JP2002219791A - スクリーン印刷機におけるスクリーンの位置決め機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のスクリーン印刷機では、スクリーンを
摺動方向に直交する方向に位置決めする機構として、シ
リンダを用いているが、シリンダに流体を供給するため
の配管や電磁弁等が必要であるため、構造及び制御シス
テムが複雑で、組み立てや保守点検に手間がかかるとと
もに製造コストが高価であった。 【解決手段】 スクリーン印刷機のスクリーン２０１を
その両側面と平行な方向に摺動自在に支持するスクリー
ン支持枠３１上に設けられ、スクリーン２０１の一方の
側面を押圧してスクリーン２０１を摺動方向と直交する
方向に位置決めするためのものであって、スクリーン２
０１の摺動方向片側においてスクリーン２０１の摺動領
域内に突出するように配され、スクリーン２０１に当接
して弾性変形するとともにスクリーン２０１の一方の側
面に摺接するように形成された弾発部材３３から成るこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスクリーン印刷機に
おけるスクリーンの位置決め機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来のスクリーン印刷機の一例の
正面図、図７は図６の要部の拡大図、図８は図７の縦断
面図、図９は図６のスクリーン印刷機の要部の平面図、
図１０はスクリーンの平面図及び縦断面図である。

【０００３】このスクリーン印刷機は回路基板上にクリ
ーム半田のパターンを印刷するためのものであって、図
６に示すように、基台１０１上に設置された基板支持テ
ーブル１０２と、この基板支持テーブル１０２の上方に
配置されたスクリーン支持手段１０３と、このスクリー
ン支持手段１０３によって支持されたスクリーン２０１
の上方に配置された印刷ヘッド１０４と、基板３０１を
基板支持テーブル１０２上に供給する供給コンベヤ１０
５と、基板支持テーブル１０２上の基板３０１を排出す
る排出コンベヤ１０６と、基板支持テーブル１０２、ス
クリーン支持手段１０３、印刷ヘッド１０４、供給コン
ベヤ１０５、及び排出コンベヤ１０６等の動作を制御す
る制御手段（不図示）とを備えている。

【０００４】基板支持テーブル１０２は、水平方向に延
びるＸ軸の方向（図１の左右方向）に移動するための第
１移動機構１２１と、この第１移動機構１２１上に設け
られ、水平面内で回転するための回転機構１２２と、こ
の回転機構１２２上に設けられ、垂直方向に延びるＺ軸
の方向に移動するための第２移動機構１２３と、この第
２移動機構１２３上に設けられた基板支持プレート１２
４と、この基板支持プレート１２４の上面に設けられ、
基板３０１をＸ軸方向に搬送する搬送機構（不図示）と
を備えている。

【０００５】スクリーン支持手段１０３は、図７〜図９
に示すように、スクリーン２０１を水平方向に延びるＹ
軸の方向（図７の紙面に直交する方向）に摺動自在に支
持するスクリーン支持枠１３１と、このスクリーン支持
枠１３１の上面に取り付けられた複数個のシリンダ１３
２、１３２、・・・と、スクリーン支持枠１３１の左側
面に取り付けられたシリンダ１３３と、スクリーン支持
枠１３１をＹ軸方向に移動させる移動機構１３４とを備
えている。

【０００６】スクリーン支持枠１３１は、断面コの字形
に形成され、開口面が互いに対向するように配された左
右一対の支持部１３１ａ、１３１ａを有しており、これ
らでスクリーン２０１の両側端部を挟み込みこんでスク
リーン２０１をＹ軸方向に摺動自在に支持する。なお、
図９に示すように、各支持部１３１ａの前端部には、ス
クリーン２０１を挿入しやすいようにテーパ状の切欠部
１３１ｂが形成されている。また、右側の支持部１３１
ａの後端部にはストッパ３１ｃが設けられている。

【０００７】シリンダ１３２、１３２、・・・は、各支
持部１３１ａ上にそれぞれＹ軸方向に等間隔をおいてア
クチュエータ部を下に向けて取り付けられている。ま
た、シリンダ１３３は、左側の支持部１３１ａの側壁に
アクチュエータ部を内側に向けて取り付けられている。
スクリーン２０１を支持部１３１ａ、１３１ａの前端部
側から挿入して後方に摺動させると、スクリーン２０１
がストッパ１３１ｃに当接して停止し、摺動方向に位置
決めされる。

