JP4218810B2 - High-precision multicolor printer - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高精度多色印刷装置に関し、特に、見当合わせ精度が高く印刷の寸法精度も高い高精度多色印刷装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
高精細のパターンを形成した電子材料等の形成には、フォトリソグラフィー、電着等の方法が用いられているが、これらの方法は、多数の工程を経て製造され、また、量産には大がかりな装置を必要としている。これに対して、印刷によってパターンを形成する方法は、量産に好適な方法であるが、印刷によって得られるパターンは、その精度においてフォトリソグラフィーに比べて劣るという問題点があった。
【0003】
従来、高精細パターンを印刷する方法としては、例えば特開昭62−85202号公報に見られるグラビアオフセット法が知られているが、ブランケット(中間胴)から印刷体への転写の際に形状の変化が生じ、版形状が正確に再現されず、版形状を数10μmのレベルで再現することは困難であった。
【0004】
この問題を解決するために、本出願人は、別途、表面に粘弾性を有する層を設けた印刷基材に、凹版内のインキを転写する高精細印刷方法を提案している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記の高精細印刷方法により高精細のグラビア印刷が可能になったが、多色印刷に適用する場合は、新たな問題を生じる。通常、グラビア印刷方式による多色印刷においては、印刷ラインに沿って複数の印刷ユニットを配置して多色印刷する方式が行われている。
【0006】
しかしながら、グラビア印刷方式での多色印刷の際の見当合わせは、トンボマークの検出、印刷基材のテンションコントロール、位置補正等により精密制御する必要があり、このような方法による高精細印刷パターンにおいても、印刷基材であるフィルムや紙の伸び縮みのため見当合わせ精度には限界があり、±100mμ以下にすることは困難であった。
【0007】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するものであって、その目的は、グラビア印刷方式等において高精細の多色印刷を可能とする高精度多色印刷装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の高精度多色印刷装置は、循環搬送が可能に設けられたエンドレスウエッブと、前記エンドレスウエッブの片面にフィルム状あるいはシート状の印刷基材を貼り付ける印刷基材貼り付け手段と、前記エンドレスウエッブの片面に貼り付けられた印刷基材を剥離する印刷基材剥離手段と、前記印刷基材貼り付け手段と前記印刷基材剥離手段との間に縦列に配置され、前記エンドレスウエッブの片面に貼り付けられた印刷基材に順に印刷を行う複数のカラー印刷ユニットとを備えたことを特徴とするものである。
【0009】
この場合、カラー印刷ユニット各々の版胴とエンドレスウエッブとの間にスプロケットとスプロケット孔からなる機械的見当合わせ手段が設けられていることが望ましい。
【0010】
なお、本発明は、カラー印刷ユニットがグラビア印刷方式のものであって、版胴がグラビア版胴からなる場合等に好適な高精度多色印刷装置である。
【0011】
本発明においては、上記の構成であるので、グラビア印刷方式等において見当合わせ精度が高く、印刷の寸法精度も高い高精細の多色印刷が可能となる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、高精度多色印刷装置を実施例に基づいて説明する。
本発明の高精度多色印刷装置は、印刷方式としてグラビア印刷に限定されず、オフセット印刷、フレキソ印刷等、種々の印刷方式を採用することができる。しかしながら、本出願人が別途提案した、表面に粘弾性を有する層を設けた印刷基材に凹版内のインキを転写するグラビア印刷と組み合わせる場合に、その作用が最も効果的に得られるので、まずグラビア印刷方式を説明する。
【0013】
図3はこのグラビア印刷方式を説明するための図である。
印刷装置1において、インキ2は回転するファニッシャーローラ3に均一に付着され、次いで、ファニッシャーローラ3と接触して回転するグラビア版胴4上に形成された印刷パターン5にそのファニッシャーローラ3からインキが充填され、さらに、印刷パターン5のインキの表面がドクター6によって整形される。次いで、印刷基材7が連続的にグラビア版胴4の表面に供給され、グラビア版胴4と反対の面から回転する圧胴8とによって押圧されて、印刷基材7の面上にグラビア版胴4の印刷パターン5に充填されたインキパターン9が転写される。
【0014】
