JP3231421B2 - スクリーン印刷方法 - 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機に関す
るものであり、特に、被印刷板に印刷された印刷剤のス
クリーンからの抜出し性の向上に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】スクリーン印刷は、周辺部がスクリーン
枠に固定されたスクリーンの上面に沿ってスキージを移
動させることにより行われる。支持装置に支持されたプ
リント基板等の被印刷板がスクリーンに接触させられた
状態で、スクリーンの被印刷板とは反対側に載せられた
印刷剤がスキージの移動によりスクリーンに形成された
貫通穴を通って被印刷板に印刷され、印刷後、被印刷板
とスクリーンとが離間させられれば、印刷剤が貫通穴か
ら抜け出して被印刷板上に残り、被印刷板に印刷剤が印
刷されるのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
印刷の終了後に被印刷板とスクリーンとを離間させると
き、スクリーンの貫通穴内周面に印刷剤が付着して残
り、被印刷板上の印刷剤の印刷量が不足したり、印刷剤
により形成されるパターンが欠けたりする問題があっ
た。本発明は、印刷剤をスクリーン側に残すことなく、
スクリーンと被印刷板とを離間させることができ、印刷
剤の不足やパターン欠損のない良好な印刷を行い得るス
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】本発明は、上記の課題を
解決するために、フレームに移動可能に支持されたスキ
ージが、周辺部がスクリーン枠に固定されたスクリーン
の上面に沿って移動することにより、支持装置に支持さ
れた被印刷板に印刷剤を印刷した後、スクリーンと被印
刷板とが離間するスクリーン印刷機において、(a) 前記
スクリーンに局部的に接触可能な加振部を備えた加振装
置と、(b) 前記フレームに支持され、Ｘ軸駆動モータと
Ｙ軸駆動モータとを備えて前記加振部を前記スクリーン
に平行な座標面の互いに直交するＸ軸とＹ軸との両方向
に移動させる移動装置と、(c) 前記加振部を前記スクリ
ーンに接触する下降位置とスクリーンから離間する上昇
位置との間で昇降させる昇降装置とを設け、少なくとも
印刷の終了から前記スクリーンと前記被印刷板との離間
開始までの間に、前記加振部をスクリーンの任意の部分
に接触させ、その部分を加振し得るようにしたことを特
徴とする。ここにおいて「少なくとも印刷の終了からス
クリーンと被印刷板との離間開始までの間」とは、印刷
の終了からスクリーンと被印刷板とが離間を開始するま
での間全部、あるいは一部であり、また、離間開始後、
離間の途中あるいは終了までもスクリーンを振動させる
場合を含む。上記移動装置の加振部をＸ軸方向に移動さ
せる部分を、スキージをスクリーンの上面に沿って移動
させる装置と兼用することが望ましい。また、移動装置
を、(1) Ｘ軸駆動モータによりＸ軸方向に移動させられ
るＸ軸スライドと、(2) そのＸ軸スライドに昇降可能に
保持され、前記昇降装置により昇降させられる昇降部材
と、(3) 加振部を支持し、昇降部材にＹ軸方向に移動可
能に支持され、Ｙ軸駆動モータによりＹ軸方向に移動さ
せられるＹ軸スライドとを含むものとすることができ
る。

【０００５】

【作用】スクリーンが振動させられることにより、被印
刷板上に印刷された印刷剤とスクリーンとが微小距離の
相対移動を繰り返して印刷剤が貫通穴内周面から離れ、
スクリーンと被印刷板とが離間させられるとき、印刷剤
は貫通穴内周面に残ることなく良好に貫通穴から抜け出
させられる。特に、本発明においては、加振装置の加振
部がスクリーンに直接接触させられるため、スクリーン
枠等に接触させられる場合に比較して、スクリーンが効
率的に振動させられる。その上、Ｘ軸駆動モータおよび
Ｙ軸駆動モータを備えた移動装置により、加振部をスク
リーンに平行な座標面の所望の位置へ容易に移動させる
ことができる。

