JPH07237290A

JPH07237290A - 印刷装置

Info

Publication number: JPH07237290A
Application number: JP2840394A
Authority: JP
Inventors: Kozo Fukuzawa; 浩三福沢; Naoki Takeda; 直樹竹田
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba FA Systems Engineering Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba FA Systems Engineering Corp
Priority date: 1994-02-25
Filing date: 1994-02-25
Publication date: 1995-09-12

Abstract

(57)【要約】【目的】被印刷物のサイズに応じて自動的に適切な押
圧力をスキージに与えることのできる印刷装置を提供す
ること。【構成】外部から供給された被印刷物７と、この被印
刷物７の上面に横設されその上方に印刷材６が供給され
る転写用版５と、この転写用版５の上方に供給された印
刷材６を転写用版５に形成された印刷パターンに対応す
る開口部５ａから前記被印刷物７に印刷する少なくとも
１つのスキージ１と、このスキージ１に押圧力を与える
空圧シリンダ９と、この空圧シリンダ９に一定の圧力で
空気を供給する空気供給源１７とを備えた印刷装置にお
いて、前記スキージ１として最大被印刷物幅に合わせた
ものを使用し、かつ被印刷物の幅情報に応じて前記空気
供給源１７から空圧シリンダ９へ供給する空気の空気圧
を可変制御する手段２、１６を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印刷装置に係り、特
に、被印刷物に印刷パターンに対応する開口部を有する
転写用版を重ね、転写用版上に供給された印刷材をスキ
ージを用いて被印刷物上に印刷する印刷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ホルダ上に被印刷物と転写用版
を僅かな隙間を介して重ねて固定し、転写用版上に供給
された印刷材を転写用版に形成された印刷パターンに対
応する開口部に押圧力を与えられたスキージ(Squeegee
Blade)を使用して転写用版の片側から他側に移動しなが
ら被印刷物の表面に刷り込むことにより印刷する印刷装
置があり、プリント基板上にクリームはんだを印刷した
り、通常の紙への印刷に用いられる。

【０００３】このような印刷装置の従来技術を図３を用
いて説明する。図３において、スキージ１による印刷材
６の印刷時には、スキージ１は転写用版５と被印刷物７
を密着させるために転写用版５に対して押圧される。印
刷装置の中央部に水平に設けられた被印刷物ホルダ８の
上面中央部には、印刷の対象になる被印刷物７が図示し
ていない固定具で固定されている。被印刷物ホルダ８の
上方には、被印刷物７と比べて外形の大きいマスク枠１
１が固定され、このマスク枠１１の下面には、所定の張
力を付加された転写用版５が固定されている。一方、マ
スク枠１１のさらに上方には、一対のガイド棒１２が平
行に設けられており、このガイド棒１２には、軸受け１
３がそれぞれ嵌合している。各軸受け１３の間には、ス
キージ１を上下動させるためスキージ１に対応して設け
られている空圧シリンダ９の取り付けベースが存在す
る。この取り付けベースには図３には図示されていない
が、軸受けとこの軸受けに設けられた駆動ねじ棒がガイ
ド棒１２と平行に設けられており、この駆動ねじ棒が駆
動電動機と連結していてこの駆動電動機の駆動力により
取り付けベースがガイド棒１２に沿って矢印の方向へ移
動する。

【０００４】スキージ１はスキージホルダ４により保持
されており、このスキージホルダ４はロッド１０を介し
て空圧シリンダ９と連結している。従って、空圧シリン
ダ９の空気圧によりスキージホルダ４が上下動すること
によりスキージ１に転写用版５と被印刷物７への押圧力
が与えられる。この例ではスキージ１が２個１Ａと１Ｂ
が設けられており、それに対応してスキージホルダ４Ａ
と４Ｂ、空圧シリンダ９Ａと９Ｂ、ロッド１０Ａと１０
Ｂが設けられている。空圧シリンダ９Ａと９Ｂには、そ
れぞれ流量調節器１４Ａと１４Ｂおよび電磁弁１５Ａと
１５Ｂとが設けられている。よって、空気供給源１７か
ら供給される空気を減圧弁２５を介して電磁弁開閉指示
器２６により電磁弁１５Ａまたは１５Ｂを開閉すること
により流量調節器１４Ａまたは１４Ｂにより調節された
空気が空圧シリンダ９Ａまたは９Ｂに供給される。

