(57)【要約】【課題】塗膜の膜厚を均一化することができ、しかも構成を簡略化することができるスキージ装置を提供する。【解決手段】スキージ装置１２は、所定形状の印刷パターンが形成されたスクリーンマスク１５を介して、ガスケット１３に塗布材２６を塗布するスクリーン印刷装置１１に用いられるスキージ装置１２であって、スキージ装置１２は、スクリーンマスク１５に臨む摺動端部２５を有し、摺動端部２５は、スクリーンマスク１５と実質的に並行に構成され、かつスキージ装置１２の移動方向Ｂ１に交差する幅方向Ｂ２に沿って、幅方向Ｂ２端部から幅方向Ｂ２中央部に向かうに従い、スキージ装置１２の移動方向Ｂ１上流側に向かって突状に湾曲している。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定形状の印刷パターンが形成されたスクリーンマスクを介して、印刷対象物に液状塗布材を塗布するスクリーン印刷装置に用いられるスキージ装置であって、
該スキージ装置は、該スクリーンマスクに臨む摺動端部を有し、該摺動端部は、該スクリーンマスクと実質的に並行に構成され、かつ、スキージ装置の移動方向に交差する幅方向に沿って、該幅方向端部から幅方向中央部に向かうに従い、スキージ移動方向上流側に向かって突状に湾曲している、
スキージ装置。
【請求項２】
前記摺動端部による前記スクリーンマスクへの圧力は、摺動端部全体に亘って実質的に同一となるべく構成されている、
請求項１記載のスキージ装置。
【請求項３】
前記スキージ装置は、前記スクリーンマスクに対して正立している、
請求項１記載のスキージ装置。
【請求項４】
前記スキージ装置は、前記スクリーンマスクに対して傾斜している、
請求項１記載のスキージ装置。
【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に用いられるスキージ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例として、金属板に塗料を塗布する技術として、スクリーン印刷法が広く用いられている。図８は従来技術のスクリーン印刷装置１の概略を示す斜視図である。図８を用いてスクリーン印刷の原理について説明する。スクリーン印刷装置１に含まれるスクリーン２はスクリーンメッシュであり、金属または樹脂製のメッシュ表面に乳剤層をマスクとして形成して構成され、スクリーン枠３に張られている。スキージ４は硬質ゴム製の平板状の部材であり、スキージ４が移動方向Ａ１に移動することにより、インキ５をスクリーンメッシュ２に押し付け、スクリーンメッシュ２の下に密着して設置された被印刷体（図示せず）に対して、乳剤層に形成されたパターンに応じて、インキ５が印刷される。
【０００３】
一般にスクリーン印刷法においては、スクリーンメッシュ２のテンションの影響を要因の１つとして、前記移動方向Ａ１と直交する図８左右方向の幅方向に関して、幅方向中央部になるほど、印刷後の前記被印刷体上のインクの膜厚が薄くなるという不具合が発生することが知られている。
【０００４】
本件発明者は、内燃機関に用いられる金属製ガスケットにシールパターンを印刷する場合に関して、試験と計測を行った。図９は試験に用いられた金属製ガスケット６上に印刷された所定パターンの塗膜７の平面図でああり、その所定パターンに対して、前記幅方向（図９上下方向）にポイント１〜ポイント９の膜厚計測点を設定して、得られた塗膜７の膜厚を計測した。計測結果は図１０のグラフＬ１に示されている。グラフＬ１から分かるように、前述した膜厚不均一の不具合が確認された。
【０００５】
このような不具合を解消しようとする従来技術の一例として、下記特許文献１が挙げられる。特許文献１では、第１６段落及び第１７段落で以下の問題点が指摘されている。即ち、スクリーンマスクに対して、図８に示されるように傾斜する姿勢に設定された矩形板状のスキージゴムを用いる場合、スキージ４の幅方向（図８左右方向）両端部付近で、得られる塗膜の膜厚が大きく、前記幅方向中央部付近になるほど前記膜厚が小さくなる。
【０００６】
これに対して、特許文献１では、スキージ４を、被印刷体のうねりなどに対応して上下する機構が発明として示されている。
【特許文献１】特開平０６−３１６０５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１に示されるスキージの上下動機構では、スクリーン印刷装置の構成が大形にかつ複雑になるという不具合がある。
【０００８】
