JP2024028595A - スクリーン取付けシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】印刷スクリーンの張力フレームへのカートリッジ式の横からの取付けを可能にする、新しい形態の張力フレームを提供する。【解決手段】印刷スクリーン(3)に張力をかけるための張力フレーム(22)は、印刷スクリーン(3)の周りに延在し、張力フレーム(22)を規定するための複数の細長いビーム(30A~30D)を含み、ビーム(30A~30D)の少なくとも1つは開口部(32)を含み、印刷スクリーン(3)が開口部(3)を通して横方向(A)で受け取られることを可能にするように寸法が定められている。張力フレーム(22)と印刷スクリーン(3)とを係合させるための機構、並びに印刷スクリーン(3)の横方向の取付けを可能にする装置及び方法が説明されている。【選択図】図4E

Description

本発明は、印刷スクリーンに張力をかけるための張力フレーム、印刷スクリーンを張力フレームに取り付ける(loading)ための方法、及び印刷スクリーンを張力フレームに取り付けるためのロボットに関する。
産業用スクリーン印刷機は、通常、角度の付いたブレードまたはスキージを使用して、印刷スクリーン(マスクまたはステンシルと称することもある)の開口部のパターンを介して導電性印刷媒体を塗布することにより、はんだペーストまたは導電性インク等の導電性印刷媒体を、回路基板のような平面的なワークピースに塗布している。
印刷スクリーンは、実質的に平面のシートであり、使用前に、印刷されるパターンを形成している開口を含むようにカットされる。一の一般的な形態では、印刷スクリーンは、金属またはプラスチック材料で形成されたスクリーンシートを含み、一方、別の一般的な形態では、可撓性の有孔シートを含むメッシュ、例えば、ポリプロピレンまたはステンレス鋼ストランドの織メッシュを含む。いずれの形態でも、印刷操作中に印刷スクリーンを張力下に保持する必要があり、従来、これは、印刷スクリーンを長方形の張力フレームに取り外し可能に取り付けることによって実現されている。印刷スクリーンとテンションフレームとの間の係合を提供するためのテンションフレーム及び方法には様々なものがあるが、その一つの良く知られた例は、VectorGuard(登録商標)システムであり、これは特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4及び特許文献5に記載されている。他のシステムは、例えば特許文献6、特許文献7、特許文献8、特許文献9、特許文献10、特許文献11、特許文献12、特許文献13及び特許文献14に記載されている。
図1は既知のVectorGuard(登録商標)張力フレーム1の下側を概略的に示す斜視図であり、図2は図1のVectorGuard(登録商標)張力フレーム1との係合に適合された既知の印刷スクリーン3を概略的に示す斜視図であり、図3は印刷スクリーン3と係合しているVectorGuard(登録商標)張力フレームのビーム2Aの断面を概略的に示している。図1から理解されるように、張力フレーム1は平面状であって、周囲に延在する複数(ここでは4つ)の細長いビーム2A~2Dによって規定された長方形を形成し、使用中、印刷スクリーン3を取り囲み、張力をかけることができる。複数のビーム2は構造的に同一とされている。隣接するビームはコーナーピース4によって接続されており、そのうちの1つは、空気圧ポート6も含む。各ビームは、使用中の印刷スクリーン3と係合するためのいくつかの係合面5を含む。 図1から理解されるように、各ビーム2の個々の係合面5は隣接しており、一緒になって複合係合面を形成している。特に図3を参照すると、各ビーム(ここではビーム2Aが示されている)は中空であり、その中に形成された細長いチャネルを含み、チャネルはそれぞれのビーム2の長さに平行に延在し、係合側(すなわち、その下側)に開口6を有することが理解される。各ビーム2の係合側は、同一平面上にあり、フレーム1の平面に平行に配されている。したがって、ビーム2は、断面が略U字形となっている。チャネル内に配置されているのは、3つのほぼ半径方向に延びるアームを備えた係合本体7である。第1のアーム8は、アーム8とビーム2Aの内面との間に配置された付勢部材(ここではばね9)と係合している。第2のアーム10は、アーム10とビーム2Aの内面との間に配置され、空気圧ポート13に接続されている、空気圧で膨張可能なチューブ11と係合している。第3のアーム12は、係合面5を有している。係合本体7は、ビーム2の一体部分であるスピンドル14の周りを回転するように取り付けられており、回転は、ばね9の付勢力に逆らって作用するチューブ11の膨張によって制御されている。第3のアーム12は、係合面5が、係合本体の回転中の係合面の移動範囲の少なくとも一部の間、チャネル開口部6からビームの外側に突出するようなサイズになっている。印刷スクリーン3に張力をかけるために、チューブ11は、最初に、図示のように係合本体7を時計回りに回転させるように膨張され、したがって、図示のように係合面5を左に動かし、チャネル内にわずかに引き込まれる。印刷スクリーン3は、図2に示されているように、パターン化されたフォイル/メッシュ15を有し、エッジングコーナーピース161を含む支持エッジング16が、フレーム1の下側に近接して配置されている。次に、空気圧がチューブ11から解放され、チューブ11は収縮し、係合本体7が、ばね9の付勢力の下で図示のように反時計回りに回転することを可能にし、その結果、係合面5は図示のように右に、そしてわずかに外側に移動して、 エッジング16の対応する傾斜プロファイルと係合し、これにより印刷画面3に張力を加える。
各ビーム2は、内側、すなわち、張力フレーム1の内部に面する側に配置された突起17を含み、これは、使用中の印刷スクリーン3に向かって、すなわち、図示のように下向きに突出している。突起17の遠位端は、橋台表面(abutment surface)18を形成している。印刷スクリーン3が張力フレーム1内に配置され、係合面5とエッジング16との係合によって張力が加えられると、係合面5の回転運動により、エッジング16が、張力フレーム1の中心から離れて両方とも横方向に移動し、これにより印刷スクリーン3の張力を増加させ、またビーム2の中心に向かってわずかに上向きになることが理解される。この垂直方向の動きにより、フォイル/メッシュ15が持ち上げられて橋台表面18と接触した状態とされている。したがって、一緒になって、各ビーム2の橋台表面18は、ベアリングエッジとして機能し、使用中の張力をかけられたフォイル/メッシュ15の平面を規定していることが理解される。
実際には、VectorGuard(登録商標)張力フレームは、各ビーム2と各係合本体7を金属押し出し材として形成することによって製造される。次に、各係合本体7は、ビーム2からスピンドル14上にスライドすることができ、スプリング9及びチューブ11もまた、ビームの一端に挿入され、意図された位置に沿ってスライドされる。
特にVectorGuard(登録商標)システムは、シンプルで一貫性のある信頼性の高い操作を提供し、業界で広く採用されている。
しかしながら、そのような既知の装置には、張力フレームへの、そしてその後の印刷機への印刷スクリーンの取付けを自動化することが困難であるという問題が存在する。
印刷画面3を張力フレーム1に取付けるには、張力フレーム1をテーブルなどの平らな面に上下逆に載置することが推奨される。空気圧が張力フレーム22に加えられてチューブ11を膨張させ、これによりアーム12をチャネル内に引き込む。次に印刷スクリーン3を張力フレーム1の下側に配置し、空気圧の供給が停止される。次にアーム12は、ばね9の作用下で移動して、印刷スクリーン3のエッジング16と係合し、スクリーンに張力をかけることができる。これにより、印刷スクリーン3を張力フレーム1の中心に配置することができる。次に取り付けられた張力フレーム1を右側を上にし、印刷操作で使用するために、取り付けられたフレームは印刷機内に載置される。したがって、張力フレーム1の取付けには、中間のスクリーン位置決め段階とそれに続く別個の機械装填段階と共に、フレームの2つの別個の反転を必要とする。
