JP4247756B2 - スクリーン印刷装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばクリーム半田及び厚膜回路形成用ペースト等の印刷用ペーストを、例えばプリント基板等の電子回路形成基板に印刷を行なうスクリーン印刷装置及びスクリーン印刷方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば上記クリーム半田を上記プリント基板に塗布するスクリーン印刷装置、及び該スクリーン印刷装置にて実行されるスクリーン印刷方法は、電子部品の回路実装工程におけるクリーム半田印刷工程にて使用されている。近年の電子機器の小型化及び軽量化に伴って、電子部品を実装する基板の微細化及び高精度化が進み、それに応じて、クリーム半田等の高精度印刷が要求されている。そのような中で、上記スクリーン印刷装置及び方法は、コンタクト印刷と版離れ速度制御印刷との併用が主流となっている。
上記コンタクト印刷は、上記スクリーン印刷に使用するスクリーンと上記基板との間の隙間を零にして印刷を行い、上記隙間に起因する上記スクリーンの歪みを最小限に押さえるようにした印刷方法である。
上記版離れ速度制御は、上記スクリーンから上記基板を引き離すときに、上記スクリーンにおける開口部に充填された例えばクリーム半田の粘性、粘着力によって上記スクリーンが上記基板側へ引っ張られることに起因して生じる印刷形状の崩れを最小限に抑え印刷形状の安定化を図ることを目的とし、版離れを低速に制御するものである。
【０００３】
さらに近年では、定印圧印刷がクローズアップされつつあり、各種いろいろと工夫が凝らされている。上記定印圧印刷は、印刷工程の際におけるスクリーンに対するスキージの押圧力である印圧が必要以上に大きいことに起因する、スクリーン裏面へのクリーム半田の過剰な回り込みと、印刷時にスキージがスクリーンをスキージの移動方向と同一方向に引っ張ることによって生じるスクリーンの位置ずれ等とを最小限に抑えることを目的にしている。このような定印圧印刷の一例として、特開平７−２０５３９７号公報に記載されているスクリーン印刷装置がある。
【０００４】
以下に、図を参照しながら、従来のスクリーン印刷装置及びスクリーン印刷方法における定印圧印刷に関する取組の一例についての概略を説明する。
図９は、一般的な従来のスクリーン印刷装置に備わりスクリーン印刷方法を実行する定印圧印刷ヘッド部の概略を説明するための図であり、上記定印圧印刷ヘッド部に接続されている空圧系の空圧回路の一部をも併せて図示している。
図９において、１はスキージ、２はスキージ１を狭持して保持するためのスキージホルダ、３はスキージホルダ２を保持するための保持ホルダ、４はスキージ１を昇降駆動する両側ロッドタイプのエアーシリンダ、５はスキージ１を昇降駆動するときの昇降用ガイド、６は昇降ガイド５用のスライド軸受け、７はエアーシリンダ４の上側ピストンロッド、８はエアーシリンダ４の昇降ストロークを調整するストッパー、９はエアーシリンダ４の下側ピストンロッド、１０は下側ピストンロッド９の先端に固着したベースブロック、１１はベースブロック１０に固着された回転支持用軸である。
【０００５】
上記保持ホルダ３は、上記回転支持用軸１１を支点として、回転揺動自在にベースブロック１０に嵌合している。１２は先端が保持ホルダ３に当接するように先端の突出量が調整自在なマイクロメーターヘッドで、ベースブロック１０に固着している。１３はスプリングで、ベースブロック１０と保持ホルダ３との間に取り付けられていて、マイクロメーターヘッド１２とスプリング１３とは回転支持用軸１１を中心として略対称位置に設置されている。１４は保持ホルダ３の回転揺動を固定するクランプレバーである。
【０００６】
１５は手動調整用レギュレータで、スキージ１を上昇させるときに、エアーシリンダ４の下部ポート１６に、手動調整用レギュレータ１５を通ったエアー圧力を送る。このときのエアー圧力は、スキージ１とスキージ１に連動して動く関連構成部品類の自重及び昇降時の抵抗力を含めたエアー圧力になるように、あらかじめ手動調整用レギュレータ１５にて人手によって調整させておく必要がある。１７は電空レギュレータで、スキージ１を下降させるときは、手動調整用レギュレータ１５でエアー圧力で上昇したスキージ１を押し下げる最小限の力、及びスクリーン１８へ押圧するためのエアー圧力の加算分を含めた総合押付けエアー圧力を、エアーシリンダ４の上部ポート１９に、電空レギュレータ１７を通して送る。
