JP7073941B2 - 静電スクリーン印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、静電スクリーン印刷装置に関する。

従来から粉体を所望のパターンで塗布する方法として静電スクリーン印刷法が知られており、様々な静電スクリーン印刷装置が開示されている。例えば、特開２０１２－１４００１６号公報（特許文献１）においては、静電力により機能性粉体を対象物に付着させる静電スクリーン印刷装置であって、所定の形状を有するメッシュ網が形成されたスクリーンと、前記粉体を前記スクリーンに擦り込むローラーと、前記スクリーンと対象物（塗布対象物）との間に電圧を印加する電源とを備える静電スクリーン印刷装置が開示されている。また、特開２０１７－１８３０２５号公報（特許文献２）においては、帯電させた粉体を保持する絶縁材料のスクリーンと、直流電源と、前記スクリーンと向かい合う面に塗布対象物を載置可能であるとともに、前記直流電源の正極及び負極のうち、前記帯電させた粉体の電荷の極性と逆の極性が接続された台座と、前記台座に載置された塗布対象物に前記スクリーンを押し当てる押圧部材とを備える粉体の静電スクリーン印刷装置が開示されている。しかしながら、特許文献１～２に記載のような従来の静電スクリーン印刷装置では、塗布対象物に粉体を十分に均一に塗布することができなった。

特開２０１２－１４００１６号公報 特開２０１７－１８３０２５号公報

本発明は、前記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、所望のパターンで粉体を十分に均一に塗布することを可能とする静電スクリーン印刷装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、静電スクリーン印刷装置を、導電性の基材を配置するための基材ホルダと；パターン形成された導電性スクリーンと；前記導電性スクリーンのパターン上に粉体を供給するための粉体供給手段と；前記基材ホルダ上に配置される導電性の基材と前記導電性スクリーンとの間に電圧を印加するための電圧印加手段と；前記導電性スクリーンに超音波振動を付与するための超音波振動子と；を備えるものとすることにより、所望のパターンで粉体を十分に均一に塗布することが可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の静電スクリーン印刷装置は、
導電性の基材を配置するための基材ホルダと、
パターン形成された導電性スクリーンと、
前記導電性スクリーンのパターン上に粉体を供給するための粉体供給手段と、
前記基材ホルダ上に保持される導電性の基材と前記導電性スクリーンとの間に電圧を印加するための電圧印加手段と、
前記導電性スクリーンに超音波振動を付与するための超音波振動子と、
を備え、
前記導電性スクリーンの前記パターンが、前記粉体の平均粒子径の３倍～１０倍の目開きのメッシュ材料により形成されており、
前記パターンの部分に粉体を擦り込むためのローラ及びスキージを備えず、かつ、
前記粉体供給手段から前記パターン上に供給された前記粉体を、ローラ又はスキージで前記パターンの部分に擦り込むことなく、前記超音波振動子から前記導電性スクリーンに付与された前記超音波振動により、前記パターンの部分を介して静電界中に供給して静電スクリーン印刷を行うための装置であることを特徴とするものである。

上記本発明の静電スクリーン印刷装置においては、前記粉体供給手段の粉体出口にふるいが備えられており、かつ、該ふるいに超音波振動を付与するための超音波振動子が更に備えられていることが好ましい。

なお、本発明の静電スクリーン印刷装置によって粉体を十分に均一に塗布することが可能となる理由は必ずしも定かではないが、本発明者らは以下のように推察する。

すなわち、先ず、上記特許文献１～２に記載のような従来の静電スクリーン印刷装置においては、導電性スクリーンのパターン部に粉体を通過させる際に、例えば、特許文献１においてはスクリーンに粉体を擦り込むローラー（特許文献１）を用い、また、特許文献２においては押圧部材としてのスキージ（同文献の段落［００２０］参照）等を用いており、導電性スクリーンのパターン部に粉体を通過させる際に、パターン部に粉体を押し込む（擦り込む）方法を利用していた。しかしながら、本発明者らが研究を重ねたところ、パターン部に粉体を押し込む方法を採用した場合には、パターン部に十分に均一に粉体を押し込むことができず、これに由来して均一な印刷（塗布）を実施することができないことを見出した。すなわち、導電性スクリーンのパターン部にローラーやスキージ等で粉体を押し込む場合、ローラー又はスキージが導電性スクリーンのパターン部の最初に接触する部分やその近傍においては、比較的多くの粉体を導電性スクリーンに押し付けることが可能であるものの、パターン上をローラーが回転するかあるいはスキージが移動していくに従って、パターンに押し込むことが可能な粉体の量が徐々に少なくなっていくこと等から、パターン部のＸＹ平面内において粉体を均一に供給できず、これによりパターン部から静電界中に均一に粉体を供給できないことを本発明者らは見出した。また、本発明者らの研究により、ローラー又はスキージを用いた場合、スクリーンのメッシュ部に粉体が擦り込まれて、静電界に粉体が導入されるため、粉体の粒子径にもばらつきが生じ易く、これによっても、粉体を均一に供給できず、粉体を基材上に均一に印刷（塗布）できないことが分かった。このように、上記特許文献１～２に記載のような従来の静電スクリーン印刷装置においては、導電性スクリーンを通過させる粉体の量を十分に制御できず、粉体を基材上に均一に印刷（塗布）できないことを本発明者らは見出した。

そこで、より均一にパターン部から静電界中に粉体を供給するために、本発明者らが更に検討を進めたところ、上述のように導電性スクリーンに超音波振動を付与するための超音波振動子を備えることで、パターン部から静電界中に粉体を均一に供給することが可能となり、これにより粉体を十分に均一に塗布することが可能となることを見出した。すなわち、このような超音波振動子により超音波振動を付与することを可能とした導電性スクリーンによれば、その超音波振動により、パターン部がふるいのような役割を果たし（以下、超音波振動子に接続されたふるいを場合により単に「超音波ふるい」と称する）、十分に均一な粒子径を有する粉体を、より均一にパターン部から導電性スクリーンと基材ホルダに配置された基材との間の領域（静電界中）に導入すること（落下させること）が可能となり、電圧印加手段により形成された静電界により、粉体を、かかるパターンの形状を十分に維持しながら基材上に印刷（塗布）することが可能となる。なお、静電スクリーン印刷を行わずに、単に超音波を印加してパターン部から粉体を落下させて印刷した場合には、十分にパターン形状を維持できないが、静電スクリーン印刷した場合には、ふるいとなる導電性スクリーンを通過した段階から静電的に粉体が基材側に引き寄せられて加速され、パターン形状を十分に維持しながら、十分に均一に印刷（塗布）されることとなる。また、静電スクリーン印刷を行わずに、超音波ふるいにより、単に粉体を重力で基材上に落下させるだけでは、基材上に粉体を固定化することができず、塗膜として機能をはたすことができない。これに対して、本発明によれば、導電性スクリーンに超音波振動を付与するための超音波振動子により、超音波ふるいの効果が得られ、粉体を十分に均一に落下させることが可能となり、また、静電力により十分にパターン形状を維持できるため、所望のパターンで均一に印刷（塗布）できるものと本発明者らは推察する。また、本発明のように、超音波振動子により超音波振動を付与することが可能な導電性スクリーンによれば、超音波振動によりパターン部への粉体の目詰まりを十分に抑制しながら、パターン部から粉体を静電界中に導入することもできるため、かかる観点からも、所望のパターンで（パターン形状を十分に維持して）、粉体をより均一に塗布することが可能となるものと本発明者らは推察する。また、特に、前記粉体供給手段の粉体出口にふるいが備えられており、かつ、該ふるいに超音波振動を付与するための超音波振動子が更に備えられている本発明の静電スクリーン印刷装置の好適な実施形態の場合には、そもそも導電性スクリーンのパターン部に供給する段階から粉体の供給量がより均一なものとなり、続く導電性スクリーンのパターン部においても、超音波により粉体が均一に静電界中に導入されるため、更に均一に粉体を塗布することが可能であるものと本発明者らは推察する。

