JP3835932B2 - スクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を回路基板に実装する際、回路基板のランド上にクリームはんだを印刷するスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品を回路基板に実装する際の工程は、先ず、回路基板上にクリームはんだを印刷し、その後、電子部品を装着し、リフローによってクリームはんだを溶融して電子部品を回路基板に接合している。上記回路基板上へのクリームはんだの印刷はスクリーン印刷装置によって行われ、回路基板上の適所に適量のクリームはんだを供給している。
【０００３】
以下に、従来のスクリーン印刷装置を用いたスクリーン印刷方法を説明する。すなわち、図１８に示すように、マスク７１の下方に設けられた昇降自在なテーブル７２上に回路基板７３を位置決め固定し、上記テーブル７２を上昇させて回路基板７３の上面をマスク７１に接触させる。そして、先端がマスク７１の上面に当接するスキージ７４をマスク７１の上面に平行なＸ軸の一端側Ａから他端側Ｂへ移動させることによって、スキージ７４がマスク７１上のクリームはんだ７５を押し出し、マスク７１の開口部（図示せず）にクリームはんだ７５が充填される。
【０００４】
その後、上記テーブル７２を下降させて回路基板７３をマスク７１の下方へ離間（版離れ）させる。この際、図１９に示すように、マスク７１の自重やマスク７１とクリームはんだ７５との接着力によって、マスク７１の中央部は下方にたわみ７６を生じる。そして、回路基板７３がマスク７１の下方へ完全に離間（版離れ）すると、上記マスク７１は元の定常姿勢に戻り、マスク７１のたわみ７６が解消される。
【０００５】
図２０のグラフは、回路基板７３をマスク７１から離間（版離れ）させる際のマスク７１の挙動を示すものである。これによると、テーブル７２を下降させた場合、マスク７１の両端側Ａ，Ｂおよび中央部はそれぞれ、特定の位置イ，ロまで回路基板７３と一緒に下降し、その後、回路基板７３から離間して版離れする。この際、回路基板７３の変位とマスク７１との変位との差がマスク７１の厚さＴ以上になった時点で版離れが終了する。尚、マスク７１の両端側Ａ，Ｂは中央部よりも早く回路基板７３に対して版離れを開始し、マスク７１の中央部は最もたわみ量が大きく版離れのタイミングが遅い。また、マスク７１の中央部は、版離れの際、短時間で元の定常姿勢に戻るため、回路基板７３に対する戻り時の相対速度は最も大きくなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来形式では、図１８，図１９に示すように、スキージ７４をＸ軸の一端側Ａから他端側Ｂへ移動させた後、回路基板７３をマスク７１から離間させる版離れ動作を実行するため、印刷作業に時間がかかるといった問題があった。
【０００７】
また、回路基板７３をマスク７１から離間（版離れ）させる際、マスク７１の自重やマスク７１とクリームはんだ７５との接着力のばらつき等によって、マスク７１のたわみ７６が形成される箇所やたわみ７６の量が様々に変化するためマスク７１の版離れ時の挙動が一定しないといった問題があった。また、回路基板７３に対するマスク７１の傾斜角度Θが様々に変化するため版離れ状態が一定しないといった問題もあり、これらの問題によって、クリームはんだ７５の回路基板７３への印刷が安定して行えないといった問題が生じた。
【０００８】
本発明は、印刷作業に要する時間を短縮でき、さらに、回路基板をマスクから離間させる際、マスクの版離れ状態を一定にし得るスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のスクリーン印刷装置においては、先端がマスクの上面に当接しかつマスク上面を一端側から他端側へ移動して上記はんだを上記マスクの開口部に押し出すスキージがマスクの上方に設けられ、上記マスクの一端側を上方へ持ち上げて回路基板から順次剥離させる持ち上げ部材と、上記スキージの先端を中心とした回路基板に対するマスクの一端側が傾斜するように上記持ち上げ部材を昇降させる昇降装置とが備えられているものである。
【００１０】
この発明によれば、マスクの版離れ時の挙動はスキージの先端に沿って同様となり、版離れ状態が終始一定となる。また、印刷作業に要する時間を短縮できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、表面がマスクに接触するように回路基板をセットし、マスク上のはんだを上記マスクの開口部に充填することによって上記はんだを回路基板に印刷するスクリーン印刷装置において、
先端がマスクの上面に当接しかつマスク上面を一端側から他端側へ移動して上記はんだを上記マスクの開口部に押し出すスキージがマスクの上方に設けられ、
上記マスクの一端側を上方へ持ち上げて回路基板から順次剥離させる持ち上げ部材と、上記スキージの先端を中心とした回路基板に対するマスクの一端側が傾斜するように上記持ち上げ部材を昇降させる昇降装置と、スキージ移動方向に直交する方向におけるマスクの両側端部を持ち上げる補助持ち上げ装置とが備えられ、
上記補助持ち上げ装置は、スキージ移動方向に直交する方向におけるマスクの両側端部の下方でスキージ移動方向へ複数配設された昇降自在なピンと、これら各ピンを個別に昇降させる昇降駆動装置とで構成されているものである。
【００１２】
これによると、スキージがマスク上面を一端側から他端側へ移動してはんだをマスクの開口部に押し出すとともに、昇降装置が持ち上げ部材を上昇させることによって、マスクの一端側が持ち上げ部材で上方へ持ち上げられて回路基板から順次剥離される。この際、マスクは従来のようなたわみを生じることはなく、スキージの先端を起点とする一端側の範囲が回路基板から斜め上方へ剥離するため、マスクの版離れ時の挙動はスキージの先端に沿って同様となる。
【００１３】
また、上記のように、スキージが移動してはんだをマスクの開口部に押し出すとともに、マスクの一端側が持ち上げられて回路基板から順次剥離されるため、はんだの充填と回路基板をマスクから離間させる版離れ動作とを同時に行うことができる。
【００１４】
さらに、昇降駆動装置でピンを上昇させることによって、スキージ移動方向に直交する方向におけるマスクの両側端部はピンによって持ち上げられる。この際、スキージの移動に応じてピンをスキージ移動方向において順次上昇させることにより、スキージ移動方向に直交する方向におけるマスクの両側端部とこれら両側端部間の中央部との傾斜角度を共にほぼ一定にすることができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、昇降装置は回路基板に対するマスクの一端側の傾斜角度がほぼ一定になるように持ち上げ部材を昇降させ、
スキージの先端と持ち上げ部材とはそれぞれ、スキージ移動方向に直交する方向にわたって延設されているものである。
【００１６】
これによると、マスクの一端側が持ち上げ部材で上方へ持ち上げられて回路基板から順次剥離される際、スキージの先端を中心とした回路基板に対するマスクの一端側の傾斜角度がほぼ一定になるため、版離れ状態が終始一定となる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、スキージの先端を中心とした回路基板に対するマスクの一端側の傾斜角度を検出する角度検出手段と、上記角度検出手段で求められた傾斜角度に応じて昇降装置を制御する制御部とが備えられているものである。
