CN113858775A - 接触印刷用组合丝网板 - Google Patents

Abstract

一种组合丝网板，适合于接触印刷，能进行高精度印刷，且耐久性高。接触印刷用组合丝网板(1)包括：框(2)；印刷用丝网(3)；以及支承体(4)，所述支承体(4)的内周部与印刷用丝网的外周部接合，所述支承体(4)的外周部固定于框。印刷用丝网(3)是金属制丝网，支承体(4)与印刷用丝网相比，由刮料时在平面方向上的拉伸小且厚度方向的位移量小的、高强度的金属板形成。因而，能获得组合丝网板(1)，能抑制接触印刷时印刷用丝网(3)在平面方向上的拉伸，高精度且耐久性高。

Description

接触印刷用组合丝网板

本发明是申请号为201810064753.7、申请日为2018年1月23日、发明名称为“接触印刷用组合丝网板”的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种在接触式的丝网印刷中使用的组合丝网板。

背景技术

在丝网印刷中，为了应对精密导线印刷(日文：ファインライン印刷)而推进丝网的细线化，与为了使用强度低且高价的丝网而将印刷用丝网直接粘贴于框的直接粘贴结构相比，组合结构的丝网板成为了主流。组合丝网板是经由支承体将印刷用丝网的周围固定于框的构件。

在组合丝网板的情况下，由于通过支承体吸收印刷时的施压对印刷用丝网的载荷，因此，一般使用比印刷用丝网更赋有弹力性的合成纤维丝网作为支承体(例如，专利文献1)。

然而，因近年的电子元器件的微细化、多功能化，使得电路的线宽变得微细，以更高的印刷坐标精度进行丝网印刷的要求增高。例如，在层叠陶瓷电容器等多层制品中，要求±20μm以下的印刷精度。因而，在使用了由现有的合成纤维丝网构成的支承体的组合丝网板中，存在无法实现成为目标的印刷精度这样的问题。

在专利文献2中，公开了一种组合丝网板，使用在编织了不锈钢纤维的丝网筛目的编织表面覆盖有镀膜的硬丝网(日文：リジダイズドスクリーン)作为印刷用丝网，并使用比印刷用丝网粗、且在编织了线径大的不锈钢纤维的丝网筛目的编织部表面覆盖有镀膜的硬丝网作为支承体丝网。在这种情况下，由于支承体丝网的拉伸比合成纤维丝网的拉伸小，因此，能实现印刷精度的提高。

然而，由于使用不锈钢筛目作为支承体，因此，在利用刮板的施压而变形后的位置坐标的复原性不佳，从而印刷图形容易歪曲。其结果是，难以获得期望的印刷精度。此外，支承体与印刷用丝网同样是筛目结构，而且需要实施镀覆处理，因此昂贵。除此之外，糊料(印刷用墨水)的一部分会进入支承体丝网的接缝(日文：目地)，还存在上述糊料对印刷品质造成不良影响的可能性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特许第5529395号公报

专利文献2：日本专利特开2007－62225号公报

专利文献3：日本专利特开平8－112891号公报

专利文献4：日本专利特开平5－254087号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种组合丝网板，适合于接触印刷，能进行高精度印刷，且耐久性高。

在对本发明的意义进行说明之前，首先对接触印刷进行说明。丝网印刷大体上有非接触式(日文：オフコンタクト方式)和接触式。所谓非接触式，是将被印刷物载置在被水平支承的印刷台上，并以与上述被印刷物的表面之间空开间隙的状态对丝网板的印刷用丝网进行保持，将糊料供给到印刷用丝网上，并将刮板一边抵按于印刷用丝网上，一边使刮板水平移动，从而使印刷用丝网挠曲，以将形成于印刷用丝网的图案转印于被印刷物。

然而，在非接触式的印刷方法中，每次刮料时印刷用丝网向下方被拉伸，同时利用与刮板之间的摩擦阻力，而使印刷用丝网在平面方向上也被拉伸。其结果是，存在如下问题，即形成于被印刷物的表面上的图案的印刷偏移容易变大、或是印刷用丝网的耐久性也容易下降。

