特開 2015-168229 印刷方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-168229(P2015-168229A)

(43)【公開日】2015年9月28日

(54)【発明の名称】印刷方法

(51)【国際特許分類】

   B41M 1/40 20060101AFI20150901BHJP

   B41F 3/20 20060101ALI20150901BHJP

【ＦＩ】

   B41M1/40 Z

   B41F3/20 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-46713(P2014-46713)

(22)【出願日】2014年3月10日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２５年度経済産業省令「戦略的基盤技術高度化支援事業」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(71)【出願人】

【識別番号】592162564

【氏名又は名称】株式会社ミノグループ

(71)【出願人】

【識別番号】301021533

【氏名又は名称】国立研究開発法人産業技術総合研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100181250

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 信介

(72)【発明者】

【氏名】池戸 裕明

(72)【発明者】

【氏名】野村 健一

(72)【発明者】

【氏名】牛島 洋史

【テーマコード（参考）】

2H113

【Ｆターム（参考）】

2H113AA01

2H113BC12

2H113DA64

2H113FA10

2H113FA26

(57)【要約】

【課題】印刷面にうねりや起伏があったり、被印刷体が平面や円柱状でない場合であったりしても高い品質の印刷が可能な印刷方法及び印刷機を提供する。
【解決手段】インク７を所定の印刷パターンで版胴１０に塗布し、版胴１０に塗布されたインク７を中間転写体２０に転写する。そして、中間転写体２０を反転装置２２で反転させ、中間転写体２０の面のうちインク７が転写された面の端に円柱状の被印刷体５を載置した後、被印刷体５に印刷板３２を被せる。そして、印刷板３２を押圧させながら、被印刷体５が回転する向きにスライドさせる。すると、中間転写体２０が被印刷体５に線接触しながら、中間転写体２０のインク７が被印刷体５に転写され、精細な印刷が可能となる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

機能性材料を、板状の中間転写体に塗布することにより所定の印刷面を形成する印刷面形成工程と、
前記中間転写体の面のうち、前記印刷面形成工程で前記機能性材料を塗布した面を被印刷体に線接触させつつ、前記中間転写体から前記被印刷体に前記機能性材料を転写することにより印刷を行う印刷工程と、
により印刷を行うことを特徴とする印刷方法。

【請求項2】

請求項１に記載の印刷方法において、
前記印刷面形成工程は、
前記機能性材料を前記中間転写体に噴射する噴射手段により所定の印刷面を形成することを特徴とする印刷方法。

【請求項3】

請求項１に記載の印刷方法において、
前記印刷面形成工程は、
前記機能性材料を、版胴に塗布することにより、前記版胴に所定の印刷面を形成する塗布工程と、
前記塗布工程で前記版胴に塗布した機能性材料を板状の中間転写体に転写する転写工程と、
からなることを特徴とする印刷方法。

【請求項4】

請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の印刷方法において、
前記中間転写体は、ＰＤＭＳ製であることを特徴とする印刷方法。

【請求項5】

請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の印刷方法において、
前記機能性材料は、導電性ペーストであることを特徴とする印刷機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被印刷体の印刷面にうねりや起伏があったり、被印刷体が平面や円柱状でない場合であったりしても高い品質の印刷を行うことができる印刷方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、フレックス基板上に導電性ペーストを印刷して配線パターンを形成するために、円筒状の基体表面に絶縁層を形成し、その絶縁層の周面に、配線パターンが形成された印刷板を介して、導電性ペーストを円筒状の基体よりも大型のオフセットドラムに転写し、転写された配線パターンを、オフセットドラムと円筒状の基体の回転周速とを一致させながら、転写・形成した後、保護層を設けて非磁性成分トナーの非接触現像を可能とするトナー担持体を備えた印刷機がある（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

