CN106061739A - 印刷丝网和用于成像印刷丝网的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及印刷丝网，所述印刷丝网带有至少一个作为载体结构的具有相对于彼此成角度定向的织物丝线(6)的丝网状织物层(1)以及带有成像的模版层(2)，其中模版层(2)与织物层(1)彼此连接，且模版层(2)设有通道(3)。根据本发明，各通道(3)在印刷丝网(10)的印刷材料侧(4)上具有比在印刷丝网(10)的刮板侧(5)上小的开口(9)，且各通道形成连续沟道。这种印刷丝网(10)具有足够的稳定性且有利地允许印刷非常精细的线和点。本发明还涉及用于成像这种印刷丝网的方法。

Description

印刷丝网和用于成像印刷丝网的方法
技术领域
本发明涉及具有权利要求1的前序中描述的特征的用于丝网印刷处理的印刷丝网。
背景技术
在很多领域中已知丝网和织物的工业用途。
用于筛选目的的丝网通常具有方形网孔。该网孔形状也已被用于印刷工业。使用现有的感光层和已知的施加方法，仅通过大量“支撑件”能够实现可接受的图像分辨率。这是为什么高网孔目数织物的使用越来越普遍的原因。
印刷电子器件的领域需要使用尽可能最薄的丝网或由尽可能最细的线制成的织物以提供浆料的顺畅流动和使得能够印刷很复杂的图像。
涂覆太阳能电池即金属化太阳能电池的领域需要大量浆料的施加和很精确且高的图像分辨率，例如当导电路径被施加作为电流指时，覆盖尽可能少的太阳能电池以保证太阳能池的高度效率。
用于印刷电子器件的丝网/织物类型很昂贵且专用于处理，使它们不适于制造用于旋转丝网印刷的丝网印板。适用性的缺乏也由于用作旋转丝网的丝网织物可仅在一个方向上也就是在滚筒的纵向轴线的方向上张紧的事实引起，但是，在平坦丝网印刷处理中它能够在两个方向上张紧。
在旋转丝网印刷中，油墨由于在刮板接合时通过丝网的旋转在刮板面前方产生的流体动压而传输通过丝网。由于构造上的原因，仅可以使用开放的或半开放的刮板系统，这意味着动态压力受制于很多影响因素，例如粘度、填充水平和旋转速度。增加旋转速度或油墨量是增加流体动压的容易方式。
例如在WO99/19146A1中描述了这种旋转丝网印刷单元。
根据现有技术，用于丝网材料中的基本结构是平编织不锈钢织物。丝网开口、接触区域和织物厚度之间的比例已被发现是合适的。结构的厚度即织物厚度(压延之前初始测量)大约相应于线粗度的两倍。在附加步骤中，基本结构被在压延过程中处理以获得期望的原始织物厚度。同时，获得更光滑的丝网，结果导致对丝网和刮板较少磨损。在接下来的镀镍处理中，织物被增强以对它赋予更高度的机械稳定性和耐磨性以扩大交叉区域中的支撑点。
例如在EP0182195A2中描述了用于制造这种丝网材料的方法。
电形成的丝网被用作编织丝网材料的替代。
金属羊毛、合成织物、穿孔板、金属膜和其组合的使用在本领域中也是已知的。
为了保证精确地印刷油墨的点和线，当丝网材料被成像时，需要保证从丝网材料的刮板侧通到丝网材料的印刷材料侧的线或点形通道也被称为油墨沟道的存在。这些油墨沟道必须不被织物的丝线中断或堵塞。因而根据现有技术，油墨沟道具有与织物丝线的直径的倍数(最小是2倍或2.5倍直径)对应的宽度。在DE102011016453A1中描述了这种丝网材料。
然而，如果(约10到100微米的)精细线和点将被按需求印刷用于印刷电子器件结构和太阳能电池，油墨沟道必须是狭窄的。