【０００６】

【発明の効果】このように、本発明によれば、加振部を
スクリーン上の任意の位置へ容易に移動させ得るため、
スクリーンの特に半田が貫通穴から抜け出し難い部分、
例えば、貫通穴が細長く、プリント基板に半田が細長く
塗布される部分、隣接する貫通穴の間隔が狭い部分等の
近傍に加振部を接触させて振動させることにより、半田
が貫通穴から特に抜け出し難い部分における抜け出しを
集中的に容易にすることができる。したがって、印刷剤
をスクリーン側に残すことなくスクリーンと被印刷板と
を離間させることができ、印刷剤の不足やパターン欠損
を生ずることなく、良好なスクリーン印刷を行うことが
できる。さらに、加振部を接触させるべき位置が異なる
複数種類のスクリーンおよび被印刷板に対応し、あるい
は一つの加振部を一つのスクリーンの複数の位置に接触
させることもできる。また、スキージを移動可能に支持
するフレームを、加振部を移動可能に支持するフレーム
と兼用にしたものであるため、装置コストを低減するこ
とができる。また、加振部を移動させる移動装置の一部
をスキージを移動させる移動装置と兼用にする望ましい
態様によれば、装置コストをさらに低減することができ
る。

【０００７】

【実施例】以下、本発明をプリント基板の配線パターン
にクリーム状半田（以下、半田と略称する）を塗布する
場合を例に取り、図面に基づいて詳細に説明する。な
お、本実施例のスクリーン印刷機は、スクリーンを振動
させる機構を除いて特公平２−１３４７５号公報等にお
いて既に知られたものであり、公知の部分については簡
単に説明する。

【０００８】本実施例のスクリーン印刷機は、図１およ
び図２に示すように、位置固定のベッド１０上に設けら
れた基板コンベア１２，基板押さえ装置１４およびベッ
ド１０に対して移動可能な可動台１６上に設けられた基
板位置決め支持装置１８，スクリーン位置決め支持装置
２０，スキージ装置２２を備えている。

【０００９】基板コンベア１２は固定レール２４と可動
レール２６とにそれぞれロープ２８がエンドレスに巻き
掛けられて成り、ロープ２８が移動させられることによ
り被印刷板としてのプリント基板３０をＸ軸方向（図１
において左右方向）に搬送する。この基板コンベア１２
の幅は、レール送りねじ３４，ナット３６，スプロケッ
ト３８およびチェーン４０等によって可動レール２６が
移動させられることにより、プリント基板３０の寸法に
合わせて調節される。

【００１０】また、固定レール２４には支持部材４２に
よってスクリーン受け４４が固定され、可動レール２６
には支持部材４６によってスクリーン受け４８が固定さ
れている。これら支持部材４２，４６にはまた、それぞ
れ押さえ板ガイド５０，５２が設けられ、基板押さえ装
置１４の基板押さえ板５４をプリント基板３０の搬送方
向と平行な方向のみに移動可能に案内するようにされて
いる。基板押さえ板５４は、図示しないチェーンに設け
られた係合部材に係合され、プリント基板３０の搬送方
向と平行な方向に移動させられる。

【００１１】基板位置決め支持装置１８は、可動台１６
上に高さ調節可能に設けられている。基板位置決め支持
装置１８の支持板６０は、支持板６０に固定の２個１対
のカムフォロワ６２に嵌合されたカム棒６４がそれらカ
ム棒６４を連結する連結棒６６を介して送りねじ６８に
より移動させられることによって、高さが変えられるの
である。この支持板６０上に基板支持台７０が昇降可能
に設けられている。基板支持台７０は、取付部材７１を
介して固定されたガイドロッド７２において案内されつ
つ、多段シリンダ７４により４つの高さ位置に移動させ
られて、プリント基板３０をスクリーンに接触，離間さ
せる。多段シリンダ７４がプリント基板接触・離間装置
を構成しているのである。なお、基板支持台７０の４つ
の高さ位置は、取付部材７１に設けられた近接スイッチ
７６と支持板６０上に設けられた４個の被検出体７８と
によって決められる。

【００１２】基板支持台７０内には吸引通路８０が設け
られ、吸引管８２を介して供給されるバキュームにより
プリント基板３０を吸着し、位置決めする。なお、図示
は省略するが、基板コンベア１２の固定レール２４の内
側面には位置決めピンが昇降可能に設けられており、プ
リント基板３０が基板支持台７０に位置決め，吸着され
るまでの間、プリント基板３０の位置決め穴に嵌入し、
プリント基板３０を位置決めする。

