JP2018036319A - Apparatus for printing optical waveguide and method for manufacturing optical waveguide - Google Patents

Apparatus for printing optical waveguide and method for manufacturing optical waveguide Download PDF

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健太郎 窪田
玲子 植田
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玲子 植田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for printing an optical waveguide capable of enhancing adhesiveness between a core material and a cladding material and easily forming a large area without scraping an excessive core material and without reducing a yield, and a method for manufacturing the optical waveguide.SOLUTION: An apparatus 100 for printing an optical waveguide, capable of manufacturing the optical waveguide consisting of a core, an under cladding and a top cladding comprises at least: a printing plate 102 having a recessed part in which a core is charged; a blanket 105 for extracting the core from the printing plate to transfer thereto, a coat mechanism A106 for applying the under cladding on the blanket; a coat mechanism B110 for applying the top cladding on the transferred core and the under cladding; and a surface plate 101 for fixing the printing plate and a body to be printed. The blanket has a rotatable and movable mechanism.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、光インターコネクション等に使用する光導波路を印刷により製造する装置および光導波路の製造方法に関する。   The present invention relates to an apparatus for manufacturing an optical waveguide used for optical interconnection or the like by printing and a method for manufacturing the optical waveguide.

近年、光通信技術の進展により、大容量の情報を高速に伝送できる通信システムとして電気通信に比べ、光通信の優位性が実証されてきた。   In recent years, with the advancement of optical communication technology, the superiority of optical communication has been demonstrated as a communication system capable of transmitting a large amount of information at high speed as compared with telecommunication.

光信号の伝送媒体としては、導波路が重要な構成要素となってきており、この導波路には石英を主とした材料が使用されている。   As an optical signal transmission medium, a waveguide has become an important component, and a material mainly made of quartz is used for the waveguide.

しかし、この石英を材料として用いた場合、フォトリソグラフィー等の半導体プロセスに用いられる高額な設備や装置を以ってコア層およびクラッド層を作成する必要があり、かつ作成される導波路も小面積で製造コストが高く曲げ等の外力に脆性があるという問題がある。   However, when this quartz is used as a material, it is necessary to create a core layer and a clad layer with expensive equipment and equipment used in semiconductor processes such as photolithography, and the waveguides to be created have a small area. However, there is a problem that the manufacturing cost is high and the external force such as bending is brittle.

そこで、近年開発が進められている柔軟性や靭性を備えた高分子光導波路が期待されている。   Therefore, a polymer optical waveguide having flexibility and toughness, which has been developed in recent years, is expected.

この高分子光導波路の製造方法は、ドライエッチングを用いた方法や、任意のパターンを露光及び現像して形成する方法が一般的である。   The polymer optical waveguide manufacturing method is generally a method using dry etching or a method of forming an arbitrary pattern by exposure and development.

例えばドライエッチングを用いた方法においては、まず基板上にアンダークラッド及びコアを順次形成後、コア上に部分的にシリコン含有レジストを形成する。   For example, in a method using dry etching, first, an underclad and a core are sequentially formed on a substrate, and then a silicon-containing resist is partially formed on the core.

次に反応性イオンをシリコン含有レジスト及びコアに照射し、シリコン含有レジストから露出しているコアをエッチング後、シリコン含有レジストを除去して、凸形状のコアを形成し、凸形状のコア及びアンダークラッド上にトップクラッドを形成する。   Next, the silicon-containing resist and the core are irradiated with reactive ions, the core exposed from the silicon-containing resist is etched, the silicon-containing resist is removed, and a convex core is formed. A top clad is formed on the clad.

また、パターン露光及び現像を用いた方法においては、基板上にアンダークラッド及びコア材を順次形成し、フォトマスクを介して紫外線をコアに照射し、コア材を選択的に硬化させる。次に、硬化されない部分のコアを現像により除去し、凸形状のコアを形成後、凸形状のコアおよびアンダークラッド上にトップクラッドを形成する。   In the method using pattern exposure and development, an underclad and a core material are sequentially formed on a substrate, and the core material is selectively cured by irradiating the core with ultraviolet rays through a photomask. Next, the uncured portion of the core is removed by development to form a convex core, and then a top clad is formed on the convex core and the undercladding.

この他にも、ダイシングソーにより、アンダークラッドおよびコアを順次積層後に機械加工により不要部を除去する方法があるが、この方法ではコア端部にミラーを作り込めず、ミラー作成を別工程にする事で製造工程が複雑になり、やはり製造コストが高くつくという問題点は解消されない。   In addition to this, there is a method of removing unnecessary portions by machining after sequentially laminating the underclad and the core with a dicing saw, but this method cannot make a mirror at the end of the core, and the mirror creation is a separate process. This complicates the manufacturing process, and the problem of high manufacturing costs cannot be solved.

