特許 7078997 ペースト印刷用孔版

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-24

(45)【発行日】2022-06-01

(54)【発明の名称】ペースト印刷用孔版

(51)【国際特許分類】

   B41N 1/24 20060101AFI20220525BHJP

   H05K 3/12 20060101ALI20220525BHJP

【ＦＩ】

B41N1/24

H05K3/12 610P

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2018215922

(22)【出願日】2018-11-16

(65)【公開番号】P2020082401

(43)【公開日】2020-06-04

【審査請求日】2021-11-12

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】592173412

【氏名又は名称】株式会社プロセス・ラボ・ミクロン

(72)【発明者】

【氏名】溝尾 数雅

(72)【発明者】

【氏名】千葉 秀貴

【審査官】中村 博之

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７－０８１０２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３０１３５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０５－０３５３３９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／００２４２２５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】登録実用新案第３１４８４２３（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｎ １／２４

Ｈ０５Ｋ ３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

開口内部のペーストが凝集破壊を起こしてワーク上に所定の印刷パターンでペーストを印刷するための孔版であって、
厚さが略均一な樹脂製の矩形の平板と、
前記平板の面内に、前記印刷パターンに対応して形成された開口を備え、
前記樹脂は、平滑表面の液滴接触角が表面張力７３ｍＮ／ｍの液について９０°以下であり、表面張力５０ｍＮ／ｍの液について８０°以下であり、
前記平板の厚さは１～５ｍｍである、
ことを特徴とする、ペースト印刷用孔版。

【請求項2】

前記樹脂は、曲げ弾性率が３ＧＰａ以下である、
ことを特徴とする、請求項１に記載のペースト印刷用孔版。

【請求項3】

前記樹脂は、荷重たわみ温度が７０℃以上である、
ことを特徴とする、請求項１または２のいずれか１項に記載のペースト印刷用孔版。

【請求項4】

前記樹脂は、ポリエチレン、塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアセタール、４弗化エチレン樹脂、ポリプロピレンの何れか１種類から選ばれる、
ことを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のペースト印刷用孔版。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スクリーン印刷に使用されるペースト印刷用孔版に関するものである。

【背景技術】

【0002】

スクリーン印刷において、導電性ペーストや塗料、接着剤などの粘性流体（ペースト）を印刷するために、孔版が使用されている。

【0003】

ペースト印刷用孔版は、印刷目的や印刷物により、大きく２つの異なる印刷形態を有する。第一に、ペースト印刷用孔版の面内に形成された開口の内部に充填されたペーストが、ペースト印刷用孔版がワークから離れる（版離れ）ときに、開口内部でスムーズな流動を起こして、開口内部に残留するペーストがなるべく少なく、また、開口形状を保持した状態でワーク上に転写されるタイプ（例えば特許文献１参照）。第二に、開口内部に充填されたペーストが、開口内部で凝集破壊を起こして、その大半が開口内部に残留し、一部がワークに転写されるタイプ（例えば特許文献２参照）である。

【0004】

後者の場合、一定量のペーストを安定してワークに転写させるためには、ペーストが開口内部で適正に凝集破壊を起こす必要があるが、特許文献２のペースト印刷用孔版の素材は、主にガラスエポキシ樹脂または、これにニッケル被覆をしたものが使われている。良好な印刷品質を得るためにはペーストとペースト印刷用孔版の素材の適合性が問題となるが、従来これは考慮されなかったため、例えばペーストと開口内壁の間の摺動性が高くてペーストが粘性流動を起こし、凝集破壊を起こさなかったような場合には、過分なペーストがワークに転写され、不具合のもととなるようなことがあった。

【0005】

また、ワークがプリント基板の様な、ガラスエポキシ樹脂を素材とする場合、ワークに存在する微小な凹凸に対して、同じ素材からなるペースト印刷用孔版では、変形により追従することが出来ず、ワークとの十分な密着性が確保できないため、印刷滲みの原因となっていた。

【0006】

一方、これらの問題に対処し得る別の樹脂等を素材とした場合には、材料が機械による微細加工に適合しない恐れがあり、問題となっていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２００６－１５０６５６号公報

【文献】特開２０１０－１０３３５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

この発明の目的は、上記事情に鑑み、ペーストの転写性とペーストの滲みの観点から、良好なペースト印刷性を有し、さらに機械加工性にも優れたペースト印刷用孔版を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、開口内部のペーストが凝集破壊を起こしてワーク上に所定の印刷パターンでペーストを印刷するための孔版であって、厚さが略均一な樹脂製の矩形の平板と、前記平板の面内に、前記印刷パターンに対応して形成された開口を備え、前記樹脂は、平滑表面の液滴接触角が表面張力７３ｍＮ／ｍの液について９０°以下であり、表面張力５０ｍＮ／ｍの液について８０°以下であり、前記平板の厚さは１～５ｍｍである、ことを特徴とする、ペースト印刷用孔版である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のペースト印刷用孔版であって、前記樹脂は、曲げ弾性率が２０ＧＰａ以下である、ことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２のいずれか１項に記載のペースト印刷用孔版であって、前記樹脂は、荷重たわみ温度が７０℃以上である、ことを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載のペースト印刷用孔版であって、前記樹脂は、ポリエチレン、塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアセタール、４弗化エチレン樹脂、ポリプロピレンの何れか１種類から選ばれる、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

