JP6540822B2 - 印刷版及び印刷装置 - Google Patents
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Description
(1) 開口パターンを有するスクリーン版と、前記スクリーン版が固定される枠体と、を備える印刷版であって、
前記スクリーン版は、少なくとも1つの屈曲部を有し、
前記スクリーン版の周縁に接続され、その周縁が前記枠体に固定される固定部材を更に備え、
前記固定部材の伸張強度が前記スクリーン版の伸張強度よりも小さく設定されることで、前記スクリーン版は前記枠体に対して相対移動可能に固定される、
ことを特徴とする印刷版。
(2) 前記固定部材は樹脂材料からなる、(1)に記載の印刷版。
(3) 前記スクリーン版は金属材料からなる、(1)又は(2)に記載の印刷版。
(4) 前記スクリーン版は少なくとも1つの平面部を備える、(1)〜(3)の何れか1つに記載の印刷版。
(5) 前記スクリーン版は全面が湾曲している、(1)〜(3)の何れか1つに記載の印刷版。
(6) 少なくとも1つの屈曲部を有する被印刷面を備える基材が載置される載置台と、
前記載置台の上方に配置される、(1)〜(5)の何れか1つに記載の印刷版と、
前記印刷版の前記スクリーン版の上方に配置され、且つ、前記スクリーン版の前記開口パターンを介して印刷材料を前記被印刷面に押し出すスキージと、を備えることを特徴とする印刷装置。
(7) 前記スクリーン版及び前記基材の少なくとも1つの屈曲部は、凹曲部である、(6)に記載の印刷装置。
(8) 前記被印刷面と前記スキージとが成す角度が一定となるように、前記スキージと、前記スクリーン版、前記基材、及び前記載置台と、を相対移動させるスキージ駆動機構を備える、(6)又は(7)に記載の印刷装置。
(9) 前記スクリーン版に対する前記スキージの押圧力が一定となるように、前記スキージと、前記スクリーン版、前記基材、及び前記載置台と、を相対移動させるスキージ駆動機構を備える、(6)〜(8)の何れか1つに記載の印刷装置。
(10) 前記スキージ駆動機構は、前記スキージを回転可能とする回転軸を備える、(8)又は(9)に記載の印刷装置。
(11) 前記印刷版の前記スクリーン版の上方に配置され、且つ、前記印刷材料を前記スクリーン版上に塗り広げるスクレーパを備える、(6)〜(10)の何れか1つに記載の印刷装置。
(12) 前記印刷版は、前記回転軸方向両端を支持するガイド面を有するガイド部材を有し、
前記スキージは、該回転軸方向両端に設けたカムフォロアが前記ガイド面に転がり接触しながら前記相対移動する、(10)に記載の印刷装置。
(13) 前記ガイド部材に対峙して設けられ、前記ガイド面との間に前記カムフォロアを案内する隙間を形成する押さえ部材を備える、(12)に記載の印刷装置。
(14) 前記載置台は、前記基材の中央部を支持する載置台本体と、前記基材の端部を支持する退避ブロックとを有し、前記退避ブロックが、前記載置台本体に対して相対的に昇降移動する、請求項(6)〜(13)の何れか1つに記載の印刷装置。
(15) 前記基材はガラス板である、(6)〜(14)の何れか1つに記載の印刷装置。
図1に第1構成例の印刷装置100であって、スクレーパが回転及び変位して印刷材料をスクリーン版上に塗り広げる様子を示す要部断面図である。
印刷装置100は、被印刷面11を有する基材10が載置される載置台3と、載置台3の上方に配置される印刷版20と、印刷版20上で移動するスクレーパ6及び後述するスキージと、を備える。以後、基材10の肉厚方向(図1の上下方向)をZ方向、Z方向に垂直でスクレーパ6の移動する方向をY方向、Z方向とY方向に直交する方向をX方向と呼称する。
