(57)【要約】【課題】ワークの表面形状に追従し、印刷用ペーストの加熱効率に優れたスクリーン印刷用スキージ。【解決手段】剛性のある部材からなるホルダー部１１と、ホルダー部１１に取付けられた、弾性材料からなるブレード部１２とからなり、電圧を印加する電極１５を備えた導電性ゴム１４からなる発熱体１３が、ブレード部１２の先端部表面に対して、ほぼ均等な距離をなすようにブレード部１２に埋設されているスクリーン印刷用スキージ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
剛性のある部材からなるホルダー部と、このホルダー部に取付けられた、弾性材料からなるブレード部とからなるスクリーン印刷用スキージにおいて、
電圧を印加する電極を備えた導電性ゴムからなる発熱体が、前記ブレード部の先端部表面とほぼ平行な外面をなして、前記ブレード部に埋設されており、
前記ブレード部の先端部表面と前記発熱体の外面との距離の最大値と最小値との差が３ｍｍ以内とされていることを特徴とするスクリーン印刷用スキージ。
【請求項２】
前記ブレード部の先端部表面と前記発熱体の外面のほぼ平行な部分における距離のばらつきが、±０．３ｍｍ以内とされている請求項１記載のスクリーン印刷用スキージ。
【請求項３】
前記発熱体が、シリコンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム及びウレタンゴムから選ばれる一種以上のゴム材料に、炭化ケイ素、モリブデン−シリサイト及びカーボンから選ばれる一種以上の導電性粒子が分散したものである請求項１又は２に記載のスクリーン印刷用スキージ。
【請求項４】
前記ブレード部のゴム硬度と、前記導電性ゴムのゴム硬度との差が１０以下である請求項１〜３のいずれかに記載のスクリーン印刷用スキージ。
【請求項５】
前記電極が、前記導電性ゴムの表面に接合又は前記導電性ゴム中に埋設された金属板もしくは金属箔である請求項１〜４のいずれかに記載のスクリーン印刷用スキージ。
【請求項６】
前記電極が、前記導電性ゴムの２箇所以上に取付けられており、各電極に印加する電圧の極性や大きさを変更可能とされている請求項１〜５のいずれかに記載のスクリーン印刷用スキージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーン印刷用スキージに関する。
【背景技術】
【０００２】
スクリーン印刷は、ポリエステルなどの繊維で織った紗を枠体に固定し、必要な画線以外の網目をレジストでふさいで所定の印刷パターンを形成してスクリーンとし、該スクリーンに印刷用ペーストを注入し、弾性部材からなるスキージでスクリーン内面を加圧、摺動してスクリーン上面に印刷用ペーストをローリングさせ、印刷用ペーストをレジストのない部分（ピット）より押し出してスクリーンの下方におかれたワーク（被印刷物）表面に印刷するものである。
【０００３】
スクリーン印刷は、様々な形状や材質のワークに対して印刷が可能であり、また、微細な印刷パターンの形成が可能である。このため、スクリーン印刷は、紙媒体への印刷のみならず、様々な産業分野において利用されている。
【０００４】
スクリーン印刷に用いる印刷用ペーストは、温度が低下するに伴い粘度が上昇して流動性が低下するものがある。例えば、熱可塑性樹脂を主体としたインクや接着剤等が挙げられる。印刷用ペーストの流動性が低下すると、スキージでスクリーン内面を加圧、摺動しても、印刷用ペーストがピットにうまく充填されなかったり、ピット内で詰まりが生じ、かすれ等の印刷不良が生じ易い。更には、かすれを防止するためにスキージ加圧を増圧するとスクリーンの破損が生じ易くなる。一方、印刷用ペーストの温度が適正以上になると、粘度が必要以上に低下してしまい印刷パターンの太り、にじみ等の印刷不良が生じ易くなる。このため、印刷精度を高めるには、印刷用ペーストの温度管理が重要とされている。
【０００５】
