JP4246328B2 - Screen printing device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はクリーム半田等のペーストを基板に対してスクリーン印刷するスクリーン印刷装置及びスクリーン印刷方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、印刷ステージの上にセットした基板をスクリーン印刷用のスクリーンマスクのマスクシートに重装し、マスクシート上に供給したクリーム半田、導電ペースト、あるいは抵抗ペースト等のペーストをスキージにより拡張させることにより、マスクシートに形成された開口部を介して基板の所定位置にペーストを印刷(塗布)するようにしたスクリーン印刷装置は一般に知られている。
【0003】
このような装置において、スキージは、ペーストを拡張する際にマスクシート上を摺動するが、そのときのスキージのマスクシートへの着地荷重(着地荷重のうち、印刷時における荷重を特に「印圧」という)を最適に制御しなければならない。印圧が強すぎればペーストが開口部からにじみ出てしまい、弱すぎれば塗布不足が生じるからである。
【0004】
そこで、従来からスキージの印圧を最適制御するための提案がなされてきた。
【0005】
従来、スキージの印圧はエアシリンダによって付与されており、その荷重の大きさは電空レギュレータによって制御されていた。しかし、その場合には、即応性が低いため、近年要請されている超低印圧制御を行うことができない。そこで、複数の付勢部材を組合せてマスクシートにスキージを着地させ、前記付勢部材の長さを変更して付勢部材の合力で決定されるスキージの印圧を調整できる機構も提案されている(特開平11‐010831号公報参照)。
【0006】
その構成では、スキージを担持するスキージホルダと、このスキージホルダに対し、弾性部材を介して連結される昇降子とを設け、昇降子にボールねじによる昇降駆動機構を設けてスキージを昇降可能に構成するとともに、スキージホルダと昇降子との間に弾性荷重コントロール手段を設けている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成では、スキージを昇降するための駆動機構(モータ)が、昇降子と一体的に昇降するように構成されていたので、機構全体が大掛かりになるという不具合があった。また、昇降子は、専ら弾性部材を介して連結されているに過ぎなかったので、スキージを上昇させる際の機敏性に欠けるという問題もあった。
【0008】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、印圧の高精度調整が可能であり、しかも、スキージの昇降動作等を簡素で迅速に行うことのできるスクリーン印刷装置及びスクリーン印刷方法を提供することを課題としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、マスクシートの下面に重装された基板に対し、当該マスクシート上に供給されたペーストを拡張することによりスクリーン印刷を施すスキージを備えたスクリーン印刷装置において、上下所定範囲にわたり昇降可能な昇降子と、この昇降子を上下に昇降させる昇降駆動手段と、前記昇降子と前記スキージとの間に設けられて前記スキージのマスクシートへの着地荷重を弾性的に付与する付勢部材と、前記スキージがマスクシートから浮揚する所定の第1ストローク範囲でスキージを直接昇降駆動できるように前記昇降子と前記スキージとを連結する連結手段とを備え、昇降駆動手段による昇降子駆動範囲のうちの前記第1ストローク範囲よりも下方の第2ストローク範囲では昇降子の高さ位置に応じた着地荷重でスキージをマスクシート上に着地可能としたことを特徴とするスクリーン印刷装置である。
【0010】
この発明では、昇降子を上下に昇降させる昇降駆動手段を採用しているので、至って簡素な構成でスキージの昇降駆動を行うことができる。しかも、スキージがマスクシートから浮揚する所定の第1ストローク範囲でスキージを直接昇降駆動できるように前記昇降子と前記スキージとを連結する連結手段を設けているので、スキージを前記第1ストローク範囲で昇降させる場合には、スキージを昇降子と一体的に連結した状態で昇降駆動することができる結果、スキージの昇降動作を迅速且つ確実に行うことができる。また、前記第1ストローク範囲よりも下方の第2ストローク範囲では昇降子の高さ位置に応じた着地荷重でスキージをマスクシート上に着地可能としているので、この第2ストロークの範囲で昇降子の高さ位置を調整するだけで付勢部材の付勢力を調整することか可能になる。
【0011】
特に、前記昇降駆動手段は、鉛直線沿いに配置されて前記昇降子を螺合させているボールねじと、前記昇降子を昇降するために定位置にて前記ボールねじを双方向に回転駆動可能なモータとを有していること(請求項2)が好ましい。
