JP2023027807A - Screen printing method and screen printing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板の主面から突出した凸部の表面にスクリーン印刷によって印刷パターンを形成するスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a screen printing method and a screen printing apparatus for forming a print pattern on the surface of projections protruding from the main surface of a substrate by screen printing.
従来、基板の主面に印刷パターンをスクリーン印刷する方法が知られている。また、主面から突出した凸部を有する基板に対し、その凸部を避けて主面に印刷パターンをスクリーン印刷する方法も知られている(例えば、下記の特許文献1および2参照)。
Conventionally, a method of screen-printing a print pattern on the main surface of a substrate is known. Also known is a method of screen-printing a print pattern on the main surface of a substrate that has protrusions that protrude from the main surface while avoiding the protrusions (see, for example,
しかしながら、主面から突出した凸部を有する基板に対し、凸部の表面にスクリーン印刷でパターンを形成する技術はこれまで確立されていなかった。 However, no technique has been established so far for forming a pattern on the surface of a projection by screen printing on a substrate having projections protruding from the main surface.
そこで本発明は、主面から突出した凸部を有する基板に対し、その基板の凸部の表面にスクリーン印刷によって印刷パターンを形成することができるスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a screen printing method and a screen printing apparatus capable of forming a print pattern on the surface of the projections of a substrate having projections protruding from the main surface thereof by screen printing. and
本発明のスクリーン印刷方法は、基板の主面から突出した凸部の表面にスクリーン印刷によって印刷パターンを形成するスクリーン印刷方法であって、印刷パターンを形成するための印刷開口が形成されたスクリーンをスキージで前記凸部に押し付けて前記凸部の頂部の形状に倣わせ、その状態を維持しながら前記スキージを移動させることにより前記印刷開口からペーストを基板側に押し出して前記頂部に印刷パターンを形成する。 The screen printing method of the present invention is a screen printing method for forming a print pattern on the surface of projections protruding from the main surface of a substrate by screen printing, wherein a screen having printing openings for forming the print pattern is formed. A squeegee is pressed against the convex portion to follow the shape of the top of the convex portion, and the squeegee is moved while maintaining this state to extrude the paste from the printing opening toward the substrate side to form a print pattern on the top portion. do.
本発明のスクリーン印刷装置は、基板の主面から突出した凸部の表面にスクリーン印刷によって印刷パターンを形成するスクリーン印刷装置であって、印刷パターンを形成するための印刷開口が形成されたスクリーンと、下端に角部を有する板状部材から成るスキージと、前記スキージの前記角部で前記スクリーンを前記凸部に押し付けて前記凸部の頂部の形状に倣わせ、その状態を維持しながら前記スキージを移動させることにより、前記印刷開口からペーストを基板側に押し出して前記頂部に印刷パターンを形成させるスキージ移動手段と、を備えた。 The screen printing apparatus of the present invention is a screen printing apparatus for forming a print pattern on the surface of projections protruding from the main surface of a substrate by screen printing, and the screen is provided with printing openings for forming the print pattern. a squeegee made of a plate-like member having corners at its lower end; and a squeegee that presses the screen against the projections with the corners of the squeegee so as to conform to the shape of the top of the projections, and maintains that state. a squeegee moving means for extruding the paste from the printing openings toward the substrate to form a printing pattern on the top portion by moving the squeegee.
