(57)【要約】【課題】安定でパターン幅及び膜厚のばらつきの少ない印刷装置を得ること。【解決手段】加圧ヘッド１１と印刷マスク３１表面をペースト２で被覆する際に使うマスク被覆用スクレッパー２１Ｓと、加圧ヘッド１１による印刷の前に予め被覆されたペースト２を除去する際に使う除去用スクレッパー２１Ｒとを備えた加圧印刷装置において、被覆ペースト２を除去しながら、加圧ヘッド１１で印刷することで、形状異常の発生を抑え、安定した厚膜印刷を実現する。【選択図】図１−１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にペーストを貯留し、密閉空間を形成するとともにペースト吐出口を有する加圧ヘッドと、
印刷に先立ち、あらかじめ印刷マスク表面を前記ペーストで被覆する被覆用スクレッパーと、
前記被覆用スクレッパーによって被覆された印刷マスク表面上の前記ペーストを除去するための除去用スクレッパーとを備え、
前記ペーストを加圧しながら前記加圧ヘッドを印刷マスク上で摺動させることにより、前記ペーストを前記印刷マスクに設けられたパターン孔を介して前記印刷マスクの他面側に配置された被印刷物上に押し出して印刷することを特徴とするスクリーン印刷装置。
【請求項２】
前記除去用スクレッパーは、前記加圧ヘッドに固定され、前記加圧ヘッドと同期して駆動されることを特徴とする請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項３】
前記除去用スクレッパーは、前記加圧ヘッドの摺動する方向に対して、前記加圧ヘッドの前記ペースト吐出口よりも、上流側に装着されたブレードであることを特徴とする請求項２に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項４】
前記除去用スクレッパーは、前記ペースト吐出口を構成する１対のブレードの内の上流側に位置する上流ブレードであることを特徴とする請求項３に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項５】
前記上流ブレードは、前記印刷マスクに対してほぼ垂直となるように配置されたことを特徴とする請求項４に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項６】
前記上流ブレードは、前記印刷マスクに対して前記ペースト吐出口側で鈍角となるように配置されたことを特徴とする請求項４に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項７】
印刷に先立ち、あらかじめ印刷マスク表面に被覆用スクレッパーを摺動することで、印刷マスク表面をペーストで被覆する被覆工程と、
内部にペーストを貯留し、密閉空間を形成するとともにペースト吐出口を有する加圧ヘッドを印刷マスク上で摺動させることにより、前記ペーストを前記印刷マスクに設けられたパターン孔を介して前記印刷マスクの他面側に配置された被印刷物上に押し出して印刷する印刷工程とを含むスクリーン印刷方法であって、
前記印刷工程に先立ち、前記被覆用スクレッパーによって被覆された印刷マスク表面上の前記ペーストを除去用スクレッパーで除去する除去工程を含む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、スクリーン印刷装置及び印刷方法に係り、特に、導体ペースト、絶縁体ペースト、クリーム半田などの各種粘性材料を、プリント配線板、セラミックグリーンシート、ウェハ上などにパターン形成する方法のうち、粘性材料を加圧し、転写性を高める機構を有するスクリーン印刷装置及び印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板に厚膜ペースト印刷を行うに際し、代表的な凹版印刷技術のひとつであるスクリーン印刷技術が開示されている。この印刷法の原理は、以下のとおりである。まず、印刷マスク表面に載せられた印刷用ペーストをスクレッパーと呼ばれる金属板でマスク表面に刷り伸ばして印刷領域を被覆する。次にスキージと呼ばれるヘラ状の物体を介して印刷領域を被覆したペーストに一定の圧力を加え押し当てた状態で、一方向に動かすことで印刷対象部位（パターン）に応じたマスクの開口部からペーストが押し出されることで印刷される。
