JP4423916B2

JP4423916B2 - 可撓性金属平板状の凹版を用いたパターン印刷装置

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Publication number: JP4423916B2
Application number: JP2003316903A
Authority: JP
Inventors: 靖匡秋本; 廣伸須田
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2003-09-09
Filing date: 2003-09-09
Publication date: 2010-03-03
Anticipated expiration: 2023-09-09
Also published as: JP2005081726A

Description

本発明は、特にガラス等の硬質材からなる被印刷体に所定のパターンを精密に印刷するのに適した可撓性金属平板状の凹版を用いたパターン印刷装置に関する。

プリント基板、金属板、ガラス基板等の硬質被印刷体にパターンを精密に印刷する方法としては、従来スクリーン印刷方式によるものが広く知られている。又、被印刷体上にフォトレジストインクを中央部に滴下し、高速で回転させて均一な塗布膜を設け、露光・現像を行うことにより精密なパターンを得るフォトリソグラフィ方式も広く知られている。

上記フォトリソグラフィ法において、例えばガラス基板上にフォトレジストインクを塗布する手段としては、上記のようにガラス基板上の中央部に滴下する代わりに、先ずスロット型塗布ヘッドによりガラス基板上の全域にわたって平面状に厚く塗布し、次いで高速で回転させることによって均一な厚さの塗布膜を形成することもある。このような塗布手段によると、中央部に滴下する塗布手段に比してフォトレジストインクの消費量は少ないものの、これらいずれの塗布手段も余分に投与したフォトレジストインクを高速回転による遠心力で除去することにより薄くて均一な塗布膜を形成することから、かなりの割合のフォトレジストインクが無駄になってしまう。

一方、精密パターンを効率良く作製する方法として、スロット型塗布ヘッドで精密にフォトレジストインクの塗膜を制御して硬い被印刷体の表面上に塗布し、露光・現像してパターンを形成するものがある。しかしながら、ガラス基板等の被印刷体の表面上にフォトレジストインクを塗布し、パターンを露光・現像するには高価な露光機及び現像機を必要として費用が掛かるため、印刷方式により精密パターンを作製する方法が提案されている。

