JP2680595B2 - パターンをスクリーンプリントする方法およびプリントスクリーン - Google Patents

パターンをスクリーンプリントする方法およびプリントスクリーン

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JP2680595B2 JP63048783A JP4878388A JP2680595B2 JP 2680595 B2 JP2680595 B2 JP 2680595B2 JP 63048783 A JP63048783 A JP 63048783A JP 4878388 A JP4878388 A JP 4878388A JP 2680595 B2 JP2680595 B2 JP 2680595B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプリント、特にガラスのような硬質の非吸収
性材料にパターンをスクリーン プリントする方法、お
よびこの方法に用いるスクリーンに関する。
スクリーン プリントの重要な応用は自動車のリア
ウインドーの導電性網状構造からなるヒーター配列のプ
リントであり、このためにウインドーの表面はウインド
ーの曇りを除くのに、または除氷するために加熱するこ
とができる。かかるガラス上のヒーター配列は、一般に
ガラスの側端に隣接する母線間にウインドーを横切って
延在する加熱導体の配列からなる。
ヒーター配列は、窓ガラスを曲げおよび強化するため
に加熱する前に、車両ウインドーを形成する窓ガラスの
１つの表面をガラス フリット、銀および結合剤の混合
物であるインキでプリントすることができる。ヒーター
パターンはスクリーンを用いてスクリーン プリント
し、この場合所望のパターンをスクリーン表面上の被覆
で規定し、ガラス シートを加熱して曲げかつ強化する
場合ガラス表面に焼き付き；結合剤は一般に燃焼中焼失
する。インキは紫外線で硬化する樹脂を含ませることが
でき、このためにプリント ヒーター配列は処理前に紫
外線に短時間さらして硬化することができる。
プリント インキ パターンの厚さを１または２以上
の局部において厚くして、例えば母線のようなパターン
の部分のコンダクタンスを選択的に増すか、または電気
コネクタを母線にろう付けしなくてはならない厚い導伝
層を設けるのが望ましい。選定局部におけるパターンの
厚さは、厚い厚さ（increased thickness）を必要とす
るパターン区域上にインキの第２層を適当なパターン
スクリーンを用いてプリントすることによって厚くする
ことができる。しかしながら、実際上、２つのプリント
間に必要な位置合せを達成するのが難しく、プリント
プロセスによる第２移動を必要とするために付加的な生
産コスが負担になる。
英国特許明細書第1262176号は織物スクリーンの代わ
りに金属スクリーンを用いる電気回路のスクリーン プ
リントに関する。所望のパターンはスクリーンの孔を介
してプリントされ、このためにスクリーンはパターンに
対するステンシルとして作用する。種々の厚さのパター
ン区域をプリントするために、厚さの薄いインキ層を必
要とする孔に金属メッシュを組込むことが提案されてい
る。このメッシュは基体にプリントするペーストまたは
インキに有効な容積の部分を占め、かかる区域にプリン
トされるパターンの厚さを薄くする。
欧州特許明細書第0193464 A2号は自動車ウインドーの
ヒーター配列として用いられる導電性パターンのある区
域の厚さを選択的に厚くする２つの方法に関する。ドイ
ツ公開特許明細書第3231382号に記載されている第１の
方法においては、厚い導電層を必要とする区域に、太い
糸、例えば太いよこ糸を有するスクリーンを用いてい
る。第２の方法（上記欧州特許明細書第0193464 A2号）
においては、太い導電層を必要とする区域に粗いメッシ
ュを有するスクリーンを用いており、この粗いメッシュ
は区域におけるスクリーン材料から交互のよこ糸を省く
ことにより達成されている。
