JP4926567B2

JP4926567B2 - 印刷装置および印刷方法

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Publication number: JP4926567B2
Application number: JP2006179859A
Authority: JP
Inventors: 寿幸楠木; 英俊佐藤; 昌孝相羽
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2006-06-29
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2026-06-29
Also published as: US20090193986A1; CN101479108A; EP2033780B1; JP2008006719A; EP2033780A4; US8181571B2; CN101479108B; WO2008001838A1; EP2033780A1

Description

この発明は、クリーム半田などのペーストを基板に対して印刷するようにした印刷装置および印刷方法に関する。

従来、基板にスクリーン印刷用のステンシル（マスク）を重装し、スキージをステンシルの表面に沿って摺動させて、ステンシル上に供給したクリーム半田などのペーストを拡張させることにより、ステンシルに形成された開口部（パターン孔）を介して基板の所定位置にクリーム半田を印刷（塗布）するようにしたスクリーン印刷装置は周知である。

このような印刷装置においては、スキージをステンシル上に摺動させる際に、その摺動に伴う摩擦抵抗によってステンシルが位置ずれすることがある。

そこで特許文献１に示すスクリーン印刷装置においては、基板を両側から保持するクランプの表面に吸引孔を設け、印刷時に吸引孔を負圧に設定し、ステンシルをクランプに吸着して固定し、ステンシルの位置ずれを防止するようにしている。
特開平５−１８５５８０号（第４，５欄、図１，２）

しかしながら、上記特許文献１に示す印刷装置では、ステンシルの吸着部が負圧により変形して窪みが形成されるため、この窪み部の上をスキージが通過する際に、スキージの表面側（掻き取り面側）に掻き寄せられるクリーム半田の一部が、窪み部を介してスキージの背面側に回り込み、その背面側のクリーム半田を引きずりながら、スキージがステンシル上を移動するようになる。このようにクリーム半田がスキージに引きずられるように移動すると、クリーム半田がステンシル上に糸状に付着して、クリーム半田の過不足の要因となり、印刷精度が低下するという問題が発生する。

一方、上記特許文献１において仮に、吸引力を小さくした場合、ステンシルに負圧による窪みが形成されず、たとえ吸着部をスキージが通過しようとも、クリーム半田がスキージ背面側に回り込むのを防止できる。

しかしながら、吸引力を小さくすると、ステンシルに対する保持力が低下し、スキージをステンシル上に摺動させた際に、その摺動抵抗によってステンシルが位置ずれして、印刷不良が発生するという当初の問題を解決することができない。

この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ステンシルの位置ずれを防止しつつ、印刷精度を向上させることができる印刷装置および印刷方法を提供することを目的とする。

本発明は下記の手段を提供する。

［１］スキージを、基板上に配置されたステンシルの表面に沿って摺動させることによりステンシル上のペーストを拡張して基板に塗布するようにした印刷装置であって、
基板の搬入および搬出を行う一対のメインコンベアが設けられ、
基板を両側から挟み込んで保持する一対のクランププレートが設けられ、
前記スキージのステンシルに対する摺動領域の外側に、前記ステンシルの下面側を吸着して保持する外側吸着手段が設けられ、
前記一対のメインコンベアの配列方向の外側における前記一対のクランププレートの外側に一対の吸着ブロックが配置されるとともに、各吸着ブロックの上面に前記外側吸着手段が設けられ、
前記一対のメインコンベアは、その一方の可動側コンベアの移動によって、基板のサイズに合わせて間隔を調整可能に構成され、
前記一対の吸着ブロックの一方の吸着ブロックは、前記可動側コンベアに対し固定されて、その可動側コンベアと連動して移動できるようになっていることを特徴とする印刷装置。

［２］前記クランププレートの上面に、前記ステンシルの下面側を吸着して保持するクランプ側吸着手段が設けられる前項１に記載の印刷装置。

［３］基板の搬入および搬出を行う一対のメインコンベアと、
基板を両側から挟み込んで保持する一対のクランププレートと、
基板上に配置されるステンシルと、
前記ステンシルの表面に沿って摺動可能なスキージと、
前記スキージのステンシルに対する摺動領域よりも外側に配置された外側吸着手段と、を備え、
前記一対のメインコンベアの配列方向の外側における前記一対のクランププレートの外側に一対の吸着ブロックが配置されるとともに、各吸着ブロックの上面に前記外側吸着手段が設けられ、
前記一対のメインコンベアは、その一方の可動側コンベアの移動によって、基板のサイズに合わせて間隔を調整可能に構成され、
前記一対の吸着ブロックの一方の吸着ブロックは、前記可動側コンベアに固定されて、その可動側コンベアと連動して移動できるようになっている印刷装置における印刷方法であって、
前記ステンシルの下面側を前記外側吸着手段により吸着して保持した状態で、前記スキージをステンシルの表面に沿って摺動させることによりステンシル上のペーストを拡張して基板に塗布するようにしたことを特徴する印刷方法。

