JP4747354B2

JP4747354B2 - 洗浄液を使用するスクリーン版清掃装置

Info

Publication number: JP4747354B2
Application number: JP2001094332A
Authority: JP
Inventors: 秀穂稲澤
Original assignee: Tani Electronics Corp
Current assignee: Tani Electronics Corp
Priority date: 2001-02-20
Filing date: 2001-02-20
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2021-02-20
Also published as: JP2002240248A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクリーン印刷に不可欠のスクリーン版の清掃装置に係り、殊に、基板に対するクリーム半田等のペーストの印刷に使用して汚れたスクリーン版を洗浄液を使用してクリーニングする洗浄型のスクリーン版清掃装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリント回路基板等の基板に対するクリーム半田等のペースト印刷材料の印刷に使用したスクリーン版に洗浄液を噴霧状にして吹き付けて該スクリーン版をクリーニングする装置は、例えば、実開平５−１３７４５号公報、特開平１０−７１７０５号公報等に開示されているように公知である。また、そのような装置に超音波振動装置を付加したものも公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
スクリーン印刷においては、印刷に使用されるペーストの粘性が高ければ高い程、印刷工程終了後にスクリーン版、特にそのパターン開孔内やその周辺にペーストが付着し、残渣として残留し易くなり、これらの残渣を放置したまま印刷を続行すると、印刷にじみや、かすれ、断線等の印刷不良を惹起する。そのため、残渣が発生したときは、これをスクリーンから除去してやる必要がある。前記した従来公知の洗浄型クリーニング装置は、洗浄液の使用によりスクリーン版の上下両面に付着した残渣の除去のみならず、そのパターン開孔内に付着した残渣の除去も可能となるので、クリーニングスキージないしスクレーパ・ブレード等をスクリーン版に接触させた状態で摺動させてその上面又は下面に付着した残渣を除去するようにした摺動除去方式を採用する他の公知のクリーニング装置と比較すると有利である。
しかし乍ら、近年、電子機器の一層の小型化、高密度化、高集積化等の傾向の増大に伴って、プリント回路基板等に対する電子部品の表面実装作業に先行して行われるスクリーン印刷に用いられるスクリーン版のパターン開孔についても益々高精細化、高密度化の傾向が増大してきており、現にそのパターン開孔の孔径が約１００ミクロン前後のスクリーン版さえ登場してきているのが実状である。
このように、高精細化、高密度化されたパターン開孔を有するスクリーン版を使用してするスクリーン印刷では、人の肉眼では見えないような微細な残渣や異物でもそれがパターン開孔に付着している場合には印刷結果に悪影響を及ぼすばかりでなく、そのような微細なパターン開孔に詰まった残渣や異物は単に洗浄液を噴霧状にして吹き付けて洗浄しただけ、又はそれと同時にスクリーン版に超音波振動を付与するだけでは除去が容易ではなく、また、目詰まりした粘性の高いペーストの残渣や硬化したペースト残渣の除去も困難である、
