JP3017395B2 - スクリーン印刷装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スクリーン印刷装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のスクリーン印刷装置は、スルーホ
ールの穴埋め印刷および配線パターンの印刷などに対応
した印刷パターンを形成した印刷用スクリーン（以下、
スクリーンという）をセットするスクリーンセット部
と、印刷対象部材（スルーホールが形成されたグリーン
シートのこと、以下、ワークという）をセットするワー
クセット部と、スクリーンとワークを何らかの方法で位
置合わせする位置合わせ部と、導体ペーストをワークへ
印刷する（正確には、穴埋め印刷ではワークに形成され
たスルーホールに導体ペーストを充填する、配線パター
ンの印刷ではワーク表面に配線パターンを印刷する）印
刷部とから構成される。

【０００３】図８は従来のスクリーン印刷装置の動作手
順を説明するための説明図である。

【０００４】以下、図８を用いて従来のスクリーン印刷
装置の動作手順について説明する。

【０００５】手順１：スクリーン８１０を認識部にセッ
トし、スクリーン位置合わせの基準点８３０（以下、ス
クリーン側の認識点を基準点という）を認識する（図８
（Ａ））。

【０００６】手順２：基準点８３０が認識されたスクリ
ーン８１０を認識部から印刷部へ移動する（図８
（Ｂ））。

【０００７】手順３：ワーク８５０をＸＹＺθ調整機構
(以下、印刷テーブル８２０という)へセットし、スクリ
ーン８１０と同一高さでワーク認識位置合わせの認識点
８６０（以下、ワーク認識位置合わせ基準点を認識点と
いう）を認識するためにＺ軸方向の高さを調整して認識
点８６０を認識する（図８（Ｃ））。

【０００８】ここでいう、印刷テーブル８２０(例え
ば、ＸＹＺθ調整機構)とは、それぞれ水平方向（Ｘ
軸、Ｙ軸）と、垂直方向（Ｚ軸）の調整と、回転角度θ
の調整を行うことが可能なテーブルを指している。

【０００９】手順４：ワーク８５０の認識点８６０と、
手順１で認識したスクリーン８１０の基準点８３０との
水平軸方向（Ｘ軸，Ｙ軸方向）およびＸＹ平面上での回
転（θ）の位置合わせを、印刷テーブル８２０の調整に
より行う（図８（Ｄ））。

【００１０】手順５：位置合わせが完了したワーク８５
０を印刷部へ移動する（図８（Ｅ））。

【００１１】手順６：ワーク８５０を上昇させ(実際に
は、印刷テーブル８２０をＺ軸方向へ移動する)、スク
リーン８１０とのギャップ（隙間）をとる（図８
（Ｆ））。

【００１２】手順７：印刷部では、例えば、穴埋め印刷
の場合には、スクリーン８１０の上に導体ペースト８７
０を供給し、スキージ８４０（ヘラ状）を下降させ、こ
のスキージ８４０に印刷力を加えスクリーン８１０とワ
ーク８５０を密着させて導体ぺースト８７０を掻き取り
つつスクリーン８１０上を走行させることにより、ワー
ク８５０中のスルーホールに導体ペースト８７０を充填
する（図８（Ｇ））。

【００１３】手順８：印刷終了後のワーク８５０を取り
出す（図８（Ｈ））。

【００１４】手順９：次ワーク８８０の印刷するために
（図８（Ｉ））、手順１〜手順８を繰り返す。

【００１５】以上の動作により、ワーク８５０に対し、
穴埋め印刷および配線パターンの印刷を行っている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のスクリーン印刷装置では、スクリーンおよびワーク
に対し、認識部と印刷部との設置場所が異なっているた
め、以下に示す問題があった。

【００１７】（１）スクリーンの基準点をカメラで認識
した後、スクリーンを印刷部へ移動させるため印刷部に
おけるスクリーンの停止位置精度が印刷仕上がり精度に
影響を及ぼすという問題があった。

【００１８】具体的には、例えば、スクリーンの大きさ
が□５００mmであるとすると、スクリーンの移動量も５
００mm以上必要であるが、停止位置精度は、過去の実績
からリニアスケールなどの測定手段を用いて移動量を補
正するときの測定精度・移動機構や測定手段の材料温度
変化による伸縮などを考慮した停止位置精度は±１５μ
ｍ程度になる。

【００１９】（２）前記スクリーンの移動の場合と同様
に、ワークの認識部から印刷部への移動に伴う停止位置
精度および前記スクリーンとの相対位置精度が、印刷仕
上がり精度に影響し、特に、同一スクリーンによる複数
のワークへの印刷仕上がり精度が低下するという問題が
あった。

【００２０】（３）スクリーンおよびワークが認識部か
ら印刷部へ移動するため、装置が大型となる、機構
が複雑となる、塵埃が発生する、という問題があっ
た。

【００２１】（４）スクリーンセット部と、ワークをセ
ットする印刷テーブルが分離されているため、必要な印
刷テーブルの剛性を確保できないので、高印刷力で印刷
を行う場合、印刷中にワークおよび印刷テーブルがスキ
ージの走行に伴い微小量移動してしまい、この微小な移
動量が印刷仕上がり精度に影響を及ぼすという問題があ
った。

