JP2017217842A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被印刷基板の帯電を抑制すると共に、印刷品質を向上させること。【解決手段】供給部２１は、基板入替室２０の上方から基板入替室２０内に第１の湿度の空気を供給する。排気口２７は、基板入替室２０の下方から基板入替室２０内の空気を排気する。供給部３１は、印刷室３０の上方から印刷室３０内に第２の湿度の空気を供給する。排気口３７は、印刷室３０の下方から印刷室３０内の空気を排気する。第１の湿度および第２の湿度は、供給部２１および供給部３１によってそれぞれ独立に制御される。【選択図】図１

Description

本発明の種々の側面及び実施形態は、印刷装置に関する。

従来、電子デバイスの配線や絶縁膜を基板上に形成する手法として、反転印刷法が知られている（例えば、特許文献１参照）。反転印刷法を用いた印刷装置では、被印刷基板に印刷されるべき印刷パターンの反転パターンが形成された印刷版を用いて、転写ローラの表面にインクの印刷パターンが形成される。そして、転写ローラを回転させながら被印刷基板上に押し当てることにより、転写ローラの表面に形成された印刷パターンが被印刷基板に印刷される。

また、グラビア印刷機等において、基材の帯電量を計測し、基材の帯電量が所定値を上回った場合に、印刷室を加湿することにより、基材の帯電を抑制する加湿制御システムが知られている（例えば、特許文献２参照）。また、オフセット枚葉印刷機やオフセット輪転印刷機において、印刷ユニットにおける各ローラでのインキの水分量を調整することにより、印刷品質の向上を図る技術が知られている（例えば、特許文献３参照）。

特開平１１−５８９２１号公報 特開２０１４−７０７５２号公報 特開２００８−２０７４８５号公報

ところで、反転印刷機では、被印刷基板が反転印刷機内の保持台上に保持される。そして、被印刷基板の表面に所定の印刷パターンが印刷された後、印刷後の被印刷基板が保持台から取り外される。被印刷基板は、保持台から取り外される際に剥離帯電する。これを抑制するために、反転印刷機内の湿度を上昇させると、転写ローラの表面に塗布されたインクの乾燥速度が遅くなる。そのため、インクの流動性が設計値よりも高い状態のまま、転写ローラの表面に形成された印刷パターンが被印刷基板上に印刷されてしまう。これにより、印刷品質が低下する。

開示する印刷装置は、１つの実施態様において、基板保持台と、基板入替室と、第１の供給部と、第１の排気口と、印刷室と、ローラ胴と、第２の供給部と、第２の排気口とを備える。基板保持台は、被印刷基板を移動可能に保持する。基板入替室は、印刷前の被印刷基板を基板保持台上に保持させ、印刷後の被印刷基板を基板保持台から取り出すための空間である。第１の供給部は、基板入替室の上方から基板入替室内に第１の湿度の空気を供給する。第１の排気口は、基板入替室の下方から基板入替室内の空気を排気する。印刷室は、基板保持台の移動方向に沿って基板入替室に隣接し、被印刷基板への印刷が行われる空間である。ローラ胴は、印刷室内に設けられ、インクにより表面に形成された印刷パターンを被印刷基板に印刷する。第２の供給部は、印刷室の上方から印刷室内に第２の湿度の空気を供給する。第２の排気口は、印刷室の下方から印刷室内の空気を排気する。第１の湿度および第２の湿度は、第１の供給部および第２の供給部によってそれぞれ独立に制御される。

開示する印刷装置の１つの態様によれば、被印刷基板の帯電を抑制すると共に、印刷品質を向上させることができる。

図１は、印刷装置の一例を示す断面図である。 図２は、図１に示した印刷装置のＡ−Ａ断面の一例を示す図である。 図３は、図２に示した印刷装置のＢ−Ｂ断面の一例を示す図である。 図４は、印刷動作の一例を説明する図である。 図５は、エアカーテンの一例を説明する図である。 図６は、基板入替室、印刷室、および印刷版入替室の環境を制御する制御部の構成の他の例を示す図である。 図７は、基板入替室、印刷室、および印刷版入替室の環境を制御する制御部の構成のさらなる他の例を示す図である。

開示する印刷装置は、一つの実施形態において、基板保持台と、基板入替室と、第１の供給部と、第１の排気口と、印刷室と、ローラ胴と、第２の供給部と、第２の排気口とを備える。基板保持台は、被印刷基板を移動可能に保持する。基板入替室は、印刷前の被印刷基板を基板保持台上に保持させ、印刷後の被印刷基板を基板保持台から取り出すための空間である。第１の供給部は、基板入替室の上方から基板入替室内に第１の湿度の空気を供給する。第１の排気口は、基板入替室の下方から基板入替室内の空気を排気する。印刷室は、基板保持台の移動方向に沿って基板入替室に隣接し、被印刷基板への印刷が行われる空間である。ローラ胴は、印刷室内に設けられ、インクにより表面に形成された印刷パターンを被印刷基板に印刷する。第２の供給部は、印刷室の上方から印刷室内に第２の湿度の空気を供給する。第２の排気口は、印刷室の下方から印刷室内の空気を排気する。第１の湿度および第２の湿度は、第１の供給部および第２の供給部によってそれぞれ独立に制御される。

また、開示する印刷装置の一つの実施形態において、第１の湿度は、第２の湿度よりも高くてもよい。

また、開示する印刷装置の一つの実施形態において、基板入替室および印刷室にそれぞれ供給される空気の温度は、第１の供給部および第２の供給部によってそれぞれ独立に制御されてもよい。

また、開示する印刷装置の一つの実施形態において、基板入替室と印刷室とは、基板保持台上の被印刷基板が、基板入替室と印刷室との間を移動するための第１の隙間により連通しており、第１の排気口は、第１の排気口の開口の上端の位置が、第１の隙間の上端の位置と同じ高さの位置、または、第１の隙間の上端の位置よりも低い位置となるように、基板入替室内に設けられてもよく、第２の排気口は、第２の排気口の開口の上端の位置が、第１の隙間の上端の位置と同じ高さの位置、または、第１の隙間の上端の位置よりも低い位置となるように、印刷室内に設けられてもよい。

