JPH0311630B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、液晶配向膜等の薄膜、液晶封入用シ
ールまたは半導体素子の絶縁被膜など種々の薄膜
を被印刷体に印刷・形成する薄膜形成装置に関す
る。

従来の技術 従来、一般に、紙等の被印刷体に膜状の印刷を
行うものとしてはオフセツト印刷などが知られて
いる。したしながら、このオフセツト印刷では、
使用可能な印刷インキが湿し水とあまり乳化せ
ず、版に忠実に転移することを要求されるので、
80000〜100000c.p.s.の高粘度を有するインキに限
定されるものであつた。

そのため、例えば、液晶配向膜や液晶封入用シ
ールなどのような粘度が数10〜30000c.p.s.の低粘
度の印刷インキを用いることが必要な薄膜を、ガ
ラス板など剛性のある板に印刷することはできな
かつた。

そこで、本出願人は、先に、第１０図に示すよ
うな薄膜形成装置を提供している（実開昭58−
170864号）。この装置は、所定パターンに配列さ
れた多数のインキセルを有する平板状凹版３２と
被印刷体３３とを基台３１上に並べて載置する一
方、上記凹版３２の近傍に数10〜30000c.p.s.の粘
度を有する高分子溶液からなるインキを上記凹版
３２のインキセルに充填するインキ供給装置（図
示せず）と印刷ロール３４とを有する印刷ロール
支持枠３５を上記基台３１に上記凹版３２と被印
刷体３３との間で移動自在に備えるとともに、該
印刷ロール支持枠３５に凹版３２のインキセルに
充填されたインキのうち余分なインキを凹版から
かき落とすドクタ３６を備えて大略構成してい
る。この装置において、インキ供給装置から凹版
３２のインキセルにインキを供給してドクタ３６
で余分なインキをかき落としたのち、印刷ロール
３４を凹版３２に圧接させつつ回転させて、印刷
ロール３４の合成樹脂の柔らかい凸部３４ａの表
面に上記凹版３２のインキセルのインキを所定パ
ターンに付着させ、インキが付着した印刷ロール
３４を被印刷体３３上に搬送して印刷ロール３４
を回転させつつ凸部３４ａのインキを被印刷体３
３の表面に印刷して上記所定パターンを形成する
ようにしたものがある。

ところで、上記凹版３２を形成するに当たり、
凹版３２を定盤のみから構成して、該定盤表面に
直接的に所定のパターンを形成することも考えら
れるが、この場合には経済的に高価なものとな
り、また、定盤に直接的にパターンを形成すると
パターンを交換する場合には定盤全体を交換する
必要があり、交換作業が非常に煩雑なものとな
る。そこで、上記装置では、凹版３２は、定盤３
２ａの上面に展色板３２ｂを着脱可能に固定し、
この展色板３２ｂの表面に薄い種々のメツキを施
して所定パターンを形成するようにしている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記構造のものでは、上記展色
板を上記定盤上に全面に渡つて正確に平坦に配置
することは困難であつて、微視的に見れば、どう
しても展色板が波打ち形状になるので、印刷ロー
ルの凸部の展色板に対する接触圧を全面に渡つて
一定にすることがむつかく、そのため印刷ロール
の凸部に一定厚さの所定パターンを転移させるこ
とが困難となり、その結果、被印刷体上に印刷さ
れる印刷膜の厚さを所定厚さに形成することが困
難であるといつた問題があつた。

