KR20180088585A - 콘택트 인쇄용 콤비네이션 스크린판 - Google Patents

콘택트 인쇄용 콤비네이션 스크린판 Download PDF

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KR20180088585A
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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

콘택트 인쇄에 적합한, 고정밀도 인쇄가 가능하고, 내구성이 높은 콤비네이션 스크린판을 얻는 것.
틀(2)과, 인쇄용 스크린(3)과, 안둘레부가 인쇄용 스크린의 바깥둘레부와 접합되고, 바깥둘레부가 틀에 고정된 지지체(4)를 포함하는 콘택트 인쇄용 콤비네이션 스크린판(1)이다. 인쇄용 스크린(3)은 금속제 스크린이며, 지지체(4)는, 인쇄용 스크린에 비해, 스퀴징 시에 있어서의 평면 방향의 신장이 작고 또한 두께 방향의 변위량이 작은 고강도의 금속판으로 형성되어 있다. 그 때문에, 콘택트 인쇄 시의 인쇄용 스크린(3)의 평면 방향의 신장을 억제할 수 있고, 고정밀도로 내구성이 높은 콤비네이션 스크린판(1)을 얻을 수 있다.

Description

콘택트 인쇄용 콤비네이션 스크린판{COMBINATION SCREEN PLATE FOR CONTACT PRINTING}
본 발명은, 콘택트 방식의 스크린 인쇄에 사용되는 콤비네이션 스크린판에 관한 것이다.
스크린 인쇄에서는, 미세선(fine line) 인쇄에 대응하기 위해 스크린의 미세화가 진행되고 있고, 강도가 낮고 고가인 스크린을 사용하기 위해 인쇄용 스크린을 틀에 직접 붙인 직접 부착 구조에 비해, 콤비네이션 구조의 스크린판이 주류가 되고 있다. 콤비네이션 스크린판이란, 인쇄용 스크린의 주위를 지지체를 사이에 두고 틀에 고정한 것이다.
콤비네이션 스크린판의 경우, 인쇄 시의 인쇄압에 의한 인쇄용 스크린에 대한 하중을 지지체에 의해 흡수하기 때문에, 지지체로서 인쇄용 스크린보다 탄력성이 있는 합성섬유 스크린이 일반적으로 사용되고 있다(예를 들면 특허문헌 1).
그러나, 최근의 전자부품의 미세화·다기능화에 따라, 회로의 선폭이 미세화되어, 더 높은 인쇄 좌표 정밀도의 스크린 인쇄에 대한 요구가 높아지고 있다. 예를 들면 적층 세라믹 콘덴서 등의 다층 제품에서는, ±20㎛ 이하의 인쇄 정밀도가 요구된다. 이 때문에, 종래의 합성섬유 스크린으로 이루어지는 지지체를 이용한 콤비네이션 스크린판에서는, 목표로 하는 인쇄 정밀도를 달성할 수 없다는 문제가 있었다.
특허문헌 2에는, 인쇄용 스크린으로서 스테인리스 스틸 섬유를 편조(編組)한 스크린 메쉬의 편조부 표면에 도금 피막을 피복한 강화 스크린(rigidized screen)을 사용하여, 지지체 스크린으로서 인쇄용 스크린보다도 거칠고, 또한 선지름이 굵은 스테인리스 스틸섬유를 편조한 스크린 메쉬의 편조부 표면에 도금 피막을 피복한 리지다이즈드 스크린을 사용한 콤비네이션 스크린판이 개시되어 있다. 이 경우에는, 지지체 스크린이 합성섬유 스크린보다 신장이 작으므로, 인쇄 정밀도의 향상을 도모할 수 있다.
그러나, 지지체로서 스테인리스 스틸 메쉬를 사용하고 있기 때문에, 스퀴지의 인쇄압에 의해 변형한 후의 위치 좌표의 복원성이 그다지 좋지 않아, 인쇄 도형이 왜곡되기 쉽다. 그 결과, 원하는 인쇄 정밀도를 얻는 것이 어렵다. 또한, 지지체가 인쇄용 스크린과 동일하게 메쉬 구조이며, 게다가 도금 처리를 실시할 필요가 있기 때문에 고가이다. 덧붙여, 페이스트(인쇄용 잉크)의 일부가 지지체 스크린의 줄눈에 들어가, 이 페이스트가 인쇄 품질에 악영향을 미칠 가능성도 있다.