本発明は、上記の如き問題点に着目してなされたものであり、基板に対するクリーム半田等のスクリーン印刷に使用して汚れたスクリーン版、すなわちクリーム半田等のペーストが付着してそのパターン開孔等に残渣として残留するスクリーン版を洗浄液を使用して容易かつ極めて効率的にクリーニングすることができるようにしたスクリーン版の清掃装置を提供することをその主たる目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るスクリーン版清掃装置は、スクリーン版を着脱自在に保持する保持枠と、該保持枠に水平に保持されたスクリーン版に振動を付与する超音波振動子を内部に備えると共に、該スクリーン版の上面に向けて開口し、かつ該スクリーン版上面に当接してこれを一定の範囲に亘って密閉し得る開口部及び洗浄液の注入手段並びに排出手段を備えた第１の洗浄部を具備する上部清掃ユニットと、該スクリーン版の下面に向けて開口し、かつ該スクリーン版下面に当接してこれを一定範囲に亘って密閉し得る開口部及び洗浄液の注入手段並びに排出手段を備えた第２の洗浄部を具備する下部清掃ユニットと、それら上下２つの清掃ユニットを昇降可能かつ前後方向に一体に移動可能に担持する支持体とからなっていて、前記スクリーン版をその上面側及び下面側から前記第１洗浄部の開口部と前記第２洗浄部の開口部とで挟んでその上下両面を一定範囲に亘って密閉すると共に、それら第１及び第２洗浄部内にそれぞれの洗浄液注入手段を介して洗浄液をそれぞれ注入して該スクリーン版の密閉された部分を洗浄液中に浸漬し、その状態において前記各清掃ユニットを一体に移動させながら前記超音波振動子を振動させ、これにより該スクリーン版の上下両面及びパターン開孔内に付着したペーストによる汚れを除去して洗浄液中に流出させるように構成したこと、前記上部清掃ユニットにはその移動方向と直交する方向に前記超音波振動子を往復移動させる駆動機構を設けたこと、前記超音波振動子の底部には前記スクリーン版にその振動を直接伝達する複数個の振動伝達板を設けたこと、前記第１及び第２の洗浄部の各後部側には前記上下２つの清掃ユニットの移動に伴って前記スクリーン版の上面及び下面にそれぞれ付着して残存するペーストの残渣を洗浄液に浸漬した状態で摺動除去するための摺動除去手段をそれぞれ設けたこと、前記第１及び第２の洗浄部の各後部側にはその内部にそれぞれ注入された洗浄液を吸引する吸引手段をそれぞれ設け、該吸引手段に使用済み洗浄液を濾過して循環させる装置を接続したこと、前記第１及び第２の洗浄部の各後方には前記スクリーン版に付着した洗浄液を乾燥空気を吹き付けて乾燥させるための乾燥手段をそれぞれ設けたこと、及び前記下部清掃ユニットにおける前記摺動除去手段と前記乾燥手段との間にはスクリーン版下面に付着した汚れた洗浄液の水切り及び拭き取りを行う水切り用ブレード及び拭き取り用スキージをそれぞれ設けたことを特徴とするものである。
本発明に係るスクリーン版清掃装置の他の構成上の特徴については請求項２〜３の各記載事項を参照されたい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明につき、その実施の形態の一例を示した添付図面を参照して詳細に説明する。
【０００６】
図面は、本発明をプリント回路基板に対するクリーム半田のスクリーン印刷に使用してその残渣で汚れたスクリーン版の清掃に実施して好適なスクリーン版清掃装置の一例を示したもので、該スクリーン版清掃装置は、スクリーン版１を着脱自在に保持する保持手段としての保持枠２と清掃時に該保持枠に水平に保持されたスクリーン版１をその上面側及び下面側から挟むように操作される上部清掃ユニット及び下部清掃ユニットＢと、それら上下２つの清掃ユニットを昇降可能かつ前後方向に一体に移動可能に担持する支持体Ｃとで大略構成されている
【０００７】