上記発明［１］にかかる印刷装置によると、スキージ摺動領域の外側に外側吸着手段を設けているため、外側吸着手段による吸着部をスキージが通過することがなく、その通過による不具合を確実に防止できる。従ってステンシルを外側吸着手段により十分な吸着力で保持することができ、ステンシルの位置ずれを防止できるとともに、印刷精度を向上させることができる。さらに吸着ブロックによって、基板周辺の機構を保護することができる。
また基板サイズにかかわらず、吸着ブロックの基板からの距離を一定に保つことができるため、吸着位置が基板に対し遠過ぎたり、近過ぎたりすることがなく、ステンシルをより一層安定した状態で吸着することができる。

上記発明［２］にかかる印刷装置によると、クランププレートにクランプ側吸着手段を設けるものであるため、クランプ側吸着手段と、外側吸着手段とによって、ステンシルを広範囲にわたって吸着でき、ステンシルをより安定した状態に保持することができ、印刷精度を一層向上させることができる。

上記発明［３］によると、上記と同様に同様の効果を奏する印刷方法を提供することができる。

＜第１実施形態＞
図１は本発明の第１実施形態にかかるスクリーン印刷装置の側面図、図２はその装置の正面図、図３はその装置の平面図である。これらの図に示すように、このスクリーン印刷装置は、基台２上に設けられた基板支持ユニット１０と、基板支持ユニット１０を挟んでＸ軸方向（基板搬送方向）の両側に配置され、かつプリント基板Ｗを基板支持ユニット１０に対し搬入および搬出するための上流側コンベア１１および下流側コンベア１２と、基板支持ユニット１０の上方に設けられるステンシル保持ユニット５およびスキージユニット６と、ステンシル５１を吸着するための一対の吸着ブロック７，７とを備え、後述するように基板支持ユニット１０により支持された基板Ｗがステンシル保持ユニット５のステンシル５１に重装され、その状態で、スキージユニット６のスキージ６１によってスクリーン印刷が施されるようにしている。

基板支持ユニット１０は、プリント基板Ｗの搬入および搬出を行う一対のメインコンベア２０，２０と、プリント基板Ｗをバックアップピン２９ａを介して設置可能な基板設置テーブル２９と、プリント基板Ｗをクランプするためのクランプユニット３と、基板Ｗをクランプする際に基板上面に当接して位置決めするための位置決めユニット４とを備えている。

この基板支持ユニット１０は、基台２上に移動機構によって、Ｘ軸方向、Ｘ軸方向に対し水平面内で直交するＹ軸方向、Ｚ軸方向（上下方向）およびＲ軸方向（Ｚ軸周りの回転方向）に移動可能に支持されている。

すなわち基板支持ユニット１０の移動機構において、基台２上には、Ｙ軸方向に沿ってレール２１１が配設されるとともに、このレール２１１にＹ軸テーブル２１がＹ軸方向にスライド自在に取り付けられる。さらにＹ軸テーブル２１および基台２間にはボールねじ機構（図示省略）が設けられており、このボールねじ機構が駆動することによってＹ軸テーブル２１が基台２に対しＹ軸方向に移動するよう構成されている。

Ｙ軸テーブル２１の上にはＸ軸方向に沿ってレール２２１が配設されるとともに、このレール２２１にＸ軸テーブル２２がＸ軸方向にスライド自在に取り付けられる。さらにＸ軸テーブル２２およびＹ軸テーブル２１間にはボールねじ機構（図示省略）が設けられており、このボールねじ機構が駆動することによってＸ軸テーブル２２がＹ軸テーブル２１に対しＸ軸方向に移動するよう構成されている。

Ｘ軸テーブル２２には回転ユニット２３１を介してＺ軸方向の軸心周りに回転自在にＲ軸テーブル２３が設けられている。このＲ軸テーブル２３は、図示しない回転駆動手段によってＺ軸周りに回転駆動するよう構成されている。

Ｒ軸テーブル２３の四隅にはスライド支柱２４１が上下方向（Ｚ軸方向）に沿ってスライド自在に取り付けられるとともに、このスライド支柱２４１の上部には昇降テーブル２４が取り付けられ、スライド支柱２４１のスライドによって昇降テーブル２４がＲ軸テーブル２３に対しＺ軸方向に昇降自在に取り付けられる。さらに昇降テーブル２４およびＲ軸テーブル２３間にはボールねじ機構２４３が設けられており、このボールねじ機構２４３が駆動することによって昇降テーブル２４がＲ軸テーブル２３に対しＺ軸方向（上下方向）に移動するよう構成されている。