そこで、樹脂型による複製で、光導波路コアとなる凹溝をクラッド基板の表面に形成し、この凹溝内にコア材料(透明樹脂)を流し込む。そして、このコア材料が硬化若しくは硬化前に、凹溝からはみ出した余分なコア材料をゴムヘラやスクレイパー等によって掻きとる方法がある(下記特許文献1〜3)。   Therefore, a concave groove to be an optical waveguide core is formed on the surface of the clad substrate by duplication using a resin mold, and a core material (transparent resin) is poured into the concave groove. And there is a method of scraping off the excess core material protruding from the concave groove with a rubber spatula, scraper or the like before the core material is cured or cured (Patent Documents 1 to 3 below).

これらの複製法によれば、簡単な設備によって光導波路を製造することができ、非常にローコストな光導波路を作製できるという利点がある。   According to these replication methods, the optical waveguide can be manufactured with simple equipment, and there is an advantage that an extremely low-cost optical waveguide can be manufactured.

しかし、コア材料が硬化若しくは硬化以前にコア材料を除去する場合、不要な部分を除去出来ず過剰に残ってしまう事や、コア材料まで余剰に掻き取る等によりコア内に光を閉じ込めることができない等、歩留まりの低下につながる。   However, when the core material is hardened or removed before hardening, unnecessary parts cannot be removed and it remains excessively, or light cannot be trapped in the core due to excessive scraping of the core material, etc. Etc., leading to a decrease in yield.

また、これらの手法では高精度の金型の作成や、金型全面に均一に塗工および圧力をかける工程等があることから、大面積での作成が難しいという問題があった。   In addition, these methods have a problem in that it is difficult to produce a large area because there is a process for producing a highly accurate mold and a process of applying coating and pressure uniformly over the entire mold.

特開2004−264877号公報JP 2004-264877 A 特開昭63−139304号公報JP 63-139304 A 特開平9−281351号公報JP-A-9-281351

以上の問題を鑑みて、本発明は、余分なコア材料を掻き取る必要がなく、そのため歩留まりが低下することなく、コア材料とクラッド材料の密着性が高く、容易に大面積化も可能な光導波路印刷装置および光導波路の製造方法を提供することを課題とする。   In view of the above problems, the present invention eliminates the need to scrape off the extra core material, and therefore, the optical core material and the clad material have high adhesion without reducing the yield, and can easily increase the area. It is an object of the present invention to provide a waveguide printing apparatus and an optical waveguide manufacturing method.

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、
コアとアンダークラッド及びトップクラッドからなる光導波路を製造する光導波路印刷装置であって、
コアが充填される凹部を有する印刷版と、印刷版からコアを取り出して転写するブランケットと、ブランケット上にアンダークラッドを塗布するコート機構Aと、転写したコアとアンダークラッドの上にトップクラッドを塗布するコート機構Bと、印刷板及び被印刷体の固定用定盤とを少なくとも備え、
前記ブランケットは回転可能かつ移動可能な機構を有することを特徴とする光導波路印刷装置である。
In order to solve the above problems, one embodiment of the present invention provides:
An optical waveguide printing apparatus for manufacturing an optical waveguide composed of a core, an underclad and a top clad,
A printing plate having a recess filled with a core, a blanket for removing the core from the printing plate and transferring it, a coating mechanism A for applying an underclad on the blanket, and a top clad on the transferred core and underclad A coating mechanism B, and a printing plate and a fixing platen for fixing the printing medium,
The blanket is an optical waveguide printing apparatus having a rotatable and movable mechanism.

この態様によれば、印刷板の凹部に充填されたコア材料がブランケットに転写されるので、コア材料を掻き取る必要が無く、歩留まりの低下が発生しない。さらにコア材料とクラッド材料の密着性が高い光導波路が得られる印刷装置が提供できる。   According to this aspect, since the core material filled in the concave portion of the printing plate is transferred to the blanket, there is no need to scrape the core material and the yield does not decrease. Furthermore, it is possible to provide a printing apparatus capable of obtaining an optical waveguide with high adhesion between the core material and the clad material.

また、印刷版とブランケットのサイズを大きくすることで、大面積での作製も可能である。   Moreover, it is possible to produce a large area by increasing the size of the printing plate and the blanket.

また、本発明の別の一態様は、
前記ブランケットとしてシリコーンゴムを用いる事を特徴とした光導波路印刷装置である。
Another embodiment of the present invention is as follows.
In the optical waveguide printing apparatus, silicone rubber is used as the blanket.

また、本発明の別の一態様は、
コアとアンダークラッド及びトップクラッドからなる光導波路の製造方法であって、
印刷板の凹部にコアを充填し、ブランケットが該印刷板表面に接触して回転しながら移動することにより該コアをブランケット表面に転写した後、ブランケット表面にアンダークラッドを塗布し、被印刷体上にて該ブランケットを回転しながら移動させることでコア及びアンダークラッドからなる印刷物を被印刷体上に転写し、さらに該印刷物にトップクラッドを塗布することにより光導波路を得ることを特徴とする光導波路の製造方法である。
Another embodiment of the present invention is as follows.
A method of manufacturing an optical waveguide comprising a core, an underclad and a top clad,
The core is filled in the concave portion of the printing plate, and the blanket moves while rotating in contact with the surface of the printing plate. After the core is transferred to the surface of the blanket, undercladding is applied to the surface of the blanket, An optical waveguide obtained by transferring a printed material comprising a core and an underclad onto a substrate to be printed by moving the blanket while rotating, and further applying a top clad to the printed material. It is a manufacturing method.