本発明に係るスクリーン版清掃装置においては、上部清掃ユニットＡは、保持枠２に水平に保持されたスクリーン版１に振動を付与する超音波振動子３を内部に備えると共に、該スクリーン版の上面１Ａに向けて開口し、かつ該スクリーン版上面１Ａに当接してこれを一定の範囲に亘って密閉し得る開口部４Ａ及び洗浄液の注入手段４Ｂ並びに排出手段４Ｃを備えた第１の洗浄部４を具備し、下部清掃ユニットＢは、スクリーン版１の下面１Ｂに向けて開口し、かつ該スクリーン版下面１Ｂに当接してこれを一定の範囲に亘って密閉し得る開口部５Ａおよび洗浄液の注入手段５Ｂ並びに排出手段５Ｃを備えた第２の洗浄部５を具備しており、スクリーン版１をその上面側及び下面側から前記第１洗浄部４の開口部４Ａと前記第２洗浄部５の開口部５Ａとで挟んでその上下両面１Ａ、１Ｂを一定の範囲に亘って密閉すると共に、それら第１及び第２洗浄部４、５内にそれぞれの洗浄液注入手段４Ｂ、５Ｂを介して洗浄液をそれぞれ注入してスクリーン版１の密閉された部分を洗浄液中に浸漬し、その状態において前記各清掃ユニットＡ、Ｂをクリーニング方向である矢印Ｘの方向、すなわち前方に一体に移動させながら前記超音波振動子３を振動させることにより、該スクリーン版の上下両面１Ａ、１Ｂ及びパターン開孔１Ｃ内に付着したペーストによる汚れを除去して洗浄液中に拡散、流出させるように構成されている。
【０００８】
図示の例にあっては、前記第１洗浄部４及び第２洗浄部５は前記上下２つの清掃ユニットＡ、Ｂのスクリーン版１を挟んで互いに対向する部位に配設されており、該第１及び第２洗浄部４、５の各後部側には、それら２つの清掃ユニットＡ、Ｂの前方への移動に伴って該第１及び第２洗浄部４、５と一体に移動しながらスクリーン版１の上面１Ａ及び下面１Ｂに前記超音波振動子３による超音波振動洗浄後もなお残存するペースト残渣を前記洗浄液中に浸漬した状態で摺動除去するための摺動除去手段６、７がそれぞれ配設されている。これらの摺動除去手段６、７は、耐食性、剛性、弾性等に富む硬質材料（合金、硬質樹脂等）で比較的薄いへら状に製出することが望ましい。図示の例にあっては、それらはいずれも比較的薄い帯状鋼板で製出されたへら状体からなっており、上部清掃ユニットＡの摺動除去手段６としてのへら状体６Ａは第１洗浄部４の後部に連接された第１の吸引部８に前方斜め下方に向けて、また、下部清掃ユニットＢの摺動除去手段７としてのへら状体７Ａは第２洗浄部５の後部側に連接された第２の吸引部９に前方斜め上方に向けてそれぞれ延設されている。そして、各吸引部８、９の後部側ないし後方には、洗浄によってスクリーン版１に付着した洗浄液を乾燥空気を吹き付けて乾燥させるための乾燥手段としての第１の空気噴出ノズル部１０と第２の空気噴出ノズル部１１がそれぞれ配設されている。
【０００９】
前記した第１洗浄部４、第１吸引部８及び第１空気噴出ノズル部１０は、支持体Ｃに昇降可能に取り付けた枠体１２と一体のブラケットアーム１３に固定され、単一の構造体としての上部清掃ユニットＡを構成している。同様に、前記した第２洗浄部５、第２吸引部９及び第２空気噴出ノズル部１１も支持体Ｃに昇降可能に取付けた枠体１４と一体のブラケットアーム１５に固定され、単一の構造体としての下部清掃ユニットＢを構成している。
【００１０】
第１洗浄部４は、図示の例にあっては、図５〜８に示すように、前壁１６Ａ及び左右の側壁１６Ｂ、１６Ｃ並びに後壁としての機能も併有する前記へら状体６Ａからなる左右方向に延在する長方形のフレーム１６を有し、その底面が該洗浄部４の開口部５Ａを画成している。そして、前記側壁１６Ｂ、１６Ｃの後端面の下部と該後端面に隣接する前記吸引部８の前壁８Ａの下部との間に前記した洗浄液の排出手段としての排液口４Ｃが形成されている。また、前記前壁１６Ａには、前記した洗浄液の注入手段としての注入口４Ｂが内側に向けて開口している。