JP5146809B2 - 印刷機および印刷方法 - Google Patents

Description

本発明は、ブランケットユニットからワークへと塗料を転移させる印刷機、および当該印刷機を用いた印刷方法に関する。

従来から、フレームと、フレーム上に配置されるとともに印刷版が載置される印刷版定盤と、フレーム上に配置されるとともにワーク（例えば、有機ＥＬに用いられる有機層を載置するためのガラス基板やフィルム基板など）が載置されるワーク定盤と、ブランケット胴と当該ブランケット胴に巻かれたブランケットとを有するブランケットユニットと、を備えた印刷機が知られている。また、フレームの側方にはラックベースを介してラックが設けられており、ブランケット胴には当該ラックに係合可能なピニオンが設けられている。このような印刷機では、ブランケット胴を回転させることによってピニオンをラック上で回転移動させ、ブランケットユニットをフレームに対して水平方向に移動させ、この際に、ブランケットユニットからワークへとインキ（塗料）を転移させている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−１０６０７７号公報

インキの種類や処理対象となるワークの種類によっては、ブランケット胴を印刷板やワークに対して強く押し込む必要があるが、このような場合には、ブランケット胴がスリップすることがある。従来の印刷機では、ブランケット胴を印刷板やワークに対して強く押し込む場合にはピニオンとラックとの間隙（バックラッシ）が小さくなっているため、このようにブランケット胴がスリップすると、ピニオンがラックと衝突してしまう。

また、繰り返し印刷機を用いている間に、ピニオンとラックとの間隙（バックラッシ）が狭まってきてしまい、ブランケットユニットがフレームに対して水平方向に移動している際に、ピニオンがラックと上下方向で衝突することもある。

このように、ピニオンがラックと衝突すると、ピニオンが振動してしまい、ブランケットユニットがワークに対して振動してしまう。このため、従来の印刷機では、ワーク上に印刷した膜の表面が不均一になってしまい、印刷進行方向に対して直交または斜め方向に細かい筋状に見えるムラ（以下、段ムラと呼ぶ）８１ａ，８１ｂが形成されてしまうことがある（図８参照）。なお、この段ムラは、ワーク上に印刷された膜の厚みが薄くなることによって形成される。

これに対して、最初からピニオンを、ピニオンとラックとの間隙（バックラッシ）が大きくなるようにして設置することも考えられるが、このようにピニオンとラックとの間隙を大きくすると、ピニオンからの駆動力を効率よくラックに伝えることができないし、また、繰り返し印刷機を用いている間に、ピニオンがラックから外れてしまったりすることもある。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、ラックとピニオンとの間の間隙を適切な値に保つことによって、ピニオンがラックと衝突することを防止し、ひいては、ワーク上に表面が均一な膜を形成することができる印刷機および当該印刷機を用いた印刷方法を提供することを目的とする。

本発明による印刷機は、
フレームと、
フレーム上に配置されるとともに印刷版が載置される印刷版定盤、および／または、フレーム上に配置されるとともにワークが載置されるワーク定盤と、
フレームの上方に配置され、ブランケット胴と、当該ブランケット胴に巻かれたブランケットとを有し、フレームに対して上下方向に移動可能であるとともに、フレーム上を走行可能なブランケットユニットと、
フレームの側方に、ラックベースを介して設けられたラックと、
ブランケットユニットのブランケット胴に設けられ、ラックに係合可能なピニオンと、
ラックのフレームに対する上下方向の位置を調整する位置調整機構と、
を備えている。

このような構成によって、ラックとピニオンとの間の間隙を適切な値に保つことができ、ピニオンがラックと衝突することを防止することができる。このため、ワーク上に表面が均一な膜を形成することができる。

