JP2015182355A - ブレード機構および印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストの増加を抑制しつつパターンの緻密性を高めることが可能であり、かつ、洗浄における手間やコストの増加も抑制可能な、ブレード機構及び印刷装置を提供する。
【解決手段】ブレード６１の伸びる一方向に沿って複数の温調部６３が取り付けられ、ブレード６１の先端部６２には少なくとも１つの凸部と少なくとも１つの凹部とが上記一方向に沿って交互に配列されている。このため、複数の温調部６３の温度制御を行うことによって、ブレード６１を上記一方向に沿って部分的に（或いは全体的に）伸長させることができる。ブレード６１および温調部６３を備えるブレード機構６０で印刷材料を選択的に掻き取ることで、印刷材料の緻密なパターン形成を安価に行うことができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ブレード機構および印刷装置に関するものである。

凸版、凹版、平版などの３次元的な凹凸パターンを有する面状体（以下、単に「版」と呼ぶ）を用いる有版印刷方式として、凸版印刷方式、凹版印刷方式、オフセット印刷方式などが知られている。

例えば、特許文献１には、オフセット印刷方式の一例として、平版の表面に形成された凹部に印刷材料を充填し、印刷材料のうち上記凹部から溢れた部分をブレードによって掻き取った後、転写ローラを介して上記凹部に充填された印刷材料のパターンを基材に転写する方式が記載されている。

特開２００１−３２６４４８号公報

有版印刷方式において印刷対象に転写されるパターンの緻密性を高めるためには、寸法精度の高い凹凸パターンを有した版が必要となる。しかしながら、３次元的な凹凸パターンを寸法精度の高く形成することはコストの大幅な増加につながる。

また、有版印刷方式では、版の凹部に詰まった印刷材料を除去する目的で、所定期間にわたって印刷処理をした後（或いは、所定枚数の印刷対象に印刷処理をした後）に版の洗浄をすることが一般的である。しかしながら、版は３次元的な凹凸パターンを有する面状体であり比較的サイズが大きいので、印刷装置からの取外作業や印刷装置への取付作業における手間が大きくなり、かつ、洗浄液の使用量増加により洗浄コストも増加する。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、コストの増加を抑制しつつパターンの緻密性を高めることが可能であり、かつ、洗浄における手間やコストの増加も抑制可能な、ブレード機構及び印刷装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様にかかるブレード機構は、対象物の表面を相対的に移動するブレード機構であって、刃先に沿った方向に相当する一方向に伸びた先端部を有するブレードと、前記先端部を避けて前記一方向に沿って前記ブレードに取り付けられ、それぞれ個別に温調可能な複数の温調部と、前記先端部を避けて前記ブレードおよび前記複数の温調部を保持するブレード保持部と、を備え、前記先端部では、前記先端部が対象物に当接された際に該対象物と接触する少なくとも１つの凸部と、前記先端部が対象物に当接された際に該対象物と接触しない少なくとも１つの凹部と、が前記一方向に沿って交互に配列されていることを特徴とする。

本発明の第２の態様にかかるブレード機構は、対象物の表面を相対的に移動するブレード機構であって、刃先に沿った方向に相当する一方向に伸びた先端部を有するブレードと、前記先端部を避けて前記ブレードを保持するブレード保持部と、前記一方向に沿って前記ブレード保持部に取り付けられ、それぞれ個別に温調可能な複数の温調部と、を備え、前記先端部では、前記先端部が対象物に当接された際に該対象物と接触する少なくとも１つの凸部と、前記先端部が対象物に当接された際に該対象物と接触しない少なくとも１つの凹部と、が前記一方向に沿って交互に配列されていることを特徴とする。

本発明の第３の態様にかかるブレード機構は、本発明の第１の態様または第２の態様にかかるブレード機構であって、前記凸部および前記凹部の配置位置に対応して前記複数の温調部のそれぞれが配されることを特徴とする。

本発明の第４の態様にかかるブレード機構は、本発明の第１の態様ないし第３の態様のいずれかにかかるブレード機構であって、前記複数の温調部のそれぞれが前記一方向に沿って等間隔で配されることを特徴とする。

本発明の第５の態様にかかるブレード機構は、本発明の第１の態様ないし第４の態様のいずれかにかかるブレード機構であって、前記複数の温調部はいずれも前記一方向を長手方向とする長尺形状であることを特徴とする。

本発明の第６の態様にかかるブレード機構は、第１の態様ないし第５の態様のいずれかにかかるブレード機構であって、前記先端部には複数の前記凸部および複数の前記凹部が含まれ、前記複数の凸部の凸端は仮想的な基準直線に沿って整列している一方で、前記基準直線からの前記複数の凹部の深さは不均一とされていることを特徴とする。

本発明の第７の態様にかかるブレード機構は、第１の態様ないし第６の態様のいずれかにかかるブレード機構であって、前記温調部は、加熱素子と冷却素子との組を有することを特徴とする。

本発明の第８の態様にかかるブレード機構は、第１の態様ないし第６の態様のいずれかにかかるブレード機構であって、前記温調部は、加熱冷却素子を有することを特徴とする。

本発明の第９の態様にかかるブレード機構は、第８の態様にかかるブレード機構であって、前記加熱冷却素子はペルチェ素子であることを特徴とする。

本発明の第１０の態様にかかる印刷装置は、回転軸を中心として回転可能な円筒状の胴の外周面に印刷材料を供給する供給部と、前記胴の前記外周面上に供給された前記印刷材料を選択的に掻き取って印刷材料のパターンを形成する、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のブレード機構と、を備え、前記回転軸と前記ブレード機構の前記一方向とが平行な状態で前記ブレード機構による前記印刷材料の選択的掻き取りが行われ、掻き取り後に前記外周面上に残留した前記印刷材料のパターンを基材の主面に転写して印刷が行われることを特徴とする。

