(57)【要約】【課題】窪み部のある被印刷物にフラットな印刷面を形成できるとともに、そのフラットな印刷面の一部に非開口部分の形状をきれいに転写することができるスクリーン印刷機及びスクリーン印刷方法を提供する。【解決手段】被印刷物たる基板２の上方に基板２と離間した状態にメッシュ状のマスク１３を設置した後、ペースト圧出ヘッド１５のブレード１５ａによりマスク１３を基板２に押付けつつペースト圧出ヘッド１５をブレード１５ａの対向方向に移動させてブレード１５ａをマスク１３上で摺動させ、その摺動の間、ペースト圧出ヘッド１５の２枚のブレード１５ａの間からペーストＰｓｔを圧出させてマスク１３に形成された開口１３ｈから基板２にペーストＰｓｔを押出させることにより基板２にペーストＰｓｔを転写させる。２枚のブレード１５ａの間隔Ｄは、マスク１３の非開口部分１３Ｋのペースト圧出ヘッド１５の進行方向の寸法Ｈよりも小さくする。【選択図】図８
2014200935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被印刷物の上方に前記被印刷物と離間した状態に設置されたメッシュ状のマスクと、
対向して設けられた２枚のブレードの間からペーストを圧出するペースト圧出ヘッドと、
前記ブレードにより前記マスクを前記被印刷物に押付けつつ前記ペースト圧出ヘッドを前記ブレードの対向方向に移動させて前記ブレードを前記マスク上で摺動させるヘッド移動手段と、
前記ブレードが前記マスク上を摺動している状態で、前記ペースト圧出ヘッドの前記２枚のブレードの間からペーストを圧出させて前記マスクに形成された開口から前記被印刷物にペーストを押出させるペースト圧出手段とを備え、
前記２枚のブレードの間隔は、前記マスクの非開口部分の前記ペースト圧出ヘッドの進行方向の寸法よりも小さいことを特徴とするスクリーン印刷機。
【請求項２】
被印刷物の上方に前記被印刷物と離間した状態にメッシュ状のマスクを設置する設置工程と、
対向して設けられた２枚のブレードの間からペーストを圧出するペースト圧出ヘッドの前記２枚のブレードにより前記マスクを前記被印刷物に押付けつつ前記ペースト圧出ヘッドを前記ブレードの対向方向に移動させて前記ブレードを前記マスク上で摺動させ、その摺動の間、前記ペースト圧出ヘッドの前記２枚のブレードの間からペーストを圧出させて前記マスクに形成された開口から前記被印刷物にペーストを押出させることにより前記被印刷物にペーストを転写させる転写工程とを含むスクリーン印刷方法であって、
前記２枚のブレードの間隔は、前記マスクの非開口部分の前記ペースト圧出ヘッドの進行方向の寸法よりも小さいことを特徴とするスクリーン印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メッシュ状のマスクを用いて被印刷物にペーストを転写させるスクリーン印刷機及びスクリーン印刷方法を提供することを目的とする。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板等の被印刷物にペーストを転写させるスクリーン印刷機としてギャップ式のスクリーン印刷機が知られている。このギャップ式のスクリーン印刷機では、金属繊維から成るメッシュ状部材に感光乳剤を塗布し、その感光乳剤にパターンを焼付けて開口を形成したマスク（メッシュ状のマスク）を被印刷物の上方に被印刷物と離間して（すなわちギャップを設けた状態で）設置し、マスクの上にペーストを載せた後、スキージでマスクを被印刷物に押付けながら移動させることにより、マスクの開口からペーストを押出してパターンに対応した形状のペーストを被印刷物上に転写する構成となっている。ギャップ式のスクリーン印刷機では、スキージはマスクを押下げて被印刷物上を進み、マスクは被印刷物に接触して開口からペーストが押出された直後にマスク自身の弾性復元力によってマスクから離間して版離れする（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記版離れにおいて、マスクの非開口部分（感光乳剤が除去されていない部分）が被印刷物と接触する領域はスキージの移動に従って移動していくが、マスクの開口内に島状に存在する非開口部分については、その非開口部分の全域が同時に被印刷物に接触してしまうと、その後の版離れにおいてにじみやダレが生じやすくなる。