JP2008207379A - 紗張り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メタルマスクを紗を介して版枠に固定する場合に、メタルマスクに形成された開口部のピッチ寸法を確実に公差内に入れることができるようにする。
【解決手段】昇降台１４と、昇降台１４の四方に配置され、昇降台１４に対し前後・左右方向に変位自在に設けられるとともに、メタルマスク１１が固定された紗１２に所定の張力を与えた状態で紗１２を保持するクランプ装置１６乃至１９と、クランプ装置１６乃至１９に紗１２が保持された状態で、メタルマスク１１に形成された開口部のピッチ寸法を計測する測長機６とを備えるとともに、上記各クランプ装置１６乃至１９に紗１２をそれぞれ独立して保持する複数のクランプ部２９乃至３５を設ける。そして、昇降台１４に対して左右方向に並設されたクランプ部２９乃至３５を、メタルマスク１１が測長機６の測長範囲に配置された状態で、昇降台１４に対して独立して前後方向に変位自在に構成する。
【選択図】図２

Description

この発明は、スクリーン印刷版の製造に使用される紗張り装置に関するものであり、特に、メタルマスクが予め貼り付けられた紗を版枠に固定する紗張り装置に関する。

従来、メタルマスクを使用したスクリーン印刷版は、以下の手順により製造されていた。即ち、先ず、所定の大きさの版枠を用意し、この版枠の一側面に紗を接着固定する。ここで、版枠に紗を接着固定する場合には、紗に所定の張力を作用させておき、紗が版枠に完全に固定された際に、版枠の内側部分に配置された紗の張力が均一になるようにする。また、版枠に紗が固定された後、版枠の外側にはみ出た紗を切断し、体裁を整える。

次に、印刷パターンに合わせて多数の開口部が形成されたメタルマスクを、版枠に固定された紗の一側面の指定位置に配置するとともに、上記開口部を避けるように紗の他側面側から接着剤を塗布して、メタルマスクを紗に接着固定させる。ここで、メタルマスクの開口部は、一般に、メタルマスクの中央部に形成される。このため、上記接着作業に際しては、例えば、メタルマスクの周縁部全体に１０〜２０ｍｍ程度の幅で接着剤を塗布し、接着剤を乾燥させる。そして、メタルマスクの周縁部が完全に紗に固定された後、メタルマスクとの接着部分よりも内側に配置された紗を切り取り、上記開口部と重なる部分の紗を取り除く。以上の作業により、スクリーン印刷版が完成する。

なお、シルク印刷に使用する紗を枠体に貼り付ける紗張り装置の従来技術として、上記紗張り作業を自動で実施するようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−１２７１１３号公報

特許文献１記載の紗張り装置を使用する場合を含め、上記従来の手順によってスクリーン印刷版を製造する場合では、板厚１５０μｍ以下のメタルマスクや開口部が密集しているメタルマスクを使用した場合に、メタルマスクの伸びや湾曲、歪み等が大きくなり、開口部のピッチ寸法を公差内に入れることが困難になるといった問題があった。

即ち、特許文献１記載のもの等を利用した場合では、紗の一側面にメタルマスクを接着固定した後に、メタルマスクの開口部と重なる部分の紗を切り取り、スクリーン印刷版を完成させている。ここで、メタルマスクが貼り付けられる前の紗は、版枠の内側部分の張力が全体に渡って均一となるように版枠に固定されるが、実際には、その張力には極僅かなばらつきが発生してしまう。このため、メタルマスクを紗に貼り付けた後に紗の一部を切り取ると、切り取り前後において紗の張力分布に変化が生じることとなる。即ち、紗を切り取ることによってメタルマスクに作用する張力にも変化が生じてしまう。このため、メタルマスクに湾曲や、菱形・台形の歪み等が発生し、開口部のピッチ寸法が公差（例えば、±０．０１％）から外れるといった問題が発生していた。