本発明の第１１の態様にかかる印刷装置は、第１０の態様に係る印刷装置であって、前記ブレード機構を前記一方向に沿って移動させるブレード移動部、をさらに備え、前記先端部の前記一方向における幅が前記胴の前記一方向における幅よりも長く、前記胴の前記外周面に供給された前記印刷材料を前記先端部によって選択的に掻き取る際に、前記胴の幅全体に前記先端部が当接される範囲で前記ブレード機構を前記一方向に沿って移動させることを特徴とする。

本発明の第１２の態様にかかる印刷装置は、平板の一方側の主面に印刷材料を供給する供給部と、前記主面上に供給された前記印刷材料を選択的に掻き取って印刷材料のパターンを形成する、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のブレード機構と、を備え、前記平板の前記主面を規定する２つの直交方向のうちの１つに相当する基準方向と前記ブレード機構の前記一方向とを平行にした状態で前記ブレード機構による前記印刷材料の選択的掻き取りが行われ、掻き取り後に前記主面上に残留した前記印刷材料のパターンを円筒状の胴の外周面に転写し、前記胴の前記外周面上の前記印刷材料のパターンを基材の主面に転写して印刷が行われることを特徴とする。

本発明の第１３の態様にかかる印刷装置は、第１２の態様にかかる印刷装置であって、前記ブレード機構を前記一方向に沿って移動させるブレード移動部、をさらに備え、前記先端部の前記一方向における幅が前記主面の前記基準方向における幅よりも長く、前記主面に供給された前記印刷材料を前記先端部によって選択的に掻き取る際に、前記主面の幅全体に前記先端部が当接される範囲で前記ブレード機構を前記一方向に沿って移動させることを特徴とする。

本発明の第１の態様ないし第１３の態様のいずれかにかかる発明では、ブレードの伸びる一方向に沿って複数の温調部が取り付けられ、ブレードの先端部には少なくとも１つの凸部と少なくとも１つの凹部とが上記一方向に沿って交互に配列されている。このため、複数の温調部の温度制御を行うことによって、ブレードを上記一方向に沿って部分的に（或いは全体的に）伸長させることができる。例えば、ブレード機構の周辺温度に対応して各温調部の温度制御を行うことで、周辺温度に起因したブレードの伸縮を是正することができる。

本発明の第３の態様にかかるブレード機構では、凸部および凹部の配置位置に対応して複数の温調部のそれぞれが配される。このため、複数の温調部を個別に制御することで各凸部および各凹部の幅を個別に調整することができる。

本発明の第４の態様にかかるブレード機構では、複数の温調部のそれぞれが上記一方向に沿って等間隔で配される。このため、複数の温調部を個別に制御することで、ブレードを上記一方向に沿った等間隔の複数区間でそれぞれ伸縮させることができる。

本発明の第１０の態様または第１２の態様に係る印刷装置は、本発明の第１の態様ないし第９の態様のいずれかに係るブレード機構の利用に適した印刷装置である。ブレードは２次元的な凹凸パターンを有する部材であるので、ブレードを用いることで、３次元的な凹凸パターンを有する版を用いる場合に比べて、コストの増加を抑制しつつ印刷対象に転写されるパターンの緻密性を高めることが可能である。また、ブレード機構は３次元的な凹凸パターンを有する版に比べてサイズが小さいので、洗浄における手間やコストの増加も抑制できる。

印刷装置１の概略的な側面図である。 ブレード機構６０の断面図である。 ブレード６１および温調部６３の構成を示す正面図である。 印刷処理のフローを示す印刷装置１の側面図である。 印刷処理のフローを示す印刷装置１の側面図である。 印刷処理のフローを示す印刷装置１の側面図である。 印刷処理のフローを示す印刷装置１の側面図である。 ブレード機構６０による印刷材料Ｉの掻き取りの様子を示す上面図である。 印刷処理のフローを示す印刷装置１Ａの側面図である。 印刷処理のフローを示す印刷装置１Ａの側面図である。 印刷処理のフローを示す印刷装置１Ａの側面図である。 印刷処理のフローを示す印刷装置１Ａの側面図である。 印刷処理のフローを示す印刷装置１Ａの側面図である。 印刷処理のフローを示す印刷装置１Ａの側面図である。 印刷装置１Ｂの概略的な側面図である。 ブレード機構６０Ａの構成を示す正面図である。 ブレード機構６０Ｂによる印刷材料Ｉの掻き取りの様子を示す上面図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。

＜１ 第１実施形態＞
＜１．１ 印刷装置１の概略構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る印刷装置１の概略的な側面図である。なお、図１および以降の各図にはそれらの方向関係を明確にするためＺ方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系を適宜付している。

印刷装置１は、主たる構成として、基台２０と、印刷処理の対象となる基板Ｗをその上面に保持するステージ２２と、胴１４と、胴１４の外周面１４０に印刷材料Ｉ（図４〜図７）を供給する供給部１１と、胴１４の外周面１４０に供給された印刷材料Ｉの一部を掻き取るブレード機構６０と、を備える。