【０００８】そして、シリンダ１３３がスクリーン２０
１の左側面を摺動方向と直交する方向に押圧し、スクリ
ーン２０１の右側面を右側の支持部１３１ａの内側面に
押し付けてスクリーン２０１を摺動方向と直交する方向
に位置決めする。これによって、スクリーン２０１がス
クリーン支持枠１３１上の所定の位置に位置決めされた
状態となる。そして、各シリンダ１３２がスクリーン２
０１の両側端部の上面を押圧してスクリーン２０１をス
クリーン支持枠１３１に対して固定する。

【０００９】図１に示すように、印刷ヘッド１０４の下
端部にはスキージ１４１が取り付けられており、移動機
構１４２によってＹ軸方向に移動するとともに垂直移動
機構１４３によってＺ軸方向に移動する。

【００１０】図１０に示すように、スクリーン２０１
は、開口部（不図示）が形成されたスクリーン本体２０
３を矩形状の枠体２０２に貼着したもので、スクリーン
本体２０３の印刷面を下側にしてスクリーン支持枠１３
１の前端部側からＹ軸方向に挿入装着される。スクリー
ン本体２０３上にクリーム半田が供給され、スキージ１
４１がスクリーン本体２０３の上面を摺動することによ
り基板３０１上にクリーム半田のパターンが印刷され
る。なお、スクリーン本体２０３の上面には二個の位置
認識用マーク（不図示）が付されており、基板３０１の
上面にも二個の位置認識用マーク（不図示）が付されて
いる。

【００１１】供給コンベヤ１０５は、基板支持テーブル
１０２を図１の左方向に移動させることによって基板支
持テーブル１０２と連結され、この状態で供給コンベヤ
１０５を駆動すると基板支持テーブル１０２の搬送機構
が連動するようになっている。

【００１２】排出コンベヤ１０６は、基板支持テーブル
１０２を図１の右方向に移動させることによって基板支
持テーブル１０２と連結され、この状態で排出コンベヤ
１０６を駆動すると基板支持テーブル１０２の搬送機構
が連動するようになっている。

【００１３】また、この印刷機は、スクリーン２０１及
び基板３０１上の位置認識用マークを撮像する撮像手段
（不図示）を備えている。この撮像手段は、印刷ヘッド
１０４とともにＸ軸方向及びＹ軸方向に移動し、基板３
０１上の二個の位置認識用マークを撮像する。その画像
は制御手段に送られ、認識ボードに記憶される。制御手
段は、認識ボードに記憶された画像から各位置認識用マ
ークの位置を認識し、その位置情報をメモリに記憶す
る。

【００１４】また、撮像手段は、スクリーン２０１上の
二個の位置認識用マークを撮像し、その画像は制御手段
に送られ、認識ボードに記憶される。制御手段は、認識
ボードに記憶された画像から各位置認識用マークの位置
を認識し、その位置情報を、メモリに記憶された基板３
０１の位置認識用マークの位置情報と比較し、基板３０
１とスクリーン２０１の相対的な位置ずれ量を算出す
る。そして、制御手段は、この位置ずれ量に基づいて基
板支持テーブル１０２の第１移動機構１２１、回転機構
１２２、スクリーン支持手段１０３の移動機構１３４を
駆動して基板３０１とスクリーン２０１の間の相対的な
位置ずれを補正する。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のスクリ
ーン印刷機では、スクリーン２０１をスクリーン支持枠
３１に対して摺動方向と直交する方向に位置決めする機
構としてシリンダ１３３を用いているが、シリンダ１３
３にエアー等の流体を供給するための配管や電磁弁等が
必要であるため、構造及び制御システムが複雑で、組み
立てや保守点検に手間がかかるとともに製造コストが高
価であった。

【００１６】また、通常、スクリーン２０１の上面を圧
接するシリンダ１３２、１３２、・・・に流体を供給す
るためのポンプをシリンダ１３３にも用いるため、ポン
プの負担が大きいという問題が有った。

【００１７】さらに、シリンダ１３３のアクチュエータ
がスクリーン２０１を押圧する力が大きいため、スクリ
ーン２０１が傷付くことが有った。また、シリンダ１３
３のボディは、アクチュエータが摺動するためのストロ
ークを確保するため摺動方向に長くなっており、機構の
大型化をもたらす要因となっていた。