【0012】
このようにすると、モータが定位置にてボールねじを回転駆動させることにより、ボールねじに螺合する昇降子が昇降するので、モータ自身が昇降する構造に比べ、昇降子を比較的小さな力で昇降させることができる結果、小型のモータを採用することができ、昇降子自身の小型化を図ることも可能になる。
【0013】
また、前記スキージをマスクシートから引き離す方向に付勢するキャンセル用付勢部材を備えていること(請求項3)が好ましい。
【0014】
このようにすると、付勢部材による付勢力(あるいはスキージの自重)をキャンセル用付勢部材でキャンセルし、より低い領域で印圧調整を行うことができる。
【0015】
さらに、前記スキージを担持するスキージホルダを設け、前記付勢部材と前記キャンセル用付勢部材とを、それぞれスキージホルダを挟んで配置された圧縮コイルばねで構成していること(請求項4)が好ましい。
【0016】
このようにすると、スキージホルダの昇降範囲にコイルばねを配設することができるので、比較的コンパクトなレイアウトを構成することが可能になる。
【0019】
いずれの発明においても、前記スキージをマスクシートの上に固定するロック手段を備えていること(請求項5)が好ましい。
【0020】
このようにすると、スキージは、ロック手段によってマスクシートに接したままの状態で固定される。したがって、例えば、基板をマスクシートから剥離する剥離工程において、予めロック手段を作動させてスキージを上記所定の状態で固定することにより、基板をマスクシートから剥離するときに、マスクシートのたわみや振動を抑制することが可能になる。また、スキージとマスクシートとの間に残っているペーストによる影響をこの剥離工程で受けることもなくなり、スキージをマスクシートから引き離す際にマスクシートが浮き上がって、基板の仕上りに悪影響を及ぼすこともない。
【0023】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【0024】
図1は本発明の要部を示す分解斜視図であり、図2は図1のスクリーン印刷装置の側面略図を示している。まず図2を参照して、スクリーン印刷装置1の基台2には、プリント基板Wを搬入及び搬出するための搬入用コンベヤー2a及び搬出用コンベヤー2bが、詳しくは後述する印刷ステージ3を挟んで両側(図2の左右方向。この実施形態において「X軸方向」)に配置されている。印刷ステージ3の上方には、周知の装置と同様にプリント基板Wに重装されるスクリーンマスク50のマスクシート51を張設するためのシート保持ユニット53と、保持されたマスクシート51の上方に配置されたスキージユニット60(図1参照)とを備えており、後述するように、印刷ステージ3によってマスクシート51に重装されたプリント基板Wに対し、スキージユニット60の一対のスキージ61、62によってスクリーン印刷を施すようにしている。
【0025】
上記印刷ステージ3は、基台2の定位置に据え付けられた固定テーブル4と、この固定テーブル4に対し、一対のレール5及びボールねじユニット15を介して、図1の左右方向(この実施形態において「Y軸方向」)に相対変位可能なY軸テーブル6と、Y軸テーブル6に対し、一対のレール7及びボールねじユニット17を介してX軸方向に相対変位可能なX軸テーブル8と、このX軸テーブル8に設けられた回転ユニット9を介して鉛直線(この実施形態において「Z軸方向」)周りに回動可能なR軸テーブル10と、このR軸テーブル10に対し、ボールねじユニット11を介して相対的に昇降可能な昇降テーブル12とを含んでいる。この昇降テーブル12にはクランプユニット20が取り付けられている。なお上記ボールねじユニット11、15、17並びに回転ユニット9は、それぞれサーボモータで駆動される。
【0026】
クランプユニット20は、一対のクランプ片24a、24bを有している。各クランプ片24a、24bは、X軸方向に延びる略板状の部材であり、図示しないベルト駆動機構によって一方を可動側とし、固定側の他方と協働して前記搬入用コンベヤー2aから搬入されたプリント基板Wを挟み込むクランプ24を構成している。
【0027】
各クランプ片24a、24bの間にはピンユニット25が設けられている。図示は省略しているが、ピンユニット25は、各クランプ片24a、24bとは相対的に上下に昇降可能に構成されている。これにより、搬入用コンベヤー2aから各クランプ片24a、24bの間にプリント基板Wが搬入されると、その下面をピンユニット25のピン25aで受けて、プリント基板Wを仮置きし、図示しない押圧手段と協働してプリント基板Wを仮保持し、クランプ24に受け渡すことができるように構成されている。
【0028】
そして、クランプ24にプリント基板Wが受け渡されると、印刷ステージ3の昇降テーブル12が上昇し、前記スクリーンマスク50のマスクシート51下面にプリント基板Wが重装される。重装されたプリント基板Wには、次に説明するスキージユニット60によって、クリーム半田等のペーストが塗布されることになる。