また、印刷装置１は、装置の各部を制御して印刷処理を実行させる制御部９０を備える。制御部９０に予めインストールされたプログラムに従って印刷装置１の各部の動作が制御されることによって、供給部１１から胴１４の外周面１４０に供給された印刷材料Ｉがブレード機構６０によって選択的に掻き取られ、この掻き取り後の印刷材料Ｉのパターンがステージ２２上に保持される基板Ｗの上面Ｓ１に転写される（印刷処理）。なお、本明細書中で、基板Ｗの上面Ｓ１とは、ステージ２２に保持される基板Ｗの上側の主面を意味する。以下では、供給部１１、胴１４、および、ブレード機構６０などを有し、基板Ｗの上面Ｓ１に印刷材料Ｉのパターンを転写する構成を、特に「転写部１０」と呼ぶ。

＜１．２ 印刷装置１の各部の構成および印刷処理＞
以下、印刷装置１の各部について説明する。

基台２０上には、Ｘ方向に伸びる一対のガイド部材３２、これらのガイド部材３２の間に配設されたリニアモータ（図示せず）、及びリニアスケール（図示せず）が設置されている。また、ガイド部材３２及びリニアモータにはステージ２２が連結されている。このため、ステージ２２は、リニアモータの駆動を受けてＸ方向に沿って移動可能である。なお、図１では、２本のガイド部材３２のうち図示手前側（−Ｙ方向側）のガイド部材３２のみが描かれている。

また、基台２０の下方には、装置に固定された固定部２１が設けられている。固定部２１の±Ｙ側の側面には、それぞれ２本のガイド部材２５がＺ方向に沿って配設されている。計４本のガイド部材２５には基台２０が連結されている。このため、基台２０は、モータ（図示せず）の駆動を受けてＺ方向に沿って昇降可能とされている。

図２は、ブレード機構６０の構成を示すＸＺ断面図である。図３は、ブレード機構６０に係る構成のうち、特にブレード６１および温調部６３を示した正面図である。図４〜図７は、印刷装置１における印刷処理のフローの一例を示す図である。図８は、ブレード機構６０による印刷材料Ｉの掻き取りの様子を示す上面図である。

供給部１１は、印刷材料Ｉを貯留する貯留槽１２と、インキングローラ１３と、を有する。

貯留槽１２には、供給経路を通じて印刷材料Ｉを送給する供給源が連結されており（いずれも図示せず）、供給源から送給された印刷材料Ｉが貯留されている。

インキングローラ１３は、円筒状のローラであり、Ｙ方向に延設された回転軸１３１を中心に回転可能とされている。インキングローラ１３は、時計回り及び反時計回りのいずれの方向にも回転可能であるが、以下の説明では、図示時計回りに回転する場合について説明する。

また、インキングローラ１３の下方部分は、貯留槽１２に貯留された印刷材料Ｉに浸漬している。このため、インキングローラ１３が回転されることによってインキングローラ１３の外周面１３０のうち印刷材料Ｉに浸漬していた部分が印刷材料Ｉの液面より上方に出ると、外周面１３０の該部分には表面張力により印刷材料Ｉの膜が形成される（図４）。

胴１４は、円筒状のローラであり、Ｙ方向に延設された回転軸１４１を中心にして、モータ（図示せず）の駆動によって回転可能とされる。胴１４は時計回り及び反時計回りのいずれの方向にも回転可能であるが、以下の説明では、図示反時計回りに回転する場合について説明する。

図１に示すように、インキングローラ１３および胴１４は、インキングローラ１３の外周面１３０と胴１４の外周面１４０とが所定の間隔を開けるよう隣接配置されている。この間隔は、例えば、インキングローラ１３の回転によりその外周面１３０に形成される印刷材料Ｉの膜が−Ｘ側に位置したタイミングで、胴１４の外周面１４０と上記膜とが接触する間隔よりも２０μｍ（マイクロメートル）短い間隔となるよう定めることができる。

このような構成となっているため、インキングローラ１３および胴１４を制御部９０にて同期して回転させることによって、インキングローラ１３の外周面１３０に形成された印刷材料Ｉの膜と胴１４の外周面１４０とが接触し（より正確には、胴１４の外周面１４０が２０μｍほど外周面１３０上の印刷材料Ｉの膜に押し込まれ）、胴１４の外周面１４０にも印刷材料Ｉの膜が形成される（図４）。なお、インキングローラ１３および胴１４の同期回転については、インキングローラ１３と胴１４とにそれぞれモータが取り付けられ両者が同期して回転される態様の他、例えば、モータによる胴１４の回転に従動してインキングローラ１３が回転される態様でも構わない。

ブレード機構６０は、対象物の表面を相対的に移動して該表面に付着する付着物を除去する機構であり、ブレード６１と、ブレード６１に取り付けられる複数の温調部６３と、ブレード６１および複数の温調部６３（本実施形態では、９個）を保持するブレード保持部６５と、を有する（図２、図３）。本実施形態では、ブレード機構６０は、ブレード６１の先端部６２がＹ方向に沿って胴１４（対象物）の外周面１４０に当接するように配設される。ブレード機構６０が胴１４に当接する当接位置は、胴１４の回転方向（図１で示す反時計回り方向）に沿って、供給部１１から胴１４に印刷材料Ｉが供給される位置よりも下流側で、胴１４から基板Ｗに印刷材料Ｉが転写される位置（図５）よりも上流側である。

ブレード６１は、刃先に沿った方向に相当する一方向（Ｙ方向）に伸びた先端部６２を有するドクターブレードである。先端部６２では、先端部６２が対象物に当接された際に該対象物と接触する５つの凸部６２１と、先端部６２が対象物に当接された際に該対象物と接触しない４つの凹部６２２と、がＹ方向に沿って交互に配列されている。

