Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schablonendrucken, bei dem Bilder gleichmäßig gedruckt werden können, indem eine Verformung der Drucktrommel beim Drucken vermieden wird.

Wie es in 1 dargestellt ist, ist eine Rotationsschablonendruckvorrichtung mit einer zylindrischen Drucktrommel 1 versehen, die sich um ihre mittlere Achse dreht, wobei die Trommel 1 eine druckfarbendurchlässige Umfangswand aufweist, die aus einem Material mit vielen Poren oder aus einem Maschenmaterial besteht. Diese Trommel 1 kann im Allgemeinen nach einem Verfahren, bei dem ein Plattenmaterial, wie beispielsweise ein Stanzmetall und ein Streckmetall zu einer zylindrischen Form gewalzt und beide Enden durch Flansche gehalten werden, nach einem Verfahren, bei dem ein Teil eines Maschenmaterials, wie beispielsweise eines Siebes an einem Flansch befestigt wird, um es in einer zylindrischen Form zu halten, oder nach einem Verfahren hergestellt werden, bei dem Flansche an beiden Enden eines zylindrisch geformten Gegenstandes befestigt werden, wobei die Grundfestigkeit der Umfangswand der Trommel durch die Materialien bestimmt ist, die die Trommel bilden. Wenn notwendig, können eine oder mehrere Siebschichten mit einer Mikronetzstruktur (nicht dargestellt) um die Umfangsfläche der Trommel 1 gewickelt sein.

Im Inneren der Trommel 1 ist eine Druckfarbenzuführungseinrichtung vorgesehen, die eine Quetschrolle 4, die mit der inneren Umfangsfläche der Trommel in Kontakt steht, eine Abstreichrolle 5, die neben der Quetschrolle angeordnet ist, und andere Bauelemente umfasst. Außerhalb der Trommel 1 befindet sich eine Gegenrolle 6 an einer Stelle, die der Quetschrolle 4 gegenüberliegt, wobei die Gegenrolle 6 als eine Einrichtung arbeitet, die ein Druckpapier beim Drucken in Zusammenarbeit mit der Trommel befördert, indem das Druckpapier dazwischen eingeklemmt wird. Wie es in 1 dargestellt ist, ist die Gegenrolle 6 so vorgesehen, dass sie mit der Trommel 1 in Kontakt kommen kann und diese verlassen kann, und hat die Gegenrolle 6 die Funktion, das Druckpapier 10 beim Drucken gegen die äußere Umfangsfläche der Trommel 1 zu drücken. Alternativ kann die Gegenrolle 6 auch einen Durchmesser haben, der ähnlich dem der Trommel 1 ist und kann die Quetschrolle 4 die Funktion haben, die Umfangswand der Trommel 1 nach außen zu drücken, um die Umfangswand so zu verformen, dass sie mit der Gegenrolle 6 in Kontakt kommen und diese verlassen kann, wobei das Druckpapier 10 dadurch befördert wird, dass es zwischen der verformten Trommel und der Gegenrolle 6 eingeklemmt wird.

Zum Zeitpunkt des Druckvorganges wird ein Ende einer perforierten Schablone 8 durch eine Klemmeinrichtung 2 eingeklemmt, die an der äußeren Umfangsfläche der Trommel 1 vorgesehen ist, und wird die Schablone 8 um die äußere Umfangsfläche der Trommel 1 gewickelt. Wenn die Trommel gedreht wird, wird Druckfarbe der Umfangsfläche vom Inneren der Trommel 1 durch die Quetschrolle 4 zugeführt und bildet der Druckfarbenüberschuss einen Druckfarbenvorrat 7 zwischen der Quetschrolle 4 und der Abstreichrolle 5. In diesem Fall wird das Druckpapier 10 dadurch befördert, dass es zwischen der Gegenrolle 6 und der äußeren Umfangsfläche der Trommel 1 eingeklemmt wird, wobei die Druckfarbe auf das Druckpapier über die Schablone 8 übertragen wird, um einen Druckvorgang durchzuführen. Unter üblichen Druckbedingungen erfährt die Trommel 1 eine gewisse Verformung durch die Druckkraft am Spalt, an dem die Gegenrolle 6 und die Trommel 1 miteinander in Kontakt steht, wobei jedoch die Vorrichtung so ausgelegt sein muss, das andere Teile der Trommel 1 zum Zeitpunkt der Drehung nicht verformt werden, um ein Rutschen der Schablone oder ein Knittern des Druckpapiers zum Zeitpunkt der Beförderung des Papiers zu verhindern.

