JP2000238402A

JP2000238402A - 印刷基材、印刷物および高精細印刷方法

Info

Publication number: JP2000238402A
Application number: JP11046191A
Authority: JP
Inventors: Junzo Nagashima; 順三長島; Kazuo Izumida; 和夫泉田; Akio Sonehara; 章夫曽根原; Yoshio Makino; 美生牧野
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1999-02-24
Filing date: 1999-02-24
Publication date: 2000-09-05

Abstract

(57)【要約】【課題】凹版印刷によって高精細なパターンを形成し
たする。【解決手段】凹版印刷によってインキパターンを形成
した後に、インキパターンに規制された領域に凸版印刷
によってインキパターンを形成することによって、高精
度の被印刷体へのインキの転写用の印刷基材、あるいは
印刷物を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高精細印刷方法に
関し、とくに精度の優れた印刷物を製造する方法に関
し、電子材料等の印刷による製造にも適用することがで
きる高精細印刷方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】高精細のパターンを形成した電子材料等
の形成には、フォトリソグラフィー、電着等の方法が用
いられているが、これらの方法は、多数の工程を経て製
造され、また、量産等には大がかりな装置を必要として
いる。これに対して、印刷によってパターンを形成する
方法は、量産に好適な方法であるが、印刷によって得ら
れるパターンはその精度等において、フォトリソグラフ
ィーに比べて劣るという問題点があった。

【０００３】高精細パターンを形成する印刷方法として
は、オフセット印刷、グラビア印刷等の方法が知られて
いる。オフセット印刷では、インキをブランケットに転
写し、次いでブランケットから被印刷体上にインキを転
写しているが、ブランケットから被印刷体への転写の際
に形状の変化が生じ、画素の形状が正確に再現されない
という問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、グラビア印
刷方法においても、ブランケットに写した後に転写する
方法、ブランケットを介さずに直接に凹版からインキを
被印刷体に転写する際にも、同様に画素の形状が正確に
再現されないという問題があった。そこで、特開平５−
１６９６１４号公報等に記載のように、平版上のセルか
らブランケットへの転写像が高精度なものとなるように
セルの形状を改良したり、あるいはブランケットからの
転写率を高めたりする方法等が提案されているが、これ
らの方法では、連続的に転写することはできず、枚葉式
の装置に限られているとともに、これらの方法によって
も、数十μｍ単位で正確な画素を形成することは困難で
あった。

【０００５】また、グラビア胴に形成された凹版のイン
キパターンを転写することによって高精細なインキパタ
ーンを形成する多色パターンの印刷方法においては、凹
版からの転写によって形成された凸状インキパターン
が、更に凹版のインキパターンを転写しようとする場合
には、印刷位置によっては、先に形成した凸状のインキ
パターンが障害となり凹版のインキパターンの正確な転
写ができないという問題が生じることがあった。

【０００６】図７は、凹版のみによる印刷方法を説明す
る図である。被印刷体７１には、既にインキパターン７
２、７３が形成されており、被印刷体上のインキパター
ンが形成されていない領域に、版胴７４に形成された凹
版７５に充填されたインキを転写しようとすると、先に
被印刷体７１上に形成されたインキパターン７２および
７３の膜厚が厚いと版胴の凹版が被印刷体７１面上に正
確に密着せずに、インキパターンを精度良く形成するこ
とが困難となるという問題点があった。

