(57)【要約】【課題】版枠に繊維性素材のスクリーンメッシュを張設したスクリーン印刷版を用いてスキージにより電極図形を形成しようとした場合、スキージの摺動位置によって印刷圧力に対する版離れの速度が異なるため、印刷結果にバラツキが生じる。スキージの摺動位置によって印刷線幅が異ならないよう印刷できるスクリーン印刷版、印刷方法およびその製造方法を提供する。【解決手段】印刷領域内の開口部の面積を、第１の辺から対向する第２の辺に向かうに連れて、連続的に小さくする。また、スクリーンメッシュにメッキ膜を形成する工程では、電解液中のスクリーンメッシュと金属との間に穴の開いた遮蔽板を配置する。【選択図】  図１
2005138321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交差し合うメッシュ線と前記メッシュ線によって区分された開口部とを有するスクリーンメッシュと、前記スクリーンメッシュを張設する版枠を備えるスクリーン印刷版において、
前記スクリーンメッシュは、印刷領域と前記印刷領域より外側に位置する非印刷領域とを有し、
前記印刷領域の形状は略矩形であり、
前記印刷領域内の開口部の面積は、前記印刷領域の第１の辺から対向する第２の辺に向かうに連れて小さくなっていることを特徴とするスクリーン印刷版。
【請求項２】
前記印刷領域内の開口部の面積は、前記第１の辺と前記第２の辺とに直交する２つの辺から、前記第１の辺と前記第２の辺に平行に中心に向かうに連れて小さくなっていることを特徴とする、請求項１に記載のスクリーン印刷版。
【請求項３】
前記メッシュ線は、略同じ太さで均等間隔に編組された金属繊維を素材とした紗に対し、前記印刷領域内の開口部の面積が小さくなるほど金属繊維には厚みが増したメッキ膜が形成されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のスクリーン印刷版。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のスクリーン印刷版を被印刷体上に配置し、前記スクリーン印刷版の印刷領域の第1の辺から第2の辺に向かってスキージを摺動させながら、スクリーン印刷版上に供給したペーストを前記被印刷体上に塗布することを特徴とするスクリーン印刷方法。
【請求項５】
略同じ太さで均等間隔に編組された金属繊維を素材とした紗を準備する工程と、
形状は略矩形で、第１の辺から対向する第２の辺に向かうに連れて開口面積が大きくなっている複数の穴を有する遮蔽板を準備する工程と、
陰極とする前記紗と陽極とする金属を電解液中に浸漬し、前記紗と前記金属の間に前記遮蔽板を配置した上で両極間に電流を流して前記紗にメッキ膜を形成する工程を有することを特徴とするスクリーン印刷版の製造方法。
【請求項６】
前記遮蔽板の開口部の面積は、前記第１の辺と前記第２の辺とに直交する２つの辺から、前記第１の辺と前記第２の辺に平行に中心に向かうに連れて大きくなっていることを特徴とする、請求項５に記載のスクリーン印刷版の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の電極等のスクリーン印刷に用いられるスクリーン印刷版およびその製造方法に関し、特に微細な電極図形形成に用いられるスクリーン印刷版、印刷方法およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品等に電極ペーストを印刷・塗布することにより電極図形を形成する方法として、スクリーン印刷がある。このスクリーン印刷で用いるスクリーン印刷版は、一般的に次のように製造される。
【０００３】
まず、ステンレススチール金属やポリエステル、またはナイロン等の合成繊維により編組した紗を作製する。次に、この紗に対し、例えば、電気メッキ工法や化学めっき工法、真空蒸着法等によりニッケル等を被膜し、スクリーンメッシュを作製する。次に、このスクリーンメッシュを矩形の金属の版枠に張設し、スクリーンメッシュ表面に所望する図形を形成する。図形は、得られたスクリーンメッシュに対し、表面に所定の厚みの感光性樹脂を塗布し、所望する図形の形成されたマスクを用い、紫外線を照射して感光し、現像処理することで行われる。