また、開示する印刷装置の一つの実施形態において、第１の隙間には、基板入替室と印刷室との間を基板保持台上の被印刷基板が移動していない期間において、第１の隙間を介する空気の流通を抑制する第１の抑制機構が設けられてもよい。

また、開示する印刷装置は、一つの実施形態において、基板入替室内の圧力が、印刷室内の圧力よりも高くなるように、第１の供給部による基板入替室内への空気の供給量と、第１の排気口を介して基板入替室内から排気される空気の排気量と、第２の供給部による印刷室内への空気の供給量と、第２の排気口を介して印刷室内から排気される空気の排気量とを制御する第１の制御部を備えてもよい。

また、開示する印刷装置の一つの実施形態において、基板保持台の内部には、基板保持台上の被印刷基板の温度を制御する第１の温度制御部が設けられていてもよい。

また、開示する印刷装置は、一つの実施形態において、印刷版保持台と、印刷版入替室と、第３の供給部と、第３の排気口とを備えてもよい。印刷版保持台は、表面にインクが塗布されたローラ胴に印刷パターンを形成するための印刷版を移動可能に保持する。印刷版入替室は、印刷版保持台の移動方向に沿って印刷室に隣接する印刷版入替室であって、ローラ胴に印刷パターンを形成する前の印刷版を印刷版保持台上に保持させ、ローラ胴に印刷パターンを形成した後の印刷版を印刷版保持台から取り出すための空間である。第３の供給部は、印刷版入替室の上方から印刷版入替室内に第３の湿度の空気を供給する。第３の排気口は、印刷版入替室の下方から印刷版入替室内の空気を排気する。第３の湿度は、第３の供給部によって、第１の湿度および第２の湿度とは独立に制御される。

また、開示する印刷装置の一つの実施形態において、第３の湿度は、第２の湿度よりも高くてもよい。

また、開示する印刷装置の一つの実施形態において、印刷版入替室に供給される空気の温度は、第３の供給部によって、基板入替室内の空気の温度および印刷室内の空気の温度とは独立に制御されてもよい。

また、開示する印刷装置の一つの実施形態において、印刷版入替室と印刷室とは、印刷版保持台上の印刷版が、印刷版入替室と印刷室との間を移動するための第２の隙間により連通しており、第２の排気口は、第２の排気口の開口の上端の位置が、第２の隙間の上端の位置と同じ高さの位置、または、第２の隙間の上端の位置よりも低い位置となるように、印刷室内に設けられてもよく、第３の排気口は、第３の排気口の開口の上端の位置が、第２の隙間の上端の位置と同じ高さの位置、または、第２の隙間の上端の位置よりも低い位置となるように、印刷版入替室内に設けられてもよい。

また、開示する印刷装置の一つの実施形態において、第２の隙間には、印刷版入替室と印刷室との間を印刷版保持台上の印刷版が移動していない期間において、第２の隙間を介する空気の流通を抑制する第２の抑制機構が設けられていてもよい。

また、開示する印刷装置は、一つの実施形態において、印刷版入替室内の圧力が、印刷室内の圧力よりも高くなるように、第３の供給部による印刷版入替室内への空気の供給量と、第３の排気口を介して印刷版入替室内から排気される空気の排気量と、第２の供給部による印刷室内への空気の供給量と、第２の排気口を介して印刷室内から排気される空気の排気量とを制御する第２の制御部を備えてもよい。

また、開示する印刷装置の一つの実施形態において、印刷版保持台の内部には、印刷版保持台上の印刷版の温度を制御する第２の温度制御部が設けられていてもよい。

以下に、開示する印刷装置の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態により、開示する印刷装置が限定されるものではない。

図１は、印刷装置１０の一例を示す断面図である。図２は、図１に示した印刷装置１０のＡ−Ａ断面の一例を示す図である。図３は、図２に示した印刷装置１０のＢ−Ｂ断面の一例を示す図である。本実施形態における印刷装置１０は、インクによりローラ胴３５の表面に所定の印刷パターンを形成する。そして、印刷装置１０は、定盤１３上に保持されている被印刷基板１４とローラ胴３５とを同期させて等速移動させながら、ローラ胴３５を被印刷基板１４に押し当てることにより、ローラ胴３５の表面に形成された印刷パターンを被印刷基板１４の表面に印刷する。本実施形態において、印刷パターンの形成に用いられるインクは、例えば金属ナノ粒子インクである。

印刷装置１０は、例えば図１に示すように、基板入替室２０、印刷室３０、および印刷版入替室４０を備える。基板入替室２０、印刷室３０、および印刷版入替室４０の下方には、ガイドレール１２が設けられており、定盤１３および定盤１５は、ガイドレール１２上をガイドレール１２に沿って移動することができる。定盤１３は、被印刷基板１４を保持する。定盤１５は、印刷版１６を保持する。定盤１３および定盤１５は、例えば真空チャックや機械式固定法等の方法により、被印刷基板１４および印刷版１６をそれぞれ保持する。定盤１３は、基板保持台の一例であり、定盤１５は、印刷版保持台の一例である。

基板入替室２０、印刷室３０、および印刷版入替室４０は、ガイドレール１２の延伸方向、即ち、定盤１３および定盤１５の移動方向に沿って、この順番で隣接して配置されている。基板入替室２０は、印刷前の被印刷基板１４を定盤１３上に保持させ、印刷後の被印刷基板１４を定盤１３から取り出すための空間である。印刷室３０は、定盤１３上に保持された被印刷基板１４に、所定の印刷パターンを印刷するための空間である。印刷版入替室４０は、印刷室３０内のローラ胴３５に印刷パターンを形成する前の印刷版１６を定盤１５上に保持させ、ローラ胴３５に印刷パターンを形成した後の印刷版１６を定盤１５から取り出すための空間である。基板入替室２０と印刷室３０とは、隔壁３８によって仕切られており、印刷室３０と印刷版入替室４０とは、隔壁３９によって仕切られている。基板入替室２０、印刷室３０、および印刷版入替室４０をそれぞれ画成する外枠、隔壁３８、および隔壁３９は、例えば、帯電防止を施したアクリル樹脂やポリカーボネート等の透明な材料により形成される。

