JP2018027659A - 凹版、印刷装置、印刷方法およびパターン担持体 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のライン部が互いに交差するパターンを基材上に良好に印刷する。
【解決手段】第１のライン部と第２のライン部とが交差するパターンを基材上に印刷するための凹版であって、第１のライン部を印刷するための第１の凹部と、第２のライン部を印刷するために第１の凹部と交差して設けられる第２の凹部と、第１の凹部と第２の凹部とが交差する凹部交差領域内で複数の凹部の側壁から離間して設けられる凸部と、を備えている。
【選択図】図６

Description

この発明は、第１のライン部と第２のライン部とが交差するパターンを基材上に印刷する技術ならびに上記パターンを基材上に担持するパターン担持体に関するものである。

近年、電子回路基板やタッチパネル基板等のデバイスにおける電極パターンの形成を凹版印刷で行うという試みがなされている。例えば特許文献１には、版上の印刷パターンを転写ローラの一態様であるブランケットロールに受理させる受理工程と、当該受理工程に続いてブランケットロール上の印刷パターンを基材やワークに転写する転写工程とを実行する装置が記載されている。

特許第５４６３７３７号

上記従来装置では、印刷材料により複数のライン配線（本発明の「ライン部」の一例に相当）を基材に対してメッシュ状に印刷し、例えばタッチセンサーや電磁波シールドなどを形成するためのメッシュ状の電極パターンを印刷する場合、次の問題が発生していた。すなわち、上記パターンのうちライン配線が交差する交差領域では、それ以外の領域よりも印刷材料が多くなり、印刷材料が乾燥するまでの間に印刷材料が基材上を流動することがある。その結果、上記交差領域が所望形状よりも太く、しかも丸みを帯びた形状となってしまうことがある。また、ブランケットロールに対して版や基材等を相対移動させて印刷処理を行う場合、相対移動方向に印刷材料が流動して濡れて広がる傾向があり、良好なパターンを印刷することが困難な場合があった。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、複数のライン部が互いに交差するパターンを基材上に良好に印刷する技術ならびに上記パターンを基材上に担持するパターン担持体を提供することを目的とする。

この発明の第１態様は、第１のライン部と第２のライン部とが交差するパターンを基材上に印刷するための凹版であって、第１のライン部を印刷するための第１の凹部と、第２のライン部を印刷するために第１の凹部と交差して設けられる第２の凹部と、第１の凹部と第２の凹部とが交差する凹部交差領域内で複数の凹部の側壁から離間して設けられる凸部と、を備えることを特徴としている。

また、この発明の第２態様は、第１のライン部と第２のライン部とが交差するパターンを基材上に印刷する印刷装置であって、上記凹版を保持する版保持部と、凹版の両主面のうち凹部および凸部が設けられた一方主面に印刷材料を供給する供給部と、凹版の一方主面に供給された印刷材料を凹部に充填する充填部と、基材を保持する基材保持部と、凹部に充填された印刷材料を受理し、受理した印刷材料を基材保持部に保持される基材に転写する転写部と、を備えることを特徴としている。

また、この発明の第３態様は、第１のライン部と第２のライン部とが交差するパターンを基材上に印刷する印刷方法であって、上記凹版の両主面のうち凹部および凸部が設けられた一方主面に印刷材料を供給する工程と、凹版の一方主面に供給された印刷材料を凹部に充填する工程と、凹部に充填された印刷材料を転写部に受理させる工程と、転写部に受理された印刷材料を基材に転写する工程と、を備えることを特徴としている。

さらに、この発明の第４態様は、第１のライン部と第２のライン部とが交差するパターンを基材上に担持するパターン担持体であって、第１のライン部と第２のライン部とが交差するライン交差領域内に、貫通孔が独立して設けられることを特徴としている。

このように構成された発明では、凹版は、互いに交差する第１の凹部および第２の凹部以外に、これらの凹部が交差する凹部交差領域内で凸部が複数の凹部の側壁から離間して設けられている。そして、当該凹版を用いて２本のライン部が交差するパターンが基材上に印刷される。このように、凹部交差領域内に凸部が設けられることで凹部交差領域での印刷材料の量を減少させることができ、ライン部が交差する領域から印刷材料が流動するのを抑制することができる。また、上記パターンを良好に印刷したパターン担持体が得られる。

本発明にかかる印刷装置の一実施形態を示す斜視図である。 図１の印刷装置で用いられる凹版の部分平面図である。 図２Ａに示す凹版の部分断面図である。 本発明にかかる凹版の他の実施形態を示す図である。 インク供給充填ユニットを構成するスリットノズルおよびドクターブレード部を示す図である。 インク充填ユニットを構成するドクターブレード部を示す図である。 図１に示す印刷装置による１枚目の印刷動作を示す図である。 図１に示す印刷装置による２枚目の印刷動作を示す図である。 印刷動作における代表的な工程を模式的に示す図である。 本発明にかかるパターン担持体を利用したメッシュ状導電パターンの製造方法を示すフローチャートである。 メッシュ状導電パターンの製造動作における代表的な工程を模式的に示す図である。 本発明にかかる凹版の他の実施形態を示す図である。

