(57)【要約】【課題】スクリーン印刷に際し、被印刷物の裏面の凹凸を吸収し、被印刷面を適切な位置に保持することを可能とする。【解決手段】スクリーン印刷時に被印刷物を載置する印刷用定盤であり、当該定盤Ａの少なくとも印刷領域に、伸縮可能な可動ピン１が一定間隔で配置され、これら可動ピン１の高さが被印刷物１００の被印刷面１００ａと反対側の面の凹凸形状に合わせて伸縮する構造となっている。可動ピン１は、弾性体によって可動部が支持された構造であり、被印刷物１００の重量、若しくは被印刷物１００の重量と印刷時の印刷圧力とによって、被印刷面１００ａの印刷される部分の高さが一定範囲内に保たれる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーン印刷時に被印刷物を載置する印刷用定盤であって、
当該定盤の少なくとも印刷領域に、伸縮可能なピンが一定間隔で配置され、これらピンの高さが被印刷物の被印刷面と反対側の面の凹凸形状に合わせて伸縮することを特徴とする印刷用定盤。
【請求項２】
前記ピンは、弾性体によって可動部が支持された構造であり、被印刷物の重量、若しくは被印刷物の重量と印刷時の印刷圧力とによって、被印刷面の印刷される部分の高さが一定範囲内に保たれることを特徴とする請求項１に記載の印刷用定盤。
【請求項３】
前記ピン構造は、液圧によって伸縮するシリンダ構造を持ち、前記シリンダ構造は、シリンダに対し適切な圧力で作動液を供給する配管と加圧装置とを含み、前記作動液の圧力を調整することで前記被印刷面の印刷される部分の高さを一定範囲内に保つことを特徴とする請求項１に記載の印刷用定盤。
【請求項４】
前記ピン構造は、ピエゾ素子及びその制御装置を含み、前記ピエゾ素子に印加する電圧を調整することで前記被印刷面の印刷される部分の高さを一定範囲内に保つことを特徴とする請求項１に記載の印刷用定盤。
【請求項５】
前記ピンの伸縮量を調整する際、被印刷物を当該ピンの当たる面と反対側から支える支持部材を配置することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の印刷用定盤。
【請求項６】
前記支持部材が平面状の板体であることを特徴とする請求項５に記載の印刷用定盤。
【請求項７】
前記支持部材が前記印刷用定盤に配置されたピンと同様の構造を有する伸縮可能なピン構造であり、これらピン同士が被印刷物を介して対向配置されたことを特徴とする請求項５に記載の印刷用定盤。
【請求項８】
前記印刷用定盤のピンの伸縮量を調整する際、前記印刷用定盤の印刷領域に載置された被印刷面の高さ位置を測定する測定手段を備えており、この測定手段の測定値に基づいて前記ピンの伸縮量を調整することで、被印刷面の印刷される部分の高さを一定範囲内に保つことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の印刷用定盤。
【請求項９】
前記作動液の圧力を調整後の圧力に固定する固定手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載の印刷用定盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーン印刷時に被印刷物を載置する印刷用定盤に関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるシルクスクリーン法によって凹凸のある物品に印刷を施す場合、従来は、図１０に示すように、その被印刷物３００の凸部３０１によって、被印刷物３００が定盤４００に安定して置けず、被印刷面となる上面３０２が同一平面上に位置せずに傾くことになる。そのため、印刷時にスキージを被印刷物３００の被印刷面（上面）３０２に押し付ける際、被印刷物３００ががたつく等して、被印刷面３０２に一定の印圧をかけにくいといった問題があった。
【０００３】
