JP3448289B2 - スクリーン印刷機 - 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、スキージがスクリーンに接触する
際の接触荷重の調節に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】スクリーン印刷機は、プリント基板の電
子部品接着位置やリード接続位置に接着剤やクリーム状
半田を塗布する場合のように、被印刷板の所定の位置に
印刷剤を印刷する装置であり、実開平１−６３１６９号
公報等により知られている。このスクリーン印刷機は、
一般に、被印刷板支持台と、スクリーン支持台と、スキ
ージ装置とを備えている。スキージ装置は、スキージ
と、そのスキージを保持するスキージ保持部材と、スキ
ージをスクリーン支持台に支持されたスクリーンに接
近，離間させるとともにスクリーン上を移動させるスキ
ージ駆動装置とを含み、スキージがスキージ駆動装置に
より、スクリーンに接触させられた状態でスクリーン支
持台に支持されたスクリーン上を移動させられることに
より、印刷剤がスクリーンに形成された貫通穴を通って
被印刷板支持台に支持された被印刷板に印刷される。

【０００３】このようなスクリーン印刷機によって印刷
剤を被印刷板に印刷する場合、スキージがスクリーンに
接触する接触荷重が印刷の良否に影響を及ぼす。接触荷
重が不足すれば、印刷剤がスクリーンの貫通穴のスキー
ジが移動する側の開口から盛り上がった状態で過大に印
刷され、隣接して印刷された印刷剤同士がつながってし
まうことがあり、また、接触荷重が過大であれば、スキ
ージが貫通穴内に入った印刷剤をこそぎ取ってしまい、
印刷量が不足したり、スキージやスクリーンの耐久性が
低下する等の不都合が生ずるのである。そのため、従
来、スキージをエアシリンダによってスクリーンに接
近，離間させるとともに、供給エア圧力の大きさを検出
して設定値となるようにフィードバック制御することに
より、適切な大きさの接触荷重を得ることが行われてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エアシ
リンダへの供給エア圧力を制御しても、スキージ，スキ
ージ保持部材およびそれらと共にエアシリンダにより移
動させられる部材の重量や、相対移動部材間の摩擦力の
影響によって、必ずしも供給エア圧力に対応する接触荷
重が得られるとは限らず、供給エア圧力の検出，制御に
基づいて接触荷重を精度良く調節することは困難であ
り、印刷剤の印刷量の過不足が生ずることがある。本発
明は、スキージのスクリーンへの接触荷重を精度良く調
節することができ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。

【０００５】

【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、前記被印刷板支持台，スクリ
ーン支持台およびスキージ装置を備えたスクリーン印刷
機において、スキージの基端部を前記スキージ保持部材
に前傾姿勢で固定的に保持させるとともに、そのスキー
ジを、そのスキージの自由端部が前記スクリーンに接触
させられた場合に自由端部が前記基端部に対して相対的
に後方へ移動するように弾性的に湾曲可能なものとし、
かつ、スキージの印刷剤に接触する面とは反対側の面で
ある背面の側に位置し、スキージの弾性的な湾曲に伴っ
てそのスキージの背面から加えられる荷重を検出する荷
重検出手段と、その荷重検出手段の検出結果に基づいて
前記スキージの前記スクリーンに対する接触荷重を制御
する荷重制御手段とを設けたことを要旨とするものであ
る。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１の発明に係る
スクリーン印刷機の荷重検出手段を、検出子を備えて前
記スキージ保持部材に保持され、スキージの前記弾性的
な湾曲に伴ってそのスキージの前記背面から前記検出子
に加えられる荷重を検出するロードセルを含むものとし
たことを要旨とするものである。上記ロードセルは、検
出子がスキージの背面に直接接触することによりスキー
ジから加えられる荷重を検出するものとされることが望
ましい。また、ロードセルは、検出子が、スキージがス
クリーンに接触していない状態ではそのスキージに接触
せず、スキージがスクリーンに接触して湾曲した状態で
そのスキージの背面に接触するように設けられることが
望ましい。ロードセルはまた、スキージのスクリーンへ
の接触時においてもそのスクリーンに接触しない位置に
設けられることが望ましい。

【０００７】請求項６の発明は、前記被印刷板支持台，
スクリーン支持台およびスキージ装置を備えたスクリー
ン印刷機において、スキージの基端部をスキージ保持部
材に前傾姿勢で固定的に保持させるとともに、そのスキ
ージを、そのスキージの自由端部がスクリーンに接触さ
せられた場合に自由端部が基端部に対して相対的に後方
へ移動するように弾性的に湾曲可能なものとし、かつ、
スキージの前記弾性的に湾曲する部分に固定で、その部
分の弾性的な湾曲に伴う歪みを検出するストレンゲージ
と、そのストレンゲージの検出結果に基づいて前記スキ
ージの前記スクリーンに対する接触荷重を制御する荷重
制御手段とを設けたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】請求項１の発明に係るスクリーン印刷機におい
ては、スキージがスクリーンに接触させられて接触荷重
が生ずるとき、そのスキージの弾性的な湾曲に伴ってス
キージから荷重検出手段に加えられる荷重が、その荷重
検出手段により検出される。この荷重検出手段により検
出される荷重はスキージのスクリーンに対する接触荷重
に１対１に対応している。そこで、検出された荷重に基
づいてスキージのスクリーンに対する接近，離間が荷重
制御手段によって制御されることにより、スキージのス
クリーンに対する接触荷重が適切な大きさに調節され
る。

