JP7273449B2 - スクリーン印刷装置及びスクリーン印刷方法 - Google Patents
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Description
なお、各実施の形態の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「表」、「裏」、「奥」、「高さ」、「幅」、「手前」、「縦」、「横」といった方向は、説明の便宜上、そのように記しているだけであって、装置、器具、部品等の配置又は向き等を限定するものではない。
***ワーク99の説明***
図1において、ワーク99の右側を前半ともいう。
図1において、ワーク99の左側を後半ともいう。
●ワーク99(図1)
図1に示すように、ワーク99は、以下を有する。
●平坦部991(1か所)
●凸曲部992(2か所)
●へこみ部993(2か所)
凸曲部992は、円弧を呈している曲面部分である。
へこみ部993は、平坦部991より窪んでいる部分である。
図1では、前半のへこみ部993と後半のへこみ部993がある。
前半のへこみ部993は、凹曲部994を有し、凹曲部994の右側に平坦面があり、左側に傾斜面がある。
後半のへこみ部993は、傾斜面のみを有する。
●スクリーン91(図3)
スクリーン91は、印刷方向と平行な複数の縦糸93を有する。
スクリーン91は、印刷方向と直交する複数の横糸94を有する。
縦糸93と横糸94は、メッシュ状に編まれている。
縦糸93のテンションは、横糸94のテンションよりも小さい。
具体的には、縦糸93のテンションは、横糸94のテンションの半分にする。
したがって、スクリーン91は、印刷方向のほうが、印刷方向と直交する方向よりも、伸縮性に富んでいる。
スクリーン91には、印刷パターンが形成されている。
印刷パターンは、スクリーン91が印刷圧力とワーク99の形状とにより伸縮することを考慮して形成されている。
ワーク99の平坦部991とスクリーン91との間には、クリアランスXがある。
●スクリーン印刷装置100(図1、図2、図3)
図1と図2と図3に基づいて、スクリーン印刷装置100の構成について説明する。
図1において、紙面に向かって左右方向を横方向ともいう。
図1において、紙面に向かって上下方向を縦方向ともいう。
図1において、紙面に向かって奥行方向を幅方向ともいう。
図1において、スクリーン印刷装置100の印刷方向は、左方向である。
スクリーン印刷装置100は、スクリーン91を用いてスキージ92によりスクリーン印刷をする。
スクリーン印刷装置100は、以下を有する。
●筐体51
●テーブル台52
●支柱53
●制御部60
●印刷テーブル70
筐体51は、スクリーン印刷装置100の基台となるものである。
筐体51は、左右方向に長尺の矩形の金属板である。
筐体51は、水平に配置されている。
テーブル台52は、印刷テーブル70の搬出入に用いる移動台である。
テーブル台52は、左右方向に長尺の矩形の金属板である。
テーブル台52は、以下を固定している。
(1)支柱53
(2)制御部60
支柱53は、テーブル台52に1個設けられている。
支柱53は、テーブル台52に固定されている柱である。
支柱53は、ベークライト、又は、金属で製作する。
支柱53は、上部に印刷テーブル70を取り付けている。
制御部60は、スクリーン印刷装置100を制御し、スクリーン印刷動作を制御する。
制御部60は、中央処理装置、プログラム、メモリ、及び、記憶装置により実現できる。
制御部60からの制御信号は、電気信号として信号線61により各部に伝達される。
図1と図2と図3を用いて、印刷テーブル70について説明する。
印刷テーブル70は、ワーク99を載置する。
(1)基部71
(2)治具72
基部71は、印刷テーブル70の形を決定する基礎材である。
基部71は、ステンレス、その他の金属で製作される。
基部71は、1枚の矩形の金属板である。
治具72は、基部71に対して交換可能に固定されている。
治具72は、ワーク99を載せるものである。
治具72は、上面がワーク99の形状と同じ形状をしている。