このため、印刷処理の際には、胴１４（対象物）の外周面１４０に形成された印刷材料Ｉの膜のうち先端部６２の凸部６２１に対応する部分は外周面１４０から掻き取られる一方で、胴１４の外周面１４０に形成された上記膜のうち先端部６２の凹部６２２に対応する部分は掻き取られず外周面１４０に残留する。その結果、ブレード６１による印刷材料Ｉの選択的な掻き取りの後も胴１４の外周面１４０に残留する印刷材料Ｉのパターンは、胴１４の回転方向に沿った４本の平行ストライプ形状となる（図８）。なお、先端部６２の凸部６２１によって外周面１４０から掻き取られた印刷材料Ｉは、ブレード６１から落下し、該ブレード６１の下方に位置する供給部１１に液受けされる。

９個の温調部６３は、Ｙ方向を長手方向とする長尺状であり、ブレード６１に対して先端部６２を避けてＹ方向に沿って等間隔に取り付けられる。また、本実施形態では、５個の凸部６２１および４個の凹部６２２のＹ方向幅が同一であり、５個の凸部６２１および４個の凹部６２２の配置位置に対応して９個の温調部６３がそれぞれ配される。９個の温調部６３は、それぞれ加熱冷却素子（例えば、ペルチェ素子）で構成されており、導線（図示せず）を通じて制御部９０と電気的に接続されている。このため、制御部９０にて９個の温調部６３を個別に制御することで、ブレード６１をＹ方向に沿った９区間において個別に加熱冷却することができる。

ブレード保持部６５は、その内部にブレード６１の基端部および９つの温調部６３を収納するための空隙６５０を有する収納部６５１と、収納部６５１とブレード６１とを連結する連結部６５２（本実施形態では２つのネジ）と、を備える（図２）。また、収納部６５１およびブレード６１の対応箇所にはネジ貫通用の２つの貫通孔が設けられている。ブレード６１および収納部６５１に該２つのネジが貫通することによって、ブレード６１、温調部６３、およびブレード保持部６５が一体とされ、ブレード機構６０が構成される。なお、図２では、連結部６５２を構成する２つのネジのうち図示手前側（−Ｙ方向側）のネジのみが描かれている。

ブレード機構６０には、該ブレード機構６０を胴１４と遠近する方向（例えば、Ｘ方向）に沿って移動させる機構や、該ブレード機構６０を先端部６２の伸びる一方向（Ｙ方向）に沿って移動させる機構が備えられても良い。本実施形態ではこれらの移動機構が備えられていない態様について説明し、後述する変形例（図１７）ではブレード機構６０をＹ方向に沿って移動させるブレード移動部が備えられる構成について説明する。

ステージ２２は、その上面（＋Ｚ側）に、基板Ｗを水平姿勢に保持するための部分である基板載置部２２１を有する。基板載置部２２１には、複数の図示しない吸引孔が形成されており、この吸引孔に負圧（吸引圧）を与えることによって、基板載置部２２１上に基板Ｗを固定保持することができる。これにより、基板Ｗは、上面視において各辺がＸ方向或いはＹ方向に沿うようにステージ２２に保持される。

印刷処理の際には、４本のガイド部材２５に沿って基台２０が昇降され、ステージ２２と胴１４との相対的な高さ関係が調節される。具体的には、胴１４の最も下方位置において該胴１４の外周面１４０に形成される印刷材料Ｉの膜と基板載置部２２１に保持される基板Ｗの上面Ｓ１とが接触する高さ関係とされる（図５）。

このため、胴１４の回転に同期してステージ２２およびステージ２２に保持される基板Ｗが＋Ｘ方向に駆動されることで（図５、図６）、胴１４の外周面１４０に形成された印刷材料Ｉの膜（図８）がステージ２２上に保持される基板Ｗの上面Ｓ１に接触し、印刷材料Ｉのパターン（ストライプ状のパターン）が基板Ｗの上面Ｓ１に転写される。

また、転写部１０よりも＋Ｘ側には、転写部１０によって基板Ｗの上面Ｓ１に転写された印刷材料Ｉを乾燥する乾燥部５０が設けられる。転写部１０によってその上面Ｓ１に印刷材料Ｉが転写された基板Ｗは、そのまま＋Ｘ方向に移動され、該乾燥部５０で乾燥処理を施される。乾燥処理が終了すると該基板Ｗについての印刷処理が完了する。乾燥部５０としては、種々の機構を採用可能であり、例えば、基板Ｗの上面Ｓ１に向けて熱風を吹き付ける熱風吹付機構を採用することができる。

印刷処理が完了した基板Ｗは、さらに＋Ｘ方向に移動される（図７）。そして、所定の搬送装置または装置の使用者によって基板Ｗがステージ２２上から搬出され、次の処理工程に搬送される。また、ステージ２２は次に印刷処理を行われる基板Ｗを基板載置部２２１に載置させるために、ガイド部材３２の原点位置（−Ｘ側端部）に向かって移動する。そして、次に印刷処理を施される新たな基板Ｗが、所定の搬送装置または装置の使用者によってステージ２２上に搬入される。以上の動作を繰り返すことによって、印刷装置１は、基板Ｗ１枚ごと順次に印刷処理を実行することができる。

制御部９０のハードウェアとしての構成は、一般的なコンピュータと同様である。すなわち、制御部９０は、各種演算処理を行うＣＰＵ、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲОＭ、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭ及び制御用ソフトウェア、又はデータなどを記憶しておく磁気ディスクをバスラインに接続して構成されている。また、入力手段としてキーボード及びマウスがバスラインに接続されている。さらに、バスラインには、印刷装置１の各部が電気的に接続されている。

