JP2008132720A - スクリーン印刷機 - Google Patents

Abstract

【課題】スキージ１０の移動方向を該スクリーン印刷機１に供給されるワークに最適な印刷方向と一致させることのできる構成を備え、局所的な配向異常を低減させることのできるスクリーン印刷機１を提供すること。
【解決手段】印刷パターンが形成されたメッシュ版５の上面に当接させたスキージ１０を印刷方向に移動させて、印刷テーブルに載置されたワークの上面に印刷を行なうスクリーン印刷機１において、中央にベースフレーム開口部３ａが形成され、印刷パターンが前記ベースフレーム開口部３ａ内に位置するようにしてメッシュ版５を水平に支承可能とされたベースフレーム３と、中央に回転フレーム開口部６ａが形成され、前記ベースフレーム開口部３ａの一点を回転中心として回転可能に配設された回転フレーム８とを備え、さらに、前記回転フレーム８には、前記スキージ１０を、前記ベースフレーム開口部３ａおよび回転フレーム開口部８ａ内において前記メッシュ版５に当接させた状態で往復移動可能に支持するスキージ駆動装置１１を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、スクリーン印刷機に関し、特に、ブラックマスクや周辺シールなどの印刷パターンを、ワークとしての液晶表示素子に印刷する場合に用いるスクリーン印刷機に関する。

スクリーン印刷はスクリーン版の開口部を利用した孔版印刷の１種であり、紙はもとより、ガラスやプラスチックなどの素材に印刷が可能であるため、従来から液晶表示素子の製造工程において、このスクリーン印刷方法が採用されている（特許文献１参照）。その代表的な例として、熱硬化性のエポキシ系樹脂またはＵＶ硬化性樹脂等のシール樹脂を液晶表示素子を構成する透明基板に印刷する場合を挙げることができる。

ここで、スクリーン印刷のメカニズムについて簡単に説明すると、先ず、ナイロンやポリエステルなどの繊維、あるいはステンレス鋼の針金などで作成されたスクリーンメッシュに所望の印刷パターンを開口部として形成してスクリーン版を作成する。

次に、ワークと前記スクリーン版とを適当なクリアランスを以て重ね、前記スクリーンの表面にペースト状のインクを載せる。そして、へら状のスキージに適度な圧力を加え、インクを印刷パターンの開口部に押し付けながら移動させる。このとき、インクは前記印刷パターンの開口部に充填され、その後、スキージによる押圧が解除されたスクリーンがワークから離れる（版離れ）と同時にインクが前記印刷パターンの開口部からスクリーン版の裏面側のワーク上に押し出され、所望の印刷がなされる。

特開２００６−１７８３５号公報

ところが、ワークが液晶表示素子を構成する透明基板であって、その透明基板の配向処理された配向膜表面にスクリーン版が直接接触したときに、メッシュ跡といわれる局所的な配向異常が発生することがあった。

この配向異常の発生原因としては、スクリーン印刷時に前記配向膜の配向方向（ラビング方向）と異なる方向にスクリーン版の接触した部分が微少に移動することにより、局所的に配向方向が崩れることが考えられる。

そして、従来、スクリーン印刷に用いられていたスクリーン印刷機におけるスキージの移動方向は、該スクリーン印刷機に対して固定されており、配向膜の配向方向とは関係なく、スキージはワークとしての透明基板の長辺あるいは短辺に平行に移動され、所望の印刷がなされることが一般的であった。

そこで、本発明は、スキージの移動方向を該スクリーン印刷機に供給されるワークに最適な印刷方向と一致させることのできる構成を備え、局所的な配向異常を低減させることのできるスクリーン印刷機を提供することを目的とするものである。

前述した目的を達成するため、本発明のスクリーン印刷機は、印刷パターンが形成されたメッシュ版の上面に当接させたスキージを印刷方向に移動させて、印刷テーブルに載置されたワークの上面に印刷を行なうスクリーン印刷機において、中央にベースフレーム開口部が形成され、前記印刷パターンが前記ベースフレーム開口部内に位置するようにして前記メッシュ版を水平に支承可能とされたベースフレームと、中央に回転フレーム開口部が形成され、前記ベースフレーム開口部の一点を回転中心として回転可能に配設された回転フレームとを備え、さらに、前記回転フレームには、前記スキージを、前記ベースフレーム開口部および前記回転フレーム開口部内において前記メッシュ版に当接させた状態で往復移動可能に支持するスキージ駆動装置を備えたことを特徴とする。

本発明のスクリーン印刷機によれば、スキージ駆動装置を備えた回転フレームを回転させることにより、前記ワークに最適な印刷方向と、回転フレームに支承されたスキージの移動方向とを簡単に一致させることができる。

具体的には、本発明のスクリーン印刷機は、前記ベースフレームは平面形状環状の板状部材であり、前記回転フレームは、中央部に前記回転フレーム開口部が形成された上壁と、その上壁の周辺から下方へ垂設された側壁とを有し、前記ベースフレームに側壁を嵌着させた状態で摺動回転可能とされた蓋状部材であることを特徴とする。

