JP4513334B2

JP4513334B2 - 画像形成装置及び画像形成方法

Info

Publication number: JP4513334B2
Application number: JP2004013223A
Authority: JP
Inventors: 一行舟幡
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd; Showa Denko Materials Co Ltd; Resonac Corp
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2004-01-21
Filing date: 2004-01-21
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2024-01-21
Also published as: JP2005205672A

Description

本発明は、微細な画像を形成する画像形成装置及び画像形成方法に関するものである。

下記特許文献２ないし４には、オフセット印刷法を基本した画像形成方法として、シリコン樹脂面に樹脂を一様に塗布して塗布面を形成する工程と、その塗布面に対して反転画像が形成された凸版を押圧して、凸版の凸部分に反転画像の樹脂を転写することで塗布面から反転画像を除去する転写除去工程と、塗布面に残った正転画像の樹脂を基板に転写する転写工程とからなる画像形成方法が記載されている。

また、下記特許文献１には、前記凸版を用いない画像形成方法として、凸版の凸部分に正画像が形成された版機能を有する撥インキ性ブランケットに、インキ薄膜を形成する工程と、前記ブランケット上に形成されたインキ薄膜の正画像を転写する転写工程からなる画像形成方法が記載されている。

これらの特許文献１ないし４に記載の画像形成方法は、従来の印刷法とは異なり簡単にフォトリソ方式に近い品質が得られるものである。

しかし、特許文献２ないし４に記載の画像形成方法では、凸版の凸部に形成された不要な反転画像の樹脂を凸版の凸部から除去及び洗浄する工程が必須になる。したがって、凸版から不要な樹脂を除去及び洗浄する工程が増えるだけでなく、除去及び洗浄状態の良否が歩留まりを左右するという欠点を有していた。また、不要な樹脂が転写された凸版を用いているため、印刷毎に凸版上に残された不要な樹脂を除去及び洗浄するので樹脂の利用率が悪いという問題もあった。この改善策のひとつとして、凸版上の樹脂を除去して回収・再利用する方法も考えられるが、高額な装置になるだけでなく、樹脂成分の調整や洗浄等の機構も複雑になるので難しい。さらに、凸版から印刷毎に不要な部分のインキを取り除くために、その凸版の形成が難しく、高額になる問題も有していた。

また、特許文献１に記載の画像形成方法は、ブランケット上に形成したインキ薄膜を全て被印刷体に転写するので工程が少なくて、フォトリソ方式とに近い品質が得られる点では有利であるが、形成できるインキ画像又はパターンが限定されるという欠点を有していた。
特開２００３−８９２５９号公報特開平１１−５８９２１号公報特開平１１−１９８３３７号公報特開２００１−５６４０５号公報

前記特許文献２ないし４に記載の画像形成方法は、撥インキ性を備えたシリコーンブランケット表面にインキ・ベタ薄膜を形成する工程と、前記ブランケット表面に形成されたインキ・ベタ薄膜から凸版を用いて不要なインキを除去して、前記ブランケット表面に所望のインキ画像を形成する工程と、前記ブランケット上に形成されたインキ画像を被印刷体に転写する工程と、凸版上の不要なインキを除去及び洗浄する工程とからなるため、微細な画像形成ができる利点があるが、製作工程数が多いので装置構成が複雑になるだけでなく、凸版上に残る不要なインキの除去及び洗浄が難しいという課題を有していた。

また、前記特許文献１に記載の画像形成方法は、撥インキ性と版機能を備えたシリコーンブランケット表面にインキ薄膜を形成すると共にインキ画像を形成する工程と、前記ブランケット上のインキ画像を被印刷体に転写する工程とからなるが、画像形成用版機能を備えたシリコーンブランケットの凸部表面にのみ、インキ薄膜を形成する工夫が施されていなかったので、凹部にもインキ膜が着いてしまい微細な画像形成ができないという課題を有していた。

本発明の目的は、微細な画像形成が可能な画像形成装置及び画像形成方法を提供することにある。また、本発明の別の目的は、微細な画像の形成を行うと共に、その形状制御が可能な画像形成装置及び画像形成方法を提供することにある。

本発明の一つの実施態様によれば、画像形成方法が、ブランケットの表面に印刷画像とダミー画像が形成され、少なくとも印刷画像とダミー画像が形成された表面にインキを形成し、印刷画像上に形成したインキを、被印刷体上に転写し、ダミー画像上に形成された不要なインキを転写、除去するというものである。また、印刷画像への塗布面形成は、インキの厚みがほぼ均一な塗布面形成を行うというものである。

さらに、ダミー画像とは、ブランケット表面に形成された印刷画像上に均一な厚みのインキ塗布面を形成するためのものであり、塗布ヘッドを用いたインキ供給方式によるインキ薄膜形成手段では、原理的に塗布開始部と終了部の膜厚が厚くなる課題があり、これを解消させるために、印刷画像をダミー画像で囲み込むような版構成とすることにより、ダミー画像領域からインキの塗布を開始し、ダミー画像領域内でインキの塗布を終了させ、印刷画像上のインキを転写した後、ダミー画像上の不要なインキを除去するというものである。

本発明の一つの実施態様によれば、画像形成装置が、印刷画像とダミー画像とが表面に形成されたインキ画像形成部材(シリコーンブランケット)と、このインキ画像形成部材に形成された印刷画像とダミー画像との表面にインキを供給するインキ供給手段と、前記インキ画像形成部材の印刷画像に供給されたインキを被印刷体に転写するために、被印刷体を支持する支持手段と、前記インキ画像形成部材のダミー画像に供給された不要なインキを除去する手段を有するものである。また、インキ画像形成部材は、円柱形状または平板形状であってもよい。また、インキ供給手段は、インキ画像形成部材の印刷画像とダミー画像表面にほぼ均一な厚みになるようにインキを供給するものである。

さらに、インキ供給手段からインキ画像形成部材へのインキ供給は、インキ画像平成部材に形成されたダミー画像部から開始し、ダミー画像部で終了するものである。また、ダミー画像に供給された不要なインキを除去する手段とは、印刷画像にほぼ均一な厚みのインキ膜を形成するために設けた、ダミー画像上の不要なインキを取り除くことであり、例えば、ダミー印刷体に転写することで除去してもよく、また、ダミー画像部のインキを直接除去してもよく、インキ除去方法については特に限定されない。また、印刷画像とダミー画像とが形成された表面にインキを形成し、印刷画像上に形成したインキを被印刷体上に転写し、ダミー画像上に形成された不要なインキを転写し、除去するというものである。