従つて、本発明の目的は、上記問題を解決する
ことにあつて、印刷ロールに対して一定厚さのイ
ンキを転移させることができて、所定厚さの薄膜
を被印刷体に高精度で印刷することができる薄膜
形成装置を提供することにある。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は、印刷ロ
ールに一定量の数10〜30000c.p.s.の低粘度インキ
を供給する凹版を板体ではなく円筒体として構成
し、この円筒体すなわち凹版ロールの表面に深さ
10〜数10μｍの多数のインキセルを有するように
構成した。すなわち、基台の支持枠に回転自在に
支持されかつ深さ10〜数10μｍの多数のインキセ
ルを表面に有する凹版ロールと、該凹版ロールの
表面に数10〜30000c.p.s.の低粘度インキを供給す
るインキ供給装置と、上記支持枠に支持された上
記凹版ロールの周囲所定箇所に備えられ、該凹版
ロールに供給されたインキを凹版ロール表面に広
げて上記インキセル内に一定量のインキを保持さ
せるドクタと、上記支持枠の上記凹版ロールの下
方に回転自在に支持されかつ該凹版ロールに接触
する凸部を有して上記凹版ロール表面にインキセ
ル内のインキを上記凸部に転移させる印刷ロール
と、上記支持枠に支持され上記印刷ロールと上記
凹版ロールとを同期回転駆動する駆動装置と、被
印刷体を載置しかつ上記基台上に上記印刷ロール
に接触する印刷位置と上記印刷ロールから離れた
退避位置との間で移動可能に備えた定盤と、該定
盤を上記両位置間で移動させる被印刷体駆動装置
と、上記印刷ロールの回転と上記定盤の退避位置
から印刷位置への移動とを制御して上記印刷ロー
ルの凸部に転移させたインキを上記被印刷体に印
刷させる制御装置とからなるように構成した。

発明の作用 上記構成においては、上記インキ供給装置から
数10〜30000c.p.s.の低粘度インキを上記凹版ロー
ルの表面に供給し、上記駆動装置の駆動により凹
版ロールを回転させて上記ドクタで上記凹版ロー
ルの深さ10〜数10μｍのインキセル内に一定量の
インキを保持させたのち、上記駆動装置により凹
版ロールと印刷ロールとを回転させて上記凹版ロ
ールの表面の深さ10〜数10μｍの多数のインキセ
ルのインキを印刷ロールの凸部に転移させ、制御
装置の制御により、印刷ロールの下方の基台上に
上記被印刷体駆動装置の駆動により被印刷体を載
置した上記定盤を移動させて印刷位置に位置さ
せ、上記被印刷体の表面に上記印刷ロールの凸部
を接触させて該凸部のインキを被印刷体に印刷す
る。

実施例 以下に、本発明にかかる実施例を図面に基づい
て詳細に説明する。

本実施例にかかる薄膜形成装置は、第１図に示
すように、基台１の支持枠２に、インキ供給装置
５とドクタ６と凹版ロール３と印刷ロール４とを
夫々支持して、印刷ロール駆動装置の駆動すなわ
ち印刷ロール駆動モータ７の駆動によりギヤ８，
９の噛合に基づき印刷ロール４と凹版ロール３と
を同期回転させるとともに、上記支持枠２の下方
の基台１上にガラス板等の剛性板からなる被印刷
体１０を載置した被印刷体支持定盤１１を移動可
能に配置して、被印刷体駆動装置の駆動すなわち
被印刷体駆動モータ１２の駆動によりボールネジ
１３を回転させることにより、上記基台１上を定
盤１１に載置された被印刷体１０を印刷位置Ａと
被印刷体載置位置Ｂとの間で移動させて、インキ
供給装置５からインキを凹版ロール３に供給して
ドクタ６で余分なインキをかき落とし、凹版ロー
ル３から印刷ロール４にインキを移転させたの
ち、印刷ロール４を印刷位置Ａの被印刷体１０の
表面に接触させて該被印刷体１０に所定パターン
の高分子薄膜を印刷形成するように大略構成す
る。

上記支持枠２は上記長方形台からなる基台１の
中央部所定位置に一対の支持板２ａ，２ａを対向
して配置してなる。この一対の支持板２ａ，２ａ
からなる支持版２の上部には上記凹版ロール３の
回転自在に支持するとともに、上記凹版ロール３
の斜め下方に上記印刷ロール４を上記支持枠２に
回転自在に支持する。また、凹版ロール３の近傍
の支持枠上端部には、上記ドクタブレード６ａを
凹版ロール３の表面に接触させたドクタ６を固定
する。このドクタ６ドクタブレード６ａより上方
でかつ凹版ロール３の表面上にインキ供給装置５
からインキを供給する。