本発明のスクリーン印刷機によれば、蓋状部材として形成された回転フレームの側壁を、前記ベースフレームに嵌着させ、供給されるワークに最適な印刷方向に、前記スキージの移動方向を一致させるように摺動回転させた状態で、前記スキージを移動させてスクリーン印刷を行うことができる。

そして、本発明のスクリーン印刷機は、前記ワークは、液晶表示素子を構成する透明基板であって、印刷表面に配向膜が形成されていることを特徴とする。

本発明のスクリーン印刷機によれば、ワークとしての透明基板に形成された配向膜の配向方向に、前記スキージの移動方向を一致させてスクリーン印刷を行えば、局所的な配向異常の発生を低減させることが可能となる。

このように、本発明のスクリーン印刷機によれば、スキージを該スクリーン印刷機に供給されるワークごとの最適な方向へ移動させることができる。

よって、前記ワークが配向膜が形成された透明基板である場合には、前記透明基板の配向方向と、スキージの移動方向を一致させて印刷することができるので、局所的な配向異常を低減させることが可能となる。

以下、本発明のスクリーン印刷機の一実施形態として、印刷表面に配向膜が形成されている透明基板をワークとし、前記印刷表面にシール樹脂を印刷形成するスクリーン印刷機について、図１乃至図７を使用して説明する。

なお、図１は、本実施形態のスクリーン印刷機の要部正面図であり、図２は、ベースフレーム部分の要部構成を示す上面図、図３は同じく断面図、図４は、ワークとして供給される透明基板の配向方向を示す模式図、図５は図４のワークに対する回転フレームの回転位置とスキージの移動方向を示す要部上面図、図６は、ワークとして供給される透明基板の配向方向を示す模式図、図７は図６のワークに対する回転フレームの回転位置とスキージの移動方向を示す要部上面図である。

本実施形態のスクリーン印刷機１は、図１に示すように、矩形枠状に形成された機台２を有しており、前記機台２の上方にはベースフレーム３が配設されている。前記ベースフレーム３は、中央に開口部（ベースフレーム開口部）３ａが形成された平面形状環状の板状部材であり、前記機台２の各辺上面中央にそれぞれ１本ずつ配設された計４本の支柱４によって支承されている。また、前記ベースフレーム３の下面にはメッシュ版５が図示しないシール樹脂の印刷パターンを前記開口部３ａ内に位置させるようにして水平配置されている。

前記ベースフレーム３には、中央部に開口部（回転フレーム開口部）６ａが形成された上壁６と、その上壁６の周辺から下方へ垂設された側壁７とを有する蓋状部材として形成された回転フレーム８が、それぞれに形成された開口部３ａ、６ａを重畳させて位置させるようにして、上外方から嵌着されており、前記ベースフレーム３に形成された開口部３ａの一点（中心点）を回転中心として、前記ベースフレーム３の上面と平行に摺動回転可能に配設されている。

なお、本実施形態においては、図２および図３に示すように、前記ベースフレーム３の上面にベアリング９を複数個配設しておき、前記回転フレーム８の上壁６における内面がこのベアリング９と点接触することにより、摺動回転しやすいように構成されている。

そして、前記回転フレーム８には、へら状のスキージ１０を前記ベースフレーム３および回転フレーム８の前記開口部内において前記メッシュ版５に当接させた状態で前記回転フレーム８の回転軌跡外周円における一直径上を往復移動可能に支持するスキージ駆動装置１１が配設されている。ここで、回転軌跡外周円とは、例えば、前記回転フレーム８の外形形状が円形ではなく多角形であるような場合を想定している。回転フレーム８がそのような形状とされていても、前記スキージ１０の移動方向が回転軌跡外周円における一直径上に形成されることにより、最も長い距離で前記開口部３ａ、６ａ内を往復移動するように構成することが可能となる。

すなわち、前記スキージ駆動装置１１は、図５および図７に示すように、前記回転フレーム８の上面における一直径方向に一対の軸支持部１２が配設されており、この軸支持部１２間には軸状の２本のスキージガイド１３が平行かつ前記メッシュ版５から同距離となるように配設されている。また、前記軸支持部１２間には、一端をスキージ移動用モータ１４に連接させたねじ軸１５が回転可能かつ前記２本のスキージガイド１３と平行に配設されている。

さらに、前記スキージ駆動装置１１は、図示しないエアシリンダ等の昇降装置によりスキージ１０を昇降可能に支承するスキージホルダ１６を有している。前記スキージホルダ１６には、前記２本のスキージガイド１３を摺動可能に貫通させる２個のガイド孔１７、および前記ねじ軸１５に形成されたねじ溝と螺合させるねじ溝が内周壁に形成されたねじ孔１８が形成されており、前記各ガイド孔１７にそれぞれ前記スキージガイド１３が貫通され、前記ねじ孔１８に前記ねじ軸１５が貫通されることにより、スキージホルダ１６に支承されたスキージ１０が、前記スキージガイド１３に沿って一直径上を往復移動可能に構成されている。

