スクリーン印刷装置
【課題】スクリーン版に対するスキージの引っ掛かりが少なくなり、印刷環境に応じてスキージに最適な振動を付与する。
【解決手段】スキージ１０は、スクリーン版３０に対する法線方向に振動を与える振動発生部１１と、スキージ１０の振動を検出する振動検出部１２を備え、スキージ１０のスクリーン版３０と当接する印刷方向側の部分に曲面部を有している。また、振動量制御部２０は、振動検出部１２で検出した振動検出信号を入力し、この振動検出信号が印刷開始時に設定手段２１で設定された印刷環境情報に基づく振動量で振動しているか否かを判別し、判別した結果、印刷環境情報に基づく最適な振動量で振動しない場合は、その振動量を増減制御する。
【解決手段】スキージ１０は、スクリーン版３０に対する法線方向に振動を与える振動発生部１１と、スキージ１０の振動を検出する振動検出部１２を備え、スキージ１０のスクリーン版３０と当接する印刷方向側の部分に曲面部を有している。また、振動量制御部２０は、振動検出部１２で検出した振動検出信号を入力し、この振動検出信号が印刷開始時に設定手段２１で設定された印刷環境情報に基づく振動量で振動しているか否かを判別し、判別した結果、印刷環境情報に基づく最適な振動量で振動しない場合は、その振動量を増減制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所望の画像パターンが形成されたスクリーン版上に印刷材料を供給し、前記スクリーン版と当接させてスキージを印刷方向に移動し、前記印刷材料を前記画像パターンで被印刷体に転写させるスクリーン印刷装置に係り、特にスキージングの際にスクリーン版に対するスキージの引っ掛かりが少なくなり、印刷環境に応じてスキージに最適な振動が付与できるスクリーン印刷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、様々な材質（紙、繊維類、金属、ガラス製品、陶器、木材、プラスチック、皮革など）や形状（平面以外に立体面や曲面も含む）で成形され、一般的な印刷方式では印刷が困難な被印刷物（電子部品、工業製品、生活用品など）に対して用いる印刷技術として、スクリーン印刷が知られている。
【０００３】
このスクリーン印刷は、まず絹やナイロンなどの繊維材料やステンレスなどの金属素材からなるスクリーンに対し、手工芸的又は工学的方法で孔版を形成したスクリーン版を作製する。次に、インクや導電ペーストなどの印刷材料をスクリーン版に載置し、スキージをスクリーン版に押圧しながら移動させて、孔版の空いたスクリーン紗から印刷材料を抜けさせることで被印刷体に印刷を行う方法である。
【０００４】
ところが、スクリーン印刷を行う場合、単に印刷材料をスキージングさせるだけでは印刷材料がスクリーン紗から抜けづらく必要膜厚を確保することが困難であり、被印刷体に転写された印刷材料にムラができるなど均一な印刷が行えないという問題がある。よって、良質で生産性の高い印刷を行うには、印刷材料の抜け性を向上させて必要膜厚を確保し、スムーズにスキージングさせることが重要である。そこで、印刷材料の抜け性を向上させて必要膜厚を確保し、スムーズにスキージングが行なえるスクリーン印刷装置として、例えば下記特許文献１又は２などのスクリーン印刷装置が開発されている。
【０００５】
しかしながら、下記特許文献１、２に開示されるスクリーン印刷装置では、スキージヘッド部に超音波振動子を搭載する手法であるため、スキージとスクリーン版に振動が伝わり難く、振動子にかける電流・電圧のパワーが必要となるという問題がある。また、強い振動を得るために振動子にかける電流・電圧のパワーを上げることによる発熱や、電磁気的な雑音が発生する問題が生じるという問題があった。そこで、このような問題を解決するため、下記特許文献３に開示されるスクリーン印刷装置が開発されている。
【０００６】
下記特許文献３に開示されたスクリーン印刷方法は、スキージゴム内に圧電バイモルフ構造の振動素子（圧電素子）を組み込んでなり、振動素子からスキージゴムに振動を付与しながら、スクリーン版上のペースト又は印刷材料をスキージングして印刷を行い、発熱や電磁気的な雑音を発生させずにスクリーン紗からの印刷材料の抜け性を向上させ、生産性向上を達成することが可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１９１３号公報
【特許文献２】特開２００５−２８８７８９号公報
【特許文献３】特開２００８−２８４８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献３に限らず一般的なスクリーン印刷装置では、スキージの断面形状が方形の形状をした角柱であるため、印刷動作時にこの角張った先端部がスクリーン版に引っ掛かってしまいスキージを印刷方向に移動させづらいという問題があった。特にスクリーン版の材料としてステンレスなどの金属が用いられた場合は、スキージが引っ掛かり易いという問題があった。
【０００９】
また、特許文献３のスクリーン印刷装置では、スクリーン紗から印刷材料を抜けさせるためにスキージに対し単一な振動を付与しながら印刷を行っているが、スキージにおけるスクリーン版と当接する印刷方向側の部分が角張っているため、やはりスキージの先端部分がスクリーン版に引っ掛かってスムーズにスキージングできないだけでなく、スキージやスクリーン版を損傷させてしまう虞があった。
【００１０】
さらに、印刷の過程において、印刷材料の供給が不均一なことによる供給量の偏りや印刷材料の変質が生じることがある。しかしながら、特許文献３の方法では、振動素子による単調な振動をスキージに与えることで振動させているため、スクリーン版や印刷材料の種類や状態によっては印刷材料がスクリーン紗を抜けるのに必要な押圧が均一に付与できず、必要な印刷膜厚が確保できないという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、スクリーン版に引っ掛かることを少なくすることで、スムーズにスキージングでき、且つ印刷環境に応じてスキージに最適な振動が付与できるスクリーン印刷装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載のスクリーン印刷装置は、所望の画像パターンが形成されたスクリーン版上に印刷材料を供給し、前記スクリーン版と当接させてスキージを印刷方向に移動し、前記印刷材料を前記画像パターンで被印刷体に転写させるスクリーン印刷装置において、
前記スキージは、少なくとも前記スクリーン版と当接する前記印刷方向側に曲面部を有し、前記スクリーン版に対する振動を前記曲面部により当該スキージに与える振動発生部を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載のスクリーン印刷装置は、請求項１記載のスクリーン印刷装置において、前記振動発生部は、前記スキージの曲面部に前記スクリーン版に対する法線方向の振動を与えることを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載のスクリーン印刷装置は、請求項１又は２記載のスクリーン印刷装置において、前記曲面部は、前記スキージ版と当接する前記スキージの下端部に設けられ、前記スキージの前記印刷方向への移動に伴って回転するスキージローラであること特徴とする。
【００１５】
