JP2796030B2 - プリント基板スクリーン印刷機 - Google Patents

プリント基板スクリーン印刷機

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JP2796030B2
JP2796030B2 JP5047535A JP4753593A JP2796030B2 JP 2796030 B2 JP2796030 B2 JP 2796030B2 JP 5047535 A JP5047535 A JP 5047535A JP 4753593 A JP4753593 A JP 4753593A JP 2796030 B2 JP2796030 B2 JP 2796030B2
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squeegee
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鎬一 浅井
邦夫 大江
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Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はプリント基板の所定部位
にクリーム状半田を印刷するプリント基板スクリーン印
刷機に関するものであり、特に、クリーム状半田の品質
保持に関するものである。
【0002】
【従来の技術】配線パターンが形成されたプリント基板
に、チップ状の回路部品を取り付けて、電子回路を構成
することが広く行われている。そのためにプリント基
の配線パターンに予めクリーム状半田を塗布し、そのク
リーム状半田を利用して回路部品のリード線を配線パタ
ーンに半田付けすること行われており、このクリーム
状半田の塗布にスクリーン印刷機が使われる。スクリー
ン印刷機は、スキージがスクリーン上を移動することに
より被印刷板の所定部位に印刷剤を印刷するものであ
り、実開平1−63169号に記載のプリント基板スク
リーン印刷機はその一例である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このようなプリント基
板スクリーン印刷機によって、クリーム状半田をプリン
ト基板に印刷する場合には、クリーム状半田を大気から
遮断した状態に保つとともに撹拌することが望ましい。
例えば、スクリーン上に置かれたクリーム状半田は大気
に触れて酸化し、リフロー時における半田ボールの発生
や、半田溶解時のぬれ性の低下を来す問題が生ずる。ま
た、クリーム状半田は、半田粒と、半田をクリーム状に
するためのフラックスとから成り、フラックスは松や
に,アルコールおよびバインダ等を含み、練りにより半
田粒と混ざり合い、印刷に適した粘度のクリーム状半田
が得られるのであるが、大気中に置かれればアルコール
分等溶剤が蒸発し、粘度が高くなって印刷をスムーズに
行うことができず、また、半田の固定力が低下して電子
部品がずれる恐れがある。また、練りにより一旦適正な
粘度とされたクリーム状半田も、長い時間そのまま放置
されれば粘度が適正ではなくなる。以上の事情を背景と
し、請求項1および2の発明はいずれも、印刷に使用さ
れるクリーム状半田を大気から遮断し得るとともに撹拌
することができるプリント基板スクリーン印刷機を提供
することを課題として為されたものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、上記
の課題を解決するために、プリント基板スクリーン印刷
を、下方に開口し、その開口に沿ってスキージが設け
られた箱体と、スクリーンに沿って移動可能に設けら
れ、スクリーン上からクリーム状半田をすくい取るすく
い取り部材と、そのすくい取り部材をスクリーンから小
距離浮き上がるとともにスキージから最も離間した後退
端位置と、先端がスキージの下部に接触してそのスキー
ジおよび前記箱体と共同してクリーム状半田を大気から
遮断した状態で収容するクリーム状半田収容装置を構成
する前進端位置とに移動させるすくい取り部材移動装置
と、すくい取り部材が前進端位置にある状態でクリーム
状半田収容装置内のクリーム状半田を攪拌する撹拌装置
とを含むものとしたことを要旨とするものである。請求
の発明においては、撹拌装置が、クリーム状半田収
容装置内にスキージの移動方向と交差する軸線のまわり
に回転可能に設けられた撹拌ローラと、その撹拌ローラ
