DE19610273A1

DE19610273A1 - Umschlossene Mehrklingen-Rakelbaueinheit für Siebdruck

Info

Publication number: DE19610273A1
Application number: DE19610273A
Authority: DE
Inventors: Okie Tani
Original assignee: Tani Denkikogyo Co Ltd
Current assignee: Tani Denkikogyo Co Ltd
Priority date: 1995-08-31
Filing date: 1996-03-15
Publication date: 1997-03-06
Anticipated expiration: 2016-03-16
Also published as: MY112318A; KR970010115A; CA2171078C; GB9604493D0; KR100204624B1; GB2304630B; SG44739A1; US5746125A; MX9600982A; CA2171078A1; DE19610273C2; CN1144743A; CN1079327C; GB2304630A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet des Siebdrucks und insbesondere eine Rakelklingen-Bauein heit für den Siebdruck des Typs mit umschlossener Rakel, der für verschiedene Druckbetriebsarten (d. h. für den Druck mit unterschiedlichen Breiten usw.) optimiert ist, die beim Siebdruck von Lötmittel, Ätzverbindungen oder dergleichen angetroffen werden, und der bei der Herstel lung elektronischer Bauelemente (d. h. gedruckter Schal tungen usw.) verwendet wird.

Zum Drucken von elektrischen Schaltungsmustern auf einer isolierenden Grundplatte ist bisher ein sogenannter "Siebdruck" verwendet worden. Das bei diesem Druckvorgang verwendete Drucksystem enthält im allgemeinen eine Siebplatte (oder Gitternetzplatte), die auf eine zu bedruckende isolierende Grundplatte gelegt wird, sowie eine Rakel (d. h. eine Farbaufpreßvorrichtung), die auf der Siebplatte läuft und dabei eine gegebene Menge einer viskosen, leitenden Verbindung wie etwa Lötmittel oder leitende Farbe auf die Siebplatte aufbringt und die Siebplatte gegen die isolierende Grundplatte preßt. Dadurch wird ein gewünschtes Schaltungsmuster der leiten den Farbe auf die Oberfläche der isolierenden Grundplatte gedruckt, wobei dieses Muster mit einem durch die Siebplatte definierten Sieb-Druckmuster übereinstimmt. Die auf diese Weise bedruckte Grundplatte wird anschlie ßend von der Siebplatte abgenommen und erwärmt, um das gedruckte Schaltungsmuster zu fixieren. Die Siebplatte ist aus einem Gitternetz aus rostfreiem Stahl oder der gleichen konstruiert.

Eine Siebdruckplatte und eine Maskierungsplatte werden verwendet, um eine leitende Verbindung auf ein Schal tungssubstrat aufzubringen. Für solche Vorgänge üblicher weise verwendete Rakelanordnungen umfassen einen offenen Typ und einen umschlossenen Typ, wobei der letztere ein Gehäuse enthält.

Solche herkömmlichen Siebdruckvorrichtungen, wie sie oben beschrieben worden sind, sind beispielsweise aus der JP 19275-A (1989) bekannt. Bei einer solchen herkömmli chen Siebdruckanordnung bestehen jedoch die folgenden Nachteile.

Beispielsweise ist wegen der Anforderungen an die Her stellung moderner elektronischer Bauelemente die Schal tungsdichte sehr hoch. Das heißt, daß sehr dünne Verbin dungsleitungen des Schaltungsmusters von der Siebdruck vorrichtung zuverlässig und vorzugsweise mit hoher Ge schwindigkeit und niedrigen Kosten gedruckt werden müs sen.

Bei einer Druckvorrichtung des umschlossenen Typs wird der Druckvorgang durch Zuführen des Druckmaterials unter Druck an eine Kammer ausgeführt, wobei die Kammer an ihrer Unterseite das Gitternetzsieb besitzt. Das Material wird hier umgerührt und geknetet, um eine ausreichende Viskosität des Materials aufrechtzuerhalten, das an eine Rakelöffnung geliefert wird und wovon der Überschuß entfernt wird. Die Temperatur einer solchen Druckkammer wird kontrolliert, ferner ist in die Druckkammer ein Inertgas eingeschlossen.

Die Ausführung des Drucks von Schaltungen mit einer solchen umschlossenen Rakelvorrichtung ist jedoch schwie rig, da die erforderliche Schrittweite für eine solche Schaltungs-Siebdruckvorrichtung äußerst gering sein kann und die Schaltung eine hohe Dichte von gedruckten Leitun gen aufweisen kann. Daher müssen die Schwierigkeiten, die beim Drucken von modernen gedruckten Schaltungen mit hoher Dichte und geringer Schrittweite auftreten, sowie andere Probleme wie etwa die Schaffung von hochdichten Metallisierungen mit geringer Schrittweite gelöst werden.

Um die Qualität des gedruckten Musters auf der Grund platte zu verbessern, ist es notwendig, die Siebplatte in bestimmten Intervallen zu reinigen. Bisher sind verschie dene Reinigungsvorrichtungen vorgeschlagen und hierzu in der Praxis verwendet worden. Wegen des inneren Aufbaus der Vorrichtung ist jedoch eine zufriedenstellende Reini gungswirkung nur schwer zu erhalten, außerdem sind solche Reinigungsvorrichtungen teuer.

Außerdem werden bei solchen Siebdruckprozessen zum Druc ken von Schaltungen usw. eine Siebdruckplatte und eine Maskierungsplatte verwendet, um das Druckmaterial auf das Substrat in Übereinstimmung mit dem vorgegebenen Bildmu ster aufzubringen. Solche Siebdruckplatten sind gewöhn lich vom Metalltyp oder alternativ vom Gitternetztyp. Eine häufig verwendete Rakelvorrichtung ist eine Rakel baueinheit des obenerwähnten umschlossenen oder offenen Typs.

Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem eine Rakel klinge für die Ausführung solcher Siebdruckvorgänge in Übereinstimmung mit dem Verfahren der Erfindung.

Da ein Bedarf am Druck schmaler Mustern mit geringer Schrittweite besteht, muß die Korngröße des Druckmateri als fein sein. Daher ist es schwierig, wegen der mannig faltigen Musteroberflächen, Substratmaterialien und Druck materialien enge Muster zu drucken. Es ist außerdem schwierig, gemischte Muster, die aus schmalen und breiten Mustern bestehen, stabil und kontinuierlich zu drucken.

Wenn eine metallische Rakelklinge auf einem Gitternetz sieb oder einem sehr dünnen Metallsieb verwendet wird, werden gewöhnlich die folgenden Probleme angetroffen:

(1) Beschädigung einer Hauptoberfläche der Druckplatte an ihren vorderen und hinteren Enden aufgrund der Bewegung der Rakelklingen, die sich in Querrichtung über die Breite der Siebplatte erstrecken;
(2) Unvollkommenheiten aufgrund des auf der Siebplatte nach dem Druck zurückgelassenen restlichen Druckmaterials aufgrund der geringen Viskosität eines Teils des Druck materials, das bei solchen Siebdruckvorgängen verwendet wird (d. h. Lötmittel oder dergleichen);
(3) Ungleichmäßigkeit des für den Druckvorgang erforder lichen Anpreßdrucks entweder in konkaven Abschnitten eines Drucksiebs oder bei Verwendung sogenannter "Halbschrittweiten"-Siebdruckplatten, bei denen das zu druckende Muster mehr als eine Tiefe besitzt;
(4) restliches Druckmaterial, das auf einem gedruckten Gegenstand verbleibt oder, umgekehrt, bedruckte Flächen des Gegenstandes, von denen das Druckmaterial aufgrund der Vorbeibewegung der Rakelklinge entfernt worden ist, insbesondere bei bedruckten Bereichen mit geringer Schrittweite;
(5) Abrieb des Rakelklingenmaterials, insbesondere dann, wenn das verwendete Druckmaterial sehr hart ist, so daß es schwierig wird, stabile Druckergebnisse sicherzustel len, außerdem treten im Hinblick auf die Energieeinspa rung, die Häufigkeit der Ersetzung von Klingen und der stabilen Produktionsgeschwindigkeit und Qualitätsprobleme auf; und
(6) Erzielen einer geeigneten Struktur für Rakelklingen für Prozesse, bei denen eine gedruckte Oberfläche eines einzigen Gegenstandes breite, schmale, große und kleine zu druckende Muster erfordert.

Daher besteht ein Bedarf an einer zuverlässigen, einfa chen und kompakten Struktur zum Ausführen eines Sieb drucks mit variabler Breite für Schaltungsmuster.

Ferner ist erforderlich, daß die im wesentlichen schweren Druckmaterialen, die bei einem solchen Schaltungsdruck verwendet werden, geeignet umgerührt werden, um eine geeignete Viskosität aufrechtzuerhalten. Außerdem besteht Bedarf an einer kompakten Baueinheit für den Siebdruck, in der eine zuverlässige Rühreinrichtung sowie Steuerme chanismen enthalten sind.

Ferner muß die Struktur einer solchen umschlossenen Mehrklingen-Rakelbaueinheit sicherstellen, daß die funk tionale Beziehung zwischen einem Druckmaterial-Rührab schnitt und einem Rakelklingen-Abschnitt zuverlässig und kompakt ist und einen einfachen Aufbau besitzt, damit ein kontinuierlicher Langzeit-Siebdruckprozeß ausgeführt werden kann.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sieb-Reinigungsvorrichtung für die Verwendung beim Siebdruck zu schaffen, die die Nachteile des Standes der Technik nicht besitzt.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Siebdruckvorrichtung zu schaffen, mit der der Sieb druck von Schaltungen zuverlässig und mit hoher Geschwin digkeit ausgeführt werden kann und bei der der Reini gungsvorgang zuverlässig gewährleistet ist.

Es ist eine nochmals weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kompakte Baueinheit für den Siebdruck zu schaffen, die eine zuverlässige Rühreinrichtung sowie zugehörige Steuermechanismen enthält.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst durch Rakel baueinheiten bzw. eine Rührvorrichtung, wie sie in den entsprechenden unabhängigen Ansprüchen beansprucht sind. Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungs formen der vorliegenden Erfindung gerichtet.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deut lich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Druckmaterial-Verarbeitungsmechanismus gemäß einer ersten bevorzugten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Ansicht wesentlicher Abschnitte der Siebdruckvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Druckmaterial-Verarbeitungsmechanismus, der in dem Mechanismus der Fig. 1 und 2 verwen det werden kann;

Fig. 4 eine zweite, alternative Konstruktion eines Druckmaterial-Verarbeitungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine dritte, alternative Konstruktion eines Druckmaterial-Verarbeitungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 eine vierte, alternative Konstruktion eines Druckmaterial-Verarbeitungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 eine fünfte, alternative Konstruktion eines Druckmaterial-Verarbeitungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 eine Doppelrakelanordnung, die an einem Druckmaterial-Verarbeitungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung ange bracht ist;

Fig. 9 eine weitere Ausführungsform einer Dop pelrakelanordnung, die am Druckmaterial-Verarbeitungsmechanismus der vorliegenden Erfindung angebracht ist;

Fig. 10 eine nochmals weitere Ausführungsform einer Doppelrakelanordnung, die am Druckmaterial-Verarbeitungsmechanismus der vorliegenden Erfindung angebracht ist;

Fig. 11 eine Querschnittsansicht des inneren Aufbaus des Druckmaterial-Verarbeitungsmechanismus;

Fig. 12 eine Konfiguration der Doppelklingen-Rakelstruktur und des Druckmaterial-Verarbeitungsmechanismus, die in einer um schlossenen Mehrklingen-Rakelbaueinheit angebracht sind;

