(57)【要約】  被印刷物の３次元表面上に画像を印刷するためのスクリーン印刷装置。この装置は、柔軟性のあるメッシュ材料から形成され、印刷媒体が通過できる多孔性の画像部分を有するスクリーンを含む。造形アセンブリは、後退位置と伸長位置との間を移動可能である複数の造形器を含む。それらの伸長位置で、造形器はスクリーン・アセンブリと係合し、スクリーンを被印刷物の３次元の表面にほぼ合致させる。柔軟性のある且つ３次元表面と合致可能なスキージが、スクリーンに沿って引っ張られ、印刷媒体のうちの少なくともいくらかを強制的にスクリーンの多孔性部分を通過させ、３次元表面上に到達させる。
2008528323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーン及びスクリーン・フレームを含むスクリーン・アセンブリであって、前記スクリーンが柔軟性のあるメッシュ材料から形成され、印刷媒体が多孔性の部分を通過できるように前記スクリーンの少なくとも一部分が多孔性であり、前記スクリーン・フレームがほぼ前記スクリーン周りの周囲を画定し且つ前記スクリーンを前記周囲内で支持するスクリーン・アセンブリと、
前記スクリーン・アセンブリとほぼ位置合わせして前記被印刷物を支持する少なくとも１つの支持表面を画定する被印刷物固定具と、
後退位置と伸長位置との間を各々が移動可能である複数の造形器を含む造形アセンブリであって、前記伸長位置で前記造形器は前記スクリーン・アセンブリと係合し、それによって前記造形器のうちの少なくともいくつかの前記伸長位置への移動が前記スクリーンを前記被印刷物の３次元表面にほぼ合致させる造形アセンブリと、
スキージを含むスキージ・アセンブリであって、前記スキージが前記３次元表面に沿って引っ張られるとき、前記スキージが前記３次元表面への接触縁部に沿って連続的に合致可能になるように前記スキージ・アセンブリがその長さに沿って柔軟であるスキージ・アセンブリと、
前記スキージ・アセンブリに連結され、少なくともいくらかの印刷媒体を強制的に前記スクリーンの前記多孔性部分を通過させ前記３次元表面上に到達させることができるように、前記スクリーンに沿って前記スキージを引っ張るようになった機構と
を備える、被印刷物の３次元表面上に画像を印刷するためのスクリーン印刷装置。
【請求項２】
前記造形器が前記伸長位置で前記スクリーンと接触する、請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項３】
前記造形器のうちの少なくともいくつかが前記後退位置で前記スクリーン・アセンブリから係脱される、請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項４】
前記造形器が前記伸長位置あるとき、前記スクリーンが前記３次元表面に対してオフコンタクト位置に保持される、請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項５】
前記造形器がアクチュエータに連結されるアームを含み、前記アームが前記アクチュエータによって伸長可能である、請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項６】
前記アクチュエータが空圧アクチュエータである、請求項５に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項７】
前記アクチュエータがサーボ・モータである、請求項５に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項８】
前記アームが、前記アームが遠位端で平ら又は曲線のうちの１つである接触表面を有する接触部材と接触して終端する、請求項５に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項９】
前記メッシュ材料がポリエステルを含む、請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項１０】
前記メッシュ材料がポリアミドを含む、請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項１１】
前記スクリーン・フレームが柔軟性である、請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項１２】
前記スクリーン・フレームが少なくとも一方向で柔軟性である、請求項１１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項１３】
前記スクリーン・フレームが前記造形器と係合している、請求項１１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項１４】
前記スクリーン・フレームが、隣接するセグメントが互いに結合され且つ互いに移動可能であるセグメント化された構造を有する、請求項１１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項１５】
前記セグメントが互いに蝶番で連結されている、請求項１１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項１６】
前記セグメントが互いに連結されている、請求項１４に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項１７】
前記造形器がスクリーン造形器及びフレーム造形器を含み、前記スクリーン造形器が前記スクリーンと前記伸長位置で接触し、前記フレーム造形器が前記フレームと係合する、請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項１８】
前記スキージを前記３次元表面の一部分に合致させるために前記スキージに連結される機構をさらに備えている、請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項１９】
前記スキージを合致させる前記機構が、前記スキージの長さにわたり、且つ前記３次元表面に対しほぼ垂直に印刷圧力を加えるようになっている、請求項１８に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項２０】
前記スキージを合致させる前記機構が、アクチュエータに各々連結される複数のロッドを含み、前記ロッドが前記アクチュエータによって伸長及び後退可能である、請求項１８に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項２１】
前記造形器がコンベアによって担持されるベイルを含み、前記コンベアが前記造形器を伸長及び後退させるようになっており、前記ベイルが前記被印刷物を横切って延び、前記３次元表面の一部分にほぼ合致する中央部分を有する、請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項２２】
少なくとも１つの接触子が前記ベイルの前記中央部分に搭載されている、請求項２１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項２３】
前記接触子が前記ベイルの前記中央部分に沿って位置決めされ得る、請求項２２に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項２４】
前記スキージを引っ張るようになされた前記機構が前記コンベアに連結され、且つコンベアによって移動させられる、請求項２１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項２５】
前記被印刷物固定具が前記支持表面を取り囲む高くされた表面部分を有する、請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項２６】
前記高くされた表面部分が、前記被印刷物固定具の少なくとも１つの側に沿って前記スクリーンを安定した位置に保持する手段を有している、請求項２５に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項２７】
スクリーン・フレームによって支持されたスクリーンを有するスクリーン・アセンブリを被印刷物の３次元表面上に位置決めする工程と、
前記スクリーンに印刷媒体を塗布する工程と、
前記スクリーンを前記３次元表面の形状にほぼ合致することができるように造形する工程と、
スキージを前記造形されたスクリーンに沿って引っ張る工程と、
前記スクリーンによって画定された画像を前記印刷媒体を介して前記被印刷物上に転写する工程と
を含む、被印刷物の３次元表面上に画像を印刷する方法。
【請求項２８】
前記スクリーンを造形する工程が前記スクリーン・フレームを造形する工程を含む、請求項２７に記載の画像印刷方法。