第２洗浄部５は、図８及び９に示すように、底の浅い平面長方形の皿形容器状に形成されており、その開口部５Ａは、前記第１洗浄部４と同様に、前壁部１７Ａ及び左右の側壁部１７Ｂ、１７Ｃならびに後壁部としての機能も併有する前記したへら状体７Ａによって画成されている。そして、該洗浄部５の前部には洗浄液の注入手段としての注入口５Ｂが内側に向けて開口している一方、その後部には洗浄液の排出手段としての排液口５Ｃが上方に向けて開口している。この排液口５Ｃは第２吸引部９の吸引口９Ａを兼ねている。これに対し、第１吸引部８の吸引口８Ａは該第１吸引部の前壁８Ａの下端と前記へら状体６Ａとの間に形成され、前記排出口４Ｃに連通している。
【００１１】
上部清掃ユニットＡには、その移動方向と直交する方向に前記超音波振動子を往復移動させる駆動機構１８が設けられており、該駆動機構１８は、該振動子３をスライダとするオフセットクランク機構として構成されている。また、該振動子３はエアシリンダ１９に昇降可能に作動連結されている。そして、該振動子３の底部には、図７に示すように、スクリーン版１にその振動を直接伝達する複数個の円形の振動伝達板３Ａ、３Ｂ、３Ｃが設けられたいる。
【００１２】
各洗浄部４、５の洗浄液注入手段には洗浄液供給装置（図示してない）が、また洗浄液吸引部８、９には洗浄液吸引装置（図示してない）がそれぞれ連結されており、該吸引装置は使用済み洗浄液を濾過するタンクを具備すると共に、濾過された洗浄液を再使用のために循環させる装置を備えている。図示の例にあっては、洗浄作業中は、洗浄液がその供給装置から各注入手段４Ｂ、５Ｂを介して各洗浄部４、５に連続的に注入されると共に、前記吸引装置により各吸引部８、９の吸引口８Ａ、９Ａから連続的に吸い込まれ、スクリーン版１を浸漬した状態で流動するようにされている。
【００１３】
図１〜７において、８Ｂは吸引ダクト継手、１０Ａ噴出口、１０Ｂは乾燥空気入口継手、１１Ａは噴出口、１１Ｂは乾燥空気入口継手、１８Ａはオフセットクランク機構１８の駆動用エアモータ、２０は洗浄液供給ダクト継手、２１、２２はエアフロー用エア供給管継手、２３は振動子３の保持部材、２４は振動子３の昇降を案内する垂直案内部材、２５は洗浄液吸引室、２６は吸引ダクト継手、２７はオーバーフロー液収容溝、２８はオーバーフロー液出口、２９は水切り用ブレード、３０は拭き取り用スキージである。このブレード２９及びスキージ３０は、図１等に示されているように、下部清掃ユニットＢにおける残渣摺動除去手段７Ａと乾燥手段１１との間に配設されており、該ブレード２９と該スキージ３０との間には前記吸引室２５に連通する開口３１がスクリーン版１の下面に向けて開口している。３２は支持体Ｃに上下方向に摺動自在に取り付けられ、上下の各清掃ユニットＡ、Ｂを昇降させるための摺動ロッド、３３は上部ユニットＡの昇降用シリンダ、３４は下部ユニットＢの昇降用シリンダ、３５は支持体Ｃを前後方向に案内するガイドロッドであり、該支持体Ｃは不図示の駆動機構により、該ガイドロッド３５に案内されて前後方向に移動せしめられるようにされている。なお、洗浄液としては、水溶性溶剤としてのグリコールエーテルないし炭化水素を含むものを使用するとよい。
【００１４】
上記の如く構成されたスクリーン版清掃装置は、制御装置（図示してない）を介して運転されるもので、その運転に当たっては、先ず第１に、スクリーン版１を保持枠２に水平にセットし、次いで、上部清掃ユニット（以下、上部ユニットという）Ａと下部清掃ユニット（以下、下部ユニットという）Ｂとを該スクリーン版１の上面側及び下面側から挟むように操作して上部ユニットＡにおける第１洗浄部４の下端開口部４Ａと下部ユニットＢにおける第２洗浄部５の上端開口部５Ａとで清掃すべきスクリーン版１の領域を一定の範囲に亘ってその上下両側から密閉する。
【００１５】
