JP2009267091A - スクリーン印刷機 - Google Patents

Abstract

【課題】スキージが印刷用パターン孔内に入り込まないようにして印刷用パターン孔から塗布剤を極力取り出すことがないようにしたり、印刷用パターン孔７Ａ内に確実に塗布剤を刷り込めるようにして、高品質な印刷をする。
【解決手段】ＣＰＵ２３が各印刷用パターン孔７Ａの開口面積が指定面積より大きいか否かを判定し、指定面積より大きいと判定した場合にその短辺の長さが指定長より長いかを判定し、前記指定長より長いと判定した場合には、スキージ１６の移動する方向の開口範囲をＲＡＭ２４に記憶し、この記憶された範囲に基づいて前記スキージ１６の移動速度を制御するか又は前記スキージ１６による印圧を制御する。
【選択図】図５

Description

本発明は、スクリーン板上の塗布剤を駆動源によりスキージを移動させることによりプリント基板に塗布するスクリーン印刷機に関する。

この種のスクリーン印刷機は、例えば特許文献１などに開示されている。スキージを移動させて印刷する際に、可能な限りある程度高速で行なうのが一般的である。
特開２００３−１５４６２６号公報

しかし、一定程度以上の大きな印刷用パターン孔がある場合には、スキージがこの印刷用パターン孔内に一部が入り込んでしまい、この印刷用パターン孔から塗布剤を取り出してしまう事態が発生してしまうという問題がある。また、ある形状の小さな印刷用パターン孔にあっては、高速で印刷すると、印刷用パターン孔内に塗布剤を刷り込めないという事態が発生してしまうという問題がある。

そこで本発明は、スキージが印刷用パターン孔内に入り込まないようにして印刷用パターン孔から塗布剤を極力取り出すことがないようにしたり、印刷用パターン孔内に確実に塗布剤を刷り込めるようにして、高品質な印刷ができるスクリーン印刷機を提供することを目的とする。

このため第１の発明は、スクリーン板上の塗布剤を駆動源によりスキージを移動させることによりプリント基板上に印刷用パターン孔を介して塗布するスクリーン印刷方法に於いて、
前記各印刷用パターン孔の開口面積が指定面積より大きいか否かを判定し、
指定面積より大きいと判定した場合にその短辺の長さが指定長より長いかを判定し、
前記指定長より長いと判定した場合には、前記スキージの移動する方向の開口範囲を記憶し、
この記憶された範囲に基づいて前記スキージの移動速度を制御するか又は前記スキージによる印圧を制御する
ことを特徴とする。

第２の発明は、スクリーン板上の塗布剤を駆動源によりスキージを移動させることによりプリント基板上に印刷用パターン孔を介して塗布するスクリーン印刷方法に於いて、
前記各印刷用パターン孔の開口面積が指定面積より大きいか否かを判定し、
指定面積より小さいと判定した場合にその短辺の長さが指定長より短いかを判定し、
前記指定長より短いと判定した場合には、前記短辺の長さが短辺と長辺の長さの比において一定の場合より短いかを判定し、
短いと判定した場合には、前記スキージの移動する方向の開口範囲を記憶し、
この記憶された範囲に基づいて前記スキージの移動速度を制御するか又は前記スキージによる印圧を制御する
ことを特徴とする。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記スキージの移動する方向の開口範囲を記憶した後に、連続する前記開口範囲を繋げ、
この繋げられた開口範囲の長さが所定長さ以下の場合には印刷速度範囲を１つの変更範囲として連結し、
この連結された範囲は前記スキージの移動速度をそれ以外の範囲より低速となるように制御するか又は前記スキージによる印圧を下げるように制御する
ことを特徴とする。

本発明は、スキージが印刷用パターン孔内に入り込まないようにして印刷用パターン孔から塗布剤を極力取り出すことがないようにしたり、印刷用パターン孔内に確実に塗布剤を刷り込めるようにして、高品質な印刷ができるスクリーン印刷機を提供することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態に係るスクリーン印刷機について図１及び図２に基づき説明する。１はスクリーン印刷機で、上流側装置（図示せず）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クリーム半田９が塗布される。

３は載置台で、前記プリント基板２を載置する真空ポンプ（図示せず）により、該プリント基板２を上面で吸着保持する載置台である。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の移動により前記載置台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。

