JP2020189461A

JP2020189461A - 転写印刷方法

Info

Publication number: JP2020189461A
Application number: JP2019096855A
Authority: JP
Inventors: 夏樹橋本; Natsuki Hashimoto; 正人大澤; Masato Osawa
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2019-05-23
Filing date: 2019-05-23
Publication date: 2020-11-26

Abstract

【課題】インキの利用効率を向上させることができる転写印刷方法を提供する。【解決手段】ブランケットロール２の離型面２１にインキ膜Ｆｉを形成するインキング工程と、インキ膜に凸版４を接触させて、印刷パターンに対応させてインキ膜の不要な部分を凸版の各凸部４１に転写する第１次転写工程と、ブランケットロールの離型面に残るインキ膜を被印刷体Ｓｐに転写する第２次転写工程とを含み、ブランケットロールを転動させて被印刷体に、一方向に所定の第１間隔ｄ１でインキを転写して印刷パターンを印刷する本発明の転写印刷方法は、凸版の互いに隣接する各凹部４２の第２間隔ｄ２を前記第１間隔より短く設定し、第１次転写工程の後、第２次転写工程を複数回に分けて実施する。【選択図】図１

Description

本発明は、転写印刷方法に関し、より詳しくは、ＡｇやＡｕを含むインキを用いて基板表面に櫛形電極のような印刷パターンを印刷するためのものに関する。

この種の転写印刷方法は、例えば特許文献１で知られている。このものでは、ブランケットの離型面（通常は、その外筒面全体）に、インキの塗工によりインキ膜を形成する（インキング工程）。次に、一方の面に、基板表面に印刷しようとする印刷パターンに応じて凹凸が付された板状の凸版を一方向に所定速度で相対移送しながら、ブランケットを転動させ、インキ膜の不要な部分を凸版の各凸部に転写する（第１次転写工程）。その後に、被印刷体としての基板を上記と同速で一方向に相対移送しながらブランケットを転動させると、このブランケットに残るインキ膜が被印刷体に転写されて印刷パターンが印刷される（第２次転写工程）。

ここで、凸版の各凸部に転写されたインキは印刷に寄与するものではなく、破棄される。この破棄されたインキは再利用することができない。このため、上記従来例の方法では、印刷パターンに応じて、凸版のうち一方向にて互いに隣接する各凹部相互の間の間隔が大きくなるのに従い（つまり、基板表面における非印刷領域の面積が大きくなるのに従い）、インキの利用効率が低下していくという問題がある。ＡｇやＡｕを含むインキを用いて基板表面に櫛形電極のような印刷パターンを印刷するような場合、インク自体が高価なものであるため、如何にしてインキの利用効率の低下を抑制するかが重要となる。

特開２０００−２８９３２０号公報

本発明は、以上の点に鑑み、インキの利用効率を向上させることができる転写印刷方法を提供することをその課題とするものである。

上記課題を解決するために、ブランケットの離型面にインキ膜を形成するインキング工程と、インキ膜に凸版を接触させて、印刷パターンに対応させてインキ膜の不要な部分を凸版の各凸部に転写する第１次転写工程と、ブランケットの離型面に残るインキ膜を被印刷体に転写する第２次転写工程とを含み、ブランケットを転動させて被印刷体に、一方向に所定の第１間隔でインキを転写して印刷パターンを印刷する本発明の転写印刷方法は、凸版の互いに隣接する各凹部の第２間隔を前記第１間隔より短く設定し、第１次転写工程の後、第２次転写工程を複数回に分けて実施することを特徴とする。

本発明によれば、本来、被印刷体に印刷しようとする印刷パターンの間隔（第１間隔）を基準に、第１次転写工程では、第１間隔より短い間隔（第２間隔）でブランケットの離型面にインキ膜を密に残しておき、第２次転写工程では、これを複数枚の基板や一方向に長手のシート状の基板に対してインキ膜を複数回に分けて転写するため、凸版のうち一方向にて互いに隣接する各凹部相互の間の間隔が大きくなっても、廃棄されるインキの量を削減してインクの利用効率の低下を可及的に抑制することができる。

本発明においては、前記第２次転写工程が終了する毎に、ブランケットのその軸線回りの回転を規制した状態でブランケットの離型面と被印刷体とを一旦離隔させ、ブランケットの離型面に対する被印刷体の印刷開始位置を調整する調整工程を更に含むことが好ましい。これによれば、例えば、複数枚の基板に対して所定の印刷パターンで印刷するときでも、各基板に対して精度よく印刷でき、有利である。

