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研究開発用印刷機

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研究開発用印刷機
第4編 プリンタブルエレクトロニクス製造技術・装置
●第4編●第12章●
研究開発用印刷機
RK Print Coat Instruments / 松尾産業
1. はじめに
近年、印刷技術を応用して電子部品を作るプリンタ
ブルエレクトロニクスが注目されている。印刷のメリ
ットとしては以下のようなことが考えられる。
①従来のドライ、真空プロセスを必要とせず、ウェ
ット、大気中でのプロセスでモノ作りができるため設
備費用削減ができる。
②連続大量生産(ロールtoロール)を得意とする印刷
技術によって製造ができれば、バッチ生産と比較して
大幅なコストダウンが図れる。
2. 新業界の創出
印刷媒体の中心が硬質なガラスの他に、今まで性能
面で使用できなかった柔軟なフィルム材も伸びてくる
と、従来にはなかった用途が生まれてくる。例えば、
フレキシブルディスプレイ・電子ペーパー・RFID・有
機半導体・色素増感型太陽電池などが挙げられる。
モノ作りにあたっては、顔料(ナノ金属インク、微
粒子金属粉など)、インク、樹脂、レジスト、紙、フィ
ルム、包装、コンバータ、印刷、電気、自動車などの
業界が開発に関わってきている。そのため、ナノテク
ノロジーや、新素材の技術開発を契機として、これか
ら新たなネットワークが構築され、新たな業界が生ま
れ、編成されていくことが予想される。
このような状況で、印刷を使った技術を研究するた
めの需要も増加してきている。
3. 印刷試験機の役割
生産機と同じ方式で印刷サンプルを作って評価する
ことは、欠くことのできない開発プロセスである。
3.1 目的
印刷試験機の目的を以下に示す。
①インク設計、材料検討、印刷適正確認、膜厚・ラ
イン幅の性能に与える影響の検証。
②印刷工法の選定、生産機にかける前のスクリーニ
ング。
③機能性確認、品質確認、耐久性確認。
3.2 導入のメリット
印刷試験機導入のメリットを以下にまとめる。
①印刷試験機で事前に工法を研究すれば、高価な生
産機(グラビア印刷、グラビアオフセット印刷、フレ
キソ印刷)導入選定の手掛かりとなる。
②条件を振ったサンプルを手軽に作れるため、開発
スピードが上げられる。
③少量の材料で試験できるので、高価な材料を有効
に使える。
④作業時間・段取り換え時間が、生産機を使っての
実験に比較し格段に節約できる。
⑤結果として、プリンタブルエレクトロニクスの研
究が少ない開発費でできる。
プリンタブル
エレクトロニクス
市場拡大の促進
印刷のメリット
Dry → Wet
設備コスト
ダウン
工程簡素化
ロールto
ロール
大量生産
小型印刷試験機での
検証による研究・開発
導入設備の方式決定
印刷条件設定
材料選定
(スクリーニング)
印刷適正確認
技術要素
ナノテク
新素材
図1 印刷試験機の役割
2009 Printable Electronics
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第4編 プリンタブルエレクトロニクス製造技術・装置
4. 松尾産業の印刷試験機(グラビア/グラビアオフ
セット/フレキソ/均一膜の塗布)
当社は、英国RK Print Coat Instruments社製の印刷試験
機を取り扱っており、日本総代理店として30年以上に
わたり活動している。同社の製品は小型・卓上サイズ
(400×500mm∼)で少量の材料で適確な試験ができる
ため、日本においても数多く採用されている。
近年、導電性インク(Ag、カーボンナノチューブ)
のパターニング印刷、レジスト塗布、導電ポリマー塗
布など、プリンタブルエレクトロニクス開発目的の照
会が多くなってきている。
5. 装置の特徴
5.1 Kプリンティングプルーファー/K303マルチコータ
「Kプリンティングプルーファー/K303マルチコータ」
の特徴を以下に示す。
①1台ベースがあれば、ヘッドを交換することによっ
て多目的の試験ができる(グラビア印刷、グラビアオ
フセット印刷、ラミネート、バーコーティング、アプ
リケータ塗布)
。
②マイクロメータにより微調整ができる。
③小型・卓上サイズである。
・Kプリンティングプルーファー:設置面積400×
500mm
・K303マルチコータ:設置面積690×410mm
5.2 フレキシプルーフ100UV
「フレキシプルーフ100UV」の特徴を以下に示す。
①生産機と同条件でフレキソインク(水性、溶剤系、
UV)の校正印刷ができる。
②マイクロメータにより微妙な印圧設定ができる。
③アニロックスロール交換、フレキソ版貼り替えが
手軽にできる。
④UV照射器搭載。
⑤最大スピードが99m/minである。
⑥小型・卓上サイズである(設置面積550×450mm)
。
今後、UV LED光源の搭載も検討している。
6. ショールーム
当社では、グラビア印刷、グラビアオフセット印刷、
フレキソ印刷、バーコータやアプリケータによる均一
塗布膜作成を手軽に体験できるショールームを設置し
サンプル:ライン/スペース 30μm/300μm
機材:PETフィルム 50μm厚
使用機械:フレキシプルーフ100UV
写真2 フレキソ印刷によるパターニング印刷
サンプル格子:ライン/スペース 30μm/300μm
機材:PETフィルム 50μm厚
使用機械:Kプリンティングプルーファー
写真1 グラビアオフセットによるパターニング印刷拡大写真
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2009 プリンタブルエレクトロニクス
写真3 ショールーム(新横浜、左:フレキシプルーフ
100UV、右:Kプリンティングプルーファー)
第4編 プリンタブルエレクトロニクス製造技術・装置
ている。
そこでは、印刷試験機の性能と使い勝手の確認のた
めに立ち会い試験を行っている。また、今回紹介した
印刷試験機器類を設置し、ユーザーの目的に合った機
械を薦めている。場所は新横浜駅より徒歩5分で、随時
予約を受け付けている。
7. おわりに
設定したものの、印刷機・コータというと大掛かりな
装置を連想し、どこから手をつけたらよいかよくわか
らないという研究者も多い。そのような方も、当社シ
ョールームに印刷基礎の勉強を兼ねて来社されている。
入門手段として、印刷試験機の役割は大きくなって
きていると感じている。当社は、印刷試験機がプリン
タブルエレクトロニクスの開発促進に役に立てればと
考えている。
開発テーマを“プリンタブルエレクトロニクス”に
2009 Printable Electronics
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