＜１．３ ブレード機構６０の効果＞
本実施形態では、ブレード６１にＹ方向に沿って９個の温調部６３が設けられている。したがって、例えば、印刷装置１の周辺温度に対応して９個の温調部６３の温度制御を行うことで、周辺温度に起因したブレード６１の伸縮を是正することができる。

また、本実施形態では、９個の温調部６３が、ブレード６１に対して先端部６２を避けてＹ方向に沿って等間隔に取り付けられる。したがって、９個の温調部６３を個別に制御することで、ブレード６１をＹ方向に沿った等間隔の９区間でそれぞれ伸縮させることができる。これにより、例えば、ブレード保持部６５がネジ締付けによってブレード６１を保持する場合など、ブレード保持部６５による保持に起因してブレード６１に歪が生じた際には、該歪に対応して少なくとも１つの温調部６３の温度制御を行うことで該歪を是正することができる。

また、本実施形態では、５個の凸部６２１および４個の凹部６２２の配置位置に対応して９個の温調部６３がそれぞれ配される。したがって、９個の温調部を個別に制御することで各凸部６２１および各凹部６２２の幅を個別に調整することができ、結果として、胴１４の外周面１４０において印刷材料Ｉが掻き取られる領域の幅および印刷材料Ｉが残留する領域の幅を個別に調整することができる。

また、本実施形態では、印刷材料Ｉのパターンをブレード機構６０によって形成するため、ブレード機構６０のパターン形成部（凸部６２１および凹部６２２）に詰まった印刷材料Ｉを除去する目的で、所定期間にわたって印刷処理をした後（或いは、所定枚数の基板Ｗに対して印刷処理をした後）にブレード機構６０を印刷装置１から取外して洗浄する。ブレード機構６０は３次元的な凹凸パターンを有する面状体（いわゆる、版）に比べて比較的サイズが小さいので、本実施形態の印刷装置１では上記版を備える有版印刷装置に比べて洗浄の動作が容易となる。

また、上記版を作製するコストに比べて、２次元的な凹凸パターンを有するブレード６１を作製するコストの方が低い。特に、凹凸パターンが緻密な場合、このコストの差は顕著である。このため、印刷処理のパターン変更に応じてブレード機構６０のうちブレード６１を異なるブレードと交換する装置（複数のブレードを備える装置）においては、印刷処理のパターン変更に応じて上記版を異なる版と交換する装置（複数の版を備える装置）に比べて特にコストの低下を図れる。

＜２ 第２実施形態＞
＜２．１ 印刷装置１Ａの概略構成＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。

図９〜図１４は、第２実施形態の印刷装置１Ａにおける印刷処理のフローの一例を示す図である。以下では、図９〜図１４を参照しつつ第２実施形態の印刷装置１Ａについて説明するが、第１実施形態と同一の要素については同一の符号を付し重複説明を省略する。なお、図９〜図１４では、２本のガイド部材３２、２本のガイド部材１４５、および２本のガイド部材１４７のうちいずれも図示手前側（−Ｙ方向側）の１本のみが描かれている。

印刷装置１Ａは、主たる構成として、基台２０Ａと、基板Ｗをその上面に保持するステージ２２と、平板８０をその上面に保持するステージ８２と、平板８０の上側主面（上面Ｓ２）に印刷材料Ｉを供給するスリットノズル８５と、平板８０の上面Ｓ２に供給された印刷材料Ｉの一部を掻き取るブレード機構６０と、胴１４と、を備える。

また、印刷装置１Ａは、装置の各部を制御して印刷処理を実行させる制御部９０を備える。制御部９０によって各部の動作が制御されることによって、印刷処理が実行される。印刷処理では、まず、スリットノズル８５から平板８０の上面Ｓ２に印刷材料Ｉが供給される。そして、平板８０の上面Ｓ２に供給された印刷材料Ｉがブレード機構６０によって選択的に掻き取られる。この掻き取り後に上面Ｓ２に残留した印刷材料Ｉのパターンが胴１４の外周面１４０に転写され、さらに、胴１４の外周面１４０上の印刷材料Ｉのパターンが基板Ｗの上面Ｓ１に転写される。

以下では、スリットノズル８５、平板８０、胴１４、および、ブレード機構６０などを有し、基板Ｗの上面Ｓ１に印刷材料Ｉのパターンを転写する構成を、特に「転写部１０Ａ」と呼ぶ。

＜２．２ 印刷装置１の各部の構成および印刷処理＞
以下、印刷装置１Ａの各部について説明する。

基台２０Ａ上には、Ｘ方向に伸びる一対のガイド部材３２、これらのガイド部材３２の間に配設されたリニアモータ（図示せず）、および、リニアスケール（図示せず）が設置されている。また、ガイド部材３２及びリニアモータには、ステージ２２およびステージ８２が連結されている。このため、ステージ２２およびステージ８２は、リニアモータの駆動を受けてＸ方向に沿って移動可能である。なお、本実施形態では、ステージ２２およびステージ８２が略同一の高さ位置で、ステージ２２がステージ８２よりも＋Ｘ側に配される構成について説明する。

ステージ８２には、その上面Ｓ２でブレード機構６０による印刷材料Ｉの掻き取りが行われる矩形の平板８０が保持される。また、平板８０は、上面視において各辺がＸ方向或いはＹ方向に沿うようにステージ８２に保持される。