図１は本発明にかかる印刷装置の一実施形態を示す斜視図である。また、図２Ａは図１の印刷装置で用いられる凹版の部分平面図である。さらに、図２Ｂは図２Ａに示す凹版の部分断面図である。印刷装置１は、液状または粘性状の導電性のインクを本発明の「印刷材料」とし、当該インクにより複数のライン部（図８の符号５ａ、５ｂ）を透明な基材４上にメッシュ状に印刷してタッチセンサーの配線パターンを形成する装置である。この印刷装置１の主たる構成要素は、図１に示すように、基台２と、版ステージユニット１０と、版アライメントユニット２０と、インク充填ユニット３０と、ローラユニット４０と、インク供給充填ユニット５０と、基材アライメントユニット６０と、基材ステージユニット７０と、版ステージユニット１０および基材ステージユニット７０を移動させる搬送ユニット８０と、制御ユニット９０とである。この印刷装置１では、制御ユニット９０が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の各部を制御することで、平板状の凹版３の上面３ａに予め形成されたメッシュ状の凹部３ｂ、３ｃに導電性のインクを充填して導電パターンＰＴ１（＝ライン部５ａ＋ライン部５ｂ）を形成する充填工程と、ローラユニット４０に凹版３のインクを受理させて導電パターンＰＴ１を転写する受理工程と、受理されたインクを平板状の基材４に転写する転写工程とを行う。

基台２は図１に示すように水平方向Ｙに延設されている。基台２の上面には、一対の直動ガイド８１、これらの直動ガイド８１の間に配設されたリニアモータなどの直動駆動部８２および図示しないリニアスケールがＹ方向に延設されている。また、直動ガイド８１および直動駆動部８２には、２つの搬送ステージ８３、８４が設けられており、直動駆動部８２の駆動を受けてＹ方向に直線移動する。これら２つの搬送ステージのうち一方側の搬送ステージ８３上に版ステージユニット１０が搭載され、他方側の搬送ステージ８４上に基材ステージユニット７０が搭載されている。これによって、版ステージユニット１０および基材ステージユニット７０が互いに独立して水平方向Ｙに往復移動可能となっている。この明細書では、図１および後で説明する各図では、装置各部の配置関係を明確にするために、搬送ステージ８３、８４の搬送方向Ｙのうち版ステージユニット１０に向かう方向を「Ｙ１」と称し、基材ステージユニット７０に向かう方向を「Ｙ２」と称する。また、水平方向Ｙと直交する水平方向を「Ｘ方向」と称する。また、水平方向Ｘのうち装置正面に向かう方向を「Ｘ１」と称するとともに装置背面に向かう方向を「Ｘ２」と称する。さらに、鉛直方向を「Ｚ方向」と称する。

版ステージユニット１０は、搬送ステージ８３の上面に配置される支持台１１と、支持台１１の上面に取り付けられ、その上面で凹版３を保持する版ステージ１２とを有している。このため、制御ユニット９０からの動作指令に応じて直動駆動部８２が搬送ステージ８３をＹ方向に移動させることで、版ステージ１２に保持される凹版３をＹ方向に搬送することが可能となっている。なお、凹版３の詳しい構成、ならびに当該凹版３を用いた印刷動作については後で詳述する。

一方、基材ステージユニット７０は、搬送ステージ８４の上面に配置される位置調整機構７１と、位置調整機構７１の上面に取り付けられ、その上面で基材４を保持する基材ステージ７２とを有している。この位置調整機構７１は、基材ステージ７２を搬送ステージ８４に対してＸ方向およびθ１方向（鉛直軸回りの回転方向）に駆動する機能を有している。このため、制御ユニット９０からの動作指令に応じて直動駆動部８２が搬送ステージ８４をＹ方向に移動させ、また制御ユニット９０からの動作指令に応じて位置調整機構７１が基材ステージ７２をＸ方向およびθ１方向に移動させることで、基材ステージ７２に保持される基材４をＸ方向、Ｙ方向およびθ１方向に位置決めすることが可能となっている。

基台２の上面では、Ｙ方向における略中央部にローラユニット４０が配置されている。このローラユニット４０では、当該中央部のＸ方向の両端部において昇降機構４１によって昇降テーブル４２が鉛直方向Ｚに昇降可能に設けられている。この実施形態では、一対の昇降テーブル４２は、版ステージユニット１０および基材ステージユニット７０が移動する空間（以下「ステージ移動空間」という）よりもＸ方向外側に設けられている。これによって、版ステージユニット１０および基材ステージユニット７０との干渉が回避されている。

このように互いに離間して配置された一対の昇降テーブル４２を橋渡しするように転写ローラ４３が配置されている。この転写ローラ４３は、Ｘ方向に延びる回転軸回りに回転自在な円筒形状のブランケット胴の外周面にブランケットを装着したものであり、制御ユニット９０からの動作指令に応じて回転駆動モータ（図示省略）が駆動されると、回転軸回りの回転方向θ２に回転する。また、昇降機構４１の昇降モータ（図示省略）に対し、制御ユニット９０から昇降指令が与えられると、それに応じて昇降モータが作動して転写ローラ４３が昇降テーブル４２とともに一体的に昇降する。これによって、鉛直方向Ｚにおける転写ローラ４３の位置が高精度に調整される。

上記ローラユニット４０のＹ１方向側およびＹ２方向側には、インク充填ユニット３０およびインク供給充填ユニット５０がそれぞれ隣接して配置されている。これらのうちインク供給充填ユニット５０では、上記ステージ移動空間よりもＸ方向外側で基台２の上面から柱部材５１、５１が立設されている。また、柱部材５１、５１の上端部同士を連結するように梁部材５２が設けられ、上記ステージ移動空間を上方から跨ぐようにアーチ形状の支持部５３が形成されている。そして、支持部５３に対してスリットノズルおよびドクターブレードが取り付けられている。

図３はインク供給充填ユニットを構成するスリットノズルおよびドクターブレード部を示す図である。スリットノズル５４はＸ方向に延びる長尺状の吐出口５４１を有するノズルであり、当該吐出口５４１を鉛直下方に向けた状態で配置されている。また、スリットノズル５４はインクを供給するインク供給部５５と接続されている。このため、凹版３を保持している版ステージユニット１０がスリットノズル５４の鉛直直下位置をＹ２方向に搬送されるのに同期してインク供給部５５がインクをスリットノズル５４に供給すると、インクがスリットノズル５４の吐出口５４１から下方に向けて吐出され、版ステージユニット１０に保持される凹版３の上面３ａ（凹部３ｂ、３ｃが形成されている面）にインク溜りが形成される。