本発明においては、前記第２間隔が２ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。第２間隔が２ｍｍ未満では、ブランケットに残るインキ膜が密になりすぎる一方で、５ｍｍを超えると、ブランケットに残るインキ膜が密にならず、インキの利用効率を十分に高めることができない場合がある。

本発明においては、前記インキとして、Ａｇ、Ａｕ及びＰｔから選択される少なくとも１種の金属を含有する比較的高価なものを用いる場合に特に好適に適用することができる。

本発明の実施形態の転写印刷方法を実施する印刷装置を示す模式図。本発明の実施形態の転写印刷方法を説明する図。本発明の実施形態の転写印刷方法を説明する図。本発明の実施形態の転写印刷方法を説明する図。

以下、図面を参照し、被印刷体Ｓｐをプラスチック製で矩形の基板とし、被印刷体Ｓｐに一方向に所定の間隔（以下、これを「第１間隔ｄ１」とする）でＡｇインキを転写して配線パターン（印刷パターン）を印刷する場合を例に本発明の実施形態の転写印刷方法を説明する。以下においては、上記一方向をＸ軸方向、同一面内でＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、これらＸ軸方向及びＹ軸方向に直交する鉛直方向をＺ軸方向とし、また、「上」「下」といった方向は図１の設置姿勢を基準とする。

図１を参照して、ＰＭは、本実施形態の転写印刷方法を実施可能な転写印刷装置であり、転写印刷装置ＰＭは、Ｘ軸方向に所定長さを有する基台１を備える。基台１の上面にはＸ軸方向に長手の２本のレール部材１１がＹ軸方向に間隔をおいて設けられている。レール部材１１には、図示省略するスライダーを介して後述する凸版４を保持する第１ステージ１２と複数枚（本実施形態では４枚）の被印刷体Ｓｐ１〜Ｓｐ４を夫々保持する複数の第２ステージ１３とが摺動自在に設けられている。これら第１及び第２の各ステージ１２，１３を図示省略する駆動手段によりＸ軸方向前方（図中左側）に移動させることにより、凸版４及び複数の被印刷体Ｓｐ１〜Ｓｐ４をＸ軸方向前方に移送できるようになっている。

基台１の上面には直動モータ１４が配置され、この直動モータ１４の駆動軸１４ａが、ブランケットロール２を回転自在に保持する枠体１５に連結され、直動モータ１４により枠体１５、ひいてはブランケットロール２が上下動するようになっている。尚、枠体１５の上下動時には、基台１上面に突設させたＺ軸方向にのびるガイド手段１６により枠体１５が案内されるようになっている。また、枠体１５の所定位置には、図示省略の軸受が設けられ、軸受によってブランケットロール２の回転軸１７が支承され、図外のモータによりブランケットロール２が正転方向（図１中、時計回り）または逆転方向（図１中、反時計回り）に回転自在となっている。ブランケットロール２は、例えばシリコーンゴム製の離型面２１を有し、ブランケットロール２の外筒全面である離型面２１にインキを塗工する塗工手段３が基台１上に設けられている。塗工手段３としては、例えば、公知のスリットダイコータを用いることができるため、これ以上の説明を省略する。

凸版４としては、例えば、ガラス製やステンレス製のものが用いられ、その上面には、印刷パターンに対応させてインキ膜Ｆｉの不要な部分が転写される複数の凸部４１がエッチングにより形成され、隣接する凸部４１の隙間が凹部４２となっている。以下、図２〜図４も参照して、上記転写印刷装置ＰＭを用いた転写印刷方法について説明する。

先ず、ブランケットロール２を正転方向に回転させ、ブランケットロール２の離型面２１に塗工手段３によりＡｇインキを塗工してインキ膜Ｆｉを形成する（インキング工程）。市販のＡｇインキの商品名としては、例えば、ＡｇナノメタルインキＡｇ１Ｔ（株式会社アルバック製）を挙げることができる。インキング工程が終了すると、凸版４をＸ軸方向前方に移送し、ブランケットロール２の下方に位置させる。そして、ブランケットロール２を下動させて凸版４に接触させ、凸版４をＸ軸方向前方に移送しながら、ブランケットロール２を転動させる（図２参照）。これにより、インキ膜Ｆｉの不要な部分が凸版４の各凸部４１に転写される（第１次転写工程）。各凸部４１に転写された不要なインキ膜Ｆｉは、後工程にて、薬液等を用いた公知の方法により除去（廃棄）される。