６はスクリーンで、所望の回路パターンに複数の矩形状の印刷用パターン孔７Ａが開設されたスクリーン板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はベース（図示せず）に取り付けられたスキージ台で、パルスモータである印刷モータ１１の回動を駆動プーリ１２に伝えて回動させ、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が往復移動される。

前記スキージ台１０には、対向する２本のスキージ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。そして、該スキージ１５が交互に下降し、前記スクリーン６のスクリーン板７をプリント基板２に押圧しながら移動して、該スクリーン板７上に供給されたクリーム半田９をプリント基板２上に印刷する。なお、各スキージ１５は、図１に示したように、印刷時の移動方向側の角度であってスキージ１５とスクリーン板７とのなす角（すなわち、スキージ１５の図１の長辺の方向とクリーン板７とのなす角）が鋭角となるように斜めに取り付けられている。

次に、図３の制御ブロック図について説明する。２３は統括制御装置としてのＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）であり、２４は記憶装置としてのＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）で例えばプリント基板２の種類毎の各種情報、例えば図４に示すような前記印刷用パターン孔７Ａ毎にその座標、短辺及び長辺の長さに係る開口サイズ等のＮＣデータやオフセットデータなどが格納されている。そして、前記ＲＡＭ２４に格納された印刷動作に係わる種々の情報に基づき、記憶装置としてのＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）２５に格納された印刷動作に係わる動作プログラムに従ってスクリーン印刷動作が行われる。

２６はインターフェースであり、モニター２７、タッチパネルスイッチ２８、駆動回路３６等が接続されている。そして、前記モニター２７には種々の前記タッチパネルスイッチ２８が設けられ、作業者がタッチパネルスイッチ２８を操作することにより、スクリーン印刷に係る種々の設定を行うことができる。

以上の構成により以下、図５のフローチャートに基づき、印刷動作について説明する。ここで、所定種類のプリント基板２にスクリーン印刷するために、このプリント基板２に対応する図５右上部に示されたスクリーン６を例として、以下説明する。先ず、ＣＰＵ２３は図４に示す当該スクリーン６のＮＣデータ（ＲＡＭ２４に格納されている。）をステップ番号順に読み込み、初めに１番目の印刷用パターン孔７Ａの開口面積がＲＡＭ２４に格納された指定面積より大きいか否かを判断する。

即ち、ステップ番号０００１の開口面積は、０．３（短辺であるＸ方向のサイズ）×０．５（長辺であるＹ方向のサイズ）＝０．１５ｍｍ²であり、これが予めＲＡＭ２４に格納された指定面積の例えば、５．０ｍｍ²より大きくないと判断されるので、次にＣＰＵ２３はこの短辺０．３ｍｍが予めＲＡＭ２４に格納された例えば、指定長０．４ｍｍより短いか否かを判断する。

従って、ＣＰＵ２３は短いと判断するので、この短辺と長辺の長さの比において一定の場合より短辺の長さが短いかを判定し、即ちこの短辺０．３ｍｍ×ｎ（例えば、ｎ＝５）＝１．５ｍｍが長辺０．５ｍｍより小さいか否かが判断される。すると、小さくないので、次に全ての印刷用パターン孔７Ａの判定が終了したかを判断する。

そして、終了していないので、次のステップ番号０００２の開口面積である２．５（Ｘ方向のサイズ）×２．５（Ｙ方向のサイズ）＝７．２５ｍｍ²が指定面積の５．０ｍｍ²より大きいか否かが判断される。このため、大きいと判断するので、短辺２．５ｍｍが予めＲＡＭ２４に格納された例えば、指定長２．０ｍｍより長いか否かを判断し、長いので、ＣＰＵ２３は前記スキージ１５の移動する方向の開口範囲、即ちステップ番号０００２の印刷用パターン孔７ＡのＹ座標３５ｍｍからＹ方向の長辺２．５ｍｍの半分を引いた長さからＹ座標３５ｍｍにＹ方向の長辺２．５ｍｍの半分を足した長さの範囲、具体的には３２．５ｍｍから３７．５ｍｍの範囲をＲＡＭ２４に格納させる。