【００１８】本発明は上述した問題点を解消するスクリ
ーンの位置決め機構を提供することを目的としてなされ
たものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、請求項１記載の発明は、スクリーン印刷機のス
クリーンをその両側面と平行な方向に摺動自在に支持す
るスクリーン支持枠上に設けられ、前記スクリーンの一
方の側面を押圧して前記スクリーンを摺動方向と直交す
る方向に位置決めするためのものであって、前記スクリ
ーンの摺動方向片側において前記スクリーンの摺動領域
内に突出するように配され、前記スクリーンに当接して
弾性変形するとともに前記スクリーンの一方の側面に摺
接するように形成された弾発部材から成ることを特徴と
するスクリーン印刷機におけるスクリーンの位置決め機
構である。

【００２０】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の位置決め機構が板バネから成り、少なくとも一方の
端部が前記スクリーン支持枠に固定されるとともに一方
の面が前記スクリーンに摺接するように形成されたこと
を特徴としている。

【００２１】また、請求項３記載の発明は、請求項２記
載の位置決め機構が帯状かつ長手方向の断面が円弧状を
成すように形成され、中間部が前記スクリーンの一側面
に向かって張り出すように両端部が前記スクリーン支持
枠に固定されたことを特徴としている。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施形態
を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施
形態であるスクリーン印刷機の正面図、図２は図１の要
部の拡大図、図３は図２の縦断面図、図４は図１のスク
リーン印刷機の要部の平面図、図５は図１のスクリーン
印刷機の要部の平面断面図である。なお、本実施形態に
用いるスクリーンと基板は従来例と同様に構成されてい
る。

【００２３】このスクリーン印刷機は回路基板上にクリ
ーム半田のパターンを印刷するためのものであって、図
１に示すように、基台１上に設置された基板支持テーブ
ル２と、この基板支持テーブル２の上方に配置されたス
クリーン支持手段３と、このスクリーン支持手段３によ
って支持されたスクリーン２０１の上方に配置された印
刷ヘッド４と、基板３０１を基板支持テーブル２上に供
給する供給コンベヤ５と、基板支持テーブル２上の基板
１０１を排出する排出コンベヤ６と、基板支持テーブル
２、スクリーン支持手段３、印刷ヘッド４、供給コンベ
ヤ５、及び排出コンベヤ６等の動作を制御する制御手段
（不図示）とを備えている。

【００２４】基板支持テーブル２は、水平方向に延びる
Ｘ軸の方向（図１の左右方向）に移動するための第１移
動機構２１と、この第１移動機構２１上に設けられ、水
平面内で回転するための回転機構２２と、この回転機構
２２上に設けられ、垂直方向に延びるＺ軸の方向に移動
するための第２移動機構２３と、この第２移動機構２３
上に設けられた基板支持プレート２４と、この基板支持
プレート２４の上面に設けられ、基板３０１をＸ軸方向
に搬送する搬送機構（不図示）とを備えている。

【００２５】スクリーン支持手段３は、図２〜図４に示
すように、スクリーン２０１を水平方向に延びるＹ軸の
方向（図２の紙面に直交する方向）に摺動自在に支持す
るスクリーン支持枠３１と、このスクリーン支持枠３１
の上面に取り付けられた複数個のシリンダ３２、３２、
・・・と、スクリーン支持枠３１の左内側面に取り付け
られた弾発部材３３と、スクリーン支持枠３１をＹ軸方
向に移動させる移動機構３４とを備えている。

【００２６】スクリーン支持枠３１は、断面コの字形に
形成され、開口面が互いに対向するように配された左右
一対の支持部３１ａ、３１ａを有しており、これらでス
クリーン２０１の両側端部を挟み込んでスクリーン２０
１をＹ軸方向に摺動自在に支持する。なお、図５に示す
ように、右側の支持部３１ａの前端部には、スクリーン
２０１を挿入しやすいようにテーパ状の切欠部３１ｂが
形成されている。また、左右の支持部３１ａの後端部に
はストッパ３１ｃが設けられている。

【００２７】シリンダ３２、３２、・・・は、各支持部
３１ａ上にそれぞれＹ軸方向に等間隔をおいてアクチュ
エータ部を下に向けて取り付けられており、スクリーン
２０１の両側端部上面を下向きに押圧する。なお、３５
（図２、図４）はシリンダ３２へのエアーの供給／遮断
をレバー操作で選択するようにしたマニュアルスイッチ
である。また、３６（図３、図４）はシリンダ３２が駆
動されたことを検出するセンサで、マニュアルスイッチ
３５がシリンダ３２にエアーを供給しないように設定さ
れている場合には、シリンダ３２の駆動がセンサ３６に
より検出されないため、制御装置は、印刷機本体の表示
部（不図示）にその旨を表示し、印刷機を駆動しないよ
うになっている。