この態様によれば、印刷板の凹部に充填されたコアがブランケットに転写されるので、
コア材料を掻き取る必要が無く、歩留まりの低下が発生しない。またコア材料とクラッド材料の密着性が高い光導波路の製造方法が提供できる。
According to this aspect, since the core filled in the concave portion of the printing plate is transferred to the blanket,
There is no need to scrape the core material and no yield reduction occurs. Further, it is possible to provide a method for manufacturing an optical waveguide having high adhesion between the core material and the clad material.

さらに、本発明の別の一態様は、
前記ブランケット表面にアンダークラッドを塗布する方法として、ダイコート法、ロールコート法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、グラビアオフセット印刷法、リバースグラビア法、スクリーン印刷法、インキジェット法のいずれかを用いる事を特徴とする光導波路の製造方法である。
Furthermore, another aspect of the present invention provides:
As a method of applying the under clad to the blanket surface, a die coating method, a roll coating method, a gravure printing method, an offset printing method, a gravure offset printing method, a reverse gravure method, a screen printing method, or an ink jet method may be used. It is the manufacturing method of the optical waveguide characterized.

さらに、本発明の別の一態様は、
前記コア及びアンダークラッドからなる印刷物にトップクラッドを塗布する方法として、ダイコート法、ロールコート法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、グラビアオフセット印刷法、リバースグラビア法、スクリーン印刷法、インキジェット法のいずれかを用いる事を特徴とする光導波路の製造方法である。
Furthermore, another aspect of the present invention provides:
As a method of applying the top clad to the printed material comprising the core and the under clad, any of a die coating method, a roll coating method, a gravure printing method, an offset printing method, a gravure offset printing method, a reverse gravure method, a screen printing method, and an ink jet method. This is a method of manufacturing an optical waveguide characterized by using the above.

ブランケット上にコア及びアンダークラッドを保持した際に、コア及びアンダークラッドを硬化させるための処理をしてもよい。硬化処理としては加熱、送風、紫外線照射などが挙げられ、コア材料及びアンダークラッド材料の性状により適切に選択される。   When the core and the underclad are held on the blanket, a treatment for curing the core and the underclad may be performed. Examples of the curing process include heating, blowing, and ultraviolet irradiation, and the curing process is appropriately selected depending on the properties of the core material and the underclad material.

トップクラッド塗布後にトップクラッドを硬化させるための処理をしてもよい。硬化処理としては加熱、送風、紫外線照射などが挙げられ、トップクラッド材料の性状により適切に選択される。   You may perform the process for hardening a top clad after top clad application. Examples of the curing process include heating, blowing, and ultraviolet irradiation, and the curing process is appropriately selected depending on the properties of the top clad material.

以上説明したように、本発明によれば、ブランケットを用いてコアを転写するので余分なコアが生じないためコア材料を掻き取る必要が無く、歩留まりの低下が発生しない。またコア材料とクラッド材料の密着性が高い光導波路を提供できる。印刷版とブランケットのサイズを大きくすることで、大面積での作製も可能である。   As described above, according to the present invention, since the core is transferred using the blanket, no extra core is generated, so there is no need to scrape the core material and the yield does not decrease. In addition, an optical waveguide having high adhesion between the core material and the clad material can be provided. By increasing the size of the printing plate and blanket, it is possible to produce a large area.

本発明の実施形態に係る印刷装置の機械的構成を示す側面図である。1 is a side view showing a mechanical configuration of a printing apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るコアを印刷版内に充填する動作状態を示す側面図である。It is a side view which shows the operation state which fills the printing plate with the core which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るコアのブランケットへの転写の動作状態を示す側面図である。It is a side view which shows the operation state of the transcription | transfer to the blanket of the core which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るブランケット上にアンダークラッドをコートする動作状態を示す側面図である。It is a side view which shows the operation | movement state which coats an under clad on the blanket which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るコアとアンダークラッドを被印刷体へ印刷する動作状態を示す側面図である。It is a side view which shows the operation state which prints the core and under clad which concern on embodiment of this invention to a to-be-printed body. 本発明の実施形態に係るコアが埋め込まれたアンダークラッド上へトップクラッドをコートする動作状態を示す側面図である。It is a side view which shows the operation state which coat | covers a top clad on the under clad with which the core which concerns on embodiment of this invention was embedded. 本発明の実施形態に係る光導波路が形成された状態を示す側面図である。It is a side view showing the state where the optical waveguide concerning the embodiment of the present invention was formed.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態のみに限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited only to the following embodiment.

