JP2015147397A

JP2015147397A - パターン形成用凸版

Info

Publication number: JP2015147397A
Application number: JP2014023096A
Authority: JP
Inventors: 晋一和田; Shinichi Wada
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2014-02-10
Filing date: 2014-02-10
Publication date: 2015-08-20

Abstract

【課題】高品位、高精度の印刷物を得るための凸版印刷方式であって、凸部上面のインキを被印刷基材に移す際に正しくパターニングする為の凸版を提供する。
【解決手段】凸版１００は、１００〜５００μｍ幅の複数の凸部１０１と凹部１０２とから構成されており、凸部１０１の中央には１０〜５０μｍ幅である、さらなる凸形状１１０を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用カラーフィルター、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイ、無機ＥＬディスプレイなどの製造に用いられるパターン形成用凸版であって、パターンとして薄い膜を作成するためにインキ供給量が減少した場合でも高品質の印刷物を得ることが可能な凸版印刷方式に用いる版に関するものである。

液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用カラーフィルター、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイ、無機ＥＬディスプレイなどの画素を形成するためのパターン印刷には、凸部と凹部微細構造を有する凸版が用いられる。凸版を用いる印刷方式では、まず版のインキ転移面である凸部上面にインキ供給源からインキを移す。次に、凸部上面のインキを被印刷基材に移すことで、パターンを形成する。

上記のような凸版を用いた印刷法の中でも、版材としてプラスチックやゴムなどの弾力性の高い素材を使用するフレキソ印刷法では、版を金属ロールにまきつけて使用する。版へインキを供給する方法は、例えば微細な凹凸パターンが多数彫刻されたアニロックスロールを用いる方法がある。

アニロックスロール表面にインキを塗布し、ブレードと呼ばれる刃で余分なインキを書き落とすこととでアニロックスロール凹部のみにインキを残し、そのアニロックスロールに金属ロールにまきつけられた版を接触させ、アニロックスロール凹部から版上面へとインキを転移させることで、版へインキを供給することが出来る。

上記のように版へインキを供給する際に、インキ供給量が不足するに従い、版凸部上面の一領域にだけインキが転移してしまい、印刷不良が発生してしまう問題がある。版凸部上面に局所的にインキが転移した場合、その状態が維持されたままインキが被印刷基材へと移されてしまい、パターンが崩れてしまう。

上記のようなインキ供給量が不足することで版凸部上面の一領域にだけインキが転移する問題に対して、以下に説明する特許文献１の提案がされている。特許文献１では、フレキソ版の版凸部の上面の全面にインキを供給することが可能な方法として、版凸部上面周囲領域の形状を山形とし、さらに周辺領域より内側の領域を谷とする椀型構造によって、インキを周囲領域の山頂でピン止めし、凸部状面の全面にインキを転移することを可能としている。

また、印刷物にムラを生じにくくさせつつ版凸部上面の全体にインキを供給する方法として、特許文献２の提案がされている。特許文献２では、プラズマ処理や親液剤の塗布を行い、凸部上面の周囲領域が内側領域よりも高い親液性を持つようにすることで、凸部上面の全面にインキを供給することを可能としている。

しかし、材料低減のため作成する薄膜がより薄くなっていくにつれ、凸版へのインキ供給が均一に行われ上手くいったとしても、凸部上面のインキを被印刷基材に移す際に正しくパターニングすることが難しくなる。具体的には、凸版の幅に対して供給されるインキ量が少なくなることによって、インキが分裂したまま転写してしまうなどの不具合が発生する。

インキが分裂したまま転写する不具合について、具体的に説明する。凸部上面のインキを被印刷基材に移す際、凸版の幅が狭い場合は図１に示すようにインキのメニスカスが正しく形成され、凸版が接触した部分の基材にインキが転写される。しかし、凸版の幅が広くなってくると、版と基材が接触し版の外側へと押し出されたインキが中へと移動し合流するまでの距離が長くなり、結果、図２に示すようにインキが分裂して転写してしまう現象や、図３に示すように転写位置が不安定になる現象が起き、一つの凸版に対して二つの転写先が発生する、転写したインキが蛇行してしまう、などの不具合が発生する。

特許第３７０５３４０号公報特開２０１２−６１７３３号公報

本発明は、高品位、高精度の印刷物を得るための凸版印刷方式であって、凸部上面のインキを被印刷基材に移す際に正しくパターニングする為の凸版を提供することにある。

本発明の請求項１に係る発明は、凸版印刷方式のパターン印刷に用いる版であって、前記版の被印刷基材側の最表面は１００〜５００μｍ幅の凸部および凹部とからなる構造を有しており、かつ、前記凸部の被印刷基材側の表面中央にはさらなる凸形状を有することを特徴とするパターン形成用凸版である。

本発明の請求項２に係る発明は、前記凸形状の幅が１０〜５０μｍであることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成用凸版である。

本発明の請求項３に係る発明は、前記凸形状が、金属糸を前記凸部に巻き付けたものであることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のパターン形成用凸版である。

本発明の請求項４に係る発明は、前記凸形状が、プラズマ処理および／または親液剤の塗布が施されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のパターン形成用凸版である。

本発明によれば、凸版に保持されたインキを被印刷基材に転写する際、凸部上面の凸形状の効果によりインキが版側面に押しやられず、結果として図５に示すようなメニスカスが形成されることによりインキが分裂することなく基材に転移することができ、高品位、高精度の印刷物が得られる。

凸版に保持されたインキが被印刷基材に転写される様子を示す模式図である。幅の広い凸版を使用した場合に、凸版に保持されたインキが被印刷基材に転写される際インキが分裂して転写される様子を示す模式図である。幅の広い凸版を使用した場合に、凸版に保持されたインキが被印刷基材に転写される際インキが版の片側に偏って転写される様子を示す模式図である。本発明の実施例におけるフレキソ版の模式図である。本発明のフレキソ版を使用して凸版に保持されたインキを被印刷基材に転写する様子の一例を示す模式図である。比較例におけるフレキソ版の一例を示す模式図である。

