JP7332790B2 - 補強されたテンショニングフレーム - Google Patents

Description

本発明は、印刷スクリーンに張力を与えるためのテンショニングフレームに関する。

一般的に、産業用のスクリーン印刷機は、角度付きブレードまたはスクィージを使用して印刷スクリーン(場合によってはマスクまたはステンシルと呼ばれる)中のアパーチャパターンを通してはんだペーストまたは導電性インクなどの導電性印刷媒介物を塗布することにより、回路基板などの平面状加工物の上にこの導電性印刷媒介物を施す。

印刷スクリーンは、印刷すべきパターンを定めるアパーチャを備えるように使用前に切断される実質的に平面状のシートである。一般的な一形態では、この印刷スクリーンは、金属またはプラスチック材料から形成されたスクリーンシートからなるが、他の一般的な形態では、例えばポリプロピレンまたはステンレス鋼のストランドで織成されたメッシュなどの、可撓性有孔シートを備えるメッシュからなる。これらの形態のいずれにおいても、印刷作業の最中に印刷スクリーンを張力下で保持することが必要となり、従来的にはこれは、矩形テンショニングフレームに対して印刷スクリーンを取外し可能に装着することによって実現される。印刷スクリーンとテンショニングフレームとの間の係合を実現するための様々なかかるテンショニングフレームおよび方法が存在しており、よく知られている一例はVectorguard(RTM)システムである。このシステムは、特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4、および特許文献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、特許文献14などに記載されている。

図1は、既知のVectorguardテンショニングフレーム1の下面を斜視図において概略的に示し、図2は、印刷スクリーン3と係合状態にあるVectorguardテンショニングフレームのビーム2Aの断面を概略的に示す。図1から分かるように、テンショニングフレーム1は、平面状であり、テンショニングフレーム1の周縁部に沿って延在する複数の(ここでは4つの)細長ビーム2A～2Dにより画定され、それにより使用時に印刷スクリーン3を囲みこの印刷スクリーン3に張力を与え得る矩形部を形成する。これらのビームは、構造的に同等のものである。隣接し合うビーム2同士は、角ピース4により連結され、さらにこれらの角ピース4のうちの1つが、空気ポート6を備える。各ビームが、使用時に印刷スクリーン3に係合するための複数の係合表面5を備える。図1において分かるように、各ビーム2のそれぞれの係合表面5同士は、隣接し合い、共に複合係合表面を形成する。特に図2を参照すると、各ビーム(ここではビーム2Aが図示されている)は、中空であり、内部に形成された細長チャネルを備えることが分かる。このチャネルは、各ビーム2の長さ方向に対して平行に延在し、係合側部(すなわち下側)に開口6を有する。各ビーム2の係合側部は、同一面内に位置し、フレーム1の平面に対して平行に配向される。したがって、ビーム2は、断面において略U字形状を有する。このチャネル内には、3つの略径方向延在アームを有する係合本体7が配置される。第1のアーム8は、このアーム8とビーム2Aの内方方面との間に位置するここではばね9である付勢部材に係合し、第2のアーム10は、このアーム10とビーム2Aの内方表面との間に位置し空気ポート13へと連結された空気膨張可能チューブ11に係合し、第3のアーム12は、係合表面5を有する。係合本体7は、ビーム2の一体部分であるスピンドル14を中心として回転するように取り付けられ、この回転は、ばね9の付勢力に対抗して作用するチューブ11の膨張により制御される。第3のアーム12は、係合表面5が係合本体の回転中に係合表面の移動範囲の少なくとも一部の最中においてチャネル開口6からビームの外方へ突出するようにサイズ設定される。印刷スクリーン3に張力を与えるためには、チューブ11は、最初に膨張されることにより図示するように係合本体7を時計回
り方向へと回転させ、したがって図示するように係合表面5を左方へ移動させ、チャネル内へと若干引き戻させる。次いで、パターニングされたフォイルまたはメッシュ15と支持エッジング16とを有する印刷スクリーン3が、フレーム1の下側の近傍に位置決めされる。次いで、空気圧がチューブ11から放出されることによりチューブ11が収縮し、それにより係合本体7は、ばね9の付勢力下において図示するように反時計回り方向に回転することが可能となり、それによって係合表面5は、図示するように右方におよび若干外方に移動してエッジング16の対応するプロファイルに係合し、したがって印刷スクリーン3に対して張力が印加される。

実際には、Vectorguardテンショニングフレームは、各ビーム2および各係合本体7を金属押出成形物として形成することによって製造される。次いで、各係合本体7が、ビーム2の端部からスピンドル14上に摺動されてもよく、さらにばね9およびチューブ11が、ビームの一方の端部にて挿入され、意図する位置まで摺動される。

特にこのVectorguardシステムは、単純で一貫性のある確実な動作を実現し、業界で広く採用され始めるに至っている。しかし、Vectorguardシステムの導入以降、印刷性能をさらに改善することを目的として、かかるテンショニングフレームにより印刷スクリーンに対して印加される張力を上昇させることが業界における一般的な潮流になっており、この流れは継続することが予期される。例えば約50N/cm以上ともなり得る高い張力の印加により、テンショニングフレームに対して相応の高い機械応力がかかる。示唆した最大動作張力を有するテンショニングフレームが提供され得る一方で、これらのガイドラインが、製造環境において順守される保証はない。したがって、テンショニングフレームは、過度の張力が印加された場合に屈曲、歪曲、または座屈を引き起こし得るリスクが存在する。とりわけ図2を考慮した場合に、第1に、略U字形状ビーム2が、チャネル開口6が開くまたは閉じることに起因して変形を最も被りやすくなる点が、および第2に、ビーム2の端部からビーム2内に係合本体を摺入することによりフレームを組み立てる必要があることによって、チャネルがその長さ方向に沿って開口状態に維持される必要が生じるため、チャネル開口6を意図するサイズに維持するのを補助し得るいかなる補強構造部を備えることも不可能になる点が、当業者には理解されよう。

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本発明は、より高い構造的完全性と高動作張力に耐え得る能力とをもたらす機械的ソリューションを提供することにより、この問題を解消することを目的とする。

