JP2002166519A - スクリーン印刷版の製造方法およびその製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】樹脂塗膜にレーザビームを照射してスクリーン
紗を切断することなく開口部を形成するスクリーン印刷
版の製造方法および製造装置を提供する。 【解決手段】スクリーン印刷版１に塗布された樹脂塗膜
12にレーザビーム2fを掃引照射して樹脂塗膜12を蒸散さ
せ、このレーザビーム2fの掃引走査が予め定められた一
定間隔Ｗで平行に彫る複数のハッチング直線16,17 で予
め定められた文字や図形パターン15の開口部を形成する
スクリーン印刷版の製造方法において、レーザビーム2f
の掃引走査は、同一方向Ｆに直線にハッチング走査し、
平行して彫る直前のハッチング直線16の走査距離Ｌに応
じて、隣接する次のハッチング直線17のレーザー加工条
件を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザを照射し紗
に塗布されている樹脂膜を蒸散させスクリーン印刷版を
製造する方法およびその製造装置に関わり、特にレーザ
ビームの走査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術によるスクリーン印刷版を作製
する方法には、例えば、図６、図７に図示するフォトレ
ジストを用いた方法や、ドロップ・オン・デマンド方式
のインクジェット装置を用いた方法や、レーザ加工を用
いた方法などがある。図６において、フォトレジストを
用いる方法は、図６の(A) に図示する様に、透明基板76
上にスクリーン印刷版の開口部に相当する文字や図形パ
ターン75、図示例では大文字“Ｅ”を横に寝かせた図形
のパターンマスク74を製作する。また、スクリーン印刷
版７は、図６の(B) に図示する様に、スクリーン紗71に
紫外線（以下、UV光線と略称する）で硬化する樹脂72を
塗布して構成し、図６の(C) に図示する様に、スクリー
ン印刷版７の上に先に製作したパターンマスク74を重ね
て密着させる。そして、図７の(A) に図示する様に、パ
ターンマスク74側からUV光線77を照射してパターンマス
ク74で遮光されていない部分78の樹脂76を硬化させる。
その後、図７の(B) に図示する様に、パターンマスク74
で遮光された未硬化部の樹脂76を水洗浄で除去すること
により、図７の(C) に図示する文字や図形パターン75の
開口部をスクリーン印刷版７の上に形成することができ
る。

【０００３】このフォトレジストを用いる方法では、パ
ターンマスク作製や水洗浄工程が必要で工業的に工数が
多く生産性に問題があった。即ち、現像の工程で使用す
る薬品類に費用がかかるという問題や環境問題を発生さ
せない様にするための廃液処理設備や工程に対する配慮
が必要であるという問題もあった。スクリーンマスク
や、水洗浄・廃液処理設備が必要であり、また、紫外線
硬化しない樹脂は使用できないという難点があった。

【０００４】また、図示省略されているが、インクジェ
ットを用いる方法によれば、ＣＡＤ(Computer Aided De
sign) 支援の基で作成されたＣＡＤデータをインクジェ
ット吐出用データに変換し、直接このインクジェット装
置から被印刷物に描画する方法もある。この方法では、
マスクやスクリーン印刷版を必要としないので、設計の
一部変更にも容易に対応することができ、治工具の段取
り替えも必要なく、費用や納期が少なくてすむ。特に少
量多品種生産に有利な方法である。

【０００５】また、インクジェット装置を用いて、直
接、スクリーン印刷版のスクリーン紗のマスキングを必
要とする部位にレジストを吐出してスクリーン印刷版を
形成する方法がある。この方法では、レジストの現像が
必要ないので環境問題に対しても有効である。特にイン
クジェットとして必要なところだけにレジストを吐出す
ることができるドロップ・オン・デマンド方式のインク
ジェット装置を用いればレジストの使用量は非常に少な
くて済むという利点がある。また、この装置ではレーザ
ビームをスキャンする方法の様に、高価な光学系が不必
要であるため、安価な設備で済むと言う利点もある。

【０００６】しかし、インクジェット法で用いるインク
は、吐出特性を考慮する必要があるため、通常プリント
配線板の製造に用いられる液状レジストインクに比べ非
常に低い粘度のものを使用する。このため、導体表面に
ある凹凸に沿ってインクが流れてしまい、パターン精度
を著しく悪くするという問題がある。また、印字基板の
凹凸により印字精度が安定しないと言う難点もある。