本発明による印刷機において、
ラックに設けられ、ラックのラックベースに対する上下方向の位置を検出する位置検出装置をさらに備えていることが好ましい。

このような構成によって、ラックとピニオンとの間の間隙をより確実に適切な値に保つことができ、ピニオンがラックと衝突することをより確実に防止することができる。

本発明による印刷機において、
前記位置調整機構は、偏芯カムローラからなることが好ましい。

本発明による印刷機において、
前記ワークは、有機ＥＬを構成する有機層を載置するための基板を含むことが好ましい。

本発明による印刷機において、
前記ワークは、有機薄膜トランジスタを構成する有機層を載置するための基板を含むことが好ましい。

本発明による印刷方法は、
フレームと、フレーム上に配置されるとともに印刷版が載置される印刷版定盤、および／または、フレーム上に配置されるとともにワークが載置されるワーク定盤と、ブランケット胴と当該ブランケット胴に巻かれたブランケットとを有するブランケットユニットと、フレームの側方にラックベースを介して設けられたラックと、ブランケットユニットのブランケット胴に設けられ、ラックに係合可能なピニオンと、を有する印刷機を用いた印刷方法であって、
ラックのフレームに対する上下方向の位置を調整する調整工程と、
ブランケットユニットを下方に位置づけ、ピニオンとラックとを係合させる係合工程と、
ブランケット胴を回転させることによってピニオンをラック上で回転移動させ、ブランケットユニットをフレームに対して水平方向に移動させる水平方向移動工程と、
を備え、
前記調整工程が、係合工程において、ピニオンとラックとの間に所望の間隙が形成されるよう、ラックをフレームに対して上下方向に移動させることによって行われる。

このような方法によって、ラックとピニオンとの間の間隙を適切な値に保つことができ、ピニオンがラックと衝突することを防止することができる。このため、ワーク上に表面が均一な膜を形成することができる。

本発明によれば、ラックのフレームに対する上下方向の位置を調整することができるので、ラックとピニオンとの間の間隙を適切な値に保つことによって、ピニオンがラックと衝突することを防止することができ、ひいては、ワーク上に表面が均一な膜を形成することができる。

発明を実施するための形態

実施の形態
以下、本発明に係る印刷機および印刷方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、図１乃至図７は本発明の実施の形態を示す図である。

図１に示すように、印刷機は、フレーム５５と、フレーム５５上に配置されるとともに印刷版６１が載置される印刷版定盤５６と、フレーム５５上に配置されるとともに、ワーク６２が載置されるワーク定盤５７と、を備えている。

なお、有機ＥＬや有機薄膜トランジスタ（有機ＴＦＴ）に用いられる有機層では膜の均一性が要求されるので、本実施の形態による印刷機は、有機層を形成する際に用いられることが好ましい。このため、ワーク６２は、有機ＥＬに用いられる有機層を載置するための基板を含むことが好ましい。このようなワーク６２としては、例えば、（何も載置されていない）ガラス基板や、有機ＥＬや有機ＴＦＴに用いられる有機層の幾つかが既に載置されているガラス基板や、絶縁層および（ＩＴＯなどの）電極が既に載置されているガラス基板や、（何も載置されていない）フィルム基板や、有機ＥＬや有機ＴＦＴに用いられる有機層の幾つかが既に載置されているフィルム基板、絶縁層および（ＩＴＯなどの）電極が既に載置されているフィルム基板などを用いることできる。

このようなガラス基板やフィルム基板などのワーク６２に載置される有機層としては、例えば、発光層７２、電子輸送層７１、中間層７４、正孔注入層・正孔輸送層７５などを挙げることができる（図７参照）。ここで、発光層７２の厚みは８０ｎｍ程であり、中間層７４の厚みは２０ｎｍ程であり、正孔注入層・正孔輸送層７５の厚みは８０ｎｍ程である。

このうち、発光層７２は、特に高い膜の均一性が要求されるので、このような発光層７２を生成する際には、本発明はより高い効果を発揮することができる。以下では、ワーク６２としてガラス基板を用い、当該ガラス基板６２に有機ＥＬを構成する有機層からなる膜を形成する場合を例にとって説明する。

図１および図２に示すように、フレーム５５の上方には、フレーム５５に対して上下方向に移動可能であるとともに、フレーム５５上を走行可能なブランケットユニット４０が設けられている。このブランケットユニット４０は、ブランケット胴４１と、当該ブランケット胴４１に巻かれたブランケット４２とを有している。そして、ブランケットユニット４０のブランケット胴４１には、ラック３５に係合可能なピニオン４５が設けられている。