上記インキ供給装置５は、ドクタ６の凹版ロー
ル３とは反対側の支持枠上端部に一対のレール１
５，１５を架設する。このレール１５，１５上に
は、インキ供給体５ａを移動自在に備えるととも
に、このインキ供給体５ａのインキノズル５ｂを
上記ドクタ６の上方でかつ凹版ロール３の表面上
方に延ばしている。上記インキ供給体は５ａ、図
示しないワイヤ等を介してモータまたはエアシリ
ンダの駆動により、上記一対のレール１５，１５
沿いに前後動して、凹版ロール３の表面上にイン
キを落とす。このインキは、例えば、粘性が数10
〜３万c.p.s.程度のもので、合成樹脂または樹脂
前駆体及び溶剤の混合物等からなるものである。

上記ドクタ６は図示しないエアシリンダの駆動
により凹版ロール３に接触する位置と凹版ロール
３から退避する位置とに移動するドクタブレード
６ａを備えて、このブレード６ａが凹版ロール３
の表面に接触して、凹版ロール３の表面上に落と
されたインキを該表面沿いに広げて、凹版ロール
３のインキセル３ｂ内にインキを充填させるよう
にする。

上記凹版ロール３は、回転軸３ｃに胴部３ａが
固定されてなり、この胴部３ａは鋼製芯の表面に
メツキ層を形成してなり、このメツキ層の表面に
は第２図に示すように所定パターンの配列された
多数のインキセル３ｂ，……，３ｂを備える。こ
のインキセル３ｂは例えば深さ10〜数10μｍのも
のである。上記凹版ロール３の回転軸３ｃは両端
が支持枠２の支持板２ａ，２ａに夫々回転自在に
支持され、該回転軸３ｃの支持枠２の一方の支持
板２ａから外方に突出した一端には第１ギヤ８を
固定し、回転軸３ｃで支持された上記胴部３ａが
上記印刷ロール４の胴部４ｂの凸部４ａに一定の
圧力で接触する。

また、上記印刷ロール４は、その回転軸４ｃに
胴部４ｂが固定され、この胴部周面所定箇所には
例えば、ブチルゴム等のゴムもしくはナイロン系
樹脂等の合成樹脂または感光性ゴムもしくは感光
性樹脂などからなる軟質製凸部４ａを備えて、こ
の凸部４ａに上記凹版ロール３のインキを転写す
る。上記回転軸４ｃはその両端が支持板２ａ，２
ａに回転自在に支持され、該回転軸４ｃの支持枠
２の上記一方の支持板２ａから外方に突出した一
端に第２ギヤ９を固定して、該第２ギヤ９と上記
第１ギヤ８とをかみ合わせる。上記回転軸４ｃの
印刷ロール４の他方の支持枠２の上記他方の支持
板２ａから外方に突出した他端には上記印刷ロー
ル駆動モータ７を連結する。従つて、該印刷ロー
ル駆動モータ７の駆動により印刷ロール４を回転
駆動すると、上記第２ギヤ９と第１ギヤ８とのか
み合いにより凹版ロール３も印刷ロール４と同期
回転する。

一方、上記定盤１１は基台１上に載置する。こ
の基台１上面には支持枠下方の印刷位置Ａと支持
枠下方から被印刷体搬入側に離れた被印刷体載置
位置Ｂと支持枠下方から被印刷体搬出側に離れた
搬出位置Ｃの間の両端に夫々案内レール１４，１
４を固定し、上記基台１上に長手方向に移動自在
に定盤１１を載置して、上記案内レール１４，１
４沿いに両位置Ａ，Ｂ，Ｃ間で移動する。この定
盤１１は、その上面に板状被印刷体１０を載置し
て位置決め保持する。この基台１の上面中央部に
は、長手方向沿いにボールネジ１３を回転自在に
備えて上記定盤１１と連結するとともに、該ボー
ルネジ１３の一端に被印刷体駆動モータ１２を連
結して、該駆動モータ１２の駆動によりボールネ
ジ１３が正逆回転して定盤１１を上記案内レール
１４，１４沿いに基台１上で前後動させるように
する。上記被印刷体１０は定盤１１の印刷位置Ａ
で上記印刷ロール４に接触し、印刷ロール４のイ
ンキを被印刷体１０上に転移させて印刷・形成す
る。

