JP2021020344A - スクリーン印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インクの無駄を抑制しながら、インクの塗布性の向上とインクの掻き取り性の悪化の抑制との両立を図ることが可能なスクリーン印刷装置を提供する。【解決手段】スクリーン印刷装置１００は、スクリーン版１０上を矢印Ａ方向に移動して、スクリーン版１０上のインク３０を開口部１１ａ内に充填する塗布スクレーパ２１と、塗布スクレーパ２１の幅方向の外側に配置され、塗布スクレーパ２１が移動することにより塗布スクレーパ２１の前記幅方向の両端からはみ出したインク３０を幅方向の中央側に向かって移動させる回収スクレーパ２２と、開口部１１ａ内に充填されたインク３０を被印刷物Ｗの表面に転写するスキージ２３と、を備え、塗布スクレーパ２１のアタック角をθ１とし、回収スクレーパ２２のアタック角をθ２とした場合、θ１＜θ２、０°＜θ２≦９０°を満たす。【選択図】図２

Description

本発明は、スクリーン版上のインクを開口部内に充填するスクレーパと、開口部内に充填されたインクを被印刷物の表面に転写するスキージと、を備えたスクリーン印刷装置に関する。

従来、スクリーン版上のインクを開口部内に充填するスクレーパと、開口部内に充填されたインクを被印刷物の表面に転写するスキージと、を備えたスクリーン印刷装置が知られている。スクレーパは、インク転写時のスキージの移動方向とは反対方向に移動することによって、スキージによる転写後にスクリーン版上に残ったインクをスキージのスタート位置まで掻き戻しながら、スクリーン版上のインクを開口部内に充填する。このようなスクリーン印刷装置では、スクレーパは、移動方向と直交する方向である幅方向に長く形成されており、スクレーパが移動すると、インクは幅方向の両端に流れる。スクレーパの両端から外側にはみ出したインクは、印刷の際に消費されないので無駄になってしまう。

この不都合を改善するために、スクリーン版上を移動して開口部内にインクを充填する塗布スクレーパと、塗布スクレーパに対して塗布方向とは反対側で、かつ、塗布スクレーパの幅方向の外側に配置される回収スクレーパと、を備えたスクリーン印刷装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このスクリーン印刷装置では、塗布スクレーパが移動することにより塗布スクレーパの幅方向の両端からはみ出したインクを、回収スクレーパによって回収するとともに幅方向の中央側に向かって移動させることができる。これにより、印刷の際に消費されないインクを減らすことができるので、インクの無駄を抑制することができる。

特開２００４−１６０８９１号公報

ところで、粘度の高いインクを用いたり塗布スクレーパの移動速度を速くしたりした場合、開口部へのインクの充填性が悪くなる。この場合、スクリーン版に対する塗布スクレーパのアタック角（塗布スクレーパとスクリーン版との成す角）を小さくすることによって開口部へのインクの充填性を向上させることが可能である。

しかしながら、上記塗布スクレーパおよび回収スクレーパを有するスクリーン印刷装置では、塗布スクレーパのアタック角を小さくすると、回収スクレーパのアタック角も小さくなり、回収スクレーパによるインクの掻き取り性が悪化するという問題点がある。

本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、インクの無駄を抑制しながら、インクの塗布性の向上とインクの掻き取り性の悪化の抑制との両立を図ることが可能なスクリーン印刷装置を提供することを課題とする。

本発明に係るスクリーン印刷装置は、開口部が形成されたスクリーン版上を第１方向に移動して、前記スクリーン版上のインクを前記開口部内に充填する塗布スクレーパと、前記塗布スクレーパに対して前記第１方向とは反対側で、かつ、前記塗布スクレーパの前記第１方向と直交する幅方向の外側に配置され、前記塗布スクレーパが移動することにより前記塗布スクレーパの前記幅方向の両端からはみ出したインクを前記幅方向の中央側に向かって移動させる回収スクレーパと、前記スクリーン版上を前記第１方向とは反対の第２方向に移動して、前記開口部内に充填された前記インクを被印刷物の表面に転写するスキージと、を備え、前記スクリーン版に対する前記塗布スクレーパのアタック角をθ１とし、前記スクリーン版に対する前記回収スクレーパのアタック角をθ２とした場合、θ１＜θ２、０°＜θ２≦９０°を満たす。

