JP2006297886A - マグネットによる金属製のスクリーン版の保持 - Google Patents

Abstract

【課題】金属製のスクリーン版のずれを防止し、塗装膜が大きくしかも高精度の印刷画像が形成できるスクリーン印刷装置を提供する。
【解決手段】印刷中時はマグネットにより金属製のスクリーン版を被印刷物保持台に吸着すると共に、剥離時においてはマグネットを固定する保持板を支持する２つの駆動手段のうち一方の駆動手段により、マグネットを印刷物保持台の上面より離すと共に、金属製のスクリーン版への吸着の磁力を弱めて、支持体の上昇と共にスキジを支点としてスクリーン版を容易に剥離する磁力発生手段による。
【選択図】図４

Description

本発明は、スクリーン印刷装置に関し、特に印刷原版である金属製のスクリーン版のズレを防ぎ、印刷精度を向上させると共に、塗料を厚く印刷するいわゆる肉盛り印刷を容易化するための改良に関する。

従来、金属製のスクリーン版をマグネットにて吸着し保持し、スキジにて金属製のスクリーン版の上面に印刷圧力を与えて印刷する技術が考案されていた。
特願平５−３１０６４９号

発明が解決しょうとする課題

スクリーン印刷では、スキジにより印刷原版であるスクリーン版の塗装通過内部に保持された塗料が被印刷体に付着するため、スクリーン版の厚さに対応した比較的厚い塗膜を形成することができる。
この点においては凸版印刷や平板印刷より優れている。
厚い塗膜が得られれば、立体感のある印刷が可能になるだけでなく、半導体製造におけるエッチングレジストやプリント基板の製造にも応用可能であるから、工業的分野においても需要が増しており、広範囲な用途において一層厚い塗膜を形成する技術が求められていた。また、スクリーン版はその強度、寿命の観点から金属製のスクリーン版が好ましい。

しかし、従来の技術においては金属製のスクリーンの版の厚さをある程度大きくすると、塗料の粘度が増して、金属製のスクリーン版上からスキジによる摩擦圧力を高める必要があった。この様にするとスキジの摩擦個所において、金属製のスクリーン版と被印刷物のズレが生じ易くなり、印刷画像の精度が落ちると言う不具合が発生していた。

よって、金属製のスクリーン版をマグネットで吸着して、スキジの摩擦圧力による金属製のスクリーン版のズレをなくする方法が考案された。これはアライメントテーブル上に配設されている印刷物保持台の中に配設されているマグネットにより、金属製のスクリーン版を保持すると言う方法であった。また、金属製のスクリーン版に磁力材料を含ませ、スクリーン版自身に磁力を持たせる方法も考案された。

しかし金属製のスクリーン版と被印刷物の剥離においては、マグネットの磁力を解磁しても、磁力を保持したままでも、その塗料の厚さを必要とする印刷においては、その隔離がスムーズに行かなく、剥離後の被印刷物上に塗料がきれいに載らない欠点があった。

この様に金属製のスクリーン版による印刷において、上記不具合や欠点を克服し、アスペクト比（ライン幅に対してラインの高さの比が）が高くて、塗装の厚さが厚い印刷が可能で且つ高精度に容易に生産できる課題を解決する方法及び金属スクリーン版の保持方法が求められていた。

課題を解決するための手段

請求項１に示す様に、印刷すべき形状をなす塗料通過部を有する平板状の金属製のスクリーンの版を支持する支持体と、前記の支持体を上下方向に駆動させる駆動手段にて、金属製のスクリーン版の上部の位置から塗料を供給口より排出し金属製スクリーン版上の塗料をスキジにて移動して、金属製のスクリーン版の塗料通過部から塗料を被印刷物に転写する手段を用いる。この時、金属製のスクリーン版を被印刷物へ向けて吸引するための磁力発生手段にて、被印刷物の被印刷面に当接する位置に支持された保持版に配置されたマグネットと、前記保持板は２つの上下方向に移動可能な駆動手段を具備し、前記の金属製のスクリーン版を印刷物保持台に吸引させ、印刷時に金属製のスクリーン版を動かない様に保持させる事ができる磁力発生手段を持つスクリーン印刷装置を用いる。