【０００７】さらにまた、スクリーン印刷版を作製する
方法としてレーザ加工を行う従来技術として、例えば、
特開昭64-8294 号公報、特開平3-72364 号公報、特開昭
61-299290 号公報、特開昭54-8003 号公報、あるいは、
特開昭57-12855号公報で、レーザビームを用いたスクリ
ーン印刷版の製造方法が提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この従来技術によるス
クリーン印刷版を作製する方法としてレーザ加工を行う
上記公開公報で開示された従来技術では、エキシマレー
ザを用いた場合では、レーザ光源が不安定で、レーザ発
振の安定性に問題があり、取り扱いが大変に手間がかか
る。また、ＹＡＧレーザや炭酸ガスレーザを用いた場合
では、画像形成によるスクリーン印刷用版の製作に関し
ては 、レーザ発振の安定性が優れているが、赤外線ま
たは遠赤外線を利用した物理的エネルギーを用いている
ため、レーザ照射時に光学系に十分注意して焦点を結ば
せても、塗膜だけでなく金属性のスクリーン紗に損傷を
与える可能性がある。それ故に、塗膜の組成に留意しな
ければ金属性スクリーン紗も焼き切ると言う問題があ
る。また、レーザ照射に適したレーザ走査方法として、
ラスタースキャンや連続曲線を用いる方法などが知られ
ているいるが、データ容量が膨大なものとなり、必ずし
も生産性に適したものではなかった。

【０００９】本発明は上記の点にかんがみてなされたも
のであり、その目的は前記した課題を解決して、スクリ
ーン印刷版に塗布された樹脂塗膜にレーザビームを掃引
照射して樹脂塗膜を蒸散させ、スクリーン紗を切断する
ことなく、加工されたスクリーン印刷版上に残渣の少な
い安定した開口部を形成できるスクリーン印刷版の製造
方法およびその製造装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、スクリーン印刷版に塗布された
樹脂塗膜にレーザビームを同一方向に予め定めた一定間
隔で平行に掃引照射して樹脂塗膜を蒸散させ予め定めら
れた文字や図形パターンの開口部を形成するスクリーン
印刷版の製造方法において、平行して彫る直前のハッチ
ング直線の走査距離に応じて、隣接する次のハッチング
直線のレーザー加工条件を変化させるものとする。ここ
でハッチング直線とは、樹脂塗膜上にレーザビームを一
定間隔で平行に掃引照射して樹脂塗膜を蒸散させること
により直線的に樹脂塗膜を彫ることである。

【００１１】かかる方法により、直前のハッチング直線
を掃引走査した後、隣接する次のハッチング直線を走査
するとき、隣接する直前のハッチング直線の加工熱の影
響を加味して次のハッチング直線を走査することによ
り、特に、レーザビーム径が隣接するハッチング直線の
ピッチ間隔よりも大きいとき、直前のハッチング直線の
部位のスクリーン紗の異常加熱を防止することにより、
スクリーン紗を切断することなく加工を行うことができ
る。

【００１２】また、レーザー加工条件は、直前のハッチ
ング直線を掃引走査した後、隣接する次のハッチング直
線を走査開始するまでのジャンプ待ち時間を、前回ハッ
チング直線の距離に応じて制御する第１加工方法とする
ことができる。かかる方法により、直前のハッチング直
線を掃引走査した後、レーザビームを遮断またはレーザ
ビームパワーを低下して、隣接する次のハッチング直線
を走査開始までの最小ジャンプ待ち時間を経過した後、
隣接する次のハッチング直線を走査する。従って、この
ジャンプ待ち時間の間に前回のビーム照射による加熱部
の熱エネルギーを適度に散逸させることにより、次回の
ビーム照射によるスクリーン紗の切断トラブルを防止す
ることができる。

【００１３】また、レーザー加工条件は、直前のハッチ
ング直線を掃引走査した後、隣接する次のハッチング直
線を走査するとき、前回ハッチング直線の距離に応じて
次のハッチング直線の走査速度を制御する第２加工方法
とすることができる。かかる方法により、直前のハッチ
ング直線を掃引走査した後、隣接する次のハッチング直
線を走査するとき、前回ハッチング直線の距離に応じて
次のハッチング直線の走査速度を制御することにより、
前回ハッチング走査の残熱エネルギーと走査速度が早ま
った単位時間当たりの熱エネルギーの和が予め定められ
た熱エネルギー範囲内に収めることにより、次回のビー
ム照射によるスクリーン紗の切断トラブルを防止するこ
とができる。

【００１４】また、スクリーン印刷版製造装置は、レー
ザビーム制御装置を有するレーザビーム発生装置と、ス
クリーン印刷版を搭載するＸＹテーブルと、このＸＹテ
ーブルを制御する制御盤と、文字や図形パターン情報を
有するＣＡＤデータによってレーザビーム発生装置とこ
のＣＡＤデータから第１加工方法に基づく制御信号を制
御盤に出力する第１演算制御手段を備えた制御装置と、
を備えて構成することができる。

【００１５】また、スクリーン印刷版製造装置は、レー
ザビーム制御装置を有するレーザビーム発生装置と、ス
クリーン印刷版を搭載するＸＹテーブルと、このＸＹテ
ーブルを制御する制御盤と、文字や図形パターン情報を
有するＣＡＤデータによってレーザビーム発生装置とこ
のＣＡＤデータから第２加工方法に基づく制御信号を制
御盤に出力する第２演算制御手段を備えた制御装置と、
を備えて構成することができる。

