JP4205440B2 - 印刷装置，印刷方法並びに液晶表示機器の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置などの機器の製造に用いられる印刷装置，印刷方法並びに液晶表示機器の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フレキソ印刷は、刷版に柔軟で弾性を有する凸版を使い、有機溶剤系の蒸発乾燥型インキを使用して印刷する方式であり、フレキソ印刷装置の各種応用例が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
また、フレキソ印刷装置の液晶表示装置の製造に適用としては、第１母基板に形成された反射電極や配線上に保護膜を形成するのに、また、この保護膜や配線，接続端子上に配向膜を印刷するのにフレキソ印刷装置を用いる例がある。このようにして印刷処理された第１母基板では、液晶封入予定領域を囲むようにシールが形成され、同様にして透明電極や配向膜が形成された第２母基板が、このシールを介して、第１母基板と貼り合わされることにより、液晶の母パネルが形成される（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【非特許文献１】
「フレキソ印刷総覧」（株）加工技術研究会発行 ２０００年１１月
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−９１９１８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来、フレキソ印刷は、上記のように、液晶表示装置の配向膜のような薄膜の印刷に用いられることが多いのであるが、液晶表示装置の上記シールのような厚膜の印刷に適用する場合には、版胴の回転軸と方向が一致する（即ち、フレキソ印刷装置を通過する被印刷体の進行方向と直角な）印刷パターンにかすれや欠けが発生し易く、均一な厚さの転写パターンが得られにくいという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、かかる問題を解消し、液晶表示装置のシールのような厚膜の印刷に用いる場合でも、かすれや欠けの発生が少ない均一な厚さの厚膜パターンを転写可能にした印刷装置，印刷方法並びに液晶表示機器の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、転写パターンが形成された凸版が取り付けられて回転する版胴と、インクを凸版に転写するアニロックスロールと、アニロックスロール上でインクを均一な厚さにするための平滑化手段と、被印刷体を搭載する印刷テーブルと、印刷テーブルと版胴との間の位置決め機構とを備え、上記凸版に形成された転写パターンに上記版胴の回転軸と一致するパターン（線）が生じないように凸版が版胴に取り付けられたときの凸版の回転軸に沿う方向に対して角度Θだけ傾いて転写パターンが形成されている凸版が版胴に取り付けられ、印刷時には初期位置，初期姿勢に設定された印刷テーブルに被印刷体が搭載されて、位置決め機構により、非印刷体の位置，姿勢が補正された後、凸版パターンの回転角度Θと同じ角度だけ上記印刷テーブルを回転させるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面により説明する。
【００１０】
図１に本発明による印刷装置の一実施形態を示す概略側面図であって、１は版胴、２はフレキソ版、３は被印刷体、４はアニロックスロール、５はディスペンサノズル、６はドクターブレード、７は印刷テーブル、８は位置決め機構、９は直動軸受、１０はガイドレール、１１はカメラ、１２，１３は回転軸である。なお、ここでは、フレキソ印刷を例にして説明するが、他の凸版印刷についても同様である。
【００１１】