以上、本発明は、撥インキ性と版機能を備えたシリコーンブランケット表面にインキ薄膜を形成すると共にインキ画像を形成する工程と、前記ブランケット上に形成されたインキ画像を被印刷体に転写する工程とからなる画像形成方法及び装置において、前記撥インキ性を有するシリコーンブランケットに、画像形成用パターン領域とダミー領域からなる構造のインキ画像形成用版を形成するとともに、スリット方式等の薄膜形成手段で該ブランケット表面にインキ薄膜を形成する工程において、ダミー領域内からインキの塗布を開始し、ダミー領域内でインキの塗布を終了するインキ薄膜形成方法にすることにより、前記シリコーンブランケットの画像形成用凸パターン表面に均一なインキ薄膜を形成して、フォトリソと同等の品質の微細画像を形成することを主要な特徴とする。

本発明の画像形成装置及び方法は、撥インキ性を有するシリコーンブランケット表面に画像形成用パターン領域とダミー領域を有する版機能を備えると共に、画像形成用凸パターンとダミー領域を同一高さにすると共に、該ブランケット表面へのインキ薄膜形成工程において、ダミー領域内からインキ塗布を開始し、ダミー領域内でインキ塗布を終了する薄膜形成方法とすることにより、インキ薄膜形成とインキ画像形成を同一工程で行うことができるので、最も少ない製作工数で画像形成ができるという利点がある。

また、本発明の画像形成装置及び方法は、撥インキ性及び版機能を有するシリコーンブランケット表面にインキ薄膜形成及びインキ画像形成工程と、該シリコーンブランケット表面に形成されたインキ画像を被印刷体に転写する工程と、ダミー領域上の不要なインキを転写して除去する工程とから画像を形成する方法及び装置であり、単に工程数が少ないだけでなく、ダミー領域上の不要なインキをフィルムやガラス等に転写することにより簡単に除去できるので、装置構成が単純になり安価な装置が提供できる利点もある。

表面ゴム／伸び止めフィルム／圧縮層／補強層からなるブランケットにおいて、表面ゴム層に画像領域とダミー領域とからなる版機能及び鏡面並みの表面平坦性を有するシリコーンゴムとしたブランケットを回転胴表面に装着したインキ画像形成手段と、該ブランケット表面に塗布ヘッドを用いてインキ・ベタ膜を形成する塗布手段と、基板ステージ上に配置された被印刷体上にインキ画像を有するブランケットを移動させ、インキ画像を被印刷体に転写する手段と、ダミー領域上に残った不要なインキを除去する手段とから構成することにより、微細な画像形成が簡単に行える画像形成装置及び方法を実現した。

図１は、本発明の画像形成方法を用いた画像形成装置の一実施例の断面図であり、１０は固定フレーム、２０はインキ又は機能性樹脂が塗布される画像形成手段、２１は回転胴、２２は印刷画像部２５とダミー画像部２６とからなる版機能を備えたシリコーンブランケット、２３は塗布されたインキ又は機能性樹脂、２４は可動フレーム、３０はインキ又は機能性樹脂の供給手段、３１はインキ又は機能性樹脂の供給ヘッド、３２はインキ又は機能性樹脂、３３はインキ又は機能性樹脂のタンク、３４はポンプ、４０は印刷手段、４１は被印刷体用定盤、４２は被印刷体、５０は不要なインキ又は機能性樹脂の除去手段、５１はダミー印刷体用定盤、５２はダミー印刷体である。

本発明の装置構成を詳述すると、固定フレーム１０にインキ又は機能性樹脂の供給手段３０、印刷手段４０及び不要なインキ又は機能性樹脂の除去手段５０を取り付け、さらに、印刷画像部２５とダミー画像部２６とからなる版機能を備えたシリコーンブランケット２２を装着した上下動機構を有する回転胴２１を備えたインキ又は機能性樹脂が塗布される画像形成手段２０が、印刷手段４０及び不要なインキ又は機能性樹脂の除去手段５０上を移動するための可動フレーム２４を固定フレーム１０上に設けた構成である。

本装置の動作は、まず、１）インキ又は機能性樹脂の供給手段３０上に回転動２１を停止させ、印刷画像部２５とダミー画像部２６とからなる版機能を備えたシリコーンブランケット２２のダミー画像部２６の表面とインキ又は機能性樹脂の供給ヘッド３１との間の距離を、インキ又は機能性樹脂の供給ヘッド３１を移動させ、シリコーンブランケット２２の表面に形成された印刷画像部２５に形成するインキ又は機能性樹脂２３の膜厚に応じた間隙を保持し、インキ又は機能性樹脂の供給ヘッド３１から所定膜厚に相当するインキ又は機能性樹脂３２を供給すると共に、回転動２１を回転させ、シリコーンブランケット２２の表面に形成されたダミー画像部２６からインキ又は機能性樹脂３２の塗布を開始し、ダミー画像部２６内で塗布面の膜厚をほぼ所定膜厚にした後、印刷画像部２５に所定膜厚のインキ又は機能性樹脂３２からなる塗布面を形成し、再度、ダミー画像部２６内で回転動２１の回転を停止させると共に、インキ又は機能性樹脂の供給ヘッド３１からのインキ又は機能性樹脂３２の供給も停止させ、シリコーンブランケット２２の表面に形成された印刷画像部２５上に所望の厚みのインキ又は機能性樹脂３２の膜を形成する。

次に、２）インキ又は機能性樹脂の画像形成手段２０を被印刷体用定盤４１及び被印刷体４２からなる印刷手段４０上に移動させ、被印刷体４２の所定の位置に、シリコーンブランケット２２の表面に形成した印刷画像部２５を接触させて転動させ、シリコーンブランケット２２の表面の印刷画像部２５形成されたインキ又は機能性樹脂２３の画像を被印刷体４２に転写してインキ又は機能性樹脂２３の画像を形成する。

