JP2010247534A - 印刷方法及び印刷物の製造方法 - Google Patents

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洋平 西川
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Abstract

【課題】画像パターンの重ねを行い、高い歩留まりで画像パターンを形成する方法を提供することである。
【解決手段】スクリーン版下面にインキ剥離性を有するマスクパターンを備えたスクリーン版を用いた印刷方法であって、スクリーン版の下面に設けられたインキ剥離性を有するマスクパターンに第1のインキを付与する工程と、前記スクリーン版の下面を印刷用基材に接触させて、前記第1のインキを前記スクリーン版の下面から印刷用基材に転写して、第1の画像パターンを形成する工程と、前記スクリーン版に第2のインキを付与し、前記スクリーン版のうち前記インキ剥離性のマスクパターンが形成されていない開口部から、第2のインキを印刷用基材に吐出して、前記第1の画像パターンと隣接する位置に第2の画像パターンを形成する工程とを備えたことを特徴とする印刷方法
【選択図】図1

Description

本発明は、スクリーン版を用いて行う一般的な印刷方法を改良するものであり、印刷精度の向上や生産タクトの短縮を目的とした印刷方法である。
印刷技術の発展とともに、フラットパネルディスプレイ業界における各部材やプリント配線板などの実装部材など、高精細なパターン精度を求められる部材の作製においても、印刷技術が用いられることが多くなった。
印刷技術の発展の中でスクリーン印刷も、スクリーン版を構成するメッシュが年々細線化していくことによってファインパターンの印刷も可能になってきた。そのため、カラーフィルタなど高精細化が求められる部材の作製においても、スクリーン印刷は大いに利用することができる。
スクリーン印刷などの印刷技術に限ったことではないが、カラーフィルタや薄膜トランジスタなどのディスプレイ部材を作製する際には、正確な位置で画像を重ねる必要があり、形成する画像が高精細になればなるほど、位置合わせの精度は高度なものが必要となってくる。
例えば、一般的なカラーフィルタの作製などにおいては、まずブラックマトリクスをフォトリソグラフィー技術や印刷技術を用いて形成する際に、位置合わせ用のアライメントパターンも形成しておき、その後各RGB画像パターンを所定の位置に形成する際に、位置合わせ用パターンを用いて正確に画像を重ね合わせる方法がある。
一般的にスクリーン印刷法、フォトリソグラフィー法、インクジェット法やディスペンサーなどを用いてパターンを形成する際には、隣のセルに画像が入ってしまったりして混色を起こしてしまう問題も発生していた。混色などの不良が生じると修正が難しく、歩留まりを下げる問題があった。
そこで、画像を所定の位置に形成する際には、このような不良を防止するため、アライメントの調節工程を設けて、アライメントパターンを観察する機構が装置に必要になっていた。
さらに、近年、画像パターンが高精細することに伴い、より高性能な位置合わせ装置等が必要となり、設備投資負担がさらに必要となる問題が生じていた。
スクリーン印刷によってカラーフィルタの作製する際には、ブラックマトリクスの一部をアライメントパターンとして利用し、位置合わせを行ったうえで、スクリーン版のメッシュの開口部からRGBインキをそれぞれ吐出して形成する方法が知られている。
このときに一般的なオフコンタクト方式のスクリーン印刷を用いた場合には、スクリーン版と印刷用基材の間に所定のギャップがあるために版伸びが生じやすく、位置合わせがずれたときに隣のセルへの混色が他の方法に比べて起こりやすい。
そのため、スクリーン印刷を用いてカラーフィルタを製造する際には、版伸びを考慮してスクリーン版を設計した上で、高度な位置合わせを行うことが求められていた。
隣のセルへの混色問題を解決するために、スクリーン印刷でRGB画像パターンの形成時に、基板上に予め設けられたブラックマトリクスの表面にスクリーン版の下面を接するようにして混色を防ぐ方法が知られている(特許文献1)
しかしながら、この方法を用いた場合でも結局ブラックマトリクスとRGBパターンとのアライメントを精度よく合わせる必要があり、結局高度な位置合わせ精度が求められることに変わりはなかった。
特開2004−202778号公報
本発明は、上記のような従来の問題を解決するためになされたものであり、その課題は高度な位置合わせ技術を必要とせずに、画像パターンの重ねを行い、高い歩留まりで画像パターンを形成する方法を提供することである。
上記課題を解決するため、本願発明者らは、新規なスクリーン版及びスクリーン印刷方法について鋭意研究を行い、以下の一連の発明を完成させるに至った。
以下、発明の概要について説明する。
[請求項1]
スクリーン版下面にインキ剥離性を有するマスクパターンを備えたスクリーン版を用いた印刷方法であって、
(a)スクリーン版の下面に設けられたインキ剥離性を有するマスクパターンに第1のインキを付与する工程と、
(b)前記スクリーン版の下面を印刷用基材に接触させて、前記第1のインキを前記スクリーン版の下面から印刷用基材に転写して、第1の画像パターンを形成する工程と、
