JP2014188857A - スクリーン印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スキージの移動方向に直交する方向においてスクリーン版上におけるペーストの塗布量を均一化させ、印刷品質を向上させることができるスクリーン印刷装置を提供する。
【解決手段】本発明によるスクリーン印刷装置１は、ステージ１０と、スクリーン版１１と、スクリーン版１１の上方に設けられ、ステージ１０に平行な第１の方向に移動自在なスライド部２０と、スライド部２０に移動自在に設けられ、スクリーン版１１にペースト３を吐出するディスペンサ２３と、を備えている。スライド部２０に、スライド部２０を移動させることにより、スクリーン版１１上に吐出されたペースト３を塗り広げ、スクリーン版１１の貫通孔１１ａを介してペースト３を被印刷物２に塗布するスキージ２５が設けられている。ディスペンサ２３は、ステージ１０に平行な第２の方向であって、第１の方向に直交する第２の方向に移動自在になっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の貫通孔を有するスクリーン版にペーストを吐出し、吐出されたペーストをスキージにより塗り広げて被印刷物に所定のパターンで印刷するスクリーン印刷装置に係り、とりわけ、スキージの移動方向に直交する方向において、スクリーン版上におけるペーストの塗布量を均一化させ、印刷品質を向上させることができるスクリーン印刷装置に関する。

従来より、複数の貫通孔を有するスクリーン版にペーストが吐出されて、吐出されたペーストがスキージにより塗り広げられて、被印刷物に所定のパターンでペーストを印刷するスクリーン印刷装置が知られている。特許文献１には、このようなスクリーン印刷装置の一例として、回路基板に所定のパターンでクリームはんだ（はんだペースト）を印刷するはんだ印刷機が開示されている。ここでは、はんだ供給装置が、はんだ印刷機のスキージ保持部に装着されており、印刷時には、このはんだ供給装置からスクリーン版にクリームはんだが供給され、スキージ保持部に保持されたスキージによってスクリーン版に塗り広げられるようになっている。はんだ供給装置には、クリームはんだが充填されたラミネートパックが取り付けられて、このラミネートパックからスクリーン版にクリームはんだが供給されるようになっている。

特開２００３−１８１６３６号公報

しかしながら、特許文献１に示すはんだ印刷機において、はんだ供給装置は、スクリーン版上の所定の位置に、クリームはんだを供給するようになっている。このことにより、供給されたクリームはんだは、スキージの移動方向には塗り広げやすくなっているが、スキージの移動方向に直交する方向には、クリームはんだを塗り広げることが困難になっている。このため、スキージの移動方向に直交する方向において、スクリーン版上におけるペーストの塗布量が不均一になり得るという問題がある。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、スキージの移動方向に直交する方向においてスクリーン版上におけるペーストの塗布量を均一化させ、印刷品質を向上させることができるスクリーン印刷装置を提供することを目的とする。

本発明は、被印刷物が載置されるステージと、前記ステージの上方に設けられ、所定のパターンに形成された複数の貫通孔を有するスクリーン版と、前記スクリーン版の上方に設けられ、前記ステージに平行な第１の方向に移動自在なスライド部と、前記スライド部を移動させるスライド駆動部と、前記スライド部に移動自在に設けられ、前記スクリーン版にペーストを吐出するディスペンサと、前記ディスペンサを移動させるディスペンサ駆動部と、前記スライド部に設けられたスキージであって、前記スライド部を移動させることにより、前記スクリーン版上に吐出された前記ペーストを塗り広げ、前記スクリーン版の前記貫通孔を介して前記ペーストを前記被印刷物に塗布するスキージと、を備え、前記ディスペンサは、前記ステージに平行な第２の方向であって、前記第１の方向に直交する第２の方向に移動自在であることを特徴とするスクリーン印刷装置を提供する。

