JPH11314342A - オフセット印刷方法、およびこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

オフセット印刷方法、およびこれを用いた画像形成装置

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JPH11314342A
JPH11314342A JP12233998A JP12233998A JPH11314342A JP H11314342 A JPH11314342 A JP H11314342A JP 12233998 A JP12233998 A JP 12233998A JP 12233998 A JP12233998 A JP 12233998A JP H11314342 A JPH11314342 A JP H11314342A
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JP12233998A
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English (en)
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Masako Midorikawa
理子 緑川
Kazunari Yonemoto
一成 米元
Nobuyuki Ishikawa
信行 石川
Nobuyuki Nakahara
伸之 中原
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 オフセット輪転機やオフセット校正機で版に
インキ組成物を充填しドクタリングを行なう際、インク
切れが悪く、版に刻まれたパターンが正しく印刷され
ず、更にインク組成物の利用効率の改善の問題があっ
た。 【解決手段】 オフセット印刷におけるインクのドクタ
リングに際して、ドクタリングブレード、インクおよび
凹版の何れか1つまたは2以上を好ましくは30〜10
0℃に加熱することによりインキ切れを向上するオフセ
ット印刷方法および画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばプリント
配線基板あるいは画像表示装置等の部品の高精度印刷に
適したオフセット印刷方法およびその装置に係わり、詳
しくはドクタリングによるインキの充填手段に改良を施
したオフセット印刷方法およびその装置に関する。更に
詳細には、印刷版に形成された原版パターンを被印刷物
の上に高精度に転写印刷形成する印刷方法、および転写
印刷形成した印刷パターンを用いた画像表示装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、大きく重いブラウン管に代わる画
像形成装置として、薄型の平板状画像形成装置が注目さ
れている。平板状画像形成装置としては液晶表示装置が
盛んに研究開発されているが、液晶表示装置には画像が
暗い、視野角が狭いといった課題が依然として残ってい
る。液晶表示装置に代わるものとして自発光型のディス
プレイ、即ちプラズマディスプレイ、蛍光表示管、表面
伝導型電子放出素子などの電子放出素子を用いたディス
プレイなどがある。自発光のディスプレイは液晶表示装
置に比べ明るい画像が得られるとともに視野角も広い。
【0003】一方、最近では30インチ以上の画面表示
部を有するブラウン管も登場しつつあり、さらなる大型
化が望まれている。しかしながらブラウン管は大型化の
際にはスペースを大きくとることから適しているとは言
い難い。このような大型で明るいディスプレイには自発
光型の平板状のディスプレイが適している。本出願人は
自発光型の平板状画像形成装置の中でも電子放出素子を
用いた画像形成装置、特に簡単な構造で電子の放出が得
られるM.I.Elinsonらによって発表された(Radio.Eng.E
lectron Phys., 10,1290,(1965))表面伝導型電子放出
素子を用いた画像形成装置に着目している。
【0004】表面伝導型電子放出素子は、基板上に形成
された小面積の薄膜に膜面に平行に電流を流すことによ
り、電子放出が生ずる。この表面伝導型電子放出素子と
しては、前記エリンソン等によるSnO2 薄膜を用い
たもの、Au薄膜によるもの[G.Dittmer: Thin Solid
Films, 9,317(1972)]、In2 O3 /SnO2 薄膜