本発明によれば、主面から突出した凸部を有する基板に対し、その基板の凸部の表面にスクリーン印刷によって印刷パターンを形成することができる。 According to the present invention, a print pattern can be formed by screen printing on the surface of the convex portion of the substrate having the convex portion protruding from the main surface.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1および図2は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置1を示している。スクリーン印刷装置1は基板KBに対してスクリーン印刷を施すことによって、その基板KBの表面に印刷パターンを施す装置である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 show a
本実施の形態においてスクリーン印刷装置1が印刷対象とする基板KBは、図3に示すように、全体としてXY面に沿って広がる平板状の部材から成る。基板KBは、平らな上面(「主面SM」と称する)を有するとともに、主面SMの複数箇所から上方に突出した複数の凸部TBを有している。複数の凸部TBはそれぞれ曲面状の表面を有しており、曲面状の表面のうち頂部に近い領域は、スクリーン印刷装置1によってパターンが形成されるパターン形成領域PR(図3において破線で囲まれる領域)となっている。
As shown in FIG. 3, the substrate KB to be printed by the
図1および図2において、スクリーン印刷装置1は、基板ステージ11、スクリーンマスク12、印刷ヘッド13および印刷ヘッド駆動部14を備えている。本実施の形態では説明の便宜上、水平面内の一方向を左右方向(X方向)とし、上下方向をZ方向とする。また、Y方向と直交する水平面内の方向を前後方向(Y方向)とする。
1 and 2, the
図1および図2において、基板ステージ11は上面が平らな基板保持面11Mを有している。基板保持面11Mには図示しない複数の吸着開口が設けられている。基板ステージ11はこれら複数の吸着開口を通じて基板KBを吸着することによって、その基板KBを基板保持面11M上に保持する。基板ステージ11は基板ステージ移動機構11Kによって水平面内方向に移動させることができる。
1 and 2, the
図1および図2において、スクリーンマスク12は、スクリーン保持枠21と、メッシュスクリーン22を備えている、スクリーン保持枠21は、XY面に沿って広がる矩形状の枠部材から成る。メッシュスクリーン22はスクリーン保持枠21によって四辺が保持されており、面外方向(Z方向)に撓む可撓性を有している。メッシュスクリーン22の中央部には、基板KBの凸部TBの表面に印刷パターンを形成するための複数の印刷開口22Kが設けられている。
1 and 2, the
図1および図2において、印刷ヘッド13は、ヘッドベース31、スキージ保持部32、スキージ33、保持部材34およびバックアップ部材35を備えている。印刷ヘッド駆動部14は、印刷ヘッド13をZ方向およびY方向に駆動する。印刷ヘッド13は、印刷ヘッド駆動部14によってY方向(前後方向)のうちの一の方向(本実施の形態では前方とする)に駆動されることで、メッシュスクリーン22上に供給されたペーストPstを掻き寄せる動作(「スキージング」と称する)を行う。
1 and 2, the
図1および図2において、印刷ヘッド13のヘッドベース31は、印刷ヘッド駆動部14によって直接駆動される部分であり、全体としてX方向に延びた形状を有している。スキージ保持部32はヘッドベース31の下端から下方に延びた部材であり、スキージ33の上端部を保持する。スキージ33は全体として矩形の板状部材から成り、ウレタン等の弾性材料から構成されている。スキージ33はスキージングの際、メッシュスクリーン22上でペーストPstを掻き寄せる部材であり、下端側がスキージング時における進行方向(前方)とは反対の方向(後方)に斜めに延びている。スキージ33の下端は下方に突出した角部33Eとなっている(図2)。
1 and 2, the
図1および図2において、保持部材34はX方向に延びた板状の部材から成り、スキージ保持部32の下端部からスキージ33のペースト掻き寄せ面(ここでは前面)に沿って設けられている。バックアップ部材35もX方向に延びた板状の部材から成り、スキージ保持部32の下端部からスキージ33のペースト掻き寄せ面とは反対側の面(ここでは後面)に沿って設けられている。すなわちスキージ33は、スキージ保持部32の下部に、保持部材34とバックアップ部材35とによって挟まれた状態で取り付けられている(図2)。バックアップ部材35は下端側がスキージ33の下端部(角部33E)の近傍まで延びている。
1 and 2, the
このような構成のスクリーン印刷装置1によって、基板KBが有する複数の凸部TBそれぞれの表面(詳細にはパターン形成領域PR内の表面)にペーストPstを印刷して印刷パターンを形成する場合には、先ず、基板ステージ11の基板保持面11Mに基板KBを保持させる。そして、基板ステージ移動機構11Kによって、基板ステージ11を(すなわち基板KBを)スクリーンマスク12の下方に位置させる(図2)。このとき基板KBは、図4(図2におけるV1-V1断面図)に示すように、凸部TBの上面がメッシュスクリーン22と接触しない位置に位置される。また、基板ステージ移動機構11Kは基板KBのパターン形成領域PRの水平方向(XY面に沿う方向)の位置をメッシュスクリーン22の印刷開口22Kの位置に合わせる。
When the
基板ステージ11がスクリーンマスク12の下方に位置したら、印刷ヘッド駆動部14は、印刷ヘッド13をスクリーンマスク12の後部に位置させる。このとき印刷ヘッド13は、スキージ33のペースト掻き寄せ面(前面)がメッシュスクリーン22上に供給されたペーストPstよりも後方に位置し、かつ、角部33Eがメッシュスクリーン22に接触しない位置に位置される(図2)。
After the
印刷ヘッド駆動部14は、印刷ヘッド13をスクリーンマスク12の後部に位置させたら、印刷ヘッド13を下降させて(図5中に示す矢印A)、印刷ヘッド13を初期位置に位置させる。印刷ヘッド13が初期位置に位置した状態では、スキージ33の角部33Eはメッシュスクリーン22に当接してその部分を押し下げる(図5、図6および図7(a))。ここで、図6は図5におけるV2-V2断面図であり、図7(a)は図6におけるV3-V3断面図である。
