JPH0948106A

JPH0948106A - 印刷物の製造方法

Info

Publication number: JPH0948106A
Application number: JP20348295A
Authority: JP
Inventors: Kengo Hiruta; 健吾昼田; Eisei Kin; 永生金
Original assignee: HIRUTA KENTA
Current assignee: HIRUTA KENTA
Priority date: 1995-08-09
Filing date: 1995-08-09
Publication date: 1997-02-18

Abstract

(57)【要約】【課題】被印刷体に、幅１０μｍ、厚さ数百μｍ程度
の高精度な塗膜を印刷する。【解決手段】磁力発生手段３を具備する被印刷体支持
機構１上に支持されたシート材６上に、印刷すべき形状
をなすインク通過部５を有し、かつ強磁性体を含有する
材質で形成された印刷原版４を載置し、この印刷原版４
を、磁力発生手段３によりシート材６を隔てて被印刷体
支持機構１に吸着させることにより、シート材６と印刷
原版４とを当接させる。そして、スクイージ８を用いて
印刷原版４上にインク７を擦り付け、その結果インク通
過部５に充填されたインク７をシート材６上に塗布して
印刷物を得る。また、インク通過部５へのインク７の充
填を常時均一かつ確実に行うため、インク通過部５への
インク７の充填とともに、インク通過部５内の空気を排
除する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は印刷物の製造方法に
係り、特に、被印刷体に厚い塗膜を印刷する際に用いら
れる印刷物の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】スクリーン印刷は従来用いられている印
刷方法の一つで、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の上に載置し、支持枠内に印刷イン
クを供給した後、スクイージと呼称されるゴム製等のへ
ら状部材でインクを印刷原版に擦り付けることにより、
印刷原版のインク浸透部を通過したインクをシート材に
塗布して印刷を行う方法である。

【０００３】また、印刷原版としては、例えばナイロ
ン、ポリエステル、ステンレス等からなる繊維で織られ
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
の版膜を形成させて部分的にスクリーンの目を塞ぐこと
により、印刷すべき形状をなすインク浸透部を形成した
ものが一般に使用されている。

【０００４】

【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インク浸透部内
に保持されたインクがシート材に印刷されるため、印刷
原版の厚さに対応した塗膜が形成される。従って、相対
的に厚い塗膜が得られるという点で凸版印刷や平版印刷
等より優れている。

【０００５】一方、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はなく、例えば半導体製造に
おける特殊製版工法によるプリント基板の製造等の工業
的分野にも応用可能となる。すなわち、広範な用途にお
いて、より厚い塗膜を形成可能な印刷物の製造技術が求
められている。

【０００６】しかしながら、印刷原版を厚くするに従い
被印刷体に対する印刷原版の密着性が低下するため、従
来のスクリーン印刷では、厚い印刷原版を用いた場合、
スクイージにより、シート材へのインクの塗布と、押圧
による印刷原版の被印刷体への密着との双方を行う必要
があった。その結果、塗膜を厚くするに従い、スクイー
ジによる印刷原版に対する摩擦も増加して印刷原版とシ
ート材との間にずれが生じやすくなり、印刷物の製造が
困難となるという問題が生じていた。

【０００７】また、薄い塗膜を複数回重ねて印刷するこ
とにより、厚い塗膜を形成することも可能であるが、こ
の場合には、同一の印刷物に対して繰り返し印刷作業を
行わねばならず、かつ同一箇所に繰り返し印刷を行う結
果、重層された塗膜の位置精度が低下しやすくなるとい
う問題があった。本発明は上記事情に鑑みてなされたも
ので、従来困難であった、厚さがおよそ１００μｍ以上
である厚い塗膜が、幅１０μｍ程度の高精度で印刷され
た印刷物の製造方法を提供することをその目的としてい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、被印刷体支持
機構上に被印刷体を支持し、この被印刷体上に、印刷す
べき形状をなすインク通過部を有する印刷原版を載置し
て上記被印刷体と上記印刷原版とを当接させ、上記印刷
原版上にインクを擦り付けることにより上記インク通過
部を介して上記インクを上記被印刷体上に塗布して印刷
物を得る印刷物の製造方法において、特に、上記印刷原
版が被透磁率の大きい材質（強磁性体）で形成されると
ともに、上記被印刷体支持機構が磁力発生手段を具備
し、上記印刷原版を、この磁力発生手段により上記被印
刷体を隔てて上記被印刷体支持機構に吸着させ、かつ上
記インク通過部内の空気を排除しつつ、上記インクを上
記被印刷体上に塗布することをその特徴としている。