請求項１に記載の発明によれば、樹脂の撥液性が適度な範囲に設定されているため、開口内に充填されたペーストは、開口内壁との濡れ状態を示すものの、ペースト印刷用孔版がワークから離れるときに、流動を起こすほどの濡れとはならず、ペーストは凝集破壊を起こし、一部のみがワークに転写され、それ以外は開口内に残留することとなり、常に適量のペーストを、印刷することが可能となる

【0011】

請求項２に記載の発明によれば、樹脂の曲げ弾性率がワークより低いため、樹脂がワークの凹凸や歪みに追従しやすいため、ペースト印刷用孔版がワークに適正に密着するので、ペーストの滲みがなく、精度のよいペースト印刷が可能となる。

【0012】

請求項３に記載の発明によれば、樹脂の荷重たわみ温度が所定の温度以上であるため、機械加工で開口を形成する際に、樹脂の熱溶融によるバリの発生が少なく、綺麗な形状に加工できるので、適正にペースト印刷を行うことが可能となる。

【0013】

請求項４に記載の発明によれば、樹脂材料を選択することで、印刷するペーストに適したペースト印刷用孔版を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施の形態に係る、ペースト印刷用孔版の概略正面図（ａ）とＸ－Ｘの断面図（ｂ）である。

【図2】本発明の実施の形態に係る、ペースト印刷用孔版による概略印刷工程図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、図面において、図面中の各部の構成の大きさ、間隔、数、その他詳細は、視認と理解の助けのために、実際の物に比べて大幅に簡略化・省略化して表現している。

【0016】

図１は、ペースト印刷用孔版１の概略正面図（ａ）と側面断面図（ｂ）である。ペースト印刷用孔版１は、平板２と、その面内に、プリント基板（ワーク）Ｂへの印刷パターンに対応して形成された開口３から構成される孔版である。

【0017】

平板２は一辺が２００～５００ｍｍの略長方形状をしており、厚さは、１～５ｍｍであり、面内で略均一に成形されている。

【0018】

平板２を構成する樹脂は、平滑表面の液滴接触角が所定の範囲の場合、開口３の内壁に、ペーストが適度に濡れ広がるとともに、除去もしやすい。液滴接触角がこの範囲にあることで、印刷後の版離れ時に、図２のように適正に凝集破断を起こして適量がプリント基板Ｂに転写されるとともに、印刷後の洗浄時には、内壁への残留が少なく次回使用時に支障がない。本実施の形態の場合、表面張力７３ｍＮ／ｍの液について９０°以下であり、表面張力５０ｍＮ／ｍの液について８０°以下の材料からなる。

【0019】

また、樹脂材料は、曲げ弾性率が所定の数値以下の場合、主なプリント基板Ｂの材料であるガラスエポキシ樹脂より低いため、プリント基板Ｂの凹凸に対してペースト印刷用孔版１が追従することができる。本実施の形態では、２０ＧＰａ以下、好ましくは３ＧＰａ以下の材料を使用している。

【0020】

さらに、樹脂材料は、荷重たわみ温度が所定の値以上の場合、機械加工時の熱により樹脂が融解しにくくなる。本実施の形態の場合、７０℃以上、好ましくは１００℃以上の材料を使用している。

【0021】

以上の特性を有する樹脂材料として、本実施の形態では、ポリエチレン、塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアセタール、４弗化エチレン樹脂、ポリプロピレンの何れか１種類から選択した。

【0022】

次に、本実施の形態に係るペースト印刷用孔版１によるペースト印刷方法について説明をする。

【0023】

先ず、ペースト印刷用孔版１を、紗を介して一定の張力で金属枠に張設して作製した印刷版を、印刷機に設置し、プリント基板Ｂに密着させる。

【0024】

次に、ペーストＰを印刷面と反対側（スキージ面）に適量供給する。

【0025】

次に、スキージを摺動させて、ペーストＰをペースト印刷用孔版１のスキージ面に塗り伸ばすと同時に、開口３に充填させる（図２（ａ））。

【0026】

次に、ペースト印刷用孔版１を一定速度で垂直に引き上げ、プリント基板Ｂから引き離す（図２（ｂ））。このとき、開口３内のペーストＰは、凝集破壊を起こし、完全には抜けず、開口３内部に残留し、一部がプリント基板Ｂに転写される。

