JP2009190254A

JP2009190254A - 凸版印刷装置のアライメント方法及び凸版印刷装置及び印刷物

Info

Publication number: JP2009190254A
Application number: JP2008033028A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Fukuhara; 智朗福原; Hirotake Ito; 裕猛伊藤
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2008-02-14
Filing date: 2008-02-14
Publication date: 2009-08-27

Abstract

【課題】凸版印刷装置では微細なパターンが形成できるにもかかわらず、版胴円周方向の印刷長を所望の長さに合わせることが難しいという問題がある。
【解決手段】凸版印刷装置の版胴に装着した凸版の円周方向に形成した、少なくとも二つの離間したアライメントマークの距離を第一のカメラで観測した値を第一の距離、被印刷基材上の進行方向に形成した、少なくとも二つの離間したアラインメントマーク間の距離を第二のカメラで観測した値を第二の距離とした場合に、第一の距離と第二の距離が実質的に等しくなるように、被印刷基板の移動速度又は/及び版胴の角速度を調整することを特徴とする凸版印刷装置のアライメント方法である。
【選択図】図３

Description

本発明は、凸版印刷装置の版胴回転方向の印刷長を制御するためのアライメント技術に関する。

微細なパターンをガラス基板など被印刷体に、均一かつ高位置精度で安定して形成する技術としては、フォトリソグラフィー法が挙げられる。しかし、このフォトリソグラフィー法は工程数が多く複雑で、パターン形成に必要な製造設備が高価であるため、製造コストが高くなるという問題がある。

フォトリソグラフィー法に代わる技術としては、オフセット印刷が代表的であるが、これは印刷用ブランケットとしてシリコーン系ゴムを使用し、印刷用ブランケットから被印刷体へ印刷インキを転写させるものであるが、その際に、パターンとして転写されなかった非画線部分のインキは刷版から除去され廃棄される。そのため、印刷技術においては、インキを回収し使い回すことができる凸版印刷方式が注目されつつある。特に、液晶ディスプレイ用のカラーフィルタ、有機ＥＬの発光層や電気輸送層、有機ＴＦＴの電極パターン、電磁波シールド膜のシールドパターンの形成に好適とされている。

従来の凸版印刷法で使用される印刷装置の概要を図１を参照して説明する。
凸版印刷装置は、少なくとも凸版４の版面にインキを供給するためのアニロックスロール（またはアニロックス板）１、版下クッション３を介してパターン形成用の凸版４が装着される円筒状の版胴６、被印刷基板８が載置される基板定盤７、及びアニロックスロール１の余分なインキを掻き落とすドクターブレード2等から構成されている。

被印刷基板８へ凸版４のインキパターンを転写する順序は、先ず、アニロックスロール１をインキパン１１内を回転浸漬させてアニロックスロール１上にインキを載せ、次いで、このアニロックロール１と版胴６に装着した凸状パターンを有する凸版表面とを回転させつつ密着させ、その後離間することで凸版表面にインキ層が形成される。最後に、移動定盤７が、版胴回転方向に移動し凸版表面と基板定盤上の被印刷基板８が、一定時間接触することでインキのパターン転写が行われる（特許文献１）。
特開２００７−２６８７１４号公報

しかし、図１に示したような凸版印刷装置では微細なパターンが形成できるにもかかわらず、版胴円周方向の印刷長を所望の長さに合わることが難しいという問題がある。図２（ａ）は凸版を平面で製版した直後の側断面であり、同図（ｂ）は、この凸版を円筒状の版胴に捲回した様子を模式的に示したものである。（ａ）のように平版で製版された凸版４を円筒形の版胴６上に捲回すると、版胴円周方向にパターンが伸長する。この状態のままで印刷を行うと当然、転写されるインキパターンの進行方向の長さは伸長して印刷される。版胴直径、版下クッション厚、版厚などから伸長率は算出することが可能なので、印刷方向に縮尺して製版すれば、大きくズレることは回避できる。しかしながら、連続印刷時においては、クッションに印圧が加わることでクッションに潰れが生じる結果、経時的に印刷長が変化するということは避けられなかった。

従来この点に関しては、ためし刷りを行った後、測長機器を用いて、印刷されたアライメントマークと対応する被印刷基板に予め形成されたアライメントマークの長さ及び位置
ズレを測り、定盤の移動速度に対して版胴の周速を調整することで印刷長の合わせ込み等を行っていた。

この方式だと、印刷長がマッチングする迄にためし刷りを複数回繰り返すことが必要で、被印刷物のロスが発生する。また、一度印刷長を合わせ込んだ後の経時的な変化に対し、再び測長機器を用いて計測し再調整をしなければならず、作業効率が低下するという問題もあった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、請求項１は、凸版印刷装置の版胴に装着した凸版の円周方向に形成した、少なくとも二つの離間したアライメントマークの距離を第一のカメラで観測した値を第一の距離、被印刷基材上の進行方向に形成した、少なくとも二つの離間したアラインメントマーク間の距離を第二のカメラで観測した値を第二の距離とした場合に、第一の距離と第二の距離が実質的に等しくなるように、被印刷基板の移動速度又は/及び版胴の角速度を調整することを特徴とする凸版印刷装置のアライメント方法である。

このアライメント方法によれば、進行方向の印刷長を目的とする長さに合わせこむことができる。
請求項2及び請求項3の発明は、上記のアラインメント方法を使用することを特徴とする凸版印刷装置及びそれを用いて印刷したことを特徴とする印刷物である。

