JP4584777B2

JP4584777B2 - スクリーン印刷装置

Info

Publication number: JP4584777B2
Application number: JP2005170613A
Authority: JP
Inventors: 竜太郎木戸; 利道佐藤
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2005-06-10
Filing date: 2005-06-10
Publication date: 2010-11-24
Anticipated expiration: 2025-06-10
Also published as: JP2006341544A

Description

本発明は、プリント基板等の被印刷物にクリーム半田等のペーストを塗布するスクリーン印刷装置に関するものである。

従来から、ステージ上にセットした基板にマスクシートを重装し、マスクシート上に供給したクリーム半田、導電ペースト等のペーストをスキージで拡張することにより、マスクシートに形成された開口部を介して基板上の所定位置にペーストを塗布（印刷）するようにしたスクリーン印刷装置が一般に知られている。

この種のスクリーン印刷装置としては、従来、傾き方向の異なる一対のスキージを昇降可能に備えたヘッドをもち、このヘッドをマスクシートに沿って往復移動させながら上記一対のスキージを交互に使ってペーストを移動させるものが主流であったが、この装置では、各スキージを別個に昇降させるために往動時と復動時の印刷荷重を均一に保つのが難しく、またマスクシートに対するスキージの接触角度の自由度が少ない等の課題があった。

そこで、近年では、例えば特許文献１に開示されるように、スキージを回動可能に設け、往動時と復動時とに応じて進行方向に前傾した状態となるようにスキージの傾斜状態をモータの駆動により変更できるようにしたスクリーン印刷装置が提案されている。
特開平１０−３２３９６４号公報

上記のように往動時と復動時とでスキージの傾斜状態を変更する構成では、ヘッドに対してモータをはじめとするスキージの駆動機構を組込む必要があるため、いきおいヘッドが大型化、重量化する傾向にある。特に、往動時と復動時とでスキージの傾斜状態を変更する構成では、印刷中、ペーストやスキージの摺動抵抗等の負荷がスキージを回動させる外力として作用し、スキージ角度のずれ（誤差）を招く原因となるため、このような誤差の発生を未然に防止すべく高トルクを発生する大型モータを用いてスキージを駆動する傾向が強く、これがヘッドの大型化、重量化を助長する原因の一つとなっている。

しかし、ヘッドの大型化や重量化は、ヘッドをスムーズかつ迅速に移動させる上でのマイナス要素となるばかりでなく、ヘッドの移動スペースがその分拡大して装置の大型化を招くことにもなるため極力回避することが望まれる。

なお、本願出願人は、マスクシートに対するスキージの偏接触を防止すべく、スキージをさらにその長手方向と直交する支持軸回りに回動（揺動）自在に支持する構成を考えており、このような構成では、ヘッドの構成がより複雑になるためヘッドのコンパクト化や軽量化が求められる。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、往動時と復動時とでスキージの傾斜状態を変更し得るように構成されるスクリーン印刷装置において、スキージを高トルクで駆動しつつヘッドのコンパクト化および軽量化を達成することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、スキージを支持し、このスキージを基板に重ねられたマスクシートに沿って相対的に一軸方向に往復移動させるヘッドを備え、前記スキージが往動時および復動時にそれぞれ進行方向に前傾した状態となるように前記ヘッドに対してスキージが回動可能に支持されるスクリーン印刷装置において、前記ヘッドに、前記スキージがスキージ組付部を介して前記一軸方向と交差する軸回りに回転可能に支持されるとともに、駆動源としてのモータと、このモータの回転を減速するための減速手段と、減速後のモータの回転を前記スキージ組付部に伝動する伝動手段とが前記ヘッドに設けられ、さらに、前記減速手段がハーモニック減速機から構成され、前記モータ、減速手段および伝動手段が前記一軸方向と直交する方向に並んだ状態で前記ヘッドに搭載されているものである（請求項１）。

この構成によると、モータ、減速手段および伝動手段によりスキージが駆動されるが、減速手段としてハーモニック減速機が組込まれ、簡素な構成で高減速比を得ることが可能となっているので、比較的小型のモータを用いながらも高トルクでスキージを駆動することが可能となる。換言すれば、高トルクでスキージを駆動する一方で、スキージの駆動機構を、小型モータを用いたコンパクトで、かつ軽量なものにすることが可能となる。しかも、モータ、減速手段および伝動手段がヘッドの往復移動方向（一軸方向）と交差する方向（つまりスキージの長手方向）に並べられているので、ヘッドが往復移動方向に対してコンパクトな構成となり、その分、当該移動方向におけるヘッドの可動スペースを小さく抑えることが可能となる。

なお、上記のスクリーン印刷装置においては、前記ヘッドに、前記一軸方向と平行な軸回りに回動可能なフレーム部材が設けられ、このフレーム部材に対して前記スキージ組付部、モータ、減速手段および伝動手段が組付けられているものであってもよい（請求項２）。

この構成によると、スキージ等がヘッドに対して往復移動方向（一軸方向）と平行な軸回りに回動可能に支持されているため、印刷時には、マスクシートの表面に追従するように当該軸回りにスキージが回動し、これによりマスクシートに対してスキージがその長手方向全体に亘って確実に圧接されるようになる。そして、このようなヘッドに対して請求項１のような構成が採用されていることにより、ヘッドに対して回動可能に支持されている部分の構成がコンパクトで軽量なものとなる。

なお、この構成においては、前記ヘッドに対してフレーム部材を回動可能に支持する支持軸がスキージの長手方向における略中央部分に位置し、かつ当該支持軸に支持される部分の重量バランスが当該支持軸を挟んでその両側でほぼ等しくなるようにモータ、減速手段および伝動手段が前記フレーム部材に組付けられているのが好ましい（請求項３）。

この構成によると、スキージをその長手方向全体に亘ってより均等な圧力でマスクシートに圧接させることが可能となる。

本発明のスクリーン印刷装置によると、往動時と復動時とに応じて進行方向に前傾した状態となるようにスキージの傾斜状態を変更しながら印刷を行うように構成されたスクリーン印刷装置において、印刷動作中のスキージ角度のずれ等を確実に防止して適正に印刷を行うことができ、またその一方で、ヘッドのコンパクト化および軽量化を効果的に達成することができる。

本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

図１及び図２は、本発明に係るスクリーン印刷装置を概略的に示しており、図１は側面図で、図２は正面図でそれぞれスクリーン印刷装置を示している。

これらの図に示すように、スクリーン印刷装置の基台１上には、搬入用コンベア２ａと搬出用コンベア２ｂとが後記印刷ステージ３を挟んで配設されており、プリント基板Ｗが搬入用コンベア２ａにより印刷ステージ３に搬入され、ここで印刷処理が施された後、搬出用コンベア２ｂにより搬出されるように構成されている。

なお、以下の説明では、これらコンベア２ａ，２ｂによる基板Ｗの搬送方向をＹ軸方向、これと水平面上で直交する方向をＸ軸方向、Ｘ軸およびＹ軸方向の双方に直交する方向をＺ軸方向として説明を進めるものとする。

印刷ステージ３には４軸ユニット１０が配設されている。

この４軸ユニット１０は、基板Ｗを支持して後記マスクシート４に対してその下側から位置決めするもので、搬入用コンベア２ａにより搬入された基板Ｗを水平に、かつＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸およびＲ軸（Ｚ軸回りの回転）に変位可能に支持する。

すなわち、この４軸ユニット１０は、前記基台１上に固定される固定テーブル１１と、この固定テーブル１１に対して相対的にＸ軸方向に移動可能に支持されてサーボモータにより駆動されるＸ軸テーブル１２と、このＸ軸テーブル１２に対して相対的にＹ軸方向に移動可能に設けられてサーボモータにより駆動されるＹ軸テーブル１３と、このＹ軸テーブル１３に対して相対的に回転可能に設けられてサーボモータにより駆動されるＲ軸テーブル１４と、このＲ軸テーブル１４に対して昇降可能に設けられてサーボモータにより駆動される昇降テーブル１５とを階層的に備えている。そしてこの昇降テーブル１５に設けられた支持ユニット１６により基板Ｗを支持することにより、各テーブル１２，１３，１４，１５の駆動に応じて基板ＷをＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸およびＲ軸（Ｚ軸回りの回転）方向の任意の位置に移動し得るようになっている。