Fig. 13 eine schematische Seitenansicht der Konfiguration des Druckmaterial-Verarbeitungsmechanismus und der Rakelklingen-Baueinheit mit Antriebsquellen gemäß ei ner weiteren Ausführungsform der vorlie genden Erfindung;

Fig. 14 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Konfiguration des Druckmaterial-Verarbeitungsabschnitts und der Rakelklingen-Baueinheit mit Antriebsquellen gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 15 eine perspektivische Ansicht einer Aus führungsform eines Steuermechanismus für die erfindungsgemäße umschlossene Mehrklingen-Rakelbaueinheit;

Fig. 16 eine Rakelstruktur, die in einem Sieb druckprozeß verwendet wird;

Fig. 17 (A), (B) schematische Ansichten eines wesentlichen Abschnitts des Steuermechanismus von Fig. 15;

Fig. 18 eine weitere Ansicht des Steuermechanis mus für die erfindungsgemäße Mehrklingen-Rakelbaueinheit von Fig. 15;

Fig. 19(A)-(C) vergrößerte perspektivische Ansichten von Komponenten eines Rakelanbringungs- und Rakelsteuerabschnitts des Steuermechanis mus der Fig. 15 und 18;

Fig. 20 eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform eines Rührabschnitts ge mäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 21 eine perspektivische Ansicht des Aufbaus der Druckmaterialkammer von Fig. 20;

Fig. 22(A), (B) eine Seitenansicht bzw. eine Vorderan sicht des Aufbaus und der Anordnung der Rührelemente gemäß einer weiteren Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 23(A), (B) eine Seitenansicht bzw. eine Vorderan sicht des Aufbaus und der Anordnung von Rührelementen gemäß einer nochmals weite ren Abwandlung der bevorzugten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 24 (A)-(C) zusammen eine perspektivische Explosions ansicht der Anbringungsstruktur für einen Steuerstab und ein Rührelement für den Steuermechanismus der Fig. 15 und 18.

In den Fig. 1 bis 14 ist eine umschlossene Rakelbauein heit gemäß der Erfindung gezeigt, die als kompakte zylin drische Einheit ausgebildet ist, die beispielsweise aus einer elastischen Metallplatte hergestellt ist. Die Einheit ist durch eine linke und durch eine rechte Sei tenplatte verschlossen und mit einem oberen Einlaßkanal für die Aufnahme von Druckmaterial (d. h. Lötpaste) sowie mit einem unteren Auslaßkanal versehen, durch den das Druckmaterial an einen Abschnitt wie etwa an eine Rakel klinge in gesteuerter Weise geliefert wird, um so einen Schaltungsdruck auszuführen.

Ferner kann mit der erfindungsgemäßen Struktur Druckmate rial wahlweise an mehrere verschiedene Rakelklingenab schnitte geliefert werden, um einen Siebdruck mit verän derlicher Breite auszuführen. Außerdem sind eine Tempera tursteuereinrichtung und eine Druckmaterial-Rühreinrich tung vorgesehen, mit denen eine gewünschte Viskosität des Druckmaterials aufrechterhalten werden kann.

Ein Paar von Rakelklingen wird in einer der Druckrichtung entsprechenden Richtung zu Drehungen angetrieben und ist gegenüber einer Kontaktfläche einer Siebplatte angeord net, wobei gesteuerte Mengen von Druckmaterial zugeführt werden, um mit einer einfachen Struktur einen sauberen und genauen Druck auszuführen. Die Klingendicke t ist in der vorliegenden Ausführungsform in einem Bereich von ungefähr 0,1 bis 0,2 mm für eine feine Druckklinge und in einem Bereich von 1 bis 3 mm für eine dicke Druckklinge gewählt.

Fig. 1 zeigt eine seitliche Schnittansicht der Siebdruck einheit mit umschlossener Rakel gemäß einer ersten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung. Zwei zylindri sche Rotationselemente 1, 2 sind an gegenüberliegenden Positionen angeordnet und drehen sich um eine zum zylin drischen Gehäuse im wesentlichen parallele Achse, wie in Fig. 11 gezeigt ist. Die zylindrischen Rotationselemente 1, 2 sind so angeordnet, daß ihre Längsachsen O₁ und O₂ zum zylindrischen Gehäuse der Einheit im wesentlichen parallel sind. Wie aus Fig. 11 hervorgeht, ist zwischen der äußeren Oberfläche jedes der zylindrischen Rotations elemente 1, 2 und der inneren Umfangsfläche des zylindri schen Gehäuses 15 der Einheit ein Spalt von ungefähr 1 mm festgelegt. Interne Zahnräder 3-1, 3-2, 4-1 und 4-2 übertragen eine Drehantriebskraft an die zylindrischen Rotationselemente 1 bzw. 2. Rotationszahnräder 5-1, 5-2 sind mit völlig übereinstimmenden Seitenplattenelementen 6L bzw. 6R verbunden, um die koaxiale Drehung der beiden zylindrischen Rotationselemente 1, 2 zu steuern. Eine Zahnradwelle 7 nimmt von der Antriebsquelle M_C wie etwa beispielsweise einem Elektromotor Rotationsenergie auf und überträgt die Antriebskraft an die Rotationszahnräder 5-1 und 5-2. Ferner sind zusätzliche linke und rechte Antriebsquellen M_R, M_L vorgesehen, die unabhängig vonein ander für die internen Zahnräder 3-1 und 4-1 bzw. 3-2 und 4-2 Antriebskräfte erzeugen.