そこで本発明は、上記問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、印刷して得られる塗膜の膜厚を均一化することができ、しかも構成を簡略化することができるスキージ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、所定形状の印刷パターンが形成されたスクリーンマスクを介して、印刷対象物に液状塗布材を塗布するスクリーン印刷装置に用いられるスキージ装置であって、該スキージ装置は、該スクリーンマスクに臨む摺動端部を有し、該摺動端部は、該スクリーンマスクと実質的に並行に構成され、かつスキージ装置の移動方向に交差する幅方向に沿って、該幅方向端部から幅方向中央部に向かうに従い、スキージ移動方向上流側に向かって突状に湾曲していることを特徴とするスキージ装置である。
【００１０】
本発明によれば、スキージ装置に含まれる、スクリーンマスクに臨む摺動端部は、スクリーンマスクと実質的に並行に構成され、かつスキージ装置の移動方向に交差する幅方向に沿って、幅方向端部から幅方向中央部に向かうに従い、スキージ移動方向上流側に向かって突状に湾曲しているように構成されている。
【００１１】
スクリーンマスク上でスキージ装置が移動するに伴なって、スクリーンマスク上に予め配置されている塗布材は、印刷されて印刷対象物に転写される。スクリーンマスク上の残余の塗布材は、次第に前記幅方向端部側に向けて移動する。このとき、スキージ装置の前記湾曲により、スクリーンマスク上の塗布材は、前記幅方向中央部付近に次第に移動させられる。これにより、スキージ装置の前記幅方向中央部付近の塗布材が次第に幅方向端部側に移動してしまい、幅方向中央部付近の塗布材が減少して、印刷対象物上の塗膜膜厚が、前記幅方向に関して不均一になる事態が防止される。
【００１２】
また、スクリーンマスクに対し、スキージ装置移動方向に対して垂直な仮想直線を想定する。矩形平板状のスキージを用いた場合、前述したように、スキージ幅方向端部付近で印刷圧力が最も大きく、幅方向中央部付近で最も小さくなる。これは、スキージの前記幅方向中央部付近から前記幅方向両端部付近に向かい、スクリーンマスクからスキージが受ける圧力が次第に大きくなるからである。即ち、スキージからスクリーンマスクへの圧力は、前記幅方向両端部において最大になる。
【００１３】
前記矩形平板状スキージでは、この圧力最大位置が前記幅方向の一定位置であり、この状態で印刷が進行するので、印刷対象物の前記幅方向中央部付近において、スキージの進行方向に延びる帯状の膜厚減少部位が発生する。
【００１４】
これに対し、本発明では、上記スキージ装置の湾曲により、スキージにおける前記圧力最大位置は、スキージ装置の移動に伴ない、前記仮想直線上において、前記幅方向両端部付近から幅方向中央部付近に次第に移動する。従って、スキージ装置の前記幅方向全体に亘って、均一な印刷圧力で印刷が可能であり、得られる塗膜の膜厚を、前記幅方向に沿って均一化することができる。
【００１５】
また、本発明によれば、スキージ装置を湾曲させるという簡便な構成により、塗膜の膜厚の均一化を図ることができるので、スキージ装置のスクリーンマスクと垂直な方向への長さなどを調節して、スキージ装置からスクリーンマスクへの印刷圧力を、前記幅方向に沿って、予め漸増或いは漸減する特段の構成を採用する必要が解消される。これにより、構成の簡略化を図ることができる。
【００１６】
請求項２記載の本発明は、請求項１記載の発明において、前記摺動端部による前記スクリーンマスクへの圧力は、摺動端部全体に亘って実質的に同一となるべく構成されていることを特徴とする場合である。
【００１７】
本発明は、請求項１で説明した作用と共に、下記のように構成が簡略化されるという顕著な作用効果をも併せて奏するものである。即ち、本発明によれば、スキージ装置のスクリーンマスクと垂直な方向への長さなどを調節して、スキージ装置からスクリーンマスクへの印刷圧力を、前記幅方向に沿って、予め漸増或いは漸減する特段の構成を採用する必要が解消される。これにより、構成の簡略化を図ることができる。
【００１８】
請求項３記載の発明は、請求項１の発明において、前記スキージ装置は、前記スクリーンマスクに対して正立していることを特徴とする場合である。
【００１９】
本発明によれば、スキージを特段に傾斜させる構成を用いる必要が解消されるので、構成の簡略化を図ることができる。
【００２０】
請求項４記載の発明は、請求項１の発明において、前記スキージ装置は、前記スクリーンマスクに対して傾斜していることを特徴とする場合である。