また、紗は一般に均一な網目状を呈するのに対し、メタルマスクは、印刷パターンに合わせて様々な配置や形状の開口部が形成されている。このため、仮に版枠の内部部分の張力が全体に渡って均一となるように紗が固定されていたとしても、メタルマスクを紗に貼り付けた後に紗の一部を切り取った場合には、紗の網目形状とメタルマスクの開口部形状との相違から、メタルマスクに湾曲や歪み等が発生し、開口部のピッチ寸法が公差から外れるといった問題が発生していた。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、メタルマスクを紗を介して版枠に固定する場合に、メタルマスクに形成された開口部のピッチ寸法を確実に公差内に入れることができる紗張り装置を提供することである。

この発明に係る紗張り装置は、版枠が載置される昇降台と、昇降台の四方にそれぞれ配置され、昇降台に対して前後方向及び左右方向に変位自在に設けられるとともに、メタルマスクが予め固定された紗に所定の張力を与えた状態で紗を保持するクランプ装置と、昇降台よりも上方に配置され、クランプ装置に紗が保持された状態で、メタルマスクに形成された開口部のピッチ寸法を上方から計測する測長機と、を備え、各クランプ装置は、昇降台に対して左右方向に並んで配置され、紗をそれぞれ独立して保持するとともに、紗が保持されてメタルマスクが測長機の測長範囲に配置された状態で、昇降台に対してそれぞれ独立して前後方向に変位自在な複数のクランプ部を備えたものである。

また、この発明に係る紗張り装置は、昇降台及びクランプ装置と測長機との少なくとも何れか一方が設けられた移動台と、を備え、移動台を移動させることにより、クランプ装置に紗が保持された状態で、紗に固定されたメタルマスクを測長機の測長範囲に出し入れ自在にしたものである。

また、この発明に係る紗張り装置は、複数組の昇降台及びクランプ装置が備えられ、移動台を移動させることにより、各組のクランプ装置に保持された紗に固定されたメタルマスクを、１台の測長機の測長範囲にそれぞれ出し入れ自在にしたものである。

この発明によれば、メタルマスクを紗を介して版枠に固定する場合に、メタルマスクに形成された開口部のピッチ寸法を確実に公差内に入れることができる。

この発明をより詳細に説明するため、添付の図面に従ってこれを説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における紗張り装置を示す側面図、図２はこの発明の実施の形態１における紗張り装置を示す平面図、図３はこの発明の実施の形態１における紗張り装置の要部を示す斜視図、図４は図３に示す紗張り装置のＢ−Ｂ矢視図、図５はこの発明の実施の形態１における紗張り装置の他の要部を示す斜視図である。

図１乃至図５において、１は建築物の所定の部屋の床面２等に平行に敷設された一対のレール、３はレール１上を往復移動する移動台、４は移動台３の上部に設けられた紗張り機、５は床面２に設けられ、一対のレール１を跨ぐように上記レール１の一端部側に配置された測長機台、６は測長機台５の上部に設けられた測長機、７及び８は測長機台５の作業台９上に載置され、測長機６を操作するキーボードとマウス、１０は測長機６による測長時に、測長条件の入力画面や測長結果の出力画面を表示するモニターである。

上記測長機台５は、例えば、レール１の両側に立設された脚部５ａ及び５ｂと、脚部５ａ及び５ｂ間に架け渡され、レール１の上方を横切るように配置された測長機支持部５ｃとからなり、レール１の長手方向（図１及び図２におけるＡ矢視方向）から見て、全体として略コ字状を呈するように構成される。そして、測長機台５は、移動台３がレール１上を移動することにより、移動台３の上部に支持された紗張り機４が、測長機支持部５ｃの上面に設けられた測長機６の下方に配置されるように、その下部が開口されている。

また、上記紗張り機４は、メタルマスク１１が予め貼り付けられた紗１２を、版枠１３に接着固定するためのものである。そして、その要部は、移動台３に支持されて版枠１３が載置される昇降台１４、昇降台１４を昇降動作させる昇降装置１５、昇降台１４を囲むように昇降台１４の四方にそれぞれ配置されたクランプ装置１６乃至１９から構成される。なお、２０は昇降装置１５を駆動して昇降台１４を昇降動作させるフットスイッチである。

