-
Technisches Gebiet
-
Die Erfindung der Anmeldung betrifft eine Siebdruckvorrichtung und ein Siebdruckverfahren. Insbesondere betrifft die Erfindung der Anmeldung beispielsweise eine Siebdruckvorrichtung und ein Siebdruckverfahren, die beim Drucken leitfähiger Paste auf z. B. eine keramische Grünfolie benutzt werden.
-
Allgemeiner Stand der Technik
-
Beispielsweise bei der Herstellung keramischer Elektronikbauteile des Stapeltyps findet ein Siebdruckverfahren als Verfahren zum Erzielen eines vorbestimmten graphischen Musters (Druckfigur) breite Anwendung, indem durch Bedrucken einer gestapelten Keramikgrünfolie mit leitfähiger Paste ein internes Elektrodenmuster gebildet wird.
-
7(a), 7(b) und 7(c) zeigen ein Beispiel eines Siebdruckverfahrens des Stands der Technik. Eine hier benutzte Siebdruckvorrichtung umfasst eine Druckmaske 51, in der ein vorbestimmtes Muster als Öffnung vorhanden ist, eine Rakel 52, die sich bewegt, während sie eine Druckpaste 54 andrückt, die auf der Druckmaske 51 angeordnet ist, und einen Drucktisch 53, dessen Oberfläche im Querschnitt bogenförmig ist, und der sich dreht, während er sich in einer horizontalen Richtung bewegt, bei der es sich um dieselbe Richtung handelt wie die Bewegungsrichtung der Rakel 52.
-
Eine Krümmung der Oberfläche des Drucktisches 53 ist konstant, abgesehen von einem unebenen Abschnitt (nicht dargestellt), der für einen Mechanismus zum Halten einer Druckfolie 55 vorgesehen ist.
-
Beim Durchführen eines Druckvorgangs mit Hilfe der Siebdruckvorrichtung, wie sie in 7(a) gezeigt ist, wird die Druckfolie 55 auf dem Drucktisch 53 angeordnet, dessen Oberfläche im Querschnitt bogenförmig ist, und sodann wird die gekrümmte Druckfolie 55 an dem Drucktisch 53 gesichert und sanft in Kontakt mit der Druckmaske 51 gebracht. Sodann wird, wie in 7(b) und 7(c) gezeigt, ein Ende der Rakel 52 entlang einer Folienkontaktlinie der Druckmaske 51 in Kontakt mit der Druckmaske 51 gebracht, und der Drucktisch 53 wird entsprechend der Bewegung der Rakel 52 bewegt/gedreht, um die Druckpaste 54 auf die Druckfolie 55 zu drucken.
-
Beim Bedrucken von bahnförmigen Druckfolien werden das Drucken und Transportieren der Druckfolien wiederholt ausgeführt, um in sequentieller Weise Druckmuster auf den Druckfolien auszubilden. Da hier, wie in 8 gezeigt, ein Abschnitt, an dem eine Leerstelle (Lücke) G zwischen einzelnen Druckbereichen (also zwischen Bereichen, die mit einem Strahl bedruckt werden) vorliegen kann, nicht als Produkt verwendbar ist, muss die Lücke G zwischen den Druckbereichen klein ausgebildet werden, um die Effizienz der Materialausnutzung zu erhöhen.
-
Wie in 8 gezeigt, liegt allerdings im Siebdruckverfahren des Stands der Technik ein Abschnitt vor, in dem sich ein Abstand zwischen der Druckmaske 51 und der Druckfolie 55 verkleinert. Wenn der Abstand G zwischen den Druckbereichen (oder die Lücke G zwischen den Druckbereichen) klein ist, gelangt ein noch nicht getrocknetes Druckmuster in Kontakt mit der Druckmaske und bröckelt ab.
-
Um zu vermeiden, dass das noch nicht getrocknete Muster in Kontakt mit der Druckmaske 51 gelangt, wenn das noch nicht getrocknete Muster vorbeiläuft, muss der Abstand G zwischen den Druckbereichen (die Lücke G zwischen den Druckbereichen) groß ausgebildet werden. Dies steht einer effektiven Ausnutzung der Druckfolie 55 im Weg.
-
Wie z. B. in 9 gezeigt, erleichtert die Verwendung des Drucktisches 53 mit einer leichten Krümmung das Bereitstellen eines Abstandes zwischen der Druckmaske 51 und der Druckfolie 55, so dass die Lücke zwischen den Druckbereichen klein ausgebildet werden kann. Das Verfahren weist jedoch folgende Probleme auf.
- (1) Bei einer starken Krümmung ist es möglich, die Druckfolie durch Ansaugen zu sichern, indem der Drucktisch mit einer Ansaugöffnung ausgestattet wird. Wenn die Krümmung allerdings gering ist, macht dies den Schritt des Sicherns der Druckfolie am Drucktisch komplizierter, da es beim Sichern der Druckfolie beispielsweise geschehen kann, dass Luft austritt. Obwohl die Druckfolie durch Anspannen der Druckfolie gehalten und gesichert werden kann, ist es nicht leicht, eine ausreichende Spannung anzuwenden, ohne mit dem noch nicht getrockneten Muster in Kontakt zu gelangen, das nach dem Drucken vorhanden ist. Deshalb wird ein ausgefeiltes Transportsystem benötigt.
- (2) Bei der Benutzung des Drucktisches mit geringer Krümmung muss die Druckfolie nach dem Drucken schräg nach unten gezogen werden, um einen Kontakt zwischen der Druckmaske und dem Druckmuster zu verhindern, das nach dem Drucken vorhanden ist. Wenn die Druckfolie beispielsweise in einem Nachbehandlungsprozess einem Trockenofen zugeführt wird, ist es nötig, den Trockenofen geneigt anzuordnen, oder ein ausgefeiltes Transportsystem zum Ändern der Transportrichtung der Druckfolie nach dem Drucken zu benutzen. Auf diese Weise gestaltet sich der Prozess kompliziert, und es kommt zu erhöhten Kosten.
