KR20020066193A - 스크린 인쇄 장치 - Google Patents

Abstract

인쇄 성능에 가장 큰 영향을 미치는 인쇄 페이스트를 항상 균일한 상태로 유지하여, 고정밀도로 안정적으로 인쇄할 수 있도록 하는 동시에, 고가의 페이스트를 낭비없이 사용할 수 있는 스크린 인쇄 장치를 제공한다.

인쇄 페이스트 공급팩(15)에 인쇄 페이스트(5)를 충전하고, 인쇄 페이스트(5)를 가압함으로써 소정 량의 인쇄 페이스트(5)를 공급하는 인쇄 페이스트 자동 공급 장치를 설치한다. 또한, 인쇄 페이스트 공급 포트(7)가 설치된 인쇄 페이스트 공급 플레이트(6)와, 스퀴즈(4)의 이면쪽을 접촉시키고 상하운동시킴으로써 인쇄 페이스트 공급 포트(7)를 개폐하는 기구를 설치하며, 더욱이 스크린 판(3)위의 인쇄 페이스트를 긁어내는 스크레이퍼(9)를 설치한다.

Description

스크린 인쇄 장치{SCREEN PRINTER}

본 발명은 스크린 인쇄 장치에 관한 것이다.

종래의 스크린 인쇄 장치는 가령 도 11과 같이, 피인쇄체(102)가 놓이는 베이스(101)와, 이 베이스(101)위에 베이스 상면과 대략 평행하게 인장(引張) 설치되는 스크린 판(103)으로 구성되며, 도 11(A)에 도시된 바와 같이 상기 스크린 판(103)위에 페이스트 공급수단(106)에 의해 공급되는 인쇄 페이스트(105)를, 도 11(B)와 같이 스퀴즈(104)의 이동에 따라 스크린 판(103)의 패턴 홀(도시생략)을 통과시켜 피인쇄체(102)위에 패턴을 형성하는 것이다. 또한, 도 11(C)는 스퀴즈의 이동이 종단까지 도달한 상태, 도 11(D)는 스퀴즈를 반대방향으로 이동시켜 인쇄를 개시하는 상태를 나타내는 도면이다.

그런데, 안정적인 스크린 인쇄를 위해서는, 페이스트의 점도, 스크린 판의 성능(스크린 판의 두께, 장력 균형, 정밀도, 강도, 수명 등), 스퀴즈의 성능(정밀도, 경도, 각도 등), 기계적 성능(정밀도, 속도 제어, 압력 제어) 등을 관리하여항상 균일한 상태로 유지해 두어야만 한다.

그러나, 상술한 종래의 스크린 인쇄 장치에서는, 페이스트(105)가 스크린 판(103)위의 한 면에 노출되어 도포되기 때문에, 다음과 같은 문제점이 있다.

① 스크린 판 위에 수 만엔 내지 수 십 만엔이나 하는 고가의 페이스트가 대량으로 잔류하기 때문에, 다대한 비용손실이 발생한다.

② 스크린 판 위에 페이스트를 직접 투입하기 때문에, 페이스트의 변경에 다대한 시간을 필요로 하여 작업 효율이 크게 저하된다.

③ 페이스트가 공기와 접촉하여 산화되기 때문에 특성이 저하되고, 인쇄 후의 전기적 특성 등이 악화된다.

④ 페이스트 중에 혼입되는 용제가 증발하여 점도가 변화되므로, 인쇄 특성이 현저히 떨어진다.

⑤ 증발된 용제는 강렬한 악취가 나므로, 환경 오염의 문제를 발생시킨다.

⑥ 온도 변화의 영향으로 인해 페이스트의 점도가 변화하여 인쇄 특성이 현저히 저하된다.

⑦ 불순물이 페이스트 내부에 혼입되어, 인쇄에 의해 형성된 패턴을 단선 또는 단락(短絡)시킨다. 또한 이에 대한 대책을 위해서는, 관리가 어려운 고가의 크린 룸이 필요하다.

한편, 이러한 문제를 해결하기 위하여, 일본국 특허공개공보 평6(1994)- 210829호에서는, 도 12와 같이 챔버(209)내부에 인쇄 페이스트(205)를 충전하고, 개폐가능한 공급 포트(207)를 통해 롤러(206)를 회전시켜 페이스트(205)의 공급과회수를 수행하여, 전방 블레이드(208)에 의해 인쇄하는 방법을 제안하고 있다. 여기서 도면부호 202는 피인쇄체, 203은 스크린 판, 204는 후방 블레이드이다.

그러나, 상기한 방법에서는 이하의 문제가 있다.

①롤러(206)의 회전력에 의해 페이스트를 공급하기 때문에, 롤러(206)와 페이스트가 직접 접촉해야만 하여 롤러의 세정, 유지에 시간이 필요하다.

② 챔버(209)내부에 페이스트(205)를 직접 투입하기 때문에, 정기적인 세정 등의 유지 관리가 필요해지며, 이러한 작업은 장시간을 요한다.

