JP3533417B2 - スクリーン版自動交換装置 - Google Patents

スクリーン版自動交換装置

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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、印刷配線基板等の被印
刷物に対しパターン開孔を有するスクリーン版を介して
半田ペースト等の印刷材料を印刷するスクリーン印刷機
に係り、殊にかかる印刷機において用いるスクリーン版
を自動的に交換する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、印刷配線基板(プリント基
板)等の被印刷物に対しパターン開孔を有するスクリー
ン版を介して印刷材料を印刷するスクリーン印刷機は広
く知られている。そして、チップ状電子部品等の表面実
装が行われるプリント基板に対しては、その印刷配線の
接続部分等に、金属板製もしくは金属メッシュ製のスク
リーン版等を介して5〜50ミクロン程度の半田粒子と
液状フラックスとを混練してなる半円ペーストや接着剤
が印刷される。これらのスクリーン版には一定の寿命が
あり、また使用により半田ペースト等の印刷材料が付着
して汚れるため、定期的に張り替えやクリーニングを行
う必要性が生ずる。さらに、スクリーン印刷すべき被印
刷物としてのプリント基板が変われば、新たな基板に対
する印刷に必要な新しいスクリーン版を不要となったス
クリーン版と交換しなければならない。このスクリーン
版の交換は、新しいスクリーン版をスクリーン印刷機に
セットする際にその位置決めや張力の調整等を要する
が、それらの作業はこれまで人手によって行われてき
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、自動
化、省力化は産業界の流れであり、また、多種少量生産
ではスクリーン版の交換頻度も比較的高く、スクリーン
版を自動交換する装置の必要性が高まっで来た。
【0004】本発明は、このような課題を解決するため
になされたものであり、その目的は、印刷配線板等の被
印刷物に対して半田ペースト等の印刷材料を印刷するス
クリーン印刷機に用いるスクリーン版を作業性良く自動
交換できるスクリーン版自動交換装置を提供することに
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係るスクリーン版自動交換装置は、複数の
スクリーン版を折曲可能な連結部材で連結して折りたた
んで収納する収納部と、この連結したスクリーン版を順
送りに引き出してその1枚をスクリーン印刷機にセット
する機構と、該印刷機にセットされたスクリーン版に引
っ張りテンションを与えるテンション発生手段と、該ス
クリーン版と被印刷物の相対位置を合わせる位置合わせ
手段とを具備することを特徴とするものである。
【0006】また、本発明に係るスクリーン版自動交換
装置は、上記のものにおいて前記スクリーン印刷機が半
田ペーストを内蔵するハウジング型スキージ装置を具備
し、該スキージ装置の底部に設けた供給口からペースト
を供給しながらスクリーン印刷を行うようになっている
ことを特徴とするものである。さらに、該スクリーン版
自動交換装置は、前記スキージ装置が、印刷が終了する
と、前記供給口を閉じて次回の印刷のための待機位置に
移動せしめられるようになっていることを特徴とするも
のである。
【0007】
【作用】本発明のスクリーン版自動交換装置では、スク
リーン版をスクリーン印刷機に自動的にセットしてこれ
にテンションをかけること、および、スクリーン版と被
印刷物の位置合わせを行うことによって、スクリーン版
の自動交換を可能にしている。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳
細に説明する。
【0009】図1は本発明の一の実施例の要部を示す斜
視図、図2はその側面図である。各図において、1はス
クリーン印刷機、2はそれに用いるスクリーン版、3は
スクリーン版収納部である。本実施例では、複数のスク
リーン版2の辺部同士を折曲可能な連結部材21(ある
いはベルト状連結部材でも良い)で図示のように連鎖状
に連結してなる一連のスクリーン版を具備し、これを該
連結部材を介して折りたたんでスクリーン版収納部3へ
収納しておく。そして、これを順送りで引き出してリミ
ットスイッチや光電スイッチ等により位置検出を行い、
1枚のスクリーン版2をスクリーン印刷機1の上部に停