【０００９】請求項２の発明に係るスクリーン印刷機に
おいては、スキージがそれ自身の弾性的な湾曲に伴って
検出子に荷重を加え、その荷重がロードセルによって検
出される。

【００１０】請求項６の発明に係るスクリーン印刷機に
おいては、スキージがスクリーンに接触させられると
き、スキージが弾性的に湾曲する。その湾曲に伴ってス
キージに生じる歪がストレンゲージによって検出される
のであるが、歪みはスキージのスクリーンに対する接触
荷重に１対１に対応している。そこで、歪みの検出結果
に基づいて荷重制御手段によってスキージのスクリーン
に対する接触荷重が制御されることにより、スキージが
適正な大きさの接触荷重でスクリーンに接触させられ
る。

【００１１】

【発明の効果】このように請求項１の発明によれば、ス
キージの弾性的な湾曲に伴ってスキージにより荷重検出
手段に加えられる荷重を荷重検出手段に検出させ、その
検出結果に基づいてスキージを適切な接触荷重でスクリ
ーンに接触させことができる。しかも、スキージをスク
リーンへの接触時に弾性的に湾曲するものとすればよ
く、接触荷重の検出のためにスキージとスキージ保持部
材、あるいはスキージ保持部材と他の部材等を相対移動
可能とすることが不要となって、接触荷重の検出に要す
る部品点数が少なくて済み、検出を簡易に行うことがで
きる。

【００１２】請求項２の発明によれば、簡単な構造のロ
ードセルにより荷重検出手段を構成することができる。

【００１３】また、請求項６の発明によれば、スクリー
ンに接触するスキージそのものの弾性的な湾曲に伴って
生じる歪に基づいてスクリーンへの接触荷重を検出し、
スキージを適切な接触荷重でスクリーンに接触させるこ
とができる。また、請求項１の発明による場合と同様
に、接触荷重の検出のためにスキージとスキージ保持部
材、あるいはスキージ保持部材と他の部材等を相対移動
可能とすることが不要で、検出を簡易に行うことができ
る。

【００１４】

【実施例】以下、請求項１ないし５の発明をプリント基
板スクリーン印刷機に適用した実施例を図面に基づいて
詳細に説明する。図６，図７および図８に示すスクリー
ン印刷機は、被印刷板としてのプリント基板１０（図７
参照）を搬送する基板コンベア１２，基板位置決め支持
装置１４，スクリーン位置決め支持装置１６，スキージ
装置１８，半田回収装置２０（図６参照），図８に示す
スクリーン搬送装置２２，スクリーン収容装置２４，ス
クリーン清掃装置２６を備えている。以下、各装置につ
いて説明するが、スクリーン搬送装置２２，スクリーン
収容装置２４およびスクリーン清掃装置２６について
は、本発明に直接関係がないため、説明を省略する。

【００１５】基板コンベア１２は、図７に示すように、
ベース３０上に設けられた一対のレール３２，３４を備
えている。これらレール３２，３４にはそれぞれ、図示
しないロープが環状に配設されており、そのロープが循
環させられることによりプリント基板１０が搬送され
る。これらレール３２，３４の間隔は、プリント基板１
０の大きさに合わせて調節することができる。また、基
板位置決め支持装置１４は被印刷板支持台としての基板
支持台３８を備えている。基板支持台３８は図示しない
昇降装置によって昇降させられるようになっており、基
板コンベア１２により搬送され、図示しないストッパに
より止められるとともに位置決めピン（図示省略）によ
り位置決めされたプリント基板１０を、バキュームによ
り吸着するとともに基板コンベア１２から持ち上げてス
クリーンに接触させる。

【００１６】スクリーン位置決め支持装置１６，スキー
ジ装置１８および半田回収装置２０は、ベース３０に昇
降可能に取り付けられた一対のフレーム４０，４２に支
持されている。これらフレーム４０，４２は、図６およ
び図８に示すように、ベース３０上に立設された４本の
支柱４４、各支柱４４にそれぞれ軸４８により水平軸線
まわりに回動可能に取り付けられたレバー４６，４７、
ならびにベース３０と共に２組の平行四辺形リンク装置
を構成している。一対ずつのレバー４６，４７のうち、
一方のレバー４６，４７が図８に示す昇降用モータ５２
によって回動板５３，ロッド５５（図６参照）を介して
回動させられ、その回動がアーム５４，５６，ロッド５
８，６０によって伝達されることにより、４個のレバー
４６，４７が図６に二点鎖線で示すように一斉に９０度
回動させられ、スクリーン位置決め支持装置１６，スキ
ージ装置１８および半田回収装置２０が図６および図７
に実線で示すように、基板支持台３８の真上に位置し、
スクリーン印刷を行う下降端位置と、二点鎖線で示すよ
うに、下降端位置より高く、かつ、プリント基板搬送方
向において下流側に移動した上昇端位置とに移動させら
れる。なお、平行四辺形リンク装置を含む昇降機構の構
成は、本出願人に係る特願平４−３１５８０号明細書に
記載の昇降機構と同じであり、詳細な説明は省略する。

【００１７】スクリーン位置決め支持装置１６は、上記
フレーム４０，４２の下側に設けられている。フレーム
４０，４２の下面には、図６および図７に示すように合
計４個のブラケット７６が固定されるとともに、それら
ブラケット７６にスクリーン支持台７８が取り付けら
れ、スクリーン８０とその周縁に固定されたスクリーン
枠８２とを支持するようにされている。

