版胴、印刷装置及び版胴の成形方法
【課題】製造コストの高騰を来すことなく精密な印刷パターンを形成する。
【解決手段】円筒部材４と、平板状の基板に微細加工によって印刷用の所定のパターンが形成されて成るパターン形成板５とを設け、パターン形成板が屈曲され円筒部材の外周面に巻き付けられて接合されることにより版胴２を構成した。これにより円筒状の母材の外周面に印刷用のパターンを形成する必要がないため、製造コストの高騰を来たすことなく精密な印刷用のパターンを形成することができる。
【解決手段】円筒部材４と、平板状の基板に微細加工によって印刷用の所定のパターンが形成されて成るパターン形成板５とを設け、パターン形成板が屈曲され円筒部材の外周面に巻き付けられて接合されることにより版胴２を構成した。これにより円筒状の母材の外周面に印刷用のパターンを形成する必要がないため、製造コストの高騰を来たすことなく精密な印刷用のパターンを形成することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は版胴、印刷装置及び版胴の成形方法についての技術分野に関する。詳しくは、微細加工によって印刷用の所定のパターンが形成されたパターン形成板を円筒部材の外周面に巻き付けて接合し、製造コストの高騰を来たすことなく精密な印刷用のパターンを形成する技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display：ＬＣＤ ）、プラズマディスプレイパネル（Plasma Display Panel：ＰＤＰ）、ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ（ガラス基板）に対して微細な配線パターンを形成する装置がある。
【０００３】
このような装置には、半導体の製造工程であるフォトリソグラフィー技術やエッチング技術を応用したものがあるが、これらの装置は高度な露光部を備えたり真空技術を使用するため複雑な構成とされている。
【０００４】
そこで、近年、印刷により微細な配線パターンを形成するプリンタブルエレクトロニクス技術を用いた印刷装置が開発されている。
【０００５】
プリンタブルエレクトロニクス技術を用いた印刷装置には、例えば、グラビアオフセット印刷を行う装置があり、このような印刷装置においては、外周面に所定のパターンが形成された円筒状の版胴が回転されブランケットロールを介して被印刷物に対してインクが転写されて印刷が行われる。
【０００６】
版胴は、一般に、円筒状のガラス部材の外周面に配線パターンを形成するための印刷用の所定のパターンが形成されて成る（例えば、特許文献１参照）。版胴のパターンは、版胴となる円筒状の母材の外周面にレジストを塗布し、塗布したレジストを露光、現像、加熱硬化することにより形成される。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２２３７２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、近年、液晶ディスプレイ等に用いられるガラス基板は大型化の傾向にあるが、配線パターンの印刷精度として１μｍ〜数μｍ程度の高い印刷精度が要求される。
【０００９】
ところが、上記したように、版胴となる円筒状の母材の外周面にレジストを塗布して露光等を行うことにより配線パターンを形成する方法にあっては、レジストを円周状の表面に塗布するため、レジストの均一性を確保することが容易ではなく、パターンの加工精度が低下し易いと言う問題がある。
【００１０】
また、円筒状の表面に対して露光や現像を行うことも困難な作業であり、製造コストも高くなってしまうと言う問題もある。
【００１１】
そこで、本発明版胴、印刷装置及び版胴の成形方法は、上記した問題点を克服し、製造コストの高騰を来たすことなく精密な印刷用のパターンを形成することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
版胴は、上記した課題を解決するために、円筒部材と、平板状の基板に微細加工によって印刷用の所定のパターンが形成されて成るパターン形成板とを備え、前記パターン形成板が屈曲され前記円筒部材の外周面に巻き付けられて接合されることにより構成されたものである。
【００１３】
従って、版胴にあっては、印刷用のパターンが平板状の基板に微細加工によって形成される。
【００１４】
上記した版胴においては、前記円筒部材と前記パターン形成板がガラス材料によって形成されることが望ましい。
【００１５】
円筒部材とパターン形成板がガラス材料によって形成されることにより、円筒部材とパターン形成板の熱膨張係数が小さくなる。
【００１６】
上記した版胴においては、前記円筒部材と前記パターン形成板が同じ材料によって形成されることが望ましい。
【００１７】
円筒部材とパターン形成板が同じ材料によって形成されることにより、円筒部材とパターン形成板の熱膨張係数が同じになる。
【００１８】
上記した版胴においては、前記基板をエッチングすることにより厚みを薄くして前記パターン形成板を成形することが望ましい。
【００１９】
基板をエッチングすることにより厚みを薄くしてパターン形成板を成形することにより、基板がエッチングされて薄型化される。
【００２０】
上記した版胴においては、前記パターン形成板を、剥離剤の添加、紫外線の照射又は加熱若しくは冷却により接着力が低下する接着剤によって前記円筒部材の外周面に接合することが望ましい。
【００２１】
パターン形成板を、剥離剤の添加、紫外線の照射又は加熱若しくは冷却により接着力が低下する接着剤によって前記円筒部材の外周面に接合することにより、接着剤に対して剥離剤の添加、紫外線の照射、加熱又は冷却を行うことによりパターン形成板が円筒部材から剥離可能とされる。
【００２２】
上記した版胴においては、前記所定のパターンが前記円筒部材の外周面に連通された複数の凹部によって形成され、前記凹部に充填されるインクに対して前記パターン形成板の付着力が前記円筒部材の付着力より小さくされることが望ましい。
【００２３】
所定のパターンの凹部に充填されるインクに対してパターン形成板の付着力が円筒部材の付着力より小さくされることにより、版胴からのインクの転写性が向上する。
【００２４】
印刷装置は、上記した課題を解決するために、円筒部材と、平板状の基板に微細加工によって印刷用の所定のパターンが形成されて成るパターン形成板とを有し、前記パターン形成板が屈曲され前記円筒部材の外周面に巻き付けられて接合されることにより構成された版胴を備え、前記版胴が回転されることにより被印刷物に対して印刷を行ったものである。
【００２５】
従って、印刷装置にあっては、印刷用のパターンが平板状の基板に微細加工によって形成される。
【００２６】
版胴の成形方法は、上記した課題を解決するために、平板状の基板に微細加工によって印刷用の所定のパターンを形成してパターン形成板を成形し、円筒部材の外周面に前記パターン形成板を屈曲させ巻き付けて接合して成形したものである。
【００２７】
従って、版胴の成形方法にあっては、平板状の基板に微細加工によって形成された印刷用のパターンを有するパターン形成板が円筒部材の外周面に巻き付けられる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明版胴は、円筒部材と、平板状の基板に微細加工によって印刷用の所定のパターンが形成されて成るパターン形成板とを備え、前記パターン形成板が屈曲され前記円筒部材の外周面に巻き付けられて接合されることにより構成されている。
【００２９】
従って、平板状の基板に印刷用のパターンを形成すればよく、円筒状の母材の外周面に印刷用のパターンを形成する必要がないため、製造コストの高騰を来たすことなく精密な印刷用のパターンを形成することができる。
【００３０】
請求項２に記載した発明にあっては、前記円筒部材と前記パターン形成板がガラス材料によって形成されている。
【００３１】
従って、温度変化による膨張及び収縮を抑制して加工精度の向上及びパターンの精密な精度を確保することができると共にパターン形成板の破損や割れの抑制を図ることができる。
【００３２】
請求項３に記載した発明にあっては、前記円筒部材と前記パターン形成板が同じ材料によって形成されている。
【００３３】
従って、円筒部材とパターン形成板の熱膨張係数が同じにされ、円筒部材とパターン形成板において温度変化による膨張率及び収縮率の差異が生じなくなるため、加工精度の向上及び歩留まりの低下を図ることができる。
【００３４】
請求項４に記載した発明にあっては、前記基板をエッチングすることにより厚みを薄くして前記パターン形成板を成形している。
【００３５】
従って、パターン形成板の成形及び薄型化を容易に行うことができる共にパターン形成板の厚みに関し設計の自由度の向上を図ることができる。