このような問題に対し、被印刷物の被印刷面を同一平面上に位置させるように工夫されたものが提案されている（例えば、特許文献１，２等参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の基板等の固定装置は、基台上面に載置された基板等を吸着する吸盤と、該吸盤を常態において上昇方向に付勢するスプリングと、一端が上記吸盤に連通接続された真空ポンプと、から構成されている。すなわち、真空ポンプが作動したときには、吸盤がスプリングの付勢力に抗して降下するため、吸盤の収縮及び吸盤の降下によるスプリングの戻り力によって強い吸着力が得られ、この結果、基板に反りがあっても、あるいは絶縁層表面に若干の凹凸があるホーロー基板等であっても、印刷ムラや印刷ズレが発生しない正確なスクリーン印刷を行うことができるようになっている。
【０００５】
また、特許文献２に記載の回路用基板の下受治具は、治具の表面に回路用基板の支持面に取り付けられている回路用部品を避けるように凹部を形成し、残りの面を平面によって形成している。従って、このような構造の下受治具上に回路用基板を載置してスクリーン印刷を行うと、回路用基板が下受治具の表面に安定的に載置され、マウンターやスキージ等の圧力を回路用基板に対して一定圧力でかけることが可能となる。
【特許文献１】実開平１−１２７８３３号公報
【特許文献２】実開平４−８７７００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記引用文献１の固定装置では、基板の支持面側に回路用部品等が取り付けられている場合には使用することができないといった問題があった。また、上記引用文献２の下受治具では、回路用基板の支持面に取り付けられた回路用部品に応じて治具表面に凹部を形成することから、回路用部品ごとの専用の固定装置を作製する必要があり、汎用性に欠けるといった問題があった。
【０００７】
本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、スクリーン印刷に際し、被印刷物の裏面の凹凸を吸収し、被印刷面を適切な位置に保持することのできる汎用性に優れた印刷用定盤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の印刷用定盤は、スクリーン印刷時に被印刷物を載置するものであって、当該定盤の少なくとも印刷領域に、伸縮可能なピンが一定間隔で配置され、これらピンの高さが被印刷物の被印刷面と反対側の面の凹凸形状に合わせて伸縮することを特徴とする。
【０００９】
ここで、伸縮可能なピン構造は、次のように構成することができる。
【００１０】
例えば、前記ピンを、弾性体によって可動部を支持する構造とする。これにより、被印刷物の重量、若しくは被印刷物の重量と印刷時の印刷圧力とによって、被印刷面の印刷される部分の高さが一定範囲内に保たれる構造とすることができる。
【００１１】
または、前記ピン構造を、液圧によって伸縮するシリンダ構造とし、このシリンダ構造は、シリンダに対し適切な圧力で作動液を供給する配管と加圧装置とを含む構成としてもよい。これにより、前記作動液の圧力を調整することで、前記被印刷面の印刷される部分の高さを一定範囲内に保つことができる。さらに、前記ピン構造を、ピエゾ素子及びその付随装置を含む構成としてもよい。これにより、前記ピエゾ素子に印加する電圧を調整することで、前記被印刷面の印刷される部分の高さを一定範囲内に保つことができる。
【００１２】
また、前記ピン構造がシリンダ構造である場合、ピンの伸縮量を調整する際に、被印刷物を当該ピンの当たる面と反対側から支える支持部材を配置してもよい。この支持部材は、平面状の板体とする。このように、支持部材を配置して、加圧装置による作動液の圧力調整を行うと、パスカルの定理により、各ピンが被印刷物を支持する力は全面で均一となり、同時に、被印刷面の高さが一定の範囲内の高さに収まることになる。さらに、この状態において、前記作動液の圧力を調整後の圧力に固定する固定手段をさらに備えた構成としてもよい。このように、作動液の圧力を調整後の圧力に固定することで、スキージ圧によるピンの沈み込みを防止することができる。