【０００５】ところが、このように構成された従来の印
刷装置においては、スキージ１に与えられる押圧力はス
キージホルダ４の最下点の位置を制限するストッパ２４
を調整することによって可変可能となっていた。即ち、
ストッパ２４の固定位置を変えることにより空圧シリン
ダ９のストローク（ロッド１０の上下動幅）を制限する
ことによって行っていた。この調整量は、実際に印刷の
終了したものを作業者が検査して作業者の勘によりスト
ッパ２４を手作業にて固定していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の印刷装置では、空圧シリンダ９への空気の流入
量が一定ならば、作業者によるストッパ２４の固定作業
により、空圧シリンダ９の上下動作域が大きければスキ
ージ１の動作が速くなるとともにその押圧力も強くな
り、逆に上下動作域が小さければスキージ１の動作が遅
くなりその押圧力は弱くなる。その調整の結果、押圧力
が必要圧より高くなるとスキージ１により印刷した印刷
材のかきとりが発生し、また押圧力が必要圧より低くな
ると転写用版５と被印刷物７とが密着せず印刷材のかす
れが発生する。従って、この調整作業は面倒であるとと
もに非常に時間がかかるという不具合があった。また、
被印刷物７のサイズも多種となり、生産する被印刷物７
の幅に合わせてスキージ１の長さを変更したり、スキー
ジ１の押圧力をそれに応じて調整しなければならないな
どの問題が生じてきた。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、被印刷物のサイズに応じて自動的に
適切な押圧力をスキージに与えることのできる印刷装置
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、印刷装置の構成を以下のようにした。即
ち、外部から供給された被印刷物と、この被印刷物の上
面に横設されその上方に印刷材が供給される転写用版
と、この転写用版の上方に供給された印刷材を転写用版
に形成された印刷パターンに対応する開口部から前記被
印刷物に印刷する少なくとも１つのスキージと、このス
キージに押圧力を与える空圧シリンダと、この空圧シリ
ンダに一定の圧力で空気を供給する空気供給源とを備え
た印刷装置において、前記スキージとして最大被印刷物
幅に合わせたものを使用し、かつ被印刷物の幅情報に応
じて前記空気供給源から空圧シリンダへ供給する空気の
空気圧を可変制御する手段を設けたことを要旨とするも
のである。

【０００９】

【作用】上記構成によれば、スキージとして最大被印刷
物幅に合わせたものを利用し、かつ被印刷物の幅情報に
応じて空気供給源から空圧シリンダへ供給する空気の空
気圧を可変制御するので、被印刷物の幅に比例した適切
な押圧力を自動的にスキージに加えることができる。

【００１０】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。なお、従来技術で説明したものと同一の構成要
素には同じ符号を付してある。図１は、本発明の印刷装
置の一実施例を示す部分正面図である。また図２は、図
１におけるＸ−Ｙ矢示図である。図１および図２におい
て、スキージ１はこの実施例では２個１Ａおよび１Ｂが
設けられている。このスキージ１は、例えば、プリント
基板などの被印刷物７に印刷パターンである開口５ａが
形成された転写用版５を重ねて密着させ、この転写用版
５の上に供給されたクリームはんだなどの印刷材６を上
記開口５ａから被印刷物７に所定の押圧力で刷り込んで
印刷するのに用いられる。印刷装置の中央部に水平に設
けられた被印刷物ホルダ８の上面中央部には、印刷の対
象になる被印刷物７が図示していない固定具で固定され
ている。被印刷物ホルダ８の上方には、被印刷物７と比
べて外形の大きいマスク枠１１が固定され、このマスク
枠１１の下面には、所定の張力を付加された転写用版５
が固定されている。

【００１１】スキージ１はスキージホルダ４により保持
されており、このスキージホルダ４はロッド１０を介し
て空圧シリンダ９と連結している。従って、空圧シリン
ダ９の空気圧によりスキージホルダ４が上下動すること
によりスキージ１に転写用版５と被印刷物７への押圧力
が与えられる。この場合、スキージホルダ４Ａおよび４
Ｂに形成されたＵ字状の溝部には、被印刷物７の最大幅
に合わせたスキージ１Ａおよび１Ｂがそれぞれ挿入さ
れ、図示していないクランプで固定されている。図１に
おいては、このうちスキージホルダ４Ａは空圧シリンダ
９Ａが作動し、空圧シリンダ９Ａのロッド１０Ａが下降
した状態を示し、この結果、スキージホルダ４Ａに挿入
されたスキージ１Ａの下端は転写用版５を押圧し、この
転写用版５の中央部は被印刷物７に密着している。転写
用版５の中央部には、図１において、転写用版５の左端
からスキージ１Ａによって送られてきた印刷材６が示さ
れており、この印刷材６が転写用版５に形成された印刷
パターンである開口５ａから被印刷物７の表面に刷り込
まれている状態が示されている。