【００２２】本発明の目的は、スクリーンおよびワーク
を移動させることなく両者を位置決めし、ワークへの印
刷仕上がり精度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にある。

【００２３】本発明の他の目的は、スクリーンとワーク
との相対位置を精度良く補正し、同一スクリーンによる
複数のワークへの印刷仕上がり精度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にある。

【００２４】

【００２５】

【課題を解決するための手段】本願で開示される発明の
うち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の
通りである。

【００２６】すなわち、表面上に基準点を有する印刷用
スクリーンをセットする印刷用スクリーンセット手段
と、表面上に認識点を有する印刷対象部材をセットする
印刷対象部材セット手段と、前記基準点と前記認識点と
を認識する認識手段と、該認識手段によって認識された
前記基準点と前記認識点との水平軸方向の位置合わせを
行う位置合わせ手段と、該位置合わせ手段によって位置
合わせされた前記印刷対象部材に対し前記印刷用スクリ
ーンを介して導電ペーストを含む印刷用部材を印刷する
印刷手段とから構成されるスクリーン印刷装置におい
て、前記印刷用スクリーンセット手段を上部に固定する
本体ベースと、前記印刷用スクリーンセット手段の下方
に配置された前記印刷対象部材セット手段を保持し、該
印刷対象部材セット手段を前記印刷用スクリーンのセッ
ト位置方向に上下動させるテーブルベースと、両端部が
前記本体ベースに固定され、前記テーブルベースの上下
動を案内する上下移動ガイド手段と、前記印刷用スクリ
ーンセット手段と前記印刷対象部材セット手段との間の
空間に前記認識手段を進入または退避させ、前記空間へ
の進入状態において前記印刷用スクリーンの下部から前
記基準点を認識させ、かつ前記印刷対象部材の前記認識
点を上部から認識し、その認識結果を前記位置合わせ手
段に入力させる認識手段移動機構と、前記位置合わせ手
段による前記印刷対象部材と前記印刷用スクリーンとの
位置合わせ終了状態において前記テーブルベースを前記
印刷用スクリーンのセット位置方向に移動させ、前記印
刷手段による印刷終了後に前記テーブルベースを下端位
置に移動させるテーブル上下動機構と、前記テーブルベ
ースの上方移動により前記印刷対象部材セット手段にセ
ットされた印刷対象部材と前記印刷用スクリーンとの相
対位置関係が所定の相対位置関係になる上端位置におい
て前記印刷対象部材セット手段を固定する相対位置決め
機構と、前記テーブルベースの上端位置と下端位置にお
ける前記認識点と基準点とのずれ量を認識し、そのずれ
量を位置合わせ時の補正値として前記位置あわせ手段に
入力するずれ量認識手段とを備えたものである。

【００２７】また、前記認識手段による前記基準点と前
記認識点の認識時における当該認識手段の認識位置を測
定する認識位置測定手段と、該認識位置測定手段によっ
て測定された前記認識手段の認識位置を記憶手段に記憶
させておき、次の印刷対象部材の印刷時において認識し
た前記認識点の位置を補正する補正手段とをさらに備え
たものである。

【００２８】

【００２９】

【作用】前記手段によれば、前記印刷用スクリーンセッ
ト手段と前記印刷対象部材セット手段とを本体ベースに
固定した上下移動ガイド手段を介して一体化構造とし、
上部に配置された前記印刷用スクリーンセット手段と下
部に配置された前記印刷対象部材セット手段との間の空
間内に設けられた前記認識手段が、前記印刷用スクリー
ンの下部から前記基準点を認識し、かつ前記印刷対象部
材の前記認識点を上部から認識し、前記位置合わせ手段
による位置合わせを行った後、前記認識手段移動機構
が、印刷前に前記認識手段を退避移動するので、スクリ
ーンおよびワークを移動させることなく、ワークを位置
決めすることができる。これにより、装置内の発塵が少
なくなると共に、ワークへの印刷仕上がり精度を向上さ
せることができる。また、印刷用スクリーンセット手段
と印刷対象部材セット手段とが一体化構造になってお
り、テーブルベースの上方移動により印刷対象部材セッ
ト手段にセットされた印刷対象部材と前記印刷用スクリ
ーンとの相対位置関係が所定の相対位置関係になる上端
位置において印刷用スクリーンセット手段を相対位置決
め機構が固定し、その固定状態において印刷を行なうた
め、印刷用スクリーンセット手段の下方向への力に対す
る剛性が増し、ワークおよび印刷対象部材セット手段が
スキージに押された際の微少移動量が低減すると共に、
高印刷力での印刷に対して高い印刷精度が得られる。