同図において、いま、紙面上左右方向をＸ軸方向，上下方向をＺ軸方向とし、紙面に垂直な方向をＹ軸方向とする。円筒状をなす版胴１はＹ軸方向の回転軸１２に回転可能に取り付けられており、この版胴１の表面に、印刷テーブル７上に搭載された被印刷体３に転写する印刷パターンが形成された凸版、ここでは、フレキソ版２が取り付けられている。また、Ｙ軸方向の回転軸１３には、版胴１上のフレキソ版２と接触可能に回転するように、円筒状をなすアニロックスロール４が回転可能に取り付けられている。このアニロックスロール４の上方には、ディスペンサノズル５がＹ軸方向に（即ち、アニロックスロール４の表面に沿って）往復移動可能に設けられており、この往復移動しながらアニロックスロール４の表面にペースト（インク）を滴下する。これにより、アニロックスロール４の表面にインクが付着するが、ディスペンサノズル５によるこのインクの滴下位置と版胴１に接触する位置との間に設けられている平滑化手段としてのドクターブレード６により、アニロックスロール４の表面に滴下されたインクが掻き取られ、アニロックスロール４の表面の版胴１に接触する部分では、インクが均一な所定の厚さの膜に形成されている。かかる状態で、アニロックスロール４の表面から版胴１のフレキソ版２にインクが転写される。なお、平滑化手段としては、ドクターロールなどの他の手段を用いることもできる。
【００１２】
被印刷体３を搭載する印刷テーブル７は、位置決め機構８に載置されており、これにより、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向に位置決め可能となっており、さらに、Ｚ軸の周りのθ方向にも位置決め可能となっている。この位置決め機構８により、被印刷体３の姿勢を調整することができる。また、位置決め機構８は、直動軸受９を介して、Ｘ軸方向に版胴１の下側を通って伸延したガイドレール１０に連結されており、テーブル７に搭載された被印刷体３をＹ軸方向に移動させることができるようにしている。
【００１３】
さらに、印刷テーブル７の上方には、印刷テーブル７に載置された被印刷体３に設けられている位置合わせマークを撮像するためのビデオカメラ１１が設けられている。このカメラ１１は、カメラ駆動機構（図示せず）により、Ｘ，Ｙの２軸方向に移動可能な構成となっている。カメラ１１によって撮像された画像信号は画像処理装置（図示せず）に送られ、この画像処理装置で処理されて被印刷体３の位置と姿勢が検出される。その検出情報は制御装置（図示せず）に送られ、位置決め機構８を制御して被印刷体３の位置や姿勢の調整がなされる。
【００１４】
次に、かかる印刷装置の本発明による印刷方法の一実施形態の動作について説明する。
【００１５】
図１は印刷開始前の準備状態を示すものである。
【００１６】
同図において、被印刷体３が搬送されてきて印刷テーブル７に搭載される。このときには、図示しない制御装置によって位置決め機構８が制御されることにより、印刷テーブル７が初期位置，初期姿勢に設定されている（なお、この初期位置，初期姿勢は、上記Ｘ，Ｙ，Ｚ，θ軸の座標系において、位置Ｘ＝Ｙ＝Ｚ＝０、角度θ＝０゜の状態をいう）。カメラ１１が被印刷体３に設けられている位置合わせマークを撮像し、その撮像した画像信号を図示しない画像処理装置に画像信号を送る。この画像処理装置は、この画像信号を解析処理することにより、印刷テーブル７上での被印刷体３の位置と姿勢のずれ量を認識し、そのずれ量に応じた補正量の補正信号を図示しない制御装置に送る。この制御装置は、この補正信号に応じて位置決め機構８を制御し、位置Ｘ，Ｙ，Ｚや角度θを調整することにより、上記のずれ量が０となるように、被印刷体３の位置と姿勢を補正する。なお、被印刷体３のかかる位置，姿勢の補正が終了するまでに、フレキソ版２には、アニロックスロール４からインクが転写されている。
【００１７】
図２は被印刷体３の上記補正が終了してから印刷テーブル７が版胴１の方に（即ち、Ｘ軸方向に）移動を開始するまでの動作を示す図である。
【００１８】
