JP4170741B2 - スクリーン印刷機のクリーニング装置 - Google Patents

Description

【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板上にクリーム半田を印刷するスクリーン印刷機に装着され、印刷スクリーンに付着したクリーム半田やペースト等を除去するためのクリーニング装置に関するものである。
【従来の技術】
図１〜図８は従来のこの種のクリーニング装置の一例を示しており、図１は正面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３〜図８は図１の要部断面図である。このクリーニング装置は、円筒状の紙管２ａの外周面上に長尺の紙製のクリーニングシート２ｂを円筒状に巻回して成るロール２が着脱自在に装着されるもので、図１に示すように、スクリーン印刷機の機体フレーム１０１に支軸１０２、１０２を介して回転自在に支持され、垂直面内で揺動するフレーム３を備えている。フレーム３は、金属板をプレス加工することにより形成されたもので、互いに対向する一対の側壁３ａ、３ｂと、これらの下端部をつなぐ底壁３ｃとを有している。図３に示すように、フレーム３の一方の側壁３ａには、コマ状に形成された第１の軸受け４が、環状のベアリング５及びこれと同軸状に配された環状のベアリングホルダー６を介して軸心まわりに回転自在に取り付けられており、この第１の軸受け４は、紙管２ａの一端に挿入装着された金属製のフランジ（介在物）７の管状の軸部７ａの内周面に摺動自在に係合するようになっている。なお、８はベアリング５の内輪に支持されたシャフトで、第１の軸受４が固定ネジ９を介して同軸上に螺着されている。
また、 図４及び 図５に示すように、フレーム３の他方の側壁３ｂには、第１の軸受け４に対向するように、環状に形成された第２の軸受け１０が、シャフト１１及びこれと同軸状に配された輪状のブロック１２を介して回転自在に取り付けられており、この第２の軸受け１０は、紙管２ａの他端に挿入装着された金属製のフランジ（介在物）１３の管状の軸部１３ａの内周面に摺動自在に係合するようになっている。第１及び第２の軸受け４、１０によりロール２が水平かつ軸心まわりに回転自在に支持される。
図６に示すように、フランジ７は、紙管２ａの内周面に係合する管状の軸部７ａと、この軸部７ａの外周面から径方向に突出した環状の鍔部７ｂとを有している。一方、フランジ１３も、 図６に示すように、紙管２ａの内周面に係合する管状の軸部１３ａと、この軸部１３ａの外周面から径方向に突出した環状の鍔部１３ｂとを有している。鍔部７ｂ、１３ｂはそれぞれロール２の端面に当接してロール２の軸方向の移動を規制する。
図３に示すように、フランジ７の軸部７ａの後端部には、軸方向に延びる係合スリット７ｃが周方向に９０°の角度間隔をおいて四個設けられており、これらの係合スリット７ｃは、第１の軸受け４の外周部に径方向に突出するように植設された四個のピン１４に摺動自在に係合し、これにより、フランジ７の第１の軸受け４に対する回転が阻止される。なお、図示していないが、フランジ７の軸部７ａの外周面上には、紙管２ａの回転を阻止するための突起が設けられている。
図４及び 図５に示すように、シャフト１１は、ブロック１２によりロール２と同軸状かつ軸方向に往復自在に支持されており、第２の軸受け１０は、同軸状に内装された環状のベアリング１５を介してシャフト１１に回転自在かつ軸方向に往復動自在に取り付けられている。ベアリング１５の外側の端面には環状のバネ受け部材１６が同軸状に取り付けられ、このバネ受け部材１６と側壁３ｂ上に固定されたブロック１２との間にはコイルスプリング（弾発部材）１７が張装されており、このコイルスプリング１７は、バネ受け部材１６、ベアリング１５、及び第２の軸受け１０を図中右方向に付勢して第２の軸受け１０をフランジ１３に係合せしめる。なお、シャフト１１におけるロール２側の端部には、第２の軸受け１０のロール２側への移動を規制し、第２の軸受け１０がシャフト１１から抜けるのを防止するワッシャ（規制部材）１８が嵌着されている。
