(57)【要約】【課題】複雑な構造を必要とせず、スクリーン版上のスキージの位置による版離れ角度の変動などによる印刷図形精度の低下を抑制して、精度の高い印刷を行うことが可能なスクリーン印刷装置を提供する。【解決手段】スクリーン版４と、スクリーン版を被印刷物１に押圧しながら、印刷開始側から印刷終了側に向かって移動するスキージ５と、スクリーン版を保持するスクリーン版保持手段６とを備えたスクリーン印刷装置において、スクリーン版保持手段を、スクリーン版の印刷開始側端部４ａを保持する印刷開始側保持部材６ａと、印刷終了側端部４ｂを保持する印刷終了側保持部材６ｂとを備えた構成とし、かつ、印刷開始側保持部材と印刷終了側保持部材の少なくとも一方を、スクリーン版の主面と略直交する方向において所定のばね定数を有する部材から構成する。  印刷開始側保持部材および印刷終了側保持部材の両方を、所定のばね定数を有する部材から構成する。【選択図】図１
2007313756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被印刷物を載置する印刷テーブルと、
前記被印刷物から所定の間隔をおいて配置され、その上面に印刷ペーストが展開されるスクリーン版と、
前記スクリーン版を、上面側から下方に押圧して、前記スクリーン版を前記被印刷物に接触させた状態で、印刷開始側から印刷終了側に向かって移動するスキージと、
前記スクリーン版を、前記被印刷物から浮かせて保持するスクリーン版保持手段であって、前記スクリーン版の印刷開始側端部を保持する印刷開始側保持部材と、印刷終了側端部を保持する印刷終了側保持部材とを備え、かつ、前記印刷開始側保持部材と前記印刷終了側保持部材の少なくとも一方が、前記スクリーン版の主面と略直交する方向において所定のばね定数を有する部材から構成されたスクリーン版保持手段と
を具備することを特徴とするスクリーン印刷装置。
【請求項２】
前記スクリーン版保持手段を構成する前記印刷開始側保持部材および前記印刷終了側保持部材の両方が、前記スクリーン版の主面と略直交する方向において所定のばね定数を有する部材から構成されていることを特徴とする請求項１記載のスクリーン印刷装置。
【請求項３】
前記スクリーン版保持手段を構成する前記印刷開始側保持部材および／または前記印刷終了側保持部材が、下記の式(１)の範囲内のばね定数ｋを有していることを特徴とする請求項１または２記載のスクリーン印刷装置。
０．５Ｎ／Ｄ≦ｋ≦１．５Ｎ／Ｄ    ……(１)      
Ｎ：スクリーン版にかかる印圧、
Ｄ：スキージを押し付けていないときのスクリーン版と被印刷物の間隔
【請求項４】
前記スクリーン版が、前記スクリーン版保持手段を構成する前記印刷開始側保持部材および／または前記印刷終了側保持部材により下方から支持されて、前記被印刷物から浮いた状態で保持されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のスクリーン印刷装置。
【請求項５】
前記スクリーン版が、前記スクリーン版保持手段を構成する前記印刷開始側保持部材および／または前記印刷終了側保持部材により上方から吊持されて、前記被印刷物から浮いた状態で保持されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のスクリーン印刷装置。
【請求項６】
前記スクリーン版保持手段を構成する前記印刷開始側保持部材および／または前記印刷終了側保持部材がエアシリンダであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のスクリーン印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、スクリーン印刷装置に関し、詳しくは、スクリーン版の保持機構に特徴を有する、高精度の印刷図形を形成することが可能なスクリーン印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
積層セラミックコンデンサなどの積層セラミック電子部品の内部電極を形成するにあたって、従来は、所定のパターンが形成されたスクリーン版を介して、セラミックグリーンシート上に内部電極形成用の導電性ペーストを印刷することにより内部電極パターンを形成する、いわゆるスクリーン印刷法が広く用いられている。
【０００３】
このスクリーン印刷法は、図１２に示すように、版枠５０に張設されたスクリーン版５２を、スキージ５１により、印刷テーブル５５に載置されたセラミックグリーンシート（被印刷物）５３に押圧しながら、スキージ５１を、スクリーン版５２上を摺動するように移動させることにより、スクリーン版５２の上面に供給された導電性ペースト５４を、スクリーン版５２のパターン（開口）から押し出してセラミックグリーンシート５３の表面に印刷する方法である（特許文献１参照）。
【０００４】
このようなスクリーン印刷法において、印刷の状態はスキージ５１の移動方向からみて後方におけるスクリーン版５２の下面と、被印刷物であるセラミックグリーンシート５３の上面との間の角度（版離れ角度）αに影響される。
【０００５】