止させて位置決めする。
【0010】スクリーン印刷機1の上部にはスクリーン
版2の両辺の枠体22に位置する2列のテンション発生
用の複数の引っ掛けピン11(以下、単にピン11と記
す)を突設し、スクリーン版2の両辺の枠体22にはそ
れに対応する複数の穴23をあけておく。スクリーン版
2をスクリーン印刷機1にセットするときは、それらの
穴23がそれらのピン11にそれぞれ係合される。2列
のピン11は、スクリーン版2の移送時のガイドを兼ね
るカバー12aの一方に内蔵されたテンション発生機構
12により互いの列が開く方向に微動され、スクリーン
版2を引っ張るようなテンションを与える。スクリーン
印刷機1には、プリント基板5を搬送するためのベルト
コンベア13があり、搬送されたプリント基板5はこの
ベルトコンベア13上に位置させたストッパ14で係止
されて、スクリーン版2に対して概ね位置決めされる。
【0011】スクリーン印刷機1内部には、詳しくは後
述するプリント基板把持・位置決め機溝4が内蔵されて
おり、このプリント基板把持・位置決め機構4が、スト
ッパ14で係止されたことを契機にプリント基板5を基
台41で把持し、プリント基板5を上動させ、スクリー
ン版2に対し密着させる。ここで、基台41はスクリー
ン版2のセット時にスクリーン版2に対し位置合わせを
行っておくのが好適である。基台41に把持されたプリ
ント基板5とスクリーン版2の位置合わせの微調整は、
プリント基板5を把持する都度これを行う。これらの場
合の基台41の位置合わせ並びにプリント基板5の位置
合わせは、スクリーン印刷機1の上方に配置したCCD
カメラ42でスクリーン版2に付与したゲージ等を撮像
するとともに基台41やプリント基板5に付与したマー
クをスクリーン版2に設けた透明なのぞき窓(この窓は
常時クリーニングにより透明状態が維持される)から撮
像して画像処理により相対位置関係をフイードバックし
ながらプリント基板把持・位置決め機構4を制御して行
う。スクリーン印刷は一般にスクリーン版2の上面を摺
動する印刷材塗布機溝ないしスキージ装置(図示してな
い)によってなされるが、ここでは半田ペーストを内蔵
するハウジング型スキージ装置15でその底部に設けた
供給口からペーストを供給しながらスクリーン印刷を行
うようになっている。印刷が終了すると該スキージ装置
15は前記供給口を閉じて次回の印刷のための待機位置
に移動せしめられる。
【0012】図3(a)、(b)に1枚のスクリーン版
2の構成例を示す。(b)の断面図に示すとおり、枠体
22は引きテンション部22aを設け、一方で、スクリ
ーン本体24の端部には引っ張り受け部24aに固着し
て引きテンション部22a内に遊挿する。また、枠体2
2には並列した前述の複数の穴23と、前記連結部材2
1の取り付け穴25が設けられる。さらに、スクリーン
本体24には、テンションゲージ24b、透明なのぞき
窓24c等が設けられる。
【0013】次に、スクリーン印刷機1のテンション発
生機構12について説明する。図4にその全体図を示
し、図5(a)、(b)、(c)にその細部の部分図を
示す。テンション発生機構は、複数のピン11を整列さ
せたスライド部材121と、これをスライドさせる棒状
のピニオン122aおよびラック122bと、ピニオン
122aを回転させるためのモータ123と、このモー
タ123でピニオン122aを実際に回転させるウォー
ム124aおよびウォームホイール124bと、を有し
て成る。ピン11の他方の列は印刷機1の筺体に固定さ
れており、スライド部材121のみが図5(a)に示す
ようにピン11の2列が互いに開く方向にスライド可能
になっている。ピニオン122aの軸の両端は印刷機1
の筐体に設けた軸受122cで支えられ、ラック122
bがスライド部材121に固定されている。ウォームホ
イール124bはピニオン122aの軸に固定されてお
り、対するウォーム124aはモータ123による回転
軸125の先端のセレーション軸(またはスプライン
軸)125aに挿入されている。また、セレーション軸
の先端にはストッパ125bが付いている。回転軸12
5は、摩擦クラッチ126を介してモータ123の回転
軸に結合させる。
【0014】このようなテンション発生機構12は、以
下のように動作する。不図示のスクリーン版がピン11
にセットされたことを契機として、モータ123を回転
させる。その回転はクラッチ126、回転軸125、ウ
ォーム124a、ウォームホイール124bで伝達さ
