JP4195635B2

JP4195635B2 - Offset printing method and printing ink used therefor

Info

Publication number: JP4195635B2
Application number: JP2003122157A
Authority: JP
Inventors: 淳越智; 康彦近藤; 信杉谷
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2002-06-12
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2008-12-10
Anticipated expiration: 2023-04-25
Also published as: TW200405861A; CN1222425C; KR100596215B1; TWI220669B; KR20030096012A; CN1468729A; JP2004066804A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オフセット印刷法によって高精度でかつ厚膜のパターンを連続的に形成する技術に関する。より詳しくは、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の背面基板や前面基板における電極パターン、有機薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の基板における電極パターン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用カラーフィルタにおけるブラックマトリックスのパターン、透光性電磁波シールド部材におけるシールドパターン等の形成に好適なオフセット印刷方法と、当該オフセット印刷方法での使用に好適な印刷インキと、に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、厚膜のパターンを高い精度で形成する目的には、フォトリソグラフィー法が主に採用されている。しかしながら、フォトリソグラフィー法はプロセスが複雑で、パターン形成に必要な材料や製造設備等が高価であるために、製造コストが極めて高くなるという問題がある。さらに、パターン形成時の現像処理等にて生じる廃液を処理するコストも高く、しかもこの廃液については環境保護の観点からの問題もある。
【０００３】
そこで、フォトリソグラフィー法に代えて、低コストでかつ有害な廃液等を生じることのないパターン形成方法に関する研究が種々なされている。なかでも、表面がシリコーンゴムからなる印刷用ブランケット（以下、シリコーンゴムブランケットという。）を用いた凹版オフセット印刷法は、数十〜数百μｍ幅の細線パターンの形成が可能であることから、フォトリソグラフィーの代替法として注目されつつある。
【０００４】
しかし、シリコーンゴムブランケットを使用して、凹版オフセット印刷法によってパターンの形成を行った場合であっても、印刷を繰り返すことで印刷パターンの形状が劣化したり、印刷精度が低下したりすることが指摘されている。
その原因として、特許文献１や特許文献２には、シリコーンゴムブランケットにはシリコーンゴムの内部から徐々に表面へと染み出す（ブリードする）遊離の低分子量のシリコーンオイルが存在するものの、印刷を繰り返すことによって当該オイルが減少することにあるとしている。
【０００５】
そこで、厚膜の細線パターンを高い印刷精度で、しかもその精度を維持しつつ繰返し形成することのできる方法として、特許文献１には、シリコーンゴムブランケットの表面に印刷インキよりも界面張力が低いシリコーンオイル等をあらかじめ塗布する方法が、特許文献２には、ブランケット表面に撥水剤を塗布する方法が、それぞれ開示されている。
しかしながら、上記の方法によっても、印刷を繰り返すことによって印刷パターンの形状が劣化していったり、印刷精度が経時的に低下したりするという問題を十分に解決することができない。
【０００６】
上記の問題を十分に解決することができない原因としては、シリコーンゴムブランケットに印刷インキの溶剤が浸透して、徐々にブランケットが膨潤することにあると考えられている。
特に近年、ＰＤＰの背面基板や前面基板における電極パターン、ＴＦＴの基板における電極パターン、透光性電磁波シールド部材におけるシールドパターン等を印刷形成するのに際し、印刷インキには、パターン形成材料としての金属粉末等を含有させたペーストが用いられており、同時に、これらの材料をペースト化するために、例えばインキ中での溶剤の含有率を高めたり、芳香族炭化水素等のシリコーンゴム中に浸透し易い溶剤を用いたりする等の処置が採られている。従って、印刷インキの溶剤によってシリコーンゴムブランケットが膨潤し、印刷用ブランケットと印刷インキとの親和性が増大してパターンの線幅が大きくなるなど、印刷精度等の低下を招くという問題がより一層顕著に現れることとなる。
【０００７】
なお、シリコーンゴムブランケットを用いた印刷の場合、溶剤で膨潤することによって印刷インキとの親和性が変化したとしても、転写されるインキの量に大きな変化はなく、それゆえパターンの中心の印刷位置は精度よく印刷再現することができる。それゆえ、単に所定の導電が確保されればよい程度の電極の形成や、平坦化処理によって印刷後にパターン形状の補正を行うカラーフィルタのパターン形成等の場合には、パターンの線幅や膜厚みの変化が大きな問題とはならない場合がある。しかしながら、例えばＰＤＰの背面基板や前面基板における電極パターン、ＴＦＴの基板における電極パターン等のように、極めて細い線幅と極めて大きな膜厚、さらには極めて高い印刷精度が要求されるようなパターン形成においては、ブランケットの膨潤に伴うパターン線幅等の変化を抑制することが極めて重要である。
【０００８】
そこで、本発明者らは、先に、印刷用ブランケットから被転写体へのインキの転移後にブランケットの表面に温風を噴射するなどの加熱・乾燥処理を施し、その後、ブランケットの表面温度を低下させるべく表面に冷風を噴射するなどの冷却処理を施すことによって、簡易な方法でかつ凹版からブランケットを介して被転写体へとインキを転移させる一連の工程の流れを遮ることなく、インキの溶剤によってブランケットが膨潤するという問題を解消する方法を提案している（特許文献３）。
【０００９】
しかしながら、この場合でも、極めて微細なパターンを極めて高い精度で形成する場合には、印刷を繰り返すことによって線幅が低下したり、パターン形状が乱れ始めたりするなどの現象が生じており、高い精度でのパターン形成を連続的に行うことが困難であるという問題があった。
【００１０】
【特許文献１】
特許第２９９３８４６号公報（請求項１，段落〔０００６〕）
【特許文献２】
特許第３０７３６７４号公報（請求項７，段落〔００２１〕）
【特許文献３】
特開２００２−２４５９３１号公報（請求項１，図２）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の目的は、微細でかつ厚膜のパターンを高い精度で、しかも連続的に形成するためのオフセット印刷方法を提供することである。
本発明の他の目的は、微細でかつ厚膜のパターンをオフセット印刷法によって、高い精度でしかも連続的に形成するのに適した印刷インキを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねていく中で、印刷インキの溶剤によって膨潤したシリコーンゴムブランケットを加熱によって乾燥させると、加熱の程度や頻度に応じてシリコーンゴムブランケットに含まれる低分子量のポリシロキサンが蒸散する現象が生じてしまい、これに伴うブランケットの表面張力の増大によって印刷パターンの線幅が増大するなど、印刷精度の低下といった問題が引き起こされるという事実を見出した。そこで、かかる事実に着目してさらに研究を重ねた結果、ブランケットの膨潤を防止し、かつ効率的にブランケットへの低分子量ポリシロキサンの供給を行うオフセット印刷方法と、その方法の実施に好適な印刷インキとを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
すなわち、上記課題を解決するための本発明に係るオフセット印刷方法は、印刷インキを印刷版から印刷用ブランケットへ転写した後、当該印刷用ブランケットから被転写体へ転写するオフセット印刷において、
上記印刷用ブランケットとして表面にシリコーン系エラストマーを用いたものを使用し、
上記印刷インキとして、当該インキ中の樹脂成分１００重量部に対して分子量が１００〜１０００００である低分子量ポリシロキサン２〜２８０重量部を含有するものを使用し、かつ、
当該印刷インキを上記印刷用ブランケットから被転写体へ転写した後、当該印刷用ブランケットの表面をその最高温度が４０〜２５０℃となるように加熱して、印刷用ブランケットに吸収された印刷インキの溶剤を蒸散させ、
次いで、この印刷用ブランケットの表面をその表面温度が１５〜５５℃となるように冷却することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係るオフセット印刷方法によれば、印刷用ブランケットの表面がシリコーン系エラストマーを用いたものであることから、印刷用ブランケット表面でのインキの離型性が低く、印刷版から転写されたインキ像を分離させることなく、ほぼ１００％被転写体へと転移させることができる。
また、印刷インキを印刷用ブランケットから被転写体へ転写した後で、印刷用ブランケットの表面を所定の温度にまで加熱して印刷インキの溶剤を蒸散、乾燥させることから、印刷用ブランケット表面の膨潤およびそれに伴う印刷精度の低下を著しく抑制することができる。しかも、加熱・乾燥後に所定の温度にまで印刷用ブランケットの表面を冷却することから、加熱に伴う印刷用ブランケット表面の膨張に起因して印刷精度が低下してしまうといった問題が生じるのを防止することもできる。
【００１５】
さらに、上記本発明のオフセット印刷方法によれば、印刷インキに所定量の低分子量ポリシロキサンが含まれていることから、当該印刷インキを印刷版から印刷用ブランケットへと転写することによって、自動的に印刷用ブランケットへの低分子量ポリシロキサンの補給を行うことができる。すなわち、上記の特定の印刷インキを用いることによって、加熱処理に伴う低分子量ポリシロキサンの消失に対して特別の処理を施さなくても、印刷用ブランケットに低分子量ポリシロキサンを補強することができる。その結果、本発明のオフセット印刷方法によれば、微細でかつ厚膜のパターンを連続的に形成する場合においても、線幅の低下やパターン形状の劣化を招くことなく、優れた印刷精度を維持することができる。
【００１６】
（加熱処理）
本発明のオフセット印刷方法において、印刷用ブランケット表面の加熱は、温風の噴射、赤外線の照射、および当該ブランケットの内部または裏面に配置されたヒータによる加熱からなる群より選ばれる少なくとも１の方法により行うのが好ましい。上記例示の加熱方法の中では、温風の噴射と赤外線の照射とを併せて行うのが、加熱・乾燥の効率や加熱設備の取扱性等の観点から好ましい。なお、温風噴射のための装置は、冷風噴射のための装置と、その温風および冷風の噴射口を共有してもよい。加熱処理の方法として、上記例示の方法のうち、赤外線の照射や、ブランケットの内部または裏面に配置されたヒータによる加熱を採用した場合には、オフセット印刷工程における送風処理の機会を減らすことができる。これに伴う作用・効果は、冷却処理の方法として冷却ローラまたは冷却ベルトの当接を採用した場合と同様である。
【００１７】
印刷用ブランケットの加熱処理では、その表面温度の最高値が４０〜２５０℃の範囲となるように調節する。この加熱処理による表面最大温度は、印刷用ブランケットに吸収された印刷インキの溶剤を蒸散、乾燥させるのに十分な温度であればよく、印刷用ブランケット表面のシリコーン系エラストマーを熱劣化させることのない範囲で、上記の範囲から適宜設定すればよい。
印刷用ブランケット表面の最高温度（表面最大温度）が加熱処理時に上記範囲に達しないと、印刷用ブランケットを十分に乾燥させることができなくなる。逆に、最高温度が上記範囲を超えると、シリコーン系エラストマーを熱劣化したり、ブランケットの表面が過剰に熱せられることによって形成／転写されるパターンの線幅が細くなったりするという問題が生じる。
【００１８】
印刷用ブランケットの表面温度の最高値は、上記範囲の中でも特に５０〜２５０℃であるのが好ましく、６０〜１５０℃であるのがより好ましい。
加熱処理時における温風の温度と噴射時間、赤外線（ＩＲ）の照射強度と照射時間、ヒータの加熱温度と加熱時間等については、加熱処理時に求められる印刷用ブランケット表面の最高温度に応じて適宜調節すればよい。従って、特に限定されるものではないが、例えば噴射する温風の温度は４０〜１２０℃、噴射時間は１０秒〜３分間に設定するのが好適である。温風の温度が４０℃を下回ると十分な乾燥効果を得られなくなるおそれがある。逆に、１２０℃を超えると印刷用ブランケットの劣化といった問題を生じるおそれがある。
【００１９】
（冷却処理）
本発明のオフセット印刷方法において、印刷用ブランケットの表面の冷却は、冷風の噴射、ブランケット裏面の空冷および水冷、ならびにブランケット表面への冷却ローラおよび冷却ベルトの当接からなる群より選ばれる少なくとも１の方法により行うのが好ましい。上記例示の冷却方法の中では、冷風の噴射を採用するのが、冷却効率や冷却設備の取扱性等の観点から好ましい。なお、冷風噴射のための装置は、温風噴射のための装置と、その冷風および温風の噴射口を共有してもよい。冷却処理の方法として、上記例示の方法のうち、ブランケット表面への冷却ローラまたは冷却ベルトの当接を採用した場合には、オフセット印刷工程における送風処理の機会を減らすことができる。精密部品の印刷形成においては、塵等の異物が製品に付着するのを十分に防止する必要があるところ、送風処理の機会を少なくすることで、防塵処理に対する負担を軽減させることができる。また、印刷版の部材やインキングローラ等の装置においては、溶剤の蒸散に伴うインキの転移性の変化、変質といった問題が発生するのを防止する必要があるところ、送風処理の機会を少なくすることで、かかる問題の発生を防止するための負担を軽減させることができる。しかも、冷却ローラや冷却ベルトを当接させることによって、印刷用ブランケットの表面に冷却のムラが生じにくくなる。
【００２０】
印刷用ブランケットの冷却処理では、印刷用ブランケットの熱膨張・熱収縮に伴う印刷精度の低下を防止するという観点から、冷却の表面温度が１５〜５５℃の範囲となるように低下させる。この冷却後の印刷用ブランケットの表面温度は、前述の加熱処理によって設定されたブランケットの表面最大温度や、印刷を行うクリーンルーム等の室温に応じて、あるいは後述するように、印刷版や被印刷体の表面温度に応じて適宜設定するものであって、例えば、前述の加熱処理によって印刷用ブランケットの表面最大温度を４０℃に設定した場合には、冷却後の印刷用ブランケットの表面温度を、上記範囲にかかわらず４０℃未満の範囲で設定すればよい。このような場合において、冷却後の印刷用ブランケットの表面温度は、具体的には、クリーンルーム等の室温や印刷版や被印刷体の表面温度と同等となるように設定するのが好ましい。
【００２１】
印刷用ブランケットの表面温度が上記範囲を超える程度にしか冷却処理を施さなかった場合は、ブランケットが熱膨張した状態を元の状態へと戻すことができなくなるおそれが高く、その結果、印刷精度が低下するという問題を招き易くなる。逆に、印刷用ブランケットの表面温度が上記範囲を下回る程度にまで冷却した場合は、ブランケットに熱収縮を生じさせることになり、かえって印刷精度を低下させるという問題が生じる。冷却処理後の印刷用ブランケットの表面温度は、上記範囲の中でも特に１５〜５０℃であるのが好ましく、２０〜４０℃であるのがより好ましい。
【００２２】
なお、本発明において特に限定されるものではないが、印刷形成されるパターン（印刷パターン）の印刷精度を良好なものとするには、冷却処理後の印刷用ブランケットの表面温度（Ｔ_B）と当該ブランケットに印刷インキを供給する印刷版（凹版等）の表面温度（Ｔ_P）との差、ならびに冷却処理後の印刷用ブランケットの表面温度と当該ブランケットから印刷インキを受け取る被印刷体（ＰＤＰやＴＦＴの電極パターン、ＬＣＤのブラックマトリックスパターンおよび透光性電磁波シールド部材のシールドパターンを形成する場合にはガラス等からなる基板）の表面温度（Ｔ_G）との差が、下記式(i),(ii)に示されるように、±５．０℃となるように設定するのが好ましい。
【００２３】
｜Ｔ_P−Ｔ_B｜≦５．０（℃） (i)
｜Ｔ_G−Ｔ_B｜≦５．０（℃） (ii)
一般に、ＰＤＰ、ＴＦＴ、ＬＣＤ、透光性電磁波シールド部材等を製造するクリーンルーム内の室温は２３℃程度であることから、冷却処理後の印刷用ブランケットの表面温度（Ｔ_B）が１５〜５５℃の範囲にあっても、印刷版の表面温度（Ｔ_P）との差や被印刷体の表面温度（Ｔ_G）との差が上記式(i),(ii)の範囲を満たさない場合も想定される。この場合に、印刷パターンの印刷精度をより一層厳密に設定するのであれば、印刷版や被印刷体の表面を加温または冷却して、｜Ｔ_P−Ｔ_B｜および｜Ｔ_G−Ｔ_B｜が５．０℃以内となるように設定するのが好ましい。
【００２４】
冷却処理時における冷風の温度と噴射時間、ブランケット裏面からの空冷／水冷温度と冷却時間、ブランケット表面に当接させる冷却ローラ／冷却ベルトの表面温度と当接させる時間等については、冷却処理後に求められる印刷用ブランケットの表面温度等に応じて適宜調節すればよい。従って、特に限定されるものではないが、例えば噴射する冷風の温度は常温程度または常温よりも数℃程度低い温度とし、噴射時間は温風による加熱処理時間よりも短い時間に設定するのが好適である。温風の温度が極端に低いと印刷用ブランケットの劣化といった問題を生じるおそれがある。
【００２５】
冷却処理の方法として、上記例示の方法のうち、ブランケット表面への冷却ローラまたは冷却ベルトの当接を採用した場合において、冷却ローラおよび冷却ベルトは、印刷用ブランケットとの接触部以外の部位で水冷するのが好ましい。このように、冷却ローラまたは冷却ベルトに対して水冷を施すことによって、印刷用ブランケット表面の冷却効率を向上させることができる。
（印刷版）
本発明のオフセット印刷方法において、印刷版は凹版であるのが好ましい。印刷版が凹版である場合には、凹版凹部の深さを変えることによってパターンの膜厚を容易に制御することが可能であり、凹版形成材料の選択に応じて、平版（または水無し平版）オフセット印刷や凸版オフセット印刷よりも微細かつ高精度の印刷を実現することができるからである。
【００２６】
凹版の形成材料等については特に限定されるものではないが、コスト面の観点からは、４２アロイ、ステンレス等の金属や、ソーダライムガラス等のガラスを用いて、エッチングにより画線部（凹部）を形成するのが好ましい。凹版の耐久性の観点からは、金属製の凹版の方がより好ましい。極めて高度な寸法精度を要求される分野においてはノンアルカリガラスを用いればよく、特に優れた耐久性を求められる場合には、表面に硬質クロムメッキを施せばよい。凹版の画線部パターンの幅は、印刷の対象、使用するインキの種類等に応じて設定すればよい。当該パターンの深さは、印刷の対象、使用するインキの種類、パターンの幅等に応じて設定されるものであるが、通常、３〜４０μｍの範囲で設定すればよい。
【００２７】
（印刷用ブランケット）
本発明のオフセット印刷方法において、印刷用ブランケット表面のシリコーン系エラストマーは未硬化時に液状もしくはペースト状のシリコーンゴムであるのが好ましい。この場合、印刷用ブランケット表面のシリコーンゴム層を硬化・形成させる際にセルフレベリングによって当該層を平滑化することができる。それゆえ、高精度のパターン形成により一層好適な、表面粗さが極めて小さい印刷用ブランケットを簡易な方法で形成することができる。
【００２８】
印刷用ブランケットの表面硬さについては、硬すぎると転写時の変形が小さくなることから、インキ転移性の低下につながる。逆に、柔らかすぎると転写時の変形が大きくなることから、印刷精度の低下につながる。本発明において、印刷用ブランケットの表面硬さは特に限定されるものではないが、上記事項を鑑みれば、ＪＩＳＡ硬度で２０〜７０に設定するのが好ましく、３０〜６０に設定するのが好ましい。
【００２９】
印刷用ブランケットの表面粗さについては、印刷パターンが微細なものになるほど、印刷形状に大きな影響を及ぼす。本発明において、印刷用ブランケットの表面粗さは特に限定されるものではないが、例えばライン幅２０μｍ程度の微細なパターンを形成する用途に用いる場合には、その表面粗さを１０点平均粗さで１．０以下となるように設定するのが好ましく、０．５μｍ以下となるように設定するのがより好ましい。印刷用ブランケットを形成するシリコーン系エラストマーの厚さについては特に限定されるものではないが、転写時の変形を適度な範囲に設定する上で、１．５ｍｍ以下に設定するのが好ましい。
【００３０】
（印刷インキ）
印刷インキとしては、樹脂、溶剤および分子量が１００〜１０００００である低分子量ポリシロキサンを含み、かつ当該低分子量ポリシロキサンの含有量が上記樹脂１００重量部に対して２〜２８０重量部であるものを用いる。
前記印刷インキによれば、印刷版から印刷用ブランケットの表面へと転写される度に、印刷用ブランケットに対して低分子量ポリシロキサンの補給を適宜行うことができる。それゆえ、微細でかつ厚膜のパターンをオフセット印刷法によって高い精度でしかも連続的に形成することができる。
【００３１】
本発明のオフセット印刷方法に用いられる印刷インキにおいて、低分子量ポリシロキサンの含有量は、当該低分子量ポリシロキサンの種類、印刷インキの用途、印刷用ブランケットに対して行う加熱・乾燥処理の程度（加熱に伴う低分子量ポリシロキサンの消失の程度）、低分子量ポリシロキサンがブランケット中に浸透する程度等に応じて設定されるものである。低分子量ポリシロキサンの含有量を上記範囲に設定することによって、印刷版から印刷用ブランケットへ印刷インキを転写したときの低分子量ポリシロキサンの補給効果を適度に維持することができる。