基板入替室２０と印刷室３０との間を仕切る隔壁３８の下方には、定盤１３および被印刷基板１４が、基板入替室２０と印刷室３０との間を移動するための隙間１７が設けられている。基板入替室２０と印刷室３０とは、隙間１７を介して連通している。また、印刷室３０と印刷版入替室４０との間を仕切る隔壁３９の下方には、定盤１５および印刷版１６が、印刷室３０と印刷版入替室４０との間を移動するための隙間１８が設けられている。印刷室３０と印刷版入替室４０とは、隙間１８を介して連通している。隙間１７は、第１の隙間の一例であり、隙間１８は、第２の隙間の一例である。

供給部２１は、制御部１１からの制御信号に応じて、基板入替室２０内に供給される空気の温度および湿度を制御する。そして、供給部２１は、温度および湿度が制御された空気を、バルブ２２を介して基板入替室２０内へ供給する。バルブ２２は、供給部２１から基板入替室２０内に供給される空気を、制御部１１からの制御信号に応じた送風量に調整する。エアフィルタ２３は、バルブ２２を介して供給部２１から供給された空気に含まれるパーティクルを除去する。エアフィルタ２３によってパーティクルが除去された空気は、基板入替室２０の上方から基板入替室２０内に供給される。

基板入替室２０の下方には、例えば図１〜図３に示すように、複数の排気口２７が設けられている。それぞれの排気口２７には、排気装置１９が接続されており、基板入替室２０内の空気は、排気装置１９によってそれぞれの排気口２７を介して排気される。なお、本実施形態の印刷装置１０では、基板入替室２０、印刷室３０、および印刷版入替室４０に対して排気装置１９が１つ設けられているが、基板入替室２０、印刷室３０、および印刷版入替室４０のそれぞれに対して、排気装置１９が１つずつ設けられていてもよい。あるいは、工場用のダクト排気を用いて、基板入替室２０、印刷室３０、および印刷版入替室４０内のそれぞれの空気を排気してもよい。また、本実施形態の印刷装置１０では、排気装置１９が、基板入替室２０、印刷室３０、および印刷版入替室４０内の空気を吸引して排気するが、他の形態として、基板入替室２０、印刷室３０、および印刷版入替室４０内の圧力を大気圧よりも高く設定することにより、基板入替室２０、印刷室３０、および印刷版入替室４０内の空気が自然排気されるようにしてもよい。これにより、印刷装置１０の外部からの空気の混入が防止される。この場合、排気装置１９は、自然排気による排気量を調整するバルブとして機能する。

基板入替室２０内では、エアフィルタ２３を介して基板入替室２０の上方から所定の温度および湿度の空気が供給され、基板入替室２０内に供給された空気は、基板入替室２０の下方に設けられたそれぞれの排気口２７を介して排気される。これにより、基板入替室２０内では、上方から下方への空気の流れが発生し、基板入替室２０内で発生したパーティクル等は、基板入替室２０内に漂うことなく、それぞれの排気口２７を介して速やかに排出される。本実施形態において、それぞれの排気口２７は、排気口２７の開口の上端の位置が、例えば図３に示すように、基板入替室２０と印刷室３０との間を仕切る隔壁３８の下端３８ａ（即ち、隙間１７の上端）の位置よりも低くなるように基板入替室２０内に設けられる。なお、それぞれの排気口２７の開口の上端の位置は、隔壁３８の下端３８ａと同じ高さの位置であってもよい。なお、排気口２７は設置場所によっては、排気量に差が生じる場合がある。そのため、それぞれの排気口２７の近辺にマニュアルダンパー等の調整機能を設けて各室内の排気バランスの調整が行われることが好ましい。

基板入替室２０内には、センサ２４が設けられている。センサ２４は、基板入替室２０内の温度、湿度、および圧力を測定し、測定結果を制御部１１へ出力する。なお、センサ２４は、基板入替室２０内の圧力として、大気圧を基準にした差圧を測定してもよい。制御部１１は、センサ２４によって測定された基板入替室２０内の温度および湿度に基づいて、基板入替室２０内の温度および湿度を所定範囲に保つための制御信号を生成し、生成した制御信号を供給部２１へ出力する。これにより、制御部１１は、基板入替室２０内の温度および湿度を所定範囲の温度および湿度に制御する。シャッタ２５は、印刷前の被印刷基板１４がロボットアーム２６によって定盤１３上に載置される際に開かれる。また、シャッタ２５は、印刷後の被印刷基板１４がロボットアーム２６によって定盤１３から取り出される際に開かれる。

供給部３１は、制御部１１からの制御信号に応じて、印刷室３０内へ供給される空気の温度および湿度を制御する。そして、供給部３１は、温度および湿度が制御された空気を、バルブ３２を介して印刷室３０内へ供給する。バルブ３２は、供給部３１から印刷室３０内に供給される空気を、制御部１１からの制御信号に応じた送風量に調整する。エアフィルタ３３は、バルブ３２を介して供給部３１から供給された空気に含まれるパーティクルを除去する。エアフィルタ３３によってパーティクルが除去された空気は、印刷室３０の上方から印刷室３０内に供給される。