本発明のスクリーン印刷装置によれば、前記塗布スクレーパに対して前記第１方向とは反対側で、かつ、前記塗布スクレーパの前記第１方向と直交する幅方向の外側に配置され、前記塗布スクレーパが移動することにより前記塗布スクレーパの前記幅方向の両端からはみ出したインクを前記幅方向の中央側に向かって移動させる回収スクレーパを備える。これにより、塗布スクレーパが第１方向に移動することにより塗布スクレーパの幅方向の両端からはみ出したインクを、回収スクレーパによって回収するとともに幅方向の中央側に向かって移動させることができる。このため、印刷の際に消費されないインクを減らすことができるので、インクの無駄を抑制することができる。

また、前記スクリーン版に対する前記塗布スクレーパのアタック角をθ１とし、前記スクリーン版に対する前記回収スクレーパのアタック角をθ２とした場合、θ１＜θ２、０°＜θ２≦９０°を満たす。すなわち、θ１＜θ２とすることによって、開口部へのインクの充填性を向上させるために、スクリーン版に対する塗布スクレーパのアタック角を小さくする場合であっても、回収スクレーパのアタック角を小さくする必要がないので、回収スクレーパによるインクの掻き取り性が悪化するのを抑制することができる。

本発明の一実施形態によるスクリーン印刷装置の概略側面図である。 本発明の一実施形態によるスクリーン印刷装置の概略平面図である。 本発明の一実施形態によるスクリーン印刷装置の回収スクレーパ周辺の構造を示す図である。 本発明の一実施形態によるスクリーン印刷装置の塗布スクレーパおよび回収スクレーパ周辺の構造を示す図である。 本発明の一実施形態によるスクリーン印刷装置の塗布スクレーパおよび回収スクレーパを矢印Ａ方向に移動させた状態を示す図である。 本発明の一実施形態によるスクリーン印刷装置のスキージを矢印Ａ’方向に移動させた状態を示す図である。 本発明の第１変形例によるスクリーン印刷装置の回収スクレーパ周辺の構造を示す図である。 本発明の第２変形例によるスクリーン印刷装置の回収スクレーパ周辺の構造を示す図である。 本発明の第３変形例によるスクリーン印刷装置の回収スクレーパ周辺の構造を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態によるスクリーン印刷装置について説明する。

図１は、本発明の一実施形態によるスクリーン印刷装置１００の概略側面図であり、図２は、本発明の一実施形態によるスクリーン印刷装置１００の概略平面図である。なお、理解を容易にするために、平面図においては、保持部２５〜２７および本体部２８を省略している。また、理解を容易にするために、塗布スクレーパ２１、回収スクレーパ２２およびスキージ２３にハッチングを施したり、インク３０にハッチングを施したりする場合がある。

図１および図２に示すように、本発明の一実施形態によるスクリーン印刷装置１００は、粘弾性流体であるインク３０を被印刷物Ｗに印刷する装置であって、被印刷物Ｗが載置される印刷台１と、印刷台１の上方に配置されるスクリーン版１０と、スクリーン版１０上を矢印ＡＡ’方向に移動可能な印刷部２０と、を含んでいる。

スクリーン版１０は、平面視矩形状に形成されており、例えば樹脂繊維からなるメッシュ状のスクリーンマスク１１と、スクリーンマスク１１の外周部が固定される枠材１２と、を含んでいる。スクリーンマスク１１には、印刷形状に対応する形状に開口部１１ａが形成されており、開口部１１ａ以外の領域には、樹脂コーティングなどによる目止めが施されている。なお、本実施形態では、開口部１１ａは額縁状に形成されている。

スクリーン版１０は、スクリーンマスク１１と被印刷物Ｗとの間に所定の隙間が形成される高さ位置に配置されている。印刷時には、スクリーンマスク１１は後述するスキージ２３によって押圧され撓んで被印刷物Ｗに押し付けられる。

印刷部２０は、スクリーン版１０のスクリーンマスク１１に接触して矢印ＡＡ’方向に移動する塗布スクレーパ２１、回収スクレーパ２２およびスキージ２３を含んでいる。

塗布スクレーパ２１は、例えば樹脂やゴムからなるとともに、矢印ＡＡ’方向と直交する矢印ＢＢ’方向（幅方向）に長い板状に形成されている。塗布スクレーパ２１は、スクリーン版１０のスクリーンマスク１１上を矢印Ａ方向（第１方向）に移動することによって、スクリーンマスク１１上のインク３０を、均一な厚みに拡げるとともに開口部１１ａ内に充填する。また、塗布スクレーパ２１は、スキージ２３による転写後にスクリーン版１０上に残ったインク３０をスキージ２３のスタート位置まで戻す。