(印刷装置の構成)
図1において、印刷装置100は、ブランケット105と、印刷版102とを備えている。ブランケット105は、回転可能なブランケット胴104の表面に固定されている。
ブランケット胴104は、回転や上下移動が可能なように台車(図示せず)に支持されており、台車は、印刷版固定用定盤101と被印刷体固定用定盤107を相互に移動可能に支持されている。このようにブランケットは、ブランケット胴と台車とに支持されていることにより、回転及び移動が可能な機構を有している。台車には、アンダークラッド材料を塗布するためのコート機構Aが備えられているが、本実施形態ではコート機構の一例としてダイコート106が設置されている。
(Configuration of printing device)
In FIG. 1, the printing apparatus 100 includes a blanket 105 and a printing plate 102. The blanket 105 is fixed to the surface of the rotatable blanket cylinder 104.
The blanket cylinder 104 is supported by a carriage (not shown) so as to be able to rotate and move up and down, and the carriage can move the printing plate fixing surface plate 101 and the printing material fixing surface plate 107 relative to each other. It is supported by. Thus, the blanket has a mechanism capable of rotating and moving by being supported by the blanket cylinder and the carriage. The carriage is provided with a coating mechanism A for applying an underclad material. In this embodiment, a die coating 106 is provided as an example of the coating mechanism.

印刷版102は、印刷版固定用定盤101の上面に固定され、ブランケット105の印刷面にコア材料を転写可能な位置に配置されている。また被印刷体108は、被印刷体固定用定盤107の上面に固定され、被印刷体108にブランケット105の印刷面からコア材料を転写可能に配置されている。被印刷体固定用定盤107の上方には、トップクラッド材料を塗布するためのコート機構Bが備えられているが、本実施形態ではコート機構の一例としてダイコート110が被印刷体固定用定盤107上を移動可能に設置してある。   The printing plate 102 is fixed to the upper surface of the printing plate fixing surface plate 101 and is disposed at a position where the core material can be transferred to the printing surface of the blanket 105. Further, the printing medium 108 is fixed to the upper surface of the printing medium fixing surface plate 107 and is disposed on the printing medium 108 so that the core material can be transferred from the printing surface of the blanket 105. A coating mechanism B for applying a top clad material is provided above the printing object fixing surface plate 107. In this embodiment, a die coating 110 is provided as an example of the coating mechanism. 107 is movably installed.

ブランケット105は、その表面でパターン上のコアの授受を行うことにより転写印刷を行う。ブランケット105の表面すなわち印刷面はゴム層からなる。このゴム層として用いられるゴム材料としては、ブランケットとして公知の各種の材料を用いることができる。これらのゴム材料は、コア材料の種類に対応して選択される。表面エネルギーの低いシリコーンゴムなどが好適である。   The blanket 105 performs transfer printing by transferring the core on the pattern on its surface. The surface of the blanket 105, that is, the printing surface is made of a rubber layer. As the rubber material used for the rubber layer, various materials known as blankets can be used. These rubber materials are selected according to the type of the core material. Silicone rubber having a low surface energy is suitable.

ゴム層単独でブランケット105とすることも可能であるが、ゴム層はベース基材の上に設けてもよい。なお、ゴム材料からなるゴム層は、ベース基材上でゴム材料を硬化させることも、フィルム上のゴム材料をベース基材と貼りあわせることも可能である。   Although the rubber layer alone can be used as the blanket 105, the rubber layer may be provided on the base substrate. The rubber layer made of a rubber material can be cured on the base substrate, or the rubber material on the film can be bonded to the base substrate.

ベース基材としては、印刷時にブランケット胴104に取り付けられることから、可撓性のあるフィルム又は金属薄板であれば種類は問わないが、コスト及び寸法安定性からポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステル系フィルム、あるいはポリイミドフィルムが好適である。また、ベース基材とシリコーンゴム層の間には、必要に応じてプライマー層や接着層が設けられる。また、ベース基材の下には必要に応じてクッション層が設けられる。クッション層としてはスポンジ状の材料を用いることができる。   As a base material, since it is attached to the blanket cylinder 104 at the time of printing, there is no limitation on the type as long as it is a flexible film or a thin metal plate, but polyester such as polyethylene terephthalate (PET) due to cost and dimensional stability. A film or a polyimide film is preferred. Moreover, a primer layer and an adhesive layer are provided between the base substrate and the silicone rubber layer as necessary. Further, a cushion layer is provided under the base substrate as necessary. A sponge-like material can be used for the cushion layer.

ブランケット105は、その幅方向の両端部を不図示の取付器具によって巻き締めることによって、略円筒形のブランケット胴104に固定される。   The blanket 105 is fixed to the substantially cylindrical blanket cylinder 104 by winding both ends in the width direction with a mounting tool (not shown).