【０００７】本発明は、高精細印刷方法を提供すること
を課題とするものであり、とくに形成した版材上のイン
キパターンの形状を正確に被印刷体上に転写することが
できる高精細印刷方法を提供することを課題とするもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、基材上に多色
パターンが形成されている印刷基材において、該基材
は、表面に粘弾性を有する層を設けた帯状の基材であ
り、該多色パターンは、版胴の凹版内のインキパターン
を転写することによって形成された表面が曲面状のパタ
ーンに挟まれて、凸状のインキパターンを該基材上に転
写することによって形成された表面が平面状のパターン
を有し、被印刷体への転写に使用される印刷基材であ
る。また、基材上に多色パターンが形成されている印刷
物において、版胴の凹版内のインキパターンの転写によ
って形成された表面が曲面状のパターンに挟まれて、版
胴の凸状のインキパターンを転写した表面が平面状のパ
ターンが形成された印刷物である。さらに、高精細印刷
方法において、版胴の凹版内のインキパターンを転写し
て凸状のインキパターンを形成し、形成された凸状のイ
ンキパターンの間に、版胴の凸状のインキパターンを転
写する高精細印刷方法である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明は、複数色のインキパター
ンが形成された印刷物を得るために、グラビア胴等の版
胴に形成された凹版のインキパターンを転写して高精細
なインキパターンを形成し、次いで、凹版から転写され
て形成された凸状のインキパターンによって挟まれた領
域に版胴上の凸版からインキを転写するものであり、凹
版からの転写によって形成された凸状のインキパターン
によっても、版胴からの転写が障害とならないようにす
るとともに、凹版からの転写によって形成されたインキ
パターンによって凸版からのインキパターンの形状を規
制することによって形状が正確なインキパターンを形成
するものである。また、粘弾層を有した層を形成した基
材を用いた場合には、インキパターンを転写する際に転
写がより良好なものとするすることができる。

【００１０】以下に図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本発明の印刷方法を説明する図であり、図１
（Ａ）は、被印刷体にインキパターンを転写するために
使用される基材上に凹版によってインキパターンを形成
する凹版印刷装置による印刷を説明する図である。本発
明の印刷方法に使用する凹版印刷装置１の動作を説明す
る。インキ２は回転するファーニシャーローラ３の表面
に均一に付着され、次いで、ファーニシャーローラ３と
接触して回転するグラビア胴４上に形成された印刷パタ
ーン５にインキが充填され、さらに印刷パターン５のイ
ンキの表面がドクター６によって整形される。次いで、
基材７が連続的にグラビア胴４の表面に供給され、グラ
ビア胴と反対の面から回転する圧胴８によって押圧され
て、基材７の面上にグラビア胴４のパターンに充填され
たインキパターン９ａが転写される。

【００１１】更に、同様にして他の色のインキパターン
を転写した後、インキパターン９ａを熱風にて乾燥させ
る。

【００１２】次いで、図１（Ｂ）に示すように、凹版印
刷装置１によってインキパターン９ａ、９ｂを形成した
基材７上に、凸版印刷装置１０によりインキパターンを
形成する。凸版印刷装置１０は、インキ溜め１１、ファ
ウンテンロール１２、アニロックスロール１３、フレキ
ソ版１４から構成されており、インキ溜め１１のインキ
をファウンテンロール１２の表面に均一に付着させた後
に、アニロックスロール１３に転写し、さらにアニロッ
クスロール１３からフレキソ版１４の凸部にインキを付
着させた後に、基材７の所定の領域にインキを転写す
る。なお、凸版を形成したフレキソ版１４は、金属から
なる版胴の表面にゴム製の凸版を形成したもの、金属か
らなる版胴の表面に金属製の凸版を形成し多もの、金属
からなる版胴の表面に金属製の凸版を形成し凸部の表面
のみにゴムを形成したものがある。また、インキパター
ンを形成した後、熱風を用いてインキパターンを乾燥さ
せても良い。

【００１３】ここでの凸版印刷装置による印刷の際に
は、既に基材７にインキパターン９ａおよび９ｂが形成
されているので、これらのインキパターンの間の領域に
フレキソ版の凸部からインキを転写する際に、インキパ
ターン９ａおよび９ｂがインキに対して壁としての作用
を果たし、凸版からのインキパターン９ｃは正確に形成
されるものである。本発明印刷装置としては、各色毎に
印刷ユニットが独立しているスタック型の印刷装置、単
胴のサテライト型のいずれも使用することができる。単
胴のサテライト型では、各色の見当精度を高めることが
容易となる。

【００１４】図２は、凹版印刷と凸版印刷を組み合わせ
て形成したインキパターンの断面を説明する図である。
基材７の所定の領域に凹版のインキを転写してインキパ
ターン９ａ、９ｂを形成する。インキパターン９ａと、
インキパターン９ｂは、次に形成するインキに対して壁
を形成するように配置し、インキパターン９ａと９ｂを
壁にしてフレキソ版等の凸版からインキを転写したもの
である。凹版によって形成されたインキパターン９ａ、
９ｂは、凹版の形状に合致し、しかも形状の保持性が高
いものであり、その上インキパターン９ａ、および９ｂ
の間に凸版によって形成されるインキパターン９ｃは、
凹版によって形成したインキパターン９ａ、９ｂにより
位置決めされるので、高精度のインキパターンを得るこ
とができる。