国際公開第2003/093012号 国際公開第2005/046994号 国際公開第2007/091035号 国際公開第2009/047012号 英国特許出願公開第2526536号明細書 米国特許第5606911号明細書 米国特許第5606912号明細書 米国特許第5941171号明細書 米国特許第6038969号明細書 米国特許第6067903号明細書 米国特許第6289804号明細書 国際公開第2017/164493号 国際公開第2017/188555号 国際公開第2019/103284号
本発明は、例えば、VectorGuard(登録商標)印刷スクリーンと互換性があり、これにより、印刷スクリーンの張力フレームへのカートリッジ式の横からの取付け(cartridge-style side-loading)を可能にする、新しい形態の張力フレームを提供しようとするものである。このようにして、印刷スクリーンは、例えば自律型インテリジェント車両(autonomous intelligent vehicle)のようなロボットによって、印刷機からフレームを取り外すことなく、張力フレームに取り付けることができ、取付け工程を大幅に合理化することができる。
本発明によれば、この目的は、印刷スクリーンを受け入れるために張力フレームに側面開口部を提供することによって、及びそのような取付けを円滑にするために、張力フレームの様々な構成要素を取付け位置と操作位置との間で動かすことによって実現される。
本発明の第1の態様によれば、印刷スクリーンに張力をかけるための張力フレームが提供され、この張力フレームは、張力フレームの周囲の周りに延在し、張力フレームを規定する複数の細長いビームを含む。張力フレームは実質的に平面であり、ビームの少なくとも1つは、印刷スクリーンがそれを通して受け取られることを可能にするように寸法が定められた開口部を含んでいる。
本発明の第2の態様によれば、印刷スクリーンに張力をかけるための張力フレームが提供され、この張力フレームは、張力フレームの周囲の周りに延在し、張力フレームを規定する複数の細長いビームを含む。 張力フレームは実質的に平面であり、
各ビームは、
ビーム内に少なくとも部分的に配置された係合本体であって、使用中の印刷スクリーンと係合するための係合アームを担持すると共に、ビームの長さに対して垂直な平面内の移動範囲に沿ってビームに対して移動可能である、係合本体と、
ビームに対して係合本体、ひいては係合アームを動かすために、係合本体に動作可能に接続されたアクチュエータと、を含み、
係合アームは、それぞれの係合本体に移動可能に取り付けられている。
本発明の第3の態様によれば、印刷スクリーンを張力フレームに取り付ける方法が提供されており、
i) 張力フレームを提供するステップと、
ii) 印刷スクリーンを張力フレームの側面から挿入するステップと、を含む。
本発明の第4の態様によれば、印刷スクリーンを張力フレームに取り付けるロボットが提供されており、
少なくとも1つの印刷スクリーンを保存するための印刷スクリーン保存マガジンと、
印刷スクリーンを印刷スクリーン保存マガジンから張力フレームに横方向に移動させるための移送機構と、を含む。
本発明の他の特定の態様及び特徴は、添付の特許請求の範囲に記載されている。
既知の張力フレームの下側を概略的に示す斜視図である。 既知の印刷スクリーンを概略的に示す斜視図である。 印刷スクリーンと係合している図1の張力フレームのビームの断面を概略的に示す図である。 本発明の実施形態による張力フレームを使用する取付けシーケンスを示す斜視図である。 本発明の実施形態による張力フレームを使用する取付けシーケンスを示す斜視図である。 本発明の実施形態による張力フレームを使用する取付けシーケンスを示す斜視図である。 本発明の実施形態による張力フレームを使用する取付けシーケンスを示す斜視図である。 本発明の実施形態による張力フレームを使用する取付けシーケンスを示す斜視図である。 本発明の実施形態による張力フレームを使用する取付けシーケンスを示す斜視図である。 本発明の実施形態による張力フレームを使用する取付けシーケンスを示す斜視図である。 本発明の実施形態による張力フレームを使用する取付けシーケンスを示す斜視図である。 本発明の実施形態による張力フレームを使用する取付けシーケンスを示す斜視図である。 本発明の実施形態による張力フレームを使用する取付けシーケンスを示す斜視図である。 本発明の実施形態による張力フレームを上から概略的に示す斜視図である。 図5の張力フレームの下側を示す概略図である。 図5の張力フレームの一部が取り付けられた様子を概略的に示す斜視図である。 図5の張力フレームが取り付けられた様子を概略的に示す斜視図である。 取り付けられた張力フレームの下側を示す概略図である。 図5のビーム30CのB-B断面を示す概略図である。 ビーム30Dの断面を示す概略図である。 図5のビーム30CのC-C断面を示す概略図である。 ビーム30Cの一部の断面を示す概略図である。 ブレードが下降運動中のビーム30Cの側面を示す概略図である。 ブレードが下降運動中のビーム30Cの側面を示す概略図である。 ブレードが下降運動中のビーム30Cの側面を示す概略図である。 図17Aは張力フレームの(上からの)断面平面を示す概略図、図17Bは張力フレームの側面を示すである。 図18Aは張力フレームの(上からの)断面平面を示す概略図、図18Bは張力フレームの側面を示す概略図である。 空気圧制御装置を示す概略図である。 印刷スクリーン取付けシーケンスの様々な段階でのビーム30Cの断面を示す概略図である。 印刷スクリーン取付けシーケンスの様々な段階でのビーム30Cの断面を示す概略図である。 印刷スクリーン取付けシーケンスの様々な段階でのビーム30Cの断面を示す概略図である。 印刷スクリーン取付けシーケンスの様々な段階でのビーム30Cの断面を示す概略図である。 印刷スクリーン取り外しシーケンスの様々な段階でのビーム30Cの断面を示す概略図である。 印刷スクリーン取り外しシーケンスの様々な段階でのビーム30Cの断面を示す概略図である。 印刷スクリーン取り外しシーケンスの様々な段階でのビーム30Cの断面を示す概略図である。 印刷スクリーン取り外しシーケンスの様々な段階でのビーム30Cの断面を示す概略図である。 本発明の別の実施形態による張力フレームを概略的に示す斜視図である。
以下、添付の図面(原寸に比例していない)を参照して本発明を説明する。
A.印刷機への取付け及び印刷機からの取り外しの例
本発明による張力フレームの構成を説明する前に、本発明の実施形態による印刷機に印刷スクリーンを提供するための例示的な取付け/取り外しシーケンスを、図4A~図4Jを参照して説明する。これら図4A~図4Jは、この張力フレームで可能になった新機能を示している。
図4Aにおいて、自律インテリジェント車両(AIV:autonomous intelligent vehicle)20が印刷機21に接近している。AIV20は、1つまたは複数の張力フレームを担持するためのストレージを有しており、張力フレームのそれぞれは、任意選択で、図2に示されるような印刷スクリーンに取り付けられる。張力フレームは、本発明による、以下により詳細に説明されるものであるか、図1及び図3を参照して上述した既知のVectorGuard(登録商標)フレーム等の他のタイプの張力フレームであっても構わない。ここに示されている特定の例では、AIV20には、本発明による張力フレーム22が装填されており、ここでは、印刷スクリーン23と共にプリロードされている。更に、AIV20は、少なくとも1つの印刷スクリーンを格納するための印刷スクリーン保管マガジン(printing screen storage magazine)を備えている。ここに示されるように、AIV20は、張力フレームに取り付けられていない4つの印刷スクリーン24を装填している。またAIV20は、印刷スクリーン24を印刷スクリーン保管マガジンから張力フレームに横方向に移送するための、概して88(図4I)で示される移送機構(transfer mechanism)を備えている。この移送機構は、例えば、その保管場所と張力フレームとの間に印刷スクリーンを横方向に押し出すことができる可動アームまたはトレイを備えていて良い。AIV20は、そのマガジン内の張力フレーム及び印刷スクリーンを再配置またはシャッフルするように動作し、その結果、選択された張力フレームまたは印刷スクリーンを印刷機に取付けるか、または印刷機から受け取ることができる。平面的なアイテムのためのそのようなシャッフリングメカニズムを備えたAIVは、当技術分野で一般に知られており、操作をここで詳細に説明することはしない。
