静電印刷装置
【課題】粉体の無駄が少なく、極めてコンパクトかつ安価な構成で連続的に被印刷物に鮮明で濃淡の安定した印刷を行うことができる静電印刷装置を提供する。
【解決手段】静電印刷装置は、上面に粉体を保持する回転テーブル２０と、回転テーブル２０を回転させるテーブルモータ２４と、回転テーブル２０に装填された複数のスクリーン２６ａと、スクリーン２６ａ上の粉体をスクリーン２６ａに擦り込むスクリーンブラシ４０とを備えている。静電印刷装置は、スクリーン２６ａの下方の位置と回転テーブル２０の径方向外側の位置との間で移動可能な複数のパレット７０と、カム溝８２が形成された固定テーブル８０と、スクリーン２６ａに高電圧を印加する高圧電源とを備えている。パレット７０には、固定テーブル８０のカム溝８２に係合するカムフォロア７４が取り付けられている。
【解決手段】静電印刷装置は、上面に粉体を保持する回転テーブル２０と、回転テーブル２０を回転させるテーブルモータ２４と、回転テーブル２０に装填された複数のスクリーン２６ａと、スクリーン２６ａ上の粉体をスクリーン２６ａに擦り込むスクリーンブラシ４０とを備えている。静電印刷装置は、スクリーン２６ａの下方の位置と回転テーブル２０の径方向外側の位置との間で移動可能な複数のパレット７０と、カム溝８２が形成された固定テーブル８０と、スクリーン２６ａに高電圧を印加する高圧電源とを備えている。パレット７０には、固定テーブル８０のカム溝８２に係合するカムフォロア７４が取り付けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電印刷装置に係り、特に静電力を利用してインキなどの粉体を被印刷物の表面に付着させ、文字や図形などの印刷パターンを被印刷物の表面に印刷する静電印刷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、静電力を利用してインキなどの粉体を被印刷物の表面に付着させ、文字や図形などの印刷パターンを被印刷物の表面に印刷する静電印刷装置が知られている。最近では、複数のパレット上に載置された被印刷物を複数のスクリーンを使って連続的に印刷する静電印刷装置も開発されている。
【０００３】
しかしながら、このような従来の連続静電印刷装置では、ベルトコンベアなどの搬送装置を用いて複数のパレットを移動させているため、その設置面積が非常に大きくなるとともに製造コストが高くなってしまうという問題があった。また、粉体が各スクリーンに個別に供給されていたために粉体の無駄が多いという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、粉体の無駄が少なく、極めてコンパクトかつ安価な構成で連続的に被印刷物に鮮明で濃淡の安定した印刷を行うことができる静電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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の一態様によれば、粉体の無駄が少なく、極めてコンパクトかつ安価な構成で連続的に被印刷物に鮮明で濃淡の安定した印刷を行うことができる静電印刷装置が提供される。この静電印刷装置は、上面に粉体を保持する回転テーブルと、上記回転テーブルを回転させるテーブルモータと、上記回転テーブルに装填された複数のスクリーンと、上記スクリーン上の粉体を該スクリーンに擦り込むスクリーンブラシとを備えている。また、静電印刷装置は、対応する上記スクリーンの下方に配置される複数の対電極と、上記対電極の位置と上記回転テーブルの径方向外側の位置との間で移動可能な複数のパレットと、上記回転テーブルの回転に伴って上記パレットを径方向に移動させるパレット移動機構と、上記スクリーンブラシの下方に位置するスクリーンと上記対電極との間に高電圧を印加して上記パレット上に載置された被印刷物に上記粉体を印刷する高圧電源とを備えている。
【０００６】
このような構成により、回転テーブルが１回転する間に、それぞれのパレット上に載置された被印刷物に粉体を印刷することができるので、複数の被印刷物を連続的に印刷することが可能となる。また、複数のスクリーンが設けられているので、それぞれのスクリーンを異なる図柄で構成すれば、１台の静電印刷装置により複数の図柄の印刷を行うこともできる。
【０００７】
また、被印刷物が載置されるパレットは、スクリーンの下方に配置された対電極の位置と回転テーブルの径方向外側の位置との間で移動されるだけなので、パレットが移動される空間を極めて小さくすることができる。したがって、静電印刷装置を極めてコンパクトかつ安価な構成にすることができる。また、スクリーンが装填された回転テーブルとともにパレットが回転されるので、スクリーンに対する被印刷物の位置決めを正確に行うことができ、綺麗かつ正確な印刷を実現することができる。
【０００８】
また、印刷後に粉体がスクリーン周囲の回転テーブルの上面に残ったとしても、そのまま回転テーブルの上面に保持しておいて、この残った粉体を次の被印刷物の印刷に用いることができる。したがって、粉体を有効に利用することができ、粉体の無駄を最小限に抑えることができる。なお、粉体が回転テーブルの上面に保持されやすいように、上記回転テーブルを円筒容器状に形成することが好ましい。
【０００９】
上記パレット移動機構は、カム溝が形成された固定テーブルと、上記パレットに取り付けられ、上記カム溝に係合するカムフォロアとを含んでいてもよい。あるいは、上記パレット移動機構は、カム溝が形成された固定テーブルと、上記カム溝に係合するカムフォロアと、上記カムフォロアと上記パレットとを接続し、上記カムフォロアの動きを上記パレットに伝達するリンク機構とを含んでいてもよい。
【００１０】
上記パレットには、上記被印刷物が載置される位置に孔が形成されていることが好ましい。さらに、静電印刷装置が、上記パレットに形成された孔の寸法よりも小さな寸法を有するリフタステージをさらに備えていることが好ましい。また、静電印刷装置が、上記リフタステージに取り付けられたロッドと、上記ロッドを下方に付勢するばねと、上記ロッドを上記ばねの力に抗して押し上げて上記リフタステージを上記パレットに形成された孔を通過させて上昇させる押上機構とをさらに備えていることが好ましい。例えば、上記ロッドの下端が接触する傾斜面を有するブロックにより上記押上機構を構成してもよい。
【００１１】
従来の静電印刷装置では、移動しているパレットをリフタにより上昇させていたため、リフタおよびスクリーンとパレット上の被印刷物との間の位置決めを正確にすることが困難であったが、上記のような構成によれば、パレットをリフタステージおよびスクリーンに対して静止させた状態で被印刷物を上昇させることができるので、正確かつ安定的に被印刷物を持ち上げることが可能となる。
【００１２】
上記高圧電源は、上記リフタステージに高電圧を印加してもよく、あるいは、上記回転テーブルの外周面に設けられた外周接点を介して上記スクリーンに高電圧を印加してもよい。
【００１３】
また、上記複数のスクリーンを、上記回転テーブルの周方向に所定の間隔で配置することが好ましい。
【００１４】
また、上記スクリーンブラシは円錐形状または円錐台形状を有することが好ましい。このような円錐形状または円錐台形状のスクリーンブラシを用いることで、スクリーンブラシとスクリーンとの相対速度をすべての半径方向位置において適切に設定することが可能となる。
【００１５】
また、静電印刷装置は、上記スクリーンブラシを水平方向に往復動させるスクリーンブラシ往復動機構、上記スクリーンブラシを上下方向に移動させるスクリーンブラシ上下動機構、あるいは上記スクリーンに上記粉体を供給するホッパをさらに備えていることが好ましい。この場合において、静電印刷装置が、上記パレット上に被印刷物が載置されているか否かを検出するセンサと、上記センサの出力に基づいて上記スクリーンブラシ上下動機構や上記ホッパを制御する制御部とを含んでいることが好ましい。この制御部は、上記スクリーンブラシ往復動機構を制御してもよい。
【００１６】
また、静電印刷装置は、上記スクリーンの上面に固着したインキを削るクリーニングブラシや上記スクリーンの下面に残った粉体を拭い取るクリーニングブラシ、上記スクリーンの下面に残った粉体を吸引するクリーナをさらに備えていることが好ましい。
【００１７】
また、上記パレットは、上記回転テーブルの径方向外側の位置で下方に折れ曲がる折曲部を含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、粉体の無駄を少なくすることができ、極めてコンパクトかつ安価な構成で連続的に被印刷物に鮮明で濃淡の安定した印刷を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る静電印刷装置の実施形態について図１から図１４を参照して詳細に説明する。なお、図１から図１４において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００２０】
図１は本発明の第１の実施形態における静電印刷装置１を示す平面図、図２および図３は図１に示す静電印刷装置１の縦断面図である。図１から図３に示すように、静電印刷装置１は、フレーム１０と、底の浅い円筒容器状の回転テーブル２０と、回転テーブル２０の中心に取り付けられたテーブルシャフト２２と、テーブルシャフト２２に連結されたテーブルモータ２４とを備えている。テーブルモータ２４が駆動されると、回転テーブル２０がテーブルシャフト２２を中心として図１の矢印Ａ方向に回転するようになっている。なお、フレーム１０の下部には、移動用のキャスター１２と、高さを調整可能な脚１４とが取り付けられている。
【００２１】
図１に示すように、回転テーブル２０には周方向に沿って９０°ごとに４つのスクリーンユニット２６が装填されている。それぞれのスクリーンユニット２６は、２つのスクリーン２６ａと、スクリーン２６ａを保持するスクリーン枠２６ｂと、スクリーン枠２６ｂの周囲に配置された絶縁枠２６ｃとを含んでいる。スクリーンユニット２６のスクリーン２６ａは、回転テーブル２０の外周面に取り付けられた外周接点２７に電気的に接続されており、フレーム１０に設けられた給電接点２８を介してフレーム１０内に設置された高圧電源（図示せず）に接続されるようになっている。
【００２２】
なお、本実施形態では、４つのスクリーンユニット２６を用いているが、スクリーンユニット２６の数は図示のものに限定されず、２つ以上であればいくつであってもよい。また、１つのスクリーンユニット２６に含まれるスクリーンの数も図示のものに限定されない。
【００２３】
また、回転テーブル２０の上方には、回転テーブル２０のスクリーンユニット２６に粉体インキを供給するホッパ３０を有するホッパユニット１３０と、スクリーンユニット２６上の粉体インキをスクリーン２６ａに擦り込むスクリーンブラシ４０を有するスクリーンブラシユニット１４０と、印刷工程後のスクリーン２６ａの上面に固着した粉体インキを削るとともに下面に残った粉体インキを除去するクリーニングユニット１５０とが配置されている。本実施形態では、回転テーブル２０の回転方向の上流側から順番に、ホッパユニット１３０、スクリーンブラシユニット１４０、およびクリーニングユニット１５０が配置されている。
【００２４】
図３に示すように、ホッパユニット１３０は、内部に粉体インキを収容し、底面に形成されたスリット（図示せず）からスクリーン２６ａの表面に粉体インキを供給するホッパ３０と、ホッパ３０の底面近傍に設けられたホッパブラシ３２と、ホッパブラシ３２を回転させるホッパブラシモータ３４とを含んでいる。ホッパブラシモータ３４が駆動されると、ホッパブラシ３２が回転し、ホッパ３０内の粉体インキがスクリーン２６ａの表面に供給されるようになっている。このように、スクリーンブラシ４０の上流側で粉体インキをスクリーン２６ａの表面に供給することにより、スクリーン２６ａへの粉体インキの供給を効率的に行うことができる。
【００２５】