【００１３】スクリーン位置決め支持装置２０およびス
キージ装置２２は、可動台１６上に水平な軸８４まわり
に回動可能に取り付けられたフレーム８６に設けられて
いる。このフレーム８６の一部は、スクリーン位置決め
支持装置２０のスクリーン支持台８８を構成している。
スクリーン支持台８８上には、スクリーン枠９０に取り
付けられたスクリーン９２が固定される。スクリーン９
２は、図４および図５に示すように、プリント基板３０
に設けられた配線パターンに半田を塗布するための貫通
穴９４が配線パターンに対応して設けられている。スク
リーン９２は、図示しない位置決め装置によってＸ軸，
Ｙ軸の両方向において位置決めされ、固定シリンダ１０
６によってスクリーン支持台８８に固定される。

【００１４】スキージ装置２２は、２個のスキージ１１
０，１１２を有している。これらスキージ１１０，１１
２はフレーム８６にＸ軸方向に移動可能に設けられたＸ
軸スライド１１４に昇降可能に搭載されており、昇降シ
リンダ１１６，１１８によって昇降させられる。また、
Ｘ軸スライド１１４は、送りねじ１２０，ガイドロッド
１２２およびＸ軸駆動モータ１２３によってＸ軸方向に
移動させられるようになっており、スキージ１１０，１
１２が昇降シリンダ１１６，１１８によって択一的に塗
布位置に下降させられた状態でＸ軸スライド１１４がＸ
軸方向に移動させられることにより、プリント基板３０
の配線パターンに半田が塗布される。

【００１５】なお、可動台１６は、前記基板コンベア１
２の幅の変更時に可動レール２６と同方向に２分の１の
距離だけ移動させられ、可動台１６上に設けられた基板
位置決め支持装置１８，スクリーン位置決め支持装置２
０，スキージ装置２２が基板コンベア１２の幅の大小を
問わず、幅方向の中央に位置するようにされている。ス
プロケット１２４，１２８およびチェーン１２６により
前記チェーン４０に連結された可動台送りねじ１３０が
ハンドル１３２によって回転させられるとき、可動台１
６がガイドロッド１３４により案内されて図２において
左右方向に移動させられるとともに、ハンドル１３２の
回転がレール送りねじ３４に２倍の速度で伝達され、可
動レール２６は可動台１６の２倍の距離移動させられる
のである。

【００１６】前記スキージ装置２２のＸ軸スライド１１
４には、スクリーン加振装置１４０が搭載されている。
スクリーン加振装置１４０の本体１４２は、図１および
図３に示すように、Ｘ軸スライド１１４のスキージ１１
０，１１２から外れた位置に昇降可能に嵌合された一対
のガイドロッド１４４の下端部に取り付けられており、
Ｘ軸スライド１１４に搭載された昇降シリンダ１４６に
よって昇降させられ、スクリーン９２に接近，離間させ
られる。

【００１７】本体１４２の下面には、図示しない送りね
じがＹ軸方向に平行に取り付けられるとともにＹ軸スラ
イド１５０が螺合されており、送りねじがＹ軸駆動モー
タ１５２によって回転させられることにより、ガイドロ
ッド１５４により案内されてＹ軸方向に移動させられ
る。このＹ軸スライド１５０には、超音波振動ヘッド１
５８が下向きに取り付けられている。超音波振動ヘッド
１５８は、磁歪振動子１６０，コーン１６２，ホーン１
６４を備えたものであり、Ｘ軸スライド１１４およびＹ
軸スライド１５０の移動により、スクリーン９２上の任
意の位置に移動させられ、昇降シリンダ１４６により下
降させられてスクリーン９２に接触させられた状態でス
クリーン９２を振動させる。

【００１８】以上のように構成されたスクリーン印刷機
においてスクリーン印刷時には、プリント基板の種類に
応じたスクリーン９２がスクリーン支持台８８に固定さ
れ、プリント基板３０が搬送されてスクリーン９２に下
方から接触させられる。基板コンベア１２により搬送さ
れたプリント基板３０の移動は図示しないストッパ装置
により止められ、ちょうど基板支持台７０上で停止させ
られる。基板支持台７０はプリント基板搬入時には下降
端位置にあり、基板押さえ板５４は基板支持台７０上方
に位置する。