次に全ての印刷用パターン孔７Ａの判定が終了していないので、次の電子部品がＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）用のステップ番号０００３の開口面積である０．２５（Ｘ方向のサイズ）×３（Ｙ方向のサイズ）＝０．７５ｍｍ²が指定面積の５．０ｍｍ²より大きいか否かが判断される。大きくないので、次にＣＰＵ２３はこの短辺０．２５ｍｍが前記指定長０．４ｍｍより短いか否かを判断する。この場合、ＣＰＵ２３は短いと判断するので、この短辺０．２５ｍｍ×ｎ（５）＝１．２５ｍｍが長辺３．０ｍｍより小さいか否かが判断される。
すると、小さいので、ＣＰＵ２３は開口範囲、即ちステップ番号０００３の印刷用パターン孔７ＡのＹ座標６０ｍｍからＹ方向の短辺０．２５ｍｍの半分を引いた長さからＹ座標６０ｍｍにＹ方向の短辺０．２５ｍｍの半分を足した長さの範囲、具体的には５９．７５ｍｍから６０．２５ｍｍの範囲をＲＡＭ２４に格納させる。
次に全ての印刷用パターン孔７Ａの判定が終了したかを判断するが、終了していないので、次のステップ番号０００４の開口面積である１．５（Ｘ方向のサイズ）×０．５（Ｙ方向のサイズ）＝０．７５ｍｍ²が指定面積の５．０ｍｍ²より大きいか否かが判断される。大きくないので、次にＣＰＵ２３はこの短辺０．５ｍｍが前記指定長０．４ｍｍより短いか否かを判断する。この場合、ＣＰＵ２３は短くないと判断するので、全ての印刷用パターン孔７Ａの判定が終了したかを判断するが、終了していないと判断する。
そして、次のステップ番号０００５の開口面積である０．３（Ｘ方向のサイズ）×０．３（Ｙ方向のサイズ）＝０．０９ｍｍ²が指定面積の５．０ｍｍ²より大きいか否かが判断される。そして、大きくないので、次にＣＰＵ２３はこの短辺０．３ｍｍが前記指定長０．４ｍｍより短いか否かを判断する。この場合、ＣＰＵ２３は短いと判断するので、この短辺０．３ｍｍ×ｎ（５）＝１．５ｍｍが長辺０．３ｍｍより小さいか否かが判断される。
この場合、小さくないので、次に全ての印刷用パターン孔７Ａの判定が終了したかを判断するが、終了していないので、順に次のステップ番号についての判断を繰り返すこととなる。
そして、最後のステップ番号ｎの開口面積である０．５（Ｘ方向のサイズ）×０．２（Ｙ方向のサイズ）＝０．１０ｍｍ²が指定面積の５．０ｍｍ²より大きいか否かが判断される。そして、大きくないので、次にＣＰＵ２３はこの短辺０．５ｍｍが前記指定長０．４ｍｍより短いか否かを判断する。すると、短くないので、次にＣＰＵ２３は全ての印刷用パターン孔７Ａの判定が終了したかを判断する。
そして、前述の判定が終了したので、ＣＰＵ２３はＲＡＭ２４に格納された前述した開口範囲を連続して繋げられる場合には繋げるように計算する。この繋げられた開口範囲は、スキージによる印刷速度変更範囲とし、遅い速度の範囲である（隣に図示されたスクリーン６を参照。）。
次に、以上のように繋げられた開口範囲のＹ方向の間隔や、それ以外のＹ方向の間隔が例えば、指定距離３０．０ｍｍ以下の印刷速度変更範囲をひとつの変更範囲として連結し（隣に図示されたスクリーン６を参照。）、この連結された範囲がＲＡＭ２４に格納される。
この場合、印刷速度を速いのと遅いのとの２種類で制御するもので、スクリーン板７の白い領域７Ｗがスキージによる印刷速度の遅い範囲であり、グレーの領域７Ｇが印刷速度の速い範囲である。従って、この各範囲がそのような印刷速度となるように、ＣＰＵ２３は印刷モータ１１を制御する。
以下、印刷動作について、説明する。モニター２７上のタッチパネルスイッチ２８が作業者により押圧操作されて、運転が開始すると、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プリント基板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、該載置台３上にプリント基板２が吸着保持される。そして、図１に示すように左側のスキージ１５は、ＣＰＵ２３により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、印刷モータ１１の駆動により印刷動作が行われることとなる。

即ち、先ずＣＰＵ２３はＲＡＭ２４に格納されたＮＣデータ及びオフセットデータ（印刷マージンや、スキージ間距離）を読み込み、印刷ストロークの計算をする。

次いで、ＣＰＵ２３はＲＡＭ２４に格納された印刷速度が速い範囲と遅い範囲とを読み込み、その範囲内はそのような速度でスキージ１５が移動するように、印刷モータ１１を制御し、図１に示す左側のスキージ１５を右方向に移動されることによりスクリーン板７上に供給されたクリーム半田９を該スクリーン板７に穿設された印刷用パターン孔７Ａを介してプリント基板２上に塗布する。