【００１８】
これによると、昇降装置が持ち上げ部材を上昇させる際、制御部が角度検出手段で求められた傾斜角度に応じて昇降装置を制御することによって、傾斜角度をほぼ一定にすることができるため、版離れ状態が終始一定となる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、昇降装置は、モータにより回転駆動されるねじと、このねじに螺合してねじの回転によって昇降するナット部材と、このナット部材と持ち上げ部材とを連結するブラケットとで構成されているものである。
【００２０】
これによると、モータによりねじが回転駆動されてナット部材が昇降することによって、持ち上げ部材が昇降する。
請求項５に記載の発明は、昇降装置は、作動用流体の圧力によって作動するシリンダ装置と、このシリンダ装置と持ち上げ部材とを連結するリンク機構とで構成され、
スキージの押付力によってマスクの一端側に作用する下向きの力の大きさに応じて上記シリンダ装置のピストンロッドの出退量が調節されるものである。
【００２１】
これによると、シリンダ装置のピストンロッドが出退することによって、持ち上げ部材がリンク機構を介して昇降する。尚、ピストンロッドは作動用流体の圧力によって常に一定の力で出退し、ここで、持ち上げ部材からスキージの先端までの距離が短い場合、スキージの押付力によってマスクの一端側に作用する下向きの力が大きく、したがってマスクを介して持ち上げ部材に作用する下向きの力も大きくなるため、持ち上げ部材を持ち上げるのに大きな力を要することになる。これにより、シリンダ装置のピストンロッドの出退量が減少し、以って、持ち上げ部材の上昇距離が短くなる。
【００２２】
その後、スキージがマスク上面を一端側から他端側へ移動するにしたがって、持ち上げ部材からスキージの先端までの距離が長くなり、スキージの押付力によってマスクの一端側に作用する下向きの力が小さくなり、マスクを介して持ち上げ部材に作用する下向きの力も小さくなるため、わずかな力で持ち上げ部材を持ち上げることができることになる。これにより、シリンダ装置のピストンロッドの出退量が増大し、以って、持ち上げ部材の上昇距離が長くなる。
【００２３】
このように、スキージの移動距離に応じて持ち上げ部材の上昇距離が自動的に増減されるため、傾斜角度をほぼ一定にすることができ、したがって、版離れ状態が終始一定となる。
【００２４】
請求項６に記載の発明は、昇降装置は、上下方向に回動自在なアームと、このアームを回動させるシリンダ装置とで構成され、
上記アームの遊端部に持ち上げ部材が取付けられているものである。
【００２５】
これによると、シリンダ装置によってアームを上下方向に回動することによって、持ち上げ部材が昇降する。
請求項７に記載の発明は、請求項１記載のスクリーン印刷装置を用いたスクリーン印刷方法であって、
スキージをマスクの一端側から他端側へ移動させる際、マスクの一端側を持ち上げ部材で上方へ持ち上げ、スキージの先端を中心とした回路基板に対するマスクの一端側の傾斜角度をほぼ一定にしながら上記マスクを回路基板から順次剥離させるとともに、スキージの移動に応じて昇降駆動装置でピンをスキージ移動方向において順次上昇させることにより、スキージ移動方向に直交する方向におけるマスクの両側端部とこれら両側端部間の中央部との傾斜角度を共にほぼ一定にするものである。
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図１７を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１，図２に示すように、１はスクリーン印刷装置であり、開口部（図示せず）を有するマスク２の下方に、基盤回路３を支持する昇降自在なテーブル４が設けられている。また、上記マスク２の上方には、先端がマスク２の上面に当接しかつマスク２の上面に平行なＸ軸の一端側Ａから他端側Ｂへ移動してクリームはんだ５をマスク２の開口部に押し出すスキージ６が設けられている。
【００２７】
また、図１，図５に示すように、マスク２の下方には、マスク２の一端側Ａを上方へ持ち上げて回路基板３から順次剥離させる一方の持ち上げ部材７ａと、この一方の持ち上げ部材７ａを昇降させる一方の昇降装置８ａと、マスク２の他端側Ｂを上方へ持ち上げて回路基板３から順次剥離させる他方の持ち上げ部材７ｂと、この他方の持ち上げ部材７ｂを昇降させる他方の昇降装置８ｂとが設けられている。
【００２８】
図２に示すように、上記一方の持ち上げ部材７ａは平板状に形成されており、一方の持ち上げ部材７ａとスキージ６とはそれぞれ、マスク２の上面に平行でかつ上記Ｘ軸（すなわちスキージ移動方向）に直交するＹ軸方向（すなわちスキージ移動方向に直交する方向）にわたって延設されている。また、図３，図４に示すように、上記一方の昇降装置８ａは、上下方向のボールねじ１０と、このボールねじ１０を回転駆動させるモータ１１と、上記ボールねじ１０に螺合するナット部材１２と、このナット部材１２と一方の持ち上げ部材７ａとを連結するブラケット１３とで構成されている。また、上記モータ１１は固定フレーム１４に取付けられており、この固定フレーム１４には、上記ブラケット１３を昇降方向へ案内するガイド装置１５が設けられている。尚、上記他方の持ち上げ部材７ｂおよび他方の昇降装置８ｂはそれぞれ上記一方の持ち上げ部材７ａおよび一方の昇降装置８ａと同一に構成されている。
【００２９】
また、図５，図１０に示すように、スクリーン印刷装置１には、スキージ６の先端を中心とした回路基板３に対するマスク２の一端側Ａの傾斜角度Θを検出する角度検出手段１６と、この角度検出手段１６で求められた傾斜角度Θに応じて上記モータ１１を制御する制御部１７とが備えられている。
【００３０】
上記角度検出手段１６は、マスク２の一端側Ａからスキージ６の先端までの移動距離Ｌを検出する距離検出センサ１８と、一方の持ち上げ部材７ａの上昇距離Ｈを検出する高さ検出センサ１９とで構成されており、
Θ＝ｔａｎ−１（Ｈ／Ｌ）
といった関係式に基づいて傾斜角度Θが算出される。そして、上記制御部１７は算出された傾斜角度Θが一定になるようにモータ１１を制御している。尚、上記各センサ１８，１９には、光電スイッチ等が用いられている。
【００３１】
さらに、図７〜図９に示すように、マスク２の下方には、Ｙ軸方向におけるマスク２の両側端部Ｃを傾斜角度Θが一定になるように持ち上げる補助持ち上げ装置２２が備えられている。すなわち、補助持ち上げ装置２２は、上記マスク２の両側端部Ｃを持ち上げる遊転自在なローラ２３と、このローラ２３を昇降させる昇降駆動装置２４と、この昇降駆動装置２４と一体にローラ２３をスキージ６の移動に応じてＸ軸方向（すなわちスキージ移動方向）へ移動させる移動装置２５とで構成されている。
【００３２】
上記昇降駆動装置２４は、減速機２６に上下方向へ揺動自在に取付けられた揺動レバー２７と、上記減速機２６を介して揺動レバー２７を揺動させるモータ２８とで構成されており、上記揺動レバー２７の遊端部に上記ローラ２３が設けられている。また、上記減速機２６とモータ２８とはＸ軸方向へ移動自在な可動ブラケット２９に取付けられている。
【００３３】