支持ユニット１６は、Ｚ軸方向に出没可能な複数の支持ピンを備え、昇降テーブル１５に対して昇降可能に取り付けられ、基板Ｗを直接支持する基板支持機構１７と、昇降テーブル１５に取り付けられ、基板ＷをＸ軸方向両側からクランプするクランプ機構１８とから構成されている。クランプ機構１８は、昇降テーブル１５に連結固定される固定部１８ａと、固定部１８ａに対してＸ軸方向に可動とされる可動部１８ｂとで構成され、固定部１８ａと可動部１８ｂとの上端部には、対となって基板Ｗを搬入搬出するコンベアベルトがそれぞれ取り付けられている。可動部１８ｂは基板ＷのＸ軸方向サイズに対応して位置調整される。搬入用コンベア２ａからクランプ機構１８のコンベアベルト上に基板Ｗが搬入されると、基板支持機構１７の各支持ピンが突出して基板Ｗをその下側（裏面側）から支持するとともにクランプ機構１８により基板ＷをＸ軸方向両側からクランプし、これにより基板Ｗを支持ユニット１６に対して位置決め状態で固定するようになっている。

印刷ステージ３の上方にはマスクシート４が張設されており、このマスクシート４の上方に、該シート４上に供給されるクリーム半田、導電ペースト等のペーストを移動（ローリング）させるスキージ４１を備えた印刷用ヘッド６が配設されている。

ヘッド６はＸ軸方向及びＺ軸方向に移動可能に支持されておりサーボモータにより駆動されるようになっている。すなわち、マスクシート４の上方にはＸ軸方向に延びる一対の固定レール７が設けられ、これら固定レール７に対してヘッド支持部材５が横架されるとともに、サーボモータにより駆動されるボールネジ（図示省略）に対してこの支持部材５が連結されている。また、ヘッド６が支持部材５に設けられたＺ軸方向の固定レール２２に装着されるとともにサーボモータ２３に回転駆動されるボールネジ２４に連結されている。これにより、サーボモータの駆動によりヘッド６が支持部材５と一体的にＸ軸方向に移動するとともに、支持部材５に対してヘッド６がＺ軸方向に移動するようになっている。

図３〜図６はヘッド６の具体的な構成を示しており、図３は斜視図、図４は正面図、図５は側面図、図６は断面図でそれぞれヘッド６を示している。

これらの図に示すように、ヘッド６はメインフレーム２０を有し、このフレーム２０を介して前記ヘッド支持部材５に支持されている。このフレーム２０には、断面逆Ｌ字型のアーム部材２５が接続されており、さらにロードセル等の圧力センサ２６を介装した支持部２８がこのアーム部材２５に垂設され、サブフレーム３０（本発明におけるフレーム部材に相当）がこの支持部２８に対してヘッド６の往復移動方向と平行な軸回り（Ｘ軸と平行な軸回り）に回動（揺動）自在に支持されている。具体的には、図６に示すように、Ｘ軸方向に延びる第１支持軸２９がベアリング２８ａを介して支持部２８に回転可能に支持され、この第１支持軸２９にサブフレーム３０が固定されることにより、当該サブフレーム３０がこの第１支持軸２９回りに揺動自在に支持されている。

なお、圧力センサ２６には不図示のばね部材が上下直列に設けられており、印刷開始時には、上記の通りヘッド６を下降させてスキージ４１を接触ポイントに接触させ、さらに前記ばね部材の弾性力に抗してヘッド６を下降させつつ、圧力センサ２６による出力値が所定値（押付荷重）となる高さ位置でヘッド６を停止させるように図外の制御装置によりサーボモータ２３が駆動制御される。これによりスキージ４１が所定の設定荷重でマスクシート４に圧接するようになっている。

