WO2016002642A1 - 静電スクリーン印刷装置 - Google Patents

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revolution
powder
printing apparatus
screen
screen printing
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英之 福井
健児 岡本
高野　靖
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日立造船株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an electrostatic screen printing apparatus.
  • Electrostatic screen printing is widely used for objects that tend to collapse (such as food) because the object to which the printing powder is deposited and deposited is not pressed.
  • demand for all-solid-state secondary batteries accompanying the development of electronic devices has increased, and it has been proposed to employ electrostatic screen printing to form the powder layer of such all-solid-state secondary batteries. (For example, refer to Patent Document 1).
  • Patent Document 2 an electrostatic screen printing apparatus that can make the thickness of the powder adhered and deposited on the object uniform has been proposed (for example, Patent Document 2).
  • the powder is slightly uniformly adhered to the object by rubbing the powder onto the screen with a roller.
  • an object of the present invention is to provide an electrostatic screen printing apparatus capable of more uniformly adhering powder to an object.
  • an electrostatic screen printing apparatus includes a conductive screen disposed in a non-contact manner on an object to be printed, a rubbing body that rubs powder onto the screen, A DC power supply for applying a voltage to the object and the powder, and an electrostatic screen printing apparatus for attaching the powder rubbed into the screen to the object by electrostatic induction, A rotation mechanism for rotating the rubbing body and a revolution mechanism for revolving the rubbing body are provided.
  • the electrostatic screen printing apparatus according to the second invention is provided with a scraper interlocking with the revolution of the rubbing body in the revolution mechanism of the electrostatic screen printing apparatus according to the first invention,
  • the scraper is arranged to scrape the powder on the screen toward the revolving shaft side by the interlocking.
  • the electrostatic screen printing apparatus according to the third invention has a plurality of rubbing bodies in the electrostatic screen printing apparatus according to the first or second invention, The distance between the revolution axis of the rubbing body and the axis of each rotation is different.
  • the revolution of the rubbing body in the electrostatic screen printing apparatus according to the first or second invention has two stages of parent revolution and child revolution,
  • the rotation speed ratio of the child revolution to the parent revolution is 4.0 or more.
  • An electrostatic screen printing apparatus is the electrostatic screen printing apparatus according to the first or second aspect of the invention, wherein the rotation mechanism makes the rotation of the rubbing body reverse to the revolution. It is what is done.
  • an electrostatic screen printing apparatus is the electrostatic screen printing apparatus according to the second aspect of the invention, comprising a powder feeder for supplying powder scraped into the screen to the scraper.
  • the electrostatic screen printing apparatus is the electrostatic screen printing apparatus according to the third aspect of the invention, wherein the plurality of rubbing bodies each overlap the locus of the contact surface with the screen due to rotation. These are configured so as not to contact each other by rotation.
  • the rubbing body in the electrostatic screen printing apparatus according to the first or second invention can be in contact with the screen covering the elastic body and the elastic body. It has a wear-resistant layer.
  • an electrostatic screen printing apparatus is the electrostatic screen printing apparatus according to the first or second invention, comprising a screen vibrating section for vibrating the screen.
  • the powder can be more uniformly attached to the object.
  • Example 2 of the electrostatic screen printing apparatus It is a film thickness measurement result in Example 2 of the electrostatic screen printing apparatus. It is a film thickness measurement result in Example 3 of the electrostatic screen printing apparatus. It is a film thickness measurement result in Example 4 of the electrostatic screen printing apparatus. It is a film thickness measurement result in Example 5 of the electrostatic screen printing apparatus.
  • FIG. 6 It is a schematic diagram of the electrostatic screen printing apparatus which concerns on Embodiment 6 of this invention. It is an AA arrow line view of FIG. It is the figure which the 1st sponge of FIG. 17 and the 2nd sponge rotated 90 degrees by autorotation. It is a schematic diagram of the electrostatic screen printing apparatus which concerns on Embodiment 7 of this invention. It is a BB arrow line view of FIG. It is a schematic diagram of the electrostatic screen printing apparatus which concerns on Embodiment 8 of this invention. It is CC arrow line view of FIG.
  • Embodiment 1 The electrostatic screen printing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described below.
  • the powder 7 is charged by rubbing the powder 7 with a sponge 12 onto a mesh screen 6 connected to the negative electrode of the DC power source DC. Then, the screen 6 is passed through the powder 7. Then, the charged powder 7 adheres to the object SE connected to the positive electrode of the DC power source DC via the pedestal portion B by electrostatic induction.
  • An apparatus for such electrostatic screen printing in which the arrangement and operation (rubbing method) of the sponge 12 is devised in order to adhere the powder 7 to the object SE extremely uniformly, is the present invention.
  • This is an electrostatic screen printing apparatus.
  • the electrostatic screen printing apparatus includes a screen 6 through which the powder 7 can pass, and two sponges 1, 2 (rubbing bodies) that can rub the powder 7 into the screen 6.
  • these two sponges 1 and 2 rotate and revolve around axes t1, t2, Op, and Oc orthogonal to the screen 6 to rub the powder 7 into the screen 6 extremely uniformly.
  • the electrostatic screen printing apparatus 10 includes a rotation mechanism 5 that rotates the two sponges 1 and 2, a parent-revolution mechanism 3 that revolves the sponges 1 and 2 (rotation speed ⁇ p), and the sponge 1 and 2. And a child revolving mechanism 4 that further revolves 2 (rotational speed ⁇ c).
  • the electrostatic screen printing apparatus 10 includes a pedestal portion that is disposed below the screen 6 and on which an object is placed, and a DC power source that electrically connects the screen 6 and the pedestal portion. Is provided.
  • This DC power supply applies a negative voltage to the powder 7 through the screen 6 and applies a positive voltage to the object through the pedestal as in the general electrostatic screen printing shown in FIG. To do.
  • the revolution (rotation speed ⁇ p) by the parent revolution mechanism 3 is referred to as “parent revolution”
  • the revolution (rotation speed ⁇ c) by the child revolution mechanism 4 is referred to as “child revolution”. Two of the revolutions are simply called “revolutions”.
  • the screen 6 is horizontally arranged and formed in a mesh net, and when the powder 7 placed on the upper surface is rubbed, it passes through the powder 7 to the lower surface. It is something to be made.
  • the screen 6 is made of a conductive material, and charges the powder 7 to be passed by applying a high voltage from the DC power source. Further, like the general electrostatic screen printing shown in FIG. 1, the screen 6 is naturally arranged in a non-contact manner on the object.
  • a screen frame 16 is disposed on the periphery of the screen 6 as shown in FIG.
  • the sponges 1 and 2 are made of a material that is advantageous for charging the screen 6 by rubbing the powder 7 and is made of, for example, polyurethane, nylon or the like in an elastic shape (for example, a sponge shape).
  • the two sponges 1 and 2 preferably have different sizes in order to uniformly rub the powder 7 into the screen 6.
  • first sponge 1 the smaller one is referred to as “first sponge 1” and the larger one is referred to as “second sponge 2”.
  • the rotation mechanism 5 includes a first rotation shaft 51 serving as a rotation axis t1 of the first sponge 1 and a first rotation pulley 53 connected to the screen 6 side of the first rotation shaft 51 (not shown in FIG. 3). And a second rotation shaft 52 serving as the rotation axis t2 of the second sponge 2 and a second rotation pulley 54 (not shown in FIG. 3) connected to the screen 6 side of the second rotation shaft 52.
  • a cylindrical body 15 that holds the first sponge 1 and the second sponge 2 is provided on the first rotation pulley 53 and the second rotation pulley 54 on the screen 6 side, respectively.
  • the rotation mechanism 5 includes a rotation drive unit 55 connected to one of the first rotation shaft 51 and the second rotation shaft 52 (the first rotation shaft 51 in FIG. 2), And a power transmission unit 56 that transmits the driving force of the rotation driving unit 55 to the other of the first rotation shaft 51 and the second rotation shaft 52 (the second rotation shaft 52 in FIG. 2).