【０００４】
スクリーン印刷はこのようにして製造したスクリーン印刷版が用いられ、例えばセラミックグリーンシートといった被印刷体の上にこのスクリーン印刷版を配置し、スクリーン印刷版上に電極ペーストを供給し、スキージを摺動して図形の開口部を通じて電極ペーストをセラミックグリーンシート上に付着させることにより行われる。この結果、セラミックグリーンシート上に所望の電極図形が形成されることになる（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開平２０００−１７７０９９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような版枠に繊維性素材のスクリーンメッシュを張設したものにスキージを押し当て、一方方向に摺動しながら電極ペーストを被印刷体に塗布しようとすると、スキージの摺動位置によってはスクリーンメッシュの版離れの速度が異なることになる。スキージの摺動終了位置に近づくに連れて版離れ速度は遅くなる。よって、被印刷体の一方の方向に進むに連れて印刷にじみが大きくなり、その結果、印刷線幅が太くなってしまう。特に、微細な電極図形を形成しようとした時にこの少しの印刷線幅の違いが製品の信頼性、品質を損ねることとなる。
【０００６】
図８は、スキージ５４の摺動位置とスクリーンメッシュ５２の状態を段階的に表した、従来のスクリーン印刷の断面図である。版枠５１に張設されたスクリーンメッシュ５２を被印刷体５５の上に一定距離をあけて配置し、スクリーンメッシュ５２上に供給した電極ペースト５３をスキージ５４によって印刷圧力をかけながら、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順に摺動している様子を示している。
【０００７】
この断面図によると、印刷開始側に位置する版枠５１に支持されているスクリーンメッシュ５２と被印刷体５５の角度５６ａ〜５６ｃを見ると、印刷開始直後である（ａ）では大きな角度であるのに対し、（ｂ）（ｃ）と印刷が進むに連れ角度が小さくなっていくことが示されている。版離れの速度はこの角度に大きく影響を受け、角度が大きいと版離れ速度が速くなり、電極ペーストの印刷にじみ量が少なくなる。反対に、角度が小さいと版離れ速度が遅くなり、電極ペーストの印刷にじみ量が多くなる。この結果、仮に（ａ）の段階で被印刷体へ塗布した電極ペーストの印刷線幅が所望のサイズとした場合、（ｂ）（ｃ）に移るに連れて印刷線幅が所望のサイズより太くなってしまう。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上述の課題を解決できるスクリーン印刷版およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題を解決すべく本発明のスクリーン印刷版は、交差し合うメッシュ線と前記メッシュ線によって区分された開口部とを有するスクリーンメッシュと、前記スクリーンメッシュを張設する版枠を備え、前記スクリーンメッシュは、印刷領域と前記印刷領域より外側に位置する非印刷領域とを有し、前記印刷領域の形状は略矩形であり、前記印刷領域内の開口部の面積は、前記印刷領域の第１の辺から対向する第２の辺に向かうに連れて小さくなっていることを特徴とする。
【００１０】
好ましくは、前記印刷領域内の開口部の面積は、前記第１の辺と前記第２の辺とに直交する２つの辺から、前記第１の辺と前記第２の辺に平行に中心に向かうに連れても小さくなっているものである。
【００１１】
また、好ましくは、前記メッシュ線は、略同じ太さで均等間隔に編組された金属繊維を素材とした紗に対し、前記印刷領域内の開口部の面積が小さくなるほど金属繊維には厚みが増したメッキ膜が形成されているものである。
【００１２】