【００１２】また、スキージホルダ４と連結している一
対の空圧シリンダ９Ａおよび９Ｂは図２に示す取付ベー
ス１８の中央部にロッド１０Ａおよび１０Ｂを下向きに
して貫設されている。このうち、左側の空圧シリンダ９
Ａの下端には角柱状のスキージホルダ４Ａが斜めに固定
され、右側の空圧シリンダ９Ｂの下端には、スキージホ
ルダ４Ａと同一品のスキージホルダ４Ｂが同じく斜めに
スキージホルダ４Ａと対称的に図１における紙面と垂直
方向に設けられている。

【００１３】空圧シリンダ９が設けられている取付ベー
ス１８は、図１および２に示されているようにマスク枠
１１の上方に設けられた一対のガイド棒１２Ａおよび１
２Ｂの軸受け１３Ａおよび１３Ｂと一体的に形成されて
いる。一対のガイド棒１２Ａおよび１２Ｂ、並びに取付
ベース１８は、図２における紙面に垂直方向に設けられ
ている。この取付ベース１８の端部には、軸受け１９と
この軸受け１９に設けられた駆動ねじ棒２０がガイド棒
１２と平行に設けられており、この駆動ねじ棒２０が駆
動電動機と連結していてこの駆動電動機の駆動力により
取付ベース１８がガイド棒１２に沿って矢印の方向へ移
動する。この取付ベース１８には、また空圧シリンダ９
Ｂの作動によりロッド１０Ｂが動くのと連動して上下動
する案内棒２１Ｂおよび２１Ｂ´が軸受け２２Ｂおよび
２２Ｂ´を介して貫通している。案内棒２１Ｂおよび２
１Ｂ´の下端は、ロッド１０Ｂとスキージホルダ４Ｂの
連結板２３Ｂに取り付けられている。この案内棒２１Ｂ
および２１Ｂ´は、ロッド１０Ｂの上下動によってスキ
ージホルダ４Ｂをスムースに上下動させるために設けら
れている。これは空圧シリンダ９Ａの側でも同様の構成
になっている。また、この取付ベース１８は、駆動ねじ
棒２０を介して駆動電動機の駆動力により往復動する。
通常、図１に矢印で示す往動時にスキージ１Ａの側が転
写用版５を押圧し、プリント基板などの被印刷物７にク
リームはんだなどの印刷材６を開口５ａから刷り込んで
１回の印刷をし、復動時には、スキージ１Ａの側は非作
動となり、スキージ１Ｂの側が作動して転写用版５を押
圧し、つぎの被印刷物７に印刷材６を開口５ａから刷り
込んで２枚目の印刷をする。

【００１４】空圧シリンダ９Ａおよび９Ｂを駆動させる
ために、空圧シリンダ９Ａおよび９Ｂへ送り込む空気の
流量を調節できる流量調節器１４Ａおよび１４Ｂ、並び
に空圧シリンダ９Ａおよび９Ｂを独立して駆動するため
の電磁弁１５Ａおよび１５Ｂとがそれぞれの空圧シリン
ダ９に設けられている。流量調節器１４Ａおよび１４Ｂ
は、空圧シリンダ９Ａおよび９Ｂへ送り込まれる空気圧
の変化によりスキージホルダ４Ａおよび４Ｂの上下動速
度が変化し印刷タクトに影響を与えないようになってい
る。また、一定圧力で空気供給源１７から供給される空
気を空圧シリンダ９Ａおよび９Ｂへ送り込む際の空気圧
を電圧により調整することができる電空比例弁１６と、
流量調節器１４Ａおよび１４Ｂ、電磁弁１５Ａおよび１
５Ｂ、並びに電空比例弁１６の空気圧を制御するための
制御部２と、プリント基板などの被印刷物７の幅情報を
格納しておく記憶部３とが設けられている。制御部２は
記憶部３に記録されている被印刷物７の幅情報に基づい
て流量調節器１４、電磁弁１５、および電空比例弁１６
を制御する。記憶部３に格納される被印刷物７の幅情報
としては、予め、人手により被印刷物７の幅を測定して
登録する方法と、装置内でコンベア上を搬送されている
被印刷物７の幅を段取り替え時に図示していないセンサ
でその都度測定して登録する方法とがある。前者は装置
を新規開発する時に有効であり、後者は現有設備をこの
発明用に改造する時に有効である。