【請求項２９】
前記スクリーンを造形する工程が、前記スクリーンを前記３次元表面に対して位置決めするように、少なくとも１つの造形器を伸長させ、前記スクリーンと接触させる工程を含む、請求項２７に記載の画像印刷方法。
【請求項３０】
前記スキージが前記スクリーンに沿って引っ張られるとき前記スキージの前に配置された造形器を選択的に後退させ前記スクリーンとの接触から外す工程と、前記スキージが前記スクリーンに沿って引っ張られるとき前記スキージの後ろに配置された造形器を選択的伸長させ、前記スクリーンと接触させる工程とをさらに含む、請求項２９に記載の画像印刷方法。
【請求項３１】
前記造形されたスクリーンに沿って前記スキージを引っ張る工程が、前記スキージの角度を前記スキージの移動方向に対して変更する工程を含む、請求項２７に記載の画像印刷方法。
【請求項３２】
前記角度が前記スキージの移動方向と前記スキージの長さの間で画定される、請求項３１に記載の画像印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概ねスクリーン印刷装置に関する。より詳細には、本発明は３次元表面上に印刷するためのスクリーン印刷に関する。
【背景技術】
【０００２】
スクリーン印刷は、様々な被印刷物上に画像を印刷するのに使用することができる用途の広い印刷方法である。より一般的な被印刷物のいくつかには、布地、金属、ガラス、プラスチック、紙及び板紙が含まれ、スクリーン印刷業界からのいくつかの一般的な製品には衣服、ガラス及びプラスチックのボトル、ラベル、ステッカー、標識、電子回路基盤及び窓が含まれる。スクリーン印刷が適用されてきた自動車業界での１つの典型的な用途は、自動車の窓の縁周りにマスクを付着させることである。
【０００３】
上記の製品の一覧表から示唆されるように、スクリーン印刷の１つの利点は、機械が様々な形状、厚さ及びサイズを有する被印刷物上に印刷するのに使用できることである。自動化されたロータリースクリーン印刷機械、改善されたドライヤ、及びＵＶ硬化可能インクの開発の結果として、スクリーン印刷の利用が適用方法の簡潔さの故に増加してきている。広い範囲のインク及び染料をスクリーン印刷に使用することができる。（便宜上、この後は用語「インク」のみを使用する。）
【０００４】
スクリーン印刷を行うための機械はシングル・テーブル・デザイン又はマルチ・テーブル・デザインのものであてよく、後者は回転テーブル型式の機械としてしばしば見られる。一般に、該機械はその主要な構成部品としてスクリーン、被印刷物支持部、スキージ及びスクリーンを横切ってスキージを引っ張るための機構を含む。以下にさらに述べるように、該機械はフラッド・バー(flood bar)並びにスクリーン上にインクを分与するための機構も含むことができると考えられる。
【０００５】
スクリーンは木材又は金属製のフレーム内にきつく引き伸ばされた多孔性のメッシュである。このメッシュを通過するインクの適切な分与を確実にするために、フレームを介したメッシュ上の適切な張力が必要である。メッシュ自体は、多孔性の布地又はステンレス鋼から構築されている。被印刷物上に印刷されるべき画像を画定するために、ステンシルがメッシュ上に（手動又は光化学的方法のいずれかによって）作られる。
【０００６】
被印刷物が機械内に載せられた後、インクがスクリーンの頂部上に塗布され、フラッド・バーによってスクリーンを横切って広げられる。スクリーンが被印刷物上に押し下げられると、スキージがスクリーンを横切って引かれ、圧力を掛け、それによってメッシュを被印刷物に押し付け、インクをステンシルが適用されていない領域内でメッシュの開口部を通過させる。結果として、インクはステンシルによって画定された画像に従って被印刷物に転写される。
【０００７】
多くの要因が被印刷物に転写される画像の品質に寄与する。スクリーンを通過して転写されるインクの量に関連する１つの要因は、メッシュを形成する糸の直径及び糸の数である。スキージに関しては、保持角度、圧力、引っ張り速度、サイズ、硬度／ジュロメーター及び材料成分が全て要因である。スキージ刃は通常様々なゴムから作られてきたけれども、ポリウレタンが最近、選択材料のうちの１つになってきている。
【０００８】
スクリーン印刷機械それ自体には一般に、３つの基本的な種類があることが知られている。最も多く使用される種類は、平床式スクリーン印刷機械である。一般に平床式機械では、単一の印刷ステーションが存在し、平らな被印刷物上に押し下げられているスクリーンを横切ってスキージが引っ張られる。別の型式の印刷機械は円筒スクリーン印刷機械である。そのような機械では、被印刷物は平らなスクリーンの下に円筒形状で適切に配置される。被印刷物は、被印刷物上に画像を刷り込むためにスキージが通り過ぎた後、スクリーンが平行移動する間に回転させられる。第３の型式の印刷機械は回転式機械である。この後者の型式の機械では、一連の平床が割り出しテーブルの周りに設けられ、床は、被印刷物が床上に載せられる載荷ステーション、スクリーンが被印刷物上に配置されスキージがそれを横切って引かれる印刷ステーション、及びインクの乾燥又は硬化が起きる乾燥ステーション、及び印刷された画像を含む被印刷物が機械から取り外される取り出しステーションを通り逐次回転させられる。
【０００９】
上記から分かるように、平らな及び円筒状の被印刷物上に画像をスクリーン印刷するための機械及び構成部品が存在する。これらの技術はよく開発され、結果として被印刷物上に印刷される高品質の画像になる。しかしながら自動車の窓に関連するものなどの、被印刷物の形状がより複雑な３次元形状に変化するとき、３次元被印刷物上への印刷に役立つこれら従来型の機械の能力は、限定されている。したがって、表面に多数の曲率を有する被印刷物は、この業界での特有の問題点である。
【００１０】
そのような表面に印刷することに伴う１つの問題点は、スクリーン内に適切な張力を維持すること、及びスクリーンを被印刷物から適切なオフコンタクト(off-contact)距離に保持することである。「オフコンタクト」は、この用語がこの業界で知られているように、スキージが被印刷物上を引っ張られる直前又は直後に被印刷物から離れて保持されるスクリーンのメッシュの距離であり、スキージはメッシュを被印刷物に接触させる。適切なオフコンタクト距離によって、正確且つ高度に詳細な画像が適用可能になる。多曲率、３次元表面上に印刷することに関連する別の問題点は、スキージそれ自体の両端間に一貫した圧力を維持することである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記の観点から、複雑な３次元表面上に印刷するように具体的になされたスクリーン印刷装置又は機械に対するニーズが存在することは明らかである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の要求を満足させ、並びに関連する技術の列挙された欠点及び他の限界を克服するのに、本発明は３次元表面、例えば自動車の窓上に画像を印刷するためのスクリーン印刷装置を提供する。本発明のスクリーン印刷装置は、少なくとも１つの支持表面を画定する固定具を受ける機械フレームを含む。この支持表面は、上に印刷されることになる３次元表面を画定する材料を支持する。
【００１３】
ほぼ３次元表面上に配置されるスクリーン・アセンブリは、スクリーン及びスクリーン・フレームを含む。スクリーンそれ自体は、柔軟性のあるメッシュ材料から形成され、その一部分はインクなどの印刷媒体がそこを通過できるように多孔性である。スクリーンの周囲周りに配置されるスクリーン・フレームは、ほぼ平面的な向きでスクリーンを支持する。
【００１４】
フレーム造形アセンブリが、スクリーンの張力付加及び造形を助けるようにフレームの１つ又は複数の側面とほぼ合致できるように、スクリーン・フレームと係合し、且つスクリーン・フレームを操作する。
【００１５】
スクリーン造形器アセンブリはまた機械フレームによって支持され、これは、スクリーン・アセンブリが固定具とスクリーン造形アセンブリの間に配置される位置に、配置される。スクリーン造形器アセンブリは、各々が後退位置と伸長位置との間を選択的に移動可能な、複数のスクリーン造形器を含む。少なくともいくつかのスクリーン造形器は、他と無関係に選択的に移動可能である。それらの後退位置で、スクリーン造形器はスクリーン・アセンブリから係脱される。それらの伸長位置で、スクリーン造形器はスクリーンと係合する。このスクリーン造形器を制御することによって、スクリーンを適切なオフコンタクト寸法で３次元表面とほぼ合致するようにさせることができる。
【００１６】