上記印刷ロール駆動モータ７と被印刷体駆動モ
ータ１２とは制御装置で制御されて、印刷ロール
４の回転と被印刷体１０の移動とを制御する。す
なわち、第３図に示すように、主制御部１７から
制御信号が指令パルス出力装置１８に出力される
と、該指令パルス出力装置１８から各駆動モータ
７，１２のポジシヨンユニツト２３，２４に対し
て指令パルスが出力され、そこから運転信号とし
てサーボアンプ１９，２１に対して指令が出力さ
れる。印刷ロール側サーボアンプ１９では、上記
運転信号に基づき印刷ロール駆動モータ７を駆動
して、印刷ロール４を所定角度だけ回転させると
ともに、該モータ７の回転数や回転速度をレゾル
バ２０で検出して、検出結果をサーボアンプ１９
やポジシヨンユニツト２３にフイードバツクす
る。一方、上記被印刷体側サーボアンプ２１に出
力された運転信号により、被印刷体駆動モータ１
２を回転させ、ボールネジ１３を回転させて被印
刷体１０を基台上で所定位置まで移動させるとと
もに、駆動モータ１２の回転数や回転速度をレゾ
ルバ２２で検出して、検出結果をサーボアンプ２
１やポジシヨンユニツト２４にフイードバツクす
る。ポジシヨンユニツト２３，２４では、これら
のフイードバツクされた値に基づき適宜次の運転
信号の出力を修正する。

上記構成によれば、第４図に示すように凹版ロ
ール３に所定パターンのインキセル３ｂ，……，
３ｂを形成し、インキ供給装置５からドクタ６の
上方でかつ凹版ロール３の表面上にインキ１６を
落とし、印刷ロール駆動モータ７の回転駆動によ
り印刷ロール４の第２ギヤ９と第１ギヤ８とが噛
合して凹版ロール３が上記印刷ロール４と同期回
転し、第５図に示すようにドクタ６のドクタブレ
ード６ａで凹版ロール３の表面にインキ１６を広
げてインキセル３ｂ，……，３ｂ内に一定量のイ
ンキ１６を順に充填し、凹版ロール３が回転して
その所定パターンのインキセル３ｂ，……，３ｂ
が印刷ロール４の凸部４ａに接触すると、該凸部
４ａが若干撓みながら凹版ロール３の所定パター
ンのインキセル３ｂ，……，３ｂを形成した部分
に接触し、上記凸部４ａに凹版ロール３のインキ
セル３ｂ，……，３ｂ内のインキ１６を転移させ
る。次いで、第６図に示すように印刷ロール４の
凸部４ａにインキ１６を全部転移させたのち、印
刷ロール４の回転によりその凸部４が基台１側に
臨むようになつたとき、制御装置の制御により、
被印刷体駆動モータ１２を駆動してボールネジ１
３を回転させ、基台１上で被印刷体１０を載置し
た定盤１１を被印刷体載置位置Ｂから印刷位置Ａ
まで移動させる。このとき、印刷ロール４ととも
に同期回転する凹版ロール３のインキセル３ｂ，
……，３ｂを形成した部分がドクタ６の位置まで
回転して、インキ供給装置５からインキ１６をド
クタ６上方でかつ凹版ロール３の表面上に落と
す。次いで、印刷ロール４の凸部４ａと被印刷体
１０との位置決めをしたのち、第７図に示すよう
に印刷ロール４の駆動モータ７と定盤１１と駆動
モータ１２とを制御装置により同期して駆動し、
印刷ロール４を回転させつつ被印刷体１０を搬出
位置Ｃ側に移動させて印刷ロール４の凸部４ａを
若干撓ませつつ被印刷体１０の表面に接触させ、
凸部４ａのインキ１６を被印刷体１０上に転移さ
せる。このとき、上記印刷ロール４の回転により
凹版ロール３が回転して、ドクタ６のドクタブレ
ード６ａで上記凹版ロール上に供給されたインキ
１６を凹版ロール３の表面に広げる。次いで、第
８図に示すように被印刷体１０にインキ１６が印
刷されると、駆動モータ１２の駆動によりボール
ネジ１３を回転させて定盤１を搬出位置Ｃに位置
させて被印刷体１０を定盤１上から次工程に搬出
する。このとき、第８，９図に示すように、定盤
１が移動したのち、駆動モータ７の駆動により印
刷ロール４と凹版ロール３を同期回転させて、凹
版ロール３のインキセル３ｂ，……，３ｂ内のイ
ンキ１６を印刷ロール４の凸部４ａに転移させ
て、次の印刷に備える一方、駆動モータ１２の駆
動装置によりボールネジ１３を回転させて被印刷
体１０を搬出した定盤１を搬出位置Ｃから被印刷
体載置位置Ｂまで移動させて、次の被印刷体１０
の定盤１上に載置する。