【００１８】スクリーン８０には、図９に示すように、
プリント基板１０の被印刷位置に対応する位置に、それ
ぞれ表裏両面に開口する貫通穴８３が形成され、クリー
ム状半田はこれら貫通穴８３を通ってプリント基板１０
に印刷される。スクリーン支持台７８は矩形の枠体であ
り、その上にスクリーン枠８２が載置されるとともに、
プリント基板搬送方向に平行なＸ軸方向およびそのＸ軸
方向と水平面内において直交するＹ軸方向の位置をそれ
ぞれ、Ｘ軸方向位置決め装置およびＹ軸方向位置決め装
置によって位置決めされるとともに、固定装置によって
スクリーン支持台７８に固定されるようになっている。

【００１９】次に、スキージ装置１８を図１〜図５に基
づいて説明する。スキージ装置１８は図２に示すように
スライド８４を備えている。スライド８４の両側面には
それぞれガイドブロック８６，８７（図３参照）が固定
されており、前記フレーム４０，４２にそれぞれ固定の
ガイドレール８８，９０に移動可能に嵌合されている。
スライド８４には、ナット９２が固定されるとともに、
両端を一方のフレーム４２によって支持されたねじ軸９
４に螺合されており、ねじ軸９４がスキージ移動用サー
ボモータ９６（図１０参照）によって回転させられるこ
とにより、スライド８４がＸ軸方向に移動させられる。

【００２０】スライド８４上には、フレーム１００が固
定されている。フレーム１００は、図３に示すように、
一対の側壁１０２と天壁１０４と背壁１０６とから成
り、これらスライド８４およびフレーム１００にスキー
ジユニット１０８が設けられている。

【００２１】スキージユニット１０８は、一対のスキー
ジ昇降用エアシリンダ１１４，１１６（図３参照）によ
って昇降させられるスキージ昇降部１１７を備えてお
り、この部分の昇降によって図４に示すスキージ１１２
がスクリーン８０に接近，離間させられる。エアシリン
ダ１１４，１１６は天壁１０４上に下向きに、かつＹ軸
方向に距離を隔てて固定されており、そのピストンロッ
ド１１８，１２０は天壁１０４に挿通され、その下端部
にそれぞれ固定されたロッド１２２，１２４が図２に示
すようにスライド８４に立設された一対の案内筒１２
６，１２８に軸方向に摺動可能に嵌合されるとともに、
その下端部にスキージチャック１３０が回動可能に連結
されている。

【００２２】スキージチャック１３０は、角材１３２
と、その角材１３２の長手方向の両端部にそれぞれ固定
されたブラケット１３４，１３６と、ブラケット１３
４，１３６に両端を固定された支持部材１３８に固定の
取付部材１４０とを有する。角材１３２の長手方向に距
離を隔てた２個所にはそれぞれ、図２に示すように長穴
１４２，１４４が形成されており、ロッド１２２，１２
４の下端部がそれぞれ嵌合されるとともに、スライド８
４の移動方向と平行なピン１４６，１４８により角材１
３２に回動可能に連結されている。ロッド１２２，１２
４のピン１４６，１４８が嵌合されるピン穴１５０，１
５２の内径はやや大きめにされており、スキージチャッ
ク１３０はロッド１２２，１２４を含む垂直面内におい
て小角度回動することができる。

【００２３】また、取付部材１４０には、図４に示すよ
うに前記スキージ１１２が取り付けられている。スキー
ジ１１２は、長い板状を成し、ゴムにより作られてお
り、取付部材１４０にねじにより着脱可能に取り付けら
れたスキージ保持部材１５６により保持されている。ス
キージ１１２は、その下端部がフレーム１００の背壁１
０６から離れる向きに傾斜した状態で、押さえ具１５８
およびボルト１６０によってスキージ保持部材１５６に
着脱可能に固定されており、スキージチャック１３０と
共に垂直面内で回動する。スキージ１１２はその上端部
において片持ち状にスキージ保持部材１５６に固定され
ており、スキージ１１２の湾曲によって下端部がスキー
ジ保持部材１５６に対して回動可能となっている。

【００２４】なお、スキージ１１２の欠損時にはスキー
ジ１１２がスキージ保持部材１５６に対して着脱され、
プリント基板１０の寸法が変わる場合にはスキージ１１
２がスキージ保持部材１５６ごとスキージチャック１３
０に対して着脱され、それぞれスキージ１１２が交換さ
れる。また、図２において１６２は遮蔽板であり、スキ
ージ保持部材１５６の長手方向の両端にそれぞれ取り付
けられ、印刷時にクリーム状半田のはみ出しを防止す
る。

【００２５】スキージ保持部材１５６には、図１に示す
ように、スキージ１１２の背面に対向して一対のロード
セル１７０（図には１個のみ示されている）が取付板１
７２によって取り付けられている。取付板１７２は、ス
キージ保持部材１５６にスキージ１１２の長手方向に平
行に形成された切欠１７４内に嵌合されるとともに、ボ
ルト１７６によってスキージ保持部材１５６に固定され
ており、前記押さえ具１５８と共同してスキージ１１２
を挟んで固定する。上記一対のロードセル１７０は、取
付部材１７２の下面の前記スキージ昇降用エアシリンダ
１１４，１１６に対応する２個所にそれぞれ取り付けら
れ、スキージ１１２がスクリーン８０に接触させられな
い状態では、ロードセル１７０の検出子１７８が僅かな
距離を隔ててスキージ１１２に対向している。