【００３０】また、前記認識位置測定手段が、前記認識
手段による前記基準点と前記認識点の認識時における前
記認識手段の認識位置を測定し、この測定された結果に
基づいて、次の印刷対象部材の印刷時において認識した
ワークの認識点を補正するので、同一スクリーンによる
複数のワークへの印刷仕上がり精度を向上させることが
できる。

【００３１】また、前記上下移動ガイド手段が、一体化
構造の前記印刷対象部材セット手段を上下に移動し、前
記相対位置決定手段が、前記移動される前記印刷対象部
材セット手段にセットされた前記印刷対象部材の前記認
識点と前記印刷用スクリーンセット手段にセットされた
前記印刷用スクリーンの前記基準点との相対位置を決定
するので、ワークおよび印刷テーブルのスキージの走行
による移動量を低減することができる。

【００３２】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を用い
て詳細に説明する。

【００３３】なお、本実施例で用いる全図において、同
一機能を有するものは、同一符号を付け、その繰り返し
の説明は省略する。

【００３４】図１は本発明に係るスクリーン印刷装置お
よび装置制御部の一実施例の全体構造を示す全体構造図
である。

【００３５】図１において、１００は装置制御部であ
り、モニタ３、装置制御用マイクロコンピュータ（以
下、制御用マイコンという）４、操作パネル５およびデ
ータ記憶装置６とから構成される。

【００３６】１１０はスクリーン印刷装置であり、スク
リーンセット部、ワーク／セット・位置決め部、ワーク
・スクリーン認識部、印刷実行部およびローダ・アンロ
ーダ部から構成される。

【００３７】スクリーンセット部は、本体ベース２と、
スクリーン２５をクランプ（固定）しスクリーン２５の
位置決めを行うスクリーンクランプ機構２６と、スクリ
ーン・ワーク相対位置決め機構（スクリーン側）２０と
から構成される。

【００３８】ワーク／セット・位置決め部は、ワーク１
をセットする印刷テーブル２３、位置合わせ手段７、テ
ーブルベース８、テーブル上下動作機構９と、スクリー
ン・ワーク相対位置決め機構（ワーク側）１０、本体ベ
ース２に固定されたテーブル上下動作用ガイド１１およ
び認識時テーブル位置決め機構３０などから構成され
る。

【００３９】ワーク・スクリーン認識部は、カメラ・照
明移動機構１３、スクリーン用レンズ１４、カメラ・照
明固定ベース１５、ワーク・スクリーン認識用カメラ１
６、スクリーン用照明１７、反射鏡１８、ワーク用照明
１９およびワーク用レンズ２４などから構成される。

【００４０】印刷実行部は、スキージ２２およびスキー
ジ機構２１で構成される。

【００４１】ローダ・アンローダ部は、ローダ機構２
９、ワーク搬送機構（ローダ側）３４、ワーク搬送機構
（アンローダ側）３５およびアンローダ機構３７などか
ら構成される。

【００４２】なお、前記位置合わせ手段７および印刷実
行部は、それぞれ既存の位置合わせ技術および印刷実行
技術によって実現可能である。

【００４３】図２はワーク・スクリーン認識部の構造を
示す構造図であり、図２（Ａ）はワーク・スクリーン認
識部の詳細構造を示す斜視構造図、図２（Ｂ）はワーク
・スクリーン認識部の内部構造を示す内部構造図であ
る。

【００４４】以下、図２を用いてワーク・スクリーン認
識部の構成および動作について具体的に説明する。

【００４５】図２（Ａ）に示すように、本体ベース２に
カメラ・照明移動用ガイド１２とカメラ位置測定手段３
１が固定され、カメラ・照明移動用ガイド１２に沿って
カメラ・照明固定ベース１５が矢印方向にスライドする
ようになっている。

【００４６】また、カメラ・照明移動機構１３は、カメ
ラ・照明固定ベース１５を、ワーク１の認識点およびス
クリーン２５の基準点の認識時と印刷時に移動し、各々
の時点で停止するようになっている。

【００４７】前記カメラ・照明固定ベース１５には、ワ
ーク・スクリーン認識用カメラ１６、スクリーン用照明
１７（図示していない）、反射鏡１８、スクリーン用レ
ンズ１４、ワーク用照明１９（図示していない）、ワー
ク用レンズ２４が固定されている（以下、この固定され
ている部分を単に認識ユニットという）。

【００４８】図２（Ｂ）において、４１は反射鏡収納
部、４７は反射鏡回転機構、２３０はスクリーン２５の
基準点、２６０はワーク１の認識点である。

【００４９】前記カメラ・照明移動機構１３は、図２
（Ａ）、（Ｂ）に示すように、前記認識ユニットを認識
側固定端に移動させ停止する。

【００５０】この時の認識ユニットの停止位置をカメラ
位置測定手段３１を用いて測定し、結果を認識ユニット
のカメラ原点としてデータ記憶装置６に記憶させるもの
である。