を回転させる駆動モータとを含むものとされ、かつ、
拌ローラの外周面に溝が形成され、その溝が、撹拌ロー
ラの長手方向の中央を境として両側において互いに逆向
きにかつローラ回転時にローラ中央に向かう向きにねじ
れたものとされる。
【0005】
【作用】請求項1の発明に係るプリント基板スクリーン
印刷機においてクリーム状半田はクリーム状半田収容装
置内に収容されて大気から遮断されるとともに、撹拌装
置により撹拌される。そのため酸化や溶剤の蒸発等によ
り性質が変わることが少なく、かつ、撹拌により常時印
刷に適した粘度に保たれる。また、すくい取り部材は印
刷時には印刷を妨げない位置にあり、スクリーンの交換
時等、クリーム状半田をすくい取ることが必要な場合に
すくい取り部材移動装置によりスクリーンに沿って移動
させられ、スクリーン上からクリーム状半田をすくい取
るとともに、先端がスキージの下部に接触してクリーム
状半田を大気から遮断する役割を果たす。すくい取り部
材がクリーム状半田収容装置の一部を構成するのであ
る。そして、そのクリーム状半田収容装置内に収容され
たクリーム状半田が攪拌装置により攪拌される。請求項
の発明に係るプリント基板スクリーン印刷機において
は、撹拌ローラの外周面にねじれた溝が形成されること
により、それら溝の間にねじれた突条が形成される。こ
れらの溝および突条のねじれの向きは、撹拌ローラの回
転時にこれらがローラ中央に向かう向きとされているた
め、撹拌ローラはペースト状半田を撹拌しつつそれにロ
ーラ中央に向かう運動成分を与える。
【0006】
【発明の効果】上記のように請求項1の発明によれば、
クリーム状半田は大気から遮断されるとともに撹拌され
るため、化学的性質や粘度の変化が生ずることが少な
く、常に適正な状態でプリント基板に印刷することがで
き、クリーム状半田はその本来の役割を支障なく果たす
ことができる。また、クリーム状半田をすくい取り部材
によってスクリーン上からすくい取ることができるた
め、例えばスクリーン交換時にクリーム状半田をスクリ
ーン上から回収することにより、クリーム状半田を残し
たままスクリーンを交換しないで済み、人手による回収
作業を省略することができ、あるいはスクリーンのスク
リーン収容装置への収容枚数を多くし得る等の効果が得
られる。しかも、すくい取り部材はクリーム状半田収容
装置の一部としても機能するため、クリーム状半田のす
くい取りが可能であって、かつ、クリーム状半田収容装
置の構成が簡易なプリント基板スクリーン印刷機を得る
ことができる。また、すくい取り部材を備えたプリント
基板スクリーン印刷機においては、印刷時にはクリーム
状半田がスクリーン上に載せられ、スキージによりスク
リーン上を移動させられるため、その移動時にある程度
は練られることとなるのに対し、クリーム状半田収容装
置内に収容された後はこの練り作用が期待できないので
あるが、本発明によれば、この自然の練り作用が期待で
きない時期に攪拌装置による練りが行われるために、好
都合である。請求項の発明によれば、撹拌ローラがペ
ースト状半田を撹拌しつつそれにローラ中央に向かう運
動成分を与えるため、クリーム状半田が撹拌ローラの外
側から中央側に寄せられることとなり、側方に拡がり過
ぎることが防止される。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図3および図4に示すプリント基板スク
リーン印刷機は、プリント基板位置決め支持装置10,
スクリーン位置決め支持装置12,スキージ装置14,
基板コンベア16および基板押さえ装置17を備えてい
る。これらは前記実開平1−63169号公報に記載の
プリント基板スクリーン印刷機に設けられたものと同じ
であり、簡単に説明する。
【0008】プリント基板位置決め支持装置10は、基
板支持台18上にプリント基板20を位置決めして支持
するとともに、一定距離昇降させるものであり、可動台
22上に高さ調節装置24を介して設けられている。高
さ調節装置24は、送りねじ26の回転に伴って2本の
カム棒28を同時に移動させ、カム棒28と係合させら
れたカムフォロワ30を介してプリント基板位置決め支
持装置10の支持板32を昇降させるように構成されて
おり、支持板32は案内筒34と36との嵌合により昇
降を案内される。また、支持板32には、多段シリンダ
40によって昇降させられる取付部材42が設けられて