-
JP 08-112891 A beschreibt einen Drucker und ein Druckverfahren unter Verwendung des Druckers. Ein Druckobjekt wird zu einer äußeren Oberfläche mit dem Querschnitt eines kreisförmigen Bogens eines Drucktisches zugeführt. Der Drucktisch ist unterhalb eines Pasten-Druckers angeordnet. Das Druckobjekt wird an der äußeren Oberfläche angesaugt und Paste wird zu einer Druckmaske geliefert und durch ein Tinten-Rückführungs-Werkzeug verteilt. Anschließend wird der Drucktisch angehoben, und die Oberfläche des Druckobjekts wird in Kontakt mit der Druckmaske gebracht. Eine Rakel wird dann horizontal in einer Richtung bewegt, und die Paste wird in die Drucköffnung gefüllt. Gleichzeitig wird eine tangentiale Position der Druckmaske und des Druckobjekts gesteuert, so dass sie mit dem Kopf der Rakel zusammentrifft. Als Ergebnis wird die Paste auf die Oberfläche des Druckobjekts übertragen.
-
Die
DE 27 10 947 A1 beschreibt eine Bahnumlenkvorrichtung für Siebdruckwerke. Insbesondere beschreibt die genannte Patentanmeldung eine Vorrichtung zum Abziehen einer schrittweise mit Siebdruck bedruckten Bahn. Die Vorrichtung umfasst einen Drucktisch, einen über den Drucktisch angeordneten Siebrahmen und eine auf dem Sieb hin- und her bewegliche Rakel. In dem Drucktisch ist rechtwinklig zur Bahnrichtung ein Schlitz zum Abziehen der bedruckten Bahn angeordnet.
-
Die
JP 2003231238 A beschreibt eine Siebdruckmaschine für streifen-artige Werkstücke. Die Siebdruckmaschine umfasst eine Rakel und einen Drucktisch. Ein Auslass-Teil des Drucktisches ist als ein nach unten geneigter Teil ausgeführt.
-
Die
JP 05-254087 A beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Drucken eines Musters auf ein Blatt. Ein entsprechendes Blatt wird auf der zylindrischen, kurvenförmigen Oberfläche eines Tisches angeordnet. Eine Maske wird in Kontakt mit der Druckoberfläche gebracht. Eine Spitze einer Rakel wird dann in Berührung mit der Maske gebracht, und der Tisch mit der kurvenförmigen Oberfläche wird um seine Achse rotiert. Gleichzeitig wird dafür gesorgt, dass der Tisch sich parallel zu der Maske bewegt, wobei die kurvenförmige Oberfläche des Tisches sich mit der gleichen Geschwindigkeit dreht wie die Rakel.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Von der Erfindung zu lösende Aufgaben
-
Die Erfindung der Anmeldung dient dazu, die oben genannten Probleme zu überwinden, und es ist ihre Aufgabe, eine Siebdruckvorrichtung und ein Siebdruckverfahren bereitzustellen, die es ermöglichen, ein Druckmaterial effektiv auszunutzen, und gleichzeitig einen präzisen Druckvorgang zu gewährleisten, indem der Kontakt zwischen einer Druckmaske und einem Druckmaterial verhindert wird, ohne einen Abstand (eine Lücke) zwischen Druckbereichen (Bereichen, die mit einem Strahl bedruckt werden) zu vergrößern.
-
Mittel zum Lösen der Aufgaben
-
Zu diesem Zweck umfasst eine erfindungsgemäße Siebdruckvorrichtung die Merkmale des Anspruchs 1.
-
Ein Siebdruckverfahren gemäß einer Erfindung (Anspruch 2) der Anmeldung ist ein Siebdruckverfahren, das die Siebdruckvorrichtung gemäß Anspruch 1 benutzt, und folgende Schritte umfasst: Anordnen des Druckmaterials auf dem Drucktisch; Anordnen der Druckmaske auf dem Druckmaterial, das auf dem Drucktisch angeordnet wurde; Zuführen von Druckpaste an die Druckmaske; und Ausführen des Druckens, indem die Druckpaste durch eine Andruckkraft der Rakel von der Druckmaske hin zum Druckmaterial gedrückt wird, indem die Rakel in Kontakt mit der Druckmaske über die Druckmaske gleitet, und der Drucktisch gedreht wird, wodurch ein zu bedruckender Bereich des Druckmaterials, das auf der Fläche des Drucktisches angeordnet ist, die der Druckmaske zugewandt ist, in Kontakt mit einem Bereich der Druckmaske gebracht wird, der einer Position entspricht, an der die Rakel gleitet.
-
Vorteile der Erfindung
-
Die erfindungsgemäße Siebdruckvorrichtung (Anspruch 1) der Anmeldung umfasst einen Drucktisch mit einer konvexen Form, wobei der Drucktisch drehbar ausgebildet ist, so dass ein vorbestimmter Bereich gegenüber einer Druckmaske angeordnet ist; die Druckmaske, die auf dem Drucktisch angeordnet ist; und eine Rakel, die über die Druckmaske gleitet, während sie die Druckmaske an das Druckmaterial drückt, das auf dem Drucktisch angeordnet ist. Wenn die Rakel über die Druckmaske gleitet, dreht sich der Drucktisch, um einen zu bedruckenden Bereich des Druckmaterials, das auf der Fläche des Drucktisches angeordnet ist, die der Druckmaske zugewandt ist, in Kontakt mit einem Bereich der Druckmaske zu bringen, der einer Position entspricht, an der die Rakel gleitet, so dass die Druckpaste durch eine Andruckkraft der Rakel von der Druckmaske nach außen hin zu dem Druckmaterial gedrückt wird, wodurch das Drucken ausgeführt wird. Außerdem ist ein Krümmungsradius (R1) eines Bereichs des Drucktisches, der einem Rakelgleitabschnitt entspricht, an dem die Rakel über die Druckmaske gleitet, größer ausgebildet als ein Krümmungsradius (R2) eines Abschnitts des Drucktisches, der einem Abschnitt entspricht, an dem die Rakel nicht gleitet, und der benachbart zu einem Druckabschlussabschnitt angeordnet ist, an dem das Gleiten der Rakel über die Druckmaske abgeschlossen ist, und/oder als ein Krümmungsradius (R2) eines Bereichs des Drucktisches, der einem Abschnitt entspricht, an dem die Rakel nicht gleitet, und der benachbart zu einem Druckstartabschnitt angeordnet ist, an dem das Gleiten der Rakel einsetzt. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Druckmaske und das Druckmaterial miteinander in Kontakt gelangen, während gleichzeitig rasch ein ausreichender Abstand zwischen der Druckmaske und dem Druckmaterial nach dem Drucken bereitgestellt wird, ohne den Abstand (die Lücke) zwischen Druckbereichen (Bereichen, die mit einem Strahl bedruckt werden) zu vergrößern. Es ist also möglich, das Druckmaterial effektiv auszunutzen, und gleichzeitig eine hohe Druckgenauigkeit aufrechtzuerhalten, indem eine Beschädigung eines Druckmusters verhindert wird, das nach dem Drucken vorhanden ist, wenn die Druckmaske und das Druckmaterial miteinander in Kontakt gelangen.