図4Bに示されるように、AIV20は、印刷機21と位置合わせ(align)されている。この位置で、AIV20は、張力フレームまたは印刷スクリーンを印刷機21に装填することができ、印刷機21内の印刷ボリューム(printing volume)25内に受け入れられる。図示のように、印刷機21のハッチ26は、印刷ボリューム25への外部アクセスを提供するために、開いた位置にある。他の印刷機(図示せず)がそのようなアクセスを提供する他の方法を有する場合があることを理解されたい。
図4Cにおいて、AIV20は、(例としてのみ)印刷スクリーン23をすでに含んでいる張力フレーム22を印刷機21に取り付ける。張力フレーム22は、印刷機21内に完全に取り付けられて示されおり、その位置で、それはクランプレール27によって支持されている。AIV20は、マガジン内に空のスロット28を有している。
図4Dにおいて、張力フレームが取り付けられ、ハッチ26が閉じられた後、印刷機21は動作可能になる。次いで印刷操作が開始され、この印刷操作では、ワークピース(図示せず)が、印刷スクリーン23に設けられた開口のパターンを通して印刷媒体で印刷される。
図4E~図4Hにおいて、印刷操作の完了に続いて、AIV20は、印刷スクリーン23を張力フレーム22からAIV20内のマガジン保管スロットに降ろす。より詳細には、図4Eにおいて、AIV20は、印刷機21と位置合わせされるように動かされ、AIV20のマガジンは、印刷機21内の印刷スクリーン23の垂直方向の高さで空のスロットが提供されるようにシャッフルされる。本発明によれば、印刷スクリーン23は、張力フレーム22が印刷機21内にクランプされたままの状態である間、そのビームに設けられた開口部(明示的に示されていない)を通して張力フレーム22から取り外される。図4Fにおいて、印刷スクリーン23は、張力フレーム22からほぼ完全に取り外されて示されている。一方、図4Gは、AIV20のスロット内に受け入れられた印刷スクリーン23を示している。図4Hに示されるように、AIV20のマガジンは次いでシャッフルされて、新しい印刷スクリーン24Aが、印刷機21内にクランプされた張力フレーム22と同じ垂直方向の高さに移動する。
図4Iにおいて、AIV20は、印刷スクリーン24Aを張力フレーム22に取付け、張力フレーム22は、依然として印刷機21内にクランプされている。
図4Jにおいて、AIV20は、印刷機21及びその張力フレーム22が完全に取り付けられ、ハッチ26が閉じられた後、印刷操作の準備ができた状態で、離れる(move away)ことができる。
この機能を可能にするために、一態様では、本発明は、印刷スクリーンを張力フレームに装填するためのロボットを提供しており、少なくとも1つの印刷スクリーンを格納するための印刷スクリーン保管マガジンと、印刷スクリーンを印刷スクリーン保管マガジンから張力フレームに横方向に転送するための移送機構とを備えている。例えば上記のAIV20等のようなロボットは、張力フレームを格納するためのフレームストレージ(frame storage)を備えていて良く、このストレージは、張力フレームを印刷機に移送するように適合された移送機構を備えている。有利には、ロボットは、図4A~図4C及び図4E~図4Jに示されるようなAIVを備えている。しかしながら、他の実施形態では、そのようなロボットは、例えば、内蔵の印刷スクリーン保管機構及び任意選択で内蔵のフレームストレージを備えた印刷機の近くに配置された専用のロボットアームを含むことができる。
B.張力フレームの構造の例
図5及び図6は、無負荷状態、すなわち、印刷スクリーンを収容しない状態で、張力フレーム22を上下から見た概略図であり、加えて(図5においてのみ)前述の既知のVectorGuard(登録商標)互換の印刷スクリーンとして、当技術分野でよく知られているように、エッジング16によってその周辺に取り付けられたフォイル/メッシュ15(エッジングコーナーピース161を含む)を有する印刷スクリーン3を概略的に示している。張力フレーム22は、特定のサイズの印刷スクリーン3を受け入れるようなサイズにされており、そのサイズは、当技術分野で一般的に標準的である。張力フレーム22は、4つの細長いビーム30A~30Dによって定義される長方形の形態を有して示され、各ビームは、張力フレーム22の周囲の周りに長方形の側面を形成している。隣接するビームは、例えば、ねじ、締まりばめ、または他の良く知られた代替手段を使用して、コーナーブロック31A~31Dを介して一緒に接続されている。詳細な説明全体を通して、参照符号に付加されるときの接尾辞A~Dの使用は、識別された構成要素が特定のビーム30A~30Dまたはコーナーブロック31A~31Dに関連していることを意味すると解釈される。この構成では、張力フレーム22は実質的に平面であり、示されているようにX-Y平面内に延在し、これは使用中は水平面に対応することが分かる。ビーム30A~30Dの少なくとも1つ、この場合はビーム30Dのみが、その側面に開口部32を備え、この開口部は、矢印Aによって示されるように、印刷スクリーン3が張力フレーム22の平面に平行な方向にそれを通して受け取られることを可能にするように寸法決定されている。図示された実施形態では、開口部32は、ビーム30D及び隣接するコーナーブロック31C、31Dに形成された開放側のくぼみとして提供されている。しかしながら、代替の実施形態では、開口部32はすべての側面で閉じられることができ、その結果、例えば、隣接するコーナーブロック、つまり、図示のコーナーブロック31C、31Dの下側の間で延在する任意追加のバー34を提供することによって、それぞれのビーム及びコーナーブロック内のスロットまたは「レターボックス」の形をとる。各ビーム30A~30Dはまたブレード33を含んでおり、このブレードは、それぞれのビームの内側側面に近接して、すなわち、使用中に印刷スクリーン3の中央領域がある張力フレーム22の内部領域に面するビームの側部に配置されている(図8を参照)。以下でより詳細に説明するように、各ブレード33は、張力フレーム22の平面に垂直な方向で移動範囲に沿って、すなわち、図示のように垂直軸またはZ軸に沿って、それぞれのビーム30A~30Dに対して移動可能である。図6から理解されるように、各ビーム30A~30Dはまた、それぞれのビームの長さに沿って線形に配置された複数の係合本体35を含む。係合本体は、以下でより詳細に説明されるように、ブリッジ36によって分離され、間隔を置いた構成で配置されている。
図7及び図8は、上からの斜視図で、図5の張力フレームの、一部が取り付けられた様子と全体が取り付けられた様子を概略的に示している。図7は、方向Aへの取付け中に開口部36を通って延びる印刷画面3を示している。一方、図8は、張力フレーム22内に完全に受け入れられた印刷スクリーン3を示している。この図から、印刷スクリーン3は取り付けられたときに、張力フレーム22のフットプリント(footprint)を超えて突出していないことが分かる。
図9は、図8の取り付けられた張力フレームの下側を概略的に示している。張力フレーム22の下側の大部分は、印刷スクリーン3の下側によって隠されている。
