JP2898667B2

JP2898667B2 - 円筒体周面へのスクリーン印刷方法及びその装置

Info

Publication number: JP2898667B2
Application number: JP26975089A
Authority: JP
Inventors: 博高橋; 正利藤原
Original assignee: PAIORATSUKUSU KK
Current assignee: PAIORATSUKUSU KK
Priority date: 1989-10-17
Filing date: 1989-10-17
Publication date: 1999-06-02
Anticipated expiration: 2014-06-02
Also published as: JPH03130186A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、円筒体周面へのスクリーン印刷方法及びそ
の装置に関し、特に、円筒体の周面における印刷開始及
び終了位置での印刷不良をなくすようにした方法及び装
置に関する。

「従来の技術」従来、例えば缶などの円筒体の周面にスクリーン印刷
する場合には、スクリーンの上面にスキージを押圧し、
スクリーンの下面であってスキージに対応した位置に円
筒体の周面を当接し、スキージ及び円筒体に対してスク
リーンを相対的に移動させるとともに、スクリーンの移
動速度と同じ周速で円筒体を回転させ、円筒体を一回転
させることにより全周に印刷している。このようなスク
リーン印刷装置は、既に各種のものが提案され、市販さ
れている。

ところで、本発明者らは、紙送りローラなどに好適な
高摩擦ローラの製造に際して、金属の円筒体の外周面に
スクリーン印刷によりレジス用樹脂をドット状に印刷
し、この円筒体をエッチング液に浸漬してエッチングす
ることにより、表面に微細な凸部を形成する方法を既に
提案している。この方法では、金属の円筒体の外周面に
スクリーン印刷し、エッチングするという極めて簡単な
工程で、グリップ力及び耐久性に優れた高摩擦ローラを
製造できる。

第６図は、上記高摩擦ローラの製造工程の概略を示し
ている。

同図（ａ）において、１はステンレスなどの金属の円
筒体であり、軸心の孔２は図示しない回転軸等が挿通さ
れ、外周面３は紙、ベルトなどに接触する摩擦面とな
る。

同図（ｂ）に示すように、円筒体１の孔２に回転軸４
を挿入して固定し、円筒体１をスクリーン５の下面に当
接して配置する。このスクリーン５には、多数の微細な
ドット孔６が形成されている。スクリーン５の上面に
は、ウレタン樹脂等からなるスキージ７が配置されてお
り、スキージ７とスクリーン５との接触面には、レジス
ト用樹脂８が所定量塗布されている。

同図（ｃ）は、こうして円筒体１の外周面３にレジス
ト用樹脂８がドット状に塗布された状態が示されてい
る。この状態で、円筒体１を塩酸、硫酸、硝酸などの公
知のエッチング液に浸漬し、必要に応じて更に電圧を印
加して、エッチング処理する。

同図（ｄ）は、こうしてエッチング処理した状態が示
されている。円筒体１の外周面３におけるレジスト用樹
脂８が塗布された部分はエッチング液によって腐食され
ずに残り、レジスト用樹脂８が塗布されていない部分９
はエッチング液によって腐食される。この結果、レジス
ト用樹脂８が塗布された部分がドット状の凸部10となっ
て残る。その後、レジスト用樹脂８を表面から剥離する
ことにより、外周面３に微細な凸部10を有する高摩擦ロ
ーラを得ることができる。

上記高摩擦ローラでは、凸部10の径が25〜150μｍ、
凸部10の配列間隔が0.3〜0.9mmというような、極めて微
細な凸部10を所定間隔で形成する必要がある。このた
め、レジスト用樹脂８のドット印刷もそれに対応して精
密に行なう必要がある。また、印刷開始位置と、印刷終
了位置とが正確に整合し、２重印刷などがないことが要
求される。更に、印刷されたドットの形状、大きさが一
定で、レジスト用樹脂が均一に塗布されることが要求さ
れる。

「発明が解決しようとする課題」しかしながら、上記高摩擦ローラの製造方法において
は、レジスト用樹脂８を通常の方法及び装置でスクリー
ン印刷すると、次のような問題が生じることがわかっ
た。

すなわち、第７図において、１は円筒体、５はスクリ
ーン、６はドット孔、７はスキージ、８はレジスト用樹
脂であり、同図（ａ）は印刷開始時の状態、同図（ｂ）
は印刷途中の状態、同図（ｃ）は印刷終了時の状態を示
している。

