ТРАФАРЕТНАЯ ПЕЧАТНАЯ ФОРМА

Полезная модель относится к областям техники, в которых использована трафаретная печать с высокой степенью точности, например, для изготовления трафаретных печатных форм в производстве газоразрядных индикаторных панелей (ГИП).
Известна трафаретная печатная форма, состоящая из металлической пластины со сквозными отверстиями, образующими рисунок [заявка ПНР №255927, В41C, 1987 г.]
Недостатком трафаретной печатной формы является большой разброс геометрических размеров сквозных отверстий и, как следствие, большой разброс геометрических размеров формируемых конструктивных элементов. Кроме того, такая трафаретная печатная форма с рабочим полем более 500×500 мм сложна в изготовлении.
Известна трафаретная печатная форма, содержащая сетчатую основу и фоторезистивные части, ограничивающие печатающие элементы [патент РФ №1817579, GO3F 7/12, В41С 1/14, 1995 г.]
Недостаток трафаретной печатной формы проявляется в виде необратимого перераспределения светового потока в плоскости маски, возникающего в процессе изготовления трафаретной печатной формы. Это приводит к изменению геометрических размеров крайних печатающих элементов, что особенно критично при изготовлении трафаретной печатной формы с большим размером рабочего поля маски и высокой плотностью расположения печатающих элементов.
Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является трафаретная печатная форма, включающей сетчатую основу и маску, содержащую печатающие элементы и параллельные им вспомогательные печатающие элементы длиной не менее длины печатающих элементов, расположенные вне рабочего поля маски [патент РФ №1751940, B41F 15/34, 1996 г. - прототип]
Недостатками данной трафаретной печатной формы являются возникающие при ее изготовлении необратимые процессы перераспределения светового потока в плоскости маски по границе крайних печатающих элементов и усиление дифракционных эффектов, что приводит к неровности границы крайних печатающих элементов и, как следствие, к изменению их геометрических размеров.
Задачей полезной модели является создание трафаретной печатной формы с печатающими элементами, сформированными с высокой степенью точности, за счет исключения необратимого перераспределения светового потока в плоскости маски и уменьшения дифракционных эффектов, возникающих в процессе изготовления трафаретной печатной формы.
1
2
Указанный технический эффект при осуществлении полезной модели достигается тем, что в известной трафаретной печатной форме, включающей сетчатую основу и маску, содержащую печатающие элементы и параллельные им вспомогательные печатающие элементы длиной не менее длины печатающих элементов, расположенные вне рабочего поля маски, ширина основных S и вспомогательных S печатающих элементов, расстояние между ними L связаны соотношениями
1
2
1
0,6S≤S≤2,4S
1
1
S≤L≤10S
Трафаретные печатные формы, используемые для формирования конструктивных элементов ГИП, как правило, содержат натянутую на прямоугольную раму гибкую сетку, на которой из задубленного или заполимеризованного светочувствительного материала под действием УФ-излучения формируется маска, открытые участки сетки в которой являются печатающими элементами. Маска трафаретной печатной формы в процессе изготовления подвергается облучению источником света, а именно актиничному УФ-излучению. В результате этого процесса (процесса экспонирования) происходит значительное светорассеивание от нитей сетки, перераспределение светового потока в плоскости маски, дифракция и интерференция света. Наиболее негативно на точность изготовления печатающих элементов дифракционные явления влияют при формировании печатающих элементов малых размеров. В процессе экспонирования дифракция изменяет распределение световой энергии в поверхности маски, образует геометрические тени, тем самым искажая геометрические размеры печатающих элементов. Особенно сильно указанные негативные явления проявляются на крайних печатающих элементах рабочего поля маски, что приводит к максимальным искажениям их геометрических размеров. В результате невозможно получить трафаретные печатные формы с заданными геометрическими размерами печатающих элементов. Для исключения влияния дифракционных явлений на точность формирования крайних печатающих элементов вне рабочего поля маски на расстоянии от крайних печатающих элементов и параллельно им выполняют вспомогательные печатающие элементы длиной не менее длины печатающих элементов. Как правило, вспомогательные печатающие элементы имеют длину равную длине печатающих элементов.