ステージ２２には、その上面Ｓ１に印刷材料Ｉのパターンが転写される矩形の基板Ｗが保持される。また、基板Ｗは、上面視において各辺がＸ方向或いはＹ方向に沿うようにステージ２２に保持される。平板８０および基板Ｗの厚み（Ｚ方向幅）は、略同一とされる。

スリットノズル８５は、Ｙ方向に伸びるスリット状の開口を下向きに有し、供給源（図示せず）から供給される印刷材料Ｉを上記開口から吐出する供給部である。また、スリットノズル８５の＋Ｘ側には、ブレード機構６０が該スリットノズル８５に対して相対的に固定配置される。ブレード機構６０は、その長手方向が平板８０の上面Ｓ２を規定する２つの直交方向（ＸＹ方向）のうちの１つに相当する基準方向（Ｙ方向）と平行になるように、ブレード６１の先端部６２を下向きに配される。

胴１４は、円筒形状のローラであり、Ｙ方向に延設された回転軸１４１を中心にして回転可能とされる。また、胴１４は、リニアモータ（図示せず）の駆動を受けてＺ方向に延設される２本のガイド部材１４７に沿って移動可能である。また、胴１４は、リニアモータ（図示せず）の駆動を受けてＸ方向に延設される２本のガイド部材１４５に沿って移動可能である。

印刷処理の際には、まず、スリットノズル８５から下方に印刷材料Ｉが供給され、この供給期間にステージ８２がスリットノズル８５の下方位置を＋Ｘ方向に向けて通過する（図９、図１０）。

これにより、ステージ８２に保持搬送される平板８０の上面Ｓ２の全体に印刷材料Ｉの膜が形成され、さらに、印刷材料Ｉの膜の一部がブレード機構６０によって選択的に掻き取られる。その結果、ブレード６１による掻き取りの後も平板８０の上面Ｓ２に残存する印刷材料Ｉのパターンは、Ｘ方向に沿った４本の平行ストライプ形状となる。その後、スリットノズル８５からの印刷材料Ｉの供給が停止されて、昇降機構（図示せず）によってスリットノズル８５およびブレード機構６０が上方に退避される。また、ステージ２２およびステージ８２は、−Ｘ方向に移動され、印刷処理の開始時の地点に戻る（図１１）。

その後、２本のガイド部材１４７に沿って胴１４が昇降され、ステージ２２と胴１４との相対的な高さ関係が調節される。具体的には、胴１４の最も下方位置において該胴１４の外周面１４０と平板８０の上面Ｓ２に形成される印刷材料Ｉの膜とが接触する高さ関係とされる。そして、胴１４が＋Ｘ方向に移動され、平板８０の上面Ｓ２に形成された印刷材料Ｉの膜と胴１４の外周面１４０とが接触する。この状態からさらに胴１４が＋Ｘ方向に移動され、上記膜と外周面１４０との摩擦によって胴１４が該膜上を滑らずに図示時計回り方向に従動回転する。その結果、ブレード機構６０による掻き取り後に平板８０の上面Ｓ２に残留した印刷材料Ｉのパターンが、胴１４の外周面１４０に転写される（図１２）。

既述の通り、ステージ２２およびステージ８２が略同一の高さ位置であり、かつ、基板Ｗおよび平板８０の厚みも略同一であるので、上記高さ関係においては、胴１４の最も下方位置において該胴１４の外周面１４０に転写された印刷材料Ｉと基板Ｗの上面Ｓ１とが接触する。したがって、図１２の状態から胴１４が＋Ｘ方向に移動されることによって胴１４の外周面１４０に形成された印刷材料Ｉの膜と基板Ｗの上面Ｓ１とが接触する。この状態からさらに胴１４が＋Ｘ方向に移動され、上記膜と基板Ｗとの摩擦によって胴１４が基板Ｗ上を滑らずに図示時計回り方向に従動回転する。その結果、胴１４の外周面１４０上の印刷材料Ｉのパターンが基板Ｗの上面Ｓ１に転写される（図１３）。なお、本実施形態とは別の態様として、ステージ２２およびステージ８２が略同一の高さ位置でない場合や基板Ｗおよび平板８０の厚みが略同一でない場合には、平板８０の上面Ｓ２から胴１４の外周面１４０へと印刷材料Ｉのパターンが転写された後で、胴１４が昇降されてステージ８２と胴１４との高さ関係が調節される。具体的には、胴１４の最も下方位置において該胴１４の外周面１４０に転写された印刷材料Ｉと基板Ｗの上面Ｓ１とが接触する高さ関係とされる。そして、胴１４が＋Ｘ方向に移動されることによって、上記の通り、印刷材料Ｉのパターンが基板Ｗの上面Ｓ１に転写される。

その後、モータ（図示せず）によって胴１４をガイド部材１４７に沿って上方に移動させ、胴１４と基板Ｗとを離間させた状態で、ステージ２２を＋Ｘ方向に向けて移動させる（図１４）。そして、転写部１０Ａよりも＋Ｘ側に配される乾燥部５０によって、基板Ｗの上面Ｓ１に転写された印刷材料Ｉに対して乾燥処理が行われる。乾燥処理が終了すると該基板Ｗについての印刷処理が完了する。

第２実施形態においても、印刷材料Ｉのパターン形成においてブレード機構６０を利用するため、上記した＜１．３ ブレード機構６０の効果＞と同様の効果を得ることができる。

＜３ 変形例＞
以上、本発明の第１実施形態および第２実施形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。

