JP2012081622A - ブランケット及び印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】グラビアオフセット印刷を用いてミクロンオーダの配線パターンを形成するにあたり、均一な厚みの配線パターンを形成可能とする。
【解決手段】インクパターンに直接接触する表層ブランケット２０と、表層ブランケット２０を支持すると共に圧縮応力が１００ｋＰａ以下で厚み方向において変形量が０．１ｍｍとなる圧縮性を有するアンダーブランケット３０とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、ブランケット及び印刷装置に関するものである。

従来から、印刷用紙等の印刷媒体に対して印刷を行う手法の１つとして、いわゆるグラビアオフセット印刷が知られている。
このグラビアオフセット印刷は、パターンの形成された凹版の溝部にインクを配置することによってインクパターンを形成し、この形成されたインクパターンを一旦ブランケットが受理してから印刷媒体に転写する印刷方法である。

ところで、近年、従来の印刷方法を応用して電子デバイスの一部を形成する方法が提案されている。
例えば、特許文献１には、有機電界発光素子を印刷法によって製造する方法が提案されている。

特開２００７−９５５１４号公報

また、上述のグラビアオフセット印刷法を用いて、１０μｍ程度の線幅の配線からなる配線パターンを基板上に形成する試みがなされている。
具体的には、配線の形成材料からなるインクを用いて上記インクパターンを形成し、このインクパターンをブランケットを介して基板に転写し、その後焼成等の後処理を行うことによって配線パターンを形成する。

しかしながら、線幅が１０μｍ程度のミクロンオーダの配線パターンを形成する場合には、配線の線幅もさることながら配線の厚みも極めて薄いものとなる。このため、インクパターンの厚みに少々でもばらつきが生じると、電子デバイスの性能に影響が出てしまう虞がある。

現に、従来から行われていたグラビアオフセット印刷法をそのままミクロンオーダの配線パターンの形成に用いると、凹版からブランケットがインクパターンを受理した際に、凹版でインクの受理量にバラツキが発生する。このため、ブランケットが受理したインクパターン（すなわち基板に転写されるインクパターン）の厚みにばらつきが生じ、配線パターンの厚みがばらつく症状が発生する。
なお、このような症状は、配線パターンが形成された基板を目視した際に、濃淡のムラとなって現れ、視認することが可能である。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、グラビアオフセット印刷を用いてミクロンオーダの配線パターンを形成するにあたり、均一な厚みの配線パターンを形成可能とすることを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。

第１の発明は、凹版によって形成されたインクパターンを受理すると共に受理したインクパターンを転写対象体に転写するブランケットであって、上記インクパターンに直接接触する表層ブランケットと、該表層ブランケットを支持すると共に圧縮応力が１００ｋＰａ以下で厚み方向において変形量が０．１ｍｍとなる圧縮性を有するアンダーブランケットとを備えるという構成を採用する。

第２の発明は、上記第１の発明において、円柱形状を有し、周面部が上記表層ブランケットであるという構成を採用する。

第３の発明は、凹版によって形成されたインクパターンをブランケットが受理し、当該ブランケットが受理した上記インクパターンを転写対象体に転写することによって印刷を行う印刷装置であって、上記ブランケットとして上記第１または第２の発明におけるブランケットを備えるという構成を採用する。

第４の発明は、上記第３の発明において、上記凹版が、平板形状を有するという構成を採用する。

第５の発明は、上記第３または第４の発明において、上記転写対象体が、ガラス基板あるいはプラスチック基板であるという構成を採用する。

本発明によれば、アンダーブランケットの圧縮性が、圧縮応力が１００ｋＰａ以下で厚み方向において変形量が０．１ｍｍとなるように設定されており、これによって凹版からブランケットに受理されるインクの量のバラツキを解消することができ、配線パターンの厚みを均一化することが可能となる。
したがって、本発明によれば、グラビアオフセット印刷を用いてミクロンオーダの配線パターンを形成するにあたり、均一な厚みの配線パターンを形成することが可能となる。

本発明の一実施形態の印刷装置の概略構成図である。 本発明の一実施形態の印刷装置の電気的な接続を示すブロック図である。 本発明の一実施形態の印刷装置が備えるアンダーブランケットの断面を示す模式図である。 従来の印刷装置が備えるアンダーブランケットの断面を示す模式図である。

以下、図面を参照して、本発明に係るブランケット及び印刷装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更する。