【００１３】
この場合、前記支持部材も、前記印刷用定盤に配置されたピン構造と同様の構造とする。すなわち、伸縮可能なピン構造とし、これらピン同士が被印刷物を介して対向配置されるように構成してもよい。
【００１４】
また、本発明の印刷用定盤によれば、前記印刷用定盤のピンの伸縮量を調整する際、前記印刷用定盤の印刷領域に載置された被印刷面の高さ位置を測定する測定手段を備えており、この測定手段の測定値に基づいて前記ピンの伸縮量を調整することで、被印刷面の印刷される部分の高さを一定範囲内に保つように構成してもよい。このように、測定手段によって各ピン１本ずつ、あるいは一定ゾーンごとに伸縮量を調整することで、被印刷面の平面性を維持することができ、印刷時の印圧の安定化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の印刷用定盤は、上記のように構成したので、被印刷物の裏面側にどのような形状の凹凸があっても、スクリーン印刷に際し、被印刷物の裏面の凹凸を吸収し、被印刷面を適切な位置に保持することができる。すなわち、被印刷物に応じて専用の印刷用定盤に作製する必要がなく、印刷内容が変った際にも、印刷用定盤を交換するといった作業が不要となる。また、一部に柔軟な部材を含む被印刷物に対しても安定して印刷を行うことができる、といった種々の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
［実施形態１］
図１は、本発明に係る印刷用定盤の最も基本的な概略構造を示す側面図である。
【００１８】
本実施形態１の印刷用定盤Ａは、平板状のフレーム２の全面に、多数の可動ピン１，１，・・・が一定間隔で伸縮可能に配置された構成となっている。
【００１９】
この可動ピン１は、図２に示すように、円筒状のスリーブ１１の内部に収納されており、スリーブ１１の上面に形成された挿通孔１２から上方に突出するように設けられている。可動ピン１の下端部１ａは鍔状に形成されており、この下端部１ａとスリーブ１１の内部底面１３との間にコイルスプリング等の弾性体１４が介挿されている。このように、可動ピン１は弾性体１４で支持されており、上からの圧力に応じて伸縮するような構造となっている。また、スリーブ１１は、フレーム２の底面に形成された凹部２１に嵌め込む形で固定されており、この凹部２１にも、可動ピン１が上方に突出できるように挿通孔２２が形成されている。
【００２０】
図３は、被印刷物１００をこの印刷用定盤Ａの上に置いた状態を示している。
【００２１】
被印刷物１００の重量で、可動ピン１が沈み、被印刷面１００ａの高さが一定範囲に収まっている。
【００２２】
このような状況は、被印刷物１００がある程度の重量であることが必要であり、軽い場合は十分に可動ピン１が沈み込まず、このような状況にならない場合もある。
【００２３】
しかしながら、印刷を行う際は、一定の印圧がかかるように、被印刷面１００ａにスキージを押し付けてゆくので、可動ピン１を押し上げる弾性体１４の反発力が、印圧以下で有る限り、被印刷物１００の下面側に回路用部品等の凸部１０１があっても、被印刷面１００ａの高さを一定の位置に保つことができ、一定の印圧で印刷を行うことができる。
【００２４】
［実施形態２］
上記実施形態１では弾性体１４によって可動ピン１を支持していたが、本実施形態２の印刷用定盤Ｂでは、可動ピン１を支える構造として、液圧を利用するところに特徴を有している。スクリーン印刷を行う場合、重要なのは、被印刷面の各部分が同一平面上にあることと、印刷時に、印圧が常に一定であることである。
【００２５】
本実施形態２では、図４に示すように、可動ピン１の伸縮構造を、液圧シリンダ３１による伸縮構造とし、この液圧シリンダ３１を配管３２にて主配管３３に接続することにより各液圧シリンダ３１を相互に接続した状態で、この主配管３３を圧力調整可能な作動液タンク（圧力調整部）３４に接続した構造としている。なお、可動ピン１の形状は、上記実施形態１の形状と同じであるが、本実施形態２では、液圧を利用することから、可動ピン１の下端部１ａの外周部にリング状の止水部材１ｂを嵌め込み、液圧シリンダ３１の内周壁との間から液が漏れ出さないように水密構造としている。