印刷室３０の下方には、例えば図１〜図３に示すように、複数の排気口３７が設けられている。それぞれの排気口３７には、排気装置１９が接続されており、印刷室３０内の空気は、排気装置１９によってそれぞれの排気口３７を介して排気される。印刷室３０内では、エアフィルタ３３を介して印刷室３０の上方から所定の温度および湿度の空気が供給され、印刷室３０内に供給された空気は、印刷室３０の下方に設けられたそれぞれの排気口３７を介して排気される。印刷室３０内においても、上方から下方への空気の流れが発生し、印刷室３０内で発生したパーティクル等は、印刷室３０内に漂うことなく、それぞれの排気口３７を介して速やかに排出される。本実施形態において、それぞれの排気口３７は、排気口３７の開口の上端の位置が、例えば図３に示すように、基板入替室２０と印刷室３０との間を仕切る隔壁３８の下端３８ａ（即ち、隙間１７の上端）の位置、および、印刷室３０と印刷版入替室４０との間を仕切る隔壁３９の下端３９ａ（即ち、隙間１８の上端）の位置よりも低い位置となるように、印刷室３０内に設けられる。なお、それぞれの排気口３７の開口の上端の位置は、隔壁３８および隔壁３９の下端と同じ高さの位置であってもよい。このように、排気口３７の開口の上端の位置が、隔壁３８および隔壁３９の下端の高さと同じかそれよりも低い位置となるように、それぞれの排気口３７が印刷室３０内に設けられることにより、基板入替室２０および印刷版入替室４０から印刷室３０内に空気が流入しても、印刷室３０内において上方から下方への空気の流れが維持される。なお、排気口３７の近辺には、排気の偏りを抑制するために、マニュアルダンパー等の調整機能が設けられてもよい。

印刷室３０内には、センサ３４が設けられている。センサ３４は、印刷室３０内の温度、湿度、および圧力を測定し、測定結果を制御部１１へ出力する。なお、センサ３４は、印刷室３０内の圧力として、大気圧を基準にした差圧を測定してもよい。制御部１１は、センサ３４によって測定された印刷室３０内の温度および湿度に基づいて、印刷室３０内の温度および湿度を所定範囲に保つための制御信号を生成し、生成した制御信号を供給部３１へ出力する。これにより、制御部１１は、印刷室３０内の温度および湿度を所定範囲の温度および湿度に制御する。

また、印刷室３０内には、ローラ胴３５およびインクコータ３６が設けられている。印刷室３０内では、例えば図４に示すような手順により、被印刷基板１４に印刷パターンが印刷される。図４は、印刷動作の一例を説明する図である。まず、制御部１１は、図示しない高さ調整機構を制御して、ローラ胴３５を初期位置に移動させる。そして、制御部１１は、図示しない移動機構を制御して、インクコータ３６のノズルの先端とローラ胴３５の表面との距離が所定の距離になるまで、インクコータ３６をローラ胴３５に近づける。ローラ胴３５の表面には、シリコーン等で形成された撥水性のブランケット３５０が巻き回されている。そして、制御部１１は、ローラ胴３５を、回転中心軸ＲＣを中心として回転させつつ、インクコータ３６からブランケット３５０上にインクを供給し、ローラ胴３５の必要面積領域に一定膜厚のインク膜を形成する（図４の（Ａ）参照）。制御部１１は、インク膜の形成が完了すると、高さ調整機構を制御してローラ胴３５を所定の位置まで戻す。そして、制御部１１は、ローラ胴３５を回転させ、所定の回転位置で高さ調整機構を動作させてローラ胴３５を下降させる。

次に、制御部１１は、印刷版１６を保持する定盤１５を制御して、ガイドレール１２に沿って印刷版入替室４０から印刷室３０内へ移動させ、印刷版１６をローラ胴３５の下方の位置まで移動させる。そして、制御部１１は、ローラ胴３５を定盤１５と連動させて動かす。制御部１１は、ローラ胴３５の外周速度を、定盤１５の移動速度と一致させる。このため、定盤１５は、ほぼ線状に接触する領域で凸版の凸領域表面でローラ胴３に塗布されたインク膜から接触したインクをはぎ取るように進んでいく。この結果、ローラ胴３５の撥水性のブランケット３５０の表面には図４（Ｂ）に示すような凸版の反転パターンが残ることになる。

次に、制御部１１は、高さ調整機構によりローラ胴３５を上昇させた後、ローラ胴３５を所定の位置まで回転させる。そして、制御部１１は、再び高さ調整機構によりローラ胴３５を下降させて、ローラ胴３５と定盤１３とを連動させて動かす（図４（Ｃ）参照）。この動作により、ローラ胴３５上に形成されたインクの反転パターンが、被印刷基板１４上に受理または転写される。

供給部４１は、制御部１１からの制御信号に応じて、印刷版入替室４０内へ供給される空気の温度および湿度を制御する。そして、供給部４１は、温度および湿度が制御された空気を、バルブ４２を介して印刷版入替室４０内へ供給する。バルブ４２は、供給部４１から印刷版入替室４０内に供給される空気を、制御部１１からの制御信号に応じた送風量に調整する。エアフィルタ４３は、バルブ４２を介して供給部４１から供給された空気に含まれるパーティクルを除去する。エアフィルタ４３によってパーティクルが除去された空気は、印刷版入替室４０の上方から印刷版入替室４０内に供給される。

印刷版入替室４０の下方には、例えば図１〜図３に示すように、複数の排気口４７が設けられている。それぞれの排気口４７には、排気装置１９が接続されており、印刷版入替室４０内の空気は、排気装置１９によってそれぞれの排気口４７を介して排気される。これにより、印刷版入替室４０内においても、上方から下方への空気の流れが発生し、印刷版入替室４０内で発生したパーティクル等は、印刷版入替室４０内に漂うことなく、それぞれの排気口４７を介して速やかに排出される。本実施形態において、それぞれの排気口４７は、排気口４７の開口の上端の位置が、例えば図３に示すように、印刷室３０と印刷版入替室４０との間を仕切る隔壁３９の下端３９ａ（即ち、隙間１８の上端）の位置よりも低くなるように印刷版入替室４０内に設けられる。なお、それぞれの排気口４７の開口の上端の位置は、隔壁３９の下端３９ａと同じ高さの位置であってもよい。なお、排気口４７の近辺には、排気の偏りを抑制するために、マニュアルダンパー等の調整機能が設けられてもよい。てもよい。