その後、３）インキ又は機能性樹脂の画像形成手段２０を、ダミー印刷体用定盤５１及びダミー印刷体５２からなる不要インキ及び機能性樹脂の除去手段５０上に移動させ、シリコーンブランケット２２の表面のダミー画像部２６に形成されたインキ又は機能性樹脂を、ダミー印刷体５２を接触させて転動させ、ダミー印刷体５２に不要なインキ又は機能性樹脂を転写、除去して、最小工程数で微細な画像形成が完了する。

図２は、本発明装置の特徴となる回転胴上に、直接、インキ又は機能性樹脂の画像を形成する方法を説明するための図であって、同図（a）はインキ又は機能性樹脂の膜形成開始時、同図（ｂ）はインキ又は機能性樹脂の膜形成中間時、同図（c）はインキ又は機能性樹脂の膜形成終了時のインキ又は機能性樹脂の塗布面の形成状態を示したものであり、２０はインキ又は機能性樹脂の画像形成手段、２１は回転胴、２２は印刷画像部２５とダミー画像部２６からなる版機能を備えたシリコーンブランケット、２３は塗布されたインキ又は機能性樹脂、３１はインキ又は機能性樹脂の供給ヘッド、３２は供給されるインキ又は機能性樹脂ある。

本発明の回転胴上でのインキ又は機能性樹脂の画像形成を詳述すると、まず、図２（a）に示すように、印刷画像部２５とダミー画像部２６とからなる版機能を備えたシリコーンブランケット２２のダミー画像部２６とインキ又は機能性樹脂の供給ヘッド３１との間隙を、所望の塗布面膜厚になるように設定した後、回転胴２１を回転させると共に、インキ又は機能性樹脂の供給ヘッド３１からインキ又は機能性樹脂３２を所定の膜厚になるように供給を開始し、印刷画像部２５に所望の厚みの塗布面が形成できるように、ダミー画像部２６上で所望の膜厚にするように塗布面形成を開始し、同図（b）に示すように、印刷画像部２５上には所期の膜厚の塗布面を形成し、同図（c）に示すように、ダミー画像部２６上にインキ又は機能性樹脂の供給ヘッド３１が到達した後、回転胴２１の回転を停止させると共に、インキ又は機能性樹脂の供給ヘッド３１からのインキ又は機能性樹脂３２の供給を停止させ、回転胴２１上の印刷画像部に均一な膜厚のインキ又は機能性樹脂の画像の形成が完了する。

本発明装置は、インキ又は機能性樹脂３２の塗布面を形成する際に、インキ又は機能性樹脂の供給ヘッド３１からインキ又は機能性樹脂３２の供給開始時と終了時に、所期の膜厚よりも厚くなる欠点を解消させるため、塗布面形成をダミー画像部２６から開始して印刷画像部２５の領域の塗布面に入る前に所期の膜厚になるようにしておき、印刷画像部２５の領域では均一な塗布面が得られるようにすると共に、塗布膜の終了も印刷画像部２５上で塗布膜形成を終了させずにダミー画像部２６上で、回転胴２１とインキ又は機能性樹脂の供給ヘッド３１からのインキ又は機能性樹脂３２を停止させることにより、印刷画像上に均一な所望膜厚の塗布膜が形成できるようにしたものである。

図３は、本発明装置の別の実施例を示す断面図であって、本発明の特徴である印刷画像部２５とダミー画像部２６とからなる版機能つきブランケット２２を備えたインキ画像形成手段２０と、インキ供給手段３０と、印刷手段４０とからなる装置構成は図１に示した実施例とほぼ同じであり、インキ供給手段３０にワイヤーバーコーターを用いたところが異なるだけである。

この実施例において、１０は固定フレーム、２０はインキ又は機能性樹脂の画像形成手段、２１は回転胴、２２は印刷画像部２５とダミー画像部２６とからなる版機能を備えたシリコーンブランケット、２３は塗布されたインキ又は機能性樹脂、２４は可動フレーム、３０はインキ又は機能性樹脂の供給手段、３１は回転体にワイヤーが巻きつけられたワイヤーバー、３２はインキ又は機能性樹脂、３３はタンク、４０は印刷手段、４１は被印刷体用定盤、４２は被印刷体、５０は不要なインキ又は機能性樹脂の除去手段、５１はダミー印刷体用定盤、５２はダミー印刷体である。

本発明の装置構成を詳述すると、固定フレーム１０にインキ又は機能性樹脂の供給手段３０、印刷手段４０及び不要なインキ又は機能性樹脂の除去手段５０を取り付け、さらに、印刷画像部２５とダミー画像部２６とからなる版機能を備えたシリコーンブランケット２２を装着した、上下動機構を有する回転胴２１を備えたインキ又は機能性樹脂の画像形成手段２０が、印刷手段４０及び不要なインキ又は機能性樹脂の除去手段５０上を移動するための可動フレーム２４を固定フレーム１０上に設けた構成で、図１に示した実施例とほぼ同じ装置構成である。

本装置の動作は、まず、１）インキ又は機能性樹脂の供給手段３０上に回転胴２１を停止させ、印刷画像部２５とダミー画像部２６とからなる版機能を備えたシリコーンブランケット２２のダミー画像部２６の表面とインキ又は機能性樹脂の供給用ワイヤーバー３１との間の距離を、インキ又は機能性樹脂の供給用ワイヤーバー３１を移動させ、シリコーンブランケット２２の表面に形成された印刷画像部２５に形成するインキ又は機能性樹脂２３の膜厚に応じた間隙を保持し、インキ又は機能性樹脂の供給用ワイヤーバー３１から所定膜厚に相当するインキ又は機能性樹脂３２を供給すると共に、回転動２１を回転させ、シリコーンブランケット２２の表面に形成されたダミー画像部２６からインキ又は機能性樹脂３２の塗布を開始し、ダミー画像部２６内で塗布面の膜厚をほぼ所定膜厚にした後、印刷画像部２５に所定膜厚のインキ又は機能性樹脂２３の塗布面を形成し、再度、ダミー画像部２６内で回転動２１の回転を停止させると共に、インキ又は機能性樹脂の供給用ワイヤーバー３１からのインキ又は機能性樹脂３２の供給も停止させ、シリコーンブランケット２２の表面に形成された印刷画像部２５上に所望の厚みのインキ又は機能性樹脂２３の膜を形成する。