-
Bei der anmeldungsgemäßen Erfindung bedeutet das Gleiten der Rakel über die Druckmaske, dass sich die relative Positionen der Rakel und der Druckmaske zueinander verändern. Deshalb umschließt das „Gleiten der Rakel über die Druckmaske” nicht nur den Fall, in dem sich die Rakel bewegt, während die Druckmaske stationär bleibt, sondern auch den Fall, in dem sich die Druckmaske bewegt, während die Rakel stationär bleibt, sowie den Fall, in dem sich sowohl die Rakel als auch die Druckmaske bewegen.
-
Bei der Erfindung der Anmeldung wird, wenn es sich bei dem Druckmaterial um eine bahnförmige Folie handelt, und nachdem das Druckmaterial nach Abschluss des Druckschrittes in einem Bereich in eine vorbestimmte Richtung transportiert wurde, und das Drucken in einem nächsten Bereich erfolgt, Folgendes durchgeführt.
-
Wenn (a) die Gleitrichtung der Rakel (Druckrichtung) und die Transportrichtung des Druckmaterials gleich sind, wird der Krümmungsradius (R1) eines Bereichs des Drucktisches, der einem Rakelgleitabschnitt entspricht, größer ausgebildet als der Krümmungsradius (R2) des Bereichs, der einem Abschnitt entspricht, an dem die Rakel nicht gleitet, und der benachbart zu einem Druckabschlussabschnitt ist, an dem das Gleiten der Rakel über die Druckmaske abgeschlossen ist, oder wenn (b) die Gleitrichtung der Rakel (Druckrichtung) und die Transportrichtung des Druckmaterials entgegengesetzt sind, wird der Krümmungsradius (R1) des Bereichs des Drucktisches, der dem Rakelgleitabschnitt entspricht, größer ausgebildet als der Krümmungsradius (R2) des Bereichs, der dem Abschnitt entspricht, an dem die Rakel nicht gleitet, und der benachbart zu einem Druckstartabschnitt angeordnet ist, an dem das Gleiten der Rakel über die Druckmaske einsetzt. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Druckmaske und das Druckmaterial miteinander in Kontakt gelangen, während gleichzeitig rasch ein ausreichender Abstand zwischen der Druckmaske und dem Druckmaterial nach dem Drucken bereitgestellt wird, ohne den Abstand (die Lücke) zwischen Druckbereichen (Bereichen, die mit einem Strahl bedruckt werden) zu vergrößern.
-
Wenn der Krümmungsradius (R1) des Bereichs des Drucktisches, der dem Rakelgleitabschnitt entspricht, größer ausgebildet wird als der Krümmungsradius (R2) des Bereichs, der dem Abschnitt entspricht, an dem die Rakel nicht gleitet, und der benachbart zum Druckabschlussabschnitt ist, an dem das Gleiten der Rakel über die Druckmaske abgeschlossen ist, und als der Krümmungsradius (R2) des Bereichs, der dem Abschnitt entspricht, an dem die Rakel nicht gleitet, und der benachbart zu dem Druckstartabschnitt ist, an dem das Gleiten der Rakel über die Druckmaske einsetzt, kann verhindert werden, dass die Druckmaske und das Druckmaterial in Kontakt miteinander gelangen, während nach dem Drucken rasch ein ausreichender Abstand zwischen der Druckmaske und dem Druckmaterial bereitgestellt wird, und zwar unabhängig von der Transportrichtung des Druckmaterials.
-
Die anmeldungsgemäße Erfindung weist auch einen Aufbau auf, bei dem sich die Druckmaske in einer vorbestimmten Richtung entlang einer Hauptfläche derselben bewegt, und sich der Drehtisch nur dreht, ohne sich dabei entlang der Hauptfläche der Druckmaske zu bewegen, wobei die Rakel in relativer Bewegung über die Druckmaske gleitet, indem die Druckmaske in Bezug auf die stationäre Rakel bewegt wird.
-
Die anmeldungsgemäße Erfindung ist beispielsweise auf eine Siebdruckvorrichtung anwendbar, die derart aufgebaut ist, dass die Druckmaske bewegt wird, und die einen Siebdruckvorgang ausführt, indem die Druckmaske von rechts nach links bewegt wird, wenn die Drehrichtung des Drucktisches entgegen dem Uhrzeigersinn verläuft.
-
Wie bei der erfindungsgemäßen Siebdruckvorrichtung der Anmeldung ist es auch dann, wenn in einem Bereich des Drucktisches, der einem Abschnitt entspricht, an dem die Rakel nicht gleitet, und der benachbart zu einem Druckabschlussabschnitt angeordnet ist, an dem das Gleiten der Rakel über die Druckmaske abgeschlossen ist, und/oder in einem Bereich des Drucktisches, der einem Druckstartabschnitt entspricht, an dem die Rakel nicht gleitet, und an dem das Gleiten der Rakel einsetzt, eine Kerbe vorgesehen ist, möglich, zu verhindern, dass die Druckmaske und das Druckmaterial miteinander in Kontakt gelangen, während gleichzeitig nach dem Drucken rasch ein ausreichender Abstand zwischen der Druckmaske und dem Druckmaterial bereitgestellt wird, ohne die Lücke zwischen den Druckbereichen zu vergrößern. Es ist also möglich, das Druckmaterial effektiv auszunutzen, und gleichzeitig eine hohe Druckgenauigkeit aufrechtzuerhalten, indem die Beschädigung eines Druckmusters verhindert wird, das nach dem Drucken vorhanden ist, wenn die Druckmaske und das Druckmaterial miteinander in Kontakt gelangen.