【００１６】また、レーザビーム発生装置は、レーザ光
源と、このレーザ光源からのレーザ光を絞るアパーチャ
と、このアパーチャで絞られたレーザ光を広げるエクス
バンドレンズと、このエクスバンドレンズでレーザ光を
広げ, 熱エネルギー密度を下げてレーザ光の偏向制御を
行うＸ偏向反射鏡とＸ軸ガルバノメータと, Ｙ偏向反射
鏡とＹ軸ガルバノメータと, からなるビーム制御装置
と、このビーム制御装置で偏向制御されたレーザ光を集
光し, スクリーン印刷版上にビーム焦点を有するレーザ
ビームを形成する集光レンズと、を備えて構成すること
ができる。

【００１７】また、第１演算制御手段は、直前に掃引走
査するハッチング直線の距離が予め定められた距離以下
のとき、ジャンプ待ち時間を予め定められた時間から距
離に比例する時間を減算した値とすることができる。ま
た、第２演算制御手段は、直前に掃引走査するハッチン
グ直線の距離が予め定められた距離以下のとき、次のハ
ッチング直線の予め定められた特定距離区間の走査速度
を早めて制御することができる。

【００１８】かかる構成により、レーザビーム発生装置
のレーザビームを掃引走査制御するビーム制御装置を、
またはＸＹテーブルを駆動する制御盤を、あるいはま
た、ビーム制御装置および制御盤の両者を駆動して、文
字や図形パターン情報を有するＣＡＤデータによって予
め定められた方向に、一定ピッチ間隔で平行にハッチン
グ直線を掃引走査することにより、必要な文字や図形パ
ターンを描画することができる。なお、このとき、レー
ザビームをスクリーン印刷版に照射し、スクリーン紗に
塗布されている樹脂膜を蒸散させ、そのレザー走査方法
を第１演算制御手段または第２演算制御手段によって制
御することにより、レーザー走査部位での樹脂の残渣お
よびメッシュの切断がなく、印刷時に高鮮明な画像を形
成することができる。

【００１９】また、スクリーン印刷版に塗布される樹脂
塗膜は、 0.1Wt％以上のカーボンブラックを添加し、レ
ーザ発振波長における塗膜膜厚 1μm 当たりの吸光度が
0.07Abs 以上の塗膜を用いることができる。かかる方法
により、カーボンブラック微粉末にレーザビームを特に
良く吸収させることにより、カーボンブラック微粉末お
よびその周辺の樹脂を効率良く蒸散させることができ
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例としての
スクリーン印刷版の製造方法を説明する説明図、図２は
一実施例としてのスクリーン印刷版の製造装置のシステ
ム構成図、図３は光移動方式とＸＹテーブル駆動方式を
組み合わせたハイブリッド描画方法の構成図、図４は本
発明によるレーザ加工プロセスの説明図である。以下、
図１、図３、図４を併用して説明する。 （実施形態１）図１において、スクリーン印刷版１に塗
布された樹脂塗膜(12)にレーザビーム2fを掃引照射して
樹脂塗膜(12)を蒸散させ、このレーザビーム2fの掃引走
査が予め定められた一定間隔Ｗで平行に彫る複数のハッ
チング直線(16,17) で予め定められた文字や図形パター
ン(15)の開口部を形成するスクリーン印刷版の製造方法
において、レーザビーム2fの掃引走査は、同一方向Ｆに
直線にハッチング走査し平行して彫る直前のハッチング
直線16の走査距離Ｌに応じて隣接する次のハッチング直
線17のレーザー加工条件を変化させるものとする。ここ
でハッチング直線17とは、樹脂塗膜(12)上にレーザビー
ム2fを一定間隔Ｗで平行に掃引照射して樹脂塗膜(12)を
蒸散させることにより直線的に樹脂塗膜(12)を彫ること
である。

【００２１】かかる方法により、直前のハッチング直線
16を掃引走査した後、隣接する次のハッチング直線17を
走査するとき、隣接する直前のハッチング直線16の加工
熱の影響を加味して次のハッチング直線17を走査するこ
とにより、特に、レーザビーム2fの径φが隣接するハッ
チング直線16のピッチ間隔Ｗよりも大きいとき、直前の
ハッチング直線16の部位のスクリーン紗11の異常加熱を
防止することにより、スクリーン紗11を切断することな
く加工を行うことができる。 （実施形態２）図２において、スクリーン印刷版製造装
置は、レーザビーム制御装置３を有するレーザビーム発
生装置２と、スクリーン印刷版１を搭載するＸＹテーブ
ル４と、このＸＹテーブル４を制御する制御盤51と、文
字や図形パターン情報(15)を有するＣＡＤデータによっ
てレーザビーム発生装置２および制御盤51に制御信号
（21a,31a,32a,51a)を出力する図示例では制御用パソコ
ンで図示される制御装置５と、を備え、制御装置５は、
ＣＡＤデータよりハッチング直線16を掃引走査する距離
Ｌに応じて隣接する次のハッチング直線17を走査開始す
るまでのジャンプ待ち時間ｓを演算制御する第１演算制
御手段52、または、ハッチング直線16を掃引走査する距
離Ｌに応じて隣接する次のハッチング直線17を走査する
走査速度Vfを演算制御する第２演算制御手段53、あるい
は、第１・第２の両演算制御手段52,53を備えて構成す
ることができる。

