JP2956902B2 - 薄膜形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、液晶配向膜などの薄膜、液晶封入用シー
ル、半導体素子の絶縁皮膜など、種々の薄膜を被印刷体
に印刷形成する薄膜形成装置に関するものである。

【従来の技術】

一般に、紙などの被印刷体に薄膜の印刷を行うものと
してはオフセット印刷などが知られている。しかし、オ
フセット印刷では、印刷インキが湿し水とあまり乳化し
ないので、印刷インキを版に忠実に転移させるためには
80,000〜100,000c.p.s.の高粘度を有する印刷インキし
か使用できなかった。 そのため、たとえば、液晶配向膜や液晶封入用シール
などに用いる粘度が数10〜30,000c.p.s.の低粘度の印刷
インキを用いることが必要な場合、ガラス板などの剛性
のある板に印刷にて薄膜を形成することはできなかっ
た。 そこで本出願人は、さきに第３図に示すような薄膜形
成装置を提供している（実開昭58−170864）。この装置
は、多数のインキセルを有する平板状凹版32と被印刷体
33とを基台31上に並べて載置する一方、数10〜30,000c.
p.s.の粘度を有する高分子溶液からなるインキを凹版32
のインキセルに充填するインキ供給装置（図示せず）と
印刷ロール34とを有する印刷ロール支持枠35を、凹版32
と被印刷体33との間で基台31に移動自在に備えるととも
に、印刷ロール支持枠35に凹版32のインキセルに充填さ
れたインキのうち余分なインキを凹版32からかき落とす
ドクター36を備えて大略構成している。この装置におい
ては、インキ供給装置から凹版32のインキセルにインキ
を供給してドクター36で余分なインキをかき落としたの
ち、印刷ロール34を凹版32に圧接させつつ回転させて、
印刷ロール34の合成樹脂製の柔らかい所定パターンの凸
部34aの表面に凹版32のインキセルのインキを付着さ
せ、インキの付着した印刷ロール34を被印刷体33上に搬
送して印刷ロール34を回転させつつ凸部34aのインキを
被印刷体33の表面に印刷して所定パターンを形成するよ
うにしたものである。 ところで、凹版32を形成するにあたり、凹版32を定盤
のみから構成して、定盤表面に直接的にインキセルを形
成することも考えられるが、このように構成すると経済
的に高価なものとなり、また、定盤に直接的にインキセ
ルを形成すると、インキセルの形状を変えたい場合には
定番全体を交換する必要があり、交換作業が非常に煩雑
なものとなる。そこで、上記装置では、凹版32は、定盤
32aの上面に展色板32bを着脱可能に固定し、この展色板
32bの表面に薄い種々のメッキを施したのちインキセル
を形成するようにしている。

【発明が解決しようとする問題点】

しかし、上記構造の薄膜形成装置では、展色板を定盤
上に全面にわたって正確に平坦に配置することは困難で
あって、微視的にみれば、どうしても展色板が波打ち形
状になる。したがって、印刷ロールの凸部の展色板に対
する接触圧を全面にわたって一定にすることが難しく、
そのため印刷ロールの所定パターンの凸部に一定厚さの
インキを転移させることが困難となり、その結果、被印
刷体上に印刷される印刷膜の厚さを所定厚さに形成する
ことが困難であるといった問題があった。 したがって、本発明の目的は、上記のような問題を解
決することにあり、印刷ロールに対して一定厚さのイン
キを転移させることができ、所定厚さの薄膜を被印刷体
に高精度で印刷することができる薄膜形成装置を提供す
ることにある。

【問題点を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、本発明は、印刷ロール
に一定量のインキを供給する凹版を板体ではなく円筒体
として、この円筒体すなわち凹版ロールの表面に多数の
インキセルを有するようにし、また印刷ロールの回転と
定盤のスライド移動とを同期させて駆動する駆動装置の
他に、印刷ロールの回転をなめらかにするためトラクシ
ョンガイドを有するように構成した。すなわち、深さ10
〜数10μｍの多数のインキセルを表面に有し基台の支持
枠に回転自在に支持された凹版ロールと、凹版ロールの
表面にインキを供給するインキ供給装置と、凹版ロール
の周囲の所定箇所で支持枠に取り付けられ凹版ロールに
供給されたインキを凹版ロールの表面に広げてインキセ
ル内に一定量のインキを保持させるドクターと、凹版ロ
ールの下方で支持枠に回転自在に支持されかつ凹版ロー
ルに接触する所定パターンの凸部を有して凹版ロールの
表面にインキセル内のインキを凸部に転移させる印刷ロ
ールと、被印刷体を載置しかつ基台上で印刷ロールに接
触する印刷位置と印刷ロールから離れた位置との間をス
ライド移動可能に備えられた定盤と、印刷ロールおよび
凹版ロールのそれぞれの回転と定盤のスライド移動とを
一つの駆動源により同期させて駆動する軌道装置と、印
刷ロールと定盤とを同期させて駆動する駆動装置を構成
するギヤのピッチ線で接触を行うトラクションガイド
と、印刷ロールと凹版ロールの間の駆動力伝達系を接続
または切断するクラッチとを備えている。

