JPH0684068B2 - 紗枠並びにその紗枠を使用したスクリーン印刷機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、プリント配線や厚膜IC、ハイブリッド回路
などの作製に利用されるスクリーン印刷において使用さ
れる紗枠、並びにその紗枠を備えたスクリーン印刷機に
関する。

〔従来の技術〕

スクリーン印刷は、紗枠に張設された紗（スクリーン）
に、主として写真製版法により開口部と非開口部とから
なる図形、パターンを形成してスクリーン印刷版を製作
し、このスクリーン印刷版の上に印刷インキを置き、紗
面にスキージを摺接させて前記開口部からインキを押し
出すことにより、紗の下に配置された被印刷面に図形、
パターンを転写する印刷方式である。

このスクリーン印刷は、被印刷面にインキを厚く転写で
き、硬質物体や曲面体へも印刷が可能であり、またイン
キの選択幅も広いことから、各種の工業分野において利
用されており、電子工業界においてもプリント配線やハ
イブリッド回路などの形成に利用されている。そして、
特に電子工業界においては、回路の高密度化に伴ない印
刷品質の向上が要望されている。印刷品質の良否の判定
因子としては、図形、パターン累積寸法精度（紗上をス
キージが摺接移動する際の摺動抵抗によって生じる、印
刷版と印刷物との間の各座標位置におけるずれの程
度）、印刷パターンの線幅精度（ファイン化）、印刷パ
ターンの厚み精度、解像度が考えられ、電子工業界にお
いてその一部或いは全ての高精度化、微細化が要望され
ている。そして、従来は、紗の材質、構成の選定、改
良、紗と被印刷物間のギャップの最適値化、印刷条件の
最適化などによって上記要望に応えようとしていた。

第３図に、従来の紗枠の構成を示す。従来の紗枠は、木
製又は金属製の矩形状の枠体１に紗２を、その四辺を引
っ張って規定の張力（テンション）を持たせた状態で接
着、その他の方法により取り付けた構成である。そし
て、印刷を行なうときは、第４図に概略側面図を示すよ
うに、被印刷物台（ステージ）３上に真空吸着、その他
の方法によって載置固定された被印刷物４と紗２との間
に隙間（ギャップ）ｄをとり、枠体１を固定して、紗枠
を印刷機本体にセットする。この際、紗２は、二点鎖線
で示すように水平に張った状態にある。この状態で、紗
２上にインキ５を塗布し、次いでスキージ６を紗２に圧
接させて、紗２を被印刷物４の表面に押圧し接触させ
る。この時、紗２は伸ばされて実線で示した状態にな
る。この状態で、スキージ６を矢印で示した方向へ移動
させ、紗２の開口部を通してインキ５を被印刷物４に転
写する。そして、スキージ６の移動に伴い、紗２は、そ
の張力により順次、いわゆる版離れしながら被印刷物４
の接触位置が移ってゆき、印刷が行なわれる。

ところで、紗２は、ナイロンやポリエステル等の繊維を
使用した織物か、ステンレススチール等の金属をエッチ
ングするか、あるいはメッキ法により作成されるかのい
ずれかから形成されている。そして、一般に、化学繊維
製の紗は、弾力性があるのでギャップｄを大きくするこ
とができ、弾力性があってギャップが大きいことから版
離れが良く、このため印刷パターンの線幅の寸法精度が
良好である。一方、金属製の紗は、スキージの押圧力に
対する伸び量が微少であるため、ギャップｄを小さく
（0.5〜1mm程度）さぜるを得ないが、伸びが少なくギャ
ップが小さいことから、図形パターンの累積寸法精度が
良好であるといった特徴を有している。

また、第５図に示すように、金属メッシュ７とポリエス
テルメッシュ等の弾性被膜８とを金属メッシュ７の周縁
部で部分的に重ね合わせ、そのオーバーラップ部９で両
者を接着剤等により接合して１枚の紗を形成し、その紗
を矩形状の枠体１′に、弾性被膜８の部分を引っ張って
テンションを持たせた状態で取り付けて構成されたコン
ビネーション方式の紗枠がある。このコンビネーション
方式の紗枠は、上記した化学繊維製の紗の特徴及び金属
製の紗の特徴を両方兼ね備えたものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、化学繊維製の紗を使用した紗枠は、版離
れを良くするためにギャップを大きくとっているので、
印刷時における紗の伸び量が大きくなり、印刷を繰り返
すうちに紗の復元力が低下してクリープ（漸伸）現象が
みられる。このようにして紗に永久伸びが生じると、版
離れが一定にならず、印刷パターンの線幅の寸法精度が
変化して、印刷物の品質が変動する。

