JPWO2017170715A1 - 印刷方法 - Google Patents

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Abstract

高い生産性で高精細な印刷パターンを形成することができる印刷方法を提供する。印刷方法は、パターン形成された印刷版における印刷版のパターン形成領域に、処理液を処理液設定パターンで付与する処理液付与工程と、処理液が付与された印刷版のパターン形成領域にインクをインク設定パターンで付与するインク付与工程と、印刷版のパターン形成領域に付与されたインクを基板に転写する転写工程とを有する。処理液は処理液を付与せずにパターン形成領域に着滴したインクの第1の径に比して、処理液を付与した後のインクの第2の径を大きくするものである。

Description

本発明は、印刷版のパターン形成領域に、処理液設定パターン状に処理液を付与する印刷方法に関し、特に、高い生産性で高精細な印刷パターンを形成する印刷方法に関する。
現在、印刷は、文字および写真のみならず、パターン状の配線および配線基板等の形成にも利用されている。
特許文献1には、全面が親水性のプレートへインクジェットでゲート剤をパターンニングしたのち、プレートにインクを塗布して、ブランケットに転写し、その後、基板に転写してパターンを形成する印刷方法が記載されている。また、特許文献1には、固定パターンを有するプレートに、パターンを可変したい部分に対してインクジェットでゲート剤をパターンニングした後、中間転写体にインクを塗布して、ブランケットに転写し、その後、基板に転写してパターンを形成する印刷方法も記載されている。
特許文献2には、撥液性の対象物の表面に界面活性剤を含む液体を付与して液滴状に付着させる工程と、付与の後にプラズマ処理を行うことで、付着した液滴の外側の表面を親液化する工程と、親液化の後に撥液性の表面の上にある液体を除去する工程によって得られた基材を用いる中間転写体を用いた記録物の製造方法が記載されている。中間転写体に親液部と撥液部とからなるパターンが形成される。
特許文献2では、中間転写体上に、インクと反応する反応液を付与し、反応液は親液部に保持される。この状態で、中間転写体に対してインクジェットヘッドからインクを吐出して中間転写体にインク画像を形成する。このとき、インクは反応液との接触により瞬時に凝集反応が起こり、インク画像は乱れることがない。その後、中間転写体上に形成されたインク画像を記録媒体に転写する。
特許文献3には、孔版印刷部で孔版を用いてプレコートを行い、インクジェット印刷部でインキングすることにより、インクの滲みを防止するハイブリッド孔版印刷装置が記載されている。
特開2013−241013号公報 特開2010−241039号公報 特開2002−137528号公報
上述の特許文献1では、インクが塗布されないところを、インクジェットを用いてゲート剤で覆うため、高精度のパターニングができず、高精細なパターンが得られない。
特許文献2は、中間転写体に、界面活性剤を含む液体を付与し、プラズマ処理を行うことで親液部と撥液部とからなるパターンを形成するものであり、高精細なパターンが得られず、高精細なインク画像を得ることができない。
特許文献3では、パターンに応じて孔版を作成する必要があり、高い生産性を実現することが困難である。また、特許文献3は、プレコートを行うことでインクの滲みを防止しており、インクを滲ませてパターンを形成するものではない。
本発明の目的は、前述の従来技術に基づく問題点を解消し、高い生産性で高精細な印刷パターンを形成することができる印刷方法を提供することにある。
上述の目的を達成するために、本発明の第1の態様は、パターン形成された印刷版における印刷版のパターン形成領域に、処理液を処理液設定パターンで付与する処理液付与工程と、処理液が付与された印刷版のパターン形成領域にインクをインク設定パターンで付与するインク付与工程と、印刷版のパターン形成領域に付与されたインクを基板に転写する転写工程とを有し、処理液は、処理液を付与せずにパターン形成領域に着滴したインクの第1の径に比して、処理液を付与した後のインクの第2の径を大きくするものであることを特徴とする印刷方法を提供するものである。
処理液付与工程を複数回繰り返した後に、インク付与工程を複数回繰り返し、次に転写工程を行うことが好ましい。
処理液付与工程と、インク付与工程とを複数回繰り返した後に、転写工程を行うことが好ましい。
本発明の第2の態様は、パターン形成された印刷版における印刷版のパターン形成領域に、インクをインク設定パターンで付与するインク付与工程と、インクが付与された印刷版のパターン形成領域に処理液を処理液設定パターンで付与する処理液付与工程と、印刷版のパターン形成領域に付与されたインクを基板に転写する転写工程とを有し、処理液は、処理液を付与せずにパターン形成領域に着滴したインクの第1の径に比して、処理液を付与した後のインクの第2の径を大きくするものであることを特徴とする印刷方法を提供するものである。
インク付与工程を複数回繰り返した後に、処理液付与工程を複数回繰り返し、次に転写工程を行うことが好ましい。
インク付与工程と、処理液付与工程とを複数回繰り返した後に、転写工程を行うことが好ましい。
処理液の付与は、インクジェット方式でなされることが好ましい。インクの付与は、インクジェット方式でなされることが好ましい。処理液設定パターンと、インク設定パターンとの少なくとも一部が重なることが好ましい。
電子デバイスの製造に用いられることが好ましく、配線パターンの形成または電極の形成に用いられることが好ましい。
本発明によれば、高い生産性で高精細な印刷パターンを形成することができる。
本発明の実施形態の印刷装置を示す模式図である。 本発明の実施形態の印刷装置の画像記録部を示す模式図である。 印刷版の一例を示す模式面である。 インクジェットヘッドのノズルの配置を示す平面図である。 インクジェットヘッドのノズルの配置の他の例を示す平面図である。 本発明の実施形態の印刷装置に用いられる印刷版の一例を示す模式図である。 本発明の実施形態の印刷装置に用いられる印刷版の一例を示す模式的断面図である。 本発明の実施形態の印刷装置に用いられる印刷版である平版を示す模式的断面図である。 本発明の実施形態の印刷装置に用いられる印刷版である凸版を示す模式的断面図である。 本発明の実施形態の印刷装置で形成される薄膜トランジスタの一例を示す模式図である。 インク径比と処理液打滴からインク打滴までの時間の関係を示すグラフである。 インクと処理液の相互作用を説明する模式図である。 インクと処理液の相互作用を説明する模式図である。 処理液設定パターンを示す模式図である。 インクのインク設定パターンを示す模式図である。 処理液設定パターンとインクのインク設定パターンを示す模式図である。 インクの他のインク設定パターンを示す模式図である。 処理液設定パターンとインクの他のインク設定パターンを示す模式図である。 本発明の実施形態の第1の印刷方法を工程順に示す模式図である。 本発明の実施形態の第1の印刷方法を工程順に示す模式図である。 本発明の実施形態の第1の印刷方法を工程順に示す模式図である。 本発明の実施形態の第1の印刷方法を工程順に示す模式図である。 本発明の実施形態の第1の印刷方法を工程順に示す模式図である。 本発明の実施形態の第1の印刷方法を工程順に示す模式的断面図である。 本発明の実施形態の第1の印刷方法を工程順に示す模式的断面図である。 本発明の実施形態の第1の印刷方法を工程順に示す模式的断面図である。 本発明の実施形態の第1の印刷方法を工程順に示す模式的断面図である。 本発明の実施形態の第1の印刷方法を工程順に示す模式的断面図である。 本発明の実施形態の第1の印刷方法を工程順に示す模式的断面図である。 本発明の実施形態の第2の印刷方法を工程順に示す模式図である。 本発明の実施形態の第2の印刷方法を工程順に示す模式図である。 本発明の実施形態の第2の印刷方法を工程順に示す模式図である。 本発明の実施形態の第3の印刷方法を工程順に示す模式図である。 本発明の実施形態の第3の印刷方法を工程順に示す模式図である。 本発明の実施形態の印刷方法の処理液の付与およびインクのタイミングチャートである。 本発明の実施形態の印刷方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態の他の印刷方法を示すフローチャートである。
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の印刷方法を詳細に説明する。本発明は、以下に説明する印刷装置および印刷方法の実施形態に限定されるものではない。
なお、以下において数値範囲を示す「〜」とは両側に記載された数値を含む。例えば、εが数値β1〜数値β2とは、εの範囲は数値β1と数値β2を含む範囲であり、数学記号で示せばβ1≦ε≦β2である。
「平行」、「垂直」および「直交」等の角度は、特に記載がなければ、厳密な角度との差異が5°未満の範囲内であることを意味する。厳密な角度との差異は、4°未満であることが好ましく、3°未満であることがより好ましい。また、「同一」とは、技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含むものとする。
図1は、本発明の実施形態の印刷装置を示す模式図である。
図1に示すように印刷装置10は、印刷装置本体12と、記憶部14と、判定処理部16と、制御部18とを有する。
印刷装置本体12は、印刷法により、基板31に予め定められたパターンを形成するものである。印刷装置本体12については後に詳細に説明する。
記憶部14は、印刷装置10で利用される各種の情報が記憶されるものである。記憶部14には、特定のパターンに対してインクが付与された印刷版25の版面25aの基準となる基準形状の情報が記憶される。
基準形状の情報とは、例えば、印刷版25のパターン形成領域に対して、インクを付与した際の理想的な状態を示す画像データである。また、印刷版25のパターン形成領域に対して、複数回にわたり、インクを付与する場合には、各回毎の理想的な状態を示す画像データである。例えば、パターン形成領域に対してインクジェット方式でインクを吐出し、ドットを形成してパターン形成領域にインクを付与した場合には、各回毎のインクの吐出により形成されるドットの理想的な配置を示す画像データを上述の基準形状の情報という。
また、転写後の印刷版25の版面25aの理想的な状態を示す画像データも基準形状の情報に含まれる。
