WO2017191784A1 - 印刷用凸版及びそれを用いた凸版印刷方法 - Google Patents

印刷用凸版及びそれを用いた凸版印刷方法 Download PDF

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誠 西澤
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凸版印刷株式会社
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    • B41N1/12Printing plates or foils; Materials therefor non-metallic other than stone, e.g. printing plates or foils comprising inorganic materials in an organic matrix
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/12Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns

Definitions

  • the present invention relates to a printing relief plate used for forming a material film by a relief printing method and a relief printing method using the same.
  • organic functional elements such as organic EL (electroluminescence) elements, organic solar cells, and organic thin film transistors have been actively developed.
  • organic functional elements it is generally necessary to pattern-form an organic functional layer having a film thickness of about several nm to several ⁇ m on the substrate.
  • flexographic printing method printing using a flexographic plate formed of resin, rubber, or the like may be referred to as a flexographic printing method.
  • Patent Document 1 describes forming a polymer thin film using flexographic printing.
  • Patent Document 2 describes that an organic semiconductor layer is formed in a stripe shape across a plurality of channels by using a flexographic printing method.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration example of a general relief printing apparatus using a roll plate cylinder.
  • a rotary plate cylinder 7 on which a printing relief plate 8 is mounted, an anilox roll 6 for supplying ink 5 to the plate surface of the printing relief plate 8, and ink on the anilox roll 6.
  • an ink chamber 3 for supplying 5
  • a doctor 4 for scraping off excess ink on the anilox roll 6, and a substrate surface plate 1 on which the substrate 2 to be printed is placed.
  • a blade made of a metal plate, a resin plate or the like, or a roll having a resin or rubber formed on the outer periphery is often used.
  • the plate cylinder is not a roll but a flat plate as shown in FIG. 7, it is possible to print with a mechanism like a seal.
  • the plate cylinder has a roll shape.
  • the ink is transferred to the portion that is basically in contact with the substrate to be printed, so that only the printing pattern portion comes into contact with the plate.
  • This is only the relief printing method in the plate printing described above. If the plate is touching during printing, the frictional force between the substrate and the plate affects the rotation of the plate cylinder as a resistance force against the rotation of the plate cylinder and the platen operation. There is no resistance. For this reason, the presence or absence of the resistance force affects the plate cylinder rotation speed, the platen moving speed, and the like, and the printing pattern is displaced from the plate pattern.
  • FIG. 8A to FIG. 8D are schematic diagrams for explaining the printing position deviation by the relief printing method.
  • 8A is a printing plate viewed from the side of the printing pattern
  • FIG. 8B is a printed material printed using the printing plate of FIG. 8A as viewed from the side of the printing pattern
  • FIG. 8C is the shape of the printing plate of FIG. The shape in side view of this printed matter is shown.
  • the convex part 9 which is a pattern is formed, and the dimension measurement pattern 10 is formed at both lateral positions of the pattern at a constant interval, for example, 100 mm interval in the vertical direction.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a relief printing plate capable of suppressing a printing position shift in the printing direction and a relief printing method using the same. .
  • the present invention is a printing relief plate used in a relief printing method and having a plurality of projections on a substrate, the printing start position and the most downstream position being the most upstream position in the printing direction in the printing pattern of the printing relief plate When viewed from the direction orthogonal to the printing direction, the one or more convex portions are present on the substrate without any interruption.
  • the present invention is also a relief printing method using the above relief printing plate.
  • FIG. 1A is a schematic diagram illustrating suppression of printing position deviation by the relief printing method according to the present invention.
  • FIG. 1B is a schematic diagram illustrating suppression of printing position deviation by the relief printing method according to the present invention.
  • FIG. 1C is a schematic diagram illustrating suppression of printing position deviation by the relief printing method according to the present invention.
  • FIG. 1D is a schematic diagram illustrating suppression of printing position deviation by the relief printing method according to the present invention.
  • FIG. 2A is a schematic view showing an example of a printing plate as viewed from the side of the printing pattern according to the present invention.
  • FIG. 2B is a schematic diagram illustrating an example of a printing plate as viewed from the printed pattern according to the present invention.
  • FIG. 1A is a schematic view showing an example of a printing plate as viewed from the side of the printing pattern according to the present invention.
  • FIG. 2B is a schematic diagram illustrating an example of a printing plate as viewed from the printed pattern according to the present invention.
  • FIG. 3A is a schematic diagram for explaining suppression of printing position deviation by the relief printing method according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3B is a schematic diagram illustrating suppression of printing position deviation by the relief printing method according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3C is a schematic diagram illustrating suppression of printing position deviation by the relief printing method according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3D is a schematic diagram for explaining suppression of printing position deviation by the relief printing method according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A is a schematic diagram of a printing relief plate making procedure according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4B is a schematic diagram of a printing relief plate making procedure according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4C is a schematic diagram of a printing relief plate making procedure in the embodiment according to the invention.