尽管如此，为了保证油墨从丝网材料的刮板侧流动到印刷材料侧，使用具有很精细编织结构的织物。这种织物经常由少于30微米直径的丝线编织而成，使得网孔目数(每英寸的开口数量)为300。这种精细网孔丝网材料制造更昂贵且稳定性低。
电铸的丝网具有很精细的已知六角形、四边形和圆形孔几何形状的孔。
发明内容
发明的目的
本发明的目的是提供一种用于丝网印刷处理的印刷丝网，其中印刷丝网足够稳定且允许印刷很精细的线和点。另一目的是描述一种用于成像这种印刷丝网的方法。
该目的通过具有权利要求1中描述的特征的印刷丝网和具有权利要求7中描述的特征的方法而获得。
根据本发明，印刷丝网包括至少丝网状织物层，特别地具有相对于彼此成角度、特别是成直角设置的织物丝线的载体结构，和成像的模版层。在该上下文中，电铸的丝网(例如由镍制成)和穿孔板或膜例如不锈钢膜被认为是丝网状织物层。模版层和织物层以织物层至少部分嵌入模版层的方式相互连接。模版层具有允许油墨从印刷丝网的刮板侧流动到印刷丝网的印刷材料侧的通道。根据本发明，各通道在印刷丝网的印刷材料侧具有比在印刷丝网的刮板侧更小的开口，即更小宽度的开口，因而形成从刮板侧到印刷材料侧的连续沟道作为油墨通道。根据本发明，通道在刮板侧上的开口大于潜在涂覆的织物丝线的直径。通道在印刷材料侧上的开口最大对应于潜在涂覆的织物丝线的直径。这允许印刷特别精细的结构。道道在印刷材料侧上的开口可显著小于潜在涂覆的织物丝线的直径。各通道可以是线形的，即具有特定长度，或点形状，以能够印刷油墨线或仅个别的点。根据将被印刷的图像，通道可被设置成与织物丝线在相同位置平行偏移或相对于织物丝线成倾斜角度。
该类型的印刷丝网有利地允许印刷特别精细的线和点。通道在印刷材料侧上的小开口允许特别精细的线宽度，而刮板侧上的更大开口保证油墨的连续流动，允许线和点将被印刷，同时施加的油墨量即线的粗度保持恒定。
以这种方式设计的各通道也可以被称为油墨沟道。
根据本发明的印刷丝网的有利的进一步发展，各通道可具有不同设计的沟道壁。例如，倾斜和/或台阶和/或突起和/或凹入的沟道壁被认为是有利的。
根据特别有利和因而优选的实施例，印刷丝网的织物层是编织的钢织物，特别是由不锈钢制成。可替代地，可以使用聚酯织物。根据有利的进一步特征，织物层可以具有稳定的金属涂层，特别是包含镍的金属涂层。如果需要，织物层可以被压延。甚至到最大一倍线厚度的强力压延可以是有利的。模版层有利地由聚合物制成，特别是光聚合物，即感光聚合物，允许丝网以特别容易的方式成像。
本发明还涉及用于成像具有作为载体结构的至少一个丝网状织物层和可成像模版层的印刷丝网的方法，其中在成像处理中模版层被设有通道，也被称为油墨沟道，以允许油墨从印刷丝网的刮板侧流动到印刷材料侧。根据本发明，产生相应通道以在印刷丝网的印刷材料侧上具有比刮板侧上更小的开口，结果导致上述优点。
根据本发明的方法的有利的进一步发展，模版层被使用激光成像。激光被以穿透不同深度即以产生下至模版层的表面下方不同深度的效果的方式控制。激光成像包括通过聚合反应固化和烧除感光层(以与激光切割类似的方式)的两个替代例。可替代地，模版层可以使用不同曝光次数和强度的多个滤色屏的传统曝光过程成像。在替代方式中，模版层使用不同光谱即不同波长的光成像。为此，模版层可由具有不同敏感度的不同乳化层建成。模版层可还使用专门设计的、例如具有局部变化的光可渗透性的滤色屏成像。
本发明还涉及适于实施用于产生如上所述的印刷丝网的上述方法的印刷丝网成像装置。
上述发明和上述发明进一步发展的组合，也就是不同设计的沟道壁，也形成本发明的有利的进一步的发展。