-
Bei der anmeldungsgemäßen Erfindung wird, wenn es sich bei dem Druckmaterial um eine bahnförmige Folie handelt, und nachdem das Druckmaterial nach Abschluss des Druckschrittes in einem Bereich in eine vorbestimmte Richtung transportiert wurde, und das Drucken in einem nächsten Bereich erfolgt, Folgendes durchgeführt.
-
Wenn (a) die Gleitrichtung der Rakel (Druckrichtung) und die Transportrichtung des Druckmaterials gleich sind, ist eine Kerbe in dem Bereich des Drucktisches vorgesehen, der dem Abschnitt entspricht, an dem die Rakel nicht gleitet, und der benachbart zu dem Druckabschlussabschnitt angeordnet ist, an dem das Gleiten der Rakel über die Druckmaske abgeschlossen ist, oder, wenn (b) die Gleitrichtung der Rakel (Druckrichtung) und die Transportrichtung des Druckmaterials entgegengesetzt verlaufen, ist eine Kerbe in dem Bereich des Drucktisches vorgesehen, der einem Abschnitt entspricht, an dem die Rakel nicht gleitet, und der benachbart zu dem Druckstartabschnitt angeordnet ist, an dem das Gleiten der Rakel über die Druckmaske einsetzt. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Druckmaske und das Druckmaterial miteinander in Kontakt gelangen, während gleichzeitig nach dem Drucken rasch ein ausreichender Abstand zwischen der Druckmaske und dem Druckmaterial bereitgestellt wird, ohne den Abstand (die Lücke) zwischen Druckbereichen (Bereichen, die mit einem Strahl bedruckt werden) zu vergrößern.
-
Indem in dem Bereich des Drucktisches, der dem Abschnitt entspricht, an dem die Rakel nicht gleitet, und der benachbart zu dem Druckabschlussabschnitt angeordnet ist, an dem das Gleiten der Rakel über die Druckmaske abgeschlossen ist, und in dem Bereich des Drucktisches, der dem Abschnitt entspricht, an dem die Rakel nicht gleitet, und der benachbart zu dem Druckstartabschnitt angeordnet ist, an dem das Gleiten der Rakel über die Druckmaske einsetzt, Kerben bereitgestellt werden, kann verhindert werden, dass die Druckmaske und das Druckmaterial miteinander in Kontakt gelangen, während gleichzeitig nach dem Drucken rasch ein ausreichender Abstand zwischen der Druckmaske und dem Druckmaterial bereitgestellt wird, und zwar unabhängig von der Transportrichtung des Druckmaterials.
-
Wenn wie bei der erfindungsgemäßen Siebdruckvorrichtung der Anmeldung ein Abschnitt des Drucktisches, der einem Druckabschlussabschnitt entspricht, an dem das Gleiten der Rakel über die Druckmaske abgeschlossen ist, und/oder ein Abschnitt des Drucktisches, der einem Druckstartabschnitt entspricht, an dem das Gleiten der Rakel einsetzt, zu einem Ende/zu Enden des Drucktisches werden, kann nach dem Drucken rasch ein ausreichender Abstand zwischen der Druckmaske und dem Druckmaterial bereitgestellt werden. Es ist also möglich, das Druckmaterial effektiv auszunutzen, und gleichzeitig eine hohe Druckgenauigkeit aufrechtzuerhalten, indem eine Beschädigung eines Druckmusters verhindert wird, das nach dem Drucken vorhanden ist, wenn die Druckmaske und das Druckmaterial miteinander in Kontakt gelangen.
-
Bei der anmeldungsgemäßen Erfindung wird, wenn es sich bei dem Druckmaterial um eine bahnförmige Folie handelt, und nachdem das Druckmaterial nach Abschluss des Druckschrittes in einem Bereich in eine vorbestimmte Richtung transportiert wurde, und das Drucken in einem nächsten Bereich erfolgt, Folgendes durchgeführt.
-
Wenn (a) die Gleitrichtung der Rakel (Druckrichtung) und die Transportrichtung des Druckmaterials gleich sind, ist ein Abschnitt des Drucktisches, der dem Druckabschlussabschnitt entspricht, an dem das Gleiten der Rakel über die Druckmaske abgeschlossen ist, als ein Endabschnitt ausgebildet, oder wenn (b) die Gleitrichtung der Rakel (Druckrichtung) und die Transportrichtung des Druckmaterials entgegengesetzt verlaufen, ist ein Abschnitt, der dem Druckstartabschnitt entspricht, an dem die Rakel nicht gleitet, und an dem das Gleiten der Rakel über die Druckmaske einsetzt, als ein Endabschnitt ausgebildet. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Druckmaske und das Druckmaterial miteinander in Kontakt gelangen, während gleichzeitig nach dem Drucken rasch ein ausreichender Abstand zwischen. der Druckmaske und dem Druckmaterial bereitgestellt wird, ohne den Abstand (die Lücke) zwischen Druckbereichen (Bereichen, die mit einem Strahl bedruckt werden) zu vergrößern.
-
Wenn sowohl der Abschnitt des Drucktisches, der dem Druckabschlussabschnitt entspricht, an dem das Gleiten der Rakel über die Druckmaske endet, als auch der Abschnitt, der dem Druckstartabschnitt entspricht, an dem die Rakel nicht gleitet, und an dem das Gleiten der Rakel über die Druckmaske einsetzt, als Endabschnitte ausgebildet werden, kann verhindert werden, dass die Druckmaske und das Druckmaterial in Kontakt miteinander gelangen, während gleichzeitig nach dem Drucken rasch ein ausreichender Abstand zwischen der Druckmaske und dem Druckmaterial bereitgestellt wird, und zwar unabhängig von der Transportrichtung des Druckmaterials.