【００３２】
印刷インキ中での低分子量ポリシロキサンの含有量が上記範囲を下回ると、印刷用ブランケットに低分子量ポリシロキサンを補給する効果が不十分となる。逆に、含有量が上記範囲を超えると、低分子量ポリシロキサンの供給が過剰になって、かえって印刷精度の低下を招くという問題を生じる。低分子量ポリシロキサンの含有量は、上記範囲の中でも特に、印刷インキ中の樹脂成分１００重量部に対して５〜１５０重量部であるのが好ましく、１０〜３０重量部であるのがより好ましい。なお、印刷インキ中の低分子量ポリシロキサンは、印刷インキの溶剤が印刷用ブランケット中に浸透する（これによって当該ブランケットが膨潤する）のに合わせて、印刷用ブランケット中に浸透していくものである。
【００３３】
本発明のオフセット印刷方法に用いられる印刷インキにおいて、印刷インキに含まれる低分子量ポリシロキサンの分子量は１００〜１０００００である必要がある。分子量がかかる範囲にあるポリシロキサンを使用することによって、加熱処理によって印刷用ブランケットから消失した低分子量ポリシロキサン成分を補給し、ブランケットの印刷精度を維持するという本発明の作用効果をより一層確実なものとすることができる。低分子量ポリシロキサンの分子量は、上記範囲の中でも特に５００〜１５０００であるのが好ましく、３０００〜１００００であるのがより好ましい。
【００３４】
本発明に用いられる低分子量ポリシロキサンは、その動粘度が０．６５〜１０００００ｍｍ²／ｓ（＝ｃＳｔ）であるのが好ましい。動粘度が上記範囲を満足することで、印刷用ブランケット表面への浸透性を良好なものとすることができ、印刷用ブランケットのインキ離型性を維持する効果を十分に発揮させることができる。低分子量ポリシロキサンの動粘度は、上記範囲の中でも特に１０〜５０００ｍｍ²／ｓであるのが好ましい。
【００３５】
さらに、上記低分子量ポリシロキサンは、印刷パターンを硬化し、かつ焼成して目的のパターンとする際には、蒸散または熱分解するものであるのが好ましい。これにより、最終的に形成される例えばＰＤＰ用背面電極パターン等に対してポリシロキサン成分が悪影響を及ぼすという問題を防止することができる。
本発明に使用可能な低分子量ポリシロキサンとしては、これに限定されるものではないが、例えばジメチルシリコーンオイル〔例えば信越化学工業（株）製の製品名「ＫＦ９６シリーズ」、ＧＥ東芝シリコーン（株）製の製品名「ＴＳＦ４５１シリーズ」，「ＴＳＦ４５６シリーズ」など〕、メチルフェニルシリコーンオイル〔例えば信越化学工業（株）製の製品名「ＫＦ５０」，「ＫＦ５４」、ＧＥ東芝シリコーン（株）製の製品名「ＴＳＦ４３１」，「ＴＳＦ４３３」など〕、メチルハイドロジェンポリシロキサン〔例えば信越化学工業（株）製の製品名「ＫＦ９９」など〕、メチルハイドロジェンシリコーンオイル〔例えばＧＥ東芝シリコーン（株）製の製品名「ＴＳＦ４８４」など〕、環状ジメチルポリシロキサン〔例えば信越化学工業（株）製の製品名「ＫＦ９９５」〕等が挙げられる。
【００３６】
印刷インキを調製するのに用いられる樹脂および溶剤については特に限定されるものではないが、オフセット印刷での印刷適性を調節する上で、その選択の如何は重要である。実際には、印刷インキの用途等に応じたインキビヒクル用の樹脂および溶剤から適宜選択して用いればよい。
印刷用ブランケットの表面は、印刷時に印刷インキの溶剤と接触するが、その際、印刷インキの溶剤はブランケットを膨潤させて、その表面の濡れ特性を変化させる。印刷インキの溶剤として膨潤の少ないものを使用すれば、印刷用ブランケット表面の濡れ性の変化を抑制することができることから、連続印刷を行う場合、パターンの線幅の変化を厳密に抑制したい場合、印刷版表面の微小な汚れが転写されるのを厳密に防止したい場合、等においては好ましい。一方、インキの受理性の観点からは、溶剤による膨潤の程度がある程度大きいのが好ましい。
【００３７】
印刷用インキが、例えば(a) ＰＤＰの背面基板や前面基板における電極パターンを形成するためのもの（以下、「ＰＤＰ電極パターン形成用インキ」という。）や(b) ＴＦＴの基板における電極パターンを形成するためのもの（以下、「ＴＦＴ電極パターン形成用インキ」という。）である場合には、銀粉末等の金属粉末を印刷パターン中にて均一に分散・保持しかつ印刷パターンの焼成時に消失し得る樹脂成分と、当該樹脂成分と金属粉末とを均一に分散・溶解しかつ印刷パターンの焼成時に揮散し得る溶剤とを組み合わせればよい。印刷用インキが、(c) 液晶カラーフィルタのブラックマトリックスを形成するためのもの（以下、「ブラックマトリックス形成用インキ」という。）である場合には、カーボンブラックや金属粉末を印刷パターン中にて均一に分散・保持しかつ印刷パターンの焼成時に消失し得る樹脂成分と、当該樹脂成分とカーボンブラック等とを均一に分散・溶解しかつ印刷パターンの焼成時に揮散し得る溶剤とを組み合わせればよい。さらに、印刷用インキが、(d) 電磁波シールド部材のシールドパターンを形成するためのもの（以下、「シールドパターン形成用インキ」という。）である場合には、導電性金属微粉末を印刷パターン中にて均一に分散・保持しかつ印刷パターンの焼成時に消失し得る樹脂成分と、当該樹脂成分と導電性金属微粉末とを均一に分散・溶解しかつ印刷パターンの焼成時に揮散し得る溶剤とを組み合わせればよい。
【００３８】
印刷インキが、上記(a) のＰＤＰ電極パターン形成用インキまたは上記(b) のＴＦＴ電極パターン形成用インキである場合に、印刷インキの樹脂としては、例えばアクリル樹脂、メタクリル樹脂、エチルセルロース樹脂等が好適である。印刷インキの溶剤としては、例えば高級アルコール〔三菱化学（株）製の製品名「ダイヤドール(R) 」等〕、酢酸ブチルカルビトール等が好適である。かかる場合において、印刷インキ中での低分子量ポリシロキサンの含有量は、前述の範囲の中でも特に、印刷インキの樹脂成分１００重量部に対して１０〜３０重量部であるのが好ましい。
【００３９】
印刷インキが、上記(c) のブラックマトリックス形成用インキである場合に、印刷インキの樹脂としては、例えばポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ポリエーテル樹脂〔ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ），ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）など〕、ウレタン樹脂、アクリル樹脂等が好適である。印刷インキの溶剤としては、例えば高級アルコール〔前出の「ダイヤドール(R) 」等〕、酢酸ブチルカルビトール、ブチルカルビトール、トリエチレングリコール、アクリル等が好適である。かかる場合において、印刷インキ中での低分子量ポリシロキサンの含有量は、前述の範囲の中でも特に、印刷インキの樹脂成分１００重量部に対して５〜１５０重量部であるのが好ましく、１０〜３０重量部であるのがより好ましい。
【００４０】
印刷インキが、上記(d)のシールドパターン形成用インキである場合には、印刷インキの樹脂としては、例えばポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテル樹脂〔ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ），ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）など〕等が好適である。印刷インキの溶剤としては、例えば高級アルコール〔前出の「ダイヤドール(R) 」等〕、酢酸ブチルカルビトール、ブチルカルビトール、トリエチレングリコール等が好適である。かかる場合において、印刷インキ中での低分子量ポリシロキサンの含有量は、前述の範囲の中でも特に、印刷インキの樹脂成分１００重量部に対して３〜１５０重量部であるのが好ましく、５〜３０重量部であるのがより好ましい。
【００４１】
本発明に用いられる印刷インキは、これに限定されるものではないが、樹脂、溶剤および低分子量ポリシロキサンを適宜混合し、さらに必要に応じて導電性粉末や顔料等を適量混合した上で、これを三本ロール等によって混合、撹拌することによって調製することができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１および図２は、本発明に係るオフセット印刷方法の一工程例を示す模式図である。
図１および図２に示すオフセット印刷装置１０は、印刷用ブランケット３１と、その表面に対する加熱手段（温風噴射口１２および赤外線照射装置１３）と、その表面に対する冷却手段（冷風噴射口１５）と、印刷版（凹版）３０および被転写体３３を載置してなる定盤１６とを備えている。
【００４３】
図１(a) に示すように、印刷版（凹版）３０の画線部（凹部）にスキージ３５を用いて印刷インキ３４が充填され、同図(b) 〜(c) に示すように、定盤１６を移動しかつブランケット胴３２を回動することで、印刷版３０から印刷用ブランケット３１へと印刷インキ３４が転写される。さらに、図２(d) 〜(e) に示すように、定盤１６を移動し、被転写体３３上で印刷用ブランケット３１を接触させつつブランケット胴３２を回動することによって、印刷用ブランケット３１から被転写体３３へと印刷インキが転写されて、被転写体３３上に印刷パターン３４ａが形成される（同図(f) ）。こうして、一連の転写工程を終えた後、図２(f) に示すように、印刷用ブランケット３１に温風噴射口１２からの温風の噴射と赤外線照射装置１３からの赤外線（ＩＲ）照射とによる加熱・乾燥処理が行われ、引き続いて、冷風噴射口１５からの冷風の噴射による冷却処理が行われる。
【００４４】
図３および図４は、本発明に係るオフセット印刷方法の他の工程例を示す模式図である。
図３および図４に示すオフセット印刷機１１は、冷却手段としての冷風噴射口１５に代えて、冷却ローラ１７ａ〜ｃを備えているほかは、図１および図２に示すオフセット印刷機１０と同様の加熱手段（温風噴射口１２および赤外線照射装置１３）、印刷版３０および被転写体３３を備えるものである。
【００４５】
このオフセット印刷機１１を用いた印刷では、まず、図３(a),(b) および(c) に示すようにして、印刷版３０から印刷用ブランケット３１へと印刷インキ３４が転写される。この転写工程は、それぞれ図１(a) 〜(c) に示す場合と同様である。次いで、図４(d) および(e) に示すようにして、被転写体３３上に印刷パターン３４ａが形成される。ここでの転写（パターン形成）工程は、それぞれ図２(d) および(e) に示す場合と同様である。さらに、一連の転写工程を終えた後、図４(f) に示すように、印刷用ブランケット３１に温風噴射口１２からの温風の噴射と赤外線照射装置１３からの赤外線（ＩＲ）照射とによる加熱・乾燥処理が行われ、引き続いて、冷却ローラ１７ａ〜ｃを印刷用ブランケット３１の表面に接触させることによる冷却処理が行われる。
【００４６】
本発明に係るオフセット印刷方法において、印刷用ブランケット３１の表面を加熱する方法としては、温風を噴射したり、赤外線を照射したりするほかに、ブランケット胴３２の内部に配置したヒータで印刷用ブランケット３１の裏面から加熱したり、印刷用ブランケット３１自体の内部に配置したヒータで加熱したりする（図示せず）といった方法を採用することもできる。
一方、本発明に係るオフセット印刷方法において、印刷用ブランケット３１の表面を加熱する方法としては、冷風を噴射したり、冷却ローラを当接させたりするほかに、ブランケット胴３２の内部から空冷または水冷を行って印刷用ブランケット３１の裏面から冷却する（図示せず）といった方法を採用することもできる。図４(f) に示す１組の冷却ローラ１７ａ〜１７ｃは、例えば図５(a) に示すような１本の冷却ローラ１７であってもよく、同図(b) に示すような冷却ベルト１８であってもよい。
【００４７】
冷却ローラや冷却ベルトは、印刷用ブランケットとの接触によって急速に除熱させることが必要となることから、これを形成する材料には、熱伝導率の高い材料を用いるのが好ましい。具体的には、銅、ステンレス、ニッケル、アルミニウム、鉄等の金属またはこれらの合金；ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエチルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）等のエンジニアリングプラスチックなどが挙げられる。
【００４８】
冷却ローラや冷却ベルトを、印刷用ブランケットとの接触部以外の部位で水冷する方法としては、例えば冷却ローラや冷却ベルトの内部から空冷または水冷をするといった方法が挙げられる。
金属ベルトは、例えば電鋳法等によって製造したシームレスのスリーブや、ブランケット胴の軸方向に伸びる短冊状の金属板を連結してリング状に成形してなる、いわゆるキャタピラタイプのもの等が挙げられる。
【００４９】
印刷用ブランケット表面の加熱・乾燥手段としての温風の噴射装置における温風噴射口１２と、冷却手段としての冷風噴射装置における冷風噴射口１５は、互いに兼用されるものであってもよい。
【００５０】
【実施例】
次に、実施例および比較例を挙げて本発明を説明する。
〔ＰＤＰ用背面電極印刷への適用〕
本発明をプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の背面電極のパターン形成に適用した場合の実施例および比較例を以下に示す。
（実施例１）
(I) 印刷インキの製造
アクリル樹脂１００重量部に対して、銀粉末２０００重量部と、ガラスフリット１０重量部と、溶剤としての高級アルコール３０重量部とを混合し、さらに低分子量ポリシロキサンとしてのシリコーンオイル１０重量部を添加して撹拌混合することにより、背面電極形成用の印刷インキを得た。
【００５１】
印刷インキの製造に用いた各種材料のうち、アクリル樹脂には共栄社化学（株）製の製品名「ＫＰ−１７００」を、銀粉末には福田金属粉体工業（株）製の製品名「ＡｇＣ−１５６Ｉ」を、ガラスフリットには日本フェロー（株）製の製品名「ＦＪ−１０１」を、溶剤（高級アルコール）には三菱化学（株）製の製品名「ダイヤドール７(R) 」を、それぞれ使用した。また、シリコーンオイルには、信越化学工業（株）のジメチルシリコーンオイル（製品名「ＫＦ−９６」，動粘度２００〜３００ｍｍ²／ｓ）を使用した。
【００５２】
(II)背面電極の形成
上記(I) の印刷インキを用いて、凹版オフセット印刷法により、ＰＤＰの背面電極パターンの印刷形成を行った。
印刷版には、エッチングにより形成されたストライプパターン状の凹部を備える凹版を使用した。当該凹部の開口幅は１８０μｍ、深さは３０μｍ、パターンのピッチは３６０μｍ、パターンの全長は４００ｍｍ、パターンの総数は１０００本となるように設定した。印刷用ブランケットには、ＪＩＳＡ硬さが４０度で厚さが０．６ｍｍのシリコーンゴムを表面に備えるシリコーンゴムブランケットを使用した。このブランケットは、信越化学工業（株）製の一液型ＲＴＶシリコーンゴム（付加型，製品名「ＫＥ−１６０３」，未硬化時の粘度８０Ｐａ・ｓ）を、厚さ０．３５ｍｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に塗布した後、セルフレベリングにて平滑化させつつ硬化させることによって作製した。被転写体には、厚さ１．５ｍｍ、長さおよび幅が５００ｍｍのソーダライムガラス板を使用した。
【００５３】
上記印刷版（凹版）３０、印刷用ブランケット（シリコーンゴムブランケット）３１および被転写体（ソーダライムガラス板）３３を図１(a) に示すように配置して、被転写体３３上への印刷インキ（背面電極形成用インキ）３４の印刷を行った。印刷は室温２３℃、湿度５５％の環境にて行い、印刷版３０から印刷用ブランケット３１への転写時には、転写速度を１５ｍｍ／ｓに、印刷用ブランケット３１のニップ幅を１２ｍｍとなるように調整した。また、印刷用ブランケット３１から被転写体３３への転写時には、転写速度を２００ｍｍ／ｓに、印刷用ブランケット３１のニップ幅を１２ｍｍとなるように調節した。
【００５４】
印刷用ブランケット３１に対する加熱・乾燥処理および冷却処理は、印刷版３０から印刷用ブランケット３１を介して被転写体３３へと印刷インキ３４を転写する一連の行程を１サイクル終了する毎に行った。
印刷用ブランケット３１の加熱・乾燥は、温風噴射口１２からの温風の噴射とＩＲ照射装置（赤外線ヒータ）１３による赤外線の照射とによって同時に行った。加熱・乾燥処理の条件は、印刷用ブランケット３１の表面の最大温度が１２０℃となるように調節した。
【００５５】
一方、印刷用ブランケット３１の冷却は、冷風噴射口１５からの冷風の噴射によって行った。冷却処理の条件は、印刷用ブランケット３１の表面温度が４０℃に戻るように調節した。
上記の印刷条件にて、被転写体（ソーダライムガラス板）５００枚に対して連続印刷を行い、形成された背面電極形成用印刷インキのパターンを１００℃で３０分間加熱することにより乾燥させた。連続印刷の際、１０枚印刷毎にサンプリングして、下記(III) に示す評価試験を行った。さらに、サンプリングされた印刷生成物の印刷パターンを５５０℃で焼成し、こうして得られた背面電極のパターンについて、下記(IV)に示す評価試験を行った。
【００５６】
(III) インキパターンに対する性能評価
a) 線幅変化量の算出
サンプリングされた印刷生成物の印刷パターンを電子顕微鏡で観察して、印刷面内の１５の測定箇所について、それぞれ線幅（μｍ）を測定した。こうして得られた生データの平均値を線幅データとし、１０枚印刷毎に得られたサンプルの線幅データに基づいて直線回帰計算を行い、その回帰係数を連続印刷による被転写体１枚当りの線幅変化量（μｍ／枚）として算出した。ＰＤＰの背面電極を形成する場合において、上記回帰係数（回帰式の傾き）により求められる線幅変化量（μｍ／枚）は、±０．０５以内、好ましくは±０．０２以内であることが求められる。
【００５７】
b) 工程能力指数Ｃｐ値の算出
線幅のばらつきの範囲（公差）を±１５μｍと設定して、工程能力指数Ｃｐ値を算出した。Ｃｐ値は次式：
Ｃｐ値＝１５×２／（６×σ）
により求めた。式中、σは標準偏差を示す。ＰＤＰの背面電極を形成する場合において、上記Ｃｐ値は１．３３以上、好ましくは１．４以上であることが求められる。
【００５８】
c) 印刷形状の評価
サンプリングされた印刷生成物の印刷パターンを電子顕微鏡で観察して、パターンの直線性の良否を総合的に判断した。
d) 印刷精度の評価
サンプリングされた印刷生成物の印刷パターンを電子顕微鏡で観察し、パターンの位置と、アライメントマーク位置とのズレをもとにして、印刷精度の良否を判断した。ＰＤＰの背面電極パターンを形成する場合において、印刷精度は±２０μｍ以内であることが求められる。
【００５９】
(IV)背面電極パターンに対する性能評価
e) 基板との密着性
ＪＩＳＫ５４００の８．４「鉛筆引っかき値」に記載の方法（試験機法）に従って試験を行い、印刷パターンを焼成して得られた背面電極パターンとソーダライムガラス基板との密着性を評価した。ＰＤＰの背面電極パターンには、鉛筆引っかき値が４Ｈ以上（＞４Ｈ）、好ましくは５Ｈ以上（＞５Ｈ）であることが求められる。
【００６０】
f) 電気抵抗
印刷パターンを焼成して得られた背面電極パターンの電気特性を評価すべく、ＪＩＳＫ７１９４「導電性プラスチックの４探針法による抵抗率試験方法」に準拠して、当該パターンの抵抗率ρ（Ω／□）を測定した。測定には、三菱化学（株）製の低抵抗抵抗率計（製品名「ロレスターＧＰ」）を使用した。ＰＤＰの背面電極パターンには、抵抗率ρが１５Ω／□以下、好ましくは９Ω／□以下であることが求められる。
【００６１】
(V) 総合評価
上記(III) のインキパターンに対する性能評価と、上記(IV)の背面電極パターンに対する性能評価とを総合的に判断して、ＰＤＰの背面電極パターンを形成する方法として適しているか否かを評価した。評価の基準は次のとおりである。
Ａ⁺：性能評価が極めて良好であった。
Ａ：性能評価が良好であった。
Ａ^-：いくつかの項目において評価が低いものがあったものの、実用上問題のないレベルであった。
Ｂ：性能評価が低く、実用上不十分であった。
【００６２】
以上の結果を表１に示す。
（実施例２）
印刷用ブランケット３１の冷却手段を、冷風の噴射に代えて、冷却ローラ１７ａ〜ｃの当接（図４(f) 参照）としたほかは、実施例１の(II)と同様にして背面電極パターンの形成を行った。なお、印刷インキには、実施例１の(I) で得られたものと同じものを使用した。さらに、実施例１の(III) 〜(V) と同様にして性能評価を行った。その結果を表１に示す。
【００６３】
（実施例３および４）
印刷インキに配合される低分子量ポリシロキサン（ジメチルシリコーンオイル）の量（インキの樹脂分１００重量部に対する含有量）を実施例３で５０重量部、実施例４で２７０重量部としたほかは、いずれも実施例１の(I) と同様にしてＰＤＰの背面電極形成用の印刷インキを得た。さらに、かかる印刷インキを用いたほかは実施例１の(II)と同様にして背面電極パターンを形成し、実施例１の(III) 〜(V) と同様にして性能評価を行った。その結果を表１に示す。
【００６４】
（比較例１および２）
印刷インキに配合される低分子量ポリシロキサン（ジメチルシリコーンオイル）の量（インキの樹脂分１００重量部に対する含有量）を比較例１で０重量部、比較例２で３００重量部としたほかは、いずれも実施例１の(I) と同様にしてＰＤＰの背面電極形成用の印刷インキを得た。さらに、かかる印刷インキを用いたほかは実施例１の(II)と同様にして背面電極パターンを形成し、実施例１の(III) 〜(V) と同様にして性能評価を行った。その結果を表１に示す。
【００６５】
【表１】