また、図７及び 図８に示すように、フレーム３の側壁３ａには、クリーニングシート２ｂを巻き取る紙管１９（ 図２参照）の一端に取り付けられたフランジ７に係合する第３の軸受け２０が回転自在に取り付けられ、フレーム３の側壁３ｂには、この第３の軸受け２０に対向するように、紙管１９の他端に取り付けられたフランジ２１に係合する第４の軸受け２２（ 図４及び 図５参照）が、第２の軸受け１０の場合と同様の機構を介して回転自在に取り付けられており、第３及び第４の軸受け２０、２２により、紙管１９が水平かつ軸心まわりに回転自在に支持される。なお、第３の軸受け２０の最外周部には、タイミングベルト２３が歯合する歯部２４が形成されている。第３の軸受け２０は、第１の軸受け４と同様に固定ネジ９を介してシャフト８に螺着されている。
また、 図１に示されるように、フレーム３の側壁３ａには、ブラケット２４を介してモータ２５が取り付けられており、その回転軸にはタイミングプーリ２６が固着され、このプーリ２６はタイミングベルト２３を介して第３の軸受け２０に伝動連結されている。さらに、図２に示すように、フレーム３には、クリーニングシート２ｂを印刷スクリーンＳに圧接するヘッド２７と、ロール２から巻き出されたクリーニングシート２ｂをヘッド２７に案内する搬送ローラ２８、２９とが取り付けられている。
また、フレーム３には、スクリーン印刷機の機体フレームに取り付けられたシリンダ（不図示）のロッドが連結されており、このロッドが一方向に摺動すると、フレーム３が、ヘッド２８がクリーニングシート２ｂを印刷スクリーンＳに圧接する位置（ 図２に二点鎖線で示す位置）に回動し、この状態からロッドが他方向に摺動すると、ヘッド２８が印刷スクリーンＳから離間した位置（ 図２に実線で示す位置）に回動するようになっている。
なお、ヘッド２８は、クリーニングシート２ｂにクリーニング液を供給するためのノズル、印刷スクリーンＳの片面に付着したクリーム半田やペースト等をクリーニングシート２ｂ上に吸引するためのノズル、印刷スクリーンＳの開口部内に付着したクリーム半田やペースト等を吹き飛ばす高圧空気を噴出させるためのノズル等を備えている。
次に、上述したクリーニング装置１の作用を説明する。まず、ロール２の装着方法を 図１〜 図８を参照しながら説明する。 図６に示すように、ロール２の紙管２ａの一端にフランジ７を挿入装着し、紙管２ａの他端にフランジ１３を挿入装着する。
次に、シャフト１１（ 図５参照）を左方向に引いて第２の軸受け１０を側壁３ｂ側に移動させ、 図３に示すように、ロール２の一端に装着したフランジ７の係合スリット７ｃを第１の軸受け４のピン１４に合わせてロール２を右方向に移動させ、フランジ７を第１の軸受け４に押し込んで係合させる。そして、 図４に示すように、ロール２の他端に装着したフランジ１３の中心部を第２の軸受け１０の中心部に合わせてシャフト１１を保持している手を緩めると、第２の軸受け１０及びシャフト１１がコイルスプリング１７の弾発力によりフランジ１３に向かって移動し、第２の軸受け１０がフランジ１３に係合する。これによって、ロール２が、第１及び第２の軸受け４、１０により軸心まわりに回転自在に支持された状態となる（ 図１参照）。
また、図７及び 図８に示すように、巻き取り用の紙管１９を、同様の手順により、第３及び第４の軸受け２０、２２により軸心まわりに回転自在に支持させる（ 図１参照）。そして、ロール２からクリーニングシート２ｂを巻き出して搬送ローラ２９、３０、及び圧接ヘッド２８に順次係合させた後、クリーニングシート２ｂの先端部を紙管１９の外周上にテープ等により固定すると、ロール２の装着が完了する。
