WO1986004549A1 - Method and device for fabricating a screener - Google Patents

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Siegfried Rückl
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Schablonentechnik Kufstein Gesellschaft M.B.H.
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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41CPROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00Forme preparation
    • B41C1/14Forme preparation for stencil-printing or silk-screen printing
    • B41C1/145Forme preparation for stencil-printing or silk-screen printing by perforation using an energetic radiation beam, e.g. a laser

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for producing a screen printing stencil.
  • Screen printing stencils are either created galvanoplastic or so-called lacquer stencils are produced.
  • an already permeable fabric e.g. a perforated film or stencil gauze, for circular stencils in the form of a cylinder, coated with a light-sensitive lacquer.
  • a lacquer stencil is obtained, the openings of which are partially closed by the hardened photoresist, but are partially permeable to the dye.
  • a clamping device for a film is provided, that guides for laser optics are provided in a plane parallel to the clamping device, on which a carriage carrying the laser optics is movably arranged, and that a control unit for carriages and laser optics is provided.
  • Fig.1 shows schematically the device according to the invention in oblique view.
  • 2 and 3 show two views of the tension roller holder.
  • the stencil tensioning roller is a circular cylinder which is expandable in the circumferential direction and runs precisely in the tensioned state and which is held on only one side for the mounting and removal of the stencils. It therefore has carrier tubes 7 at its two ends.
  • a tensioning roller drive 8 is provided which interacts with a pulse generator 9.
  • the tension roller drive 8 is shown as a gear drive. However, in order to avoid an error due to tolerances in the teeth, it is more favorable to provide a flat belt drive, as in FIG. 2 or 3, where a belt 19 is guided over two rollers 20, 21.
  • a stepper motor for the guide carriage 6 there is a separate feed drive 10, expediently a stepper motor, the number of steps of which is to be selected in such a way that the feed carriage can be advanced step by step in each case by 10 ⁇ m.
  • a stepper motor 10 is shown in FIGS. 1 and 3, this stepper motor 10 driving a screw spindle 18 which is in engagement with the guide carriage 6.
  • 2 shows another embodiment for the feed drive.
  • an endless belt 24 is guided over two rollers 22, 23, this belt 24 being anchored at 25 on the guide carriage 6. By driving the roller 22 or 23, the guide carriage 6 is then moved accordingly.
  • the band 24 can also be replaced by a pull rope.
  • a laser device 11 emits a laser beam 13 at the laser beam output 12, which is directed via two deflection stations 14 to a deflection mirror 15 on the guide carriage 6.
  • An adjustment repeat 16 is provided for adjusting the position of the deflecting mirror 15 relative to the template tensioning roller.
  • the deflecting mirror 15 has the task of deflecting the laser beam 13 guided parallel to the axis of the template in a direction perpendicular to the template wall.
  • the pattern to be applied to the template is converted into control impulses, which can be done on the one hand by scanning a template or by storing it in an electronic system. These control pulses actuate the laser device accordingly and thus a laser beam 13 is point-wise directed onto the stencil stretched on the stencil tension roller 4.
  • this laser beam removes the material covering the perforated film, so that the opening in the template is exposed again.
  • the desired pattern can be transferred point by point to the template, and by jointly controlling the laser device 11 and the guide carriage 6, the pattern to be applied can also be easily repeated on the template.
  • the stencil tensioning roller 4 can be designed as a circular cylinder that is expandable in the circumferential direction and runs precisely in the tensioned state. It goes without saying that care must be taken to ensure that the concentricity of the stencil tension roller has the smallest possible tolerances.
  • the support tube 7 At the headstock end, ie in the drawing at the left outer end, the support tube 7 has a coupling which allows a largely rigid, but in the other direction flexible, resilient coupling of the pulse generator 9 which is free of play in the direction of rotation; the clutch is indicated at 26 in FIGS. 2 and 3.
  • the right-hand end can be arranged in a bearing 2 that is provided with a pneumatic lowering device 28.
  • the stencil tensioning roller 4 must be driven in the direction of rotation in such a way that only minimal synchronism fluctuations occur and other vibration excitations, such as torsional and bending vibrations, are kept extremely small and well damped.
