JPH09300579A - スクリーン印刷方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 たとえばセラミックグリーンシートのような
被印刷シート上に導電性ペーストのような印刷材料ペー
ストをスクリーン印刷するとき、スクリーンと被印刷シ
ートとの間には所定の間隔が設けられ、スキージが作用
する部分においてのみスクリーンと被印刷シートとを接
触させ、スキージの作用後にはスクリーンを被印刷シー
トから直ちに離すようにされるが、このことによって引
き起こされるスクリーンの寿命の低下および印刷パター
ンの歪みの問題を解決する。 【解決手段】 スクリーン１１を介してスキージ１３に
対向するように支持ロール１６を配置し、スクリーン１
１を実質的に平面状態に維持しながら、被印刷シート１
９を、支持ロール１６の周面上に乗せて曲げた状態と
し、この曲げられた部分においてスクリーン１１に接触
させながら、スキージ１３を支持ロール１６とともにス
クリーン面方向１４，１８に動かして、スクリーン印刷
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、スクリーン印刷
方法および装置に関するもので、特に、たとえば、セラ
ミックグリーンシート上に所定のパターンをもって導電
性ペーストを付与して導電膜を形成するために有利に用
いられる、スクリーン印刷方法および装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】たとえば積層セラミックコンデンサのよ
うな積層セラミック電子部品を製造しようとするとき、
複数のセラミックグリーンシートを用意し、これらセラ
ミックグリーンシート上に内部電極のような内部回路要
素となるべき所定のパターンの導電膜を形成してから、
セラミックグリーンシートを積み重ねることが行なわれ
る。上述の導電膜を形成するため、しばしば、スクリー
ン印刷が適用される。

【０００３】図２には、スクリーン印刷を実施している
状態が示されている。スクリーン印刷を実施するとき、
形成しようとする導電膜のパターンに対応する所定のパ
ターンを有するメッシュ部（図示せず。）が形成された
スクリーン１が用意され、このスクリーン１に対向させ
て被印刷シートとしてのセラミックグリーンシート２が
配置される。スクリーン１上には、印刷材料ペーストと
しての導電性ペースト３が置かれる。

【０００４】このような状態において、導電性ペースト
３にスキージ４を作用させることにより、導電性ペース
ト３がメッシュ部のパターンに従ってセラミックグリー
ンシート２上に付与され、その結果、セラミックグリー
ンシート２上に、導電性ペースト３からなる所定のパタ
ーンの導電膜が形成される。すなわち、スキージ４は、
スクリーン印刷工程において、スクリーン１をセラミッ
クグリーンシート２に密着させながら、矢印５で示すよ
うに、スクリーン面方向に動かされることにより、スク
リーン１のメッシュ部を通して導電性ペースト３をセラ
ミックグリーンシート２上に付与する。

【０００５】上述したスクリーン１は、その周縁部にお
いて、セラミックグリーンシート２との間に所定の間隔
６を形成するように配置されている。これは、スキージ
４が通過した後、直ちにスクリーン１がセラミックグリ
ーンシート２から離れるようにするためである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たスクリーン印刷方法では、スクリーン１と被印刷シー
トであるセラミックグリーンシート２との間に間隔６が
設けられているため、スクリーン１をセラミックグリー
ンシート２に密着させるようにスキージ４でスクリーン
１を押さえ付けたとき、スクリーン１は多少とも歪めら
れることになる。その結果、次のような問題に遭遇す
る。

【０００７】スクリーン１のメッシュ部のパターンが歪
むため、印刷された導電性ペースト３のパターンに歪み
が生じる。

【０００８】また、スクリーン１に及ぼされる変形およ
びスキージ４によるスクリーン１への比較的強い押圧下
での擦りが繰り返されるため、スクリーン１の寿命を短
くしてしまう。

【０００９】また、スクリーン１に必要な引っ張り強度
を確保するため、スクリーン１の厚みが増し、そのた
め、薄膜印刷が困難である。

【００１０】そこで、この発明の目的は、上述のような
問題を解決し得るスクリーン印刷方法および装置を提供
しようとすることである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、まず、所定
のパターンを有するメッシュ部が形成されたスクリーン
に対向させて可撓性の被印刷シートを配置し、スクリー
ン上にある印刷材料ペーストにスキージを作用させるこ
とにより、印刷材料ペーストをメッシュ部のパターンに
従って被印刷シート上に付与する、スクリーン印刷方法
に向けられるものであって、上述した技術的課題を解決
するため、スクリーンを介してスキージに対向するよう
に配置された回転する支持ロールの周面上に被印刷シー
トを乗せた状態とし、スクリーンを実質的に平面状態に
維持しながら、被印刷シートを支持ロールの周面に沿っ
て曲げられた部分においてスクリーンに接触させ、その
状態で、支持ロールを回転させながらスキージとともに
スクリーン面方向に動かすことによって、印刷材料ペー
ストを被印刷シート上に付与することを特徴としてい
る。

