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発明の名称 描画装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−237066
公開日 平成6年(1994)8月23日
出願番号 特願平5−24343
出願日 平成5年(1993)2月12日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】筒井 大和
発明者 星 史郎 / 坂巻 正健 / 渡部 博幸 / 美尾 恵己
要約 目的
ペーストの微量吐出を可能とし、グリーンシートへの印刷修正において、印刷欠陥部分の印刷ペースト欠けを修正し、ペースト線幅を一定にする。

構成
振動発生部101、振動伝達棒105、および振動棒106とからなる振動印加手段と、ノズル104と、圧力供給部10と、圧力保持弁108とから修正ヘッド1は構成され、振動発生部101から発生した振動が振動伝達棒105を通して振動棒106に伝達され、該振動棒106によりペースト107をゲル状に近い柔らかさに調整し、ノズル104からペースト107を出力することによって、細い導電ペースト線幅が必要以上に広くなり、隣の導電ペースト線およびパッドに短絡することなく、ペースト線幅が一定になりグリーンシートの印刷欠陥が修正される。
特許請求の範囲
【請求項1】 少なくとも描画対象物を搭載するテーブルと、描画用のペーストを吐出する圧力調整装置およびノズルとを備え、該ノズルが前記描画対象物に対して相対的にX軸、Y軸およびZ軸方向に位置決め可能とされる描画装置であって、前記ノズルの内部に、前記ペーストの流動性を調整するために前記ペーストを振動させる振動印加手段を備えることを特徴とする描画装置。
【請求項2】 前記振動印加手段として、前記ペースト中を上下または前後左右に振動させる振動棒を備えることを特徴とする請求項1記載の描画装置。
【請求項3】 前記振動棒の振動が吸収されることのないように、または前記ペーストの吐出圧の圧力調整装置が微量の吐出制御を行うために、前記ノズル内部の前記ペーストを封入した空気室を小さく区切る圧力保持手段を備えることを特徴とする請求項2記載の描画装置。
【請求項4】 請求項1、2または3記載の描画装置を前記描画対象物に描画されたペーストパターンの欠陥修正に用いることを特徴とする描画装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、描画装置に関し、特に多層セラミック基板の焼結前グリーンシートへの印刷修正における印刷欠陥の修正技術に適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえば、グリーンシートに印刷された導電ペーストの欠陥修正は、印刷密度が高くなればなるほど印刷ペーストの線幅と間隔が狭くなる一方なので、粘度の低いペーストを必要な量だけ微量吐出する必要がある。
【0003】これは、人手による欠陥修正か、装置化された手段が考えられるが、たとえば導電ペーストを用いて基板上にパターンを形成する装置としては、特開平2−1197号公報に記載されるように、ノズルの吐出口の下端と基板との間隔を高精度に制御することによって導電ペーストの厚みを均一にする描画装置が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のような従来技術においては、厚みを均一に制御することは可能とされるものの、特に粘度の低い導電ペーストを吐出することが困難であり、その上必要な量だけ微量を吐出することができないという欠点がある。
【0005】従って、必要な量だけ微量吐出させないと、細い導電ペースト線幅が必要以上に広くなり、隣の導電ペースト線およびパッドに短絡することになる。
【0006】そこで、本発明の目的は、ペーストの流動性を調整し、特に印刷欠陥部分の印刷ペースト欠けをペースト線幅が一定の幅になるように修正する描画装置を提供することにある。
【0007】本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【0008】
【課題を解決するための手段】本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【0009】すなわち、本発明の描画装置は、少なくとも描画対象物を搭載するテーブルと、描画用のペーストを吐出する圧力調整装置およびノズルとを備え、該ノズルが描画対象物に対して相対的にX軸、Y軸およびZ軸方向に位置決め可能とされる描画装置であって、ノズルの内部に、ペーストの流動性を調整するためにペーストを振動させる振動印加手段を備えるものである。
【0010】また、本発明の描画装置は、振動印加手段として、ペースト中を上下または前後左右に振動させる振動棒を備えるものである。
【0011】さらに、本発明の描画装置は、振動棒の振動が吸収されることのないように、またはペーストの吐出圧の圧力調整装置が微量の吐出制御を行うために、ノズル内部のペーストを封入した空気室を小さく区切る圧力保持手段を備えるものである。
【0012】そして、本発明の描画装置は、描画装置を描画対象物に描画されたペーストパターンの欠陥修正に用いるものである。
【0013】
【作用】前記した描画装置によれば、ペーストの振動印加手段がノズルの内部に設けられることにより、ペーストをゲル状またはそれに近い状態に調整され、ペーストの粘度を低下させて流動性を持たせ、細いノズルからペーストを出しやすくできる。
