特開 2024-158283 印刷版、および印刷物の製造方法

(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】P2024158283

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】印刷版、および印刷物の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B41N 1/24 20060101AFI20241031BHJP

   B41M 1/12 20060101ALI20241031BHJP

   H05K 3/12 20060101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

B41N1/24

B41M1/12

H05K3/12 610P

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023073364

(22)【出願日】2023-04-27

(71)【出願人】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100160691

【弁理士】

【氏名又は名称】田邊 淳也

(74)【代理人】

【識別番号】100195659

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 祐介

(72)【発明者】

【氏名】倉橋 元信

(72)【発明者】

【氏名】今西 豊

(72)【発明者】

【氏名】近藤 彩子

【テーマコード（参考）】

2H113

2H114

5E343

【Ｆターム（参考）】

2H113AA01

2H113AA02

2H113BA10

2H113DA04

2H113EA07

2H114AB04

2H114AB08

2H114DA04

2H114EA04

5E343AA02

5E343BB72

5E343DD01

5E343FF01

5E343GG08

(57)【要約】

【課題】印刷パターンの形成精度を向上することができる印刷版を提供する。
【解決手段】印刷版であって、被印刷物に形成される印刷パターンに対応して配置された複数の第１貫通孔を有するパターン形成層と、パターン形成層のうち印刷パターンの形成に用いられる印刷材料が供給される側に積層され、第１貫通孔に接続している複数の第２貫通孔を有する材料供給層と、を備え、材料供給層は、電気鋳造品であり、材料供給層の厚みは、１０μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

印刷版であって、
被印刷物に形成される印刷パターンに対応して配置された複数の第１貫通孔を有するパターン形成層と、
前記パターン形成層のうち前記印刷パターンの形成に用いられる印刷材料が供給される側に積層され、前記第１貫通孔に接続している複数の第２貫通孔を有する材料供給層と、を備え、
前記材料供給層は、電気鋳造品であり、
前記材料供給層の厚みは、１０μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする、印刷版。

【請求項2】

請求項１に記載の印刷版であって、
前記パターン形成層の厚みは、０．１μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする、印刷版。

【請求項3】

請求項２に記載の印刷版であって、
前記パターン形成層を構成する材料は、樹脂材料であることを特徴とする、印刷版。

【請求項4】

請求項２に記載の印刷版であって、
前記パターン形成層は、電気鋳造品であることを特徴とする、印刷版。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の印刷版であって、
少なくとも一部の前記第１貫通孔の幅は、５０μｍ以下であることを特徴とする、印刷版。

【請求項6】

被印刷物に印刷パターンが転写された印刷物の製造方法であって、
請求項１または請求項２に記載の印刷版を使用して、前記被印刷物に前記印刷パターンを転写することを特徴とする、印刷物の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、印刷版、および印刷物の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電子部品の配線や電極等の印刷パターンの形成には、その配線や印刷パターンに対応して配置された貫通孔を有する印刷版が用いられることが知られている。例えば、特許文献１には、印刷パターンの形成に用いられる印刷材料が供給される材料供給層として、スクリーンメッシュを備えた印刷版が開示されている。特許文献２，３には、材料供給層として、貫通孔が形成された金属製の板状部材を備えた印刷版がそれぞれ開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－２４１０８号公報

【特許文献2】特開２０１９－２０６０８８号公報

【特許文献3】特開２０２１－１０４６８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１～３のいずれの印刷版においても、印刷パターンの形成精度については、なお改善の余地があった。

【0005】

本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、印刷パターンの形成精度を向上することができる印刷版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】

【0006】

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現できる。

【0007】

（１）本発明の一形態によれば、印刷版が提供される。この印刷版は、被印刷物に形成される印刷パターンに対応して配置された複数の第１貫通孔を有するパターン形成層と、前記パターン形成層のうち前記印刷パターンの形成に用いられる印刷材料が供給される側に積層され、前記第１貫通孔に接続している複数の第２貫通孔を有する材料供給層と、を備え、前記材料供給層は、電気鋳造品であり、前記材料供給層の厚みは、１０μｍ以上１００μｍ以下である。