基材10は、被印刷面11(上面)と、被印刷面11に対向する下面12と、を有する。本構成例の基材10は、被印刷面11及び下面12が互いに平行であるが、必ずしも平行である必要はない。基材10は、三次元に湾曲した形状を有する屈曲基材であり、被印刷面11の少なくとも一部に屈曲部を有する。「屈曲部」とは、その平均曲率半径が無限大ではない部分を意味し、具体的には曲率半径が1000mm以下である部位を意味する。なお、基材10は、基材10の全面が湾曲した形状であってもよい。
ここで、第一平面部10a、屈曲部10b、及び第二平面部10cを有する基材10のX方向寸法をa、Y方向寸法をb、肉厚をtとする。また、図3に示すように、基材10が曲げられた方向(本例ではZ方向)における、基材10の両端間の距離を曲げ深さhとする。曲げ深さhは、5mm以上500mm以下が好ましく、10mm以上300mm以下がより好ましく、20mm以上300mm以下が更に好ましく、10mm以上100mm以下が特に好ましい。
なお、被印刷面11には、少なくとも一つの屈曲部11bが形成されればよく、屈曲部11bの位置、数、及び形状等は限定されない。例えば、屈曲部11bは、図1に示すような被印刷面11が凹面となる凹曲形状ではなく、被印刷面11が凸面となる凸曲形状であってもよい。
図1に示すように、載置台3の上面4には、基材10と略同一形状の溝5が形成される。基材10は、この溝5に載置された状態で、基材10の被印刷面11が載置台3の上面4よりもZ方向上方に僅かに突出する。この基材10の突出は、スクリーン版30が載置台3の上面4等に触れることを防ぎ、基材10の印刷材料による汚染を防ぐ効果がある。基材10の被印刷面11が載置台3の上面4からの突出量は、0.1〜1mmが好ましく、0.1〜0.5mm以下がより好ましく、0.1〜0.2mmが更に好ましい。
更に基材10がXY面内などに動きにくいように載置台3に突き当て部材を設けてもよい。これにより基材10の端面が固定され、印刷工程を実施しても基材10が動きにくくなり印刷の精度が向上する。
載置台3のZ方向上方には、基材10の被印刷面11にスクリーン印刷を実施する印刷版20が配置される。
印刷版20は、開口パターン31を有するスクリーン版30と、スクリーン版30がその内部に固定される枠体40と、内周部がスクリーン版30の周縁に接続され、外周部が枠体に固定される固定部材50と、を備える。
印刷装置100は、図1に示すように、スクリーン版30のZ方向上方にスクレーパ6を備える。また、印刷装置100は、図7に示すように、スクレーパ6の移動方向の逆方向に移動して、スクリーン版30を押し込みながら印刷するスキージ8を備える。これらスクレーパ6とスキージ8は、スクリーン版30上の進行方向先方が鋭角となる接触角度α、βでスクリーン版30に押し当てられ、それぞれ個別に駆動される。
以上説明した印刷装置100は、次の手順で基材10の被印刷面11に印刷材料を印刷する。
まず、印刷版20の一端部をクランプ44に挟持させた状態で、図1に示す状態から接続点Pを中心に反時計方向に回転させ、印刷版20を載置台3上から待避させる。
次に、第2構成例の印刷装置を説明する。
本構成の印刷装置200は、スクレーパ6やスキージ8を変位させず固定した状態で、印刷版20と、基材10と、載置台3と、を回転及び変位させることで、塗り広げ工程と押し出し工程とを実施する機能を有する。他の構成は図1、図7に示す印刷装置100と同様である。
印刷装置200は、スクレーパ6やスキージ8を変位させず固定した状態で、印刷版20と、基材10と、載置台3と、を回転及び変位させる機構として、例えば、図8に示すような移動機構60を備える。
