JP4174980B2

JP4174980B2 - Sealant printing device

Info

Publication number: JP4174980B2
Application number: JP2001257505A
Authority: JP
Inventors: 勝三本; 裕晃今井; 猪佐雄阿部
Original assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2008-11-05
Anticipated expiration: 2021-08-28
Also published as: JP2003062975A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイパネルを形成する基板上に、スクリーン印刷法を用いてシール剤を印刷するシール剤印刷装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術として、特開２００１−７１４５４号公報に記載のスクリーン印刷機には、１回の印刷における印刷動作を印刷範囲について複数ステップに分割して、それぞれのステップに適した押出圧力を設定した押出圧力パターンを予め作成すると共に、その押出圧力パターンに基づいて１回の印刷中に押出圧力を変化させる押出圧力制御装置が設けられている。更に、この特開２００１−７１４５４号公報には、印刷後のプリント基板を撮像してプリント基板上の印刷剤の量を検出し、その量と押出圧力パターンとに基づいて押出圧力を調節することが開示されている。
【０００３】
上記従来例は、特にプリント基板等に半田ペーストを印刷することでなされたもので、特に印刷パターンが複雑で且つ印刷場所にむらがある印刷に適している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、液晶ディスプレイパネルを形成するガラス基板上に、前記スクリーン印刷法によりシール剤を印刷する際に、図５に示すように、特定形状を有する複数の印刷パターンが基板上に複数行列方向に配列して形成されている場合、一定の速度で且つ低い押圧力で、シール剤をマスクの開口部に押し込んで印刷すると、印刷にむらが発生するという不具合がある。特に、このような印刷方法によれば、スキージの移動方向に開口部が長く形成されている場合には正常な印刷状態となるが、特に移動方向に直交する方向に長く開口した開口部が形成されている場合には、その開口部にて印刷されたシール剤の量にむらが発生してしまうという不具合があった。
【０００５】
そこで、このような不具合を解消し、スキージの移動方向に直交する方向に長く開口した開口部においても均一なシール剤量の印刷状態を実現するために、スキージに加える圧力を大きくするという方法がある。しかしながら、スキージに大きな圧力を加えることにより、液晶パネル基板上に形成されている配向膜を傷つけ、配向方向を変化させてしまうという不具合があった。
【０００６】
以上のことから、本発明は、マスクの開口部へのシール剤の充填を確実に行うと共に、配向膜に損傷を与えることの少ない、スクリーン印刷法を用いたシール剤印刷装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によるシール剤印刷装置は、液晶ディスプレイパネルのシール部に対応した開口部を有するスクリーン印刷用マスクと液晶ディスプレイパネルの基板とを搭載する印刷テーブルと、押圧された状態で収納しているシール剤を吐出して前記スクリーン印刷用マスクの開口部に充填するスキージを備えたスキージヘッドと、前記スキージヘッドを駆動するスキージ駆動部と、前記スキージ駆動部の駆動処理を制御する制御手段とを備え、前記スキージ駆動部は、前記スキージの位置を検出するエンコーダと、前記スキージを前記基板側に移動させるスキージ移動手段とを有し、前記制御手段は、前記エンコーダで検出された前記スキージの位置での前記スクリーン印刷用マスクに設けられた開口部の長さ方向を判定する判定機能と、その判定結果に基づいて、前記スキージ移動手段を制御することにより、前記スクリーン印刷用マスクに設けられた開口部が前記スキージヘッドの移動方向に長く形成されている場合には、前記スキージの押圧力を小さくし、前記スキージヘッドの移動方向に対して直角方向に長く形成されている場合には、前記スキージの押圧力を大きくする押圧力の可変機能とを有している。
【０００８】
また、本発明のシール剤印刷装置は、液晶ディスプレイパネルのシール部に対応した開口部を有するスクリーン印刷用マスクと液晶ディスプレイパネルの基板とを搭載する印刷テーブルと、押圧された状態で収納しているシール剤を吐出して前記スクリーン印刷用マスクの開口部に充填するスキージを備えたスキージヘッドと、前記スキージヘッドを駆動するスキージ駆動部と、前記スキージ駆動部の駆動処理を制御する制御手段とを備え、前記スキージ駆動部は、前記スキージの位置を検出するエンコーダと、前記スキージを前記基板側に移動させるスキージ移動手段と、前記スキージ移動手段による前記スキージの前記基板側への移動量を規制するスキージ移動量規制手段とを有し、前記制御手段は、前記エンコーダで検出された前記スキージの位置での前記スクリーン印刷用マスクに設けられた開口部の長さ方向を判定する判定機能と、その判定結果に基づいて、前記スキージ移動量規制手段を制御することにより、前記スクリーン印刷用マスクに設けられた開口部が前記スキージヘッドの移動方向に長く形成されている場合には、前記スキージ移動手段による前記スキージの移動量を、前記スクリーン印刷用マスクを前記基板に接触させない位置までに、規制し、前記スキージヘッドの移動方向に対して直角方向に長く形成されている場合には、前記スキージ移動手段による前記スキージの移動量を前記基板の上面位置よりも低い位置までとする移動量の調整機能とを有している。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態によるシール剤印刷装置について、図面を参照して説明する。
【００１１】
＜スクリーン印刷法によるシール剤印刷動作の原理＞
まず、本実施形態で採用されるスクリーン印刷法によるシール剤印刷動作の原理を、図７を参照して詳細に説明する。図７において、ガラス基板１は印刷テーブル３上に設置され、更にその上にはシール剤印刷用マスク４が備えられている。またこの時、シール剤印刷用マスク４は、画像認識機構（図示せず）および印刷テーブル位置決め機構（図示せず）によって、ガラス基板１との相対位置が正確に合わせられている。
【００１２】
以上のような状態において、スキージ１１をシール剤印刷用マスク４の上面を擦りながら移動させることにより、前記シール剤印刷用マスク４の開口部にシール剤２０を充填する。こうしてシール剤２０を充填した後、シール剤印刷用マスク４の版離れを行うことによって、ガラス基板１上へのシール剤２０の印刷が終了する。その後、シール剤２０が印刷されたガラス基板１を印刷装置から搬出し、シール剤２０を乾燥・硬化させることによってシールが形成される。
【００１３】
ここで、液晶パネルにおけるガラス基板上には配向膜が形成されており、その表面はラビング処理によって方向性が与えられているが、このような基板１に対して図７のようなスクリーン印刷法によるシール剤印刷動作を行うと、スキージ１１を移動させてマスク開口部にシール剤２０を充填する工程において、マスク４と配向膜とが接触してしまう。そこで、スクリーン印刷法によりシールを形成する際にマスク４との接触によって配向膜に損傷を与えないためには、スキージ１１からマスク４に加わる上下方向の力（押圧力）を可能な限り低くする必要がある。
【００１４】
ところが、液晶のシール剤２０は一般のインクのような印刷媒体と比べて粘度が高い場合が多いため、マスク４の開口部にシール剤２０を確実に充填するためには、高い押圧力を掛ける必要がある。特に、印刷方向（スキージの移動方向）と直角方向に開いている開口部にはシール剤２０が入りにくい特性があるため、なおさら高い押圧力が必要である。そこで本発明は、マスクの開口部の開口方向によらず、精度良くシール剤を印刷することができるシール剤印刷装置を実現したものである。
【００１５】
以下、本発明のシール剤印刷装置の具体的な構成について、図面を参照して説明する。
【００１６】
＜スキージ駆動部の構成＞