次に、２）インキ又は機能性樹脂の画像形成手段２０を被印刷体用定盤４１及び被印刷体４２からなる印刷手段４０上に移動させ、被印刷体４２の所定の位置に、シリコーンブランケット２２の表面に形成した印刷画像部２５を接触させて転動させ、シリコーンブランケット２２の表面の印刷画像部２５に形成されたインキ又は機能性樹脂２３の画像を被印刷体４２に転写してインキ又は機能性樹脂２３の画像を形成する。

その後、３）インキ又は機能性樹脂の画像形成手段２０を、ダミー印刷体用定盤５１及びダミー印刷体５２からなる不要インキ又は機能性樹脂の除去手段５０上に移動させ、シリコーンブランケット２２の表面のダミー画像部２６に形成されたインキ又は機能性樹脂２６を、ダミー印刷体５２を接触させて転動させ、ダミー印刷体５２に不要なインキ又は機能性樹脂を転写、除去して、最小工程数で微細な画像形成が完了する。

なお、上記実施例は、いずれも版機能を備えた回転胴２１と、この回転胴２１の表面にインキ又は機能性樹脂等を供給する手段３０とを、同期駆動させて塗布面を形成するものであり、供給する手段３０としては、前記実施例に限定されるものではなく、グラビアコート等他のインキ又は機能性樹脂の供給手段を用いてもよい。また、上記実施例では、直接、版機能を備えた回転胴表面にインキ又は機能性樹脂を供給して塗布面を形成したが、一旦、撥インキ性を有するプラスチックフィルムに塗布面を形成した後、このプラスチックフィルム上に形成した塗布面を、版機能を備えた回転胴表面に転写形成するものでもよい。

図４は、本発明の画像形成方法を用いた画像形成装置の一実施例の断面図であり、１０は固定フレーム、２０はインキ又は機能性樹脂の画像形成手段、２１は回転胴、２２は印刷画像部２５とダミー画像部２６とからなる版機能を備えたシリコーンブランケット、２３は塗布されたインキ又は機能性樹脂、２４は可動フレーム、３０はインキ又は機能性樹脂の供給手段、３１はインキ又は機能性樹脂の供給ヘッド、３２はインキ又は機能性樹脂、３３はインキ又は機能性樹脂用タンク、３４はポンプ、３５は撥インキ性フィルム、３６は展張ロール、４０は印刷手段、４１は被印刷体用定盤、４２は被印刷体、５０は不要なインキ又は機能性樹脂の除去手段、５１はダミー印刷体用定盤、５２はダミー印刷体である。

本発明の装置構成を詳述すると、固定フレーム１０にインキ又は機能性樹脂の供給手段３０、印刷手段４０及び不要なインキ又は機能性樹脂の除去手段５０を取り付け、さらに、印刷画像部２５とダミー画像部２６とからなる版機能を備えたシリコーンブランケット２２を装着した上下動機構を有する回転胴２１を備えたインキ又は機能性樹脂の画像形成手段２０が、印刷手段４０及び不要なインキ又は機能性樹脂の除去手段５０上を移動するための可動フレーム２４を固定フレーム１０上に設けた構成である。

本装置の動作は、まず、１）２つの展張ロール３６間に装着されたループ状の撥インキ性フィルム３５に対して、インキ又は機能性樹脂の供給ヘッド３１を移動して、印刷画像部に形成するインキ又は機能性樹脂２３の膜厚に応じた間隙を保持し、２つの展張ロール３６を回転させると共に、インキ又は機能性樹脂の供給ヘッド３１からインキ又は機能性樹脂３２を供給して、撥インキ性フィルム３５の表面にインキ又は機能性樹脂の塗布面２３を形成する。

次に、２）インキ又は機能性樹脂の塗布面２３が形成されたループ状の撥インキ性フィルム３５上に回転胴２１を停止させ、印刷画像部２５とダミー画像部２６とからなる版機能を備えたシリコーンブランケット２２のダミー画像部２６の表面とインキ又は機能性樹脂の塗布面２３が形成された撥インキ性フィルム３５を接触させると共に、回転胴２１と展張ロール３６を回転させて、シリコーンブランケット２２の表面に形成された印刷画像部２５に塗布面を形成し、再度、ダミー画像部２６内で回転動２１および展張ロール３５の回転を停止し、シリコーンブランケット２２表面に形成された印刷画像部２５上に所望の厚みのインキ又は機能性樹脂の塗布面２３を形成する。

その後、３）インキ又は機能性樹脂の画像形成手段２０を被印刷体用定盤４１及び被印刷体４２からなる印刷手段４０上に移動させ、被印刷体４２の所定の位置に、シリコーンブランケット２２の表面に形成した印刷画像部２５を接触させて転動させ、シリコーンブランケット２２の表面の印刷画像部２５上に形成された、インキ又は機能性樹脂の画像を被印刷体４２に転写して、インキ又は機能性樹脂の画像を形成する。

次に、４）インキ又は機能性樹脂の画像形成手段２０を、ダミー印刷体用定盤５１及びダミー印刷体５２からなる不要インキ又は機能性樹脂の除去手段５０上に移動させ、シリコーンブランケット２２の表面のダミー画像部２６に形成されたインキ又は機能性樹脂を、ダミー印刷体５２を接触させて転動させ、ダミー印刷体５２に不要なインキ又は機能性樹脂を転写、除去して、最小工程数で微細な画像形成が完了する。

図５は、本発明の画像形成方法を用いた画像形成装置の一実施例の断面図であり、１０は固定フレーム、２０はインキ又は機能性樹脂の画像形成手段、２１は回転胴、２２は印刷画像部２５とダミー画像部２６とからなる版機能を備えたシリコーンブランケット、２３は塗布されたインキ又は機能性樹脂、２４は可動フレーム、３０はグラビアコータからなるインキ又は機能性樹脂の供給手段、３１はインキ又は機能性樹脂の供給ヘッド、３２はインキ又は機能性樹脂、３３はインキ又は機能性樹脂用タンク、３４はポンプ、３５は撥インキ性フィルム、３６は展張ロール、４０は印刷手段、４１は被印刷体用定盤、４２は被印刷体、５０は不要なインキ又は機能性樹脂の除去手段、５１はダミー印刷体用定盤、５２はダミー印刷体である。