請求項４記載のスクリーン印刷装置は、請求項１〜３の何れかに記載のスクリーン印刷装置において、前記スキージの振動を検出する振動検出部を前記スキージに備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載のスクリーン印刷装置は、請求項１〜４の何れかに記載のスクリーン印刷装置において、前記振動検出部で検出された振動に基づく振動検出信号が、予め設定された振動量閾値を越えたか否かを判別し、この判別結果に基づき前記振動発生部の振動を制御する振動量制御部を備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項６記載のスクリーン印刷装置は、請求項５の何れかに記載のスクリーン印刷装置において、前記振動量制御部は、
前記振動発生部の印刷開始時における振動量を決定するための印刷環境情報を設定する設定手段と、
該設定手段で設定された前記印刷環境情報に基づく最適な振動量が予めテーブル化された振動量設定テーブルと、前記スキージの振動量が前記最適な振動量であるか否かを判別するための振動量閾値と、を記憶する記憶手段と、
前記振動検出部からの振動検出信号と前記記憶手段に記憶された振動量閾値とを比較し、前記振動検出信号が前記振動量閾値を越えたとき、前記振動発生部の振動量が前記最適な振動量となるように前記振動発生部の振動量を制御する振動量制御信号を出力する判別制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のスクリーン印刷装置によれば、スキージにスクリーン版と当接する印刷方向の前面側の部分に曲面部として、スキージにおけるスクリーン版と接する印刷方向側の部分をＲ形状に加工した構成やスキージローラとする構成とすることにより、印刷中にスキージがスクリーン版に引っ掛かることが少なくなり、またスキージやスクリーン版の破損を防止することができる。さらに、振動発生部によってスキージにスクリーン版に対する法線方向の振動を与えることで、印刷材料を確実に被印刷体へ転写することができる。
【００１９】
さらに、印刷時にスキージの振動を振動検出部で検出し、この検出した振動量に基づきスキージの振動を最適な振動量にするよう振動制御しているため、スクリーン版上の印刷材料の変質や印刷材料の供給量の偏りなどが起こった場合であっても、スキージに対して最適な振動を与えることができ、被印刷体の量産性を高める効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係るスクリーン印刷装置の構成を説明するための概略構成図である。
【図２】同スクリーン印刷装置の構成を説明するための概略ブロック図である。
【図３】（ａ） 同スクリーン印刷装置のスキージ本体における印刷方向側の部分の曲面部としてＲ形状に加工した構成例を示す説明図である。 （ｂ） 同スクリーン印刷装置のスキージ本体における印刷方向側の部分の曲面部としてスキージローラを設けた構成例を示す説明図である。
【図４】同スクリーン印刷装置で使用する振動量設定テーブルの一例を示す説明図である。
【図５】同スクリーン印刷装置の印刷開始時における各部の処理動作を示すフローチャート図である。
【図６】同スクリーン印刷装置の印刷中における各部の処理動作を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［スクリーン印刷装置の構成］
以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。図１、２に示すように、本発明に係るスクリーン印刷装置１は、スキージ１０、振動量制御部２０で概略構成されている。以下、各構成要件について説明する。
【００２２】
なお、本例のスクリーン印刷装置１は、不図示の駆動部によって印刷時にスキージ１０を自動で駆動する自動スキージングタイプの装置として説明するが、これに限定されることはなく、オペレータが手動でスキージ１０を移動させる手動スキージングタイプの構成でも採用することができる。
【００２３】
＜装置本体の構成＞
図１に示すように、スクリーン印刷装置１における装置本体には、所望の画像パターンに対応する微細な貫通孔が厚み方向に形成されたスクリーン版３０が配置されるスクリーン配置枠２が設けられている。また、スクリーン配置枠２の両側端部（スキージ１０の印刷方向）に沿ってスキージの移動方向を規制するガイド部材３が設けられている。よって、印刷が開始されると、ガイド部材３に沿ってスキージ１０が図中に示す印刷方向へ移動してスクリーン版３０上に載置された印刷材料（被印刷体４０に応じて適宜選択されるインクや導電ペーストなど）をスキージングすることで、貫通孔を透過した印刷材料が被印刷体４０に転写される。
【００２４】
＜スキージの構成＞
スキージ１０は、その本体に振動発生部１１、振動検出部１２を備えて構成され、印刷動作に際し、振動量制御部２０の制御に基づき所定の振動量で振動しながら印刷方向に移動し、スクリーン版３０に載置された印刷材料をスキージングしている。
【００２５】
なお、以下の説明において、スキージ１０に付与される振動量としては、スクリーン版３０に対する法線方向への単位時間当たりの振動回数を示す「振動数」と、スクリーン版３０に対する法線方向へのスキージ１０の移動変位を示す「振動幅」があり、スキージ１０やスクリーン版３０の種類、使用環境などに応じて少なくとも何れかを制御する構成である。
【００２６】
スキージ１０は、断面形状が方形の形状をした角柱で、材料には使用する印刷材料に対する耐久性、耐摩耗性に優れたウレタン樹脂や金属などで形成されている。スキージ１０の印刷方向における両側面部（短手方向）には、移動時にスキージ１０の位置ずれを防止しながらその移動方向を規制するスキージ支持部材１０ａが設けられており、このスキージ支持部材１０ａが固定ピンなどの固定部材１０ｂによって装置本体のガイド部材３に対し、摺動可能に装着されている。そして、印刷に際し、スキージ支持部材１０ａが装置本体のガイド部材３に沿って摺動することで、これに連れ立ってスキージ１０がスクリーン版３０上を移動する構成となっている。
【００２７】
また、スキージ１０は、印刷材料をスクリーン版３０に擦りつける際にスクリーン版３０との引っ掛かりを防止するとともに、スキージング時にスキージ１０が印刷材料に乗り上げないようにするため、スクリーン版３０と当接する印刷方向の前面側の部分に曲面部１３を有している。すなわち、スキージ１０は、印刷時において、スキージ１０の印刷方向側に設けられた曲面部１３が振動発生部１１から付与される振動量によってスクリーン版３０と当接することで、スクリーン版３０に載置された印刷材料をスキージングしている。
【００２８】
なお、この曲面部１３の一例としては、図３（ａ）に示すように、スキージ１０におけるスクリーン版３０と当接する印刷方向の前面側先端部分をＲ形状に加工した形状や、図３（ｂ）に示すように、スキージローラを設けた構成としてもよい。
【００２９】
このスキージローラは、材質として使用する印刷材料に対する耐久性や耐摩耗性に優れたウレタン樹脂や金属などで形成され、スキージ１０と同様にスキージ１０の下端部に対して印刷方向と直交し、且つスクリーン版に対して平行に回転可能に軸支されている。図示の例では、スキージ１０の底部に配置している。そして、印刷に際し、スキージ１０の移動に伴って回転しながらスクリーン版３０に載置された印刷材料をスキージングしている。
【００３０】
振動発生部１１は、圧電素子（電歪素子）、偏心カムモータ、磁歪素子などの所望の振動量が制御可能な振動手段で構成される。振動発生部１１は、スクリーン版３０に対する法線方向の振動がスキージ１０の曲面部１３に付与できるよう、スキージ１０の所定箇所に設けられている。図１の例では、振動発生部１１として圧電素子を１つ設けた構成である。振動発生部１１は、振動量制御部２０の制御により、所定の振動量でスキージ１０を振動させている。
【００３１】
