JPH09201942A - スクリーン印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクが乾燥するのを待つことなく印刷条件
を自動的に変更して次の印刷を実行できるスクリーン印
刷装置を提供する。 【解決手段】 スキージ１９による印刷後の未乾燥状態
において被印刷物Ｐ上のインク膜厚を膜厚センサ２０を
用いて非接触により測定し該膜厚センサ２０による測定
データを基に制御手段３２により次の印刷条件を自動的
に変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゴム等の弾性を有する
スキージを用いて、インクをシルクスクリーン版を通
し、紙やプラスチック等の被印刷物の上に押しつけて印
刷を行なうスクリーン印刷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】スクリーン印刷装置を用いて印刷を行な
う場合、その適正な印刷インクの膜厚を得るためにつぎ
の手順を必要としていた。

【０００３】（１）スキージのスクリーン版に対する押
圧力や、スクリーン版と被印刷物とのクリアランスとい
った印刷条件を経験や勘を頼りに決定する。 （２）印刷条件を決定した後に印刷を実行する。 （３）印刷終了後の被印刷物上のインクが乾燥するのを
待ってから該インクの膜厚をマイクロメータ等の接触型
測定器を用いて測定する。

【０００４】ここで上記（３）によって得られた測定値
が適正範囲にない場合は、再度上記（１）〜（３）の作
業を繰返していた。またインクはロット間で物性差が生
じるため、インクロット毎に印刷条件を決定した場合で
も、上記（１）〜（３）の繰返し作業は必要であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のスクリ
ーン印刷装置ではつぎの問題点がある。 （１）被印刷物上のインクの膜厚をマイクロメータ等の
接触型測定器を用いて測定するため、該インクが乾燥す
るのを待つ必要がある。したがって実作業の中ではイン
ク乾燥待ちの時間的ロスが生じる。 （２）インクが乾燥するのを待っている間にも印刷条件
を変えることなくその次以降の印刷を実行した場合、最
初に印刷したインクが乾燥しその膜厚の測定値が適正範
囲内になかったときには、その次以降に印刷したものす
べてが不良品となり物的ロスが大きくなる。 （３）経験や勘を頼りに印刷条件を決定するために作業
に熟練を要する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明のスクリーン印刷装置では、未乾燥状態にあ
る被印刷物上のインクの膜厚を非接触型の膜厚センサに
より測定し、その測定データを基に次の印刷条件を自動
的に変更するように構成し、インクが乾燥するのを待つ
ことをなくして時間的ロスおよび物的ロスを減少してい
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明のスクリーン印刷装置は、
スキージによる印刷後の未乾燥状態において被印刷物上
のインクの膜厚を膜厚センサを用いて非接触により測定
し、該膜厚センサによる測定データを基に次の印刷条件
を自動的に変更する制御手段を備えている。好ましく
は、印刷条件はスキージのスクリーン版に対する押圧力
またはスクリーン版と被印刷物とのクリアランスのうち
の少なくとも一方である。

【０００８】

【実施例】本発明に係るスクリーン印刷装置の概略およ
び回路構成について図１，２を参照して説明する。まず
図１（ａ），（ｂ）に示すように、基台１の長手方向
（図１左右方向）にはステップモータまたはサーボモー
タ等の印刷テーブル移動用モータ２の回転駆動力が輪列
３を介して伝達されて正逆回転駆動されるリードスクリ
ュー４が回転自在に設けてあり、このリードスクリュー
４には被印刷物Ｐを載置固定する印刷テーブル５の台座
５ａが螺合している。

【０００９】基台１はその中央を境として右側が被印刷
物Ｐの供給・排出部Ａとなっており左側が被印刷物Ｐに
インクを後述するスクリーン版１３を介してスキージ１
９により押しつけてスクリーン印刷をする印刷部Ｂとな
っている。印刷テーブル移動用モータ２を介してリード
スクリュー４が回転することにより被印刷物Ｐを載置固
定した印刷テーブル５が供給・排出部Ａおよび印刷部Ｂ
の間を往復移動するようになっている。

【００１０】印刷部Ｂの下方には、ステップモータまた
はサーボモータ等のスクリーン版昇降用モータ６の回転
駆動力がギアボックス７を介して伝達されて正逆回転駆
動されるリードスクリュー８が回転自在に設けてあり、
このリードスクリュー８にベース９が螺合している。ベ
ース９の上方には、複数の支柱１０を介して互いに平行
をなす１対の支持レール１１，１１が取り付けてある。
この支持レール間には互いに平行をなす１対のスクリー
ン版支持アーム１２，１２が架け渡してある。この支持
アーム間には、支持フレーム１３ａおよびスクリーンシ
ート１３ｂからなるスクリーン版１３が取り付けてあ
る。スクリーン版１３はそのスクリーンシート１３ｂ
が、印刷部Ｂに位置する印刷テーブル５上の被印刷物Ｐ
と対向可能となっている。