スクリーン１８に対するスキージ１の平行調整は、マイクロメーターヘッド１２を用いて、目視によって調整して行う。
このような構成により、スクリーン１８及び基板２４に対して、スキージ１とスキージ１に連動して動く関連構成部品類との自重分の力が、スクリーン１８に押付ける力を打ち消すことで得られる定印圧での押付け力にて印刷することも可能である。
【０００７】
以上のように構成されたスクリーン印刷装置の動作について、特にスクリーン印刷方法について、以下に説明する。
上記動作については、図１０に示す第１〜第８工程の動作フローが一般的である。第１工程では、被印刷物である基板２４を位置決めステージ２５上に位置決めし固定して、第２工程では位置決めステージ２５を上昇させて基板２４をスクリーン１８の下面付近まで上昇させる。第３工程ではスキージ１を下降させ、第４工程でスキージ１を図示する紙面を貫通する方向に移動させて印刷を行う。
印刷後、第５工程では、スキージ１の先端１ａがスクリーン１８にまさに接触した位置までスキージ１を上昇させる。第６工程では、位置決めステージ２５を下降させることで基板２４をスクリーン１８から低速で引き離した後、第７工程でスキージ１を上昇させる。そして第８工程にて、基板２４を取り除く。
【０００８】
又、最近では、ＱＦＰ（Quad Flat Gull Wing Leaded Package）等のように、リードが印刷方向及び該印刷方向と直交方向に延在する電子部品の場合、上記印刷方向に沿ったリード部分の印刷品質と上記直交方向に延在するリード部分の印刷品質とが異なる現象がある。このような回路パターンにおいても印刷品質を向上させるため、上記印刷方向と上記直交方向とに配置されるパターンがそれぞれ上記印刷方向に対してほぼ４５度傾くように、印刷ペーストが印刷塗布される基板を支持する位置決めステージを回転させ、上記回路パターンの差を無くすように構成した印刷装置も存在する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のスクリーン印刷装置及び印刷方法では、スキージに作用させる印刷圧力を一定とする方法が取られているために、印刷方向に直交する方向に沿う、基板の幅寸法が変化する場合、以下のような課題を有している。
つまり、従来のスクリーン印刷装置では、図１２に示すように、基板２４、スクリーン版１８、印刷ヘッドの略中心に印圧Ｐを設定する構造である。よって、図１１に示すように、スキージ１が上記印刷方向に沿ってＡ位置からＢ位置へ印刷動作を行う場合、上記Ａ位置では、基板２４の両端での反作用Ｒａ、Ｒｂは、基板２４の上記幅の大きさをＷとすると、印圧Ｐの作用点からそれぞれＷ／２の位置に作用する。よって、Ｒａ＝Ｒｂの関係は保たれる。
しかし、図１１に示すように深さｗにてなる切り欠きが存在する上記Ｂ位置にスキージ１が位置するとき、印圧Ｐは上述のように一定値であり、基板２４からの反作用Ｒａ、Ｒｂは、図１３に示すように、Ｗ／２の位置、（（Ｗ／２）−ｗ）の位置に作用する。よって、上記反作用の大きさは、Ｒａ＜Ｒｂの関係になる。
【００１０】
このようにスキージ１の長手方向の中央部分にて単に印圧を作用させる構造では、スキージ１の単位長さ当たりのスクリーン１８に対する圧力が一定にならない場合が生じる。よって、印刷パターンの開口が形成されたスクリーン１８に対して、図１４に示す印刷ペースト充填メカニズムより印刷ペーストを印刷塗布する方法では、上記開口への印刷ペーストの充填力が一定とならず、均一な印圧での印刷が不可能となる。
