WO2015124230A1 - Siebdruckschablone und verfahren zu deren bebilderung - Google Patents

Siebdruckschablone und verfahren zu deren bebilderung Download PDF

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WO2015124230A1
WO2015124230A1 PCT/EP2014/077310 EP2014077310W WO2015124230A1 WO 2015124230 A1 WO2015124230 A1 WO 2015124230A1 EP 2014077310 W EP2014077310 W EP 2014077310W WO 2015124230 A1 WO2015124230 A1 WO 2015124230A1
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screen printing
stencil
layer
printing stencil
fabric
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PCT/EP2014/077310
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English (en)
French (fr)
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Heinz Brocker
Hans-Rudolf Frick
Matthias Rosenfelder
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Gallus Ferd. Rüesch AG
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41C1/14Forme preparation for stencil-printing or silk-screen printing
    • B41C1/145Forme preparation for stencil-printing or silk-screen printing by perforation using an energetic radiation beam, e.g. a laser
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    • B41N1/00Printing plates or foils; Materials therefor
    • B41N1/24Stencils; Stencil materials; Carriers therefor
    • B41N1/247Meshes, gauzes, woven or similar screen materials; Preparation thereof, e.g. by plasma treatment

Definitions

  • the invention relates to a screen printing stencil having the above-mentioned features of claim 1.
  • the square mesh When used in the field of filtration, the square mesh is the usual embodiment. For the printing application, this mesh has been adopted. With the available photographic layers and well-known coating methods, a reasonable image resolution can only be achieved with a large number of "off supports.” Therefore, increasingly high mesh fabrics are used.
  • the screens or fabrics used for electronic printing are very expensive and sensitive to processing, so that they are hardly suitable for the production of screen printing plates for rotary screen printing.
  • the lack of suitability is also due to the fact that the screen fabric in the rotary screen can be stretched in one direction only, namely the cylinder longitudinal axis, in flat screen printing, however, in two dimensions.
  • the color is transported through the screen by the hydrodynamic pressure generated by the rotation of the screen and by the squeegee in front of the squeegee.
  • Such a rotary screen printing unit is described for example in WO 99/19146 AI.
  • a method for producing such screen materials is for example in
  • EP 0 182 195 A2 As an alternative to the woven screen materials, electroformed templates are used.
  • Metal foils also possible in combination with each other. In order to ensure that color dots and color lines are printed accurately, it must be ensured when imaging the screen materials that the squeegee side of the squeegee side is in contact with the screen
  • Tissue strands are interrupted or blocked. Therefore, the color channels according to the prior art are made with a width which corresponds to a multiple of the diameter of the tissue strands (at least 2 to 2.5 times).
  • the color channels may have only a small width.
  • fabrics with a very fine weave structure are used. These are often woven from strands of less than 30 microns in diameter, so that a mesh size of 300 mesh (number of stitches per 25.4 mm) and more can be realized. Such fine screen materials are expensive to manufacture and have poor stability.
  • Object of the present invention is to provide a screen printing stencil which has sufficient stability and allows the printing of fine lines or points. Another object is to describe a method such as such
  • Screen printing stencil can be imaged.
  • the screen printing stencil according to the invention has at least one sieve-like fabric layer, in particular with tissue strands arranged at an angle to one another as support structure, wherein the fabric strands are arranged in particular at right angles to each other, and one illustrated stencil layer.
  • Electro-formed templates for example made of nickel, and perforated plates or perforated films, such as stainless steel films are considered in this context as a sieve-like fabric layers.
  • the stencil layer and the fabric layer are connected to each other, wherein the fabric layer at least partially in the
  • Template layer is embedded.
  • the stencil layer is provided with passages in order to allow a color flow from a doctor side of the screen printing stencil on a printing material side of the screen printing stencil.
  • a respective passage on the substrate side of the screen printing stencil has a smaller opening, i. an opening smaller in width than on the squeegee side of the screen printing stencil and thus forms a passage from the squeegee side to the substrate side as a passageway for ink.
  • the opening of the passage on the doctor side is greater than the diameter of a possibly coated fabric strand.
  • the opening of the passage on the substrate side corresponds at most to the diameter of a possibly coated fabric strand. This makes it possible to print very fine structures.
  • the opening of the passage on the printing material side can also be significantly smaller than the
  • a respective passage may be linear with a certain extent or punctiform in order to print either color lines or only individual points. Depending on the image to be printed, the passages are then offset in parallel, positionally equal to or at an oblique angle to the tissue strands to lie.
  • Such a screen printing stencil makes it possible in an advantageous manner to be able to print particularly fine lines and dots.
