JP5650008B2 - オフセット印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子回路配線パターン等や半導体関連の各種デバイス等における微細パターンの印刷を、高精度で行うことが可能なオフセット印刷装置に関する。

電子回路配線パターン等や半導体関連の各種デバイス等の電極パターンには極めて高い精度が要求される。従来、このような高精度な電極パターン等の形成は、フォトリソグラフィー法により行われていた。しかしながら、フォトリソグラフィー法は工程が複雑であり、パターン形成のための露光装置が必要であることや材料ロスが多いことなどから、生産性が悪く、製造コストが高くなる問題があった。

また、別の方法としてはスクリーン印刷法が知られている。スクリーン印刷法によれば、フォトリソグラフィー法に比べて工程を簡略化することができるが、微細パターン（例えば３０μｍ以下のラインパターン）を安定して繰返し形成することは困難である。

このような問題に鑑みて、近年、オフセット印刷法が電極等の微細パターンの形成に用いられるようになっている。オフセット印刷法による印刷装置は、印刷パターンが形成された版ステージとこの版の画線部分にインキを供給するドクターブレード及び版に接触しながら回転し、インキを受理するブランケットロールとを備えている。このブランケットロールに受理されたインキを印刷ステージで、ガラス基板等の表面に所定の微細パターンを形成することができる。（例えば、下記特許文献１、２参照）

しかしながら近年は超微細なパターン形成精度が要求されており、このオフセット印刷法でも微細パターンの絵柄、特に直線の組み合わせで構成される絵柄の場合、印刷品質低下の影響が出るケースが発生し、無視できない重大な問題となっている。

特開２００６−２８９７３１号公報 特開２０１０−４２５５３号公報

微細パターンの絵柄によって生じる印刷品質低下としては、凹版オフセット印刷の場合は、版ステージでインキを版にドクターブレードで掻く際に、ドクターブレードが絵柄の横方向の直線に一致すると、ドクターブレードが版の絵柄横方向直線部に食い込み、その結果として、ガラス基板等に被印刷物表面への微細パターン形成精度が低下するケースが多い。また平版や凸版オフセット印刷全般に見られる印刷品質低下としては、版からブランケットへ絵柄を転写する時に、横方向の線が糸曳き現象の影響でブランケットへ綺麗に転写されないことに起因する印刷品質低下のケースが多い。

このドクターブレードが絵柄に食い込むのを防止する方法として、ドクターブレードを版（絵柄）に対し斜めにセットし、絵柄の横方向直線部とドクターブレードが平行にならないようにして、食い込みを防止する方法がある。またドクターブレードは平行にセットし、代わりに版（絵柄）を斜めにセットして絵柄への食い込みを防止する方法もある。また、版からブランケットへ絵柄を転写する時に、糸曳き現象で横方向の線がきれいに転写されない対策として、版を斜めにセットし、インキの糸曳きを防止する方法もある。

以上説明した対策法を考慮したオフセット印刷法による印刷装置の代表的な構成例を図３に示す。（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はフィルムへの印刷状況を示す。ここで印刷工程の概略を説明する。オフセット印刷装置１は、ドクターブレード５とブランケットロール１５を備えた台車１０と版ステージ２０と印刷ステージ３０と、それに被印刷物（ここではフィルム４０）から構成されている。ここでドクターブレード５と印刷版（版）６０、印刷絵柄（絵柄）６５は、図３（ａ）に示すように、矢印で示す印刷方向に対し斜めにセットされている。

図面右端の台車１０のドクターブレード５が図面左の版ステージ端５ａまで移動し、インキを版取付定盤２５にセットされている版６０に供給する。その後、ブランケットロール１５が版６０上を回転し、版６０の絵柄をブランケットロール１５の表面に転写する。その後、このブランケットロール１５は印刷ステージ３０に移動し、被印刷物（ここではフィルム４０）の表面を回転しながら１５ｂの位置まで移動し、絵柄をフィルム４０に印刷する。１０ｂは印刷装置１の左端から右端に移動した台車を示す。