上記クランプ装置１６乃至１９は、その中央部にメタルマスク１１が予め接着固定された紗１２の四方の縁部を挟持して、紗１２及びメタルマスク１１に所定の張力を与えるとともに、所定の張力を与えた状態で紗１２及びメタルマスク１１を保持するためのものである。なお、各クランプ装置１６乃至１９は、紗１２及びメタルマスク１１に所定の張力を与えるため、近接する昇降台１４の縁部に対して接近及び離隔する方向（以下、「前後方向」という）と、上記前後方向に直交し、近接する昇降路１４の縁部に沿う方向（以下、「左右方向」という）とに変位自在に設けられている。また、各クランプ装置１６乃至１９にその四方の縁部を挟持された紗１２は、図１及び図２に示すように、昇降台１４上に載置された版枠１３の上方に配置される。

２１乃至２４は移動台３の上部に設けられたクランプ支持台、２５乃至２８は各クランプ支持台２１乃至２４にそれぞれ設けられたレールである。上記クランプ支持台２１乃至２４は、昇降台１４の四方に配置され、昇降台１４に対して前後方向に変位自在に設けられる。また、上記レール２５乃至２８はその長手が昇降台１４に対して左右方向となるように各クランプ支持台２１乃至２４の上面に設けられ、対向して配置されたレール２５及び２７、レール２６及び２８が、それぞれ平行となるように配置される。そして、クランプ装置１６乃至１９は、レール２５乃至２８の長手方向にスライド自在となるように、レール２５乃至２８を介してクランプ支持台２１乃至２４に支持されている。なお、クランプ支持台２１乃至２４の昇降台１４に対する変位は、図示しないモータ等によって調整される。

次に、上記クランプ装置１６乃至１９の具体的構成を説明する。なお、各クランプ装置１６乃至１９は同様の構成を有している。このため、以下においては、クランプ装置１６の構成についてのみ詳説し、他のクランプ装置１７乃至１９の説明は適宜省略する。

クランプ装置１６には、紗１２の一縁部を挟持する複数のクランプ部２９乃至３５（実施の形態１においては７個）が、レール２５の長手方向、即ち、昇降台１４に対して左右方向に並んで配置されている。そして、各クランプ部２９乃至３５は、紗１２の縁部をそれぞれ独立して保持することができるように構成されている。また、クランプ装置１６は、上述したように昇降台１４に対して前後方向及び左右方向に変位自在であるとともに、各クランプ部２９乃至３５が、紗１２の縁部を保持した状態で、昇降台１４に対してそれぞれ独立して前後方向に変位自在に構成されている。

図３及び図４は上記構成のクランプ装置１６の一具体例を示したものである。３６及び３７は紗１２を上下から挟持する挟持手段、３８は上方の挟持手段３７を上下動させるモータ、３９は挟持手段３６及び３７並びにモータ３８を支持するコ字状の第１支持部、４０は第１支持部３９をレール２５の長手方向と直交する水平方向にスライド自在に支持するＬ字状の第２支持部である。なお、第１支持部３９の第２支持部４０に対する相対位置は、付勢バネ４１と送りネジ４２とによって調整される。４３は第２支持部４０の下部に設けられ、レール２５に係合してクランプ装置１６のスライド方向を案内する一対のローラ、４４はクランプ装置１６全体をレール２５の長手方向に移動させるための送りネジである。

一方、上記測長機６は、クランプ装置１６乃至１９によって紗１２の四方の縁部が挟持されて所定の張力が与えられた状態で、紗１２に設けられたメタルマスク１１の開口部のピッチ寸法を上方から計測するためのものであり、計測部が、上記状態に保持されたメタルマスク１１よりも上方に配置されている。図５は測長機６の一具体例を示している。図５において、４５はメタルマスク１１を上方から撮影する計測部からなるカメラ、４６は測長機支持部５ｃに設けられ、カメラ４５をレール１の長手方向及びこの長手方向に直交する方向にスライド自在に支持する移動手段である。なお、カメラ４５は、図５に示すように、レンズ部分が上下動することにより焦点位置が調節可能に構成されており、カメラ４５の移動及び焦点設定等は上記キーボード７やマウス８等の入力手段によって調整される。また、カメラ４５によって撮影された画像は、モニター１０に出力される。