③ 챔버(209)내부에 페이스트(205)를 직접 투입하기 때문에, 페이스트의 변경에 다대한 시간이 필요하여 작업효율이 크게 저하된다.

④ 챔버(209)내부에 1kg당 수 만엔 내지 수 십 만엔이나 하는 고가의 페이스트가 대량으로 잔류하기 때문에, 다대한 비용손실이 발생한다.

⑤ 페이스트(205)를 챔버(209)내부에 투입할 때 공기가 혼입되어 버리므로, 인쇄 후의 패턴에 단선이나 결손 등의 결함이 발생한다.

⑥ 챔버(209)내부는 공기에 노출되어 있기 때문에, 페이스트가 산화, 열화(劣化)된다.

⑦ 페이스트의 특성에 따라 스퀴즈의 탄성력이나 스퀴즈 표면의 습윤성 등을 컨트롤해야만 하는데, 본 예에서는 박판제의 금속으로 구성된 전방 블레이드(208)로 스퀴즈하기 때문에, 금속 두께에 의해서만 조정이 가능하여 최적의 탄성력으로는 조정할 수 없다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 인쇄 페이스트를 항상 균일한 상태로 유지하고, 고정밀도로 안정적으로 인쇄할 수 있는 동시에, 고가의 페이스트를 쓸데없는 낭비없이 사용할 수 있도록 하며, 이로써 상기한 문제점을 모두 해소할 수 있도록 이루어진 스크린 인쇄 장치를 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 본 발명에 관계된 스크린 인쇄 장치의 설명도이다.

도 2는 본 발명에 따른 인쇄순서의 설명도이다.

도 3은 본 발명에 따른 스퀴즈의 설명도이다.

도 4a는 본 발명에 따른 인쇄 페이스트 공급팩의 제조공정에 대한 설명도로서, (A)는 평면도, (B)는 (A)의 A-A선단면도, (C)는 저면도, (D)는 (C)의 B-B선을 따라 취한 단면도이다.

도 4b는 본 발명에 따른 인쇄 페이스트 공급팩의 제조공정에 대한 설명도로서, (E)는 저면도, (F)는 (E)의 C-C선을 따라 취한 단면도, (G)는 저면도이다.

도 5는 본 발명의 페이스트 카트리지 및 인쇄 페이스트 공급팩의 설명도이다.

도 6은 본 발명에 따른 탄성체 구획부의 설명도이다.

도 7은 본 발명에 따른 온도 제어 장치의 설명도이다.

도 8은 본 발명의 스퀴즈의 돌출량과 결함 발생률의 관계를 나타낸 설명도이다.

도 9는 본 발명의 탄성체 구획부의 두께와 결함 발생률의 관계를 나타낸 설명도이다.

도 10은 본 발명의 페이스트 온도와 결함 발생률의 관계를 나타낸 설명도이다.

도 11은 종래의 스크린 인쇄 장치의 설명도이다.

도 12는 종래의 페이스트 공급장치의 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 베이스2 : 피인쇄체

3 : 스크린 판4 : 스퀴즈

5 : 인쇄 페이스트6 : 인쇄 페이스트 공급 플레이트

7 : 인쇄 페이스트 공급 플레이트의 인쇄 페이스트 공급 포트

8 : 인쇄 페이스트 가압장치9 : 스크레이퍼

10 : 탄성체 구획부11 : 인쇄 페이스트 저장부

12 : 탄성체 판13 : 경질재 박판

14 : 보강 탄성체 판15 : 인쇄 페이스트 공급팩

15a : 시트15b : 용착부

15c : 시트단 컷트부15d : 재용착부

15e : 밀봉부(점착 테이프)

16 : 인쇄 페이스트 공급팩의 선단 밀봉부

17 : 인쇄 페이스트 공급팩의 후단부의 고정홀

18 : 양면 테이프19 : 양면 테이프

20 : 카트리지21 : 카트리지의 페이스트 공급 포트

22 : 인쇄 페이스트 공급팩 후단부의 고정돌기

23 : 온도 제어 장치24 : 밀폐 커버 겸용 덕트

25 : 필터26 : 하중 센서

27 : 하중 센서 앰프

28 : 페이스트 공급량 제어 회로·가압 컨트롤러

상기한 문제를 해결하기 위한 수단을 구비한 스크린 인쇄 장치는 다음과 같다.

(1) 스크린판 위의 인쇄 페이스트를, 스퀴즈를 소정의 방향으로 이동시킴으로써 피인쇄체에 패턴 형성하는 스크린 인쇄 장치에 있어서, 인쇄 페이스트가 충전된 팩형상 용기와, 상기 팩형상 용기를 수납하며 팩형상 용기를 가압하는 기구와, 인쇄 페이스트 공급 포트를 구비한 인쇄 페이스트 공급 플레이트와, 이면이 인쇄할 때의 각도에 대응된 일정한 각도로 형성되고 표면이 경질의 박판으로 일체화된 탄성체 스퀴즈를 설치하며, 상기 인쇄 페이스트 공급 플레이트의 이면쪽에 상기 팩형상 용기를 가압하는 기구를 접속하고, 상기 스퀴즈의 이면을 상기 인쇄 페이스트 공급 플레이트의 표면쪽의 인쇄 페이스트 공급 포트에 접촉시키는 동시에 상하 이동을 통해 개폐가 가능하도록 구성하여 소정 량의 인쇄 페이스트를 공급할 수 있는 인쇄 페이스트 공급기구와, 스크린판 위의 인쇄 페이스트를 긁어내는 스크레이퍼를 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄 장치.