柔軟性のあるスキージが、３次元表面に合致することができように支持され、スクリーンを横切って且つスクリーンと接触してある機構によって引っ張られる。これが、印刷媒体のうちの少なくともいくらかをスクリーンの多孔性部分を通過させ、３次元表面上に到達させる。スキージがスクリーンを横切って引っ張られるとき、このスキージは被印刷物の輪郭のために伴って曲がり、スキージがスクリーンの表面上を遮られずに通過できるように、造形器が選択的に上昇且つ下降させられる。
【００１７】
本発明の別の目的、特徴及び利点は、本明細書に添付され、本明細書の一部をなす図面及び特許請求の範囲を参照して以下の説明を見直した後、当業者に容易に明らかになるであろう。
【実施例】
【００１８】
次に図面を参照すると、本発明の原理を具体化するスクリーン印刷装置又は機械はそこに全体的に１０で図示されている。その主要な構成部品として、機械１０はフレーム１２、被印刷物固定具１４、スクリーン・アセンブリ１６、スクリーン・アセンブリに張力を掛け且つ造形するための様々な手段、スキージ・アセンブリ２０及びスクリーン・アセンブリ１６を横切ってスキージ・アセンブリ２０を合致させ且つ引っ張るための機構２２を含む。
【００１９】
機械フレーム１２は、間にクロスビーム２６が延びる複数の直立する柱２４から構築される。このフレーム１２は、当業界で知られている従来方法を介して被印刷物固定具１４が乗る床２８をさらに含む。例えば、この被印刷物固定具１４は、レール３０、又は他の手段に沿って、実際の印刷が（図２に示すように）行われる概ね機械フレーム１２内の位置と、概ねフレーム１２の外側で、３２で示される被印刷物が固定具１４に載せられ、又は（図１に示すように）印刷後にそこから取り外される位置との間を摺動可能であるとして示されている。
【００２０】
上記で述べたように、本発明の機械１０は、複雑な３次元形状上にスクリーン印刷を行うことができる。したがって、機械１０で使用される被印刷物３２が該形状を画定する。図示のように、被印刷物３２は、上に印刷されることになる表面が凹面の形状を画定する、ほぼボール形状にされている。言うまでもなく、この機械１０は平らな２次元表面、単純な曲線及び凸形状にも同様にうまく印刷できるので、この形状は例示的な目的でのみ示され、本発明の用途をいかなる形でも制限するためのものではない。
【００２１】
被印刷物３２は、固定具１４内に画定され、被印刷物３２の形状に対応する空洞３４内に受けられる。被印刷物３２を空洞３４内に固定するために、一連の真空カップ３６が空洞３４を画定する表面の周りに設けられている。この真空カップ３６は、作動するとき真空カップの内部を介して真空引きし、それと接触する被印刷物３２に保持力を加える真空源３８に接続されている。この固定具は、オフコンタクトをもたらすように被印刷物空洞を取り囲む高くされた表面部分を有することができる。真空カップ又は他の手段などの、印刷サイクル中スクリーンを固定具に対して保持又は固定する機構は、固定具内に組み込むことができる。
【００２２】
被印刷物３２が固定具１４に固定されると、この固定具１４は図２の印刷位置内に移動させられ、そこで被印刷物３２及び固定具１４は全体的に機械１０のフレーム１２内に配置される。この位置で、スクリーン・アセンブリ１６は被印刷物３２に向かって下降させられる。
【００２３】
図５Ａに見られるように、このスクリーン・アセンブリ１６はスクリーン・フレーム４２によって支持されているスクリーン４０を含む。スクリーン４０は、ポリエステル、ポリアミド又はこれら２つの材料の組合せなどの、多孔性且つ柔軟なメッシュ材料から構築される。スクリーン４０は、異なる糸直径を組み込んだ、及び／又は異なるメッシュ材料を組み合わせた、例えば、一方向にポリエステルの糸及び別の方向にポリアミドの糸を使用しているメッシュから、構築することもできる。言うまでもなく、スクリーン印刷業界で従来使用された材料を含む他の材料も代替えとして使用することができる。
【００２４】
被印刷物３２に適用されることになる画像４４はスクリーン４０上に形成される。この画像４４は基本的に、スクリーン４０上に多孔部分４６及び無孔部分４８を画定するステンシルである。使用中、この多孔部分４６は、インクなどの印刷媒体がスクリーン４０を通過し、画像４４に従って被印刷物３２に付着するのを可能にする。この画像４４は、当業界で使用される従来の方法によってスクリーン４０上に形成され、本発明で詳細を述べる必要はない。
【００２５】
スクリーン・フレーム４２は、スクリーン４０に張力を掛け、他方同時にある程度の柔軟性をスクリーン４０にもたらすことが可能なように構築される。一実施例では、このスクリーン・フレーム４２は、スクリーン４０の周囲の周りに位置決めされる４つのフレーム・セグメント５０から構築される。これらのフレーム・セグメント５０は、スクリーン４０が高い、変形されていない状態にあるとき、スクリーン４０によって画定される平面に直角な方向に柔軟性を示すように構築される。横方向、平面の方向では、フレーム・セグメント５０の構造は、フレーム・セグメント５０が実質的にうね状であり、撓まないようになっている。図５Ｂに、これらの方向がそれぞれ、（「柔軟性」に関して）矢印Ｆによって、（「剛性」に関して）矢印Ｒによって全体的に示されている。
【００２６】
フレーム・セグメント５０にそのような柔軟性をもたらすために、一構造ではこのフレーム・セグメント５０は、各々が隣接する部材５２とオーバーラップし、且つ連結する一連の比較的ゆるく連結する部材５２から形成される。部材５２間のこのゆるい連結結合は、フレーム・セグメントに矢印Ｆの方向のみならず、矢印Ｒ及び他の方向での柔軟性ももたらす。矢印Ｒの方向での柔軟性を制限するために、１つ又は複数の薄い金属帯５４が、実質的に底部フレーム・セグメント５０の長さに沿ってこの連結部材のおのおのに固定される。この連結部材５２は、アルミニウム、ステンレス鋼、又は任意の他の所望の材料などの金属から構築してもよい。この帯５４は、ばね鋼又は任意の他の所望の材料などの、金属から構築することができる。
【００２７】
互いに蝶番で繋がれ、フレーム・セグメントの長さに沿って延びる一連のフレーム要素などの、フレーム・セグメント５０の代替の構造を考えることができる。任意の数の蝶番を使用することができる。
【００２８】
フレーム・セグメント５０をほぼ直線の、曲がっていない向きに付勢し、造形するために、ケーブル、ばね、ベルト、機械的アーム及びシステムなどのフレーム造形手段５５が、フレーム・セグメント５０を通過して延びることができ、機械フレーム１２に取り付けることができ、又はそうではなくフレーム・セグメント５０を支持することができる。このフレーム造形手段５５は、フレーム・セグメント５０に所定量の張力をもたらすことができ、所望の場合、この張力の調整が可能になる構造で設けることができる。したがってこのフレーム造形手段は、フレーム・セグメント５０の１つ又は複数の位置で収縮させ、押し又は引く部材を含むことができる。
【００２９】
スクリーン４０が高い場合、インクは適切なインク分与機構７０によってスクリーン４０上に分与される。インク分与機構７０は、スキージ・アセンブリ２０の長さにほぼ向いた、スクリーンを横切る線にインクを塗布することができ、又はインクをスクリーン４０上の単一の位置に分与することができる。最後に必要な場合、以下でさらに論じるスクリーン造形器１８がほぼ被印刷物３２の形態にスクリーン４０を変形させる前に、インクをスクリーン４０の表面全域に広げることができるように、フラッド・バー（図示せず）が引っ張られ、使用される。
【００３０】
スクリーン・アセンブリ１６が適切な当初の高さに下降されるとき、フレーム・セグメントは、スクリーン４０が（図５Ｂに見られる）高い状態からほぼ下向きに垂れることができるように、フレーム造形手段５５によって（図５Ａに見られるように）内向きに移動させられる。すなわち、１つ又は複数のフレーム・セグメント５０が、スクリーン４０が被印刷物と合致するのをさらに助けるように、所望に応じてフレーム造形手段５５によって造形される（図５Ｃ及び５Ｄ）。スクリーン・フレーム４２がフレーム造形機構によって固定具１４及び被印刷物３２に対してほぼ造形されると、スクリーン造形器１８は下げられ、スクリーン４０に接触し、実質的に被印刷物３２の形状に対応する形状にスクリーン４０を造形又は合致させる位置に持ってこられる。（いくつかのみしか図に示され且つ指示されていない）スクリーン造形器１８がスクリーン４０を、被印刷物３２の表面から６．３５ｍｍ（１／４インチ）などの被印刷物３２と直接接触しない所定のオフコンタクト距離に維持することが好ましい。しかしながら、所望の場合、このスクリーン造形器１８は、スクリーン４０を圧して被印刷物３２と接触させることができる。フレーム造形機構５５及びスクリーン造形器１８の位置を変更させることによって、スクリーン４０の張力を所望に応じて変えることができ、スクリーン４０はその両側が（図６Ｂに見られるように）被印刷物３２内に円滑に導かれるように位置決めすることができる。別法として、スクリーン４０を被印刷物３２内に円滑に導くためにスクリーン４０を位置決めし、配向するために、スクリーンと固定具との間に配置されるプレート又は他の構造体を使用することができる。さらに、張力を作り出すためにほぼ上方向にスクリーン内に移動させることができる戦略的に配置された円板形状体４３の使用によって、局所的なスクリーン・プリーティング(pleating)を最小にすることができる。この移動は、床２８に搭載されたアクチュエータ４５によって制御することができる。別法として、これは円板形状体４３を固定位置に設け、スクリーン４０をその上に適切に下降させることによって達成することができる。
