JPH03130186A - 円筒体周面へのスクリーン印刷方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は１円筒体周面へのスクリーン印刷方法及びその
装置に関し、特に１円筒体の周面における印刷開始及び
終了位置での印刷不良をなくすようにした方法及び装置
に関する。

「従来の技術」 従来、例えば缶などの円筒体の周面にスクリーン印刷す
る場合には、スクリーンの上面にスキージを押圧し、ス
クリーンの下面であってスキージに対応した位置に円筒
体の周面を当接し、スキージ及び円筒体に対してスクリ
ーンを相対的に移動させるとと６に、スクリーンの移動
速度と同じ周速で円筒体を回転させ１円筒体を一回転さ
せることにより全周に印刷している。このようなスクリ
ーン印刷装置は、既に各種のものが提案され、市販され
ている。

ところで、本発明者らは１紙送りローラなどに好適な高
摩擦ローラの製造に際して、金属の円筒体の外周面にス
クリーン印刷によりレジスト用樹脂をドツト状に印刷し
、この円筒体をエツチング液に浸漬してエツチングする
ことにより、表面に微細な凸部を形成する方法を既に提
案している。

この方法では、金属の円筒体の外周面にスクリーン印刷
し、エツチングするという極めて簡単な工程で、グリッ
プ力及び耐久性に優れた高摩擦ローラを製造できる。

第６図は、上記高摩擦ローラの製造工程の概略を示して
いる。

同図＋ａ＋において、ｌはステンレスなどの金属の円筒
体であり、軸心の孔２は図示しない回転軸等が挿通され
、外周面３は紙、ベルトなどに接触する摩擦面となる。

同図（ｂｌ　に示すように、円筒体ｌの孔２に回転軸４
を挿入して固定し、円筒体ｌをスクリーン５の下面に当
接して配置する。このスクリーン５には、多数の微細な
ドツト孔６が形成されている。

スクリーン５の上面には、ウレタン樹脂等からなるスキ
ージ７が配置されており、スキージ７とスクリーン５と
の接触面には、レジスト用樹脂８が所定量塗布されてい
る。

同図（ｃ）は、こうして円筒体ｌの外周面３にレジスト
用樹脂８がドツト状に塗布された状態が示されている。

この状態で、円筒体ｌを塩酸、硫酸、硝酸などの公知の
エツチング液に浸漬し、必要に応じて更に電圧を印加し
て、エツチング処理する。

同図＋ｄ）は、こうしてエツチング処理した状態が示さ
れている０円筒体ｌの外周面３におけるレジスト用樹脂
８が塗布された部分はエツチング液によって腐食されず
に残り、レジスト用樹脂８が塗布されていない部分９は
エツチング液によって腐食される。この結果、レジスト
用樹脂８が塗布された部分がドツト状の凸部ｌＯとなっ
て残る。

その後、レジスト用樹脂８を表面から剥離することによ
り、外周面３に微細な凸部ＩＯを有する高摩擦ローラを
得ることができる。

上記高摩擦ローラでは、凸部ｌＯの径が２５〜１５０μ
ｍ、凸部１０の配列間隔が０．３〜０．９ｍｍというよ
うな、極めて微細な凸部ｌＯを所定間隔で形成する必要
がある。このため、レジスト用樹脂８のドツト印刷もそ
れに対応して精密に行なう必要がある。また、印刷開始
位置と、印刷終了位置とが正確に整合し、２重印刷など
がないことが要求される。更に、印刷されたドツトの形
状、大きさが一定で、レジスト用樹脂が均一に塗布され
ることが要求される。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、上記高摩擦ローラの製造方法においては
、レジスト用樹脂８を通常の方法及び装置でスクリーン
印刷すると、次のような問題が生じることがわかった。

すなわち、第７図において、１は円筒体、５はスクリー
ン、６はドツト孔、７はスキージ、８はレジスト用樹脂
であり、同図ｆａｔは印刷開始時の状態、同図ｆｂｌは
印刷途中の状態、同図（ｃ）は印刷終了時の状態を示し
ている。