このスリットノズル５４のＹ２方向側には、ドクターブレード部５６が隣接して配置されている。このドクターブレード部５６はＸ方向に延設された先端５６１を有するステンレス鋼板製のブレード５６２を有している。このブレード５６２の表裏両面のうちＹ１方向を向いた面を腹面としてＹ２方向を向いた面を背面とし、当該背面に対してバックアップブレード５６３が配置されている。そして、これらブレード５６２およびバックアップブレード５６３を板状部材５６４、５６５が挟み込んで一体化している。このように構成されたドクターブレード部５６には、昇降機構５７が接続されており、制御ユニット９０からの昇降指令に応じて昇降機構５７が作動することでドクターブレード部５６を鉛直方向Ｚに昇降させる。これによって、ドクターブレード部５６の先端５６１が凹版３の上面３ａを押し付ける圧力（以下「押付圧」という）が調整され、スリットノズル５４から凹版３の上面３ａに供給されたインクが凹版３の凹部３ｂ、３ｃに充填される量や充填状況などを制御可能となっている。

インク充填ユニット３０は、スリットノズルが設けられていない点を除き、インク供給充填ユニット５０と同様に構成されている。すなわち、図１に示すように、Ｘ方向において上記ステージ移動空間よりも外側で基台２の上面から柱部材３１、３１が立設されるとともに当該柱部材３１、３１の上端部同士を連結するように梁部材３２が設けられている。これによって、上記ステージ移動空間を上方から跨ぐようにアーチ形状の支持部３３が形成されている。そして、支持部３３に対して次のように構成されるドクターブレード部が取り付けられている。

図４はインク充填ユニットを構成するドクターブレード部を示す図である。ドクターブレード部３６は、Ｘ方向に延設された先端３６１を有するステンレス鋼板製のブレード３６２と、Ｙ２方向側の面（背面）に対してバックアップブレード３６３が配置されている。そして、これらブレード３６２およびバックアップブレード３６３を板状部材３６４、３６５が挟み込んで一体化している。このように構成されたドクターブレード部３６には、昇降機構３７が接続されており、制御ユニット９０からの昇降指令に応じて昇降機構３７が作動することでドクターブレード部３６を鉛直方向Ｚに昇降させる。これによって、凹版３の上面３ａに対するドクターブレード部３６の押付圧が調整され、スリットノズル３４から凹版３の上面３ａに供給されたインクが凹版３の凹部３ｂ、３ｃに充填される量や充填状況などを制御可能となっている。なお、本実施形態では、ドクターブレード部３６の押付圧がドクターブレード部５６のそれよりも大きくなるように、鉛直方向Ｚにおけるドクターブレード部３６、５６の高さ位置が制御される。

図１に戻って印刷装置１の構成説明を続ける。上記インク充填ユニット３０のＹ１方向側には、版アライメントユニット２０が配置されている。この版アライメントユニット２０においても、インク充填ユニット３０およびインク供給充填ユニット５０と同様のアーチ状の支持部２３が基台２の上面に設けられている。すなわち、４本の柱部材２１、２１の頂部同士を連結するように梁部材２２が設けられている。そして、梁部材２２に対して２つのアライメントカメラ２４、２５がそれぞれ位置調整機構２６、２７を介して取り付けられている。なお、本明細書では、アライメントカメラ２４、２５を区別して説明するために、それぞれ「第１版アライメントカメラ２４」および「第２版アライメントカメラ２５」と称する。

位置調整機構２６は第１版アライメントカメラ２４を梁部材２２に対してＸ方向およびＺ方向に駆動する機能を有している。このため、制御ユニット９０からの動作指令に応じて位置調整機構２６が第１版アライメントカメラ２４をＸ方向およびＺ方向に移動させることで、版ステージ１２に保持されている凹版３の一部を高精度に撮像可能となっている。

また、もう一方の位置調整機構２７は第２版アライメントカメラ２５を第２版アライメントカメラ２５のＸ２方向側で梁部材２２に対してＸ方向およびＺ方向に駆動する機能を有している。このため、制御ユニット９０からの動作指令に応じて位置調整機構２７が第２版アライメントカメラ２５をＸ方向およびＺ方向に移動させることで、第１版アライメントカメラ２４で撮像した領域と異なる凹版３の部位を高精度に撮像可能となっている。なお、このようにして撮像される２つの画像は制御ユニット９０に転送されてメモリ（図示省略）に保存される。

また、インク供給充填ユニット５０のＹ２方向側には、基材アライメントユニット６０が配置されている。この基材アライメントユニット６０では、ガントリークレーン状の支持部６１、６２が基材ステージユニット７０のステージ移動空間からＸ２方向側に離れて基台２の上面でそれぞれＹ方向に移動自在に配置されている。一方の支持部６１の梁部材６３に対してアライメントカメラ６４がＸ方向およびＺ方向に移動自在に取り付けられている。また、他方の支持部６２の梁部材６６に対してアライメントカメラ６７がＸ方向およびＺ方向に移動自在に取り付けられている。なお、本明細書では、アライメントカメラ６４、６７を区別して説明するために、それぞれ「第１基材アライメントカメラ６４」および「第２基材アライメントカメラ６７」と称する。

本実施形態では、第１基材アライメントカメラ６４をＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向に移動させるために、位置調整機構６５が設けられている。この位置調整機構６５は、第１基材アライメントカメラ６４を支持する支持部６１を基台２に対してＹ方向に駆動することで第１基材アライメントカメラ６４をＹ方向に位置決めする駆動部と、支持部６１の梁部材６３に対して第１基材アライメントカメラ６４をＸ方向およびＺ方向に駆動して位置決めする駆動部とを有している。このため、制御ユニット９０からの動作指令に応じて位置調整機構６５がアライメントカメラ６４をＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向に移動させることで、基材ステージ７２に保持されている基材４の一部を高精度に撮像可能となっている。