  • the parent-revolution mechanism 3 includes a parent-revolution shaft 31 that is a parent-revolution axis Op, and a parent-revolution parallel to the screen 6 connected to the screen 6 side of the parent-revolution shaft 31. It has the arm 33 and the parent-revolution drive part (illustration omitted) arrange
  • a rod 32 for example, a cutting bolt directed to the screen 6, and a scraper whose upper end is fixed to the screen 6 side of the rod 32 and whose lower end is in contact with the screen 6. 34 is provided.
  • the child revolution mechanism 4 includes a child revolution shaft 41 that is provided at the other end of the parent revolution arm 33 and serves as a child revolution axis Oc, and a screen of the child revolution shaft 41. 6 and a child revolving arm 43 parallel to the screen 6 and a child revolving drive unit 45 (not shown in FIG. 3) connected to the child revolving shaft 41.
  • a first rotation shaft 51 and a second rotation shaft 52 are provided at both ends of the child revolution arm 43, respectively.
  • the parent / revolution drive unit is connected to the upper end of the parent / revolution shaft 31 and is not shown in the figure, but drives the parent / revolution shaft 31 such as an electric motor.
  • the child revolution drive unit 45 is a child revolution gear 45 that is provided on the parent revolution shaft 31 and meshes with the non-rotating spur gear 36.
  • the rotation driving unit 55 is, for example, a rotation gear 55 that is provided on the child revolution shaft 41 and meshes with a non-rotating spur gear 46.
  • the power transmission unit 56 is, for example, a timing belt 56 that is stretched over the first rotation pulley 53 and the second rotation pulley 54. By this timing belt 56, the rotation of one of the first sponge 1 and the second sponge 2 is linked to the rotation of the other in the forward direction.
  • the distance between the parent revolution axis Op and the child revolution axis Oc is referred to as “sponge parent revolution radius Ro”.
  • the distance between the axis Op of the rod 32 and the axis s of the rod 32 is referred to as “scraper parent revolution radius Rs”, and the distance between the child revolution axis Oc and the rotation axis t1 of the first sponge 1 is “first child revolution radius r1”.
  • second child revolution radius r2 The distance between the child revolution axis Oc and the rotation axis t2 of the second sponge 2 is called “second child revolution radius r2”, and the diameter of the contact surface (circular) between the first sponge 1 and the screen 6 is The diameter of the contact surface (circular) between the second sponge 2 and the screen 6 is referred to as “second contact diameter d2”.
  • FIG. 4 shows the trajectory of the rotation axis t ⁇ b> 1 of the first sponge 1 as the trajectory of the first sponge 1
  • the trajectory of the rotation axis t ⁇ b> 2 of the second sponge 2 is represented as the trajectory of the second sponge 2. Shown by representative.
  • FIG. 4 also shows the trajectory of the child revolution axis Oc.
  • the trajectories of the rotation axes t1 and t2 of the first sponge 1 and the second sponge 2 swing inward and outward with the trajectory of the child revolution axis Oc as the center line (child revolution).
  • the trajectory of the child revolution axis Oc is the circumference of the sponge parent revolution radius Ro
  • the oscillation width of the first sponge 1 is twice the first child revolution radius r1
  • the oscillation width of the second sponge 2 is This is twice the twin-revolution radius r2.
  • the density (fineness of the eyes) of the trajectories of the first sponge 1 and the second sponge 2 is proportional to the rotation speed ratio ( ⁇ c / ⁇ p) of the child revolution with respect to the parent revolution.
  • the trajectories of the first sponge 1 and the second sponge 2 are the sponge parent revolution radius Ro, the first child revolution radius r1, the second child revolution radius r2, and the rotation speed ratio ( ⁇ c) of the child revolution with respect to the parent revolution. / ⁇ p). Furthermore, the distribution of the powder 7 attached to the object varies depending on the first contact diameter d1 and the second contact diameter d2.
  • the sponge parent revolution radius Ro is preferably 140% or less of the distance from the parent revolution axis Op to the edge of the screen 6. By doing so, the first sponge 1 and the second sponge 2 reach the vicinity of the parent revolving axis Op on the screen 6, so that the area where the powder 7 is not rubbed in the screen 6 is suppressed as much as possible.
  • the first child revolution radius r1 and the second child revolution radius r2 are preferably different. By doing so, the overlapping area between the locus of the first sponge 1 and the locus of the second sponge 2 is reduced, so that the powder 7 is rubbed into the screen 6 very uniformly.
  • the second contact diameter / second child revolution radius (d2 / r2) with respect to the first child revolution radius / first contact diameter (r1 / d1) is preferably 70 to 120%. By doing so, the locus of the first sponge 1 and the second sponge 2 does not become too coarse, and the powder 7 is rubbed into the screen 6 very uniformly.
  • the rotation speed ratio ( ⁇ c / ⁇ p) of the child revolution with respect to the parent revolution is preferably 4.0 or more. By doing so, the density of the trajectories of the first sponge 1 and the second sponge 2 is increased, that is, since the eyes of these trajectories become finer, the powder 7 is rubbed into the screen 6 extremely uniformly.
  • the rotation speed ratio ( ⁇ c / ⁇ p) of the child revolution with respect to the parent revolution is more preferably not an integer.
  • the scraper 34 is disposed at a position where the powder 7 is scraped up to the axis Op of the parent revolution on the screen 6 by the parent revolution.
  • the powder 7 can be smoothly scraped to the vicinity of the parent revolution axis Op on the screen 6 by the parent revolution. Smoothly raked into the area where the sponge 2 reaches.
  • the scraper 34 is arranged so as to project to the outside of the locus of the first sponge 1 and the second sponge 2. Thereby, even if the powder 7 is pushed out to the outside of the locus by the first sponge 1 and the second sponge 2, the powder 7 is scraped to the inside of the locus by the scraper 34.
  • the object is placed on the pedestal, and the powder 7 is placed on the screen 6.
  • the parent revolving shaft 31 is driven (that is, parent revolving) by the parent revolving drive unit
  • the child revolving shaft 41 is driven (that is, child revolving) in conjunction with this, and the first sponge 1 and the second sponge 2 are driven.
  • the powder 7 is rubbed into the screen 6 very uniformly.
  • the powder 7 that has not been rubbed into the screen 6 is scraped to the area where the first sponge 1 and the second sponge 2 reach by the scraper 34 and is rubbed into the screen 6 very uniformly.
  • the powder 7 rubbed into the screen 6 is charged to the negative electrode by a DC power supply, passes through the screen 6 and adheres to the object charged to the positive electrode through the pedestal portion by electrostatic induction.
  • the powder 7 is rubbed into the screen 6 very uniformly, so that the powder 7 can adhere to the object very uniformly.
  • the scraper 34 scrapes the first sponge 1 and the second sponge 2 to reach the area, the powder 7 can be adhered to the object without waste.
  • Comparative Examples and Examples 1 to 5 are shown in Table 1 and FIGS. 6 to 11.
  • the sponge in the comparative example was a rectangular parallelepiped having a size in plan view of 100 mm ⁇ 50 mm.
  • the powder 7 was adhered to the object by the electrostatic screen printing apparatus 10.
  • the rotation speed ratio ( ⁇ c / ⁇ p) of the child revolution to the parent revolution is 53/12
  • the sponge parent revolution radius Ro is 33 mm
  • r1 was 25 mm
  • the second child revolution radius r2 was 15 mm
  • the first contact diameter d1 was 28 mm
  • the second contact diameter d2 was 36 mm.
  • both the comparative example and Examples 1 to 5 satisfy the following conditions.
  • the screen 6 has a mesh net portion of 70 mm square.
  • a mask having an opening of 50 mm square was placed on an object that is an aluminum foil.
  • the powder 7 placed on the screen 6 was 0.7 g.
  • the powder adhered and deposited on the object was pressure-molded at 0.25 GPa or 1.00 GPa to form a film.