【００１５】なお、上記のようにスキージ１はスキージ
ホルダ４に形成されたＵ字状の溝部に被印刷物７の最大
幅に合わせて形成され固定されている。このスキージ１
の材質として、ウレタンゴムなどのゴム板を用いること
ができる。ゴム板の厚さとして５〜１０mmのもの、高さ
として３０〜５０mmのものが使用される。スキージ１と
してゴム板を使用すると、その弾性力により、そりやひ
ずみの多い被印刷物７においても均一な押圧力をかける
ことができ、被印刷物７の表面に所定の厚さで均一に印
刷材６を印刷することができる。また、このスキージ１
の材質として、金属板も用いることができる。金属板を
使用すると、その剛性の高さから空圧シリンダ９の出力
を的確にスキージ１の先端部に伝えることにより均一な
押圧力をかけることができ、被印刷物７の表面に所定の
厚さで均一に印刷材６を印刷することができる。さら
に、このスキージ１の材質として、ゴム板と金属板を重
ね合わせ金属板を添え板として使用すると、ゴム板部の
弾性により、そりやひずみの多い被印刷物７においても
その弾性力により均一な押圧力をかけることができ、ま
た、金属板部の剛性の高さから空圧シリンダ９の出力を
的確にスキージ１の先端部に伝えることができ、被印刷
物７の表面に所定の厚さで均一に印刷材６を印刷するこ
とができる。

【００１６】次に、本実施例の動作・作用の概略につい
て説明する。図１に示すように、空圧シリンダ９Ａおよ
び９Ｂのロッド１０Ａおよび１０Ｂの下端にスキージホ
ルダ４Ａおよび４Ｂを連結して取り付け、その動作量を
制限するものを一切取り付けていないので、空圧シリン
ダ９Ａおよび９Ｂの出力をスキージ１を通じて直接転写
用版５に与えることができる。従って、スキージ１への
押圧力は流量調節器１４、電磁弁１５、および電空比例
弁１６を制御することによって得られる。この制御は、
制御部２により記憶部３に記録されている被印刷物７の
幅情報に基づいて行われる。特に、制御部２により電空
比例弁１６を制御することによって空圧シリンダ９に加
わる空気圧を適切に制御する必要がある。

【００１７】上記のように、スキージホルダ４Ａおよび
４Ｂは転写用版５に対して斜めに取り付けてあるので、
転写用版５に接触する部分はスキージ１の角であり、転
写用版５とスキージ１の先端部は線接触である。この場
合、スキージ１に与える押圧力を印刷圧力と記すと、印
刷圧力は次の式で表すことができる。印刷圧力(N/m) ＝｛スキージホルダ４の重力方向成分
(N) ＋空圧シリンダ９の出力(N) ｝／スキージ１と被印
刷物７の接触長さ(m) 空圧シリンダ９の出力は、シリンダ内に送り込まれる空
気圧に比例して変化する。これは上記のように制御部２
により電空比例弁１６を制御することによって行われ
る。また、スキージ１と被印刷物７の接触長さは、被印
刷物７の幅方向長さと同じである。従って、制御部２に
よる電空比例弁１６の制御を記憶部３に記録されている
被印刷物７の幅情報に基づいて行えばよい。

【００１８】実験により得られた最適印刷圧力を仮に９
０(N/m) 、スキージホルダ４の重力方向成分を仮に１
(N) 、および空圧シリンダ９の出力を仮に空気圧０．１
MPa あたり８(N) とすると、幅方向長さ０．１(m) の被
印刷物７にて、最適印刷圧力９０(N/m) を満たすために
は空圧シリンダ９へ送り込む空気圧を０．１MPa にしな
ければならないことが分かる。

【００１９】幅方向長さ０．３(m) の被印刷物７にて、
最適印刷圧力９０(N/m) を満たすためには空圧シリンダ
９の出力を２６(N) にしなければならないから、２６／
８倍の空気圧の空気を送り込まねばならない。従って、
３．２５倍の０．３２５MPaの空気圧にしなければなら
ないことになる。

