JP2015189015A

JP2015189015A - 印刷装置

Info

Publication number: JP2015189015A
Application number: JP2014066192A
Authority: JP
Inventors: 紘子垣内; Hiroko Kakiuchi; 建三川井; Kenzo Kawai
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2015-11-02
Anticipated expiration: 2034-03-27
Also published as: JP6159281B2

Abstract

【課題】ユーザの作業負担の増大を抑制しつつ、半田のローリング動作を行うことが可能な印刷装置を提供する。【解決手段】この印刷装置１００は、マスク３００に供給された半田を基板２００に印刷するスキージ３１と、マスク３００の下側から当接することが可能に構成されているクランププレート２８と、クランププレート２８をマスク３００に対してＹ方向に移動させるＹ軸駆動部２３１と、スキージ３１の移動およびＹ軸駆動部２３１の駆動を制御するコントローラ部７とを備える。そして、コントローラ部７は、半田のローリング動作の際に移動中のスキージ３１と対向する形でクランププレート２８をマスク３００に下側から当接させ、スキージ３１の移動に対応させてクランププレート２８をＹ方向に移動させるように構成されている。【選択図】図５

Description

本発明は、印刷装置に関し、特に、半田を基板に印刷するスキージを備えた印刷装置に関する。

従来、半田を基板に印刷するスキージを備えた印刷装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、スクリーン（マスク）に対して印刷方向に移動してスクリーンに供給された半田を基板に印刷するスキージを備える印刷装置が開示されている。上記特許文献１の印刷装置では、基板が配置されているスクリーンの印刷領域を印刷のためスキージが移動する際に、スクリーンが基板により下側から支持されることによってスキージの印圧を受け止めて半田がローリングされながら移動するように構成されている。

また、印刷装置においては、印刷開始時等スクリーン（マスク）上に半田を供給する場合、半田の粘度を適正にするためや半田をスキージに沿って広げるための調整が印刷開始前に必要となる。この印刷開始前の調整のためスキージを移動して半田のローリングを発生させるローリング動作が行なわれる。

特開平１１−１７９８７９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の印刷装置では、基板が配置されているスクリーン（マスク）の印刷領域をスキージが移動する際には、スクリーンが基板により下側から支持された状態で半田がローリングされながら移動するものの、基板が配置されていないスクリーン（マスク）の印刷領域外の領域では、スクリーンが下側から支持されない。このため、スクリーン（マスク）の印刷領域外の領域では、スキージを移動させても半田の一部がローリングされないままスクリーンとスキージとの間をすり抜け後方に残るとともに、スキージとともに移動する分の半田も十分にローリングされないという問題点がある。

一方、基板が配置されているスクリーン（マスク）の印刷領域では、基板に半田が漏れるため、スクリーン（マスク）の印刷領域のみを使ってローリング動作をするにしても、ローリング動作のために専用の基板を設ける必要がある。このため、ローリング動作時に専用の基板を投入する必要がある分、ユーザの作業負担が増大するという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、ユーザの作業負担の増大を抑制しつつ、半田のローリング動作を行うことが可能な印刷装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面における印刷装置は、開口が設けられた印刷領域と開口が設けられていない非印刷領域とを含むマスクの上面に当接しつつ、所定の方向に移動してマスクに供給された半田を基板に印刷するスキージと、マスクの下側から当接することが可能に構成されているマスク当接部材と、マスク当接部材をマスクに対して所定の方向に移動させる駆動部と、スキージの移動および駆動部の駆動を制御する制御部とを備え、制御部は、マスクの非印刷領域においてスキージをマスクの上面に当接させた状態で所定の方向に移動させて半田のローリング動作を行うとともに、半田のローリング動作の際に、移動中のスキージと対向する形でマスク当接部材をマスクに下側から当接させ、スキージの移動に対応させてマスク当接部材をマスクに対して所定の方向に移動させるように構成されている。

この発明の一の局面による印刷装置では、上記のように、マスクの非印刷領域においてスキージをマスクの上面に当接させた状態で所定の方向に移動させて半田のローリング動作を行うとともに、半田のローリング動作の際に、移動中のスキージと対向する形でマスク当接部材をマスクに下側から当接させ、スキージの移動に対応させてマスク当接部材をマスクに対して所定の方向に移動させる制御を行う制御部を設けることによって、ローリング動作用の基板をマスクの下側に配置しなくても、マスクの開口が設けられていない非印刷領域においてマスク当接部材によりマスクを介してスキージを下側から支持しながらローリング動作を行うことができる。これにより、専用の基板を投入する必要がないので、その分、ユーザの作業負担の増大を抑制しつつ、半田のローリング動作を行うことができる。また、マスク当接部材をマスクに対して所定の方向に移動させながらローリング動作を行うことにより、マスク当接部材の所定の方向の幅をローリング動作に必要な距離だけ大きくする必要がないので、マスク当接部材の所定の方向の幅が大きくなるのを抑制することができる。これにより、印刷装置が大型化するのを抑制することができる。

上記一の局面による印刷装置において、好ましくは、マスク当接部材は、基板を印刷位置においてクランプするクランプ部材、基板の印刷位置の上下方向の位置決めを行う位置決め部材、および、マスクを下側から吸着する吸着部材のうち少なくとも１つを含む。このように構成すれば、基板を印刷位置においてクランプするクランプ部材、基板の印刷位置の上下方向の位置決めを行う位置決め部材、または、マスクを下側から吸着する吸着部材を用いて、半田のローリング動作時にマスクを下側から容易に支持することができる。また、クランプ部材、位置決め部材または吸着部材がマスク当接部材としても兼用されるので、マスクを支持するための部材を別途設ける必要がない。その結果、部品点数が増加するのを抑制することができる。