【００３１】
上記を達成するために、スクリーン造形器１８が、被印刷物３２の長さ及び幅を実質的に包含する配列で設けられる。一実施例では、このスクリーン造形器１８はそれら自体、一連の基台レール５８上に列で担持される。これらの列の方向は、スキージ・アセンブリ２０が被印刷物３２を横切って引っ張られる方向と一致するような方向である。この基台レール５８は一般に、基台レール５８の両端のところで部材６０によって支持され、この部材は、支持部材６０、基台レール５８及びスクリーン造形器１８をユニットとして上昇させ下降させるように動作するアクチュエータ６２に連結される。そのようなものとして、アクチュエータ６２は、空圧駆動、油圧駆動、電気駆動又は磁気駆動のアクチュエータであることができる。
【００３２】
このスクリーン造形器１８はそれ自体、軸６６の遠位端に設けられた接触子又はパッド６４を含む。軸６６はおのおの個々に、制御器がスクリーン４０を所望どおりに造形することができるように軸６６及びその接触子６４を選択的に上昇又は下降させるアクチュエータ６８に連結される。このアクチュエータ６８は、複動空圧ピストン式又はサーボ・モータ・アクチュエータであることが好ましい。しかしながら、本明細書で必要とされるように制御可能である限り、他の形式及び種類のアクチュエータも使用することができる。
【００３３】
接触子６４は、多くの形状のうちの１つで設けることができ、（図示のような）丸いボール状の部材、平らなプレート部材、曲線の皿状部材又は上記又は他の形状の組合せであることができる。実際の使用では、被印刷物に隣接する位置で、被印刷物３２の形状と合致できるように造形された接触子６４が最も有益であると考えられている。図では、一種類の接触子６４しか図示されていないが、使用では複数の種類の形式の接触子６４が有効であると予想されている。図２に見られるようにスクリーンが変形すると、次いでスキージ・アセンブリ２０が、引っ張り用の機構又はスキージ前進機構２２によってスクリーン４０を横切って引っ張られることができる。
【００３４】
スクリーン４０の表面を横切ってスキージ・アセンブリ２０を引っ張るために、スキージ前進機構２２は、スキージ７２それ自体が最初にスクリーン４０と係合する図２に見られる位置に移動する。このスキージ・アセンブリ４０は被印刷物を横切って引っ張られるとき、（上に画像４４が付着することになる）被印刷物３２の表面の形状に絶えず合致することができるように構築されている。そのようなものとして、スキージ・アセンブリ２０の長さは画像４４の幅より大きく、被印刷物３２の両端間の距離と同じ大きさ又はそれより大きくすることができる。
【００３５】
このスキージ・アセンブリ２０が被印刷物３２の形状に合致することができるように、図７Ａ〜図７Ｃに見られる柔軟性のある構造が設けられている。スキージ・アセンブリ２０の主要な構成部品は、スキージ７２である。このスキージ７２は、様々なゴム、ポリウレタンなどを含む、スキージの構築に一般に使用される材料のうちの１つから構築される。スキージ７２は、形状がほぼ長方形であり、作用縁部７４及び固定縁部７６を備える。作用縁部７４は、通常ある角度でスクリーン４０に接触し、インクを多孔部分４６を通過して被印刷物３２上に強制的に載せることができるように圧力を加えるスキージ７２のその側面である。この作用縁部７４は、１５°又は別の所定の角度に角度が付けられて示される、予め角度の付けられた又は面取りされた前縁７５をさらに含むことができる。
【００３６】
固定された又は固着された縁部７６は、一般に作用縁部７４の反対側にあり、スキージ・アセンブリ２０のホルダー７８内に保持されている。ホルダー７８は、スキージ７２と一致する平面で全体的に柔軟性のある細長い構造体である。
【００３７】
図示の構造では、ホルダー７８はセグメント化されており、各セグメント８０は、直接隣接するセグメントに対して蝶番で繋がれるか、又はそうではなく移動可能である。スキージ７２をホルダー７８内に支持するために、共通の又は個々のブッシング８４をスキージ７２とホルダー７８との間に配置することができる。したがって、セグメント８０は互いに、リベット８２又は他の適切な接続部を介してブッシング８４及びスキージ７２の固定側７６に固定されることができる。このブッシング８４はクッション要素として動作し、スキージ７２をアセンブリ２０内に保持するためにホルダー７８と共にクランプ力をもたらす。スキージ７２をホルダー７８内に配置するのを助けるために、スキージ７２及び（ブッシング８４などの）ホルダー７８の一部分は内部に、協働的に係合する溝８１を含むことができる。ホルダー７８のセグメント８０用の好ましい構築材料には、様々な金属、プラスチック及びガラス充填ポリアミドが含まれる。ブッシング８４用の好ましい構築材料には、金属、プラスチック及び一般の構築材料が含まれる。
【００３８】
スキージ７２及び／又はブッシング８４を問題の平面でより可曲的又は柔軟にするために、スキージ７２及び／又はブッシング８４は捕らえられた縁部７６から突起する一連の切り口又は刻み目を備えることができる。この切り口は、（作用縁部７４に向かう）スキージ内の共通の深さのもの、又は変化する又は交互する深さのものであることができる。
【００３９】
スキージ・アセンブリ２０を支持するのは、スキージ・アセンブリ２０をスクリーン４０を横切って引っ張るための機構２２の一連の軸８８である。スキージ７２が曲がるので、軸８８が剛性的にスキージ・アセンブリ２０に取り付けられていないことが好ましい。図示の実施例では、これはフランジ９１とスキージ７２の頂部との間で、ホルダー８０のフランジ９１によって捕らえられているローラ又はベアリング８９が設けられている軸８８の端部を介して達成される。ローラ８９とスキージ７２の頂部との間に、スキージ７２の長さに沿って走ることができるように、ばね鋼ストリップ９３が設けられている。このばね鋼ストリップ９３は、スキージ７２の曲げを伸ばし、ローラ８９及び軸８８によって作り出される局所的力を分散させることができるように動作する。図４に多分最も良く見られるように、この軸８８は、空圧、油圧又は他の種類のアクチュエータ９２によって前進又は後退できるように、プリント・ヘッド９０を介して連結されている。軸８８に加えられる曲げ力を減少させるために、この軸８８はそれらの端部で圧力プレート９６に結合され、圧力プレートは軸８８の両側に配置される１対のアクチュエータ９２に結合される。
【００４０】
印刷ヘッド９０が、その端部のところで、案内レール１００に乗るローラ９８によって支持される。この案内レール１００は、印刷ヘッド９０が案内レール１００の長さに沿って移動するとき、スキージ・アセンブリ２０が被印刷物の形状にほぼ従うように造形されていることが好ましい。そのような構造では、案内レール１００はほぼ被印刷物３２の形状の鋳型である。しかしながら別法として、案内レールを、追加のアクチュエータ有り又は無しのアクチュエータ９２、及びスキージ７２を被印刷物３２の形状に従わせるように具体的にプログラムされた電子式制御器によって、スキージ・アセンブリ２０が被印刷物３２に対して位置を調整される、直線部材として設けることができることは理解されるであろう。
【００４１】
非常に様々な駆動部を印刷ヘッド９０及びスキージ７２をローラ９８を介して案内レール１００に沿って移動させるために使用することができる。図１〜図４に見られる構造では、印刷ヘッドは案内レール１００の長さに沿って導かれるエンドレス・チェーン１０２に連結されている。案内レール１００の端部に隣接して、チェーン１０２は、少なくとも１つが電気モータ又は他の駆動部１０６によって駆動されるスプロケット１０４と係合する。追加のスプロケット１０４をチェーン１０２をさらに支持するために設けることができる。代替の駆動システムでは、このチェーン及びその関連する構成部品は、ベルト、ケーブル又は他の手段に置き換えることができる。
【００４２】