【0014】これにより、ペーストの成分を変えずに、ペースト粘度を低下させて安定した吐出を行うことができる。
【0015】さらに、ペーストを吐出するノズルの内部に、ペーストに振動を与える振動印加手段、たとえばペースト中を上下、または前後左右に動作する振動棒を設けることにより、振動棒の上下、または前後左右の動きによってペーストを振動させ、粘度を下げて流動性を持たせることができるので、ペーストの成分を変えることなく安定した吐出を行うことができる。
【0016】そして、圧力保持手段を備えることにより、ノズル内部に設けられた空気室は他の付加機構の影響を受けず(たとえば振動発生器の温度変化)、安定な吐出を可能とする。さらに、圧力保持手段により空気室を小さく区切ることによって、圧力調整装置の微量吐出制御が正確になり、安定した吐出を行うことができる。
【0017】特に、描画されたペーストパターンの欠陥修正に用いることにより、印刷パターンの品質を向上させることができる。
【0018】
【実施例】図1は本発明の一実施例である描画装置における修正ヘッドを示す部分断面図、図2は本実施例である描画装置の構成を示す斜視図、図3は本実施例における空気室圧力の圧力保持手段の一例を示す修正ヘッドの部分断面図、図4(a)〜(c)は本実施例における修正ヘッドの振動棒の変形例を示す修正ヘッドの部分断面図である。
【0019】まず、図2により本実施例の描画装置の構成を説明する。
【0020】本実施例の描画装置は、たとえば多層セラミック基板の製造におけるグリーンシートへの印刷パターンの欠陥修正に用いられる描画装置であって、ノズル先端から修正用の導電ペーストを吐出する修正ヘッド1と、グリーンシート2(描画対象物)を搭載するテーブル3などが筐体4上に構成され、修正ヘッド1がグリーンシート2に対して相対的にX軸、Y軸およびZ軸方向に位置決め可能となっている。
【0021】修正ヘッド1は、垂直金具5に直結し、水平横(X軸)方向に動作可能とするX軸駆動部6と、グリーンシート2の面上に垂直上昇または下降可能とするZ軸駆動部8とを備え、X軸駆動部6はコ座部9に固定保持され、さらにコ座部9は筐体4に固定されている。
【0022】また、X軸駆動部6には、高さ検出部11および印刷欠陥状態を確認するための欠陥確認カメラ12が固定保持されている。
【0023】テーブル3は、筐体4の中央部にX軸駆動部6に直交する水平縦(Y軸)方向へ水平移動可能に配置されたY軸駆動部7が固定され、上面にペースト印刷されたグリーンシート2が着脱自在に固定保持可能な構造となっている。
【0024】以上のような全体構成において、修正ヘッド1はX軸方向、Y軸方向およびZ軸方向への移動により、グリーンシート2に対してあらゆる位置に位置決め停止可能な構造とされ、この位置決め駆動には、たとえば位置決め分解能が1〜10μm/パルスの高精度な制御モータなどが使用される。
【0025】なお、本実施例においては、図2に示すように位置決め駆動のX軸、Y軸、Z軸方向の3軸制御部、高さ検出部11、欠陥確認カメラ12に接続する画像処理制御部(図示せず)および圧力供給部10に接続される圧力調整装置(図示せず)らは省略して以降説明する。
【0026】さらに、図1により修正ヘッド1の構成を説明する。
【0027】修正ヘッド1は、振動発生部101と、振動伝達棒105と、振動棒106とによりペースト107を振動させる振動印加手段と、また圧力保持弁108(圧力保持手段)と、さらにノズル104および圧力供給部10とを含む。
【0028】次に、本実施例の作用について説明する。
【0029】まず、ペースト107への振動印加方法について説明すると、振動発生部101は、ペースト107をゲル状にするために振動を与えるものであり、たとえば超音波による振動発生器が利用される。この超音波振動発生器は、別に設ける振動制御部(図示せず)により振動数および振動の大きさを可変とすることによって、ペースト107の硬さ、成分にあった調整が可能である。
【0030】振動発生部101から発生した振動が振動伝達棒105を通して振動棒106に伝達される。この振動棒106は、ペースト107の中に挿入され、上下、前後左右にペースト107を振動させてゲル状またはゲル状に近い柔らかさにし、ノズル104からペースト107を出しやすくする。
【0031】一方、ゲル状になったペースト107をノズル104から吐出するために、圧力供給部10からペースト107に圧力を加えることにより、ノズル104の先端からペースト107が吐出される。ペースト107の吐出は、圧力供給部10に接続された圧力調整装置によって適切な量の調整が行われる。
【0032】また、圧力供給部10からのエアーはペースト107に圧力を加えると共に、後に述べる圧力保持弁108にも圧力が加えられる。
【0033】カバー102およびカバー103は、振動棒106の交換などの保守性を考慮して分割されている。
【0034】続いて、図3によりノズル内部の圧力保持方法について説明する。
【0035】図3は空気室300の密閉方法を示す図であり、圧力供給部10から供給されたエアー301は空気室300に蓄えられ、高められたエアー301の圧力によりノズル104の先端からペースト107が吐出される。
【0036】しかし、本実施例の圧力保持手段がない場合には、エアー302は、付加機構である振動発生部101側に流れ、空気室300の圧力が高められない。