このような印刷機では、円筒状の基体に設けられた絶縁層の周面に導電性ペーストを転写・形成することにより、スクリーン印刷法よりも繋ぎ目精度がよい配線パターンが印刷できるようになっている。
（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−２５０１９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところが、上記従来オフセット印刷機においては、いわゆる中間転写体として、基体よりも大型のオフセットドラムを用いているため、被印刷体の表面にうねりや起伏がある場合、あるいは被印刷体が平面や円柱状でない場合には、中間転写体（オフセットドラム）の導電性ペーストが塗布された面が、うねりや起伏の底の部分あるいは被印刷体の表面に十分に接触しないという現象が発生する。そして、その結果、中間転写体が接触していない部分に導電性ペーストが十分に塗布されず、不十分な印刷（配線パターン）となってしまうという問題がある。

【0006】

本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、印刷面にうねりや起伏があったり、被印刷体が平面や円柱状でない場合であったりしても高い品質の印刷が可能な印刷方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この欄においては、発明に対する理解を容易にするため、必要に応じて「発明を実施するための形態」欄において用いた符号を付すが、この符号によって請求の範囲を限定することを意味するものではない。

【0008】

上記「発明が解決しようとする課題」において述べた問題を解決するためになされた発明は、印刷面形成工程及び印刷工程により印刷を行うことを特徴とする印刷方法である。
印刷面形成工程は、機能性材料（７）を、板状の中間転写体（２０）に塗布することにより所定の印刷面を形成する工程であり、印刷工程は、中間転写体（２０）の面のうち、印刷面形成工程で機能性材料（７）を塗布した面を被印刷体（５）に線接触させつつ、中間転写体（２０）から被印刷体（５）に機能性材料（７）を転写することにより印刷を行う工程である。

【0009】

このような印刷方法によれば、被印刷体（５）の印刷面にうねりや起伏がある場合、あるいは被印刷体（７）が平面や円柱状でない場合でも高い品質の印刷が可能である。
つまり、機能性材料（７）を用いて、印刷面形成工程により中間転写体（２０）に所定の印刷面を形成した後、機能性材料（７）を被印刷体（５）に印刷する際、中間転写体（２０）の機能性材料（７）が転写されている面が被印刷体（５）に線接触するようになっている。

【0010】

したがって、被印刷体（５）にうねりや起伏がある場合や被印刷体（５）が平面や円柱状でない場合（例えば円錐形状）であっても中間転写体（２０）が被印刷体（５）に線接触して機能性材料（７）を被印刷体（５）に印刷していくので、被印刷体（５）のうねりや起伏の底の部分あるいは被印刷体（５）が平面や円柱状でない場合であっても、その表面に機能性材料（７）が印刷される。つまり、被印刷体（５）の印刷面にうねりや起伏がある場合、あるいは被印刷体（５）が平面や円柱状でない場合であっても高い品質の印刷が可能となる。

【0011】

なお、ここで「円柱状」とは、被印刷体（３）の中心軸に垂直な断面の円周部分が円形あることを意味しており、内部が中空の円筒形状であってもよい。
また、「所定の印刷面」とは、被印刷体（５）に印刷される印刷パターンを得るための文字や画像あるいは電子回路の配線パターン（配線部分と絶縁部分のパターン）などを意味している。

【0012】

ここで、印刷面形成工程において、中間転写体（２０）に所定の印刷面を形成するには種々の方法が考えられるが、請求項２に記載のように、機能性材料（７）を中間転写体（２０）に噴射する噴射手段（４０）により所定の印刷面を形成するようにするとよい。

【0013】

このようにすると、機能性材料（７）を例えば液状にし、噴射手段（４０）によって液滴噴射することで、中間転写体（２０）に容易に所定の印刷面を形成することができる。
また、請求項３に記載のように、印刷面形成工程を、機能性材料（７）を、版胴（１０）に塗布することにより、版胴（１０）に所定の印刷面を形成する塗布工程と、塗布工程で前記版胴（１０）に塗布した機能性材料（７）を板状の中間転写体（２０）に転写する転写工程と、からなるようにしても、中間転写体（２０）に容易に所定の印刷面を形成することができる。