  • a drive with a friction wheel or flat belt.
  • a collectorless, speed-controlled DC motor can be used as the drive.
  • the focal length of the laser optics can be in a range, for example between 20 and 100 mm, and a servo slide that adjusts or adjusts the optics should subsequently be provided in order to compensate for impermissible running errors of the template tensioning roller 4.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Siebdruckschablone
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Siebdruckschablone.
Siebdruckschablonen werden entweder galvanoplastisch erzeugt oder aber es werden sogenannte Lackschablonen hergestellt. Hiezu wird ein bereits durchlässiges Flächengebilde, z.B. eine perforierte Folie oder eine Schablonengaze, für Rundschablonen in Form eines Zylinders, mit einem lichtempfindlichen Lack beschichtet. Nach der Auflichtung des Musters durch einen über die Fotolackschicht gelegten Film, der das gewünschte Muster trägt, und nach der anschließenden Entwicklung erhält man eine Lackschablone, deren Öffnungen stellenweise durch den gehärteten Fotolack verschlossen, teilweise jedoch durchlässig für den Farbstoff sind. Das Herstellen dieser Lackschablonen ist sehr aufwendig; so muß für jede anzufertigende Lackschablone ein Farbauszug gezeichnet werden, von dem dann in der Filmherstellung ein Strichnegativ angefertigt werden muß. Daraufhin wird dann z.B. auf die perforierte Folie der Fotolack aufgebracht, wobei diese Beschichtung der Folie gleichmäßig erfolgen muß. Nach dem Beschichten wird der Fotolack getrocknet. In der Zwischenzeit wird nach eingehender Kontrolle und Retusche das Negativ in einer Additionsmaschine zu einem gerasterten Ganzfilm zusammenaddiert, wobei dieser Ganzfilm die gleiche Größe wie die zu erstellende Lackschablone hat. Die Kontrolle und das exakte Schneiden des addierten Filmes in Rapporthöhe und Gravurbreite ist ein sehr material- und lohnintensiver Arbeitsprozeß bei der Filmherstellung, Daraufhin muß man dann den fertigen Ganzfilm auf den mit Fotolack beschichteten Lackschablonenrohling aufspannen und eine Belichtung durchführen. Die belichtete Schablone wird dann entwickelt und anschließend in einem Einbrennschrank gebrannt, wobei der Fotolack aushärtet. Anschließend muß nochmals kontrolliert und retuschiert werden. Man kann erkennen, daß dieser bisher übliche Vorgang die Herstellung der Lackschablonen sehr verteuert.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Siebdruckschablone zu schaffen, bei der der Arbeitsaufwand und damit die Kosten wesentlich reduziert sind und trotzdem die Genauigkeit der Schablone keine Einbußen erleidet.
Bei einem Verfahren zur Herstellung einer Siebdruckschablone, bei dem eine Folie gleichmäßig gelocht wird, die Folie dann unter Füllung der Lochungen beschichtet wird und schließlich aus einem Teil der Lochungen nach dem gewünschten Muster das Beschichtungsmaterial wieder entfernt wird, wird nun vorgeschlagen, daß die beschichtete Folie gegebenenfalls nach einer Trocknung aufgespannt wird und entsprechend dem gewünschten Muster ein Laserstrahl auf die entspre- chenden Stellen der beschichteten Folie aufgebracht wird und an die- sen Stellen die Lochungen freilegt.
Bei der Vorrichtung zur Herstellung einer Siebdruckschablone wird vorgeschlagen, daß eine Aufspanneinrichtung für eine Folie vorgesehen ist, daß in einer zur Aufspanneinrichtung parallelen Ebene Führungen für eine Laseroptik vorgesehen sind, auf der ein die Laseroptik tragender Schlitten beweglich angeordnet ist, und daß eine Steuereinheit für Schlitten und Laseroptik vorgesehen ist.
In der Zeichnung ist die Anwendung der Erfindung für eine Rundschablone gezeigt. Fig.1 zeigt schematisch die erfindungsgemäße Vorrichtung im Schrägriß. Die Fig. 2 und 3 zeigen zwei Ansichten der Spannwalzenhalterung.