Obwohl die Umfangswand der Trommel unter üblichen Druckbedingungen die zylindrische Form beibehalten kann, erfährt sie manchmal unter gewissen Benutzungsverhältnisses, beispielsweise einer niedrigen Temperatur und einer hohen Druckgeschwindigkeit eine Verformung. Die ähnliche Erscheinung ist auch bei einer Vorrichtung zu beobachten, die mit einer großen Trommel versehen ist, die so ausgebildet ist, dass sie für die Verwendung von großformatigen Druckpapieren verwendet werden kann. Wie es in 2 dargestellt ist, tritt diese Verformung als eine Erscheinung auf, die zum Zeitpunkt der Drehung der Trommel 1 die Umfangswand der Trommel 1 in einer Richtung zur Quetschrolle 4 an der Position 9 verformt, die etwas stromabwärts in Drehrichtung vom Kontaktteil der Quetschrolle 4 und der Trommel 1 liegt, was zu einer Ungleichmäßigkeit in den sich ergebenden gedruckten Bildern führen kann.

Es wurde daher bisher als wünschenswert angesehen, die Gründe für die Verformung der Trommel, wie sie oben erwähnt wurde, festzustellen und die Verformung zu vermeiden, so dass gleichmäßige gedruckte Bilder selbst unter Benutzungsverhältnissen mit niedriger Temperatur und hoher Druckgeschwindigkeit und auch bei einer Vorrichtung erhalten werden können, die mit einer großformatigen Trommel versehen ist.

Als Ergebnis intensiver Forschungsarbeiten der Erfinder bezüglich der Festigkeit der Trommel und der Viskosität der Druckfarbe, gehen diese davon aus, dass die Verformung an der Stelle 9 der Drucktrommel in 2 durch die Viskosität der Druckfarbe verursacht wird, die zwischen dem Teil 9 und der Quetschwalze 4 gesammelt wird, wobei sie herausgefunden haben, dass die Verformung der Trommel dann verhindert werden kann, wenn die Umfangswand der Trommel eine Festigkeit hat, die über einem gegebenen Wert liegt, und die Viskosität der der Trommel zugeführten Druckfarbe unter einem gegebenen Wert liegt.

Gemäß eines Aspektes der vorliegenden Erfindung wird somit eine Schablonendruckvorrichtung geschaffen, die eine Druckfarbe und eine zylindrische Drucktrommel umfasst, die eine druckfarbendurchlässige Umfangswand aufweist und sich im Betrieb um eine mittlere Achse der Trommel dreht, wobei eine perforierte Schablone um die Umfangswand gewickelt ist, sowie mit Druckfarbenzuführungseinrichtungen im Inneren der Trommel, die im Betrieb in Kontakt mit einer Innenfläche der Umfangswand der Trommel stehen und die Druckfarbe der Umfangswand während der Drehung der Trommel zuführen, und einer Gegenrolle, die außen von der Trommel den Druckfarbenzuführungseinrichtungen gegenüber angeordnet ist, um im Betrieb ein Druckpapier in und durch den Spalt zwischen der Gegenrolle und der Trommel zu befördern, wobei die benutzte Druckfarbe eine Viskosität von 300 Pa·s oder weniger hat und die Umfangswand der Trommel im Betrieb gegenüber einer Verformungskraft beständig ist, die auf die Trommel durch die Druckfarbe ausgeübt wird, wobei die Belastung in der Umfangswand auf Grund der Verformungskraft 0,75 kgf/cm² oder mehr bei einer radialen Verformung der Umfangswand der Trommel um 0,1 cm in Richtung auf die mittlere Achse beträgt.