おり、取付部材42に取り付けられた基板支持台18が
プリント基板20を負圧により吸着して保持する。
【0009】基板コンベア16はベッド44上に設けら
れており、プリント基板20を固定レール46と可動レ
ール48とで案内するとともに、それらレール46,4
8にエンドレスに巻き掛けられた一対のロープ50によ
って搬送する。可動レール48は固定レール46に対し
て接近,離間可能とされており、プリント基板20の大
きさが変わる場合、複数本のレール送りねじ51のうち
の1本が回転させられることにより、スプロケット52
およびチェーン54によって連結された他のレール送り
ねじ51が同方向に同量だけ回転させられ、可動レール
48が移動させられて基板コンベア16の幅が変更され
る。
【0010】これらレール送りねじ51,スプロケット
52およびチェーン54等は、別のスプロケット56,
チェーン58およびスプロケット60により可動台送り
ねじ62に連結されている。レール送りねじ51と可動
台送りねじ62とはピッチが同一のものであるが、スプ
ロケット60の直径がスプロケット52,56,60お
よびチェーン54,58から成る回転伝達機構が回転を
2倍に増速して伝達するものとされているため、ハンド
ル64によって可動台送りねじ62が回転させられると
き、可動台22はガイドロッド66に案内されて可動レ
ール48の移動距離の半分だけ同方向へ移動させられる
こととなり、それにより基板コンベア16の幅が変更さ
れても、基板コンベア16および基板押さえ装置17の
幅方向の中央と、プリント基板位置決め支持装置10,
スクリーン位置決め支持装置12およびスキージ装置1
4の幅方向の中央とが一致した状態に保たれる。
【0011】なお、プリント基板20の送りはストッパ
装置68によって阻止され、基板支持台18の上方にお
いて停止させられるようになっている。また、ストッパ
装置68によって停止させられたプリント基板20は、
固定レール46の内側に設けられた位置決めピン(図示
省略)によって正確に位置決めされる。
【0012】さらに、基板押さえ装置17は基板押さえ
板72を備え、基板支持台18上に載置されたプリント
基板20を押さえ付けるものであり、基板コンベア16
と共にベッド44に設けられている。基板押さえ板72
は押さえ板ガイド74により案内されてプリント基板2
0の送り方向に移動するようにされており、チェーン7
6に取り付けられた棒状の係合部材78が係合させられ
ることにより移動させられる。
【0013】スクリーン位置決め支持装置12は、可動
台22上に回動可能に設けられたフレーム82により支
持されている。スクリーン位置決め支持装置12は、フ
レーム82の一部により構成されるスクリーン支持台8
4を有しており、そのスクリーン支持台84上に、スク
リーン86とその周縁に固定されたスクリーン枠88が
位置決めブロック90,ダイヤルゲージ92によって位
置決めされ、固定シリンダ94によって固定されるよう
になっている。スクリーン枠88に螺合されたアジャス
トボルト96をダイヤルゲージ92に当接させ、その指
示を見ながらアジャストボルト96を回転操作すること
によりスクリーン枠88の位置を正確に調節するのであ
り、それによりスクリーン86に形成された多数の小穴
とプリント基板20上のクリーム状半田を塗布すべき部
位とを正確に一致させることができる。なお、スクリー
ン支持台84上に固定されたスクリーン86は、前記固
定レール46と可動レール48とにそれぞれ固定の支持
部材98,100に取り付けられたスクリーン受け10
2,104によって下方から支持されるようになってい
る。
【0014】次にスキージ装置14について説明する。
スキージ装置14は、前記回動可能なフレーム82に水
平にかつ互に平行に配設された2本のガイドロッド11
0と、そのガイドロッド110上を摺動するスライド1
12とを備えている。スライド112には図4から明ら
かなように、スライド112の移動方向に直角な方向に
距離を隔てて一対の案内筒114が設けられている。こ
れら案内筒114にはそれぞれロッド116が上下方向
に摺動可能に嵌合されており、その下端には図1に示す
ように取付部材172が固定されるとともに、スキージ
208が取り付けられている。
【0015】上記取付部材172は昇降シリンダ126
(図4参照)によって昇降させられ、それによりスキー
ジ208はスクリーン86に接触する下降位置と、それ
