JP4105710B2 - 被印刷物固定方法及びスクリーン印刷機 - Google Patents

Description

本発明はスクリーン印刷の被印刷物固定方法及びスクリーン印刷機に関し、特に塑性変形し易い箔体状被印刷物を固定するのに適した被印刷物固定方法、及び印刷テーブルの印刷ペーストによる汚れを防止し連続印刷を可能にする、高スループットのスクリーン印刷機に関する。

従来のスクリーン印刷では印刷条件に充分耐えうる剛性を持った被印刷物の固定方法としてはピン及びチャッキングを用いた技法が用いられ、被印刷物が箔体のように剛性が低い場合には吸着固定等の技法が用いられている。しかし、被印刷物に形状変形が起こり易い場合等では、正常な吸引固定が出来ず、スクリーン印刷での印刷方法は困難となり、その他の方法での印刷を余儀なくされている。また、特許文献にも、この種のスクリーン印刷の技法は見あたらない。

また、印刷テーブルの汚れ対策機構については、特許文献１に開示されたものが知られている。この内容について図を参照して説明する。

図５はその従来例のスクリーン印刷機を示し、図５（ａ）はスクリーン印刷機における連続印刷を行うための被印刷物及び吸引紙の配置概略図である。印刷機構部１の右側と左側に供給機構部２と排出機構部３が設置されており、供給機構部２には被印刷物４、吸引紙５が設置されている。また排出機構部３には吸引紙巻き取り軸６及びその他装置、最後に被印刷物巻き取り軸７が設置されている。

被印刷物４は印刷機構部１の手前で吸引紙５と重なり、印刷機構部１に供給されている。図５（ｂ）は重ねられた被印刷物４と吸引紙５が印刷機構部１の印刷テーブル８上に供給された状態を示す断面図である。

印刷を終了した被印刷物４及び吸引紙５は印刷機構部１を出たところで分離され、被印刷物４は乾燥装置を経て被印刷物巻き取り軸７にて巻き取られ、吸引紙５は分離後、排出軸６に巻き取られる。

特開２０００−８５０９９号公報

しかし、形状変形が想定される箔体状被印刷物へのスクリーン印刷方法ではスクリーン版と被印刷物の版離れがしづらいという問題点があり、スクリーン印刷には不向きであった。

また、印刷テーブルへの汚れ対策機構としては、従来の技術（特許文献１）で説明したように被印刷物と吸引紙は印刷前工程において重ね合わせてから印刷することにより、印刷テーブルへの汚れ対策を可能としており、一見単調な工法に見受けられるが、印刷後の被印刷物と吸引紙は走行方向に位置ずれなく搬送しなければならず、被印刷物及び、吸引紙の表面状態を常に管理し、ずれのない搬送に留意する必要があった。また、装置の規模も拡大し、被印刷物と吸引紙の分離機構においても留意すべき点が多い。

この状況にあって、本発明の課題は、変形し易い箔体状被印刷物へのスクリーン印刷を可能にする被印刷物固定方法を提供すること、連続印刷を可能にする、高スループットのスクリーン印刷機を提供することにある。

本発明は、形状変形し易い被印刷物を上方より押さえることで固定し、スクリーン印刷方法での印刷を可能とし、且つ被印刷物との分離を容易に可能とした印刷テーブルを用いることにより吸引紙を設置し、印刷テーブルへの印刷ペーストの汚れ対策機構を用いることで上記問題点を解決するものである。

詳細には、スクリーン印刷での形状変形が想定される箔体状の被印刷物の固定方法として、印刷テーブルに配置された被印刷物の上方から、印刷しようとする部位のみを切り抜き、且つ被印刷物の非印刷部位を充分網羅する面積を有した歪みの少ないメタル製の薄板（スクリーン印刷の品質に影響しない程度の薄板）を乗せ、被印刷物の非印刷部位をメタル製の薄板の重量によって押さえる。

箔体状被印刷物上に設置されたメタル製の薄板を印刷テーブル上で吸着することで箔体状被印刷物を印刷テーブルへ押さえつけ、スクリーン印刷機における印刷工程での版離れを可能とする。