まず、本実施形態のシール剤印刷装置におけるスキージ駆動部の構成について、図１及び図２を参照して以下説明する。スキージ駆動部は、図１に示すように、スキージヘッド７が架台８上にリニアガイド９を介して搭載されており、このスキージヘッド７が後述の如くリニアガイド９に沿って移動可能な構成となっている。具体的には、図１の紙面に対し垂直方向に、もしくは図２の矢印方向に移動可能に構成されている。前記スキージヘッド７には、スキージ上下シリンダ１０を介してスキージ１１が取り付けられている。
【００１７】
前記スキージ１１にはガイドロッド１２が取り付けられており、このガイドロッド１２は、スキージ上下シリンダ１０のエンドブラケット１３よりも上方に設けられているガイドロッドブラケット１４に固設している。また、このガイドロッドブラケット１４の上部にはダウンストップ制御用の電動シリンダ１５が取り付けられている。更に、上下方向に移動可能な電動シリンダ１５のロッド１６が、ガイドロッドブラケット１４を貫通し、ロッド１６の下端部がエンドブラケット１３とガイドロッドブラケット１４の間に位置する状態となっている。
【００１８】
ここで、前記ロッド１６はスキージ１１の下降動作を停止させるストッパーの役割を有している。具体的には、前記ロッド１６の下端部が、スキージ１１下降中にスキージ上下シリンダ１０のエンドブラケット１３に接触すると、ロッド１６がエンドブラケット１３とガイドロッドブラケット１４との間に挟まるような状態となり、その結果スキージ１１が更に下降できなくなる。そこで、前記電動シリンダ１５のロッド１６を下方向に移動させることにより、スキージ上下シリンダ１０のストロークを短くすることができる。つまり電動シリンダ１５は、スキージ１１の可動範囲を制限する規制部材としての働きを持っており、電動シリンダ１５のロッド１６の下端部の位置を制御することによって、スキージ１１の下降下限位置（ダウンストップ位置Ｚ）を制御することができる。
【００１９】
また本実施形態のシール剤印刷装置におけるスキージ駆動部には、図２のように、ボールネジ１７の一端にはスキージヘッド駆動モータ１８が取り付けられており、ボールネジ１７がスキージヘッド駆動モータ１８によって回転駆動できるように構成されている。これにより、ボールネジ１７が回転することで、スキージヘッド７がリニアガイド９に沿って図中の矢印方向（水平方向）に移動することができる。更に、スキージヘッド駆動モータ１８には、スキージ１１の位置を検出するためのエンコーダ１９が取り付けられている。ここで、ボールネジ１７，スキージヘッド駆動モータ１８及びエンコーダ１９等から構成される部分をスキージヘッド移動機構と称する。
【００２０】
＜スキージの構成＞
次に、本実施形態のスキージの構成について、図３及び図４を参照して説明する。図３は本実施形態のシール剤印刷装置におけるスキージの正面断面図であり、図４は側面断面図である。
【００２１】
本実施形態のシール剤印刷装置における圧入式密閉スキージ１１は、大別して上体部２６とチャンバ２７とから成る。上体部２６側には供給シリンダ２８が設けられており、この供給シリンダ２８を駆動することにより、チャンバ２７側に設けられた上下軸２２を介してピストン２１を駆動し、シール剤２０に押圧力が掛けられる。また、ピストン２１には直動ガイド２３が設けられており、ピストンが傾くことなく上下方向に移動できるように構成されている。またチャンバ２７には、サイドシール２４とリップ２５とが、開口部を設けたマスク４面に接触するように設けられている。尚、スキージ１１は首振り動作可能に、ガイドロット１２に十字ピン５０で接続されている。
【００２２】
上記構成のスキージ１１では、供給シリンダ２８に圧縮空気が供給されてピストン２１が下方に押されることによってシール剤２０が加圧され、その加圧によりリップ２５とサイドシール２４に囲まれたスキージ開口部２９からシール剤２０が押し出されて、マスク４の開口部６にシール剤２０が充填されるように構成されている。
【００２３】
以上のように、本実施形態では、スキージに圧入式密閉スキージを用いることにより、印刷速度を高めると共に、シール剤へのゴミの混入を防止することができる。
【００２４】
また、本実施形態によるシール剤印刷装置には、上記スキージ駆動部及びスキージの制御を行う制御装置（図示せず）が設けられている。
【００２５】
ここで、本実施形態において使用するシール剤の印刷パターンの構成を図５及び図６に示す。図５は、複数個の印刷パターンが設けられたマスクの一例を示す図であり、また図６は、図５のマスクに設けられたシール剤印刷パターンの拡大図である。
【００２６】
一般に１枚の基板１から複数枚の液晶パネル２を作成する場合、図５に示すように、シール剤２０は、作成する液晶パネル２の大きさに応じて縦横に並列に配置するように形成される。そのため、マスク４にも同様の印刷パターン（開口部）が形成される。ここで、液晶パネル作成の際に用いられるシール剤２０は、幅と高さが略一定のものである。尚、図５には、一種類の印刷パターンの液晶パネルを複数枚作成する例を示しているが、大きさの異なる複数種類の印刷パターンの液晶パネルを作成する場合にも本発明を適用することは可能である。本実施形態では、図６に示す形状の印刷パターン（開口部６）が形成されたマスク４を用いて、矢印の方向にスキージ１１を移動してシール剤２０を印刷する場合を例にとり、以下説明する。
【００２７】
図６に示す印刷パターンには、マスク４の開口部がスキージ１１の移動方向に対して直角方向に開口する開口部６−１と、移動方向に対して平行方向に開口する開口部６−２とが存在している。ここで、上述したように、スクリーン印刷法によれば、シール剤のような粘度の高い材料を印刷する場合、開口部６−１の部分にはシール剤が入りにくく、開口部６−２の部分の方がシール剤は入り易いという傾向がある。そこで本発明のシール剤印刷装置には、シール剤の入りにくい部分の印刷時にはスキージに加える押圧力を上げ、入り易い部分の印刷時には押圧力を下げる制御機構が設けられている。この制御機構は、具体的には、スキージ１１の上下方向への移動量を制御する機構である。
【００２８】
＜スキージ駆動部の制御機構＞
以下、スキージ１１の上下方向への移動量を制御する制御機構について、図８を参照して説明する。図８は、スキージ上下移動制御用の空圧回路の構成図である。
【００２９】
図８に示すように、本実施形態のスキージ上下移動制御用の空圧回路は、スキージ上下シリンダ１０（以下、上下シリンダと略称する）に２つの空圧源３０ａ，３０ｂから圧縮空気が供給される構成となっている。一方の空圧源３０ａは上下シリンダ１０に背圧を与えるもので、空圧源３０ａと上下シリンダ１０との間の配管には、圧力制御弁３４及び戻り回路３１ａが備えられている。また他方の空圧源３０ｂは上下シリンダ１０を移動させるためのもので、空圧源３０ｂと上下シリンダ１０との間の配管には、押圧力を制御するための電空レギュレータ３３及び戻り回路３１ｂと，上下シリンダ１０の移動方向を切換えるための電磁切替弁３２及び戻り回路３１ｃと，がそれぞれ備えられている。尚、本実施形態では２つの空圧源を用いているが、１つの空圧源から空気圧を供給するように構成してもよい。
【００３０】
ここで、上記構成のスキージ上下移動制御用の空圧回路は、前記電磁切替弁３２がＡ位置にある場合には、上下シリンダ１０は上方向に移動するような空圧を受け、Ｂ位置にある場合には下方向に移動するような空圧を受けるように構成されている。そこで、上記構成の空圧回路において、電磁切替弁３２がＢ位置にある場合に上下シリンダが下降することによって生じる押圧力Ｐは、数１のように表される。尚、数１におけるａ_１はシリンダ上部の受圧面積，ａ_２はシリンダ下部の受圧面積，Ｐ_１は電空レギュレータ３３によって制御されるシリンダ上部に加えられる空気圧力，Ｐ_２は圧力制御弁３４よって制御されるシリンダ下部に加えられる空気圧力，Ｗはスキージ上下シリンダ１０が支えるスキージ部の自重である。
【００３１】
【数１】

【００３２】
この数１の関係を基に、上下シリンダ１０に加える空気圧を空圧回路にて制御することによって、スキージ１１の下降により生じる押圧力が制御される。
【００３３】
＜スキージの制御機構＞
また、圧入式密閉スキージ１１に設けられている供給シリンダ２８を制御する制御機構について、図９を参照して説明する。図９は、本実施形態の圧入式密閉スキージに設けられている供給シリンダ制御用の空圧回路の構成図である。
【００３４】