昇降テーブル２４上にはＸ軸方向に沿って上記一対のメインコンベア２０，２０が設けられている。このメインコンベア２０は、昇降テーブル２４が降下した状態においては、上流側端部および下流側端部が上流側コンベア１１の端部および下流側コンベア１２の端部にそれぞれ対向して配置される。なおこの対向状態において、メインコンベア２０と両側コンベア１１，１２との隙間は、コンベア間を基板Ｗが乗り継ぎ可能な間隔に設定されており、具体的には５ｍｍ程度と小さく設定されている。このため本実施形態において、メインコンベア２０は、両側コンベア１１，１２との干渉を避けるために、降下状態においては、Ｘ軸およびＲ軸テーブル２２，２３の移動によるＸ軸およびＲ軸方向の移動が規制されるとともに、両側コンベア１１，１２に対する位置ずれを防止するために、Ｙ軸およびＲ軸テーブル２１，２３の移動によるＹ軸およびＲ軸方向の移動が規制されている。つまり、メインコンベア２０は、降下状態においては、Ｘ軸、Ｙ軸およびＲ軸テーブル２１〜２３の移動による水平方向（Ｘ軸、Ｙ軸およびＲ軸方向）の移動が規制されている。

図１〜４に示すように、基板設置テーブル２９は、一対のメインコンベア２０，２０間に対応して配置されている。この基板設置テーブル２９は、スライド支柱２９１を介して昇降テーブル２４に上下方向に昇降自在に設けられている。さらに基板設置テーブル２９および昇降テーブル２４間にはボールねじ機構（図示省略）が設けられており、このボールねじ機構が駆動することによって基板設置テーブル２９が昇降テーブル２４に対し上下方向に移動するよう構成されている。図４に示すようにこの基板設置テーブル２９の上には、基板Ｗを支持するための複数のバックアップピン２９ａが設けられている。そしてメインコンベア２０上に基板Ｗが配置された状態で、基板設置テーブル２９が上昇していくと、メインコンベア２０上の基板Ｗがバックアップピン２９ａに移載されて、基板設置テーブル２９と共に上方へ移動される一方、バックアップピン２９ａ上に基板Ｗが配置された状態で、基板設置テーブル２９が下降していくと、バックアップピン２９ａ上の基板Ｗがメインコンベア２０上に移載されるよう構成されている。

図１〜４に示すように、クランプユニット３は、昇降テーブル２４に設けられている。このクランプユニット３は、一対のメインコンベア２０，２０の上方にＸ軸方向に沿って配置される一対の帯板状のクランププレート３１ａ，３１ｂを具備している。一方側クランププレート３１ａは、昇降テーブル２４の構造材２５（図４参照）上に固定されるとともに、他方側クランププレート３１ｂは、昇降テーブル２４の構造材２５に対し、Ｙ軸方向にスライド自在に取り付けられ、一方側クランププレート３１ａに対し接離自在に構成されている。

さらに他方側クランプ３１ｂには、ブラケット２６ｂが設けられ、このブラケット２６ｂと構造材２５との間にはエアシリンダー３３が設けられている。そしてこのシリンダー３３が進出駆動（伸張駆動）することにより、他方側クランププレート３１ｂがＹ軸方向に沿って一方側クランププレート３１ａに対し遠ざかる方向に移動して、クランププレート３１ａ，３１ｂが開くとともに、シリンダー３３が後退駆動（短縮駆動）することにより、他方側クランプ３１ｂがＹ軸方向に沿って一方側クランププレート３１ａに対し近づく方向に移動して、クランププレート３１ａ，３１ｂが閉じるよう構成されている。こうして一対のクランププレート３１ａ，３１ｂが開閉することにより、後述するように基板Ｗが保持／解除されるよう構成されている。

図３，４に示すように両クランププレート３１ａ，３１ｂの上面には、複数の吸引孔３５が設けられている。各吸引孔３５は、図示しない吸引手段によって負圧に設定されるよう構成されている。そして後述するようにクランププレート３１ａ，３１ｂ上にステンシル５１が重装された状態において、各吸引孔３５が負圧に設定されることにより、ステンシル５１がクランププレート３１ａ，３１ｂの上面に吸着保持されるよう構成されている。ここで本実施形態においては、吸引孔３５によってクランプ側吸着手段が構成されている。

図３，４に示すように位置決めユニット４は、昇降テーブル２４に設けられる。この位置決めユニット４は、両クランププレート３１ａ，３１ｂにそれぞれ対応して配置される一対の帯板状の位置決めプレート４１ａ，４１ｂを具備している。一方側位置決めプレート４１ａは、構造材２５に平行リンク機構４２を介して設けられるとともに、他方側位置決めプレート４１ｂは、上記ブラケット２６ｂに平行リンク機構４２を介して設けられている。そして、平行リンク機構４２，４２の回転を伴って、両位置決めプレート４１ａ，４１ｂは、水平姿勢を保ったまま、図５（ａ）に示すように一対のクランププレート３１ａ，３１ｂの両側に配置される退避位置と、図５（ｂ）に示すように一対のクランププレート３１ａ，３１ｂの上側に当接される位置決め位置との間で変位自在に構成される。さらに両位置決めプレート４１ａ，４１ｂは、退避位置においてはその上面が一対のクランププレート３１ａ，３１ｂの上面に対し同一水平面内に配置されるとともに、位置決め位置においては下端面の一部が一対のクランププレート３１ａ，３１ｂよりもＹ軸方向内側に突出するように配置される。