本発明の装置構成を詳述すると、固定フレーム１０にインキ又は機能性樹脂の供給手段３０、印刷手段４０および不要なインキ又は機能性樹脂の除去手段５０を取り付け、さらに、印刷画像部２５とダミー画像部２６とからなる版機能を備えたシリコーンブランケット２２を装着した上下動機構を有する回転胴２１を備えたインキ又は機能性樹脂の画像形成手段２０が、印刷手段４０及び不要なインキ又は機能性樹脂の除去手段５０上を移動するための可動フレーム２４を固定フレーム１０上に設けた構成である。

なお、本装置の動作については、前述した実施例とほぼ同様の動作により、回転胴２１表面にインキ又は機能性樹脂画像を形成し、それを被印刷体に転写形成するものであり、その詳細についての説明は省略する。

図６は、本発明の画像形成方法を用いた画像形成装置の一実施例の断面図であり、１０は固定フレーム、２０はインキ又は機能性樹脂の画像形成手段、２１は回転胴、２２は印刷画像部２５とダミー画像部２６とからなる版機能を備えたシリコーンブランケット、２３は塗布されたインキ又は機能性樹脂、２４は可動フレーム、３０はダイコータからなるインキ又は機能性樹脂の供給手段、３１はインキ又は機能性樹脂の供給ヘッド、３２はインキ又は機能性樹脂、３３はインキ又は機能性樹脂用タンク、３４はポンプ、３５は撥インキ性フィルム、３６は展張ロール、３８は送りロール、３９は巻取りロール、４０は印刷手段、４１は被印刷体用定盤、４２は被印刷体、５０は不要なインキ又は機能性樹脂の除去手段、５１はダミー印刷体用定盤、５２はダミー印刷体である。

本発明の装置構成を詳述すると、固定フレーム１０にインキ又は機能性樹脂供給手段３０、印刷手段４０及び不要なインキ又は機能性樹脂の除去手段５０を取り付け、さらに、印刷画像部２５とダミー画像部２６とからなる版機能を備えたシリコーンブランケット２２を装着した上下動機構を有する回転胴２１を備えたインキ又は機能性樹脂の画像形成手段２０が、印刷手段４０及び不要なインキ又は機能性樹脂の除去手段５０上を移動するための可動フレーム２４を固定フレーム１０上に設けた構成である。

本装置の動作は、まず、１）２つの展張ロール３６を介して、送りロール３８と巻取りロール３９との間に装着されたロール状の撥インキ性フィルム３５に対して、インキ又は機能性樹脂の供給ヘッド３１を移動して、印刷画像部に形成するインキ又は機能性樹脂２３の膜厚に応じた間隙を保持し、巻取りロール３９と送りロール３８を回転させると共に、インキ又は機能性樹脂の供給ヘッド３１から所定量のインキ又は機能性樹脂３２を供給して、撥インキ性フィルム３５表面にインキ又は機能性樹脂の塗布面２３を形成する。

その後、２）インキ又は機能性樹脂の塗布面２３が形成されたロール状の撥インキ性フィルム３５上に回転胴２１を停止させ、印刷画像部２５とダミー画像部２６とからなる版機能を備えたシリコーンブランケット２２のダミー画像部２６の表面とインキ又は機能性樹脂の塗布面２３が形成された撥インキ性フィルム３５を接触させると共に、回転胴２１と展張ロール３６を回転させて、シリコーンブランケット２２の表面に形成された印刷画像部２５に塗布面を形成し、再度、ダミー画像部２６内で回転動２１及び展張ロール３６の回転を停止し、シリコーンブランケット２２の表面に形成された印刷画像部２５上に所望の厚みのインキ又は機能性樹脂の塗布面２３を形成する。

次に、３）インキ又は機能性樹脂の画像形成手段２０を被印刷体用定盤４１及び被印刷体４２からなる印刷手段４０上に移動させ、被印刷体４２の所定の位置に、シリコーンブランケット２２の表面に形成した印刷画像部２５を接触させて転動させ、シリコーンブランケット２２の表面の印刷画像部２５上に形成されたインキ又は機能性樹脂の画像２３を被印刷体４２に転写して、インキ又は機能性樹脂の画像を形成する。

その後、４）インキ又は機能性樹脂の画像形成手段２０を、ダミー印刷体用定盤５１及びダミー印刷体５２からなる不要インキ又は機能性樹脂の除去手段５０上に移動させ、シリコーンブランケット２２の表面のダミー画像部２６に形成されたインキ又は機能性樹脂を、ダミー印刷体５２を接触させて転動させ、ダミー印刷体５２に不要なインキ又は機能性樹脂を転写、除去して、最小工程数で微細な画像形成が完了する。

図７は、本発明の画像形成方法を用いた画像形成装置の一実施例の断面図であり、１０は固定フレーム、２０はインキ又は機能性樹脂の画像形成手段、２１は回転胴、２２は印刷画像部２５とダミー画像部２６とからなる版機能を備えたシリコーンブランケット、２３は塗布されたインキ又は機能性樹脂、２４は可動フレーム、３０はインキ又は機能性樹脂の供給手段、３１はインキ又は機能性樹脂の供給ヘッド、３２はインキ又は機能性樹脂、３３はインキ又は機能性樹脂用タンク、３４はポンプ、３５は撥インキ性フィルム、３６は支持兼展張ロール、３８は送りロール、３９は巻取りロール、４２は被印刷体である。

本発明の装置構成を詳述すると、固定フレーム１０にロール状フィルム用の送りロール３８、巻取りロール３９及び支持兼展張ロール３６を取り付け、さらに、インキ又は機能性樹脂の供給ヘッド３１、インキ又は機能性樹脂３２、インキ又は機能性樹脂用タンク３３、インキ又は機能性樹脂の供給用ポンプ３４からなるインキ又は機能性樹脂の供給手段３０と、印刷画像部２５とダミー画像部２６とからなる版機能を備えたシリコーンブランケット２２を装着した上下動機構を有する回転胴２１を備えたインキ又は機能性樹脂の画像形成手段２０が取り付けられた可動フレーム２４を固定フレーム１０上に設けた構成である。