일본특허공보 제5529395호 일본공개특허공보 2007-62225호 일본공개특허공보 평8-112891호 일본공개특허공보 평5-254087호
본 발명의 목적은, 콘택트 인쇄에 적합한, 고정밀도인쇄가 가능하고 내구성이 높은 콤비네이션 스크린판을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 의의에 대해 설명하기 전에, 먼저 콘택트 인쇄에 대해 설명한다. 스크린 인쇄에는 크게 나누어 오프 콘택트 방식과 콘택트 방식이 있다. 오프 콘택트 방식이란, 수평으로 지지된 인쇄 스테이지 상에 피인쇄물을 얹어 놓고, 이 피인쇄물의 표면과의 사이에 틈을 비운 상태로 스크린판의 인쇄용 스크린을 유지하며, 인쇄용 스크린 상에 페이스트를 공급하고, 스퀴지를 인쇄용 스크린에 꽉 누르면서 수평 이동시키는 것에 의해, 인쇄용 스크린을 휘게 하여 인쇄용 스크린에 형성된 패턴을 피인쇄물에 대하여 전사(轉寫)하는 것이다.
그러나, 오프 콘택트 방식에 의한 인쇄 방법에서는, 1회의 스퀴징마다 인쇄용 스크린이 아랫쪽으로 잡아 늘려지고, 동시에, 스퀴지와의 마찰 저항에 의해 평면 방향으로도 잡아 늘려진다. 그 결과, 피인쇄물의 표면 상에 형성된 패턴의 인쇄 어긋남이 커지기 쉽고, 또한 인쇄용 스크린의 내구성도 저하하기 쉽다는 문제가 있다.
한편, 콘택트 방식은, 피인쇄물의 표면과 인쇄용 스크린을 거의 접촉 상태(단, 인쇄용 스크린과 피인쇄물간의 거리는 0이라고는 할 수 없다)로 유지해 두고, 스퀴지를 수평 이동시키는 것에 의해, 인쇄용 스크린을 두께 방향으로 거의 휘게 하지 않고, 인쇄용 스크린에 형성된 패턴을 피인쇄물에 전사할 수 있다. 이러한 콘택트 방식의 인쇄 방법에서는, 오프 콘택트 방식에 비해 인쇄용 스크린의 두께 방향의 신장이 적으므로, 인쇄 어긋남이나 형상 열화(劣化)가 작아진다는 이점이 있다.
특허문헌 3, 4에 기재된 바와 같이, 절단면 원호 형상의 외주면을 가지는 인쇄 스테이지를 사용하여, 이 외주면 상에 흡착한 피인쇄물의 표면을 인쇄용 스크린의 이면(裏面)의 스퀴지의 선단(先端)위치와 대응하는 위치에 접촉시키면서, 스퀴지의 이동과 동기(同期)해서 인쇄 스테이지를 회전시키는 콘택트 방식의 인쇄 방법도 개발되어 있다. 이러한 원호형상 외주면을 가지는 인쇄 스테이지를 사용하면, 스퀴지의 이동과 동기해서 인쇄용 스크린과 스테이지가 부분적으로 접촉하므로, 평면 형상의 인쇄 스테이지에 비해, 인쇄용 스크린을 인쇄 스테이지로부터 박리할 때의 인쇄용 스크린의 신장을 억제할 수 있어, 인쇄 정밀도 및 인쇄용 스크린의 내구성이 향상되는 이점이 있다.
그러나, 원호 형상 외주면을 가지는 인쇄 스테이지를 이용한 콘택트 방식의 인쇄 방법이더라도, 스퀴지와의 마찰 저항에 의한 인쇄용 스크린의 평면 방향의 신장은 억제할 수 없다.
따라서, 본 발명의 콤비네이션 스크린판은, 인쇄용 스크린으로서 금속제 스크린을 사용하고, 지지체로서 인쇄용 스크린보다 고강도의 금속판을 사용하여, 이 금속판으로 인쇄용 스크린의 주위를 유지한 점을 특징으로 하고 있다. 지지체의 보강 효과에 의해, 스퀴지와의 마찰에 의한 인쇄용 스크린의 평면 방향의 신장을 억제할 수 있어, 종래의 콤비네이션 스크린판에 비해 위치의 좌표 재현성이 좋고, 고정밀도의 인쇄가 가능하게 된다. 지지체가 금속판이기 때문에, 두께 방향으로는 대부분 변형할 수 없지만, 콘택트 인쇄 때문에, 지지체가 두께 방향으로 변형할 필요는 없다. 스크린과 스테이지의 박리 시에 스크린이 두께 방향으로 연장되는 경우가 있지만, 스크린의 주위를 고강도의 금속판으로 지지하고 있기 때문에, 인쇄용 스크린의 두께 방향의 신장을 억제할 수 있다. 그 결과, 고정밀도의 인쇄가 가능하여, 내구성이 좋은 콤비네이션 스크린판을 제공할 수 있다.