【０００９】ここで、上記インク通過部内の空気を排除
するには、（１）少なくとも上記印刷原版及び上記被印刷体支持機
構を減圧環境下に置いて、上記インクを上記被印刷体上
に塗布する。（２）上記被印刷原版の下面に、少なくとも上記被印刷
体との当接面にわたり、複数の溝を形成する。（３）上記被印刷体支持機構の上面に、少なくとも上記
被印刷体との当接面にわたり、複数の溝を形成する。（４）上記被印刷体支持機構の上面に撒かれた粒状体に
より、上記被印刷体と上記被印刷体支持機構との間に隙
間を形成させる。等の方法が適宜用いられる。

【００１０】また、上記インクの上記被印刷体上への塗
布に際しては、平行かつ水平に支持された一対のスクイ
ージを、その下端縁がいずれも上記印刷原版の表面に当
接するよう設置し、かつ上記インクを、上記印刷原版上
のこれらスクイージに挟まれた部分に供給するととも
に、上記スクイージを上記印刷原版上にて往復移動させ
ることにより、上記インクを上記被印刷体上に塗布する
ことが望ましい。

【００１１】この場合には、上記（１）〜（４）の方法
に加え、上記印刷原版上に、網状体を上記インク通過部
上を覆うよう敷設することにより、上記インク通過部内
の空気を排除してもよい。

【００１２】一方、上記磁力発生手段は、複数の永久磁
石、あるいは複数の電磁石を具備していることが望まし
い。

【００１３】また、上記印刷原版は、強磁性を有する金
属製の薄板、強磁性体の粉末を結合材中に分散固定して
形成された薄板であることが望ましく、かつ上記インク
通過部の厚みは、望ましくは１０μｍ以上とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、本発明の実
施の形態について更に詳しく説明する。図１〜図３は、
本発明の実施の形態の例を示すもので、いずれも本発明
に係る印刷物の製造方法の手順を模式的かつ経時的に示
す断面図である。

【００１５】図１および図２中、符号１は被印刷体支持
機構である。この被印刷体支持機構１は、平板上をなす
定板２と、この定板２の下方に配設された磁力発生手段
３とから概略構成され、かつ磁力発生手段３はそれぞれ
複数の永久磁石および／または電磁石から構成されてい
る。本実施例の場合、磁力発生手段３には電磁石が採用
されている。

【００１６】符号４は印刷原版である。この印刷原版４
は平板状をなし、かつ印刷原版４には、印刷すべき形状
をなすインク通過部５が、その表面を貫通して形成され
ている。また、本発明の場合、印刷原版４は、強磁性体
を含有する材質で形成されている。具体的には、（１）強磁性体からなる金属薄板に開口部を形成した印
刷原版４、あるいは（２）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４等が使用可能である。

【００１７】上記（１）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（インク通過部）を形成したものが使用できる。

【００１８】上記（２）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インク通過部以
外の部分に、強磁性体粉を添加した樹脂層を形成したも
の等が使用可能である。この場合、上記樹脂層の形成方
法としては、周知のフォトレジストに強磁性体粉末を添
加したものを上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イ
ンク通過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
磁性体がいずれも使用可能である。

【００１９】また、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、上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４を形成しても
よい。その場合には、印刷原版４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（インク通過部）
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。

【００２０】更に、これら被印刷体支持機構１及び印刷
原版４は、図示しない減圧容器内に設置されている。こ
の減圧容器は、付属のポンプ等を作動させることによ
り、容器内を減圧するものである。

【００２１】以下、具体的な印刷物の製造方法について
図面を参照して説明する。まず、定板２上に被印刷体で
あるシート材６を載置し、かつこのシート材６上に、印
刷原版４を載置する。その結果、図１に示すように、シ
ート材６は、被印刷体支持機構１と印刷原版４とにより
上下から挟まれた状態となる。

【００２２】次いで、シート材６上への印刷原版４の載
置完了とともに電磁石に通電し、電磁石を磁化させるこ
とにより、印刷原版４を被印刷体６を隔てて被印刷体支
持機構１に強く吸着させ、印刷原版４を被印刷体支持機
構１上に固定する。一方、磁力発生手段３に永久磁石を
採用した場合には、定板２が磁場から外れるよう定板２
から離して配設された多数の永久磁石群を、機械的装置
を用い定板２に近接させて定板２を磁化させることによ
り、印刷原版４を被印刷体支持機構１上に固定する。

【００２３】また、被印刷体支持機構１上への印刷原版
４の固定とともに、上記ポンプ等を作動させて減圧容器
内の空気を抜き、印刷原版４及び被印刷体支持機構１を
減圧環境下に置く。