  • passageway allows for particularly fine line widths, while the larger squeegee side opening ensures a continuous flow of ink so that lines and dots of continuous ink coverage, i. constant
  • Line height can be printed.
  • a respective passage configured in this way can also be referred to as a color channel.
  • a respective passage may have differently configured channel walls. So be oblique and / or stepped and / or convex and / or concave channel walls considered advantageous.
  • the screen printing stencil designed as a woven steel fabric, in particular made of stainless steel.
  • polyester fabrics can be used.
  • the fabric layer is provided with a stabilizing metal coating, the metal coating in particular containing nickel.
  • the fabric layer may possibly be calendered. Also a very strong calendering up to max.
  • the simple wire thickness can be advantageous.
  • the stencil layer is formed by a polymer, in particular by a photopolymer, i. a light-sensitive polymer, which allows a particularly simple imaging.
  • the invention also relates to a method for imaging a screen-printing stencil having at least one screen-like fabric layer as the support structure and an imageable one
  • Template layer wherein the stencil layer is provided in the imaging with passages, which can be referred to as color channels, to allow a color flow from a doctor blade side on a printing material side of the screen printing stencil.
  • a respective passage is formed such that it has a smaller opening on the printing material side than on the doctor side of the screen printing stencil.
  • Template layer imaged by laser The laser is driven so that it has different penetration depths, i. varies far below the surface of the stencil layer.
  • the two alternatives include curing by polymerization and webbing of the photo-layer (similar to that of US Pat
  • the stencil layer can be imaged in classical exposure by using multiple film masks with adjusted exposure time and intensity.
  • the template layer is provided with different light spectra, i. with light in different
  • the stencil layer can consist of several Be constructed emulsion layers of different sensitivity.
  • the stencil layer can also be imaged with specially designed masks, for example a film mask with locally different light transmission.
  • the invention also relates to an apparatus for imaging screen printing stencils for carrying out the method described above for producing screen printing stencils as described above.
  • Polymer membranes are used in an advantageous manner as sieve stencils described above. Their use facilitates cleaning and contributes to less sticking during backwashing.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a screen printing stencil according to the invention in a sectional representation
  • Figure 2 a screen printing stencil in a sectional view according to the prior
  • Figure 3a-f various embodiments of screen printing stencils according to the invention
  • Figure 4 a plan view of a color channel
  • Figure 5a, b plan views of both sides of a screen printing stencil with
  • Figure 6 a screen printing stencil in a view as an overview
  • Figure 7 the application of the screen printing stencil as a rotary screen printing screen
  • FIG. 6 shows a planar sieve material 10 with a fabric layer 1 according to the prior art, which is provided on one side with a photo polymer coating 2
  • the nickel-plated planar sieve material 10 is constructed from a fabric 1. Different tissue forms are possible, which are also referred to as tissue type.
  • FIG. 7 shows a screen 100 with a flat screen material 10 in cylindrical sleeve form for rotary screen printing.
  • the screen material 10 is characterized by unspecified tails in his
  • Alignment of the doctor blade may be parallel to the axis of rotation of the wire 100.
  • Circumferential direction U of the screen 100, in which this is rotated during printing, is indicated by a double arrow.
  • FIG. 1 shows a section of a screen printing stencil 10 according to the invention in a cross section.
  • the screen printing stencil 10 consists of a fabric layer 1, which is at least partially embedded in a stencil layer 2.
  • the fabric layer 1 is calendered. Likewise, uncalendered or more calendered fabric layers 1 can be used according to the invention.
  • the stencil layer 2 may be a photopolymer.
  • the fabric layer 1 is formed by a multiplicity of interwoven fabric strands 6. In FIG. 1, three fabric strands 6 are shown in FIG Cross-section to recognize as well as two perpendicular thereto extending tissue strands 6 in a view.
  • the screen printing stencil 10 has a printing material side 4 and a squeegee side 5.
  • On the doctor side 5 is an ink supply, which is applied by means of a doctor, not shown, on the doctor side 5 of the screen printing stencil 10.
  • the passages 3 of the screen printing stencil 10 have the configuration described below:
  • the opening 9 is larger on the doctor blade side 5 with a width 1 than on the printing material side 4, where the opening has a width d.
  • the width 1 of the squeegee-side opening 9 is therefore also greater than the diameter D of a coated fabric strand 6.
  • the width d of the printing material-side opening is smaller than the diameter D of a coated fabric strand. So there is 1> D> d. Due to this configuration, it is ensured that the color flow of color 30 from the doctor side
  • FIG. 2 illustrates a screen printing stencil 10 according to the prior art.
  • Such known screen printing stencils have quite wide passages 3, which are constant over their extent, as a color channel. This ensures that a good color flow F is present.