サブフレーム３０には、後記スキージユニット４０を着脱可能に組付けるユニット組付部材３２（本発明におけるスキージ組付部）がＸ軸と交差する軸、当実施形態ではＸ軸と直交する第２支持軸３４を介して回転可能に支持されるとともに、このユニット組付部材３２を駆動する駆動機構が組付けられている。

ユニット組付部材３２は、Ｙ軸方向に細長い長方形の板状の部材であり、このユニット組付部材３２に、スキージ４１とこれを保持するスキージホルダ４２とで構成されたスキージユニット４０が着脱自在に組付けられている。

そして、スキージ４１の片面がペースト押圧のための作業面４１ａとされ、この作業面４１ａとは反対側の面の側方に第２支持軸３４が位置する状態で、この第２支持軸３４にユニット組付部材３２を介してスキージ４１が回動可能に支持されている。具体的に説明すると、ユニット組付部材３２の背面側（スキージユニット４０側とは反対側）の長手方向途中部分に支持部３２ａが突設される一方、ユニット組付部材３２の背面側に位置してＹ軸方向に延びる第２支持軸３４が、その軸回りに回転可能な状態で前記サブフレーム３０の下端部にベアリング等を介して支持され、この第２支持軸３４の突出部分に支持部３２ａがキー結合により装着固定されることにより、サブフレーム３０に対してユニット組付部材３２が揺動自在に支持されている。

ユニット組付部材３２を支持する前記第２支持軸３４は、サブフレーム３０を貫通して反対側に突出し、サブフレーム３０の側部に一体に固定されたギアボックス４５の内部に挿入されている。そして、ギアボックス４５内部においてこの挿入部分にギア４９がキー結合により装着固定されている。

ギアボックス４５の内部には、支持軸４６ａ〜４８ａを介して駆動ギア４６および２つのアイドルギア４７，４８が順次噛合する状態で配設されており、アイドルギア４７，４８のうち一方側のギア４８が第２支持軸３４に固定された前記ギア４９に噛合している。

駆動ギア４６およびアイドルギア４７，４８はそれぞれ支持軸４６ａ〜４８ａに対してキー結合により装着固定、あるいは遊着されており、各支持軸４６ａ〜４８ａがベアリングを介してギアボックス４５の側壁に支持されることにより各ギア４６〜４８がギアボックス４５内に回転可能に支持されている。なお、支持軸４６ａ〜４８ａのうち駆動ギア４６の支持軸４６ａは、ギアボックス４５の側壁を貫通してサブフレーム３０側に突出している。

図６に示すように、ギアボックス４５の側面であって前記支持部２８の後側（同図では上側）の部分には、サーボモータ５１が減速装置５２を介して固定されている。

減速装置５２は、いわゆるハーモニック減速機であって同図に示すように筒状のケーシング５３を有しており、このケーシング５３の一端がギアボックス４５の側面に固定されることによりギアボックス４５に組付けられている。

ケーシング５３の内部には、楕円形のカムの外周にベアリングおよび薄肉の金属弾性体が外嵌されてなるウエーブジェネレータ５７と、外周に歯面を有し、かつ内周面に前記ウエーブジェネレータ５７の外周面が摺接する薄肉金属弾性体からなるフレクススプライン５６と、内周面に前記フレクススプライン５６の歯面と噛合し、かつこの歯面よりも歯数の少ない歯面を有するサーキュラスプライン５５とが配設されている。

ケーシング５３の内部であってその入力側（図６では右側）にはベアリングを介して入力軸５４が回転自在に支持されており、この入力軸５４の末端部分に前記ウエーブジェネレータ５７が固定されている。また、ケーシング５３の内部であってその出力側にはベアリングを介して出力フランジ５８が回転自在に支持されており、このフランジ５３に前記フレクススプライン５６が固定されている。なお、サーキュラスプライン５５はケーシング５３に一体に組込まれている。

そして、減速装置５２の入力側であって前記ケーシング５３の端面に設けられるモータ取付部に対して前記サーボモータ５１が組付けられ、このモータ５１の出力軸５１ａが前記入力軸５４の端部に設けられるカップリング５４ａに挿入されることにより該カップリング５４ａを介して入力軸５４に出力軸５１ａが連結固定される。また、前記出力フランジ５８に対して駆動ギア４６の前記支持軸４６ａが挿入され、この支持軸４６ａがフランジ５８に対してキー結合により連結固定されている。なお、支持軸４６ａと出力フランジ５８との結合は、例えば支持軸４６ａの末端をフランジ形状に形成し、この末端部分を出力フランジ５８にボルト結合するようにしてもよい。