次に、上記構成を有する紗張り装置を使用してスクリーン印刷版を製造する手順について、図６乃至図１０に基づいて具体的に説明する。なお、図６乃至図１０は、この発明の実施の形態１における紗張り装置の動作を説明するための図である。

上記構成を有する紗張り装置を使用したスクリーン印刷版の製造に際しては、先ず、図６に示すように、紗張り機４の大きさに合わせて裁断した四角形状を呈する紗１２の中央部に、メタルマスク１１よりも小さな四角形状の孔部１２ａを形成する。次に、所定の印刷パターンに基づいて多数の開口部が形成されたメタルマスク１１を、上記孔部１２ａを塞ぐように紗１２の一側面中央部に配置するとともに、メタルマスク１１と紗１２とが重なった部分に紗１２の他側面側から接着剤を塗布して、メタルマスク１１を紗１２に貼り付ける。なお、メタルマスク１１を紗１２に接着固定する手順は、上記手順に因らなくても良い。即ち、紗１２の一側面にメタルマスク１１の周縁部を所定の幅で接着固定した後、この接着部分よりも内側に配置された紗１２を切り取る手順によっても実施できる。また、メタルマスク１１を紗１２に接着する方向は、スキージ面を上にする場合と下にする場合の２種類が考えられるが、何れであっても構わない。

次に、版枠１３を昇降台１４に載置した後、図７に示すように、各クランプ装置１６乃至１９によって、メタルマスク１１が接着固定された紗１２の四方の縁部を挟持し、各クランプ装置１６乃至１９をそれぞれ外側（昇降台１４に対して後側）に変位させて、メタルマスク１１及び紗１２に所定の張力を付与する。また、昇降台１４を上昇させて、紗１２の下面に版枠１３を接触させる。なお、この時、メタルマスク１１が版枠１３に対して指定の位置に配置されるように調整する。そして、メタルマスク１１及び紗１２に所定の張力を与えた状態のまま所定時間放置してシーズニングを実施した後、測長機６によって、メタルマスク１１に形成された開口部のピッチ寸法を計測する。即ち、開口部のピッチ寸法が公差内に入っているか否かを確認する。

開口部のピッチ寸法の計測に際しては、先ず、図８に示すように、移動台３をレール１に沿って走行させて、移動台３及び紗張り機４を測長機台５のコ字状部内に移動させる。そして、紗１２がクランプ装置１６乃至１９に保持された状態のまま、メタルマスク１１を測長機６の測長可能範囲内に配置する。次に、カメラ４５を操作して、図９に示すように、例えば、メタルマスク１１の四隅に配置された開口部１１ａ乃至１１ｄの同じ（例えば、左上の）角部の座標をそれぞれ計測する。この時、計測者は、モニター１０に表示されたカメラ画像を見ながらカメラ４５を移動させ、所望の計測位置を決定する。そして、得られた計測結果に基づいて開口部１１ａ乃至１１ｄの各ピッチ寸法を演算し、所定の公差内に入っているか否かを判定する。

ここで、開口部のピッチ寸法が所定の公差内に入っていない場合には、メタルマスク１１を測長機６の計測範囲内に配置した状態のままクランプ装置１６乃至１９を操作して、メタルマスク１１に発生した湾曲や歪みを補正する。具体的には、例えば図１０（ａ）に示すようにメタルマスク１１に菱形の歪みが発生している場合には、対向するクランプ装置１７及び１９を、上記歪みが解消するように、それぞれレール２６及び２８に沿って反対方向に移動させる。また、図１０（ｂ）に示すようにメタルマスク１１の一部に湾曲が発生している場合には、クランプ装置１７及び１９にそれぞれ設けられた複数のクランプ部のうち、湾曲の発生箇所に対向するクランプ部のみを、上記湾曲が解消するように、レール２６及び２８の長手に直交する方向に移動させる。