さらに、本実施形態においては、前記回転フレーム８の上面に回転角度を視認するための角度計１９が印刷されており、前記メッシュ版５に形成された角度基準点５ａとの関係において、回転角度を計測可能に形成されている。すなわち、図４に示すように、前記透明基板２０の配向方向が、供給される透明基板２０の長手方向である場合、図５に示すように、回転ステージに配設されたスキージ１０の移動方向もその方向としておく。

このように構成されたスクリーン印刷機１において、ワークとしての透明基板２０にシール樹脂を印刷する場合、供給される透明基板２０の配向方向と前記スキージ１０の移動方向とが一致するように、前記回転フレーム８を回転させておく。このとき、図示しないクランプ等の固定手段でその回転状態が保持されるように構成してもよい。例えば、図６に示すように、前記透明基板２０の配向方向が、供給される透明基板２０の長手方向に対して反時計方向に３０°回転させた方向である場合、図７に示すように、回転フレーム８も反時計方向に３０°回転させ、スキージ１０の移動方向を前記配向方向と一致させておく。

そして、印刷テーブル２１に載置された透明基板２０の配向表面を前記ベースフレーム３に配設されたメッシュ版５の下方に適当なクリアランスを以て配置させ、前記メッシュ版５の表面にペースト状のシール樹脂を載せる。そして、前記スキージホルダ１６の昇降装置を駆動させてスキージ１０を下降させ、へら状のスキージ１０に適度な圧力を加え、シール樹脂をメッシュ版５の印刷パターンに押し付けるようにするとともに、前記スキージ移動用モータ１４を駆動させて前記スキージ１０を移動させ、所望の印刷を得る。

このように構成された本実施形態のスクリーン印刷機１によれば、スキージ駆動装置１１を備えた回転フレーム８を回転させることにより、前記ワークとしての透明基板２０に最適な印刷方向である配向方向と、回転フレーム８に支承されたスキージ１０の移動方向とを簡単に一致させることができる。

そして、ワークとしての透明基板２０に形成された配向膜の配向方向に、前記スキージ１０の移動方向を一致させることで、スクリーン印刷時に前記配向膜の配向方向と異なる方向にスクリーン版の接触した部分が移動することを回避することができるので、問題点であった局所的な配向異常の発生を低減させることが可能となる。

なお、本発明は、前記実施形態にのみ限定されることはなく、例えば、スキージ駆動装置１１や、スキージホルダ１６に配設されたスキージ１０の昇降装置は、前述の構成と異なる構成であってもよい。また、ベースフレーム３や回転フレーム８の形状やその摺動構造も前記実施形態に限らない。

本発明における一実施形態のスクリーン印刷機の要部正面図 図１のスクリーン印刷機のベースフレーム部分の要部構成を示す上面図 図１のスクリーン印刷機のベースフレーム部分の要部構成を示す断面図（図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図に相当） ワークとして供給される透明基板の配向方向（０°）を示す模式図 図４のワークに対する回転フレームの回転位置とスキージの移動方向を示す要部上面図 ワークとして供給される透明基板の配向方向（３０°）を示す模式図 図６のワークに対する回転フレームの回転位置とスキージの移動方向を示す要部上面図

符号の説明

１ スクリーン印刷機
２ 機台
３ ベースフレーム
３ａ （ベースフレーム）開口部
４ 支柱
５ メッシュ版
６ 上壁
６ａ （回転フレーム）開口部
７ 側壁
８ 回転フレーム
９ ベアリング
１０ スキージ
１１ スキージ駆動装置
１２ 軸支持部
１３ スキージガイド
１４ スキージ移動用モータ
１５ ねじ軸
１６ スキージホルダ
１７ ガイド孔
１８ ねじ孔
１９ 角度計
２０ 透明基板（ワーク）
２１ 印刷テーブル

Claims (3)

1. 印刷パターンが形成されたメッシュ版の上面に当接させたスキージを印刷方向に移動させて、印刷テーブルに載置されたワークの上面に印刷を行なうスクリーン印刷機において、
   中央にベースフレーム開口部が形成され、前記印刷パターンが前記ベースフレーム開口部内に位置するようにして前記メッシュ版を水平に支承可能とされたベースフレームと、
   中央に回転フレーム開口部が形成され、前記ベースフレームに形成されたベースフレーム開口部の一点を回転中心として回転可能に配設された回転フレームとを備え、
   さらに、前記回転フレームには、前記スキージを、前記ベースフレーム開口部および前記回転フレーム開口部内において前記メッシュ版に当接させた状態で往復移動可能に支持するスキージ駆動装置を備えたことを特徴とするスクリーン印刷機。
2. 前記ベースフレームは平面形状環状の板状部材であり、前記回転フレームは、中央部に前記回転フレーム開口部が形成された上壁と、その上壁の周辺から下方へ垂設された側壁とを有し、前記ベースフレームに側壁を嵌着させた状態で水平方向に摺動回転可能とされた蓋状部材である請求項１に記載のスクリーン印刷機。
3. 前記ワークは、液晶表示素子を構成する透明基板であって、印刷表面に配向膜が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスクリーン印刷機。

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