上記一の局面による印刷装置において、好ましくは、制御部は、半田のローリング動作の際に、マスク当接部材をマスクに対して停止させた状態で、マスク当接部材により支持されたマスクの非印刷領域においてスキージを所定の方向に移動させる第１動作と、スキージの移動を停止させた状態で、マスク当接部材をスキージの移動方向に移動させる第２動作とを繰り返すように、スキージおよびマスク当接部材の動作を制御するように構成されている。このように構成すれば、マスク当接部材の所定の方向の幅がローリング動作に必要な距離より短い場合でも、スキージの移動を行う第１動作とマスク当接部材の移動を行う第２動作とを繰り返すことにより、ローリング動作に必要な距離だけ半田をローリングすることができる。

この場合、好ましくは、制御部は、半田のローリング動作の第２動作の際に、スキージの移動を停止させた状態で、マスク当接部材をマスクから離間させてスキージの移動方向に移動させるように構成されている。このように構成すれば、マスク当接部材をマスクに対して移動させる場合に、マスクとマスク当接部材との間に摩擦力が作用することがないので、マスク当接部材をマスクに対して容易に移動させることができる。

上記一の局面による印刷装置において、好ましくは、制御部は、半田のローリング動作の際に、スキージをマスクの非印刷領域において所定の方向に往復移動させるとともに、スキージの移動に対応させてマスク当接部材を所定の方向に往復移動させるように構成されている。このように構成すれば、マスクの非印刷領域の所定の方向の長さがローリング動作に必要な距離よりも短い場合でも、スキージおよびマスク当接部材を非印刷領域内で往復移動させることにより、ローリング動作に必要な距離だけ半田をローリングすることができる。

上記一の局面による印刷装置において、好ましくは、制御部は、同一のマスクの第１の印刷領域から第２の印刷領域に半田を所定の方向に移動させる場合に、マスクの第１の印刷領域と第２の印刷領域との間の非印刷領域においてスキージを所定の方向に移動させて半田をローリングさせながら移動させるとともに、スキージの移動に対応させてマスク当接部材をマスクに対して所定の方向に移動させるように構成されている。このように構成すれば、第１の印刷領域で用いた半田をローリングして第２の印刷領域でも用いることができるので、第１の印刷領域で残った半田を有効活用して半田の無駄を削減することができる。

本発明によれば、上記のように、ユーザの作業負担の増大を抑制しつつ、半田のローリング動作を行うことができる。

本発明の一実施形態による印刷装置の全体構成を示した正面図である。本発明の一実施形態による印刷装置の基板搬送機構部の構成を示した平面図である。本発明の一実施形態による印刷装置の制御的な構成を示したブロック図である。本発明の一実施形態による印刷装置の基板のクランプ動作を説明するための図である。本発明の一実施形態による印刷装置のローリング動作を説明するための図である。本発明の一実施形態による印刷装置のローリング動作による印刷領域間の半田の移動を説明するための図である。本発明の一実施形態による印刷装置の制御部による印刷処理を説明するためのフローチャートである。本発明の一実施形態による印刷装置の制御部によるローリング動作処理を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

まず、図１〜図６を参照して、本発明の一実施形態による印刷装置１００の構成について説明する。

本実施形態による印刷装置１００は、マスク３００に形成された開口の所定のパターンで基板２００の表面に半田を印刷する機能を有している。印刷装置１００は、図１に示すように、基台１と、基台１上に設けられ、基板２００を保持するとともに、マスクに対して位置合わせする基板テーブル２と、基板テーブル２の上方に配置されたマスク３００と、マスク３００の上方に設けられたスキージユニット３とを備えている。この印刷装置１００は、搬入コンベア４ａにより搬入される基板２００に対して印刷処理を行った後、印刷済みの基板２００を搬出コンベア４ｂにより搬出する機能を有している。

基板テーブル２は、一対のコンベア２１と、Ｘ軸移動機構２２と、Ｙ軸移動機構２３と、Ｒ軸移動機構２４と、Ｚ軸移動機構２５とを含んでいる。

Ｘ軸移動機構２２は、Ｘ軸駆動部２２１（図３参照）と、Ｘ軸テーブル２２２と、Ｘ軸レール２２３とを有する。Ｙ軸移動機構２３は、Ｙ軸駆動部２３１（図３参照）と、Ｙ軸テーブル２３２と、Ｙ軸レール２３３とを有する。Ｒ軸移動機構２４は、Ｒ軸駆動部２４１（図３参照）と、Ｒ軸テーブル２４２とを有する。Ｚ軸移動機構２５は、Ｚ軸駆動部２５１（図３参照）と、Ｚ軸テーブル２５２とを有する。なお、Ｙ軸駆動部２３１は、本発明の「駆動部」の一例である。

また、基板テーブル２は、図２に示すように、一対の位置決めプレート２６と、一対のマスク吸着部材２７と、一対のクランププレート２８と、基板昇降支持機構２９とを含んでいる。また、基板昇降支持機構２９は、バックアップ軸駆動部２９１（図３参照）と、複数のバックアップピン２９２（図４参照）とを有する。また、一対のコンベア２１、一対のクランププレート２８、一対の位置決めプレート２６および一対のマスク吸着部材２７は、Ｚ軸テーブル２５２上に設けられている。なお、クランププレート２８は、本発明の「マスク当接部材」および「クランプ部材」の一例である。

