JP2006224493A - 印刷用ブランケット膨潤制御装置およびオフセット印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷法による精密パターン形成工程において、塗工さえたインキ溶剤を吸収することで印刷用ブランケットが膨潤することにより、精密パターンの品質が低下する問題が発生する。そこで、精密パターンを連続して生産する場合に、インキ塗工時の印刷用ブランケット膨潤量を一定に保つよう制御する手法及び装置を提供する。
【解決手段】印刷用ブランケット１及びブランケット胴２を密閉機構により覆い、使用するブランケット物性に応じて、温度条件の変化による乾燥，減圧乾燥，流体を用いた強制乾燥，溶剤吸収膜の接触による乾燥，などから選択される各種手法を、単独あるいは適宜組み合わせにより実施する際に、印刷用ブランケットの膨潤量をセンサ３によりモニタリングする。
【選択図】図１

Description

本発明は、印刷インキを印刷用ブランケットへ転写し、さらに前記印刷用ブランケットから被転写体へ転写するオフセット印刷法により、カラーフィルターなどの精細なパターンを形成する装置（印刷機）において問題となる、インキ溶剤を吸収することに伴う印刷用ブランケットの膨潤を抑制，制御するための機構の改良に関する。

従来、液晶パネル用カラーフィルターは、主にフォトリソグラフィー手法によって作成されてきた。
しかし、近年の液晶パネル需要拡大傾向に伴い、より安くカラーフィルターを供給することが求められている。
このような要求に答えるため、近年、印刷によりカラーフィルターを作成する手法および装置がクローズアップされてきている。
オフセット印刷方式によるカラーフィルタの製造方法としては、以下の特許文献などで報告されている。
特開平７-４３５１４号公報 特開平７-２６６５３２号公報

印刷法の中でも、特に開発が進められている方式が反転印刷方式である。
前記方式は、印刷版から印刷インキを印刷用ブランケットへパターン状に選択的に供給する手法ではなく、インキ供給装置からインキの供給を受ける印刷用ブランケットを周面に配したブランケット胴に、ＢＭ（ブラック・マトリクス），Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色インキをそれぞれ均一に塗布し、このブランケット胴を、パターン成形にあたり不要なインキを除去するための凹版に押圧しながら転がすことで、ブランケット上に精細なパターンを作成し、その後、このブランケットをガラス基板に押圧しつつ転がすことで、ガラス基板にパターンを転写するという手法である。
１枚のガラス基板に対して、ＢＭ，Ｒ，Ｇ，Ｂの各色インキについてこの動作をくり返し行うことで、カラーフィルターを製作することが可能となる。

しかし、反転印刷方式に代表される印刷法は、各種手法が提案されているものの、実際に装置が生産現場で稼動している報告例およびその手法による製造物に関しては、現在までに報告例を見ない。

反転印刷方式によるカラーフィルター製造装置を実現するための障害の一つとして、インキ溶剤を塗布されることによる、印刷用ブランケットの膨潤による印刷用ブランケットの厚み変動が挙げられる。
反転印刷法によりカラーフィルターを製作する場合、サブミクロンオーダーのパターン転写位置決め精度及び塗工膜厚制御技術が不可欠であるため、印刷用ブランケットの厚みを一定に保つための機構が必要となる。
現在、印刷用ブランケットの膨潤量を制御することが可能な手法および装置は実現されていない。

印刷機を用いたカラーフィルター製造工程において、印刷用ブランケットが塗布されたインキ溶剤を吸収して膨潤することにより印刷用ブランケットの厚みが変動し、カラーフィルターの位置精度等の品質が著しく低下する問題が発生する。
反転印刷法によりカラーフィルターを製作する場合、マイクロオーダーの位置制御技術が不可欠であるため、印刷用ブランケットの厚みを一定に保つよう制御する機構が不可欠である。
従来、印刷用ブランケットの膨潤を抑制するため、多方面からの対策がとられてきたが、本質的な解決には至っておらず、またこのような装置も実現されていない。

本発明の請求項１に係る印刷用ブランケット膨潤制御装置は、
印刷インキを印刷用ブランケットへパターン状に選択的に供給するか、あるいは、印刷インキの供給された印刷用ブランケットから非パターン状に印刷インキを選択的に除去した後、前記印刷用ブランケットから印刷インキを被転写体へパターン状に転写するオフセット印刷における印刷待機時に、前記ブランケットの膨潤量を制御する装置であって、
印刷用ブランケットを周面に配したブランケット胴を密閉する手段、
ブランケット胴の密閉される領域での印刷用ブランケットの膨潤量と変化を検知およびモニタリングする手段、
ブランケット胴の密閉される領域の温度を検知および調節する手段、
を備えており、印刷用ブランケットの膨潤量と変化に応じて、ブランケット胴の密閉される領域の温度を検知し調節することにより、乾燥後の印刷用ブランケットの膨潤量が一定となるよう制御することを特徴とする。