(c)前記スクリーン版に第2のインキを付与し、前記スクリーン版のうち前記インキ剥離性のマスクパターンが形成されていない開口部から、第2のインキを印刷用基材に吐出して、前記第1の画像パターンと隣接する位置に第2の画像パターンを形成する工程とを備えたことを特徴とする印刷方法。
[請求項2]
前記スクリーン版の下面に設けられたインキ剥離性を有するマスクパターンは、その一部が凸形状となるように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の印刷方法。
[請求項3]
前記(a)スクリーン版の下面に設けられたインキ剥離性を有するマスクパターンに第1のインキを付与する工程が、
(a1)前記スクリーン版の下面のインキ剥離性を有するマスクパターンよりもインキ剥離性が高い平滑な基材上にインキ液膜を均一な膜厚になるように塗工し、これを予備乾燥した後に、該塗工面と前記スクリーン版の下面のインキ剥離性を有するマスクパターンに接触させることにより、該インキ液膜を転移させる工程であることを特徴とする請求項1〜2に記載の印刷方法。
[請求項4]
前記スクリーン版の上面から第2のインキをスキージングしながら、スクリーン版に圧力をかけることにより、
前記(b)前記スクリーン版の下面を印刷用基材に接触させて、前記第1のインキを前記スクリーン版の下面から印刷用基材に転写して、第1の画像パターンを形成する工程と、
前記(c)前記スクリーン版に第2のインキを付与し、前記スクリーン版のうち前記インキ剥離性を有するマスクパターンが形成されていない開口部から、第2のインキを印刷用基材に吐出して、前記第1の画像パターンと隣接する位置に第2の画像パターンを形成する工程とを同時に行い、2種類の画像パターンを同時に形成することを特徴とする請求項1〜3
のいずれかに記載の印刷方法。
[請求項5]
前記スクリーン版の上面からスクリーン版に圧力をかけることにより、
前記(b)前記スクリーン版の下面を印刷用基材に接触させて、前記第1のインキを前記スクリーン版の下面から印刷用基材に転写して、第1の画像パターンを形成する工程を行った後、
前記(c)前記スクリーン版のうち前記インキ剥離性の部分が形成されていない開口部から、インクジェットヘッド又はディスペンサにより第2のインキを印刷用基材に滴下して、前記第1の画像パターンと隣接する位置に第2の画像パターンを形成することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の印刷方法。
[請求項6]
前記スクリーン版の開口部に、その位置に応じて、少なくとも2種類のインキを付与して、前記第2の画像パターンを形成することを特徴とする請求項5に記載の印刷方法。
[請求項7]
前記スクリーン版が、スクリーン版外側面にインキ剥離性を有するマスクパターンを備えた円筒状のロータリースクリーン版であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の印刷方法。
[請求項8]
スクリーン版外側面にインキ剥離性を有するマスクパターンを備えた円筒状のロータリースクリーン版を用いた印刷方法であって、
(a’)ロータリースクリーン版の外側面に設けられたインキ剥離性を有するマスクパターンに第1のインキを付与する工程と、
(b’)前記ロータリースクリーン版の外側面を印刷用基材に接触させて、前記第1のインキを前記ロータリースクリーン版の外側面から印刷用基材に転写して、第1の画像パターンを形成する工程と、
(c’)前記ロータリースクリーン版に第2のインキを付与し、前記ロータリースクリーン版のうち前記インキ剥離性のマスクパターンが形成されていない開口部から、第2のインキを印刷用基材に吐出して、前記第1の画像パターンと隣接する位置に第2の画像パターンを形成する工程とを備えたことを特徴とする請求項7に記載の印刷方法。
[請求項9]
前記(a’)ロータリースクリーン版の外側面に設けられたインキ剥離性を有するマスクパターンに第1のインキを付与する工程が、
(a’1)前記ロータリースクリーン版の外側面のインキ剥離性を有するマスクパターンよりもインキ剥離性が高い基材上にインキ液膜を均一な膜厚になるように塗工し、これを予備乾燥した後に、該塗工面と前記ロータリースクリーン版の外側面のインキ剥離性を有するマスクパターンに接触させることにより、該インキ液膜を転移させる工程であることを特徴とする請求項7〜8に記載の印刷方法。
[請求項10]
前記ロータリースクリーン版の内側面から第2のインキをスキージングしながら、ロータリースクリーン版に圧力をかけることにより、
前記(b’)前記ロータリースクリーン版の外側面を印刷用基材に接触させて、前記第1のインキを前記ロータリースクリーン版の外側面から印刷用基材に転写して、第1の画像パターンを形成する工程と、
前記(c’)前記ロータリースクリーン版に第2のインキを付与し、前記ロータリースクリーン版のうち前記インキ剥離性を有するマスクパターンが形成されていない開口部から、第2のインキを印刷用基材に吐出して、前記第1の画像パターンと隣接する位置に第2の画像パターンを形成する工程と、
を同時に行い、2種類の画像パターンを同時に形成することを特徴とする請求項7〜9に記載の印刷方法。
[請求項11]