また、基板テーブル２は、搬送される基板２００をコンベア２１上の所定の位置に保持する。その後、基板カメラ１２（図３参照）により基板２００の基板テーブル２に対する位置が認識される。また、予めマスクカメラ１１（図３参照）によりマスク３００の位置が認識されている。また、基板テーブル２は、Ｘ軸移動機構２２、Ｙ軸移動機構２３およびＲ軸移動機構２４により基板２００をＸ方向、Ｙ方向、およびＺ軸方向を回動中心とたＲ方向に移動させて、マスク３００に対して位置決めした状態で、Ｚ軸移動機構２５により基板２００をマスク３００下面に密着する所定の位置まで上昇するように構成されている。なお、マスクカメラ１１は、マスク３００のマーク（図示せず）の撮像時、マスクカメラ軸駆動部１１ａ（図３参照）により、基板テーブル２とマスク３００との間の空間に侵入移動するように構成されている。また、基板カメラ１２は、基板２００のマーク（図示せず）の撮像時、基板カメラ軸駆動部１２ａ（図３参照）により、基板テーブル２とマスク３００との間の空間に侵入移動するように構成されている。

一対のコンベア２１は、図１および図２に示すように、基板２００の搬送方向（Ｘ方向）に沿って延びるように設けられている。また、一対のコンベア２１は、前後方向（Ｙ方向）に所定距離を隔てて互いに平行に配置されている。また、一対のコンベア２１は、搬送する基板２００の幅に対応させてＹ方向の間隔を調整可能に構成されている。具体的には、基板幅軸駆動部２１２（図３参照）の駆動により、一対のコンベア２１の間隔（幅）が調整されるように構成されている。

また、一対のコンベア２１は、基板搬送軸駆動部２１１の駆動によりＸ方向に基板２００を搬送するように構成されている。また、一対のコンベア２１は、Ｚ軸テーブル２５２により下方から支持され、Ｚ軸移動機構２５によるＺ軸テーブル２５２の上下方向（Ｚ方向）の移動により上下方向に移動可能に構成されている。また、一対のコンベア２１は、搬入コンベア４ａから印刷前の基板２００を受け取るとともに、印刷済みの基板２００を搬出コンベア４ｂに搬出する機能を有している。

クランププレート２８は、基板２００を印刷位置においてクランプして固定するように構成されている。具体的には、図２に示すように、クランププレート２８は、基板２００の搬送方向（Ｘ方向）に延びるように配置されている。また、クランププレート２８は、基板２００を挟むようにＸ方向に所定の間隔を隔てて一対配置されている。また、一対のコンベア２１により搬送された基板２００は、基板昇降支持機構２９の複数のバックアップピン２９２により一対のコンベア２１から持ち上げて所定の印刷位置まで上昇移動される。そして、所定の印刷位置まで上昇された基板２００は、クランププレート２８によりクランプされる。このようにして、基板２００は、マスク３００の下方の所定の印刷位置で支持される。

詳しくは、図４（ａ）に示すように、基板２００がコンベア２１によりＸ方向において所定の位置まで搬送される。その後、図４（ｂ）に示すように、一対の位置決めプレート２６が内側（基板側）で、かつ、クランププレート２８の上面上に移動して、位置決め位置に配置される。図４（ｃ）に示すように、基板昇降支持機構２９のバックアップピン２９２が上昇して、基板２００が上昇される。そして、基板２００の上面が位置決めプレート２６の下面に当接する。これにより、基板２００の上面がクランププレート２８の上面と略同一平面内（略等しい高さ位置）に配置される。

そして、図４（ｄ）に示すように、一対のクランププレート２８が基板２００を挟むように移動して、基板２００が一対のクランププレート２８により挟み込まれて保持される。その後、図４（ｅ）に示すように、一対の位置決めプレート２６が外側の下方に移動する。

また、クランププレート２８は、Ｚ軸移動機構２５によるＺ軸テーブル２５２の上昇により、マスク３００の下側からマスク３００に当接することが可能に構成されている。また、クランププレート２８には、吸着穴２８１が設けられている。つまり、クランププレート２８は、吸着穴２８１に負圧を作用させて、上面に配置されたマスク３００を吸着するように構成されている。これにより、クランププレート２８によりクランプされた基板２００に対するマスク３００の位置がずれるのを抑制することが可能である。

また、クランププレート２８は、Ｙ軸駆動部２３１の駆動により、マスク３００に対して印刷方向（前後方向（Ｙ方向、すなわち、Ｙ１方向またはＹ２方向））に相対移動されるように構成されている。

位置決めプレート２６は、基板２００の印刷位置の上下方向の位置決めを行うように構成されている。また、図２に示すように、位置決めプレート２６は、基板２００の搬送方向（Ｘ方向）に延びるように配置されている。また、位置決めプレート２６は、Ｘ方向に所定の間隔を隔てて一対配置されている。また、位置決めプレート２６は、基板２００がクランププレート２８によりクランプされた後、位置決めプレート２６の上面がクランププレート２８の上面と略同一平面内（略等しい高さ位置）になるように配置されるように構成されている。

一対のマスク吸着部材２７は、クランププレート２８および位置決めプレート２６のＹ方向における外側に配置されている。また、図２に示すように、マスク吸着部材２７は、基板２００の搬送方向（Ｘ方向）に延びるように配置されている。また、マスク吸着部材２７は、Ｘ方向に所定の間隔を隔てて一対配置されている。マスク吸着部材２７は、上面がクランププレート２８の上面と略同一平面内（略等しい高さ位置）になるように配置されており、Ｚ軸移動機構２５によるＺ軸テーブル２５２の上昇により、マスク３００の下側に当接して、マスク３００を吸着するように構成されている。具体的には、マスク吸着部材２７には、吸着穴２７１が設けられている。つまり、マスク吸着部材２７は、吸着穴２７１に負圧を作用させて、上面に配置されたマスク３００を吸着するように構成されている。

