JP5059133B2 - スクリーン印刷機 - Google Patents

Description

本発明は、マスクプレートに形成されたマスクパターンのパターン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン印刷機に関するものである。

スクリーン印刷機は、基板の電極の配置に応じたマスクパターンが形成されたマスクプレートと、マスクプレートの上方を水平方向に往復移動するスキージベースに取り付けられたスキージとを有し、マスクプレートを基板の上面に接触させ、スキージをマスクプレートに上方から当接させた状態でスキージベースとともに往復移動させてマスクプレート上を摺動させることにより、マスクプレート上に供給された半田ペーストや導電性ペースト等のペーストをマスクパターンのパターン孔内に充填させ、その後基板とマスクプレートとを分離することによってペーストを基板に転写させるようになっている。

このようなスクリーン印刷機において、マスクプレート上のペーストが少なくなってきたときには、ペースト供給シリンジによってペーストがマスクプレート上に供給されるが（特許文献１）、このペースト供給シリンジは、スキージとは別個に移動できるようになっているもののほか、スキージベースに取り付けられてスキージと一体に移動するようになっているものがある。後者のものでは機構を簡単なものにすることができるだけでなく、ペースト供給シリンジ内のペーストが不足状態となった場合にその補充作業を迅速に行うことができるので、基板の生産性を高めることができる。

特開平４−１０７１４５号公報

このようなスクリーン印刷機において、ペースト供給シリンジ内へのペーストの補充作業は、オペレータがスクリーン印刷機の前方から手作業で行う必要があり、そのためにはペースト供給シリンジはオペレータから見てスキージベースの前方の領域に設けられていることが好ましい。しかしながら、その一方、スキージは基板のサイズ等に応じて適宜交換する必要があり、ペースト供給シリンジがスキージベースの前方の領域に設けられているとスキージの交換作業を行いにくく、作業性が悪いという問題点があった。

そこで本発明は、スキージの交換作業とペースト供給シリンジ内へのペーストの補充作業の双方を容易に行うことができるようにしたスクリーン印刷機を提供することを目的とする。

請求項１に記載のスクリーン印刷機は、基板の上面に接触され、基板の電極の配置に応じたマスクパターンが形成されたマスクプレートと、マスクプレートの上方を水平方向に往復移動するスキージベースに取り付けられ、マスクプレートに上方から当接した状態でスキージベースとともに水平方向に移動してマスクプレート上を摺動することにより、マスクプレート上で掻き寄せたペーストをマスクパターンのパターン孔内に充填させるスキージと、スキージベースからスキージベースの往復移動方向と平行な垂直面内を水平線に対して下方に傾いて延びる軸線回りに揺動自在に取り付けられ、下端のノズル部がスキージの直下に位置するように前記垂直面内を垂直線に対して斜め方向に延びるペースト供給姿勢とこのペースト供給姿勢から前記軸線回りにほぼ９０度揺動した格納姿勢との間での姿勢変換が可能なペースト供給シリンジと、ペースト供給シリンジをペースト供給姿勢と格納姿勢との間で揺動させるシリンジ姿勢変換手段とを備え、ペースト供給シリンジは、スキージベースのオペレータの作業位置側から見て前方の領域に設けられている。

本発明では、ペースト供給シリンジが、スキージベースからスキージベースの往復移動方向と平行な垂直面内を水平線に対して下方に傾いて延びる軸線回りに揺動自在に取り付けられ、下端のノズル部がスキージの直下に位置するように上記垂直面内を垂直線に対して斜め方向に延びるペースト供給姿勢とこのペースト供給姿勢から上記軸線回りにほぼ９０度回転した格納姿勢との間での姿勢変換が可能となっているので、ペースト供給シリンジ内へのペーストの補充作業が容易になるように、ペースト供給シリンジをスキージベースのオペレータの作業位置側から見て前方の領域に設けた場合であっても、ペースト供給シリンジを格納姿勢にすることによってスキージベースの前方の領域を開放状態にすることができ、スキージの交換作業も容易に行うことができる。

本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の平面図 本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の正面図 本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の側面図 本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機のマスクプレートの平面図 本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備えるスキージベースの部分斜視図 本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機のスキージ及びペースト供給シリンジの付近の側面図 本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機のスキージ及びペースト供給シリンジの付近の正面図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機のスキージ及びペースト供給シリンジの付近の正面図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の蓋部材の動作を説明する図 本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の制御系統を示すブロック図 （ａ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の後方スキージの斜視図（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の後方スキージの側面図 本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が実行するスクリーン印刷工程の流れを示すフローチャート （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の動作説明図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の動作説明図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の動作説明図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の動作説明図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１、図２及び図３において、本実施の形態におけるスクリーン印刷機１は基板２の表面に設けられた電極３上に半田ペーストや導電性ペースト等のペーストをスクリーン印刷するものであり、基台１１上に設けられて基板２の搬送及び所定の作業位置への位置決めを行う基板位置決めユニット１２、基板位置決めユニット１２の上方に設けられたマスクプレート１３、ペースト供給シリンジ１４、一対のスキージ１５及びカメラユニット１６を備えている。以下、説明の便宜上、このスクリーン印刷機１における基板２の搬送方向（図１の紙面左右方向）をＸ軸方向、Ｘ軸方向と直交する水平方向（図１の紙面上下方向）をＹ軸方向、上下方向（図２の紙面上下方向）をＺ軸方向とする。また、このスクリーン印刷機１のオペレータＯＰ（図１）がスクリーン印刷機１に対して作業を行う側（図１の紙面下方）をスクリーン印刷機１の前方、その反対側（図１の紙面上方）をスクリーン印刷機１の後方とする。