また、スクリーン印刷の印刷パターンが被印刷物形状と等しい場合、被印刷物の印刷テーブル上での位置ずれにより、印刷ペーストが被印刷物から離脱し、印刷テーブルに付着することを防止するための吸引紙（本発明では安価なクラフト紙など）を被印刷物の下方に設置し、且つ、吸引紙をリール状態とすることで印刷テーブルの両端にリールを配設し、巻き出し、巻き取り可能とし、印刷時には新しい表面を片方のリールから巻き出し、印刷終了時にはもう片方のリールへ巻き取ることで、印刷テーブルへの印刷ペースト付着を防止し、且つ連続的な印刷を可能とすることと、吸引紙と被印刷物を印刷テーブル上で分離できるように印刷テーブルに吸引紙のテーブルを設け、印刷終了時に吸引紙のテーブルのみを下方へ移動させることで被印刷物と吸引紙を分離し、被印刷物の供給・排出といった動作を同期することなく吸引紙を設置することが可能で且つ吸引紙の巻き出し量（巻き取り量）を最小限にすることにより吸引紙の使用量を抑える。

すなわち、本発明の被印刷物固定方法は、スクリーン印刷機の印刷テーブルに、矩形状穴を有する箔体状の被印刷物を固定するための被印刷物固定方法であって、前記印刷テーブルに前記被印刷物を配置し、前記被印刷物の上に、印刷しようとする部位のみに対応する切り抜き部が設けられ且つ前記被印刷物の非印刷部位を覆う形状であり前記被印刷物より大きいメタル製薄板を載せて、前記メタル製薄板を前記印刷テーブル上に吸着することにより、前記メタル製薄板が前記被印刷物を前記印刷テーブルへ押さえつけて、前記メタル製薄板と前記印刷テーブルの間に前記被印刷物を固定することを特徴とする。

また、本発明のスクリーン印刷機は、矩形状穴を有する変形し易い箔状体からなる被印刷物に、高スループットで印刷を行うスクリーン印刷機であって、前記被印刷物の印刷しようとする部位のみに対応する切り抜き部が設けられ且つ前記被印刷物の非印刷部位を覆う形状であり前記被印刷物より大きいメタル製薄板を吸引する真空吸着機構を有し、前記被印刷物を配置し、前記被印刷物の上に、前記メタル製薄板を載せて吸着することにより、前記メタル製薄板が前記被印刷物を押さえつけて、前記メタル製薄板と前記印刷テーブルの間に前記被印刷物を保持する固定用印刷テーブルと、前記被印刷物から離脱した印刷ペーストを付着させ周囲への付着を防止するための吸引紙を前記被印刷物の下方に供給し且つ排出するための供給側及び排出側の吸引紙リールと、印刷時には前記吸引紙を前記被印刷物に下方から接触させ、印刷後には前記吸引紙を前記被印刷物から分離させるように移動可能な吸引紙保持印刷テーブルとを備えることを特徴とする。

本発明により、形状変化が想定される被印刷物への印刷方法を安価で一般的なスクリーン印刷機で行えることを可能とし、且つ連続印刷を妨げていた印刷テーブルへの印刷ペースト汚れを解消することで、高スループットの連続印刷を可能とした。

本発明に係る被印刷物固定方法と印刷テーブルの汚れ対策機構とスクリーン印刷機について図を参照し説明する。

図１は本発明の一実施の形態でのスクリーン印刷機の構成を示す斜視図である。

まず、図４にスクリーン印刷前後の被印刷物を示す。図４（ａ）は印刷前の被印刷物を示す斜視図であり、１０は被印刷物、２０は矩形の穴である。図４（ｂ）は印刷後の被印刷物と印刷ペーストパターンを示す斜視図であり、１７は印刷ペーストを示し、被印刷物１０の上面だけでなく、矩形穴２０の内側の面にも広がっている。本発明の一実施の形態での具体的な被印刷物１０は矩形の穴が連続的に開けられた厚さ１００μｍ程度で表面に化成処理が施されたアルミ箔であり、印刷ペースト１７は導電性のペーストである。

