JP7028439B2

JP7028439B2 - 孔版印刷用製版の製造方法

Info

Publication number: JP7028439B2
Application number: JP2017251547A
Authority: JP
Inventors: 健一野村; 靖之日下; 周介金澤; 美徳堀井; 洋史牛島
Original assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 2017-12-27
Filing date: 2017-12-27
Publication date: 2022-03-02
Anticipated expiration: 2037-12-27
Also published as: JP2019116035A

Description

本発明は、インク材料を充填保持した上でこれを通過させる開口パターンを有して設けられたマスク体を具備する孔版印刷用製版及びその製造方法に関する。

スクリーン印刷やステンシル印刷などを含む孔版印刷は、インク材料を充填保持した上でこれを通過させる開口パターンを有して設けられたマスク体を利用して被印刷物に対してインク材料を転写する印刷方法である。

詳細には、スクリーン印刷では、開口パターンを有する乳剤（ポジ又はレジスト）又は金属膜からなるマスク体をステンレスや高分子材料からなるメッシュ体（「網」や「紗」）に与えた製版を用い、スクレーパでインク材料をメッシュ体に押し込んで開口パターンに充填保持させた上で、スキージ（ゴムヘラ）により当該インク材料を被印刷物の上に転写させて開口パターンを印刷する。なお、このメッシュ体の無い製版を用いた印刷方法がステンシル印刷とされる。

例えば、特許文献１では、スクリーン印刷用製版の各部におけるインク材料の親和性等に応じた濡れ性を設計する必要があることを述べた上で、乳剤（層）の形成されたメッシュのスキージ面に濡れ性を良好にする表面改質処理を施すことを開示している。ここでは、同時に、印刷基板面においては、開口パターンを透過して被印刷物にインク材料を忠実に転写するためのインクとの離型性や、インクの滲みを防止するためのインクの弾き性が要求される場合には、印刷基板面に撥液性（撥水・撥油性）の表面処理を行うべきであることを述べている。

特許文献２では、スクリーン印刷用製版において、撥液性を有するフッ素含有シランカップリング剤の薄膜をメッシュ体の下面側、開口パターンの内側面、乳剤の下面（被印刷物に対向する面）の開口パターンの開口近傍に形成することを開示している。印刷時にインク材料が開口パターンの内部に残存することを抑制し、版離れ性及びペースト抜け性を改善し、高精細な印刷を可能にできるとしている。

再表２０１４－１８９０２６号公報特開２０１２－６３９０号公報

孔版印刷は、一般的な印刷用途以外にも、インク材料に電子デバイスを構成するような各種機能性材料を用いることで、微細で精密な電子デバイスを製造できる。このためには、インク材料の物性、例えば、粘性などに依存せず、高精細に印刷できることが必要である。

本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、インクの物性に依存せず、高精細な印刷を与え得る孔版印刷用製版及びその製造方法を提供することにある。

本発明による孔版印刷用製版は、インク材料を充填保持した上でこれを通過させる開口パターンを有して設けられたマスク体を具備する孔版印刷用製版であって、前記マスク体の前記インク材料の吐出側前面を覆って撥液性材料が付与されていることを特徴とする。

かかる発明によれば、インク材料の版裏回りを抑えられ、低粘度のインク材料を利用でき印刷パターンの細線化も可能となり、高精細な印刷を与え得る。これとともに、版裏をクリーニングする回数を抑制でき、印刷コストを減じることができるのである。

上記した発明において、前記開口パターンの内側面に前記撥液性材料が付与されていないことを特徴としてもよい。かかる発明によれば、インク材料の版裏回りをより抑制できるとともに離型性を高め、且つ、低粘度のインク材料を利用できて印刷パターンの細線化も可能となり、高精細な印刷を与え得るのである。

上記した発明において、前記マスク体の前記吐出側前面と反対側の面に前記インク材料を通過させるメッシュ体を与えられていることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、スキージによるインク材料の開口パターンへの充填をより容易にできるのである。