マスク３００は、図５に示すように、所定のパターンの開口が設けられた印刷領域３００ａと、開口が設けられていない非印刷領域３００ｂとを含んでいる。また、マスク３００は、平面視で矩形形状を有し、外周部がフレーム３０１（図１参照）に取り付けられている。また、マスク３００は、マスククランプ部５によりフレーム３０１がクランプされることによって基板テーブル２の上方で固定的に保持される。

スキージユニット３は、マスク３００の上方に配置されている。また、スキージユニット３は、一対のレール６に沿って前後方向（Ｙ方向）に移動可能に支持されている。スキージユニット３は、前後方向（Ｙ方向）に往復移動することにより、マスク３００の上面上に供給された半田をマスク３００の上面に沿って掻きながら移動させる機能を有している。これにより、マスク３００の印刷領域３００ａの開口を介して基板２００の表面に半田が印刷される。また、スキージユニット３は、前後方向（Ｘ１方向およびＸ２方向）に向かって、それぞれ印刷を行う２つのスキージ３１を含んでいる。また、図３に示すように、スキージユニット３は、スキージ３１を印刷方向（Ｙ方向）に移動させるスキージＹ軸駆動部３２と、スキージ３１を上下方向（Ｚ方向）に移動させるスキージＺ軸駆動部３３と、スキージ３１をＸ軸方向を回動中心に回動させるスキージＲ軸駆動部３４とを含んでいる。

スキージ３１は、マスク３００に上側（Ｚ１方向側）から当接して、マスク３００に対して所定の印圧をかけることが可能に構成されている。また、スキージ３１は、図２に示すように、Ｘ方向に延びるように形成されている。また、スキージ３１は、所定の印圧（荷重）をかけながらマスク３００に供給された半田をローリングしながら印刷を行うように構成されている。

また、印刷装置１００には、図３に示すように、印刷装置１００を制御するコントローラ部（制御部）７が設けられている。コントローラ部７は、主制御部７ａと、駆動制御部７ｂと、ＩＯ制御部７ｃと、カメラ制御部７ｄとを有している。主制御部７ａは、ＣＰＵからなり、記憶部１０に記憶された印刷プログラムに基づいて各部を制御する機能を有している。また、主制御部７ａは、駆動制御部７ｂおよびカメラ制御部７ｄを介して、スキージユニット、コンベアユニットおよび基板カメラユニットを制御するように構成されている。具体的には、駆動制御部７ｂにより、スキージＹ軸駆動部３２、スキージＺ軸駆動部３３およびスキージＲ軸駆動部３４の駆動が制御されて、スキージ３１がＹ方向およびＺ方向に移動されるとともに、スキージ３１がＸ軸方向を回動軸として回動される。

また、駆動制御部７ｂにより、Ｘ軸駆動部２２１、Ｙ軸駆動部２３１、Ｒ軸駆動部２４１およびＺ軸駆動部２５１の駆動が制御されて、コンベアユニットのクランププレート２８にクランプされた基板２００がＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向に移動されるとともに、Ｚ軸方向を回動中心として回動される。また、駆動制御部７ｂにより、バックアップ軸駆動部２９１の駆動が制御されて、バックアップピン２９２が上下方向（Ｚ方向）に移動される。

また、駆動制御部７ｂにより、基板幅軸駆動部２１２の駆動が制御されて、コンベア２１のＹ方向の間隔（幅）が調整される。また、駆動制御部７ｂにより、基板搬送軸駆動部２１１の駆動が制御されて、コンベア２１により基板２００がＸ方向に搬送される。また、駆動制御部７ｂにより、マスクカメラ軸駆動部１１ａの駆動が制御されて、マスク３００の位置および姿勢を認識するためのマスクカメラ１１が移動される。また、カメラ制御部７ｄにより、マスクカメラ１１によるマスク３００の撮像動作が制御される。

また、駆動制御部７ｂにより、基板カメラ軸駆動部１２ａの駆動が制御されて、基板２００の位置および姿勢を認識するための基板カメラ１２が移動される。また、カメラ制御部７ｄにより、基板カメラ１２による基板２００の撮像動作が制御される。

また、ＩＯ制御部７ｃは、印刷装置１００の運転状態を表示ユニット８に表示させるように構成されている。また、ＩＯ制御部７ｃは、作業者が入力ユニット９を介して入力する各種情報を受け付けるように構成されている。また、主制御部７ａは、記憶部１０に格納された基板データおよびマシンデータに基づいて、印刷装置１００による印刷動作を制御するように構成されている。

