DE19610273C2

DE19610273C2 - Umschlossene Mehrklingen-Rakelbaueinheit für Siebdruck

Info

Publication number: DE19610273C2
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: 2001-05-31
Anticipated expiration: 2016-03-16
Also published as: CA2171078C; MY112318A; SG44739A1; CN1079327C; CA2171078A1; GB2304630A; KR100204624B1; DE19610273A1; MX9600982A; GB9604493D0; GB2304630B; US5746125A; KR970010115A; CN1144743A

Description

Die Erfindung betrifft eine umschlossene Mehrklingen-Rakelbaueinheit für Siebdruck, mit einem Gehäuse mit einer darin vorgesehenen Druckmaterial-Zufuhrkammer, wobei das Gehäuse einen Auslassabschnitt aufweist, von dem das Druckmaterial aus dem Gehäu se geführt wird; einer Rakel mit vorbestimmter Druckbreite; einer Halteeinrichtung zum lösbaren Anbringen der Rakel an dem Auslassabschnitt, so dass Druckmaterial über die Rakel nach außen geführt wird, wobei für Rakel mit verschiedenen Druckbreiten dieselbe Halteeinrichtung vorgesehen ist; und einem Rakel-Steuerabschnitt für die Steuerung der Bewegung der Rakel, um einen Druckvorgang auszuführen.

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. Da durch wird ein gewünschtes Schaltungsmuster der leitenden Farbe auf die Oberfläche der isolierenden Grundplatte gedruckt, wobei dieses Muster mit einem durch die Sieb platte definierten Sieb-Druckmuster übereinstimmt. Die auf diese Weise bedruckte Grundplatte wird anschließend von der Siebplatte abgenommen und erwärmt, um das gedruckte Schaltungsmuster zu fixieren. Die Siebplatte ist aus einem Gitternetz aus rostfreiem Stahl oder dergleichen konstruiert.

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

Solche herkömmlichen Siebdruckvorrichtungen, wie sie oben beschrieben worden sind, sind beispielsweise aus der JP 1-19275-A (1989) bekannt. Bei einer solchen herkömmli chen Siebdruckanordnung bestehen jedoch die folgenden Nachteile.

Beispielsweise ist wegen der Anforderungen an die Herstellung moderner elektronischer Bauelemente die Schaltungsdichte sehr hoch. Das heißt, dass sehr dünne Verbin dungsleitungen des Schaltungsmusters von der Siebdruckvorrichtung zuverlässig und vorzugsweise mit hoher Geschwindigkeit und niedrigen Kosten gedruckt werden müs sen.

Bei einer Druckvorrichtung des umschlossenen Typs wird der Druckvorgang durch Zu führen des Druckmaterials unter Druck an eine Kammer ausgeführt, wobei die Kammer an ihrer Unterseite das Gitternetzsieb besitzt. Das Material wird hier umgerührt und ge knetet, 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 Rakel vorrichtung ist jedoch schwierig, da die erforderliche Schrittweite für eine solche Schal tungs-Siebdruckvorrichtung äußerst gering sein kann und die Schaltung eine hohe Dichte von gedruckten Leitungen 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 Grundplatte zu verbessern, ist es not wendig, die Siebplatte in bestimmten Intervallen zu reinigen. Bisher sind verschiedene 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 Drucken von Schaltungen usw. eine Siebdruckplatte und eine Maskierungsplatte verwendet, um das Druckmaterial auf das Substrat in Übereinstimmung mit dem vorgegebenen Bildmuster aufzubringen. Sol che Siebdruckplatten sind gewöhnlich vom Metalltyp oder alternativ vom Gitternetztyp.

Eine häufig verwendete Rakelvorrichtung ist eine Rakelbaueinheit des obenerwähnten umschlossenen oder offenen Typs.

Da ein Bedarf am Druck schmaler Mustern mit geringer Schrittweite besteht, muß die Korngröße des Druckmaterials fein sein. Daher ist es schwierig, wegen der mannig faltigen Musteroberflächen, Substratmaterialen und Druckmaterialien 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 Gitternetzsieb oder einem sehr dünnen Metallsieb verwendet wird, werden gewöhnlich die folgenden Probleme angetroffen:

1. Beschädigung einer Hauptoberfläche der Druckplatte an ihren vorderen und hinte ren 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 zurückgelas senen restlichen Druckmaterials aufgrund der geringen Viskosität eines Teils des Druck materials, das bei solchen Siebdruckvorgängen verwendet wird (d. h. Lötmittel oder der gleichen);
3. Ungleichmäßigkeit des für den Druckvorgang erforderlichen Anpressdrucks ent weder 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 auf grund der Vorbeibewegung der Rakelklinge entfernt worden ist, insbesondere bei be druckten Bereichen mit geringer Schrittweite;
5. Abrieb des Rakelklingenmaterials, insbesondere dann, wenn das verwendete Druckmaterial sehr hart ist, so daß es schwierig wird, stabile Druckergebnisse sicherzu stellen, außerdem treten im Hinblick auf die Energieeinsparung, die Häufigkeit der Erset zung 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.