印刷方式で精密パターンのカラーフィルタを作製する従来技術としては、例えばＲ（赤）／Ｇ（緑）／Ｂ（青）３色のインクの画像をブランケット胴に転写し、この画像を印刷定盤上のガラス基板に転写して３色印刷を行う方法が特許文献１に開示されている。又、展色平板を介してローラ表面の凸版にインクを転写し、このローラをガラス基板上に転動させることにより凸版のインクを印刷する方法が特許文献２に開示されている。更に、シリコンブランケット上に機能性樹脂の塗布面を形成し、凹版又は凸版を塗布面に押圧し、押圧部分の樹脂をシリコンブランケット上から除去し、残った樹脂を被印刷体に転写する画像形成法が特許文献３に開示されている。転写ロールの表面にスリットノズルを用いてフォトレジストの塗布膜を設け、乾燥した後レーザー光によってパターン描画し、これを現像して転写ロール表面にレジストパターンを形成し、加熱加圧によってガラス基板に転写してレジストパターンを形成する方法が特許文献４に開示されている。一方、カラーフィルタを形成するに際してインクジェットを使用する場合のカラーフィルタの平坦性を確保する方法の例は特許文献５に開示され、更にインクジェットを使用する場合のガラス基板のインク受容性不足とインクの溢流を防止するための樹脂製凹型を用いる方法が特許文献６に開示されている。インクジェットによるインキングの利点は、微小領域への定量性のあるインキング法であることである。一方、問題点は、インク粒子が被印刷面へ着弾した際の粒子つぶれによるインク像の拡大と、被印刷面のインク受容性（濡れ性）に関連する厚さの不均一性である。
又、特許文献７には、プレスシートと称する平版状の版を使用して、平板状被印刷体に高印刷精度の印刷を行う印刷機が開示されている。そのプレスシートとは、本出願における可撓性平板状の版にほぼ類似した構造のものである。又、この印刷機の印刷時の基本的動作には本出願の印刷機に類似した部分がある。この印刷機、印刷方式には以下の問題点があった。それは、凹部にインキングする方法に関してである。即ち、特許文献７の図３に示されているように、インキングは版の凹部が上向きである状態でインク供給装置によって行われる。次に版の上下が逆になるように回転させながら被印刷体上へ移動している。このようにすると、版が大きくなると回転自体が実際上難しくなり、又クリーンルーム等では空気の流れを発生し、ゴミ対策上も問題である。例えば、本発明の印刷対象となり得る液晶ディスプレイのカラーフィルタ用及びプラズマディスプレイ用のガラス基板のサイズは近々２ｍ角程度になる。この場合、版のサイズは３ｍ角近くになる。更に、インクに流動性がある場合には、せっかくインキングしても所定位置から移動し、インク厚がムラになってしまう。従って、版面（凹部面）を下にしたままインキングできる構造とすることが望ましい。
凹版へのインキングとしては、例えば特許文献８の図１に示されている方法（ドクターリング）がある。この方法の特徴点は、インキング量が凹部すり切り一杯である点である。インク量の定量性はかなり良い（但し、ドクターがインクを引きずる場合は、うまくいかない）。この方法の問題点は、インクとして溶剤分が多いものの場合、溶剤が揮発すると、目減りして凹部すり切り一杯のインクが例えば８分目になってしまうような事態が発生すると被印刷転写ができなくなる点である（カラーフィルタ用のインクやプラズマディスプレイの銀配線用インクは溶剤をかなり含む）。この対策として、特許文献８では、中間体としてゴムブランケットを使用し、版からブランケットへインクを転写し、更に被印刷体へ転写するようにしている。しかしながら、ゴム（弾性体）を使用するため位置精度が落ちてしまう問題点がある。
このようなインクの場合、インクを凹部より盛り上げる必要がある。通常行われている方法はないが、あえて適用するとすれば、オフセット印刷におけるインキングである。その場合、インクはオフセット版（平版又は平凹版）の凹部より若干盛り上がる。しかしながら、盛り上がる量（程度）は、インクの粘弾性によって定まり、自由に制御することはできない。又、一つの版において１回に１種類のインクしかインキングできない。
特開平６−９３９号公報特開平６−２７３１６号公報特開２０００−２８９３２０号公報特開２００２−７１９３２号公報特開２００２−３７２６１３号公報特開平１１−３１１７０７号公報特開２０００−２９６６００号公報特開平６−４７８９５号公報

印刷方式による場合には、インクの均一供給に関しても問題がある。例えばオフセット印刷の場合には、インク付けローラから版へ、版からブランケットへ、そしてブランケットから被印刷体へとインクが転写される。このようなインクの転写はインク皮膜の分裂により約５０％前後で行われる。グラビア印刷のような凹版印刷の場合には、ドクター等でインクを掻き取るため凹版中のインクの中心付近が凹んでしまい、硬質の被印刷体への印刷ではパターンが中抜け状態で転写され、目的とする精密パターンを作製できなかった。

更に、印刷方式で精密パターンを作製する場合には、インク膜厚の精度に関して問題がある。例えばオフセット印刷方式ではインク転移量の誤差が大きくなり、カラー印刷の場合には着色にバラツキが生じて機能低下を引き起こす原因になる。又、インクジェットで凹部にインクを供給すると、隣接する凹部間の仕切壁となっている境界部分が撥インク性であると、インクの付着量が減少して境界部分でのインク膜厚が不足し、境界部分が親インク性であると凹部内のインクが境界部分に引き寄せられて中央部分のインク膜厚が薄くなってしまう。このため、供給インクの表面平滑性が失われることになる。