図４は、スクリーンブラシユニット１４０を示す拡大断面図である。図４に示すように、スクリーンブラシユニット１４０は、例えばウレタンスポンジからなる円錐台状のスクリーンブラシ４０と、スクリーンブラシ４０に取り付けられたスクリーンブラシシャフト４１と、スクリーンブラシシャフト４１に連結されたスクリーンブラシモータ４２と、水平方向に滑動可能なスライドベース４３と、スライドベース４３を水平方向に往復動させるスライドベースモータ４４と、スライドベース４３に支軸４５を中心として旋回可能に取り付けられたＬ字型アーム４６と、アーム４６の一端４６ａを上下動させるエアシリンダ４７とを含んでいる。スクリーンブラシシャフト４１およびスクリーンブラシモータ４２はアーム４６に取り付けられている。
【００２６】
このような構成において、エアシリンダ４７が駆動されアーム４６の端部４６ａが上方に押されると、スクリーンブラシ４０およびスクリーンブラシモータ４２が支軸４５を中心として、図４の矢印Ｂに示すように上下方向に旋回（移動）し、スクリーンブラシ４０が回転テーブル２０（スクリーン２６ａ）に接触するようになっている。このように、本実施形態では、エアシリンダ４７およびアーム４６により、スクリーンブラシ４０を上下方向に旋回移動させるスクリーンブラシ上下動機構が構成されている。
【００２７】
また、スライドベースモータ４４が駆動されると、スライドベースモータ４４の回転が、スプロケット４８を介して水平方向の動きとしてスライドベース４３に伝達され、スクリーンブラシ４０がスライドベース４３とともに、図４の矢印Ｃに示すように水平方向に移動するようになっている。本実施形態では、スライドベースモータ４４の回転方向を交互に切り替えることによってスライドベース４３を往復移動させるようになっている。この場合におけるスライドベース４３の往復動の距離は例えば４０ｍｍである。このように、本実施形態では、スライドベース４３およびスライドベースモータ４４により、スクリーンブラシ４０を往復動させるスクリーンブラシ往復動機構が構成されている。
【００２８】
図４に示すように、本実施形態においては、スクリーンブラシとして円錐台状のスクリーンブラシ４０が用いられている。このスクリーンブラシ４０は、スクリーン２６ａ上の粉体インキを擦り込むものであるが、回転テーブル２０が回転しているため、スクリーン２６ａ上の各点における速度は回転テーブル２０の径方向位置によって異なる。すなわち、回転テーブル２０の径方向外側の位置の方が内側の位置よりも速度が大きい。一方、スクリーンブラシ４０は、スライドベースモータ４４により回転されるが、スクリーンブラシ４０を円錐台状にすると、円錐台の上底４０ａ側の回転速度が下底４０ｂ側の回転速度よりも小さくなる。
【００２９】
したがって、回転速度の低い径方向内側のスクリーン部分は、回転速度の低い上底４０ａ側のスクリーンブラシ４０で擦り込まれ、回転速度の高い径方向外側のスクリーン部分は回転速度の高い下底４０ｂ側のスクリーンブラシ４０で擦り込まれる。このように、スクリーンブラシ４０を円錐台とすることにより、スクリーンブラシ４０とスクリーン２６ａとの相対速度をすべての半径方向位置において適切に設定することが可能となる。なお、本実施形態では、円錐台上のスクリーンブラシ４０を用いているが、円錐状のスクリーンブラシを用いても同様の効果を得ることができる。
【００３０】
図３に示すように、クリーニングユニット１５０は、スクリーンの上面に固着した粉体インキを削る上クリーニングブラシ５０と、スクリーンの下面に残った粉体インキを拭い取る下クリーニングブラシ５１と、スクリーンの下面に残った粉体インキを吸引するクリーナ５２とを含んでいる。例えば、上クリーニングブラシ５０および下クリーニングブラシ５１はウレタンスポンジからなり、上クリーニングブラシ５０として硬質のウレタンスポンジを用いることが好ましい。なお、本実施形態では、スプロケット５３，５４，５５，５６，５７およびこれらの間に架け渡されたチェーン（図示せず）を介して、テーブルシャフト２２の回転が上クリーニングブラシ５０および下クリーニングブラシ５１にそれぞれ伝達されるようになっている。
【００３１】
図２および図３に示すように、回転テーブル２０のスクリーンユニット２６が装填された部分の下面には、回転テーブル２０の径方向外側に開口部を有するパレットサポート６０が取り付けられている。このパレットサポート６０の内部空間には、例えば菓子やパンなどの被印刷物が載置されるパレット７０が回転テーブル２０の径方向に移動可能な状態で収容されている。
【００３２】
図５はパレット７０およびパレットサポート６０を示す平面図、図６は図５の正面図である。図５に示すように、パレット７０は、回転テーブル２０の径方向外側に位置する台形部７０ａと、回転テーブル２０の径方向内側に位置する矩形部７０ｂとを有する板状の部材から形成されている。例えば、パレット７０は超高分子ポリエチレンにより形成される。また、パレット７０には２つの孔７２が形成されており、印刷時には、これらの孔７２を塞ぐように被印刷物がパレット７０上に載置される。
【００３３】
図５および図６に示すように、パレットサポート６０の内側の側面には、側面に沿って水平方向に延びるパレットガイド６２が設けられている。これら上下のパレットガイド６２の間にパレット７０の側部がガイドされるようになっている。これにより、パレット７０の側部がパレットガイド６２にガイドされた状態で、パレット７０が水平方向（すなわち回転テーブル２０の径方向）に移動可能となっている。
【００３４】
図６に示すように、パレット７０の外周縁部近傍の下面には、下方に突出するカムフォロア７４が設けられている。このカムフォロア７４に対応して、パレットサポート６０にはカムフォロア７４を通過させるための溝６４が形成されている。したがって、パレット７０が径方向内側に移動するときには、パレット７０のカムフォロア７４がパレットサポート６０の溝６４の内部を移動する。
【００３５】
図２に示すように、パレットサポート６０の下方には、中央に開口８０ａを有する固定テーブル８０が配置されている。図３においては、固定テーブル８０の図示を省略している。図７は、固定テーブル８０の平面図である。図７に示すように、固定テーブル８０の上面には、固定テーブル８０を１周するカム溝８２が形成されている。このカム溝８２には、図２に示すように、パレット７０のカムフォロア７４が係合するようになっている。図７に示すように、カム溝８２と回転テーブル２０の中心Ｏとの距離は、点Ｐ１から点Ｐ２までは最大値Ｒ１で一定であり、点Ｐ２から点Ｐ３までは最大値Ｒ１から最小値Ｒ２に減少し、点Ｐ３から点Ｐ４までは最小値Ｒ２で一定であり、点Ｐ４から点Ｐ１までは最小値Ｒ２から最大値Ｒ１に増加している。
【００３６】
パレット７０が回転テーブル２０とともに回転すると、パレット７０は固定テーブル８０に対して回転移動するが、このときパレット７０のカムフォロア７４が固定テーブル８０のカム溝８２に係合しているため、回転テーブル２０の回転に伴ってパレット７０がパレットサポート６０に対して水平方向に移動することとなる。
【００３７】
すなわち、図８に示すように、点Ｐ１から点Ｐ２まではパレット７０が回転テーブル２０の径方向外側に最も出た状態となる（状態Ｉ）。このとき、パレット７０が回転テーブル２０から径方向外側に露出しているため、被印刷物を容易にパレット７０に載置することができるようになっている。そして、回転テーブル２０の回転に伴って、点Ｐ２から点Ｐ３までの間にパレット７０が次第に回転テーブル２０の下方に入っていき（状態II）、点Ｐ３から点Ｐ４まではパレット７０が回転テーブル２０の径方向内側に最も入り込んだ状態となる（状態III）。このとき、パレット７０上の被印刷物がスクリーンユニット２６の直下に位置するようになっている。このように、スクリーンブラシ４０の下方の印刷位置で、パレット７０上の被印刷物がスクリーンユニット２６の直下に位置するようになっており、この状態で印刷が行われる。
【００３８】
印刷後は、回転テーブル２０の回転に伴って、点Ｐ４から点Ｐ１までの間にパレット７０が次第に回転テーブル２０の径方向外側に移動され（状態IV）、点Ｐ１でパレット７０が回転テーブル２０の径方向外側に最も出た状態となる。このとき、印刷がなされた被印刷物を容易にパレット７０上から取ることができる。
【００３９】
このように、本実施形態では、パレット７０に設けられたカムフォロア７４とカム溝８２が形成された固定テーブル８０とにより、回転テーブル２０の回転に伴って、スクリーンの下方の位置と回転テーブル２０の径方向外側の位置との間でパレット７０を径方向に移動させるパレット移動機構が構成されている。
【００４０】
固定テーブル８０の点Ｐ２の近傍のパレット７０の孔７２が通過する位置には、パレット７０上に被印刷物が載置されているか否かを検出するセンサ８４（図１参照）が設置されている。例えば、このセンサ８４としては光学センサなどを用いることができる。この場合には、パレット７０の下方からパレット７０の孔７２に向けて光を照射し、パレット７０の孔７２が塞がれていれば被印刷物が載置されていると判断し、パレット７０の孔７２が塞がれていなければ被印刷物が載置されていないと判断することができる。このセンサ８４からの出力はフレーム１０内の制御部１６に送られ、制御部１６は、このセンサ８４からの信号に基づいて、上述したホッパブラシモータ３４およびエアシリンダ４７などの駆動と停止のタイミングを適切に制御する。なお、テーブルモータ２４やスライドベースモータ４４も制御部１６により制御してもよい。
【００４１】
図９は、パレットサポート６０近傍の拡大断面図である。図５および図９に示すように、パレットサポート６０の径方向略中央の位置には、パレット７０の孔７２に対応して２つの孔６６が形成されている。これらの孔６６には、上下に延びるロッド９０が挿通されており、このロッド９０は、パレットサポート６０の下面に取り付けられたロッドサポート９２に支持されている。また、ロッド９０の上端には円板状のリフタステージ９４が取り付けられている。このようにして、スクリーン２６ａの下方に対電極としてのリフタステージ９４が配置される。リフタステージ９４の径は、パレットサポート６０の孔６６の径よりも大きく、パレット７０の孔７２の径よりも小さくなっている。なお、本実施形態では、対電極としてのリフタステージ９４の電位は接地電位とされる。
【００４２】
ロッド９０の下部にはストッパ９６が設けられており、このストッパ９６とロッドサポート９２との間には、ロッド９０を下方向に付勢するばね９８が介装されている。これにより、外部から力が働いていない状態では、図９に示すようにリフタステージ９４がパレットサポート６０の底面に位置するようになっている。なお、ロッド９０の下端は丸められている。
【００４３】
図３に示すように、印刷位置、すなわちスクリーンブラシ４０の下方には、台形状のリフタブロック１００が配置されている。回転テーブル２０の回転により、ロッド９０がリフタブロック１００にさしかかると、ロッド９０の下端がリフタブロック１００の傾斜面１００ａに接触する。さらに回転テーブル２０が回転すると、このリフタブロック１００の傾斜面１００ａによりロッド９０が上方に押されてリフタステージ９４が上昇する。
【００４４】
ここで、リフタブロック１００の上方の位置では、リフタステージ９４とパレット７０の孔７２の位置とが鉛直方向に一直線に揃うようになっている。リフタステージ９４の径はパレット７０の孔７２の径よりも小さくなっているので、リフタステージ９４はパレット７０の孔７２を通って上昇する（図２参照）。
【００４５】
このように、本実施形態では、リフタブロック１００が、ロッド９０をばね９８の力に抗して押し上げてリフタステージ９４を上昇させる押上機構を構成しており、リフタステージ９４の上昇によりパレット７０の孔７２の上に載置された被印刷物が上方に持ち上げられるようになっている。スクリーンブラシ４０の下方の印刷位置において、リフタブロック１００の高さ分だけリフタステージ９４を上昇させ、被印刷物を上方に持ち上げることにより、印刷時の被印刷物とスクリーンとの距離を小さくすることができ、高精度で綺麗な印刷が実現される。なお、フレーム１０の外部から上記リフタブロック１００の高さを調整可能なハンドル（図示せず）を設けてもよい。