前に述べたように、スクリーン造形器１８を、各列が基台レール５８上に支持される並んだ配列で設けることができる。印刷ヘッド９０から延び、スキージ・アセンブリ２０を支持する軸８８は、各軸が造形器１８の隣接する列とそれらを支持する基台レール５８との間を延びるように位置合わせされる。明らかであるはずのように、これによって軸８８は、スクリーン造形器１８及びそれらのそれぞれの基台レール５８によって干渉されることなく被印刷物を横切って移動することができる。スキージ・アセンブリ２０がスクリーン造形器１８の軸６６及び接触子６４と衝突し、それらによって妨げられるのを防止するために、軸６６及びスクリーン造形器１８の接触子６４の後退及び延伸は、スクリーン４０を横切るスキージ・アセンブリ２０の引っ張りと時間調整され又は入念に計画される。したがって、スキージ・アセンブリ２０がスクリーン造形器１８の接触子６４に近接すると、それぞれのアクチュエータ６２は軸６６を後退させ、接触子６４をスクリーン４０との係合を外し上昇させる。接触子６４はスキージ・アセンブリ２０がその下を通過できる高さに上昇させられる。次いでアクチュエータ６２は、スクリーン４０を適切なオフコンタクト距離のところに位置決めできるように、軸６６を前進又は下降させ、接触子６４をスクリーン４０と接触させて再度配置する。この工程は、スキージ・アセンブリ２０が次の引き続くスクリーン造形器１８に近接するとき繰り返される。要約すれば、スクリーン造形器１８の列内の各スクリーン造形器１８は、スキージ・アセンブリ２０がスクリーン４０を横切って引っ張られるとき逐次上昇及び下降させられる。
【００４３】
スクリーン４０を横切ってスキージ７２を引っ張るのに、本発明は、スキージ７２をスキージ７２が引っ張られる方向に対して垂直の状態で、スキージ７２をスキージ７２が引っ張られる方向に対して角度を付けた状態で、又はスキージ７２をスキージ７２が引っ張られる方向に対してその角度を変化させる状態で、スクリーン４０を横切ってスキージ７２を引っ張ることができることを想定している。上記の例で、この角度は移動方向とスキージ７２の長さとの間で定義される。
【００４４】
完全にスクリーン４０を横切ってスキージ・アセンブリ２０が引っ張られると、画像４４が被印刷物３２に転写されているであろう。したがって、転写された画像の乾燥及び硬化並びに印刷された被印刷物３２の固定具１４及び機械１０からの取り外しを除き、被印刷物３２上への画像４４の印刷は完了している。これらの最後のステップを達成するために、スクリーン造形器１８は全てそれらのそれぞれのアクチュエータ６８によって後退させられ、支持部材６０はアクチュエータ６２によって上昇させられ、それによって基台レール５８及び全てのスクリーン造形器１８をユニットとして上昇させる。このスキージ・アセンブリ２０も同様に軸８８及びアクチュエータ９２によって上昇させられる。スキージ・アセンブリ２０は、スクリーン造形器１８が同様に上昇させられた後、スキージ・アセンブリ２０が全てのスクリーン造形器１８の下を通過できる高さに上昇させられることが好ましい。次いでスクリーン４０を横切ってスキージ・アセンブリ２０を引っ張るための機構４２はモータ１０６によって逆転され、印刷ヘッド９０をその当初の位置、機械フレーム１２の一方の側に向けて移動させることができるように、ローラ９８が案内レール１００に従う。固定具１４はレール３０に沿って一般に機械１０の外側にある位置に引っ込められ、真空源３８は非活性化され、真空カップ３６が被印刷物３２を適切な取り出し機構（図示せず）に対して解放する。次いで別の被印刷物３２が固定具１４内に載せられ、この工程が繰り返される。
【００４５】
上記で論じたスクリーン造形器アセンブリ１８及びスキージ・アセンブリ２２に対する代替えとして、追加の構造を図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃに示す。一般に、この構造では、スクリーン造形器の後退及び延伸は被印刷物３２及びスクリーン４０を横切るスキージの移動に機械的に結びついている。
【００４６】
図８Ａに見られるように、全体的に１５０で示されているスキージ・アセンブリは、同様に印刷ヘッド１５２に結合され、スキージ１５８を支持するための軸１５４に圧力プレート１５６を介して連結されたアクチュエータ（図示せず）によって上昇及び下降させられる。印刷ヘッド１５２の両端は、案内ブロック１６０上に支持される。この案内ブロック１６０は、モータ（図示せず）又は他の手段などのアクチュエータに連結されたチェーン１７０によってレール１６２に沿って直線的に移動可能である。別法として、この印刷ヘッド１５２は案内ブロック１６０と分離して支持され、以下でさらに論じる２セットの造形器の間の隙間に合わせて移動し、且つその中に留まるように制御される。
【００４７】
このスクリーン造形アセンブリ１６１では、スキージ・アセンブリの構造は、スキージがスクリーンを横切って引っ張られるとき個々のスクリーン造形器がスキージを通過すること、又はスキージを通り過ごすことを可能にする特定の開口部又はギャップを必要としない。そうではなく、この第２の実施例のスクリーン造形アセンブリ１６１は一般に、案内ブロック１６０の両端から延びる２セットの完全な造形器を含む。このセットは同じような構造であり、以下に続く説明から理解されるように、スキージ・アセンブリ１５０がスクリーン４０を横切って引っ張られるとき、１セットのスクリーン造形アセンブリ１６１はスキージ１５８の前でスクリーン４０から離れてそのスクリーン造形器を上昇させ、もうひとつのセットはスキージ１５８の後ろでスクリーン４０上にそのスクリーン造形器を配置するであろう。
【００４８】
スクリーン造形アセンブリ１６１の部品として、２個のスプロケット輪１６８（又はプーリ）が案内ブロック１６０のおのおのから横方向内向きに突出する軸１６６に担持される。したがって、このスプロケット輪１６８は、案内ブロック１６０と共に移動するが、軸１６６上で自由に回転可能である。
【００４９】
チェーン１７０、ベルト又は他の搬送手段がスプロケット輪１６８の両方と共通に係合している。このチェーン１７０は固定長であり、機械１０の片側に隣接して取り付けられた一端部と、スプロケット輪１６８の１つと接触する第１の部分１７２と機械１０に対して所定の位置に固定された１つ又は複数の追加のスプロケット輪１７６と係合する第２の部分１７４とを有する。チェーン１７０の第３の部分１７８は、別のスプロケット輪１６８と係合し、案内ブロック１６０に取り付けられる。その後チェーン１７０は終端し、機械１０の反対側で機械１０に取り付けられる。そのようなものとして、その両端を固定した状態でチェーン１７０の相対的な部分は、案内ブロック１６０がレール１６２に沿って移動するとき移動する。
【００５０】
ベイル１８０が所定の間隔でチェーン１７０から吊り下げられている。このベイル１８０は、それらの端部１８２のところで搭載ブロック又は他の連結具１８４によってチェーン１７０に結合される。このベイル１８０は、図８Ｃに見られるように連結具１８４から内向きにスクリーン４０に向かって吊り下げられ、連結具１８４に対して自由に回転可能であるが、スクリーン４０と接触する位置であるそれらの伸長した位置にある間固定される。連結具１８４は、ベイル１８０の固定した向きを維持することを可能にする係止機構を有する。さらに、このベイル１８０は、それらの端部１８２からほぼ下向きに、被印刷物３２の形状に対応できるように造形された合致された部分１８６に向かって傾斜している。
【００５１】
合致した部分１８６の上に一連のスクリーン造形器１８８がある。このスクリーン造形器１８８は、ベイル１８０の合致する部分１８６が通過する内部に画定される穴又は溝を有する発泡体ブロックから構築することができる。スクリーン造形器１８８は、合致部分に沿って移動でき、所望の場合、スクリーン１００及び被印刷物１３０に対して適切な位置に再位置決めできるように、合致部分１８６上に搭載されることが好ましい。これを達成するために、スクリーン造形器１８８を摩擦係合によって合致部分１８６上に保持することができる。さらに、スクリーン造形器１８８は、所望の場合、スクリーン造形器１８８をベイル１８０から容易に取り外すことができるように、合致部分１８６に搭載することができる。
【００５２】
図８Ａに見られるように、チェーン１７０はその両終端部で固定されているので、チェーン１７０が駆動されているとき、スプロケット輪１６８はチェーン１７０をその周りに回転させる。チェーン１７０が回転するとき、スキージ１５８の移動方向の前面に位置するスクリーン造形器１８８は、それらのそれぞれのベイル及び連結具１８０、１８４が先導スプロケット輪１６８の周りを移動するときスクリーン４０から離されて持ち上げられる。反対に、チェーン１７０はスキージ１５８の後ろに従って行きながら、それぞれのベイル及び連結具１８４が従スプロケット輪の周りを移動するとき、スクリーン造形器１８８をスクリーン４０上に下降させ配置することができるように従スプロケット輪１６８の周りを回転する。図８Ａ及び図８Ｂは、スキージ１５８が印刷サイクルを通じて全体的に左から右に進んで来ている場合、スキージ１５８が図８Ｂに見られる第２の位置に最初に移動し始めた直後の、スキージ・アセンブリ１５０の図８Ａの位置からの移動を図示する。上記で述べたように、別の代替実施例として、印刷ヘッド１５２は独立して支持され移動させられてもよい。このように設けられたとき、印刷ヘッド１５２の移動は、この印刷ヘッド１５２が２セットの造形器の間の隙間に位置したままであるように、２セットの造形器の移動と連結される。