本発明の請求項２に係る印刷用ブランケット膨潤制御装置は、
ブランケット胴の密閉される領域の温度を検知および調節する手段に換えて、
前記領域の圧力を検知および調節する手段を具備する。
上記の装置によれば、密閉領域を減圧することにより、印刷用ブランケットに浸透したインキ溶剤の沸点を下げ、印刷用ブランケットを乾燥することが可能となる。

本発明の請求項３に係る印刷用ブランケット膨潤制御装置は、
ブランケット胴の密閉される領域内で、印刷用ブランケット表面に流体を供給する手段を具備する。
上記の装置では、液体の出入り口を複数保有し、一方を注入口，他方を排出口とすることで、密閉領域内の印刷用ブランケット表面近傍に流体を発生させることになる。
前記流体としては、シリコンへは浸透しないがインキ溶剤と反応しやすい性質を有する液体や、高温若しくは常温の気体を用いることが効果的である。
上記の装置によれば、請求項１，２に係る装置では問題の解決が難しい場合においても、印刷用ブランケットの効率的な膨潤制御が可能となる。

本発明の請求項４に係る印刷用ブランケット膨潤制御装置は、
請求項１〜３の何れかに記載の印刷用ブランケット膨潤制御装置において、
前記ブランケット胴を密閉する手段には、印刷用ブランケットに面する箇所に、接触により、印刷用ブランケットに浸透したインキ溶剤を吸収する溶剤吸収層を有する構成であることを特徴とする。

本発明の請求項５に係るオフセット印刷装置は、
請求項１〜４の何れかに記載の印刷用ブランケット膨潤制御装置を、印刷装置に備えることを特徴とする。

本発明によれば、各種のブランケット乾燥手段を、単独あるいは適宜に組み合わせることにより、多様な印刷用ブランケット乾燥を実施することが可能となり、印刷用ブランケットの材質ごとに効果的な乾燥方法を選択することが可能となり、多様な印刷用ブランケットに対応できる。
従って、乾燥後の印刷用ブランケットの状態が再現性よく一定となるよう制御して実施することが可能となる。

請求項１の発明によれば、温度調節により乾燥時間の短縮が可能であり、印刷用ブランケット膨潤量のモニタリングすることにより、結果として、基板に対し適正なパターンを連続して形成することが可能となる。
請求項２の発明によれば、印刷用ブランケットの密閉収納される領域の圧力を制御することにより、インキの塗膜形成に起因する印刷用ブランケットの膨潤に応じた印刷用ブランケットの厚みが変動しても、印刷用ブランケットを所望の厚みに復帰することが可能となり、結果として、基板に対し適正なパターンを連続して形成することが可能となる。
請求項３の発明によれば、流体を用いた別種の印刷用ブランケット乾燥が可能であり、印刷用ブランケット膨潤制御法のバリエーションを提供することとなり、様々な品種の印刷用ブランケットの膨潤制御に対応することが可能となる。
請求項４の発明によれば、請求項１の発明における装置構成を利用して溶剤吸収層を用いた別種の印刷用ブランケット乾燥が可能となる。本発明では、印刷用ブランケット全面に対し溶剤吸収膜を同時に接触させるため、効率的な乾燥を実施することが可能であり、印刷用ブランケット膨潤制御法のバリエーションを提供することとなり、様々な品種の印刷用ブランケットの膨潤制御に対応することが可能となる。

以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
印刷法において精細なパターンを連続して形成する場合、ガラス基板へのパターン転写が終了した時点から次のパターン形成のためのインキ供給装置による印刷用ブランケットへの塗工が開始するまでの時間を用いて、塗工開始時における印刷用ブランケットの膨潤量を一定に制御する必要がある。
この問題を解決するために、本発明では印刷用ブランケット膨潤制御装置を提案した。
図１〜図４に、本装置の各種構成及び機能を示す。

印刷用ブランケット膨潤制御装置は、図１に示すように、密閉機構が二つに分離できる構造を有している。
本装置は、パターン形成時（印刷時）には不要な構成であり、印刷待機時に、ブランケット及びブランケット胴に対して作用すればよいため、本装置がオフセット印刷装置内に組み込まれる構成の場合、印刷時には印刷動作（精細パターン形成）の妨げとならない様に、ブランケット及びブランケット胴の移動範囲から一時的に退避する構造であることが好ましい。

印刷の終了したブランケットの膨潤制御にあたっては、パターン転写終了後、２つの密閉機構が接近し、密閉機構内面が描く円がブランケット胴２の同心円となるよう位置決めすることで、表面にブランケット１を有するブランケット胴２を密閉する（図１）。

本装置では、印刷用ブランケットの膨潤量（変位量）をモニタリングするための光学式変位センサ３を配すると共に、乾燥状態が管理された乾燥を実施できる様、密閉機構内部の温度をモニタリングし密閉領域の温度をより正確に制御するため、密閉機構に温度調節機構（図示せず）を付与することにより、効率的に、また再現性よくブランケット乾燥を実施することが可能となる。