【0037】また、空気室300を密閉状態にするには振動発生部101全体を密閉する方法もあるが、振動発生部101は熱が発生しやすく、空気室300全体が温度上昇し、ペースト107の粘度を変化させ吐出量の安定を欠くことになる。
【0038】さらに、空気室300全体の容量が大きくなり、圧力調整装置による微量吐出制御が困難になる。
【0039】そこで、本実施例では、カバー102と振動伝達棒105の間にフィルム状の圧力保持弁108を設け、空気室300の圧力を保持する。
【0040】この圧力保持弁108は、柔らかいフィルム状をなし、振動伝達棒105の振動に影響を与えないこと、およびエアー302の圧力により、フィルム状の圧力保持弁108がカバー102の筒に密着し、エアー302を空気室300の外に出さないことによって空気室300の圧力が保持される。
【0041】従って、本実施例の描画装置によれば、ペースト107を粘度を低く調整するための振動印加手段および空気室内の圧力を一定に保持するための圧力保持弁108により、粘度の低いペーストを必要な微量だけノズル104から吐出することができ、グリーンシートの印刷漏れの欠陥部分において、印刷ペースト線幅が一定の幅になるような欠陥修正を行うことができ、印刷パターンの修正品質の向上ができる。
【0042】以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【0043】たとえば、図4(a)〜(c)を用いて振動棒106の構造の変形例について説明すると、(a)の振動棒406は、振動棒106(図1参照)の変形であり、ノズル104の先端の径が狭くなっているものに合わせ、振動棒406の振動棒先端406aも途中から細くしてノズル104の先端まで振動を伝え、ノズル104の先端のペースト107もゲル状またはゲル状に近い柔らかさにし、ノズルから出やすくできる。
【0044】また、(b)の振動棒416は、振動棒406の途中に円板状の振動板416aを設けた振動棒416によって上部のペースト107に広範囲の振動を与え、ペースト107を柔らかくし、ノズルからペースト107を出しやすくする。
【0045】さらに、(c)の振動棒426は、振動棒106(図1参照)を2本以上(この場合3本であるが)設け、すなわち上部のペースト107全体に振動を伝達すべく振動棒426a,426b,426cを設け、ペースト107を柔らかくし、ノズルからペースト107を出しやすくするものである。
【0046】これらは、単独で用いてもよく、また各々を組み合わせて使用できることは言うまでもない。
【0047】また、本実施例の描画装置については、振動発生部101に超音波による振動を発生する作用を利用した場合について説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、振動印加手段として他の手段を利用し、ペースト107をゲル状またはそれに近い状態に調整するものであれば広く適用可能である。
【0048】さらに、本実施例の描画装置においては、圧力保持弁108が振動伝達棒105のところに付加されているが、たとえば振動棒106のところなど、空気室300の圧力を保持するところなどにも適用可能である。
【0049】また、描画装置の構造および構成については、本実施例の図1〜図4に示すものに限定されるものではなく、たとえばX軸をテーブル3の下面に実装する構造とする場合などについても適用できる。
【0050】さらに、環境変化に対応して、たとえば本装置の周辺温度変化がある場合は、ペースト107の温度を一定に保つ温度制御機構を付加する場合などについても適用可能である。
【0051】また、前記実施例のノズル104は、一体構成になっているが、加工性、保守性を考慮し、いくつかに分割できることは言うまでもない。
【0052】以上の説明では、主として本発明者によってなされた発明をその利用分野である多層セラミック基板の製造におけるグリーンシート2に用いられる描画装置に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、印刷装置および文字印字装置などの他の装置についても広く適用可能である。
【0053】さらに、図1の構成にペースト107のフィルタ(図示せず)を追加し、ペースト107内の異物およびペースト107組成の大きな粒子を除去する場合についても適用可能である。
【0054】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【0055】すなわち、振動印加手段によりペーストをゲル状あるいはそれに近い状態に調整することができ、ノズルからの微量のペーストの吐出が可能となる。
【0056】また、圧力保持手段により空気室を小さく区切り、あるいは振動印加手段に影響を受けることなく、空気室の圧力を一定に保持することになりノズルから常に微量のペーストを一定量吐出することができる。
【0057】これにより、特に、多層セラミック基板のグリーンシートなどの描画対象物に対して、印刷欠陥部分の印刷ペースト欠けをペースト線幅が一定の幅になるように修正することができる。
【0058】この結果、本発明の描画装置により、ペーストの微量が吐出可能となり、かつ印刷パターンの修正品質が向上できる。




 

 


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