図２及び図３において、基板位置決めユニット１２は、基台１１に対してＹ軸方向に移動するＹテーブル２１ａ、Ｙテーブル２１ａに対してＸ軸方向に移動するＸテーブル２１ｂ、Ｘテーブル２１ｂに対してＺ軸回りに回転するθテーブル２１ｃ及びθテーブル２１ｃの上面に固定されたベーステーブル２１ｄを備えて成る水平面内位置決め部２１と、水平面内位置決め部２１のベーステーブル２１ｄに対して昇降する第１昇降テーブル２２ａ、第１昇降テーブル２２ａに対して昇降する第２昇降テーブル２２ｂ、第２昇降テーブル２２ｂの上面に設けられた下受けユニット２２ｃを備えて成る上下方向位置決め部２２、上下方向位置決め部２２の第１昇降テーブル２２ａに取り付けられて基板２をＸ軸方向に搬送するとともに、その基板２を所定の作業位置に位置決めする一対のベルトコンベア機構から成る位置決めコンベア２３、位置決めコンベア２３の上方でＹ軸方向に開閉作動し、位置決めコンベア２３上の基板２のＹ軸方向の両側部を基板２の側方からクランプして（挟んで）保持する一対のクランプ部材（クランパ）２４を備えて成る。

図１及び図２において、基板位置決めユニット１２を構成する位置決めコンベア２３のＸ軸方向の両側（基板２の搬送方向の上流側と下流側）の位置には、スクリーン印刷機１の外部（図１及び図２の紙面左側）から投入された基板２を搬送（搬入）して位置決めコンベア２３に受け渡す搬入コンベア２５と、位置決めコンベア２３から受け渡された基板２をスクリーン印刷機１の外部（図１及び図２の紙面右側）に搬送（搬出）する搬出コンベア２６が設けられている。

図１及び図４において、マスクプレート１３は平面視において矩形形状を有する枠部材１３ｗによって四辺が支持されており、枠部材１３ｗによって囲まれた矩形の領域には、基板２上の複数の電極３に対応して設けられた（すなわち電極３の配置に応じた）多数のパターン孔ｐｈから成るマスクパターンＭＰが形成されている。

図１において、基板２の対角位置には２つ一組の基板側位置合わせマークｍｋが設けられている。一方、図４において、マスクプレート１３には、基板側位置合わせマークｍｋに対応して配置された２つ一組のマスク側位置合わせマークＭＫが設けられている。

マスクプレート１３は、オペレータＯＰがこのマスクプレート１３の両端部を両手で把持してスクリーン印刷機１の前方から基板位置決めユニット１２の上方をＹ軸方向に延びて設けられた一対のマスク支持レール２７（図１及び図４）の間に挿入し、枠部材１３ｗの先頭部がマスク支持レール２７上に設けられたストッパ２７ａ（図１及び図４）に当接するまで後方に押し込むことによって、所定の位置に設置される。

図１及び図２において、基台１１上には搬入コンベア２５及び搬出コンベア２６をそれぞれＹ軸方向に跨ぐ一対の門型フレーム２８が設けられており、これら一対の門型フレーム２８にはＸ軸方向に延びたＸ軸ステージ２９ａの両端部がＹ軸方向にスライド自在に支持されている。Ｘ軸ステージ２９ａ上にはカメラ支持ステージ２９ｂがＸ軸方向に移動自在に設けられており、カメラ支持ステージ２９ｂには前述のカメラユニット１６が取り付けられている。カメラユニット１６は、撮像視野を下方に向けた第１カメラ１６ａと撮像視野を上方に向けた第２カメラ１６ｂを備えている（図３）。

図１において、上記一対の門型フレーム２８にはＸ軸方向に延びたスキージベース３０の両端が支持されており、スキージベース３０は門型フレーム２８に沿ってＹ軸方向に往復移動自在となっている。このスキージベース３０には前述の一対のスキージ１５がＹ軸方向に対向して設けられている。各スキージ１５はＸ軸方向に延びた「へら」状の部材から成り、それぞれスキージベース３０に対して昇降自在に取り付けられている。以下、一対のスキージ１５のうち前方に設けられているスキージ１５を前方スキージ１５ａ、後方に設けられているスキージ１５を後方スキージ１５ｂと称する。