Fig. 2 zeigt eine seitliche Schnittansicht einer alterna tiven Ausführungsform einer Siebdruckeinheit mit um schlossener Rakel gemäß der vorliegenden Erfindung. In dieser Abwandlung sind die zylindrischen Rotations elemente 1, 2 an gegenüberliegenden Positionen angeordnet und so verbunden, daß sie sich um eine parallele Achse gemeinsam drehen, wobei ihre Längsachsen zur Längsachse des zylindrischen Gehäuses der Einheit im wesentlichen parallel sind und zwischen einer äußeren Oberfläche jedes der zylindrischen Rotationselemente 1, 2 und einer inne ren Oberfläche des zylindrischen Gehäuses 15 der Einheit wie in der vorhergehenden Ausführungsform ein Spalt von ungefähr 1 mm festgelegt ist. Außerdem übertragen interne Zahnräder 3-1, 3-2, 4-1 und 4-2 Drehantriebskräfte an die zylindrischen Rotationselemente 1 bzw. 2. Rotationszahn räder 5-1, 5-2 sind mit völlig übereinstimmenden Seiten plattenelementen 6L, 6R verbunden, um eine koaxiale Drehung derselben zu steuern. Eine Zahnradwelle 7 nimmt von der Antriebsquelle M_C wie etwa beispielsweise einem Elektromotor Rotationsenergie auf und überträgt die Antriebskraft an die Rotationszahnräder 5-1 und 5-2. Ferner sind zusätzliche linke und rechte Antriebsquellen M_R, M_L vorgesehen, die unabhängig Antriebskräfte für die internen Zahnräder 3-1 und 4-1 bzw. 3-2 und 4-2 erzeugen. Weiterhin sind Spannfutter 8 vorgesehen, die zwischen den Seitenplattenelementen 6L bzw. 6R und Antriebsplatten 9L bzw. 9R befestigt sind, welche ihrerseits mit Antriebs schrauben 10L bzw. 10R in Eingriff sind, die wiederum durch eine Antriebsquelle M_V angetrieben werden.

In einem Druckmaterial-Verarbeitungsabschnitt G gemäß der zweiten Ausführungsform ist ein zylindrischer Druckmate rial-Verarbeitungsabschnitt 11 mit einem darin ausgebil deten Schlitz vorgesehen, wie in Fig. 3 gezeigt ist, wobei der Schlitz eine Breite w besitzt eine Oberseite des Druckmaterial-Verarbeitungsabschnitts 11 besitzt eine Schutzplatte 13, die aus einer elastischen Metallplatte oder dergleichen ausgebildet ist und über dem Druckmaterial-Verarbeitungsabschnitt 11 angeordnet ist, wobei ein durch die Metallplatte verlaufender Druckmaterial-Einlaßkanal E vorgesehen ist. Die obere Schutzplatte 13 dreht sich nicht entsprechend der Siebdruckeinheit mit um schlossener Rakel. Auf jeder Seite des Druckmaterial-Verarbeitungsabschnitts 11 ist eine Seitenplatte 14 vorgesehen.

Fig. 5 zeigt eine Konstruktion eines Druckmaterial-Verarbeitungsabschnitts 15 mit einem oberen Druckmaterial-Einlaßkanal 13 und einem unteren Druckmaterial-Auslaßkanal 16, die darin definiert sind.

Die Fig. 6 und 7 sind perspektivische Ansichten von weiteren alternativen Konfigurationen des Druckmaterial-Verarbeitungsabschnitts. Fig. 6 zeigt einen zylindrischen Druckmaterial-Verarbeitungsabschnitt 17 mit einem oberen Abschnitt 7u und einem unteren Abschnitt 71, wobei der obere Abschnitt 17u Verbindungsabschnitte J1 und J2 aufweist und der untere Abschnitt 17l Verbindungsab schnitte J3 und J4 aufweist.

In Fig. 7 ist ein einteiliger Metallzylinder 15′ gezeigt.

In den Fig. 8 bis 10 ist die Beziehung zwischen den obenbeschriebenen zylindrischen Druckmaterial-Verarbei tungsabschnitten G (15, 17u, 17l) einerseits und den Rakelklingenabschnitten der Anordnungen gemäß der Erfin dung andererseits gezeigt.

Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, schafft die Erfindung eine Doppelklingenanordnung, bei der jede Rakelklinge B in einer vorgegebenen Winkelstellung angeordnet ist, um mit einer Druckoberfläche einer Siebplatte S in Kontakt zu gelangen und um in Druckrichtung P entsprechend dem Druckvorgang bewegt zu werden. Die Rakel, die als linke bzw. als rechte Rakel Bl bzw. Br (oder B′l, B′r) bezeich net sind, werden über den Druckmaterial-Auslaßkanal 16 vom Verarbeitungsabschnitt G mit Druckmaterial versorgt. Bei dem vorliegenden Aufbau ist die in bezug auf die Druckrichtung vordere Klinge Bl um Abstände D bzw. d entsprechend einem Abstand von der Siebplatte vertikal verschiebbar. Eine Oberseite der Klinge Bl ist in eine Position in der Druckmaterial-Zufuhröffnung 16 zurückge zogen. Entsprechend einer Drehung der zylindrischen Rotationselemente 1, 2 wird die Verteilung von Druckmate rial vom Druckmaterial-Verarbeitungsabschnitt G auf gleichmäßige Weise gewährleistet.

Fig. 10 zeigt eine Anordnung der Klingen Bl, Br mit gleichmäßigen Profilen, wobei die Anordnung außerdem eine Klingenlänge-Einstelleinrichtung V aufweist, die wenig stens einer der beiden Klingen Bl, Br zugeordnet ist.

Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht des Druckmaterial-Verarbeitungsabschnitts G, der die zylindrischen Rota tionselemente 1, 2 und ein Verbindungselement 18 enthält, das die zylindrischen Rotationselemente 1, 2 für eine gemeinsame Drehung miteinander verbindet. In Fig. 12 ist eine Konfiguration einer umschlossenen Mehrklingen-Rakel baueinheit für den Siebdruck gezeigt, die ein geschlosse nes Gehäuse H und eine Walzeneinheit R enthält, die zwischen den Druckmaterial-Auslaßkanal 16 des Druckmaterial-Verarbeitungsabschnitts G (15, 17) und die Klingen Bl, Br eingefügt ist. Ein oberer Abschnitt W des Gehäuses H ist mit einer (nicht gezeigten) Siebdruckvorrichtung verbunden.

