JP2008155614A - 凸版印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高分子有機ＥＬ素子の発光層を印刷法にて製造するための凸版印刷装置を提供する。
【解決手段】凸版印刷装置のインキ極旧装置は、版胴に設置されたフレキソ版表面に当接してインキを塗布するインキロール１１と、このインキロール１１の下部をインキ溜り４ａに浸漬させるインキ壷１２と、インキロール１１の表面に付着した余分なインキ４を掻き取るためのドクター１３とを有する。上記インキロール１１は、その表面にセラミックコートを施した後、インキを保持するための細かい凹部（セル）は彫刻されておらず、表面研磨にて平滑に処理されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、樹脂凸版の凸部に載せたインキを被印刷物上に転写することにより微細な印刷パターンを形成するための凸版印刷機に関する。

近年、電子部品の微細パターン形成において、公知の印刷方式を利用する試みが検討されてきている。特にディスプレイ分野では、画面の大型化、コストの低減化に対応するため、印刷方式による電子部品のパターン形成の検討が進められている。
印刷法は、量産性に優れ、製造コストを低く抑えることが可能であり、具体的な方式としては、オフセット印刷やグラビア印刷等が挙げられている。

一方、フレキソ印刷は、ゴム又は樹脂からなるフレキシブルな凸版と、アニロックスロールと呼ばれるインキ付けロールとインキとを用いた印刷方式であり、従来、包装紙等の簡単な印刷物に広く使用されている。このフレキソ印刷は、膜厚０．０１〜０．２μｍ程度の薄くて安定した印刷層の形成に特に適している。
また、フレキソ印刷は印圧がかかる凸版部に柔軟性があり、更に、キスタッチと称されるごく低印圧での印刷であることから、ガラス基板や高圧をかけることによって特性が破壊され得る透明電極等が成膜された基板に対する印刷にも適している。このため、ディスプレイ等の電子部品のパターン形成に特に適した印刷方法である。

従来のフレキソ印刷機について図１を参照して説明する。
フレキソ印刷機は、図１に示すように、回転式の版胴２の外周に装着されたゴム又は樹脂からなるフレキシブルな凸版２１と、凸版２１の版面にインキ４を供給するためのアニロックスロールと称されるインキロール５１と、インキを収容しインキロール５１の下部分を浸漬するためのインキ溜り４ａを有するインキ壷１２と、インキロール５１の表面に付着した余分なインキ４を掻き取るためのドクター１３とを備える。上記インキロール５１、インキ壷１２及びドクター１３はインキ供給装置を構成する。また、インキロール５１の表面には、定量のインキを保持するためのセル５１ａが彫刻されている。

インキロール５１に彫刻されるセル５１ａには、ダイヤ型やハニカム型等の形状があるが、特にディスプレイ用の電子部材に見られるようなストライプパターン等の周期的なパターンの印刷をした場合、印刷パターンとセルパターンの干渉によってインキ供給量にバラつきが生じ、モアレ干渉縞状の印刷ムラが発生する問題がある。特にカラーフィルタ等の表示部に係る電子部品では、印刷ムラがディスプレイの表示ムラに直結するため、深刻な問題となる。
その対策法として、インキロールのセル形状のパターンに線数の高いものを選定し、かつ凸版のストライプパターンに対して若干傾けて形成する方法が知られている（特許文献１参照）。
特開２００４−２６８３１９号公報

しかしながら、高線数のインキロール、すなわちアニロックスロールでは、セル容量が小さくなるため、所望のインキ転写量が得られなかったり、パターンを傾けても、より微細なストライプパターンの印刷をする場合に干渉縞状のムラや印刷欠けが発生し易くなったりする等の問題がある。

また、最近ではＲＧＢデルタ配列のディスプレイに対応するため、ドット状パターン印刷の要求も高まっている。しかし、ドット状パターンはストライプパターンと違い、凸版上でのインキの流動が出来ないため、凸版のドット寸法がアニロックスロールのセルとセルの隙間よりも小さい場合に、ドット部がインキロール上にインキを保持するセル部に当たらずにインキが供給されない箇所が周期的に発生し、印刷抜け不良の原因となってしまう。