図4は、図3において、グラビア版胴4から印刷基材7にインキが転写される過程を示す図である。図4(A)において、印刷基材7は、圧胴8によってグラビア版胴4の表面に所定の圧力で密着させられるが、印刷基材7が背面から圧胴8により加圧されてグラビア版胴4のパターン非形成部10に接触させられると、印刷基材7の支持体11の表面に形成されたタック層12がパターン非形成部10に密着する。
【0015】
タック層12は、グラビア版胴4の回転に伴って接触部を変えながら移動する。図4(A)に示すように、印刷基材7の表面が印刷パターン5と接触して印刷基材7側へインキの転写が始まった段階では、印刷パターン形成部の近傍13では、印刷基材7の表面のタック層12は、依然としてグラビア版胴4のパターン非形成部10と密着している。回転に伴って移動した印刷基材7は、図4(B)に示すように、印刷パターン5の近傍のパターン非形成部14に一部が接触した状態で転写が進むので、正確に位置決めが行われた状態で転写が完了することになる。
【0016】
上記印刷基材7の支持体11は、厚さが10〜50μmで、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、芳香族ポリアミド等の合成樹脂製フィルム等の強度が大きくまたヤング率も大きな合成樹脂フィルム等が好適である。また、タック層12は、厚さが20〜50μmで、粘弾性若しくはタック性を有し、具体的にグラビア版胴4へ粘弾性、インキの転写の際の溶剤の吸収によるインキの増粘特性とともに、加熱によって支持体から容易に剥離する剥離性を有する材料、例えばシリコン系コポリマーとしてジメチルポリシロキサン、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、ブチルメタクリレート、2−イソシアネートエチル、メタクリレート又はジメチルポリシロキサン又はメチルフェニルポリシロキサン又はメチルフロロポリシロキサンが好ましい。このタック層12は、インキの転写の際に表面の粘弾性若しくはタック性により、転写されたインキパターンの形状が正確に再現されるという特徴を有している。
【0017】
図5は、図4においてタック層へのインキの転写を説明するための図である。印刷基材7の支持体11には、強度が大きな合成樹脂フィルムを使用している。これらの基材が、インキ中の溶剤が浸透しないために、転写したインキは、徐々に表面より溶剤が揮発して転写インキパターン15の形状が安定した状態になるが、支持体11上に形成したタック層12は、インキの溶剤を吸収する作用を有しているので、インキがタック層12に転写された際にインキ中の溶剤16がタック層12へ吸収されて、インキパターン中の溶剤が減少し、インキは粘度を高めることとなり、パターン形状の保持性が良好にになる。このような特性は、タック層への転写の開始時から発現するため、タック層12上へインキパターンの形状が正確に転写される。
【0018】
なお、得られた印刷基材7をそのまま目的とする印刷体としてもよいが、印刷基材7上に形成されたインキパターンを別の被印刷体へ転写して目的とする印刷体としてもよい。図6は、被印刷体17へのこのような転写方法を説明するための図である。印刷基材7は、支持体11上に転写インキパターン15を有しており、被印刷体17とともに転写ロール18に送られる。転写ロール18の加圧ロールは、所定の圧力及び温度に加圧、加熱されており、タック層12から転写インキパターン15が被印刷体17に転写される。
【0019】
さて、限定されないが、上記のようなグラビア印刷方式が採用可能な本発明の高精度多色印刷装置の1実施例を図1及び図2を参照にして説明する。
図1は本発明の高精度多色印刷装置の1実施例の構成を示す図、図2は版胴と印刷基材支持用のエンドレスウエッブとの間に設けられたスプロケットとパーフォレーションの関係を示す図である。
【0020】
図1において、印刷基材支持用のエンドレスウエッブ21が、印刷基材貼り付けロール対221 、送りロール231 、232 、バファー241 〜243 、送りロール233 、234 、印刷基材剥離ロール対222 の間に張り渡してある。そして、このエンドレスウエッブ21に沿って、例えば黒、赤、緑、青のパターンを印刷するための4組のカラー印刷ユニットC1、C2、C3、C4が配設されている。より具体的には、送りロール232 とバファー241 の間に第1のカラー印刷ユニットC1が、バファー241 とバファー242 の間に第2のカラー印刷ユニットC2が、バファー242 とバファー243 の間に第3のカラー印刷ユニットC3が、バファー243 と送りロール233 の間に第4のカラー印刷ユニットC4が配設されている。各カラー印刷ユニットC1〜C4は、図3で説明した、インキ2、ファニッシャーローラ3、グラビア版胴4、印刷パターン5、ドクター6、圧胴8を備えている。
【0021】
そして、図2に示すように、エンドレスウエッブ21の両側縁に沿って一定間隔でパーフォレーション(スプロケット孔)27が設けられ、また、版胴4の両端周囲にはパーフォレーション27と噛み合うスプロケット28が設けられている。