によるもの[M.Hartwell and C.G.Fonstad: IEEE Tran
s. ED Conf., 519(1975)]、カーボン薄膜によるもの
[荒木久 他:真空、第26巻、第1号、22頁(19
83)]等が報告されている。
【0005】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な例として前述のM.ハートウェルの素子構成を図4に
模式的に示す。同図において1001は基板である。1
004は導電性薄膜で、H型形状のパターンにスパッタ
で形成された金属酸化物薄膜等からなり、後述の通電フ
ォーミングと呼ばれる通電処理により電子放出部100
5が形成される。尚、図中の素子電極間隔Lは0.5〜
1mm、W′は0.1mmで設定されている。
【0006】また本出願人は先に米国特許5,066,
883において一対の素子電極間に電子を放出せしめる
微粒子を分散配置させた表面伝導型電子放出素子を提案
した。この電子放出素子は上記従来の表面伝導型電子放
出素子に対し、電子放出位置を精密に制御できる。この
表面伝導型電子放出素子の典型的な素子構成を図5に示
す。図5(a)は素子構成の平面図、図5(b)は素子
構成の断面図を示す。本図において1101は絶縁性基
板、1102、1103は電気的接続を得るための素子
電極、1104は分散配置された微粒子導電材からなる
導電薄膜である。この表面伝導型電子放出素子において
前記一対の素子電極の間隔L1は0.01μm〜100
μm、導電薄膜1104の電子放出部のシート抵抗は1
×10-3Ω/□〜1×10-9Ω/□が適当である。また
素子電極は微粒子導電材からなる薄膜と電気的な接続を
保つためにその膜厚dを200nm以下に薄く形成する
のが望ましい。
【0007】本発明者らはこの表面伝導型電子放出素子
を多数、基板上に配置させた画像形成装置の大面積化に
ついて検討を行っている。電子放出素子および配線を基
板上に配置させた電子源基板を作成する方法は様々な方
法が考えられ、その一つとして素子電極、配線等全てフ
ォトリソグラフィ法で作成する方法がある。
【0008】一方、スクリーン印刷、オフセット印刷な
どの印刷技術を転用してこの表面伝導型電子放出素子お
よびそれを含む電子源基板を作成する方法が考えられ
る。印刷法は大面積のパターンを形成するのに適してお
り、表面伝導型電子放出素子の素子電極を印刷法により
作成することによって多数の表面伝導型電子放出素子を
基板上に形成することが可能となる。またコスト的にも
有利である。印刷法による素子電極の形成においては薄
膜の形成に適しているオフセット印刷技術が素子電極を
形成するのに適している。このオフセット印刷技術を回
路基板に応用した例としては特開平4−290295号
公報に開示されたものがある。当該公報に開示された基
板は印刷時のパターン伸縮を原因とする電極ピッチ寸法
のバラツキによる接合不良をなくすために回路部品に接
続される複数の接合電極の角度を変化させたものであ
る。そして当該特開平4−290295号公報には電極
パターンをオフセット印刷により形成することが記載さ
れている。
【0009】従来より、この種の高精度印刷には、例え
ばオフセット輪転機やオフセット校正機等が多用されて
いる。
【0010】以下に電極パターンやカラーフィルター等
を形成するための一般的なオフセット印刷装置および印
刷方法について説明する。
【0011】図6はオフセット印刷法を行なう平台校正
機型オフセット印刷装置を示す図である。本図において
101はインキローラー104でインキ107を展開す
るインキ練り台であり、102は凹版105を固定する
版定盤である。また103は被印刷物であるワーク10
6を固定するワーク定盤であり本体フレーム108の上
に固定配置されている。この一列に並んだ3つの定盤の
両側に2本のラックギヤー109、110を配置し、そ
のラックギヤー109、110の上にギヤー111、1
12を噛み合わせたブランケット113が配置されてい
る。ブランケット113はその軸を両端のキャリッジ1
14、115で固定され、このキャリッジ114、11
5が本体下部からのクランクアーム116のクランク動
作によって前後進し、ブランケット113はインキ練り
台101、凹版105、ワーク106の上を順次回転摺
動する。ブランケット113の表面はゴム状のブランケ
ットラバーが取付けてある。118はアライメントスコ