本発明による孔版印刷用製版の製造方法は、インク材料を充填保持した上でこれを通過させる開口パターンを有して設けられたマスク体を具備する孔版印刷用製版の製造方法であって、基台上に撥液性膜を与え、前記マスク体の前記インク材料の吐出側前面を前記撥液性膜に向けて押圧し、前記吐出側前面を覆って撥液性材料を付与することを特徴とする。

かかる発明によれば、インク材料の版裏回りを抑えられ、低粘度のインク材料を利用でき印刷パターンの細線化も可能となり、高精細な印刷を可能とする孔版印刷用製版を与え得るのである。これとともに、版裏をクリーニングする回数を抑制でき、印刷コストを減じることができる孔版印刷用製版を与え得るのである。

上記した発明において、前記開口パターンの内側面に前記撥液性材料を付与しないように押圧調整されることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、スキージによるインク材料の開口パターンへの充填をより容易にできる孔版印刷用製版を与え得るのである。

上記した発明において、前記マスク体の前記吐出側前面と反対側の面に前記インク材料を通過させるメッシュ体を与えられていることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、スキージによるインク材料の開口パターンへの充填をより容易にできる孔版印刷用製版を与え得るのである。

本発明の実施例による孔版印刷用製版の断面図である。本発明の実施例による孔版印刷用製版の製造方法の一部を示す断面図である。本発明の実施例による孔版印刷用製版を用いた印刷試験の結果である。比較用の製版を用いた印刷試験の結果である。

以下、本発明の１つの実施例である孔版印刷用製版について、図に沿ってその詳細を説明する。

図１に示すように、孔版印刷用製版１０は、インク材料を通過させるための開口パターン３を有する乳剤（ポジ又はレジスト）又は金属膜からなるマスク体１を備え、インク材料の吐出側前面を覆うように層状に該インク材料に対するぬれ性の低い撥液性材料２が付与されている。マスク体１の吐出側前面と反対側の面には、「網」や「紗」と呼ばれるメッシュ体４が備えられる。つまり、撥液性材料２を除くと、一般的なスクリーン印刷用の製版と同様である。なお、ステンシル印刷用の製版としてメッシュ体４の無いものとすることもできる。

孔版印刷用製版１０は、例えば、スキージでインク材料をメッシュ体４に押し込み、開口パターン３に充填保持させて、開口パターン３から被印刷物の上にインク材料を転写するようにして印刷するスクリーン印刷に用いることができる。このとき、吐出側前面には撥液性材料２が付与されており、インク材料の版裏回りを抑制できるとともに離型性を高める。よって、例えば低粘度のインク材料であっても印刷ができて、印刷パターンの細線化も可能となる。このように、インクの物性に依存せず、高精細なパターンの印刷も可能とする。また、これに伴い、印刷エラーを減じることができ、吐出側前面（版裏）へのインク材料の回り込みにより適宜行う必要があるクリーニングの回数も減じることができ、印刷コストも低減できる。

特に、撥液性材料２は、開口パターン３の内側面には付与されず、吐出側の表面のみに付与されていることが好ましい。これによって、スキージによるインク材料の開口パターン３への充填をより容易にできる。

次に、孔版印刷用製版１０の製造方法について、図２を用いて説明する。

まず、図２（ａ）に示すように、撥液性材料２を形成させるための前駆体による撥液性膜２１をシリコーンゴムなどの平板状の基台２０の上に塗布しておく。後述する実施例のようにロール状のシリコーンゴムを介して基台２０に塗布することもできるが、基台２０に直接塗布してもよい。

次に、図２（ｂ）に示すように、製版１１のマスク体１側の吐出側の前面を撥液性膜２１に押し付ける。ここで、開口パターン３の内側面に撥液性材料２を付与しないように押圧調整するとよい。例えば、硬化前の撥液性膜２１を開口パターン３の周囲から開口パターン３の内部に押し出さないように押圧力を調整する。

そして、図２（ｃ）に示すように製版１１を基台２０からはがす。これによって、マスク体１の吐出側前面において撥液性材料２の前駆体である撥液性膜２１に接した部分のみに撥液性膜２１が転写される。最後に、転写された撥液性膜２１を硬化させるなどして定着させて撥液性材料２とすることで、孔版印刷用製版１０を得ることができる。