特許文献１には、スキージにシリコンラバーヒータを埋設又は添設し、シリコンラバーヒータでスキージを加熱して印刷用ペーストを加温し、印刷用ペーストの流動性を高めることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、一般的なシリコンラバーヒータは、シリコンラバーの表面又は内部に、金属線や金属箔などの発熱体を設けた構造をなすため、塑性変形し易く、上記特許文献１のように、スキージにシリコンラバーヒータを埋設又は添設した場合、シリコンラバーヒータによってスキージが塑性変形し易くなる。このため、スキージを加圧して横移動した際に、スキージにしなりが生じにくくなる問題があった。スキージにしなりが無くなると、ペーストのローリング効果が低減し、印刷かすれや、印刷滲みが生じ易くなる。また、ワークの表面形状にスキージが追従できず、特に湾曲した形状など複雑な形状のワークに対して印刷することが困難であった。
【０００８】
また、加熱されたスキージで印刷用ペーストを加温するにあたり、スキージ先端部の温度にバラつきがあると、印刷用ペーストを十分に加温できなかったり、加温しすぎることがあり、印刷用ペーストの温度管理が困難であった。更には、スキージが局所的に過熱されて熱的損傷を受けることがあり、製品寿命の低下につながる。
【０００９】
よって、本発明の目的は、ワークの表面形状に追従して弾性変形し、印刷用ペーストの加熱効率に優れたスクリーン印刷用スキージを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明のスクリーン印刷用スキージは、剛性のある部材からなるホルダー部と、このホルダー部に取付けられた、弾性材料からなるブレード部とからなるスクリーン印刷用スキージにおいて、
電圧を印加する電極を備えた導電性ゴムからなる発熱体が、前記ブレード部の先端部表面とほぼ平行な外面をなして、前記ブレード部に埋設されており、
前記ブレード部の先端部表面と前記発熱体の外面との距離の最大値と最小値との差が３ｍｍ以内とされていることを特徴とする。
【００１１】
本発明のスクリーン印刷用スキージは、前記ブレード部の先端部表面と前記発熱体の外面のほぼ平行な部分における距離のばらつきが、±０．３ｍｍ以内とされていることが好ましい。
【００１２】
本発明のスクリーン印刷用スキージは、前記発熱体が、シリコンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム及びウレタンゴム等から選ばれる一種以上のゴム材料に、炭化ケイ素、モリブデン−シリサイト及びカーボンから選ばれる一種以上の導電性粒子が分散したものであることが好ましい。
【００１３】
本発明のスクリーン印刷用スキージは、前記ブレード部のゴム硬度と、前記導電性ゴムのゴム硬度との差が１０以下であることが好ましい。
【００１４】
本発明のスクリーン印刷用スキージは、前記電極が、前記導電性ゴムの表面に接合又は前記導電性ゴム中に埋設された金属板もしくは金属箔であることが好ましい。
【００１５】
本発明のスクリーン印刷用スキージは、前記電極が、前記導電性ゴムの２箇所以上に取付けられており、各電極に印加する電圧の極性や大きさを変更可能とされていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電圧を印加する電極を備えた導電性ゴムからなる発熱体が、ブレード部の先端部表面とほぼ平行な外面をなして、ブレード部に埋設されており、ブレード部の先端部表面と発熱体の外面との距離の最大値と最小値との差が３ｍｍ以内とされているので、ブレード部の弾力性を損なうことなく、ブレード部の先端部をほぼ均一に加熱できる。このため、ブレード部を局所的に過熱し過ぎず、ブレード部の熱的損傷を抑えることができる。また、印刷用ペーストのローリング時に、印刷用ペーストを効率よく加温でき、印刷用ペーストの温度管理が容易となる。温度管理が容易になることで印刷用ペーストのローリング効果を阻害せず、安定的なペーストローリングを行うことができる。更にはブレード部が適度にしなり、弾性変形するので、ワークの表面形状に追従できる。したがって、様々な形状のワークに対し、画線太りや印刷かすれ等の無い良好な印刷を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のスクリーン印刷用スキージの概略図である。
【図２】（ａ）平スキージからなるブレード部に埋設された発熱体を示す断面図であり、（ｂ）剣スキージからなるブレード部に埋設された発熱体を示す断面図である。
【図３】発熱体の概略図である。
【図４】発熱体の他の概略図である。
【図５】本発明のスクリーン印刷用スキージの使用状態図である。
【図６】図５のスキージの拡大図である。