印刷版102は、配線に対応する溝を銅板、ニッケル版などの金属版、あるいはガラス版に形成し、その表面にクロムめっきやカーボンめっきによる耐擦性皮膜を形成してなる。この印刷版102の凹部に対して、例えばドクターブレード103を用いて一定の速度でコア材料109aを充填していく。   The printing plate 102 is formed by forming a groove corresponding to the wiring in a metal plate such as a copper plate or a nickel plate, or a glass plate, and forming a rub-resistant film by chromium plating or carbon plating on the surface thereof. The recesses of the printing plate 102 are filled with the core material 109a at a constant speed using, for example, a doctor blade 103.

ブランケット胴104近傍に、ブランケット105上へアンダークラッド材料を塗布することができるダイコート106が設置してある。また、被印刷体固定用定盤107の上方に、被印刷体108上にトップクラッド材料を塗布することができるダイコート110が設置してある。   In the vicinity of the blanket cylinder 104, a die coat 106 capable of applying an underclad material onto the blanket 105 is provided. Further, a die coat 110 capable of applying a top clad material on the printing medium 108 is provided above the printing medium fixing surface plate 107.

なお、本実施形態ではアンダークラッド材料及びトップクラッド材料のコート方法をダイコート法としたが、ロールコート法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、グラビアオフセット印刷法、リバースグラビア法、スクリーン印刷法、インキジェット法を用いる事もできる。それぞれのコート方法に即したコート機構がブランケット近傍に設置される。   In this embodiment, the coating method of the under cladding material and the top cladding material is a die coating method, but a roll coating method, a gravure printing method, an offset printing method, a gravure offset printing method, a reverse gravure method, a screen printing method, an ink jet method. The law can also be used. A coating mechanism suitable for each coating method is installed near the blanket.

本実施形態における被印刷体108は、被印刷体固定用定盤107の上面に固定されている。被印刷体108は、例えば、ソーダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス、無アルカリアルミノ硼珪酸ガラスなどのガラス板、あるいはポリエチレンテレフタレート(PET)、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネート(PC)などからなるプラスチック板、プラスチックフィルムが用いられる。被印刷体108は、例えば、厚さ125μmのPET製のフィルムとすることができる。   The printing medium 108 in this embodiment is fixed to the upper surface of the printing medium fixing surface plate 107. The printed material 108 is, for example, a glass plate such as soda lime glass, low alkali borosilicate glass, non-alkali aluminoborosilicate glass, or polyethylene terephthalate (PET), triacetyl cellulose (TAC), polymethyl methacrylate (PMMA), A plastic plate or plastic film made of polycarbonate (PC) or the like is used. The printing medium 108 can be, for example, a PET film having a thickness of 125 μm.

なお被印刷体108としては他の材料、例えば電子基板に使われているガラス繊維とエポキシ系樹脂からなるシート(プリプレグ)を用いることができ、また他の樹脂材料、紙、不織布を用いても良い。被印刷体108はシート状の材料に限られず、中空又は中実のいずれでも良く、また任意の平面又は曲面を印刷面とすることができる。   The printed material 108 can be made of other materials, for example, a sheet (prepreg) made of glass fiber and epoxy resin used for an electronic substrate, or can be made of other resin materials, paper, or non-woven fabric. good. The printed material 108 is not limited to a sheet-like material, and may be hollow or solid, and any plane or curved surface can be used as a printing surface.

また被印刷体108としては、ソーダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス、無アルカリアルミノ硼珪酸ガラスなどのガラス板、あるいはポリエチレンテレフタレート(PET)、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネート(PC)などからなるプラスチック板、プラスチックフィルムなどを用いてもよい。また被印刷体上に光導波路を形成後、被印刷体から光導波路を剥離してもよい。   Further, as the printing material 108, a glass plate such as soda lime glass, low alkali borosilicate glass, non-alkali aluminoborosilicate glass, polyethylene terephthalate (PET), triacetyl cellulose (TAC), polymethyl methacrylate (PMMA), A plastic plate or a plastic film made of polycarbonate (PC) may be used. In addition, after the optical waveguide is formed on the substrate, the optical waveguide may be peeled from the substrate.

また、印刷装置100は、印刷装置100の各部を制御するために、制御部(図示せず)を備えることができる。ブランケット胴104、ブランケット胴が支持された台車、印刷版固定用定盤101、被印刷体固定用定盤107のための送り機構は、制御部に電気的に接続されている。制御部は周知のコンピュータであってよく、データバスによって相互接続されたCPU、ROM、RAM、入出力ポート、記憶装置、表示装置及び入出力装置等を含むものである。   In addition, the printing apparatus 100 can include a control unit (not shown) in order to control each unit of the printing apparatus 100. The feed mechanism for the blanket cylinder 104, the carriage on which the blanket cylinder is supported, the printing plate fixing surface plate 101, and the printing object fixing surface plate 107 are electrically connected to the control unit. The control unit may be a well-known computer, and includes a CPU, ROM, RAM, input / output port, storage device, display device, input / output device and the like interconnected by a data bus.