本発明は、上記のような従来の印刷方式における問題点を解消するために、ガラス等の硬質材からなる被印刷体にパターンを精密に印刷する場合に、位置合わせ精度が高く、被印刷体へのインク供給を無駄なく行えると共に、転写時でのインク膜厚を均一に形成できるようにした可撓性金属平板状の凹版を用いたパターン印刷装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１は、緊張している紗構造のシート材に貼着されていて所定のパターンを形成した可撓性金属平板状の凹版と、前記可撓性金属平板状の凹版の凹部にインクを供給するインク供給手段と、前記凹部に供給されたインクを乾燥するインク乾燥手段と、インク乾燥後に可撓性金属平板状の凹版と被印刷体とを位置合わせする位置合わせ手段と、前記可撓性金属平板状の凹版と被印刷体とを重ね合わせ、可撓性金属平板状の凹版を押圧して前記凹部内のインクを被印刷体に転移するインク転移手段とを備え、前記可撓性金属平板状の凹版は前記被印刷体と熱膨張率の近い金属板で形成されていることを特徴とする可撓性金属平板状の凹版を用いたパターン印刷装置を要旨とする。

本発明の請求項２は、請求項１記載の可撓性金属平板状の凹版を用いたパターン印刷装置において、可撓性金属平板状の凹版は平面内を移動可能に制御されるバキューム孔付き定盤に固定されることを特徴とする。

本発明の請求項３は、請求項１又は請求項２記載の可撓性金属平板状の凹版を用いたパターン印刷装置において、前記インク供給手段はインクジェット装置であり、平面内を移動可能に制御され、下向きに配置された前記可撓性金属平板状の凹版の凹部に対して下方からインクを噴射し、前記凹部の隔壁より盛り上がった状態にインクを供給することを特徴とする。

本発明の請求項４は、請求項１ないし請求項３いずれか一項記載の可撓性金属平板状の凹版を用いたパターン印刷装置において、前記被印刷体は平面内を移動可能に制御される定盤上に固定され、前記可撓性金属平板状の凹版の凹部と位置決めすることを特徴とする。

本発明の請求項５は、請求項１ないし請求項４いずれか１項記載の可撓性金属平板状の凹版を用いたパターン印刷装置において、前記インク転移手段は転動しながら前記可撓性金属平板状の凹版を押圧して被印刷体にインクを転移し、且つインク転移後に被印刷体から剥離するプレス・剥離胴から構成されていることを特徴とする。

本発明の請求項６は、請求項１ないし請求項５いずれか１項記載の可撓性金属平板状の凹版を用いたパターン印刷装置において、前記インクがカラーフィルタの着色パターンを形成するためのインクであることを特徴とする。

本発明の請求項７は、請求項１ないし請求項５いずれか１項記載の可撓性金属平板状の凹版を用いたパターン印刷装置において、前記インクがプラズマディスプレイの銀電極形成用のインクであることを特徴とする。

上記請求項１の発明によれば、可撓性金属平板状の凹版の凹部にインクを供給して乾燥した後、この可撓性金属平板状の凹版を被印刷体に位置決めして重ね合わせ、可撓性金属平板状の凹版を押圧して凹部内のインクを被印刷体に転移させることにより、転移インクの膜厚を均一にすることができる。

また、可撓性金属平板状の凹版は被印刷体と熱膨張率の近い金属板であるため、可撓性金属平板状の凹版の凹部と被印刷体の凹部との位置合わせ精度が向上し、温度による影響が少なくなる。

さらに、可撓性金属平板状の凹版は紗構造のシート材に貼着されているため柔軟性があり、インク転移後にシート材と共に可撓性金属平板状の凹版を撓ませながら容易に剥離することができる。

請求項２の発明によれば、請求項１記載の可撓性金属平板状の凹版を用いたパターン印刷装置において、可撓性金属平板状の凹版は平面内を移動可能に制御されるバキューム孔付き定盤に固定されるため、インク供給手段との精密な位置決めが可能となり、且つ可撓性金属平板状の凹版が下方に撓むのを防止し、これによりインク供給手段との間隔を一定に保持してインク供給を均一な状態で行うことができる。