【００２４】減圧容器内が減圧されたら、上方から平行
かつ水平に支持された一対のスクイージ８を、図２に示
すように、その下端縁がいずれも印刷原版４の表面に当
接するよう印刷原版４上に設置し、必要量のインク７
を、印刷原版４上のこれらスクイージ８に挟まれた部分
に供給する。そして、これら一対のスクイージ８を、図
２中矢印Ｆで示すように印刷原版４の表面に沿って往復
移動させることにより、インク７が、印刷原版４上に展
開されるとともにインク通過部５内に充填される。そし
て、その結果インク通過部５を介して被印刷体６に塗布
されるインク７により、印刷が行われる。

【００２５】ここで、印刷原版４及び被印刷体支持機構
１を減圧環境下に置くことにより、インク通過部５内の
空気が予め排除されているため、インク通過部５へのイ
ンク７の充填に際して、インク通過部５内に存在する空
気が邪魔となることはない。その結果、インク７が、イ
ンク通過部５の深さや幅等に係わらず、インク通過部５
の全域にわたり、常時均一かつ確実に充填される。

【００２６】また、インク通過部５へのインク７の充填
をより確実に行うため、１回の印刷ごとにスクイージ８
を２回以上往復動作させてもよく、更に、スクイージ８
を印刷原版４に一定圧力で押圧してもよい。

【００２７】印刷終了後は、電磁石への通電を停止する
か、または、磁力発生手段３に永久磁石を用いた場合に
は、定板２が磁力発生手段３の磁場から外れるまで磁力
発生手段３を機械的に定板２から離す。その後、印刷原
版４を外し、更に被印刷体支持機構１から被印刷体６を
剥がすと、図３に示すような、被印刷体６の表面にイン
ク７が固化してなる塗膜９が印刷された印刷物１０が得
られる。

【００２８】ここで、特に厚い塗膜９を印刷した場合に
は、被印刷体６上に印刷原版４を載置した状態でインク
７を乾燥させ、乾燥に伴うインク７の収縮により塗膜９
がインク通過部５から抜けやすくなった状態で、印刷原
版４を外してもよい。

【００２９】上記した印刷物の製造方法においては、磁
力発生手段３により印刷原版４をシート材６に向けて吸
着固定するので、スクイージ８により印刷原版４を強く
摩擦しても、シート材６と印刷原版４の間にずれが生じ
にくくなっている。従って、スクイージ８によるシート
材６へのインク７の塗布に際し大きな圧力が必要で、し
かもシート材６に対する密着性が低下する、例えば厚さ
１００μｍ以上の厚い印刷原版４を使用した場合でも、
印刷のずれや滲みが防止され、高精度で印刷を行うこと
ができる。

【００３０】その結果、上記方法によれば、従来製造が
困難であった、塗膜９の厚みＨが数百μｍである印刷物
１０を製造することが可能となる。また、シート材６に
は、印刷可能なあらゆる材質が使用できるため、従来実
現が不可能であった様々な用途が期待できる。

【００３１】更に、印刷原版４及び被印刷体支持機構１
を減圧環境下に置き、インク通過部５内の空気を排除し
た状態で、印刷原版４上にインク７を展開することによ
り、インク７を、インク通過部５の全域にわたり均一に
充填することが可能となっている。しかも、印刷原版４
が厚いため、印刷に伴う印刷原版４の伸びや変形も起こ
りにくい。従って、均質で均一な厚みを持ち、かつ表面
が平滑な塗膜９が得られるとともに、微細な線や製密な
図柄等を印刷する場合でも、掠れやムラ等のない高品位
な印刷が可能となる。

【００３２】その結果、立体的な塗膜９の形成という特
性に加え、従来不可能であった、幅１０μｍ程度とい
う、精密な塗膜９が高精度で形成された印刷物を得るこ
とができる。これらの特性を利用した具体的な用途とし
ては、食器等の表面に対する立体的な模様の形成の他、
プリント回路基板作成用の印刷、ＴＶ画面用走査線の形
成等が挙げられる。

【００３３】また、上記した印刷物の製造方法は、加熱
により炭化する素材で構成されたシート材６上に塗膜９
を印刷して印刷物を作成し、この印刷物を例えばガラス
や陶器、あるいは金属等の表面に設置して加熱すること
によりシート材を炭化させ、かつ塗膜９を上記ガラスや
陶器、あるいは金属等の表面に焼結、転写させる場合に
も有効である。この方法は、特に、通常印刷が不可能
な、例えば曲面等への印刷物の転写に有効な方法である
が、上記した印刷物の製造方法によれば、塗膜９の厚み
Ｈを数百μｍとすることが可能なため、焼結に伴う厚み
Ｈの目減りを考慮に入れても、従来以上に厚く、立体的
な塗膜を転写させることができる。