また、本発明のスクリーン印刷版を被印刷体上に配置し、前記スクリーン印刷版の印刷領域の第1の辺から第2の辺に向かってスキージを摺動させながら、スクリーン印刷版上に供給したペーストを前記被印刷体上に塗布することを特徴とするスクリーン印刷方法にも向けられる。
【００１３】
また、略同じ太さで均等間隔に編組された金属繊維を素材とした紗を準備する工程と、形状は略矩形で、第１の辺から対向する第２の辺に向かうに連れて開口面積が大きくなっている複数の穴を有する遮蔽板を準備する工程と、陰極とする前記紗と陽極とする金属を電解液中に浸漬し、前記紗と前記金属の間に前記遮蔽板を配置した上で両極間に電流を流して前記紗にメッキ膜を形成する工程を有することを特徴とするスクリーン印刷版の製造方法にも向けられる。
【００１４】
前記スクリーン印刷版の製造方法は、好ましくは、前記遮蔽板の開口部の面積は、前記第１の辺と前記第２の辺とに直交する２つの辺から、前記第１の辺と前記第２の辺に平行に中心に向かうに連れて大きくなっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上のような本発明のスクリーン印刷版を用いれば、印刷領域の第１の辺から対向する第２の辺に向かうに連れて大きくなる傾向の印刷にじみ量を逓減することができる。この結果、全ての印刷図形の印刷線幅を、ほぼ同じにできる。
【００１６】
また、本発明のスクリーン印刷版の製造方法によれば、スクリーンメッシュの開口部の面積の変化を、穴の開いた遮蔽板を用いる電解メッキにより容易に形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明の一実施例である、スクリーン印刷版の斜視図である。
【００１９】
スクリーン印刷版１０は、版枠１と、スクリーンメッシュ４とを備える。スクリーンメッシュ４は、被印刷体が配置される箇所に当たる全領域の内、実際に図形が印刷される領域（印刷領域２）と、印刷領域より外側に位置する印刷されない領域（非印刷領域３）とに分けられる。印刷時にスキージは、形状が略矩形であるこの印刷領域２の第1の辺３１の近傍付近に平行に押し当てられ、第1の辺に対向する第２の辺３２に向かって圧力をかけながら摺動される。
【００２０】
版枠１は、金属、例えばアルミニウムを素材とした矩形の形状のものである。スクリーンメッシュ４はこの版枠１に張設されている。
【００２１】
スクリーンメッシュ４は、ステンレス金属繊維を用いたメッシュ線を編組した紗に、電解メッキ法によりニッケルメッキ膜が形成されたものである。スクリーン印刷版１０は、このスクリーンメッシュ４上に感光性樹脂を塗布し、所望の印刷図形が描かれている画像原版（マスク）を重ね紫外線照射により感光し、非感光部分を水またはアルカリ水溶液で溶解して現像することにより作製される。図１や後に説明する図２〜図３，図６では、本発明の特徴部分を説明するために、メッキ膜が形成された段階でのスクリーンメッシュ４を表し、図からは印刷図形を省略している。
【００２２】
図２は、図１のスクリーン印刷版１０の平面図である。図３は、図２の印刷領域２内の３箇所の抜粋部分５の拡大図であり、印刷開始側に位置する第１の辺３１の近傍付近の５ａ、印刷終了側に位置する第１の辺３１と対向する第２の辺３２の近傍付近の５ｃ、その間に位置する箇所を５ｂとして抜粋した。図３によると、抜粋部分５ａ〜５ｃは、均等間隔に編組されたステンテス金属繊維にメッキ膜が形成されたメッシュ線６ａ〜６ｃが交差しており、交差により区分された開口部７ａ〜７ｃがあることがわかる。さらに印刷領域２の第１の辺３１から第２の辺３２に向かうに連れて、すなわち６ａ，６ｂ，６ｃの順に、メッキされたメッシュ線６ａ〜６ｃが太くなっていることが示されている。メッシュ線６ａ〜６ｃの素材であるステンレス金属繊維は略同じ太さのものであるため、メッキ膜の厚みの違いでメッシュ線全体の太さに違いが生じていることになる。また、それに伴ない開口部７ａ〜７ｃの面積も、第２の辺３２に向かうに連れて、すなわち７ａ，７ｂ，７ｃの順に小さくなっていることが示されている。印刷にじみ量は版離れの速度が遅くなる開口部７ａ，７ｂ，７ｃの順に逓増するが、一方でこのように開口部面積は７ａ，７ｂ，７ｃの順に小さくなっているため印刷にじみ量の逓増が抑制される。このような関係から、開口部７ａ〜７ｃを通じて形成される印刷線幅はほぼ等しくなる。
