JP2005297226A - スクリーン印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 スクリーン印刷装置において、コスト的にも容積的にも不利になることなく、極めて簡単な構成で版離れを容易にする構造を得る。
【解決手段】 スクリーン１２のスクリーン枠１１内に、スクリーンを振動させるための圧電素子９１を設け、制御部８からコネクタ９２を介して電源や制御信号を供給する構成とする。かかる構成において、プリント基板５に対するスクリーン印刷が終了すると、圧電素子９１に電源及び制御信号を供給して、スクリーン枠１１を介してスクリーン１２に対して加振を行う。スクリーンの加振により、クリームはんだ３の粘度が低下して、版離れが容易となる。
【選択図】 図１

Description

本発明はスクリーン印刷装置に関し、特にスクリーン上に印刷材料を供給しつつ被印刷媒体に印刷をなすスクリーン印刷装置に関するものである。

従来のスクリーン印刷装置の概略を図２に示す。図２に示したスクリーン印刷装置においては、被印刷媒体であるプリント基板５上に、印刷すべきパターンが形成されたスクリーン１２を重ね合わせて接触を維持した状態で、スクリーン上に印刷材料であるクリームはんだ３を、スキージ２を用いて供給しつつ、当該スキージをスクリーン上面に沿って移動させることにより、プリント基板への印刷が行われるようになっている。

このとき、スクリーンの印刷パターンは貫通孔１３により形成されており、スキージにより供給されるクリームはんだ３を、スクリーン上の貫通孔１３を通してプリント基板５に押し出すようになっている。しかる後に、プリント基板５とスクリーン１２とを図のＬ１だけ離間させて、クリームはんだをスクリーンの貫通孔１３から抜け出させて、プリント基板上に残すことにより、印刷がなされる。なお、図において、７はＸ、Ｙ、Ｚ、θ駆動部、６はステージ、８は制御部、１１はスクリーン枠、４１はスクリーンホルダを示す。

この様なスクリーン印刷装置においては、版離れ時、すなわち、印刷が終了してスクリーンとプリント基板とを離すときに、特に高密度電子部品実装用のプリント基板では、微小印刷パターンのためにスクリーンにクリームはんだが残り、版離れ性が十分とはならず、印刷体積が安定しないという問題がある。

そこで、版離れ時に、クリームはんだの粘度を下げることにより、クリームはんだがスクリーンから離れ易くする方法がある。すなわち、クリームはんだは非ニュートン流体であるので、粘度がせん断速度に対して一定ではなく、せん断速度を増すに従って粘度が低下する特性があるために、版離れ時に、スクリーンを振動させることにより、せん断速度を増すことができ、結果的にクリームはんだの粘度を下げて、版離れを良くすることが知られている。

ここで、特許文献１、２を参照すると、スクリーンに対して振動を付与するために、振動ヘッドを設け、版離れ時にこの振動ヘッドをスクリーン上に押し付けてスクリーンを振動させる技術が開示されている。また、特許文献３、４を参照すると、スキージに対して振動素子を用いて振動を与え、印刷と同時に振動を加える技術が開示されている。更に、特許文献５を参照すると、スクリーンに圧電素子を直接取付けて、スクリーンを直接加振する技術が開示されている。

特開平６−９１８４５号公報 特開平６−１０６７０５号公報 特開２００２−１９１３号公報 特開平１０−１１９２４３号公報 特開平８−１８３１５５号公報

特許文献１、２の技術においては、版離れ時に振動ヘッドをスクリーン上に移動させてスクリーンに加振をなすものであるが、振動ヘッドの移動制御が必要であり、また、振動ヘッドを使用しないときに、それを収納しておく収納部を設けることが必要となり、コスト的にも容積的にも不利となる。

特許文献３、４の技術では、スキージに対して振動を与えつつ印刷を行うものであり、この技術は、基本的には、印刷と版離れとが同時に行われるギャップ印刷を前提としたものであり、このギャップ印刷はコンタクト印刷（被印刷媒体とスクリーンとを密着させた状態で行われる印刷）とは異なっている。すなわち、クリームはんだを用いるコンタクト印刷では、スキージによるクリームはんだ供給動作の終了後に、版離れが行われるものであり、よって、コンタクト印刷には適用できない。

特許文献５の技術では、スクリーンに直接圧電素子を取付ける構造であるために、スクリーン劣化や設計変更などによりスクリーンを取換える場合、その都度、圧電素子を付け替えたり、圧電素子が取付けられたままスクリーンを廃棄するという、資源の無駄が生ずることになる。また、スクリーンの裏面に、圧電素子を取付ける構造が開示されているが、この構造では、印刷装置側において圧電素子を取付けるための余裕（逃げ）を設ける必要があり、設計上の制約となり、汎用性に欠けることになり、またスクリーン裏面が平坦でなくなるので、清掃や保守に支障がある。

