JP2006281519A

JP2006281519A - スクリーン印刷機

Info

Publication number: JP2006281519A
Application number: JP2005102332A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Fujio; 弘和藤生
Original assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2006-10-19
Anticipated expiration: 2025-03-31
Also published as: JP4681335B2

Abstract

【課題】流動物を被印刷物に確実に印刷することができ、スキージ２２の耐久性を向上させること。
【解決手段】スキージヘッド１５は、傾斜して支持され断面が矩形である弾性を有したスキージ２５と、このスキージの上面に設けられたスキージ支持部材２４と、スキージの下に設けられスキージ支持部材２４との間にスキージを挟持するスキージ押さえ板２６とを備え、この押さえ板の下端をスキージ２５の下端より僅かに上方に位置させると共に、押さえ板２６の下部に段差２６Ａを形成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、スキージをスクリーンに対して相対的に平行移動してスクリーン上の流動物を被印刷物上に印刷するクリーン印刷機に関する。

この種のクリーン印刷機は、例えば特許文献１などに開示されているが、特に、図７に示した如く、スキージヘッド５０は、自身が所定角度傾斜し支持されたスキージ支持部材２１と、このスキージ支持部材の一方の面（下面）にその上部が図示しないネジにより固定された押さえ板２３と、スキージ支持部材２１と押さえ板２３との間に上部が挟持され弾性を有したゴム製のスキージ２２とを備えている。

そして、スキージ２２の上下方向寸法のほぼ中間位置から下の部分はスキージ支持部材２１及び押さえ板２３の下端から下方に延びている。

また、図９は、スキージに金属の薄板を用いた従来型のスキージヘッド５１の側断面図であり、図９のスキージヘッド５１は、スキージヘッド上下ガイド１６と、その下端に取り付けられ、水平面に対して所定角度傾斜した板状のスキージ支持部材２７と、このスキージ支持部材２７の一方の面に固定された押さえ板３０と、スキージ支持部材２７と押さえ板３０の間に挟持され、スキージ支持部材２７と平行に延びる板状のスキージ２８及び薄板状のスキージ２９を有している。

そして、スキージ２９の上下方向寸法のほぼ中間位置から下の部分は押さえ板３０の下端より下方に延び、露出し押さえられていない。
特開２００１−２８７３３７号公報

したがって、このような従来のスクリーン印刷機では、上述したように、図７に示したスキージ２２はその上部がスキージ支持部材２１及び押さえ板２３により挟持されているのみであるので、図８に示したように、スキージ２２がスクリーン板７に接触し、更に下方に押圧されたとき、押さえ板２３により押さえられていないスキージ２２の下部全体が大きく変形し、即ち、下部がしなり、この結果、被印刷物に対する圧力が減少するため、確実に流動物である例えば半田ペーストを印刷するためにはスキージ２２に加える押圧力、即ち、印圧を更に加える必要がある。このように、印圧を余分に加えた場合には、スキージ２２の耐久性が低下するという問題が発生し、交換などのメンテナンス間隔も短くなるものであった。

また、図９に示したスキージ２９においても、スキージ２９が下方に押圧されたとき、スキージ２９の押さえられていない下部全体が図１０に示したように変形、即ち、下部がしなり、この結果、被印刷物に対する圧力が減少するため、確実に印刷するためにはスキージ２９に加える押圧力、即ち、印圧を更に加える必要があり、スキージ２９の耐久性が低下するという問題が発生し、交換などのメンテナンス間隔も短くなるものであった。

そこで本発明は、スキージの大きな変形を極力回避し、流動物を被印刷物に確実に印刷することができ、スキージの耐久性を向上させることを目的とする。

このため第１の発明は、被印刷物と対向するように配置されるスクリーンと、このスクリーンを挟んで前記被印刷物と対向し、前記スクリーンに対して相対的に平行移動して前記スクリーン上の流動物を前記被印刷物上に印刷するスキージとを備えたスクリーン印刷機において、傾斜して支持され断面が矩形である弾性を有したスキージと、このスキージの上面に設けられたスキージ支持部材と、前記スキージの下に設けられ前記スキージ支持部材との間に前記スキージを挟持するスキージ押さえ板とを備え、前記押さえ板の下端を前記スキージの下端より僅かに上方に位置させると共に、前記スキージ押さえ板の下部に段差を形成したことを特徴とする。

第２の発明は、被印刷物と対向するように配置されるスクリーンと、このスクリーンを挟んで前記被印刷物と対向し、前記スクリーンに対して相対的に平行移動して前記スクリーン上の流動物を前記被印刷物上に印刷するスキージとを備えたスクリーン印刷機において、傾斜して支持され弾性を有した金属板からなるスキージと、このスキージの上面に設けられたスキージ支持部材と、前記スキージの下に設けられ前記スキージ支持部材との間に前記スキージを挟持するスキージ押さえ板とを備え、前記押さえ板の下端を前記スキージの下端より僅かに上方に位置させると共に、前記スキージ押さえ板の下部に段差を形成したことを特徴とする部品供給装置。