前記ロータリースクリーン版の内側面からロータリースクリーン版に圧力をかけることにより、
前記(b’)前記ロータリースクリーン版の外側面を印刷用基材に接触させて、前記第1のインキを前記ロータリースクリーン版の外側面から印刷用基材に転写して、第1の画像パターンを形成する工程と、
前記(c’)前記ロータリースクリーン版に第2のインキを付与し、前記ロータリースクリーン版のうち前記インキ剥離性を有するマスクパターンが形成されていない開口部から、第2のインキを印刷用基材に吐出して、前記第1の画像パターンと隣接する位置に第2の画像パターンを形成する工程と、
を同時に行い、2種類の画像を同時に形成する印刷方法であって、
、前記(c’)工程は、インクジェットヘッド又はディスペンサにより第2のインキを印刷用基材に滴下して行うことを特徴とする請求項7〜9のいずれかに記載の印刷方法。
[請求項12]
所望の画像パターンをロールトゥロール方式で連続で作製することを特徴とする請求項7〜11のいずれかに記載の印刷方法。
[請求項13]
請求項1〜12のいずれかの印刷方法を用いたことを特徴とする印刷物の製造方法。
本発明によれば、スクリーン版下面に第1のインキ液膜を形成したうえで、印刷用基材に接触させ、その状態のときにスクリーン版の開口部から第2のインキ群を吐出して第2の画像を形成する為、第2の画像を形成するインキ群が第1の画像に乗り上げることがなかった。そのため隣のセルへの混色の発生を防止できた。さらに乗り上げによる高低差のムラを生じることもなかった。
また、本発明によれば、スクリーン版上面から第2のインキをスキージングして圧力をかけることにより、スクリーン版下面からの第1のインキ液膜の転写と、開口部からの第2のインキ吐出を同時に行ったので、第2の画像を第1の画像に重ねる為の位置合わせ作業が必要なくなり、生産性を向上させることができた。さらに、第1の画像と第2の画像のアライメントを別途測ることなく、精度高く画像を形成することができた。
また、スクリーン版下面の第1のインキ液膜と印刷用基材を接触状態としたうえで、スクリーン版上面の開口部から第2のインキ群をインクジェットやディスペンサなどにより滴下する方法においては、インキを滴下する場所の位置合わせ作業が必要となるが、仮に位置合わせがずれてしまっても、スクリーン版上面の開口部でないところにインキが滴下され、印刷用基材までは届かない為、不良となることはなかった。
いずれの方法においても、スクリーン版と印刷用基材が一回相対する動作の中で第1の画像の形成と第2の画像の形成を行う為、画像パターンを作製するタクトが大幅に短縮し、生産性を向上させることができた。
そしてさらに、スクリーン版としてロータリースクリーン版を用いて、連続的に印刷を行うことにより、一層生産タクトを大幅に縮め、生産性を向上することができた。また、ロータリースクリーン版を用いる場合では、スクリーン版を圧力により印刷用基材面まで押し下げる必要がないため、伸びや変形のない精密な印刷をすることができる。
また、常に溶剤吸収による膨潤などがない面を使用することができるうえ、ロータリースクリーン版の外側面と印刷用基材が接触する箇所が線接触となることにより、版離れが良好なコンタクト印刷方式となり、欠陥を減少させることができるようになった。
ロータリースクリーン版を用いることにより、同等の印刷精度で連続して2種類の画像パターンを形成することができるが、第2のインキ群の吐出方法として、ディスペンサやインクジェットによる滴下で行う場合でも、予めディスペンサやインクジェットの位置を設定しておけば、アライメント作業をせずに連続して印刷をし続けることができる。
本発明の印刷方法の概略図 本発明の印刷方法の概略図 本発明の印刷方法の概略図 本発明の印刷方法の概略図
以下に、本発明に係る微細パターンの印刷方法を実施するための形態を示す。
本発明における印刷方法で用いることができるスクリーン版の一例としては、図1(a)のように適当な版枠内に張られたメッシュと、メッシュの下面にインキ剥離性を付与したマスクパターンを設けた平面状のスクリーン版が挙げられる。マスクパターンとして、例えば、樹脂系の乳剤により膜状に形成された乳剤膜を用いることができる。
マスクパターンには膜厚方向に貫通する複数の開口部が所定の配列パターンで形成されており、それらの開口部から第2のインキを吐出できるようになっている。
スクリーン版に乳剤膜を形成する方法としては、メッシュに直接乳剤を塗布してフォトリソグラフィーによって開口部パターンを形成する直接法や、乳剤膜を作製した後にメッシュに貼り付けてからフォトリソグラフィーによって開口部パターンを形成する直間法や、乳剤膜上にフォトリソグラフィーによって開口部パターンを形成した後にメッシュに貼り付ける間接法などが挙げられる。
一般的なスクリーン印刷において、乳剤膜表面の平滑性は精度の良い印刷を行う為に重要である。本発明ではスクリーン版下面から第1のインキ液膜を転写するという機構を取るため、平滑性はさらに高い方が好ましい。よって、直間法や間接法により乳剤膜を形成することが推奨されるが、直接法においても乳剤膜形成後に鏡面加工を行うことにより、平滑性を向上させることができる。
乳剤膜の厚さは1μm以上あれば本発明で適用することができるが、印刷性を考慮に入れると1〜100μmの厚さが望ましく、形成する画像パターンの狙い厚さに応じて乳剤膜の厚さを選択すればよい。