另一方面，接触式是通过将被印刷物的表面与印刷用丝网预先保持成几乎接触状态(但是，印刷用丝网与被印刷物之间的距离并不限于0)，并使刮板水平移动，从而使印刷用丝网在厚度方向上几乎不挠曲，便能将形成于印刷用丝网的图案转印于被印刷物。在这种接触式的印刷方法中，与非接触式相比，由于印刷用丝网在厚度方向上的拉伸小，因此，具有印刷偏移及形状劣化变小这样的优点。

如专利文献3、4所记载的那样，还开发出一种接触式的印刷方法，使用具有截面呈圆弧状的外周面的印刷台，并使吸附在该外周面上的被印刷物的表面一边与印刷用丝网的背面的、和刮板的前端位置相对应的位置接触，一边与刮板的移动同步地使印刷台旋转。在使用具有这种圆弧状外周面的印刷台时，由于与刮板的移动同步地使印刷用丝网与台局部接触，因此，与平面状的印刷台相比，能抑制在将印刷用丝网从印刷台上剥离时的印刷用丝网的拉伸，具有能使印刷精度及印刷用丝网的耐久性提高的优点。

然而，即使是使用了具有圆弧状外周面的印刷台的接触式的印刷方法，也无法抑制因与刮板之间的摩擦阻力而引起的印刷用丝网在平面方向上的拉伸。

因而，本发明的组合丝网板的特征在于如下这点：使用金属制丝网作为印刷用丝网，并使用强度比印刷用丝网高的金属板作为支承体，并通过上述金属板对印刷用丝网的周围进行保持。通过支承体的加强效果，从而能抑制因与刮板之间的摩擦而引起的印刷用丝网在平面方向上的拉伸，与现有的组合丝网板相比，位置的坐标再现性更好，并能实现高精度的印刷。由于支承体是金属板，因此，在厚度方向上几乎无法变形，但因接触印刷的缘故，支承体无需在厚度方向上变形。虽然在丝网与台的剥离时，丝网有时会在厚度方向上拉伸，但由于通过高强度的金属板对丝网的周围进行支承，因此，能抑制印刷用丝网在厚度方向上的拉伸。其结果是，能提供一种组合丝网板，能实现高精度的印刷，且耐久性好。

作为印刷用丝网，使用了金属制丝网，但能使用例如SUS丝网、钨丝网等公知的丝网。印刷丝网并不局限于由金属纤维制成的纺织品结构体(筛目)，也可以是金属掩模。特别地，优选一种被称作“高筛目(日文：ハイメッシュ)”的、金属线细且被编织得更细的高精度的丝网。

作为支承体的“金属板”并非是金属掩模及筛目这样的网格状或纤维状的结构体，而是平板的构件。虽然并不一定需要一定厚度，但若是一定厚度的平板，则强度恒定，加工容易且廉价。作为支承体的金属材料，优选杨氏模量为70GPa以上、640GPa以下，更优选杨氏模量为150GPa以上、430GPa以下。在将印刷用丝网固定于支承体的下表面侧的情况下，为了减小支承体与印刷用丝网之间的高低差处的空间，支承体的厚度优选为3mm以下、特别是1mm以下。此外，为了能抑制因印刷用丝网与刮板之间的摩擦引起的变形，厚度优选为0.1mm以上。通过使用上述这种薄壁且高强度的支承体对金属制的印刷用丝网进行支承，从而能实现印刷操作性优异且印刷精度高(例如±20μm以下)的丝网印刷板。即使使用高筛目这样的强度低的丝网作为印刷用丝网，印刷图形的坐标再现性也高。

支承体的热膨胀系数优选为1×10^-6/℃以上、23×10^-6/℃以下，更优选为4×10^-6/℃以上、11×10^-6/℃以下。因热膨胀系数小，能抑制由温度变化引起的印刷精度的偏差。由于印刷用丝网及支承体均是金属，因此，不易受到湿度变化所带来的影响、由糊料所包含的溶剂引起的膨胀浸润(日文：膨潤)及化学变化所带来的影响。因而，与由合成纤维丝网制成的印刷用丝网及支承体相比，耐久性优异。作为这种高强度、低热膨胀、非吸湿单板，一般能使用例如不锈钢板、铝板、超因瓦合金、超硬合金、铜板、高强度钢板等。