【００１９】プリント基板３０の搬入後、基板支持台７
０が上昇させられてプリント基板３０を基板コンベア１
２から持ち上げて基板押さえ板５４に押し付けるのであ
るが、このとき固定レール２４に設けられた位置決めピ
ンがプリント基板３０の位置決め穴に嵌入し、プリント
基板３０を正確に位置決めする。この状態で吸引管８２
にバキュームが供給され、プリント基板３０が基板支持
台７０に固定される。続いて、基板支持台７０が小距離
下降させられて基板押さえ板５４から離間させられ、基
板押さえ板５４がプリント基板３０の上方から退避させ
られた後、基板支持台７０が上昇端位置へ上昇させられ
てプリント基板３０がスクリーン９２の下面に接触させ
られる。

【００２０】次いで、スキージ１１０，１１２のうち、
一方のスキージ１１０が下降させられてスクリーン９２
に接触させられるとともにＸ軸方向に移動させられ、ス
クリーン９２に形成された貫通穴９４を通って半田がプ
リント基板３０に塗布される。１枚のプリント基板３０
への半田の塗布が終了したならば、スキージ１１０が上
昇させられた後、Ｘ軸スライド１１４，Ｙ軸スライド１
５０の移動により超音波振動ヘッド１５８がスクリーン
９２の適宜の位置に移動させられた状態で下降させら
れ、スクリーン９２に接触させられてスクリーン９２を
振動させる。

【００２１】スクリーン９２が振動させられれば、貫通
穴９４とプリント基板３０上に印刷された半田とが微小
距離の相対移動を繰り返し、半田が貫通穴９４の内周面
から離れるため、プリント基板３０がスクリーン９２か
ら離間させられるとき、プリント基板３０上に印刷され
た半田が貫通穴９４から抜け易くなる。したがって、塗
布終了後、プリント基板３０をスクリーン９２から離間
させるのに先立って、超音波振動ヘッド１５８がスクリ
ーン９２のうち特に半田が貫通穴９４から抜け出し難い
部分、例えば、貫通穴９４が細長く、プリント基板３０
に半田が細長く塗布される部分、隣接する貫通穴９４の
間隔が狭い部分等の近傍に移動させられてスクリーン９
２を振動させる。

【００２２】その振動が行われている状態で基板支持台
７０が下降させられ、プリント基板３０がスクリーン９
２から離間させられる。スクリーン９２が振動させられ
ることによりプリント基板３０に塗布された半田は貫通
穴９４は抜け出し易く、貫通穴９４の内周面に残ること
がないため、半田塗布量の不足やパターン欠損が生ずる
ことがない。

【００２３】以上の説明から明らかなように、昇降シリ
ンダ１４６によって昇降装置が構成 されており、スクリ
ーン加振装置１４０の本体１４２が昇降部材として機能
する。また、Ｘ軸スライド１１４，送りねじ１２０，ガ
イドロッド１２２，Ｘ軸駆動モータ１２３，本体１４
２，Ｙ軸スライド１５０，図示が省略されている送りね
じ，Ｙ軸駆動モータ１５２およびガイドロッド１５４等
により加振部をＸ軸とＹ軸との両方向に移動させる移動
装置が構成されている。

【００２４】なお、上記実施例において超音波振動ヘッ
ド１５８は１個のみ設けられており、スクリーン９２の
１個所に接触させられてその部分を振動させている間に
スクリーン９２とプリント基板３０とが離間させられる
ようにされていたが、超音波振動ヘッド１５８を移動さ
せて複数個所を振動させた後にスクリーン９２とプリン
ト基板３０とを離間させるようにしてもよい。そのよう
にすれば、１個の超音波振動ヘッド１５８により複数個
所を振動させることができる。また、超音波振動ヘッド
１５８を振動させる必要のある個所と同数設けてもよ
い。その場合、例えば、上記実施例においてＹ軸スライ
ド１５０に超音波振動ヘッド１５８を複数搭載してもよ
く、あるいはＸ軸スライド１１４にＹ軸スライド１５０
を複数設け、各Ｙ軸スライド１５０に１個あるいは複数
の超音波振動ヘッド１５８を搭載してもよい。

【００２５】また、複数の超音波振動ヘッドをそれぞれ
独立してＸ軸方向，Ｙ軸方向に移動可能に設けてもよ
い。この場合、スキージ装置２２のＸ軸スライド１１４
を利用してもよく、あるいはＸ軸スライド１１４を利用
しないで移動させるようにしてもよい。