印刷版入替室４０内には、センサ４４が設けられている。センサ４４は、印刷版入替室４０内の温度、湿度、および圧力を測定し、測定結果を制御部１１へ出力する。なお、センサ４４は、印刷版入替室４０内の圧力として、大気圧を基準にした差圧を測定してもよい。制御部１１は、センサ４４によって測定された印刷版入替室４０内の温度および湿度に基づいて、印刷版入替室４０内の温度および湿度を所定範囲に保つための制御信号を生成し、生成した制御信号を供給部４１へ出力する。これにより、制御部１１は、印刷版入替室４０内の温度および湿度を所定範囲の温度および湿度に制御する。シャッタ４５は、ローラ胴３５に印刷パターンを形成する前の印刷版１６がロボットアーム４６によって定盤１５上に載置される際に開かれる。また、シャッタ４５は、ローラ胴３５に印刷パターンを形成した後の印刷版１６がロボットアーム４６によって定盤１５から取り出される際に開かれる。本実施形態において、印刷版１６は、ローラ胴３５に印刷パターンを形成する度に、洗浄のために定盤１５から取り出される。なお、他の形態として、印刷版１６は、ローラ胴３５に印刷パターンを形成する処理が何回か実行された後に、洗浄のために定盤１５から取り出されてもよい。

制御部１１は、センサ２４、センサ３４、およびセンサ４４からの測定値に基づいて、供給部２１、供給部３１、および供給部４１をそれぞれ制御することにより、基板入替室２０、印刷室３０、および印刷版入替室４０内の環境（例えば温度、湿度、および圧力）をそれぞれ独立に制御する。制御部１１は、第１の制御部および第２の制御部の一例である。例えば、制御部１１は、基板入替室２０内が第１の湿度となるように供給部２１を制御し、印刷室３０内が第２の湿度となるように供給部３１を制御し、印刷版入替室４０内が第３の湿度となるように供給部４１を制御する。本実施例において、制御部１１は、第１の湿度および第３の湿度が、第２の湿度よりも高くなるように、供給部２１、供給部３１、および供給部４１をそれぞれ制御する。

具体的には、制御部１１は、基板入替室２０および印刷版入替室４０内の湿度を、例えば６０〜７０％の範囲内の湿度に制御し、印刷室３０内の湿度を、例えば３０〜４０％の範囲内の湿度に制御する。これにより、制御部１１は、基板入替室２０および印刷版入替室４０内において、静電気の発生を抑制することができると共に、印刷室３０内において、ブランケット３５０の表面のインク膜の乾燥を促進することができる。なお、印刷室３０内の湿度は、印刷版１６によってブランケット３５０の表面に印刷パターンが形成される際、および、ブランケット３５０の表面に形成された印刷パターンが被印刷基板１４に転写される際のそれぞれの時点において、インクが最適な粘度となる湿度に設定されていれば、上記の湿度の範囲に限られない。また、印刷室３０内の湿度は、使用されるインクの種類やローラ胴３５の回転速度等に応じて異なる湿度に設定されてもよい。また、第１の湿度と第３の湿度とは、同じ湿度であってもよく、異なる湿度であってもよい。なお、本明細書において、湿度とは相対湿度を表している。

また、制御部１１は、基板入替室２０および印刷版入替室４０内の温度が室温となるように供給部２１および供給部４１を制御し、印刷室３０内の温度が室温と同じか、室温よりも高くなるように供給部３１を制御する。制御部１１は、基板入替室２０および印刷版入替室４０内の温度を、例えば１５〜２５℃の範囲内の温度に制御し、印刷室３０内の温度を、例えば２０〜４０℃の範囲内の温度に制御する。なお、印刷室３０内の温度は、印刷版１６によってブランケット３５０の表面に印刷パターンが形成される際、および、ブランケット３５０の表面に形成された印刷パターンが被印刷基板１４に転写される際のそれぞれの時点において、インクが最適な粘度となる温度に設定されていれば、上記の温度の範囲に限られない。また、印刷室３０内の温度は、使用されるインクの種類やローラ胴３５の回転速度等に応じて異なる温度に設定されてもよい。

また、制御部１１は、センサ２４、センサ３４、およびセンサ４４によって測定された各部屋の圧力に基づいて、バルブ２２、バルブ３２、バルブ４２、および排気装置１９をそれぞれ制御することにより、基板入替室２０、印刷室３０、および印刷版入替室４０内の圧力をそれぞれ独立に制御する。例えば、制御部１１は、基板入替室２０および印刷版入替室４０内の空気の圧力が、印刷室３０内の空気の圧力よりも高くなるように、バルブ２２、バルブ３２、バルブ４２、および排気装置１９をそれぞれ制御する。即ち、制御部１１は、基板入替室２０内の空気の圧力が、印刷室３０内の空気の圧力よりも高くなるように、バルブ２２により基板入替室２０内へ供給される空気の供給量と、排気装置１９により排気口２７を介して基板入替室２０内から排気される空気の排気量と、バルブ３２により印刷室３０内へ供給される空気の供給量と、排気装置１９により排気口３７を介して印刷室３０内から排気される空気の排気量とを制御する。また、一方で、制御部１１は、印刷版入替室４０内の空気の圧力が、印刷室３０内の空気の圧力よりも高くなるように、バルブ４２により印刷版入替室４０内へ供給される空気の供給量と、排気装置１９により排気口４７を介して印刷版入替室４０内から排気される空気の排気量と、バルブ３２により印刷室３０内へ供給される空気の供給量と、排気装置１９により排気口３７を介して印刷室３０内から排気される空気の排気量とを制御する。例えば、ある印刷条件に適切な環境に整えるための印刷室３０内における空気の供給量および排気量が決定され、決定された供給量および排気量となるように、基板入替室２０内および印刷版入替室４０内における空気の供給量と排気量とが調整されるように制御されればよい。

ここで、被印刷基板１４に印刷される印刷パターンに用いられる金属ナノ粒子インクには、トルエン等のクリーンルームにおける汚染物質となる有機溶剤が含まれる場合がある。そのため、金属ナノ粒子インクを用いた印刷処理が行われる印刷室３０内では、金属ナノ粒子インクの乾燥に伴い、有機溶剤が拡散する場合がある。印刷室３０は、隙間１７を介して基板入替室２０と連通しており、隙間１８を介して印刷版入替室４０と連通している。また、基板入替室２０のシャッタ２５は、被印刷基板１４の搬入および搬出の際に開放され、印刷版入替室４０のシャッタ４５は、印刷版１６の搬入および搬出の際に開放される。そのため、印刷室３０内の空気が基板入替室２０および印刷版入替室４０へ流れ込むと、シャッタ２５およびシャッタ４５が開放された際に、有機溶剤の成分が印刷装置１０の外部へ流出することになる。

