JP2000351195A - スクリーン印刷装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スキージの単位長さ当たりの印刷圧力を一定
として、充填力を常に一定にし、精度良い印刷ができる
スクリーン印刷装置及びスクリーン印刷方法を提供す
る。 【解決手段】 スキージ１１１ａ，１１１ｂの両端部に
配設された押下装置１２３のエアーシリンダ１３５、１
３６への供給エアー圧力を制御する電空レギュレータ制
御装置１６２を備えた。該電空レギュレータ制御装置
は、基板２４の位置、上記スキージの位置、上記基板の
形状寸法に基づいて、基板形状に応じて上記各エアーシ
リンダへのエアー圧力を制御して上記スキージの両端部
における押下量を制御してスキージの単位長さ当たりの
印刷圧力を一定にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばクリーム半
田及び厚膜回路形成用ペースト等の印刷用ペーストを、
例えばプリント基板等の電子回路形成基板に印刷を行な
うスクリーン印刷装置及びスクリーン印刷方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば上記クリーム半田を上記プリント
基板に塗布するスクリーン印刷装置、及び該スクリーン
印刷装置にて実行されるスクリーン印刷方法は、電子部
品の回路実装工程におけるクリーム半田印刷工程にて使
用されている。近年の電子機器の小型化及び軽量化に伴
って、電子部品を実装する基板の微細化及び高精度化が
進み、それに応じて、クリーム半田等の高精度印刷が要
求されている。そのような中で、上記スクリーン印刷装
置及び方法は、コンタクト印刷と版離れ速度制御印刷と
の併用が主流となっている。上記コンタクト印刷は、上
記スクリーン印刷に使用するスクリーンと上記基板との
間の隙間を零にして印刷を行い、上記隙間に起因する上
記スクリーンの歪みを最小限に押さえるようにした印刷
方法である。上記版離れ速度制御は、上記スクリーンか
ら上記基板を引き離すときに、上記スクリーンにおける
開口部に充填された例えばクリーム半田の粘性、粘着力
によって上記スクリーンが上記基板側へ引っ張られるこ
とに起因して生じる印刷形状の崩れを最小限に抑え印刷
形状の安定化を図ることを目的とし、版離れを低速に制
御するものである。

【０００３】さらに近年では、定印圧印刷がクローズア
ップされつつあり、各種いろいろと工夫が凝らされてい
る。上記定印圧印刷は、印刷工程の際におけるスクリー
ンに対するスキージの押圧力である印圧が必要以上に大
きいことに起因する、スクリーン裏面へのクリーム半田
の過剰な回り込みと、印刷時にスキージがスクリーンを
スキージの移動方向と同一方向に引っ張ることによって
生じるスクリーンの位置ずれ等とを最小限に抑えること
を目的にしている。このような定印圧印刷の一例とし
て、特開平７−２０５３９７号公報に記載されているス
クリーン印刷装置がある。

【０００４】以下に、図を参照しながら、従来のスクリ
ーン印刷装置及びスクリーン印刷方法における定印圧印
刷に関する取組の一例についての概略を説明する。図９
は、一般的な従来のスクリーン印刷装置に備わりスクリ
ーン印刷方法を実行する定印圧印刷ヘッド部の概略を説
明するための図であり、上記定印圧印刷ヘッド部に接続
されている空圧系の空圧回路の一部をも併せて図示して
いる。図９において、１はスキージ、２はスキージ１を
狭持して保持するためのスキージホルダ、３はスキージ
ホルダ２を保持するための保持ホルダ、４はスキージ１
を昇降駆動する両側ロッドタイプのエアーシリンダ、５
はスキージ１を昇降駆動するときの昇降用ガイド、６は
昇降ガイド５用のスライド軸受け、７はエアーシリンダ
４の上側ピストンロッド、８はエアーシリンダ４の昇降
ストロークを調整するストッパー、９はエアーシリンダ
４の下側ピストンロッド、１０は下側ピストンロッド９
の先端に固着したベースブロック、１１はベースブロッ
ク１０に固着された回転支持用軸である。

【０００５】上記保持ホルダ３は、上記回転支持用軸１
１を支点として、回転揺動自在にベースブロック１０に
嵌合している。１２は先端が保持ホルダ３に当接するよ
うに先端の突出量が調整自在なマイクロメーターヘッド
で、ベースブロック１０に固着している。１３はスプリ
ングで、ベースブロック１０と保持ホルダ３との間に取
り付けられていて、マイクロメーターヘッド１２とスプ
リング１３とは回転支持用軸１１を中心として略対称位
置に設置されている。１４は保持ホルダ３の回転揺動を
固定するクランプレバーである。