治具72は、上面がワーク99を嵌め込む凹部を有する。
凹部の形状はワーク99の外形と同じである。
凹部の深さは、ワーク99の厚さと同じか又はやや小さい。
治具72は、アルミニウム、その他の金属、合金、セラミック、又は樹脂で製作される。
治具72は、左右方向に基部71と同じ長さを有する。
治具72は、幅方向に基部71より小さい幅を有する。
治具72は、基部71の幅方向の中央に固定されている。
押上部80は、印刷方向の側部に配置されている。
押上部80は、平面視で、ワーク99の外側で、スクリーン91の枠の内側に配置されている。
押上部80は、印刷テーブル70の基部71に固定されている。
押上部80は、スクリーン91を押し上げる。
押上部80は、ワーク99の凸曲部992に対応して配置されている。
図1では、押上部80は、左右2か所の配置されている。
右側の押上部80は、ワーク99の右側の凸曲部992に対応して配置されている。
左側の押上部80は、ワーク99の左側の凸曲部992に対応して配置されている。
押上部80は、印刷方向と直交する方向に配置された1対の離着部81を有する。
図3では、2か所の押上部80があり、2対の離着部81が図示されている。
1対の離着部81の先端を結ぶ直線は、印刷方向と直交している。
離着部81の先端は、丸みを呈しており、スクリーン91を傷つけることがない。
図に示す離着部81の先頭の形状は、ハーフパイプ形状又は半円柱形状である。
ハーフパイプ又は半円柱の中心軸は、水平であり、印刷方向と直交している。
離着部81の先頭の形状は、半球状、ドーム形状でもよい。
離着部81の先頭に、ローラを設けてもよい。
離着部81の先頭の素材は、ゴム、ウレタン、樹脂、その他柔軟な素材が好ましい。
離着部81は、シリンダで構成する。
シリンダは、ロッドを上下に移動可能である。
図4を用いて、スクリーン印刷装置100のスクリーン印刷方法について説明する。
ここでは、平坦部991と凸曲部992とへこみ部993とを有するワーク99を印刷する方法について説明する。
以下に述べるスクリーン印刷動作は、制御部60が信号線61により命令及び信号を送受信することにより実現できる。
印刷中、制御部60は、押上部80を制御する。
印刷中、制御部60は、スキージ92のアタック角度が一定に保たれるように制御する。
印刷中、制御部60は、ワーク99の凹凸形状とスクリーン91の伸縮状態に合わせて、印刷圧力が一定に保たれるように制御する。
スクリーン印刷装置100の電源がオンになると、制御部60は、以下の初期動作を開始する。
制御部60は、図示していない搬出入装置により、ワーク99を印刷テーブル70に載せ、テーブル台52を移動させ、ワーク99をスクリーン91の下に配置する。
制御部60は、図示していない吸引機構によりワーク99を治具72に吸引しワーク99を印刷テーブル70に固定する。
制御部60は、スキージ92を右側の印刷開始位置に移動させる。
初期状態で、ワーク99の平坦部991とスクリーン91との間には、クリアランスXがある。
図5は、前半へこみ印刷を示す図である。
前半へこみ印刷工程S20は、右側の押上部80を押し上げて、右側のへこみ部993を印刷する工程である。
制御部60は、スキージ92の左方向への移動を開始して印刷を開始する。
制御部60は、ワーク99の右側のへこみ部993の印刷開始前に右側の押上部80の1対の離着部81のロッドを同時に上昇させる。
制御部60は、ワーク99の右側のへこみ部993を印刷中に、右側の押上部80によりスクリーン91を押し上げ続ける。
右側の押上部80は、スクリーン91を押し上げて、ワーク99の平坦部991とスクリーン91との間には、クリアランスXを維持する。
右側の押上部80は、スクリーン91を押し上げた状態で、ワーク99の凸曲部992とスクリーン91との間にクリアランスを形成する。
へこみ部993の平坦面と凹曲部994と傾斜面との印刷中、右側の押上部80のスクリーンの押し上げが継続する。
前半へこみ印刷工程S20は、ワーク99のへこみ部993を印刷した時点で終了する。
図6は、凸曲印刷を示す図である。
凸曲印刷工程は、右側の押上部80を下降させて、前半の凸曲部992と平坦部991と後半の凸曲部992とを印刷する工程である。