【００２８】弾発部材３３は、例えば厚さ０．５ｍｍ程
度のバネ鋼から成る板バネ状のもので、帯状に形成さ
れ、長手方向の断面が円弧状を成している。弾発部材３
３の両端部は略直角に折り曲げられ、一方の端部は左側
の支持部３１ａの側壁の前端部にネジ３７を介して固定
され、他方の端部は左側の支持部３１ａの側壁の後端部
にネジ３８を介して固定されている。弾発部材３３の中
間部はスクリーン２０１の一側面に向かって張り出し、
スクリーン２０１の摺動領域内に突出している。

【００２９】スクリーン２０１を支持部３１ａ、３１ａ
の前端部側から挿入して後方に摺動させると、スクリー
ン２０１の先端部が弾発部材３３の中間部の一方の面に
接して弾発部材３３の中間部が図５の左方向に弾性変形
し、スクリーン２０１の先端部が弾発部材３３の中間部
を乗り越えてスクリーン２０１が更に後方に摺動すると
ともに弾発部材３３の中間部の一方の面がスクリーン２
０１の左側面に摺接する。

【００３０】これによって、スクリーン２０１の左側面
が図５の右方向に押圧され、スクリーン２０１の右側面
が右側の支持部３１ａの側壁内面に押し付けられ、その
状態でスクリーン２０１が後方に摺動する。そして、ス
クリーン２０１の先端部がストッパ３１ｃ、３１ｃに当
接するとスクリーン２０１が停止し、スクリーン２０１
がスクリーン支持枠３１上の所定の位置に位置決めされ
る。そして、各シリンダ３２がスクリーン２０１の両側
端部の上面を押圧してスクリーン２０１をスクリーン支
持枠３１に対して固定する。

【００３１】このように、本発明では、スクリーン２０
１を摺動方向と直交する方向に位置決めする機構である
弾発部材３３が、配管や電磁弁、あるいはこれらを制御
するシステムを必要としないため、構造が簡素で、組み
立てや保守点検が容易であるとともに製造コストが安価
である。

【００３２】また、本発明の位置決め機構は、エアー等
の流体を必要としないため、シリンダ３２にエアーを供
給するポンプの負担が少なくなり、ポンプの小型化や省
電力を図ることができる。

【００３３】また、本実施形態の弾発部材３３は板バネ
から成り、その一方の面がスクリーン２０１に摺接する
ようになっているため、スクリーン２０１が傷付きにく
い。さらに、弾性変形のストロークがシリンダのアクチ
ュエータのストロークよりも大幅に小さいため、機構を
コンパクトにすることができる。

【００３４】さらに、本実施形態の弾発部材３３は、両
端部がスクリーン支持枠３１に固定されているため、小
さいストロークで大きな押圧力をスクリーン２０１に与
えることができ、機構のコンパクト化を図り易くなって
いる。また、弾発部材３３の両端部をスクリーン支持枠
３１に固定することで、スクリーン２０１の摺動方向全
長にわたってほぼ均一な押圧力を与えることができるた
め、スクリーン２０１の傾きを少なくし、スムーズかつ
正確な位置決めを行うことができる。

【００３５】図１に示すように、印刷ヘッド４の下端部
にはスキージ４１が取り付けられており、移動機構４２
によってＹ軸方向に移動するとともに垂直移動機構４３
によってＺ軸方向に移動する。

【００３６】供給コンベヤ５は、基板支持テーブル２を
図１の左方向に移動させることによって基板支持テーブ
ル２と連結され、この状態で供給コンベヤ５を駆動する
と基板支持テーブル２の搬送機構が連動するようになっ
ている。

【００３７】排出コンベヤ６は、基板支持テーブル２を
図１の右方向に移動させることによって基板支持テーブ
ル２と連結され、この状態で排出コンベヤ６を駆動する
と基板支持テーブル２の搬送機構が連動するようになっ
ている。