筛选也需要很精细的通道。因而如上所述设计的丝网可有利地用于聚合膜。它们的使有使得清洁更容易且有助于在后冲洗期间较少的粘附。
作为在构造和功能方面有利的本发明的进一步的优点和实施例将从从属权利要求和参考附图的示范性实施例的描述中变得明显。
示范性实施例
本发明将基于附图更详细地说明，其中，相互对应的元件和部件具有相同附图标记。为了更好的理解，附图不按比例绘制。
附图说明
图1是本发明的印刷丝网的图解剖面表示。
图2是现有技术的印刷丝网的图解剖面表示。
图3a至图3f是本发明的印刷丝网的不同实施例的图解表示。
图4是油墨沟道的俯视图。
图5a、图5b是从具有点形通道的印刷丝网的两侧看的俯视图。
图6是印刷丝网的全局视图。
图7示出印刷丝网作为旋转印刷操作中丝网的使用。
具体实施方式
图6示出根据现有技术的具有织物层1的平坦丝网材料10。在一侧，丝网材料10具有光聚合物涂层2(直接模版)。在未示出的替代实施例中，已被成像的膜可被施加到丝网结构10(间接模版)。镀镍平坦丝网材料10由织物1构成。也被称为织物类型的织物的不同形式是可能的。
这种类型的丝网材料10和本发明的印刷丝网10被用于旋转丝网印刷中：图7表示包括形成为产生用于旋转丝网印刷的圆筒套筒的平坦丝网材料10的丝网100。丝网材料10通过未以任何细节示出的端件保持其圆筒形状。看不到的丝网印刷单元的刮板被设置在丝网100的内部以挤压油墨通过丝网材料10。刮板可被定向成与丝网100的旋转轴线平行。双箭头表示丝网100的周向U，在印刷操作期间丝网在该方向上旋转。
图1是本发明的印刷丝网10的细节的剖视图。印刷丝网10由至少部分嵌入模版层2的织物层1组成。织物层1被压延。可替代地，根据本发明，可使用未压延或更强压延的织物层1。模版层2可以是感光聚合物层。织物层1由多条相互编织的织物丝线6形成。图1在剖视图中示出三条织物丝线6以及相对于其成直角延伸的两条织物丝线6。
印刷丝网10具有印刷材料侧4和刮板侧5。刮板侧5是油墨供应的那一侧，通过未示出的刮板将油墨施加到印刷丝网10的刮板侧5。形成油墨沟道的通道3使得油墨30到达印刷丝网10的印刷材料侧4，在此处油墨与印刷材料20接触。为了能够将油墨30高质量地印刷到印刷材料20上，要求油墨通过印刷丝网10的通道3的顺畅流动F。为了能够在印刷材料20上印刷很精细的点和油墨线30，即能够印刷很小线宽度的线，印刷丝网10的印刷材料侧4开口9需要具有小宽度。
为此目的，印刷丝网10的通道3被如下设计：在刮板侧5上，开口9具有比印刷材料侧上的开口9的宽度d大的宽度l，即d＜l。刮板侧开口9的宽度l也大于涂覆的织物丝线6的直径D。相反，印刷材料侧开口的宽度d小于涂覆的织物丝线的直径D，即l＞D＞d。该设计保证油墨30在从刮板侧5到印刷材料侧4经过织物丝线6的通道壁8之间顺畅、可靠和连续流动。
为了指出如图1中示出的本发明的印刷丝网10和现有技术的印刷丝网之间的区别，图2示出根据现有技术的印刷丝网10。在这种已知印刷丝网中，油墨沟道是在其整体长度上具有恒定宽度的相当宽的通道3。尽管这些通道保证油墨的顺畅流动F，但是可被印刷的线宽度a受到限制，仅允许相对宽的油墨线30被印刷到印刷材料20上。可印刷线宽度a是与刮板侧开口9的宽度l大致对应的通道3的开口9的印刷材料侧宽度d的函数，即d≈l。刮板侧开口9的宽度l是涂覆的织物的丝线的直径D的数倍，即l＞＞D。