【００２６】前記角材１３２にはまた、図４に示すよう
に、取付部材１８０によって撹拌ローラ１８２が取り付
けられている。取付部材１８０は、角材１３２からフレ
ーム１００の背壁１０６側に延び出させられた後、下方
に曲げられ、その下端部はスキージ１１２に小距離隔て
て対向する位置まで延び出させられるとともに、撹拌ロ
ーラ１８２が軸１８４により、スキージ１１２の長手方
向と平行な回転軸線まわりに回転可能に取り付けられて
いる。撹拌ローラ１８２は長手形状を成し、軸１８４は
撹拌用モータ１８６（図１０参照）により回転させら
れ、撹拌ローラ１８２の回転によりクリーム状半田が撹
拌される。クリーム状半田の撹拌については、後に詳述
する。

【００２７】さらに、前記スキージチャック１３０のブ
ラケット１３４，１３６の各外面には、図２および図５
に示すように側板１９０が固定されており、それにより
前記角材１３２，スキージ１１２，撹拌ローラ取付け用
の取付部材１８０および一対の側板１９０により囲まれ
て成り、下方に開口する空間が形成されている。取付部
材１８０の角材１３２から延び出させられた部分には、
その上面と下面とに開口し、スキージ１１２の長手方向
に延びる長穴１９２が形成されるとともに、その上側の
開口は、取付部材１８０に回動可能に取り付けられた蓋
１９４によって閉塞されるようになっている。スクリー
ン印刷時には、この長穴１９２からクリーム状半田が供
給される。

【００２８】前記スキージ昇降部１１７には、半田回収
装置２０が一体的に昇降可能に設けられている。前記フ
レーム１００の背壁１０６には、図４に示すように上下
方向に延びる一対のガイドレール２００（図には一方の
み示されている）がＹ軸方向に距離を隔てて設けられ、
昇降板２０２がガイドブロック２０４，２０６において
昇降可能に嵌合されている。

【００２９】昇降板２０２の下端部の幅方向の両端から
はそれぞれ、図２および図４に示すように支持板２０８
が前方に延び出させられている。これら支持板２０８は
それぞれほぼＬ字形を成し、スライド８４に形成された
切欠２１０（図２参照）内に嵌入されるとともに、上下
方向に延びるアーム部２１２は、スキージユニット１０
８のスキージチャック１３０の側面に対向させられてい
る。アーム部２１２は、図２に示すように、前記ブラケ
ット１３４，１３６にそれぞれ形成された嵌合孔２１４
にピン２１６が嵌合されることにより一体的に連結され
ており、昇降板２０２はスキージ１１２と共に昇降させ
られる。

【００３０】上記支持板２０８には、図４に示すよう
に、すくい取り器２１８が回動可能に取り付けられてい
る。すくい取り器２１８は、Ｌ字形を成す一対のブラケ
ット２２０と、それらブラケット２２０のＬ字の一方の
アーム部２２２にそれぞれ取り付けられた取付板２２４
と、それら取付板２２４の先端に固定されたすくい取り
部材２２６とを有し、ブラケット２２０の他方のアーム
部２２８において支持板２０８に形成された長穴２３０
（図２参照）に嵌合されるとともに、ピン２３２により
回動可能に取り付けられている。

【００３１】アーム部２２２には下面および先端面に開
口する切欠２３４が形成されており、取付板２２４はそ
の一端部において切欠２３４内に嵌合されるとともに、
ピン２３６によりＹ軸方向に平行な軸線まわりに回動可
能に支持されている。この取付板２２４は、アーム部２
２２の下面に固定のプレート２３８との間に配設された
スプリング２４０によって他端部がスクリーン８０側に
付勢されている。２４２は、スプリング２４０の付勢力
に基づくプレート２３８の回動端を規定するボルトであ
る。

【００３２】すくい取り部材２２６はスキージ１１２よ
り長く、両端の一対の側壁２４４は図２に二点鎖線で示
すようにスキージ１１２の長手方向の両側にそれぞれ位
置している。すくい取り部材２２６は、スキージ１１２
の大きさに合わせて交換され、常に側壁２４４がスキー
ジ１１２を長手方向の両側から挟み得る長さのものとさ
れる。また、すくい取り部材２２６の底壁２４５は、ピ
ン２３２の軸心を中心とする円弧に沿って湾曲させられ
ており、その上面が部分円筒面状のすくい取り面２４６
とされている。このすくい取り部材２４４の先端部に
は、ナイフエッジ２４８が形成されている。

【００３３】上記一対のブラケット２２０は、水平に配
設されたロッド２５０によって連結されるとともに、そ
のロッド２５０の長手方向の中央部にすくい取り部材回
動用エアシリンダ２５２のピストンロッド２５４が継手
部材２５６によって回動可能に連結されている。すくい
取り部材回動用エアシリンダ２５２は前記昇降板２０２
に取り付けられたプレート２５８にピン２６０によって
回動可能に連結されており、ピストンロッド２５４の伸
縮によりブラケット２２０が回動させられ、すくい取り
部材２２６がスクリーン８０に沿って図４に二点鎖線で
示す退避位置と実線で示すすくい取り位置とに移動させ
られる。