同図において、被印刷体３の位置，姿勢の補正が終了すると、制御部が位置決め機構８を制御することにより、被印刷体３が印刷されるための高さ位置に設定されるように、印刷テーブル７がＺ軸方向に移動（即ち、上昇）し、これとともに、印刷テーブル７は、版胴１に取り付けられたフレキソ版２の回転位相及び周速と同期した位置及び速度で、ガイドレール１０に沿い、Ｘ軸方向に移動する。
【００１９】
そして、図３に示すように、被印刷体３が印刷される位置に達すると、位置決め機構８が印刷テーブル７をＺ軸方向に押し上げて被印刷体３を版胴１のフレキソ版２に押し付けるように作用することにより、被印刷体３がフレキソ版２と適当な印圧を受けつつ接触しながら移動し、これと同期して版胴１が回転することにより、フレキソ版２上のインクが被印刷体３に転写される。このとき、アニロックスロール４は、版胴１の表面から離れている。従って、版胴１の表面のフレキソ版２が設けられている部分以外の部分には、インクが転写されない。
【００２０】
なお、ここでは、印刷テーブル７の位置決め機構８によって被印刷体３とフレキソ版２との間に印圧を与えるようにしているが、その代りに、被印刷体３が接触しないときには、版胴１とアニロックスロール４とが正規の高さ位置よりも低い位置にあり、上記の印刷時には、接触する被印刷体３によって持ち上げられて上方に移動し、これに伴って版胴１とアニロックスロール４とから被印刷体３に印圧を与えるようにしてもよい。
【００２１】
印刷が終了して図４に示す状態となると、図５に示すように、被印刷体３が印刷テーブル７から搬出され、さらに、印刷テーブル７は下降し、ガイドレール１０に沿って逆方向に図１に位置まで復帰移動する。これら図４，図５で示す状態では、版胴１とアニロックスロール４とが離されている。
【００２２】
図６は図１〜図５でのフレキソ版２の一従来例を示すものであって、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の分断線Ａ−Ａに沿う断面図であって、２０１は転写パターン、２０１ＸはＸ軸方向のパターン辺（以下、Ｘ辺という）、２０１ＹはＹ軸方向のパターン辺（以下、Ｙ辺という）である。
【００２３】
図６（ａ），（ｂ）において、フレキソ版２は弾性体からなるものであって、それに転写パターン２０１が凸版として形成されている。この転写パターン２０１にアニロックスロール４（図１〜図５）が圧接することにより、この転写パターン２０１上にインクが転写され、図３に示す状態でこのインクが被印刷体３に転写される。
【００２４】
ここでは、この転写パターン２０１がＸ辺２０１ＸとＹ辺２０１Ｙとからなる矩形状をなすものとし、このＹ辺２０１Ｙが版胴１の回転軸１２（図１〜図５）と方向が一致するものとする。
【００２５】
このような転写パターン２０１を被印刷体３に転写すると、従来では、Ｘ辺２０１Ｘと比較して、シール剤（インク）がフレキソ版２から離れるときに、糸引き現象により、フレキソ版２の転写パターン２０１での版胴１の回転軸１２に平行なＹ辺２０１Ｙから被印刷体３に転写されたシール剤が、所定の高さ及び幅で得られないということがあった。
【００２６】
図７は本発明によるフレキソ印刷装置に用いるフレキソ版２の一具体例を示す平面図であって、図６に対応する部分には同一符号を付けている。
【００２７】
同図において、この具体例のフレキソ版２は、図６に示した従来のフレキソ版２に対し、各転写パターン２０１の配列を、その配列中心Ｏに関して、Ｙ辺２０１Ｙが所定の角度Θ回転した配列となるように成型したものである。この結果、各転写パターン２０１のＹ辺２０１Ｙは、版胴１の回転軸１２に対して角度Θだけ傾いたものとなり、また、Ｘ辺２０１Ｘは、同じく（９０゜＋Θ）（または、（９０゜−Θ））だけ傾いたものとなる。このように転写パターン２０１が成型された図７に示すフレキソ版２は、そのＹ軸が版胴１の回転軸１２と平行になるように、版胴１に取り付ける。
【００２８】