(2) 스크린판 위의 인쇄 페이스트를, 스퀴즈를 소정의 방향으로 이동시킴으로써 피인쇄체에 패턴 형성하는 스크린 인쇄 장치에 있어서, 스퀴즈를 상승시켜 인쇄 페이스트 공급 포트를 개방하는 공정과, 인쇄 페이스트가 충전된 용기를 가압하여 인쇄 페이스트를 소정량 공급하는 공정과, 인쇄 페이스트를 소정량 공급한 후에 스퀴즈를 하강시켜 인쇄 페이스트 공급 포트를 폐쇄하는 동시에 상기 스퀴즈를 스크린판 위에 배치하는 공정과, 표면이 경질재 박판으로 일체화된 탄성체 스퀴즈의 경질재 박판쪽에서 인쇄를 수행하는 공정과, 인쇄 종료 후 스크레이퍼에 의해 스크린판 위의 인쇄 페이스트를 긁어내는 공정으로 이루어지며, 이들 공정을 반복하여 인쇄하는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄 장치.

(3) 인쇄 페이스트가 충전된 팩형상 용기는, 주위의 세 변을 용착하는 공정과, 용착된 세 변중 일단부의 내측을 컷트하는 공정과, 컷트부의 가장 가까운 외측을 재용착하는 공정과, 컷트부를 점착 테이프로 접착하는 공정과, 페이스트를 충전하는 공정과, 주위의 나머지 한 변을 용착하는 공정에 의해 제조되며, 인쇄 페이스트가 충전된 팩형상 용기를 카트리지에 삽입하여, 스크린 인쇄 장치에 카트리지와 함께 세트하고, 컷트부를 접착시킨 점착 테이프를 떼어내고 인쇄를 실시하는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄 장치.

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하며 설명한다.

도 1(A)∼(C)는 본 발명의 일 실시형태에 관계된 스크린 인쇄 장치의 설명도, 도 2는 인쇄 순서에 대한 설명도, 도 3은 스퀴즈에 대한 설명도, 도 4a는 본 발명에서의 인쇄 페이스트 공급팩의 제조공정에 대한 설명도로서, 도 1(A)는 평면도, 도 1(B)는 (A)의 A-A선단면도, 도 1(C)는 저면도, 도 1(D)는 도 1(C)의 B-B선단면도, 도 4b는 본 발명에서 의 인쇄 페이스트 공급팩의 제조공정에 대한 설명도로서, (E)는 저면도, (F)는 (E)의 C-C선단면도, (G)는 저면도, 도 5(A)∼(C)는 페이스트 카트리지의 설명도, 도 6(A), (B)는 탄성체 구획부의 설명도, 도 7은 온도 제어 장치의 설명도, 도 8은 스퀴즈의 돌출량과 결함 발생률의 관계를 나타낸 설명도, 도 9는 탄성체 구획부의 두께와 결함 발생률의 관계를 나타낸 설명도, 도 10은 페이스트 온도와 결함 발생률의 관계를 나타낸 설명도이다.

도면에서, 1은 베이스, 2는 피인쇄체, 3은 스크린 판, 4는 스퀴즈, 4a는 스퀴즈 이면, 5는 인쇄 페이스트, 6은 인쇄 페이스트 공급 포트(7)가 형성된 인쇄 페이스트 공급 플레이트, 8은 인쇄 페이스트 가압장치, 9는 스크레이퍼, 10은 스퀴즈와 스크레이퍼간에 설치된 탄성체 구획부, 11은 인쇄 페이스트 저장부이다.

12는 상기 스퀴즈(4) 이면쪽의 탄성체 판, 13은 스퀴즈(4)의 경질재 박판, 14는 스퀴즈(4) 표면쪽의 보강 탄성체 판이다. 또한 스퀴즈(4)의 상세에 대해서는 이후에 기술하도록 한다. 15는 인쇄 페이스트 공급팩, 16은 인쇄 페이스트 공급팩의 선단 밀봉부, 17은 페이스트 공급팩 후단부의 고정홀, 18, 19는 양면 테이프이다.

20은 상기 페이스트 공급팩(15)을 넣는 카트리지, 21은 카트리지(20)의 페이스트 공급 포트, 22는 인쇄 페이스트 공급팩 후단부의 고정돌기이다. 23은 온도 제어 장치, 24는 밀폐 커버 겸용 덕트, 25는 필터이다.

다음으로 도 1 및 도 2를 통해 본 실시형태의 작용에 대하여 설명한다.

