(57)【要約】【課題】  印刷品質を高めることの可能なスクリーン印刷機を提供する。【解決手段】  スクリーン印刷機１は、版枠３に固定されたスクリーンマスク２の下に被印刷体が固定される。スキージ６は、スクリーンマスク２を被印刷体へ押圧しつつ、スクリーンマスク２の上を移動する。スクリーンマスク２の上に供給された印刷液４１は、スキージ６の移動により印刷パターン２１を透過し、被印刷体に塗布される。スキージ６は、スクリーンマスクの反力により変形しやすい箇所の硬度よりも、変形しにくい箇所の硬度が低く、それらの箇所が一体成形される。これにより、スキージ６からスクリーンマスク２を介して印刷液４１および被印刷体に作用する印圧のばらつきが低減される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被印刷体（９）の上に配置され、印刷液が透過可能な所定の印刷パターン（２１）が形成されたスクリーンマスク（２）と、
前記印刷パターンよりも外側で前記スクリーンマスクを固定する版枠（３）と、
前記スクリーンマスクを前記被印刷体へ押圧しつつ前記スクリーンマスク上を移動し、前記スクリーンマスクの上に供給された印刷液（４１）を前記印刷パターンを透過させ、前記被印刷体に塗布するスキージ（６、６６）と、を備え、
前記スキージは、前記スクリーンマスクの反力により変形しやすい箇所の硬度よりも、変形しにくい箇所の硬度が低く、それらの箇所が一体成形されることを特徴とするスクリーン印刷機（１，１０）。
【請求項２】
前記スキージは、矩形であり、両端部の硬度よりも中央部の硬度が低いことを特徴とする請求項１に記載のスクリーン印刷機。
【請求項３】
前記スキージは、幅方向において、前記版枠に近い箇所の硬度よりも前記版枠から遠い箇所の硬度が低いことを特徴とする請求項１または２に記載のスクリーン印刷機。
【請求項４】
前記スキージは、硬度の高い箇所と硬度の低い箇所とが幅方向に区分され、印圧が幅方向に均一になるように硬度が調節されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のスクリーン印刷機。
【請求項５】
前記スキージは、印刷範囲外から印刷範囲内に亘り、硬度の高い箇所と硬度の低い箇所とを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のスクリーン印刷機。
【請求項６】
硬度の高い箇所と硬度の低い箇所とが幅方向に区分されたスキージの製造方法において、
前記スキージを成型可能なキャビティ（１００）を有する型（１０１）を用意する工程と、
前記スキージの幅方向の一方の箇所に用いられる材料から、幅方向の他方の箇所に用いられる材料へ順番に前記キャビティに注入する工程と、
全ての材料が硬化した後に前記スキージを前記キャビティから取り出す工程とを含むことを特徴とするスキージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーン印刷機、及びそれに用いられるスキージの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、印刷パターンが形成されたスクリーンマスクの上に印刷液を供給し、そのスクリーンマスクの上を移動するスキージにより、印刷パターンを透過した印刷液を被印刷体に塗布するスクリーン印刷機が知られている。
特許文献１に記載のスクリーン印刷機が備えるスキージは、印刷範囲よりも横幅の大きい中央部のゴムと、その中央部のゴムの両端に中央部のゴムとは別体で設けられた硬度の高いゴムから構成されている。これにより、スクリーン印刷機は、印刷時に両端のゴムのみを変形させ、中央部のゴムの変形を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１５７０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のスクリーン印刷機では、スキージを構成する両端の硬度の高いゴムは印刷範囲よりも外側に設けられているので、印刷範囲内で中央部のゴムから被印刷体に作用する印圧のばらつきを低減することはできない。そのため、印刷液を被印刷体に塗布するために必要な印圧が不足すると、印刷かすれが生じ、印刷品質が不安定になることが懸念される。
また、印圧のばらつきが大きい場合、印圧の低い箇所の印圧を高めるため、スキージをスクリーンマスクに押圧する駆動手段の押付力を増加させることが考えられる。これにより、スキージとスクリーンマスクとの摩耗が大きくなると、これらの使用可能期間が短くなるおそれがある。