【００２２】かかる構成により、レーザビーム発生装置
２のレーザビーム2fを掃引走査制御するビーム制御装置
３を、またはＸＹテーブル４を駆動する制御盤51を、あ
るいはまた、ビーム制御装置３および制御盤51の両者を
駆動して、文字や図形パターン情報(15)を有するＣＡＤ
データによって予め定められた方向Ｆに、一定ピッチ間
隔Ｗで平行にハッチング直線16,17 を掃引走査すること
により、必要な文字や図形パターン(15)を描画すること
ができる。なお、このとき、レーザビーム2fをスクリー
ン印刷版１に照射し、スクリーン紗11に塗布されている
樹脂膜12を蒸散させ、そのレザー走査方法を第１演算制
御手段52または第２演算制御手段53によって制御するこ
とにより、レーザー走査部位での樹脂12の残渣およびメ
ッシュ11の切断がなく、印刷時に高鮮明な画像を形成す
ることができる。

【００２３】

【実施例】（実施例１）図１において、上記実施形態で
説明したレーザー加工条件は、直前のハッチング直線16
を掃引走査した後、隣接する次のハッチング直線17を走
査開始するまでのジャンプ待ち時間ｓを、前回ハッチン
グ直線16の距離Ｌに応じて制御する第１加工方法とする
ことができる。

【００２４】かかる方法により、直前のハッチング直線
16を掃引走査した後、レーザビーム2fを遮断またはレー
ザビームパワーを低下して、隣接する次のハッチング直
線17を走査開始までの最小ジャンプ待ち時間ｓを経過し
た後、隣接する次のハッチング直線17を同じ掃引走査速
度Vfで走査する。従って、このジャンプ待ち時間ｓの間
に前回のレーザビーム2f照射による加熱部の熱エネルギ
ーが適度に散逸することにより、次回のレーザビーム2f
照射による異常温度上昇を防止して、スクリーン紗11の
切断トラブルを防止することができる。

【００２５】また、上述する加工条件の他にレーザー加
工条件は、直前のハッチング直線16を掃引走査した後、
隣接する次のハッチング直線17を走査するとき、前回ハ
ッチング直線16の距離Ｌに応じて次のハッチング直線17
の走査速度Vfを早めて他の走査速度Vf2 に変えて制御す
る第２加工方法とするができる。かかる方法により、直
前のハッチング直線16を掃引走査した後、隣接する次の
ハッチング直線17を走査するとき、前回ハッチング直線
16の距離Ｌに応じて次のハッチング直線17の走査速度Vf
をVf2(>Vf)に制御することにより、前回ハッチング直線
16を走査したときの残熱エネルギーと, 走査速度Vf2 が
早まり単位時間当たりの熱エネルギーが小さくなった熱
エネルギーと, の和を予め定められた熱エネルギー範囲
内に収めることにより、次回のレーザビーム2fを照射す
ることによる異常温度上昇を防止して、スクリーン紗11
の切断トラブルを防止することができる。 （実施例２）また、図３において、一実施例によるレー
ザビーム発生装置２は、レーザ光源21と、このレーザ光
源21からのレーザ光2aを径３φに絞るアパーチャ22と、
このアパーチャ22で絞られたレーザ光2bを６倍に広げる
エクスバンドレンズ23と、このエクスバンドレンズ23で
レーザ光2bを広げ, 熱エネルギー密度を下げたレーザ光
2cの偏向制御を行うＸ偏向反射鏡24とＸ軸ガルバノメー
タ31と, Ｙ偏向反射鏡25とＹ軸ガルバノメータ32と, か
らなるビーム制御装置３と、このビーム制御装置３で偏
向制御されたレーザ光2eを集光し, ビーム焦点2gを有す
るレーザビーム2fを形成する集光レンズ26と、を備えて
構成される。

【００２６】かかる構成により、レーザ光源21からのレ
ーザ光2aはアパーチャ22で絞られ、この中心部分のレー
ザ光2bがエクスバンドレンズ23で６倍に広げられ、熱エ
ネルギー密度が下げられたレーザ光2cをビーム制御装置
３のＸ偏向反射鏡24とＸ軸ガルバノメータ31、および、
Ｙ偏向反射鏡25とＹ軸ガルバノメータ32によって、ＸＹ
方向の偏向制御を行うことができる。このＸＹ軸偏向制
御は、実施例では集光レンズ26の焦点距離ｆθ＝350mm
を用いることにより、 175×175 mmの描画範囲2hを確保
することができる。

【００２７】また、第１演算制御手段52は、直前に掃引
走査するハッチング直線16の距離Ｌが予め定められた距
離Ｌmin 以下のとき、ジャンプ待ち時間ｓを予め定めら
れた時間T0から距離Ｌに比例する時間Tlを減算した値と
することができる。また、第２演算制御手段53は、直前
に掃引走査するハッチング直線16の距離Ｌが予め定めら
れた距離Ｌmin 以下のとき、次のハッチング直線17の予
め定められた特定距離区間の走査速度Vfを早めて制御す
ることができる。

