JP2004181814A

JP2004181814A - 凹版印刷装置

Info

Publication number: JP2004181814A
Application number: JP2002352507A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Kasahara; 孝宏笠原
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2002-12-04
Filing date: 2002-12-04
Publication date: 2004-07-02

Abstract

【課題】簡単な構成で、塗布材料を選ばす、精度のよいパターニングを安価に行うことが可能とする。
【解決手段】平板凹版１１は、パターン状に配列した微小開口を有する凹部を形成した版、インキパン１２は、平板凹版１１上に塗布材料（インキ）３０を供給する手段、ドクターブレード１３は、平板凹版１１の凹部だけに、塗布材料３０を充填するように、版面１１ａ上の塗布材料３０を掻き取る手段、定盤１４は、塗布基材２０を載置する手段、ＸＹθ移動機構１５は、定盤１４をＸ，Ｙ，θ方向に移動する手段、アライメント用カメラ１６は、平板凹版１１と塗布基材２０との相対位置決めを行う手段、塗布材料突出手段１８は、平板凹版１１の凹部１１ｂの微小開口の反対面にダイヤフラム１９を形成し、そのダイヤフラム１９の振幅駆動によって、その凹部１１ｂの微小開口内に満たされた塗布材料３０を、版面１１ａより突出した状態となるようにする手段である。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーフィルター、有機ＥＬ等のように、平面的な基材への着色工程等に好適に使用され、微細なパターニングを行うことができる凹版印刷装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、微細なパターニングを行うために、インクジェット装置が用いられていた（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６３−２３５９０１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、高精度なパターニングを行う場合、非常に高精度なインクジェットヘッド及び制御システムが要求され、かつ、設備も複雑になり非常に高価な設備になる。
また、インクジェット装置は、安定吐出のために、材料物性を非常にシビアに合わせる必要があり、また、頻繁にメンテナンスを行う必要があるため、簡易な方法が望まれていた。
【０００５】
本発明の課題は、簡単な構成で、塗布材料を選ばす、精度の良いパターニングを安価に行うことが可能な凹版印刷装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１の発明は、パターン状に配列した微小開口を有する凹部を形成した凹版と、前記凹版上に塗布材料を供給する供給手段と、前記凹版の凹部だけに前記塗布材料を充填するように、版面上の前記塗布材料を掻き取る掻き取り手段と、塗布基材を載置する定盤と、前記定盤を移動する移動手段と、前記凹版と前記塗布基材との相対位置決めを行うアライメント手段と、前記凹版に設けられ、前記塗布材料を前記版面より突出した状態となるようにする塗布材料突出手段と、を含む凹版印刷装置である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の凹版印刷装置において、前記塗布材料突出手段は、前記凹版の凹部の微小開口の反対面にダイヤフラムを形成し、そのダイヤフラムの振幅駆動によって、その微小開口内に満たされた前記塗布材料を前記版面より突出した状態となるようにすることを特徴とする凹版印刷装置である。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２に記載の凹版印刷装置において、前記塗布材料突出手段は、前記ダイヤフラムの振幅駆動に、空気圧を用いたことを特徴とする凹版印刷装置である。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項２に記載の凹版印刷装置において、前記塗布材料突出手段は、前記ダイヤフラムの振幅駆動に、電歪アクチュエータ又は磁歪アクチュエータを用いたことを特徴とする凹版印刷装置である。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１に記載の凹版印刷装置において、前記凹版は、耐腐食機能を有する材料に、エッチング又は電鋳によりパターン状に配列した微小開口を形成した薄板材を、接着積層して形成したことを特徴とする凹版印刷装置である。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項５に記載の凹版印刷装置において、前記凹版は、前記薄板材を、接着剤を用いない拡散接合を用いて積層して形成したことを特徴とする凹版印刷装置である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、本発明の実施の形態について、さらに詳しくに説明する。
図１は、本発明による凹版印刷装置を装置化した実施形態を模式的に示す図、図２は、本実施形態に係る凹版印刷装置の塗布材料の供給及び掻き取り動作を説明する図である。
この実施形態の凹版印刷装置１０は、平板凹版１１と、インキパン１２と、ドクターブレード１３と、定盤１４と、ＸＹθ移動機構１５と、アライメント用カメラ１６と、各部を制御するコントローラ１７などとを備えている。
【００１３】
平板凹版１１は、平面板に、パターン状に配列した微小開口を有する凹部１１ｂを形成した版である。この平板凹版１１は、上下方向の位置決めができるように、上下移動機構１１Ａが上部に取り付けられている。
【００１４】
インキパン１２は、平板凹版１１上に塗布材料（インキ）３０を供給する手段である。ドクターブレード１３は、平板凹版１１の凹部１１ｂだけに、塗布材料３０を充填するように、版面１１ａ上の塗布材料３０を掻き取る手段である。