-
Das erfindungsgemäße Siebdruckverfahren (Anspruch 2) der Anmeldung ist ein Siebdruckverfahren, das die Siebdruckvorrichtung nach Anspruch 1 verwendet. Bei dem Verfahren wird das Druckmaterial auf dem Drucktisch angeordnet, und die Druckmaske wird auf dem Druckmaterial angeordnet. Dann wird der Druckmaske Druckpaste zugeführt. Die Rakel, die in Kontakt mit der Druckmaske gebracht wird, gleitet über die Druckmaske, und der Drucktisch wird gedreht, so dass ein zu bedruckender Bereich des Druckmaterials, das auf der Fläche des Drucktisches angeordnet wurde, die der Druckmaske zugewandt ist, hin zu der Position der Druckmaske gedrückt wird, an der die Rakel gleitet. Sodann wird die Druckpaste von der Druckmaske hin zum Druckmaterial gedrückt, um das Drucken auszuführen. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Druckmaske und das Druckmaterial miteinander in Kontakt gelangen, während gleichzeitig nach dem Drucken rasch ein ausreichender Abstand zwischen der Druckmaske und dem Druckmaterial bereitgestellt wird, ohne die Lücke zwischen Druckbereichen zu vergrößern. Es ist also möglich, das Druckmaterial effektiv auszunutzen, und gleichzeitig eine hohe Druckgenauigkeit aufrechtzuerhalten, indem die Beschädigung eines Druckmusters verhindert wird, das nach dem Drucken vorhanden ist, wenn die Druckmaske und das Druckmaterial miteinander in Kontakt gelangen.
-
Kurze Beschreibung der Figuren
-
1 zeigt eine Siebdruckvorrichtung gemäß einer Ausführungsform (erste Ausführungsform) der anmeldungsgemäßen Erfindung.
-
2 zeigt einen Aufbau eines Drucktisches der Siebdruckvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Erfindung.
-
3(a) und 3(b) zeigen eine Vorrichtung sowie den Ablauf eines Verfahrens zum Durchführen eines Siebdruckvorgangs unter Verwendung der Siebdruckvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Erfindung.
-
4(a) und 4(b) zeigen eine Vorrichtung sowie den Ablauf eines Verfahrens zum Durchführen eines Siebdruckvorgangs unter Verwendung der Siebdruckvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Erfindung.
-
5(a) zeigt einen Aufbau des Hauptabschnitts einer Siebdruckvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform (zweiten Ausführungsform) der anmeldungsgemäßen Erfindung, und 5(b) zeigt eine Modifikation derselben.
-
6 zeigt einen Aufbau des Hauptabschnitts einer Siebdruckvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform (dritten Ausführungsform) der anmeldungsgemäßen Erfindung.
-
7(a), 7(b) und 7(c) zeigen ein Beispiel eines Siebdruckverfahrens des Stands der Technik.
-
8 zeigt Probleme des Siebdruckverfahrens des Stands der Technik anhand einer entsprechenden Vorrichtung.
-
9 zeigt Probleme des Siebdruckverfahrens des Stands der Technik anhand einer entsprechenden Vorrichtung.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Druckmaske
- 1a
- Druckmaskenöffnung
- 2
- Drucktisch
- 2a
- Fläche (Oberfläche) der dem Drucktisch zugewandten Druckmaske
- 3
- Druckmaterial
- 4
- Rakel
- 5
- Druckpaste
- 5a
- Druckmuster
- 6
- Pastenschaber
- 10
- noch nicht getrockneter Abschnitt
- 11
- Rakelgleitabschnitt (Rakelgleitbereich)
- 12
- Abschnitt, an dem die Rakel nicht gleitet
- 13
- Kerbe
- C
- Zwischenraum
- G
- Lücke zwischen Druckbereichen
- P
- Druckabschlussabschnitt
- R1
- Krümmung (Krümmungsradius) von Bereich S1
- R2
- Krümmung (Krümmungsradius) von Bereich S2
- S1
- dem Rakelgleitabschnitt entsprechender Bereich
- S2
- dem Abschnitt, an dem die Rakel nicht gleitet, entsprechender Bereich
- W
- Transportrichtung des Druckmaterials
- X
- Rakelgleitrichtung (Druckrichtung)
- Y
- Bewegungsrichtung des Pastenschabers
- Z
- Drehrichtung des Drucktisches
-
Im Folgenden sollen Ausführungsformen der anmeldungsgemäßen Erfindung beschrieben werden, um die Merkmale der anmeldungsgemäßen Erfindung weiter zu verdeutlichen.
-
Erste Ausführungsform
-
1 zeigt eine Siebdruckvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Erfindung. Die Siebdruckvorrichtung umfasst eine Druckmaske 1, einen Drucktisch 2, und eine Rakel 4. Eine Fläche (eine Oberfläche) 2a des Drucktisches 2, die der Druckmaske 1 zugewandt ist, ist eine konvexe Fläche. Der Drucktisch 2 ist drehbar ausgebildet, so dass ein vorbestimmter Bereich der Druckmaske 1 zugewandt angeordnet ist. Die Rakel 4 gleitet über die Druckmaske 1, während sie die Druckmaske 1 an ein Druckmaterial 3 drückt, das auf der Oberfläche (der zugewandten Fläche) 2a des Drucktisches 2 angeordnet ist.
-
Bei der Siebdruckvorrichtung dreht sich der Drucktisch 2, während die Rakel 4 über die Druckmaske 1 gleitet, ein zu bedruckender Bereich des bahnförmigen Druckmaterials 3, das auf der Oberfläche 2a des Drucktisches 2 angeordnet ist, wird in Kontakt mit einem Bereich der Druckmaske 1 gebracht, der einer Position entspricht, an der die Rakel 4 gleitet, und Druckpaste 5 wird durch eine Andruckkraft der Rakel 4 von der Druckmaske 1 nach außen hin zu dem Druckmaterial 3 gedrückt, wodurch das Drucken auf dem Druckmaterial 3 ausgeführt wird.