Bei einer aus der EP 0 626 259 A1 bekannten Rakelbaueinheit ist eine Rakel zwischen einem blockförmigen Halteelement und einem L-förmigen Gegenhalteelement festge klemmt. Durch beide Halteelemente erstreckt sich eine Schraube, mit der die Rakel an dem Gehäuse verschraubt wird. In diese Halteeinrichtung passen Rakel mit beliebigen Druckbreiten, die zwischen feststehenden Seitenwänden einbringbar sind.

Aus der JP 07032581 A ist eine umschlossene Mehrklingen-Rakelbaueinheit der oben genannten Gattung bekannt, bei der verschiedene Rakel mit gewünschter Druckbreite an einer Halteeinrichtung eines Gehäuses befestigt werden können. Dabei wird für die verschiedenen Rakel jeweils die gleiche Halteeinrichtung verwendet.

In der DE-PS 964 769 ist eine Mehrklingen-Rakelbaueinheit zum Bestreichen von Tep pichen mit Farbe bekannt, bei der Streichleisten austauschbar an einer Gehäusewand eines Auslassabschnitts austauschbar festgeschraubt sind.

In der DE 38 05 363 A1 ist eine Vorrichtung zum Durchführen eines Siebdruckverfah rens bekannt, bei der jeder Druckkopf eine Schaberplatte und einen in senkrechter Richtung auf ein Sieb bewegbaren Quetscher aufweist. Nur in Streichrichtung kann der Abstand zwischen den Schaberplatten bzw. den Quetschern über eine Kugelumlauf spindel verstellt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rakelbaueinheit der eingangs genann ten Gattung dahingehend zu verbessern, daß mit ihr trotz einfachem, kompakten Aufbau Schaltungsmuster gewünschter Größe zuverlässig und mit ausreichend hoher Ge schwindigkeit ausgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einer Rakelbaueinheit mit den Merkma len des Patentanspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

Weitere Vorteile der Erfindung werden deutlich 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 Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

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

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Druckmaterial- Verarbeitungsmechanismus, der in dem Mechanismus der Fig. 1 und 2 verwendet 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 angebracht ist;

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

Fig. 10 eine nochmals weitere Ausführungsform einer Doppelrakelanord nung, die am Druckmaterial-Verarbeitungsmechanismus der vor liegenden 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 Druckma terial-Verarbeitungsmechanismus und der Rakelklingen- Baueinheit mit Antriebsquellen gemäß einer weiteren Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung;

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

Fig. 15 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Steu ermechanismus für die erfindungsgemäße umschlossene Mehrklingen-Rakelbaueinheit;

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

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

Fig. 18 eine weitere Ansicht des Steuermechanismus für die erfindungs gemäße Mehrklingen-Rakelbaueinheit von Fig. 15;

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

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

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

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

Fig. 23(A), (B) eine Seitenansicht bzw. eine Vorderansicht des Aufbaus und der Anordnung von Rührelementen gemäß einer nochmals weiteren Abwandlung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 24(A)-(C) zusammen eine perspektivische Explosionsansicht der Anbrin gungsstruktur für einen Steuerstab und ein Rührelement für den Steuermechanismus der Fig. 15 und 18.

In den Fig. 1 bis 14 ist eine umschlossene Rakelbaueinheit gemäß der Erfindung ge zeigt, die als kompakte zylindrische Einheit ausgebildet ist, die beispielsweise aus einer elastischen Metallplatte hergestellt ist. Die Einheit ist durch eine linke und durch eine rechte Seitenplatte 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 Rakelklinge in gesteu erter Weise geliefert wird, um so einen Schaltungsdruck auszuführen.

Ferner kann mit der erfindungsgemäßen Struktur Druckmaterial wahlweise an mehrere verschiedene Rakelklingenabschnitte geliefert werden, um einen Siebdruck mit verän derlicher Breite auszuführen. Außerdem sind eine Temperatursteuereinrichtung und eine Druckmaterial-Rühreinrichtung vorgesehen, mit denen eine gewünschte Viskosität des Druckmaterials aufrechterhalten werden kann.

