JP2017154392A

JP2017154392A - インク用へら

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Publication number: JP2017154392A
Application number: JP2016040150A
Authority: JP
Inventors: 竜木暮; Tatsu Kogure; 秀貴千葉; Hideki Chiba; 数雅溝尾; Kazumasa Mizoo
Original assignee: Process Lab Micron Co Ltd
Current assignee: Process Lab Micron Co Ltd
Priority date: 2016-03-02
Filing date: 2016-03-02
Publication date: 2017-09-07
Anticipated expiration: 2036-03-02
Also published as: JP6405548B2

Abstract

【課題】
インク容器から常に一定範囲内の量のインクを繰り返し採取して印刷版に供給できるとともに、インク容器内部のインクを無駄なく取り出すことができる、インク用へらを提供する。
【解決手段】
棒状の持ち手部と細長い薄板形状であり樹脂製のへら部からなるインク用へらにおいて、該へら部には、Ｖ字，Ｕ字，コの字，台形状の切欠きや刻印からなる１個以上のインク定量用マークを有する。また、該へら部の先端部が、円弧状の切欠きを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、スクリーン印刷に使用されるインク用へらに関するものである。

スクリーン印刷において、導電性ペーストや塗料などの粘性流体（インク）を、撹拌したり、印刷版の上に供給したり、印刷版の上から取り除いたりするために、へらが使用されている（例えば特許文献１参照）。

特許文献１では、スクリーン印刷による電子部品の表面実装や、半導体チップへのバンプ形成において、導電性ペースト等を、印刷版を損傷することなく供給・除去するために、ソフトへらのへら部を、ポリエチレン等の耐インク性のプラスチック系素材で形成している。

ここで、印刷版に供給するインクの量が少なすぎる場合には、インク不足により印刷品質を低下させる恐れがある。一方、インクの量が多すぎる場合には、印刷中に過剰に供給されたインクが乾燥して、印刷品質を落としたり、乾燥によりインクのロスが発生したりする。また、印刷後に印刷版から余ったインクを除去する作業が必要になり、工程効率を落とすことになり、さらにインクが印刷版上から除去しきれずに残留することが避けられない為にロスが発生したりする。さらに、外部に曝け出された多量のインクから揮発する溶剤や、インクをふき取った紙や布を廃棄することによる環境へのダメージも懸案されるところである。特に、特許文献１が対象とする導電性ペースト、例えば銀ペーストやはんだペーストの様な高価なインクは、できるだけロスは少なくしなければならないし、また有鉛はんだペーストのような有害物質を含んでいる場合には、廃棄にあたる環境負荷も問題となる。

このような事情を考えると、印刷版へのインクの供給量は、印刷の目的や印刷版、インクの種類によって変わってくるので、それぞれのケースに適正なものに合わせることが好ましいし、インク容器から器具によりすくい上げたインクは、できるだけ器具上に残さずに、印刷版に供給することが好ましい。また、印刷後には、印刷版上や器具上にできるだけインクを残さずに除去することがさらに望ましい。

さらに、同様の事情で、インク容器の中のインクも、インク容器の底や側壁に残さずに、すくい上げることが望ましい。

しかしながら、文献１記載のソフトへらを用いた作業では、へら部が平坦であるので、インクをすくい易く、除去しやすいというメリットはあるものの、インク容器から採取するインク量は、作業者の感覚に頼らざるを得ないため、常に一定の範囲の量を採取することは難しい。一方、スプーンやアイスクリームディッシャーのような窪みを有する器具では、一定量のインクを計量し易いが、インクが窪み内に残留しやすいため、インクのロスや廃棄時の環境問題が避けがたいという問題があった。

また、インク容器の底に残ったインクは、容器の底が中央に向かって凸型に盛り上がっている場合には、先端が文献１のように丸い形状をしているへらでは、へらを容器の底に当接したとき、容器の底の一点のみに接触している状態なので、有効にインクをすくい取ることができなかった。