【０００６】１５は手動調整用レギュレータで、スキー
ジ１を上昇させるときに、エアーシリンダ４の下部ポー
ト１６に、手動調整用レギュレータ１５を通ったエアー
圧力を送る。このときのエアー圧力は、スキージ１とス
キージ１に連動して動く関連構成部品類の自重及び昇降
時の抵抗力を含めたエアー圧力になるように、あらかじ
め手動調整用レギュレータ１５にて人手によって調整さ
せておく必要がある。１７は電空レギュレータで、スキ
ージ１を下降させるときは、手動調整用レギュレータ１
５でエアー圧力で上昇したスキージ１を押し下げる最小
限の力、及びスクリーン１８へ押圧するためのエアー圧
力の加算分を含めた総合押付けエアー圧力を、エアーシ
リンダ４の上部ポート１９に、電空レギュレータ１７を
通して送る。スクリーン１８に対するスキージ１の平行
調整は、マイクロメーターヘッド１２を用いて、目視に
よって調整して行う。このような構成により、スクリー
ン１８及び基板２４に対して、スキージ１とスキージ１
に連動して動く関連構成部品類との自重分の力が、スク
リーン１８に押付ける力を打ち消すことで得られる定印
圧での押付け力にて印刷することも可能である。

【０００７】以上のように構成されたスクリーン印刷装
置の動作について、特にスクリーン印刷方法について、
以下に説明する。上記動作については、図１０に示す第
１〜第８工程の動作フローが一般的である。第１工程で
は、被印刷物である基板２４を位置決めステージ２５上
に位置決めし固定して、第２工程では位置決めステージ
２５を上昇させて基板２４をスクリーン１８の下面付近
まで上昇させる。第３工程ではスキージ１を下降させ、
第４工程でスキージ１を図示する紙面を貫通する方向に
移動させて印刷を行う。印刷後、第５工程では、スキー
ジ１の先端１ａがスクリーン１８にまさに接触した位置
までスキージ１を上昇させる。第６工程では、位置決め
ステージ２５を下降させることで基板２４をスクリーン
１８から低速で引き離した後、第７工程でスキージ１を
上昇させる。そして第８工程にて、基板２４を取り除
く。

【０００８】又、最近では、ＱＦＰ（Quad Flat Gull W
ing Leaded Package）等のように、リードが印刷方向及
び該印刷方向と直交方向に延在する電子部品の場合、上
記印刷方向に沿ったリード部分の印刷品質と上記直交方
向に延在するリード部分の印刷品質とが異なる現象があ
る。このような回路パターンにおいても印刷品質を向上
させるため、上記印刷方向と上記直交方向とに配置され
るパターンがそれぞれ上記印刷方向に対してほぼ４５度
傾くように、印刷ペーストが印刷塗布される基板を支持
する位置決めステージを回転させ、上記回路パターンの
差を無くすように構成した印刷装置も存在する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のスクリーン印刷装置及び印刷方法では、スキー
ジに作用させる印刷圧力を一定とする方法が取られてい
るために、印刷方向に直交する方向に沿う、基板の幅寸
法が変化する場合、以下のような課題を有している。つ
まり、従来のスクリーン印刷装置では、図１２に示すよ
うに、基板２４、スクリーン版１８、印刷ヘッドの略中
心に印圧Ｐを設定する構造である。よって、図１１に示
すように、スキージ１が上記印刷方向に沿ってＡ位置か
らＢ位置へ印刷動作を行う場合、上記Ａ位置では、基板
２４の両端での反作用Ｒａ、Ｒｂは、基板２４の上記幅
の大きさをＷとすると、印圧Ｐの作用点からそれぞれＷ
／２の位置に作用する。よって、Ｒａ＝Ｒｂの関係は保
たれる。しかし、図１１に示すように深さｗにてなる切
り欠きが存在する上記Ｂ位置にスキージ１が位置すると
き、印圧Ｐは上述のように一定値であり、基板２４から
の反作用Ｒａ、Ｒｂは、図１３に示すように、Ｗ／２の
位置、（（Ｗ／２）−ｗ）の位置に作用する。よって、
上記反作用の大きさは、Ｒａ＜Ｒｂの関係になる。