本装置の動作は、まず、１）インキ又は機能性樹脂の供給手段３０の下に回転動２１を停止させ、印刷画像部２５とダミー画像部２６とからなる版機能を備えたシリコーンブランケット２２のダミー画像部２６の表面とインキ又は機能性樹脂の供給ヘッド３１との間の距離を、インキ又は機能性樹脂の供給ヘッド３１を移動させ、シリコーンブランケット２２の表面に形成された印刷画像部２５に形成するインキ又は機能性樹脂２３の膜厚に応じた間隙を保持し、インキ又は機能性樹脂の供給ヘッド３１から所定膜厚に相当するインキ又は機能性樹脂３２を供給すると共に、回転動２１を回転させ、シリコーンブランケット２２の表面に形成されたダミー画像部２６からインキ又は機能性樹脂３２の塗布を開始し、ダミー画像部２６内において塗布される膜厚をほぼ所定膜厚にした後、印刷画像部２５に所定膜厚のインキ又は機能性樹脂２３を形成し、再度、ダミー画像部２６内で回転胴２１の回転を停止させると共に、インキ又は機能性樹脂の供給ヘッド３１からのインキ又は機能性樹脂３２の供給も停止させ、シリコーンブランケット２２の表面に形成された印刷画像部２５上に所望の厚みのインキ又は機能性樹脂２３を形成する。

次に、２）支持兼展張ロール３６を介して、送りロール３８と巻取りロール３９との間に装着されたロール状の被印刷体となるフィルム３５に、回転胴２１を下方に移動させてシリコーンブランケット２２の表面の印刷画像部２５に形成されたインキ又は機能性樹脂２３を接触させる。

その後、３）回転胴２１の回転と連動させるように、送りロール３８及び巻取りロール３９を回転させて、シリコーンブランケット２２の表面の印刷画像部２５及びダミー画像部２６に形成されたインキ画像及びダミー画像を被印刷体であるフィルム３５に転写し、最小工程数で微細な画像形成が完了する。

なお、上記動作１）、２）、３）において、上記動作２）を省略して、インキ又は機能性樹脂の塗布と転写とを同時に行うとより最適な動作となる。

図８は、本発明装置のさらに別の一実施例の断面図であり、印刷画像部２５とダミー画像部２６とからなる平板状の版機能付きブランケット２２を備えたインキ画像形成手段２０と、インキ供給手段３０と、印刷手段４０とからなる画像形成装置で、インキ画像形成手段２０が、前記実施例では回転体であるのに対して、本実施例では平板状であるだけで基本的には装置構成は図１に示した実施例とほぼ同じである。

本発明の装置構成を詳述すると、固定フレーム１０にインキ又は機能性樹脂の供給手段３０、印刷手段４０及び不要なインキ又は機能性樹脂の除去手段５０を取り付け、さらに、印刷画像部２５とダミー画像部２６とからなる平板状の版機能を備えたシリコーンブランケット２２を装着した上下動機構を有する平板胴２１を備えたインキ又は機能性樹脂の画像形成手段２０が、印刷手段４０及び不要なインキ又は機能性樹脂の除去手段５０上を移動するための可動フレーム２４を固定フレーム１０上に設けた構成である。

本装置の動作は、まず、１）インキ又は機能性樹脂の供給手段３０の上に平板胴２１を停止させ、印刷画像部２５とダミー画像部２６とからなる版機能を備えたシリコーンブランケット２２のダミー画像部２６の表面とインキ又は機能性樹脂の供給ヘッド３１との間の距離を、インキ又は機能性樹脂の供給ヘッド３１を移動させ、シリコーンブランケット２２の表面に形成された印刷画像部２５に形成するインキ又は機能性樹脂２３の膜厚に応じた間隙を保持し、インキ又は機能性樹脂の供給ヘッド３１から所定膜厚に相当するインキ又は機能性樹脂３２を供給すると共に、平板胴２１を平行移動させ、シリコーンブランケット２２の表面に形成されたダミー画像部２６からインキ又は機能性樹脂３２の塗布を開始し、ダミー画像部２６内において塗布面の膜厚をほぼ所定膜厚にした後、印刷画像部２５に所定膜厚のインキ又は機能性樹脂２３を形成し、再度、ダミー画像部２６内で平板胴２１の平行移動を停止させると共に、インキ又は機能性樹脂の供給ヘッド３１からのインキ又は機能性樹脂３２の供給も停止させることによって、シリコーンブランケット２２の表面に形成された印刷画像部２５の上に所望の厚みのインキ又は機能性樹脂２３の膜を形成する。

次に、２）インキ又は機能性樹脂の画像形成手段２０を被印刷体用定盤４１及び被印刷体４２からなる印刷手段４０上に移動させ、被印刷体４２の所定の位置に、シリコーンブランケット２２の表面に形成した印刷画像部２５を接触させ、シリコーンブランケット２２の表面の印刷画像部２５に形成されたインキ又は機能性樹脂２３の画像を被印刷体４２に転写してインキ又は機能性樹脂２３の画像を形成する。

その後、３）インキ又は機能性樹脂の画像形成手段２０を、ダミー印刷体用定盤５１及びダミー印刷体５２からなる不要インキ又は機能性樹脂の除去手段５０上に移動させ、シリコーンブランケット２２表面のダミー画像部２６に形成された不要インキ又は機能性樹脂を、ダミー印刷体５２を接触させ、ダミー印刷体５２に不要なインキ又は機能性樹脂を転写、除去して、最小工程数で微細な画像形成が完了する。

図９は、本発明の印刷画像部とダミー画像部とからなるブラックマトリクス用版機能付きブランケットの一実施例であり、同図（a）は平面展開図、（b）はインキ塗布時のＡ−Ａ’断面図、（c）はインキ転写時のＡ−Ａ’断面図である。

本発明の版構成を詳述すると、同図（a）に示すように、ブラックマトリクス用ブランケット２２は、ブラックマトリックス部に対応する印刷画像部２５と、額縁部に対応する印刷画像部２６とダミー画像部２６を兼用させるように構成したものであり、完全な遮光部として使用される額縁部をダミー画像部２６として使用するブランケット２２である。

本発明はインキの塗布開始部と終了部の膜厚が原理的に所期の膜厚よりも厚くなるが、このダミー画像部２６上の膜厚変動のあるインキも有効に利用できるように工夫したものである。前記額縁部は完全な遮光部になるので、遮光性能が十分な膜厚であれば多少の膜厚変動があっても色調などの問題が発生しないので、ダミー画像部２６上のインキも有効活用できるので、低コスト化に有効である。