【0008】

この構成によれば、材料供給層は電気鋳造品であるため、第２貫通孔の横断面形状や横断面サイズを高精度かつ高い自由度で設計できるとともに、そのような第２貫通孔を任意の位置に精度良く配置することができる。このため、第１貫通孔に対して印刷材料を通過させる空間が広く確保された第２貫通孔の各々を材料供給層に形成することができる。したがって、印刷材料が第２貫通孔の各々に詰まるのを抑制することができる。また、この構成によれば、材料供給層は電気鋳造品であるため、高精度での膜厚調整が可能であることから、材料供給層の膜厚のばらつきを小さくすることができる。その結果、膜厚のばらつきが大きいことによって印刷材料が材料供給層を通過しにくくなるのを抑制できることから、印刷パターンの厚さが大きくばらつくことや、印刷パターンにかすみやにじみが生じることを抑制することができる。すなわち、これらの観点から、この構成によれば、材料供給層は電気鋳造品であることにより、印刷パターンの形成精度を向上することができる。また、この構成によれば、材料供給層の厚みは１０μｍ以上１００μｍ以下であることから、厚みが１０μｍより薄いことで材料供給層の強度が不足したり材料供給層に穴が開きやすくなったりすることや、厚みが１００μｍより厚いことで印刷パターンの厚さのばらつきが大きくなることを抑制することができる。このような観点からも、この構成によれば、印刷パターンの形成精度を向上することができる。

【0009】

（２）上記態様の印刷版において、前記パターン形成層の厚みは、０．１μｍ以上５０μｍ以下であってもよい。
この構成によれば、パターン形成層の厚みが０．１μｍより薄いことで印刷パターンにかすれが生じやすくなることや、パターン形成層の厚みが５０μｍより厚いことで印刷パターンの厚さのばらつきが大きくなることを抑制することができる。

【0010】

（３）上記態様の印刷版において、前記パターン形成層を構成する材料は、樹脂材料であってもよい。
この構成によれば、印刷パターンが形成される被印刷物に対して、パターン形成層の密着性を高めることができる。

【0011】

（４）上記態様の印刷版において、前記パターン形成層は、電気鋳造品であってもよい。
この構成によれば、パターン形成層における第１貫通孔の配置を精度良く調整できる。また、パターン形成層の膜厚のばらつきを小さくできることから、印刷パターンの厚さが大きくばらつくことや、印刷パターンにかすみやにじみが生じることをより一層抑制することができる。

【0012】

（５）上記態様の印刷版において、前記第１貫通孔の幅は、５０μｍ以下であってもよい。
この構成によれば、５０μｍ以下の幅の印刷パターンを被印刷物に形成することができる。

【0013】

（６）本発明の他の形態によれば、被印刷物に印刷パターンが転写された印刷物の製造方法が提供される。この製造方法では、上記形態に記載の印刷版を使用して、被印刷物に印刷パターンを転写する。
この構成によれば、少なくとも材料供給層が電気鋳造品であることにより印刷パターンの形成精度が向上された印刷版が印刷物の製造に使用されることから、精度良く印刷パターンが転写された印刷物を製造することができる。

【0014】

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、印刷版、印刷版を含む印刷システム、印刷版に印刷材料を供給する装置および印刷版を含む印刷システム、およびこれらの製造方法等の形態で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態の印刷版の構成を模式的に示す平面図である。

【図2】中央板部の一部を拡大した平面図である。

【図3】図２のＦ３－Ｆ３線における断面図である。

【図4】比較例の印刷版に形成された第１貫通孔を拡大した平面図である。

【図5】図４のＦ５－Ｆ５線における断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図１は、本発明の一実施形態の印刷版１の構成を模式的に示す平面図である。図１には、相互に直交するＸＹＺ軸が図示されている。このＸＹＺ軸は、図１以降の各図においても共通する。印刷版１は、被印刷物の表面に印刷パターンを形成する際に用いられ、印刷パターンの形成に用いられる印刷材料を選択的に通過させる板状部材である。ここでいう印刷パターンとは、印刷版１を通過して被印刷物の表面に転写された印刷材料によって形成される模様のことである。図１において、印刷材料は、＋Ｚ軸方向側から－Ｚ軸方向側に向けて印刷版１を通過することによって、印刷パターンを形成する。印刷版１は、フレーム１０と、中央板部２０と、を備えている。フレーム１０は、金属製の枠状部材である。中央板部２０は、フレーム１０の内側に嵌められた板状部材である。図１に示す材料供給層２４、第１貫通孔２２ｈおよび第２貫通孔２４ｈは、以降の図２，３を用いて説明する。

