(57)【要約】【課題】曲面を有する被印刷物に容易にシルクスクリーン印刷を行うことができる印刷装置および印刷方法を提供すること。【解決手段】実施形態に係る印刷装置は、保持部と、印刷部とを備える。保持部は、曲面を有する被印刷物を、曲面の曲率が小さくなるように押圧して弾性変形させた状態で保持する。印刷物は、保持部によって保持された被印刷物の印刷面にシルクスクリーン印刷を行う。【選択図】図２
2019006055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲面を有する被印刷物を、前記曲面の曲率が小さくなるように押圧して弾性変形させた状態で保持する保持部と、
前記保持部によって保持された前記被印刷物の印刷面にシルクスクリーン印刷を行う印刷部と
を備えることを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
前記保持部は、
前記被印刷物が載置される固定部と、
前記固定部に載置された前記被印刷物の周縁を押圧する爪部を有する複数の可動部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記可動部は、
前記被印刷物の一端から他端へ向けて、前記被印刷物を順次押圧すること
を特徴とする請求項２に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記可動部は、
前記曲面の曲率が小さい部位から前記曲面の曲率が大きい部位の順に前記被印刷物を押圧すること
を特徴とする請求項２に記載の印刷装置。
【請求項５】
前記固定部は、
前記印刷面の反対面に形成された突出部が挿入される挿入孔を備え、
前記可動部は、
前記突出部が形成された部位から前記反対面が平坦な部位の順に前記被印刷物を押圧すること
を特徴とする請求項２に記載の印刷装置。
【請求項６】
前記保持部は、
前記印刷面を平面状にすること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の印刷装置。
【請求項７】
前記印刷部は、
前記弾性変形後の前記印刷面の曲面形状に合わせたスキージ
を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の印刷装置。
【請求項８】
曲面を有する被印刷物を、前記曲面の曲率が小さくなるように押圧して弾性変形させた状態で保持する保持工程と、
前記保持工程によって保持された前記被印刷物の印刷面にシルクスクリーン印刷を行う印刷工程と
を含むことを特徴とする印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、印刷装置および印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被印刷物上にスクリーン版を載せてスキージにより印刷インクをスキージングすることで、被印刷物にシルクスクリーン印刷を行う印刷装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−０８６５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記印刷装置は、曲面を有する被印刷物にスクリーン印刷を行うことは考慮されていない。
【０００５】
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、曲面を有する被印刷物に容易にシルクスクリーン印刷を行うことができる印刷装置および印刷方法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】
【０００６】
実施形態の一態様に係る印刷装置は、保持部と、印刷部とを備える。保持部は、曲面を有する被印刷物を、曲面の曲率が小さくなるように押圧して弾性変形させた状態で保持する。印刷物は、保持部によって保持された被印刷物の印刷面にシルクスクリーン印刷を行う。
【発明の効果】
【０００７】
実施形態の一態様によれば、曲面を有する被印刷物に容易にシルクスクリーン印刷を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、被印刷物の平面図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る印刷装置の概略図である。
【図３】図３は、保持部の斜視図である。
【図４】図４は、本実施形態の印刷手順を説明するフローチャートである。