同図ｆａ）に示すように、印刷開始時にスクリーン５の
ドツト孔６を通してスキージ７によりレジスト用樹脂８
が押し出され、円筒体ｌの周面に最初の列のドツトＳが
転写される。その後、同図（ｂｌ　に示すように、スク
リーン５が移動するととちに、円筒体ｌが同じ周速で同
期して回転し１次々にドツトが転写されていく、そして
、同図ｆｃｌに示すように１円筒体ｌが１回転すると、
最初の列のドツトＳに隣接する最終の列のドツトＥが転
写され、印刷終了となる。

ところが、上述したように、各ドツトの配列間隔は０．
３〜０．９ｍｎ＋という極めて短いものであり。

最終の列のドツトＥが転写されるときには、最初の列の
ドツトＳがスクリーン５に押し付けられ。

ドツトＳが漬れてしまうことがわかった。

これを防止するためには、最初の列のドツトＳがスクリ
ーン５に当たる前に円筒体１の回転を停止させる必要が
あるが、ウレタン樹脂等からなるスキージ７は１図に示
すように下端が弾性的に変形して印刷用樹脂８を押し出
しているため、最初の列のドツトＳがスクリーン５に当
たる程度まで回転させないと、最終の列のドラＩ−Ｅを
転写することが困難である。

このため、印刷開始及び終了位置におけるドツト形状が
漬れてしまったり、その部分におけるレジスト用樹脂８
の膜厚が薄くなったりする不都合があった。その結果、
エツチングをしときに、その部分における凸部ｌＯの形
状が崩れたり、レジスト膜が剥離して凸部１０が形成さ
れなかったりすることがあった。このように凸部ＩＯの
不良部分が生じると、その部分に紙やベルトが当接した
ときのグリップ力が不足し、十分な送り精度を得ること
ができなかった。

したがって、本発明の目的は、円筒体の周面に微細なド
ツト等をスクリーン印刷する際、印刷開始及び終了位置
での印刷不良を防止するようにしたスクリーン印刷方法
及びその装置を提供することにある。

「課題を解決するための手段」 上記目的を達成するため、本発明のスクリーン印刷方法
は、スクリーンの上面にスキージを押圧し、スクリーン
の下面であってスキージに対応した位置に円筒体の周面
を当接し、スキージ及び円筒体に対してスクリーンを相
対的に移動させるとともに、スクリーンの移動速度と同
じ周速で円筒体を回転させ、円筒体の全周に亙ってスク
リーン印刷する方法において、円筒体を所定角度回転さ
せて周面の一部に印刷した後、円筒体の回転を停止して
印刷された樹脂を硬化させ、その後、再び円筒体を回転
させて残りの周面に印刷することを特徴とする。

また、本発明のスクリーン印刷装置は、所定の印刷領域
を有し、水平方向に移動するスクリーンと、このスクリ
ーンの上面に下端が押圧されるように支持されたスキー
ジと、円筒体をスクリーンの下面であってスキージに対
応した位置に当接させ、かつ、スクリーンの移動方向に
対して直交する回転軸を介して回転自在に支持する円筒
体支持手段と、スクリーンの移動速度と同じ周速で円筒
体を回転させる連動回転手段とを備え、スクリーンの印
刷領域が円筒体の全周を複数回に分けて印刷するように
設定されており、前の印刷終了位置と後の印刷開始位置
とが整合するように円筒体の回転位置を規制する位置決
め手段が設けられていることを特徴とする。