図９において、供給シリンダ２８には、背圧を与えるための配管と、シリンダを移動させる圧力を与えるための配管とが接続されている。各配管は１つの空圧源３０から圧縮空気が供給される。空圧源３０と供給シリンダ２８との間には、供給シリンダ２８の動作方向を切り替える電磁切替弁３５が設けられており、この電磁切替弁３５において、供給シリンダ２８を動作させる配管と、背圧を印加する配管とに分岐している。また、電磁切替弁３５には、戻り回路３１が設けられている。更に、供給シリンダ２８を動作させる配管には電空レギュレータ３６が設けられており、電空レギュレータ３６を制御することで、供給シリンダ２８の押圧力、言い換えればピストン２１を介してシール剤２０に掛かる押圧力を変化させることができる。
【００３５】
このようにシール剤２０に加える押圧力を変化させることによっても、スキージの下降により生じる押圧力を変化させることと同様の作用を及ぼすが、実際には、双方の押圧力を変化させることで、スキージの移動方向に対するシール剤印刷パターンの形成方向の違いにより生じる効果の差を小さくすることができる。
【００３６】
上述のように構成されたスキージ駆動部及びスキージヘッドの各空圧回路にて行われる押圧力制御について、更に図１０を参照して具体的に説明する。図１０は本発明のシール剤印刷装置にて行われる、スキージの上下方向への移動量制御による押圧力制御の概念図であり、図１０（ａ）にはマスク開口パターンが、図１０（ｂ）には図１０（ａ）のマスク開口パターンの各部に対応する押圧力制御パターンが、それぞれ示されている。
【００３７】
まず、マスク開口パターン毎に対応する押圧力制御パターンは、制御装置に予め記憶されており、この押圧力制御パターンに基づいて、スキージ１１の位置Ｘにて生じさせる押圧力Ｐ(Ｘ)が決定される。具体的には、図１０によれば、スキージ１１の位置Ｘがスキージ移動方向と直角方向に長く開口した開口部６―１の上にある時点では、押圧力Ｐ＝Ｐ_Ｈとなるように電空レギュレータ３３の出力圧力Ｐ_１が制御され、スキージ１１の位置Ｘがスキージ移動方向に長く開口した開口部６―２の上にある時点では、押圧力Ｐ＝Ｐ_Ｌとなるように電空レギュレータ３３の出力圧力Ｐ_１が制御される。ここで、Ｐ_１の制御則は数２として表される。尚、数２において、ａ_１はシリンダ上部の受圧面積，ａ_２はシリンダ下部の受圧面積，Ｐ_１は電空レギュレータ３３によって制御されるシリンダ上部に加えられる空気圧力，Ｐ_２は圧力制御弁３４よって制御されるシリンダ下部に加えられる空気圧力，Ｗはスキージ上下シリンダ１０が支えるスキージ部の自重，Ｐ(Ｘ)は制御装置内に予め記憶された押圧力制御パターンに基づいて設定される、スキージ１１の位置Ｘにおける押圧力である。
【００３８】
【数２】

【００３９】
＜押圧力制御による印刷処理手順＞
以上のような押圧力制御が行われる印刷処理の手順を、図１１を参照して以下説明する。図１１は、本実施形態のシール剤印刷装置におけるスキージの上下方向への移動量制御による押圧力制御を用いた印刷処理手順を示すフローチャートである。
【００４０】
印刷開始のシーケンスがスタートすると、電磁切替弁３２をＢ位置に切り替えることにより、スキージが下降を開始し（ステップＳ１）、同時に押圧力の制御も開始する（ステップＳ２）。この押圧力の制御は、上述の如く、制御装置に予め記憶されたＸ−Ｐマップに基づいて、エンコーダ１９によって検出されるスキージ１１の位置Ｘにおける押圧力Ｐ(Ｘ)を設定し、設定値を上記数２の式に代入して得られた値Ｐ_１(Ｘ)を電空レギュレータ３３の出力値とすることによって行われる。ここで前記制御装置は、スキージ１１の位置Ｘの情報から、開口の長さ方向を判定して押圧力を高くするか、あるいは低くするかを判断する押圧力決定手段を備え、その判定結果に基づいて電空レギュレータ３３に制御指令を出す機能を有している。尚、本実施形態では、マスクの開口パターンを予め制御装置に記憶させているが、マスクの開口状態をリアルタイムに計測し、その計測結果に基づいて押圧力をリアルタイムに可変制御してもよい。
【００４１】
続いて、スキージヘッド７が予め設定された速度で移動し（ステップＳ３）、マスクパターン開口部にシール剤を充填する。この時、移動中のスキージ位置Ｘが随時エンコーダ１９によって検出されており（ステップＳ４）、スキージヘッド７の位置に応じて、押圧力が可変制御される。検出された位置情報は、押圧力制御の入力となると共に、ストロークエンドの判定（ステップＳ５）にも用いられる。スキージヘッド７がストロークエンドに達するとスキージヘッド７が移動を停止する（ステップＳ６）。そして、電磁切替弁３２をＡ側位置に切り替えることにより、スキージ１１が上昇し（ステップＳ７）、印刷処理が終了する。
【００４２】
ここで、上記の印刷処理手順におけるステップＳ２の押圧力制御工程ではスキージ上下移動の制御が行われているが、ステップＳ２において、上述のような圧入式密閉スキージの供給シリンダを制御することにより、印刷処理を行うようにしても良い。尚、この場合には、スキージの上下方向への移動量制御と同様に、制御装置に予め記憶されたＸ−Ｐ’マップ（図示せず）に基づいて、エンコーダ１９によって検出されるスキージ１１の位置Ｘにおける供給シリンダ２８の押圧力、換言すれば、ピストン２１を介してシール剤２０に掛かる押圧力Ｐ’(Ｘ) が設定されることとなる。ここで前記制御装置は、スキージ１１の位置Ｘの情報から、開口の長さ方向を判定して押圧力を高くするか、あるいは低くするかを判断する押圧力決定手段を備え、その判定結果に基づいて電空レギュレータ３６に制御指令を出す機能を有している。
【００４３】
尚、本実施形態において、スキージの上下方向への移動量制御による押圧力制御のみを用いる場合には、圧入式密閉スキージではなく、一般のスキージを使用しても本発明が成り立つことはいうまでもない。
【００４４】
また、図１４に示すようにマスクの開口パターンがスキージの移動方向に対して不揃いに設けられている場合もあるが、この場合は、スキージの移動方向に対して直角方向に長く開口する開口部の位置Ｘを予め制御装置に記憶させる，もしくはマスクの開口状態をリアルタイムに計測し、その開口部における押圧力を高くするように制御すればよい。
【００４５】
＜第二実施形態＞
ここで、上記実施形態では押圧力を制御して印刷処理を行っているが、スキージ１１の移動距離（ダウンストップ位置）を制御することで、同様の効果を得ることができる。以下に、スキージ１１の移動距離（ダウンストップ位置）を制御する場合について説明する。
【００４６】
まず、第二実施形態のダウンストップ位置制御について、図１２を参照して具体的に説明する。図１２は本発明のシール剤印刷装置にて行われるダウンストップ位置制御の概念図であり、図１２（ａ）にはマスク開口パターンが、図１２（ｂ）には図１２（ａ）のマスク開口パターンの各部に対応するダウンストップ位置制御パターンが、それぞれ示されている。
【００４７】
まず、マスク開口パターン毎に対応するダウンストップ位置制御パターンは、上記実施形態における押圧力制御パターンと同様、制御装置に予め記憶されており、このダウンストップ位置制御パターンに基づいて、スキージ１１の位置Ｘにて生じさせるダウンストップ位置Ｚ(Ｘ)が決定される。具体的には、図１２によれば、スキージ１１の位置Ｘがスキージ移動方向と直角方向に長く開口した開口部６―１の上にある時点では、ダウンストップ位置Ｚが基板１の上面位置Ｚ_Ｇよりも低いＺ_Ｌとなるように、位置調整機構である電動シリンダ１５を駆動してロッド１６の下端部の位置が制御され、スキージ１１の位置Ｘがスキージ移動方向に長く開口した開口部６―２の上にある時点では、ダウンストップ位置Ｚがガラス基板１の上面位置Ｚ_Ｇと同じか又はそれよりも高いＺ_Hとなるように、電動シリンダ１５のロッド１６の下端部の位置が制御される。
【００４８】
以上のようにダウンストップ位置を制御することにより、スキージ１１の位置Ｘがスキージ移動方向と直角方向に長く開いた開口部６―１の上にあるときの押圧力は設定値Ｐとなるが、スキージ１１の位置Ｘがスキージ移動方向に長く開口した開口部６―２の上にあるときには、開口部６―１の上にあるときよりも上下シリンダ１０の下降位置が高く設定されているため、マスク４とガラス基板１とが接触しないようになる。尚、このような制御を行った場合でも、マスク４の変形による反力がマスク４と圧入式密閉スキージ１１との間に作用するため、スキージ１１のリップ２５によりシール剤２０の掻き取りが行われる。