制御部はオペレータの操作入力、各種センサ類からの入力、及びROMに格納された制御プログラムに従って、ドクターブレード103を用いた印刷版102へのコア材料充填、ブランケット胴104の送り回転及び移動、ブランケット胴が支持された台車の移動、印刷版固定用定盤101、被印刷体固定用定盤107のための送り機構の動作、並びに被印刷体108上のコア材料、アンダークラッド材料、トップクラッド材料に対する熱硬化処理、光焼成処理などの動作及びブランケット105に対する乾燥の動作を連繋して制御することが可能に構成されている。   The control unit fills the printing plate 102 with the core material using the doctor blade 103, feeds and rotates the blanket cylinder 104, blanket according to the operator's operation input, inputs from various sensors, and the control program stored in the ROM. The movement of the carriage on which the cylinder is supported, the operation of the feed mechanism for the printing plate fixing surface plate 101 and the surface plate 107 for fixing the printing material, and the core material, the under cladding material, and the top cladding material on the printing material 108 It is possible to link and control operations such as thermosetting processing and photo-baking processing for the blanket and drying operation for the blanket 105.

(印刷方法)
次に、以上のとおり構成された印刷装置100を用いた印刷方法について説明する。
(Printing method)
Next, a printing method using the printing apparatus 100 configured as described above will be described.

図1及び図2に示すように、印刷版102には、ドクターブレード103により、印刷版102の凹部にコア材料109aを導き、表面から溢れ出た余分なコア材料を取り去ることでコア109が充填される。ドクターブレード103によりコアを充填していく速度は、例えば、150mm/sである。   As shown in FIGS. 1 and 2, the core plate 109 is filled in the printing plate 102 by guiding the core material 109 a to the concave portion of the printing plate 102 by the doctor blade 103 and removing the excess core material overflowing from the surface. Is done. The speed at which the core is filled by the doctor blade 103 is, for example, 150 mm / s.

次に、図3に示すように、ブランケット胴104が図中矢印A方向に回転しながら転がり、印刷版102に充填されたコア109に連続的に接触することによって、ブランケット105の印刷面にはコア109が転写される。ブランケット105への転写速度は、例えば、50mm/sで行うことができる。
コア109が溶剤を含む場合、ブランケット105の印刷面が、コア109内の溶剤を吸収可能な吸収性を有するため、ブランケット105の印刷面に形成されたコア109の濡れ広がりが抑制される。
Next, as shown in FIG. 3, the blanket cylinder 104 rolls while rotating in the direction of arrow A in the figure, and continuously contacts the core 109 filled in the printing plate 102, so that the printing surface of the blanket 105 is The core 109 is transferred. The transfer speed to the blanket 105 can be performed, for example, at 50 mm / s.
When the core 109 contains a solvent, the printing surface of the blanket 105 has absorbability that can absorb the solvent in the core 109, so that wetting and spreading of the core 109 formed on the printing surface of the blanket 105 is suppressed.

ブランケット上にコアを転写した後に、不図示のコア材料硬化機構によってコアを硬化させてもよい。硬化機構としては加熱機構、送風機構、紫外線照射機構などが挙げられ、コア材料の性状により適切に選択される。   After transferring the core onto the blanket, the core may be cured by a core material curing mechanism (not shown). Examples of the curing mechanism include a heating mechanism, a blower mechanism, and an ultraviolet irradiation mechanism, which are appropriately selected depending on the properties of the core material.

その後、図4に示すようにブランケット105の表面をダイコート106によってアンダークラッド111でコートする。このときコア109を全面コートする。   Thereafter, as shown in FIG. 4, the surface of the blanket 105 is coated with an underclad 111 by a die coat 106. At this time, the entire core 109 is coated.

アンダークラッド111をコートした後に、不図示のアンダークラッド材料硬化機構によってアンダークラッドを硬化させてもよい。硬化機構としては加熱機構、送風機構、紫外線照射機構などが挙げられ、アンダークラッド材料の性状により適切に選択される。   After the under clad 111 is coated, the under clad may be cured by an unillustrated under clad material curing mechanism. Examples of the curing mechanism include a heating mechanism, a blower mechanism, and an ultraviolet irradiation mechanism, which are appropriately selected depending on the properties of the underclad material.

次に、図5に示すようにブランケット胴104が図中矢印A方向に回転しながら転がり、ブランケット104上に形成されたコア109とアンダークラッド111は、被印刷体108の印刷面に転写され、コア109がアンダークラッド111に埋め込まれた印刷物112が作成できる。被印刷体108への転写速度は、例えば、200mm/sで行うことができる。   Next, as shown in FIG. 5, the blanket cylinder 104 rolls while rotating in the direction of arrow A in the figure, and the core 109 and the underclad 111 formed on the blanket 104 are transferred to the printing surface of the printing medium 108, A printed matter 112 in which the core 109 is embedded in the underclad 111 can be created. The transfer speed to the printing medium 108 can be performed at, for example, 200 mm / s.