由于支承体并非丝网而是金属制平板，因此廉价。在支承体因多次使用而发生变形的情况下，如有必要，也能仅更换支承体。此外，由于支承体并非筛目结构而是金属平板，因此，不会像专利文献2那样糊料的一部分进入支承体的接缝处。

印刷用丝网保持规定的张力而与支承体接合，支承体优选为相对于印刷用丝网的张力能保持非变形状态的厚度的金属板。虽然金属板存在具有各种杨氏模量的材料，但即使杨氏模量大，若是极薄壁的板材，有时也无法抑制挠曲。因而，也可以使用相对于印刷用丝网的张力能保持非变形状态(平板状态)的厚度的金属板作为支承体。

印刷用丝网优选与支承体的印刷台一侧接合。在丝网印刷中，组合丝网板的背面侧与台(或保持于台的被印刷物)接触。在印刷用丝网与支承体的上表面侧接合的情况下，具有刚性的支承体的背面侧可能会与台发生干涉而使台损伤。此外，印刷用丝网有时会产生与支承体的厚度相应的量的拉伸，而产生坐标歪曲。因而，通过使印刷用丝网与支承体的背面侧、即印刷台一侧接合，从而能防止支承体与台之间的干涉，并能抑制由支承体的厚度引起的印刷用丝网的拉伸。

较为理想的是，将本发明的接触印刷用组合丝网板应用于专利文献3这样的使用了具有圆弧状外周面的印刷台的印刷装置。在这种情况下，由于是接触式，因此，能抑制印刷用丝网在厚度方向上的位移，而且由于印刷用丝网因支承体的加强效果而不易在平面方向上位移，因此，能实现高印刷精度。此外，由于与刮板的移动同步地使印刷用丝网与台局部接触，因此，能抑制在将印刷用丝网从印刷台剥离时的印刷用丝网的拉伸，并使印刷精度及印刷用丝网的耐久性进一步提高。

如上所述，根据本发明，使用金属制丝网作为印刷用丝网，使用比印刷用丝网强度大的金属板作为支承体，并通过上述金属板对印刷用丝网的周围进行保持，因此，能利用支承体的加强效果抑制因与刮板之间的摩擦引起的印刷用丝网在平面方向上的拉伸，与现有的组合丝网板相比，位置的坐标再现性更好，能实现高精度的印刷。此外，由于金属板与丝网相比，对于多次使用的劣化小，因此，能实现耐久性优异的组合丝网板。另外，由于在由金属板构成的支承体的情况下，在非接触印刷中，支承体不会伸缩，印刷用丝网与被印刷物无法接触，因此，无法进行糊料转印，无法顺利地印刷，但通过与接触印刷组合，能实现高精细的印刷。

附图说明

图1是表示本发明的接触印刷用组合丝网板的第一实施方式的俯视图和A-A线剖视图。

图2是SUS430板、不锈钢丝网、聚酯丝网的S-S曲线。

图3是将使用聚酯丝网作为支承体的现有例与使用SUS430板作为支承体的本发明间的、印刷前后的坐标复原性进行比较后的图。

图4是将使用聚酯丝网作为支承体的现有例与使用SUS430板作为支承体的本发明间的温度变化、湿度变化进行比较后的图。

图5是应用了图1所示的组合丝网板的接触式的印刷装置的剖视图。

图6是表示本发明的组合丝网板的印刷精度的图。

(符号说明)

1 组合丝网板；

2 框；

3 印刷用丝网；

4 支承体；

4a 开口部；

10 刮板；

12 台；

12a 圆弧状外周面；

P 糊料。

具体实施方式

图1表示本发明的接触印刷用组合丝网板的第一实施方式。上述组合丝网板1包括：框2；印刷用丝网3；以及支承体4，上述支承体4的内周部与印刷用丝网3的外周部接合，上述支承体4的外周部固定于框2。

框2由具有厚度的构件形成为四边形框状，并形成为能供刮板在框2的内侧移动的大小。框2的材质是由例如铝或铝合金等金属材料形成。在现有的丝网印刷板中，框2具有对印刷用丝网3的张力进行保持的作用，但在本实施方式中，支承体4对印刷用丝网3的张力进行保持。因而，支承体4具有将印刷用丝网3牢固地支承于框2的作用。