【００２０】本実施例では、上記のように被印刷物７の
幅情報や被印刷物７の幅検知センサの情報が格納されて
いる記憶部３の情報に基づいて制御部２がこの計算を行
い、電空比例弁１６に指令を送る。電空比例弁１６は、
その指令をもとに空気供給源１７から送られてくる一定
圧力の空気を最適印刷圧力を満たすのに必要な空気圧に
する。このようにして制御部２は、電空比例弁１６を制
御して適切な空気圧にし、空圧シリンダ９Ａまたは９Ｂ
のどちらを作動させるかによって電磁弁１５Ａまたは１
５Ｂの開閉を制御し、流量調節器１４Ａまたは１４Ｂの
流量の調節を制御する。その結果、作動する空圧シリン
ダ９Ａまたは９Ｂ（図１においては９Ａ）には、被印刷
物７の幅方向長さに合った空気圧が印加され、その空気
圧によってスキージホルダ４Ａまたは４Ｂがロッド１０
Ａまたは１０Ｂを介して下方向へ動いてスキージ１Ａま
たは１Ｂに適切な押圧力を与える。

【００２１】なお、上記実施例では、取付ベース１８の
往復動で２回（枚）の印刷をする例で説明したが往復動
で１回の印刷を行うようにしてもよい。この場合は、往
動時にスキージ１Ａ側が転写用版５を押圧し、プリント
基板などの被印刷物７に供給されたクリームはんだなど
の印刷材６を開口５ａから刷り込んで印刷をし、復動時
にはクリームはんだなどの印刷材６を供給せずに、スキ
ージ１Ｂ側が作動して転写用版５を押圧して印刷の精度
を向上させる。また、上記実施例ではスキージ１を２個
使用する例で説明したが、これに限定されるものではな
く２個以上用いてもよい。さらに、上記実施例では被印
刷物としてプリント基板、印刷材としてクリームはんだ
を用いる印刷の例で説明したが、これに限定されるもの
ではなく、例えば、被印刷物として紙を、印刷材として
インクを用いる通常の印刷にも適用できる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
キージとして最大被印刷物幅に合わせたものを使用し、
かつ被印刷物の幅情報に応じて空気供給源から空圧シリ
ンダへ供給する空気の空気圧を可変制御するので、被印
刷物のサイズに応じて自動的に適切な押圧力をスキージ
に与えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の印刷装置の一実施例を示す部分正面図
である。

【図２】図１におけるＸ−Ｙ矢示図である。

【図３】従来の印刷装置の一実施例を示す部分正面図で
ある。

【符号の説明】

１スキージ２制御部３記憶部４スキージホルダ５転写用版６印刷材７被印刷物８被印刷物ホルダ９空圧シリンダ１０ロッド１１マスク枠１２ガイド棒１２１３軸受け１４流量調節器１５電磁弁１６電空比例弁１７空気供給源１８取付ベース１９軸受け２０駆動ねじ棒２１案内棒２２案内棒の軸受け２３連結板２４ストッパ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者竹田直樹東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部から供給された被印刷物と、この被
印刷物の上面に横設されその上方に印刷材が供給される
転写用版と、この転写用版の上方に供給された印刷材を
転写用版に形成された印刷パターンに対応する開口部か
ら前記被印刷物に印刷する少なくとも１つのスキージ
と、このスキージに押圧力を与える空圧シリンダと、こ
の空圧シリンダに一定の圧力で空気を供給する空気供給
源とを備えた印刷装置において、前記スキージとして最
大被印刷物幅に合わせたものを使用し、かつ被印刷物の
幅情報に応じて前記空気供給源から空圧シリンダへ供給
する空気の空気圧を可変制御する手段を設けたことを特
徴とする印刷装置。
【請求項２】前記空圧シリンダへ供給する空気の流量
を可変としスキージの上下動速度を可変調整できる流量
調節手段と、前記空気供給源から空圧シリンダへ供給す
る空気圧を可変調整する手段と、被印刷物の幅情報に応
じて、これら流量調節手段と空気圧可変調整手段を制御
する制御手段とを設けたことを特徴とする請求項１に記
載の印刷装置。
【請求項３】前記スキージとして、ゴム板、金属板、
またはこれらゴム板と金属板を重ね合わせ金属板を添え
板としたものを用いることを特徴とする請求項１または
２に記載の印刷装置。