また、上記移動装置２５は、Ｘ軸の一端側Ａと他端側Ｂとに位置する一対のプーリー３０，３１と、両プーリー３０，３１間に巻回されたベルト３２と、片方のプーリー３１を回転させるモータ３３とで構成されており、上記可動ブラケット２９がベルト３２に連結されている。尚、上記プーリー３０，３１は固定フレーム１４に取付けられており、この固定フレーム１４には、上記可動ブラケット２９をＸ軸方向へ案内するガイド装置３４が設けられている。
【００３４】
また、上記補助持ち上げ装置２２のモータ２８，３３は、昇降装置８ａ，８ｂと同様に、制御部１７によって制御されている。尚、図７に示すように、補助持ち上げ装置２２は、平面視において、Ｘ軸の両側方に一対振り分けられて配設されている。
【００３５】
以下に、上記構成における作用を説明する。
図１に示すように、下降したテーブル４上に回路基板３を位置決め固定し、その後、テーブル４を上昇させて回路基板３の上面をマスク２に接触させる。次に、図５に示すように、スキージ６がＸ軸の一端側Ａから他端側Ｂへ移動してクリームはんだ５をマスク２の開口部（図示せず）に押し出すとともに、図３，図４に示すように、モータ１１によりボールねじ１０が回転し、ナット体１２とブラケット１３とを介して一方の持ち上げ部材７ａが上昇する。これにより、図５，図６に示すように、マスク２の一端側Ａが一方の持ち上げ部材７ａで上方へ持ち上げられて回路基板３から順次剥離される。
【００３６】
この際、上記マスク２は従来のようなたわみを生じることはなく、スキージ６の先端を起点とする一端側Ａの範囲が回路基板３から斜め上方へ剥離するため、マスク２の版離れ時の挙動はスキージ６の先端に沿ってＹ軸方向で同様となる。
【００３７】
さらに、この際、制御部１７が角度検出手段１６で求められた傾斜角度Θに応じてモータ１１を制御することにより、スキージ６の移動位置に関わらず上記傾斜角度Θを一定にすることができるため、版離れ状態が終始一定となる。
【００３８】
さらに、図７に示すように、制御部１７は角度検出手段１６で求められた傾斜角度Θに応じてモータ２８，３３を制御し、これにより、プーリー３０，３１を介してベルト３２が回動され、可動ブラケット２９と共にローラ２３が、スキージ６の移動に応じて、Ｘ軸に沿って一端側Ａから他端側Ｂへ移動するとともに、減速機２６を介して揺動レバー２７が上方へ揺動し、ローラ２３が上昇する。これにより、図９に示すように、マスク２の両側端部Ｃは、ローラ２３によって、上記傾斜角度Θを一定にして持ち上げられる。したがって、図６に示すように、特にスキージ６の移動距離Ｌが大きくなった場合等において、マスク２の両側端部Ｃの持ち上げ量が上記両側端部Ｃ間の中央部の持ち上げ量よりも少なくなってしまうといった持ち上げ量のばらつきを防止することができる。
【００３９】
また、上記のように、スキージ６が移動してクリームはんだ５をマスク２の開口部に押し出すとともに、マスク２の一端側Ａが持ち上げられて回路基板３から順次剥離されるため、クリームはんだ５の充填と回路基板３をマスク２から離間させる版離れ動作とを同時に行うことができる。したがって、印刷作業に要する時間を短縮できる。
【００４０】
さらに、上記実施の形態では、マスク２の版離れ速度を従来よりも低速にし得る。すなわち、図１８に示す従来のスキージ７４の移動速度は１０〜３０ｍｍ／秒であり、版離れ速度は１〜２ｍｍ／秒程度であるのに対して、本実施の形態では、タクトダウンすることなく、版離れ速度を０．１ｍｍ／秒程度の低速にすることができる。したがって、本実施の形態のスキージ６の移動速度を例えば２００ｍｍ／秒の高速にした場合であっても、版離れ速度を１ｍｍ／秒程度の低速にすることができる。
（実施の形態２）
先述した実施の形態１の昇降装置８ａ，８ｂはボールねじ１０とモータ１１とを用いているが、実施の形態２では、図１１，図１２に示すように昇降装置４１ａ，４１ｂにシリンダ装置４３を用いている。
【００４１】
すなわち、一方の昇降装置４１ａは、Ｙ軸方向へ出退自在なピストンロッド４２を有するエア駆動式のシリンダ装置４３と、このシリンダ装置４３と一方の持ち上げ部材７ａとの間に連動連結されるリンク機構４４とで構成されている。
【００４２】
さらに、このリンク機構４４は、上記ピストンロッド４２の先端に連結されてＹ軸方向へ移動自在な連結杆４５と、Ｙ軸方向で相対向する一対の揺動自在なＬ形状のベルクランク４６，４７とで構成されており、上記両ベルクランク４６，４７の一端部間が連結杆４５で連結され、両ベルクランク４６，４７の他端部がそれぞれ一方の持ち上げ部材７ａの端部に連結されている。また、各ベルクランク４６，４７はそれぞれ固定ブラケット４８に取付けられている。尚、上記シリンダ装置４３に供給される作動用空気（作動用流体の一例）の圧力はマスク２にダメージを与えない程度に減圧されている。さらに、他方の昇降装置４１ｂも上記一方の昇降装置４１ａと同一に構成されている。
【００４３】
これによると、ピストンロッド４２は作動用空気の圧力によって常に一定の力で出退する。図１２に示すように、ピストンロッド４２を突出させた場合、連結杆４５がＹ軸方向へ移動して、両ベルクランク４６，４７が一方Ｑへ揺動するため、一方の持ち上げ部材７ａが上昇し、これにより、マスク２の一端側Ａが一方の持ち上げ部材７ａで上方へ持ち上げられて回路基板３から順次剥離される。
【００４４】
この際、図５に示すように、一方の持ち上げ部材７ａからスキージ６の先端までの移動距離Ｌが短い場合、スキージ６の押付力によってマスク２の一端側Ａに作用する下向きの力Ｆが大きく、したがってマスク２を介して一方の持ち上げ部材７ａに作用する下向きの力も大きくなるため、一方の持ち上げ部材７ａを持ち上げるのに大きな力を要することになる。これに対して、図１１，図１２に示すように、ピストンロッド４２の突出力は一定であるため、上記ピストンロッド４２の突出量が減少し、以って、一方の持ち上げ部材７ａの上昇距離Ｈが短くなる。
【００４５】
その後、図６に示すように、スキージ６がＸ軸の他端側Ｂへ移動するにしたがって、一方の持ち上げ部材７ａからスキージ６の先端までの移動距離Ｌが長くなり、これに応じてスキージ６の押付力によってマスク２の一端側Ａに作用する下向きの力Ｆが小さくなり、したがってマスク２を介して一方の持ち上げ部材７ａに作用する下向きの力も小さくなるため、わずかな力で一方の持ち上げ部材７ａを持ち上げることができることになる。これに対して、ピストンロッド４２の突出力は一定であるため、ピストンロッド４２の突出量が増大し、以って、一方の持ち上げ部材７ａの上昇距離Ｈが長くなる。
【００４６】
このように、スキージ６の移動距離Ｌに応じて一方の持ち上げ部材７ａの上昇距離Ｈが自動的に増減されるため、傾斜角度Θをほぼ一定にすることができ、したがって、版離れ状態が終始一定となる。
【００４７】
また、ピストンロッド４２を退入させることによって、連結杆４５を介して両ベルクランク４６，４７が他方Ｒへ揺動するため、一方の持ち上げ部材７ａが下降する。
【００４８】
上記実施の形態２では、シリンダ装置４３をエア駆動式としているが油圧駆動式であってもよい。
（実施の形態３）
先述した実施の形態１では平板状の持ち上げ部材７ａ，７ｂを用いているが、実施の形態３では図１３〜図１５に示すように、丸棒状の持ち上げ部材７ａ，７ｂを用いており、さらに昇降装置の構成も先述した実施の形態１，２のものとは異なっている。