作为印刷用丝网3，使用金属制筛目或金属制掩模。金属制筛目是对细的金属纤维进行编织而成的构件，可使用例如SUS筛目、钨筛目、高强度钢筛目等。可使用在上述金属制筛目中通过例如感光性树脂图形化出印刷图形(未图示)的构件。作为金属制筛目，尤其优选一种称作“高筛目”的、金属线细并被编织得更细的高精度的丝网。金属制掩模是通过例如蚀刻、激光加工、电铸等在金属箔或金属板上形成有印刷图案的多孔性的金属掩模。

支承体4由比印刷用丝网3强度大的金属制单板构成，支承体4的外周部通过粘接等固定于框2的下表面。在支承体4的中心部形成有四边形的开口部4a，印刷用丝网3的外周部以施加规定的张力的状态被固定在上述开口部4a的周围。尤其优选地，印刷用丝网3固定于支承体4的下表面侧、即台侧。其理由是防止在丝网板与印刷用台接触时，台上的被印刷物因与支承板4之间的干涉而受到损伤。支承体4与框2的固定方法及支承体4与印刷用丝网3的固定方法还可以是粘接之外的接合方法。

支承体4的大小优选满足以下的条件。即，为了无偏差地进行印刷，需要刮板的助跑距离(日文：助走距離)，支承体4的刮板移动方向前侧的宽度W1优选能确保糊料的翻转稳定之前的距离的尺寸。此外，当糊料积存作用于印刷部时，会成为渗出的原因，因此，支承体4的刮板移动方向后侧的宽度W2优选采用能确保糊料积存的空白部的尺寸。此外，刮板端部因作用有负荷而需要与印刷部分开，在刮板的宽度方向也确保空白部，因此，支承体4的开口部4a的、与刮板移动方向正交的方向的宽度D优选采用比刮板的全长短的尺寸。

支承体4与印刷用丝网3相比，由刮料时在平面方向上的拉伸小且厚度方向的位移量小的、高强度的金属板形成。尤其，也可以使用相对于印刷用丝网3的张力能保持非变形状态的厚度的金属板。支承体4的材质及厚度优选是，杨氏模量为70GPa以上、640GPa以下，厚度为0.1mm以上、3mm以下，更优选是，杨氏模量为150GPa以上、430GPa以下，厚度为0.1mm以上、1mm以下。支承体4的热膨胀系数优选为1×10^-6/℃以上、23×10^-6/℃以下，更优选为4×10^-6/℃以上、11×10^-6/℃以下。作为这种高强度、低热膨胀的金属板，一般能使用例如不锈钢板、铜板、铝板、超因瓦合金、超硬合金、高强度钢板等。

现有的组合丝网板中的支承体的功能在于，通过利用支承体自身的拉伸承受在印刷时板的变形，从而尽量减小印刷用丝网的变形。另一方面，本发明的组合丝网板中的支承体的功能不在于利用支承体自身的拉伸承受印刷时的变形，而在于对印刷用丝网的周围进行加强，以尽量减小印刷用丝网的变形。因而，在支承体4中使用高强度的金属板。虽然支承体4的厚度是任意的，但在设计成刮板的端部在支承体4上滑动的情况下，减小支承体4与印刷用丝网3间的高低差处的空间，抑制刮板的损伤，因此，支承体4的厚度优选为3mm以下，特别优选为1mm以下。此外，为了能抑制因印刷用丝网与刮板之间的摩擦引起的变形，厚度优选为0.1mm以上。另外，也能够通过在高低差部填充粘接剂等，来抑制刮板的损伤。

表1是使用SUS430板、Al、因瓦合金材料、超硬合金作为支承体4的示例的情况与使用现有的一般的支承体即聚酯丝网作为支承体4的示例的情况下的、各材料特性的比较表。在聚酯丝网的情况下，由于形状呈网状，杨氏模量低，热膨胀系数及湿度膨胀系数大，因此，坐标再现性低，对载荷变形、温度及湿度变化的抑制效果差。与此相对的是，在支承体的材质是SUS430板、Al、因瓦合金材料、超硬合金的情况下，杨氏模量均为聚酯的数十倍以上，热膨胀系数及湿度膨胀系数小，而且形状呈板状，因此，坐标再现性高，对载荷变形、温度变化及湿度变化的抑制效果好。其结果是，具有印刷精度变高的效果。