【００２１】
本発明では、請求項１に関して説明された作用効果に加え、この傾斜がスキージ装置移動方向下流側に向かっている場合、スキージ装置の移動方向下流側側面で液状塗布材が貯留され、スキージ装置の幅方向中央部付近に液状塗布材を集積して貯留する作用が向上され、得られる塗膜の膜厚の均一化を更に向上することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、スキージ装置の前記湾曲により、スクリーンマスク上の塗布材は、前記幅方向中央部付近に次第に移動させられる。これにより、印刷対象物上の塗膜膜厚が、前記幅方向に関して不均一になる事態が防止される。また、本発明によれば、上記スキージ装置の湾曲により、スキージにおける圧力最大位置は、スキージ装置の移動に伴ない、幅方向両端部付近から幅方向中央部付近に次第に移動する。従って、スキージ装置の幅方向全体に亘って、均一な印刷圧力で印刷が可能であり、得られる塗膜の膜厚を、前記幅方向に沿って均一化することができる。
【００２３】
また、本発明によれば、スキージ装置を湾曲させるという簡便な構成により、塗膜の膜厚の均一化を図ることができるので、スキージ装置のスクリーンマスクと垂直な方向への長さなどを調節して、スキージ装置からスクリーンマスクへの印刷圧力を、前記幅方向に沿って、予め漸増或いは漸減する特段の構成を採用する必要が解消される。これにより、構成の簡略化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（第１の実施形態）
以下に、本発明の第１の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は、本実施形態に従うスクリーン印刷装置１１の簡略化した正面図であり、図２はスクリーン印刷装置１１の斜視図であり、図３はスキージ装置１２の平面図であり、図４は図３の切断面線Ｘ４−Ｘ４から見た断面図であり、図５は印刷対象物である金属製ガスケット１３の平面図であり、図６は本実施形態の作用を説明するグラフである。
【００２６】
図１〜図５を併せて参照して、本実施形態について説明する。
【００２７】
本実施形態は、例えば内燃機関に用いられる金属製ガスケット（以下、ガスケット）１３に関するものであるが、本発明は、この実施形態に限定されるものではなく、パワートランジスタや、発光・受光素子のような半導体素子へのレジストやクリーム半田の印刷、或いはその他、一般にスクリーン印刷技術に関して、広く実施可能なものである。
【００２８】
本実施形態のスクリーン印刷装置１１は、支持台１４と、支持台１４上に設置されるスクリーンマスク１５と、スクリーンマスク１５上を摺動するスキージ装置１２とを含んで構成される。本実施形態に係るスクリーン１５は、図１及び図２に示されるように、矩形状の外枠１６と、外枠２の内部空間部に張られるメッシュ材１７とを備え、メッシュ材１７には、一例として所定間隔幅で平行に配設される複数のマスキング材１８が配設されている。図２では説明の簡便のために平行線のマスキング材１８を図示したが、実際には、図５に斜線を付して示す複雑な塗布領域２１されるものであり、このような塗布領域２１に塗布材を塗布できるマスキング形状に形成されるものである。
【００２９】
また、本実施形態のスキージ装置１２は、硬質ゴムなどからなるスキージ本体１９と、スキージ本体１９の図１上端部を保持するホルダ２０とを備える。更に、ホルダ２０は、スキージ装置１２の移動方向Ｂ１に交差する幅方向Ｂ２（図１紙面と垂直方向）に沿って、幅方向両端部から幅方向中央部に向かうに従い、スキージ移動方向Ｂ１上流側に向かって突状に湾曲している。ただし、スキージ装置１２はスクリーンマスク１５に対して正立した姿勢に保持される。
【００３０】
図５に示されるガスケットは内燃機関に用いられるものであり、所定形状に外周を打ち抜かれたステンレス鋼板に、シリンダボア穴２２、ボルト穴２３などが打ち抜かれて形成されている。本実施形態では、シリンダボア穴２２周辺のボアシール部２４に熱硬化性樹脂などの塗布材を塗布するものである。
【００３１】
硬質ゴムなどからなるスキージ本体１９の上端部を前記ホルダ２０に挿入して固定することにより、スキージ本体１９もホルダ２０の湾曲と同様に湾曲し、湾曲したスキージ装置１２が得られる。また、本実施形態において、スキージ本体１９は図４に示されるように剣スキージが用いられる。更に、スキージ装置１２の前記湾曲の程度は、図５に示される塗布対象物であるガスケット１３の塗布領域２１における主要な塗布領域であるボアシール部２４の最小曲率半径よりも大きな曲率半径となるように構成される。