本発明によれば、この目的は、新しいテンショニングフレーム構造により実現される。この構造は、テンショニングフレームの構造的完全性を高める支柱（以下、「ストラット」とも言う）またはクロスビームの使用を可能にする。このタイプの構造は、オリジナルのVectorguardシステムの係合本体と概して同様である回転係合本体をすなわちテンショニングフレームの側部に対して回転する係合本体を有するテンショニングフレームと、テンショニングフレームの側部に対して直線的に（以下、「線形方向に」とも言う）移動する線形方向可動係合本体を有するテンショニングフレームとの両方に対して等しく適用可能である。

本発明の第1の態様によれば、印刷スクリーンに張力を与えるためのテンショニングフレームが提供される。このテンショニングフレームは、平面状であり、テンショニングフレームを画定するようにテンショニングフレームの外縁部に沿って延在する複数の細長ビームを備え、各ビームは、
係合側部であって、各ビームの係合側部が、同一面内に位置し、テンショニングフレームの平面に対して平行に配向されるように構成された、係合側部と、
ビーム本体と、
ビームの長さ方向に対して平行に延在し、係合側部に位置する開口を有する、ビーム本体内に形成された細長チャネルと、
使用時に印刷スクリーンに係合するための係合表面を有する、チャネル内に位置する係合本体であって、係合表面は、ビームの長さ方向に対して垂直な平面内における移動範囲に沿ってビーム本体に対して可動である、係合本体と、
ビーム本体に対して係合本体およびしたがって係合表面を移動させるために係合本体に対して動作的に連結されたアクチュエータと
を備え、
少なくとも1つのビームが、細長チャネルに架かる少なくとも1つのストラットを備え、それにより、係合表面は、係合表面の移動範囲の少なくとも一部の最中に、チャネルの開口からストラットを越えてビームの外方に突出する。

本発明の第2の態様によれば、印刷スクリーンに張力を与えるためのテンショニングフレームが提供される。このテンショニングフレームは、平面状であり、テンショニングフレームを画定するようにテンショニングフレームの外縁部に沿って延在する複数の細長ビームを備え、各ビームは、
係合側部であって、各ビームの係合側部が、同一面内に位置し、テンショニングフレームの平面に対して平行に配向されるように構成された、係合側部と、
ビーム本体と、
各ビームの長さ方向に対して平行に延在し、係合側部に位置する開口を有する、ビーム本体内に形成された細長チャネルと、
使用時に印刷スクリーンに係合するための係合表面を有する、チャネル内に位置する係合本体であって、係合表面は、ビームの長さ方向に対して垂直な平面内における移動範囲に沿ってビーム本体に対して可動である、係合本体と、
ビーム本体に対して係合本体およびしたがって係合表面を移動させるために係合本体に対して動作的に連結されたアクチュエータと
を備え、
係合本体は、貫通ボアを備え、ビームは、細長チャネル内に係合本体を保持するために、ビーム本体および係合本体の貫通ボアの両方を貫通する細長シャフトを備える。

本発明の他の具体的な態様および特徴は、添付の特許請求の範囲に示される。

本文献中で使用される「印刷スクリーン」という用語は、印刷アパーチャパターンを備えるか否かにかかわらず、フォイルタイプおよびメッシュタイプのスクリーンの両方を総じて含むように使用される。

以下、添付の図面(縮尺通りではない)を参照として本発明を説明する。

既知のテンショニングフレームの下面の概略斜視図である。 印刷スクリーンと係合状態にある図1のテンショニングフレームのビームの概略断面図である。 本発明の第1の実施形態によるブレースプレートの概略平面図である。 非取付け状態におけるブレースプレートおよびビームの下方部分の概略断面図である。 図4Aのブレースプレートの一部の概略底面図である。 取付け状態における図4Aのブレースプレートおよびビームの概略断面図である。 非取付け状態におけるブレースプレートおよびビームの下方部分の概略断面図である。 図5Aのブレースプレートの一部の概略底面図である。 取付け状態における図5Aのブレースプレートおよびビームの概略断面図である。 非取付け状態におけるブレースプレートおよびビームの下方部分の概略断面図である。 図6Aのブレースプレートの一部の概略底面図である。 取付け状態における図6Aのブレースプレートおよびビームの概略断面図である。 非取付け状態におけるブレースプレートおよびビームの下方部分の概略断面図である。 図7Aのブレースプレートの一部の概略底面図である。 取付け状態における図7Aのブレースプレートおよびビームの概略断面図である。 非取付け状態におけるブレースプレートおよびビームの下方部分の概略断面図である。 図8Aのブレースプレートの一部の概略底面図である。 取付け状態における図8Aのブレースプレートおよびビームの概略断面図である。 非取付け状態におけるブレースプレートおよびビームの下方部分の概略断面図である。 図9Aのブレースプレートの一部の概略底面図である。 取付け状態における図9Aのブレースプレートおよびビームの概略断面図である。 非取付け状態におけるブレースプレートおよびビームの下方部分の概略断面図である。 図10Aのブレースプレートの一部の概略底面図である。 取付け状態における図10Aのブレースプレートおよびビームの概略断面図である。 非取付け状態におけるブレースプレートおよびビームの下方部分の概略断面図である。 図11Aのブレースプレートの一部の概略底面図である。 取付け状態における図11Aのブレースプレートおよびビームの概略断面図である。 本発明の他の実施形態によるビームの構造構成要素の概略分解斜視図である。 本発明のさらに他の実施形態によるビームの構造構成要素の概略分解斜視図である。 本発明のさらに他の実施形態によるビームの構造構成要素の概略分解斜視図である。

可能である場合には、これらの図にわたり同様の特徴部に対して同一の参照数字が使用される。

本発明の第1の実施形態によれば、テンショニングフレームの構造補強が、別個の補強構造体すなわち「ブレースプレート」の使用により実現される。この補強構造体すなわち「ブレースプレート」は、テンショニングフレームの各ビーム本体上への配置適合性を有することにより、ビーム本体の各チャネル内に係合本体を取り付けた後に、ビーム本体に対して取り付けることができる。

