以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態について説明する。
図3は本実施形態に係るスクリーン印刷方法を実施するスクリーン印刷装置の主要部を示す正面図、図4は図3のスクリーン印刷装置の平面図である。
図3及び図4に示すように、本実施形態に係るスクリーン印刷方法を実施するスクリーン印刷装置1は、印刷動作を行うスキージ2(図3)と、コート動作を行うドクター3(図3)と、スクリーン版4と、被印刷物として例示する基板7(図3)を上面に支持するテーブル5(図3)と、スキージ2及びドクター3を前後動作及び昇降動作させる駆動機構(後述)と、を備えている。
なお、基板7は、例えば、後述するプラズマディスプレイパネルの前面基板10或いは背面基板20である。
スキージ2及びドクター3は、例えばゴム或いはゴムに類似した弾力性を有する材質からなり、図3及び図4における左右方向に長尺な板状に構成され、駆動機構によりテーブル5の上方位置において保持されている。
なお、ドクター3は、コート動作時の余分なペーストを該ドクター3の前側に掻き集めることができるように、両端部が前側に向けて屈曲している(図1、図2参照)。
スクリーン印刷装置1の駆動機構において、スキージ2及びドクター3を昇降動作させる機構部は、スキージ昇降用シリンダ8と、ドクター昇降用シリンダ10(図4)と、を備えて構成されている。
スキージ2は、スキージ昇降用シリンダ8によって、スクリーン版4の版面4aに対し近接・離間する上下方向へ往復移動可能に支持され、該スキージ昇降用シリンダ8により下降されることによって版面4a上に当接可能となっている。
同様に、ドクター3は、ドクター昇降用シリンダ10によって、スクリーン版4の版面4aに対し近接・離間する上下方向へ往復移動可能に支持され、該ドクター昇降用シリンダ10により下降されることによって版面4a上に当接可能となっている。
また、駆動機構は、図3に示すように、スキージ2及びドクター3をスクリーン版4の上方位置に保持したバー31を備えている。なお、図3において、ドクター2はスキージ1の後側に位置し、その両端部を除いてスキージ1に隠れている。
また、駆動機構は、バー31の左右に設置された平行調整用の一対のモータ9を備えている。
この一対のモータ9を駆動させてスキージ2及びドクター3の左右両端の鉛直位置を調節することにより、印刷テーブル5の上面に対するスキージ2及びドクター3の平行を出す(調整する)ことができる。
更に、平行調整用の一対のモータ9の駆動量を調節することにより、版面4aに対するスキージ2及びドクター3の押し込み量を任意に設定することができる。
また、駆動機構において、スキージ2及びドクター3を前後動作させる機構部は、図4に示すように、例えばサーボモータからなり正逆回転が可能な走行用モータ33と、この走行用モータ33の左右の駆動軸33aの先端にそれぞれ連結された左右一対のプーリ34と、このプーリ34の各々と対をなす左右一対のプーリ35と、これら2組のプーリ34,35間に各々架け渡された左右一対のタイミングベルト36と、この一対のタイミングベルト36の回転に伴い前後方向(図4の矢印G、矢印H方向で、且つ、テーブル5の上面に沿う方向)に走行する走行バー37と、この走行バー37を前後方向にガイドする一対のLMガイド38と、を備えて構成されている。
このうち一対のLMガイド38は長尺に構成され、各々の長手方向が前後方向となるように、テーブル5の左右両脇にそれぞれ配置されている。また、プーリ34、35はLMガイド38の両端位置に配置され、走行バー37はテーブル5の上方に配置されている。
ここで、走行バー37は、スキージ2、ドクター3、それらを保持したバー31、平行調整用の一対のモータ9、スキージ昇降用シリンダ8、ドクター昇降用シリンダ10を含むスキージユニット39を支持している。
従って、走行用モータ33の駆動により走行バー37が前後方向に移動する際には、スキージユニット39も走行バー37に伴って前後方向に一体的に移動することになる。
また、上記のように、スキージ2とドクター3とは、相互に独立に駆動するスキージ昇降用シリンダ8とドクター昇降用シリンダ10とにより、相互に独立に昇降動作可能となっている。