【００６６】
表１ならびに下記表２および表３中、「冷却手段」の欄の“ｉ”は冷風の噴射を示し、“ii”は冷却ローラの当接を示す。
表１より明らかなように、低分子ポリシロキサン（ジメチルシリコーンオイル）を適量配合した印刷インキを用いて印刷を行った実施例１〜４では、線幅変化量が極めて小さく、印刷精度も極めて良好で、工程能力指数も極めて高いという結果が得られた。特に、冷却ローラの当接によって印刷用ブランケットの冷却処理を行った実施例２では、冷風の噴射によって冷却処理を行った実施例１に比べて、線幅変化量をより一層小さくし、工程能力指数Ｃｐをより一層大きくすることができた。
【００６７】
これに対し、印刷インキ中に低分子ポリシロキサンを配合していない比較例１では線幅変化率が大きくなり、工程能力指数も不十分であった。逆に、印刷インキ中での低分子ポリシロキサンの配合量が多すぎる比較例２では、線幅が小さくなりすぎるという問題が生じており、工程能力指数も不十分であった。
（比較例３）
印刷用ブランケットに対する加熱・乾燥処理および冷却処理を行わなかったほかは、実施例１の(II)と同様にして背面電極パターンの形成を行った。印刷インキには、実施例１の(I) で得られたものと同じものを使用した。さらに、実施例１の(III) 〜(V) と同様にして性能評価を行った。その結果を表２に示す。
【００６８】
（実施例５および６）
加熱・乾燥処理時における印刷用ブランケット表面の最大温度を実施例５で１６０℃、実施例６で２４０℃としたほかは、いずれの場合も実施例１の(II)と同様にして背面電極パターンの形成を行った。印刷インキには、実施例１の(I) で得られたものと同じものを使用した。さらに、実施例１の(III) 〜(V) と同様にして性能評価を行った。その結果を表２に示す。
【００６９】
（比較例４）
加熱・乾燥処理時における印刷用ブランケット表面の最大温度を３００℃としたほかは、実施例１の(II)と同様にして背面電極パターンの形成を行った。印刷インキには、実施例１の(I) で得られたものと同じものを使用した。さらに、実施例１の(III) 〜(V) と同様にして性能評価を行った。その結果を表２に示す。
【００７０】
【表２】