【００２６】
このような構造の印刷用定盤Ｂの上に被印刷物１００を置き、作動液タンク３４側で圧力調整を行うことで、パスカルの定理により、各可動ピン１が被印刷物１００を支える力が被印刷物１００の全面で均一となり、その結果、被印刷面１００ａが一定範囲の高さに収まることになる。このような状態で印刷を行うと、希望する印圧での印刷が行える。
【００２７】
図５は、作動液タンク３４側で圧力調整を行う際の他の実施形態を示している。すなわち、この実施形態では、印刷用定盤Ｂの上に被印刷物１００を置いた後、バックアップボード５１で被印刷物１００の被印刷面１００ａ側を押さえ、この状態で作動液タンク３４側で圧力調整を行うことで、パスカルの定理により、各可動ピン１が被印刷物１００を支える力が被印刷物１００の全面で均一となると同時に、被印刷面１００ａが一定範囲の高さに収まることになる。このような状態で印刷を行うと、希望する印圧での印刷が行える。
【００２８】
さらに、スキージ圧で印刷時に可動ピン１が沈み、被印刷面１００ａが波打つのを避けるため、各可動ピン１の液圧シリンダ３１の配管３２の根元部分に図示しない開閉弁を設け、被印刷面１００ａの平面性が確保された時点で、この開閉弁を閉じるようにしてもよい。これにより、その後は各可動ピン１の液圧シリンダ３１相互間で作動液が移動するのを防止できるので、スキージ圧の影響による可動ピン１の沈み込みを確実に防止することができる。
【００２９】
なお、このような可動ピン１の伸縮量の調整は、印刷の際に毎回行ってもよいが、同一形状の被印刷物１００が続く場合は、最初に可動ピン１の伸縮調整を行い、その位置で可動ピン１を固定して、後続品の印刷を行ってもよい。
【００３０】
［実施形態３］
被印刷物１００の剛性が少なく、かつ、被印刷面１００ａ側にも凹凸があるような物、例えばフィルム状の材料の場合は、図６に示すように、被印刷物１００の柔軟部分１０２が押し上げられる形となる。一般的には、このように柔軟部分１０２がスクリーン版膜３に付くように押し上げられ、被印刷面と同じ高さになっている方が、印圧の安定化、スキージ運びの滑らかさなどの面で有効である。この点は、従来技術に記載した定盤彫り込み方式（特許文献２参照）では実現が難しく、本発明のピン方式の利点でもある。
【００３１】
しかしながら、被印刷物１００の柔軟部分１０２が押し上げられ、変形することが、逆に被印刷物１００に損傷を与える場合もある。
【００３２】
本実施形態３では、このような場合の対応として、上記実施形態２で使用していた平板状のバックアップボード５１の代りに、図７に示すように、印刷用定盤Ｂの可動ピン１の伸縮構造と同じ伸縮構造のバックアップピン６０を用いている。
【００３３】
このバックアップピン６０は、円筒状の液圧シリンダ６１の内部に収納されており、液圧シリンダ６１の下面に形成された挿通孔６２から下方に突出するように設けられている。バックアップピン６０の上端部６０ａは鍔状に形成されており、この上端部６０ａの外周部にリング状の止水部材６０ｂを嵌め込み、液圧シリンダ６１の内周壁との間から液が漏れ出さないように水密構造としている。そして、この液圧シリンダ６１を配管３２ａにて主配管３３ａに接続することにより各液圧シリンダ６１を相互に接続した状態で、この主配管３３ａを作動液タンク３４に接続した構造としている。さらに、液圧シリンダ６１は、フレーム７０の上面に形成された凹部７１に嵌め込む形で固定されており、この凹部７１の底面にも、バックアップピン６０が下方に突出できるように挿通孔７２が形成されている。
【００３４】
このような構造のバックアップピン６０は、図８に示すように、印刷用定盤Ｂに設けられた可動ピン１と１対１対応の関係に配置されており、可動ピン１と同じ圧力で、被印刷物１００を上からも押さえるため、被印刷物１００の波打や変形をより確実に防ぐことができる。