【０００３】
このため、スキージを用いたスクリーン印刷法では、ペーストの粘弾性特性が大きく影響し、理想どおりの厚膜印刷を実現するのが困難である。ペーストの粘弾性特性の影響をできるだけ少なくするために、密閉容器中に充填されたペースト自体に外部から圧力を加え、密閉容器下方に設けられた隙間から、強制的に印刷マスクの開口にペーストを圧入する厚膜印刷方法が提案されている（例えば、特許文献１、２、３）。
【０００４】
この方式では、ペーストの供給が密閉容器内に限定されるため、印刷前後で印刷マスク表面にはペーストが残らない状態となる。
【０００５】
しかしながら、厚膜印刷向けペーストの成分である溶剤が乾燥しやすく、印刷後で印刷マスク表面が溶剤の揮発により乾燥することでマスクの開口部が目詰まりを引き起こし、パターンカスレや断線などの印刷不良を発生させるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３４７６３６号公報
【特許文献２】特開２００２−１７２７５４号公報
【特許文献３】特開２００６−１７５６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これに対して、マスク表面の乾燥を防止するために密閉容器からのペースト圧入印刷の前に予めスクレッパーによってペーストをマスク表面に刷り延ばし被覆した後、密閉容器中に充填されたペースト自体に外部から圧力を加え、密閉容器下方に設けられた隙間から、強制的に印刷マスクの開口にペーストを圧入する印刷方法が提案されている。
【０００８】
この方法によれば、この印刷前段階でマスク表面のペースト被覆によってマスク表面は湿潤状態を保たれ、ペーストの成分である溶剤の揮発は抑制されるため、マスク表面が乾燥しマスク開口部が目詰まりを引き起こすという問題は解消される。しかしながら、マスク表面のペースト被覆については下記に述べる問題点がある。
【０００９】
すなわち、密閉容器の下部に設けられたペースト吐出口に相当する隙間付近は、マスク面に対して一定の角度を持ったブレードと称する支持体が存在し、加圧ヘッドによる印刷の前に、そのブレードがマスク表面を被覆したペーストを印刷する状態が生じてしまう。
【００１０】
この結果、形成されたパターンは印刷マスクのパターン開口からのペースト供給量が過多で不安定となり、印刷物においては、パターン幅の太りや膜厚ばらつきといった形状異常を発生させる原因となる。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、安定でパターン幅及び膜厚のばらつきの少ない印刷装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、内部にペーストを貯留し、密閉空間を形成するとともにペースト吐出口を有する加圧ヘッドと、印刷に先立ち、あらかじめ印刷マスク表面を前記ペーストで被覆する被覆用スクレッパーと、前記被覆用スクレッパーによって被覆された印刷マスク表面上の前記ペーストを除去するための除去用スクレッパーとを備え、前記加圧ヘッドを、前記ペーストを加圧しながら印刷マスク上で摺動させることにより、前記ペーストを前記印刷マスクに設けられたパターン孔を介して前記印刷マスクの他面側に配置された被印刷物上に押し出して印刷することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、加圧ヘッドを構成する密閉容器から圧入印刷を実施するに先立ち印刷マスク表面を被覆したペーストを除去することで、被覆したペーストが原因で生じるパターン幅の太り、膜厚ばらつきなどの形状異常の発生を抑え、安定した厚膜印刷を実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１−１】図１−１は、本発明の実施の形態１のペーストを加圧する機構を有するスクリーン印刷装置の側面図である。