【００７１】
表２より明らかなように、印刷用ブランケットに対する加熱・乾燥処理および冷却処理を適切な温度範囲で実行した実施例１、５および６では、線幅変化量が極めて小さく、印刷精度も極めて良好で、工程能力指数も極めて高いという結果が得られた。
これに対し、上記加熱・乾燥処理および冷却処理を行わなかった比較例３では線幅変化率が極めて大きく、工程能力指数が極めて低くなり、印刷形状が劣化した。
【００７２】
逆に、上記加熱・乾燥処理において印刷用ブランケットの表面温度を高くしすぎた比較例４では、線幅が小さくなりすぎたり、印刷形状が劣化したりする問題が生じており、工程能力指数も不十分であった。
（実施例７および８）
冷却処理後の印刷用ブランケットの表面温度を実施例７で２０℃、実施例８で５０℃としたほかは、いずれの場合も実施例１の(II)と同様にして背面電極パターンの形成を行った。印刷インキには、実施例１の(I) で得られたものと同じものを使用した。さらに、実施例１の(III) 〜(V) と同様にして性能評価を行った。その結果を表３に示す。
【００７３】
（比較例５および６）
冷却処理後の印刷用ブランケットの表面温度を比較例５で１０℃、比較例６で６０℃としたほかは、いずれの場合も実施例１の(II)と同様にして背面電極パターンの形成を行った。印刷インキには、実施例１の(I) で得られたものと同じものを使用した。さらに、実施例１の(III) 〜(V) と同様にして性能評価を行った。その結果を表３に示す。
【００７４】
【表３】