【００５１】次に、図２（Ｂ）に示すスクリーン用照明
１７を点灯させ、反射鏡回転機構４７により、スクリー
ン２５の認識位置に反射鏡１８を停止させ、スクリーン
用レンズ１４により拡大された基準点２３０（ワーク・
スクリーン認識用カメラ１６の視野サイズは基準点が入
るサイズ：スクリーンの貼り精度とスクリーン粗位置決
め精度を考慮する）の映像を反射鏡１８に投影し、ワー
ク・スクリーン認識用カメラ１１により画像処理装置４
１０（図４参照）に取り込む。

【００５２】この画像処理装置４１０（図４参照）に取
り込まれたスクリーン２５の基準点２３０を画像処理
し、得られた結果をもとにスクリーン２５の基準点２３
０としてデータ記憶装置６に記憶させる。

【００５３】この時、反射鏡１８を繰り返し回転・停止
させ、スクリーン２５の認識位置で停止する度に画像処
理装置４１０（図４参照）に取り込み、得られた結果
（例えば重心座標データ等）の平均値を、スクリーン２
５の基準点２３０としてデータ記憶装置６に記憶させて
もよい。

【００５４】次に、スクリーン用照明１７を消灯し、図
２（Ｂ）に示すワーク用照明１９を点灯する。そして、
反射鏡回転機構４７により、ワーク１の認識位置に反射
鏡１８を停止させ反射鏡１８に認識点２６０を投影し、
ワーク・スクリーン認識用カメラ１６により画像処理装
置４１０（図４参照）に取り込む。

【００５５】画像処理装置４１０（図４参照）に取り込
まれたワーク１の認識点２６０を画像処理し、得られた
結果をもとにワーク１の認識点２６０としてデータ記憶
装置６に記憶させる。

【００５６】この時、反射鏡１８を繰り返し回転・停止
させ、ワーク１の認識位置で停止する度に画像処理装置
４１０（図４参照）に取り込み、得られた結果（例えば
重心座標データ等）の平均値を、ワーク１の認識点２６
０としてデータ記憶装置６に記憶させてもよい。

【００５７】図３は認識ユニットを４個取り付けた一例
を示す図である。図３に示すように、前記認識ユニット
は、ワーク・スクリーン認識用カメラ１６の数により、
ｎ個（ｎは２以上の整数）を固定し移動させるようにし
たものでもよい。

【００５８】図４は本実施例のスクリーン印刷装置を含
むスクリーン印刷システムの全体構成を示すブロック構
成図である。

【００５９】図４において、１１０はスクリーン印刷装
置である。４１０は画像処理装置であり、カメラ１６−
ｉ（ｉ＝１〜ｎ）によって得られたワーク１の認識点２
６０およびスクリーン２５の基準点２３０の画像を処理
するものである。

【００６０】なお、この画像処理装置４１０は、既存の
画像処理技術を用いたものを使用して実現することがで
きる。

【００６１】４２０はその他の位置合わせ情報であり、
予め取得した情報を格納しておき、これを利用してもよ
い。

【００６２】図５は本実施例のスクリーン印刷装置の位
置決め動作を説明するための説明図である。

【００６３】図５において、８はテーブルベースであ
り、実際には、テーブルベース８および８Ａ、８Ｂなど
複数個から構成される。５１０は基準スクリーン、５２
０は基準ワーク、５３０は位置ずれ量認識手段である。

【００６４】図６は本実施例のスクリーン印刷工程全体
の手順を説明するためのフローチャートである。

【００６５】以下、図１〜図５を用い、さらに図６のフ
ローチャートに従って本実施例のスクリーン印刷装置の
印刷動作について説明する。

【００６６】なお、説明の前提条件として、装置動力源
の供給や印刷条件の設定などは、予め完了しているもの
とする。また、各可動部の動作や制御装置の演算などは
動作スイッチなどにより単体でも稼働するが、ここで
は、自動的に稼働する１サイクルの印刷動作について説
明する。

【００６７】まず事前準備として、図５に示すように、
印刷テーブル２３下降端での位置決め動作は、認識時テ
ーブル位置決め機構３０により行う。

【００６８】まず、印刷テーブル２３上昇端の位置と、
印刷テーブル２３下降端での相対位置ずれを基準スクリ
ーン５１０および基準ワーク５２０を用いて位置ずれ量
認識手段５３０により予め測定して、ずれ量を補正値と
してデータ記憶装置６に記憶させ制御用マイコン４によ
り、位置合わせ時に補正できるようにしておく。基準ス
クリーン５１０および基準ワーク５２０とは、基準点お
よび認識点の口径を高精度で測定したものであり、この
基準スクリーン５１０および基準ワーク５２０を用いて
印刷テーブル２３上昇端の位置と、印刷テーブル２３下
降端での相対位置ずれを測定することにより、印刷テー
ブル２３の上昇端に到るまでの機械的な誤差が分かる。
印刷対象のワークの位置合わせを行なう際には、この誤
差を補正値として用い、位置合わせを行なう。これによ
って、印刷テーブル２３の上昇端に到るまでの機械的な
誤差に起因する位置ずれがなくなる。

【００６９】次に、図６に示すように、基準スクリーン
５１０を取外した後、スクリーン２５をスクリーンセッ
ト部へセットした後、基準ワーク５２０の代わりにワー
ク１を印刷テーブル２３へセットする。

