(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷方向に切断した場合の断面の一方の面が湾曲面となっている被印刷体を載置する平面を有する載置部と、
前記載置部の反対側に塗布された機能性材料を前記被印刷体に転写して、前記被印刷体に画像を形成するスクリーン版と、
前記載置部の上側にスクリーン版を支持する版支持部と、
前記スクリーン版のおもて面側に塗布された機能性材料を押圧する押圧部と、
前記押圧部を、前記載置部に対して上下方向に相対的に移動させて、所定の押圧力で前記スクリーン版に押し当てることによって、前記スクリーン版を湾曲した前記被印刷体の表面に押し当てる調圧部と、
前記押圧部が、前記調圧部によって前記所定の圧力で前記スクリーン版を前記被印刷体の表面に押し当てられた状態で、前記載置部及び前記被印刷体を、前記押圧部に対して、印刷方向に相対的に移動させることにより、前記スクリーン版の前記機能性材料を転写させて、前記被印刷体に画像を形成する移動部と、
を備えたことを特徴とする印刷機。
【請求項２】
請求項１に記載の印刷機において、
前記スクリーン版は、前記被印刷体に代えて中間転写体に前記機能性材料を転写し、
前記押圧部は、前記スクリーン版に塗布された機能性材料を前記中間転写体に転写して、前記中間転写体に画像を形成し、
前記調圧部は、前記押圧部に代えて、前記中間転写体と前記載置部の相対位置を変化させることにより、前記中間転写体を、所定の押圧力で、前記被印刷体の表面に押し当て、
前記移動部は、前記中間転写体を、所定の押圧力で、前記被印刷体の表面に押し当てた状態で、前記載置部及び前記被印刷体を、前記中間転写体に対して、印刷方向に相対的に移動させることによって、前記中間転写体の前記機能性材料を転写して、前記被印刷体に画像を形成することを特徴とする印刷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湾曲面を有する被印刷体に印刷を行うための印刷機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被印刷物の上方に、被印刷物と離隔した状態にメッシュ状のマスクを設置した後、ペースト圧出ヘッドのブレードによりマスクを被印刷物に押し付けつつペースト圧出ヘッドをブレードの対向方向に移動させてブレードをマスク上で摺動させ、その摺動の間、ペースト圧出ヘッドの２枚のブレードの間からペーストを圧出させてマスクの形成された開口から被印刷物にペーストを圧出させることにより被印刷物にペーストを転写させる。このとき２枚のブレードの間隔は、マスクの非開口部分のペースト圧出ヘッドの進行方向の寸法よりも小さくすることにより、窪みのある被印刷物にフラットな印刷面を形成できるようにした印刷機がある（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２０１４−２００９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記スクリーン印刷装置では、２枚のブレードの間隔をマスクの非開口部分のペースト圧出ヘッドの進行方向の寸法より小さくしてあるため、被印刷物の窪み程度であれば、その窪み部分にペーストを充填することが可能であるため、被印刷物にフラットな印刷面を形成することができる。
【０００５】
ところが、被印刷物が湾曲しているような場合には、湾曲している被印刷物にフラットな印刷面を形成することができない。
なぜなら、被印刷物が凸状に湾曲している場合、ブレードをマスクに押し付けると、マスク（スクリーン）の変形や歪みが大きく、被印刷物に対して良好な印刷面を形成することができないと言う問題がある。また、マスクが破損してしまうことがあるという問題もある。
【０００６】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、被印刷物が湾曲している場合であっても、スクリーンを破損させるおそれがなく、良好な印刷面を形成することができる印刷機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】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。なお、本欄における括弧内の参照符号や補足説明等は、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態との対応関係を示したものであって、本発明を何ら限定するものではない。