請求項２に示す様に、印刷物の被印刷面に当接する位置に支持されたマグネットと、前記マグネットの保持版は保持され、保持板は２つの上下方向の移動可能な駆動手段にて支持されている。印刷中はマグネットにより金属製のスクリーン版を被印刷物保持台に吸着する。

請求項３に示す様に、金属製のスクリーン版の被印刷物からの剥離時においては、マグネットを固定する保持板を支持する二つの駆動手段のうち一方を印刷物保持台の上面より離すと共に、金属製のスクリーン版への吸着の磁力を弱めて、支持体の上昇と共にスキジを支点として金属製のスクリーン版を剥離する。

請求項４、５、６に示す様に、磁力発生装置のマグネットはその吸着、剥離がスムーズに行われる異方向性磁石を用いる手段による。

発明の効果

金属製のスクリーン版を印刷物保持台に保持する磁力発生手段により、印刷中は、マグネットにより金属製のスクリーン版を印刷物保持台に吸着すると共に、ほぼ完全に固定できる。
本発明の磁力発生手段を用いれば、金属製のスクリーン版の被印刷物への吸着、剥離において、マグネットの磁力の力を任意に変えられる。
この様にすると金属製のスクリーン版の被印刷物保持台へのマグネットの磁力による吸着においても、金属製のスクリーン版のゆがみが生じないので、被印刷物への塗料の印刷のムラ、ズレが生じないばかりでなく、塗料の厚い印刷が可能となる。

金属製のスクリーン版の剥離時においては、マグネットを固定している保持板を支えている２つの駆動手段により、マグネットの片端を印刷物保持台の上方から離すと共に、金属製のスクリーン版の吸着磁力を弱めて、支持体の上昇と共にスキジを支点としてスクリーン版を容易に剥離できる。

マグネットは異方向性マグネットを用いると、その吸着、剥離はより容易 に行われる。以上の様にすると、最良なスクリーン印刷の刷り上がり精度の状態とその形状を均一にでき、印刷の精度が落ちると言う不具合を無くすることができるだけでなく、アスペスト比の高く厚くて、塗装の解像再生性、寸法精度が高い、ムラ印刷が無い印刷された被印刷物を提供する事が可能となる。

発明の実施するための最良の形態

最初に構造の説明を行う。１図において、上下駆動が可能で且つ左右に配設された支持体１Ａ，１Ｂの間に金属製のスクリーン版２を支えている。支持体１Ａ、１Ｂはローラ状でも、多角形でもよい。金属製のスクリーン版２の上部には二つのスキジ３Ａ，３Ｂと塗料を塗出する排出口４からなるスキジユニット５が設けている。スキジはスクィ−ジと呼ばれることがある。塗料１８は、シルク、ペースト、半田粒粘材、シルク等、印刷できるものなら何でもよい。
金属製のスクリーン版２の下部には、塗料１８を印刷される例えばウェハ等の被印刷物６を保持する印刷物保持台７があり、その印刷物保持台７はアライメントテーブル８により被印刷物６の位置を適正な位置に変えられる様になっている。アライメントテーブル８は摺動テーブル９の上に固定され、前記左右の支持体１Ａ、１Ｂに対して前後の位置に動く様にガイド１０Ａ，１０Ｂにて摺動する様になっている。その作動はエア駆動でも、モータでもよい。また、ガイド１０Ａ、１０Ｂ例えばＬＭガイド等が用いられる。
前記ガイド１０Ａ，１０Ｂ及び前記支持体１Ａ，１Ｂの上下移動のガイド部１１Ａ、１１Ｂ及びガイド１０Ａ、１０Ｂは、架１２に直接または他の部品を介して取り付けられている。

金属製のスクリーン版２の左右に各々配設された支持体１Ａ，１Ｂの上下方向の駆動方法について述べる。図面は省略されているが、サーボモータを動力とし、ネジ、ナット機構により、ネジを回転させる事により、ナットと共に上下方向に作動可能となっている。ネジはボールネジでもよく、ナットはスプラインでもよい。駆動動力はサーボモータに限らず、モータまたは空気圧シリンダでもよい。左右２つ配設されている２つの支持体はそれぞれ駆動部を持ち、それぞれ個別に上下方向に作動できる。