印刷ステージ３０でフィルム４０への印刷が完了したら、フィルム４０を１ピッチ分送り出し、印刷ステージ３０の印刷定盤３５にて所定の位置で固定し次の印刷に備える。以下、同様な工程を繰り返してフィルム４０への印刷を行っていく。ここで、２、３は印刷装置の架台フレーム、４１は印刷されたフィルム、５５、５６はフィルム４０の供給ライン保持ロールを示す。また台車１０、ドクターブレード５及びブランケットロール１５は図示しないが、水平方向への移動手段と垂直方向への昇降手段を備えている。

このようにドクターブレード５と版６０を斜めにセットし、フィルム４０等へ印刷すると、従来発生していた印刷品質低下の問題は解決できる。しかしながら図（ｃ）に示すように、フィルム４０に対し絵柄６５を斜めに印刷するため、印刷されたフィルム４１をカットするときのフィルム４１の長さＬが長くなる。このためフィルム４０の歩留まりが悪くなり、製造コストが高くなる問題が発生した。また前工程で一次印刷されたフィルム４１へ複数印刷をする場合には、斜めに印刷されている一次絵柄との位置合わせの問題も発生し、生産性が悪くなる要因となった。

本発明は、上述した従来のオフセット印刷法の問題を解決すべくなされるものであって、印刷精度の低下を防止することができ、しかも生産性が低下することなく、製造コストも安価にできる、高精度の微細印刷が可能なオフセット印刷装置を提供するものである。

本発明は、ドクターブレードと、ブランケットロールと、版取付定盤と、前記版取付定盤上に配置される印刷版と、印刷定盤とを備えるオフセット印刷装置において、前記印刷版及び前記印刷定盤は、印刷進行方向に対し所定の傾斜角で配置され、前記ドクターブレードは、前記印刷版に対して平行にならないように配置され、絵柄が被印刷部へ平行に印刷されるように、被印刷体が印刷進行方向に対し所定の傾斜角で供給されることを特徴とするオフセット印刷装置である。

また本発明のオフセット印刷装置において、前記印刷版と前記印刷定盤とは、印刷進行方向に対し同じ傾斜角で配置されていることを特徴とする。

また本発明のオフセット印刷装置において、前記ドクターブレードが、印刷進行方向に対し所定の傾斜角で配置されていることを特徴とする。

また本発明のオフセット印刷装置において、前記被印刷体の供給方向が、印刷進行方向と略直交方向であることを特徴とする。

また本発明のオフセット印刷装置において、前記ドクターブレード、前記版取付定盤、前記印刷定盤及び前記被印刷体の供給方向を、任意の角度に調整可能としたことを特徴とする。

本発明のオフセット印刷装置は、印刷版、印刷定盤が印刷進行方向に対し所定の傾斜角で、またドクターブレードが印刷版に対して平行にならないように配置されているので、印刷精度の低下を防止することができる。さらに本発明によれば、絵柄は被印刷部へ平行に印刷されているため、フィルムに印刷された絵柄を一枚づつ切断する時のフィルムの長さが短くなり、フィルムの歩留まりが向上し、製造コストを低減できる。

また本発明によれば、フィルムを印刷進行方向に対してほぼ直交する方向に供給可能なため、多種多様な絵柄パターンに対応できるとともに、前後の印刷工程や機械配置に応じて自由な装置構成が可能となる。

また本発明によれば、多種多様な絵柄パターンに最適となるようにドクターブレード、印刷版、絵柄、フィルム供給の傾斜角度を可変調整できるため、常に印刷品質の良好な印刷条件を選定できる。

本発明の微細パターン印刷に関する第１実施例の説明図であり、印刷方向に対し、フィルムを斜めに供給する装置構成である。 本発明の微細パターン印刷に関する第２実施例の説明図であり、印刷方向に対し、フィルムをほぼ直交する方向に供給する装置構成である。 本発明の対象とする微細パターン印刷法に関する従来装置構成とその課題の説明図である。

以下、本発明に係る微細パターン印刷装置の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係る微細パターン印刷装置の第１実施例を示す。（ａ）図は平面図、（ｂ）図は側面図であり装置の概略構成を示す。なお、図３に示す従来のオフセット印刷装置１と同一の部材には、同一の符号を付して説明を省略する。