又、スキージ１の単位長さ当たりの圧力が一定にならない場合、スクリーン１８の印刷パターンの開口部へのスキージ１の入り込み量が変化するため、印刷ペーストの掻き取りが発生してしまう箇所が生じる。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、スキージの単位長さ当たりの印刷圧力を一定かつ等分布として、充填力を常に一定にし、精度良い印刷が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目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１態様におけるスクリーン印刷装置は、スクリーンを押圧しながら印刷方向に移動して該スクリーン上の印刷ペーストを当該スクリーンの開口に充填し、かつ上記印刷方向に直交する延在方向のほぼ中央を中心に揺動自在なスキージと、
上記延在方向における上記スキージの両端部分にそれぞれ設けられ、位置決めし固定された被印刷板へ上記印刷ペーストを印刷塗布する際に、上記延在方向における上記スキージの少なくとも一端部分を上記スクリーンの厚み方向へ押下する押下装置と、
上記スクリーンを間に挟んだ状態での上記スキージと上記被印刷板との上記延在方向における接触長さに応じて、上記延在方向に沿って上記スキージの単位長さ当たりの押圧力を一定にし等分布荷重とする押下を上記押下装置に行わせる制御装置と、
を備えたことを特徴とする。
又、本発明の別の態様におけるスクリーン印刷装置は、スクリーンを押圧しながら印刷方向に移動して該スクリーン上の印刷ペーストを当該スクリーンの開口に充填し、かつ上記印刷方向に直交する延在方向のほぼ中央を中心に揺動自在なスキージと、
位置決めし固定された被印刷板へ上記印刷ペーストを印刷塗布する際に、上記延在方向における上記スキージの少なくとも一端部分を上記スクリーンの厚み方向へ押下する押下装置と、
上記スクリーンを間に挟んだ状態での上記スキージと上記被印刷板との上記延在方向における接触長さに応じて、上記延在方向に沿って上記スキージの単位長さ当たりの押圧力を一定にし等分布荷重とする押下を上記押下装置に行わせる制御装置とを備え、
上記制御装置は、上記被印刷板の寸法情報と、該被印刷板と上記印刷方向における上記スキージの存在位置との相対的な位置情報とに基づいて、上記スクリーンを介しての上記スキージと上記被印刷板との上記接触長さを算出して、該接触長さに基づいて上記スキージの中央から当該スキージの延在方向における上記被印刷板の両端部までの各距離の比に従い上記押下装置の制御を行うことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態であるスクリーン印刷装置、及び該装置にて実行されるスクリーン印刷方法について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において同じ構成部分については同じ符号を付している。又、上記「課題を解決するための手段」に記載する「被印刷板」の機能を果たす一例として本実施形態ではプリント基板を例に採り、「印刷ペースト」の機能を果たす一例として本実施形態では高粘性フラックスに半田粉末を混ぜ合わせたペースト状の半田であるクリーム半田を例に採る。しかしながら、上記被印刷物及び印刷ペーストは、上記プリント基板やクリーム半田に限定されるものではない。
【００１４】
図１及び図２に示す本実施形態のスクリーン印刷装置１０１は、大別して、本実施形態にて特徴的な構成である詳細後述の押下装置１２３を備えた印刷ヘッド部１２１と、該印刷ヘッド部１２１を印刷方向である図示のＸ方向へ移動させ、かつ位置決めする印刷方向位置決め装置１６１と、スクリーン１８に対してプリント基板２４を印刷位置１９１及び基板交換位置１９２に位置させる基板昇降装置１９０と、これらの構成部分を含めて当該スクリーン印刷装置の動作制御を行うとともに、上記押下装置の動作制御により本実施形態にて特徴的な印刷方法を実行させる制御装置１８０と、を備える。
【００１５】
上記印刷ヘッド部１２１は、大別して、上記印刷方向位置決め装置１６１を構成し上記印刷方向に延在する搬送路１６１１に対して上記印刷方向に直交方向へ延在し、印刷方向位置決め装置１６１にて上記印刷方向へ移動されるフレーム部１２２と、上記フレーム部１２２に支持される揺動部材１３１と、該揺動部材１３１に吊下がるようにして支持されている左側印刷スキージ１１１ａ及び右側印刷スキージ１１１ｂと、右方向印刷及び左方向印刷によって左側印刷スキージ１１１ａ及び右側印刷スキージ１１１ｂのいずれか一方をスクリーン１８に接触させるように切り換えを行う切換装置１２６と、上記フレーム部１２２に保持され上記揺動部材１３１の両端部をそれぞれ別個に押下可能な押下装置１２３と、を備えている。
