(57)【要約】【課題】  簡易な構成により被印刷物への印刷精度を高めることができるスクリーン印刷機を実現する。【解決手段】  枠体１１０に固着されたスクリーンの下方に置かれた被印刷物に転写材料を転移するための、水平方向および垂直方向において所定距離移動可能なスキージ１２０を配設する。スキージ１２０の水平方向における移動に伴ってスクリーン上を移動した転写材料をスキージ１２０のスタート位置まで掻き戻すための、スキージ１２０とともに水平方向において移動するとともに垂直方向において所定距離移動するスクレーパ１１を、弾性部材１８を介して配設されたホルダ１２により保持する。スクレーパ１１を保持するホルダ１２に、スクレーパ１１に加える振動を発生する振動発生器１３を取り付ける。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠体（１１０）に固着され印刷パターンが形成されたスクリーン（１００）の下方に定置された被印刷物（２００）に、前記スクリーン上に供給された転写材料（Ｐ）を転移させるための、水平方向および垂直方向においてそれぞれ所定距離移動可能なスキージ（１２０）と、
前記スクリーン上に供給された転写材料を前記スキージにより前記被印刷物への前記転写材料の転移を開始する位置まで移動させるための、前記スキージとともに水平方向において移動するとともに垂直方向において所定距離移動するスクレーパ（１１）とを含むスクリーン印刷機において、
弾性体（１８）を介して配設された、前記スクレーパを保持するためのホルダ（１２）に加える振動を発生するための振動発生手段（１３）を具備したスクリーン印刷機。
【請求項２】
前記スキージおよび前記スクレーパのそれぞれの素材がウレタン・ゴムである請求項１記載のスクリーン印刷機。
【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に関する。具体的には、とくに流動性が高くないペースト状の転写材料を用いて印刷する場合に適したものであって、簡易な構成により被印刷物への印刷精度を高めることができるスクリーン印刷機を提供せんとするものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より用いられているスクリーン印刷機の構成および動作を、図６に示し説明する。ここで、図６（ａ）は、この従来例の構成を概略的に示す、切断部を端面表示した側面図、図６（ｂ）および（ｃ）は、その動作を説明するための説明図である。
【０００３】
図６（ａ）において、１００は、被印刷物に印刷するパターンが形成された方形状のスクリーンである。このスクリーン１００には、一般に、メッシュ・スクリーンが用いられ、その四周が、方形状の金属製の枠体１１０の下面に、スクリーン１００にテンションをかけた状態で固着される。
【０００４】
スクリーン１００が固着された枠体１１０の上方には、転写材料を被印刷物に転移させるための、狭幅の平板状に形成されたスキージ１２０が配設されている。このスキージ１２０は、素材に一般にウレタン・ゴムが用いられ、水平方向（図面上で左右方向）において所定距離移動するとともに、垂直方向（図面上で上下方向）において所定距離移動する。ここに示されたスキージ１２０は、その形状から「平スキージ」と呼ばれ、その角部をスクリーン１００の上面に当接させるために、傾斜して保持されている。
【０００５】
また、スキージ１２０の近傍には、スキージ１２０に平行するようにして、薄い細板状に形成された金属製のスクレーパ１３０が配設されている。スクレーパ１３０は、スキージ１２０が転写材料を被印刷物に転移させるために水平方向に所定距離移動した後、被印刷物に転移することなくスキージ１２０により運ばれた転写材料を、スキージ１２０のスタート位置まで掻き戻すためのものである。そのため、スクレーパ１３０は、スキージ１２０とともに水平方向において移動するとともに、垂直方向において所定距離移動する。
【０００６】
そこで、以上のように構成されたスクリーン印刷機により、例えば、結晶系シリコン・ウェーハの表面に太陽電池の電極を印刷する場合は、まず、スクレーパ１３０を下降させて、その下端がスクリーン１００上面部の直近に位置するようにする。
【０００７】
そこで、図６（ｂ）に示すように、スクレーパ１３０を図面上で左方向に移動させて、スクリーン１００上に供給された銀を用いたペーストＰを移動させる。これにより、スクリーン１００に設けられている印刷パターンを構成する孔部に、ペーストＰが充填される。
【０００８】
スクレーパ１３０の移動により、ペーストＰが、スキージ１２０により被印刷物への転移を開始するスタート位置まで移動したならば、スキージ１２０を下降させてその下端部によりスクリーン１００を押圧し、スクリーン１００の下方に定置されたウェーハ２００の上面に、スクリーン１００を当接させる。
【０００９】
そこで、図６（ｃ）に示すように、スキージ１２０を図面上で右方向に移動させる。これにより、スクレーパ１３０の移動によってスクリーン１００に設けられている印刷パターンを構成する孔部に充填されているペーストＰが、孔部より押し出されてウェーハ２００の上面に転移する。その後は、図６（ｂ）および（ｃ）に示した動作を繰り返して、順次スクリーン１００の下方に送られるウェーハ２００の上面に電極を印刷することになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、図６により説明した従来例によると、つぎのような解決すべき課題がある。すなわち、図７（ａ）（部分断面図）に示すように、スクリーン１００に設けられている印刷パターンを構成する孔部１０１を介して、ペーストＰをウェーハ２００の上面に転移させる場合、スクレーパ１３０が、図７（ｂ）に示すように、図面上で左方向に移動したとすると、スクリーン１００に設けられた孔部１０１にペーストＰが完全には充填されず、孔部１０１におけるペーストＰの上流側の下部に空隙部が生ずる