Auf einem verwindungs- und biegesteifen Grundkörper 1 sind Lager 2, 3 für eine Schablonenspannwalze 4 vorgesehen. Parallel zur Achse der Schablonenspannwalze 4 sind Parallelführungen 5 für einen FührungsSchlitten 6 vorgesehen. Die BedienungsSchalter 27 der Vorrichtung sind nur scheraatisch angedeutet. Die Schablonenspannwalze ist ein in Umfangsrichtung expandierbarer, im gespannten Zustand genaulaufender Kreiszylinder, der für das Aufziehen und Abnehmen der Schablonen nur auf einer Seite festgehalten wird. Er weist daher an seinen beiden Enden Trägerrohre 7 auf. Für die Schablonenspannwalze 4 ist ein Spannwalzenantrieb 8 vorgesehen, der mit einem Impulsgeber 9 zusammenwirkt. Im Falle der Fig.1 ist der Spannwalzenantrieb 8 als Zahnradantrieb dargestellt. Um jedoch einen Fehler durch Toleranzen bei den Zähnen zu vermeiden, ist es günstiger einen Flachriemenantrieb, wie in Fig. 2 oder 3 vorzusehen, wo ein Riemen 19 über zwei Rollen 20, 21 geführt ist.
Für den FührungsSchlitten 6 ist ein getrennter Vorschubantrieb 10 vorhanden, zweckmäßigerweise ein Schrittmotor, dessen Schrittzahl so zu wählen ist, daß ein schrittweises Vorrücken des Vorschubschlittens um jeweils 10 μm erfolgen kann. Ein derartiger Schrittmotor 10 ist in den Fig. 1 und 3 dargestellt, wobei dieser Schrittmotor 10 eine SchraubSpindel 18 antreibt, die mit dem FührungsSchlitten 6 in Eingriff steht. In der Fig.2 ist eine andere Ausführungsform für den Vorschubantrieb zu sehen, Hier wird über zwei Walzen 22, 23 ein Endlosband 24 geführt, wobei dieses Band 24 bei 25 am Führungsschlitten 6 verankert ist. Durch einen Antrieb der Walze 22 bzw. 23 wird dann der Führungsschlitten 6 entsprechend bewegt. Es ist selbstverständlich, daß das Band 24 auch durch ein Zugseil ersetzt werden kann.
Ein Lasergerät 11 gibt am Laserstrahlausgang 12 einen Laserstrahl 13 ab, der über zwei Umlenkstationen 14 zu einem Umlenkspiegel 15 auf dem Führungsschlitten 6 geleitet wird. Zur Einstellung der Lage des Umlenkspiegels 15 zur Schablonenspannwalze ist ein Verstellrapport 16 vorhanden. Der Umlenkspiegel 15 hat die Aufgabe, den parallel zur Achse der Schablone geführten Laserstrahl 13 in eine Richtung senkrecht zur Schablonenwandung umzulenken. Das auf die Schablone aufzutragende Muster wird in Stuerungsimpulse umgesetzt, was einerseits durch Abtasten einer Vorlage oder durch Einspeicherung in eine elektronische Anlage erfolgen kann. Diese Steuerungsimpulse betätigen entsprechend das Lasergerät und wird somit punktweise ein Laserstrahl 13 auf die auf der Schablonenspannwalze 4 aufgespannte Schablone gerichtet. Dieser Laserstrahl bewirkt an seiner Auftreffstelle eine Entfernung des die gelochte Folie bedeckenden Materials, so daß hier die öffnung in der Schablone wiederum freigelegt wird. Auf diese Weise kann Punkt für Punkt das gewünschte Muster auf die Schablone übertragen werden und durch gemeinsame Steuerung des Lasergerätes 11 und des Führungsschlittens 6 kann auch eine Wiederholung des aufzutragenden Musters auf die Schablone in einfacher Weise erfolgen.