【0022】
また、供給ロール25に巻回されたフィルム状あるいはシート状の印刷基材7が供給ロール25から巻き出され、印刷基材貼り付けロール対221 のニップを経てエンドレスウエッブ21の外面に一様に貼り付けられ、そのままの状態で送りロール231 、232 、カラー印刷ユニットC1、バファー241 、カラー印刷ユニットC2、バファー242 、カラー印刷ユニットC3、バファー243 、カラー印刷ユニットC4、送りロール233 、234 を順に経て、印刷基材剥離ロール対222 のニップを経てエンドレスウエッブ21の外面から剥離され、巻取ロール26により巻き取られるように配置されている。
【0023】
また、各カラー印刷ユニットC1〜C4の下流側にはUV照射装置29が配設されている。UV照射装置29は、インキを乾燥させるためのもので、したがって、インキ2としてはUV照射により乾燥する組成のものを用いる。
【0024】
印刷基材支持用のエンドレスウエッブ21の材料としては、応力に対して伸び縮みの少ないステンレス鋼等の金属が好ましい。また、印刷基材7がグラビア版胴4からのインキパターン9を転写するのに十分な弾性を有していない場合、エンドレスウエッブ21の外面側にクッション層を設けるのが好適である。さらに、印刷基材7がエンドレスウエッブ21に圧着しないものである場合には、エンドレスウエッブ21の外面側に粘着層を設けるのが好適である。これらクッション層と粘着層を両方設ける場合には、エンドレスウエッブ21の基材側からクッション層、粘着層の順で設ける。
【0025】
このような構成からなる本発明の高精度多色印刷装置の作用について説明する。供給ロール25から巻き出された印刷基材7は、印刷基材貼り付けロール対221 の間にニップに供給され、エンドレスウエッブ21の外面に一様に貼り付けられる。印刷基材7はその状態で図示矢印の方向へ送りロール231 、232 を経て第1のカラー印刷ユニットC1へ搬送される。カラー印刷ユニットC1のファニッシャーローラ3及び版胴4は、送りロール231 、232 の回転に同期して駆動され、その位置で例えば黒パターンが転写され、UV照射装置29による乾燥がなされる。次いで、バファー241 を経て第2のカラー印刷ユニットC2へ搬送され、その位置で例えば赤パターンが同様に印刷される。次に、バファー242 を経て第3のカラー印刷ユニットC3へ搬送され、その位置で例えば緑パターンが同様に印刷され、同様に、バファー243 を経て第4のカラー印刷ユニットC4へ搬送され、その位置で例えば青パターンが同様に印刷され、その後、送りロール233 、234 を順に経て、印刷済みの印刷基材7は印刷基材剥離ロール対222 のニップを経てエンドレスウエッブ21の外面から剥離され、巻取ロール26により巻き取られる。印刷基材7が剥離されたエンドレスウエッブ21は再び印刷基材貼り付けロール対221 を経て循環し、同様の多色印刷が連続して行われる。
【0026】
ここで、エンドレスウエッブ21の両側縁に設けられたパーフォレーション27とカラー印刷ユニットC1〜C4の版胴4の両端のスプロケット28が相互に噛み合って版胴4の周速と同じ速度でエンドレスウエッブ21及びそれに貼り付けられた印刷基材7が搬送されており、かつ、版胴4上の各色の印刷パターン5はスプロケット28のピン位置を基準にして形成されているので、印刷基材7に転写された各色のインキパターン9相互の縦横方向の見当合わせは機械的に自動的に行われるので、見当合わせ精度が向上する。しかも、印刷基材7は伸び縮みの少ないエンドレスウエッブ21に貼り付けられた状態で印刷されるので、印刷の寸法精度も高い。したがって、本発明の高精度多色印刷装置によると、高精細の多色印刷が可能になる。さらに、上記のように高精度の見当合わせができるため、重ね刷りが可能となり印刷パターンのピンホール対策もできる。
【0027】
以上、本発明の高精度多色印刷装置を、採用可能な印刷方式と印刷装置の1実施例とに基づいて説明してきたが、本発明はこれらに限定されず種々の変更が可能である。なお、本発明の高精度多色印刷装置は、例えばR、G、B、ブラックマトリックスからなるカラー液晶表示装置用のカラーフィルターの製造に適したものである。
【0028】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の高精度多色印刷装置によると、グラビア印刷方式等において見当合わせ精度が高く、印刷の寸法精度も高い高精細の多色印刷が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の高精度多色印刷装置の1実施例の構成を示す図である。
【図2】図1の版胴と印刷基材支持用のエンドレスウエッブとの間に設けられたスプロケットとパーフォレーションの関係を示す図である。
【図3】本発明で採用可能なグラビア印刷方式を説明するための図である。