請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２記載の可撓性金属平板状の凹版を用いたパターン印刷装置において、下向きに配置された可撓性金属平板状の凹版の凹部に対して下方からインクジェット装置によりインクを噴射するため、凹部から漏れ出る無駄なインクを減少させることができる。凹版の凹部へ所定量のインクを供給することができ、その量は直接制御可能である。又、凹部より盛り上がるインクを供給することが可能である。この場合、一つの版へ２種類以上のインクを供給することができ、これを被印刷体に転写するので、２種類のインクパターン間の相対的位置は版の位置精度と同じである。一方、通常の印刷のようにインクの種類毎に印刷する場合は、アライメントが必要であり、版や被印刷体の温度伸縮などもあり、相対的位置精度が低い。高精度の装置を用い、高精度に制御された環境で生産すれば、従来の方法でも高精度にすることはできるが生産コストが著しく高くなる。
又、インクジェットで直接描画すると、インク組成と被印刷体との間の濡れ性などにより、線幅が広くなってしまう場合にも、又線の端部がギザ付いてしまう場合にも、本発明の装置を用いることにより、ギザ付かない（かまぼこ状にもならない）インクパターンを得ることができる。

請求項４の発明によれば、請求項１ないし請求項３いずれか１項記載の可撓性金属平板状の凹版を用いたパターン印刷装置において、被印刷体は平面内を移動可能に制御される定盤上に固定され、前記可撓性金属平板状の凹版の凹部と位置決めするため、被印刷体の所定位置にインクを転移させることができる。

請求項５の発明によれば、請求項１ないし請求項４いずれか１項記載の可撓性金属平板状の凹版を用いたパターン印刷装置において、プレス・剥離胴を転動しながら前記可撓性金属平板状の凹版を押圧することで被印刷基板にインクを転移させることができ、且つインクの膜厚が均一に転移した後に、可撓性金属平板状の凹版をプレス・剥離胴で押さえて撓ませながら被印刷体の端から順次剥離することができる。

請求項６の発明によれば、請求項１ないし請求項５いずれか１項記載の可撓性金属平板状の凹版を用いたパターン印刷装置において、カラーフィルタの着色パターンを形成するためのインクを用いることにより、液晶ディスプレイ用のカラーフィルタを作製することができる。

請求項７の発明によれば、請求項１ないし請求項５いずれか１項記載の可撓性金属平板状の凹版を用いたパターン印刷装置において、プラズマディスプレイの銀電極形成用のインクを用いることにより、プラズマディスプレイ用の銀電極を作製することができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図１は本発明に用いる可撓性金属平板状の凹版を示すもので、（ａ）はその一部概略平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＲａ−Ｒｂ線に沿った概略断面図である。図２は可撓性金属平板状の凹版にインクが供給された状態を示す概略断面図である。図３は可撓性金属平板状の凹版に供給されたインクを乾燥した後に被印刷体と位置決めする状態を示す概略断面図である。図４はインク転移後に可撓性金属平板状の凹版を剥離させる状態を示す概略断面図である。図５は被印刷体に印刷パターンが形成された状態を示すもので、（ａ）はその一部概略平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＣＲａ−ＣＲｂ線に沿った概略断面図である。図６は紗構造のシート材に可撓性金属平板状の凹版を固定した状態を示すもので、（ａ）はその上面斜視図、（ｂ）は下面斜視図である。図７はパターン印刷装置において可撓性金属平板状の凹版セット前の状態図である。図８は可撓性金属平板状の凹版セット後の状態図である。図９は可撓性金属平板状の凹版にインクを供給する状態図である。図１０はインク乾燥及び被印刷体のセット状態図である。図１１は可撓性金属平板状の凹版と被印刷基材との位置決め状態図である。図１２は可撓性金属平板状の凹版を押圧してインクを転移させる状態図である。図１３は可撓性金属平板状の凹版を剥離させる状態図である。図１４は可撓性金属平板状の凹版剥離後の状態図である。図１５は印刷終了後の状態図である。