【００７０】次に、図１に示す操作パネル５上の起動ス
イッチ（図示していない）を押すことにより、図１に示
すスクリーンクランプ機構２６がスクリーン２５をクラ
ンプし、スクリーン２５を本体ベース２に固定する。こ
の時、スクリーン２５は、認識側固定端におけるワーク
・スクリーン認識カメラ１６に対して粗位置決めされる
（ステップ６０１）。

【００７１】次に、印刷テーブル２３にセットされたワ
ーク１は、ワーク固定手段（図示していない）により印
刷テーブル２３へ固定される。この時、ワーク１は、認
識側固定端におけるワーク・スクリーン認識カメラ１６
に対して粗位置決めされる（ステップ６０２）。

【００７２】次に、カメラ・照明移動機構１３により、
認識ユニットを認識側固定端に移動させ停止する（ステ
ップ６０３）。この時の認識ユニットの停止位置をカメ
ラ位置測定手段３１を用いて測定し、結果を認識ユニッ
トのカメラ原点としてデータ記憶装置６に記憶させる
（ステップ６０４）。

【００７３】次に、スクリ−ン用照明１７を点灯させ、
反射鏡回転機構４７により、スクリ−ン２７の認識位置
に反射鏡１８を停止させ、スクリ−ン用レンズ１４によ
り拡大された基準点の映像を反射鏡１８に投影し、ワー
ク・スクリ−ン認識カメラ１６により画像処理装置４１
０に取り込む。画像処理装置４１０では、拡大された基
準点の映像信号を画像処理することによって、スクリ−
ン２５の基準点を認識し、その位置情報（例えばＸ，Ｙ
座標デ−タあるいは重心座標デ−タ）をデ−タ記憶装置
６に記憶させる。次に、スクリ−ン用照明１７を消灯
し、ワーク用照明１９を点灯させる（ステップ６０
５）。そして、反射鏡回転機構４７により、ワーク１の
認識位置に反射鏡１８を停止させて反射鏡１８に認識点
を投影し、ワーク・スクリ−ン認識カメラ１６により、
画像処理装置４１０に取り込む。画像処理装置４１０で
は、拡大された認識点の映像信号を画像処理することに
よって、ワーク１の認識点を認識し、その位置情報をデ
−タ記憶装置６に記憶させる。次に、デ−タ記憶装置６
に記憶された基準点と認識点の位置情報に基づき、制御
用マイクロコンピュータ４により、位置合わせ手段７を
制御し、スクリ−ン２５の基準点にワークの認識点を位
置合わせする（ステップ６０６）。この位置合わせに際
し、制御用マイクロコンピュータ４は位置ずれ量認識手
段５３０が測定した位置ずれ量を補正値として用い、位
置合わせ手段７を制御する。この場合、基準点および認
識点の認識動作を繰り返し行ない、その結果得られた位
置情報の平均値を求め、位置合わせ手段７に入力するよ
うにしてもよい。なお、上記のような位置合わせをした
後、再びワーク認識・位置合わせを行ったり、また、そ
の他の位置合わせ情報４２０を用いて更に補正を掛けて
位置合わせを行ってもよい。

【００７４】次に、テーブル上下動作機構９により、ス
クリーン・ワーク相対位置決め機構（ワーク側）１０が
スクリーン・ワーク相対位置決め機構（スクリーン側）
２０に係合するまでテーブル上下動作用ガイド１１に案
内されたテーブルベース８を上昇させ、スクリーン２５
とワーク１との相対位置を固定する。

【００７５】次に、カメラ１６（実際には、前記認識ユ
ニットの全部）が、印刷を実行するための障害物となる
ので、カメラ・照明移動機構１３により、カメラ１６を
移動させ、スクリ−ン２５とワーク１の間の空間から退
避させる（ステップ６０７）。

【００７６】次に、導体ペースト（図示していない）を
スクリーン２５上に供給し、スキージ機構２１により、
スキージ２２を下降させつつ、予め設定された印刷力を
スキージ２２に加え、予め設定されたスキージ移動速度
でスキージ２２を移動走行させることにより穴埋め印刷
あるいは配線パターンの印刷を行う（ステップ６０
８）。

【００７７】印刷終了後は、導体ペースト（図示してい
ない）を回収・インク返し等を行い、スキージ機構２２
によりスキージ２４を上昇させて原点に戻す。

【００７８】次に、テーブル上下動作機構９により、テ
ーブル上下動作用ガイド１１に案内されたテーブルベー
ス８を下降させる。

【００７９】最後に、スクリーン印刷装置１１０を停止
し、可動部を原点に復帰させた後、印刷終了後のワーク
１を取り外す（ステップ６０９）。

【００８０】以上で、１サイクルの印刷動作が終了する
が、スクリーン２５を変えないで同一パターンをワーク
１に印刷を行う場合を以下に説明する。

【００８１】まず、２番目のワーク１を印刷実行部へセ
ットする（ステップ６０２）。

【００８２】次に、カメラ・照明移動機構１３により、
前記認識ユニットを認識側固定端に移動させ停止・固定
する（ステップ６０３）。この時の認識ユニットの停止
位置をカメラ位置測定手段３１を用いて測定し（ステッ
プ６１０）、結果を第２回目の認識ユニットの停止位置
としてデータ記憶装置６に記憶させる。