また図2(a)の例のように、第1の画像を画像パターンとして形成する為に、スクリーン版下面に所望の画像パターン形状に凸部を形成する方法としては、前記の方法により一層目の乳剤膜を形成した上から、さらに直接法、直間法、間接法により所望の画像パターン形状の乳剤膜を凸部として形成する方法が提案できる。
その他にも、間接法でメッシュに乳剤膜を貼り付ける前に、乳剤膜上に凸部を予め形成しておくという方法でも、凸部を作製できる。
この際の凸部は1μm以上の厚さがあることが望ましいが、第1のインキ液膜を凸部上に形成する際に、凸部以外の一層目のインキ剥離性を有する部分上にインキ液膜が付着してしまうことを避ける為に、凸部は20μm以上の厚さがあることがさらに望ましい。
本発明では、スクリーン版の下面のマスクパターンにインキ剥離性を付与する必要があるが、例えば、前述の方法などでメッシュ上に形成した乳剤膜にインキ剥離性を付与する方法がある。具体的には、乳剤膜を形成用の乳剤にフッ素系やシリコーン系の乳剤を用いることにより、この部分にインキ剥離性を付与することができる。或いは、乳剤層として広く試用されているジアゾ系の感光材などを用いて、前記の方法で乳剤層を形成した後に、表面をフッ素系やシリコーン系の樹脂でコーティングしたり、シランカップリング剤などによって表面を修飾したりすることによっても、この部分にインキ剥離性を付与することができる。
一層目の乳剤層の上から所望の画像パターン形状に凸部を形成する場合は、凸部の乳剤層にだけインキ剥離性を持たせれば十分なので、凸部の乳剤層に対して前記の方法を適用すればよい。
スクリーン版としては、ステンレスや銅などの金属にインキ吐出用の穴を開口部として設けている図3(a)のようなメタルマスクを用いることもできる。メタルマスクはメッシュやメッシュ上に形成された乳剤膜が存在しないため、メタルマスクの下面にインキ剥離性を付与する為には、表面をフッ素系やシリコーン系の樹脂でコーティングする方法を用いることもできる。
スクリーン版下面に所望の画像パターン形状に凸部を形成する場合には、メタルマスクの下面にフッ素系やシリコーン系の樹脂を用いて直接凸部を形成する方法を用いることができる。
また、スクリーン版として、図4に示すようなロータリースクリーン版を用いる場合には、以下に示すようなラッカー法、ガルバノ法、エッチング法によって製造することができる。
最も一般的なラッカー法は、予め多数の開口部を有するメッシュのシリンダーにレジストを塗布し、このレジストに印刷画像を焼き付けた後、余分なレジストを除去して、印刷画像に対応したシリンダーのメッシュ部分を覆った円筒状スクリーン版を形成するという製造方法である。
一方ガルバノ法というのは、まず基材となるマザーロールの外周面に均一に感光性のレジストを塗布し、このレジストに印刷する原稿の画像を焼き付け、凝固部分以外を除去してマスク層を形成する。その後、メッキ槽に浸してマスク層が形成されていない部分にメッキ層を形成し、メッキ層を所定の厚みまで成長させた後、マザーロールからマスク層を除去する。最後にメッキ層からマザーロールを抜き取ると、円筒状スクリーン版が得られるという方法である。
また、エッチング法は、ガルバノ法と逆に、まずマザーロールの外周面全体にメッキ層を形成し、このメッキ層に印刷画像に対応したエッチングを行いインキを押し出す開口部を形成し、円筒状スクリーン版を得るものである。
これらの製造方法によって作製したロータリースクリーン版の外側面に、インキ剥離性を有するマスクパターン、もしくは一部が凸形状となったインキ剥離性を有するマスクパターンを前述の方法で形成する。
以下、本発明のスクリーン版を用いた印刷方法を実施する
まず、平面状のスクリーン版を用いた場合についてだが、インキ剥離性を有するスクリーン版の下面に第1のインキ液膜を形成するには、インキ転移用基板31としてスクリーン版下面のインキ剥離性よりもインキ剥離性が高い平滑な基材により行うことができる。このインキ転移用基板31の上にインキ液膜21を均一な膜厚になるように塗工し、予備乾燥した後に、スクリーン版下面に接触させることにより、図1(b)のようにインキ液膜21を、スクリーン版の下面に転移させることにより行う。
インキ転移用基板31として用いる材料は、スクリーン版下面のインキ剥離性を考慮して選択することが可能であり、フッ素系やシリコーン系の樹脂を用いて平滑性の高い基材を作製すればよい。
インキ転移用基板31のインキ剥離性がスクリーン版下面のインキ剥離性よりも低いと、インキが転移する際にちぎれなどが生じる可能性がある。インキ転移用基板表面のインキ剥離性は、スクリーン版下面にインキ剥離性を付与した材料と同様のもので与えることができるが、相互のインキ剥離性を考慮して選択する必要がある。材料の選択は各材料の表面張力や接触角などの物性値を参考にすることができる。例えばシリコーン樹脂でスクリーン版下面の乳剤膜を作製した場合には、フッ素樹脂やフッ素化シリコーン樹脂のコート剤を用いて平滑性の高い基材を作製すればよい。
そして、第1のインキ液膜21を、スクリーン版の下面のインキ剥離性を有する部分に形成した後に、図1(c)のようにスクリーン版上面から第2のインキ22をスキージングして圧力をかけることにより、スクリーン版下面からの第1のインキ液膜21の転写を行う。