인쇄용 스크린으로는, 금속제 스크린이 사용되지만, 예를 들면 SUS스크린, 텅스텐 스크린 등 공지의 스크린을 사용할 수 있다. 인쇄용 스크린은 금속섬유로 이루어지는 직물구조체(메쉬)에 한정하지 않고, 메탈 마스크라도 좋다. 특히, 하이 메쉬라고 불리는, 금속선이 가늘고 보다 촘촘하게 짜인 고정밀도인 스크린이 바람직하다.
지지체로서의 “금속판”이란, 메탈 마스크나 메쉬와 같은 그물코 형상 또는 섬유 형상의 구조체가 아니라, 평판인 것이다. 반드시 일정 두께인 필요는 없지만, 일정 두께가 평판이면, 강도가 일정하고, 가공이 용이하여 저렴하다. 지지체의 금속재료로는, 영률이 70GPa 이상, 640GPa 이하가 바람직하고, 영률 150GPa 이상, 430GPa 이하가 더 바람직하다. 인쇄용 스크린을 지지체의 하면(下面) 측에 고정한 경우, 지지체와 인쇄용 스크린의 단차(段差)에서의 공간을 작게 하기 위해, 지지체의 두께는 3㎜ 이하, 특히 1㎜ 이하가 바람직하다. 또한, 스퀴지와의 마찰에 의한 변형을 억제할 수 있도록, 두께는 0.1㎜ 이상인 것이 바람직하다. 이러한 두께가 얇은 고강도의 지지체를 사용해서 금속제의 인쇄용 스크린을 지지함으로써, 인쇄 작업성이 뛰어나고, 또한 고인쇄정밀도(예를 들면 ±20㎛ 이하)의 스크린 인쇄판을 실현할 수 있다. 인쇄용 스크린으로서 하이 메쉬와 같은 강도가 낮은 스크린을 사용해도, 인쇄 도형의 좌표 재현성이 높다.
지지체의 열팽창계수는 1×10-6/℃ 이상, 23×10-6/℃ 이하가 바람직하고, 4×10-6/℃ 이상, 11×10-6/℃ 이하가 더 바람직하다. 열팽창계수가 작음으로써, 온도변화에 따른 인쇄 정밀도의 편차를 억제할 수 있다. 인쇄용 스크린 및 지지체가 모두 금속이기 때문에, 습도변화에 따른 영향, 페이스트에 포함되는 용제에 의한 팽윤이나 화학변화에 따른 영향을 받기 어렵다. 그 때문에, 합성섬유 스크린으로 이루어지는 인쇄용 스크린 및 지지체에 비해 내구성이 뛰어나다. 이러한 고강도·저열팽창·비흡습 단판(單板)으로서, 예를 들면 스테인리스판, 알루미늄판, 슈퍼 인바(super invar), 초경(超硬)합금, 동판(銅板), 고강도 강판(鋼板) 등을 일반적으로 사용할 수 있다.
지지체가 스크린이 아니고 금속제 평판이기 때문에 저렴하다. 다수회 사용에 의해 지지체가 변형된 경우, 필요하면 지지체만을 바꿀 수도 있다. 또한, 지지체가 메쉬 구조가 아니고 금속 평판이기 때문에, 특허문헌 2와 같이, 페이스트의 일부가 지지체의 줄눈에 들어가는 경우도 없다.
인쇄용 스크린은 지지체에 소정의 장력으로 접합되어 있고, 지지체는, 인쇄용 스크린의 장력에 대하여 비변형 상태를 유지할 수 있는 두께의 금속판인 것이 바람직하다. 금속판에는 다양한 영률을 가지는 재료가 있지만, 영률이 높아도 극히 두께가 얇은 판재이면, 휨을 억제할 수 없는 경우가 있다. 따라서, 지지체로서 인쇄용 스크린의 장력에 대하여 비변형 상태(평판상태)를 유지할 수 있는 두께의 금속판을 이용하는 것이 좋다.