본 실시형태의 스크린 인쇄 장치는, 상기한 바와 같이 피인쇄체(2)가 놓이는 베이스(1)와, 상기 베이스(1)위에 소정의 간격(가령 0.5∼5.0mm)을 두고 인장 설치된 스크린 판(3)과, 상기 스크린 판(3)위에 배설되는 스퀴즈(4)와, 인쇄 페이스트 공급팩(15)에 밀봉된 인쇄 페이스트(5)와, 인쇄 페이스트 공급 포트(7)가 설치된 인쇄 페이스트 공급 플레이트(6)와, 인쇄 페이스트 가압장치(8)와, 스크레이퍼(9)와 탄성체 구획부(10)에 의해 구성된다.

우선, 도 1(A)에 도시된 바와 같이, 새로운 피인쇄체(2)를 베이스(1)위에 놓고, 스크린 판(3)을 피인쇄체(2)위에 위치결정하여 겹쳐 배치한다. 이 때 인쇄 페이스트(5)는 인쇄 페이스트 공급팩(15)에 밀봉된 상태로 유지되어 있다. 비 인쇄시에는 스퀴즈(4)의 이면에 의해 인쇄 페이스트 공급 플레이트(6)의 인쇄 페이스트 공급 포트(7)를 막아둠으로써 페이스트의 열화(劣化)를 방지한다.

인쇄 시에는 스퀴즈(4)를 인쇄 페이스트 공급 플레이트(6)의 표면쪽 벽면으로 슬라이딩시켜 인쇄 페이스트 공급 포트(7)의 상방에 위치시키고, 인쇄 페이스트 공급 포트(7)를 개방한다. 다음으로, 인쇄 페이스트 가압장치(8)로 가압하여 인쇄 페이스트(5)를 인쇄 페이스트 공급 포트(7)로부터 소정 량만큼 외부로 밀어낸다. 그리고, 도 1(B)와 같이 스퀴즈(4)를 인쇄 페이스트 공급 플레이트(6)의 벽면으로 슬라이딩 하강시켜 인쇄 페이스트 공급 포트(7)를 막는 동시에, 스크레이퍼(9), 탄성체 구획부(10), 스퀴즈(4), 스크린 판(3)에 의해 포위되는 공간으로 인쇄 페이스트 저장부(11)를 만들어, 그 안에 상기 인쇄 페이스트(5)를 가둔다. 그리고 이 상태에서 스크린 판(3)위를 이동시켜 피인쇄체(2)위에 패턴 인쇄한다.

이 때, 스퀴즈(4)와, 인쇄 페이스트(5), 인쇄 페이스트 공급 플레이트(6), 인쇄 페이스트 가압장치(8), 스크레이퍼(9), 탄성체 구획부(10)는 일체적으로 이동한다. 또 이들의 이동이나 스퀴즈(4), 인쇄 페이스트 가압장치(8), 스크레이퍼(9)의 상하 동작 등은 공지된 유압·공압 실린더, 모터, 솔레노이드 등의 액추에이터에 의해 구동시킬 수 있다.

인쇄 동작이 완료되면, 다음에 도 1(C)에 도시된 바와 같이, 스크레이퍼(9)를 스크린 판(3)위로 슬라이딩시키면서 스퀴즈(4)방향으로 회전시킴으로써 스크린 판(3)위의 잔류 페이스트(5)를 긁어내고, 상기 일체화된 스퀴즈(4), 인쇄 페이스트(5), 인쇄 페이스트 공급 플레이트(6), 인쇄 페이스트 가압장치(8), 스크레이퍼(9), 탄성체 구획부(10)를 상방으로 끌어올려 인쇄 개시 시점의 위치로 복귀시킨다. 새로운 피인쇄체(2)를 베이스(1)위에 놓고, 이들 일련의 동작을 반복하여 다음의 인쇄를 수행한다. 또한, 도 2에는 이들 일련의 동작에 대한 설명이 도시되어 있는데, ①은 페이스트 주입, ②는 인쇄, ③은 페이스트 긁어내기, ④는 페이스트 반송, ⑤는 개시 지점으로의 복귀를 나타내는 것이다.

본 실시형태는 상기한 구성, 작용에 의해 다음과 같은 효과를 거두는 것이다.

① 인쇄 페이스트(5)가 인쇄 페이스트 공급팩(15)에 밀봉된 상태이며, 가압장치(8)에 의해 가압되어 공급이 이루어지기 때문에, 인쇄 페이스트 공급팩(15)내부의 잔량을 최소화할 수 있고, 또한 스크레이퍼(9)에 의해 인쇄 후의 잔류 페이스트를 거의 전부 긁어낼 수 있기 때문에, 1kg당 수 만엔 내지 수 십 만엔이나 하는 고가의 페이스트를 낭비없이 사용할 수 있다.

② 페이스트(5)는 인쇄 페이스트 공급팩(15)에 밀봉되어 있기 때문에, 페이스트(5)의 변경이 용이하여 작업효율을 대폭 향상시킬 수 있다.

③ 페이스트가 장기간 공기에 노출되는 일이 없기 때문에, 산화되지 않아 인쇄 후의 전기적 특성 등이 저하되지 않는다.