【0029】
スキージユニット60は、基台2の上方に位置し、X軸方向に横架された水平フレーム2cに取り付けられている。この水平フレーム2cは、一対のレールによってY軸方向に移動可能に構成されており、図示しないボールねじ機構によってY方向に往復移動されるようになっている。これにより、スキージ61、62をスクリーンマスク50上で往復移動させることができるようになっている。
【0030】
図1を参照して、スキージユニット60は、前記スキージ61、62を担持するスキージホルダ63と、このスキージホルダ63を介してスキージ61、62を昇降させる昇降ユニット64(昇降駆動手段)とを有しており、昇降ユニット64の本体フレーム65は、前記水平フレーム2c(図2参照)に固定されている。
【0031】
図3はスキージユニット60の要部を模式的に示した断面略図であり、(A)はスキージをマスクシート51へ降下させている状態、(B)はスキージをマスクシート51から上昇させている状態をそれぞれ示している。
【0032】
前記スキージ61、62は、搬出用コンベヤー2bに向かってマスクシート51と鋭角をなすように傾き角度が設定された往動時用スキージ61と、搬入用コンベヤー2aに向かって鋭角をなすように傾き角度が設定された復動時用スキージ62と対をなしてY軸方向に対向しているものである。これらスキージ61、62は、比較的硬質のウレタン、あるいは特殊金属で形成されている。
【0033】
各スキージ61、62は、それぞれスキージホルダ63に固定されたエアシリンダ61a、62aのロッド先端(下端)に取り付けられており、これらエアシリンダ61a、62aの作動によりスキージホルダ63に対して個別に昇降可能に支持されている。各エアシリンダ61a、62aは、下死点まで伸張したときにスキージ61、62をマスクシート51上に着地させることができるようにそのストロークが設定されている。また、これらエアシリンダ61a、62bのストロークを調整可能にすれば、後述する圧縮ばね71やキャンセル用圧縮ばね89、90の付勢力を調整する調整手段を構成することも可能になる。図1において、61e、62eは、各エアシリンダ61a、62a毎に二つ一組にして対をなすガイドロッドである。
【0034】
他方、上記昇降ユニット64は、スキージホルダ63全体を昇降させることにより、スキージ61、62の着地荷重を調整するためのものであり、印刷時にはスキージ61、62の印圧調整に寄与するものである。この昇降ユニット64のフレーム65には、サーボモータ66、サーボモータ66に連結されたタイミングベルト67、タイミングベルト67を介して回転駆動されるボールねじ68、このボールねじ68に連結されている昇降子69を含んでいる。サーボモータ66、ボールねじ68は、いずれも軸心が鉛直に沿っており、このサーボモータ66がボールねじ68を回転駆動することにより、昇降子69が上下動するようになっている。
【0035】
図示の昇降子69には、スプリングホルダ70が固定されている。このスプリングホルダ70は、スキージホルダ63を押し下げる方向に付勢する圧縮ばね71の上端部を保持するためのものである。他方、スキージホルダ63の背面には、圧縮ばね71の下端部を保持するスプリングホルダ72が固定されており、組付け時に両ホルダ70、72間で圧縮ばね71を介装することにより、昇降子69の昇降駆動力が弾性的にスキージホルダ63を介してスキージ61、62に伝達されるようになっている。なお、図示の実施形態では、スキージホルダ63の背面に受圧板63a(連結手段)が突設されている。受圧板63aは、鉛直方向において、前記スプリングホルダ72の上方に臨んでいる。そして、図3(A)に示すように、昇降子69が上昇して一定のばね加圧ストロークST1を経て切換え位置Pを過ぎたスキージ上下ストロークST2の範囲内においては、スプリングホルダ70が受圧板63aの下面に当接して、スキージホルダ63を介してスキージ61、62を直接昇降させるように構成されている。また、図示の実施形態において、前記昇降子69は、レール69aによって上下にガイドされているとともに、このガイドレール69aの上端部に設けられたストッパ69bによって昇降子69の上限が規定されている(図1参照)。
【0036】
前記ボールねじ68の両側には一対のガイドレール83、84が鉛直方向に沿って平行に設けられ、各ガイドレール83、84のスライダ83a、84aがスキージホルダ63の背面に固定されることにより、上記昇降子69の動力を滑らかにスキージホルダ63に伝達できるようになっている。さらに各ガイドレール83、84の両外側には、フレーム65の下端部に配置された一対のスプリングシート85、86が突設されている。各スプリングシート85、86は、スキージホルダ63の両側部に固定された一対のスプリングホルダ87、88との間に介装されるキャンセル用圧縮ばね89、90の下端部を支持するためのものであり、前記キャンセル用圧縮ばね89、90によって、スキージホルダ63は、上方に付勢され、スキージホルダ63及びこれに組み付けられた部材の重量による荷重がキャンセルされる。この結果、スキージホルダ63は、ほぼ前記圧縮ばね71の付勢力によって弾性的にスキージ61、62をマスクシート51上に着地させることになる。