인쇄용 스크린은, 지지체의 인쇄 스테이지 측에 접합되어 있는 것이 바람직하다. 스크린 인쇄에서는, 콤비네이션 스크린판의 이면측이 스테이지(또는 스테이지에 유지된 피인쇄물)와 접촉하게 된다. 인쇄용 스크린이 지지체의 상면(上面) 측에 접합되어 있는 경우에는, 강성(剛性)이 있는 지지체의 이면 측이 스테이지와 간섭하여, 스테이지를 손상시킬 가능성이 있다. 또한, 지지체의 두께분의 인쇄용 스크린의 신장이 발생하여, 좌표 왜곡이 발생되는 경우가 있다. 따라서, 인쇄용 스크린이 지지체의 이면 측, 즉 인쇄 스테이지 측에 접합되어 있음으로써, 지지체와 스테이지의 간섭을 방지할 수 있고, 지지체의 두께에 의한 인쇄용 스크린의 신장을 억제할 수 있다.
본 발명에 관한 콘택트 인쇄용 콤비네이션 스크린판을, 특허문헌 3과 같은 원호형상 외주면을 가지는 인쇄 스테이지를 이용한 인쇄 장치에 적용하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 콘택트 방식이기 때문에 인쇄용 스크린의 두께 방향의 변위를 억제할 수 있고, 또한 지지체의 보강 효과에 의해 인쇄용 스크린이 평면 방향으로도 변위하기 어려우므로, 높은 인쇄 정밀도를 달성할 수 있다. 또한, 스퀴지의 이동과 동기해서 인쇄용 스크린과 스테이지가 부분적으로 접촉하므로, 인쇄용 스크린을 인쇄 스테이지로부터 박리할 때의 인쇄용 스크린의 신장을 억제할 수 있어, 인쇄 정밀도 및 인쇄용 스크린의 내구성이 한층 향상된다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 인쇄용 스크린으로서 금속제 스크린을 사용하고, 지지체로서 인쇄용 스크린보다 고강도의 금속판을 사용하여, 이 금속판으로 인쇄용 스크린의 주위를 유지했으므로, 지지체의 보강 효과에 의해, 스퀴지와의 마찰에 의한 인쇄용 스크린의 평면 방향의 신장을 억제할 수 있어, 종래의 콤비네이션 스크린판에 비해 위치의 좌표 재현성이 좋고, 고정밀도의 인쇄가 가능하게 된다. 또한, 금속판은 스크린에 비해 다수회 사용에 대한 열화가 낮으므로, 내구성에 뛰어난 콤비네이션 스크린판을 실현할 수 있다. 또한, 금속판으로 이루어지는 지지체의 경우, 오프 콘택트 인쇄에서는 지지체의 신장이 없고, 인쇄용 스크린이 피인쇄물과 접촉할 수 없기 때문에 페이스트 전사가 생기지 않아, 인쇄를 잘 할 수 없지만, 콘택트 인쇄로 조합함으로써 고화질의 인쇄를 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 콘택트 인쇄용 콤비네이션 스크린판의 제1 실시형태를 나타내는 평면도 및 A-A선 단면도이다.
도 2는 SUS430판, 스테인리스 스크린, 폴리에스테르 스크린의 S-S커브이다.
도 3은 지지체로서 폴리에스테르 스크린을 사용한 종래예와, SUS430판을 사용한 본 발명과의 인쇄 전후의 좌표 복원성을 비교한 도면이다.
도 4는 지지체로서 폴리에스테르 스크린을 사용한 종래예와, SUS430판을 사용한 본 발명과의 온습도 변화를 비교한 도면이다.
도 5는 도 1에 나타내는 콤비네이션 스크린판을 적용한 콘택트 방식의 인쇄 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 콤비네이션 스크린판의 인쇄 정밀도를 나타내는 도면이다.
도 1은, 본 발명에 따른 콘택트 인쇄용 콤비네이션 스크린판의 제1 실시형태를 나타낸다. 이 콤비네이션 스크린판(1)은, 틀(2)과, 인쇄용 스크린(3)과, 안둘레부가 인쇄용 스크린(3)의 바깥둘레부와 접합되어, 바깥둘레부가 틀(2)에 고정된 지지체(4)를 포함한다.
틀(2)은 두께가 있는 부재에 의해 사각형 틀 형상으로 형성되어 있고, 그 안쪽을 스퀴지를 이동할 수 있는 것과 같은 크기로 형성되어 있다. 틀(2)의 재질은, 예를 들면 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등의 금속재료로 형성되어 있다. 종래의 스크린 인쇄판에서는, 틀(2)이 인쇄용 스크린(3)의 장력을 유지하는 역할을 가지고 있었지만, 이 실시형태에서는 인쇄용 스크린(3)의 장력을 지지체(4)가 유지한다. 그 때문에, 지지체(4)는 인쇄용 스크린(3)을 틀(2)에 강고하게 지지하는 역할을 가진다.