この際に、開口部からの第2のインキの吐出を同時に行うこともできる。すると、第1のインキと第2のインキを、隣合う位置に、乗り上げ、混色を発生させることなく、印刷用基材に転写することができる。
この場合においては、スクリーン版と印刷用基材のギャップをとってオフコンタクト方式で印刷を行うのが理想である為、用いるスクリーン版は一般的なスクリーン版が良い。
この方式では、第2のインキの吐出は言わばスクリーン印刷と同様の方法で行うこととなるが、その点から第2のインキの版離れを考慮すると、版離れが良好となるオフコンタクト方式で印刷を行うのが理想であり、そのとき用いるスクリーン版は一般的なスクリーン版が良いと言える。
一方、図3(b)のように、スクリーン版下面の第1のインキ液膜21と印刷用基材31を接触状態としたうえで、スクリーン版上面の開口部から第2のインキ群22をインクジェット34などにより滴下する方法がある。この方法では、コンタクト方式で印刷を行うのが理想である。この方法では、第2のインキ付与した後、印刷用基材を垂直に下げて剥離する方法で行うことになるため、メタルマスクをスクリーン版として用いることが好ましい。
この方式では、自ずとコンタクト方式での印刷となるが、第2のインキ群22を滴下した後のスクリーン版と印刷用基材の剥離方法としては、印刷用基材を垂直に下げて剥離する方法をとることになる。一般的なスクリーン印刷のコンタクト方式のように、メタルマスクをスクリーン版として用いることで、良好な画像パターンを得ることが可能である。
ロータリースクリーン版を用いる場合にも、外側面のインキ剥離性を有するマスクパターン部分にインキ液膜を形成する際には、平面状のスクリーン版の場合と同様の方法を用いることができる。インキ転移用基板46は、平面状のものでも、ロータリー状のものでも、どちらでもインキ液膜を形成することが可能である。
ロータリースクリーン版による印刷形態では、ロータリースクリーン版が常に連続して動作しているという状況から、印刷する際には第2のインキの吐出方法に関係なく、常にロータリースクリーン版の外側面と印刷用基材が接触するコンタクト方式での印刷となる。しかし、第1のインキが転移する箇所では印刷用基材と線接触することとなり、版離れの良いコンタクト方式と言えることが出来る。
ロータリースクリーン版の内側面から第2のインキを吐出する方法として、図4のようにスキージングして吐出する場合は、スキージ45は圧力はかけるが水平方向への動作はせずに、ロータリースクリーン版の回転動作によって第2のインキを吐出する。その際に、スキージングによる圧力でロータリースクリーン版の外側面から第1の画像パターンが印刷用基材に転移し、2つの画像パターンを同時に形成することができる。
その際のロータリースクリーン版は、ロータリースクリーン版軸棒44と円筒状の端部で支えられるような構造になっており、その内部でロータリースクリーン版軸棒44と連動する形でスキージ45が存在する。ロータリースクリーン版の内部には、インキを供給するためのインキ供給管を設けることも出来るし、ロータリースクリーン版軸棒44がその役割を兼ねて、スキージ45に第2のインキ49を供給する構造にすることも可能である。
また、第2のインキの吐出方法として、インクジェットやディスペンサーを用いる際には、ロータリースクリーン版の内側にその機構を設け、ロータリースクリーン版の回転動作に合わせてマスクパターンが形成されていない開口部に第2のインキを滴下することにより、印刷用基材に第1の画像パターンと第2の画像パターンを形成することができる。
ロータリースクリーン版からの第1の画像パターンの転移と、第2の画像パターンの吐出をした後に、ロータリースクリーン版の外側面のインキが塗工してあった部分を洗浄して元の状態と同じにすることにより、ロータリースクリーン版が回転してまた印刷するときも同様の精度で連続印刷をすることが可能になる。洗浄する機構としては、粘着性を有するインキ洗浄用シリンダー51を設けて、ロータリースクリーン版の外側面のインキ剥離性を有する部分に残存したインキを除去する方法が提案できる。
本発明では、印刷用基材に半乾燥状態の第1のインキ液膜を接触させながら、第1のインキが形成するセル内に、第2のインキ群を吐出することになる。よって、第1のインキの性能として、スクリーン版上面から圧力をかけた際に変形せず、尚且つ第2のインキ群と混色しない、乾燥性の良いものが好ましい。
第2のインキに関しては特に乾燥性は求められないが、スキージングして圧力をかけることによって第2のインキを吐出することを考慮し、開口部の大きさや狙いのインキ膜厚などに応じて、吐出性が良く、版離れの良い粘度のインキを選択する必要がある。インクジェットやディスペンサで第2のインキ群を滴下する場合は、粘度が低めのインキを選択して、ノズルからの吐出を安定化させることにより、膜厚にムラが生じないようにする。