また、図１および図２に示すように、フレーム５５の側方には、ラックベース３０を介してラック３５が設けられている。また、図１および図３に示すように、フレーム５５の側方には、ラック３５およびラックベース３０のフレーム５５に対する上下方向の位置を調整する偏芯カムローラ（位置調整機構）１が設けられている。この偏芯カムローラ１を回転させることによって、偏芯カムローラ１をラックベース３０の下端に当接させるとともに、下方からラックベース３０およびラック３５を上方に押し上げることができる。

また、図１および図３に示すように、フレーム５５の側方には、ラックベース３０のフレーム５５に対する上下方向の位置を検出するダイヤルゲージ（位置検出装置）２５が設けられている。このようにラックベース３０のフレーム５５の上下方向の位置を検出することによって、ラック３５のフレーム５５に対する位置を検出することができる。

また、図３および図４に示すように、ラック３５とラックベース３０との間には、ラック３５のラックベース３０に対する動きを付勢する複数のバネ（弾性部材）１１が設けられている。このバネ１１は、バネ荷重調整ボルト１１ａによって、ラック３５に対して押圧されて取り付けられており、バネ荷重調整ボルト１１ａの締め度合いを調整することによって、バネ１１からラック３５に対して働く弾性力を調整することができる。

また、図４に示すように、ラック３５の下方には、バネ１１の弾性力によってラック３５がラックベース３０に対して急速に押し戻されることを抑制するためのショックアブソーバー１５が設けられている。具体的には、ラックベース３０の下端にショックアブソーバー１５が設けられ、当該ショックアブソーバー１５の突出部１５ａがラックベース３０を貫通してラック３５に取り付けられている。

また、図１および図５に示すように、ラック３５の水平方向の両側方には、フレーム５５に固定された側方固定部１７が設けられ、当該側方固定部１７内にはバネ（弾性部材）１２が設けられている。このバネ１２は、側方固定部１７を貫通したバネ荷重調整ボルト１２ａによって、ラック３５に対して押圧されて取り付けられており、バネ荷重調整ボルト１２ａの締め度合いを調整することによって、バネ１２からラック３５に対して働く弾性力を調整することができる。

また、図１および図５に示すように、ラック３５の両側方には、ラック３５のフレーム５５に対する上下方向の位置を検出する上下方向レーザ変位計（位置検出機構）２１が設けられ、ラック３５のフレーム５５に対する水平方向の位置を検出する水平方向レーザ変位計（位置検出機構）２２が設けられている。これらの上下方向レーザ変位計２１および水平方向レーザ変位計２２は、ラック３５の側方に取り付けられた検出部３５ａへとレーザ光を照射し、当該検出部３５ａからのレーザ光の反射を受けて、上下方向レーザ変位計２１および水平方向レーザ変位計２２と検出部３５ａとの間の距離を測定する。

なお、このような上下方向レーザ変位計２１および水平方向レーザ変位計２２は、上述したダイヤルゲージ２５と比較して、精度良く、ラック３５のフレーム５５に対する位置を検出することができる。

また、図１および図２に示すように、ブランケットユニット４０に対して、ブランケットユニット４０の移動方向側（図１の右側）には、インキ（塗料）を吐出する吐出部６６と、当該吐出部６６から吐出されたインキを搬送し、印刷版６１に形成された所定の模様からなる穴部６１ａ（図２参照）内に当該インキを充填させるドクター６５と、が設けられている。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。

まず、ラック３５のフレーム５５に対する上下方向の位置が調整される（調整工程）。具体的には、ダイヤルゲージ２５によってラックベース３０のフレーム５５に対する位置を測定しつつ、偏芯カムローラ１を適切な量だけ回転させることによって、ラック３５のフレーム５５に対する上下方向の位置を調整した後、当該位置でラックベース３０をフレーム５５に対して固定する（図６（ａ）の矢印Ａ参照）。