【００７５】
表３より明らかなように、印刷用ブランケットに対する加熱・乾燥処理および冷却処理を適切な温度範囲で実行した実施例１、７および８では、線幅変化量が極めて小さく、印刷精度も極めて良好で、工程能力指数も極めて高いという結果が得られた。
これに対し、上記冷却処理において印刷用ブランケットの表面温度を低下させ過ぎた比較例５では、工程能力指数が低い傾向を示した。また、印刷形状が劣化し、印刷位置の精度がかえって低下するという問題が生じた。
【００７６】
逆に、上記冷却処理において印刷用ブランケットの表面温度を十分に低下させなかった比較例６では、線幅変化量や工程能力指数は十分であるものの、印刷用ブランケットが熱膨張したままであることに起因して、印刷位置精度が低下するという問題が生じた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のオフセット印刷方法における一工程例を示す模式図である。
【図２】図１の続きを示す模式図である。
【図３】本発明のオフセット印刷方法における他の工程例を示す模式図である。
【図４】図３の続きを示す模式図である。
【図５】 (a) は冷却ローラの他の例を示す模式図であり、(b) は冷却ベルトの一例を示す模式図である。
【符号の説明】
１０，１１オフセット印刷機
１２温風噴射口
１３赤外線照射装置
１５冷風噴射口
１７冷却ローラ
１８冷却ベルト
３０印刷版
３１印刷用ブランケット
３３被転写体
３４印刷インキ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for continuously forming a thick film pattern with high accuracy by an offset printing method. More specifically, electrode patterns on the back substrate and front substrate of a plasma display panel (PDP), electrode patterns on a substrate of an organic thin film transistor (TFT), a black matrix pattern in a color filter for a liquid crystal display (LCD), a translucent electromagnetic wave shield The present invention relates to an offset printing method suitable for forming a shield pattern or the like on a member, and a printing ink suitable for use in the offset printing method.
[0002]
[Prior art]
Currently, a photolithography method is mainly employed for the purpose of forming a thick film pattern with high accuracy. However, the photolithography method has a problem that the manufacturing cost is extremely high because the process is complicated and materials and manufacturing equipment necessary for pattern formation are expensive. Furthermore, the cost of processing the waste liquid generated in the development process at the time of pattern formation is high, and this waste liquid also has a problem from the viewpoint of environmental protection.
[0003]
Therefore, various researches have been made on a pattern forming method that does not generate harmful waste liquid or the like at low cost in place of the photolithography method. In particular, the intaglio offset printing method using a printing blanket having a surface made of silicone rubber (hereinafter referred to as a silicone rubber blanket) can form a fine line pattern with a width of several tens to several hundreds μm. It is attracting attention as an alternative to lithography.
[0004]
However, even when a silicone rubber blanket is used to form a pattern by the intaglio offset printing method, repeating the printing may deteriorate the shape of the printed pattern or reduce the printing accuracy. It has been pointed out.
As the cause, in Patent Document 1 and Patent Document 2, although the silicone rubber blanket has free low molecular weight silicone oil that oozes out (bleeds) gradually from the inside of the silicone rubber to the surface, the printing is repeated. It is said that the oil is reduced by this.
[0005]
Therefore, as a method for repeatedly forming a thick thin line pattern with high printing accuracy and maintaining the accuracy, Patent Document 1 discloses a silicone having a lower interfacial tension than a printing ink on the surface of a silicone rubber blanket. A method of applying oil or the like in advance and a method of applying a water repellent to the blanket surface are disclosed in Patent Document 2, respectively.
However, even with the above method, it is not possible to sufficiently solve the problem that the shape of the print pattern is deteriorated due to repeated printing or the printing accuracy is lowered with time.
[0006]
The reason why the above problems cannot be sufficiently solved is considered to be that the solvent of the printing ink penetrates into the silicone rubber blanket and the blanket gradually swells.
In particular, when printing and forming electrode patterns on the back substrate and front substrate of PDPs, electrode patterns on TFT substrates, shield patterns on translucent electromagnetic wave shielding members, etc., printing ink contains metal powder as a pattern forming material. In order to make these materials into a paste at the same time, for example, the content of the solvent in the ink is increased, or it easily penetrates into silicone rubber such as aromatic hydrocarbons. Measures such as using a solvent are taken. Therefore, the silicone rubber blanket is swollen by the solvent of the printing ink, and the problem of causing a decrease in printing accuracy, such as an increase in the affinity between the printing blanket and the printing ink and an increase in the line width of the pattern, is even more pronounced. Will appear.
[0007]
In the case of printing using a silicone rubber blanket, even if the affinity with printing ink changes due to swelling with a solvent, the amount of ink transferred does not change greatly, and therefore the printing position at the center of the pattern Can be printed accurately. Therefore, in the case of forming an electrode to the extent that it is sufficient to ensure a predetermined conductivity, or forming a color filter pattern that corrects the pattern shape after printing by a flattening process, etc., the line width and film thickness of the pattern Changes may not be a big problem. However, in pattern formation that requires extremely thin line width, extremely large film thickness, and extremely high printing accuracy, such as electrode patterns on the back and front substrates of PDPs and electrode patterns on TFT substrates. It is extremely important to suppress changes in pattern line width and the like accompanying blanket swelling.
[0008]
Therefore, the present inventors first performed a heating / drying process such as spraying warm air on the surface of the blanket after the transfer of ink from the printing blanket to the transfer medium, and then reducing the surface temperature of the blanket. By applying a cooling process such as spraying cold air on the surface, the ink solvent can be transferred in a simple manner and without interrupting the flow of a series of processes for transferring ink from the intaglio to the transfer medium via the blanket. Has proposed a method for solving the problem that the blanket swells due to (Patent Document 3).
[0009]
However, even in this case, when an extremely fine pattern is formed with extremely high accuracy, the phenomenon that the line width decreases or the pattern shape starts to be disturbed due to repeated printing occurs. There is a problem that it is difficult to continuously perform pattern formation in the above.
[0010]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2993846 (Claim 1, paragraph [0006])
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 3073684 (claim 7, paragraph [0021])
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-245931 (Claim 1, FIG. 2)
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an offset printing method for continuously forming a fine and thick film pattern with high accuracy.
Another object of the present invention is to provide a printing ink suitable for continuously forming a fine and thick film pattern with high accuracy by an offset printing method.
[0012]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
In the course of diligent research to solve the above problems, the inventors of the present invention dried the silicone rubber blanket swollen by the solvent of the printing ink by heating, and depending on the degree and frequency of heating, the silicone rubber blanket The fact that the low-molecular-weight polysiloxane contained in the liquefaction occurs and the blanket surface tension accompanying this increases the line width of the printed pattern, which leads to problems such as reduced printing accuracy. It was. Therefore, as a result of further research focusing on this fact, an offset printing method for preventing the swelling of the blanket and efficiently supplying the low molecular weight polysiloxane to the blanket, and a printing suitable for the implementation of the method. The present inventors have found an ink and completed the present invention.
[0013]
That is, the offset printing method according to the present invention for solving the above-mentioned problems is the offset printing in which the printing ink is transferred from the printing plate to the printing blanket and then transferred from the printing blanket to the transfer target.
Use a blanket for printing with a silicone elastomer on the surface,
As said printing ink, with respect to 100 weight part of resin components in the said ink The molecular weight is 100 to 100,000 Use one containing 2 to 280 parts by weight of low molecular weight polysiloxane, and
After transferring the printing ink from the printing blanket to the transfer medium, the surface of the printing blanket is heated so that the maximum temperature is 40 to 250 ° C., and the printing ink absorbed in the printing blanket Evaporate the solvent,
Next, the surface of the printing blanket is cooled so that the surface temperature becomes 15 to 55 ° C.
[0014]
According to the offset printing method of the present invention, the surface of the printing blanket is made of a silicone-based elastomer, so that the ink releasability on the surface of the printing blanket is low, and the ink transferred from the printing plate Almost 100% of the image can be transferred to the transfer target without separating the image.
In addition, after the printing ink is transferred from the printing blanket to the transfer target, the surface of the printing blanket is swollen and dried by heating the surface of the printing blanket to a predetermined temperature to evaporate and dry the printing ink solvent. And the fall of the printing precision accompanying it can be suppressed remarkably. In addition, since the surface of the printing blanket is cooled to a predetermined temperature after heating and drying, it is possible to prevent the problem that the printing accuracy is lowered due to the expansion of the printing blanket surface accompanying the heating. You can also
[0015]
Furthermore, according to the offset printing method of the present invention, since a predetermined amount of low molecular weight polysiloxane is contained in the printing ink, by automatically transferring the printing ink from the printing plate to the printing blanket, In addition, low molecular weight polysiloxane can be replenished to the printing blanket. That is, by using the specific printing ink described above, it is possible to reinforce the low molecular weight polysiloxane on the printing blanket without performing any special treatment against the disappearance of the low molecular weight polysiloxane accompanying the heat treatment. As a result, according to the offset printing method of the present invention, even when a fine and thick film pattern is continuously formed, excellent printing accuracy is maintained without causing a reduction in line width or pattern shape. can do.
[0016]
(Heat treatment)
In the offset printing method of the present invention, the surface of the printing blanket is heated by at least one method selected from the group consisting of jetting warm air, irradiating with infrared rays, and heating with a heater disposed inside or on the back of the blanket. Preferably it is done. Of the above-described heating methods, it is preferable to perform both hot air injection and infrared irradiation in view of the efficiency of heating and drying, the handling property of heating equipment, and the like. In addition, the apparatus for hot air injection may share the apparatus for cold air injection with the warm air and cold air injection port. As the heat treatment method, among the above-described methods, when the irradiation with infrared rays or the heating by the heater disposed in the back or inside of the blanket is adopted, the opportunity of the air blowing process in the offset printing process can be reduced. . The actions and effects associated therewith are the same as when a cooling roller or a cooling belt is used as the cooling method.
[0017]
In the heat treatment of the printing blanket, the maximum value of the surface temperature is adjusted to be in the range of 40 to 250 ° C. The maximum surface temperature by this heat treatment should be sufficient to evaporate and dry the solvent of the printing ink absorbed by the printing blanket, and does not cause thermal degradation of the silicone elastomer on the printing blanket surface. The range may be set appropriately from the above range.
If the maximum temperature of the printing blanket surface (maximum surface temperature) does not reach the above range during the heat treatment, the printing blanket cannot be sufficiently dried. On the other hand, when the maximum temperature exceeds the above range, there are problems that the silicone elastomer is thermally deteriorated, or the line width of the pattern formed / transferred becomes thin due to excessive heating of the blanket surface.
[0018]
The maximum value of the surface temperature of the printing blanket is preferably 50 to 250 ° C., more preferably 60 to 150 ° C., in the above range.
The temperature and jetting time of the hot air during the heat treatment, the irradiation intensity and irradiation time of infrared rays (IR), the heating temperature and the heating time of the heater, etc. are appropriately determined according to the maximum temperature of the printing blanket surface required during the heat treatment. Adjust it. Therefore, although not particularly limited, for example, it is preferable to set the temperature of the hot air to be jetted to 40 to 120 ° C. and the jetting time to 10 seconds to 3 minutes. If the temperature of the hot air is lower than 40 ° C., there is a possibility that a sufficient drying effect cannot be obtained. On the other hand, when the temperature exceeds 120 ° C., there is a possibility that a problem such as deterioration of the printing blanket may occur.
[0019]
(Cooling process)
In the offset printing method of the present invention, the cooling of the surface of the printing blanket is at least one selected from the group consisting of jetting of cold air, air cooling and water cooling of the back side of the blanket, and abutment of a cooling roller and a cooling belt on the surface of the blanket. It is preferably carried out by the method. Among the cooling methods exemplified above, it is preferable to employ the injection of cold air from the viewpoints of cooling efficiency, handling properties of the cooling facility, and the like. In addition, the apparatus for cold wind injection may share the cold air and hot air injection port with the apparatus for hot air injection. As a method for the cooling process, among the above-described examples, when the contact of the cooling roller or the cooling belt with the blanket surface is adopted, the opportunity for the air blowing process in the offset printing process can be reduced. In the printing formation of precision parts, it is necessary to sufficiently prevent foreign substances such as dust from adhering to the product. However, by reducing the opportunity for the blowing process, it is possible to reduce the burden on the dustproof process. Also, in printing plate members and inking rollers, etc., it is necessary to prevent problems such as change in ink transfer and alteration due to solvent evaporation, so that the opportunity for air blowing treatment is reduced. Thus, the burden for preventing the occurrence of such a problem can be reduced. In addition, by bringing the cooling roller and the cooling belt into contact with each other, unevenness in cooling is less likely to occur on the surface of the printing blanket.
[0020]
In the cooling treatment of the printing blanket, the cooling surface temperature is lowered to be in the range of 15 to 55 ° C. from the viewpoint of preventing the printing accuracy from being lowered due to the thermal expansion and contraction of the printing blanket. The surface temperature of the printing blanket after cooling depends on the maximum surface temperature of the blanket set by the heat treatment described above, the room temperature of a clean room where printing is performed, or as will be described later. For example, when the maximum surface temperature of the printing blanket is set to 40 ° C. by the above-described heat treatment, the surface temperature of the printing blanket after cooling is set as described above. What is necessary is just to set in the range below 40 degreeC irrespective of the range. In such a case, specifically, the surface temperature of the printing blanket after cooling is preferably set to be equal to the room temperature of a clean room or the like and the surface temperature of a printing plate or a printing medium.
[0021]
If the surface temperature of the printing blanket is cooled only to the extent that the above range is exceeded, there is a high possibility that the blanket will not be able to return to its original state after being thermally expanded. It becomes easy to invite the problem that it falls. On the other hand, when the surface temperature of the printing blanket is cooled to a level below the above range, the blanket is thermally contracted, which causes a problem that the printing accuracy is lowered. The surface temperature of the printing blanket after the cooling treatment is preferably 15 to 50 ° C., more preferably 20 to 40 ° C. in the above range.
[0022]
Although not particularly limited in the present invention, the surface temperature (T of the printing blanket after the cooling treatment (T _B ) And the surface temperature of the printing plate (intaglio etc.) that supplies printing ink to the blanket (T _P ) And the surface temperature of the printing blanket after the cooling treatment and the substrate to be printed (PDP or TFT electrode pattern, LCD black matrix pattern, and light-transmitting electromagnetic wave shielding member shielding pattern) Is formed, the surface temperature of the substrate made of glass or the like (T _G ) Is preferably set to ± 5.0 ° C. as shown in the following formulas (i) and (ii).
[0023]
｜ T _P -T _B | ≦ 5.0 (℃) (i)
｜ T _G -T _B | ≦ 5.0 (℃) (ii)
In general, since the room temperature in a clean room for manufacturing PDP, TFT, LCD, translucent electromagnetic wave shielding member, etc. is about 23 ° C., the surface temperature (T _B ) Is in the range of 15 to 55 ° C., the surface temperature (T _P ) And the surface temperature of the substrate (T _G ) May not satisfy the ranges of the above formulas (i) and (ii). In this case, if the printing accuracy of the printing pattern is set more strictly, the surface of the printing plate or the printing medium is heated or cooled, and the | T _P -T _B | And | T _G -T _B It is preferable to set so that | is within 5.0 ° C.
[0024]
The cooling air temperature and jetting time during the cooling process, the air / water cooling temperature and cooling time from the back of the blanket, the surface temperature of the cooling roller / cooling belt that is in contact with the blanket surface, etc. are determined after the cooling process. What is necessary is just to adjust suitably according to the surface temperature etc. of the printing blanket used. Accordingly, although not particularly limited, for example, it is preferable that the temperature of the cold air to be sprayed is about room temperature or a temperature lower by about several degrees Celsius than the room temperature, and the spraying time is set to a time shorter than the heat treatment time with hot air. It is. If the temperature of the hot air is extremely low, there is a possibility that problems such as deterioration of the printing blanket may occur.
[0025]
As a cooling method, when the cooling roller or the cooling belt is brought into contact with the blanket surface among the above exemplified methods, the cooling roller and the cooling belt are water-cooled at a portion other than the contact portion with the printing blanket. It is preferable to do this. Thus, the cooling efficiency of the printing blanket surface can be improved by water cooling the cooling roller or the cooling belt.
(Printed version)
In the offset printing method of the present invention, the printing plate is preferably an intaglio. When the printing plate is an intaglio, it is possible to easily control the film thickness of the pattern by changing the depth of the intaglio recess, and the lithographic (or waterless lithographic) depending on the selection of the intaglio forming material This is because finer and higher-precision printing than offset printing and letterpress offset printing can be realized.
[0026]
The material for forming the intaglio is not particularly limited, but from the viewpoint of cost, a metal part such as 42 alloy or stainless steel or glass such as soda lime glass is used to etch the image area (concave part). Is preferably formed. From the viewpoint of durability of the intaglio, a metal intaglio is more preferable. Non-alkaline glass may be used in a field where extremely high dimensional accuracy is required. When particularly excellent durability is required, hard chrome plating may be applied to the surface. What is necessary is just to set the width | variety of the image part part pattern of an intaglio according to the printing object, the kind of ink to be used, etc. The depth of the pattern is set in accordance with the object to be printed, the type of ink to be used, the width of the pattern, etc., but it is usually set in the range of 3 to 40 μm.
[0027]
(Print blanket)
In the offset printing method of the present invention, the silicone elastomer on the printing blanket surface is preferably liquid or pasty silicone rubber when uncured. In this case, when the silicone rubber layer on the surface of the printing blanket is cured and formed, the layer can be smoothed by self-leveling. Therefore, it is possible to form a printing blanket having a very small surface roughness, which is more suitable for highly accurate pattern formation, by a simple method.
[0028]
As for the surface hardness of the printing blanket, if it is too hard, deformation at the time of transfer is reduced, leading to a decrease in ink transferability. On the other hand, if it is too soft, deformation at the time of transfer increases, leading to a decrease in printing accuracy. In the present invention, the surface hardness of the printing blanket is not particularly limited, but in view of the above matters, it is preferably set to 20 to 70 in JIS A hardness, and preferably set to 30 to 60. .
[0029]
Regarding the surface roughness of the printing blanket, the finer the printed pattern, the greater the influence on the printed shape. In the present invention, the surface roughness of the printing blanket is not particularly limited. For example, when used for forming a fine pattern having a line width of about 20 μm, the surface roughness is 10-point average roughness. Is preferably set to 1.0 or less, and more preferably set to 0.5 μm or less. The thickness of the silicone-based elastomer forming the printing blanket is not particularly limited, but is preferably set to 1.5 mm or less in order to set the deformation at the time of transfer within an appropriate range.
[0030]
(Printing ink)
mark Printing ink As Resin, solvent and The molecular weight is 100 to 100,000 Low molecular weight polysiloxane Including And the content of the low molecular weight polysiloxane is 2 to 100 parts by weight of the resin. 280 Parts by weight Use things .
Above According to the printing ink, the low molecular weight polysiloxane can be appropriately replenished to the printing blanket every time it is transferred from the printing plate to the surface of the printing blanket. therefore , Fine A thin and thick film pattern is formed continuously with high accuracy by the offset printing method. be able to .
[0031]
Book In the printing ink used in the offset printing method of the invention, the content of the low molecular weight polysiloxane is determined by the type of the low molecular weight polysiloxane, the use of the printing ink, and the degree of heating / drying treatment performed on the printing blanket. The degree of disappearance of the low molecular weight polysiloxane involved), the degree of penetration of the low molecular weight polysiloxane into the blanket, and the like. By setting the content of the low molecular weight polysiloxane within the above range, the replenishment effect of the low molecular weight polysiloxane when the printing ink is transferred from the printing plate to the printing blanket can be appropriately maintained.
[0032]
When the content of the low molecular weight polysiloxane in the printing ink is less than the above range, the effect of supplying the low molecular weight polysiloxane to the printing blanket becomes insufficient. On the other hand, if the content exceeds the above range, the supply of low molecular weight polysiloxane becomes excessive, which causes a problem that the printing accuracy is lowered. The content of the low molecular weight polysiloxane is preferably 5 to 150 parts by weight, more preferably 10 to 30 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the resin component in the printing ink, particularly in the above range. The low molecular weight polysiloxane in the printing ink penetrates into the printing blanket as the printing ink solvent penetrates into the printing blanket (which causes the blanket to swell). .
[0033]
Book In the printing ink used in the offset printing method of the invention, the molecular weight of the low molecular weight polysiloxane contained in the printing ink is 100 to 100,000. There is a need . By using a polysiloxane having a molecular weight in such a range, it is possible to replenish the low molecular weight polysiloxane component disappeared from the printing blanket by the heat treatment, and to further ensure the operation effect of the present invention to maintain the printing accuracy of the blanket. Can be. The molecular weight of the low molecular weight polysiloxane is preferably 500 to 15000, more preferably 3000 to 10,000, in the above range.
[0034]
The low molecular weight polysiloxane used in the present invention has a kinematic viscosity of 0.65 to 100,000 mm. ² / S (= cSt) is preferable. When the kinematic viscosity satisfies the above range, the permeability to the printing blanket surface can be improved, and the effect of maintaining the ink releasability of the printing blanket can be sufficiently exhibited. The kinematic viscosity of the low molecular weight polysiloxane is 10 to 5000 mm, especially in the above range. ² / S.
[0035]
Further, the low molecular weight polysiloxane is preferably one that evaporates or thermally decomposes when the printed pattern is cured and baked to obtain the desired pattern. As a result, it is possible to prevent the problem that the polysiloxane component adversely affects the finally formed PDP back electrode pattern or the like.
Examples of the low molecular weight polysiloxane that can be used in the present invention include, but are not limited to, dimethyl silicone oil [for example, product name “KF96 series” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., GE Toshiba Silicone Co., Ltd.] Product names "TSF451 series", "TSF456 series", etc.), methylphenyl silicone oils (for example, product names "KF50", "KF54" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and product names manufactured by GE Toshiba Silicone Co., Ltd. “TSF431”, “TSF433”, etc.], methyl hydrogen polysiloxane (eg, product name “KF99” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), methyl hydrogen silicone oil (eg, product name manufactured by GE Toshiba Silicone Corp.) "TSF484" etc.), cyclic dimethylpolysiloxane [eg Shin-Etsu Chemical Business (Ltd.) of the product name "KF995"], and the like.
[0036]
mark The resin and the solvent used for preparing the printing ink are not particularly limited, but the selection is important in adjusting the printability in offset printing. Actually, it may be appropriately selected from resins and solvents for ink vehicles according to the use of printing ink and the like.
The surface of the printing blanket contacts the printing ink solvent during printing, but the printing ink solvent causes the blanket to swell and change the wetting characteristics of the surface. If you use a printing ink solvent with less swelling, you can suppress changes in the wettability of the printing blanket surface. This is preferable in the case where it is desired to strictly prevent fine stains on the printing plate surface from being transferred. On the other hand, from the viewpoint of ink acceptability, the degree of swelling by the solvent is preferably large to some extent.
[0037]
The printing ink is, for example, (a) for forming an electrode pattern on the back substrate or front substrate of the PDP (hereinafter referred to as “PDP electrode pattern forming ink”), or (b) for the electrode pattern on the TFT substrate. In the case of forming (hereinafter referred to as “TFT electrode pattern forming ink”), metal powder such as silver powder is uniformly dispersed and held in the printed pattern and disappears when the printed pattern is baked. What is necessary is just to combine the resin component which can do, and the solvent which disperse | distributes the said resin component and metal powder uniformly, and can be volatilized at the time of baking of a printing pattern. When the printing ink is for (c) forming a black matrix of a liquid crystal color filter (hereinafter referred to as “black matrix forming ink”), carbon black or metal powder is used in the printing pattern. What is necessary is just to combine the resin component which can be uniformly dispersed / held and disappear when the printing pattern is baked, and the solvent which can uniformly disperse / dissolve the resin component and carbon black and can be volatilized when the printing pattern is baked . Furthermore, when the printing ink is (d) for forming a shield pattern of the electromagnetic wave shielding member (hereinafter referred to as “shield pattern forming ink”), the conductive metal fine powder is contained in the print pattern. A resin component that can be uniformly dispersed and retained at the same time and disappears when the printed pattern is fired, and a solvent that can uniformly disperse and dissolve the resin component and the conductive metal fine powder and can be volatilized when the printed pattern is fired. What is necessary is just to combine.
[0038]
When the printing ink is the PDP electrode pattern forming ink (a) or the TFT electrode pattern forming ink (b), the printing ink resin may be, for example, an acrylic resin, a methacrylic resin, or an ethyl cellulose resin. Is preferred. As the solvent for the printing ink, for example, higher alcohol (product name “Diadol (R)” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), butyl carbitol acetate and the like are preferable. In such a case, the content of the low molecular weight polysiloxane in the printing ink is preferably 10 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component of the printing ink, particularly in the above-mentioned range.
[0039]
When the printing ink is the black matrix forming ink of the above (c), examples of the resin of the printing ink include polyester resin, melamine resin, polyether resin [polyether ether ketone (PEEK), polyether sulfone (PES). Etc.], urethane resin, acrylic resin and the like are preferable. As the solvent for the printing ink, for example, higher alcohols (such as “Diadol (R)” described above), butyl carbitol acetate, butyl carbitol, triethylene glycol, acrylic and the like are suitable. In such a case, the content of the low molecular weight polysiloxane in the printing ink is preferably 5 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component of the printing ink, particularly within the above-mentioned range. More preferred are parts by weight.
[0040]
When the printing ink is the shield pattern forming ink of (d) above, examples of the printing ink resin include polyester resin, melamine resin, urethane resin, acrylic resin, polyether resin [polyether ether ketone (PEEK). ), Polyethersulfone (PES) and the like] are preferable. As the solvent for the printing ink, for example, higher alcohols (such as “Diadol (R)” above), butyl carbitol acetate, butyl carbitol, triethylene glycol and the like are suitable. In such a case, the content of the low molecular weight polysiloxane in the printing ink is preferably 3 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component of the printing ink, particularly in the above range, and 5 to 30. More preferred are parts by weight.
[0041]
The printing ink used in the present invention is not limited to this, but after appropriately mixing a resin, a solvent and a low molecular weight polysiloxane, and further mixing an appropriate amount of conductive powder, pigment, etc. if necessary, This can be prepared by mixing and stirring with three rolls or the like.
[0042]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 and FIG. 2 are schematic diagrams showing an example of one process of the offset printing method according to the present invention.
The offset printing apparatus 10 shown in FIGS. 1 and 2 includes a printing blanket 31, heating means for the surface (warm air jet 12 and infrared irradiation device 13), and cooling means for the surface (cold air jet 15). And a platen 16 on which a printing plate (intaglio) 30 and a transfer body 33 are placed.
[0043]
As shown in FIG. 1 (a), an image line portion (concave portion) of the printing plate (intaglio) 30 is filled with printing ink 34 using a squeegee 35, and as shown in FIGS. 1 (b) to (c), The printing ink 34 is transferred from the printing plate 30 to the printing blanket 31 by moving the surface plate 16 and rotating the blanket cylinder 32. Further, as shown in FIGS. 2D to 2E, the printing plate blanket is moved by moving the surface plate 16 and rotating the blanket cylinder 32 while contacting the printing blanket 31 on the transfer material 33. The printing ink is transferred from 31 to the transfer target 33, and a print pattern 34a is formed on the transfer target 33 ((f) in the figure). After completing the series of transfer steps in this way, as shown in FIG. 2 (f), the printing blanket 31 is sprayed with warm air from the warm air nozzle 12 and infrared (IR) radiation from the infrared irradiation device 13. Then, a cooling process is performed by spraying cold air from the cold air spray port 15.
[0044]
3 and 4 are schematic views showing another example of the offset printing method according to the present invention.
The offset printing press 11 shown in FIGS. 3 and 4 is the same as the offset printing press 10 shown in FIGS. 1 and 2 except that it includes cooling rollers 17a to 17c instead of the cold air injection port 15 as a cooling means. Heating means (warm air jet 12 and infrared irradiation device 13), printing plate 30, and transferred object 33.
[0045]
In printing using the offset printing machine 11, first, the printing ink 34 is transferred from the printing plate 30 to the printing blanket 31 as shown in FIGS. 3 (a), 3 (b) and 3 (c). This transfer process is the same as that shown in FIGS. 1 (a) to 1 (c). Next, as shown in FIGS. 4D and 4E, a print pattern 34 a is formed on the transfer target 33. The transfer (pattern formation) process here is the same as that shown in FIGS. 2 (d) and 2 (e). Furthermore, after finishing a series of transfer processes, as shown in FIG. 4 (f), the printing blanket 31 is sprayed with warm air from the warm air ejection port 12 and infrared (IR) radiation from the infrared irradiation device 13. Then, a cooling process is performed by bringing the cooling rollers 17a to 17c into contact with the surface of the printing blanket 31.
[0046]
In the offset printing method according to the present invention, as a method of heating the surface of the printing blanket 31, in addition to injecting warm air or irradiating infrared rays, printing is performed with a heater disposed inside the blanket cylinder 32. A method of heating from the back surface of the blanket 31 or heating by a heater arranged inside the printing blanket 31 itself (not shown) may be employed.
On the other hand, in the offset printing method according to the present invention, as a method of heating the surface of the printing blanket 31, in addition to injecting cold air or bringing a cooling roller into contact, air cooling or water cooling is performed from the inside of the blanket cylinder 32. It is also possible to employ a method of cooling from the back surface of the printing blanket 31 (not shown). The pair of cooling rollers 17a to 17c shown in FIG. 4 (f) may be, for example, one cooling roller 17 as shown in FIG. 5 (a), or a cooling belt as shown in FIG. 4 (b). 18 may be sufficient.
[0047]
Since the cooling roller and the cooling belt need to be quickly removed by contact with the printing blanket, it is preferable to use a material having high thermal conductivity as a material for forming the cooling roller and the cooling belt. Specific examples include metals such as copper, stainless steel, nickel, aluminum, and iron, or alloys thereof; engineering plastics such as polyimide, polyamideimide, polyether ethyl ketone (PEEK), and polyethersulfone (PES).
[0048]
Examples of the method of water cooling the cooling roller or the cooling belt at a portion other than the contact portion with the printing blanket include a method of air cooling or water cooling from the inside of the cooling roller or the cooling belt.
Examples of the metal belt include a seamless sleeve manufactured by, for example, an electroforming method, a so-called caterpillar type formed by connecting strip-shaped metal plates extending in the axial direction of the blanket cylinder, and formed into a ring shape. .
[0049]
The hot air injection port 12 in the hot air injection device as the heating / drying means on the printing blanket surface and the cold air injection port 15 in the cold air injection device as the cooling means may be used together.
[0050]
【Example】
Next, an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated.
[Application to PDP back electrode printing]
Examples and comparative examples in which the present invention is applied to pattern formation of a back electrode of a plasma display panel (PDP) are shown below.
(Example 1)
(I) Production of printing ink
To 100 parts by weight of acrylic resin, 2000 parts by weight of silver powder, 10 parts by weight of glass frit and 30 parts by weight of higher alcohol as a solvent are mixed, and 10 parts by weight of silicone oil as low molecular weight polysiloxane is added. Then, a printing ink for forming the back electrode was obtained by stirring and mixing.
[0051]
Of the various materials used for the production of printing inks, the product name “KP-1700” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd. is used for acrylic resin, and the product name “AgC” manufactured by Fukuda Metal Powder Industry Co., Ltd. is used for silver powder. -156I ", the product name" FJ-101 "manufactured by Nippon Fellow Co., Ltd. for the glass frit, and the product name" Diadol 7 (R) "manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation for the solvent (higher alcohol). , Each used. Silicone oil includes Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. dimethyl silicone oil (product name “KF-96”, kinematic viscosity 200-300 mm). ² / S) was used.
[0052]
(II) Formation of back electrode
The back electrode pattern of the PDP was printed and formed by the intaglio offset printing method using the printing ink (I).
As the printing plate, an intaglio plate having a stripe pattern-like recess formed by etching was used. The opening width of the recess was set to 180 μm, the depth was 30 μm, the pattern pitch was 360 μm, the total length of the pattern was 400 mm, and the total number of patterns was 1000. A silicone rubber blanket having a JIS A hardness of 40 degrees and a thickness of 0.6 mm of silicone rubber on the surface was used as a printing blanket. This blanket is made of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.'s one-component RTV silicone rubber (additional type, product name “KE-1603”, uncured viscosity 80 Pa · s), 0.35 mm thick polyethylene terephthalate ( After coating on a PET) film, it was prepared by curing while smoothing by self-leveling. A soda-lime glass plate having a thickness of 1.5 mm and a length and width of 500 mm was used as the transfer target.
[0053]
The printing plate (intaglio) 30, printing blanket (silicone rubber blanket) 31 and transferred object (soda lime glass plate) 33 are arranged as shown in FIG. Ink (back electrode forming ink) 34 was printed. Printing is performed in an environment of room temperature 23 ° C. and humidity 55%. When transferring from the printing plate 30 to the printing blanket 31, the transfer speed is adjusted to 15 mm / s and the nip width of the printing blanket 31 is adjusted to 12 mm. did. Further, at the time of transfer from the printing blanket 31 to the transfer target 33, the transfer speed was adjusted to 200 mm / s, and the nip width of the printing blanket 31 was adjusted to 12 mm.
[0054]
The heating / drying process and the cooling process for the printing blanket 31 were performed every time one cycle of a series of steps for transferring the printing ink 34 from the printing plate 30 to the transfer medium 33 via the printing blanket 31 was completed.
The printing blanket 31 was heated and dried at the same time by spraying warm air from the warm air spray port 12 and irradiating infrared light from the IR irradiation device (infrared heater) 13. The conditions for the heating and drying treatment were adjusted so that the maximum temperature of the surface of the printing blanket 31 was 120 ° C.
[0055]
On the other hand, the printing blanket 31 was cooled by jetting cold air from the cold air jet port 15. The conditions for the cooling treatment were adjusted so that the surface temperature of the printing blanket 31 returned to 40 ° C.
Under the above-mentioned printing conditions, continuous printing was performed on 500 sheets to be transferred (soda lime glass plate), and the formed back electrode forming printing ink pattern was dried by heating at 100 ° C. for 30 minutes. . During continuous printing, sampling was performed every 10 sheets, and the evaluation test shown in (III) below was performed. Furthermore, the print pattern of the sampled print product was baked at 550 ° C., and the evaluation test shown in the following (IV) was performed on the back electrode pattern thus obtained.
[0056]
(III) Performance evaluation for ink pattern
a) Calculation of line width change
The print pattern of the sampled print product was observed with an electron microscope, and the line width (μm) was measured for each of 15 measurement locations in the print surface. The average value of the raw data obtained in this way is used as line width data, and linear regression calculation is performed based on the line width data of the sample obtained every 10 sheets printed, and the regression coefficient is obtained for each sheet to be transferred by continuous printing. The line width change amount (μm / sheet) was calculated. When forming the back electrode of the PDP, the line width change amount (μm / sheet) obtained by the regression coefficient (the slope of the regression equation) is within ± 0.05, preferably within ± 0.02. Desired.
[0057]
b) Calculation of process capability index Cp value
The range (tolerance) of line width variation was set to ± 15 μm, and the process capability index Cp value was calculated. The Cp value is:
Cp value = 15 × 2 / (6 × σ)
Determined by In the formula, σ represents a standard deviation. In the case of forming a PDP back electrode, the Cp value is required to be 1.33 or more, preferably 1.4 or more.
[0058]
c) Evaluation of printed shape
The print pattern of the sampled print product was observed with an electron microscope to comprehensively judge the linearity of the pattern.
d) Evaluation of printing accuracy
The print pattern of the sampled print product was observed with an electron microscope, and the quality of the print was judged based on the difference between the pattern position and the alignment mark position. When forming the back electrode pattern of the PDP, the printing accuracy is required to be within ± 20 μm.
[0059]
(IV) Performance evaluation for back electrode pattern
e) Adhesion to the substrate
A test was performed according to the method (testing method) described in 8.4 of JIS K 5400 “Pencil scratch value”, and the adhesion between the back electrode pattern obtained by firing the printed pattern and the soda lime glass substrate was evaluated. . The back electrode pattern of the PDP is required to have a pencil scratch value of 4H or higher (> 4H), preferably 5H or higher (> 5H).
[0060]
f) Electrical resistance
In order to evaluate the electrical characteristics of the back electrode pattern obtained by firing the printed pattern, the resistivity ρ (of the pattern is determined in accordance with JIS K 7194 “Resistivity test method by conductive probe 4-probe method”. Ω / □) was measured. For the measurement, a low resistance resistivity meter (product name “Lorester GP”) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation was used. The back electrode pattern of the PDP is required to have a resistivity ρ of 15Ω / □ or less, preferably 9Ω / □ or less.
[0061]
(V) Overall evaluation
The performance evaluation for the ink pattern of (III) and the performance evaluation for the back electrode pattern of (IV) were comprehensively judged to evaluate whether they were suitable as a method for forming the back electrode pattern of the PDP. . The criteria for evaluation are as follows.
A ⁺ : The performance evaluation was extremely good.
A: The performance evaluation was good.
A ^- : Although some items had low evaluations, they were at a level where there was no practical problem.
B: Performance evaluation was low and practically insufficient.
[0062]
The results are shown in Table 1.
(Example 2)
The back electrode is the same as (II) of Example 1 except that the cooling means for the printing blanket 31 is changed to the contact of the cooling rollers 17a to 17c (see FIG. 4 (f)) instead of the cold air jet. A pattern was formed. The same printing ink as that obtained in (I) of Example 1 was used as the printing ink. Further, performance evaluation was performed in the same manner as in (III) to (V) of Example 1. The results are shown in Table 1.
[0063]
(Examples 3 and 4)
Except for the amount of low molecular weight polysiloxane (dimethyl silicone oil) blended in the printing ink (the content of the ink with respect to 100 parts by weight of the resin) of 50 parts by weight in Example 3 and 270 parts by weight in Example 4, In either case, a printing ink for forming the back electrode of the PDP was obtained in the same manner as in (I) of Example 1. Further, a back electrode pattern was formed in the same manner as in (II) of Example 1 except that such printing ink was used, and performance evaluation was performed in the same manner as in (III) to (V) of Example 1. The results are shown in Table 1.
[0064]
(Comparative Examples 1 and 2)
The amount of the low molecular weight polysiloxane (dimethyl silicone oil) blended in the printing ink (content with respect to 100 parts by weight of the resin of the ink) was 0 parts by weight in Comparative Example 1 and 300 parts by weight in Comparative Example 2, In either case, a printing ink for forming the back electrode of the PDP was obtained in the same manner as in (I) of Example 1. Further, a back electrode pattern was formed in the same manner as in (II) of Example 1 except that such printing ink was used, and performance evaluation was performed in the same manner as in (III) to (V) of Example 1. The results are shown in Table 1.
[0065]
[Table 1]

