JP6132200B2 - 印刷方法および印刷装置 - Google Patents
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Description
前記プライマー層が前記印刷版上のインキに接触するよう、前記フィルムおよび前記プライマー層を含む積層体を保持する保持部と、前記インキに接触している前記プライマー層を硬化させる硬化処理部と、を有していてもよい。
図2(a)(b)(c)(d)に示すように、印刷装置10は、ブランケット胴12と、ブランケット胴12の表面にインキ13の膜を形成する塗膜機構14と、被転写体30の上流側に設けられた平板状の印刷版16Aと、を備えている。印刷版16Aは、ブランケット胴12の表面のインキ13に接触することができる複数の凸部17aと、凸部17aの間に位置する複数の凹部17bと、を有している。印刷版16Aの凸部17aおよび凹部17bはそれぞれ、被転写体30の領域のうち、インキ13が転写されない領域およびインキ13が転写される領域に対応するよう構成されている。例えば後述するように、印刷装置10を用いてタッチパネルセンサを製造する場合、凹部17bは、タッチパネルセンサのセンサパターンおよび周縁パターンに対応するよう構成されている。また凸部17aは、センサパターンおよび周縁パターンが存在しない領域に対応するよう構成されている。
ブランケット胴12の表面に塗布されて膜を形成することができる限りにおいて、インキ13を構成する材料が特に限られることはなく、被転写体30に形成されるパターンの特性に応じて適宜選択される。例えば後述するように、印刷装置10を用いて被転写体30にタッチパネルセンサのセンサパターンおよび周縁パターンを形成する場合、インキ13として、金属などの導電性材料から構成された導電性粉末を含む金属分散液が用いられる。またインキ13として、導電性粉末がバインダー樹脂内に分散されたインキが用いられてもよい。また、インキ13の流動性を確保するため、溶剤が含まれていてもよい。導電性粉末、バインダー樹脂および溶剤としては、例えば、特許第4436441号公報に記載の導電性組成物を構成するための導電性粉末、バインダー樹脂および溶剤を用いることができる。
印刷版16Aを構成する材料は、所望の精度で凸部17aおよび凹部17bを形成することができるよう選択され、例えばガラスや金属材料が用いられる。なお印刷版16Aがガラスなどの光透過性を有する材料から構成される場合、ガラスを透過した光を後述する除去機構のプライマー層に照射することができるため、除去機構の硬化処理部の配置の自由度を高めることができる。
ブランケット胴12としては、その表面が撥インキ性を有するものが用いられる。具体的には、ブランケット胴12とインキ13との間の密着力が、印刷版16Aの凸部17aとインキ13との間の密着力、および、被転写体30とインキ13との間の密着力よりも小さくなるよう、ブランケット胴12の表面が構成されている。このようなブランケット胴12の具体的な構成は特には限られないが、例えばブランケット胴12は、ロール状の本体部12bと、本体部12bに巻き付けられ、撥インキ性を備えた表面層12aと、を有している。表面層12aは、撥インキ性を有する物質を含んでおり、例えばシリコーンゴムを含んでいる。この結果、ブランケット胴12の表面の、25℃の純水に対する接触角は、80°以上になっており、例えば120°程度になっている。
図2(c)に示すように、印刷装置10は、印刷版16Aの凸部17a上に付着しているインキ13を除去する除去機構20をさらに備えている。以下、除去機構20について説明する。図3(a)(b)(c)(d)は、除去機構20を用いて凸部17a上のインキ13を除去する方法の一例を示す図である。
フィルム21は、プライマー層22を支持するためのものである。フィルム21を構成する材料としては、ロール・トゥ・ロールによる搬送が可能な程度の可撓性、および、プライマー層22との間での適切な密着性を有する材料が選択される。なお、後述する硬化処理工程においてフィルム21側からプライマー層22に向けて紫外線が照射される場合、フィルム21の材料として、光透過性を有する材料、例えばPETなどが用いられる。
プライマー層22は、電離線照射や加熱など、外部から与えることができる要因に応じて硬化することができるよう構成された層である。プライマー層22としては、例えば、電離線を照射されることによって硬化する電離線硬化性樹脂材料や、加熱されることによって硬化する熱硬化性樹脂材料が用いられる。また、流動性を確保するための溶剤がさらに含まれていてもよい。なお電離放射線は、代表的には紫外線または電子線であるが、可視光線、X線、γ線などの電磁波であってもよく、あるいはα線などの荷電粒子線であってもよい。