【００４６】
なお、上述の実施形態では、パレット７０に形成された孔７２とリフタステージ９４が円形である例について説明したが、リフタステージ９４がパレット７０の孔７２を通過できれば、パレット７０の孔７２の形状およびリフタステージ９４の形状はどのようなものであってもよい。
【００４７】
上述した構成の静電印刷装置１の動作について説明する。まず、点Ｐ１から点Ｐ２までの間でパレット７０が径方向外側に最も出ている状態で、菓子やパンなどの被印刷物Ｘをパレット７０の孔７２の上に置く。テーブルモータ２４の駆動によりパレット７０が回転テーブル２０とともに回転され、センサ８４の上を通過すると、センサ８４が被印刷物Ｘがパレット７０に載置されていることを検出し、この信号を制御部１６に送る。
【００４８】
センサ８４からの信号を受けた制御部１６は、被印刷物Ｘが載置されたパレット７０がホッパ３０の下方に移動されるタイミングを算出し、このパレット７０がホッパ３０の下方に移動されたときに、ホッパブラシモータ３４を所定の時間だけ駆動する。これにより、ホッパ３０内の粉体インキがスクリーンユニット２６の上面に散布される。さらに、スクリーンユニット２６がスクリーンブラシ４０の近傍に移動されると、スクリーン２６ａに接続された回転テーブル２０の外周接点２７が給電接点２８に接触し始め、高圧電源によってスクリーン２６ａに直流高電圧、例えば５０００〜６０００Ｖの高電圧が印加される。
【００４９】
制御部１６は、被印刷物Ｘが載置されたパレット７０がスクリーンブラシ４０の下方に移動されるタイミングを算出し、このパレット７０がスクリーンブラシ４０の下方に移動されたときにスクリーンブラシモータ４２およびエアシリンダ４７を所定の時間だけ駆動する。これにより、スクリーンブラシ４０は、回転運動および回転テーブル２０の径方向に往復動を行いつつ、スクリーン２６ａの上面に接触する。これにより、スクリーン２６ａ上の粉体インキがスクリーン２６ａに擦り込まれる。スクリーン２６ａを通過し荷電された粉体インキは、高圧電源による高電圧によってパレット７０上の被印刷物Ｘに向けて加速され、この被印刷物Ｘに付着する。このようにして、被印刷物Ｘに粉体インキの印刷が行われる。なお、本実施形態では、スライドベースモータ４４を連続駆動しているが、スライドベースモータ４４も制御部１６により制御してもよい。
【００５０】
印刷工程後のスクリーンユニット２６はクリーニングユニット１５０を通過し、ここで上クリーニングブラシ５０によってスクリーン２６ａの上面に固着した粉体インキが削られて次の印刷に利用される。また、下クリーニングブラシ５１およびクリーナ５２によってスクリーン２６ａの下面に残った粉体インキが除去される。なお、本実施形態では、上クリーニングブラシ５０および下クリーニングブラシ５１は、テーブルモータ２４の動力により連続的に運転されているが、制御部１６により上クリーニングブラシ５０、下クリーニングブラシ５１、およびクリーナ５２の駆動のタイミングを制御してもよい。
【００５１】
クリーニングユニット１５０を通過したパレット７０は、上述したように、回転テーブル２０の径方向外側に出てくるので、このときに印刷が終了した被印刷物Ｘをパレット７０上から取る。このように、回転テーブル２０が１回転する間に、それぞれのパレット７０上に載置された被印刷物に粉体インキを印刷することができるので、複数の被印刷物を連続的に印刷することが可能となる。また、複数のスクリーン２６ａが設けられているので、それぞれのスクリーン２６ａを異なる図柄とすれば、１台の静電印刷装置により複数の図柄の印刷を行うこともできる。
【００５２】
また、被印刷物Ｘが載置されるパレット７０は、スクリーンユニット２６の下方の位置と回転テーブル２０の径方向外側の位置との間で移動されるだけなので、パレット７０が移動される空間を極めて小さくすることができる。したがって、静電印刷装置１を極めてコンパクトかつ安価な構成にすることができる。また、スクリーン２６ａが装填された回転テーブル２０とともにパレット７０およびリフタステージ９４が回転されるので、スクリーン２６ａに対する被印刷物の位置決めをより正確に行うことができ、綺麗かつ正確な印刷を実現することができる。
【００５３】
また、印刷後に粉体インキがスクリーン２６ａの周囲の回転テーブル２０上面に残ったとしても、そのまま回転テーブル２０の上面に保持しておいて、この残った粉体インキを次の被印刷物の印刷に用いることができる。したがって、粉体インキを有効に利用することができ、粉体インキの無駄を最小限に抑えることができる。
【００５４】
図１０は、本発明の第２の実施形態における静電印刷装置の静電印刷装置のパレットサポート２６０近傍を示す拡大断面図である。図１０に示すように、回転テーブル２０のスクリーンユニット２６が装填された部分の下面には、回転テーブル２０の径方向外側に開口部を有するパレットサポート２６０が取り付けられている。このパレットサポート２６０の内部空間には、例えば菓子やパンなどの被印刷物が載置されるパレット２７０が回転テーブル２０の径方向に移動可能な状態で収容されている。
【００５５】
図１１はパレット２７０を示す平面図である。図１０および図１１に示すように、パレット２７０は、回転テーブル２０の径方向外側に位置する折曲部２７０ａと、回転テーブル２０の径方向内側に位置する基部２７０ｂとを有する板状の部材から形成されている。例えば、パレット２７０は超高分子ポリエチレンにより形成される。また、パレット２７０には２つの孔２７２が形成されており、印刷時には、これらの孔２７２を塞ぐように被印刷物がパレット２７０上に載置される。
【００５６】
図１０に示すように、パレットサポート２６０の内側の側面には、側面に沿って水平方向に延びるパレットガイド２６２が設けられている。これら上下のパレットガイド２６２の間にパレット２７０の基部２７０ｂがガイドされるようになっている。これにより、パレット２７０の基部２７０ｂがパレットガイド６２にガイドされた状態で、パレット２７０が水平方向（すなわち回転テーブル２０の径方向）に移動可能となっている。
【００５７】
図１１に示すように、折曲部２７０ａと基部２７０ｂとの間には、回転テーブル２０の接線方向に延びる軸を有する蝶番２７０ｃが設けられている。これにより、折曲部２７０ａは蝶番２７０ｃを中心として回転し、基部２７０ｂに対して下方に折れ曲がるようになっている。したがって、パレット２７０が回転テーブル２０の径方向外側に出たときに、パレット２７０の折曲部２７０ａが下方に折れ曲がるようになっている。この場合において、印刷後のパレット２７０が回転テーブル２０の径方向外側に出てくる位置に、滑り台状の排出ポート３００を設けてもよい。このような構成により、パレット２７０が下方に折れ曲がることによってパレット２７０上の被印刷物をパレット２７０から排出ポート３００に沿って滑り落とすことができ、印刷の終わった被印刷物を連続的に次工程に送ることができる。
【００５８】
ここで、図１０および図１１に示すように、パレット２７０の折曲部２７０ａには、回転テーブル２０の径方向外側の端部に接続される凹部２７０ｄが形成されており、折曲部２７０ａが下方に折れ曲がったときに被印刷物がパレット２７０から滑りやすいようになっている。また、被印刷物をパレット２７０に載置する位置には、折曲部２７０ａを下方から支持して水平にするサポート部３０２が設けられている。
【００５９】
なお、パレット２７０の基部２７０ｂと蝶番２７０ｃの上部には固定部２７０ｅが配置されており、この固定部２７０ｅをパレット２７０から取り外すと、折曲部２７０ａを基部２７０ｂから簡単に取り外せるようになっている。このため、折曲部２７０ａの洗浄や清掃が極めて容易である。
【００６０】
図１０に示すように、パレットサポート２６０の径方向略中央の位置には、パレット２７０の孔２７２に対応して２つの孔２６６が形成されている。これらの孔２６６には、上下に延びるロッド２９０が挿通されており、このロッド２９０は、パレットサポート２６０の下面に取り付けられたロッドサポート２９２に支持されている。また、ロッド２９０の上端には円筒状のリフタステージ２９４が取り付けられている。このようにして、スクリーンの下方にリフタステージ２９４が配置される。リフタステージ２９４の径は、パレットサポート２６０の孔２６６およびパレット２７０の孔２７２の径よりも小さくなっている。
【００６１】
ロッド２９０の下部にはストッパ２９６が設けられており、このストッパ２９６とロッドサポート２９２との間には、ロッド２９０を下方向に付勢するばね２９８が介装されている。これにより、外部から力が働いていない状態では、図１０に示すようにリフタステージ２９４がロッドサポート２９２の底部に位置するようになっている。なお、ロッド２９０の下端は丸められている。
【００６２】
ここで、ロッド２９０、ばね２９８、およびリフタステージ２９４は導電性の材料で形成されており、ロッドサポート２９２は絶縁性の材料で形成されている。スクリーンブラシの下方には、弾性を有する金属ワイヤ３０４が配置されており、この金属ワイヤ３０４は、スクリーンブラシの下方に移動してきたロッド２９０に接触するようになっている。金属ワイヤ３０４は、高圧電源（図示せず）に接続されており、これにより印刷時にリフタステージ２９４とスクリーンとの間に高電圧が印加されるようになっている。このように、本実施形態では、リフタステージ２９４に高電圧を印加し、スクリーンの電位を接地電位とすることができるので、第１の実施形態のようにスクリーンユニット２６に絶縁枠２６ｃ（図１参照）を設ける必要がなくなるとともに、作業者の安全性も高まる。
【００６３】
図１０に示すように、本実施形態においては、第１の実施形態における固定テーブル８０よりも小さな固定テーブル２８０を用いている。このように、小型の固定テーブル２８０を用いることで装置全体をコンパクトにすることができる。図１２はパレット２７０、パレットサポート２６０、および固定テーブル２８０の関係を示す平面図、図１３は図１２の縦断面図である。図１２および図１３に示すように、固定テーブル２８０の上面には、固定テーブル２８０を１周するカム溝２８２が形成されている。
【００６４】
図１３に示すように、パレット２７０の基部２７０ｂの下面には下方に延びるロッド３１０が設けられている。このロッド３１０に対応して、パレットサポート２６０にはロッド３１０を通過させるための溝２６４が形成されている。したがって、パレット２７０が径方向内側に移動するときには、パレット２７０のロッド３１０がパレットサポート２６０の溝２６４の内部を移動するようになっている。
【００６５】
また、ロッド３１０には、第１のアーム３１２の一端がロッド３１０を中心として回転可能に接続されている。この第１のアーム３１２の他端は、第２のアーム３１４の一端に回転可能な状態で接続されている。この第２のアーム３１４の他端は、パレットサポート２６０に設けられた支軸３１６を中心として回転可能に接続されている。第２のアーム３１４の中間部には支軸３１８が設けられており、この支軸３１８には、第３のアーム３２０の一端が支軸３１８を中心として回転可能に接続されている。この第３のアーム３２０の他端は、第４のアーム３２２の一端に回転可能な状態で接続されている。
【００６６】
第４のアーム３２２の他端には、下方に突出するカムフォロア２７４が設けられており、このカムフォロア２７４は、固定テーブル２８０のカム溝２８２に係合するようになっている。また、第４のアーム３２２の中間部には支軸３２４が設けられており、この支軸３２４はパレットサポート２６０に対して固定されている。これらのアーム３１２，３１４，３２０，３２２および支軸３１６，３１８，３２４により、カムフォロア２７４の動きをパレット２７０に伝達するリンク機構３２６が構成されている。このリンク機構３２６は、カムフォロア２７４の小さな動きによりパレット２７０を出し入れできるように構成されており、これにより固定テーブル２８０の寸法を小さくすることができ、装置全体をコンパクトにすることができる。