[表1]

图2是SUS430板(厚度0.4mm)、不锈钢丝网(#150-61：线径61μm、筛目数150个/英寸)、树脂丝网(聚酯丝网#230-480：线径48μm、筛目数230个/英寸)的S-S曲线。从图2可知，SUS430板的强度别说与树脂丝网相比，就是与材质相同的不锈钢丝网相比，也是显著高。因而，能有效地抑制印刷中的支承体的变形、进而是印刷用丝网的变形。

图3是将现有结构的印刷前后的坐标复原性与本发明结构的印刷前后的坐标复原性进行比较后的图。在现有结构中，使用外径尺寸320mm、内径尺寸210mm、#230-48的聚酯丝网作为支承体，并使用钨丝网作为印刷用丝网。在本发明结构中，使用外径尺寸320mm、内径尺寸210mm、厚度0.4mm的SUS430板作为支承体，并使用与现有例相同的钨丝网作为印刷用丝网。印刷方法是接触式的，条件相同。坐标偏移是印刷前后的各坐标之差。

从图3可知，印刷前后的坐标偏移在现有结构中是±5μm，偏移的倾向也在遍及整周范围内是分散的。与此相对的是，本发明结构的坐标偏移是±2μm，坐标位置也靠近初始位置。其结果是，可知在使用SUS430板作为支承体的情况下，与现有相比，印刷前后的坐标复原性提高。

图4是将现有结构的温度变化、湿度变化的坐标复原性与本发明结构的温度变化、湿度变化的坐标复原性进行比较后的图。使用后的丝网板与图3相同。在现有结构的情况下，由温度变化产生的变形是1.4μm/℃·68mm，由湿度变化产生的变形是－2.1μm/10％·68mm，变形是非线性的，与此相对的是，在本发明结构中，由温度变化产生的变形是1.2μm/℃·68mm，由湿度变化产生的变形是－1.2μm/10％·68mm，变形也是线性的。藉此，通过将支承体从聚酯丝网变为SUS430板，从而支承体变成低热膨胀、非吸湿材料，能抑制对于温度变化、湿度变化的歪曲。

图5表示本发明的印刷装置的一个示例。在本例中，将图1记载的组合丝网板1应用于接触式的印刷装置中。在组合丝网板1的上侧，在印刷用丝网3及支承体4上滑动的刮板10安装于沿水平方向移动的移动机构11。刮板10以规定的施压倾斜地压接于印刷用丝网3及支承体4。较为理想的是，刮板10的全长(与纸面垂直方向的长度)比支承体4的开口部4a的宽度(图1的D)大。在这种情况下，由于施加负荷最多的刮板10的端部在支承体4上滑动，因此，能减轻施加于印刷用丝网3的负荷。此外，支承体4的刮板移动方向前侧的宽度(图1的W1)是刮板在糊料的翻转稳定之前的助跑距离，支承体4的刮板移动方向后侧的宽度(图1的W2)是糊料积存的空白部。

在组合丝网板1的下侧配置有印刷用台12，上述印刷用台12具有截面呈圆弧状的外周面12a。印刷用台12的宽度方向尺寸(与纸面垂直的方向的尺寸)比支承板4的开口部4a的宽度D大。在上述台12的外周面上吸附并保持有陶瓷生片(日文：セラミックグリーンシート)等被印刷物(未图示)。台12安装于未图示的旋转机构，从而一边使被印刷物的表面与印刷用丝网3的背面的、和刮板10的前端位置对应的位置接触，一边与刮板10的移动同步地沿箭头方向旋转。另外，截面呈圆弧状的外周面也可以是椭圆的圆弧状的外周面。由于详细的结构如专利文献4所记载的那样，因此，在此进行省略。

在图5中，双点划线表示印刷的开始状态、点划线表示中间状态，实线表示结束状态。刮板10一边将糊料(印刷用油墨)P按压于印刷用丝网3，一边朝箭头方向水平移动。由于台12的圆弧状外周面12a的顶部与印刷用丝网3的背面的、和刮板10的前端位置对应的位置局部地接触，因此，能抑制由糊料P的粘性造成的印刷用丝网3在与台10剥离时的拉伸。此外，由于印刷用丝网3的周围被高强度的支承体4支承，因此，能抑制或防止由印刷用丝网3与刮板10之间的摩擦引起的印刷用丝网3在平面方向上的拉伸。