【００３５】
［実施形態４］
本実施形態４は、可動ピン１の伸縮量を実際に被印刷面１００ａの平面性を確認しながらコントロールするようにした実施形態である。
【００３６】
すなわち、本実施形態４では、図９に示すように、被印刷物１００を実施形態３の印刷用定盤Ｂ上に載せ、測定装置８１により光学的にその表面をスキャンして各部位の高さを測定する。そして、この光学センサ出力をもって、各可動ピン１本ずつの液圧、または一定ゾーン内の可動ピン１，１・・・ごとの液圧を調整して可動ピン１の伸縮量を制御することで、被印刷物１００の被印刷面１００ａの平面性を維持する。これにより、印刷時の印圧の安定化を図り、良好な印刷を行うことができる。ここで、測定装置８１として、本実施形態４では、レーザ光によるスキャン測距計を用いている。このスキャン測距計は従来周知のものであるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００３７】
また、本実施形態４では、可動ピン１の伸縮構造を上記実施形態２の液圧による伸縮構造と同じ構造として説明しているが、伸縮構造としてはこのような液圧による伸縮構造だけでなく、電気的駆動系または機械的駆動系を用いて可動ピン１の伸縮量を制御するように構成することが可能である。例えば、図示は省略しているが、印刷用定盤として、可動ピンに一端部が固定されたピエゾ素子の他端部をフレームに固定することで、液圧シリンダの代わりにピエゾ素子を用い、このピエゾ素子に電圧を印加して可動ピンの伸縮量を制御するピエゾ素子制御装置を設けた構成とすることができる。そして、ピエゾ素子制御装置によりピエゾ素子に印加する電圧を調整して可動ピンの伸縮量を制御することで、被印刷物の被印刷面の平面性を維持するようにしてもよい。これにより、印刷時の印圧の安定化を図り、良好な印刷を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施形態１の印刷用定盤の概略構造を示す側面図である。
【図２】実施形態１の印刷用定盤の可動ピン部分の構造を示す拡大断面図である。
【図３】実施形態１の印刷用定盤の上に被印刷物を置いた状態を示す側面図である。
【図４】実施形態２の印刷用定盤の可動ピン構造を一部拡大断面で示す説明図である。
【図５】作動液タンク側で圧力調整を行う際の他の実施形態を示す側面図である。
【図６】実施形態３の印刷用定盤の使用状態を示す側面図である。
【図７】実施形態３の印刷用定盤の可動ピン部分の構造を示す拡大断面図である。
【図８】実施形態３の印刷用定盤の他の使用状態を示す側面図である。
【図９】実施形態４の印刷用定盤の使用状態を示す側面図である。
【図１０】従来の印刷用定盤の上に被印刷物を置いた状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
Ａ，Ｂ  印刷用定盤
１  可動ピン
１ａ  下端部
２  フレーム
４  スクリーン版膜
１１  スリーブ
１２  挿通孔
１３  底面
１４  弾性体
２１  凹部
３１  液圧シリンダ
３１ａ  開閉弁
３２，３２ａ  配管
３３，３３ａ  主配管
３４  作動液タンク（圧力調整部）
５１  バックアップボード
６０  バックアップピン
６０ａ  下端部
６０ｂ  止水部材
６１  液圧シリンダ
６２  挿通孔
７０  フレーム
７１  凹部
７２  挿通孔
８１  測定装置
１００  被印刷物
１００ａ  被印刷面
１０１  凸部
１０２  柔軟部分
【図１】
2007185919.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007185919.tif 000009
【図８】
2007185919.tif 000010
【図９】
2007185919.tif 000011
【図１０】
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