【００１１】支持レール１１，１１の内端部（図１
（ａ）上方）には、ステップモータまたはサーボモータ
等からなり、互いに同速回転する１対のスキージ駆動用
モータ１４，１４が設けてある。支持レール１１，１１
の凹部１１ａ，１１ａには、このモータ１４，１４によ
り正逆回転駆動されかつ互いに平行をなすリードスクリ
ュー１５，１５がそれぞれ回転自在に設けてあり、各リ
ードスクリューにはそれぞれ支持ブロック１６，１６が
螺合している。この支持ブロックには、スキージ圧調整
用エアシリンダ１７がそれぞれ２個ずつ合計４個取り付
けてある。このエアシリンダの作動軸１７ａの各下端に
は、スキージ支持アーム１８，１８の両端部が取り付け
てあり、このアームにゴム等の弾性体からなるスキージ
１９，１９が取り付けてある。スキージ１９の下端は、
スクリーン版１３のスクリーンシート１３ｂ上面と対向
している。したがってスキージ駆動用モータ１４，１４
を介してリードスクリュー１５，１５が回転することに
より、支持ブロック１６，１６が支持レール１１，１１
の長手方向に移動し、これに伴いスキージ１９，１９が
スクリーン版１３のスクリーンシート１３ｂ上面を押し
つけながら図１（ａ）上下方向に往復移動するようにな
っている。

【００１２】基台１の供給・排出部Ａと印刷部Ｂとの間
には、被印刷物Ｐ上のインク膜厚ｄを非接触により測定
する膜厚センサ２０が、支持アーム２１を介して取り付
けてある。この膜厚センサ２０は、印刷テーブル５が印
刷部Ｂから供給・排出部Ａに移動する間に、印刷テーブ
ル５上の被印刷物Ｐ上の未乾燥状態にあるインクの膜厚
ｄを一方向（図１（ｂ）上方向）から非接触で測定する
ものである。その原理としては、一例としてはレーザ光
を被印刷物Ｐ上面に照射し、インクの表面で反射する光
とインクの裏面で反射する光との２つの反射光に基づい
て膜厚センサ２０内部で自動演算してインク膜厚ｄを測
定するようになっており、この膜厚センサ２０による測
定データを基にして次の印刷条件を自動的に変更するよ
うになっている。

【００１３】このような構成であるため、スクリーン版
昇降用モータ６が起動してリードスクリュー８が回転す
ることによりベース９が図１（ｂ）上下方向に昇降移動
しこれに伴い支柱１０を介して支持レール１１，１１と
一体にスクリーン版１３が被印刷物Ｐに対して図１
（ｂ）上下方向に昇降移動するようになっている。した
がってスクリーン版昇降用モータ６を介してリードスク
リュー８を回転駆動することによって印刷条件の１つで
あるスクリーン版１３と被印刷物Ｐとのクリアランスの
変更ができるようになっている。すなわちベース９を上
昇すればスクリーン版１３と被印刷物Ｐとのクリアラン
スを拡大することができ、逆にベース９を下降すればス
クリーン版１３と被印刷物Ｐとのクリアランスを縮小す
ることができる。

【００１４】またスキージ圧調整用エアシリンダ１７が
作動することにより作動軸１７ａが図１（ｂ）上下方向
に進退しこれに伴いスキージ支持アーム１８を介してス
キージ１９，１９がスクリーン版１３（スクリーンシー
ト１３ｂ）に対して図１（ｂ）上下方向に移動するよう
になっているため、スキージ圧調整用エアシリンダ１７
を作動することによって印刷条件の１つであるスキージ
１９のスクリーン版１３に対する押圧力の変更ができる
ようになっている。すなわちスキージ圧調整用エアシリ
ンダ１７の作動軸１７ａを後退すればスキージ１９のス
クリーン版１３に対する押圧力を下げることができ、逆
にスキージ圧調整用エアシリンダ１７の作動軸１７ａを
延出すればスキージ１９のスクリーン版１３に対する押
圧力を上げることができる。