【図７】実施例のスキージの概略図である。
【図８】比較例のスキージの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明のスクリーン印刷用スキージについて、図１〜４を用いて説明する。
【００１９】
図１に示すように、このスキージ１は、剛性のある金属、樹脂など構成された平板状のホルダー部１１の下端部に、ブレード部１２が取り付けられている。
【００２０】
ブレード部１２は、所要の弾性力を有し、耐久性、耐熱性に優れた弾性材料で構成されている。具体的には、ウレタンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム等が挙げられる。経済的、耐久性、耐熱性の観点からシリコンゴムもしくはウレタンゴムが好ましい。
【００２１】
ブレード部１２のゴム硬度は、５０〜１００が好ましく、６０〜９０がより好ましい。ゴム硬度が５０未満であると、スキージ１を加圧しながら横移動させた際に、ブレード部１２が反り易くなり、スクリーンのピットに印刷用ペーストを均一に充填できないことがあり、印刷かすれや滲みおよび太りが生じ易くなる。また、ゴム硬度が１００を超えると、スキージ１を加圧しながら横移動させた際に、ブレード部１２が反り難くなり、ワークの表面形状への追随性が低下して、印刷かすれや滲みおよびスクリーンの破損が生じ易くなる。なお、本発明においてゴム硬度は、ＪＩＳ  Ｋ６２５３に準拠して測定した値を意味する。
【００２２】
ブレード部１２の形状は、特に限定は無い。例えば平板状をなす平スキージ、先端が側面からみてテーパ状に尖った形状をなす剣スキージ、角柱状をなす角スキージ等いずれの形状のものであってもよい。
【００２３】
ブレード部１２の先端部には、ブレード部の先端部とほぼ同じで縮小された形状、言い換えるとブレード部の先端部とほぼ相似形をなす形状の発熱体１３が埋設されている。そして、図２に示すように、発熱体１３は、ブレード部１２の先端部表面に対して、その外面がほぼ平行になるように、ブレード部１２に埋設されている。例えば図２（ａ）には平スキージからなるブレード部１２に発熱体１３が埋設された例が示され、図２（ｂ）には剣スキージからなるブレード部１２に発熱体１３が埋設された例が示されている。
【００２４】
ここで、「ブレード部１２の先端部」とは、例えば図２（ａ）に示す平スキージや、角スキージのような場合には、ブレード部１２の先端から発熱体の上面までの部分Ｈ、図２（ｂ）に示す剣スキージのような場合には、ブレード部１２の先端からブレード部１２のテーパ状部分の上端までの部分Ｈで表される高さ領域であって、かつ、スクリーンの印刷領域をカバーする幅領域を意味する。
【００２５】
ブレード部１２の先端部表面と発熱体１３の外面との距離Ｓは、その最大値と最小値の差が３ｍｍ以内、好ましくは２ｍｍ以内とされる。上記距離Ｓの差が大きいと、ブレード部１２の先端部における温度差が大きくなり、必要な温度を確保したとき、部分的に過熱されたりする可能性がある。
【００２６】
また、ブレード部１２の先端部表面と発熱体１３の外面との距離Ｓは、０．５〜５．０ｍｍの範囲とされることが好ましく、１．０〜４．５ｍｍの範囲とされることが更に好ましい。また、ブレード部１２の先端部表面と発熱体の外面のほぼ平行な部分における距離のばらつきが、±０．３ｍｍ以内とされることが好ましく、±０．１ｍｍ以内とされることがより好ましい。
【００２７】
発熱体１３は、図３に示すように、所定の形状（この実施形態では平板状）に成型された導電性ゴム１４からなり、その表面（この実施形態では両端面）に電圧を印加する電極１５が接合されている。そして、電極１５からはリード線１６が延びて、図示しない電力供給源に接続している。なお、電極１５は、導電性ゴム１４中に埋設されていてもよい。更に、導電性ゴム１４の上面中央部には温度センサ１７が装着されている。
【００２８】
導電性ゴム１４は、所要の弾性力を有し、耐久性、耐熱性に優れたゴム材料に、導電性粒子を分散させたものが好ましく用いられる。
【００２９】
ゴム材料としては、シリコンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム及びウレタンゴム等が挙げられる。これらを１種または２種以上を用いることができる。好ましくは、ブレード部１２と同種のゴム材料を用いる。