図１において、１は可撓性金属平板状の凹版であり、例えば室温付近での熱膨張率が非常に低いインバー材（ニッケルの割合が３６重量％の鉄・ニッケル合金）で形成されている。インバー材は伸縮量が少ないので寸法精度の良い印刷が可能となる。この可撓性金属平板状の凹版１の一面側には、図１（ｂ）のように樹脂例えばポリビニルアルコールを塗布して薄い樹脂層２が形成され、その樹脂層２の上にフッ素樹脂又はシリコン樹脂等からなる撥インクパターン３が形成されることにより複数の凹部４が設けられている。ポリビニルアルコールの樹脂層２は、例えばカラーフィルタ用インクやプラズマディスプレイの銀電極インクに使用されるアクリル樹脂をビヒクル分とするインクを受容するが、溶剤が揮発したインクに対しては、離型性を有する。従って、凹版凹部４の底面はインクが溶剤を含む間は受容性があり、溶剤が揮発すると離型性を有するものであり、一方、凹部４の側面と凹部以外の凸部はインク反撥性のものである。尚、可撓性金属平板状の凹版１は、被印刷体と熱膨張率の近い金属板で形成する。このようにすると、可撓性金属平板状の凹版１の凹部と被印刷体との位置合わせ精度が向上し、温度による影響が少なくなる。例えば、被印刷体が石英ガラスの場合には、インバー材、液晶ディスプレイに使用される低膨張ガラス（熱膨張率α≒３７×１０^−６）の場合は４２鉄ニッケル合金、ＰＤＰ（プラズマディスプレイ）に使用されるガラスの場合（熱膨張率α≒８０×１０^−６）は４２６鉄ニッケル合金が好ましい。又、厚さはサイズにもよるが０．１〜０．４ｍｍが好ましい。

この可撓性金属平板状の凹版１は、インク供給手段により上記複数の凹部４にインク５が供給される。インク供給手段としては例えばインクジェット装置を用いることができ、インク５としては例えば顔料インクを用いてインクジェット装置から噴射させて凹部４に供給する。この時、図２のようにインク５が凹部４の仕切壁より盛り上がるように供給する。インクジェット装置からのインク５の噴射は凹部４に対して下方より噴射すると、供給量が多い時でも仕切壁から溢れることがなくて好ましい。前記撥インクパターン３の部分にはインク５は付着しない。インクジェット装置ではインクの粘度を下げることが良い場合が多く、溶剤量を増やすため固形分が少なくなるので、その際は供給するインク量が増える。従って、インクジェット装置のインキングを上向きに行うことが、仕切壁からインクが溢れずに済み、良い結果となる場合が多い。

この後、インク乾燥手段により可撓性金属平板状の凹版１の凹部４に供給されたインク５内の溶剤を飛ばして乾燥する（この際、インク５は半硬化状態となることもある）。これにより、インク５の全体積は減少するが、この段階においても図３のように凹部４の仕切壁より盛り上がるようにしておき、且つインク５が粘性を失わないようにする。

インク乾燥後に、図３のように可撓性金属平板状の凹版１の凹部４と被印刷体６との位置合わせを行う。この場合には、被印刷体６は例えば透明のガラス板で形成されている。

位置合わせ後に、可撓性金属平板状の凹版１と被印刷体６とを重ね合わせて密着し、インク転移手段により可撓性金属平板状の凹版１を押圧して凹部４内のインク５を被印刷体６に転移する。

この後、図４のように可撓性金属平板状の凹版１を撓ませながら被印刷体６から剥離すると、図５（ａ）、（ｂ）に示すように被印刷体６上に所定の印刷パターン７が形成される。そして、被印刷体６に露光光線を照射して印刷パターンを露光し、硬化する。

次に、本発明に係るパターン印刷装置の一実施例に付いて説明する。このパターン印刷装置において、前記可撓性金属平板状の凹版１は、図６（ａ）、（ｂ）のように紗構造のシート材８に固定されている。ここで、紗構造とはいわゆる紗織りに類似する細かい目を備えている構造であって、シート材８は紗構造の丈夫な薄い布地又は樹脂地等から形成される。このシート材８は、金属等で形成された枠材９に外周部が固定されて緊張しており、且つ弾力性を備えている。可撓性金属平板状の凹版１は、例えば接着剤によりシート材８の下面に貼着する。この際、可撓性金属平板状の凹版１の接着部分は外周縁部のみとし、それ以外の部分は接着しないでシート材８の紗構造の細かい目が接着剤により閉塞されないようにする。