また、金属製の紗を使用した紗枠は、上記したように図
形、パターンの累積寸法精度が良好であるといった長所
を持っている反面、紗の弾力性が極めて小さくかつギャ
ップ小さくせざるを得ないために、版離れが悪く、品質
の判定因子のうち印刷パターンの線幅精度の点からみる
と、印刷物の品質が良好とは言えない。

さらに、コンビネーション方式の紗は、化学繊維製の紗
及び金属製の紗のそれぞれの長所を具備させるべく開発
されたものであるが、弾性被膜部分にポリエステルメッ
シュ等を使用しているため、印刷を繰り返すうちにやは
りその部分で永久伸びが生じ、上記した化学繊維製の紗
における場合と同様の問題が残る。しかも、この方式の
紗は、オーバーラップ部９が弾性被膜、金属メッシュ及
び両者を接合する、例えば接着剤層からなる積層構造と
なっているためそのオーバーラップ部９の剛性が他の金
属メッシュ７や弾性被膜８の部分に比べて高いことか
ら、オーバーラップ部９と金属メッシュ７及び弾性被膜
８との境界部分で不要な変形を生じ、その結果、印刷パ
ターンの線幅の寸法精度に悪影響を及ぼすといった新た
な問題が生じる可能性もある。

この発明は、以上の現状に鑑みてなされたものであり、
化学繊維製の紗を使用した場合において、紗の永久伸び
を最小限に抑えて版離れを可及的に一定に保持すること
ができ、また、金属製の紗を使用した場合においては、
版離れを良くするべくギャップを適正値に設定すること
ができ、しかも、ゴンビネーション方式の紗枠における
ような上記問題も生じない紗枠、並びにその紗枠を使用
したスクリーン印刷機を提供することを技術的課題とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、上記課題を達成するための手段として、従
来の紗枠のような矩形枠体を使用せずに、一対の取付枠
体を離間させて互いに平行に配設し、これら一対の取付
枠体間に紗を張設し、そして一対の案内棒等のガイド手
段により両取付枠体を、ガイド手段の一端部を取付枠体
のうちの一方の両端部にそれぞれ垂直に係合もしくは係
着させるとともに、取付枠体のうちの他方の両端部を各
案内棒にそれぞれ垂直にかつ摺動自在に係合させること
により互いに連結し、さらにガイド手段と摺動自在に係
合した取付枠体に弾発手段を取着するようにして紗枠を
構成したことを要旨とする。

前記紗は、化学繊維や金属メッシュにより形成される。
また、前記弾発手段のばね定数を紗のばね定数より小さ
く設定すると良い。

そして、上記構成の紗枠の取付枠体のうちの一方を機体
に形成された枠体保持部に固着するとともに、紗枠にお
ける一対の案内棒等のガイド手段の各先端部を機体に形
成されたガイド手段保持部にそれぞれ固着し、さらにガ
イド手段に摺動自在に係合した取付枠体に弾発手段を、
紗枠の紗に対し張力を付与する方向へその取付枠体を付
勢するよう取着することにより、この発明に係るスクリ
ーン印刷機が構成されている。

〔作用〕

上記構成の紗枠を上記したように印刷機本体にセットし
て、そのスクリーン印刷機により印刷を行なうときは、
化学繊維製の紗を使用した場合、スキージを紗に押し付
け、紗を被印刷物に接触させると紗が伸長するが、その
際に紗に生じる張力増加分によって、案内棒に摺動自在
に係合した取付枠体が弾発手段の弾発力に抗しもう一方
の取付枠体の方へ僅かに移動させられ、紗の張力と弾発
手段の弾発力とが拮抗した状態において取付枠体及び紗
が保持される。このように、枠体が固定的である従来の
紗枠に比べて、印刷時における紗の伸び量が取付枠体の
移動距離分だけ少なくなるため、紗の永久伸びが最小限
に抑えられることとなり、版離れを可及的に一定に保持
することができる。尚、弾発手段のばね定数を化学繊維
製の紗のばね定数より小さく設定すればする程、上記効
果は大きくなる。

また、紗が金属メッシュから形成されている場合は、紗
の弾力性は極めて小さく、紗自体の伸び量は極めて少な
いが、印刷に際してスキージを紗に押し付けると、その
際の紗の変形に対応し、案内棒に摺動自在に係合した取
付枠体をが紗を介し弾発手段の弾発力に抗して引っ張ら
れ、その取付枠体が紗の伸び分を除いた距離だけもう一
方の取付枠体の方へ移動させられる。このように、一方
の枠体が移動可能であるため、印刷時における紗自体の
伸び量が極めて少なくても、ギャップを大きく設定する
ことができるようになり、また紗は弾発手段によってテ
ンションを与えられるので、版離れが良くなる。この場
合も、弾発手段のばね定数を紗のばね定数より小さく設
定すればする程版離れは良好となる。