Gemäß eines weiteren Aspektes der vorliegenden Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zum Verwenden der Vorrichtung nach dem einen Aspekt der Erfindung geschaffen, bei dem die benutzte Druckfarbe eine Viskosität von 330 Pa·s oder weniger hat und die Verformungskraft, die durch die Druckfarbe auf die Umfangswand der Trommel ausgeübt wird, zu einer Belastung darin führt, die 1,4 kgf/cm² oder mehr beträgt, wenn die Umfangswand radial um 0,1 cm in Richtung auf die mittlere Achse verformt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Festigkeit der Trommel durch die Belastung angegeben, die dann erzeugt wird, wenn die Umfangswand verformt wird, und erfolgt der Druckvorgang unter Verwendung einer Trommel, die eine Belastung von 0,75 kgf/cm² oder mehr, vorzugsweise 1,4 kgf/cm² oder mehr zeigt, wenn die Umfangswand um 0,1 cm in die Richtung zur mittleren Achse verformt wird, und wird eine Druckfarbe verwandt, die eine Viskosität von 330 Pa·s oder weniger, vorzugsweise 150 Pa·s oder weniger hat, wodurch eine Verformung der Trommel vermieden werden kann, da die Festigkeit der Umfangswand der Trommel an der mit 9 in 2 bezeichneten Stelle die Verformungskraft übersteigt, die durch die Viskosität der Druckfarbe auf die Trommel ausgeübt wird.

Wenn bei einer Trommel, die aus üblichen Materialien gebildet ist, die Belastung auf mehr als 9,00 kgf/cm² erhöht wird, muss die Stärke der Trommel erhöht werden oder muss das Öffnungsverhältnis herabgesetzt werden, was zu Unschärfen der gedruckten Bilder oder zu geringerer Druckdichte führt. Die Viskosität der Druckfarbe liegt vorzugsweise bei 9 Pa·s oder mehr. Wenn die Viskosität unter 9 Pa·s liegt, tropft die Druckfarbe von der Quetschrolle auf die Trommel während des Warteintervalls oder tritt die Druckfarbe aus dem Spalt zwischen der Trommel und der Druckschablone aus oder verlaufen die gedruckten Bilder.

Die Trommel gemäß der vorliegenden Erfindung kann aus irgendeinem Material gebildet sein, solange die obige Festigkeit gegeben ist, und die Stärke, das Öffnungsporenmuster, das Öffnungsverhältnis und das Herstellungsverfahren der Umfangswand der Trommel können nach Wunsch festgelegt werden.

Die zugehörigen Zeichnungen werden im Folgenden kurz erläutert.

1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht den Druckmechanismus einer Rotationsschablonendruckvorrichtung.

2 zeigt in einer schematischen Schnittansicht den beim herkömmlichen Schablonendruck auftretenden Fehler.

3 zeigt in einer perspektivischen Ansicht das Verfahren zum Messen der Festigkeit der Trommel bei der vorliegenden Erfindung.

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung mehr im Einzelnen anhand gegenwärtig bevorzugter Arbeitsbeispiele näher erläutert. Es versteht sich jedoch, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiel beschränkt ist.