第１実施例に示す本発明に係る微細パターン印刷装置１００は、オフセット印刷装置であり、図示のようにドクターブレード５は、平面視において矢印で示す印刷方向に対し、斜めにセットされている。ドクターブレード５の取付角度−αは、印刷方向に直交する線を基準としたとき時計回りに傾斜している。また版取付定盤２５上の版６０も、平面視において印刷方向に対し斜めの状態でセットされている。より具体的には、図示のように印刷方向に直交する線を基準としたとき時計回りに傾斜角＋β（以下βと記す）でセットされている。ここでドクターブレード５の傾斜角−αと版６０等の傾斜角βとが一致し、版６０とドクターブレード５とが平行にならないことが重要である。ドクターブレード５は、最適なインキ供給ができる傾斜角−α、傾斜方向でよい。

この傾斜角βの状態でブランケットロール１５に版６０を転写させる。ブランケットロール１５は、印刷方向に直交する線に平行に配置され、ブランケットロール１５の移動方向は、矢印で示す印刷方向と平行である。その後、ブランケットロール１５は、印刷ステージ３０に移動し、印刷定盤３５に固定されたフィルム４０に印刷する。ここで印刷定盤３５は、平面視において矢印で示す印刷方向に対し、版６０と同じ角度で配置されており、版６０と平行になっている。また供給されるフィルム４０も図示のように、短手方向が印刷方向に直交する線を基準としたとき傾斜角βの角度を有し、印刷定盤３５に平行に供給、固定されている。よって、印刷絵柄６５は、図示のようにフィルム４０に平行に印刷される。これによって印刷後のフィルム４１を、一枚づつにカッター７０で切断する時、フィルム４１を絵柄端面に対して平行に切断、又は、フィルム端面に対して直角に切断できる。印刷絵柄６５は、図示のようにフィルム４０に平行に印刷されるので、図３（ｃ）に示す印刷絵柄６５がフィルム４０に斜めに印刷された場合に比較して、印刷されたフィルム４１をカットするときのフィルム４１の長さＬが短くなる。これによりフィルム４１の歩留まりが向上する。ここで５５は、フィルム供給ライン保持ロールである。また４５は、枚葉に切断された被印刷物である。

図２は本発明に係る微細パターン印刷装置の第２実施例を示す。（ａ）図は平面図、（ｂ）図は側面図、（ｃ）は正面図であり装置の概略構成を示す。図１に示す第１実施例の微細パターン印刷装置１００及び図３に示す従来のオフセット印刷装置１と同一の部材には、同一の符号を付して説明を省略する。

第２実施例に示す微細パターン印刷装置２００は、第１実施例に示す微細パターン印刷装置１００と同様に、オフセット印刷装置である。第１実施例に示す微細パターン印刷装置１００では、版取付定盤２５は、短手方向が平面視において矢印で示す印刷方向に対し直交するように配置されていたが、第２実施例に示す微細パターン印刷装置２００においては、版取付定盤２５、印刷定盤３５も平面視において矢印で示す印刷方向に対し、傾斜し、図示のように印刷方向に直交する線を基準としたとき時計回りに傾斜角βでセットされている。また版取付定盤２５上の版６０は、平面視において印刷方向に対し版取付定盤２５と同じ角度でセットされ、版６０と版取付定盤２５とは平行となっている。またドクターブレード５の取付角度＋γ（以下γと記す）は、印刷方向に直交する線を基準としたとき反時計回りに傾斜している。ここでもドクターブレード５の取付角度γと版６０の傾斜角βとは異なり、版６０とドクターブレード５とは平行になっていない。