から離れた上昇位置とに移動させられる。また、スライ
ド112に固定のナット128は、フレーム82に回転
可能かつ軸方向に移動不能に取り付けられた送りねじ1
30に螺合されており、送りねじ130がサーボモータ
132により回転させられることによって、スキージ2
08がスクリーン86に沿って直線的に往復移動させら
れる。
【0016】取付部材172の上面には、図2に示すよ
うに一対のブラケット174が固定されるとともに、ブ
ラケット174の上下方向に延びる支持部176にはそ
れぞれ、回動アーム178が印刷時のスキージ移動方向
に直角な方向に配設された軸182のまわりに回動可能
に取り付けられている。回動アーム178は、図1に示
すように軸182から下方に延び出させられ、上記スキ
ージ移動方向において前側に曲げられた後、さらに下方
に曲げられており、その下端部の下面にすくい取り部材
としてのすくい取り板170が固定されている。すくい
取り板170は軸182の軸心を中心とする部分円筒状
を成し、回動アーム178にスキージ208側に延び出
す向きに固定されている。
【0017】これら一対の回動アーム178間には連結
ロッド184が掛け渡されるとともに、その長手方向の
中央にエアシリンダ186のピストンロッド188(図
1参照)が回動可能に連結されている。エアシリンダ1
86は取付部材172に固定のブラケット190に回動
可能に取り付けられており、ピストンロッド188の伸
縮によりすくい取り板170が回動させられ、スクリー
ン86から小距離浮き上がるとともにスキージ208か
ら最も離間した後退端位置と、回動アーム178から突
出した先端がスキージ208の下部に接触する前進端位
置とに移動させられる。回動アーム178,連結ロッド
184およびエアシリンダ186がすくい取り部材移動
装置を構成しているのである。
【0018】また、上記取付部材172の幅方向の両側
面にはそれぞれ、側板194が固定されている。側板1
94は取付部材172から回動アーム178側へ延び出
させられており、その延出部内側面には、天板196が
水平に固定されるとともに、その天板196に4枚の側
板198,200,202,204が固定され、下方に
開口する箱体206が形成され、クリーム状半田が収容
されている。これら側板198〜204のうち、スキー
ジ移動方向において後側の側板204にスキージ208
が取り付けられており、箱体206の一部を構成してい
る。本スクリーン印刷機においてスキージ208は、下
部ほどプリント基板20の搬出側(図3において右側)
に位置する向きに傾斜させられており、クリーム状半田
の印刷時には同図において右側から左側に移動させられ
る。
【0019】箱体206の開口は、すくい取り板170
を前進端位置に移動させることにより塞ぐことができ、
クリーム状半田が箱体206内に収容され、大気から遮
断された状態に保たれる。また、スキージ208がスク
リーン86に接触させられた状態では、すくい取り板1
70が後退端位置に移動させられても箱体206の開口
はプリント基板20により塞がれ、クリーム状半田は大
気から遮断された状態に保たれる。本実施例において
は、箱体206,スキージ208およびすくい取り板1
70が印刷剤収容装置を構成しているのである。
【0020】上記箱体206内には、撹拌ローラ210
が回転可能に設けられている。撹拌ローラ210の外周
面には、その長手方向の中央を境として両側にそれぞれ
螺旋状の溝212,214が形成されている。これら溝
212,214はローラ回転時にローラ中央に向かう向
きに形成されている。この撹拌ローラ210の軸216
の両端はそれぞれ、側板198,200に形成された穴
218を通るとともに、側板198,200の外側面に
それぞれ固定の支持プレート220に設けられた長穴2
22に図示しないベアリングを介して嵌合され、そのベ
アリングが支持プレート220に固定されるようになっ
ており、撹拌ローラ210はスキージ208の幅方向に
平行な軸線まわりに回転させられる。長穴222は、図
1に示すようにスクリーン86と交差する向きに延びる
姿勢で形成されており、軸216の長穴222内におけ
る位置を変えることにより撹拌ローラ210のスキージ
208およびすくい取り板170に対する距離を調節す
ることができ、それにより撹拌具合を変えることができ
る。
【0021】上記軸216の一方の端部の長穴222か
らの突出端には、プーリ226が固定されている。プー