【0037】
図3に示すように、このスキージ61、62の着地荷重を検出するために、各エアシリンダ61a、62aのロッド61b、62bにはロードセル61c、62c(荷重検出手段)が取り付けられており、スキージ61、62がマスクシート51に着地したときの荷重(あるいは印圧)を個別に検出することができるようになっている。
【0038】
図4はサーボモータ66を制御するための制御構成を示すブロック図である。
【0039】
図示の通り、サーボモータ66を制御する制御部80には、着地荷重設定値を記憶するためのメモリ81が設けられており、制御部80の作業領域に入力されたロードセル61c、62cの入力値と前記着地荷重設定値とが比較可能になっている。
そして、作業中のスキージ61(62)に関し、着地荷重(ロードセルの入力値)が着地荷重設定値に比べて大きい場合には前記昇降子69を上昇させて着地荷重を下げるように、高い場合には前記昇降子69を降下させて着地荷重を上げるように、それぞれ設定されている。メモリ81に記憶される設定値は、印刷されるプリント基板Wの種類に応じて複数の印圧が記憶されている。
【0040】
さらにスキージユニット60には、印刷後の剥離工程でスキージ61、62を固定するために、ロック手段としてのロックユニット100が設けられている。このロックユニット100は、スキージホルダ63の背面に固定されたブラケット101に立設される昇降ロッド102と、この昇降ロッド102をロック可能なエア式ブレーキ103とを有しており、スキージホルダ63が弾性的に昇降ユニット64に連結されているストローク範囲でスキージホルダ63を介してスキージ61、62を固定することにより、スキージ61、62の位置を一定に維持することができるようになっている。
【0041】
図5は図1の実施形態に係るスクリーン印刷装置1の印刷過程を示す図である。
【0042】
まず、図2及び図5を参照して、以上の構成では、従来の構成と同様に、搬入用コンベヤー2aからプリント基板Wが搬入されると、このプリント基板Wが印刷ステージ3のクランプ24によってクランプされる。次いで印刷ステージ3は、マスクシート51の下方にプリント基板Wを搬送し、印刷ステージ3の昇降テーブル12を上昇させて、プリント基板Wをマスクシート51の下面に重装する(図5(A)参照)。
【0043】
プリント基板Wがマスクシート51に重装されると、図外のペースト供給ノズル等によりマスクシート51上に所定量のペーストが供給されるとともに、スキージユニット60の昇降ユニット64がスキージホルダ63を降下させ、X軸方向に沿って往復移動させられる。このとき往動用のエアシリンダ61aと復動用のエアシリンダ62aがスキージホルダ63の往復動作に対応して択一的に伸張し、スキージ61、62をマスクシート51上に着地させて摺動させることにより、マスクシート51上のペーストが拡張され、印刷動作が行われる(図5(B)参照)。
【0044】
図6は本発明の実施形態に係るフローチャートである。
【0045】
同図に示すように、ステップS1において、制御部80は印刷時におけるスキージ61(または62)の荷重設定値を読み込み、ステップS2において、対応するスキージ61(62)のロードセル61c(62c)から着地荷重(印圧)を読み取る。そして、上記設定値とロードセル61c(62c)の値とが比較され、両者が一致した場合には、そのまま印刷が継続され、スキージ61(62)は、印刷が終了するまで(ステップS4)マスクシート51上を摺動する。他方、設定値とロードセル61c(62c)の値とが不一致の場合には、ステップS5ないしステップS7において、加圧または減圧の調整がサーボモータ66の制御により行われ、ステップS2に戻って適正な印圧を得るまで上記ステップが繰り返される。
【0046】
この印刷時のスキージ61、62の印圧は、プリント基板Wの種類に応じて設定された荷重で行われる。図示の実施の形態では、キャンセル用圧縮ばね89、90によってスキージホルダ63等の重量による荷重がキャンセルされるので、超低印圧制御にも対応が可能になっている。
【0047】
この印刷工程が終了すると、再び印刷ステージ3の昇降テーブル12(図1参照)を降下することにより、マスクシート51からプリント基板Wを剥離する剥離工程が行われる。
【0048】
この剥離工程では、スキージ61、62が上記ロックユニット100によってロックされる。
【0049】