【００３６】
請求項５に記載した発明にあっては、前記パターン形成板を、剥離剤の添加、紫外線の照射又は加熱若しくは冷却により接着力が低下する接着剤によって前記円筒部材の外周面に接合している。
【００３７】
従って、パターン形成板に破損や損傷が生じたときに、版胴の交換を行う必要がなく、パターン形成板のみを交換すればよく、版胴による印刷作業におけるコストの低減を図ることができる。
【００３８】
請求項６に記載した発明にあっては、前記所定のパターンが前記円筒部材の外周面に連通された複数の凹部によって形成され、前記凹部に充填されるインクに対して前記パターン形成板の付着力が前記円筒部材の付着力より小さくされている。
【００３９】
従って、版胴からのインクの良好な転写性が確保され、被印刷物に対する良好な印刷精度を確保することができる。
【００４０】
本発明印刷装置は、円筒部材と、平板状の基板に微細加工によって印刷用の所定のパターンが形成されて成るパターン形成板とを有し、前記パターン形成板が屈曲され前記円筒部材の外周面に巻き付けられて接合されることにより構成された版胴を備え、前記版胴が回転されることにより被印刷物に対して印刷を行っている。
【００４１】
従って、平板状の基板に印刷用のパターンを形成すればよく、円筒状の母材の外周面に印刷用のパターンを形成する必要がないため、製造コストの高騰を来たすことなく精密な印刷用のパターンを形成することができる。
【００４２】
本発明版胴の成形方法は、平板状の基板に微細加工によって印刷用の所定のパターンを形成してパターン形成板を成形し、円筒部材の外周面に前記パターン形成板を屈曲させ巻き付けて接合して成形している。
【００４３】
従って、平板状の基板に印刷用のパターンを形成すればよく、円筒状の母材の外周面に印刷用のパターンを形成する必要がないため、製造コストの高騰を来たすことなく精密な印刷用のパターンを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下に、本発明版胴、印刷装置及び版胴の成形方法の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００４５】
以下に示した最良の形態は、本発明印刷装置をグラビアオフセット印刷を行う印刷装置に適用し、本発明版胴をグラビアオフセット印刷を行う印刷装置に設けられる版胴に適用し、本発明版胴の成形方法をグラビアオフセット印刷を行う印刷装置に設けられる版胴の成形方法に適用したものである。
【００４６】
尚、本発明版胴、印刷装置及び版胴の成形方法の適用範囲はそれぞれグラビアオフセット印刷を行う印刷装置、この印刷装置に設けられる版胴及びこの版胴の成形方法に限られることはない。本発明印刷装置、版胴及び版胴の成形方法は、版胴の回転により印刷を行う各種の印刷装置、これらの各種の印刷装置に設けられる版胴及びこれらの版胴の成形方法に広く適用することができる。
【００４７】
以下の説明にあっては、例として、ガラス基板等の被印刷物が上下方向を向く向きで配置された状態で方向を示すが、本発明の実施に関しては、これらの方向に限定されることはない。
【００４８】
［印刷装置の構成］
印刷装置１は、円筒状の版胴２と版胴２の回転に伴って回転されるブランケットロール３とを備えている（図１参照）。
【００４９】
版胴２は円筒部材４と円筒部材４の外周面に巻き付けられて接着剤によって接合されたパターン形成板５とから成る（図１及び図２参照）。
【００５０】
円筒部材４は、例えば、石英ガラス等のガラス材料によって形成されている。
【００５１】
パターン形成板５は円筒部材と同じ材料、例えば、石英ガラス等のガラス材料によって形成されている。パターン形成板５は円筒部材４側に位置するベース部５ａとベース部５ａから外方へ突出された複数の突部５ｂ、５ｂ、・・・とによって構成され、突部５ｂ、５ｂ、・・・間の複数の凹部によって所定のパターン５ｃが形成される。
【００５２】
パターン５ｃの各凹部には印刷用のインク１００が充填される。インク１００は図示しないインク供給装置から供給されてパターン５ｃの各凹部に充填され、不要なインク１００はブレード６によって掻き取られる。
【００５３】
尚、円筒部材４とパターン形成板５は同じ材料であることが望ましいが、熱膨張係数が略同じであれば異なる材料によって形成することも可能である。また、円筒部材４とパターン形成板５の熱膨張係数は同じであることが望ましく、円筒部材４とパターン形成板５をガラス材料以外の他の材料、例えば、金属材料やセラミック材料によって形成することも可能である。
【００５４】
但し、円筒部材４とパターン形成板５は熱膨張係数が低い材料によって形成されることがより望ましく、低い熱膨張係数を確保すると共に破損や割れを生じ難い材料としてガラス材料を用いることが最適である。円筒部材４とパターン形成板５がガラス材料によって形成されることにより、温度変化による膨張及び収縮を抑制して加工精度の向上及びパターン５ｃの精密な精度を確保することができると共にパターン形成板５の破損や割れの抑制を図ることができる。
【００５５】
また、円筒部材４とパターン形成板５が同じ材料によって形成されることにより、円筒部材４とパターン形成板５の熱膨張係数が同じにされ、円筒部材４とパターン形成板５において温度変化による膨張率及び収縮率の差異が生じなくなるため、加工精度の向上及び歩留まりの低下を図ることができる。
【００５６】
ブランケットロール３は円筒状に形成され、外周部にゴム等の材料によって形成された転写部３ａを有している。ブランケットロール３は版胴２の回転に伴って回転され、版胴２と同じ角速度で回転される。ブランケットロール３が回転されると、版胴２におけるパターン５ｃの各凹部に充填されたインク１００が転写部３ａに受理される。
【００５７】
版胴２とブランケットロール３とブレード６は上下方向及び左右方向（印刷方向）へ一体になって移動可能とされている。
【００５８】
被印刷物２００は、例えば、液晶ディスプレイ等に用いられる透明なガラス板であり、被印刷物２００に対して印刷装置１によって配線パターンが印刷される。尚、被印刷物２００としては、例えば、樹脂や金属によって形成された平板状の部材を用いることも可能である。但し、被印刷物２００としては版胴２及びブランケットロール３と同一材料又は熱膨張係数が略同じである材料を用いることが望ましく、特に、熱膨張係数が低いガラス材料を用いることがより望ましい。
【００５９】
上記のように構成された印刷装置１において、パターン５ｃの各凹部にインク１００が充填された版胴２が回転されると、ブランケットロール３が版胴２の回転に伴って回転されると共に一体になって印刷方向（左方）へ移動される。
【００６０】
版胴２とブランケットロール３の回転に伴ってインク１００がブランケットロール３に受理され、ブランケットロール３に受理されたインク１００が被印刷物２００に転写されて印刷パターンが形成される。
【００６１】
尚、上記には、印刷装置１の構成としてブランケットロール３を有するオフセット印刷用の装置を例として示したが、印刷装置としては、ブランケットロール３を有しないオフセット印刷用以外の装置であってもよい。
【００６２】
［版胴の成形方法］
以下に、版胴２の成形方法について説明する（図３乃至図１７参照）。
【００６３】
先ず、パターン形成板５を成形するための基板１０を準備し（図３参照）、洗浄する。基板１０の厚みは、例えば、２ｍｍとされている。
【００６４】
基板１０としては、上記したように、熱膨張係数を考慮してガラス材料を用いることが望ましい。但し、ガラス材料の種類によっても熱膨張係数が異なるため、基板１０の材料としては円筒部材４と同じ材料を用いることがより望ましい。また、特に、大型の被印刷物２００に対して印刷する場合に印刷の精度に大きく影響しないようするために、円筒部材４とパターン形成板５の材料を被印刷物２００の材料と同じにすることがより望ましい。
【００６５】
また、上記したように、ガラス材料の種類によっても熱膨張係数が異なるため、温度変化による膨張及び収縮を抑制するためには、円筒部材４及びパターン形成板５のガラス材料として熱膨張係数が小さい材料を用いることが望ましい。例えば、ガラス材料において、石英ガラス（合成石英）の熱膨張係数は０．５１μｍ／ｍ・°Ｃと低いため、円筒部材４及びパターン形成板５のガラス材料として石英ガラスを用いることが好適である。
【００６６】
次に、基板１０上にクロム膜１１の膜付け（成膜）を、例えば、スパッタリング法によって行う（図４参照）。スパッタリング法による膜付けは、真空中で不活性ガスを導入しながら基板１０とクロム膜１１間に直流の高電圧を印加し、イオン化した不活性ガスをクロムに衝突させて飛散させ基板１０にクロム膜１１を成膜することにより行う。
【００６７】