④ 페이스트중에 혼입되는 용제가 증발하여 점도가 변화되는 경우가 없기 때문에, 인쇄 특성이 안정적이다.

⑤ 용제가 증발되기 어렵기 때문에, 악취의 발생이 억제되어 환경오염의 문제를 발생시키지도 않는다.

⑥ 온도 변화의 영향을 잘 받지 않으므로, 페이스트 점도도 저하되지 않는다.

⑦ 불순물이 페이스트 내부에 잘 혼입되지 않으므로, 인쇄에 의해 형성된 패턴을 단선이나 단락시키는 경우도 없다. 더욱이, 관리가 어려운 고가의 크린 룸이 불필요해진다.

다음으로, 도 3 및 도 8을 통해 스퀴즈(4)의 상세에 대하여 설명한다. 도 3은 스퀴즈(4)의 구성을 나타내며, 도 8은 스퀴즈의 돌출량과 결함 발생률의 관계를 나타낸다. 스퀴즈(4)는 이면측 탄성체 판(12)과 경질재의 박판(13)을 겹쳐 구성한 것이다. 탄성체 판(12)은 우레탄 고무로서, 경도 60°∼100°, 두께 3∼10mm가 적당하며, 경질재의 박판(13)은 SUS, 인청동 등의 금속이 적합하다. 또한, 스퀴즈(4)는 이면에 의해 인쇄 페이스트 공급 플레이트(6)의 페이스트 공급 포트(7)를 개폐하기 때문에, 선단부의 스크린 판(3)과의 접촉부의 엣지는 예리하다. 그리고 이로 인해 마모되기 쉬운 형상으로 되어있다. 또, 스크린 판(3)과 스퀴즈(4)가 이루는 각도는 인쇄 성능을 좌우하는 중요한 인자로서, 통상적으로는 45∼60도이다. 스퀴즈(4)의 선단 각도(θ)는 90도－θ′로서, θ′가 45도인 경우에는 45도가 되고, 60도인 경우에는 30도가 된다. 선단각도(θ)가 30도가 되었을 때 고무 강도가 약해질 경우에는, 표면 쪽에 보강 탄성체 판(14)을 설치하면 된다.

또한, 경질재 박판(13)은 재료가 SUS이며, 두께는 0.05∼0.5mm이고 0.2mm일 때 가장 바람직하다. 경질재 박판(13)의 돌출량(L)은 고무의 선단으로부터 0.05∼1.0mm이고 0.4mm정도일 때 가장 바람직하다. 또, 스퀴즈(4)의 돌출량과 결함 발생률의 관계는 도 8과 같다. 상기 경질재 박판(13)을 이용함으로써, 선단의 정밀도가 높고 마모가 적으며 더욱이 적당한 탄성력으로 인해 정확한 인쇄가 가능해진다.

다음으로 도 4a 및 도 4b에 도시된 인쇄 페이스트 공급팩(15)의 제조방법에 대하여 설명한다.

우선, 도 4a(A) 및 도 4a(B)에 도시된 바와 같이, 시트(15a)를 2장 겹치고 주위의 세 변을 열용착하여 용착부(15b)를 형성한다. 시트(15a)는 가령 폴리에틸렌, LL(linear low density), 나일론의 3층 구조이며 LL과 폴리에틸렌을 용착한다. 시트(15a)는 고무 등의 탄성체로 구성할 수 있다. 이 경우 고무풍선의 요령으로 압력을 가하고 페이스트를 충전하여 크게 한다. 이로써 수축력에 의해 페이스트가 나오기 쉬워지는 동시에, 고무의 복원력으로 인해 비틀리거나 주름지는 일이 없다.

다음에, 도 4a(C) 및 도 4a(D)에 도시된 바와 같이, 용착된 세 변중 일단의 내측을 컷트하여 시트단 컷트부(15c)를 만들고, 그 시트단 컷트부(15c)의 가장 가까운 외측 위치를 다시 용착하여 재용착부(15d)를 만든다. 상기 재용착부(15d)를 만드는 이유는, 페이스트의 낭비를 최소한으로 억제하기 위함이다. 다음으로, 시트단 컷트부(15c)를 점착 테이프(15e)로 접착한다. 그리고, 도 4b(E) 및 도 4b(F)에 도시된 바와 같이, 완성된 상기 팩 내부에 페이스트(5)를 충전하고, 마지막으로 도 4b(G)와 같이 주위의 나머지 한 변을 용착함으로써 인쇄 페이스트 공급팩(15)의 제조를 종료한다.

그리고, 상기와 같이 인쇄 페이스트(5)가 충전된 인쇄 페이스트 공급팩(15)을 카트리지(20)에 삽입하고, 그 시트단 컷트부(15c)를 접착시킨 점착 테이프(15e)를 떼어낸 상태에서 카트리지(20)와 함께 스크린 인쇄 장치에 셋팅하여 인쇄를 수행하는 것이다. 또한, 인쇄 페이스트 공급팩(15)의 카트리지(20)에 대한 삽입방법은 도 5와 같으며, 카트리지(20)는 인쇄 페이스트 공급팩(15)의 형상을 보정하는 것으로서, 그 재질은 플라스틱, 금속 등 인쇄 페이스트 공급팩(15)보다 강성이 높은 재료로 구성된다. 또한, 도 5(A)는 인쇄 페이스트 공급팩을 카트리지에 삽입한 상태의 정면도, 도 5(B)는 그 측면도이다.