さらに、特許文献１に記載のスクリーン印刷機では、スキージが、３個のゴムから構成されているので、部品点数が増加し、スキージの部品交換にかかる工数が増加することが懸念される。
また、スキージの印刷範囲よりも外側にゴムを追加するので、その追加したゴムの幅の分、スキージが大型化すると共に、そのスキージを保持するスキージホルダが大型化する。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、印刷品質を高めることの可能なスクリーン印刷機、及びそれに用いられるスキージの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、スクリーンマスク上の印刷液をスキージの移動により被印刷体に塗布するスクリーン印刷機において、スキージは、スクリーンマスクの反力により変形しやすい箇所の硬度よりも、変形しにくい箇所の硬度が低く、それらの箇所が一体成形されることを特徴とする。
これにより、スキージは、スクリーンマスクの反力により変形しやすい箇所の変位量と、変形しにくい箇所の変位量とが近くなる。そのため、スキージと被印刷体との距離が一定になり、印圧のばらつきを低減することが可能である。したがって、印刷液を被印刷体に塗布するために必要な印圧が不足することなく、印刷かすれが抑制され、スクリーン印刷機の印刷品質を高めることができる。
また、印圧のばらつきが低減されるので、スキージをスクリーンマスクに押し付ける駆動手段の押付力を小さくすることが可能である。したがって、スキージおよびスクリーンマスクの消耗を抑制し、これらの使用可能期間を長くすることができる。
さらに、スキージは、硬度の高い箇所と硬度の低い箇所とが一体成形されているので、部品点数が増加することなく、また、スキージの部品交換にかかる工数が増加することがない。
【０００６】
本発明は、硬度の異なる箇所が幅方向に区分されたスキージの製造方法において、スキージの幅方向の一方の箇所に用いられる材料から、他方の箇所に用いられる材料へ順番に型のキャビティに注入する工程を含む。
この製造方法により、硬度の異なる複数の材料からなるスキージを一体成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１実施形態によるスクリーン印刷機の模式図である。
【図２】スクリーン印刷機の印刷時の状態を示す断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。
【図４】第１実施形態によるスキージ製造に用いられる型の模式図である。
【図５】スキージの印圧に関する特性図である。
【図６】比較例のスクリーン印刷機の断面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線の断面図である。
【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線の断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態によるスクリーン印刷機の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明による実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図５に示す。本実施形態では、電子部品の表面に放熱グリスを印刷するスクリーン印刷機１を例に説明する。なお、図では、スクリーンマスク２の厚さ、繊維の目の大きさ等が模式的に誇張して記載されている。
本実施形態では、「被印刷体」として電子部品を例に説明し、「印刷液」として放熱グリスを例に説明する。なお、被印刷体となる電子部品は、その表面に放熱グリスが塗布された後、ヒートシンクなどの冷却器に取り付けられる。
【０００９】
図１〜図３に示すように、スクリーン印刷機１は、スクリーンマスク２、版枠３、ディスペンサノズル４、スクレーパ５、スキージ６および駆動手段７などを備えている。
スクリーンマスク２の下には、クランプ８に固定された被印刷体９が設置される。
スクリーンマスク２は、例えば樹脂繊維または金属繊維などから形成され、所定の印刷パターン２１を除く箇所が、樹脂コーティング２２などにより目止めをされている。その樹脂コーティング２２を除く箇所が印刷パターン２１となる。ディスペンサノズル４から供給される印刷液４１は、スクリーンマスク２の繊維の網目を透過可能である。