また、第２基材アライメントカメラ６７をＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向に移動させるために、位置調整機構６８が設けられている。この位置調整機構６８は、第２基材アライメントカメラ６７を支持する支持部６２を基台２に対してＹ方向に駆動することで第２基材アライメントカメラ６７をＹ方向に位置決めする駆動部と、支持部６２の梁部材６６に対して第２基材アライメントカメラ６７をＸ方向およびＺ方向に駆動して位置決めする駆動部とを有している。このため、制御ユニット９０からの動作指令に応じて位置調整機構６５がアライメントカメラ６４をＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向に移動させることで、先に説明した第１基材アライメントカメラ６４と同様にして、第１基材アライメントカメラ６４により撮像された部位と異なる基材４の部位を高精度に撮像可能となっている。なお、このようにして撮像される２つの画像についても制御ユニット９０に転送されてメモリに保存される。

次に、図１、図２Ａおよび図２Ｂを参照しつつ凹版３の構成について説明した後で、凹版３を用いた印刷動作について説明する。本実施形態で使用する凹版３はタッチセンサーを製造する際に使用されていた凹版にインク漏れ防止用の凸部３ｄを追加したものである。より詳しくは、凹版３の上面３ａでは、図１に示すように、Ｘ方向に延びる凹部３ｂが複数本、Ｙ方向において等間隔で配列されている。また、これらの凹部３ｂと直交して複数の凹部３ｃがＸ方向において等間隔で配列されている。このように複数の凹部３ｂ、３ｃによって溝部がメッシュ状に設けられるとともに、凹部３ｂ、３ｃの交差領域（以下「凹部交差領域」という）３ｅがＸＹ平面においてマトリックス状に設けられている。なお、図２Ａでは、凹部交差領域３ｅを明示するためにドットを参考的に付している。

各凹部交差領域３ｅでは、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、円柱状の凸部３ｄが突設されている。各凸部３ｄの高さは凹部３ｂ、３ｃの深さと一致し、凸部３ｄの上面は凹版３の上面３ａと面一となっている。また、凸部３ｄは凹部交差領域３ｅの中央位置に配置され、凹部３ｂ、３ｃの側壁３ｆから離間して設けられる。より詳しくは、図２Ａに示すように、凹部３ｂ、３ｃの側壁３ｆが交差することで凹部交差領域３ｅを囲むように４つの角部３ｇが形成されるが、これらの角部３ｇから凸部３ｄまでの距離Ｄは同一値となっている。したがって、次に説明するように充填工程によってインクを凹部３ｂ、３ｃに充填する際に、凸部３ｄの存在によって凹部交差領域３ｅへのインクの充填量を規制するが、インク自体は角部３ｇと凸部３ｄとの間を流動して凹部交差領域３ｅに均一に充填されて凹部交差領域３ｅでのパターン切れや断線欠陥を効果的に防止することが可能となっている。

図５Ａは図１に示す印刷装置による１枚目の印刷動作を示す図である。また、図５Ｂは図１に示す印刷装置による２枚目の印刷動作を示す図である。さらに、図６は印刷動作における代表的な工程を模式的に示す図である。なお、１枚目の印刷動作を示している図５Ａにおいて破線で示す工程は２枚目の印刷動作を示している。一方、２枚目の印刷動作を示している図において１点鎖線で示す工程は１枚目の印刷動作を示し、破線で示す工程は３枚目の印刷動作を示している。ここでは、上記のように構成された凹版３により規定される導電パターンＰＴ１（図６）をインクで基材４に印刷する動作の２枚分について図５Ａおよび図５Ｂを参照しつつ説明する。

搬送ユニット８０により版ステージユニット１０が凹版供給回収装置（図示省略）との間で凹版３の受渡しを行うロード／アンロード位置に位置決めされた後で、凹版供給回収装置から凹版３が版ステージ１２に搬入される。また、当該凹版３に対応する基材４が準備される。すなわち、搬送ユニット８０により基材ステージユニット７０が基材供給回収装置（図示省略）との間で基材４の受渡しを行うロード／アンロード位置に位置決めされた後で、基材供給回収装置から印刷前の基材４が基材ステージ７２に搬入される。このように印刷条件が変更されたことから、版アライメントカメラ２４、２５は凹版３に対応する位置に移動して位置決めされ、基材アライメントカメラ６４、６７は基材４に対応する位置に移動して位置決めされる。こうして、印刷動作の準備が完了すると、制御ユニット９０は装置各部を制御して１枚目の印刷動作を開始する。なお、本実施形態では、凹版３の凹部３ｂ、３ｃがそれぞれ搬送方向Ｙと直交および平行となるように版ステージ１２に配置しているが、凹部３ｂ、３ｃが搬送方向Ｙに対して傾斜するように配置してもよい。

凹版３を保持したまま版ステージユニット１０が版アライメントユニット２０に移動し、凹版３の上面３ａに予め形成されている２つのアライメントマーク（図示省略）をそれぞれ版アライメントカメラ２４、２５の鉛直直下位置に位置させる。これによって、凹版３の上面３ａに設けられた２つのアライメントマークがそれぞれ版アライメントカメラ２４、２５の撮像視野内に入り、版アライメントカメラ２４、２５によってアライメントマーク像がそれぞれ撮像される。そして、制御ユニット９０は版アライメントに必要となる版アライメント情報を算出する（版アライメント工程：ステップＳＰ１）。