「作用Ｊ 本発明によれば１円筒体を所定角度回転させて周面の一
部に印刷した後５円筒体の回転を停止して印刷された樹
脂を硬化させ、その後、再び円筒体を回転させて残りの
周面に印刷するため、印刷開始部分が１周してスクリー
ンに当接しても、その部分は既に樹脂が硬化しており、
印刷された樹脂が漬れてしまうことがない、また、印刷
開始部分がスクリーンに当接するまで円筒体を回転させ
ることができるので、印刷終了部分も良好に印刷するこ
とができる。したがって、印刷開始及び終了部分におけ
る印刷不良をなくし、円筒体全面に重なりや欠損のない
良好な印刷を旋すことができる。このことは１例えば第
６図に示したような高摩擦ローラ製造におけるレジスト
用樹脂のドツト印刷に適用した際、印刷開始及び終了部
分のドツトを他の部分と同様に形成することが可能とな
り、それによって微細な凸部を全面に亙って均一に形成
し、優れたグリップ力を有する高Ｆ！Ｒ擦ローラを製造
できることを意味する。

また、本発明のスクリーン印刷装置によれば。

円筒体支持手段に円筒体を支持させてスクリーンの下面
に当接させ、その状態でスクリーンを移動させ、円筒体
を同期して回転させると、スキージにより樹脂がスクリ
ーンの印刷領域から押し出されて円筒体の周面に印刷が
なされる。スクリーンの印刷領域は、スクリーンの印刷
領域が円筒体の全周を複数回に分けて印刷するように設
定されているので、１回の印刷は円筒体の周面の一部に
なされる。その状態で１部分印刷された樹脂を硬化させ
、続きから再び印刷を始め、最終的に円筒体の全周に亙
って印刷を施すことができる。この場合、前の印刷終了
位置と後の印刷開始位置とが整合するように円筒体の回
転位置を規制する位置決め手段を設けたので、分けられ
た印刷の繋ぎ目を正確に整合させることかできる。

「実施例」 第２図及び第３図には１本発明を実施したスクリーン印
刷装置の全体的構成が示されている。

このスクリーン印刷装置１１は、直方体の基台１２を有
し、この基台１２の両側に一対の支持板１３．１４が平
行に立設されている。これらの支持板１３．１４間には
、ボールネジ１５、ガイドバー１６が水平かつ平行に取
付けられている。

ボールネジ１５は、支持板１３外側に取付けられたサー
ボモータ１７により回転する。基部側をボールネジ１５
に螺合され、ガイドバー１６に貫通された一対のアーム
１８．１９が基台１２の前面方向に平行に延出されてい
る。更に、アーム１８．１９の延出された部分から下方
に垂下して取付けられた合計４本の支持棒２０を介して
、スクリーン枠２Ｉが支持されており、スクリーン枠２
１の底面にはシルクなどのスクリーン２２が張られてい
る。スクリーン２２には、２つに分けられた長方形状の
印刷領域２３．２４が設けられており、各印刷領域２３
．２４は、ドツト状に配列された多数の小孔からなって
いる。スクリーン枠２１は、サーボモータ１７によりボ
ールネジ１５が回転すると、それに螺合するアーム１８
．１９が水平移動するため、アーム１８．１９とともに
水平移動する。この場合、サーボモータ１７の正逆回転
を制御することにより、スクリーン枠２１を往復移動さ
せるとともに、任意の位置で停止させ、あるいは起動で
きるようになっている。

支持板１３．１４の上部には、支持板２５が水平に架設
されており、この支持板２５に固定されたアーム２６が
基台１２の前方に延出され、更に下方に垂下されて、そ
の下端にポリウレタン樹脂からなるスキージ２７が取付
けられている。スキージ２７の下端は、スクリーン２２
の上面に弾性的に押圧されている。なお１図示を省略し
たが、スクリーン２２の上面には、印刷用の樹脂が塗布
される。

基台１２の前面下部には、支持板２８が水平に延設され
ており、この上面に一対のエアシリンダ２９．３０が、
その作動ロッド３１．３２を上方に向けて取付けられて
いる。更に、作動ロッド３１、．３２の上端には、昇降
ベース３３が水平に取付けられている。昇降ベース３３
上には、軸受３４及び回転軸３５を介して、被印刷物で
ある円筒体３６が回転自在に支持されている。エアシリ
ンダ２９．３０の作動により昇降ベース３３が上下動し
、円筒体３６がスクリーン２２に対して近接離反するよ
うになっている。