인쇄용 스크린(3)으로는, 금속제 메쉬 또는 금속제 마스크가 사용된다. 금속제 메쉬는 가는 금속섬유를 짜 넣은 것으로, 예를 들면 SUS메쉬, 텅스텐 메쉬, 고강도 강철 메쉬 등이 사용된다. 이 금속제 메쉬에 예를 들면 감광성(感光性) 수지로 인쇄 도형(도시하지 않음)을 패터닝한 것이 사용된다. 금속제 메쉬로서, 특히 하이 메쉬라고 불리는, 금속선이 가늘고 보다 촘촘하게 짜인 고정밀도의 스크린이 바람직하다. 금속제 마스크란, 금속박이나 금속 플레이트에 대하여, 예를 들면 에칭, 레이저 가공, 전기주조 등에 의해 인쇄 패턴을 형성한 다공성의 메탈 마스크이다.
지지체(4)는 인쇄용 스크린(3)보다 고강도의 금속제 단판으로 이루어지고, 그 바깥둘레부가 틀(2)의 하면에 접착 등에 의해 고정되어 있다. 지지체(4)의 중심부에는 사각형 형상의 개구부(4a)가 형성되어 있고, 이 개구부(4a)의 주위에 인쇄용 스크린(3)의 바깥둘레부가 소정의 장력이 부여된 상태로 고정되어 있다. 특히, 인쇄용 스크린(3)은 지지체(4)의 하면 측, 즉 스테이지 측에 고정되어 있는 것이 바람직하다. 그 이유는, 스크린판이 인쇄용 스테이지와 접촉했을 때, 스테이지상의 피인쇄물이 지지체(4)와의 간섭에 의한 손상을 받는 것을 방지하기 때문이다. 지지체(4)와 틀(2)의 고정 방법, 및 지지체(4)와 인쇄용 스크린(3)의 고정 방법은, 접착 이외의 접합 방법도 가능하다.
지지체(4)의 크기는, 다음과 같은 조건을 만족하는 것이 바람직하다. 즉, 불균일 없이 인쇄하기 위해서는 스퀴지의 조주(助走) 거리가 필요하고, 지지체(4)의 스퀴지 이동 방향 앞쪽의 폭(W1)은, 페이스트의 롤링이 안정될 때까지의 거리를 확보할 수 있는 치수를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 페이스트 저장부가 인쇄부에 걸리면 번짐의 원인이 되므로, 지지체(4)의 스퀴지 이동방향 뒷쪽의 폭(W2)은, 페이스트 저장부의 여백부를 확보할 수 있는 치수로 하는 것이 바람직하다. 또한, 스퀴지 끝단부는 부하가 걸리므로 인쇄부로부터 떼어 놓을 필요가 있어, 스퀴지의 폭 방향에도 여백부를 확보하기 위해, 지지체(4)의 개구부(4a)의 스퀴지 이동 방향과 직교 방향의 폭 D는, 스퀴지의 전체길이보다도 짧은 치수로 하는 것이 바람직하다.
지지체(4)는, 인쇄용 스크린(3)에 비해, 스퀴징시에 있어서의 평면 방향의 신장이 작고, 또한 두께 방향의 변위량이 작은 고강도의 금속판으로 형성되어 있다. 특히, 인쇄용 스크린(3)의 장력에 대하여 비변형 상태를 유지할 수 있는 두께의 금속판을 사용하는 것이 좋다. 지지체(4)의 재질 및 두께는, 영률이 70GPa 이상, 640GPa 이하이고, 두께가 0.1㎜ 이상, 3㎜ 이하가 바람직하며, 영률 150GPa 이상, 430GPa 이하이고, 두께 0.1㎜ 이상, 1㎜ 이하가 더 바람직하다. 지지체(4)의 열팽창 계수는 1×10-6/℃ 이상, 23×10-6/℃ 이하가 바람직하고, 4×10-6/℃ 이상, 11×10-6/℃ 이하가 더 바람직하다. 이러한 고강도·저열팽창의 금속판으로서, 예를 들면 스테인리스판, 동판, 알루미늄판, 슈퍼 인바, 초경합금, 고강도 강판 등을 일반적으로 사용할 수 있다.