ところで、スクリーン版５２は通常平面形状が四角形であり、その周縁には版を固定するための版粋５０が設けられている。スクリーン版５２とセラミックグリーンシート５３との間隔は固定されているため、必然的にスクリーン版５２の印刷開始側端部と中央部、さらには、スクリーン版５２の、印刷開始側端部と印刷終了側端部とでは版離れ角度αが異なり、スクリーン版５２の印刷開始側端部では版離れ角度αが大きく、中央部では印刷開始側端部よりも版離れ角度αは小さく、印刷終了側端部では、版離れ角度αはさらに小さくなる。
【０００６】
その結果、同じセラミックグリーンシート５３に一度にスクリーン印刷した複数の内部電極パターンであっても、その周縁部と中央部とでは、印刷性状にばらつきが生じることになる。なお、版離れ角度αが小さくなると、印刷図形に滲みが発生しやすくなる。
【０００７】
これに対し、版離れ角度（スナップオフ角度）を一定にすることを目的として、ばねや磁力によって保持されたスクリーン版５２をその主面方向に出し入れ可能とすることにより、自動的に版離れ角度αを一定に保つ（例えば、図１３の位置Ｐ１と位置Ｐ２とで、版離れ角度αを同一にする）ことができるようにしたスクリーン印刷装置が提案されている（特許文献２参照）。なお、図１３において、図１２と同一符号を付した部分は同一または相当する部分を示している。
【０００８】
しかしながら、スクリーン版５２をその主面方向（主面と平行な方向（図１３では横方向））にスライドさせるだけでは、厳密に版離れ角度αを一定にすることは困難で、特に積層セラミック電子部品のような高精度な印刷形状が要求されるような分野では、その調整機能は必ずしも十分とはいえないのが実情である。
【０００９】
また、スクリーン版５２を横方向にスライドさせることから、所望の位置から印刷図形がずれてしまうおそれがあり、印刷位置精度の信頼性が低いという問題点がある。
【特許文献１】特開平５−９６７００号公報
【特許文献２】特開平１−１８２０４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本願発明は、前記課題を解決するものであり、複雑な構造を必要とすることなく、スクリーン版上のスキージの位置による版離れ角度の変動などによる印刷図形精度の低下を抑制して、精度の高い印刷を行うことが可能なスクリーン印刷装置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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本願請求項１のスクリーン印刷装置は、
被印刷物を載置する印刷テーブルと、
前記被印刷物から所定の間隔をおいて配置され、その上面に印刷ペーストが展開されるスクリーン版と、
前記スクリーン版を、上面側から下方に押圧して、前記スクリーン版を前記被印刷物に接触させた状態で、印刷開始側から印刷終了側に向かって移動するスキージと、
前記スクリーン版を、前記被印刷物から浮かせて保持するスクリーン版保持手段であって、前記スクリーン版の印刷開始側端部を保持する印刷開始側保持部材と、印刷終了側端部を保持する印刷終了側保持部材とを備え、かつ、前記印刷開始側保持部材と前記印刷終了側保持部材の少なくとも一方が、前記スクリーン版の主面と略直交する方向において所定のばね定数を有する部材から構成されたスクリーン版保持手段と
を具備することを特徴としている。
【００１２】
また、請求項２のスクリーン印刷装置は、請求項１の発明の構成において、前記スクリーン版保持手段を構成する前記印刷開始側保持部材および前記印刷終了側保持部材の両方が、前記スクリーン版の主面と略直交する方向において所定のばね定数を有する部材から構成されていることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項３のスクリーン印刷装置は、請求項１または２の発明の構成において、前記スクリーン版保持手段を構成する前記印刷開始側保持部材および／または前記印刷終了側保持部材が、下記の式(１)の範囲内のばね定数ｋを有していることを特徴としている。
０．５Ｎ／Ｄ≦ｋ≦１．５Ｎ／Ｄ    ……(１)      
Ｎ：スクリーン版にかかる印圧、
Ｄ：スキージを押し付けていないときのスクリーン版と被印刷物の間隔
【００１４】
また、請求項４のスクリーン印刷装置は、請求項１〜３のいずれかの発明の構成において、前記スクリーン版が、前記スクリーン版保持手段を構成する前記印刷開始側保持部材および／または前記印刷終了側保持部材により下方から支持されて、前記被印刷物から浮いた状態で保持されていることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項５のスクリーン印刷装置は、請求項１〜３のいずれかの発明の構成において、前記スクリーン版が、前記スクリーン版保持手段を構成する前記印刷開始側保持部材および／または前記印刷終了側保持部材により上方から吊持されて、前記被印刷物から浮いた状態で保持されていることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項６のスクリーン印刷装置は、請求項１〜５のいずれかの発明の構成において、前記スクリーン版保持手段を構成する前記印刷開始側保持部材および／または前記印刷終了側保持部材がエアシリンダであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本願請求項１のスクリーン印刷装置は、(ａ)被印刷物を載置する印刷テーブルと、(ｂ)被処理物から所定の間隔をおいて配置されるスクリーン版と、(ｃ)スクリーン版を押圧して、スクリーン版を前記被印刷物に接触させた状態で、印刷開始側から印刷終了側に向かって移動するスキージと、(ｄ)スクリーン版を、被印刷物から浮かせて保持するスクリーン版保持手段とを備えており、スクリーン版保持手段を、スクリーン版の印刷開始側端部を保持する印刷開始側保持部材と、印刷終了側端部を保持する印刷終了側保持部材とを備えた構成とし、その少なくとも一方を、スクリーン版の主面と略直交する方向において所定のばね定数を有する部材から構成するようにしているので、スクリーン版の位置による版離れ角度の変動を抑制して、精度の高い印刷を行うことが可能になる。
【００１８】
すなわち、上述のように構成された本願発明のスクリーン印刷装置においては、スキージの移動に伴い、スクリーン版保持手段を構成する印刷開始側保持部材と印刷終了側保持部材に加わる荷重が変化し、この荷重の変化により、上述のように、所定のばね定数を有する部材（ばね部材）から構成された印刷開始側保持部材と印刷終了側保持部材の少なくとも一方の長さ（スクリーン版の主面と略直交する方向の寸法）が変化して、印刷位置による版離れ角度の変動が抑制される。その結果、スキージ位置による印刷状態のばらつきを抑制して、１ショット（一度に複数の印刷図形を印刷する場合の一度の印刷工程）内における印刷図形のばらつきを改善することが可能になる。
【００１９】
また、スクリーン版の位置調整が、スクリーン版の主面と略直交する方向（通常は高さ方向）のみとなるため、印刷図形の位置ずれを防止することが可能になり、この点においても、印刷図形の品質を向上させることが可能になる。
【００２０】
また、スクリーン版保持手段を、ばね性を有する部材から構成するようにしているので、モータなどの駆動源を必要とせず、スキージ位置による版離れ角度の変動を抑制、防止して、印刷位置による印刷状態のばらつきを抑制することが可能になり、設備の小型化、低コスト化を図ることが可能になる。
【００２１】
また、例えば、スキージングの後半（印刷終了側近傍）における印刷図形のにじみを改善するために、スクリーン版と被印刷物の間の間隔を大きくする必要性を低減することが可能になり、スキージングの前半（印刷開始側近傍）における印刷状態に悪影響を与えたり、スクリーン版を無理に伸ばすことによりスクリーン版の寿命が短くなったりすることを防止することが可能になる。
さらに、スキージの位置によるスクリーン印刷版の伸び量の変動を抑制することが可能になるため、印刷図形の位置精度を向上させることが可能になる。
【００２２】
また、スクリーン版の端部（印刷開始側端部および印刷終了側端部）付近でも、版離れ角度を中央部とそれほど変わらないようにすることが可能になるため、版枠に対する印刷エリアを拡大することが可能になる。
【００２３】
なお、本願発明のスクリーン印刷装置においては、スクリーン版保持手段を構成する印刷開始側保持部材および印刷終了側保持部材として、フックの法則に従うばね材を用いることが望ましい。そして、そのようなスクリーン版保持手段による、モーメントのつり合いを利用することにより、効率よくしかも確実に、スキージ位置による版離れ角度を抑制することが可能になる。
【００２４】
また、請求項２のスクリーン印刷装置のように、請求項１の発明の構成において、スクリーン版保持手段を構成する印刷開始側保持部材および印刷終了側保持部材の両方を、スクリーン版の主面と略直交する方向において所定のばね定数を有する部材から構成するようにした場合、より確実にスキージ位置による版離れ角度の変動を抑制することが可能になり、本願発明をさらに実効あらしめることができる。
【００２５】
すなわち、スキージの移動に伴い、スクリーン保持手段に加わる荷重が変化するが、印刷開始側保持部材および印刷終了側保持部材の両方を、ばね定数を有する部材（ばね部材）から構成することにより、スキージの移動に伴って印刷開始側保持部材および印刷終了側保持部材の長さ（スクリーン版の主面と略直交する方向の寸法）が変化して、印刷位置による版離れ角度の変動が抑制される。したがって、モータなどの駆動源を必要とすることなく、より確実にスキージ位置による版離れ角度の変動を抑制、防止して、印刷位置による印刷状態のばらつきを抑制することが可能になる。
【００２６】
また、請求項３のスクリーン印刷装置のように、請求項１または２の発明の構成において、スクリーン版保持手段を構成する印刷開始側保持部材および／または印刷終了側保持部材が、下記の式(１)
０．５Ｎ／Ｄ≦ｋ≦１．５Ｎ／Ｄ    ……(１)
の範囲内のばね定数ｋを有するようにした場合、スキージ位置による版離れ角度の変動をより確実に抑制することが可能になり、本願発明をさらに実効あらしめることができる。なお、上記の式(１)において、Ｎはスクリーン版にかかる印圧、Ｄはスキージを押し付けていないときのスクリーン版と被印刷物の間隔（初期間隔）である。
【００２７】
