電子業界におけるスクリーン印刷ロゴ スクリーン印刷装置のオフコンタクト機構 ( 版離れ機構、離着機構 ) の動作、特徴、問題点についての記事。 具体的な寸法値を仮定して、オフコンタクト機構が実質のクリアランス量にどのように影響しているかを計算、予測。

電子業界におけるスクリーン印刷技術/オフコンタクト

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オフコンタクト機構

ここでは、オフコンタクト機構(版離れ機構、離着機構)が実際のクリアランスにどのように影響しているかを考えてみます。

オフコンタクト機構は通常、製版枠を支持するフレームの一方を固定端とし、他方を回動して持ち上げていくことで版離れを促進します。
このときの持ち上げられる量(オフコンタクト量)はスキージの移動量と同期され、スキージが印刷面を走査するにしたがって量が増して いきます。


この部分の制御機構は、

  1. サーボモータによって制御されるもの
  2. 機械構造で制御されるもの

があります。
近年は電装化が進んでいますのでほとんどはサーボモータ制御かと思います。


まず仮定として、下図のようなディメンジョンで考えてみたいと思います。
オフコンタクト機構仮定説明図
初期設定のクリアランスは2mm、オフコンタクト駆動点を地点0mm、オフコンタクトの固定点を地点1000mm、スキージは300mmの地点から700mm の地点まで移動し、この間 ( 初期クリアランス2mmとは別に ) オフコンタクト2.0mmから7.4mmまで直線的に増加するとします。

オフコンありの時のクリアランス変化のグラフ ディメンジョンを試算した結果が右図になります。


まず、オフコンタクト量は前記仮定のとおり、初期クリアランス2mm + 初期オフコン量2mm の 4mm から 2mm + 7.4mm の 9.4mm まで直線的に増加します ( 赤線部 )。
スキージ直下のクリアランス量すなわち実クリアランスは、例えば青線のように一定であることが期待されます。
しかし実際には、緑線のように 2.8mm から 3.4mm まで増加した後、再び 2.8mm まで減少していきます。


すなわち、印刷している途中でクリアランスが変化していると言えますので、高精度の印刷時には不都合を生じる可能性があります。

等速オフコンと適正化オフコンの変化グラフ 今度は逆に、実クリアランスを一定にするための、スキージ移動量とオフコンタクト量との関係はどのようになるでしょうか。

前述仮定において、実クリアランス3mm一定となるように試算すると、オフコン量は左図赤線のような曲線f(x) ∝ ( x - 1 / x ) であれば、 実クリアランス ( 緑線 ) を略一定にすることができます。

実際のところ、前記実クリアランスの変化による印刷寸法変化は、単純な幾何計算上ではppmオーダーとなります。
ppmオーダーではありますが、FPDに代表される高精細印刷では無視できない誤差要因となり得ます。


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