印刷スクリーンＳをクリーニングする場合には、スクリーン印刷機の制御装置（不図示）にクリーニング開始を指示する情報を入力する。すると、フレーム３に連結されたシリンダが駆動され、フレーム３が支軸１０２を中心として印刷スクリーンＳに向かって回動し、図２に二点鎖線で示すように、ヘッド２８によりクリーニングシート２ｂが印刷スクリーンＳの片面に押し付けられた状態となる。次に、印刷スクリーンＳが一方向に移動し、印刷スクリーンＳに付着したクリーム半田やペースト等がクリーニングシート２ｂにより拭き取られる。
次に、クリーニングシート２ｂが印刷スクリーンＳに接触した状態でモータ２６が駆動され、クリーニングシート２ｂが所定長さ巻き出されてクリーニングシート２ｂの未使用の部分が印刷スクリーンＳに接触する。そして、この状態で印刷スクリーンＳが他方向に移動し、印刷スクリーンＳに付着したクリーム半田やペースト等が再度クリーニングシート２ｂにより拭き取られる。
ロールからクリーニングシート２ｂが全て巻き出されると、紙管２ａをフレーム３から取り外して新しいロール２に交換する必要があり、その作業は次のような手順で行われる。即ち、第１及び第２の軸受け４、１０に支持された紙管２ａを一方の手で保持しながら他方の手でシャフト１１をロール２から離れる方向に引っ張り、紙管２ａに装着されたフランジ１３に係合している第２の軸受け９をフランジ１３から離脱させる。次に、紙管２ａを第１の軸受け４から離れる方向に移動させて紙管２ａに装着されたフランジ７を第１の軸受け４から離脱させる。そして、紙管２ａを上方に持ち上げてフレーム３外に取り出す。そして、紙管２ａに装着されたフランジ７、１３を取り外し、これらを新しいロール２に装着し、このロール２を上述した手順でクリーニング装置１に装着する。
【発明が解決しようとする課題】
上述したような構造の従来のクリーニング装置では、シャフト１１を引っ張る際に大きな力を要するとともに、シャフト１１の引っ張り方向に他の部品が近接している場合に、この部品が邪魔になってシャフト１１を引っ張りにくいため、ロール２の交換作業を行いにくいという問題があった。
また、ロール２の交換作業中は、常にシャフト１１を引っ張っておく必要があり、そのためロール２を片手で保持しなければならず、また、片手で保持しながらロール２の片方のフランジ７ｂ側のスリット７ｃをピン１４に狙って係合させ、ロール２を片手で水平に維持させ、フランジ１３の内周にシャフト１１の第２の軸受け１０をシャフト１１を内側に戻しながら係合しなければならない。そのために、ロール２が軸受け１０あるいは、第１の軸受け４に不完全に装着されて、クリニングペーパ２ｂの供給不良を起こしていた。
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、ロール交換作業を少ない力でワンタッチでスピーディに行うことができ、また、ロールの着脱交換作業を両手を使って確実に行うことを可能とする、ロール着脱交換の操作性及び作業性を向上させ、ロール装着ミスの発生しないクリーニング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、請求項１の発明は、回路基板上にクリーム半田を印刷するスクリーン印刷機に装着され、印刷スクリーンに付着したクリーム半田やペースト等を除去するためのものであって、フレームと、このフレーム上に設けられ、長尺のクリーニングシートを円筒状に巻回して成るロールの一端に着脱自在に係合する第１の軸受けと、この第１の軸受けに対向するように前記フレーム上に設けられ、前記ロールと同軸上に配されるとともに前記ロールの軸方向に往復動自在のシャフトと、このシャフトに軸方向に往復動自在に取り付けられ、前記ロールの他端に着脱自在に係合する第２の軸受けと、前記シャフトにおける前記ロール側の端部に設けられ、前記第２の軸受けの前記ロール側への移動を規制し前記シャフトからの抜けを防止する規制部材と、前記第２の軸受けと前記フレームの間に設けられ、前記第２の軸受けを前記ロール側に付勢して前記ロールに係合せしめる弾発部材とを備え、前記第１及び第２の軸受けが前記ロールに係合した状態で前記シャフトを前記ロールから離れる方向に移動させると、前記第２の軸受けが前記弾発部材の弾発力に抗して前記ロールから離脱するように成したスクリーン印刷機のクリーニング装置において、