保持部24は、プライマー層22が印刷版16A上のインキ13に接触するよう、フィルム21およびプライマー層22を含む積層体を保持するものである。プライマー層22を所定の圧力で印刷版16Aの凸部17a上のインキ13に接触させることができる限りにおいて、保持部24の構成は特には限定されない。例えば保持部24は、図3(c)に示すように、フィルム21およびプライマー層22の積層体を印刷版16Aに沿って搬送する一対のガイドローラー26と、上記積層体をフィルム21側から印刷版16Aに向けて押圧する押圧ローラー25と、を含んでいる。なお平板状の印刷版16Aを用いる印刷法では、繰り返し実施する印刷の精度を高く維持するため、後述する転移工程や除去工程の際に印刷版16Aが静止していることが好ましい。従って、保持部24の押圧ローラー25は、一対のガイドローラー26の間で回転移動しながらフィルム21を印刷版16Aに向けて押圧するよう構成されていてもよい。これによって、印刷版16Aが静止状態にある場合であっても、凸部17a上のインキ13をプライマー層22に転移させることができる。
硬化処理部27は、印刷版16Aの凸部17a上のインキ13に接触しているプライマー層22を硬化させるものである。プライマー層22が、紫外線や電子線などの電離放射線を照射されることによって硬化する電離放射線硬化性樹脂材料を含む場合、硬化処理部27は、プライマー層22に向けて電離放射線を照射する照射手段として構成されている。一方、プライマー層22が、加熱されることによって硬化する熱硬化性樹脂材料を含む場合、硬化処理部27は、プライマー層22を加熱するヒーターなどの加熱手段として構成されている。照射手段や加熱手段の配置は、フィルム21や印刷版16Aの構成に応じて適切に設定される。例えば、光透過性を有するガラスなどによって印刷版16Aが構成される場合、照射手段は、印刷版16Aを介して電離放射線をプライマー層22に照射するよう配置されていてもよい。また、光透過性を有するPETなどによってフィルム21が構成される場合、照射手段は、フィルム21を介して電離放射線をプライマー層22に照射するよう構成されていてもよい。また、照射手段または加熱手段は、一対のガイドローラー26の間で押圧ローラー25に続いて移動しながら、プライマー層22に向けて電離放射線を照射し、またはプライマー層22を加熱してもよい。なお一般に、電離放射線に起因する硬化は、加熱に起因する硬化よりも迅速に完了することができる。従って、後述する除去工程のスループットを高める上では、電離放射線を照射する照射手段を硬化処理部27として採用することが有利である。
前処理機構19は、印刷版16Aの凸部17aがインキ13に接触する前に、印刷版16Aにシリコーンゴムを押し当てる前処理を実施するよう構成されたものである。本実施の形態において、前処理機構19による前処理は、図1(a)(b)に示すように、表面にインキ13の膜が形成されていない状態にあるブランケット胴12を印刷版16Aの凸部17aに押し当てることによって実施される。ここで上述のように、ブランケット胴12の表面は、シリコーンゴムを含む表面層12aによって構成されており、またシリコーンゴムの隙間には、低分子量ポリシロキサンなどの撥インキ性物質が浸み込んでいる。このため、ブランケット胴12を印刷版16Aの凸部17aに押し当てることにより、撥インキ性物質15を凸部17a上に転移させることができる。このように本実施の形態においては、被転写体30にインキ13を転写するためのブランケット胴12が、同時に、印刷版16Aに撥液性を付与するための前処理機構19を構成している。
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用および効果について説明する。ここでは、印刷装置10を用いて、インキ13を被転写体に所定のパターンで転写する印刷方法について説明する。
はじめに、図1(a)に示すように、印刷版16Aと、前処理機構19として利用されるブランケット胴12と、を準備する。このとき前処理機構19のブランケット胴12は、印刷版16Aの両端部のうち被転写体30に近接する側の端部の近傍に配置される。
次に、図2(b)に示すように、被転写体30に向かう方向においてブランケット胴12を印刷版16A上で走行させ、これによって、印刷版16Aの凸部17aにブランケット胴12の表面を接触させる。この結果、図2(b)に示すように、ブランケット胴12の表面のインキ13のうち印刷版16Aの凸部17aに接触したインキ13が、凸部17aに転移される。一方、ブランケット胴12の表面上のインキ13のうち、印刷版16Aの凹部17bに対応する領域にあるインキ13は、ブランケット胴12の表面に残ったままとなっている。