【００１２】この発明は、また、上述した方法を実施す
るスクリーン印刷装置にも向けられる。このスクリーン
印刷装置は、所定のパターンを有するメッシュ部が形成
されたスクリーンと、このスクリーン上にある印刷材料
ペーストに作用しながら、スクリーン面方向に動かされ
るスキージと、スクリーンを介してスキージに対向する
ように配置されかつ回転しながらスキージとともにスク
リーン面方向に動かされるものであって、その周面上に
可撓性の被印刷シートを乗せ、この被印刷シートを周面
に沿って曲げた状態としながら、この曲げられた部分に
おいて被印刷シートをスクリーンに接触させる、支持ロ
ールとを備えている。

【００１３】この発明に係るスクリーン印刷装置におい
て、被印刷シートを、スクリーンに接触させた後にスク
リーンから強制的に離すための真空吸引手段をさらに備
えていることが好ましい。

【００１４】また、この発明に係るスクリーン印刷装置
において、スキージは、回転するロールによって構成さ
れることが好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、この発明の一実施形態に
よるスクリーン印刷装置を示す図解的正面図である。こ
の実施形態では、積層セラミック電子部品の製造におい
て用意されるセラミックグリーンシート上に導電性ペー
ストをスクリーン印刷により付与しようとするものであ
る。

【００１６】図１を参照して、スクリーン印刷装置は、
スクリーン１１を備える。スクリーン１１には、図示し
ないが、所定のパターンを有するメッシュ部が形成され
ている。スクリーン１１上には、印刷材料ペーストとし
ての導電性ペースト１２が置かれる。

【００１７】スクリーン１１に関連して、スキージ１３
が設けられる。スキージ１３は、スクリーン１１上の導
電性ペースト１２に作用しながら、矢印１４で示すよう
に、スクリーン面方向に動かされる。スキージ１３は、
この実施形態では、回転するロールによって構成され、
矢印１４方向に動かされるとき、スクリーン１１に接触
しながら矢印１５で示すように回転する。

【００１８】スクリーン１１を介してスキージ１３に対
向するように、支持ロール１６が配置される。支持ロー
ル１６は、矢印１７で示すように回転しながら、矢印１
８で示すように、スクリーン面方向にスキージ１３とと
もに動かされる。この支持ロール１６の周面上には、可
撓性の被印刷シートとしてのセラミックグリーンシート
１９が乗せられ、それによって、セラミックグリーンシ
ート１９は、支持ロール１６の周面に沿って曲げられた
状態とされる。支持ロール１６は、この曲げられた部分
においてセラミックグリーンシート１９をスクリーン１
１に接触させるように、その上下方向位置が設定され
る。

【００１９】上述のように、支持ロール１６とスキージ
１３とは、一定の位置関係を保ちながら、それぞれ、矢
印１８および１４で示す方向に動かされるが、この同期
的動きは、たとえば機械的または電気的手段により達成
される。また、支持ロール１６およびスキージ１３のそ
れぞれの矢印１７および１５方向の回転は、積極的に回
転駆動されることによって与えられても、あるいは、支
持ロール１６およびスキージ１３が回転自由に設けら
れ、上述した矢印１８および１４方向への動きに従って
セラミックグリーンシート１９およびスクリーン１１上
を転動する結果として与えられてもよい。なお、前者の
ように、支持ロール１６およびスキージ１３が積極的に
回転駆動される場合には、これら回転の結果として、矢
印１８および１４方向への動きが生じるようにされても
よい。

【００２０】上述のように支持ロール１６の周面に巻掛
けされる前の段階にあるセラミックグリーンシート１９
を当該支持ロール１６の周面にまで案内するため、案内
ロール２０が支持ロール１６の近傍に設けられてもよ
い。案内ロール２０は、矢印２１で示す方向に回転し、
支持ロール１６とともに矢印１８方向に動くようにされ
る。