  • the printable line width a is limited, so that only relatively wide color lines 30 can be printed on a substrate 20.
  • the printable line width a results from the substrate-side width d of the opening 9 of the passage 3, which corresponds approximately to the width 1 of the squeegee-side opening 9. It therefore applies d ⁇ 1.
  • the width 1 of the squeegee-side opening 9 is a multiple of the diameter D of a coated
  • the channel walls 8 of the passage 3 have an oblique configuration, are shown in Figures 3a to 3f alternative geometric shapes of the channel walls 8, which are also considered advantageous.
  • the channel walls 8 in the embodiment according to Figure 3a are configured concave.
  • the channel walls 8 are convex.
  • the channel walls 8, as well as in the embodiment according to FIG. 1 are configured essentially obliquely, but have a shape extending at right angles to the surface of the screen printing stencil 10 in the printing material-side end region of the passage 3.
  • the channel walls 8 in the embodiment according to FIG. 3d have a stepped or stepped geometry.
  • the channel walls 8 may have more than the only one shown in Figure 3 stage.
  • the channel walls 8 can also take the form of a free
  • FIG. 4 shows a plan view of a passage 3 from the squeegee side 5.
  • the passage is designed as a linear color channel 3 for printing a line.
  • FIG. 5 plan views of a screen printing stencil 10 with a punctiform passage 3 from both sides of the screen printing stencil are shown: in FIG. 5a the 4-sided printing and in FIG. 5b the 5-blade side view. thanks
  • dot-shaped passages 3 with printing material side diameter d can print fine dots with a diameter a.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Siebdruckschablone mit mindestens einer siebartigen Gewebelage (1) mit winklig zueinander angeordneten Gewebesträngen (6) als Tragstruktur und mit einer bebilderten Schablonenschicht (2), wobei die Schablonenschicht (2) und die Gewebelage (1) miteinander verbunden sind und wobei die Schablonenschicht (2) mit Durchlässen (3) versehen ist: Erfindungsgemäss weist ein jeweiliger Durchlass (3) auf der Bedruckstoffseite (4) der Siebdruckschablone (10) eine kleinere Öffnung (9) als auf der Rakelseite (5) der Siebdruckschablone (10) auf und bildet einen durchgehenden Kanal. Eine solche Siebdruckschablone (10) besitzt eine ausreichende Stabilität und ermöglicht in vorteilhafter Weise das Drucken von feinsten Linien bzw. Punkten. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Bebilderung einer solchen Siebdruckschablone. 

Description

Siebdruckschablone und Verfahren zu deren Bebilderung Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Siebdruckschablone mit den oberbegrifflichen Merkmalen von Anspruch 1.
Stand der Technik Die industrielle Anwendung von Sieben und Geweben ist aus verschiedenen Fachgebieten bekannt.
Bei der Anwendung im Bereich der Filtration ist die quadratische Maschenform die übliche Ausführungsform. Für die Druckanwendung hat man diese Maschenform übernommen. Mit den verfügbaren Fotoschichten und den bekannten Auftragsverfahren lässt sich eine vernünftige Bildauflösung nur mit einer großen Zahl von„Ab Stützungen" erreichen. Deshalb werden zunehmend Gewebe mit hohen Maschenzahlen verwendet.
Beim Elektronikdruck werden möglichst dünne Siebe bzw. Gewebe mit möglichst dünnem Draht eingesetzt um einen guten Durchfluss der Pasten zu gewährleisten und um allerfeinste Bildmotive zu ermöglichen.
Bei der Solarzellenbeschichtung, d.h. der Solarzellenmetallisierung, werden ein hoher Pastenauftrag und eine präzise und feine Bildauflösung gefordert. Z.B. zum Auftragen von Leiterbahnen als Stromfinger mit möglichst geringer Abdeckung der Solarzellen, um so einen hohen Wirkungsgrad der Solarzellen sicherzustellen.
Die für den Elektronikdruck verwendeten Siebe bzw. Gewebesorten sind sehr teuer und empfindlich in der Verarbeitung, so dass sie für die Herstellung von Siebdruckplatten für den rotativen Siebdruck kaum geeignet sind. Die fehlende Eignung wird auch dadurch bedingt, dass die Siebgewebe beim Rotationssieb nur in einer Richtung, nämlich der Zylinderlängsachse gespannt werden können, im Flachsiebdruck hingegen jedoch in zwei Dimensionen. Beim Rotationssiebdruck wird die Farbe durch den hydrodynamischen Druck, welcher bei der Rotation des Siebes und bei angestellter Rakel vor der Rakelbrust entsteht, durch das Sieb transportiert. Konstruktionsbedingt lassen sich nur offene oder halboffene
Rakelsysteme einsetzen, so dass der dynamische Druck von vielen Faktoren beeinflusst wird wie Viskosität, Füllmenge und Rotationsgeschwindigkeit. Durch eine Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit oder der Farbmenge kann der hydrodynamische Druck einfach verstärkt werden.