その後、図2(c)に示すように、ブランケット胴12を被転写体30上で走行させ、これによって、ブランケット胴12の表面に残っているインキ13を被転写体30に転写する。このようにして、被転写体30上に所定のパターンでインキ13を転写することができる。また、除去機構20を用いて凸部17aに付着しているインキ13を除去する除去工程を実施する。以下、除去工程について図3(a)(b)(c)(d)を参照して説明する。
はじめに、図3(a)に示すように、プライマー層22を構成するための樹脂材料を、塗工部23を用いて、フィルム21の両面のうち印刷版16Aと対向する側の面に塗工する。塗工は、図3(b)に示すように、フィルム21のうち少なくとも印刷版16Aと対向する領域にプライマー層22が行き渡るまで実施する。その後、塗工部23からの樹脂材料の吐出を停止してもよい。
次に、フィルム21によって支持されているプライマー層22が印刷版16Aの凸部17a上のインキ13に接触するまで、保持部24を用いて、プライマー層22を印刷版16Aに向けて移動させる。例えば保持部24の一対のガイドローラー26の少なくとも一方が、印刷版16Aに向かって移動する。その後、図3(c)に示すように、押圧ローラー25が、フィルム21およびプライマー層22の積層体をフィルム21側から印刷版16Aに向かって押圧する。これによって、プライマー層22が印刷版16Aの凸部17a上のインキ13に密着する。
その後、凸部17a上のインキ13に接触しているプライマー層22を硬化させる硬化処理工程を実施する。例えば、プライマー層22に向けて電離放射線を照射する。若しくは、プライマー層22を加熱する。これによって、プライマー層22をインキ13に対して強固に密着させることができる。例えば、プライマー層22とインキ13との間の密着力を、凸部17aとインキ13との間の密着力よりも高くすることができる。
その後、フィルム21およびプライマー層22を含む積層体を印刷版16Aの凸部17aから引き離す。この際、図3(d)および図4(b)に示すように、凸部17aに付着していたインキ13が、凸部17aから引き離されてプライマー層22側に転移する。これによって、凸部17a上に付着しているインキ13を除去することができる。この際、図3(d)および図4(b)に示すように、インキ13とともに撥インキ性物質15がプライマー層22側に転移してもよい。若しくは、図示はしないが、撥インキ性物質15は、その全てが、若しくはその一部分が印刷版16A側に残ったままとなっていてもよい。
このため、撥インキ性物質の流動性が低い場合であっても、撥インキ性物質をシリコーンゴムから凸部17aに転移させることができる。例えば、溶媒を用いることなく、若しくはわずかな溶媒を用いるだけで、撥インキ性物質を凸部17aに転移させることができる。従って、凸部17aに転移された撥インキ性物質を短時間で凸部17aに固定させることができる。例えば、例えば、熱処理などの乾燥工程を実施することなく、若しくは短時間の熱処理を行うだけで、撥インキ性物質を凸部17aに固定させることができる。
また、シリコーンゴムが印刷版16Aの凹部17bには押し当てられないようにすることによって、凹部17bの内部に撥インキ性物質が設けられてしまうことを容易に防ぐことができる。このため、凹部17bの深さが小さい印刷版16Aが用いられる場合であっても、撥インキ処理を高い位置精度で実施することができる。このことにより、印刷の品質を安定に維持することができる。
次に、上述の印刷方法を用いて、複数の導電性配線43が形成された導電性基材40を製造する方法について説明する。ここでは、導電性基材40が、外部導体の接近を検出するタッチパネルセンサである例について説明する。図5は、タッチパネルセンサを示す平面図である。
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。
本実施の形態において、被転写体30にインキ13を転写するためのブランケット胴12が、印刷版16Aに撥液性を付与するための前処理機構19を構成している例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、印刷版16Aに押し当てられる前処理機構19のシリコーンゴムは、被転写体30にインキ13を転写するためのブランケット胴12とは別個のロールに設けられたものであってもよい。