密閉機構内には、温度調節機構に換えて（あるいは、温度調節機構に加えて）
真空吸引による減圧乾燥を行なうための圧力調節機構を付与することも、本装置の変形例として有効である。（図２参照）

一方、密閉機構に少なくとも２つ以上の流体の出入り口を設けることで、密閉領域の減圧及びブランケット胴周辺に流体を発生させることすることも、本装置の変形例として有効である。（図３参照）
ここで発生させる流体は、外部装置により温度可変とし、乾燥した気体や液体、特にシリコンへは浸透しないがインキ溶剤と反応しやすい性質を有する液体を用いることが効果的である。
流体として用いる物質は、ブランケットの材質（物性）により最適なものを任意に選択することが可能である。本機構により、ブランケットの流体による強制乾燥機能が付与される。

密閉機構の変形例として、内面には溶剤吸収膜４，これを配した溶剤吸収膜支持プレート５，そして溶剤吸収支持プレートを印刷用ブランケット表面に対し脱着するためのアーム６を配置することも有効である。（図４参照）
本機構により、インキ溶剤を吸収することで膨潤したブランケットに溶剤吸収膜を接触させることができ、溶剤吸収膜によりブランケット全面を覆うことができるため、効率的なブランケット乾燥が可能となる。

印刷用ブランケット膨潤制御装置の基本構成を示す説明図。 印刷用ブランケット膨潤制御装置の変形例を示す説明図。 印刷用ブランケット膨潤制御装置の変形例を示す説明図。 印刷用ブランケット膨潤制御装置の変形例を示す説明図。

符号の説明

１…印刷用ブランケット
２…ブランケット胴
３…光学式変位センサ
４…溶剤吸収膜
５…溶剤吸収膜支持プレート
６…溶剤吸収支持プレートを印刷用ブランケット表面に対し脱着するためのアーム
７…ブランケット胴密閉機構（温度管理及び温度調節を有す）

Claims (5)

1. 印刷インキを印刷用ブランケットへパターン状に選択的に供給するか、あるいは、印刷インキの供給された印刷用ブランケットから非パターン状に印刷インキを選択的に除去した後、前記印刷用ブランケットから印刷インキを被転写体へパターン状に転写するオフセット印刷における印刷待機時に、前記ブランケットの膨潤量を制御する装置であって、
   印刷用ブランケットを周面に配したブランケット胴を密閉する手段、
   ブランケット胴の密閉される領域での印刷用ブランケットの膨潤量と変化を検知およびモニタリングする手段、
   ブランケット胴の密閉される領域の温度を検知および調節する手段、
   を備えており、印刷用ブランケットの膨潤量と変化に応じて、ブランケット胴の密閉される領域の温度を検知し調節することにより、乾燥後の印刷用ブランケットの膨潤量が一定となるよう制御することを特徴とする印刷用ブランケット膨潤制御装置。
2. 印刷インキを印刷用ブランケットへパターン状に選択的に供給するか、あるいは、印刷インキの供給された印刷用ブランケットから非パターン状に印刷インキを選択的に除去した後、前記印刷用ブランケットから印刷インキを被転写体へパターン状に転写するオフセット印刷における印刷待機時に、前記ブランケットの膨潤量を制御する装置であって、
   印刷用ブランケットを周面に配したブランケット胴を密閉する手段、
   ブランケット胴の密閉される領域での印刷用ブランケットの膨潤量と変化を検知およびモニタリングする手段、
   ブランケット胴の密閉される領域の圧力を検知および調節する手段、
   を備えており、印刷用ブランケットの膨潤量と変化に応じて、ブランケット胴の密閉される領域の圧力を検知し調節することにより、乾燥後の印刷用ブランケットの膨潤量が一定となるよう制御することを特徴とする印刷用ブランケット膨潤制御装置。
3. 印刷インキを印刷用ブランケットへパターン状に選択的に供給するか、あるいは、印刷インキの供給された印刷用ブランケットから非パターン状に印刷インキを選択的に除去した後、前記印刷用ブランケットから印刷インキを被転写体へパターン状に転写するオフセット印刷における印刷待機時に、前記ブランケットの膨潤量を制御する装置であって、
   印刷用ブランケットを周面に配したブランケット胴を密閉する手段、
   ブランケット胴の密閉される領域での印刷用ブランケットの膨潤量と変化を検知およびモニタリングする手段、
   ブランケット胴の密閉される領域内で、印刷用ブランケット表面に流体を供給する手段、
   を備えており、印刷用ブランケットの膨潤量と変化に応じて、ブランケット表面に流体を供給することにより、乾燥後の印刷用ブランケットの膨潤量が一定となるよう制御することを特徴とする印刷用ブランケット膨潤制御装置。
4. 前記ブランケット胴を密閉する手段には、印刷用ブランケットに面する箇所に、接触により、印刷用ブランケットに浸透したインキ溶剤を吸収する溶剤吸収層を有する構成であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の印刷用ブランケット膨潤制御装置。
5. 請求項１〜４の何れかに記載の印刷用ブランケット膨潤制御装置を備えることを特徴とするオフセット印刷装置。