ここで、本実施形態では、コントローラ部７は、マスク３００上に半田が新たに供給された場合や、印刷後再び印刷開始するまでの間において時間が経過している場合等において、印刷前に、半田の粘度を適正にするとともに、マスク３００上においてスキージ３１の配置方向（Ｘ方向）に半田を均等に広げるために、マスク３００の非印刷領域３００ｂにおいてスキージ３１をマスク３００の上面に当接させた状態で印刷方向と同じ方向（Ｙ方向）に移動させて半田をローリングさせるローリング動作を行うように構成されている。また、コントローラ部７は、印刷動作前に行なわれる半田のローリング動作の際にスキージ３１の移動に対応させて、クランププレート２８をスキージ３１の所定距離移動中にスキージ３１と対向する形でマスク３００に下側から当接させせたまま保持し、スキージ３１の所定距離移動後の停止中に、クランププレート２８をマスク３００から離間させるべく下降させた後、所定距離だけスキージ３１の移動方向に移動させ、その後クランププレート２８をマスク３００に接するまで上昇させ、その後再びスキージ３１を所定距離移動させるように構成されている。つまり、コントローラ部７は、印刷動作前に行なわれる半田のローリング動作の際に、クランププレート２８を半田の下に配置するように移動させることにより、スキージ３１の移動中は、スキージ３１と対向する形でクランププレート２８をマスク３００に下側から当接させて、スキージ３１による荷重をクランププレート２８により支持するようにしながらローリング動作を行うように構成されている。

すなわち、コントローラ部７は、半田のローリング動作の際に、クランププレート２８をマスク３００に対して停止させた状態で、クランププレート２８により支持されたマスク３００の非印刷領域３００ｂにおいてスキージ３１をＹ方向に移動させる第１動作と、スキージ３１の移動を停止させた状態で、クランププレート２８を下降、スキージ３１の移動方向（Ｙ方向）に移動、および上昇させる第２動作とを繰り返すように、スキージ３１およびクランププレート２８の動作を制御するように構成されている。

また、コントローラ部７は、半田のローリング動作の際に、マスク３００の非印刷領域３００ｂにおいてローリング動作の開始時に、例えばいずれか一方のクランププレート２８の例えばＹ１側端部の上方に半田が位置する場合は、Ｙ２方向に非印刷領域３００ｂ内における所定の距離の間、第１動作（この場合スキージ３１の移動方向はＹ２方向）、第２動作を繰り返すＹ２方向動作を行う。その後、逆方向のＹ１方向に所定の距離の間、第１動作（この場合スキージ３１の移動方向はＹ１方向）、第２動作を繰り返すＹ１方向動作を行う。さらには、Ｙ２動作、Ｙ１動作、Ｙ２動作、Ｙ１動作を複数回行うようにする。

具体的には、図５に示すように、ローリング動作が行われる。図５（ａ）に示すように、ローリング動作の第１動作として、半田の下側にクランププレート２８が配置されて停止された状態で、スキージ３１がＹ方向に移動されて、半田のローリング動作が行われる。図５（ｂ）に示すように、クランププレート２８のＹ方向の幅分だけスキージ３１が移動されると、スキージ３１の移動が停止されて、半田の移動が停止される。図５（ｃ）に示すように、ローリング動作の第２動作として、スキージ３１の移動を停止させた状態で、クランププレート２８（Ｚ軸テーブル２５２）が下降される。この際、Ｚ軸テーブル２５２上の一対のコンベア２１、一対の位置決めプレート２６および一対のマスク吸着部材２７も一体的に下降される。なお、図５（ｂ）に示すように、スキージ３１の半田押圧面３１aとマスク３００表面のなす角α（アタック角）は、９０°以下（図５（ｂ）では５０°程度）であるので、スキージ３１の移動中、スキージ３１で押圧される半田はローリングする。

図５（ｄ）に示すように、スキージ３１の移動を停止させた状態で、クランププレート２８（Ｚ軸テーブル２５２）が半田のローリング方向（Ｙ方向）に移動される。この際、Ｚ軸テーブル２５２上の一対のコンベア２１、一対の位置決めプレート２６および一対のマスク吸着部材２７もＹ方向に一体的に移動される。そして、図５（ｅ）に示すように、スキージ３１の移動を停止させた状態で、クランププレート２８（Ｚ軸テーブル２５２）が上昇される。この際、Ｚ軸テーブル２５２上の一対のコンベア２１、一対の位置決めプレート２６および一対のマスク吸着部材２７も一体的に上昇される。

その後、図５の（ｆ）に示すように、ローリング動作の第１動作として、スキージ３１がＹ方向に移動されて、半田のローリング動作が行われる。なお、マスク３００の非印刷領域３００ｂの端まで半田をローリングした場合、反対方向にスキージ３１を移動させてローリングする方向が１８０度変更されるように構成されている。

また、コントローラ部７は、同一のマスク３００の第１の印刷領域３００ａから第２の印刷領域３００ａに半田をＹ方向に移動させる場合に、マスク３００の第１の印刷領域３００ａと第２の印刷領域３００ａとの間の非印刷領域３００ｂにおいてスキージ３１をＹ方向に移動させて半田をローリングさせながら移動させるとともに、スキージ３１の移動に対応させてクランププレート２８をマスク３００に対してＹ方向に移動させるように構成されている。

すなわち、印刷前ではなく印刷途中において、非印刷領域３００ｂにおいてスキージ３１を移動させて半田を移動させる際、アタック角αが９０°以下としつつ、スキージ３１からマスク３００に作用する荷重をクランププレート２８で支持することで、半田の一部がローリングされないままマスク３００とスキージ３１の間をすり抜け後方に残ることを防止しつつ確実に移動させるとともに、スキージ３１により半田を十分にローリングさせ、半田を印刷に適した性状とすることができる。このマスク３００下面にクランププレート２８を当接させた状態で、アタック角αを９０°以下としたスキージ３１をマスク３００に押圧しつつ半田を移動させる動作も、半田の移動中ローリングを発生させるのでローリング動作と言う。

