JPH071702A - スクリーン印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 印刷原版の厚さを増した場合にも印刷原版の
ずれを防止し、塗膜厚が大きく、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。 【構成】 シート材Ｓを支持する支持板１と、塗料浸透
部を有する印刷原版２１と、印刷原版２１を支持する原
版ホルダ２０と、塗料を印刷原版２１上に擦り付けるこ
とによりシート材Ｓに転写するためのスクイージと、シ
ート材Ｓを挟んで印刷原版２１と対応する位置に配置さ
れた電磁石４３とを具備する。印刷原版２１は強磁性体
を含有し、電磁石４３により印刷原版２１をシート材Ｓ
へ向け吸引する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスクリーン印刷装置に関
し、特に、印刷原版のずれを防いで印刷精度を向上する
と共に、塗料を厚く印刷するいわゆる肉盛印刷を容易化
するための改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】スクリーン印刷装置は、支持枠に固定さ
れた印刷原版を、被印刷体であるシート材に載せ、支持
枠内に印刷インキを入れた後、スクイージというゴム製
等のへら状部材でインキを印刷原版に擦り付けることに
より、印刷原版の塗料浸透部を通過したインキをシート
材に転写し、印刷を行う方法である。印刷原版として
は、ナイロン、ポリエステル、ステンレスなどで織られ
たメッシュスクリーンに光化学的手法等でレジスト膜等
の版膜を形成することにより、部分的にスクリーンの目
を塞ぎ、印刷すべき形状をなす塗料浸透部を形成したも
のが一般に使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、スクリーン
印刷では、スクイージにより印刷原版の塗料浸透部内に
保持された塗料がシート材に付着するため、印刷原版の
厚さに対応した比較的厚い塗膜を形成することができ、
この点において凸版印刷や平版印刷等より優れている。
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など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る。

【０００４】しかしながら、従来のスクリーン印刷装置
では、印刷原版の厚さをある程度以上大きくすると、塗
料の粘度を増してスクイージによる摩擦圧力を高める必
要が生じるだけでなく、印刷原版とシート材の密着性が
低下するから、スクイージの摩擦箇所において印刷原版
とシート材のずれが生じ易くなり、印刷画像の精度が低
下する欠点を有していた。

【０００５】塗膜を厚くする技術として、最近では、通
常のスクリーン印刷装置で印刷した後、インキが乾燥す
る前に発泡性樹脂粉末を塗膜上に散布し、インキ乾燥後
に余剰の粉末を取り除き、シート材を加熱することによ
り前記発泡性樹脂を膨大させて立体的印刷を試みること
もなされているが、手順が煩雑で作業効率が悪く、印刷
精度も低いという欠点があった。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、印刷原版の厚さを増した場合にも印刷原版のずれを
防止し、塗膜厚が大きく、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ことを課題とし
ている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の請求項１に係るスクリーン印刷装置は、被
印刷体を印刷位置に支持するための支持手段と、印刷す
べき形状をなす塗料浸透部を有する平板状の印刷原版
と、前記印刷原版を前記印刷位置に支持された被印刷体
の被印刷面に当接する位置に支持するための原版支持枠
と、塗料を印刷原版上に擦り付けることにより前記塗料
浸透部を通じて塗料を被印刷体に転写するためのスクイ
ージと、前記被印刷体を挟んで前記印刷原版と対応する
位置に配置された磁力発生手段とを具備し、前記印刷原
版は強磁性体を含有するとともに、前記磁力発生手段は
前記印刷原版の対応部位を吸引するように磁力を発生し
得ることを特徴とする。

【０００８】本発明の請求項２に係る装置は、被印刷体
を印刷位置に支持するための少なくとも一部が強磁性体
からなる支持手段と、印刷すべき形状をなす塗料浸透部
を有する平板状の印刷原版と、前記印刷原版を前記印刷
位置に支持された被印刷体の被印刷面に当接する位置に
支持するための原版支持枠と、塗料を印刷原版上に擦り
付けることにより、前記塗料浸透部を通じて塗料を被印
刷体に転写するためのスクイージとを具備し、前記印刷
原版は強磁性体を含有するとともに、前記印刷原版およ
び支持手段の少なくとも一方は、これらが互いに吸引す
るように着磁されていることを特徴とする。