【図１−２】図１−２は、本発明の実施の形態１のペーストを加圧する機構を有するスクリーン印刷装置の正面図である。
【図２−１】図２−１は、本発明の実施の形態１のスクリーン印刷装置の加圧ヘッドの要部拡大斜視図である。
【図２−２】図２−２は、本発明の実施の形態１のスクリーン印刷装置の加圧ヘッドの要部拡大断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１のスクリーン印刷装置を用いた印刷動作の処理フローを示す図である。
【図４−１】図４−１は、本発明の実施の形態１のスクリーン印刷装置を用いた印刷工程を示す図である。
【図４−２】図４−２は、本発明の実施の形態１のスクリーン印刷装置を用いた印刷工程を示す図である。
【図４−３】図４−３は、本発明の実施の形態１のスクリーン印刷装置を用いた印刷工程を示す図である。
【図４−４】図４−４は、本発明の実施の形態１のスクリーン印刷装置を用いた印刷工程を示す図である。
【図５−１】図５−１は、本発明の実施の形態１のスクリーン印刷装置を用いた印刷動作における上面からみた、印刷マスク上でのマスク被覆用スクレッパーとペーストとパターン孔との関係を示す図である。
【図５−２】図５−２は、本発明の実施の形態１のスクリーン印刷装置を用いた印刷動作における上面からみた、印刷マスク上でのマスク被覆用スクレッパーとペーストとパターン孔との関係を示す図である。
【図５−３】図５−３は、本発明の実施の形態１のスクリーン印刷装置を用いた印刷動作における上面からみた、印刷マスク上でのマスク被覆用スクレッパーとペーストとパターン孔との関係を示す図である。
【図５−４】図５−４は、本発明の実施の形態１のスクリーン印刷装置を用いた印刷動作における上面からみた、印刷マスク上でのマスク被覆用スクレッパーとペーストとパターン孔との関係を示す図である。
【図６】図６は、印刷パターン断面のイメージを示す図であり、（ａ）は本発明の実施の形態１のスクリーン印刷装置を用いた印刷結果、（ｂ）は従来例のスクリーン印刷装置を用いた印刷結果である。
【図７−１】図７−１は、本発明の実施の形態２のスクリーン印刷装置を用いた印刷工程を示す図である。
【図７−２】図７−２は、本発明の実施の形態２のスクリーン印刷装置を用いた印刷工程を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態３のスクリーン印刷装置の加圧ヘッドの要部拡大断面図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態４のスクリーン印刷装置の加圧ヘッドの要部拡大断面図である。
【図１０】図１０は、従来例のスクリーン印刷装置を用いた印刷動作の処理フローを示す図である。
【図１１−１】図１１−１は、従来例のスクリーン印刷装置を用いた印刷工程を示す図である。
【図１１−２】図１１−２は、従来例のスクリーン印刷装置を用いた印刷工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明にかかるスクリーン印刷装置及び印刷方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す図面においては、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。
【００１６】
実施の形態１．
図１−１及び１−２は、本発明の実施の形態１のペーストを加圧する機構を有するスクリーン印刷装置（以下加圧印刷装置と称する）の側面図及び正面図である。
【００１７】
この加圧印刷装置は、加圧印刷に先立ち、印刷マスク表面の印刷後の乾燥を防ぐためのスクレッパー機構を有するものにおいて、印刷マスク表面を被覆したペーストを除去する除去用スクレッパー２１Ｒを具備したことを特徴とするものである。すなわち、本実施の形態のスクレッパー機構２０は、印刷マスク３１表面の印刷後の乾燥を防ぐために、印刷マスク表面にペーストを刷り伸ばすマスク被覆用スクレッパー２１Ｓに加え、除去用スクレッパー２１Ｒを有している。これにより、マスク被覆用スクレッパー２０Ｓで印刷マスク３１表面を被覆した後に、印刷マスク３１表面を被覆したペースト２を除去用スクレッパー２１Ｒで印刷マスク３１表面から取り除き、その後に、パターン孔ｈに規定された量のペーストを圧入し、印刷を行う。