【００３０】
導電性粒子としては、炭化ケイ素、モリブデン−シリサイト及びカーボン等が挙げられる。これらを１種または２種以上を用いることができる。
【００３１】
導電性ゴム１４中の導電性粒子の含有量は、導電性粒子の種類により異なるので特に限定はないが、ゴム材料１００質量部に対し、導電性粒子を３０〜７０質量部含有することが好ましく、４０〜６０質量部がより好ましい。導電性粒子の含有量が３０質量部未満であると、十分な発熱が得られず、ブレード部１２の加熱効率が不十分な場合があり、７０質量部を超えると、導電性ゴム１４の剛性が増し、スキージがしなりにくくなるので好ましくない。
【００３２】
導電性ゴム１４の具体的な組成の一例を挙げると、シリコンゴムもしくはウレタンゴム１００質量部に対し、カーボンを３０〜7０質量部含有する組成からなるものが挙げられる。
【００３３】
導電性ゴム１４のゴム硬度は、ブレード部１２のゴム硬度との差（ブレード部１２のゴム硬度と導電性ゴムのゴム硬度との差の絶対値）が、１０以下であることが好ましく、５以下がより好ましい。前記ゴム硬度の差が１０以下であれば、ブレード部１２の変形に追従して発熱体が変形するので、ブレード部１２のしなりやすさを損なうことが無い。
【００３４】
電極１５の材質は、特に限定は無く、銅、銀など導電性に優れた金属材料を用いることができる。また、電極１５は、厚みがあると導電性ゴム１４がしなりにくくなるので、薄膜であることが好ましく、厚さ０．５ｍｍ以下の金属板もしくは金属箔がより好ましい。
【００３５】
電極１５は、導電性ゴム１４の２か所以上に、導電性ゴム１４の柔軟性を損なわないように取り付けられていればよい。例えば、図３に示すように、導電性ゴム１４の両端面に電極１５ａ，１５ｂを取り付けることで、導電性ゴム１４の柔軟性が損なわれ難くい。
【００３６】
また、電極１５は、導電性ゴム１４の３箇所以上に取付けられ、各電極に印加する電圧の極性や大きさを変更可能にすることもできる。プラス電極側の方がマイナス電極側に比べて高温になるので、電極を３箇所以上に取付けて、各電極に印加する電圧の極性や大きさを変更可能にすることで、発熱体１３を部分的に加熱したり、幅方向に温度高低差を付けて加熱できる。このため、ブレード部１２を局所的に加熱が必要な場合にも対応することができる。
【００３７】
例えば、図４（ａ）に示すように、導電性ゴム１４の両端面と、ほぼ中央にそれぞれ電極１５ａ、１５ｂ、１５ｃを取り付け、両端面に取り付けた電極１５ａ，１５ｂにプラス極性の電気を印加し、ほぼ中央に取り付けた電極１５ｃにマイナス極性の電気を印加することで、導電性ゴム１４の中央部から両端面側に向かうにつれて高温になる温度分布を設けることができる。また、電極１５ａ，１５ｂにマイナス極性の電気を印加し、電極１５ｃにプラス極性の電気を印加することで、導電性ゴム１４の両端面側から中央部に向かうにつれて高温になる温度分布を設けることができる。また、電極１５ａにプラス極性の電気を印加し、電極１５ｃにマイナス極性の電気を印加することで、電極１５ａ−電極１５ｃ間のみ加熱できる。
【００３８】
また、図４（ｂ）に示すように、電極１５ｃを、電極１５ａ寄りに取り付けた場合、電極１５ａ，１５ｂにプラス極性の電気を印加し、電極１５ｃにマイナス極性の電気を印加すると、電極１５ｃ部分から両端面の電極１５ａ、１５ｂに向かうほど高温になり、かつ、電極１５ａ側の方が、電極１５ｂ側よりも高温になる。また、電極１５ａ，１５ｂにマイナス極性の電気を印加し、電極１５ｃにプラス極性の電気を印加すると、両端面の電極１５ａ、１５ｂから電極１５ｃに向かうほど高温になり、かつ、電極１５ａ側の方が、電極１５ｂ側よりも高温になる。
【００３９】
なお、各発熱体１３の導電性ゴム１４の一側面には温度センサ１７が装着されている。温度センサ１７は、導電性ゴム１４の内部に埋設されていてもよい。
【００４０】
次に、本発明のスクリーン印刷用スキージを用いたスクリーン印刷方法について説明する。
【００４１】
図５に示すように、ワーク２０の上方に、所定間隔をおいて印刷パターンが形成されたスクリーン３１を配置する。スクリーン３１は、ワーク２０から約０．５〜２．０ｍｍ離間させて配置することが好ましく、より好ましくは約０．５〜１．０ｍｍ離間させる。なお、図５中の１８は、スキージ１を移動させて印刷した後、移動した印刷用ペーストを反対側に戻すためのスパチュラーである。