同図（ａ）に示すように、印刷開始時にスクリーン５
のドット孔６を通してスキージ７によりレジスト用樹脂
８が押し出され、円筒体１の周面に最初の列のドットＳ
が転写される。その後、同図（ｂ）に示すように、スク
リーン５が移動するとともに、円筒体１が同じ周速で同
期して回転し、次々にドットが転写されていく。そし
て、同図（ｃ）に示すように、円筒体１が１回転する
と、最初の列のドットＳに隣接する最終の列のドットＥ
が転写され、印刷終了となる。

ところが、上述したように、各ドットの配列間隔は0.
3〜0.9mmという極めて短いものであり、最終の列のドッ
トＥが転写されるときには、最初の列のドットＳがスク
リーン５に押し付けられ、ドットＳが潰れてしまうこと
がわかった。

これを防止するためには、最初の列のドットＳがスク
リーン５に当たる前に円筒体１の回転を停止させる必要
があるが、ウレタン樹脂等からなるスキージ７は、図に
示すように下端が弾性的に変形して印刷用樹脂８を押し
出しているため、最初の列のドットＳがスクリーン５に
当たる程度まで回転させないと、最終の列のドットＥを
転写することが困難である。

このため、印刷開始及び終了位置におけるドット形状
が潰れてしまったり、その部分におけるレジスト用樹脂
８の膜厚が薄くなったりする不都合があった。その結
果、エッチングをしたときに、その部分における凸部10
の形状が崩れたり、レジスト膜が剥離して凸部10が形成
されなかったりすることがあった。このように凸部10の
不良部分が生じると、その部分に紙やベルトが当接した
ときのグリップ力が不足し、十分な送り精度を得ること
ができなかった。

したがって、本発明の目的は、円筒体の周面に微細な
ドット等をスクリーン印刷する際、印刷開始及び終了位
置での印刷不良を防止するようにしたスクリーン印刷方
法及びその装置を提供することにある。

「課題を解決するための手段」上記目的を達成するため、本発明のスクリーン印刷方
法は、スクリーンの上面にスキージを押圧し、スクリー
ンの下面であってスキージに対応した位置に円筒体の周
面を当接し、スキージ及び円筒体に対してスクリーンを
相対的に移動させるとともに、スクリーンの移動速度と
同じ周速で円筒体を回転させ、円筒体の全周に亙ってス
クリーン印刷する方法において、円筒体を所定角度回転
させて周面の一部に印刷した後、円筒体の回転を停止し
て印刷された樹脂を硬化させ、その後、再び円筒体を回
転させて残りの周面に印刷することを特徴とする。

また、本発明のスクリーン印刷装置は、所定の印刷領
域を有し、水平方向に移動するスクリーンと、このスク
リーンの上面に下端が押圧されるように支持されたスキ
ージと、円筒体をスクリーンの下面であってスキージに
対応した位置に当接させ、かつ、スクリーンの移動方向
に対して直交する回転軸を介して回転自在に支持する円
筒体支持手段と、スクリーンの移動速度と同じ周速で円
筒体を回転させる連動回転手段とを備え、スクリーンの
印刷領域が円筒体の全周を複数回に分けて印刷するよう
に設定されており、前の印刷終了位置と後の印刷開始位
置とが整合するように円筒体の回転位置を規制する位置
決め手段が設けられていることを特徴とする。

「作用」本発明によれば、円筒体を所定角度回転させて周面の
一部に印刷した後、円筒体の回転を停止して印刷された
樹脂を硬化させ、その後、再び円筒体を回転させて残り
の周面に印刷するため、印刷開始部分が１周してスクリ
ーンに当接しても、その部分は既に樹脂が硬化してお
り、印刷された樹脂が潰れてしまうことがない。また、
印刷開始部分がスクリーンに当接するまで円筒体を回転
させることができるので、印刷終了部分も良好に印刷す
ることができる。したがって、印刷開始及び終了部分に
おける印刷不良をなくし、円筒体全面に重なりや欠損の
ない良好な印刷を施すことができる。このことは、例え
ば第６図に示したような高摩擦ローラ製造におけるレジ
スト用樹脂のドット印刷に適用した後、印刷開始及び終
了部分のドットを他の部分と同様に形成することが可能
となり、それによって微細な凸部を全面に亙って均一に
形成し、優れたグリップ力を有する高摩擦ローラを製造
できることを意味する。