【００１８】
印刷機能は、パターン孔ｈが形成された印刷マスク３１の下面に印刷対象となる基板１を当接させ、印刷マスク３１の上面にペースト２が密閉されたスキージ機構（以下カートリッジユニット１０と称する）が担う。カートリッジユニット１０を基板１に当接させて摺動させることにより、パターン孔ｈを介して基板１にペースト２を印刷し、パターン孔ｈで規定されるパターンを形成する。除去用スクレッパー２１Ｒは、シリンダ２３を介して加圧ヘッド１１に固定され、加圧ヘッド１１と同期して駆動される。２２は、マスク被覆用スクレッパー２１Ｓ及び除去用スクレッパー２１Ｒの高さを制御する制御プレートである。
【００１９】
カートリッジユニット１０は、スキージ移動機構４０によって印刷方向に沿って前後に摺動する。さらにカートリッジユニット１０は結合部材４６によって保持された密閉容器からなる加圧ヘッド１１を備えている。加圧ヘッド１１の内部に貯留されたペースト２をシリンダ１４によって蓋部１３で加圧してパターン孔ｈに充填する構成となっている。
【００２０】
スキージ移動機構４０は、送りねじを備えた送りバー４１とこれを回転駆動するモーター４２とで、カートリッジユニット１０を上下方向及び印刷方向（水平方向）に移動するように構成されている。この送りバー４１の回転を、ナット４５を介してプレート部材４４に伝達し、カートリッジユニット１０の水平方向の移動が実現される。また、カートリッジユニット１０は、プレート部材４４に装着されたシリンダ４３によって結合部材４６を介して上下方向に駆動可能となっている。
【００２１】
またカートリッジユニット１０は、ペースト２を充填した密閉容器からなる加圧ヘッド１１を具備している。加圧ヘッド１１は、図２−１及び図２−２に要部拡大斜視図及び断面図を示すように、ペースト２を充填した密閉容器からなり、密閉容器内のペースト２をシリンダ１４で加圧する蓋部１３と、ペーストを供給するためのペースト吐出口１２とを備えている。図２−２は図２−１のＢ−Ｂ断面図である。そしてこのペースト吐出口１２にブレード１６ａ、１６ｂが配設され、ペースト吐出口１２から基板１の印刷面上に粘度のあるペースト２が圧入されるようになっている。
【００２２】
印刷マスク３１はマスク枠３２で保持されマスク機構３０を構成している。ここで印刷対象となる基板１は、支持台５０上にクランプ５１で把持され固定される。
【００２３】
次に、この加圧印刷装置を用いた印刷動作について説明する。図３はこの印刷動作の処理フローを示す図である。図４−１〜図４−４は、本発明の実施の形態１のスクリーン印刷装置を用いた印刷工程を示す図である。図５−１〜図５−４は、同印刷工程における上面からみた印刷マスク上でのマスク被覆用スクレッパーとペーストとパターン孔との関係を示す図である。本実施の形態の印刷方法では、密閉容器からなる加圧ヘッド１１中に充填されたペースト２自体に外部から圧力を加え、加圧ヘッド１１下方に設けられた隙間から、強制的に印刷マスク３１の開口にペースト２を圧入する。この印刷方法において、印刷マスク３１表面の印刷後の乾燥を防ぐために、印刷マスク３１表面にペースト２を刷り伸ばすマスク被覆用スクレッパー２１Ｓで印刷マスク３１表面を被覆した後に、印刷マスク３１表面を被覆したペースト２を除去用スクレッパー２１Ｒで印刷マスク３１表面から取り除き、その後に加圧ヘッド１１からのペースト圧入に限定された印刷を行う。
【００２４】
まず、印刷マスク３１表面のパターン領域Ｘ外にペースト２を載せる（ステップＳ１）。ペースト２の載せ方は、人手による供給、機械による自動供給の方式を問わないが、載せる量は処理枚数に加え、パターン形成領域Ｘに相当する印刷マスク３１表面を一様に被覆できる量により決定される。
【００２５】