【００１０】このようにスキージ１の長手方向の中央部
分にて単に印圧を作用させる構造では、スキージ１の単
位長さ当たりのスクリーン１８に対する圧力が一定にな
らない場合が生じる。よって、印刷パターンの開口が形
成されたスクリーン１８に対して、図１４に示す印刷ペ
ースト充填メカニズムより印刷ペーストを印刷塗布する
方法では、上記開口への印刷ペーストの充填力が一定と
ならず、均一な印圧での印刷が不可能となる。又、スキ
ージ１の単位長さ当たりの圧力が一定にならない場合、
スクリーン１８の印刷パターンの開口部へのスキージ１
の入り込み量が変化するため、印刷ペーストの掻き取り
が発生してしまう箇所が生じる。本発明はこのような問
題点を解決するためになされたもので、スキージの単位
長さ当たりの印刷圧力を一定かつ等分布として、充填力
を常に一定にし、精度良い印刷ができるスクリーン印刷
装置及びスクリーン印刷方法を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の第１態様におけ
るスクリーン印刷装置は、スクリーンを押圧しながら印
刷方向に移動して該スクリーン上の印刷ペーストを当該
スクリーンの開口に充填し、かつ上記印刷方向に直交す
る延在方向のほぼ中央を中心に揺動自在なスキージと、
被印刷板へ上記印刷ペーストを印刷塗布する際に、上記
延在方向における上記スキージの少なくとも一端部分を
上記スクリーンの厚み方向へ押下する押下装置と、上記
スクリーンを間に挟んだ状態での上記スキージと上記被
印刷板との上記延在方向における接触長さに応じて、上
記延在方向に沿って上記スキージの単位長さ当たりの押
圧力を一定にし等分布荷重とする押下を上記押下装置に
行わせる制御装置と、を備えたことを特徴とする。

【００１２】又、本発明の第２態様におけるスクリーン
印刷方法は、印刷方向に直交する延在方向のほぼ中央を
中心に揺動自在なスキージにて、スクリーンを押圧しな
がら上記印刷方向に移動して該スクリーン上の印刷ペー
ストを当該スクリーンの開口に充填して被印刷板に印刷
塗布を行うとき、上記スクリーンを間に挟んだ状態での
上記スキージと上記被印刷板との上記延在方向における
接触長さに応じて、上記延在方向における上記スキージ
の少なくとも一端部分を上記スクリーンの厚み方向へ押
下することで、上記延在方向に沿って上記スキージの単
位長さ当たりの押圧力を一定にし等分布荷重とすること
を特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態であるスクリー
ン印刷装置、及び該装置にて実行されるスクリーン印刷
方法について、図を参照しながら以下に説明する。尚、
各図において同じ構成部分については同じ符号を付して
いる。又、上記「課題を解決するための手段」に記載す
る「被印刷板」の機能を果たす一例として本実施形態で
はプリント基板を例に採り、「印刷ペースト」の機能を
果たす一例として本実施形態では高粘性フラックスに半
田粉末を混ぜ合わせたペースト状の半田であるクリーム
半田を例に採る。しかしながら、上記被印刷物及び印刷
ペーストは、上記プリント基板やクリーム半田に限定さ
れるものではない。

【００１４】図１及び図２に示す本実施形態のスクリー
ン印刷装置１０１は、大別して、本実施形態にて特徴的
な構成である詳細後述の押下装置１２３を備えた印刷ヘ
ッド部１２１と、該印刷ヘッド部１２１を印刷方向であ
る図示のＸ方向へ移動させ、かつ位置決めする印刷方向
位置決め装置１６１と、スクリーン１８に対してプリン
ト基板２４を印刷位置１９１及び基板交換位置１９２に
位置させる基板昇降装置１９０と、これらの構成部分を
含めて当該スクリーン印刷装置の動作制御を行うととも
に、上記押下装置の動作制御により本実施形態にて特徴
的な印刷方法を実行させる制御装置１８０と、を備え
る。

【００１５】上記印刷ヘッド部１２１は、大別して、上
記印刷方向位置決め装置１６１を構成し上記印刷方向に
延在する搬送路１６１１に対して上記印刷方向に直交方
向へ延在し、印刷方向位置決め装置１６１にて上記印刷
方向へ移動されるフレーム部１２２と、上記フレーム部
１２２に支持される揺動部材１３１と、該揺動部材１３
１に吊下がるようにして支持されている左側印刷スキー
ジ１１１ａ及び右側印刷スキージ１１１ｂと、右方向印
刷及び左方向印刷によって左側印刷スキージ１１１ａ及
び右側印刷スキージ１１１ｂのいずれか一方をスクリー
ン１８に接触させるように切り換えを行う切換装置１２
６と、上記フレーム部１２２に保持され上記揺動部材１
３１の両端部をそれぞれ別個に押下可能な押下装置１２
３と、を備えている。上記印刷方向位置決め装置１６１
は、上述のように搬送路１６１１を有し印刷ヘッド部１
２１を上記印刷方向に移動させる装置であり、プリント
基板２４を位置決めし載置するステージ２５と印刷ヘッ
ド部１２１の相対位置関係を記憶するとともに、上記プ
リント基板２４の寸法に応じて印刷ヘッド部１２１の位
置決めを実施している。以下には、印刷ヘッド部１２１
の構成を詳しく説明する。