なお、この図で、ブランケット２２の移動方向は図面の下方向であり、この方向に回転・移動して塗布面を形成する。また、この版機能つきブランケット２２に形成された印刷画像部２５と機能性樹脂の供給ヘッド３１の配置関係は、印刷画像部において直線画像数の多い方を機能性樹脂供給ヘッド３１の長手方向に対して垂直になるように配置させるのが、印刷精度上好ましい。

同図（b）はブランケット２２上へのインキ薄膜形成時において、機能性樹脂の供給ヘッド３１がＡ−Ａ’ライン部に移動した時のヘッド３１とブランケット２２の断面図であり、ブラックマトリクス用ブランケット２２の印刷画像部２５とダミー画像部２６上に、機能性樹脂の供給ヘッド３１からインキ２３が供給されると共にブランケットの回転・移動により、ブランケット２２の印刷画像部２５にはより高精度に制御されたインキ薄膜が形成されると共に、ダミー画像部２６上にも均一な厚みのインキ薄膜２３が形成される。

同図（c）はブラックマトリクス用ブランケット２２に形成された印刷画像部２５とダミー画像部２６上に形成されたインキ薄膜２３をガラス基板４２に転写するときのＡ−Ａ’ライン部における断面図である。前記ブランケット２２の表面に形成された印刷画像部２５とダミー画像部２６上のインキ２３は、ガラス基板４２に接すると同時にブランケット２２からほぼ完全に剥離して、ガラス基板に体積変化をおこさずに転写されるので、フォトリソと同等の精度の微細なインキ画像が形成できると共に、ダミー画像部２６上のインキもブランケット２２からほぼ完全に剥離して、ガラス基板に体積変化をおこさずに転写されて、フォトリソと同等の精度及び直線性を有する額縁部も形成される。

なお、ブラックマトリクス用ブランケット２２の硬度は印刷パターン精度と密接に関係しており、パターン幅、ピッチおよびパターン領域の大きさ等を考慮して選定するのが好ましい。

本発明によれば、印刷画像部に形成されたインキ画像だけでなく、ダミー画像に形成されたインキ画像も有効に活用できるので、インキの無駄がなく、製作工数も少なく、フォトリソと同等の微細パターンが低コストで形成できる効果がある。特に、金属ナノ粒子を用いた塗布材のように高価な材料を使用する場合には、ダミー画像部の塗布材料も無駄なく利用できる本発明の効果は大きい。

また、本発明によれば、印刷画像部とダミー画像部から構成した版機能を備えたシリコーンブランケットを有するインキ又は機能性樹脂の画像形成手段と、インキ又は機能性樹脂の供給手段とを用いて、前記ブランケット表面に形成された印刷画像部及びダミー画像部に均一なインキ又は機能性樹脂の塗布面が形成でき、フォトリソ法と同等の品質のインキ又は機能性樹脂の画像が形成できる効果がある。さらに、装置構成が単純かつ小形であり、装置の設置面積も小さくてすむので、フォトリソ方式の装置構成と比較すると大幅に簡略化できるだけでなく、低価格の画像形成装置が提供できる効果もある。

また、本発明の画像形成装置によれば、液晶ディスプレイ用カラーフィルタをはじめ、プリント配線板、フレキシブル配線基板、プラズマディスプレイ用の電磁波シールドフィルタ等への応用、あるいは、フォトリソグラフィ法、印刷法、メッキ法等で製作される製品は置換えが可能であり、製作工程数が少なく、使用する材料の無駄がないので大幅な低コスト化が図れる効果がある。

図１０は、本発明の印刷画像部２５とダミー画像部２６とからなるカラーフィルタ用の版機能付きブランケット２２の別の実施例であり、同図（a）は平面展開図、同図（b）はインキ塗布時の図（a）のＡ−Ａ’断面図、（c）はインキ転写時の図（a）Ａ−Ａ’断面図である。

本発明の版構成を詳述すると、同図（a）に示すように、カラーフィルタ用ブランケット２２は、赤色、緑色及び青色フィルタのいずれかに対応する印刷画像部２５と、額縁部に対応する印刷画像部２６をダミー画像部２６として兼用させるように構成したものであり、ダミー画像部２６を遮光部として使用し、この遮光部には赤色、緑色及び青色が積層される。

この場合、各色が積層されるためインキの塗布開始部と終了部の膜厚が原理的に所期の膜厚よりも厚くなるが、このダミー画像部２６上の膜厚変動のあるインキも有効に利用できるように工夫したものである。前記額縁部は完全な遮光部になるので、所望の遮光性能が得られる積層膜であれば多少の膜厚変動があっても色調などの問題は発生しないので、ダミー画像部２６上のインキも有効活用でき、低コスト化に有効である。

なお、同図で、着色フィルタ用ブランケット２２の移動方向は図面の下方向であり、この方向に回転・移動して塗布面を形成する。また、このブランケット２２に形成された印刷画像部２５と機能性樹脂の供給ヘッド３１の配置関係は、印刷画像部２５における着色フィルタの長手方向に対して、供給ヘッド３１の長手方向が垂直になるように配置させるのが、印刷精度上好ましい。

同図（b）は、カラーフィルタ用ブランケット２２上へのインキ薄膜形成時において、機能性樹脂の供給ヘッド３１が、同図（a）のＡ−Ａ’ライン部に移動した時の供給ヘッド３１とブランケット２２の断面図であり、ブランケット２２の印刷画像部２５とダミー画像部２６上に、機能性樹脂の供給ヘッド３１からインキ２３が供給されると共に、ブランケット２２の回転・移動により、ブランケット２２の印刷画像部２５には、より高精度に制御されたインキ薄膜が形成されると共に、この場合、ダミー画像部２６上にも均一な厚みのインキ薄膜２３が形成される。

同図（c）は、カラーフィルタ用ブランケット２２に形成された印刷画像部２５とダミー画像部２６上に形成された赤、緑、青色のいずれかのインキ薄膜２３をガラス基板からなる被印刷体４２に転写するときのブランケット２２が同図（a）のＡ−Ａ’ライン部に対応する部分に移動したときの断面図である。