よって、スキージ2とドクター3のうちスキージ2のみを下降させてスクリーン版4の版面4aに当接させた状態で、スキージユニット39を移動させることにより、スキージ2による印刷動作を行うことができる一方で、スキージ2とドクター3のうちドクター3のみを下降させてスクリーン版4の版面4aに当接させた状態で、スキージユニット39を移動させることにより、ドクター3によるコート動作をことができる(詳細後述)。
また、印刷テーブル5の上面には図示しない吸着穴が形成され、被印刷物である基板7を印刷テーブル5上に位置決めした状態で、この吸着穴を介して真空ポンプ又はブロアによる吸引を行うことにより、基板7をテーブル5上に固定することができる。
さらに、このテーブル5上にはスクリーン版4が配設されており、その版面4aが基板7上に重ね合わされるようになっている。また、版面4a上には、印刷面60(図4)が設けられている。
図5は、スクリーン印刷装置1の主要な制御ブロック図である。
図5に示すように、スクリーン印刷装置1は、各構成要素を統括的に制御する制御部40を備えている。
この制御部40は、例えば、CPU、ROM、RAMなどを備えて構成され、このうちCPUは制御動作を実行し、ROMにはCPUの制御プログラムなどが記録され、RAMはCPUの作業領域などとして機能する。
そして、制御部40は、制御プログラムに従って、スキージ昇降用シリンダ8、ドクター昇降用シリンダ10、走行用モータ33、一対の平行調整用モータ9などに対して、それぞれ制御信号を出力し、これらアクチュエータ類の動作制御を行う。
この動作制御により、スキージ2及びドクター3の昇降動作、前後動作、平行だし動作、及び、押し込み量の設定動作などが制御される。
次に、上記のように構成されたスクリーン印刷装置1を用いたスクリーン印刷方法について説明する。
図1及び図2は、本実施形態に係るスクリーン印刷方法における一連の動作を説明するためのスクリーン印刷装置1の主要部を示す側面図である。
このうち図1には印刷動作終了時からコート動作実行中までの状態を示す一方で、図2にはコート動作終了時から印刷動作実行中までの状態を示しており、図1及び図2に示す一連の動作が1回の印刷のサイクルとなっている。従って、図1及び図2に示す動作を交互に繰り返すことにより、印刷を繰り返し行うことができる。
ここで、図1に示す一連の動作を行うことにより、コート動作中におけるスキージ2からのペーストの垂れを抑制することができ、図2に示す一連の動作を行うことにより、印刷動作中におけるドクター3からのペーストの垂れを抑制することができる。
先ず、図1を参照して、コート動作中におけるスキージ2からのペーストの垂れを抑制するための動作を説明する。
なお、以下に説明する動作は、制御部40の制御下で、スクリーン印刷装置1が自動的に行う。
図1において、(a)はスキージ2による印刷動作が終了した状態を、(b)はスキージ2をスクリーン版4の版面4aから離間させた状態を、(c)はスキージ2を印刷面60(図示略)側に移動させた状態を、(d)はスキージ2を版面4aに再度当接させた状態を、(e)はスキージ2を版面4aから再度離間させる一方でドクター3を版面4aに当接させた状態を、(f)はドクター3によるコート動作を行う状態を、それぞれ示す。
すなわち、図1(a)は、スキージ2が版面4aに当接した状態のままで矢印A方向に印刷終了位置まで前進し、印刷動作を終えた状態を示す。
ここで、印刷終了位置は、印刷面60(図1では図示略)から矢印A方向に100mm以上離れていることが望ましい。
この段階では、スキージ2が版面4aに沿って矢印A方向に移動したことにより、版面4a上において、スキージ2の前側に接する位置にペースト溜まり50が形成されている。
続いて、スキージ2は、図1(a)の状態で所定時間待機した後で、版面4aに対し垂直方向に上昇し、版面4aから離間する(図1(b))。
ここで、図1(a)の段階でスキージ2の前側に存在するペースト溜まり50のペーストの一部は、図1(b)の動作でスキージ2が版面4aから離間する際に、スキージ2に付着した付着ペースト51となる。
続いて、図1(a)の状態に至る印刷動作により既に印刷がなされた基板7はテーブル5上から搬出され、次に印刷される基板7が新たにテーブル5上に搬入・位置決めされることにより、ドクター3によるコート動作の開始準備がなされる。