【００３４】前記角材１３２には、図２に示すようにそ
の長手方向の中央に長穴２６４が形成されるとともに、
昇降ロッド２６６の下端部が嵌合され、ピン２６８によ
り角材１３２に回動可能に連結されている。昇降ロッド
２６６は、スライド８４に形成された貫通穴２７０を通
ってスライド８４の上方に突出させられるとともに、そ
の突出端に取り付けられたばね受け２７２と、スライド
８４の下面に固定のばね受け２７４との間に配設された
スプリング２７６によって上方へ付勢されており、それ
により、前記スキージ１１２，スキージ保持部材１５
６，スキージチャック１３０，ピストンロッド１１８，
１２０，ロッド１２２，１２４，撹拌ローラ１８２，半
田回収装置２０，昇降ロッド２６６およびばね受け２７
２等により構成され、昇降用エアシリンダ１１４，１１
６によって昇降させられるスキージ昇降部１１７の重量
が軽減されている。スプリング２７６が重量軽減装置を
構成しているのである。

【００３５】本実施例においてスプリング２７６のばね
荷重は、スキージ１１２がちょうどスクリーン８０に接
触するまで下降したとき、その重量が０となり、スクリ
ーン８０に重量が加えられない大きさとされている。し
たがって、スキージ部材１１２は、エアシリンダ１１
４，１１６の上側のエア室に供給されるエアの圧力が０
のときはスクリーン８０に０の力で接触し、エアの圧力
増大に伴って接触力が増大する。なお、非印刷時にはエ
アシリンダ１１４，１１６の上側の室が大気に解放され
る一方、下側の室にエアが供給され、スキージ１１２は
上昇端位置に上昇させられてスクリーン８０から離間す
る。また、ばね受け２７２上にはドグ２８０が取り付け
られており、スキージ部材１１２の下降端がスキージ下
降端センサ２８２によって検出されるようになってい
る。

【００３６】本スクリーン印刷機は、図１０に示す制御
装置２９０によって制御される。制御装置２９０はコン
ピュータを主体とするものであり、ロードセル１７０お
よびスキージ下降端センサ２８２の各検出信号が供給さ
れる。また、スキージ装置１８等を昇降させる前記昇降
用モータ６２，スキージ装置１８を移動させるスキージ
移動用サーボモータ９６，スキージ昇降用エアシリンダ
１１４，１１６，攪拌用モータ１８６およびすくい取り
部材回動用エアシリンダ２５２の他、図示は省略する
が、基板コンベア１２，基板位置決め支持装置１４，ス
クリーン搬送装置２２，スクリーン収容装置２４および
スクリーン清掃装置２６が接続されている。これらはコ
ンピュータのＲＯＭに格納されたプログラムに従って制
御され、プリント基板１０の搬送，位置決め，スクリー
ン印刷，スクリーン８０の交換，清掃，クリーム状半田
の回収等が行われる。

【００３７】次に作動を説明する。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１０にクリ
ーム状半田を印刷する場合には、スクリーン位置決め支
持装置１６，スキージ装置１８および半田回収装置２０
は下降端位置にあり、スクリーン８０がスクリーン支持
台７８上に位置決め固定される。また、スキージ装置１
８においてスライド８４は、スクリーン８０の印刷領域
中、Ｘ軸方向において一方の端であって、スキージ１１
２の先端が移動方向上流側に傾斜した状態となる印刷開
始位置に位置させられ、スキージ１１２は上昇端位置に
ある。また、すくい取り部材２２６はスキージ１１２と
共に上昇端位置にあり、かつ、すくい取り位置にあり、
角材１３２，スキージ１２，撹拌ローラ取付け用の取付
部材１８０，一対の側板１９０およびすくい取り部材２
２６によって囲まれた閉空間内には、長穴１９２からク
リーム状半田が供給されている。そして、プリント基板
１０が基板コンベア１２によって搬送され、基板支持台
３８により上昇させられてスクリーン８０の下面に接触
させられれば、スキージ１１２が下降させられてスクリ
ーン８０に接触させられ、接触後、すくい取り部材２６
６が退避位置に回動させられてクリーム状半田がスクリ
ーン８０上に載せられる。

【００３８】スキージ下降時には、制御装置２９０の制
御により、エアシリンダ１１４，１１６の上側の室にエ
アが供給されるとともに下側の室が大気に解放され、ス
キージ１１２が下降させられてスクリーン８０に接触さ
せられる。この際、前述のようにスキージ昇降部１１７
の重量はスプリング２７６によってちょうど打ち消され
るようにされているため、スキージ１１２はエアシリン
ダ１１４，１１６に供給されるエア圧力のみでスクリー
ン８０に接触させられる。スキージ昇降部１１７の重量
に関係なく、所望の圧力でスキージ１１２をスクリーン
８０に接触させることができるのである。

【００３９】スキージ昇降部１１７が、スキージ１１２
の先端がスクリーン８０に接触した状態から更に小距離
下降させられれば、スクリーン８０に対する接触荷重が
増大し、スキージ１１２はゴム製であるため、図１に二
点鎖線で示すように弾性変形して湾曲する。その結果、
スキージ１１２の先端部がロードセル１７０側に回動
し、ロードセル１７０の検出子１７８に当接する。この
ときロードセル１７０により検出される荷重はスキージ
１１２のスクリーン８０に対する接触荷重に１対１に対
応しており、制御装置２９０はロードセル１７０の検出
信号に基づいて接触荷重を求め、クリーム状半田，プリ
ント基板１０，スクリーン８０等の種類により予め設定
されてコンピュータのＲＯＭに格納されている基準接触
荷重と比較し、供給エア圧力を決定するのであり、それ
によりスキージ１１２は適切な接触荷重でスクリーン８
０に接触させられる。