  • the film formed on the object was divided into a 5 ⁇ 5 grid (10 mm square), and the thickness of the film for each grid was measured with a micrometer.
  • the films of Examples 1 to 5 have the standard deviation of the thickness reduced to about 1/5. It can be said that it became uniform.
  • the electrostatic screen printing apparatus 10 according to the second embodiment of the present invention is the same as the electrostatic screen printing apparatus 10 according to the first embodiment, in which the rotation directions of the first sponge 1 and the second sponge 2 are rotated. And the rotation direction of the child revolution is reversed.
  • the rotation mechanism 5 is configured such that the rotation is synchronized with the child revolution in the reverse direction.
  • the rotation mechanism 5 according to the second embodiment of the present invention includes, for example, a reverse rotation that meshes with the gears 46 and 55 between the spur gear 46 and the rotation gear 55 according to the first embodiment.
  • a gear (not shown) is provided.
  • the powder 7 is less likely to concentrate on the axis Re of the parent revolution, which is more than the electrostatic screen printing apparatus 10 according to the first embodiment.
  • the powder 7 can be uniformly attached to the object.
  • the electrostatic screen printing apparatus 10 according to the third embodiment of the present invention is the same as the electrostatic screen printing apparatus 10 according to the first embodiment, as shown in FIG. 13, in the child revolution, the second sponge 2 and the scraper 34. It is a very simple configuration with the relevant parts omitted.
  • the electrostatic screen printing apparatus 10 As shown in FIG. 13, the electrostatic screen printing apparatus 10 according to the third embodiment of the present invention is not provided with the child revolving mechanism 4 as in the first and second embodiments, at one end portion of the parent revolving arm 33. A first sponge 1 and a rotation mechanism 5 of a portion related to the first sponge 1 are provided. For this reason, the electrostatic screen printing apparatus 10 has an extremely simple configuration and rubs the powder 7 more uniformly on the screen 6 by the revolution and rotation of the first sponge 1.
  • the powder 7 since the powder 7 is rubbed more uniformly into the screen 6, the powder 7 can be more uniformly adhered to the object. Since the structure is extremely simple, the initial cost can be greatly reduced.
  • the electrostatic screen printing apparatus 10 according to the fourth embodiment of the present invention is the same as the electrostatic screen printing apparatus 10 according to the third embodiment described above. And a scraper 34 is provided.
  • the electrostatic screen printing apparatus 10 according to Embodiment 4 of the present invention has a sufficiently simple configuration and rubs the powder 7 more uniformly on the screen 6 by the revolution and rotation of the first sponge 1. . Further, the scraper 34 scrapes the first sponge 1 to reach the area.
  • the powder 7 is rubbed more uniformly into the screen 6, the powder 7 can be more uniformly attached to the object. Since the configuration is sufficiently simple, the initial cost can be sufficiently reduced.
  • the scraper 34 scrapes the first sponge 1 to reach the area, the powder 7 can be adhered to the object without waste.
  • the electrostatic screen printing apparatus 10 according to the fifth embodiment of the present invention is the same as the electrostatic screen printing apparatus 10 according to the fourth embodiment, as shown in FIG. Instead of the rod 32 and the scraper 34 as in the fourth embodiment, the second sponge 2 and a part of the rotation mechanism 5 related to the second sponge 2 are provided. Therefore, the electrostatic screen printing apparatus 10 according to the fifth embodiment of the present invention has a simple configuration, and the powder 7 is very uniformly distributed on the screen 6 by the revolution and rotation of the first sponge 1 and the second sponge 2. It rubs into.
  • the powder 7 is rubbed into the screen 6 very uniformly, the powder 7 can be adhered to the object very uniformly.
  • the configuration is simple, the initial cost can be reduced.
  • the electrostatic screen printing apparatus 10 according to Embodiment 6 of the present invention is the electrostatic screen printing apparatus 10 according to Embodiment 1 described above. As shown in FIG. At the same time, the powder 7 is rubbed into the screen 6 more uniformly, and the screen 6 into which the powder 7 is rubbed is vibrated. In addition, in this invention, a vibration is a meaning also including the motion which gives an impact intermittently or continuously.
  • the electrostatic screen printing apparatus 10 adds the crushed powder 7 to the scraper 34 as shown in FIG.
  • the powder supply units 84 to 86 to be supplied to the first sponge 8, the first sponge 8, the second sponge 9 and the elliptic cylinders 18 and 19 that rub the powder 7 evenly onto the screen 6, and the screen 6 to which the powder 7 is rubbed.
  • the powder supply units 84 to 86 pass through the inside of the main revolution shaft 31 from above the top plate 18 and have a lower hopper 86 whose lower end is directed to the scraper 34, and a powder from above to the downstream hopper 86. 7 and a upstream hopper 84 for supplying the powder 7 to the raw material feeder 85 from above. Since the downstream hopper 86 rotates together with the main revolution shaft 31, the powder 7 to be passed is crushed by centrifugal force and supplied to the scraper 34.
  • the raw material feeder 85 and the upstream hopper 84 are configured to supply a fixed amount of powder 7 to the downstream hopper 86 by vibration generating elements 92 and 91 provided respectively.
  • the supply of the powder 7 is preferably continuous, and even if it is intermittent, it is preferable to supply the powder 7 a plurality of times during one revolution of the parent revolution.
  • the parent / revolution shaft 31 that passes through the downstream hopper 86 is driven by the parent / revolution drive units 81 to 83.
  • the parent / revolution drive units 81 to 83 include an electric motor 81 disposed on the top plate 18, a motor-side gear 82 connected to the shaft of the electric motor 81, and a shaft-side gear connected to the parent / revolution shaft 31. 83.
  • the motor side gear 82 and the shaft side gear 83 may be other things such as a screw gear and a pulley as long as they transmit the rotation of the electric motor 81 to the main revolution shaft 31.
  • the first sponge 8, the second sponge 9, and the elliptic cylinders 18 and 19 have a contact surface (hereinafter referred to as a small contact surface 80) between the first sponge 8 and the screen 6, and a second surface.
  • a contact surface (hereinafter referred to as a large contact surface 90) between the sponge 9 and the screen 6 is formed into an ellipse centered on the respective rotation axes t1 and t2. Since the small contact surface 80 and the large contact surface 90 are elliptical, they have major axes D8 and D9 and minor axes d8 and d9, respectively.
  • the small contact surface 80 and the large contact surface 90 have a larger sum of both major diameters D8 and D9 than the sum of the first revolution radius r1 and the second revolution radius r2, and one major diameter D8, D9 and the other short radius.
  • the sum of the diameters d9 and d8 is made small.
  • the first sponge 8 and the second sponge 9 are rotated so as not to contact each other. For example, as shown in FIGS. 17 and 18, when one of the major diameters D8 and D9 faces the child revolution axis Oc, In addition, the other minor axis d9, d8 is rotated such that it faces the child revolution axis Oc.
  • the first sponge 8, the second sponge 9, and the elliptic cylinders 18, 19 cause the tracks 180, 190 of the contact surfaces 80, 90 with the screen 6 due to rotation to overlap 189 and do not contact each other due to rotation.
  • the small contact surface 80 and the large contact surface 90 are not limited to an elliptical shape, but may be other shapes such as an oval shape, an oval shape, or an oval shape.
  • the screen vibrating sections 93 to 95 include an upper vibration generating element 93 provided on the screen frame 16, a vibration absorbing material 94 that supports the screen 6 so as to vibrate with respect to the fixed base 60, a screen 6 has a lower vibration generating element 95 provided from below.
  • the lower vibration generating elements 95 are arranged circumferentially around Op in plan view.
  • the upper vibration generating element 93 and the vibration absorbing material 94 vibrate the screen 6 from the periphery, and the lower vibration generating element 95 vibrates the screen 6 from the lower part.
  • the screen vibrating portions 93 to 95 may include only one of the upper vibration generating element 93, the vibration absorbing material 94, and the lower vibration generating element 95.