図3は、本発明の第1の実施形態によるかかるブレースプレート20を上方から概略的に示す。図示するブレースプレート20は、例えば鋼、アルミニウム、もしくは他の金属などの剛性材料、炭素繊維、または他の適切な頑丈な人工材料からなる一体的に形成された層21である。しかし、好ましくは、この材料は、圧縮または拡張に対する高い耐性を示す一方で、以降においてさらに詳細に説明されるようにビームに対するスナップ嵌めが可能となるように十分な可撓性を有する。ブレースプレート20内には、開き口（以下、「アパーチャ」とも言う）22の線形アレイが例えば機械加工またはレーザ切断等により形成され、これらのアパーチャ22は、係合本体の係合表面がブレースプレート20に衝突することなく係合表面の移動範囲全体にわたり各アパーチャ22を貫通して突出するように、係合本体の係合表面を受けるように寸法設定される(以降においてさらに詳細に説明される)。したがって、形成されるアパーチャ22の個数は、テンショニングフレームのサイズと、ビーム内に保持される係合本体の個数とにより決定される。好ましい一構成では、単一のブレースプレート20がビームの全長に沿って装着されるが、他の実施形態では、複数のブレースプレート20が単一のビームに沿って直線状に装着され得る点に留意されたい。複数のストラット23が、ブレースプレート20内において、隣接し合うアパーチャ22の間におよびこれらのアパーチャ22を画定するように形成される。ブレースプレート20は、ビームのチャネルの開口の付近にてビームに対して嵌着するように適合化され、この嵌着を可能にするために、ブレースプレート20およびビームはいずれも、相補的な機械的連係部またはプロファイルを備える。図4～図8では、かかるプロファイルの例、およびブレースプレートと回転式テンショニングフレームビームとの間で、すなわち係合本体が図1および図2に示す従来のVectorguardシステムの場合と同様の様式で回転動作するように適合化されたビームとの間で結果的に得られる嵌着の例が、概略的に示される。

図4Aは、非取付け状態におけるブレースプレート40とビーム41の押出成形されたビーム本体47の下方部分(図4C参照)との断面を概略的に示す。明瞭化を目的として、例えば係合本体などのビーム41の内部構成要素は、この図から省かれる。図4Bは、ブレースプレート40の一部を下方から、すなわちブレースプレート40がビーム本体47に対して取り付けられた場合に外部から視認可能となるブレースプレート40の側部を概略的に示す。図4Cは、取付け状態におけるブレースプレート40を備えるビーム41の断面を概略的に示す。明瞭化を目的として、例えばばねおよび空気チューブなどのビーム41のいくつかの内部構成要素は、この図から省かれる。この実施形態では、ブレースプレート40は、主要平面状本体セクション42と、この主要平面状本体セクション42の両側部にそれぞれ位置する、この本体セクション42の平面に対して垂直方向に向かう下方突出折曲げエッジの形態の第1の連係部43および第2の連係部44とを備える。一方で、ビーム本体47は、使用時にこれらの連係部43、44のそれぞれと係合するための相補的連係部45、46を備える。この場合に、連係部45、46は、使用時に連係部43、44を受容し収容し、それによりブレースプレート40によってビーム開口48が覆われるように寸法設定された凹部として、ビーム本体47中に形成される。ストラット23により区画されたアパーチャ22は、係合表面5の回転移動の全範囲にわたり、各係合本体7の係合表面5をこのアパーチャ22に貫通して突出させ得る。好ましくは、ブレースプレート40は、例えば必要に応じてテンショニングフレームを修理することが可能になるように、ブレースプレート40およびビーム本体47が相互に取外し可能となることを確保するために限定的な可撓性を有する。ブレースプレート40のこの形態は、開口48を閉じるように作用するビーム本体47の変形およびさらにビーム本体47のねじり変形を防止する点において特に有効となる。

隣接し合う係合本体7の係合表面5同士は、ストラット23が2つの隣接し合う係合表面5同士の間の各間隙内に位置し得るように、離間されなければならない点に留意されたい。これは、当業者には明らかになるような様々な様式で実現されてもよい。第1の代替例では、ストラット23の幅と実質的に一致する厚さを有する例えばプレートまたはディスクの形態のスペーサ(図示せず)が、隣接し合う係合本体7同士の間に設けられもよい。これらのスペーサは、組立てプロセスの最中に各係合本体7の中間においてビーム本体47内へと摺入される。係合本体が隣接するスペーサに当接するため、これらのスペーサは、例えばプラスチック材料などの比較的摩擦力の低い材料から形成されることが好ましい。第2の代替例では、各係合本体7の係合表面が、係合本体の他の部分よりも短く作製され得る。これにより、組み立てられた場合に係合本体7自体同士がビーム本体47内において当接関係におかれた場合に、これらの係合表面は、係合表面同士の間にストラット23を配置させ得るように相互に離間される。すべての係合本体7および任意にはスペーサがビーム本体47内に摺入された後に、ブレースプレート40は、ビーム41を形成するために定位置へとスナップ嵌めされ得る。次いで、複数のビーム41を装着し(現行の印刷プロセスに最も適する矩形形状部を形成するためには4つのビームが用いられる)、例えば図1に示すものなどの各角セクションに隣接ビーム41を連結することによって、最終テンショニングフレームが構成される。

図5A～図5Cは、修正形態のブレースプレート50および押出成形されたビーム本体57を含む、図4A～図4Cと同様の図を示す。この実施形態では、ブレースプレート50は、主要平面状本体セクション52と、この主要平面状本体セクション52の両側部にそれぞれ位置する第1の連係部53および第2の連係部54とを備える。連係部53は、本体セクション52の平面に対して垂直方向に向かう下方突出折曲げエッジの形態を有する。連係部54は、上方突出部および側方外方延在突出部を備えることにより、「L字」形状部を形成する。一方で、ビーム本体57は、使用時にこれらの連係部53、54のそれぞれと係合するための相補的連係部55、56を備える。この場合に、連係部55、56は、使用時に連係部53、54を受容し収容するように寸法設定された凹部として押出成形されたビーム本体57中に形成される。図5Cは、取付け状態におけるブレースプレート50を備えるビーム51の断面を概略的に示す。ブレースプレート50のこの形態は、開口を閉じるように作用するビーム本体57の変形およびさらにビーム本体57のねじり変形を防止する点において特に有効となる。