【００１１】
そのため、スキージ１２０を移動させた場合、これによりスクリーン１００に設けられた孔部１０１から押し出されてウェーハ２００の上面に転移するペーストＰは、図７（ｃ）に示すように、ペーストＰの下部が欠損した断面形状となり、高い印刷精度が得られないことになる。
【００１２】
このように、図６により説明した従来例によると、スクリーン１００に設けられた孔部１０１にペーストＰが完全に充填されない結果、被印刷物に対する高い印刷精度が確保されないという解決すべき課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そこで、上記課題を解決するために、本発明はなされたものである。そのために、本発明では、枠体に固着されたスクリーンの下方に置かれた被印刷物に転写材料を転移するための、水平方向および垂直方向において所定距離移動可能なスキージと、スキージの水平方向における移動に伴ってスクリーン上を移動した転写材料をスキージのスタート位置まで移動させるための、スキージとともに水平方向において移動するとともに垂直方向において所定距離移動するスクレーパとを含むスクリーン印刷機において、スクレーパに加える振動を発生する振動発生器を、弾性体を介して配設された、スクレーパを保持するホルダに取り付けるようにした。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によるならば、スクレーパにより転写材料をスキージのスタート位置まで移動させる間、スクレーパに振動を加える。その結果、スクリーンに設けられている印刷パターンを構成する孔部に転写材料が完全に充填するので、スキージにより被印刷物の上面に転写材料を転移させる場合、転移される転写材料は、欠損部分がない断面形状となり、高い印刷精度が得られる。すなわち、太陽電池に用いるウェーハへの電極の印刷などにおいて、印刷ラインの膜厚効果とファインな形状効果を奏することが可能となる。したがって、本発明によりもたらされる効果は、実用上極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例の構成を示す側面図である。
【図２】図１に示した可動部の構成を示す斜視図である。
【図３】図１に示したスクレーパを保持するホルダと連結部材との間に介装される弾性部材の構成を示す斜視図である。
【図４】図１に示した実施例の動作を説明するための説明図である。
【図５】図１に示した実施例による被印刷物への印刷精度を説明するための説明図である。
【図６】従来例の構成および動作を示す、切断部を端面表示した側面図である。
【図７】図６に示した従来例による被印刷物への印刷精度を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明によるスクリーン印刷機は、スクレーパにより転写材料をスキージのスタート位置まで移動させる間、スクレーパに振動が加わるようにするために、弾性部材を介して配設された、スクレーパを保持したホルダに振動発生器を取り付ける。以下、実施例により詳しく説明する。
【実施例１】
【００１７】
本発明の一実施例の構成を、図１に示し説明する。ここで、図１は、本実施例におけるスクリーン印刷機の構成を示す側面図であり、図６における構成要素と同一の構成要素については、同じ符号を付している。
【００１８】
図１において、１０は可動部であり、方形板状の可動板３１の下面に固定された２つのスライダ３２ａ（ｂ）が、平行して配設された２本のガイド・レール３３ａ（ｂ）に嵌合して移動することにより、水平方向（図面上で左右方向）において所定距離移動する。
【００１９】
この可動部１０における可動板３１の下面には、２つのエア・シリンダ１６，２４が取り付けられ、図２（斜視図）に示すように、一方のピストン・ロッド１７の下端に、角柱状の連結部材１４が固定され、その下方に、ホルダ１２に保持されたスクレーパ１１が配設されている。
【００２０】
スクレーパ１１を保持したホルダ１２は、弾性部材１８を介して連結部材１４に取り付けられている。弾性部材１８には、本実施例においては、厚さが０．５〜１．０mmの板バネが用いられており、図３（斜視図）に示すように、方形板状に形成されている。
【００２１】
他方のピストン・ロッド２５の下端には、スクレーパ１１よりは短いスキージ１２０を保持したホルダ２１を連結するための角柱状の連結部材２２が固定されている。
【００２２】
本実施例においては、スクレーパ１１およびスキージ１２０は、ともにその素材にウレタン・ゴムが使用されている。ウレタン・ゴムを用いたスクレーパ１１は、本来はスキージとして使用されるものであり、その形状から「剣スキージ」と呼ばれるものである。
【００２３】
このようなスクレーパ１１およびスキージ１２０をそれぞれ保持したホルダ１２，２１と、ピストン・ロッド１７，２５とをそれぞれ連結する各連結部材１４，２２上面の両端部付近には、連結部材１４，２２の昇降を案内するための、可動板３１を貫通する案内ロッド１５ａ，１５ｂ，２３ａ，２３ｂの下端が固着されている。
【００２４】