  • the pulverized powder 7 is supplied to the scraper 34 and the powder 7 is rubbed into the screen 6 more uniformly. By vibrating the screen 6 that rubs the body 7, the powder 7 can be more uniformly attached to the object.
  • the powder supply units 87 and 88 in the electrostatic screen printing apparatus 10 according to the seventh embodiment are large hoppers that supply the scraper 34 with the powder 7 charged from the powder inlet 80 formed on the top plate 18.
  • the large hopper 87 rotates with the main revolution shaft 31 and is configured to vibrate by a vibration generating element 96 provided on the lower surface of the top plate 18.
  • the powder 7 introduced from the powder inlet 80 formed on the top plate 18 is crushed by dropping onto a rotating and vibrating large hopper 87 and supplied to the scraper 34. Is done.
  • the electrostatic screen printing apparatus 10 according to the eighth embodiment of the present invention has a simplified configuration in which the large hopper 87 is vibrated as shown in FIG. 21 in the electrostatic screen printing apparatus 10 according to the seventh embodiment. Is.
  • the large hopper 87 in the electrostatic screen printing apparatus 10 is vibrated not by the vibration generating element 96 as shown in FIGS. 19 and 20, but as shown in FIGS.
  • Either one or both of the protruding portion 89 and the collision body 97 are made of an elastic body (such as rubber or sponge), so that the collision of the large hopper 87 and the rotation of the large hopper 87 and the parent / revolution shaft 31 is not hindered by the collision. Configured for proper vibration.
  • the first sponge (and the second sponge) has been described as an example of the rubbing body.
  • the present invention is not limited to this. That is, the rubbing body only needs to rub the powder 7 into the screen 6, and the number thereof may exceed two.
  • the rubbing body may have an elastic body made of sponge or carpet and a wear-resistant layer such as a nonwoven fabric that covers the elastic body and can come into contact with the screen 6.
  • the scraper 34 is described as being provided in the parent / revolution mechanism 3. However, the scraper 34 may be provided in the child / revolution mechanism 4.
  • the screen 6 is simply described as a mesh net.
  • the region where the powder 7 is likely to concentrate may be shaped so that the powder 7 is less likely to pass through.
  • the sponges 1 and 2 are operated on the fixed screen 6 in order to rub the powder 7 into the screen 6, but the screen 6 may also be operated. .
  • the rotation axes t1 and t2 with respect to the sponges 1 and 2 are decentered when the contact surface between the sponges 1 and 2 and the screen 6 is circular in order to more uniformly adhere the powder 7 to the object. Is preferred. If the contact surfaces 80 and 90 between the sponges 8 and 9 and the screen 6 are elliptical as in the sixth to eighth embodiments, the sponges in which the rotation axes t1 and t2 are eccentric with the circular contact surfaces. The effect equivalent to 1 and 2 is produced.
  • a screen having an appropriate mesh size is adopted depending on a desired amount of the powder 7 adhered and deposited on the object.
  • brushes for sweeping the outer periphery of the contact diameters d1 and d2 on the screen 6 may be provided on the sponges 1 and 2.

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Abstract

　印刷の対象物に非接触で配置される導電性のスクリーン（６）と、スクリーン（６）に粉体（７）を擦り込む第一スポンジ（１）および第二スポンジ（２）［以下、スポンジ（１，２）］と、対象物および粉体（７）に電圧を印加する直流電源とを備え、スクリーン（６）に擦り込まれた粉体（７）を静電誘導により対象物に付着させる静電スクリーン印刷装置（１０）である。静電スクリーン印刷装置（１０）は、スポンジ（１，２）を自転させる自転機構（５）と、スポンジ（１，２）を親公転させる親公転機構（３）と、スポンジ（１，２）を子公転させる子公転機構（４）とを備える。親公転に対する子公転の回転速度比（ωｃ／ωｐ）が４．０以上であり、親公転機構（３）に、スポンジ（１，２）の公転に連動するスクレーパ（３４）が設けられ、スクレーパ（３４）が、連動により、スクリーン（６）上の粉体（７）を親公転の軸（Ｏｐ）側に掻き寄せるように配置される。