そして、スキージホルダ63がロックされると、印刷ステージ3の昇降テーブル12が降下され、プリント基板Wが剥離される。このとき、圧縮ばね71による荷重はロックユニット100で受け止められてマスクシート51に対する着地荷重は0となり、着地荷重でマスクシート51がたわむことがない。また、マスクシート51に付着しているペーストの粘性により、マスクシート51はプリント基板Wに追従して下方にたわむことがあるが、その反力は、当該マスクシート51に僅かな荷重で接しているスキージ61によって弾性的に吸収され、マスクシート51の振動が可及的に抑制される。この結果、プリント基板Wに塗布されたペーストの印刷特性が劣化することなく、良好なプリント面を得ることが可能になる。
【0050】
以上説明したように、上述した実施形態では、印刷中は押圧手段としての圧縮ばね71、昇降子69によりスキージ61、62を適当な着地荷重(印圧)でマスクシート51に押し付けた状態とし、印刷後はロック手段としてのロックユニット100によりスキージ61、62を所定の状態で固定することにより、プリント基板Wをマスクシート51から剥離させる際にマスクシート51のたわみや振動を防止することができる。
【0051】
特に、前記昇降ユニット64とスキージホルダ63との間に介装され、スキージ61、62をマスクシート51に付勢する付勢部材としての圧縮ばね71と、圧縮ばね71の付勢力を調整することにより、スキージ61、62の着地荷重を調整する調整部材(サーボモータ66等)とを備えている場合には、スキージ61、62は、圧縮ばね71によって弾性的にマスクシート51に付勢されることになるとともに、圧縮ばね71の付勢力は、調整部材によって調整されるので、所定のばね荷重でマスクシート51を付勢することができるとともに、プリント基板Wに凹凸があった場合等に反力の受動を弾性的に吸収することができる。
【0052】
また、キャンセル用付勢部材としてのばね89、90を備えているので、スキージホルダ63及びこれに取り付けられたスキージ61、62等の自重をキャンセル用圧縮ばね89、90でキャンセルし、より低い領域で着地荷重調整を行うことができる結果、所望の着地荷重を得ることが可能になり、超低印圧制御や前記剥離工程での着地荷重の制御を精緻に行うことができるという利点がある。
【0053】
さらに、前記スキージホルダ63と昇降ユニット64とに連結部材(スプリングホルダ70、受圧板63a)をそれぞれ設けて、昇降ユニット64による昇降駆動力を所定のストロークでスキージホルダ63に直接伝達するようにしているので、迅速且つ再現性の高い特性でスキージ61、62を駆動することができるという利点がある。
【0054】
上述した実施形態は本発明の好ましい具体例を例示したものに過ぎず、本発明は上述した実施形態に限定されない。
【0055】
例えば、上述したばね71、89、90の代りにエアークッションシリンダ等を用いることも可能である。
【0056】
その他、本発明の特許請求の範囲内で種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【0057】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、印圧の高精度調整が可能であり、しかも、スキージの昇降動作等を簡素で迅速に行うことができるという顕著な効果を奏する。
【0058】
特に、前記スキージをマスクシートに付勢する付勢部材と、付勢部材の付勢力を調整し得る昇降子及び昇降駆動手段を備えることにより、印刷中に所定のばね荷重でスキージをマスクシートに押圧することができるとともに、マスクシートに伝達された力を弾性的に吸収することができる。
【0059】
さらに、前記昇降駆動手段により所定の第1ストローク範囲ではスキージを直接昇降させるようになっているため、迅速且つ再現性の高い特性でスキージを昇降させることができるという利点がある。
【0060】
また、キャンセル用付勢部材を備えている場合には、スキージ等の重量をキャンセル用付勢部材でキャンセルし、より低い領域で印圧調整を行うことができるので、所望の着地荷重を得ることが可能になり、超低印圧制御や前記剥離工程での着地荷重の制御を精緻に行うことができるという利点がある。
【0061】
また、印刷中は押圧手段によりスキージを適当な着地荷重(印圧)でマスクシートに押し付けた状態とし、印刷後はロック手段によりスキージを所定の状態で固定することにより、基板をマスクシートから剥離させる際にマスクシートのたわみや振動を防止することができる。
【0062】
さらに、フィードバック制御によってスキージの印圧を調整している場合には、印刷調整を精度よく行うことが可能になるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の要部を示す分解斜視図ある。
【図2】図1のスクリーン印刷装置の側面略図である。