  • FIG. 4D is a schematic diagram of a printing relief plate making procedure according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A is another schematic diagram of the printing relief plate making procedure according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5B is another schematic diagram of the printing relief plate creating procedure in the embodiment according to the present invention.
  • FIG. 5C is another schematic view of the printing relief printing plate making procedure according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5D is another schematic diagram of the printing relief printing plate making procedure according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration example of a general relief printing apparatus using a roll plate cylinder.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration example of a general relief printing apparatus using a flat plate cylinder.
  • FIG. 8A is a schematic diagram for explaining a printing position shift by the relief printing method.
  • FIG. 8B is a schematic diagram for explaining a printing position shift by the relief printing method.
  • FIG. 8C is a schematic diagram for explaining a printing position shift by the relief printing method.
  • FIG. 8D is a schematic diagram for explaining a printing position shift by the relief printing method.
  • FIG. 1A to FIG. 1D are schematic diagrams for explaining suppression of printing position deviation by the relief printing method according to the present invention.
  • 1A is a printing plate as viewed from the printed pattern
  • FIG. 1B is a printed material printed using the printing plate of FIG. 1A as viewed from the printed pattern
  • FIG. 1C is a shape of the printing plate as viewed from the side
  • FIG. The shape in side view of this printed matter is shown.
  • FIG. 2A and FIG. 2B are schematic views showing an example of a printing plate as viewed from the printed pattern in the embodiment according to the present invention.
  • the convex part between the print start position and the print end position in the side view of the printing plate described above does not need to be one convex part, and one or more convex parts exist in the side view without interruption.
  • a plurality of convex portions may be regularly or randomly arranged. The most important thing is that there is no discontinuity of the convex part 9 in the side view of the printing plate from the printing start position to the printing end position on the base plate of the printing relief plate. There is no problem even if it is in such a shape.
  • 3A to 3D are schematic diagrams for explaining suppression of printing position deviation by the relief printing method according to the embodiment of the present invention.
  • 3A is a printing plate viewed from the printed pattern side
  • FIG. 3B is a printed matter printed using the printing plate of FIG. 3A viewed from the printed pattern side
  • FIG. 3C is a shape of the printing plate of FIG. 3A viewed from the side
  • FIG. The shape in side view of this printed matter is shown.
  • the printing relief plates shown in FIGS. 3A to 3D are, as shown in FIG. 3C, the upstream end (print start position) and the most downstream of the protrusions at the most upstream position in the printing direction in the printing pattern on the printing relief plate.
  • the lyophilic convex portion 9 or the liquid repellent convex portion 13 is formed on the substrate when viewed from the direction orthogonal to the printing direction between the downstream end portion (printing end position) of the convex portion at the position. It exists without interruption.
  • the printed substrate 2 and the lyophilic convex portion 9 or the liquid-repellent convex portion 13 are kept in continuous contact from the start of printing to the end of printing, so that the difference in resistance as described above is unlikely to occur. Become.
  • the liquid repellent convex portion 13 does not form an ink pattern on the printing substrate 2.
  • the liquid-repellent convex portion 13 is not necessarily a single liquid-repellent convex portion 13, and a plurality of liquid-repellent convex portions 13 are regularly arranged. May be arranged randomly or randomly.
  • the liquid-repellent convex part 13 should just be formed so that the clearance gap between the convex parts 9 may be filled up from the printing start position on the base material of a printing relief plate to the printing end position in plate
  • the liquid repellent convex portion 13 needs sufficient liquid repellency. If the liquid repellency is insufficient, the ink is transferred from the ink chamber 3 to the liquid repellent convex portion 13. Therefore, ink is printed on the substrate 2 to be printed, and a defective pattern is formed. Whether the liquid repellency is sufficient or insufficient is defined by whether or not the ink is transferred from the ink chamber 3 to the liquid repellent convex portion 13.
  • a convex portion to which ink does not transfer is referred to as a liquid-repellent convex portion
  • a convex portion to which ink is transferred is referred to as a lyophilic convex portion.
  • the height of the liquid-repellent convex portion 13 and the height of the lyophilic convex portion 9 must be approximately the same.
  • the same level means that both the lyophilic convex portion 9 and the liquid repellent convex portion 13 are within the height range in which the printed substrate 2 can be contacted under the printing conditions.
  • any method may be used to form the liquid repellent convex portion 13.
  • FIG. 4A to FIG. 4D are schematic views of a printing relief plate creating procedure in the embodiment according to the present invention.
  • a general flexographic relief plate 8 is prepared.
  • the relief plate 8 has a pattern of the projections 9 made of a lyophilic resin.
  • the liquid repellent material 11 is coated on the entire surface or a part of the convex portion 9.