【図4】図3においてグラビア版胴から印刷基材にインキが転写される過程を示す図である。
【図5】図4においてタック層へのインキの転写を説明するための図である。
【図6】被印刷体への転写方法を説明するための図である。
【符号の説明】
C1〜C4…カラー印刷ユニット
1…印刷装置
2…インキ
3…ファニッシャーローラ
4…グラビア版胴
5…印刷パターン
6…ドクター
7…印刷基材
8…圧胴
9…インキパターン
10…パターン非形成部
11…印刷基材の支持体
12…印刷基材のタック層
13…印刷パターン形成部の近傍
14…印刷パターン近傍のパターン非形成部
15…転写インキパターン
16…インキ中の溶剤
17…被印刷体
18…転写ロール
21…印刷基材支持用エンドレスウエッブ
221 …印刷基材貼り付けロール対
222 …印刷基材剥離ロール対
231 〜234 …送りロール
241 〜243 …バファー
25…供給ロール
26…巻取ロール
27…パーフォレーション(スプロケット孔)
28…スプロケット
29…UV照射装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a high-precision multicolor printing apparatus, and more particularly to a high-precision multicolor printing apparatus having high registration accuracy and high printing dimensional accuracy.
[0002]
[Prior art]
Methods such as photolithography and electrodeposition are used to form electronic materials and the like with high-definition patterns, but these methods are manufactured through a number of processes and are not large for mass production. I need a device. On the other hand, a method of forming a pattern by printing is a method suitable for mass production, but there is a problem that a pattern obtained by printing is inferior to photolithography in accuracy.
[0003]
Conventionally, as a method for printing a high-definition pattern, for example, a gravure offset method as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-85202 is known. Changes occurred, the plate shape was not accurately reproduced, and it was difficult to reproduce the plate shape at a level of several tens of μm.
[0004]
In order to solve this problem, the present applicant has proposed a high-definition printing method in which the ink in the intaglio is separately transferred to a printing substrate provided with a viscoelastic layer on the surface.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Although the above-described high-definition printing method enables high-definition gravure printing, a new problem arises when applied to multicolor printing. Usually, in multicolor printing by the gravure printing method, a method of performing multicolor printing by arranging a plurality of printing units along a printing line is performed.