【0014】

また、請求項４に記載のように、中間転写体（２０）をＰＤＭＳ製にすると、中間転写体（２０）の表面の濡れ性が低くなり（つまり、撥水性や撥油性が高くなり）、画像パターンでない部分の表面に機能性材料（７）が残り難くなる。したがって、いわゆるエッジが立った精細な印刷が可能となる。

【0015】

ところで、機能性材料（７）としては、紙に印刷するためのインクなど種々のものが考えられるが、請求項５に記載のように、導電性ペーストであると、被印刷体（５）の表面に、電子回路などで必要とされる電気的に導電性を有する印刷パターンを印刷することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】第１実施形態における印刷機の概略の構成を示す図である。

【図2】第１実施形態における印刷機による印刷方法の説明図である。

【図3】第１実施形態における印刷機により円筒状の被印刷体に印刷を行った結果を示す図である。

【図4】第１実施形態における印刷機により円錐形状の被印刷体に印刷を行った結果を示す図である。

【図5】第２実施形態における印刷機の概略の構成を示す図である。

【図6】第３実施形態における印刷機の概略の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明が適用された実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
［第１実施形態］
（印刷機１の構成）
図１は、本発明が適用された印刷機１の概略の構成及び印刷の原理を示す図であり、印刷機１は、図１に示すように、版胴１０、機能性材料塗布ローラ１２（以下、塗布ローラ１２と呼ぶ）、中間転写体２０、印刷部３０を備えている。

【0018】

版胴１０は、機能性材料７を印刷する形態（いわゆる印刷パターン）に塗布するための部品であり、アルミニウムなどの金属を円柱状に形成したものである。
塗布ローラ１２は、機能性材料７を塗布するための部品であり、図１に示すように、円柱状のローラであり、ローラを回転させることによってローラ表面の機能性材料７が印刷パターンとなるように、版胴１０に塗布していく。

【0019】

中間転写体２０は、版胴１０に塗布された機能性材料７を転写するためのものであり、ＰＤＭＳ（Ｐｏｌｙ ＤｉＭｅｔｈｙｌ Ｓｉｒｏｘａｎｅの略）を平板状に形成したものである。

【0020】

また、中間転写体２０は、版胴１０から機能性材料７を転写した後、転写面を反転させる（図１では、機能性材料７の転写面を下面から上面に反転させる）反転装置２２を有している。

【0021】

印刷部３０は、中間転写体２０の面のうち機能性材料７が転写された面を被印刷体５に線接触させ、中間転写体２０表面の機能性材料７を被印刷体５に転写することにより印刷を行う部分であり、印刷板３２及び図示しない移動機構を備えている。

【0022】

印刷板３２は、ＰＤＭＳの板材を平板状に形成したものであり、中間転写体２０の上側に平行に配置されている。また、図示しない移動機構は、印刷板３２を、被印刷体５に押圧させながら中間転写体２０と平行に移動させる機構である。

【0023】

そして、円柱状や円錐形状の被印刷体５を中間転写体２０の平面の端に配置し、印刷板３２の平面の端が被印刷体５に接触するように、つまり、被印刷体５を中間転写体２０と印刷板３２で挟むようにする。

【0024】

その状態で、中間転写体２０を固定し、印刷板３２を被印刷体５に押し付けつつ、被印刷体５が回転するように中間転写体２０と平行に移動させることにより、中間転写体２０上の機能性材料７を被印刷体５に印刷できるようになっている。

【0025】

なお、「機能性材料」とは、紙などに文字や画像を印刷するためのインクや電子回路を形成するための導電性ペーストや絶縁ペーストあるいは酸化物半導体ペーストなど何らかの機能を有する材料を示している。
（印刷機１による印刷）
次に、図２に基づき、印刷機１による印刷方法について説明する。図２は、印刷機１による印刷方法の説明図である。なお、本実施形態では、機能性材料７としてインク７を用いる。