【００８３】第２回目の認識ユニットの停止位置の点
が、第１回目の認識ユニットの原点と同一ならば、第１
回目に認識した基準点２３０の座標を用いて、ワーク１
を第１回目の印刷動作と同様に認識・位置合わせをした
後、カメラ１６（実際には、前記認識ユニットの全部）
を移動して印刷を行う（ステップ６０８）。

【００８４】第２回目の認識ユニットの停止位置の点
が、第１回目の認識ユニットの原点と比較して異なる場
合、または、そのずれが許容範囲を越えた場合（許容範
囲はユーザー側が決める任意の値で構わない）、第２回
目の認識ユニットの停止位置の点と認識ユニットの原点
との差を、制御用マイコン４を用いて基準点２３０に加
え補正する（この場合、基準点２３０と認識ユニットの
座標系を統一させておく）（ステップ６１１）。

【００８５】補正した点を新たな基準点２３０としてデ
ータ記憶装置６に記憶させ、以下、ワーク１を第１回目
の印刷動作と同様にワーク１の認識点２６０を認識・位
置合わせして印刷を行い（ステップ６０８）、印刷を終
了したワーク１を取り外す（ステップ６０９）。認識ユ
ニットの停止位置を測定し、その測定結果に基づいて前
回の印刷時の基準点を補正する理由は、２回目以降の印
刷時にはスクリ−ンの基準点が導体ペーストによって塞
がれてしまい、認識することができなくなるからであ
る。上記のように、認識ユニットの停止位置を各回の印
刷の都度測定し、その測定結果に基づいて前回の印刷時
の基準点を補正することにより、スクリ−ンの基準点が
導体ペーストによって塞がれていてもスクリ−ン２５の
基準点を正しく把握し、同一スクリ−ンによる２回目以
降の印刷を高精度で実現することができる。

【００８６】このほか、カメラ・照明移動機構１３によ
り、前記認識ユニットを認識側固定端に移動させ停止・
固定し、この時の認識ユニットの停止位置をカメラ位置
測定手段３１を用いて測定し、結果をカメラ・照明移動
機構１３へフィードバックしてカメラ位置の原点となる
まで認識ユニットを移動させる方法も考えられる。

【００８７】この方法によれば、前記認識ユニットの位
置を基準点２３０にフィードバックし補正をする必要が
なくなることになる。

【００８８】図７は前記図２に示したスクリーン基準点
・ワーク認識点をワーク・スクリーン認識用カメラから
画像処理装置に取り込む他の方法を説明するための説明
図である。

【００８９】図７（Ａ）は、カメラをワーク用カメラ７
３とスクリーン用カメラ７２の２種類用意して、反射鏡
１８を固定して画像処理装置４１０（図４参照）に取り
込む方法（前記の繰り返し基準点・認識点の認識、画像
処理、平均算出は不要となる）を示したものである。４
１は反射鏡収納部である。

【００９０】図７（Ｂ）は、反射鏡１８をワーク用ミラ
ー７５とスクリーン用ミラー７６の２種類用意して、反
射鏡移動手段７４により切り替え、画像処理装置４１０
（図４参照）に取り込む方法を示したものである。

【００９１】図７（Ｂ−１）は、ワーク・スクリーン認
識用カメラ１６および反射鏡１８を側面から見た断面図
であり、図７（Ｂ−２）は、上部から見た平面図であ
る。

【００９２】図７（Ｃ）は、スクリーン画像７９を取り
込む時、ワーク画像８０が認識できないようシャッター
手段Ａ８１を用い、スクリーン画像７９を両面ミラー７
７で反射させ直接ワーク・スクリーン認識用カメラ１６
により画像処理装置４１０（図４参照）に取り込む方法
を示したものである。

【００９３】また、他方、ワーク画像８０を取り込む時
は、スクリーン画像７９が認識できないようシャッター
手段Ｂ８２を用い、ワーク画像８０を両面ミラー７７で
ミラー７８へ反射させ、ミラー７８に写ったワーク画像
８０を間接的にワーク・スクリーン認識用カメラ１６に
より画像処理装置４１０（図４参照）に取り込むように
する。

【００９４】このように、ワーク１の認識点２６０およ
びスクリーン２５の基準点２３０を認識する方法は、何
種類も考えられるが、経済性などを考慮して選択すれば
よい。

【００９５】以上、本実施例の説明から分かるように、
本発明に係るスクリーン印刷装置を用いることにより、
ワーク１およびスクリーン２５を移動させる必要がない
ので、従来のスクリーン印刷装置におけるワーク１およ
びスクリーン２５の移動に伴う停止位置精度の影響によ
る印刷仕上がり精度の問題を解決することができる。

