説明

スクリーン印刷装置、及びその印刷方法

【課題】高速の印刷を実現することができ、しかも印刷精度を高く保つことのできるスクリーン印刷装置、及びその印刷方法を提供する。
【解決手段】スクリーン印刷装置1は、2つのスキージ2,3と、スキージ2,3に対向し被印刷フィルムFを支持するバックアップロール4と、被印刷フィルムFに張力を付与する付勢手段5と、バックアップロール4を矢印Aで指した往き方向、又は矢印Bで指した戻り方向へ移動させる駆動手段6と、2つの補助ロール7,8とを備える。バックアップロール4はスクリーン版9に対して昇降でき、更に補助ロール7,8はバックアップロール4に対して個々に昇降できる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えばフレシキブル基板に導電線等を精密に印刷できるスクリーン印刷装置、及びその印刷方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1は従来例のスクリーン印刷装置を示している。従来例のスクリーン印刷装置は、パターン(微細孔)が形成されたスクリーン版の一面に導電性インクが供給され、スキージがスクリーン版の一面に摺接することにより、同スクリーン版の他面に近接した被印刷フィルムに、導電性インクを印刷するものである。
【特許文献1】特開2004−58401号公報
【特許文献2】特開2006−240111号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
上記の印刷を所定の時間当りに行う回数を増やすには、スキージがスクリーン版に摺接する速度、及びスキージと共に移動するバックアップロールの速度を増加することが不可欠である。
【0004】
しかしながら、バックアップロールに支持された被印刷フィルムがスクリーン版から離れるまでの間に、被印刷フィルムに印刷された導電性インクが固化する時間的余裕が不足すると、導電性インクが、被印刷フィルムに十分に定着できず、スクリーン版に残るという不具合が起こる。また、特許文献2には、被印刷フィルムがバックアップロールに支持される面積を広げるために、バックアップロールの直径を300mm前後に設定することが記載されている。これにより上記の不具合をある程度は改善できるが、更なる印刷の高速化が望まれている。
【0005】
そこで、本発明の目的とするところは、高速の印刷を実現することができ、しかも印刷精度を高く保つことのできるスクリーン印刷装置、及びその印刷方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、一面に供給される導電性インクを他面に導くパターンが形成されたスクリーン版と、前記スクリーン版の一面に摺接するスキージとを備え、前記スクリーン版の他面に接触した被印刷フィルムに導電性インクを印刷するスクリーン印刷装置に係るものであって、前記スキージに前記スクリーン版の他面側から対向し前記被印刷フィルムを支持するバックアップロールと、前記被印刷フィルムに前記スクリーン版から離脱する方向の張力を付与する付勢手段と、前記スリーン版に沿う方向に前記バックアップロールを移動させる駆動手段と、前記バックアップロールに従い移動し前記バックアップロールに後続する位置で前記被印刷フィルムを支持する補助ロールとを備えることを特徴とする。
【0007】
更に、本発明に係るスクリーン印刷装置は、前記補助ロールが前記スクリーン版に対して昇降自在であることを特徴とする。
【0008】
また、本発明は、パターンを有するスクリーン版の一面に導電性インクを供給し、前記スクリーン版の一面にスキージを摺接させることにより、前記スクリーン版の他面に接触する被印刷フィルムに、前記パターンを通して前記導電性インクを導くスクリーン印刷方法に係るものであって、前記被印刷フィルムを、前記スクリーン版の他面側から前記スキージに対向するバックアップロールで支持し、前記被印刷フィルムに、前記スクリーン版から離脱する方向の張力を付与し、前記スリーン版に沿う方向に前記バックアップロールを移動させる過程で、前記バックアップロールに従い移動する補助ロールを、前記バックアップロールに後続させ、前記被印刷フィルムを前記補助ロールで支持することを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明に係るスクリーン印刷装置は、スキージに対向するバックアップロールで被印刷フィルムを支持し、バックアップロールに従い移動する補助ロールが、バックアップロールに後続する位置で被印刷フィルムを支持することができる。また、被印刷フィルムは、スクリーン版から離脱させる張力を付勢手段によって付与されるが、上記のように補助ロールが被印刷フィルムを支持する分、バックアップロールの移動する方向の後方へ向うに従いスクリーン版から被印刷フィルムの離れる割合は緩やかになる。