【０００８】
［適用例１］
本願発明に係る印刷機（１）は、印刷方向に切断した場合の断面の一方の面が湾曲面となっている被印刷体（５）を載置する平面を有する載置部（１０）と、前記載置部（１０）の反対側に塗布された機能性材料を前記被印刷体（５）に転写して、前記被印刷体（５）に画像を形成するスクリーン版（２０）と、前記載置部（１０）の上側にスクリーン版（２０）を支持する版支持部（３０）と、前記スクリーン版（２０）のおもて面側に塗布された機能性材料を押圧する押圧部（４０）と、前記押圧部（４０）を、前記載置部（１０）に対して上下方向に相対的に移動させて、所定の押圧力で前記スクリーン版（２０）に押し当てることによって、前記スクリーン版（２０）を湾曲した前記被印刷体（５）の表面に押し当てる調圧部（５０）と、前記押圧部（４０）が、前記調圧部（５０）によって前記所定の圧力で前記スクリーン版（２０）を前記被印刷体（５）の表面に押し当てた状態で、前記載置部（１０）及び前記被印刷体（５）を、前記押圧部（４０）に対して、印刷方向に相対的に移動させることにより、前記スクリーン版（２０）の前記機能性材料を転写させて、前記被印刷体（５）に画像を形成する移動部（６０）と、を備えたことを要旨とする。  
【０００９】
このような印刷機（１）は、印刷方向に切断した場合の断面の一方の面が湾曲面となっている被印刷体（５）に対しても、良好な印刷面を形成することができる。また、印刷時に被印刷体（５）やスクリーン版（２０）を破損させることもない。
【００１０】
つまり、押圧部（４０）でスクリーン版（２０）を被印刷体（５）に押し付けつつ、押圧部（４０）を印刷方向に、スクリーン版（２０）に対して相対的に移動させて、被印刷体（５）に機能性材料を塗布する。
【００１１】
その際、被印刷体（５）が湾曲している場合であっても、調圧部（５０）によって、版支持部（３０）及び押圧部（４０）と載置部（１０）の相対位置を変化させることにより、押圧部（４０）を、スクリーン版（２０）を介して、所定の押圧力で、湾曲した被印刷体（５）の表面に押し当てることができる。
【００１２】
したがって、湾曲している被印刷体（５）であっても所定の押圧力でスクリーン版（２０）から被印刷体（５）に機能性材料の転写が行われるので、良好な印刷面を形成することができるのである。
【００１３】
また、所定の圧力として、スクリーン版（２０）や被印刷体（５）が耐えられる荷重以下の押圧力を印加するようにすれば、被印刷体（５）やスクリーン版（２０）を破損させることもない。
【００１４】
［適用例２］
適用例１に記載の印刷機（１）において、前記スクリーン版（２０）は、前記被印刷体（５）に代えて中間転写体（７）に前記機能性材料を転写し、前記押圧部（４０）は、前記スクリーン版（２０）に塗布された機能性材料を前記中間転写体（７）に転写して、前記中間転写体（７）に画像を形成し、前記調圧部（５０）は、前記押圧部（４０） に代えて、前記中間転写体（７）と前記載置部（１０）の相対位置を変化させることにより、前記中間転写体（７）を、所定の押圧力で、前記被印刷体（５）の表面に押し当て、前記移動部（６０）は、前記中間転写体（７）を、所定の押圧力で、前記被印刷体（５）の表面に押し当てた状態で、前記載置部（１０）及び前記被印刷体（５）を、前記中間転写体に対して、印刷方向に相対的に移動させることによって、前記中間転写体（７）の前記機能性材料を転写して、前記被印刷体（５）に画像を形成することを要旨とする。
【００１５】
このような印刷機（１）では、被印刷体（５）に代えて、まず、中間転写体（７）に画像が形成される。ここで、中間転写体（７）は、被印刷体（５）に比べ押圧部によって画像形成のし易い材料、例えば、柔軟性や機能性材料によって画像形成のし易さの観点から材料を選定することができる。したがって、被印刷体（５）に直接画像を形成するよりも良好に画像を形成することができる。
【００１６】
また、中間転写体（７）を、印刷方向に、載置部（１０）に対して相対的に移動させることにより、中間転写体（７）の画像形成面を被印刷体（５）に押し当てることにより、被印刷体（５）に容易に良好な画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】印刷機の概略の構成を示す外観図である。
【図２】画像形成の際の中間転写体の概略の動きを示す説明図である。
【図３】中間転写体から被印刷体の画像転写の際の中間転写体と被印刷体の概略の動きを示す説明図である。