上記印刷方向位置決め装置１６１は、上述のように搬送路１６１１を有し印刷ヘッド部１２１を上記印刷方向に移動させる装置であり、プリント基板２４を位置決めし載置するステージ２５と印刷ヘッド部１２１の相対位置関係を記憶するとともに、上記プリント基板２４の寸法に応じて印刷ヘッド部１２１の位置決めを実施している。
以下には、印刷ヘッド部１２１の構成を詳しく説明する。
【００１６】
上記フレーム部１２２に保持されているエアーシリンダ１２７は、スキージ自重キャンセル力制御用昇降駆動装置の一構成部分であり、該エアーシリンダ１２７のピストンロッド１２８がスクリーン１８の厚み方向に移動するようにフレーム部１２２に取り付けられている。該エアーシリンダ１２７には、ピストンロッド１２８が上昇方向、つまり上記左側印刷スキージ１１１ａ及び右側印刷スキージ１１１ｂがスクリーン１８から離れる方向に駆動されるように、図３に示すように、自重キャンセル力制御装置を構成する電空レギュレータ１２９から圧力Ｐの空気が供給される。
【００１７】
上記ピストンロッド１２８の先端には、連結ピン１３０ａを回転自在に支持する軸受け１３０を有する軸受け支持部材１３２が取り付けられている。該軸受け支持部材１３２の両端には、昇降用ガイドシャフト１３３ａ、１３３ｂが立設されている。この昇降用ガイドシャフト１３３ａ、１３３ｂは、ピストンロッド１２８が電空レギュレータ１２９により供給されたエアー圧力で昇降する際のラジアル方向の荷重を受けるためのものであり、フレーム部１２２に設けたスライド軸受１３４ａ、１３４ｂに摺動可能に嵌合されている。
上記軸受け１３０の上記連結ピン１３０ａを介して上記軸受け支持部材１３２には、上記印刷方向に直交方向へ延在する上記揺動部材１３１が連結されている。よって、上記揺動部材１３１は連結ピン１３０ａを中心にして揺動自在である。軸受け１３０は、揺動部材１３１の延在方向におけるほぼ中央部分、即ち、上記印刷方向に直交方向へ延在する左側印刷スキージ１１１ａ及び右側印刷スキージ１１１ｂの延在方向のほぼ中央部分に設けられる。
【００１８】
上記押下装置１２３は、エアーシリンダ１３５、１３６を備え、プリント基板２４へクリーム半田２２を印刷塗布するとき、各エアーシリンダ１３５、１３６を駆動することで、エアーシリンダ１３５、１３６に備わるピストンロッド１３７ａ、１３７ｂの各先端が上記揺動部材１３１の延在方向における各端部を押下し、これにより揺動部材１３１を介して左側印刷スキージ１１１ａ及び右側印刷スキージ１１１ｂの延在方向における各端部を押下する。尚、押下装置１２３の動作については後述する。
【００１９】
上記エアーシリンダ１３５は、上記揺動部材１３１の延在方向の一端部１３１ａに対応して配置され、上記エアーシリンダ１３６は、上記揺動部材１３１の他端部１３１ｂに対応して配置され、それぞれフレーム部１２２に保持される。又、エアーシリンダ１３５、１３６は、揺動部材１３１の延在方向において上記軸受け１３０を中心にして略対称位置に取り付けられている。
ピストンロッド１３７ａ、１３７ｂの各先端には、本実施形態では球状の押付部材１４１ａ、１４１ｂがそれぞれ取り付けられており、各押付部材１４１ａ、１４１ｂは、上記エアーシリンダ１２７のピストンロッド１２８と、上記ピストンロッド１３７ａ、１３７ｂが上昇位置にあるとき、揺動部材１３１に対して幾分かの隙間を介して位置する。
【００２０】
上記エアーシリンダ１３５には、図３に示す電空レギュレータ１３９にてエアー圧力が供給され、上記エアーシリンダ１３６には、電空レギュレータ１４０にてエアー圧力が供給される。上記電空レギュレータ１３９、１４０は、エアーシリンダ１３５、１３６に対してエアー圧力をほぼ同時に供給する。該エアー供給により、上記ピストンロッド１３７ａ、１３７ｂは下降し、押付部材１４１ａ、１４１ｂが揺動部材１３１を押下し、これにより上記ピストンロッド１２８が下降する。