そして、上記手順によって、メタルマスク１１に発生した全体的及び部分的な歪みや湾曲等を個々に補正した後、測長機６によって開口部のピッチ寸法を再度計測し、ピッチ寸法が所定の公差内に入っているか否かを確認する。なお、再度の補正が必要な場合には、上記手順を繰り返し、開口部のピッチ寸法が所定の公差内に確実に入るようにする。そして、開口部のピッチ寸法が所定の公差内に入っていることを確認した後、移動台３を測長機台５の外側に移動させ、測長機台５や測長機６が作業の邪魔にならない位置で、紗１２を版枠１３に接着固定する。以上によってスクリーン印刷版が完成する。

この発明の実施の形態１によれば、メタルマスク１１を紗１２を介して版枠１３に固定する場合に、メタルマスク１１に形成された開口部のピッチ寸法を確実に公差内に入れることが可能となる。即ち、上記紗張り装置では、メタルマスク１１が予め接着固定された紗１２をクランプ装置１６乃至１９によって保持した状態で、開口部のピッチ寸法を計測することができる。また、開口部のピッチ寸法が所定の公差内に入っていない場合には、メタルマスク１１が測長機６の測長範囲に配置された状態で、メタルマスク１１に発生した全体的及び部分的な歪みや湾曲等を個々に補正することができる。このため、開口部のピッチ寸法を計測しながらメタルマスク１１の補正を実施することができ、開口部のピッチ寸法を確実に公差内に入れることが可能となる。

また、開口部のピッチ寸法を確実に公差内に入れることができるため、歩留りが大幅に向上し、製造性の向上及びコスト削減を図ることも可能となる。特に、従来の製造方法では湾曲や歪み等が発生し易い、板厚１５０μｍ以下のメタルマスク（板厚５０μｍ以下のメタルマスクではピッチの調整が確実に必要となり、板厚３０μｍ以下のメタルマスクでは特に調整が必要となる）や開口部が密集しているメタルマスクを使用する場合には、有効な手段となる。

また、紗張り機４が移動台３に搭載されることにより、紗１２がクランプ装置１６乃至１９に保持された状態のまま、メタルマスク１１を測長機６の測長範囲に出し入れすることができる。このため、測長機６が不要な作業、例えば、メタルマスク１１が固定された紗１２をクランプ装置１６乃至１９によって挟持し、シーズニングを行う作業や、紗１２を版枠１３に接着固定する作業等を測長機６の邪魔にならない場所で実施することができ、作業性を向上させることが可能となる。

なお、実施の形態１においては紗張り機４を移動台３に設けた場合について説明したが、紗張り機４を固定台に、測長機６を移動台に設置して、測長機６をレール１に沿って移動自在に構成しても、上記と同様の効果を奏することは言うまでもない。

実施の形態２．
図１１はこの発明の実施の形態２における紗張り装置を示す側面図である。図１１において、移動台４７及び紗張り機４８は、それぞれ移動台３及び紗張り機４と同様の構成を有している。即ち、実施の形態２においては、１つの測長機６に対して、２組の移動台と紗張り機とが備えられ、一方の移動台３及び紗張り機４と、他方の移動台４７及び紗張り機４８との間に測長機６が配置されている。なお、紗張り機４８も紗張り機４と同様に、移動台４７を移動させることにより、紗４９を保持した状態のまま、紗４９に固定されたメタルマスク（図示せず）を測長機６の測長範囲に出し入れすることができるように構成されている。その他の構成は、実施の形態１と同様である。