特開２０００−２２５６８７

この発明は、上記事情に鑑み、インク容器から安定した量のインクを繰り返し採取し、印刷版に供給できるとともに、インク容器の内部や印刷版からインクを有効に除去できる、インク用へらを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、スクリーン印刷に供されるインク用へらであって、長さが１００ｍｍ〜１５０ｍｍである棒状の持ち手部と、前記持ち手部に接続され、長さが１００ｍｍ〜２００ｍｍ、厚みが０．２〜５ｍｍであり、幅が前記持ち手部との境界部分において２０ｍｍ〜３０ｍｍの細長い薄板形状のへら部と、を備え、前記へら部は、１個以上のインク定量用マークを有する、ことを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインク用へらであって、前記へら部は、曲げ弾性率が３〜５０トン／ｃｍ^２の耐印刷インク性のプラスチック系材料からなり、略平坦な表面と、前記へら部の長辺方向の中心線部から前記へら部の長辺方向の先端部及び短辺方向のエッジ部に向けて薄くなるテーパー形状をした裏面からなり、前記先端部及び前記エッジ部の厚さは０．２〜０．５ｍｍである、ことを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２のいずれか１項に記載のインク用へらであって、前記インク定量用マークのうち少なくとも１個以上は、Ｖ字状、コの字状、またはＵ字状の切欠きであり、該切欠きにおける前記へら部の幅は、前記持ち手部との境界部分における幅の１／２以上である、ことを特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載のインク用へらであって、前記インク定量用マークのうち少なくとも１個以上は、前記表面に形成された刻印であり、該刻印は、前記へら部のエッジ部の方向に向いた二本以上の線で構成される、
ことを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載のインク用へらであって、前記へら部の前記先端部が、前記持ち手部側に向かってカーブした円弧状の切欠きを有する、ことを特徴とする。

請求項１、３、４の発明によれば、へら部に形成された定量マークにより、へら部に乗ったインクの量を把握できるため、印刷版上に適量のインクを供給することが可能となる。

請求項２の発明によれば、へら部の素材に一定の曲げ弾性を有する耐印刷インク性のプラスチック系材料を用い、へら部をブレード状の形状にすることで、効率よくインクをインク容器内で撹拌でき、印刷版に供給・除去することが可能となる。

請求項５の発明によれば、へら部の先端部の円弧状の切欠きにより先端部が二股に分かれているため、先端部が凸型に盛り上がったインク容器の底と線状に接触するため、インク容器の底のインクを効率よくすくい上げることが可能となる。

本発明の実施の形態１に係る、インク用へらの概略全体の正面図（ａ）と、裏面図（ｂ）と、側面図（ｃ）と、持ち手部とへら部の境界Ｘ_０−Ｘ_０の断面図（ｄ）と、へら部の先端付近Ｘ_１−Ｘ_１の断面図（ｅ）である。本発明の実施の形態１に係る、インク用へらのへら部の主要部図である。本発明の実施の形態１に係る、インク用へらの使用状態図である。本発明の実施の形態２に係る、インク用へらのへら部の主要部図である。本発明の実施の形態２に係る、インク用へらのへら部の主要部図である。本発明の実施の形態２に係る、インク用へらのへら部の主要部図である。本発明の実施の形態２に係る、インク用へらのへら部の主要部図である。本発明の実施の形態３に係る、インク用へらのへら部の先端部図である。本発明の実施の形態３に係る、インク用へらの使用状態図である。

実施の形態１
本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
図１は、実施の形態１に係る、インク用へら１の概略全体図の正面図（ａ）と、裏面図（ｂ）と、側面図（ｃ）と、Ｘ_０−Ｘ_０断面図（ｄ）と、Ｘ_１−Ｘ_１断面図（ｅ）である。まず、インク用へら１は、持ち手部２と、持ち手部２に接続されたへら部３から構成される。

持ち手部２は、作業者がインク用へら１を使用する際にこの部位を把持して作業をするためのものであり、長さ１００〜１５０ｍｍ、幅が１０〜３０ｍｍ、厚さが１０〜２０ｍｍの略直方体の棒であり、具体的なサイズは、作業者が取扱い易いものに適宜調整する。本実施の形態１では、長さ１３０ｍｍ、幅は根元（へら部３との境界）付近が２８ｍｍであり、先端に近づくつれ細くなり、先端付近が１５ｍｍである。また、厚さは１５ｍｍに設定された。持ち手部２の素材は、金属、プラスチック、木材など、様々な種類から選択可能である。本実施の形態１では、後述するように、へら部３と同一の素材を用いた。

持ち手部２の先端近傍には、直径１０ｍｍの貫通孔である係合孔２１が形成されている。係合孔２１は、インク用へら１を使用しないときに、壁や機器などに設置されたフック等に係合するためのものである。