つまり、印刷すべき形状をなす塗料通過部を有する平板状の金属製のスクリーン版２と、前記の金属製のスクリーン版２を支持する支持体１Ａ、１Ｂと、前記支持体１Ａ，１Ｂを上下方向に駆動させる駆動手段と、被印刷物６を被印刷面に当接する位置に保持するための印刷物保持台７と、塗料１８を前記金属製のスクリーン版２に擦り付ける事により前記塗料通過部を通じて塗料１８を被印刷物６に転写するためのスキジユニット５のスキジ３Ａ，３Ｂと、前記金属製のスクリーン版２を被印刷物６へ向けて吸引するための磁力発生手段を具備し、
前記磁力発生手段１７は、前記印刷物保持台７と、前記被印刷物６の被印刷面に当接する位置に支持された保持版１４に配置されたマグネット１３と、前記保持版１４は各々に上下方向に移動可能な２つの駆動手段１５、１６を具備する事を特徴とするスクリーン印刷装置である。

また、磁力発生手段１７だけを捉えると、被印刷物６の被印刷面に当接する位置に支持されたマグネット１３と、前記マグネット１３を保持する保持版１４と、前記保持版１４を上下移動可能に駆動させる２つの駆動手段１５，１６とを具備する事を特徴とするスクリーン印刷の磁力発生装置となる。

図２、３、４においては磁力発生手段１７と被印刷物６と金属製のスクリーン版２の位置関係の状態を示す。磁力発生手段１７の部分は断面図にて示す。
磁力発生手段１７は、印刷物保持台１７とマグネット１３と保持板１４と２つの駆動手段１５、１６により構成される。被印刷面に当接する位置に支持された保持版１４に固着されたマグネット１３と前記保持板１４は各々で上下移動可能な駆動手段右１５、駆動手段左１６を具備している。よって、この様な磁力発生手段１７の構成部分だけで、磁力発生装置とも言える。またマグネット１３の種類は等方性マグネットより、異方向性マグネットの方が金属製のスクリーン版２に「しわ」や「波」が発生しなくてよい。駆動手段右１５、駆動手段左１６は空圧シリンダ、ソレノイド、サーボモータ、パルスモータ、通常のモータやネジとナットによる１駆動手段でもよい。

以後、本発明のスクリーン印刷装置の操作方法を述べる。
まず、手前位置にて被印刷物６であるウエハ等を印刷物保持台７の上に載せ金属製のスクリーン版２の下部に移動させる事ができる様になっている。前記の印刷物保持台７はアライメントテーブル８上に固定されており、被印刷物６のウエハ等を最適な位置に合わせられる様に、Ｘ、Ｙ、シータ方向に調整可能になっている。摺動テーブル９の上に固定されたアライメントテーブル８と印刷物保持台７と前記印刷物保持台７に固定された被印刷物６は、金属製のスクリーン版２の下に位置する所で停止できる様になっている。
この時、支持体１Ａ、１Ｂに支えられた金属製のスクリーン版２の両端は、図面は省略されているが駆動駒と挟み駒により空圧シリンダの駆動により挟み込まれる。また別の空圧シリンダによって、スクリーン版２の両端は左右の部分は引っぱられ、空気圧の適度な設定により、金属製のスクリーン版２に適度な張力を与え、撓ませることなく適度な張力を保てる様になっている。

［２図］に示す様に、摺動テーブル９の作動においては、被印刷物６と金属製のスクリーン版２が接触しない様に、金属製のスクリーン版２は被印刷物６より数ミリ上に位置している状態にて、支持体１Ａ，１Ｂによって支持される。

［３図］に示す様に、被印刷物６が金属製のスクリーン版２の下部に位置すると、金属製のスクリーン版２を支える支持体１Ａ，１Ｂは下降し、金属製のスクリーン版２は被印刷物６と塗料の厚膜が可能な適正な位置にて保持される。
一方、磁力発生手段において、駆動手段右１５，駆動手段左１６と共に、保持板１４を上方へ移動して、マグネット１３を、印刷物保持台１７の上面に近づけて、すなわちマグネット１３の磁力によって金属製のスクリーン版２を吸着ならしめる様にするものである。