この点、スキージの下縁のエッジは直線状で鋭く、マスクを極めて狭い間隔の線接触で被印刷物に押付けることになるので、マスクの非開口部についての転写を良好に行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２１２９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、スキージによりマスクの開口から押出すことができるペースト量には限界があり、被印刷物に窪み部があってその窪み部内にペーストを十分に充填して被印刷物上にフラットな印刷面を形成し、かつそのフラットな印刷面の一部にマスクの開口内に島状に存在する非開口部分の形状を転写する必要がある場合には、非開口部については良好な転写ができるものの、窪み部についてはペーストの充填量が不足してフラットな印刷面を形成しにくいという問題点があった。
【０００６】
そこで本発明は、窪み部のある被印刷物にフラットな印刷面を形成できるとともに、そのフラットな印刷面の一部に非開口部分の形状をきれいに転写することができるスクリーン印刷機及びスクリーン印刷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】
【０００７】
請求項１に記載のスクリーン印刷機は、被印刷物の上方に前記被印刷物と離間した状態に設置されたメッシュ状のマスクと、対向して設けられた２枚のブレードの間からペーストを圧出するペースト圧出ヘッドと、前記ブレードにより前記マスクを前記被印刷物に押付けつつ前記ペースト圧出ヘッドを前記ブレードの対向方向に移動させて前記ブレードを前記マスク上で摺動させるヘッド移動手段と、前記ブレードが前記マスク上を摺動している状態で、前記ペースト圧出ヘッドの前記２枚のブレードの間からペーストを圧出させて前記マスクに形成された開口から前記被印刷物にペーストを押出させるペースト圧出手段とを備え、前記２枚のブレードの間隔は、前記マスクの非開口部分の前記ペースト圧出ヘッドの進行方向の寸法よりも小さい。
【０００８】
請求項２に記載のスクリーン印刷方法は、被印刷物の上方に前記被印刷物と離間した状態にメッシュ状のマスクを設置する設置工程と、対向して設けられた２枚のブレードの間からペーストを圧出するペースト圧出ヘッドの前記２枚のブレードにより前記マスクを前記被印刷物に押付けつつ前記ペースト圧出ヘッドを前記ブレードの対向方向に移動させて前記ブレードを前記マスク上で摺動させ、その摺動の間、前記ペースト圧出ヘッドの前記２枚のブレードの間からペーストを圧出させて前記マスクに形成された開口から前記被印刷物にペーストを押出させることにより前記被印刷物にペーストを転写させる転写工程とを含むスクリーン印刷方法であって、前記２枚のブレードの間隔は、前記マスクの非開口部分の前記ペースト圧出ヘッドの進行方向の寸法よりも小さい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、ペースト圧出ヘッドによって被印刷物上にペーストを供給するので、被印刷物に窪み部があってもその窪み部をペーストで十分に充填でき、被印刷物上にフラットな印刷面を形成できる。この場合、マスクの非開口部分が被印刷物と接触する領域のペースト圧出ヘッドの進行方向の寸法は２枚のブレードの間隔に相当する寸法となるが、その寸法はマスクの非開口部分のペースト圧出ヘッドの進行方向の寸法よりも小さいことから、マスクの開口内に非開口部分が島状に存在する場合であってもその非開口部分の全域を同時に被印刷物に接触させることがなく、フラットな印刷面の一部に非開口部分の形状をきれいに転写することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の側面図