【００６７】
図１２に示すように、カム溝２８２と回転テーブル２０の中心Ｏとの距離は、点Ｐ１１から点Ｐ１２までは最小値Ｒ１１で一定であり、点Ｐ１２から点Ｐ１３までは最小値Ｒ１１から最大値Ｒ１２に増加し、点Ｐ１３から点Ｐ１４までは最大値Ｒ１２で一定であり、点Ｐ１４から点Ｐ１１までは最大値Ｒ１２から最小値Ｒ１１に減少している。
【００６８】
パレット２７０が回転テーブル２０とともに回転すると、パレット２７０は固定テーブル２８０に対して回転移動するが、このときカムフォロア２７４が固定テーブル２８０のカム溝２８２に係合しているため、回転テーブル２０の回転に伴ってリンク機構３２６を介してパレット２７０がパレットサポート２６０に対して水平方向に移動することとなる。
【００６９】
すなわち、図１２に示すように、点Ｐ１１から点Ｐ１２まではパレット２７０が回転テーブル２０の径方向外側に最も出た状態となる。このとき、パレット２７０が回転テーブル２０から径方向外側に露出しているため、サポート部３０２に支持されたパレット２７０に被印刷物を容易に載置することができるようになっている。そして、回転テーブル２０の回転に伴って、点Ｐ１２から点Ｐ１３までの間にパレット２７０が次第に回転テーブル２０の下方に入っていき、図１４に示すように、点Ｐ１３から点Ｐ１４まではパレット２７０が回転テーブル２０の径方向内側に最も入り込んだ状態となる。このとき、パレット２７０上の被印刷物がスクリーンユニット２６の直下に位置するようになっている。このように、スクリーンブラシの下方の印刷位置で、パレット２７０上の被印刷物がスクリーンユニット２６の直下に位置するようになっており、この状態で印刷が行われる。
【００７０】
印刷後は、回転テーブル２０の回転に伴って、点Ｐ１４から点Ｐ１１までの間にパレット２７０が次第に回転テーブル２０の径方向外側に移動され、点Ｐ１１でパレット２７０が回転テーブル２０の径方向外側に最も出た状態となる。このとき、パレット２７０の折曲部２７０ａが下方に折れ曲がり、パレット２７０上の被印刷物がパレット２７０から排出ポート３００に沿って滑り落ちる。このようにして、印刷の終わった被印刷物を連続的に次工程に送ることができる。
【００７１】
このように、本実施形態では、カムフォロア２７４と、カムフォロア２７４とパレット２７０とを接続するリンク機構３２６と、カム溝２８２が形成された固定テーブル８０とにより、回転テーブル２０の回転に伴って、スクリーンの下方の位置と回転テーブル２０の径方向外側の位置との間でパレット２７０を径方向に移動させるパレット移動機構が構成されている。
【００７２】
なお、上述した実施形態においては、パレット上の１つの被印刷物に対して１回だけ印刷される例を説明したが、スクリーンブラシをさらに追加して、回転テーブル２０が１回転する間に、パレット上の１つの被印刷物に対して複数回の印刷を行うように構成することもできる。この場合において、回転テーブル２０を複数の区画に区切り、各区画で異なる種類の粉体インキを使用すれば、複数種類の粉体インキの印刷、例えば多色連続印刷が可能となる。
【００７３】
また、パレット上に載置された被印刷物の高さを検知するセンサをスクリーンブラシの上流側に設け、このセンサにより検出された高さに応じてリフタブロック１００（図３参照）を昇降させ、印刷時の被印刷物の高さを最適な位置に調整してもよい。
【００７４】
上述した実施形態においては、被印刷物に印刷する粉体として粉体インキを用いた例を説明したが、これに限られるものではない。例えば、天然色素または合成色素を含んだ可食性ココア粉、小麦粉、抹茶粉、シュガー粉、化粧品用の粉体、あるいは工業用の粉体インキなど、用途に応じて種々の粉体を被印刷物に印刷することができる。
【００７５】
これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１の実施形態における静電印刷装置を示す平面図である。
【図２】図１の静電印刷装置の縦断面図である。
【図３】図１の静電印刷装置の縦断面図である。
【図４】図１の静電印刷装置におけるスクリーンブラシユニット近傍の拡大断面図である。
【図５】図１の静電印刷装置におけるパレットおよびパレットサポートを示す平面図である。
【図６】図５の正面図である。
【図７】図１の静電印刷装置における固定テーブルを示す平面図である。
【図８】図１の静電印刷装置におけるパレットと固定テーブルおよび回転テーブルとの関係を示す平面図である。
【図９】図１の静電印刷装置におけるパレットサポート近傍の拡大断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態における静電印刷装置のパレットサポート近傍を示す拡大断面図である。
【図１１】図１０の静電印刷装置におけるパレットを示す平面図である。
【図１２】図１０の静電印刷装置におけるパレット、パレットサポート、および固定テーブルの関係を示す平面図である。
【図１３】図１２の縦断面図である。
【図１４】図１２に示すパレットの動作を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１ 静電印刷装置
１０ フレーム
１６ 制御部
２０ 回転テーブル
２２ テーブルシャフト
２４ テーブルモータ
２６ スクリーンユニット
２６ａ スクリーン
２７ 外周接点
２８ 給電接点
３０ ホッパ
３２ ホッパブラシ
３４ ホッパブラシモータ
４０ スクリーンブラシ
４２ スクリーンブラシモータ
４３ スライドベース
４４ スライドベースモータ
４６ アーム
４７ エアシリンダ
５０ 上クリーニングブラシ
５１ 下クリーニングブラシ
５２ クリーナ
６０，２６０ パレットサポート
６２，２６２ パレットガイド
７０，２７０ パレット
７２，２７２ 孔
７４，２７４ カムフォロア
８０，２８０ 固定テーブル
８２，２８２ カム溝
８４ センサ
９０，２９０ ロッド
９４，２９４ リフタステージ
９８，２９８ ばね
１００ リフタブロック
１００ａ 傾斜面
１３０ ホッパユニット
１４０ スクリーンブラシユニット
１５０ クリーニングユニット
２７０ａ 折曲部
２７０ｂ 基部
２７０ｃ 蝶番
３１２，３１４，３２０，３２２ アーム
３２６ リンク機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電印刷装置に係り、特に静電力を利用してインキなどの粉体を被印刷物の表面に付着させ、文字や図形などの印刷パターンを被印刷物の表面に印刷する静電印刷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、静電力を利用してインキなどの粉体を被印刷物の表面に付着させ、文字や図形などの印刷パターンを被印刷物の表面に印刷する静電印刷装置が知られている。最近では、複数のパレット上に載置された被印刷物を複数のスクリーンを使って連続的に印刷する静電印刷装置も開発されている。
【０００３】
しかしながら、このような従来の連続静電印刷装置では、ベルトコンベアなどの搬送装置を用いて複数のパレットを移動させているため、その設置面積が非常に大きくなるとともに製造コストが高くなってしまうという問題があった。また、粉体が各スクリーンに個別に供給されていたために粉体の無駄が多いという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、粉体の無駄が少なく、極めてコンパクトかつ安価な構成で連続的に被印刷物に鮮明で濃淡の安定した印刷を行うことができる静電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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の一態様によれば、粉体の無駄が少なく、極めてコンパクトかつ安価な構成で連続的に被印刷物に鮮明で濃淡の安定した印刷を行うことができる静電印刷装置が提供される。この静電印刷装置は、上面に粉体を保持する回転テーブルと、上記回転テーブルを回転させるテーブルモータと、上記回転テーブルに装填された複数のスクリーンと、上記スクリーン上の粉体を該スクリーンに擦り込むスクリーンブラシとを備えている。また、静電印刷装置は、対応する上記スクリーンの下方に配置される複数の対電極と、上記対電極の位置と上記回転テーブルの径方向外側の位置との間で移動可能な複数のパレットと、上記回転テーブルの回転に伴って上記パレットを径方向に移動させるパレット移動機構と、上記スクリーンブラシの下方に位置するスクリーンと上記対電極との間に高電圧を印加して上記パレット上に載置された被印刷物に上記粉体を印刷する高圧電源とを備えている。
【０００６】
このような構成により、回転テーブルが１回転する間に、それぞれのパレット上に載置された被印刷物に粉体を印刷することができるので、複数の被印刷物を連続的に印刷することが可能となる。また、複数のスクリーンが設けられているので、それぞれのスクリーンを異なる図柄で構成すれば、１台の静電印刷装置により複数の図柄の印刷を行うこともできる。
【０００７】
また、被印刷物が載置されるパレットは、スクリーンの下方に配置された対電極の位置と回転テーブルの径方向外側の位置との間で移動されるだけなので、パレットが移動される空間を極めて小さくすることができる。したがって、静電印刷装置を極めてコンパクトかつ安価な構成にすることができる。また、スクリーンが装填された回転テーブルとともにパレットが回転されるので、スクリーンに対する被印刷物の位置決めを正確に行うことができ、綺麗かつ正確な印刷を実現することができる。
【０００８】
また、印刷後に粉体がスクリーン周囲の回転テーブルの上面に残ったとしても、そのまま回転テーブルの上面に保持しておいて、この残った粉体を次の被印刷物の印刷に用いることができる。したがって、粉体を有効に利用することができ、粉体の無駄を最小限に抑えることができる。なお、粉体が回転テーブルの上面に保持されやすいように、上記回転テーブルを円筒容器状に形成することが好ましい。
【０００９】
上記パレット移動機構は、カム溝が形成された固定テーブルと、上記パレットに取り付けられ、上記カム溝に係合するカムフォロアとを含んでいてもよい。あるいは、上記パレット移動機構は、カム溝が形成された固定テーブルと、上記カム溝に係合するカムフォロアと、上記カムフォロアと上記パレットとを接続し、上記カムフォロアの動きを上記パレットに伝達するリンク機構とを含んでいてもよい。
【００１０】
上記パレットには、上記被印刷物が載置される位置に孔が形成されていることが好ましい。さらに、静電印刷装置が、上記パレットに形成された孔の寸法よりも小さな寸法を有するリフタステージをさらに備えていることが好ましい。また、静電印刷装置が、上記リフタステージに取り付けられたロッドと、上記ロッドを下方に付勢するばねと、上記ロッドを上記ばねの力に抗して押し上げて上記リフタステージを上記パレットに形成された孔を通過させて上昇させる押上機構とをさらに備えていることが好ましい。例えば、上記ロッドの下端が接触する傾斜面を有するブロックにより上記押上機構を構成してもよい。
【００１１】
従来の静電印刷装置では、移動しているパレットをリフタにより上昇させていたため、リフタおよびスクリーンとパレット上の被印刷物との間の位置決めを正確にすることが困難であったが、上記のような構成によれば、パレットをリフタステージおよびスクリーンに対して静止させた状態で被印刷物を上昇させることができるので、正確かつ安定的に被印刷物を持ち上げることが可能となる。
【００１２】
上記高圧電源は、上記リフタステージに高電圧を印加してもよく、あるいは、上記回転テーブルの外周面に設けられた外周接点を介して上記スクリーンに高電圧を印加してもよい。
【００１３】
また、上記複数のスクリーンを、上記回転テーブルの周方向に所定の間隔で配置することが好ましい。
【００１４】
