JP4994710B2 - スクリーン印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、マスクシートを通してプリント基板等の基板にソルダペースト等を塗布するスクリーン印刷装置に関し、特に、マスクシートに付着したペーストを吸引除去するクリーニング装置を備えたスクリーン印刷装置に関するものである。

従来から、マスクシートを通してプリント基板にソルダペーストを塗布するスクリーン印刷装置において、マスクシートに付着した不要ペースト（残渣）を除去するクリーニング装置を備えたものが種々知られている。

例えば、特許文献１には、マスクシート下面に沿って移動可能なクリーニングユニットを設け、このクリーニングユニットの移動に伴い、マスクシート下面側からこのシートに付着した残渣を吸引除去するようにしたものが開示されている。このクリーニング装置では、クリーニングユニット外に真空ポンプ等の吸引手段を設置し、この吸引手段とクリーニングユニットとをバルブやフィルタを介して吸引ホース等で接続し、この吸引手段の作動による吸引作用により残渣をユニット内に吸引するようになっている。
特開２００２−５９５３７号公報

上記のようなクリーニング装置では、吸引手段の吸引力（負圧）をクリーニングユニットに適切に供給することがクリーニング性能上重要になる。すなわち、吸引ホースの破損、フィルタの目詰まり、あるいはバルブ故障等が生じるとマスクシートに作用する吸引力不足によりクリーニング不良が発生するおそれがある。また、バルブ故障等によりクリーニング後も継続的に吸引力が与えられると、例えば、マスクシートからクリーニングユニットが引き離される際にマスクシートが変形して固定状態にズレが生じることも考えられる。

従って、クリーニング不良等の発生を防止する上では、上記のようなトラブルを速やかに検知して対処することが必要となるが、従来、これらの点については十分に配慮されておらず、この点に改善の余地がある。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであって、クリーニング装置の吸引系統の不具合に伴うクリーニング不良等の発生を未然に防止することを目的とする。

上記の事情に鑑み、本発明は、印刷用開口をもつマスクシートと、基板を保持し、かつ、マスクシートに対して相対的に移動して前記基板をマスクシートに重装する印刷ステージと、前記マスクシートを通してペーストを前記基板に塗布するスキージユニットと、前記マスクシートに付着したペーストを吸引除去するクリーニング装置とを備えたスクリーン印刷装置において、前記クリーニング装置は、前記マスクシートの下面に沿って移動可能なクリーニングユニットと、このクリーニングユニットの駆動を制御する駆動制御手段と、前記クリーニングユニットとは別に設けられて当該ユニットに吸気管を介して接続される吸引装置と、前記吸気管の途中部分にそれぞれ配備され、吸気管内を大気開放状態と非開放状態とに切換え可能なバルブ部材、およびフィルタ部材と、前記吸引装置およびバルブ部材を制御することにより前記クリーニングユニットに対して負圧の供給およびその停止を行う負圧供給制御手段と、前記吸気管内の圧力を検出可能な圧力センサと、この圧力センサによる検出値に基づき吸気管、バルブ部材、フィルタ部材、および吸引装置を含む吸気系統の異常の有無判定を行う判定手段と、この判定手段による判定結果に応じた所定の情報を報知する報知手段と、を備え、前記クリーニングユニット側から順にバルブ部材およびフィルタ部材が配列され、前記圧力センサは、前記吸気管のうち前記バルブ部材と前記フィルタ部材との間の部分に配備され、前記駆動制御手段は、前記マスクシートのうち前記印刷用開口が形成される作業領域よりも外側に設定された所定の清掃開始位置に前記クリーニングユニットを当接させ、このクリーニングユニットを前記清掃開始位置からマスクシートに沿って摺動させつつ前記作業領域を挟んで清掃開始位置とは反対側に設定された清掃終了位置まで移動させた後、マスクシートから引き離す所定のクリーニング動作を実行すべく当該ユニットを制御し、前記負圧供給制御手段は、前記清掃開始位置から清掃終了位置までのクリーニングユニットの移動中、前記クリーニングユニットに負圧を供給すべく前記吸引装置および前記バルブ部材を制御し、前記判定手段は、前記クリーニング動作中であって、かつクリーニングユニットが前記マスクシートのうち前記作業領域の外側に当接しているときの前記圧力センサによる検出値とその基準値との比較に基づき、前記検出値が前記基準値に達しないときに前記異常が有ると判定するものである（請求項１）。

このスクリーン印刷装置によると、吸引装置の作動により、マスクシートに付着したペーストが吸引されることによりクリーニングが行われる。その際、圧力センサにより吸気管内の圧力が検出され、その検出値とその基準値とが比較されることにより吸気系統の異常有無が判定され、その結果に応じた情報が報知される。クリーニング中は、吸引装置の作動により吸気管内が負圧状態となるが、吸気管の破損、バルブ部材の作動不良、フィルタ部材の目詰まり、あるいは吸引装置の作動不良が発生していると吸気管内が適正な負圧状態とならず、この場合にはクリーニングユニットとバルブ部材との間又はバルブ部材とフィルタ部材との間の部分の圧力値とその基準値との偏差が拡大する。そのため、上記の構成によると、このような異常を速やかに検知して報知することが可能となる。特に、マスクシートのうち作業領域よりも外側の部分（印刷用開口が形成されていない部分）をクリーニングユニットにより吸引した状態で前記異常の有無判定が行われるため、圧力センサによる検出値が安定し易い。そのため、検出値と基準値との比較をより正確に行うことができ、これによって判定結果の信頼性が向上する。