  • the coating method is not particularly limited regardless of whether it is a dry method or a wet method.
  • the coating material must have liquid repellency with respect to the ink used.
  • ink used for example, from resin materials with additives containing fluorine atoms in the molecular skeleton, fluorinated elastomers, fluorine-based polymers such as polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyhexavinylidene fluoride, and copolymers thereof You can choose. Silicone-based materials can also be selected because they often have liquid repellency.
  • a resist 12 is coated on the entire surface to form a convex portion 11 with resist.
  • the resist on the convex portions other than the convex portions to be given liquid repellency is removed by photolithography, and the liquid repellent material is further removed.
  • the lyophilic convex part 9 and the liquid-repellent convex part 13 can be formed.
  • FIG. 5A to FIG. 5D are other schematic views of a printing relief plate creating procedure according to the embodiment of the present invention.
  • the order of forming the resist and the liquid repellent material layer can be reversed from those shown in FIGS. 4B and 4C.
  • the number of production steps is larger than that of a general relief printing plate. Therefore, it is not used for all printing plates, but is selectively used when it meets conditions such as required accuracy and size. Is good.
  • the distance measured along the printing direction from the printing start position to the printing end position is at least 100 mm or more, for example, 300 mm or more, a strong effect can be obtained in suppressing misregistration. .
  • a nickel material having a thickness of 250 ⁇ m is used as a relief printing plate base, and an acrylic binder resin solution in which a black pigment is kneaded is applied onto the base so that the dry film thickness is 10 ⁇ m and dried. Formed.
  • the photosensitive resin composition obtained by kneading the resin is melt-coated on the surface of the substrate so that the total thickness of the plate material is 310 ⁇ m as a photosensitive resin layer, and the polyvinyl alcohol solution has a dry film thickness of 1 ⁇ m.
  • a polyethylene terephthalate film film thickness 125 ⁇ m: manufactured by Teijin DuPont Films Ltd. was laminated.
  • the resin relief plate was exposed using a mask set in a proximity exposure apparatus to produce a stripe pattern relief.
  • the produced protrusion width was 100 ⁇ m, and the protrusion pitch was 1000 ⁇ m.
  • a photoresist S1813 manufactured by Shipley Co., Ltd. was used to coat the entire convex portion 9, and then the resist other than the convex portion that was not desired to have liquid repellency was removed by photolithography. Thereafter, dip coating was performed using a fluorine resin coating agent EGC-1720 manufactured by 3M Co., Ltd., and washing was performed with the company's solvent HFE-7100. The resist was peeled off to form a relief printing plate 8 having lyophilic convex portions 9 and lyophobic convex portions 13.
  • the dimension measurement patterns 10 formed on each of the four ends were formed with crosses having a width of 50 ⁇ m and a width of 1 mm at intervals of 100 mm.
  • the pattern of the central part was formed in a 300 mm range with a short side of 50 ⁇ m, a long side of 150 mm, and a pitch of 400 ⁇ m. These were formed to be lyophilic convex portions 9.
  • a pattern having a short side of 50 ⁇ m, a long side of 300 mm, and a pitch of 400 ⁇ m arranged in a 20 mm range was formed. These were formed to be the liquid repellent convex portion 13.
  • the relief printing plate 8 was fixed to the plate cylinder of a sheet-fed relief printing press.
  • the formed pattern is a square pattern in which square cells each having a side of 65 ⁇ m are formed at a pitch of 72.5 ⁇ m, and these patterns are inclined by 60 ° from the roll horizontal line.
  • ink 5 was filled in the ink chamber 3 in which the anilox roll 6 was set.
  • the amount of ink introduced was such that the lower part of the anilox roll 6 was immersed 5 mm.
  • An inking process and a doctoring process were performed, and ink 5 was inked on the convex portions of the relief printing plate.
  • the peripheral speed of the anilox roll during the inking process and the doctoring process was 100 mm / s.
  • the inked relief printing plate 8 was pressed against the printing substrate 2 glass and rolled to print a stripe pattern on the glass.
  • the pressing was performed under the condition of pressing 20 ⁇ m from the kiss touch.
  • Comparative Example 1 As Comparative Example 1, a printing relief plate 8 was prepared and printed by the same method as in Example 1 except that the printing relief plate 8 on which the liquid-repellent projections 13 were not formed was used.
  • a printing relief plate 8 was prepared and printed by the same method as in Example 1 except that liquid repellency was not imparted to the liquid repellent convex portion 13.
  • a printing relief plate 8 was prepared in the same manner as in Example 1 except that a liquid-repellent convex portion 13 having a height 30 ⁇ m lower than that of the lyophilic convex portion 9 was used. , Printed.
  • Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 the distance between the four points of the printed material by the dimension measurement pattern 10 was measured along the printing direction, and the amount of positional deviation was obtained from the difference from the design value. Further, the printed state was observed by visual inspection. In the appearance inspection, a case where the printed matter was transferred in addition to the lyophilic convex portion 9 pattern was evaluated as defective. The results are shown in Table 1.
  • the printing relief plate according to the present invention and the relief printing method using the same can be suitably used particularly in the field of printed electronics.

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Abstract

印刷方向への印刷位置ずれを抑制可能な印刷用凸版、及びそれを用いた凸版印刷方法を提供することを目的とする。凸版印刷法に用いられ、基材上に複数の凸部を有する印刷用凸版であって、印刷用凸版上の印刷パターンにおける印刷方向の最上流位置である印刷開始位置と最下流位置である印刷終了位置との間に、印刷方向と直交する方向から見た場合に、基材上に1以上の凸部が途切れなく存在することを特徴とする。

Description

印刷用凸版及びそれを用いた凸版印刷方法
 本発明は、凸版印刷法によって材料膜を形成する際に用いる印刷用凸版及びそれを用いた凸版印刷方法に関する。
 近年、有機、無機問わずインキ化した機能性材料を印刷法によって形成し、機能性を持った素子を作成するプリンテッドエレクトロニクスについての研究、開発が盛んに行われている。
 プリンテッドエレクトロニクスについては、有機EL(エレクトロルミネッセンス)素子や有機太陽電池、有機薄膜トランジスタなどの有機機能性素子の開発が盛んに行われている。これらの有機機能性素子は、一般に数nmから数μm程度の膜厚を有する有機機能層を基板上にパターン形成する必要がある。
 用いられる印刷方式には様々なものがあるが、代表的なものとしては、かなり昔から様々な分野で用いられている凸版印刷、凹版印刷、平版印刷、孔版印刷などに加えて、インキジェット印刷を代表とする比較的新しい方式などがあり、用いられるインキや基材などによって多種多様に選択される。凸版印刷、凹版印刷、平版印刷、孔版印刷などは、目的とする印刷パターンを有する版を使用するため有版印刷と呼ばれる。一方で、インキジェット印刷などは所望の位置に直接インキを転写させ、パターンを問わず版を用いないため無版印刷と呼ばれる。
 また、それぞれの印刷方式のなかでも使用部材などによってさらに細分化される。例えば凸版印刷法では、樹脂やゴムなどで形成されたフレキソ版を用いる印刷をフレキソ印刷法と呼ぶこともある。
 また、印刷法以外にも、スピンコート法、バーコート法、突出コート法、ディップコート法等の比較的簡易な膜形成方法もある。但し、これら単体では機能性素子に求められることが多いパターニング性や材料の塗り分けを行うことは困難である。
 フレキソ印刷法がプリンテッドエレクトロニクスにおいて他の印刷方式に対してもつ優位性として、連続印刷が安定であること、インキ選択性が広いこと、比較的低粘度インキの印刷が可能であること、柔軟な版を用いるため基材等を傷つけにくいことなどが挙げられる。
 フレキソ印刷法のプリンテッドエレクトロニクス分野への活用法を、近年注目されている有機半導体インキを用いた有機半導体を例として述べる。
 そもそも半導体材料には、他にシリコン系や酸化物などの種類があるが、有機材料を用いることで製造プロセスを低温化すること、製造装置を簡略化することができるなどの利点がある。
 例えば、特許文献1には、フレキソ印刷を用いて高分子薄膜を形成することが記載されている。また、特許文献2には、フレキソ印刷法を用いて、有機半導体層が複数チャネル間にまたがってストライプの形状で形成されることが記載されている。