本発明によれば、所望のパターンで粉体を十分に均一に塗布することを可能とする静電スクリーン印刷装置を提供することが可能となる。

本発明の静電スクリーン印刷装置の好適な実施形態（第１の実施形態）を示す模式図である。 本発明の静電スクリーン印刷装置の好適な他の実施形態（第２の実施形態）を示す模式図である。 本発明の静電スクリーン印刷装置の好適な他の実施形態（第３の実施形態）を示す模式図である。 スキージを利用して粉体を印刷する従来技術の静電スクリーン印刷装置の一実施形態を示す模式図である。 実施例１で得られたカーボンブラックの薄膜（基板上のパターン）の写真である 実施例１で得られたカーボンブラックの薄膜の膜厚の分布を濃淡で表す二次元図である。 実施例１で得られたカーボンブラックの薄膜の膜厚の分布を示すヒストグラムである。 実施例２で得られたカーボンブラックの薄膜（基板上のパターン）の写真である 比較例１の１回目の静電スクリーン印刷で得られたカーボンブラックの薄膜の膜厚の分布を濃淡で表す二次元図である。 比較例１の１回目の静電スクリーン印刷で得られたカーボンブラックの薄膜の膜厚の分布を示すヒストグラムである。 比較例１の２回目の静電スクリーン印刷で得られたカーボンブラックの薄膜の膜厚の分布を濃淡で表す二次元図である。 比較例１の２回目の静電スクリーン印刷で得られたカーボンブラックの薄膜の膜厚の分布を示すヒストグラムである。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明及び図面中、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

［第１の実施形態］
先ず、図１を参照しながら、本発明の静電スクリーン印刷装置の好適な実施形態（第１の実施形態）について説明する。図１は、本発明の静電スクリーン印刷装置の好適な一実施形態を示す模式図である。

図１に示す実施形態の静電スクリーン印刷装置は、基本的に、基材ホルダ１０と、所定形状のパターンＰが形成された導電性スクリーン１１と、粉体供給手段１２と、電圧印加手段１３と、導電性スクリーン１１に超音波振動を付与するための超音波振動子１４とを備えるものである。なお、図１に示す実施形態において、基材ホルダ１０上に基材２０が配置（載置）されて保持されている。また、図１では、原料である粉体１５が粉体供給手段１２に導入されている状態を模式的に示している。更に、図１中の矢印Ａ１は粉体供給手段１２から導電性スクリーン１１上に供給される粉体の状態を概念的に示し、矢印Ａ２は導電性スクリーン１１のパターンＰを介して導電性スクリーン１１と基材２０との間の空間に導入されて静電的に基材２０上に印刷（塗布）される粉体の状態を概念的に示すものである。

このような基材ホルダ１０は、基材２０を配置することが可能なものであればよく、特に制限されず、固定式のものであっても、可動式のものであっても、あるいは、ロール状基材対応型のものであってもよく、静電印刷の際に基材２０を配置することが可能なものであれば適宜利用できる。このような基材ホルダ１０は、例えば、固定式の台座であってもよい。

また、図１に示す実施形態においては、基材ホルダ１０が電圧印加手段１３に接続されており、基材ホルダ１０上に配置された基材２０と導電性スクリーン１１との間に電圧を印加することが可能な構成となっている。このように、基材ホルダ１０上の基材２０と導電性スクリーン１１との間に電圧を印加するといった観点からは、基材ホルダ１０は、基材ホルダ１０上の基材２０に導通することが可能なものとすることが好ましく、導電性の材料から形成されたものを好適に利用することができる（例えば、ステンレス鋼、鉄、アルミ、銅等によって製造されたものを利用してもよい）。

導電性スクリーン１１は、パターンＰが形成されたものであればよく、特に制限されず、公知の導電性スクリーン（いわゆるスクリーンメッシュであって導電性のもの）を適宜利用できる。このように、導電性スクリーン１１としては、パターンＰの部分がメッシュ材料により形成されたスクリーンメッシュ（スクリーン印刷用のメッシュ）を適宜用いることができる。このように、メッシュ材料によりパターンＰが形成された導電性スクリーン１１（いわゆるメッシュスクリーン）を用いることで、パターンＰの部分を通過させた粉体を基材２０上に塗布することが可能となり、パターンＰの形状に由来した所望のパターンで基材上に粉体を印刷（塗布）することが可能となる。

このようなメッシュ材料としては、導電性のものであればよく、特に制限されず、公知のものを適宜利用でき、例えば、公知の金属（例えば鉄（Ｆｅ）を主成分とするステンレス鋼、亜鉛メッキした鉄、真鍮、銅等）の線材からなるもの等を適宜利用できる。また、このようなパターンＰの形状は特に制限されず、用途に応じて適宜その形状を設計できる。なお、このようなメッシュ材料により形成されたパターン部に粉体を通過させることで、該パターン部Ｐがふるいとして働くことから、十分に均一な粉体粒子を通過させることが可能となる。また、メッシュ部分を粉体が通過する際にメッシュと粉体が接触することにより、粉体１５を帯電させることが可能である。

このようなメッシュ材料（ふるい）の目開きの大きさ等、その好適な条件は、印刷（塗布）する粉体（原料）１５の粘弾性、付着力などの特性により最適大きさが変わるため、一概に言えるものではないが、かかるメッシュ材料としては、印刷（塗布）する粉体１５の平均粒子径の３倍～１０倍（より好ましくは３～５倍）の目開きのものを用いることが好ましい。このような目開きの大きさが前記下限未満では粉体がメッシュ間で目詰まりし、印刷面内の厚みのばらつきが生じ易くなってしまう傾向にあり、他方、前記上限を超えると超音波印加時（振動印加時）に、一度に多量の粉体粒子がふるい落とされ、印刷膜の膜厚制御が困難となる傾向にある。なお、目開きの範囲が前記範囲内にある場合には、静電界への粉体のより均一な供給（落下）と、メッシュ部での粉体の帯電をより効率よく行うことができる。すなわち、メッシュ材料の目開きの範囲を前記範囲内となるように設計（選択）することで、メッシュ部分（パターン部分）が、粉体のより均一な供給と、粉体の帯電といった２つの役割を、より効率よく果たすことが可能なものとなる。