도 5(B)에 도시된 바와 같이, 인쇄 페이스트 공급팩(15)에 인쇄 페이스트(5)를 충전한 후에 그 선단에 밀봉부(16)를 형성하고, 그 밀봉부(16)에 양면 테이프(18)를 점착한다. 다음으로, 인쇄 페이스트 공급팩(15)의 선단 밀봉부(16)와 양면 테이프(18)를 카트리지(20)의 페이스트 공급 포트(21)에 삽입하며, 그 후 인쇄 페이스트 공급팩(15)에 설치된 고정홀(17)에 카트리지(20)에 설치된 고정 돌기(22)를 삽입하여, 양면 테이프(19)에 의해 인쇄 페이스트 공급팩(15)의 후단부를카트리지(20)의 후단부에 고정한다. 다음에, 도 5(C)와 같이 선단 밀봉부(16)위의 양면 테이프(18)에 의해 인쇄 페이스트 공급팩(15)의 선단을 카트리지(20)의 선단에 고정한다. 이어서, 시트단 컷트부(15c)를 접착시킨 점착 테이프(15e)를 떼어낸다. 이로써 인쇄 페이스트 공급팩(15)을 개방하여 인쇄 페이스트(5)를 공급할 수 있게 된다.

또한, 도 6과 같이 탄성체 구획부(10)를 설치하여 최적화함으로써, 본 발명의 효과를 더욱 향상시킬 수 있다. 도 6(A),(B)는 탄성체 구획부의 구성도이고, 도 9는 탄성체 구획부의 두께와 결함 발생률의 관계를 나타낸 설명도이다. 또, 도 6(A)는 통상적인 예이고, 도 6(B)는 인쇄 페이스트의 공급량을 정밀히 제어하는 경우의 예이다. 탄성체 구획부(10)는 인쇄 페이스트(5)의 공급량을 조정하여 스크린 판(3)에 대한 페이스트의 가압력을 최적화하는 것이다. 탄성체 구획부(10)의 재료는 고무나 플라스틱, 스프링상의 박판 금속 등이 바람직하다. 또한, 도 9와 같이 고무일 경우, 두께는 0.01∼5mm이고 1mm정도가 가장 바람직하다.

인쇄 페이스트 가압장치(8)에 의해 공급된 인쇄 페이스트(5)는, 스크레이퍼(9), 탄성체 구획부(10), 스퀴즈(4), 스크린 판(3)으로 포위된 공간으로 만들어진 인쇄 페이스트 저장부(11)내부에 공급되며 탄성체 구획부(10)까지 충전된다. 탄성체 구획부(10)를 초과하여 충전될 경우에는, 탄성체 구획부(10)가 변형되어 이에 대응한다. 이 때, 고무나 플라스틱, 금속 등의 변형이 페이스트(5)에 가압력을 부여하며, 이 가압력이 스크린 판(3)에 전달되어 스퀴즈(4)의 이동과 함께 스크린 판(3)의 패턴(도시생략)에 페이스트(5)를 압입하므로 정확한 인쇄를 수행할수 있다.

다음으로, 도 6(B)에 도시된 인쇄 페이스트(5)의 공급량을 정밀하게 제어하는 방법에 관하여 설명하면, 탄성체 구획부(10)에 설치된 하중 센서(26)와 하중 센서 앰프(27), 페이스트 공급량 제어 회로·가압 컨트롤러(28)를 설치하여, 탄성체 구획부(10)에 가해지는 하중을 하중 센서(26)로 검출함으로써, 페이스트 공급량을 최적으로 제어하는 것이다.

다음으로, 도 7 및 도 10에 근거하여 온도 제어 장치를 설명한다. 도 7은 온도 제어 장치의 구성을 나타낸 설명도, 도 10은 페이스트의 온도와 결함 발생률의 관계를 나타낸 설명도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 페이스트는 온도에 따라 점도가 크게 변화하며, 점도의 변화에 따라 인쇄 특성이 크게 변화한다. 그러나 온도 제어는 매우 곤란하여 통상적으로는 크린 룸과 같이 정밀한 온도 제어가 어려운 고가의 대형 룸 내부의 공조를 제어함으로써 온도 제어가 이루어지고 있다. 본 발명에서는 스퀴즈(4), 페이스트(5) 등을 소형의 밀폐 용기내부에 수납하고, 그 밀폐용기의 내부온도를 제어함으로써 고정밀도로 인쇄하는 것이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 밀폐 커버 겸용 덕트(24)에 의해 스퀴즈(4), 인쇄 페이스트(5), 인쇄 페이스트 공급 플레이트(6), 인쇄 페이스트 가압장치(8), 스크레이퍼(9), 탄성체 구획부(10)를 밀폐하여 소형의 용기화한다. 밀폐 커버 겸용 덕트(24)의 천정부에 온도 제어 장치(23)를 설치한다. 상기 온도 제어 장치(23)로는 펠티에 효과(Peltier effect)에 의한 전자냉각소자를 이용한 냉각장치가, 소형이며 전류의 온·오프만으로 제어가 가능하여 응답성이 빠르다는 점에서 적합하다. 소형의 밀폐용기화함으로써, 고정밀도의 확실한 온도 제어가 가능해진다.