［４図］に示す様に今回使用するスキジが３Ａの場合、空圧シリンダ２５Ａの作動により、スキジ３Ａが下方へ移動し、また、空圧シリンダ２５Ｂの作動により、スキジ３Ｂが上方へ移動する。スキジユニット５を構成するサーボモータとナットであるスプラインとボールネジ等により、スキジ３Ａは更に下方へ移動し、スキジ３Ａが金属スクリーン版２に接触しない位置に、精密な寸法位置にて停止する。
塗料１８の排出口４から金属製のスクリーン版２の表面のスキジユニット５の左右移動方向と直角方向の移動により、金属製のスクリーン版の上面に塗料１８を塗出し、金属製のスクリーン版２の上に塗料１８がやや均一に塗布され、金属製のスクリーン版２とスキジ３Ａは一定な高さを保ちながら移動できる様になっている
スキジ３Ａはスキジユニット５の動きと共に金属スクリーン版２に接触する事なく、塗料３４を金属スクリーン版２に均一な厚さに右から左方向に移動する。スキジ３Ａの移動と共に支持体１Ａは上方向に移動し、４図に示す様に金属製のスクリーン版２は被印刷体６の右側より剥離して行くものである。

つまり、磁力発生手段１７において、マグネット１３を支持する保持板１４を駆動手段１５，１６の二つのうち一方の駆動手段１５により磁力発生装置の上面より離すと共に、金属製のスクリーン版２の支持体の上昇と共にスキジ３Ａを支点として金属製のスクリーン版２を剥離する方法でもある。

金属製のスクリーン版２の被印刷物６からの剥離する時においては、マグネット１３を固定する保持板１４を支持する駆動手段１５、１６のうちの一方の駆動手段１５を作動させ、印刷物保持台１７の上面より離すと共に、金属製のスクリーン版へ２の吸着の磁力を弱めて、支持体１Ａの駆動による上昇と共に、スキジ３Ａを支点として金属製スクリーン版２を剥離する。
この様にして、金属製のスクリーン版２を印刷物保持台１７から剥離すべき部分を磁力による保持力を減少させ、保持すべき部分の金属製のスクリーン版の磁力による保持力は維持できる様になっている。
この様にスキジ３Ａの移動と共に、塗料１８が金属製のスクリーン版２の塗料通過部を通って、被印刷物６に印刷されると共に、支持体１Ａの上昇により、金属製のスクリーン版２から直ちに剥離させる事ができ、塗料１８の固まりが少ない粘性が弱い内に剥離が可能とするものである。
本装置は、金属製のスクリーン版上の塗料１８の厚さを均一にする為に、スキジユニット５の左右方向の駆動と上下方向の駆動、支持体１Ａ、１Ｂの上下方向の駆動にサーボモータを用い、そのパラメータの設定後は数値制御により自動的に一連の動きを自動的に運転可能とできる。

請求項４、５、６に示す様に、磁力発生装置のマグネット１３はその吸着、剥離がスムーズに行われる異方向性磁石を用いる手段による。等方向性にすると、ＳＮの磁力の強度が均一にならなく、その吸着にムラが発生する場合がある。
異方向性マグネットを用いると、その吸着、剥離はより容易に行われる。以上の様にすると、最良なスクリーン印刷の刷り上がり精度の状態とその形状を均一にでき、印刷の精度が落ちると言う不具合を無くすることができるだけでなく、アスペスト比の高く厚くて、塗装の解像再生性、寸法精度が高い、ムラ印刷が無い印刷された被印刷物を提供する事が可能となる