基材ホルダ１０と、パターンＰ（好ましくはメッシュ材料により形成されたパターンＰ：ふるい）を有する導電性スクリーン１１との間の距離（なお、基材ホルダ１０及び／又は導電性スクリーン１１のパターン部位が平面上ではない場合、これらの最近接点間の距離とする）は、特に制限されるものではないが、１～１０ｍｍ（より好ましくは１～５ｍｍ）とすることが好ましい。このような距離が前記下限未満では、空気中に放電して短絡し易くなるため、正常な静電界を形成することが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、空気層（電極間の距離）が広がり、均一な静電界を形成することが困難となる傾向にある。

粉体供給手段１２は、導電性スクリーン１１のパターンＰ上に粉体を供給するために利用するものである。このような粉体供給手段１２は、導電性スクリーン１１のパターンＰ上に粉体を供給することが可能なものであればよく、その構造等は特に制限されず、公知の粉体の供給手段を適宜利用することができる。例えば、図１に示す実施形態においては、粉体供給手段１２として好適に利用可能なホッパを備える装置の状態を模式的に示している。

電圧印加手段１３としては特に制限されず、静電スクリーン印刷が可能となるような電圧を印加することが可能な公知の電源（例えば直流電源）を適宜利用できる。なお、このような電圧印加手段１３は、基材ホルダ１０と導電性スクリーン１１とに接続されている。そして、電圧印加手段１３として直流電源（ＤＣ電源）を利用する場合、基材ホルダ１０側にプラス極を接続し、導電性スクリーン１１側にマイナス極を接続することが好ましい。このように電圧印加手段１３に対して、基材ホルダ１０と導電性スクリーン１１とを電気的に接続することで、基材ホルダ１０及び導電性スクリーン１１に直流高電圧を印加することが可能となり、これにより、基材ホルダ１０上の基材２０と導電性スクリーン１１との間に静電界を形成せしめて、より効率よく静電スクリーン印刷を施すことが可能となる。なお、電圧印加手段１３は、基材ホルダ１０上の基材２０と導電性スクリーン１１との間の印加電圧（電位差）が０．５ｋＶ～５ｋＶ（より好ましくは１ｋＶ～３ｋＶ）となるように電圧を印加することが可能なものを用いることが好ましい。このような電圧が前記下限未満では、静電力が弱く、粉体粒子が十分に加速されず、粉体１５を基材２０上に固定化することが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、空気中に放電して短絡し易くなるため、正常な静電界を形成することが困難となる傾向にある。

超音波振動子１４は、導電性スクリーン１１に超音波振動を付与するためのものであり、導電性スクリーン１１に接続されている。このような超音波振動子としては特に制限されず、公知の超音波振動子（例えば、フェライト振動子等の電歪型の振動子や、ＢＬ振動子やＰＺＴ振動子等の磁歪型の振動子等）を適宜利用できる。また、このような超音波振動子は、周波数を導電性スクリーン１１（ふるい本体）の共振周波数（例えば、ステンレス鋼製のメッシュ材料（ふるい）を利用する場合には、３００００～３８０００Ｈｚ）の範囲内の周波数とした超音波を印加することが可能なものであることが好ましい。このような超音波の周波数が、導電性スクリーン１１（ふるい本体）の共振周波数の範囲の下限未満となる場合、超音波を印加して導電性スクリーン１１に超音波振動を付与しても、前記パターンＰ部分（メッシュ部分：ふるい部分）においてブリッジを形成した粉体がふるい落とされず、供給不足や、面内の厚みのばらつきが生じ易くなる傾向にあり、他方、導電性スクリーン１１（ふるい本体）の共振周波数の範囲の上限を超えると、超音波を印加して導電性スクリーン１１に超音波振動を付与した場合に、一度に多量の粉体が静電界に供給されて印刷膜の制御が困難となるだけではなく、エネルギーの散逸により導電性スクリーン１１（ふるい本体）が加熱されてしまう傾向にある。

本発明においては、このような超音波振動子１４により、超音波の印加時（振動付与時）にのみ、導電性スクリーン１１のパターン部分から粉体を静電界に供給することが可能となるばかりか、連続使用時にも導電性スクリーン１１のパターン部の目詰まりを防止することができ、繰り返し再現性よく粉体を静電界に供給すること（落下させること）が可能となる。

また、粉体供給手段１２に導入する粉体１５としては、特に制限されず、静電スクリーン印刷に利用される公知の原料（印刷用粉体）を適宜利用することができ、塗布目的（印刷目的）に応じて様々な粉体を適宜利用することができる。このような粉体１５としては、例えば、樹脂粉体（ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ＰＥＴ系樹脂等の樹脂の粉体）、無機粉体（酸化亜鉛、酸化鉄等の金属系の粉体）、各種顔料（カーボンブラック、ゼオライト、マイカ、カオリン、セピライト等の鉱物など）、シリカゲル、シリカゾル、各種色素、粉体塗料、これらを混合したもの等、静電力を作用させてパターン印刷することが可能なものであれば、電子伝導性に依らず、適宜用いることができる。また、静電スクリーン印刷装置を電極材料等を製造するために利用する場合には、粉体１５として、いわゆる正極・負極材料からなる粉体等を利用してもよい。

以上説明したように、図１に示す実施形態の静電スクリーン印刷装置は、基本的に、基材ホルダ１０と、所定形状のパターンＰが形成された導電性スクリーン１１と、粉体供給手段１２と、電圧印加手段１３と、導電性スクリーン１１に超音波振動を付与するための超音波振動子１４とを備えるものである。なお、図１に示す実施形態の静電スクリーン印刷装置では、導電性スクリーン１１には負電圧が印加されるように負の電源が接続されており、かつ、基材２０に正電圧が印加されるように基材ホルダ１０には正の電源が接続されているが、これにより、電圧印加手段１３により電圧を印加することで、導電性スクリーン１１と基材２０（基材ホルダ１０）との間に直線状の電界（矢印Ａ２で示す方向と同じ方向の電界）を生じさせることが可能となる。このような図１に示す静電スクリーン印刷装置を用いた静電スクリーン印刷の方法としては、例えば、以下のような方法を採用できる。