これによりサーボモータ５１の回転駆動力が減速装置５２を介して駆動ギア４６に伝達されるようになっている。つまり、これらサーボモータ５１、減速装置５２およびおよびギア４６〜４９等により上記駆動機構が構成されており、サーボモータ５１の作動により前記ユニット組付部材３２が第２支持軸３４回りに正逆回転駆動されるようになっている。

なお、当実施形態では、第１支持軸２９がスキージ４１の長手方向中央に位置しており、第１支持軸２９に支持される部分の重量バランスが該第１支持軸２９を挟んでその両側（Ｙ軸方向両側）でほぼ等しくなるようにギアボックス４５、減速装置５２およびサーボモータ５１がサブフレーム３０に対して組付けられている。具体的には、第１支持軸２９の部分を境にその一方側（Ｙ軸方向一方側）にギアボックス４５が、反対側にサーボモータ５１が位置するようにサブフレーム３０に対してギアボックス４５、減速装置５２およびサーボモータ５１が組付けられている。これによりマスクシート４への非接触状態のときにはスキージ４１が略水平な状態に保たれ得るようになっている。

前記ユニット組付部材３２には、スキージユニット４０が着脱自在に組付けられている。このスキージユニット４０は、上記の通りスキージ４１とこれを保持するスキージホルダ４２とから構成されている。

スキージホルダ４２は、アルミニウム合金等の軽合金からなるＹ軸方向の細長い板状部材である。一方、スキージ４１は、例えば硬質ウレタンのプラスチック、あるいはステンレスやＳＫ材等の金属からなるＹ軸方向に細長い長方形の板状部材で、スキージホルダ４２に重ね合わされた状態で当該ホルダ４２に保持されている。

スキージホルダ４２は、スキージ４１が保持される面の反対側に、前記ユニット組付部材３２に対してスキージホルダ４２を組付けるための組付面を有している。この組付面には、一対のネジ軸がＹ軸方向に所定間隔を隔てて一体的に突設されるとともに、これらネジ軸の先端にノブ部が設けられた固定用ナット４３が螺合装着されており、スキージユニット４０がユニット組付部材３２に重ね合わされ、かつ前記ネジ軸がユニット組付部材３２に形成される一対の切欠部３２ｂにそれぞれ差込まれた状態で前記ナット４３が締め付けられることによりユニット組付部材３２にスキージユニット４０が固定されている。

スキージホルダ４２の長手方向両端部には、さらに横漏れ防止板４４がそれぞれ設けられている。これら横漏れ防止板４４は、印刷作業時にスキージ４１の側方（Ｙ軸方向外側方）にペーストが流動して漏れる（逃げる）のを防止するための部材である。

次に上記スクリーン印刷装置による印刷動作について説明する。なお、スキージの移動方向に関し、以下の説明では、装置側面側から見た状態（図１の状態）を基準としてヘッド６の左側から右側への移動を往動、逆向きの移動を復動とする。

まず、プリント基板Ｗが４軸ユニット１０により位置決めされるとともに、このプリント基板Ｗとマスクシート４とが重ね合わされた後、オペレータによる作業開始の指示入力操作に基づきヘッド６が作動し、これにより当該スクリーン印刷装置において印刷作業が開始される。

具体的には、まず、ヘッド支持部材５の作動によりスキージ４１が所定の作業開始位置の上方に配置されるとともにサーボモータ５１の駆動によりスキージユニット４０が回動変位し、スキージ４１の姿勢が調整される。例えば、図１および図４においてヘッド６が左側から右方に移動（往動）する場合には、図４中に実線で示すように、スキージ４１が進行方向に前傾した状態にセットされる。つまりスキージ４１の作業面４１ａが進行方向前方側のマスクシート４に対して鋭角をなす状態にセットされる。このとき、マスクシート４とスキージ４１の作業面４１ａとの成す角度（以下、アタック角度という）は、ペーストの粘度やスキージ４１の移動速度などに応じ、適正な印刷を行い得るように調整される。