また、記憶部14には、印刷しようとするパターンのインク設定パターンデータ、処理液の処理液設定パターンデータが記憶される。インク設定パターンデータ、および処理液設定パターンデータは外部から適宜入力されて記憶部14に記憶される。記憶部14への基準形状の情報ならびにインク設定パターンデータおよび処理液設定パターンデータの入力方法は、特に限定されるものではなく、各種のインターフェースを記憶部14に設け、記憶媒体、ならびに有線および無線を問わないネットワークを介して入力することができる。
また、記憶部14には、後に詳細に説明するが、インクジェットヘッド40から吐出するインクのインク設定パターンデータおよびインク吐出タイミングデータ、ならびにインクのインク設定パターンデータを印刷版25の取り付け状態に応じて補正した補正インク設定パターンデータも記憶される。
インクのインク設定パターンデータとは、インクジェットヘッド40を用いてインクを印刷版25のパターン形成領域27a(図3参照)に付与する際のインクのインク設定パターン、この場合、インクの吐出パターンを示すデータのことである。インク設定パターンについては後に説明する。
インク吐出タイミングデータとは、インクジェットヘッド40を用いて上述のインク設定パターンデータで印刷版25のパターン形成領域にインクを付与する際に、印刷版25のパターン形成領域に、どのタイミングでインクを吐出するのかを示すデータのことである。
記憶部14には、処理部23から後に詳細に説明するが、処理液を付与するために予め設定された処理液の設定パターンの処理液設定パターンデータおよび処理液吐出タイミングデータ、ならびに処理液設定パターンデータを印刷版25の取り付け状態に応じて補正した補正処理液設定パターンデータも記憶される。
処理液設定パターンデータとは、処理液を印刷版25のパターン形成領域に付与する際の処理液の設定パターンを示すデータのことである。処理液設定パターンについては後に説明する。
処理液吐出タイミングデータとは、上述の処理液設定パターンデータで印刷版25のパターン形成領域に処理液を付与する際に、印刷版25のパターン形成領域に、どのタイミングで処理液を吐出するのかを示すデータのことである。
判定処理部16は、処理液設定パターンデータについてもインク設定パターンデータと同様に、印刷版25の角度αに応じて、補正処理液設定パターンデータを作成する。補正処理液設定パターンデータは記憶部14に記憶される。
制御部18は、印刷装置本体12、記憶部14および判定処理部16に接続されており、印刷装置本体12、記憶部14および判定処理部16の各要素を制御するものである。さらに、制御部18は、判定処理部16での判定結果に応じて各部を制御する。
また、制御部18は、例えば、判定処理部16でインク設定パターンデータの補正インク設定パターンデータが作成された場合、その補正インク設定パターンデータに基づいてインクをインクジェットヘッド40から吐出させる。
次に、印刷装置本体12について説明する。
印刷装置本体12は、印刷を清浄な雰囲気でするためにケーシング20の内部20aに各部が設けられている。ケーシング20の内部20aを予め定められた清浄度となるように、フィルタ(図示せず)および空調設備(図示せず)が設けられている。
印刷装置本体12は、画像記録部22と、処理部23と、版胴24と、ステージ30と、乾燥部32と、イオナイザー33と、クリーニング部34と、除去部35と、メンテナンス部36とを有する。
版胴24の表面24aの周囲を囲むようにして、画像記録部22、乾燥部32、イオナイザー33、クリーニング部34および処理部23が設けられている。クリーニング部34は版胴24の表面24aに接して設けられており、クリーニング部34はイオナイザー33の版胴24が回転するY方向の上流側に設けられている。また、処理部23は、イオナイザー33のY方向の下流側、かつ画像記録部22のY方向の上流側に設けられており、処理部23は、画像記録部22と別体である。
ステージ30上に基板31が配置されており、ステージ30が版胴24の下方の印刷位置Ppに配置された状態で版胴24が回転すると印刷版25と、基板31の表面31aとが接するように配置されている。これにより、基板31の表面31aに印刷版25の版面25aに予め定められたパターン形成領域27aに付与されたインクが転写される。版胴24とステージ30で転写部39が構成される。
なお、印刷された基板31では、インクの特性に応じて、例えば、熱、光等によりインクが焼成される。熱、光を用いたインクの焼成で利用される公知のものが適宜利用可能である。基板31に対するインクの焼成は、ケーシング20の内部20aでなされても、外部でなされてもよい。
印刷装置10では、版胴24に設けた印刷版25のパターン形成領域にインクを付与するが、このインクの付与は1回で完了させてもよく、また複数回にわたってインクを付与してもよい。複数回にわたってインクを付与する場合、インクを付与する回数分、版胴24を回転させる。例えば、4回に分けてインクを付与する場合、版胴24を4回回転させる。インクを付与することをインキングという。また、複数回のうち、インクを1回行うことを走査するともいう。
以下、印刷装置本体12の各部について説明する。
画像記録部22は、印刷版25の版面25aの予め定められたパターン形成領域に処理液およびインクを付与するものであり、画像記録部22により、版面25aに予め定められたパターンで処理液およびインクが付与される。なお、画像記録部22の画像記録方式は特に限定されるものではなく、例えば、インクジェット方式が用いられる。
版胴24は、回転軸24bを中心にして、一方向、例えば、Y方向に回転可能なものである。Y方向が回転方向である。Y方向のことを送り方向ともいう。また、版胴24は、印刷版25を保持した状態で回転させて、予め定められたパターン形成領域27aに付与された印刷版25の版面25aのインクを基板31の表面31aに転写するためのものである。
回転軸24bには、例えば、版胴24を回転させるためのモータ(図示せず)がギア(図示せず)等を介して設けられている。また、ギアを介さないダイレクトドライブモータを設けることもできる。モータは制御部18にて制御される。また、回転軸24bには回転と回転量を検出するローターリーエンコーダ(図示せず)が設けられている。ローターリーエンコーダは制御部18に接続されており、制御部18で版胴24の回転量が検出される。
転写される基板31は、特に限定されるものではないが、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PET(ポリエチレンテレフタレート)およびPC(ポリカーボネート)等のフィルム基板、ガラスエポキシ基板、セラミック基板、ならびにガラス基板を用いることができる。転写方法としては、ガラス基板等のリジッド基板では、上述のようにステージ30上に基板31を固定して版胴24に密着させることで転写できる。
なお、印刷版25にフィルムを使った場合には圧胴を用いて、フィルムを圧胴に固定して版胴24に密着させて転写する構成としてもよい。
ステージ30は、基板31を載置し、搬送方向Vに移動して、基板31を予め定められた位置に搬送するものである。ステージ30には搬送機構(図示せず)が設けられている。この搬送機構は、制御部18に接続されており、制御部18にて搬送機構が制御されてステージ30が搬送方向Vに移動されて、ステージ30の位置が変えられる。
ステージ30は、まず、ケーシング20の外部から搬送された基板31が載置される開始位置Psに待機する。次に、ステージ30は、版胴24の下方の印刷位置Ppに移動される。次に、印刷後、ステージ30は印刷済みの基板31を載せた状態で終了位置Peに移動され、その後、基板31はケーシング20の外部に取り出される。ステージ30は、終了位置Peから開始位置Psに移動されて、基板31が搬入されるまでの間、待機する。
乾燥部32は、印刷版25の版面25aのインクを乾燥させるものであり、また、印刷版25の版面25aの処理液を乾燥させるものでもある。乾燥部32は、印刷版25の版面aのインクおよび処理液を乾燥させるものであるので、インクを基板31に転写するまでに行う必要がある。このため、乾燥部32は、画像記録部22と転写部39との間に設けられている。
乾燥部32ではインクおよび処理液を乾燥させることができれば、乾燥方法は、特に限定されるものではなく、例えば、ファンによる温風、冷風の吹き付け、赤外線ヒーターによる加熱、高周波の照射、およびマイクロ波照射等が挙げられる。
なお、自然乾燥にて印刷版25の版面25aのインクを乾燥できる場合、乾燥部32を必ずしも設ける必要がない。
乾燥部32は、印刷工程によっては、印刷版25のインクが付与されず後述の処理液だけが付与された印刷版25を乾燥することもある。
イオナイザー33は、印刷版25の版面25aの静電気を除電するものである。イオナイザー33により、印刷版25の版面25aの静電気が除去され、印刷版25の版面25aにゴミおよび埃等の異物の付着が抑制される。また、印刷版25の版面25aが帯電している場合、吐出されたインクが曲がることがあるが、この吐出されたインクの曲がりを防止することができ、インクジェット吐出精度が向上する。
なお、イオナイザー33には、静電気除電器を用いることができ、例えば、コロナ放電方式、およびイオン生成方式のものを用いることができる。また、イオナイザー33は、上述のようにクリーニング部34のY方向における下流側に設けており、クリーニング部34にて、印刷版25の版面25aに静電気が帯電しても静電気を除電することができる。
クリーニング部34は、版胴24および印刷版25に付着したインクを除去するものである。クリーニング部34は、版胴24および印刷版25に付着したインクを除去することができれば、その構成は、特に限定されるものではない。例えば、ローラを版胴24に押し付け、ローラにインクを転写させて、転写されたインクを拭き取る構成である。
除去部35は、印刷版25に付与した、後述の処理液およびインクの溶媒を除去するものである。処理液およびインクの溶媒を除去することで、インクの乾燥しやすさが向上する。
除去部35は、例えば、印刷版25に対して、回転軸を中心に回転する回転ローラ(図示せず)が配置されている。回転ローラの周面に、印刷版25の処理液およびインクの溶媒の除去のためのウェブ(図示せず)が巻きかけられている。ウェブは、印刷版25の処理液およびインクの溶媒を取り除くことができれば、特に限定されるものではない。