上記欧州特許明細書に記載されている方法では、よこ
糸（またはたて糸）繊維を変形するか、または省く区域
におけるパターンのすべての部分が厚くなる欠点があ
る。このために、プリント パターンの任意の所望区域
またはすべての区域を厚くする一層融通のきく方法が要
求される。
英国特許明細書第1307535号では、この問題をシルク
スクリーンを用いて回避しており、この場合プリント
すべきパターンを規定するパターン エマルション被覆
が、厚いインキ厚さを必要とする区域を囲み、かつ規定
する区域における厚さを厚くする。しかしながら、実際
上、この方法は、特に車両のバックライトにおけるヒー
ター配列の母線のようなインキの広いバンドをプリント
する場合には極めて望ましくない。
硬質の非吸収性基体にプリントするパターン インキ
層スクリーンの厚さは、スクリーン表面と厚い厚さを必
要とする区域における基体との間に局部支持体を設ける
ことによって所望位置を厚くすることができることを確
かめた。
驚くべきことに、本発明において、占有容積における
支持体の作用がインキにより占有されるために利用され
るけれども、スクリーン表面と基体との間に局部支持体
を用いることが区域にインキを保持することを高める
（支持体があまりかさばらない場合には）ことを確め
た。
本発明は硬質の非吸収性基体に対向するスクリーンの
表面にパターン被覆を有するスクリーンを用いて前記基
体にパターンをスクリーン プリントする方法におい
て、スクリーンが織物スクリーンから成り、織物スクリ
ーン材料の１つまたは２つ以上のパッチをスクリーンの
被覆表面に被着して厚い厚さのパターン インキ層を必
要とする１または２以上の区域においてスクリーン表面
と基体との間の局部支持体を設け、これにより前記区域
におけるインキの保持を高めることを特徴とする。
特に、本発明の方法は種々の厚さのパターンをプリン
トするのに有利である。
局部支持体は厚い厚さのパターン インキ層を必要と
する区域において、スクリーンの被覆表面に被着するス
クリーン材料の１または２以上のパッチにより、または
スクリーン上の被覆の小さい離間したスポットの１また
は２以上の列により設けることができる。
１または２以上のスクリーン材料のパッチを用いる場
合には、任意のかかるパッチはスクリーンより粗いメッ
シュにするのが好ましい。
スクリーンに被覆の小さい離間したスポットの列を用
いる場合には、均一な列を用いるのが有利である。スポ
ットの形は臨界的でないが、しかし丸いスポットが好ま
しい。被覆の小さい離間したスポットは、厚い厚さのイ
ンキ層を必要とする区域の約10％を占め、好ましくはか
かる区域の１〜15％、特に2.5〜10％を占める。通常、
スクリーンの任意の区域におけるパターン被覆は、少な
くともその区域において必要とされるインキの被覆と同
じ厚さにする。厚い厚さのインキ層を必要とする区域を
囲み、かつ規定するスクリーン区域、すなわち、小さい
離間したスポットの列の区域を囲み、かつ規定する区域
において、通常、スクリーン上の被覆は30ミクロン以上
の厚さ、好ましくは30〜70ミクロンの厚さを有する。他
の区域において被覆は厚くする必要はなく、一般にこの
区域は５〜15ミクロン、好ましくは７〜12ミクロンの被
覆厚さを有する。
被覆の小さい離間したスポットはパターン被覆と同じ
材料から形成でき、上記被覆の厚さに等しい高さとする
ことができ、それは通常、厚い厚さのパターン インキ
層を必要とする区域を直接に囲む区域において少なくと
も30ミクロンにする。スポットは後述するように、スク
リーンを作るのに用いるアートワークにおける適当なハ
ーフトーン区域を含めることによってプリントすること
ができる。
本発明の方法は、特にヒーター配列の形状のパターン
を車両ウインドーとして用いられる窓ガラスにプリント
するのに有用である。１例において、パターンは母線間
に延在する加熱導体の列からなり、および局部支持体
は、加熱電流を供給する導体のコネクタを取付ける母線
の区域に設ける。