-
Wie oben erwähnt, ist die Oberfläche 2a des Drucktisches 2 der Siebdruckvorrichtung eine konvexe Fläche. Die Krümmung der Oberfläche 2a ist nicht in allen Bereichen konstant. Wie in 2 gezeigt, ist eine Krümmung (ein Krümmungsradius) R1 eines Bereichs S1, der dem Rakelgleitabschnitt (Rakelgleitbereich) 11 entspricht, an dem die Rakel 4 über die Druckmaske 1 gleitet, größer ausgebildet als eine Krümmung (ein Krümmungsradius) R2 eines Bereichs S2, der einem Abschnitt 12 entspricht, an dem die Rakel nicht gleitet, und auf einen Druckabschlussabschnitt P des Drucktisches 2 folgt, an dem das Gleiten der Rakel 4 über die Druckmaske 1 abgeschlossen ist.
-
Das heißt, die Krümmung (der Krümmungsradius) R1 des Bereichs S1, der dem Rakelgleitabschnitt (Rakelgleitbereich) 11 entspricht, ist größer als die Krümmung (der Krümmungsradius) R2 des Bereichs S2, der dem Abschnitt 12 entspricht, an dem die Rakel nicht gleitet, so dass nach dem Drucken rasch ein ausreichender Abstand zwischen der Druckmaske 1 und dem Druckmaterial 3 bereitgestellt werden kann, ohne die Lücke zwischen einzelnen Druckbereichen zu vergrößern.
-
Als nächstes soll unter Bezugnahme auf 3 und 4 eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Durchführen eines Siebdruckvorgangs unter Verwendung der Siebdruckmaschine beschrieben werden.
- (1) Wie in 3(a) gezeigt, wird das bahnförmige Druckmaterial 3 (in dieser Ausführungsform eine keramische Grünfolie) beispielsweise durch Ansaugen an dem Drucktisch 2 gesichert, und der Druckmaske 1 wird Druckpaste 5 zugeführt. Als nächstes wird der Tintenschaber 6 in Richtung des Pfeils Y bewegt, um die Druckpaste 5 auf der Druckmaske 1 zu verteilen. 3(a) zeigt einen Zustand, in dem die zuvor gedruckte Druckpaste 5 (Druckmuster 5a) in Bewegungsrichtung des Druckmaterials (der keramischen Grünfolie) 3 auf der Stirnseite ausgebildet wurde.
- (2) Dann wird, wie in 3(b) gezeigt, der Drucktisch 2 angehoben, und ein Rakelgleitstartende wird sanft in Kontakt mit der Druckmaske 1 gebracht. Dann wird die Rakel 4 an die Oberfläche der Druckmaske 1 gedrückt, und horizontal in Richtung von Pfeil X bewegt, so dass die Druckpaste 5 an der Druckmaske 1 eine Öffnung 1a (siehe 2) in der Druckmaske 1 füllt.
- Jetzt wird, wie in 3(b) gezeigt, die Rakel 4 in Richtung von Pfeil X bewegt. Außerdem wird, wie in 4(a) gezeigt, der Drucktisch 2 gegen den Uhrzeigersinn (in Richtung von Pfeil Z) gedreht, so dass eine Tangentenposition in Bezug auf das Druckmaterial (die keramische Grünfolie) 3 und die Druckmaske 1 entweder mit der Position eines Endes der sich bewegenden Rakel 4 übereinstimmt, oder zumindest in dessen Nähe positioniert ist und im Wesentlichen damit übereinstimmt (in einem Zustand der Synchronisation), wodurch die Druckpaste 5 auf das Druckmaterial (der keramischen Grünfolie) 3 gedruckt (aufgebracht) wird.
- (3) Nach Abschluss des Druckens, wie in 4(b) gezeigt, wird der Drucktisch 2 abgesenkt, um die Ansaugung des Druckmaterials (der keramischen Grünfolie) 3 zu unterbrechen. Das bahnförmige Druckmaterial 3 wird über eine bestimmte Strecke in Richtung von Pfeil W transportiert, um in einem nächsten Druckbereich einen Siebdruckvorgang durchzuführen.
-
Um zu verhindern, dass ein noch nicht getrockneter Abschnitt 10, der nach Abschluss des Druckens vorhanden ist, in Kontakt mit der unteren Fläche der Druckmaske 1 gelangt, wenn das bahnförmige Druckmaterial 3 über eine vorbestimmte Strecke transportiert wird, wird hier das bahnförmige Druckmaterial 3 transportiert, während gleichzeitig ein vorbestimmter Zwischenraum C zwischen der Druckmaske 1 und dem Druckmaterial 3 eingehalten wird.
-
Dabei variiert eine jeweils notwendige Größe der Lücke G zwischen den Druckbereichen, die erforderlich ist, um zu verhindern, dass der nach dem Drucken vorhandene, noch nicht getrocknete Abschnitt 10 in Kontakt mit der Druckmaske 1 gelangt, abhängig von der Krümmung (dem Krümmungsradius R1) des Bereichs S1, der dem Rakelgleitabschnitt (Rakelgleitbereich) 11 entspricht, und abhängig von der Krümmung (dem Krümmungsradius R2) des Bereichs S2, der dem Abschnitt 12, an dem die Rakel nicht gleitet, entspricht.
-
In der ersten Ausführungsform wurde unter verschiedenen Bedingungen ein Siebdruckvorgang ausgeführt, um das Verhältnis zwischen dem Krümmungsradius R1 des Bereichs S1, der dem Rakelgleitabschnitt 11 entspricht, dem Krümmungsradius R2 des Bereichs S2, der dem Abschnitt 12 entspricht, an dem die Rakel nicht gleitet, und der erforderlichen Größe der Lücke G zwischen den Druckbereichen zu untersuchen, die benötigt wird, um zu verhindern, dass der noch nicht getrocknete Abschnitt 10, der nach Abschluss des Druckens vorhanden ist, mit der Druckmaske 1 in Kontakt gelangt.