本発明で用いるインキは、顔料成分と樹脂成分を溶媒中に溶解、分散させることにより作製したものを用いることができる。顔料成分としては、求める色によっても異なるが一般的に用いられる無機顔料、有機顔料を用いることができる。樹脂成分としては、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂などから1つ以上のものを使用することができる。溶剤には、エステル系溶剤、アルコール系溶剤及びエーテル系溶剤などが使用される。エステル系溶剤として、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エトキシエチルプロピオネート、アルコール系溶剤として、1−ブタノール、3メトキシ−3メチル−1ブタノール、1−ヘキサノール、1,3ブタンジオール、1−ペンタノール、2−メチル1−ブタノール、4−メチル−2−ペンタノール、エーテル系溶剤として、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールターシャリーブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテルなどが挙げられる。いずれの場合も、求める色味や乾燥性、粘度などの物性を考慮して各材料を選択する必
要がある。
本発明の方法により印刷できる印刷用基材の対象としては、特に限定されることはなく、ガラス、プラスチックフィルム、金属など様々なものに印刷することができる。
(実施例1)
図2(a)に示すように、縦450mm×横600mmの枠に張られた、縦350mm×横500mmの290メッシュのステンレススクリーン(糸径20μm)を作製し、このメッシュ上に感光材A(株式会社ムラカミ製「SP−9400」)を用いて、間接法により一層目の乳剤膜13を25μmの厚さで形成した。さらに、UV硬化形のシリコーン樹脂A(信越化学工業株式会社製「X−62−7622」)を用いて25μm厚、線幅200μmの凸部14を形成した。
縦450mm×横600mmサイズのガラス基板上にフッ素樹脂A(旭硝子株式会社製「CTX−807AP」)を塗布して硬化させたインキ転移用基板31に、黒色インキを第1のインキ21として塗工して半乾燥状態とした後に、スクリーン版下面の凸部に接触させることにより第1のインキ液膜を転移させた。
黒色インキは以下の組成で調合した。
カーボンブラック 7.5重量部
インキバインダ樹脂(株式会社東レ製「SP―510」) 10重量部
溶媒(N―メチル―2−ピロリドン(NMP)) 130重量部
分散剤(銅フタロシアニン誘導体) 5重量部
離形剤(ビックケミージャパン株式会社製「BYK333」) 0.5重量部
印刷用基材33として無アルカリガラス基板(株式会社コーニング製)を準備し、スクリーン版上面からスキージングにより圧力をかけることで、赤色インキを第2のインキとして開口部から吐出させつつ、スクリーン版下面に形成された黒色のインキ液膜を転写した。
赤色インキに関しては、以下の組成で混合物を作製した後に、分散機で微分散することで、まずペーストを作製した。
酸化鉄系赤色顔料(同和鉱業株式会社製「DFEICR100」 10重量部
化学吸着型高分子分散剤(ICI株式会社製ソルスパース) 15重量部
ターピネオール(安原油脂株式会社製) 10重量部
前記ペーストを作製した後に、以下の組成で混合分散することにより赤色インキを得た。
ペースト 54重量部
エトセルSTD7cps(ダウケミカル株式会社製) 4重量部
ブチルジグリコールアセテート(株式会社ダイセル化学製) 42重量部
この方法により、図2(d)のように黒色インキによる画像パターンの枠の中に赤色イ
ンキの画像を形成することができ、尚且つ黒色画像パターンへの乗り上げや混色がない綺
麗な画像を得ることができた。
(実施例2)
カラーフィルタの画像パターンを本発明の印刷方法にて作製する為に、図3(a)のように縦450mm×横600mmのステンレス板上に、縦250mm×横250mmのエリアで、エッチング法によって縦200μm×横100μmのRGB用開口部を一定の間隔で並ぶように形成した。形成したRGB開口部の周辺にブラックマトリクスの画像パターンを形成すべく、UV硬化形のシリコーン樹脂Aにて高さ25μm厚、線幅50μmの凸部14を形成した。また、スクリーン版上面にRGB画像パターン形成時のアライメントマークをRGB開口部から離れた外側に数箇所作製した。
実施例1と同様に、縦450mm×横600mmサイズのガラス基板上にフッ素樹脂Aを塗布して硬化させたものに、実施例1と同様の黒色インキを塗工し半乾燥状態とした後に、スクリーン版下面の凸部に接触させることにより黒色インキ液膜を第1のインキとして転移させた。
印刷用基材33として準備した無アルカリガラス基板をステージに吸着して固定し、スクリーン版下面をガラス基板に接触させスクリーン版上面から圧力をかけた。
次にアライメントカメラを用いて位置合わせを行った上で、インクジェット34を用いて、RGBインキを第2のインキ群としてそれぞれの開口部から滴下した。各インキは以下のように調合している。
メタクリル酸20重量部、メチルメタクリレート10重量部、ブチルメタクリレート55重量部、ヒドロキシエチルメタクリレート15重量部を乳酸ブチル300gに溶解し、窒素雰囲気下でアゾビスイソブチルニトリル0.75重量部を加え70℃にて5時間の反応によりアクリル共重合体樹脂を得た後、樹脂濃度が10重量% になるようにプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートで希釈することで、まずアクリル共重合体樹脂の希釈液を作製した。