次に、ブランケットユニット４０が下方に位置づけられ、ピニオン４５とラック３５とが係合される（係合工程）（図６（ａ）の矢印Ｂ参照）。このとき、上述の調整工程によって、ラック３５のフレーム５５に対する上下方向の位置が調整されているので、ラック３５とピニオン４５との間の間隙（バックラッシ）を適切な値にすることができる。

次に、ブランケット胴４１が回転されることによって（図６（ａ）の矢印Ｃ参照）、ピニオン４５がラック３５上で回転移動されてブランケットユニット４０がフレーム５５に対して水平方向（図１の右方向）に移動される（水平方向移動工程）（図６（ｂ）の矢印Ｄ参照）。このようにブランケットユニット４０をフレーム５５に対して水平方向に移動させることによって、まず、吐出部６６から吐出されたインキ（塗料）がドクター６５によって運ばれ、当該インキが印刷版定盤５６に載置された印刷版６１の所定の模様を形成する穴部６１ａに流れ込んで充填される。次に、このように穴部６１ａに流れ込んだインキがブランケットユニット４０のブランケット４２に受理される。その後、ブランケット４２に受理されたインキが、ワーク定盤５７に載置されたガラス基板６２に転移される。

このような水平方向移動工程において、ラック３５とピニオン４５との間の間隙（バックラッシ）は適切な値となっているので、ピニオン４５がラック３５と上下方向で衝突することはない。このため、ピニオン４５が上下方向に振動して、ブランケットユニット４０がガラス基板６２に対して上下方向に振動することはない。この結果、段ムラ（ガラス基板６２上に印刷した有機層の表面が不均一になってしまい、印刷進行方向に対して直交または斜め方向に細かい筋状に見えるムラ（図８参照））が形成されることなく、均一な膜厚からなる有機層を生成することができる。

なお、インキの種類やワーク（ガラス基板など）６２の種類から、ブランケット胴４１を、印刷板６１やワーク６２に対して強く押し込む必要がある場合であっても、本実施の形態によれば、ラック３５を比較的下方に位置づけることによって、ピニオン４５とラック３５との間隙（バックラッシ）を大きくとることができる。このため、ブランケット胴４１がスリップしたとしても、ピニオン４５がラック３５と衝突してしまうことを防止することができる。

また、ラック３５とラックベース３０との間には、ラック３５のラックベース３０に対する動きを付勢する複数のバネ１１が設けられている。このため、例えピニオン４５がラック３５と上下方向で衝突したとしても、ラック３５をフレーム５５に対して弾力的に上下方向に移動させることができ、ブランケットユニット４０がガラス基板６２に対して上下方向に振動することを防止することができる。この結果、均一な膜厚からなる有機層をより確実に生成することができる。

なお、ラックベース３０の下端には、図４に示すように、突出部１５ａがラックベース３０を貫通してラック３５に取り付けられたショックアブソーバー１５が設けられている。このため、例えピニオン４５がラック３５と上下方向で衝突したとしてラック３５が下方に移動したとしても、ラック３５がラックベース３０に対して急速に上方に押し戻されることを防止することができ、押し戻される際の衝撃でラック３５が破損することを防止することができる。

また、図５に示すように、ラック３５とフレーム５５に固定された側方固定部１７との間には、ラック３５の側方固定部１７に対する動きを付勢するバネ１２が設けられている。このため、例えピニオン４５がラック３５と上下方向で衝突してラック３５に水平方向成分の力が働いたとしても、ラック３５をフレーム５５に対して水平方向に弾力的に移動させることができる。この結果、ピニオン４５が、ラック３５からの水平方向の反発力によって、振動することを防止することができ、均一な膜厚からなる有機層をより確実に生成することができる。

このような水平移動工程が終了すると、ブランケットユニット４０が上方に位置づけられ、ピニオン４５とラック３５の係合が解除される（解除工程）（図６（ｃ）の矢印Ｅ参照）。その後、ブランケットユニット４０が水平方向（図１の左方向）に移動されて、元の位置に戻される（戻り工程）（図６（ｃ）の矢印Ｆ参照）。