냉각공기의 흐름은, 온도 제어 장치(23)로부터 나와 밀폐 커버 겸용 덕트(24)내부에 냉각공기를 가득 채우고, 밀폐 커버 겸용 덕트(24)의 덕트부를 통해 온도 제어 장치(23)로 복귀한다. 또한 도중에 불순물 제거 필터(25)를 통과한다.

이로써 외부로 냉각공기가 새지 않기 때문에 다음의 효과가 얻어진다.

① 냉각효과가 높아진다.

② 공기의 청정도를 유지할 수 있다.

그리고 공기대신에 질소 가스를 봉입함으로써 페이스트의 열화를 방지할 수 있다.

상기 스크린 판(3)으로는 가령 메쉬 사이즈 300∼500정도의 스텐레스제의 메쉬에, 두께 5∼50㎛정도의 감광유제(乳劑)나 메탈 마스크를 피착시킨 것 등이 사용되며, 가령 감광유제를 이용한 스크린 판(3)을 채용할 경우에는, 감광 유제를 노광 및 현상의 공정을 거쳐 패터닝함으로써, 소정의 패턴 홀(3a)이 형성된다. 또한, 상기 스크린 판(3)은 인쇄 개시 전의 초기단계에서, 가령 베이스(1)의 상면으로부터 0.5∼5.0mm만큼 떨어진 위치에 인장 설치된다.

또, 상기 스크린 판(3)위에 배설되는 스퀴즈(4)는 인쇄 시, 스크린 판(3)을 눌러 내려 스크린 판(3)의 일부를 피인쇄체(2)에 가압하면서 소정의 방향으로 이동하여 인쇄 페이스트(5)를 스크린 판(3)의 패턴 홀(3a)에 충전하기 위한 것으로서, 상기 충전된 인쇄 페이스트(5)는 스퀴즈(4)가 패턴 홀(3a)위를 통과하여, 스크린판(3)의 하면이 피인쇄체(2)의 표면으로부터 분리될 때 피인쇄체(2)에 전사·도포된다.

상기 스퀴즈(4)는 가령 0.5∼5.0kgf/cm²의 가압력으로 스크린 판(3)을 가압하도록 설정되며, 이 상태에서 0.1∼300mm/sec의 속도로 스크린 판(3)의 상면을 슬라이딩 이동한다. 그리고 그 동안에 스퀴즈(4)의 가압에 의한 스크린 판(3)의 휨량(X)은 상기한 바와 같이 대략 일정(±0.5mm)하게 유지된다. 한편, 상기 스퀴즈(4)는 가령 우레탄 고무나 실리콘 고무 등을 판형상 내지는 검형상으로 가공하여 제작된다.

또한, 상기 스크린 인쇄 장치에 사용되는 인쇄 페이스트(5)로는 점도가 5∼1000Pa·s로 조정된 것이 바람직하며, 이 범위로 구성함으로써 피인쇄체(2)위에 형성되는 인쇄 페이스트(5)의 도포 패턴을 선명하게 할 수 있다.

본 발명에 관계된 스크린 인쇄 장치에 따르면, 인쇄 페이스트가 인쇄 페이스트 공급팩에 밀봉된 상태에서 가압장치에 의해 가압되어 공급이 이루어지기 때문에, 인쇄 페이스트 공급팩 내부의 잔량을 최소화할 수 있다. 또, 스크레이퍼에 의해 인쇄 후의 잔류 페이스트를 거의 전부 긁어낼 수 있기 때문에, 1kg당 수 만엔 내지 수 십 만엔이나 하는 고가의 페이스트를 낭비없이 사용할 수 있다. 또, 페이스트는 인쇄 페이스트 공급팩에 밀봉되어 있기 때문에, 페이스트의 변경이 용이해져 작업효율을 크게 향상시킬 수 있다.

또, 인쇄 페이스트 공급팩에 밀봉된 인쇄 페이스트는, 비 인쇄 시에는 스퀴즈의 이면에 의해 인쇄 페이스트 공급 플레이트의 인쇄 페이스트 공급 포트가 막혀있기 때문에 장시간 공기에 노출되는 일이 없다. 따라서 산화되지 않고, 인쇄 후의 전기적 특성 등이 저하되지 않는다. 또, 페이스트중에 혼입되는 용제가 증발하여 점도가 변화하는 경우가 없기 때문에, 인쇄특성이 안정적이다. 또, 용제가 증발되기 어렵기 때문에, 악취 발생 또한 낮게 억제되어 환경 오염의 문제도 발생되지 않는다. 또한, 온도 변화의 영향을 쉽게 받지 않으므로, 페이스트 점도의 저하도 없다. 또, 불순물이 페이스트 내부에 혼입되기 어려우므로, 인쇄에 의해 형성된 패턴을 단선이나 단락시키는 경우도 없다. 더욱이 고가이며 관리가 어려운 크린 룸이 불필요해진다.