その希釈液80.1gに対し、顔料19.0g、分散剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテル0.9gを添加して、3本ロールにて混練し、RGBの各着色ワイスを得た。なお、赤色顔料としてピグメントレッド177を、緑色顔料としてピグメントグリーン36を、青色顔料としてピグメントブルー15を、各々使用した。得られた各着色ワニスに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを、その顔料濃度が12〜15重量%、粘度が15cpsになるように各々調製して添加し、RGBインキを得た。
RGBインキを滴下した後に、印刷用基材のガラスを固定していたステージを真下に下げることにより垂直にスクリーン版を剥離し、ガラス上にカラーフィルタを図3(c)のように作製した。
ブラックマトリクスをフォトリソグラフィーによって作製し、インクジェットによってRGB画像パターンを形成する方法と比較すると、ガラス基板上に作製したカラーフィルタはRGBインキがブラックマトリクスへ乗り上げることもなく、隣のセルへの混色もなく良好なサンプルであった。また、カラーフィルタを作製する際のタクトも大幅に短縮することができた。
(実施例3)
円筒状の500mm幅の290メッシュのステンレススクリーン(糸径20μm)を作製し、ラッカー法で感光材A(株式会社ムラカミ製「SP−9400」)で25μmの厚さの乳剤膜13を形成した。さらに、UV硬化形のシリコーン樹脂A(信越化学工業株式会社製「X−62−7622」)を用いて25μm厚、線幅200μmの凸部43を形成した。
また、500mm幅のシリコーンゴムシリンダー表面上にフッ素樹脂A(旭硝子株式会社製「CTX−807AP」)で含浸コーティング皮膜を形成して硬化させたインキ転移用シリンダー46に、実施例1と同等の黒色インキを第1のインキとして塗工して半乾燥状態とした後に、スクリーン版下面の凸部に接触させることにより第1のインキ48を液膜として転移させた。
印刷用巻物基材50として100μm厚、500mm幅のPETフィルム(東レ株式会社製)を準備し、ロータリースクリーン版の内側面からスキージングにより圧力をかけることで、実施例1と同等の赤色インキを第2のインキとして開口部から吐出させつつ、ロータリースクリーン版の外側面に形成された黒色のインキ液膜を転写した。
この方法により、図4のように黒色インキによる画像パターンの枠の中に赤色インキの画像を形成することができ、尚且つ黒色画像パターンへの乗り上げや混色がない綺麗な画像を得ることができた。
11・・・スクリーン版枠
12・・・メッシュ
13・・・マスクパターン
14・・・マスクパターン凸部
15・・・メタルマスク
21、48・・・第1のインキ
21’ 、48’・・・第1の画像パターン
22、49・・・第2のインキ
22’ 、49’・・・第2の画像パターン
31・・・インキ転移用基板
32、45・・・スキージ
33・・・印刷用基材
34・・・インクジェットノズル
41・・・ロータリースクリーン版メッシュ
42・・・ロータリースクリーン版マスクパターン
43・・・ロータリースクリーン版マスクパターン凸部
44・・・ロータリースクリーン版軸棒
46・・・インキ転移用シリンダー
47・・・搬送用シリンダー
50・・・印刷用巻物基材
51・・・インキ洗浄用シリンダー

Claims (13)

  1. スクリーン版下面にインキ剥離性を有するマスクパターンを備えたスクリーン版を用いた印刷方法であって、
    (a)スクリーン版の下面に設けられたインキ剥離性を有するマスクパターンに第1のインキを付与する工程と、
    (b)前記スクリーン版の下面を印刷用基材に接触させて、前記第1のインキを前記スクリーン版の下面から印刷用基材に転写して、第1の画像パターンを形成する工程と、
    (c)前記スクリーン版に第2のインキを付与し、前記スクリーン版のうち前記インキ剥離性のマスクパターンが形成されていない開口部から、第2のインキを印刷用基材に吐出して、前記第1の画像パターンと隣接する位置に第2の画像パターンを形成する工程とを備えたことを特徴とする印刷方法。
  2. 前記スクリーン版の下面に設けられたインキ剥離性を有するマスクパターンは、その一部が凸形状となるように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の印刷方法。
  3. 前記(a)スクリーン版の下面に設けられたインキ剥離性を有するマスクパターンに第1のインキを付与する工程が、
    (a1)前記スクリーン版の下面のインキ剥離性を有するマスクパターンよりもインキ剥離性が高い平滑な基材上にインキ液膜を均一な膜厚になるように塗工し、これを予備乾燥した後に、該塗工面と前記スクリーン版の下面のインキ剥離性を有するマスクパターンに接触させることにより、該インキ液膜を転移させる工程であることを特徴とする請求項1〜2に記載の印刷方法。
  4. 前記スクリーン版の上面から第2のインキをスキージングしながら、スクリーン版に圧力をかけることにより、
    前記(b)前記スクリーン版の下面を印刷用基材に接触させて、前記第1のインキを前記スクリーン版の下面から印刷用基材に転写して、第1の画像パターンを形成する工程と、