すなわち、先ず、図１に示すように、基材ホルダ１０上に基材２０を配置する。次に、粉体１５をホッパ（粉体供給手段１２）に導入する。次いで、ホッパ（粉体供給手段１２）の粉体出口から導電性スクリーン１１のメッシュにより形成されたパターンＰ上に粉体を供給（矢印Ａ１参照）するとともに、超音波振動子１４を作動させることにより、導電性スクリーン１１に超音波を印加する（このような超音波の印加の際には、超音波の周波数を、導電性スクリーン１１（ふるい本体）の共振周波数の範囲内の周波数とすることが好ましい）。これにより、超音波振動している導電性スクリーン１１の該パターンＰのメッシュ部分に粉体を供給しつつ、該パターン部を介して（パターン部をふるいのように利用して）、基材２０と導電性スクリーン１１との間の領域に粉体を供給（導入）できる（矢印Ａ２参照）。なお、超音波振動の印加により、粉体粒子が落下して基材２０と導電性スクリーン１１との間の領域（静電界）に粉体をふるい落として供給（導入）できるが、仮に振動を与えなかった場合には、粉体の粒子によりブリッジが形成されて、静電界へ粉体を供給すること（落下させること）が困難となる。すなわち、超音波振動を付与せずに、単に重力で基材上に粉体を落下させようとした場合、粉体の粒子によりブリッジが形成されて静電界へ粉体を供給することが困難となり、塗布量のムラが発生してしまう（なお、このような粒子によるブリッジの形成により落下した粉体のみを利用してパターンを維持させることも困難である）。そのため、仮に振動を与えなかった場合には、所望のパターンで均一な膜厚を有する塗膜を形成することはできない。また、パターンＰを通過させて粉体が導入される領域（基材２０と導電性スクリーン１１との間の領域：粉体の落下する領域）には、粉体１５の導入前に予め電圧印加手段１３により電圧（好ましくは０．５ｋＶ～５ｋＶの電圧、より好ましくは０．５ｋＶ～３ｋＶの電圧）を印加する。これにより粉体が所望のパターンに印刷（塗布）される。なお、パターンＰを通過させる際に粒子とパターンＰのメッシュ部分との摩擦により粉体１５は負に帯電され、また、前記電圧の印加により基材２０と導電性スクリーン１１との間の領域には、直線状の電界（静電界）が生じることから、パターンＰを通過（パターンＰから落下）した粉体１５は、電界により加速させることが可能であり、これによりパターンＰの形状を十分に維持しながら、基材２０上に粉体１５を付着させることができる。そのため、上記方法によって、静電界に落下した粉体１５を静電力によって所望のパターンに十分に均一に印刷（塗布）することが可能となる。

また、上記静電スクリーン印刷の方法においては、導電性スクリーン１１のパターンＰの部分から基材２０と導電性スクリーン１１との間の領域に対して粉体をより均一に供給するために、超音波振動子１４により導電性スクリーン１１に超音波を印加（発振）して導電性スクリーン１１を振動させている。これによりパターンＰ上に供給される粉体１５を、パターンＰ上においてより均一に分散させながら、パターンＰの部分を通過させることが可能となる。

また、このような超音波の印加により、パターンＰを形成するメッシュの目詰まりを、より十分に防止しながら、該パターンＰの部分に対して粉体１５をより均一に通過させることも可能となる。また、超音波振動子の出力を適宜設定することにより、ふるいの振幅を容易に制御できるため、出力および印加時間の制御により再現性良く粉体を塗布することも可能となる。そのため、超音波振動子１４を用いた上記静電スクリーン印刷の方法によれば、粉体をより均一に印刷（塗布）することが可能である。

以上、本発明の静電スクリーン印刷装置の好適な第１の実施形態について図１を参照しながら説明したが、本発明の静電スクリーン印刷装置は上記実施形態に限定されるものではない。以下、本発明の静電スクリーン印刷装置として好適に利用可能な他の実施形態を、図２及び３を参照しながら更に説明する（なお、以下の他の実施形態の説明において、図１に記載の実施形態のものと同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する）。

［第２の実施形態］
以下、図２を参照しながら、本発明の静電スクリーン印刷装置の好適な他の実施形態（第２の実施形態）について説明する。図２に示す実施形態の静電スクリーン印刷装置は、粉体供給手段１２として、容器を傾けることによりパターンＰ上に粉体１５を供給する手段を備える装置である。なお、図２に示す実施形態の静電スクリーン印刷装置においては、粉体供給手段１２以外の構成は図１に示す静電スクリーン印刷装置と同様である。

このような図２に示す実施形態においては、所定の容器を粉体供給手段１２として用いて、容器を傾けて粉体を重力により導電性スクリーン１１のパターンＰ上に供給する以外は、図１に示す実施形態と同様にして静電スクリーン印刷を行うことができる。なお、このような図２に示す実施形態の静電スクリーン印刷装置においても、導電性スクリーン１１に対して超音波振動子１４により超音波を印加（発振）して超音波振動を付与することで、パターンＰ上に供給された粉体が十分に均一にパターンＰ（メッシュ）部分を通過するため、図１に示す実施形態と同様に粉体を十分に均一に印刷（塗布）することが可能である。

（第３の実施形態）
以下、図３を参照しながら、本発明の静電スクリーン印刷装置の好適な他の実施形態（第３の実施形態）について説明する。図３に示す静電スクリーン印刷装置は、粉体供給手段１２の粉体出口（粉体供給手段１２から導電性スクリーン１１上に粉体を供給するための出口）にふるいＳが備えられており、かつ、該ふるいＳに超音波振動を付与するための超音波振動子１６を更に備えるものである。このように、粉体出口（粉体供給手段１２から導電性スクリーン１１上に粉体を供給するための出口）にふるいＳを備える粉体供給手段１２を用い、かつ、そのふるいＳに超音波振動を付与するための超音波振動子１６を更に備えることで、粉体の供給量の制御がより容易となり、更に均一な塗膜の形成が可能となる。

このような図３に示す実施形態の静電スクリーン印刷装置は、上述のように、粉体供給手段１２の粉体出口（粉体供給手段１２から導電性スクリーン１１上に粉体を供給するための出口）にふるいＳが備えられている。また、図３に示す実施形態の静電スクリーン印刷装置は、ふるいＳに超音波振動を付与するための超音波振動子１６を更に備ており、該超音波振動子１６は粉体供給手段１２に超音波を印加することが可能となるように接続されている。なお、図３に示す実施形態の静電スクリーン印刷装置は、粉体供給手段１２としてホッパの代わりに粉体出口にふるいＳを備えるもの（ふるいＳを備える容器）を用いるとともに、その粉体供給手段１２に超音波振動を付与するための超音波振動子１６を更に備える構成としている以外は、図１に示す静電スクリーン印刷装置と基本的に同様の構成のものである。

このような図３に示す実施形態において用いるふるいＳとしては、特に制限されないが、前述の導電性スクリーン１１のパターンＰにおいて説明したメッシュ材料と同様のものを好適に利用することができる。このような粉体出口に備えるふるいＳを形成するメッシュ材料としては、印刷（塗布）する粉体１５の平均粒子径の３倍～１０倍（より好ましくは３～５倍）の目開きのものを用いることが好ましい。このような粉体出口に備えるふるいＳを形成するメッシュ材料の目開きが前記下限未満では、メッシュに粉体が目詰まりして粉体を均一に供給することが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えるとパターンＰ上に供給する粉体が過多となり、印刷時の厚みの制御が困難となる傾向にある。なお、このような粉体出口に備えるふるいＳをメッシュ材料で形成する場合、そのメッシュ材料は、導電性の材料であっても、非導電性の材料であってもよく、メッシュ状のふるいとして利用可能なものであれば適宜利用できる。