[0006]
However, for multi-color printing in the gravure printing method, it is necessary to precisely control the registration mark detection, printing substrate tension control, position correction, etc. However, there is a limit to the registration accuracy due to the expansion and contraction of the film or paper that is the printing substrate, and it was difficult to make it ± 100 mμ or less.
[0007]
The present invention solves the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide a high-precision multicolor printing apparatus that enables high-definition multicolor printing in a gravure printing method or the like.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The high-precision multicolor printing apparatus of the present invention that achieves the above object includes an endless web that is provided so as to be capable of circulating conveyance, and a printing substrate pasting that pastes a film-like or sheet-like printing substrate on one side of the endless web. An attaching means, a printing substrate peeling means for peeling a printing substrate attached to one side of the endless web, and a column arranged between the printing substrate attaching means and the printing substrate peeling means, And a plurality of color printing units for sequentially printing on a printing substrate affixed to one side of the endless web.
[0009]
In this case, it is desirable that a mechanical registering means including a sprocket and a sprocket hole is provided between the plate cylinder and the endless web of each color printing unit.
[0010]
The present invention is a high-precision multicolor printing apparatus that is suitable when the color printing unit is of a gravure printing type and the plate cylinder is a gravure printing cylinder.
[0011]
In the present invention, because of the above configuration, high-definition multicolor printing with high registration accuracy and high printing dimensional accuracy in a gravure printing method or the like is possible.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a high-precision multicolor printing apparatus will be described based on examples.
The high-precision multicolor printing apparatus of the present invention is not limited to gravure printing as a printing method, and can employ various printing methods such as offset printing and flexographic printing. However, when combined with gravure printing, which is separately proposed by the present applicant and transfers the ink in the intaglio to a printing substrate provided with a layer having a viscoelasticity on the surface, the action is most effectively obtained. The gravure printing method will be described.
[0013]
FIG. 3 is a diagram for explaining the gravure printing method.
In the printing apparatus 1, the
[0014]
FIG. 4 is a diagram illustrating a process in which ink is transferred from the
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
FIG. 5 is a view for explaining transfer of ink to the tack layer in FIG. A synthetic resin film having high strength is used for the
[0018]
In addition, although the obtained
[0019]
Although not limited, an embodiment of the high-precision multicolor printing apparatus of the present invention that can employ the gravure printing method as described above will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an embodiment of a high-precision multicolor printing apparatus according to the present invention. FIG. 2 shows the relationship between sprockets and perforations provided between a plate cylinder and an endless web for supporting a printing substrate. FIG.
[0020]
In FIG. 1, an
[0021]
As shown in FIG. 2, perforations (sprocket holes) 27 are provided at regular intervals along both side edges of the
[0022]
Also, the film-like or sheet-like
[0023]
Further, a
[0024]
As a material of the
[0025]
The operation of the high-precision multicolor printing apparatus of the present invention having such a configuration will be described. The
[0026]
Here, the
[0027]
As described above, the high-precision multicolor printing apparatus of the present invention has been described on the basis of an applicable printing method and one embodiment of the printing apparatus, but the present invention is not limited to these, and various modifications can be made. The high-precision multicolor printing apparatus of the present invention is suitable for manufacturing a color filter for a color liquid crystal display device composed of, for example, R, G, B, and a black matrix.
[0028]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the high-precision multicolor printing apparatus of the present invention, high-definition multicolor printing with high registration accuracy and high printing dimensional accuracy is possible in the gravure printing method or the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an embodiment of a high-precision multicolor printing apparatus according to the present invention.
2 is a view showing a relationship between a sprocket and a perforation provided between the plate cylinder of FIG. 1 and an endless web for supporting a printing substrate. FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining a gravure printing method that can be employed in the present invention.
4 is a diagram illustrating a process in which ink is transferred from a gravure printing cylinder to a printing substrate in FIG. 3;
FIG. 5 is a diagram for explaining transfer of ink to a tack layer in FIG. 4;
FIG. 6 is a diagram for explaining a transfer method to a printing medium.
[Explanation of symbols]
C1 to C4 ... Color printing unit 1 ...
28 ...
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