図6A～図6Cは、修正形態のブレースプレート60および押出成形されたビーム本体69を含む、図5A～図5Cと同様の図を示す。この実施形態では、ブレースプレート60は、主要平面状本体セクション62と、この主要平面状本体セクション62の両側部にそれぞれ位置する第1の連係部63および第2の連係部64とを備える。連係部63は、本体セクション62の平面に対して垂直方向に向かう下方突出折曲げエッジの形態を有する。連係部64は、上方突出部および側方外方延在突出部を備えることにより、「L字」形状部を形成する。さらに、本体セクション62からの上方突出部の形態である第3の連係部65が、連係部63とアパーチャ22との間に設けられる。一方で、ビーム本体69は、使用時にこれらの連係部63、64、および65のそれぞれと係合するための相補的連係部66、67、および68を備える。この場合に、連係部66、67、および68は、使用時に連係部63、64、65を受容し収容するように寸法設定された凹部としてビーム本体69中に形成される。図6Cは、取付け状態におけるブレースプレート60を備えるビーム61の断面を概略的に示す。ブレースプレート60のこの形態は、開口を閉じるまたは広げるのいずれかを行うように作用するビーム本体69の変形およびさらにビーム本体69のねじり変形を防止する点において有効となる。

図7A～図7Cは、修正形態のブレースプレート70および押出成形されたビーム本体77を含む、図4A～図4Cと同様の図を示す。この実施形態では、ブレースプレート70は、主要平面状本体セクション72と、この主要平面状本体セクション72の両側部にそれぞれ位置する第1の連係部73および第2の連係部74とを備える。連係部73、74はそれぞれ、本体セクション72内に形成された、ブレースプレート70の長さ方向に対して平行に延在するスロットの形態を有する。一方で、ビーム本体77は、使用時にこれらの連係部73、74のそれぞれと係合するための相補的連係部75、76を備える。この場合に、連係部75、76は、使用時に連係部73、74内に受容され収容されるように寸法設定された下方延在突出部としてビーム本体77中に形成される。図7Cは、取付け状態におけるブレースプレート70を備えるビーム71の断面を概略的に示す。ブレースプレート70のこの形態は、開口を閉じるまたは広げるのいずれかを行うように作用するビーム本体77の変形およびさらにビーム本体77のねじり変形を防止する点において有効となる。

図8A～図8Cは、修正形態のブレースプレート80およびビーム本体81を含む、図7A～図7Cと同様の図を示す。この実施形態では、押出成形されたビーム本体86は、開口84を画定する部分82および83を有し、これらの部分82および83は、ビーム81の係合表面に関して同一高さに位置しない。図示するように、部分83は、部分82よりも若干高い。この高さの相違に対応して、ブレースプレート80の連係部85は、比較的厚い領域を備え、この領域は、部分82および83の高さの差と同じ距離だけ上方に突出する。図8Cは、取付け状態におけるブレースプレート80を備えるビーム81の断面を概略的に示す。ブレースプレート80のこの形態は、開口84を閉じるまたは広げるのいずれかを行うように作用するビーム本体86の変形およびさらにビーム本体86のねじり変形を防止する点において有効となる。

図4～図8を参照として説明した実施形態はいずれも、係合本体が図1および図2に示す従来のVectorguardシステムと同様の様式で回転動作するように適合化された、回転式システムに関するものだが、ブレースプレートの使用は、ビーム内でテンショニングフレームの側部に対して線形方向に移動する線形方向可動係合本体が使用された、線形式システムにも同様に適用可能である。図9A～図9Cには、図4A～図4Cのブレースプレートと実質的に同等のブレースプレートが示された一例の実施形態が示される。図4Aは、非取付け状態におけるブレースプレート40と押出成形されたビーム本体95の下方部分との断面を概略的に示す。ビーム本体91は、非常に概略的な形態で図示されるが、下側に係合表面99を有するフック状突出部98を有する係合本体92を備える。実際には、複数の各係合本体が、テンショニングフレームの各ビーム91の長さ方向に沿って配置され得る。係合本体92は、押出成形されたビーム本体95により画定された対応するサイズを有するガイドスペースにより、図示するように左右方向への直線（線形）移動を制限される。ビーム本体95内において係合本体92の各側に、ばね93および空気膨張可能チューブ94の形態の付勢手段が配置され、このチューブ94が膨張することにより、係合本体92およびしたがって係合表面999は左方へ移動され、一方でその後にチューブ94が収縮することにより、係合本体92は、ばね93により印加された付勢力によって右方に移動し得る。ビーム本体95は、ビーム本体95により形成されたチャネルの開口の各側に位置する第1の連係部96および第2の連係部97を備える。この場合に、連係部96、97は、使用時に連係部43、44(下図を参照)を受容し収容し、それによりブレースプレート40によって開口が覆われるように寸法設定された凹部として、押出成形されたビーム本体95中に形成される。図9Bは、ブレースプレート40の一部を下方から、すなわちブレースプレート40がビーム本体95に対して取り付けられた場合に外部から視認可能となるブレースプレート40の側部を概略的に示す。図9Cは、取付け状態におけるブレースプレート40を備えるビーム91の断面を概略的に示す。この実施形態では、ブレースプレート40は、主要平面状本体セクション42と、この主要平面状本体セクション42の両側部にそれぞれ位置する、この本体セクション42の平面に対して垂直方向に向かう下方突出折曲げエッジの形態の第1の連係部43および第2の連係部44とを備える。これらの連係部43、44は、使用時に相補的連係部96、97に係合するためのものである。ストラット23により区画されたアパーチャ22は、係合表面99の線形移動の全範囲にわたり、突出部98および係合表面99をこのアパーチャ22に貫通して突出させ得る。好ましくは、ブレースプレート40は、例えば必要に応じてテンショニングフレームを修理することが可能になるように、ブレースプレート40およびビーム本体95が相互に取外し可能となることを確保するために限定的な可撓性を有する。ブレースプレート40のこの形態は、開口を閉じるように作用するビーム本体95の変形およびさらにビーム本体95のねじり変形を防止する点において特に有効となる。