Die Fig. 13 und 14 zeigen die Vorrichtung der Erfindung In weiteren alternativen Ausführungsformen. Die schraf fierten Bereiche K1, K2 und K3 in den Zeichnungen be zeichnen Antriebseinheiten, die an einer Seite des Druck material-Verarbeitungsabschnitts G (15, 17) befestigt sind, um eine Steuerung der Rakelbewegung auszuführen. Wie aus Fig. 14 hervorgeht, sind zwei Gruppen von Doppel rakelklingen Bl, Br (1) und Bl, Br (2) in Verbindung mit zwei Druckmaterial-Auslaßkanälen 16a und 16b vorgesehen. Die Gruppen B₁ und B₂ von Rakelklingen gemäß der vorlie genden Ausführungsform sind mit unterschiedlichen Winkel stellungen in bezug auf die Druckrichtung P angeordnet. Die Antriebseinheit K3 von Fig. 14 kann so beschaffen sein, daß sie die zylindrischen Rotationselemente 1, 2 antreibt, um das Druckmaterial umzurühren, während die Antriebseinheiten K1, K2 der Rakelsteuerung dienen. Wie ersichtlich ist, kann die Antriebseinheit K2 in der Weise wirken, daß das vordere oder das hintere Paar von Rakel klingen B (1) bzw. B (2) entsprechend einem besonderen Druckvorgang angehoben oder abgesenkt wird.

Nun wird mit Bezug auf die Fig. 15 bis 19 ein Steuerme chanismus für den Betrieb einer umschlossenen Rakelbau einheit für den Siebdruck gemäß der Erfindung beschrie ben. Mit dem erfindungsgemäßen Steuermechanismus kann vorzugsweise ein Siebdruck mit veränderlicher Breite ausgeführt werden.

Wie in Fig. 15 gezeigt, enthält der Steuermechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung einen oberen Deckelab schnitt 51, Außenwandabschnitte 52 (siehe Fig. 18), einen Außenwand-Unterstützungsstab 53 (siehe Fig. 19(C)) sowie einen Aufhängungsabschnitt 55, der einteilig mit dem oberen Deckelabschnitt 51 ausgebildet ist, um den Steuer mechanismus in einer (nicht gezeigten) Siebdruckvorrich tung anzubringen. Mit dieser Anbringung des Steuermecha nismus über dem Aufhängungsabschnitt kann die Baueinheit vertikal und horizontal bewegt werden.

Außerdem bildet eine Außenplatte 54 (siehe Fig. 18) einen äußeren Körper des Steuermechanismus, die vom Boden des Außenwandabschnitts 52 vorsteht. Fig. 16 zeigt eine perspektivische Ansicht einer beweglichen Rakel 524, die eine Druckklinge 523 enthält. Ein Mechanismus für den Antrieb der beweglichen Rakel ist an der Oberfläche des äußeren Plattenabschnitts 54 vorgesehen, ferner ist, wie in Fig. 15 ersichtlich ist, an einer Außenseite des Außenwandabschnitts 52 ein Luftzylinder 56 vorgesehen, der als Antriebsquelle für die Steuerung der Klingenöff nungs- und Klingenschließoperationen verwendet wird. Der Luftzylinder 56 wird durch einen Zylinderhalter 57 gehal ten und mit Druckluft oder mit einem anderen geeigneten komprimierten Gas über eine Versorgungsleitung 58 ver sorgt. Eine Einstellstange 59 des Luftzylinders 56 ist über eine Antriebsstange 512 und einen Verbinder 513 mit einer Langsambewegungs-Einstelleinheit 510 verbunden. Eine Antriebswelle 514 für die Steuerung der Bewegung der beweglichen Rakel 524 kann zur Vorderseite oder zur Rückseite des Steuermechanismus durch Betätigen der obenbeschriebenen Komponenten bewegt werden.

Die Drehrichtung, die Geschwindigkeit und die Kreisfre quenz von Walzenabschnitten 515, 516 werden durch einen Motor oder dergleichen (nicht gezeigt) gesteuert. Wie aus Fig. 15 hervorgeht, sind die Walzenabschnitte im Gehäuse des Steuermechanismus drehbar angebracht.

Die Fig. 17(A) und 17(B) zeigen einen Mechanismus für die Ausführung der Breiteneinstellsteuerung gemäß der Erfin dung. In diesem Mechanismus sind einer Innenplatte 517 eine Antriebsführung 518 (Fig. 15), ein Führungsunter stützungsabschnitt 519, eine Antriebsschraube 520, in Rakelbreiten-Einstellzahnrad 521 und eine Innenplatte 522 für die Einstellung einer vorgegebenen Druckmaterialzu fuhrbreite über das Rakelbreiten-Einstellzahnrad 521 entsprechend einer Breite der Rakelklinge 523 zugeordnet.

Die Rakel 524 wird innerhalb des für die Rakelklinge 523 vorgesehenen Bereichs eingestellt und durch die Innen platte sowie durch einen (nicht gezeigten) Unterstüt zungsabschnitt gesteuert. Ein Abschnitt unterhalb der unteren Walze 516 und der Innenplatte 522 enthält eine Wandklinge 525 und eine feste Klinge 526 für die Einstel lung einer Kammer 527. Der Druck wird durch Zuliefern von Druckmaterial an die Kammer 527 erzielt.