これに対し、本実施形態の印刷装置１０では、基板入替室２０および印刷版入替室４０内の空気の圧力が、印刷室３０内の空気の圧力よりも高くなるように制御される。これにより、基板入替室２０内に供給された空気の一部が隙間１７を介して印刷室３０内に流れ込み、印刷版入替室４０内に供給された空気の一部が隙間１８を介して印刷室３０内に流れ込む。そのため、印刷室３０内の空気は、隙間１７および隙間１８を介して基板入替室２０や印刷版入替室４０へは流れ込まず、排気口３７を介して排出される。これにより、印刷装置１０の外部への有機溶剤の拡散を防止することができる。

なお、隙間１７を介して基板入替室２０から印刷室３０内に流れ込んだ空気は、印刷室３０内に漂うことなく、印刷室３０の下方に設けられた排気口３７から速やかに排出される。そのため、基板入替室２０内に供給された空気の温度および湿度が、印刷室３０内に供給された空気の温度および湿度とは異なる温度および湿度に制御されている場合であっても、隙間１７を介して印刷室３０内に流れ込んだ空気による印刷室３０内の温度および湿度の変化はほとんど生じない。隙間１８を介して印刷版入替室４０から印刷室３０内に流れ込んだ空気についても同様に、排気口３７から速やかに排出されるため、隙間１８を介して印刷室３０内に流れ込んだ空気による印刷室３０内の温度および湿度の変化もほとんど生じない。

以上、印刷装置１０の一実施形態について説明した。本実施形態の印刷装置１０によれば、被印刷基板１４の搬入および搬出が行われる基板入替室２０内の環境と、印刷が行われる印刷室３０内の環境と、印刷版１６の搬入および搬出が行われる印刷版入替室４０内の環境とを、それぞれ独立に制御する。これにより、基板入替室２０および印刷版入替室４０内の湿度を高く設定し、印刷室３０内の湿度を低く設定することが可能となる。これにより、被印刷基板１４の搬入および搬出に伴う被印刷基板１４の帯電、および、印刷版１６の搬入および搬出に伴う印刷版１６の帯電を抑制することができると共に、印刷時におけるインクの粘度を最適な状態に保つことができる。これにより、静電気による被印刷基板１４および印刷版１６の破損を防止することができると共に、印刷品質を向上させることができる。

（変形例）
なお、開示の技術は、上記した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。

（エアカーテンを用いた変形例）
例えば、上記した実施形態における印刷装置１０では、基板入替室２０と印刷室３０とは隙間１７を介して連通しており、隙間１７を介する空気の流通を妨げる機構は設けられていない。同様に、上記した実施形態における印刷装置１０では、印刷室３０と印刷版入替室４０とは隙間１８を介して連通しており、隙間１８を介する空気の流通を妨げる機構は設けられていない。しかし、開示の技術はこれに限られない。例えば図５に示すように、基板入替室２０と印刷室３０との間の隔壁３８、および、印刷室３０と印刷版入替室４０との間の隔壁３９に、空気の流通を妨げる機構（例えばエアカーテン）がそれぞれ設けられてもよい。図５は、エアカーテンの一例を説明する図である。

噴射口２９は、隔壁３８の下端に設けられ、バルブ２８を介して供給部２１に接続されている。また、噴射口４９は、隔壁３９の下端に設けられ、バルブ４８を介して供給部４１に接続されている。噴射口２９および噴射口４９は、ローラ胴３５の軸方向に並べて複数配置されている。バルブ２８は、制御部１１によって制御され、例えば図５（ａ）および（ｃ）に示すように、定盤１３上の被印刷基板１４が基板入替室２０と印刷室３０との間を移動していない期間において、供給部２１から供給された空気を噴射口２９から噴射させる。これにより、隙間１７には、噴射口２９から噴射された空気により、いわゆるエアカーテンが形成される。また、バルブ２８は、例えば図５（ｂ）に示すように、定盤１３上の被印刷基板１４が基板入替室２０と印刷室３０との間を移動している期間において、供給部２１から噴射口２９への空気の供給を停止する。これにより、バルブ２８および噴射口２９は、定盤１３上の被印刷基板１４が基板入替室２０と印刷室３０との間を移動していない期間において、隙間１７を介する空気の流通を抑制する。バルブ２８および噴射口２９は、第１の抑制機構の一例である。

また、バルブ４８は、制御部１１によって制御され、例えば図５（ａ）および（ｂ）に示すように、定盤１５上の印刷版１６が印刷室３０と印刷版入替室４０との間を移動していない期間において、供給部４１から供給された空気を噴射口４９から噴射させる。これにより、隙間１８には、噴射口４９から噴射された空気により、いわゆるエアカーテンが形成される。これにより、バルブ４８および噴射口４９は、定盤１５上の印刷版１６が印刷室３０と印刷版入替室４０との間を移動していない期間において、隙間１８を介する空気の流通を抑制する。バルブ４８および噴射口４９は、第２の抑制機構の一例である。

これにより、隙間１７および隙間１８を介する空気の流れがさらに抑制され、基板入替室２０、印刷室３０、および印刷版入替室４０内の環境の安定性がさらに向上する。なお、バルブ２８および噴射口２９に代えて、隔壁３８の下端には、定盤１３上の被印刷基板１４が基板入替室２０と印刷室３０との間を移動していない期間において閉じられ、定盤１３上の被印刷基板１４が基板入替室２０と印刷室３０との間を移動する期間において開放されるシャッタが設けられてもよい。同様に、バルブ４８および噴射口４９に代えて、隔壁３９の下端には、定盤１５上の印刷版１６が印刷室３０と印刷版入替室４０との間を移動していない期間において閉じられ、定盤１５上の印刷版１６が印刷室３０と印刷版入替室４０との間を移動する期間において開放されるシャッタが設けられてもよい。これらエアカーテンやシャッタは、印刷前の被印刷基板１４がロボットアーム２６によって定盤１３上に載置されるためにシャッタ２５が開かれる際、印刷後の被印刷基板１４がロボットアーム２６によって定盤１３から取り出されるためにシャッタ２５が開かれる際、使用前の印刷版１６がロボットアーム４６によって定盤１５上に載置されるためにシャッタ４５が開かれる際、使用後の印刷版１６がロボットアーム４６によって定盤１５から取り出されるためにシャッタ４５が開かれる際に有効である。