【図3】スキージユニットの要部を模式的に示した断面略図であり、(A)はスキージをマスクシートへ降下させている状態、(B)はスキージをマスクシートから上昇させている状態をそれぞれ示している。
【図4】サーボモータを制御するための制御構成を示すブロック図である。
【図5】図1の実施形態に係るスクリーン印刷装置の印刷過程を示す図である。
【図6】図1の実施形態に係るスクリーン印刷装置のロック時の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 スクリーン印刷装置
3 印刷ステージ
51 マスクシート
60 スキージユニット
61c、62c ロードセル
61、62 復動時用スキージ
63 スキージホルダ
64 昇降ユニット
66 サーボモータ
69 昇降子(調整部材)
71 圧縮ばね(付勢部材)
89、90 キャンセル用圧縮ばね
100 ブレーキユニット(ロック手段)
103 エアー式ブレーキ
W プリント基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a screen printing apparatus and a screen printing method for screen printing a paste such as cream solder on a substrate.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a substrate set on a printing stage is overlaid on a mask sheet of a screen mask for screen printing, and paste such as cream solder, conductive paste, or resistance paste supplied on the mask sheet is expanded by a squeegee. A screen printing apparatus that prints (applies) a paste to a predetermined position of a substrate through an opening formed in a mask sheet is generally known.
[0003]
In such an apparatus, the squeegee slides on the mask sheet when expanding the paste, and the landing load of the squeegee on the mask sheet at that time (among the landing load, the printing load is particularly “printing pressure”. Must be optimally controlled. This is because if the printing pressure is too strong, the paste oozes out from the opening, and if it is too weak, insufficient application occurs.
[0004]
Therefore, proposals for optimally controlling the printing pressure of the squeegee have been made.
[0005]
Conventionally, the squeegee printing pressure is applied by an air cylinder, and the magnitude of the load is controlled by an electropneumatic regulator. However, in that case, since the responsiveness is low, the ultra-low printing pressure control requested in recent years cannot be performed. Therefore, a mechanism has also been proposed in which a plurality of urging members are combined to land a squeegee on the mask sheet, and the squeegee printing pressure determined by the resultant force of the urging member is adjusted by changing the length of the urging member. (See JP-A-11-010831).