【0010】
これにより、被印刷フィルムのバックアップロールに支持された部位がスクリーン版から離脱するまでの間に、被印刷フィルムに印刷された導電性インクが固化するための時間的余裕を確保し、被印刷フィルムに導電性インクを良好に定着させることができる。従って、当該スクリーン印刷装置によれば、スキージがスクリーン版に摺接する速度、及びスキージと共に移動するバックアップロールの速度を積極的に増加でき、所定の時間当りに行える印刷の回数を増すことができる。同様の効果を本発明に係るスクリーン印刷方法によっても達成できる。
【0011】
更に、本発明に係るスクリーン印刷装置によれば、補助ロールをスクリーン版に対して自在に昇降させられるので、バックアップロールの移動する方向の後方へ向うに従いスクリーン版から被印刷フィルムの離れる割合を所望に調整することができる。これにより、導電性インク、スクリーン版、又は被印刷フィルムの物性を考慮して、当該スクリーン印刷装置による印刷の速度を最大限に上昇させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下に述べる昇降手段は、例えばスライドレール又はガイドブッシュ等により鉛直方向に案内される滑子を、エアシリンダ等のピストンロッドの伸縮に従わせて昇降させるものである。或いは、直立する送りねじの回転に従わせて、この送りねじに螺合したボールナットと共に上記の滑子を昇降させても良い。これら自明の機械要素については、図示を省略する。
【0013】
図1に示すスクリーン印刷装置1は、2つのスキージ2,3と、スキージ2,3に対向し被印刷フィルムFを支持するバックアップロール4と、被印刷フィルムFに張力を付与する付勢手段5と、バックアップロール4を矢印Aで指した往き方向、又は矢印Bで指した戻り方向へ移動させる駆動手段6と、2つの補助ロール7,8とを備える。図2,3は、スクリーン版9の一面91に供給される導電性インクPを、スクリーン版9の他面92に接触した被印刷フィルムFに印刷する原理を示している。以下の説明で、特に断らない限り図面は図1乃至図3を参照する。
【0014】
スクリーン版9は、方形枠93の内側に張付けられたステンレス製のメッシュに乳剤膜を積層し、この乳剤膜にエッチングを施してパターンを形成したものである。方形枠93は、スキージ2,3とバックアップロール4との間にスクリーン版9が位置するように、スクリーン印刷装置1の主フレーム10に固定される。被印刷フィルムFは、図中に一条の線で表しているが、水平方向に広がる幅を有する帯状である。導電性インクPとして、銀等の導体のパウダーを溶剤又はバインダーと共に混練したペーストを適用できる。
【0015】
スキージ2,3は、支持板11に対して昇降する昇降手段の滑子に各々取付けられている。支持板11は、プーリ12,13に巻掛したベルト14に接合され、回転機によるプーリ12の回転に従い往き方向又は戻り方向へ移動する。符号15は、支持板11を案内するガイドレールを指している。支持板11が往き方向へ移動する過程で、スキージ2はスクリーン版9に接触するまで下降し、スキージ3はスクリーン版9から離れる高さまで上昇する。反対に、支持板11が戻り方向へ移動する過程で、スキージ2はスクリーン版9から離れる高さまで上昇し、スキージ3はスクリーン版9に接触するまで下降する。
【0016】
バックアップロール4及び補助ロール7,8は、可動フレーム16に対して昇降する昇降手段の滑子に回転自在に支持されている。このため、バックアップロール4はスクリーン版9に対して昇降でき、更にバックアップロール4に対して補助ロール7,8が個々に昇降できる。駆動手段6は、可動フレーム16に接合したベルト61をプーリ62,63に巻掛し、回転機によるプーリ62の回転に従わせてベルト61を走行させることにより、可動フレーム16を往き方向又は戻り方向へ移動できる。このように可動フレーム16が移動するとき、バックアップロール4、補助ロール7,8、及び可動フレーム16に軸受けされた2つのガイドロール17,18が同時に移動する。また、可動フレーム16の移動する速度及び方向は、スキージ2,3が支持板11と共に移動する速度及び方向にそれぞれ一致する。符号64は、可動フレーム16を案内するガイドレールを指している。
【0017】