Fig. 18 zeigt eine weitere Struktur des Steuermechanismus von Fig. 15, während die Fig. 19(A) bis 19(C) einen Rakelsteuerabschnitt zeigen, der einen Unterstützungsstab f mit einem Klingendrehpunktabschnitt b, einen Erset zungsbolzenabschnitt c sowie einen Klingenstellabschnitt d für die Rakelklinge 524 enthält. Ein Klingenunterstüt zungsabschnitt, der in Fig. 19(B) gezeigt ist, ist von einem Drehpunktanordnungsabschnitt d unterstützt, ferner sind Endstäbe g an jeder Seite des Abschnitts d an einer Außenplatte oder einem Wandabschnitt unterstützt. Die Rakelklinge 524 ist mit dem Klingenstellabschnitt a der Antriebswelle 514 über einen Verbinder, einen Bolzen oder dergleichen verbunden und wird in Vorwärts- oder Rück wärtsrichtung angetrieben, um einen Druckmaterial-Zufuhr kanal zu bilden, um die Zufuhr von Druckmaterial anzuhal ten oder Druckmaterial zurückzuleiten. Ferner können vorzugsweise eine Temperatureinstelleinrichtung, eine Kammerabdichtungseinrichtung, eine Desoxidierungsanord nung sowie eine Inertgas-Zufuhreinrichtung vorgesehen sein.

Der Steuermechanismus der Erfindung führt den Druckvor gang aus, wobei er sich horizontal relativ zur Druckober fläche bewegt, indem er mit dem Aufhängungsabschnitt 55, der eine Verbindung mit dem Druckantriebsabschnitt gemäß der obigen Struktur herstellt, kombiniert wird. Nach Abschluß des Druckvorgangs kann der Steuermechanismus angehoben und in eine Druckstartposition zurückgestellt werden. Ein solcher Vorgang kann kontinuierlich wieder holt werden, um einen zuverlässigen, kontinuierlichen Druckbetrieb auszuführen.

Die Rakel 524 innerhalb des Breitenbereichs der Klinge 523, die durch die Innenplatte 522 gesteuert wird, die Wandplatte 525 und die feste Platte 526 sind entsprechend einer gewünschten Druckbreite austauschbar und können leicht gebildet werden, so daß sie innerhalb der offen barten Vorrichtung austauschbar sind.

Ferner zeigt Fig. 19(A) eine weitere Ausführungsform eines veränderlichen Rührabschnitts 28, der einen Rühr austauschabschnitt a, einen Stabeinstell-Schraubenab schnitt b, einen Aufhängungsabschnitt c für die Anbrin gung des Austauschabschnitts a sowie einen Rühran triebsabschnitt d enthält. Dem Unterstützungsstab f, der schwenkbar angebracht ist, um sich abwechselnd nach links und nach rechts zu bewegen, um einen Rührvorgang im Druckmaterial auszuführen, ist ein Antriebsabschnitt 29 zugeordnet.

Nun wird auf die Fig. 20 bis 24 Bezug genommen, in denen eine weitere Ausführungsform der Rühr- und Druckmaterial-Zufuhreinrichtung gemäß der Erfindung gezeigt ist.

In Fig. 20 kann die Rühreinrichtung für die umschlossene Rakelbaueinheit gemäß der Erfindung auch als kompakte zylindrische Einheit 71 mit einer Seitenwand 2, in der eine Materialeinlaßöffnung M definiert ist, ausgebildet sein. Ein unterer Auslaßkanal 73 ist vorgesehen, um Druckmaterial an einen Druckabschnitt wie etwa Rakelklin gen 4 und 75 in gesteuerter Weise zuzuführen, um so einen Schaltungsdruck in einer Druckrichtung P über eine Siebplatte S auszuführen. Die zylindrische Druckmaterial kammer 71 ist in einem Gehäuse H wie etwa der Außenwand 51 eines Steuermechanismusabschnitts wie oben beschrieben angebracht.

Fig. 21 ist eine perspektivische Außenansicht der Rühr einrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Ferner kann mit der Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung wahlweise Druckmaterial an mehrere verschiedene Rakelklingenabschnitte geliefert werden, um einen Sieb druck mit veränderlicher Breite oder mit veränderlicher Dicke auszuführen. Außerdem sind wiederum eine Tempera tursteuereinrichtung und eine Druckmaterial-Rühreinrichtung für die Aufrechterhaltung einer gewünschten Viskosi tät des Druckmaterials vorgesehen.

In einer der Druckrichtung entsprechenden Richtung werden Doppelrakelklingen in Drehrichtung angetrieben, wobei die Klingen einer Kontaktoberfläche einer Siebplatte gegen überliegen und wobei gesteuerte Mengen von Druckmaterial zugeführt werden, um einen sauberen und genauen Druck bei einfacher Struktur auszuführen. Die Klingendicke kann in einem Bereich von ungefähr 0,1 mm bis 0,2 mm für eine feine Druckklinge sowie in einem Bereich von ungefähr 1 mm bis 3 mm für eine dicke Druckklinge gewählt werden.

Die Fig. 22(A) und 22(B) zeigen eine Seitenansicht bzw. eine Querschnittsansicht des inneren Aufbaus der Rührein richtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Rühr elemente 77 mit jeweils unterschiedlichen Längen sind um eine gemeinsame axiale Welle 76 drehbar angebracht.

Alternativ zeigen die Fig. 23(A) und 23(B) eine Seitenan sicht bzw. eine Querschnittsansicht des inneren Aufbaus der Rühreinrichtung gemäß einer weiteren Abwandlung der vorliegenden Ausführungsform. Die Rührelemente 78 mit jeweils unterschiedlichen Längen und Winkelstellungen können um eine gemeinsame axiale Welle 76 drehbar ange bracht sein.