また昇降テーブル２４およびブラケット２６ｂには、両平行リンク機構４２を駆動するためのシリンダー４３が設けられており、シリンダー４３が進出駆動（伸長駆動）することにより、一対の位置決めプレート４１ａ，４１ｂが内側に進出して位置決め位置に移動されるとともに、後退駆動（短縮駆動）することにより、一対の位置決めプレート４１ａ，４１ｂが開放されて退避位置に移動されるよう構成されている。

図３，４に示すように昇降テーブル２４上には、外側吸着手段としての一対の吸着ブロック７，７が設けられている。この吸着ブロック７，７は、退避状態における一対の位置決めプレート４１ａ，４１ｂのさらに外側に配置されて、昇降テーブル２４に固定されている。なお後に詳述するが、吸着ブロック７，７は、スキージ６１のステンシル５１に対する摺動領域の外側に配置されている。

また両吸着ブロック７，７の上面は共に、クランププレート４１ａ，４１ｂの上面および退避状態の位置決めプレート４１ａ，４１ｂの上面に対し同一平面内に配置されるように設定されている。

吸着ブロック７，７の上面には、複数の吸引孔７５が設けられるとともに、下部外面には、吸引手段連結口７６が設けられている。さらに吸着ブロック７，７内には、吸引孔７５および吸引手段連結口７６間を連通する吸引経路７７が設けられている。そして吸引手段連結口７６には、図示しない吸引手段が連結されて、その吸引手段によって、吸引孔７５が、吸引手段連結口７６および吸引経路７７を介して負圧に設定されるよう構成されている。そして後述するように、吸着ブロック７，７上にステンシル５１が重装された状態において、各吸引孔７５が負圧に設定されることにより、ステンシル５１が吸着ブロック７，７の上面に吸着保持されるよう構成されている。

図１，２に示すように、基板支持ユニット１０の上方に設けられるステンシル保持ユニット５は、半田塗布部分に開口部（パターン孔）を有するステンシル５１を水平配置に張り渡した状態に保持できるよう構成されている。

ステンシル保持ユニット５の上側に設けられるスキージユニット６は、Ｙ軸方向に沿って移動自在なスキージホルダー６２を有し、このスキージホルダー６２に一対のスキージ６１，６１がそれぞれ昇降自在に設けられている。そして一方のスキージ６１を降下させた状態でＹ軸方向一方側に移動させることにより、ステンシル５１上でクリーム半田ＳをＹ軸方向一方側に向けてローリング（混練）させつつ拡張できるとともに、他方のスキージ６１を降下させた状態でＹ軸方向他方側に移動させることにより、ステンシル５１上でクリーム半田ＳをＹ軸方向他方側に向けてローリングさせつつ拡張できるよう構成されている。

次に上記構成のスクリーン印刷装置の動作について説明する。なお初期状態は、昇降テーブル２４および基板設置テーブル２９はそれぞれ降下状態にあり、メインコンベア２０は、上流側コンベア１１および下流側コンベア１２に対応して配置されている。さらにクランププレート３１ａ，３１ｂは開放状態にあり、位置決めプレート４１ａ，４１ｂは、退避状態にある。

この状態において、上流側コンベア１１からプリント基板Ｗがメインコンベア２０に搬入され、図６（ａ）に示すようにその基板Ｗがメインコンベア２０の所定位置まで搬送される。

その後、同図（ｂ）に示すように位置決めユニット４の位置決めプレート４１ａ，４１ｂが内側に移動して、位置決め位置に配置されてから、同図（ｃ）に示すように基板設置テーブル２９が上昇していく。これにより基板Ｗがメインコンベア２０から基板設置テーブル２９のバックアップピン２９ａ上に移載される。さらに基板設置テーブル２９が上昇していき、基板Ｗの上面が位置決めプレート４１ａ，４１ｂの下面に当接して、クランププレート３１ａ，３１ｂの上面に対し同一平面内に配置されたところで、同図（ｄ）に示すようにクランププレート３１ａ，３１ｂが閉じられて、基板Ｗがクランププレート３１ａ，３１ｂにより挟み込まれて保持される。

続いて図７（ａ）に示すように、位置決めプレート４１ａ，４１ｂが外側に移動して退避位置に配置される。このとき基板Ｗの上面、クランププレート３１ａ，３１ｂの上面、位置決めプレート４１ａ，４１ｂの上面、および吸着ブロック７，７の上面は全て同一平面内に配置されている。

なお本実施形態においては、降下状態の基板支持ユニット１０とステンシル保持ユニット５との間には図１に示すように、水平方向に移動自在なカメラ８１と、Ｙ軸方向に移動自在なクリーナー８２が設けられている。そしてカメラ８１によって、基板Ｗの位置や種類（品番）およびステンシル５１の位置や種類などが識別されて、その識別情報に基づいて、後述するように個体差などに起因する位置の微調整（補正）などが行われるよう構成されている。さらにクリーナー８２によって、所定枚数の基板Ｗを処理する毎などにステンシル５１がクリーニングされるよう構成されている。