このような一連の工程において、水平方向レーザ変位計２２および上下方向レーザ変位計２１によって、フレーム５５に対するラック３５の位置が検出されている。このため、繰り返し印刷機を用いている間に、フレーム５５に対してラック３５の上下方向または水平方向の位置が移動してしまったとしても、即座に検知することができる。このため、ラック３５のピニオン４５に対する位置を適切な位置に保つことができ、ラック３５とピニオン４５との間の間隙を適切な値に維持することができる。この結果、均一な膜厚からなる有機層をより確実に生成することができる。

なお、ラック３５のフレーム５５に対する上下方向の位置を調整するには、上述したのと同様、偏芯カムローラ１を適切な量だけ回転させることによって、ラック３５のフレーム５５に対する上下方向の位置を調整した後、当該位置でラックベース３０をフレーム５５に対して固定すればよい。

ところで、上記では、ラック３５の下方に、ラック３５がラックベース３０に対して急速に移動することを抑制するためのショックアブソーバー１５が設けられている態様を用いて説明したが、このショックアブソーバー１５に加えて、ラック３５の側方にも、ラック３５がラックベース３０に対して急速に移動することを抑制するためのショックアブソーバーを設けてもよい。このように、ラック３５の側方にもショックアブソーバーを設けることによって、側方に設けられたバネ１２の弾性力によって、ラック３５が急速に水平方向に急速に押し戻されることを防止することができ、押し戻される際の衝撃でラック３５が損壊することを防止することができる。

また、上記では、ラック３５の水平方向の両側方に、フレーム５５に固定された側方固定部１７が設けられ、当該側方固定部１７内にはバネ（弾性部材）１２が設けられている態様を用いて説明したが、これに限らず、ラック３５の水平方向の一側方にだけ、フレーム５５に固定された側方固定部１７を設け、当該側方固定部１７内にバネ１２を設けてもよい。なお、ピニオン４５がラック３５に衝突した際には、ラック３５がブランケットユニット４０の進行方向の片側に移動する傾向があるので、このように一側方にだけ側方固定部１７およびバネ１２を設ける場合には、当該側方固定部１７およびバネ１２をラック３５に対してブランケットユニット４０の進行方向の片側に設けることが好ましい。

また、上記では、ラック３５の両側方に、ラック３５のフレーム５５に対する上下方向の位置を検出する上下方向レーザ変位計２１が設けられ、ラック３５のフレーム５５に対する水平方向の位置を検出する水平方向レーザ変位計２２が設けられている態様を用いて説明したがこれに限られない。例えば、ラック３５の一側方にだけ、上下方向レーザ変位計２１と水平方向レーザ変位計２２とを設けてもよい。また、ラック３５の両側方に、上下方向レーザ変位計２１、または、水平方向レーザ変位計２２の一方だけを設けてもよい。

なお当然のことながら、上述した実施の形態のように、ラック３５の両側方に、ラック３５のフレーム５５に対する上下方向の位置を検出する上下方向レーザ変位計２１を設け、ラック３５のフレーム５５に対する水平方向の位置を検出する水平方向レーザ変位計２２を設ける態様を用いた場合の方が、精度良く、ラック３５のフレーム５５に対する位置を検出することができる。

また、上記では、フレーム５５上に配置されるとともに印刷版６１が載置される印刷版定盤５６と、フレーム５５上に配置されるとともにガラス基板（ワーク）６２が載置されるワーク定盤５７の両方を備えた印刷機を用いて、グラビアオフセット方式を用いた態様を用いて説明したがこれに限られず、グラビアダイレクト方式も用いることができる。

例えば、フィルムからなるワーク６２を用い、このフィルムをブランケットユニットのブランケットの表面に配置すれば、上述したワーク定盤５７は必要なくなる。また、ブランケットユニットのブランケットの表面に印刷版を配置するとともに、ブランケットの近傍に、当該印刷版にインキを供給する供給部とドクターを設ければ、上述した印刷版定盤５６は必要なくなる。