この構成においては、前記圧力センサを第１圧力センサとしたときに、これとは別に、前記吸気管のうち前記フィルタ部材と前記吸引装置との間に介設されて前記吸気管内の圧力を検出可能な第２圧力センサをさらに備え、前記判定手段は、前記第１圧力センサの検出値に基づく判定において上記異常が有ると判定した場合には、さらに第２圧力センサの検出値とその基準値とを比較し、前記第２圧力センサの検出値がその基準値に達しているときには、前記異常が、前記吸気系統の構成要素のうち前記フィルタ部材に起因するものと判定し、達しないときには前記フィルタ部材以外の構成要素に起因するものであると判定するものであるのが好適である（請求項２）。

この構成によれば、上記のような吸気系統の異常のうちからフィルタ部材の異常を特定して報知することが可能となる。

この構成において、前記判定手段は、クリーニングユニットが前記作業領域に到達する前の前記圧力センサの検出値に基づいて前記判定を行い、前記駆動制御手段は、前記判定手段により異常判定がされた場合には、その後のクリーニング動作を停止すべく前記クリーニングユニットを制御するものであるのが好適である（請求項３）。

この構成によると、吸気系統に異常が有る場合には、クリーニングユニットが作業領域の清掃を行う前にクリーニング動作が停止されるため、吸気系統に異常が有る状態でクリーニング動作が継続されて作業領域のクリーニング状態に不良が生じるといったトラブルを未然に回避することが可能となる。

また、上記の構成において、前記判定手段は、クリーニングユニットが前記作業領域を通過した後であって、かつ、前記マスクシートからクリーニングユニットが引き離される前の前記圧力センサの検出値に基づいて前記判定を行い、前記駆動制御手段は、前記判定手段により異常判定がされた場合には、クリーニングユニットの前記引き離し前に前記クリーニング動作を停止すべく前記クリーニングユニットを制御するものであるのが好適である（請求項４）。

この構成によると、クリーニングユニットによるマスクシートの吸引状態が解除されないままでクリーニングユニットの引き離しが行われるのを防止することが可能となり、例えば、マスクシートを吸引したままクリーニングユニットの引き離しが行われることに起因したマスクシートの変形や位置ずれを防止することが可能となる。

なお、上記の構成において、圧力センサは、当該スクリーン印刷装置のうち不動の部分に固定的に配備されているのが好ましい（請求項５）。

前記圧力センサは、例えば、クリーニングヘッドや、吸気管のうちクリーニングヘッドに追従して変位する部分（可動部分）に配備するようにしてもよいが、上記のように不動の部分に固定的に配備するようにすれば、振動、衝撃等による圧力センサの故障等を軽減して作動の信頼性を高めることができる。

本発明によれば、クリーニングユニットに清掃用の負圧を供給するための吸気系統に異常がある場合には、これを速やかに検知してオペレータ等に報知することができる。そのため、クリーニング装置の吸気系統の不具合に伴うクリーニング不良等のトラブル発生を未然に回避することが可能となる。

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機（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機を示している。

これらの図に示すように、印刷機ハウジング１内の基台２上には印刷ステージ１０が設けられ、この印刷ステージ１０を挟んで両側に、プリント基板Ｗ（以下、基板Ｗと略す）を印刷ステージ１０上に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がＸ軸方向（搬送ライン）に沿って配置されている。

さらにこの印刷機は、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Ｗの上面側と係合して位置決めするための位置決めユニット４と、印刷ステージ１０の上方に設けられるマスクシート保持ユニット５およびスキージユニット６と、基板Ｗおよびマスクシート５１（図３、図４参照）を撮影するためのカメラユニット７と、マスクシート５１に付着したソルダペーストを除去するためのクリーニング装置８とを備え、後述するようにクランプユニット３によりクランプされた基板Ｗがマスクシート保持ユニット５のマスクシート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されるようになっている。

上記印刷ステージ１０は、Ｙ軸テーブル２１、Ｘ軸テーブル２２、Ｒ軸テーブル２３および昇降テーブル２４を備え、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）方向に変位可能に支持するようになっている。