종래의 콤비네이션 스크린판에 있어서의 지지체의 기능은, 인쇄시에 발생하는 판의 변형을 자신의 신장에 의해 부담함으로써, 인쇄용 스크린의 변형을 극력 작게 하는 것이다. 한편, 본 발명의 콤비네이션 스크린판에 있어서의 지지체의 기능은, 인쇄 시의 변형을 자신의 신장에 의해 부담하는 것이 아니라, 인쇄용 스크린의 주위를 보강하여, 인쇄용 스크린의 변형을 극력 작게 하는 것이다. 그 때문에, 지지체(4)에는 고강도의 금속판이 사용되고 있다. 지지체(4)의 두께는 임의이지만, 스퀴지의 끝단부가 지지체(4) 상을 미끄럼운동하도록 설계되어 있는 경우에는, 지지체(4)와 인쇄용 스크린(3)의 단차에서의 공간을 작게 하여, 스퀴지의 손상을 억제하기 위해, 지지체(4)의 두께는 3㎜ 이하, 특히 1㎜ 이하가 바람직하다. 또한, 스퀴지와의 미끄럼운동 마찰에 의한 변형을 억제할 수 있도록, 두께는 0.1㎜ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 단차부에 접착제 등을 충전함으로써, 스퀴지의 손상을 억제하는 것도 가능하다.
표 1은, 지지체(4)의 예로서 SUS430판, Al, 인바재, 초경합금을 사용한 경우와, 종래의 일반적 지지체인 폴리에스테르 스크린을 사용한 경우와의, 각 재료특성의 비교표이다. 폴리에스테르 스크린의 경우, 형상이 망상(網狀)이며 영률이 낮고, 열팽창 계수 및 습도팽창 계수가 커서 좌표 재현성이 낮고, 하중 변형, 온도 및 습도 변화에 대한 억제 효과가 낮다. 이에 비하여, 지지체의 재질이 SUS430판, Al, 인바재, 초경합금의 경우, 모두 영률이 폴리에스테르 스크린의 수십배 이상이며, 열팽창 계수 및 습도팽창 계수가 작고, 또한 형상이 판상(板狀)이기 때문에, 좌표 재현성이 높고, 하중 변형, 온도 변화 및 습도 변화에 대한 억제 효과가 높다. 그 결과, 인쇄 정밀도가 높아진다는 효과가 있다.
Figure pat00001
도 2는, SUS430판(두께0.4㎜), 스테인리스 스크린(#150-61: 선지름 61㎛ 메쉬 수 150개/inch), 수지 스크린(폴리에스테르 스크린#230-48: 선지름 48㎛ 메쉬 수 230개/inch)의 S-S커브이다. 도 2로부터 분명하듯이, SUS430판의 강도는 수지 스크린은 물론, 재질은 동등한 스테인리스 스크린과 비교해도 압도적으로 높은 것을 알 수 있다. 그 때문에, 인쇄 중의 지지체의 변형, 나아가서는 인쇄용 스크린의 변형을 효과적으로 억제할 수 있다.
도 3은, 인쇄 전후의 좌표 복원성을, 종래 구조와 본 발명 구조에서 비교한 것이다. 종래 구조에서는, 지지체로서 바깥치수 320㎜□, 안치수 210㎜□, #230-48의 폴리에스테르 스크린을 사용하고, 인쇄용 스크린으로서 텅스텐 스크린을 사용했다. 본 발명 구조에서는, 지지체로서 바깥치수 320㎜□, 안치수 210㎜□, 두께 0.4㎜의 SUS430판을 사용하고, 인쇄용 스크린으로서 종래예와 같은 텅스텐 스크린을 사용했다. 인쇄 방법은 콘택트 방식이며, 조건은 동일하게 했다. 좌표 어긋남은 인쇄 전후의 각 좌표의 차이이다.
도 3으로부터 분명하듯이, 인쇄 전후의 좌표 어긋남은, 종래 구조에서는 ±5㎛이며, 어긋남의 경향도 전체둘레에 걸쳐 제각각이었다. 이에 비하여, 본 발명 구조의 좌표 어긋남은 ±2㎛이며, 좌표위치도 초기 위치에 가까웠다. 그 결과, SUS430판을 지지체로서 사용한 경우에, 종래에 비해 인쇄 전후의 좌표 복원성이 향상된 것을 알 수 있다.
도 4는, 온습도 변화에 따른 좌표 복원성을, 종래 구조와 본 발명 구조에서 비교한 것이다. 사용한 스크린판은 도 3과 마찬가지이다. 종래 구조의 경우, 온도변화에 따른 변형은 1.4㎛/℃·68㎜이고, 습도변화에 따른 변형은 -2.1㎛/10% ·68㎜이며, 변형은 비직선형인 것에 비해, 본 발명 구조에서는, 온도변화에 따른 변형은 1.2㎛/℃·68㎜이고, 습도변화에 따른 변형은 -1.2㎛/10% ·68㎜이며, 변형도 직선형이었다. 따라서, 지지체를 폴리에스테르 스크린으로부터 SUS430판으로 함으로써, 지지체가 저열팽창·비흡습재가 되어 온습도 변화에 대한 왜곡을 억제할 수 있었다.