Ein Paar von Rakelklingen wird in einer der Druckrichtung entsprechenden Richtung drehend 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 Siebdruckeinheit für eine umschlossene Rakel gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Zwei zylindri sche Rotationselemente 1, 2 sind an gegenüberliegenden Positionen angeordnet und drehen sich um eine zum zylindrischen 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 Rotationselemente 1, 2 und der inneren Umfangsfläche des zylindrischen 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 alternativen Ausführungsform einer Sieb druckeinheit für eine umschlossene Rakel gemäß der vorliegenden Erfindung. In dieser Abwandlung sind die zylindrischen Rotationselemente an gegenüberliegenden Positio nen angeordnet und so verbunden, daß sie sich um eine parallele Achse gemeinsam drehen, wobei ihre Längsachsen zur Längsachse des zylindrischen Gehäuses der Ein heit im wesentlichen parallel sind und zwischen einer äußeren Oberfläche jedes der zy lindrischen Rotationselemente und einer inneren Oberfläche des zylindrischen Gehäu ses 15 der Einheit wie in der vorhergehenden Ausführungsform ein Spalt von ungefähr 1 mm festgelegt ist. Außerdem übertragen interne Zahnräder 3-1, 3-2 Drehantriebskräfte an die zylindrischen Rotationselemente. Rotationszahnräder 5-1, 5-2 sind mit völlig übereinstimmenden Seitenplattenelementen 6'L, 6'R verbunden, um eine koaxiale Dre hung derselben zu steuern. Eine Zahnradwelle 7 nimmt von der Antriebsquelle M_C wie etwa beispielsweise einem Elektromotor Rotationsenergie auf und überträgt die An triebskraft 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 inter nen Zahnräder 3-1 bzw. 3-2 erzeugen. Weiterhin sind Spannfutter 8R, 8L vorgesehen, die zwischen den Seitenplattenelementen 6'L bzw. 6'R und Antriebsplatten 9L bzw. 9R befestigt sind, welche ihrerseits mit Antriebsschrauben 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 Druckmaterial-Verarbeitungsabschnitt 11 mit einem darin ausgebil deten Schlitz 12 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 umschlossener 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 E 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 mit einem oberen Abschnitt 17u und einem unteren Abschnitt 17i, wobei der obere Abschnitt 17u Verbindungsabschnitte J1 und J2 aufweist und der untere Abschnitt 17i Verbindungsabschnitte 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-Verarbeitungsabschnitten G (15, 17u, 17l) einerseits und den Rakelklingenabschnitten der Anordnungen gemäß der Erfindung andererseits gezeigt.

Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, schafft die Erfindung eine Doppelklingenanord nung, 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) bezeichnet 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 BR um Abstände D bzw. d entsprechend einem Abstand von der Siebplatte vertikal ver schiebbar. Eine Oberseite der Klinge BL ist in eine Position in der Druckmaterial- Zufuhröffnung 16 zurückgezogen. Entsprechend einer Drehung der zylindrischen Rotati onselemente 1, 2 wird die Verteilung von Druckmaterial 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 wenigstens einer der beiden Klingen BL, BR zugeordnet ist.

Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht des Druckmaterial-Verarbeitungsabschnitts G, der die zylindrischen Rotationselemente 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 geschlossenes Gehäuse H und eine Wal zeneinheit R enthält, die zwischen den Druckmaterial-Auslaßkanal 16 des Druckmaterial- Verarbeitungsabschnitts G (15, 17) und die Klingen Bl, Br eingefügt ist. Ein oberer Ab schnitt W des Gehäuses H ist mit einer (nicht gezeigten) Siebdruckvorrichtung verbun den.

Die Fig. 13 und 14 zeigen die Vorrichtung der Erfindung in weiteren alternativen Ausfüh rungsformen. Die schraffierten Bereiche K1, K2 und K3 in den Zeichnungen bezeichnen Antriebseinheiten, die an einer Seite des Druckmaterial-Verarbeitungsabschnitts G (15, 17) befestigt sind, um eine Steuerung der Rakelbewegung auszuführen. Wie aus Fig. 14 hervorgeht, sind zwei Gruppen von Doppelrakelklingen Bl, Br (1) und Bl, Br (2) in Ver bindung mit zwei Druckmaterial-Auslaßkanälen 16a und 16b vorgesehen. Die Gruppen B₁ und B₂ von Rakelklingen gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind mit unter schiedlichen Winkelstellungen in bezug auf die Druckrichtung P angeordnet. Die An triebseinheit K3 von Fig. 14 kann so beschaffen sein, daß sie die zylindrischen Rotation selemente 1, 2 antreibt, um das Druckmaterial umzurühren, während die Antriebseinhei ten K1, K2 der Rakelsteuerung dienen. Wie ersichtlich ist, kann die Antriebseinheit K2 in der Weise wirken, daß das vordere oder das hintere Paar von Rakelklingen B (1) bzw. B (2) entsprechend einem besonderen Druckvorgang angehoben oder abgesenkt wird.