この版アライメント工程が完了すると、インク供給工程（ステップＳＰ２）が実行される。このインク供給工程では、凹版３の上面３ａを上方に向けた水平姿勢で保持しながら版ステージユニット１０がＹ２方向に移動し、スリットノズル５４からインクが供給されるインク供給位置に位置決めされる。これに続いて、インク供給部５５からインクがスリットノズル５４に供給され、凹版３の上面３ａに吐出される。これによって、凹版３にインク溜りが形成される。

そして、凹版３の上面３ａでインク溜りを担持しながら版ステージユニット１０がＹ１方向に移動し、インク溜りが本充填位置（ドクターブレード部３６により本充填が行われる位置）を越えた時点で版ステージユニット１０は移動を停止する。これに続いて、ドクターブレード部３６が下降して先端３６１（図４の破線）を凹版３の上面３ａに押し付ける。この状態のまま版ステージユニット１０がＹ２方向に移動する。このとき、ドクターブレード部３６によって、インク溜りが掻き取られるとともに凹部３ｂ、３ｃにインクが充填される。ここでは、ドクターブレード部３６の押付力は比較的強く設定されているため、ドクターブレード部３６が通過した後の凹版３の上面３ａにインクは残留することはなく、図６の上段欄に示すように、凹部３ｂ、３ｃのみにインクが充填される（本充填工程：ステップＳＰ３）。また、本実施形態では、凹部３ｂ、３ｃの凹部交差領域３ｅに凸部３ｄを設けているため、凹部交差領域３ｅに充填されるインク量を従来技術（凸部を設けずに印刷する技術）よりも減じることができる。また、凸部３ｄは凹部交差領域３ｅに形成される４つの角部３ｇから等距離だけ離間して配置されているため、凹部交差領域３ｅのうち凸部３ｄを除く領域にインクを円滑に、かつ均一に充填することができる。

こうして凹版３へのインク充填を行いつつ、版ステージユニット１０がＹ２方向に移動して凹版３を受理転写位置（転写ローラ４３により受理および転写が行われる位置）に移動させてローラユニット４０において受理工程を実行する（ステップＳＴ１）。

この受理工程では、転写ローラ４３が下降して受理転写位置に位置決めされる。そして、転写ローラ４３の位置決めとともに、転写ローラ４３が凹版３をＹ２方向に送る方向に回転する（以下、この回転を「正回転」という）。また、この正回転動作に同期して、本充填工程を受けた凹版３を保持しながら版ステージユニット１０が受理転写位置を通過してＹ２方向に移動する。このときに、図６の中段欄に示すように、凹部３ｂ，３ｃに充填されたインクが転写ローラ４３の外周面（ローラ面）４３ａに転写され、互いに直交する複数のライン部５ａ、５ｂによりメッシュ状に形成された導電パターンＰＴ１が転写ローラ４３に受理される。この受理工程は凹版３が受理転写位置を完全に通過するまで継続される。なお、本実施形態では、上記のようにして１枚目の受理工程を行うが、当該受理工程を継続している間に、２枚目のインク供給工程（ステップＳＰ４：第１工程）、仮充填工程（ステップＳＰ５：第２工程）を行っている。これらについては後で説明する。

こうして受理工程が完了するまでに、基材ステージ７２に搬入された基材４に対して基材アライメント工程を実行する（ステップＳＷ１）。この基材アライメント工程では、基材４を保持したまま基材ステージユニット７０が基材アライメントユニット６０に移動し、基材４の上面に予め形成されている２つのアライメントマーク（図示省略）をそれぞれ基材アライメントカメラ６４、６７の鉛直直下位置に位置させる。これによって、２つのアライメントマークがそれぞれ基材アライメントカメラ６４、６７の撮像視野内に入り、基材アライメントカメラ６４、６７によってアライメントマーク像がそれぞれ撮像され、当該アライメントマーク像に基づいて制御ユニット９０は後のアライメント工程に必要となる各種データを算出する。

受理工程が完了し、さらに上記インク供給工程（ステップＳＰ４）および仮充填工程（ステップＳＰ５）が完了すると、凹版３を保持しながら版ステージユニット１０がＹ１方向に移動する。また、これに追従して印刷前の基材４を保持したまま基材ステージユニット７０がＹ１方向に移動し、基材４が受理転写位置を通過した時点で移動を停止する。それに続いて転写ローラ４３は下降し、受理転写位置に位置決めされる。そして、転写ローラ４３の正回転と同期して基材ステージユニット７０がＹ２方向に移動して受理転写位置を通過する。このときに、図６の下段欄に示すように、転写ローラ４３の外周面（ローラ面）に担持されているインクの導電パターンＰＴ１が転写ローラ４３から基材４の上面４ａに転写される（転写工程：ステップＳＴ２）。この転写工程を開始する位置を制御ユニット９０が補正することで高精度な印刷を可能としている。凹版３から転写ローラ４３に受理されたインクを基材４に正確に転写することができ、その結果、凹版３に形成されたパターンを基材４の上面に高精度に印刷することができる。なお、本実施形態では、こうした１枚目の転写工程と並行して２枚目の本充填工程を実行している。この点については２枚目の印刷動作において説明する。

基材４への印刷が完了すると、当該基材４を保持しながら基材ステージユニット７０がＹ２方向に移動し、基材用のロード／アンロード位置に移動する。そして、この基材ステージユニット７０に対し、図示を省略する基材供給回収装置がアクセスして基材４の入替えを行う。すなわち、基材供給回収装置により、パターンが印刷された１枚目の基材４が基材ステージユニット７０から搬出される（基材搬出工程：ステップＳＷ２）。これによって、１枚目の印刷動作が完了する。

次に、２枚目の印刷動作について図５Ｂを参照しつつ簡単に説明する。本実施形態では、上記したように受理工程を行っている間に、２枚目のインク供給工程を開始している。というのも、本実施形態では、受理転写位置とインク供給位置との距離は凹版３の搬送方向Ｙの長さよりも短く、１枚目の受理工程を継続している間に、凹版３の上面３ａがインク供給位置に到達するからである。そこで、２枚目の印刷動作のために、当該到達タイミングでインク供給を行い、凹版３の上面３ａにインク溜りを形成するインク供給工程を実行する（ステップＳＰ４）。