前記フレーム上に設けられ、前記シャフトを前記ロールの軸方向に往復動自在に軸支し、前記シャフトの軸方向にカムを形成するブロックと、前記シャフトの中心軸に垂直に嵌着された棒体と、前記カムに摺接して前記棒体に回転自在に嵌着された回転体と、前記棒体の一端に固定された回動用ツマミと、を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のクリーニング装置において、前記カム上に形成され、前記回転体の摺接範囲を規制し、前記棒体の回動範囲を規制し、前記シャフトの摺動範囲を規制するストッパを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１及び請求項２のクリーニング装置において、前記第２の軸受けは、前記回転体が所定の摺接範囲において前記カムに摺接することにより、前記ロールに介在物を介して離着することを特徴とするものである。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態を 図９〜 図１５を参照しながら説明する。
図９は本発明の一実施形態であるクリーニング装置の分解斜視図、 図１０、図１１は正面図、 図１２、 図１３は 図１の要部縦断面、 図１４は、図１０の要部左側面図、 図１５は、 図１１、 図１２のカム部のカム曲線図である。なお、本実施形態において、従来技術に対応する部分には同一の符号を付してあり、同一の部分については説明を省略してある。
図１２及び 図１３に示すように、本実施形態では、シャフト５０が、小径部５０ａ及び大径部５０ｂからなり、大径部の左端部の近傍には、シャフト５０の中心軸に垂直に、該中心軸に交差する大径穴部５０ｄと、この大径穴部５０ｂの中心軸に垂直に、前記シャフト５０の中心軸が交差する小径穴部５０ｅとを有する。また、このシャフト５０の大径穴部５０ｄに嵌着する棒体５１は、大径部５１ａと、大径部５１ａの両端に同軸上に小径部５１ｂ、５１ｃを有し、大径部５１ａの略中央部には、大径部５１ａの中心軸に垂直に交差する小径穴部５１ｄが穿設されている。そして、前記棒体５１は、シャフト５０の大径穴部５０ｄに嵌着され、抜けとめピン５２が、前記シャフト５０の小径穴部５０ｅと棒体５１の小径穴部５１ｄを貫き、圧入され、シャフト５０と棒体５１を所定位置に固定している。また、棒体５１の両小径部５１ｂ、５１ｃには、環状のベアリング５３が大径部５１ａの端部の鍔部５１ｄに添うように嵌着され、小径部５１ｂには、ワッシャ５４を介して抜け止めリング５５で抜けないように規制され、小径部５１ｃは、回動用ツマミ５６をネジ５７で固定することで抜けないように規制されている。
図９乃至 図１４に示すように、シャフト５０は、前記棒体５１が固定された状態で、ブロック５８によりロール２と同軸かつ軸方向に往復動自在に支持されており、第２の軸受け１０、２２は、同軸状に内装された環状のベアリング１５を介してシャフト５０に回転自在かつ軸方向に往復動自在に取り付けられている。ベアリング１５の外側の端面には環状のバネ受け部材１６が同軸上に取り付けられ、このバネ受け部材１６と側壁３ｂ上に固定されたブロック５６との間にはコイルスプリング（弾発部材）１７が張装されており、このコイルスプリング１７は、バネ受け部材１６、ベアリング１５、及び第２の軸受け１０、２２を図中右方向に付勢して第２の軸受け１０、２２をフランジ１３、２１に係合せしめる。なお、シャフト５０におけるロール２側の端部には、第２の軸受け１０、２２のロール２側への移動を規制し、第２の軸受け１０、２２がシャフト５０から抜けるのを防止するワッシャ（規制部材）１８が嵌着されている。