更に、基台１２の前面には、支持板３７が水平に延設さ
れ、この支持板３７に温風ヒータ３８が設置されている
。温風ヒータ３８は１円筒体３６の側方において吹き出
し口を円筒体３８に向けるように設置されている。

第４図は、このスクリーン印刷装置１１における円筒体
３６の支持手段を更に詳細に示す図であり、この図を併
せて参照すると、円筒体３６は、中心に回転軸３５を挿
通され、円筒体３６の一端に突出するボス３９に、スト
ッパネジ４ｏを挿入されて回転軸３５に固定されている
６回転軸３５は、その両端を一対の軸受３４に回転自在
に支持されている６回転軸３５の一端には、円筒体３６
と同一の径を有するビニオンギア４１が装着されており
、このビニオンギア４１は、スクリーン枠２１の一辺の
下面に形成されたラック４２に歯合している。このため
、スクリーン枠２１が前述した態様で水平移動すると、
ラック４２、ビニオンギア４１及び回転軸３５を介して
１円筒体３６がスクリーン枠２１と同じ周速度で同期し
て回転する。なお、ビニオンギア４１の代りにゴムロー
ラなどを用いて摩擦的に回転連動させてもよい。

また、回転軸３５の一端部には、軸方向に直交し軸心を
通って貫通する位置決め孔４３が形成されている。これ
と対応して、昇降ベース３３上には、ソレノイド４４が
設置され、その作動ビン４５は、上下出没自在とされて
いる。第５図を併せて参照すると、位置決め孔４３の両
端開口部４３ａ、４３ｂは、開口が広がったテーバ状に
形成されており、これに対してソレノイド４４の作動ビ
ン４５の先端４５ａは、先細のテーパ状に形成されてい
る。したがって１回転軸３５の所定の回転位置において
ソレノイド４４の作動ビン４５が突出すると、回転軸３
５の位置決め孔４３に挿入され、回転軸３５の回転位置
が固定されるようになっている。また１位置決め孔４３
から作動ビン４５が抜き出されれば１回転軸３５は再び
回転自在となる。これらの位置決め孔４３及びソレノイ
ド４４の作動ビン４５は、本発明における位置決め手段
を構成するちのである。ただし、本発明における位置決
め手段は、回転軸３５をクランプする構造のちのなど、
各種の構造が採用できる。

また、上記における位置決め孔４３を円筒体３６のボス
３９に形成し、ソレノイド４４の作動ビン４５がその孔
に入るように配置してもよい。

ところで、第１図に示したように、スクリーン２２には
、２つに分けられた印刷領域２３．２４が設けられてい
るが、これらの印刷領域２３゜２４は、円筒体３６の周
面を半分ずつ印刷するように設定されている。すなわち
、印刷領域２３．２４の移動方向長さβは、円筒体３６
の直径をＤとしたときＩ）＋ｔとなるように形成されて
いる。

次に２上記スクリーン印刷装置を用いた本発明のスクリ
ーン印刷方法の実施例を説明する。

高摩擦ローラの母材となるステンレス等の金属の円筒体
３６の中心に回転軸３５を挿通し、エアシリンダ２９．
３０により昇降ベース３３を下降させた状態で、回転軸
３５を一対の軸受３４に支持させることにより、円筒体
３６を回転自在に支持させる６円筒体３６が軸受３４の
間に納まったらストッパネジ４０を締め付けて１円筒体
３６を回転軸３５に固定する。更に、回転軸３５の回転
位置を調節しつつ、ソレノイド４４の作動ビン４５を突
出させ１回転軸３５の位置決め孔４３に突入させる。