【００４９】
＜ダウンストップ位置制御による印刷処理手順＞
上述のように制御される印刷処理は、前述の図１１における押圧力制御手順におけるステップＳ２をダウンストップ位置制御に代えた手順により行われることができるが、ダウンストップ位置制御による他の印刷処理手順について図１３を参照して以下説明する。図１３は、第二実施形態のシール剤印刷装置におけるダウンストップ位置制御による印刷処理手順を示すフローチャートである。
【００５０】
印刷開始のシーケンスがスタートすると、電磁切替弁３２をＢ位置に切り替えることにより、スキージ上下シリンダ１０に空気圧力が供給されてスキージが下降を開始し（ステップＳＳ１）、それとほぼ同時に圧入圧力制御を開始する（ステップＳＳ２）。圧入圧力制御は図９の空圧制御回路により行われるものである。またこの時、ダウンストップ位置の制御も開始する（ステップＳＳ３）。このダウンストップ位置制御は、上述の如く、制御装置に予め記憶されたＸ−Ｚマップに基づいて、エンコーダ１９によって検出されるスキージ１１の位置Ｘにおけるダウンストップ位置Ｚ(Ｘ)を設定し、電動シリンダ１５のロッド１６の位置を制御するものである。これにより、スキージ１１の移動可能範囲が制御され、その結果、移動量，即ち押圧力が制御される。この場合の制御装置は、スキージ１１の位置Ｘの情報から、開口の長さ方向を判定してダウンストップ位置を高くするか、あるいは低くするかを判断するダウンストップ位置決定手段を有し、またこの制御装置は、その判定結果に基づいて電動シリンダ１５を制御する機能を備えている。尚、本実施形態では、マスクの開口パターンを予め制御装置に記憶させているが、マスクの開口状態をリアルタイムに計測し、その計測結果に基づいて押圧力をリアルタイムに可変制御してもよい。
【００５１】
続いて、スキージヘッド７が予め設定された速度で移動し（ステップＳＳ４）、マスクパターン開口部にシール剤２０を充填する。この時、移動中のスキージ位置Ｘが随時エンコーダ１９によって検出されており（ステップＳＳ５）、スキージヘッド７の位置に応じて、ダウンストップ位置が可変制御される。検出された位置情報は、ダウンストップ位置制御の情報となると共に、ストロークエンドの判定（ステップＳＳ６）にも用いられる。スキージヘッド７がストロークエンドに達するとスキージヘッド７が移動を停止し（ステップＳＳ７）、電磁切替弁３２のＡ側位置への切り替えによってスキージ１１が上昇し（ステップＳＳ８）、印刷処理が終了する。
【００５２】
以上のように、本実施形態では、ダウンストップ位置を位置決め用の電動シリンダ１５を駆動してロッド１６の下端部の位置を制御し、スキージ１１の移動可能範囲を制限することにより、押圧力が制御可能となる。具体的には、スキージ１１が基板１上面よりも下まで移動可能と設定しておくと基板表面に加わる押圧力を大きくすることができ、基板面と同じもしくは基板面よりも高い位置（基板面に接触しない位置）に設定しておくと押圧力は小さくすることができる。このように、スキージ上下シリンダ１０に加える空気圧を変化させずにスキージ１１の上下の移動距離を制限することで、上述の押圧力制御の場合と同様の効果を得ることができる。尚、本実施形態では、予めスキージ上下シリンダ１０に加えておく空気圧は、押圧力が大きい場合に設定しておくことが好ましい。
【００５３】
尚、本実施形態において用いられるスキージは、圧入式密閉スキージではなく、一般のスキージとしても本発明が成り立つことはいうまでもない。また、図１４に示すようにマスクの開口パターンがスキージの移動方向に対して不揃いに設けられている場合もあるが、この場合は、スキージの移動方向に対して直角方向に長く開口する開口部の位置Ｘを予め制御装置に記憶させる，もしくはマスクの開口状態をリアルタイムに計測し、その結果に基づいてスキージの上下の移動距離制御を実行するようにしておくことで、開口パターンが不揃いであっても精度の高いシール印刷を実現できる。即ち、図１４に示すようにスキージ１１の移動方向に対して直角方向に長い開口のある位置では、たとえ移動方向に平行な開口があっても、押圧力を必ず大きくするように制御することで、シール剤の印刷むらの発生を防止することができる。
【００５４】
また本発明のシール剤印刷装置では、第一実施形態の押圧力制御と、第二実施形態のダウンストップ位置制御とを組み合わせて印刷処理を行っても良いことは言うまでもない。
【００５５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のシール剤印刷装置によれば、スキージがスキージ移動方向と直角方向に長く開口したマスク開口部の上に位置している時には、スキージがスキージ移動方向に長く開口したマスク開口部の上部に位置している時に比べて押圧力を高くするように制御する，もしくはスキージの移動量を大きく移動できるよう制御することができるため、配向膜に損傷を極力与えずに、マスク開口部へのシール剤の充填を確実に行うことができる。また、シール剤印刷装置のスキージに圧入式密閉スキージを用いることにより、シール剤の印刷速度を高めると共に、シール剤へのゴミの混入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるシール剤印刷装置におけるスキージ駆動部の正面図である。
【図２】本実施形態のシール剤印刷装置におけるスキージ駆動部の上面図である。
【図３】本実施形態のシール剤印刷装置におけるスキージの正面断面図である。
【図４】本実施形態のシール剤印刷装置におけるスキージの側面断面図である。
【図５】複数個の印刷パターンが設けられたマスクの一例を示す図である。
【図６】図５のマスクに設けられたシール剤印刷パターンの拡大図である。
【図７】スクリーン印刷機の原理を説明するための図である。
【図８】本実施形態のシール剤印刷装置におけるスキージ上下移動制御用の空圧回路の構成図である。
【図９】本実施形態のシール剤印刷装置における圧入式密閉スキージに設けられている供給シリンダ制御用の空圧回路の構成図である。
【図１０】本発明のシール剤印刷装置にて行われるスキージの上下方向移動量制御による押圧力制御の概念図であり、図１０（ａ）はマスク開口パターンを示す図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のマスク開口パターンの各部に対応する押圧力制御パターンを示す図である。
【図１１】本実施形態のシール剤印刷装置におけるスキージの上下方向移動量制御による押圧力制御を用いた印刷処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】本発明のシール剤印刷装置にて行われるダウンストップ位置制御の概念図であり、図１２（ａ）はマスク開口パターンを示す図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のマスク開口パターンの各部に対応するダウンストップ位置制御パターンを示す図である。
【図１３】第二実施形態のシール剤印刷装置におけるダウンストップ位置制御による印刷処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】シール剤印刷パターンの他の例を示す図である。
【符号の説明】
１…基板、３…印刷テーブル、４…スクリーン印刷用マスク（マスク）、７…スキージヘッド、８…架台、９…リニアガイド、１０…スキージ上下シリンダ、１１…スキージ、１２…ガイドロッド、１３…エンドブラケット、１４…ガイドロッドブラケット、１５…電動シリンダ、１６…ロッド、１７…ボールネジ、１８…モータ、１９…エンコーダ、２０…シール剤、２１…ピストン、２２…上下軸、２３…直動ガイド、２４…サイドシール、２６…上体部、２７…チャンバ、２８…供給シリンダ、３０…空圧源、３１…戻り回路、３２…電磁切替弁、３３…電空レギュレータ、３４…圧力制御弁。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sealant printing apparatus that prints a sealant on a substrate on which a liquid crystal display panel is formed using a screen printing method.