回収スクレーパ２２は、例えば塗布スクレーパ２１と同じ材料からなるとともに、塗布スクレーパ２１と同じ厚みに形成されている。回収スクレーパ２２は、一対設けられているとともに、塗布スクレーパ２１に対して矢印Ａ方向とは反対側で、かつ、塗布スクレーパ２１の幅方向（矢印ＢＢ’方向）の外側に配置されている。なお、回収スクレーパ２２は、塗布スクレーパ２１から所定の隙間を有して配置されている。

一対の回収スクレーパ２２は、矢印ＢＢ’方向に対称に形成されている。図３に示すように、回収スクレーパ２２は、平面視で移動方向（矢印ＡＡ’方向）に対して傾斜する傾斜部２２ａと、傾斜部２２ａの内側端から幅方向内側に延びて移動方向に対して垂直な垂直部２２ｂと、によって構成されている。傾斜部２２ａの先端部（外側端部）は、塗布スクレーパ２１よりも幅方向外側（図３の上側）に突出するように配置されている。垂直部２２ｂは、塗布スクレーパ２１の外側端（図３の上端）よりも内側に延びるように形成されている。これにより、塗布スクレーパ２１が矢印Ａ方向に移動する際に塗布スクレーパ２１の両端から幅方向外側にはみ出したインク３０は、回収スクレーパ２２によって回収される。このとき、インク３０は、傾斜部２２ａおよび垂直部２２ｂと塗布スクレーパ２１との隙間を通過しながら幅方向の中央側に向かって移動し、スキージ２３の通過領域内に配置される。

なお、傾斜部２２ａの先端部（外側端部）は、塗布スクレーパ２１よりも矢印Ａ方向に突出していることが好ましい。すなわち、図３のＬ１は、Ｌ１＞０であることが好ましい。Ｌ１＞０に構成すれば、回収スクレーパ２２によってインク３０を回収する際に、傾斜部２２ａの先端部から外側にインク３０がはみ出るのを抑制することが可能である。また、傾斜部２２ａおよび垂直部２２ｂの矢印Ａ方向の側面の交点Ｐ１は、塗布スクレーパ２１の外側端よりも幅方向内側に配置されていることが好ましい。すなわち、図３のＬ２は、Ｌ２＞０であることが好ましい。Ｌ２＞０に構成すれば、傾斜部２２ａで回収したインク３０をより早く幅方向の中央側（内側）に向かって移動させることが可能である。また、垂直部２２ｂの内側端は、開口部１１ａよりも幅方向外側に配置されていてもよい。すなわち、図３のＬ３は、Ｌ３＞０であってもよい。

スキージ２３は、例えば樹脂やゴムからなるとともに、矢印ＢＢ’方向（幅方向）に長い板状に形成されている。スキージ２３は、スクリーン版１０のスクリーンマスク１１を被印刷物Ｗに押圧しながらスクリーンマスク１１上を矢印Ａ’方向（第２方向）に移動することによって、開口部１１ａ内に充填されたインク３０を被印刷物Ｗの表面に転写する。

図１に示すように、印刷部２０は、塗布スクレーパ２１、回収スクレーパ２２およびスキージ２３をそれぞれ保持する保持部２５、２６および２７と、保持部２５〜２７が取り付けられる本体部２８と、を含んでいる。本体部２８は、駆動機構（図示せず）により、矢印ＡＡ’方向に延びるレール（図示せず）に沿って移動可能に構成されている。

保持部２５〜２７は、本体部２８に対して個別に上下方向に移動可能に構成されている。そして、後述するように、本体部２８が矢印Ａ方向に移動して開口部１１ａ内にインク３０を充填する際には塗布スクレーパ２１および回収スクレーパ２２のみがスクリーンマスク１１に接触され、本体部２８が矢印Ａ’方向に移動して開口部１１ａ内に充填されたインク３０を被印刷物Ｗに転写する際にはスキージ２３のみがスクリーンマスク１１に接触される。なお、保持部２５および２６は、一体で本体部２８に対して上下方向に移動するように構成されていてもよい。