【００４９】
すなわち、図１３〜図１５に示すように、実施の形態３の一方の昇降装置５０ａは、Ｙ軸に沿って平行に配置された回転軸５１と、この回転軸５１の両端部に設けられて上下方向へ回動自在なアーム５２と、上記回転軸５１の両端を回転自在に支持する固定ブラケット５３と、上記回転軸５１を回転させるシリンダ装置５４とで構成されている。そして、上記持ち上げ部材７ａは両アーム５２の遊端部間に取付けられている。また、他方の昇降装置５０ｂも上記一方の昇降装置５０ａと同一に構成されている。
【００５０】
これによると、一方の昇降装置５０ａのシリンダ装置５４のピストンロッド４９を上方へ突出させることによって、回転軸５１が一方向イへ回転し、両アーム５２が上向きに回動するため、図１４，図１５の各仮想線で示すように、一方の持ち上げ部材７ａが上昇する。また、上記一方の昇降装置５０ａと同様に他方の昇降装置５０ｂが作動することによって、他方の持ち上げ部材７ｂが上昇する。
（実施の形態４）
先述した実施の形態１の補助持ち上げ装置２２はローラ２３を用いているが、実施の形態４では、図１６，図１７に示すように補助持ち上げ装置５５にピン５６を用いている。
【００５１】
すなわち、上記補助持ち上げ装置５５は、マスク２の両側端部Ｃの下方でＸ軸方向へ一直線状に複数配設された昇降自在なピン５６と、これら各ピン５６を個別に昇降させるシリンダ装置５７（昇降駆動装置の一例）とで構成されている。これらシリンダ装置５７は、昇降装置８ａ，８ｂと同様に、制御部１７によって制御されている。尚、補助持ち上げ装置５５は、平面視において、Ｘ軸の両側方に一対振り分けられて配設されている。
【００５２】
これによると、各ピン５６はシリンダ装置５７によって昇降され、この際、スキージ６の移動位置に応じた位置のピン５６をＸ軸方向において一端側Ａから他端側Ｂへわたり順次上昇させていくことによって、マスク２の両側端部Ｃとこれら両側端部Ｃ間の中央部との傾斜角度Θを共にほぼ一定にすることができる。
【００５３】
上記各実施の形態では、図１の実線に示すように、スキージ６をＸ軸の一端側Ａから他端側Ｂへ移動させながら一方の持ち上げ部材７ａによってマスク２の一端側Ａを持ち上げているが、図１の仮想線に示すように、反対方向に傾斜した別のスキージ６０を他端側Ｂから一端側Ａへ逆移動させる場合は、他方の持ち上げ部材７ｂによってマスク２の他端側Ｂを持ち上げる。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、マスクは従来のようなたわみを生じることはなく、スキージの先端を起点とする一端側の範囲が回路基板から斜め上方へ剥離するため、マスクの版離れ時の挙動はスキージの先端に沿って同様となる。この際、スキージの先端を中心とした回路基板に対するマスクの一端側の傾斜角度がほぼ一定になるため、版離れ状態が終始一定となる。
【００５５】
また、スキージが移動してはんだをマスクの開口部に押し出すとともに、マスクの一端側が持ち上げられて回路基板から順次剥離されるため、はんだの充填と回路基板をマスクから離間させる版離れ動作とを同時に行うことができる。したがって、印刷作業に要する時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態１におけるスクリーン印刷装置の正面図である。
【図2】 同、スクリーン印刷装置の平面図である。
【図3】 同、スクリーン印刷装置の昇降装置の正面図である。
【図4】 図３におけるＺ−Ｚ矢視図である。
【図5】 同、スクリーン印刷装置の動作を示す正面図である。
【図6】 同、スクリーン印刷装置の動作を示す正面図である。
【図7】 同、スクリーン印刷装置の補助持ち上げ装置の平面図である。
【図8】 同、スクリーン印刷装置の補助持ち上げ装置をＸ軸方向から見た図である。
【図9】 同、スクリーン印刷装置の補助持ち上げ装置の動作を示す図である。
【図10】 同、スクリーン印刷装置の制御系のブロック図である。
【図11】 本発明の実施の形態２におけるスクリーン印刷装置の昇降装置をＸ軸方向から見た図であり、持ち上げ部材を下降させた状態を示す。
【図12】 同、スクリーン印刷装置の昇降装置をＸ軸方向から見た図であり、持ち上げ部材を上昇させた状態を示す。
【図13】 本発明の実施の形態３におけるスクリーン印刷装置の正面図である。
【図14】 同、スクリーン印刷装置の一方の昇降装置の斜視図である。
【図15】 同、スクリーン印刷装置の一方の昇降装置の一部切欠き正面図である。
【図16】 本発明の実施の形態４におけるスクリーン印刷装置の補助持ち上げ装置の斜視図である。
【図17】 同、スクリーン印刷装置の補助持ち上げ装置の動作を示す図である。
【図18】 従来のスクリーン印刷装置の正面図である。
【図19】 従来のスクリーン印刷装置を用いた際の版離れ時の図である。
【図20】 従来のスクリーン印刷装置を用いた際の版離れ時の回路基板とマスクとの変位を示すグラフである。
【符号の説明】
１ スクリーン印刷装置
２ マスク
３ 回路基板
５ クリームはんだ
６ スキージ
７ａ，７ｂ 持ち上げ部材
８ａ，８ｂ 昇降装置
１０ ボールねじ
１１ モータ
１２ ナット部材
１３ ブラケット
１６ 角度検出手段
１７ 制御部
２２ 補助持ち上げ装置
２３ ローラ
２４ 昇降駆動装置
２５ 移動装置
４１ａ，４１ｂ 昇降装置
４２ ピストンロッド
４３ シリンダ装置
４４ リンク機構
５０ａ，５０ｂ 昇降装置
５２ アーム
５４ シリンダ装置
５５ 補助持ち上げ装置
５６ ピン
５７ シリンダ装置（昇降駆動装置）
Ａ 一端側
Ｂ 他端側
Ｃ 側端部
Ｆ 下向きの力
Θ 傾斜角度
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を回路基板に実装する際、回路基板のランド上にクリームはんだを印刷するスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品を回路基板に実装する際の工程は、先ず、回路基板上にクリームはんだを印刷し、その後、電子部品を装着し、リフローによってクリームはんだを溶融して電子部品を回路基板に接合している。上記回路基板上へのクリームはんだの印刷はスクリーン印刷装置によって行われ、回路基板上の適所に適量のクリームはんだを供給している。
【０００３】
以下に、従来のスクリーン印刷装置を用いたスクリーン印刷方法を説明する。すなわち、図１８に示すように、マスク７１の下方に設けられた昇降自在なテーブル７２上に回路基板７３を位置決め固定し、上記テーブル７２を上昇させて回路基板７３の上面をマスク７１に接触させる。そして、先端がマスク７１の上面に当接するスキージ７４をマスク７１の上面に平行なＸ軸の一端側Ａから他端側Ｂへ移動させることによって、スキージ７４がマスク７１上のクリームはんだ７５を押し出し、マスク７１の開口部（図示せず）にクリームはんだ７５が充填される。
【０００４】
その後、上記テーブル７２を下降させて回路基板７３をマスク７１の下方へ離間（版離れ）させる。この際、図１９に示すように、マスク７１の自重やマスク７１とクリームはんだ７５との接着力によって、マスク７１の中央部は下方にたわみ７６を生じる。そして、回路基板７３がマスク７１の下方へ完全に離間（版離れ）すると、上記マスク７１は元の定常姿勢に戻り、マスク７１のたわみ７６が解消される。