すなわち、基台２上には、水平面内においてＸ軸と直交するＹ軸方向に沿ってレール２１１が配置され、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て、図外のＹ軸サーボモータによりボールねじ機構を介してＹ軸テーブル２１が駆動されるようになっている。このＹ軸テーブル２１の上に、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、図外のＸ軸サーボモータによりボールねじ機構を介してＸ軸テーブル２２が駆動されるようになっている。また、Ｘテーブル２２上にＲ軸テーブル２３が鉛直線（Ｚ軸方向）の軸線回りに回転自在に取り付けられ、図外のＲ軸サーボモータによりボールねじ機構を介してＲ軸テーブル２３が回転駆動されるようになっている。さらに、Ｒ軸テーブル２３上に昇降テーブル２４が昇降自在に取り付けられ、図外のＺ軸サーボモータによりボールねじ機構を介して昇降テーブル２４が昇降駆動されるようになっている。

昇降テーブル２４上にはＸ軸方向に沿って一対のメインコンベア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記上流側コンベア１１の端部と下流側コンベア１２の端部にそれぞれ対向して配置され、この状態において、メインコンベア２０と両側のコンベア１１，１２との間で基板Ｗが乗り継ぎ可能となっている。

昇降テーブル２４上の一対のメインコンベア２０の間には、スライド支柱２９１を介して上下方向に昇降自在に載置テーブル２９が設けられている。この載置テーブル２９と昇降テーブル２４との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載置テーブル２９がテーブル２４に対し上下方向に移動するように構成されている。この載置テーブル２９は、基板Ｗを載置可能とするものであり、上昇することによってメインコンベア２０上の基板Ｗが載置テーブル２９上に移載されて上方へ移動され、一方、下降することによって載置テーブル２９上の基板Ｗがメインコンベア２０側に移載されるように構成されている。

昇降テーブル２４に設けられるクランプユニット３は、一対のメインコンベア２０の上方にＸ軸方向に沿って配置される一対の帯板状クランプ片３１ａ，３１ｂを具備し、そのうちの一方側クランプ片３１ａは昇降テーブル２４に対して固定的に設けられ、他方側クランプ片３１ｂはＹ軸方向にスライド可能とされることにより一方側クランプ片３１ａに対して接離可能となっている。そして、基板Ｗを載置した載置テーブル２９が上昇したとき、上記他方側クランプ片３１ｂが図外の駆動手段により駆動されて一方側クランプ片３１ａに接近する方向に移動することにより、両クランプ片３１ａ，３１ｂで基板Ｗを両側から挟んでクランプするようになっている。

また、位置決めユニット４は、上記両クランプ片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板４１ａ，４１ｂを具備している。そして、各位置決め板４１ａ，４１ｂが、平行リンク機構等を含む駆動機構により、水平姿勢を保ったまま、クランプ片３１ａ，３１ｂの外側に配置される退避位置と、クランプ片３１ａ，３１ｂ上に配置されてクランプ片３１ａ，３１ｂより内方に突出する位置決め位置とに変位可能に構成され、基板Ｗを載置した載置テーブル２９の上昇時に、位置決め板４１ａ，４１ｂが位置決め位置とされることで基板Ｗに当接して基板Ｗを位置決めするようになっている。

図３は印刷機各部の位置関係を表す斜視図である。

この図に示すように、マスクシート保持ユニット５は、印刷ステージ１０の上方の左右両側に固定的に設けられたマスクシート支持台５２を有し、このマスクシート支持台５２上に、ペースト塗布部分に開口部を有するマスクシート５１が水平配置で張り出した状態で載置されるようになっている。左右のマスクシート支持台５２上にはそれぞれ前後に２つずつのマスクシートクランプ５３が設けられており、このマスクシートクランプ５３がエアシリンダ等の駆動手段（図示省略）によって駆動され、マスクシート５１をマスクシート支持台５２上に固定するようになっている。

マスクシート保持ユニット５の上側に設けられるスキージユニット６は、印刷ステージ１０の左右両側に立設されたスキージ支持フレーム６３に支持されている。左右のスキージ支持フレーム６３の上面にはＹ軸方向に延びるガイドレール６４が設けられ、このガイドレール６４に沿って移動自在な可動ビーム６５が印刷ステージ１０の上方を跨ぐように設けられ、この可動ビーム６５に、一対のスキージ６１が昇降自在に取り付けられている。

図４は当実施形態のスクリーン印刷機においてカメラユニットとクリーニング装置のクリーニングユニットとが組み込まれた部分を示す斜視図である。

図３および図４に示すように、印刷ステージ１０の左右両側において、スキージ支持フレーム６３の下面側にはＹ軸方向に延びる下側ガイドレール７４が設けられ、この左右の下側ガイドレール７４に移動ビーム７５が掛け渡されるように支持されている。この移動ビーム７５は、下側ガイドレール７４に沿ってＹ軸方向に移動可能となっており、その高さ位置は、印刷ステージ１０とマスクシート５１との間に設定されている。

スキージ支持フレーム３の外側にはＹ軸方向に沿ってボールねじ７６が設けられ、移動ビーム７５に設けられたナット（図示省略）が上記ボールねじ７６に螺合しており、モータ７６１によってボールねじ７６が回転駆動されることにより移動ビーム７５がＹ軸方向に移動するようになっている。