次に同図（ｂ）に示すように昇降テーブル２４が少量上昇して、メインコンベア２０が両側コンベア１１，１２に対し上方に抜け出したところで、必要に応じて、Ｙ軸テーブル２１、Ｘ軸テーブル２２およびＲ軸テーブル２３が、Ｙ軸、Ｘ軸およびＲ軸方向に移動し、基板Ｗのステンシル５１に対する水平方向の位置が調整される。

こうして位置が調整されると、同図（ｃ）に示すように昇降テーブル２４が上昇し、基板Ｗ、クランププレート３１ａ，３１ｂ、位置決めプレート４１ａ，４１ｂ、および吸着ブロック７，７の各上面が、ステンシル保持ユニット５のステンシル５１の下面に重ね合わされるように重装される。続いてクランププレート３１ａ，３１ｂの吸引孔３５および吸着ブロック７，７の吸引孔４５，７５が負圧に設定されて、クランププレート３１ａ，３１ｂおよび吸着ブロック７，７の各上面にステンシル５１が吸着固定される。

その後、スキージユニット６の一方側スキージ６１が降下して、ステンシル５１上に沿ってＹ軸方向に移動することにより、ステンシル５１上に供給されたペーストとしてのクリーム半田Ｓが拡張されて、クリーム半田Ｓが、ステンシル５１のパターン孔を介して基板Ｗの所定位置に印刷（塗布）される。

ここで本実施形態において半田塗布を行う際には、たとえば一方側スキージ６１は、一方側位置決めプレート４１ａおよび一方側クランププレート３１ａに対応するステンシル５１上の領域（一方側助走領域）を助走した後、基板Ｗの上方に対応するステンシル５１上の領域（印刷領域）を摺動する。このため基板Ｗにクリーム半田Ｓを塗布する前に、助走領域においてクリーム半田Ｓをローリング（混練）できて粘度を低下させることができるため、クリーム半田Ｓをステンシル５１のパターン孔に確実に充填できて、基板Ｗに精度良く塗布できる。

特に実施形態においては、クランププレート３１ａの上方領域に加えて、位置決めプレート４１ａの上方領域も、助走領域として用いるものであるため、助走領域を十分に長く確保でき、クリーム半田Ｓを事前に十分に混練でき、より一層精度良く半田Ｓを基板Ｗに塗布することができる。

なお他方側スキージ６１によりクリーム半田Ｓを掻き取る場合においても、他方側スキージ６１は、他方側位置決めプレート４１ｂ，他方側クランププレート３１ｂに対応する領域（他方側助走領域）を助走した後、基板Ｗ上に対応する領域（印刷領域）を摺動するため、上記と同様に、クリーム半田Ｓを十分混練できて精度良く印刷することができる。

また本実施形態においては、クランププレート３１ａ，３１ｂの吸引孔３５と、吸着ブロック７，７の吸引孔７５との双方でステンシル５１を吸着保持しているため、十分な吸着力を得ることができ、ステンシル５１を確実に固定することができる。このためスキージ６１がステンシル５１上を摺動する際に、その摺動抵抗によってステンシル５１が位置ずれするのを確実に防止でき、位置精度良く印刷することができる。

こうして基板Ｗにクリーム半田Ｓが塗布された後、昇降テーブル２４が少量降下して基板Ｗがステンシル５１から離脱（版離れ）する。その後必要に応じて、Ｙ軸テーブル２１、Ｘ軸テーブル２２およびＲ軸テーブル２３が、ＸＹＲ軸方向に移動し、基板支持ユニット１０の水平位置が元の位置に戻される。

続いて昇降テーブル２４が降下すると同時に、クランププレート３１ａ，３１ｂが開放されて基板Ｗへの保持が解除される。そして昇降テーブル２４が初期の降下位置まで降下しつつ、基板設置テーブル２９が降下して、基板設置テーブル２９のバックアップピン２９ａ上から基板Ｗがメインコンベア２０に移載される。

次に、メインコンベア２０によって基板Ｗが下流側コンベア１２に搬送されて、下流側コンベア１２を介して次工程に送り出される。

こうして基板Ｗが下流側コンベア１２に搬出される一方、次の基板Ｗが上流側コンベア１１によってメインコンベア２０に搬送されて、上記と同様の印刷処理が行われる。以上の動作が繰り返されて順次、印刷処理が行われる。

一方、本実施形態においては、印刷処理される基板Ｗ毎に、一方側および他方側スキージ６１，６１を交互に用いるものである。すなわち一方側スキージ６１を一方側助走領域から印刷領域に向けて摺動させて基板Ｗに半田Ｓを塗布する一方向移動の印刷処理と、他方側スキージ６１を、他方側位置決めプレート４１ｂおよび他方側クランププレート３１ｂに対応するステンシル５１上の領域（他方側助走領域）から印刷領域に向けて摺動させて基板Ｗに半田Ｓを塗布する他方向移動の印刷処理とが、処理される基板Ｗ毎に交互に行われるものである。