本発明によれば、スキージでの変形の範囲を狭く抑えることができると共に、被印刷物を確実に印刷することができ、また、スキージの耐久性を向上させることできる。

以下、本発明の実施形態を添付の図面に基づいて説明する。

図１の１はスクリーン印刷機で、図示しない上流側装置から搬送されてくるプリント基板２の上面にチップ状電子部品が装着されるように所望のパターンに塗布剤としての図示しない半田ペーストＷが塗布される。

３は前記基板２を載置する載置台で、図示しない位置決め機構により基板２を位置決めした状態で載置する。４は前記載置台３の下部に設けられる移動台で、該移動台４の移動により載置台３を移動させる。即ち、移動台４を上下動するシリンダ５の上下動により載置台３を上下動させる。また、移動台４は図示しない移動機構により水平移動可能で、前記上流側装置から基板２を受取り載置台３上に位置決めする図示しない位置決めステーションから図１に示す印刷ステーションまで移動される。

６はスクリーンで、前記基板２の所望の回路パターンに対応して穿設された印刷パターン孔としての図示しない開口が設けられたスクリーン板７と、該板７を囲むスクリーン枠８とから構成される。図２に示す１０は図示しないベースに取り付けられたスキージ台である。そして、図示しない印刷モータの回動を駆動プーリ１２に伝えこれを回動させ、該駆動プーリ１２と従動プーリ１３の間に掛け渡されたスキージベルト１４が移動することにより、該ベルト１４に取り付けられたスキージ台１０が移動される。尚、印刷モータとしてパルスモータが用いられている。また、サーボモータを用いても良い。

該スキージ台１０には、対向する２本のスキージヘッド１５が夫々２本のスキージ上下ガイド１６に案内されスキージ上下シリンダ１７の作動により上下動可能に取り付けられている。該スキージヘッド１５が下降し、前記スクリーン６のスクリーン板７を基板２に押圧しながら移動して、該スクリーン板７上に供給された半田ペーストＷを基板２のパターンに対応して設けられた図示しない開口を介して基板２上に印刷する。

図３は本発明に係るスキージを備えたスキージヘッド１５の側断面図であり、スキージヘッド１５は、スキージ支持部材２４と、弾性を有した例えばゴム製であり矩形のスキージ２５と、スキージ支持部材２４に図示しないネジを介して固定されたスキージ押さえ板２６とを備えている。そして、従来のスキージヘッドに対して、スキージ支持部材２４をスキージ２５の下端とほぼ同じ位置まで延ばし、スキージ支持部材２４はスキージ２５の上面（スキージによる印刷時の移動方向側の面と対向した面）をそのほぼ下端まで支持する。

また、押さえ板２６は従来のものに対して、その下端を下方、即ち、スキージ２５の上面とは反対側の面、即ち、スクリーン側の面である下面（スキージによる印刷時の移動方向側の面）にて下方、即ち、スクリーン側へ延ばし、下部に段差２６Ａを形成し、上部及び中間部より薄い支持片２６ａが形成されている。

このため、図７に記載した従来のスキージに対して、スキージヘッド１５は、図４に示したようにスキージヘッド１５が下降し、スクリーンス板７に当たったときには、スキージ２５の下端部のスクリーン側の一部のみが弾性変形するように構成されている。

なお、押さえ板２６は、その下端がスクリーン板７に接触しないように、スキージ２５の下端より僅かに上方に位置し、また、半田ペーストＷを印刷範囲外に押し出さない様に、上述したように段差２６Ａ及び薄い支持片２６ａが形成され、段階的に逃げの形状に形成している。

また、例えば印刷時にスキージ２５が移動する際の半田ペーストのローリングが最適になるように、図４に示したように、押さえ板２６の下端は、下降時の下限にてスクリーン７との距離が、４〜５ｍｍ位になるように設定している。

また、板状のスキージ２５は、腐食等の化学変化を防止するため、或いは強度を調整するため、表面処理を行うことも、必要に応じて種々選択可能である。

以上のような構成されたスクリーン印刷機の動作について、以下説明する。

印刷動作が開始されると、先ず位置決めステーション側に位置された載置台３は供給コンベアの搬送レベルより下方にあり、該コンベアにより上流側装置から搬送されてきた基板２が載置台３上方に位置されると、コンベアは停止される。