【図５】図５は、被印刷物を載置台に載置した状態を示す図である。
【図６】図６は、押圧部によって被印刷物の曲面を矯正した状態を示す図である。
【図７】図７は、変形例の印刷装置において被印刷物を押圧する順番を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本願の開示する印刷装置および印刷方法を説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
（被印刷物）
まず、本実施形態に係る印刷装置１０（図２参照）によってシルクスクリーン印刷が行われる被印刷物１について図１を参照し説明する。図１は、被印刷物１の平面図である。なお、図１に示す被印刷物１は、シルクスクリーン印刷が行われる印刷面２ａを上側とした場合の被印刷物１の平面図である。以下では、印刷面２ａとは反対側の面２ｂ（図２参照）を「反対面２ｂ」と称する場合がある。
【００１１】
被印刷物１は、印刷面２ａを裏面とし、反対面２ｂを表面とする裏面印刷の意匠パネルであり、湾曲した曲面を有する。具体的には、被印刷物１は、印刷面２ａが所定の曲率で湾曲した曲面形状に形成される。被印刷物１は、例えば、車両のセンターパネルに用いられる。被印刷物１は、例えば、樹脂を射出成形することで成形される。樹脂は、ポリプロピレン（ＰＰ：polypropylen）や、ポリカーボネート（ＰＣ：polycarbonate）や、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：polyethylene  terephthalate）や、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ：polymethyl  methacrylate）などが用いられる。
【００１２】
被印刷物１は、意匠パネルとなる本体部３と、ゲート４Ａ、４Ｂと、リブ５とを有する。ゲート４Ａ、４Ｂおよびリブ５は、本体部３の外周、すなわち被印刷物１の周縁に形成される。ゲート４Ａ、４Ｂは、被印刷物１の長手方向の両端に形成される。リブ５は、被印刷物１の短手方向の両端に形成される。ゲート４Ａ、４Ｂおよびリブ５は、スクリーン印刷後に切断される。
【００１３】
本体部３には、反対面２ｂ側に突出する筒状の突出部６が複数形成される。また、本体部３には、孔７Ａ〜７Ｅが複数形成される。なお、突出部６および孔７Ａ〜７Ｅは、意匠パネルの用途に応じて形成されるものであり、図１に示す形状に限定されるものではない。また、本体部３に突出部６や孔７Ａ〜７Ｅが形成されなくてもよい。
【００１４】
（印刷装置）
次に、本実施形態に係る印刷装置１０について図２を参照し説明する。図２は、本実施形態に係る印刷装置１０の概略図である。印刷装置１０は、印刷部１１と、保持部１２とを備える。
【００１５】
印刷部１１は、スクリーン版１３と、スキージ１４とを備える。スクリーン版１３は、メッシュ（不図示）を枠体（不図示）に張って構成される。スキージ１４の下端は、水平方向に略平行となるように形成される。すなわち、印刷部１１は、印刷面が平面状に形成された従来の被印刷物にシルクスクリーン印刷を行う印刷部と同様の構成である。印刷部１１は、スキージ１４を移動させることで、スキージ１４によってスクリーン版１３の上に載せた印刷インクをスクリーン版１３の開口部（不図示）から押し出し、印刷インクを被印刷物１に塗布する。
【００１６】
なお、以下では、スキージ１４が動く水平方向を前後方向とし、前後方向に対して直交する水平方向を左右方向とし、水平方向に対して直交する方向を上下方向として説明する。また、前後方向は、被印刷物１の長手方向に一致し、左右方向は、被印刷物１の短手方向に一致する。
【００１７】
保持部１２は、固定部である載置台１５と、可動部である押圧部１６とを備える。保持部１２は、被印刷物１を押圧して、被印刷物１の曲面の曲率が小さくなるように被印刷物１を弾性変形させる。すなわち、保持部１２は、被印刷物１を上下方向に押圧することで、被印刷物１の曲面を矯正し、被印刷物１の印刷面２ａを平面状にして保持する。保持部１２は、シルクスクリーン印刷を行う際の冶具として機能する。なお、平面状とは、印刷部１１によってシルクスクリーン印刷が可能な形状であり、水平方向に対し、凹凸を有する状態が含まれる。
【００１８】
載置台１５は、図３に示すように被印刷物１が載置される載置部１７を備える。図３は、保持部１２の斜視図である。
【００１９】