Description

静電スクリーン印刷装置
　本発明は、静電スクリーン印刷装置に関するものである。
　静電スクリーン印刷は、印刷用の粉体を付着および堆積させる対象物が圧迫されないので、崩れやすい対象物（食品など）に広く採用されている。近年では、電子機器の発達に伴う全固体二次電池の需要が高まっており、このような全固体二次電池の粉体層を形成するのに、静電スクリーン印刷を採用することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
　しかしながら、全固体二次電池では、粉体層における厚さの均一性が厳しく要求されるものの、上記特許文献１記載の方法は、一般的な静電スクリーン印刷以上に粉体層（電極層や電解質層など）の厚さを均一にするものではない。
　これに対して、対象物に付着および堆積する粉体の厚さを均一にすることができる静電スクリーン印刷装置が提案されている（例えば、特許文献２）。この特許文献２に記載の静電スクリーン印刷装置は、ローラでスクリーンに粉体を擦り込むことで、やや均一に粉体を対象物に付着させるものである。
日本国特開２０１２－１４００１６号公報 日本国特開２０１１－２４３４０２号公報
　しかしながら、上記特許文献２に記載の静電スクリーン印刷装置であっても、スクリーン上に載置された粉体の量が上記ローラの軸方向で不均一な場合、この不均一なまま粉体がスクリーンに擦り込まれる。したがって、この場合、不均一に粉体が対象物に付着するという問題がある。
　そこで、本発明は、より均一に粉体を対象物に付着させ得る静電スクリーン印刷装置を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するため、第１の発明に係る静電スクリーン印刷装置は、印刷の対象物に非接触で配置される導電性のスクリーンと、このスクリーンに粉体を擦り込む擦込体と、上記対象物および粉体に電圧を印加する直流電源とを備え、上記スクリーンに擦り込まれた粉体を静電誘導で対象物に付着させる静電スクリーン印刷装置であって、
　上記擦込体を自転させる自転機構と、上記擦込体を公転させる公転機構とを備えるものである。
　また、第２の発明に係る静電スクリーン印刷装置は、第１の発明に係る静電スクリーン印刷装置における公転機構に、擦込体の公転に連動するスクレーパが設けられ、
　上記スクレーパが、上記連動により、スクリーン上の粉体を上記公転の軸側に掻き寄せるように配置されるものである。
　さらに、第３の発明に係る静電スクリーン印刷装置は、第１または第２の発明に係る静電スクリーン印刷装置における擦込体が複数であり、
　上記擦込体の公転の軸とそれぞれの自転の軸との距離が、いずれも異なるものである。
　加えて、第４の発明に係る静電スクリーン印刷装置は、第１または第２の発明に係る静電スクリーン印刷装置における擦込体の公転が、親公転および子公転の２段階であり、
　上記親公転に対する子公転の回転速度比が、４．０以上であるものである。
　また、第５の発明に係る静電スクリーン印刷装置は、第１または第２の発明に係る静電スクリーン印刷装置において、自転機構が、擦込体の自転を公転の逆方向にするように構成されるものである。
　また、第６の発明に係る静電スクリーン印刷装置は、第２の発明に係る静電スクリーン印刷装置において、スクリーンに擦り込まれる粉体をスクレーパに供給する粉体供給器を備えるものである。
　また、第７の発明に係る静電スクリーン印刷装置は、第３の発明に係る静電スクリーン印刷装置において、複数の擦込体が、それぞれ、自転によるスクリーンとの接触面の軌跡を重複させるとともに、自転により互いに接触しないように構成されているものである。
　また、第８の発明に係る静電スクリーン印刷装置は、第１または第２の発明に係る静電スクリーン印刷装置における擦込体が、弾性体と、この弾性体を覆ってスクリーンに接触し得る耐摩耗層とを有するものである。
　また、第９の発明に係る静電スクリーン印刷装置は、第１または第２の発明に係る静電スクリーン印刷装置において、スクリーンを振動させるスクリーン振動部を備えるものである。
　上記静電スクリーン印刷装置によると、より均一に粉体を対象物に付着させることができる。
一般的な静電スクリーン印刷を説明するための模式図である。 本発明の実施の形態１に係る静電スクリーン印刷装置を示し、上図は斜視図、下図は断面図である。 同静電スクリーン印刷装置の模式図である。 子公転シャフトの軌跡と第一スポンジおよび第二スポンジの軌跡とを示す図である。 スクレーパの配置を示す図である。 同静電スクリーン印刷装置の実施例１～５に対する比較例での膜厚計測結果である。 同静電スクリーン印刷装置の実施例１での膜厚計測結果である。 同静電スクリーン印刷装置の実施例２での膜厚計測結果である。 同静電スクリーン印刷装置の実施例３での膜厚計測結果である。 同静電スクリーン印刷装置の実施例４での膜厚計測結果である。 同静電スクリーン印刷装置の実施例５での膜厚計測結果である。 本発明の実施の形態２に係る静電スクリーン印刷装置の模式図である。 本発明の実施の形態３に係る静電スクリーン印刷装置の模式図である。 本発明の実施の形態４に係る静電スクリーン印刷装置の模式図である。 本発明の実施の形態５に係る静電スクリーン印刷装置の模式図である。 本発明の実施の形態６に係る静電スクリーン印刷装置の模式図である。 図１６のＡ－Ａ矢視図である。 図１７の第一スポンジおよび第二スポンジが自転で９０°回転した図である。 本発明の実施の形態７に係る静電スクリーン印刷装置の模式図である。 図１９のＢ－Ｂ矢視図である。 本発明の実施の形態８に係る静電スクリーン印刷装置の模式図である。 図２１のＣ－Ｃ矢視図である。
　［実施の形態１］
　以下、本発明の実施の形態１に係る静電スクリーン印刷装置について説明する。
　まず、一般的な静電スクリーン印刷の概略について図１に基づき説明する。
　一般的な静電スクリーン印刷では、図１に示すように、直流電源ＤＣの負極に接続されたメッシュ網のスクリーン６に粉体７をスポンジ１２により擦り込ませることで、粉体７を帯電させるとともに、粉体７に上記スクリーン６を通過させる。そうすると、帯電した粉体７が、上記直流電源ＤＣの正極に台座部Ｂを介して接続された対象物ＳＥに、静電誘導で付着する。
　このような静電スクリーン印刷のための装置であって、極めて均一に粉体７を対象物ＳＥに付着させるために、スポンジ１２の配置および動作（擦り込み方法）を工夫したものが、本発明に係る静電スクリーン印刷装置である。
　次に、本発明の実施の形態１に係る静電スクリーン印刷装置について図面に基づき説明する。なお、以下では、「自転」とは回転する物の内部に当該回転の軸があることをいい、「公転」とは回転する物の外部に当該回転の軸があることをいう。
　この静電スクリーン印刷装置は、図２および図３に示すように、粉体７を通過させ得るスクリーン６と、このスクリーン６に上記粉体７を擦り込み得る２つのスポンジ１，２（擦込体の一例である）とを備える。これら２つのスポンジ１，２は、図３に示すように、上記スクリーン６に直交する軸ｔ１，ｔ２，Ｏｐ，Ｏｃで自転および公転することで、極めて均一にスクリーン６に粉体７を擦り込むようにされている。すなわち、上記静電スクリーン印刷装置１０は、上記２つのスポンジ１，２をそれぞれ自転させる自転機構５と、上記スポンジ１，２を公転（回転速度ωｐ）させる親公転機構３と、上記スポンジ１，２をさらに公転（回転速度ωｃ）させる子公転機構４とを備える。また、上記静電スクリーン印刷装置１０は、図示しないが、上記スクリーン６の下方に配置されて対象物が載置される台座部と、上記スクリーン６および台座部を電気的に接続する直流電源とを備える。この直流電源は、図１に示す一般的な静電スクリーン印刷と同様に、上記スクリーン６を介して粉体７に負電圧を印加するとともに、上記台座部を介して対象物に正電圧を印加するものである。なお、以下では、上記親公転機構３による公転（回転速度ωｐ）を「親公転」といい、上記子公転機構４による公転（回転速度ωｃ）を「子公転」といい、これら親公転および子公転の２つを単に「公転」という。
　上記スクリーン６は、図２および図３に示すように、水平に配置されるとともにメッシュ網に形成されて、上面に載置された粉体７が擦り込まれると、当該粉体７を下面まで通過させるものである。また、上記スクリーン６は、導電性材料で形成されて、通過させる粉体７を上記直流電源による高電圧の印加で帯電させるものである。さらに、上記スクリーン６は、図１に示す一般的な静電スクリーン印刷と同様に、当然ながら、対象物に非接触で配置される。なお、上記スクリーン６の周縁には、図２に示すように、スクリーンフレーム１６が配置される。