なお、基本的には、ばね定数ｋが、ｋ＝Ｎ／Ｄの場合に最も「版離れ角度」および「スキージアタック角度（スキージと、スキージの移動方向前方のスクリーン版の上面とのなす角度）」を均一に保つことができるが、上記の範囲においても、実用上有意性のある効果を得ることができる。
【００２８】
また、印刷条件次第では、ばね定数ｋが、ｋ＝Ｎ／Ｄよりも大小どちらかにシフトした方がより良好な印刷状態を確保することができる場合があるが、その場合も、通常ばね定数ｋは、上記の範囲に収まることになる。
【００２９】
また、請求項４のスクリーン印刷装置のように、請求項１〜３のいずれかの発明の構成において、スクリーン版を、スクリーン版保持手段を構成する印刷開始側保持部材および／または印刷終了側保持部材により下方から支持して、被印刷物から浮いた状態で保持するようにした場合、スクリーン版を、スクリーン版保持手段を構成する印刷開始側保持部材および／または印刷終了側保持部材上に配置するだけで、複雑な構成を必要とすることなく、スキージ位置による版離れ角度の変動を抑制することが可能になり、本願発明をさらに実効あらしめることができる。
【００３０】
また、スキージが、スクリーン版保持手段を構成する印刷開始側保持部材および／または印刷終了側保持部材に干渉することがないため、スキージの配設態様やスキージの移動態様などの自由度を向上させることが可能になる。
【００３１】
また、請求項５のスクリーン印刷装置のように、請求項１〜３のいずれかの発明の構成において、スクリーン版を、スクリーン版保持手段を構成する印刷開始側保持部材および／または印刷終了側保持部材により上方から吊持して、被印刷物から浮いた状態で保持するようにした場合にも、スキージ位置による版離れ角度の変動を抑制することが可能になり、本願発明をさらに実効あらしめることができる。
【００３２】
なお、請求項５の構成の場合、例えば、スクリーン版が張設される版枠をスクリーン版保持手段により保持することにより、被印刷物やスクリーン版本体がスクリーン版保持手段とは接触しないような態様でスクリーン印刷を行うことが可能になり、被印刷物やスクリーン版本体の損傷をより確実に防止することが可能になる。
【００３３】
また、請求項６のスクリーン印刷装置のように、請求項１〜５のいずれかの発明の構成において、スクリーン版保持手段を構成する印刷開始側保持部材および／または印刷終了側保持部材としてエアシリンダを用いるようにした場合、エアシリンダのエア圧を変更することにより、ばね定数を容易に調整することが可能になり、被印刷物の種類の変更、条件の微調整などを容易かつ確実に行うことが可能になり、本願発明をさらに実効あらしめることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下に本願発明の実施例を示して、本願発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。
【実施例１】
【００３５】
図１は本願発明の一実施例（実施例１）にかかるスクリーン印刷装置の構成を模式的に示す図である。
なお、この実施例では、積層セラミックコンデンサなどの積層セラミック電子部品の製造工程において、セラミック層となるセラミックグリーンシートの表面に内部電極用の導電性ペーストを印刷するために用いられるスクリーン印刷装置を例にとって説明する。
【００３６】
この実施例１のスクリーン印刷装置は、図１に示すように、被印刷物であるセラミックグリーンシート１が載置される印刷テーブル２と、セラミックグリーンシート１から所定の間隔をおいて配置され、その上面に導電性ペースト３が展開されるスクリーン版４と、スクリーン版４を、上面側から下方に押圧して、スクリーン版４をセラミックグリーンシート１に接触させた状態で、印刷開始側から印刷終了側に向かって移動するスキージ５と、導電性ペースト３をスクリーン版４上に展開するためのスクレーパ７を備えている。
【００３７】
また、このスクリーン印刷装置は、スクリーン版４、具体的には、スクリーン版４が張設された版枠１４を下方から支持して、印刷テーブル２上に載置されたセラミックグリーンシート１からスクリーン版４を浮かせて保持するためのスクリーン版保持手段６を備えている。
【００３８】
スクリーン版保持手段６は、スクリーン版４の印刷開始側端部４ａの近傍において、版枠１４を保持する印刷開始側保持部材６ａと、印刷終了側端部４ｂの近傍において版枠１４を保持する印刷終了側保持部材６ｂとを備えており、印刷開始側保持部材６ａと印刷終了側保持部材６ｂとして、スクリーン版４の主面と略直交する方向に所定のばね定数を有する部材が用いられている。なお、具体的には、この実施例１では、エア圧の調整が可能で、ばね定数ｋを変更することが可能なエアシリンダが印刷開始側保持部材６ａおよび印刷終了側保持部材６ｂとして用いられている。
【００３９】
なお、印刷開始側保持部材６ａと印刷終了側保持部材６ｂを構成するエアシリンダとしては、スクリーン版４にかかる印圧をＮとし、スキージ５を押し付けていないときのスクリーン版４の版枠１４とセラミックグリーンシート１の間隔（初期間隔）をＤとした場合に、下記の式(１)で示される範囲内のばね定数ｋを有するものが用いられている。
０．５Ｎ／Ｄ≦ｋ≦１．５Ｎ／Ｄ    ……(１)
【００４０】