（制御部を複数に分けた場合の変形例）
また、上記した実施形態の印刷装置１０では、１つの制御部１１が、基板入替室２０、印刷室３０、および印刷版入替室４０内の環境をそれぞれ制御するが、開示の技術はこれに限られない。例えば図６に示すように、制御部１１の機能を２つの制御部１１−１および１１−２により実現してもよい。図６は、基板入替室２０、印刷室３０、および印刷版入替室４０の環境を制御する制御部１１の構成の他の例を示す図である。

制御部１１−１は、センサ２４によって測定された基板入替室２０内の温度および湿度に基づいて、基板入替室２０内の温度および湿度を所定範囲に保つための制御信号を生成し、生成した制御信号を供給部２１へ出力する。また、制御部１１−１は、センサ２４によって測定された基板入替室２０内の圧力に基づいて、基板入替室２０内を所定の圧力にするための制御信号をバルブ２２へ出力する。また、制御部１１−１は、センサ４４によって測定された印刷版入替室４０内の温度および湿度に基づいて、印刷版入替室４０内の温度および湿度を所定範囲に保つための制御信号を生成し、生成した制御信号を供給部４１へ出力する。また、制御部１１−１は、センサ４４によって測定された印刷版入替室４０内の圧力に基づいて、印刷版入替室４０内を所定の圧力にするための制御信号をバルブ４２へ出力する。

制御部１１−２は、センサ３４によって測定された印刷室３０内の温度および湿度に基づいて、印刷室３０内の温度および湿度を所定範囲に保つための制御信号を生成し、生成した制御信号を供給部３１へ出力する。また、制御部１１−２は、センサ３４によって測定された印刷室３０内の圧力に基づいて、印刷室３０内を所定の圧力にするための制御信号をバルブ３２へ出力する。なお、排気装置１９の排気量の制御、定盤１３および定盤１５の移動量の制御、ローラ胴３５およびインクコータ３６による印刷動作の制御等は、制御部１１−１または制御部１１−２のいずれかによって行われる。

また、図７に示すように、印刷装置１０には、制御部１１−１および制御部１１−２を統括的に制御する制御部１１−３がさらに設けられてもよい。図７は、基板入替室２０、印刷室３０、および印刷版入替室４０の環境を制御する制御部１１の構成のさらなる他の例を示す図である。

図７の例では、制御部１１−３が、制御部１１−１および制御部１１−２を制御し、制御部１１−１が基板入替室２０および印刷版入替室４０内の環境を制御し、制御部１１−２が印刷室３０内の環境を制御する。また、排気装置１９の排気量の制御、定盤１３および定盤１５の移動量の制御、ローラ胴３５およびインクコータ３６による印刷動作の制御等は、制御部１１−３によって行われる。

（被印刷基板１４および印刷版１６の温度制御）
上記した実施形態の印刷装置１０では、印刷版１６によってブランケット３５０の表面に印刷パターンが形成される際、および、ブランケット３５０の表面に形成された印刷パターンが被印刷基板１４に転写される際のそれぞれの時点において、インクが最適な粘度となるように、印刷室３０内に供給される空気の温度が調整される。本変形例では、さらに、被印刷基板１４および印刷版１６の温度も、インクが最適な粘度となる温度に制御する。例えば、定盤１３の内部に被印刷基板１４の温度を制御する第１の温度制御部が設けられ、定盤１５の内部に印刷版１６の温度を制御する第２の温度制御部が設けられる。第１の温度制御部および第２の温度制御部は、制御部１１によって制御される。第１の温度制御部および第２の温度制御部は、例えばヒータやペルチェ素子等により実現される。

定盤１５の内部に設けられた第２の温度制御部は、印刷版１６によってブランケット３５０の表面に印刷パターンが形成される際に、印刷版１６の温度をインクが最適な粘度となる温度となるように制御する。これにより、インクが最適な粘度を保ったまま、印刷版１６によってブランケット３５０の表面に印刷パターンが形成されるため、印刷パターンの品質を向上させることができる。また、定盤１３の内部に設けられた第１の温度制御部は、ブランケット３５０の表面に形成された印刷パターンが被印刷基板１４に転写される際に、被印刷基板１４の温度をインクが最適な粘度となる温度となるように制御する。これにより、インクが最適な粘度を保ったまま、ブランケット３５０の表面に形成された印刷パターンが被印刷基板１４に転写されるため、被印刷基板１４上に印刷される印刷パターンの品質を向上させることができる。

（排気口）
上記した実施形態の印刷装置１０では、基板入替室２０内の側壁の下方に排気口２７が設けられ、印刷室３０内の側壁の下方に排気口３７が設けられ、印刷版入替室４０内の側壁の下方に排気口４７が設けられるが、排気口の位置はこれに限られない。例えば、基板入替室２０、印刷室３０、および印刷版入替室４０のそれぞれにおいて、側壁の下方に設けられた排気口に代えて、あるいは、側壁の下方に設けられた排気口に加えて、ガイドレール１２の下方に排気口が設けられてもよい。ガイドレール１２の下方に設けられた排気口により、基板入替室２０、印刷室３０、および印刷版入替室４０の上方からそれぞれ供給された空気がガイドレール１２の間を通って下方に排気される。これにより、基板入替室２０と印刷室３０との間の空気の流通、および、印刷室３０と印刷版入替室４０との間の空気の流通をさらに抑制することができる。

１０ 印刷装置
１１ 制御部
１３ 定盤
１４ 被印刷基板
１５ 定盤
１６ 印刷版
１７ 隙間
１８ 隙間
２０ 基板入替室
２１ 供給部
２２ バルブ
２４ センサ
２７ 排気口
３０ 印刷室
３１ 供給部
３２ バルブ
３４ センサ
３５ ローラ胴
３６ インクコータ
３７ 排気口
３８ 隔壁
３９ 隔壁
４０ 印刷版入替室
４１ 供給部
４２ バルブ
４４ センサ
４７ 排気口