図１において、スクレーパ１１を保持したホルダ１２には、振動発生器１３が取り付けられている。ここにおける振動発生器１３には、本実施例においては、回転軸の重心を偏らせたモータが用いられている。振動発生器１３は、図３に示されているように、ホルダ１２の長手方向の一方の側面の中央部に取り付けられている。
【００２５】
スクレーパ１１を保持したホルダ１２は、弾性部材１８を介して連結部材１４に取り付けられているので、振動発生器１３の作動によって発生した振動により、ホルダ１２が振動し、したがって、スクレーパ１１が振動することになる。弾性部材１８を介装することなく、スクレーパ１１を保持したホルダ１２を連結部材１４に直接連結すると、振動発生器１３を作動させても、スクレーパ１１が振動することはない。
【００２６】
つぎに、以上のように構成されたスクリーン印刷機により、例えば、結晶系シリコン・ウェーハの表面に太陽電池の電極を印刷する場合の様子について、図４により説明する。
【００２７】
本発明によるスクリーン印刷機により印刷する場合は、図６により説明した従来例と同じく、まず、スクレーパ１１を下降させて、その下端がスクリーン上面部の直近に位置するようにする。
【００２８】
そこで、図４（ａ）に示すように、スクレーパ１１を図面上で左方向に移動させて、スクリーン１００上に供給されたペーストＰを移動させる。スクレーパ１１の移動中は、スクレーパ１１を保持したホルダ１２に取り付けられた振動発生器１３を作動させて、スクレーパ１１に振動を加える（振動周波数は、とくに限定されるものではない。）。
【００２９】
スクレーパ１１の移動によりペーストＰがスキージ１２０のスタート位置まで移動したならば、スクレーパ１１を上昇させるとともにスキージ１２０を下降させて、その下端部によりスクリーン１００を押圧し、スクリーン１００の下方に定置されたウェーハ２００の上面に、スクリーン１００を当接させる。
【００３０】
ついで、図４（ｂ）に示すように、スキージ１２０を図面上で右方向に移動させる。これにより、スクレーパ１１の移動によってスクリーン１００に設けられている印刷パターンを構成する孔部に充填されているペーストＰが、孔部より押し出されてウェーハ２００の上面に転移する。その後は、図４（ａ）および（ｂ）に示した動作を繰り返して、順次スクリーン１００の下方に送られるウェーハ２００の上面に電極を印刷することになる。
【００３１】
スクレーパ１１の移動中、スクレーパ１１に振動を加えると、図５（ａ）（部分断面図）に示すように、スクリーン１００に設けられている印刷パターンを構成する孔部１０１を介して、ペーストＰをウェーハ２００の上面に転移させる場合、スクレーパ１１によりペーストＰをスキージ１２０のスタート位置まで移動させる際に、図５（ｂ）に示すように、振動発生器１３によるバイブレート効果により、孔部１０１にペーストＰが完全に充填される。スクレーパ１１に上方から加えられる圧力は、スキージ１２０に加えられる圧力よりは小さいので、振動発生器１３により有効なバイブレート効果を得ることができる。
【００３２】
その結果、スキージ１２０を移動させてペーストＰをウェーハ２００の上面に転移させると、図５（ｃ）に示すように、ペーストＰは、欠損部分のない断面形状となり、高い印刷精度が得られることになる。
【００３３】
以上においては、振動発生器１３として、回転軸の重心を偏らせたモータを用いる場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。その他にも、例えば、超音波振動を発生させる電歪振動子、あるいは空気圧によりボールやローラなどを回転させて振動を発生させるエア・バイブレータを振動発生器１３として用いる場合についても、本発明は適用され得るものである。
【００３４】
また、スクレーパ１１を保持したホルダ１２を振動させるための弾性部材１８として、板バネを用いる場合について説明したが、本発明は、これに限られるものではない。その他にも、例えば、コイルバネあるいは硬質ゴムを用いる場合についても、本発明は適用し得るものである。
【００３５】
さらに、スクレーパ１１として剣スキージを使用し、スキージ１２０として平スキージを使用する場合を例にして説明したが、本発明は、これに限られるものではない。その他にも、例えば、スクレーパ１１およびスキージ１２０の双方に、傾斜させた平スキージを使用する場合についても、本発明は適用することができるものである。
【００３６】
また、スクレーパ１１およびスキージ１２０の素材がウレタン・ゴムである場合について説明した。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。その他の合成ゴムであってペーストＰに含まれる溶剤に対する耐性を有するものを素材に用いる場合、また、スクレーパ１１の素材として金属を用いる場合についても、本発明は適用され得るものである。
【符号の説明】
【００３７】
１０  可動部
１１  スクレーパ
１２  ホルダ
１３  振動発生器
１４  連結部材
１５ａ，１５ｂ  案内ロッド
１６  エア・シリンダ
１７  ピストン・ロッド
１８  弾性部材
２１  ホルダ
２２  連結部材
２３ａ，２４ｂ  案内ロッド
２４  エア・シリンダ
２５  ピストン・ロッド
３１  可動板
３２ａ，３２ｂ  スライダ
３３ａ，３３ｂ  ガイド・レール
１００  スクリーン
１０１  孔部
１１０  枠体
１２０  スキージ
１３０  スクレーパ
２００  ウェーハ
【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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