【００２３】
なお、本実施例ではメッキ膜の厚みにより開口部７の面積を調整するとしたが、メッキ膜ではなく、金属繊維自身の太さを第２の辺３２に向かうほど太くするものでも構わない。また本実施例では、同じ太さの金属繊維を均等間隔で編組するとしたが、第２の辺３２に向かうほど間隔を狭くして開口部７の面積を調整することでも構わない。さらに本実施例では、素材はステンレス金属繊維を用いるとしたが、電解メッキ法を用いないのであればナイロンでもポリエステルでも構わず、素材を限定するものではない。
【００２４】
次に、実施例１で示したスクリーン印刷版１０の製造方法の中で、特に、紗に電解メッキ法によりメッキ膜を形成する工程について説明する。
【００２５】
図４は、電解メッキ時に使用する遮蔽板２１の平面図である。遮蔽板２１は、例えば塩化ビニールで作られた矩形の板状の部材２２に、第1の辺４１から対向する第2の辺４２に向かうに連れて開口面積が大きくなる複数の穴２３が設けられたものである。
【００２６】
図５は、遮蔽板２１を用いた電解メッキ装置６０の概略断面図である。電解液であるニッケルメッキ液６１にステンレススチール金属繊維を素材とした陰極とする紗６５と陽極とするニッケル金属６２を浸漬し、その間に遮蔽板２１を配置している。紗６５と遮蔽板２１は、２〜３ｃｍ程度離して配置する。この時、スキージの摺動開始側となるスクリーンメッシュ４の第１の辺３１に、遮蔽板２１の第１の辺４１が対向するように配置する。このような状態で直流電源６３から電流を供給すると、ニッケルメッキ液６１中のニッケルイオン６４は紗６５に引かれて移動し、紗６５の表面でニッケルイオン６４と直流電源６３から供給された電子が結合してニッケルが析出し、メッキ膜が形成されることになる。
【００２７】
この際、紗６５の前に開口面積が異なる穴２３を有する遮蔽板２１が配置されるため、紗６５の場所によってメッキ膜の厚みは異なることとなる。紗６５の第１の辺３１の近傍付近では、対向する遮蔽板２１には小さな穴２３が存在することになり、ニッケルイオン６４が紗６５に向かって移動しようとする動きを遮蔽する度合いが高まり、薄くメッキされることになる。逆に、対向する第２の辺３２の近傍付近では、対向する遮蔽板２１の面には大きな穴２３が存在することになり、ニッケルイオン６４の動きを遮蔽する度合いが低くなり、厚くメッキされる。
【００２８】
このように、遮蔽板２１が有する穴２３の開口分布に従い、図３に示すような厚みの異なるメッキ膜で被膜されたスクリーンメッシュ４を作製することができる。
【実施例２】
【００２９】
上述の実施例１では、スキージが摺動する時に変化するスクリーンメッシュと被印刷体との角度の影響により版離れ速度が異なってしまうことに対する解決手段の一実施例を述べたが、スクリーン印刷板にはさらに版枠からの張力の変化による影響という別の問題もある。版枠近傍付近と版枠から離れたスクリーン印刷板の中心付近とを比べた場合、版枠から離れた中心付近の方が版枠から受ける張力が弱いため版離れ速度が遅く、印刷にじみ量が多くなるという傾向があるという問題である。
【００３０】
実施例２では、角度による影響に加え、版枠からの張力による影響に対してもそれを抑制するという効果を発揮し、被印刷体に印刷される図形全体の印刷線幅をほぼ等しくできるスクリーン印刷板の一実施例を説明する。
【００３１】
図６は、実施例１とは別のスクリーン印刷版２０の平面図である。実施例１で説明したスクリーン印刷板１０と同様に、版枠１とスクリーンメッシュ４を備えたものであり、印刷領域２に対してスキージが第１の辺３１から第２の辺３２の方向に摺動するものである。スクリーン印刷板１０とは、印刷領域２の開口部の面積分布が異なっている。
【００３２】