次に、サーボモータ１７を作動させてスクリーン枠２１
及びスクリーン２２を移動させ、最初の印刷領域２３の
印刷開始位置に、スキージ２７の下端が位置するように
セットする。この状態で、エアシリンダ２９．３０を作
動させて昇降ベース３３を上昇させ５円筒体３６をスク
リーン２２の下面に当接させる。こうして印刷を開始す
る状態が第７図（ａ＋に示されている。すなわち、スキ
ージ２７により押圧された樹脂４７は、印刷領域２３の
始端に位置するドツト孔４６を通して円筒体３６の周面
に印刷され、最初の列のドツトＳＬが円筒体３６の周面
に印刷される。そして、同図ｆｂ）に示すように、スク
リーン２２を移動させるとともに１円筒体３６を同期し
て回転させ１円筒体３６の周面に次々にドツトを印刷し
ていく。

円筒体３６が１８０度回転したところで、最初の印刷領
域２３の印刷が終了し、サーボモータＩ７が停止して、
スクリーン２２の移動及び円筒体３６の回転が停止する
。このとき、円筒体３６は半円分印刷された状態となっ
ている。この状態でソレノイド４４の作動ビン４５を突
出させると、作動ビン４５は、１８０度回転した回転軸
３５の位置決め孔４３に前記とは逆方向がら入り１回転
軸３５の回転が固定される。そして、エアシリンダ２９
．３０を作動させて昇降ベース３３を下降させ、第７図
（ｃ）に示すように、円筒体３６をスクリーン２２の下
面より離反させる０次いで、温風ヒータ３８を作動させ
、円筒体３６の周面に温風を吹き付けて、円筒体３６の
半周に印刷された樹脂４７のドツトを乾燥硬化させる。

上記乾燥中にサーボモータ１７が作動してスフノーン２
２を移動させ、スキージ２７の下端を次の印刷領域２４
の始端に位置させる６そして、乾燥が終了すると、温風
ヒータ３８が停止し、再びエアシリンダ２９．３０が作
動し、昇降ベース３３を上昇させて円筒体３６をスクリ
ーン２２の下面に当接させる。更に、ソレノイド４４の
作動ビン４５を回転軸３５の位置決め孔４３がら引き込
ませ、回転軸３５を回転自在の状態にする。こうして印
刷が再び開始されたときの状態が第７図（ｄｉ　に示さ
れている。すなわち、２回目の印刷における最初の列の
ドツトＳ２が前回の印刷における最終ドツトに隣接して
印刷され、サーボモータ１７の作動によりスクリーン２
２が移動し、それと同期して円筒体３６が回転し、次々
にド・ソトが印刷されていく。

最終的に円筒体３６が３６０度回転すると、サーボモー
タ１７が停止し、スクリーン２２の移動及び円筒体３６
の回転が停止する。このときの状態が第７図ｔｅｌ　に
示されている。すなわち、最初の列のドツトＳ１に隣接
して最終の列のドツトＥが印刷される。このとき、円筒
体３６はドツトＳ。

がスクリーン２２の下面に当接する位置まで回転するが
、前述したようにドツトＳ、は既に乾燥硬化されており
、スクリーン２２の下面に接触してもその形状が崩れた
り、膜厚が薄くなったりすることは防止される。そして
、エアシリンダ２９゜３０を作動させて昇降ベース３３
を下降させ、回転軸３５から円筒体３６を取り外すこと
により。

第７図ｆｆｌ　に示すように全周にドツトが印刷された
円筒体３６を得ることができる。なお、円筒体３６を取
り外す前に、２回目に印刷されたドツトを温風ヒータ３
８で乾燥させてもよい。

こうして得られた円筒体３６は、前述したようにエツチ
ング液に浸漬してエツチング処理することにより、微細
な凸部が全周に互って均一に形成された高摩擦ローラと
することができる。この高摩擦ローラは、凸部の部分的
な形くずれや欠損がなく、全周に亙って優れたグリップ
力を発揮するちのとなる。