【０００５】
図２０のグラフは、回路基板７３をマスク７１から離間（版離れ）させる際のマスク７１の挙動を示すものである。これによると、テーブル７２を下降させた場合、マスク７１の両端側Ａ，Ｂおよび中央部はそれぞれ、特定の位置イ，ロまで回路基板７３と一緒に下降し、その後、回路基板７３から離間して版離れする。この際、回路基板７３の変位とマスク７１との変位との差がマスク７１の厚さＴ以上になった時点で版離れが終了する。尚、マスク７１の両端側Ａ，Ｂは中央部よりも早く回路基板７３に対して版離れを開始し、マスク７１の中央部は最もたわみ量が大きく版離れのタイミングが遅い。また、マスク７１の中央部は、版離れの際、短時間で元の定常姿勢に戻るため、回路基板７３に対する戻り時の相対速度は最も大きくなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来形式では、図１８，図１９に示すように、スキージ７４をＸ軸の一端側Ａから他端側Ｂへ移動させた後、回路基板７３をマスク７１から離間させる版離れ動作を実行するため、印刷作業に時間がかかるといった問題があった。
【０００７】
また、回路基板７３をマスク７１から離間（版離れ）させる際、マスク７１の自重やマスク７１とクリームはんだ７５との接着力のばらつき等によって、マスク７１のたわみ７６が形成される箇所やたわみ７６の量が様々に変化するためマスク７１の版離れ時の挙動が一定しないといった問題があった。また、回路基板７３に対するマスク７１の傾斜角度Θが様々に変化するため版離れ状態が一定しないといった問題もあり、これらの問題によって、クリームはんだ７５の回路基板７３への印刷が安定して行えないといった問題が生じた。
【０００８】
本発明は、印刷作業に要する時間を短縮でき、さらに、回路基板をマスクから離間させる際、マスクの版離れ状態を一定にし得るスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のスクリーン印刷装置においては、先端がマスクの上面に当接しかつマスク上面を一端側から他端側へ移動して上記はんだを上記マスクの開口部に押し出すスキージがマスクの上方に設けられ、上記マスクの一端側を上方へ持ち上げて回路基板から順次剥離させる持ち上げ部材と、上記スキージの先端を中心とした回路基板に対するマスクの一端側が傾斜するように上記持ち上げ部材を昇降させる昇降装置とが備えられているものである。
【００１０】
この発明によれば、マスクの版離れ時の挙動はスキージの先端に沿って同様となり、版離れ状態が終始一定となる。また、印刷作業に要する時間を短縮できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、表面がマスクに接触するように回路基板をセットし、マスク上のはんだを上記マスクの開口部に充填することによって上記はんだを回路基板に印刷するスクリーン印刷装置において、
先端がマスクの上面に当接しかつマスク上面を一端側から他端側へ移動して上記はんだを上記マスクの開口部に押し出すスキージがマスクの上方に設けられ、
上記マスクの一端側を上方へ持ち上げて回路基板から順次剥離させる持ち上げ部材と、上記スキージの先端を中心とした回路基板に対するマスクの一端側が傾斜するように上記持ち上げ部材を昇降させる昇降装置と、スキージ移動方向に直交する方向におけるマスクの両側端部を持ち上げる補助持ち上げ装置とが備えられ、
上記補助持ち上げ装置は、スキージ移動方向に直交する方向におけるマスクの両側端部の下方でスキージ移動方向へ複数配設された昇降自在なピンと、これら各ピンを個別に昇降させる昇降駆動装置とで構成されているものである。
【００１２】
これによると、スキージがマスク上面を一端側から他端側へ移動してはんだをマスクの開口部に押し出すとともに、昇降装置が持ち上げ部材を上昇させることによって、マスクの一端側が持ち上げ部材で上方へ持ち上げられて回路基板から順次剥離される。この際、マスクは従来のようなたわみを生じることはなく、スキージの先端を起点とする一端側の範囲が回路基板から斜め上方へ剥離するため、マスクの版離れ時の挙動はスキージの先端に沿って同様となる。
【００１３】
また、上記のように、スキージが移動してはんだをマスクの開口部に押し出すとともに、マスクの一端側が持ち上げられて回路基板から順次剥離されるため、はんだの充填と回路基板をマスクから離間させる版離れ動作とを同時に行うことができる。
【００１４】
さらに、昇降駆動装置でピンを上昇させることによって、スキージ移動方向に直交する方向におけるマスクの両側端部はピンによって持ち上げられる。この際、スキージの移動に応じてピンをスキージ移動方向において順次上昇させることにより、スキージ移動方向に直交する方向におけるマスクの両側端部とこれら両側端部間の中央部との傾斜角度を共にほぼ一定にすることができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、昇降装置は回路基板に対するマスクの一端側の傾斜角度がほぼ一定になるように持ち上げ部材を昇降させ、
スキージの先端と持ち上げ部材とはそれぞれ、スキージ移動方向に直交する方向にわたって延設されているものである。
【００１６】
これによると、マスクの一端側が持ち上げ部材で上方へ持ち上げられて回路基板から順次剥離される際、スキージの先端を中心とした回路基板に対するマスクの一端側の傾斜角度がほぼ一定になるため、版離れ状態が終始一定となる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、スキージの先端を中心とした回路基板に対するマスクの一端側の傾斜角度を検出する角度検出手段と、上記角度検出手段で求められた傾斜角度に応じて昇降装置を制御する制御部とが備えられているものである。
【００１８】
これによると、昇降装置が持ち上げ部材を上昇させる際、制御部が角度検出手段で求められた傾斜角度に応じて昇降装置を制御することによって、傾斜角度をほぼ一定にすることができるため、版離れ状態が終始一定となる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、昇降装置は、モータにより回転駆動されるねじと、このねじに螺合してねじの回転によって昇降するナット部材と、このナット部材と持ち上げ部材とを連結するブラケットとで構成されているものである。
【００２０】
これによると、モータによりねじが回転駆動されてナット部材が昇降することによって、持ち上げ部材が昇降する。
請求項５に記載の発明は、昇降装置は、作動用流体の圧力によって作動するシリンダ装置と、このシリンダ装置と持ち上げ部材とを連結するリンク機構とで構成され、
スキージの押付力によってマスクの一端側に作用する下向きの力の大きさに応じて上記シリンダ装置のピストンロッドの出退量が調節されるものである。
【００２１】
これによると、シリンダ装置のピストンロッドが出退することによって、持ち上げ部材がリンク機構を介して昇降する。尚、ピストンロッドは作動用流体の圧力によって常に一定の力で出退し、ここで、持ち上げ部材からスキージの先端までの距離が短い場合、スキージの押付力によってマスクの一端側に作用する下向きの力が大きく、したがってマスクを介して持ち上げ部材に作用する下向きの力も大きくなるため、持ち上げ部材を持ち上げるのに大きな力を要することになる。これにより、シリンダ装置のピストンロッドの出退量が減少し、以って、持ち上げ部材の上昇距離が短くなる。