以後スクリーン印刷の工程に従って説明する。図１のように印刷テーブルは被印刷物１０が配置可能なスペースと、吸引紙１１が配置可能なスペースを有しており、特に吸引紙１１を配置する部位を吸引紙保持印刷テーブル１２と呼ぶ。吸引紙１１は吸引紙保持印刷１２の両側に配置されたリール間で巻き出され巻き取られる。印刷テーブル９（固定用印刷テーブル）にはメタル製薄板１３を吸引できるような吸引孔１４が設けられており、メタル製薄板１３には印刷部位のみを切り抜いた窓（切り抜き部２１）が開けられ、且つ被印刷物の非印刷部位を覆う形状を有し、スクリーン印刷の品質に影響しない程度の薄板である。

また、吸引紙保持印刷テーブル１２は印刷テーブル９に対し下方へ移動することが可能で印刷後の被印刷物１０と吸引紙１１を印刷テーブル９上で分離することが出来る。この場合、吸引紙保持印刷テーブル１２と吸引紙１１は何らかの固定方法（たとえば吸引、張力装置、クランプ）が取られている。

更に、メタル製薄板１３の上方にはスクリーン版１５が設置されており、メタル製薄板１３及びスクリーン版１５は印刷テーブル９に対し上下方向の移動が可能で、メタル製薄板１３が被印刷物１０を上方から押さえつけ、吸引孔１４によってメタル製薄板１３を吸引する。その後、スクリーン版１５が上方より下降し、印刷準備にはいる。図中、メッシュで示した部分が印刷パターン１６である。

次に、図２はスクリーン印刷における版離れ現象の説明図である。図２（ａ）はメタル製薄板１３で被印刷物１０が押さえられている状態を示す断面図であり、印刷テーブル９に設けられた吸引孔１４によってメタル製薄板１３が吸引され、且つ吸引されたメタル製薄板１３が被印刷物１０を押さえている。図２（ｂ）は印刷時におけるスクリーン版１５の版離れ現象を表す断面図である。スキージ１８はスクリーン版１５上を走行する際、下方に印圧をかけている。スキージ１８の印圧によってスクリーン版１５が図２（ｂ）のようにしなり、印刷ペースト１７を被印刷物１０へ転写する。このとき、スキージ１８が通過後、スクリーン版１５が被印刷物１０から離れようとする。このような状態をスクリーン版の版離れと言うが、このとき、被印刷物１０は版離れしようとするスクリーン版１５から印刷ペースト１７のはがれ力Ｆを受ける。図中ではメタル製薄板１３が印刷テーブル９に設けられた吸引孔１４より、吸引力Ｑで引き付けられることで、箔体状の被印刷物１０の固定を可能としている。図では２Ｑ＞Ｆの関係が成り立つ。なお、吸引力Ｑに代えて、上方から押し付ける力をメタル製薄板１３に加えてもよい。

更に、図３は印刷テーブル９、吸引紙保持印刷テーブル１２、被印刷物１０、吸引紙１１の位置関係を示す模式的な断面図である。図３（ａ）は印刷前、図３（ｂ）は印刷後、図３（ｃ）は印刷後の吸引紙保持印刷テーブル１２及び吸引紙１１が下方へ移動した状況を示し、印刷時に被印刷物１０を離れ印刷ペースト（脱離した印刷ペースト１９）が吸引紙１１に付着し、被印刷物１０と分離している。その後、被印刷物１０は印刷テーブル９より排出され、吸引紙１１はリールに巻き取られることで、連続印刷を可能とした。また、吸引紙１１の巻き取り量を必要最小限とすることで、使用量を抑え安価なコストで印刷ステージの汚れ対策が可能となる。