インクが除去された印刷版25に対して、例えば、除去液を印刷版25に直接、塗布または噴射して、回転ローラを回転させてウェブを印刷版25に接触させて処理液および残存していれば、インクの溶媒を取り除く。また、ウェブに除去液を噴射して、回転ローラを回転させてウェブを印刷版25に接触させて処理液および残存していれば、インクの溶媒を取り除くようにしてもよい。
除去液には、例えば、アセトン等の揮発性溶媒が用いられる。
なお、乾燥部32と除去部35は、少なくとも一方を設ける構成であってもよい。
メンテナンス部36は、画像記録部22の吐出特性等が予め定められた性能を発揮するかを調べる。また、処理部23の吐出特性等が予め定められた性能を発揮するかを調べるものである。
メンテナンス部36は、予め定められた性能を発揮するようノズルのワイプ等をするところである。メンテナンス部36は、版胴24から離れた位置に設けられている。画像記録部22は、例えば、ガイドレール(図示せず)を介してメンテナンス部36に移送される。また、処理部23は、例えば、ガイドレール(図示せず)を介してメンテナンス部36に移送される。
以下、画像記録部22について詳細に説明する。
図2は、本発明の実施形態の印刷装置の画像記録部を示す模式図である。
画像記録部22に、インクジェット方式を用いたものを例にして説明する。
図2に示すように、画像記録部22は、インクジェットヘッド40と、アライメントカメラ42と、回動部49とを有し、これらはキャリッジ46に設けられている。このキャリッジ46はリニアモータ48により、版胴24の回転軸24bと平行な方向、すなわち、X方向に移動可能であり、インクジェットヘッド40はキャリッジ46によりX方向へ移動可能である。キャリッジ46の位置はリニアモータ48に設けられたリニアスケール(図示せず)の読み取り値から算出することができる。
インクジェットヘッド40はインク付与部であり、インクジェットヘッド40にはインクの吐出を制御するための吐出制御部43が設けられている。吐出制御部43でインクの吐出波形が調整される。吐出制御部43は制御部18に接続されている。吐出制御部43では、例えば、ユーザーインターフェースを通して、ユーザーが吐出電圧または吐出波形を調整することが可能である。なお、後述するようにインクの温度が調整された状態で吐出される。
アライメントカメラ42は、インクの吐出位置、インクの吐出タイミング、およびインクのインク設定パターンデータを補正するためのアライメントマークの位置情報を得るためのものである。
アライメントカメラ42は、アライメントマークA〜アライメントマークDを検出することができれば、その構成は特に限定されるものではない。
アライメントカメラ42により、アライメントマークA〜アライメントマークDが撮像されて、その撮像データが記憶部14に記憶され、判定処理部16でアライメントマークA〜アライメントマークDの位置が特定される。アライメントカメラ42と判定処理部16は、版胴24に設けられた印刷版25の取り付け情報を取得する取付位置情報取得部として機能する。
アライメントマークAおよびアライメントマークBの位置情報により、Y方向におけるインクの吐出開始位置、X方向の印刷版の拡縮および印刷版の傾き角度θの情報を得ることができる。アライメントマークAおよびアライメントマークCの位置情報により、X方向におけるインクの吐出開始位置およびY方向の印刷版の拡縮の情報を得ることができる。アライメントマークA〜アライメントマークDの位置情報により、例えば、印刷版の台形歪みの情報、すなわち、台形変形の情報を得ることができる。インクの吐出開始位置のことをインキング開始位置という。
印刷版25は、アライメントマークAとアライメントマークCを通る線La(図6参照)が上述のY方向に平行であることが理想的である。しかし、印刷版25を版胴24に取り付ける際に、印刷版25が版胴24に対して、わずかであるが傾いてしまう。アライメントマークA〜アライメントマークDの位置情報により、版胴24上での印刷版25の取り付け情報、例えば、版胴24のY方向に対する印刷版25の傾き等の情報を得ることができる。
上述の得られた各種の情報により、インクの吐出開始位置、インクジェットヘッド40の位置およびインクの吐出タイミングを補正する。なお、これらの補正には、いずれもインクジェットによるインクの打滴の公知の補正方法を用いることができる。
また、インク設定パターンについてのX方向の拡大縮小、Y方向の拡大縮小、傾き、および台形補正は、公知の補正方法を用いることができる。
なお、アライメントマークは、少なくとも3つあればよく、X方向の印刷版の拡縮、印刷版の傾き角度θおよびY方向の印刷版の拡縮の情報を得ることができる。アライメントマークが4つあれば、印刷版25の台形歪みの情報も得ることができるため、4つあることが好ましい。さらには、アライメントマークA〜アライメントマークDの内側にも複数のアライメントマークを設けることにより、非線形の補正を行うことができる。この場合、アライメントマークを用いた補正も公知の補正方法を用いることができる。
画像記録部22においては、インクの付与はインクジェットヘッド40に限定されるものではなく、ダイコートを用いた方法およびキャピラリーコートを用いた方法でもよい。
図3は印刷版の一例を示す模式面である。
図3に示すように、印刷版25は、版面25aが予め定められたパターン形成領域27aと、パターン形成領域27a以外の非パターン形成領域27bとに区画されている。パターン形成領域27aにインクが付与されて印刷パターンが形成される。
インクジェットヘッド40は、インクを吐出してパターン形成領域27aに付与するものである。
インクジェットヘッド40のインクを吐出させる方式は、特に限定されるものではなく、圧電素子のたわみ変形、ずり変形および縦振動等を利用して液体を吐出させる圧電方式、ヒーターによって液室内の液体を加熱して、膜沸騰現象を利用して液体を吐出させるサーマル方式、ならびに静電気力を利用する静電方式等、各種方式を用いることができる。
インクジェットヘッド40の具体的な構成としては、図4に示すように、印刷版25の全幅に対応する長さにわたって、複数のノズル41が千鳥配置されている。
千鳥配置を適用することで、ノズル41を高密度に配置させることができる。なお、ノズル41を配置する列数は、特に限定されるものではなく、一列でも二列でも、それ以上でもよい。また、ノズル41は、マトリクス状に配置してもよい。
インクジェットヘッド40の構成は、特に限定されるものではなく、例えば、図5に示す構成でもよい。図5に示すインクジェットヘッド40は、X方向に、複数のヘッドモジュール40aが接続されている。この場合、複数のヘッドモジュール40a一列につなぎ合わせた構成に限定されるものではなく、複数のヘッドモジュール40aを千鳥状につなぎ合わせた構成でもよい。
図5に示すインクジェットヘッド40では、吐出制御部43によりヘッドモジュール40a毎に吐出波形を調整することが可能である。また、ヘッドモジュール40a毎に吐出制御部43を設ければ、吐出制御部43毎に吐出波形を調整することが可能である。
処理部23は、パターン形成領域27a(図3参照)に、予め設定された処理液設定パターンで、処理液を付与するものである。処理部23は、インクジェットヘッド40によるインクの付与前、またはインクの付与後に、処理液をパターン形成領域27a(図3参照)に処理液設定パターンで付与するものである。このため、処理部23は、インクジェットヘッド40に対してY方向の反対方向側に設けてもよく、インクジェットヘッド40のY方向側に設けてもよい。このため、処理部23は、1つに限定されるものではなく、2つ設けてもよい。また、インクと処理液の付与のタイミングは同時でもよい。
処理部23は、上述のように画像記録部22と別体であるが、処理液を吐出する以外は基本的な構成は画像記録部22と同じである。このため、詳細には説明しないが、処理部23は、処理液を吐出する吐出ヘッド90と、アライメントカメラ42と、回動部49とを有し、これらはキャリッジ(図示せず)に設けられている。
吐出ヘッド90は、例えば、インクジェット方式で処理液を付与する。吐出ヘッド90は、上述のインクジェットヘッド40と同じ構成とすることができる。また、キャリッジは、画像記録部22のキャリッジ46(図2参照)と同じ構成であり、図示しないリニアモータ(図2参照)により、版胴24の回転軸24bと平行な方向、すなわち、X方向に移動可能であり、吐出ヘッド90はキャリッジによりX方向へ移動可能である。キャリッジの位置はリニアモータ(図示せず)に設けられたリニアスケール(図示せず)の読み取り値から算出することができる。
処理部23のアライメントカメラ42は、画像記録部22のアライメントカメラ42と同じ構成である。アライメントカメラ42は、上述のように処理液の吐出位置、処理液の吐出タイミング、および処理液設定パターンデータを補正するためのアライメントマークの位置情報を得るためのものである。
上述の得られた各種の情報により、処理液の吐出開始位置、吐出ヘッド90の位置および処理液の吐出タイミングを補正する。なお、これらの補正には、いずれもインクジェットによるインクの打滴の公知の補正方法を用いることができる。
また、処理液設定パターンデータについてのX方向の拡大縮小、Y方向の拡大縮小、傾き、および台形補正は、公知の補正方法を用いることができる。
処理液は、処理液を付与せずにパターン形成領域27a(図3参照)に着滴したインクの第1の径に比して、処理液を付与した後のインクの第2の径を大きくするものである。ここで、インクの第2の径とは、処理液付与から5秒後のインク径のことである。第2の径とは、インク径の長軸の長さのことである。
処理液は、インクの濡れ広がりをさせるもので、インクとは異なるものであり、無色透明であることが好ましい。ここでいう無色とは、インクほどではないがわずかに着色しているものを含み、完全に無色であることが好ましい。
また、処理液は、基板に転写しないもしくは配線形成後に基板からなくなり配線の機能に影響しないことが望ましい。そのために、印刷版に吸収され基板に転写しないこと、180℃以下、望ましくは120℃以下の環境下1時間で蒸発または昇華することが望ましい。
処理液は、インクまたはインクの溶媒と少なくとも表面エネルギーが同じであることが好ましい。処理液がインクまたはインクの溶媒と表面エネルギーが同じとは、表面エネルギーの値が同じ値に対して±10%の範囲までを同じとする。なお、表面エネルギーは、表面張力計を用いて測定した値である。
処理液は、例えば、インクが溶媒を含有するものであれば、処理液はインクの溶媒である。この場合、処理液はインクの溶媒であるため、表面エネルギーは同じである。
