(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターン孔を有するスクリーン印刷版と、インキ供給部から供給されたインキを前記スクリーン印刷版の表面上に拡散させるドクターブレードと、該ドクターブレードを支持するアーム部と、前記ドクターブレードにより拡散されたインキを押圧しながら移動させて前記パターン孔から押し出すスキージとを有するスクリーン印刷機であって、
前記ドクターブレードの前記インキ拡散動作の開始から終了までの拡散動作期間の間に該ドクターブレードに加わる荷重を検出する荷重検出手段と、
使用するインキの種類毎の粘度特性及びチキソトロピック性に基づいたドクターブレードに前記拡散動作期間中に加わる荷重の荷重波形信号を記憶し、該記憶されたインキの種類毎の荷重波形信号に基づいて前記スクリーン印刷版上のインキ量が所定量より少ないか否か判断するための閾値を設定し、前記荷重検出手段からの荷重検出値が閾値以下である場合に前記インキ供給部にインキの供給を促す信号を送信するインキ量検知手段と、
を備えたことを特徴とするスクリーン印刷機。
【請求項２】
前記荷重検出手段は、
前記ロードセルを前記アーム部の一部として固定取付することにより構成したことを特徴とする請求項１に記載のスクリーン印刷機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクリーン印刷機に関し、特に、印刷中における使用インキの量を検知する構成を備えたスクリーン印刷機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばＣＤ等の光ディスクのレーベルをスクリーン印刷する際、スクリーンへのインキの供給は、スクリーン印刷版上でインキボトルを傾けて所定量滴下させる等の方法が手作業により行われていた。インキの粘度が高く自然滴下できないときには、事前に撹拌機でかき混ぜて粘度を下げておくか、へら等でボトル内のインキをかき混ぜて粘度を下げて滴下していた。
【０００３】
しかしながら、手作業でインキを供給する方法は、作業性が悪く、生産効率も低い上、しばしばインキ切れ等の事故が生じ、印刷機の運転を停止させることを余儀なくされていた。印刷機の運転を停止させると、運転再開後の最初の３〜５枚に不良品が発生し易く、生産効率がさらに低下するとの問題があった。
【０００４】
上記問題を解決するため、特開２０００−２５５１５３号公報には、インキボトル内のインキを撹拌しながら吸い上げて、スクリーン上に自動供給する方法が開示されている。特に、インキを自動供給した場合、前述のインキ切れの対策を含むインキの供給方法が問題となるが、上記公報に開示の技術では、下記のように行われる。
【０００５】
図５はスクリーン印刷機の構成を概念的に示しており、印刷機１には、架台（図示せず）上に置かれたスクリーン印刷版３と、インキ４をスクリーン印刷版３の表面全体に引き伸ばすドクターブレード５及びインキ４をスクリーンの隙間から押し出すスキージ７が配設されている。
【０００６】
そして、同図（ａ）に示すように、架台上に置かれたワーク（被印刷物）２上にスクリーン印刷版３が近接して配置され、自動供給装置のチューブ（図示せず）を通じてスクリーン印刷版３上にインキ４が所定量滴下される。
【０００７】
次に、ドクターブレード５により、インキ４が同図（ｂ）の左端から右端までスクリーン印刷版３全面に引き伸ばされる。そして、ドクターブレード５が持ち上がり、代わりにスキージ７がスクリーン印刷版３に押し当てられ、同図（ｃ）の右端から左端まで移動しつつ、インキ４をスクリーン印刷版３の隙間から押し出して、ワーク２に対しての印刷を行う（印刷完了）。
【０００８】
インキが無くなったことの検知は、同図（ｂ）に示すように、スクリーン３の上方に設置したインキの有無しを検出するセンサ８から検出光が照射され、スクリーン印刷版３上に貼付された反射テープにてこの検出光が反射され、この反射光が検出センサ８で検出されるとインキ無し警報が発せられるものである。
【０００９】
即ち、スクリーン印刷のインキ残量の検出は、ドクターブレードが印刷版上にインキを拡散させたときに、インク残量の減少によりインキが印刷版端部まで十分に拡散されなくなる現象を、上記のように光反射センサで検出する方法が利用されている。
【００１０】
或いは、印刷回数をカウントして、予めインキ使用量に基づくカウント数を設定しておき、そのカウント数に達すると信号を発生させる方法も、従来から利用されている。また、このような両方の方法を用いることも行われている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の光反射センサで検出する方法では、インキの色の種類、物理特性により検出エラーが発生する場合があり、また印刷回数をカウントする方法では、印刷のデザインにより、インキ使用量が変化するため、カウント数の設定が困難な場合があるなどの問題がある。
【００１２】
従って、スクリーン印刷において、インキ切れによって発生する印刷不良を防止するには、多大な注意力と労力を要し、特に、インキ供給の省力化のためにインキ自動供給機を使用する場合等には、より容易で確実なインキ残量の検出方法の出現が望まれていた。