【００１５】
定盤１４は、塗布基材２０を載置する手段である。ＸＹθ移動機構１５は、定盤１４をＸ，Ｙ，θ方向に移動する手段である。アライメント用カメラ１６は、平板凹版１１と塗布基材２０との相対位置決めを行う手段である。
基材２０は、定盤１４の上に固定可能な構造となっており、定盤１４は、基材２０の位置決め、及び、平板凹版１１への塗布材料３０の供給ができるように、ＸＹθ移動機構１５上に取り付けられている。
【００１６】
つぎに、本実施形態による凹版印刷装置１０の動作とともに、各部の構成をさらに詳しく説明する。
コントローラ１７は、塗布材料３０の供給をするときには、図２に示すように、インキパン１２が平板凹版１１の下にくるように、ＸＹθ移動機構１５のＸ軸台１５ｘを移動し、次に、上下移動機構１１Ａによって平板凹版１１を下降させ、平板凹版１１に塗布材料３０を付ける［図２（ａ）］。
ついで、平板凹版１１を上昇させた後に、Ｘ軸台１５ｘを移動し、ドクターブレード１３により、平板凹版１１上の余分な塗布材料３０を掻き取ることによって［図２（ｂ）］、均一に材料を充填することができる［図２（ｃ）］。
【００１７】
また、コントローラ１７は、平板凹版１１と基材２０との相対位置決めをするときには、一度、基材２０上に転写を行い、ＸＹθ移動機構１５のＸ軸台１５ｘを動かして、アライメント用カメラ１６の下に移動させ、そのカメラ１６によって、基材２０と転写された画像の位置ズレを計測し、移動機構１５にフィードバックすることによって、基板２０の位置（Ｘ，Ｙ，θ方向）を補正して位置決めを行う。
【００１８】
図３は、本実施形態に係る凹版印刷装置の塗布材料突出手段１８を模式的に示す図である。
本実施形態では、さらに、平板凹版１１には、塗布材料３０を版面１１ａより突出した状態となるようにする塗布材料突出手段１８が設けられている。
塗布材料突出手段１８は、平板凹版１１の凹部１１ｂの微小開口の反対面にダイヤフラム１９を形成し、そのダイヤフラム１９の振幅駆動によって、その凹部１１ｂの微小開口内に満たされた塗布材料３０を、版面１１ａより突出した状態となるようにする。
この塗布材料突出手段１８は、ダイヤフラム１９の振幅駆動に、圧縮空気（空気圧）Ａを用いている。
【００１９】
この塗布材料突出手段１８は、塗布材料３０を塗布する場合には、図３（ａ）に示すように、コントローラ１７からの指示にしたがって、塗布材料３０が充填された平板凹版１１を基材２０に近接させる。
ついで、図３（ｂ）に示すように、平板凹版１１のダイヤフラム１９を、圧縮空気Ａを供給することにより押し出し、塗布材料３０を版面１１ａより突出させると、塗布材料３０が基材２０に接触して転写する。
【００２０】
図４は、本実施形態に係る凹版印刷装置の平板凹版の製造方法を模式的に示す図である。
平板凹版１１の製造方法は、切削加工が可能な材料を使用してもよいが、製造コストが高価となるために、本実施形態では、図４に示すように、ダイヤフラム層１９−１と、耐腐食機能を有する材料、例えば、ＳＵＳ材をエッチング加工した開口層１１−１，１１−２とを積層させる方法を採用している。
積層方法としては、接着剤を使用してもよいが、接着剤を嫌う材料を使用する場合も多いため、本実施形態では、拡散接合を採用している。
【００２１】
以上説明したように、本実施形態によれば以下のような種々の効果がある。
（１）平板凹版１１を使用し、基材２０に転写するという、シンプルな構成でパターニングが可能となった。
（２）基材２０と平板凹版１１の密着性が転写精度に影響をおよぼすため、各凹部１１ｂにダイヤフラム１８による体積変化が任意に行えるような構造にし、凹部１１ｂの微小開口に満たした塗布材料３０が、版面１１ａより盛上がり、基材２０と平板凹版１１が接触することなく、塗布材料３０を転写可能とした。
（３）平板凹版１１の製造方法を、薄板材を個々に微細加工し、積層する方式としたので、安価に精度のよい版ができるようになった。
【００２２】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１）平板凹版１１は、塗布材料３０を確実に凹部１１ｂの微小開口に満たすために、図５に示すように、凹部（穴部）１１ｂを親水処理して親水性をもたせ、それ以外の箇所（特に、版面１１ａ）を撥水処理して疎水性をもたせるようにしてもよい。このように、版の凹部１１ｂとそうでない個所にそれぞれ、親水、撥水処理を行うことにより、凹部１１ｂの微小開口に塗布材料３０を確実に満たすことができるようになる。
【００２３】
（２）版材にシリコンウエハを用い、半導体製造プロセスによって加工を行うことで、非常に微細な平板凹版を作ることができ、非常に微少量の塗布が可能となる。
（３）ダイヤフラム１９を押す機構は、電歪アクチュエータ、磁歪アクチュエータ等とし、各凹部１１ｂの微小開口を個別に制御可能な構造とすることによって、一つの版で、色々な塗布パターンを形成することが可能である。
（４）平版の例で説明したが、輪転機に応用してもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡単な構成で、塗布材料を選ばす、精度のよいパターニングを安価に行うことが可能になる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による凹版印刷装置を装置化した実施形態を模式的に示す図である。
【図２】本実施形態に係る凹版印刷装置の塗布材料の供給及び掻き取り動作を説明する図である。
【図３】本実施形態に係る凹版印刷装置の塗布材料突出手段を示す図である。
【図４】本実施形態に係る凹版印刷装置の平板凹版の製造方法を示す図である。
【図５】本実施形態に係る凹版印刷装置の平板凹版の変形形態を示す図である。
【符号の説明】
１０凹版印刷装置
１１平板凹版
１１Ａ上下移動機構
１１ａ版面
１１ｂ凹部
１２インキパン
１３ドクターブレード
１４定盤
１５ＸＹθ移動機構
１５ｘＸ軸台
１６アライメント用カメラ
１７コントローラ
１８塗布材料突出手段
１９ダイヤフラム
２０基材
３０塗布材料