[0066]
In Table 1 and Tables 2 and 3 below, “i” in the column of “Cooling means” indicates injection of cold air, and “ii” indicates contact of the cooling roller.
As is clear from Table 1, in Examples 1 to 4 where printing was performed using a printing ink containing an appropriate amount of low molecular weight polysiloxane (dimethyl silicone oil), the change in line width was extremely small, and the printing accuracy was also very good. As a result, the process capability index was extremely high. In particular, in Example 2 in which the printing blanket was cooled by the contact of the cooling roller, the line width change amount was further reduced compared to Example 1 in which the cooling process was performed by jetting cold air, and the process capability was reduced. The index Cp could be further increased.
[0067]
On the other hand, in Comparative Example 1 in which the low-molecular polysiloxane was not blended in the printing ink, the line width change rate was large and the process capability index was insufficient. On the contrary, in Comparative Example 2 in which the blending amount of the low molecular weight polysiloxane in the printing ink is too large, there is a problem that the line width becomes too small, and the process capability index is insufficient.
(Comparative Example 3)
A back electrode pattern was formed in the same manner as in (II) of Example 1 except that the heating / drying process and the cooling process were not performed on the printing blanket. The same printing ink as that obtained in (I) of Example 1 was used as the printing ink. Further, performance evaluation was performed in the same manner as in (III) to (V) of Example 1. The results are shown in Table 2.
[0068]
(Examples 5 and 6)
The back electrode pattern was the same as in Example 1 (II) except that the maximum temperature of the printing blanket surface during heating and drying was 160 ° C. in Example 5 and 240 ° C. in Example 6. Was formed. The same printing ink as that obtained in (I) of Example 1 was used as the printing ink. Further, performance evaluation was performed in the same manner as in (III) to (V) of Example 1. The results are shown in Table 2.
[0069]
(Comparative Example 4)
A back electrode pattern was formed in the same manner as in (II) of Example 1 except that the maximum temperature of the printing blanket surface during the heating and drying treatment was 300 ° C. The same printing ink as that obtained in (I) of Example 1 was used as the printing ink. Further, performance evaluation was performed in the same manner as in (III) to (V) of Example 1. The results are shown in Table 2.
[0070]
[Table 2]