【００１３】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、スクリーン印刷において、使用するインキの残量を簡単な構成により、容易で且つ確実に検出することができるスクリーン印刷機を提供することにある。
【００１４】
上記目的を達成するため請求項１に係るスクリーン印刷機は、パターン孔を有するスクリーン印刷版と、インキ供給部から供給されたインキを前記スクリーン印刷版の表面上に拡散させるドクターブレードと、該ドクターブレードを支持するアーム部と、前記ドクターブレードにより拡散されたインキを押圧しながら移動させて前記パターン孔から押し出すスキージとを有するスクリーン印刷機であって、前記ドクターブレードの前記インキ拡散動作の開始から終了までの拡散動作期間の間に該ドクターブレードに加わる荷重を検出する荷重検出手段と、使用するインキの種類毎の粘度特性及びチキソトロピック性に基づいたドクターブレードに前記拡散動作期間中に加わる荷重の荷重波形信号を記憶し、該記憶されたインキの種類毎の荷重波形信号に基づいて前記スクリーン印刷版上のインキ量が所定量より少ないか否か判断するための閾値を設定し、前記荷重検出手段からの荷重検出値が閾値以下である場合に前記インキ供給部にインキの供給を促す信号を送信するインキ量検知手段と、を備えている。
【００１５】
この構成によれば、スクリーン印刷版上のインキの量を常に迅速かつ正確に把握することができる。これにより、的確なタイミングでインキの供給を行うことが可能となり、印刷の信頼性や正確性が高められる。また、インキ量の検知からインキの供給までがタイミングの遅れなく行われる。したがって、インキ量の減少による不具合の発生を確実に防止することができる。これにより、スクリーン印刷版上のインキの量を常に迅速かつ正確な把握するという作用に加えて、印刷インキの色、粘度等の特性の異なるインキの種類の相違に影響されず、印刷版上のインキ量を常に適正に検出することができ、より高品質な印刷が達成される。
【００１６】
請求項２に係るスクリーン印刷機は、
荷重検出手段が、ロードセルをアーム部の一部として固定取付することにより構成されている。このような構成とすることにより、荷重検出手段を極めて簡単な構成で設置することができ、更に、アーム部への固定取付という構成により、ドクターブレードに係る荷重をダイレクトにかつ瞬時に検知することができ、インキ量の検知の的確性が向上する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、実施の形態に係るスクリーン印刷機の概略側断面図であり、図示のように、パターン孔を有するスクリーン印刷版２１上で、インキをその表面全体に拡散させる動作を行うことができるようにドクターブレード２５が設けられている。
【００２１】
即ち、ドクターブレード２５は、アーム２６によって本体側の駆動部に支持されており、また、同じく本体側のスクリーン印刷版２１の上方のドクターブレード２５からシフトした位置には、インキを塗布するスキージ２７がスキージユニット２９によって支持されている。
【００２２】
そして、ドクターブレード２５のアーム２６には、ドクターブレード２５に加わる荷重を検出し、検出した荷重に基づく信号を出力する荷重検出手段としてのロードセル２８が装着されている。このロードセル２８からの出力信号（荷重信号）Ｓ１は、アンプ２０１で増幅され、インキ量検知手段としての記憶・制御装置２０２に送られる（荷重信号Ｓ２）。
【００２３】
すなわち、ロードセル２８は、アーム２６に加わる荷重が直接伝達されるようにその一部として固定取り付けされている。本実施の形態では、上部アーム２６ａと下部アーム２６ｂとの中間に固定取り付けされている。従って、ロードセル２８は、スクリーン印刷版２１上でのインキの残量に応じてアーム２６に掛かる負荷の変化を生じるひずみの変化により捉え、これを電気信号として瞬時に出力することができる。そして、記憶・制御装置２０２では、その増幅された荷重信号Ｓ２に基づいて、簡単にインキ量の検知を行うことができる。
【００２４】
次に、そのインキ量が所定量より少ないと判断した場合に、インキ自動供給機にインキの供給の信号を送るが、更に、この記憶・制御装置２０２では、使用するインキ毎のドクターブレード２５に加わる荷重の特徴を予め記憶している。これは、ドクターブレード２５の移動動作に伴うロードセル２８からの出力値の変化を記憶しておくことであり、例えば、所定量のインキの供給された最初のデータを検知し、その特徴を認識することにより、対応するインキの種類等を特定し、その出力値及びその変化の特徴に基づきインキ量をより正確に検知することができる。
【００２５】
インキ自動供給機へのインキ供給の制御信号出力は、予め閾値を設定し、その閾値を基準として判断し自動的にインキ量に基づく制御信号を発生するようにすること等により行われる。なお、閾値はインキの種類に応じて使用者が設定するか、或いは予め記憶したインキの種類毎のデータをマップ化してそこからしきい値を自動的に決定するようにしても良い。