[0002]
[Prior art]
As a conventional technique, the screen printing machine described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-71454 divides a printing operation in one printing into a plurality of steps with respect to a printing range, and sets an extrusion pressure suitable for each step. An extrusion pressure control device is provided that creates an extrusion pressure pattern in advance and changes the extrusion pressure during one printing based on the extrusion pressure pattern. Further, JP-A-2001-71454 discloses an image of a printed circuit board after printing, detects the amount of printing agent on the printed circuit board, and adjusts the extrusion pressure based on the amount and the extrusion pressure pattern. Is disclosed.
[0003]
The above conventional example is made by printing a solder paste on a printed circuit board or the like, and is particularly suitable for printing with a complicated printing pattern and uneven printing locations.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when printing the sealing agent on the glass substrate forming the liquid crystal display panel by the screen printing method, as shown in FIG. 5, a plurality of print patterns having specific shapes are arranged in a plurality of matrix directions on the substrate. In the case where the sealant is formed at a constant speed and with a low pressing force, when the sealant is pushed into the opening of the mask and printed, there is a problem that uneven printing occurs. In particular, according to such a printing method, when the opening is formed long in the moving direction of the squeegee, a normal printing state is obtained, but an opening that is long open in the direction orthogonal to the moving direction is formed. If it is, there is a problem that unevenness occurs in the amount of the sealant printed at the opening.
[0005]
Therefore, in order to eliminate such problems and realize a printing state with a uniform amount of sealant even in an opening that is long in the direction orthogonal to the moving direction of the squeegee, a method of increasing the pressure applied to the squeegee is there. However, when a large pressure is applied to the squeegee, there is a problem in that the alignment film formed on the liquid crystal panel substrate is damaged and the alignment direction is changed.
[0006]
In view of the above, the present invention provides a sealing agent printing apparatus using a screen printing method that reliably fills the opening of the mask with less damage to the alignment film. Objective.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a sealing agent printing apparatus according to the present invention is a screen printing mask having an opening corresponding to a sealing portion of a liquid crystal display panel. And liquid Crystal display panel substrate And An onboard printing table; Stored in a pressed state Sealant Discharge A squeegee head having a squeegee that fills an opening of the screen printing mask, a squeegee driving unit that drives the squeegee head, and a control unit that controls a driving process of the squeegee driving unit. When The squeegee driving unit comprises: Squeegee Encoder to detect the position of And squeegee moving means for moving the squeegee to the substrate side Have , The control means includes At the position of the squeegee detected by the encoder A determination function for determining the length direction of the opening provided in the screen printing mask and its determination result. In the end On the basis of, By controlling the squeegee moving means, when the opening provided in the screen printing mask is formed long in the moving direction of the squeegee head, the pressing force of the squeegee is reduced, and the squeegee head If the length of the squeegee is long, the pressure of the squeegee is increased. With variable function Have is doing.
[0008]
Also , The sealing agent printing apparatus of the present invention is a screen printing mask having an opening corresponding to a sealing portion of a liquid crystal display panel. And liquid Crystal display panel substrate And An onboard printing table; Stored in a pressed state Sealant Discharge A squeegee head having a squeegee that fills an opening of the screen printing mask, a squeegee driving unit that drives the squeegee head, and a control unit that controls a driving process of the squeegee driving unit. And The squeegee driving unit comprises: Squeegee An encoder for detecting the position of Above Squeegee Above Squeegee moving means for moving to the substrate side; Squeegee movement amount regulating means for regulating the amount of movement of the squeegee toward the substrate by the squeegee moving means; And the control means includes At the position of the squeegee detected by the encoder A determination function for determining the length direction of the opening provided in the screen printing mask and its determination result. In the end On the basis of, By controlling the squeegee movement amount regulating means, Opening provided in the screen printing mask Before When the squeegee head is long in the moving direction The amount of movement of the squeegee by the squeegee moving means is restricted to a position where the screen printing mask does not contact the substrate, When it is long in the direction perpendicular to the moving direction of the squeegee head In , By the squeegee moving means Of the squeegee Travel Up to a position lower than the upper surface position of the substrate Movement adjustment function And Have.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a sealant printing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0011]
<Principle of sealant printing operation by screen printing method>
First, the principle of the sealant printing operation by the screen printing method employed in this embodiment will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 7, the glass substrate 1 is installed on a printing table 3, and a sealant printing mask 4 is further provided thereon. At this time, the sealant printing mask 4 is accurately aligned with the glass substrate 1 by an image recognition mechanism (not shown) and a printing table positioning mechanism (not shown).
[0012]
In the state as described above, the squeegee 11 is moved while rubbing the upper surface of the sealant printing mask 4 to fill the opening of the sealant printing mask 4 with the sealant 20. After filling the sealing agent 20 in this way, the printing of the sealing agent 20 on the glass substrate 1 is completed by releasing the plate of the sealing agent printing mask 4. Thereafter, the glass substrate 1 on which the sealing agent 20 is printed is taken out of the printing apparatus, and the sealing agent 20 is dried and cured to form a seal.
[0013]
Here, an alignment film is formed on a glass substrate in the liquid crystal panel, and the surface thereof is given directionality by rubbing treatment. A screen printing method as shown in FIG. When the sealant printing operation is performed, the mask 4 and the alignment film come into contact with each other in the step of moving the squeegee 11 and filling the mask opening with the sealant 20. Therefore, in order to prevent the alignment film from being damaged by contact with the mask 4 when forming the seal by the screen printing method, the vertical force (pressing force) applied from the squeegee 11 to the mask 4 is made as low as possible. There is a need.
[0014]
However, since the liquid crystal sealant 20 often has a higher viscosity than a printing medium such as general ink, a high pressing force is applied to reliably fill the opening of the mask 4 with the sealant 20. There is a need. In particular, since the sealant 20 is difficult to enter the opening that is open in the direction perpendicular to the printing direction (moving direction of the squeegee), an even higher pressing force is required. Therefore, the present invention realizes a sealant printing apparatus capable of printing a sealant with high accuracy regardless of the opening direction of the opening of the mask.
[0015]
Hereinafter, a specific configuration of the sealant printing apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
<Configuration of squeegee drive unit>
First, the configuration of the squeegee driving unit in the sealant printing apparatus of the present embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. As shown in FIG. 1, the squeegee driving unit includes a squeegee head 7 mounted on a frame 8 via a linear guide 9, and the squeegee head 7 can move along the linear guide 9 as described later. It has become. Specifically, it is configured to be movable in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1 or in the direction of the arrow in FIG. A squeegee 11 is attached to the squeegee head 7 via a squeegee upper / lower cylinder 10.
[0017]
A guide rod 12 is attached to the squeegee 11, and the guide rod 12 is fixed to a guide rod bracket 14 provided above the end bracket 13 of the squeegee upper / lower cylinder 10. An electric cylinder 15 for down-stop control is attached to the upper portion of the guide rod bracket 14. Further, the rod 16 of the electric cylinder 15 movable in the vertical direction passes through the guide rod bracket 14, and the lower end portion of the rod 16 is positioned between the end bracket 13 and the guide rod bracket 14.
[0018]
Here, the rod 16 serves as a stopper for stopping the lowering operation of the squeegee 11. Specifically, when the lower end portion of the rod 16 contacts the end bracket 13 of the squeegee upper and lower cylinders 10 while the squeegee 11 is lowered, the rod 16 is sandwiched between the end bracket 13 and the guide rod bracket 14. As a result, the squeegee 11 cannot be lowered further. Therefore, the stroke of the squeegee upper and lower cylinders 10 can be shortened by moving the rod 16 of the electric cylinder 15 downward. That is, the electric cylinder 15 functions as a restricting member that restricts the movable range of the squeegee 11, and by controlling the position of the lower end portion of the rod 16 of the electric cylinder 15, the lower limit position (down stop) of the squeegee 11 is controlled. The position Z) can be controlled.