押上部80の下降により、凸曲部992への印刷が可能になる。
制御部60は、ワーク99の平坦部991を印刷する場合、左右の押上部80の離着部81を下降させたままにする。平坦部991を印刷中、ワーク99の平坦部991とスクリーン91との間のクリアランスは初期状態のクリアランスXと同じである。
左側の押上部80は、スクリーン91を押し上げた状態で、ワーク99の凸曲部992とスクリーン91との間にクリアランスを形成する。
平曲印刷工程S30は、ワーク99の後半の凸曲部992を印刷した時点で終了する。
図8は、屈曲印刷後の後半へこみ印刷工程を示す図である。
後半へこみ印刷工程S40は、左側の押上部80の離着部81を押し上げて、左側のへこみ部993を印刷する工程である。
制御部60は、ワーク99の左側のへこみ部993の印刷開始後に左側の押上部80の1対の離着部81のロッドを同時に上昇させる。
制御部60は、ワーク99の左側のへこみ部993を印刷中に、左側の押上部80によりスクリーン91を押し上げ続ける。
左側の押上部80は、スクリーン91を押し上げて、ワーク99の平坦部991とスクリーン91との間には、クリアランスXを維持する。
左側の押上部80は、スクリーン91を押し上げた状態で、ワーク99の凸曲部992とスクリーン91との間にクリアランスを形成する。
へこみ部993の傾斜面の印刷中、左側の押上部80のスクリーンの押し上げが継続する。
後半へこみ印刷工程S40は、ワーク99の左側の傾斜面を印刷した時点で終了する。
制御部60は、ワーク99の搬出後、次の印刷があるか判断し、次の印刷がある場合、準備工程S10に戻る。
制御部60は、次の印刷がなければ、印刷を終了する。
図9の(a)のへこみ部993から凸曲部992の印刷では、押上部80は、ワーク99の凸曲部992の中心999より右側に配置されている。押上部80の頂点82は、凸曲部992の内角Kの中央線Jの線上に配置されている。
このため、クリアランスXとクリアランスYとが同じ又はほぼ同じになる。
このため、クリアランスXはクリアランスYよりも大きくなる。クリアランスYは、印刷直後にスクリーン91がワーク99から離れるための距離であればよい。
実施の形態1によれば、印刷前にワーク99とスクリーン91とが触れることが防止でき、くぼみを有するワークに対して印刷することができる。
●ワーク99とへこみ部993の変形例(図10)
図10の(a)、(b)、(c)のように、へこみ部993がワーク99の中央のみにあってもよい。
図10の(a)のように、へこみ部993は、複数の平面のみで構成されていてもよい。
図10の(b)のように、へこみ部993は、曲面のみで構成されていてもよい。
図10の(c)のように、へこみ部993は、平面と凹曲面で構成されていてもよい。
図10の(d)のように、へこみ部993は、1枚の平面と2枚の凸曲面で構成されていてもよい。
図10の(e)、(f)のように、へこみ部993がワーク99の前後両側にあってもよい。
図10の(e)のように、へこみ部993は、平面でも曲面でもよい。
図10の(f)のように、平坦部がなくてもよい。
図10のいずれの場合も、押上部80は、凸曲部992に対応して配置されている。
●印刷テーブル70の変形例(図11)
図11に示す印刷テーブル70は、基部71が1対の固定溝73を有する。
固定溝73は、印刷方向と平行に設けられた溝である。
固定溝73は、押上部80を印刷方向にスライドさせることができ、押上部80を任意の位置で固定する。
固定溝73は、凸曲部992の位置に対応させて、押上部80を固定する。
このため、ワーク99の形状が変更され、凸曲部992の位置が変わっても、基部71を変更することなく、治具72を変更するだけで対応することができる。
●押上部80の変形例(図12)
図12に示す押上部80は、先端に、キャップ83を有する。
図12の(a)のキャップ83は、右下がりの円弧を有する。
図12の(b)のキャップ83は、左下がりの円弧を有する。
キャップ83は、交換可能である。
キャップ83の形状は、凸曲部992と同じ形状を有している。