載置部１７には、被印刷物１の突出部６が挿入される挿入孔１８が形成される。また、載置部１７には、被印刷物１の孔７Ａ、７Ｂに挿入される挿入部１９Ａ、１９Ｂが形成される。なお、挿入部１９Ａ、１９Ｂは、被印刷物１の孔７Ａ、７Ｂに挿入された場合に、挿入部１９Ａ、１９Ｂの上端が印刷面２ａよりも上方に突出しないように形成される。
【００２０】
挿入孔１８および挿入部１９Ａ、１９Ｂは、被印刷物１の曲面が矯正される際に、載置台１５に対して被印刷物１の位置がずれることを抑制する。
【００２１】
また、載置台１５は、被印刷物１の前方に形成されたゲート４Ａに係合する第１係合部２０と、被印刷物１の後方に形成されたゲート４Ｂに係合する第２係合部２１とを備える。
【００２２】
第１係合部２０は、載置台１５の前方側に所定距離を隔てて２つ設けられる。第１係合部２０は、載置部１７との間に隙間を形成する。載置部１７との間に形成された隙間にゲート４Ａが挿入されると、ゲート４Ａが第１係合部２０に当接し、第１係合部２０がゲート４Ａに係合する。
【００２３】
第２係合部２１は、載置台１５の後方側に前後方向にスライド可能に設けられる。第２係合部２１は、第２係合部２１の前方側の端部と載置部１７との間に隙間を形成する。被印刷物１の曲面が矯正された後に、第２係合部２１を前方にスライドさせることで、第２係合部２１の前方側の端部が、ゲート４Ｂに係合する。また、シルクスクリーン印刷後に、第２係合部２１を後方にスライドさせることで、第２係合部２１の前方側の端部とゲート４Ｂとの係合が解除される。
【００２４】
なお、図１においては、第１係合部２０または第２係合部２１が係合する箇所を、説明のため矩形状の一点鎖線によって囲んでいる。
【００２５】
図３に戻り、押圧部１６は、載置部１７の周囲に複数設けられる。具体的には、押圧部１６は、載置部１７よりも右側に前後方向に並んで４つ設けられる。また、押圧部１６は、載置部１７よりも左側に前後方向に並んで４つ設けられる。押圧部１６は、左右方向に向かい合う押圧部１６を一対として、４対設けられる。押圧部１６は、油圧アクチュエータや、電動アクチュエータによって上下方向に移動する。
【００２６】
以下では、対となる押圧部１６を、前方から順に、第１押圧部１６Ａ、第２押圧部１６Ｂ、第３押圧部１６Ｃおよび第４押圧部１６Ｄと称して説明することがある。
【００２７】
押圧部１６は、左右方向の内側、すなわち載置部１７側に向けて突出する爪部２２を備える。載置部１７に被印刷物１が載置された状態から押圧部１６が下方向に移動すると、爪部２２は、被印刷物１のリブ５に係合する。爪部２２がリブ５に係合した状態で、さらに押圧部１６が下方に移動すると、押圧部１６は、押圧部１６の移動に合わせて被印刷物１を下方に押圧し、被印刷物１の曲面を矯正し、被印刷物１の印刷面２ａを平面状にする。すなわち、押圧部１６は、爪部２２によって被印刷物１のリブ５を押圧し、被印刷物１の曲面を矯正する。
【００２８】
第１押圧部１６Ａの爪部２２Ａは、前方側に設けられ、被印刷物１のリブ５の前方側端部を押圧する。また、第４押圧部１６Ｄの爪部２２Ｄは、後方側に設けられ、被印刷物１のリブ５の後方側端部を押圧する。これにより、被印刷物１の前後方向の端部側を押圧することができ、前後方向の端部側の印刷面２ａを平面状に保持することができる。
【００２９】
なお、図１においては、爪部２２が押圧する箇所を、説明のため矩形状の破線で囲んでいる。
【００３０】
図３に戻り、押圧部１６は、被印刷物１に突出部６が形成された部位をまず押圧する。具体的には、突出部６が形成された被印刷物１の前方側をまず第１押圧部１６Ａによって押圧する。そして、その後、被印刷物１の反対面２ｂが平坦な部位を第２押圧部１６Ｂ、第３押圧部１６Ｃおよび第４押圧部１６Ｄによって押圧する。
【００３１】
また、押圧部１６は、被印刷物１の一端から他端に向けて、被印刷物１を順次押圧する。具体的には、前方から後方に向けて、第１押圧部１６Ａ、第２押圧部１６Ｂ、第３押圧部１６Ｃ、第４押圧部１６Ｄの順に被印刷物１を押圧する。
【００３２】
（印刷手順）
次に、本実施形態に係る印刷装置１０におけるシルクスクリーン印刷の印刷手順について図４を参照し説明する。図４は、本実施形態の印刷手順を説明するフローチャートである。
【００３３】
まず、載置工程が行われる（Ｓ１）。被印刷物１は、前方に形成されたゲート４Ａが第１係合部２０に係合するように載置部１７に載置される。このとき、被印刷物１の突出部６は、載置部１７に形成された挿入孔１８に挿入される。被印刷物１は、曲面を有しており、曲面形状であるため、図５に示すように、被印刷物１は後方側となるにつれて上方へ反りあがる。図５は、被印刷物１を載置部１７に載置した状態を示す図である。なお、この状態では、押圧部１６は、上方側の所定の位置に停止している。