即ち、上記電空レギュレータ１３９は、左側印刷スキージ１１１ａ及び右側印刷スキージ１１１ｂにおける延在方向の一端部がスクリーン１８及び基板２４へ作用する押圧力を任意の値に自動制御するための一端側押圧力制御装置を構成し、上記電空レギュレータ１４０は、左側印刷スキージ１１１ａ及び右側印刷スキージ１１１ｂにおける延在方向の他端部がスクリーン１８及び基板２４へ作用する押圧力を任意の値に自動制御するための他端側押圧力制御装置を構成する。
尚、エアーシリンダ１３５、１３６に供給するエアー圧力が異なる場合には、エアー圧力の強い方のエアーシリンダのピストンロッドが揺動部材１３１を傾けるように作用することから、スクリーン１８及び基板２４に作用する左側印刷スキージ１１１ａ及び右側印刷スキージ１１１ｂの押圧力つまり印圧を、軸受け１３０を支点として任意の値に設定することができる。
【００２１】
次に上記切換装置１２６は、駆動源としてのエアーシリンダ１４２と、該エアーシリンダ１４２のピストンロッドの先端に取り付けたナックルジョイント１４４と、スキージ支持部材１４７に一端が取り付けられ他端が上記ナックルジョイント１４４に係合した回転レバー１４５と、上記揺動部材１３１の両端に取り付けられ上記回転レバー１４５を介して揺動部材１３１と上記スキージ支持部材１４７とを連結する回転軸１４６ａ，１４６ｂと、を備える。
このような構成を有する切換装置１２６は、エアーシリンダ１４２を駆動することで、ナックルジョイント１４４、回転レバー１４５を介して回転軸１４６ａ、１４６ｂを中心としてスキージ支持部材１４７が回転動作する。該回転動作にて、図１において左側から右側への右印刷方向による印刷のときには、左側印刷スキージ１１１ａを下げてスクリーン１８に接触させ、右側から左側への左印刷方向による印刷のときには、右側印刷スキージ１１１ｂを下げてスクリーン１８に接触させることができる。
【００２２】
次に上記スキージ支持部材１４７への左側印刷スキージ１１１ａ及び右側印刷スキージ１１１ｂの取り付け構造について説明する。
１４８ａ、１４８ｂ、１４８ｃ、１４８ｄは回転軸受部材、１４９ａ、１４９ｂは回転軸、１５０ａは左側ホルダ、１５０ｂは右側ホルダで、左側ホルダ１５０ａ及び右側ホルダ１５０ｂは、それぞれ、回転軸１４９ａ及び回転軸１４９ｂに固定されている。
１５１ａは左側スキージホルダ、１５１ｂは右側スキージホルダで、それぞれ、左側印刷スキージ１１１ａ、右側印刷スキージ１１１ｂを保持している。上記左側ホルダ１５０ａ、右側ホルダ１５０ｂは、それぞれ、左側スキージホルダ１５１ａ、右側スキージホルダ１５１ｂをネジ付ツマミ１５２ａ、１５２ｂで締めつけて固定している。
【００２３】
その他の構成部分について説明する。
上記制御装置１８０は、上述した各構成部分の動作制御を行う装置側制御部１８１と、下記の電空レギュレータ制御装置１６２とを備える。
印刷ヘッド部１２１に備わるステッピングモータ１６０は、印刷ヘッド部１２１全体を上昇、下降させ、左側印刷スキージ１１１ａ、右側印刷スキージ１１１ｂの印刷時の押し込み量を調整する。
図３に示す電空レギュレータ制御装置１６２は、上述の電空レギュレータ１２９、電空レギュレータ１３９、及び電空レギュレータ１４０の動作制御を行う装置であり、上記装置側制御部１８１からの制御情報に基づいて、電空レギュレータ１３９、１４０の動作制御を行う。尚、エアーシリンダ１２７の電空レギュレータ１２９には、電空レギュレータ制御装置１６２は、初期設定での一定値を監視しながら出力している。又、図３に示す１３８は、エアー供給源である。
【００２４】
このように構成されるスクリーン印刷装置１０１の動作を以下に説明する。当該スクリーン印刷装置１０１の動作制御、特に、当該スクリーン印刷装置１０１にて実行されるスクリーン印刷方法の制御は、上記制御装置１８０にて実行され、その中でも本実施形態にて特徴的な上記押下装置１２３の動作制御は、上記装置側制御部１８１及び電空レギュレータ制御装置１６２にて実行される。
尚、上記スクリーン印刷方法は、図７に示す第１１〜１８工程にて実行されるが、当該工程内第１１〜１３工程に相当する、当該スクリーン印刷装置１０１に被印刷板であるプリント基板２４が供給されステージ２５上に位置決めされ固定されるまでの動作、及び第１５〜１８工程に相当する、プリント基板２４へのクリーム半田２２の印刷が終了した後、印刷済プリント基板が次工程の装置へ搬送されていくまでの動作については、図１０に示す上述した第１〜３工程、第５〜８工程に示す従来のスクリーン印刷装置における動作と同様である。よって、これらの動作についてここでの説明は省略し、以下には、本実施形態において特徴的な第１４工程における、プリント基板２４への印刷塗布動作について説明する。