【００１５】つぎに図２を参照して回路構成について説
明する。最初の印刷条件（スクリーン版１３と被印刷物
Ｐとのクリアランスまたはスキージ１９のスクリーン版
１３に対する押圧力）を設定するための印刷条件設定手
段３０、各種制御プログラムや各種データを格納した記
憶回路（ＲＯＭ）３１、および膜厚センサ２０がそれぞ
れ制御回路（ＣＰＵ）３２に電気的に接続してあり、印
刷条件設定手段３０からの設定信号、記憶回路（ＲＯ
Ｍ）３１からの入力信号および膜厚センサ２０によるイ
ンク膜厚ｄの測定データに基づき、印刷膜厚変更手段３
３を構成するスクリーン版昇降用モータ６またはスキー
ジ圧調整用エアシリンダ１７の一方に駆動信号を供給し
て、スクリーン版１３と被印刷物Ｐとのクリアランスま
たはスキージ１３のスクリーン版１３に対する押圧力の
設定をするようになっている。さらに制御回路３２に
は、印刷テーブル駆動用モータ２およびスキージ駆動用
モータ１４がそれぞれ電気的に接続してあり、印刷の開
始および完了に伴ない、印刷テーブル駆動用モータ２お
よびスキージ駆動用モータ１４のそれぞれに駆動信号を
供給してスキージ１９の駆動および印刷テーブル５の移
動を行なうようになっている。

【００１６】つぎに動作について図１〜３に従って説明
する。図１，２に示すように、印刷条件設定手段３０を
介して最初の印刷条件が設定され、記憶回路（ＲＯＭ）
３１に格納されている各種制御プログラムおよび各種デ
ータの中から印刷条件設定信号に合わせたデータが選択
され、選択されたデータに基づく出力信号が制御回路３
２より印刷膜厚変更手段３３を構成するスクリーン版昇
降用モータ６またはスキージ圧調整用エアシリンダ１７
の一方に供給され、スクリーン版１３と被印刷物Ｐとの
クリアランスまたはスキージ１３のスクリーン版１３に
対する押圧力が初期設定される。

【００１７】この初期設定が完了したら、供給・排出部
Ａに位置している印刷テーブル５に被印刷物Ｐを載置固
定した後、印刷テーブル移動用モータ２に駆動信号を供
給してリードスクリュー４を回転駆動して印刷テーブル
５を供給・排出部Ａから印刷部Ｂへ（図１左方向へ）移
動する。続いてスキージ駆動用モータ１４に駆動信号を
供給してリードスクリュー１５を回転駆動し支持ブロッ
ク１６を支持レール１１の長手方向に移動することによ
りスキージ１９をスクリーン版１３のスクリーンシート
１３ｂ上面に押しつけながら図１（ａ）上下方向に所定
回数だけ往復移動させ、スクリーンシート１３ｂを通し
て被印刷物Ｐの上にインクを押しつけることによりスク
リーン印刷を行なう。

【００１８】この印刷工程が完了したら、印刷テーブル
移動用モータ２を介してリードスクリュー４を今度は逆
方向に回転駆動し、印刷テーブル５を印刷部Ｂから供給
・排出部Ａへ（図１右方向へ）向けて移動する。この印
刷テーブル５の右方向移動の途中で基台１に取り付けて
ある膜厚センサ２０により印刷テーブル５上の被印刷物
Ｐ上の未乾燥状態にあるインク膜厚ｄを非接触で測定す
る。膜厚センサ２０によるインク膜厚ｄの測定データ
は、制御回路３２を介して記憶回路３１に取り込まれ
る。この膜厚センサ２０によるインク膜厚ｄの測定デー
タを基に次の印刷条件を自動的に変更するようになって
おり、その構成については後述する。

【００１９】膜厚センサ２０によるインク膜厚ｄの測定
が完了したら、供給・排出部Ａに戻された印刷テーブル
５上から印刷の完了した被印刷物Ｐを図示しないエアチ
ャック等により取り外し、次の被印刷物を載置固定して
以下同様の手順で印刷を繰返す。

【００２０】つぎに膜厚センサ２０によるインク膜厚ｄ
の測定データを基に次の印刷条件を自動的に変更する構
成について図３を参照して説明する。膜厚センサ２０に
より測定されたインク膜厚ｄが適正値Ｄと等しいか否か
を制御回路３２により判定し、インク膜厚ｄが適正値Ｄ
と等しい（あるいは適正範囲内にある）と判定された場
合には、初期設定された印刷条件すなわちスキージ１９
のスクリーン版１３に対する押圧力やスクリーン版１３
と被印刷物Ｐとのクリアランスを変更することなく次の
印刷を同様の手順で続行する。

【００２１】膜厚センサ２０により測定されたインク膜
厚ｄが適正値Ｄと等しくない（あるいは適正範囲内にな
い）と判定された場合には、該インク膜厚ｄと適正値Ｄ
との差異（ズレ量）を基にして制御回路３２から印刷膜
厚変更手段３３に駆動信号が入力され印刷条件すなわち
スキージ１９のスクリーン版１３に対する押圧力または
スクリーン版１３と被印刷物Ｐとのクリアランスを自動
的に変更する。