ープであり、ワーク106上に印刷されたインキパター
ン位置情報を取り込みワーク交換毎にワーク定盤103
の微調整により所定の位置にアライメントをおこなうも
のである。
【0012】図7a〜dはオフセット印刷工程を示す図
である。本図に於て101はインキ練り台、105は凹
版、106はワークとなるガラス基板であり同一平面に
直列に配置されている。104はインキロールでありイ
ンキ練り台101で練ったインキ107を凹版105上
に転移させる(図7a)。117はドクターブレードで
あり凹版105上面を摺動して転移したインキ107の
うち、凹部に充填されたインキ以外をかきとる(図7
b)。113はブランケットであり凹版105、ガラス
基板106上面を順に回転接触することにより、凹版1
05の凹部に充填されたインキを受理し(図7c)、ガ
ラス基板106上に凹版105の有するパターン状にイ
ンキ107を転移する(図7d)。
【0013】以上により印刷工程が終了する。印刷イン
キ107は作製するパターンの機能によって適宜選択す
ることができる。即ち記録用サーマルヘッド等の電極パ
ターンには主にAuレジネートペーストと呼ばれる有機
Au金属を含むインキを用い、また、液晶表示装置等に
用いられるカラーフィルターであればR、G、B各色の
顔料を分散したインキや有機色素を含んだインキ等が用
いられる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のオフセット輪転機やオフセット校正機で、版
にインキを充填する為にドクタリングを行なう際には、
インキの切れが悪く、結果的に版に刻まれたパターン
が、被印刷物上にパターン通りに印刷されないという問
題があった。
【0015】すなわち、インキがドクタリング時に切れ
にくいために、いったん版に入ったインキがドクターブ
レードに引きずられ持ちさられ、版内に残るインキは不
定形となり、またはインキによっては殆ど残らず、ある
いはドクターブレードに引きずられたインキがパターン
外の別の場所に残留し、いわゆるかき残りが発生して、
版へのインキ充填を完全にまたは安定的に行なわせるこ
とが非常に困難であった。したがって、これまでの方法
による印刷後のパターンは、必然的に版のパターンを忠
実に再現することが非常に困難であるという問題があっ
た。
【0016】本発明の目的は、上述の課題を解決し、ド
クタリング時のインキの切れをよくし、版内に完全にま
たは安定的にインキを充填する印刷方法および印刷装置
を提供することである。また、これを用いて版のパター
ン形状を三次元的に出来る限り忠実に、インキ層として
被印刷物上に印刷することができる、安価で取り扱いの
容易な画像形成装置を提供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の本発
明によって達成される。
【0018】すなわち、本発明は、オフセット印刷にお
けるインキのドクタリングに際して、ドクタリングブレ
ード、インキおよび凹版の何れか1つまたは2以上を加
熱することによりインキ切れを向上させることを特徴と
するオフセット印刷方法であり、この方法において、加
熱温度は30〜100℃の温度範囲であることが好まし
い。
【0019】また本発明は、オフセット印刷におけるイ
ンキのドクタリングに際してドクタリングブレード、イ
ンキおよび凹版の何れか1つまたは2以上を加熱するオ
フセット印刷方法により基板上に電子放出素子の素子電
極を印刷形成し、該素子電極に導電薄膜と配線を形成し
て得られる電子源基板を組込んでなる画像形成装置を提
供するものである。この適用方法において採用される加
熱温度は30〜100℃の温度範囲であることが好まし
い。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の内容を添付概略図
を用いて詳細に説明する。
【0021】図1はオフセット印刷において、ドクタリ
ングによる版へのインキの充填を模式的に表した図であ
る。本図において1はドクターブレード、2は凹版、3
はインキ、4はヒーターを表す。(a)はインキング後
ドクタリング開始時、(b)はドクタリング時、(c)
はドクタリング終了時を表す。
【0022】本発明で使用するドクターブレード1は、
ドクタリング時に於て、その温度が変化することを特徴
とする。温度を変化させる方法はいかなる方法であって
も良く、例えば、ブレードに接触させたヒーター4等に
よる加熱によっても良い。