【００２８】かかる方法により、ＸＹテーブル４を、あ
るいは、レーザビーム2fを掃引走査制御するビーム制御
装置３を、文字や図形パターン情報15を有するＣＡＤデ
ータによって同一方向Ｆに、平行に予め定められた一定
ピッチ間隔Ｗでハッチング直線16,17 を掃引走査するこ
とにより、必要な文字や図形パターン15を描画すること
ができる、なお、第１演算制御手段52または第２演算制
御手段53あるいは第１・第２の両演算制御手段52,53 に
よって、レーザビーム2fをスクリーン印刷版１に照射
し、スクリーン紗11に塗布されている樹脂膜12を蒸散さ
せ、そのレザー走査方法を制御することにより、レーザ
ー走査部位での樹脂12の残渣およびメッシュ11の切断が
なく、印刷時に高鮮明な画像を形成することができる。

【００２９】また、スクリーン印刷版１に塗布される樹
脂塗膜12は、 0.1Wt％以上のカーボンブラック13を添加
し、レーザ発振波長における塗膜膜厚 1μm 当たりの吸
光度が0.07Abs 以上の塗膜を用いることができる。かか
る方法により、カーボンブラック13の微粉末は、レーザ
ビーム2fを特に良く吸収することにより、カーボンブラ
ック13の微粉末およびその周辺の樹脂12を効率良く蒸散
させることができる。 （実施例３）以下、本発明のスクリーン印刷版の製造方
法に関して具体的に説明する。なおスクリーン印刷版１
の構成は図４に図示されている。 （Ａ）スクリーン印刷版の製造 本発明の印刷用版の製造に用いられるスクリーン印刷版
１は、金属スクリーン紗11に樹脂膜12にカーボンブラッ
ク13を 0.1Wt％以上添加し、レーザ発振波長における塗
膜膜厚 1μm 当たりの吸光度が、0.07Abs 以上の塗膜が
用いられる。また、メッシュ材質には、上記金属スクリ
ーン紗11の替わりに、テトロン・ナイロンなども使用す
ることができる。

【００３０】一般的にスクリーン印刷版１に使用されて
いる金属スクリーン紗11は、ステンレス製のものまたは
アモルファス金属繊維、あるいは、ニッケルを主成分と
する金属スクリーン紗「ハイメッシュ」（ストークス社
製）、「アルファ・スクリーン」（大日本スクリーン社
製）などが利用することができる。 （Ｂ）樹脂塗膜 上記スクリーン紗11に用いられる樹脂塗膜12は、カーボ
ンブラックを 0.1Wt％以上添加したスクリーン印刷版１
であり。レーザ発振波長における塗膜膜厚 1μm 当たり
の吸光度が 0.07Abs以上で有る塗布膜を用いることが重
要である。スクリーン印刷版１へ照射されたレーザビー
ム2fは、反射・散乱及び吸収される。この塗膜12への吸
収された光エネルギーが熱へ変換される。そして、この
吸収光エネルギーの多寡が樹脂の表面蒸散を支配する。

【００３１】この様な樹脂12として、ポリイミッド樹
脂、ポリエーテルイミッド樹脂、フッ素樹脂、ポリアリ
レート樹脂、ポリスルフォン樹脂、シリコン樹脂、ポリ
ブチラール樹脂、酢酸ビニル系エマルジョン・ポリビニ
ルアルコール、ポリエーテルスルフォン酸・ポリカーボ
ネート・ポリアミッド樹脂などが挙げられるが、これら
の中で、特に、酢酸ビニル系エマルジョン・ポリビニル
アルコールが好適である。

【００３２】この様な樹脂12による塗膜の厚さは一般的
に 3〜500 μm 好ましくは 5〜100μm の有機物が主体
の熱可塑性、または、熱硬化性樹脂、シリコーン樹脂な
どの無機重合体、あるいは、これらの複合物が使用され
る。紫外線硬化を行う上では、ジアゾジフェニルアミン
とホルムアルデヒドとの縮合物を添加しても良い。これ
らの樹脂12にカーボンブラック13の微粒子を 0.1Wt％添
加・分散を行う。この分散手段としては、超音波分散
器、レッドデビル、ダイノーミル、ナノマイザーなどを
用いることができる。また、必要に応じて、更に分散剤
を添加しても良い。これら樹脂を金属製メッシュに樹脂
塗膜として形成する上では、金属製メッシュ11と樹脂塗
膜12との両者間に接着剤を設けて形成しても良い。 （Ｃ）照射レーザ光源 本発明で使用するレーザビーム2fの照射・走査の概念を
図３に図示する。このレーザ光源21は、波長が1.06μm
のＹＡＧレーザ、ＹＡＧレーザの第二高調波、および、
炭酸ガスレーザを用いることができる。ＹＡＧレーザを
用いれば、レーザ出力は10〜1000Ｗが適切である。この
出力は、樹脂12の膜厚に応じて変更することができる。
例えば、樹脂12の膜厚が10〜20μm であれば、30〜100
Ｗのレーザ出力が適当である。