スクリーンマスク２は、その外縁が版枠３に固定されている。版枠３は、印刷パターン２１よりも外側でスクリーンマスク２を固定している。印刷開始前の状態において、スクリーンマスク２と被印刷体９との間には、所定の隙間が設けられる。印刷時にスクリーンマスク２はスキージ６によって押圧され、被印刷体９に押し付けられる。
【００１０】
ディスペンサノズル４は、スクリーンマスク２の上にペースト状の印刷液４１を供給する。
スクレーパ５は、例えば金属又は樹脂などから板状に形成され、駆動手段７に取り付けられる。駆動手段７は、２本のレール７１，７２と、その２本のレール７１，７２を上下駆動する図示しないアクチュエータから構成されている。
駆動手段７は、スクレーパ５をスクリーンマスク２に押圧しつつ、スクリーンマスク２の上面をレール７１，７２の延びる方向へ移動させる。これにより、スクレーパ５は、スクリーンマスク２の上面を移動し、スクリーンマスク２の上に供給された印刷液４１をスクリーンマスク２の上面に塗り延ばすと共に、印刷パターン２１の網目に入れ込む。
【００１１】
スキージ６は、例えばゴムまたはウレタンなどから板状に形成され、スキージホルダ６０に固定される。スキージホルダ６０は、スキージ６の板厚方向の一方に設けられる第１ホルダ６１と、板厚方向の他方に設けられる第２ホルダ６２とから構成される。第１ホルダ６１と第２ホルダ６２とは、ボルト６３により結合され、その間にスキージ６を保持する。スキージホルダ６０は、駆動手段７のレール７１，７２に取り付けられる。
駆動手段７は、スキージホルダ６０を介してスキージ６をスクリーンマスク２に押圧しつつ、スクリーンマスク２の上面をレール７１，７２の延びる方向へ移動させる。
駆動手段７がスキージ６を図３の矢印Ａの方向へ移動するとき、図２及び図３に示すように、スクリーンマスク２は、スキージ６により押圧され、被印刷体９に押し付けられる。
スキージ６がスクリーンマスク２の上面を移動して被印刷体９に印刷を行う印刷時において、スキージ６は、スクリーンマスク２の上面にある印刷液４１をその進行方向へ移動させると共に、スクリーンマスク２の印刷パターン２１から印刷液４１を透過させ、被印刷体９に塗布する。図３では、スキージの移動方向の後方において、印刷パターン２１から被印刷体９に塗布された印刷液４１１を模式的に示している。
【００１２】
次に、スキージ６について詳細に説明する。
スキージ６は、例えばゴムまたはウレタンなどから矩形の板状に形成される。スキージ６は、硬度の高い箇所と、硬度の低い箇所とがスキージ６の幅方向に区分されている。図１及び図２では、硬度の異なる箇所が区分されている位置を概念的に一点鎖線で示している。ただし、スキージ６は、それらの箇所が一体成形されている。
図２では、スキージ６の印刷範囲を矢印αで示している。本実施形態のスキージ６において、硬度の高い箇所と硬度の低い箇所との区分は、印刷範囲の外側、内側に関わりなく設けられている。つまり、スキージ６は、印刷範囲の外側から内側に亘り、硬度の高い箇所と硬度の低い箇所とを有する。スキージ６は、少なくとも印刷範囲内において、硬度の高い箇所と硬度の低い箇所とを有する。
【００１３】
印刷時において、スキージ６は、駆動手段７によりスクリーンマスク２に押し付けられるため、スクリーンマスク２の反力により変形する。
スキージ６は矩形の板状であるため、スキージ６の両端部６４，６５は、それよりも外側に形状を支持するものがない。そのため、スキージ６は、矩形形状の特性により、中央部よりも両端部６４，６５の方がスクリーンマスク２の反力により変形しやすい。
また、スクリーンマスク２の反力は、版枠３から遠い箇所の反力よりも、版枠３に近い箇所の反力の方が大きい。そのため、スキージ６は、幅方向両側の版枠３から等距離に位置するとき、中央部よりも両端部６４，６５の方が版枠３に近いため、スクリーンマスク２の反力により変形しやすい。
本実施形態では、スキージ６を形成する材料は、印刷時に変形しやすい箇所から被印刷体９に作用する印圧と、印刷時に変形しにくい箇所から被印刷体９に作用する印圧とが幅方向に略均一となるように硬度が調節されている。
【００１４】
図３では、スキージ６がスクリーンマスク２に押し付けられたときのスキージ６の変位量を矢印ｘにて示している。
ここで、印刷時にスキージ６が受けるスクリーンマスク２の反力Ｆと、スキージ６の硬度（弾性係数）ｋと、スキージ６の変位量ｘとは、フックの法則Ｆ＝ｋｘによる関係を有する。
本実施形態のスキージ６は、変形しやすい箇所、即ち変位量ｘが大きくなりやすい箇所ほど硬度が高い。一方、スキージ６は、変形しにくい箇所、即ち変位量ｘが小さくなりやすい箇所ほど硬度が低い。
つまり、本実施形態のスキージ６は、矩形形状の特性により、中央部よりも両端部６４，６５の硬度が高い。また、スキージ６は、版枠３から遠い中央部よりも版枠３に近い両端部６４，６５の硬度が高い。