【００９６】なお、本実施例では、穴埋め印刷時にワー
ク１の下部へフィルター供給・排出機構３２によりフィ
ルター３３を敷くことや、ワーク１の真空吸引（図示せ
ず）およびマガジン２８を用いてワーク搬送機構（ロー
ダ側）３４・ワーク搬送機構（アンローダ側）３５とロ
ーダ機構２９・アンローダ機構３７などは公知であるの
で説明を省略した。

【００９７】

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記の通りである。

【００９８】（１）認識位置合わせ部と印刷部を一体化
したことにより、ワークおよびスクリーンの認識位置合
わせ部から印刷部へ移動する必要がないので、印刷仕上
がり精度を向上することができる。

【００９９】（２）認識位置合わせ部と印刷部を一体化
したことにより、スクリーンやワークを移動する必要が
ないので、スクリーン印刷装置が単純化され、スクリー
ン印刷装置を小型にすることができるうえ、スクリーン
印刷装置内の発塵を低減することができる。

【０１００】（３）認識手段の移動による認識位置を測
定手段を用いて測定し、得られた結果を位置決め基準点
に補正するので、同一パターンの複数ワークへの印刷仕
上がり精度を向上することができる。

【０１０１】（４）ワーク・スクリーン相対位置決め機
構が、一体化構造の印刷テーブル全体の上下移動により
位置決めを行うので、印刷テーブルの剛性が増加し、ス
キージの走行に起因するワークおよび印刷テーブルの微
少移動が低減され、印刷力が高い場合であっても、印刷
仕上がり精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスクリーン印刷装置の一実施例の
全体構造を示す全体構造図である。

【図２】本実施例のワーク・スクリーン認識部の詳細構
造を示す構造図である。

【図３】本実施例の認識ユニットを４個取り付けた一例
を示す図である。

【図４】本実施例のスクリーン印刷装置を含むスクリー
ン印刷システムの全体構成を示すブロック構成図であ
る。

【図５】本実施例のスクリーン印刷装置の位置決め動作
を説明するための説明図である。

【図６】本実施例のスクリーン印刷工程全体の手順を説
明するためのフローチャートである。

【図７】本実施例の光学系の他の方法を説明するための
説明図である。

【図８】従来のスクリーン印刷装置の動作手順を説明す
るための説明図である。

【符号の説明】 １…ワーク、２…本体ベース、３…モニタ、４…制御用
マイコン、５…操作パネル、６…データ記憶装置、７…
公知の位置合わせ手段、８…テーブルベース、９…テー
ブル上下動作機構、１０…スクリーン・ワーク相対位置
決め機構（ワーク側）、１１…テーブル上下動作用ガイ
ド、１２…認識部移動ガイド、１３…カメラ・照明移動
機構、１４…スクリーン用レンズ、１５…カメラ・照明
固定ベース、１６…ワーク・スクリーン認識用カメラ、
１７…スクリーン用照明、１８…反射鏡、１９…ワーク
用照明、２０…スクリーン・ワーク相対位置決め機構
（スクリーン側）、２１…スキージ機構、２２…スキー
ジ、２３…印刷テーブル、２４…ワーク用レンズ、２５
…スクリーン、２６…スクリーンクランプ機構、２７…
次ワーク、２８…マガジン、２９…ローダ機構、３０…
認識時テーブル位置決め機構、３１…カメラ位置測定手
段、３２…フィルタ供給・排出機構、３３…フィルタ、
３４…ワーク搬送機構（ローダ側）、３５…ワーク搬送
機構（アンローダ側）、３７…アンローダ機構、４１…
反射鏡収納部、４７…反射鏡回転機構、７２…スクリー
ン用カメラ、７３…ワーク用カメラ、７４…反射鏡移動
手段、７５…ワーク用ミラー、７６…スクリーン用ミラ
ー、７７…両面ミラー、７８…ミラー、７９…スクリー
ン画像、８０…ワーク画像、８１…シャッター手段Ａ、
８２…シャッター手段Ｂ、１００…装置制御部、１１０
…スクリーン印刷装置、１２０…スクリーンセット部、
１…０…ワークセット・位置決め部、１４０…ワーク・
スクリーン認識部、１５０…印刷実行部、１６０…ロー
ダ・アンローダ部、４１０…画像処理装置、４２０…そ
の他の位置合わせ情報、５１０…基準スクリーン、５２
０…基準ワーク、５３０…位置ずれ量認識手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡部 博幸 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社 日立製作所 汎用コンピュータ事業部内 (72)発明者 町田 鉄治 東京都千代田区神田駿河台四丁目３番地 日立テクノエンジニアリング株式会社 内 (72)発明者 横山 哲弘 神奈川県秦野市堀山下１番地 日立コン ピュータエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 長谷川 寛 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社 日立製作所 汎用コンピュータ事業部内 (56)参考文献 特開 平１−99286（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−229386（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41F 15/26 B41F 15/36 B41F 15/08 H05K 3/12