凸曲部992の円弧とキャップ83の円弧は、同一の中心999を有し内角が同じで半径が異なる円弧である。
このため、ワーク99の凸曲部992とスクリーン91の凸形状が同一又はほぼ同一になり、クリアランスXとクリアランスYとが同じになる。
●スクリーン印刷装置100の変形例(図13)
図13に示すスクリーン印刷装置100は、ワーク99の屈曲が印刷方向に対して斜めになっている。
ワーク99の凸曲部992と凹曲部994とはすべて平行であるが、印刷方向と直交していない。
スキージ92は、同様に凸曲部992と凹曲部994と平行に設置される。
1対の離着部81は、凸曲部992の両側に配置されている。
1対の離着部81の先端を結ぶ線は、凸曲部992と同じく斜めになっており、印刷方向と直交していない。
●押上部80の配置変形例(図なし)
押上部80を、基部71ではなく、治具72、支柱53、テーブル台52、又は、筐体51に配置してもよい。
押上部80は、1対の離着部81ではなく、複数対の離着部81を有していてもよい。
●押上部80の制御変形例(図なし)
押上部80の1対の離着部81を同様に上昇させなくてもよい。
スクリーン91の印刷パターンによってスクリーン91の場所より強度が異なる。
スクリーン91の場所よりテンションが異なる。
そこで、制御部60は、スクリーン91の場所より離着部81による押上圧力を変更する。
なお、スクリーン91の押上部80が押し上げる押圧箇所に、スクリーン91の破壊又は変形を防止するパッチを張ることが望ましい。具体的には、スクリーン保護用のアルミニウムテープを貼付する。
実施の形態2では、実施の形態1と異なる点について説明する。
●スクリーン印刷装置100(図14と図15)
図14と図15に基づいて、スクリーン印刷装置100の構成について説明する。
実施の形態2のスクリーン印刷装置100は、印刷テーブル70が回転し、テーブル台52がスライドする。
図14に示すように、制御部60は、右側のへこみ部993を印刷中に、印刷テーブル70を反時計回りに回転させる。
印刷テーブル70の回転により、右側のへこみ部993が上昇するので、印刷テーブル70が回転しない場合よりもスクリーン91の伸びが減少する。
制御部60は、右側の凸曲部992の印刷中に、印刷テーブル70を時計回りに回転させながら、右側の押上部80を下降させる。
平坦部991の印刷は、実施の形態1の図7と同じである。
る。
凸曲部992の円弧の半径がRであり、内角がK度の場合、凸曲部992の円弧長Eは以下のようになる。
円弧長E=直径*円周率*円周に対する円弧の比
=(2*半径R)*3.14*(K度÷360度)
制御部60は、具体的には以下の制御をする。
(1)円弧の中心999を中心に印刷テーブル70をK度だけ時計周りに回転させる。
(2)筐体51に対してテーブル台52を左方向(印刷方向)に円弧長Eだけ移動させる。
(3)スキージ92を左方向(印刷方向)へ円弧長Eだけ移動させる。
(4)左側の押上部80を上昇させない。
左側のへこみ部993の傾斜面が水平なので、左側のへこみ部993の印刷中に、左側の押上部80を上昇させる必要がない。
左側のへこみ部993の印刷中は、左側のへこみ部993の傾斜面が水平なので、くぼみはなく、くぼみの存在によるスクリーン91の伸びは生じない。
実施の形態3では、実施の形態1と2と異なる点について説明する。
●スクリーン印刷装置100(図16)
図16に基づいて、スクリーン印刷装置100の構成について説明する。
図16のスクリーン印刷装置100は、ワーク99が凸曲面のみを有している。
押上部80は、凸曲面の最も高い位置Tに対応して配置されている。
ワーク99の右側と左側を印刷する場合、制御部60は、押上部80によりスクリーン91を押上げて、スクリーン91が、凸曲面の最も高い位置Tに触れることを防止する。
ワーク99の中央を印刷する場合、制御部60は、押上部80を下降させ、スクリーン91がワーク99の中央に接触して印刷することを可能にする。
●スクリーン印刷装置100(図17)
図17に基づいて、スクリーン印刷装置100の構成について説明する。
図17のスクリーン印刷装置100は、ワーク99が平板であり、凹凸を有していない。