 凸版印刷装置の一例を、図6を用いて説明する。図6は、ロール版胴を用いた一般的な凸版印刷装置の一構成例を示す概略図である。図6に示した凸版印刷装置では、印刷用凸版8が装着される回転式の版胴7と、印刷用凸版8の版面にインキ5を供給するためのアニロックスロール6と、アニロックスロール6にインキ5を供給するインキチャンバー3と、アニロックスロール6上の余剰インキを掻き落とすドクター4と、被印刷基板2が載置される基板定盤1と、を有している。ドクター4としては、金属板や樹脂板などからなるブレードや、樹脂やゴムなどを外周に形成したロールなどを使用することが多い。
 例えば、版胴をロールではなく、図7に示すようなフラットな板にすることで、印鑑のような仕組みで印刷することも可能ではある。しかしながら、面内の安定性や量産性、基板サイズへの対応性を考えた場合、版胴はロール形状が望ましいことになる。
特開2006-63334号公報 特開2008-235861号公報
 しかしながらロール版胴の場合、フラット版胴に比べ印刷方向における印刷版パターンと転写パターンとの位置ずれが発生しやすい。理由の一つを簡単に説明する。印刷において当然ではあるが、版胴に設置された印刷版上の版パターンと、定盤に設置された基板上の目的とする被印刷パターンとの印刷時における接触面を一致させる必要がある。しかしながら、ロール版胴の場合、版胴の回転方向における距離を定盤の直線方向における距離に変換する必要があること、さらに版の厚みなどが版胴の回転速度と変換した直線距離とに影響するため、その調整難易度は高い。これは、ロール版胴を用いる有版印刷の共通の課題であり、機械精度の向上と共に様々な方法で改善が目指されている。
 もう一つの理由については、フレキソ印刷において顕著に見られる。フレキソ印刷を含む凸版印刷法では、基本的に被印刷基板に接触した部分についてはインキが転写するため、印刷パターン部のみ版が接触する。これは前述した有版印刷の中において、凸版印刷法のみである。印刷時、版が触れている場合には、版胴回転に対して基板と版との間における摩擦力が版胴の回転や定盤動作に対する抵抗力として影響するが、触れていない場合には抵抗力が一切ない。そのため、抵抗力の有無が版胴回転速度や定盤移動速度などに影響し、印刷パターンが版パターンとずれてしてしまうといったことが起きる。
 これについて一例を、図8A~図8Dに示す簡単な図を用いて説明する。図8A~図8Dは、凸版印刷法による印刷位置ずれを説明する概略図である。図8Aは印刷パターン面視による印刷版、図8Bは印刷パターン面視による図8Aの印刷版を用いて印刷した印刷物、図8Cは図8Aの印刷版の側面視における形状、図8Dは図8Bの印刷物の側面視における形状を示している。図8A~図8Dに示した印刷版は、版中央部分にある程度の大きさ、例えば印刷方向に沿った向きを縦、印刷方向に対する垂直方向を横とした場合の縦150mm、横300mm程度の印刷パターンである凸部9を形成し、パターンの両横位置に寸法測定用パターン10を、縦方向に一定間隔、例えば100mm間隔で形成したものである。
 このようなパターンで、印刷版とその印刷物における寸法位置を比較すると、図8Cで見られるように側面視において寸法測定用パターンの間隔内にその他のパターンがない場合には、図8Bに示すように印刷物において間隔c<間隔dとなり、ずれが発生してしまう。
 本発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであり、印刷方向への印刷位置ずれを抑制可能な印刷用凸版及びそれを用いた凸版印刷方法を提供することを目的とする。
 上述のような課題を解決するために検討を行った結果、次のような手段が有効であることを見出した。
 本発明は、凸版印刷法に用いられ、基材上に複数の凸部を有する印刷用凸版であって、印刷用凸版の印刷パターンにおける印刷方向の最上流位置である印刷開始位置と最下流位置である印刷終了位置との間に、印刷方向と直交する方向から見た場合に、基材上に1以上の凸部が途切れなく存在することを特徴とする。
 また、本発明は、上記の印刷用凸版を用いることを特徴とする凸版印刷方法である。
 本発明によれば、印刷方向への印刷位置ずれを抑制可能な印刷用凸版及びそれを用いた凸版印刷方法を実現できる。
図1Aは、本発明に係る凸版印刷法による印刷位置ずれの抑制を説明する概略図である。 図1Bは、本発明に係る凸版印刷法による印刷位置ずれの抑制を説明する概略図である。 図1Cは、本発明に係る凸版印刷法による印刷位置ずれの抑制を説明する概略図である。 図1Dは、本発明に係る凸版印刷法による印刷位置ずれの抑制を説明する概略図である。 図2Aは、本発明に係る印刷パターン面視による印刷版の一例を示す概略図である。 図2Bは、本発明に係る印刷パターン面視による印刷版の一例を示す概略図である。 図3Aは、本発明に係る実施形態における凸版印刷法による印刷位置ずれの抑制を説明する概略図である。 図3Bは、本発明に係る実施形態における凸版印刷法による印刷位置ずれの抑制を説明する概略図である。 図3Cは、本発明に係る実施形態における凸版印刷法による印刷位置ずれの抑制を説明する概略図である。 