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面上に基準点を有する印刷用スクリー
   ンをセットする印刷用スクリーンセット手段と、表面上
   に認識点を有する印刷対象部材をセットする印刷対象部
   材セット手段と、前記基準点と前記認識点とを認識する
   認識手段と、該認識手段によって認識された前記基準点
   と前記認識点との水平軸方向の位置合わせを行う位置合
   わせ手段と、該位置合わせ手段によって位置合わせされ
   た前記印刷対象部材に対し前記印刷用スクリーンを介し
   て導電ペーストを含む印刷用部材を印刷する印刷手段と
   から構成されるスクリーン印刷装置において、 前記印刷用スクリーンセット手段を上部に固定する本体
   ベースと、 前記印刷用スクリーンセット手段の下方に配置された前
   記印刷対象部材セット手段を保持し、該印刷対象部材セ
   ット手段を前記印刷用スクリーンのセット位置方向に上
   下動させるテーブルベースと、 両端部が前記本体ベースに固定され、前記テーブルベー
   スの上下動を案内する上下移動ガイド手段と、 前記印刷用スクリーンセット手段と前記印刷対象部材セ
   ット手段との間の空間に前記認識手段を進入または退避
   させ、前記空間への進入状態において前記印刷用スクリ
   ーンの下部から前記基準点を認識させ、かつ前記印刷対
   象部材の前記認識点を上部から認識し、その認識結果を
   前記位置合わせ手段に入力させる認識手段移動機構と、 前記位置合わせ手段による前記印刷対象部材と前記印刷
   用スクリーンとの位置合わせ終了状態において前記テー
   ブルベースを前記印刷用スクリーンのセット位置方向に
   移動させ、前記印刷手段による印刷終了後に前記テーブ
   ルベースを下端位置に移動させるテーブル上下動機構
   と、 前記テーブルベースの上方移動により前記印刷対象部材
   セット手段にセットされた印刷対象部材と前記印刷用ス
   クリーンとの相対位置関係が所定の相対位置関係になる
   上端位置において前記印刷対象部材セット手段を固定す
   る相対位置決め機構と、 前記テーブルベースの上端位置と下端位置における前記
   認識点と基準点とのずれ量を認識し、そのずれ量を位置
   合わせ時の補正値として前記位置あわせ手段に入力する
   ずれ量認識手段と、 を備えたことを特徴とするスクリーン印刷装置。
2. 【請求項２】 前記認識手段による前記基準点と前記認
   識点の認識時における当該認識手段の認識位置を測定す
   る位置測定手段と、該位置測定手段によって測定された
   前記認識手段の認識位置を記憶手段に記憶させておき、
   次の印刷対象部材の印刷時において認識した前記認識点
   の位置を補正する補正手段とをさらに備えたことを特徴
   とする請求項１記載のスクリーン印刷装置。
3. 【請求項３】 表面上に基準点を有する印刷用スクリー
   ンをセットする印刷用スクリーンセット手段と、表面上
   に認識点を有する印刷対象部材をセットする印刷対象部
   材セット手段と、前記基準点と前記認識点とを認識する
   認識手段と、該認識手段によって認識された前記基準点
   と前記認識点との水平軸方向の位置合わせを行う位置合
   わせ手段と、該位置合わせ手段によって位置合わせされ
   た前記印刷対象部材に対し前記印刷用スクリーンを介し
   て導電ペーストを含む印刷用部材を印刷する印刷手段と
   から構成されるスクリーン印刷装置において、 前記印刷用スクリーンセット手段を上部に固定する本体
   ベースと、 前記印刷用スクリーンセット手段の下方に配置された前
   記印刷対象部材セット手段を保持し、該印刷対象部材セ
   ット手段を前記印刷用スクリーンのセット位置方向に上
   下動させるテーブルベースと、 両端部が前記本体ベースに固定され、前記テーブルベー
   スの上下動を案内する上下移動ガイド手段と、 前記印刷用スクリーンセット手段と前記印刷対象部材セ
   ット手段との間の空間に前記認識手段を進入または退避
   させ、前記空間への進入状態において前記印刷用スクリ
   ーンの下部から前記基準点を認識させ、かつ前記印刷対
   象部材の前記認識点を上部から認識し、その認識結果を
   前記位置合わせ手段に入力させる認識手段移動機構と、 前記位置合わせ手段による前記印刷対象部材と前記印刷
   用スクリーンとの位置合わせ終了状態において前記テー
   ブルベースを前記印刷用スクリーンのセット位置方向に
   移動させ、前記印刷手段による印刷終了後に前記テーブ
   ルベースを下端位置に移動させるテーブル上下動機構
   と、 前記テーブルベースの上方移動により前記印刷対象部材
   セット手段にセットされた印刷対象部材と前記印刷用ス
   クリーンとの相対位置関係が所定の相対位置関係になる
   上端位置において前記印刷対象部材セット手段を固定す
   る相対位置決め機構と を備えたことを特徴とするスクリ
   ーン印刷装置。