次いで、クロム膜１１上にスピンコーターを用いてレジスト１２を塗布し（図５参照）、レジスト１２の溶剤を蒸発させて硬化させるために加熱し乾燥させるプリベイクを行う。
【００６８】
次に、レジスト１２に紫外線を照射して露光を行い、続いて現像液によって現像を行ってレジスト１２の一部を除去し後述する印刷用のパターンのベースとなるパターン１２ａを形成する（図６参照）。現像後にはリンスを行い洗浄する。パターン１２ａを形成した後には、水分等を蒸発させてレジスト１２を焼成するための加熱乾燥工程であるポストベークを行う。
【００６９】
次いで、レジスト１２をマスクとして用い、クロム膜１１のエッチングを行う（図７参照）。エッチングとしてはドライエッチングを用いてもよく、又は、クロム膜除去液等を使用してウエットエッチングを用いてもよい。
【００７０】
続いて、レジスト１２をプラズマアッシングにより剥離する（図８参照）。プラズマアッシングは、酸素ガスを可視光線やマイクロ波等の非電離放射線によってプラズマ化し、レジスト１２をプラズマ中の酸素ラジカルと結合させて蒸発させることにより行う。
【００７１】
次に、プラズマエッチング装置を用いて基板（石英ガラス）１０をエッチング（ドライエッチング）する（図９参照）。尚、レジストをマスクとしてエッチングする方法も存在するが、基板１０として石英ガラスを用いた場合には、レジストをマスクとしたときに選択比がとれないため、クロム膜１１をマスクとしてエッチングを行うことが望ましい。
【００７２】
次いで、クロム膜除去液等を使用してウエットエッチングを行い、クロム膜１１を除去する（図１０参照）。クロム膜１１を除去することにより基板１０のみが残存し、パターン形成板５′が形成される。パターン形成板５′は下方側に位置する平板状のベース部５ａ′とベース部５ａ′から上方へ突出された複数の突部５ｂ、５ｂ、・・・とによって構成され、突部５ｂ、５ｂ、・・・間の複数の凹部によって所定のパターン５ｃが形成される。
【００７３】
次に、パターン形成板５′の面上にスピンコーターを用いてレジスト１３を塗布し（図１１参照）、レジスト１３の溶剤を蒸発させて硬化させるために加熱し乾燥させるプリベイクを行う。レジスト１３としては、リフトオフ加工用の有機溶剤による除去効果が大きいものを用いる。
【００７４】
続いて、レジスト１３の表面に保護シート１４を接着剤１５によって貼り着ける（図１２参照）。保護シート１４は、後述するように、パターン形成板５′を薄型化したときのハンドリング等の際のパターン形成板５の割れを防止する機能を有する。保護シート１４としては、例えば、ポリエチレンナフタレートフィルムを用い、接着剤１５としては、例えば、紫外線硬化型接着剤を用いる。
【００７５】
次に、パターン形成板５′の下面（レジスト１３が塗布された側と反対側の面）をバブリングの機能を有するフッ酸溶液に浸漬し、エッチバックを行ってパターン形成板５′のベース部５ａ′を薄型化する（図１３参照）。パターン形成板５′のベース部５ａ′がエッチバックされて薄型化されることによりパターン形成板５が形成され、パターン形成板５が、例えば、３０μｍの厚さにされる。尚、基板１０として石英ガラス等のフッ酸のエッチングレートが遅い材料が用いられている場合には、例えば、予め、研磨装置を用いてベース部５ａ′を研磨し、例えば、厚さを０．７ｍｍにし、その後にフッ酸溶液を用いてエッチバックを行って薄型化してもよい。上記のようにエッチバックを行ってパターン形成板５′を薄型化してパターン形成板５を形成することにより、パターン形成板５にレジスト１３や保護シート１４が被着されて成る巻回体１６が構成される。
【００７６】
次いで、円筒部材４を準備する（図１４参照）。円筒部材４は、例えば、直径が１５０ｍｍ、軸方向における長さが３００ｍｍとされている。準備した円筒部材４の外周面に接着剤１７、例えば、紫外線硬化型接着剤を塗布する。
【００７７】
続いて、巻回体１６を屈曲させて円筒部材４に巻き付ける（図１５参照）。このとき、円筒部材４に巻回体１６を高い位置精度で巻き付けることが必要であり、例えば、巻回体１６に予めレーザー光を照射して位置決め孔を形成し、円筒部材４にも予め位置決め孔を形成しておくことが望ましい。このように巻回体１６と円筒部材４にそれぞれ位置決め孔を形成しておくことにより、ガラス製の位置決めピン（テーパーピン）を双方の位置決め孔に挿入し巻回体１６の円筒部材４に対する正確な位置決めを行うことができる。
【００７８】
次に、巻回体１６の外周面側から紫外線を照射して接着剤１７を硬化させて巻回体１６を円筒部材４に接合する（図１６参照）。巻回体１６の円筒部材４に対する接合の後には、位置決めピンを位置決め孔から引き抜く。
【００７９】
次いで、巻回体１６及び円筒部材４をアセトン又はレジスト剥離剤を充填した超音波洗浄槽に浸漬させ、リフトオフ用のレジスト１３を除去する（図１７参照）。レジスト１３の除去時には、同時に保護シート１４も剥離される。このように巻回体１６のレジスト１３が除去され保護シート１４が剥離されることにより、印刷用のパターン５ｃが形成されたパターン形成板５が残存し、円筒部材４にパターン形成板５が巻き付けられて接合された版胴２が成形される。
【００８０】
版胴２が成形された状態において、版胴２の強度の向上や被印刷物２００に対するインク１００の転写性の向上を図るために、パターン形成板５の表面にダイヤモンドライクカーボン等のコーティングを施すようにしてもよい。
【００８１】
尚、上記には、パターン形成板５をエッチバックして薄型化し版胴２を成形する例を示したが、例えば、始めから厚さ３０μｍの基板を準備し、エッチバックを行うことなく、上記と同様の方法により巻回体を形成し巻回体を円筒部材４に巻き付けて版胴２を成形することも可能である。
【００８２】
また、上記した版胴２の成形方法においては、接着剤１７を用いて巻回体１６を円筒部材４に接合しているが、接着剤１７として、例えば、剥離剤の添加、紫外線の照射、加熱又は冷却によって接着力が低下するタイプを用いてもよい。
【００８３】
このように接着剤１７として剥離剤の添加、紫外線の照射、加熱又は冷却によって接着力が低下するタイプを用いることにより、例えば、パターン形成板５に破損や損傷が生じたときに、接着剤１７に対して剥離剤の添加、紫外線の照射、加熱又は冷却を行うことによりパターン形成板５を円筒部材４から剥離し、新たなパターン形成板５を円筒部材４に接合することが可能である。新たなパターン形成板５を円筒部材４に接合することにより、パターン形成板５に破損や損傷が生じたときに、版胴２の交換を行う必要がなく、パターン形成板５のみを交換すればよく、版胴２による印刷作業におけるコストの低減を図ることができる。
【００８４】
また、上記には、基板１０にパターン５ｃを形成する方法として、プラズマエッチング装置を用いてエッチング（ドライエッチング）する例を示したが、基板１０にパターン５ｃを形成する方法はプラズマエッチング装置を用いたドライエッチングに限られることはない。例えば、パターン５ｃを形成する方法として、ミーリングマシーン等の６軸ＮＣ（Numerical Control）工作機械を用いて基板１０を削る方法やフッ酸エッチングにより基板１０をエッチングする方法を用いることも可能である。
【００８５】
［版胴の成形方法の変形例］
以下に、版胴２の成形方法の変形例について説明する（図３乃至図１２、図１８乃至図２３参照）。
【００８６】
尚、以下に示す成形方法の変形例は、エッチバックを行う前の工程については上記した成形方法の各工程（図３乃至図１２参照）と同様であるため、以下には、エッチバックを行う工程以降の工程についてのみ説明する。
【００８７】
版胴２の成形方法の変形例については、円筒部材４と基板１０が異なる材料によって形成され、円筒部材４と基板１０の各材料としては、印刷に用いられるインク１００に対する付着力に関して基板１０が円筒部材４より小さくなるような材料が用いられている。
【００８８】
レジスト１３の表面に保護シート１４を接着剤１５によって貼り着け（図１２参照）、その後、パターン形成板５′の下面（レジスト１３が塗布された側と反対側の面）をバブリングの機能を有するフッ酸溶液に浸漬し、エッチバックを行ってパターン形成板５′のベース部５ａ′を除去する（図１８参照）。パターン形成板５′のベース部５ａ′がエッチバックされ除去されることによりパターン形成板５Ａが形成され、パターン形成板５Ａが、例えば、５μｍの厚さにされる。尚、基板１０として石英ガラス等のフッ酸のエッチングレートが遅い材料が用いられている場合には、例えば、予め、研磨装置を用いてベース部５ａ′を研磨し、その後にフッ酸溶液を用いてエッチバックを行うようにしてもよい。上記のようにエッチバックを行ってパターン形成板５′を薄型化してパターン形成板５Ａを形成することにより、パターン形成板５Ａにレジスト１３や保護シート１４が被着されて成る巻回体１６Ａが構成される。
【００８９】