【0017】

図２は、中央板部２０の一部を拡大した平面図である。図３は、図２のＦ３－Ｆ３線における断面図である。図３に示すように、中央板部２０は、パターン形成層２２と、材料供給層２４と、を備える。パターン形成層２２は、被印刷物の表面に印刷パターンを形成する際に、被印刷物と対向する側に配置される層である。本実施形態では、パターン形成層２２を構成する材料は、樹脂材料である。樹脂材料としては、乳剤、ポリイミド等が挙げられる。また、パターン形成層２２の厚み２２Ｔは、０．１μｍ以上５０μｍ以下の範囲内の厚みである。なお、厚み２２Ｔは、パターン形成層２２の平均厚みのことである。パターン形成層２２は、複数の第１貫通孔２２ｈを有する（図１参照）。図１，２において、第１貫通孔２２ｈは、材料供給層２４に隠れていることにより本来視認できないが、理解を容易にするために、図１では実線で図示し、図２では破線で図示している。第１貫通孔２２ｈの各々は、被印刷物に形成される印刷パターンに対応して配置されている。ここで、第１貫通孔２２ｈの各々が印刷パターンに対応して配置されているとは、第１貫通孔２２ｈの各々を通過した印刷材料が所望の印刷パターンの各々を形成するよう、第１貫通孔２２ｈの各々が配置されていることをいう。すなわち、第１貫通孔２２ｈの各々は、印刷パターンの各々を画定するために配置されている。なお、複数の第１貫通孔２２ｈのうち一部の第１貫通孔２２ｈの幅Ｌ（図２，３参照）は、５０μｍ以下である。すなわち、複数の第１貫通孔２２ｈには、５０μｍ以上の幅の第１貫通孔２２ｈも含まれている。なお、ここでいう幅とは、第１貫通孔２２ｈの横断面（図２，３ではＸＹ平面に沿った断面）形状における短手方向の長さのことである。

【0018】

図３に示すように、材料供給層２４は、被印刷物の表面に印刷パターンを形成する際に、印刷材料が供給される側に配置される層である。すなわち、材料供給層２４は、パターン形成層２２のうち印刷材料が供給される側（図３では＋Ｚ軸方向側）に積層されている。本実施形態では、材料供給層２４は、電気鋳造により形成された電気鋳造品である。詳細には、材料供給層２４は、ニッケル、もしくは、ニッケルおよびコバルト等の金属を電気鋳造で堆積させることによって形成されている。また、材料供給層２４の厚み２４Ｔは、１０μｍ以上１００μｍ以下の範囲内の厚みである。なお、厚み２４Ｔは、材料供給層２４の平均厚みのことである。材料供給層２４は、複数の第２貫通孔２４ｈを有する。第２貫通孔２４ｈは、第１貫通孔２２ｈに接続している。

【0019】

図２，３に示した第２貫通孔２４ｈの横断面の断面積は、その第２貫通孔２４ｈが接続している第１貫通孔２２ｈの横断面の断面積より小さい。すなわち、図２，３で示した第１貫通孔２２ｈには、複数の第２貫通孔２４ｈが接続している。むろん、パターン形成層２２が有する複数の第１貫通孔２２ｈの中には、１つの第２貫通孔２４ｈのみが接続している第１貫通孔２２ｈが含まれていてもよい。

【0020】

印刷版１を用いて被印刷物の表面に印刷パターンを形成する場合、材料供給層２４のうち＋Ｚ軸方向側の面に供給された印刷材料は、スキージで第２貫通孔２４ｈに向けて押し出されたのち第１貫通孔２２ｈを通過して、被印刷物の表面に転写される。第１貫通孔２２ｈは、被印刷物に形成される印刷パターンに対応して配置されていることから、第１貫通孔２２ｈを通過した印刷材料は、被印刷物の表面に配置される際には印刷パターンを形成する。

【0021】

図４は、比較例の印刷版１Ｃに形成された第１貫通孔２２ｃｈ（後述する）を拡大した平面図である。図５は、図４のＦ５－Ｆ５線における断面図である。印刷版１Ｃは、印刷版１が備える中央板部２０の代わりに、中央板部２０ｃ（図５に図示）を備える点が、印刷版１と異なる。中央板部２０ｃは、パターン形成層２２ｃと、メッシュ層２４ｃと、を備えている。パターン形成層２２ｃは、印刷版１におけるパターン形成層２２と同様に、被印刷物に形成される印刷パターンに対応して配置された複数の第１貫通孔２２ｃｈを有する。

【0022】

メッシュ層２４ｃは、線材を編んで形成された編組層であり、パターン形成層２２ｃのうち印刷材料が供給される側（図５では＋Ｚ軸方向側）に配置されている。メッシュ層２４ｃのうち第１貫通孔２２ｃｈの＋Ｚ軸方向側に配置されていない部分は、パターン形成層２２ｃに埋設されている。メッシュ層２４ｃは、第１貫通孔２２ｃｈに接続した複数のメッシュ孔２４ｃｈを有する。