なお、上述したスクリーン印刷装置においては、前記ディスペンサは、前記第２の方向に移動しながら前記ペーストを連続吐出する、ようにしてもよい。

また、上述したスクリーン印刷装置においては、前記ディスペンサは、前記ペーストを吐出する際、前記第２の方向に一定の速度で移動する、ようにしてもよい。

また、上述したスクリーン印刷装置においては、前記ディスペンサは、前記ペーストを一定の流量で連続吐出する、ようにしてもよい。

また、上述したスクリーン印刷装置においては、前記ディスペンサは、前記第２の方向において、前記ペーストを間欠吐出する、ようにしてもよい。

また、上述したスクリーン印刷装置においては、前記ディスペンサは、前記ペーストを吐出する際、前記第２の方向への移動を停止する、ようにしてもよい。

また、上述したスクリーン印刷装置においては、前記ディスペンサが間欠吐出する前記ペーストの吐出量の各々は、同一である、ようにしてもよい。

また、上述したスクリーン印刷装置においては、前記ディスペンサに前記ペーストを供給するペースト供給部を更に備え、前記ペースト供給部は、前記ディスペンサに供給される前記ペーストを貯蔵する貯蔵タンクを有している、ようにしてもよい。

本発明によれば、スキージの移動方向に直交する方向においてスクリーン版上におけるペーストの塗布量を均一化させ、印刷品質を向上させることができる。

図１は、本発明の実施の形態におけるスクリーン印刷装置を示す斜視図である。 図２は、図１のスクリーン印刷装置を示す正面図である。 図３は、図１のスクリーン印刷装置を示す上面図である。 図４は、図１のスクリーン印刷装置において、スクリーン版に塗布されたペーストを示す上面図である。 図５は、図１のスクリーン印刷装置において、ペースト供給部の概略構成を示す図である。 図６は、図４の変形例を示す上面図である。

本発明の実施の形態におけるスクリーン印刷装置について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「垂直」、「直交」、「一定」、「同一」等の用語や数値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。

図１乃至図５を参照して、スクリーン印刷装置について説明する。ここで、スクリーン印刷装置は、複数の貫通孔を有するスクリーン版にペーストを吐出し、吐出されたペーストをスキージにより塗り広げて、被印刷物に所定のパターンでペーストを印刷するためのものである。ペーストの例としては、例えば、はんだペースト（クリームはんだ）、銀ペースト等の導電性ペーストを挙げることができ、この場合の被印刷物としては、例えば、回路基板を挙げることができる。なお、ペーストの例としては、導電性ペーストに限られることはなく、非導電性のペーストなど、ペースト状の材料であれば、特に限られるものではない。

図１乃至図３に示すように、スクリーン印刷装置１は、被印刷物２が載置されるステージ１０と、ステージ１０の上方に設けられ、所定のパターンに形成された複数の貫通孔１１ａを有するスクリーン版１１と、を備えている。このうち、スクリーン版１１は、ステージ１０に対して固定された保持部（図示せず）によって保持されている。

スクリーン版１１の上方には、スライド部２０が設けられている。スライド部２０は、ステージ１０の上面に平行なｘ方向（第１の方向）にステージ１０に対して移動自在になっている。ステージ１０の側方に、スライド部２０のｘ方向の移動を案内するスライドレール部２１が設けられている。スライドレール部２１は、ステージ１０に対して固定されており、スライド部２０は、スライドレール部２１に対して移動自在になっている。

本実施の形態においては、図３に示すように、スライドレール部２１に、スライド部２０をｘ方向に移動させるスライド駆動部２２が内蔵されている。このスライド駆動部２２は、例えば、モータとボールねじとを有する構成とすることができる。

図１乃至図３に示すように、スライド部２０には、スクリーン版１１にペースト３を吐出するディスペンサ２３が、移動自在に設けられている。ディスペンサ２３には、後述するペースト供給部３０からペースト３が供給され、供給されたペースト３が、スクリーン版１１に吐出されるようになっている。