【００１５】また、凹版のインキを転写したインキパタ
ーン９ａ、９ｂは、一般には表面が曲面状のものが得ら
れるが、膜厚が大きなインキパターンであっても、次に
凸版によってインキパターンを形成するので、先に形成
したインキパターンが障害となることはなく、インキパ
ターンの間の領域に凸版からインキが充填されるので、
インキの表面のレベリングの作用によって表面が平坦な
インキパターン９ｃが形成される。また、本発明の方法
によって、赤、青、緑の３色からなるカラーフィルター
を作製する場合には、先に、凹版によってこれらのうち
の２色のインキパターンを形成した後に、第３色目のイ
ンキパターンを凸版で形成することができる。

【００１６】また、３色のインキパターンを形成する場
合に限らず、赤、青、緑と黒色の４色のインキパターン
を形成する場合、２色あるいは特性の異なるインキによ
ってインキパターンを形成する場合には、先に凹版で形
状が正確なインキパターンを形成した後に、凸版によっ
て他のインキパターンを形成することによって正確なイ
ンキパターンを有する印刷物を形成することができる。

【００１７】また、フレキソ版のような凸版では、イン
キパターンの線幅を高精度に調整することは困難であっ
たが、形状の保持性が高い凹版によって形成されたイン
キパターンによって凸版のインキパターンの大きさが規
制されることとなるので、凸版によっても高精度のイン
キパターンを得ることができる。

【００１８】とくに、本発明の方法によって、直接、被
印刷体へ印刷するのみではなく、被印刷体への転写に使
用する印刷基材に対する印刷に使用することができる。
被印刷体への転写に使用する印刷基材としては、支持体
の表面に粘弾性を有する粘弾層が形成されているものを
用いることが好ましい。これによって、基材に転写され
るインキパターンは、凹版のインキ形状が完全に転写さ
れ、形状の正確なインキパターンが得られ、次いで凸版
によって形成されるインキパターンも高精度なものを得
ることが可能となる。本発明の印刷方法によって形成す
るインキパターンは、組成の異なるインキのパターンを
順次形成したものであっても良い。

【００１９】図３は、本発明の印刷方法におけるグラビ
ア胴から粘弾層を有する基材にインキが転写される過程
を説明する図である。図３（Ａ）は、グラビア胴の一部
に接触した基材を説明する図である。基材７は、圧胴８
によってグラビア胴４の表面に所定の圧力によって密着
させられるが、基材が背面から圧胴に加圧されてグラビ
ア胴のパターン非形成部２０に接触させられると、基材
７の支持体２１の表面に形成された粘弾層２２がパター
ン非形成部２０に密着する。粘弾層は、グラビア胴の回
転に伴って、接触部を変えながら移動する。図示するよ
うに、基材の表面が印刷パターン５と接触して基材側へ
のインキの転写が始まった段階では、印刷パターン形成
部の近傍２３では、基材７の表面の粘弾層２２は、依然
としてグラビア胴４のパターン非形成部２０と密着して
いる。これによって、基材７が連続的に移動しているに
もかかわらず、基材へのインキパターンの転写が位置決
めをされた状態で行われることとなり、正確な転写が開
始する。また、基材上の粘弾層はインキを付着させる作
用を果たすこととなり、粘弾層を形成しない場合に比べ
てインキの転写が良好なものとなる。

【００２０】また、回転に伴って移動した基材は、図３
（Ｂ）に示すように、印刷パターン５の近傍のパターン
非形成部２４に一部が接触した状態で、転写が進むの
で、正確に位置決めが行われた状態での転写が完了する
こととなる。本発明の粘弾層は、インキの転写の際に表
面の粘弾性により、パターンに充填されたインキを完全
に転写させるとともに転写されたインキパターンの形状
が正確に再現されるという特徴を有している。