また、このようなふるいＳを備える粉体供給手段１２の構成は、粉体出口にふるいＳの構造部分を有していればよく、他の構造部分の形状や材料等は特に制限されず、ふるいＳを介して、粉体１５をパターンＰ上に供給できるようなものとすればよい。

また、このようなふるいＳに対して超音波振動を付与するための超音波振動子１６としては、前述の超音波振動子１４において説明したものと同様の超音波振動子を利用することができる（その好適なものも同様のものを利用できる）。このような超音波振動子１６を備えることで、粉体供給手段１２に超音波振動を付与することができ、これにより、粉体供給手段１２の粉体出口からパターンＰ上に粉体１５をより均一にふるい落として供給することができる（ふるいＳを、超音波ふるいとして利用することができる）。

なお、このように、粉体供給手段１２（一段目のふるい）と、導電性スクリーン１１（二段目のふるい）とに超音波振動子を備える場合には、一段目の粉体供給手段１２のふるいＳに対して超音波振動子１６により超音波を間欠的に印加（間欠的に発振）することで、ふるいＳの部分で粉体の供給量や供給される粉体の粒子径を制御しながらパターンＰに向かって、より均一に粉体を供給できる傾向にある。また、二段目の導電性スクリーン１１のパターンＰ（メッシュ：ふるい）部分に対して超音波振動子１４により超音波を連続的に印加（連続発振）することで、パターンＰ（メッシュ）部分で粉体（粒子）を帯電させた後、帯電した粉体を、パターンＰ部分を介して静電界により効率よくふるい落とすことができる傾向にある。このような観点から、超音波振動子１６により超音波を間欠的に印加しつつ、超音波振動子１４により超音波を連続的に印加することがより好ましい。また、このように、超音波振動子１６により超音波を間欠的に印加する場合には、パターンＰ（メッシュ）部分への粉体の供給量が一定となるように、粉体供給手段１２中の粉体量を計量しながら超音波振動子１６により超音波の印加を行って、粉体量のデータに基づいて、超音波の印加時間と静止する（印加を止める）時間の間隔を設定することが好ましい。このように超音波振動子１６により超音波を間欠的に印加する場合、その方法は、粉体の種類によっても好適な条件が異なり、特に制限されるものではない。

また、このように、粉体供給手段１２（一段目のふるい：超音波ふるい）と、導電性スクリーン１１（二段目のふるい：超音波ふるい）とに、それぞれ超音波振動子を接続している場合、超音波振動子１４により印加する周波数は、導電性スクリーン１１（ふるい本体）の共振周波数の範囲内の周波数とすることが好ましい。また、超音波振動子１４により印加する超音波の出力は、１～１００Ｗ（より好ましくは１～５０Ｗ）であることが好ましい。

また、超音波振動子１６により印加する超音波の周波数は、一段目のふるい本体（ふるいＳ）の共振周波数の範囲内の周波数とすることが好ましい。超音波振動子１６により印加する超音波の出力は、１～１００Ｗ（より好ましくは１～５０Ｗ）であることが好ましい。

なお、図３に示す実施形態の静電スクリーン印刷装置を用いた静電スクリーン印刷の方法としては、例えば、以下のような方法を採用することが好ましい。すなわち、先ず、図３に示すように、基材ホルダ１０上に基材２０を配置する。次に、粉体出口にふるいＳを備える粉体供給手段１２に粉体１５を導入し、超音波振動子１６により粉体供給手段１２（一段目）に対して超音波振動を付与（好ましくは間欠的に超音波振動を付与）することで、粉体供給手段１２の粉体出口のふるいＳを介して、導電性スクリーン１１のパターンＰ上に粉体１５を供給する（矢印Ａ１参照）。次いで、超音波振動子１４により導電性スクリーン１１（二段目）に超音波を印加（好ましくは超音波を連続的に印加）して、超音波振動を付与する。これにより、超音波振動している導電性スクリーン１１の該パターンＰのメッシュ部分から、基材２０と導電性スクリーン１１との間の領域に粉体を供給（導入）できる（矢印Ａ２参照）。そして、パターンＰを通過させて粉体が導入される領域（基材２０と導電性スクリーン１１との間の領域）には、粉体１５の導入前に予め電圧印加手段１３により電圧を印加しておき、これにより静電力で粉体を所望のパターンに印刷（塗布）する。このようにして、図３に示す実施形態の静電スクリーン印刷装置を用いた場合、粉体供給手段１２（一段目）と導電性スクリーン１１（二段目）との２段のふるい効果（２段の超音波ふるいの効果）により、より均一に粉体を印刷（塗布）することが可能となる。このような図３に示す実施形態の静電スクリーン印刷装置は、粉体供給のための超音波ふるい（一段目：粉体供給手段１２：超音波振動子を接続したふるい）と、粉体を静電界に押し込む（落下させる）ための超音波ふるい（二段目：導電性スクリーン１１：超音波振動子を接続したふるい）とを備える装置であるといえる。また、このような超音波ふるいを利用することで、目詰まりを十分に防止しながら、静電界に粉体を導入することが可能となる。なお、このような超音波ふるい（超音波振動子を接続したふるい）を用いることで、振動の印加時にのみ粉体を供給することも可能となり、また、連続使用時には目詰まりを十分に防止できるため、供給量を制御しつつ、繰り返し再現性よく粉体を静電界に供給することも可能となり、所望のパターンで、より均一な膜厚の塗膜を形成することも可能となる。

以上、本発明の静電スクリーン印刷装置の好適な実施形態について、図面（図１～３）を参照しながらそれぞれ説明したが、本発明の静電スクリーン印刷装置は上記実施形態（第１～第３の実施形態）に限定されるものではなく、導電性の基材を配置するための基材ホルダと；パターン形成された導電性スクリーンと；前記導電性スクリーンのパターン上に粉体を供給するための粉体供給手段と；前記基材ホルダ上に配置される導電性の基材と前記導電性スクリーンとの間に電圧を印加するための電圧印加手段と；前記導電性スクリーンに超音波振動を付与するための超音波振動子と；を備えるものであれば、他の形態のものであってもよい。例えば、図１～３に示す実施形態の静電スクリーン印刷装置においては、特にアース線を接続していないが、本発明の静電スクリーン印刷装置においては、例えば、基材ホルダ１０にアース線を接続して、基材２０を基材ホルダ１０を通じて、アースさせてもよい。また、図３に示す実施形態においては、導電性スクリーンと粉体供給手段とに超音波を印加するために超音波振動子１４及び１６をそれぞれ接続しているが、そのような２つの超音波振動子を利用せずに１つの超音波振動子に導電性スクリーンと粉体供給手段との双方を接続して、１つの超音波振動子より超音波振動を導電性スクリーンと粉体供給手段とに付与してもよい。また、図１～３に示す実施形態においては、一度の印刷で一つのパターン（一枚）を印刷する形式（枚葉印刷の形式）となっているが、本発明の静電スクリーン印刷装置においては、その構成は特に制限されず、ロール送り装置を用いた輪転印刷の形式となっていもよい。