次にマスク被覆用スクレッパー２１Ｓを印刷マスク３１表面にＺ軸方向に沿って下ろす（ステップＳ２）。このとき、上面からみた、印刷マスク３１上でのマスク被覆用スクレッパー２１Ｓとペースト２とパターン孔ｈとの関係を図５−１に示す。マスク被覆用スクレッパー２１Ｓと印刷マスク３１との距離は、ペースト２が印刷マスク３１表面に一様に被覆できる適切な間隔であれば良いが数１０（μｍ）から数１００（μｍ）の間隙を設けている。
【００２６】
次に図４−１に示すようにマスク被覆用スクレッパー２１ＳにＺ軸方向に０．１〜０．２（ＭＰＡ）の圧力を加えながら印刷方向Ｂ（X軸方向）の逆方向Ａに沿って摺動させてペースト２を印刷マスク３１表面に刷り伸ばすことで印刷マスク３１表面をペースト２で被覆する（ステップＳ３）。このとき、上面からみた、印刷マスク３１上でのマスク被覆用スクレッパー２１Ｓとペースト２とパターン孔ｈとの関係を図５−２に示す。
【００２７】
その後、マスク被覆用スクレッパー２１Ｓを印刷マスク３１からＺ軸方向に上昇させる（ステップＳ４）。
【００２８】
次いで、カートリッジユニット１０を印刷マスク３１上にＺ軸沿いに下ろす。このとき、スキージ移送機構４０の送りバー４１に、シリンダー２３を介して取り付けられた除去用スクレッパー２１Ｒも下降し、カートリッジユニット１０の先端部が印刷マスク３１表面と接触するようにさせる（ステップＳ５）。このとき、上面からみた、印刷マスク３１上での除去用スクレッパー２１Ｒとペースト２とパターン孔ｈとカートリッジユニット１０のペースト吐出口１２との関係を図５−３に示す。
【００２９】
この状態で、次に、図４−２に示すようにユニット圧を印加しつつ、蓋部１３に対し充填圧Ｆ1を印加しながら印刷方向Ｂ（XまたはY軸方向）にカートリッジユニット１０及び除去用スクレッパー２１Ｒを動かす。この移動方向では上流側に除去用スクレッパー２１Ｒが、印刷マスク３１の印刷面を摺動し、印刷マスク３１上のペーストを印刷範囲から除去する（ステップＳ６）。このとき、上面からみた、印刷マスク３１上での除去用スクレッパー２１Ｒとペースト２とパターン孔ｈとカートリッジユニット１０のペースト吐出口１２との関係を図５−４に示すように、パターン孔ｈ以外のペースト２は印刷マスク３１の印刷領域から除去されつつ、ペーストが供給される。
【００３０】
一方、このように除去用スクレッパー２１Ｒによって、ペースト２が除去された印刷マスク３１上を、図４−３に示すようにカートリッジユニット１０の加圧ヘッド１１が、除去用スクレッパー２１Ｒに連動して下流側を動く。このようにしてカートリッジユニット１０の加圧ヘッド１１の下部に設けられたペースト吐出口１２からペースト２がマスク開口であるパターン孔ｈを介して圧入される(ステップＳ７)ことで所定のパターンのペースト２が支持台５０上の基板１上に印刷される（図４−４）。このとき、加圧ヘッド１１及びスクレッパー機構２０が上昇する。そして、印刷マスク３１も加圧ヘッド１１の加圧から開放され、若干上昇する（ステップＳ８）。
【００３１】
図６（ａ）に、このようにして印刷のなされた、パターンのイメージを模式的に示す。本実施の形態の印刷装置を用いて印刷した場合、パターンの幅方向の拡がりが抑えられパターン幅は拡がりを抑制することができ、高精度のパターン形成が可能となる。これに対し、従来例の方法で形成したパターンを図６（ｂ）に示す。図６（ａ）及び（ｂ）の比較からも、従来例に比べ、形成パターンの幅方向の拡がりが抑えられパターン幅は拡がりを抑制することができた。
【００３２】
以上のように、本実施の形態では、マスク被覆用スクレッパ２１Ｓでペーストの供給された印刷マスク３１表面を、除去用スクレッパー２１Ｒを走査することで、パターン孔ｈ以外のペースト２つまり印刷マスク３１表面上のペースト２を除去した後、ペースト２が圧入される。そして印刷マスク３１のパターン孔ｈを介して、基板１の印刷面にペースト２が圧入されることによって、印刷動作前に形成された印刷マスク３１上の被覆ペーストが原因で引き起こされるパターン形状の太りが抑制される。つまり印刷マスク３１表面に残留するペースト２が除去されているため、パターン孔内のペースト及びパターン孔を介して供給される、カートリッジユニット１０からのペースト圧入に限定され、パターン精度の高い厚膜印刷を行うことが出来る。