[0071]
As is clear from Table 2, in Examples 1, 5 and 6 in which the heating / drying process and the cooling process for the printing blanket were performed in an appropriate temperature range, the line width change amount was extremely small, and the printing accuracy was also very good. As a result, the process capability index was extremely high.
On the other hand, in Comparative Example 3 where the heating / drying process and the cooling process were not performed, the line width change rate was extremely large, the process capability index was extremely low, and the printed shape was deteriorated.
[0072]
On the contrary, in Comparative Example 4 in which the surface temperature of the printing blanket was excessively increased in the heating / drying process, there was a problem that the line width was too small or the printed shape was deteriorated, and the process capability index was It was insufficient.
(Examples 7 and 8)
The back electrode pattern was formed in the same manner as in Example II (II) except that the surface temperature of the printing blanket after the cooling treatment was 20 ° C. in Example 7 and 50 ° C. in Example 8. went. The same printing ink as that obtained in (I) of Example 1 was used as the printing ink. Further, performance evaluation was performed in the same manner as in (III) to (V) of Example 1. The results are shown in Table 3.
[0073]
(Comparative Examples 5 and 6)
The back electrode pattern was formed in the same manner as in Example II (II) except that the surface temperature of the printing blanket after the cooling treatment was 10 ° C. in Comparative Example 5 and 60 ° C. in Comparative Example 6. went. The same printing ink as that obtained in (I) of Example 1 was used as the printing ink. Further, performance evaluation was performed in the same manner as in (III) to (V) of Example 1. The results are shown in Table 3.
[0074]
[Table 3]