振動検出部１２は、圧電効果によりスキージ１０の振動を電圧に変換する圧電素子（電歪素子）で構成され、スキージ１０の振動が検出可能な箇所（スキージ１０本体やその近傍）に設けられている。図１の例では、振動検出部１２を１つ設けた構成である。振動検出部１２は、印刷時におけるスキージ１０の振動を検出すると、この振動を電圧に変換し、振動検出信号として振動量制御部２０に出力している。
【００３２】
＜振動量制御部の構成＞
振動量制御部２０は、振動設定手段２１、記憶手段２２、判別制御手段２３、駆動手段２４を備えて構成され、振動発生部１１からの振動検出信号に基づきスキージ１０に対する振動量を最適に制御している。
【００３３】
振動設定手段２１は、各種設定ボタンで構成され、オペレータの入力処理により印刷開始時におけるスキージ１０の振動量を決定するための印刷環境情報が設定される。この印刷環境情報とは、印刷開始時におけるスキージ１０の最適な振動量を決める上で必要となる情報であり、例えば印刷材料情報（使用する印刷材料の粘度、量、種類など）、スキージング処理情報（スクリーン版３０の種類やスキージ１０の移動速度など）、使用環境情報（印刷開始時の温度や湿度など）があり、装置仕様や使用環境に応じて任意に組み合わせることができる。そして、振動設定手段２１は、オペレータが任意に設定した印刷環境情報の設定内容と、記憶手段２２に記憶される振動量設定テーブルとを照合し、設定内容に該当した振動量を振動設定情報として判別制御手段２３に出力している。これにより、振動発生部１１は、振動設定手段２１で設定された振動量を基準にスキージ１０を振動させている。
【００３４】
記憶手段２２は、例えば磁気的、光学的記憶媒体若しくはＲＯＭ、ＲＡＭなどの半導体メモリで構成され、振動量制御部２０の各部を駆動する制御情報などを記憶している。記憶手段２２は、振動設定手段２１で設定される印刷環境情報の設定内容に応じて予め実施された実験等の結果に基づき最適な振動量に設定するための情報がテーブル化された振動量設定テーブルを記憶している。
【００３５】
振動量設定テーブルの一例としては、図４に示すように、印刷材料情報として印刷材料の粘度を、スキージング処理情報としてスキージ１０の移動速度を設定した際に、スキージ１０の振動量を５段階（最小、小、標準、大、最大）で制御するテーブルである。すなわち、オペレータの設定内容が「印刷材料情報：軟質、スキージング処理情報：遅い」の場合は振動量が「最小」、「印刷材料情報：硬質、スキージング処理情報：速い」の場合は振動量が「最大」として選択設定される。
【００３６】
また、記憶手段２２は、振動量設定テーブルで設定されたスキージ１０の振動量の各段階（本例では５段階）について、振動量制御時における振動量を一定に保つために設定された振動量閾値（振動量上限閾値、振動量下限閾値）を記憶しており、スキージ１０の振動量制御の際に、振動設定手段２１において設定された印刷環境情報の設定内容に応じた振動量閾値が用いられる。
【００３７】
判別制御手段２３は、例えばＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭなどのマイクロコンピュータなどで構成され、振動量制御部２０を構成する各部の駆動制御を行っている。判別制御手段２３は、振動設定手段２１で設定された振動設定情報を入力すると、この情報に基づく駆動制御信号を駆動手段２４に出力する。
【００３８】
また、判別制御手段２３は、振動検出部１２からの振動検出信号と記憶手段２２に記憶されている振動量閾値とを比較し、その判別結果に基づき、振動発生部１１の振動量が最適な振動量となるように振動発生部１１を制御する振動量制御信号（振動量減少信号、振動量維持信号、振動量増大信号）を駆動手段２４に出力している。
【００３９】
具体的には、振動検出部１２からの振動検出信号が振動量上限閾値を超えていた場合は、スキージ１０の振動量を減少させるための振動量減少信号を駆動手段２４に出力する。また、振動検出部１２からの振動検出信号が振動量閾値の範囲内である場合は、スキージ１０の振動量を維持させるための振動量維持信号を駆動手段２４に出力する。さらに、振動検出部１２からの振動検出信号が振動量下限閾値を超えた場合は、スキージ１０の振動量を増大させるための振動量増大信号を駆動手段２４に出力する。
【００４０】
駆動手段２４は、判別制御手段２３から駆動制御信号を入力すると、この信号に基づく振動量で振動発生部１１を駆動している。また、駆動手段２４は、判別制御手段２３からの振動量制御信号を入力すると、印刷開始時に振動発生部１１の振動量が最適な振動量となるように振動発生部１１を駆動している。すなわち、駆動手段２４は、振動量減少信号を入力すると、スキージ１０の振動量を減少させて最適な振動量とするため、現在の振動量を減少させて振動発生部１１を振動させている。また、駆動手段２４は、振動量増大信号を入力すると、スキージ１０の振動量を増大させて最適な振動量とするため、現在の振動量を増大させて振動発生部１１を振動させている。また、駆動手段２４は、振動量維持信号を入力すると、印刷開始時に設定した最適な振動量で振動しているため、現在の振動量を維持する振動量で振動発生部１１を振動させている。
【００４１】
なお、振動量閾値を超えたときの振動量の減少／増大の加減は予め設定されており、振動量減少信号又は振動量増大信号を入力したときは、設定された振動量に減少／増大させて振動発生部１１を振動させている。
【００４２】
［スクリーン印刷装置の処理動作］
次に、上述した構成によるスクリーン印刷装置１の動作について図５、６を参照しながら説明する。
ここでは、振動発生部１１として圧電素子を使用し、振動量として印刷開始時に振動幅固定で駆動周波数が設定され、判別制御手段２３からの振動量制御信号に基づき振動数を可変する構成例のスクリーン印刷装置１を用いて、「印刷開始時の処理動作」、「印刷中の処理動作」についてそれぞれ説明する。また、以下の処理動作において、印刷環境情報は、使用する印刷材料の粘度（印刷材料情報）、スキージ１０の移動速度（スキージング処理情報）、印刷時の室温（使用環境情報）を用い、振動設定情報は、設定された印刷環境情報に基づく最適な振動量としての振動数が選択される例で説明するが、これに限定されない。
【００４３】
＜印刷開始時の処理動作＞
図５に示すように、印刷を開始するにあたり、まずオペレータが印刷開始時におけるスキージ１０の振動量を決定するため、使用する印刷材料の粘度（印刷材料情報）、スキージ１０の移動速度（スキージング処理情報）、印刷時の室温（使用環境情報）からなる印刷環境情報を振動設定手段２１で設定する（ＳＴ１）。そして、設定された印刷環境情報の設定内容に応じた振動量を振動設定情報として判別制御手段２３に出力する（ＳＴ２）。判別制御手段２３が振動設定情報を入力すると、その設定情報に基づく振動を行うための駆動制御信号を駆動手段２４に出力し（ＳＴ３）、この駆動制御信号に基づき振動発生部１１を駆動し（ＳＴ４）、スキージ１０に所定の振動を発生させている。
【００４４】
＜印刷中の処理動作＞
図６に示すように、印刷が開始されると、スキージ１０の振動を振動検出部１２が検出すると（ＳＴ１１）、この検出した振動に基づく振動検出信号を判別制御手段２３に出力する（ＳＴ１２）。そして、判別制御手段２３において入力した振動検出信号が記憶手段２２に記憶された振動量閾値（振動設定手段２１で設定された振動量に対応した値）を超えたか否かの判別をする（ＳＴ１３）。
【００４５】
このとき、振動検出信号が振動量閾値を超えた場合は（ＳＴ１３−Ｙｅｓ）、次に閾値が振動量上限閾値であるか否かを判別する（ＳＴ１４）。
一方、振動検出信号が振動量閾値を超えていない場合は（ＳＴ１３−Ｎｏ）、スキージ１０が印刷開始時に設定した振動量で振動していると判別し、駆動手段２４に振動量維持信号を出力する（ＳＴ１５）。そして、駆動手段２４は、判別制御手段２３からの振動量維持信号に基づき振動発生部１１を駆動した後（ＳＴ１６）、再びＳＴ１１へ戻る。
