JP4712469B2 - スクリーン印刷機 - Google Patents

Description

本発明は、上流側装置から搬送されてきたプリント基板を基板クランプ機構によりクランプして、基板支持台上に支持した状態の前記プリント基板にスキージの移動によりスクリーン版を介してクリーム半田を塗布して印刷するスクリーン印刷機に関する。

この種のスクリーン印刷機は、例えば特許文献１などで知られているが、一般に基板クランプ機構は一対のクランプ部材から構成し、基板支持台上に支持した状態の前記プリント基板にスキージをいずれかの前記クランプ部材方向に移動させることにより印刷するものである。
特開２００２−２９０２６号公報

しかし、薄いプリント基板、腰の弱いプリント基板、既にリフロー済みで反っているプリント基板などをスクリーン印刷する場合、これらの搬送されて来たプリント基板をクランプし、バックアップ用治具等で支持するが、プリント基板の中央部が反って浮いてしまって、印刷時に上下に動いてしまうことがあった。また、ときには、クランプ時にプリント基板が外れてしまうこともあった。この場合、クランプ力が強くて反っている場合は、クランプ圧力を小さくすることで対応可能であるが、もともと反りがあるプリント基板は矯正が困難である。

これらによって、プリント基板とスクリーン版とが密着し難くなり、版離れの制御が利かなかったり、クリーム半田のにじみやブリッジの原因となっていた。

そこで本発明は、スクリーン印刷の際に、プリント基板とスクリーン版との密着性を向上させることを目的とする。

このため第１の発明は、上流側装置から搬送されてきたプリント基板を一対のクランプ部材から成る基板クランプ機構によりクランプして、基板支持台上に支持した状態の前記プリント基板にスキージをいずれかの前記クランプ部材方向に移動させることによりスクリーン版を介してクリーム半田を塗布して印刷するスクリーン印刷機において、前記基板支持台天面を前記スキージの移動方向における両端部に向けてその中間部からそれぞれ低く傾斜させると共に、前記一対のクランプ部材の天面もそれぞれその外側に向けて低く傾斜させたことを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、前記基板支持台天面に前記プリント基板を吸着するための吸着孔を開設したことを特徴とする。

第３の発明は、第１の発明において、前記基板クランプ機構の前記一対のクランプ部材天面にスクリーン印刷の際に前記スクリーン版のスクリーンを吸着するための吸着孔を開設したことを特徴とする。

本発明は、スクリーン印刷の際に、プリント基板とスクリーン版との密着性を向上させることができるから、クリーム半田のにじみやブリッジが防止でき、特に薄いプリント基板や腰の弱いプリント基板、既にリフロー済みで反っているプリント基板などに好適である。

以下、図面に基づき、本発明のスクリーン印刷機の実施の形態を説明する。１、１はプリント基板Ｐを搬送するための一対の搬送コンベアで、上流側装置から受け継いだプリント基板Ｐを所定位置まで搬送するものである。２は図示しない昇降機構により上下動するバックアップベースで、このベース２上には天面に開口して真空源に連通する複数の多数の吸着孔が開設された基板支持台である吸着治具４が連結軸３を介して設けられる。

５は基板クランプ機構で、上流側装置から一対の搬送コンベア１、１を介して搬送されてきたプリント基板Ｐが上下動可能な基板ストッパ８に当接して停止した後にバックアップ用の前記吸着治具４が上昇し、その後にこのプリント基板Ｐをクランプするものである。この基板クランプ機構５はプリント基板Ｐの搬送方向と直交する方向のプリント基板Ｐの両端部をクランプするもので、機体前側に配設される一方のクランプ部材である固定部６と、この固定部６に対向するように機体後側に配設される他方のクランプ部材である可動部７とから構成され、前記可動部７は不動の脚体７Ａとこの脚体７Ａに沿って前後方向に移動可能な押圧体７Ｂとから構成される。従って、プリント基板Ｐをクランプする際には、図示しない駆動源により可動部７の押圧体７Ｂが前方へ移動して、プリント基板Ｐを固定部６に押圧してクランプするものである。