リ226は、ベルト228によって駆動モータ230の
出力軸に固定のプーリ232に連結されており、プーリ
226が駆動モータ230によって回転させられること
により撹拌ローラ210が回転させられ、すくい取り板
170とスキージ208とによってすくい取られたクリ
ーム状半田を撹拌する。これら撹拌ローラ210および
駆動モータ230が撹拌装置234を構成しているので
ある。
【0022】以上のように構成されたスクリーン印刷機
においてプリント基板20にクリーム状半田を印刷する
場合には、まず基板コンベア16によってプリント基板
20が基板支持台18とその上方にあるスクリーン86
との間へ搬入されるとともに、基板押さえ板72が基板
支持台18の上方へ移動させられる。プリント基板20
は基板支持台18の上方に達したとき、ストッパ装置6
8によってそれ以上の前進を阻止され、続いて基板支持
台18の上昇により基板コンベア16からすくい上げら
れ、図示しない位置決めピンによって位置決めさせられ
た後、基板押さえ板72によって基板支持台18に押え
付けられる。この状態で負圧が供給され、プリント基板
20は確実に基板支持台18に吸着された状態となる。
その後、基板支持台18が下降させられるとともに、基
板押さえ板72が基板支持台18上から退避させられ、
この退避後、基板支持台18が再び上昇させられてプリ
ント基板20をスクリーン86の下面に接触もしくは近
接した状態とする。
【0023】非印刷時には、スキージ208はスクリー
ン86から離間した上昇位置に位置させられるととも
に、印刷方向において上流側の印刷開始位置に位置させ
られており、すくい取り板170は前進端位置に移動さ
せられて箱体206内のクリーム状半田を大気から遮断
する状態にある。そのためクリーム状半田の溶剤の気化
が防止され、クリーム状半田の変質が防止される。そし
て、印刷時にはまずスキージ208が下降させられ、ス
クリーン86の上面に接触させられた後、すくい取り板
170が後退端位置へ後退させられ、箱体206内のク
リーム状半田がスクリーン86上に載せられる。
【0024】次いで、スキージ208が図3において右
側から左側に移動させられ、スクリーン86上に載せら
れたクリーム状半田が押送されるとともに、その一部が
スクリーン86に形成された多数の小穴に押し込まれて
プリント基板20の上面に付着させられる。このときク
リーム状半田は箱体206内に入っているため、横に広
がり出ることはない。
【0025】スキージ120がプリント基板20の上方
を通過し、そのプリント基板20に対する印刷が終了し
て停止させられた後、後退端位置にあったすくい取り板
170が回動により前進させられ、スキージ208と共
同してクリーム状半田をすくい取る。すくい取り板17
0は前進端位置に移動させられるとき、スキージ208
に向かって前進させられるとともに、その先端部がスク
リーン86に接触して撓みつつスクリーン86に沿って
前進する。回動アーム178は、前述のようにスキージ
移動方向において前側へ曲げられているため、すくい取
り板170を前進端位置へ移動させるとき箱体206と
干渉することはなく、すくい取り板170は箱体206
とスクリーン86との間を通り、クリーム状半田をスク
リーン86上からすくい上げつつ前進端位置に至る。こ
のとき、スキージ208はすくい取り板170によって
押されるクリーム状半田の移動を阻止し、すくい上げを
補助する役割を果たす。
【0026】すくい上げ後、スキージ208の上昇と共
にすくい取り板170も上昇し、クリーム状半田を保持
した状態で図3において左方から右方へ移動させられ、
印刷開始位置に移動させられて次のプリント基板20に
対する印刷に備えた状態となる。
【0027】撹拌ローラ210は、印刷終了後、次の印
刷の開始までの間、あるいはスクリーン86の交換時
等、印刷時以外のときに随時回転させられ、すくい取り
板170とスキージ208とにより保持されたクリーム
状半田を撹拌し、それによりクリーム状半田が固まるこ
とを防止し得る。
【0028】さらに、撹拌ローラ210の外周面には溝
212,214が形成されているため、撹拌ローラ21
0が回転させられるとき、クリーム状半田は撹拌ローラ
210の外側から中央側に寄せられ、側方に拡がり過ぎ
ることが防止される。撹拌ローラ210は、すくい取り
板170が後退する際に、すくい取り板170上のクリ
ーム状半田をしごき取る役割をも果たす。