ここで、凹版３の上面３ａのうち受理工程を受けた表面領域では、凹部３ｂ、３ｃからインクの大部分が転写ローラ４３に移行しているものの、一部インクが凹版３に残留することがある。このまま次回のインク供給まで放置すると、残留インク中の溶媒成分が揮発して凹版３に固体状態で付着してしまうことがある。このような乾燥インクが付着した凹版３を用いて印刷動作を継続させると、印刷不良を招くおそれがある。そこで、本実施形態では、２枚目の印刷用インクとして形成されたインク溜りを仮充填位置（ドクターブレード部５６により仮充填が行われる位置）に位置決めされるドクターブレード部５６によって凹版３の上面３ａ全体に粗く均す、いわゆる仮充填工程を実行する（ステップＳＰ５）。

この仮充填工程が完了すると、凹版３を保持しながら版ステージユニット１０がＹ１方向に移動し、凹版３のＹ２方向側端部が本充填位置に到達した時点で移動を停止する。それに続いてドクターブレード部３６が降下して先端３６１が凹版３の上面３ａに押し付けられる。これによって２枚目の本充填工程が開始される。さらに、１枚目の転写工程を行うためにＹ２方向に移動している基材ステージユニット７０に追従して版ステージユニット１０がＹ２方向に移動して本充填工程を進行させる。そして、凹版３全体が本充填位置を通過すると、ドクターブレード部３６は上方に退避して２枚目の本充填工程を完了する（ステップＳＰ６）。

それに続いて、１枚目と同様に、版ステージユニット１０がＹ２方向に移動して凹版３を受理転写位置に移動させてローラユニット４０において受理工程を実行する（ステップＳＴ３）。また、当該受理工程を継続している間に、３枚目のインク供給工程（ステップＳＰ７）、仮充填工程（ステップＳＰ８）を行う。

こうして２枚目の受理工程が完了するまでに、基材ステージユニット７０では、１枚目の基材４の搬出に続いて２枚目の基材４の搬入（基材搬入工程：ステップＳＷ３）および基材アライメント工程（ステップＳＷ４）が実行される。そして、上記３枚目のインク供給工程（ステップＳＰ７）および仮充填工程（ステップＳＰ８）が完了して版ステージユニット１０がＹ１方向に移動すると、それに追従して基材ステージユニット７０がＹ１方向に移動し、基材４が受理転写位置を通過した時点で移動を停止する。それに続いて、１枚目と同様にして転写工程（ステップＳＴ４）および基材搬出工程（ステップＳＷ５）が実行され、２枚目の印刷動作が完了する。なお、上記転写工程に並行して３枚目の本充填工程（ステップＳＰ９）が実行される。

以上のように、本実施形態では、メッシュ状の導電パターンＰＴ１を形成するための凹部３ｂ、３ｃ以外に、これらの凹部３ｂ、３ｃが交差する凹部交差領域３ｅの各々に対して凸部３ｄが設けられている。このように構成された凹版３を用いることで凹部交差領域３ｅでのインクの量は減少する。このため、受理工程において、凹部交差領域３ｅから転写ローラ４３に受理されるインク、つまりライン部５ａ、５ｂが交差するライン交差領域（図６の符号５ｃ）を構成するインクが流動するのを抑制することができる。また、転写工程においても当該ライン交差領域５ｃのインクが流動するのを抑制することができる。その結果、図６の下段欄に示すように凹部３ｂ、３ｃに対応した形状の導電パターンＰＴ１を担持した基材４を良好に製造することができる。

また、本実施形態では、メッシュ状の導電パターンＰＴ１をタッチセンサーのメタルメッシュとして透明な基材４に印刷したものをパターン担持体１００として提供している。このようにタッチセンサーの構成要素としてパターン担持体１００を製造する場合、基材４は可視光を透過させる透過性材料で構成される。そして、当該パターン担持体１００（＝基材４＋導電パターンＰＴ１）は、基材４の下面４ｂ（図６参照）に照射される可視光を透過させる機能を有するが、同時に導電パターンＰＴ１が視認され難いという視認特性を有することが重要となる。特に、メッシュ状導電パターンＰＴ１では、ライン部５ａ、５ｂが交差するライン交差領域５ｃでの視認特性が問題となっていた。これに対し、本実施形態では、凹部交差領域３ｅの各々に対して凸部３ｄを設けた凹版３を用いて印刷処理を行った結果、上記視認特性を改善することが可能となっている。すなわち、本実施形態によれば、図６の中段欄および下段欄に示すように、ライン交差領域５ｃに対して凸部３ｄに対応する形状の貫通孔５ｄが形成される。このため、ライン交差領域５ｃに入射した光の一部は貫通孔５ｄを介して透過し、ライン交差領域５ｃが視認し難くなる。つまり、開口率が上昇して視認特性が改善される。

ところで、上記視認特性を改善させるためには、ライン部５ａ、５ｂのファイン化も有効である。そこで、本願発明者は、上記凹版３を用いたレジストパターンの印刷処理と、当該レジストパターンを有するパターン担持体をマスクとするエッチング処理とを組み合わせてメッシュ状導電パターンＰＴ１を製造することを創作した。以下、上記印刷処理（本発明にかかる印刷方法の第２実施形態に相当）を含め、メッシュ状導電パターンＰＴ１の製造方法について図７および図８を参照しつつ説明する。