次いで、サーボモータ２３等の駆動によりヘッド６が下降して、マスクシート４上の接触ポイントにスキージ４１が当接する高さ位置にスキージ４１がセットされる。

この際、上記の通りスキージ４１がユニット組付部材３２等を介して第１支持軸２９に回動可能に支持されている結果、スキージ４１をマスクシート４に接近させて接触させると、マスクシート４の表面に追従してスキージ４１がその長手方向全体に亘ってマスクシート４に接触するように、自ずとユニット組付部材３２等が第１支持軸２９を支点として回動する。そのため、スキージ４１がその長手方向全体亘って確実にマスクシート４に圧接される。しかも、第１支持軸２９に支持される部分は、上記のように第１支持軸２９の両側の重量バランスが好適に保たれているため、スキージ４１の長手方向全体がほぼ均等な圧力でマスクシート４に対して圧接されることとなる。

このようにスキージ４１がセットされると、図外の供給装置によりマスクシート４上にペーストが供給されるとともに、スキージ４１がマスクシート４に沿って右方へ往動し、これにより、マスクシート４上のペーストがスキージ４１により押圧されつつ移動（ローリング）し、マスクシート４を通してプリント基板Ｗ上に塗布される。

スキージ４１が往動の終端位置に到達すると、ヘッド６が上昇するとともに、上記したスキージ４１の移動（往動）により印刷が施された処理済の基板Ｗに代えて、まだ印刷が施されていない未処理の基板Ｗが所定の基準位置に位置決めされ、マスクシート４に重ね合わされる。

その一方で、ヘッドが往動方向にさらに所定量だけ移動しつつ、サーボモータ５１が反転駆動されることにより、作業面４１ａがマスクシート４に対して対面する状態を経て往動時とは逆に傾き（図４に二点鎖線で示すように左上がりに傾く状態）、かつペーストよりも後側位置となる状態（復動方向においてペーストよりも後方に作業面４１ａがある状態）まで、スキージ４１の姿勢および位置が変更される。これにより、スキージ４１は復動時の進行方向に前傾した状態となり、この状態においてアタック角度が適宜調整される。

そして、サーボモータ２３などの駆動によりヘッド６が下降して、マスクシート４上の接触ポイントにスキージ４１が当接する高さ位置にスキージ４１がセットされた後、マスクシート４上にペーストが供給されるとともに、スキージ４１がマスクシート４に沿って左方へ復動し、これによりペーストがマスクシート４を通してプリント基板Ｗ上に塗布される。

以後、このようにスキージ４１の姿勢が切換えられつつマスクシート４に沿ってスキージ４１が往復移動することにより、印刷装置に送り込まれる各基板Ｗに順次ペーストが印刷されることとなる。

以上のような本発明に係るスクリーン印刷装置によると、上述したようにヘッド６が構成されているため、１つのスキージで往動時と復動時にそれぞれ適正に印刷を行う一方で、ヘッド６のコンパクト化および軽量化が達成されるという効果がある。

すなわち、単一のスキージ４１を用いて往動時と復動時とで傾斜状態を変更する構成では、印刷中の摺動抵抗等による負荷がスキージ４１（ユニット組付部材３２）を第２支持軸３４回りに回転させる力として作用し、これに起因してアタック角度にずれ（誤差）が生じることが考えられる。このような誤差の発生を防止するには、駆動源のサーボモータとして高トルクの大型モータを用い、これにより上記負荷をモータに負担させるのが簡単、かつ直接的である。しかし、この場合にはヘッドの大型化、重量化を招くという弊害がある。これに対して、上記実施形態のヘッド６の構成によると、上述のようにハーモニック減速機からなる減速装置５２を介してサーボモータ５１の回転をスキージ４１（ユニット組付部材３２）に伝動するように構成されているため、サーボモータ５１として比較的低出力の小型で軽量のモータを用いるとともに小型の減速装置５２を用いてスキージ４１（ユニット組付部材３２）を高減速比で駆動することができる。そのため、スキージ４１の駆動機構をコンパクトで軽量な構成としながらも高トルクでスキージ４１を駆動することができる。従って、印刷作業中にアタック角度に誤差が発生するといったトラブルを未然に防止して基板Ｗへのペーストの印刷を適正に行う一方で、ヘッド６をコンパクトで軽量な構成とすることができる。