本発明の他の観点によれば、パターン被覆を有するプ
リント スクリーンを、厚い厚さのパターン インキ層
をプリントする１または２以上の各区域におけるスクリ
ーンに被着するスクリーン材料のパッチを有する少なく
とも１つの上記スクリーン表面に設ける。
本発明の更に他の観点においては、パターン被覆を有
するプリント スクリーンを厚い厚さのパターン イン
キ層を必要とする１または２以上の各区域におけるスク
リーン表面に被覆する小さい離間したスポットの列を含
む少なくとも１つの上記スクリーン表面に設け、厚い厚
さのインキ層を必要とする区域を囲み、かつ規定される
区域における被覆の厚さを他の区域における被覆の厚さ
より厚くする。厚い厚さのインキ層を必要とする区域を
囲み、かつ規定される区域における被覆の厚さは少なく
とも30ミクロンにするのが好ましい。他の区域における
被覆は５〜15ミクロンの厚さを有するのが好ましい。
本発明は、１例を添付図面に示すように車両ウインド
ーにヒーター配列をプリントするのに応用でき、母線は
コネクターを取付ける区域において厚さを厚くすること
ができる。
添付図面は、明確に示すために各部分の寸法を拡大に
して示している。
第１図は窓ガラス１からなる車両ウインドーを示して
おり、窓１にはその内面の周囲に既知手段で硬化する黒
色ペイントを用いてプリントした黒色不透明帯（black
obscuration band）２を設ける。窓ガラス１の内面およ
び不透明帯の頂面に、母線４間に延在する電気抵抗加熱
導体３からなるヒーター配列を設ける。ヒーター配列
は、不透明帯をすでに担持しているガラス表面上にセラ
ミック インキを用いてスクリーン プリントする。イ
ンキはガラス フリット、銀および結合剤の混合物であ
り、紫外線硬化性樹脂を含めることができる。ヒーター
配列の配置を設計し、このために母線４を第２図に示す
ように不透明帯２の頂面にスクリーン プリントする。
Ｔ−型銅コネクタ５を各母線にはんだ付けし、特に第
２図に示す例では各コネクタ５は２個のフィート６を有
しており、これらのフィート６は接続タップが延在する
ブリッジで連結する。
ヒーター配列３、４はガラス表面にセラミック イン
キを用いてスクリーン プリントし、次いでガラス表面
を、形に曲げる前にガラス シートを、例えば580〜670
℃の範囲の温度に加熱する場合に、ガラス表面に焼き付
け、次いで冷風流を用いて強化する。
第3aおよび3b図は本発明の方法を実施するプリント
スクリーンを作るのに用いるアートワーク（artwork）
を線図的に示している。加熱導体のヒーター配列３′お
よび母線４′を透明フィルム上の完全黒色（solid blac
k）で示し、コネクタを母線にろう付けしなければなら
ない局部区域７′で、第3b図に一層明らかに示すように
ハーフ透かし（half tone transparency）区域８をアー
トワークに組込む。代表的なハーフトーン透かし８は、
各透かし区域８の90％が離間した明瞭なスポットの均一
な列を規定する完全黒色であるようにする。
プリント スクリーンは適当なスクリーンを被覆し、
およびこの被覆にパターンを形成して作ることができ
る。通常、センチメートル当り100または120本の糸を有
するスクリーンを清浄にし、湿感光性エマルション層を
十分に被着し、乾燥してスクリーンの一面に約10ミクロ
ン厚さのエマルション層を設ける。また、１または２以
上のエマルション層を、既知のようにしてスクリーンの
他の面に被着し乾燥することができる。次いでエマルシ
ョンの他の被覆を、厚い厚さのインキ層を必要とする区
域を囲み、かつ規定する区域における上記スクリーンの
一つの表面に被着し乾燥させてかかる区域において、例
えば約40〜60ミクロンの厚さにできる乾燥エマルション
被覆層を設ける。
第3a図のアートワークは乾燥エマルション被覆に対向
して配置し、透明テープで固定する。透かしおよびスク
リーン組合せをガラス プレートにスクリーンとプレー
トの間に透かしを置いて位置する。次いで、スクリーン