【００３４】
図４に戻り、次に、印刷装置１０は、曲げ矯正工程を行う（Ｓ２）。印刷装置１０は、まず、反対面２ｂに突出部６が形成された部位を押圧する。そして、前方から後方に向けて順次、押圧部１６を下方に移動させることで、押圧部１６によって被印刷物１の曲面を矯正する。
【００３５】
印刷装置１０は、まず、第１押圧部１６Ａを下方に移動させて、第１押圧部１６Ａの爪部２２Ａを被印刷物１のリブ５に係合させる。
【００３６】
次に、印刷装置１０は、第１押圧部１６Ａを下方に移動させる。これにより、反対面２ｂに突出部６が形成された部位を第１押圧部１６Ａによって押圧する。また、印刷装置１０は、第２押圧部１６Ｂを下方に移動させて、第２押圧部１６Ｂの爪部２２Ｂを被印刷物１のリブ５に係合させる。
【００３７】
次に、印刷装置１０は、第１押圧部１６Ａおよび第２押圧部１６Ｂを下方に移動させつつ、第３押圧部１６Ｃを下方に移動させて、第３押圧部１６Ｃの爪部２２Ｃを被印刷物１のリブ５に係合させる。
【００３８】
さらに、印刷装置１０は、第１押圧部１６Ａ、第２押圧部１６Ｂおよび第３押圧部１６Ｃを下方に移動させつつ、第４押圧部１６Ｄを下方に移動させて、第４押圧部１６Ｄの爪部２２Ｄを被印刷物１のリブ５に係合させる。
【００３９】
なお、押圧部１６は、所定位置まで移動するとその位置で停止する。所定位置は、被印刷物１の印刷面２ａが略平面状になる位置であり、予め設定されている。例えば、第３押圧部１６Ｃを下方に移動させている間に、第１押圧部１６Ａが所定位置まで移動すると、第１押圧部１６Ａは、所定位置で停止する。
【００４０】
第４押圧部１６Ｄが、所定位置まで移動すると、第２係合部２１を前方にスライドさせて、第２係合部２１を後方に形成されたゲート４Ｂに係合させる。
【００４１】
このように、押圧部１６を下方に移動させることで、被印刷物１の曲面が矯正され、図６に示すように、印刷面２ａが平面状になる。図６は、押圧部１６によって被印刷物１の曲面を矯正した状態を示す図である。被印刷物１は、保持部１２によって印刷面２ａが平面状になった状態で保持される。
【００４２】
次に、印刷装置１０は、印刷工程を行う（Ｓ３）。印刷装置１０は、印刷部１１によって被印刷物１の印刷面２ａにシルクスクリーン印刷を行う。なお、印刷装置１０は、印刷工程を複数回行うことで、シルクスクリーン印刷を完了させてもよい。
【００４３】
次に、取り出し工程が行われる（Ｓ４）。印刷装置１０は、押圧部１６を上方に移動させる。また、第２係合部２１を後方にスライドさせる。これにより、平面状に保持されていた被印刷物１は、曲面を有する元の形状に戻る。そして、被印刷物１が印刷装置１０から取り出される。
【００４４】
（効果）
印刷装置１０は、曲面を有する被印刷物１を、曲面の曲率が小さくなるように保持部１２により押圧して弾性変形させた状態で保持し、被印刷物１の印刷面２ａにシルクスクリーン印刷を行う。具体的には、印刷装置１０は、被印刷物１を平面状にしてシルクスクリーン印刷を行う。これにより、曲面を有する被印刷物１にシルクスクリーン印刷を容易に行うことができる。
【００４５】
印刷装置１０は、被印刷物１の周縁に形成されたリブ５を爪部２２によって押圧する。これにより、意匠パネルとなる本体部３に押圧した跡を残すことなく、被印刷物１を押圧することができ、見栄えの良い意匠パネルを製造することができる。
【００４６】
印刷装置１０は、被印刷物１で反対面２ｂに突出部６が形成された部位をまず第１押圧部１６Ａによって押圧し、その後、反対面２ｂが平坦な部位を第２押圧部１６Ｂ、第３押圧部１６Ｃおよび第４押圧部１６Ｄによって押圧する。これにより、被印刷物１を押圧する場合に、載置台１５に対して被印刷物１の位置がずれることを抑制し、シルクスクリーン印刷を正確に行うことができる。また、被印刷物１の位置ずれを抑制することで、押圧部１６により本体部３が押圧されることを抑制し、製造効率を向上させることができ、見栄えの良い意匠パネルを製造することができる。
【００４７】
印刷装置１０は、被印刷物１の一端から他端に向けて被印刷物１を順次押圧する。例えば、前方から後方に向けて被印刷物１を順次押圧する。これにより、被印刷物１を押圧する場合に、載置台１５に対して被印刷物１の位置がずれることを抑制し、シルクスクリーン印刷を正確に行うことができる。また、被印刷物１の位置ずれを抑制することで、押圧部１６により本体部３が押圧されることを抑制し、見栄えの良い意匠パネルを製造することができ、製造効率を向上させることができる。