このように構成されたスクリーン印刷装置においては、スクリーン版４の印刷開始側端部４ａが印刷開始側保持部材６ａにより支持され、印刷終了側端部４ｂが印刷終了側保持部材６ｂにより支持されているため、印刷時にスクリーン版に荷重が加わった場合に、印刷開始側保持部材６ａと印刷終了側保持部材６ｂが、フックの法則（Ｆ＝ｋＹ  ｋ：ばね定数、Ｆ：荷重、Ｙ：変位）にしたがって伸縮し、印刷開始側保持部材６ａと印刷終了側保持部材６ｂに支持されたスクリーン版４のスキージ５の位置に対応する位置における版離れ角度の変動が抑制されることになる。
【００４１】
次に、このスクリーン印刷装置を用いてセラミックグリーンシートの表面に内部電極用の導電性ペーストを印刷する方法について、図２，図３，図４および図５を参照しつつ説明する。
なお、図２は、スクリーン版にスキージを押し当てる前の、スクリーン版と被印刷物であるセラミックグリーンシート１の位置関係を示す図、図３はスクリーン版にスキージを押し当てた状態の、スクリーン版と被印刷物であるセラミックグリーンシート１の位置関係を示す図である。
また、図４および図５は、実施例１にかかるスクリーン印刷装置の動作、詳しくは、スクリーン保持手段の作用を説明する図である。
なお、図２〜図４においては、エアシリンダであるスクリーン版保持手段６を、一点鎖線で示している。
【００４２】
(１)まず、印刷条件などを考慮し、スキージ５を押し付けてスクリーン印刷を行う際のスクリーン版４の版枠１４とセラミックグリーンシート１の間隔（基準間隔Ｄｓ）を定める。この基準間隔Ｄｓは、通常、スキージ５の移動方向における、スクリーン版４の中央での印刷状態が最も良好になるような間隔とする。
(２)次に、図２に示すように、スクリーン版４（詳しくは版枠１４）を、印刷開始側保持部材６ａと印刷終了側保持部材６ｂに固定し、スキージ５で荷重をかけない状態（スクリーン版４、導電性ペースト３の自重はかかっている）において、スクリーン版４の版枠１４とセラミックグリーンシート１の間隔（初期間隔）Ｄが、上記基準間隔Ｄｓ（図３参照）の２倍となるように、エアシリンダ（印刷開始側保持部材６ａおよび印刷終了側保持部材６ｂ）の高さを調整する。
(３)それから、図３に示すように、スクリーン版４の中央にスキージ５による荷重を加え、さらにセラミックグリーンシート１に対して所定の印圧をかけた状態で、スクリーン版４の版枠１４とセラミックグリーンシート１の間隔が、上記(１)の工程で定めた基準間隔Ｄｓとなるように、エアシリンダ（印刷開始側保持部材６ａ、印刷終了側保持部材６ｂ）のエア圧を調整する。
(４)その後、スキージ５による荷重を取り除き、上記(２)で調整した状態が確保されていること、すなわち、初期間隔Ｄが、基準間隔Ｄｓの２倍となっていることを確認する。上記の条件が確保されていない場合には、上記(２)および(３)の工程を繰り返し、上記(２)および(３)の両方の条件を満足するように調整を行う。
(５)それから、スキージ５の荷重をかけない状態で、導電性ペースト３を展開するためのスクレーパ７（図１）の高さを調整する。
(６)それから、スクリーン版４上への導電性ペースト３の供給、スクレーパ７による導電性ペースト３の展開、スキージ５を移動させることによるスキージングなどの工程を経て、通常の方法でスクリーン印刷を行う。
(７)スクリーン版４のテンションのばらつき、導電性ペースト３の状態などにより、スキージ５の移動方向において印刷状態のばらつきが生じた場合には、印刷状態を調べて、エアシリンダ（印刷開始側保持部材６ａ、印刷終了側保持部材６ｂ）のエア圧、高さなどに微調整を加える。
【００４３】
上述の方法によれば、スキージ５の位置に応じてエアシリンダ（印刷開始側保持部材６ａ、印刷終了側保持部材６ｂ）の長さが変化し、版離れ角度をほぼ均一に保つことが可能になり、高精度のスクリーン印刷を行うことができる。
【００４４】
なお、本願発明のスクリーン印刷装置においては、さらに、印刷後の状態を測定するインラインの面積測定器、塗布厚測定器を備えるとともに、これらの測定器による測定結果を印刷部に伝達し、あらかじめ登録しておいた方法に従い、最適な印刷状態を得ることができるような機構を備えた構成とすることが望ましい。このような構成とした場合、上記(７)で、印刷状態を調べて、印刷開始側保持部材６ａ、印刷終了側保持部材６ｂであるエアシリンダのエア圧および高さなどを制御する場合において、その制御量や方向などを適切に変更して、高精度のスクリーン印刷を行うことが可能になる。
【００４５】
なお、本願発明をより明確にするため、この実施例１のスクリーン印刷装置の構成において、版離れ角度が均一になるメカニズムについて、以下に説明を行う。
【００４６】
この実施例１のスクリーン印刷装置を用いてスクリーン印刷を行う場合、図１、図３、図４に示すように、
(イ)スクリーン印刷版の一方端から他方端までの距離をＬ、
(ロ)スクリーン版４の中央にスキージ５による荷重を加え、さらにセラミックグリーンシート１に対して所定の印圧をかけた状態における、印刷開始側端部４ａと被印刷物（セラミックグリーンシート）１の間隔をＤ１（図３、４）、
(ハ)印刷終了側端部４ｂと被印刷物（セラミックグリーンシート）１の間隔をＤ２、
(ニ)スクリーン版４の中央にスキージ５による荷重を加え、さらにセラミックグリーンシート１に対して所定の印圧をかけた状態における、印刷開始側端部４ａからスキージ５の位置までの距離をｘ、