【作用】

上記構成において、インキ供給装置からインキが凹版
ロールの表面に供給される。この回転する凹版ロールに
ドクターが接触することによって、余分なインキが除去
されるとともに、凹版ロールのインキセル内に一定量の
インキが充填・保持される。そののち凹版ロールと印刷
ロールとが駆動装置により回転されて凹版ロールのイン
キセル内に充填されたインキが印刷ロールの所定パター
ンの凸部に転移させられる。印刷ロールの下方の基台上
でスライド移動する定盤の上に被印刷体が載置され、定
盤が印刷ロールの真下の印刷位置で印刷ロールと転動接
触する。こうして印刷ロールの凸部のインキが均一な厚
さの所定パターンの薄膜となって被印刷体に印刷され
る。 定盤のスライド移動は、印刷ロールの回転を駆動する
駆動装置によって印刷ロールの回転運動と同期して駆動
される。すなわち、凹版ロールと定盤はともに印刷ロー
ルの回転運動に同期して駆動される。このとき、トラク
ションガイド機構によって印刷ロールと定番とはきわめ
て滑らかに連動して駆動されるので、より均一な薄膜が
被印刷体に印刷される。印刷ロールはその駆動装置によ
って正逆回転され、これに伴って定盤のスライド移動は
往復方向になされるが、凹版ロールの回転はクラッチの
接続によって正回転の場合のみ印刷ロールに同期して回
転し、逆回転の場合にはクラッチが切断されて回転しな
い。