図3Dは、本発明に係る実施形態における凸版印刷法による印刷位置ずれの抑制を説明する概略図である。 図4Aは、本発明に係る実施形態における印刷用凸版作成手順の概略図である。 図4Bは、本発明に係る実施形態における印刷用凸版作成手順の概略図である。 図4Cは、本発明に係る実施形態における印刷用凸版作成手順の概略図である。 図4Dは、本発明に係る実施形態における印刷用凸版作成手順の概略図である。 図5Aは、本発明に係る実施形態における印刷用凸版作成手順の他の概略図である。 図5Bは、本発明に係る実施形態における印刷用凸版作成手順の他の概略図である。 図5Cは、本発明に係る実施形態における印刷用凸版作成手順の他の概略図である。 図5Dは、本発明に係る実施形態における印刷用凸版作成手順の他の概略図である。 図6は、ロール版胴を用いた一般的な凸版印刷装置の一構成例を示す概略図である。 図7は、フラットな版胴を用いた一般的な凸版印刷装置の一構成例を示す概略図である。 図8Aは、凸版印刷法による印刷位置ずれを説明する概略図である。 図8Bは、凸版印刷法による印刷位置ずれを説明する概略図である。 図8Cは、凸版印刷法による印刷位置ずれを説明する概略図である。 図8Dは、凸版印刷法による印刷位置ずれを説明する概略図である。
 図1A~図1Dは、本発明に係る凸版印刷法による印刷位置ずれの抑制を説明する概略図である。図1Aは印刷パターン面視による印刷版、図1Bは印刷パターン面視による図1Aの印刷版を用いて印刷した印刷物、図1Cは図1Aの印刷版の側面視における形状、図1Dは図1Bの印刷物の側面視における形状を示している。
 図1A~図1Dに示す印刷用凸版において、図8A~図8Dに例示した印刷版との最も大きな違いは、図1Cに示すように、印刷版に形成された凸部9のうち、印刷版の側面視において、印刷方向に沿って最上流位置にある凸部の最も上流側の端(印刷開始位置)と、最下流位置にある凸部の最も下流側の端(印刷終了位置)とをつないだ範囲内で凸部が途切れていないことである。これによって、印刷基板2と凸部9とが印刷開始から印刷終了まで途切れなく接触し続けることになるため、前述のような抵抗力の差は発生し難くなる。その結果、図1Bに示すように、印刷物において間隔b=間隔c=間隔dとなり、図8Bで示したような寸法ずれは発生し難くなる。
 図2A及び図2Bは、本発明に係る実施形態における印刷パターン面視による印刷版の一例を示す概略図である。前述の印刷版の側面視における印刷開始位置と印刷終了位置との間の途切れない凸部については、一つの凸部である必要は無く、側面視で1以上の凸部が途切れることなく存在しているものであれば、図2A及び図2Bに示すように、複数個の凸部が、規則的もしくはランダムに配置されていても良い。最も重要なことは、印刷用凸版の基材上の印刷開始位置から印刷終了位置までの間に、版側面視において凸部9の途切れが無いことであり、それが満たされる条件であればどのような形であっても問題ない。
 しかしながら、そもそも目的とする転写パターンが、印刷開始位置と印刷終了位置との間に途切れがない場合は問題ないが、一般的にはそのような状況の方が少なく、印刷開始位置と印刷終了位置との間には版側面視で隙間があることが多い。そのような場合に対して、転写を目的とせず、印刷開始位置と印刷終了位置の間における版側面視での隙間を埋めるため、撥液性凸部を形成することで解決できる。
 図3A~図3Dは、本発明に係る実施形態における凸版印刷法による印刷位置ずれの抑制を説明する概略図である。図3Aは印刷パターン面視による印刷版、図3Bは印刷パターン面視による図3Aの印刷版を用いて印刷した印刷物、図3Cは図3Aの印刷版の側面視における形状、図3Dは図3Bの印刷物の側面視における形状を示している。
 図3A~図3Dに示す印刷用凸版は、図3Cに示すように、印刷用凸版上の印刷パターンにおける印刷方向の最上流位置にある凸部の上流側端部(印刷開始位置)と最下流位置にある凸部の下流側端部(印刷終了位置)との間に、印刷方向と直交する方向から見た場合に、基材上に親液性凸部9または撥液性凸部13が途切れなく存在している。これにより、印刷基板2と親液性凸部9または撥液性凸部13とが印刷開始から印刷終了まで途切れなく接触し続けることになるため、前述のような抵抗力の差は発生し難くなる。そのため、図3Bに示すように、間隔b=間隔c=間隔dとなり、図8Bで示したような寸法ずれは発生し難くなる。尚、撥液性凸部13は印刷基板2にインキによるパターンを形成しない。
 尚、撥液性凸部13は、図2A、図2Bを参照して説明したように、一つの撥液性凸部13である必要は無く、複数個の撥液性凸部13が、規則的もしくはランダムに配置されていても良い。印刷用凸版の基材上の印刷開始位置から印刷終了位置までの間に、版側面視において凸部9の隙間を埋めるように撥液性凸部13が形成されていればよい。