【００２１】図４は、本発明の基材上の粘弾層へのイン
キの転写を説明する図である。本発明の基材７の支持
体２１には、強度が大きな合成樹脂フィルムが用いられ
ている。これらの基材は、インキ中の溶剤が浸透しない
ために、転写したインキは、徐々に表面より溶剤が揮発
して転写インキパターン２５はその性状が安定なものと
なるが、支持体上に形成した粘弾層２２は、インキの溶
剤を吸収する作用を有しているので、インキが粘弾層へ
転写された際にインキ中の溶剤２６が粘弾層へ吸収され
て、インキパターン中の溶剤が減少しインキは粘度を高
めることとなり、パターン形状の保持性が良好となる。
この様な特性は、粘弾層への転写の開始時から発現する
ために、粘弾層上へインキパターンの形状が正確に転写
される。

【００２２】次いで、得られた印刷基材に形成されたイ
ンキパターンを被印刷体へ転写する。図５は、被印刷体
への転写方法を説明する図である。印刷基材２９は、支
持体２１上に転写インキパターン２５を有しており、被
印刷体２７とともに、転写ロール２８に送られる。転写
ロールの加圧ロールは、所定の圧力および温度に加熱さ
れており、粘弾層から転写インキパターン２５が被印刷
体２７に転写される。

【００２３】図６は、本発明の方法によってインキパタ
ーンを形成した印刷基材を説明する断面図である。本発
明の印刷基材２９の支持体２１は、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサ
ルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミド、ポリ
イミド、ポリアミドイミド、芳香族ポリアミド等の合成
樹脂製フィルム等の強度が大きくまたヤング率も大きな
合成樹脂フィルム等が好適である。粘弾層２２は、グラ
ビア胴への粘性、インキの転写の際に溶剤を吸収しイン
キに増粘特性を持たせるとともに、加熱によって支持体
から容易に剥離する剥離性を有していることが好まし
い。また、粘弾性の粘性により基材の版胴のパターンへ
の追従性が向上し、弾性により粘弾層の変形後の復元力
が向上し、版胴のインキパターンの基材への転移、およ
び基材上のインキパターンの被印刷体への転移性を良好
とするものである。

【００２４】粘弾層は、主として粘弾性を有し、熱転写
を良好とするために、シリコーン系共重合体としてジメ
チルポリシロキサンと、ブチルアクリレート、２−エチ
ルヘキシルアクリレート、ブチルメタクリレート、２−
イソシアネートエチル、あるいはメタクリレートの共重
合物、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシ
ロキサン、またはメチルフロロポリシロキサン、アクリ
ル系重合体としてステアリル（メタ）アクリレート、ｎ
−ブチル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アク
リレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレー
ト、あるいは２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート
の共重合物等の物質から構成されている層であり、損失
正接ｔａｎδが０．０１〜０．２、複素弾性率が１０⁶
〜１０⁷ｄｙｎｅ／ｃｍ²、臨界表面張力が１５〜３０ｄ
ｙｎｅ／ｃｍであることが好ましい。なお、（メタ）ア
クリレートは、アクリレート、メタクリレートの少なく
ともいずれか一方を含むものを意味する。また、本発明
の印刷基材は、厚さ１０μｍ〜２００μｍの支持体上
に、粘弾層を２０μｍ〜２００μｍの厚さに塗布したも
のを用いることができる。

【００２５】

【実施例】以下に、本発明の印刷方法による具体的な実
施例を説明する。実施例１大きさが１００μｍのセルを３００μｍの間隔で形成し
た直径１９１ｍｍのグラビア版およびフレキソ版を有す
る印刷装置において、ポリエチレンテレフタレートから
なる支持体上に、アクリル系紫外線硬化型樹脂（十條ケ
ミカル製ＪＥＬＣＯＮＵＳＬ）を、粘弾性層として
５０μｍの厚さに形成した印刷基材を用いた。この印刷
基材上に有機顔料１０重量％、ポリウレタン樹脂１０重
量％、トルエン−メチルエチルケトン混合溶剤８０重量
％からなるインキを凹版用インキとし、有機顔料２０重
量％、アクリル系樹脂４０重量％、エチルソロソルブ４
０重量％からなるインキを凸版印刷用インキとして使用
して５０ｍ／分の速度で印刷した。形成された印刷パタ
ーンは、赤、緑、青の３色の１００μｍ幅のストライプ
状パターンが周期的に配列した３００μｍピッチの液晶
表示装置用のカラーフィルター用のパターンであり、
赤、緑のストライプ状パターンは、凹版により印刷さ
れ、３色目の青は、赤、緑のストライプ状パターンの間
に凸版でインキを押し込む様にして印刷された。