本構成の印刷装置200は、基材10が載置台3に支持された状態で、載置台3が図8に示す移動機構60により駆動される。スキージ8は、図9(a)に示す初期状態から、図9(b)に示すように載置台3を図中左方に移動させることで、スクリーン版30上を移動する。そして、図9(c)に示すように、移動機構60により載置台3を傾斜させて、スキージ8をスクリーン版30の屈曲部30bから第二平面部30cに移動させる。
次に、第3構成例の印刷装置を説明する。
図10に第3構成例の印刷装置300の、スキージが回転及び変位して印刷する様子を示す要部断面図である。なお、以降の説明においては、図1,図7に示すものと同一の部材や部位に対しては、同一の符号を付与することで、その説明を省略又は簡略化する。
基材10Aの被印刷面11は、第一平面部10a、屈曲部10b、及び第二平面部10cに対応するように、XY面に平行な第一平面部11a、第一平面部11aに接続された屈曲部11bと、屈曲部11bに接続された第二平面部11cと、を有する。
この場合の印刷版20Aは、開口パターン31を有するスクリーン版30Aと、スクリーン版30Aが固定部材50Aを介して固定される枠体40Aと、を備える。
ここで、図12,図15に示す仮想線L1,L2,L3は、基材10Aの屈曲部10bの被印刷面におけるX方向両端部を、それぞれX方向に側面視した場合に、被印刷面の接線に垂直な法線方向が一致する端部同士を結んだ直線とできる。したがって、一本の仮想線上では、法線方向が全て一致する同じ向きの被印刷面を有する。つまり、仮想線L1,L2,L3は、スキージ8を回転、直進させた際の、スキージ8の先端部がスクリーン版30Aを介して接触する接触線である。仮想線L1は、第一平面部30aと屈曲部30bとの境界、仮想線L3は、屈曲部30bと第二平面部30cとの境界を示している。仮想線L2は、仮想線L1とL2の中間の線であり、仮想線L2線上では法線方向が同じ向きとなっている。
スクリーン版30Aは、固定部材50Aを介して枠体40Aに支持される。このスクリーン版30Aの設計において、屈曲部30bの曲率半径r2は、基材10Aの被印刷面における屈曲部11bの曲率半径r1に比べて小さいことが好ましい。基材10Aの屈曲部11bにおける曲率半径の中心O1と、スクリーン版30Aの屈曲部30bにおける曲率半径の中心O2とは、必ずしも一致する必要はない。また、スクリーン版30Aと基材10Aとの重ね方向の間隔は、印刷開始部における隙間から、印刷方向に向けて徐々に狭くなることが好ましい。つまり、印刷開始時点における距離をd1、屈曲部付近の距離d2とすると、d1>d2となる。
上記構成によれば、版離れが良好となり、印刷の品質向上、精度向上を期待できる。
次に、第4構成例の印刷装置を説明する。
図17は第4構成例の印刷装置400の、スキージが回転及び変位して印刷する様子を示す要部断面図である。
次に、第5構成例の印刷装置を説明する。
図18は第5構成例の印刷装置500における他の載置台の構成例を示す要部断面図である。
本構成の印刷装置500は、前述の各構成例における載置台3の窪み9(例えば図1参照)を設ける代わりに、載置台3Aに退避機構を設けている。
退避ブロック3bは、前述の載置台3の窪み9に対面する基材10の端部を支持し、図示しない昇降用モータ等によって、基材10の中央部を支持する載置台本体3aに対して下降する。同様に、退避ブロック3cも基材10の端部を支持し、載置台本体3aに対して下降する。
3a 載置台本体
3b,3c 退避ブロック
4 上面
5 溝
6 スクレーパ
7 真空孔
8 スキージ
9 窪み
10,10A 基材
10a 第一平面部
10b 屈曲部
10c 第二平面部
11 被印刷面
11a 第一平面部
11b 屈曲部
11c 第二平面部
12 下面
20 印刷版
30,30A スクリーン版
30a 第一平面部
30b 屈曲部
30c 第二平面部
31 開口パターン
40,40A 枠体
41 上枠