なお、上記実施例では１円筒体３６の周面に半周ずつ印
刷を廁すようにしているが、例えば円筒体３６の回転角
にして１２０度と２４０度とに分けて印刷してもよい、
更には１２０度ずつ３回に分けて印刷することもできる
。また、スクリーン２２の印刷領域を一つにし、スクリ
ーン２２の往復時にそれぞれ印刷を施すようにしてもよ
い、更に１円筒体３６の周面に半周印刷した時点で円筒
体３６を取り外し、円筒体３６を乾燥炉に入れて乾燥さ
せた後、円筒体３６を再び取付けて残りの半周を印刷す
るようにしてもよい。

「発明の効果」 以上説明したように１本発明によれば、円筒体を所定角
度回転させて周面の一部に印刷した後、円筒体の回転を
停止して印刷された樹脂を硬化させ、その後、再び円筒
体を回転させて残りの周面に印刷するようにしたので、
印刷終了部分の印刷時に印刷開始部分の樹脂がスクリー
ンの下面に当接しても、印刷開始部分の樹脂が既に硬化
しているため樹脂の潰れが起こらず、印刷開始及び終了
位置における印刷不良を防止できる。したがって、例え
ば高摩擦ローラの微細な凸部をエツチング処理で形成す
るとき、レジスト用の樹脂を全周に亙って均一微細に印
刷することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例によるスクリーン印刷方法を工
程に従って示す説明図、第２図は本発明の実施例による
スクリーン印刷装置を示す平面図、第３図は同スクリー
ン印刷装置の正面図、第４図は同スクリーン印刷装置に
おける円筒体の支持手段を示す部分拡大断面図、第５図
は同スクリーン印刷装置における位置決め手段を示す部
分拡大断面図、第６図ｆａｎ、　ｆｂｌ、　（ｃｌ、　
　（ｄｉは本発明に先立って提案された高摩擦ローラの
製造工程を順に示す説明図、第７図は従来の円筒体への
スクリーン印刷方法を工程に従って示す説明図である。 図中、１１はスクリーン印刷装置、１５はボールネジ、
１６はガイドバー、１７はサーボモータ、２１はスクリ
ーン枠、２２はスクリーン。 ２３．２４は印刷領域、２７はスキージ、３４は軸受、
３５は回転軸、３６は円筒体、４１はビニオンギア、４
２はラック、４３は位置決め孔。 ４４はソレノイド、４５は作動ビンである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）スクリーンの上面にスキージを押圧し、スクリー
   ンの下面であってスキージに対応した位置に円筒体の周
   面を当接し、スキージ及び円筒体に対してスクリーンを
   相対的に移動させるとともに、スクリーンの移動速度と
   同じ周速で円筒体を回転させ、円筒体の全周に亙ってス
   クリーン印刷する方法において、円筒体を所定角度回転
   させて周面の一部に印刷した後、円筒体の回転を停止し
   て印刷された樹脂を硬化させ、その後、再び円筒体を回
   転させて残りの周面に印刷することを特徴とする円筒体
   周面へのスクリーン印刷方法。
2. （２）所定の印刷領域を有し、水平方向に移動するスク
   リーンと、このスクリーンの上面に下端が押圧されるよ
   うに支持されたスキージと、円筒体をスクリーンの下面
   であってスキージに対応した位置に当接させ、かつ、ス
   クリーンの移動方向に対して直交する回転軸を介して回
   転自在に支持する円筒体支持手段と、スクリーンの移動
   速度と同じ周速で円筒体を回転させる連動回転手段とを
   備え、スクリーンの印刷領域が円筒体の全周を複数回に
   分けて印刷するように設定されており、前の印刷終了位
   置と後の印刷開始位置とが整合するように円筒体の回転
   位置を規制する位置決め手段が設けられていることを特
   徴とする円筒体周面へのスクリーン印刷装置。