【００５３】
図９は、本発明の別の実施例を示し、スクリーン印刷分野の技術者に知られている、顔料含有材料（図示せず）を受け取り且つ転写することができる他の柔軟性のある材料も使用することができるが、好ましくはモノフィラメントのポリエステル材料から構築される柔軟性のあるスクリーン１００を含む。１つの特定の画像１０２がスクリーン１００上に示されているが、本発明の範囲から逸脱することなく任意の画像を任意の形状、デザイン及び／又は模様を有するスクリーン１００上に設けることができる。
【００５４】
このスクリーン１００は、好ましくはスクリーン１００の１つ又は複数の縁部に取り付けられた、スクリーン１００を支持するスクリーン・フレーム１０４上に配置される。このスクリーン・フレーム１０４は、フレーム１０４が柔軟性のあるスクリーン１００と相補的な形状に変形できるように、スクリーンの少なくとも２つの位置で曲がるか、又は撓むように設計された側面を含む。このスクリーン・フレーム１０４は、柔軟性のあるスクリーン１００と一緒に変形できるように、複数の位置で且つ少なくとも２次元で曲がるように設計するのが好ましい。所望の場合、剛性のスクリーン・フレームを、以下で述べるスクリーン接触構造体１４０、１４２と共に別法として使用することができる。
【００５５】
スクリーン・フレームがスクリーン１００と一緒に曲がることができるように、このスクリーン・フレーム１０４は、その区画１０８の間に１つ又は複数の蝶番１０６を備えることができる。フレーム１０４を曲げることができるようにする、当業者に知られている他の装置及び構造体も本発明の範囲内である。例えば、ばね鋼などの弾性材料を、フレーム１０４が曲がるか又は屈曲するのを容易にするように、スクリーン・フレーム１０４の区画の間に配置することができる。ばね鋼が開示されているが、当業者は任意の柔軟性のある材料を使用することができることを理解するであろう。一構造では、変形した後でそれらの当初の平らな向きにフレーム１０４及びスクリーン１００を戻せるように、その事前変形した状態に戻る材料を有することが好ましい可能性がある。
【００５６】
図９に示す実施例では、スクリーン・フレーム１０４の区画１０８は、スクリーン１００の第１の縁部１１０及び第２の縁部１１２に沿って互いに蝶番１０６で互いに連結された複数のプレートとして設けられている。追加の区画１１４もスクリーン１００の第３の縁部１１６及び第４の縁部１１８に沿って配置することができる。別法として、隙間１２０を各区画の間に設けることができ、区画１１４に対して示されている。この柔軟性のあるフレーム１０４及びスクリーン１００は、隙間１２０の結果として曲がることができる。区画１０８、１１４は、任意の長さ、幅又は数であることができる。
【００５７】
上記で言及したように、区画１０８、１１４及び蝶番１０６及び隙間１２０によって、スクリーン１００は任意の形状に変形することができる。例えば、スクリーン１００は凸、凹、平面、及び／又は円錐形状に変形することができる。さらにスクリーン１００は、本明細書で複合形状として指示する上記の形状の任意の組合せで変形することができる。
【００５８】
隙間１２０も、強度、安定性のために及び／又は弾力性を加えるために補強することができる。例えばばね鋼又は任意の他の弾性材料を個々の隙間１２０内に、又はそれと隣接して任意の向きで且つ任意の量で加えることができる。さらに、又は別法として、布地、メッシュ、ポリアミド、プラスチック、及び／又は追加のスクリーン材料及び／又は任意の前述の層を、強度及び／又は安定性のために個々の隙間内に、又はそれと隣接して任意の量及び任意の方向に配置することができる。追加のスクリーン材料が使用されている場合は、スクリーン全体に使用されているのと同じスクリーン材料を、又は他のより粗い又はより細かなスクリーン材料を使用することができる。
【００５９】
図９は同様に、それぞれスクリーン１００の第３の縁部１１６及び第４の縁部１１８に沿って配置された区画１１４に取り付けられている第１のケーブル・アセンブリ１２２及び第２のケーブル・アセンブリ１２４を示す。このケーブル・アセンブリ１２２、１２４は、金属及び／又はプラスチックなどの任意の材料から構築することができ、それらは任意の程度の剛性を有することができる。第１のケーブル・アセンブリ１２２の各端部及び第２のケーブル・アセンブリ１２４の各端部を、１つ又は複数の手動又は自動で動作する緊張及び／又は弛緩機構１２６に取り付けるのが好ましい。各ケーブル・アセンブリ１２２、１２４は、十分なスクリーン緊張及び／又はスクリーン弛緩制御をもたらすように、少なくとも２本のケーブルを含むことが好ましい。
【００６０】
緊張機構１２６に加えて、以下でさらに論じるように、好ましくは被印刷物１３０の形状に対応する形状にスクリーン・フレーム１０４を変形させるためにフレーム造形器１２７が設けられる。このフレーム造形器１２７は、フレームのセグメント１０８、１１４に直接連結することができ、スクリーンを位置決めするのを助けるための任意の作動手段（例えば、機械式、空圧式、油圧式、電気式、サーボ・モータ）を使用することができる。図９〜図１１では、このフレーム造形器１２７は、第３及び第４の縁部１１６、１１８を画定するスクリーン・フレーム１０４のその部分と関連して示されている。このフレーム造形器１２７はスクリーン１００の第１及び第２の縁部１１０、１１２に沿って追加又は代替で設けることができることは容易に理解されるであろう。
【００６１】
図９にやはり示されるように、被印刷物固定具１２８が、その上に印刷が所望される１つ又は複数の被印刷物１３０を支持するために設けられる。この被印刷物固定具１２８は被印刷物１３０と相補的な形状であることが好ましい。好ましい実施例では、この被印刷物固定具１２８は被印刷物１３２をしっかりと受け且つ支持するための少なくとも１つの凹部分１３４を有する。この被印刷物固定具１２８は、単一の被印刷物１３０用に具体的に設計することができ、又は異なる形状、曲率、及び／又はデザインを有する複数の個々の被印刷物を受け入れるように設計することができる。被印刷物固定具１２８が複数の被印刷物を受け入れるように設計されている場合は、調整機構（図示せず）を被印刷物固定具１２８内に又はその上に設けることが好ましい。被印刷物固定具１２８は、ワンピース構造又は多ピース構造であることができる。
【００６２】
被印刷物固定具１２８は、１つ又は複数の真空源１３４に接続されている。複数のポート１３６が凹部分１３２内に被印刷物１３０及び真空源１３４と流体連通で設けられている。真空源１３４を作動させると、被印刷物１３０は被印刷物固定具１２８に選択的に固定される。
【００６３】
被印刷物１３０は、平面であることができ、且つ／又は１つ又は複数の凹表面、１つ又は複数の凸表面、１つ又は複数の円錐表面、又はそれらの任意の組合せを有することができる。複合形状が、少なくとも部分的に１つ又は複数の凸表面、凹表面、平面表面及び／又は円錐表面を組み合わせることによって構築されている。被印刷物１３０の内側表面１３８が以下に説明する方法を使用して印刷されることが好ましいであろうが、しかしながら、被印刷物１３０の任意の表面を印刷することは本発明の範囲内である。
【００６４】
さらに図１０及び図１１に見られるように、内部接触構造体１４０及び外部接触構造体１４２が手動及び／又は自動手段によってスクリーン１００に隣接して配置される。この手段は、接触構造体１４０、１４２を１個として移動させるように制御可能であり、或いは接触構造体１４０、１４２は互いに対して独立に移動可能である。内部及び外部接触構造体１４０、１４２は、ワンピース構造又は多ピース構造であることができる。それらの構造に関わらず、それらは被印刷物１３０に対し相補的な形状である表面又は縁部を有することが好ましい。
【００６５】
手動及び／又は自動手段は、図１０に見られるようにスクリーン１００を被印刷物１３０と相補的な形状に変形させるように、内部及び外部接触構造体１４０、１４２をスクリーン１００と接触して配置させる。具体的に図示した実施例では、内部及び外部接触表面１４０、１４２は、それらがスクリーン１００と接触して配置されるとき少なくとも部分的にスクリーン１００上の画像１０２を取り囲む。例えば、以下でより詳細に説明するように、印刷を容易にするために内部接触構造体１４０は画像１０２の内側に配置することができ、外部接触構造体１４２は画像１０２の外側に配置することができる。本明細書では、スクリーン１００を被印刷物１３０の形状に合致させるために接触構造体の１つ又は複数のセットも含む。
【００６６】