【００２１】セラミックグリーンシート１９を、前述の
ようにスクリーン１１に接触させた後に、スクリーン１
１から強制的に離すための真空吸引手段２２がさらに設
けられることが好ましい。真空吸引手段２２は、複数の
矢印で示すように、セラミックグリーンシート１９を真
空吸引に基づき吸着するもので、たとえば、１点鎖線で
図示するように、スクリーン１１の下面に対向するよう
に配置されかつその上面に多数の真空吸引穴を分布させ
たテーブル２３によって構成される。なお、真空吸引手
段２２による真空吸引の効率を高めるためには、テーブ
ル２３上での真空吸引領域が、支持ロール１６の矢印１
８方向への動きに伴って図１による左方向へ拡大される
ように構成することが好ましい。

【００２２】このようなスクリーン印刷装置を用いてス
クリーン印刷を行なうにあたって、支持ロール１６の周
面上にセラミックグリーンシート１９を乗せた状態と
し、スクリーン１１を実質的に平面状態に維持しなが
ら、セラミックグリーンシート１９を、支持ロール１６
の周面に沿って曲げられた部分においてスクリーン１１
に接触させる。この状態で、スキージ１３と支持ロール
１６とがそれぞれ矢印１４および１８で示す方向に一定
の位置関係を保ちながら動かされる。

【００２３】このようにして、スキージ１３が導電性ペ
ースト１２に作用し、スクリーン１１と接触している部
分において、メッシュ部に相関する所定のパターンをも
って導電性ペースト１２がセラミックグリーンシート１
９上に付与される。そして、導電性ペースト１２が付与
された後のセラミックグリーンシート１９は、真空吸引
手段２２によって吸着され、スクリーン１１から直ちに
強制的に離される。

【００２４】上述の真空吸引手段２２は、たとえば、支
持ロール１６をサクションロールによって構成すること
によって実現してもよい。この場合、支持ロール１６の
回転にかかわらず、常にその周面の上半部においてのみ
真空吸引作用が働くように構成されることが好ましい。

【００２５】上述したスクリーン印刷方法において、支
持ロール１６の回転数を変えることにより、導電性ペー
スト１２の付与厚を微調整できることがわかっている。

【００２６】この実施形態に従って、スクリーン１１の
枠が３００mm×３００mmの正方形であって、メッシュ部
が１５０mm×１５０mmの正方形とされたスクリーン１１
を用いて、スクリーン印刷を実施した。スキージ１３お
よび支持ロール１６の矢印１４および１８方向への移動
速度を１００mm／秒、支持ロール１６の回転数を５０ｒ
ｐｍとしたとき、スクリーン印刷パターンの歪み、すな
わち１５０mm×１５０mmの正方形のメッシュ部パターン
からのずれ量は、５μｍ以下に抑えられた。また、スク
リーン印刷回数が３００００回を超えても、スクリーン
１１が破れたり、上述のずれ量が４０μｍ以上になるこ
とはなかった。

【００２７】これに対して、上述のスクリーン１１と同
様の形態のスクリーン１を用いながら、図２に示した従
来のスクリーン印刷方法を比較例として実施した。スキ
ージ４の矢印５方向への移動速度を１００mm／秒、間隔
６を１．５mm、スキージ４の圧力をスキージ４の長手方
向寸法１cmあたり１００ｇとしたとき、上述のずれ量
は、最大１０μｍにまで達し、また、約１００００回の
スクリーン印刷回数でスクリーン１が破れたり、ずれ量
が４０μｍ以上になったりした。

【００２８】以上、この発明を図１に示した実施形態に
関連して説明したが、この発明の範囲内において、その
他の変形例も可能である。

【００２９】たとえば、スキージ１３は、回転するロー
ルによって構成されたが、従来の図２に示したような慣
用的なスキージ４に置き換えられてもよい。

【００３０】また、被印刷シートとしてのセラミックグ
リーンシート１９は、できるだけテンションがかからな
いように取り扱われるのが好ましいが、不可避的なテン
ションからセラミックグリーンシート１９を保護するた
め、セラミックグリーンシート１９が、たとえば樹脂フ
ィルムからなるキャリアフィルムによって裏打ちされた
状態のまま、スクリーン印刷工程に付されるようにして
もよい。

【００３１】また、この発明は、積層セラミック電子部
品の製造にとって興味あるセラミックグリーンシート１
９上に導電性ペースト１２をスクリーン印刷する場合に
限らず、他の可撓性の被印刷シート上に他の印刷材料ペ
ースト、たとえばセラミックスラリーなどをスクリーン
印刷する場合にも適用することができる。