【００２５】
スキージ自重キャンセル力制御用昇降駆動装置を構成するエアーシリンダ１２７に、自重キャンセル力制御装置である電空レギュレータ１２９から、エアーシリンダ１２７にて吊り下げられているスキージ１１１ａ，１１１ｂ等の構成部品類の自重をわずかに上回るエアー圧力Ｐを供給することにより、上記スキージ１１１ａ，１１１ｂ等の上記構成部品類の自重がキャンセルされた状態にて、左側印刷スキージ１１１ａ及び右側印刷スキージ１１１ｂは上昇する。
又、エアーシリンダ１４２を動作させて、上記右印刷方向及び左印刷方向に対応して左側印刷スキージ１１１ａ及び右側印刷スキージ１１１ｂの一方がスクリーン１８に接触するように設定する。
【００２６】
次に、押下装置１２３を構成し、各スキージ１１１ａ，１１１ｂの一端部側を押下するエアーシリンダ１３５、及び押下装置１２３を構成し各スキージ１１１ａ，１１１ｂの他端部側を押下するエアーシリンダ１３６のそれぞれに、上記電空レギュレータ１３９、１４０から所定圧力のエアーを供給することで、それぞれの上記押付部材１４１ａ、１４１ｂは、揺動部材１３１に当接し押下する。該押下動作により、揺動部材１３１を介して、上述のように上昇した左側印刷スキージ１１１ａ及び右側印刷スキージ１１１ｂをスクリーン１８側へ下降させる。該下降動作により、上記右又は左の印刷方向に対応してセットされた左側印刷スキージ１１１ａ又は右側印刷スキージ１１１ｂがスクリーン１８に接触する。
【００２７】
本スクリーン印刷方法は、図４に示すような、切欠きのあるプリント基板２４−１に対し印刷を行う場合に特に有効である。これを説明するために、図４に示すように、Ａ位置からＢ位置へ上記右印刷方向に沿って左側印刷スキージ１１１ａを用いて印刷動作を行う場合を例に採る。尚、印刷工程において、左側印刷スキージ１１１ａ及び右側印刷スキージ１１１ｂの延在方向における中央と、上記軸受け１３０の連結ピン１３０ａの位置とは、上記スキージ１１１ａ，１１１ｂの延在方向に沿ったプリント基板２４−１の幅Ｗの中央にほぼ一致するように、プリント基板２４及び印刷ヘッド１２１は相対的に配置されている。
【００２８】
当該印刷ヘッド１２１は、基板２４−１、スクリーン１８、印刷ヘッド１２１の略中心を基準にスキージ１１１ａの両端に配設した、押下装置１２３を構成するエアーシリンダ１３５、１３６にて印圧Ｐ１、Ｐ２を設定する構造である。よって、上述したように左側印刷スキージ１１１ａがスクリーン１８に接触、押圧され上記Ａ位置に存在するとき、図５に示すように、上記幅Ｗにおける基板２４−１の両端における反作用Ｒａ、Ｒｂは、印圧Ｐ１、Ｐ２の作用点からそれぞれＷ／２の位置にてＲａ＝Ｒｂの関係を保つ。
【００２９】
上述したように、制御装置１８０の装置側制御部１８１には、基板昇降装置１９０からステージ２５上における基板２４−１の位置情報が供給され、又、印刷方向位置決め装置１６１から印刷ヘッド１２１の存在位置情報が供給され、又、装置側制御部１８１には予め基板２４−１の形状、寸法情報が格納されている。よって、ステージ２５に基板２４−１が載置された時点にて、装置側制御部１８１は、上記基板２４−１の位置情報と、上記印刷ヘッド１２１の存在位置情報とに基づきスキージ１１１ａと基板２４−１との相対位置関係を求める。さらに装置側制御部１８１は、求めた上記相対位置関係と、上記印刷ヘッド１２１の存在位置情報とに基づいて、スキージ１１１ａが基板２４−１のどの位置に存在するかを決定する。このようにして基板２４−１に対するスキージ１１１ａの位置が明確になることで、装置側制御部１８１には予めスキージ１１１ａ，１１１ｂの上記延在方向の長さ情報が格納されていることから、装置側制御部１８１は上記基板２４−１の形状寸法情報と、基板２４−１に対するスキージ１１１ａの上記位置情報とに基づき、スクリーン１８を介して基板２４−１に接触しているスキージ１１１ａの長さ寸法を求める。
【００３０】