図１５は、上記第１実施形態に係る印刷装置１の変形例である印刷装置１Ｂの概略構成を示す側面図である。

印刷装置１Ｂは、上記した転写部１０、乾燥部５０、および制御部９０の各構成に加え、印刷処理の対象たる可撓性の基材Ｓを巻き出す巻出しローラ２６と、基材Ｓを巻き取る巻取りローラ２７と、Ｙ方向に伸びる回転軸２８１を中心として回転可能であり、巻出しローラ２６から巻き出されて巻取りローラ２７によって巻き取られるまでの基材Ｓの下方に配されるニップローラ２８と、を備える。そして、巻出しローラ２６および巻取りローラ２７によって＋Ｘ方向に搬送される基材Ｓに対して、印刷材料Ｉのパターン転写と乾燥処理とを行う。本変形例では胴１４の外周面１４０に形成される印刷材料の膜とニップローラ２８の外周面２８０とが基材Ｓを介して当接されており、これによって胴１４の外周面１４０から基材Ｓ上に印刷材料が良好に転写される。上記＜１．３ ブレード機構６０の効果＞で述べた内容は、印刷材料Ｉのパターン形成としてブレード機構６０を利用する種々の態様で共通の効果であり、本変形例のようにロールツーロール方式で可撓性の基材に対して印刷処理を行う態様においても同様の効果を奏することができる。

また、上記第２実施形態の印刷装置１Ａでは、印刷対象たる基板Ｗがステージ２２に保持され、胴１４とステージ２２とが同期して動作されることによって、胴１４の外周面１４０に形成された印刷材料Ｉのパターンが基板Ｗの上面Ｓ１に転写される態様について説明したが、これに限られるものではない。例えば、胴１４の外周面１４０に印刷対象たる可撓性の基材が巻きつけられ、胴１４とステージ８２とが同期して動作されることによって、平板８０の上面Ｓ２に形成された印刷材料Ｉのパターンが可撓性の基材に転写される態様であっても構わない。なお、本明細書において、基板は剛性の大きい基材を意味し、基材は基板を含む概念である。

また、上記実施形態では、５つの凸部６２１の凸端が仮想的な基準直線に沿って整列しており、かつ、上記基準直線からの４つの凹部６２２の深さが均一とされているブレード機構６０（図３）について説明したが、これに限られるものではない。例えば、５つの凸部６２１の凸端が仮想的な基準直線に沿って整列している一方で、上記基準直線からの４つの凹部６２２の深さが不均一とされているブレード機構６０Ａ（図１６）であっても構わない。本変形例では、ブレード６１Ａの先端部６２Ａによって掻き取られた後の印刷材料Ｉが、凹部６２２の深さに対応して膜厚の異なるストライプ形状のパターンとなる。一般に、版における３次元的な凹凸パターンはエッチングによって形成されており、該凹凸パターンの凹部における深さは略均一となる。このため、本変形例では、膜厚の異なるパターンを形成するという点で、有版印刷では実現困難な印刷処理を実現することができる。

図１７は、変形例にかかるブレード機構６０Ｂによる印刷材料Ｉの掻き取りの様子を示す上面図である。該変形例では、ブレード移動部（図示せず）によって、ブレード機構６０Ｂが先端部６２Ｂの伸びる一方向（Ｙ方向）に沿って移動可能とされている。また、該変形例では、先端部６２ＢのＹ方向における幅が掻き取りの対象たる胴１４のＹ方向における幅よりも長い。したがって、胴１４の外周面１４０に供給された印刷材料Ｉをブレード６１Ｂの先端部６２Ｂによって選択的に掻き取る際に、胴１４を回転させつつ胴１４の幅全体に先端部６２Ｂが当接される範囲でブレード機構６０ＢをＹ方向に沿って移動させることで、外周面１４０上にジグザグなストライプ形状のパターンを形成することができる。

また、ブレード機構６０Ｂは、胴１４の外周面１４０において印刷材料Ｉを掻き取る態様（第１実施形態に相当する態様）の他に、平板８０の上面Ｓ２において印刷材料Ｉを掻き取る態様（第２実施形態に相当する態様）にも利用可能である。この場合、先端部６２ＢのＹ方向における幅が平板８０の主面の基準方向（Ｙ方向）における幅よりも長く、平板８０の上面Ｓ２上に供給された印刷材料Ｉを先端部６２Ｂによって選択的に掻き取る際に、平板８０をＸ方向に移動させつつ上面Ｓ２の幅全体に先端部６２Ｂが当接される範囲で６０ＢをＹ方向に沿って移動させることで、上面Ｓ２上にジグザグなストライプ形状のパターンを形成することができる。

また、上記実施形態では、温調部６３として加熱冷却素子（例えば、ペルチェ素子）を用いる態様について説明したが、これに代えて加熱素子と冷却素子との組を用いる態様であっても構わない。この場合、例えば、加熱素子と冷却素子とを先端部の伸びる一方向に沿って交互配列することで、上記実施形態と同様の温調制御を行うことができる。

また、上記実施形態では、ブレード６１に複数の温調部６３が取り付けられる構成について説明したが、これに限られるものではない。例えば、複数の温調部６３が、ブレード６１の伸びる一方向に沿ってブレード保持部６５に取り付けられる態様であっても構わない。

また、印刷材料Ｉとして使われる材料（例えば、有機ＥＬ用ポリマーインク、電極配線に用いられる銅や銀などを含むナノメタルインク）や、印刷材料Ｉを転写される被処理材（例えば、有機ＥＬディスプレイ用の基板、タッチパネルやプリント配線に用いられる基板）については限定なく、種々の印刷材料や被処理材に本発明を適用できる。