【図２】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備えるマスクの平面図
【図３】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の部分拡大側面図
【図４】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の制御系統を示すブロック図
【図５】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の側面図
【図６】（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の部分側面図
【図７】（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機によりペーストが印刷された基板の部分拡大断面図
【図８】（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の部分側面図
【図９】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の部分側面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示すスクリーン印刷機１は被印刷物たる基板２の上面（被印刷面２ａ）に半田等のペーストＰｓｔを印刷する装置であり、基台１０に対して移動自在に設けられた移動テーブル１１に保持テーブル１２が昇降自在に設けられている。保持テーブル１２は移動テーブル１１の駆動によって昇降し、保持テーブル１２の上面には基板２が保持される。説明の便宜上、図１の紙面に垂直な方向をＸ軸方向とし、図１の紙面左右方向をＹ軸方向とする。また図１の紙面上下方向をＺ軸方向とする。
【００１２】
保持テーブル１２の上方には矩形上のマスク枠１３Ｗに四辺が支持されたメッシュ状のマスク１３が水平姿勢に設置されている。マスク１３は図２に示すようにＸＹ平面に広がって延びた平板形状を有しており、その中央部には基板２の被印刷面２ａにペーストＰｓｔを転写するパターンの形状を規定する開口１３ｈが形成されている。マスク１３は金属繊維から成るメッシュ状部材から成り、メッシュ状部材に感光乳剤を塗布した後、印刷しようとするパターンが描き込まれたフォトマスク（パターン原版）を感光乳剤面に密着させて露光焼付けし、パターンに対応する部分の感光乳剤を除去することによって開口１３ｈが形成される。なお、本実施の形態における形態では、上記開口１３ｈは、基板２の被印刷面２ａにペーストＰｓｔをベタ塗りで転写する矩形の形状を有しており、その開口１３ｈ内に非開口部分１３Ｋ（感光乳剤を除去しないで形成した部分）が島状に存在したものとなっている。
【００１３】
図１において、マスク１３の上方にはペースト圧出ヘッド１５がヘッド移動手段１６によって移動自在に設けられている。ヘッド移動手段１６はマスク１３の上方をＹ軸方向に延びた第１ボール螺子１６ａを第１モータ１６ｂによって駆動することでペースト圧出ヘッド１５を水平方向に移動させ、Ｚ軸方向に延びた第２ボール螺子１６ｃを第２モータ１６ｄによって駆動することでペースト圧出ヘッド１５を垂直方向に移動させる。
【００１４】
図１において、ペースト圧出ヘッド１５は内部にペーストＰｓｔを収容し、その下端にはＹ軸方向（すなわちペースト圧出ヘッド１５の移動方向）に対向して配置された２枚のブレード１５ａを有している。２枚のブレード１５ａはペースト圧出ヘッド１５の中心部の下方に向かって下方に傾斜しており、その先端部同士は互いに近接して水平方向（Ｙ軸方向）に所定の間隔Ｄを有している（図３）。なお、この間隔Ｄは、マスク１３の非開口部分１３Ｋのペースト圧出ヘッド１５の進行方向（ここではＹ軸方向。以下、単に進行方向と称する）の寸法Ｈ（図２。非開口部分１３Ｋが複数ある場合にはそのうち進行方向の寸法が最も小さい非開口部分１３Ｋの進行方向の寸法）よりも小さく設定されている。