また、本発明のスクリーン印刷装置によれば、円筒体
支持手段に円筒体を支持させてスクリーンの下面に当接
させ、その状態でスクリーンを移動させ、円筒体を同期
して回転させると、スキージにより樹脂がスクリーンの
印刷領域から押し出されて円筒体の周面に印刷がなされ
る。スクリーンの印刷領域は、スクリーンの印刷領域が
円筒体の全周を複数回に分けて印刷するように設定され
ているので、１回の印刷は円筒体の周面の一部になされ
る。その状態で、部分印刷された樹脂を硬化させ、続き
から再び印刷を始め、最終的に円筒体の全周に亙って印
刷を施すことができる。この場合、前の印刷終了位置と
後の印刷開始位置とが整合するように円筒体の回転位置
を規制する位置決め手段を設けたので、分けられた印刷
の繋ぎ目を正確に整合させることができる。

「実施例」第２図及び第３図には、本発明を実施したスクリーン
印刷装置の全体的構成が示されている。

このスクリーン印刷装置11は、直方体の基台12を有
し、この基台12の両側に一対の支持板13、14が平行に立
設されている。これらの支持板13、14間には、ボールネ
ジ15、ガイドバー16が水平かつ平行に取付けられてい
る。ボールネジ15は、支持板13外側に取付けられたサー
ボモータ17により回転する。基部側をボールネジ15に螺
合され、ガイドバー16に貫通された一対のアーム18、19
が基台12の前面方向に平行に延出されている。更に、ア
ーム18、19の延出された部分から下方に垂下して取付け
られた合計４本の支持棒20を介して、スクリーン枠21が
支持されており、スクリーン枠21の底面にはシルクなど
のスクリーン22が張られている。スクリーン22には、２
つに分けられた長方形状の印刷領域23、24が設けられて
おり、各印刷領域23、24は、ドット状に配列された多数
の小孔からなっている。スクリーン枠21は、サーボモー
タ17によりボールネジ15が回転すると、それに螺合する
アーム18、19が水平移動するため、アーム18、19ととも
に水平移動する。この場合、サーボモータ17の正逆回転
を制御することにより、スクリーン枠21を往復移動させ
るとともに、任意の位置で停止させ、あるいは起動でき
るようになっている。

支持板13、14の上部には、支持板25が水平に架設され
ており、この支持板25に固定されたアーム26が基台12の
前方に延出され、更に下方に垂下されて、その下端にポ
リウレタン樹脂からなるスキージ27が取付けられてい
る。スキージ27の下端は、スクリーン22の上面に弾性的
に押圧されている。なお、図示を省略したが、スクリー
ン22の上面には、印刷用の樹脂が塗布される。

基台12の前面下部には、支持板28が水平に延設されて
おり、この上面に一対のエアシリンダ29、30が、その作
動ロッド31、32を上方に向けて取付けられている。更
に、作動ロッド31、32の上端には、昇降ベース33が水平
に取付けられている。昇降ベース33上には、軸受34及び
回転軸35を介して、被印刷物である円筒体36が回転自在
に支持されている。エアシリンダ29、30の作動により昇
降ベース33が上下動し、円筒体36がスクリーン22に対し
て近接離反するようになっている。

更に、基台12の前面には、支持板37が水平に延設さ
れ、この支持板37に温風ヒータ38が設置されている。温
風ヒータ38は、円筒体36の側方において吹き出し口を円
筒体38に向けるように設置されている。

第４図は、このスクリーン印刷装置11における円筒体
36の支持手段を更に詳細に示す図であり、この図を併せ
て参照すると、円筒体36は、中心に回転軸35を挿通さ
れ、円筒体36の一端に突出するボス39に、ストッパネジ
40を挿入されて回転軸35に固定されている。回転軸35
は、その両端を一対の軸受34に回転自在に支持されてい
る。回転軸35の一端には、円筒体36と同一の径を有する
ピニオンギア41が装着されており、このピニオンギア41
は、スクリーン枠21の一辺の下面に形成されたラック42
に歯合している。このため、スクリーン枠21が前述した
態様で水平移動すると、ラック42、ピニオンギア41及び
回転軸35を介して、円筒体36がスクリーン枠21と同じ周
速度で同期して回転する。なお、ピニオンギア41の代り
にゴムローラなどを用いて摩擦的に回転連動させてもよ
い。