Nun wird mit Bezug auf die Fig. 15 bis 19 ein Steuermechanismus für den Betrieb einer umschlossenen Rakelbaueinheit für den Siebdruck gemäß der Erfindung beschrieben. Mit dem erfindungsgemäßen Steuermechanismus kann vorzugsweise ein Siebdruck mit veränderlicher Breite ausgeführt werden.

Wie in Fig. 15 gezeigt, enthält der Steuermechanismus gemäß der vorliegenden Erfin dung einen oberen Deckelabschnitt 51, Außenwandabschnitte 52 (siehe Fig. 18), einen Außenwand-Unterstützungsstab 53 (siehe Fig. 19(C)) sowie einen Aufhängungsab schnitt 55, der einteilig mit dem oberen Deckelabschnitt 51 ausgebildet ist, um den Steu ermechanismus in einer (nicht gezeigten) Siebdruckvorrichtung anzubringen. Mit dieser Anbringung des Steuermechanismus über dem Aufhängungsabschnitt kann die Bauein heit vertikal und horizontal bewegt werden.

Außerdem bildet eine Außenplatte 54 (siehe Fig. 18) einen äußeren Körper des Steuer mechanismus, 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 äu ßeren Plattenabschnitts 54 vorgesehen, ferner ist, wie in Fig. 15 ersichtlich ist, an einer Außenseite des Außenwandabschnitts 52 ein Luftzylinder 56 vorgesehen, der als An triebsquelle für die Steuerung der Klingenöffnungs- und Klingenschließoperationen ver wendet wird. Der Luftzylinder 56 wird durch einen Zylinderhalter 57 gehalten und mit Druckluft oder mit einem anderen geeigneten komprimierten Gas über eine Versor gungsleitung 58 versorgt. Eine Einstellstange 59 des Luftzylinders 56 ist über eine An triebsstange 512 und einen Verbinder 513 mit einer Langsambewegungs-Einstelleinheit 510 verbunden. Eine Antriebswelle 514 für die Steuerung der Bewegung der bewegli chen Rakel 524 kann zur Vorderseite oder zur Rückseite des Steuermechanismus durch Betätigen der obenbeschriebenen Komponenten bewegt werden.

Die Drehrichtung, die Geschwindigkeit und die Kreisfrequenz 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 Breitenein stellsteuerung gemäß der Erfin dung. In diesem Mechanismus sind einer Innenplatte 517 eine Antriebsführung 518 (Fig. 15), ein Führungsunterstützungsabschnitt 519, eine Antriebsschraube 520, ein Rakelbreiten-Einstellzahnrad 521 und eine Innenplatte 522 für die Einstellung einer vorgegebenen Druckmaterialzufuhrbreite 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 Innenplatte 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. Der Druck wird durch Zuliefern von Druckmaterial an die Kammer 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, einen Ersetzungsbolzenabschnitt c sowie einen Klingenstellabschnitt für die Rakelklinge 524 enthält. Ein Klingenunterstüt zungsabschnitt, der in Fig. 19(B) gezeigt ist, ist von einem Drehpunktanordnungsabschnitt unterstützt, ferner sind Endstäbe an jeder Seite des Abschnitts an einer Außenplatte oder einem Wandabschnitt unterstützt. Die Rakelklinge 524 ist mit dem Klingenstellabschnitt der Antriebsweile 514 über einen Verbinder, einen Bolzen oder dergleichen verbunden und wird in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung angetrieben, um einen Druckmaterial-Zufuhrkanal zu bilden, um die Zufuhr von Druckmaterial anzuhalten 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 Druckvorgang aus, wobei er sich horizontal relativ zur Druckoberfläche 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 wiederholt werden, um einen zuverlässigen, kontinuierlichen Druckbetrieb auszuführen.