本発明は上記のような問題を解決するためになされたもので、その目的は、高分子有機ＥＬ素子の発光層を印刷法にて製造するための凸版印刷装置を提供することである。

上記目的を達成するために請求項１の発明にかかる凸版印刷装置は、版を装備して回転する版胴と、被印刷基板を載せる基板定盤と、前記版上にインキを供給するインキ供給手段を有し、前記インキ供給手段は、前記版にインキを供給するためのインキロールを備える凸版印刷装置において、前記インキロールの表面は平滑な面で仕上げられていることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の凸版印刷装置において、前記インキロールの表面は、表面粗さでＲａ＝０．０５〜１．０μｍの範囲内に仕上げられていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１記載の凸版印刷装置において、前記インキ供給手段は、前記インキロールの表面に付着した余分なインキを掻き取るドクターを備え、前記ドクターがロールドクターであることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１記載の凸版印刷装置において、前記インキ供給手段は、前記インキロールの表面に付着した余分なインキを掻き取るドクターを備え、前記ドクターが剛性の高いブロック材の直線状の一辺で構成されていることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１、３または４の何れか１項に記載の凸版印刷装置において、前記インキロールの両端部に前記表面より５〜５０μｍ高い段差を有し、前記ドクターを前記段差に当接して前記インキロールの表面と前記ドクターとの間の隙間を均一に維持するように構成したことを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１記載の凸版印刷装置において、前記インキ供給手段は、前記インキロールの表面に当接し該インキロールの表面に付着した余分なインキを掻き取るワイヤーバーコータを備えることを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項６記載の凸版印刷装置において、前記ワイヤーバーコータは、円柱状の芯材と、前記芯材に該芯材の長手方向に隙間なく巻き付けられたワイヤーとから構成されていることを特徴とする。
請求項８の発明は、請求項７記載の凸版印刷装置において、前記ワイヤーの線径が０．１０〜１．００ｍｍの範囲から選ばれることを特徴とする。

本発明による凸版印刷装置を用いて、容易に均一な膜厚の印刷パターンを形成することにより、ムラのないディスプレイ用の電子部品を安価に生産することが可能となる。

本発明は、凸版を設置する回転式の版胴と、基板を載置する基板定盤と、凸版にインキを塗布するインキ供給手段とを備える凸版印刷装置に関するもので、特にフレキソ印刷装置について適用される。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
本発明による凸版印刷装置は、図２に示すように、版胴２に設置されたフレキソ版表面に当接してインキを塗布するインキロール１１と、このインキロール１１の下部をインキ溜り４ａに浸漬させるインキ壷１２と、インキロール１１の表面に付着した余分なインキ４を掻き取るためのドクター１３とで構成されるインキ供給装置を有する。

上記インキロール１１は、その表面にセラミックコートを施した後、インキを保持するための細かい凹部（セル）は彫刻されておらず、表面研磨にて平滑に処理されている。
若しくは、インキロール１１の表面は、ロール材の表面を平滑に処理した上で、凹みや傷を防止するためにクロームなどの硬質金属めっきが均一に施されている。
また、インキロール１１の表面が平滑に処理されるとは、具体的には、表面粗さでＲａ＝０．０５〜１．０μｍの範囲であり、より好ましくは、Ｒａ＝０．０５〜０．５μｍの範囲である。
ここで、インキロール１１の表面の表面粗さがＲａ＝０．０５未満であると、ロール表面のインキ保持力が弱まり、インキ組成によっては、充分なインキ量がのらなくなる。また、インキロール１１の表面の表面粗さがＲａ＝１．０を超えるとインキ転移量にばらつきが生じる恐れがある。
また、ドクター１３は、図２に示すように、該ドクター１３とインキロール１１の表面との間の隙間が５〜５０μｍの範囲の任意の値で均一に維持されるように固定されている。