【0027】

（実施例）
表１に列記したＮｏ．１～Ｎｏ．７までの７種類の材料で作製したペースト印刷用孔版１を、紗を介して金属枠に一定の張力で張設して印刷版を作製し、これを用いてペーストＰをプリント基板Ｂへ印刷して、その印刷性を、プリント基板Ｂへの転写性、ワークへの滲みの程度の観点から評価し（印刷性）、ペーストＰの印刷後の孔版の開口3内部の洗浄性についても、ペーストがスムーズに洗い流されるかどうかの観点から評価した（洗浄性）。樹脂材料は、厚さ３ｍｍで、一辺が３００ｍｍの平板を用いた。なお、印刷性の評価は、印刷を数回繰り返し、転写されるペーストＰの量や形状、またはペーストの滲みを観察して評価をした。また機械加加工後の開口３周辺へのバリの発生とその程度を観察し評価した（加工性）。なお、判定において各記号は、Ａ：製品として問題なく使用可能、Ｂ：Ａには劣るが、使用可能、Ｃ：使用不可を表している。総合的には、Ｃ評価の項目がないことを、樹脂材料の適合性の評価基準とした。

【0028】

Ｎｏ．１ ポリエチレン
加工性は荷重たわみ温度が８５℃と比較的低めであり、加工後の開口３の周辺にバリがみられたが、使用可能なレベルと評価してＢとした。また、印刷性は、曲げ弾性率が０．３９ＧＰａと低く可撓性があり、プリント基板Ｂに良好に密着したため、ペーストＰのにじみがなく、また、ペーストが適正に凝集破断を起こし、適量がプリント基板Ｂに転写されていたので、Ａと評価した。さらに、洗浄性も、開口３内部に残留したペーストＰが、良好に洗い流されたので、Ａと評価した。

【0029】

Ｎｏ．２～Ｎｏ．７の樹脂材料についても、同様の評価をしたところ、表１に示した通りの結果となった。いずれの樹脂材料も、印刷性、洗浄性、加工性について、Ｃ評価の項目はなかった。

【0030】

（比較例）
表１に示したＲｅｆ．１～Ｒｅｆ．３の樹脂材料、金属材料で、実施例１と同様に作製したペースト印刷用孔版１について、実施例と同様の評価を行った。

【0031】

Ｒｅｆ．１ ガラスエポキシ樹脂
印刷性の評価において、プリント基板Ｂと同じ樹脂材料であるため、プリント基板Ｂの凹凸へ十分に追従せずに、密着性が悪かったため、ペーストＰの滲みが発生した。また、適量よりも多いペーストＰがワークに転写されたので、印刷性はＣと評価した。これは、７３ｍＮ／ｍの接触角が１０５°と高く、Ｒｅｆ．１と同様に、ペーストＰが開口３の内壁に十分に度に濡れずに、版離れ時にスムーズな流動を起こし、過分に開口３から抜けたためと推察される。

【0032】

Ｒｅｆ．２ ＳＵＳ３０４、 Ｒｅｆ．３ ニッケル
金属材料であり、印刷性の評価において、プリント基板Ｂより剛性が高いため、プリント基板Ｂの凹凸へ十分に追従せずに、密着性が悪かったため、ペーストＰの滲みが発生したので、印刷性はＣと評価した。

【0033】

【表1】

【0034】

本実施の形態の発明によれば、樹脂の撥液性が適度な範囲に設定されているため、開口３内に充填されたペーストＰは、開口３内壁との濡れ状態を示すものの、ペースト印刷用孔版１がワークから離れるときに、流動を起こすほどの濡れとはならず、ペーストＰは凝集破壊を起こし、一部のみがプリント基板Ｂに転写され、それ以外は開口３内に残留することとなり、常に適量のペーストＰを、印刷することが可能となる。

【0035】

また、樹脂の曲げ弾性率がプリント基板Ｂより低いため、樹脂がプリント基板Ｂの凹凸や歪みに追従しやすいため、ペースト印刷用孔版Ｉがプリント基板Ｂに適正に密着するので、ペーストＰの滲みがなく、精度のよいペースト印刷が可能となる。

【0036】

また、樹脂の荷重たわみ温度が所定の温度以上であるため、機械加工で開口を形成する際に、樹脂の熱溶融によるバリの発生が少なく、綺麗な形状に加工できるので、適正にペースト印刷を行うことが可能となる。

【0037】

また、樹脂材料を選択することで、印刷するペーストＰに適したペースト印刷用孔版を得ることが可能となる。

【0038】

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本願発明の範囲は以上の実施の形態に限られるものではなく、これと同視しうる他の形態に対しても及ぶ。

【符号の説明】

【0039】

１ ペースト印刷用孔版
２ 平板
３ 開口
Ｂ プリント基板（ワーク）
Ｐ ペースト

【図1】

【図2】