また、上記スクリーンブラシは円錐形状または円錐台形状を有することが好ましい。このような円錐形状または円錐台形状のスクリーンブラシを用いることで、スクリーンブラシとスクリーンとの相対速度をすべての半径方向位置において適切に設定することが可能となる。
【００１５】
また、静電印刷装置は、上記スクリーンブラシを水平方向に往復動させるスクリーンブラシ往復動機構、上記スクリーンブラシを上下方向に移動させるスクリーンブラシ上下動機構、あるいは上記スクリーンに上記粉体を供給するホッパをさらに備えていることが好ましい。この場合において、静電印刷装置が、上記パレット上に被印刷物が載置されているか否かを検出するセンサと、上記センサの出力に基づいて上記スクリーンブラシ上下動機構や上記ホッパを制御する制御部とを含んでいることが好ましい。この制御部は、上記スクリーンブラシ往復動機構を制御してもよい。
【００１６】
また、静電印刷装置は、上記スクリーンの上面に固着したインキを削るクリーニングブラシや上記スクリーンの下面に残った粉体を拭い取るクリーニングブラシ、上記スクリーンの下面に残った粉体を吸引するクリーナをさらに備えていることが好ましい。
【００１７】
また、上記パレットは、上記回転テーブルの径方向外側の位置で下方に折れ曲がる折曲部を含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、粉体の無駄を少なくすることができ、極めてコンパクトかつ安価な構成で連続的に被印刷物に鮮明で濃淡の安定した印刷を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る静電印刷装置の実施形態について図１から図１４を参照して詳細に説明する。なお、図１から図１４において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００２０】
図１は本発明の第１の実施形態における静電印刷装置１を示す平面図、図２および図３は図１に示す静電印刷装置１の縦断面図である。図１から図３に示すように、静電印刷装置１は、フレーム１０と、底の浅い円筒容器状の回転テーブル２０と、回転テーブル２０の中心に取り付けられたテーブルシャフト２２と、テーブルシャフト２２に連結されたテーブルモータ２４とを備えている。テーブルモータ２４が駆動されると、回転テーブル２０がテーブルシャフト２２を中心として図１の矢印Ａ方向に回転するようになっている。なお、フレーム１０の下部には、移動用のキャスター１２と、高さを調整可能な脚１４とが取り付けられている。
【００２１】
図１に示すように、回転テーブル２０には周方向に沿って９０°ごとに４つのスクリーンユニット２６が装填されている。それぞれのスクリーンユニット２６は、２つのスクリーン２６ａと、スクリーン２６ａを保持するスクリーン枠２６ｂと、スクリーン枠２６ｂの周囲に配置された絶縁枠２６ｃとを含んでいる。スクリーンユニット２６のスクリーン２６ａは、回転テーブル２０の外周面に取り付けられた外周接点２７に電気的に接続されており、フレーム１０に設けられた給電接点２８を介してフレーム１０内に設置された高圧電源（図示せず）に接続されるようになっている。
【００２２】
なお、本実施形態では、４つのスクリーンユニット２６を用いているが、スクリーンユニット２６の数は図示のものに限定されず、２つ以上であればいくつであってもよい。また、１つのスクリーンユニット２６に含まれるスクリーンの数も図示のものに限定されない。
【００２３】
また、回転テーブル２０の上方には、回転テーブル２０のスクリーンユニット２６に粉体インキを供給するホッパ３０を有するホッパユニット１３０と、スクリーンユニット２６上の粉体インキをスクリーン２６ａに擦り込むスクリーンブラシ４０を有するスクリーンブラシユニット１４０と、印刷工程後のスクリーン２６ａの上面に固着した粉体インキを削るとともに下面に残った粉体インキを除去するクリーニングユニット１５０とが配置されている。本実施形態では、回転テーブル２０の回転方向の上流側から順番に、ホッパユニット１３０、スクリーンブラシユニット１４０、およびクリーニングユニット１５０が配置されている。
【００２４】
図３に示すように、ホッパユニット１３０は、内部に粉体インキを収容し、底面に形成されたスリット（図示せず）からスクリーン２６ａの表面に粉体インキを供給するホッパ３０と、ホッパ３０の底面近傍に設けられたホッパブラシ３２と、ホッパブラシ３２を回転させるホッパブラシモータ３４とを含んでいる。ホッパブラシモータ３４が駆動されると、ホッパブラシ３２が回転し、ホッパ３０内の粉体インキがスクリーン２６ａの表面に供給されるようになっている。このように、スクリーンブラシ４０の上流側で粉体インキをスクリーン２６ａの表面に供給することにより、スクリーン２６ａへの粉体インキの供給を効率的に行うことができる。
【００２５】
図４は、スクリーンブラシユニット１４０を示す拡大断面図である。図４に示すように、スクリーンブラシユニット１４０は、例えばウレタンスポンジからなる円錐台状のスクリーンブラシ４０と、スクリーンブラシ４０に取り付けられたスクリーンブラシシャフト４１と、スクリーンブラシシャフト４１に連結されたスクリーンブラシモータ４２と、水平方向に滑動可能なスライドベース４３と、スライドベース４３を水平方向に往復動させるスライドベースモータ４４と、スライドベース４３に支軸４５を中心として旋回可能に取り付けられたＬ字型アーム４６と、アーム４６の一端４６ａを上下動させるエアシリンダ４７とを含んでいる。スクリーンブラシシャフト４１およびスクリーンブラシモータ４２はアーム４６に取り付けられている。
【００２６】
このような構成において、エアシリンダ４７が駆動されアーム４６の端部４６ａが上方に押されると、スクリーンブラシ４０およびスクリーンブラシモータ４２が支軸４５を中心として、図４の矢印Ｂに示すように上下方向に旋回（移動）し、スクリーンブラシ４０が回転テーブル２０（スクリーン２６ａ）に接触するようになっている。このように、本実施形態では、エアシリンダ４７およびアーム４６により、スクリーンブラシ４０を上下方向に旋回移動させるスクリーンブラシ上下動機構が構成されている。
【００２７】
また、スライドベースモータ４４が駆動されると、スライドベースモータ４４の回転が、スプロケット４８を介して水平方向の動きとしてスライドベース４３に伝達され、スクリーンブラシ４０がスライドベース４３とともに、図４の矢印Ｃに示すように水平方向に移動するようになっている。本実施形態では、スライドベースモータ４４の回転方向を交互に切り替えることによってスライドベース４３を往復移動させるようになっている。この場合におけるスライドベース４３の往復動の距離は例えば４０ｍｍである。このように、本実施形態では、スライドベース４３およびスライドベースモータ４４により、スクリーンブラシ４０を往復動させるスクリーンブラシ往復動機構が構成されている。
【００２８】
図４に示すように、本実施形態においては、スクリーンブラシとして円錐台状のスクリーンブラシ４０が用いられている。このスクリーンブラシ４０は、スクリーン２６ａ上の粉体インキを擦り込むものであるが、回転テーブル２０が回転しているため、スクリーン２６ａ上の各点における速度は回転テーブル２０の径方向位置によって異なる。すなわち、回転テーブル２０の径方向外側の位置の方が内側の位置よりも速度が大きい。一方、スクリーンブラシ４０は、スライドベースモータ４４により回転されるが、スクリーンブラシ４０を円錐台状にすると、円錐台の上底４０ａ側の回転速度が下底４０ｂ側の回転速度よりも小さくなる。
【００２９】
したがって、回転速度の低い径方向内側のスクリーン部分は、回転速度の低い上底４０ａ側のスクリーンブラシ４０で擦り込まれ、回転速度の高い径方向外側のスクリーン部分は回転速度の高い下底４０ｂ側のスクリーンブラシ４０で擦り込まれる。このように、スクリーンブラシ４０を円錐台とすることにより、スクリーンブラシ４０とスクリーン２６ａとの相対速度をすべての半径方向位置において適切に設定することが可能となる。なお、本実施形態では、円錐台上のスクリーンブラシ４０を用いているが、円錐状のスクリーンブラシを用いても同様の効果を得ることができる。
【００３０】
図３に示すように、クリーニングユニット１５０は、スクリーンの上面に固着した粉体インキを削る上クリーニングブラシ５０と、スクリーンの下面に残った粉体インキを拭い取る下クリーニングブラシ５１と、スクリーンの下面に残った粉体インキを吸引するクリーナ５２とを含んでいる。例えば、上クリーニングブラシ５０および下クリーニングブラシ５１はウレタンスポンジからなり、上クリーニングブラシ５０として硬質のウレタンスポンジを用いることが好ましい。なお、本実施形態では、スプロケット５３，５４，５５，５６，５７およびこれらの間に架け渡されたチェーン（図示せず）を介して、テーブルシャフト２２の回転が上クリーニングブラシ５０および下クリーニングブラシ５１にそれぞれ伝達されるようになっている。
【００３１】
図２および図３に示すように、回転テーブル２０のスクリーンユニット２６が装填された部分の下面には、回転テーブル２０の径方向外側に開口部を有するパレットサポート６０が取り付けられている。このパレットサポート６０の内部空間には、例えば菓子やパンなどの被印刷物が載置されるパレット７０が回転テーブル２０の径方向に移動可能な状態で収容されている。
【００３２】
図５はパレット７０およびパレットサポート６０を示す平面図、図６は図５の正面図である。図５に示すように、パレット７０は、回転テーブル２０の径方向外側に位置する台形部７０ａと、回転テーブル２０の径方向内側に位置する矩形部７０ｂとを有する板状の部材から形成されている。例えば、パレット７０は超高分子ポリエチレンにより形成される。また、パレット７０には２つの孔７２が形成されており、印刷時には、これらの孔７２を塞ぐように被印刷物がパレット７０上に載置される。
【００３３】
図５および図６に示すように、パレットサポート６０の内側の側面には、側面に沿って水平方向に延びるパレットガイド６２が設けられている。これら上下のパレットガイド６２の間にパレット７０の側部がガイドされるようになっている。これにより、パレット７０の側部がパレットガイド６２にガイドされた状態で、パレット７０が水平方向（すなわち回転テーブル２０の径方向）に移動可能となっている。
【００３４】
図６に示すように、パレット７０の外周縁部近傍の下面には、下方に突出するカムフォロア７４が設けられている。このカムフォロア７４に対応して、パレットサポート６０にはカムフォロア７４を通過させるための溝６４が形成されている。したがって、パレット７０が径方向内側に移動するときには、パレット７０のカムフォロア７４がパレットサポート６０の溝６４の内部を移動する。
【００３５】
図２に示すように、パレットサポート６０の下方には、中央に開口８０ａを有する固定テーブル８０が配置されている。図３においては、固定テーブル８０の図示を省略している。図７は、固定テーブル８０の平面図である。図７に示すように、固定テーブル８０の上面には、固定テーブル８０を１周するカム溝８２が形成されている。このカム溝８２には、図２に示すように、パレット７０のカムフォロア７４が係合するようになっている。図７に示すように、カム溝８２と回転テーブル２０の中心Ｏとの距離は、点Ｐ１から点Ｐ２までは最大値Ｒ１で一定であり、点Ｐ２から点Ｐ３までは最大値Ｒ１から最小値Ｒ２に減少し、点Ｐ３から点Ｐ４までは最小値Ｒ２で一定であり、点Ｐ４から点Ｐ１までは最小値Ｒ２から最大値Ｒ１に増加している。
【００３６】
パレット７０が回転テーブル２０とともに回転すると、パレット７０は固定テーブル８０に対して回転移動するが、このときパレット７０のカムフォロア７４が固定テーブル８０のカム溝８２に係合しているため、回転テーブル２０の回転に伴ってパレット７０がパレットサポート６０に対して水平方向に移動することとなる。
【００３７】