これにより、スキージ６は、印刷時にスクリーンマスク２の反力により変形しやすい箇所の変位量と、変形しにくい箇所の変位量とが近づき、または略同じ変位量ｘとなる。そのため、スキージ６と被印刷体９との距離が一定になり、スキージ６からスクリーンマスク２を介して印刷液４１および被印刷体９に作用する印圧のばらつきが低減され、印圧が略一定になる。
【００１５】
続いて、スキージ６の製造方法について説明する。
まず、本実施形態のスキージ６と同一の大きさの一般的なスキージを使用するなどして、印刷時にスキージから被印刷体９に作用する印圧を幅方向の複数個所において検出する。なお、一般的なスキージとは、スキージの幅方向において硬度が同一の材料から形成されたものである。
そして、検出された印圧の分布に応じてスキージ６の各個所における硬度を設定する。
また、他の方法として、印刷時における一般的なスキージを使用して、その変位量を幅方向の複数個所において検出し、その変位量の分布に応じてスキージ６の各個所における硬度を設定してもよい。
【００１６】
次に、図４に示すように、スキージ６と同一形状のキャビティ１００を有し、スキージ６を成形可能な型１０１を用意する。
続いて、型１０１のキャビティ１００に対し、ノズル１０２からスキージ６の各箇所を構成する溶融材料を順番に注入し、スキージ６を多段注型する。
この多段注型では、先ず、スキージ６の幅方向の一方の箇所を構成する材料をキャビティ１００に注入し、その材料がある程度硬化した後、その隣の箇所を構成する材料をキャビティ１００に注入する。そのようにして、スキージ６の幅方向の他方の箇所を構成する材料へ向かい、順番にキャビティ１００に注入し、硬化させてゆく。
最後に、全ての溶融材料が硬化した後、型１０１のキャビティ１００からスキージ６を取り出す。
【００１７】
ここで、比較例のスキージ６００について、図６〜図８を参照して説明する。
図６〜図８では、比較例のスキージ６００を備えたスクリーン印刷機において、第１実施形態と実質的に同一の構成には、同一の符号を付している。
比較例のスキージ６００は、硬度が単一の材料から形成されたものである。図７では、印刷時におけるスキージ６００の中央部分の変位量を矢印ｘ１にて示す。また、図８では、印刷時におけるスキージ６００の端部の変位量を矢印ｘ２にて示す。なお、図７および図８において、スキージ６００の変形前の状態を破線Ｃにより示している。
比較例のスキージ６００は、スキージ６００の中央部分の変位量ｘ１よりも、端部の変位量ｘ２の方が大きい。そのため、スキージ６００の両端部において、スキージ６００と被印刷体９との距離が大きくなり、スキージ６００からスクリーンマスク２を介して印刷液４１および被印刷体９に作用する印圧が小さくなる。
【００１８】
図５は、本実施形態のスキージ６の印圧特性と、比較例のスキージ６００の印圧特性を示すグラフである。
実線Ｐ１に示すように、比較例のスキージ６００は、中央部の印圧よりも両端部の印圧が小さい。そのため、閾値Ｓ１よりも印圧が小さい個所では、印刷かすれが生じるおそれがある。
そこで、矢印Ｓに示すように、スキージ６００をスクリーンマスク２に押し付ける駆動手段７の押付力を増加させると、実線Ｐ２に示す印圧特性となる。これにより、印刷かすれが生じるおそれは低減される。
【００１９】
しかし、実線Ｐ２に示す印圧特性では、中央部の印圧が閾値Ｓ２よりも大きくなり、スキージ６００とスクリーンマスク２との摩耗が大きくなるので、これらの使用可能期間が短くなるおそれがある。
これに対し、実線Ｑ１に示すように、本実施形態のスキージ６は、幅方向の全領域に亘り、印圧が略一定である。そのため、スキージ６をスクリーンマスク２に押し付ける駆動手段７の押付力を増加させることなく、閾値Ｓ１と閾値Ｓ２との間に印圧を設定することが可能である。さらに、閾値Ｓ１の付近に印圧を設定すると、スキージ６００とスクリーンマスク２との摩耗が小さくなり、これらの使用可能期間が長くなる。
【００２０】
本実施形態のスクリーン印刷機１は、次の作用効果を奏する。
（１）本実施形態では、スキージ６は、スクリーンマスク２の反力により変形しやすい箇所の硬度よりも、変形しにくい箇所の硬度が低く、それらの箇所が一体成形される。
これにより、スキージ６は、印刷時に変形しやすい箇所の変位量と、変形しにくい箇所の変位量とが近くなるか、または略同一になる。そのため、スキージ６からスクリーンマスク２を介して印刷液４１および被印刷体９に作用する印圧のばらつきを低減することが可能である。したがって、印刷液４１を被印刷体９に塗布するために必要な印圧が不足することなく、印刷かすれが抑制され、スクリーン印刷機１の印刷品質を高めることができる。