本発明の目的は、コスト的にも容積的にも不利とならず、またスクリーン裏面の平坦性をも維持しつつ版離れを容易としたスクリーン印刷装置を提供することである。

本発明の他の目的は、クリームはんだを用いたコンタクト印刷に適した極めて簡単な構成で版離れを容易としたスクリーン印刷装置を提供することである。

本発明によるスクリーン印刷装置は、スクリーン上に印刷材料を供給しつつ被印刷媒体に印刷をなすスクリーン印刷装置であって、スクリーン枠内に組み込まれた振動素子を含み、前記振動素子の振動を前記スクリーン枠を介して前記スクリーンへ伝達するようにしたことを特徴とする。

更に、前記振動素子に対して電源および制御信号を供給するためのコネクタを含むことを特徴とし、また印刷終了後に、前記振動素子を駆動制御しつつ前記スクリーンと前記被印刷媒体とを離間制御する制御手段を、更に含むことを特徴とする。そして、前記振動素子は、圧電素子、超音波振動子、モータなどのいずれかであることを特徴とする。

本発明の作用を述べる。スクリーンのスクリーン枠内に、スクリーンを振動させるための振動素子を設け、制御部からコネクタを介して電源や制御信号を供給する構成とする。かかる構成において、プリント基板に対するスクリーン印刷が終了すると、振動素子に電源及び制御信号を供給して、スクリーン枠を介してスクリーンに対して加振を行う。スクリーンの加振により、クリームはんだの粘度が低下して、版離れが容易となる。

本発明によれば、版離れ時にスクリーンに加振をなすための振動素子を、スクリーン枠に取付けるようにしたので、特別の機械的な設計変更が不要になり、コスト的にも容積的にも有利なスクリーン印刷装置が得られるという効果がある。また、振動素子を、スクリーン枠に取付け、振動素子の振動をスクリーン枠を介してスクリーンへ伝達するようにしているので、振動素子の移動制御等の制御処理が不要となるという効果もある。

以下に、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態を示しており、図２と同等部分は同一符号により示している。被印刷媒体であるプリント基板５はステージ６に固定されており、Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ駆動部７によりＸ、Ｙ、Ｚ方向及びθ方向に移動可能となっている。このＸ、Ｙ、Ｚ、θ駆動部７の動作は制御部８により制御される。ステージ６の上方には、スキージ２によってクリームはんだ３を用いて印刷を行うためのスクリーン１２が設置されている。このスクリーン１２上には、スキージ２によりクリームはんだ３が供給されており、当該スキージ２の移動制御によって印刷が行われる。

スクリーン１２上には、スクリーン開口部１３が設けられており、プリント基板５上の印刷位置と当該開口部１３とは、予め位置決めされている。スクリーン１２はスクリーン枠１１に貼り付けられており、スクリーンホルダ４１によって印刷機に固定されている。そして、スクリーン枠１１の内部には、圧電素子９１が取付けられており、スクリーンホルダ４１に取付けられているコネクタ９２を介して、圧電素子９１の駆動用電源及び制御信号が、制御部８から供給可能となっている。よって、制御部８により圧電素子９１の動作制御がなされることになる。

かかる構成において、先ずステージ６がＸ、Ｙ、Ｚ、θ駆動部７により上昇して、プリント基板５の上面とスクリーン１２の下面とが密着する。次に、スキージ２が移動してクリームはんだ３をスクリーン開口部（印刷パターン）１３に充填しつつ印刷を行う。

印刷が終了すると、制御部８によりコネクタ９２を介して圧電素子へ電源及び制御信号を供給することにより、圧電素子９１を駆動してスクリーン枠１１及びスクリーン１２を振動させる。これにより、クリームはんだ３の粘度が低下し、版離れが容易となる。最後に、ステージ６が下降して版離れが終了して、プリント基板５上に、スクリーン１２上のパターンに従った印刷が行われるのである。

本例においては、振動素子として圧電素子を用いているが、これに限らず、超音波振動子やモータなどの素子を用いても良いことは勿論である。

本発明の実施の形態の概略を示す図である。 従来のスクリーン印刷装置の概略を示す図である。

符号の説明

２ スキージ
３ クリームはんだ
５ プリント基板
６ ステージ
７ Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ駆動部
８ 制御部
１１ スクリーン枠
１２ スクリーン
１３ 開口部
４１ スクリーンホルダ
９１ 圧電素子
９２ コネクタ

Claims (4)

1. スクリーン上に印刷材料を供給しつつ被印刷媒体に印刷をなすスクリーン印刷装置であって、スクリーン枠内に組み込まれた振動素子を含み、前記振動素子の振動を前記スクリーン枠を介して前記スクリーンへ伝達するようにしたことを特徴とするスクリーン印刷装置。
2. 前記振動素子に対して電源および制御信号を供給するためのコネクタを、更に含むことを特徴とする請求項１記載のスクリーン印刷装置。
3. 印刷終了後に、前記振動素子を駆動制御しつつ前記スクリーンと前記被印刷媒体とを離間制御する制御手段を、更に含むことを特徴とする請求項１または２記載のスクリーン印刷装置。
4. 前記振動素子は、圧電素子、超音波振動子、モータのいずれかであることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のスクリーン印刷装置。
   

Images