処理部23は、パターン形成領域27aに処理液を予め設定された処理液設定パターンで付与することができれば、特に限定されるものではなく、例えば、インクと同様に、インクジェット方式を利用することができる。処理部23には、インクジェットヘッド40と同じ構造のもの、すなわち、図4および図5に示す構成のインクジェットヘッド40を用いることができる。
処理部23をインクジェットヘッド方式とすることで、処理液設定パターンの通りに処理液を容易に付与することができる。また、処理液の使用量を印刷パターンに応じて、容易に変更することができる。また、インクを付与した後でも、処理液を付与することができる。さらには、処理液設定パターンで処理液を吐出することで、パターン形成領域27a全面に処理液を付与する場合、すなわち、いわゆるベタに処理液を付与する場合に比して処理液の使用量を減らすことができる。しかも、処理液の使用量が少ないため短時間で処理液を付与することができ、乾燥に要する時間も短くなり、生産性を高くすることができる。
処理部23は、インクジェット方式以外に、例えば、グラビア印刷およびオフセット印刷等の印刷方法のもの、ならびにディスペンサ等を用いることができ、さらには、ダイコートを用いた方法およびキャピラリーコートを用いた方法を用いることができる。
次に、印刷版25について説明する。
図6は、本発明の実施形態の印刷装置に用いられる印刷版の一例を示す模式図であり、図7は、本発明の実施形態の印刷装置に用いられる印刷版の一例を示す模式的断面図であり、図8は、本発明の実施形態の印刷装置に用いられる印刷版である平版を示す模式的断面図であり、図9は、本発明の実施形態の印刷装置に用いられる印刷版である凸版を示す模式的断面図である。
図6に示すように、例えば、印刷版25は、アライメントマークA〜アライメントマークDが、それぞれ四隅に設けられており、吐出確認エリアT、印刷エリアG11、G12、スピットエリアG、印刷エリアG21、G22、スピットエリアG、および印刷エリアG31、G32が形成されている。
なお、インクに対して撥液性、インクに対して親液性とは、以下に示すようにして評価することができる。
撥液性が予想される領域と親液性が予想される領域とに液滴を着滴させて、その液滴の挙動で評価を行う。着滴時の液滴量に対して液滴量が減少した領域が撥液性を有する撥インク部、液滴量が増加した領域が親液性を有する親インク部である。
なお、版作成の工程で撥液性と親液性が付与される。この場合、撥液性と親液性の評価は、撥液性の撥インク部、親液性の親インク部の境界に液滴を着滴させて、その液滴の挙動で評価を行う。着滴時の液滴量に対して液滴量が減少した領域が撥液性であり、液滴量が増加した領域が親液性である。
印刷版の凹凸の境界と撥液性の撥インク部と親液性の親インク部の境界が一致している場合には、その凹凸から境界を見分けることができる。印刷版の凹凸が小さく境界を見分けることが困難な場合には、境界付近に液滴を複数着滴させることで境界での液滴量の変化を評価することができる。また、印刷版の凹凸の境界を示すアライメントマークを予め設けることで境界を知ることもできる。
印刷版25としては、樹脂、金属、およびガラス等、材料は限定されないが、樹脂版を用いると弾性があり、また印圧を下げることができるのでガラス等の脆性材料に印刷することが容易になる。印刷版25としては、フロロシリコーンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、ニトリルゴム、ネオプレンゴム、ハイバロンゴム、およびウレタンゴム等の種種のエラストマが使用できるが、離型性のよいPDMS(ポリジメチルシロキサン)等のシリコーンゴム、およびフッ素ゴム等が望ましい。PDMS(ポリジメチルシロキサン)等を用いることで転写性が向上して、転写後、印刷版25にインクが残ることが抑制されて、印刷版25の洗浄なしでも連続印刷が可能となる。これにより、印刷効率を向上させることができる。
なお、印刷版25には、例えば、図7に示す凹部25bが形成された凹版を用いるが、凹部25bは、公知の方法で、予め定められたパターン形成領域27a(図3参照)状に形成される。
印刷版25は、パターン形成領域27aと非パターン形成領域27bに区画されていれば、凹版に限定されるものではなく、図8に示す平版29でもよい。平版29は、表面29aが平らであり、パターン形成領域27aと非パターン形成領域27bとがインクに対する親液性と撥液性とで区画される。パターン形成領域27aがインクに対して親液性の親液部であり、非パターン形成領域27bがインクに対して撥液性の撥液部である。
印刷版25は、図9に示す凸版29bでもよい。この場合、凸部がパターン形成領域27aであり、インクに対して親液性の親液部である。凸部以外が非パターン形成領域27bであり、インクに対して撥液性であり、撥液部である。
次に、メンテナンス部36について詳細に説明する。
メンテナンス部36は、インクジェットヘッド40に付着したインクおよびゴミ等をウェブ(図示せず)またはゴムブレード(図示せず)を用いて除去するワイプ部を有する。
ウェブは、例えば、回転ローラの周面に巻きかけられて、回転ローラを回転させてウェブをインクジェットヘッド40に接触させて、インクおよびゴミ等拭き取る。ウェブは、インクジェットヘッド40のインクおよびゴミ等を除去することができれば、回転ローラの周面に巻きかけられることに特に限定されるものではない。ウェブには、一般的にワイピングクロスと呼ばれるものを適宜用いることができる。
例えば、洗浄液をインクジェットヘッド40に直接付与して、または、洗浄液を付けたウェブを用いて、インクジェットヘッド40のインクおよびゴミ等を取り除いてもよい。
洗浄液には、例えば、インク溶解性のある溶剤またはインク成分のうち固形分が含まれない溶液が用いられ、炭化水素系の溶剤を利用することができる。炭化水素系の溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ヘキサン、テトラデカン、またはシクロドデセンを用いることができる。
ゴムブレードを用いたワイプ部では、インクジェットヘッド40はキャリッジ46によりX方向に移動可能であることを利用し、ゴムブレードを固定してインクジェットヘッド40をX方向に移動させて、長手方向にインクを拭取る。インクジェットヘッド40を固定して、ゴムブレードをX方向に移動させて、拭取ってもよい。ゴムブレードを用いる場合も、上述の洗浄液を用いることができる。なお、メンテナンス部36では、ノズル41の乾燥防止のため、キャップ(図示せず)を有してもよい。
メンテナンス部36では、インクジェットヘッド40について、パージ、スピットおよびドリップ等の動作を行わせることもできる。
パージとは、インクジェットヘッド40をインク受け(図示せず)上に配置し、ノズル41からインクを押し出すことである。
スピットとは、吐出動作のことである。これにより、ノズル詰まり、吐出曲がりを改善することができる。なお、スピットはパージと同様の場所で実施するが、スピット用のステーションを設けてもよい。
ドリップとは、上述のパージ程、インクを強く押し出す回復動作ではなく、ゆっくりとインクが垂れることで回復させる動作である。これにより、ノズルの詰まり、インクの吐出曲がりを改善することができる。
また、メンテナンス部36は、インクジェットヘッド40から吐出されたインク液滴45を観察する吐出観察部(図示せず)と、インクジェットヘッド40のノズル41(図4参照)を、ノズル41が形成された面側から観察するノズル観察部(図示せず)とを有する構成でもよい。
吐出観察部およびノズル観察部は、いずれも制御部18に接続されており、これらの動作は制御部18で制御され、得られた撮像データは制御部18により、記憶部14に記憶される。制御部18でインクジェットヘッド40でのインクの吐出状態が、例えば、インクジェットヘッド40の吐出特性の設計値と比較されて、その比較結果が、記憶部14に記憶される。
なお、メンテナンス部36は、吐出ヘッド90を有する処理部23に対して、上述のインクジェットヘッド40と同様のことをするものである。
本発明の印刷装置10では、例えば、電子ペーパー等に用いられる薄膜トランジスタのゲート電極、ソース電極、およびドレイン電極を作製することができる。
図10は、本発明の実施形態の印刷装置で形成される薄膜トランジスタの一例を示す模式図である。
図10に示す薄膜トランジスタ80(以下、TFT80という)は、ゲート電極82と、ゲート絶縁層(図示せず)と、ソース電極86aと、ドレイン電極86bと、半導体層(図示せず)と、保護層(図示せず)とを有する。
TFT80においては、ゲート電極82を覆うように、ゲート絶縁層(図示せず)が形成されている。このゲート絶縁層上にチャネル領域84として予め設定された隙間をあけて、ソース電極86aとドレイン電極86bとが形成されている。チャネル領域84上に活性層として機能する半導体層(図示せず)が形成されている。半導体層、ソース電極86aおよびドレイン電極86bを覆う保護層(図示せず)が形成されている。なお、チャネル領域84のチャネル長は数μm〜数十μmオーダである。薄膜トランジスタのドレイン電流は、チャネル長の影響を受け、チャネル長のばらつきは、薄膜トンランジスタの特性のばらつきに結びつく。
なお、印刷装置10を用いた印刷方法は、上述の図10に示すTFT80以外に、電界発光トランジスタ、有機エレクトロルミネッセンス素子、太陽電池等の電子デバイスの製造、および上述の電子デバイス等の電極の形成に適用することができる。
以下、処理液を用いた処理について説明する。
図11は、インク径比と処理液打滴からインク打滴までの時間の関係を示すグラフである。図12および図13は、インクと処理液の相互作用を説明する模式図である。
図11において、縦軸のインク径比は、処理液を付与しない状態でのインク径で規格化した比率を示す。横軸において、マイナスはインクが処理液よりも先に着滴したことを表し、プラスはインクが処理液よりも後に着滴したことを表す。
図11に示すように、処理液が先でも、処理液が後でもインク液滴は、処理液を付与しない場合に比して大きくなる。処理液によってインク液滴のインク径を拡げることができ、インク液滴の濡れ性を増大できることを確認している。また、処理液を付与した後、300秒経過した後でもインク液滴のインク径が大きくなることを確認している。時間Δt秒とともに濡れ性拡大の効果が小さくなるが、これは処理液が印刷版を構成するPDMS(ポリジメチルシロキサン)へ吸収されることと、処理液が蒸発して、印刷版面の処理液が少なくなるからと考えられる。