以下、本発明の凸版を一実施形態に基づき以下で詳細に説明する。

図４に、本発明の凸版にインキが供給された状態の、側面から見た模式図を示す。凸版１００は、１００〜５００μｍ幅の複数の凸部１０１と凹部１０２とから構成されており、凸部１０１の中央にはさらなる凸形状１１０を有する。凸形状１１０は１０〜５０μｍ幅であることが好ましい。

このような構成とすることで、図５に示すように、凸版に供給されている液量が少なくても、凸形状１１０が存在することによって、凸版から被印刷基材へとインキを転移する際にインキが版側面に追いやられない。結果とし、被印刷基材から版が離れていくときに形成されるインキの架橋１０８は版の中央で形成され、被印刷基材へ転移するインキは版の凸部を中心とした位置で転移される。
ここで、本発明でいう架橋とは、物体間の極小の隙間で液体がメニスカスを形成している液体メニスカス架橋を指す。

もし凸形状１１０が存在しない場合、図２や図３に示すように、凸版から被印刷基材へとインキを転移する際に、インキが版側面に追いやられてしまう。さらに版の幅が広い場合、被印刷基材から版が離れていくときに形成されるインキの架橋１０８は、版側面に追いやられたインキがそれぞれ別個に形成してしまい、一つの版に対して二つの転移先が発生する。その結果として、狙った部分へのパターン形成が出来ず、品質の低い印刷物が得られてしまう。

このとき、凸形状１１０は周囲の凸部１０１と比べて濡れ性が高いほうが望ましい。凸部１０１より濡れ性が高いことによって、インキを凸形状１１０の周囲により引き寄せることが出来るためである。

そのため、凸形状１１０を凸部１０１に金属糸などを巻き付けるような形で形成する場合、事前に金属糸に濡れ性を良くする処理をすることで、よりインキを凸版中央に引き寄せ、より安定した被印刷基材へのインキの転移を行うことができる。濡れ性を良くする処理としては、プラズマ処理や親液剤の塗布など適宜選択することができる。

このように、インキ転移面である版凸部上面にさらなる凸形状を持たせることで、版凸部と被印刷基材が接触した際にインキが版凸部の側面へと逃げず凸形状の周辺に留まり、インキの分裂を防ぐことが出来る。結果として、版の幅が広くなっても版凸部から被印刷基材へと転移するインキは分裂や偏りが防がれ、高い品質で印刷することができるため、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用カラーフィルター、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイ、無機ＥＬディスプレイなどにおける画素パターンの印刷に適用できる。

以下、本発明の具体的な実施例について説明する。

＜実施例＞
感光性樹脂凸版材（商品名：ＵＶフレキソ版、東洋紡績株式会社製）の感光性樹脂面と、幅１００μｍのパターンを有するフィルムマスクを重ね、紫外線を露光した。

次に、フィルムマスクを感光性樹脂面から剥離し、洗浄機を用いて水道水で未硬化部分の樹脂を洗い流し、パターン部分のみを残した。

上記洗浄工程が完了した後、洗浄機内で感光性樹脂面に付着した水滴をエアブラシで吹き飛ばし、加熱乾燥機で水分が無くなるまで乾燥させた。

上記のようにして得られた幅１００μｍのパターンを持つ樹脂凸版を金属ロールに巻き付け、被印刷基材にインキを供給するための版ロールを作成した。

上記のようにして作成した版ロールの凸部に、樹脂よりもインキに対する濡れ角度の小さい銅製のボンディングワイヤを巻きつけることで、図４に示すようなフレキソ版を得た。ボンディングワイヤは、直径２０μｍのものを用いた。

アニロックスロールの線数と深さを適正量から変更して容量を減らし、フレキソ版へと供給されるインキ量を低減させ、さらに被印刷基材へと接触させることで被印刷基材へパターニングした印刷物を得たところ、得られた印刷パターンは版の中央位置を中心としてパターニングされており、パターンが分裂するなどの不具合も無く良好な品質であった。

＜比較例＞
実施例１と同じようにして樹脂凸版を得た後、図６に示すように、樹脂凸版に対して凸形状を形成していないフレキソ版を用意した。

アニロックスロールの線数と深さを適正量から変更して容量を減らし、フレキソ版へと供給されるインキ量を低減させ、さらに被印刷基材へと接触させることで被印刷基材へパターニングした印刷物を得たところ、得られた印刷パターンは版の中央からズレている位置でパターニングされたものや、パターンが分裂したものが混じり、劣悪な品質であった。

１００・・・凸版
１０１・・・凸部
１０２・・・凹部
１０３・・・版上面
１０４・・・版側面
１０５・・・版へ供給されたインキ
１０６・・・被印刷基材
１０７・・・版側面へと押しやられたインキ
１０８・・・インキの架橋
１０９・・・版から基材へ転移したインキ
１１０・・・凸形状

Claims

凸版印刷方式のパターン印刷に用いる版であって、前記版の被印刷基材側の最表面は１００〜５００μｍ幅の凸部および凹部とからなる構造を有しており、かつ、前記凸部の被印刷基材側の表面中央にはさらなる凸形状を有することを特徴とするパターン形成用凸版。
前記凸形状の幅が１０〜５０μｍであることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成用凸版。
前記凸形状が、金属糸を前記凸部に巻き付けたものであることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のパターン形成用凸版。
前記凸形状が、プラズマ処理および／または親液剤の塗布が施されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のパターン形成用凸版。