なお、このような本発明の静電スクリーン印刷装置により本発明の効果が達成される理由は必ずしも定かではないが、本発明者らは以下のように推察する。

すなわち、先ず、本発明者らが検討したところ、上記特許文献１～２に記載のような従来の静電スクリーン印刷装置においては、導電性スクリーンのパターン部に粉体を通過させる際に、例えば、特許文献１においてはスクリーンに粉体を擦り込むローラー（特許文献１）を利用し、特許文献２においてゃ押圧部材としてのスキージ（同文献の段落［００２０］参照）等を利用しており、導電性スクリーンのパターン部に粉体を通過させる際に、パターン部に粉体を押し込む（擦り込む）方法を利用しているが、これに起因して十分に均一に粉体を塗布することができないことを見出した。ここで、パターン部に粉体を押し込む（擦り込む）方法に関して、スキージを利用した場合を例に挙げて簡単に説明する。図４は、スキージを利用して粉体を印刷する場合の一例を模式的に示す図面である。図４に示すように、スキージ３０を利用する場合、先ず、スキージ３０を矢印Ａ３に示す方向（Ｘ方向）に動かして、スキージ３０により粉体１５を導電性スクリーン（メッシュスクリーン）１１のパターン部分（メッシュ部分）に擦り込むと、スキージ３０がメッシュスクリーン１１のパターン部上の最初に接触する部分（パターン部分の左端部分）及びその近傍では比較的多くの粉体がパターン部に押付けられ、より多くの粉体１５の粒子が基材２０とメッシュスクリーン１１との間の領域に落下する。しかしながら、スキージ３０がＸ方向（矢印Ａ３に示す方向）に移動していくに従って、徐々に粉体１５の量が少なくなっていくことから、スキージ３０を用いた場合、パターン部のＸＹ平面内（なお、紙面奥に向かう方向をＹ方向とする）において、粉体１５を均一に供給できず、これによりパターン部から静電界中に均一に粉体を供給できない。このように、スキージ３０を用いた場合、パターン部のＸＹ平面内において、粉体の散布量にばらつきが生じ、図４に示すように、ｚ方向（矢印Ａ２で示す方向）の厚みも不均一となる。また、スキージ３０を用いた場合、メッシュ部分に粒子が刷り込まれるため、粒子の凝集物の粒子径にもばらつきが生じる。このように、粉体の散布量のＸＹ平面内におけるばらつき、メッシュ部分を通過する粉体の粒子径のばらつきが生じることから、スキージ３０を用いた場合、粉体を十分に均一に印刷（塗布）することができない。この点はローラーを用いて粉体を押し込む（擦り込む）場合も同様である。このように、上記特許文献１～２に記載のような従来の静電スクリーン印刷装置においては、粉体のパターン部（メッシュ部分）の通過のために、パターン部に粉体を押し込む（擦り込む）方法を採用しているため、粉体１５を十分に均一に塗布することができないということを本発明者らが見出した。そして、このような問題点を解決すべく、本発明者らが更に検討を進めたところ、上述のように、導電性スクリーン１１に超音波振動を付与するための超音波振動子１４を備えることで、パターンＰの部分から静電界中に粉体１５をより均一に供給することが可能となり、これにより粉体を十分に均一に塗布（より均一な膜厚で塗布）することが可能となることを見出した。すなわち、このような超音波振動子１４を接続した導電性スクリーン１１を備えることで、パターン部がふるい（超音波ふるい）のような役割を果たし、超音波振動により、より均一に粉体１５がパターンＰ部から、導電性スクリーン１１と基材２０との間の領域（静電界中）に導入され、上記電圧印加手段１３により形成された静電界により、パターンＰの形状を保持して、粉体１５を基材２０上に印刷（塗布）することが可能となる。なお、静電スクリーン印刷を行わずに、単に超音波を印加してパターン部から粉体を落下させて印刷した場合には、十分にパターン形状を維持できないが、静電スクリーン印刷した場合には、ふるいとなる導電性スクリーン１１を通過した段階から静電的に粉体１５が基材側に引き寄せられて加速して基材２０上に印刷（塗布）されることとなるため、十分にパターン形状を維持できるものと本発明者らは推察する。また、本発明のように、超音波振動子１４により導電性スクリーン１１に超音波振動を付与可能とすることで、超音波によりパターン部への粉体１５の目詰まりも十分に抑制しながら、パターン部から粉体を静電界中に導入できるため、このような観点からも、パターン部の形状を十分に維持して粉体をより均一に塗布することが可能となるものと本発明者らは推察する。特に、前記粉体供給手段の粉体出口にふるいＳが備えられており、かつ、該ふるいＳに超音波振動を付与するための超音波振動子１６が更に備えられている本発明の静電スクリーン印刷装置の好適な実施形態（例えば図３に示す実施形態）の場合には、そもそも導電性スクリーン１１のパターンＰ部に供給する段階から粉体１５の供給量がより均一なものとなり、続く導電性スクリーン１１のパターンＰ部においても、超音波振動により粉体が均一に静電界中に導入されるため、より均一に粉体１５を塗布（印刷）することが可能であるものと本発明者らは推察する。そのため、本発明によれば、粉体を十分に均一に塗布することが可能となるものと本発明者らは推察する。

以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
図２に示す実施形態の静電スクリーン印刷装置を用いて、静電スクリーン印刷を行った。なお、基材ホルダ１０としてはステンレス鋼製の支持台を用い、導電性スクリーン１１としてはステンレス鋼製のメッシュ材料（目開き：５３μｍ、線径：３６μｍ）により直径４５ｍｍの円形のパターンＰが形成された導電性スクリーン（外径が５０ｍｍのふるい）を利用し、粉体供給手段１２としては、傾けることで粉体を供給することが可能な容器を利用し、電圧印加手段１３としては２ｋＶの電圧を印加可能な直流電源（ＤＣ電源）を利用し、導電性スクリーン１１に超音波振動を付与するための超音波振動子１４としてはＡｒｔｅｃｈ Ｓｙｓｔｅｍｓ社製の商品名「超音波ふるい機ＤＧＳモデル」を利用し、粉体１５としてはカーボンブラック（平均粒子径：１０μｍ）を利用し、基材２０としては厚さ１５μｍのアルミ箔を利用した。なお、基材２０と導電性スクリーン１１との間の距離は２ｍｍとした。そして、静電スクリーン印刷に際しては、先ず、電圧印加手段１３により基材２０と導電性スクリーン１１との間に２ｋＶの電圧を連続的に印加しつつ、更に、超音波振動子１４により、導電性スクリーン１１（ふるい本体）の共振周波数（ステンレス鋼の共振周波数）の範囲内の周波数の超音波を出力が１Ｗとなる条件で印加（発振）して、導電性スクリーン１１に超音波振動を連続的に付与した。このような電圧の印加と超音波振動の付与と同時に、粉体供給手段１２を傾けてカーボンブラック（粉体１５）を導電性スクリーン１１の円形のパターンＰ上に一気に供給した。このようにしてカーボンブラック（粉体１５）をパターンＰ上に供給した後においても、電圧の印加と超音波の印加（超音波振動の付与）を連続的に２秒間続けて、超音波振動によりカーボンブラック（粉体１５）を導電性スクリーン１１のパターンＰを介して静電界中（基材２０と導電性スクリーン１１との間の領域中）に導入し、アルミ箔（基材２０）上にカーボンブラック（粉体１５）を印刷（塗布）した。