上記移動ビーム７５に、基板Ｗおよびマスクシート５１を撮影するための前記カメラユニット７と、クリーニング装置８のクリーニングユニット８０とが取り付けられている。こうして当実施形態では、移動ビーム７５がカメラユニット７とクリーニングユニット８０とに対する移動機構として共用されている。また、移動ビーム７５を支持する下側ガイドレール７４は、マスクシート５１下方の印刷作業領域からその後方にわたって設けられており、印刷作業が実行される際にはカメラユニット７およびクリーニングユニット８０を印刷作業領域の後方の待機位置に退避させて、印刷ステージ１０との干渉を防止するようになっている。

上記カメラユニット７は、移動ビーム７５の前方に取り付けられている。このカメラユニット７は、上向きのマスクシート撮影用カメラ７１１および下向きの基板撮影用カメラ７１２を含むカメラヘッド７１を備え、移動ビーム７５の前面に設けられたＸ軸方向ガイドおよびボールねじ機構等からなるカメラ移動機構７７によりＸ軸方向に走行駆動可能とされている。これにより、カメラヘッド７１は、Ｘ軸方向にはカメラ移動機構７７により、Ｙ軸方向にはカメラユニット７とクリーニングユニット８０の移動機構を共用して、ＸＹ平面上で移動して撮影を行うことができるようになっている。

クリーニングユニット８０は、移動ビーム７５の後方に取り付けられており、テーブル２４が下降することで形成されるマスクシート５１と印刷ステージ１０との間のスペースにおいてＹ軸方向に移動可能となっている。このクリーニングユニット８０には、クリーニングヘッド８１が昇降可能に設けられており、クリーニングヘッド８１は上昇位置においてマスクシート５１の下面に摺接して、清掃を行うようになっている。

図５はクリーニングヘッド８１を概略的に示す印刷機背面側から見た斜視図である。この図に示すように、クリーニングヘッドは、帯状の拭き取りテープ８２を装備し、この拭き取りテープ８２はロールから順次供給されるようになっている。拭き取りテープ８２の下方には、マスクシート５１のＸ軸方向サイズに対応した幅を有する吸引開口部８３が配置され、この吸引開口部８３に通じる接続口８４が後記吸気管８５（第１の吸気管８５）に接続されるようになっている。

上記吸引開口部８３に吸引力を作用させるため、図６，図７に示すように、吸気管８５（第１吸気管８５ａ、第２吸気管８５ｂ）、バルブ８６、フィルタ８７、吸引装置８８等の吸気系統が印刷機ハウジング１内に配設され、これらによってクリーニング装置８が構成されている。なお、図６，図７は、当実施形態のスクリーン印刷機においてクリーニング装置８を構成する部分を実線で表し、それ以外を二点鎖線で概略的に表したものであり、図６は背面図、図７は側面図である。

図６，図７に示すクリーニング装置８の構成を具体的に説明する。

このクリーニング装置８には、クリーニングユニット８０から吸引装置８８に空気を導く経路の途中に、濾過エレメントを内蔵したフィルタ８７が設けられる。このフィルタ８７は、印刷機ハウジング１内の基台２上後方側（背面側）に配置されており、これにより印刷ステージ１０が占有する範囲の外側に配置されている。

このフィルタ８７の流入口８７１は第１吸気管８５ａ（吸気管８５）を介して上記クリーニングユニット８０の接続口に接続されている。この第１吸気管８５ａの途中部分には、負圧破壊用のバルブ８６が介設されている。このバルブ８６は、電磁式の２ポート２位置切換バルブ等からなり、第１吸気管８５ａ内を大気開放する開放状態と非開放状態（閉止状態という）とに切換え可能となっている。

第１吸気管８５ａの上流側部分は可撓性を有するホースで形成され、かつ、変形可能なベアケーブル８５０に支持されている。このベアケーブル８５０は、中間部がコ字状に屈曲し、一端がクリーニングユニット８０に連結されるとともに、他端が印刷機ハウジング１の上方の一側部に設けられた固定フレーム９５に連結されており、クリーニングユニット８０がＹ軸方向に移動するに伴い、それに追随するようにベアケーブル８５０が変形するようになっている。そして、第１吸気管８５ａは、上流側がクリーニングユニット８０の接続口８４からベアケーブル８５０中を通って上記固定フレーム９５に達し、下流側が固定フレーム９５から印刷機ハウジング１内の一側部後方を経て下方に延び、基台２上で側方へ屈曲してフィルタ８７の流入口８７１に達している。

前記フィルタ８７の流出口８７２には、第２吸気管８５ｂ（吸気管８５）を介して吸引装置８８が接続されている。この吸引装置８８は、ブロワモータ等からなり、印刷ステージ１０と干渉しないように基台２の上面より下方に配置されている。具体的には、基台２の後方側の側部に、下方に凹陥した凹部が設けられ、この凹部に前記吸引装置８８が設置されている。そして、この吸引装置８８の吸入口に第２吸気管８５ｂが接続される一方、吸引装置８８の排出口に排気管９０が接続され、この排気管９０が、印刷機ハウジング１の側壁を貫通して外部に導出されて、その端部にマフラー９１が取り付けられている。