【0023】図1(a)のように、凹版の一部の凹部等
にインキ注入後、図1(b)→図2(c)のようにドク
タリングして版にインキを充填していく。このとき、ド
クターブレードが加温されていることによって、インキ
がドクターブレードに触れるとその接触部分のインキが
加温されて流動性が上昇し、結果的にインキが切れやす
くなる。
【0024】ドクターブレード1の材質はアルミニウム
製、ステンレス製等が好適に用いられるが、これに限定
されず、温度を変化させることが出来かつ熱伝導性が良
好で、印刷インキに良く熱を伝えるような材質であれば
いかなる材料であっても良い。しかしながら、通常印刷
しようとするインキの物性に応じて適宜、選択される。
【0025】凹版2は、銅をエッチングして希望のパタ
ーンを形成し、クロム処理したものや、アルミニウム
製、ガラス製等、一般的な凹版が用いられる。
【0026】印刷インキ3は、通常の、カラーフィルタ
ー材料や、各種配線材料、そのほか、必要とする印刷の
使用目的に応じて選択された各種インキ材料が用いられ
る。これらは、市販されているものをそのまま使用する
ほか、溶剤により希釈したり、増粘剤を添加したりし
て、行なおうとする印刷とその方法に適したレオロジー
特性を有するものとして手を加えても構わない。また、
必要に応じて、各種材料成分を混練し、調整しても良
い。
【0027】いずれにしても、ドクターブレードに接触
する際に生じる温度の変化によって切れやすくなる性質
を持つインキであれば何れでもよい。例えば加熱される
ことによって流動性が高くなったり、劈開性が生じるよ
うな性質を有するものであれば良い。但し、インキの切
れが生じる方式はこれに限定されるものではない。
【0028】ヒーター4は、どのようなものを用いても
良い、また、ドクターブレードの加温機構は、いわゆる
ヒーターに限定されるものではない。ドクタリング時に
おいて、ドクターブレードが暖まった状態を保持できる
ものであれば、あらゆる方法が適用される。また、ヒー
ターを用いている場合は、そのヒーターに、温度制御の
サーモスタット等の機構が装備されていればなお良い。
【0029】被印刷物であるワーク106は青板ガラ
ス、シリカガラス、その他の各種ガラス材、セラミック
ス、他の一般的な基板が用いられる。
【0030】(作用)本発明による、印刷方法、画像形
成装置を用いることにより、前述の技術的問題点が解決
される。
【0031】すなわち、ドクタリングに際して、加温さ
れた印刷用ドクターブレードが凹版の擦り切り部をイン
キをかきとりながら通過する際、ドクターブレードに接
触したインキがブレードによって加温されて切れやすく
なり、ドクターブレードのかきとり動作によって忠実に
かきとられ、版内にはドクターブレード刃先の軌跡通り
にインキが残って充填される。したがって、このとき、
インキは凹版の凹部のパターンに忠実に充填され、ドク
タリング時のドクターブレードの刃先の軌跡を制御する
ことによって、版内へは安定的に必要な量のインキを充
填させることができる。
【0032】次に、実施例をあげて本発明を説明する。
【0033】
【実施例】以下実施例により本発明を更に説明する。
【0034】実施例1 ガラス製の凹版2にインキ3をインキングし、ステンレ
ス製のドクターブレード1にヒーター4を装備したオフ
セット印刷装置を用いてドクタリングした[図1]。こ
の時、ドクターブレードは常に55℃を保つように調節
した。また、本実施例で使用したインキは有機金属から
成るPtレジネートペースト(エヌ・イー・ケムキャッ
ト(株)社製 エム・オー・ペースト E−3100)
である。
【0035】ドクタリングの直後にレーザー顕微鏡によ
り、版のパターンを観察したところ、インキの版の凹部
への充填率は100%であった。また、版のパターン部
を顕微鏡観察したところ、かき残りは発生していなかっ
た。
【0036】実施例2 インキ3(有機金属から成るPtレジネートペースト
(エヌ・イー・ケムキャット(株)社製 エム・オー・
ペースト E−3100)を、50℃の恒温槽にて攪拌
しながら50℃に加温した。これをガラス製の凹版2に
インキングし、すぐにステンレス製のドクターブレード
1でドクタリングした。その直後にレーザー顕微鏡によ
り、凹版のパターンを観察したところインキは凹版の凹
部一杯に充填されていた。
【0037】実施例3 ステンレス製の版の下にヒーターを付設し、凹版パター
ン表面が50℃を保つように制御した。この凹版のイン