次いで、円筒部材４を準備する（図１９参照）。円筒部材４は、例えば、直径が１５０ｍｍ、軸方向における長さが３００ｍｍとされている。準備した円筒部材４の外周面に接着剤１７、例えば、紫外線硬化型接着剤を塗布する。
【００９０】
続いて、巻回体１６Ａを屈曲させて円筒部材４に巻き付ける（図２０参照）。このとき、円筒部材４に巻回体１６Ａを高い位置精度で巻き付けることが必要であり、例えば、巻回体１６Ａに予めレーザー光を照射して位置決め孔を形成し、円筒部材４にも予め位置決め孔を形成しておくことが望ましい。このように巻回体１６Ａと円筒部材４にそれぞれ位置決め孔を形成しておくことにより、ガラス製の位置決めピン（テーパーピン）を双方の位置決め孔に挿入し巻回体１６Ａの円筒部材４に対する正確な位置決めを行うことができる。
【００９１】
次に、巻回体１６Ａの外周面側から紫外線を照射して接着剤１７を硬化させて巻回体１６Ａを円筒部材４に接合する（図１９参照）。巻回体１６Ａの円筒部材４に対する接合の後には、位置決めピンを位置決め孔から引き抜く。
【００９２】
次いで、巻回体１６Ａ及び円筒部材４をアセトン又はレジスト剥離剤を充填した超音波洗浄槽に浸漬させ、リフトオフ用のレジスト１３を除去する（図２２参照）。レジスト１３の除去時には、同時に保護シート１４も剥離され、パターン５ｃに位置する接着剤１５も除去される。このように巻回体１６Ａのレジスト１３が除去され保護シート１４が剥離されることにより、印刷用のパターン５ｃが形成されたパターン形成板５Ａが残存し、円筒部材４にパターン形成板５Ａが巻き付けられて接合された版胴２Ａが成形される。
【００９３】
版胴２Ａが成形された状態において、版胴２Ａの強度の向上や被印刷物２００に対するインク１００の転写性の向上を図るために、パターン形成板５Ａの表面にダイヤモンドライクカーボン等のコーティングを施すようにしてもよい。
【００９４】
尚、上記した版胴２Ａの成形方法においては、接着剤１７を用いて巻回体１６Ａを円筒部材４に接合しているが、接着剤１７として、例えば、剥離剤の添加、紫外線の照射、加熱又は冷却によって接着力が低下するタイプを用いてもよい。
【００９５】
このように接着剤１７として剥離剤の添加、紫外線の照射、加熱又は冷却によって接着力が低下するタイプを用いることにより、例えば、パターン形成板５Ａに破損や損傷が生じたときに、接着剤１７に対して剥離剤の添加、紫外線の照射、加熱又は冷却を行うことによりパターン形成板５Ａを円筒部材４から剥離し、新たなパターン形成板５Ａを円筒部材４に接合することが可能である。新たなパターン形成板５Ａを円筒部材４に接合することにより、パターン形成板５Ａに破損や損傷が生じたときに、版胴２Ａの交換を行う必要がなく、パターン形成板５Ａのみを交換すればよく、版胴２Ａによる印刷作業におけるコストの低減を図ることができる。
【００９６】
上記したように、版胴２Ａはパターン形成板５Ａが突部５ｂ、５ｂ、・・・のみによって構成されるため、図２３に示すように、パターン５ｃの各凹部が突部５ｂ、５ｂ、・・・の各側面Ｐ、Ｐ、・・・と円筒部材４の外周面Ｓ、Ｓ、・・・とによって形成される。このとき、上記したように、円筒部材４と基板１０の各材料として、印刷に用いられるインク１００に対する付着力に関して基板１０が円筒部材４より小さくなるような材料が用いられている。
【００９７】
従って、パターン５ｃのインク１００に対する付着力に関して側面Ｐ、Ｐ、・・・の方が外周面Ｓ、Ｓ、・・・より小さくされるため、ブランケットロール３に対するインク１００の良好な受理性（転写性）が確保され、被印刷物２００に対する良好な印刷精度を確保することができる。
【００９８】
［まとめ］
以上に記載した通り、版胴２、２Ａにあっては、パターン形成板５、５Ａが屈曲され円筒部材４の外周面に巻き付けられて接合されることにより構成されている。
【００９９】
従って、平板状の基板１０に印刷用のパターン５ｃを形成すればよく、円筒状の母材の外周面に印刷用のパターンを形成する必要がないため、製造コストの高騰を来たすことなく精密な印刷用のパターン５ｃを形成することができる。
【０１００】
また、基板１０をエッチング（エッチバック）することにより厚みを薄くしてパターン形成板５、５Ａを成形しているため、パターン形成板５、５Ａの成形及び薄型化を容易に行うことができる共にパターン形成板５、５Ａの厚みに関し設計の自由度の向上を図ることができる。
【０１０１】
上記した最良の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】図２乃至図２３と共に本発明版胴、印刷装置及び版胴の成形方法の実施の形態を示すものであり、本図は、印刷装置の概略側面図である。
【図２】パターン形成板の一部を円筒部材から分離して示す版胴の斜視図である。
【図３】図４乃至図１７と共に版胴の成形方法を示すものであり、本図は、基板を示す拡大断面図である。
【図４】図３に引き続き、基板上にクロム膜が塗布された状態を示す概略断面図である。
【図５】図４に引き続き、クロム膜上にレジストが塗布された状態を示す概略断面図である。
【図６】図５に引き続き、レジストの一部が除去され印刷用のパターンのベースとなるパターンが形成された状態を示す拡大断面図である。
【図７】図６に引き続き、レジストをマスクとしてクロム膜がエッチングされた状態を示す拡大断面図である。
【図８】図７に引き続き、レジストがプラズマアッシングにより剥離された状態を示す拡大断面図である。
【図９】図８に引き続き、基板がエッチングされた状態を示す拡大断面図である。
【図１０】図９に引き続き、クロム膜が除去されパターン形成板が成形された状態を示す拡大断面図である。
【図１１】図１０に引き続き、パターン形成板上にレジストが塗布された状態を示す拡大断面図である。
【図１２】図１１に引き続き、レジスト上に保護シートが貼り付けられた状態を示す拡大断面図である。
【図１３】図１２に引き続き、パターン形成板がエッチバックされて薄型化され巻回体が成形された状態を示す拡大断面図である。
【図１４】図１３に引き続き、円筒部材に接着剤が塗布された状態を示す拡大断面図である。
【図１５】図１４に引き続き、円筒部材に巻回体が巻き付けられる状態を示す拡大断面図である。
【図１６】図１５に引き続き、円筒部材に巻回体が巻き付けられ接合された状態を示す拡大断面図である。
【図１７】図１６に引き続き、版胴が成形された状態を示す拡大断面図である。
【図１８】図１９乃至図２３と共に版胴の成形方法の変形例を示すものであり、本図は、パターン形成板がエッチバックされて薄型化され巻回体が成形された状態を示す拡大断面図である。
【図１９】図１８に引き続き、円筒部材に接着剤が塗布された状態を示す拡大断面図である。
【図２０】図１９に引き続き、円筒部材に巻回体が巻き付けられる状態を示す拡大断面図である。
【図２１】図２０に引き続き、円筒部材に巻回体が巻き付けられ接合された状態を示す拡大断面図である。
【図２２】図２１に引き続き、版胴が成形された状態を示す拡大断面図である。
【図２３】印刷用のパターンを示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１…印刷装置、２…版胴、４…円筒部材、５…パターン形成板、５ｃ…パターン、２Ａ…版胴、５Ａ…パターン形成板、１０…基板、１７…接着剤、２００…被印刷物
【技術分野】
【０００１】
本発明は版胴、印刷装置及び版胴の成形方法についての技術分野に関する。詳しくは、微細加工によって印刷用の所定のパターンが形成されたパターン形成板を円筒部材の外周面に巻き付けて接合し、製造コストの高騰を来たすことなく精密な印刷用のパターンを形成する技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display：ＬＣＤ ）、プラズマディスプレイパネル（Plasma Display Panel：ＰＤＰ）、ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ（ガラス基板）に対して微細な配線パターンを形成する装置がある。
【０００３】
このような装置には、半導体の製造工程であるフォトリソグラフィー技術やエッチング技術を応用したものがあるが、これらの装置は高度な露光部を備えたり真空技術を使用するため複雑な構成とされている。
【０００４】
そこで、近年、印刷により微細な配線パターンを形成するプリンタブルエレクトロニクス技術を用いた印刷装置が開発されている。
【０００５】
プリンタブルエレクトロニクス技術を用いた印刷装置には、例えば、グラビアオフセット印刷を行う装置があり、このような印刷装置においては、外周面に所定のパターンが形成された円筒状の版胴が回転されブランケットロールを介して被印刷物に対してインクが転写されて印刷が行われる。
【０００６】