[0006]
In that configuration, a squeegee holder carrying a squeegee and a lift connected to the squeegee via an elastic member are provided, and a lift drive mechanism using a ball screw is provided on the lift so that the squeegee can be raised and lowered. In addition, an elastic load control means is provided between the squeegee holder and the elevator.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above configuration, since the drive mechanism (motor) for raising and lowering the squeegee is configured to move up and down integrally with the elevator, there is a problem that the entire mechanism becomes large. In addition, since the elevator is merely connected via an elastic member, there is a problem that it lacks agility when raising the squeegee.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a screen printing apparatus and a screen printing method capable of performing high-precision adjustment of printing pressure, and capable of performing simple and quick squeegee lifting and lowering operations. The issue is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is capable of moving up and down over a predetermined range in a screen printing apparatus having a squeegee that performs screen printing on a substrate stacked on the lower surface of a mask sheet by expanding the paste supplied on the mask sheet. A lifting / lowering device, a lifting / lowering driving means for moving the lifting / lowering member up and down, and a biasing member provided between the lifting / lowering device and the squeegee for elastically applying a landing load on the mask sheet of the squeegee And a connecting means for connecting the elevator and the squeegee so that the squeegee can be directly driven up and down within a predetermined first stroke range in which the squeegee floats from the mask sheet. In the second stroke range below the first stroke range, the squeegee is masked with a landing load corresponding to the height position of the elevator. A screen printing device being characterized in that a possible landing on over and.
[0010]
In this invention, since the raising / lowering drive means which raises / lowers the raising / lowering element is employ | adopted, the raising / lowering drive of a squeegee can be performed with a very simple structure. In addition, since the squeegee is connected to the squeegee so that the squeegee can be directly driven up and down within a predetermined first stroke range in which the squeegee floats from the mask sheet, the squeegee is connected within the first stroke range. When the squeegee is moved up and down, the squeegee can be driven up and down in a state of being integrally connected to the lift, so that the squeegee can be moved up and down quickly and reliably. Further, in the second stroke range below the first stroke range, the squeegee can be landed on the mask sheet with the landing load corresponding to the height position of the lift, so that the lift of the lift is within this second stroke range. It becomes possible to adjust the urging force of the urging member only by adjusting the height position.
[0011]
In particular, the elevating drive means can be driven to rotate the ball screw bidirectionally at a fixed position so as to elevate the elevating element and a ball screw arranged along a vertical line and screwing the elevating element It is preferable to have a motor (claim 2).
[0012]
In this way, when the motor rotates and drives the ball screw at a fixed position, the elevator that is screwed to the ball screw moves up and down, so that the elevator can be moved with a relatively small force compared to the structure in which the motor itself moves up and down. As a result of being able to move up and down, a small motor can be adopted, and the size of the lift itself can be reduced.
[0013]
Further, it is preferable that a cancel urging member for urging the squeegee in a direction to separate the squeegee from the mask sheet is provided.
[0014]
In this way, the urging force (or the squeegee's own weight) by the urging member can be canceled by the canceling urging member, and the printing pressure can be adjusted in a lower region.
[0015]
Furthermore, a squeegee holder for carrying the squeegee is provided, and the urging member and the urging member for cancellation are each constituted by a compression coil spring disposed with the squeegee holder interposed therebetween (Claim 4). preferable.
[0016]
If it does in this way, since a coil spring can be arrange | positioned in the raising / lowering range of a squeegee holder, it becomes possible to comprise a comparatively compact layout.
[0019]
In any invention ,in front And a lock means for fixing the squeegee on the mask sheet. 5 ) Is preferred.
[0020]
If it does in this way, a squeegee will be fixed in the state which contacted the mask sheet | seat by the locking means. Therefore, for example, in the peeling process of peeling the substrate from the mask sheet, when the substrate is peeled from the mask sheet by operating the locking means in advance and fixing the squeegee in the predetermined state, the deflection or vibration of the mask sheet. Can be suppressed. In addition, the effect of the paste remaining between the squeegee and the mask sheet is no longer affected by this peeling step, and the mask sheet is lifted when the squeegee is pulled away from the mask sheet, and the finish of the substrate is not adversely affected. .