【００４０】スキージ１１２は長手方向に隔たった位置
においてそれぞれ２個のエアシリンダ１１４，１１６に
よりスクリーン８０に接触させられるため、接触圧を任
意に調節することができる。例えば、プリント基板１０
やスクリーン８０に傾きがあっても、スキージ１１２は
ピン１４６，１４８のまわりに回動してそれらに沿うた
め、スキージ１１２を均一な圧力でスクリーン８０に接
触させることができる。この場合、２個のロードセル１
７０の各検出信号に基づいて求められる接触荷重が同じ
大きさとなるようにスキージ昇降用エアシリンダ１１
４，１１６への各供給エア圧力を決定するのである。

【００４１】また、スキージ１１２の両端部の接触圧を
意図的に異ならせることもできる。スキージ１１２の両
端部の基準接触荷重を異なる大きさに設定し、それら基
準接触荷重が得られるようにスキージ昇降用エアシリン
ダ１１４，１１６への供給エア圧力を決定するのであ
る。それにより、例えば、スクリーン８０に形成された
貫通穴８３の径が極めて小さく、クリーム状半田が入り
難い場合などには、スキージ１１２のその貫通穴８３上
を移動する部分の接触圧を大きくすることにより、クリ
ーム状半田を確実に印刷することができる等の効果が得
られる。

【００４２】このようにスキージ１１２が下降させられ
てスクリーン８０に接触させられるとき、撹拌ローラ１
８２および側板１９０も共に下降させられ、スクリーン
８０の僅かに上方に位置させられる。そのため、印刷開
始時には、スクリーン８０上に載せられたクリーム状半
田はスキージ１１２，撹拌ローラ１８２，側板１９０お
よびスクリーン８０によって囲まれた空間内に収容さ
れ、スキージ１１２の移動に伴って自然に撹拌されると
ともに、撹拌ローラ１８２の回転によっても適度に撹拌
され、印刷に適した粘度に保たれる。

【００４３】スキージ１１２がスクリーン８０に接触さ
せられるとともに移動させられ、１枚のプリント基板１
０についてクリーム状半田の印刷が行われたならば、す
くい取り部材２２６が図４に実線で示すすくい取り位置
へ回動させられ、スクリーン８０上からクリーム状半田
をすくい上げる。

【００４４】すくい取り部材２２６は図４において時計
方向に回動させられ、スクリーン８０上のクリーム状半
田を押しつつスキージ１１２に向かって移動する。すく
い取り部材２２６はスプリング２４０により、その先端
部が下方に下がる向きに付勢されており、そのため先端
部がスキージ１１２に近接する前にスクリーン８０に接
触し、ナイフエッジ２４８がスクリーン８０に押し付け
られた状態となる。そのため、すくい取り部材２２６が
更に回動させられるとき、ナイフエッジ２４８はスクリ
ーン８０に沿って移動し、クリーム状半田を掻き取りつ
つスキージ１１２側に移動することとなり、実線で示す
ようにナイフエッジ２４８がスキージ１１２に近接する
状態では、スキージ１１２により移動を止められたクリ
ーム状半田とスクリーン８０の間に進入してクリーム状
半田をすくい取り面２４６上にすくい上げる。すくい取
り部材２２６はナイフエッジ２４８がスキージ１１２に
対して小距離離れた位置まで回動させられるのみであっ
て、スキージ１１２には接触させられないため、ゴム製
のスキージ１１２がナイフエッジ２４８によって傷めら
れることがない。

【００４５】すくい取り後、スキージ１１２，撹拌ロー
ラ１８２およびすくい取り部材２２６が上昇させられつ
つスライド８４が図４において小距離左方へ移動させら
れる。そのため、すくい取り部材２２６およびスキージ
１１２は斜め上方へ移動させられ、すくい取り部材２２
６はスクリーン８０上のクリーム状半田を掻き取りつつ
上昇することとなる。この場合、正確には、すくい取り
部材２６６はその先端部がスプリング２４０により付勢
され、ナイフエッジ２４８がスクリーン８０に押し付け
られているため、すくい取り部材２２６が上昇させられ
るとき、ナイフエッジ２４８はただちにスクリーン８０
から離間するのではなく、小距離スクリーン８０上を移
動してクリーム状半田をすくい取りつつ上昇することと
なる。そのため、すくい取り部材２２６とスキージ１１
２との間には隙間があるが、クリーム状半田には粘性が
あり、また、すくい取り部材２２６およびスキージ１１
２が斜め上方に移動させられることにより、すくい取り
部材２２６とスキージ１１２との間の隙間にあるクリー
ム状半田はスクリーン８０からすくい取られることとな
り、また、それらの間から漏れ落ちることはない。

【００４６】このようにクリーム状半田がスクリーン８
０からすくい取られた後、新たなプリント基板１０が搬
送され、位置決めされるとともにスクリーン８０の下面
に密着させられたならば、スキージ１１２およびすくい
取り部材２２６は印刷開始位置へ移動させられるととも
に下降させられてスクリーン８０に接触させられる。そ
して、すくい取り部材２２６が図４において反時計方向
に回動させられ、退避位置へ退避させられてクリーム状
半田がスクリーン８０上に載せられる。すくい取り面２
４６上のクリーム状半田は撹拌ローラ１８２によりしご
かれてスクリーン８０上に載せられるのであり、スキー
ジ１１２の移動によりプリント基板１０に印刷される。