図１は、本実施形態の印刷装置Ｓの概略構成図である。また、図２は、本実施形態の印刷装置Ｓの電気的な接続を示すブロック図である。
本実施形態の印刷装置Ｓは、例えばガラス基板である基板Ｙ（転写対象体）に対して、ミクロンオーダ（例えば線幅が１０μｍ）の配線を形成する過程で用いられる装置であり、焼成されることによって配線となるインクを基板上にパターニングする装置である。すなわち、本実施形態の印刷装置Ｓは、基板Ｙ上に配線を形成する過程において、基板上にインクパターンを形成する装置である。
そして、図１及び図２に示すように、本実施形態の印刷装置Ｓは、架台１と、凹版ステージ装置２と、基板ステージ装置３と、インキング装置４と、転写装置５と、アライメント装置６と、制御装置７（図１においては不図示）とを備えている。

架台１は、その上面に凹版ステージ装置２と基板ステージ装置３とにおいて兼用されるレール１０が敷設されると共に、当該レール１０に沿ってインキング装置４と転写装置５とアライメント装置６とを支持している。
なお、以下の説明において、上記レール１０の延在方向をＸ方向、当該Ｘ方向に直交する上下方向をＺ方向として説明を行う。

凹版ステージ装置２は、インクパターンに応じた溝部を備える凹版Ｘを支持し、当該凹版ＸをＸ方向に移動するものであり、上記レール１０を固定子とするリニア装置２ａと、凹版ステージ２ｂとを備えている。なお、本実施形態において、凹版Ｘは、平板形状を有している。

リニア装置２ａは、レール１０と、当該レール１０に沿って電磁誘導にて移動する移動子２ａ１とを有し、制御装置７の制御の下、移動子２ａ１をレール１０に対して任意の位置に移動可能とするものである。

凹版ステージ２ｂは、上記凹版Ｘが載置されると共にリニア装置２ａの移動子２ａ１に対して固定されており、移動子２ａ１の移動によってＸ方向に移動可能とされている。

基板ステージ装置３は、インクパターンが形成される基板Ｙを支持し、当該基板ＹをＸ方向に移動するものであり、上記レール１０を固定子とするリニア装置３ａと、基板ステージ３ｂとを備えている。

リニア装置３ａは、レール１０と、当該レール１０に沿って電磁誘導にて移動する移動子３ａ１とを有し、制御装置７の制御の下、移動子３ａ１をレール１０に対して任意の位置に移動可能とするものである。

基板ステージ３ｂは、上記基板Ｙが設置されると共にリニア装置３ａの移動子３ａ１に対して固定されており、移動子３ａ１の移動によってＸ方向に移動可能とされている。

インキング装置４は、凹版ステージ装置２によって移動される凹版Ｘの溝部に対してインクを配置するものであり、複数のドクターブレード４ａと、各ドクターブレード４ａに対して設けられる昇降装置４ｂとを備えている。

ドクターブレード４ａは、凹版Ｘ上に配置されたインクを凹版Ｘ上において移動させるものであり、凹版の溝部に対してインクを押し込む押込ブレード４ａ１と、余剰分のインクを掻き取る掻取ブレード４ａ２と、インクを初期位置に戻すための戻しブレード４ａ３とによって構成されている。
これらのドクターブレード４ａは、下端が凹版Ｘの上面と摺動することによってインクの移動を行い、上記機能を達成可能とする傾斜角度で配置されている。

昇降装置４ｂは、制御装置７の制御の下、ドクターブレード４ａを昇降するものであり、押込ブレード４ａ１を昇降する押込ブレード昇降装置４ｂ１と、掻取ブレード４ａ２を昇降する掻取ブレード昇降装置４ｂ２と、戻しブレード４ａ３を昇降する戻しブレード昇降装置４ｂ３とによって構成されている。

転写装置５は、凹版Ｘの溝部にインクが充填されることによって形成されたインクパターンを凹版Ｘから受理すると共に基板Ｙに転写することで、基板Ｙ上にインクパターンを配置するものであり、ブランケットロール５ａ（ブランケット）と、回転装置５ｂと、昇降装置５ｃとを備えている。

ブランケットロール５ａは、凹版Ｘに当接することによってインクパターンを受理すると共に基板Ｙに当接することによってインクパターンを転写する円柱形状の部材であり、芯部５ａ１と、ブランケットクッション５ａ２とを有している。

芯部５ａ１は、回転装置５ｂ及び昇降装置５ｃによって直接移動される部位であり、円柱形状を有している。

ブランケットクッション５ａ２は、芯部５ａ１よりも柔軟な材料によって芯部５ａ１の周面に巻回され、芯部５ａ１に対して接着されている。
図３は、本実施形態の印刷装置Ｓが備えるブランケットクッション５ａ２の断面を示す模式図である。この図に示すように、ブランケットクッション５ａ２は、異なる材料によって形成される複数の層が積層されることによって構成されている。