版胴は、一般に、円筒状のガラス部材の外周面に配線パターンを形成するための印刷用の所定のパターンが形成されて成る（例えば、特許文献１参照）。版胴のパターンは、版胴となる円筒状の母材の外周面にレジストを塗布し、塗布したレジストを露光、現像、加熱硬化することにより形成される。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２２３７２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、近年、液晶ディスプレイ等に用いられるガラス基板は大型化の傾向にあるが、配線パターンの印刷精度として１μｍ〜数μｍ程度の高い印刷精度が要求される。
【０００９】
ところが、上記したように、版胴となる円筒状の母材の外周面にレジストを塗布して露光等を行うことにより配線パターンを形成する方法にあっては、レジストを円周状の表面に塗布するため、レジストの均一性を確保することが容易ではなく、パターンの加工精度が低下し易いと言う問題がある。
【００１０】
また、円筒状の表面に対して露光や現像を行うことも困難な作業であり、製造コストも高くなってしまうと言う問題もある。
【００１１】
そこで、本発明版胴、印刷装置及び版胴の成形方法は、上記した問題点を克服し、製造コストの高騰を来たすことなく精密な印刷用のパターンを形成することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
版胴は、上記した課題を解決するために、円筒部材と、平板状の基板に微細加工によって印刷用の所定のパターンが形成されて成るパターン形成板とを備え、前記パターン形成板が屈曲され前記円筒部材の外周面に巻き付けられて接合されることにより構成されたものである。
【００１３】
従って、版胴にあっては、印刷用のパターンが平板状の基板に微細加工によって形成される。
【００１４】
上記した版胴においては、前記円筒部材と前記パターン形成板がガラス材料によって形成されることが望ましい。
【００１５】
円筒部材とパターン形成板がガラス材料によって形成されることにより、円筒部材とパターン形成板の熱膨張係数が小さくなる。
【００１６】
上記した版胴においては、前記円筒部材と前記パターン形成板が同じ材料によって形成されることが望ましい。
【００１７】
円筒部材とパターン形成板が同じ材料によって形成されることにより、円筒部材とパターン形成板の熱膨張係数が同じになる。
【００１８】
上記した版胴においては、前記基板をエッチングすることにより厚みを薄くして前記パターン形成板を成形することが望ましい。
【００１９】
基板をエッチングすることにより厚みを薄くしてパターン形成板を成形することにより、基板がエッチングされて薄型化される。
【００２０】
上記した版胴においては、前記パターン形成板を、剥離剤の添加、紫外線の照射又は加熱若しくは冷却により接着力が低下する接着剤によって前記円筒部材の外周面に接合することが望ましい。
【００２１】
パターン形成板を、剥離剤の添加、紫外線の照射又は加熱若しくは冷却により接着力が低下する接着剤によって前記円筒部材の外周面に接合することにより、接着剤に対して剥離剤の添加、紫外線の照射、加熱又は冷却を行うことによりパターン形成板が円筒部材から剥離可能とされる。
【００２２】
上記した版胴においては、前記所定のパターンが前記円筒部材の外周面に連通された複数の凹部によって形成され、前記凹部に充填されるインクに対して前記パターン形成板の付着力が前記円筒部材の付着力より小さくされることが望ましい。
【００２３】
所定のパターンの凹部に充填されるインクに対してパターン形成板の付着力が円筒部材の付着力より小さくされることにより、版胴からのインクの転写性が向上する。
【００２４】
印刷装置は、上記した課題を解決するために、円筒部材と、平板状の基板に微細加工によって印刷用の所定のパターンが形成されて成るパターン形成板とを有し、前記パターン形成板が屈曲され前記円筒部材の外周面に巻き付けられて接合されることにより構成された版胴を備え、前記版胴が回転されることにより被印刷物に対して印刷を行ったものである。
【００２５】
従って、印刷装置にあっては、印刷用のパターンが平板状の基板に微細加工によって形成される。
【００２６】
版胴の成形方法は、上記した課題を解決するために、平板状の基板に微細加工によって印刷用の所定のパターンを形成してパターン形成板を成形し、円筒部材の外周面に前記パターン形成板を屈曲させ巻き付けて接合して成形したものである。
【００２７】
従って、版胴の成形方法にあっては、平板状の基板に微細加工によって形成された印刷用のパターンを有するパターン形成板が円筒部材の外周面に巻き付けられる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明版胴は、円筒部材と、平板状の基板に微細加工によって印刷用の所定のパターンが形成されて成るパターン形成板とを備え、前記パターン形成板が屈曲され前記円筒部材の外周面に巻き付けられて接合されることにより構成されている。
【００２９】
従って、平板状の基板に印刷用のパターンを形成すればよく、円筒状の母材の外周面に印刷用のパターンを形成する必要がないため、製造コストの高騰を来たすことなく精密な印刷用のパターンを形成することができる。
【００３０】
請求項２に記載した発明にあっては、前記円筒部材と前記パターン形成板がガラス材料によって形成されている。
【００３１】
従って、温度変化による膨張及び収縮を抑制して加工精度の向上及びパターンの精密な精度を確保することができると共にパターン形成板の破損や割れの抑制を図ることができる。
【００３２】
請求項３に記載した発明にあっては、前記円筒部材と前記パターン形成板が同じ材料によって形成されている。
【００３３】
従って、円筒部材とパターン形成板の熱膨張係数が同じにされ、円筒部材とパターン形成板において温度変化による膨張率及び収縮率の差異が生じなくなるため、加工精度の向上及び歩留まりの低下を図ることができる。
【００３４】
請求項４に記載した発明にあっては、前記基板をエッチングすることにより厚みを薄くして前記パターン形成板を成形している。
【００３５】
従って、パターン形成板の成形及び薄型化を容易に行うことができる共にパターン形成板の厚みに関し設計の自由度の向上を図ることができる。
【００３６】
請求項５に記載した発明にあっては、前記パターン形成板を、剥離剤の添加、紫外線の照射又は加熱若しくは冷却により接着力が低下する接着剤によって前記円筒部材の外周面に接合している。
【００３７】
従って、パターン形成板に破損や損傷が生じたときに、版胴の交換を行う必要がなく、パターン形成板のみを交換すればよく、版胴による印刷作業におけるコストの低減を図ることができる。
【００３８】
請求項６に記載した発明にあっては、前記所定のパターンが前記円筒部材の外周面に連通された複数の凹部によって形成され、前記凹部に充填されるインクに対して前記パターン形成板の付着力が前記円筒部材の付着力より小さくされている。
【００３９】
従って、版胴からのインクの良好な転写性が確保され、被印刷物に対する良好な印刷精度を確保することができる。
【００４０】
本発明印刷装置は、円筒部材と、平板状の基板に微細加工によって印刷用の所定のパターンが形成されて成るパターン形成板とを有し、前記パターン形成板が屈曲され前記円筒部材の外周面に巻き付けられて接合されることにより構成された版胴を備え、前記版胴が回転されることにより被印刷物に対して印刷を行っている。
【００４１】
従って、平板状の基板に印刷用のパターンを形成すればよく、円筒状の母材の外周面に印刷用のパターンを形成する必要がないため、製造コストの高騰を来たすことなく精密な印刷用のパターンを形成することができる。
【００４２】
本発明版胴の成形方法は、平板状の基板に微細加工によって印刷用の所定のパターンを形成してパターン形成板を成形し、円筒部材の外周面に前記パターン形成板を屈曲させ巻き付けて接合して成形している。
【００４３】
従って、平板状の基板に印刷用のパターンを形成すればよく、円筒状の母材の外周面に印刷用のパターンを形成する必要がないため、製造コストの高騰を来たすことなく精密な印刷用のパターンを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下に、本発明版胴、印刷装置及び版胴の成形方法の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００４５】
以下に示した最良の形態は、本発明印刷装置をグラビアオフセット印刷を行う印刷装置に適用し、本発明版胴をグラビアオフセット印刷を行う印刷装置に設けられる版胴に適用し、本発明版胴の成形方法をグラビアオフセット印刷を行う印刷装置に設けられる版胴の成形方法に適用したものである。
【００４６】