【００４６】
ＳＴ１３において、振動量閾値が振動量上限閾値であった場合は（ＳＴ１４−Ｙｅｓ）、スキージ１０の振動量が振動量上限閾値を超えているため、スキージ１０の振動量を減少させるための振動量減少信号を駆動手段２４に出力する（ＳＴ１７）。そして、駆動手段２４は、判別制御手段２３からの振動量減少信号に基づき振動発生部１１を駆動した後（ＳＴ１８）、再びＳＴ１１へ戻る。
一方、振動量閾値が振動量上限閾値でなかった場合は（ＳＴ１４−Ｎｏ）、スキージ１０の振動量が振動量下限閾値を超えているため、スキージ１０の振動量を増大させるための振動量増大信号を駆動手段２４に出力する（ＳＴ１９）。そして、駆動手段２４は、判別制御手段２３からの振動量増大信号に基づき振動発生部１１を駆動した後（ＳＴ２０）、再びＳＴ１１へ戻る。
【００４７】
このように、上述したスクリーン印刷装置１において、スキージ１０は、スクリーン版３０に対する法線方向に振動を与える振動発生部１１と、スキージ１０の振動を検出する振動検出部１２を備え、スキージ１０のスクリーン版３０と当接する印刷方向側の部分に曲面部１３を有している。また、振動量制御部２０は、振動検出部１２で検出した振動検出信号を入力し、この振動検出信号が印刷開始時にオペレータが振動設定手段２１で設定した印刷環境情報に基づく振動量で振動しているか否かを比較し、印刷開始時に設定した振動量で振動していない場合は、その振動量を増減制御して最適な振動量となるよう振動発生部１１を駆動制御している。
【００４８】
すなわち、スキージ１０のスクリーン版３０と当接する印刷方向側の部分に曲面部１３を有していることで、スキージ１０が印刷中にスクリーン版３０に引っ掛かることが少なくなり、またスキージ１０やスクリーン版３０の破損を防止するとともに、スムーズにスキージを移動することができる。また、スクリーン版３０に対して法線方向の振動を与えることで、スクリーン紗から印刷材料を抜けさせるために必要な押圧が効率的に確保できる。
【００４９】
さらに、印刷開始時にスキージ１０の振動を振動検出部１２で検出した振動検出信号に基づきスキージ１０の振動を一定に維持するよう振動制御を行っているため、スクリーン版３０上の印刷材料の変質や印刷材料の供給量の偏りなどが起こった場合であっても、使用環境に応じた振動をスキージ１０に付与することができ、安定した良質な印刷が行えるスクリーン印刷装置１を提供することができる。
【００５０】
ところで、上述した形態では、スキージ１０に対して振動発生部１１と振動検出部１２をそれぞれ１つ設けた例で説明したが、これに限定されることはなく、スキージ１０に振動発生部１１と振動検出部１２をそれぞれ複数設ける構成とすることもできる。このような構成とすることで、振動検出部１２が検知した振動を基に振動発生部１１ごとに異なる振動を付与する制御をすることで、印刷材料のムラに応じた押圧が可能となり、さらに高性能なスキージグが可能となる。なお、振動発生部１１と振動検出部１２を複数設ける場合は、各振動発生部１１を高精度に制御するため、振動発生部１１と振動検出部１２とを一対とし、対となる振動発生部１１の近傍に振動検出部１２を設ける構成とすることが好適である。
【００５１】
さらに、振動発生部１１に圧電素子を用いた場合には、この圧電素子が振動検出部１２の機能を兼ねることができるため、振動検出部１２を省略することができ、製造コストが安価になる。
【００５２】
また、振動検出部１２の構成として圧電素子を用いた構成例で説明したが、例えば電圧発生装置（信号発生器などのフィードバック型アンプ）を用いてもよい。この電圧発生装置を用いた構成の場合は、一般的な発信器のように予め目盛りで強度を設定し、その値に対し出力が変動したかどうかをピックアップして検出することで印刷環境情報に基づく振動量で振動しているか否かを判別し、印刷開始時に設定した振動量で振動していない場合は、その振動量を増減制御して最適な振動量となるよう振動発生部１１を駆動制御することができる。
【００５３】
さらに、上述した形態では、スキージ１０の振動量制御において、振動量閾値を超えたときの振動量の減少／増大の加減は予め設定されており、振動量減少信号又は振動量増大信号を入力したときは、設定された振動量で振動発生部１１の振動量を減少／増大させた構成としたが、これに限定されることはない。例えば、印刷開始時から所定周期毎の振動検出信号の振動量と、印刷開始時に設定された振動量に基づく振動量閾値とを比較し、振動量閾値を超えた場合に、振動量閾値との差分に応じた振動量で振動発生部１１を駆動制御する構成としてもよい。この構成によれば、印刷材料の偏りや変質が生じた場合でも、各閾値と振動検出信号との差分に応じた最適な振動量の減少／増大を高精度に制御することができる。
【００５４】
以上、本願発明における最良の形態について説明したが、この形態による記述及び図面により本発明が限定されることはない。すなわち、この形態に基づいて当業者等によりなされる他の形態、実施例及び運用技術等はすべて本発明の範疇に含まれることは勿論である。
【符号の説明】
【００５５】
１…スクリーン印刷装置
２…スクリーン配置枠
３…ガイド部材
１０…スキージ（１０ａ…スキージ支持部材、１０ｂ…ガイド部材）
１１…振動発生部
１２…振動検出部
１３…曲面部
２０…振動量制御部
２１…振動設定手段
２２…記憶手段
２３…判別制御手段
２４…駆動手段
３０…スクリーン版
４０…被印刷体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所望の画像パターンが形成されたスクリーン版上に印刷材料を供給し、前記スクリーン版と当接させてスキージを印刷方向に移動し、前記印刷材料を前記画像パターンで被印刷体に転写させるスクリーン印刷装置に係り、特にスキージングの際にスクリーン版に対するスキージの引っ掛かりが少なくなり、印刷環境に応じてスキージに最適な振動が付与できるスクリーン印刷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、様々な材質（紙、繊維類、金属、ガラス製品、陶器、木材、プラスチック、皮革など）や形状（平面以外に立体面や曲面も含む）で成形され、一般的な印刷方式では印刷が困難な被印刷物（電子部品、工業製品、生活用品など）に対して用いる印刷技術として、スクリーン印刷が知られている。
【０００３】
このスクリーン印刷は、まず絹やナイロンなどの繊維材料やステンレスなどの金属素材からなるスクリーンに対し、手工芸的又は工学的方法で孔版を形成したスクリーン版を作製する。次に、インクや導電ペーストなどの印刷材料をスクリーン版に載置し、スキージをスクリーン版に押圧しながら移動させて、孔版の空いたスクリーン紗から印刷材料を抜けさせることで被印刷体に印刷を行う方法である。
【０００４】
ところが、スクリーン印刷を行う場合、単に印刷材料をスキージングさせるだけでは印刷材料がスクリーン紗から抜けづらく必要膜厚を確保することが困難であり、被印刷体に転写された印刷材料にムラができるなど均一な印刷が行えないという問題がある。よって、良質で生産性の高い印刷を行うには、印刷材料の抜け性を向上させて必要膜厚を確保し、スムーズにスキージングさせることが重要である。そこで、印刷材料の抜け性を向上させて必要膜厚を確保し、スムーズにスキージングが行なえるスクリーン印刷装置として、例えば下記特許文献１又は２などのスクリーン印刷装置が開発されている。
【０００５】