具体的には、ブランケットクッション５ａ２は、図３に示すように、芯部５ａ１側から第１粘着層３１と、第１基布層３２と、ウレタンフォーム層３３と、第２基布層３４と、フィルム層３５と、第２粘着層３６と、シリコンブランケット２０（表層ブランケット）とが順に積層されている。なお、フォーム層３３はスポンジ層であっても良い。

なお、本実施形態の印刷装置Ｓにおいては、第１粘着層３１と、第１基布層３２と、フォーム層３３と、第２基布層３４と、フィルム層３５と、第２粘着層３６とがアンダーブランケット３０を構成している。このアンダーブランケット３０は、ブランケットロール５ａの周面部を構成すると共にインクパターンと直接接触するシリコンブランケット２０を支持すると共にその変形量を規定するものである。
そして、本実施形態の印刷装置Ｓにおいてアンダーブランケット３０は、圧縮応力が１００ｋＰａ以下で厚み方向において変形量が０．１ｍｍとなる圧縮性を有している。

図１に戻り、回転装置５ｂは、制御装置７の制御の下、ブランケットロール５ａを回転駆動するものであり、ブランケットロール５ａの回転角度及び回転方向を任意に設定可能に構成されている。
昇降装置５ｃは、制御装置７の制御の下、ブランケットロール５ａを上下方向（Ｚ方向）に昇降するものである。

アライメント装置６は、凹版Ｘあるいは基板Ｙを撮像し、撮像結果から凹版Ｘ及び基板Ｙのズレ量を検出するものであり、複数の撮像センサ６ａを備えている。

制御装置７は、本実施形態の印刷装置Ｓの動作全体を統括するものであり、図２に示すように、凹版ステージ装置２、基板ステージ装置３、インキング装置４、転写装置５及びアライメント装置６と電気的に接続されており、これらの電気的に接続された各々の装置の制御を行うことによって、基板Ｙに対してインクパターンを形成する。

なお、本実施形態の印刷装置Ｓは、配線パターンの形成過程において用いられ、配線パターンとなるインクパターンを基板Ｙ上に形成するものである。このため、本実施形態の印刷装置Ｓにおけるインクは、配線の形成材料が用いられる。具体的には、インクとして、導電性金属のナノ粒子を分質として含む、いわゆるナノインクを用いることができる。

このように構成された本実施形態の印刷装置Ｓでは、制御装置７の制御の下、基板Ｙに対してインクパターンが形成される。具体的には、まず凹版ステージ装置２の凹版ステージ２ｂに対して凹版Ｘがセットされ、さらに当該凹版Ｘ上にインクが塗布される。なお、インクの塗布は、図示しない塗布装置によって行われる。

続いて、凹版Ｘの溝部にインクを充填することによってインクパターンが形成される。
より詳細には、まずインキング装置４の押込ブレード４ａ１によって凹版Ｘの溝部にインクが押込まれ、次に凹版Ｘの溝部から食み出したインクを掻取ブレード４ａ２によって掻取ることで溝部の形成領域の外部に押しやる。これによって、凹版Ｘの溝部のみにインクが配置され、インクパターンが形成される。

続いて、凹版Ｘによって形成されたインクパターンが転写装置５に受理される。
より詳細には、溝部にインクが配置された凹版Ｘが凹版ステージ装置２によって転写装置５まで搬送される。そして、シリコンブランケット２０が凹版Ｘに押圧された状態で凹版Ｘの移動に同期してブランケットロール５ａが回転されることによって、凹版Ｘからブランケットロール５ａにインクが移り、これによって凹版Ｘにて形成されたインクパターンがシリコンブランケット２０の表面に受理される。

なお、インクパターンが転写装置５に受理された後の凹版Ｘは、凹版ステージ装置２によって再びインキング装置４に戻されて、一端部側に寄せられたインクが戻しブレード４ａ３によって初期位置に戻された後、インクの供給位置にて待機することとなる。

続いて、転写装置５が受理したインクパターンが基板Ｙに転写される。
より詳細には、基板Ｙが基板ステージ装置３によって転写装置５まで搬送される。そして、シリコンブランケット２０が基板Ｙに押圧された状態で基板Ｙの移動に同期してブランケットロール５ａが回転されることによって、ブランケットロール５ａから基板Ｙにインクが移り、これによってシリコンブランケット２０の表面から基板Ｙの表面にインクパターンが転写される。