【0023】

図４で示すように、メッシュ孔２４ｃｈが一定間隔で配列されているメッシュ層２４ｃは、パターン形成層２２ｃの＋Ｚ軸方向側に無作為に配置されている。そのため、印刷版１Ｃにおいては、印刷材料が供給される側（図４では＋Ｚ軸方向側）から見て、第１貫通孔２２ｃｈに一部しか重なっていないメッシュ孔２４ｃｈ（図４ではメッシュ孔２４Ｌａとして図示）が配置されることがある。このようなメッシュ孔２４Ｌａでは、一部がパターン形成層２２ｃに埋設されていることで横断面サイズが小さくなっているため、第１貫通孔２２ｈに対して印刷材料を通過させる空間が狭くなっていることから、印刷材料が詰まりやすくなっている。一方、本実施形態の印刷版１においては、材料供給層２４は電気鋳造品であるため、第２貫通孔２４ｈの横断面形状や横断面サイズを高精度かつ高い自由度で設計できるとともに、そのような第２貫通孔２４ｈを任意の位置に精度良く配置することができる（例えば図２参照）。このため、第１貫通孔２２ｈに対して印刷材料を通過させる空間が広く確保された第２貫通孔２４ｈの各々を材料供給層２４に形成することができる。したがって、印刷材料が第２貫通孔２４ｈの各々に詰まるのを抑制することができる。

【0024】

また、図４，５で示した印刷版１Ｃのように、印刷材料を供給される層がメッシュ層２４ｃである場合、線材同士の交点部分ＩＳは他の部分と比べて膜厚が厚くなっているためにメッシュ層２４ｃの膜厚のばらつきは大きくなっている。このように膜厚が大きくばらついているメッシュ層２４ｃでは、印刷材料が通過しにくくなることがある。その結果、印刷パターンの厚さが大きくばらついたり、印刷パターンにかすみやにじみが生じたりする場合がある。一方、本実施形態の印刷版１においては、材料供給層２４は電気鋳造品であるため、高精度での膜厚調整が可能であることから、材料供給層２４の膜厚のばらつきを小さくすることができる。その結果、膜厚のばらつきが大きいことによって印刷材料が材料供給層２４を通過しにくくなるのを抑制できることから、印刷パターンの厚さが大きくばらつくことや、印刷パターンにかすみやにじみが生じることを抑制することができる。

【0025】

以上説明したように、本実施形態の印刷版１によれば、材料供給層２４は電気鋳造品であることにより、印刷パターンの形成精度を向上することができる。また、材料供給層２４の厚みは１０μｍ以上１００μｍ以下であることから、厚みが１０μｍより薄いことで材料供給層２４の強度が不足したり材料供給層２４に穴が開きやすくなったりすることや、厚みが１００μｍより厚いことで印刷パターンの厚さのばらつきが大きくなることを抑制することもできる。このような観点からも、本実施形態の印刷版１によれば、印刷パターンの形成精度を向上することができる。すなわち、本実施形態の印刷版１を使用して印刷物を製造した場合、精度良く印刷パターンが転写された印刷物を製造することができる。

【0026】

また、本実施形態の印刷版１では、パターン形成層２２の厚みは、０．１μｍ以上５０μｍ以下である。このため、パターン形成層２２の厚みが０．１μｍより薄いことで印刷パターンにかすれが生じやすくなることや、パターン形成層２２の厚みが５０μｍより厚いことで印刷パターンの厚さのばらつきが大きくなることを抑制することができる。

【0027】

また、本実施形態の印刷版１では、パターン形成層２２を構成する材料は、樹脂材料である。このため、印刷パターンが形成される被印刷物に対して、パターン形成層２２の密着性を高めることができる。