【００１５】
ペースト圧出ヘッド１５にはシリンダ等のペースト圧出手段１５ｂが設けられており、ペースト圧出ヘッド１５は、ペースト圧出手段１５ｂの作動によって２枚のブレード１５ａの間からペーストＰｓｔを圧出する。
【００１６】
移動テーブル１１は基板２を保持した保持テーブル１２を上昇させ、基板２の上面をマスク１３の下面に当接させる。
【００１７】
図４において、保持テーブル１２の昇降はスクリーン印刷機１が備える制御装置２０が移動テーブル１１の作動制御を行うことによってなされ、ペースト圧出ヘッド１５の水平方向及び垂直方向への移動は制御装置２０がヘッド移動手段１６の作動制御を行うことによってなされる。また、ペースト圧出ヘッド１５によるペーストＰｓｔの圧出動作は制御装置２０がペースト圧出手段１５ｂの作動制御を行うことによってなされる。
【００１８】
次に、上記スクリーン印刷機１により基板２にペーストＰｓｔを印刷する手順（スクリーン印刷方法）について説明する。制御装置２０は先ず、外部から供給された基板２を図示しない搬入手段によって搬入して保持テーブル１２の上面に保持する（保持工程）。そして、移動テーブル１１を作動させて、基板２の上面がマスク１３の下面から任意の間隔Ｓｄだけ離間した位置となるまで保持テーブル１２を上昇させ（図５中に示す矢印Ａ）、基板２の上方に基板２と離間した状態にメッシュ状のマスク１３を設置する（図５。設置工程）。
【００１９】
制御装置２０は、基板２の上方にマスク１３を設置したら、ヘッド移動手段１６の作動制御を行って、ペースト圧出ヘッド１５のブレード１５ａをマスク１３の開口１３ｈのＹ軸方向の外側の領域の一端側の上方に位置させる。そして、ペースト圧出ヘッド１５を下降させて、ペースト圧出ヘッド１５のブレード１５ａでマスク１３を押下げて基板２の被印刷面２ａに押し付ける（図６（ａ）。図中に示す矢印Ｂ）。
【００２０】
制御装置２０は、ペースト圧出ヘッド１５のブレード１５ａでマスク１３を押下げて基板２の被印刷面２ａに押付けたら、その押付け状態を維持しつつ、ペースト圧出ヘッド１５をブレード１５ａの対向方向（マスク１３と平行な方向。Ｙ軸方向）に移動させてブレード１５ａをマスク１３上で摺動させ、その摺動の間、ペースト圧出ヘッド１５の２枚のブレード１５ａの間からペーストＰｓｔを圧出させてマスク１３に形成された開口１３ｈから被印刷物たる基板２にペーストＰｓｔを押出させることにより基板２にペーストＰｓｔを転写させる（転写工程）。具体的には、制御装置２０は、ペースト圧出ヘッド１５のブレード１５ａでマスク１３を押下げて基板２の被印刷面２ａに押付けたら、ペースト圧出ヘッド１５をマスク１３と平行な方向（Ｙ軸方向）に移動させつつ（図６（ｂ）中に示す矢印Ｃ）、ペースト圧出手段１５ｂの作動制御を行って、ペースト圧出ヘッド１５の２枚のブレード１５ａの間からペーストＰｓｔを圧出させ、ブレード１５ａが開口１３ｈのＹ軸方向の外側の領域の他端側に達したところでペースト圧出ヘッド１５の移動を停止させるとともに（図６（ｃ））、ペースト圧出ヘッド１５からのペーストＰｓｔの圧出を停止させる。
【００２１】
このように本実施の形態におけるスクリーン印刷機１は、ブレード１５ａによりマスク１３を基板２に押付けつつペースト圧出ヘッド１５をブレード１５ａの対向方向に移動させてブレード１５ａをマスク１３上で摺動させるヘッド移動手段１６と、ブレード１５ａがマスク１３上を摺動している状態で、ペースト圧出ヘッド１５の２枚のブレード１５ａの間からペーストＰｓｔを圧出させてマスク１３に形成された開口１３ｈから基板２にペーストＰｓｔを押出させるペースト圧出手段１５ｂを備えたものとなっている。
【００２２】
上記転写工程により、ペースト圧出ヘッド１５から圧出されたペーストＰｓｔはマスク１３の開口１３ｈ内のメッシュ状部材の部分を通過して基板２の被印刷面２ａに供給される。このため、図２の拡大図に示すように、基板２の被印刷面２ａに窪み部２ｂがある場合には、その窪み部２ｂ内にも十分な量のペーストＰｓｔが供給され、その窪み部２ｂが十分に充填されて（図７（ａ））、基板２にフラットな印刷面２ｃが形成される（図７（ｂ））。