【００２６】
図２は、図１に示したスクリーン印刷機を用いて、実際に印刷する際のインキ量を検知するための方法を説明するための図である。図１の構成で示した要素と同様の要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
【００２７】
パターン孔を有するスクリーン印刷版２１の上にはインキ３１が付与されており（通常自動供給装置により自動的に供給される）、ドクターブレード２５が、このインキ３１を印刷版の表面全体に拡散させるため動作を行いつつ印刷版２１の途中まで移動している状態が示されている。
【００２８】
使用されるインキは、その種類毎に物理特性（粘度等）が異なるため、記憶・制御装置２０２では、ドクターブレード２５に加わる荷重の特徴をインキの種類毎に記憶しておき、ロードセル２８からの荷重信号Ｓ２をその特徴に応じて判断する。即ち、インキの種類毎に設定された閾値に基づいて制御信号を発する。
【００２９】
基本的にスクリーン印刷版２１上にあるインクは、その量が多い場合は、ドクターブレード２５に加わる荷重が大きいが、インキが消費され、少なくなった場合はドクターブレード２５に加わる荷重も小さくなり、ロードセル２８からの出力値（電圧値）も減少する。
【００３０】
図３は、この両者の状態を表す荷重信号波形図であり、同図（ａ）はスクリーン印刷版２１上のインキ量が多い場合、同図（ｂ）はそれに対してインキ量が少ない場合である。図示のようにドクターブレード２５の移動に伴う出力信号の電圧値の上昇する領域は近いが、その値はインキ量によって明瞭に相違している（インキ量が多い場合の方が高いところで推移している）。
【００３１】
このような波形は、使用するインキの物理特性、特に粘度特性により当然異なる。即ち、粘度の高いインキの場合は、出力はインキが少なくなっても高いレベルにあり、粘度の低い場合は、当然出力も低い。また、例えばチキソトロピック性の程度の相違によっても、出力が異なってくる。
【００３２】
図４には、種類の異なる２種のインキの場合の出力信号波形が示されている。図示のように、同図（ａ）の（例１）と同図（ｂ）の（例２）を比較すると、（例１）の方が（例２）より全体の出力値が大きいだけでなく、（例１）の方は初期の出力の立ち上がりポイントは遅れるが、その立ち上がりはより急峻であり、（例２）の方は比較的緩やかに立ち上がって行く。また、双方共に出力値の立ち上がりが終わるとその後、出力値の低下、即ち粘度の低下が見られる。従って、（例１）、（例２）は共にチキソトロピック性を有するが、その程度は（例１）の方が（例２）に比較して大きいと考えられる。
【００３３】
上記のように、同量のインキ量の場合でもインキの種類により、特に粘度特性に依存して出力信号の波形が変化するため、前記のようにインキ毎に、予めドクターブレード２５に加わる荷重の特徴（即ち出力される信号波形）を記憶させておき、その特徴に応じてインキ供給のための制御信号を発生する閾値を設定しておき、その閾値以下で信号を発生させることが好ましい。
【００３４】
即ち、インキの種類毎にそのインキの特性に対応したポイントでインキ供給のための信号を出力するように予め設定しておくか、或いは新たに記憶した信号波形の特徴から信号を出すポイントを自動的に設定することも想定される。これにより、種々のインキに対する供給ポイント設定がより的確なものとなる。また、インキの種類により印刷版上に供給するインキ量の大小の設定を行うことも高品質の印刷を行うために好適である。
【００３５】
【発明の効果】
本発明のスクリーン印刷機によれば、スクリーン印刷版上のインキ量を常に正確に把握することができる。これにより、特にインキ自動供給機を装備したスクリーン印刷における迅速で正確なインキの供給による印刷が可能となる。また、印刷インキの色、粘度等の特性に影響されずに印刷版上のインキ量を常に適正に検出することができるので、高品質な印刷物を迅速に且つ容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスクリーン印刷機の１例の側断面図である。
【図２】図１の印刷機を用いて、本発明の印刷する際のインキ量を検知するための方法の説明図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれインキ量の異なる場合の荷重信号波形を示す図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は異なる２種類のインキのそれぞれの出力信号波形を示す図である。
【図５】従来のスクリーン印刷機の１例の断面図である。
【符号の説明】
１、２１  スクリーン印刷版
５、２５  ドクターブレード
２６  ドクターブレード
７、２７  スキージ
２８  ロードセル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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