After positioning the
印刷ヘッド13が初期位置に位置してスキージ33の角部33Eがメッシュスクリーン22に当接している部分は、図7(b)に示すように、帯状の領域(以下、「スキージ当接部22Q」と称する)となる。ここで、図7(b)は、図7(a)に示す箇所のメッシュスクリーン22の平面図である。印刷ヘッド13が初期位置に位置した状態では、スキージ33の下端部(角部33E)は、図7(a)に示すように、基板KBの凸部TBの高さH1よりも低く、主面SMの高さH2よりも高い位置に位置する。
The portion where the
印刷ヘッド駆動部14は、印刷ヘッド13を初期位置に位置させたら、印刷ヘッド13を前方に移動させる(図8中に示す矢印B)。これによりスキージ33の角部33Eはメッシュスクリーン22に当接したまま前方に移動し、メッシュスクリーン22上のペーストPstを前方に掻き寄せる。スキージ33が前方に移動することによってスキージ33の角部33Eが基板KBの凸部TBに達すると、スキージ33の角部33Eは凸部TBの表面形状に倣うように弾性変形しつつ、メッシュスクリーン22の一部を凸部TBの表面に倣わせながら押し付ける(図9および図10(a))。ここで、図9は図8におけるV4-V4断面図であり、図10(a)は図9におけるV5-V5断面図である。
After positioning the
スキージ33の角部33Eが凸部TBの表面形状に倣った状態では、図10(b)に示すように、スキージ当接部22Qのうちメッシュスクリーン22が凸部TBに接触している部分(接触部分S1)は、その両側のメッシュスクリーン22が凸部TBと接触していない部分(非接触部分S2)よりも前後に広がった形状になる。これは、スキージ33の角部33Eのうち、凸部TBの表面形状に倣っている部分の変形量が、凸部TBの表面形状に倣っていない部分(凸部TBの両側方の部分)の変形量よりも大きくなるからである。なお、図10(b)は図10(a)に示す箇所のメッシュスクリーン22の平面図であり、図10(b)中に示す領域SRは、メッシュスクリーン22が凸部TBと接触している領域である。メッシュスクリーン22の領域SRの部分は凸部TBの表面形状に倣った状態で接触する。この領域SRは、スキージ33の前方への移動に伴って前方へ移動する。
In a state where the
印刷ヘッド13が更に前方に進行すると、スキージ33の角部33Eは基板KBの凸部TBに密着したメッシュスクリーン22の印刷開口22Kの上を通過する。このときスキージ33の角部33EはペーストPstを基板KB側に押し出すので、凸部TBの表面には印刷開口22Kを通してペーストPstが塗布される。
As the
メッシュスクリーン22のうち、スキージ33の角部33Eが通過した部分は、メッシュスクリーン22自身の復元力によって元の状態(スキージ33によって下方に押される前の状態)に復帰しようとする。このためスキージ33の角部33Eが通過した後のメッシュスクリーン22は凸部TBの表面から離間し、いわゆる版離れがなされる。これにより凸部TBの表面(詳細にはパターン形成領域PRの表面)に、印刷開口22Kの形状に応じた形状の印刷パターンPPTが形成された状態となる(図11)。
A portion of the
ここで、スキージ33は角部33Eを凸部TBの表面形状に倣わせている間、角部33Eを通じて凸部TBから押し上げられる方向(反り方向)の大きな反力Rを受けるが(図10(a))、スキージ33の後面にはバックアップ部材35が設けられているため、角部33Eのような局部的な部分を除いて、スキージ33の全体が反り変形することはない。このためスキージ33は凸部TBにメッシュスクリーン22を広い範囲で凸部TBの表面に密着させることができる。また、適切な印圧で印刷開口22KにペーストPstを押し込むので、凸部TBの曲面状の表面の広い領域に、確実に、印刷パターンPPTを形成することができる。
Here, while the
このように本実施の形態におけるスクリーン印刷装置1は、印刷パターンPPTを形成するための印刷開口22Kが形成されたスクリーンとしてのメッシュスクリーン22と、下端に角部33Eを有する板状部材から成るスキージ33と、スキージ33の角部33Eでメッシュスクリーン22を凸部TBの表面に押し付けて凸部TBの頂部の形状に倣わせ、その状態を維持しながら移動させることにより、印刷開口22KからペーストPstを基板KB側に押し出して凸部TBの頂部に印刷パターンPPTを形成させるスキージ移動手段としての印刷ヘッド駆動部14を備え、基板KBの主面SMから上方に突出した凸部TBの表面にスクリーン印刷によって印刷パターンを形成する構成となっている。
As described above, the
上記構成のスクリーン印刷装置1を用いた本実施の形態におけるスクリーン印刷方法は、印刷パターンPPTを形成するための印刷開口22Kが形成されたメッシュスクリーン22をスキージ33で凸部TBの表面に押し付けて凸部TBの頂部の形状に倣わせ、その状態を維持しながらスキージ33を移動させることにより、印刷開口22KからペーストPstを基板KB側に押し出して、凸部TBの頂部に印刷パターンPPTを形成するものである。この方法では、スキージ33が凸部TBの形状に倣って弾性変形し、メッシュスクリーン22を凸部TBの頂部の形状に倣わせるので、凸部TBの曲面状の表面に確実に、印刷パターンPPTを形成することができる。
The screen printing method according to the present embodiment using the
以上説明したように、本実施の形態におけるスクリーン印刷装置1(スクリーン印刷方法)によれば、印刷パターンPPTを形成するための印刷開口22Kが形成されたスクリーン(メッシュスクリーン22)をスキージ33で凸部TBに押し付けて凸部TBの頂部の形状に倣わせ、その状態を維持しながらスキージ33を移動させることにより、印刷開口22KからペーストPstを基板KB側に押し出して凸部TBの頂部に印刷パターンPPTを形成するようになっているので、基板KBの主面SMから突出した凸部TBの表面に、確実に、印刷パターンPPTを形成することができる。
As described above, according to the screen printing apparatus 1 (screen printing method) of the present embodiment, the screen (mesh screen 22) formed with the
これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述したものに限定されず、種々の変形等が可能である。例えば、上述の実施の形態において示した基板KBの凸部TBの形状は一例であり、凸部TBの形状は必ずしも図3(図11)において示したものに限定されない。また、実施の形態において示した印刷パターンPPTは一例であり、図10において示したものに限定されない。 Although the embodiments of the present invention have been described so far, the present invention is not limited to those described above, and various modifications and the like are possible. For example, the shape of the convex portion TB of the substrate KB shown in the above embodiment is an example, and the shape of the convex portion TB is not necessarily limited to that shown in FIG. 3 (FIG. 11). Also, the print pattern PPT shown in the embodiment is an example, and is not limited to the one shown in FIG.
主面から突出した凸部を有する基板に対し、その基板の凸部の表面にスクリーン印刷によって印刷パターンを形成することができるスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷装置を提供する。 Provided are a screen printing method and a screen printing apparatus capable of forming a print pattern on the surface of the projections of the substrate by screen printing on the substrate having the projections projecting from the main surface.
1 スクリーン印刷装置
14 印刷ヘッド駆動部(スキージ移動手段)
22 メッシュスクリーン(スクリーン)
22K 印刷開口
33 スキージ
35 バックアップ部材
KB 基板
SM 主面
TB 凸部
PPT 印刷パターン
Pst ペースト
1
22 mesh screen (screen)
Claims (4)
印刷パターンを形成するための印刷開口が形成されたスクリーンをスキージで前記凸部に押し付けて前記凸部の頂部の形状に倣わせ、その状態を維持しながら前記スキージを移動させることにより前記印刷開口からペーストを基板側に押し出して前記頂部に印刷パターンを形成するスクリーン印刷方法。 A screen printing method for forming a print pattern on the surface of a projection projecting from a main surface of a substrate by screen printing,
A screen having printing openings for forming a printing pattern is pressed against the projections by a squeegee so as to follow the shape of the top of the projections, and the squeegee is moved while maintaining that state to form the printing openings. A screen printing method for forming a print pattern on the top portion by extruding the paste from the substrate toward the substrate.
印刷パターンを形成するための印刷開口が形成されたスクリーンと、
下端に角部を有する板状部材から成るスキージと、
前記スキージの前記角部で前記スクリーンを前記凸部に押し付けて前記凸部の頂部の形状に倣わせ、その状態を維持しながら前記スキージを移動させることにより、前記印刷開口からペーストを基板側に押し出して前記頂部に印刷パターンを形成させるスキージ移動手段と、
を備えたスクリーン印刷装置。 A screen printing apparatus for forming a print pattern by screen printing on the surface of a convex portion protruding from a main surface of a substrate,
a screen having printing apertures for forming a printing pattern;
a squeegee made of a plate-like member having corners at its lower end;
The corners of the squeegee are used to press the screen against the projections to follow the shape of the tops of the projections, and the squeegee is moved while maintaining this state to spread the paste from the printing opening onto the substrate side. a squeegee moving means for extruding to form a print pattern on the top;
A screen printing device with
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