ここで、本実施形態では、被印刷体Ｓｐ１〜Ｓｐ４に印刷しようする印刷パターンの第１間隔ｄ１を基準とし、凸版４の互いに隣接する各凹部４２の間隔（以下、これを「第２間隔ｄ２」とする）を第１間隔ｄ１より短くなるように、インキ膜Ｆｉの不要な部分が転写される複数の凸部４１が形成されている。第２間隔ｄ２は２ｍｍ以上５ｍｍ以下に設定されることが好ましい。第２間隔ｄ２が２ｍｍ未満では、ブランケットロール２に残るインキ膜Ｆｉが密になりすぎる一方で、５ｍｍを超えると、ブランケットロール２に残るインキ膜Ｆｉが密にならず、インキの利用効率を十分に高めることができないという場合がある。第一次転写工程が終了すると、ブランケットロール２の離型面２１の第１ゾーンＺ１に残ったインキ膜Ｆｉ_１〜Ｆｉ_４を１枚目の被印刷体Ｓｐ１に転写する。即ち、ブランケットロール２に接触させ、被印刷体Ｓｐ１をＸ軸方向前方に所定速度で相対移送しながら、ブランケットロール２を正転方向に所定の回転角だけ転動させる。これにより、インキ膜Ｆｉ_１が被印刷体Ｓｐ１に転写される（１回目の第二次転写工程）。この場合、第１間隔ｄ１で印刷パターンが被印刷体Ｓｐ１に印刷されるように、ブランケットロール２の回転速度及び被印刷体Ｓｐ１の移送速度の少なくとも一方が適宜制御される。

インキ膜Ｆｉ_１の転写が終了すると、ブランケットロール２の回転を停止（その軸線回りの回転を規制）し、この状態でブランケットロール２を上動させて、ブランケットロール２の離型面２１と被印刷体Ｓｐ１とを一旦離隔させる。そして、被印刷体Ｓｐ１をＸ軸方向前方に所定量移送することで、ブランケットロール２の離型面２１に対する被印刷体Ｓｐ１の印刷開始位置、即ち被印刷体Ｓｐ１に対するインキ膜Ｆｉ_２の印刷開始位置を調整する（調整工程）。このとき、例えばブランケットロール２を回転駆動する部品のバックラッシュを考慮して、ブランケットロール２を正転方向または逆転方向に所定回転角だけ回転させ、印刷開始位置を微調整することが好ましい。

調整工程が終了すると、ブランケットロール２を下動させて、ブランケットロール２の離型面２１と被印刷体Ｓｐ１とを再度接触させる。そして、上記と同様に、被印刷体Ｓｐ１をＸ軸方向前方に移送しながら、ブランケットロール２を正転方向に転動させることにより、インキ膜Ｆｉ_２が被印刷体Ｓｐ１に転写される（２回目の第二次転写工程）。

このように第二次転写工程と調整工程とを交互に繰り返して、ブランケットロール２の離型面２１の第１ゾーンＺ１に残ったインキ膜Ｆｉ_３、Ｆｉ_４を被印刷体Ｓｐ１に更に転写する。これにより、１枚目の被印刷体Ｓｐ１に第１間隔ｄ１で印刷パターンが印刷される。

インキ膜Ｆｉ_４の転写が終了すると、ブランケットロール２の回転を停止し、この状態でブランケットロール２を上動させて、ブランケットロール２の離型面２１と被印刷体Ｓｐ１とを一旦離隔させる。そして、１枚目の被印刷体Ｓｐ１をＸ軸方向前方に移送すると共に、２枚目の被印刷体Ｓｐ２をＸ軸方向前方に移送してブランケットロール２直下に位置させることで、被印刷体Ｓｐ２に対するインキ膜Ｆｉ_５の印刷開始位置を調整する（調整工程）。

次に、上記と同様に、第二次転写工程と調整工程とを交互に繰り返して、被印刷体Ｓｐ２に対してブランケットロール２の離型面２１の第２ゾーンＺ２（図２参照）に残ったインキ膜Ｆｉ_５〜Ｆｉ_８を順次転写し（図４参照）、これにより、２枚目の被印刷体Ｓｐ２に第１間隔ｄ１で印刷パターンが印刷される。その後、３枚目及び４枚目の被印刷体Ｓｐ３，Ｓｐ４に対してもブランケットロール２の離型面２１の第３及び第４の各ゾーンＺ３，Ｚ４（図２参照）に残ったインキ膜Ｆｉ_９〜Ｆｉ_１２，Ｆｉ_１３〜Ｆｉ_１６を夫々転写し、これにより、各被印刷体Ｓｐ３，Ｓｐ４に第１間隔ｄ１で印刷パターンが印刷される。