【0026】

図２（ａ）に示すように、塗布ローラ１２の表面に所定の印刷パターンのインク７を塗布し、塗布ローラ１２を版胴１０に押し付けながら回転させることにより、所定の印刷パターンのインク７を版胴１０に塗布する。

【0027】

その後、図２（ｂ）に示すように、版胴１０を中間転写体２０に押し付けて回転移動させることにより、版胴１０から中間転写体２０に所定のパターンのインク７を転写する。
さらに、図２（ｃ）に示すように、中間転写体２０を反転装置２２により反転させた後、中間転写体２０のインク７を転写した平面の端（図２（ｃ）中右端）に被印刷体５を載置し、載置した被印刷体５を印刷板３２の平面の端（図２（ｃ）中左端）で押さえる。

【0028】

そして、図示しない移動機構により、印刷板３２で被印刷体５を押し下げつつ印刷板３２を中間転写体２０と平行に、中間転写体２０と重なる向き（図２中左向き）に移動させる。すると、中間転写体２０の表面と被印刷体５とが線接触し、線接触した部分でインク７が中間転写体２０から被印刷体５に転写され、印刷が行われる。
（印刷機１の特徴）
以上のような印刷機１及び印刷機１による印刷方法では、版胴１０から中間転写体２０にインク７を転写した後、インク７を被印刷体５に印刷する際、中間転写体２０のインク７が転写されている面が被印刷体５に線接触する。

【0029】

したがって、被印刷体５にうねりや起伏あるいは、被印刷体５が平面や円柱状でなく円錐形状であっても中間転写体２０が被印刷体５に線接触してインク７を被印刷体５に印刷していく。

【0030】

したがって、被印刷体５のうねりや起伏の底の部分、あるいは被印刷体５が平面や円柱状でない場合であっても、その表面に被印刷体５に機能性材料７が印刷される。つまり、被印刷体５の印刷面にうねりや起伏がある場合、あるいは被印刷体５が平面や円柱状でない場合であっても高い品質の印刷が可能となる。

【0031】

具体的に円筒状の被印刷体５に印刷を行った結果を図３に示す。図３（ａ）に示すように、ＰＤＭＳ製の平板状の中間転写体２０に、インク７で蛇の目状の印刷パターンを形成し、その上に円筒状の被印刷体５を載せ、その上にＰＤＭＳ製の平板状の印刷板３２を被せる。

【0032】

そして、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように印刷板３２を被印刷体５が回転する向きにスライドさせると、図３（ｄ）に示すように、蛇の目のパターンのインク７が中間転写体２０から被印刷体５に印刷されることが分かる。

【0033】

また、図４に示すように、被印刷体５が接着剤のボトルのように円錐形状のものであっても、被印刷体５が円筒状の場合（図３参照）と同様に印刷ができることが分かる。
さらに、被印刷体５の表面に粘着性がある場合であっても、中間転写体２０がＰＤＭＳ製であれば、中間転写体２０から被印刷体５に印刷を行う際、被印刷体５からインク７がＰＤＭＳ製の印刷板３２にインク７が再転写されることがなく、高品質・高精度の印刷を行うことができる。

【0034】

つまり、ＰＤＭＳ製の中間転写体２０にインク７のような液状やゲル状の機能性材料が塗布されると、ＰＤＭＳがインク７の液体成分を吸収し、インク７が乾燥状態となる。すると、中間転写体２０に対するインク７の離型性が向上するため中間転写体２０から被印刷体５にはインク７が容易に転写される。