すなわち、図８に示すように、点Ｐ１から点Ｐ２まではパレット７０が回転テーブル２０の径方向外側に最も出た状態となる（状態Ｉ）。このとき、パレット７０が回転テーブル２０から径方向外側に露出しているため、被印刷物を容易にパレット７０に載置することができるようになっている。そして、回転テーブル２０の回転に伴って、点Ｐ２から点Ｐ３までの間にパレット７０が次第に回転テーブル２０の下方に入っていき（状態II）、点Ｐ３から点Ｐ４まではパレット７０が回転テーブル２０の径方向内側に最も入り込んだ状態となる（状態III）。このとき、パレット７０上の被印刷物がスクリーンユニット２６の直下に位置するようになっている。このように、スクリーンブラシ４０の下方の印刷位置で、パレット７０上の被印刷物がスクリーンユニット２６の直下に位置するようになっており、この状態で印刷が行われる。
【００３８】
印刷後は、回転テーブル２０の回転に伴って、点Ｐ４から点Ｐ１までの間にパレット７０が次第に回転テーブル２０の径方向外側に移動され（状態IV）、点Ｐ１でパレット７０が回転テーブル２０の径方向外側に最も出た状態となる。このとき、印刷がなされた被印刷物を容易にパレット７０上から取ることができる。
【００３９】
このように、本実施形態では、パレット７０に設けられたカムフォロア７４とカム溝８２が形成された固定テーブル８０とにより、回転テーブル２０の回転に伴って、スクリーンの下方の位置と回転テーブル２０の径方向外側の位置との間でパレット７０を径方向に移動させるパレット移動機構が構成されている。
【００４０】
固定テーブル８０の点Ｐ２の近傍のパレット７０の孔７２が通過する位置には、パレット７０上に被印刷物が載置されているか否かを検出するセンサ８４（図１参照）が設置されている。例えば、このセンサ８４としては光学センサなどを用いることができる。この場合には、パレット７０の下方からパレット７０の孔７２に向けて光を照射し、パレット７０の孔７２が塞がれていれば被印刷物が載置されていると判断し、パレット７０の孔７２が塞がれていなければ被印刷物が載置されていないと判断することができる。このセンサ８４からの出力はフレーム１０内の制御部１６に送られ、制御部１６は、このセンサ８４からの信号に基づいて、上述したホッパブラシモータ３４およびエアシリンダ４７などの駆動と停止のタイミングを適切に制御する。なお、テーブルモータ２４やスライドベースモータ４４も制御部１６により制御してもよい。
【００４１】
図９は、パレットサポート６０近傍の拡大断面図である。図５および図９に示すように、パレットサポート６０の径方向略中央の位置には、パレット７０の孔７２に対応して２つの孔６６が形成されている。これらの孔６６には、上下に延びるロッド９０が挿通されており、このロッド９０は、パレットサポート６０の下面に取り付けられたロッドサポート９２に支持されている。また、ロッド９０の上端には円板状のリフタステージ９４が取り付けられている。このようにして、スクリーン２６ａの下方に対電極としてのリフタステージ９４が配置される。リフタステージ９４の径は、パレットサポート６０の孔６６の径よりも大きく、パレット７０の孔７２の径よりも小さくなっている。なお、本実施形態では、対電極としてのリフタステージ９４の電位は接地電位とされる。
【００４２】
ロッド９０の下部にはストッパ９６が設けられており、このストッパ９６とロッドサポート９２との間には、ロッド９０を下方向に付勢するばね９８が介装されている。これにより、外部から力が働いていない状態では、図９に示すようにリフタステージ９４がパレットサポート６０の底面に位置するようになっている。なお、ロッド９０の下端は丸められている。
【００４３】
図３に示すように、印刷位置、すなわちスクリーンブラシ４０の下方には、台形状のリフタブロック１００が配置されている。回転テーブル２０の回転により、ロッド９０がリフタブロック１００にさしかかると、ロッド９０の下端がリフタブロック１００の傾斜面１００ａに接触する。さらに回転テーブル２０が回転すると、このリフタブロック１００の傾斜面１００ａによりロッド９０が上方に押されてリフタステージ９４が上昇する。
【００４４】
ここで、リフタブロック１００の上方の位置では、リフタステージ９４とパレット７０の孔７２の位置とが鉛直方向に一直線に揃うようになっている。リフタステージ９４の径はパレット７０の孔７２の径よりも小さくなっているので、リフタステージ９４はパレット７０の孔７２を通って上昇する（図２参照）。
【００４５】
このように、本実施形態では、リフタブロック１００が、ロッド９０をばね９８の力に抗して押し上げてリフタステージ９４を上昇させる押上機構を構成しており、リフタステージ９４の上昇によりパレット７０の孔７２の上に載置された被印刷物が上方に持ち上げられるようになっている。スクリーンブラシ４０の下方の印刷位置において、リフタブロック１００の高さ分だけリフタステージ９４を上昇させ、被印刷物を上方に持ち上げることにより、印刷時の被印刷物とスクリーンとの距離を小さくすることができ、高精度で綺麗な印刷が実現される。なお、フレーム１０の外部から上記リフタブロック１００の高さを調整可能なハンドル（図示せず）を設けてもよい。
【００４６】
なお、上述の実施形態では、パレット７０に形成された孔７２とリフタステージ９４が円形である例について説明したが、リフタステージ９４がパレット７０の孔７２を通過できれば、パレット７０の孔７２の形状およびリフタステージ９４の形状はどのようなものであってもよい。
【００４７】
上述した構成の静電印刷装置１の動作について説明する。まず、点Ｐ１から点Ｐ２までの間でパレット７０が径方向外側に最も出ている状態で、菓子やパンなどの被印刷物Ｘをパレット７０の孔７２の上に置く。テーブルモータ２４の駆動によりパレット７０が回転テーブル２０とともに回転され、センサ８４の上を通過すると、センサ８４が被印刷物Ｘがパレット７０に載置されていることを検出し、この信号を制御部１６に送る。
【００４８】
センサ８４からの信号を受けた制御部１６は、被印刷物Ｘが載置されたパレット７０がホッパ３０の下方に移動されるタイミングを算出し、このパレット７０がホッパ３０の下方に移動されたときに、ホッパブラシモータ３４を所定の時間だけ駆動する。これにより、ホッパ３０内の粉体インキがスクリーンユニット２６の上面に散布される。さらに、スクリーンユニット２６がスクリーンブラシ４０の近傍に移動されると、スクリーン２６ａに接続された回転テーブル２０の外周接点２７が給電接点２８に接触し始め、高圧電源によってスクリーン２６ａに直流高電圧、例えば５０００〜６０００Ｖの高電圧が印加される。
【００４９】
制御部１６は、被印刷物Ｘが載置されたパレット７０がスクリーンブラシ４０の下方に移動されるタイミングを算出し、このパレット７０がスクリーンブラシ４０の下方に移動されたときにスクリーンブラシモータ４２およびエアシリンダ４７を所定の時間だけ駆動する。これにより、スクリーンブラシ４０は、回転運動および回転テーブル２０の径方向に往復動を行いつつ、スクリーン２６ａの上面に接触する。これにより、スクリーン２６ａ上の粉体インキがスクリーン２６ａに擦り込まれる。スクリーン２６ａを通過し荷電された粉体インキは、高圧電源による高電圧によってパレット７０上の被印刷物Ｘに向けて加速され、この被印刷物Ｘに付着する。このようにして、被印刷物Ｘに粉体インキの印刷が行われる。なお、本実施形態では、スライドベースモータ４４を連続駆動しているが、スライドベースモータ４４も制御部１６により制御してもよい。
【００５０】
印刷工程後のスクリーンユニット２６はクリーニングユニット１５０を通過し、ここで上クリーニングブラシ５０によってスクリーン２６ａの上面に固着した粉体インキが削られて次の印刷に利用される。また、下クリーニングブラシ５１およびクリーナ５２によってスクリーン２６ａの下面に残った粉体インキが除去される。なお、本実施形態では、上クリーニングブラシ５０および下クリーニングブラシ５１は、テーブルモータ２４の動力により連続的に運転されているが、制御部１６により上クリーニングブラシ５０、下クリーニングブラシ５１、およびクリーナ５２の駆動のタイミングを制御してもよい。
【００５１】
クリーニングユニット１５０を通過したパレット７０は、上述したように、回転テーブル２０の径方向外側に出てくるので、このときに印刷が終了した被印刷物Ｘをパレット７０上から取る。このように、回転テーブル２０が１回転する間に、それぞれのパレット７０上に載置された被印刷物に粉体インキを印刷することができるので、複数の被印刷物を連続的に印刷することが可能となる。また、複数のスクリーン２６ａが設けられているので、それぞれのスクリーン２６ａを異なる図柄とすれば、１台の静電印刷装置により複数の図柄の印刷を行うこともできる。
【００５２】
また、被印刷物Ｘが載置されるパレット７０は、スクリーンユニット２６の下方の位置と回転テーブル２０の径方向外側の位置との間で移動されるだけなので、パレット７０が移動される空間を極めて小さくすることができる。したがって、静電印刷装置１を極めてコンパクトかつ安価な構成にすることができる。また、スクリーン２６ａが装填された回転テーブル２０とともにパレット７０およびリフタステージ９４が回転されるので、スクリーン２６ａに対する被印刷物の位置決めをより正確に行うことができ、綺麗かつ正確な印刷を実現することができる。
【００５３】
また、印刷後に粉体インキがスクリーン２６ａの周囲の回転テーブル２０上面に残ったとしても、そのまま回転テーブル２０の上面に保持しておいて、この残った粉体インキを次の被印刷物の印刷に用いることができる。したがって、粉体インキを有効に利用することができ、粉体インキの無駄を最小限に抑えることができる。
【００５４】
図１０は、本発明の第２の実施形態における静電印刷装置の静電印刷装置のパレットサポート２６０近傍を示す拡大断面図である。図１０に示すように、回転テーブル２０のスクリーンユニット２６が装填された部分の下面には、回転テーブル２０の径方向外側に開口部を有するパレットサポート２６０が取り付けられている。このパレットサポート２６０の内部空間には、例えば菓子やパンなどの被印刷物が載置されるパレット２７０が回転テーブル２０の径方向に移動可能な状態で収容されている。
【００５５】
図１１はパレット２７０を示す平面図である。図１０および図１１に示すように、パレット２７０は、回転テーブル２０の径方向外側に位置する折曲部２７０ａと、回転テーブル２０の径方向内側に位置する基部２７０ｂとを有する板状の部材から形成されている。例えば、パレット２７０は超高分子ポリエチレンにより形成される。また、パレット２７０には２つの孔２７２が形成されており、印刷時には、これらの孔２７２を塞ぐように被印刷物がパレット２７０上に載置される。
【００５６】
図１０に示すように、パレットサポート２６０の内側の側面には、側面に沿って水平方向に延びるパレットガイド２６２が設けられている。これら上下のパレットガイド２６２の間にパレット２７０の基部２７０ｂがガイドされるようになっている。これにより、パレット２７０の基部２７０ｂがパレットガイド６２にガイドされた状態で、パレット２７０が水平方向（すなわち回転テーブル２０の径方向）に移動可能となっている。
【００５７】
図１１に示すように、折曲部２７０ａと基部２７０ｂとの間には、回転テーブル２０の接線方向に延びる軸を有する蝶番２７０ｃが設けられている。これにより、折曲部２７０ａは蝶番２７０ｃを中心として回転し、基部２７０ｂに対して下方に折れ曲がるようになっている。したがって、パレット２７０が回転テーブル２０の径方向外側に出たときに、パレット２７０の折曲部２７０ａが下方に折れ曲がるようになっている。この場合において、印刷後のパレット２７０が回転テーブル２０の径方向外側に出てくる位置に、滑り台状の排出ポート３００を設けてもよい。このような構成により、パレット２７０が下方に折れ曲がることによってパレット２７０上の被印刷物をパレット２７０から排出ポート３００に沿って滑り落とすことができ、印刷の終わった被印刷物を連続的に次工程に送ることができる。
【００５８】