【００１６】上記フレーム部１２２に保持されているエ
アーシリンダ１２７は、スキージ自重キャンセル力制御
用昇降駆動装置の一構成部分であり、該エアーシリンダ
１２７のピストンロッド１２８がスクリーン１８の厚み
方向に移動するようにフレーム部１２２に取り付けられ
ている。該エアーシリンダ１２７には、ピストンロッド
１２８が上昇方向、つまり上記左側印刷スキージ１１１
ａ及び右側印刷スキージ１１１ｂがスクリーン１８から
離れる方向に駆動されるように、図３に示すように、自
重キャンセル力制御装置を構成する電空レギュレータ１
２９から圧力Ｐの空気が供給される。

【００１７】上記ピストンロッド１２８の先端には、連
結ピン１３０ａを回転自在に支持する軸受け１３０を有
する軸受け支持部材１３２が取り付けられている。該軸
受け支持部材１３２の両端には、昇降用ガイドシャフト
１３３ａ、１３３ｂが立設されている。この昇降用ガイ
ドシャフト１３３ａ、１３３ｂは、ピストンロッド１２
８が電空レギュレータ１２９により供給されたエアー圧
力で昇降する際のラジアル方向の荷重を受けるためのも
のであり、フレーム部１２２に設けたスライド軸受１３
４ａ、１３４ｂに摺動可能に嵌合されている。上記軸受
け１３０の上記連結ピン１３０ａを介して上記軸受け支
持部材１３２には、上記印刷方向に直交方向へ延在する
上記揺動部材１３１が連結されている。よって、上記揺
動部材１３１は連結ピン１３０ａを中心にして揺動自在
である。軸受け１３０は、揺動部材１３１の延在方向に
おけるほぼ中央部分、即ち、上記印刷方向に直交方向へ
延在する左側印刷スキージ１１１ａ及び右側印刷スキー
ジ１１１ｂの延在方向のほぼ中央部分に設けられる。

【００１８】上記押下装置１２３は、エアーシリンダ１
３５、１３６を備え、プリント基板２４へクリーム半田
２２を印刷塗布するとき、各エアーシリンダ１３５、１
３６を駆動することで、エアーシリンダ１３５、１３６
に備わるピストンロッド１３７ａ、１３７ｂの各先端が
上記揺動部材１３１の延在方向における各端部を押下
し、これにより揺動部材１３１を介して左側印刷スキー
ジ１１１ａ及び右側印刷スキージ１１１ｂの延在方向に
おける各端部を押下する。尚、押下装置１２３の動作に
ついては後述する。

【００１９】上記エアーシリンダ１３５は、上記揺動部
材１３１の延在方向の一端部１３１ａに対応して配置さ
れ、上記エアーシリンダ１３６は、上記揺動部材１３１
の他端部１３１ｂに対応して配置され、それぞれフレー
ム部１２２に保持される。又、エアーシリンダ１３５、
１３６は、揺動部材１３１の延在方向において上記軸受
け１３０を中心にして略対称位置に取り付けられてい
る。ピストンロッド１３７ａ、１３７ｂの各先端には、
本実施形態では球状の押付部材１４１ａ、１４１ｂがそ
れぞれ取り付けられており、各押付部材１４１ａ、１４
１ｂは、上記エアーシリンダ１２７のピストンロッド１
２８と、上記ピストンロッド１３７ａ、１３７ｂが上昇
位置にあるとき、揺動部材１３１に対して幾分かの隙間
を介して位置する。

【００２０】上記エアーシリンダ１３５には、図３に示
す電空レギュレータ１３９にてエアー圧力が供給され、
上記エアーシリンダ１３６には、電空レギュレータ１４
０にてエアー圧力が供給される。上記電空レギュレータ
１３９、１４０は、エアーシリンダ１３５、１３６に対
してエアー圧力をほぼ同時に供給する。該エアー供給に
より、上記ピストンロッド１３７ａ、１３７ｂは下降
し、押付部材１４１ａ、１４１ｂが揺動部材１３１を押
下し、これにより上記ピストンロッド１２８が下降す
る。即ち、上記電空レギュレータ１３９は、左側印刷ス
キージ１１１ａ及び右側印刷スキージ１１１ｂにおける
延在方向の一端部がスクリーン１８及び基板２４へ作用
する押圧力を任意の値に自動制御するための一端側押圧
力制御装置を構成し、上記電空レギュレータ１４０は、
左側印刷スキージ１１１ａ及び右側印刷スキージ１１１
ｂにおける延在方向の他端部がスクリーン１８及び基板
２４へ作用する押圧力を任意の値に自動制御するための
他端側押圧力制御装置を構成する。尚、エアーシリンダ
１３５、１３６に供給するエアー圧力が異なる場合に
は、エアー圧力の強い方のエアーシリンダのピストンロ
ッドが揺動部材１３１を傾けるように作用することか
ら、スクリーン１８及び基板２４に作用する左側印刷ス
キージ１１１ａ及び右側印刷スキージ１１１ｂの押圧力
つまり印圧を、軸受け１３０を支点として任意の値に設
定することができる。