なお、前記吸気管８５には、その途中部分に内部圧力を検出するための複数の圧力センサが介設されている。具体的には、第１吸気管８５ａのうちバルブ８６とフィルタ８７との間に部分に第１圧力センサ８９ａが介設されるとともに、第２吸気管８５ｂに第２圧力センサ８９ｂが介設されている。これらのセンサ８９ａ，８９ｂは、例えば半導体圧力センサ等から構成され、吸気管８５の一部とともに印刷機ハウジング１に固定的に配置され、吸気管８５の内部圧力に応じた検出信号を出力するようになっている。

上述したクリーニング装置８における負圧の供給系統全体を模式的に示すと図８のようになる。この図において、符号１００は、スクリーン印刷装置のコントローラを示している。このコントローラは、予め記憶された印刷プログラムに従って印刷作業を進めるべくスキージユニット６、カメラユニット７、クリーニング装置８および印刷ステージ１０等の駆動を統括的に制御するものである。

このコントローラ１００には、クリーニング装置８の上記各センサ８９ａ，８９ｂからの信号が出力されており、マスクシート５１のクリーニング動作中、コントローラ１００は、これらの信号、つまり検出圧力値に基づき上記吸気系統の異常の有無を判定するとともに、異常が発生していると判断した場合には、オペレータに対して警告を行う等、所定の動作を実行するようになっている。すなわち、当実施形態では、このコントローラ１００が本発明の判定手段、負圧供給制御手段、駆動制御手段としての機能を兼ね備えている。

次に、上記コントローラ１００の制御に基づく印刷機の動作について説明する。

印刷時には、先ず印刷の対象となる基板Ｗが上流側コンベア１１から印刷ステージ１０のメインコンベア２０上に搬入され、次いで載置テーブル２９が上昇して基板Ｗが所定高さまで押し上げられてからクランプユニット３によりクランプされ、さらに昇降テーブル２４が上昇して、マスクシート保持ユニット５に保持されているマスクシート５１の下面に上記基板Ｗが重装される。このように基板Ｗがセットされた後、スキージユニット６が作動して、スキージ６１によりソルダペーストがマスクシート５１を通して基板Ｗに塗布され、印刷が行われる。

印刷の完了後は、クランプユニット３によるクランプが解除されるとともに、載置テーブル２９および昇降テーブル２４が下降して、印刷済みの基板Ｗがメインコンベア２０に移載され、さらに下流側コンベア１２へ搬出される。

そして、マスクシート５１のクリーニング時には、印刷ステージ１０の下降によりマスクシート５１の下方に生じる空間に、移動ビーム７５の移動に伴いクリーニングユニット８０が送り込まれる。そして、図８に示すように、クリーニングユニット８０のクリーニングヘッド８１が上昇して（同図中に一点鎖線で示す）、拭き取りテープ８２がマスクシート５１下面に当接し、この状態でクリーニングユニット８０がマスクシート５１の下面に沿ってＹ軸方向に移動する。それとともに、吸引装置８８が作動することにより、クリーニングヘッド８１から空気が吸い出される。

これにより、吸引開口部８３から拭き取りテープ８２を介してマスクシート５１に吸引力が作用し、マスクシート５１に付着したソルダペーストが吸引されつつ、拭き取りテープ８２により拭き取られる。

また、このクリーニング中に、クリーニングユニット８０から吸い出された空気は、第１吸気管８５ａからフィルタ８７を通り、空気に混入したソルダペーストやその他の異物がフィルタ８７で濾過された後、第２吸気管８５ｂを通って吸引装置８８に吸入される。さらに、吸引装置８８の排出口から流出された空気は、排気管９０およびマフラー９１を介して印刷機の外部に排出されることとなる。

ここで、上記印刷機の動作のうちクリーニング動作制御の詳細について図８を参照しつつ図９のフローチャートに従って説明する。

まず、クリーニングユニット８０がマスクシート５１の下方に生じる空間に送り込まれ、クリーニングヘッド８１の上昇により拭き取りテープ８２がマスクシート５１下面に当接するが（ステップＳ２）、この際、同図に示すように、マスクシート５１のうち印刷用開口が形成される作業領域５１ａよりも手前側（同図では左側）の部分の所定の清掃開始位置Ｐ１にクリーニングヘッド８１が位置するようにクリーニングユニット８０の駆動が制御される。なお、この段階では上記バルブ８６は開放状態に、吸引装置８８は停止状態に、それぞれ制御されている。

そして、マスクシート５１にクリーニングヘッド８１（拭き取りテープ８２）が当接すると、上記バルブ８６が閉止状態に切換えられるとともに、吸引装置８８が駆動され、これによりマスクシート５１の吸引（負圧供給）が開始される（ステップＳ４，Ｓ６）。この状態では、吸引開口部８３が拭き取りテープ８２を介してマスクシート５１により塞がれ吸気管８５内が負圧になる（大気が吸引開口部８３から第１吸気管８５ａ内に侵入することが殆どなくなる）。