(ホ)被印刷物（セラミックグリーンシート１）とスクリーン版のなす角度である版離れ角度をα
とした場合に、間隔Ｄ１、Ｄ２は、スクリーン版４の版枠１４と被印刷物（セラミックグリーンシート）１の間隔（基準間隔）Ｄｓ、すなわち、セラミックグリーンシート１に対して所定の印圧をかけた状態における、版枠１４と被印刷物（セラミックグリーンシート）１の間隔Ｄｓと同じ値となる（式(２)参照）。
Ｄ１＝Ｄ２＝Ｄｓ    ……(２)
【００４７】
ところで、スクリーン版４の保持部材として、例えば、フックの法則に従うような保持部材（ばね部材）を用いていない、従来のスクリーン印刷装置においては、スキージ５の位置、すなわち印刷開始側端部４ａからスキージ５までの距離ｘにより、版離れ角度αが変化し（式(３)参照）、１ショット（一度に複数の印刷図形を印刷する場合の一度の印刷工程）内における版離れ角度αは、スキージ５の移動量の増加に従い小さくなる。
ｔａｎα＝Ｄ'／ｘ（ｘに比例し変化）    ……(３)
ただし、Ｄ'は、スキージに荷重をかけた場合も、スキージに荷重をかけてない場合も同一となる。
【００４８】
これに対し、この実施例１のスクリーン印刷装置においては、スクリーン版４の両端（詳しくは版枠１４）をフックの法則（Ｆ＝ｋＹ、ただし、ｋ：ばね定数、Ｆ：荷重、Ｙ：変位）に従うエアシリンダ（印刷開始側保持部材６ａおよび印刷終了側保持部材６ｂ）により保持するようにしているので、図４に示すように、間隔Ｄ１はスクリーン４の右端（印刷開始側端部）４ａにかかる荷重Ｆ１に応じて変化する（式(４)参照）。
Ｄ１＝Ｄ−Ｙ
＝Ｄ−Ｆ１／ｋ    ……(４)
ただし、Ｄは、スキージ５を押し付けていないときのスクリーン版４（の版枠１４）と被印刷物１の間隔である。
これより、本願発明における版離れ角度αは下記の式(５)で表される。
ｔａｎα＝Ｄ１／ｘ
＝（Ｄ−Ｆ１／ｋ）／ｘ    ……(５)
【００４９】
また、印刷時にスクリーン版４およびエアシリンダ（印刷開始側保持部材６ａおよび印刷終了側保持部材６ｂ）に加わる力は、図５に示すように分割される。
そして、図５の状態においては、下記の式(６)の力のつりあいと、下記の式(７)のモーメントのつりあいが成り立つ。
Ｆ１＋Ｆ２＝Ｎ    ……(６)
Ｆ１×ｘ＝Ｆ２×（Ｌ−ｘ）    ……(７)
ここでＮは印圧である。また、Ｆ１は印刷開始側端部４ａにかかる荷重であり、Ｆ２は印刷終了側端部４ｂにかかる荷重である。
なお、印圧Ｎとは、（スキージ５がスクリーン版４に加えた総力）−（被印刷物１に加わる力）で示される概念である。
【００５０】
そして、この式(６)および(７)をＦ１、Ｆ２について解くと、Ｆ１、Ｆ２は、下記の式(８)，(９)となる。
Ｆ１＝Ｎ×（１−ｘ／Ｌ）    ……(８)
Ｆ２＝Ｎ×ｘ／Ｌ    ……（９）
ここで、荷重Ｆ１が加わる一方のエアシリンダ（印刷開始側保持部材）６ａのばね定数をｋ、変位量をＹとすると、フックの法則より式(１０)が成り立つ。
Ｆ１＝ｋＹ    ……(１０)
ここでエアシリンダ（印刷開始側保持部材）６ａのばね定数ｋを、印圧Ｎが加わったときに、変位量Ｙが初期間隔Ｄと等しくなる様に設定する。すなわち、下記の式(１１)が成り立つようにする。
Ｎ＝ｋＤ    ……(１１)
【００５１】
これより式(５)、(８)、および(１１)を解くと、下記の式(１２)が成り立つ。
ｔａｎα＝Ｄ／Ｌ    ……(１２)
すなわち、版離れ角度αは、初期間隔Ｄとスクリーン版４の長さＬによって決定されるため、スキージ５の位置に関わらず、版離れ角度αを均一に保つことができる。
【００５２】
また、印刷状態への影響が大きい因子として、上述の版離れ角度の他に、「スキージアタック角度」、すなわち、スキージと、スキージの移動方向前方のスクリーン版の上面とのなす角度がある。そして、このスキージアタック角度が変わるとスキージのスクリーン版への押し込み量が変わり、印刷状態が変化する。
【００５３】
スクリーン版の保持部材として、フックの法則に従うような保持部材（ばね部材）を用いていない、従来のスクリーン印刷装置においては、図６(ａ)，(ｂ)，(ｃ)に示すように、スキージアタック角度βもスキージ５の位置によって変動していたが、スクリーン版の保持部材として、ばね部材を用いている本願発明の実施例１にかかるスクリーン印刷装置においては、版離れ角度αの変動を抑制、防止することが可能になるのと同様の原理で、図７に示すように、スキージアタック角度βについても、スキージ５の位置による変動を抑制して、均一にすることが可能になるため、印刷状態をさらに安定させることができる。
【００５４】
また、スクリーン印刷時のスクリーン印刷版の伸びは、印刷図形の位置精度に関係する。ここで、このスクリーン印刷時のスクリーン印刷版の伸びについて、図８を参照しつつ説明する。なお、図８においては、エアシリンダであるスクリーン版保持手段６を、一点鎖線で示している。
【００５５】
スクリーン版の保持部材として、フックの法則に従うような保持部材（ばね部材）を用いていない、従来のスクリーン印刷装置においては、印刷時のスクリーン版４の長さＬｓは、下記の式(１３)に従うため、スキージ５の位置とともにスクリーン版４の長さＬｓも変化する。
Ｌｓ（スクリーン版の長さ）＝Ｌｓ１＋Ｌｓ２
＝√（ｘ2＋Ｄ2）＋√（（Ｌ−ｘ）2＋Ｄ2）    ……(１３)