さらに左側印刷スキージ１１１ａが右印刷方向へ進み、基板２４−１の切り欠き部分のＢ位置に達したとする。上記印刷ヘッド１２１の存在位置情報に基づき、装置側制御部１８１は、左側印刷スキージ１１１ａが上記Ｂ位置に達したことを認識し、そして上述のように、スクリーン１８を挟んで基板２４−１に接触しているスキージ１１１ａの長さ寸法を求める。そして装置側制御部１８１は、該長さ寸法を上記電空レギュレータ制御装置１６２へ送出して、上記電空レギュレータ制御装置１６２に対して押下装置１２３のエアーシリンダ１３５，１３６へ供給するエアー圧力を制御する電空レギュレータ１３９、１４０の動作制御を開始させる。電空レギュレータ制御装置１６２は、上記長さ寸法情報と、上記印刷ヘッド１２１の存在位置情報と、基板２４−１の形状寸法情報とに基づいて、スキージ１１１ａの単位長さ当たりの印刷圧力（ｋｇ／ｍｍ）が一定になるように電空レギュレータ１３９、１４０の動作制御を行う。具体的に説明すると、例えば図６に示すようにスキージ１１１ａの中心から各端部までの距離がＷ／２、（（Ｗ／２）−ｗ）となったときには、上記印圧Ｐ１：Ｐ２の値が上記Ｗ／２：（（Ｗ／２）−ｗ）の関係になるように、電空レギュレータ制御装置１６２は、電空レギュレータ１３９、１４０を制御する。該制御に基づいて電空レギュレータ１３９、１４０は、エアーシリンダ１３５，１３６へ供給するエアー圧力を制御し、その結果、印圧Ｐ１及びＰ２の値は、基板２４−１の形状に応じて変化する。
このように、スキージ１１１ａの単位長さ当たりの印刷圧力（ｋｇ／ｍｍ）を一定にするためには、スクリーン１８を介してのスキージ１１１ａと基板２４との接触長さを監視することで実現可能となる。
【００３１】
上述のような電空レギュレータ１３９、１４０の制御により、基板２４−１からの反作用Ｒａ、Ｒｂの位置関係が、図６に示すように、Ｗ／２、（（Ｗ／２）−ｗ）となったときには、上記印圧Ｐ１及びＰ２の値を、上記Ｗ／２：（（Ｗ／２）−ｗ）の関係に基づき設定することで、上記反作用についてＲａ＝Ｒｂとすることができる。
【００３２】
このように本実施形態のスクリーン印刷装置１０１によれば、スクリーン１８を介してのスキージ１１１ａ，１１１ｂと基板２４との接触長さが変化した場合であっても、スキージ１１１ａ，１１１ｂの単位長さ当たりの基板２４に対する印圧は一定となる。よって、印刷パターンの開口が形成されたスクリーン１８に対して、図１４に示す印刷ペースト充填メカニズムより印刷ペーストを印刷塗布する充填力がスキージ１１１ａ，１１１ｂの全長にわたり一定となり、均一な印圧での印刷が可能となる。
又、上述のように印圧を一定に保てることにより、上記印刷パターンの開口部へのスキージ１１１ａ，１１１ｂの入り込み量を最小限とすることができ、印刷ぺーストの掻き取りも最小限にとどめることができる。
【００３３】
尚、本実施形態では、上述のように基板２４の形状寸法情報とスキージ１１１ａ，１１１ｂの位置情報に基づいて一定印刷圧力を得るもので、印圧測定用のセンサを要しないという効果もある。しかしながら、ステージ２５、あるいはスキージ１１１ａ，１１１ｂに圧力センサーを備えることで、一定印刷圧力を得るように構成することも可能であり、該構成によっても本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３４】
又、上述の実施形態では、スキージ１１１ａ，１１１ｂのそれぞれについて、その両端部分に対応して押下装置１２３を設けたが、該構成に限定されず、図８に示すスクリーン印刷装置１０２のようにスキージ１１１ａ，１１１ｂのそれぞれについて、そのいずれか一端部分に対応して押下装置１２３を設けることもできる。つまり、揺動部材１３１の他端部１３１ｂには、上記エアーシリンダ１３６に代えて、反発力を有する例えばスプリング２０１のような弾性部材を設け、フレーム部１２２に対して揺動部材１３１を遠ざける方向へ付勢させる。一方、上記エアーシリンダ１３５にて上記揺動部材１３１の一端部を押下することで、スキージ１１１ａ，１１１ｂのそれぞれについて、その両端部分における印圧を調整するようにしてもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の第１態様のスクリーン印刷装置によれば、押下装置及び制御装置を備え、スクリーン上の印刷ペーストを被印刷板に印刷塗布するに際して、上記スクリーンを介しての上記スキージと上記被印刷板との接触長さに応じて、上記スキージの単位長さ当たりの印刷圧力が一定になるように上記制御装置にて上記押下装置を動作制御する。よって、上記スキージの単位長さ当たりの印刷圧力を一定にでき、高精度印刷が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態でのスクリーン印刷装置及びスクリーン印刷方法における印刷ヘッド部の概略構成を示す斜視図である。