    前記(c)前記スクリーン版に第2のインキを付与し、前記スクリーン版のうち前記インキ剥離性を有するマスクパターンが形成されていない開口部から、第2のインキを印刷用基材に吐出して、前記第1の画像パターンと隣接する位置に第2の画像パターンを形成する工程とを同時に行い、2種類の画像パターンを同時に形成することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の印刷方法。
  5. 前記スクリーン版の上面からスクリーン版に圧力をかけることにより、
    前記(b)前記スクリーン版の下面を印刷用基材に接触させて、前記第1のインキを前記スクリーン版の下面から印刷用基材に転写して、第1の画像パターンを形成する工程を行った後、
    前記(c)前記スクリーン版のうち前記インキ剥離性の部分が形成されていない開口部から、インクジェットヘッド又はディスペンサにより第2のインキを印刷用基材に滴下して、前記第1の画像パターンと隣接する位置に第2の画像パターンを形成することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の印刷方法。
  6. 前記スクリーン版の開口部に、その位置に応じて、少なくとも2種類のインキを付与して、前記第2の画像パターンを形成することを特徴とする請求項5に記載の印刷方法。
  7. 前記スクリーン版が、スクリーン版外側面にインキ剥離性を有するマスクパターンを備えた円筒状のロータリースクリーン版であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の印刷方法。
  8. スクリーン版外側面にインキ剥離性を有するマスクパターンを備えた円筒状のロータリースクリーン版を用いた印刷方法であって、
    (a’)ロータリースクリーン版の外側面に設けられたインキ剥離性を有するマスクパターンに第1のインキを付与する工程と、
    (b’)前記ロータリースクリーン版の外側面を印刷用基材に接触させて、前記第1のインキを前記ロータリースクリーン版の外側面から印刷用基材に転写して、第1の画像パターンを形成する工程と、
    (c’)前記ロータリースクリーン版に第2のインキを付与し、前記ロータリースクリーン版のうち前記インキ剥離性のマスクパターンが形成されていない開口部から、第2のインキを印刷用基材に吐出して、前記第1の画像パターンと隣接する位置に第2の画像パターンを形成する工程とを備えたことを特徴とする請求項7に記載の印刷方法。
  9. 前記(a’)ロータリースクリーン版の外側面に設けられたインキ剥離性を有するマスクパターンに第1のインキを付与する工程が、
    (a’1)前記ロータリースクリーン版の外側面のインキ剥離性を有するマスクパターンよりもインキ剥離性が高い基材上にインキ液膜を均一な膜厚になるように塗工し、これを予備乾燥した後に、該塗工面と前記ロータリースクリーン版の外側面のインキ剥離性を有するマスクパターンに接触させることにより、該インキ液膜を転移させる工程であることを特徴とする請求項7〜8に記載の印刷方法。
  10. 前記ロータリースクリーン版の内側面から第2のインキをスキージングしながら、ロータリースクリーン版に圧力をかけることにより、
    前記(b’)前記ロータリースクリーン版の外側面を印刷用基材に接触させて、前記第1のインキを前記ロータリースクリーン版の外側面から印刷用基材に転写して、第1の画像パターンを形成する工程と、
    前記(c’)前記ロータリースクリーン版に第2のインキを付与し、前記ロータリースクリーン版のうち前記インキ剥離性を有するマスクパターンが形成されていない開口部から、第2のインキを印刷用基材に吐出して、前記第1の画像パターンと隣接する位置に第2の画像パターンを形成する工程と、
    を同時に行い、2種類の画像パターンを同時に形成することを特徴とする請求項7〜9に記載の印刷方法。
  11. 前記ロータリースクリーン版の内側面からロータリースクリーン版に圧力をかけることにより、
    前記(b’)前記ロータリースクリーン版の外側面を印刷用基材に接触させて、前記第1のインキを前記ロータリースクリーン版の外側面から印刷用基材に転写して、第1の画像パターンを形成する工程と、
    前記(c’)前記ロータリースクリーン版に第2のインキを付与し、前記ロータリースクリーン版のうち前記インキ剥離性を有するマスクパターンが形成されていない開口部から、第2のインキを印刷用基材に吐出して、前記第1の画像パターンと隣接する位置に第2の画像パターンを形成する工程と、
    を同時に行い、2種類の画像を同時に形成する印刷方法であって、
    、前記(c’)工程は、インクジェットヘッド又はディスペンサにより第2のインキを印刷用基材に滴下して行うことを特徴とする請求項7〜9のいずれかに記載の印刷方法。
  12. 所望の画像パターンをロールトゥロール方式で連続で作製することを特徴とする請求項7〜11のいずれかに記載の印刷方法。
  13. 請求項1〜12のいずれかの印刷方法を用いたことを特徴とする印刷物の製造方法。
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