Ferner können innere Zahnräder 3-1, 3-2, 4-1 und 4-2 eines Mechanismus, wie er in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, verwendet werden, um eine Drehantriebskraft an die zylindrischen Rotationselemente 1, 2 zu übertragen. Rotationszahnräder 5-1 und 5-2 sind mit völlig überein stimmenden Seitenplattenelementen 6L, 6R für die Steue rung ihrer gemeinsamen axialen Drehung verbunden. Eine Zahnradwelle 7 nimmt von der Antriebsquelle M_C wie etwa beispielsweise einem Elektromotor Rotationsenergie auf und überträgt die Antriebskraft an die Rotationszahnräder 5-1 und 5-2. Ferner sind zusätzliche linke und rechte Antriebsquellen M_R und M_L vorgesehen, die unabhängig voneinander eine Antriebskraft für die internen Zahnräder 3-1, 3-2, 4-1 und 4-2 erzeugen.

In den Fig. 24(A), 24(B) und 24(C) sind Querschnittsan sichten alternativer Ausführungsformen einer erfindungs gemäßen Siebdruckeinheit mit umschlossener Rakel gezeigt. In diesen Abwandlungen ist eine Doppelklingenanordnung, bei der jede Rakelklinge 84′, 85′ in einer vorgegebenen Winkelstellung angeordnet ist, so beschaffen, daß sie eine Druckoberfläche einer Siebplatte S berührt und in Druckrichtung P entsprechend dem Druckvorgang beweglich ist. Die Klingen 84′ und 85′ werden mit Druckmaterial versorgt, wobei die vordere Klinge 84′ relativ zur hinte ren Klinge 85′ horizontal beweglich ist, um einen Abstand zwischen den Rakeln 84′, 85′ über eine Antriebseinrich tung 89 zu steuern. Wie in Fig. 24(B) gezeigt, ist ein Oberseite C der Klinge 85′ angewinkelt, während die Oberseite D der beweglichen Klinge 84′ flach ist. Es kann ferner festgestellt werden, daß gemäß dem Rakelsteuerver fahren der vorliegenden Ausführungsform die Rakeln 84′, 85′ im wesentlichen in Breitenrichtung voneinander ent fernt werden können, wobei die bewegliche Klinge 84′ über die Antriebseinrichtung 89 angetrieben werden kann, um eine horizontale Stellung einzunehmen, in der sie die Zufuhr von Druckmaterial blockiert. Auf diese Weise kann ein Nachliefern von Druckmaterial erzielt werden, ohne die Vorrichtung abzuschalten oder die Rakeln zu entfernen oder zu verändern.

Mit der obenbeschriebenen Druckanordnung ist es möglich, Druckmaterial an die Rakeln für den Druck direkt auf eine Druckoberfläche zu liefern, ohne daß dazwischen eine Siebplatte vorgesehen werden muß, da die Steuerung der Menge an Druckmaterial präzise gesteuert werden kann.

Somit wird gemäß der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben eine Mehrklingen-Rakelanordnung für den Siebdruck geschaffen, die verschiedene Typen von Druck vorgängen bei einfachem Aufbau und hoher Zuverlässigkeit vereinfachen kann.

Ferner wird mit der erfindungsgemäßen Struktur wie oben beschrieben eine geeignete Verarbeitung von für den Schaltungsdruck oder dergleichen verwendetem Druckmate rial geschaffen.

Es ist anzumerken, daß, obwohl die bevorzugten Ausfüh rungsformen anhand einer Siebdruckanordnung für den Schaltungsdruck beschrieben worden sind, die vorliegende Erfindung in verschiedenen anderen Weisen ausgeführt werden kann, ohne vom Prinzip der Erfindung abzuweichen.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obige Be schreibung und die beigefügten Zeichnungen eingeschränkt, sondern kann abgewandelt und in anderen Weisen ausgeführt werden, ohne vom Umfang oder vom erfinderischen Konzept der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Umschlossene Mehrklingen-Rakelbaueinheit für Siebdruck,
gekennzeichnet durch
ein Gehäuse (15) mit einer darin vorgesehenen Druckmaterial-Zufuhrkammer (G),
eine austauschbare Rakel (524) mit einer vorgege benen Breite,
einen Rakel-Steuerabschnitt für die Steuerung der Bewegung der Rakel (524), um einen Druckvorgang auszufüh ren, und
eine Halteeinrichtung für die Anbringung einer Rakelklinge (523), wobei die Breite der Halteeinrichtung in der Weise einstellbar ist, daß sie an eine ausgewählte der austauschbaren Rakeln (524) angepaßt werden kann.

2. Rakelbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß zwei austauschbare Rakeln (B_L, B_R) im wesentli chen parallel angebracht sind, um den Siebdruckvorgang auszuführen.

3. Rakelbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Außenseite des Gehäuses (15) einen Aufhän gungsabschnitt (55) enthält, um die Baueinheit in der Weise anzubringen, daß sie entsprechend den Anforderungen des Druckvorgangs beweglich ist.

4. Rakelbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß im Gehäuse (15) ferner eine Rakelöffnungs-/Rakelschließeinrichtung angebracht ist, die einen Zylin der für komprimiertes Gas (56), eine Ventileinrichtung, eine Verbindungseinrichtung (513) sowie einen Steuerstab, der mit der Rakel (524) verbunden ist, enthält.

5. Rakelbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Druckmaterial-Zufuhreinrichtung eine Rührein richtung enthält, die ihrerseits einen zylindrischen Gehäuseabschnitt (15) mit zwei in Längsrichtung angeord neten Walzenabschnitten (1, 2) enthält, die über einen Verbindungsabschnitt (18) in der Weise angebracht sind, daß sie sich um eine mittige Längsachse des zylindrischen Gehäuses (15) gemeinsam drehen.

6. Rakelbaueinheit nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß das zylindrische Gehäuse (15) einen oberen Druck material-Einlaßkanal (E) sowie einen unteren Druckmaterial-Auslaßkanal (16), der an der Oberseite der Rakeln (B_L, B_R) angeordnet ist, enthält.