この様にして、金属製のスクリーン版２の剥離後の塗料１８の幅６０ミクロン、高さを６０ミクロンとする事ができた。
よって常に塗料１８を均一に被印刷物６に印刷する事ができる。
この様な動作の後においては、金属製のスクリーン版２の上の塗料１８は、スキジにより右から左方向へ作動することにより塗料１８は寄り集まった状態になっている。
よって次工程のスクリ−ン印刷においては、スキジユニット３Ａと対称なスキジ３Ｂによりスキジユニット５は左から右方向へ移動し印刷を行い支持体１Ｂの上昇の作動にて、金属製のスクリーン版２を被印刷体６から剥離させて用いる。
支持体１Ａ，１Ｂは本実施例においては上下方向の作動可能として説明したが、いずれか一方のみの上下方向の移動可能の製品でも本発明の請求の範囲が含まれる。
この様にして被印刷物６から金属製スクリーン版２を剥離させるとき、金属製のスクリーン版の剥離角度が常に一定に設定できる様に制御器により制御できる様なっており、容易に剥離が可能となっている。よって、金属製のスクリーン版２の上の塗料１８をより厚くて、より均一で厚いスクリーン印刷を行うことが可能となった。

本発明はスクリーン印刷装置に関し、特に、印刷時、金属製のスクリーン版のずれを防いで印刷精度を向上すると共に、塗料の厚い印刷のいわゆる肉盛り印刷を容易化にとするための改良に関する。

スクリーン装置の概略の概観を示す。 通常時の磁力発生装置の内部の状態を示す。 金属製のスクリーン版の保持時磁力発生手段の内部の状態を示す。 金属製のスクリ−ン版の剥離時の磁力発生手段の内部の状態を示す。

符号の説明

１Ａ．１Ｂ支持体
２．金属製のスクリーン版
３Ａ．３Ｂスキジ
４．排出口
５．スキジユニット
６．被印刷物
７．印刷物保持台
８．アライメントテーブル
９．摺動テーブル
１０Ａ，１０Ｂ ガイド
１１Ａ，１１Ｂ ガイド部
１２．架
１３．マグネット
１４．保持板
１５．駆動手段右
１６．駆動手段左
１７．磁力発生手段
１８．塗料

Claims (6)

1. 印刷すべき形状をなす塗料通過部を有する平板状の金属製のスクリーン版と、前記の金属製のスクリーン版を支持する支持体と、前記支持体を上下方向に駆動させる駆動手段と、被印刷物を被印刷面に当接する位置に保持するための印刷物保持台と、塗料を前記金属製のスクリーン版に擦り付ける事により前記塗料通過部を通じて塗料を被印刷物に転写するためのスキジユニットのスキジと、前記金属製のスクリーン版を被印刷物へ向けて吸引するための磁力発生手段を具備し、
   前記磁力発生手段は、前記印刷物保持台と、前記被印刷物の被印刷面に当接する位置に支持された保持版に配置されたマグネットと、前記保持版は各々に上下方向に移動可能な二つの駆動手段とを具備する事を特徴とするスクリーン印刷装置。
2. 被印刷物の被印刷面に当接する位置に支持されたマグネットと、前記マグネットを保持する保持版と、前記保持版を上下移動可能に駆動させる二つの駆動手段とを具備する事を特徴とするスクリーン印刷の磁力発生装置。
3. 印刷すべき形状をなす塗料通過部を有する平板状の金属製のスクリーン版と、前記の金属製のスクリーン版を支持する支持体と、前記支持体を上下方向に駆動させる駆動手段と、被印刷物を被印刷面に当接する位置に保持するための印刷物保持台と、塗料を前記金属製のスクリーン版に擦り付ける事により前記塗料通過部を通じて塗料を被印刷物に転写するためのスキジユニットのスキジと、前記金属製のスクリーン版を被印刷物へ向けて吸引するための磁力発生手段を具備し、
   磁力発生手段において、マグネットを支持する保持板を駆動手段の二つのうち一方の駆動手段によってマグネットを印刷物保持台の上面より離すと共に、金属製のスクリーン版の支持体の上昇と共にスキジを支点として金属製のスクリーン版を被印刷物から剥離する方法。
4. 前記マグネットが異方向性マグネットである請求項１記載のスクリーン印刷器。
5. 前記マグネットが異方向性マグネットである請求項２記載の磁力発生装置。
6. 前記マグネットが異方向性マグネットである請求項３記載のスクリーン版を被印刷物から剥離する方法。

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