Ein Druckvorgang wurde mit einer Schablonendruckvorrichtung (RISOGRAPH GR377, hergestellt von RISO KAGAGKU CORPORA-TION) durchgeführt, die den in 1 dargestellten Aufbau hatte, wobei die Drucktrommel eine Umfangswand aus einem elektrogeformten Nickelmaterial mit einer Stärke von 0,2 mm, einem Porendurchmesser von 0,2 mm und einem Öffnungsverhältnis von 12 % hatte, und Druckfarben mit verschiedenen Viskositäten, die in der Tabelle 1 aufgeführt sind, bei einer Umgebungsdrucktemperatur von 23°C mit verschiedenen Druckgeschwindigkeiten von 60 bis 130 Umdrehungen/min verwandt wurden. Die Verformung der Trommel wurde optisch geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Die Viskosität der Druckfarben wurde unter Verwendung eines Brookfield Viskosimeters (VISCOMETER-BH, hergestellt von TOKI SANGYO CO., LTD.) mit einem Rotor Nr. 7 bei 23°C und einer Drehgeschwindigkeit von 20 Umdrehungen/min gemessen. Wie es in 3 dargestellt ist, wurde die Festigkeit der Trommel dadurch bestimmt, dass eine Belastung gemessen wurde, die dann hervorgerufen wird, wenn ein Stößel 21 mit einem Durchmesser von 0,5 cm nahezu gegen die Mitte der Umfangswand der Trommel mit einer Geschwindigkeit von 1,0 cm/min gedrückt wurde, wodurch sich eine Verformung von 0,1 cm in Richtung zur mittleren Achse der Trommel ergab, indem eine Prüfvorrichtung 20, nämlich AUTOGRAPH (AGS-500D), hergestellt von SHIMADZU SEISAKUSHO, LTD. benutzt wurde.

Die Bewertung erfolgte in der gleichen Weise wie beim Beispiel 1 mit der Ausnahme, dass die Umfangswand der Trommel aus einem elektrogeformten Nickelmaterial bestand, das eine Stärke von 0,18 mm, einen Porendurchmesser von 0,2 mm und ein Öffnungsverhältnis von 12 % hatte. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.

Die Bewertung erfolgte in der gleichen Weise wie beim Beispiel 1 mit der Ausnahme, dass die Umfangswand der Trommel aus einem geätztem Edelstahlmaterial bestand, das eine Stärke von 0,2 mm, einen Porendurchmesser von 0,2 mm und ein Öffnungsverhältnis von 30 % hatte. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.

Die Bewertung erfolgte in der gleichen Weise wie beim Beispiel 1 mit der Ausnahme, dass die Umfangswand der Trommel aus einem elektrogeformten Nickelmaterial bestand, das eine Stärke von 0,15 mm, einen Porendurchmesser von 0,2 mm und ein Öffnungsverhältnis von 12 % hatte. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.

Die Bewertung erfolgte in der gleichen weise wie beim Beispiel 1 mit der Ausnahme, dass die Umfangswand der Trommel aus einem geätzten Edelstahlmaterial bestand, das eine Stärke von 0,15 mm, einen Porendurchmesser von 0,2 mm und ein Öffnungsverhältnis von 30 % hatte. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.

Die Bewertung erfolgte in der gleichen Weise wie beim Beispiel 1 mit der Ausnahme, dass die Umfangswand der Trommel aus einem elektrogeformten Nickelmaterial bestand, das eine Stärke von 0,3 mm, einen Porendurchmesser von 0,3 mm und ein Öffnungsverhältnis von 5 % hatte. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.

Die Bewertung erfolgte in der gleichen Weise wie beim Beispiel 1 mit der Ausnahme, dass die Umfangswand der Trommel aus einem geätzten Edelstahlmaterial bestand, das eine Stärke von 0,12 mm, einen Porendurchmesser von 0,2 mm und ein Öffnungsverhältnis von 30 % hatte. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgt der Schablonendruck unter Verwendung einer Drucktrommel, die eine Belastung von 0,75 kgf/cm² oder mehr, vorzugsweise 1,4 kgf/cm² oder mehr hat, wenn die Umfangswand der Trommel um 0,1 cm in Richtung auf die mittlere Achse der Trommel verformt wird, wobei eine Druckfarbe benutzt wird, die eine Viskosität von 330 Pa·s oder weniger, vorzugsweise 150 Pa·s oder weniger hat. Das hat zur Folge, dass eine Verformung der Umfangswand der Trommel in der Nähe der Druckfarbenzuführungseinrichtungen auf Grund der Viskosität der Druckfarbe vermieden wird und dadurch gleichmäßige gedruckte Bilder frei von Ungleichmäßigkeiten erhalten werden können.