【図４】スクリーン版から被印刷体に直接画像形成する場合のスクリーン版、版支持部、スキージ、調圧部及び被印刷体の概略の動きを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明が適用された実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
【００１９】
［第１実施形態］
（印刷機１の構成）
まず、図１に基づいて印刷機１の概略の構成について説明する。図１は、印刷機１の概略の構成を示す外観図であり、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は平面図、図１（ｃ）は左側面図、図１（ｄ）は右側面図である。なお、図１においては、説明を分かりやすくするために、一部簡略化した図としている。
【００２０】
印刷機１は、主な構成部分として、中間転写体７、載置部１０、スクリーン版２０、版支持部３０、押圧部４０、調圧部５０、移動部６０、基部８０及び制御部９０を備えている。
【００２１】
中間転写体７は、後述するスクリーン版２０から機能性材料によって一旦、回路基板の回路パターンなどの画像を形成し、形成した画像を被印刷体５に転写することによって、被印刷体５に画像を形成するものである。
【００２２】
中間転写体７は、例えば、 ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を円筒形状又は円柱形状にしたものあるいは、アルミニウムなどの金属材やジュラコンなどの樹脂材を円筒形状又は円柱形状に形成したものの表面にＰＤＭＳ層を形成したものである。
【００２３】
載置部１０は、印刷方向に切断した場合の断面が湾曲している被印刷体５を載置する部分であり、ＳＵＳ材などの金属製の平板である。
ここで、被印刷体５は、例えば、セラミックグリーンシートなど回路基板を形成するものであったり、プラスチックなどの樹脂であったり、紙などである。また、被印刷体５は、一定の曲率で載置部１０に対して凸状に湾曲している。
【００２４】
スクリーン版２０は、載置部１０（及び中間転写体７）の反対側に塗布された機能性材料を中間転写体７に転写して、中間転写体７の表面に画像を形成するシート状の膜であり、ポリエステルなどの繊維で織った紗（スクリーン）が使用されている。
【００２５】
このスクリーンを版支持部３０に固定させ、その上に版膜（レジスト）を作って、必要な画線以外の目を塞ぐことによりスクリーン版２０を形成できる。
版支持部３０は、載置部１０の上側（中間転写体７の更に上側）にスクリーン版２０を支持する部分であり、ＳＵＳ材などの金属製の枠部材である。
【００２６】
また、版支持部３０には、押圧部４０（スキージ４０）が設けられており、スクリーン版２０上の機能性材料をスクリーン版２０の表面に押し付け、スクリーン版２０上の機能性材料を版膜以外の部分から中間転写体７に押し出して、中間転写体７に回路パターンなどの画像を形成する。
【００２７】
さらに、版支持部３０は、スライド機構３２に取り付けられており、スライド機構３２は、印刷方向（中間転写体７の回転軸方向と直角方向）にスライドする。
スライド機構３２は、図示しないモータ及びラック機構を備えており、制御部９０からの指令信号によりモータの出力軸を回転させ、出力軸に設けられている図示しないピニオンギアによりラック機構を作動させて、版支持部３０を印刷方向（図１中左右方向 ）に移動させる。
【００２８】
押圧部４０は、スクリーン版２０の表面側に塗布された機能性材料を押圧する部分であり、印刷方向に略直角方向に回転軸を有する円筒状の部材である。また、押圧部４０は、アルミニウムなどの金属材を円筒状に形成し、その表面に樹脂の層を形成し、スクリーン版２０おもて面に塗布されている機能性材料を押圧して、中間転写体７に画像を形成する。
【００２９】
調圧部５０は、中間転写体７と載置部１０の相対位置を変化させることにより、押圧部４０を、スクリーン版２０を介して、所定の押圧力で、中間転写体７の表面に押し当てる部分である。
【００３０】
調圧部５０は、図示しないモータ及びボールスクリュを備えている。モータが基部８０に取り付けられており、モータの出力軸がボールスクリュのスクリュ部分となっている。また、ボールスクリュのボール部分が中間転写体のアーム（図示せず）取り付けられている。
【００３１】
そして、制御部９０からの指令信号により、モータの回転を制御し、モータの出力軸のスクリュ部分及び中間転写体７のアームに取り付けられたボール部分で構成されるボールスクリュによって中間転写体７を上下させ、押圧部４０を所定の押圧力で中間転写体７の表面に押し当てる。