このような静電スクリーン印刷により形成されたカーボンブラックの薄膜（基板上のパターン）の写真を図５に示す。図５に示す結果からも明らかなように、かかる静電スクリーン印刷により円形のパターン（直径４５ｍｍ）の塗膜（薄膜）が形成され、パターンＰの形状を十分に維持しながらスクリーン印刷することが可能であることが確認された。

また、このような塗膜（カーボンブラックの薄膜）の厚みを、二次元走査ステージを用いて１ｍｍピッチでレーザー変位計（コムス株式会社製の商品名「高精度３次元形状測定システム」）により計測（スキャン）することにより、カーボンブラックの膜厚（塗布厚み）の面内分布（ばらつき）を測定した。このような測定結果として、膜厚の分布を濃淡で表す二次元図を図６に示し、また、膜厚のヒストグラムを図７に示す。なお、ヒストグラムは、縦２０ｍｍ及び横２０ｍｍの正方形状の領域（図６に示す直径４５ｍｍの円形の塗膜形状の中心と該正方形状の領域の中心が重なるように領域を設定した）内の測定データに基づいて求めた。また、ヒストグラムは、正規分布（ガウス関数）でフィッティングした。このようにして求められたヒストグラムから半値全幅（ＦＷＨＭ：ｆｕｌｌ－ｗｉｄｔｈ ｈａｌｆ ｍａｘｉｍｕｍ）を求め、また、前記正方形状の領域の全測定点の膜厚のデータから平均厚み（Ａｖｅ）を求めて、半値全幅を平均厚みで割った値（ＦＷＨＭ／Ａｖｅ）を求めた。このような結果、該正方形状の領域（測定領域中の一部の領域）の平均厚みは２９５．０４μｍであり、半値全幅を平均厚みで割った値は０．６８であった。なお、このような平均厚みは、レーザー変位計の１ｍｍピッチの測定データの平均値を計算することにより求めた。

（実施例２）
図３に示す実施形態の静電スクリーン印刷装置を用いて、静電スクリーン印刷を行った。なお、基材ホルダ１０としてはステンレス鋼製の支持台を用い、導電性スクリーン１１としてはステンレス鋼製のメッシュ材料（目開き：５３μｍ、線径：３６μｍ）により外径５０ｍｍの円形のパターンＰが形成された導電性スクリーンを利用し、粉体供給手段１２としてはステンレス鋼製のメッシュ材料（目開き：１０６μｍ、線径：７１μｍ）により形成されたふるいＳ（外径２００ｍｍの円形のメッシュからなるふるい）を粉体出口に備える容器を用い、電圧印加手段１３としては２ｋＶの電圧を印加可能な直流電源（ＤＣ電源）を利用し、導電性スクリーン１１に超音波振動を付与するための超音波振動子１４としてはＡｒｔｅｃｈ Ｓｙｓｔｅｍｓ社製の商品名「超音波ふるい機ＤＧＳモデル」を利用し、粉体１５としてはカーボンブラック（平均粒子径：１０μｍ）を利用し、粉体供給手段１２に超音波振動を付与するための超音波振動子１６としてはＡｒｔｅｃｈ Ｓｙｓｔｅｍｓ社製の商品名「超音波ふるい機ＤＧＳモデル」を利用し、基材２０としては、厚さ１５μｍのアルミ箔を利用した。なお、基材２０と導電性スクリーン１１との間の距離は２ｍｍとした。そして、静電スクリーン印刷に際しては、電圧印加手段１３により基材２０と導電性スクリーン１１との間に２ｋＶの電圧を連続的に印加しつつ、超音波振動子１６により、前記ふるいＳの共振周波数（ステンレス鋼の共振周波数）の範囲内の周波数の超音波を出力が１０Ｗとなる条件で印加（発振）して粉体供給手段１２に超音波振動を付与し、更に、超音波振動子１４により、導電性スクリーン１１（ふるい本体）の共振周波数（ステンレス鋼の共振周波数）の範囲内の周波数の超音波を出力が２Ｗとなる条件で印加して導電性スクリーン１１に超音波振動を付与した。なお、超音波振動子１６による粉体供給手段１２への超音波の印加は、印加時間を５秒間とした。一方、超音波振動子１４による導電性スクリーン１１への超音波の印加は、導電性スクリーン１１に十分に粉体が供給されたタイミングから２．５秒間連続的に行った。このようにして、粉体供給手段１２の粉体出口のふるいＳの部分から超音波振動によりカーボンブラック（粉体１５）を導電性スクリーン１１の円形のパターンＰ上に供給しながら、超音波振動によりカーボンブラック（粉体１５）を導電性スクリーン１１のパターンＰを介して静電界中（基材２０と導電性スクリーン１１との間の領域中）に導入して、アルミ箔（基材２０）上にカーボンブラック（粉体１５）を印刷（塗布）した。

このような静電スクリーン印刷により形成されたカーボンブラックの薄膜（基板上のパターン）の写真を図８に示す。図８に示す結果からも明らかなように、かかる静電スクリーン印刷により円形のパターン（直径５０ｍｍ）の塗膜（薄膜）が形成され、パターンＰの形状を十分に維持しながらスクリーン印刷することが可能であることが確認された。また、このような塗膜（カーボンブラックの薄膜）の厚みを、二次元走査ステージを用いて１ｍｍピッチでレーザー変位計（コムス株式会社製の商品名「高精度３次元形状測定システム」）により計測（スキャン）することにより、カーボンブラックの膜厚（塗布厚み）の面内分布（ばらつき）を測定し、実施例１と同様にしてヒストグラムを求めた。このような測定の結果、実施例２においては、ヒストグラムを求めた正方形状の領域の平均厚みは１２２．９４μｍであり、半値全幅を平均厚みで割った値は０．５９であった。なお、このような平均厚みは、レーザー変位計の１ｍｍピッチの測定データの平均値を計算することにより求めた。

（比較例１）
図２に示す装置から粉体供給手段１２及び超音波振動子１４を取り除いた装置構成とし、導電性スクリーン１１としてはステンレス鋼製のメッシュ材料（目開き：５３μｍ、線径：３６μｍ）により正方形状（縦：５０ｍｍ、横：５０ｍｍ）のパターンＰが形成された導電性スクリーンを利用し、更に、粉体１５（カーボンブラック）を静電界に供給するために超音波を印加する代わりに、パターンＰの部分にスキージ（スポンジ）により手動で粉体１５を塗布した（手動でスクリーン上に擦り込んだ）以外は、実施例１と同様にして、静電スクリーン印刷を行った。このような静電スクリーン印刷は基材を２枚準備して２回行った。