なお、図11に示す結果は、インクにULVAC製Agナノメタルインク(L−Ag1teH(型番、銀含有量35質量%)を用いた。処理液にテトラデカンを用いた。印刷版は、ポリジメチルシロキサン(PDMS) 信越シリコーン社製 X−32−3279(試作品番号)、およびX−32−3094−2(試作品番号)の2液型を混合脱泡塗布した後、常温で24時間硬化させた後、イソプロピルアルコール(IPA)に浸漬して、非重合成分を溶出させた後、乾燥する工程を経て作製したものである。なお、実際の印刷では、印刷を重ねることで、印刷版にインク中の溶媒が浸透するため、予め処理液に印刷版を浸漬させた後、インク液滴45を印刷版に着滴させた。
図12に示すように、インク液滴45に着滴位置がずれて処理液滴92が付与された場合、図13に示すようにインク液滴45が処理液滴92に移動し、インク液滴45の径が大きくなる。インク液滴45と処理液滴92の着滴位置がずれるとインク液滴45が後から着滴した、処理液滴92に引き寄せられる。このように、インク液滴45の径の大きさは、インク液滴45と処理液滴92の位置に依存することがわかる。インク液滴45と処理液滴92の着滴位置を高い精度で制御することができれば、大きくインク液滴45を濡れ拡がらせることが可能であることを示している。処理液を付与することでインク液滴45の濡れ性が改善される。
図14は処理液設定パターンを示す模式図であり、図15はインクのインク設定パターンを示す模式図であり、図16は処理液設定パターンとインクのインク設定パターンを示す模式図である。
処理部23では、例えば、図14に示す処理液設定パターン94で、処理液をパターン形成領域27a(図3参照)に付与する。処理液設定パターン94は、第1の方向H1と、第1の方向H1と直交する第2の方向H2に配置された複数の格子95内に、第1の方向H1に連続して、第2の方向H2では格子95を1つあけて処理液滴92が着滴されるパターンである。
インクのインク設定パターン96は、処理液設定パターン94と同じパターンである。このため、インク設定パターン96の詳細な説明は省略する。
処理液設定パターン94とインク設定パターン96は同じパターンであるため、図16に示すように、処理液滴92とインク液滴45は同じ位置に着滴される。この場合、処理液滴92とインク液滴45は同じ格子95に着滴される。
インク液滴45は処理液滴92により濡れ広がる。なお、処理液滴92の第2の方向H2の間隔、すなわち、格子95の第2の方向H2の長さは、インク液滴45の濡れ広がりの程度に応じて適宜決定されるものであり、例えば、インク液滴45が濡れ広がり、第2の方向H2で合一する長さに設定される。
同じパターンとは、処理液とインク液滴の着滴位置が同じであることをいい、図16に示すように同じ格子95に着滴されることをいう。
図15に示すインク設定パターン96に限定されるものではなく、図17に示すインク設定パターン96aでもよい。インク設定パターン96aは図15に示すインク設定パターン96と異なるパターンであり、処理液設定パターン94と異なるパターンである。
異なるパターンとは、処理液滴92とインク液滴45の着滴位置が異なる組合せがあることをいう。この場合、図18に示すように処理液滴92とインク液滴45は異なる格子95に着滴され、同じ格子95に着滴されない。
インク設定パターン96aは、図14に示す処理液設定パターン94において処理液滴92が着滴されない格子95に、インク液滴45が着滴するパターンである。インク設定パターン96aは、第2の方向H2にインク液滴45位置が1つの格子95ずれたパターンであり、第2の方向H2におけるインク液滴45の間隔は、処理液設定パターン94の処理液滴92の間隔と同じである。
処理液設定パターン94に対して、インク設定パターン96aでインク液滴45を付与した場合、図18に示すように、処理液滴92とインク液滴45は着滴位置が異なり、処理液滴92とインク液滴45とは重ならず、第2の方向H2においてインク液滴45は処理液滴92に挟まれた状態になる。この場合も、インク液滴45が図13に示すように処理液滴92に引き寄せられ、周囲の処理液滴92によりインク液滴45の濡れ性が改善される。
なお、インク設定パターンと処理液設定パターンとは、少なくとも一部が重なってもよい。この場合でも、周囲の処理液滴92によりインク液滴45の濡れ性が改善される。
処理液設定パターン94の第2の方向H2の間隔は、インク液滴45の濡れ広がりの程度に応じて適宜決定されるものであり、例えば、インク液滴45が濡れ広がり、第2の方向H2で合一する長さに設定される。
例えば、図11に示すΔtが17秒の条件で、処理液がある条件と、処理液がない条件にて、処理液とインクの距離を変えて印刷版上に着滴させた場合、処理液があっても、処理液がなくても合一する距離と、処理液があっても、処理液がなくても合一しない距離と、処理液があると合一し、処理液がないと合一しない距離の、3種の距離が存在することを確認している。
なお、印刷版、処理液およびインクはいずれも上述の図11の条件と同じである。
処理液滴92とインク液滴45を同じ位置に着滴させても、処理液滴92とインク液滴45を異なる位置に着滴させても、処理液の使用量がパターン形成領域27a全面に付与する場合に比して、処理液の使用量が少ないため、処理液の乾燥時間が短くなり生産性が向上する。また、処理液の使用量が全面に付与する場合に比して、処理液の使用量を減らすこともできる。
処理液の使用量は、インクジェットヘッドの吐出制御、およびインクジェットヘッドのノズル径を調整することにより変えることができる。処理液の使用量を多くすれば濡れ広がりの効果を高くできるが上述の乾燥の問題が生じる。このため、処理液の使用量は、濡れ広がりの効果が得られる下限の量であることが好ましく、要求される印刷の精度等に応じて適宜決定される。
次に、印刷方法について説明する。
図19〜図23は本発明の実施形態の第1の印刷方法を工程順に示す模式図であり、図24〜図29は本発明の実施形態の第1の印刷方法を工程順に示す模式的断面図である。図19〜図23と図25〜図29は対応しており、印刷方法の一連の工程を示している。
第1の印刷方法では、図19に示すように、印刷版25にはインクに対して親液性のパターン形成領域27aと、インクに対して撥液性の非パターン形成領域27bが形成されており、パターン形成領域27aが、非パターン形成領域27bに挟まれた直線状のパターンを例にして説明する。
設定パターンにて、パターン形成領域27aに間隔をあけて処理液を打滴し、図19、26に示すように処理液滴92を着滴させる。着滴後、図20、27に示すように処理液滴92はパターン形成領域27aに濡れ広がる。
次に、インク設定パターンにて、図21、図27に示すように、パターン形成領域27a、かつ処理液滴92の間にインクを打滴し、インク液滴45を処理液滴92間に着滴させる。このとき、印刷版25にPDMS(ポリジメチルシロキサン)を用いた場合、濡れ広がった処理液滴92は印刷版25に吸収され、かつ蒸発する。
打滴後、処理液滴92により、図22、図28に示すようにインク液滴45が濡れ広がる。そして、図23、図29に示すように、インク液滴45が合一し、パターン形成領域27aに基づく、直線状のパターンのインク47になる。配線パターン状のインク47を乾燥させて、印刷版25のインク47を基板31(図1参照)に転写させる。これにより、図24に示すように基板31上に配線パターン100が形成される。
印刷装置10および印刷方法では、直線状のパターンのパターン形成領域27aに基づく配線パターン100が得られる。このため、印刷装置10および印刷方法では、印刷版25のパターン形成領域27aに高精細なパターンを形成することにより、高精細な印刷パターンを得ることができ、印刷精度を向上させることができる。
また、上述のように処理液設定パターン94(図14参照)で処理液を付与するため、パターン形成領域27a全面に処理液を付与する場合に比して、処理液の使用量を減らすことができる。しかも、処理液の使用量が少ないため短時間で処理液を付与することができ、乾燥に要する時間も短くなり、印刷に要する時間を短縮でき生産性が高い。さらには、上述のように処理液の使用量を少なくできることから、処理液の使用量が同じであれば、パターン形成領域27a全面に付与する場合に比して、多く印刷することができ、この点からも生産性が高い。
上述の図19〜図29に示す第1の印刷方法は、上述の処理液設定パターン94とインク設定パターン96aが異なるパターンに該当する。しかしながら、上述のように、処理液設定パターン94とインク設定パターン96は同じパターンでもよい。この場合、図30に示す第2の印刷方法のように処理液滴92が濡れ広がった状態で、処理液滴92に向けてインク液を打滴し、図31に示すように濡れ広がった処理液滴92上にインク液滴45を着滴させる。そして、処理液滴92により、図32に示すように、インク液滴45が濡れ広がる。その後、上述の図23に示すように、インク液滴45が合一し、直線状のパターンのインク47となる。そして、上述のように配線パターン状のインク47を乾燥させて、印刷版25の基板31にインク47を転写させる。これにより、上述の図24に示すように基板31上に配線パターン100が形成される。
また、第1の印刷方法では、処理液滴92をインク液滴45よりも先に付与したが、これに限定されるものではなく、処理液滴92はインク液滴45の後に付与してもよい。この場合、図33に示す第3の印刷方法のように、インク設定パターンにて、印刷版25のパターン形成領域27aに間隔をあけてインクを打滴し、インク液滴45を着滴させる。次に、設定パターンにて、図34に示すように、インク液滴45を挟むようにして、パターン形成領域27aに処理液滴92を着滴させる。その後、処理液滴92により、インク液滴45が濡れ広がって合一し、上述の図23に示すように、パターン形成領域27aに基づく、直線状のパターンのインク47になる。配線パターン状のインク47を乾燥させて、印刷版25の基板31にインク47を転写する。これにより、上述の図24に示すように基板31上に配線パターン100が形成される。
なお、上述の図30〜図34において、図19〜図23に示す第1の印刷方法を説明する模式図と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略している。