在图1中示出的印刷丝网10的示范性实施例中，通道3的沟道壁8具有成角度的定向。图3a至图3f示出沟道壁8的替代几何形状，所述替代几何形状同样被认为是有利的。例如，在图3a中示出的实施例中，沟道壁8具有凹入形状。在图3b中示出的实施例中，沟道壁具有凸起形状。在图3c中示出的实施例中，与图1的实施例类似，沟道壁8是实质上成角度的，但是在通道3的印刷材料侧端部区域中，它们被成型为与印刷丝网10的表面垂直。在图3d的实施例中，沟道壁8具有台阶/台阶状几何形状。沟道壁8可具有多于图3中示出的一个台阶。如图3e所示，沟道壁可具有自由形状，即它们可具有任意几何形状。如图3f所示，可想到用于两个沟道壁8的不同沟道壁设计的组合。特别地，图1和图3a至图3e示出的几何形状可被组合。
图4是通道3的自刮板侧5的俯视图。通道被实施为用于印刷线的线形油墨沟道3。相反，图5a和图5b是从印刷丝网的两侧看即从图5a中的印刷材料侧4和图5b中的刮板侧5看具有点形通道3的印刷丝网10的俯视图。由于点形通道3具有印刷材料侧直径d，因此可印刷具有直径a的精细点。
附图标记列表
1 织物层
2 模版层
3 通道/油墨沟道
4 印刷材料侧
5 刮板侧
6 织物丝线
7 涂层
8 沟道壁
9 模版层中的开口
10 印刷丝网
20 印刷材料
30 油墨(油墨的线/点)
100 旋转印刷丝网
a 可印刷线宽度
d 印刷材料侧开口的宽度
l 刮板侧开口的宽度
D 织物丝线的直径
U 周向
F 油墨流动

Claims (9)

1.一种印刷丝网(10)，所述印刷丝网至少包括作为载体结构的丝网状织物层(1)，特别地包括相对于彼此成角度设置的织物丝线(6)；以及包括连接到所述织物层(1)且设有通道(3)的被成像的模版层(2)，各通道(3)在印刷丝网(10)的印刷材料侧(4)上具有比在印刷丝网(10)的刮板侧(5)上小的开口(9)，且各通道形成连续沟道，其中，刮板侧(5)上的开口(9)大于织物丝线(6)的直径(D)(1＞D)，并且其中印刷材料侧(4)上的开口(9)最大对应于织物丝线(6)的直径(D)(d≤D)。
2.根据权利要求1所述的印刷丝网，其中各通道(3)形成线形或点形油墨沟道。
3.根据前述权利要求任一项所述的印刷丝网，其中各通道(3)具有至少一个成角度和/或台阶状和/或凸起和/或凹入的沟道壁(8)。
4.根据前述权利要求任一项所述的印刷丝网，其中织物层(1)被实施为钢织物，特别是不锈钢织物。
5.根据前述权利要求任一项所述的印刷丝网，其中织物层设有金属涂层(7)，所述金属涂层特别包含镍。
6.根据前述权利要求任一项所述的印刷丝网，其中所述模版层(2)由聚合物形成，特别是由光聚合物形成。
7.一种用于成像印刷丝网(10)的方法，所述印刷丝网(10)至少包括作为载体结构的丝网状织物层(1)和可成像模版层(2)，所述模版层(2)在成像处理中设有通道(3)以提供从印刷丝网(10)的刮板侧(5)到该印刷丝网的印刷材料侧(4)的油墨流动(F)，
其中各通道(3)被形成为在所述印刷材料侧(4)上具有比在印刷丝网(10)的刮板侧(5)上小的开口(9)。
8.如权利要求7所述的用于成像印刷丝网的方法，
其中，所述模版层(2)直接利用激光或通过对不同光谱曝光或借助于多个不同摄像胶片合适曝光或通过专门设置的滤色屏而被成像。
9.一种用于成像印刷丝网(10)的装置，所述装置执行如权利要求7至8中任一项所述的方法以产生如权利要求1至6中任一项所述的印刷丝网(10)。
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