次に、載置台３はシリンダ５により搬送レベルより上昇され、該台３上に基板２が載置される。基板２を載置した載置台３は移動機構により印刷ステーションに移動される。そして、図１に示す例えば左側のスキージヘッド１５が所望のスキージ角度に角度調整機構により調整された状態でスキージ上下シリンダ１７が駆動されてスクリーン板７上に下降される。そして、スキージ２５がスクリーン板７に押圧され、印刷モータの駆動により所望のスキージ速度に基づき図１の右方向に移動されることによりスクリーン板７上に供給された半田ペーストＷをスクリーン板７の穿設された開口を介して基板２上に印刷する。

このように、印刷が行われるときに、図４に示したようにスキージ２５における押さえ板２６の下端より下の部分は変形するが、それ以外の部分はスキージ支持部材２４に支持されると共に、移動方向側の面が押さえ板２６により押さえら、スキージ２５の変形の範囲及び量は抑えられるので、印圧を余分にかける必要は無くなり、スキージ２５の耐久性を向上させることができ、交換などのメンテナンスの間隔を長くすることができる。

また、図４に示したスキージ２５における押さえ板２６の下端より下の部分の変形により、スキージ２５の移動方向側の面とスクリーン板７との間に形成される空間４０では、スキージ２５の移動に伴い半田ペーストにローリングが発生し、また、押さえ板２６の薄い支持片２６ａよりスキージ２５の移動方向側の空間であり、スクリーン板７との間に形成されている空間４１においても半田ペーストにローリングが発生し、これらの半田ペーストのローリングにより、半田ペーストの粘度を一層低下させることができ、この結果、印刷を確実に行うことができる。また、半田ペーストの量が減少した場合においても、空間４１にて半田ペーストのローリングは継続するため、印刷を継続させることができる。

また、スキージ２５の下端から上方へ僅か、例えば２ｍｍの範囲のスキージ２５の下端部では、変形によりスキージ２５の移動方法側の面とスクリーン板７との間に形成される角度が、上記範囲より上方の部分よりも更に小さい鋭角となる。この結果、スキージ２５の下部での半田ペーストの印刷、即ち、被印刷物への充填を、上記半田ペーストのローリングの作用と併せ、一層確実に行うことができる。

そして、往路方向の印刷が終了したらシリンダ１７の駆動により下降している左側のスキージ２５を上昇させ、右側のスキージ２５を同様にシリンダ１７の駆動により下降させて、復路方向の印刷を行い、該スキージ１５を上昇させる。尚、一方向の印刷だけで良い場合には、前記往路方向の印刷と復路方向の印刷で２枚の基板２が印刷できる。

印刷終了後、載置台３の位置決めが解かれ、シリンダ５により搬送レベルより下方に該台３が下降され、図示しない排出コンベアにより基板２が排出される。基板２が排出された後、該載置台３は移動機構により印刷ステーションから位置決めステーションに戻されて、次の基板２の供給に備える。以下、同様にして印刷動作が続けられる。

こうして、基板２の印刷動作が繰り返されて、例えば図示しない記憶装置内に記憶された印刷枚数データに基づいて印刷動作が行なわれる。

以下、本発明の他の実施形態について、説明する。

図５は、本発明のスキージヘッドの側断面図であり、スキージヘッドは、水平面に対して所定角度傾斜して支持される板状のスキージ支持部材３１と、このスキージ支持部材３１に図示しないネジを介して固定された押さえ板３４と、スキージ支持部材３１と押さえ板３４の間に挟持され、スキージ支持部材３１と共にスキージを支持する支持板３２及び金属製であり薄板状の弾性を有したスキージ３３とを有している。

スキージヘッドにおいて、図９に示した従来のスキージヘッドに対して、スキージ支持部材３１はスキージ支持部材２７とほぼ同形状であり、また、支持板３２では、その下部を僅かに切除し短くすると共に、更に、押さえ板３４においては、その下部をスクリーン側に延ばし上記押さえ板２６とほぼ同形状として、押さえ板３４の下部には、段差３４Ａ及び厚さが上部より薄い支持片３４ａが形成され、段階的に逃げの形状に形成している。このため、スキージ３３は、その下部を除き支持板３２と押さえ板３４との間に挟持される。

このように、スキージ３３は、図９に示した従来型のスキージに対して、図６に示したように、スクリーン印刷機の運転時、スキージヘッドが下降し、スキージ３３に印圧が加わったときには、スキージ３３の一部である下部のみが撓む。また、押さえ板３４の下端と、スクリーン板７と間には例えば１０ｍｍ位の間隔が存在しスクリーン板７と接触しないように、押さえ板３４の下端の位置は予め設定されている。

そして、印刷時、スキージ３３は、図６に示したように変形し、スキージ３３における押さえ板３４の下端より下の部分は変形するが、それ以外の部分はスキージ支持部材３１に支持されると共に、移動方向側の面が押さえ板３４により押さえら、スキージ３３の変形の範囲及び量は抑えられるので、印圧を余分にかける必要は無くなり、スキージ３３の耐久性を向上させることができ、交換などのメンテナンスの間隔を長くすることができる。