図10は、図5のビーム30CのB-B断面を示す概略図である。ビーム30Cは、他のビーム30A、30B、30Dと同様に、ビームカバー38に堅固に接続されたメインビーム本体37を含む2つの部分からなる構造を有する。これらの部品のそれぞれは、鋼、アルミニウム等の押し出し金属から形成され得るものであり、ねじ、締まりばめ等によって互いに接続され得る。ボイド50は、ビーム本体37とビームカバー38との間のギャップに形成され、ビームカバー38は、以下でより詳細に説明されるように、ブレード33を駆動するための運動変換機構(motion converting mechanism)49を収容している。ビーム本体37は、ビーム30Cの長さを延ばす中空チャネルとして形成され、その基部に開放側または開口60を備えている。係合本体35はチャネル内に配置され、チャネル及び係合本体35は、係合本体35がビーム30Cに対して横方向に、すなわち水平X軸に沿って、且つビーム本体37内でビーム30Cの長さに対して垂直な平面内の移動範囲に沿って移動可能であり、その結果、シャトルまたはピストンのように機能する。ここでは空気圧で膨張可能なチューブ43の形態のアクチュエータは、ビーム30Cの横方向の外側に隣接するその端部で係合本体35に動作可能に接続されている。チューブ43は、ビーム30Cの長さを延ばし、隣接するコーナーピース31B、31Cに空気圧で接続されている。実際には、チューブ43は、係合本体35に固定的に接続される必要はないが、以下に説明されるように、係合本体35の移動範囲の少なくとも一部に亘ってそれと接触するように、単に係合本体35に隣接して配置され得る。係合本体35のもう一方の端部は、圧縮ばね42等の付勢手段に対して動作可能であり、圧縮ばね42は、係合本体35を横方向外向きに、すなわち、図示の正のX方向にチューブ43に向かって付勢している。圧縮ばね42はまた、ビーム本体37のチャネル内に配置されている。係合本体35は、例えば、鋼、アルミニウム、炭素繊維、または硬質プラスチック等の硬質材料から形成することができる。係合アーム39は、係合本体35に対して可動であるように、その下側で係合本体35に移動可能に取り付けられている。図示の実施形態では、係合アーム39は、ピボット40を介して係合本体35に枢動可能に取り付けられ、その結果、係合アーム39は、図示のように、ビーム30CまたはY軸の長さに平行なピボット軸の周りで係合本体35に対して回転することができる。係合アーム39は、係合アーム39が、図示の実施形態ではねじりばね41を含むバイアス手段によってチャネル開口部を通って下向きに突出する伸長位置に向かってバイアスされている。係合本体35に対する係合アーム39の位置は、ビーム30Cのプロファイルされたエッジ44を使用して制御され、ここでは、ビームカバー38の下側に、傾斜面の形で提供されている。係合本体35がビームカバー37に向かって、すなわち示されている負のX方向に駆動される場合、係合アーム39は、プロファイルされたエッジ44に接触し、図示のように、時計回りに回転して格納位置(retracted position)になる。係合アーム39は、以下でより詳細に説明されるように、使用中の印刷スクリーンと係合するための係合面47を担持している。図10に示されるように、チューブ43は完全に膨張し、その結果、係合本体35は、その最大範囲まで負のX方向に駆動される。係合アーム39は、ねじりばね41の付勢に抗して、プロファイルされたエッジ44との接触により完全に格納位置に移動し、この格納位置では、係合アーム39は、チャネルまたはビームカバー38の下に突き出るようには開口60を通って突出しない。この格納位置では、印刷スクリーンと係合アーム39との間の衝突のリスクなしに、印刷スクリーンを張力フレーム22に挿入することができる。ビーム30Cの下側は、プロファイルされたセクション45を含み、この場合、図示されるように、負のX方向に外向きに延びる突起として形成されている。板ばね46を含むこの実施形態では、コンフォーマルな表面もまた、このプロファイルされたセクション45の近くに提供され、ビーム本体37から下向きに延びている。プロファイルされたセクション45及び板ばね46は、以下でより詳細に説明されるように、使用の際には、印刷スクリーンのエッジングに接触しており、印刷スクリーンを支持し、張力フレーム22内でそのセンタリングを確実に行えるよう支援している。
代替の実施形態(図示せず)では、係合アーム39は、代わりに、係合本体35に対して並進的に移動可能であって良く、例えば、係合本体35に対してスライド可能であり、例えば、係合本体35に設けられたスロット内に緩く保持されていて良い。その場合、係合アーム39は、圧縮ばね等の代替の付勢手段によって、係合アーム39がチャネル開口60を通って下向きに突出する伸長位置に向かって付勢され得る。そのような実施形態では、プロファイルされたエッジ44は、係合アーム39を係合本体35に対して上方に持ち上げて格納位置に上げるためのカムとして機能することができ、そのようなカム機構はそれ自体よく理解されている。
ビーム30A、30Bは、図示されたビーム30Cと同一の構造であることに留意されたい。しかしながら、開口部36を含むビーム30Dは、わずかに異なる構造であり、対応する断面図が図11に概略的に示されている。ここで、ビーム30Dはより狭く、ビーム本体37はチャネルの基部と同じレベルで下面を有し、ビーム30A~30Cとは異なり、プロファイルされたセクション45も板ばね46も存在しないことが分かる。この構造では、開口部36を通して方向A(示されているように正のY方向)に挿入された印刷スクリーンに障害物はない。
図12は、図5のビーム30CのC-C断面を示す概略図である。このセクションは、中間の2つの隣接する係合本体35の間に配置されたブリッジ36の位置と一致している。ブリッジ36自体は、ビームカバー38の突起である。プレート51がチャネルに挿入され、プレートは平面であり、ビーム30Cの長さに垂直に、X-Z平面に平行に延在している。これは、隣接する係合本体35の間に位置し、それらの間のベアリングとして機能することができる。ブリッジ36及びプレート51は、ビーム30Cに追加的な構造的剛性を提供し、特に、チャネルの変形またはビーム30Cのねじれ変形を防止するのに役立つ。プレート51は、チューブ43を収容する凹部52を含む。そのような補強ブリッジの使用は、国際公開第2021/038353号に更に記載されていることに留意されたい。
次に、ブレード33の動作を図13~図16を参照して説明する。ここで図13はビーム30Cの一部の断面を示す概略図、図14~図16は、ブレードが下降運動中のビーム30Cの連続的な側面を示す概略図である。最初に図13を参照すると、明確にするために、ビーム30Cの多くが隠されており、ブレード33及びそれに関連する運動変換機構49の詳細のみが示されている。「運動変換機構」という用語は、この機構が第1の方向の動きを別の方向の動きに変換するように動作するという事実に関連している。実際、ここで説明する運動変換機構49は、ビーム30Cの長さに沿った線形運動を回転運動に変換し、次にこの回転運動を垂直またはZ軸方向のブレード33の線形運動に変換している。ブレード33は、ここでは、ビーム30Cに対して完全に下げられ、ブレード33が印刷スクリーン3のフォイル/メッシュ15の上面に接触している動作位置で示されている。ブレード33は、駆動ピン52によって、ボイド50内に配置されたロータ53に接続されている。駆動ピン52は、ビームカバー38に形成された垂直スロット54を通って延在し、以下でより詳細に説明されるように、スロットリンク機構(slotted link mechanism)を形成している。ロータ53は、ブレード33に平行な平面、すなわち図示のY-Z平面で延在している平面ディスクの形態であり、図示のようにX軸に平行に延びる回転軸Rの周りを回転するためにビーム本体37に取り付けられている。ロータ53は、使用中に、ロータ53の反対側の縁部と係合する第1の作動部材55及び第2の作動部材56によって回転されている。第1の作動部材55及び第2の作動部材56のそれぞれは、ビーム30Cの長さに沿って、すなわち、図示のようにY軸に平行に線形に駆動可能であり、且つロータ53に枢動可能に接続される駆動ロッドを備えている。より詳細には、第1の作動部材55は、ビーム30Cの長さに沿って空気圧で駆動可能であり、第2の作動部材56は、例えば、平行四辺形リンケージ(図示せず)を介して第1の作動部材55に機械的に連結されている。このようにして、第1及び第2の作動部材は、反対方向に駆動され、これによりロータ53が回転軸Rを中心に回転することができる。駆動ピン52は、例えばねじ山を介してブレード33に固定的に接続されているが、ロータ53に形成された楕円形のボア57内に緩く保持されている(図14でより明確に見える)。また図13に示されているのはロック機構であり、この場合、ビームカバー38とブレード33との間に取り付けられたロックピン63が、ブレード33を図示の動作位置にロックするように動作する。図示されるように、ロックピン63は、ビームカバー38の開口部を通過し、ロータ53に接触している。次に、ロータ53が所定の回転状態にある場合に、ロータの側面をプロファイリングしてカム面を作成することにより、図示のようにロックピン63をX軸に平行に動かして、ブレード33とロッキング係合させることができる。ロックスプリング64(ここでは圧縮ばね)は、ロックピン63を右に、すなわち、図示のように正のX方向に付勢するために提供される。このロックスプリング64は、ロータ53の回転方向が逆にされたときに、ロックピンがブレード33との係合から外れることを確実にする。実際には、例えば、張力フレーム22のサイズに応じて、各ビーム30A~30Dの長さに沿って複数のロック機構が必要となる場合がある。