また本発明による前処理機構19が、図6に示すようにロール・トゥ・ロールの反転印刷法において用いられてもよい。図6に示す変形例においては、印刷版としてロール状の印刷版16Bが用いられる。ロール状の印刷版16Bは、ブランケット胴12の表面のインキ13に接触することができる複数の凸部17aと、凸部17aの間に位置する複数の凹部17bと、を有している。また前処理機構19は、印刷版16Bの回転方向に関してブランケット胴12よりも上流側に配置され、印刷版16Bに押し当てられる前処理ロール19cを有している。この前処理ロール19cの表面は、シリコーンゴムを含む表面層19aによって構成されている。また除去機構20の保持部24は、フィルム21およびプライマー層22を含む積層体がロール状の印刷版16Bに少なくとも部分的に巻き付けられるように上記積層体を保持するガイドローラー26を含んでいる。
また本変形例においても、撥インキ性物質を印刷版16Bの凸部17aに設ける方法として、撥インキ性物質が浸み込んだシリコーンゴムを凸部17aに押し当てるという方法が採用されている。このため、凸部17aに撥インキ性物質を固定するという処理を短時間で実施することができる。
このように本変形例においても、従来の反転印刷方法に比べて、除去工程や撥インキ処理に要する時間を短縮することができる。
また上述の本実施の形態および変形例において、プライマー層22を利用することによって印刷版16A,16Bの凸部17a上に付着しているインキ13が除去される例を示した。しかしながら、凸部17a上に付着しているインキ13を除去するために用いられる手段が特に限られることはない。例えば、プライマー層22の代わりに粘着層を利用して、凸部17a上に付着しているインキ13を除去してもよい。具体的には、除去機構20は、フィルム21と、フィルム21の両面のうち印刷版16A,16B側の面に設けられた粘着層と、粘着層が印刷版16A,16B上のインキ13に接触するよう、フィルム21および粘着層を含む積層体を保持する保持部24と、を有していてもよい。この場合、フィルム21によって支持されている粘着層を印刷版16A,16Bの凸部17a上のインキ13に接触させる接触工程と、フィルム21および粘着層を印刷版16Aの凸部17aから引き離す剥離工程と、を実施することによって、凸部17a上に付着しているインキ13を除去する除去工程を行うことができる。
〔前処理工程〕
深さ約3μmの凹凸が形成されたガラスからなる印刷版を準備した。この印刷版に対して、金陽社製のシリコンブランケットを押し当て、これによって、印刷版の表面に撥液性を付与した。このときの25℃の純水に対する接触角を測定したところ、80°であった。
図7に示すように、接触回数の増加に伴って、25℃の純水に対する接触角が向上することが確認された。すなわち、ガラスに撥液性が付与されることを確認できた。
金陽社製のシリコンブランケット上に、Cuナノ粒子が分散されたインクをスピンコートすることによって、シリコンブランケットの全面にインクを塗布した。インキとしては、Cuナノ粒子が分散され、かつ、プロピレングリコール1−モノメチルエーテル2−アセテート、いわゆるPGMEAが35wt%の濃度で分散され、さらに、インキの表面張力を調整するためのDIC製のフッ素系界面活性剤F−555が0.5wt%の濃度で添加されたものを用いた。
次に、上述の印刷版に、インキが塗布されたシリコンブランケットを接触させ、印刷版の凸部にシリコンブランケット上のインキを転移させた。これによって、シリコンブランケット上のインキをパターニングした。
その後、パターニングされたシリコンブランケットのインキを、PETフィルム上に転写した。これによって、PETフィルム上に、厚み約350nmのCuパターンを得た。
印刷版の凸部に転移されたインキを除去するためのプライマー層を構成するプライマーインキとして、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートからなるアクリルモノマーに2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイドからなる光開始剤を2wt%の濃度で分散させたものを準備した。次に、厚み100μmの東洋紡製の透明PETA4100からなるフィルムに、準備したプライマーインキをバーコート法を用いて塗布し、フィルム上に膜厚約20μmのプライマー層を形成した。プライマー層の粘度は25℃で約5250mPa・sであり、従って、プライマーインキの塗膜がフィルムから流れ落ちることはなかった。
インキが付着している印刷版の凸部に、厚み35μの粘着層が設けられた日東電工製のポリイミドテープNo.360ULを、ハンドローラーを用いて接触させたこと以外は、実施例1と同様にして、印刷版の凸部上のインキを除去するための除去工程を実施した。凸部からポリイミドテープを剥離させたところ、凸部上のインキがポリイミドテープ側に転移した。すなわち、印刷版の凸部からインキを除去することができた。