 撥液性凸部13については十分な撥液性が必要になる。撥液性が不十分であると、撥液性凸部13にインキチャンバー3からインキが転移してしまう。そのため被印刷基板2にインキが印刷され、不良パターンを形成することになってしまう。撥液性の十分、不十分については、インキチャンバー3から撥液性凸部13にインキが転移するか否かで定義される。本明細書においては、インキが転移しない凸部を撥液性凸部、インキが転移する凸部を親液性凸部と称している。
 また、撥液性凸部13の高さと親液性凸部9の高さとは、同程度の高さであることが必要である。同程度とは、印刷時の条件において、親液性凸部9、撥液性凸部13の両方とも被印刷基板2に接触することができる高さの範囲内であることを示す。
 撥液性凸部13を形成する方法は、どのような方法であっても良い。一例としては、親液性材料で全パターンを形成後、撥液性凸部13として利用したいパターンのみ撥液性材料でコーティングする方法がある。
 図4A~図4Dは、本発明に係る実施形態における印刷用凸版作成手順の概略図である。まず、図4Aに示すように、一般的なフレキソ用凸版8を用意する。凸版8は、親液性樹脂からなる凸部9のパターンを有する。次に、図4Bに示すように、凸部9の全面もしくは一部に撥液性材料11をコーティングする。コーティング方法は、ドライ法であってもウェット法であっても特に制限はない。
 コーティング材料としては、使用するインキに対して撥液性を有していることが必要である。例えば、フッ素原子を分子骨格に有する添加剤を加えた樹脂材料や、フッ素化エラストマーや、ポリ四フッ化エチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ六フッ化ビニリデン、それらの共重合体といったフッ素系ポリマーなどから選択できる。また、シリコーン系材料も撥液性を有することが多いため、選択することができる。
 続いて、図4Cに示すように、全面にレジスト12をコーティングし、レジスト付凸部11を形成する。フォトリソ法により撥液性を持たせたい凸部以外の凸部のレジストを除去し、さらに撥液性材料の除去を行う。これにより図4Dに示すように、親液性凸部9、撥液性凸部13を形成できる。
 図5A~図5Dは、本発明に係る実施形態における印刷用凸版作成手順の他の概略図である。レジスト形成と撥液性材料層形成の順序は、図5B及び図5Cに示すように、図4B及び図4Cとは逆でも可能である。また、撥液性材料で全パターンを形成後、親液性凸部9として利用したいパターンのみ親液性材料でコーティングしても問題はない。
 上述の通り、本発明では一般的な凸版に比べて作製工程が多いため、すべての印刷版に用いるのではなく、必要とされる精度や大きさなどの条件に合致した場合に選択的に用いるのが良い。
 また、位置ずれを気にする場合において、例えば印刷開始位置から印刷終了位置までの印刷方向に沿って測定した距離が少なくとも100mm以上、例えば300mm以上あれば、位置ずれの抑制において強い効果が得られる。
 図6に示すような凸版印刷装置を用いて印刷を行った。なお、本発明は実施例に限定されるものではなく、本発明を達成できる範囲での改良・変形等は、本発明の趣旨を逸脱するものではない。
(印刷用凸版8の作製)
 厚さ250μmのニッケル材を凸版の版基材として、この基材の上に黒色顔料を混錬したアクリルバインダー樹脂溶液を乾燥膜厚が10μmになるように塗布して乾燥し、反射防止層を形成した。
 水溶性ポリアミドを主成分とし、ラジカル重合性モノマーとしてとしてジペンタエリスリトールヘキサキスアクリレート、光重合開始剤として2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)を混錬した感光性樹脂組成物が、基材の表面に版材の総厚が310μmとなるように溶融塗工したものを感光性樹脂層とし、ポリビニルアルコール溶液を乾燥膜厚1μmになるように塗布したポリエチレンテレフタレートフィルム(フィルム厚み125μm:帝人デュポンフィルム社製)をラミネートした。
 合成石英基材のクロムマスクを樹脂凸版パターンの原版とし、このマスクをプロキシミティ露光装置にセットしたものを用いて樹脂凸版を露光し、ストライプパターンの凸版を作製した。作製した凸部幅は100μm、凸部ピッチは1000μmであった。
 次にシプレー社製フォトレジストS1813を用い、凸部9を全面コーティングしてから、フォトリソ法により撥液性を持たせたくない凸部以外のレジストを除去した。その後、3M社製フッ素樹脂コーティング剤EGC-1720を用いてディップコートし、同社溶剤HFE-7100にて洗浄した。レジスト剥離を行い、親液性凸部9、及び撥液性凸部13を有する印刷用凸版8を形成した。
 版の凸部設計については、図3Aに示すパターンを形成した。両端に4つずつ形成した寸法測定用パターン10は50μm幅、縦横1mmの十字を、それぞれ100mm間隔で形成した。中央部のパターンは短辺50μm、長辺150mm、ピッチ400μmで300mm範囲に並べたものを形成した。これらは親液性凸部9になるように形成した。寸法測定用パターン10それぞれと中央部パターンとの間に、短辺50μm、長辺300mm、ピッチ400μmで20mm範囲に並べたものを形成した。これらは撥液性凸部13になるように形成した。