【００２１】次に上記切換装置１２６は、駆動源として
のエアーシリンダ１４２と、該エアーシリンダ１４２の
ピストンロッドの先端に取り付けたナックルジョイント
１４４と、スキージ支持部材１４７に一端が取り付けら
れ他端が上記ナックルジョイント１４４に係合した回転
レバー１４５と、上記揺動部材１３１の両端に取り付け
られ上記回転レバー１４５を介して揺動部材１３１と上
記スキージ支持部材１４７とを連結する回転軸１４６
ａ，１４６ｂと、を備える。このような構成を有する切
換装置１２６は、エアーシリンダ１４２を駆動すること
で、ナックルジョイント１４４、回転レバー１４５を介
して回転軸１４６ａ、１４６ｂを中心としてスキージ支
持部材１４７が回転動作する。該回転動作にて、図１に
おいて左側から右側への右印刷方向による印刷のときに
は、左側印刷スキージ１１１ａを下げてスクリーン１８
に接触させ、右側から左側への左印刷方向による印刷の
ときには、右側印刷スキージ１１１ｂを下げてスクリー
ン１８に接触させることができる。

【００２２】次に上記スキージ支持部材１４７への左側
印刷スキージ１１１ａ及び右側印刷スキージ１１１ｂの
取り付け構造について説明する。１４８ａ、１４８ｂ、
１４８ｃ、１４８ｄは回転軸受部材、１４９ａ、１４９
ｂは回転軸、１５０ａは左側ホルダ、１５０ｂは右側ホ
ルダで、左側ホルダ１５０ａ及び右側ホルダ１５０ｂ
は、それぞれ、回転軸１４９ａ及び回転軸１４９ｂに固
定されている。１５１ａは左側スキージホルダ、１５１
ｂは右側スキージホルダで、それぞれ、左側印刷スキー
ジ１１１ａ、右側印刷スキージ１１１ｂを保持してい
る。上記左側ホルダ１５０ａ、右側ホルダ１５０ｂは、
それぞれ、左側スキージホルダ１５１ａ、右側スキージ
ホルダ１５１ｂをネジ付ツマミ１５２ａ、１５２ｂで締
めつけて固定している。

【００２３】その他の構成部分について説明する。上記
制御装置１８０は、上述した各構成部分の動作制御を行
う装置側制御部１８１と、下記の電空レギュレータ制御
装置１６２とを備える。印刷ヘッド部１２１に備わるス
テッピングモータ１６０は、印刷ヘッド部１２１全体を
上昇、下降させ、左側印刷スキージ１１１ａ、右側印刷
スキージ１１１ｂの印刷時の押し込み量を調整する。図
３に示す電空レギュレータ制御装置１６２は、上述の電
空レギュレータ１２９、電空レギュレータ１３９、及び
電空レギュレータ１４０の動作制御を行う装置であり、
上記装置側制御部１８１からの制御情報に基づいて、電
空レギュレータ１３９、１４０の動作制御を行う。尚、
エアーシリンダ１２７の電空レギュレータ１２９には、
電空レギュレータ制御装置１６２は、初期設定での一定
値を監視しながら出力している。又、図３に示す１３８
は、エアー供給源である。

【００２４】このように構成されるスクリーン印刷装置
１０１の動作を以下に説明する。当該スクリーン印刷装
置１０１の動作制御、特に、当該スクリーン印刷装置１
０１にて実行されるスクリーン印刷方法の制御は、上記
制御装置１８０にて実行され、その中でも本実施形態に
て特徴的な上記押下装置１２３の動作制御は、上記装置
側制御部１８１及び電空レギュレータ制御装置１６２に
て実行される。尚、上記スクリーン印刷方法は、図７に
示す第１１〜１８工程にて実行されるが、当該工程内第
１１〜１３工程に相当する、当該スクリーン印刷装置１
０１に被印刷板であるプリント基板２４が供給されステ
ージ２５上に位置決めされ固定されるまでの動作、及び
第１５〜１８工程に相当する、プリント基板２４へのク
リーム半田２２の印刷が終了した後、印刷済プリント基
板が次工程の装置へ搬送されていくまでの動作について
は、図１０に示す上述した第１〜３工程、第５〜８工程
に示す従来のスクリーン印刷装置における動作と同様で
ある。よって、これらの動作についてここでの説明は省
略し、以下には、本実施形態において特徴的な第１４工
程における、プリント基板２４への印刷塗布動作につい
て説明する。