【0035】

そして、被印刷体５に転写されたインク７は、乾燥状態であるので、印刷板３２がＰＤＭＳ性であっても、印刷板３２には転写しない。つまり、被印刷体５のインク７が印刷板３２に再転写することがないので、印刷パターンの印刷の質や精度が低下することがない。
［第２実施形態］
次に、図５に基づき、第２実施形態の印刷機２について説明する。図５は、第２実施形態における印刷機２の概略の構成を示す図である。なお、第２実施形態における印刷機２では、被印刷体５として、紙やプリント基板あるいはフレックス基板など表面が平らな平板状のものを想定しているが、表面が波状の平板や表面が曲面の被印刷体５、例えば、円柱状などのものであってもよい。

【0036】

第２実施形態における印刷機２は、図５に示すように、第１実施形態における印刷機１と同様に、塗布ローラ１２から版胴１０に、所定の印刷パターンでインク７を塗布し、その後、版胴１０からインク７を中間転写体２０に転写する。そして、中間転写体２０を反転装置２２で反転させるようになっている。

【0037】

第１実施形態における印刷機１では、印刷部３０が印刷板３２と移動機構（図示せず）を備えていたが、第２実施形態における印刷機２では、印刷部３０は、印刷ローラ３４、保護板３６及び印刷ローラ移動機構（図示せず）を備えている。

【0038】

印刷ローラ３４は、保護板３６を介して被印刷体５を押圧しつつ回転移動するローラであり、保護板３６は、中間転写体２０に載置された被印刷体５を保護するための、樹脂などの硬度の低い（柔らかい）板である。また、印刷ローラ移動機構は、印刷ローラ３４を保護板３６に押圧しつつ中間転写体２０と平行に移動させる機構である。

【0039】

印刷する際には、中間転写体２０の面のうち、インク７を転写した面に被印刷体５を載置し、さらに、その被印刷体５の上に保護板３６を載置する。そして、保護板３６の一端から他端までを円柱状の印刷ローラ３４で押圧しつつ移動させるようになっている。

【0040】

このように、中間転写体２０を被印刷体５に接触させ、被印刷体５の背面から印刷ローラ３４で、被印刷体５を中間転写体２０に押しつけることによって、被印刷体５と中間転写体２０とが、一端から他端まで順次線接触することになり、実施形態１における印刷機１と同様に印刷を行うことができる。
［第３実施形態］
次に、図６に基づき、第３実施形態の印刷機３について説明する。図６は、第３実施形態における印刷機３の概略の構成を示す図である。

【0041】

第３実施形態における印刷機３では、中間転写体２０に、液体のインク７をインクジェット装置４０により噴射して所定の印刷面を形成するようになっている。中間転写体２０の印刷面を形成した後は、第１実施形態の印刷機１あるいは第２実施形態の印刷機２と同様にして、中間転写体２０から被印刷体５に印刷を行う。

【0042】

ここで、インクジェット装置４０は、図６に示すように、ヘッド４２、インクボトル４４、インク供給ライン４６及び図示しない駆動部を備えている。
ヘッド４２は、中間転写体２０側に取り付けられた３つのノズル４２ａ，４２ｂ，４２ｃからそれぞれ、イエロー、マゼンタ及びシアンの３色のインクが液滴状に噴射されるようになっている（図６中ノズル上方の黒丸に噴射イメージを示す）。

【0043】

また、ヘッド４２は、駆動装置（図示せず）により平板状の中間転写体２０の面全体を走査できるようになっており、ヘッド４２を走査させつつ、ノズル４２ａ，４２ｂ，４２ｃから３色のインクを噴射することにより、中間転写体２０に印刷面を形成する。

【0044】

インクボトル４４は、イエロー、マゼンタ及びシアンの３色のインクがそれぞれ充填されたインクボトル４４ａ，４４ｂ，４４ｃからなっている。また、インクボトル４４（４４ａ，４４ｂ，４４ｃ）とヘッド４２の間は、樹脂製のチューブであるインク供給ライン４６（イエローインク用４６ａ、マゼンタインク用４６ｂ、シアンインク用４６ｃ）で結合されており、各インクボトル４４ａ，４４ｂ，４４ｃから各色のインクがヘッド４２に供給されるようになっている。