【００３３】また、照射条件は、Ｑスイッチを用い、Ｃ
ＡＤデータからのＣＡＤパターンに沿ってレーザビーム
2fを走査させる。また、スキャナー(24/31, 25/32)によ
る走査とＸＹテーブル４の移動とを組み合わせてレーザ
ビーム2fをスクリーン印刷版１上を移動させても良い。 （実施例４）次に、本発明による従来技術によるスクリ
ーン印刷版の製造方法と、第１加工方法および第２加工
方法との比較テスト例を説明する。 （Ｄ）スクリーン印刷版およびその製造加工条件 (D-1) 塗布膜の形成 スクリーン印刷版１は、アルミ枠に SUS製メッシュ 180
番手（線径50μm)を張ったメッシュに、塗布液として、
酢酸ビニル系エマルジョン・ポリビニルアルコールメッ
シュを主成分としたメッシュ株式会社製(MC-No.2) を10
μm 塗布後、紫外線硬化したスクリーン印刷版１を製作
して比較テストに使用する。

【００３４】(D-2) レーザ照射条件 コンピュータを用いて、ＣＡＤデータにより画像処理を
行い、スクリーン印刷版の加工条件を制御する。レーザ
光源21は、波長1.06μm 、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ（レーザ
マーカＤＷ2010、富士電機製) を用いて、送りピッチ
0.1mmで、レーザ励起電流17.5A 、周波数4kHz、走査速
度 200mm/s、ジャンプ速度1500mm/s、で室温・大気中で
走査・加工テストを行う。

【００３５】(D-3) 従来技術によるスクリーン印刷版の
製造条件 ジャンプ待ち時間ｓ（１本のハッチング線（１ピッチラ
イン）16をレーザ走査終了してから隣接するハッチング
線17を走査開始するまでの待ち時間）：０msレーザ光学
系の設定：アパーチャ：３φ、エクスパンドレンズ：６
倍 ｆθ＝ 350mmレンズ：FT-350ジオマッテク社製 ワークディスタンス： 409mm、走査線間隔： 0.3mm、ス
ポット径： 0.4mmφ 描画図形：１辺 170mmの正三角形 作成したスクリーン印刷版１の検査は、目視観察と印字
による評価を行う。

【００３６】(D-4) 結果を表１，図４の(A) に示す。 （Ｅ）第１加工方法による比較テスト この第１加工方法では、１本のハッチング線の距離をＬ
(mm)としたときのジャンプ待ち時間ｓ(sec) を (1)式と
なる様に走査プログラムを組み走査した。

【００３７】

【数１】ｓ＝0.72−Ｌ／200 ・・・・・・(1) このジャンプ待ち時間ｓ以外は、（Ｄ）スクリーン印刷
版およびその製造加工条件で述べた従来技術と同じ条件
で加工を行った。

【００３８】目視観察・印字評価を実施し、この結果を
表１、図４の(B) に示す。また、(1) 式は、以下に述べ
る(2) 式で一般化することができる。即ち、今、光学系
で定まる走査できるＸＹ領域の最大加工長（走査長）を
Ｌmax とする。この走査長さＬmax (mm)について開口部
を形成することができ、かつ、メッシュ線を切断しない
スキャン速度Vf(mm/sec)を予め実験的に求めておく。次
に、ジャンプ速度（１本のハッチング線（走査線）を描
画してから、次の走査線をスキャン開始する位置までス
キャナーを移動させるＸＹ平面上の移動速度をVr(mm/se
c)とすると、長さＬ(mm)の走査線を加工する上で、メッ
シュの切断が無く加工に適したジャンプ待ち時間ｓ(se
c) は(2) 式で示すことができる。

【００３９】

【数２】 ｓ＝（Ｌmax −Ｌ）((1/Vf) ＋(1/Vr)) ・・・・(2) （Ｆ）第２加工方法による比較テスト この第２加工方法では、従来技術によるスキャン速度Vf
＝200(mm/sec) を長さＬ(mm)が、

【００４０】

【数３】０＜Ｌ＜10の範囲で、スキャン速度Vf＝260(mm
/sec) 、

【００４１】

【数４】11≦Ｌ≦30の範囲で、スキャン速度Vf＝230(mm
/sec) 、 とする。このスキャン速度Vf(mm/sec)以外は、（Ｄ）ス
クリーン印刷版およびその製造加工条件で述べた従来技
術と同じ条件で加工を行った。即ち、第１加工方法と較
べて、ジャンプ待ち時間ｓが無しでスキャン速度Vfを上
げて実施した。