【００２３】
また、ブレード１５ａがマスク１３の開口１３ｈ内に島状に存在する非開口部分１３Ｋを通過する場合には、先ず、ペースト圧出ヘッド１５の進行方向（図８中に示す矢印Ｃ）の先頭側（図８における紙面右側）のブレード１５ａが非開口部分１３Ｋにその一端側（図８における紙面左側）から乗り上げる（図８（ａ））。そして、その乗り上げた進行方向の先頭側のブレード１５ａが非開口部分１３Ｋの他端側（図８における紙面右側）から下りる前に進行方向の後尾側（図８における紙面左側）のブレード１５ａが非開口部分１３Ｋに乗り上げ、非開口部分１３Ｋは上記一端側から版離れを始める（図８（ｂ））。このような状況は、進行方向に対向するペースト圧出ヘッド１５の２枚のブレード１５ａの間隔Ｄが、非開口部分１３Ｋの進行方向の寸法Ｈよりも小さいことによって生じる。
【００２４】
上記のように、進行方向の後尾側のブレード１５ａが非開口部分１３Ｋに乗り上げたら、進行方向の先頭側のブレード１５ａが非開口部分１３Ｋの上記他端側から下り（図８（ｃ））、その後進行方向の後尾側のブレード１５ａが非開口部分１３Ｋの他端側から下りたところで非開口部分１３Ｋの全域が基板２から離れ（図９）、その非開口部分１３Ｋの版離れが終了して、基板２上に非開口部分１３Ｋの転写部分２Ｋが形成される。
【００２５】
このように、基板２に非開口部分１３Ｋの転写部分２Ｋが形成される際には、マスク１３の非開口部分１３Ｋが基板２と接触する領域の進行方向の寸法は２枚のブレード１５ａの間隔Ｄに相当する寸法となるが、その寸法はマスク１３の非開口部分１３Ｋの進行方向の寸法Ｈよりも小さいことから、マスク１３の開口１３ｈ内に非開口部分１３Ｋが島状に存在する場合であってもその非開口部分１３Ｋの全域を同時に基板２に接触させることがなく、非開口部分１３Ｋについてにじみやダレが生じさせることなくきれいに転写（印刷）することができる。
【００２６】
制御装置２０は、上記のようにしてペースト圧出ヘッド１５をＹ軸方向に移動させて基板２へのペーストＰｓｔの印刷を実行したら保持テーブル１２を下降させ、図示しない搬出手段によって基板２をスクリーン印刷機１から搬出する。これにより基板２の１枚当たりのスクリーン印刷が終了する。
【００２７】
以上説明したように、本実施の形態におけるスクリーン印刷機１及びスクリーン印刷方法では、ペースト圧出ヘッド１５によって基板２上にペーストＰｓｔを供給するので、基板２に窪み部２ｂがあってもその窪み部２ｂをペーストＰｓｔで十分に充填でき、基板２上にフラットな印刷面２ｃを形成できる。この場合、マスク１３の非開口部分１３Ｋが基板２と接触する領域のペースト圧出ヘッド１５の進行方向の寸法は２枚のブレード１５ａの間隔Ｄに相当する寸法となるが、その寸法はマスク１３の非開口部分１３Ｋのペースト圧出ヘッド１５の進行方向の寸法Ｈよりも小さいことから、マスク１３の開口１３ｈ内に非開口部分１３Ｋが島状に存在する場合であってもその非開口部分１３Ｋの全域を同時に基板２に接触させることがなく、フラットな印刷面２ｃの一部に非開口部分１３Ｋの形状をきれいに転写することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
窪み部のある被印刷物にフラットな印刷面を形成できるとともに、そのフラットな印刷面の一部に非開口部分の形状をきれいに転写することができるスクリーン印刷機及びスクリーン印刷方法を提供する。
【符号の説明】
【００２９】
１  スクリーン印刷機
２  基板（被印刷物）
１３  マスク
１５  ペースト圧出ヘッド
１５ａ  ブレード
１５ｂ  ペースト圧出手段
１６  ヘッド移動手段
Ｄ  間隔
Ｈ  寸法
Ｐｓｔ  ペースト
【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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