【００３２】
移動部６０は、中間転写体７を、印刷方向に、載置部１０に対して相対的に移動させる部分である。本第１実施形態では、載置部１０を印刷方向に移動させるようになっている。
【００３３】
移動部６０は、図示しないモータ及びボールスクリュを備えており、モータが基部８０に取り付けられており、モータの出力軸がボールスクリュのスクリュ部分となっている。また、ボールスクリュのボール部分が載置部１０に取り付けられている。
【００３４】
そして、制御部９０からの指令信号により、モータの回転を制御し、モータの出力軸のスクリュ部分及び載置部１０に取り付けられたボール部分で構成されるボールスクリュによって載置部１０を印刷方向（図１中で左右方向）に移動させることによって、中間転写体７を載置部１０に対して相対的に移動させる。
【００３５】
また、移動部６０は、中間転写体７に形成した画像を被印刷体５に転写する部分であり、スクリーン版２０から中間転写体７に形成した画像を、載置部１０に載置した被印刷体５に押し付けて、画像を中間転写体７から被印刷体５に転写する。
【００３６】
このとき、制御部９０からの指令信号により、調圧部５０を作動させ、中間転写体７の画像形成面が被印刷体５の湾曲面に沿うように上下させつつ、移動部６０を作動させて載置部１０をスライドさせることにより、中間転写体７に形成されている画像を被印刷体５に転写する。
【００３７】
このようにすることで、被印刷体５が湾曲していても中間転写体７から被印刷体５への画像の転写を良好に行うことができる。
制御部９０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ 及び外部機構装置を備えており、特に、被印刷体５の断面形状を記憶し、中間転写体７を上下方向に移動させ、押圧部４０を中間転写体７に所定の圧力で押圧したり、移動部６０を移動させたりする。
【００３８】
（印刷機１の作動）
次に  図２〜４に基づき、印刷機１の制御及び作動について説明する。
図２は、画像形成の際の中間転写体７の概略の動きを示す説明図であり、図２（ａ），（ｂ）は、スクリーン版２０から中間転写体７への画像転写の際の中間転写体７の概略の動きを示す説明図であり、図２（ｃ）〜（ｅ）は、被印刷体５が下向きの湾曲（凹状の湾曲）をしている場合に中間転写体７から被印刷体５へ画像転写の際の中間転写体７の概略の動きを示す説明図であり、図２（ｆ）〜（ｈ）は、被印刷体５が上向きの湾曲（凸状の湾曲）をしている場合に中間転写体７から被印刷体５へ画像転写の際の中間転写体７の概略の動きを示す説明図である。
【００３９】
図３は、中間転写体７から被印刷体５の画像転写の際の中間転写体７と被印刷体５の概略の動きを示す説明図であり、図３（ａ）〜（ｃ）は、被印刷体５が下向きの湾曲（凹状の湾曲）をしている場合の中間転写体７と被印刷体５の概略の動きを示す説明図であり、図３（ｄ）〜（ｆ）は、被印刷体５が上向きの湾曲（凸状の湾曲）をしている場合の中間転写体７と被印刷体５の概略の動きを示す説明図である。
【００４０】
（１）印刷機１の操作者等が、被印刷体５の印刷方向と直角方向の断面形状（湾曲形状）を制御部９０に入力する。このとき、湾曲形状の曲率と被印刷体５の印刷方向における湾曲開始位置を入力してもよい。また、湾曲形状の印刷方向とそれに対する高さ（載置部１０の上面など基準点からの高さ）を入力することによって断面形状を入力するようにしてもよい。
【００４１】
（２）制御部９０では、（１）で入力された被印刷体５の断面形状のデータ を生成する。
（３）操作者等は、印刷機１の版支持部３０に所望の印刷パターン（回路基板の回路パターンなど）のマスキングをしたスクリーン版２０を取り付ける（図２参照）。
【００４２】
（４）操作者等は、載置部１０に被印刷体５を載置する（図２参照）。
（５）制御部９０を操作し、中間転写体７に画像を形成する（図２（ａ），（ｂ）参照）。
【００４３】
（ア）制御部９０では、中間転写体７の押圧部４０が所定の押圧力で密着するように調圧部５０が上下するように、モータを制御する（図２（ａ），（ｂ）参照）。
（イ）モータを制御し、スライド機構３２を一方の端部から他方の端部まで移動させる（図２（ａ），（ｂ）参照）。
（６）制御部９０では、モータを制御し、中間転写体７をスクリーン版２０から離隔させる。
【００４４】