代替的な実施形態では(図示せず)、ブレースプレートおよびビーム本体上に相補的連係部を適切に設けることによって、図5～図8に示すものと同様のブレースプレートが、かかる線形式システムと共に同様に使用され得る。

さらなる実施形態では、ビーム本体およびブレースプレートは、ブレースプレートがビームの係合表面全体を備えるように再構成され得る。図10A～図10Cおよび図11A～図11Cは、回転式係合本体および線形式係合本体のそれぞれのかかる実施形態を示す。

図10Aは、非取付け状態におけるブレースプレート100とビーム101の押出成形されたビーム本体107の下方部分(図10C参照)との断面を概略的に示す。明瞭化を目的として、例えば係合本体などのビーム101の内部構成要素は、この図から省かれる。図10Bは、ブレースプレート100の一部を下方から、すなわちブレースプレート100がビーム本体107に対して取り付けられた場合に外部から視認可能となるブレースプレート100の側部を概略的に示す。図10Cは、取付け状態におけるブレースプレート100を備えるビーム101の断面を概略的に示す。この実施形態では、ブレースプレート100は、ビーム101の係合表面の最終プロファイルを自体のプロファイルとして有する。第1の連係部103および第2の連係部104は、上方突出ジベルの形態で、ブレースプレート100の両端部にそれぞれ配置される。一方で、ビーム本体107は、使用時にこれらの連係部103、104のそれぞれと係合するための相補的連係部105、106を備える。この場合に、連係部105、106は、使用時に連係部103、104を受容し収容し、それによりブレースプレート100によって下方係合表面の全体が覆われるように寸法設定された凹部として、ビーム本体107中に形成される。ストラット23により区画されたアパーチャ22は、係合表面5の回転移動の全範囲にわたり、各係合本体7の係合表面5をこのアパーチャ22に貫通して突出させ得る。この実施形態では、ブレースプレート100は、ブレースプレート100およびビーム101が相互に取外し可能となることを確保するための可撓性を有する必要はなく、ブレースプレート100は、構造的完全性を最大限にもたらすように可能な限り高い剛性を有することがむしろ好ましい。

図11A～図11Cは、図10A～図10Cと同様であるが、ここでは係合本体7が線形式である点が例外となる。ブレースプレート110の全体形状は、図10のブレースプレート100のものと同様であり、動作的に同一である。

図10および図11の両実施形態に関して、その組立てプロセスは、ベースプレートの装着前にビーム本体内に係合本体7および作動手段を挿入することを必要とする。しかし、ビーム本体のベースにおける空間利用性が上昇する(例えば図4Aに示すものとは対照的に)ことにより、係合本体は、端部からビーム本体内に摺入されるのではなく、定位置へと直接的に配置され得る。図10に示す回転式係合本体に関しては、この場合に係合本体をスピンドル上へとスナップ嵌めすることが可能となり得る。

前述したように、図4～図11に示すものと同様の実施形態では、隣接し合う係合本体の係合表面同士は、ストラットが2つの隣接する係合表面同士の間の各間隙内に位置し得るように、離間されなければならない。これは、当業者には明らかになるような様々な様式で実現されてもよい。第1の代替例では、ストラットの幅と実質的に一致する厚さを有する例えばプレートまたはディスクの形態のスペーサ(図示せず)が、隣接し合う係合本体同士の間に設けられもよい。これらのスペーサは、組立てプロセスの最中に各係合本体の中間においてビーム本体内へと摺入される(または任意には図10および図11に示す実施形態の例では直接的に配置される)。係合本体が隣接するスペーサに当接するため、これらのスペーサは、例えばプラスチック材料などの比較的摩擦力の低い材料から形成されることが好ましい。第2の代替例では、各係合本体の係合表面が、係合本体の他の部分よりも短く作製され得る。これにより、組み立てられた場合に係合本体自体同士がビーム本体内において当接関係におかれた場合に、これらの係合表面は、係合表面同士の間にストラットを配置させ得るように相互に離間される。すべての係合本体および任意にはスペーサがビーム本体内に摺入された後に、ブレースプレートは、定位置へとスナップ嵌めされてビームを形成することができ、次いで、複数のビームを装着し(現行の印刷プロセスに最も適する矩形形状部を形成するためには4つのビームが用いられる)、例えば図1に示すものなどの各角セクションに隣接ビームを連結することによって、最終テンショニングフレームが構成される。したがって、ビームの長さ方向に沿って整列された隣接し合う係合本体の係合表面は、ビームに沿って延在する不連続な複合係合表面を形成することになり、この複合係合表面中の間隙は、ブレースプレート中のストラットの幅に少なくとも対応したものとなり、すなわち各係合表面は、少なくともストラットの幅だけ相互に離間される。代替的には、ビームの長さ方向に沿って実質的に連続する複合係合表面が、各係合表面の長さにわたり延在することにより形成されてもよく、これにより、この複合係合表面は、チャネル中に位置する係合本体の部分よりも長くなり、そのため隣接し合う係合表面同士は、極めて近くに位置する。これを実現し得る1つの方法(図示せず)は、モジュール式係合本体を使用することであり、係合表面を備える係合部材が、主要係合本体から取り外され得ることにより、ブレースプレートは、定位置へと固定されることが可能となり、次いで係合部材は、係合本体に対して装着される。

本発明のさらなる実施形態は、新規の構成のビームおよび係合本体を使用する代わりにブレースプレートを使用しない。この場合もまた、かかる実施形態は、回転式テンショニングフレームおよび線形式テンショニングフレームの両方に対して等しく適用可能である。

図12は、本発明の他の実施形態によるビームの構造構成要素を分解斜視図において概略的に示す。ビームの外部寸法は、例えばアルミニウムまたは鋼等の剛性材料から形成されたビーム本体120により規定される。また、2つの回転係合本体121と、ビーム本体120内に係合本体121を固定するための細長シャフト122とが図示される。