また、保持部２５〜２７は、本体部２８に対する取り付け角度が個別に設定可能に構成されている。本実施形態では、図４に示すように、スクリーン版１０に対する塗布スクレーパ２１のアタック角をθ１とし、スクリーン版１０に対する回収スクレーパ２２のアタック角をθ２とした場合、０°＜θ１＜９０°、θ１＜θ２、０°＜θ２≦９０°を満たしている。なお、スクリーン版１０に対する塗布スクレーパ２１のアタック角とは、塗布スクレーパ２１の矢印Ａ方向の側面とスクリーン版１０のスクリーンマスク１１との成す角度であり、スクリーン版１０に対する回収スクレーパ２２のアタック角とは、回収スクレーパ２２の矢印Ａ方向の側面とスクリーン版１０のスクリーンマスク１１との成す角度である。

例えば、θ１は、７０°±１０°に設定され、θ２は、９０°に設定される。これにより、開口部１１ａ内へのインク３０の充填性を向上させることができるとともに、回収スクレーパ２２によるインク３０の掻き取り性が悪化するのを抑制することができる。

また、図１に示すように、スクリーン版１０に対するスキージ２３のアタック角は、０°よりも大きい角度で、９０°よりも小さい角度に設定されている。なお、スクリーン版１０に対するスキージ２３のアタック角とは、スキージ２３の矢印Ａ’方向の側面とスクリーン版１０のスクリーンマスク１１との成す角度である。スクリーン版１０に対するスキージ２３のアタック角は、９０°に設定されていてもよい。

次に、本実施形態のスクリーン印刷装置１００を用いた印刷方法について説明する。

まず、被印刷物Ｗが印刷台１上に載置されるとともに、スクリーン版１０のスクリーンマスク１１上に所定量のインク３０が投入（供給）される。

そして、塗布スクレーパ２１および回収スクレーパ２２がスクリーンマスク１１に接触した状態で矢印Ａ方向に移動される。これにより、図５に示すように、塗布スクレーパ２１によって、スクリーンマスク１１上のインク３０が均一な厚みに拡がるとともに、開口部１１ａ内に充填される。このとき、インク３０の一部は、塗布スクレーパ２１の幅方向の両端に向かって流れ、両端からはみ出る。すなわち、塗布スクレーパ２１の通過領域よりも幅方向外側に移動する。また、このとき、塗布スクレーパ２１の両端からはみ出たインク３０は、回収スクレーパ２２によって、幅方向の中央側（内側）に移動され、スキージ２３の通過領域内に配置される。回収スクレーパ２２が所定位置に到達すると、塗布スクレーパ２１および回収スクレーパ２２の矢印Ａ方向への移動が停止される。なお、図５では、塗布スクレーパ２１によって均一な厚みに拡がったインクを３０ａで示し、回収スクレーパ２２によって回収されたインクを３０ｂで示している。

その後、塗布スクレーパ２１および回収スクレーパ２２がスクリーンマスク１１から離間するように上方に移動されるとともに、スキージ２３がスクリーンマスク１１に接触するように下方に移動される。そして、スキージ２３がスクリーンマスク１１を被印刷物Ｗに対して押圧した状態で矢印Ａ’方向に移動される。これにより、開口部１１ａ内に充填されたインク３０が被印刷物Ｗの表面に転写される。このとき、図６に示すように、インク３０の一部は、スキージ２３の幅方向の両端に向かって流れ、両端からはみ出る。すなわち、スキージ２３の通過領域よりも幅方向外側に移動する。スキージ２３が所定位置に到達すると、スキージ２３の矢印Ａ’方向への移動が停止される。

そして、スキージ２３がスクリーンマスク１１から離間するように上方に移動されるとともに、印刷台１上の被印刷物Ｗが交換される。

なお、本実施形態の開口部１１ａのように、開口部１１ａの開口面積が幅方向に一定ではない場合、上述した印刷動作を繰り返すと、インク３０の消費量の多い部分（本実施形態では開口部１１ａのうち矢印ＡＡ’方向に延びる部分）１１ｂにおいてインクかすれが生じる。しかしながら、本実施形態では、回収スクレーパ２２の垂直部２２ｂによって、回収したインク３０をインク３０の消費量の多い部分１１ｂに供給することができるので、インクかすれが生じるのを抑制することができる。