Ein solches Rotationssiebdruckwerk ist beispielsweise in der WO 99/19146 AI beschrieben.
Als Grundstrukturen für Siebmaterialien werden nach dem Stand der Technik häufig Edelstahlgewebe mit Leinenbindung verwendet. Das Verhältnis von Sieböffnung, Kontaktfläche und Gewebedicke hat sich als geeignet erwiesen. Die Dicke der Struktur, also die Gewebedicke (Ausgangsmaß vor dem Kalandrieren) entspricht in etwa der zweifachen Drahtstärke. Die Grundstruktur wird einem weiteren Schritt in einem
Kalandrierprozess bearbeitet und so auf die gewünschte Rohgewebedicke gebracht. Auch wird so eine höhere Glätte des Siebes und damit ein geringerer Sieb- und Rakelverschleiß erreicht. Im sich anschließenden Vernickelungsvorgang wird das Gewebe zwecks einer höheren mechanischen Stabilität und Verschleißfestigkeit verstärkt und die
Abstützungspunkte im Bereich der Kreuzungspunkte vergrößert.
Ein Verfahren zur Herstellung solcher Siebmaterialien ist beispielsweise in der
EP 0 182 195 A2 beschrieben. Alternativ zu den gewebten Siebmaterialien werden elektrogeformte Schablonen verwendet.
Auch ist die Verwendung von Metallvliesen, Kunststoffgeweben, Lochblechen,
Metallfolien, auch in Kombination miteinander möglich. Um sicherzustellen, dass Farbpunkte und Farblinien genau gedruckt werden, muss beim Bebildern der Siebmaterialien sichergestellt werden, dass von der Rakelseite der
Siebmaterialien zur Bedruckstoffseite der Siebmaterialien linien- oder punktförmige Durchlässe, sog. Farbkanäle durchgehen. Die Farbkanäle dürfen nicht durch die
Gewebestränge unterbrochen bzw. blockiert werden. Deshalb werden die Farbkanäle gemäß dem Stand der Technik mit einer Breite ausgeführt, welche einem Mehrfachen des Durchmessers der Gewebestränge (mind. 2 bis 2,5 fach) entspricht. Ein solches
Siebmaterial ist in der DE 10 2011 016 453 AI beschrieben.
Sollen jedoch feine Linien (ca. 10 bis 100 Mikrometer) und Punkte gedruckt werden, wie dies z.B. für Elektronik und Solarzellen erforderlich ist, so dürfen die Farbkanäle nur eine geringe Breite aufweisen.
Um trotzdem einen Farbfluss von der Rakel- auf die Bedruckstoffseite der Siebmaterialien sicherzustellen werden Gewebe mit sehr feiner Webstruktur verwendet. Diese werden häufig aus Strängen mit weniger als 30 Mikrometer Durchmesser gewebt, sodass sich eine Maschenzahl von 300 Mesh (Anzahl Maschen pro 25,4 mm) und mehr realisieren lässt. Derartige feine Siebmaterialien sind teuer in der Herstellung und besitzen eine schlechte Stabilität.
Bei elektrogeformten Schablonen werden die Löcher in der bekannten Sechseck-, Viereck- und Rund-Lochgeometrie besonders fein ausgebildet. Aufgabenstellung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Siebdruckschablone zu schaffen welche eine ausreichende Stabilität aufweist und das Drucken von feinsten Linien bzw. Punkten ermöglicht. Weitere Aufgabe ist es, ein Verfahren zu beschreiben, wie eine solche
Siebdruckschablone bebildert werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Siebdruckschablone mit den Merkmalen von
Anspruch 1 und durch ein Verfahren gemäß Anspruch 7. Die erfindungsgemäße Siebdruckschablone besitzt mindestens eine siebartige Gewebelage, insbesondere mit winklig zueinander angeordneten Gewebesträngen als Tragstruktur, wobei die Gewebestränge insbesondere rechtwinklig zueinander angeordnet sind, und eine bebilderte Schablonenschicht. Auch Elektrogeformte Schablonen, z.B. aus Nickel, und Lochbleche oder gelochte Folien, z.B. Edelstahlfolien werden in diesem Zusammenhang als siebartige Gewebelagen angesehen. Die Schablonenschicht und die Gewebelage sind miteinander verbunden, wobei die Gewebelage zumindest teilweise in die
Schablonenschicht eingebettet ist. Die Schablonenschicht ist mit Durchlässen versehen, um einen Farbfluss von einer Rakelseite der Siebdruckschablone auf eine Bedruckstoffseite der Siebdruckschablone zu ermöglichen. Erfindungsgemäß besitzt ein jeweiliger Durchlass auf der Bedruckstoffseite der Siebdruckschablone eine kleinere Öffnung, d.h. eine Öffnung kleinerer Breite, als auf der Rakelseite der Siebdruckschablone und bildet so einen von der Rakelseite zur Bedruckstoffseite durchgehenden Kanal als Durchlass für Farbe.