本発明の実施の形態による印刷機を側方から見た側方図。 本発明の実施の形態による印刷機を上方から見た平面図。 本発明の実施の形態による印刷機の偏芯カムローラとダイヤルゲージの近傍を拡大した拡大側方図。 本発明の実施の形態による印刷機のショックアブソーバーの近傍を拡大した拡大側方図。 本発明の実施の形態による印刷機の側方固定部の近傍を拡大した拡大側方図。 本発明の実施の形態による印刷機を用いた印刷方法を示した側方図。 有機ＥＬを構成する有機層を示した側方断面図。 従来の印刷機によって、ワーク上に印刷された膜に形成される段ムラを示した上方平面図。

符号の説明

１ 偏芯カムローラ（位置調整機構）
１１，１２ バネ（弾性部材）
１５ ショックアブソーバー
１７ 側方固定部
２１ 上下方向レーザ変位計（位置検出装置）
２２ 水平方向レーザ変位計（位置検出装置）
２５ ダイヤルゲージ（位置検出装置）
３０ ラックベース
３５ ラック
４０ ブランケットユニット
４１ ブランケット胴
４２ ブランケット
４５ ピニオン
５５ フレーム
５６ 印刷版定盤
５７ ワーク定盤
６１ 印刷版
６２ ガラス基板（ワーク）
６５ ドクター
６６ 吐出部
７１ 電子輸送層
７２ 発光層
７４ 中間層
７５ 正孔注入層・正孔輸送層

Claims (6)

1. フレームと、
   フレーム上に配置されるとともに印刷版が載置される印刷版定盤、および／または、フレーム上に配置されるとともにワークが載置されるワーク定盤と、
   フレームの上方に配置され、ブランケット胴と、当該ブランケット胴に巻かれたブランケットとを有し、フレームに対して上下方向に移動可能であるとともに、フレーム上を走行可能なブランケットユニットと、
   フレームの側方に、ラックベースを介して設けられたラックと、
   ブランケットユニットのブランケット胴に設けられ、ラックに係合可能なピニオンと、
   ラックのフレームに対する上下方向の位置を調整する位置調整機構と、
   ラックに設けられ、ラックのフレームに対する上下方向の距離を検出する位置検出装置と、
   を備えたことを特徴とする印刷機。
2. 前記位置調整機構は、偏芯カムローラからなることを特徴とする請求項１に記載の印刷機。
3. 前記ワークは、有機ＥＬを構成する有機層を載置するための基板を含むことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の印刷機。
4. 前記ワークは、有機薄膜トランジスタを構成する有機層を載置するための基板を含むことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の印刷機。
5. フレームと、フレーム上に配置されるとともに印刷版が載置される印刷版定盤、および／または、フレーム上に配置されるとともにワークが載置されるワーク定盤と、ブランケット胴と当該ブランケット胴に巻かれたブランケットとを有するブランケットユニットと、フレームの側方にラックベースを介して設けられたラックと、ブランケットユニットのブランケット胴に設けられ、ラックに係合可能なピニオンと、ラックに設けられ、ラックのフレームに対する上下方向の距離を検出する位置検出装置と、を有する印刷機を用いた印刷方法であって、
   ラックのフレームに対する上下方向の位置を調整する調整工程と、
   ブランケットユニットを下方に位置づけ、ピニオンとラックとを係合させる係合工程と、
   ブランケット胴を回転させることによってピニオンをラック上で回転移動させ、ブランケットユニットをフレームに対して水平方向に移動させる水平方向移動工程と、
   を備え、
   前記調整工程は、係合工程において、ピニオンとラックとの間に所望の間隙が形成されるよう、ラックをフレームに対して上下方向に移動させることによって行われ、
   前記調整工程におけるラックのフレームに対する上下方向の位置の調整は、前記位置検出装置で検出された距離を用いて行うことができることを特徴とする印刷方法。
6. 前記調整工程は、偏芯カムローラによって、ラックのフレームに対する上下方向の距離を調整することにより行われることを特徴とする請求項５に記載の印刷方法。

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