專利名稱：具有網版張力感測功能的印刷裝置及其網版的制作方法
技術領域：
本發明關于一種具有網版張力感測功能的印刷裝置及其網版，尤其是一種于網版印刷作業過程中，可實時感測網版張力的印刷裝置及其網版。
背景技術：
由于網版印刷具有耐氣候性與耐藥品性等特性，可于多種承印材料上進行印刷， 例如塑膠、紡織品、玻璃、陶瓷或印刷電路的基板等，已廣泛應用于民生及電子產業。然而， 在套色印刷過程中，由于網版張力不均且印刷刮刀的下壓力固定，可能造成套色不準確、油墨沉積不均、間接耐印力低或產生網版局部龜紋等問題，影響印刷品質。一般而言，針對上述問題，借助感測網版張力，可作為調整印刷刮刀施予網版的下壓力或更換新網版的參考， 使印刷厚度達成高均勻度的要求。因此，存在有下列的幾種現有感測網版張力方法。第一種現有感測網版張力方法為一種離線手動感測方式，其于印刷裝置的網版未進行印刷作業而閑置時，以人力將一個張力計依序放置于該網版的數個位置，以感測該網版的數個位置的張力。只是，此方法將該張力計以手動方式放置于該網版，因此，感測過程所耗人時成本高，且也無法排除一般人力作業常伴隨的怠惰及精密度低等問題。再者，此方法無法實時感測印刷時的網版張力，作為調整或更換該網版所需信息。第二種現有感測網版張力方法為一種在線間接感測方式，其如美國專利公告第 5052291 號〈〈Screen printing method comprising printingpressure regulation〉〉發明專利案，請參閱圖1所示，其揭示一種可感測網版張力的現有印刷裝置9，該現有印刷裝置9 設一個印刷平臺91，該印刷平臺91的四個角落處設有四組壓力感測器92，該現有印刷裝置 9另具有一個網版93及一個印刷刮刀94，該網版93位于該印刷平臺91及該印刷刮刀94 間。當進行網版印刷前或進行網版印刷后，該印刷刮刀94下壓該網版93，而壓抵該網版93及該壓力感測器92，該印刷刮刀94下壓力與該網版93張力相消的合力可由該壓力感測器92感測而得，借助該壓力感測器92的感測值及該印刷刮刀94的下壓力值，計算該壓力感測器92位置的網版93張力。只是，現有印刷裝置9偵測該印刷刮刀94下壓力與該網版93張力的合力，乃間接取得該網版93張力的信息，所取得的網版93張力與該網版93的實際張力間的誤差值大； 再者，該現有印刷裝置9僅能偵測設有該壓力感測器92處的網版93張力，若密集設置該壓力感測器92，也無法同時得知該網版93其余位置的張力。因此，此方法無法同時感測該網版93任何位置的張力，提供調整或更換該網版93的信息稍嫌不足；若密集設置該壓力感測器92，則具有提高設置成本的問題。或者，如中國臺灣專利公告第M342278號《壓力補償式的刮刀模塊》新型專利案， 請閱圖2所示，其揭示一種可調整網版張力的現有印刷裝置8，該現有印刷裝置8設一個荷重單元81、一個壓力感測器82、一個印刷刮刀83及一個網版84，該荷重單元81設置該壓力感測器82并連接該印刷刮刀83，使該印刷刮刀83朝向該網版84。
當該荷重單元81向下壓，并使該印刷刮刀83抵接于該網版84時，該印刷刮刀83 下壓力與該網版84張力相消的合力，可由該印刷刮刀83處的壓力感測器82感測而得，借助該壓力感測器82的感測值及該印刷刮刀83的下壓力值，計算該壓力感測器82位置的網版84張力。只是，此方法監測該印刷刮刀83處的壓力，以供間接偵測該網版84的張力。因此， 該網版84的張力經由非網版84的結構傳遞至該壓力感測器82，該間接感測的誤差值顯然也大于直接感測該網版84的張力的誤差值。基于上述原因，有必要進一步改良上述現有印刷裝置。
發明內容