この吸引が開始されると、前記清掃開始位置Ｐ１において上記吸気系統の異常の有無判定が行われる。具体的には、第１圧力センサ８９ａによる検出値（負圧値）が予め設定された目標値（正常値；本発明に係る基準値）に達しているか、すなわち、適正な吸引力が働いているかが判断される（ステップＳ１０，Ｓ１２）。

そしてここで、ＹＥＳと判断されると、移動ビーム７５が駆動され、これに伴いクリーニングユニット８０が前記清掃開始位置Ｐ１からマスクシート５１の下面に沿ってＹ軸方向に移動する。これによりマスクシート５１に付着したソルダペーストが吸引されつつ、拭き取りテープ８２により拭き取られることとなる。

なお、ステップＳ１０でＮＯと判断された場合、つまり適正な吸引力が働いていない場合には、さらに第２圧力センサ８９ｂによる検出値が予め設定された目標値（正常値；本発明に係る基準値）に達しているかが判断され（ステップＳ２８，Ｓ３０）、その結果に応じて、印刷機に搭載されたモニター１０１（図８参照；本発明に係る報知手段に相当する）に所定の警告が表示される。

具体的には、第２圧力センサ８９ｂによる検出値が目標値に達している場合には（ステップＳ３０でＹＥＳ）、モニター１０１に「フィルタ異常」の表示と共にメンテナンス警告の表示がされ、目標値に達していない場合には（ステップＳ３０でＮＯ）、モニター１０１に「吸気管異常、バルブ異常、吸引装置異常」の表示と共にメンテナンス警告の表示がされる。すなわち、第１吸気管８５ａ内の圧力値（負圧）が目標値に達していない場合には（ステップＳ１０でＮＯ）、（１）第１吸気管８５ａの破損、（２）バルブ８６の故障、（３）吸引装置８８の故障、（４）フィルタ８７の目詰まり等、吸気系統の異常が発生していることが想定される。そして、第１圧力センサ８９ａの圧力値が目標値に達していないにも拘わらず、フィルタ８７を挟んでそれよりも下流側に配置された第２圧力センサ８９ｂの圧力値が目標値に達している状況としては（ステップＳ３０でＹＥＳ）、フィルタ８７の目詰まりが最大の原因と考えられる。そこで、第１圧力センサ８９ａの検出値が目標値に達しておらず、かつ第２圧力センサ８９ｂの検出値が目標値に達している場合には、モニター１０１に「フィルタ異常」の表示のみをメンテナンス警告と共に表示し、それ以外の場合には、「吸気管異常、バルブ異常、吸引装置異常」の表示と共にメンテナンス警告が表示されるようになっている。

上記のようにモニター１０１に警告表示が行われた場合には、クリーニングユニット８０によるクリーニング動作は中断され、オペレータによる所定のメンテナンスが完了するまで、クリーニングユニット８０が待機状態に維持される。これにより吸引力が不完全なままでクリーニング動作が続行されることが防止される。

一方、クリーニングユニット８０の移動に伴いマスクシート５１の清掃が終了すると、具体的には、図８中に破線で示すように、クリーニングユニット８０が作業領域５１ａを通過して清掃開始位置Ｐ１とは反対側の所定の清掃終了位置Ｐ２に到達すると（ステップＳ１４でＹＥＳ）、クリーニングユニット８０が停止され、さらに吸引装置８８が停止されるとともに、バルブ８６が閉止状態から開放状態に切換えられる（ステップＳ１６，Ｓ１８）。この状態では、吸引開口部８３が拭き取りテープ８２を介してマスクシート５１により塞がれているため吸引開口部８３から第１吸気管８５ａ内に大気が侵入することはないが、バルブ８６が開放状態に切換えられることによって吸気管８５内に大気が侵入することになる。

そして、第１圧力センサ８９ａによる検出圧力値が大気圧まで上昇しているか、すなわち、適正に吸引解除が行われているかが判断される（ステップＳ２０，Ｓ１２）。

ここでＮＯと判断された場合には、モニター１０１に「バルブ異常」の表示と共にメンテナンス警告の表示がされる（ステップＳ２６）。すなわち、バルブ８６が開放状態に切換えられた後も第１吸気管８５ａ内の圧力値（負圧）が大気圧まで上昇していない場合には、作動不良等によりバルブ８６が閉止状態、あるいは不完全な開放状態となっている可能性が高く、従って、この場合にはモニター１０１にメンテナンス警告が表示されるようになっている。なお、この場合には、オペレータによる所定のメンテナンスが完了するまで、クリーニングヘッド８１の下降動作が行われることなく、クリーニングユニット８０が待機状態に維持される。これによりマスクシート５１を吸引した状態のままでクリーニングヘッド８１が下降することが防止される。

一方、ステップＳ２２でＹＥＳと判断されると、クリーニングヘッド８１が下降することによりクリーニングユニット８０がマスクシート５１から相対的に引き離され、その後、移動ビーム７５の作動に伴いクリーニングユニット８０が元の退避位置にリセットされ、一連のクリーニング動作が終了することとなる。