をかぶせ、真空を作用させて空気を除去し、ガラス、透
かしおよびスクリーンの間に良好な平坦接触を確立させ
る。次いで、ガラスプレートの背後で光源のスイッチを
入れ所望時間露光する。スクリーンをアートワークおよ
びガラス プレートから分離し、温水スプレーで洗浄し
てエマルションの非露光区域を溶解除去する。すなわ
ち、ハーフトーン区域７′の90％を含むヒーター配列パ
ターンを溶解除去し、スクリーンに光硬化（photocure
d）エマルションのパターン被覆10（第4aおよび5a図）
を残す。
次いで、プリント スクリーンを窓ガラス１上に、エ
マルション被覆側を窓ガラス１および不透明帯２と接触
させて置く。この事は被覆10に支持する織物スクリーン
（woven screen）９の部分を示している第4a図に示して
おり、この部分には、孔11を有しており、この孔11は、
例えば第２図のＡ−Ａ線上の断面における母線の巾に相
当する。断面Ａ−Ａは厚い厚さのインキ層を必要とする
区域に近く、断面Ａ−Ａ線上の被覆10の厚さは約40ミク
ロンである。次いで、湿セラミック インキ12を、スク
リーンを横切るスキージー羽根13の第１移動中スクリー
ン９上に塗布する。スキージー13の上記第１移動は、イ
ンキ12を母線孔11のような被覆10における任意の孔のあ
るスクリーンを圧通させる。スクリーンを横切ってスキ
ージーが戻る場合に、保持されたインキを孔11に押圧
し、およびガラス上の不透明帯２の表面上を押圧する。
母線の薄い部分がプリントされている場合、スキージ
ー羽根13の第１移動はスクリーン９の非支持部分をガラ
ス表面に向かって下方に向けて押し下げる。すなわち、
第4a図において、孔11を横切るスキージーの移動はスク
リーン９を孔に、幾分、押し下げ、これによって不透明
帯にプリントするためにインキを保持する全高さを制限
する。第4bおよび第4c図はスクリーン９のメッシュを通
過するインキ14の高さ（第4b図）がどのように低下する
かを示しており、このためにプリント プロセスの終わ
りにおいて、インキが共に移動してガラス表面上にプリ
ント層15を形成する場合には、薄い層（第4c図）だけが
得られる。例えば、上述する例において、プリント母線
の断面Ａ−Ａにおけるプリント インキ層の厚さは22ミ
クロンであり、またスクリーン上の被覆10の局部厚さは
40ミクロンであり、およびスクリーン自体の厚さは65ミ
クロンである。
母線の厚い区域７をプリントするプリント スクリー
ンの区域において、第5a図に示すようにエマルション被
覆は完全スポット16のハーフトーン列を含み、このハー
フトーン列は母線の厚い区域７を生ずる全局部区域上に
規則正しい分布する。これらのスポット16は区域の10％
を構成し、結果として母線孔11におけるスクリーン９の
支持体を形成する。
コネクタを母線にはんだ付けする被覆にハーフトーン
区域を組み込むプリント スクリーンのこの変形例で
は、スクリーンがガラス表面に向けて殆ど押し下げられ
ないために、スクリーンを横切るスキージー羽根13の第
１移動中に、これらの区域内にセラミック インキが効
果的に保持され、このためにスキージーの第２移動後、
セラミック インキの高い厚さ17（第5b図）が孔11に保
持され、18で示すように（第5c図）厚いプリント区域を
形成する。これにより、不透明帯２の表面にプリントさ
れて母線の厚い区域７の１つを形成するインキ18の高さ
は母線の薄い部分上にプリントされたインキ15の厚さの
２倍、例えば約40ミクロンの厚さにすることができる。
それ故、上述する例において、ハーフトーン区域に相当
する厚い厚さの区域におけるインキの厚さは36ミクロン
であり、またスクリーン上の被覆の局部厚さは40ミクロ
ンであり、スクリーン自体の厚さは65ミクロンである。
コネクタをろう付けする区域における各母線の厚さで
は50％増加で十分であるが、エマルション被覆がハーフ
トーン区域を囲み、かつ規定する区域において十分厚い
場合には、100％の厚さ増加がハーフトーン パターン