【００４７】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、スライド８４，ナット９２，ねじ軸９４，
スキージ移動用サーボモータ９６，昇降用エアシリンダ
１１４，１１６およびスプリング２７６がスキージ１１
２をスクリーン８０に接近，離間させるとともにスクリ
ーン８０上を移動させるスキージ駆動装置を構成し、ロ
ードセル１７０が荷重検出手段を構成し、制御装置２９
０のロードセル１７０の検出結果に基づいてスキージ昇
降用エアシリンダ１１４，１１６への供給エア圧力を制
御する部分が荷重制御手段を構成しているのである。

【００４８】請求項６の発明の実施例を図１１に示す。
この実施例は、スキージ３３０の背面にストレンゲージ
３３２を貼り付けてスクリーン８０に対する接触荷重を
検出するようにしたものである。ストレンゲージ３３２
は、スキージ３３０の印刷時の移動方向（図１１におい
て右方）において上流側の面に貼り付けられている。し
たがって、印刷時にスキージ３３０がスクリーン８０に
接触させられればストレンゲージ３３２に歪みが生ず
る。この歪みはスキージ３３０の弾性変形量、すなわち
スクリーン８０に対する接触荷重に対応しており、スト
レンゲージ３３２の検出結果に基づいて接触荷重がわか
る。

【００４９】なお、上記各実施例においてスキージユニ
ットは１組のみ設けられ、スクリーン印刷は一方向のみ
に行われるようになっていたが、スキージユニットを２
組設け、往復印刷するようにしてもよい。この場合、各
組毎に撹拌ローラおよびすくい取り部材を設けてもよ
く、一方のスキージユニットに対してのみすくい取り部
材を設け、攪拌ローラは共通に設けてもよい。例えば、
２個のスキージおよびすくい取り部材はそれぞれ独立し
て昇降可能に設けられ、交互にスクリーンに接触させら
れてクリーム状半田を印刷するため、１回印刷する毎に
クリーム状半田をすくい取る必要がなく、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、すくい取りを行わない方のスキージを退避させた
状態ですくい取り部材を上昇端位置から下降させるとと
もに退避位置からすくい取り位置へ移動させ、スキージ
と共同してクリーム状半田をすくい取るようにするので
ある。また、攪拌ローラを設ける場合には、２個のスキ
ージの間に位置を固定して設け、いずれのスキージにつ
いても、その間にあるクリーム状半田を攪拌するように
する。

【００５０】また、すくい取り部材および撹拌ローラを
設けることは不可欠ではなく、これらを省略してもよ
い。

【００５１】さらに、前記各実施例においては、スキー
ジ昇降部１１７の重量がスプリング２７６によって消去
されるようになっていたが、スキージ昇降部の重量より
大きい荷重でスキージをスクリーンに接触させる場合に
は重量を消去することは不可欠ではなく、スプリングは
省略してもよい。

【００５２】また、検出されたスキージのスクリーンに
対する接触荷重と比較される基準接触荷重は、クリーム
状半田，プリント基板１０，スクリーン８０等の種類に
よって設定するのみならず、本出願人に係る特願平３−
２３３８８２号の明細書に記載されているように、印刷
結果を検出する装置を設け、その検出結果に基づいて設
定してもよい。

【００５３】さらに、前記各実施例においては、スキー
ジ１１２がスクリーン８０，３５８に接触させられる
際、撹拌ローラ１８２および半田回収装置２０、あるい
は印刷ヘッド４００等がスキージ１１２と共に昇降させ
られるようになっていたが、スキージ１１２がスクリー
ン８０に接触する直前までは全体が下降し、接触時には
スキージ１１２およびスキージ保持部材１５６のみが他
の部材に対して昇降させられてスキージ１１２がスクリ
ーン８０に接触するようにしてもよい。このようにすれ
ばスキージ１１２の昇降量の微調整が可能であり、接触
荷重をより精密に管理することができる。

【００５４】さらにまた、スキージ昇降部１１７の重量
の全部がスクリーン８０に掛からないようにすることは
不可欠ではなく、一部は掛かるようにしてもよい。接触
圧を大きくすることが必要な場合には、スキージ昇降部
１１７の重量をスクリーン８０に掛けることによって、
供給エア圧力を小さくすることができるのである。

【００５５】さらに、前記各実施例においてスキージの
スクリーンへの接触荷重は印刷開始前に検出されて調節
され、印刷中には検出，調節されないようになっていた
が、印刷中に検出，調節するようにしてもよい。そのよ
うにすれば、例えば、１枚のスクリーンあるいはプリン
ト基板中に印刷方向において傾斜や凹凸があっても、接
触荷重の検出，調節によりプリント基板全体について一
定あるいは予め設定された接触荷重でクリーム状半田を
印刷することができる。

【００５６】また、ロードセル１７０は、１個あるいは
３個以上設けてもよく、複数個設ける場合、各検出値の
平均値を接触荷重としてもよい。

【００５７】さらに、前記各実施例においてクリーム状
半田は予め取付部材１８０，側板１９０，攪拌ローラ１
８２およびすくい取り部材２２６により囲まれて成る空
間や印刷剤収容器４１８内に供給されるようになってい
たが、印刷開始時に適度な粘度に練られたクリーム状半
田をスクリーン上に載せ、そのクリーム状半田上へスキ
ージ１１２が移動して印刷を開始するようにしてもよ
い。

【００５８】また、上記各実施例の各構成要素は、互に
組み合わせを変えて実施することが可能である。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】請求項１の発明の一実施例であるスクリーン印
刷機のスキージ周辺を示す正面図である。