【００４８】
（変形例）
被印刷物１が、曲率が異なる複数の曲面を有する場合には、印刷装置１０は、被印刷物１の曲面の曲率が小さい部位から大きい部位の順に押圧してもよい。例えば、図７に示すように、２つの異なる曲率（１／Ｒ１、１／Ｒ２（＞１／Ｒ１））の曲面を有する被印刷物１にシルクスクリーン印刷を行う場合には、印刷装置１０は、曲率が小さい部位から曲率が大きい部位の順に押圧する。具体的には、印刷装置１０は、第１押圧部１６Ａ、第２押圧部１６Ｂ、第３押圧部１６Ｃ、第４押圧部１６Ｄの順に下方に移動させて、被印刷物１を第１押圧部１６Ａ、第２押圧部１６Ｂ、第３押圧部１６Ｃ、第４押圧部１６Ｄの順に押圧する。図７は、変形例の印刷装置１０において被印刷物１を押圧する順番を説明する図である。なお、図７では、説明のため、第１押圧部１６Ａ、第２押圧部１６Ｂ、第３押圧部１６Ｃおよび第４押圧部１６Ｄを破線で示す。
【００４９】
なお、被印刷物１が平面形状の部位を有する場合には、平面形状の部位を最初に押圧部１６によって押圧する。
【００５０】
これにより、曲率が異なる曲面を有する被印刷物１の曲面を矯正する場合に、載置台１５に対して被印刷物１の位置がずれることを抑制し、シルクスクリーン印刷を正確に行うことができる。また、被印刷物１の位置ずれを抑制することで、押圧部１６により本体部３が押圧されることを抑制し、製造効率を向上させることができ、見栄えの良い意匠パネルを製造することができる。
【００５１】
また、例えば、曲面の曲率や、被印刷物１の材質によって被印刷物１の曲面を平面状に矯正できない場合には、印刷装置１０は、被印刷物１が弾性変形する範囲で、曲面の曲率が小さくなるように被印刷物１の曲面を矯正する。また、印刷装置１０は、矯正後（弾性変形後）の形状に合わせた曲面を有するスキージ１４を用いてシルクスクリーン印刷を行う。これにより、被印刷物１の曲面を平面状に矯正できない場合でも、曲面を有する被印刷物１にシルクスクリーン印刷を行うことができる。また、より曲率が大きい曲面を有する被印刷物１にスクリーン印刷を行うことができる。
【００５２】
なお、上記実施形態に係る印刷装置１０は、４つの押圧部１６を備えた場合を一例として説明したが、これに限られることはない。印刷装置１０は、２以上の押圧部１６を備えればよい。
【００５３】
また、上記実施形態に係る印刷装置１０は、前方から後方に向けて被印刷物１を順次押圧する場合を一例として説明したが、これに限られることはない。例えば、被印刷物１が、前後方向の中央付近に突出部６を有する場合には、印刷装置１０は、まず第２押圧部１６Ｂや第３押圧部１６Ｃにより被印刷物１を押圧してもよい。そして、印刷装置１０は、その後、第１押圧部１６Ａおよび第４押圧部１６Ｄにより被印刷物１を押圧してもよい。また、被印刷物１が突出部６を有さない場合には、印刷装置１０は、後方から前方に向けて押圧部１６によって被印刷物１を順次押圧してもよい。
【００５４】
これにより、被印刷物１を押圧する場合に、載置台１５に対して被印刷物１の位置がずれることを抑制し、シルクスクリーン印刷を正確に行うことができる。また、被印刷物１の位置ずれを抑制することで、押圧部１６により本体部３が押圧されることを抑制し、見栄えの良い意匠パネルを製造することができ、製造効率を向上させることができる。
【００５５】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。従って、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１      被印刷物
２ａ    印刷面
２ｂ    面（反対面）
５      リブ
６      突起部
１０    印刷装置
１１    印刷部
１２    保持部
１４    スキージ
１５    載置台（固定部）
１６    押圧部（可動部）
１８    挿入孔
２０    第１係合部
２１    第２係合部
２２    爪部
【図１】
2019006055.tif 000003
【図２】
2019006055.tif 000004
【図３】
2019006055.tif 000005
【図４】
2019006055.tif 000006
【図５】
2019006055.tif 000007
【図６】
2019006055.tif 000008
【図７】
2019006055.tif 000009