区域を用いて達成されることを確かめた。
スポット16により与えられる局部支持体によるインキ
の保持の増加は、各スポット区域において、インキ18の
厚い区域の銀の存在量を増すのでこの結果燃焼したイン
キから不透明帯に銀が吸収されても、銀は各厚い区域７
に十分残留してＴ−型コネクタとの満足なろう付け接合
を確実にする。
第6a図は厚い区域７を形成するためセラミック イン
キの保持を高める本発明の例を示す。プリント スクリ
ーンを作るためのアートワークは第３図に示すように母
線４′の任意の特定区域を有しておらず、母線の図形は
連続に、かつ完全に（solid）にする。厚い区域７の大
きさにカットする粗いメッシュのスクリーン材料のパッ
チ20は、コネクタを母線にはんだ付けする区域を規定す
るスクリーンの区域におけるスクリーン９に被着する。
パッチ20はエマルションを被着する前に適当な接着剤で
スクリーンに固定するが、しかしエルションを被着後
で、まだ湿っている間に付加エマルションを用いてパッ
チをおおうことができる。スクリーンを露光し、かつ洗
浄した後、パッチ20は第6a図に示すようにエマルション
被覆10に位置する。スクリーンを横切るスキージー13の
移動中、各パッチ20はスクリーン９を支持し、かつセラ
ミック インキを高く保持するため粗いメッシュを与え
るのに役立ち、このため高く保持された量のセラミック
インキ17（第6b図）が保持され、燃焼した際母線の厚
い区域７を生ずるのに十分な量のインキ17を区域に与え
る。インキ17の高さはくずれて第5a図におけるハーフト
ーン区域を介してプリントすることにより生ずる厚さに
匹敵する。第6c図に示すような18の厚さになる。
また、本発明の方法はヒーターのみならずラジオのア
ンテナとして、しばしば用いられる延在母線による加熱
バックライト（heated backlights）をプリントするの
に用いることができる。第７および８図はこの種の加熱
バックライトをプリントする本発明によるシルク スク
リーンを示している。これらの図面においては、シルク
スクリーン21は２つの対向するＬ−型母線24および母
線間に延在する多数の平行な加熱導体23を規定する乾燥
エマルションのパターン層22を担持している。
上記Ｌ−型母線を用いる場合には、母線における過剰
電力浪費を避けるために、母線の隣接端（端子は加熱電
流の供給および無線信号の誘導のために取付ける）から
加熱導体の列の中間点に延在する少なくとも母線の区域
に厚い母線を設ける。この厚い厚さを達成するために、
先づスクリーンをその全区域にわたって既知の手段で被
覆し、および乾燥して多数のエマルション層で均一に被
覆する。次いで、他の一連のエマルション層を適当なマ
スクを用いて被覆し、および乾燥してエマルションをス
クリーン区域25に接触させる。この区域25は逆チャンネ
ル セクションの形状を有し、かつ第７図に破線26で規
定されている。薄いエマルション層と厚いエマルション
層との間に段階転移を設けるのが好ましく（第８図）、
この事は例えば漸進的に減少する被覆区域を有する一連
のマスクを用いてエマルションの順次層を区域25に被覆
し、および例えば水で溶解除去して鋭いコーナーを形成
することにより達成できる。次いで、エマルションにお
けるパターンを適当なアートワークを用い、区域25内の
母線の部分にハーフトーン透かし、（第3a図および第3b
図について記載するように）を用いて作る。代表的なハ
ーフトーン透かしは、完全黒色における各透かし区域の
約90％を離間した明瞭なスポットの規則正しい列で規定
するようにする。離間した明瞭なスポットはＬ−型母線
の厚い区域をプリントするのに用いるスクリーンの区域
上に完全スポットまたは円柱の相当する列27を生成す
る。
上述するスクリーンを使用する場合には、許容されな
い電力浪費なくラジオアンテナとして用いるのに適当な
加熱バックライトを単一プリント段階でプリントするこ
とができる。この事はプリント ラインの下の第２移動
を含む母線の厚い区域のオーバープリントを必要とする