この開始準備が整うまでの間の所定時間、スキージ2は、図1(b)の状態で待機する。なお、図1では基板7の図示を省略している。
このように待機状態となっている間、スキージ2の付着ペースト51は時間経過に伴いスキージ2の下部に収集していき、最終的には版面4a上に垂れる。よって、スキージ2の付着ペースト51の量が減少する。
ドクター3によるコート動作の開始準備が整うと、該コート動作を開始する直前に、図1(b)の状態から図1(c)に示すように、スキージ2を印刷面60側に向けて矢印B方向、すなわち、例えば印刷動作方向とは反対方向に所定距離L1だけ移動させる。
この移動は、版面4a上においてペースト溜まり50が無い部位の上方にスキージ2を移動させるためのものであり、本実施形態の場合、例えば、ペースト溜まり50と印刷面60との間の部位の上方位置への移動としている。なお、距離L1は、例えば、50mm〜70mmである。
続いて、図1(d)に示すように、スキージ2を版面4aに対し垂直に下降させ、該版面4a上に当接させる。
ここで、スキージ2の下降圧、すなわち版面4aに対するスキージ2の接触圧は、印刷動作時における下降圧(接触圧)とは、スキージ昇降シリンダ8の駆動量を調節することによって、相互に異なる値に設定できる。
ここでの下降圧は、スキージ2を下降させ、且つ、版面4a上に当接するのに十分な圧力を設定すればよい為、印刷時の常用圧より小さい下降圧を設定する。
また、平行調整用の一対のモータ9の駆動を調節することにより、版面4aに対するスキージ2の押し込み量が所要の値に設定されているが、スクリーン版4の下方にはテーブル5が位置しており、印刷動作時と同様にスキージ2からスクリーン版4への押し込み力は、テーブル5により支持される。
これらのことから、図1(d)に示すスキージ2の当接動作の際の版4への負荷は抑制される。
図1(d)の当接動作により、スキージ2は、版面4a上においてペースト溜まり50が存在しない部位に当接するため、スキージ2の前面や下部の付着ペースト51は版4に再付着する。
続いて、図1(e)に示すように、スキージ2を再度、版面4aに対し垂直に上昇させて版面4aから離間させ、その一方で、ドクター3を下降させて版面4a上に当接させる。
この段階でも、スキージ2には付着ペースト51が付着したままとなるが、図1(d)の当接動作により付着ペースト51の一部は版面4aに付着した版面側付着ペースト52となっている。
このため、図1(e)の段階でのスキージ2の付着ペースト51の量は、版面側付着ペースト52の分だけ、図1(c)の段階よりも少なくなる。
続いて、図1(f)に示すように、ドクター3を矢印C方向に移動させて、版面4a上へのペーストのコート動作を行い、版面4a上に薄くペースト膜53を形成する。
このコート動作の際、スキージ2は、印刷面60(図示略)の上方を矢印C方向に通過するが、上記のように図1(a)〜図1(f)の一連の動作を行う結果として、スキージ2の付着ペースト51の量が低減されているため、該コート動作中にスキージ2からペーストが垂れる現象は起こりにくい。
次に、図2を参照して、印刷動作中におけるドクター3からのペーストの垂れを抑制するための動作を説明する。
図2において、(a)は図1(f)で説明したコート動作が終了した状態を、(b)はドクター3をコート動作とは反対方向(印刷面60側)に移動させた状態を、(c)はドクター3を再びコート動作方向に移動させた状態を、(d)はドクター3を版面4aから離間させた状態を、(e)はスキージ2による印刷動作を行う状態を、それぞれ示す。
図2(a)に示すように、ドクター3が下降し版面4aに当接した状態でコート終了位置まで移動した状態では、版面4a上においてドクター3の後方にはペースト膜53が形成されている一方で、ドクター3の前にはペースト溜まり50が形成されている。
次に、ドクター3は、版面4aに当接したままで、印刷動作の準備が整うまで(基板7の位置決めが完了するまで)待機する。ドクター3が版面4aに当接した状態で待機する理由は、ペーストの印刷面60側への侵入を防ぐためである。
印刷動作の開始準備が整うと、該印刷動作を開始する直前に、図2(b)に示すように、ドクター3を版面4a上に当接させたままで、コート動作時よりも低速で距離L2だけ印刷面60側(矢印D方向)に後退させる。