41a 第一上枠片(上枠片)
41b 第二上枠片(上枠片)
41c 第三上枠片(上枠片)
41d 第四上枠片(上枠片)
42a 第一側壁(側壁)
42b 第二側壁(側壁)
42c 第三側壁(側壁)
43a,43c 下面
44 クランプ
45 支持棒
46 高さ調整支持棒
50 固定部材
60 移動機構
61 基台
62 リニアガイドレール
63 水平移動台
64 水平駆動モータ
65 ボールねじ機構
66 垂直駆動モータ
67 リニアガイドレール
68 垂直移動台
69 揺動駆動モータ
70 揺動台
71 突出部
81 ガイド部材
83 ガイド面
85 カムフォロア
87 押さえ部材
89 ガイド面
100,200,300,400 印刷装置
L1,L2,L3 仮想線
P 接続点
S 間隔
Claims (15)
- 開口パターンを有するスクリーン版と、前記スクリーン版が固定される枠体と、を備える印刷版であって、
前記スクリーン版は、少なくとも1つの屈曲部を有し、
前記スクリーン版の周縁に接続され、その周縁が前記枠体に固定される固定部材を更に備え、
前記固定部材の伸張強度が前記スクリーン版の伸張強度よりも小さく設定されることで、前記スクリーン版は前記枠体に対して相対移動可能に固定される、
ことを特徴とする印刷版。 - 前記固定部材は樹脂材料からなる、請求項1に記載の印刷版。
- 前記スクリーン版は金属材料からなる、請求項1又は2に記載の印刷版。
- 前記スクリーン版は少なくとも1つの平面部を備える、請求項1〜3の何れか1項に記載の印刷版。
- 前記スクリーン版は全面が湾曲している、請求項1〜3の何れか1項に記載の印刷版。
- 少なくとも1つの屈曲部を有する被印刷面を備える基材が載置される載置台と、
前記載置台の上方に配置される、請求項1〜5の何れか1項に記載の印刷版と、
前記印刷版の前記スクリーン版の上方に配置され、且つ、前記スクリーン版の前記開口パターンを介して印刷材料を前記被印刷面に押し出すスキージと、を備えることを特徴とする印刷装置。 - 前記スクリーン版及び前記基材の少なくとも1つの屈曲部は、凹曲部である、請求項6に記載の印刷装置。
- 前記被印刷面と前記スキージとが成す角度が一定となるように、前記スキージと、前記スクリーン版、前記基材、及び前記載置台と、を相対移動させるスキージ駆動機構を備える、請求項6又は7に記載の印刷装置。
- 前記スクリーン版に対する前記スキージの押圧力が一定となるように、前記スキージと、前記スクリーン版、前記基材、及び前記載置台と、を相対移動させるスキージ駆動機構を備える、請求項6〜8の何れか1項に記載の印刷装置。
- 前記スキージ駆動機構は、前記スキージを回転可能とする回転軸を備える、請求項8又は9に記載の印刷装置。
- 前記印刷版の前記スクリーン版の上方に配置され、且つ、前記印刷材料を前記スクリーン版上に塗り広げるスクレーパを備える、請求項6〜10の何れか1項に記載の印刷装置。
- 前記印刷版は、前記回転軸方向両端を支持するガイド面を有するガイド部材を有し、
前記スキージは、該回転軸方向両端に設けたカムフォロアが前記ガイド面に転がり接触しながら前記相対移動する、請求項10に記載の印刷装置。 - 前記ガイド部材に対峙して設けられ、前記ガイド面との間に前記カムフォロアを案内する隙間を形成する押さえ部材を備える、請求項12に記載の印刷装置。
- 前記載置台は、前記基材の中央部を支持する載置台本体と、前記基材の端部を支持する退避ブロックとを有し、前記退避ブロックが、前記載置台本体に対して相対的に昇降移動する、請求項6〜13の何れか1項に記載の印刷装置。
- 前記基材はガラス板である、請求項6〜14の何れか1項に記載の印刷装置。
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