[0075]
As is apparent from Table 3, in Examples 1, 7 and 8 in which the heating / drying process and the cooling process for the printing blanket were performed in an appropriate temperature range, the line width change amount was extremely small, and the printing accuracy was also very good. As a result, the process capability index was extremely high.
On the other hand, in Comparative Example 5 in which the surface temperature of the printing blanket was excessively lowered in the cooling treatment, the process capability index tended to be low. Further, there has been a problem that the printing shape is deteriorated and the accuracy of the printing position is lowered.
[0076]
On the contrary, in Comparative Example 6 in which the surface temperature of the printing blanket was not sufficiently lowered in the cooling treatment, the line blank change amount and the process capability index were sufficient, but the printing blanket remained thermally expanded. As a result, there arises a problem that the printing position accuracy is lowered.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of one step in an offset printing method of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a continuation of FIG. 1;
FIG. 3 is a schematic diagram showing another example of steps in the offset printing method of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a continuation of FIG. 3;
5A is a schematic diagram illustrating another example of a cooling roller, and FIG. 5B is a schematic diagram illustrating an example of a cooling belt.
[Explanation of symbols]
10,11 Offset printing machine
12 Hot air outlet
13 Infrared irradiation equipment
15 Cold air outlet
17 Cooling roller
18 Cooling belt
30 printing plate
31 Blanket for printing
33 Transferee
34 Printing ink

Claims

In offset printing in which printing ink is transferred from a printing plate to a printing blanket and then transferred from the printing blanket to a transfer target,
Use a blanket for printing with a silicone elastomer on the surface,
As said printing ink, what contains 2-280 weight part of low molecular weight polysiloxane whose molecular weight is 100-100000 with respect to 100 weight part of resin components in the said ink, and,
After transferring the printing ink from the printing blanket to the transfer medium, the surface of the printing blanket is heated so that the maximum temperature is 40 to 250 ° C., and the printing ink absorbed in the printing blanket Evaporate the solvent,
Then, the offset printing method characterized by cooling the surface of this printing blanket so that the surface temperature may be set to 15-55 degreeC.

The surface of the printing blanket is cooled by at least one method selected from the group consisting of jetting cold air, air cooling and water cooling on the back of the blanket, and contact of a cooling roller and a cooling belt with the blanket surface. Offset printing method.

The offset printing method according to claim 2, wherein the cooling roller and the cooling belt are water-cooled at a portion other than the contact portion with the printing blanket.

The heating of the printing blanket surface is performed by at least one method selected from the group consisting of jetting of warm air, irradiation of infrared rays, and heating by a heater disposed in or on the back of the blanket. The offset printing method according to any one of the above.

The offset printing method according to claim 1, wherein the printing plate is an intaglio.

The offset printing method according to any one of claims 1 to 5, wherein the silicone elastomer is a liquid or pasty silicone rubber when uncured.