この後退動作により、ドクター3はその前側にあるペースト溜まり50から離間する。
また、この後退動作の際に、ドクター3の前面に付着しているペーストは、版面4a上で延ばされるとともに版面4a上にすり付けられるため、ドクター3前面におけるペーストの付着量は減少する。
なお、距離L2は、ドクター3が印刷面60までは後退しないが、ドクター3をペースト溜まり50から離間させ、ドクター3前面のペースト付着量を減少させるのに十分なだけの距離である。
ここで、ドクター3の後方にはペースト膜53が形成されているため、この後退動作の際に、ドクター3の背面側にはペースト溜まり55が新たに形成され、ドクター3の背面側にペーストが付着する。
そのため、続いて、ドクター3背面側のペースト付着量を少なくするため、図2(c)に示すように、再度、ドクター3をコート動作と同方向(矢印E方向)に距離L3だけ前進させる。
この前進動作により、ドクター3は背面側のペースト溜まり55から離間する。
また、この前進動作の際に、ドクター3の背面に付着しているペーストは、版面4a上で延ばされるとともに版面4a上にすり付けられるため、ドクター3背面におけるペーストの付着量は減少する。
すなわち、この段階で、ドクター3の前面及び背面へのペースト付着量は共に少ない状態である。
なお、距離L3は、距離L2よりも小さい方が望ましい。なぜならば、L3≧L2にしてしまうと、ドクター3の前面が再びペースト溜まり50に接してしまうからである。
続いて、図2(d)に示すように、ドクター3を版面4aに対し垂直に上昇させ、版面4aから離間させる、その一方で、スキージ2を版面4aに対し垂直に下降させ、版面4a上に当接させる。
続いて、図2(e)に示すように、スキージ2を版面4aに当接させた状態のままで、該スキージ2を矢印F方向に移動させて、ペーストを基板7に刷り込むことにより、印刷動作を行う。なお、図2(e)の状態では、ペースト溜まり50がペースト溜まり55を呑み込んで、これと一体化している。
この図2(f)の印刷動作の際、ドクター3は、印刷面60(図示略)の上方を矢印F方向に通過するが、上記のように図2(b)〜図2(d)の一連の動作を行う結果として、ドクター3へのペーストの付着量が低減されているため、該印刷動作中にドクター3からペーストが垂れる現象は起こりにくい。
以上のように、印刷動作中にドクター3から印刷面60上にペーストが垂れてしまうことと、コート動作中にスキージ2から印刷面60上にペーストが垂れてしまうことと、が抑制されるため、印刷むら不良が極力発生しにくいこととなる。
次に、図6及び図7を参照して、本実施形態に係るスクリーン印刷方法による被印刷物の具体例としての基板を備えるプラズマディスプレイパネルと、このプラズマディスプレイパネルの製造方法について説明する。
図6は本実施形態に係るスクリーン印刷方法によりバス電極14を形成したプラズマディスプレイパネルの前面基板10を示している。
図6に示すように、ガラス基板11上に走査電極12及び維持電極13を形成した後、本実施形態に係るスクリーン印刷方法により、走査電極12上及び維持電極13上にバス電極14をパターン形成する。その後、走査電極12、維持電極13及びバス電極14を覆うようにしてガラス基板11上に透明誘電体層15を形成し、更に、該透明誘電体層15を覆う表面保護層16を形成し、プラズマディスプレイパネルの前面基板10を作製する。
図7は本実施形態に係るスクリーン印刷方法によりアドレス電極22を形成したプラズマディスプレイパネルの背面基板20を示している。
図7に示すように、ガラス基板21上に、本実施形態に係るスクリーン印刷方法によりアドレス電極22をパターン形成し、その後、アドレス電極22を覆うようにガラス基板21上に白色誘電体層23を形成する。更に、白色誘電体層23上に隔壁24を形成し、隔壁24により区画される空間内に蛍光体層25を形成し、プラズマディスプレイパネルの背面基板20を作製する。
更に、上記のように作製された前面基板10及び背面基板20を相互に接合してプラズマディスプレイパネルを製造する。