なお本実施形態においてスキージ摺動領域は、印刷領域および助走領域によって構成されている。

以上のように本実施形態の印刷装置によれば、スキージ摺動領域の外側に、吸着ブロック７，７を配置して、その吸着ブロック７，７の吸引孔７５によってステンシル５１の両側部を吸着保持するものであるため、その吸引孔７５の負圧によって仮に、ステンシル５１が変形して窪みが形成されようとも、その窪み部をスキージ６１，６１が通過することはない。従ってスキージ６１，６１が窪み部を通過することによってクリーム半田Ｓがスキージ背面側に回り込んでステンシル上に糸状に付着するなどの不具合を確実に防止でき、高い印刷精度を確保でき、品質を向上させることができる。

さらに本実施形態では、クランププレート３１ａ，３１ｂにも吸引孔３５を設けて、その吸引孔３５によってもステンシル５１を吸着保持するものであるため、クランププレート３１ａ，３１ｂと、吸着ブロック７，７とによって、ステンシル５１を広範囲にわたって吸着保持できる。従ってステンシル５１をより安定した状態に保持することができ、スキージ６１の摺動抵抗によるステンシル５１の位置ずれなどの不具合を、より確実に防止でき、印刷精度をより一層向上させることができる。

また既述したように本実施形態では、スキージ摺動領域外側に配置された吸着ブロック７，７の吸着力を十分に大きく設定することができるため、クランププレート３１ａ，３１ｂの吸引孔３５による吸引力を必要以上に大きく設定する必要がない。このためこの吸引孔３５によるステンシル５１の吸着部が変形して窪みが形成されるのを防止でき、吸着部を含めてスキージ摺動領域全域を平坦面に調整することができる。従ってスキージ６１が窪み部を通過することによる不具合、たとえばクリーム半田Ｓが窪み部を介してスキージ背面側に回り込んで引き連れられるような不具合を確実に防止でき、高い印刷精度を確実に維持することができる。

さらにクランププレート側吸引孔３５の負圧を小さく設定できるため、その負圧の影響が、基板Ｗとステンシル５１との間に及ぶことがなく、その負圧の影響によってステンシル５１と基板Ｗとの隙間にクリーム半田Ｓがにじみ出すような不具合も確実に防止することができ、なお一層印刷精度を向上できて、より高い品質を得ることができる。

また本実施形態では、基板支持ユニット１０の両側に立ち上がり状に吸着ブロック７，７が配置されるため、この吸着ブロック７，７によって、クランプユニット３、位置決めユニット４、基板設置テーブル２９等の基板支持ユニット１０や、基板支持ユニット１０の移動機構を保護することができ、ひいては印刷装置自体の耐久性を向上させることができる。

また本実施形態においては、一対の吸着ブロック７，７を昇降テーブル２４に固定しているが、それだけに限られず、吸着ブロック７，７をＹ軸方向に移動自在に取り付けるようにしても良い。すなわち基板支持ユニット１０の一対のメインコンベア２０，２０は、その一方がＹ軸方向に移動自在な可動側コンベアとして構成されており、可動側コンベア２０の移動により、基板Ｗのサイズに合わせて一対のコンベア２０，２０の間隔を調整できるように構成されている。そこで本実施形態において、この可動側コンベア２０に一方の吸着ブロック７を固定することにより、一方の吸着ブロック７を可動側コンベア１０に連動して移動できるよう構成した場合、異なるサイズの基板Ｗを処理する際に、可動側コンベア２０に連動して一方の吸着ブロック７が移動することにより、基板サイズにかかわらず、吸着ブロック７の基板Ｗからの距離を一定に保つことができる。このため、吸着ブロック７と基板Ｗとの位置関係を常に一定に設定できて、吸着位置が基板Ｗに対し遠過ぎたり、近過ぎたりすることがなく、ステンシル５１をより一層安定した状態で吸着することができ、一段と印刷精度を向上させることができる。

＜第２実施形態＞
図８，９はこの発明の第２実施形態にかかるスクリーン印刷装置の基板支持ユニット周辺を示す図である。両図に示すように、この第２実施形態の印刷装置において、位置決めユニット１４は、基板支持ユニット１０に装備されておらず、印刷位置の側方に配置されている。

すなわち基板支持ユニット１０は、位置決めユニットが設けられていない点を除いて、上記と同様に、クランプユニット３や、昇降テーブル２４、基板設置テーブル２９などが設けられ、この支持ユニット１０が印刷装置の基台上に図示しない移動機構によってＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸およびＲ軸方向に移動自在に構成されている。

一方、位置決めユニット１４は、印刷位置に対しＹ軸方向に沿って側方に配置されている。この位置決めユニット１４は、固定側位置決めプレート１４１ａと、可動側位置決めプレート１４１ｂとを備え、両位置決めプレート１４１ａ，１４１ｂは、互いに同一の高さに設定されて、メインコンベア２０およびクランププレート３１ａ，３１ｂに対し平行に配置されている。