以上説明した本実施形態によれば、本来、被印刷体Ｓｐ１〜Ｓｐ４に印刷しようとする印刷パターンの間隔（第１間隔）ｄ１を基準に、第１次転写工程では、第１間隔ｄ１より短い間隔（第２間隔）ｄ２でブランケットロール２の離型面２１にインキ膜Ｆｉ_１〜Ｆｉ_１６を密に残しておき、第２次転写工程では、このインキ膜Ｆｉ_１〜Ｆｉ_１６を複数枚の基板や一方向に長手のシート状の基板等の被印刷体Ｓｐ１〜Ｓｐ４に対して複数回に分けて転写されるため、凸版４のうちＸ軸方向にて互いに隣接する各凹部４２相互の間の間隔ｄ２が大きくなっても、廃棄されるインキの量を削減してインクの利用効率の低下を可及的に抑制することができる。

以上、本発明の実施形態及について説明したが、本発明の技術思想の範囲を逸脱しない限り、種々の変形が可能である。上記実施形態では、Ａｇインキを用いる場合を例に説明したが、例えば、Ａｕ及びＰｔから選択された少なくとも１種の金属を含有する比較的高価なインキを用いる場合にも本発明を好適に適用することができる。

また、上記実施形態では、印刷パターンとして配線パターンを印刷する場合を例に説明したが、印刷パターンは配線パターンや電極パターンのような導電性パターンに限定されず、絶縁性パターンを印刷する場合にも本発明を適用することができる。この場合、絶縁インクとしては公知のものを使用できるため、説明を省略する。

上記実施形態では、ブランケットロール２の離型面２１に残るインキ膜Ｆｉを複数枚（４枚）の被印刷体Ｓｐ１〜Ｓｐ４に転写する場合を例に説明したが、被印刷体のサイズが大きい場合には１枚の被印刷体に転写してもよい。

上記実施形態では、例えば１枚目の被印刷体Ｓｐ１にインキ膜Ｆｉ_１を転写した後、次のインキ膜Ｆｉ_２を転写するまでの間に調整工程を行っているが、被印刷体Ｓｐ１に対してインキ膜Ｆｉ_１〜Ｆｉ_４を連続して（調整工程を行うことなく）転写するようにしてもよい。この場合、インキ膜Ｆｉ_１〜Ｆｉ_４が第１間隔ｄ１で転写（印刷）されるように、ブランケットロール２の回転速度及び被印刷体Ｓｐ１の移送速度の少なくとも一方が適宜制御される。そして、１枚目の被印刷体Ｓｐ１にインキ膜Ｆｉ_４を転写した後、２枚目の被印刷体Ｓｐ２にインキ膜Ｆｉ_５を転写する前に、被印刷体Ｓｐ２に対するインキ膜Ｆｉ_５の印刷開始位置が調整される（調整工程）。

ｄ１…第１間隔、ｄ２…第２間隔、Ｆｉ，Ｆｉ_１〜Ｆｉ_１６…インキ膜、Ｓｐ１〜Ｓｐ４…被印刷体、２…ブランケットロール（ブランケット）、２１…離型面、４…凸版、４１…凸部、４２…凹部。

Claims

ブランケットの離型面にインキ膜を形成するインキング工程と、インキ膜に凸版を接触させて、印刷パターンに対応させてインキ膜の不要な部分を凸版の各凸部に転写する第１次転写工程と、ブランケットの離型面に残るインキ膜を被印刷体に転写する第２次転写工程とを含み、ブランケットを転動させて被印刷体に、一方向に所定の第１間隔でインキを転写して印刷パターンを印刷する転写印刷方法において、
凸版の互いに隣接する各凹部の第２間隔を前記第１間隔より短く設定し、第１次転写工程の後、第２次転写工程を複数回に分けて実施することを特徴とする転写印刷方法。
前記第２次転写工程が終了する毎に、ブランケットのその軸線回りの回転を規制した状態でブランケットの離型面と被印刷体とを一旦離隔させ、ブランケットの離型面に対する被印刷体の印刷開始位置を調整する調整工程を更に含むことを特徴とする請求項１記載の転写印刷方法。
前記第２間隔は、２ｍｍ以上５ｍｍ以下に設定されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の転写印刷方法。
前記インキが、Ａｇ、Ａｕ及びＰｔから選択される少なくとも１種の金属を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の転写印刷方法。