図７は本発明にかかるパターン担持体を利用したメッシュ状導電パターンの製造方法を示すフローチャートである。また、図８はメッシュ状導電パターンの製造動作における代表的な工程を模式的に示す図である。ここでは、可視光を透過させる透明板材４ｃ上に導電膜４ｄを積層させた積層体を基材４として準備するとともに、第１実施形態で使用した凹版３を準備する。そして、図７に示すように、凹版３を用いて基材４にパターンを印刷するパターン印刷（ステップＳ１）を実行した後で、ベーク処理（ステップＳ２）、エッチング処理（ステップＳ３）、レジスト除去処理（ステップＳ４）、洗浄処理（ステップＳ５）および乾燥処理（ステップＳ６）を実行する。

これらのうちパターン印刷では、以下の２点を除き、第１実施形態と同様にして充填工程、受理工程および転写工程を実行する。この第１実施形態と相違する点は、上記したように基材４の構成と、インク（印刷材料）としてレジスト材料を用いる点とであり、基本的には図５Ａおよび図５Ｂのフローチャートに示す工程を実行する。すなわち、第１実施形態と同様に凹部３ｂ、３ｃおよび凸部３ｄを有する凹版３を版ステージ１２に搬入するとともに、透明板材４ｃの上面全体に導電膜４ｄを形成した基材４を基材ステージ７２に搬入する。そして、アライメント処理を実行した後で、凹版３の上面３ａにレジスト材料のインク溜りを形成し、ドクターブレード部３６によってインクを凹部３ｂ、３ｃに充填する。それに続いて、第１実施形態と同様にして受理工程および転写工程を実行する。これによって、例えば図８の上段欄に示すように、互いに直交する複数のライン部５ｅ、５ｆにより構成されるレジストパターンＰＴ２を基材４（＝透明板材４ｃ＋導電膜４ｄ）上に担持するパターン担持体１０１が形成される。また、当該パターン担持体１０１では、第１実施形態と同様に、凸部３ｄを設けたことでインク（レジスト材料）の流動が抑制され、良好なパターン担持体１０１が形成される。

次に、こうして形成されたパターン担持体１０１を印刷装置１から硬化装置（図示省略）に搬送し、当該硬化装置によりレジストパターンＰＴ２を加熱または光照射（例えば、ＵＶ光照射）して硬化させる、いわゆる硬化処理（ステップＳ２）を実行する（ステップＳ２）。また、その後で、当該パターン担持体を硬化装置から基板処理装置（図示省略）に搬送し、当該基板処理装置により当該レジストパターンＰＴ２をマスクとして導電膜４ｄに対してエッチング処理を施す（ステップＳ３）。これによって、透明板材４ｃ上にライン部５ａ、５ｂからなる導電パターンＰＴ１が形成される。また、これと同時に、導電パターンＰＴ１のライン交差領域５ｃに貫通孔５ｄが形成される。さらに、本実施形態では、導電膜４ｄをオーバーエッチングすることで、図８の中段欄に示すように、導電パターンＰＴ１のライン部５ａ、５ｂはレジストパターンＰＴ２のライン部５ｅ、５ｆよりも細くなる。

こうして、所望サイズの導電パターンＰＴ１が形成されると、エッチング処理を終了した後で、レジストパターンＰＴ２を除去し（ステップＳ４）、さらに洗浄処理（ステップＳ５）および乾燥処理（ステップＳ６）を経て、透明板材４ｃ上に導電パターンＰＴ１が形成されたパターン担持体１００が製造される。

以上のように、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に凸部３ｄを有する凹版３を用いてパターン印刷を行っているため、レジストパターンＰＴ２を良好に形成することができる。そして、このように所望形状のレジストパターンＰＴ２をマスクとして導電膜４ｄをエッチングすることで良好な形状のパターン担持体１００を形成することができる。また、第１実施形態と同様に、導電パターンＰＴ１のライン交差領域５ｃに対して凸部３ｄに対応する形状の貫通孔５ｄが形成される（図８の下段欄）。これによって、視認特性が向上している。さらに、導電パターンＰＴ１のライン部５ａ、５ｂをレジストパターンＰＴ２のライン部５ｅ、５ｆよりも細くすることができ、上記視認特性をさらに向上させることができる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、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。例えば上記実施形態では、インク流動を抑制するために凹版３に凸部３ｄを追加して凹部交差領域３ｅにおけるインク量を減少させているが、他の構成を追加してインク量の低減をさらに図ってもよい。例えば図９Ａに示すように、角部３ｇの一部を凹部交差領域３ｅに突出させた、いわゆる突出構造３ｈを追加してもよい。また、突出構造３ｈを角部３ｇの全部に対して適用してもよいし、一部であってもよい。さらに、突出構造３ｈは角部３ｇに限定されるものではないが、転写ローラ４３の移動方向Ｙ２へのインク流動が顕著であるため、例えば図９Ａに示すように進行方向Ｙ２の下流側に突出構造３ｈを追加するのが好適である。

また、上記実施形態では、凹部交差領域３ｅの中心位置に凸部３ｄを設けているが、中心位置からずらして配置してもよく、この場合には、図９Ｂに示すように転写ローラ４３の移動方向Ｙ２の下流側にシフトさせるのが好適である。

また、上記実施形態では、凸部３ｄを円柱形状に仕上げているが、凸部３ｄの形状はこれに限定されるものではなく、例えば水平面が四角形（図９Ｃ）、八角形（図９Ｄ）、十字形（図９Ｅ）の柱状形状としてもよい。また、凸部３ｄを円錐形状や角錐形状に仕上げてもよい。

また、上記実施形態では、１本の凸部３ｄを凹部交差領域３ｅに配置しているが、凸部３ｄの個数はこれに限定されるものではなく、複数個設けてもよい。

また、上記実施形態では、図２Ｂに示すように凸部３ｄの高さを凹部３ｂ、３ｃの深さと一致させているが、例えば図２Ｃに示すように凸部３ｄの上面が凹版３の上面３ａよりも低くなるように構成してもよい。