【００４２】目視観察・印字評価を実施し、この結果を
表１、図４の(C) に示す。

【表１】 表１の評価結果に示される様に、従来技術では、走査長
さＬ(mm)が０〜10の範囲で目視外観：メッシュ消滅、印
字結果：インクに滲みあり、Ｌ(mm)が11〜30の範囲で目
視外観：メッシュ一部切断、印字結果：インクに滲みあ
りが、第１加工方法および第２加工方法共に、目視外
観：樹脂残渣およびメッシュ切断なし、印字結果：イン
クに滲みなしで、良好な結果を得ることができた。

【００４３】以上述べた様に、同一条件で製作したスク
リーン印刷版１の加工を従来技術による加工方法では、
走査距離が30mm以下の領域で、SUS 線の溶解・切断が生
じた。この原因は熱がこもっているため、SUS 線の融点
以上に温度が到達したためと考えられる。本発明の実施
例では、走査距離Ｌによってジャンプ待ち時間ｓ、ある
いは、走査速度Vfを制御することにより、ワークの温度
差を低減し、走査距離Ｌによらず、レーザ照射部で樹脂
塗膜12の開口部を形成することができ、かつ、メッシュ
11の切断が無い、エッジのシャープな残渣の無いスクリ
ーン印刷版１を形成することができる。

【００４４】更に、印字も従来技術のポジフィルムを必
要とするものと、遜色の無い良好な画像を形成すること
ができる。この結果、ポジフィルムを必要とせず、現像
工程レスでスクリーン印刷版を製造することができ、そ
のまま印刷機へ取り付けて印刷を行うことができる。本
発明のスクリーン印刷版の製造方法によれば、炭酸ガス
レーザあるいはＹＡＧレーザのレーザビームによる樹脂
の蒸散（RASER Ablation現象）利用したものであり、エ
キシマレーザとは異なり発振安定性に優れ、生産性の高
い手法である。このレーザビームの走査方法を制御する
ことにより、金属スクリーン紗11を切断することなく、
残渣の少ない安定した開口部の形成が実現できる。この
結果、より高鮮明な印字が実現できる。さらに本発明の
大きな利点は、露光と現像とを一工程で行うことがで
き、ポジフィルム・現像を必要としないドライプロセス
である。従って、廃液処理設備も不要化することができ
る。また、露光もＣＡＤデータの基に行うことができる
ので、スクリーン印刷版１の製版までのリードタイムの
削減にも寄与し、生産性の向上を期待することができ
る。

【００４５】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、前回
のハッチング線の走査距離に応じて、次のハッチング線
の走査開始までのジャンプ待ち時間、あるいは、走査開
始後の走査速度を制御することにより、スクリーン印刷
版に塗布された樹脂塗膜にレーザビームを掃引照射して
樹脂塗膜を蒸散させ、スクリーン紗を切断することな
く、加工されたスクリーン印刷版上に残渣の少ない安定
した開口部を形成できるスクリーン印刷版の製造方法お
よびその製造装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としてのスクリーン印刷版の
製造方法を説明する説明図

【図２】一実施例としてのスクリーン印刷版の製造装置
のシステム構成図

【図３】光移動方式とＸＹテーブル駆動方式を組み合わ
せたハイブリッド描画方法の構成図

【図４】レーザ加工プロセスの説明図であり、(A) はス
クリーン印刷版の構成図、(B)はレーザビームとビーム
走査方向の説明図、(C) はスクリーン印刷版の完成図

【図５】比較テストの描画パターン図であり、(A) は従
来技術、(B) は第１加工方法、(C) は第２加工方法

【図６】従来技術によるフォトレジストを用いたスクリ
ーン印刷版の製造法の説明図であり、(A) はスクリーン
マスクのポジフィルム図、(B) はスクリーン印刷版の構
成図、(C) はスクリーン印刷版にスクリーンマスクを密
着した図

【図７】フォトレジストを用いたスクリーン印刷版の製
造法の説明図であり、(A) はUV照射による樹脂硬化の
図、(B) は未硬化部の水洗浄除去の説明図、(C) はスク
リーン印刷版の完成図

【符号の説明】

１、７ スクリーン印刷版 11,72 スクリーン紗 12,72 樹脂 13 カーボンブラック 15,75 パターン 16 直前ハッチング直線 17 次のハッチング直線 ２ レーザビーム発生そ 21 レーザ光源 22 アパーチャ 23 エクスパンドレンズ 24 Ｘ偏向反射鏡 25 Ｙ偏向反射鏡 26 集光レンズ 2a〜2e レーザ光 2f レーザビーム 2g ビーム焦点 2h 描画範囲 ３ ビーム制御装置 31 Ｘ軸ガルバノメータ 32 Ｙ軸ガルバノメータ ４ ＸＹテーブル ５ 制御用パソコン 51 制御盤 52 第１演算制御手段 53 第２演算制御手段 ６ デザインセンタ 76 透明基板 77 ＵＶ光線 78 樹脂硬化部 79 洗浄部 4a,4b,21a,31a,32a,51a 制御信号 Ｆ 走査方向 Ｒ 戻り方向 Ｌ 走査距離 Ｗ ピッチ間隔 φ ビーム径 Vf スキャン速度 Vr ジャンプ速度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H084 AA05 AA14 AE05 AE06 BB04 CC10 2H114 AB05 AB09 BA01 DA03 DA49 DA50 DA51 DA53 DA57 DA58 DA61 DA62 DA64 EA02 EA08 FA10 GA11