Erfindungsgemäß ist die Öffnung des Durchlasses auf der Rakelseite größer als der Durchmesser eines ggfs. beschichteten Gewebestranges. Die Öffnung des Durchlasses auf der Bedruckstoffseite entspricht maximal dem Durchmesser eines ggfs. beschichteten Gewebestranges. Dadurch lassen sich besonders feine Strukturen drucken. Die Öffnung des Durchlasses auf der Bedruckstoffseite kann auch deutlich kleiner sein als der
Durchmesser eines ggfs. beschichteten Gewebestranges. Ein jeweiliger Durchlass kann dabei linienförmig mit einer gewissen Erstreckung oder punktförmig sein, um entweder Farblinien oder nur einzelne Punkte drucken zu können. Je nach zu druckendem Bild kommen die Durchlässe dann parallel versetzt, positionsgleich mit oder in einem schrägen Winkel zu den Gewebesträngen zum liegen.
Durch eine derartige Siebdruckschablone wird in vorteilhafter Weise ermöglicht, besonders feine Linien und Punkte drucken zu können. Die kleine Öffnung des
Durchlasses auf der Bedruckstoffseite ermöglicht besonders feine Linienbreiten, während die größere Öffnung auf der Rakelseite einen kontinuierlichen Farbfluss sicherstellt, so dass Linien und Punkte mit kontinuierlicher Farbauftragsmenge, d.h. konstanter
Linienhöhe, gedruckt werden können.
Ein jeweils derart ausgestalteter Durchlass kann auch als Farbkanal bezeichnet werden.
In vorteilhafter Weiterbildung der erfindungsgemäßen Siebdruckschablone kann ein jeweiliger Durchlass unterschiedlich ausgestaltete Kanalwände aufweisen. So werden schräge und/oder stufenförmige und/oder konvexe und/oder konkave Kanalwände als vorteilhaft erachtet.
In einer besonders vorteilhaften und daher bevorzugten Ausführungsform ist die
Gewebelage der Siebdruckschablone als gewebtes Stahlgewebe ausgeführt, insbesondere aus Edelstahl. Alternativ können auch Polyestergewebe Verwendung finden. Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Gewebelage mit einer stabilisierenden Metallbeschichtung versehen ist, wobei die Metallbeschichtung insbesondere Nickel enthält. Die Gewebelage kann ggfs. kalandriert sein. Auch eine sehr starke Kalandrierung bis max. der einfachen Drahtdicke kann vorteilhaft sein. Vorteilhafterweise wird die Schablonenschicht durch ein Polymer gebildet, insbesondere durch ein Fotopolymer, d.h. ein lichtsensitives Polymer, was eine besonders einfache Bebilderung ermöglicht.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Bebildern einer Siebdruckschablone mit mindestens einer siebartigen Gewebelage als Tragstruktur und einer bebilderbaren
Schablonenschicht, wobei die Schablonenschicht beim Bebildern mit Durchlässen versehen wird, welche als Farbkanäle bezeichnet werden können, um einen Farbfluss von einer Rakelseite auf eine Bedruckstoffseite der Siebdruckschablone zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird ein jeweiliger Durchlass so ausgebildet, dass dieser eine kleinere Öffnung auf der Bedruckstoffseite als auf der Rakelseite der Siebdruckschablone aufweist. Dadurch ergeben sich die obenstehend beschriebenen Vorteile.
In vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die
Schablonenschicht mittels Laser bebildert. Der Laser wird dabei so angesteuert, dass er unterschiedliche Eindringtiefen hat, d.h. unterschiedlich weit unter der Oberfläche der Schablonenschicht wirkt. Durch Laser Bebildern umfasst dabei die zwei Alternativen Aushärten durch Polymerisation und Webrennen der Fotoschicht (ähnlich dem
Laserschneiden). Alternativ kann die Schablonenschicht in klassischer Belichtung mittels Verwendung von mehreren Filmmasken bei angepasster Belichtungszeit und -Intensität bebildert werden. In einer alternativen Verfahrensvariante wird die Schablonenschicht mit unterschiedlichen Lichtspektren, d.h. mit Licht in unterschiedlichem
Wellenlängenbereichen bebildert. Dazu kann die Schablonenschicht aus mehreren Emulsionsschichten unterschiedlicher Empfindlichkeit aufgebaut sein. Auch kann die Schablonenschicht mit speziell ausgestalteten Masken, z.B. einer Filmmaske mit lokal unterschiedlicher Lichtdurchlässigkeit, bebildert werden. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Bebildern von Siebdruckschablonen zur Ausführung des obenstehend beschriebenen Verfahrens zur Erzeugung von wie obenstehend beschriebenen Siebdruckschablonen.
Die beschriebene Erfindung und die beschriebenen vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung, nämlich die unterschiedlich ausgestalteten Kanalwände, stellen auch in Kombination miteinander vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung dar.
Auch für die Filtration werden hochfeine Durchtritte benötigt. So können für
Polymermembranen in vorteilhafter Weise wie obenstehend beschriebene Siebschablonen verwendet werden. Deren Verwendung erleichtert das Reinigen und trägt zu einem geringeren Anhaften beim Rückspülen bei.
Hinsichtlich weiterer Vorteile und in konstruktiver und funktioneller Hinsicht vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie die Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren verwiesen.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung soll an Hand beigefügter Figuren noch näher erläutert werden. Einander entsprechende Elemente und Bauteile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Zugunsten einer besseren Übersichtlichkeit der Figuren wurde auf eine maßstabsgetreue Darstellung verzichtet.
Es zeigen in schematischer Darstellung Figur 1 : eine erfindungsgemäße Siebdruckschablone in einer Schnittdarstellung
Figur 2: eine Siebdruckschablone in einer Schnittdarstellung gemäß dem Stand der
Technik Figur 3a-f: verschiedene Ausführungen von erfindungsgemäßen Siebdruckschablonen Figur 4: eine Draufsicht auf einen Farbkanal
Figur 5a, b: Draufsichten von beiden Seiten auf eine Siebdruckschablone mit
punktförmigem Durchlas s
Figur 6: eine Siebdruckschablone in einer Ansicht als Übersichtsdarstellung
Figur 7: die Anwendung der Siebdruckschablone als Rotationssiebdrucksieb
Figur 6 zeigt ein flächiges Siebmaterial 10 mit einer Gewebelage 1 gemäß dem Stand der Technik, welches einseitig mit einer Foto-Polymerbeschichtung 2 versehen ist
(Direktschablone). In einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform kann eine bereits bebilderte Folie auf die Siebstruktur 10 aufgebracht werden (Indirektschablone). Das vernickelte flächige Siebmaterial 10 ist dabei aus einem Gewebe 1 aufgebaut. Dabei sind verschiedene Gewebeformen möglich, welche auch als Gewebetyp bezeichnet werden.
Derartige Siebmaterialien 10 als auch die erfindungsgemäßen Siebdruckschablonen 10 finden Verwendung im Rotationssiebdruck: In Figur 7 ist ein Sieb 100 mit einem flächigen Siebmaterial 10 in zylindrischer Hülsenform für den rotativen Siebdruck angedeutet. Das Siebmaterial 10 wird dabei durch nicht näher bezeichnete Endstücke in seiner
zylindrischen Form gehalten. Im Innern des Siebes 100 befindet sich ein nicht sichtbares Rakel eines Siebdruckwerks, um Farbe durch das Siebmaterial 10 zu pressen. Die
Ausrichtung des Rakels kann parallel zur Rotationsachse des Siebes 100 sein. Die
Umfangsrichtung U des Siebes 100, in welche dieses beim Drucken rotiert wird, ist dabei mit einem Doppelpfeil angedeutet.
In Figur 1 ist ein Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Siebdruckschablone 10 in einem Querschnitt dargestellt. Die Siebdruckschablone 10 besteht aus einer Gewebelage 1, welche zumindest teilweise in einer Schablonenschicht 2 eingebettet ist. Die Gewebelage 1 ist dabei kalandriert. Genauso können gemäß der Erfindung unkalandrierte oder stärker kalandrierte Gewebelagen 1 verwendet werden. Bei der Schablonenschicht 2 kann es sich um ein Fotopolymer handeln. Die Gewebelage 1 wird gebildet durch eine Vielzahl von miteinander verwobenen Gewebesträngen 6. In Figur 1 sind drei Gewebestränge 6 im Querschnitt zu erkennen als auch zwei rechtwinklig dazu verlaufende Gewebestränge 6 in einer Ansicht.