【００２５】スキージ自重キャンセル力制御用昇降駆動
装置を構成するエアーシリンダ１２７に、自重キャンセ
ル力制御装置である電空レギュレータ１２９から、エア
ーシリンダ１２７にて吊り下げられているスキージ１１
１ａ，１１１ｂ等の構成部品類の自重をわずかに上回る
エアー圧力Ｐを供給することにより、上記スキージ１１
１ａ，１１１ｂ等の上記構成部品類の自重がキャンセル
された状態にて、左側印刷スキージ１１１ａ及び右側印
刷スキージ１１１ｂは上昇する。又、エアーシリンダ１
４２を動作させて、上記右印刷方向及び左印刷方向に対
応して左側印刷スキージ１１１ａ及び右側印刷スキージ
１１１ｂの一方がスクリーン１８に接触するように設定
する。

【００２６】次に、押下装置１２３を構成し、各スキー
ジ１１１ａ，１１１ｂの一端部側を押下するエアーシリ
ンダ１３５、及び押下装置１２３を構成し各スキージ１
１１ａ，１１１ｂの他端部側を押下するエアーシリンダ
１３６のそれぞれに、上記電空レギュレータ１３９、１
４０から所定圧力のエアーを供給することで、それぞれ
の上記押付部材１４１ａ、１４１ｂは、揺動部材１３１
に当接し押下する。該押下動作により、揺動部材１３１
を介して、上述のように上昇した左側印刷スキージ１１
１ａ及び右側印刷スキージ１１１ｂをスクリーン１８側
へ下降させる。該下降動作により、上記右又は左の印刷
方向に対応してセットされた左側印刷スキージ１１１ａ
又は右側印刷スキージ１１１ｂがスクリーン１８に接触
する。

【００２７】本スクリーン印刷方法は、図４に示すよう
な、切欠きのあるプリント基板２４−１に対し印刷を行
う場合に特に有効である。これを説明するために、図４
に示すように、Ａ位置からＢ位置へ上記右印刷方向に沿
って左側印刷スキージ１１１ａを用いて印刷動作を行う
場合を例に採る。尚、印刷工程において、左側印刷スキ
ージ１１１ａ及び右側印刷スキージ１１１ｂの延在方向
における中央と、上記軸受け１３０の連結ピン１３０ａ
の位置とは、上記スキージ１１１ａ，１１１ｂの延在方
向に沿ったプリント基板２４−１の幅Ｗの中央にほぼ一
致するように、プリント基板２４及び印刷ヘッド１２１
は相対的に配置されている。

【００２８】当該印刷ヘッド１２１は、基板２４−１、
スクリーン１８、印刷ヘッド１２１の略中心を基準にス
キージ１１１ａの両端に配設した、押下装置１２３を構
成するエアーシリンダ１３５、１３６にて印圧Ｐ１、Ｐ
２を設定する構造である。よって、上述したように左側
印刷スキージ１１１ａがスクリーン１８に接触、押圧さ
れ上記Ａ位置に存在するとき、図５に示すように、上記
幅Ｗにおける基板２４−１の両端における反作用Ｒａ、
Ｒｂは、印圧Ｐ１、Ｐ２の作用点からそれぞれＷ／２の
位置にてＲａ＝Ｒｂの関係を保つ。

【００２９】上述したように、制御装置１８０の装置側
制御部１８１には、基板昇降装置１９０からステージ２
５上における基板２４−１の位置情報が供給され、又、
印刷方向位置決め装置１６１から印刷ヘッド１２１の存
在位置情報が供給され、又、装置側制御部１８１には予
め基板２４−１の形状、寸法情報が格納されている。よ
って、ステージ２５に基板２４−１が載置された時点に
て、装置側制御部１８１は、上記基板２４−１の位置情
報と、上記印刷ヘッド１２１の存在位置情報とに基づき
スキージ１１１ａと基板２４−１との相対位置関係を求
める。さらに装置側制御部１８１は、求めた上記相対位
置関係と、上記印刷ヘッド１２１の存在位置情報とに基
づいて、スキージ１１１ａが基板２４−１のどの位置に
存在するかを決定する。このようにして基板２４−１に
対するスキージ１１１ａの位置が明確になることで、装
置側制御部１８１には予めスキージ１１１ａ，１１１ｂ
の上記延在方向の長さ情報が格納されていることから、
装置側制御部１８１は上記基板２４−１の形状寸法情報
と、基板２４−１に対するスキージ１１１ａの上記位置
情報とに基づき、スクリーン１８を介して基板２４−１
に接触しているスキージ１１１ａの長さ寸法を求める。