【００３３】
これに対し、従来の印刷方法は、図１０にフローチャートを示すように、除去用スクレッパーをもたず、マスク被覆用スクレッパー２１Ｓでペースト２を印刷マスク３１の印刷範囲にコートした（ステップＳ３）のち、マスク被覆用スクレッパー２１Ｓを上げ（ステップＳ４）、除去用スクレッパー２１Ｒを走査することなく、印刷工程に入る。加圧ヘッドを印刷マスク上に下ろし（ステップＳ５Ｓ）、加圧ヘッドからマスク開口にペーストを圧入し（ステップＳ７）、加圧ヘッドを印刷マスクからあげる（ステップＳ８Ｓ）ことで印刷が完了する。図１１−１及び図１１−２に従来例の印刷装置を用いた印刷工程における印刷前の印刷機構の模式図を示す。
【００３４】
この場合、印刷時に印刷マスク３１表面にペースト２が残留している。カートリッジユニット１０のペースト吐出口１２を囲むブレード１６ａ、１６ｂのうち、ペースト側のブレード１６ｂは、スキージを用いたスクリーン印刷法のスキージの役割を持ち、スキージでの印刷とカートリッジユニット内のペースト圧入による印刷とからなる二重で印刷される状態が発生する。すなわち、カートリッジユニットによる印刷以前にカートリッジユニット１０のペースト側のブレード１６ｂでスクリーン印刷が行われることになる。
【００３５】
従来例の印刷装置を用いた場合のスキージでの印刷とカートリッジユニット内のペースト圧入による印刷とからなる二重で印刷された場合のパターン形成イメージとを図６（ｂ）に示した。ペーストの印刷マスク３１のパターン孔へのペースト供給が過多になり、パターン幅は拡がる問題が発生した。
【００３６】
以上の比較からも、本実施の形態の印刷装置によれば、パターン精度の高い印刷パターンを得ることができることがわかる。
【００３７】
なお、本実施の形態の印刷装置は、印刷方向に対して、カートリッジユニット１０の前方（ペースト側）に金属製の板状体からなる除去用スクレッパー２１Ｒを設け、カートリッジユニット３１０からの印刷の前に、除去用スクレッパー２１Ｒで印刷マスク３１の表面を被覆したペースト２を除去する機構を設けたものである。前述したように、本実施の形態では、マスク被覆用スクレッパ２１Ｓと除去用スクレッパー２１Ｒとの２つを有するスクレッパー機構２０を用いたが、これらは兼用とすることも可能である。この場合、ペースト２が付着する面をマスク被覆用スクレッパ２１Ｓと除去用スクレッパー２１Ｒとで変えるなど、再付着を防ぐ構造とすることが重要である。すなわち、被覆用と除去用とを兼用させる場合、スクレッパーでペーストが触れる面を変える必要があるが、片側のスクレッパー面に付着したペーストがＺ軸方向に昇降時に簾状に垂れ下がり、別のスクレッパー面に再付着する場合がある。この場合、この付着ペーストが原因で印刷マスク３１表面にペーストが残存し、カートリッジユニットのブレード部により印刷されることになり、印刷物に対しては、形成幅が拡がる問題を効果的に解消できない場合がある。
【００３８】
また、除去用スクレッパー２１ｂはカートリッジユニット１０と連動するようにしたが、独立に駆動してもよい。
【００３９】
実施の形態２．
前記実施の形態では、除去用スクレッパー２１Ｒはマスク被覆用スクレッパー２１Ｓとともに制御プレート２２及びシリンダー２３を介してスキージ移動機構４０の送りバー４１に装着したが、図７−１に示すように、本実施の形態の印刷装置は、除去用スクレッパー２１Ｒを加圧ヘッド１１に装着している。これにより、加圧ヘッドと除去用スクレッパー２１Ｒとが一体的に駆動されるようにしたものである。一方マスク被覆用スクレッパー２１Ｓは別途独立駆動可能なように装着されている。
【００４０】
印刷方法についても前記実施の形態１と同様であるためここでは説明を省略するが、図７−１は、ステップＳ２の工程であり、マスク被覆用スクレッパー２１Ｓを印刷マスク３１表面にＺ軸方向に沿って下ろした状態を示す。図７−２は加圧ヘッド１１により、印刷マスク３１を介して印刷中の状態を示す図である。