そして、このような本実施形態の印刷装置Ｓにおいては、ブランケットロール５ａにおいてアンダーブランケット３０の圧縮性が、圧縮応力が１００ｋＰａ以下で厚み方向において変形量が０．１ｍｍとなるように設定されている。
この結果、凹版Ｘに当接されたシリコンブランケット２０が凹版Ｘの表面と同様に変化して平らとなり、シリコンブランケット２０が均等な荷重で凹版Ｘに対して押圧され、インクの受理量が凹版Ｘで不均一になることなく、シリコンブランケット２０に移される。
つまり、本実施形態の印刷装置Ｓにおいては、凹版Ｘからブランケットに受理されるインクの量のバラツキを解消することができ、基板Ｙ上におけるインクパターンの厚みを均一化することができる。したがって、焼成によってインクパターンを配線パターンとした場合に配線パターンの厚みを均一化することが可能となる。
したがって、本実施形態の印刷装置Ｓによれば、グラビアオフセット印刷を用いてミクロンオーダの配線パターンを形成するにあたり、均一な厚みの配線パターンを形成することが可能となる。

なお、図３に示すブランケットクッション５ａ２を有する本実施形態の印刷装置Ｓと、図４に示すブランケットクッション５ａ２を有する従来の印刷装置を用いて、１０μｍのライン＆スペースの細線パターンを９５ｍｍ幅にわたり１５０ｍｍ角のガラス基板に敷き詰めて形成する実験を行ったところ、本実施形態の印刷装置Ｓを用いて配線を形成した場合には、ガラス基板上にムラを視認することはなかったが、従来の印刷装置を用いて配線を形成した場合には、ガラス基板上に斑状のムラが視認された。

なお、上記実験においては、圧縮応力が１００ｋＰａで厚み方向において変形量が０．１ｍｍとなる圧縮性を有するブランケットクッション５ａ２を備える印刷装置を本実施形態の印刷装置として用いた。
また、従来の印刷装置として、図４に示すように、芯部５ａ１側から第１粘着層４１、ウレタンフォーム層４２、第２粘着層４３、フィルム層４４、第２粘着層４５、シリコンブランケット２０ａが順に積層された印刷装置を用いた。なお、従来の印刷装置においては、第１粘着層４１と、ウレタンフォーム層４２と、第２粘着層４３と、フィルム層４４と、第２粘着層４５とによってアンダーブランケット３０ａが構成されており、当該アンダーブランケット３０ａの圧縮性が、圧縮応力が３００ｋＰａで厚み方向において変形量が０．１ｍｍとなるように設定した。
なお、表１に示すように、実験の結果、アンダーブランケットの圧縮性（変形量０．１ｍｍにおける圧縮応力）が１５０ｋＰａを超える場合、ムラが確認された。

以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態においては、本発明のブランケットが円柱形状を有するブランケットロールであり、その表層にシリコンブランケット２０（表層ブランケット）が配置された構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ブランケットが平板形状を有していても良い。

また、上記実施形態においては、本発明における凹版が平板形状を有する構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、凹版が円筒形状を有する構成を採用することもできる。

また、上記実施形態においては、本発明の転写対象体がガラス基板である構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、他の材料からなる基板等であっても良い。

また、上記実施形態においては、基板Ｙがガラス基板である構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、ガラス基板に換えてプラスチック基板を採用することも可能である。

１……架台、２……凹版ステージ装置、３……基板ステージ装置、４……インキング装置、５……転写装置、５ａ……ブランケットロール（ブランケット）、６……アライメント装置、７……制御装置、Ｓ……印刷装置、Ｘ……凹版、Ｙ……基板（転写対象体）、２０……シリコンブランケット、３０……アンダーブランケット

Claims (5)

1. 凹版によって形成されたインクパターンを受理すると共に受理したインクパターンを転写対象体に転写するブランケットであって、
   前記インクパターンに直接接触する表層ブランケットと、
   該表層ブランケットを支持すると共に圧縮応力が１００ｋＰａ以下で厚み方向において変形量が０．１ｍｍとなる圧縮性を有するアンダーブランケットと
   を備えることを特徴とするブランケット。
2. 円柱形状を有し、周面部が前記表層ブランケットであることを特徴とする請求項１記載のブランケット。
3. 凹版によって形成されたインクパターンをブランケットが受理し、当該ブランケットが受理した前記インクパターンを転写対象体に転写することによって印刷を行う印刷装置であって、
   前記ブランケットとして請求項１または２記載のブランケットを備えることを特徴とする印刷装置。
4. 前記凹版は、平板形状を有することを特徴とする請求項３記載の印刷装置。
5. 前記転写対象体は、ガラス基板あるいはプラスチック基板であることを特徴とする請求項３または４記載の印刷装置。

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