ビーム本体120は、その長さ方向に沿って形成された中空空洞部またはポケット123の線形アレイを有し、これにより不連続チャネルが、複数のポケット123を備えるビーム本体120内におよびビーム本体120の長さ方向に沿って形成される。これらのポケット123は、例えば機械加工またはフライス加工などにより形成され得る。図示する例の実施形態では、ビーム本体120は、各係合本体121を中に受容するための2つのかかるポケット123のみを備えるが、実際には、ビーム本体は、例えば8～12個など、さらに多数のポケット123を備えてもよい。隣接し合うポケット123は、ビーム本体120と一体的に形成された各側壁部124により区画され、これらの側壁部は、ビーム本体構造体の機械強度をもたらすストラットとしての役割を果たす。ポケットおよび係合本体は、各係合本体が各ポケット内に配置され各ポケットに対して回転可能となり得るように寸法設定され、係合本体の係合表面は、係合表面の移動範囲の少なくとも一部の最中にチャネルの開口から外方へと突出し、一方でビーム本体120の長さ方向に沿った係合本体の移動は、隣接する側壁部124により制限される。空気膨張可能チューブ(図示せず)を受けるように寸法設定された窓125が、各側壁部124内に設けられる。この空気膨張可能チューブは、ビーム本体120の長さ方向に沿って延在し、隣接する係合本体121を回転させるように使用時に膨張可能である。壁部穴126が、各側壁部124中に設けられる。壁部穴126は、細長シャフト122がこの壁部穴126内に受けられて、ビーム内におよびビームの長さ方向に対して平行に延び得るように、配置および寸法設定される。各係合本体121が、係合本体の回転軸に沿って係合本体121を貫通して延在する貫通ボア127を同様に備える。また、各係合本体121は、シャフト122の軸が回転軸として機能し、係合本体がこの軸を中心として回転方向に可動となるように、シャフト122を受けるように寸法設定される。さらに、各ポケット123が、ばねなどの付勢手段を受容するように寸法設定される。この付勢手段は、空気膨張可能チューブの膨張により印加された力に対抗して係合本体121に対して使用時に作用する。これにより、係合本体121の全般的な動作は、図1および図2を参照として上述した動作と同様
になる。

ビームを組み立てるためには、各係合本体121が、各ポケット123内へと配置されるかまたは「落とし込」まれ、次いでシャフト122が、壁部穴126および貫通ボア127を通りビーム本体120に挿入される。これにより、係合本体121が、それぞれのポケット123内に保持されるようにビーム本体120上で串刺し状態にされる。ばねは、所望のばねの位置に応じて、係合本体の前に、後に、または係合本体と同時にのいずれかの時点でポケット内に配置され得る。空気膨張可能チューブは、係合本体121の導入の前または後にビーム本体の窓125に挿通され得る。次いで、空気膨張可能チューブと動作連通する空気接合部を備える角ピース(図示せず)が、それぞれのビームを共に連結することによりテンショニングフレームを形成するために使用され得る。

係合本体121の回転を可能にする様々な方法が存在する。例えば、
i)シャフト122が、例えばシャフト122と壁部穴126の内方表面との間における締まり嵌めなどによって、ビーム本体120に対して固定されてもよく、その一方において、貫通ボア127が、係合本体121およびシャフト122の相対回転を可能にするために十分な大きさを有する。任意には、軸受またはブシュが、かかる回転を促進するために貫通ボア127の周囲に設けられてもよい。または、
ii)係合本体121が、例えばシャフト122と貫通ボア127の内方表面との間における締まり嵌めなどによって、シャフト122に対して固定され、その一方において、壁部穴126が、シャフト122およびビーム本体120の相対回転を可能にするために十分な大きさを有する。任意には、軸受またはブシュが、かかる回転を促進するために壁部穴126の周囲に設けられてもよい。任意には、キー特徴部(図示せず)が、シャフト122に沿って係合本体121を正確に整列させるためにシャフト122上に設けられてもよい。

図13は、本発明のさらに他の実施形態によるビームの構造構成要素を分解斜視図で概略的に示す。ビームの外部寸法は、例えばアルミニウムまたは鋼等の剛性材料から形成されたビーム本体130により規定される。また、2つの回転係合本体131と、ビーム本体130内に係合本体131を固定するための細長シャフト132とが図示される。

図12に示す実施形態と同様に、ビーム本体130は、その長さ方向に沿って形成された中空空洞部またはポケット133の線形アレイを有し、これにより不連続チャネルが、複数のポケット133を備えるビーム本体130内におよびビーム本体130の長さ方向に沿って形成される。これらのポケット133は、例えば機械加工またはフライス加工などにより形成され得る。図示する例の実施形態では、ビーム本体130は、各係合本体131を中に受容するための2つのかかるポケット133のみを備えるが、実際には、ビーム本体は、例えば8～12個など、さらに多数のポケット133を備えてもよい。隣接し合うポケット133は、ビーム本体130と一体的に形成された各側壁部134により区画され、これらの側壁部は、ビーム本体構造体の機械強度をもたらすストラットとしての役割を果たす。ポケットおよび係合本体は、各係合本体が、各ポケット内に配置され側壁部134に対して線形方向へと平行に移動し得るように寸法設定され、係合本体の係合表面は、係合表面の移動範囲の少なくとも一部の最中にチャネルの開口から外方へと突出し、一方でビーム本体130の長さ方向に沿った係合本体の移動は、隣接する側壁部134により制限される。空気膨張可能チューブ(図示せず)を受けるように寸法設定された窓135が、各側壁部134内に設けられる。この空気膨張可能チューブは、ビーム本体130の長さ方向に沿って延在し、隣接する係合本体131を線形移動させるように使用時に膨張可能である。壁部穴136が、各側壁部134中に設けられる。壁部穴136は、細長シャフト132がこの壁部穴136内に受けられて、ビーム内におよびビームの長さ方向に対して平行に延び得るように、配置および寸法設定される。各係合本体131が、係合本体131を貫通しシャフト132を受けるように寸法設定された貫通ボア137を備える。貫通ボア137は、細長スロットとして形成され、それにより係合本体131は、シャフト132に対して線形方向に可動となり、かかる線形移動範囲は、細長スロットに沿ったシャフト132の相対移動により制限される。さらに、各ポケット133が、例えばばねなどの付勢部材を受容するように寸法設定される。この付勢手段は、空気膨張可能チューブの膨張により印加された力に対抗して係合本体131に対して使用時に作用す
る。これにより、係合本体131の全般的な動作は、図9を参照として上述した動作と同様になる。