ディスペンサ２３は、ステージ１０に平行なｙ方向であって、ｘ方向に直交するｙ方向に、スライド部２０に対して移動自在になっている。本実施の形態においては、図３に示すように、スライド部２０には、ディスペンサ２３を移動させるディスペンサ駆動部２４が内蔵されている。このディスペンサ駆動部２４は、上述したスライド駆動部２２と同様な構成とすることができる。なお、スライド部２０は、ディスペンサ２３のｙ方向移動を案内するガイドレールとしての機能をも有している。

本実施の形態においては、図４に示すように、ディスペンサ２３は、ｙ方向に移動しながらペースト３を連続吐出するようになっている。この場合、ディスペンサ２３は、ペースト３を吐出する際、ｙ方向に一定の速度で移動することが好適である。また、この間、ディスペンサ２３は、ペースト３を一定の流量で吐出することが好適である。このことにより、ペースト３は、スクリーン版１１上においてｙ方向に延びる直線状に塗布される。

図１乃至図３に示すように、スライド部２０には、スキージ２５が設けられている。スキージ２５は、スライド部２０をｘ方向に移動させることにより、スクリーン版１１上をｘ方向に走行し、スクリーン版１１上に吐出されたペースト３を塗り広げるようになっている。この際、ペースト３は、スクリーン版１１の複数の貫通孔１１ａ内に押し込まれ、一部は、貫通孔１１ａから被印刷物２に落下する。このようにして、スキージ２５は、貫通孔１１ａを介して、ペースト３を、ステージ１０に載置された被印刷物２に塗布する。被印刷物２に塗布されたペースト３は、貫通孔１１ａの形状、配置に対応して所定のパターンを形成している。

スキージ２５は、スライド部２０に対して、ステージ１０に垂直な方向（ｚ方向）に昇降自在になっている。すなわち、スライド部２０に、スキージ２５を昇降させる昇降シリンダ（昇降駆動部）２６が設けられ、昇降シリンダ２６は、シリンダ軸２６ａを有し、シリンダ軸２６ａの先端部に、スキージ２５が連結されている。このことにより、昇降シリンダ２６によって、スキージ２５が上昇または下降するようになっている。なお、本実施の形態においては、昇降シリンダ２６は、シリンダ支持部２７を介してスライド部２０に取り付けられ、シリンダ軸２６ａは、シリンダ支持部２７を貫通している。また、スキージ２５は、スキージ支持部２８を介して、昇降シリンダ２６のシリンダ軸２６ａに連結されており、スキージ２５は、スキージ支持部２８とともに昇降するようになっている。

図２および図３に示すように、ディスペンサ２３には、ペースト供給部３０から第１供給チューブ３１を介してペースト３が供給されるようになっている。ペースト供給部３０は、例えば、図５に示すように、ディスペンサ２３に供給されるペースト３を貯蔵する貯蔵タンク３２と、貯蔵タンク３２からディスペンサ２３に供給されるペースト３の流量を調整する流量調整弁３３（ニードルバルブ）と、を有する構成とすることができる。ここでは、貯蔵タンク３２に貯蔵されたペースト３は、加圧駆動部３４から圧縮気体を介して加圧されており、これにより、貯蔵タンク３２内のペースト３が、第２供給チューブ３５を介して流量調整弁３３に送られるようになっている。なお、第１供給チューブ３１は、流量調整弁３３とディスペンサ２３とを連結しており、ディスペンサ２３の移動に追従可能なように、柔軟性を有していることが好適である。

図５に示す形態においては、流量調整弁３３において調製されるペースト３の流量は、加圧駆動部３４から圧縮気体を介して受ける圧力によって調整される。加圧駆動部３４と流量調整弁３３との間には、圧力調整部３６が介在されており、圧力調整部３６によって、流量調整弁３３が受ける圧力が、所定の圧力に調製されるようになっている。このようにして、流量調整弁３３は、所定の流量で、ペースト３をディスペンサ２３に供給する。流量調整弁３３は、一定の流量でペースト３をディスペンサ２３に供給することが好適である。これにより、ディスペンサ２３は、ペースト３を一定の流量でスクリーン版１１に連続吐出する。