【０００９】いずれの装置においても、印刷原版として
は、強磁性体の粉末を結合材中に分散固定して形成され
たもの、あるいは強磁性を有する金属からなる薄板が使
用可能である。

【００１０】

【作用】本発明に係るスクリーン印刷装置によれば、強
磁性体を含有する印刷原版を使用し、この印刷原版を被
印刷体に向けて磁力で吸引しつつ印刷を行うので、印刷
原版に供給された塗料をスクイージで刷り込む際に、ス
クイージによる摩擦力が大きくとも、印刷原版と被印刷
体との間にずれが生じにくい。したがって、スクイージ
圧力を大きくしなければならずかつ被印刷体に対する密
着性が悪い厚い印刷原版を使用した場合にも、印刷のず
れや滲みを防ぎ、高い精度で印刷を行うことが可能であ
るとともに、従来より厚い塗膜を得ることが容易であ
る。

【００１１】

【実施例】図１および図２は、本発明に係るスクリーン
印刷装置の一実施例を示す斜視図および縦断面図であ
る。図中符号３７は箱型の本体であり、この本体３７の
上部には、図２に示すように開口部が形成され、この開
口部を塞ぐように矩形状の支持板１が本体３７上に固定
されている。支持板１は、中央に矩形状の開口部を有
し、この開口部内に非磁性体からなる板材３Ｂおよび強
磁性体からなる板材３Ａが順にはめ込まれ、板材３Ａの
上面は支持板１と同一面とされている。板材３Ａの材質
としては、強磁性体粉を添加した樹脂材（いわゆるゴム
磁石、プラスチック磁石を含む）や、軟鉄、コバルト合
金、ニッケル合金等の強磁性金属材、フェライト等が例
示できる。なお、支持板１に強磁性体の板材３Ａをはめ
込む代わりに、支持板全体を強磁性体で形成してもよ
い。

【００１２】支持板１には多数の通気孔２がその外周部
を除く全面に亙って一定間隔毎に形成されるとともに、
板材３Ａ，３Ｂにも通気孔２と同様に多数の通気孔４が
形成されている。一方、本体３７の内部には、前記開口
部を内側から塞ぐように減圧チャンバ６が固定され、こ
の減圧チャンバ６には減圧ポンプ７により減圧される減
圧タンク８が接続されている。これにより、減圧ポンプ
７を作動すると、支持板１および板材３Ａの通気孔２，
４から減圧チャンバ６内へ空気が吸い込まれるようにな
っている。

【００１３】また、支持板１および板材３Ａの上面に
は、支持板１の長手方向に向けて複数のコンベア溝５が
形成されており、印刷時には、図示しない自動給紙装置
により、これらコンベア溝５に沿って紙等のシート材
（被印刷体）が支持板１上に供給されるようになってい
る。

【００１４】支持板１上には、四角い枠状の原版ホルダ
（原版支持枠）２０が配置されている。この原版ホルダ
２０の一端には、図１に示すようにボルト２３によりブ
ランケット２２が固定され、このブランケット２２には
一対のロッド２４が互いに平行に固定されている。一
方、本体３７の上面には一対の支柱３１が直立して固定
され、これら支柱３１にはそれぞれ連結部材３０がネジ
３２により高さ調節可能に固定されている。これら連結
部材３０間には、ベアリング２９を介してロッド２５が
水平かつ回転自在に取り付けられ、ロッド２５には一対
のパイプ２６がボルト２８により直交方向に向けて固定
されている。そして、これらパイプ２６の開口端には前
記原版ホルダ２０のロッド２４がそれぞれ挿入され、ボ
ルト２７で連結長を調整できるように固定されている。

【００１５】原版ホルダ２０の中には、図２に示すよう
に印刷原版２１が固定されている。この印刷原版２１と
しては、（１）強磁性体粉を結合材中に分散固定して形
成された印刷原版、あるいは（２）強磁性体からなる薄
板に開口部を形成した印刷原版、などが使用可能であ
る。