加えて、スキージ４１の駆動機構を構成するサーボモータ５１、減速装置５２およびギアボックス４５が、図６に示すように、ヘッド６の移動方向と直交する方向（Ｙ軸方向）に並んだ状態で搭載されているため、ヘッド６がその移動方向（Ｘ軸方向）にコンパクトな構成となる。従って、Ｘ軸方向におけるヘッド６の可動スペースを小さく抑えることができ、その結果、スクリーン印刷装置の小型化に貢献し得るという利点がある。

また、上記のスクリーン印刷装置では、マスクシート４に対するスキージ４１の偏接触を防止すべく、スキージ４１（ユニット組付部材３２）およびその駆動機構等が第１支持軸２９を介して支持部２８に回動（揺動）可能に支持されるが、上記ヘッド６では、図６に示すように、ユニット組付部材３２を支持する第１支持軸２９の後側（図６では上側）のスペースを利用し、当該スペースにサーボモータ５１や減速装置５２が配設されているため、支持部２８の下側にスキージ４１（ユニット組付部材３２）を回転させるためのスペースを確保する一方で、ヘッド６が上下方向にコンパクトに構成されるという利点もある。

なお、上述したスクリーン印刷装置は、本発明に係るスクリーン印刷装置の一例であって、その具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、上記実施形態では、ギア駆動方式の駆動機構を用いてスキージ４１（ユニット組付部材３２）を駆動する構造を示したが、本発明はこれに限らず、ベルト駆動方式の駆動機構を用いて（スキージ４１）ユニット組付部材３２を回動させるようにしてもよい。

図７は、そのようなベルト駆動方式の駆動機構を採用したヘッド６を斜視図で示しており、以下、この装置について説明する。なお、図３等に示したヘッド６と共通する部分については共通の符号を付して説明する。

このヘッド６では、上記ギアボックス４５（ギア４６〜４９）等に代えて次のような構成が設けられている。すなわち、ユニット組付部材３２を支持する第２支持軸３４は、サブフレーム３０を貫通して反対側に突出しておりこの突出部分にプーリ６０がキー結合、あるいはセットスクリュウにより装着固定されている。サブフレーム３０には、モータ取付フランジ３１が設けられており、このモータ取付フランジ３１にサーボモータ５１が固定されている。また、モータ取付フランジ３１の反対側、つまりサーボモータ５１とは反対側には減速装置５２が固定されており、サーボモータ５１の出力軸５１ａがモータ取付フランジ３１を貫通して減速装置５２の入力軸５４に連結固定されている。そして、減速装置５２の出力フランジ５８にプーリ６１が連結固定され、このプーリ６１と前記プーリ６０とに亘って駆動ベルト６３が装着され、さらにこのベルト６３に対してその外周側から前記モータ取付フランジ３１に支持されたテンションプーリ６２が圧接することにより駆動ベルト６３が張設されている。

このような構成についても、ギアボックス４５に代えてベルト伝動機構が設けられている点を除き、先に説明したヘッド６と同様の構成を有しているため、同様の効果を得ることができる。つまり、ハーモニック減速機からなる減速装置５２が組込まれ、かつサーボモータ５１、減速装置５２およびベルト伝動機構（本発明に係る伝動手段に相当）がＹ軸方向に並んだ状態で組込まれた構成となっているので、スキージ４１を駆動する駆動機構のコンパクト化および軽量化が達成される。

なお、図３や図７に示すヘッド６の構成において、伝動手段、つまりギアボックス４５（ギア４６〜４９）やベルト伝動機構は、単に回転駆動力を伝達するだけではなく、勿論、減速機構としての機能を兼ねた構成とすることものできる。このような構成によると、減速装置５２と伝動手段（ギアボックス４５等）との組み合わせにより設定減速比の自由度が高まるという利点がある。