【0045】

また図示しない駆動装置は、いわゆるＸ−Ｙプリンタ（Ｘ−Ｙプロッタ）のように、平板状の中間転写体２０の平面のＸーＹ方向にヘッド４２を移動させる公知の機構であるため、その説明を省略する。

【0046】

このように、中間転写体２０に対して直接インク７を噴射することによって中間転写体２０に印刷面を形成し、その後、第１実施形態の印刷機１や第２実施形態の印刷機２のように、中間転写体２０の印刷面を押しつけて被印刷体５に印刷を行うようにしても、第１実施形態の印刷機１や第２実施形態の印刷機２と同様に印刷を行うことができる。
［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
（１）上記第１及び第２実施形態では、版胴１０の材料をアルミニウムなどの金属としていたがＦＲＰ樹脂などの樹脂材料を用いてもよい。
（２）上記第１及び第２実施形態では、版胴１０を円柱状としていたが、印刷の種類（平圧式印刷や円圧式印刷）によっては、平板や湾曲材であってもよい。
（３）上記第１及び第２実施形態では、円柱状の版胴１０を用いた、いわゆるオフセット印刷（平版印刷）によって中間転写体２０に印刷面を形成していたが、グラビア印刷などの凹版印刷、活版印刷やフレキソ印刷などの凸版印刷、スクリーン印刷などの孔版印刷、パッド印刷あるいは人の手書きによって中間転写体２０に印刷面を形成してもよい。

【0047】

なお、凹版印刷、凸版印刷、孔版印刷及びパッド印刷などの印刷方法や印刷機は、その方法や構造等が公知であるため、説明を省略する。
（４）上記第１〜第３実施形態では、中間転写体２０をＰＤＭＳで形成していたが、機能性材料７の種類によっては、シリコーン系の樹脂やアルミニウムなどの金属あるいは、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓの略）をドラム状に形成したものにシリコーンを積層したり、ドラム状のＦＲＰにウレタン系樹脂を積層したり、表面をフッ素などでコーティングしたりしたものであってもよい。
（５）上記第１〜第３実施形態では、印刷のためにインク７を用いたが、インク７の代わりに、電子回路を形成するための導電性ペーストや絶縁ペーストなどの機能性材料を用いてもよい。
（６）上記第１〜第３実施形態では、反転装置２２を用いて中間転写体２０を反転させていたが、手動で反転させるようにしてもよい。
（７）第２実施形態では、円柱状の印刷ローラ３４を用いたが、中間転写体２０を被印刷体５に線接触させることができればよく、例えばブレード状のものであってもよい。
（８）第２実施形態では、被印刷体５を保護板３６で覆って保護しつつ印刷ローラ３４で押圧することによって印刷を行っていたが、被印刷体５の種類によっては（保護が不要であれば）、保護板３６を用いないで、被印刷体５を印刷ローラ３４で直接押圧するようにしてもよい。
（９）上記第３実施形態では、液体のインク７を用いて印刷を行ったが、インクジェット方式で噴射できるような液体状のものであれば、電子回路を形成するための導電性材料や絶縁材料などの機能性材料を用いてもよい。

【符号の説明】

【0048】

１，２，３… 印刷機 ５… 被印刷体 ７… インク(機能性材料） １０… 版胴 １２… 機能性材料塗布ローラ（塗布ローラ） ２０… 中間転写体 ２２… 反転装置 ３０… 印刷部 ３２… 印刷板 ３４… 印刷ローラ ３６… 保護板 ４０… インクジェット装置 ４２… ヘッド ４４… インクボトル ４６… インク供給ライン。

【図1】

【図2】

【図5】

【図6】

【図3】

【図4】