ここで、上記の角度Θは、フレキソ版２の形状を正方形とした場合、略４５゜（４５°も含む）に設定することが最も望ましい。これは、このように略４５°に設定すると、正方形のフレキソ版２で縦と横の区別がなくなるから、フレキソ版２を、図７に示すＹ軸が版胴１の回転軸１２に平行になるように版胴１に取り付けても、Ｘ軸が版胴１の回転軸１２に平行になるように版胴１に取り付けても、転写パターン２０１のＸ辺２０１ＸとＹ辺２０１Ｙとはいずれも版胴１の回転軸に対して等しい角度、即ち、略４５゜傾いていることになり、フレキソ版２からのシール剤の版離れ特性がＸ辺２０１ＸとＹ辺２０１Ｙとで同じになり、膜厚パターンの被印刷体３への転写でも、そのいずれの辺も被印刷体３へ均一な厚さの膜厚パターンとして転写可能となる。
【００２９】
但し、フレキソ版２の形状としては、矩形状などの正方形以外の形状とすることもできるし、また、角度Θとしても、３０°〜６０°の範囲内であれば、Ｘ辺２０１ＸとＹ辺２０１Ｙとでほとんど同じシール剤のフレキソ版２からの版離れ特性が得られ、被印刷体３でほぼ均一な厚さの転写形状を得ることができる。また、ここでは、複写パターン２０１を矩形状としたが、各辺の版胴１の回転軸１２からの傾き角をほぼ同程度とすることにより、矩形以外の形状としても、同様の効果が得られる。
【００３０】
図８は図７に示すフレキソ版２を用いた実施形態の動作を示す平面図であり、前出図面に対応する部分には同一符号を付けて重複する説明を省略する。
【００３１】
図８（ａ）は被印刷体３にパターンを転写するための準備動作の１状態を示すものであって、図１での説明と同様に、被印刷体３が搬送されてきて印刷テーブル７に搭載される。このときには、図示しない制御装置によって位置決め機構８が制御されることにより、印刷テーブル７が初期位置，初期姿勢に設定されている（なお、この初期位置，初期姿勢は、上記Ｘ，Ｙ，Ｚ，θ軸の座標系において、位置Ｘ＝Ｙ＝Ｚ＝０、角度θ＝０゜の状態をいう）。カメラ１１が被印刷体３に設けられている位置合わせマークを撮像し、その撮像した画像信号を図示しない画像処理装置に画像信号を送る。この画像処理装置は、この画像信号を解析処理することにより、印刷テーブル７上での被印刷体３の位置と姿勢のずれ量を認識し、そのずれ量に応じた補正量の補正信号を図示しない制御装置に送る。この制御装置は、この補正信号に応じて位置決め機構８を制御し、位置Ｘ，Ｙ，Ｚや角度θを調整することにより、上記のずれ量が０となるように、被印刷体７の位置と姿勢を補正する。
【００３２】
次に、図８（ｂ）に示すように、位置決め機構８を動作させることにより、印刷テーブル７を上記の角度Θだけ回転させる。このとき、位置決め機構８のθ軸中心と被印刷体３の中心位置のずれは、予め認識補正を行なっているため、精密に一致しており、印刷テーブル７の回転によって被印刷体３の位置ずれは生じない。なお、被印刷体７のかかる位置，姿勢の補正が終了するまでに、フレキソ版２には、アニロックスロール４からインクが転写されている。
【００３３】
これ以降の動作は、図２〜図５で既に説明した通りである。
【００３４】
以上のように、この実施形態では、版胴１の回転軸１２と一致する転写パターンをなくすことができ、フレキソ版のいずれの場所も、シール剤の版離れ特性に違いがなくなり、その結果、被印刷体３上で均一な厚さのパターンを転写することができる。
【００３５】
なお、本発明では、特願２００１−２５７５０５で開示されている正方形状のパターン方向に応じた印圧制御を用いた場合でも、均一な厚さの転写形状を得ることができる。
【００３６】