なお、上記実施形態では、スキージ４１の回転半径方向に対してスキージ４１の作業面４１ａ（ペーストを押圧する面）が直交するように構成されたスクリーン印刷装置の例について説明したが、例えば、従来技術の特許文献１に開示されるように、スキージの作業面が回転半径方向とほぼ平行となるようにスキージが設けられるスクリーン印刷装置についても本発明は適用可能である。

また、上記実施形態では、第１支持軸２９にサブフレーム３０が固定されているが、支持部２８に第１支持軸２９を固定し、この第１支持軸２９に対してベアリングを介してサブフレーム３０を揺動自在に支持させるようにしてもよい。また、図６の構成のように、支持部２８に対してベアリング２８ａを介して第１支持軸２９を回動自在に支持した上で、サブフレーム３０と第１支持軸２９との間にもベアリングを介装し、第１支持軸２９に対してサブフレーム３０を回動自在に支持させてもよい。このような構成により、支持部２８に対してサブフレーム３０をＸ軸と平行な軸回りに揺動可能に設けるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、第２支持軸３４をサブフレーム３０に対してベアリングを介して回動自在に支持し、第２支持軸３４の一方端にギア４９を、他方端にユニット組付部材３２の支持部３２ａをそれぞれキー結合により装着固定しているが、例えば、第２支持軸３４をサブフレーム３０に固着あるいは遊着し、第２支持軸３４の一方端にベアリングを介してギア４９を回動自在に装着し、他方端にベアリングを介して支持部３２ａを回動自在に装着した上で、支持部３２ａとギア４９とを動力伝達可能に連結させるようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係るスクリーン印刷装置を示す側面概略図である。スクリーン印刷装置を示す正面概略図である。スクリーン印刷装置のヘッドの具体的な構成を示す斜視図である。同ヘッドの具体的な構成を示す正面図である。同ヘッドの具体的な構成を示す側面図（図３のＡ矢視図）である。同ヘッドの具体的な構成を示す平断面図（図３のＢ−Ｂ断面図）である。ベルト駆動方式を採用したヘッドの具体的な構成を示す斜視図である。

符号の説明

４マスクシート
６ヘッド
２９第１支持軸
３２ユニット組付部材
３４第２支持軸
４１スキージ
４５ギアボックス
４６駆動ギア
４７，４８アイドルギア
４９ギア
５１サーボモータ
５２減速装置
５３ケーシング

Claims

スキージを支持し、このスキージを基板に重ねられたマスクシートに沿って相対的に一軸方向に往復移動させるヘッドを備え、前記スキージが往動時および復動時にそれぞれ進行方向に前傾した状態となるように前記ヘッドに対してスキージが回動可能に支持されるスクリーン印刷装置において、
前記ヘッドに、前記スキージがスキージ組付部を介して前記一軸方向と交差する軸回りに回転可能に支持されるとともに、駆動源としてのモータと、このモータの回転を減速するための減速手段と、減速後のモータの回転を前記スキージ組付部に伝動する伝動手段とが前記ヘッドに設けられ、さらに、前記減速手段がハーモニック減速機から構成され、前記モータ、減速手段および伝動手段が前記一軸方向と直交する方向に並んだ状態で前記ヘッドに搭載されていることを特徴とするスクリーン印刷装置。
請求項１に記載のスクリーン印刷装置において、
前記ヘッドに、前記一軸方向と平行な軸回りに回動可能なフレーム部材が設けられ、このフレーム部材に対して前記スキージ組付部、モータ、減速手段および伝動手段が組付けられていることを特徴とするスクリーン印刷装置。
請求項２に記載のスクリーン印刷装置において、
前記ヘッドに対してフレーム部材を回動可能に支持する支持軸がスキージの長手方向における略中央部分に位置し、かつ当該支持軸に支持される部分の重量バランスが当該支持軸を挟んでその両側でほぼ等しくなるようにモータ、減速手段および伝動手段が前記フレーム部材に組付けられていることを特徴とするスクリーン印刷装置。