しかしながら、下記特許文献１、２に開示されるスクリーン印刷装置では、スキージヘッド部に超音波振動子を搭載する手法であるため、スキージとスクリーン版に振動が伝わり難く、振動子にかける電流・電圧のパワーが必要となるという問題がある。また、強い振動を得るために振動子にかける電流・電圧のパワーを上げることによる発熱や、電磁気的な雑音が発生する問題が生じるという問題があった。そこで、このような問題を解決するため、下記特許文献３に開示されるスクリーン印刷装置が開発されている。
【０００６】
下記特許文献３に開示されたスクリーン印刷方法は、スキージゴム内に圧電バイモルフ構造の振動素子（圧電素子）を組み込んでなり、振動素子からスキージゴムに振動を付与しながら、スクリーン版上のペースト又は印刷材料をスキージングして印刷を行い、発熱や電磁気的な雑音を発生させずにスクリーン紗からの印刷材料の抜け性を向上させ、生産性向上を達成することが可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１９１３号公報
【特許文献２】特開２００５−２８８７８９号公報
【特許文献３】特開２００８−２８４８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献３に限らず一般的なスクリーン印刷装置では、スキージの断面形状が方形の形状をした角柱であるため、印刷動作時にこの角張った先端部がスクリーン版に引っ掛かってしまいスキージを印刷方向に移動させづらいという問題があった。特にスクリーン版の材料としてステンレスなどの金属が用いられた場合は、スキージが引っ掛かり易いという問題があった。
【０００９】
また、特許文献３のスクリーン印刷装置では、スクリーン紗から印刷材料を抜けさせるためにスキージに対し単一な振動を付与しながら印刷を行っているが、スキージにおけるスクリーン版と当接する印刷方向側の部分が角張っているため、やはりスキージの先端部分がスクリーン版に引っ掛かってスムーズにスキージングできないだけでなく、スキージやスクリーン版を損傷させてしまう虞があった。
【００１０】
さらに、印刷の過程において、印刷材料の供給が不均一なことによる供給量の偏りや印刷材料の変質が生じることがある。しかしながら、特許文献３の方法では、振動素子による単調な振動をスキージに与えることで振動させているため、スクリーン版や印刷材料の種類や状態によっては印刷材料がスクリーン紗を抜けるのに必要な押圧が均一に付与できず、必要な印刷膜厚が確保できないという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、スクリーン版に引っ掛かることを少なくすることで、スムーズにスキージングでき、且つ印刷環境に応じてスキージに最適な振動が付与できるスクリーン印刷装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載のスクリーン印刷装置は、所望の画像パターンが形成されたスクリーン版上に印刷材料を供給し、前記スクリーン版と当接させてスキージを印刷方向に移動し、前記印刷材料を前記画像パターンで被印刷体に転写させるスクリーン印刷装置において、
前記スキージは、少なくとも前記スクリーン版と当接する前記印刷方向側に曲面部を有し、前記スクリーン版に対する振動を前記曲面部により当該スキージに与える振動発生部を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載のスクリーン印刷装置は、請求項１記載のスクリーン印刷装置において、前記振動発生部は、前記スキージの曲面部に前記スクリーン版に対する法線方向の振動を与えることを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載のスクリーン印刷装置は、請求項１又は２記載のスクリーン印刷装置において、前記曲面部は、前記スキージ版と当接する前記スキージの下端部に設けられ、前記スキージの前記印刷方向への移動に伴って回転するスキージローラであること特徴とする。
【００１５】
請求項４記載のスクリーン印刷装置は、請求項１〜３の何れかに記載のスクリーン印刷装置において、前記スキージの振動を検出する振動検出部を前記スキージに備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載のスクリーン印刷装置は、請求項１〜４の何れかに記載のスクリーン印刷装置において、前記振動検出部で検出された振動に基づく振動検出信号が、予め設定された振動量閾値を越えたか否かを判別し、この判別結果に基づき前記振動発生部の振動を制御する振動量制御部を備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項６記載のスクリーン印刷装置は、請求項５の何れかに記載のスクリーン印刷装置において、前記振動量制御部は、
前記振動発生部の印刷開始時における振動量を決定するための印刷環境情報を設定する設定手段と、
該設定手段で設定された前記印刷環境情報に基づく最適な振動量が予めテーブル化された振動量設定テーブルと、前記スキージの振動量が前記最適な振動量であるか否かを判別するための振動量閾値と、を記憶する記憶手段と、
前記振動検出部からの振動検出信号と前記記憶手段に記憶された振動量閾値とを比較し、前記振動検出信号が前記振動量閾値を越えたとき、前記振動発生部の振動量が前記最適な振動量となるように前記振動発生部の振動量を制御する振動量制御信号を出力する判別制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のスクリーン印刷装置によれば、スキージにスクリーン版と当接する印刷方向の前面側の部分に曲面部として、スキージにおけるスクリーン版と接する印刷方向側の部分をＲ形状に加工した構成やスキージローラとする構成とすることにより、印刷中にスキージがスクリーン版に引っ掛かることが少なくなり、またスキージやスクリーン版の破損を防止することができる。さらに、振動発生部によってスキージにスクリーン版に対する法線方向の振動を与えることで、印刷材料を確実に被印刷体へ転写することができる。
【００１９】
さらに、印刷時にスキージの振動を振動検出部で検出し、この検出した振動量に基づきスキージの振動を最適な振動量にするよう振動制御しているため、スクリーン版上の印刷材料の変質や印刷材料の供給量の偏りなどが起こった場合であっても、スキージに対して最適な振動を与えることができ、被印刷体の量産性を高める効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係るスクリーン印刷装置の構成を説明するための概略構成図である。
【図２】同スクリーン印刷装置の構成を説明するための概略ブロック図である。
【図３】（ａ） 同スクリーン印刷装置のスキージ本体における印刷方向側の部分の曲面部としてＲ形状に加工した構成例を示す説明図である。 （ｂ） 同スクリーン印刷装置のスキージ本体における印刷方向側の部分の曲面部としてスキージローラを設けた構成例を示す説明図である。
【図４】同スクリーン印刷装置で使用する振動量設定テーブルの一例を示す説明図である。
【図５】同スクリーン印刷装置の印刷開始時における各部の処理動作を示すフローチャート図である。
【図６】同スクリーン印刷装置の印刷中における各部の処理動作を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［スクリーン印刷装置の構成］
以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。図１、２に示すように、本発明に係るスクリーン印刷装置１は、スキージ１０、振動量制御部２０で概略構成されている。以下、各構成要件について説明する。
【００２２】