また、上記実施形態では、タッチセンサーの配線パターンを印刷する印刷装置１に本発明を適用しているが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく、例えば電磁波シールドのメッシュ状電極などを印刷する印刷技術に対しても本発明を適用することができる。要は、複数のライン部が交差するパターンを基材上に印刷する技術や当該パターンを基材上に担持するパターン担持体全般に対して本発明を適用することができる。

また、上記実施形態では、いわゆるシートtoシート方式の印刷技術に対して本発明を適用しているが、いわゆるロールtoシート方式の印刷技術に対しても本発明を適用することができる。

以上説明したように、第１実施形態における導電パターンＰＴ１および第２実施形態におけるレジストパターンＰＴ２が本発明の「パターン」の一例に相当している。また、第１実施形態で使用したインクが本発明の「導電性材料」の一例に相当している。また、ライン部５ａ、５ｅが本発明の「第１のライン部」の一例に相当するとともにライン部５ｂ、５ｆが本発明の「第２のライン部」の一例に相当し、Ｘ方向およびＹ方向がそれぞれ「第２の方向」および「第１の方向」の一例に相当している。また、版ステージユニット１０、インク供給部５５、インク充填ユニット３０、基材ステージユニット７０および転写ローラ４３がそれぞれ本発明の「版保持部」、「供給部」、「充填部」、「基材保持部」、「転写部」の一例に相当している。第１実施形態では基材４の上面４ａおよび下面４ｂがそれぞれ本発明の「一方主面」および「他方主面」に相当し、第２実施形態では透明板材４ｃが本発明の「ベース部材」の一例に相当し、当該透明板材４ｃの上面および下面がそれぞれ本発明の「一方主面」および「他方主面」に相当している。

この発明は、第１のライン部と第２のライン部とが交差するパターンを基材上に印刷する技術ならびに上記パターンを基材上に担持するパターン担持体全般に適用可能である。

１…印刷装置
２…基台
３…凹版
３ａ…（凹版の）上面
３ｂ，３ｃ…凹部
３ｄ…凸部
３ｅ…凹部交差領域
３ｆ…側壁
３ｇ…角部
４…基材
４ａ…（基材の）上面
４ｂ…（基材の）下面
４ｃ…透明板材
４ｄ…導電膜
５ａ、５ｅ…（第１の）ライン部
５ｂ、５ｆ…（第２の）ライン部
５ｃ…ライン交差領域
５ｄ…貫通孔
１０…版ステージユニット（版保持部）
３０…インク充填ユニット（充填部）
４３…転写ローラ（転写部）
５５…インク供給部（供給部）
７０…基材ステージユニット（基材保持部）
１００、１０１…パターン担持体
ＰＴ１…導電パターン
ＰＴ２…レジストパターン
Ｘ…水平方向（第２の方向）
Ｙ…搬送方向（第１の方向）

Claims (8)

1. 第１のライン部と第２のライン部とが交差するパターンを基材上に印刷するための凹版であって、
   前記第１のライン部を印刷するための第１の凹部と、
   前記第２のライン部を印刷するために前記第１の凹部と交差して設けられる第２の凹部と、
   前記第１の凹部と前記第２の凹部とが交差する凹部交差領域内で前記複数の凹部の側壁から離間して設けられる凸部と、
   を備えることを特徴とする凹版。
2. 請求項１に記載の凹版であって、
   前記複数の凹部の側壁が交差することで形成される複数の角部と前記凸部との距離がそれぞれ等しくなるように前記凸部が配置される凹版。
3. 第１のライン部と第２のライン部とが交差するパターンを基材上に印刷する印刷装置であって、
   請求項１または２に記載の凹版を保持する版保持部と、
   前記凹版の両主面のうち前記凹部および前記凸部が設けられた一方主面に印刷材料を供給する供給部と、
   前記凹版の一方主面に供給された前記印刷材料を前記凹部に充填する充填部と、
   前記基材を保持する基材保持部と、
   前記凹部に充填された前記印刷材料を受理し、受理した前記印刷材料を前記基材保持部に保持される前記基材に転写する転写部と、
   を備えることを特徴とする印刷装置。
4. 第１のライン部と第２のライン部とが交差するパターンを基材上に印刷する印刷方法であって、
   請求項１または２に記載の凹版の両主面のうち前記凹部および前記凸部が設けられた一方主面に印刷材料を供給する工程と、
   前記凹版の一方主面に供給された前記印刷材料を前記凹部に充填する工程と、
   前記凹部に充填された前記印刷材料を転写部に受理させる工程と、
   前記転写部に受理された前記印刷材料を基材に転写する工程と、
   を備えることを特徴とする印刷方法。
5. 第１のライン部と第２のライン部とが交差するパターンを基材上に担持するパターン担持体であって、
   前記第１のライン部と前記第２のライン部とが交差するライン交差領域内に、貫通孔が独立して設けられることを特徴とするパターン担持体。
6. 請求項５に記載のパターン担持体であって、
   前記基材は、両主面のうち前記ライン部を担持する一方主面と反対の他方主面に照射される可視光を透過させる透過性材料で形成されるパターン担持体。
7. 請求項６に記載のパターン担持体であって、
   前記ライン部は導電性材料で形成され、
   前記第１のライン部が複数本互いに第１の方向に離間されながら前記基材上に担持されるとともに、前記第２のライン部が複数本互いに前記第１の方向と異なる第２の方向に離間されながら前記基材上に担持されて前記複数のライン部によりメッシュ状の導電パターンが形成されるパターン担持体。
8. 請求項５に記載のパターン担持体であって、
   前記基材は、ベース部材と、前記ベース部材上に形成された導電膜とを有し、
   前記ライン部はレジスト材料により前記導電膜上に形成され、前記導電膜をエッチングして導電パターンを形成する際のマスクであるパターン担持体。

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