Die Schablonenspannwalze 4 kann als ein im Umfangsrichtung expandierbarer, in gespanntem Zustand genau laufender Kreiszylinder ausgebildet sein. Es ist selbstverständlich, daß man darauf achten muß, daß der Rundlauf der Schablonenspannwalze möglichst kleine Toleranzen aufweist. Am spindelstockseitigem, d.h. in der Zeichnung am linken äußeren Ende weist das Trägerrohr 7 eine Kupplung auf, welche eine in Drehrichtung spielfreie und weitgehend starre, in der anderen Richtung aber flexible, nachgiebige Ankupplung des Impulsgebers 9 gestattet; die Kupplung ist in den Fig. 2 und 3 bei 26 angedeutet. Das rechtsseitige Ende kann in einem Lager 2 angeordnet sein, daß mit einer pneumatischen Absenkeinrichtung 28 versehen ist. Der Antrieb der Schablonenspannwalze 4 in Drehrichtung hat so zu erfolgen, daß nur minimale GleichlaufSchwankungen auftreten und sonstige Schwingungsanregungen, wie Dreh- und Biegeschwingungen extrem klein gehalten und gut gedämpft werden. Hier kann man einen Antrieb durch Reibrad oder Flachriemen wählen. Als Antrieb kommt ein kollektorloser, drehzahlgeregelter Gleichstrommotor (Tachogenerator + einstellbare Strombegrenzung) in Frage. Bei der Konstruktion des Verstellsupports 16 muß darauf Rücksicht genommen werden, daß die Brennweite der Laseroptik in einem Bereich liegen kann, z.B. zwischen 20 und 100 mm, und es sollte ein die Optik nachregelnder bzw. nachführender Servoschlitten nachträglich vorgesehen werden können, um unzulässige Lauffehler der Schablonenspannwalze 4 auszugleichen.
In der Fig.1 ist der Laserstrahl 13 zwischen den einzelnen Umlenkelementen frei dargestellt. Es ist jedoch selbstverständlich möglich, den Laserstrahl auch in einem Teleskoprohr oder dgl. zu führen.

Claims

P a t en t a n s p r ü c h e :
1. Verfahren zur Herstellung einer Siebdruckschablone, bei dem eine Folie gleichmäßig gelocht wird, die Folie dann unter Füllung der Lochungen beschichtet wird und schließlich auf einem Teil der Lochungen nach dem gewünschten Muster das Beschichtungsmaterial wieder entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die beschichtete Folie gegebenenfalls nach einer Trocknung, aufgespannt wird und entsprechend dem gewünschten Muster ein Laserstrahl auf die entsprechenden Stellen der beschichteten Folie aufgebracht wird und an diesen Stellen die Lochungen freilegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie als Zylinder ausgebildet wird und drehbar aufgespannt wird und daß parallel zu den Zylindererzeugenden ein Laserkopf geführt wird, der den Zylinder punktweise beaufschlagt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstrahl parallel zμr aufgespannten Folie bis zum Laserkopf geführt wird und dann von diesem normal auf die Folie gerichtet wird.
4. Vorrichtung zur Herstellung einer Siebdruckschablone, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufspanneinrichtung (2, 3, 4, 7) für eine Folie vorgesehen ist, daß in einer zur, Aufspanneinrichtung (2, 3, 4, 7) parallelen Ebene Führungen (5) für eine Laseroptik vorgesehen sind, auf der ein die Laseroptik tragender Schlitten (6) beweglich angeordnet ist, und daß eine Steuereinheit (17) vorhanden ist, die die Bewegung des Schlittens (6) und die Betätigung des Lasergerätes (11) miteinander entsprechend des aufzubringenden Musters koordiniert.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspanneinrichtung Lager (2, 3) zur Lagerung einer Schablonenspannwalze (4) aufweist, auf die dann eine Folie zylindrisch aufgezogen wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (6) einen Verstellsupport (16) besitzt, der die eigentliche Laseroptik mit einem Umlenkspiegel (15) trägt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablonenspannwalze (4) ein in Umfangsrichtung expandierbarer, im gespannten Zustand genau laufender Kreiszylinder ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß die Schab¬lonenspannwalze (k ) pneumatisch expandierbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablonenspannwalze (k) in einem offenen Lagerbock gehalten ist.
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