【００２２】
その後、スキージがマスク上面を一端側から他端側へ移動するにしたがって、持ち上げ部材からスキージの先端までの距離が長くなり、スキージの押付力によってマスクの一端側に作用する下向きの力が小さくなり、マスクを介して持ち上げ部材に作用する下向きの力も小さくなるため、わずかな力で持ち上げ部材を持ち上げることができることになる。これにより、シリンダ装置のピストンロッドの出退量が増大し、以って、持ち上げ部材の上昇距離が長くなる。
【００２３】
このように、スキージの移動距離に応じて持ち上げ部材の上昇距離が自動的に増減されるため、傾斜角度をほぼ一定にすることができ、したがって、版離れ状態が終始一定となる。
【００２４】
請求項６に記載の発明は、昇降装置は、上下方向に回動自在なアームと、このアームを回動させるシリンダ装置とで構成され、
上記アームの遊端部に持ち上げ部材が取付けられているものである。
【００２５】
これによると、シリンダ装置によってアームを上下方向に回動することによって、持ち上げ部材が昇降する。
請求項７に記載の発明は、請求項１記載のスクリーン印刷装置を用いたスクリーン印刷方法であって、
スキージをマスクの一端側から他端側へ移動させる際、マスクの一端側を持ち上げ部材で上方へ持ち上げ、スキージの先端を中心とした回路基板に対するマスクの一端側の傾斜角度をほぼ一定にしながら上記マスクを回路基板から順次剥離させるとともに、スキージの移動に応じて昇降駆動装置でピンをスキージ移動方向において順次上昇させることにより、スキージ移動方向に直交する方向におけるマスクの両側端部とこれら両側端部間の中央部との傾斜角度を共にほぼ一定にするものである。
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図１７を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１，図２に示すように、１はスクリーン印刷装置であり、開口部（図示せず）を有するマスク２の下方に、基盤回路３を支持する昇降自在なテーブル４が設けられている。また、上記マスク２の上方には、先端がマスク２の上面に当接しかつマスク２の上面に平行なＸ軸の一端側Ａから他端側Ｂへ移動してクリームはんだ５をマスク２の開口部に押し出すスキージ６が設けられている。
【００２７】
また、図１，図５に示すように、マスク２の下方には、マスク２の一端側Ａを上方へ持ち上げて回路基板３から順次剥離させる一方の持ち上げ部材７ａと、この一方の持ち上げ部材７ａを昇降させる一方の昇降装置８ａと、マスク２の他端側Ｂを上方へ持ち上げて回路基板３から順次剥離させる他方の持ち上げ部材７ｂと、この他方の持ち上げ部材７ｂを昇降させる他方の昇降装置８ｂとが設けられている。
【００２８】
図２に示すように、上記一方の持ち上げ部材７ａは平板状に形成されており、一方の持ち上げ部材７ａとスキージ６とはそれぞれ、マスク２の上面に平行でかつ上記Ｘ軸（すなわちスキージ移動方向）に直交するＹ軸方向（すなわちスキージ移動方向に直交する方向）にわたって延設されている。また、図３，図４に示すように、上記一方の昇降装置８ａは、上下方向のボールねじ１０と、このボールねじ１０を回転駆動させるモータ１１と、上記ボールねじ１０に螺合するナット部材１２と、このナット部材１２と一方の持ち上げ部材７ａとを連結するブラケット１３とで構成されている。また、上記モータ１１は固定フレーム１４に取付けられており、この固定フレーム１４には、上記ブラケット１３を昇降方向へ案内するガイド装置１５が設けられている。尚、上記他方の持ち上げ部材７ｂおよび他方の昇降装置８ｂはそれぞれ上記一方の持ち上げ部材７ａおよび一方の昇降装置８ａと同一に構成されている。
【００２９】
また、図５，図１０に示すように、スクリーン印刷装置１には、スキージ６の先端を中心とした回路基板３に対するマスク２の一端側Ａの傾斜角度Θを検出する角度検出手段１６と、この角度検出手段１６で求められた傾斜角度Θに応じて上記モータ１１を制御する制御部１７とが備えられている。
【００３０】
上記角度検出手段１６は、マスク２の一端側Ａからスキージ６の先端までの移動距離Ｌを検出する距離検出センサ１８と、一方の持ち上げ部材７ａの上昇距離Ｈを検出する高さ検出センサ１９とで構成されており、
Θ＝ｔａｎ−１（Ｈ／Ｌ）
といった関係式に基づいて傾斜角度Θが算出される。そして、上記制御部１７は算出された傾斜角度Θが一定になるようにモータ１１を制御している。尚、上記各センサ１８，１９には、光電スイッチ等が用いられている。
【００３１】
さらに、図７〜図９に示すように、マスク２の下方には、Ｙ軸方向におけるマスク２の両側端部Ｃを傾斜角度Θが一定になるように持ち上げる補助持ち上げ装置２２が備えられている。すなわち、補助持ち上げ装置２２は、上記マスク２の両側端部Ｃを持ち上げる遊転自在なローラ２３と、このローラ２３を昇降させる昇降駆動装置２４と、この昇降駆動装置２４と一体にローラ２３をスキージ６の移動に応じてＸ軸方向（すなわちスキージ移動方向）へ移動させる移動装置２５とで構成されている。
【００３２】
上記昇降駆動装置２４は、減速機２６に上下方向へ揺動自在に取付けられた揺動レバー２７と、上記減速機２６を介して揺動レバー２７を揺動させるモータ２８とで構成されており、上記揺動レバー２７の遊端部に上記ローラ２３が設けられている。また、上記減速機２６とモータ２８とはＸ軸方向へ移動自在な可動ブラケット２９に取付けられている。
【００３３】
また、上記移動装置２５は、Ｘ軸の一端側Ａと他端側Ｂとに位置する一対のプーリー３０，３１と、両プーリー３０，３１間に巻回されたベルト３２と、片方のプーリー３１を回転させるモータ３３とで構成されており、上記可動ブラケット２９がベルト３２に連結されている。尚、上記プーリー３０，３１は固定フレーム１４に取付けられており、この固定フレーム１４には、上記可動ブラケット２９をＸ軸方向へ案内するガイド装置３４が設けられている。
【００３４】
また、上記補助持ち上げ装置２２のモータ２８，３３は、昇降装置８ａ，８ｂと同様に、制御部１７によって制御されている。尚、図７に示すように、補助持ち上げ装置２２は、平面視において、Ｘ軸の両側方に一対振り分けられて配設されている。
【００３５】
以下に、上記構成における作用を説明する。
図１に示すように、下降したテーブル４上に回路基板３を位置決め固定し、その後、テーブル４を上昇させて回路基板３の上面をマスク２に接触させる。次に、図５に示すように、スキージ６がＸ軸の一端側Ａから他端側Ｂへ移動してクリームはんだ５をマスク２の開口部（図示せず）に押し出すとともに、図３，図４に示すように、モータ１１によりボールねじ１０が回転し、ナット体１２とブラケット１３とを介して一方の持ち上げ部材７ａが上昇する。これにより、図５，図６に示すように、マスク２の一端側Ａが一方の持ち上げ部材７ａで上方へ持ち上げられて回路基板３から順次剥離される。
【００３６】
この際、上記マスク２は従来のようなたわみを生じることはなく、スキージ６の先端を起点とする一端側Ａの範囲が回路基板３から斜め上方へ剥離するため、マスク２の版離れ時の挙動はスキージ６の先端に沿ってＹ軸方向で同様となる。
【００３７】