本發明的目的乃改良上述缺點，以提供一種具有網版張力感測功能的印刷裝置及其網版，以實時感測網版張力。本發明的另一目的，提供一種具有網版張力感測功能的印刷裝置及其網版，以同時感測網版任何位置張力。本發明的再一目的，提供一種具有網版張力感測功能的印刷裝置及其網版，以直接感測網版張力。本發明的再一目的，提供一種具有網版張力感測功能的印刷裝置及其網版，以直接感測刮刀的二端是否平均壓抵網版，并且能方便調整刮刀。一種具有網版張力感測功能的印刷裝置，包含一個平臺，設一個置物面；一個網版，設一個印刷面、一個壓抵面、一個印刷區域及至少一個感測件，該印刷面朝向該平臺的置物面，該壓抵面相對于該印刷面，該印刷區域連通該印刷面及該壓抵面，該感測件設于該印刷區域外；及一個刮刀，朝向該網版的壓抵面，以供壓抵該網版接觸于該待印刷物并沿一個印刷方向移動。本發明的網版，包含一個印刷面，形成于該網版的一個表面；一個壓抵面，相對于該印刷面；一個印刷區域，連通該印刷面及該壓抵面；及至少一個感測件，設于該印刷區域外。借此，當進行網版印刷時，該感測件可實時感測該網版的張力，以供使用者作為更換該網版的參考。
圖1 第一種現有印刷裝置的側面圖。圖2 第二種現有印刷裝置的側面圖。圖3 本發明具有網版張力感測功能的印刷裝置第一實施例的組合側視圖。圖4 本發明具有網版張力感測功能的印刷裝置第一實施例的組合上視圖。圖5 本發明具有網版張力感測功能的印刷裝置第一實施例的第一種使用情形的組合側視圖。圖6 本發明具有網版張力感測功能的印刷裝置第一實施例的第一種使用情形的組合上視圖。圖7 本發明具有網版張力感測功能的印刷裝置第一實施例的第一種使用情形的感測值示意圖。圖8 本發明具有網版張力感測功能的印刷裝置第一實施例的第二種使用情形的組合側視圖。圖9 本發明具有網版張力感測功能的印刷裝置第一實施例的第二種使用情形的組合上視圖。圖10 本發明具有網版張力感測功能的印刷裝置第一實施例的第二種使用情形的感測值示意圖。圖11 本發明具有網版張力感測功能的印刷裝置第一實施例的第三種使用情形的組合側視圖。圖12 本發明具有網版張力感測功能的印刷裝置第一實施例的第三種使用情形的組合上視圖。圖13 本發明具有網版張力感測功能的印刷裝置第一實施例的第三種使用情形的感測值示意圖。圖14 本發明具有網版張力感測功能的印刷裝置第一實施例與界面模塊的連線示意圖。圖15 本發明具有網版張力感測功能的印刷裝置第二實施例的網版立體圖。主要元件符號說明1平臺11 置物面
2網版21 印刷面
22壓抵面23印刷區域
24感測件24a感測件
24b感測件
3刮刀
4待印刷物
5界面模塊
51電橋52放大器
53處理器54輸入器
55輸出器
D印刷方向Ll邊緣延伸線
L2中心延伸線L3邊緣延伸線
9現有印刷裝置
91印刷平臺92壓力感測器
93網版94印刷刮刀
8現有印刷裝置
81荷重單元82壓力感測器
83印刷刮刀84網版
具體實施例方式
為讓本發明的上述及其他目的、特征及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明的較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下本發明以下所述的“印刷方向”為網版印刷的印刷刮刀移動方向，熟悉該技藝者可
以理解。請參閱圖3及4所示，其是本發明具有網版張力感測功能的印刷裝置的第一實施例。其中，本發明具有網版張力感測功能的印刷裝置包含一個平臺1、一個網版2及一個刮刀3，該平臺1供放置一個待印刷物4，該網版2位于該平臺1及該刮刀3之間，且該網版2 具有感測其張力的功能。借此，當進行網版印刷時，該刮刀3沿一個印刷方向D壓抵該網版 2，使印刷墨水(Printing Ink)印刷于該待印刷物4，該網版2可實時感測其張力，供使用者作為更換該網版2的參考。該平臺1設有一個置物面11，其朝向該網版2及該刮刀3，供放置該待印刷物4。該網版2由現有用于網版印刷的網體制成，該網版2設一個印刷面21、一個壓抵面22、一個印刷區域23及至少一個感測件對，該印刷面21形成于該網版2的一個表面，該印刷面21朝向該平臺1的置物面11，供該網版2接觸該待印刷物4。該壓抵面22相對于該印刷面21形成該網版2的另一表面，該壓抵面22朝向該刮刀3，供該網版2接觸該刮刀 3。該印刷區域23連通該印刷面21及該壓抵面22，以供印刷油墨由該壓抵面22經由該印刷區域23滲透至該印刷面21，該印刷區域23的形狀及范圍可視使用需求而調整。在本實施例中，該印刷區域23的形狀為矩形。該感測件M為可偵測物體形變量的元件，例如應變規(Strain Gauge)或薄膜式應變感知器。