図14~図16において、ブレード33は部分的に透明に示されているので、ロータ53と第1の作動部材55及び第2の作動部材56の位置を視認することができる。図14はブレード33が引き抜き位置にある状態を示している。ここではブレードが、使用中の印刷スクリーンから離間するようにブレードが垂直方向に最も高い位置にある。この位置では、駆動ピン52はスロット54の上部に位置している。図示されているように、ロータ53の楕円形アクチュエータボア61内に配置されたピボットピン58を介してロータ53に接続されている第1の作動部材55は、比較的右側にあり、その一方、ロータ53の楕円形アクチュエータボア62内に配置されたピボットピン59を介してロータ53に接続されている第2の作動部材56は、比較的左側にある。
図15は、ブレード33の下方への移動における中間段階を示している。第1の作動部材55は左に駆動され、第2の作動部材56は右に駆動され、図のようにロータ53を反時計回りに回転させる。これにより駆動ピン52、したがってブレード33は、スロット54に対して下に移動する。
図16は、ブレード33の下方への移動の最終段階を示しており、そこでブレードはその動作位置に到達する。第1の作動部材55は完全に左に駆動され、第2の作動部材56は完全に右に駆動され、図のようにロータ53を更に反時計回りに回転させる。これにより駆動ピン52はスロット54の底部まで下に移動し、それに応じてブレード33はその最も低い範囲まで移動する。図16には示されていないが、この位置では、ロッキングピン63が係合され、その結果、ブレード33に上向きの力を加えることによってブレード33を持ち上げることはできず、第1の作動部材55及び第2の作動部材56を反対方向、すなわちそれぞれ左右に駆動することによって、ロータ53の回転を逆転させるだけである。
上記のように、チューブ43と第1の作動部材55及び第2の作動部材56の両方が空気圧で作動される。これを達成するために、張力フレーム22に空気圧ポート、及び空気圧ポートを通る関連する空気圧経路を提供する必要がある。
図17A及び図17Bは、チューブ43を操作するための空気圧経路構成を概略的に示している。より詳細には、図17A及び図17Bは、それぞれ張力フレーム22の断面平面図及び側面図を概略的に示しており、この配置に関係のない特徴は、明確にするために省略されている。コーナーブロック31A~31Dは、それぞれの隣接するビーム30A~30D内で受容される雄の突起70を含む。外部空気圧源(図示せず)に接続するために、第1の空気圧ポート65がコーナーブロック31Bに設けられている。これはビーム30B及び30Cにそれぞれつながる空気圧ライン66B、66Cに直接接続され、次に、ビーム30A及び30Dそれぞれにつながる空気圧ライン66A、66Dに接続される。これらの空気圧ライン66A~66Dは、張力フレーム22のすべてのビーム30A~30D及びコーナーブロック31A~31Dを通って延びる閉じたリングを形成するように接続する。空気圧ライン66A~66Dは、接続部67でチューブ43に接続する。したがって、空気圧が第1の空気圧ポート65を介して加えられると、各ビームのチューブ43は協調して拡張される。空気圧の供給がオフにされると、各チューブ43は、それぞれの圧縮ばね42の作用によって収縮される。
図18A及び図18Bは、ブレード33を操作するための空気圧経路構成を概略的に示している。より詳細には、図18A及び図18Bは、それぞれ張力フレーム22の断面平面図及び側面図を概略的に示しており、この配置に関係のない特徴は、明確にするために省略されている。第2の空気圧ポート82は、外部空気圧源(図示せず)に接続するためにコーナーブロック31Bに設けられている。これは空気圧ライン68に直接接続されており、空気圧ライン68は、張力フレーム22の大部分の周りに、すなわち中間コーナーブロック31B、31A、31Dを介してビーム30B、30A及び30Dを通って延在している。コーナーブロック31A~31Dの各々は接合部83を含んでおり、この接合部83は、空気圧ライン68を各々のピストン84に空気圧で接続しており、またピストン84は、隣接するビーム30A~30Dの長さに平行に直線的に移動可能とされている。各々のピストン84は、それぞれの第1の作動部材55に機械的作動を提供し、ボイド50内でそれぞれのビーム30A~30Dの長さに沿ってそれぞれの第1の作動部材55を可逆的に駆動する。第2の空気圧ポート82を介して空気圧が加えられると、各ビームの各ピストン84が協調して駆動される。同様に、負圧または真空が第2の空気圧ポート82を介して加えられると、各ビームの各ピストン84は、協調して反対方向に戻るように駆動される。第2の空気圧ポート82への空気圧供給がオフにされる場合はどの時点においても、第1の作動部材55及び第2の作動部材56はそれらの最新の位置(current position)に留まり、その最新の位置が、ブレード33がその動作位置へと下げられる位置である場合、これはロック機構によって支援されます。このようにして、張力フレーム22は、空気圧を加えることなく、ブレード33がその動作位置に下げられた状態で、負荷状態(loaded state)に保持され得る。
代替の実施形態(図示せず)では、空気圧ライン68は、張力フレーム22の全体の周りに、すなわち、それぞれの中間コーナーブロック31A~31Dを介してビーム30A~30Dのすべてを通って延在して閉じたリングを形成することができる。代替的または追加的に、第1及び第2の作動部材の両方は、例えば、第2の作動部材を駆動するための各コーナーブロックに追加のピストン、及びそれらを駆動するための関連する空気圧ラインを提供することによって、空気圧で駆動され得る。
図19は、張力フレーム22のための例示的な空気圧制御装置を概略的に示している。図示のように、第1の空気圧ポート65及び第2の空気圧ポート82は、空気圧ロジックネットワーク(pneumatic logic network)69を介して空気圧源85によって使用中に空気圧で供給される。空気圧ロジックネットワーク69は、空気圧ライン及び経路66A~66D、68のそれぞれを通る空気圧流を制御するために使用される。空気圧ロジックを使用することにより、2つの空気圧流の順序付け(sequencing)が可能になり、以下に説明する印刷スクリーンの取付け及び取り外しシーケンス中に張力フレーム22を操作することができる。更に、空気圧源85の動作は、コンピュータ、プロセッサ等の制御手段86によって有利に制御され得る。有利には、空気圧ロジックネットワーク69、空気圧源85、及び制御手段86はすべて、その場での動作を可能にするために、一般に参照符号87で示される印刷機内に提供され得る。この場合、制御手段86はまた、印刷機87の印刷動作の一部または全部を制御することができる。第1の空気圧ポート65及び第2の空気圧ポート82のそれぞれに接続するための専用の空気圧ラインは、印刷機87内に提供されても良く、印刷機87内の印刷位置に取り付けられた際の張力フレーム22と整列するように配置されている。取付け操作が印刷機の外部で実行される場合、空気圧ロジックネットワーク及び/または空気圧源は、例えば、オペレータによって接続され、直接操作され得る。