尚、本発明版胴、印刷装置及び版胴の成形方法の適用範囲はそれぞれグラビアオフセット印刷を行う印刷装置、この印刷装置に設けられる版胴及びこの版胴の成形方法に限られることはない。本発明印刷装置、版胴及び版胴の成形方法は、版胴の回転により印刷を行う各種の印刷装置、これらの各種の印刷装置に設けられる版胴及びこれらの版胴の成形方法に広く適用することができる。
【００４７】
以下の説明にあっては、例として、ガラス基板等の被印刷物が上下方向を向く向きで配置された状態で方向を示すが、本発明の実施に関しては、これらの方向に限定されることはない。
【００４８】
［印刷装置の構成］
印刷装置１は、円筒状の版胴２と版胴２の回転に伴って回転されるブランケットロール３とを備えている（図１参照）。
【００４９】
版胴２は円筒部材４と円筒部材４の外周面に巻き付けられて接着剤によって接合されたパターン形成板５とから成る（図１及び図２参照）。
【００５０】
円筒部材４は、例えば、石英ガラス等のガラス材料によって形成されている。
【００５１】
パターン形成板５は円筒部材と同じ材料、例えば、石英ガラス等のガラス材料によって形成されている。パターン形成板５は円筒部材４側に位置するベース部５ａとベース部５ａから外方へ突出された複数の突部５ｂ、５ｂ、・・・とによって構成され、突部５ｂ、５ｂ、・・・間の複数の凹部によって所定のパターン５ｃが形成される。
【００５２】
パターン５ｃの各凹部には印刷用のインク１００が充填される。インク１００は図示しないインク供給装置から供給されてパターン５ｃの各凹部に充填され、不要なインク１００はブレード６によって掻き取られる。
【００５３】
尚、円筒部材４とパターン形成板５は同じ材料であることが望ましいが、熱膨張係数が略同じであれば異なる材料によって形成することも可能である。また、円筒部材４とパターン形成板５の熱膨張係数は同じであることが望ましく、円筒部材４とパターン形成板５をガラス材料以外の他の材料、例えば、金属材料やセラミック材料によって形成することも可能である。
【００５４】
但し、円筒部材４とパターン形成板５は熱膨張係数が低い材料によって形成されることがより望ましく、低い熱膨張係数を確保すると共に破損や割れを生じ難い材料としてガラス材料を用いることが最適である。円筒部材４とパターン形成板５がガラス材料によって形成されることにより、温度変化による膨張及び収縮を抑制して加工精度の向上及びパターン５ｃの精密な精度を確保することができると共にパターン形成板５の破損や割れの抑制を図ることができる。
【００５５】
また、円筒部材４とパターン形成板５が同じ材料によって形成されることにより、円筒部材４とパターン形成板５の熱膨張係数が同じにされ、円筒部材４とパターン形成板５において温度変化による膨張率及び収縮率の差異が生じなくなるため、加工精度の向上及び歩留まりの低下を図ることができる。
【００５６】
ブランケットロール３は円筒状に形成され、外周部にゴム等の材料によって形成された転写部３ａを有している。ブランケットロール３は版胴２の回転に伴って回転され、版胴２と同じ角速度で回転される。ブランケットロール３が回転されると、版胴２におけるパターン５ｃの各凹部に充填されたインク１００が転写部３ａに受理される。
【００５７】
版胴２とブランケットロール３とブレード６は上下方向及び左右方向（印刷方向）へ一体になって移動可能とされている。
【００５８】
被印刷物２００は、例えば、液晶ディスプレイ等に用いられる透明なガラス板であり、被印刷物２００に対して印刷装置１によって配線パターンが印刷される。尚、被印刷物２００としては、例えば、樹脂や金属によって形成された平板状の部材を用いることも可能である。但し、被印刷物２００としては版胴２及びブランケットロール３と同一材料又は熱膨張係数が略同じである材料を用いることが望ましく、特に、熱膨張係数が低いガラス材料を用いることがより望ましい。
【００５９】
上記のように構成された印刷装置１において、パターン５ｃの各凹部にインク１００が充填された版胴２が回転されると、ブランケットロール３が版胴２の回転に伴って回転されると共に一体になって印刷方向（左方）へ移動される。
【００６０】
版胴２とブランケットロール３の回転に伴ってインク１００がブランケットロール３に受理され、ブランケットロール３に受理されたインク１００が被印刷物２００に転写されて印刷パターンが形成される。
【００６１】
尚、上記には、印刷装置１の構成としてブランケットロール３を有するオフセット印刷用の装置を例として示したが、印刷装置としては、ブランケットロール３を有しないオフセット印刷用以外の装置であってもよい。
【００６２】
［版胴の成形方法］
以下に、版胴２の成形方法について説明する（図３乃至図１７参照）。
【００６３】
先ず、パターン形成板５を成形するための基板１０を準備し（図３参照）、洗浄する。基板１０の厚みは、例えば、２ｍｍとされている。
【００６４】
基板１０としては、上記したように、熱膨張係数を考慮してガラス材料を用いることが望ましい。但し、ガラス材料の種類によっても熱膨張係数が異なるため、基板１０の材料としては円筒部材４と同じ材料を用いることがより望ましい。また、特に、大型の被印刷物２００に対して印刷する場合に印刷の精度に大きく影響しないようするために、円筒部材４とパターン形成板５の材料を被印刷物２００の材料と同じにすることがより望ましい。
【００６５】
また、上記したように、ガラス材料の種類によっても熱膨張係数が異なるため、温度変化による膨張及び収縮を抑制するためには、円筒部材４及びパターン形成板５のガラス材料として熱膨張係数が小さい材料を用いることが望ましい。例えば、ガラス材料において、石英ガラス（合成石英）の熱膨張係数は０．５１μｍ／ｍ・°Ｃと低いため、円筒部材４及びパターン形成板５のガラス材料として石英ガラスを用いることが好適である。
【００６６】
次に、基板１０上にクロム膜１１の膜付け（成膜）を、例えば、スパッタリング法によって行う（図４参照）。スパッタリング法による膜付けは、真空中で不活性ガスを導入しながら基板１０とクロム膜１１間に直流の高電圧を印加し、イオン化した不活性ガスをクロムに衝突させて飛散させ基板１０にクロム膜１１を成膜することにより行う。
【００６７】
次いで、クロム膜１１上にスピンコーターを用いてレジスト１２を塗布し（図５参照）、レジスト１２の溶剤を蒸発させて硬化させるために加熱し乾燥させるプリベイクを行う。
【００６８】
次に、レジスト１２に紫外線を照射して露光を行い、続いて現像液によって現像を行ってレジスト１２の一部を除去し後述する印刷用のパターンのベースとなるパターン１２ａを形成する（図６参照）。現像後にはリンスを行い洗浄する。パターン１２ａを形成した後には、水分等を蒸発させてレジスト１２を焼成するための加熱乾燥工程であるポストベークを行う。
【００６９】
次いで、レジスト１２をマスクとして用い、クロム膜１１のエッチングを行う（図７参照）。エッチングとしてはドライエッチングを用いてもよく、又は、クロム膜除去液等を使用してウエットエッチングを用いてもよい。
【００７０】
続いて、レジスト１２をプラズマアッシングにより剥離する（図８参照）。プラズマアッシングは、酸素ガスを可視光線やマイクロ波等の非電離放射線によってプラズマ化し、レジスト１２をプラズマ中の酸素ラジカルと結合させて蒸発させることにより行う。
【００７１】
次に、プラズマエッチング装置を用いて基板（石英ガラス）１０をエッチング（ドライエッチング）する（図９参照）。尚、レジストをマスクとしてエッチングする方法も存在するが、基板１０として石英ガラスを用いた場合には、レジストをマスクとしたときに選択比がとれないため、クロム膜１１をマスクとしてエッチングを行うことが望ましい。
【００７２】
次いで、クロム膜除去液等を使用してウエットエッチングを行い、クロム膜１１を除去する（図１０参照）。クロム膜１１を除去することにより基板１０のみが残存し、パターン形成板５′が形成される。パターン形成板５′は下方側に位置する平板状のベース部５ａ′とベース部５ａ′から上方へ突出された複数の突部５ｂ、５ｂ、・・・とによって構成され、突部５ｂ、５ｂ、・・・間の複数の凹部によって所定のパターン５ｃが形成される。
【００７３】
次に、パターン形成板５′の面上にスピンコーターを用いてレジスト１３を塗布し（図１１参照）、レジスト１３の溶剤を蒸発させて硬化させるために加熱し乾燥させるプリベイクを行う。レジスト１３としては、リフトオフ加工用の有機溶剤による除去効果が大きいものを用いる。
【００７４】
続いて、レジスト１３の表面に保護シート１４を接着剤１５によって貼り着ける（図１２参照）。保護シート１４は、後述するように、パターン形成板５′を薄型化したときのハンドリング等の際のパターン形成板５の割れを防止する機能を有する。保護シート１４としては、例えば、ポリエチレンナフタレートフィルムを用い、接着剤１５としては、例えば、紫外線硬化型接着剤を用いる。