【００３８】また、この印刷機は、スクリーン２０１及
び基板３０１上の位置認識用マークを撮像する撮像手段
（不図示）を備えている。この撮像手段は、印刷ヘッド
４とともにＸ軸方向及びＹ軸方向に移動し、基板３０１
上の二個の位置認識用マークを撮像する。その画像は制
御手段に送られ、認識ボードに記憶される。制御手段
は、認識ボードに記憶された画像から各位置認識用マー
クの位置を認識し、その位置情報をメモリに記憶する。

【００３９】また、撮像手段は、スクリーン２０１上の
二個の位置認識用マークを撮像し、その画像は制御手段
に送られ、認識ボードに記憶される。制御手段は、認識
ボードに記憶された画像から各位置認識用マークの位置
を認識し、その位置情報を、メモリに記憶された基板３
０１の位置認識用マークの位置情報と比較し、基板３０
１とスクリーン２０１の相対的な位置ずれ量を算出す
る。そして、制御手段は、この位置ずれ量に基づいて基
板支持テーブル２の第１移動機構２１、回転機構２２、
スクリーン支持手段３の移動機構３４を駆動して基板３
０１とスクリーン２０１の間の相対的な位置ずれを補正
する。

【００４０】なお、上述した実施形態では、弾発部材を
板バネにより形成し、その両端部をスクリーン支持枠に
固定しているが、一方の端部のみをスクリーン支持枠に
固定するようにしてもよい。

【００４１】また、弾発部材は板バネ以外のもので形成
してもよい。

【００４２】その他にも、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で上述した実施形態に種々の変形を施すことができ
る。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の位置決め
機構は、配管や電磁弁、あるいはこれらを制御するシス
テムを必要としないため、構造が簡素で、組み立てや保
守点検が容易であるとともに製造コストが安価である。
また、エアー等の流体を必要としないため、他の機構の
シリンダに流体を供給するポンプの負担を小さくするこ
とができる。

【００４４】また、請求項２の位置決め機構は、板バネ
から成り、一方の面がスクリーンに摺接するように形成
されているため、スクリーンが傷付きにくい。さらに、
板バネの弾性変形のストロークが小さいため、機構をコ
ンパクトにすることができる。

【００４５】また、請求項３の位置決め機構は、帯状の
板バネから成り、両端部がスクリーン支持枠に固定され
ているため、小さいストロークで大きな押圧力をスクリ
ーンに与えることができ、機構のコンパクト化をより図
り易い。また、両端部をスクリーン支持枠に固定するこ
とで、スクリーンの摺動方向全長にわたってほぼ均一な
押圧力を与えることができるため、スクリーンの傾きを
少なくし、スムーズかつ正確な位置決めを行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態であるスクリーン印刷機
の正面図。

【図２】 図１の要部の拡大図。

【図３】 図２の縦断面図。

【図４】 図１のスクリーン印刷機の要部の平面図。

【図５】 図１のスクリーン印刷機の要部の平面断面
図。

【図６】 従来のスクリーン印刷機の一例の正面図。

【図７】 図６の要部の拡大図。

【図８】 図７の縦断面図。

【図９】 図６のスクリーン印刷機の要部の平面図。

【図１０】 スクリーンの平面図及び縦断面図。

【符号の説明】

３１ スクリーン支持枠 ３３ 弾発部材 ２０１ スクリーン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スクリーン印刷機のスクリーンをその両
   側面と平行な方向に摺動自在に支持するスクリーン支持
   枠上に設けられ、前記スクリーンの一方の側面を押圧し
   て前記スクリーンを摺動方向と直交する方向に位置決め
   するためのものであって、前記スクリーンの摺動方向片
   側において前記スクリーンの摺動領域内に突出するよう
   に配され、前記スクリーンに当接して弾性変形するとと
   もに前記スクリーンの一方の側面に摺接するように形成
   された弾発部材から成ることを特徴とするスクリーン印
   刷機におけるスクリーンの位置決め機構。
2. 【請求項２】 板バネから成り、少なくとも一方の端部
   が前記スクリーン支持枠に固定されるとともに一方の面
   が前記スクリーンに摺接するように形成されたことを特
   徴とする請求項１に記載のスクリーン印刷機におけるス
   クリーンの位置決め機構。
3. 【請求項３】 帯状かつ長手方向の断面が円弧状を成す
   ように形成され、中間部が前記スクリーンの一側面に向
   かって張り出すように両端部が前記スクリーン支持枠に
   固定されたことを特徴とする請求項２に記載のスクリー
   ン印刷機におけるスクリーンの位置決め機構。