【００２１】
（２）また、印圧のばらつきが低減されるので、スキージ６をスクリーンマスク２に押し付ける駆動手段７の押付力を小さくすることが可能である。したがって、スキージ６およびスクリーンマスク２の消耗を抑制し、これらの使用可能期間を長くすることができる。
（３）さらに、スキージ６は、硬度の高い箇所と硬度の低い箇所とが一体成形されているので、部品点数が増加することなく、また、スキージ６の部品交換にかかる工数が増加することがない。
【００２２】
（４）本実施形態では、スキージ６は、矩形であり、両端部の硬度よりも中央部の硬度が低い。また、スキージ６は、幅方向において、版枠３に近い箇所である両端部の硬度よりも版枠３から遠い箇所である中央部の硬度が低い。
これにより、スキージ６は、両端部の変位量と、中央部の変位量とが近くなるか、または略同一になる。したがって、印圧のばらつきが低減され、スクリーン印刷機１の印刷品質を高めることができる。
【００２３】
（５）本実施形態では、スキージ６は、硬度の高い箇所と硬度の低い箇所とが幅方向に区分され、印圧が幅方向に均一になるように硬度が調節されている。
これにより、スキージ６をスクリーンマスク２に押し付ける駆動手段７の押付力を小さくすると共に、印刷かすれを抑制することができる。
【００２４】
（６）本実施形態では、スキージ６は、少なくとも印刷範囲内において、硬度の高い箇所と硬度の低い箇所とを有する。
これにより、スキージ６は、印刷範囲内において、印圧を一定にすることが可能である。
【００２５】
（７）本実施形態では、スキージ６は、印刷範囲外から印刷範囲内に亘り、硬度の高い箇所と硬度の低い箇所とを有する。
これにより、スキージ６は、印刷範囲内外において印圧を一定にすることが可能である。
【００２６】
（８）本実施形態では、スキージ６の製造方法は、スキージ６の幅方向の一方の箇所に用いられる材料から、他方の箇所に用いられる材料へ向かい、順番に型１０１のキャビティ１００に注入する工程を含む。
この製造方法により、硬度の異なる複数の材料からなるスキージ６を一体成形することができる。
【００２７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態によるスクリーン印刷機１０を図９に示す。第２実施形態では、スクリーンマスク２に形成された印刷範囲βが、スクリーンマスク２の中央よりも図９の紙面左側に偏っている。この場合、スクリーンマスク２の反力は、スキージ６６の図９紙面右側の端部６８に作用する反力よりも、図９紙面左側の端部６７に作用する反力が大きい。そのため、第２施形態のスキージ６６は、図９紙面右側の端部６８の硬度よりも、図９紙面左側の端部６７の硬度が高い。
また、第２実施形態のスキージ６６も、矩形形状であることの特性に鑑みて、中央部の硬度よりも幅方向両端部６７，６８の硬度が高い。
これにより、スキージ６６は、印刷時に変形しやすい箇所の変位量と、変形しにくい箇所の変位量とが近づき、または略同じになる。そのため、スキージ６６と被印刷体９との距離が一定になり、印圧が略一定になる。その結果、第２実施形態は、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００２８】
（他の実施形態）
上述した実施形態では、電子部品の表面に放熱グリスを塗布するスクリーン印刷機について説明した。これに対し、他の実施形態では、スクリーン印刷機は、基板の表面にはんだペーストを塗布するものとしてもよい。また、他の実施形態では、スクリーン印刷機は、自動車部品、電気製品または日用品など、種々のものに印刷を行うことが可能である。
【００２９】
上述した実施形態では、スキージを多段注型により一体成形した。これに対し、他の実施形態では、スキージは、硬度の異なる複数の材料から形成されたゴムまたはウレタン等を接着又は溶着などより接合し、一体に形成してもよい。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１，１０・・・スクリーン印刷機
２      ・・・スクリーンマスク
３      ・・・版枠
６、６６・・・スキージ
９      ・・・被印刷体
２１    ・・・印刷パターン
４１    ・・・印刷液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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