こうして、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右側のスキージ１５を上昇させて、載置台３の吸着を解き、シリンダ５により搬送レベルより下方に該載置台３が下降され、排出コンベアにより当該プリント基板２が排出される。

以上の実施形態のように、可能な限りある程度高速で行なうなかで、印刷用パターン孔の開口面積が所定面積より大きくて且つ短辺が第１指定長より長い場合や、開口面積が前記所定面積より小さいが短辺が第２指定長より短く且つ短辺の５倍の長さが長辺より短い場合には、一定の場合には一定の範囲についてはスキージの印刷移動速度を遅くなるように制御するから、スキージが印刷用パターン孔内に入り込まないようにして印刷用パターン孔から塗布剤を極力取り出すことがないようにしたり、印刷用パターン孔内に確実に塗布剤を刷り込めるようにして、高品質な印刷をすることができる。

なお、以上のようなスキージの印刷移動速度を制御する代わりに、印圧を制御してもよい。即ち、印刷用パターン孔の開口面積が所定面積より大きくて且つ短辺が第１指定長より長い場合や、開口面積が前記所定面積より小さいが短辺が第２指定長より短く且つ短辺の５倍の長さが長辺より短い場合には、一定の場合には一定の範囲についてはその他の範囲に比して、スキージによる印圧を下げるように、ＣＰＵが制御する。更には、スキージの印刷移動速度及び印圧の両方を制御してもよい。

また、上述した実施形態において、各スキージ１５は、印刷時の移動方向側の角度であってスキージ１５とスクリーン板７とのなす角が鋭角となるように斜めに取り付けられているが、各スキージ１５を、印刷時の移動方向側の角度であってスキージ１５とスクリーン板７とのなす角（すなわち、スキージ１５の長辺の方向とクリーン板７とのなす角）が鈍角となるように斜めに取り付けた場合においても、同様にスキージの印刷移動速度或いは、印圧を制御することによって、高品質な印刷をすることができる。

以上のように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。

スクリーン印刷機の正面図である。 スキージの上下動機構を示す正面図である。 スクリーン印刷機の制御ブロック図である。 ＮＣデータを示す図である。 フローチャートを示す図である。

符号の説明

１ スクリーン印刷機
２ プリント基板
７ スクリーン板
７Ａ 印刷用パターン孔
９ クリーム半田
１１ 印刷モータ
１５ スキージ
２３ ＣＰＵ
２４ ＲＡＭ

Claims (3)

1. スクリーン板上の塗布剤を駆動源によりスキージを移動させることによりプリント基板上に印刷用パターン孔を介して塗布するスクリーン印刷方法に於いて、
   前記各印刷用パターン孔の開口面積が指定面積より大きいか否かを判定し、
   指定面積より大きいと判定した場合にその短辺の長さが指定長より長いかを判定し、
   前記指定長より長いと判定した場合には、前記スキージの移動する方向の開口範囲を記憶し、
   この記憶された範囲に基づいて前記スキージの移動速度を制御するか又は前記スキージによる印圧を制御する
   ことを特徴とするスクリーン印刷方法。
2. スクリーン板上の塗布剤を駆動源によりスキージを移動させることによりプリント基板上に印刷用パターン孔を介して塗布するスクリーン印刷方法に於いて、
   前記各印刷用パターン孔の開口面積が指定面積より大きいか否かを判定し、
   指定面積より小さいと判定した場合にその短辺の長さが指定長より短いかを判定し、
   前記指定長より短いと判定した場合には、前記短辺の長さが短辺と長辺の長さの比において一定の場合より短いかを判定し、
   短いと判定した場合には、前記スキージの移動する方向の開口範囲を記憶し、
   この記憶された範囲に基づいて前記スキージの移動速度を制御するか又は前記スキージによる印圧を制御する
   ことを特徴とするスクリーン印刷方法。
3. 前記スキージの移動する方向の開口範囲を記憶した後に、連続する前記開口範囲を繋げ、
   この繋げられた開口範囲の長さが所定長さ以下の場合には印刷速度範囲を１つの変更範囲として連結し、
   この連結された範囲は前記スキージの移動速度をそれ以外の範囲より低速となるように制御するか又は前記スキージによる印圧を下げるように制御する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスクリーン印刷方法。