そして、印刷を終えて、紗に対し加えていたスキージの
押圧力を解除すると、案内棒に摺動自在に係合した取付
枠体は、弾発手段の復元力によって元の位置に復帰す
る。

また、両取付枠体は一対の案内棒にそれぞれ係合して保
持されているので、取付枠体への紗張りは、その作業を
比較的容易に行なえる。

〔実施例〕

以下、この発明の好適な実施例について第１図及び第２
図を参照しながら説明する。

第１図は、この発明の１実施例に係る紗枠が、取り付け
られた印刷機本体の要部を示す平面図、第２図はその正
面図である。この紗枠10は、間隔を介して互いに平行に
配設された固定側取付枠体12及び可動側取付枠体14、こ
れら一対の取付枠体12、14間に張設された紗16、一対の
案内棒18、18、並びに可動側取付枠体14に取着された引
張りコイルばね20とから構成されている。一対の案内棒
18、18は平行に配設されており、それぞれ一端部が固定
側取付枠体12の両端部にそれぞれ嵌挿されて、固着され
ている。尚、案内棒18、18の各一端部と固定側取付枠体
12とは、案内棒18、18の各他端部が後述する如く案内棒
保持部28に固定されているため、固着せずに遊嵌状態に
しておいても差し支えない。また、可動側取付枠体14に
は、案内棒18、18の他端側が貫挿されており、可動側取
付枠体14は、軸受22を介しその両端部において、固定側
取付枠体12と平行をなすように案内棒18、18と摺動自在
に係合している。尚、可動側取付枠体14が案内棒18、18
に摺接して滑らかに移動可能であれば、可動側取付枠体
14に特に軸受を設ける必要はない。また、紗16は、ナイ
ロンやポリエステル等の化学繊維、或いはステンレスス
チール等の金属メッシュにより形成されている。

以上の構成の紗枠10を印刷機本体に取り付けるには、ま
ず、固定側取付枠体12を機体に形成された枠体保持部24
に固定ねじ26によって固定する。次に、案内棒18、18を
可動側取付枠体14に貫挿した状態で、一方の先端部を固
定側取付枠部12に取付けるとともに、他方の先端部を機
体に形成された案内棒保持部28に取付けねじ30によって
固定する。そして、引張りコイルばね20の一端を可動側
取付枠体14に、他端を機体の固定部32に固着する。この
引張りコイルばね20により、可動側取付枠体14は固定側
取付枠体12から離れる方向へ引っ張られ、紗16に対しテ
ンションが付与される。ここで、引張りコイルばね20の
ばね力は、スクリーン印刷に必要な紗テンションが与え
られるように設定されるが、紗16のばね定数をKs、引張
りコイルばね20のばね定数をＫとした場合、Ks≧Ｋの条
件を満足するように引張りコイルばね20のばね定数を設
定する。勿論、Ks＜Ｋとなっても、この発明が成り立た
ないという訳ではない。第１図及び第２図において実線
で示した状態が、印刷前における可動側取付枠体14及び
紗16の位置である。

次に、ステージ34上に被印刷物36を真空吸着等の手段に
よって載置固定し、スクリーン印刷を行なう場合におけ
る、可動側取付枠体14及び紗16の状態について説明す
る。今、スキージ（図示せず）を紗16の上面に押し付け
ると、紗16は被印刷物36に接触して、第２図に二点鎖線
で示したように屈曲する。ここで、紗16が化学繊維によ
り形成されているときは、紗16は伸長するが、それに伴
って紗16の張力が増す。その張力の増加分によって、可
動側取付枠体14は、引張りコイルばね20の力に抗して矢
印方向へ案内棒18、18に沿って僅かに移動し、二点鎖線
で示した位置になる。このように可動側取付枠体14が矢
印方向に移動するため、その移動距離分だけ紗16の伸び
量が少なくなる。そして、紗16と引張りコイルばね20と
のばね定数をKs＞Ｋとし、かつその差を大きくすると、
可動側取付枠体14の移動距離がより大きくなり、紗16の
伸び量もそれだけ少なくなる。