（７）制御部９０では、（２）で生成したデータに基づきモータを制御し、中間転写体７を（２）で生成したデータに基づいて上下させ、載置部１０に載置した被印刷体５の表面に中間転写体７の画像形成面が所定の押圧力で押し付けられるようにする。これにより、中間転写体７から被印刷体５に画像を転写する（図２（ｅ），（ｈ）、図３（ａ）〜（ｆ）参照）。
【００４５】
（印刷機１の特徴）
以上のような印刷機１では、印刷方向に切断した場合の断面が湾曲となっている被印刷体（５）に対しても、良好な印刷面を形成することができる
【００４６】
つまり、印刷機１では、まず、中間転写体７に画像が形成されるが、中間転写体７は、被印刷体５に比べ押圧部によって画像形成のし易い材料、例えば、柔軟性や機能性材料によって画像形成のし易さの観点から材料を選定することができる。 したがって、被印刷体５に直接画像を形成するよりも良好に画像を形成することができる。
【００４７】
また、中間転写体７が円筒状又は円柱状であり、その回転軸が印刷方向と直角となっているため、中間転写体７の画像形成面を被印刷体５の湾曲面に沿って、所定の押圧力を保ちつつ移動（上下させる）ことができる。したがって、被印刷体５が湾曲している場合であっても、良好な状態の画像の形成（印刷）を行うことが可能となる。
【００４８】
［第２実施形態］
上記第１実施形態では、中間転写体７を用いて、中間転写体７にいわゆるスクリーン印刷を行って中間転写体７に画像形成を行い、その後、いわゆるオフセット印刷で中間転写体７から被印刷体５に画像を転写したが、中間転写体７を用いずに、被印刷体５に直接スクリーン印刷を行うようにした第２実施形態について、図４に基づいて説明する。
【００４９】
図４ は、スクリーン版２０から被印刷体５への画像転写の際のスクリーン版２０、版支持部３０、押圧部４０（スキージ４０）、調圧部５０及び被印刷体５の概略の動きを示す説明図であり、図４（ａ）〜（ｃ）は、被印刷体５が下向きの湾曲（凹状の湾曲）をしている場合、図４（ｄ）〜（ｆ）は、被印刷体５が上向きの湾曲（凸状の湾曲）をしている場合の概略の動きを示す説明図である。
【００５０】
なお、第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。第１実施形態では、調圧部５０は、中間転写体７と載置部１０の相対的な位置を調整していたが、第２実施形態では、中間転写体７に代えて、版支持部３０及びスキージ４０と載置部１０の相対位置を変化させることにより、スキージ４０を、スクリーン版２０を介して、所定の押圧力で、湾曲した被印刷体５の表面に直接押し当てるようになっている。
【００５１】
また、制御部９０では、第１実施形態における「印刷機１の作動」の（１）で入力した被印刷体５の湾曲形状のデータに基づき、調圧部５０における版支持部３０及びスキージ４０と載置部１０の上下方向の相対位置を制御する。
また、制御部９０では、版支持部３０及びスキージ４０と載置部１０の印刷方向の相対位置も制御する。
【００５２】
このように、版支持部３０及びスキージ４０と載置部１０の相対位置を制御することにより、スキージ４０を載置部１０に載置された被印刷体５に所定の押圧力で押し付けつつ直接被印刷体５に画像を形成することができる（図４（ａ）〜（ｆ）参照）。
【００５３】
したがって、被印刷体５が湾曲している場合であっても、被印刷体５に良好な画像形成（印刷）を行うことが可能となる。
【００５４】
［その他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
【００５５】
上記第１実施形態では、中間転写体７を円筒形状としていたが、平板状のものを、湾曲した被印刷体５と反対向きに湾曲するように形成し、中間転写体７に画像を形成した後、中間転写体７を上下反転させ、被印刷体５に密着させて、中間転写体７に形成した画像を被印刷体５に転写するようにしてもよい。このようにすると、簡易な構造で被印刷体５に画像を形成することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１… 印刷機  ５… 被印刷体  ７… 中間印刷体  １０… 載置部  ２０… スクリーン版  ３０… 版支持部  ３１… スライド部  ３２… スライド機構  ４０… 押圧部（スキージ）  ５０… 調圧部  ６０… 移動部  ８０… 基部  ９０… 制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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