図７において、１０はバキューム孔付き定盤であり、このバキューム孔付き定盤１０はＸ方向（基台１１の長さ方向）及びＹ方向（基台１１の幅方向）の移動と、θ軸回転（垂直軸線回りの回転）とを可能にするためＸ・Ｙ・θ制御される。上記枠材９付きシート材８に固定されている可撓性金属平板状の凹版１は、図８のようにバキューム孔付き定盤１０に紗構造のシート材８を介して背面（平坦面）側が吸引固定される。尚、１２はインク供給手段であり、１３は被印刷体６を保持する定盤、１４はインク転移手段である。

上記インク供給手段１２は、インクジェット装置から構成されており、図９のようにＸ方向に移動可能に制御され、複数回往復移動しながら前記可撓性金属平板状の凹版１の凹部４に対して下方から上向きにインク５を噴射して供給する。可撓性金属平板状の凹版１は、バキューム孔付き定盤１０に固定されているため下方に撓むことはなく、インク供給手段１２との間に一定の間隔を保持することができる。このため、インク５の供給を均一な状態で行うことができる。このインク供給の前に、前記バキューム孔付き定盤１０を移動制御することにより、インク供給手段１２に対する可撓性金属平板状の凹版１の位置決めを正確に行って適正位置に定置する。尚、インク供給手段１２に図示しない位置検出手段を設け、例えばＣＣＤカメラにより可撓性金属平板状の凹版１の位置合わせマークを読み込み、この位置情報を基にしてインク供給手段１２の位置があっていることを確認するようにすると好ましい。位置が僅かにズレている場合には、バキューム孔付き定盤１０を微調整して適正に位置決めを行うことができる。

この後、図１０のようにインク供給手段１２を原位置に退避させ、図示しない印刷版セットホルダにて枠材９付きシート材８に固定されている可撓性金属平板状の凹版１を支持すると共に、バキューム孔付き定盤１０の吸引を解除する。そして、図示しないインク乾燥手段により可撓性金属平板状の凹版１の凹部４に供給されたインク５を乾燥する。この乾燥工程中に前記定盤１３上に被印刷体６を載置し、吸引バキュームにより固定する。定盤１３は基台１１上を移動できるようにＸ・Ｙ・θ制御される。

インク乾燥後に、図１１のようにバキューム孔付き定盤１０を基台１１の端部側に移動して退避させ、前記定盤１３を可撓性金属平板状の凹版１の下まで移動させると共に、定盤１３をＸ・Ｙ・θ制御して可撓性金属平板状の凹版１に対する被印刷体６の位置決めを行って適正位置に定置する。

前記インク転移手段１４は、転動しながら可撓性金属平板状の凹版１を押圧して被印刷体６にインク５を転移し、且つインク５の転移後に被印刷体６から剥離するプレス・剥離胴から構成されている。尚、プレス・剥離胴はゴムロールであることが望ましい。このインク転移手段１４は上記定盤１３の上方に装着されていて、定盤１３と共に移動する。従って、上記のように定盤１３が適正位置に定置されると、インク転移手段１４は可撓性金属平板状の凹版１に対して適性位置に位置決めされる。尚、インク転移手段１４は定盤１３とは別個にＸ・Ｙ・θ制御するように構成しても良い。

このようにして、定盤１３上の被印刷体６及びインク転移手段１４を位置決めした後、図１２のようにインク転移手段１４即ちプレス・剥離胴を前記紗構造のシート材８を介して可撓性金属平板状の凹版１に適圧で押圧すると共に、Ｘ方向に転動させながら可撓性金属平板状の凹版１と被印刷体６とを図の左の方から順次密着させる。可撓性金属平板状の凹版１の撥インクパターン３と被印刷体６とが接することにより、凹部４内のインク５は溶剤が揮発した後でも粘性を有してプレス変形するので、柔らかいインク５が図４のように凹部４内に充填され隙間のない状態で被印刷体６上に押し付けられる。これにより、インク膜厚が均一になり、従来柔らかいレジストでの、プレスした時の弊害であった膜厚のバラツキという問題が解決される。