図4は、スクリーン版9がバックアップロール4の円周面41に倣って僅かに押上げられた状態を示しているが、バックアップロール4の高さは、次に述べる範囲で設定することが好ましい。例えば、バックアップロール4の直径[φ]を300mmとし、被印刷フィルムFの厚みを約0.1mmとする。この場合、スキージ2,3がスクリーン版9の一面91から離れた状態で、スクリーン版9の他面92と円周面41上の被印刷フィルムFとの間に0.15mmの間隙が開くようなバックアップロール4の位置を下限とする。スクリーン版9の他面92が円周面41上の被印刷フィルムFに0.1mm押上げられるようなバックアップロール4の位置を上限とする。
【0018】
付勢手段5は、回転機により回転又は停止する駆動ロール51と、駆動ロール51に被印刷フィルムFを押付けるタッチロール52と、主フレーム10に位置決めされたガイドローラ53と、可動フレーム16に取付けられたガイドローラ54と、矢印t方向の前途に配置され図に表れていないサクションロールとを備える。駆動ロール51が停止すると、駆動ロール51とタッチロール52との間に被印刷フィルムFが挟持される一方、上記のサクションロールが被印刷フィルムFを矢印t方向に牽引することにより、被印刷フィルムFに矢印t,t’方向の張力が発生する。矢印t,t’方向は、被印刷フィルムFがスクリーン版9の他面92から下方へ離脱する方向であれば良い。駆動ロール51が回転すると、被印刷フィルムFは、駆動ロール51とタッチロール52との間から繰出されながら矢印t方向へ走行する。
【0019】
スクリーン印刷装置1を使用したスクリーン印刷方法について以下に説明する。先ず図2(a)に示すように、スクリーン版9の一面91に導電性インクPを供給する。補助ロール7を、これとスクリーン版9の他面92との間に3乃至10mmの隙間が残る高さまで上昇させる。補助ロール8は、補助ロール7よりも低い位置まで下降させておけば良い。そして、スキージ2,3及びバックアップロール4を往き方向へ移動させる。この過程で、スキージ2がスクリーン版9の一面91に摺接しながら、導電性インクPをスクリーン版9のパターンに押込むので、図2(b)に示すように、被印刷フィルムFに導電性インクPが印刷され被印刷面19が形成される。
【0020】
スキージ3及びバックアップロール4が往き方向へ移動できる限界に達したところで、付勢手段5が、被印刷フィルムFを矢印t方向へ走行させ、被印刷面19をスクリーン版9の他面92から離脱させる。このとき、スキージ2,3を被印刷フィルムFから上昇させ、バックアップロール4を下降させることにより、被印刷面19とスクリーン版9の他面92との間に空隙を開けることが好ましい。
【0021】
また、上記の過程で、被印刷フィルムFは矢印t,t’方向の張力を付勢手段5によって付与されるが、補助ロール7は、バックアップロール4に後続する位置で被印刷フィルムFを支持するので、その分、バックアップロール4の移動する方向の後方へ向うに従いスクリーン版9から被印刷フィルムFの離れる割合は緩やかになる。これにより、補助ロール7は後述の作用を奏する。
【0022】
続いて、図3(a)に示すように、補助ロール8を、これとスクリーン版9の他面92との間に3乃至10mmの隙間が残る高さまで上昇させる。補助ロール7は、補助ロール7よりも低い位置まで下降させておけば良い。そして、スキージ2,3及びバックアップロール4を戻り方向へ移動させる。この過程で、スキージ3がスクリーン版9の一面91に摺接し、図3(b)に示すように、被印刷フィルムFに導電性インクPが印刷され被印刷面20が形成される。また、上記の過程で、被印刷フィルムFが張力を付与されるのは既述の通りであるが、補助ロール8は、バックアップロール4に後続する位置で被印刷フィルムFを支持するので、その分、バックアップロール4の移動する方向の後方へ向うに従いスクリーン版9から被印刷フィルムFの離れる割合は緩やかになる。
【0023】
ここで、スクリーン版9から被印刷フィルムFの離れる割合とは、図4に示すように、被印刷フィルムFが、バックアップロール4の移動する方向の後方へ向けて下降する勾配を意味する。仮想線fは、補助ロール8を省いた場合の被印刷フィルムの比較例を表している。仮想線fに比べて被印刷フィルムFの勾配が緩くなるので、被印刷フィルムFのバックアップロール4に支持された部位がスクリーン版9から離脱するまでの間に、被印刷フィルムFに印刷された導電性インクPが固化する時間的余裕を確保できる。この作用により、被印刷フィルムFに導電性インクPを良好に定着させることができる。
【0024】
従って、スクリーン印刷装置1によれば、スキージ2,3がスクリーン版9に摺接する速度、及びスキージ2,3と共に移動するバックアップロール4の速度を積極的に増加でき、所定の時間当りに行える印刷の回数を増すことができる。