また、回転軸35の一端部には、軸方向に直交し軸心を
通って貫通する位置決め孔43が形成されている。これと
対応して、昇降ベース33上には、ソレノイド44が設置さ
れ、その作動ピン45は、上下出没自在とされている。第
５図を併せて参照すると、位置決め孔43の両端開口部43
a、43bは、開口が広がったテーパ状に形成されており、
これに対してソレノイド44の作動ピン45の先端45aは、
先細のテーパ状に形成されている。したがって、回転軸
35の所定の回転位置においてソレノイド44の作動ピン45
が突出すると、回転軸35の位置決め孔43に挿入され、回
転軸35の回転位置が固定されるようになっている。ま
た、位置決め孔43から作動ピン45が抜き出されれば、回
転軸35は再び回転自在となる。これらの位置決め孔43及
びソレノイド44の作動ピン45は、本発明における位置決
め手段を構成するものである。ただし、本発明における
位置決め手段は、回転軸35をクランプする構造のものな
ど、各種の構造が採用できる。また、上記における位置
決め孔43を円筒体36のボス39に形成し、ソレノイド44の
作動ピン45がその孔に入るように配置してもよい。

ところで、第２図に示したように、スクリーン22に
は、２つに分けられた印刷領域23、24が設けられている
が、これらの印刷領域23、24は、円筒体36の周面を半分
ずつ印刷するように設定されている。すなわち、印刷領
域23、24の移動方向長さｌは、円筒体36の直径をＤとし
たときＤπとなるように形成されている。

次に、上記スクリーン印刷装置を用いた本発明のスク
リーン印刷方法の実施例を説明する。

高摩擦ローラの母材となるステンレス等の金属の円筒
体36の中心に回転軸35を挿通し、エアシリンダ29、30に
より昇降ベース33を下降させた状態で、回転軸35を一対
の軸受34に支持させることにより、円筒体36を回転自在
に支持させる。円筒体36が軸受34の間に納まったらスト
ッパネジ40を締め付けて、円筒体36を回転軸35に固定す
る。更に、回転軸35の回転位置を調節しつつ、ソレノイ
ド44の作動ピン45を突出させ、回転軸35の位置決め孔43
に突入させる。

次に、サーボモータ17を作動させてスクリーン枠21及
びスクリーン22を移動させ、最初の印刷領域23の印刷開
始位置に、スキージ27の下端が位置するようにセットす
る。この状態で、エアシリンダ29、30を作動させて昇降
ベース33を上昇させ、円筒体36をスクリーン22の下面に
当接させる。こうして印刷を開始する状態が第１図
（ａ）に示されている。すなわち、スキージ27により押
圧された樹脂47は、印刷領域23の始端に位置するドット
孔46を通して円筒体36の周面に印刷され、最初の列のド
ットS₁が円筒体36の周面に印刷される。そして、同図
（ｂ）に示すように、スクリーン22を移動させるととも
に、円筒体36を同期して回転させ、円筒体36の周面に次
々にドットを印刷していく。

円筒体36が180度回転したところで、最初の印刷領域2
3の印刷が終了し、サーボモータ17が停止して、スクリ
ーン22の移動及び円筒体36の回転が停止する。このと
き、円筒体36は半周分印刷された状態となっている。こ
の状態でソレノイド44の作動ピン45を突出させると、作
動ピン45は、180度回転した回転軸35の位置決め孔43に
前記とは逆方向から入り、回転軸35の回転が固定され
る。そして、エアシリンダ29、30を作動させて昇降ベー
ス33を下降させ、第７図（ｃ）に示すように、円筒体36
をスクリーン22の下面より離反させる。次いで、温風ヒ
ータ38を作動させ、円筒体36の周面に温風を吹き付け
て、円筒体36の半周に印刷された樹脂47のドットを乾燥
硬化させる。

上記乾燥中にサーボモータ17が作動してスクリーン22
を移動させ、スキージ27の下端を次の印刷領域24の始端
に位置させる。そして、乾燥が終了すると、温風ヒータ
38が停止し、再びエアシリンダ29、30が作動し、昇降ベ
ース33を上昇させて円筒体36をスクリーン22の下面に当
接させる。更に、ソレノイド44の作動ピン45を回転軸35
の位置決め孔43から引き込ませ、回転軸35を回転自在の
状態にする。こうして印刷が再び開始されたときの状態
が第１図（ｄ）に示されている。すなわち、２回目の印
刷における最初の列のドットS₂が前回の印刷における最
終ドットに隣接して印刷され、サーボモータ17の作動に
よりスクリーン22が移動し、それと同期して円筒体36が
回転し、次々にドットが印刷されていく。