ビームを組み立てるためは、各係合本体131が、各ポケット133内へと配置されるかまたは「落とし込まれ」、次いでシャフト132が、壁部穴136および貫通ボア137を通りビーム本体130に挿入される。これにより、係合本体131が、それぞれのポケット133内に保持されるようにビーム本体130上で串刺し状態にされる。ばねは、係合本体の前に、後に、または係合本体と同時にのいずれかの時点でポケット内に配置され得る。空気膨張可能チューブは、係合本体131の導入の前または後にビーム本体の窓135に挿通され得る。次いで、空気膨張可能チューブと動作連通する空気接合部を備える角ピース(図示せず)が、それぞれのビームを共に連結することによりテンショニングフレームを形成するために使用され得る。

図14は、本発明のさらなる実施形態によるビームの構造構成要素を分解斜視図で概略的に示す。この実施形態は、実質的に図13に示す実施形態の修正例であり、したがって、すべての構成要素を繰り返し詳細に説明することは、簡略化を目的として省略する。ビーム本体140は、図13のビーム本体130と同様であるが、ここでは壁部穴146が、側壁部144に対して平行におよびビーム本体140の長さ方向に対して横方向に延在する細長スロットの形態をとる点が例外となる。壁部穴146は、使用時に細長シャフトがスロットの長さ方向に沿って自由に移動し得るように寸法設定される。係合本体141は、図13の本体131とほぼ同様であるが、ここでは貫通ボア147が、円形断面を有し、細長シャフト142との間において締まり嵌めにより細長シャフト142をぴったりと収容して、使用時における細長シャフト142との間における相対移動を防止するように寸法設定される点が例外となる。したがって、組み立てられた場合には、係合本体141およびシャフト142は、ビーム本体140に対してユニットとして線形方向に移動し得るものとなり、線形移動範囲は、壁部穴146のスロットの長さにより制限される点が理解できる。

構造的完全性のために必須なものではないが、図3に示すものと同様の形態のプレート(図示せず)が、ばね、係合本体、および空気チューブに対してカバーを与えこれらに対するアクセスを制限するために、ビームの係合表面に対して任意に装着されてもよい。

図12および図13に示すものと同様の実施形態においては、ビームの長さ方向に沿って整列された隣接し合う係合本体の係合表面は、ビームに沿って延在する不連続な複合係合表面を形成することになり、この複合係合表面中の間隙は、ビーム本体中に形成されたストラットの幅に少なくとも対応したものとなり、すなわち各係合表面は、少なくともストラットの幅だけ相互に離間される点に留意されたい。代替的には、ビームの長さ方向に沿って実質的に連続する複合係合表面が、各係合表面の長さにわたり延在することにより形成されてもよく、これにより、この複合係合表面は、チャネル中に位置する係合本体の部分よりも長くなり、そのため隣接し合う係合表面同士は、極めて近くに位置する。ビームは、チャネル内に係合本体を摺入する(図4～図10の実施形態におけるように)のではなく、チャネルの各ポケット内に係合本体を「落とし込む」ことにより組み立てられるため、さらに長い係合表面を設けることによる組立てプロセスへの影響は生じない。

上述の実施形態は例示にすぎず、本発明の範囲内に含まれる他の可能性および代替例が当業者には明らかになろう。例えば、係合本体のための他の形態のアクチュエータが同様に可能である。具体例としては、空気膨張可能チューブを使用する代わりに、係合本体を駆動するために空気ピストンまたはシリンダを使用することが可能であろう。

本明細書に説明される係合本体の形態は、例示にすぎず、同様の原理に基づき動作しつつ多数の他の形態をとることができる。

好ましくはストラットがテンショニングフレームの各ビーム上に設けられるが、構成ビームのうちの1つまたはいくつかがこのように補強されるだけでも、ある程度の構造強度が達成されることが理解されよう。

1 テンショニングフレーム
2A-2D ビーム
3 印刷スクリーン
4 角ピース
5 係合表面
6 チャネル開口
7 係合本体
8 第1のアーム
9 ばね
10 第2のアーム
11 空気膨張可能チューブ
12 第3のアーム
13 空気ポート
14 スピンドル
15 フォイル/メッシュ
16 エッジング
20、40、50、60、70、80、100、110 ブレースプレート
21 層
22 アパーチャ
23 ストラット
41、51、61、71、81、91、101 ビーム
42、52、62、72 平面状本体セクション
43、44、53、54、63-65、73、74、85、103、104 ブレースプレート連係部
45,46、55、56、66-68、75、76、82、83、96、97、105、106 ビーム本体連係部
47、57、69、77、86、95、107 ビーム本体
48、84 チャネル開口
92 線形係合本体
93 ばね
94 空気膨張可能チューブ
98 突出部
99 係合表面
120、130、140 ビーム本体
121、131、141 係合本体
122、132、142 シャフト
123、133 ポケット
124、134、144 側壁部
125、135 窓
126、136、146 壁部穴
127、137、147 貫通ボア

Claims (22)