【００１６】（１）強磁性体粉を結合材中に分散固定し
たものとしては、ナイロンやポリエステル等の合成繊
維、またはステンレス等の金属細線などで織ったメッシ
ュスクリーンの、印刷パターンをなす塗料浸透部以外の
部分に、強磁性体粉を添加した樹脂層を形成したものな
どが使用可能である。この場合、前記樹脂層の形成方法
としては、周知のフォトレジストに強磁性体粉末を添加
したものを前記スクリーンに塗布し、これを印刷パター
ンの反転形状に露光した後、不要な部分を除去して塗料
浸透部を形成する方法が好適である。強磁性体として
は、鉄，コバルト，ニッケルまたはこれらの合金、酸化
物系磁性材料、化合物系磁性材料など、従来周知の強磁
性体はいずれも使用可能である。なお、樹脂層のみによ
り十分な引っ張り強度を得ることができれば、前記メッ
シュスクリーンを省いて、金属粉を添加した樹脂（いわ
ゆるゴム磁石、プラスチック磁石を含む）のみから印刷
原版２１を形成してもよい。その場合には、印刷原版２
１をエッチングまたは機械加工し、印刷パターンをなす
開口部（塗料浸透部）を形成する。また、メッシュスク
リーンを強磁性体で形成してもよい。

【００１７】（２）強磁性金属薄板に開口部を形成した
ものとしては、軟鉄、コバルト合金、ニッケル合金等の
強磁性金属の薄板を打ち抜き、レーザー加工、エッチン
グなどの手法により加工し、印刷パターンをなす開口部
（塗料浸透部）を形成したものが使用できる。金属薄板
に、メッシュスクリーンを張り合わせて使用しても良
い。

【００１８】チャンバ６内には、支持板１および板材３
Ｂの下面から下方に一定間隔を空けた位置に、多数の棒
磁石３８が水平かつ互いに平行に配置されている。これ
ら棒磁石３８の一端部は、周知の回転シールを介してチ
ャンバ６を回転可能かつ気密的に貫通し、これらの端部
にはいずれも同径のプーリ４０が固定され、チェーン３
９により全ての棒磁石３８が同期回転するようになって
いる。また、図１に示すように棒磁石３８のうち端にあ
る１本にはプーリ１１がさらに固定され、チェーン１
５、プーリ１４と１３、チェーン１２を介してモータ１
７により回転されるようになっている。

【００１９】棒磁石３８は、図２に示すように直径方向
に向けて２つの磁極３８Ａ，３８Ｂが形成されるように
着磁されており、全ての棒磁石３８は常に磁極位相が同
位相となるように構成されている。このため、モータ１
７を作動させて棒磁石３８を回転すると、磁極３８Ａ，
３８Ｂの位置によって印刷原版２１に及ぼす吸着力が９
０゜回転毎に大きく変化する。したがって、印刷時には
印刷原版２１を強く吸着する角度、原版ホルダ２０の開
閉を行う際には吸着力が弱まる角度にそれぞれ合わせる
ことにより、印刷時の原版吸着作用を高めつつも原版ホ
ルダ２０の開閉が容易化できるようになっている。

【００２０】上記構成からなるスクリーン印刷装置を使
用するには、まず棒磁石３８を印刷原版２１に及ぼす磁
力が小さい位置に合わせたうえ、原版ホルダ２０を上方
に開き、シート供給装置により支持板１上にシート材Ｓ
を配置する。次いで、原版ホルダ２０をシート材Ｓ上に
載置し、減圧ポンプ７を作動させてチャンバ６内を減圧
し、通気孔２，４を通じてシート材Ｓを支持板１および
板材３Ａに吸い付ける。同時に、モータ１７により棒磁
石３８を９０゜回転させて棒磁石３８→板材３Ａ→印刷
原版２１に至る磁気回路を形成し、印刷原版２１への吸
着力を増大させ、印刷原版２１を板材３Ａに吸着する。