本発明になるアライメント方法によって、凸版を実際に被印刷基材に接触させる前に、凸版のアライメントマークと被印刷基材上のアライメントマークをカメラで観測し、その情報に基づいて、容易に自動的に印刷長合わせをすることができる。その結果、印刷長合わせに必要な印刷回数も、１回もしくは2回ですみ、被印刷基材のロスを低減することができた。

さらに、この方法は印刷作業中においても実施可能なため、刷版の径時的変化をカメラでトレースすることによって、任意のタイミングで印刷長を一定になるように調整することができる。

一般に、凸版印刷装置では凸版と被印刷基材の平面内のアライメントと印刷開始位置は自動的に調整できるようになっている。しかしながら、上記に記載した凸版の変形があるため、印刷開始位置を合わせたとしても、印刷流れ方向の印刷長には微差が発生する。本発明では、被印刷基材と印刷版である凸版上に、同じ離間距離を有するアライメント用マークを形成しておき、これらを固定したカメラで測長することによって、印刷長合わせを行なう。位置合わせについては、印刷装置に備わっているカメラを使用し自動的に行われる。

以下、本発明になる印刷長合わせの方法の一例を図を使用して説明する。

先ず、図２に示すようにアライメント用マークとしてａ₁、ａ₂、・・・、ａ_n及び印刷用パターン部分（図示せず）を印刷版上に定法にて製造し、版胴上に捲回し装着し図３の凸版４とした。同じ原版を使用しアライメントマークｂ₁、ｂ₂、・・・、ｂ_nを被印刷基材８上に、定法により、例えばフォトリソグラフィー法を用いて形成する。ａ_nとｂ_nは、それぞれ円周方向及び進行方向に少なくとも２点以上設けられている。
これらのアライメントマークａ_nとｂ_nから、ほぼ同じ長さに対応する異なる2点を、それ
ぞれ選択し、その位置を固定された２台のカメラ９ａ、９ｂにより観測する。例えば、被印刷基材上の異なる２点のアライメントマーク間の実際の離間距離は、カメラでの読み取りに必要な時間と被印刷基材（基板常盤）の移動速度から計算できる。そして、同じ時間で同じ距離だけ凸版部分の円周が移動するように版胴の回転角速度を決めるということになる。

例えば、図２の（ａ)に示すような平版時の凸部ａ₁、ａ₂間の距離をＡ[ｍｍ]とすると、図２の（ｂ)に示す被印刷基材上のアライメントマークｂ₁、ｂ₂間の距離もＡ[ｍｍ]である。この平版を版胴に捲回した際の凸部ａ₁、ａ₂間の距離がＡ’[ｍｍ]となった場合、Ａ’[ｍｍ]と被印刷基材上のアライメントマーク間距離Ａ[ｍｍ]が重なるようにすればよい。

被印刷基材を載せた基板定盤の移動速度がＶ[ｍｍ／ｓ]であるとすると、被印刷基材上のアライメントマークｂ₁、ｂ₂を固定カメラ９ｂで読み取る時間Ｔ[ｓ]は、Ａ／Ｖ[ｓ]である。

一方、版胴を角速度ω’[ｒａｄ／ｓ]で空転させ、固定カメラ９ａで読み取った凸版上の凸部ａ₁、ａ₂間の読み取り時間がＴ’[ｓ]であったとすると、好適な版胴の回転角速度ωは、簡単な計算から ω＝（Ｔ’/Ｔ）ω’[ｒａｄ／ｓ] となる。この関係から版胴の回転速度を計算し印刷装置の版胴の回転速度を微調整する。この条件は、本来は等しくあるべき凸版上の離間した距離と被印刷基材上の離間した距離が、凸版と基材がわずかにスリップすることで、再び同一となることであって、これが実質的に等しくなるということである。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明を達成出来る範囲での改良・変形等は、本発明の主旨を逸脱するものではない。

従来の凸版印刷機の構成を示す概略図（ａ）版胴へ捲回取り付け前の凸版のアライメントマークを説明する図（ｂ）版胴へ捲回取り付け後の凸版のアライメントマーク及び被印刷基材上のアライメントマークを説明する図版胴へ捲回取り付け後の凸版上のアライメントマーク及び被印刷基材上のアライメントマークを固定カメラにて測定する様子を模式的に説明する図

符号の説明

１・・・アニロックスロール
２・・・ドクターブレード
３・・・版下クッション
４・・・凸版（印刷版）
５・・・凸版パターン
６・・・版胴
７・・・基板定盤
８・・・被印刷基材
９ａ・・・凸版上のアライメントマーク計測用の固定カメラ
９ｂ・・・基材上のアライメントマーク計測用の固定カメラ
１０ａ・・・凸版上のアライメントマーク
１０ｂ・・・基材上のアライメントマーク
１１・・・インキパン

Claims

凸版印刷装置の版胴に装着した凸版の円周方向に形成した、少なくとも二つの離間したアライメントマークの距離を第一のカメラで観測した値を第一の距離、被印刷基材上の進行方向に形成した、少なくとも二つの離間したアラインメントマーク間の距離を第二のカメラで観測した値を第二の距離とした場合に、第一の距離と第二の距離が実質的に等しくなるように、被印刷基板の移動速度又は/及び版胴の角速度を調整することを特徴とする凸版印刷装置のアライメント方法。
請求項１記載のアラインメント方法を使用することを特徴とする凸版印刷装置。
請求項2記載の凸版印刷装置で印刷したことを特徴とする印刷物。