ブランケットロール１５に対し、版取付定盤２５上に同一の傾斜角βでセットされている版６０のインキが転写される。ブランケットロール１５は、印刷方向に直交する線に平行に配置され、ブランケットロール１５の移動方向は、矢印で示す印刷方向と平行である。その後、ブランケットロール１５は、印刷ステージ３０に移動し、印刷定盤３５に固定されたフィルム４０に印刷するが、この印刷定盤３５に供給されるフィルム４０は、（ａ）図示のように、印刷方向とほぼ直交する装置構成となっている。ここで印刷定盤３５は、版６０と平行に傾斜角βに配置されている。また供給されるフィルム４０も図示のように、長手方向が印刷方向に直交する線を基準としたとき傾斜角βの角度を有し、印刷定盤３５に平行に供給、固定されている。よって、印刷絵柄６５は、図示のようにフィルム４１に平行に印刷される。なお、第１実施例と比較すると印刷絵柄６５の配置は、９０度異なる。これによって印刷後のフィルム４１を、一枚づつにフィルムを絵柄端面に対して平行に切断、又は、フィルム端面に対して直角に切断できる。印刷絵柄６５は、図示のようにフィルム４０に平行に印刷されるので、図３（ｃ）に示す印刷絵柄６５がフィルム４０に斜めに印刷された場合に比較して、印刷されたフィルム４１をカットするときのフィルム４１の長さＬが短くなる。これによりフィルム４１の歩留まりが向上する。また印刷方向に対してほぼ直交するフィルム供給方向であるため、前後の印刷工程や機械配置に応じて自由な装置構成が可能となる。

第３実施例として、図１、図２に示したドクターブレード５、版取付定盤２５、印刷版６０、印刷定盤３５及びフィルム供給等の傾斜角度−α、β、γを可変調整できる装置構成とする。これは多種多様な絵柄パターンに対し、常に印刷品質の良好な最適印刷条件を選定できるように考慮したものである。なお、この傾斜角−α、β、γは絵柄に応じて５度から２０度の範囲で可変調整できる構成とするのが最適である。使用に際しては、ドクターブレード５と印刷版６０とが平行とならない、ブランケットロール１５と印刷版６０とが平行とならない、印刷版６０と印刷定盤３５とが平行になり、フィルム４０の供給角度を印刷版６０の傾斜角度と同一又は直交させることにより、印刷精度の低下を防止し、しかも生産性を低下させることなく、安価に高精度の微細印刷が可能となる。

本発明は電子回路配線パターン等や半導体関連の各種デバイス等における微細パターンの印刷を高精度で行うことが可能なオフセット印刷装置に好適に利用できる。

１・・・オフセット印刷装置
２・・・印刷装置の架台フレーム
３・・・印刷装置の架台フレーム
５・・・ドクターブレード
１０・・・台車
１５・・・ブランケットロール
２０・・・版ステージ
２５・・・版取付定盤
３０・・・印刷ステージ
３５・・・印刷定盤
４０・・・印刷前のフィルム
４１・・・印刷されたフィルム
４５・・・枚葉にカットされた印刷物
５５・・・フィルム搬送ライン保持ロール
５６・・・フィルム搬送ライン保持ロール
６０・・・版（印刷版）
６５・・・印刷絵柄
７０・・・フィルムカッター
１００・・・オフセット印刷装置
２００・・・オフセット印刷装置
α、β、γ・・・傾斜角度

Claims (5)

1. ドクターブレードと、ブランケットロールと、版取付定盤と、前記版取付定盤上に配置される印刷版と、印刷定盤とを備えるオフセット印刷装置において、
   前記印刷版及び前記印刷定盤は、印刷進行方向に対し所定の傾斜角で配置され、前記ドクターブレードは、前記印刷版に対して平行にならないように配置され、絵柄が被印刷部へ平行に印刷されるように、被印刷体が印刷進行方向に対し所定の傾斜角で供給されることを特徴とするオフセット印刷装置。
2. 前記印刷版と前記印刷定盤とは、印刷進行方向に対し同じ傾斜角で配置されていることを特徴とする請求項１に記載のオフセット印刷装置。
3. 前記ドクターブレードが、印刷進行方向に対し所定の傾斜角で配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のオフセット印刷装置。
4. 前記被印刷体の供給方向が、印刷進行方向と略直交方向であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１に記載のオフセット印刷装置。
5. 前記ドクターブレード、前記版取付定盤、前記印刷定盤及び前記被印刷体の供給方向を、任意の角度に調整可能としたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１に記載のオフセット印刷装置。

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