スクリーン印刷版の製造に際しては、シーズニングや、紗１２を版枠１３に接着する作業等、測長機６を使用しない作業において比較的長い時間を必要とする。このため、複数組の紗張り機を用意し、例えば、一方の紗張り機４でシーズニングを行っている間に、他方の紗張り機４８でメタルマスク１１の補正を実施すれば、作業性を大幅に向上させることができるようになる。なお、図１２はこの発明の実施の形態２における紗張り装置の他の構成を示す平面図であり、１つの測長機６に対して、４組の紗張り機４、４８、５０、５１を備えた場合を示したものである。かかる場合には、例えば、紗張り機５０及び５１の移動方向を案内するレール５２をレール１と直交するように配置して、紗張り機４、４８、５０、５１を測長機６に対して四方から出し入れすることができるように構成する。このような構成を採用することにより、さらに作業性の向上を図ることが可能となる。

この発明の実施の形態１における紗張り装置を示す側面図である。 この発明の実施の形態１における紗張り装置を示す平面図である。 この発明の実施の形態１における紗張り装置の要部を示す斜視図である。 図３に示す紗張り装置のＢ−Ｂ矢視図である。 この発明の実施の形態１における紗張り装置の他の要部を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１における紗張り装置の動作を説明するための図である。 この発明の実施の形態１における紗張り装置の動作を説明するための図である。 この発明の実施の形態１における紗張り装置の動作を説明するための図である。 この発明の実施の形態１における紗張り装置の動作を説明するための図である。 この発明の実施の形態１における紗張り装置の動作を説明するための図である。 この発明の実施の形態２における紗張り装置を示す側面図である。 この発明の実施の形態２における紗張り装置の他の構成を示す平面図である。

符号の説明

１ レール、 ２ 床面、 ３ 移動台、 ４ 紗張り機、 ５ 測長機台、
５ａ 脚部、 ５ｂ 脚部、 ５ｃ 測長機支持部、 ６ 測長機、
７ キーボード、 ８ マウス、 ９ 作業台、 １０ モニター、
１１ メタルマスク、 １１ａ〜１１ｄ 開口部、 １２ 紗、 １２ａ 孔部、
１３ 版枠、 １４ 昇降台、 １５ 昇降装置、 １６〜１９ クランプ装置、
２０ フットスイッチ、 ２１〜２４ クランプ支持台、 ２５〜２８ レール、
２９〜３５ クランプ部、 ３６〜３７ 挟持手段、 ３８ モータ、
３９ 第１支持部、 ４０ 第２支持部、 ４１ 付勢バネ、 ４２ 送りネジ、
４３ ローラ、 ４４ 送りネジ、 ４５ カメラ、 ４６ 移動手段、
４７ 移動台、 ４８ 紗張り機、 ４９ 紗、 ５０ 紗張り機、
５１ 紗張り機、 ５２ レール

Claims (3)

1. 版枠が載置される昇降台と、
   前記昇降台の四方にそれぞれ配置され、前記昇降台に対して前後方向及び左右方向に変位自在に設けられるとともに、メタルマスクが予め固定された紗に所定の張力を与えた状態で前記紗を保持するクランプ装置と、
   前記昇降台よりも上方に配置され、前記クランプ装置に前記紗が保持された状態で、前記メタルマスクに形成された開口部のピッチ寸法を上方から計測する測長機と、
   を備え、
   前記各クランプ装置は、
   前記昇降台に対して左右方向に並んで配置され、前記紗をそれぞれ独立して保持するとともに、前記紗が保持されて前記メタルマスクが前記測長機の測長範囲に配置された状態で、前記昇降台に対してそれぞれ独立して前後方向に変位自在な複数のクランプ部
   を備えたことを特徴とする紗張り装置。
2. 昇降台及びクランプ装置と測長機との少なくとも何れか一方が設けられた移動台と、
   を備え、
   前記移動台を移動させることにより、前記クランプ装置に紗が保持された状態で、前記紗に固定されたメタルマスクを前記測長機の測長範囲に出し入れ自在なことを特徴とする請求項１に記載の紗張り装置。
3. 複数組の昇降台及びクランプ装置が備えられ、
   移動台を移動させることにより、各組の前記クランプ装置に保持された紗に固定されたメタルマスクを、１台の測長機の測長範囲にそれぞれ出し入れ自在なことを特徴とする請求項２に記載の紗張り装置。

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