インク５の膜厚が均一になった状態で、図１３のようにプレス・剥離胴で押さえながら可撓性金属平板状の凹版１を図の右側から持ち上げて端から順次剥離する。この時、可撓性金属平板状の凹版１は可撓性を有すると共に、前記紗構造のシート材８は弾力性を有するため、図４のように可撓性金属平板状の凹版１を撓ませながら被印刷体６からの剥離を容易に行うことができる。尚、可撓性金属平板状の凹版１とインク５との付着力は、被印刷体６とインク５との付着力より弱く設定しておくと、剥離の際にインク５の引き戻しが防止できて好ましい。図１４は剥離終了後の状態を示している。

可撓性金属平板状の凹版１の剥離後に、図１５のように定盤１３をインク転移手段１４と共に基台１１の端部まで移動し、定盤１３の吸引バキュームを解除して被印刷体６を定盤１３から取り出す。そして、別途設けられた露光手段により露光する。この場合には紫外線硬化型インクに対応させて紫外線を照射して露光するが、インクの種類によっては熱線或は電子線（ＥＢ）を用いて露光することもある。これにより、印刷パターン７は完全に硬化して被印刷体６上に目的とする印刷パターンが得られる。

又、上記定盤１３の内部に露光手段を設けておき、インクを転移して可撓性金属平板状の凹版１を剥離した後に露光手段の光源から例えば紫外線を、被印刷体６の下方から照射して印刷パターン７を露光し、硬化させるように構成しても良い。この場合には、定盤１３の上面は紫外線が透過できるように形成しておく。この露光手段による露光工程は、定盤１３を図１５に示す位置まで移動させた後に行っても良い。

尚、可撓性金属平板状の凹版は、例えばＲ（赤）／Ｇ（緑）／Ｂ（青）パターン用の３種類を用意し、一つの被印刷体にＲ／Ｇ／Ｂインクを順次転移し、これらを露光・硬化させてＲ／Ｇ／Ｂ３色の印刷パターンを形成すれば、液晶ディスプレイのカラーフィルタを作製することができる。この場合には、予め被印刷体にブラックマトリックスを形成しておく。

本発明に用いるインクは、溶剤分と不揮発性ビヒクル分と所望の特性（例えば、カラーフィルタ用であれば、Ｒ／Ｇ／Ｂ等の色の顔料、電極用であれば銀粉、銅粉等の導電体の粉末）を有するものである。又、カラーフィルタ用の場合のように使用時に硬化している必要がある場合には、熱硬化、放射線（ＵＶ：紫外線、ＥＢ：電子線）硬化等の硬化型とする必要がある。一方、プラズマディスプレイの銀電極の場合のように焼成する場合には、硬化の程度は転写焼成時にパターン欠陥が発生しない程度であれば良い。このような場合には、溶剤分として揮発し易い低沸点のものと、揮発し難い高沸点のものを混合して使用し、版にインクを供給し、低沸点の溶剤を揮発させ、未だ粘性がある状態で被印刷体と重ね合わせる方法が望ましい。
又、プラズマディスプレイの銀電極を形成するには、通常のスクリーン印刷用の感光性銀ペーストのビヒクル分の組成を低粘度のものに変更し、溶剤も変更することによって、インクジェットによるインキングが可能なものとすることができ、そのインクをインクジェット法を用いて所定の銀電極パターンを有する本発明の可撓性平板状凹版にインキングし、溶剤を揮発させた後、プラズマディスプレイ用ガラス基板と合わせ、転写する。ここで、ガラス基板に、粘着性を有する樹脂であって、焼成によって焼失するものを予め塗布しておいて転写を容易にする方法を用いることが好ましいことが多い。尚、一般にストライプ状パターンの場合には、版と被印刷体を引き剥がす時、引き剥がしはストライプパターンに平行な方向で端部から引き剥がすことが好ましい。

本発明は、ガラス板等の硬質材からなる被印刷体に印刷パターンを精密に形成するためのパターン印刷装置として利用可能なものであり、液晶ディスプレイ用のカラーフィルタを作製する用途等に適用することができる。