또한, 스퀴즈를 탄성체 판과 경질재 박판을 겹쳐 구성하였기 때문에, 선단의 정밀도가 높고 마모가 적으며 더욱이 적당한 탄성력에 의해 정확한 인쇄를 달성할 수 있다.

더욱이 탄성체 구획부에 하중 센서와 하중 센서 앰프, 페이스트 공급량 제어 회로·가압 컨트롤러를 설치하였을 경우에는, 인쇄 페이스트의 공급량을 정밀하게 제어할 수 있어 정확한 인쇄가 가능해진다.

또, 밀폐 커버 겸용 덕트에 의해, 스퀴즈, 인쇄 페이스트, 인쇄 페이스트 공급 플레이트, 인쇄 페이스트 가압장치, 스크레이퍼, 탄성체 구획부를 밀폐하여 소형의 용기화하고, 밀폐 커버 겸용 덕트의 천정부에 펠티에 효과에 따른 전자 냉각 소자를 이용한 온도 제어 장치를 설치하였을 경우에는, 소형의 밀폐 용기화가 가능하여 고정밀도로 확실하게 온도 제어할 수 있는 동시에, 전류의 온·오프만으로 고속의 온도 제어가 가능해진다. 또한, 페이스트는 온도에 따라 점도가 크게 변화하며, 점도의 변화에 따라 인쇄 특성이 크게 변화하는데, 본 발명에서는 고가이며 정밀한 온도 제어가 어려운 크린 룸 등이 불필요하며, 고정밀도의 인쇄가 가능하다.

Claims (3)

1. 스퀴즈를 소정의 방향으로 이동시킴으로써 스크린판 위의 인쇄 페이스트를 피인쇄체에 패턴 형성시키는 스크린 인쇄 장치에 있어서,

   인쇄 페이스트가 충전된 팩형상 용기와,

   상기 팩형상 용기를 수납하며 상기 팩형상 용기를 가압하는 기구와,

   인쇄 페이스트 공급 포트를 구비한 인쇄 페이스트 공급 플레이트와, 그리고

   인쇄 페이스트 공급 기구로서, 이면을 인쇄할 때의 각도에 대응되는 일정한 각도로 형성되고 표면이 경질의 박판으로 일체화된 탄성체 스퀴즈가 설치되며, 상기 인쇄 페이스트 공급 플레이트의 이면쪽에 상기 팩형상 용기를 가압하는 기구가 접속되고, 상기 인쇄 페이스트 공급 플레이트의 표면쪽의 상기 인쇄 페이스트 공급 포트에 상기 스퀴즈의 이면을 접촉시키는 동시에 상하 이동을 통해 개폐가 가능하도록 구성되어 소정 량의 상기 인쇄 페이스트를 공급할 수 있는 인쇄 페이스트 공급 기구와,

   상기 스크린판 상의 상기 인쇄 페이스트를 긁어내는 스크레이퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄 장치.
2. 스퀴즈를 소정의 방향으로 이동시킴으로써 스크린판 위의 인쇄 페이스트를 피인쇄체에 패턴 형성시키는 스크린 인쇄 장치에 있어서,

   상기 스퀴즈를 상승시켜 인쇄 페이스트 공급 포트를 개방시키는 공정과,

   상기 인쇄 페이스트가 충전된 용기를 가압하여 상기 인쇄 페이스트를 소정량 공급하는 공정과,

   상기 인쇄 페이스트를 소정량 공급한 후에 상기 스퀴즈를 하강시켜 상기 인쇄 페이스트 공급 포트를 폐쇄하는 동시에 상기 스퀴즈를 상기 스크린판 위에 배치시키는 공정과,

   표면이 경질재 박판으로 일체화된 탄성체 스퀴즈의 경질재 박판쪽에서 인쇄를 수행하는 공정과, 그리고

   인쇄 종료 후 스크레이퍼에 의해 상기 스크린판 상의 인쇄 페이스트를 긁어내는 공정으로 이루어지며, 이들 공정을 반복해서 인쇄하는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄 장치.
3. 인쇄 페이스트가 충전된 팩형상 용기가,

   둘레의 세 변을 용착하는 공정과,

   상기 용착된 세 변중 일단부의 내측을 컷트하는 공정과,

   컷트부의 가장 가까운 외측을 재용착하는 공정과,

   상기 컷트부를 점착 테이프로 접착시키는 공정과,

   페이스트를 충전시키는 공정과,

   둘레의 나머지 한 변을 용착하는 공정에 의해 제조되며,

   상기 인쇄 페이스트가 충전된 팩형상 용기를 카트리지에 삽입하고, 스크린 인쇄 장치에 상기 카트리지와 함께 세트시키며, 상기 컷트부에 접착된 점착 테이프를 떼어내고 인쇄를 실시하는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄 장치.