具体的には、図６に示すように、ローリング動作によりローリングを発生させながら半田が移動される。図６（ａ）に示すように、Ｙ１方向側の第１の印刷領域３００ａにおいて印刷が終了し、第１の印刷領域３００ａのＹ２方向側に半田が配置される。図６（ｂ）に示すように、半田の下側にクランププレート２８が配置されて、マスク３００が支持される。図６（ｃ）に示すように、アタック角αを９０°以下としたスキージ３１がＹ方向に移動されて、半田のローリング動作が行われる。すなわち、スキージ３１の移動中は、スキージ３１と対向する形でクランププレート２８をマスク３００に下側から当接させている。そして、クランププレート２８のＹ方向の幅分だけスキージ３１が移動されると、スキージ３１の移動が停止されて、半田の移動が停止される。

図６（ｄ）に示すように、スキージ３１の移動を停止させた状態で、クランププレート２８（Ｚ軸テーブル２５２）が下降される。この際、Ｚ軸テーブル２５２上の一対のコンベア２１、一対の位置決めプレート２６および一対のマスク吸着部材２７も下降される。図６（ｅ）に示すように、半田の下側にクランププレート２８が移動されて配置される。図６（ｆ）に示すように、スキージ３１がＹ方向に移動されて、半田のローリング動作が行われる。そして、Ｙ２方向側の第２の印刷領域３００ａのＹ１方向側に半田が移動される。このスキージ３１の移動中は、クランププレート２８はスキージ３１と対向する形でマスク３００に下側から当接されている。

その後、クランププレート２８（Ｚ軸テーブル２５２）が下降され、コンベア２１により印刷位置に搬送された基板２００が、図４に示すように、位置決めプレート２６の下面に当接するまでバックアップピン２９２により押し上げられ、基板２００の上面がクランププレート２８の上面と略同一平面内（略等しい高さ位置）にされた状態で、基板２００がクランププレート２８によりクランプされ、位置決めプレート２６が退避した後、マスク３００と位置合わせされた後、Ｚ軸テーブル２５２の上昇によりマスク３００下面に当接される。その後、第２の印刷領域３００ａの上方をスキージ３１が、Ｙ２方向側の第２の印刷領域３００ａのＹ１方向側の半田をＹ２方向に移動することで基板２００に印刷がされる。

図６に示すローリング動作によって、第１の印刷領域３００ａから非印刷領域３００ｂを通過して第２の印刷領域３００ａに半田を移動する際、スキージ３１とマスク３００との間の隙間を通り半田が移動方向後方に残るのを防ぐことができるとともに、ローリングにより半田の性状を均一かつ印刷に適した粘度とすることができる。特に、非印刷領域３００ｂに半田が補充される場合に有効となる。

次に、図７を参照して、本発明の一実施形態による印刷装置１００の印刷処理について説明する。

印刷装置１００の印刷処理が開始されると、図７のステップＳ１において、半田のローリング動作が行われる。ステップＳ２において、基板２００が搬入される。具体的には、基板２００が搬入コンベア４ａからコンベア２１に受け渡される。そして、コンベア２１により基板２００が印刷位置まで搬送される。

ステップＳ３において、基板２００に半田が印刷される。具体的には、コンベア２２１より基板２００が所定位置まで搬送される。そして、バックアップ軸駆動部２９１の駆動によりバックアップピン２９２を上昇させて基板２００がコンベア２１上方の所定位置に位置される。その後、クランププレート２８により基板２００が保持（クランプ）される。その後、基板カメラ軸駆動部１２ａの駆動による基板カメラ１２の位置を調整して基板２００上のマークの撮像が行なわれる。一方、予めマスクカメラ軸駆動部１１ａの駆動によりマスクカメラ１１の位置が調整されマスク３００下面のマークの撮像が行われて結果が取得されている。

基板カメラ軸駆動部１２ａの駆動による基板カメラ１２の退避後、版合わせが行われる。詳細には、基板カメラ１２によって検出された基板２００の位置および姿勢と、マスクカメラ１１によって検出されたマスク３００の位置および姿勢に基づいて、Ｘ軸駆動部２２１、Ｙ軸駆動部２３１、およびＲ軸駆動部２４１が駆動されて、マスク位置マークに基板位置マークが位置合わせされるようにマスク３００に対する基板２００の位置合わせが行なわれる。その後、Ｚ軸駆動部２５１が駆動されて基板２００が所定高さまで上昇され、マスク３００下面に基板２００が密着する。すなわち、マスク３００に基板２００が正確に下方から重ね合わせられる。そして、スキージ３１をマスク３００の印刷領域３００ａ上でＹ方向に移動させて、半田が基板２００に印刷される。

ステップＳ４において、基板２００が搬出される。具体的には、基板２００のクランプが解除されて、基板２００を下降させてからコンベア２１により搬送して搬出コンベア４ｂに受け渡される。そして、搬出コンベア４ｂにより、基板２００が印刷装置１００から搬出される。

ステップＳ５において、基板２００の生産が終了したか否かが判断される。つまり、予定の枚数の基板２００の印刷が終了したか否かが判断される。生産が終了すれば、印刷処理が終了され、生産が終了しなければ、ステップＳ６に進む。

ステップＳ６において、半田のローリング動作を行う必要があるか否かが判断される。具体的には、マスク３００に半田が補充された場合は、半田のローリング動作を行う必要があると判断される。また、印刷装置１００での基板２００の生産（印刷）が中断された後、基板２００の生産（印刷）が再開された場合に、中断が所定の時間を超えた場合も半田のローリング動作を行う必要があると判断される。この際、作業者の操作により基板２００の生産（印刷）が再開されてもよい。ローリング動作を行う必要があれば、ステップＳ１に戻り、ローリング動作を行う必要がなければ、ステップＳ２に戻る。