代替の実施形態では、空気圧ロジックネットワークの少なくとも一部は、張力フレーム22の内部に提供され得る。
C.取付けシーケンスの例
次に図20~図23を参照して、本発明による張力フレーム22に印刷スクリーン3を取り付けるための例示的な取付けシーケンス(loading sequence)を説明する。図20~図23のそれぞれは、図10と同様に、図5のビーム30CのB-B断面を示す概略図である。
a) 図20に示されるように、取付けシーケンスは、引張フレーム22がプリロード位置にあることから始まり、ブレード33はその引き抜き位置に持ち上げられ、チューブ43は、圧縮ばねの付勢に逆らって、図示のようにその左端の位置へと、すなわち張力フレーム22の内部領域に向かって係合本体35を動かすために膨張される。この位置では、係合アーム39は、プロファイルされたエッジ44によって、ねじりばね41の付勢に逆らって、その格納位置に押し込まれる。張力フレーム22がこの位置にある状態で、印刷スクリーン3が開口部32(図20では見えない)を通して横方向に挿入される。このステップのために空気圧ロジックネットワーク69によって制御される張力フレーム22への関連する空気圧供給は以下のように要約される:
第1の空気圧ポート65への空気圧供給:ON
第2の空気圧ポート82への空気圧供給:OFF
b) 次に、図21に示されるように、ブレード33は、その橋台表面48が印刷スクリーン3のフォイル/メッシュ15に接触する動作位置まで下げられる。この図には見えないが、この操作位置でブレード33をロックするためにロック機構が関与している。このステップのために空気圧ロジックネットワーク69によって制御される張力フレーム22への関連する空気圧供給は以下のように要約される:
第1の空気圧ポート65への空気圧供給:ON
第2の空気圧ポート82への空気圧供給:ON(陽圧)
c) 図22に示されるように、チューブ43は収縮し始め、その結果、係合本体35は、圧縮ばね42によって右に推進され、したがって、係合アーム39は、その伸長位置に向かって動き始める。このステップのために空気圧ロジックネットワーク69によって制御される張力フレーム22への関連する空気圧供給は以下のように要約される:
第1の空気圧ポート65への空気圧供給:OFF
第2の空気圧ポート82への空気圧供給:OFF
d) 図23に示されるように、チューブ43は完全に収縮し、その結果、係合本体35は完全に右に推進され、係合アーム39がその伸長位置に移動して、その係合面47がエッジング16の傾斜面71に接触することを可能にしている。係合面47及び傾斜面71の相補的な角度により、印刷スクリーン3及び張力フレーム22の係合を確実にされている。エッジング16は、プロファイルされたセクション45の板ばね46と完全に接触するように押され、これはエッジング16が上方にカム運動するように作用する。印刷スクリーン3は完全に係合且つ緊張状態とされ(engaged and tensioned)、印刷操作を実行することができる。このステップのために空気圧ロジックネットワーク69によって制御される張力フレーム22への関連する空気圧供給は以下のように要約される:
第1の空気圧ポート65への空気圧供給:OFF
第2の空気圧ポート82への空気圧供給:OFF
上記から、印刷スクリーン3は、張力フレーム22への空気圧を維持する必要なしに、張力フレーム22内に取り付けられ、張力がかけられたままであることが理解されよう。したがって、取り付けられた張力フレーム22は、必要に応じて、容易に保管、輸送、または印刷機に取り付けることができる。
上述した張力フレーム22は、上記のように側面から取り付けることができるが、これは必須ではなく、印刷スクリーン3は、任意選択で、従前のVectorGuard(登録商標)スタイルの張力フレームと同様の方法、すなわち図20に示す状態で、張力フレーム22の下側に印刷スクリーン3を配置することによって取り付けられることに留意されたい。次に、前述のように同じ取付けステップb)~d)を行い、続いて、取り付けられた張力フレームを反転させて、図23に示すように作業方向(working orientation)に到達するステップを実行する。あるいは、印刷スクリーンを表面に載置し、次に張力フレームを、作業方向すなわち図20に示す状態にある間、印刷スクリーン3の上部に配置することができ、次いで前に設定したと同じ取付けステップb)~d)を実行する。これらの取付け方法は、共形表面(conformal surface)によって容易になり得るものであり、例えば、板ばね46の形状は、これらの方法で取り付けられた際に印刷スクリーンをセンタリングするのを支援するであろう。これらの取付け方法は、それぞれの係合本体35に移動可能に取り付けられた係合アーム39を提供することによって容易になることも当業者によって認識されるであろう。印刷スクリーン3の挿入は、係合本体35がチューブ43の膨張によってその左端位置に移動され、この位置で係合アーム39がその格納位置にある間に行われるので、それにより、係合アーム39が印刷スクリーン3の取付け中に格納されることを確実にしている。したがって、係合アームが印刷スクリーンのエッジング16との関係で引っ掛かったり、正しく配置されなかったりするリスクは除外される。この利点は、張力フレームの側面に開口部が設けられておらず、印刷スクリーン3の横方向の取付けを可能にする実施形態において実現可能である。
これらの方法のいずれかで張力フレーム22を取り付けられることは、例えば、エンドユーザーが取付けロボットすなわちAIVにすぐにアクセスできない場合に、エンドユーザーの柔軟性を大幅に向上させる。
D.取り外しシーケンスの例
次に図24~図27を参照して、本発明による張力フレーム22から印刷スクリーン3を取り外すための例示的な取り外しシーケンス(unloading sequence)を説明する。図24~図27のそれぞれは、図10と同様に、図5のビーム30CのB-B断面を示す概略図である。
e) 図24に示されるように、ロック機構(図示せず)が解放され、係合アーム39が印刷スクリーン3に張力をかけ続けている間、ブレード33はその引き抜き位置に向けて上昇される。このステップのために空気圧ロジックネットワーク69によって制御される張力フレーム22への関連する空気圧供給は以下のように要約される:
第1の空気圧ポート65への空気圧供給:OFF
第2の空気圧ポート82への空気圧供給:ON(陰圧)
f) 図25に示されるように、ブレード33はその引き抜き位置まで完全に上昇され、チューブ43は膨張し始め、圧縮ばね42の付勢に抗して係合本体35を左に動かす。係合面47は、傾斜面71との接触から外れ、印刷スクリーン3の張力を解放する。このステップのために空気圧ロジックネットワーク69によって制御される張力フレーム22への関連する空気圧供給は以下のように要約される:
第1の空気圧ポート65への空気圧供給:ON
第2の空気圧ポート82への空気圧供給:ON(陰圧)
g) 図26に示されるように、チューブ43はほぼ完全に膨張し、係合本体35はほぼ完全に左に押され、係合アーム39は、プロファイルされたエッジ44との衝撃により、その格納位置に向かって回転し始める。このステップのために空気圧ロジックネットワーク69によって制御される張力フレーム22への関連する空気圧供給は以下のように要約される:
第1の空気圧ポート65への空気圧供給:ON
第2の空気圧ポート82への空気圧供給:OFF
h) 図27に示されるように、チューブ43は完全に膨張し、係合本体35は完全に左に押され、係合アーム39は完全にその格納位置にある。ここで印刷スクリーン3は、開口部32を介して取り外すことができる。このステップのために空気圧ロジックネットワーク69によって制御される張力フレーム22への関連する空気圧供給は以下のように要約される:
第1の空気圧ポート65への空気圧供給:ON
第2の空気圧ポート82への空気圧供給:OFF