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0024]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a main part of the present invention, and FIG. 2 is a schematic side view of the screen printing apparatus of FIG. First, referring to FIG. 2, on the
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
A
[0028]
When the printed circuit board W is delivered to the
[0029]
The
[0030]
Referring to FIG. 1, the
[0031]
3A and 3B are schematic cross-sectional views schematically showing the main part of the
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
On the other hand, the elevating
[0035]
A
[0036]
A pair of
[0037]
As shown in FIG. 3, in order to detect the landing load of the
[0038]
FIG. 4 is a block diagram showing a control configuration for controlling the
[0039]
As shown in the figure, the control unit 80 for controlling the
Then, regarding the squeegee 61 (62) in operation, when the landing load (input value of the load cell) is larger than the landing load set value, the
[0040]
Further, the
[0041]
FIG. 5 is a diagram showing a printing process of the
[0042]
First, referring to FIG. 2 and FIG. 5, in the above configuration, when the printed board W is loaded from the carry-in
[0043]
When the printed circuit board W is stacked on the
[0044]
FIG. 6 is a flowchart according to the embodiment of the present invention.
[0045]
As shown in the figure, in step S1, the control unit 80 reads the load setting value of the squeegee 61 (or 62) at the time of printing. In step S2, the controller 80 lands from the
[0046]
The printing pressure of the
[0047]
When this printing process is completed, a peeling process for peeling the printed board W from the
[0048]
In this peeling process, the
[0049]
When the
[0050]
As described above, in the above-described embodiment, during printing, the
[0051]
In particular, the
[0052]
Further, since the
[0053]
Further, connecting members (
[0054]
The above-described embodiments are merely examples of preferred specific examples of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiments.
[0055]
For example, an air cushion cylinder or the like can be used instead of the
[0056]
It goes without saying that various modifications can be made within the scope of the claims of the present invention.
[0057]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the printing pressure can be adjusted with high accuracy, and the squeegee can be lifted and lowered easily and quickly.
[0058]
In particular, the squeegee is applied to the mask sheet with a predetermined spring load during printing by including an urging member for urging the squeegee against the mask sheet, and an elevator and an elevating drive means capable of adjusting the urging force of the urging member. While being able to press, the force transmitted to the mask sheet can be absorbed elastically.
[0059]
Furthermore, since the squeegee is directly raised and lowered within the predetermined first stroke range by the raising / lowering driving means, there is an advantage that the squeegee can be raised and lowered with quick and highly reproducible characteristics.
[0060]
Further, when the canceling biasing member is provided, the weight of the squeegee or the like can be canceled by the canceling biasing member, and the printing pressure can be adjusted in a lower region, so that a desired landing load can be obtained. Thus, there is an advantage that the ultra-low printing pressure control and the landing load control in the peeling process can be precisely performed.
[0061]
Also, during printing, the squeegee is pressed against the mask sheet with an appropriate landing load (printing pressure) by the pressing means, and after printing, the squeegee is fixed in a predetermined state by the locking means, so that the substrate is peeled off from the mask sheet. It is possible to prevent the mask sheet from being bent or vibrated.
[0062]
Further, when the printing pressure of the squeegee is adjusted by feedback control, there is an advantage that the printing adjustment can be performed with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a main part of the present invention.
FIG. 2 is a schematic side view of the screen printing apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view schematically showing the main part of the squeegee unit, where (A) shows a state where the squeegee is lowered to the mask sheet, and (B) shows a state where the squeegee is raised from the mask sheet. Each is shown.
FIG. 4 is a block diagram showing a control configuration for controlling a servo motor.
FIG. 5 is a diagram illustrating a printing process of the screen printing apparatus according to the embodiment of FIG. 1;
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure when the screen printing apparatus according to the embodiment of FIG. 1 is locked.
[Explanation of symbols]
1 Screen printer
3 Printing stage
51 Mask sheet
60 squeegee units
61c, 62c Load cell
61, 62 Reverse squeegee
63 Squeegee holder
64 Lifting unit
66 Servo motor
69 Elevator (Adjustment member)
71 Compression spring (biasing member)
89, 90 Compression spring for cancellation
100 Brake unit (locking means)
103 Air brake
W Printed circuit board
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