Die Siebdruckschablone 10 besitzt eine Bedruckstoffseite 4 und eine Rakelseite 5. Auf der Rakelseite 5 befindet sich ein Farbvorrat, welcher mittels einer nicht dargestellten Rakel auf die Rakelseite 5 der Siebdruckschablone 10 aufgebracht wird. Durch Durchlässe 3, welche Farbkanäle bilden, gelangt Farbe 30 auf die Bedruckstoffseite 4 der
Siebdruckschablone 10 und gelangt dort in Kontakt mit einem Bedruckstoff 20. Um einen Bedruckstoff 20 in hoher Qualität mit Farbe 30 bedrucken zu können, ist ein guter Farbfluss F durch die Durchlässe 3 der Siebdruckschablone 10 erforderlich. Um besonders feine Punkte und Farblinien 30 auf einen Bedruckstoff 20 aufdrucken zu können, d.h., um eine besonders kleine druckbare Linienbreite a zu realisieren, muss die bedruckstoffseitige
4 Öffnung 9 der Siebdruckschablone 10 eine geringe Breite aufweisen. Dazu haben die Durchlässe 3 der Siebdruckschablone 10 die nachfolgend beschriebene Ausgestaltung: Die Öffnung 9 ist auf der Rakelseite 5 mit einer Breite 1 größer als auf der Bedruckstoffseite 4, wo die Öffnung eine Breite d aufweist. Es gilt also d < 1. Auch ist die Breite 1 der rakelseitigen Öffnung 9 größer als der Durchmesser D eines beschichteten Gewebestrangs 6. Die Breite d der bedruckstoffseitigen Öffnung ist hingegen kleiner als der Durchmesser D eines beschichteten Gewebestranges. Es gilt also 1 > D > d. Aufgrund dieser Ausgestaltung ist sichergestellt, dass der Farbfluss von Farbe 30 von der Rakelseite
5 auf die Bedruckstoffseite 4 zwischen den Kanalwänden 8 und dem Gewebestrang 6 hindurch besonders sicher und kontinuierlich erfolgen kann. Um die Unterschiede zwischen einer erfindungsgemäßen Siebdruckschablone 10, wie in Figur 1 dargestellt, und einer Siebdruckschablone gemäß dem Stand der Technik herauszustellen, wird durch Figur 2 eine Siebdruckschablone 10 gemäß dem Stand der Technik veranschaulicht. Solche bekannten Siebdruckschablonen besitzen recht breite, über ihre Erstreckung konstant breite Durchlässe 3 als Farbkanal. Dadurch ist zwar sichergestellt, dass ein guter Farbfluss F vorliegt. Allerdings ist die druckbare Linienbreite a eingeschränkt, so dass nur relativ breite Farblinien 30 auf einen Bedruckstoff 20 aufgedruckt werden können. Die druckbare Linienbreite a ergibt sich dabei aus der bedruckstoffseitigen Breite d der Öffnung 9 des Durchlasses 3, welche in etwa der Breite 1 der rakelseitigen Öffnung 9 entspricht. Es gilt also d ~ 1. Die Breite 1 der rakelseitigen Öffnung 9 ist dabei ein Vielfaches des Durchmessers D eines beschichteten
Gewebestrangs. Es gilt also 1 » D.
Während in dem Ausführungsbeispiel der Siebdruckschablone 10 gemäß Figur 1 die Kanalwände 8 des Durchlasses 3 eine schräge Ausgestaltung aufweisen, sind in den Figuren 3a bis 3f alternative Geometrieformen der Kanalwände 8 dargestellt, welche ebenfalls als vorteilhaft erachtet werden. So sind die Kanalwände 8 in der Ausführung gemäß Figur 3 a konkav ausgestaltet. In der Ausführungsvariante gemäß Figur 3b sind die Kanalwände 8 konvex ausgestaltet. In der Variante gemäß Figur 3 c sind die Kanalwände 8 , wie auch in der Ausführung gemäß Figur 1, im Wesentlichen schräg ausgestaltet, besitzen jedoch im bedruckstoffseitigen Endbereich des Durchlasses 3 eine rechtwinklig zur Oberfläche der Siebdruckschablone 10 verlaufende Formgebung. Die Kanalwände 8 in der Ausgestaltung gemäß Figur 3d haben eine stufige bzw. stufenförmige Geometrie. Auch können die Kanalwände 8 mehr als die nur eine in Figur 3 dargestellte Stufe aufweisen. Wie in Figur 3e dargestellt, können die Kanalwände 8 auch die Form einer freien
Formlinie aufweisen, d.h. eine recht beliebige Geometrie. Wie in Figur 3f dargestellt, ist jedoch auch die Kombination unterschiedlicher Kanalwandausgestaltungen für die beiden Kanalwände 8 denkbar. So können insbesondere die in den Figuren 1 und 3a bis 3e dargestellten Geometrievarianten miteinander kombiniert werden.