本実施形態では、上記のように、塗布スクレーパ２１に対して矢印Ａ方向とは反対側で、かつ、塗布スクレーパ２１の幅方向の外側に配置される回収スクレーパ２２を備える。これにより、塗布スクレーパ２１が矢印Ａ方向に移動することにより塗布スクレーパ２１の幅方向の両端からはみ出したインク３０を、回収スクレーパ２２によって回収するとともに幅方向の中央側に向かって移動させることができる。このため、印刷の際に消費されないインク３０を減らすことができるので、インク３０の無駄を抑制することができる。

また、塗布スクレーパ２１のアタック角をθ１とし、回収スクレーパ２２のアタック角をθ２とした場合、θ１＜θ２、０°＜θ２≦９０°を満たす。すなわち、開口部１１ａへのインク３０の充填性を向上させるために、塗布スクレーパ２１のアタック角θ１を小さくする場合であっても、回収スクレーパ２２のアタック角θ２を小さくする必要がないので、回収スクレーパ２２によるインク３０の掻き取り性が悪化するのを抑制することができる。したがって、粘度の高いインク３０を用いたり、塗布スクレーパ２１の移動速度を速くしたりすることができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、上記実施形態では、回収スクレーパ２２を図３に示した形状に形成する例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば図７に示した本発明の第１変形例のように回収スクレーパ２２を形成してもよい。すなわち、回収スクレーパ２２を傾斜部２２ａのみによって形成してもよい。この場合、傾斜部２２ａを開口部１１ａの近傍まで延びるように形成してもよい。また、回収スクレーパ２２と塗布スクレーパ２１との隙間が大きくなるように、傾斜部２２ａの先端部を、塗布スクレーパ２１よりも矢印Ａ’方向に配置してもよい。このように構成すれば、回収スクレーパ２２と塗布スクレーパ２１との間を通過する際のインク３０の流動性を向上させることができるので、より粘度の高いインク３０を用いたり、塗布スクレーパ２１の移動速度をより速くしたりすることができる。

また、例えば図８に示した本発明の第２変形例のように回収スクレーパ２２を形成してもよい。すなわち、回収スクレーパ２２に、垂直部２２ｂの内側端から矢印Ａ’方向に延びる壁部２２ｃを設けてもよい。このように構成すれば、回収スクレーパ２２により回収されたインク３０の幅方向（矢印ＢＢ’方向）の位置精度を向上させることができる。

また、例えば図９に示した本発明の第３変形例のように回収スクレーパ２２を形成してもよい。すなわち、回収スクレーパ２２の垂直部２２ｂを幅方向（矢印ＢＢ’方向）の中央側に長くして、インク３０を幅方向のより内寄りの位置に配置してもよい。このように構成すれば、例えば、開口部１１ａ内へのインク３０の充填性が悪い場合に、塗布スクレーパ２１による開口部１１ａ内へのインク３０の充填動作を複数回連続して実行することができ、開口部１１ａ内へインク３０を充填することができる。

また、上記実施形態では、塗布スクレーパ２１は、インク３０を開口部１１ａ内に充填する一方、被印刷物Ｗに転写しない例について示したが、塗布スクレーパ２１がインク３０を開口部１１ａ内に充填した際に、一部のインク３０が被印刷物Ｗに転写されてもよい。

１０：スクリーン版、１１ａ：開口部、２１：塗布スクレーパ、２２：回収スクレーパ、２３：スキージ、３０：インク、１００：スクリーン印刷装置、Ｗ：被印刷物、θ１、θ２：アタック角

Claims (1)

1. 開口部が形成されたスクリーン版上を第１方向に移動して、前記スクリーン版上のインクを前記開口部内に充填する塗布スクレーパと、
   前記塗布スクレーパに対して前記第１方向とは反対側で、かつ、前記塗布スクレーパの前記第１方向と直交する幅方向の外側に配置され、前記塗布スクレーパが移動することにより前記塗布スクレーパの前記幅方向の両端からはみ出したインクを前記幅方向の中央側に向かって移動させる回収スクレーパと、
   前記スクリーン版上を前記第１方向とは反対の第２方向に移動して、前記開口部内に充填された前記インクを被印刷物の表面に転写するスキージと、
   を備え、
   前記スクリーン版に対する前記塗布スクレーパのアタック角をθ１とし、前記スクリーン版に対する前記回収スクレーパのアタック角をθ２とした場合、θ１＜θ２、０°＜θ２≦９０°を満たすことを特徴とするスクリーン印刷装置。
   
   
   
   

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