図１に示すように、スクリーン印刷装置１は、装置制御部４０を有している。装置制御部４０は、上述したスライド駆動部２２、昇降シリンダ２６、圧力調整部３６等を制御するようになっている。この装置制御部４０が、スライド駆動部２２等を制御することによって、被印刷物２にペースト３が印刷されるようになっている。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用、すなわち、上述したスクリーン印刷装置１を用いて、被印刷物２にペースト３を印刷する方法について説明する。

まず、ステージ１０に、被印刷物２が載置される。被印刷物２は、図示しない保持手段によって、ステージ１０に保持されることが好適である。

続いて、ディスペンサ２３がｙ方向に移動しながら、スクリーン版１１にペースト３が連続吐出される（図４参照）。

この場合、貯蔵タンク３２に貯蔵されているペースト３が、加圧駆動部３４から圧縮気体を介して圧力を受けることにより、貯蔵タンク３２から流量調整弁３３にペースト３が送られる。一方、流量調整弁３３が、加圧駆動部３４から圧縮気体を介して圧力を受ける。この圧力は、圧力調整部３６によって所定の圧力に調整されている。このことにより、流量調整弁３３は、ディスペンサ２３に供給されるペースト３の流量を、所定の流量に調整する。本実施の形態においては、ペースト３は、流量調整弁３３から第１供給チューブ３１を介してディスペンサ２３に一定の流量で供給される。ディスペンサ２３に供給されたペースト３は、一定の流量でスクリーン版１１に連続吐出される。

スクリーン版１１にペースト３が吐出されている間、ディスペンサ２３は、ｙ方向に一定の速度で移動する。すなわち、ディスペンサ駆動部２４が駆動されて、ディスペンサ２３が、Ａ位置（例えば、図３の下側始点位置）からＢ位置（例えば、図３の上側終点位置）に向って、ｙ方向に移動する。このことにより、ディスペンサ２３から吐出されたペースト３は、スクリーン版１１上においてｙ方向に延びる直線状に塗布される。なお、ペースト３が吐出されている間、スライド部２０は停止している。

ディスペンサ２３がＢ位置に達すると、ペースト３の吐出を停止するとともに、ディスペンサ駆動部２４を停止する。その後、ディスペンサ駆動部２４が駆動されて、ディスペンサ２３は、ペースト３を吐出することなく、Ｂ位置からＡ位置に移動する。

ディスペンサ２３がＡ位置に戻った後、吐出されたペースト３は、スキージ２５によって塗り広げられる。

この場合、まず、昇降シリンダ２６が駆動されて、スキージ２５を下降させる。続いて、スライド駆動部２２が駆動されて、スライド部２０が、Ｃ位置（例えば、図３の右側始点位置）からＤ位置（例えば、図３の左側終点位置）に向って、ｘ方向に移動する。このことにより、スキージ２５が、ｘ方向に走行する。この間、スクリーン版１１上に吐出されたペースト３が、スキージ２５によって掻かれて塗り広げられる。この際、塗り広げられたペースト３は、スキージ２５によって、スクリーン版１１の複数の貫通孔１１ａ内に押し込まれ、一部は、貫通孔１１ａから被印刷物２に落下する。このことにより、ペースト３が、ステージ１０に載置された被印刷物２に塗布される。この際、被印刷物２には、所定のパターンでペースト３が印刷される。なお、スキージ２５がペースト３を塗り広げた後、スクリーン版１１上には、ペースト３が残存し、ペーストの膜３ａ（図２および図３参照）が形成される。