【００２６】上記実施例においてスクリーン加振装置は
超音波振動ヘッドにより構成されていたが、図６に示す
スクリーン加振装置２２８のように、圧電アクチュエー
タ２３０により構成してもよい。この圧電アクチュエー
タ２３０は、多数のセラミックス板２３２と内部電極２
３４とが交互に積層された積層素子２３６を有する。内
部電極２３４は素子断面一杯の面積を有し、素子側面に
内部電極２３４が露出しており、一層おきに絶縁保護膜
２３８が形成された後、その上に外部電極膜２４０が形
成されてケーシング２４２内に収容されている。外部電
極膜２４０には電源２４４が接続されており、内部電極
２３４に電圧が印加されればセラミックス板２３２に歪
が生じ、積層素子２３６に変位が生ずる。この変位は電
圧を除去すればなくなり、積層素子２３６をスクリーン
９２に接触した状態で内部電極２３４に電圧を繰り返し
印加することにより積層素子２３６が伸縮し、スクリー
ン９２を振動させることができる。

【００２７】なお、この圧電アクチュエータ２３０は、
前記超音波振動ヘッド１５８に代えて用いることがで
き、そのスクリーン９２への接触は前記超音波振動ヘッ
ド１５８と同様に行われる。

【００２８】さらに、スクリーンを振動させる振動の周
波数および振幅は、超音波振動ヘッドや圧電アクチュエ
ータによって与えられる大きさに限らず、印刷剤の粘度
や印刷量等に応じて適宜に設定すればよく、偏心荷重を
回転させる等の機械的な加振装置の採用も可能である。

【００２９】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スクリーン印刷方法の
実施に好適なスクリーン印刷機を示す正面図（一部断面
図）である。

【図２】上記スクリーン印刷機の側面図（一部断面）で
ある。

【図３】上記スクリーン印刷機に搭載されたスクリーン
加振装置を示す側面図である。

【図４】上記スクリーン印刷機において使用されるスク
リーンを示す平面図である。

【図５】上記スクリーンにプリント基板が接触させられ
た状態の一部を示す正面断面図である。

【図６】 スクリーン加振装置の別の態様を示す正面断面
図である。

【符号の説明】

３０ プリント基板 ９２ スクリーン １１０，１１２ スキージ １４０ スクリーン加振装置 １５８超音波振動ヘッド ２２８ スクリーン加振装置 ２３０ 圧電アクチュエータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41F 15/08 303 B41F 15/12 H05K 3/12 610

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレームに移動可能に支持されたスキー
   ジが、周辺部がスクリーン枠に固定されたスクリーンの
   上面に沿って移動することにより、支持装置に支持され
   た被印刷板に印刷剤を印刷した後、スクリーンと被印刷
   板とが離間するスクリーン印刷機において、 前記スクリーンに局部的に接触可能な加振部を備えた加
   振装置と、前記フレームに支持され、 Ｘ軸駆動モータとＹ軸駆動モ
   ータとを備えて前記加振部を前記スクリーンに平行な座
   標面の互いに直交するＸ軸とＹ軸との両方向に移動させ
   る移動装置と、 前記加振部を前記スクリーンに接触する下降位置とスク
   リーンから離間する上昇位置との間で昇降させる昇降装
   置と、 を設け、少なくとも印刷の終了から前記スクリーンと前
   記被印刷板との離間開始までの間に、前記加振部をスク
   リーンの任意の部分に接触させ、その部分を加振し得る
   ようにしたことを特徴とするスクリーン印刷機。
2. 【請求項２】 前記移動装置の前記加振部を前記Ｘ軸方
   向に移動させる部分が前記スキージを前記スクリーンの
   上面に沿って移動させる装置と兼用である請求項１に記
   載のスクリーン印刷機。
3. 【請求項３】 前記移動装置が、 前記Ｘ軸駆動モータによりＸ軸方向に移動させられるＸ
   軸スライドと、 そのＸ軸スライドに昇降可能に保持され、前記昇降装置
   により昇降させられる昇降部材と、 前記加振部を支持し、前記昇降部材に前記Ｙ軸方向に移
   動可能に支持され、前記Ｙ軸駆動モータによりＹ軸方向
   に移動させられるＹ軸スライドとを含む請求項１または
   ２に記載のスクリーン印刷機。