【図２】上記スクリーン印刷機のスキージ装置の要部を
拡大して示す側面図（一部断面）である。

【図３】上記スキージ装置を示す側面図である。

【図４】上記スキージ装置を半田回収装置と共に示す正
面断面図である。

【図５】上記スキージ装置を半田回収装置と共に示す正
面図である。

【図６】前記スクリーン印刷機を示す正面図である。

【図７】上記スクリーン印刷機の側面図である。

【図８】上記スクリーン印刷機の平面図である。

【図９】上記スクリーン印刷機のスクリーンの一部を示
す側面断面図である。

【図１０】上記スクリーン印刷機を制御する制御装置の
うち、本発明に関連の深い部分を取り出して示す図であ
る。

【図１１】請求項６の発明の一実施例であるスクリーン
印刷機のスキージ周辺部を示す正面図である。

【符号の説明】

１０ プリント基板 １８ スキージ装置 ３８ 基板支持台 ７８ スクリーン支持台 ８０ スクリーン ８４ スライド ９２ ナット ９４ ねじ軸 ９６ スキージ移動用サーボモータ １０８ スキージユニット １１２ スキージ １１４，１１６ スキージ昇降用エアシリンダ １１７ スキージ昇降部 １５６ スキージ保持部材 １７０ ロードセル ２７６ スプリング ２９０ 制御装置 ３３０ スキージ ３３２ ストレンゲージ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安達 純 愛知県知立市山町茶碓山19番地 富士機 械製造株式会社内 (72)発明者 磯貝 武義 愛知県知立市山町茶碓山19番地 富士機 械製造株式会社内 (72)発明者 水野 学 愛知県知立市山町茶碓山19番地 富士機 械製造株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−141739（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−138545（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41F 15/40 B41F 15/08

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被印刷板支持台と、 スクリーン支持台と、 スキージ、そのスキージを保持するスキージ保持部材、
   およびスキージをスクリーン支持台に支持されたスクリ
   ーンに接近，離間させるとともにスクリーン上を移動さ
   せるスキージ駆動装置を含むスキージ装置とを備え、ス
   クリーン支持台に支持されたスクリーン上をスキージが
   移動することにより、被印刷板支持台に支持された被印
   刷板に対して接着剤，クリーム状半田等印刷剤の印刷を
   行うスクリーン印刷機において、 前記スキージの基端部を前記スキージ保持部材に前傾姿
   勢で固定的に保持させるとともに、そのスキージを、そ
   のスキージの自由端部が前記スクリーンに接触させられ
   た場合に自由端部が前記基端部に対して相対的に後方へ
   移動するように弾性的に湾曲可能なものとし、かつ、 前記スキージの前記印刷剤に接触する面とは反対側の面
   である背面の側に位置し、前記スキージの弾性的な湾曲
   に伴ってそのスキージの背面から加えられる荷重を検出
   する荷重検出手段と、 その荷重検出手段の検出結果に基づいて前記スキージの
   前記スクリーンに対する接触荷重を制御する荷重制御手
   段とを設けたことを特徴とするスクリーン印刷機。
2. 【請求項２】 前記荷重検出手段が、検出子を備えて前
   記スキージ保持部材に保持され、スキージの前記弾性的
   な湾曲に伴ってそのスキージの前記背面から前記検出子
   に加えられる荷重を検出するロードセルを含む請求項１
   に記載のスクリーン印刷機。
3. 【請求項３】 前記検出子が前記スキージの背面に直接
   接触することにより、前記ロードセルが前記スキージか
   ら加えられる荷重を検出する請求項２に記載のスクリー
   ン印刷機。
4. 【請求項４】 前記検出子が、前記スキージが前記スク
   リーンに接触していない状態ではそのスキージに接触せ
   ず、スキージがスクリーンに接触して湾曲した状態でそ
   のスキージの背面に接触する請求項３に記載のスクリー
   ン印刷機。
5. 【請求項５】 前記ロードセルが、前記スキージの前記
   スクリーンへの接触時においてもそのスクリーンに接触
   しない位置に設けられた請求項２ないし４のいずれかに
   記載のスクリーン印刷機。
6. 【請求項６】 被印刷板支持台と、 スクリーン支持台と、 スキージ、そのスキージを保持するスキージ保持部材、
   およびスキージをスクリーン支持台に支持されたスクリ
   ーンに接近，離間させるとともにスクリーン上を移動さ
   せるスキージ駆動装置を含むスキージ装置とを備え、ス
   クリーン支持台に支持されたスクリーン上をスキージが
   移動することにより、被印刷板支持台に支持された被印
   刷板に対して接着剤，クリーム状半田等印刷剤の印刷を
   行うスクリーン印刷機において、 前記スキージの基端部を前記スキージ保持部材に前傾姿
   勢で固定的に保持させるとともに、そのスキージを、そ
   のスキージの自由端部が前記スクリーンに接触させられ
   た場合に自由端部が前記基端部に対して相対的に後方へ
   移動するように弾性的に湾曲可能なものとし、かつ、 前記スキージの前記弾性的に湾曲する部分に固定で、そ
   の部分の弾性的な湾曲に伴う歪みを検出するストレンゲ
   ージと、 そのストレンゲージの検出結果に基づいて前記スキージ
   の前記スクリーンに対する接触荷重を制御する荷重制御
   手段とを設けたことを特徴とするスクリーン印刷機。