【００３０】さらに左側印刷スキージ１１１ａが右印刷
方向へ進み、基板２４−１の切り欠き部分のＢ位置に達
したとする。上記印刷ヘッド１２１の存在位置情報に基
づき、装置側制御部１８１は、左側印刷スキージ１１１
ａが上記Ｂ位置に達したことを認識し、そして上述のよ
うに、スクリーン１８を挟んで基板２４−１に接触して
いるスキージ１１１ａの長さ寸法を求める。そして装置
側制御部１８１は、該長さ寸法を上記電空レギュレータ
制御装置１６２へ送出して、上記電空レギュレータ制御
装置１６２に対して押下装置１２３のエアーシリンダ１
３５，１３６へ供給するエアー圧力を制御する電空レギ
ュレータ１３９、１４０の動作制御を開始させる。電空
レギュレータ制御装置１６２は、上記長さ寸法情報と、
上記印刷ヘッド１２１の存在位置情報と、基板２４−１
の形状寸法情報とに基づいて、スキージ１１１ａの単位
長さ当たりの印刷圧力（ｋｇ／ｍｍ）が一定になるよう
に電空レギュレータ１３９、１４０の動作制御を行う。
具体的に説明すると、例えば図６に示すようにスキージ
１１１ａの中心から各端部までの距離がＷ／２、（（Ｗ
／２）−ｗ）となったときには、上記印圧Ｐ１：Ｐ２の
値が上記Ｗ／２：（（Ｗ／２）−ｗ）の関係になるよう
に、電空レギュレータ制御装置１６２は、電空レギュレ
ータ１３９、１４０を制御する。該制御に基づいて電空
レギュレータ１３９、１４０は、エアーシリンダ１３
５，１３６へ供給するエアー圧力を制御し、その結果、
印圧Ｐ１及びＰ２の値は、基板２４−１の形状に応じて
変化する。このように、スキージ１１１ａの単位長さ当
たりの印刷圧力（ｋｇ／ｍｍ）を一定にするためには、
スクリーン１８を介してのスキージ１１１ａと基板２４
との接触長さを監視することで実現可能となる。

【００３１】上述のような電空レギュレータ１３９、１
４０の制御により、基板２４−１からの反作用Ｒａ、Ｒ
ｂの位置関係が、図６に示すように、Ｗ／２、（（Ｗ／
２）−ｗ）となったときには、上記印圧Ｐ１及びＰ２の
値を、上記Ｗ／２：（（Ｗ／２）−ｗ）の関係に基づき
設定することで、上記反作用についてＲａ＝Ｒｂとする
ことができる。

【００３２】このように本実施形態のスクリーン印刷装
置１０１によれば、スクリーン１８を介してのスキージ
１１１ａ，１１１ｂと基板２４との接触長さが変化した
場合であっても、スキージ１１１ａ，１１１ｂの単位長
さ当たりの基板２４に対する印圧は一定となる。よっ
て、印刷パターンの開口が形成されたスクリーン１８に
対して、図１４に示す印刷ペースト充填メカニズムより
印刷ペーストを印刷塗布する充填力がスキージ１１１
ａ，１１１ｂの全長にわたり一定となり、均一な印圧で
の印刷が可能となる。又、上述のように印圧を一定に保
てることにより、上記印刷パターンの開口部へのスキー
ジ１１１ａ，１１１ｂの入り込み量を最小限とすること
ができ、印刷ぺーストの掻き取りも最小限にとどめるこ
とができる。

【００３３】尚、本実施形態では、上述のように基板２
４の形状寸法情報とスキージ１１１ａ，１１１ｂの位置
情報に基づいて一定印刷圧力を得るもので、印圧測定用
のセンサを要しないという効果もある。しかしながら、
ステージ２５、あるいはスキージ１１１ａ，１１１ｂに
圧力センサーを備えることで、一定印刷圧力を得るよう
に構成することも可能であり、該構成によっても本実施
形態と同様の効果を得ることができる。

【００３４】又、上述の実施形態では、スキージ１１１
ａ，１１１ｂのそれぞれについて、その両端部分に対応
して押下装置１２３を設けたが、該構成に限定されず、
図８に示すスクリーン印刷装置１０２のようにスキージ
１１１ａ，１１１ｂのそれぞれについて、そのいずれか
一端部分に対応して押下装置１２３を設けることもでき
る。つまり、揺動部材１３１の他端部１３１ｂには、上
記エアーシリンダ１３６に代えて、反発力を有する例え
ばスプリング２０１のような弾性部材を設け、フレーム
部１２２に対して揺動部材１３１を遠ざける方向へ付勢
させる。一方、上記エアーシリンダ１３５にて上記揺動
部材１３１の一端部を押下することで、スキージ１１１
ａ，１１１ｂのそれぞれについて、その両端部分におけ
る印圧を調整するようにしてもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の第１態様の
スクリーン印刷装置、及び第２態様のスクリーン印刷方
法によれば、押下装置及び制御装置を備え、スクリーン
上の印刷ペーストを被印刷板に印刷塗布するに際して、
上記スクリーンを介しての上記スキージと上記被印刷板
との接触長さに応じて、上記スキージの単位長さ当たり
の印刷圧力が一定になるように上記制御装置にて上記押
下装置を動作制御する。よって、上記スキージの単位長
さ当たりの印刷圧力を一定にでき、高精度印刷が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態でのスクリーン印刷装置及
びスクリーン印刷方法における印刷ヘッド部の概略構成
を示す斜視図である。