キ(有機金属から成るPtレジネートペースト(エヌ・
イー・ケムキャット(株)社製 エム・オー・ペースト
E−3100))をインキングし、ポリプロピレン製
のドクターブレードを用いてドクタリングした。
【0038】この直後にレーザー顕微鏡により、版のパ
ターンを観察したところインキは版の凹部一杯に充填さ
れていた。
【0039】実施例4 以下、オフセット印刷により形成された電子放出素子の
素子電極を用いた画像形成装置の製造方法について説明
する。
【0040】上記の各実施例で説明したオフセットブラ
ンケットを用いたオフセット印刷装置によってガラス基
板上に電子放出素子の素子電極を印刷形成した。この実
施例においてインキは有機金属から成るPtレジネート
ペースト(エヌ・イー・ケムキャット(株)社製 エム
・オー・ペースト E−3100)を用いた。ガラス基
板上に転移されたインキは、約80℃の乾燥と約580
℃の焼成によって、Ptから成る素子電極として利用で
きる。印刷乾燥後のガラス基板上のインキ転写厚みは約
2ミクロン程度と小さく、且つ均一であり、印刷電極パ
ターン幅の太りは非常に小さかった。さらに、焼成後の
Pt電極厚みは約400オングストロームと薄く形成す
ることができた。ここで、素子電極のパターン形状とし
ては、電子放出材を配置する素子電極間隔を有し、その
寸法を約20ミクロンに設定した。
【0041】以上のようにして形成した素子電極に対し
て配線とPd微粒子から成る薄膜を形成することによっ
て電子源基板を作製することができる。以下、図面を用
いて説明する。
【0042】図3において、401は青板ガラスから成
る電子源基板。402、403、404は本発明によっ
てオフセット印刷形成された素子電極である。407、
408、409は、Agペーストインキのスクリーン印
刷および焼成で得られた厚み約7ミクロンの印刷配線で
ある。素子電極402、403、404は印刷配線40
7、408、409と各々接続している。405、40
6は有機金属溶液の塗布焼成で得られた厚み約200オ
ングストロームのPd微粒子から成る薄膜であり、素子
電極402、403、404およびその電極間隔部に配
置するようにCr薄膜のリバースエッチ法によってパタ
ーニングした。410、411、412はメッキ配線
で、印刷配線407、408、409上に厚み約50ミ
クロン、幅400ミクロンのCuメッキによって形成し
た。
【0043】また、415は青板ガラスから成るガラス
基板で、電子源基板401と5mm隔たれて対向してい
る。416、417は蛍光体で、基板415上に配置さ
れており、対向した電子源基板401上に配置された素
子電極402、403、404から成る電極間隔部に対
応した位置に形成されている。蛍光体416、417は
感光性樹脂を蛍光体に混ぜてスラリー状とし、塗布乾燥
した後、ホトリソグラフィ法によってパターニング形成
したものである。418は蛍光体416、417上にフ
ィルミング工程を施した後、真空蒸着によって厚み約3
00オングストロームのAl薄膜を成膜し、これを焼成
してフィルム層を焼失することによって得られたメタル
バックである。以上の、蛍光体およびメタルバックをガ
ラス基板415上に形成したものをフェースプレートと
呼ぶ。
【0044】419は素子基板とフェースプレート間に
配置されたグリッド電極である。以上を真空外囲器の中
に配置した後、メッキ配線410、411、412間に
電圧を印加して、薄膜405、406の通電処理を行
い、電子放出部413、414を得た。この後、メタル
バック418をアノード電極としての電子の引き出し電
圧5kVを印加し、メッキ配線410、411、412
間を通して素子電極402、304から電子放出部41
3へ14Vの電圧を印加したところ、電子が放出され
た。この放出電子をグリッド419の電圧を変化させる
ことによって変調し、蛍光体418へ照射される放出電
子量を調整することができた。これにより蛍光体416
を任意に発光させることができた。同様に素子電極40
3、404から電子放出部414へ14Vの電圧を印加
したところ、電子が放出された。この放出電子をグリッ
ド419の電圧を変化させることによって変調し、蛍光
体417へ照射される放出電子量を調整することができ
た。これにより蛍光体417を任意に発光させることが
できた。
【0045】なお図面上では2個の表示画素に対する構
成で説明したが、表示画素数はこれに限るものではな
い。従って、配線とグリッドをマトリックス状に形成