このような静電スクリーン印刷により得られた塗膜（カーボンブラックの薄膜）の厚みを、それぞれ、二次元走査ステージを用いて１ｍｍピッチでレーザー変位計（コムス株式会社製の商品名「高精度３次元形状測定システム」）により計測（スキャン）することにより、各回の静電スクリーン印刷で得られたカーボンブラックの膜厚（塗布厚み）の面内分布（ばらつき）をそれぞれ測定した。

１回目の静電スクリーン印刷の結果として、膜厚の分布を濃淡で表す二次元図を図９に示し、また、膜厚のヒストグラムを図１０に示す。なお、ヒストグラムは、縦２５ｍｍ及び横２５ｍｍの正方形状の領域（図９に示す塗膜形状の中心と該正方形状の領域の中心が重なるように領域を設定した）内の測定データに基づいて求めた。このような測定結果から、１回目の静電スクリーン印刷において、該正方形状の領域（測定領域中の一部の領域）の平均厚みは２０３．１６μｍであり、半値全幅を平均厚みで割った値は０．９３であった。なお、このような平均厚みは、レーザー変位計の１ｍｍピッチの測定データの平均値を計算することにより求めた。

また、２回目の静電スクリーン印刷の結果として、膜厚の分布を濃淡で表す二次元図を図１１に示し、また、膜厚のヒストグラムを図１２に示す。なお、ヒストグラムは、縦２５ｍｍ及び横２５ｍｍの正方形状の領域（図１１に示す塗膜形状の中心と該正方形状の領域の中心が重なるように領域を設定した）内の測定データに基づいて求めた。このような測定結果から、２回目の静電スクリーン印刷において、該正方形状の領域（測定領域中の一部の領域）の平均厚みは１７１．８６μｍであり、半値全幅を平均厚みで割った値は１．４１μｍであった。

実施例１～２並びに比較例１（１回目及び２回目）において行った静電スクリーン印刷により形成された塗膜に関して、上記ヒストグラムのデータに基づいて求められる、平均厚み、及び、半値全幅を平均厚みで割った値を表１に示す。なお、半値全幅を平均厚みで割った値（ＦＷＨＭ／Ａｖｅ）がより小さいほど、膜厚のばらつきが小さいものと判断できるため、以下、かかる値を評価値として利用する。

表１に示す結果からも明らかなように、静電界に粉体を導入するために、導電性スクリーンに超音波振動を付与した場合、すなわち、導電性スクリーンに超音波振動を付与するための超音波振動子１４を備える装置を用いた場合（実施例１～２）には、半値全幅を平均厚みで割った値（ＦＷＨＭ／Ａｖｅ）が０．７以下となっているのに対して、静電界に粉体を導入するためにスキージによる刷り込みを行った場合（比較例１の１～２回目）には、半値全幅を平均厚みで割った値（ＦＷＨＭ／Ａｖｅ）が０．９３以上となっており、導電性スクリーンに超音波振動を付与することで、より均一な粉体の印刷（塗布）を行うことが可能であることが分かった。また、粉体供給手段１２の粉体出口にふるいＳが備えられており、かつ、ふるいＳに超音波振動を付与するための超音波振動子１６が更に備えられている装置を用いた場合（実施例２）には、半値全幅を平均厚みで割った値（ＦＷＨＭ／Ａｖｅ）が０．５９となっており、粉体を更に均一に塗布することが可能となることが分かった。なお、比較例１の１回目及び２回目の静電スクリーン印刷の結果（表１及び図９～１２参照）から、スキージにつける粉体の量や、スキージを擦る回数、更には、スキージを擦る方向等の要因によって、大きく面内ばらつきが発生することが確認された。このような比較例１で行った２回の静電スクリーン印刷の結果から、スキージを利用した場合には回数ごとの塗膜の再現性が低く、粉体を十分に均一に印刷（塗布）することができないことが分かった。

また、図５及び図８に示す結果からも明らかなように、導電性スクリーンに超音波振動を付与して静電スクリーン印刷を行った場合、すなわち、導電性スクリーンに超音波振動を付与するための超音波振動子１４を備える装置を用いた場合（実施例１～２）には、導電性スクリーンのパターン形状を十分に維持しながら粉体の印刷（塗布）を行うことが可能であることも分かった。

このような結果から、導電性スクリーン１１に超音波振動を付与するための超音波振動子１４を備える本発明の静電スクリーン印刷装置を用いた場合（実施例１～２）には、所望のパターンで粉体を十分に均一に塗布することを可能となることが分かった。

以上説明したように、本発明によれば、所望のパターンで粉体を十分に均一に塗布することを可能とする静電スクリーン印刷装置を提供することが可能となる。

このように、本発明の静電スクリーン印刷装置は、粉体の印刷塗膜の膜厚をより均一にすることが可能であることから、例えば、電池用のシート電極（リチウムイオン２次電池用のものに関わらず、電池用のシート電極であればよい）等の機能性シート等を製造する際の静電スクリーン印刷のために利用する装置等として特に有用である。

１０：基材ホルダ、１１：導電性スクリーン、１２：粉体供給手段、１３：電圧印加手段、１４：超音波振動子、１５：粉体、１６：超音波振動子、２０：基材、Ｐ：導電性スクリーンに形成されているパターン、３０：スキージ、Ａ１：粉体供給手段から導電性スクリーン上に供給される粉体の状態（供給される方向）を概念的に示す矢印、Ａ２：導電性スクリーンのパターンを介して導電性スクリーン１１と基材２０との間の空間に導入されて静電的に基材２０上に印刷（塗布）される粉体の状態（供給される方向）を概念的に示す矢印、Ａ３：スキージが進行する方向を概念的に示す矢印。

Claims (2)

1. 導電性の基材を配置するための基材ホルダと、
   パターン形成された導電性スクリーンと、
   前記導電性スクリーンのパターン上に粉体を供給するための粉体供給手段と、
   前記基材ホルダ上に保持される導電性の基材と前記導電性スクリーンとの間に電圧を印加するための電圧印加手段と、
   前記導電性スクリーンに超音波振動を付与するための超音波振動子と、
   を備え、
   前記導電性スクリーンの前記パターンが、前記粉体の平均粒子径の３倍～１０倍の目開きのメッシュ材料により形成されており、
   前記パターンの部分に粉体を擦り込むためのローラ及びスキージを備えず、かつ、
   前記粉体供給手段から前記パターン上に供給された前記粉体を、ローラ又はスキージで前記パターンの部分に擦り込むことなく、前記超音波振動子から前記導電性スクリーンに付与された前記超音波振動により、前記パターンの部分を介して静電界中に供給して静電スクリーン印刷を行うための装置であることを特徴とする静電スクリーン印刷装置。
2. 前記粉体供給手段の粉体出口にふるいが備えられており、かつ、該ふるいに超音波振動を付与するための超音波振動子が更に備えられていることを特徴とする請求項１に記載の静電スクリーン印刷装置。

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