以上のように、上記の印刷機では、マスクシート５１のクリーニングを行うため、クリーニングユニット８０、バルブ８６、フィルタ８７、吸引装置８８、吸気管８５（吸気管８５ａ，８５ｂ）等の吸気系統を含むクリーニング装置８が印刷機に組み込まれるが、当実施形態の印刷機では、吸気管８５の途中部分に圧力センサ８９ａ，８９ｂが介設され、これら各圧力センサ８９ａ，８９ｂによる検出圧力に基づき吸気系統の異常有無の判定が行われるとともに、異常がある場合には、想定される異常原因と共にメンテナンス警告がモニター１０１上に表示されるため、オペレータは、クリーニング装置８の吸気系統のトラブルを速やかに発見して対処することができる。

特に、この印刷機では、クリーニングユニット８０による作業領域５１ａのクリーニング開始前に適正な吸引力が働いているかが判断され、働いていない場合には、（図９のステップＳ１０でＹＥＳ）、メンテナンス警告がモニター１０１上に表示されるとともに、クリーニングユニット８０が強制的に停止、待機状態に維持されるようになっているので、吸引力不足の状態でクリーニング動作が継続されて作業領域５１ａがクリーニング不足になるといったトラブルを未然に防止することができる。

また、作業領域５１ａのクリーニング後には、吸引解除が適正に行われたか否かが判断され、解除されていない場合には（図９のステップＳ２２でＮＯ）、メンテナンス警告がモニター１０１上に表示されるとともに、クリーニングユニット８０を下降動作に移すことなくクリーニングユニット８０が強制的に停止、待機状態に維持されるようになっているので、マスクシート５１を吸引した状態のままでクリーニングヘッド８１が下降することによるトラブル、例えばマスクシート５１の変形や位置ずれ等のトラブルを未然に防止することができる。

しかも、上記の印刷機では、マスクシート５１のうち作業領域５１ａの外側（清掃開始位置Ｐ１および清掃終了位置Ｐ２）にクリーニングユニット８０を配置した状態で吸気系統の前記異常の有無判定が行われるため前記判定の信頼性も高いという利点がある。すなわち、作業領域５１ａをクリーニングユニット８０で吸引している状態で前記判定を行うことも考えられるが、上記のように作業領域５１ａよりも外側の部分をクリーニングユニット８０により吸引した状態で前記判定を行えば、印刷用開口が無いため各圧力センサ８９ａ，８９ｂによる検出値が安定し易く、その分、判定結果の信頼性が向上する。従って、予め設定された目標値との比較に基づく上記の判定をより正確に行うことが可能となり、その結果、当該判定の信頼性が向上することとなる。

なお、以上説明した印刷機は、本発明に係るスクリーン印刷装置の好ましい実施形態の一例であって、その具体的な構成は上記実施形態に限定されず、種々変更可能である。

例えば、各圧力センサ８９ａ，８９ｂの具体的な配置は、吸気系統の具体的な構成や吸気管８５の実際の配索経路等に応じて適宜選定するようにすればよい。具体的には、第１圧力センサ８９ａをクリーニングユニット８０に搭載し、あるいはベアケーブル８５０に対応する部分（可動部分）に搭載するようにしてもよい。すなわち、ベアケーブル８５０等の部分では吸気管８５（第１吸気管８５ａ）が屈曲するため他の部分に比べて吸気管８５が破損し易い。当該ベアケーブル８５０、あるいはその近傍のクリーニングユニット８０に第１圧力センサ８９ａを配備しておけば、当該破損箇所近傍で圧力値を検出できる分、目標値との圧力差が顕著となり、当該目標値との比較に基づく上記の判定を正確、かつ速やかに行うことが可能となる。なおこれに対して、実施形態のように印刷機ハウジング１等に圧力センサ８９ａ，８９ｂを固定的に配備した場合には、振動、衝撃等による各圧力センサ８９ａ，８９ｂの故障等を軽減して作動の信頼性を高めることができるという利点がある。

また、上記の印刷機において第２圧力センサ８９ｂを省略するようにしてもよい。この場合には、図９のフローチャートにおいてステップＳ２８〜ステップＳ３４を省略し、ステップＳ１０においてＮＯと判断した場合には、モニター１０１に「吸気管異常、バルブ異常、吸引装置異常、フィルタ異常」の表示と共にメンテナンス警告を表示するようにすればよい。このような構成によれば、クリーニング装置８の吸気系統の構成を簡素化、低廉化することが可能となる。

本発明の一実施形態に係るスクリーン印刷機（印刷装置）の側面図である。 上記印刷機の正面図である。 上記印刷機の各部の位置関係を表す概略斜視図である。 上記印刷機のカメラユニットおよびクリーニングユニットを示す概略斜視図である。 クリーニングヘッドを印刷機背面側から見た概略斜視図である。 上記印刷機におけるクリーニング装置の各部材の配置を示す背面図である。 上記クリーニング装置の各部材の配置を示す側面図である。 クリーニング装置全体の構成を示す模式図である。 コントローラの制御に基づくクリーニング装置のクリーニング動作の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 印刷機ハウジング
２ 基台
１０ 印刷ステージ
５ マスクシート保持ユニット
５１ マスクシート
６ スキージユニット
８ クリーニング装置
８０ クリーニングユニット
８５ 吸気管
８５ａ 第１吸気管
８５ｂ 第２吸気管
８５０ ベアケーブル
８６ バルブ
８７ フィルタ
８８ 吸引装置
８９ａ 第１圧力センサ
８９ｂ 第２圧力センサ
Ｗ プリント基板