し、多数個の電子放出素子を配置、駆動することによっ
て多数個の表示画素によって任意の画像表示を可能とす
ることができる。
【0046】このとき、本発明による、印刷用ドクター
ブレードを用いたことによって、ドクタリング時のかき
残り、かきとりすぎなどが発生しなかったため、素子電
極の形状精度が向上し、素子間が均一に形成されてお
り、素子の欠陥が原因の画素欠陥は見られなかった。
【0047】比較例1 ガラス製の凹版2にインキ3(Ptレジネートペースト
(エヌ・イー・ケムキャット(株)社製 エム・オー・
ペースト E−3100))をインキングし、ステンレ
ス製のドクターブレード1を用いてドクタリングした
[図2]。
【0048】ドクタリングの直後にレーザー顕微鏡によ
り、版のパターンを観察したところ、インキは版の凹部
に30%しか残っていなかった。また、パターン部を観
察したところ、凹部以外の場所にもあちこちでかき残り
が発生していた。
【0049】
【発明の効果】以上のように、本発明のオフセット印刷
方法および画像形成装置によれば、インキの充填時に於
て、その刃先の温度がインキが切れやすくなるように高
温に調節されているため、インキの充填が版の凹部にほ
ぼ完全に行なわれ、その結果、このあとの受理・転移に
おいて印刷パターンは版の形状を忠実に再現することが
可能となる。さらには、その結果、膜厚など三次元形状
まで含めた形状のきわめて均一なパターニングが行なわ
れ、特に、大画面の液晶ディスプレー等、薄型ディスプ
レーの基板の配線材料やカラーフィルターなどの印刷に
非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のオフセット印刷工程を示す実施例1の
説明図。
【図2】従来のオフセット印刷工程を示す比較例1の説
明図。
【図3】本発明の実施例4の画像形成装置を示す上面
図。
【図4】表面伝導型電子放出素子を示す上面図。
【図5】表面伝導型電子放出素子を示す上面図。
【図6】従来例のオフセット印刷装置を示す上面図。
【図7】従来例のオフセット印刷工程を示す側面図。
【符号の説明】
1 ドクターブレード 2 凹版 3 インキ 4 ヒーター 105 凹版 106 青板ガラス 107 インキ 113 ブランケット 117 ドクターブレード 402、403、404 素子電極 405、406 薄膜 407、408、409 印刷配線 410、411、412 メッキ配線 413、414 電子放出部 415 ガラス基板 416、417、418 蛍光体 419 グリッド 501 素子電極 502 下層印刷配線 503 絶縁層 504 開口 505 上層印刷配線 509 薄膜 1001 基板 1004 導電性薄膜 1005 電子放出部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中原 伸之 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オフセット印刷におけるインキのドクタ
    リングに際して、ドクタリングブレード、インキおよび
    凹版の何れか1つまたは2以上を加熱することによりイ
    ンキ切れを向上させることを特徴とするオフセット印刷
    方法。
  2. 【請求項2】 加熱温度が30〜100℃の温度範囲で
    あることを特徴とするオフセット印刷方法。
  3. 【請求項3】 オフセット印刷におけるインキのドクタ
    リングに際してドクタリングブレード、インキおよび凹
    版の何れか1つまたは2以上を加熱するオフセット印刷
    方法により基板上に電子放出素子の素子電極を印刷形成
    し、該素子電極に導電薄膜と配線を形成して得られる電
    子源基板を組込んでなる画像形成装置。
  4. 【請求項4】 加熱温度が30〜100℃の温度範囲で
    あることを特徴とする画像形成装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101462451B (zh) 2008-01-30 2010-04-21 天津红宇不锈钢制品有限公司 低温油墨花纸与不锈钢制品固定的方法
JP2017222058A (ja) * 2016-06-14 2017-12-21 株式会社ソディック 積層造形装置

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