【００３２】
これにより、スキージ装置１２のスクリーンマスク１５に臨む摺動端部２５は、スクリーンマスク１５と実質的に並行に構成されることになる。また、スキージ装置１２のスキージ本体１９の図１上下方向の高さは、スキージ本体１９の長手方向（概略的には、図１の紙面垂直方向であり、図３のスキージ装置１２の湾曲形状に沿う方向）に亘って同一であり、ホルダ２０もスキージ装置１２に対して、その長手方向に沿って、特段の印刷圧力を異ならせる構成は採用されていない。従って、前記摺動端部２５による前記スクリーンマスク１５への印刷圧力は、摺動端部２５全体に亘って実質的に同一となる。
【００３３】
このようなスクリーン印刷装置１１を使用して、例として熱硬化性樹脂などの塗布材２６を塗布する時は、図１及び図２に示すような状態で支持台１４上のガスケット１３の表面にスクリーンマスク１５をセットし、メッシュ材１７を介して、スキージ装置１２を移動方向Ｂ１に沿って移動し塗布材２６をこすりつけるように塗布する。塗布が終了してスクリーンマスク１５を剥がすと、塗布材２６は、スクリーンマスク１５のメッシュ材１７を通過して、図５に示すように、ガスケット１３の表面に所定パターンに付着する。
【００３４】
ここで、本実施形態によれば、スキージ装置１２に含まれる、スクリーンマスク１５に臨む摺動端部２５は、スクリーンマスク１５と実質的に並行に構成され、かつスキージ装置１２の移動方向Ｂ１に交差する幅方向Ｂ２に沿って、幅方向Ｂ２端部側から幅方向Ｂ２中央部に向かうに従い、スキージ移動方向Ｂ１上流側に向かって突状に湾曲しているように構成されている。
【００３５】
これにより、スクリーンマスク１５上でスキージ装置１２が移動するに伴なって、スクリーンマスク１５上に予め配置されている塗布材２６は、印刷されてガスケット１３に転写される。スクリーンマスク１５上の残余の塗布材２６は、次第に前記幅方向Ｂ２端部側に向けて移動する。このとき、スキージ装置１２の前記湾曲形状により、スクリーンマスク１５上の塗布材２６は、前記幅方向Ｂ２中央部付近に次第に掻き寄せられて移動させられる。
【００３６】
これにより、スキージ装置１２の前記幅方向Ｂ２中央部付近の塗布材２６が次第に幅方向Ｂ２端部側に移動してしまい、幅方向Ｂ２中央部付近の塗布材２６が減少して、ガスケット１３上の塗膜膜厚が、前記幅方向Ｂ２に関して不均一になる事態が防止される。
【００３７】
本発明者は、この作用効果に関して、従来技術で図９及び図１０を参照して説明した計測作業を、本実施形態のスクリーン印刷装置１１を用いて塗布材２６を印刷したガスケット１３に対して行った。その計測結果を図６のグラフＬ２に示す。従来技術における図１０のグラフＬ１と比較すると、スクリーンマスク１５の前記幅方向Ｂ２に沿う膜厚の不均一が格段に解消されていることが実証された。
【００３８】
また、スクリーンマスク１５に対し、スキージ装置１２の移動方向Ｂ１に対して垂直な仮想直線Ｃ１を想定する。従来技術の項で説明したように、矩形平板状のスキージを用いた従来技術の場合、前述したように、スキージ幅方向端部付近で印刷圧力が最も大きく、幅方向中央部付近で最も小さくなる。これは、スキージの前記幅方向中央部付近から前記幅方向両端部付近に向かい、スクリーンマスクからスキージが受ける圧力が次第に大きくなるからである。即ち、従来技術では、スキージからスクリーンマスクへの圧力は、前記幅方向両端部において最大になる。
【００３９】
前記従来技術の矩形平板状スキージでは、この圧力最大位置が前記幅方向の一定位置であり、この状態で印刷が進行するので、印刷対象物の前記幅方向中央部付近において、スキージの進行方向に延びる帯状の膜厚減少部位が発生する。
【００４０】
これに対し、本実施形態では、上記スキージ装置１２の湾曲により、スキージ装置１２における前記圧力最大位置は、スキージ装置１２の移動方向Ｂ１への移動に伴ない、図３に示されるように、前記仮想直線Ｃ１は、スキージ装置１２との相対位置が、仮想直線Ｃ２、Ｃ３へと順次相対的に移動する。従って、スクリーンマスク１５における印刷圧力最大位置は、前記仮想直線Ｃ１上において、前記幅方向Ｂ２両端部付近から幅方向中央部付近に次第に移動する。従って、スキージ装置１２の前記幅方向Ｂ２全体に亘って、均一な印刷圧力で印刷が可能であり、得られる塗膜の膜厚を、前記幅方向に沿って均一化することができる。