-
Die Resultate sind in Tabelle 1 dargestellt. TABELLE 1
| KRÜMMUNGSRADIUS (R1) (mm) DES DRUCKABSCHNITTS | KRÜMMUNGSRADIUS (R2) (mm) NAHE DEM RAKELGLEITABSCHLUSSABSCHNITT | LÜCKE G (mm) ZWISCHEN DRUCKBEREICHEN | |
| 200 | 10 | 1,4 | |
| 65 | 3,2 | |
| 200 | 6,3 | STAND DER TECHNIK (VERGLEICHSBEISPIEL) |
| 1500 | 10 | 1,4 | |
| 50 | 3,2 | |
| 100 | 4,5 | |
| 200 | 6,3 | |
| 380 | 8,7 | |
| 500 | 10,0 | |
| 1.000 | 14,1 | |
| 1.500 | 17,4 | STAND DER TECHNIK (VERGLEICHSBEISPIEL) |
| 3000 | 10 | 1,4 | |
| 500 | 10,0 | |
| 750 | 12,3 | |
| 1.000 | 14,1 | |
| 2.000 | 20,0 | |
| 3.000 | 24,6 | STAND DER TECHNIK (VERGLEICHSBEISPIEL) |
-
Wie in Tabelle 1 gezeigt, ist im Vergleich zum Stand der Technik aus 7, wobei der Krümmungsradius (R2) des Bereichs R2, der dem Abschnitt 12, an dem die Rakel nicht gleitet (nahe dem Rakelgleitabschlussabschnitt) gleich dem Krümmungsradius (R1) des Bereichs S1, der dem Rakelgleitabschnitt 12 (Druckabschnitt) entspricht, die Lücke G zwischen den Bereichen, in denen der Krümmungsradius (R1) des Druckabschnitts 200 mm, 1500 mm und 3000 mm beträgt, bei der erfindungsgemäßen Siebdruckvorrichtung der Anmeldung, bei der der Krümmungsradius (R2) nahe dem Rakelgleitabschlussabschnitt kleiner ist als der Krümmungsradius (R1) des Druckabschnitts, kleiner. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Druckmaske 1 und das Druckmuster 5a (Druckmaterial 3) miteinander in Kontakt gelangen, während gleichzeitig nach dem Drucken rasch ein ausreichender Abstand zwischen der Druckmaske 1 und dem Druckmaterial 3 bereitgestellt wird, ohne die Lücke G zwischen den Druckbereichen zu vergrößern. Es ist deshalb möglich, die Ausnutzungseffizienz des Druckmaterials 3 zu erhöhen.
-
Wenn, wie in Tabelle 1 gezeigt, der Krümmungsradius (R1) des Druckabschnitts gleich dem Dreifachen des Krümmungsradius (R2) nahe dem Rakelgleitabschlussabschnitt ist oder größer als das Dreifache des Krümmungsradius (R2) nahe dem Rakelgleitabschlussabschnitt ist, kann die Lücke G zwischen den Druckbereichen gleich 60% der Lücke zwischen Druckbereichen des Stands der Technik oder kleiner als 60% der Lücke zwischen Druckbereichen des Stands der Technik ausgebildet werden. Es ist deshalb wünschenswert, dass der Krümmungsradius (R1) des Druckabschnitts gleich oder um ein Dreifaches größer als der Krümmungsradius (R2) nahe dem Rakelgleitabschlussabschnitt ist.
-
Bei der anmeldungsgemäßen Erfindung liegt keine bestimmte Begrenzung in Bezug auf die Krümmungswerte vor, da bezweckt wird, die Lücke G zwischen den Druckbereichen zu reduzieren, indem der Krümmungsradius (R2) nahe dem Rakelgleitabschlussabschnitt kleiner ausgebildet wird als der Krümmungsradius (R1) des Druckabschnitts (R1 > R2). Wenn allerdings R2 nur geringfügig kleiner als R1 ist, zeigt die kleine Ausbildung der Lücke G zwischen den Druckbereichen gegenüber dem Stand der Technik keine zufrieden stellende Wirkung. Wenn R2 in Bezug auf R1 zu klein ausgebildet wird, kann es zu Komplikationen beim Transport des Druckmaterials kommen. Es ist deshalb wünschenswert, das Verhältnis zwischen R1 und R2 unter Berücksichtigung verschiedener Bedingungen festzulegen, darunter die spezifische Größe und Art des Druckmaterials, die spezifische Struktur der Druckmaske, sowie die Form und Größe des zu druckenden Druckmusters.
-
Zweite Ausführungsform
-
5(a) zeigt den Hauptabschnitt einer Siebdruckvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform (zweiten Ausführungsform) der anmeldungsgemäßen Erfindung. Wie in 5(a) gezeigt, weist bei der Siebdruckvorrichtung der zweiten Ausführungsform ein Bereich S1 einer Fläche (Oberfläche) 2a eines einer Druckmaske 1 zugewandten Drucktisches 2, der einem Rakelgleitabschnitt (Rakelgleitbereich) 11 entspricht, in dem eine Rakel 4 über die Druckmaske 1 gleitet, einen bogenförmigen Querschnitt auf. Ein Bereich S2 des Drucktisches 2, der einem Abschnitt 12 entspricht, an dem die Rakel nicht gleitet, und der neben einem Druckabschlussabschnitt P angeordnet ist, an dem das Gleiten der Rakel 4 über die Druckmaske 1 abgeschlossen ist, wird durch Abschaben der Oberfläche 2a des Drucktisches mit einer Kerbe 13 versehen.
-
Mit Hilfe der Siebdruckvorrichtung mit dem Drucktisch 2, in dessen Oberfläche 2a auf diese Weise eine Kerbe 13 ausgebildet wurde, wurde ein Druckvorgang ausgeführt, bei dem ein Krümmungsradius R1 des Bereichs S1 des Drucktisches 2, der dem Rakelgleitabschnitt 11 entspricht, 1.500 mm betrug, und die Tiefe der Kerbe 13 etwa 5 mm betrug. Es wurde festgestellt, dass eine benötigte Größe der Lücke G zwischen den Druckbereichen, die notwendig war, um zu verhindern, dass ein noch nicht getrockneter Abschnitt 10 eines Druckmusters, der nach dem Abschluss des Druckvorgangs vorhanden war, in Kontakt mit der Druckmaske 1 gelangte, von 17,4 mm im Stand der Technik auf 5 mm reduziert werden. konnte.