［実施例］
次に、孔版印刷用製版１０を製造して印刷試験を行った結果について図３を用いて説明する。

製版１１としては、マスク体１の主材料がＮｉで、その厚さが５μｍのスクリーン版を使用した。メッシュ体４は、厚さを２９μｍ、線径を１８μｍ、メッシュカウントを５００／ｉｎｃｈとした。また、開口パターン３として、Ｌｉｎｅ／Ｓｐａｃｅ＝５０／５０μｍとする直線パターンを用いた。

撥液性材料２としては、少なくとも塗布面よりもインク材料に対するぬれ性を低くし得る材料、ここでは、ＤＩＣ株式会社製の紫外線硬化性を有する前駆体（ＲＩＮＵ－０１）から得た。まずスリットコート法によってロール状のシリコーンゴムの上に前駆体を塗布し、これを平板状の基台２０に転写し撥液性膜２１とした。基台２０としては信越化学工業株式会社製のポリジメチルシロキサンからなるシリコーンゴムを用いた。これに、製版１１のマスク体１を押し付けて撥液性膜２１を転写した。転写された撥液性膜２１に低圧水銀ランプによってガラス透過光による紫外線を６０分間照射し、硬化させて撥液性材料２を得た。

印刷試験には株式会社ミノグループ社製のスクリーンオフセット印刷機（ＳＯ－１０１０）を用いた。まず、ブランケットにインク材料をスクリーン印刷し、ブランケット上のインク材料によるパターンを被印刷物に転写した。なお、インク材料としては、ミノグループ社製の銀ペースト（ＭＰ５０１ＳＯ６３２２Ｅ）を用い、被印刷体としては東山フィルム株式会社製のＰＥＴフィルム（ＨＫ－３１ＷＦ）を用いた。

印刷においては、３回連続して印刷を行い、それぞれの印刷後の被印刷体へのインク材料の印刷状況を観察した。なお、比較例として、撥液性材料２のない一般的な製版１１による印刷も同様に行った。

図３（ａ）～（ｃ）に示すように、孔版印刷用製版１０によって印刷を行うと、（ａ）１刷目、（ｂ）２刷目、（ｃ）３刷目のいずれにおいても印刷材料である銀ペーストＰが精細に印刷されている。インク材料の版裏への回りこみによる印刷エラーは観察されない。

これに対し、図４（ａ）～（ｃ）に示すように、製版１１によって印刷を行うと、（ａ）１刷目においては問題ないものの、（ｂ）２刷目では代表的な部分３１に示すような斑点状の版裏回りによる印刷エラーが観察され、（ｃ）３刷目では部分３２などの広範囲において版裏回りによる印刷エラーが観察された。

以上のように、撥液性材料２を備える孔版印刷用製版１０によれば、版裏回りによる印刷エラーを減じ、高精細な印刷を可能とする。

以上、本発明による実施例及びこれに基づく変形例を説明したが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、当業者であれば、本発明の主旨又は添付した特許請求の範囲を逸脱することなく、様々な代替実施例及び改変例を見出すことができるであろう。

１マスク体
２撥液性材料
３開口パターン
４メッシュ体
１０孔版印刷用製版

Claims

インク材料を充填保持した上でこれを通過させる開口パターンを有して設けられたマスク体を具備する孔版印刷用製版の製造方法であって、
基台上に撥液性膜を与え、前記マスク体の前記インク材料の吐出側前面を前記撥液性膜に向けて押圧し、前記吐出側前面を覆って撥液性材料を付与することを特徴とする孔版印刷用製版の製造方法。
前記開口パターンの内側面に前記撥液性材料を付与しないように押圧調整されることを特徴とする請求項１記載の孔版印刷用製版の製造方法。
前記マスク体の前記吐出側前面と反対側の面に前記インク材料を通過させるメッシュ体を与えられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の孔版印刷用製版の製造方法。