スキージ２５がＤ位置に達すると、スライド駆動部２２を停止する。続いて、昇降シリンダ２６が駆動されて、スキージ２５を上昇させる。その後、スライド駆動部２２が駆動されて、スライド部２０が、Ｄ位置からＣ位置に移動する。

スライド部２０がＣ位置に戻った後、ペースト３が印刷された被印刷物２がステージ１０から取り外される。このようにして、１つの被印刷物２に対するペースト３の印刷が完了する。

続いて被印刷物２へのペースト３の印刷を行う場合には、新たな被印刷物２がステージ１０に載置され、上述したようにしてペースト３を印刷することができる。この際、スクリーン版１１上に塗り広げられたペースト３の残量が十分であれば、ディスペンサ２３からペースト３を吐出することを省略しつつ、スキージ２５を走行させることにより、当該新たな被印刷物２にペースト３を印刷することができる。スクリーン版１１上のペースト３の残量が十分で無い場合には、スクリーン版１１上に、上述したようにしてディスペンサ２３からペースト３が吐出されて、スクリーン版１１上にペースト３が補充される。

このように本実施の形態によれば、ディスペンサ２３が、スクリーン版１１に平行に、かつ、スキージ２５が移動するｘ方向に直交するｙ方向に移動自在になっている。このことにより、ディスペンサ２３は、ｙ方向の異なる位置にペースト３を吐出することができる。このため、スキージ２５がｘ方向に移動してペースト３を塗り広げる後、ｙ方向においてスクリーン版１１上におけるペースト３の塗布量を均一化させることができる。この場合、スクリーン版１１の複数の貫通孔１１ａ内に押し込まれるペースト３の量を均一化させることができ、被印刷物２への印刷品質を向上させることができる。

また、本実施の形態によれば、ディスペンサ２３は、ｙ方向に移動しながらペースト３を連続吐出する。このことにより、ｙ方向においてスクリーン版１１上におけるペースト３の塗布量をより一層均一化させることができる。また、ディスペンサ２３が、ペースト３を吐出する際にｙ方向に一定の速度で移動する場合、ｙ方向においてペースト３の塗布量をより一層均一化させることができる。更に、ディスペンサ２３が、ペースト３を一定の流量で連続吐出する場合、ｙ方向においてペースト３の塗布量をより一層均一化させることができる。

また、本実施の形態によれば、ディスペンサ２３にペースト３を供給するペースト供給部３０は、ペースト３を貯蔵する貯蔵タンク３２を有している。このことにより、貯蔵タンク３２に多くのペースト３を貯蔵することが可能となる。このため、多数の被印刷物２にペースト３を印刷する場合であっても、特許文献１に示すようなラミネートパックを用いる場合に比べて、ペースト３の補充頻度を低減することができ、印刷効率を向上させることができる。また、特許文献１に示すようなラミネートパックを用いることが不要となるため、空になったラミネートパックを廃棄することもなく、環境負荷を低減することができる。

なお、上述した本実施の形態においては、ディスペンサ２３は、ｙ方向に移動しながらペースト３を連続吐出する例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、例えば、図６に示すように、ディスペンサ２３は、ｙ方向において、ペースト３を間欠吐出するようにしてもよい。この場合においても、ディスペンサ２３は、ｙ方向の異なる位置にペースト３を吐出することができ、スキージ２５がｘ方向に移動してペースト３を塗り広げた後、ｙ方向においてスクリーン版１１上におけるペースト３の塗布量を均一化させることができる。このようにペースト３を間欠吐出する形態は、ペースト３の粘度が高い場合に効果的である。すなわち、粘度が高いペースト３を連続吐出する場合、吐出されたペースト３が、移動するディスペンサ２３に引きずられて、ペースト３がスクリーン版１１上に偏って塗布されるおそれが生じる。これに対して、このような粘度が高いペースト３を間欠吐出する場合には、ペースト３がスクリーン版１１上に偏って塗布されることを防止し、ペースト３を、ｙ方向に均等に塗布することができ、スキージ２５がペースト３を塗り広げた後、ｙ方向においてスクリーン版１１上におけるペースト３の塗布量を均一化させることができる。