以上、実施形態およびその変形例に係るブレード機構および印刷装置について説明したが、これらは本発明に好ましい実施形態の例であって、本発明の実施の範囲を限定するものではない。本発明は、その発明の範囲内において、各実施形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施形態において任意の構成要素の省略が可能である。

１，１Ａ，１Ｂ 印刷装置
１０，１０Ａ 転写部
１３ インキングローラ
１４ 胴
２０，２０Ａ 基台
２２ ステージ
５０ 乾燥部
６０，６０Ａ，６０Ｂ ブレード機構
６１，６１Ａ，６１Ｂ ブレード
６２，６２Ａ，６２Ｂ 先端部
６３ 温調部
６５ ブレード保持部
８０ 平板
８２ ステージ
８５ スリットノズル
９０ 制御部
６２１ 凸部
６２２ 凹部
Ｉ 印刷材料
Ｓ 基材
Ｓ１，Ｓ２ 上面
Ｗ 基板

Claims (13)

1. 対象物の表面を相対的に移動するブレード機構であって、
   刃先に沿った方向に相当する一方向に伸びた先端部を有するブレードと、
   前記先端部を避けて前記一方向に沿って前記ブレードに取り付けられ、それぞれ個別に温調可能な複数の温調部と、
   前記先端部を避けて前記ブレードおよび前記複数の温調部を保持するブレード保持部と、
   を備え、
   前記先端部では、
   前記先端部が対象物に当接された際に該対象物と接触する少なくとも１つの凸部と、
   前記先端部が対象物に当接された際に該対象物と接触しない少なくとも１つの凹部と、
   が前記一方向に沿って交互に配列されていることを特徴とするブレード機構。
2. 対象物の表面を相対的に移動するブレード機構であって、
   刃先に沿った方向に相当する一方向に伸びた先端部を有するブレードと、
   前記先端部を避けて前記ブレードを保持するブレード保持部と、
   前記一方向に沿って前記ブレード保持部に取り付けられ、それぞれ個別に温調可能な複数の温調部と、
   を備え、
   前記先端部では、
   前記先端部が対象物に当接された際に該対象物と接触する少なくとも１つの凸部と、
   前記先端部が対象物に当接された際に該対象物と接触しない少なくとも１つの凹部と、
   が前記一方向に沿って交互に配列されていることを特徴とするブレード機構。
3. 請求項１または請求項２に記載のブレード機構であって、
   前記凸部および前記凹部の配置位置に対応して前記複数の温調部のそれぞれが配されることを特徴とするブレード機構。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のブレード機構であって、
   前記複数の温調部のそれぞれが前記一方向に沿って等間隔で配されることを特徴とするブレード機構。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のブレード機構であって、
   前記複数の温調部はいずれも前記一方向を長手方向とする長尺状であることを特徴とするブレード機構。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のブレード機構であって、
   前記先端部には複数の前記凸部および複数の前記凹部が含まれ、
   前記複数の凸部の凸端は仮想的な基準直線に沿って整列している一方で、前記基準直線からの前記複数の凹部の深さは不均一とされていることを特徴とするブレード機構。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のブレード機構であって、
   前記温調部は、加熱素子と冷却素子との組を有することを特徴とするブレード機構。
8. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のブレード機構であって、
   前記温調部は、加熱冷却素子を有することを特徴とするブレード機構。
9. 請求項８に記載のブレード機構であって、
   前記加熱冷却素子はペルチェ素子であることを特徴とするブレード機構。
10. 回転軸を中心として回転可能な円筒状の胴の外周面に印刷材料を供給する供給部と、
    前記胴の前記外周面上に供給された前記印刷材料を選択的に掻き取って印刷材料のパターンを形成する、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のブレード機構と、
    を備え、
    前記回転軸と前記ブレード機構の前記一方向とが平行な状態で前記ブレード機構による前記印刷材料の選択的掻き取りが行われ、掻き取り後に前記外周面上に残留した前記印刷材料のパターンを基材の主面に転写して印刷が行われることを特徴とする印刷装置。
11. 請求項１０に記載の印刷装置であって、
    前記ブレード機構を前記一方向に沿って移動させるブレード移動部、をさらに備え、
    前記先端部の前記一方向における幅が前記胴の前記一方向における幅よりも長く、
    前記胴の前記外周面に供給された前記印刷材料を前記先端部によって選択的に掻き取る際に、前記胴の幅全体に前記先端部が当接される範囲で前記ブレード機構を前記一方向に沿って移動させることを特徴とする印刷装置。
12. 平板の一方側の主面に印刷材料を供給する供給部と、
    前記主面上に供給された前記印刷材料を選択的に掻き取って印刷材料のパターンを形成する、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のブレード機構と、
    を備え、
    前記平板の前記主面を規定する２つの直交方向のうちの１つに相当する基準方向と前記ブレード機構の前記一方向とを平行にした状態で前記ブレード機構による前記印刷材料の選択的掻き取りが行われ、掻き取り後に前記主面上に残留した前記印刷材料のパターンを円筒状の胴の外周面に転写し、前記胴の前記外周面上の前記印刷材料のパターンを基材の主面に転写して印刷が行われることを特徴とする印刷装置。
13. 請求項１２に記載の印刷装置であって、
    前記ブレード機構を前記一方向に沿って移動させるブレード移動部、をさらに備え、
    前記先端部の前記一方向における幅が前記主面の前記基準方向における幅よりも長く、
    前記主面に供給された前記印刷材料を前記先端部によって選択的に掻き取る際に、前記主面の幅全体に前記先端部が当接される範囲で前記ブレード機構を前記一方向に沿って移動させることを特徴とする印刷装置。

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