【0028】

また、本実施形態の印刷版１では、複数の第１貫通孔２２ｈのうち一部の第１貫通孔２２ｈの幅は、５０μｍ以下である。このため、５０μｍ以下の幅の印刷パターンを被印刷物に形成することができる。５０μｍ以下の幅の印刷パターンを形成するための印刷版として、図４，５で説明した比較例の印刷版１Ｃを用いた場合、印刷材料が供給される側から見て、５０μｍ以下の幅の第１貫通孔２２ｈに一部しか重なっていないメッシュ孔２４ｃｈが配置されたり（図４参照）、メッシュ層２４ｃを形成している線材の太さによっては、印刷材料が供給される側から見て、メッシュ層２４ｃのうち第１貫通孔２２ｃｈの＋Ｚ軸方向側に配置された部分において線材が占める面積の割合が多くなったりすることがある。このような印刷版１Ｃでは、印刷材料がメッシュ層２４ｃを通過できる空間が狭くなっていることから、印刷パターンの形成精度は低くなりやすい。一方、本実施形態の印刷版１では、材料供給層２４は電気鋳造品であるため、印刷材料を通過させる空間が広く確保された第２貫通孔２４ｈを材料供給層２４に形成することができることから、第１貫通孔２２ｈの幅が５０μｍ以下であったとしても、精度良く印刷パターンを形成できる。

【0029】

＜本実施形態の変形例＞
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

【0030】

上記実施形態では、パターン形成層２２を構成する材料は、樹脂材料であったが、これに限られない。例えば、パターン形成層２２を構成する材料は、金属材料であってもよい。さらに、パターン形成層２２は、電気鋳造品であってもよい。このような構成の印刷版によれば、パターン形成層２２における第１貫通孔２２ｈの配置を精度良く調整できる。また、パターン形成層２２の膜厚のばらつきを小さくできることから、印刷パターンの厚さが大きくばらつくことや、印刷パターンにかすみやにじみが生じることをより一層抑制することができる。さらに、パターン形成層２２が材料供給層２４と共に電気鋳造により一体成形されている印刷版では、剛性を高くすることができる。

【0031】

上記実施形態では、パターン形成層２２の厚み２２Ｔは、０．１μｍ以上５０μｍ以下の範囲内の厚みであったが、これに限られない。パターン形成層２２の厚み２２Ｔは、０．１μｍより小さくてもよいし、５０μｍよりも大きくてもよい。

【0032】

上記実施形態では、図２に示すように、第２貫通孔２４ｈの横断面形状は、矩形状であったが、これに限られない。第２貫通孔２４ｈの横断面形状は、楕円形状や多角形状であってもよいし、直線部分と湾曲部分とを共に含む形状であってもよい。また、上記実施形態では、図２に示すように、１つの第１貫通孔２２ｈに接続している第２貫通孔２４ｈの各々の横断面形状は同一形状であったが、これに限られず、１つの第１貫通孔２２ｈに接続している第２貫通孔２４ｈの各々の横断面形状は、異なる形状であってもよい。また、第２貫通孔２４ｈの横断面サイズについても、第１貫通孔２２ｈに対して印刷材料を通過させる空間が広く確保されている限り、任意に調整可能である。

【0033】

以上、実施形態、変形例に基づき本態様について説明してきたが、上記した態様の実施の形態は、本態様の理解を容易にするためのものであり、本態様を限定するものではない。本態様は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本態様にはその等価物が含まれる。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することができる。

【0034】

本発明は、以下の形態としても実現することが可能である。
［適用例１］
印刷版であって、
被印刷物に形成される印刷パターンに対応して配置された複数の第１貫通孔を有するパターン形成層と、
前記パターン形成層のうち前記印刷パターンの形成に用いられる印刷材料が供給される側に積層され、前記第１貫通孔に接続している複数の第２貫通孔を有する材料供給層と、を備え、
前記材料供給層は、電気鋳造品であり、
前記材料供給層の厚みは、１０μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする、印刷版。
［適用例２］
適用例１に記載の印刷版であって、
前記パターン形成層の厚みは、０．１μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする、印刷版。
［適用例３］
適用例１または適用例２に記載の印刷版であって、
前記パターン形成層を構成する材料は、樹脂材料であることを特徴とする、印刷版。
［適用例４］
適用例１から適用例３までのいずれかに記載の印刷版であって、
前記パターン形成層は、電気鋳造品であることを特徴とする、印刷版。
［適用例５］
適用例１から適用例４までのいずれかに記載の印刷版であって、
少なくとも一部の前記第１貫通孔の幅は、５０μｍ以下であることを特徴とする、印刷版。
［適用例６］
被印刷物に印刷パターンが転写された印刷物の製造方法であって、
適用例１から適用例５のいずれかに記載の印刷版を使用して、被印刷物に印刷パターンを転写することを特徴とする、印刷物の製造方法。

【符号の説明】

【0035】

１…印刷版
１０…フレーム
２０…中央板部
２２…パターン形成層
２２ｈ…第１貫通孔
２４…材料供給層
２４ｈ…第２貫通孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】