転写されずにブランケット104の印刷面に残ったコア109及びアンダークラッド111は、例えば、不図示のクリーニングローラーで除去される。なお、本実施例では転写の際にブランケット胴104を移動させたが、ブランケット胴104と印刷版固定用定盤101との相対位置、あるいはブランケット胴104と被印刷体固定用定盤107との相対位置の変化を実現できる限り、印刷版固定用定盤101、被印刷体固定用定盤107を移動させても良く、ブランケット胴104、印刷版固定用定盤101、および被印刷体固定用定盤107の3つをそれぞれ移動させても良い。   The core 109 and the underclad 111 that remain on the printing surface of the blanket 104 without being transferred are removed by, for example, a cleaning roller (not shown). In this embodiment, the blanket cylinder 104 is moved at the time of transfer. However, the relative position between the blanket cylinder 104 and the printing plate fixing platen 101 or the blanket cylinder 104 and the platen fixing platen 107 is fixed. As long as the change of the relative position can be realized, the printing plate fixing surface plate 101 and the printing plate fixing surface plate 107 may be moved, and the blanket cylinder 104, the printing plate fixing surface plate 101, and the printing material fixing plate. Three of the surface plates 107 may be moved.

次に、図6に示すように、アンダークラッドの印刷物112と対向する面にダイコート110によってトップクラッド113でコートする。   Next, as shown in FIG. 6, the surface opposite to the underclad printed matter 112 is coated with a top clad 113 by a die coat 110.

その後、被印刷体108上に転写されたコア109及びアンダークラッド111、トップクラッド113が硬化され、図7に示される光導波路114が形成される。   Thereafter, the core 109, the underclad 111, and the top clad 113 transferred onto the substrate 108 are cured, and the optical waveguide 114 shown in FIG. 7 is formed.

この硬化処理は、例えば、焼成、加熱、自然乾燥、紫外線硬化、冷却(熱可塑性材料を含む導電性インキを用いる場合)など、使用する導電性インキの種類及び成分に応じた各種の手段によって実行することができる。加熱による場合には、例えば、赤外線ヒータを用いることができる。   This curing process is performed by various means depending on the type and components of the conductive ink used, such as baking, heating, natural drying, ultraviolet curing, and cooling (when using conductive ink containing a thermoplastic material). can do. In the case of heating, for example, an infrared heater can be used.

このようにして、光導波路114が得られる。尚、ブランケット105の膨潤量が所定の基準値に達すると、印刷待機時にブランケット105に吸収された溶剤が乾燥させられる機能を印刷装置に備えても良い。   In this way, the optical waveguide 114 is obtained. Note that when the swelling amount of the blanket 105 reaches a predetermined reference value, the printing apparatus may be provided with a function of drying the solvent absorbed in the blanket 105 during printing standby.

ブランケット105の印刷面の材質、使用するコア109の種類及びコア109内の溶剤の種類、アンダークラッド111をブランケット105上に塗布する方法、アンダークラッド111の種類、トップクラッド113を印刷物112上に塗布する方法、トップクラッド材料113の種類は、上記印刷装置100におけるもの以外の各種のものを選択することができる。   The material of the printing surface of the blanket 105, the type of the core 109 to be used, the type of the solvent in the core 109, the method of applying the underclad 111 on the blanket 105, the type of the underclad 111, and the top clad 113 are applied on the printed matter 112 As the method for the top clad material 113, various types other than those in the printing apparatus 100 can be selected.

ブランケット105は、円筒形のブランケット胴104に固定して使用したが、使用の際のブランケットの形状は円筒形以外の曲面や平面であっても良い。被印刷体108はシート状のほか樹脂成形品などのように、印刷面が曲面であるものであっても良い。   The blanket 105 is used while being fixed to the cylindrical blanket cylinder 104, but the shape of the blanket in use may be a curved surface or a plane other than the cylindrical shape. The printed material 108 may be a sheet-like one such as a resin molded product, and the printed surface may be a curved surface.

以上で述べた本発明の実施形態による印刷装置を用いて、光導波路を作成した。   An optical waveguide was created using the printing apparatus according to the embodiment of the present invention described above.

(評価)
本発明の印刷装置により作成した光導波路114に対し、JIS−C6823に基づくカットバック法により、マルチモード光ファイバ損失試験を行った。光損失は0.08dB/cmとやや高い結果が出た。また、クロストーク測定を行った結果は35dBと良好な結果を得ることができた。
(Evaluation)
A multimode optical fiber loss test was performed on the optical waveguide 114 created by the printing apparatus of the present invention by a cutback method based on JIS-C6823. Optical loss was as high as 0.08 dB / cm. Further, the result of the crosstalk measurement was as good as 35 dB.