図６の８ａ〜８ｇに示す２５箇所は、印刷領域２を縦横均等間隔に分割した抜粋部分を示しているが、その各抜粋部分の開口部の面積の関係は、８ａが一番大きく、以下８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ，８ｆ，８ｇの順に小さくなっている。つまり、実施例１と同様に、第１の辺３１から対向する第２の辺３２に向かうに連れては開口面積が小さくなっているが、これに加えて、第１の辺３１と第２の辺３２とに直交する第３の辺３３と第４の辺３４からも第１の辺３１と第２の辺３２に平行に中心に向かうに連れて小さくなっていることを示している。このような連続的に開口部の面積が変化するスクリーン印刷板２０を用いれば、スキージ摺動方向に直交する方向に関しても開口部の面積に応じて印刷にじみ量が調整され、実施例１よりもさらに精度よく印刷図形全体の印刷線幅を等しくすることができる。
【００３３】
次に、実施例２で示したスクリーン印刷版２０の製造方法の中で、紗に電解メッキ法によりメッキ膜を形成する時に使用する遮蔽板について説明する。
【００３４】
図７は、本実施例で使用する遮蔽板２４の平面図である。実施例１で説明した遮蔽板２１と同様に板状部材に複数の穴２３が設けられたものであるが、遮蔽板２１とは、穴２３の開口面積の分布が異なっている。遮蔽板２４は、遮蔽板２１と同様に、第１の辺４１から対向する第２の辺４２に向かうに連れて穴２３の開口面積が大きくなっているが、これに加えて、第１の辺４１と第２の辺４２とに直交する第３の辺と第４の辺から、第１の辺４１と第２の辺４２に平行に中心に向かうに連れても、穴２３の開口面積は大きくなっている。
【００３５】
このような連続して穴２３の開口面積が変化している遮蔽板２４を、実施１と同様にスクリーンメッシュ４と陽極の間に配置した上で電解メッキすると、穴の開口分布に従い、図６に示すような厚みの異なるメッキ膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明のスクリーン印刷版１０の斜視図である。（実施例１）
【図２】スクリーン印刷版１０の平面図である。（実施例１）
【図３】図２の印刷領域２内の３箇所の抜粋部分５の拡大図である。（実施例１）
【図４】電解メッキ工程で使用する遮蔽板２１の平面図である。（実施例１）
【図５】遮蔽板２１を用いた電解メッキ装置６０の概略断面図である。（実施例１）
【図６】本発明のスクリーン印刷版２０の平面図である。（実施例２）
【図７】電解メッキ工程で使用する遮蔽板２４の平面図である。（実施例２）
【図８】従来のスクリーン印刷を順次段階的に示した断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１、５１      版枠
２      印刷領域
３      非印刷領域
４、５２      スクリーンメッシュ
５、５ａ〜ｃ、８ａ〜ｇ    印刷領域２内の抜粋部分
６、６ａ〜ｃ    メッシュ線
７、７ａ〜ｃ    開口部
１０、２０    スクリーン印刷版
２１、２４    遮蔽板
２２    板状部材
２３    穴
３１    （印刷領域の）第1の辺
３２    （印刷領域の）第２の辺
３３    （印刷領域の）第３の辺
３４    （印刷領域の）第４の辺
４１    （遮蔽板の）第1の辺
４２    （遮蔽板の）第２の辺
４３    （遮蔽板の）第３の辺
４４    （遮蔽板の）第４の辺
５３    電極ペースト
５４    スキージ
５５      被印刷体
５６ａ〜ｃ    角度
【図１】
2005138321.tif 000003
【図２】
2005138321.tif 000004
【図３】
2005138321.tif 000005
【図４】
2005138321.tif 000006
【図５】
2005138321.tif 000007
【図６】
2005138321.tif 000008
【図７】
2005138321.tif 000009
【図８】
2005138321.tif 000010