在此實施例中，該感測件M為薄膜式應變感知器。該感測件M設于該印刷區域23外，該感測件M可視使用需求設于該印刷面21或/及該壓抵面22。在此實施例中，該感測件M設于該印刷面21。其中，該感測件M的設置數量可視需求，設置一個或數個感測件M鄰近該印刷區域23邊緣，或以數個感測件M沿該印刷方向D設置于鄰近該印刷區域23的相對二個邊緣。該感測件對供感測該網版2的張力，且該感測件M設有導線輸出對應的電性變化值，例如電阻值、電壓值或電流值。借此，當進行網版印刷時，該感測件M可直接實時感測該網版2的形變量，該形變量的值越大代表該網版2所受的張力越大，反之亦然。請參閱圖3及5所示，該刮刀3如現有的印刷刮刀(PrintingSqueegee)，其朝向該網版2的壓抵面22及該平臺1的置物面11，該刮刀3可移動而壓抵該網版2的壓抵面22， 并沿該印刷方向D移動，使該網版2的印刷面21接觸于該待印刷物4。請參閱圖5及6所示，其是本發明具有網版張力感測功能的印刷裝置的使用情形示意圖。欲進行印刷時，是先將印刷油墨置于該網版2的壓抵面22，該刮刀3壓抵該網版2 的壓抵面22，使該網版2變形并使該印刷面21接觸該待印刷物4，該刮刀3沿該印刷方向D 移動，將印刷油墨由該壓抵面22擠入該網版2的印刷區域23，并滲透至該印刷面21，使印刷油墨印置于該待印刷物4。當該刮刀3向下壓抵該網版2時，該感測件M即可檢出其所在位置的網版2形變量，若以二個感測件2 及24b分別鄰設于該印刷區域23的相對二側邊緣，且該刮刀3的二端可分別經過此二個感測件2 及24b上方(依圖面而言)，則由此二個感測件2 及 24b的感測值，可得知該刮刀3 二端的網版2張力是否相同，供使用者評估該刮刀3的二端是否平均壓抵該網版2，作為調整該刮刀3的參考。
請再參閱圖6所示，為使該網版2任何位置的形變量均可被感測，可沿該印刷方向 D設置數組感測件2 及Mb，在此實施例中，該感測單元2 及24b分別設于該印刷區域 23的二條邊緣延伸線(Li及L3)及該印刷區域23的一條中心延伸線L2，其中，該邊緣延伸線(Li及L3)及該中心延伸線L2平行于該刮刀3。再者，由于該感測件M直接貼設于該網版2，當該刮刀3下壓該網版2時，該感測件M隨該網版2而變形，可降低該網版2的形變量經由其他結構，間接傳遞至該感測件M所造成的誤差。請再參閱圖5、6及7所示，若該刮刀3的二端已平均壓抵該網版2，則當該刮刀3 下壓于該印刷區域23的邊緣延伸線Ll時，位于該邊緣延伸線Ll的感測件M的感測值最大，位于該中心延伸線L2的感測件M的感測值次之，位于該邊緣延伸線L3的感測件M的感測值最小。同理，請閱第8、9及10圖所示，當該刮刀3下壓于該印刷區域23的中心延伸線L2時，位于該中心延伸線L2的感測件M的感測值最大，位于該邊緣延伸線Ll及L3的感測件M的感測值次之。請閱圖11、12及13所示，當該刮刀3下壓于該印刷區域23的邊緣延伸線L3時，各位置的感測值也可依此類推，在此不再贅述。因此，該網版2的形變位置及各該感測件M間的距離與各該感測件M感測值成反比，且該網版2任何位置的形變程度與各該感測件M感測值成正比。該刮刀3下壓該網版2所造成的形變量，可借助設于該網版2不同位置的感測件M的感測值，取得該網版2 各位置的張力值分布情形。請閱圖14所示，其是本發明具有網版張力感測功能的印刷裝置與界面模塊的連線示意圖，其中，為設定一個預設張力值及顯示該感測件M的感測值，供使用者作為調整或更換該網版2的參考，本發明第一實施例還可另設一個界面模塊5電連接于該感測件M 的導線。該界面模塊5包含一個電橋51、一個放大器52、一個處理器53、一個輸入器M及一個輸出器陽，該電橋51電連接于感測件M的導線，以讀取該感測件M所輸出的信號； 該放大器52電連接于該電橋51，將該電橋51的輸出信號進行模擬放大；該處理器53電連接于該放大器52，將該放大器52的輸出信號轉為數位信號，并與該預設張力值做比較或執行其他使用者所需的處理；該輸入器M電連接于該處理器53，供輸入該預設張力值；該輸出器55電連接于該處理器53，輸出該感測數值及相關設定結果。