【0029】なお、上記実施例においてはすくい取り板
170が移動してクリーム状半田をすくい取るようにさ
れていたが、スキージをすくい取り板とは独立に移動さ
せ得るようにし、両者の移動によってクリーム状半田を
すくい取り板上に移載するようにしてもよい。
【0030】また、すくい取り板のみによってクリーム
状半田をすくい取るようにしてもよい。
【0031】
【0032】また、上記各実施例においては、スキージ
208の往動時にのみクリーム状半田がプリント基板2
0に塗布されるようになっていたが、スキージの向きを
可変とし、復動時にも印刷が行われるようにしてもよ
い。その場合には、スキージ復動時にクリーム状半田を
いちいちスクリーン上からすくい取る必要はなく、スク
リーン交換時等、必要なときのみにすくい取るようにす
ればよい。
【0033】さらにまた、クリーム状半田のすくい取り
板170によるすくい取りは、スキージの停止後に限ら
ず、停止直前にすくい取り板を移動させてすくい取り、
スキージの停止と同時にすくい取りが完了するようにし
てもよい。
【0034】その他、特許請求の範囲を逸脱することな
く、当業者の知識に基づいて種々の変形,改良を施した
態様で本発明を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であるプリント基板スクリー
ン印刷機に設けられた印刷剤収容装置および撹拌装置を
示す正面図である。
【図2】上記印刷剤収容装置および撹拌装置の側面図で
ある。
【図3】上記スクリーン印刷機の要部を一部切り欠いて
示す正面図である。
【図4】上記スクリーン印刷機の要部の側面断面図であ
る。
【符号の説明】
10 プリント基板位置決め支持装置 12 スクリーン位置決め支持装置 14 スキージ装置 20 プリント基板 86 スクリーン 170 すくい取り板 178 回動アーム 184 連結ロッド 186 エアシリンダ 206 箱体 208 スキージ 210 撹拌ローラ 230 駆動モータ 232 撹拌装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−167050(JP,A) 特開 昭60−220989(JP,A) 特開 昭58−18264(JP,A) 特開 昭63−202088(JP,A) 実開 平1−172460(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B41F 15/08 303 B41F 15/40 - 15/46 H05K 3/12 H05K 3/34

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スクリーン上をスキージが移動すること
    によりプリント基板にクリーム状半田の印刷を行うプリ
    ント基板スクリーン印刷機であって、 下方に開口し、その開口に沿って前記スキージが設けら
    れた箱体と、 前記スクリーンに沿って移動可能に設けられ、スクリー
    ン上から前記クリーム状半田をすくい取るすくい取り部
    材と、 そのすくい取り部材を前記スクリーンから小距離浮き上
    がるとともに前記スキージから最も離間した後退端位置
    と、先端が前記スキージの下部に接触してそのスキージ
    および前記箱体と共同してクリーム状半田を大気から遮
    断した状態で収容するクリーム状半田収容装置を構成す
    る前進端位置とに移動させるすくい取り部材移動装置
    と、 前記すくい取り部材が前記前進端位置にある状態で前記
    クリーム状半田収容装置内のクリーム状半田を攪拌する
    撹拌装置とを含む ことを特徴とするプリント基板スクリ
    ーン印刷機。
  2. 【請求項2】 前記撹拌装置が、前記クリーム状半田収
    容装置内に前記スキージの移動方向と交差する軸線のま
    わりに回転可能に設けられた撹拌ローラと、その撹拌ロ
    ーラを回転させる駆動モータとを含み、かつ、撹拌ロー
    ラの外周面に溝が形成され、その溝が、撹拌ローラの長
    手方向の中央を境として両側において互いに逆向きにか
    つローラ回転時にローラ中央に向かう向きにねじれて形
    成されている請求項1に記載のプリント基板スクリーン
    印刷機。
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