1. 印刷スクリーンに張力を与えるためのテンショニングフレームであって、平面状であり、前記テンショニングフレームを画定するように前記テンショニングフレームの外縁部に沿って延在する複数の細長ビームを備え、各ビームが、
   係合側部であって、各ビームの前記係合側部が、同一面内に位置し、前記テンショニングフレームの平面に対して平行に配向されるように構成された、係合側部と、
   ビーム本体と、
   前記ビームの長さ方向に対して平行に延在し、前記係合側部に位置する開口を有する、前記ビーム本体内に形成された細長チャネルと、
   使用時に印刷スクリーンに係合するための係合表面を有する、前記チャネル内に位置する係合本体であって、前記係合表面は、前記ビームの長さ方向に対して垂直な平面内における移動範囲に沿って前記ビーム本体に対して可動である、係合本体と、
   前記ビーム本体に対して前記係合本体を移動させるために前記係合本体に対して動作的に連結されたアクチュエータと
   を備え、
   少なくとも1つのビームが、前記細長チャネルに架かる少なくとも1つの支柱を備え、それにより、前記係合表面は、前記係合表面の移動範囲の少なくとも一部の最中に、前記細長チャネルの前記開口から前記支柱を越えて前記ビームの外方に突出する、テンショニングフレーム。
2. 前記細長チャネルの前記開口に隣接して前記ビーム本体に対して嵌着するように適合化されたブレースプレートを備え、前記ブレースプレートは、前記係合表面を受容するようにサイズ設定された開き口を備え、前記支柱は、前記開き口を画定するように前記ブレースプレート内に形成される、請求項1に記載のテンショニングフレーム。
3. 前記ブレースプレートは、前記ブレースプレートの両端部にそれぞれ位置する第1の連係部および第2の連係部を備え、前記第1の連係部および前記第2の連係部は、前記チャネルの開口の両側にて前記ビーム本体上に位置するそれぞれの特徴部に使用時に係合する、請求項2に記載のテンショニングフレーム。
4. 前記ブレースプレートおよび前記ビーム本体は、相互に取外し可能である、請求項2または3に記載のテンショニングフレーム。
5. 前記係合本体は、前記ビームの長さ方向に対して平行に設定された軸を中心として前記ビーム本体に対して回転方向に可動である、請求項1から4のいずれか一項に記載のテンショニングフレーム。
6. 前記係合本体は、前記ビーム本体に対して直線的に可動である、請求項1から4のいずれか一項に記載のテンショニングフレーム。
7. 前記細長チャネルは、各壁部によって区画された複数のポケットを形成するように、前記ビームの長さ方向に沿って不連続であり、前記係合本体は、ポケット内に配置され、前記支柱は、隣接し合うポケットを隔てる1つの前記壁部からなる、請求項1に記載のテンショニングフレーム。
8. 前記係合本体が前記ポケット内に保持されるように、前記ビーム内に延び、前記ビーム本体中に位置する穴を貫通して細長シャフトの長さ方向に対して平行に、および前記係合本体中に形成された貫通ボアを貫通して延びる細長シャフトを備える、請求項7に記載のテンショニングフレーム。
9. 前記細長シャフトは、軸を有し、前記係合本体は、前記軸を中心として回転方向に可動である、請求項8に記載のテンショニングフレーム。
10. 前記貫通ボアは、細長スロットとして形成され、前記係合本体は、前記シャフトに対して直線的に可動であり、直線移動の範囲は、前記細長スロットに沿った前記シャフトの相対移動により制限される、請求項8に記載のテンショニングフレーム。
11. 各係合表面を有する少なくとも1つの追加の係合本体を備え、各係合本体の前記係合表面が、前記ビームに沿って延在する複合係合表面を形成する、請求項1から10のいずれか一項に記載のテンショニングフレーム。
12. 各係合表面が、前記複合係合表面が不連続になるように、少なくとも支柱の幅だけ相互に離間される、請求項11に記載のテンショニングフレーム。
13. 前記複合係合表面が前記ビームの長さ方向に沿って実質的に連続的になるように、各係合表面が前記細長チャネル中に位置する前記係合本体の一部よりも長い、請求項7に従属する場合の請求項11に記載のテンショニングフレーム。
14. 矩形形状からなり、4つの細長ビームを備える、請求項1から13のいずれか一項に記載のテンショニングフレーム。
15. 隣接し合うビーム同士が、角セクションにより連結される、請求項1から14のいずれか一項に記載のテンショニングフレーム。
16. 印刷スクリーンに張力を与えるためのテンショニングフレームであって、平面状であり、前記テンショニングフレームを画定するように前記テンショニングフレームの外縁部に沿って延在する複数の細長ビームを備え、各ビームが、
    係合側部であって、各ビームの前記係合側部が、同一面内に位置し、前記テンショニングフレームの平面に対して平行に配向されるように構成された、係合側部と、
    ビーム本体と、
    前記各ビームの長さ方向に対して平行に延在し、前記係合側部に位置する開口を有する、前記ビーム本体内に形成された細長チャネルと、
    使用時に印刷スクリーンに係合するための係合表面を有する、前記チャネル内に位置する係合本体であって、前記係合表面は、前記ビームの長さ方向に対して垂直な平面内における移動範囲に沿って前記ビーム本体に対して可動である、係合本体と、
    前記ビーム本体に対して前記係合本体を移動させるために前記係合本体に対して動作的に連結されたアクチュエータと
    を備え、
    前記係合本体は、貫通ボアを備え、前記ビームは、前記細長チャネル内に前記係合本体を保持するために、前記ビーム本体および前記係合本体の前記貫通ボアの両方を貫通する細長シャフトを備える、テンショニングフレーム。
17. 前記細長シャフトは、前記ビーム内において、前記ビーム本体中に位置する穴を通り前記ビームの長さ方向に対して平行に延びる、請求項16に記載のテンショニングフレーム。
18. 前記細長チャネルは、各壁部により区画された複数のポケットを形成するように前記ビームの長さ方向に沿って不連続であり、前記係合本体は、ポケット内に位置する、請求項16または17に記載のテンショニングフレーム。
19. 各ポケット内に位置する少なくとも1つの追加の係合本体を備え、各係合本体が、各係合表面を有し、各係合本体の前記係合表面は、前記ビームに沿って延在する複合係合表面を形成する、請求項18に記載のテンショニングフレーム。
20. 前記細長シャフトは、軸を有し、前記係合本体は、前記軸を中心として回転方向に可動である、請求項16から19のいずれか一項に記載のテンショニングフレーム。
21. 前記貫通ボアは、細長スロットとして形成され、前記係合本体は、前記シャフトに対して直線的に可動であり、直線移動の範囲は、前記細長スロットに沿った前記シャフトの相対移動により制限される、請求項16から19のいずれか一項に記載のテンショニングフレーム。
22. 前記穴は、細長スロットとして形成され、前記係合本体は、前記ビーム本体に対して直線的に可動であり、直線移動の範囲は、前記細長スロットに沿った前記シャフトの相対移動により制限される、請求項17に記載のテンショニングフレーム。

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