在此實施例中，該電橋51為一個惠斯登電橋(Wheatstone Bridge)，利用該惠斯登電橋不平衡的特性，輸出一個微小電壓值，以精確測量該感測件M所輸出的電阻值；該放大器52為一個模擬信號放大器；該處理器53為一個微處理器或一個可編程邏輯控制器； 該輸入器M為一個鍵盤或一個觸控屏幕；該輸出器陽為一個屏幕或為形成該輸入單元的觸控屏幕。請參閱圖15所示，在進行網版印刷過程中，為避免該感測件M脫離該網版2，而影響該網版2張力感測的準確度，可將該感測件M設于該網版2的印刷面21與該壓抵面22 之間，形成本發明具有網版張力感測功能的印刷裝置的第二實施例。借此，在實時感測該網版2的張力時，該感測件M不會脫離該網版2，而影響該網版2的張力感測準確度。本發明具有網版張力感測功能的印刷裝置，以該感測件M實時檢出該網版2所有位置的形變量，供使用者于網版印刷在線作業時，評估該網版2的張力是否符合所需條件的參考。因此，具有實時感測該網版2張力的功效。本發明具有網版張力感測功能的印刷裝置，借助設于該網版2不同位置的感測件24的感測值，同時感測該刮刀3下壓該網版2所造成的形變量。因此，具有實時感測該網版 2任何位置張力，以取得該網版2的張力值分布情形的功效。本發明具有網版張力感測功能的印刷裝置，借助該感測件M直接設于該網版2， 當該刮刀3下壓該網版2時，該感測件M隨該網版2而形變。因此，具有直接感測該網版 2的張力，以降低該網版2的形變量傳遞誤差的功效。本發明具有網版張力感測功能的印刷裝置，借助設于網版印刷區域的相對二側邊緣的感測件的感測值，可得知刮刀二端的網版張力是否相同，供使用者評估刮刀的二端是否平均壓抵網版。因此，能起到容易調整刮刀的功效。
權利要求
1.一種具有網版張力感測功能的印刷裝置，其特征在于，包含一個平臺，設一個置物面；一個網版，設一個印刷面、一個壓抵面、一個印刷區域及至少一個感測件，該印刷面朝向該平臺的置物面，該壓抵面相對于該印刷面，該印刷區域連通該印刷面及該壓抵面，該感測件設于該印刷區域外；及一個刮刀，朝向該網版的壓抵面，以供壓抵該網版并沿一個印刷方向移動。
2.如權利要求1所述的具有網版張力量測功能的印刷裝置，其特征在于，另包含一個界面模塊，該界面模塊設有一個電橋電連接于該感測件，一個放大器電連接于該電橋，一個處理器電連接于該放大器，一個輸入器及一個輸出器電連接于該處理器。
3.如權利要求1或2所述的具有網版張力量測功能的印刷裝置，其特征在于，該感測件設于該印刷面、該壓抵面或該印刷面與該壓抵面之間。
4.如權利要求1或2所述的具有網版張力量測功能的印刷裝置，其特征在于，該感測件鄰近該印刷區域邊緣設置。
5.如權利要求4所述的具有網版張力量測功能的印刷裝置，其特征在于，該感測件設為數個，該數個感測件沿該印刷方向設置于鄰近該印刷區域的相對二個邊緣。
6.一種網版，其特征在于，包含一個印刷面，形成于該網版的一個表面；一個壓抵面，相對于該印刷面；一個印刷區域，連通該印刷面及該壓抵面；及至少一個感測件，設于該印刷區域外。
7.如權利要求6所述的網版，其特征在于，該感測件鄰近該印刷區域邊緣設置。
8.如權利要求6所述的網版，其特征在于，該感測件設數個，該感測件沿一個印刷方向設置于鄰近該印刷區域的相對二個邊緣。
9.如權利要求6所述的網版，其特征在于，該感測件設于該印刷面、該壓抵面或該印刷面與該壓抵面之間。
10.如權利要求6所述的網版，其特征在于，該感測件為應變規或薄膜式應變感知器。
全文摘要
一種具有網版張力感測功能的印刷裝置，包含一個平臺設一個置物面；一個網版設一個印刷面、一個壓抵面、一個印刷區域及至少一個感測件，該印刷面朝向該平臺的置物面，該壓抵面相對于該印刷面，該印刷區域連通該印刷面及該壓抵面，該感測件設于該印刷區域外；及一個刮刀朝向該網版的壓抵面，以供壓抵該網版并沿一個印刷方向移動。借此，當進行網版印刷時，該感測件可實時感測該網版的張力，供使用者作為更換新網版的參考。
文檔編號B41F15/08GK102529318SQ20111020488
公開日2012年7月4日 申請日期2011年7月21日 優先權日2010年12月9日
發明者葉光明, 曾健明 申請人:財團法人金屬工業研究發展中心