従来のプロセスと対照的である。
上述するように、本発明はインキの第２層によるオー
バープリントの必要なく選択された局部区域に厚い厚さ
のパターンをプリントする問題を解決することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は周囲の不透明帯およびヒーター配列を具えた車
両リア ウインドーの内面を示す平面図、 第２図はコネクタを具えたヒーター配列の１つの母線の
区域を示す１部拡大断面図、 第3a図はガラス表面にヒーター配列をプリントするプリ
ント スクリーンを作るのに用いるアートワークの説明
用線図、 第3b図は第3a図におけるｂの部分を拡大する説明用線
図、 第4a〜4c図は母線のスクリーン プリントを示す第２図
のＡ−Ａ線上の断面図、 第5a〜5c図は母線の厚い部分のプリントを示す第２図の
Ｂ−Ｂ線上の断面図、 第6a〜6c図は母線の厚い区域をプリントする本発明の方
法による手段を示す第２図のＢ−Ｂ線上の断面図、 第７図は延在母線を具えたヒーター配列をプリントする
本発明によるプリント セクションの平面図、および 第８図は第７図のＣ−Ｃ線上の断面図である。 １……窓ガラス、２……不透明帯 3,3′……抵抗加熱導体（ヒーター配列） 4,4′……母線、５……Ｔ−型銅コネクタ ６……フィート、７……母線の厚い区域 ７′……局部区域 ８……ハーフトーン透かし区域 ９……織物スクリーン 10……エマルションのパターン被覆 11……孔（母線孔）、12……湿セラミック インキ 13……スキージー羽根 14……スクリーン９のメッシュを通過したインキ 15……プリント層、16……スポット 17……セラミック インキの高い厚さ（セラミック イ
ンキ） 18……厚いプリント区域、20……パッチ 21……シルク スクリーン 22……乾燥エマルションのパターン層 23……平行な加熱導体、24……Ｌ−型母線 25……スクリーン区域 27……完全スポットまたは円柱の相当する列

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】硬質の非吸収性基体に対向する表面にパタ
    ーン被覆を有するスクリーンを用いて前記基体にパター
    ンをスクリーン プリントする方法において、スクリー
    ンが織物スクリーンから成り、織物スクリーン材料の１
    つまたは２つ以上のパッチをスクリーンの被覆表面に被
    着して厚い厚さのパターン インキ層を必要とする１ま
    たは２以上の区域においてスクリーン表面と基体との間
    の局部支持体を設け、これにより前記区域におけるイン
    キの保持を高めることを特徴とするパターンをスクリー
    ン プリントする方法。
  2. 【請求項２】織物スクリーン材料の前記パッチはスクリ
    ーンより粗いメッシュからなる請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】パターンを車両ウインドーとして用いる窓
    ガラス上にヒーター配列の形状にプリントする請求項１
    または２記載の方法。
  4. 【請求項４】前記パターンは母線間に延在する加熱導体
    の列からなり、１つまたは２つ以上のパッチを、加熱電
    流を供給する導体のためのコネクタを取付ける母線の区
    域に設ける請求項２記載の方法。
  5. 【請求項５】種々の厚さのパターンをプリントする請求
    項１または２記載の方法。
  6. 【請求項６】少なくとも１つの表面にパターン被覆を有
    するプリント スクリーンにおいて、スクリーンは織物
    スクリーンからなり、スクリーン材料の織物パッチを、
    厚い厚さのパターン インキ層をプリントする１または
    ２以上の各区域においてスクリーンに被着したことを特
    徴とするプリント スクリーン。
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