固定側位置決めプレート１４１ａは印刷装置の基台に固定されるとともに、さらに可動側位置決めプレート１４１ｂは、基台にＹ軸方向に沿って移動自在に支持されている。

また基台上には、可動側位置決めプレート１４１ｂに対応して、Ｙ軸方向に沿ってボールねじ１４２が設けられ、ボールねじ駆動手段１４３の駆動によって、ボールねじ１４２が軸心周りに回転するよう構成されている。さらにボールねじ１４２にはＹ軸方向移動体１４４が螺着されており、この移動体１４４に可動側位置決めプレート１４１ｂが固定されている。そしてボールねじ１４２の回転駆動によって、Ｙ軸方向移動体１４４と共に可動側位置決めプレート１４１ｂが固定側位置決めプレート１４１に対し接離する方向（Ｙ軸方向）に移動するよう構成されている。

また吸着ブロック７，７は、クランププレート３１ａ，３１ｂの外側に配置されるようにして、昇降テーブル２２に固定されている。なおこの吸着ブロック７，７は、上記第１実施形態と同様に、スキージ６１，６１のステンシル５１に対する摺動領域の外側に配置されている。

本第２実施形態の印刷装置において、その他の構成は、上記第１実施形態の印刷装置と実質的に同様であるため、同一または相当部分に同一または相当符号を付して、重複説明は省略する。

この第２実施形態の印刷装置においては、メインコンベア２０に基板Ｗが搬入されると、基板支持ユニット１０がＹ軸方向に移動して、位置決めユニット１４の下方に配置される。続いて、基板支持ユニット１０が上昇していき、クランププレート３１ａ，３１ｂの上面が位置決めプレート１４１ａ，１４１ｂの下面に当接したところで停止する。

次に基板設置テーブル２９が上昇していき、基板Ｗがメインコンベア２０から基板設置テーブル２９に移載される。さらに基板設置テーブル２９が上昇していき、基板Ｗの上面が位置決めプレート１４１ａ，１４１ｂの下面に当接することにより、クランププレート３１ａ、３１ｂの上面に対し同一平面内に配置されたところで、クランププレート３１ａ，３１ｂが閉じられて、基板Ｗがクランププレート３１ａ，３１ｂにより挟み込まれて保持される。

こうして基板Ｗがクランププレート３１ａ，３１ｂに保持された後、基板支持ユニット１０が降下するとともに、Ｙ軸方向に沿って移動して所定の印刷位置に移動する。

続いて基板支持ユニット１０が上昇して、上記第１実施形態と同様に、ステンシル５１の下面に重装されるとともに、クランププレート３１ａ，３１ｂの吸引孔３５および吸着ブロック７，７の吸引孔７５が負圧に設定されて、ステンシル５１が吸着保持される。

その後は、上記第１実施形態と同様に、スキージ６１，６１によって、ステンシル５１上における摺動領域、つまり両クランププレート３１ａ，３１ｂ間に対応する領域をスキージ６１，６１が摺動することによって、クリーム半田Ｓが拡張されて基板Ｗに印刷される。

この第２実施形態においても、上記と同様に、スキージ摺動領域の外側に、吸着ブロック７，７を配置して、その位置で吸引孔７５を介してステンシル５１を吸着保持するものであるため、吸引孔７５に対応する領域をスキージ６１，６１が通過することがなく、その通過によるクリーム半田Ｓのスキージ背面側への回り込みなどの不具合を確実に防止でき、高い印刷精度を維持でき、品質を向上させることができる。

さらに本第２実施形態においても、上記と同様、クランププレート３１ａ，３１ｂにも吸引孔３５を設けて、クランププレート３１ａ，３１ｂおよび吸着ブロック７，７の双方の吸引孔３５，７５によって、ステンシル５１を広範囲にわたって吸着保持できるため、ステンシル５１をより安定した状態に保持することができる。

また上記と同様、吸着ブロック７，７の吸引孔７５による吸着力を十分大きく設定することができるため、クランププレート３１ａ，３１ｂの吸引孔３５による吸引力を必要以上に大きく設定する必要がない。このためこの吸引孔３５によるステンシル５１の吸着部が変形して窪みが形成されるのを防止でき、窪み変形による不具合を確実に防止することができる。

一方、印刷が完了した後は、基板支持ユニット１０が少量降下して基板Ｗがステンシル５１から版離れし、さらに基板支持ユニット１０が降下すると同時に、クランププレート３１ａ，３１ｂが開放されて基板Ｗへの保持が解除される。そして基板支持ユニット１０が降下しつつ、基板設置テーブル２９が降下することによって、基板設置テーブル２９から基板Ｗがメインコンベア２０に移載されて、基板支持ユニット１０および基板設置テーブル２９がそれぞれ初期位置に戻る。

続いて、メインコンベア２０によって基板Ｗが搬出される一方、次の基板Ｗがメインコンベア２０に搬入されて、上記と同様の印刷処理が行われる。こうして、基板が順次送り込まれて順次印刷処理される。