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

Ferner zeigt Fig. 19(A) eine weitere Ausführungsform eines veränderlichen Rührabschnitts 28, der einen Rühraustauschabschnitt, einen Stabeinstell-Schraubenab schnitt b, einen Aufhängungsabschnitt für die Anbringung des Austauschabschnitts a sowie einen Rührantriebsabschnitt 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 Rakelklingen 4 und 75 in gesteuerter Weise zuzuführen, um so einen Schaltungsdruck in einer Druckrichtung P über eine Siebplatte S auszuführen. Die zylindrische Druckmaterialkammer 71 ist in einem Gehäuse H wie etwa der Außenwand 51 eines Steuermechanismusabschnitts wie oben beschrieben angebracht.

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

In einer der Druckrichtung P entsprechenden Richtung werden Doppelrakelklingen in drehend 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 Rühreinrichtung 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 Seitenansicht bzw. eine Querschnittsansicht des inneren Aufbaus der Rühreinrichtung gemäß einer weiteren Abwandlung der vorliegenden Ausführungsform. Die Rührelemente 78 mit jeweils unterschiedlichen Län gen 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 zylindri schen Rotationselemente 1, 2 zu übertragen. Rotationszahnräder 5-1 und 5-2 sind mit völlig übereinstimmenden Seitenplattenelementen 6L, 6R für die Steuerung ihrer ge meinsamen axialen Drehung verbunden. Eine Zahnradwelle 7 nimmt von der Antriebs quelle M_C wie etwa beispielsweise einem Elektromotor Rotationsenergie auf und über trägt 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 Querschnittsansichten alternativer Ausführungs formen einer erfindungsgemäßen 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 hinteren Klinge 85' horizontal beweglich ist, um einen Abstand zwischen den Rakeln 84', 85' über eine Antriebseinrichtung 89 zu steu ern. 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 Rakelsteuerverfahren der vorliegenden Ausführungsform die Rakeln 84', 85' im wesentlichen in Breitenrichtung voneinander entfernt 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 Vor richtung 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 prä zise 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 Druckmaterial geschaffen.

Claims

1. Umschlossene Mehrklingen-Rakelbaueinheit für Siebdruck, mit einem Gehäuse (15) mit einer darin vorgesehenen Druckmaterial-Zufuhrkammer (G), wobei das Gehäuse (15) einen Auslassabschnitt aufweist, von dem das Druckmaterial aus dem Gehäuse (15) geführt wird, einer Rakel (524) mit vorbestimmter Druckbreite, einer Halteeinrichtung zum lösbaren Anbringen der Rakel (524) an dem Auslassabschnitt, so dass Druckmaterial über die Rakel (524) nach außen geführt wird, wobei für Rakel (524) mit verschiedener Druckbreite (523) dieselbe Halteeinrichtung vorgesehen ist, und einem Rakel-Steuermechanismus für die Öffnungs- und Schließbewegung der Rakel (524), um einen Druckvorgang auszuführen, dadurch gekennzeichnet, dass der Breitenabstand von Innenplatten (522) der Halteeinrichtung verstellbar und an die Druckbreite einer ausgewählten der austauschbaren Rakeln (524) anpassbar ist.

2. Rakelbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei austauschbare Rakeln (B_L, B_R) im wesentlichen parallel angebracht sind, um den Siebdruckvorgang auszuführen.

3. Rakelbaueinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenseite des Gehäuses (15) einen Aufhängungsabschnitt (55) enthält, über welchen die Baueinheit für den Druckvorgang beweglich anbringbar ist.

4. Rakelbaueinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (15) ferner eine Rakelöffnungs-/Rakelschließeinrichtung angebracht ist, die einen Zylinder für komprimiertes Gas (56), eine Ventileinrichtung, eine Verbindungseinrichtung (513) sowie einen Steuerstab, der mit der Rakel (524) verbunden ist, enthält.

5. Rakelbaueinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmaterial-Zufuhreinrichtung eine Rühreinrichtung enthält, die ihrerseits einen zylindrischen Gehäuseabschnitt (15) mit zwei in Längsrichtung angeordneten 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 gekennzeichnet, dass der zylindrische Gehäuseabschnitt (15) der Rühreinrichtung einen oberen Druckmaterial- 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 gekennzeichnet, dass die beiden Rakeln (84', 85') in einer Stellung anordbar sind, in welcher sie den Druckmaterial Auslasskanal (16) verschließen.

8. Rakelbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmaterial-Zufuhrkammer (G) eine Temperatursteuereinrichtung für die Einstellung der Viskosität des Druckmaterials zugeordnet ist.

9. Rakelbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rühreinrichtung als hin und her beweglicher Stab mit daran ausgebildetem Rührelement (77) ausgebildet ist, wobei die Rührelemente (77) nach links, nach rechts, nach hinten und nach vorn entsprechend der Steuerung des hin und her beweglichen Stabs bewegbar sind.