【００３４】ここで、例えばバインダーと顔料からなる
インク７を塗膜９に使用する場合には、厚みＨの目減り
を最小限に抑制するため、インク７に含まれるバインダ
ー中の炭素量を最小とし、焼結に伴う塗膜９からのＣＯ
₂の放出量を最小とすることが望ましい。また、同様の
観点から、シート材６の材質としては、ＣＯ₂の含有量
が低い、プロテイン系のものを使用することが望まし
い。

【００３５】更に、印刷に伴う印刷原版の伸びや変形が
起こりにくいという特性を利用して、例えば看板等を始
めとする大面積の印刷物に、精密な印刷を施すことも可
能となる。

【００３６】一方、インク通過部５へのインク７の充填
に際してインク通過部５内の空気を排除する方法として
は、上記のような減圧容器の利用の他にも、例えば以下
の図４〜図７に示すような方法がある。

【００３７】図４に示す例では、印刷原版４の下面に、
複数の溝１１が平行に形成されている。インク通過部５
へのインク７の充填に伴い、インク７により上方から押
圧されたインク通過部５内の空気は、図中符号Ａ₁で示
すように、印刷原版４の下面を介して、近傍の溝１１に
至り、これらの溝１１から漸次排除される。従って、イ
ンク通過部５へのインク７の充填に際して、インク通過
部５内に存在する空気が邪魔となることはなく、その結
果、この例においても、図１〜図３に示す例と同様、イ
ンク通過部５へのインク７の充填を、インク通過部５の
全域にわたり、常時均一かつ確実に行うことができる。
また、溝１１は、印刷原版４下面のうち、少なくとも被
印刷体６との当接面にわたり形成されていれば、上記効
果を発揮する。

【００３８】図５に示す例では、定板２の上面に、複数
の溝１２が平行に形成されている。インク通過部５への
インク７の充填に伴い、インク７により上方から押圧さ
れたインク通過部５内の空気は、図中符号Ａ₂で示すよ
うに、シート材６面を通過して、近傍の溝１２に至り、
これらの溝１２から漸次排除される。従って、インク通
過部５へのインク７の充填に際して、インク通過部５内
に存在する空気が邪魔となることはなく、その結果、こ
の例においても、図１〜図３に示す例と同様、インク通
過部５へのインク７の充填を、インク通過部５の全域に
わたり、常時均一かつ確実に行うことができる。また、
溝１２は、定板２上面のうち、少なくとも被印刷体６と
の当接面にわたり形成されていれば、上記効果を発揮す
る。

【００３９】図６に示す例では、定板２の上面に撒かれ
た粒状体１３により、シート材６と定板２との間に、隙
間Ｓが形成されている。インク通過部５へのインク７の
充填に伴い、インク７により上方から押圧されたインク
通過部５内の空気は、図中符号Ａ₃で示すように、シー
ト材６面を通過して隙間Ｓに至り、隙間Ｓから漸次排除
される。従って、インク通過部５へのインク７の充填に
際して、インク通過部５内に存在する空気が邪魔となる
ことはなく、その結果、この例においても、図１〜図３
に示す例と同様、インク通過部５へのインク７の充填
を、インク通過部５の全域にわたり、常時均一かつ確実
に行うことができる。

【００４０】また、図７に示す例は、印刷原版４上に、
メッシュ（網状体）１４を、その一部がインク通過部５
上を覆うよう敷設したものである。

【００４１】この例では、インク通過部５へのインク７
の充填に際し、インク通過部５上を覆うメッシュ１４の
存在により、スクイージ８の進行方向前方及びインク通
過部５へのインク７の流入に僅かな遅れが生じ、この遅
れにより、インク通過部５内には、インク７が下方から
溜るような形で流入するとともに、インク通過部５内の
空気が、スクイージ８の進行方向前方側のメッシュ１４
間から、漸次上方へと排除される。

【００４２】従って、この例においても、インク通過部
５へのインク７の充填に際して、インク通過部５内に存
在する空気が邪魔となることはなく、その結果、図１〜
図３に示す例と同様、インク通過部５へのインク７の充
填を、インク通過部５の全域にわたり、常時均一かつ確
実に行うことができる。

【００４３】なお、上記図１〜図３及び図４〜図７に示
した空気排除方法は、それぞれ単独で実施してもよく、
また、上記方法のうち任意のものを、組み合わせて実施
してもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る印刷
物の製造方法によれば、印刷原版がその厚みに拘らず印
刷中常に被印刷体に密着するので、厚い印刷原版であっ
てもインクの擦り付けに伴い印刷原版と被印刷体とがず
れることはなく、その結果、より厚い塗膜を有する印刷
物が製造できる。