【００４１】
この方法によっても、前記実施の形態１と同様効率よく高精度かつ高アスペクト比の印刷が可能となるが、除去用スクレッパー２１Ｒが加圧ヘッド１１と一体的に駆動されるため、同期が容易でかつ移動機構が簡単である。また、マスク被覆用スクレッパー２１Ｓと除去用スクレッパー２１Ｒとが独立して支持されているため、被覆操作と除去操作の独立制御が可能となる。
【００４２】
実施の形態３．
本実施の形態の印刷装置は、別途除去用スクレッパー２１Ｒを設ける代わりに、図８にカートリッジユニット１０の加圧ヘッド１１の断面図を示すように、カートリッジユニット１０の加圧ヘッド１１のペースト吐出口１２の先端部形状に設けられているブレードのうち上流側に位置する上流ブレード１６Ｕをカートリッジユニット１０の走査方向に対して垂直となるように配置し、上流ブレード１６Ｕで印刷マスク３１上のペースト２を掃引しながら、ペースト吐出口１２からペーストを圧入し、印刷を行うようにしたものである。つまりこの上流ブレード１６Ｕは印刷マスク３１面とのなす角θが９０度となっており、スキージの役割をすることなく、除去用スクレッパーとして動作する。なお、ペースト吐出口１２を形成するブレードのうち下流側に位置する下流ブレード１６Ｄは上流ブレード１６Ｕに対して所望の開口角をもつように形成される。また、蓋部１３の底面は、加圧ヘッド１１の底面と平行となるようにテーパ面をもつ構造となっており、これにより、最後までおしだすことができ、ペースト２が加圧ヘッド１１内に残留することない。他の構成については従来例の印刷装置と同様である。
【００４３】
上記構成によれば、カートリッジユニット１０の印刷方向の上流側に位置する上流ブレード１６Ｕの構造を印刷マスク３１面に対して略垂直とすることで、被覆ペースト除去用スクレッパーの役割を担うことができる。従って、マスク被覆用スクレッパー２１Ｓでペーストの供給された印刷マスク３１表面を上流ブレード１６Ｕがカートリッジユニット１０によって駆動されることで、パターン孔ｈ以外のペースト２つまり印刷マスク３１表面上のペースト２を除去する。そして除去された直後に、上流ブレード１６Ｕと下流ブレード１６Ｄとで形成されるペースト吐出口１２からペーストが圧入される。そして印刷マスク３１のパターン孔ｈを介して、基板１の印刷面にペーストが圧入されることによって、実施の形態１と同様、印刷動作前に形成された印刷マスク３１上の被覆ペーストが原因で引き起こされるパターン形状の太りが抑制され、カートリッジユニット１０からのペースト圧入に限定され、パターン精度の高い厚膜印刷を行うことが出来る。
【００４４】
本実施の形態の場合、カートリッジユニット１０の加圧ヘッド１１の上流ブレード１６Ｕと下流ブレード１６Ｄとの方向を変えるだけでよく、極めて簡単な構成で実現可能である。さらに、被覆ペースト除去用スクレッパーを配する空間が不要になり印刷機構が簡略化されるので、設備のメンテナンス性が向上する。また、印刷マスク３１上のペーストを除去した直後に印刷が実施されることになり、乾燥のおそれもなく、かつ、短時間で高精度のパターン印刷を実現することが可能である。なお、下流ブレード１６Ｄの方向については適宜変更可能である。
【００４５】
また、除去用スクレッパーは、加圧ヘッドの摺動する方向に対して、加圧ヘッドの前記ペースト吐出口よりも、上流側に別途装着されたブレードであってもよい。
【００４６】
実施の形態４．
本実施の形態では、図９に示すようにカートリッジユニット１０のペースト吐出口１２を挟む上流ブレード１６Ｕ，下流ブレード１６Ｄの先端構造が印刷マスク３１に対して鈍角となるような配置をなすものである。他部については前記実施の形態３と同様である。
【００４７】
なお、図１１−２に示したように、従来カートリッジユニットの先端部のブレード１６ａ、１６ｂの吐出口１２内のブレード１６ｂと印刷マスク３１面とのなす角θは、印刷マスク３１に対して６０度以下の傾斜を有している。傾斜角が９０度より小さいと実施の形態１に言及した、カートリッジユニットとマスク被覆用スクレッパーの構成である場合、印刷マスク３１表面に被覆されたペーストがカートリッジユニットの先端部のブレード１６ａ、１６ｂの構造に応じてスキージ印刷されることになる。