Claims (14)

1. 被印刷基板を移動可能に保持する基板保持台と、
   印刷前の前記被印刷基板を前記基板保持台上に保持させ、印刷後の前記被印刷基板を前記基板保持台から取り出すための空間である基板入替室と、
   前記基板入替室の上方から前記基板入替室内に第１の湿度の空気を供給する第１の供給部と、
   前記基板入替室の下方から前記基板入替室内の空気を排気する第１の排気口と、
   前記基板保持台の移動方向に沿って前記基板入替室に隣接し、前記被印刷基板への印刷が行われる空間である印刷室と、
   前記印刷室内に設けられ、インクにより表面に形成された印刷パターンを前記被印刷基板に印刷するローラ胴と、
   前記印刷室の上方から前記印刷室内に第２の湿度の空気を供給する第２の供給部と、
   前記印刷室の下方から前記印刷室内の空気を排気する第２の排気口と
   を備え、
   前記第１の湿度および前記第２の湿度は、前記第１の供給部および前記第２の供給部によってそれぞれ独立に制御されることを特徴とする印刷装置。
2. 前記第１の湿度は、前記第２の湿度よりも高いことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記基板入替室および前記印刷室にそれぞれ供給される空気の温度は、前記第１の供給部および前記第２の供給部によってそれぞれ独立に制御されることを特徴とする請求項１または２に記載の印刷装置。
4. 前記基板入替室と前記印刷室とは、前記基板保持台上の前記被印刷基板が、前記基板入替室と前記印刷室との間を移動するための第１の隙間により連通しており、
   前記第１の排気口は、
   前記第１の排気口の開口の上端の位置が、前記第１の隙間の上端の位置と同じ高さの位置、または、前記第１の隙間の上端の位置よりも低い位置となるように、前記基板入替室内に設けられ、
   前記第２の排気口は、
   前記第２の排気口の開口の上端の位置が、前記第１の隙間の上端の位置と同じ高さの位置、または、前記第１の隙間の上端の位置よりも低い位置となるように、前記印刷室内に設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の印刷装置。
5. 前記第１の隙間には、前記基板入替室と前記印刷室との間を前記基板保持台上の前記被印刷基板が移動していない期間において、前記第１の隙間を介する空気の流通を抑制する第１の抑制機構が設けられることを特徴とする請求項４に記載の印刷装置。
6. 前記基板入替室内の圧力が、前記印刷室内の圧力よりも高くなるように、前記第１の供給部による前記基板入替室内への空気の供給量と、前記第１の排気口を介して前記基板入替室内から排気される空気の排気量と、前記第２の供給部による前記印刷室内への空気の供給量と、前記第２の排気口を介して前記印刷室内から排気される空気の排気量とを制御する第１の制御部を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の印刷装置。
7. 前記基板保持台の内部には、前記基板保持台上の前記被印刷基板の温度を制御する第１の温度制御部が設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の印刷装置。
8. 表面にインクが塗布された前記ローラ胴に前記印刷パターンを形成するための印刷版を移動可能に保持する印刷版保持台と、
   前記印刷版保持台の移動方向に沿って前記印刷室に隣接する印刷版入替室であって、前記ローラ胴に前記印刷パターンを形成する前の前記印刷版を前記印刷版保持台上に保持させ、前記ローラ胴に前記印刷パターンを形成した後の前記印刷版を前記印刷版保持台から取り出すための空間である印刷版入替室と、
   前記印刷版入替室の上方から前記印刷版入替室内に第３の湿度の空気を供給する第３の供給部と、
   前記印刷版入替室の下方から前記印刷版入替室内の空気を排気する第３の排気口と
   を備え、
   前記第３の湿度は、前記第３の供給部によって、前記第１の湿度および前記第２の湿度とは独立に制御されることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の印刷装置。
9. 前記第３の湿度は、前記第２の湿度よりも高いことを特徴とする請求項８に記載の印刷装置。
10. 前記印刷版入替室に供給される空気の温度は、前記第３の供給部によって、前記基板入替室内の空気の温度および前記印刷室内の空気の温度とは独立に制御されることを特徴とする請求項８または９に記載の印刷装置。
11. 前記印刷版入替室と前記印刷室とは、前記印刷版保持台上の前記印刷版が、前記印刷版入替室と前記印刷室との間を移動するための第２の隙間により連通しており、
    前記第２の排気口は、
    前記第２の排気口の開口の上端の位置が、前記第２の隙間の上端の位置と同じ高さの位置、または、前記第２の隙間の上端の位置よりも低い位置となるように、前記印刷室内に設けられ、
    前記第３の排気口は、
    前記第３の排気口の開口の上端の位置が、前記第２の隙間の上端の位置と同じ高さの位置、または、前記第２の隙間の上端の位置よりも低い位置となるように、前記印刷版入替室内に設けられることを特徴とする請求項８から１０のいずれか一項に記載の印刷装置。
12. 前記第２の隙間には、前記印刷版入替室と前記印刷室との間を前記印刷版保持台上の前記印刷版が移動していない期間において、前記第２の隙間を介する空気の流通を抑制する第２の抑制機構が設けられることを特徴とする請求項１１に記載の印刷装置。
13. 前記印刷版入替室内の圧力が、前記印刷室内の圧力よりも高くなるように、前記第３の供給部による前記印刷版入替室内への空気の供給量と、前記第３の排気口を介して前記印刷版入替室内から排気される空気の排気量と、前記第２の供給部による前記印刷室内への空気の供給量と、前記第２の排気口を介して前記印刷室内から排気される空気の排気量とを制御する第２の制御部を備えることを特徴とする請求項８から１２のいずれか一項に記載の印刷装置。
14. 前記印刷版保持台の内部には、前記印刷版保持台上の前記印刷版の温度を制御する第２の温度制御部が設けられていることを特徴とする請求項８から１３のいずれか一項に記載の印刷装置。

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