【００４５】また、インク通過部内の空気を排除した状
態で印刷原版上にインクを展開することにより、インク
がインク通過部の全域に亙って均一に充填されるため、
従って、微細な線や製密な図柄等を印刷する場合でも、
掠れやムラ等のない高品位な印刷が可能となるととも
に、均質で均一な厚みを持ち、かつ表面が平滑な塗膜を
有する印刷物が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る印刷物の製造方法の手順を模式的
かつ経時的に示す断面図である。

【図２】本発明に係る印刷物の製造方法の手順を模式的
かつ経時的に示す断面図である。

【図３】本発明に係る印刷物の製造方法により得られた
印刷物の構造を模式的に示す断面図である。

【図４】本発明に係る印刷物の製造方法における、イン
ク通過部からの空気除去方法の例を示す断面図である。

【図５】本発明に係る印刷物の製造方法における、イン
ク通過部からの空気除去方法の例を示す断面図である。

【図６】本発明に係る印刷物の製造方法における、イン
ク通過部からの空気除去方法の例を示す断面図である。

【図７】本発明に係る印刷物の製造方法における、イン
ク通過部からの空気除去方法の例を示す断面図である。

【符号の説明】

１被印刷体支持機構２定板３磁力発生手段４印刷原版５インク通過部６シート材（被印刷体）７インク８スクイージ９塗膜１０印刷物１１，１２溝１３粒状体１４メッシュ（網状体）Ｓ隙間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｈ０５Ｋ 3/12 6921−4ＥＨ０５Ｋ 3/12 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被印刷体支持機構上に被印刷体を支持
し、この被印刷体上に、印刷すべき形状をなすインク通
過部を有する印刷原版を載置して上記被印刷体と上記印
刷原版とを当接させ、上記印刷原版上にインクを擦り付
けることにより上記インク通過部を介して上記インクを
上記被印刷体上に塗布して印刷物を得る印刷物の製造方
法において、上記印刷原版が被透磁率の大きい材質（強磁性体）で形
成されるとともに、上記被印刷体支持機構が磁力発生手
段を具備し、上記印刷原版を、この磁力発生手段により
上記被印刷体を隔てて上記被印刷体支持機構に吸着さ
せ、かつ上記インク通過部内の空気を排除しつつ、上記
インクを上記被印刷体上に塗布することを特徴とする印
刷物の製造方法。
【請求項２】少なくとも上記印刷原版及び上記被印刷
体支持機構を減圧環境下に置いて、上記インクを上記被
印刷体上に塗布することを特徴とする請求項１記載の印
刷物の製造方法。
【請求項３】上記被印刷原版の下面に、少なくとも上
記被印刷体との当接面にわたり、複数の溝が形成されて
いることを特徴とする請求項１または２記載の印刷物の
製造方法。
【請求項４】上記被印刷体支持機構の上面に、少なく
とも上記被印刷体との当接面にわたり、複数の溝が形成
されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれ
かに記載の印刷物の製造方法。
【請求項５】上記被印刷体支持機構の上面に撒かれた
粒状体により、上記被印刷体と上記被印刷体支持機構と
の間に隙間が形成されていることを特徴とする請求項１
ないし４のいずれかに記載の印刷物の製造方法。
【請求項６】平行かつ水平に支持された一対のスクイ
ージを、その下端縁がいずれも上記印刷原版の表面に当
接するよう設置し、かつ上記インクを、上記印刷原版上
のこれらスクイージに挟まれた部分に供給するととも
に、上記スクイージを上記印刷原版上にて往復移動させ
ることにより、上記インクを上記被印刷体上に塗布する
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の
印刷物の製造方法。
【請求項７】上記印刷原版上に、網状体が、インク通
過部上を覆うよう敷設されていることを特徴とする請求
項６記載の印刷物の製造方法。
【請求項８】上記磁力発生手段が、複数の永久磁石を
具備することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか
に記載の印刷物の製造方法。
【請求項９】上記磁力発生手段が、複数の電磁石を具
備することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに
記載の印刷物の製造方法。
【請求項１０】上記印刷原版が、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ないし９
のいずれかに記載の印刷物の製造方法。
【請求項１１】上記印刷原版が、強磁性体の粉末を結
合材中に分散固定して形成された薄板であることを特徴
とする請求項１ないし９のいずれかに記載の印刷物の製
造方法。
【請求項１２】上記インク通過部の幅が、１０μｍ以
上であることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれ
かに記載の印刷物の製造方法。