また、図３に示すように上記インキロール１１の両端に、平滑に研磨されたロール表面より５〜５０μｍの範囲で任意の高さを有する段差１１ａを設け、ドクター１３をインキロール両端の段差１１ａに当接することにより、ドクター１３とインキロール１１の表面との間に微細なギャップが安定して形成される構造にしてある。

上記ドクター１３は、インキロール１１が回転されることにより、インキ壷１２のインキ溜り４ａでインキロール１１の表面に付着した余分なインキ４を掻き落とし、インキロール１１の表面に均一な膜厚でインキ４を残すためのものである。このドクター１３の形状は薄刃状のドクター刃やロール状のドクターロール等がある。
ドクター１３の形状がドクター刃１３ｃの場合、このドクター刃１３ｃは図４に示すようにたわみ易く、その結果、インキロール１１の中央寄りのインキ４の膜厚が薄くなる場合がある。このため、図３に示すように、ドクターを剛性の高い部材からなる金属ブロック１３ａの直線状の一辺で構成し、または、ドクター１３にドクターロールを用いることが望ましい。

本発明における凸版印刷装置では、図２に示すように、インキロール１１が回転することにより、ドクター１３により余分なインキ４が掻き取られたインキロール１１表面には、任意の膜厚を均一に有するインキ４が乗っている。
一方、図１に示すように従来のインキロール５１では、インキロール５１表面のセル５１ａ内部にのみインキ４が保持されるため、セル５１ａ以外の部分ではインキが乗っていない状態となっている。

ドクターに代わる他の手段として、ワイヤーバーコータを使用する方法が考えられる。
このワイヤーバーコータ６は、図５に示すように、円柱状の芯材６２と、この芯材６２の外周に、その長手方向に沿い隙間無く巻き付けられた細いワイヤー６１とからなるものであり、ワイヤーバーコータ６のワイヤー６１を巻き付けた部分を、インキロール１１の表面に当接し、インキロール１１の表面に付着した余分なインキを掻き取るようになっている。

このようなワイヤーバーコータ６を使用したインキ供給装置においては、インキロール１１の表面とワイヤー６１とで形成される隙間６１ａを通過したインキのみがインキロール表面でレベリングして均一な膜厚のインキの膜となる。
また、インキロール１１の表面とワイヤー６１とで形成される隙間６１ａを通過するインキの量は、隙間６１ａの面積によって決まるため、インキロール表面とギャップ調整が必要となるドクターと違い、インキロール１１とワイヤーバーコータ６とを当接するだけで所望の膜厚を有するインキの膜を形成することができる。

インキの膜厚を変更する場合には、ワイヤーバーコータ６の芯材６２に巻き付けられるワイヤー６１の径（線径）を変更する。ワイヤー６１の線径が大きいほど、インキの膜厚も厚くなる。およそ５μｍ〜５０μｍの膜厚を得るためには、ワイヤー６１の線径は、０．１０ｍｍ〜１．００ｍｍの間で選定するのが良い。

均一な膜厚のインキ４の膜が形成されたインキロール１１の表面を、版胴２に設置された凸版２１の凸部上面に当接し、インキロール１１と版胴２を回転させることにより、凸版２１上には、ムラや欠けなくインキを供給することができる。また、従来のセル５１ａを彫刻したインキロール５１と異なり、インキ転移量の周期的なムラがないため、どんなに微細なパターンやドットパターンにでも均一なインキ供給が可能であり、ムラ・欠けのない印刷が可能になる。

本発明の実施例について説明する。
本発明の凸版印刷機を用いて、カラーディスプレイパネル用の表示画素部分の印刷を行った。画素配置は１２０ピッチのデルタ配列であり、画素印刷用の凸版は、ドット並列型となっている。一つのドットサイズは３０×８０μｍであり、凸版の凸部の高さは約１５０μｍであった。

インキロールとドクターのギャップを２０μｍにセッティングし、インキロール表面に均一な膜厚２０μｍのインキの膜ができるようにした。インキロール表面のインキを凸版上に転写し、ガラス基板上に印刷したところ、ムラ・欠けのないドットパターンの印刷ができた。