上述のように形成された配線パターン100は、印刷版25上での転写前のインク形状がそのまま基板31の表面31aに転写されることがわかった。例えば、インク形状が、印刷版25で、中央に凹部がある場合、いわゆるコーヒーステイン形状をしていた場合、基板31上でも中央に凹部がある形状、いわゆるコーヒーステイン形状の配線パターンとなる。
版胴24から基板31に転写されて配線パターン100が形成されるため、配線パターン100は、印刷版25での形状を反転した形状になるとも考えられるが実際はそのようにはならなかった。基板31への転写のメカニズムは明確にはなっていないが、印刷版25にPDMS(ポリジメチルシロキサン)を用いた場合、転写時の印圧によってPDMS(ポリジメチルシロキサン)が変形して、基板とインクと印刷版が密着しているためと考えられる。このことは、転写前の印刷版上のインク形状をコントロールすることで配線パターンの断面形状を自由にコントロールすることができることを示唆している。
インクの揮発状態を変えることでコーヒーステインをコントロールすることが知られており、配線パターンの仕様に応じた形状をインク設計で可能なことを示している。また、PDMS(ポリジメチルシロキサン)は溶剤を吸収することが知られており、この吸収量を制御することでも同様の効果を得ることができる。なお、インクの揮発状態は、印刷版上の処理液でも変えることができるため、処理液の制御でインク形状を制御することも可能である。
次に、本実施形態の印刷方法について印刷装置10を用いてより具体的に説明する。
図35は、本発明の実施形態の印刷方法の処理液の付与およびインクのタイミングチャートである。版胴24を、例えば、4回回転させ、1回転毎に処理液を先にパターン形成領域27a(図3参照)に処理液設定パターン94(図14参照)で付与した後、インクをパターン形成領域27a(図3参照)にインク設定パターン96(図15参照)で付与することを例にして説明する。図35において、版位置は、版胴24と処理部23の相対的な位置、版胴24と画像記録部22の相対的な位置を示したものであり、版位置が0は、印刷版25の初期位置を示す。
図35において、符号110は版胴24と処理部23の相対的な位置の時間変化を示し、符号112は版胴24と画像記録部22の相対的な位置の時間変化を示す。符号111は、処理液を付与する期間を示し、符号111aが開始位置で符号111bが終了位置である。処理液を付与する期間111は、版位置で示せば開始位置Pc1〜終了位置Pc2である。
符号113はインクを付与する期間を示し、符号113aが開始位置で符号113bが終了位置である。インクを付与する期間113は版位置で示せば開始位置Pi1〜終了位置Pi2である。なお、上述の開始位置Pc1、終了位置Pc2、開始位置Pi1および終了位置Pi2については、版胴24に設けられたローターリーエンコーダ(図示せず)から出力される版胴24の回転位置情報から算出することができる。
処理部23では、版が処理液の開始位置Pc1に到達すると、処理液設定パターンに基づき処理液の付与を開始し、版が終了位置Pi2に到達した際に処理液の吐出を終了させる。処理液の付与に平行して、版がインクの開始位置Pi1に到達すると、インク設定パターンに基づきインクの吐出を開始し、版が終了位置Pi2に到達した際にインクの吐出を終了させる。なお、処理液とインクの順序変えて、インクを先に付与し、その後、処理液を付与してもよい。
例えば、インク設定パターンデータが2400dpi(dot per inch)の場合、X方向、Y方向ともに1200dpiのパターンの4回走査、X方向600dpi、Y方向2400dpiのパターンの4回走査で、パターン形成領域へのインクの付与、すなわち、インキングを完了することができる。
また、例えば、X方向、Y方向ともに1200dpiの場合、1ノズルの隣接画素間距離(最小値)も21.2μmで吐出周波数の要求は低いものの、ノズル数がX方向で600dpiと比べて2倍必要となる。X方向の隣接画素間距離、すなわち、最小値は21.2μmとなりX方向着弾干渉の影響が懸念される。
一方、X方向600dpi、Y方向2400dpiの場合、ノズル数は上述のX方向1200dpiと比較して1/2となり、X方向の隣接画素間距離は42.3μmとなりX方向着弾干渉の影響は減るものの、Y方向の隣接画素間距離、すなわち、最小値が10.6μmとなり、X方向、Y方向ともに1200dpiの場合と比較して2倍の高周波吐出が必要となる。
次に、本実施形態の印刷装置10の印刷方法についてより具体的に説明する。
図36は、本発明の実施形態の印刷方法を示すフローチャートである。
最初に、インクをインクタンクに供給する(ステップS10)。ステップS10では、まず、インクタンク(図示せず)からサブタンクへインク(図示せず)を送液する。そして、サブタンクからインクジェットヘッド40にインクを供給する。
なお、インクの供給に際しては、洗浄液からインクに置換する。洗浄液を窒素ガスでインクジェットヘッド40から出した後、インクを供給することも可能であるが、窒素ガスを巻き込みやすい。このため、インクの供給は洗浄液から置換することが好ましい。
洗浄液をインクジェットヘッド40に供給した状態で、吐出確認を行う。吐出確認の際、結果がよくない場合、メンテナンス部36を用いて吐出回復を行う。回復できない場合は、必要に応じてインクジェットヘッド40の交換を行う。
洗浄液からインクに置換に際しては、例えば、サブタンクの洗浄液を下限まで減らす。次に、サブタンクにインクを入れ、インクジェットヘッド40内の洗浄液をインクで押し流す。次に、サブタンクのインクを下限まで減らす。インクジェットヘッド40内の洗浄液をインクで押し流し、サブタンクのインクを下限まで減らすことを繰り返し行い、洗浄液をインクに置換する。
次に、アライメントを実施する(ステップS12)。
この場合、インクジェットヘッド40の位置と版位置とのアライメントを行う。まず、アライメントマークA〜アライメントマークCをアライメントカメラ42で読み取り、その位置を検出する。
次に、X方向の絶対距離を求める。この場合、例えば、アライメントマークAおよびアライメントマークBがアライメントカメラ42の視野のX方向で同じ位置になったときのキャリッジ46位置、例えば、リニアスケール読み取り値から算出する。
次に、Y方向の絶対距離を求める。この場合、アライメントマークAおよびアライメントマークCのアライメントマークがアライメントカメラ42の視野のY方向で同じ位置になったときのローターリーエンコーダから出力される版胴24の回転位置情報から算出する。なお、Y方向は距離ではなく角度でのアライメント調整になる。
上述のように得られたX方向の距離、Y方向の角度、傾き角度θは記憶部14に記憶される。制御部18では、X方向の距離、Y方向の角度、傾き角度θと、記憶部14に記憶された印刷するインク設定パターンデータに対してX方向およびY方向の拡大縮小処理、傾き角度θに基づくインク設定パターンデータの回転処理を行い、インク設定パターンデータ補正する。補正されたインク設定パターンデータに必要に応じて印刷版25の傾き補正を行う。これにより、補正インク設定パターンデータを得る。さらには、インクジェットヘッド40からのインクの吐出のタイミングの調整も制御部18にて行う。
次に、インクジェットヘッド40の吐出確認を行う(ステップS14)。
この場合、テストパターンの印刷物の評価、または吐出観察にて行う。
テストパターンの印刷の印刷物の評価は、印刷した基板の目視またはスキャナでの評価で行う。また、印刷版25に吐出のみを行い、転写を行わず、印刷版25上のインクをアライメントカメラ42で観察することで実施することもできる。
印刷版25には上述のように吐出確認エリアTを設けており、そこにインクを打滴する。版胴24に吐出確認エリアTを設けて、そこにインクを打滴してもよい。
吐出確認エリアTのインクは、評価後、クリーニング部34で取り除くか、または基板31に転写して取り除く。
なお、吐出確認の結果が予め定められた範囲から外れていた場合、メンテナンス部36にて回復動作を行うか、または、吐出制御部43での吐出波形の最適化を行う。
吐出確認と合わせて、印刷版25へ打滴したインクの着弾位置の情報を、アライメントカメラ42を用いて取得する。判定処理部16において、着弾位置のずれを判定し、着弾位置がX方向、Y方向、傾き角度θについて予め定められた範囲から外れている場合には、インク設定パターンデータの拡大縮小または回転等を再度調整する。
ステップS14では、処理部23の処理液の吐出確認もする。処理液の吐出確認はインクと同様にすることができ、例えば、吐出確認エリアTに処理液を打滴する。吐出確認エリアTの処理液は、評価後、クリーニング部34で取り除くか、または基板31に転写して取り除く。
上述のインクの供給(ステップS10)、インクのアライメントの実施(ステップS12)、およびインクの吐出確認(ステップS14)と平行して、処理液についても、処理液の供給(ステップS30)、処理液のアライメントの実施(ステップS32)および処理液の吐出確認(ステップS34)を行う。
ステップS30の処理液の供給は、処理液タンク(図示せず)からサブタンクへ処理液(図示せず)を送液する。そして、サブタンクから吐出ヘッド90に処理液を供給する。
なお、処理液の供給に際しては、洗浄液から処理液に置換する。洗浄液を窒素ガスで吐出ヘッド90から出した後、処理液を供給することも可能であるが、窒素ガスを巻き込みやすい。このため、処理液の供給は洗浄液から置換することが好ましい。
洗浄液を吐出ヘッド90に供給した状態で、吐出確認を行う。吐出確認の際、結果がよくない場合、メンテナンス部36を用いて吐出回復を行う。回復できない場合は、必要に応じて吐出ヘッド90の交換を行う。
洗浄液から処理液に置換に際しては、例えば、サブタンクの洗浄液を下限まで減らす。次に、サブタンクに処理液を入れ、吐出ヘッド90内の洗浄液を処理液で押し流す。次に、サブタンクの処理液を下限まで減らす。吐出ヘッド90内の洗浄液を処理液で押し流し、サブタンクの処理液を下限まで減らすことを繰り返し行い、洗浄液を処理液に置換する。
ステップS32の処理液のアライメントは、吐出ヘッド90の位置と版位置とのアライメントを行う。まず、アライメントマークA〜アライメントマークCをアライメントカメラ42で読み取り、その位置を検出する。これ以降は、ステップS12インクのアライメントの実施と同じであるため、その詳細な説明は省略する。