へら部３は、持ち手部２に接続され、実際にインクを取り扱う部位である。へら部３は、長さが１００ｍｍ〜２００ｍｍ、厚みが０．２〜５ｍｍであり、幅が持ち手部２との境界部分において２０ｍｍ〜３０ｍｍの細長い薄板形状をしており、表面３１ａと、裏面３１ｂからなる。表面３１ａは、略平坦な形状をしており、インクを乗せたり撹拌したり等、実際にインクを取り扱うための面である。裏面３１ｂは、図１（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示すように、へら部３の長辺方向の中心線部から、へら部３の短辺方向のエッジ部３２及び長辺方向の先端部３３に向けて薄くなるテーパー形状をしている。そして、先端部３３のエッジ部３２の厚さは０．２〜１．０ｍｍであり、インクを適正に取り扱えるように、使用されるプラスチック材料の曲げ弾性率により適宜設定される。本実施の形態１では、へら部３は長さ１４０ｍｍである。幅と厚さは、取扱い易くするために、持ち手部２との境界から先端に向かうに従って、細く、薄くなっている。すなわち、幅は持ち手部２との境界近傍で３０ｍｍ、先端部３３近傍で２５ｍｍ、厚さが持ち手部２との境界近傍で７ｍｍ、先端部３３近傍で１．５ｍｍと設定した。

へら部３の素材は、曲げ弾性率が３〜５０トン／ｃｍ^２の耐印刷インク性のプラスチック系材料である。曲げ弾性率が３トン／ｃｍ^２以下のプラスチック材料では、へら部３のエッジ部の厚みを０．５ｍｍ以上にしないと曲がり易くなり、ソルダーペーストを充分除去できなくなる。また、へら部３の中心線部の厚みを５ｍｍ以上に厚くしなければならない。また、曲げ弾性率が５０トン／ｃｍ^２以上のプラスチック材料は硬すぎるので、特にへら部３のエッジ部の厚みが０．２〜０．５ｍｍと薄いためにマスク版に損傷を与えるので好ましくない。

曲げ弾性率３〜５０トン／ｃｍ^２で、耐印刷インク性のプラスチック系材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、４−メチルペンテンー１、ポリオキシメチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアセタールが挙げられるが、へら部３と持ち手部２を一体成形する際には、溶融成形可能なポリエチレン、ポリプロピレン、４−メチルペンテンー１、ポリオキシメチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリアセタールが実用上好ましい。本実施の形態１では、持ち手部２とへら部３を一体成形するために、ポリプロピレンを用いた。

さらに、へら部３の成形方法としては、射出成形法、圧縮成形法など、一般に樹脂成形に用いられる方法の他、素材を機械加工して形作る方法、３Dプリンタで形成する方法も使用できる。本実施の形態では、生産性や成形精度を考慮して、射出成形法を用いた。

次に、図２に示すように、へら部３の表面３１ａには、表面３１ａ上に適正にインクを採取するための指標である、インク定量マーク３４が１個以上形成されている。本実施の形態１では、インク定量マーク３４は、Ｖ字状の切欠きで構成し、両側のエッジ部３２の向かい合う位置に、１個ずつ形成されている。ここで、図２において、点線Ｕ、Ｃ、Ｌは説明の便宜のために図中に記載した仮想の線であり、Ｖ字の先端部３３側の一端を通る点線Ｌは、最小ラインを、Ｖ字の中心を通る点線Ｃは目標ラインを、そしてＶ点の他端を通る線Ｕは最大ラインを意味する。すなわち、インクを採取するときに、先端部３３から点線Ｌ乃至Ｕの間にインクを収めることで、常に一定の範囲内の量のインクを採取することになる。なお、採取されるインクの具体的な量（質量、体積）は、インクの物性（密度や粘度など）により異なってくるので、インク毎に設定をする。なお、物性が近いインクであれば、略同じ質量または体積を採取することになるので、その都度設定する必要はない。

インク定量マーク３４の位置は、定量採取されるインクの量を決めるものであり、インクの物性と、印刷に必要なインクの量を考慮して、適正な位置に調整される。すなわち、インク定量マーク３４が先端部３３に近づくほど、採取されるインクは少なくなり、遠ざかるほど多くなる。本実施の形態１では、インクを８０ｇ採取するために、インク定量マーク３４の中央（点線Ｃに相当）を、先端部３３から４０ｍｍの位置に設定した。

また、インク定量マーク３４の大きさは、任意のものに設定可能であるが、へら部３の剛性を保つためには、Ｖ字の中心を通る点線Ｃ上でのへら部３の幅が、持ち手部２との境界部分における幅の、１／２以上必要である。本実施の形態１では、前者が２３ｍｍであり、後者が３０ｍｍと設定した。また、Ｖ字の両端の間隔（点線ＵとＬの間隔）は１０ｍｍに設定した。