【００３２】

【発明の効果】このように、この発明によれば、スクリ
ーン印刷の実施時において、可撓性の被印刷シートを支
持ロールの周面に沿って曲げながら、この曲げられた部
分においてスクリーンに接触させることを行なうため、
スクリーンは実質的に平面状態に維持される。したがっ
て、スクリーンの歪みによる印刷パターンの歪みを生じ
ないようにすることができる。また、スクリーンの変形
が繰り返されることがないので、スクリーンの寿命を延
ばすことができる。

【００３３】また、スクリーンに要求される引っ張り強
度は比較的低くてもよく、そのため、スクリーンの厚み
を薄くすることができ、その結果、比較的容易に薄膜印
刷を行なうことができる。

【００３４】また、支持ロールの回転速度を変えること
により、被印刷シート上の印刷材料ペーストの膜厚の微
調整を行なうことができる。また、支持ロールのスクリ
ーンに向かう押圧力を変えることによっても、被印刷シ
ート上の印刷材料ペーストの膜厚の微調整を行なうこと
ができる。これらの印刷材料ペーストの膜厚の微調整
は、たとえば、印刷材料ペーストの粘度の変化による印
刷膜厚のばらつきを抑制するための手段として有効であ
る。

【００３５】また、スクリーンを実質的に平面状態に保
つために、被印刷シートが曲げられるが、この曲げられ
た状態を与える支持ロールは、回転しながらスキージと
ともにスクリーン面方向に動くので、被印刷シートを擦
るなど、被印刷シートに無理な力が及ぼされることはな
い。したがって、たとえばセラミックグリーンシートの
ような軟弱なシートを被印刷シートとする場合にも、問
題なく、この発明を適用することができる。

【００３６】この発明に係るスクリーン印刷装置におい
て、被印刷シートを、スクリーンに接触させた後にスク
リーンから強制的に離すための真空吸引手段をさらに備
えていると、被印刷シートを無理なくスクリーンから離
すことができ、また、それによって被印刷シート上の印
刷パターンのにじみを確実に防止することができる。

【００３７】また、この発明に係るスクリーン印刷装置
において、スキージが回転するロールによって構成され
ると、スキージによってスクリーンが比較的強い押圧下
で擦られることがなくなるため、この点でもスクリーン
の寿命を延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態によるスクリーン印刷装
置を図解的に示す正面図である。

【図２】従来のスクリーン印刷装置を図解的に示す正面
図である。

【符号の説明】

１１ スクリーン １２ 導電性ペースト １３ スキージ １６ 支持ロール １９ セラミックグリーンシート ２２ 真空吸引手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定のパターンを有するメッシュ部が形
   成されたスクリーンに対向させて可撓性の被印刷シート
   を配置し、スクリーン上にある印刷材料ペーストにスキ
   ージを作用させることにより、印刷材料ペーストをメッ
   シュ部のパターンに従って被印刷シート上に付与する、
   スクリーン印刷方法において、 前記スクリーンを介して前記スキージに対向するように
   配置された回転する支持ロールの周面上に前記被印刷シ
   ートを乗せた状態とし、 前記スクリーンを実質的に平面状態に維持しながら、前
   記被印刷シートを前記支持ロールの周面に沿って曲げら
   れた部分において前記スクリーンに接触させ、 その状態で、前記支持ロールを回転させながら前記スキ
   ージとともにスクリーン面方向に動かすことによって、
   前記印刷材料ペーストを前記被印刷シート上に付与する
   ことを特徴とする、スクリーン印刷方法。
2. 【請求項２】 所定のパターンを有するメッシュ部が形
   成されたスクリーンと、 前記スクリーン上にある印刷材料ペーストに作用しなが
   ら、スクリーン面方向に動かされるスキージと、 前記スクリーンを介して前記スキージに対向するように
   配置されかつ回転しながら前記スキージとともにスクリ
   ーン面方向に動かされるものであって、その周面上に可
   撓性の被印刷シートを乗せ、この被印刷シートを前記周
   面に沿って曲げた状態としながら、この曲げられた部分
   において被印刷シートを前記スクリーンに接触させる、
   支持ロールとを備える、スクリーン印刷装置。
3. 【請求項３】 前記被印刷シートを、前記スクリーンに
   接触させた後に前記スクリーンから強制的に離すための
   真空吸引手段をさらに備える、請求項２に記載のスクリ
   ーン印刷装置。
4. 【請求項４】 前記スキージは、回転するロールによっ
   て構成される、請求項２または３に記載のスクリーン印
   刷装置。