また、ペースト３が間欠吐出される場合には、ディスペンサ２３は、ペースト３を吐出する際、ｙ方向への移動を停止することが好適である。このことにより、吐出されたペースト３が、移動するディスペンサ２３に引きずられることをより一層防止できる。

また、ペースト３が間欠吐出される場合、ディスペンサ２３は、ペースト３を一定の吐出量で間欠吐出することが好適である。すなわち、ディスペンサ２３が間欠吐出するペースト３の吐出量の各々は、同一であることが好適である。このことにより、ペースト３を、ｙ方向により一層均等に塗布することができ、スキージ２５がペースト３を塗り広げた後、ｙ方向においてスクリーン版１１上におけるペースト３の塗布量をより一層均一化させることができる。さらに、ディスペンサ２３が、３箇所以上にペースト３を間欠吐出する場合には、間欠吐出する箇所の間隔が同一であることが好適である。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明してきたが、本発明によるスクリーン印刷装置は、上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

１ スクリーン印刷装置
２ 被印刷物
３ ペースト
３ａ ペーストの膜
１０ ステージ
１１ スクリーン版
１１ａ 貫通孔
２０ スライド部
２１ スライドレール部
２２ スライド駆動部
２３ ディスペンサ
２４ ディスペンサ駆動部
２５ スキージ
２６ 昇降シリンダ
２６ａ シリンダ軸
２７ シリンダ支持部
２８ スキージ支持部
３０ ペースト供給部
３１ 第１供給チューブ
３２ 貯蔵タンク
３３ 流量調整弁
３４ 加圧駆動部
３５ 第２供給チューブ
３６ 圧力調整部
４０ 装置制御部

Claims (8)

1. 被印刷物が載置されるステージと、
   前記ステージの上方に設けられ、所定のパターンに形成された複数の貫通孔を有するスクリーン版と、
   前記スクリーン版の上方に設けられ、前記ステージに平行な第１の方向に移動自在なスライド部と、
   前記スライド部を移動させるスライド駆動部と、
   前記スライド部に移動自在に設けられ、前記スクリーン版にペーストを吐出するディスペンサと、
   前記ディスペンサを移動させるディスペンサ駆動部と、
   前記スライド部に設けられたスキージであって、前記スライド部を移動させることにより、前記スクリーン版上に吐出された前記ペーストを塗り広げ、前記スクリーン版の前記貫通孔を介して前記ペーストを前記被印刷物に塗布するスキージと、を備え、
   前記ディスペンサは、前記ステージに平行な第２の方向であって、前記第１の方向に直交する第２の方向に移動自在であることを特徴とするスクリーン印刷装置。
2. 前記ディスペンサは、前記第２の方向に移動しながら前記ペーストを連続吐出することを特徴とする請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
3. 前記ディスペンサは、前記ペーストを吐出する際、前記第２の方向に一定の速度で移動することを特徴とする請求項２に記載のスクリーン印刷装置。
4. 前記ディスペンサは、前記ペーストを一定の流量で連続吐出することを特徴とする請求項２または３に記載のスクリーン印刷装置。
5. 前記ディスペンサは、前記第２の方向において、前記ペーストを間欠吐出することを特徴とする請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
6. 前記ディスペンサは、前記ペーストを吐出する際、前記第２の方向への移動を停止することを特徴とする請求項５に記載のスクリーン印刷装置。
7. 前記ディスペンサが間欠吐出する前記ペーストの吐出量の各々は、同一であることを特徴とする請求項６に記載のスクリーン印刷装置。
8. 前記ディスペンサに前記ペーストを供給するペースト供給部を更に備え、
   前記ペースト供給部は、前記ディスペンサに供給される前記ペーストを貯蔵する貯蔵タンクを有していることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のスクリーン印刷装置。

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