7. Rakelbaueinheit nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die beiden Rakeln (84′, 85′) so angeordnet werden können, daß sie den Druckkanal-Auslaßkanal für einen Vorgang des Nachfüllens von Druckmaterial verschließen können.

8. Rakelbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Druckmaterial-Zufuhrkammer (G) eine Tempera tursteuereinrichtung für die Einstellung der Viskosität des Druckmaterials zugeordnet ist.

9. Rakelbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Rühreinrichtung als hin und her beweglicher Stab mit daran ausgebildetem Rührelement ausgebildet ist, wobei die Rührelemente nach links, nach rechts, nach hinten und nach vorn entsprechend der Steuerung des hin und her beweglichen Stabs bewegt werden, um einen Rühr vorgang auszuführen, um dadurch eine vorgegebene Viskosi tät des Druckmaterials aufrechtzuerhalten.

10. Druckmaterial-Rührvorrichtung für Siebdruckvor richtung des Typs mit umschlossener Rakel für gedruckte Schaltungen,
gekennzeichnet durch
eine zylindrische Druckmaterial-Verarbeitungskam mer (G),
eine bewegliche Welle, die im wesentlichen längs der axialen Mittellinie der Druckmaterial-Verarbeitungs kammer (G) angeordnet ist,
mehrere Rührelemente (77), die an der beweglichen Welle befestigt sind, und
eine Antriebseinrichtung zum Bewegen der bewegli chen Welle, um einen Rührvorgang im Druckmaterial in der Kammer (G) auszuführen.

11. Druckmaterial-Rührvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich mehrere Rührelemente (77) senkrecht von einer Oberfläche der beweglichen Welle erstrecken, wobei die Längen der Rührelemente (77) unterschiedlich sind.

12. Druckmaterial-Rührvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich die mehreren Rührelemente radial von der Welle (76) erstrecken.

13. Druckmaterial-Rührvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelstellung jedes der Rührelemente relativ zur Welle (76) unterschiedlich ist.

14. Druckmaterial-Rührvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer einteilig aus einer elastischen Me tallplatte gebildet ist.

15. Druckmaterial-Rührvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer eine im wesentlichen halbkreisförmige obere Hälfte sowie eine im wesentlichen halbkreisförmige untere Hälfte enthält, die im wesentlichen längs einer longitudinalen Linie an jeder ihrer Seiten miteinander verbunden sind.

16. Druckmaterial-Rührvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kantenabschnitte jeder der oberen und unteren halbkreisförmigen Hälften der Kammer mit Verbindungs elementen versehen sind, derart, daß die Kammer einfach zerlegt werden kann.

17. Doppelklingen-Rakelbaueinheit für Siebdruckvor richtung des Typs mit umschlossener Rakel für gedruckter Schaltung,
gekennzeichnet durch
eine vordere Klinge (B_L), die in einer vorgegebe nen Druckrichtung (P) am weitesten vorn angeordnet ist, eine hintere Klinge (B_R), die in Druckrichtung (P) hinter der vorderen Klinge (B_l) angeordnet ist und zu dieser vorderen Klinge (B_L) im wesentlichen parallel angeordnet ist,
wobei die vorderen und hinteren Klingen (B_L, B_R) vertikal beweglich sind, um den Anpreßdruck einzustellen, und mit einem Druckmaterial-Auslaßabschnitt der Druckmaterial-Verarbeitungskammer (B) der Druckvorrichtung in Verbindung stehen.

18. Doppelklingen-Rakelbaueinheit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß entweder die vordere oder die hintere Klinge eine scharfe Kante besitzt und aus einem starren Material gebildet ist, wobei ihre Dicke zwischen 0,1 mm und 0,2 mm liegt.

19. Doppelklingen-Rakelbaueinheit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß entweder die vordere oder die hintere Klinge relativ zur anderen in einer horizontalen Ebene so beweg lich ist, daß sie auf diese zu und von dieser weg bewegt werden kann.

20. Doppelklingen-Rakelbaueinheit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die vorderen und hinteren Klingen unabhängig voneinander in vertikaler Richtung beweglich sind.

21. Doppelklingen-Rakelbaueinheit nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Klinge der vorderen und hinteren Klingen ferner so steuerbar ist, daß sie um eine obere Kante in der Weise schwenken kann, daß sie ausgehend von einer Stellung senkrecht zur Druckoberfläche bis zu einer Stellung parallel zur Druckoberfläche und oberhalb der selben an verschiedenen Positionen angeordnet werden kann.

22. Doppelklingen-Rakelbaueinheit nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Klinge dann, wenn sie zur Druck oberfläche parallel und oberhalb angeordnet ist, aktiv ist, um den Druckmaterial-Auslaßkanal zu verschließen.

23. Doppelklingen-Rakelbaueinheit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die vorderen und hinteren Klingen der Rakel in einem Aufbau mit veränderlicher Breite gehalten werden, wobei die Klingen durch andere Rakelklingen mit anderen Breiten ausgetauscht werden können.

24. Doppelklingen-Rakelbaueinheit nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die vorderen und hinteren Klingen aktiv sind, um entsprechend einer gesteuerten Zufuhr von Druckmaterial vom Druckmaterial-Auslaßabschnitt direkt auf eine Druck oberfläche zu drucken.

25. Doppelklingen-Rakelbaueinheit nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Gruppe von vorderen und hinteren Klingen relativ zu einer Druckrichtung (P) an einer vorderen Position angeordnet und in Druckrichtung ange winkelt sind und eine zweite Gruppe von vorderen und hinteren Rakeln in bezug auf die Druckrichtung an einer hinteren Position angeordnet und nach hinten angewinkelt sind, wobei der Druckmaterial-Auslaßabschnitt einen ersten und einen zweiten Schlitzabschnitt umfaßt, wovon jeder mit einer Gruppe von vorderen und hinteren Rakel klingen in Verbindung steht.