-
Die Tiefe der Kerbe ist gleich oder größer als 3 mm.
-
Wie in 5(b) gezeigt, wird der Bereich S2 des Drucktisches 2, der dem Abschnitt 12 entspricht, an dem die Rakel nicht gleitet, der neben dem Druckabschlussabschnitt P angeordnet ist, an dem das Gleiten der Rakel 4 über die Druckmaske 1 abgeschlossen ist, durch Abschaben der Oberfläche 2a des Drucktisches 2 mit einer Kerbe (Vertiefung) 13 versehen. Auch in diesem Fall können dieselben Betriebsvorteile wie in der zweiten Ausführungsform bereitgestellt werden.
-
Dritte Ausführungsform
-
6 zeigt einen Aufbau des Hauptabschnitts einer Siebdruckvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform (dritten Ausführungsform) der anmeldungsgemäßen Erfindung. Wie in 6 gezeigt, weist bei der Siebdruckvorrichtung der dritten Ausführungsform ein Bereich S1, der einem Rakelgleitabschnitt (Rakelgleitbereich) 11 einer Fläche (Oberfläche) 2a eines einer Druckmaske 1 zugewandten Drucktisches 2 entspricht, in dem eine Rakel 4 über die Druckmaske 1 gleitet, einen bogenförmigen Querschnitt auf. Der Bereich S1 ist so ausgebildet, dass ein abschließender Endabschnitt des Bereichs S1, der dem Rakelgleitabschnitt (Rakelgleitbereich) 11 entspricht, d. h., ein Rakelgleitabschlussabschnitt P, zu einem Endabschnitt (abschließenden Endabschnitt) des Drucktisches 2 wird.
-
Mit Hilfe der Siebdruckvorrichtung mit dem Drucktisch 2, bei dem der abschließende Endabschnitt des Bereichs S1, der dem Rakelgleitabschnitt 11 entspricht, ein abschließender Endabschnitt des Drucktisches 2 ist, wurde ein Druckvorgang ausgeführt, wobei dem ein Krümmungsradius R1 des Bereichs S1 des Drucktisches 2, der dem Rakelgleitabschnitt 11 entspricht, 1.500 mm betrug. Es wurde festgestellt, dass eine erforderliche Größe der Lücke G zwischen den Druckbereichen, die notwendig war, um zu verhindern, dass ein noch nicht getrockneter Abschnitt 10 eines Druckmusters, der nach dem Abschluss des Druckvorgangs vorhanden war, in Kontakt mit der Druckmaske 1 gelangte, von 17,4 mm im Stand der Technik auf 5 mm reduziert werden konnte.
-
Bei allen oben beschriebenen Ausführungsformen erfolgte die Beschreibung unter der Voraussetzung, dass die Gleitrichtung (Druckrichtung) X der Rakel 4 dieselbe ist wie die Transportrichtung W des Druckmaterials 3. Wenn alle übrigen Aufbaumerkmale gleich bleiben, aber das Druckmaterial 3 in eine Richtung eine der Transportrichtung W der Ausführungsformen entgegengesetzte Richtung transportiert wird, wird in allen Ausführungsformen Folgendes durchgeführt.
- (a) Der Krümmungsradius (R1) des Bereichs des Drucktisches 2, der dem Rakelgleitabschnitt 11 entspricht, wird größer ausgebildet als der Krümmungsradius (R2) eines Abschnitts, der einem Abschnitt entspricht, an dem die Rakel nicht gleitet, und der benachbart zu einem Druckstartabschnitt angeordnet ist, an dem das Gleiten der Rakel 4 über die Druckmaske 1 einsetzt, oder (b) der Bereich des Drucktisches 2, der dem Abschnitt entspricht, an dem die Rakel nicht gleitet, und der benachbart zu dem Druckstartabschnitt angeordnet ist, an dem das Gleiten der Rakel 4 einsetzt, wird mit einer Kerbe versehen, oder (c) das Gleiten der Rakel über die Druckmaske 1 wird an einem Endabschnitt des Drucktisches 2 begonnen, der gegenüber dem Endabschnitt der dritten Ausführungsform angeordnet ist. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Druckmaske und das Druckmaterial miteinander in Kontakt gelangen, während gleichzeitig nach dem Drucken rasch ein ausreichender Abstand zwischen der Druckmaske und dem Druckmaterial bereitgestellt wird, ohne den Abstand (die Lücke) zwischen Druckbereichen (zwischen Bereichen, die mit einem Strahl bedruckt werden) zu vergrößern.
-
Die anmeldungsgemäße Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Innerhalb des Umfangs der Erfindung sind deshalb verschiedene Anwendungsweisen und Modifikationen möglich, z. B. in Bezug auf die Art des Druckmaterials, den spezifischen Aufbau des Drucktisches, die Art der Druckmaske, das Öffnungsmuster, das in der Druckmaske ausgebildet ist, den Betriebsmodus der Rakel, und die Art der Druckpaste.
-
Gewerbliche Anwendung
-
Wie oben erwähnt, kann anhand der anmeldungsgemäßen Erfindung verhindert werden, dass die Druckmaske und das Druckmaterial miteinander in Kontakt gelangen, während gleichzeitig nach dem Drucken rasch ein ausreichender Abstand zwischen der Druckmaske und dem Druckmaterial bereitgestellt wird, ohne den die Lücke zwischen Druckbereichen zu vergrößern. Es ist also möglich, das Druckmaterial effektiv auszunutzen, und gleichzeitig eine hohe Druckgenauigkeit aufrechtzuerhalten, indem eine Beschädigung eines Druckmusters verhindert wird, das nach dem Drucken vorhanden ist.
-
Die anmeldungsgemäße Erfindung kann deshalb beim Drucken einer internen Elektrode auf eine keramische Grünfolie, die zum Herstellen eines elektronischen Keramikbauteils des Stapeltyps gestapelt wird, vielfältig eingesetzt werde