　上記スポンジ１，２は、スクリーン６に粉体７を擦り込ませて帯電させることに有利な材質からなり、例えば、ポリウレタン、ナイロンなどを弾性状（例えば海綿状）にしたものである。また、上記２つのスポンジ１，２は、スクリーン６に粉体７を均一に擦り込むために、異なる大きさであることが好ましい。なお、以下では、これら２つのスポンジ１，２のうち、小さい方を「第一スポンジ１」、大きい方を「第二スポンジ２」という。
　上記自転機構５は、上記第一スポンジ１の自転の軸ｔ１となる第一自転シャフト５１と、この第一自転シャフト５１のスクリーン６側に連結される第一自転プーリ５３（図３では省略）と、上記第二スポンジ２の自転の軸ｔ２となる第二自転シャフト５２と、この第二自転シャフト５２のスクリーン６側に連結される第二自転プーリ５４（図３では省略）とを有する。上記第一自転プーリ５３および第二自転プーリ５４のスクリーン６側には、それぞれ第一スポンジ１および第二スポンジ２を保持する円柱体１５が設けられる。また、上記自転機構５は、図２に示すように、上記第一自転シャフト５１および第二自転シャフト５２の一方（図２では第一自転シャフト５１）に連結された自転駆動部５５と、この自転駆動部５５の駆動力を上記第一自転シャフト５１および第二自転シャフト５２の他方（図２では第二自転シャフト５２）まで伝達する動力伝達部５６とを有する。
　上記親公転機構３は、図２および図３に示すように、親公転の軸Ｏｐとなる親公転シャフト３１と、この親公転シャフト３１のスクリーン６側に連結されてスクリーン６に平行な親公転アーム３３と、図２に示す天板１８に配置されて親公転シャフト３１に連結された親公転駆動部（図示省略）とを有する。上記親公転アーム３３の一端部には、スクリーン６に向けたロッド３２（例えば寸切りボルト）と、このロッド３２のスクリーン６側に上端部が固定されるとともに下端縁がスクリーン６に接触するスクレーパ３４とが設けられる。
　上記子公転機構４は、図２および図３に示すように、上記親公転アーム３３の他端部に設けられて子公転の軸Ｏｃとなる子公転シャフト４１と、この子公転シャフト４１のスクリーン６側に連結されてスクリーン６に平行な子公転アーム４３と、上記子公転シャフト４１に連結された子公転駆動部４５（図３では省略）とを有する。上記子公転アーム４３の両端部には、それぞれ第一自転シャフト５１と第二自転シャフト５２とが設けられる。
　上記親公転駆動部は、親公転シャフト３１の上端に連結されているので図示を省略するが、例えば電動モータなど、上記親公転シャフト３１を駆動するものである。上記子公転駆動部４５は、図２に示すように、例えば、親公転シャフト３１に設けられて非回転の平歯車３６に噛合する子公転用歯車４５である。この親公転シャフト３１の平歯車３６とこれに噛合する子公転用歯車４５とにより、親公転に子公転が順方向に連動する。上記自転駆動部５５は、例えば、子公転シャフト４１に設けられて非回転の平歯車４６に噛合する自転用歯車５５である。この子公転シャフト４１の平歯車４６とこれに噛合する自転用歯車５５とにより、子公転に上記自転が順方向に連動する。上記動力伝達部５６は、例えば、第一自転プーリ５３および第二自転プーリ５４に掛け渡されたタイミングベルト５６である。このタイミングベルト５６により、第一スポンジ１および第二スポンジ２の一方の自転に他方の自転が順方向に連動する。
　また、以下では、上記静電スクリーン印刷装置１０の構成において、図３に示すように、親公転の軸Ｏｐと子公転の軸Ｏｃとの距離を「スポンジ親公転半径Ｒｏ」といい、親公転の軸Ｏｐとロッド３２の軸ｓとの距離を「スクレーパ親公転半径Ｒｓ」といい、子公転の軸Ｏｃと第一スポンジ１の自転の軸ｔ１との距離を「第一子公転半径ｒ１」といい、子公転の軸Ｏｃと第二スポンジ２の自転の軸ｔ２との距離を「第二子公転半径ｒ２」といい、第一スポンジ１とスクリーン６との接触面（円形）の直径を「第一接触直径ｄ１」といい、第二スポンジ２とスクリーン６との接触面（円形）の直径を「第二接触直径ｄ２」という。
　ここで、スクリーン６上における第一スポンジ１および第二スポンジ２の軌跡について詳細に説明する。図４では、簡単のため、第一スポンジ１の軌跡として第一スポンジ１の自転の軸ｔ１の軌跡を代表で示し、第二スポンジ２の軌跡として第二スポンジ２の自転の軸ｔ２の軌跡を代表で示す。また、これら第一スポンジ１および第二スポンジ２の軌跡についての理解を容易にするために、図４では、子公転の軸Ｏｃの軌跡も示す。
　図４に示すように、第一スポンジ１および第二スポンジ２の自転の軸ｔ１，ｔ２の軌跡は、それぞれ、親公転する子公転の軸Ｏｃの軌跡を中心線として内外に揺動（子公転によるもの）したものとなる。当然ながら、子公転の軸Ｏｃの軌跡はスポンジ親公転半径Ｒｏの円周となり、第一スポンジ１の揺動幅は第一子公転半径ｒ１の倍となり、第二スポンジ２の揺動幅は第二子公転半径ｒ２の倍となる。また、第一スポンジ１および第二スポンジ２の軌跡の密度（目の細かさ）は、親公転に対する子公転の回転速度比（ωｃ／ωｐ）に比例する。言い換えれば、この第一スポンジ１および第二スポンジ２の軌跡は、スポンジ親公転半径Ｒｏ、第一子公転半径ｒ１、第二子公転半径ｒ２、および、親公転に対する子公転の回転速度比（ωｃ／ωｐ）によって決定される。さらに、対象物に付着する粉体７の分布は、第一接触直径ｄ１および第二接触直径ｄ２によって変化する。
　上記スポンジ親公転半径Ｒｏは、親公転の軸Ｏｐからスクリーン６の端縁までの距離の１４０％以下が好ましい。こうすることで、スクリーン６上の親公転の軸Ｏｐ近くまで第一スポンジ１および第二スポンジ２が達するので、スクリーン６における粉体７の擦り込まれない領域が極力抑えられる。上記第一子公転半径ｒ１と第二子公転半径ｒ２とは、異なることが好ましい。こうすることで、第一スポンジ１の軌跡と第二スポンジ２の軌跡とで重複する領域が少なくなるので、スクリーン６に粉体７が極めて均一に擦り込まれる。上記第一子公転半径／第一接触直径（ｒ１／ｄ１）に対する上記第二接触直径／第二子公転半径（ｄ２／ｒ２）は、７０～１２０％が好ましい。こうすることで、第一スポンジ１および第二スポンジ２の軌跡の目が粗くなり過ぎないので、スクリーン６に粉体７が極めて均一に擦り込まれる。親公転に対する子公転の回転速度比（ωｃ／ωｐ）は、４．０以上が好ましい。こうすることで、第一スポンジ１および第二スポンジ２の軌跡の密度が高くなるので、すなわち、これら軌跡の目が細かくなるので、スクリーン６に粉体７が極めて均一に擦り込まれる。また、より好ましい親公転に対する子公転の回転速度比（ωｃ／ωｐ）は、整数でないことである。こうすることで、第一スポンジ１および第二スポンジ２は親公転で一回転してもそれぞれ同一の位置に戻らないので、スクリーン６に粉体７が極めて均一に擦り込まれる。
　上記スクレーパ３４は、親公転により、スクリーン６上の親公転の軸Ｏｐ近くまで粉体７を掻き寄せるような位置に配置される。具体的には、図５に示すように、スクリーン６上において、スクレーパ親公転半径Ｒｓがなす線とスクリーン６の下端縁３４ｕ（スクリーン６とスクレーパ３４との接触線）とがなす角度θを、４０～７０°にする。この角度θを４０°以上にすることで、親公転により、スクリーン６上の親公転の軸Ｏｐ近くまで粉体７をスムーズに掻き寄せられ、すなわち、粉体７が第一スポンジ１および第二スポンジ２の届く領域にスムーズに掻き寄せられる。また、上記角度を７０°以下にすることで、粉体７を掻き寄せる領域が広くなる。一方で、上記スクレーパ３４は、上記第一スポンジ１および第二スポンジ２の軌跡の外側まで張り出すように配置される。これにより、粉体７が第一スポンジ１および第二スポンジ２により当該軌跡の当該外側に押し出されても、粉体７がスクレーパ３４により当該軌跡の内側まで掻き寄せられる。
　以下、上記静電スクリーン印刷装置１０の動作について説明する。
　まず、台座部に対象物を載置し、スクリーン６上に粉体７を載置する。そして、親公転駆動部により親公転シャフト３１を駆動（つまり親公転）させると、これに連動して、子公転シャフト４１が駆動（つまり子公転）するとともに、第一スポンジ１および第二スポンジ２がそれぞれ自転する。これにより、スクリーン６に粉体７が極めて均一に擦り込まれていく。一方で、スクリーン６に擦り込まれなかった粉体７は、スクレーパ３４により第一スポンジ１および第二スポンジ２の届く領域に掻き寄せられて、やがてスクリーン６に極めて均一に擦り込まれていく。
　スクリーン６に擦り込まれた粉体７は、直流電源により負極に帯電するとともにスクリーン６を通過して、台座部を介して正極に帯電した対象物に静電誘導で付着する。
　このように、上記静電スクリーン印刷装置１０によると、スクリーン６に粉体７が極めて均一に擦り込まれるので、極めて均一に粉体７を対象物に付着させることができる。
　また、スクレーパ３４により第一スポンジ１および第二スポンジ２の届く領域に掻き寄せられるので、粉体７を無駄なく対象物に付着させることができる。