1
2
Выполнение трафаретной печатной формы с печатающими и вспомогательными печатающими элементами, имеющими, ширину соответственно S и S и расположенными на расстоянии L друг от друга, которые связаны соотношениями
1
2
1
0,6S≤S≤2,4S
1
1
S≤L≤10S
позволяет уменьшить дифракционные явления, возникающие в процессе экспонирования на крайних печатающих элементах, за счет уменьшения фотодеструкции и перераспределения светового потока в плоскости маски и на ее поверхности.
1
2
1
При не выполнении указанных соотношений в случае, когда 0,6S>S; S>L наблюдается существенное увеличение дифракции света. В результате этого изменяется угол падения света на маску в местах расположения крайних печатающих элементов и следовательно создаются условия для многократного отражения. Эти отражения приводят к неуправляемому процессу, приводящему к изменению геометрических размеров крайних печатающих элементов.
2
1
1
В процессе экспонирования лучи проходящие через прозрачные участки диапозитива (фотошаблона) вызывают фотополимеризацию маски трафаретной печатной формы. При одной и той же мощности лучистой энергии существует предел облучения для заданной ширины печатающих элементов, а именно чем больше ширина облучающего элемента, тем больше требуется времени для фотополимеризации. Если S>2,4S; L>10S, то время облучения для фотополимеризации вспомогательных элементов будет значительно превышать максимальный предел времени облучения для печатающих элементов, что приводит к фотодеструкции печатающих элементов и таким образом к изменению их геометрических размеров и неровности краев, а в худшем случае к закопировке.
Для получения крайнего печатающего элемента с высокой степенью точности по всей его длине длина вспомогательного печатающего элемента должна быть не менее длины печатающего элемента. Максимальная длина вспомогательных печатающих элементов определяется ее целесообразностью.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной полезной модели, позволяет установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными признакам заявленной полезной модели, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле полезной модели.
Следовательно, заявленная полезной модели соответствует требованию "новизна".
Заявленная полезная модель поясняется чертежом.
На фиг.1 представлен один из вариантов трафаретной печатной формы. Трафаретная печатная форма (фиг.1) содержат металлическую раму 1 с натянутой на ней сеткой 2, в центре которой из материала на основе светочувствительной эмульсии сформирована маска 3, рабочее поле 4 которой включает печатающие элементы 5 и вспомогательные печатающие элементы 6.
Примеры конкретного выполнения.
Трафаретные печатные формы изготавливались с использованием алюминиевых рам размером 750×650×30 мм, на которые натягивалась и приклеивалась сетка из нержавеющей стали с размером ячеек 30÷40 мкм. С помощью ракель-кюветы на рамах с сеткой формировались маски из светочувствительной эмульсии TEC-301N. Затем с использованием стеклянного фотошаблона производилось облучение маски световым потоком. В таблице представлены характеристики изготовленных трафаретных печатных форм с печатающими и вспомогательными печатающими элементами в виде щелей.
Таблица 1
Количество печатающих элементов в маске, шт.
Ширина вспомогательных печатающих элементов S<sub>2</sub>, мкм
Расстояние от крайнего печатающего элемента до вспомогательного печатающего элемента L, мкм
Ширина печатающего элемента S<sub>1</sub>, мкм
задано
получено
811
30
50
50
50
1978
21
35
35
35
811
120
500
50
50
1978
84
350
35
35
811
30
500
50
50
1978
21
350
35
35
811
29
501
50
45 граница крайних печатающих элементов неровная
1978
20
351
35
22 закопировка печатающих элементов
811
121
49
50
43 граница крайних печатающих элементов неровная
1973
85
34
35
23 закопировка печатающих элементов
811
120
50
50
50
1978
84
35
35
35
Как видно из таблицы 1 в трафаретных печатных формах, выполненных согласно заявленной полезной модели, печатающие элементы сформированы с заданными размерами.
Таким образом, использование заявленной полезной модели позволяет изготавливать трафаретные печатные формы с высокой точностью печатающих элементов.