上記実施例によれば、一般に、機械加工におい
て円筒体または円柱体の表面は平板の表面に比べ
て高精度に仕上げ加工することができるので、所
定パターンを形成する凹版ロール３の表面を高精
度に仕上げ加工することができ、凹版ロール３の
表面に、所定パターンに配列された多数のインキ
セル３ｂ，……，３ｂを直接的に備えることがで
き、凹版ロール３の所定パターンを形成した表面
に対する印刷ロール４の軟質の凸部４ａの接触圧
が全面に渡つて一定になりやすく、被印刷体上に
印刷される印刷膜の厚さを全面に渡つて高精度で
所定値にすることができる。また、印刷ロール駆
動モータ７で印刷ロール４と凹版ロール３とを同
期して回転させるようにしたので、両ロール４，
３の同期回転機構が簡単なものとなる。また、凹
版ロール３をパターンの異なつた凹版ロール３に
交換して支持枠２にはめ込むようにすれば、簡単
にかつ確実にパターンの交換作業が行え、交換に
より印刷ロール４の凸部４ａと被印刷体１０との
位置関係が狂うことが少ない。また、基台１上で
定盤１１を移動させる機構としてラツクアンドピ
ニオン機構を使用しないので、ラツクとピニオン
との間のバツクラツシユにより被印刷体１０に対
する印刷ロール４の凸部４ａの接触位置がずれる
ことがなく、また、ラツクとピニオンとの噛み合
いにより凸部４ａと被印刷体１０の表面との接触
圧が変化して印刷膜に濃淡が生じることがないと
ともに、ラツクとピニオンの潤滑剤やラツクとピ
ニオンとの噛み合い時に発生する金属粉が被印刷
体１０の印刷膜に入ることもない。また、印刷さ
れた被印刷体１０は、基台１の一端の被印刷体搬
入側から他端の被印刷体搬出側に基台１上を移動
するので、従来のように基台１に対して被印刷体
搬入位置と搬出位置とが同一位置ではないので、
被印刷体１０の搬入・搬出作業が円滑に行うこと
ができ、印刷作業効率を向上させることができ
る。

なお、本発明は上記実施例に限定されるもので
はなく、その他種々の態様で実施できる。例え
ば、定盤１を被印刷体載置位置Ｂと印刷位置Ａと
搬出位置Ｃとの間で移動させる機構としては、上
記ボールネジ１３等に限定されるものではなく、
ラツクとピニオン機構など周知の機構を使用する
ことができる。また、凹版ロール３は印刷ロール
駆動モータ７によらずに別に専用の駆動モータを
備えて、両ローラを同期して回転させるようにし
てもよい。また、制御装置は、サーボユニツトで
行うものに限らず、ステツピングモータを利用し
て両駆動モータ７，１２の制御したり、または電
気信号利用するものに限らず機械的な連結により
印刷ロール３の回転と被印刷体１０の移動とを同
期制御するようにしてもよい。