ただし、Ｌｓ１は、スクリーン版４の印刷開始側端部４ａからスキージ５までの距離、Ｌｓ２は、スキージ５からスクリーン版４の印刷終了側端部４ｂまでの距離である。
【００５６】
これに対し、実施例１のスクリーン印刷装置においては、スクリーン版４の両端（詳しくは版枠１４）をフックの法則（Ｆ＝ｋＹ、ただし、ｋ：ばね定数、Ｆ：荷重、Ｙ：変位）に従うエアシリンダ（印刷開始側保持部材６ａおよび印刷終了側保持部材６ｂ）により保持するようにしているので、スクリーン版４の長さＬｓは式(１４)に従う。
Ｌｓ（スクリーンの長さ）＝Ｌｓ１＋Ｌｓ２
＝ｘ×ｃｏｓα＋（Ｌ−ｘ）×ｃｏｓγ
α＝γより
＝ｘ×ｃｏｓα＋（Ｌ−ｘ）×ｃｏｓα
＝Ｌ×ｃｏｓα    ……(１４)
【００５７】
したがって、スクリーン版４の伸び量（すなわち長さ）はスキージ５の位置に関わらず一定となる。
このように、スクリーン４の伸び量（長さ）が一定になるため、高い位置精度でスクリーン印刷を行うことが可能になる。
【００５８】
また、スキージ５の位置に関わらず、スクリーン４の伸び量（長さ）が一定になり、スキージ５の移動の前後におけるスクリーン版４のテンションのばらつきが抑制されるため、この面からも高精度のスクリーン印刷を行うことが可能になる。
また、スクリーン版４の伸び量が均一になる結果、スクリーン版４からスキージ５ヘ加わる力も均一になり、印圧Ｎも均一になるため、この面からもスクリーン印刷の精度を向上させることが可能になる。
また、局所的にスクリーン版４の伸びが大きい箇所がないため、スクリーン版４の寿命を延ばすことが可能になる。
【００５９】
なお、何らかの原因で印刷状態の不具合が発生した場合、印刷開始側保持部材６ａ、印刷終了側保持部材６ｂを構成するエアシリンダのエア圧および高さなどの制御量や方向を適切に変更して、スクリーン印刷の精度を高く保持することができる。
【００６０】
また、例えば、粘度の高い導電性ペーストを印刷する場合、従来のスクリーン印刷装置においては、スクリーン版とセラミックグリーンシートの貼り付きが生じ、全面に渡って版離れが悪く、印刷図形ににじみが発生しやすくなるという問題が生じる場合がある。これに対し、本願発明のスクリーン印刷装置においては、この印刷図形のにじみをインラインの面積測定器にて、面積の増大として読みとり、印刷部にフイードバックをかけることにより、印刷図形のにじみを抑制、防止することができる。すなわち、上述のような印刷図形のにじみが生じるような条件の場合、エアシリンダのエア圧を高くし、ばね定数をｋ＝Ｎ／Ｄよりも意図的に高くすることにより、版離れ角度を大きくして、版離れを促進して印刷図形のにじみの発生を防止することができる。
また、エアシリンダの高さを変更し、スクリーン版と被処理物（セラミックグリーンシート）との間隔を全体的に大きくすることによっても同様の効果を得ることができる。
【００６１】
また、上記実施例１のスクリーン印刷装置を用いてスクリーン印刷を行った場合において、印刷開始側と印刷終了側の印刷状態がばらついた場合、エアシリンダのエア圧や、エアシリンダの高さを、印刷開始側と印刷終了側とでそれぞれ異なる設定とすることも可能である。
すなわち、量産工程においては、導電性ペーストなどの印刷物、セラミックグリーンシートなどの被印刷物、スクリーン版の構成やロット間差、設備差などにより、スキージの位置により、印刷状態のばらつきが生じる場合がある。これに対し、印刷開始側保持部材６ａ、印刷終了側保持部材６ｂを構成するエアシリンダのエア圧、エア圧と相関のあるストローク、エアシリンダの高さなどを、印刷開始側と印刷終了側で異なる設定とすることにより、印刷状態を改善することができる場合がある。
【００６２】
例えば、印刷開始側に印刷のかすれが発生した場合、印刷開始側のエアシリンダ（印刷開始側保持部材）６ａの高さを低めに設定することにより、意図的に印刷開始側の版離れ角度を小さくし、カスレが発生しにくい状態にすることも可能である。
【００６３】
また、スキージアタック角度とスキージ角度は変えずに、版離れ角度のみを大きくしたい場合、印刷開始側保持部材６ａを構成するエアシリンダのストロークのみを大きくすることで対応することができる場合もある。
【実施例２】
【００６４】
上記実施例１では、印刷開始側と、印刷終了側の両方にエアシリンダ（印刷開始側保持部材６ａおよび印刷終了側保持部材６ｂ）を配設した場合を例にとって説明したが、本願発明のスクリーン印刷装置においては、印刷開始側または印刷終了側にのみ、エアシリンダなどの、所定のばね定数を有する部材から構成された保持部材を配設するように構成することも可能である。
【００６５】
例えば、設備要素を含む印刷条件によっては、印刷状態に影響を与える因子として、版離れ角度が支配的で、スキージアタック角度の影響を考慮しなくてもよい場合などにおいては、図９に示すように、印刷開始側にのみ、フックの法則に従うようなエアシリンダ（印刷開始側保持部材）６ａを設け、版離れ角度のみを制御することにより、良好な印刷状態を得ることができる。
【００６６】
また、例えば、版離れ角度の影響を考慮しなくてもよい場合には、図１０に示すように、印刷終了側にのみ、フックの法則に従うようなエアシリンダ（印刷終了側保持部材６ｂ）を設けてスキージアタック角度のみを制御することにより、良好な印刷状態を得ることが可能である。