【００２２】すなわち膜厚センサ２０により測定された
インク膜厚ｄが適正値Ｄ以上であると判定された場合
は、スキージ１９によって被印刷物Ｐ上に押しつけられ
たインクの量が多いため、押しつけられるインクの量を
減らすような印刷条件に自動的に変更する。この場合、
リードスクリュー８を回転駆動してベース９を初期位置
から下降させスクリーン版１３と被印刷物Ｐとのクリア
ランスを縮小するかまたはスキージ圧調整用エアシリン
ダ１７を作動してスキージ１９を初期位置から上昇させ
てスキージ１９のスクリーン版１３に対する押圧力を下
げる。このような印刷条件に変更の後に次の印刷を同様
の手順で続行する。

【００２３】逆に膜厚センサ２０により測定されたイン
ク膜厚ｄが適正値Ｄ以下であると判定された場合は、ス
キージ１９によって被印刷物Ｐ上に押しつけられたイン
クの量が少ないため、押しつけられるインクの量を増す
ような印刷条件に自動的に変更する。この場合、リード
スクリュー８を回転駆動してベース９を初期位置から上
昇させスクリーン版１３と被印刷物Ｐとのクリアランス
を拡大するかまたはスキージ圧調整用エアシリンダ１７
を作動してスキージ１９を初期位置から下降させてスキ
ージ１９のスクリーン版１３に対する押圧力を上げる。
このような印刷条件に変更の後に次の印刷を同様の手順
で続行する。そして印刷回数が所定回数Ｎ（例えば１０
０回）に到達すると、印刷装置が停止する。

【００２４】なお、ある一定の印刷条件の下に印刷を続
けていても温度や湿度の経時変化によりインク膜厚ｄが
次第に適正値Ｄと等しくなくなる（あるいは適正範囲か
ら外れる）ことが考えられるが、本発明によれば、印刷
の完了した被印刷物Ｐを載置固定した印刷テーブル５が
印刷部Ｂから供給・排出部Ａへ（図１右方向へ）移動す
る度毎すなわち印刷が完了する毎に印刷テーブル５上の
被印刷物Ｐ上の未乾燥状態にあるインク膜厚ｄを膜厚セ
ンサ２０により非接触で測定し、この測定データを基
に、インク膜厚ｄが適正値Ｄと等しくなるよう（あるい
は適正範囲内にあるよう）常に好適な印刷条件に自動的
に更新されるので、常に最適なインク膜厚を得ることが
できる。

【００２５】本実施例では、自動的に変更される印刷条
件として、スキージ１９のスクリーン版１３に対する押
圧力およびスクリーン版１３と被印刷物Ｐとのクリアラ
ンスを例に説明したが、どちらか一方は固定のままとし
他方は変更可能な構成としてもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、つ
ぎの効果を奏する。 （１）被印刷物上のインクの膜厚をマイクロメータ等の
接触型測定器によらず非接触型の膜厚センサを用いて測
定するため、インクが乾燥するのを待つ必要がなく、時
間的ロスが生じることがない。 （２）インクが乾燥するのを待つことなく印刷条件を自
動的に変更して次の印刷を実行できるため、最初に印刷
したものの膜厚が不良であってもその次以降に印刷した
ものすべてが不良品となってしまうといった物的ロスが
なくなる。 （３）印刷条件を経験や勘を頼りに決定することなく膜
厚センサによる測定データを基に自動的に変更するた
め、作業に熟練を要しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスクリーン印刷装置の概略図であ
り（ａ）は平面図（ｂ）は断面側面図である。

【図２】本発明に係るスクリーン印刷装置の回路構成を
示すブロック図である。

【図３】本発明に係るスクリーン印刷装置の動作を示す
フローチャートである。

【符号の説明】

Ｐ 被印刷物 １３ スクリーン版 １９ スキージ ２０ 膜厚センサ ３２ 制御手段（制御回路）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スクリーン版を通して被印刷物にインク
   をスキージにより押しつけて印刷するスクリーン印刷装
   置であって、上記スキージによる印刷後の未乾燥状態に
   おいて上記被印刷物上の上記インクの膜厚を非接触によ
   り測定する膜厚センサと、上記膜厚センサによる測定デ
   ータを基に次の印刷条件を自動的に変更する制御手段と
   を備えていることを特徴とするスクリーン印刷装置。
2. 【請求項２】 上記印刷条件は、上記スキージの上記ス
   クリーン版に対する押圧力または上記スクリーン版と上
   記被印刷物とのクリアランスのうちの少なくとも一方で
   あることを特徴とする請求項１記載のスクリーン印刷装
   置。