Claims

パターン状に配列した微小開口を有する凹部を形成した凹版と、
前記凹版上に塗布材料を供給する供給手段と、
前記凹版の凹部だけに前記塗布材料を充填するように、版面上の前記塗布材料を掻き取る掻き取り手段と、
塗布基材を載置する定盤と、
前記定盤を移動する移動手段と、
前記凹版と前記塗布基材との相対位置決めを行うアライメント手段と、
前記凹版に設けられ、前記塗布材料を前記版面より突出した状態となるようにする塗布材料突出手段と、
を含む凹版印刷装置。
請求項１に記載の凹版印刷装置において、
前記塗布材料突出手段は、前記凹版の凹部の微小開口の反対面にダイヤフラムを形成し、そのダイヤフラムの振幅駆動によって、その微小開口内に満たされた前記塗布材料を前記版面より突出した状態となるようにすること
を特徴とする凹版印刷装置。
請求項２に記載の凹版印刷装置において、
前記塗布材料突出手段は、前記ダイヤフラムの振幅駆動に、空気圧を用いたこと
を特徴とする凹版印刷装置。
請求項２に記載の凹版印刷装置において、
前記塗布材料突出手段は、前記ダイヤフラムの振幅駆動に、電歪アクチュエータ又は磁歪アクチュエータを用いたこと
を特徴とする凹版印刷装置。
請求項１に記載の凹版印刷装置において、
前記凹版は、耐腐食機能を有する材料に、エッチング又は電鋳によりパターン状に配列した微小開口を形成した薄板材を、接着積層して形成したこと
を特徴とする凹版印刷装置。
請求項５に記載の凹版印刷装置において、
前記凹版は、前記薄板材を、接着剤を用いない拡散接合を用いて積層して形成したこと
を特徴とする凹版印刷装置。