(その他の実施形態)
本発明は実施形態に示された態様のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the modes shown in the embodiments, and includes all modifications, applications, and equivalents included in the concept of the present invention defined by the claims. Therefore, the present invention should not be construed as being limited, and can be applied to any other technique belonging to the scope of the idea of the present invention.

例えば、上記実施形態では、平板の印刷版を用いて転写を行っていたが、これに限られず、シリンダー形状の印刷版を用いて転写を行ってもよい。   For example, in the above embodiment, the transfer is performed using a flat plate, but the transfer is not limited to this, and the transfer may be performed using a cylinder-shaped printing plate.

100 印刷装置
101 印刷版固定用定盤
102 印刷版
103 ドクターブレード
104 ブランケット胴
105 ブランケット
106 ダイコート(ブランケット上にアンダークラッド材料をコートする機構A)
107 被印刷体固定用定盤
108 被印刷体
109 コア
109a コア材料
110 ダイコート(被印刷体固定用定盤上にトップクラッド材料をコートする機構B)
111 アンダークラッド
112 コアをアンダークラッドに埋め込んだ印刷物
113 トップクラッド
114 光導波路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Printing apparatus 101 Surface plate 102 for fixing a printing plate Printing plate 103 Doctor blade 104 Blanket cylinder 105 Blanket 106 Die coat (mechanism A which coats an under clad material on a blanket)
107 Substrate for fixing printed material 108 Printed material 109 Core 109a Core material 110 Die coating (Mechanism B for coating top clad material on surface plate for fixing printed material)
111 Under clad 112 Printed material 113 with core embedded in under clad 113 Top clad 114 Optical waveguide

Claims (5)

コアとアンダークラッド及びトップクラッドからなる光導波路を製造する光導波路印刷装置であって、
コアが充填される凹部を有する印刷版と、印刷版からコアを取り出して被印刷体に転写するブランケットと、ブランケット上にアンダークラッドを塗布するコート機構Aと、転写したコア及びアンダークラッドの上にトップクラッドを塗布するコート機構Bと、印刷板および被印刷体の固定用定盤とを少なくとも備え、
前記ブランケットは回転可能かつ移動可能な機構を有することを特徴とする光導波路印刷装置。
An optical waveguide printing apparatus for manufacturing an optical waveguide composed of a core, an underclad and a top clad,
A printing plate having a recess filled with a core, a blanket for taking out the core from the printing plate and transferring it to a printing medium, a coating mechanism A for applying an underclad on the blanket, and on the transferred core and underclad At least a coating mechanism B for applying the top clad, and a platen for fixing the printing plate and the printing medium;
The optical waveguide printing apparatus, wherein the blanket has a rotatable and movable mechanism.
前記ブランケットとしてシリコーンゴムを用いる事を特徴とした請求項1に記載の光導波路印刷装置。   The optical waveguide printing apparatus according to claim 1, wherein silicone rubber is used as the blanket. コアとアンダークラッド及びトップクラッドからなる光導波路の製造方法であって、
印刷板の凹部にコアを充填し、ブランケットが該印刷板表面に接触して回転しながら移動することにより該コアをブランケット表面に転写した後、ブランケット表面にアンダークラッドを塗布し、被印刷体上にて該ブランケットを回転しながら移動させることでコア及びアンダークラッドからなる印刷物を被印刷体上に転写し、さらに該印刷物にトップクラッドを塗布することにより光導波路を得ることを特徴とする光導波路の製造方法。
A method of manufacturing an optical waveguide comprising a core, an underclad and a top clad,
The core is filled in the concave portion of the printing plate, and the blanket moves while rotating in contact with the surface of the printing plate. After the core is transferred to the surface of the blanket, undercladding is applied to the surface of the blanket, An optical waveguide obtained by transferring a printed material comprising a core and an underclad onto a substrate to be printed by moving the blanket while rotating, and further applying a top clad to the printed material. Manufacturing method.
前記ブランケット表面にアンダークラッドを塗布する方法として、ダイコート法、ロールコート法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、グラビアオフセット印刷法、リバースグラビア法、スクリーン印刷法、インキジェット法のいずれかを用いる事を特徴とする請求項3に記載の光導波路の製造方法。   As a method of applying the under clad to the blanket surface, a die coating method, a roll coating method, a gravure printing method, an offset printing method, a gravure offset printing method, a reverse gravure method, a screen printing method, or an ink jet method may be used. The method of manufacturing an optical waveguide according to claim 3, wherein 前記コア及びアンダークラッドからなる印刷物にトップクラッドを塗布する方法として、ダイコート法、ロールコート法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、グラビアオフセット印刷法、リバースグラビア法、スクリーン印刷法、インキジェット法を用いる事を特徴とする請求項3または4に記載の光導波路の製造方法。   As a method for applying the top clad to the printed material comprising the core and the underclad, a die coating method, a roll coating method, a gravure printing method, an offset printing method, a gravure offset printing method, a reverse gravure method, a screen printing method, and an ink jet method are used. The method for manufacturing an optical waveguide according to claim 3 or 4, characterized in that:
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