また、図６に示したスキージ３３における押さえ板３４の下端より下の部分の変形により、スキージ３３の移動方向側の面とスクリーン板７との間に形成される空間４０では、スキージ２５の移動に伴い半田ペーストにローリングが発生し、また、押さえ板３４の薄い支持片３４ａよりスキージ３３の移動方向側の空間であり、スクリーン板７との間に形成されている空間４１においても半田ペーストにローリングが発生し、これら双方の半田ペーストのローリングにより、半田ペーストの粘度を一層低下させることができ、この結果、印刷を確実に行うことができる。また、半田ペーストの量が減少した場合においても、空間４１にて半田ペーストのローリングは継続するため、印刷を継続させることができる。

また、スキージ３３の下端から上方へ僅かの範囲のスキージ２５の下端部では、その変形によりスキージ３３の移動方法側の面とスクリーン板７との間に形成される角度が、上記範囲より上方の部分よりも更に小さい鋭角となる。この結果、印圧を維持しスキージ３３の下部での半田ペーストの印刷、即ち、被印刷物への充填を、上記半田ペーストのローリングの作用と併せ、一層確実に行うことができる。

なお、薄板状のスキージ３３は、撓み率・撓み量の容易な調整のため、複数枚の薄板を重ねて構成することも可能である。

また、スキージの角度は図示しない角度調整機構により半田ペーストＷの粘度、印刷パターン孔径や孔ピッチ等に応じて種々変更可能である。

また、支持板３２および薄板状のスキージ３３は、板厚・材質・強度・撓み率等を、半田ペーストＷの粘度、印刷パターン孔径や孔ピッチ等に応じて種々変更可能である。

また、支持板３２および薄板状のスキージ３３は、腐食等の化学変化を防止するため、或いは強度を調整するため、表面処理を行うことも、必要に応じて種々選択可能である。

また、押さえ板３４のスクリーン側の逃げの形状は、半田ペーストＷの粘度、印刷パターン孔径や孔ピッチ等に応じて種々変更可能である。

更に、上述した実施形態では、クリーム半田を印刷するスクリーン印刷機に本発明を適用した場合について説明したが、クリーム半田以外の流動物を印刷するスクリーン印刷機に本発明を適用することもできる。また、被印刷物は回路基板に限定されるものではない。

また、上述した実施形態では、スクリーン及び被印刷物を静止させ、スキージを移動させて印刷を行うスクリーン印刷機に本発明を適用した場合について説明したが、スキージを静止させ、スクリーン及び被印刷物を移動させるスクリーン印刷機に本発明を適用することもできる。

以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

本発明を適応せるスクリーン印刷機を示す図である。印刷ステーションを示す図である。スキージヘッドの側断面図である。スキージヘッド下降時の側断面図である。他の実施形態のスキージヘッドの側断面図である。他の実施形態のスキージヘッド下降時の側断面図である。従来のスキージヘッドの側断面図である。従来のスキージヘッドの側断面図である。従来のスキージヘッド下降時の側断面図である。従来のスキージヘッド下降時の側断面図である。

符号の説明

１スクリーン印刷機
２プリント基板
３載置台
６スクリーン
７スクリーン板
１５スキージヘッド
２４スキージ支持部材
２５スキージ
２６押さえ板
３１スキージ支持部材
３２スキージ
３３薄板状のスキージ

Claims

被印刷物と対向するように配置されるスクリーンと、このスクリーンを挟んで前記被印刷物と対向し、前記スクリーンに対して相対的に平行移動して前記スクリーン上の流動物を前記被印刷物上に印刷するスキージとを備えたスクリーン印刷機において、傾斜して支持され断面が矩形である弾性を有したスキージと、このスキージの上面に設けられたスキージ支持部材と、前記スキージの下に設けられ前記スキージ支持部材との間に前記スキージを挟持するスキージ押さえ板とを備え、前記押さえ板の下端を前記スキージの下端より僅かに上方に位置させると共に、前記スキージ押さえ板の下部に段差を形成したことを特徴とするスクリーン印刷機。
被印刷物と対向するように配置されるスクリーンと、このスクリーンを挟んで前記被印刷物と対向し、前記スクリーンに対して相対的に平行移動して前記スクリーン上の流動物を前記被印刷物上に印刷するスキージとを備えたスクリーン印刷機において、傾斜して支持され弾性を有した金属板からなるスキージと、このスキージの上面に設けられたスキージ支持部材と、前記スキージの下に設けられ前記スキージ支持部材との間に前記スキージを挟持するスキージ押さえ板とを備え、前記押さえ板の下端を前記スキージの下端より僅かに上方に位置させると共に、前記スキージ押さえ板の下部に段差を形成したことを備えたことを特徴とするスクリーン印刷機。