(インキ)
 ポリマー材料をアニソール溶媒に100mPa・sになるように濃度を調整し、調液を行った。
(印刷工程)
 印刷用凸版8を枚葉式の凸版印刷機の版胴に固定した。アニロックスロール6として、φ200mm×400mmのクロムメッキロールを用いた。形成されるパターンは1辺65μmの正方形セルが、72.5μmピッチで形成されるスクエアパターンであり、これらのパターンはロール水平線より60°傾いて形成されていた。
 次に、アニロックスロール6をセッティングしたインキチャンバー3にインキ5を満たした。投入したインキ量は、アニロックスロール6下部が5mm浸漬する量とした。インキング工程及びドクタリング工程を行い、インキ5を凸版の凸部にインキングした。インキング工程及びドクタリング工程時のアニロックスロールの周速は100mm/sで行った。
 インキングされた印刷用凸版8を被印刷基板2であるガラスに押し当てて転動し、ガラスの上にストライプパターンを印刷した。押し当ては、キスタッチから20μm押し込む条件で行った。
 <比較例1>
 比較例1として、撥液性凸部13を形成しなかった印刷用凸版8を使用したこと以外は実施例1と同様の方法により印刷用凸版8を作製し、印刷を行った。
 <比較例2>
 比較例2として、撥液性凸部13に撥液性を付与しなかったこと以外は実施例1と同様の方法により印刷用凸版8を作製し、印刷を行った。
 <比較例3>
 比較例3として、撥液性凸部13の高さが親液性凸部9の高さに比べて30μm低いものを使用した以外は実施例1と同様の方法により印刷用凸版8を作製し、印刷を行った。
 <評価>
 実施例1及び比較例1から3について、寸法測定用パターン10による印刷物の4点間の距離を印刷方向に沿って測定し、設計値との差分より位置ずれ量を得た。また、外観目視にて印刷状態の観察を行った。外観検査は、親液性凸部9パターン以外に印刷物として転写された場合を不良有りと評価した。その結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 <比較結果>
 表1によると、本発明に係る印刷用凸版を用いることで印刷時の印刷方向における印刷位置ずれを防ぐことができることがわかった。
 本発明に係る印刷用凸版及びそれを用いた凸版印刷方法は、特にプリンテッドエレクトロニクスの分野などにおいて好適に利用できる。
1・・・ステージ
2・・・基板
3・・・インキチャンバー
4・・・ドクター
5・・・インキ
6・・・アニロックスロール
7・・・版胴
8・・・印刷用凸版
9・・・親液性凸部、凸部
10・・・寸法測定用パターン(親液性凸部)
11・・・撥液性材料
12・・・レジスト
13・・・撥液性凸部

Claims (11)

  1.  凸版印刷法に用いられ、基材上に複数の凸部を有する印刷用凸版であって、
     前記印刷用凸版上の印刷パターンにおける印刷方向の最上流位置である印刷開始位置と最下流位置である印刷終了位置との間に、前記印刷方向と直交する方向から見た場合に、前記基材上に1以上の前記凸部が途切れなく存在することを特徴とする、印刷用凸版。
  2.  前記凸部が、少なくとも頂部がインキ撥液性を有した撥液性凸部と、撥液性を有していない親液性凸部とにより構成されていることを特徴とする、請求項1に記載の印刷用凸版。
  3.  前記撥液性凸部の高さと前記親液性凸部の高さとが、ほぼ同じであることを特徴とする、請求項2に記載の印刷用凸版。
  4.  前記撥液性凸部は、前記親液性凸部の最外層に撥液性材料からなるコーティング層が形成されてなることを特徴とする、請求項2に記載の印刷用凸版。
  5.  前記撥液性材料が、フッ素系材料もしくはシリコーン系材料からなることを特徴とする、請求項4記載の印刷用凸版。
  6.  前記親液性凸部は、前記撥液性凸部の最外層に親液性材料からなるコーティング層が形成されてなることを特徴とする、請求項2に記載の印刷用凸版。
  7.  前記親液性材料が、親液性樹脂系材料からなることを特徴とする、請求項6記載の印刷用凸版。
  8.  前記撥液性凸部及び前記親液性凸部は、いずれもインキユニットと接触し、
     前記親液性凸部にのみインキが転移することを特徴とする、請求項2に記載の印刷用凸版。
  9.  前記撥液性凸部及び前記親液性凸部は、いずれも被印刷基板と接触し、
     前記親液性凸部のみ前記被印刷基板にインキによるパターンを形成することを特徴とする、請求項2に記載の印刷用凸版。
  10.  前記最上流位置にある凸部の上流側端部と最下流位置にある凸部の下流側端部との間の印刷方向に沿って測定した距離が、100mm以上であることを特徴とする、請求項1に記載の印刷用凸版。
  11.  請求項1に記載の印刷用凸版を用いることを特徴とする、凸版印刷方法。
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