次に、本実施の形態１に係るインク用へら１の作用である、インク用へら１によるインク採取方法について、図３に基づいて説明する。

ここでは導電性ペーストＰをインク容器から一定量採取する場合について説明する。図３において、（ａ）の様に導電性ペーストＰが点線Ｌ、すなわちインク定量マーク３４の先端部３３側の一端に被らない場合、導電性ペーストＰは不足している。また、（ｂ）のように、点線Ｃ、すなわちインク定量マーク３４の中心近傍にある場合には、導電性ペーストＰは適量が採取されていることを意味する。さらに、（ｃ）のように、点線Ｕ、すなわちインク定量マーク３４の他端側を乗り越えている場合には、導電性ペーストＰは過剰に採取されていることを示す。

本実施の形態１によれば、へら部３に形成された定量マーク３４により、へら部３に乗ったインクの量を把握できるため、印刷版上に適量のインクを供給することが可能となる。

また、へら部３の素材に一定の曲げ弾性を有する耐印刷インク性のプラスチック系材料を用い、へら部３をブレード状の形状にすることで、効率よくインクをインク容器内で撹拌でき、印刷版に供給・除去することが可能となる。

実施の形態２
図４〜図７は、本発明の実施の形態２に係る、インク用へら１のへら部３の主要部を示している。ここで、本実施の形態２の実施の形態１との主な相違点は、インク定量マーク３５〜３７の形態であるので、これを中心に説明をする。その他、実施の形態１と同様の構成は、図面の符号と説明を省略する。

図４において、インク定量マーク３５は、へら部３に対向する配置で形成された、Ｕ字状の切欠きであり、実施の形態１と同様に、Ｕ字の先端部３３側の一端が点線Ｌ（最低ライン）、中心が点線Ｃ（目標ライン）、他端が点線Ｕ（最高ライン）を示している。ここで、インク定量マーク３５のサイズと位置は、実施の形態１と同様の方針で設定する。

図５において、インク定量マーク３６は、へら部３に対向する配置で形成された、コの字状の切欠きであり、実施の形態１と同様に、コの字の先端部３３側の一端が点線Ｌ（最低ライン）、中心が点線Ｃ（目標ライン）、他端が点線Ｕ（最高ライン）を示している。ここで、インク定量マーク３６のサイズと位置は、実施の形態１と同様の方針で設定する。

図６において、インク定量マーク３７は、へら部３に対向する配置で形成された、図５のコの字を引き延ばした形状である台形状の切欠きである。実施の形態１と同様に、コの字の先端部３３側の一端が点線Ｌ（最低ライン）、中心が点線Ｃ（目標ライン）、他端が点線Ｕ（最高ライン）を示している。ここで、インク定量マーク３７のサイズと位置は、実施の形態１と同様の方針で設定する。

インク定量マーク３７は、実施の形態１とは異なり、最低ラインと最高ラインが２か所備えており、目標ラインを有さない。すなわち、図６においては、持ち手部２側に最高ライン（点線Ｕ１）、最低ライン（点線Ｌ１）が先端部３３側にもう一方の、最高ライン（点線Ｕ２）、最低ライン（点線Ｌ２）があり、目標ライン（点線Ｃ）に相当するものを有さない。

この場合、点線Ｕ２とＬ２に挟まれた領域で第一の定量水準を、Ｕ１とＬ１挟まれた領域で第二の定量水準を形成している。第二の定量水準は、第一の定量水準より多い量のインクを定量することができる。すなわち、図６のインク用へら１は、一個のインク定量マーク３７で、２水準の定量をすることが可能である。

図６では、実施の形態１と同様にインク定量マーク３７の大きさは、へら部３の剛性を保つために、台形状の切欠きにおけるへら部３の幅が、持ち手部２との境界部分における幅の、１／２以上必要である。図６では、前者が２３ｍｍであり、後者が３０ｍｍと設定した。また、点線Ｕ１とＬ２の間隔は２３ｍｍ、Ｕ２とＬ１の間隔は１０ｍｍに設定した。

図７において、インク定量用マーク３８は、表面３１ａに形成された刻印である。刻印３８は、へら部３のエッジ部の方向（へら部３の短辺方向）に向いた二本以上の線で構成される。図７では３本の線で形成した。

ここで、最低ライン、目標ライン、最高ラインはそれぞれこれまでの実施の形態と異なり、実際にへら部３上に形成されているものである。そこで、ここでは線Ｕ、線Ｃ、線Ｌと呼称する。

また、識別の便宜のために、線Ｕと線Ｌは破線で、線Ｃは実線で形成した。もちろん、これ以外の組み合わせや線種を用いても良い。線の太さと深さまたは高さは視認性と取扱い性を考えて０．２〜１ｍｍが好ましい。０．２ｍｍより細い（浅い）と、視認が困難であり、１ｍｍより太い（深い）と、インクが線に引っかかり、除去しづらくなり、取扱い性を損なう。図７においては、太さと深さを０．５ｍｍに設定した。