ブランケット２２の表面に形成された印刷画像部２５とダミー画像部２６上の赤、緑、青色のいずれかのインキ２３は、ガラス基板からなる被印刷体４２に接すると同時にブランケット２２からほぼ完全に剥離して、体積変化をおこさずガラス基板からなる被印刷体４２に転写されるので、フォトリソと同等の精度で直線性のよい微細な赤、緑、青色のいずれかのインキ画像が形成できる。

なお、他の２色についても同様の工程で、カラーフィルタを形成すると共に、ダミー画像部２５上に形成された赤、緑、青色が積層されて額縁部が形成される。

なお、カラーフィルタ用ブランケット２２の硬度は印刷パターン精度と密接に関係しており、パターン幅、ピッチ及びパターン領域の大きさ等を考慮して選定するのが好ましい。

以上、本発明によれば、印刷画像部に形成されたインキ画像だけでなく、ダミー画像に形成されたインキ画像も有効に活用できるので、インキの無駄がなく、製作工数も少なく、フォトリソと同等の微細パターンが低コストで形成できる効果がある。特に、金属ナノ粒子を用いた塗布材のように高価な材料を使用する場合には、ダミー画像部の塗布材料も無駄なく利用できるので、その効果は大きい。

また、本発明によれば、印刷画像部とダミー画像部から構成した版機能を備えたシリコーンブランケットを有するインキ又は機能性樹脂の画像形成手段と、インキ又は機能性樹脂の供給手段とを用いて、前記ブランケットの表面に形成された印刷画像部及びダミー画像部に均一なインキ又は機能性樹脂の塗布面が形成でき、フォトリソ法と同等の品質のインキ又は機能性樹脂の画像が形成できる効果がある。さらに、装置構成が単純かつ小型であり、装置の設置面積も小さくてすむので、フォトリソ方式の装置構成と比較すると大幅に簡略化できるだけでなく、低価格の画像形成装置が提供できる効果もある。

さらに、本発明の画像形成装置は、カラーフィルタ、エッチング・レジストをはじめとする機能性樹脂や溶媒中に金属微粒子を分散させたペースト等を用いて液晶ディスプレイ用の薄膜トランジスタ、配線、カラーフィルタ、ドライバＩＣを搭載させるテープキャリア等の形成、プラズマディスプレイ用の電磁波シールドフィルタの形成、汎用のプリント配線板、フレキシブル配線基板の形成等、ブランケットに版機能を付与できるものであれば、どのようなものでもフォトリソと同等の精度で画像を形成することができるものである。

また、本発明の画像形成装置は、フォトリソ法と同等の微細な画像が形成できるだけでなく、画像上に同種または異種の材料を簡単に積層できるので、例えば、銀配線上にカーボン膜を積層して、耐マイグレーション性の高い配線構造等がフォトリソと同等の精度で、かつ低コストでできるものである。

本発明に係る画像形成装置の実施例１の概略図本発明に係る画像形成方法の概要図本発明に係る画像形成装置の実施例２の概略図本発明に係る画像形成装置の実施例３の概略図本発明に係る画像形成装置の実施例４の概略図本発明に係る画像形成装置の実施例５の概略図本発明に係る画像形成装置の実施例６の概略図本発明に係る画像形成装置の実施例７の概略図ブラックマトリクス用ブランケットを展開した画像形成方法の概要図カラーフィルタ用ブランケットを展開した画像形成方法の概要図

符号の説明

１０…固定フレーム、２０…画像形成手段、２１…回転胴、２２…シリコーンブランケット、２３…塗布されたインキ(インキ塗布面)、２４…可動フレーム、２５…印刷画像部、２６…ダミー画像部、３０…インキ供給手段、３１…インキ供給ヘッド、３２…インキ、３３…タンク、３４…ポンプ、３５…撥インキ性フィルム、３６…展張ロール、３７…グラビアロール、３８…送りロール、３９…巻取りロール、４０…印刷手段、４１…被印刷体用定盤、４２…被印刷体、５０…インキ除去手段、５１…ダミー印刷体用定盤、５２…ダミー印刷体

Claims

撥インキ性を有する画像形成用の版機能を備えたブランケットと、回転する前記ブランケットに塗布ヘッドを用いてインキ又は機能性樹脂の薄膜を形成する塗布手段と、を有し、前記ブランケットの凸パターン表面に前記インキ又は機能性樹脂の画像を形成し、直接、被印刷体に画像を転写する画像形成装置において、
前記ブランケットが、印刷画像部とダミー画像部とからなる版機能を備えたシリコーンブランケットであり、
前記インキ又は機能性樹脂の塗工開始と塗工終了位置が、前記ダミー画像部の領域内であり、前記ダミー画素部および前記印刷画像部に前記インキ又は機能性樹脂の塗布面が形成されること特徴とする画像形成装置。
前記印刷画像部と前記ダミー画像部の高さが、ほぼ同じであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
被印刷体用定盤及び前記被印刷体からなる印刷手段を有し、
前記被印刷体に、前記印刷画像部を接触させて転動させ、
前記印刷画像部に形成された前記インキ又は機能性樹脂を前記被印刷体に転写することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記ブランケットが、回転体又は平板に装着されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
ダミー印刷体用定盤及びダミー印刷体からなる除去手段を有し、
前記ダミー画像部に形成された前記インキ又は機能性樹脂を、前記ダミー印刷体に接触させて転動させ、
前記ダミー印刷体に前記インキ又は機能性樹脂を転写する請求項１に記載の画像形成装置。
印刷画像とダミー画像とからなる画像が形成された版機能を有し、回転するブランケット上に、塗布ヘッドを用いてインキ又は機能性樹脂の薄膜を形成することによりインキ又は機能性樹脂の画像が形成される塗布工程と、前記ブランケット上のインキ又は機能性樹脂の画像を被印刷体に転写する工程と、前記ブランケット上のダミー画像の領域上に形成された不要なインキ又は機能性樹脂を除去する工程と、からなり、
前記ブランケットの凸パターン表面に前記インキ又は機能性樹脂の画像が形成され、
前記インキ又は機能性樹脂の塗工開始と塗工終了位置が、前記ダミー画像部の領域内であり、前記ダミー画素部および前記印刷画像部に前記インキ又は機能性樹脂の塗布面が形成される画像形成方法。