押上部80は、ワーク99の中央に配置されている。
ワーク99の右側と左側を印刷する場合、制御部60は、押上部80によりスクリーン91を押上げる。
ワーク99の中央を印刷する場合、制御部60は、押上部80を下降させ、スクリーン91がワーク99の中央に接触して印刷することを可能にする。
ワーク99が長尺の場合、スクリーンの中央においてテンションが減少してスクリーンの中央が下降する傾向になる。
押上部80が印刷前方向に存在してスクリーン91を押上げる場合は、スクリーン91のテンションを高めることができる。
押上部80が印刷後方向に存在してスクリーン91を押上げる場合は、印刷後にスクリーン91がワーク99から離れるための距離を確保することができる。
Claims (9)
- ワークに対してスキージによりスクリーン印刷をするスクリーン印刷装置において、
印刷方向と直交する幅方向に配置され、かつ、平面視でワークの幅方向にある側部の外側でスクリーンの幅方向にある枠の内側に配置され、印刷中にスクリーンを押し上げる1対の押上部と、
前記押上部を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記ワークのへこみ部を印刷中に、前記押上部により前記スクリーンを押し上げるスクリーン印刷装置。 - ワークに対してスキージによりスクリーン印刷をするスクリーン印刷装置において、
印刷方向の側部に配置され、印刷中にスクリーンを押し上げる押上部と、
前記押上部を制御する制御部と
を備え、
前記押上部は、前記ワークの凸曲部に対応して配置されており、
前記制御部は、前記ワークのへこみ部を印刷中に、前記押上部により前記スクリーンを押し上げるスクリーン印刷装置。 - ワークに対してスキージによりスクリーン印刷をするスクリーン印刷装置において、
印刷方向の側部に配置され、印刷中にスクリーンを押し上げる押上部と、
前記押上部を制御する制御部と
を備え、
前記押上部は、前記スクリーンを押し上げた状態で、前記ワークの凸曲部と前記スクリーンとの間にクリアランスを形成し、
前記制御部は、前記ワークのへこみ部を印刷中に、前記押上部により前記スクリーンを押し上げるスクリーン印刷装置。 - ワークに対してスキージによりスクリーン印刷をするスクリーン印刷装置において、
印刷方向の側部に配置され、印刷中にスクリーンを押し上げる押上部と、
前記押上部を制御する制御部と
を備え、
前記押上部は、印刷方向と直交する方向に配置された1対の離着部を有し、
前記制御部は、前記ワークのへこみ部を印刷中に、前記押上部により前記スクリーンを押し上げるスクリーン印刷装置。 - 前記1対の離着部は、先頭が丸みを呈している請求項4に記載のスクリーン印刷装置。
- 前記ワークを載せる印刷テーブルを備え、
前記押上部は、前記印刷テーブルに固定されている請求項1から5のいずれか1項に記載のスクリーン印刷装置。 - ワークに対してスキージによりスクリーン印刷をするスクリーン印刷装置において、
印刷方向の側部に配置され、印刷中にスクリーンを押し上げる押上部と、
前記押上部を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記ワークのへこみ部を印刷中に、前記押上部により前記スクリーンを押し上げるスクリーン印刷装置。 - ワークに対してスキージによりスクリーン印刷をするスクリーン印刷方法において、
前記ワークのへこみ部を印刷中に、前記ワークの印刷方向と直交する幅方向にある側部において、印刷方向と直交する幅方向に配置され、かつ、平面視でワークの幅方向にある側部の外側でスクリーンの幅方向にある枠の内側に配置された1対の押上部により前記スクリーンを押し上げるスクリーン印刷方法。 - ワークに対してスキージによりスクリーン印刷をするスクリーン印刷方法において、
前記ワークのへこみ部を印刷中に、前記ワークの側部で押上部によりスクリーンを押し上げ、
前記押上部により前記スクリーンを押し上げることにより前記ワークの凸曲部と前記スクリーンとの間にクリアランスを形成するスクリーン印刷方法。
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