【００４１】
また、本実施形態によれば、スキージ装置１２を湾曲させるという簡便な構成により、塗膜の膜厚の均一化を図ることができる。このとき、スキージ装置１２において、上述したように、印刷圧力を調整するための複雑な特段の構成を採用せず、前記摺動端部２５による前記スクリーンマスク１５への圧力は、摺動端部２５全体に亘って実質的に同一となるべく構成されている。従って、スキージ装置１２のスクリーンマスク１５と垂直な方向への長さなどを調節して、スキージ装置１２からスクリーンマスク１５への印刷圧力を、前記幅方向Ｂ２に沿って、予め漸増或いは漸減する特段の構成を採用する必要が解消される。これにより、構成の簡略化を図ることができる。
【００４２】
また、本実施形態では、前記スキージ装置１２は、前記スクリーンマスク１５に対して正立するように構成されている。従って、スキージ装置１２を特段に傾斜させる構成を用いる必要が解消されるので、この点においても、構成の簡略化を図ることができる。
【００４３】
（第２の実施形態）
以下に、本発明の第２の実施形態を図面を参照して説明する。
【００４４】
図７（１）は本実施形態のスキージ装置１２ａの斜視図であり、図７（２）は、図７（１）の切断面線Ｘ７―Ｘ７から見た断面図である。
【００４５】
以下、図７を参照して、本実施形態について説明する。本実施形態の構成は、前記第１の実施形態のスキージ装置１２の構成と類似し、対応するう部分には同一の参照符号を付す。
【００４６】
本実施形態の特徴は、第１実施形態におけるスキージ装置１２をスクリーンマスク１５に対して傾斜させた構成としたことである。
【００４７】
本実施形態は、上記の構成を採用することにより、第１実施形態において説明された作用効果に加え下記の作用効果を奏するものである。
【００４８】
本実施形態におけるように、スキージ装置１２ａの傾斜が、スキージ装置１２移動方向Ｂ１下流側に向かって、前記摺動端部２５に対してホルダ２０が、傾斜している場合、スキージ装置１２の移動方向Ｂ１下流側側面２７で液状塗布材が貯留され、スキージ装置１２の幅方向Ｂ２中央部付近に液状塗布材を集積して貯留する作用が向上され、得られる塗膜の膜厚の均一化を更に向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、内燃機関に用いられる金属製ガスケットに限定されるものではなく、パワートランジスタや、発光・受光素子のような半導体素子へのレジストやクリーム半田の印刷、或いはその他、一般にスクリーン印刷技術に関して、広く実施可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施形態に従うスクリーン印刷装置１１の簡略化した正面図である。
【図２】スクリーン印刷装置１１の斜視図である。
【図３】スキージ装置１２の平面図である。
【図４】図３の切断面線Ｘ４−Ｘ４から見た断面図である。
【図５】印刷対象物である金属製ガスケット１３の平面図である。
【図６】本実施形態における印刷圧力の分布を説明するグラフである。
【図７】図７（１）は本発明の第２実施形態のスキージ装置１２ａの斜視図であり、図７（２）は図７（１）の切断面線Ｘ７―Ｘ７から見た断面図である。
【図８】従来技術のスクリーン印刷装置１の概略を示す斜視図である。
【図９】印刷圧力計測法を説明する印刷パターンの平面図である。
【図１０】従来技術の印刷圧力分布を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５１】
１１  スクリーン印刷装置
１２、１２ａ  スキージ装置
１３  金属製ガスケット
１５  スクリーンマスク
１６  外枠
１７  メッシュ材
１９  スキージ本体
２０  ホルダ
２１  塗布領域
２４  ボアシール部
２５  摺動端部
２６  塗布材
Ｂ１  移動方向
Ｂ２  幅方向
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３  仮想直線
【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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【図９】
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【図１０】
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