ここで、図１０および図１１に示すように、パレット２７０の折曲部２７０ａには、回転テーブル２０の径方向外側の端部に接続される凹部２７０ｄが形成されており、折曲部２７０ａが下方に折れ曲がったときに被印刷物がパレット２７０から滑りやすいようになっている。また、被印刷物をパレット２７０に載置する位置には、折曲部２７０ａを下方から支持して水平にするサポート部３０２が設けられている。
【００５９】
なお、パレット２７０の基部２７０ｂと蝶番２７０ｃの上部には固定部２７０ｅが配置されており、この固定部２７０ｅをパレット２７０から取り外すと、折曲部２７０ａを基部２７０ｂから簡単に取り外せるようになっている。このため、折曲部２７０ａの洗浄や清掃が極めて容易である。
【００６０】
図１０に示すように、パレットサポート２６０の径方向略中央の位置には、パレット２７０の孔２７２に対応して２つの孔２６６が形成されている。これらの孔２６６には、上下に延びるロッド２９０が挿通されており、このロッド２９０は、パレットサポート２６０の下面に取り付けられたロッドサポート２９２に支持されている。また、ロッド２９０の上端には円筒状のリフタステージ２９４が取り付けられている。このようにして、スクリーンの下方にリフタステージ２９４が配置される。リフタステージ２９４の径は、パレットサポート２６０の孔２６６およびパレット２７０の孔２７２の径よりも小さくなっている。
【００６１】
ロッド２９０の下部にはストッパ２９６が設けられており、このストッパ２９６とロッドサポート２９２との間には、ロッド２９０を下方向に付勢するばね２９８が介装されている。これにより、外部から力が働いていない状態では、図１０に示すようにリフタステージ２９４がロッドサポート２９２の底部に位置するようになっている。なお、ロッド２９０の下端は丸められている。
【００６２】
ここで、ロッド２９０、ばね２９８、およびリフタステージ２９４は導電性の材料で形成されており、ロッドサポート２９２は絶縁性の材料で形成されている。スクリーンブラシの下方には、弾性を有する金属ワイヤ３０４が配置されており、この金属ワイヤ３０４は、スクリーンブラシの下方に移動してきたロッド２９０に接触するようになっている。金属ワイヤ３０４は、高圧電源（図示せず）に接続されており、これにより印刷時にリフタステージ２９４とスクリーンとの間に高電圧が印加されるようになっている。このように、本実施形態では、リフタステージ２９４に高電圧を印加し、スクリーンの電位を接地電位とすることができるので、第１の実施形態のようにスクリーンユニット２６に絶縁枠２６ｃ（図１参照）を設ける必要がなくなるとともに、作業者の安全性も高まる。
【００６３】
図１０に示すように、本実施形態においては、第１の実施形態における固定テーブル８０よりも小さな固定テーブル２８０を用いている。このように、小型の固定テーブル２８０を用いることで装置全体をコンパクトにすることができる。図１２はパレット２７０、パレットサポート２６０、および固定テーブル２８０の関係を示す平面図、図１３は図１２の縦断面図である。図１２および図１３に示すように、固定テーブル２８０の上面には、固定テーブル２８０を１周するカム溝２８２が形成されている。
【００６４】
図１３に示すように、パレット２７０の基部２７０ｂの下面には下方に延びるロッド３１０が設けられている。このロッド３１０に対応して、パレットサポート２６０にはロッド３１０を通過させるための溝２６４が形成されている。したがって、パレット２７０が径方向内側に移動するときには、パレット２７０のロッド３１０がパレットサポート２６０の溝２６４の内部を移動するようになっている。
【００６５】
また、ロッド３１０には、第１のアーム３１２の一端がロッド３１０を中心として回転可能に接続されている。この第１のアーム３１２の他端は、第２のアーム３１４の一端に回転可能な状態で接続されている。この第２のアーム３１４の他端は、パレットサポート２６０に設けられた支軸３１６を中心として回転可能に接続されている。第２のアーム３１４の中間部には支軸３１８が設けられており、この支軸３１８には、第３のアーム３２０の一端が支軸３１８を中心として回転可能に接続されている。この第３のアーム３２０の他端は、第４のアーム３２２の一端に回転可能な状態で接続されている。
【００６６】
第４のアーム３２２の他端には、下方に突出するカムフォロア２７４が設けられており、このカムフォロア２７４は、固定テーブル２８０のカム溝２８２に係合するようになっている。また、第４のアーム３２２の中間部には支軸３２４が設けられており、この支軸３２４はパレットサポート２６０に対して固定されている。これらのアーム３１２，３１４，３２０，３２２および支軸３１６，３１８，３２４により、カムフォロア２７４の動きをパレット２７０に伝達するリンク機構３２６が構成されている。このリンク機構３２６は、カムフォロア２７４の小さな動きによりパレット２７０を出し入れできるように構成されており、これにより固定テーブル２８０の寸法を小さくすることができ、装置全体をコンパクトにすることができる。
【００６７】
図１２に示すように、カム溝２８２と回転テーブル２０の中心Ｏとの距離は、点Ｐ１１から点Ｐ１２までは最小値Ｒ１１で一定であり、点Ｐ１２から点Ｐ１３までは最小値Ｒ１１から最大値Ｒ１２に増加し、点Ｐ１３から点Ｐ１４までは最大値Ｒ１２で一定であり、点Ｐ１４から点Ｐ１１までは最大値Ｒ１２から最小値Ｒ１１に減少している。
【００６８】
パレット２７０が回転テーブル２０とともに回転すると、パレット２７０は固定テーブル２８０に対して回転移動するが、このときカムフォロア２７４が固定テーブル２８０のカム溝２８２に係合しているため、回転テーブル２０の回転に伴ってリンク機構３２６を介してパレット２７０がパレットサポート２６０に対して水平方向に移動することとなる。
【００６９】
すなわち、図１２に示すように、点Ｐ１１から点Ｐ１２まではパレット２７０が回転テーブル２０の径方向外側に最も出た状態となる。このとき、パレット２７０が回転テーブル２０から径方向外側に露出しているため、サポート部３０２に支持されたパレット２７０に被印刷物を容易に載置することができるようになっている。そして、回転テーブル２０の回転に伴って、点Ｐ１２から点Ｐ１３までの間にパレット２７０が次第に回転テーブル２０の下方に入っていき、図１４に示すように、点Ｐ１３から点Ｐ１４まではパレット２７０が回転テーブル２０の径方向内側に最も入り込んだ状態となる。このとき、パレット２７０上の被印刷物がスクリーンユニット２６の直下に位置するようになっている。このように、スクリーンブラシの下方の印刷位置で、パレット２７０上の被印刷物がスクリーンユニット２６の直下に位置するようになっており、この状態で印刷が行われる。
【００７０】
印刷後は、回転テーブル２０の回転に伴って、点Ｐ１４から点Ｐ１１までの間にパレット２７０が次第に回転テーブル２０の径方向外側に移動され、点Ｐ１１でパレット２７０が回転テーブル２０の径方向外側に最も出た状態となる。このとき、パレット２７０の折曲部２７０ａが下方に折れ曲がり、パレット２７０上の被印刷物がパレット２７０から排出ポート３００に沿って滑り落ちる。このようにして、印刷の終わった被印刷物を連続的に次工程に送ることができる。
【００７１】
このように、本実施形態では、カムフォロア２７４と、カムフォロア２７４とパレット２７０とを接続するリンク機構３２６と、カム溝２８２が形成された固定テーブル８０とにより、回転テーブル２０の回転に伴って、スクリーンの下方の位置と回転テーブル２０の径方向外側の位置との間でパレット２７０を径方向に移動させるパレット移動機構が構成されている。
【００７２】
なお、上述した実施形態においては、パレット上の１つの被印刷物に対して１回だけ印刷される例を説明したが、スクリーンブラシをさらに追加して、回転テーブル２０が１回転する間に、パレット上の１つの被印刷物に対して複数回の印刷を行うように構成することもできる。この場合において、回転テーブル２０を複数の区画に区切り、各区画で異なる種類の粉体インキを使用すれば、複数種類の粉体インキの印刷、例えば多色連続印刷が可能となる。
【００７３】
また、パレット上に載置された被印刷物の高さを検知するセンサをスクリーンブラシの上流側に設け、このセンサにより検出された高さに応じてリフタブロック１００（図３参照）を昇降させ、印刷時の被印刷物の高さを最適な位置に調整してもよい。
【００７４】
上述した実施形態においては、被印刷物に印刷する粉体として粉体インキを用いた例を説明したが、これに限られるものではない。例えば、天然色素または合成色素を含んだ可食性ココア粉、小麦粉、抹茶粉、シュガー粉、化粧品用の粉体、あるいは工業用の粉体インキなど、用途に応じて種々の粉体を被印刷物に印刷することができる。
【００７５】
これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１の実施形態における静電印刷装置を示す平面図である。
【図２】図１の静電印刷装置の縦断面図である。
【図３】図１の静電印刷装置の縦断面図である。
【図４】図１の静電印刷装置におけるスクリーンブラシユニット近傍の拡大断面図である。
【図５】図１の静電印刷装置におけるパレットおよびパレットサポートを示す平面図である。
【図６】図５の正面図である。
【図７】図１の静電印刷装置における固定テーブルを示す平面図である。
【図８】図１の静電印刷装置におけるパレットと固定テーブルおよび回転テーブルとの関係を示す平面図である。
【図９】図１の静電印刷装置におけるパレットサポート近傍の拡大断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態における静電印刷装置のパレットサポート近傍を示す拡大断面図である。
【図１１】図１０の静電印刷装置におけるパレットを示す平面図である。
【図１２】図１０の静電印刷装置におけるパレット、パレットサポート、および固定テーブルの関係を示す平面図である。
【図１３】図１２の縦断面図である。
【図１４】図１２に示すパレットの動作を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１ 静電印刷装置
１０ フレーム
１６ 制御部
２０ 回転テーブル
２２ テーブルシャフト
２４ テーブルモータ
２６ スクリーンユニット
２６ａ スクリーン
２７ 外周接点
２８ 給電接点
３０ ホッパ
３２ ホッパブラシ
３４ ホッパブラシモータ
４０ スクリーンブラシ
４２ スクリーンブラシモータ
４３ スライドベース
４４ スライドベースモータ
４６ アーム
４７ エアシリンダ
５０ 上クリーニングブラシ
５１ 下クリーニングブラシ
５２ クリーナ
６０，２６０ パレットサポート
６２，２６２ パレットガイド
７０，２７０ パレット
７２，２７２ 孔
７４，２７４ カムフォロア
８０，２８０ 固定テーブル
８２，２８２ カム溝
８４ センサ
９０，２９０ ロッド
９４，２９４ リフタステージ
９８，２９８ ばね
１００ リフタブロック
１００ａ 傾斜面
１３０ ホッパユニット
１４０ スクリーンブラシユニット
１５０ クリーニングユニット
２７０ａ 折曲部
２７０ｂ 基部
２７０ｃ 蝶番
３１２，３１４，３２０，３２２ アーム
３２６ リンク機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に粉体を保持する回転テーブルと、
前記回転テーブルを回転させるテーブルモータと、
前記回転テーブルに装填された複数のスクリーンと、
前記スクリーン上の粉体を該スクリーンに擦り込むスクリーンブラシと、
対応する前記スクリーンの下方に配置される複数の対電極と、
前記対電極の位置と前記回転テーブルの径方向外側の位置との間で移動可能な複数のパレットと、
前記回転テーブルの回転に伴って前記パレットを径方向に移動させるパレット移動機構と、
前記スクリーンブラシの下方に位置するスクリーンと前記対電極との間に高電圧を印加して前記パレット上に載置された被印刷物に前記粉体を印刷する高圧電源と、
を備えたことを特徴とする静電印刷装置。
【請求項２】
前記パレット移動機構は、