なお、本例のスクリーン印刷装置１は、不図示の駆動部によって印刷時にスキージ１０を自動で駆動する自動スキージングタイプの装置として説明するが、これに限定されることはなく、オペレータが手動でスキージ１０を移動させる手動スキージングタイプの構成でも採用することができる。
【００２３】
＜装置本体の構成＞
図１に示すように、スクリーン印刷装置１における装置本体には、所望の画像パターンに対応する微細な貫通孔が厚み方向に形成されたスクリーン版３０が配置されるスクリーン配置枠２が設けられている。また、スクリーン配置枠２の両側端部（スキージ１０の印刷方向）に沿ってスキージの移動方向を規制するガイド部材３が設けられている。よって、印刷が開始されると、ガイド部材３に沿ってスキージ１０が図中に示す印刷方向へ移動してスクリーン版３０上に載置された印刷材料（被印刷体４０に応じて適宜選択されるインクや導電ペーストなど）をスキージングすることで、貫通孔を透過した印刷材料が被印刷体４０に転写される。
【００２４】
＜スキージの構成＞
スキージ１０は、その本体に振動発生部１１、振動検出部１２を備えて構成され、印刷動作に際し、振動量制御部２０の制御に基づき所定の振動量で振動しながら印刷方向に移動し、スクリーン版３０に載置された印刷材料をスキージングしている。
【００２５】
なお、以下の説明において、スキージ１０に付与される振動量としては、スクリーン版３０に対する法線方向への単位時間当たりの振動回数を示す「振動数」と、スクリーン版３０に対する法線方向へのスキージ１０の移動変位を示す「振動幅」があり、スキージ１０やスクリーン版３０の種類、使用環境などに応じて少なくとも何れかを制御する構成である。
【００２６】
スキージ１０は、断面形状が方形の形状をした角柱で、材料には使用する印刷材料に対する耐久性、耐摩耗性に優れたウレタン樹脂や金属などで形成されている。スキージ１０の印刷方向における両側面部（短手方向）には、移動時にスキージ１０の位置ずれを防止しながらその移動方向を規制するスキージ支持部材１０ａが設けられており、このスキージ支持部材１０ａが固定ピンなどの固定部材１０ｂによって装置本体のガイド部材３に対し、摺動可能に装着されている。そして、印刷に際し、スキージ支持部材１０ａが装置本体のガイド部材３に沿って摺動することで、これに連れ立ってスキージ１０がスクリーン版３０上を移動する構成となっている。
【００２７】
また、スキージ１０は、印刷材料をスクリーン版３０に擦りつける際にスクリーン版３０との引っ掛かりを防止するとともに、スキージング時にスキージ１０が印刷材料に乗り上げないようにするため、スクリーン版３０と当接する印刷方向の前面側の部分に曲面部１３を有している。すなわち、スキージ１０は、印刷時において、スキージ１０の印刷方向側に設けられた曲面部１３が振動発生部１１から付与される振動量によってスクリーン版３０と当接することで、スクリーン版３０に載置された印刷材料をスキージングしている。
【００２８】
なお、この曲面部１３の一例としては、図３（ａ）に示すように、スキージ１０におけるスクリーン版３０と当接する印刷方向の前面側先端部分をＲ形状に加工した形状や、図３（ｂ）に示すように、スキージローラを設けた構成としてもよい。
【００２９】
このスキージローラは、材質として使用する印刷材料に対する耐久性や耐摩耗性に優れたウレタン樹脂や金属などで形成され、スキージ１０と同様にスキージ１０の下端部に対して印刷方向と直交し、且つスクリーン版に対して平行に回転可能に軸支されている。図示の例では、スキージ１０の底部に配置している。そして、印刷に際し、スキージ１０の移動に伴って回転しながらスクリーン版３０に載置された印刷材料をスキージングしている。
【００３０】
振動発生部１１は、圧電素子（電歪素子）、偏心カムモータ、磁歪素子などの所望の振動量が制御可能な振動手段で構成される。振動発生部１１は、スクリーン版３０に対する法線方向の振動がスキージ１０の曲面部１３に付与できるよう、スキージ１０の所定箇所に設けられている。図１の例では、振動発生部１１として圧電素子を１つ設けた構成である。振動発生部１１は、振動量制御部２０の制御により、所定の振動量でスキージ１０を振動させている。
【００３１】
振動検出部１２は、圧電効果によりスキージ１０の振動を電圧に変換する圧電素子（電歪素子）で構成され、スキージ１０の振動が検出可能な箇所（スキージ１０本体やその近傍）に設けられている。図１の例では、振動検出部１２を１つ設けた構成である。振動検出部１２は、印刷時におけるスキージ１０の振動を検出すると、この振動を電圧に変換し、振動検出信号として振動量制御部２０に出力している。
【００３２】
＜振動量制御部の構成＞
振動量制御部２０は、振動設定手段２１、記憶手段２２、判別制御手段２３、駆動手段２４を備えて構成され、振動発生部１１からの振動検出信号に基づきスキージ１０に対する振動量を最適に制御している。
【００３３】
振動設定手段２１は、各種設定ボタンで構成され、オペレータの入力処理により印刷開始時におけるスキージ１０の振動量を決定するための印刷環境情報が設定される。この印刷環境情報とは、印刷開始時におけるスキージ１０の最適な振動量を決める上で必要となる情報であり、例えば印刷材料情報（使用する印刷材料の粘度、量、種類など）、スキージング処理情報（スクリーン版３０の種類やスキージ１０の移動速度など）、使用環境情報（印刷開始時の温度や湿度など）があり、装置仕様や使用環境に応じて任意に組み合わせることができる。そして、振動設定手段２１は、オペレータが任意に設定した印刷環境情報の設定内容と、記憶手段２２に記憶される振動量設定テーブルとを照合し、設定内容に該当した振動量を振動設定情報として判別制御手段２３に出力している。これにより、振動発生部１１は、振動設定手段２１で設定された振動量を基準にスキージ１０を振動させている。
【００３４】
記憶手段２２は、例えば磁気的、光学的記憶媒体若しくはＲＯＭ、ＲＡＭなどの半導体メモリで構成され、振動量制御部２０の各部を駆動する制御情報などを記憶している。記憶手段２２は、振動設定手段２１で設定される印刷環境情報の設定内容に応じて予め実施された実験等の結果に基づき最適な振動量に設定するための情報がテーブル化された振動量設定テーブルを記憶している。
【００３５】
振動量設定テーブルの一例としては、図４に示すように、印刷材料情報として印刷材料の粘度を、スキージング処理情報としてスキージ１０の移動速度を設定した際に、スキージ１０の振動量を５段階（最小、小、標準、大、最大）で制御するテーブルである。すなわち、オペレータの設定内容が「印刷材料情報：軟質、スキージング処理情報：遅い」の場合は振動量が「最小」、「印刷材料情報：硬質、スキージング処理情報：速い」の場合は振動量が「最大」として選択設定される。
【００３６】
また、記憶手段２２は、振動量設定テーブルで設定されたスキージ１０の振動量の各段階（本例では５段階）について、振動量制御時における振動量を一定に保つために設定された振動量閾値（振動量上限閾値、振動量下限閾値）を記憶しており、スキージ１０の振動量制御の際に、振動設定手段２１において設定された印刷環境情報の設定内容に応じた振動量閾値が用いられる。
【００３７】
判別制御手段２３は、例えばＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭなどのマイクロコンピュータなどで構成され、振動量制御部２０を構成する各部の駆動制御を行っている。判別制御手段２３は、振動設定手段２１で設定された振動設定情報を入力すると、この情報に基づく駆動制御信号を駆動手段２４に出力する。
【００３８】
また、判別制御手段２３は、振動検出部１２からの振動検出信号と記憶手段２２に記憶されている振動量閾値とを比較し、その判別結果に基づき、振動発生部１１の振動量が最適な振動量となるように振動発生部１１を制御する振動量制御信号（振動量減少信号、振動量維持信号、振動量増大信号）を駆動手段２４に出力している。