また、ブロック５８の図中左側端面は、シャフトと同心で円筒状に凹部を形成し、凹部の突起部端面は、所定勾配で暫時突出するカム５８ａを形成している。シャフト５０に棒体５１が固定された状態で両ベアリング５３，５３の外輪が前記カム５８ａに摺接して回転すると、前記シャフト５０がロール２と同軸上かつ軸方向に往復移動する。なお、ブロック５８は、ボルト５９により側壁３ｂに固定されている。
前記カム形状は、 図１５に示すようなカム曲線を成し、初期状態は、棒体５１に固定された両ベアリング５３、５３が、当初ａ点（０°）及びｃ点（１８０°）に形成された半円弧状の第１の窪み（ストッパ）５８ｂに嵌り込むことで位置決めされている。次に、 図１４に示すように回動用ツマミ５６を手で摘んで反時計（左）方向に回すことにより、ベアリング５３が、ａ点及びｃ点からカム５８ａに形成されたカム曲線に摺接しながら転がり、頂部ｂ点（１１０°）及びｄ点（２９０°）に形成された反円弧状の第２の窪み（ストッパ）５８ｃに嵌り込み最終的に位置決め保持さる。それ以上は反時計（左）方向には回動させることはできない。このように両ベアリング５３、５３が所定距離（ｙ）間で、カム５８ａ上を回転移動することにより、棒体５１を介してシャフト５０は、ロールの軸方向に所定距離（ｘ）間を往復移動する。以上、本実施形態のその他の構成は従来技術と同様である。
次に、本実施形態の作用を説明する。ここでは、先ず、クリーニングシート２ｂが全て巻き出された紙管２ａを取り外して新しいロール２を装着する場合について説明する。図１０に示す状態において、一方の手で紙管２ａを保持しながら他方の手で回動用ツマミ５６を、シャフト５０が左方向に移動する方向（ 図１４において、反時計（左）方向）に回動させる。これにより、シャフト５０が左方向に移動し、その先端に取り付けられたワッシャ１８がベアリング１５の端面に当接し、図１３に示すように、ベアリング１５、第２の軸受け１０、２２及びバネ受け部材１６を、コイルスプリング１７の弾発力に抗してフランジ１３から離れる方向に移動させ、両ベアリング５３、５３が半円弧状の第２の窪み５８ｃに嵌り込むことによりシャフト５０が最左端に位置決めされる。第２の軸受け１０、２２をフランジ１３から所定距離以上離間させた状態で保持させた後、紙管２ａを両手で左方向に移動させてフランジ７（ 図３参照）を第１の軸受け４から離脱させる。そして、紙管２ａを上方に持ち上げてフレーム３外に取り出す。
このように、回動用ツマミ５６を回動させてシャフト５０を移動させる作業は、従来のようにシャフト１１を手で引っ張って移動させる作業よりも少ない力で行うことができる。また、回動用ツマミ５６の左方向に他の部品が近接していても、回動用ツマミ５６を操作する際にこの部品が邪魔にならず、紙管２ａを取り外す作業を容易に行うことができる。また、回動用ツマミ５６を１１０°回動させることにより、ワンタッチでスピーディにシャフト５０を左方向に移動することができ、また、第２の窪み（ストッパ）５８ｃにベアリング５３、５３を嵌め込むことにより、シャフト５０並びに第２の軸受け１０、２２を左端に移動させたまま保持することができ、ロール２の着脱交換作業を両手で確実に行うことができ、ロール２の装着不良や、ロール２を手元から落下させてロール２を破損することを防止することができる。
新しいロールの装着は次のような手順により行う。先ず、図３に示すように、ロール２の一端に装着したフランジ７の係合スリット７ｃを第１の軸受け４のピン１４に合わせてロール２を右方向に移動させ、フランジ７を第１の軸受け４に押し込んで係合させる。そして、ロール２の他端に装着したフランジ１３の中心部を第２の軸受け１０の中心部に合わせて回動用ツマミ５６をシャフト５０が右方向に移動する方向（図１４において、時計（右）方向）に回動し、バネ受け部材１６、ベアリング１５、及び第２の軸受け１０がコイルスプリング１７の弾発力によりフランジ１３に向かって移動し、第２の軸受け１０がフランジ１３に係合する。
そして、シャフト１０の先端部に取り付けられたワッシャ１８がベアリング１５の端面から離間した状態になり、コイルスプリング１７の弾発力により第２の軸受け１０がフランジ１３に押し付けられ、これによって、ロール２が、第１及び第２の軸受け４、９により軸心まわりに回転自在に支持された状態となる。