以上の印刷方法を用いた本発明による液晶表示機器の製造方法の一実施形態では、上記被印刷体３としてのフラットパネルに上記のインクとしてのかかるフラットパネル用のシール材を印刷してシールを形成するものであるが、シール材をかすれや欠けのない所望とする均一な厚さでこのフラットパネルに転写できて、所望とする良好な厚膜印刷が可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、版胴の回転回転軸と一致する転写パターンを避けることができて、いずれのパターンでも、フレキソ版からのシール剤の版離れ特性に違いがなくなり、均一な厚さのパターンを転写することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による印刷装置，印刷方法並びに液晶表示機器の製造方法の一実施形態の印刷準備の状態を示す構成図である。
【図２】図１に示す実施形態の図１に続く印刷準備完了から印刷動作を始めるまでの状態を説明する図である。
【図３】図１に示す実施形態の図２に続く印刷動作を説明する図である。
【図４】図１に示す実施形態の図３に続く印刷終了の状態を示す図である。
【図５】図１に示す実施形態の図４に続く図１に示す状態に復帰する動作を説明する図である。
【図６】従来のフレキソ版を示す平面図である。
【図７】図１〜図５に示した実施形態に用いるフレキソ版の一具体例を示す図である。
【図８】図７に示すフレキソ版を用いた実施形態の動作を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 版胴
２ フレキソ版
３ 被印刷体
４ アニロックスロール
５ ディスペンサノズル
６ ドクターブレード
７ 印刷テーブル
８ 位置決め機構
９ 直動軸受
１０ ガイドレール
１１ ビデオカメラ
１２，１３ 回転軸
２０１ 転写パターン
２０１Ｘ，２０１Ｙ 転写パターン２０１の辺

Claims (4)

1. 転写パターンが形成された凸版が取り付けられて回転する版胴と、インクを該凸版に転写するアニロックスロールと、該アニロックスロール上で該インクを均一な厚さにするための平滑化手段と、被印刷体を搭載する印刷テーブルと、該印刷テーブルと該版胴との間の位置決め機構とを備えた印刷装置において、
   該凸版に形成された転写パターンに該版胴の回転軸と一致するパターンが生じないように、該凸版が該版胴に取り付けられたときの該版胴の回転軸に沿う方向に対して角度Θだけ傾いて該転写パターンが形成されている該凸版が該版胴に取り付けられ、
   印刷時には、初期位置，初期姿勢に設定された該印刷テーブルに該被印刷体が搭載されて、該位置決め機構により、該非印刷体の位置，姿勢が補正された後、該凸版の該転写パターンの角度Θと同じ角度だけ該印刷テーブルを回転させた状態に設定することを特徴とする印刷装置。
2. 請求項１において、
   印刷するインクは表示機器のフラットパネル用のシール材であり、
   前記転写パターンの角度Θが略４５゜であることを特徴とする印刷装置。
3. 転写パターンが形成された凸版が取り付けられて回転する版胴と、インクを該凸版に転写するアニロックスロールと、該アニロックスロール上で該インクを均一な厚さにするための平滑化手段と、被印刷体を搭載する印刷テーブルと、該印刷テーブルと該版胴との間の位置決め機構とを備えた印刷装置を用いた印刷方法において、
   該凸版に形成された転写パターンに該版胴の回転軸と一致するパターンが生じないように、該凸版が該版胴に取り付けられたときの該版胴の回転軸に沿う方向に対して角度Θだけ傾いて該転写パターンが形成されている該凸版を該版胴に取り付け、印刷時には、初期位置，初期姿勢に設定された該印刷テーブルに該被印刷体が搭載されて、該位置決め機構により、該非印刷体の位置，姿勢が補正された後、該凸版の該転写パターンの角度Θと同じ角度だけ該印刷テーブルを回転させた状態に設定して、該凸版形成されている該転写パターンを該被印刷体に印刷することを特徴とする印刷方法。
4. 請求項１に記載の印刷装置を備え、
   印刷する前記インキがフラットパネル用のシール材であって、前記角度Θが略４５゜であることを特徴とする液晶表示機器の製造装置。

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