【００２６】また、第１色および２色の凹版による印刷
は印圧２ｋｇ／ｃｍ² 、ドクター線圧１ｋｇ／ｃｍ、ド
クター角度４５度で乾燥温度１００℃の熱風乾燥をし
た。３色目の凸版による印刷は、アニロックス線数９０
０ＬＰＩ、アニロックスセル深さ８μｍで乾燥温度１０
０℃で熱風乾燥した。得られた印刷パターンは、３色面
の印刷パターンが凹版によって既に印刷された印刷パタ
ーンによって影響を受けず、エッジ形状が良好なパター
ンであった。これに対して、すべてのパターンを凹版の
みで印刷した場合には第１および２色目の印刷パターン
の膜厚に影響されて、エッジ部の形状が好ましくなかっ
た。

【００２７】

【発明の効果】本発明の印刷方法によって、グラビア胴
に形成したセルの形状どおりの印刷パターンを高精度に
形成した後に、形成した印刷パターンによって規制され
た領域に凸版によって高精度に印刷パターンを形成する
ことができるので、従来、フォトリソグラフィーによる
製造が必須であった高精度が要求される電子材料等も印
刷法によって製造することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の印刷方法を説明する図であ
る。

【図２】図２は、凹版印刷と凸版印刷を組み合わせて形
成したインキパターンの断面を説明する図である。

【図３】図３は、本発明の印刷方法におけるグラビア胴
から印刷基材にインキが転写される過程を説明する図で
ある。

【図４】図４は、本発明の印刷基材上の粘弾層へのイン
キの転写を説明する図である。

【図５】図５は、被印刷体への転写方法を説明する図で
ある。

【図６】図６は、本発明の方法によってインキパターン
を形成した印刷基材を説明する断面図である。

【図７】図７は、凹版のみによってインキパターンを形
成する際の問題点を説明する断面図である。

【符号の説明】

１…凹版印刷装置、２…インキ、３…ファーニシャーロ
ーラ、４…グラビア胴、５…印刷パターン、６…ドクタ
ー、７…基材、８…圧胴、９ａ，９ｂ，９ｃ…インキパ
ターン、１０…凸版印刷装置、１１…インキ溜め、１２
…ファウンテンロール、１３…アニロックスロール、１
４…フレキソ版、２０…パターン非形成部、２１…支持
体、２２…粘弾層、２３…印刷パターン形成部の近傍、
２４…パターン非形成部、２５…転写インキパターン、
２６…溶剤、２７…被印刷体、２８…転写ロール、２９
…印刷基材、７１…被印刷体、７２，７３…インキパタ
ーン、７４…版胴、７５…凹版

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者曽根原章夫東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内 (72)発明者牧野美生東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内Ｆターム(参考） 2H113 AA01 AA03 AA06 BA01 BA03 BB08 BC09 CA17 DA26 DA38 DA57 DA62 DA63 DA64 FA35

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材上に多色パターンが形成されている
印刷基材において、該基材は、表面に粘弾性を有する層
を設けた帯状の基材であり、該多色パターンは、版胴の
凹版内のインキパターンを転写することによって形成さ
れた表面が曲面状のパターンに挟まれて、凸状のインキ
パターンを該基材上に転写することによって形成された
表面が平面状のパターンを有し、被印刷体への転写に使
用されることを特徴とする印刷基材。
【請求項２】基材上に多色パターンが形成されている
印刷物において、版胴の凹版内のインキパターンの転写
によって形成された表面が曲面状のパターンに挟まれ
て、版胴の凸状のインキパターンを転写した表面が平面
状のパターンが形成されたことを特徴とする印刷物。
【請求項３】高精細印刷方法において、版胴の凹版内
のインキパターンを転写して凸状のインキパターンを形
成し、形成された凸状のインキパターンの間に、版胴の
凸状のインキパターンを転写することを特徴とする高精
細印刷方法。