도 5는, 본 발명에 따른 인쇄 장치의 일례를 나탄낸다. 이 예는, 도 1에 기재된 콤비네이션 스크린판(1)을 콘택트 방식의 인쇄 장치에 적용한 것이다. 콤비네이션 스크린판(1)의 위쪽에는, 인쇄용 스크린(3) 및 지지체(4) 상을 미끄럼운동하는 스퀴지(10)가 수평 방향으로 이동하는 이동 기구(11)에 부착되어 있다. 스퀴지(10)는 소정의 인쇄압으로 인쇄용 스크린(3) 및 지지체(4)에 비스듬히 누름 접합되어 있다. 스퀴지(10)의 전체길이(지면과 수직방향의 길이)는, 지지체(4)의 개구부(4a)의 폭(도 1의 D)보다 크게 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 가장 부하가 걸리는 스퀴지(10)의 끝단부는 지지체(4) 상을 미끄럼운동하기 때문에, 인쇄용 스크린(3)에 걸리는 부하를 경감할 수 있다. 또한, 지지체(4)의 스퀴지 이동 방향 앞쪽의 폭(도 1의 W1)은, 페이스트의 롤링이 안정될 때까지의 스퀴지의 조주 거리이며, 지지체(4)의 스퀴지 이동 방향 뒷쪽의 폭(도 1의 W2)은, 페이스트 저장부의 여백부이다.
콤비네이션 스크린판(1)의 아래쪽에는, 절단면 원호 형상의 외주면(12a)을 가지는 인쇄용 스테이지(12)가 배치되어 있다. 인쇄용 스테이지(12)의 폭방향 치수(지면과 수직방향의 치수)는, 지지체(4)의 개구부(4a)의 폭 D보다 크다. 이 스테이지(12)의 외주면 상에는, 세라믹 그린 시트 등의 피인쇄물(도시하지 않음)이 흡착 유지되어 있다. 스테이지(12)는, 피인쇄물의 표면을 인쇄용 스크린(3)의 이면의 스퀴지(10)의 선단위치와 대응하는 위치에 접촉시키면서, 스퀴지(10)의 이동과 동기해서 화살표 방향으로 회전하도록, 도시하지 않는 회전 기구에 부착되어 있다. 또한, 절단면 원호 형상의 외주면은, 타원의 원호 형상의 외주면이어도 된다. 자세한 구성은 특허문헌 4에 기재된 바와 같기 때문에, 여기에서는 생략한다.
도 5에서, 이점 쇄선은 인쇄의 개시상태, 일점쇄선은 중간상태, 실선은 종료상태를 나타낸다. 스퀴지(10)는 페이스트(인쇄용 잉크)(P)를 인쇄용 스크린(3)에 꽉 누르면서, 화살표 방향으로 수평이동한다. 스테이(12)의 원호형상 외주면(12a)의 정상부가, 인쇄용 스크린(3)의 이면의 스퀴지(10)의 선단위치와 대응하는 위치에 부분적으로 접촉하기 때문에, 페이스트(P)의 점성에 기인하는 스테이지(10)와의 박리 시의 인쇄용 스크린(3)의 신장을 억제할 수 있다. 또한, 인쇄용 스크린(3)의 주위가 고강도의 지지체(4)에 의해 지지되어 있으므로, 스퀴지(10)와의 마찰에 의한 인쇄용 스크린(3)의 평면 방향의 신장도 억제 또는 방지할 수 있다.
이와 같이, 스테이지(12)는 인쇄용 스크린(3)의 이면의 스퀴지(10)의 선단위치와 대응하는 위치에 부분적으로 접촉하면서 회전하므로, 인쇄용 스크린(3)과 스테이지(12)와의 박리 시의 인쇄용 스크린(3)의 변형을, 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 인쇄용 스크린(3)의 주위가 고강도의 금속판인 지지체(4)에 의해 유지되어 있으므로, 스퀴지(10)와의 마찰에 의한 인쇄용 스크린(3)의 평면 방향의 신장을 억제할 수 있다. 또한, 콘택트 인쇄의 특징인 인쇄용 스크린(3)의 두께 방향의 신장도 억제할 수 있다.
도 5에 나타내는 인쇄 장치를 이용하여, 이하의 조건으로 스크린 인쇄를 행한 결과를 도 6에 나타낸다. 판 구조 및 인쇄 조건은 아래와 같다.