表面粗さがＲａ＝０．０５に仕上げられたインキロールとドクターとのギャップを２０μｍにセッティングし、インキロール表面に均一な膜厚２０μｍのインキ膜ができるようにした。インキロール表面のインキを凸版上に転写し、ガラス基板上に印刷したところ、ムラや欠けのないドットパターンの印刷ができた。
一方、同様の印刷を従来の凸版印刷装置を用いて印刷したところ、インキロール表面のセルの間に２０μｍ幅の隙間が開いており、セルとセルとの隙間に当接した凸版のドット部にはインキが十分に供給されず、印刷物にはカスレや色抜けが周期的に発生した。

本発明のその他の実施例として、インキロールの表面にワイヤーバーコータを当接する方式による凸版印刷装置について説明する。
直径φ６．０ｍｍの円柱状の芯材に直径φ０．５０ｍｍのワイヤーを隙間無く巻き付けてなるワイヤーバーコータを、下部をインキ溜りに浸したインキロールに当接し、インキロールを回転させたところ、インキ溜りからインキロール表面に付着したインキがワイヤーバーコータにて掻き取られ、ワイヤーバーコータにてインキを掻き取られたインキロールの表面にはワイヤーの隙間６１ａを通過したインキにより膜厚約３０μｍで均一なインキの膜ができた。
また、インキロールの表面に均一に塗布されたインキを凸版上に転写し、実施例と同様のパターンをガラス基板上に印刷したところ、ムラや欠けのないドットパターンの印刷ができた。

従来のインキロール概要図。 本発明の印刷機におけるインキロール概要図。 本発明の印刷機におけるインキロール概要図。 本発明のインキロールにドクター刃を使用した概要図。 本発明のインキロール表面にワイヤーバーを当接した概要図。

符号の説明

１１……インキロール、１１ａ……段差、１２……インキ壷、１３……ドクター、１３ａ……金属ブロック材、１３ｃ……ドクター刃、２……版胴、２１……凸版、４……インキ、４ａ……インキ溜り、５１……インキロール、５１ａ……セル、６……ワイヤーバーコータ、６１……ワイヤー、６１ａ……隙間、６２……芯材。

Claims (8)

1. 版を装備して回転する版胴と、被印刷基板を載せる基板定盤と、前記版上にインキを供給するインキ供給手段を有し、
   前記インキ供給手段は、前記版にインキを供給するためのインキロールを備える凸版印刷装置において、
   前記インキロールの表面は平滑な面で仕上げられている、
   ことを特徴とする凸版印刷装置。
2. 前記インキロールの表面は、表面粗さでＲａ＝０．０５〜１．０μｍの範囲内に仕上げられていることを特徴とする請求項１記載の凸版印刷装置。
3. 前記インキ供給手段は、前記インキロールの表面に付着した余分なインキを掻き取るドクターを備え、前記ドクターがロールドクターであることを特徴とする請求項１記載の凸版印刷装置。
4. 前記インキ供給手段は、前記インキロールの表面に付着した余分なインキを掻き取るドクターを備え、前記ドクターが剛性の高いブロック材の直線状の一辺で構成されていることを特徴とする請求項１記載の凸版印刷装置。
5. 前記インキロールの両端部に前記表面より５〜５０μｍ高い段差を有し、前記ドクターを前記段差に当接して前記インキロールの表面と前記ドクターとの間の隙間を均一に維持するように構成したことを特徴とする請求項１、３または４の何れか１項に記載の凸版印刷装置。
6. 前記インキ供給手段は、前記インキロールの表面に当接し該インキロールの表面に付着した余分なインキを掻き取るワイヤーバーコータを備えることを特徴とする請求項１記載の凸版印刷装置。
7. 前記ワイヤーバーコータは、円柱状の芯材と、前記芯材に該芯材の長手方向に隙間なく巻き付けられたワイヤーとから構成されていることを特徴とする請求項６記載の凸版印刷装置。
8. 前記ワイヤーの線径が０．１０〜１．００ｍｍの範囲から選ばれることを特徴とする請求項７記載の凸版印刷装置。

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