さらに、この際、制御部１７が角度検出手段１６で求められた傾斜角度Θに応じてモータ１１を制御することにより、スキージ６の移動位置に関わらず上記傾斜角度Θを一定にすることができるため、版離れ状態が終始一定となる。
【００３８】
さらに、図７に示すように、制御部１７は角度検出手段１６で求められた傾斜角度Θに応じてモータ２８，３３を制御し、これにより、プーリー３０，３１を介してベルト３２が回動され、可動ブラケット２９と共にローラ２３が、スキージ６の移動に応じて、Ｘ軸に沿って一端側Ａから他端側Ｂへ移動するとともに、減速機２６を介して揺動レバー２７が上方へ揺動し、ローラ２３が上昇する。これにより、図９に示すように、マスク２の両側端部Ｃは、ローラ２３によって、上記傾斜角度Θを一定にして持ち上げられる。したがって、図６に示すように、特にスキージ６の移動距離Ｌが大きくなった場合等において、マスク２の両側端部Ｃの持ち上げ量が上記両側端部Ｃ間の中央部の持ち上げ量よりも少なくなってしまうといった持ち上げ量のばらつきを防止することができる。
【００３９】
また、上記のように、スキージ６が移動してクリームはんだ５をマスク２の開口部に押し出すとともに、マスク２の一端側Ａが持ち上げられて回路基板３から順次剥離されるため、クリームはんだ５の充填と回路基板３をマスク２から離間させる版離れ動作とを同時に行うことができる。したがって、印刷作業に要する時間を短縮できる。
【００４０】
さらに、上記実施の形態では、マスク２の版離れ速度を従来よりも低速にし得る。すなわち、図１８に示す従来のスキージ７４の移動速度は１０〜３０ｍｍ／秒であり、版離れ速度は１〜２ｍｍ／秒程度であるのに対して、本実施の形態では、タクトダウンすることなく、版離れ速度を０．１ｍｍ／秒程度の低速にすることができる。したがって、本実施の形態のスキージ６の移動速度を例えば２００ｍｍ／秒の高速にした場合であっても、版離れ速度を１ｍｍ／秒程度の低速にすることができる。
（実施の形態２）
先述した実施の形態１の昇降装置８ａ，８ｂはボールねじ１０とモータ１１とを用いているが、実施の形態２では、図１１，図１２に示すように昇降装置４１ａ，４１ｂにシリンダ装置４３を用いている。
【００４１】
すなわち、一方の昇降装置４１ａは、Ｙ軸方向へ出退自在なピストンロッド４２を有するエア駆動式のシリンダ装置４３と、このシリンダ装置４３と一方の持ち上げ部材７ａとの間に連動連結されるリンク機構４４とで構成されている。
【００４２】
さらに、このリンク機構４４は、上記ピストンロッド４２の先端に連結されてＹ軸方向へ移動自在な連結杆４５と、Ｙ軸方向で相対向する一対の揺動自在なＬ形状のベルクランク４６，４７とで構成されており、上記両ベルクランク４６，４７の一端部間が連結杆４５で連結され、両ベルクランク４６，４７の他端部がそれぞれ一方の持ち上げ部材７ａの端部に連結されている。また、各ベルクランク４６，４７はそれぞれ固定ブラケット４８に取付けられている。尚、上記シリンダ装置４３に供給される作動用空気（作動用流体の一例）の圧力はマスク２にダメージを与えない程度に減圧されている。さらに、他方の昇降装置４１ｂも上記一方の昇降装置４１ａと同一に構成されている。
【００４３】
これによると、ピストンロッド４２は作動用空気の圧力によって常に一定の力で出退する。図１２に示すように、ピストンロッド４２を突出させた場合、連結杆４５がＹ軸方向へ移動して、両ベルクランク４６，４７が一方Ｑへ揺動するため、一方の持ち上げ部材７ａが上昇し、これにより、マスク２の一端側Ａが一方の持ち上げ部材７ａで上方へ持ち上げられて回路基板３から順次剥離される。
【００４４】
この際、図５に示すように、一方の持ち上げ部材７ａからスキージ６の先端までの移動距離Ｌが短い場合、スキージ６の押付力によってマスク２の一端側Ａに作用する下向きの力Ｆが大きく、したがってマスク２を介して一方の持ち上げ部材７ａに作用する下向きの力も大きくなるため、一方の持ち上げ部材７ａを持ち上げるのに大きな力を要することになる。これに対して、図１１，図１２に示すように、ピストンロッド４２の突出力は一定であるため、上記ピストンロッド４２の突出量が減少し、以って、一方の持ち上げ部材７ａの上昇距離Ｈが短くなる。
【００４５】
その後、図６に示すように、スキージ６がＸ軸の他端側Ｂへ移動するにしたがって、一方の持ち上げ部材７ａからスキージ６の先端までの移動距離Ｌが長くなり、これに応じてスキージ６の押付力によってマスク２の一端側Ａに作用する下向きの力Ｆが小さくなり、したがってマスク２を介して一方の持ち上げ部材７ａに作用する下向きの力も小さくなるため、わずかな力で一方の持ち上げ部材７ａを持ち上げることができることになる。これに対して、ピストンロッド４２の突出力は一定であるため、ピストンロッド４２の突出量が増大し、以って、一方の持ち上げ部材７ａの上昇距離Ｈが長くなる。
【００４６】
このように、スキージ６の移動距離Ｌに応じて一方の持ち上げ部材７ａの上昇距離Ｈが自動的に増減されるため、傾斜角度Θをほぼ一定にすることができ、したがって、版離れ状態が終始一定となる。
【００４７】
また、ピストンロッド４２を退入させることによって、連結杆４５を介して両ベルクランク４６，４７が他方Ｒへ揺動するため、一方の持ち上げ部材７ａが下降する。
【００４８】
上記実施の形態２では、シリンダ装置４３をエア駆動式としているが油圧駆動式であってもよい。
（実施の形態３）
先述した実施の形態１では平板状の持ち上げ部材７ａ，７ｂを用いているが、実施の形態３では図１３〜図１５に示すように、丸棒状の持ち上げ部材７ａ，７ｂを用いており、さらに昇降装置の構成も先述した実施の形態１，２のものとは異なっている。
【００４９】
すなわち、図１３〜図１５に示すように、実施の形態３の一方の昇降装置５０ａは、Ｙ軸に沿って平行に配置された回転軸５１と、この回転軸５１の両端部に設けられて上下方向へ回動自在なアーム５２と、上記回転軸５１の両端を回転自在に支持する固定ブラケット５３と、上記回転軸５１を回転させるシリンダ装置５４とで構成されている。そして、上記持ち上げ部材７ａは両アーム５２の遊端部間に取付けられている。また、他方の昇降装置５０ｂも上記一方の昇降装置５０ａと同一に構成されている。
【００５０】
これによると、一方の昇降装置５０ａのシリンダ装置５４のピストンロッド４９を上方へ突出させることによって、回転軸５１が一方向イへ回転し、両アーム５２が上向きに回動するため、図１４，図１５の各仮想線で示すように、一方の持ち上げ部材７ａが上昇する。また、上記一方の昇降装置５０ａと同様に他方の昇降装置５０ｂが作動することによって、他方の持ち上げ部材７ｂが上昇する。
（実施の形態４）
先述した実施の形態１の補助持ち上げ装置２２はローラ２３を用いているが、実施の形態４では、図１６，図１７に示すように補助持ち上げ装置５５にピン５６を用いている。
【００５１】
すなわち、上記補助持ち上げ装置５５は、マスク２の両側端部Ｃの下方でＸ軸方向へ一直線状に複数配設された昇降自在なピン５６と、これら各ピン５６を個別に昇降させるシリンダ装置５７（昇降駆動装置の一例）とで構成されている。これらシリンダ装置５７は、昇降装置８ａ，８ｂと同様に、制御部１７によって制御されている。尚、補助持ち上げ装置５５は、平面視において、Ｘ軸の両側方に一対振り分けられて配設されている。
【００５２】