印刷インクなどの顔料含有材料を配置するための少なくとも１つの構造体（図示せず）をスクリーン１００に隣接して設けることが好ましい。この構造体は、スクリーンが変形する前の所定の時間に、所定量の顔料含有材料をスクリーン１００の上側表面に供給するように設計される。当業者に知られているように、フラッド・バー（図示せず）が、スクリーン１００の上側表面の全域で顔料含有材料を均一に分配するように設けられる。
【００６７】
図１１及び図１１にさらに見られるように、手動で、又は自動で駆動されるアーム１４４が、内部及び外部接触構造体１４０、１４２及びスクリーン１００に隣接して配置されている。このアーム１４４は、例えば、１つ又は複数のサーボ・モータ１４６又は他の移動手段を介して、ｘ−ｙ−ｚ平面内で任意の方向に移動できることが好ましい。当業者に知られているように、少なくとも１つのスキージ１４６がアーム１４４に枢動可能に取り付けられる。このスキージ１４６は、内部及び外部接触構造体１４０、１４２の間の空間内に嵌合するように造形されている。アーム１４４の連接的な性質及び構造の故に、被印刷物３２の曲率の程度によっては、この内部及び外部接触構造体１４０、１４２の使用はなしにすることができる。
【００６８】
図９〜図１０の実施例を使用する印刷方法は、図９に示すように、スクリーン・フレーム１０４内で上に配置される画像１０２を有するスクリーン１００を提供する。緊張機構１２６が、スクリーン１００に所望量の張力を配置させるように、所定量の力でケーブル１２２、１２４を引っ張る。顔料含有材料（図示せず）は、好ましくは、ただし必ずではなく、スクリーン１００が比較的平らな向きに配置されると、スクリーン１００上に供給される。次いで、フラッド・バー（図示せず）が、画像１０２の全域にわたって顔料含有材料を均一に分配するようにスクリーン１００の表面上を一掃する。
【００６９】
張力付加及びフラッドステップ中に、ステップ前又は後に、被印刷物１３０が被印刷物固定具１２８内に配置される。真空源１３４が被印刷物１３０を被印刷物固定具１２８内の凹部分１３２内に固定するために係合されるのが好ましい。
【００７０】
同時に、又は異なるときに、被印刷物固定具１２８は自動又は手動手段によってスクリーン１００の下に配置され、内部及び外部接触構造体１４０、１４２がスクリーン３０の上に配置される。緊張機構１２６がケーブル１２２、１２４の各セットを所定量弛緩させ、スクリーン１００が被印刷物１３０の形状に合致することが好ましい。フレーム造形器１２７も、スクリーン１００を被印刷物１３０に合致させるのをさらに助けるために作動させられる。図示の実施例では、自動又は手動手段によって、内部接触構造体１４０が画像１０２の内側でスクリーン１００の一部分と接触して配置され、次いで、外部接触構造体１４２が画像１０２の外側でスクリーン１００の一部分と接触して配置される。内部及び外部接触構造体１４０、１４２は、スクリーン１００を被印刷物１３０に隣接して又は押し付けて、さらに固定し、安定化し、且つ／又は位置決めする。
【００７１】
次いでアーム１４４が図１０に示すようにスクリーン１００の上方に位置決めされ、スキージ１４８を内部及び外部接触構造体１４０、１４２の間に配置し、且つ図１１に見られるように、下の被印刷物１３０上に印刷を行うために、スキージ１４８をサーボ・モータ１４６を介してスクリーン１００の全域にわたり引き且つ／又は押す。サーボ・モータ１４６を介したアーム１４４の連接能力の故に、この実施例では、フレーム造形器１２７が使用される場合、この装置は内部及び外部接触構造体１４０、１４２なしで動作することができる。
【００７２】
印刷の後、アーム１４４がスキージ１４８をスクリーン１００から取り外し、外部接触構造体１４２が取り除かれ、スクリーン１００の一部分を被印刷物１３０から剥離させる。次に、内部接触構造体１４０が取り外され、スクリーン１００の残りの部分を被印刷物１３０から剥離させる。スクリーン造形器１２７が後退し、緊張機構１２６がスクリーン１００に張力を掛けるケーブル１２２、１２４を引っ張り、スクリーンを被印刷物１３０から離れた平らな配向で配置する。次いで、被印刷物固定具１２８がスクリーン１００から下降させられ、印刷された被印刷物１３０が取り外される。
【００７３】
当業者が容易に理解するように、上記の説明は本発明の原理の実施の例示として意図されている。この説明は、本発明が添付の特許請求の範囲で定義される趣旨から逸脱することなく改変、変形形態及び変更を受け易いという点で、本発明の範囲又は用途を制限するためのものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】スクリーン造形器及アセンブリ及びスクリーン・アセンブリを合致しない配向に有する、本発明の原理を使用するスクリーン印刷機械の側面図である。
【図２】３次元表面の形状に合致するスクリーン造形器アセンブリ及びスクリーンを有する、図１のスクリーン印刷機械の側面図である。
【図３】スクリーン表面を横切ってほぼ中間まで引っ張られたスキージを有する、図２と同様な側面図である。
【図４】図３のスクリーン印刷機械の、部分を切り欠いた端面図である。
【図５Ａ】全てのフレーム・セグメントが内向きの位置にある、本発明の原理を具体化するスクリーン・アセンブリの一実施例の斜視図である。
【図５Ｂ】全てのフレーム・セグメントが外向きの位置にあり、スクリーンが高く引っ張られた、図５Ａのスクリーン・アセンブリの斜視図である。
【図５Ｃ】アセンブリの側面フレームが造形され、他方、端部フレーム・セグメントが造形されていない、図５Ａのスクリーン・アセンブリの部分斜視図である。
【図５Ｄ】側面フレーム・セグメント及び端部フレーム・セグメントの両方が造形された位置にある、図５Ｃと同様な部分斜視図である。
【図６Ａ】スクリーンの造形前の、被印刷物、固定具、スクリーン・アセンブリ及びスクリーン造形器アセンブリの部分概略図である。
【図６Ｂ】スクリーンの造形後の、被印刷物、固定具、スクリーン・アセンブリ及びスクリーン造形器アセンブリの部分概略図である。
【図７Ａ】本発明で使用されているスキージ・アセンブリの長手方向図である。
【図７Ｂ】スキージが造形された形態にある図７Ａのスキージ・アセンブリの長手方向図である。
【図７Ｃ】ほぼ図７Ａの線７Ｃ−７Ｃに沿って取られたスキージ・アセンブリの断面図である。
【図８Ａ】スキージがスクリーンを横切る最初の移動後の位置にある、スクリーン造形アセンブリ及びスキージ・アセンブリの別の実施例を示す図である。
【図８Ｂ】スクリーンを横切るスキージの移動のさらに後の位置のところにある、図８Ａの実施例の図である。
【図８Ｃ】スクリーンとの係合及び係脱の様々な段階にあるベイル及びスクリーン造形器を示す、ほぼ図８Ｂの線８Ｃ−８Ｃに沿って取られた、断面図である。
【図９】本発明の別の実施例の線図である。
【図１０】３次元表面の形状に合致しているスクリーンを有する、図９の装置の線図である。
【図１１】印刷媒体を図９のスクリーン・アセンブリの多孔性部分を強制的に通過させることができるように、移動させられたスキージを示す図である。
【図１】
2008528323.tif 000003
【図２】
2008528323.tif 000004
【図３】
2008528323.tif 000005
【図４】
2008528323.tif 000006
【図５Ａ】
2008528323.tif 000007
【図５Ｂ】
2008528323.tif 000008
【図５Ｃ】
2008528323.tif 000009
【図５Ｄ】
2008528323.tif 000010
【図６Ａ】
2008528323.tif 000011
【図６Ｂ】
2008528323.tif 000012
【図７Ａ】
2008528323.tif 000013
【図７Ｂ】
2008528323.tif 000014
【図７Ｃ】
2008528323.tif 000015
【図８Ａ】
2008528323.tif 000016
【図８Ｂ】
2008528323.tif 000017
【図９】
2008528323.tif 000018
【図１０】
2008528323.tif 000019
2008528323.tif 000020
【図１１】
2008528323.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成18年11月22日(2006.11.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーン及びスクリーン・フレームを含むスクリーン・アセンブリであって、前記スクリーンが柔軟性のあるメッシュ材料から形成され、印刷媒体が多孔性の部分を通過できるように前記スクリーンの少なくとも一部分が多孔性であり、前記スクリーン・フレームがほぼ前記スクリーン周りの周囲を画定し且つ前記スクリーンを前記周囲内で支持するスクリーン・アセンブリと、