カム溝が形成された固定テーブルと、
前記パレットに取り付けられ、前記カム溝に係合するカムフォロアと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の静電印刷装置。
【請求項３】
前記パレット移動機構は、
カム溝が形成された固定テーブルと、
前記カム溝に係合するカムフォロアと、
前記カムフォロアと前記パレットとを接続し、前記カムフォロアの動きを前記パレットに伝達するリンク機構と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の静電印刷装置。
【請求項４】
前記パレットには、前記被印刷物が載置される位置に孔が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の静電印刷装置。
【請求項５】
前記パレットに形成された孔の寸法よりも小さな寸法を有する前記対電極としてのリフタステージをさらに備えたことを特徴とする請求項４に記載の静電印刷装置。
【請求項６】
前記リフタステージに取り付けられたロッドと、
前記ロッドを下方に付勢するばねと、
前記ロッドを前記ばねの力に抗して押し上げて前記リフタステージを前記パレットに形成された孔を通過させて上昇させる押上機構と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項５に記載の静電印刷装置。
【請求項７】
前記押上機構は、前記ロッドの下端が接触する傾斜面を有するブロックを含むことを特徴とする請求項６に記載の静電印刷装置。
【請求項８】
前記高圧電源は、前記リフタステージに高電圧を印加することを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載の静電印刷装置。
【請求項９】
前記高圧電源は、前記回転テーブルの外周面に設けられた外周接点を介して前記スクリーンに高電圧を印加することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の静電印刷装置。
【請求項１０】
前記複数のスクリーンは、前記回転テーブルの周方向に所定の間隔で配置されたことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の静電印刷装置。
【請求項１１】
前記スクリーンブラシは円錐形状または円錐台形状を有することを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の静電印刷装置。
【請求項１２】
前記回転テーブルは円筒容器状に形成されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の静電印刷装置。
【請求項１３】
前記スクリーンブラシを水平方向に往復動させるスクリーンブラシ往復動機構をさらに備えたことを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の静電印刷装置。
【請求項１４】
前記スクリーンブラシを上下方向に移動させるスクリーンブラシ上下動機構をさらに備えたことを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の静電印刷装置。
【請求項１５】
前記パレット上に被印刷物が載置されているか否かを検出するセンサと、
前記センサの出力に基づいて前記スクリーンブラシ上下動機構を制御する制御部と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１４に記載の静電印刷装置。
【請求項１６】
前記スクリーンに前記粉体を供給するホッパをさらに備えたことを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載の静電印刷装置。
【請求項１７】
前記パレット上に被印刷物が載置されているか否かを検出するセンサと、
前記センサの出力に基づいて前記ホッパからの粉体の供給を制御する制御部と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１６に記載の静電印刷装置。
【請求項１８】
前記スクリーンの上面に固着した粉体を削るクリーニングブラシをさらに備えたことを特徴とする請求項１から１７のいずれか一項に記載の静電印刷装置。
【請求項１９】
前記スクリーンの下面に残った粉体を拭い取るクリーニングブラシをさらに備えたことを特徴とする請求項１から１８のいずれか一項に記載の静電印刷装置。
【請求項２０】
前記スクリーンの下面に残った粉体を吸引するクリーナをさらに備えたことを特徴とする請求項１から１９のいずれか一項に記載の静電印刷装置。
【請求項２１】
前記パレットは、前記回転テーブルの径方向外側の位置で下方に折れ曲がる折曲部を含むことを特徴とする請求項１から２０のいずれか一項に記載の静電印刷装置。
【請求項１】
上面に粉体を保持する回転テーブルと、
前記回転テーブルを回転させるテーブルモータと、
前記回転テーブルに装填された複数のスクリーンと、
前記スクリーン上の粉体を該スクリーンに擦り込むスクリーンブラシと、
対応する前記スクリーンの下方に配置される複数の対電極と、
前記対電極の位置と前記回転テーブルの径方向外側の位置との間で移動可能な複数のパレットと、
前記回転テーブルの回転に伴って前記パレットを径方向に移動させるパレット移動機構と、
前記スクリーンブラシの下方に位置するスクリーンと前記対電極との間に高電圧を印加して前記パレット上に載置された被印刷物に前記粉体を印刷する高圧電源と、
を備えたことを特徴とする静電印刷装置。
【請求項２】
前記パレット移動機構は、
カム溝が形成された固定テーブルと、
前記パレットに取り付けられ、前記カム溝に係合するカムフォロアと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の静電印刷装置。
【請求項３】
前記パレット移動機構は、
カム溝が形成された固定テーブルと、
前記カム溝に係合するカムフォロアと、
前記カムフォロアと前記パレットとを接続し、前記カムフォロアの動きを前記パレットに伝達するリンク機構と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の静電印刷装置。
【請求項４】
前記パレットには、前記被印刷物が載置される位置に孔が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の静電印刷装置。
【請求項５】
前記パレットに形成された孔の寸法よりも小さな寸法を有する前記対電極としてのリフタステージをさらに備えたことを特徴とする請求項４に記載の静電印刷装置。
【請求項６】
前記リフタステージに取り付けられたロッドと、
前記ロッドを下方に付勢するばねと、
前記ロッドを前記ばねの力に抗して押し上げて前記リフタステージを前記パレットに形成された孔を通過させて上昇させる押上機構と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項５に記載の静電印刷装置。
【請求項７】
前記押上機構は、前記ロッドの下端が接触する傾斜面を有するブロックを含むことを特徴とする請求項６に記載の静電印刷装置。
【請求項８】
前記高圧電源は、前記リフタステージに高電圧を印加することを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載の静電印刷装置。
【請求項９】
前記高圧電源は、前記回転テーブルの外周面に設けられた外周接点を介して前記スクリーンに高電圧を印加することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の静電印刷装置。
【請求項１０】
前記複数のスクリーンは、前記回転テーブルの周方向に所定の間隔で配置されたことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の静電印刷装置。
【請求項１１】
前記スクリーンブラシは円錐形状または円錐台形状を有することを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の静電印刷装置。
【請求項１２】
前記回転テーブルは円筒容器状に形成されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の静電印刷装置。
【請求項１３】
前記スクリーンブラシを水平方向に往復動させるスクリーンブラシ往復動機構をさらに備えたことを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の静電印刷装置。
【請求項１４】
前記スクリーンブラシを上下方向に移動させるスクリーンブラシ上下動機構をさらに備えたことを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の静電印刷装置。
【請求項１５】
前記パレット上に被印刷物が載置されているか否かを検出するセンサと、
前記センサの出力に基づいて前記スクリーンブラシ上下動機構を制御する制御部と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１４に記載の静電印刷装置。
【請求項１６】
前記スクリーンに前記粉体を供給するホッパをさらに備えたことを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載の静電印刷装置。
【請求項１７】
前記パレット上に被印刷物が載置されているか否かを検出するセンサと、
前記センサの出力に基づいて前記ホッパからの粉体の供給を制御する制御部と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１６に記載の静電印刷装置。
【請求項１８】
前記スクリーンの上面に固着した粉体を削るクリーニングブラシをさらに備えたことを特徴とする請求項１から１７のいずれか一項に記載の静電印刷装置。
【請求項１９】
前記スクリーンの下面に残った粉体を拭い取るクリーニングブラシをさらに備えたことを特徴とする請求項１から１８のいずれか一項に記載の静電印刷装置。
【請求項２０】
前記スクリーンの下面に残った粉体を吸引するクリーナをさらに備えたことを特徴とする請求項１から１９のいずれか一項に記載の静電印刷装置。
【請求項２１】
前記パレットは、前記回転テーブルの径方向外側の位置で下方に折れ曲がる折曲部を含むことを特徴とする請求項１から２０のいずれか一項に記載の静電印刷装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００７−１５２７５２（Ｐ２００７−１５２７５２Ａ）
【公開日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３５１３６７（Ｐ２００５−３５１３６７）
【出願日】平成１７年１２月５日（２００５．１２．５）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第３項適用申請有り 平成１７年６月７日から６月１０日 社団法人日本食品機械工業会主催の「２００５国際食品工業展」に出品
【出願人】（５９６１５９１５３）ベルク工業有限会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月５日（２００５．１２．５）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第３項適用申請有り 平成１７年６月７日から６月１０日 社団法人日本食品機械工業会主催の「２００５国際食品工業展」に出品
【出願人】（５９６１５９１５３）ベルク工業有限会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
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