【００３９】
具体的には、振動検出部１２からの振動検出信号が振動量上限閾値を超えていた場合は、スキージ１０の振動量を減少させるための振動量減少信号を駆動手段２４に出力する。また、振動検出部１２からの振動検出信号が振動量閾値の範囲内である場合は、スキージ１０の振動量を維持させるための振動量維持信号を駆動手段２４に出力する。さらに、振動検出部１２からの振動検出信号が振動量下限閾値を超えた場合は、スキージ１０の振動量を増大させるための振動量増大信号を駆動手段２４に出力する。
【００４０】
駆動手段２４は、判別制御手段２３から駆動制御信号を入力すると、この信号に基づく振動量で振動発生部１１を駆動している。また、駆動手段２４は、判別制御手段２３からの振動量制御信号を入力すると、印刷開始時に振動発生部１１の振動量が最適な振動量となるように振動発生部１１を駆動している。すなわち、駆動手段２４は、振動量減少信号を入力すると、スキージ１０の振動量を減少させて最適な振動量とするため、現在の振動量を減少させて振動発生部１１を振動させている。また、駆動手段２４は、振動量増大信号を入力すると、スキージ１０の振動量を増大させて最適な振動量とするため、現在の振動量を増大させて振動発生部１１を振動させている。また、駆動手段２４は、振動量維持信号を入力すると、印刷開始時に設定した最適な振動量で振動しているため、現在の振動量を維持する振動量で振動発生部１１を振動させている。
【００４１】
なお、振動量閾値を超えたときの振動量の減少／増大の加減は予め設定されており、振動量減少信号又は振動量増大信号を入力したときは、設定された振動量に減少／増大させて振動発生部１１を振動させている。
【００４２】
［スクリーン印刷装置の処理動作］
次に、上述した構成によるスクリーン印刷装置１の動作について図５、６を参照しながら説明する。
ここでは、振動発生部１１として圧電素子を使用し、振動量として印刷開始時に振動幅固定で駆動周波数が設定され、判別制御手段２３からの振動量制御信号に基づき振動数を可変する構成例のスクリーン印刷装置１を用いて、「印刷開始時の処理動作」、「印刷中の処理動作」についてそれぞれ説明する。また、以下の処理動作において、印刷環境情報は、使用する印刷材料の粘度（印刷材料情報）、スキージ１０の移動速度（スキージング処理情報）、印刷時の室温（使用環境情報）を用い、振動設定情報は、設定された印刷環境情報に基づく最適な振動量としての振動数が選択される例で説明するが、これに限定されない。
【００４３】
＜印刷開始時の処理動作＞
図５に示すように、印刷を開始するにあたり、まずオペレータが印刷開始時におけるスキージ１０の振動量を決定するため、使用する印刷材料の粘度（印刷材料情報）、スキージ１０の移動速度（スキージング処理情報）、印刷時の室温（使用環境情報）からなる印刷環境情報を振動設定手段２１で設定する（ＳＴ１）。そして、設定された印刷環境情報の設定内容に応じた振動量を振動設定情報として判別制御手段２３に出力する（ＳＴ２）。判別制御手段２３が振動設定情報を入力すると、その設定情報に基づく振動を行うための駆動制御信号を駆動手段２４に出力し（ＳＴ３）、この駆動制御信号に基づき振動発生部１１を駆動し（ＳＴ４）、スキージ１０に所定の振動を発生させている。
【００４４】
＜印刷中の処理動作＞
図６に示すように、印刷が開始されると、スキージ１０の振動を振動検出部１２が検出すると（ＳＴ１１）、この検出した振動に基づく振動検出信号を判別制御手段２３に出力する（ＳＴ１２）。そして、判別制御手段２３において入力した振動検出信号が記憶手段２２に記憶された振動量閾値（振動設定手段２１で設定された振動量に対応した値）を超えたか否かの判別をする（ＳＴ１３）。
【００４５】
このとき、振動検出信号が振動量閾値を超えた場合は（ＳＴ１３−Ｙｅｓ）、次に閾値が振動量上限閾値であるか否かを判別する（ＳＴ１４）。
一方、振動検出信号が振動量閾値を超えていない場合は（ＳＴ１３−Ｎｏ）、スキージ１０が印刷開始時に設定した振動量で振動していると判別し、駆動手段２４に振動量維持信号を出力する（ＳＴ１５）。そして、駆動手段２４は、判別制御手段２３からの振動量維持信号に基づき振動発生部１１を駆動した後（ＳＴ１６）、再びＳＴ１１へ戻る。
【００４６】
ＳＴ１３において、振動量閾値が振動量上限閾値であった場合は（ＳＴ１４−Ｙｅｓ）、スキージ１０の振動量が振動量上限閾値を超えているため、スキージ１０の振動量を減少させるための振動量減少信号を駆動手段２４に出力する（ＳＴ１７）。そして、駆動手段２４は、判別制御手段２３からの振動量減少信号に基づき振動発生部１１を駆動した後（ＳＴ１８）、再びＳＴ１１へ戻る。
一方、振動量閾値が振動量上限閾値でなかった場合は（ＳＴ１４−Ｎｏ）、スキージ１０の振動量が振動量下限閾値を超えているため、スキージ１０の振動量を増大させるための振動量増大信号を駆動手段２４に出力する（ＳＴ１９）。そして、駆動手段２４は、判別制御手段２３からの振動量増大信号に基づき振動発生部１１を駆動した後（ＳＴ２０）、再びＳＴ１１へ戻る。
【００４７】
このように、上述したスクリーン印刷装置１において、スキージ１０は、スクリーン版３０に対する法線方向に振動を与える振動発生部１１と、スキージ１０の振動を検出する振動検出部１２を備え、スキージ１０のスクリーン版３０と当接する印刷方向側の部分に曲面部１３を有している。また、振動量制御部２０は、振動検出部１２で検出した振動検出信号を入力し、この振動検出信号が印刷開始時にオペレータが振動設定手段２１で設定した印刷環境情報に基づく振動量で振動しているか否かを比較し、印刷開始時に設定した振動量で振動していない場合は、その振動量を増減制御して最適な振動量となるよう振動発生部１１を駆動制御している。
【００４８】
すなわち、スキージ１０のスクリーン版３０と当接する印刷方向側の部分に曲面部１３を有していることで、スキージ１０が印刷中にスクリーン版３０に引っ掛かることが少なくなり、またスキージ１０やスクリーン版３０の破損を防止するとともに、スムーズにスキージを移動することができる。また、スクリーン版３０に対して法線方向の振動を与えることで、スクリーン紗から印刷材料を抜けさせるために必要な押圧が効率的に確保できる。
【００４９】
さらに、印刷開始時にスキージ１０の振動を振動検出部１２で検出した振動検出信号に基づきスキージ１０の振動を一定に維持するよう振動制御を行っているため、スクリーン版３０上の印刷材料の変質や印刷材料の供給量の偏りなどが起こった場合であっても、使用環境に応じた振動をスキージ１０に付与することができ、安定した良質な印刷が行えるスクリーン印刷装置１を提供することができる。
【００５０】
ところで、上述した形態では、スキージ１０に対して振動発生部１１と振動検出部１２をそれぞれ１つ設けた例で説明したが、これに限定されることはなく、スキージ１０に振動発生部１１と振動検出部１２をそれぞれ複数設ける構成とすることもできる。このような構成とすることで、振動検出部１２が検知した振動を基に振動発生部１１ごとに異なる振動を付与する制御をすることで、印刷材料のムラに応じた押圧が可能となり、さらに高性能なスキージグが可能となる。なお、振動発生部１１と振動検出部１２を複数設ける場合は、各振動発生部１１を高精度に制御するため、振動発生部１１と振動検出部１２とを一対とし、対となる振動発生部１１の近傍に振動検出部１２を設ける構成とすることが好適である。
【００５１】
さらに、振動発生部１１に圧電素子を用いた場合には、この圧電素子が振動検出部１２の機能を兼ねることができるため、振動検出部１２を省略することができ、製造コストが安価になる。