１０はプリント基板Ｐの搬送方向と直交する方向に延在するガイドで、１１はこのガイドに沿って移動可能なスライダである。そして、このスライダ１１には取付体１２を介して認識カメラ１３が固定され、この認識カメラ１３によりスクリーン１５Ａとその支持枠１５Ｂから成るスクリーン版１５及びプリント基板Ｐに付された位置合わせマークが撮像される。

１７は前記スライダ１１に固定された一対の取付体１８に揺動可能に支持された基板押え部材で、詳述すると、この基板押え部材１７は一対の前記取付体１８に支持された支軸１９に回動可能に設けられたその支持体１７Ａ、１７Ａに支持された支軸１９により揺動可能に支持され、シリンダ２０のロッドが伸びて一方の前記支持体１７Ａが押しやられると前記支軸１９を支点として基板押え部材１７が揺動して、下方へ移動して前記支持体１７Ａ、１７Ａに支持された支軸１７Ｂに回動可能に支持された複数のローラー１７Ｃがプリント基板Ｐを上方から吸着治具４に押圧可能となる。なお、前記支持体１７Ａ、１７Ａはバネにより支軸１９の回りに反時計方向に付勢されている
なお、機体の前後の前記天面のほぼ中央位置を通る左右のライン（図１の左右に延びる）、即ち前記天面のほぼ中央位置を通るプリント基板Ｐの搬送方向と平行なラインを境界線として、その前後部がそれぞれ低くなるように傾斜面４Ａ、４Ｂが前記吸着治具４の天面に形成されており、その傾斜角度は０．２度から１．０度程度である。従って、スキージ２２の移動方向であるプリント基板Ｐの前後方向の中央部の高さを若干高くし、前記クランプ機構５でこのプリント基板Ｐをクランプした際に、プリント基板Ｐの中央部が浮き上がっていても確実に支持することができる。

また、前記固定部６の支承部６Ｂ（不動である）及び可動部７の押圧体７Ｂには天面に開口して真空源に連通する複数の吸着孔（図示せず）が開設され、前記スクリーン版１５のスクリーン１５Ａを吸着可能である。更に、前記固定部６の支承部６Ｂ（不動である）及び可動部７の押圧体７Ｂの天面は外方に向けて、即ち支承部６Ｂの天面は前方に向けて、また押圧体７Ｂの天面は後方に向けて低く傾斜しており、その傾斜角度は０．２度から１．０度程度である。

以上の構成により、以下スクリーン印刷機の動作について説明する。運転スタートボタンを押すと、上流側装置より一対の搬送コンベア１、１を介して搬送されてきたプリント基板Ｐが上下動可能な基板ストッパ８に当接して停止する（図１、図２及び図３参照）。

次に、図示しない駆動源の駆動により吸着治具４が上昇し、搬送コンベア１、１上のプリント基板Ｐを上昇させる（図４参照）。この上昇後に、吸着治具４、基板クランプ機構５の前記固定部６の支承部６Ｂ及び可動部７の押圧体７Ｂに開設された吸着孔を介する吸引動作が開始され、図示しない駆動源により基板クランプ機構５の可動部７の押圧体７Ｂが前方へ移動して、プリント基板Ｐを固定部６に押圧してクランプする（図５参照）。このようにして、位置決めされた状態のプリント基板Ｐを、シリンダ２０が作動して伸びたロッドが支軸１９を支点として基板押え部材１７を揺動させることにより移動した複数のローラー１７Ｃが上方から吸着治具４に押圧する（図５及び図６参照）。

この基板押え部材１７の揺動後に、図示しない駆動源の駆動によりガイド１０に沿ってスライダ１１が移動する。この移動により、複数のローラー１７Ｃがプリント基板Ｐを押圧しながら移動することとなるので、また吸着治具４の天面にはその前後部が低くなるように傾斜面４Ａ、４Ｂが形成されているので、プリント基板Ｐの中央部が浮き上がっていても確実に支持することができ、吸着治具４の天面とプリント基板Ｐとを密着するように支持することができる。