次に、図８を参照して、図７のローリング動作処理について説明する。

図８のステップＳ１１において、基板テーブル２を所定の位置に移動させる。具体的には、図５（ａ）に示すように、マスク３００上の半田の下側にクランププレート２８が位置するように、マスク３００から下方に離間した状態で基板テーブル２を移動させた後、基板テーブル２のＺ軸テーブル２５２をクランププレート２８と一体的に上昇させる。ステップＳ１２において、スキージ３１をローリング動作開始位置に移動させる。具体的には、図５の（ａ）に示すように、スキージ３１が半田に当接する位置に配置される。

ステップＳ１３において、印圧制御が行われる。具体的には、スキージ３１の下降が制御されて、マスク３００に荷重がかけられる。ステップＳ１４において、スキージ３１がＹ方向に移動される。これにより、半田のローリング動作が行われる。なお、スキージ３１の移動中のクランププレート２８はスキージ３１と対向する形でマスク３００に下側から当接している。

図５（ｂ）に示すように、半田がクランププレート２８の端まで移動される（ローリングされる）と、ステップＳ１５において、スキージ３１のＹ方向の移動が停止され、マスク３００に対する印圧が抜重される。ステップＳ１６において、所定の距離以上ローリング動作が行われたか否かが判断される。所定の距離以上であれば、ローリング動作が終了される。一方、所定の距離未満であれば、ステップＳ１１に戻り、ローリング動作が所定の距離以上になるまで、ステップＳ１１からステップＳ１６の処理が繰り返される。なお、ローリング動作が所定の距離以上であっても、半田をマスク３００の印刷領域３００ａに隣接する位置までローリング動作により移動させてから、ローリング動作を終了してもよい。これにより、基板搬入後に、印刷動作を速やかに開始することが可能である。

本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

本実施形態では、上記のように、マスク３００の非印刷領域３００ｂにおいてスキージ３１をＹ方向に移動させて半田のローリング動作を行うとともに、半田のローリング動作の際にスキージ３１の移動に対応させてクランププレート２８をマスク３００に対してＹ方向に先行して移動させる制御を行うコントローラ部７を設ける。これにより、ローリング動作用の基板２００をマスク３００の下側（Ｚ２方向側）に配置しなくても、マスク３００の開口が設けられていない非印刷領域３００ｂにおいてクランププレート２８により下側からマスク３００を介してスキージ３１を支持しながらローリング動作を行うことができる。これにより、専用の基板２００を投入する必要がないので、その分、ユーザの作業負担の増大を抑制しつつ、半田のローリング動作を行うことができる。また、クランププレート２８をマスク３００に対してＹ方向に先行して移動させながらローリング動作を行うことにより、クランププレート２８の印刷方向の幅（Ｙ方向の長さ）をローリング動作に必要な距離だけ大きくする必要がないので、クランププレート２８の印刷方向の幅が大きくなるのを抑制することができる。これにより、印刷装置１００が大型化するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、基板２００を印刷位置においてクランプするクランププレート２８を用いて、半田のローリング動作時にマスク３００を下側から支持することによって、マスク３００を介してスキージ３１を支持するための部材を別途設ける必要がないので、部品点数が増加するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、コントローラ部７を、半田のローリング動作の際に、クランププレート２８をマスク３００に対して停止させた状態で、クランププレート２８により支持されたマスク３００の非印刷領域３００ｂにおいて、クランププレート２８と対向させるとともに、マスク３００の上面に当接させた状態でスキージ３１をＹ方向に移動させる第１動作と、スキージ３１の移動を停止させた状態で、クランププレート２８をスキージ３１の移動方向（Ｙ方向）に移動させる第２動作とを繰り返すように、スキージ３１およびクランププレート２８の動作を制御するように構成する。これにより、クランププレート２８の印刷方向（Ｙ方向）の幅がローリング動作に必要な距離より短い場合でも、スキージ３１の移動を行う第１動作とクランププレート２８の移動を行う第２動作とを繰り返すことにより、ローリング動作に必要な距離だけ半田をローリングすることができる。

また、本実施形態では、コントローラ部７を、半田のローリング動作の第２動作の際に、スキージ３１の移動を停止させた状態で、クランププレート２８をマスク３００から離間させてスキージ３１の移動方向に移動させるように構成する。これにより、クランププレート２８をマスク３００に対して移動させる場合に、マスク３００とクランププレート２８との間に摩擦力が作用することがないので、クランププレート２８をマスク３００に対して容易に移動させることができる。

また、本実施形態では、コントローラ部７を、半田のローリング動作の際に、スキージ３１をマスク３００の非印刷領域３００ｂにおいてＹ方向に往復移動させるとともに、スキージ３１の移動に対応させてクランププレート２８をＹ方向に往復移動させるように構成する。これにより、マスク３００の非印刷領域３００ｂのＹ方向の長さがローリング動作に必要な距離よりも短い場合でも、スキージ３１およびクランププレート２８を非印刷領域３００ｂ内で往復移動させることにより、ローリング動作に必要な距離だけ半田をローリングすることができる。