このように製造されたプラズマディスプレイパネルは、前面基板10におけるバス電極14のパターン形成と、背面基板20におけるアドレス電極22のパターン形成と、に本実施形態に係るスクリーン印刷方法を用いているため、印刷むら不良が少なく、高品質のプラズマディスプレイパネルとすることができる。
次に、図8を参照して、以上のようにして製造されたプラズマディスプレイパネルを備えて構成されるプラズマ表示装置の好適な一例について説明する。
図8は、本実施形態に係るプラズマ表示装置の好適な一例を示す概略的なブロック図である。
図8に示すプラズマ表示装置100は、アナログインタフェース120と、PDPモジュール130とを備えて概略構成されている。
PDPモジュール130は、上記のようにして製造されたプラズマディスプレイパネル150(以下、PDP150)を備えている。
アナログインタフェース120は、クロマ・デコーダを備えたY/C分離回路121と、A/D変換回路122と、PLL回路を備えた同期信号制御回路123と、画像フォーマット変換回路124と、逆γ(ガンマ)変換回路125と、システム・コントロール回路126と、PLE制御回路127とを備えて構成されている。
アナログインタフェース120は、概略的には、受信したアナログ映像信号をディジタル信号に変換したのち、これをPDPモジュール130に供給する機能を有している。
例えばテレビチューナーから入力されるアナログ映像信号は、Y/C分離回路121において、R(赤),G(緑)、B(青)の各色の輝度信号に分解されたのち、A/D変換回路122においてディジタル信号に変換される。
その後、PDPモジュール130の画素構成と映像信号の画素構成とが相互に異なる場合には、画像フォーマット変換回路124において、必要な画像フォーマットの変換処理が行われる。
A/D変換回路122において、映像信号のA/D(アナログ/ディジタル)変換を行ったのち、逆γ変換回路125において、映像信号に対して逆γ変換を施して、線形特性に復元されたディジタル映像信号を生成する。このようにして生成されたディジタル映像信号は、RGB映像信号として、PDPモジュール130に出力される。
同期信号制御回路123に内蔵されているPLL(位相同期ループ)回路は、アナログ映像信号と同時に供給される水平同期信号を基準として、サンプリングクロック信号およびデータクロック信号を生成して、PDPモジュール130に出力する。
アナログインタフェース120のPLE制御回路127は、PDPの輝度制御を行う。具体的には、平均輝度レベルが所定値以下である場合には表示輝度を上昇させ、平均輝度レベルが所定値を超える場合には、表示輝度を低下させるように制御する。
システム・コントロール回路126は、PDPモジュール130に対して、各種制御信号を出力する。
PDPモジュール130は、ディジタル信号処理・制御回路131と、パネル部132と、DC/DCコンバータを内蔵するモジュール内電源回路133とから構成されている。ディジタル信号処理・制御回路131は、入力インタフェース信号処理回路134と、フレームメモリ135と、メモリ制御回路136と、ドライバ制御回路137とを含んでいる。
入力インタフェース信号処理回路134は、システム・コントロール回路126から発信される各種制御信号、逆γ変換回路125から発信されるRGB映像信号、同期信号制御回路123から発信される同期信号、PLL回路から発信されるデータクロック信号を受信する。
入力インタフェース信号処理回路134に入力された映像信号の平均輝度レベルは、入力インタフェース信号処理回路134内の入力信号平均輝度レベル演算回路(図示略)によって計算されて、例えば5ビットデータとして出力される。また、PLE制御回路127は、平均輝度レベルに応じてPLE制御データを設定して、入力インタフェース信号処理回路134内の輝度レベル制御回路(図示略)に供給する。
ディジタル信号処理・制御回路131では、入力インタフェース信号処理回路134において、これらの各種信号の処理を行ったのち、制御信号をパネル部132に送信する。これと同時に、メモリ制御回路136はメモリ制御信号を、ドライバ制御回路137はドライバ制御信号を、それぞれパネル部132に送信する。