【図２】 図１の印刷ヘッド部の右側面図である。
【図３】 図１の印刷ヘッド部の概略の空圧回路図である。
【図４】 図１の印刷ヘッド部の印刷動作状態を説明するための斜視図である。
【図５】 図４の位置Ａにおける断面図である。
【図６】 図４の位置Ｂにおける断面図である。
【図７】 図１の印刷ヘッド部を用いた印刷動作のフローチャートである。
【図８】 図１の印刷ヘッド部の変形例を示す斜視図である。
【図９】 従来のスクリーン印刷装置とスクリーン印刷方法における印圧印刷ヘッド部における概略の正面図である。
【図１０】 従来の印刷ヘッド部を用いた印刷動作のフローチャートである。
【図１１】 従来の印刷ヘッド部の印刷動作状態を説明するための斜視図である。
【図１２】 図４の位置Ａにおける断面図である。
【図１３】 図４の位置Ｂにおける断面図である。
【図１４】 クリーム半田の印刷のメカニズムを示す図である。
【符号の説明】
１８…スクリーン、２４…プリント基板、
１０１…スクリーン印刷装置、１１１ａ…左側印刷スキージ、
１１１ｂ…右側印刷スキージ、１２３…押下装置、
１８０…制御装置。

Claims (3)

1. スクリーン（１８）を押圧しながら印刷方向に移動して該スクリーン上の印刷ペーストを当該スクリーンの開口に充填し、かつ上記印刷方向に直交する延在方向のほぼ中央を中心に揺動自在なスキージ（１１１ａ，１１１ｂ）と、
   上記延在方向における上記スキージの両端部分にそれぞれ設けられ、位置決めし固定された被印刷板（２４）へ上記印刷ペーストを印刷塗布する際に、上記延在方向における上記スキージの少なくとも一端部分を上記スクリーンの厚み方向へ押下する押下装置（１２３）と、
   上記スクリーンを間に挟んだ状態での上記スキージと上記被印刷板との上記延在方向における接触長さに応じて、上記延在方向に沿って上記スキージの単位長さ当たりの押圧力を一定にし等分布荷重とする押下を上記押下装置に行わせる制御装置（１８０）と、
   を備えたことを特徴とするスクリーン印刷装置。
2. 上記制御装置は、上記被印刷板の寸法情報と、該被印刷板と上記印刷方向における上記スキージの存在位置との相対的な位置情報とに基づいて、上記スクリーンを介しての上記スキージと上記被印刷板との上記接触長さを算出して上記押下装置の制御を行う、請求項１記載のスクリーン印刷装置。
3. スクリーン（１８）を押圧しながら印刷方向に移動して該スクリーン上の印刷ペーストを当該スクリーンの開口に充填し、かつ上記印刷方向に直交する延在方向のほぼ中央を中心に揺動自在なスキージ（１１１ａ，１１１ｂ）と、
   位置決めし固定された被印刷板（２４）へ上記印刷ペーストを印刷塗布する際に、上記延在方向における上記スキージの少なくとも一端部分を上記スクリーンの厚み方向へ押下する押下装置（１２３）と、
   上記スクリーンを間に挟んだ状態での上記スキージと上記被印刷板との上記延在方向における接触長さに応じて、上記延在方向に沿って上記スキージの単位長さ当たりの押圧力を一定にし等分布荷重とする押下を上記押下装置に行わせる制御装置（１８０）とを備え、
   上記制御装置は、上記被印刷板の寸法情報と、該被印刷板と上記印刷方向における上記スキージの存在位置との相対的な位置情報とに基づいて、上記スクリーンを介しての上記スキージと上記被印刷板との上記接触長さを算出して、該接触長さに基づいて上記スキージの中央から当該スキージの延在方向における上記被印刷板の両端部までの各距離の比に従い上記押下装置の制御を行うことを特徴とするスクリーン印刷装置。

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