また、本実施形態では、コントローラ部７を、同一のマスク３００の第１の印刷領域３００ａから第２の印刷領域３００ａに半田をＹ方向に移動させる場合に、マスク３００の第１の印刷領域３００ａと第２の印刷領域３００ａとの間の非印刷領域３００ｂにおいてスキージ３１をＹ方向に移動させて半田をローリングさせながら移動させるとともに、スキージ３１の移動に対応させてクランププレート２８をマスク３００に対してＹ方向に移動させるように構成する。これにより、第１の印刷領域３００ａで用いた半田をローリングして第２の印刷領域３００ａでも用いることができるので、第１の印刷領域３００ａで残った半田を有効活用して半田の無駄を削減することができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、基板２００を印刷位置においてクランプするクランププレート２８を本発明のマスク当接部材として用いる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、基板２００の印刷位置の上下方向の位置決めを行う位置決めプレート２６を本発明のマスク当接部材として用いてもよい。この場合、位置決めプレート２６は、本発明の「マスク当接部材」および「位置決め部材」の一例である。

また、マスク３００を下側から吸着するマスク吸着部材２７を本発明のマスク当接部材として用いてもよい。この場合、マスク吸着部材２７は、本発明の「マスク当接部材」および「吸着部材」の一例である。

また、マスク３００に対して印刷方向（Ｙ方向）に相対移動可能な基板テーブル２上に配置されている他の部材を本発明のマスク当接部材として用いてもよい。

また、上記実施形態では、マスク当接部材としてのクランププレートをマスクから離間させてスキージの移動方向に移動させる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、マスク当接部材をマスクに当接させた状態で、スキージの移動方向に移動させてもよい。この場合、マスク当接部材のマスクに当接する面に摩擦力を抑制する加工を施してもよい。たとえば、マスク当接部材のマスクに当接する面にテフロン（登録商標）のシートを貼りつけてもよい。

また、上記実施形態では、クランププレート（マスク当接部材）により基板をクランプしていない状態で、ローリング動作を行う構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、クランププレート（クランプ部材）により基板をクランプした状態でローリング動作を行ってもよい。この場合、半田はマスクの非印刷領域においてローリングされるため、基板に半田が印刷されることはない。

また、上記実施形態では、クランププレート（マスク当接部材）が配置されたテーブルを印刷方向に移動させることにより、クランププレートを印刷方向に移動させる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、一対のコンベアの幅を変更する際に移動可能なマスク当接部材を、幅方向に移動させることにより、マスク当接部材を印刷方向に移動させるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、前後方向（Ｙ方向）に基板を搬送するレーンが１つ設けられているシングルレーンの構成の印刷装置の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、基板を搬送するレーンが前後方向（Ｙ方向）に複数設けられているマルチレーンの構成の印刷装置であってもよい。

また、上記実施形態では、前方向に移動させて印刷を行うスキージと、後方向に移動させて印刷を行うスキージとの２つのスキージが設けられている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、前後方向（Ｙ方向）の両方に１つのスキージを移動させて印刷を行う構成であってもよい。

また、上記実施形態では、説明の便宜上、コントローラ部（制御部）の処理動作を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部の処理動作を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。

７コントローラ部（制御部）
２８クランププレート（マスク当接部材、クランプ部材）
３１スキージ
１００印刷装置
２００基板
２３１Ｙ軸駆動部（駆動部）
３００マスク
３００ａ印刷領域
３００ｂ非印刷領域

Claims

開口が設けられた印刷領域と開口が設けられていない非印刷領域とを含むマスクの上面に当接しつつ、所定の方向に移動して前記マスクに供給された半田を基板に印刷するスキージと、
前記マスクの下側から当接することが可能に構成されているマスク当接部材と、
前記マスク当接部材を前記マスクに対して前記所定の方向に移動させる駆動部と、
前記スキージの移動および前記駆動部の駆動を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記マスクの前記非印刷領域において前記スキージを前記マスクの上面に当接させた状態で前記所定の方向に移動させて前記半田のローリング動作を行うとともに、前記半田のローリング動作の際に、移動中の前記スキージと対向する形で前記マスク当接部材を前記マスクに下側から当接させ、前記スキージの移動に対応させて前記マスク当接部材を前記所定の方向に移動させるように構成されている、印刷装置。
前記マスク当接部材は、前記基板を印刷位置においてクランプするクランプ部材、前記基板の印刷位置の上下方向の位置決めを行う位置決め部材、および、前記マスクを下側から吸着する吸着部材のうち少なくとも１つを含む、請求項１に記載の印刷装置。
前記制御部は、前記半田のローリング動作の際に、前記マスク当接部材を前記マスクに対して停止させた状態で、前記マスク当接部材により支持された前記マスクの前記非印刷領域において前記スキージを前記所定の方向に移動させる第１動作と、前記スキージの移動を停止させた状態で、前記マスク当接部材を前記スキージの移動方向に移動させる第２動作とを繰り返すように、前記スキージおよび前記マスク当接部材の動作を制御するように構成されている、請求項１または２に記載の印刷装置。
前記制御部は、前記半田のローリング動作の前記第２動作の際に、前記スキージの移動を停止させた状態で、前記マスク当接部材を前記マスクから離間させて前記スキージの移動方向に移動させるように構成されている、請求項３に記載の印刷装置。
前記制御部は、前記半田のローリング動作の際に、前記スキージを前記マスクの前記非印刷領域において前記所定の方向に往復移動させるとともに、前記スキージの移動に対応させて前記マスク当接部材を前記所定の方向に往復移動させるように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の印刷装置。
前記制御部は、同一の前記マスクの第１の前記印刷領域から第２の前記印刷領域に前記半田を前記所定の方向に移動させる場合に、前記マスクの前記第１の印刷領域と前記第２の印刷領域との間の前記非印刷領域において前記スキージを前記所定の方向に移動させて前記半田をローリングさせながら移動させるとともに、前記スキージの移動に対応させて前記マスク当接部材を前記マスクに対して前記所定の方向に移動させるように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の印刷装置。