れ、ピニオン122aを回転させる。ピニオン122a
はラック122bを動かしてスライド部材121をピン
11の列間を開くように移動させ、スクリーン版2に対
し引っ張るようなテンションを与える。適度な張力に達
するとピニオン122aの回転は停止するが、ウォーム
124aはなおも回転しようとするのでセレーション軸
125a上を上方へ動く。この動きをウォーム124a
の端面がリミットスイッチ127をオン(またはオフ)
させることで検出し、モータ123の回転を停止させ
る。何らかの原因で暴走してモータ123が回転を続け
たり、過剰なテンションを与えたりした場合にはクラッ
チ126でモータ123の回転を逃がす。
【0015】次に、プリント基板把持・位置決め機構4
について説明する。図6にその全体を表す側面図を、図
7に上下動機構の一例を示す。プリント基板把持・位置
決め機構4は、プリント板を把持する基台41と、この
基台41を位置決めするXYテーブル42と、XYテー
ブル42を上下動させる上下動機構43を有して成る。
上下動機構43は、雄ねじ部を縦にした4本のボールね
じ機構43aを用い、これらを回転可能に軸支して、モ
ータ43bと1本のタイミングベルト43cでギヤ結合
して同期して正逆に回転させることにより、ボールねじ
機溝43aの雌ねじ部に4隅を支えられた、XYテーブ
ル42を固定するベース43dを上下動させる。
【0016】なお、以上の実施例では、プリント基板の
スクリーン印刷に適用した場合について説明したが、本
発明は、プリント基板以外の平板状の被印刷物に対する
スクリーン印刷にも広く適用できることは言うまでもな
い。このように本発明は、その主旨に沿って種々に応用
され、種々の実施態様を取り得るものである。
【0017】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項1
に代表される本発明のスクリーン版自動交換装置によれ
ば、スクリーン印刷やスクリーン版を用いたプリント基
板への半田ペースト等の印刷の工程が省力化され、作業
能率が向上できる。また、多品種少量生産に効率良く対
応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の全体構成を示す斜視
図。
【図2】上記第1の実施例の側面図。
【図3】(a)・(b)は上記第1の実施例のスクリー
ン版の構成例を示す図。
【図4】上記第1の実施例におけるスクリーン印刷機の
テンション発生機構の構成図。
【図5】(a)、(b)、(c)は上記テンション発生
機構の細部を示す部分構成図。
【図6】上記第1の実施例におけるプリント基板把持・
位置決め械構を示す側面図。
【図7】上記プリント基板把持・位置決め機構の上下動
機構の構成図。
【符号の説明】
1 スクリーン印刷機 2 スクリーン版 3 スクリーン版収納部 4 上下動機構 5 プリント基板 6 スクリーン版搬送機 11 ピン 12 テンション発生機構 12a カバー 21 折曲連結部材 23 穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41F 15/36 H05K 3/12 610 H05K 3/34 505

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のスクリーン版を折曲可能な連結部
    材で連結して折りたたんで収納する収納部と、この連結
    したスクリーン版を順送りに引き出してその1枚をスク
    リーン印刷機にセットする機構と、該印刷機にセットさ
    れたスクリーン版に引っ張りテンションを与えるテンシ
    ョン発生手段と、該スクリーン版と被印刷物の相対位置
    を合わせる位置合わせ手段とを具備することを特徴とす
    るスクリーン版自動交換装置。
  2. 【請求項2】 前記スクリーン印刷機は半田ペーストを
    内蔵するハウジング型スキージ装置を具備し、該スキー
    ジ装置の底部に設けた供給口からペーストを供給しなが
    らスクリーン印刷を行うようになっていることを特徴と
    する請求項1に記載のスクリーン版自動交換装置。
  3. 【請求項3】 前記スキージ装置は、印刷が終了する
    と、前記供給口を閉じて次回の印刷のための待機位置に
    移動せしめられるようになっていることを特徴とする請
    求項2に記載のスクリーン版自動交換装置。
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