【００７５】
次に、パターン形成板５′の下面（レジスト１３が塗布された側と反対側の面）をバブリングの機能を有するフッ酸溶液に浸漬し、エッチバックを行ってパターン形成板５′のベース部５ａ′を薄型化する（図１３参照）。パターン形成板５′のベース部５ａ′がエッチバックされて薄型化されることによりパターン形成板５が形成され、パターン形成板５が、例えば、３０μｍの厚さにされる。尚、基板１０として石英ガラス等のフッ酸のエッチングレートが遅い材料が用いられている場合には、例えば、予め、研磨装置を用いてベース部５ａ′を研磨し、例えば、厚さを０．７ｍｍにし、その後にフッ酸溶液を用いてエッチバックを行って薄型化してもよい。上記のようにエッチバックを行ってパターン形成板５′を薄型化してパターン形成板５を形成することにより、パターン形成板５にレジスト１３や保護シート１４が被着されて成る巻回体１６が構成される。
【００７６】
次いで、円筒部材４を準備する（図１４参照）。円筒部材４は、例えば、直径が１５０ｍｍ、軸方向における長さが３００ｍｍとされている。準備した円筒部材４の外周面に接着剤１７、例えば、紫外線硬化型接着剤を塗布する。
【００７７】
続いて、巻回体１６を屈曲させて円筒部材４に巻き付ける（図１５参照）。このとき、円筒部材４に巻回体１６を高い位置精度で巻き付けることが必要であり、例えば、巻回体１６に予めレーザー光を照射して位置決め孔を形成し、円筒部材４にも予め位置決め孔を形成しておくことが望ましい。このように巻回体１６と円筒部材４にそれぞれ位置決め孔を形成しておくことにより、ガラス製の位置決めピン（テーパーピン）を双方の位置決め孔に挿入し巻回体１６の円筒部材４に対する正確な位置決めを行うことができる。
【００７８】
次に、巻回体１６の外周面側から紫外線を照射して接着剤１７を硬化させて巻回体１６を円筒部材４に接合する（図１６参照）。巻回体１６の円筒部材４に対する接合の後には、位置決めピンを位置決め孔から引き抜く。
【００７９】
次いで、巻回体１６及び円筒部材４をアセトン又はレジスト剥離剤を充填した超音波洗浄槽に浸漬させ、リフトオフ用のレジスト１３を除去する（図１７参照）。レジスト１３の除去時には、同時に保護シート１４も剥離される。このように巻回体１６のレジスト１３が除去され保護シート１４が剥離されることにより、印刷用のパターン５ｃが形成されたパターン形成板５が残存し、円筒部材４にパターン形成板５が巻き付けられて接合された版胴２が成形される。
【００８０】
版胴２が成形された状態において、版胴２の強度の向上や被印刷物２００に対するインク１００の転写性の向上を図るために、パターン形成板５の表面にダイヤモンドライクカーボン等のコーティングを施すようにしてもよい。
【００８１】
尚、上記には、パターン形成板５をエッチバックして薄型化し版胴２を成形する例を示したが、例えば、始めから厚さ３０μｍの基板を準備し、エッチバックを行うことなく、上記と同様の方法により巻回体を形成し巻回体を円筒部材４に巻き付けて版胴２を成形することも可能である。
【００８２】
また、上記した版胴２の成形方法においては、接着剤１７を用いて巻回体１６を円筒部材４に接合しているが、接着剤１７として、例えば、剥離剤の添加、紫外線の照射、加熱又は冷却によって接着力が低下するタイプを用いてもよい。
【００８３】
このように接着剤１７として剥離剤の添加、紫外線の照射、加熱又は冷却によって接着力が低下するタイプを用いることにより、例えば、パターン形成板５に破損や損傷が生じたときに、接着剤１７に対して剥離剤の添加、紫外線の照射、加熱又は冷却を行うことによりパターン形成板５を円筒部材４から剥離し、新たなパターン形成板５を円筒部材４に接合することが可能である。新たなパターン形成板５を円筒部材４に接合することにより、パターン形成板５に破損や損傷が生じたときに、版胴２の交換を行う必要がなく、パターン形成板５のみを交換すればよく、版胴２による印刷作業におけるコストの低減を図ることができる。
【００８４】
また、上記には、基板１０にパターン５ｃを形成する方法として、プラズマエッチング装置を用いてエッチング（ドライエッチング）する例を示したが、基板１０にパターン５ｃを形成する方法はプラズマエッチング装置を用いたドライエッチングに限られることはない。例えば、パターン５ｃを形成する方法として、ミーリングマシーン等の６軸ＮＣ（Numerical Control）工作機械を用いて基板１０を削る方法やフッ酸エッチングにより基板１０をエッチングする方法を用いることも可能である。
【００８５】
［版胴の成形方法の変形例］
以下に、版胴２の成形方法の変形例について説明する（図３乃至図１２、図１８乃至図２３参照）。
【００８６】
尚、以下に示す成形方法の変形例は、エッチバックを行う前の工程については上記した成形方法の各工程（図３乃至図１２参照）と同様であるため、以下には、エッチバックを行う工程以降の工程についてのみ説明する。
【００８７】
版胴２の成形方法の変形例については、円筒部材４と基板１０が異なる材料によって形成され、円筒部材４と基板１０の各材料としては、印刷に用いられるインク１００に対する付着力に関して基板１０が円筒部材４より小さくなるような材料が用いられている。
【００８８】
レジスト１３の表面に保護シート１４を接着剤１５によって貼り着け（図１２参照）、その後、パターン形成板５′の下面（レジスト１３が塗布された側と反対側の面）をバブリングの機能を有するフッ酸溶液に浸漬し、エッチバックを行ってパターン形成板５′のベース部５ａ′を除去する（図１８参照）。パターン形成板５′のベース部５ａ′がエッチバックされ除去されることによりパターン形成板５Ａが形成され、パターン形成板５Ａが、例えば、５μｍの厚さにされる。尚、基板１０として石英ガラス等のフッ酸のエッチングレートが遅い材料が用いられている場合には、例えば、予め、研磨装置を用いてベース部５ａ′を研磨し、その後にフッ酸溶液を用いてエッチバックを行うようにしてもよい。上記のようにエッチバックを行ってパターン形成板５′を薄型化してパターン形成板５Ａを形成することにより、パターン形成板５Ａにレジスト１３や保護シート１４が被着されて成る巻回体１６Ａが構成される。
【００８９】
次いで、円筒部材４を準備する（図１９参照）。円筒部材４は、例えば、直径が１５０ｍｍ、軸方向における長さが３００ｍｍとされている。準備した円筒部材４の外周面に接着剤１７、例えば、紫外線硬化型接着剤を塗布する。
【００９０】
続いて、巻回体１６Ａを屈曲させて円筒部材４に巻き付ける（図２０参照）。このとき、円筒部材４に巻回体１６Ａを高い位置精度で巻き付けることが必要であり、例えば、巻回体１６Ａに予めレーザー光を照射して位置決め孔を形成し、円筒部材４にも予め位置決め孔を形成しておくことが望ましい。このように巻回体１６Ａと円筒部材４にそれぞれ位置決め孔を形成しておくことにより、ガラス製の位置決めピン（テーパーピン）を双方の位置決め孔に挿入し巻回体１６Ａの円筒部材４に対する正確な位置決めを行うことができる。
【００９１】
次に、巻回体１６Ａの外周面側から紫外線を照射して接着剤１７を硬化させて巻回体１６Ａを円筒部材４に接合する（図１９参照）。巻回体１６Ａの円筒部材４に対する接合の後には、位置決めピンを位置決め孔から引き抜く。
【００９２】
次いで、巻回体１６Ａ及び円筒部材４をアセトン又はレジスト剥離剤を充填した超音波洗浄槽に浸漬させ、リフトオフ用のレジスト１３を除去する（図２２参照）。レジスト１３の除去時には、同時に保護シート１４も剥離され、パターン５ｃに位置する接着剤１５も除去される。このように巻回体１６Ａのレジスト１３が除去され保護シート１４が剥離されることにより、印刷用のパターン５ｃが形成されたパターン形成板５Ａが残存し、円筒部材４にパターン形成板５Ａが巻き付けられて接合された版胴２Ａが成形される。
【００９３】
版胴２Ａが成形された状態において、版胴２Ａの強度の向上や被印刷物２００に対するインク１００の転写性の向上を図るために、パターン形成板５Ａの表面にダイヤモンドライクカーボン等のコーティングを施すようにしてもよい。
【００９４】
尚、上記した版胴２Ａの成形方法においては、接着剤１７を用いて巻回体１６Ａを円筒部材４に接合しているが、接着剤１７として、例えば、剥離剤の添加、紫外線の照射、加熱又は冷却によって接着力が低下するタイプを用いてもよい。
【００９５】
このように接着剤１７として剥離剤の添加、紫外線の照射、加熱又は冷却によって接着力が低下するタイプを用いることにより、例えば、パターン形成板５Ａに破損や損傷が生じたときに、接着剤１７に対して剥離剤の添加、紫外線の照射、加熱又は冷却を行うことによりパターン形成板５Ａを円筒部材４から剥離し、新たなパターン形成板５Ａを円筒部材４に接合することが可能である。新たなパターン形成板５Ａを円筒部材４に接合することにより、パターン形成板５Ａに破損や損傷が生じたときに、版胴２Ａの交換を行う必要がなく、パターン形成板５Ａのみを交換すればよく、版胴２Ａによる印刷作業におけるコストの低減を図ることができる。