ステップS32の処理液のアライメントでは、上述のように得られたX方向の距離、Y方向の角度、および傾き角度θは記憶部14に記憶される。制御部18では、X方向の距離、Y方向の角度、および傾き角度θを用いて、記憶部14に記憶された処理液設定パターンデータに対してX方向およびY方向の拡大縮小処理、および傾き角度θに基づく処理液設定パターンデータの回転処理を行い、処理液設定パターンデータを補正し、補正処理液設定パターンデータを得る。補正処理液設定パターンデータに必要に応じて印刷版25の傾き補正を行う。さらには、吐出ヘッド90からの処理液の吐出のタイミングの調整も制御部18にて行う。
ステップS34の処理液の吐出確認は、ステップS14のインクの吐出確認と同じく、処理液テストパターンの印刷物の評価、または吐出観察にて行う。
テストパターンの印刷の印刷物の評価は、印刷した基板の目視またはスキャナでの評価で行う。また、印刷版25に吐出のみを行い、転写を行わず、印刷版25上の処理液をアライメントカメラ42で観察することで実施することもできる。
印刷版25には上述のように吐出確認エリアTを設けており、そこに処理液を打滴する。版胴24に吐出確認エリアTを設けて、そこに処理液を打滴してもよい。吐出確認エリアTの処理液は、評価後、クリーニング部34で取り除くか、または基板31に転写して取り除く。
上述のステップS10〜S14およびステップS30〜S34の後、印刷版25への処理液を付与する(ステップS16)。
ステップS16では、処理液設定パターンデータまたは補正処理液設定パターンデータを吐出制御部43に送り、版胴24を回転させて、その時にローターリーエンコーダから出力される版胴24の回転位置情報に基づき、タイミングに合わせて、予め定められた吐出波形で、処理部23から処理液を処理液設定パターン94(図14参照)で印刷版25に吐出して、処理液を印刷版25に付与する。印刷版25へ処理液を付与するステップS16が処理液付与工程に相当する。
図35に示すように、処理液付与工程と、印刷版へのインキング(ステップS18)は、版胴24の同じ回転中で、平行して実行される。
ステップS18では、インク設定パターンデータまたは補正インク設定パターンデータを吐出制御部43に送り、版胴24を回転させて、その時にローターリーエンコーダから出力される版胴24の回転位置情報に基づき、タイミングに合わせて、予め定められた吐出波形で、インクジェットヘッド40からインクを印刷版25に吐出し、インキングを行う。印刷版へのインキングを行うステップS18がインク付与工程に相当する。
処理液の付与(ステップS16)およびインキング(ステップS18)の回数を予め設定しておき、処理液の付与(ステップS16)およびインキング(ステップS18)の回数をカウントして、設定回数に達したか否かが判定される(ステップS20)。なお、設定回数は、特に限定されるものではなく、1回でもよい。1回の場合には、例えば、版胴24を1回回転させる間に処理液の付与(ステップS16)とインキング(ステップS18)を行い、パターン形成領域に処理液とインクを付与する。そして、次の乾燥工程(ステップS22)に進む。
設定回数が2以上の場合、設定回数に達するまで、処理液の付与(ステップS16)とインキング(ステップS18)を繰り返し行い、設定回数に達した後(ステップS20)、次の乾燥工程(ステップS22)に進む。この場合、版胴24を1回回転させる間に処理液の付与(ステップS16)とインキング(ステップS18)を行ってもよい。また、版胴24を1回回転させる間に処理液の付与(ステップS16)を行い、次に1回回転させる間にインキング(ステップS18)を行ってもよい。
設定回数を変えることで、形成するパターンの厚みを変えることができる。設定回数は、例えば、形成する配線パターンの厚みに応じて適宜設定される。
インキング(ステップS18)において、パターン形成領域にインクを付与するが、この場合、例えば、版胴24を1回回転させる毎にスピットを行う。スピットは、印刷版25のスピットエリアGまたは版胴24上に設けたスピットのためのスピットエリア(図示せず)で行う。
スピットのタイミングは、印刷エリアにパターン形成した後であっても、印刷版1枚毎あってもよい。また、印刷版100枚毎のようにある印刷枚数毎に、パージ、ワイプおよびスピットをメンテナンス部36で実施し、さらに吐出確認を行うようにしてもよい。
また、処理液の付与(ステップS16)において、パターン形成領域に処理液を付与するが、上述のインクと同じく、例えば、版胴24を1回回転させる毎にスピットを行う。スピットは、印刷版25のスピットエリアGまたは版胴24上に設けたスピットのためのスピットエリア(図示せず)で行う。
処理液のスピットのタイミングは、上述のインクのスピットのタイミングと同じであるため、その詳細な説明は省略する。
次に、インキングされた印刷版25を乾燥部32で乾燥させ(ステップS22)、インク52b(図7参照)を乾燥させる。ステップS22が乾燥工程に相当する。
次に、インキングされた印刷版25のインク52b(図7参照)を基板31に転写する(ステップS24)。
まず、ステップS24の転写工程では、ステージ30上に基板31を載置しておき、開始位置Psにて待機する。そして、印刷版25のパターンの位置合わせのために基板31のアライメントを行う。
次に、ステージ30を搬送方向Vに移動させて基板31を版胴24の下方の印刷位置Ppに配置する。そして、版胴24を回転させ、印刷版25と基板31の表面31aとを接触させて、印刷版25のインクを基板31に転写する。そして、転写後、ステージ30を搬送方向Vに移動させて、版胴24の下方の印刷位置Ppから基板31を終了位置Peに移動させる。その後、パターンが形成された基板31をステージ30から移動させ、ケーシング20の外部に取り出す。
処理液の付与(ステップS16)とインキング(ステップS18)の順としたが、これに限定されるものではなく、インキング(ステップS18)を先に行い、処理液の付与(ステップS16)を行うようにしてもよい。いずれの場合も、パターン形成領域27aに基づくパターンが得られ、高精細の印刷パターンを得ることができ、印刷精度を向上させることができる。
また、処理液の付与(ステップS16)の設定回数と、インキング(ステップS18)の設定回数を別々に設定してもよい。処理液の付与(ステップS16)の設定回数と、インキング(ステップS18)の設定回数は同じでも、違ってもよい。
この場合、図37に示すように、処理液の付与(ステップS16)の実行回数をカウントし(ステップS40)、設定回数に達するまで、処理液の付与(ステップS16)を繰り返し行う。設定回数に達した後、インキング(ステップS18)に進む。
インキング(ステップS18)においても、設定回数を設定しておき、インキング(ステップS18)の実行回数をカウントし(ステップS42)、設定回数に達するまで、インキング(ステップS18)を繰り返し行う。設定回数に達した後、次の乾燥工程(ステップS22)に進む。
この場合でも、処理液の付与(ステップS16)とインキング(ステップS18)の順としたが、これに限定されるものではなく、インキング(ステップS18)を先に行い、処理液の付与(ステップS16)を行うようにしてもよい。いずれの場合も、パターン形成領域27aに基づくパターンが得られ、高精細の印刷パターンを得ることができ、印刷精度を向上させることができる。
以下、電子回路の配線、薄膜トランジスタ等の電子素子の構成部、または電子回路の配線、薄膜トランジスタ等の電子素子の構成部のプレカーサの形成に用いられるインクの材料について具体的に説明する。
導電性材料としては、導電性微粒子を含み、この導電性微粒子の粒径が1nm以上、100nm以下であることが好ましい。導電性微粒子の粒径が100nmより大きいと、ノズルの目詰まりが起こりやすく、インクジェット法による吐出が困難になることによる。また、導電性微粒子の粒径が1nm未満であると、導電性微粒子に対するコーティング剤の体積比が大きくなり、得られる膜中の有機物の割合が過多になることによる。
分散質濃度は、分散質濃度の凝集性の観点から、1質量%以上、80質量%以下であることが好ましい。
導電性微粒子の分散液の表面張力は、20mN/m以上、70mN/m以下の範囲に入ることが好ましい。インクジェット法にて液体を吐出する際、表面張力が20mN/m未満であると、インク組成物のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じ易くなり、70mN/mを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため吐出量、吐出タイミングの制御が困難になるためである。
導電性材料としては、例えば、銀の微粒子が含まれるものである。銀以外の他の金属微粒子としては、例えば、金、白金、銅、パラジウム、ロジウム、オスミウム、ルテニウム、イリジウム、鉄、錫、亜鉛、コバルト、ニッケル、クロム、チタン、タンタル、タングステン、およびインジウムのうち、いずれか1つが利用されてもよいし、または、いずれか2つ以上が組合せられた合金が利用されてもよい。さらには、ハロゲン化銀を用いてもよい。ただし、銀ナノ粒子が好ましい。金属微粒子の他、導電性ポリマーおよび超電導体の微粒子等を用いてもよい。
導電性微粒子の表面にコーティングするコーティング材としては、例えば、キシレン、トルエン等の有機溶剤およびクエン酸等が挙げられる。
使用する分散媒としては、上述の導電性微粒子を分散できるもので、凝集を起こさないものであれば特に限定されないが、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類、n−ヘプタン、n−オクタン、デカン、テトラデカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、およびシクロヘキシルベンゼン等の炭化水素系化合物、またはエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、ビス(2−メトキシエチル)エーテル、およびp−ジオキサン等のエーテル系化合物、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、およびシクロヘキサノン等の極性化合物を挙げることができる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また、インクジェット法への適用のし易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、およびエーテル系化合物が好ましく、さらに好ましい分散媒としては水、および炭化水素系化合物を挙げることができる。これらの分散媒は、単独でも、2種以上の混合物としても使用できる。