本発明に用いる可撓性金属平板状の凹版を示すもので、（ａ）はその一部概略平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＲａ−Ｒｂ線に沿った概略断面図である。可撓性金属平板状の凹版にインクが供給された状態を示す概略断面図である。可撓性金属平板状の凹版に供給されたインクを乾燥した後に被印刷体と位置決めする状態を示す概略断面図である。インク転移後に可撓性金属平板状の凹版を剥離させる状態を示す概略断面図である。被印刷体に印刷パターンが形成された状態を示すもので、（ａ）はその一部概略平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＣＲａ−ＣＲｂ線に沿った概略断面図である。紗構造のシート材に可撓性金属平板状の凹版を固定した状態を示すもので、（ａ）はその上面斜視図、（ｂ）は下面斜視図である。パターン印刷装置において可撓性金属平板状の凹版セット前の状態図である。可撓性金属平板状の凹版セット後の状態図である。可撓性金属平板状の凹版にインクを供給する状態図である。インク乾燥及び被印刷体のセット状態図である。可撓性金属平板状の凹版と被印刷体との位置決め状態図である。可撓性金属平板状の凹版を押圧してインクを転移させる状態図である。可撓性金属平板状の凹版を剥離させる状態図である。可撓性金属平板状の凹版剥離後の状態図である。印刷終了後の状態図である。

符号の説明

１可撓性金属平板状の凹版
２樹脂層
３撥インクパターン
４凹部
５インク
６被印刷体
７印刷パターン
８紗構造のシート材
９枠材
１０バキューム孔付き定盤
１１基台
１２インク供給手段
１３定盤
１４インク転移手段

Claims

緊張している紗構造のシート材に貼着されていて所定のパターンを形成した可撓性金属平板状の凹版と、前記可撓性金属平板状の凹版の凹部にインクを供給するインク供給手段と、前記凹部に供給されたインクを乾燥するインク乾燥手段と、インク乾燥後に可撓性金属平板状の凹版と被印刷体とを位置合わせする位置合わせ手段と、前記可撓性金属平板状の凹版と被印刷体とを重ね合わせ、可撓性金属平板状の凹版を押圧して前記凹部内のインクを被印刷体に転移するインク転移手段とを備え、前記可撓性金属平板状の凹版は前記被印刷体と熱膨張率の近い金属板で形成されていることを特徴とする可撓性金属平板状の凹版を用いたパターン印刷装置。
前記可撓性金属平板状の凹版は平面内を移動可能に制御されるバキューム孔付き定盤に固定されることを特徴とする請求項１記載の可撓性金属平板状の凹版を用いたパターン印刷装置。
前記インク供給手段はインクジェット装置であり、平面内を移動可能に制御され、下向きに配置された前記可撓性金属平板状の凹版の凹部に対して下方からインクを噴射し、前記凹部の隔壁より盛り上がった状態にインクを供給することを特徴とする請求項１ないし請求項２記載の可撓性金属平板状の凹版を用いたパターン印刷装置。
前記被印刷体は平面内を移動可能に制御される定盤上に固定され、前記可撓性金属平板状の凹版の凹部と位置決めすることを特徴とする請求項１ないし請求項３いずれか１項記載の可撓性金属平板状の凹版を用いたパターン印刷装置。
前記インク転移手段は転動しながら前記可撓性金属平板状の凹版を押圧して被印刷体にインクを転移し、且つインク転移後に被印刷体から剥離するプレス・剥離胴から構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４いずれか１項記載の可撓性金属平板状の凹版を用いたパターン印刷装置。
前記インクがカラーフィルタの着色パターンを形成するためのインクであることを特徴とする請求項１ないし請求項５いずれか１項記載の可撓性金属平板状の凹版を用いたパターン印刷装置。
前記インクがプラズマディスプレイの銀電極形成用のインクであることを特徴とする請求項１ないし請求項５いずれか１項記載の可撓性金属平板状の凹版を用いたパターン印刷装置。