また、紗16が金属メッシュから形成されているときは、
紗の弾力性は極めて小さく、紗自体の伸び量が極めて少
ないため、紗16が第２図に二線鎖線で示したように屈曲
すると、可動側取付枠体14は、引張りコイルばね20の力
に抗して紗16により引っ張られて矢印方向へ移動する。
このように、可動側取付枠体14が移動可能であるため、
紗16自体の伸び量が極めて少なくても、ギャップを大き
く設定することができ、また紗16は引張りコイルばね20
によってテンションを与えられているので、版離れが良
好である。

印刷を終えて、紗16に対するスキージの押圧力を解除す
ると、可動側取付枠体14は、引張りコイルばね20の復元
力によって矢印とは反対方向へ案内棒18、18に沿って移
動し、元の位置に復帰する。

この発明の構成は以上説明した通りであるが、この発明
の範囲は上記説明並びに図面の内容によって限定される
ものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々の変形例を
包含し得る。例えば、上記実施例では、取付枠体とガイ
ド手段である案内棒とを、取付枠体に貫通孔を穿設し、
その貫通孔に案内棒を挿通させることにより係合させて
いるが、案内棒を角棒とし、一方取付枠体の下面に溝を
形成して、その溝と角棒とを係合させるようにしてもよ
い。また、ガイド手段としては、その長手方向にガイド
溝が形成された棒状体でも良く、この場合には可動側取
付枠の両端を、ガイド溝に摺動可能に係合するように構
成すれば良い。また、各取付枠体の印刷機本体へ固定手
段としては、ねじ止めに限らず、種々の方法をとり得
る。さらに、引張りコイルばねの代わりに圧縮コイルば
ねを使用し、その圧縮コイルばねを案内棒の、両取付枠
体間に巻装したり、印刷機本体の固定部と可動側取付枠
体間に介装したりするようにしてもよい。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したように構成されかつ作用するの
で、この発明に係る紗枠をスクリーン印刷機にセットし
て印刷を行なうときは、化学繊維製の紗を使用した場合
において、紗枠の紗の永久伸びを最小限に抑えて版離れ
を可及的に一定に保持することができるため、長期間に
わたって印刷パターンの線幅の寸法精度を一定状態に維
持することができ、印刷物の品質が安定する。そして、
弾発手段のばね定数を紗のばね定数より小さく設定する
ときは、紗の寿命が延びる。

また、金属メッシュの紗を使用した場合においては、版
離れを良くするができるため、図形、パターンの累積寸
法精度とともに、印刷パターンの線幅の寸法精度も向上
させることができ、印刷物の品質を総合的に高めること
かできる。

しかも、この発明に係る紗枠においては、従来のコンビ
ネーション方式の紗枠におけるような問題も生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の１実施例に係る紗枠が取り付けら
れた印刷機本体の要部を示す平面図、第２図はその正面
図、第３図は、従来の紗枠の構成を示す平面図、第４図
は、従来の紗枠を使用してスクリーン印刷を行なうとき
の状態を示す模式側面図、第５は、従来の紗枠の別の構
成例を示す平面図である。 10……紗枠、12……固定側取付枠体 14……可動側取付枠体、16……紗、 18……案内棒、20……引張りコイルばね、 24……枠体保持部、28……案内棒保持部、 32……固定部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 澤田 誠 京都府京都市上京区堀川通寺之内上る４丁 目天神北町１番地の１ 大日本スクリーン 製造株式会社内 (72)発明者 足立 秀喜 京都府京都市上京区堀川通寺之内上る４丁 目天神北町１番地の１ 大日本スクリーン 製造株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−275139（ＪＰ，Ａ) 特公 昭40−14636（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紗を張設するべく互いに平行に配設された
   一対の取付枠体と、各一端部が前記取付枠体のうちの一
   方の両端部にそれぞれ係合もしくは係着されるととも
   に、前記取付枠体のうちの他方の両端部とそれぞれ摺動
   自在に係合した一対のガイド手段と、これらのガイド手
   段と摺動自在に係合した前記取付枠体に取着される弾発
   手段とからなる紗枠。
2. 【請求項２】弾発手段のばね定数が紗のばね定数より小
   さく設定された請求項１記載の紗枠。
3. 【請求項３】請求項１又は２に記載の紗枠の取付枠体の
   うちの一方を機体に形成された枠体保持部に固着すると
   ともに、前記紗枠の一対のガイド手段の各先端部を機体
   に形成されたガイド手段保持部にそれぞれ固着し、前記
   ガイド手段に摺動自在に係合した取付枠体に弾発手段
   を、前記紗枠の紗に対し張力を付与する方向へその取付
   枠体を付勢するよう取着してなるスクリーン印刷機。