【００５２】
また、振動検出部１２の構成として圧電素子を用いた構成例で説明したが、例えば電圧発生装置（信号発生器などのフィードバック型アンプ）を用いてもよい。この電圧発生装置を用いた構成の場合は、一般的な発信器のように予め目盛りで強度を設定し、その値に対し出力が変動したかどうかをピックアップして検出することで印刷環境情報に基づく振動量で振動しているか否かを判別し、印刷開始時に設定した振動量で振動していない場合は、その振動量を増減制御して最適な振動量となるよう振動発生部１１を駆動制御することができる。
【００５３】
さらに、上述した形態では、スキージ１０の振動量制御において、振動量閾値を超えたときの振動量の減少／増大の加減は予め設定されており、振動量減少信号又は振動量増大信号を入力したときは、設定された振動量で振動発生部１１の振動量を減少／増大させた構成としたが、これに限定されることはない。例えば、印刷開始時から所定周期毎の振動検出信号の振動量と、印刷開始時に設定された振動量に基づく振動量閾値とを比較し、振動量閾値を超えた場合に、振動量閾値との差分に応じた振動量で振動発生部１１を駆動制御する構成としてもよい。この構成によれば、印刷材料の偏りや変質が生じた場合でも、各閾値と振動検出信号との差分に応じた最適な振動量の減少／増大を高精度に制御することができる。
【００５４】
以上、本願発明における最良の形態について説明したが、この形態による記述及び図面により本発明が限定されることはない。すなわち、この形態に基づいて当業者等によりなされる他の形態、実施例及び運用技術等はすべて本発明の範疇に含まれることは勿論である。
【符号の説明】
【００５５】
１…スクリーン印刷装置
２…スクリーン配置枠
３…ガイド部材
１０…スキージ（１０ａ…スキージ支持部材、１０ｂ…ガイド部材）
１１…振動発生部
１２…振動検出部
１３…曲面部
２０…振動量制御部
２１…振動設定手段
２２…記憶手段
２３…判別制御手段
２４…駆動手段
３０…スクリーン版
４０…被印刷体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の画像パターンが形成されたスクリーン版上に印刷材料を供給し、前記スクリーン版と当接させてスキージを印刷方向に移動し、前記印刷材料を前記画像パターンで被印刷体に転写させるスクリーン印刷装置において、
前記スキージは、少なくとも前記スクリーン版と当接する前記印刷方向側に曲面部を有し、前記スクリーン版に対する振動を前記曲面部により当該スキージに与える振動発生部を備えたことを特徴とするスクリーン印刷装置。
【請求項２】
前記振動発生部は、前記スキージの曲面部に前記スクリーン版に対する法線方向の振動を与え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。
【請求項３】
前記曲面部は、前記スキージ版と当接する前記スキージの下端部に設けられ、前記スキージの前記印刷方向への移動に伴って回転するスキージローラであること特徴とする請求項１又は２記載のスクリーン印刷装置。
【請求項４】
前記スキージの振動を検出する振動検出部を前記スキージに備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のスクリーン印刷装置。
【請求項５】
前記振動検出部で検出された振動に基づく振動検出信号が、予め設定された振動量閾値を越えたか否かを判別し、この判別結果に基づき前記振動発生部の振動を制御する振動量制御部を備えたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のスクリーン印刷装置。
【請求項６】
前記振動量制御部は、
前記振動発生部の印刷開始時における振動量を決定するための印刷環境情報を設定する設定手段と、
該設定手段で設定された前記印刷環境情報に基づく最適な振動量が予めテーブル化された振動量設定テーブルと、前記スキージの振動量が前記最適な振動量であるか否かを判別するための振動量閾値と、を記憶する記憶手段と、
前記振動検出部からの振動検出信号と前記記憶手段に記憶された振動量閾値とを比較し、前記振動検出信号が前記振動量閾値を越えたとき、前記振動発生部の振動量が前記最適な振動量となるように前記振動発生部の振動量を制御する振動量制御信号を出力する判別制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項５記載のスクリーン印刷装置。
【請求項１】
所望の画像パターンが形成されたスクリーン版上に印刷材料を供給し、前記スクリーン版と当接させてスキージを印刷方向に移動し、前記印刷材料を前記画像パターンで被印刷体に転写させるスクリーン印刷装置において、
前記スキージは、少なくとも前記スクリーン版と当接する前記印刷方向側に曲面部を有し、前記スクリーン版に対する振動を前記曲面部により当該スキージに与える振動発生部を備えたことを特徴とするスクリーン印刷装置。
【請求項２】
前記振動発生部は、前記スキージの曲面部に前記スクリーン版に対する法線方向の振動を与え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。
【請求項３】
前記曲面部は、前記スキージ版と当接する前記スキージの下端部に設けられ、前記スキージの前記印刷方向への移動に伴って回転するスキージローラであること特徴とする請求項１又は２記載のスクリーン印刷装置。
【請求項４】
前記スキージの振動を検出する振動検出部を前記スキージに備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のスクリーン印刷装置。
【請求項５】
前記振動検出部で検出された振動に基づく振動検出信号が、予め設定された振動量閾値を越えたか否かを判別し、この判別結果に基づき前記振動発生部の振動を制御する振動量制御部を備えたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のスクリーン印刷装置。
【請求項６】
前記振動量制御部は、
前記振動発生部の印刷開始時における振動量を決定するための印刷環境情報を設定する設定手段と、
該設定手段で設定された前記印刷環境情報に基づく最適な振動量が予めテーブル化された振動量設定テーブルと、前記スキージの振動量が前記最適な振動量であるか否かを判別するための振動量閾値と、を記憶する記憶手段と、
前記振動検出部からの振動検出信号と前記記憶手段に記憶された振動量閾値とを比較し、前記振動検出信号が前記振動量閾値を越えたとき、前記振動発生部の振動量が前記最適な振動量となるように前記振動発生部の振動量を制御する振動量制御信号を出力する判別制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項５記載のスクリーン印刷装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２２１４０９（Ｐ２０１０−２２１４０９Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６８０３４（Ｐ２００９−６８０３４）
【出願日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【出願人】（０００２５０５０２）理想科学工業株式会社 (1,191)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【出願人】（０００２５０５０２）理想科学工業株式会社 (1,191)
【Ｆターム（参考）】
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