【実施例】

以下に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。 第１図に示すように、基台１の支持枠２に、インキ供
給装置５とドクター６と凹版ロール３と印刷ロール４と
がそれぞれ支持されている。印刷ロール駆動装置の駆
動、すなわち印刷ロール駆動モーター７の駆動により、
ギヤ８・９の噛合に基づき印刷ロール４と凹版ロール３
とが同期回転させられる。また、支持枠２の下方の基台
１の上には、ガラス板などの剛性板からなる被印刷体10
を載置した被印刷体支持定盤11が移動可能に載置されて
いる。印刷ロール駆動モーター７の駆動により、第２ギ
ヤ９・第５ギヤ19・第６ギヤ20・第４ギヤ18、また第２
トラクションガイド24・第５トラクションガイド25・第
６トラクションガイド26・第４トラクションガイド27、
そして定盤駆動シャフト17、さらに第３ギヤ16・第３ト
ラクションガイド22を回転させ、さらにラック13・直線
トラクションガイド21を駆動させることにより、定盤11
に載置された被印刷体10が印刷位置Ａを経て被印刷体装
置位置Ｂと搬出位置Ｃとの間を基台１の上で滑らかにス
ライド移動する。トラクションガイドは、接触圧により
動力を伝えるもので、ギヤに比べてはるかに滑らかに速
度ムラなく力を伝えることができるものである。ただ
し、ギヤに比べると大きな力を伝えることができないの
で、トラクションガイドとギヤとを上記したように併用
することにより両者の特徴を活かすことができる。イン
キは、インキ供給装置５から凹板ロール３に供給され、
余分なインキはドクター６でかき落とされて、さらに凹
板ロール３から印刷ロール４の所定パターンの凸部へ転
移させられる。そののち、所定パターンのインキが転移
された印刷ロール４の凸部は印刷位置Ａの被印刷体10の
表面に接触させられ、最終的に被印刷体10に所定パター
ンの高分子薄膜が印刷形成されるように、本実施例の薄
膜形成装置は大略構成されている。 支持枠２は、長方形台からなる基台１の中央部所定位
置に一対の支持板2a・2aが対向するように配置されてな
る。この一対の支持板2a・2aからなる支持枠２には、そ
の上部に凹版ロール３が回転自在に支持されるととも
に、凹版ロール３の斜め下方に位置して印刷ロール４も
回転自在に支持されている。また、凹版ロール３の近傍
の支持枠上端部には、凹版ロール３の表面に接触して余
分なインキをかき落とすためのドクターブレード6aを備
えたドクター６が固定されている。 インキ供給装置５は、ドクター６のドクターブレード
6aよりも上方の位置から凹版ロール３の表面上にインキ
を供給する。インキ供給装置５は、ドクター６の凹版ロ
ール３とは反対側の支持枠上端部に一対のレール15・15
が架設され、このレール15・15上にインキ供給体5aが移
動自在に設けられるとともに、このインキ供給体5aのイ
ンキノズル5bがドクター６の上方を越えて凹版ロール３
の表面上方にまで延ばされて構成されている。インキ供
給体は5a、図示しないワイヤなどを介してモーターまた
はエアシリンダーの駆動により、一対のレール15・15沿
いに往復動して、凹版ロール３の表面上にインキを落と
す。このインキいは、たとえば、粘性が数10〜30,000c.
p.s.程度のものであり、合成樹脂または樹脂前駆体およ
び溶剤の混合物からなるものである。 ドクター６は図示しないエアシリンダーの駆動によ
り、凹版ロール３に接触する位置と凹版ロール３から離
脱する位置とに移動するドクターブレード6aを備える。
ドクター６は、ドクターブレード6aが凹版ロール３の表
面に接触して、凹版ロール３の表面上に落とされたイン
キを凹版ロール３表面に広げ、インキセル3b内にインキ
を充填させるようにする。 凹版ロール３は、回転軸3cに胴部3aが固定されてな
り、この胴部3aは銅製芯の表面にメッキ層が形成され、
このメッキ層の表面は第２図に示すように多数のインキ
セル3b・…・3bを備えている。インキセル3bは、深さ10
〜数10μｍのものである。回転軸3cで支持された胴部3a
は、印刷ロール４の胴部4bの凸部4aに一定の圧力で接し
ている。凹版ロール３の回転軸3cは両端が支持枠２の支
持板2a・2aにそれぞれ回転自在に支持され、回転軸3cが
支持枠２の一方の支持板2aから外方へ突出した一方端に
は、歯付きクラッチ12を介して接続・切断自在に第１ギ
ヤ８が取り付けられている。 また、印刷ロール４は、その回転軸4cに胴部4bが固定
され、この胴部周面の所定箇所には、たとえばブチルゴ
ムなどのゴムもしくはナイロン系樹脂などの合成樹脂ま
たは感光性ゴムもしくは感光性樹脂などからなる所定パ
ターンの軟質製凸部4aを備えており、この凸部4aに凹版
ロール３のインキセル3b内のインキが転写される。回転
軸4cはその両端が支持板2a・2aによって回転自在に支持
され、支持枠２の一方の支持板2aから外方へ突出した回
転軸4cの一方端に第２ギヤ９と第２トラクションガイド
24が固定されている。そして第２ギヤ９は第１ギヤ８と
が噛合されている。印刷ロール４の回転軸4cの他方端、
すなわち第２ギヤ９が固定されていない方の一方端は、
支持枠２の他方の支持板2aから外方へ突出して印刷ロー
ル駆動モーター７に連結されている。したがって、印刷
ロール駆動モーター７の駆動により印刷ロール４を回転
駆動すると、歯付きクラッチ12が接続されている場合に
は第２ギヤ９と第１ギヤ８との噛み合いにより凹版ロー
ル３と印刷ロール４とは同期回転する。 一方、定盤11は基台１の上に載置されている。基台１