【００４８】
前記実施の形態３の印刷装置では、カートリッジユニットの先端部の構造を印刷マスク３１面に対して略垂直としているが、本実施形態ではカートリッジユニットのペースト吐出口１２を挟む上流ブレード１６Ｕ，下流ブレード１６Ｄの先端構造が印刷マスク３１に対して鈍角となるような配置とした。
【００４９】
なお、上流ブレード１６Ｕ，下流ブレード１６Ｄの角度を可動とし、ペーストの粘度などの物性に応じて、傾斜角を選択してもよい。上流ブレード１６Ｕの角度が鈍角であればよく、下流ブレード１６Ｄの方向は適宜選択可能である。また、除去用スクレッパーが不要である場合には、上流ブレード１６Ｕ，下流ブレード１６Ｄのなす角が鋭角となるようにしてもよい。
【００５０】
すなわち、印刷装置としては従来機構と同様に印刷マスク３１表面を被覆するためのスクレッパー２１Ｓとペーストを圧入するための加圧ヘッド１１とから構成され、その加圧ヘッド１１のブレードは、方向を調整可能である。さらに、被覆ペースト除去用スクレッパーを配する空間が不要になり印刷機構が簡略化されるので、設備のメンテナンス性が向上する利点を有する。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明にかかるスクリーン印刷装置及び印刷方法は、特にアスペクト比の高いパターンを高精度に形成することができ、特に、半導体装置あるいは太陽電池の電極パターンの低抵抗化などに適している。
【符号の説明】
【００５２】
１  基板、２  ペースト、１０  カートリッジユニット、１１  加圧ヘッド、１２  ペースト吐出口、１３  蓋部、１４  シリンダ、１６ａ，１６ｂ  ブレード、１６Ｕ  上流ブレード、１６Ｄ  下流ブレード、２０  スクレッパー機構、２１Ｓ  マスク被覆用スクレッパー、２１Ｒ  除去用スクレッパー、２２  制御プレート、３０  マスク機構、３１  印刷マスク、３２  マスク枠、４０  スキージ移動機構、４１  送りバー、４２  モーター、４３  シリンダ、４４  プレート部材、４５  ナット、４６  結合部材、５０  支持台、５１  クランプ。
【図１−１】
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【図１−２】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図４−３】
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【図４−４】
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【図５−１】
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【図５−２】
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【図５−３】
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【図５−４】
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【図６】
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【図７−１】
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【図７−２】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１−１】
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【図１１−２】
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