【００９６】
上記したように、版胴２Ａはパターン形成板５Ａが突部５ｂ、５ｂ、・・・のみによって構成されるため、図２３に示すように、パターン５ｃの各凹部が突部５ｂ、５ｂ、・・・の各側面Ｐ、Ｐ、・・・と円筒部材４の外周面Ｓ、Ｓ、・・・とによって形成される。このとき、上記したように、円筒部材４と基板１０の各材料として、印刷に用いられるインク１００に対する付着力に関して基板１０が円筒部材４より小さくなるような材料が用いられている。
【００９７】
従って、パターン５ｃのインク１００に対する付着力に関して側面Ｐ、Ｐ、・・・の方が外周面Ｓ、Ｓ、・・・より小さくされるため、ブランケットロール３に対するインク１００の良好な受理性（転写性）が確保され、被印刷物２００に対する良好な印刷精度を確保することができる。
【００９８】
［まとめ］
以上に記載した通り、版胴２、２Ａにあっては、パターン形成板５、５Ａが屈曲され円筒部材４の外周面に巻き付けられて接合されることにより構成されている。
【００９９】
従って、平板状の基板１０に印刷用のパターン５ｃを形成すればよく、円筒状の母材の外周面に印刷用のパターンを形成する必要がないため、製造コストの高騰を来たすことなく精密な印刷用のパターン５ｃを形成することができる。
【０１００】
また、基板１０をエッチング（エッチバック）することにより厚みを薄くしてパターン形成板５、５Ａを成形しているため、パターン形成板５、５Ａの成形及び薄型化を容易に行うことができる共にパターン形成板５、５Ａの厚みに関し設計の自由度の向上を図ることができる。
【０１０１】
上記した最良の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】図２乃至図２３と共に本発明版胴、印刷装置及び版胴の成形方法の実施の形態を示すものであり、本図は、印刷装置の概略側面図である。
【図２】パターン形成板の一部を円筒部材から分離して示す版胴の斜視図である。
【図３】図４乃至図１７と共に版胴の成形方法を示すものであり、本図は、基板を示す拡大断面図である。
【図４】図３に引き続き、基板上にクロム膜が塗布された状態を示す概略断面図である。
【図５】図４に引き続き、クロム膜上にレジストが塗布された状態を示す概略断面図である。
【図６】図５に引き続き、レジストの一部が除去され印刷用のパターンのベースとなるパターンが形成された状態を示す拡大断面図である。
【図７】図６に引き続き、レジストをマスクとしてクロム膜がエッチングされた状態を示す拡大断面図である。
【図８】図７に引き続き、レジストがプラズマアッシングにより剥離された状態を示す拡大断面図である。
【図９】図８に引き続き、基板がエッチングされた状態を示す拡大断面図である。
【図１０】図９に引き続き、クロム膜が除去されパターン形成板が成形された状態を示す拡大断面図である。
【図１１】図１０に引き続き、パターン形成板上にレジストが塗布された状態を示す拡大断面図である。
【図１２】図１１に引き続き、レジスト上に保護シートが貼り付けられた状態を示す拡大断面図である。
【図１３】図１２に引き続き、パターン形成板がエッチバックされて薄型化され巻回体が成形された状態を示す拡大断面図である。
【図１４】図１３に引き続き、円筒部材に接着剤が塗布された状態を示す拡大断面図である。
【図１５】図１４に引き続き、円筒部材に巻回体が巻き付けられる状態を示す拡大断面図である。
【図１６】図１５に引き続き、円筒部材に巻回体が巻き付けられ接合された状態を示す拡大断面図である。
【図１７】図１６に引き続き、版胴が成形された状態を示す拡大断面図である。
【図１８】図１９乃至図２３と共に版胴の成形方法の変形例を示すものであり、本図は、パターン形成板がエッチバックされて薄型化され巻回体が成形された状態を示す拡大断面図である。
【図１９】図１８に引き続き、円筒部材に接着剤が塗布された状態を示す拡大断面図である。
【図２０】図１９に引き続き、円筒部材に巻回体が巻き付けられる状態を示す拡大断面図である。
【図２１】図２０に引き続き、円筒部材に巻回体が巻き付けられ接合された状態を示す拡大断面図である。
【図２２】図２１に引き続き、版胴が成形された状態を示す拡大断面図である。
【図２３】印刷用のパターンを示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１…印刷装置、２…版胴、４…円筒部材、５…パターン形成板、５ｃ…パターン、２Ａ…版胴、５Ａ…パターン形成板、１０…基板、１７…接着剤、２００…被印刷物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒部材と、
平板状の基板に微細加工によって印刷用の所定のパターンが形成されて成るパターン形成板とを備え、
前記パターン形成板が屈曲され前記円筒部材の外周面に巻き付けられて接合されることにより構成された
版胴。
【請求項２】
前記円筒部材と前記パターン形成板がガラス材料によって形成された
請求項１に記載の版胴。
【請求項３】
前記円筒部材と前記パターン形成板が同じ材料によって形成された
請求項１に記載の版胴。
【請求項４】
前記基板をエッチングすることにより厚みを薄くして前記パターン形成板を成形した
請求項１に記載の版胴。
【請求項５】
前記パターン形成板を、剥離剤の添加、紫外線の照射又は加熱若しくは冷却により接着力が低下する接着剤によって前記円筒部材の外周面に接合した
請求項１に記載の版胴。
【請求項６】
前記所定のパターンが前記円筒部材の外周面に連通された複数の凹部によって形成され、
前記凹部に充填されるインクに対して前記パターン形成板の付着力が前記円筒部材の付着力より小さくされた
請求項１に記載の版胴。
【請求項７】
円筒部材と、平板状の基板に微細加工によって印刷用の所定のパターンが形成されて成るパターン形成板とを有し、前記パターン形成板が屈曲され前記円筒部材の外周面に巻き付けられて接合されることにより構成された版胴を備え、
前記版胴が回転されることにより被印刷物に対して印刷を行う
印刷装置。
【請求項８】
平板状の基板に微細加工によって印刷用の所定のパターンを形成してパターン形成板を成形し、
円筒部材の外周面に前記パターン形成板を屈曲させ巻き付けて接合して成形した
版胴の成形方法。
【請求項１】
円筒部材と、
平板状の基板に微細加工によって印刷用の所定のパターンが形成されて成るパターン形成板とを備え、
前記パターン形成板が屈曲され前記円筒部材の外周面に巻き付けられて接合されることにより構成された
版胴。
【請求項２】
前記円筒部材と前記パターン形成板がガラス材料によって形成された
請求項１に記載の版胴。
【請求項３】
前記円筒部材と前記パターン形成板が同じ材料によって形成された
請求項１に記載の版胴。
【請求項４】
前記基板をエッチングすることにより厚みを薄くして前記パターン形成板を成形した
請求項１に記載の版胴。
【請求項５】
前記パターン形成板を、剥離剤の添加、紫外線の照射又は加熱若しくは冷却により接着力が低下する接着剤によって前記円筒部材の外周面に接合した
請求項１に記載の版胴。
【請求項６】
前記所定のパターンが前記円筒部材の外周面に連通された複数の凹部によって形成され、
前記凹部に充填されるインクに対して前記パターン形成板の付着力が前記円筒部材の付着力より小さくされた
請求項１に記載の版胴。
【請求項７】
円筒部材と、平板状の基板に微細加工によって印刷用の所定のパターンが形成されて成るパターン形成板とを有し、前記パターン形成板が屈曲され前記円筒部材の外周面に巻き付けられて接合されることにより構成された版胴を備え、
前記版胴が回転されることにより被印刷物に対して印刷を行う
印刷装置。
【請求項８】
平板状の基板に微細加工によって印刷用の所定のパターンを形成してパターン形成板を成形し、
円筒部材の外周面に前記パターン形成板を屈曲させ巻き付けて接合して成形した
版胴の成形方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１２−２４９７９（Ｐ２０１２−２４９７９Ａ）
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６３９９３（Ｐ２０１０−１６３９９３）
【出願日】平成２２年７月２１日（２０１０．７．２１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２１日（２０１０．７．２１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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