本実施の形態２によれば、へら部３に形成された定量マーク３５〜３８により、へら部３に乗ったインクの量を把握できるため、印刷版上に適量のインクを供給することが可能となる。

実施の形態３
図８は、本発明の実施の形態３に係る、インク用へら１のへら部３の主要部を示している。ここで、本実施の形態３の実施の形態１との主な相違点は、先端部３３の形状であるので、これを中心に説明をする。その他、実施の形態１と同様の構成は、図面の符号と説明を省略する。

本実施の形態３において、へら部３の先端部３３には、持ち手部２側に向かってカーブした円弧状の切欠き３３１が形成されており、先端部３３二股に分かれた形態をしている。この切欠き３３１は、インク容器Ｃの底の形状にフィットするように形成されている。

次に、本実施の形態３に係るインク用へら１の作用である、インク用へら１によるインク採取方法について、図９に基づいて説明する。

図９は、インク容器Ｃにインク用へら１を挿入している状態の、概略内部構成であり、容器の底に導電性ペーストＰが少量残存している。

また、インク容器Ｃの底は中央に向かって凸型に盛り上がっている。

本実施の形態３に係るインク用へら１は、先端部３３が円弧状の切欠き３３１を有するので、先端部３３をインク容器Ｃの底当接したとき、底にフィットすることができる。

インク用へら１を、インク容器Ｃの底と側壁に押し当てながら、インク容器Ｃ内を摺動させることで、底に残った導電性ペーストＰを有効に採取する。

本実施の形態３によれば、へら部３の先端部３３の円弧状の切欠き３３１により先端部が二股に分かれているため、先端部３３が、底が凸型に盛り上がったインク容器Ｃの底と線状に接触するため、インク容器Ｃの導電性ペーストＰを効率よく採取することが可能となる。

以上、実施の形態１〜３について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、上記実施の形態では、インク定量マーク３４〜３８はエッジ部３２の両側に１個ずつ設けたが、これは片側１個だけでも良ければ、片側または両側２個以上設けても良いし。ここで、エッジ部３２の片側または両側に２個以上設けられた場合は、１本のインク用へら１で、インク定量できる水準を増やすことが可能となる。

また、１本のインク用へら１に、異なる形態のインク定量マーク３４〜３８を設けても良い。

また、図６のインク定量マーク３７の場合において、Ｕ１とＬ１、Ｕ２とＬ２の間に、インク定量マーク３８のＣのような刻印を設けて、目標ラインを視覚化してもよい。

さらに、実施の形態３には、刻印３８は線に限られるものではなく、例えば記号や数字、文字など、視認性のあるものであれば、他の形態をとることが可能である。また、凸形状であってもよい。

１インク用へら
２持ち手部
３へら部
３１a 表面
３１ｂ裏面
３２エッジ部
３３先端部
３３１切欠き
３４、３５、３６、３７、３８インク定量マーク

Claims

スクリーン印刷に供されるインク用へらであって、
長さが１００ｍｍ〜１５０ｍｍである棒状の持ち手部と、
前記持ち手部に接続され、長さが１００ｍｍ〜２００ｍｍ、厚みが０．２〜５ｍｍであり、幅が前記持ち手部との境界部分において２０ｍｍ〜３０ｍｍの細長い薄板形状のへら部と、を備え、
前記へら部は、１個以上のインク定量用マークを有する、
ことを特徴とするインク用へら。
前記へら部は、曲げ弾性率が３〜５０トン／ｃｍ^２の耐印刷インク性のプラスチック系材料からなり、略平坦な表面と、前記へら部の長辺方向の中心線部から前記へら部の長辺方向の先端部及び短辺方向のエッジ部に向けて薄くなるテーパー形状をした裏面からなり、前記先端部及び前記エッジ部の厚さは０．２〜０．５ｍｍである、
ことを特徴とする請求項１に記載のインク用へら。
前記インク定量用マークのうち少なくとも１個以上は、Ｖ字状、コの字状、またはＵ字状の切欠きであり、
該切欠きにおける前記へら部の幅は、前記持ち手部との境界部分における幅の１／２以上である、
ことを特徴とする、請求項１または２のいずれか１項に記載のインク用へら。
前記インク定量用マークのうち少なくとも１個以上は、前記表面に形成された刻印であり、該刻印は、前記へら部のエッジ部の方向に向いた二本以上の線で構成される、
ことを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のインク用へら。
前記へら部の前記先端部が、前記持ち手部側に向かってカーブした円弧状の切欠きを有する、
ことを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のインク用へら。