Figur 4 zeigt eine Draufsicht auf einen Durchlass 3 von der Rakelseite 5. Der Durchlass ist dabei als linienförmiger Farbkanal 3 ausgeführt, zum Drucken einer Linie.
In Figur 5 hingegen sind Draufsichten auf eine Siebdruckschablone 10 mit einem punktförmigen Durchlass 3 von beiden Seiten der Siebdruckschablone dargestellt: in Fig. 5a die bedruckstoffseitige 4 Sicht und in Fig. 5b die rakelseitige 5 Sicht. Dank
punktförmiger Durchlässe 3 mit bedruckstoffseitigem Durchmesser d lassen sich feine Punkte mit einem Durchmesser a drucken. Bezugszeichenliste
1 Gewebelage
2 Schablonenschicht
3 Durchlass als Farbkanal
4 Bedruckstoffseite
5 Rakelseite
6 Gewebestrang
7 Beschichtung
8 Kanalwand
9 Öffnung in Schablonenschicht
10 Siebdruckschablone
20 Bedruckstoff
30 Farbe (Farblinie, Farbpunkt)
100 Rotationssiebdrucksieb a Druckbare Linienbreite (Farblinienbreite bzw. Farbpunktdurchmesser) d Breite der bedruckstoffseitigen Öffnung
1 Breite der rakelseitigen Öffnung
D Durchmesser Gewebestrang
U Umfangsrichtung
F Farbfluss

Claims

Ansprüche
1. Siebdruckschablone (10), mit mindestens einer siebartigen Gewebelage (1) als Tragstruktur, mit insbesondere winklig zueinander angeordneten Gewebesträngen, (6) und mit einer bebilderten Schablonenschicht (2), wobei die Schablonenschicht (2) und die Gewebelage (1) miteinander verbunden sind und wobei die
Schablonenschicht (2) mit Durchlässen (3) versehen ist,
wobei
ein jeweiliger Durchlass (3) auf der Bedruckstoffseite (4) der Siebdruckschablone (10) eine kleinere Öffnung (9) als auf der Rakelseite (5) der Siebdruckschablone (10) aufweist und einen durchgehenden Kanal bildet,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Öffnung (9) auf der Rakelseite (5) größer als der Durchmesser (D) eines Gewebestranges (6) ist (1 > D) und die Öffnung (9) auf der Bedruckstoffseite (4) maximal dem Durchmesser (D) eines Gewebestranges (6) entspricht (d < D).
2. Siebdruckschablone nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein jeweiliger Durchlass (3) einen linienförmigen oder punktförmigen Farbkanal bildet.
3. Siebdruckschablone nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein jeweiliger Durchlass (3) mindestens eine schräge und/oder eine stufenförmige und/oder eine konvexe und/oder eine konkave Kanalwand (8) aufweist.
4. Siebdruckschablone nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gewebelage (1) als Stahlgewebe ausgeführt ist, insbesondere aus
Edelstahl.
5. Siebdruckschablone nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Gewebelage mit einer Metallbeschichtung (7) versehen ist, wobei die Metallbeschichtung insbesondere Nickel enthält.
6. Siebdruckschablone nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schablonenschicht (2) durch ein Polymer, insbesondere ein Fotopolymer, gebildet wird.
7. Verfahren zum Bebildern einer Siebdruckschablone (10) mit mindestens einer siebartigen Gewebelage (1) als Tragstruktur und einer bebilderbaren
Schablonenschicht (2) , wobei die Schablonenschicht (2) beim Bebildern mit Durchlässen (3) versehen wird, um einen Farbfluss (F) von einer Rakelseite (5) auf eine Bedruckstoffseite (4) der Siebdruckschablone (10) zu ermöglichen,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein jeweiliger Durchlass (3) ausgebildet wird mit einer kleineren Öffnung (9) auf der Bedruckstoffseite (4) als auf der Rakelseite (5) der Siebdruckschablone (10).
8. Verfahren zum Bebildern einer Siebdruckschablone nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schablonenschicht (2) direkt mittels einem Laser oder durch Belichten mit unterschiedlichen Lichtspektren oder mittels mehrerer unterschiedlicher
Filmmasken bei abgestimmter Belichtung oder mit einer speziell ausgestalteten Filmmaske bebildert wird.
9. Vorrichtung zum Bebildern von Siebdruckschablonen (10) zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 7 bis 8 zur Erzeugung von
Siebdruckschablonen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
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