틀: 바깥치수 364㎜, 안치수 320㎜□, 두께 16.5㎜의 알루미늄 틀
지지체: 바깥치수 364㎜□, 안치수 210㎜□, 두께 0.4㎜의 SUS430판
인쇄용 스크린: 하이 메쉬의 텅스텐 스크린(#430-13: 선지름 13㎛ 메쉬 수 430개/inch)
상기 조건으로, 절단면 원호 형상의 스테이지를 이용해서 콘택트 방식의 스크린 인쇄를 행한 바, 다층 제품에서 필요한 인쇄 정밀도 ±15㎛를 안정하게 달성할 수 있었다. 따라서, 본 발명에 따르는 콤비네이션 스크린판의 효과가 증명되었다. 이러한 고정밀도의 콤비네이션 스크린판을 사용함으로써, 고밀도 인쇄가 가능하게 되어, 고기능의 다층상품을 제조할 수 있다.
상기 실시예는, 본 발명의 약간의 몇종류를 나타내는 것에 지나지 않고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 변경 가능하다. 상기 실시형태에서는, 지지체의 재질로서 SUS430을 사용했지만, 그 이외의 스테인리스판을 사용해도 되고, 나아가서는 고강도 강판, 알루미늄판, 동판, 기타 합금 등의 다른 금속판을 사용할 수도 있다. 영률에 따라, 지지체의 두께를 설정하는 것이 좋다.
도 5의 인쇄 장치에서는, 스테이지로서 절단면 부채꼴의 스테이지를 사용했지만, 반원통 형상이나 원통 형상 스테이지여도 좋고, 볼록한 곡면을 가지는 스테이지이면 좋다. 또한, 본 발명의 콤비네이션 스크린판은, 도 5와 같은 볼록한 곡면을 가지는 스테이지를 사용한 콘택트 방식의 인쇄 방법에 한정하지 않고, 선(線)박리 인쇄, 나아가서는 평판 형상 스테이지를 이용한 콘택트 방식의 인쇄 방법에도 적용할 수 있다.
1: 콤비네이션 스크린판 2: 틀
3: 인쇄용 스크린 4: 지지체
4a: 개구부 10: 스퀴지
12: 스테이지 12a: 원호형상 외주면
P: 페이스트

Claims (7)

  1. 틀과,
    인쇄용 스크린과,
    안둘레부가 상기 인쇄용 스크린의 바깥둘레부와 접합되고, 바깥둘레부가 상기 틀에 고정된 지지체를 포함하는 콘택트 인쇄용 콤비네이션 스크린판에 있어서,
    상기 인쇄용 스크린은 금속제 스크린이며,
    상기 지지체는, 상기 인쇄용 스크린에 비해, 스퀴징 시에 있어서의 평면 방향의 신장이 작고, 또한 두께 방향의 변위량이 작은 고강도의 금속판으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 콘택트 인쇄용 콤비네이션 스크린판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄용 스크린은 상기 지지체에 소정의 장력으로 접합되어 있고,
    상기 지지체는, 상기 인쇄용 스크린의 장력에 대하여 비변형 상태를 유지할 수 있는 두께의 금속판인 것을 특징으로 하는 콘택트 인쇄용 콤비네이션 스크린판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 지지체는, 영률이 70GPa 이상, 640GPa 이하이며, 두께가 0.1㎜ 이상, 3㎜ 이하의 금속판인 것을 특징으로 하는 콘택트 인쇄용 콤비네이션 스크린판.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 지지체는, 두께 0.1㎜ 이상, 1㎜ 이하의 금속판인 것을 특징으로 하는 콘택트 인쇄용 콤비네이션 스크린판.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 지지체는, 열팽창계수 1×10-6/℃ 이상, 23×10-6/℃ 이하의 금속판인 것을 특징으로 하는 콘택트 인쇄용 콤비네이션 스크린판.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 인쇄용 스크린은, 상기 지지체의 인쇄 스테이지 측에 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 콘택트 인쇄용 콤비네이션 스크린판.
  7. 제1항 또는 제2항에 기재된 콘택트 인쇄용 콤비네이션 스크린판과,
    상기 콤비네이션 스크린판의 인쇄용 스크린 상에 공급된 페이스트를 누르면서 수평 이동하는 스퀴지와,
    절단면 원호 형상의 외주면을 가지고, 상기 외주면 상에 흡착한 피인쇄물의 표면을 상기 인쇄용 스크린의 이면(裏面)의 상기 스퀴지의 선단 위치와 대응하는 위치에 접촉시키면서 상기 스퀴지의 이동과 동기(同期)해서 회전하는 인쇄용 스테이지를 포함한 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
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