また、バインダー(添加剤)としては、アルキッド樹脂、変性アルキッド樹脂、変性エポキシ樹脂、ウレタン化油、ウレタン樹脂、ロジン樹脂、ロジン化油、マレイン酸樹脂、無水マレイン酸樹脂、ポリブテン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルオリゴマー、鉱物油、植物油、ウレタンオリゴマー、または(メタ)アリルエーテルと無水マレイン酸との共重合体等を1種、あるいは、2種以上の組み合わせで使用することができる。この共重合体は他のモノマー、例えば、スチレン等を共重合成分として加えてもよい。また、本発明の金属ペーストには、添加剤として、分散剤、湿潤剤、増粘剤、レベリング剤、地汚れ防止剤、ゲル化剤、シリコンオイル、シリコーン樹脂、消泡剤および可塑剤等を適宜選択して添加してもよい。
また、溶媒としては、ノルマルパラフィン、イソパラフィン、ナフテン、およびアルキルベンゼン類を用いることもできる。
また、導電性材料としては、導電性有機材料を用いることもでき、例えば、ポリアニリン、ポリチオフェン、またはポリフェニレンビニレン等の高分子系の可溶性材料を含んでいてもよい。
金属の微粒子に代えて、有機金属化合物を含んでいてもよい。ここでいう有機金属化合物は、加熱による分解によって金属が析出するような化合物である。このような有機金属化合物には、クロロトリエチルホスフィン金、クロロトリメチルホスフィン金、クロロトリフェニルフォスフィン金、銀2,4−ペンタンヂオナト錯体、トリメチルホスフィン(ヘキサフルオロアセチルアセトナート)銀錯体、および銅ヘキサフルオロペンタンジオナトシクロオクタジエン錯体、等がある。
導電性微粒子の他の例としては、レジスト、線状絶縁材料としてのアクリル樹脂、および加熱してシリコンになるシラン化合物、例えば、トリシラン、ペンタシラン、シクロトリシランおよび1,1’−ビスシクロブタシラン等、金属錯体等が挙げられる。これらは液体中に微粒子として分散されていても良く、溶解されて存在してもよい。
さらには、導電性有機材料を含有する液体として、導電性高分子であるPEDOT(ポリエチレンジオキシチオフェン)とPPS(ポリスチレンスルホン酸)との水溶液、ドープドPANI(ポリアニリン)、およびPEDOT(ポリエチレンジオキシチオフェン)にPSS(ポリスチレンスルホン酸)をドープした導電性高分子の水溶液等を用いることができる。
半導体層を構成するための材料として、CdSe、CdTe、GaAs、InP、Si、Ge、カーボンナノチューブ、シリコン、およびZnO等の無機半導体、ペンタセン、アントラセン、テトラセン、およびフタロシアニン等の有機低分子、ポリアセチレン系導電性高分子、ポリパラフェニレンおよびその誘導体、ポリフェニレンビニレンおよびその誘導体等のポリフェニレン系導電性高分子、ポリピロールおよびその誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリフランおよびその誘導体等の複素環系導電性高分子、ならびにポリアニリンおよびその誘導体等のイオン性導電性高分子等の有機半導体を用いることができる。
なお、層間絶縁膜を構成する電気絶縁性の大きな材料、すなわち、絶縁性材料としては、以下のもの用いることができる。具体的には、有機材料としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂、シルセスキオキサン、ポリビニルフェノール、ポリカーボネート、フッ素系樹脂、ポリパラキシリレン、およびポリビニルブチラール等が挙げられる。ポリビニルフェノールおよびポリビニルアルコールは適当な架橋剤によって、架橋して用いてもよい。ポリフッ化キシレン、フッ素化ポリイミド、フッ素化ポリアリルエーテル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリ(α、α、α’、α’―テトラフルオロ―パラキシレン)、ポリ(エチレン/テトラフルオロエチレン)、ポリ(エチレン/クロロトリフルオロエチレン)、フッ素化エチレン/プロピレン共重合体の様なフッ素化高分子、およびポリオレフィン系高分子、ならびにその他、ポリスチレン、ポリ(α−メチルスチレン)、ポリ(α―ビニルナフタレン)、ポリビニルトルエン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリ(4―メチル―1―ペンテン)、ポリ(2―メチル―1、3―ブタジエン)、ポリパラキシレン、ポリ[1、1―(2―メチルプロパン)ビス(4―フェニル)カルボネート]、ポリシクロヘキシルメタクリレート、ポリクロロスチレン、ポリ(2、6―ジメチル―1、4―フェニレンエーテル)、ポリビニルシクロヘキサン、ポリアリレンエーテル、ポリフェニレン、ポリスチレン―コ―α―メチルスチレン、エチレン/アクリル酸エチル共重合体、ポリ(スチレン/ブタジエン)、およびポリ(スチレン/2、4―ジメチルスチレン)等が有機材料として挙げられる。
多孔質の絶縁膜としては、二酸化珪素にリンを添加したリンシリケートガラス、二酸化珪素にリンおよびボロンを添加したホウ素リンリシケートガラス、ポリイミド、ならびにポリアクリル等の多孔質の絶縁膜が挙げられる。また、多孔質メチルシルセスキオキサン、多孔質ハイドロシルセスキオキサン、および多孔質メチルハイドロシルセスキオキサン等のシロキサン結合を有する多孔質の絶縁膜を形成することができる。
上述の材料を用いた場合には、溶媒または分散媒を処理液として利用することができる。
なお、インクに含まれる材料としては上述のものに限定されず、用途に応じて、最適な材料が選択される。例えば、カラーフィルタを製造するために使用される着色剤を含むインク等も適用できる。着色剤としては、公知の染料および顔料が挙げられる。また、このようなインクには、上述した分散媒およびバインダーが含まれていてもよい。
この場合でも、インクに含まれる分散媒を処理液として利用することができる。
本発明は、基本的に以上のように構成されるものである。以上、本発明の印刷方法について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良または変更をしてもよいのはもちろんである。
10 印刷装置
12 印刷装置本体
14 記憶部
16 判定処理部
18 制御部
20 ケーシング
20a 内部
22 画像記録部
23 処理部
24 版胴
24a 表面
24b 回転軸
25 印刷版
25a 版面
25b 凹部
27a パターン形成領域
27b 非パターン形成領域
29 平版
29a 表面
29b 凸版
30 ステージ
31 基板
31a 表面
32 乾燥部
33 イオナイザー
34 クリーニング部
35 除去部
36 メンテナンス部
39 転写部
40 インクジェットヘッド
40a ヘッドモジュール
41 ノズル
42 アライメントカメラ
43 吐出制御部
45 インク液滴
46 キャリッジ
47 インク
48 リニアモータ
49 回動部
52b インク
80 薄膜トランジスタ、TFT
82 ゲート電極
84 チャネル領域
86a ソース電極
86b ドレイン電極
90 吐出ヘッド
92 処理液滴
94 設定パターン
96、96a インク設定パターン
100 配線パターン
110 版胴と処理部の相対的な位置の時間変化
111 処理液を付与する期間
111a、113a 開始位置
111b、 113b 終了位置
112 版胴と画像記録部の相対的な位置の時間変化
113 インクを付与する期間
A、B、C、D アライメントマーク
G スピットエリア
11、G12、G21、G22、G31、G32 印刷エリア
H1 第1の方向
H2 第2の方向
、M、M 位置合せエリア
c1、Pi1 開始位置
c2、Pi2 終了位置
Pe 終了位置
Pp 印刷位置
Ps 開始位置
S10、S12、S14、S16、S18、S20、S22、S24、S26、S28、S30、S32、S34、S40、S42 ステップ
T 吐出確認エリア
V 搬送方向
α 角度
θ 傾き角度

Claims (11)

  1. パターン形成された印刷版における前記印刷版のパターン形成領域に、処理液を処理液設定パターンで付与する処理液付与工程と、
    前記処理液が付与された前記印刷版の前記パターン形成領域にインクをインク設定パターンで付与するインク付与工程と、
    前記印刷版の前記パターン形成領域に付与された前記インクを基板に転写する転写工程とを有し、
    前記処理液は、前記処理液を付与せずに前記パターン形成領域に着滴した前記インクの第1の径に比して、前記処理液を付与した後の前記インクの第2の径を大きくするものであることを特徴とする印刷方法。
  2. 前記処理液付与工程を複数回繰り返した後に、前記インク付与工程を複数回繰り返し、次に前記転写工程を行う請求項1に記載の印刷方法。
  3. 前記処理液付与工程と、前記インク付与工程とを複数回繰り返した後に、前記転写工程を行う請求項1に記載の印刷方法。
  4. パターン形成された印刷版における前記印刷版のパターン形成領域に、インクをインク設定パターンで付与するインク付与工程と、
    前記インクが付与された前記印刷版の前記パターン形成領域に処理液を処理液設定パターンで付与する処理液付与工程と、
    前記印刷版の前記パターン形成領域に付与された前記インクを基板に転写する転写工程とを有し、
    前記処理液は、前記処理液を付与せずに前記パターン形成領域に着滴した前記インクの第1の径に比して、前記処理液を付与した後の前記インクの第2の径を大きくするものであることを特徴とする印刷方法。
  5. 前記インク付与工程を複数回繰り返した後に、前記処理液付与工程を複数回繰り返し、次に前記転写工程を行う請求項4に記載の印刷方法。
  6. 前記インク付与工程と、前記処理液付与工程とを複数回繰り返した後に、前記転写工程を行う請求項4に記載の印刷方法。
  7. 前記処理液の付与は、インクジェット方式でなされる請求項1〜6のいずれか1項に記載の印刷方法。
  8. 前記インクの付与は、インクジェット方式でなされる請求項1〜7のいずれか1項に記載の印刷方法。
  9. 前記処理液設定パターンと、前記インク設定パターンとの少なくとも一部が重なる請求項1〜8のいずれか1項に記載の印刷方法。
  10. 電子デバイスの製造に用いられる請求項1〜9のいずれか1項に記載の印刷方法。
  11. 配線パターンまたは電極の形成に用いられる請求項10に記載の印刷方法。
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