[0019]
In addition, as shown in FIG. 2, a squeegee head drive motor 18 is attached to one end of the ball screw 17 in the squeegee drive unit of the sealant printing apparatus of this embodiment, and the ball screw 17 is rotationally driven by the squeegee head drive motor 18. It is configured to be able to. Thereby, the squeegee head 7 can move along the linear guide 9 in the arrow direction (horizontal direction) in the figure by rotating the ball screw 17. Furthermore, an encoder 19 for detecting the position of the squeegee 11 is attached to the squeegee head drive motor 18. Here, a portion constituted by the ball screw 17, the squeegee head drive motor 18, the encoder 19 and the like is referred to as a squeegee head moving mechanism.
[0020]
<Configuration of squeegee>
Next, the configuration of the squeegee of this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a front sectional view of a squeegee in the sealant printing apparatus of the present embodiment, and FIG. 4 is a side sectional view.
[0021]
The press-fit sealing squeegee 11 in the sealant printing apparatus of this embodiment is roughly composed of an upper body portion 26 and a chamber 27. A supply cylinder 28 is provided on the upper body portion 26 side. By driving the supply cylinder 28, the piston 21 is driven via the vertical shaft 22 provided on the chamber 27 side, and the seal agent 20 is pushed. Pressure is applied. The piston 21 is provided with a linear motion guide 23 so that the piston can move in the vertical direction without tilting. In the chamber 27, a side seal 24 and a lip 25 are provided so as to contact the surface of the mask 4 provided with an opening. The squeegee 11 is connected to the guide lot 12 with a cross pin 50 so as to be able to swing.
[0022]
In the squeegee 11 having the above configuration, the compressed air is supplied to the supply cylinder 28 and the piston 21 is pushed downward, whereby the sealing agent 20 is pressurized, and the squeegee opening surrounded by the lip 25 and the side seal 24 by the pressurization. The sealing agent 20 is extruded from the portion 29, and the opening 6 of the mask 4 is filled with the sealing agent 20.
[0023]
As described above, in the present embodiment, by using a press-fit type airtight squeegee as a squeegee, it is possible to increase the printing speed and prevent dust from being mixed into the sealant.
[0024]
Further, the sealant printing apparatus according to the present embodiment is provided with a control device (not shown) for controlling the squeegee driving unit and the squeegee.
[0025]
Here, the configuration of the printing pattern of the sealant used in the present embodiment is shown in FIGS. FIG. 5 is a diagram showing an example of a mask provided with a plurality of printing patterns, and FIG. 6 is an enlarged view of a sealant printing pattern provided on the mask of FIG.
[0026]
In general, when a plurality of liquid crystal panels 2 are formed from a single substrate 1, as shown in FIG. 5, the sealing agent 20 is formed so as to be arranged in parallel vertically and horizontally in accordance with the size of the liquid crystal panel 2 to be formed. Is done. Therefore, a similar print pattern (opening) is also formed on the mask 4. Here, the sealing agent 20 used when creating the liquid crystal panel has a substantially constant width and height. Although FIG. 5 shows an example in which a plurality of liquid crystal panels having one type of printing pattern are created, the present invention is also applied to the case of creating liquid crystal panels having a plurality of types of printing patterns having different sizes. It is possible. In the present embodiment, the case where the sealant 20 is printed by moving the squeegee 11 in the direction of the arrow using the mask 4 having the print pattern (opening 6) having the shape shown in FIG. explain.
[0027]
In the printing pattern shown in FIG. 6, the opening of the mask 4 opens in a direction perpendicular to the moving direction of the squeegee 11 and the opening 6-2 opens in a direction parallel to the moving direction. And exist. Here, as described above, according to the screen printing method, when a material having a high viscosity such as a sealant is printed, the sealant hardly enters the portion of the opening 6-1 and the opening 6-2 There is a tendency that the sealant is easier to enter the portion. In view of this, the sealing agent printing apparatus of the present invention is provided with a control mechanism that increases the pressing force applied to the squeegee when printing a portion where the sealing agent is difficult to enter, and reduces the pressing force when printing a portion where the sealing agent is likely to enter. Specifically, this control mechanism is a mechanism that controls the amount of movement of the squeegee 11 in the vertical direction.
[0028]
<Control mechanism of squeegee drive unit>
Hereinafter, a control mechanism for controlling the amount of movement of the squeegee 11 in the vertical direction will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a configuration diagram of a pneumatic circuit for squeegee vertical movement control.
[0029]
As shown in FIG. 8, in the pneumatic circuit for controlling squeegee vertical movement according to this embodiment, compressed air is supplied from two pneumatic sources 30a and 30b to the squeegee vertical cylinder 10 (hereinafter abbreviated as upper and lower cylinders). It is the composition which becomes. One pneumatic pressure source 30a applies a back pressure to the upper and lower cylinders 10, and a pipe between the pneumatic pressure source 30a and the upper and lower cylinders 10 is provided with a pressure control valve 34 and a return circuit 31a. The other pneumatic pressure source 30b is for moving the upper and lower cylinders 10. The piping between the pneumatic pressure source 30b and the upper and lower cylinders 10 includes an electropneumatic regulator 33 and a return circuit 31b for controlling the pressing force. And an electromagnetic switching valve 32 and a return circuit 31c for switching the moving direction of the upper and lower cylinders 10, respectively. In this embodiment, two air pressure sources are used. However, the air pressure may be supplied from one air pressure source.
[0030]
Here, the pneumatic circuit for controlling the squeegee up-and-down movement of the above configuration is such that when the electromagnetic switching valve 32 is at the A position, the upper and lower cylinders 10 are subjected to an air pressure that moves in the upward direction, and are at the B position. In some cases, it is configured to receive an air pressure that moves downward. Therefore, in the pneumatic circuit having the above-described configuration, the pressing force P generated when the upper and lower cylinders are lowered when the electromagnetic switching valve 32 is at the B position is expressed as shown in Equation 1. In Equation 1, a ₁ Is the pressure receiving area at the top of the cylinder, a ₂ Is the pressure receiving area under the cylinder, P ₁ Is the air pressure applied to the top of the cylinder controlled by the electropneumatic regulator 33, P ₂ Is the air pressure applied to the lower part of the cylinder controlled by the pressure control valve 34, and W is the weight of the squeegee part supported by the squeegee upper and lower cylinders 10.
[0031]
[Expression 1]

[0032]
On the basis of this relationship, the air pressure applied to the upper and lower cylinders 10 is controlled by the pneumatic circuit, whereby the pressing force generated by the squeegee 11 descending is controlled.
[0033]
<Squeegee control mechanism>
In addition, a control mechanism for controlling the supply cylinder 28 provided in the press-fitting sealed squeegee 11 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a configuration diagram of a pneumatic circuit for controlling a supply cylinder provided in the press-fitting sealed squeegee of the present embodiment.
[0034]
In FIG. 9, the supply cylinder 28 is connected to a pipe for applying a back pressure and a pipe for applying a pressure for moving the cylinder. Each pipe is supplied with compressed air from one air pressure source 30. An electromagnetic switching valve 35 for switching the operation direction of the supply cylinder 28 is provided between the air pressure source 30 and the supply cylinder 28. In the electromagnetic switching valve 35, piping for operating the supply cylinder 28, back pressure, and the like. Branches to the pipe to which is applied. The electromagnetic switching valve 35 is provided with a return circuit 31. Further, an electropneumatic regulator 36 is provided in the pipe for operating the supply cylinder 28, and by controlling the electropneumatic regulator 36, it is applied to the sealing agent 20 via the pressing force of the supply cylinder 28, in other words, the piston 21. The pressing force can be changed.
[0035]
Changing the pressing force applied to the sealing agent 20 in this way also has the same effect as changing the pressing force generated by the squeegee descending, but actually, by changing both pressing forces, The difference in effect caused by the difference in the formation direction of the sealant printing pattern with respect to the moving direction of the squeegee can be reduced.