図28は、部分的に取り付けられていない印刷スクリーン3を備えた、本発明の別の実施形態による張力フレーム80を斜視図で概略的に示している。前述の実施形態と同様に、張力フレーム80は、4つのビーム81A~80Dを含み、ビーム80Dに開口部を備えており、印刷スクリーン3をこの開口部を通して取付けまたは取り外すことができる。しかしながら、この実施形態では、第2の開口部がビーム81Bに設けられており、その結果、印刷スクリーン3は代替的に、第2の開口部を通して取付けまたは取り外すことができる。このタイプの張力フレームは、印刷機の第1の側からAIV等のロボットを使用して印刷機内にある間に印刷スクリーン3を張力フレームに取付け、次いで印刷機の反対側からAIV等のロボットからの張力フレーム80から印刷スクリーン3を取り外す可能性を許容する。この種の構成では、前の印刷スクリーンが取り外されるとすぐに新しい印刷スクリーンを取り付けることができるため、印刷スクリーンの切り替えをより速くできる可能性がある。更に、清浄な印刷スクリーンのみを扱うため、取り付け用のAIV(loading AIV)も清浄に保つことができる。一方、取り外し用のAIV(unloading AIV)は、使用済みの印刷スクリーンのみを扱う汚れまたは廃棄AIV(soiled or disposal AIV)として保たれて良い。
上記の実施形態は単なる例示であり、本発明の範囲内の他の可能性及び代替案は、当業者には明らかであろう。
例えば、上記の実施形態は、AIVを使用して印刷スクリーンを取付け及び取り外しているが、固定ロボットアームなどの他の形態のロボットを使用することができる。
上記の実施形態では、ロック機構は、ロータ53のカム面によってブレード33との係合及び解除のため直接駆動されるロックピンを備えている。しかしながらロック機構は、多くの異なる方法で実施することができ、当業者によって認識されているように、ロックピン63をブレード33とロック係合状態とする専用の作動機構を使用するか、またはばね軸受等を使用することが考えられる。更なる代替として、ロック機構は、ラッチ機構を含むことができる。そのような構成では、当業者によって理解されるように、所定の回転角を超えて第1の回転方向にロータ53を回転させると、ロック機構がロック位置にラッチされるようにしても良い。次に、ロック機構のロックを解除するために、ロータ53は、同じ(すなわち第1の)回転方向に小さな角度で駆動され、ロック機構のラッチを解除し、これによりロータ53が次いで反対の回転方向に回転されるとき、ブレード33がその引き抜き位置まで上昇することを可能にする。
そのようなラッチ機構を用いて、第1の作動部材55及び第2の作動部材56、したがってロータ53に対して代替の駆動構成を使用することが可能である。特に、上記の実施形態は、正及び負の空気圧を第2の空気圧ポート82、ひいては第1の作動部材55及び第2の作動部材56に選択的に加えることによって、前後に駆動可能な簡易なピストン84を使用している。しかしながら、ラッチロック機構(latching locking mechanism)が採用される場合、この簡易なピストン84は、第2の空気圧ポート82に正の空気圧を加えることのみを必要とするスプリングリターン式のピストンに置き換えることができ、これによりスプリングリターン式のピストン、ひいては第1の作動部材55及び第2の作動部材56並びにロータ53をそれらの元の位置(ブレード33がその引き抜き位置にある)から作動させて、ラッチ及びラッチ解除を行う。ラッチが解除されると、空気圧供給は、空気圧ロジックネットワーク69によってオフに切り替えられ、スプリングリターンによって、ピストン、第1の作動部材55及び第2の作動部材56及びロータ53を元の位置に戻すことを可能にしている。
上記の実施形態では、係合本体を動かすためのアクチュエータ並びに第1及び第2の作動部材の両方が空気圧であり、他の形態の作動、特に回転またはリニアモーターなどの電気アクチュエータを使用する電気的な作動をこれらのコンポーネントのいずれかまたは両方に使用することも同様に可能である。電気的な作動が使用される場合、前述の空気圧ロジックは、当技術分野自体で良く知られているように、適切にプログラムされた電子ロジック(electronic logic)に置き換えることができる。
更に、空気圧作動を使用して係合本体を動かす場合、空気圧ピストンまたはシリンダーなどの他の空気圧アクチュエータを使用することができる。
上記の運動変換機構はスロットリンク機構を使用しているが、例えば、ジュネーブまたはスイス機構(Geneva or Swiss mechanism)などの他の形態の運動変換機構も同様に可能である。機械的に単純なバリエーションでは、ラックと歯車の機構を使用でき、作動部材の代わりにラックが各ビームの長さに沿って直線的に移動し、上記のロータの代わりに歯車が使用される。
本明細書に記載の張力フレームは、既知のVectorGuard(登録商標)タイプの印刷スクリーンの取付けに関して図示されているが、本発明による張力フレームは、係合機構との相互作用を可能にするために提供されるプロファイルまたは構造と共にエッジングを含む他の印刷スクリーンと同等に使用できるか、または使用に容易に適合させることができる。
[態様1]
印刷スクリーンに張力をかけるための張力フレームであって、
該張力フレームの周囲の周りに延在し、前記張力フレームを規定する複数の細長いビームを含み、前記張力フレームは実質的に平面であり、
前記ビームの少なくとも1つは開口部を含み、前記印刷スクリーンが前記開口部を通して受け取られることを可能にするように寸法が定められている、
張力フレーム。
[態様2]
前記開口部は、前記印刷スクリーンを前記張力フレームの平面に平行な方向に前記開口部を通して受け取るように寸法が定められている、
態様1に記載の張力フレーム。
[態様3]
各ビームが、
該ビーム内に少なくとも部分的に配置された係合本体であって、使用中の印刷スクリーンと係合するための係合面を備えていると共に、前記ビームの長さに対して垂直な平面内の移動範囲に沿って前記ビームに対して移動可能である、係合本体と、
前記ビームに対して前記係合本体、ひいては前記係合面を動かすために、前記係合本体に動作可能に接続されたアクチュエータと、を含む、
態様1または2に記載の張力フレーム。
[態様4]
前記アクチュエータは、空気圧アクチュエータ、空気圧ピストン及び電気アクチュエータからなる一のグループである、
態様3に記載の張力フレーム。
[態様5]
複数の前記ビームが、使用中に印刷スクリーンの中央領域がある前記張力フレームの内部領域を画定しており、前記アクチュエータは、前記係合本体を前記内部領域に向かう方向に動かすように作動する、
態様3または4に記載の張力フレーム。
[態様6]
前記内部領域から離れる方向に前記係合本体を押す付勢手段を備えている、
態様5に記載の張力フレーム。
[態様7]
各係合面はそれぞれの係合アームに形成されており、該係合アームは、それぞれの係合本体に移動可能に取り付けられており、前記係合アームは、印刷スクリーンが使用中の前記張力フレームに完全に挿入されることを可能にするための格納位置と、前記係合面が使用中の印刷スクリーンに接触し得る伸長位置との間で、前記係合本体に対して移動可能である、
態様3から6のいずれか一項に記載の張力フレーム。
[態様8]
前記係合アームは、前記それぞれの係合本体に枢動可能またはスライド可能に取り付けられている、
態様7に記載の張力フレーム。
[態様9]
前記係合アームは、任意選択的にばねによって前記伸長位置へと張力がかけられている、
態様7または8に記載の張力フレーム。
[態様10]
各ビームは、使用中の前記ビームに向かって前記印刷スクリーンの縁を推進するためのプロファイルされたセクションを含み、任意選択で、前記プロファイルされたセクションは、ばねを含む、
態様1から9のいずれか一項に記載の張力フレーム。
[態様11]
各ビームはブレードを含み、該ブレードは、使用中の前記印刷スクリーンから前記ブレードが離間している引き抜き位置と、前記ブレードが使用中の前記印刷スクリーンに接触する動作位置との間で、前記張力フレームの平面に垂直な方向に移動範囲に沿って移動可能である、
態様1から10のいずれか一項に記載の張力フレーム。
[態様12]
各ビームが、
それぞれの前記ビームの長さに沿って移動可能なそれぞれの作動部材と、