【００２１】次に、図示しないインク供給手段から印刷
原版２１の上面に所定量のインクを供給したうえ、図示
しないスクイージでインクを印刷原版２１の上面に擦り
付けることにより、印刷原版２１の塗料浸透部を通じて
シート材Ｓにインクを転写する。転写が完了したら、モ
ータ１７により棒磁石３８を９０゜回転させて印刷原版
２１への吸着力を減少させ、原版ホルダ２０を上方に開
き、印刷の完了したシート材Ｓを印刷原版２１から剥
す。この時、シート材Ｓはチャンバ６内の減圧により支
持板１および板材３Ａに吸着されているので、印刷原版
２１に張り付くことなく簡単に引き剥がされ、操作性が
良好である。このようにして、シート材Ｓの表面には、
図３に示すようにインクＩの印刷像が形成される。

【００２２】このようなスクリーン印刷装置によれば、
印刷時には、棒磁石３８により板材３Ａと印刷原版２１
との間に吸引力を発生させるから、印刷原版２１の上面
に供給されたインクをスクイージで刷り込む際に、スク
イージによる摩擦力が大きくとも、印刷原版２１とシー
ト材Ｓとの間にずれが生じにくい。したがって、スクイ
ージ圧力を大きくしなければならずかつシート材Ｓに対
する密着性が悪い厚い印刷原版２１を使用した場合に
も、印刷のずれや滲みを防ぎ、高い精度で印刷を行うこ
とが可能である。ただし、本発明は薄い印刷原版２１を
使用した場合にも印刷原版２１とシート材Ｓのずれを防
止する作用が得られることは勿論である。

【００２３】また、上記実施例では、棒磁石３８を回転
させることにより印刷原版２１の吸引力を増減させるこ
とができるから、原版ホルダ２０をはね上げる際に吸引
力を減らして印刷に要する労力を減らすことができる。
なお、棒磁石を回転させる機構は必須ではなく、回転機
構を設けず、単に永久磁石を配置した構造も可能であ
る。

【００２４】次に、図４は本発明の他の実施例を示す断
面図であり、この例では、前記棒磁石３８の代わりに電
磁石４３を使用したことを特徴とし、これら電磁石４３
は支持板１の下面のほぼ全面と対向するように互いに平
行に多数配置されている。これら電磁石４３は、軟磁性
体のロッド４１の外周にコイル４２を全長に亙って巻回
したもので、ロッド４１の一端はチャンバ６に固定され
ている。また、全てのコイル４２は図示しないスイッチ
を介して電源に接続されるようになっている。

【００２５】図４に示す実施例においては、コイル４２
への通電を断接することにより印刷原版２１への磁力を
断接できるので、磁力の断接が容易に行えるという利点
を有する。断接をさらに容易化するため、原版ホルダ２
０の開閉動作と自動的に連動させても良い。

【００２６】なお、図４の実施例では電磁石４２が軸線
を水平にして配置されていたが、図５に示すようにチャ
ンバ６内に水平な磁石支持板４４を設け、この磁石支持
板４４に一定間隔毎に形成されたヨーク部４６にコイル
４５を巻回して電磁石を構成しても良い。この場合に
は、電磁石から印刷原版２１に達する磁束密度を向上し
易く、印刷原版２１の吸引力をより高めることが可能で
ある。また、印刷原版２１を着磁しておけば、コイル４
５への電流の向きを切り替えることにより、印刷時には
印刷原版２１を吸着し、印刷終了後には印刷原版２１と
電磁石の間に反発力を生じさせ、印刷原版２１の持ち上
げを容易化することも可能である。

【００２７】また、支持板１の下方に永久磁石や電磁石
を配置する代わりに、板材３Ａまたは板材３Ｂを着磁し
て永久磁石としてもよいし、逆に印刷原版２１を着磁し
て永久磁石としても良い。さらに、上述した各構成を適
宜選択して組み合わせても良い。チャンバ６およびその
減圧手段を設けない構造も可能である。