[0036]
The pressing force control performed by each pneumatic circuit of the squeegee driving unit and the squeegee head configured as described above will be specifically described with reference to FIG. FIG. 10 is a conceptual diagram of pressing force control by controlling the amount of movement of the squeegee in the vertical direction performed by the sealant printing apparatus of the present invention. FIG. 10A shows a mask opening pattern, and FIG. ) Shows a pressing force control pattern corresponding to each part of the mask opening pattern of FIG.
[0037]
First, the pressing force control pattern corresponding to each mask opening pattern is stored in advance in the control device, and the pressing force P (X) generated at the position X of the squeegee 11 is determined based on the pressing force control pattern. Is done. Specifically, according to FIG. 10, when the position X of the squeegee 11 is above the opening 6-1 that is long in the direction perpendicular to the squeegee movement direction, the pressing force P = P _H The output pressure P of the electropneumatic regulator 33 so that ₁ Is controlled, and when the position X of the squeegee 11 is above the opening 6-2 that opens long in the moving direction of the squeegee, the pressing force P = P _L The output pressure P of the electropneumatic regulator 33 so that ₁ Is controlled. Where P ₁ The control law is expressed as Equation 2. In Equation 2, a ₁ Is the pressure receiving area at the top of the cylinder, a ₂ Is the pressure receiving area under the cylinder, P ₁ Is the air pressure applied to the top of the cylinder controlled by the electropneumatic regulator 33, P ₂ Is the air pressure applied to the lower part of the cylinder controlled by the pressure control valve 34, W is the weight of the squeegee unit supported by the squeegee upper and lower cylinders 10, and P (X) is based on the pressure control pattern stored in advance in the controller. The pressing force at the position X of the squeegee 11 is set.
[0038]
[Expression 2]

[0039]
<Print processing procedure by pressing force control>
The procedure of the printing process in which the pressing force control as described above is performed will be described below with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart showing a printing processing procedure using the pressing force control by controlling the amount of movement of the squeegee in the vertical direction in the sealant printing apparatus of this embodiment.
[0040]
When the printing start sequence is started, the squeegee starts to descend by switching the electromagnetic switching valve 32 to the B position (step S1), and simultaneously, the pressing force control is also started (step S2). As described above, the pressing force is controlled by setting the pressing force P (X) at the position X of the squeegee 11 detected by the encoder 19 based on the XP map stored in advance in the control device. Is obtained by substituting ₁ This is done by setting (X) as the output value of the electropneumatic regulator 33. Here, the control device includes a pressing force determining means for determining whether to increase or decrease the pressing force by determining the length direction of the opening from the information on the position X of the squeegee 11, and the determination result includes Based on this, it has a function of issuing a control command to the electropneumatic regulator 33. In the present embodiment, the opening pattern of the mask is stored in the control device in advance. However, the opening state of the mask may be measured in real time, and the pressing force may be variably controlled in real time based on the measurement result.
[0041]
Subsequently, the squeegee head 7 moves at a preset speed (step S3), and the mask pattern opening is filled with a sealant. At this time, the moving squeegee position X is detected by the encoder 19 as needed (step S4), and the pressing force is variably controlled according to the position of the squeegee head 7. The detected position information becomes an input of the pressing force control and is also used for determination of the stroke end (step S5). When the squeegee head 7 reaches the stroke end, the squeegee head 7 stops moving (step S6). Then, by switching the electromagnetic switching valve 32 to the A side position, the squeegee 11 is raised (step S7), and the printing process is ended.
[0042]
Here, the squeegee vertical movement control is performed in the pressing force control step of step S2 in the above-described printing processing procedure, but in step S2, by controlling the supply cylinder of the press-fitting sealed squeegee as described above, You may make it perform a printing process. In this case, similarly to the movement amount control of the squeegee in the vertical direction, the squeegee 11 detected by the encoder 19 based on an XP ′ map (not shown) stored in advance in the control device. The pressing force of the supply cylinder 28 at the position X, in other words, the pressing force P ′ (X) applied to the sealant 20 via the piston 21 is set. Here, the control device includes a pressing force determining means for determining whether to increase or decrease the pressing force by determining the length direction of the opening from the information on the position X of the squeegee 11, and the determination result includes Based on this, it has a function of issuing a control command to the electropneumatic regulator 36.
[0043]
In the present embodiment, when only the pressing force control based on the movement amount control of the squeegee in the vertical direction is used, the present invention can be realized even if a general squeegee is used instead of the press-fitting sealed squeegee. Nor.
[0044]
Further, as shown in FIG. 14, the mask opening pattern may be provided unevenly with respect to the squeegee movement direction. In this case, the opening is long in the direction perpendicular to the squeegee movement direction. The position X may be stored in the control device in advance, or the opening state of the mask may be measured in real time, and control may be performed to increase the pressing force at the opening.
[0045]
<Second embodiment>
Here, in the above embodiment, the printing process is performed by controlling the pressing force, but the same effect can be obtained by controlling the moving distance (down stop position) of the squeegee 11. Below, the case where the movement distance (down stop position) of the squeegee 11 is controlled is demonstrated.
[0046]
First, the down stop position control of the second embodiment will be specifically described with reference to FIG. FIG. 12 is a conceptual diagram of downstop position control performed by the sealant printing apparatus of the present invention. FIG. 12A shows a mask opening pattern, and FIG. 12B shows the mask shown in FIG. A down stop position control pattern corresponding to each part of the opening pattern is shown.
[0047]
First, the down stop position control pattern corresponding to each mask opening pattern is stored in advance in the control device in the same manner as the pressing force control pattern in the above embodiment, and the position of the squeegee 11 is based on this down stop position control pattern. A downstop position Z (X) to be generated at X is determined. Specifically, according to FIG. 12, when the position X of the squeegee 11 is above the opening 6-1 that is long in the direction perpendicular to the squeegee movement direction, the downstop position Z is the upper surface position Z of the substrate 1. _G Lower than Z _L The position of the lower end of the rod 16 is controlled by driving the electric cylinder 15 that is a position adjusting mechanism so that the position X of the squeegee 11 is above the opening 6-2 that is opened long in the squeegee moving direction. At the time, the down stop position Z is the upper surface position Z of the glass substrate 1. _G Z equal to or higher than _H Thus, the position of the lower end portion of the rod 16 of the electric cylinder 15 is controlled.
[0048]
By controlling the downstop position as described above, the pressing force when the position X of the squeegee 11 is on the opening 6-1 that is long in the direction perpendicular to the squeegee movement direction becomes the set value P. When the position X of the squeegee 11 is above the opening 6-2 that opens long in the squeegee movement direction, the lowering position of the upper and lower cylinders 10 is set higher than when it is above the opening 6-1. The mask 4 and the glass substrate 1 do not come into contact with each other. Even when such control is performed, the reaction force due to the deformation of the mask 4 acts between the mask 4 and the press-fitting type sealed squeegee 11, so that the seal agent 20 is scraped off by the lip 25 of the squeegee 11. Is called.
[0049]
<Print processing procedure by down stop position control>
The printing process controlled as described above can be performed according to a procedure in which step S2 in the pressing force control procedure in FIG. 11 described above is replaced with the downstop position control. Is described below with reference to FIG. FIG. 13 is a flowchart illustrating a printing processing procedure by downstop position control in the sealant printing apparatus according to the second embodiment.
[0050]
When the printing start sequence starts, the electromagnetic switching valve 32 is switched to the B position, whereby air pressure is supplied to the squeegee upper and lower cylinders 10 and the squeegee starts to descend (step SS1), and press-fitting pressure control is started almost simultaneously. (Step SS2). The press-fitting pressure control is performed by the air pressure control circuit of FIG. At this time, control of the down stop position is also started (step SS3). As described above, this downstop position control is performed by setting the downstop position Z (X) at the position X of the squeegee 11 detected by the encoder 19 based on the XZ map stored in advance in the control device. The position of the rod 16 of the cylinder 15 is controlled. Thereby, the movable range of the squeegee 11 is controlled, and as a result, the movement amount, that is, the pressing force is controlled. The control device in this case has a downstop position determining means for determining whether to increase or decrease the downstop position by determining the length direction of the opening from the information on the position X of the squeegee 11, This control device has a function of controlling the electric cylinder 15 based on the determination result. In the present embodiment, the opening pattern of the mask is stored in the control device in advance. However, the opening state of the mask may be measured in real time, and the pressing force may be variably controlled in real time based on the measurement result.