それぞれの前記作動部材の動きを前記張力フレームの平面に垂直な動きに変換するように動作するそれぞれの運動変換機構であって、使用中の各ブレードの動きがそれぞれの前記運動変換機構を介してそれぞれの前記作動部材によって駆動されるように配置された運動変換機構と、を備えている、
態様11に記載の張力フレーム。
[態様13]
それぞれの前記作動部材は、空圧的または機械的に駆動されている、
態様12に記載の張力フレーム。
[態様14]
それぞれの運動変換機構は、スロットリンク機構またはジュネーブ機構を備えている、
態様12または13に記載の張力フレーム。
[態様15]
動作位置で前記ブレードを係止するためのロックを含み、該ロックは、任意選択的に格納式のロックピンである、
態様11から14のいずれか一項に記載の張力フレーム。
[態様16]
印刷スクリーンに張力をかけるための張力フレームであって、
該張力フレームの周囲の周りに延在し、前記張力フレームを規定する複数の細長いビームを含み、前記張力フレームは実質的に平面であり、
各ビームが、
該ビーム内に少なくとも部分的に配置された係合本体であって、使用中の印刷スクリーンと係合するための係合アームを担持していると共に、前記ビームの長さに対して垂直な平面内の移動範囲に沿って前記ビームに対して移動可能である、係合本体と、
前記ビームに対して前記係合本体、ひいては前記係合アームを動かすために、前記係合本体に動作可能に接続されたアクチュエータと、を含み、
前記係合アームは、それぞれの係合本体に移動可能に取り付けられている、
張力フレーム。
[態様17]
各々の係合アームは、それぞれの係合本体に枢動可能またはスライド可能に取り付けられている、
態様16に記載の張力フレーム。
[態様18]
前記アクチュエータは、空気圧アクチュエータ、空気圧ピストン及び電気アクチュエータからなる一のグループである、
態様16または17に記載の張力フレーム。
[態様19]
複数の前記ビームが、使用中に印刷スクリーンの中央領域がある前記張力フレームの内部領域を画定しており、前記アクチュエータは、前記係合本体を前記内部領域に向かう方向に動かすように作動する、
態様16から18のいずれか一項に記載の張力フレーム。
[態様20]
前記内部領域から離れる方向に前記係合本体を押す付勢手段を備えており、任意選択で、前記付勢手段は、ばねを含む、
態様19に記載の張力フレーム。
[態様21]
印刷スクリーンを張力フレームに取り付ける方法であって、
i) 張力フレームを提供するステップと、
ii) 印刷スクリーンを前記張力フレームの側面から挿入するステップと、
を含む、方法。
[態様22]
前記張力フレームは実質的に平面であって、側面に開口部を備えており、該開口部は、前記印刷スクリーンを前記張力フレームの平面に平行な方向に受け取るように寸法が定められている、
態様21に記載の方法。
[態様23]
前記張力フレームが、
複数の細長いビームであって、前記張力フレームの周囲の周りに延在し、前記張力フレームを規定しており、前記張力フレームは実質的に平面である、ビームと、
ビーム内に少なくとも部分的に配置された係合本体であって、使用中の印刷スクリーンと係合するための係合アームを担持していると共に、前記ビームの長さに対して垂直な平面内の移動範囲に沿って前記ビームに対して移動可能である、係合本体と、
を備え、
前記係合アームは、それぞれの係合本体に移動可能に取り付けられており、ここで、ステップi)は、前記係合本体に対して前記係合アームを格納位置に移動させることを含み、ステップii)において、前記印刷スクリーンは、前記係合アームに接触することなく、前記張力フレームに完全に挿入され得る、
態様22に記載の方法。
[態様24]
ステップii)の後に行われる、
iii) 前記係合本体に対して前記係合アームを伸長位置に移動させると共に、前記係合本体を前記ビームに対して移動させ、前記係合アームを前記印刷スクリーンと接触した状態として、前記印刷スクリーンに張力をかけるステップ、
を含む、態様23に記載の方法。
[態様25]
前記ビームはブレードを含み、該ブレードは、使用中の前記印刷スクリーンから前記ブレードが離間している引き抜き位置と、前記ブレードが使用中の前記印刷スクリーンに接触する動作位置との間で、前記張力フレームの平面に垂直な方向に移動範囲に沿って移動可能であり、
前記ブレードは、ステップii)の間、前記引き抜き位置にあり、
ステップii)の後に行われる、
iv) 前記ブレードを前記引き抜き位置から前記動作位置に移動して、前記ブレードを前記印刷スクリーンに接触させるステップ、
を更に含む、態様23または24に記載の方法。
[態様26]
ステップii)が、ロボット、任意選択的に自律型インテリジェント車両を使用して、前記印刷スクリーンを前記張力フレームに挿入することを含む、
態様22から25のいずれか一項に記載の方法。
[態様27]
任意選択的にロボット、更に任意選択的に自律型インテリジェント車両を使用して、印刷機内に前記張力フレームを配置する最初のステップを含む、
態様22から26のいずれか一項に記載の方法。
[態様28]
印刷スクリーンを張力フレームに取り付けるためのロボットであって、
少なくとも1つの印刷スクリーンを保存するための印刷スクリーン保存マガジンと、
前記印刷スクリーンを前記印刷スクリーン保存マガジンから前記張力フレームに横方向に移動させるための移送機構と、
を備えている、ロボット。
[態様29]
張力フレームを格納するためのフレームストレージを更に備え、前記移送機構は、前記張力フレームを印刷機に移送するように適合されている、
態様28に記載のロボット。
[態様30]
自律型インテリジェント車両を含む、
態様28または29に記載のロボット。
1 張力フレーム
2A,2B,2C,2D ビーム
3 印刷スクリーン
4 コーナーピース
5 係合面
6 空気圧ポート(通孔)
7 係合本体
8 第1のアーム
9 ばね
10 第2のアーム
11 空気圧で膨張可能なチューブ
12 第3のアーム
13 空気圧ポート
14 スピンドル
15 フォイル/メッシュ
16 エッジング
161 エッジングコーナーピース
17 突起
18 橋台表面
20 AIV
21 印刷機
22 張力フレーム
23,24,24A 印刷スクリーン
25 印刷ボリューム
26 ハッチ
27 クランプレール
28 空のスロット
30A,30B,30C,30D ビーム
31A,31B,31C,31D コーナーブロック
32 開口部
33 ブレード
34 バー
35 係合本体
36 ブリッジ
37 ビーム本体
38 ビームカバー
39 係合アーム
40 ピボット
41 ねじりばね
42 圧縮ばね
43 チューブ
44 プロファイルされたエッジ
45 プロファイルされたセクション
46 板ばね
47 係合面
48 橋台表面
49 運動変換機構
50 ボイド
51 プレート
52 駆動ピン
53 ロータ
54 スロット
55 第1の作動部材
56 第2の作動部材
57 ボア
58,59 ピボットピン
60 開口
61,62 アクチュエータボア
63 ロックピン
64 ロックスプリング
65 第1の空気圧ポート
66A,66B,66C,66D 空気圧ライン
67 接続部
68 空気圧ライン
69 空気圧ロジックネットワーク
70 雄の突起
71 傾斜面
80 張力フレーム
81A,81B,81C,81D
82 第2の空気圧ポート
83 接合部
84 ピストン
85 空気圧源
86 制御手段
87 印刷機
88 移送機構
A 取付け方向(loading direction)
R 回転軸

Claims (1)

  1. 印刷スクリーンに張力をかけるための張力フレームであって、
    該張力フレームの周囲の周りに延在し、前記張力フレームを規定する複数の細長いビームを含み、前記張力フレームは実質的に平面であり、
    前記ビームの少なくとも1つは開口部を含み、該開口部は、前記印刷スクリーンを前記張力フレームの平面に平行な方向に前記開口部を通して受け取られることを可能にするように寸法が定められている、
    張力フレーム。
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