最終的に円筒体36が380度回転すると、サーボモータ1
7が停止し、スクリーン22の移動及び円筒体36の回転が
停止する。このときの状態が第７図（ｅ）に示されてい
る。すなわち、最初の列のドットS₁に隣接して最終の列
のドットＥが印刷される。このとき、円筒体36はドット
S₁がスクリーン22の下面に当接する位置まで回転する
が、前述したようにドットS₁は既に乾燥硬化されてお
り、スクリーン22の下面に接触してもその形状が崩れた
り、膜厚が薄くなったりすることは防止される。そし
て、エアシリンダ29、30を作動させて昇降ベース33を下
降させ、回転軸35から円筒体36を取り外すことにより、
第１図（ｆ）に示すように全周ドットが印刷された円筒
体36を得ることができる。なお、円筒体36を取り外す前
に、２回目に印刷されたドットを温風ヒータ38で乾燥さ
せてもよい。

こうして得られた円筒体36は、前述したようにエッチ
ング液に浸漬してエッチング処理することにより、微細
な凸部が全周に亙って均一に形成された高摩擦ローラと
することができる。この高摩擦ローラは、凸部の部分的
な形くずれや欠損がなく、全周に亙って優れたグリップ
力を発揮するものとなる。

なお、上記実施例では、円筒体36の周面に半周ずつ印
刷を施すようにしているが、例えば円筒体36の回転角に
して120度と240度とに分けて印刷してもよい。更には12
0度ずつ３回に分けて印刷することもできる。また、ス
クリーン22の印刷領域を一つにし、スクリーン22の往復
時にそれぞれ印刷を施すようにしてもよい。更に、円筒
体36の周面に半周印刷した時点で円筒体36を取り外し、
円筒体36を乾燥炉に入れて乾燥させた後、円筒体36を再
び取付けて残りの半周を印刷するようにしてもよい。

「発明の効果」以上説明したように、本発明によれば、円筒体を所定
角度回転させて周面の一部に印刷した後、円筒体の回転
を停止して印刷された樹脂を硬化させ、その後、再び円
筒体を回転させて残りの周面に印刷するようにしたの
で、印刷終了部分の印刷時に印刷開始部分の樹脂がスク
リーンの下面に当接しても、印刷開始部分の樹脂が既に
硬化しているため樹脂の潰れが起こらず、印刷開始及び
終了位置における印刷不良を防止できる。したがって、
例えば高摩擦ローラの微細な凸部をエッチング処理で形
成するとき、レジスト用の樹脂を全周に亙って均一微細
に印刷することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例によるスクリーン印刷方法を工
程に従って示す説明図、第２図は本発明の実施例による
スクリーン印刷装置を示す平面図、第３図は同スクリー
ン印刷装置の正面図、第４図は同スクリーン印刷装置に
おける円筒体の支持手段を示す部分拡大断面図、第５図
は同スクリーン印刷装置における位置決め手段を示す部
分拡大断面図、第６図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）
は本発明に先立って提案された高摩擦ローラの製造工程
を順に示す説明図、第７図は従来の円筒体へのスクリー
ン印刷方法を工程に従って示す説明図である。図中、11はスクリーン印刷装置、15はボールネジ、16は
ガイドバー、17はサーボモータ、21はスクリーン枠、22
はスクリーン、23、24は印刷領域、27はスキージ、34は
軸受、35は回転軸、36は円筒体、41はピニオンギア、42
はラック、43は位置決め孔、44はソレノイド、45は作動
ピンである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41M 1/12 B41M 1/40 B41F 15/08 303

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】スクリーンの上面にスキージを押圧し、ス
クリーンの下面であってスキージに対応した位置に円筒
体の周面を当接し、スキージ及び円筒体に対してスクリ
ーンを相対的に移動させるとともに、スクリーンの移動
速度と同じ周速で円筒体を回転させ、円筒体の全周に亙
ってスクリーン印刷する方法において、円筒体を所定角
度回転させて周面の一部に印刷した後、円筒体の回転を
停止して印刷された樹脂を硬化させ、その後、再び円筒
体を回転させて残りの周面に印刷することを特徴とする
円筒体周面へのスクリーン印刷方法。
【請求項２】所定の印刷領域を有し、水平方向に移動す
るスクリーンと、このスクリーンの上面に下端が押圧さ
れるように支持されたスキージと、円筒体をスクリーン
の下面であってスキージに対応した位置に当接させ、か
つ、スクリーンの移動方向に対して直交する回転軸を介
して回転自在に支持する円筒体支持手段と、スクリーン
の移動速度と同じ周速で円筒体を回転させる連動回転手
段とを備え、スクリーンの印刷領域が円筒体の全周を複
数回に分けて印刷するように設定されており、前の印刷
終了位置と後の印刷開始位置とが整合するように円筒体
の回転位置を規制する位置決め手段が設けられているこ
とを特徴とする円筒体周面へのスクリーン印刷装置。