印刷版の表面に撥液性を付与するための前処理工程を実施しなかったこと以外は、実施例2と同様にして、印刷版の凸部上のインキを除去するための除去工程を実施した。凸部からポリイミドテープを剥離させたところ、凸部上のインキをポリイミドテープ側十分に転移させることができなかった。すなわち、凸部上にインキが部分的に付着したままとなっていた。
12 ブランケット胴
12a 表面層
12b 本体部
13 インキ
14 塗膜機構
15 撥インキ性物質
16A 平板状の印刷版
16B ロール状の印刷版
17a 凸部
17b 凹部
19 前処理機構
19a 表面層
19c 前処理ロール
20 除去機構
21 フィルム
22 プライマー層
24 保持部
27 硬化処理部
30 被転写体
Claims (12)
- 凸部および凹部を有する印刷版にシリコーンゴムを押し当てる前処理工程と、
ブランケット胴の表面にインキの膜を形成する工程と、
前記ブランケット胴を前記印刷版に接触させ、前記ブランケット胴の表面のインキを印刷版の前記凸部上に転移させる転移工程と、
前記ブランケット胴の表面に残っているインキを被印刷体に転写する転写工程と、
前記印刷版の前記凸部上に付着しているインキを除去する除去工程と、を備える、印刷方法。 - 前記ブランケット胴の表面は、シリコーンゴムを含む表面層によって構成されており、
前記前処理工程は、表面にインキの膜が形成されていない状態にある前記ブランケット胴を前記印刷版に押し当てることによって実施される、請求項1に記載の印刷方法。 - 前記除去工程は、
フィルムによって支持されているプライマー層を前記印刷版の前記凸部上のインキに接触させる接触工程と、
前記凸部上のインキに接触している前記プライマー層を硬化させる硬化処理工程と、
前記フィルムおよび前記プライマー層を前記印刷版の前記凸部から引き離す剥離工程と、を有する、請求項1または2に記載の印刷方法。 - 前記プライマー層は、電離放射線を照射されることによって硬化する電離放射線硬化性樹脂材料を含む、請求項3に記載の印刷方法。
- 前記除去工程は、
フィルムによって支持されている粘着層を前記印刷版の前記凸部上のインキに接触させる接触工程と、
前記フィルムおよび前記粘着層を前記印刷版の前記凸部から引き離す剥離工程と、を有する、請求項1または2に記載の印刷方法。 - ブランケット胴の表面のインキを被転写体に転写する印刷装置であって、
前記ブランケット胴と、
前記ブランケット胴の表面にインキの膜を形成する塗膜機構と、
前記被転写体の上流側に設けられ、前記ブランケット胴の表面の前記インキに接触することができる凸部と、前記凸部の間に位置する凹部と、を有する印刷版と、
前記印刷版の前記凸部上に付着しているインキを除去する除去機構と、を備え、
前記印刷装置は、前記印刷版の前記凸部がインキに接触する前に、前記印刷版にシリコーンゴムを押し当てる前処理を実施する前処理機構をさらに備える、印刷装置。 - 前記印刷版は、平板状のものである、請求項6に記載の印刷装置。
- 前記ブランケット胴の表面は、シリコーンゴムを含む表面層によって構成されており、
前記前処理機構による前記前処理は、表面にインキの膜が形成されていない状態にある前記ブランケット胴を前記印刷版に押し当てることによって実施される、請求項7に記載の印刷装置。 - 前記印刷版は、回転するロール状のものであり、
前記前処理機構は、前記印刷版の回転方向に関して前記ブランケット胴よりも上流側に配置され、前記印刷版に押し当てられる前処理ロールを有し、
前記前処理ロールの表面は、シリコーンゴムを含む表面層によって構成されている、請求項6に記載の印刷装置。 - 前記除去機構は、
フィルムと、
フィルムの両面のうち前記印刷版側の面に設けられたプライマー層と、
前記プライマー層が前記印刷版上のインキに接触するよう、前記フィルムおよび前記プライマー層を含む積層体を保持する保持部と、
前記インキに接触している前記プライマー層を硬化させる硬化処理部と、を有する、請求項6乃至9のいずれか一項に記載の印刷装置。 - 前記プライマー層は、電離放射線を照射されることによって硬化する電離放射線硬化性樹脂材料を含む、請求項10に記載の印刷装置。
- 前記除去機構は、
フィルムと、
フィルムの両面のうち前記印刷版側の面に設けられた粘着層と、
前記粘着層が前記印刷版上のインキに接触するよう、前記フィルムおよび前記粘着層を含む積層体を保持する保持部と、を有する、請求項6乃至9のいずれか一項に記載の印刷装置。
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