次に、この状態において、前記した第１及び第２洗浄部４、５内にそれぞれの洗浄液注入手段４Ｂ、５Ｂを介して洗浄液をそれぞれ注入してスクリーン版１の密閉された部分を注入された該洗浄液中に浸漬し、その状態において上下の各ユニットＡ、Ｂをクリーニング方向Ｘに一体に移動させながら超音波振動装置を作動させてその振動子３を介してスクリーン版１を超音波振動させる。
【００１６】
上記のようにしてスクリーン版１を第１及び第２洗浄部４、５内の洗浄液中に浸漬した状態で該スクリーン版に超音波振動を付与すると、従来技術におけるように単にスクリーン版に洗浄液を噴霧状にして吹き付けた状態で該スクリーン版を超音波振動させるようにしたものと異なり、スクリーン版の多数のパターン開孔に洗浄液が完全に浸透した状態で該スクリーン版が振動せしめられると共に、洗浄液それ自体にも連続的に波動が発生して、その波動がスクリーン版１を連続的に洗うように作用するので、溶剤を含む洗浄液の有する溶解力と相俟って、スクリーン版１のパターン開孔に目詰まりしたクリーム半田等の残渣のみならず、その上下両面に付着した残渣や固くなった残渣をも極めて効果的に除去されることとなる。上下のユニットＡ、Ｂがクリーニング方向に移動せしめられると、超音波振動子３は該ユニットの移動に伴ってこれと一体に移動せしめられると共に、前記オフセットクランク機構１８により該ユニットの移動方向と直交する方向に往復移動せしめられるため、スクリーン版１を広範囲に亘ってまんべんなく振動させることができるので超音波振動の付与によるスクリーン版１のクリーニング効果は一層高められる。
【００１７】
また、図示の例にあっては、上部ユニットＡ及び下部ユニットＢには、第１及び第２洗浄部４、５の各後部側にスクリーン版の上面及び下面にそれぞれ付着したクリーム半田残渣の摺動除去手段としてのへら状体６Ａ、７Ｂが前述した如き態様でそれぞれ取り付けられており、該洗浄部４、５に追従して移動するので超音波振動子３の振動洗浄によって除去しきれなかった残渣の残りを削ぎ取るように摺動除去するので、スクリーン版の清掃効果をより一層高めることができる。
【００１８】
上記のようにしてスクリーン版１に付着した残渣を除去すると、除去された残渣は洗浄部４、５内において洗浄液中に拡散し、該洗浄液と一緒に排出される。上部ユニット４においては、使用済み洗浄液はその中に含まれている残渣及び前記へら状体６Ａに付着した残渣と共に吸引部８の吸引口８Ａ内に吸い込まれて移送される。下部ユニット５においては、使用済み洗浄液はその中に含まれている残渣及びへら状体７Ａに付着した残渣と共に、吸引部９の吸引口９Ａ内に吸い込まれて移送される。下部ユニットＢにおいては、このようにして残渣の振動除去及び摺動除去が行われた後、スクリーン版下面に付着した汚れた洗浄液の水切り及び拭き取りを水切り用ブレード２９及び拭き取り用スキージ３０でそれぞれ行う。
【００１９】
最後に、上記の如き清掃作業が必要回数行われた後、スクリーン版１の上下両面に空気噴出ノズル部１０、１１より乾燥空気を吹き付けて該スクリーン版を乾燥させてクリーニングの仕上げをする。これにより、汚れたスクリーン版１のクリーニング工程は全て終了する。
【００２０】
以上、本発明の実施形態の一例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で、それに各種の改変を施して実施することができるものである
【００２１】
本発明は、上述の如く構成されているので、これによれば、スクリーン版の上下両面に付着したクリーム半田等の残渣のみならず、スクリーン版のパターン開孔の大小にかかわらずその内側面に付着して残留する残渣並びに乾燥又は固化して除去が困難な残渣をも容易かつ極めて効率的に除去、清掃することができ、基板に対するクリーム半田等のスクリーン印刷における作業能率及び印刷精度を格段と向上させることのできるスクリーン版清掃装置を得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一例としてのスクリーン版清掃装置であって、その洗浄作業時における上部ユニットと下部ユニットとの相対的位置関係を示す要部縦断側面図。