発明の効果 上記構成によれば、上記インキ供給装置からイ
ンキ上記凹版ロールの表面に供給し、上記駆動装
置の駆動により凹版ロールを回転させて上記ドク
タで上記凹版ロールの深さ10〜数10μｍのインキ
セル内に数10〜30000c.p.s.の低粘度インキを一定
量だけ保持させたのち、上記駆動装置により凹版
ロールと印刷ロールとを回転させて上記凹版ロー
ルの表面の多数のインキセルのインキを印刷ロー
ルの凸部に転移させ、制御装置の制御により、印
刷ロールの下方の基台上に上記被印刷体駆動装置
の駆動により被印刷体を載置した上記定盤を移動
させて印刷位置に位置させ、上記被印刷体の表面
に上記印刷ロールの凸部を接触させて該凸部のイ
ンキを被印刷体に印刷させることにより、確実に
薄膜を被印刷体に形成させることができる。ま
た、一般に、円筒体の表面は平板の表面に比べて
高精度に仕上げ加工することができるので、イン
キセルを形成する凹版ロールの表面を高精度に仕
上げ加工することができ、凹版ロールの表面に、
多数のインキセルを直接的に備えることができ、
凹版ロールのインキセルを形成した表面に対する
印刷ロールの凸部の接触圧が全面に渡つて一定に
なりやすく、被印刷体上に印刷される印刷膜の厚
さを全面に渡つて高精度で所定値にすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる薄膜形成装
置の斜視図、第２図は凹版ロールのインキセルを
示す要部断面図、第３図は制御装置のブロツク
図、第４〜９図は順に上記薄膜形成装置における
印刷工程を示す説明図、第１０図は従来の薄膜形
成装置を示す説明図である。 １……基台、２……支持枠、２ａ……支持板、
３……凹版ロール、３ａ……胴部、３ｂ……イン
キセル、４……印刷ロール、４ａ……凸部、５…
…インキ供給装置、５ａ……インキ供給体、５ｂ
……インキノズル、６……ドクタ、６ａ……ドク
タブレード、７……印刷ロール駆動モータ、８…
…第１ギヤ、９……第２ギヤ、１０……被印刷
体、１１……定盤、１２……被印刷体駆動モー
タ、１３……ボールネジ、１４……案内レール、
１５……レール、１６……インキ、１７……主制
御部、１８……指令パルス出力装置、１９，２１
……サーボアンプ、２０，２２……レゾルバ、２
３，２４……ポジシヨンユニツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基台１の支持枠２に回転自在に支持されかつ
   深さ１０〜数10μｍの多数のインキセル３ｂを表
   面に有する凹版ロール３と、 該凹版ロール３の表面に数10〜30000c.p.s.の低
   粘度インキを供給するインキ供給装置５と、 上記支持枠２に支持された上記凹版ロール３の
   周囲所定箇所に備えられ、該凹版ロール３に供給
   されたインキを凹版ロール３表面に広げて上記イ
   ンキセル３ｂ内に一定量のインキを保持させるド
   クタ６と、 上記支持枠２の上記凹版ロール３の下方に回転
   自在に支持されかつ該凹版ロール３に接触する凸
   部４ａを有して上記凹版ロール３表面にインキセ
   ル３ｂ内のインキを上記凸部４ａに転移させる印
   刷ロール４と、 上記支持枠２に支持され上記印刷ロール４と上
   記凹版ロール３とを同期回転駆動する駆動装置
   ７，８，９と、 被印刷体１０を載置しかつ上記基台１上に上記
   印刷ロール４に接触する印刷位置Ａと上記印刷ロ
   ール４から離れた退避位置Ｂ，Ｃとの間で移動可
   能に備えた定盤１１と、 該定盤１１を上記両位置間で移動させる被印刷
   体駆動装置１２，１３と、 上記印刷ロール４の回転と上記定盤１１の退避
   位置Ｂ，Ｃから印刷位置Ａへの移動とを制御して
   上記印刷ロール４の凸部４ａに転移させたインキ
   を上記被印刷体１０に印刷させる制御装置とから
   なることを特徴とする薄膜形成装置。