この第２実施形態においても、上記第１実施形態と同様に同様の作用効果を得ることができる上さらに、クランププレート３１ａ，３１ｂの外側に位置決めプレート４１ａ，４１ｂが配置されないため、吸着ブロック７，７をクランププレート３１ａ，３１ｂに対し間隔をあけずに近接状態に配置することができる。このため吸着ブロック７，７によって、ステンシル５１における印刷領域の近傍位置を吸着できるため、より一層安定した状態でステンシル５１を保持することができる。

また本第２実施形態においても、上記したように、一対のメインコンベア２０，２０のうち可動側メインコンベア２０に対応する一方の吸着ブロック７を、可動側コンベア２０に連動して移動するように構成した場合、基板Ｗのサイズにかかわらず、基板Ｗをより一層安定した状態に吸着保持することができる。

なお上記各実施形態においては、基板支持ユニット１０を上昇させてユニット１０上の基板Ｗをステンシル５１に重装する印刷装置を例に挙げて説明したが、それだけに限られず、本発明は、ステンシルを降下させて、ステンシルを基板支持ユニット上の基板に重装するようにしたステンシル昇降タイプの印刷装置にも適用することができる。

また上記実施形態においては、クランププレート３１ａ，３１ｂおよび吸着ブロック７，７に設けた吸引孔３５，７５を負圧に設定して、ステンシル５１を吸着させるようにしているが、本発明において、吸着手段はそれだけに限られず、例えば電磁石を用いて吸着する等、他の吸着手段を用いるよういしても良い。

この発明の第１実施形態にかかる印刷装置の側面図である。上記第１印刷装置を示す正面図である。上記第１印刷装置を概略的に示す平面図である。上記第１印刷装置の基板支持ユニット周辺を示す側面図である。上記第１印刷装置の位置決めプレートのクランプに対する位置関係を示す斜視図であって、同図（ａ）は位置決めプレート退避位置の斜視図、同図（ｂ）は位置決めプレート進出位置の斜視図である。上記第１印刷装置の動作を説明するための側面図であって、同図（ａ）は基板搬入時の側面図、同図（ｂ）は位置決めプレート進出時の側面図、同図（ｃ）は基板上昇時の側面図、同図（ｄ）は基板クランプ時の側面図である。上記第１印刷装置の動作を説明するための側面図であって、同図（ａ）は位置決めプレート退避時の側面図、同図（ｂ）は昇降テーブル上昇中の側面図、同図（ｃ）は半田拡張時の側面図である。この発明の第２実施形態にかかる印刷装置の基板支持ユニット周辺を示す斜視図である。上記第２実施形態の印刷装置における基板支持ユニット周辺を示す側面図である。

符号の説明

３１ａ，３１ｂクランププレート
３５吸引孔（クランプ側吸着手段）
７吸着ブロック
７５吸引孔（外側吸着手段）
５１ステンシル
６１スキージ
Ｓクリーム半田（ペースト）
Ｗプリント基板

Claims

スキージを、基板上に配置されたステンシルの表面に沿って摺動させることによりステンシル上のペーストを拡張して基板に塗布するようにした印刷装置であって、
基板の搬入および搬出を行う一対のメインコンベアが設けられ、
基板を両側から挟み込んで保持する一対のクランププレートが設けられ、
前記スキージのステンシルに対する摺動領域の外側に、前記ステンシルの下面側を吸着して保持する外側吸着手段が設けられ、
前記一対のメインコンベアの配列方向の外側における前記一対のクランププレートの外側に一対の吸着ブロックが配置されるとともに、各吸着ブロックの上面に前記外側吸着手段が設けられ、
前記一対のメインコンベアは、その一方の可動側コンベアの移動によって、基板のサイズに合わせて間隔を調整可能に構成され、
前記一対の吸着ブロックの一方の吸着ブロックは、前記可動側コンベアに対し固定されて、その可動側コンベアと連動して移動できるようになっていることを特徴とする印刷装置。
前記クランププレートの上面に、前記ステンシルの下面側を吸着して保持するクランプ側吸着手段が設けられる請求項１に記載の印刷装置。
基板の搬入および搬出を行う一対のメインコンベアと、
基板を両側から挟み込んで保持する一対のクランププレートと、
基板上に配置されるステンシルと、
前記ステンシルの表面に沿って摺動可能なスキージと、
前記スキージのステンシルに対する摺動領域よりも外側に配置された外側吸着手段と、を備え、
前記一対のメインコンベアの配列方向の外側における前記一対のクランププレートの外側に一対の吸着ブロックが配置されるとともに、各吸着ブロックの上面に前記外側吸着手段が設けられ、
前記一対のメインコンベアは、その一方の可動側コンベアの移動によって、基板のサイズに合わせて間隔を調整可能に構成され、
前記一対の吸着ブロックの一方の吸着ブロックは、前記可動側コンベアに固定されて、その可動側コンベアと連動して移動できるようになっている印刷装置における印刷方法であって、
前記ステンシルの下面側を前記外側吸着手段により吸着して保持した状態で、前記スキージをステンシルの表面に沿って摺動させることによりステンシル上のペーストを拡張して基板に塗布するようにしたことを特徴する印刷方法。