【図２】上記スクリーン版清掃装置の正面図。
【図３】図２の装置の右側面図。
【図４】スクリーン版を保持枠に水平にセットした状態を示す斜視図。
【図５】上部ユニットの斜視図。
【図６】図５に示したユニットの一部を切断して示した斜視図。
【図７】上部ユニットの底面図。
【図８】下部ユニットの斜視図。
【図９】下部ユニットの一部を切断して示した斜視図
【符号の説明】
Ａ上部清掃ユニット
Ｂ下部清掃ユニット
Ｃ支持体
１スクリーン版
２保持枠
３超音波振動子
３Ａ〜３Ｃ振動伝達板
４第１洗浄部
４Ａ開口部
４Ｂ注入手段
４Ｃ排出手段
５第２洗浄部
５Ａ開口部
５Ｂ注入手段
５Ｃ排出手段
６摺動除去手段
７摺動除去手段
８吸引部
９吸引部
１０空気噴出ノズル部
１１空気噴出ノズル部
１８オフセットクランク機構

Claims

スクリーン版を着脱自在に保持する保持枠と、該保持枠に水平に保持されたスクリーン版に振動を付与する超音波振動子を内部に備えると共に、該スクリーン版の上面に向けて開口し、かつ該スクリーン版上面に当接してこれを一定の範囲に亘って密閉し得る開口部及び洗浄液の注入手段並びに排出手段を備えた第１の洗浄部を具備する上部清掃ユニットと、該スクリーン版の下面に向けて開口し、かつ該スクリーン版下面に当接してこれを一定範囲に亘って密閉し得る開口部及び洗浄液の注入手段並びに排出手段を備えた第２の洗浄部を具備する下部清掃ユニットと、それら上下２つの清掃ユニットを昇降可能かつ前後方向に一体に移動可能に担持する支持体とからなっていて、前記スクリーン版をその上面側及び下面側から前記第１洗浄部の開口部と前記第２洗浄部の開口部とで挟んでその上下両面を一定範囲に亘って密閉すると共に、それら第１及び第２洗浄部内にそれぞれの洗浄液注入手段を介して洗浄液をそれぞれ注入して該スクリーン版の密閉された部分を洗浄液中に浸漬し、その状態において前記各清掃ユニットを一体に移動させながら前記超音波振動子を振動させ、これにより該スクリーン版の上下両面及びパターン開孔内に付着したペーストによる汚れを除去して洗浄液中に流出させるように構成したこと、前記上部清掃ユニットにはその移動方向と直交する方向に前記超音波振動子を往復移動させる駆動機構を設けたこと、前記超音波振動子の底部には前記スクリーン版にその振動を直接伝達する複数個の振動伝達板を設けたこと、前記第１及び第２の洗浄部の各後部側には前記上下２つの清掃ユニットの移動に伴って前記スクリーン版の上面及び下面にそれぞれ付着して残存するペーストの残渣を洗浄液に浸漬した状態で摺動除去するための摺動除去手段をそれぞれ設けたこと、前記第１及び第２の洗浄部の各後部側にはその内部にそれぞれ注入された洗浄液を吸引する吸引手段をそれぞれ設け、該吸引手段に使用済み洗浄液を濾過して循環させる装置を接続したこと、前記第１及び第２の洗浄部の各後方には前記スクリーン版に付着した洗浄液を乾燥空気を吹き付けて乾燥させるための乾燥手段をそれぞれ設けたこと、及び前記下部清掃ユニットにおける前記摺動除去手段と前記乾燥手段との間にはスクリーン版下面に付着した汚れた洗浄液の水切り及び拭き取りを行う水切り用ブレード及び拭き取り用スキージをそれぞれ設けたことを特徴とするスクリーン版清掃装置。
前記第２洗浄部が底の浅い皿形容器状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスクリーン版清掃装置。
請求項１又は２に記載のスクリーン版清掃装置において、各摺動除去手段が比較的薄い硬質のへら状体からなっていることを特徴とするスクリーン版清掃装置。