如上所述，由于台12一边与印刷用丝网3的背面的、和刮板10的前端位置对应的位置局部接触一边旋转，因此，能有效地抑制印刷用丝网3在印刷用丝网3与台12剥离时的变形。此外，由于印刷用丝网3的周围被高强度的金属板、即支承体4保持，因此，能抑制由印刷用丝网3与刮板10之间的摩擦引起的印刷用丝网3在平面方向上的拉伸。此外，还能抑制接触印刷的特征、即印刷用丝网3在厚度方向上的拉伸。

将使用图5所示的印刷装置、在以下的条件下实施丝网印刷的结果示于图6。板结构及印刷条件如下所述。

框：外径尺寸364mm、内径尺寸320mm、厚度16.5mm的铝框

支承体：外径尺寸364mm、内径尺寸210mm、厚度0.4mm的SUS430板

印刷用丝网：高筛目的钨丝网(#430-13：线径13μm、筛目数430个/英寸)

在上述条件下，使用截面呈圆弧状的台进行接触式的丝网印刷时，能稳定地实现多层产品所需的印刷精度±15μm。藉此，本发明的组合丝网板的效果得到证明。通过使用这种高精度的组合丝网板，从而能实现高密度印刷，并能制造出高功能的多层商品。

上述实施例仅表示本发明的几个示例，能在不脱离本发明的宗旨的范围内进行变更。在上述实施方式中，使用SUS430板作为支承体的材质，但也可以使用除此以外的不锈钢板，还能使用高强度钢板、铝板、铜板以及其它合金等其它金属板。也可以根据杨氏模量设定支承体的厚度。

在图5的印刷装置中，使用截面呈扇形的台作为台，但也可以是鱼糕(日文：蒲鉾)形状或圆筒状台，只要是具有凸曲面的台即可。此外，本发明的组合丝网板并不局限于图5这样的具有凸曲面的台的接触式的印刷方法，还能应用于线剥离印刷、进而是使用了平板状台的接触式的印刷方法中。

Claims (6)

1.一种接触印刷用组合丝网板，包括：

框；

印刷用丝网；以及

支承体，所述支承体的内周部与所述印刷用丝网的外周部接合，所述支承体的外周部固定于所述框，

其特征在于，

所述印刷用丝网是对金属纤维进行编织而成的金属丝网，

所述支承体由与所述印刷用丝网相比，刮料时在平面方向上的拉伸小且厚度方向的位移量小的、高强度的金属板形成，

所述印刷用丝网与所述支承体的印刷台一侧接合。

2.如权利要求1所述的接触印刷用组合丝网板，其特征在于，

所述印刷用丝网以规定的张力与所述支承体接合，

所述支承体是相对于所述印刷用丝网的张力能保持非变形状态的厚度的金属板。

3.如权利要求1或2所述的接触印刷用组合丝网板，其特征在于，

所述支承体的开口部的、与刮板移动方向正交的方向的宽度D比刮板的全长短。

4.如权利要求1至3中任一项所述的接触印刷用组合丝网板，其特征在于，

在所述支承体的相对于开口部处于刮板移动方向前侧的部分设置有供糊料的翻转稳定的距离即宽度为W1的空白部。

5.如权利要求1至4中任一项所述的接触印刷用组合丝网板，其特征在于，

在所述支承体的相对于开口部处于刮板移动方向后侧的部分设置有作为糊料积存部的宽度为W2的空白部。

6.一种印刷装置，其特征在于，包括：

权利要求1至5中任一项所述的接触印刷用组合丝网板；

刮板，所述刮板一边对供给至所述组合丝网板的印刷用丝网上的糊料进行按压，一边水平移动；以及

印刷用台，所述印刷用台具有截面呈圆弧状的外周面，并一边使吸附在所述外周面上的被印刷物的表面与所述印刷用丝网的背面的、和所述刮板的前端位置对应的位置接触，一边与所述刮板的移动同步旋转。

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