そして、更に前記吸着治具４を所定位置まで上昇させることにより、吸着治具４にプリント基板Ｐを沿わせて密着させ、プリント基板Ｐの各傾斜と前記固定部６及び可動部７の傾斜と一致させる。即ち、プリント基板Ｐの傾斜角度と前記固定部６及び可動部７の傾斜角度とを合わせる。

このように支持した状態で、スライダ１１に取付体１２を介して固定された認識カメラ１３が移動することにより、スクリーン版１５及びプリント基板Ｐに付された位置合わせマークが撮像される。

次いで、認識カメラ１３及び基板押え部材１７などを図示しない駆動源の駆動により後退させ、認識カメラ１３により撮像された画像を認識処理装置が認識処理して、算出されたプリント基板Ｐと印刷スクリーン１５Ａとの位置ずれ量に基づいて制御装置（図示せず）が吸着治具４やスクリーン版１５を補正移動させ、更に駆動源の駆動により吸着治具４を印刷位置（印刷レベル）まで更に上昇させる（図７参照）。この上昇により、スクリーン１５Ａにプリント基板Ｐを押し付けて、スクリーン１５Ａを僅か中間部を上方へ凹ませるように湾曲させ、プリント基板Ｐとスクリーン１５Ａとを密着させる。更に、前述したように、前記固定部６の支承部６Ｂ及び可動部７の押圧体７Ｂに開設された複数の吸着孔を介してスクリーン１５Ａを吸引することにより、プリント基板Ｐとスクリーン１５Ａとをより確実に密着させることができる。

そして、スキージ２２がスクリーン１５Ａの上面を摺動することにより、印刷スクリーン１５Ａ上に供給されているクリーム半田をプリント基板Ｐ上にパターン印刷する（図８参照）。この印刷が終了すると、吸着治具４、可動部７及び固定部６の吸引動作を停止して版離れ動作を行い、バックアップベース２と共に吸着治具４が下降し、可動部７が固定部６から離間する方向に移動してプリント基板Ｐのクランプが解除される。次いで、コンベヤ１、１が駆動されてプリント基板Ｐがクランプ位置から排出されて、下流側装置に受け渡される。このような上述した動作が繰り返されて、多数枚のプリント基板Ｐに順次印刷処理が施されてゆく。

以上本発明の実施形態について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の代替例、修正又は変形を包含するものである。

スクリーン印刷機の正面図である。 待機状態のスクリーン印刷機の左側面図である。 基板ストッパが下降した状態を示すスクリーン印刷機の正面図である。 吸着治具が上昇した状態を示すスクリーン印刷機の左側面図である。 基板クランプ機構が動作した状態を示すスクリーン印刷機の左側面図である。 基板押え部材が揺動した状態を示すスクリーン印刷機の正面図である。 吸着治具がプリント基板をスクリーンに押し付けている状態を示すスクリーン印刷機の左側面図である。 スキージにより印刷している状態を示すスクリーン印刷機の左側面図である。

符号の説明

４ 吸着治具
５ 基板クランプ機構
６ 固定部
７ 可動部
７Ｂ 押圧体
１５ スクリーン版
１５Ａ スクリーン
１７ 基板押え部材
１７Ｃ ローラー
２０ シリンダ

Claims (3)

1. 上流側装置から搬送されてきたプリント基板を一対のクランプ部材から成る基板クランプ機構によりクランプして、基板支持台上に支持した状態の前記プリント基板にスキージをいずれかの前記クランプ部材方向に移動させることによりスクリーン版を介してクリーム半田を塗布して印刷するスクリーン印刷機において、前記基板支持台天面を前記スキージの移動方向における両端部に向けてその中間部からそれぞれ低く傾斜させると共に、前記一対のクランプ部材の天面もそれぞれその外側に向けて低く傾斜させたことを特徴とするスクリーン印刷機。
2. 前記基板支持台天面に前記プリント基板を吸着するための吸着孔を開設したことを特徴とする請求項１に記載のスクリーン印刷機。
3. 前記基板クランプ機構の前記一対のクランプ部材天面にスクリーン印刷の際に前記スクリーン版のスクリーンを吸着するための吸着孔を開設したことを特徴とする請求項１に記載のスクリーン印刷機。