上記実施の形態は、矩形の穴が開けられたアルミ箔に導電性のペーストを印刷する場合であり、電気的特性を高めるために、図３に示したように、印刷ペースト１７が矩形穴２０の内側の面にまで広がるように印刷しなければならない場合であった。そのような場合に限らず、スクリーン印刷の印刷パターンの一部が被印刷物形状の一部と等しい場合、印刷ペーストの印刷パターンに接して穴あるいは縁辺などがある場合に、印刷ペーストによる印刷ステージの汚れが発生し易く、このような場合に本発明の印刷テーブル汚れ対策機構が適用できる。また、一般に変形し易い箔体へのスクリーン印刷には本発明の被印刷物固定方法が適用できる。

本発明の一実施の形態によるスクリーン印刷機の構成を示す斜視図。 本発明に係るスクリーン印刷における版離れ現象の説明図。図２（ａ）はメタル製薄板で被印刷物が押さえられている状態を示す断面図、図２（ｂ）は印刷時におけるスクリーン版の版離れ現象を表す断面図。 本発明に係る、印刷ステージ、吸引紙保持印刷ステージ、被印刷物、吸引紙の位置関係を示す模式的な断面図。図３（ａ）は印刷前の断面図、図３（ｂ）は印刷後の断面図、図３（ｃ）は印刷後の吸引紙保持印刷ステージ及び吸引紙が下方へ移動した状況を示す断面図。 本発明に係る箔体状被印刷物を示し、図４（ａ）はスクリーン印刷前の斜視図、図４（ｂ）はスクリーン印刷後の斜視図。 従来例のスクリーン印刷機を示し、図５（ａ）はスクリーン印刷機における連続印刷を行うための被印刷物及び吸引紙の配置概略図、図５（ｂ）は重ねられた被印刷物と吸引紙が印刷テーブル上に供給された状態を示す断面図。

符号の説明

１ 印刷機構部
２ 供給機構部
３ 排出機構部
４，１０ 被印刷物
５，１１ 吸引紙
６ 吸引紙巻き取り軸
７ 被印刷物巻き取り軸
８，９ 印刷テーブル
１２ 吸引紙保持印刷テーブル
１３ メタル製薄板
１４ 吸引孔
１５ スクリーン版
１６ 印刷パターン
１７ 印刷ペースト
１８ スキージ
１９ 離脱した印刷ペースト
２０ 矩形穴
２１ 切り抜き部

Claims (2)

1. スクリーン印刷機の印刷テーブルに、矩形状穴を有する箔体状の被印刷物を固定するための被印刷物固定方法であって、前記印刷テーブルに前記被印刷物を配置し、前記被印刷物の上に、印刷しようとする部位のみに対応する切り抜き部が設けられ且つ前記被印刷物の非印刷部位を覆う形状であり前記被印刷物より大きいメタル製薄板を載せて、前記メタル製薄板を前記印刷テーブル上に吸着することにより、前記メタル製薄板が前記被印刷物を前記印刷テーブルへ押さえつけて、前記メタル製薄板と前記印刷テーブルの間に前記被印刷物を固定することを特徴とする被印刷物固定方法。
2. 矩形状穴を有する変形し易い箔状体からなる被印刷物に、高スループットで印刷を行うスクリーン印刷機であって、前記被印刷物の印刷しようとする部位のみに対応する切り抜き部が設けられ且つ前記被印刷物の非印刷部位を覆う形状であり前記被印刷物より大きいメタル製薄板を吸引する真空吸着機構を有し、前記被印刷物を配置し、前記被印刷物の上に、前記メタル製薄板を載せて吸着することにより、前記メタル製薄板が前記被印刷物を押さえつけて、前記メタル製薄板と前記印刷テーブルの間に前記被印刷物を保持する固定用印刷テーブルと、前記被印刷物から離脱した印刷ペーストを付着させ周囲への付着を防止するための吸引紙を前記被印刷物の下方に供給し且つ排出するための供給側及び排出側の吸引紙リールと、印刷時には前記吸引紙を前記被印刷物に下方から接触させ、印刷後には前記吸引紙を前記被印刷物から分離させるように移動可能な吸引紙保持印刷テーブルとを備えることを特徴とするスクリーン印刷機。

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