の上面には、支持枠下方の印刷位置Ａと支持枠下方から
被印刷体搬入側へ離れた被印刷体載置位置Ｂと支持枠下
方から被印刷体搬出側へ離れた搬出位置Ｃの間の両側に
それぞれ案内レール14・14が固定されている。定盤11
は、これら案内レール14・14に係合し、基台１の上で案
内レール14・14沿いに各位置Ａ・Ｂ・Ｃ間を移動する。
この定盤11は、その上面に板被印刷体10を載置し、被印
刷体10の位置を決めてこれを保持する。また、定盤11の
下端面には、案内レール14・14に対して平行なラック13
と直線トラクションガイド21が取り付けられている。こ
のラック13には第３ギヤ16が、直線トラクションガイド
21には第３トラクションガイド22がそれぞれ連動してお
り、この第３ギヤ16の正逆回転により定盤11がラック13
および直線トラクションガイド21とともに往復動し、直
線トラクションガイド21と第３トラクションガイド22と
により定盤11が滑らかに移動するように構成されてい
る。第３ギヤ16は支持枠2a・2a間に回転自在に架設され
た定盤駆動シャフト17に固定されており、定盤駆動シャ
フト17の一方端は一方の支持枠2aから外方へ突出して第
４ギヤ18および第４トラクションガイド27が取り付けら
れている。体４ギヤ18は、第５ギヤ19および第６ギヤ20
を介して第２ギヤ９に連結されており、その回転方向は
第２ギヤ９に対して逆回転するように連結されている。
また、トラクションガイドもそれぞれのギヤに対応して
連結されている。したがって、印刷ロール４の回転と定
盤11のスライド移動とは、互いに一義的な位置関係で同
期して運動する。そして、被印刷体10は定盤11の印刷位
置Ａで印刷ロール４に接触し、印刷ロール４の所定パタ
ーンのインキを被印刷体10上に転移させて印刷形成す
る。したがって、印刷ロール４の回転と被印刷体合10の
スライド移動とは、第２ギヤ９および第４・５・６ギヤ
18・19・20の噛合、第２トラクションガイド24および第
４・５・６トラクションガイド27・25・26の接触および
第３ギヤ16とラック13との噛合および第３トラクション
ガイド22と直線トラクションガイド21との接触によって
機械的に行われ、滑らかに同期される。 上記の構成によれば、第１図の状態、すなわち定盤11
が被印刷体載置位置Ｂにある状態から印刷ロール駆動モ
ーター７を矢印Ｒ方向へ回転させる場合には、歯付きク
ラッチ12が接続され、印刷ロール４の回転に伴って第２
ギヤ９から第１ギヤ８および歯付きクラッチ12を介して
凹板ロール３が回転し、一方第２ギヤ９および第２トラ
クションガイド24の回転とともに第５ギヤ19・第６ギヤ
20・第４ギヤ18・第３ギヤ16・そして第５トラクション
ガイド25・第６トラクションガイド26・第４トラクショ
ンガイド27・第３トラクショガイド22がそれぞれ回転
し、印刷ロール４の回転に同期してラック13・直線トラ
クションガイド21とともに定盤11が印刷位置Ａを経て搬
出位置Ｃへ移動する。逆に、定盤11が搬出位置Ｃにある
状態から、印刷ロール駆動モーター７を矢印Ｌへ回転さ
せる場合には、歯付きクラッチ12が切断され、印刷ロー
ル４が逆回転しても凹版ロール３は逆回転せず、定盤11
が搬出位置Ｃから印刷位置Ａを経て被印刷体載置位置Ｂ
へ移動する。 上記の実施例によれば、一般に機械加工において、円
筒体または円柱体の表面は平板の表面に比べて高精度に
仕上げ加工することができるので、凹版ロール３の表面
を高精度に仕上げ加工することができ、凹版ロール３の
表面に多数のインキセル3b・…・3bを直接的に備えるこ
とができ、凹版ロール３の表面に対する印刷８ロール４
の軟質の凸部4aの接触圧が全面にわたって一定になりや
すく、被印刷体上に印刷される印刷膜の厚さを全面にわ
たって高精度で所定値にすることができる。また、印刷
ロール駆動モーター７で印刷ロール４と凹版ロール３と
を同期して回転させ、かつ印刷ロール４と定盤11とも同
期させて運動させるようにしたので、これらの同期運転
機構が簡単なものとなる。また、トラクションガイド機
構によって印刷ロールと定盤とはきわめて滑らかに連動
して駆動されるので、より均一な薄膜を被印刷体に形成
することができる。また、凹版ロール３をインキセルの
形状の異なった凹版ロール３に交換して支持枠２にはめ
込むようにしれば、簡単にかつ確実に交換作業が行え、
交換により印刷ロールの凸部4aと被印刷体10との位置関
係が狂うことが少ない。また、印刷された被印刷体10
は、基台１の一端の印刷体搬入側から他端の被印刷体搬
出側に基台１上を移動するので、従来のように基台１に
対して被印刷体搬入位置と搬出装置とが同一位置ではな
いので、被印刷体10の搬入・搬出作業が円滑に行うこと
ができ、印刷作業効率を向上させることができる。 なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、その他種々の態様で実施できる。たとえば、駆動モ
ーターは、印刷ロール４に備えるのではなく、凹版ロー
ル３に備えてもよく、あるいはギヤ18・19・20などに備
えるようにしてもよい。また、被印刷体載置位置Ｂの手
前、あるいは被印刷体搬出位置Ｃの後ろに位置させるよ
うにしてもよい。この場合、駆動モーターをボールネジ
などの回転運動を直線運動に変換する機構に連結し、定
盤11をスライド移動させる。つまり、ボールネジに噛合
させたボールネジのナットを定盤11に固定し、駆動モー
ターでボールネジのシャフトを正逆回転させることによ
って定盤11を往復動させる。