【００６７】
なお、上記実施例１および２では、スクリーン版を被印刷物から浮かせて保持するスクリーン版保持手段６を構成する印刷開始側保持部材６ａと印刷終了側保持部材６ｂとをスクリーン版４の下側に配設するようにしたが、図１１(ａ)に模式的に示すように、スクリーン版保持手段６を構成する印刷開始側保持部材６ａと印刷終了側保持部材６ｂをスクリーン版４の上側に配設することも可能である。
【００６８】
また、図１１(ｂ)に模式的に示すように、スクリーン版４の上側と下側の両方に印刷開始側保持部材６ａと印刷終了側保持部材６ｂを配設するようにしてもよい。
【００６９】
さらに、図１１(ｃ)，(ｄ)に示すように、印刷開始側保持部材６ａと印刷終了側保持部材６ｂのいずれか一方をスクリーン版４の上側に配設し、他方を下側に配設するようにしてもよい。
【００７０】
また、上記実施例では、スクリーン版保持手段を構成する印刷開始側保持部材および印刷終了側保持部材として、エアシリンダを用いているが、本願発明においては、スクリーン版保持手段として、コイルスプリングその他の、エアシリンダ以外のばね部材（好ましくは、フックの法則に従うもの）を広く用いることが可能である。
【００７１】
本願発明はさらにその他の点においても上記実施例に限定されるものではなく、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
上述のように本願発明によれば、複雑な構造を必要とすることなく、例えば、スクリーン版の位置による版離れ角度の変動などを抑制して、精度の高いスクリーン印刷を行うことが可能なスクリーン印刷装置を提供することが可能になる。
したがって、本願発明は、積層セラミックコンデンサや積層コイル部品などの積層セラミック電子部品の製造工程で内部電極パターンを印刷する際に用いられるようなスクリーン印刷装置として、広く利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本願発明の一実施例（実施例１）にかかるスクリーン印刷装置の構成を模式的に示す図である。
【図２】本願発明の実施例１にかかるスクリーン印刷装置を用いてスクリーン印刷を行う方法を説明する図であって、スクリーン版にスキージを押し当てる前の、スクリーン版と被印刷物であるセラミックグリーンシートの位置関係を示す図である。
【図３】本願発明の実施例１にかかるスクリーン印刷装置を用いてスクリーン印刷を行う方法を説明する図であって、スクリーン版にスキージを押し当てた状態の、スクリーン版と被印刷物であるセラミックグリーンシートの位置関係を示す図である。
【図４】本願発明の実施例１にかかるスクリーン印刷装置におけるスクリーン保持手段の作用を説明する図である。
【図５】本願発明の実施例１にかかるスクリーン印刷装置におけるスクリーン保持手段の作用を説明する他の図である。
【図６】(ａ)、(ｂ)、(ｃ)は、従来のスクリーン印刷装置の動作を説明する図である。
【図７】(ａ)、(ｂ)、(ｃ)は、本願発明の実施例１にかかるスクリーン印刷装置の動作を説明する図である。
【図８】本願発明の実施例１にかかるスクリーン印刷装置を用いてスクリーン印刷する際のスクリーン印刷版の伸びの状態を説明する図である。
【図９】本願発明の他の実施例（実施例２）にかかるスクリーン印刷装置の要部を模式的に示す図である。
【図１０】本願発明の実施例２にかかるスクリーン印刷装置の変形例を示す図である。
【図１１】(ａ)〜(ｄ)は本願発明のスクリーン印刷装置におけるスクリーン版保持手段を構成する印刷開始側保持部材と印刷終了側保持部材の配設態様の変形例を示す図である。
【図１２】従来のスクリーン印刷方法を示す図である。
【図１３】従来のスクリーン印刷方法の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１        セラミックグリーンシート
２        印刷テーブル
３        導電性ペースト
４        スクリーン版
４ａ      印刷開始側端部
４ｂ      印刷終了側端部
５        スキージ
６        スクリーン版保持手段
６ａ      印刷開始側保持部材
６ｂ      印刷終了側保持部材
７        スクレーパ
１４      版枠
Ｄ        初期間隔
Ｄ１      印刷開始側端部と被印刷物の間隔
Ｄ２      印刷終了側端部と被印刷物の間隔
Ｄｓ      基準間隔
Ｆ１、Ｆ２    荷重
ＬＳ      スクリーン版の長さ
ＬＳ１    印刷開始側端部からスキージまでの距離
ＬＳ２    スキージから印刷終了側端部までの距離
Ｎ        印圧
ｘ        印刷開始側端部からスキージの位置までの距離
α        版離れ角度
β        スキージアタック角度
【図１】
2007313756.tif 000003
【図２】
2007313756.tif 000004
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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