[0051]
Subsequently, the squeegee head 7 moves at a preset speed (step SS4), and the mask pattern opening is filled with the sealant 20. At this time, the moving squeegee position X is detected by the encoder 19 at any time (step SS5), and the down stop position is variably controlled according to the position of the squeegee head 7. The detected position information becomes information for downstop position control and is also used for determination of stroke end (step SS6). When the squeegee head 7 reaches the stroke end, the squeegee head 7 stops moving (step SS7), the squeegee 11 is raised by switching the electromagnetic switching valve 32 to the A side position (step SS8), and the printing process ends.
[0052]
As described above, in this embodiment, the pressing force is reduced by driving the electric cylinder 15 for positioning the down stop position to control the position of the lower end portion of the rod 16 and limiting the movable range of the squeegee 11. Control becomes possible. Specifically, if the squeegee 11 is set to be movable below the upper surface of the substrate 1, the pressing force applied to the substrate surface can be increased, and the position (the substrate surface) is the same as or higher than the substrate surface. If it is set to a position where it does not come into contact, the pressing force can be reduced. Thus, by restricting the vertical movement distance of the squeegee 11 without changing the air pressure applied to the squeegee upper / lower cylinder 10, the same effect as in the case of the above-described pressing force control can be obtained. In the present embodiment, it is preferable that the air pressure previously applied to the squeegee upper / lower cylinder 10 is set when the pressing force is large.
[0053]
Needless to say, the squeegee used in the present embodiment is not a press-fitting sealed squeegee but a general squeegee. Further, as shown in FIG. 14, the mask opening pattern may be provided unevenly with respect to the squeegee movement direction. In this case, the opening is long in the direction perpendicular to the squeegee movement direction. The position X of the squeegee is stored in the control device in advance, or the opening state of the mask is measured in real time, and the movement distance control of the squeegee up and down is executed based on the result. However, highly accurate sticker printing can be realized. That is, as shown in FIG. 14, in a position where there is an opening that is long in the direction perpendicular to the moving direction of the squeegee 11, even if there is an opening parallel to the moving direction, the pressing force is always increased. The occurrence of uneven printing of the sealant can be prevented.
[0054]
Needless to say, in the sealant printing apparatus of the present invention, the printing process may be performed by combining the pressing force control of the first embodiment and the downstop position control of the second embodiment.
[0055]
【The invention's effect】
As described above, according to the sealant printing apparatus of the present invention, when the squeegee is positioned on the mask opening that is long in the direction perpendicular to the squeegee movement direction, the squeegee is long in the squeegee movement direction. Since it can be controlled to increase the pressing force compared to when it is located at the upper part of the mask opening, or can be controlled to move the squeegee movement amount greatly, without damaging the alignment film as much as possible, It is possible to reliably fill the mask opening with the sealant. Further, by using a press-fitting hermetic squeegee for the squeegee of the sealant printing apparatus, it is possible to increase the printing speed of the sealant and prevent dust from entering the sealant.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a squeegee driving unit in a sealant printing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a top view of a squeegee driving unit in the sealant printing apparatus of the present embodiment.
FIG. 3 is a front sectional view of a squeegee in the sealant printing apparatus of the present embodiment.
FIG. 4 is a side cross-sectional view of a squeegee in the sealant printing apparatus of the present embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a mask provided with a plurality of print patterns.
6 is an enlarged view of a sealant printing pattern provided on the mask of FIG.
FIG. 7 is a diagram for explaining the principle of a screen printing machine.
FIG. 8 is a configuration diagram of a pneumatic circuit for squeegee vertical movement control in the sealant printing apparatus of the present embodiment.
FIG. 9 is a configuration diagram of a pneumatic circuit for controlling a supply cylinder provided in a press-fitting type sealing squeegee in the sealant printing apparatus of the present embodiment.
FIG. 10 is a conceptual diagram of pressing force control by squeegee vertical movement control performed in the sealant printing apparatus of the present invention, and FIG. 10 (a) is a diagram showing a mask opening pattern; FIG. 10B is a diagram showing a pressing force control pattern corresponding to each part of the mask opening pattern of FIG.
FIG. 11 is a flowchart showing a printing processing procedure using a pressing force control based on a vertical movement amount control of a squeegee in the sealant printing apparatus of the present embodiment.
12 is a conceptual diagram of downstop position control performed by the sealant printing apparatus of the present invention, FIG. 12 (a) is a diagram showing a mask opening pattern, and FIG. 12 (b) is a diagram of FIG. It is a figure which shows the down stop position control pattern corresponding to each part of the mask opening pattern of a).
FIG. 13 is a flowchart showing a printing processing procedure by down-stop position control in the sealant printing apparatus according to the second embodiment.
FIG. 14 is a diagram showing another example of a sealant printing pattern.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Board | substrate, 3 ... Printing table, 4 ... Screen printing mask (mask), 7 ... Squeegee head, 8 ... Mount, 9 ... Linear guide, 10 ... Squeegee upper / lower cylinder, 11 ... Squeegee, 12 ... Guide rod, 13 ... End bracket, 14 ... guide rod bracket, 15 ... electric cylinder, 16 ... rod, 17 ... ball screw, 18 ... motor, 19 ... encoder, 20 ... sealant, 21 ... piston, 22 ... vertical shaft, 23 ... linear motion guide, 24 ... side seal, 26 ... upper body, 27 ... chamber, 28 ... supply cylinder, 30 ... pneumatic source, 31 ... return circuit, 32 ... electromagnetic switching valve, 33 ... electro-pneumatic regulator, 34 ... pressure control valve.

Claims

A printing table for mounting a substrate for screen printing mask and the liquid crystal display panel having an opening corresponding to the sealing portion of the liquid crystal display panel,
A squeegee head including a squeegee that discharges a sealing agent stored in a pressed state and fills the openings of the screen printing mask;
A squeegee driving unit for driving the squeegee head;
And control means for controlling the driving process of the squeegee driving unit,
The squeegee drive unit includes an encoder for detecting the position of the squeegee, a squeegee moving means for moving the squeegee to the substrate side,
The control means includes
A determination function for determining a length direction of an opening provided in the screen printing mask at the position of the squeegee detected by the encoder ;
Based on the determination result, by controlling the squeegee moving means, when the opening provided in the screen printing mask is elongated in the moving direction of the squeegee head, pressing the squeegee When the pressure is reduced and the length is formed in a direction perpendicular to the moving direction of the squeegee head, the sealing agent printing has a pressing force variable function for increasing the pressing force of the squeegee. apparatus.

A printing table for mounting a substrate for screen printing mask and the liquid crystal display panel having an opening corresponding to the sealing portion of the liquid crystal display panel,
A squeegee head including a squeegee that discharges a sealing agent stored in a pressed state and fills the openings of the screen printing mask;
A squeegee driving unit for driving the squeegee head;
And control means for controlling the driving process of the squeegee driving unit,
The squeegee drive unit includes an encoder for detecting the position of the squeegee, a squeegee moving means for moving the squeegee to the substrate side, the squeegee movement to regulate the amount of movement of the substrate side of the squeegee by the squeegee moving means A quantity regulating means ,
The control means includes
A determination function for determining a length direction of an opening provided in the screen printing mask at the position of the squeegee detected by the encoder ;
Based on the determination result, by controlling the squeegee movement amount regulating means, when the opening provided in the screen printing mask is elongated in the moving direction of the front Symbol squeegee head, said the amount of movement of the squeegee by the squeegee moving means, said screen printing mask to a position that does not contact the substrate, when regulated, is formed long in the direction perpendicular to the moving direction of the squeegee head, sealant printing apparatus characterized by having a moving amount of the adjustment function and the amount of movement of the squeegee by the squeegee moving means to a position lower than the upper surface position of the substrate.