【００４２】
この状態で、スクリーン３１内に、印刷用ペースト４０を注入する。
【００４３】
一方、電極１５に電圧を印加して、ブレード部１２の先端部を所定温度に加熱する。ブレード部１２の温度管理は、発熱体１３の温度を、温度センサで検出しながら、印加電圧を調整して行う。また、印刷用ペーストを安定的にローリングさせるため、スキージ１のほかに、スクリーン３１、スパチュラー１８、スキージホルダー１１も同様に加温し温調することが好ましい。
【００４４】
そして、ブレード部１２の先端部を所定温度に加熱しつつ、スキージ１のブレード部１２で、スクリーン３１内面を加圧、摺動してスクリーン３１上面に印刷用ペースト４０をローリングさせ、印刷用ペースト４０をピット３２より押し出して、ワーク２０表面に印刷する。
【００４５】
スキージ１をスクリーン３１の一側から他側に移動させて印刷を行った後、スクリーン３１を再びスクリーン３１の一側に戻して次の印刷を行う。このとき、スパチュラー１８がスクリーン３１上の印刷用ペースト４０を一側に押し戻す。
【００４６】
本発明のスクリーン印刷用スキージは、発熱体１３が、ブレード部１２の先端部表面とほぼ平行な外面をなして、ブレード部１３に埋設されており、ブレード部１３の先端部表面と発熱体１３の外面との距離の最大値と最小値との差が３ｍｍ以内とされているので、ブレード部１３の先端部をほぼ均一に加熱できる。このため、ブレード部が局所的に過熱され難く、ブレード部の熱的損傷を抑えることができる。また、ローリング時にブレード部１２の加熱が不十分な部分に印刷用ペースト４０が接触して印刷用ペースト４０の流動性が低下するといったトラブルの発生を防止できる。また、この発熱体１３は、導電性ゴムで構成されているので、弾力性があり、図６に示すように、ブレード部１２のしなりに追従して発熱体１３がしなる。このため、ワーク４０の表面形状に追従でき、様々な形状のワークに対して、印刷かすれや印刷滲み等の無い、良好な印刷を施すことができる。
【実施例】
【００４７】
（実施例）
硬度９０のシリコンゴム１００質量部に対し、カーボンを４０〜６０質量部、安定剤を２質量部、可塑剤を２質量部、耐熱材を２質量部添加して、ニーダー混練機を用いて混練し、ゴム組成物を得た。このゴム組成物を成形して、高さ３ｍｍ、幅３ｍｍ、長さ１２０ｍｍの導電性ゴム１４を得た。
この導電性ゴム１４の両端の位置に、図３に示すように厚さ０．２ｍｍの銅箔１５を取り付け、導電性ゴムヒータ５１を得た。
この導電性ゴムヒータ５１を、硬度９０のシリコンゴムからなるブレード部５２に、図７に示す寸法で埋設して、スキージを製造した。
導電性ゴムヒータ５１に電圧を印加してブレード部５２を加熱したところ、図７の表面（Ｃ）が４０℃の時、側面（Ａ）、（Ｂ）は４３℃であった。また、表面（Ｃ）が５０℃の時、側面（Ａ）、（Ｂ）は５７℃であった。また、表面（Ｃ）が６０℃の時、側面（Ａ）、（Ｂ）は６８℃であった。
このスキージは、ブレード部５２の先端部がほぼ均一に加熱されていた。また、ブレード部５２はしなりがあった。
【００４８】
（比較例）
直径６ｍｍ、長さ１２０ｍｍのカートリッジヒータ（品名：ファイヤロッドカートリッジヒーター、製造元：米国ワトロー）６１を、硬度９０のシリコンゴムからなるブレード部６１に、図８に示す寸法で埋設して、スキージを製造した。
カートリッジヒータ６１に電圧を印加してスキージ部６２を加熱したところ、図８の表面（Ｃ）が４０℃の時、側面（Ａ）、（Ｂ）は１００℃であった。また、表面（Ｃ）が５０℃の時、側面（Ａ）、（Ｂ）は１２０℃であった。また、表面（Ｃ）が６０℃の時、側面（Ａ）、（Ｂ）は１５０℃であった。
このスキージは、柔軟性がなく、しなりが生じなかった。
【符号の説明】
【００４９】
１：スキージ
１１：ホルダー部
１２：ブレード部
１３：発熱体
１４：導電性ゴム
１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ：電極
１６：リード線
２０：ワーク
３１：スクリーン
３２：ピット
４０：印刷用ペースト
【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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