なお、上述した実施形態では、第１及び第２の軸受け４、１０をフランジ７、１３を介してロール２に係合させているが、第１及び第２の軸受け４、１０を直接ロール２に係合させるようにしてもよい。
その他にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上述した実施形態に種々の変形を施すことができる。
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、前述したようなクリーニング紙管着脱機構を採用することにより、ロール交換作業を少ない力でワンタッチでスピーディに行うことができ、また、ロールの着脱交換作業を両手を使って確実に行うことができる。それにより、ロール着脱交換の操作性及び作業性が向上し、ロール装着ミスのないクリーニング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来のクリーニング装置の正面図。
【図２】 図１のＡ−Ａ線断面図。
【図３】 図１の要部断面図。
【図４】 図１の要部断面図。
【図５】 図１の要部断面図。
【図６】 図１の要部断面図。
【図７】 図１の要部断面図。
【図８】 図１の要部断面図。
【図９】 本発明の一実施形態であるクリーニング装置の分解斜視図。
【図１０】同じく（ロールを装着した）正面図。
【図１１】同じく（ロールを取り外した）正面図。
【図１２】図１０の要部断面図。
【図１３】図１０の要部断面図。
【図１４】図１０の要部側面図。
【図１５】図１２のカム部のカム曲線図。
【符号の説明】
２ ロール
３ フレーム
４ 第１の軸受け
７ フランジ（介在物）
１０ 第２の軸受け
５８ａ カム
５８ ブロック
５１ 棒体
５３ ベアリング（回転体）
５６ 回動用ツマミ
５８ｂ、５８ｃ ストッパ

Claims (3)

1. 回路基板上にクリーム半田を印刷するスクリーン印刷機に装着され、印刷スクリーンに付着したクリーム半田やペースト等を除去するためのものであって、フレームと、このフレーム上に設けられ、長尺のクリーニングシートを円筒状に巻回して成るロールの一端に着脱自在に係合する第１の軸受けと、この第１の軸受けに対向するように前記フレーム上に設けられ、前記ロールと同軸上に配されるとともに前記ロールの軸方向に往復動自在のシャフトと、このシャフトに軸方向に往復動自在に取り付けられ、前記ロールの他端に着脱自在に係合する第２の軸受けと、前記シャフトにおける前記ロール側の端部に設けられ、前記第２の軸受けの前記ロール側への移動を規制し前記シャフトからの抜けを防止する規制部材と、前記第２の軸受けと前記フレームの間に設けられ、前記第２の軸受けを前記ロール側に付勢して前記ロールに係合せしめる弾発部材とを備え、前記第１及び第２の軸受けが前記ロールに係合した状態で前記シャフトを前記ロールから離れる方向に移動させると、前記第２の軸受けが前記弾発部材の弾発力に抗して前記ロールから離脱するように成したスクリーン印刷機のクリーニング装置において、
   前記フレーム上に設けられ、前記シャフトを前記ロールの軸方向に往復動自在に軸支し、前記シャフトの軸方向にカムを形成するブロックと、前記シャフトの中心軸に垂直に嵌着された棒体と、前記カムに摺接して前記棒体に回転自在に嵌着された回転体と、前記棒体の一端に固定された回動用ツマミと、を設けたことを特徴とするスクリーン印刷機のクリーニング装置。
2. 前記カム上に形成され、前記回転体の摺接範囲を規制し、前記棒体の回動範囲を規制し、前記シャフトの摺動範囲を規制するストッパを備えたことを特徴とする請求項１記載のスクリーン印刷機のクリーニング装置。
3. 前記第２の軸受けは、前記回転体が所定の摺接範囲において前記カムに摺接することにより、前記ロールに介在物を介して離着することを特徴とする請求項１及び２に記載のスクリーン印刷機のクリーニング装置。