パネル部132は、PDP150と、PDP150の走査電極を駆動する走査ドライバ138と、PDP150のデータ電極を駆動するデータドライバ139と、PDP150および走査ドライバ138にパルス電圧を供給する高圧パルス回路140と、高圧パルス回路140からの余剰電力を回収する電力回収回路141とを備えて構成されている。
PDP150は、例えば1365個×768個に配列された画素を有するものとして構成されている。PDP150においては、走査ドライバ138が走査電極を制御し、データドライバ139がデータ電極(アドレス電極)を制御することによって、これらの画素のうちの所定の画素の点灯または非点灯が制御されて、所望の画像表示が行われる。
このようなプラズマ表示装置100は、上記のように、本実施形態に係るスクリーン印刷方法を用いて製造されたプラズマディスプレイパネル150を備えているため、該プラズマディスプレイパネル150における印刷むら不良が少なく、高品質のプラズマ表示装置とすることができる。
以上のような実施形態によれば、図1を参照して上記に説明したように、コート動作中のスキージ2からのペースト垂れの原因であるスキージ2への付着ペースト51を、コート開始直前に再度、スクリーン版4の版面4a上においてペースト溜まり50の無い面に当接させることにより、版面4aに再付着させた後で、スキージ2を再度、版面4aから離間させるので、該離間後におけるスキージ2に対する付着ペースト51の量を減少させることができる。更に、その直後にコート動作をおこなう為、コート動作中においてスキージ2から印刷面60へとペーストが垂れてしまうことを好適に抑制することができる。
また、図2を参照して上記に説明したように、ドクター3が版4から離間する直前にドクター3の前後の面がペースト溜まり50、55に接しないようにドクター3を前進・後退移動することにより、印刷動作中のドクター3からのペースト垂れの原因となるドクター3への付着ペーストの量を極力抑えるようにでき、その直後に印刷動作をおこなう為、印刷動作中においてドクター3から印刷面60へとペーストが垂れてしまうことを好適に抑制することができる。
また、図1、図2で説明したいずれのペースト垂れ抑制動作も、印刷動作・コート動作間の待機時間に左右されないため、安定した品質を得ることができる。
加えて、本実施形態の動作は、従来のスクリーン印刷装置において、スキージ2やドクター3の動作制御を行うための制御プログラムのみを変更するだけで実現することができるため、印刷装置の構造は変更する必要がなく、安価にペースト垂れを抑制できると共に、印刷装置のメンテナンス性が悪化することもない。
なお、上記の実施形態では、コート動作中にスキージ2から印刷面60上にペーストが垂れてしまうことを抑制する図1の動作と、印刷動作中にドクター3から印刷面60上にペーストが垂れてしまうことを抑制する図2の動作と、を共に行う例を説明したが、本発明はこの例に限らず、何れか一方のみを行うだけでも印刷むらを抑制する効果が得られる。
また、上記の実施形態では、図1(c)の動作において、スキージ2を印刷動作方向とは反対方向に所定距離L1だけ移動させる例について説明したが、図1(c)の段階でのスキージ2の移動方向は、その反対方向であっても良く、要は、その後の再当接動作(図1(d))の際に、スキージ2を版面4a上においてペースト溜まり50の無い部位に当接させることができるような移動を行えばよい。ただし、スキージ2を図1(c)とは反対方向に移動させる場合、スキージ2がペースト溜まり50を超える必要があるため、上記の実施形態において説明した例と比べると、必要な移動距離が長くなる。
また、上記の実施形態では、図1(b)の段階で、スキージ2を版面4aに対し垂直に上昇させる例を説明したが、本発明はこの例に限らず、スキージ2を版面4aから離間させつつ図1の矢印B方向又はその反対方向に移動させて、スキージ2をスクリーン版4上において印刷動作の終了位置から印刷動作方向又はその反対方向に所定距離だけ離れた部位の上方位置へと移動させるようにしても良い。
また、上記の実施形態では、スキージ2とドクター3とを備えるスクリーン印刷装置1及びその印刷装置1を用いたスクリーン印刷方法について説明したが、ドクター3を備えていないスクリーン印刷装置及びその印刷装置を用いた印刷方法にも、図3の動作を適用してペーストの垂れを抑制することが可能である。