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スクリーン印刷版に塗布された樹脂塗膜に
   レーザビームを同一方向に予め定めた一定間隔で平行に
   掃引照射して樹脂塗膜を蒸散させ、予め定められた文字
   や図形パターンの開口部を形成するスクリーン印刷版の
   製造方法において、 平行して彫る直前のハッチング直線の走査距離に応じ
   て、隣接する次のハッチング直線のレーザー加工条件を
   変化させる、 ことを特徴とするスクリーン印刷版の製造方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載のスクリーン印刷版の製造
   方法において、 レーザー加工条件は、直前のハッチング直線を掃引走査
   した後、隣接する次のハッチング直線を走査開始するま
   でのジャンプ待ち時間を、前回ハッチング直線の距離に
   応じて制御する第１加工方法とする、 ことを特徴とするスクリーン印刷版の製造方法。
3. 【請求項３】請求項１に記載のスクリーン印刷版の製造
   方法において、 レーザー加工条件は、直前のハッチング直線を掃引走査
   した後、隣接する次のハッチング直線を走査するとき、
   前回ハッチング直線の距離に応じて次のハッチング直線
   の走査速度を制御する第２加工方法とする、 ことを特徴とするスクリーン印刷版の製造方法。
4. 【請求項４】請求項１または請求項２に記載のスクリー
   ン印刷版の製造方法を用いたスクリーン印刷版製造装置
   において、 レーザビーム制御装置を有するレーザビーム発生装置
   と、スクリーン印刷版を搭載するＸＹテーブルと、この
   ＸＹテーブルを制御する制御盤と、文字や図形パターン
   情報を有するＣＡＤデータによって前記レーザビーム発
   生装置とこのＣＡＤデータから前記第１加工方法に基づ
   く制御信号を制御盤に出力する第１演算制御手段を備え
   た制御装置と、を備える、 ことを特徴とするスクリーン印刷版製造装置。
5. 【請求項５】請求項１または請求項３に記載のスクリー
   ン印刷版の製造方法を用いたスクリーン印刷版製造装置
   において、 レーザビーム制御装置を有するレーザビーム発生装置
   と、スクリーン印刷版を搭載するＸＹテーブルと、この
   ＸＹテーブルを制御する制御盤と、文字や図形パターン
   情報を有するＣＡＤデータによって前記レーザビーム発
   生装置とこのＣＡＤデータから前記第２加工方法に基づ
   く制御信号を制御盤に出力する第２演算制御手段を備え
   た制御装置と、を備える、 ことを特徴とするスクリーン印刷版製造装置。
6. 【請求項６】請求項４または請求項５に記載のスクリー
   ン印刷版製造装置において、 レーザビーム発生装置は、レーザ光源と、このレーザ光
   源からのレーザ光を絞るアパーチャと、このアパーチャ
   で絞られたレーザ光を広げるエクスバンドレンズと、こ
   のエクスバンドレンズでレーザ光を広げ, 熱エネルギー
   密度を下げてレーザ光の偏向制御を行うＸ偏向反射鏡と
   Ｘ軸ガルバノメータと, Ｙ偏向反射鏡とＹ軸ガルバノメ
   ータと, からなるビーム制御装置と、このビーム制御装
   置で偏向制御されたレーザ光を集光し, スクリーン印刷
   版上にビーム焦点を有するレーザビームを形成する集光
   レンズと、を備える、 ことを特徴とするスクリーン印刷版製造装置。
7. 【請求項７】請求項４または請求項６に記載のスクリー
   ン印刷版製造装置において、 第１演算制御手段は、直前に掃引走査するハッチング直
   線の距離が予め定められた距離以下のとき、ジャンプ待
   ち時間を予め定められた時間から距離に比例する時間を
   減算した値とする、 ことを特徴とするスクリーン印刷版製造装置。
8. 【請求項８】請求項５または請求項６に記載のスクリー
   ン印刷版製造装置において、 第２演算制御手段は、直前に掃引走査するハッチング直
   線の距離が予め定められた距離以下のとき、次のハッチ
   ング直線の予め定められた特定距離区間の走査速度を早
   めて制御する、 ことを特徴とするスクリーン印刷版製造装置。
9. 【請求項９】請求項１ないし請求項８の何れかの項に記
   載のスクリーン印刷版の製造方法およびその製造装置に
   おいて、スクリーン印刷版に塗布される樹脂塗膜は、
   0.1Wt％以上のカーボンブラックを添加し、レーザ発振
   波長における塗膜膜厚 1μm 当たりの吸光度が、0.07Ab
   s以上の塗膜を用いる、ことを特徴とするスクリーン印
   刷版の製造方法およびその製造装置。