【００２８】また、本発明のスクリーン印刷装置は、紙
にインクを印刷する用途に限らず、塗料として、微細な
半田粒子をフラックスや有機溶剤等に分散させたクリー
ム半田、プリント基板製造用マスクとして使用されるレ
ジスト材料、未硬化状態の樹脂原料等を使用することも
可能である。本発明では厚い塗膜を正確に形成すること
ができるから、例えばプリント基板や半導体素子の製造
プロセスにおいて上記各材料を印刷する場合には特に好
適である。

【００２９】また、前述した強磁性材料の粉末をインク
に混合しておくことにより、塗料浸透部内に保持された
インクをシート材Ｓに向けて磁力で吸引し、塗料浸透部
からのインクの排出性向上を図ることも可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るスク
リーン印刷装置によれば、強磁性体を含有する印刷原版
を使用し、この印刷原版を被印刷体に向けて磁力で吸引
しつつ印刷を行うので、印刷原版に供給された塗料をス
クイージで刷り込む際に、スクイージによる摩擦力が大
きくとも、印刷原版と被印刷体との間にずれが生じにく
い。したがって、スクイージ圧力を大きくしなければな
らずかつ被印刷体に対する密着性が悪い厚い印刷原版を
使用した場合にも、印刷のずれや滲みを防ぎ、高い精度
で印刷を行うことが可能であるとともに、従来より厚い
塗膜を得ることが容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスクリーン印刷装置の一実施例を
示す斜視図である。

【図２】同実施例の縦断面図である。

【図３】同実施例による印刷例を示す斜視図である。

【図４】本発明の他の実施例を示す縦断面図である。

【図５】本発明のさらに他の実施例を示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 支持板 ２，４ 通気孔 ３Ａ 強磁性体からなる板材 ３Ｂ 非磁性体からなる板材 ６ 減圧チャンバ ７ 減圧ポンプ １７ 棒磁石回転用モータ ２０ 原版ホルダ ２１ 強磁性体を含有する印刷原版 ３８ 棒磁石 ３８Ａ，３８Ｂ 磁極 ４１ ロッド ４２ コイル ４３ 電磁石 ４４ 支持板 ４５ 電磁石のコイル Ｓ シート材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金 永生 大韓民国ソウル特別市東大門区典農洞206 −138

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被印刷体を印刷位置に支持するための支持
   手段と、印刷すべき形状をなす塗料浸透部を有する平板
   状の印刷原版と、前記印刷原版を前記印刷位置に支持さ
   れた被印刷体の被印刷面に当接する位置に支持するため
   の原版支持枠と、塗料を印刷原版上に擦り付けることに
   より前記塗料浸透部を通じて塗料を被印刷体に転写する
   ためのスクイージと、前記被印刷体を挟んで前記印刷原
   版と対応する位置に配置された磁力発生手段とを具備
   し、前記印刷原版は強磁性体を含有するとともに、前記
   磁力発生手段は前記印刷原版の対応部位を吸引するよう
   に磁力を発生し得ることを特徴とするスクリーン印刷装
   置。
2. 【請求項２】少なくとも一部が強磁性体からなり被印刷
   体を印刷位置に支持するための支持手段と、印刷すべき
   形状をなす塗料浸透部を有する平板状の印刷原版と、前
   記印刷原版を前記印刷位置に支持された被印刷体の被印
   刷面に当接する位置に支持するための原版支持枠と、塗
   料を印刷原版上に擦り付けることにより、前記塗料浸透
   部を通じて塗料を被印刷体に転写するためのスクイージ
   とを具備し、前記印刷原版は強磁性体を含有するととも
   に、前記印刷原版および支持手段の少なくとも一方は、
   互いに吸引するように着磁されていることを特徴とする
   スクリーン印刷装置。
3. 【請求項３】前記印刷原版は、強磁性体の粉末を結合材
   中に分散固定して形成されたものであることを特徴とす
   る請求項１または２記載のスクリーン印刷装置。
4. 【請求項４】前記印刷原版は、強磁性を有する金属から
   なる薄板であることを特徴とする請求項１または２記載
   のスクリーン印刷装置。