【0025】
最後に、図3(b)に示すように、スキージ3及びバックアップロール4が戻り方向へ移動できる限界に達する。付勢手段5が、被印刷フィルムFを矢印t方向へ走行させ、被印刷フィルムFの被印刷面20がスクリーン版9の他面92から離脱した時点で、スクリーン印刷装置1の動作の1サイクルが終了する。
【0026】
尚、図4に示した直径[φ]、及び補助ロール7,8とスクリーン版9の他面92との隙間の広さは、印刷の仕上がりや印刷の精度を見計らって、或いは、導電性インクPの粘度、スクリーン版9の弾性係数、又は被印刷フィルムFの材質等を総合的に考慮して決定される。補助ロール8が上昇した状態で、バックアップロール4の円周面41の幾何学的中心Oから補助ロール8の軸心O’までの距離は[0.55φ]乃至[0.7φ]になることが好ましい。この点は補助ロール7についても同様である。
【0027】
また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様で実施できる。例えば、補助ロール7,8の何れか片方を省略しても良く、スキージ2,3の何れか片方を省略しても良い。この場合、駆動手段6が可動フレーム16を往き方向又は戻り方向の何れかに移動させる過程で、スクリーン印刷装置1は印刷を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【0028】
本発明は、電子部品の製造に限らず、あらゆるスクリーン印刷に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明の実施形態に係るスクリーン印刷装置の正面図。
【図2】本発明の実施形態に係るスクリーン印刷装置の動作の一例を(a),(b)の順に説明する側面図。
【図3】本発明の実施形態に係るスクリーン印刷装置の動作の他例を(a),(b)の順に説明する側面図。
【図4】本発明の実施形態に係るスクリーン印刷装置の要部の側面図。
【符号の説明】
【0030】
1:スクリーン印刷装置
2,3:スキージ
4:バックアップロール
5:付勢手段
6:駆動手段
7,8:補助ロール
9:スクリーン版
91:一面
92:他面
F:被印刷フィルム
P:導電性インク

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一面に供給される導電性インクを他面に導くパターンが形成されたスクリーン版と、前記スクリーン版の一面に摺接するスキージとを備え、前記スクリーン版の他面に接触した被印刷フィルムに導電性インクを印刷するスクリーン印刷装置であって、
前記スキージに前記スクリーン版の他面側から対向し前記被印刷フィルムを支持するバックアップロールと、前記被印刷フィルムに前記スクリーン版から離脱する方向の張力を付与する付勢手段と、前記スリーン版に沿う方向に前記バックアップロールを移動させる駆動手段と、前記バックアップロールに従い移動し前記バックアップロールに後続する位置で前記被印刷フィルムを支持する補助ロールとを備えることを特徴とするスクリーン印刷装置。
【請求項2】
前記補助ロールが、前記スクリーン版に対して昇降自在であることを特徴とする請求項1に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項3】
パターンを有するスクリーン版の一面に導電性インクを供給し、前記スクリーン版の一面にスキージを摺接させることにより、前記スクリーン版の他面に接触する被印刷フィルムに、前記パターンを通して前記導電性インクを導くスクリーン印刷方法であって、
前記被印刷フィルムを、前記スクリーン版の他面側から前記スキージに対向するバックアップロールで支持し、前記被印刷フィルムに、前記スクリーン版から離脱する方向の張力を付与し、前記スリーン版に沿う方向に前記バックアップロールを移動させる過程で、前記バックアップロールに従い移動する補助ロールを、前記バックアップロールに後続させ、前記被印刷フィルムを前記補助ロールで支持することを特徴とするスクリーン印刷方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2009−126139(P2009−126139A)
【公開日】平成21年6月11日(2009.6.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−305842(P2007−305842)
【出願日】平成19年11月27日(2007.11.27)
【出願人】(000001339)グンゼ株式会社 (919)
【Fターム(参考)】