【発明の効果】

以上の説明より明らかなように、本発明によれば次の
ような優れた効果が発揮される。 すなわち、一般に、円筒体の表面は平板の表面に比べ
て高精度に仕上げ加工を行うことができるので、インキ
セルを形成する凹版ロールの表面を高精度に仕上げ加工
ができ、凹版ロールの表面にインキセルを直接的に備え
ることができ、凹版ロールの表面に対する印刷ロールの
凸部の接触圧が、インキセル全面にわたって一定になり
やすい。さらに、トラクションガイドを設置することで
各ギヤの回転が滑らかになり、それが印刷ロールや定盤
の動きを滑らかにして被印刷体上に印刷される印刷膜の
厚さを全面にわたって高精度で所定値にすることができ
る。 また、凹版ロール、印刷ロールおよび定盤を一つのモ
ーターで駆動でき、コスト低減および装置の小型化にも
寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の薄膜形成装置の一実施例を示す斜視
図、第２図は本発明の凹版ロールのインキセルを示す断
面図、第３図は従来の薄膜形成装置を示す説明図であ
る。 １……基台、２……支持枠、2a……支持板、３……凹版
ロール、3a……胴部、3b……インキセル、４……印刷ロ
ール、4a……凸部、５……インキ供給装置、5a……イン
キ供給体、5b……インキノズル、６……ドクター、6a…
…ドクターブレード、７……印刷ロール駆動モーター、
８……第１ギヤ、９……第２ギヤ、10……被印刷体、11
……定盤、12……歯付きクラッチ、13……ラック、14…
…案内レール、15……レール、16……第３ギヤ、17……
定盤駆動シャフト、18……第４ギヤ、19……第５ギヤ、
20……第６ギヤ、21……直線トラクションガイド、22…
…第３トラクションガイド、24……第２トラクションガ
イド、25……第５トラクションガイド、26……第６トラ
クションガイド、27……第４トラクションガイド。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−202736（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−161650（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−157561（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−12758（ＪＰ，Ａ) 特公 昭62−40772（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】深さ10〜数10μｍの多数のインキセルを表
   面に有し、基台の支持枠に回転自在に支持された凹版ロ
   ールと、 該凹版ロールの表面にインキを供給するインキ供給装置
   と、 上記凹版ロールの周囲の所定箇所で上記支持枠に取り付
   けられ、該凹版ロールに供給されたインキを凹版ロール
   の表面に広げて上記インキセル内に一定量のインキを保
   持させるドクターと、 上記凹版ロールの下方で上記支持枠に回転自在に支持さ
   れ、かつ該凹版ロールに接触する所定パターンの凸部を
   有して上記凹版ロールの表面にインキセル内のインキを
   上記凸部に転移させる印刷ロールと、 被印刷体を載置しかつ上記基台上で上記印刷ロールに接
   触する印刷位置と上記印刷ロールから離れた位置との間
   をスライド移動可能に備えられた定盤と、 上記印刷ロールおよび凹版ロールのそれぞれの回転と上
   記定盤のスライド移動とを一つの駆動源により同期させ
   て駆動する駆動装置と、 上記印刷ロールと上記定盤とを同期させて駆動する駆動
   装置を構成するギヤのピッチ線で接触を行うトラクショ
   ンガイドと、 上記印刷ロールと凹版ロールの間の駆動力伝達系を接続
   または切断するクラッチとを備えたことを特徴とする薄
   膜形成装置。