これによると、各ピン５６はシリンダ装置５７によって昇降され、この際、スキージ６の移動位置に応じた位置のピン５６をＸ軸方向において一端側Ａから他端側Ｂへわたり順次上昇させていくことによって、マスク２の両側端部Ｃとこれら両側端部Ｃ間の中央部との傾斜角度Θを共にほぼ一定にすることができる。
【００５３】
上記各実施の形態では、図１の実線に示すように、スキージ６をＸ軸の一端側Ａから他端側Ｂへ移動させながら一方の持ち上げ部材７ａによってマスク２の一端側Ａを持ち上げているが、図１の仮想線に示すように、反対方向に傾斜した別のスキージ６０を他端側Ｂから一端側Ａへ逆移動させる場合は、他方の持ち上げ部材７ｂによってマスク２の他端側Ｂを持ち上げる。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、マスクは従来のようなたわみを生じることはなく、スキージの先端を起点とする一端側の範囲が回路基板から斜め上方へ剥離するため、マスクの版離れ時の挙動はスキージの先端に沿って同様となる。この際、スキージの先端を中心とした回路基板に対するマスクの一端側の傾斜角度がほぼ一定になるため、版離れ状態が終始一定となる。
【００５５】
また、スキージが移動してはんだをマスクの開口部に押し出すとともに、マスクの一端側が持ち上げられて回路基板から順次剥離されるため、はんだの充填と回路基板をマスクから離間させる版離れ動作とを同時に行うことができる。したがって、印刷作業に要する時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態１におけるスクリーン印刷装置の正面図である。
【図2】 同、スクリーン印刷装置の平面図である。
【図3】 同、スクリーン印刷装置の昇降装置の正面図である。
【図4】 図３におけるＺ−Ｚ矢視図である。
【図5】 同、スクリーン印刷装置の動作を示す正面図である。
【図6】 同、スクリーン印刷装置の動作を示す正面図である。
【図7】 同、スクリーン印刷装置の補助持ち上げ装置の平面図である。
【図8】 同、スクリーン印刷装置の補助持ち上げ装置をＸ軸方向から見た図である。
【図9】 同、スクリーン印刷装置の補助持ち上げ装置の動作を示す図である。
【図10】 同、スクリーン印刷装置の制御系のブロック図である。
【図11】 本発明の実施の形態２におけるスクリーン印刷装置の昇降装置をＸ軸方向から見た図であり、持ち上げ部材を下降させた状態を示す。
【図12】 同、スクリーン印刷装置の昇降装置をＸ軸方向から見た図であり、持ち上げ部材を上昇させた状態を示す。
【図13】 本発明の実施の形態３におけるスクリーン印刷装置の正面図である。
【図14】 同、スクリーン印刷装置の一方の昇降装置の斜視図である。
【図15】 同、スクリーン印刷装置の一方の昇降装置の一部切欠き正面図である。
【図16】 本発明の実施の形態４におけるスクリーン印刷装置の補助持ち上げ装置の斜視図である。
【図17】 同、スクリーン印刷装置の補助持ち上げ装置の動作を示す図である。
【図18】 従来のスクリーン印刷装置の正面図である。
【図19】 従来のスクリーン印刷装置を用いた際の版離れ時の図である。
【図20】 従来のスクリーン印刷装置を用いた際の版離れ時の回路基板とマスクとの変位を示すグラフである。
【符号の説明】
１ スクリーン印刷装置
２ マスク
３ 回路基板
５ クリームはんだ
６ スキージ
７ａ，７ｂ 持ち上げ部材
８ａ，８ｂ 昇降装置
１０ ボールねじ
１１ モータ
１２ ナット部材
１３ ブラケット
１６ 角度検出手段
１７ 制御部
２２ 補助持ち上げ装置
２３ ローラ
２４ 昇降駆動装置
２５ 移動装置
４１ａ，４１ｂ 昇降装置
４２ ピストンロッド
４３ シリンダ装置
４４ リンク機構
５０ａ，５０ｂ 昇降装置
５２ アーム
５４ シリンダ装置
５５ 補助持ち上げ装置
５６ ピン
５７ シリンダ装置（昇降駆動装置）
Ａ 一端側
Ｂ 他端側
Ｃ 側端部
Ｆ 下向きの力
Θ 傾斜角度
Claims (7)
- 表面がマスクに接触するように回路基板をセットし、マスク上のはんだを上記マスクの開口部に充填することによって上記はんだを回路基板に印刷するスクリーン印刷装置において、
先端がマスクの上面に当接しかつマスク上面を一端側から他端側へ移動して上記はんだを上記マスクの開口部に押し出すスキージがマスクの上方に設けられ、
上記マスクの一端側を上方へ持ち上げて回路基板から順次剥離させる持ち上げ部材と、上記スキージの先端を中心とした回路基板に対するマスクの一端側が傾斜するように上記持ち上げ部材を昇降させる昇降装置と、スキージ移動方向に直交する方向におけるマスクの両側端部を持ち上げる補助持ち上げ装置とが備えられ、
上記補助持ち上げ装置は、スキージ移動方向に直交する方向におけるマスクの両側端部の下方でスキージ移動方向へ複数配設された昇降自在なピンと、これら各ピンを個別に昇降させる昇降駆動装置とで構成されていることを特徴とするスクリーン印刷装置。 - 昇降装置は回路基板に対するマスクの一端側の傾斜角度がほぼ一定になるように持ち上げ部材を昇降させ、
スキージの先端と持ち上げ部材とはそれぞれ、スキージ移動方向に直交する方向にわたって延設されていることを特徴とする請求項１記載のスクリーン印刷装置。 - スキージの先端を中心とした回路基板に対するマスクの一端側の傾斜角度を検出する角度検出手段と、上記角度検出手段で求められた傾斜角度に応じて昇降装置を制御する制御部とが備えられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスクリーン印刷装置。
- 昇降装置は、モータにより回転駆動されるねじと、このねじに螺合してねじの回転によって昇降するナット部材と、このナット部材と持ち上げ部材とを連結するブラケットとで構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスクリーン印刷装置。
- 昇降装置は、作動用流体の圧力によって作動するシリンダ装置と、このシリンダ装置と持ち上げ部材とを連結するリンク機構とで構成され、
スキージの押付力によってマスクの一端側に作用する下向きの力の大きさに応じて上記シリンダ装置のピストンロッドの出退量が調節されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスクリーン印刷装置。 - 昇降装置は、上下方向に回動自在なアームと、このアームを回動させるシリンダ装置とで構成され、
上記アームの遊端部に持ち上げ部材が取付けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスクリーン印刷装置。 - 請求項１記載のスクリーン印刷装置を用いたスクリーン印刷方法であって、
スキージをマスクの一端側から他端側へ移動させる際、マスクの一端側を持ち上げ部材で上方へ持ち上げ、スキージの先端を中心とした回路基板に対するマスクの一端側の傾斜角度をほぼ一定にしながら上記マスクを回路基板から順次剥離させるとともに、スキージの移動に応じて昇降駆動装置でピンをスキージ移動方向において順次上昇させることにより、スキージ移動方向に直交する方向におけるマスクの両側端部とこれら両側端部間の中央部との傾斜角度を共にほぼ一定にすることを特徴とするスクリーン印刷方法。
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