　以下、上記静電スクリーン印刷装置１０の効果を説明するために、比較例および実施例１～５の結果を、表１および図６～図１１に示す。上記比較例では、上記静電スクリーン印刷装置１０ではなく、スポンジを手で動かして、スクリーン６に粉体７を擦り込ませ、粉体７を対象物に付着させた。なお、上記比較例でのスポンジは、平面視のサイズが１００ｍｍ×５０ｍｍの直方体のものとした。一方で、上記実施例１～５では、上記静電スクリーン印刷装置１０により、粉体７を対象物に付着させた。なお、実施例１～５での上記静電スクリーン印刷装置１０において、親公転に対する子公転の回転速度比（ωｃ／ωｐ）を５３／１２、スポンジ親公転半径Ｒｏを３３ｍｍ、第一子公転半径ｒ１を２５ｍｍ、第二子公転半径ｒ２を１５ｍｍ、第一接触直径ｄ１を２８ｍｍ、第二接触直径ｄ２を３６ｍｍとした。
　また、上記比較例および実施例１～５のいずれも、次の条件を満たすものとした。
（１）スクリーン６を、メッシュ網の部分が７０ｍｍ角のものとした。
（２）アルミニウム箔である対象物に、５０ｍｍ角に開口したマスクを配置した。
（３）スクリーン６上に載置する粉体７を０．７ｇとした。
（４）対象物に付着および堆積した粉体を０．２５ＧＰａまたは１．００ＧＰａで加圧成形して、膜を形成した。
（５）対象物に形成した膜を５行５列の格子（１０ｍｍ角）に区切り、格子ごとの膜の厚さをマイクロメータにより計測した。
　上記比較例および実施例１～５の結果を、次の表１におよび図６～図１１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１および図６～図１１に示すように、比較例の膜に比べて、実施例１～５の膜は、その厚さの標準偏差が５分の１程度に低減されたことから、より均一になったといえる。
　［実施の形態２］
　本発明の実施の形態２に係る静電スクリーン印刷装置１０は、上記実施の形態１に係る静電スクリーン印刷装置１０において、第１スポンジ１および第２スポンジ２の自転の回転方向が、親公転および子公転の回転方向の逆になるように構成したものである。
　本発明の実施の形態２に係る上記静電スクリーン印刷装置１０では、図１２に示すように、その自転機構５が、子公転に自転が逆方向に連動するように構成される。具体的には、本発明の実施の形態２に係る自転機構５は、例えば、上記実施の形態１に係る平歯車４６と自転用歯車５５との間に、これら歯車４６，５５に噛合する逆転歯車（図示省略）が設けられる。この自転機構５により、自転と子公転との回転方向が逆になることで、第一スポンジ１および第二スポンジ２とスクレーパ３４とにより掻き出される粉体７が、親公転の軸Ｏｐに集中しにくくなる。
　このように、本実施の形態２に係る静電スクリーン印刷装置１０によると、親公転の軸Ｏｐに粉体７が集中しにくくなるので、実施の形態１に係る静電スクリーン印刷装置１０よりも均一に粉体７を対象物に付着させることができる。
　［実施の形態３］
　本発明の実施の形態３に係る静電スクリーン印刷装置１０は、上記実施の形態１に係る静電スクリーン印刷装置１０において、図１３に示すように、子公転、第二スポンジ２およびスクレーパ３４に関連する部分を省いて、極めて簡素な構成にしたものである。
　以下、上記実施の形態１と異なる部分に着目して説明するとともに、上記実施の形態１と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
　本発明の実施の形態３に係る静電スクリーン印刷装置１０は、図１３に示すように、親公転アーム３３の一端部に、上記実施の形態１および２のような子公転機構４ではなく、第一スポンジ１と、この第一スポンジ１に関連する部分の自転機構５とを備える。このため、上記静電スクリーン印刷装置１０は、極めて簡素な構成で、第一スポンジ１の公転および自転により、スクリーン６に粉体７をより均一に擦り込むものである。
　このように、本実施の形態３に係る静電スクリーン印刷装置１０によると、スクリーン６に粉体７がより均一に擦り込まれるので、より均一に粉体７を対象物に付着させることができるとともに、極めて簡素な構成なので、イニシャルコストを極めて低減することができる。
　［実施の形態４］
　本発明の実施の形態４に係る静電スクリーン印刷装置１０は、上記実施の形態３に係る静電スクリーン印刷装置１０において、図１４に示すように、親公転アーム３３の他端部にロッド３２およびスクレーパ３４が設けられるものである。このため、本発明の実施の形態４に係る静電スクリーン印刷装置１０は、十分に簡素な構成で、第一スポンジ１の公転および自転により、スクリーン６に粉体７をより均一に擦り込むものである。また、スクレーパ３４により第一スポンジ１の届く領域に掻き寄せられる。
　このように、本実施の形態４に係る静電スクリーン印刷装置１０によると、スクリーン６に粉体７がより均一に擦り込まれるので、より均一に粉体７を対象物に付着させることができるとともに、十分に簡素な構成なので、イニシャルコストを十分に低減することができる。
　また、スクレーパ３４により第一スポンジ１の届く領域に掻き寄せられるので、粉体７を無駄なく対象物に付着させることができる。
　［実施の形態５］
　本発明の実施の形態５に係る静電スクリーン印刷装置１０は、上記実施の形態４に係る静電スクリーン印刷装置１０において、図１５に示すように、親公転アーム３３の他端部に、上記実施の形態４のようなロッド３２およびスクレーパ３４ではなく、第二スポンジ２と、この第二スポンジ２に関連する部分の自転機構５とを備える。このため、本発明の実施の形態５に係る静電スクリーン印刷装置１０は、簡素な構成で、第一スポンジ１および第二スポンジ２の公転および自転により、スクリーン６に粉体７を非常に均一に擦り込むものである。
　このように、本実施の形態５に係る静電スクリーン印刷装置１０によると、スクリーン６に粉体７が非常に均一に擦り込まれるので、非常に均一に粉体７を対象物に付着させることができるとともに、簡素な構成なので、イニシャルコストを低減することができる。
　［実施の形態６］
　本発明の実施の形態６に係る静電スクリーン印刷装置１０は、上記実施の形態１に係る静電スクリーン印刷装置１０において、図１６に示すように、解砕された粉体７をスクレーパ３４に供給するとともに、スクリーン６に粉体７を一層均一に擦り込み、粉体７が擦り込まれるスクリーン６を振動させるものである。なお、本発明において、振動とは、断続的または連続的に衝撃を与える動きまで含めた意味である。
　以下、上記実施の形態１と異なる部分に着目して説明するとともに、上記実施の形態１と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
　本実施の形態６に係る静電スクリーン印刷装置１０は、上記実施例１に係る静電スクリーン印刷装置１０の構成に加えて、図１６に示すように、解砕された粉体７をスクレーパ３４に供給する粉体供給部８４～８６と、スクリーン６に粉体７を一層均一に擦り込む第一スポンジ８、第二スポンジ９および楕円柱体１８，１９と、粉体７が擦り込まれるスクリーン６を振動させるスクリーン振動部９３～９５とを備える。
　上記粉体供給部８４～８６は、天板１８の上方から親公転シャフト３１の内部を通過するとともに下端がスクレーパ３４に向けられた下流側ホッパー８６と、この下流側ホッパー８６に上方から粉体７を供給する原料フィーダ８５と、この原料フィーダ８５に上方から粉体７を供給する上流側ホッパー８４とを有する。下流側ホッパー８６は、親公転シャフト３１とともに回転するので、通過させる粉体７を遠心力により解砕させてスクレーパ３４に供給するものである。上記原料フィーダ８５および上流側ホッパー８４は、それぞれに設けられた振動発生素子９２，９１により、定量の粉体７を下流側ホッパー８６に供給するように構成される。上記粉体７の供給は、連続的であることが好ましく、断続的であっても親公転で一回転する間において複数回であることが好ましい。
　ところで、下流側ホッパー８６を内部に通過させる親公転シャフト３１は、親公転駆動部８１～８３により駆動される。上記親公転駆動部８１～８３は、上記天板１８に配置された電動モータ８１と、この電動モータ８１の軸に連結されたモータ側歯車８２と、親公転シャフト３１に連結されたシャフト側歯車８３とを有する。これらモータ側歯車８２およびシャフト側歯車８３は、電動モータ８１の回転を親公転シャフト３１に伝達するものであれば、ねじ歯車やプーリなど他の物であってもよい。