前記スクリーン・アセンブリとほぼ位置合わせして前記被印刷物を支持する少なくとも１つの支持表面を画定する被印刷物固定具と、
後退位置と伸長位置との間を各々が移動可能である複数のスクリーン造形器を含むスクリーン造形アセンブリであって、前記伸長位置で前記スクリーン造形器は前記スクリーンと係合し、それによって前記スクリーン造形器のうちの少なくともいくつかの前記伸長位置への移動が前記スクリーンを前記被印刷物の３次元表面にほぼ合致させるスクリーン造形アセンブリと、
スキージを含むスキージ・アセンブリであって、前記スキージが前記３次元表面に沿って引っ張られるとき、前記スキージが前記３次元表面への接触縁部に沿って連続的に合致可能になるように前記スキージ・アセンブリがその長さに沿って柔軟であるスキージ・アセンブリと、
前記スキージ・アセンブリに連結され、少なくともいくらかの印刷媒体を強制的に前記スクリーンの前記多孔性部分を通過させ前記３次元表面上に到達させることができるように、前記スクリーンに沿って前記スキージを引っ張るようになった機構と
を備える、被印刷物の３次元表面上に画像を印刷するためのスクリーン印刷装置。
【請求項２】
前記スクリーン造形器が前記伸長位置で前記スクリーンと接触する、請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項３】
前記スクリーン造形器のうちの少なくともいくつかが前記後退位置で前記スクリーン・アセンブリから係脱される、請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項４】
前記スクリーン造形器が前記伸長位置あるとき、前記スクリーンが前記３次元表面に対してオフコンタクト位置に保持される、請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項５】
前記スクリーン造形器がアクチュエータに連結されるアームを含み、前記アームが前記アクチュエータによって伸長可能である、請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項６】
前記アクチュエータが空圧アクチュエータである、請求項５に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項７】
前記アクチュエータがサーボ・モータである、請求項５に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項８】
前記アームが、前記アームが遠位端で平ら又は曲線のうちの１つである接触表面を有する接触部材と接触して終端する、請求項５に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項９】
前記メッシュ材料がポリエステルを含む、請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項１０】
前記メッシュ材料がポリアミドを含む、請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項１１】
前記スクリーン・フレームが柔軟性である、請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項１２】
前記スクリーン・フレームが少なくとも一方向で柔軟性である、請求項１１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項１３】
前記スクリーン・フレームが、前記フレームと係合しているフレーム造形器を含むフレーム造形アセンブリと係合している、請求項１１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項１４】
前記スクリーン・フレームが、隣接するセグメントが互いに結合され且つ互いに移動可能であるセグメント化された構造を有する、請求項１１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項１５】
前記セグメントが互いに蝶番で連結されている、請求項１１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項１６】
前記セグメントが互いに連結されている、請求項１４に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項１７】
前記スキージを前記３次元表面の一部分に合致させるために前記スキージに連結される機構をさらに備えている、請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項１８】
前記スキージを合致させる前記機構が、前記スキージの長さにわたり、且つ前記３次元表面に対しほぼ垂直に印刷圧力を加えるようになっている、請求項１７に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項１９】
前記スキージを合致させる前記機構が、アクチュエータに各々連結される複数のロッドを含み、前記ロッドが前記アクチュエータによって伸長及び後退可能である、請求項１７に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項２０】
前記スクリーン造形器がコンベアによって担持されるベイルを含み、前記コンベアが前記スクリーン造形器を伸長及び後退させるようになっており、前記ベイルが前記被印刷物を横切って延び、前記３次元表面の一部分にほぼ合致する中央部分を有する、請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項２１】
少なくとも１つの接触子が前記ベイルの前記中央部分に搭載されている、請求項２０に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項２２】
前記接触子が前記ベイルの前記中央部分に沿って位置決めされ得る、請求項２１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項２３】
前記スキージを引っ張るようになされた前記機構が前記コンベアに連結され、且つコンベアによって移動させられる、請求項２０に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項２４】
前記被印刷物固定具が前記支持表面を取り囲む高くされた表面部分を有する、請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項２５】
前記高くされた表面部分が、前記被印刷物固定具の少なくとも１つの側に沿って前記スクリーンを安定した位置に保持する手段を有している、請求項２４に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項２６】
スクリーン・フレームによって支持されたスクリーンを有するスクリーン・アセンブリを被印刷物の３次元表面上に位置決めする工程と、
前記スクリーンに印刷媒体を塗布する工程と、
前記スクリーンを該スクリーンと接触しているスクリーン造形器によって前記３次元表面の形状にほぼ合致させるように造形する工程と、
スキージを前記造形されたスクリーンに沿って引っ張る工程と、
前記スクリーンによって画定された画像を前記印刷媒体を介して前記被印刷物上に転写する工程と
を含む、被印刷物の３次元表面上に画像を印刷する方法。
【請求項２７】
前記スクリーンを造形する工程が、前記スクリーン・フレームと接触しているフレーム造形器によって前記スクリーン・フレームを造形する工程を含む、請求項２６に記載の画像印刷方法。
【請求項２８】
前記スクリーンを造形する工程が、少なくとも１つのスクリーン造形器を伸長させ、前記スクリーンと接触させ、前記スクリーンを前記３次元表面に対してオフコンタクト位置に位置決めする工程を含む、請求項２７に記載の画像印刷方法。
【請求項２９】
前記スキージが前記スクリーンに沿って引っ張られるとき前記スキージの前に配置されたスクリーン造形器を選択的に後退させ前記スクリーンとの接触から外す工程と、前記スキージが前記スクリーンに沿って引っ張られるとき前記スキージの後ろに配置されたスクリーン造形器を選択的伸長させ、前記スクリーンと接触させる工程とをさらに含む、請求項２８に記載の画像印刷方法。
【請求項３０】
前記造形されたスクリーンに沿って前記スキージを引っ張る工程が、前記スキージの角度を前記スキージの移動方向に対して変更する工程を含む、請求項２６に記載の画像印刷方法。
【請求項３１】
前記角度が前記スキージの移動方向と前記スキージの長さの間で画定される、請求項３０に記載の画像印刷方法。
【国際調査報告】
2008528323.tif 000022
2008528323.tif 000023