Claims (5)

1. 印刷用開口をもつマスクシートと、基板を保持し、かつ、マスクシートに対して相対的に移動して前記基板をマスクシートに重装する印刷ステージと、前記マスクシートを通してペーストを前記基板に塗布するスキージユニットと、前記マスクシートに付着したペーストを吸引除去するクリーニング装置とを備えたスクリーン印刷装置において、
   前記クリーニング装置は、
   前記マスクシートの下面に沿って移動可能なクリーニングユニットと、
   このクリーニングユニットの駆動を制御する駆動制御手段と、
   前記クリーニングユニットとは別に設けられて当該ユニットに吸気管を介して接続される吸引装置と、
   前記吸気管の途中部分にそれぞれ配備され、吸気管内を大気開放状態と非開放状態とに切換え可能なバルブ部材、およびフィルタ部材と、
   前記吸引装置およびバルブ部材を制御することにより前記クリーニングユニットに対して負圧の供給およびその停止を行う負圧供給制御手段と、
   前記吸気管内の圧力を検出可能な圧力センサと、
   この圧力センサによる検出値に基づき吸気管、バルブ部材、フィルタ部材、および吸引装置を含む吸気系統の異常の有無判定を行う判定手段と、
   この判定手段による判定結果に応じた所定の情報を報知する報知手段と、を備え、
   前記クリーニングユニット側から順にバルブ部材およびフィルタ部材が配列され、
   前記圧力センサは、前記吸気管のうち前記バルブ部材と前記フィルタ部材との間の部分に配備され、
   前記駆動制御手段は、前記マスクシートのうち前記印刷用開口が形成される作業領域よりも外側に設定された所定の清掃開始位置に前記クリーニングユニットを当接させ、このクリーニングユニットを前記清掃開始位置からマスクシートに沿って摺動させつつ前記作業領域を挟んで清掃開始位置とは反対側に設定された清掃終了位置まで移動させた後、マスクシートから引き離す所定のクリーニング動作を実行すべく当該ユニットを制御し、
   前記負圧供給制御手段は、前記清掃開始位置から清掃終了位置までのクリーニングユニットの移動中、前記クリーニングユニットに負圧を供給すべく前記吸引装置および前記バルブ部材を制御し、
   前記判定手段は、前記クリーニング動作中であって、かつクリーニングユニットが前記マスクシートのうち前記作業領域の外側に当接しているときの前記圧力センサによる検出値とその基準値との比較に基づき、前記検出値が前記基準値に達しないときに前記異常が有ると判定することを特徴とするスクリーン印刷装置。
2. 請求項１に記載のスクリーン印刷装置において、
   前記圧力センサを第１圧力センサとしたときに、これとは別に、前記吸気管のうち前記フィルタ部材と前記吸引装置との間に介設されて前記吸気管内の圧力を検出可能な第２圧力センサをさらに備え、
   前記判定手段は、前記第１圧力センサの検出値に基づく判定において上記異常が有ると判定した場合には、さらに第２圧力センサの検出値とその基準値とを比較し、前記第２圧力センサの検出値がその基準値に達しているときには、前記異常が、前記吸気系統の構成要素のうち前記フィルタ部材に起因するものと判定し、達しないときには前記フィルタ部材以外の構成要素に起因するものであると判定する、ことを特徴とするスクリーン印刷装置。
3. 請求項１又は２に記載のスクリーン印刷装置において、
   前記判定手段は、クリーニングユニットが前記作業領域に到達する前の前記圧力センサの検出値に基づいて前記判定を行い、
   前記駆動制御手段は、前記判定手段により異常判定がされた場合には、その後のクリーニング動作を停止すべく前記クリーニングユニットを制御する、ことを特徴とするスクリーン印刷装置。
4. 請求項１又は２に記載のスクリーン印刷装置において、
   前記判定手段は、クリーニングユニットが前記作業領域を通過した後であって、かつ、前記マスクシートからクリーニングユニットが引き離される前の前記圧力センサの検出値に基づいて前記判定を行い、
   前記駆動制御手段は、前記判定手段により異常判定がされた場合には、クリーニングユニットの前記引き離し前に前記クリーニング動作を停止すべく前記クリーニングユニットを制御する、ことを特徴とするスクリーン印刷装置。
5. 請求項１乃至４の何れかに記載のスクリーン印刷装置において、
   前記圧力センサは、当該スクリーン印刷装置のうち不動の部分に固定的に配備されている、ことを特徴とするスクリーン印刷装置。
   

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