　上記第一スポンジ８、第二スポンジ９および楕円柱体１８，１９は、図１７に示すように、第一スポンジ８とスクリーン６との接触面（以下では小接触面８０という）と、第二スポンジ９とスクリーン６との接触面（以下では大接触面９０という）とが、それぞれの自転の軸ｔ１，ｔ２を中心にした楕円形になるようにされる。これら小接触面８０および大接触面９０は、楕円形であるから、それぞれ長径Ｄ８，Ｄ９および短径ｄ８，ｄ９を有する。また、小接触面８０および大接触面９０は、第一公転半径ｒ１と第二公転半径ｒ２との和よりも、両長径Ｄ８，Ｄ９の和が大きく、一方の長径Ｄ８，Ｄ９と他方の短径ｄ９，ｄ８との和が小さくなるようにされる。さらに、上記第一スポンジ８および第二スポンジ９は、互いに接触しないような自転にされ、例えば、図１７および図１８に示すように、一方の長径Ｄ８，Ｄ９が子公転の軸Ｏｃに向く際に、他方の短径ｄ９，ｄ８が子公転の軸Ｏｃに向くような自転にされる。言い換えれば、上記第一スポンジ８、第二スポンジ９および楕円柱体１８，１９は、自転による上記スクリーン６との接触面８０，９０の軌跡１８０，１９０を重複１８９させるとともに、自転により互いに接触しないように構成される。なお、このように構成されるのであれば、小接触面８０および大接触面９０は、楕円形に限られず、長円形、卵形またはオーバル形など、他の形状であってもよい。
　上記スクリーン振動部９３～９５は、図１６に示すように、スクリーンフレーム１６に設けられた上部振動発生素子９３と、固定台６０に対してスクリーン６を振動可能に支持する吸振材９４と、スクリーン６に下方から設けられた下部振動発生素子９５とを有する。下部振動発生素子９５は、平面視でＯｐを中心に円周状に配置される。上部振動発生素子９３および吸振材９４はスクリーン６を周縁から振動させ、下部振動発生素子９５はスクリーン６を下部から振動させるものである。なお、上記スクリーン振動部９３～９５は、上部振動発生素子９３および吸振材９４と、下部振動発生素子９５とのいずれか一方のみを有してもよい。
　このように、本実施の形態６に係る静電スクリーン印刷装置１０によると、解砕された粉体７がスクレーパ３４に供給されるとともに、スクリーン６に粉体７が一層均一に擦り込まれ、粉体７を擦り込むスクリーン６が振動することにより、一層均一に粉体７を対象物に付着させることができる。
　［実施の形態７］
　本発明の実施の形態７に係る静電スクリーン印刷装置１０は、上記実施の形態６に係る静電スクリーン印刷装置１０において、図１９に示すように、粉体供給部８７，８８を簡素にしたものである。
　以下、上記実施の形態６と異なる部分に着目して説明するとともに、上記実施の形態６と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
　本実施の形態７に係る静電スクリーン印刷装置１０における粉体供給部８７，８８は、天板１８に形成された粉体投入口８０から投入される粉体７をスクレーパ３４に供給する大型ホッパー８７と、この大型ホッパー８７を親公転シャフト３１に固定する固定具８８とを有する。上記大型ホッパー８７は、図２０に示すように、親公転シャフト３１とともに回転し、上記天板１８の下面に設けられた振動発生素子９６により振動するように構成される。
　図１９に示すように、天板１８に形成された粉体投入口８０から投入された粉体７は、回転および振動している大型ホッパー８７への落下により解砕されて、スクレーパ３４に供給される。
　このように、本実施の形態７に係る静電スクリーン印刷装置１０によると、上記実施の形態６に比べて、簡素な構成にすることができる。
　［実施の形態８］
　本発明の実施の形態８に係る静電スクリーン印刷装置１０は、上記実施の形態７に係る静電スクリーン印刷装置１０において、図２１に示すように、大型ホッパー８７を振動させる構成を簡素にしたものである。
　以下、上記実施の形態７と異なる部分に着目して説明するとともに、上記実施の形態７と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
　本実施の形態８に係る静電スクリーン印刷装置１０における大型ホッパー８７を振動させるのは、図１９および図２０に示すような振動発生素子９６ではなく、図２１および図２２に示すように、大型ホッパー８７の外縁に平面視で等ピッチに設けられる複数の突出部８９と、天板１８の下面に設けられて大型ホッパー８７の回転により突出部８９に衝突し得る衝突体９７とである。上記突出部８９および衝突体９７は、いずれか一方または両方が弾性体（ゴムまたはスポンジなど）からなることで、上記衝突により大型ホッパー８７および親公転シャフト３１の回転を妨げることなく大型ホッパー８７の振動が適切になるように構成される。
　このように、本実施の形態８に係る静電スクリーン印刷装置１０によると、上記実施の形態７に比べて、簡素な構成にすることができる。
　ところで、上記実施の形態１～８では、擦込体の一例として第一スポンジ（および第二スポンジ）について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、擦込体はスクリーン６に粉体７を擦り込むものであればよく、その数は２つを超えてもよい。他の例としては、擦込体が、スポンジまたは絨毯からなる弾性体と、この弾性体を覆ってスクリーン６に接触し得る不織布などの耐摩耗層とを有していてもよい。
　また、上記実施の形態５では、スクレーパ３４は親公転機構３に設けられるとして説明したが、子公転機構４に設けられてもよい。
　さらに、上記実施の形態１～８では、スクリーン６は単にメッシュ網として説明したが、粉体７が集中しやすい領域ほど、粉体７が通過しにくい形状にしてもよい。
　加えて、上記実施の形態１～５では、スクリーン６に粉体７を擦り込むために、固定したスクリーン６上でスポンジ１，２を動作させるとして説明したが、スクリーン６も動作させてもよい。
　また、スポンジ１，２に対する自転の軸ｔ１，ｔ２は、より均一に粉体７を対象物に付着させるためにも、スポンジ１，２とスクリーン６との接触面が円形の場合は、偏心させる方が好ましい。なお、上記実施の形態６～８のように、スポンジ８，９とスクリーン６との接触面８０，９０が楕円形の場合は、円形の接触面で自転の軸ｔ１，ｔ２を偏心させたスポンジ１，２と同等の効果を奏する。
　また、スクリーン６のメッシュ網は、対象物に付着および堆積する粉体７の所望量によって、適切な目の粗さのものが採用される。
　また、より均一に粉体７を対象物に付着させるためにも、スクリーン６上における接触直径ｄ１，ｄ２の外周囲を掃き出すブラシなどが、スポンジ１，２に設けられてもよい。

Claims (9)

  1. 　印刷の対象物に非接触で配置される導電性のスクリーンと、このスクリーンに粉体を擦り込む擦込体と、上記対象物および粉体に電圧を印加する直流電源とを備え、上記スクリーンに擦り込まれた粉体を静電誘導で対象物に付着させる静電スクリーン印刷装置であって、
    　上記擦込体を自転させる自転機構と、上記擦込体を公転させる公転機構とを備えることを特徴とする静電スクリーン印刷装置。
  2. 　公転機構に、擦込体の公転に連動するスクレーパが設けられ、
    　上記スクレーパが、上記連動により、スクリーン上の粉体を上記公転の軸側に掻き寄せるように配置されることを特徴とする請求項１に記載の静電スクリーン印刷装置。
  3. 　擦込体が複数であり、
    　上記擦込体の公転の軸とそれぞれの自転の軸との距離が、いずれも異なることを特徴とする請求項１または２に記載の静電スクリーン印刷装置。
  4. 　擦込体の公転が、親公転および子公転の２段階であり、
    　上記親公転に対する子公転の回転速度比が、４．０以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の静電スクリーン印刷装置。
  5. 　自転機構が、擦込体の自転を公転の逆方向にするように構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の静電スクリーン印刷装置。
  6. 　スクリーンに擦り込まれる粉体をスクレーパに供給する粉体供給器を備えることを特徴とする請求項２に記載の静電スクリーン印刷装置。
  7. 　複数の擦込体が、それぞれ、自転によるスクリーンとの接触面の軌跡を重複させるとともに、自転により互いに接触しないように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の静電スクリーン印刷装置。
  8. 　擦込体が、弾性体と、この弾性体を覆ってスクリーンに接触し得る耐摩耗層とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の静電スクリーン印刷装置。
  9. 　スクリーンを振動させるスクリーン振動部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の静電スクリーン印刷装置。
     
     
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