【図２】 図１の印刷ヘッド部の右側面図である。

【図３】 図１の印刷ヘッド部の概略の空圧回路図であ
る。

【図４】 図１の印刷ヘッド部の印刷動作状態を説明す
るための斜視図である。

【図５】 図４の位置Ａにおける断面図である。

【図６】 図４の位置Ｂにおける断面図である。

【図７】 図１の印刷ヘッド部を用いた印刷動作のフロ
ーチャートである。

【図８】 図１の印刷ヘッド部の変形例を示す斜視図で
ある。

【図９】 従来のスクリーン印刷装置とスクリーン印刷
方法における印圧印刷ヘッド部における概略の正面図で
ある。

【図１０】 従来の印刷ヘッド部を用いた印刷動作のフ
ローチャートである。

【図１１】 従来の印刷ヘッド部の印刷動作状態を説明
するための斜視図である。

【図１２】 図４の位置Ａにおける断面図である。

【図１３】 図４の位置Ｂにおける断面図である。

【図１４】 クリーム半田の印刷のメカニズムを示す図
である。

【符号の説明】

１８…スクリーン、２４…プリント基板、１０１…スク
リーン印刷装置、１１１ａ…左側印刷スキージ、１１１
ｂ…右側印刷スキージ、１２３…押下装置、１８０…制
御装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 哲矢 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 増井 増尾 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大西 浩昭 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2C035 AA06 FD01 FD17 FD22 FD37 5E319 BB05 CD29 GG09 5E343 BB72 DD05 FF02 FF04 GG08

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スクリーン（１８）を押圧しながら印刷
   方向に移動して該スクリーン上の印刷ペーストを当該ス
   クリーンの開口に充填し、かつ上記印刷方向に直交する
   延在方向のほぼ中央を中心に揺動自在なスキージ（１１
   １ａ，１１１ｂ）と、 被印刷板（２４）へ上記印刷ペーストを印刷塗布する際
   に、上記延在方向における上記スキージの少なくとも一
   端部分を上記スクリーンの厚み方向へ押下する押下装置
   （１２３）と、 上記スクリーンを間に挟んだ状態での上記スキージと上
   記被印刷板との上記延在方向における接触長さに応じ
   て、上記延在方向に沿って上記スキージの単位長さ当た
   りの押圧力を一定にし等分布荷重とする押下を上記押下
   装置に行わせる制御装置（１８０）と、 を備えたことを特徴とするスクリーン印刷装置。
2. 【請求項２】 上記制御装置は、上記被印刷板の寸法情
   報と、該被印刷板と上記印刷方向における上記スキージ
   の存在位置との相対的な位置情報とに基づいて、上記ス
   クリーンを介しての上記スキージと上記被印刷板との上
   記接触長さを算出して上記押下装置の制御を行う、請求
   項１記載のスクリーン印刷装置。
3. 【請求項３】 上記押下装置の制御は、上記接触長さに
   基づいて上記スキージの中央から当該スキージの延在方
   向における上記被印刷板の両端部までの各距離の比に従
   い行う、請求項２記載のスクリーン印刷装置。
4. 【請求項４】 上記押下装置は、上記延在方向における
   上記スキージの両端部分にそれぞれ設けられる、請求項
   １又は２記載のスクリーン印刷装置。
5. 【請求項５】 印刷方向に直交する延在方向のほぼ中央
   を中心に揺動自在なスキージ（１１１ａ，１１１ｂ）に
   て、スクリーン（１８）を押圧しながら上記印刷方向に
   移動して該スクリーン上の印刷ペーストを当該スクリー
   ンの開口に充填して被印刷板（２４）に印刷塗布を行う
   とき、 上記スクリーンを間に挟んだ状態での上記スキージと上
   記被印刷板との上記延在方向における接触長さに応じ
   て、上記延在方向における上記スキージの少なくとも一
   端部分を上記スクリーンの厚み方向へ押下することで、
   上記延在方向に沿って上記スキージの単位長さ当たりの
   押圧力を一定にし等分布荷重とすることを特徴とするス
   クリーン印刷方法。