ペースト供給シリンジ１４は、図５及び図６に示すように、スキージベース３０の前部（図６の紙面左側）にシリンジ取り付けブラケット３１を介して取り付けられており、シリンジ取り付けブラケット３１はスキージベース３０と対向する後面に設けられたスライダ３２が、スキージベース３０の前面をＸ軸に延びて設けられたスライドガイド３３に噛み合ってスキージベース３０の往復移動方向（Ｙ軸方向）と直交する水平方向（Ｘ軸方向）に移動自在になっている。

図５、図６及び図７において、スキージベース３０の上面前端部のＸ軸方向両端部には一対のモータ取り付けブラケット（モータ取り付けブラケット３４及び従動プーリ取り付けブラケット３５）が取り付けられており、モータ取り付けブラケット３４にはシリンジ移動モータ３６が取り付けられている。シリンジ移動モータ３６の駆動軸３６ａ（図６）はモータ取り付けブラケット３４を水平に貫通して前方に延びており、その先端部には駆動プーリ３７が取り付けられている。一方、従動プーリ取り付けブラケット３５から水平前方に延びたプーリ軸（図示せず）には従動プーリ３８が取り付けられている。

図５、図６及び図７において、駆動プーリ３７と従動プーリ３８には歯付ベルト３９が掛け渡されており、歯付ベルト３９の下面にはシリンジ取り付けブラケット３１の上部の上面が固定されている。このためシリンジ移動モータ３６の駆動軸３６ａが駆動されて駆動プーリ３７が回転すると、駆動プーリ３７及び従動プーリ３８と噛合した歯付ベルト３９がＸ軸方向に走行し、これに伴ってシリンジ取り付けブラケット３１が（したがってペースト供給シリンジ１４が）、スキージベース３０の前方の領域を、スキージベース３０に対して、スキージベース３０の往復移動する方向（Ｙ軸方向）と直交する方向（Ｘ軸方向）に移動する。すなわち本実施の形態において、シリンジ移動モータ３６、駆動プーリ３７、従動プーリ３８及び歯付ベルト３９から成る機構は、ペースト供給シリンジ１４をスキージベース３０の往復移動方向（Ｙ軸方向）と直交する水平方向に移動させるシリンジ移動機構４０を構成している。

ここで、ペースト供給シリンジ１４は、図６に示すペースト供給姿勢にある状態において、内部に貯蔵した半田ペーストや導電性ペースト等のペーストを、斜め下方に向けて供給する動作を行う。なお、このシリンジ移動機構４０によるペースト供給シリンジ１４のＸ軸方向への移動範囲（移動ストローク）は、少なくとも、スクリーン印刷機１によって取り扱う基板２の幅（Ｘ軸方向寸法）をカバーできる範囲を有するものとする。

図５、図６及び図７において、スキージベース３０の前方に設けられたシリンジ取り付けブラケット３１の前面には、スキージベース３０の往復移動方向（Ｙ軸方向）と平行な垂直面内（図６の紙面と平行なＹＺ面内）を水平線ＨＬ（図６）に対して前方斜め下方に傾いて延びる軸線４１の回りに揺動（回転）自在なシリンジホルダ４２が設けられており、ペースト供給シリンジ１４はこのシリンジホルダ４２に保持されて軸線４１の回りに揺動（回転）自在になっている。このためシリンジホルダ４２に保持されるペースト供給シリンジ１４は、下端のノズル部１４ａが前方スキージ１５ａの直下に位置するように、上記垂直面内（ＹＺ面内）を垂直線ＶＬ（図６）に対して所定角度θだけ後方（図６の紙面右側）斜めに傾いて延びるペースト供給姿勢（図５、図６及び図７）と、このペースト供給姿勢から上記軸線４１回りにほぼ９０度回転した格納姿勢（図１）との間での姿勢変換が可能になっている。ここで、上記所定角度θは、ペースト供給シリンジ１４がペースト供給姿勢にある状態で、前方スキージ１５ａの直下にペーストを供給できるような角度として任意に設定される。

また、図５及び図７に示すように、スキージベース３０の前方下部には下方に延びる案内部材取り付けブラケット４３が設けられており、この案内部材取り付けブラケット４３の前面には、スキージベース３０のＸ軸方向中央側に向かってなだらかに降下する曲面状の案内面４４ａを有した案内部材（カム部材）４４が前方に突出して設けられている。

ペースト供給シリンジ１４がスキージベース３０のＹ軸方向中央部においてペースト供給姿勢にある状態から、シリンジ移動モータ３６が駆動されてペースト供給シリンジ１４がスキージベース３０の案内部材４４側の端部方向（図８では紙面左側）に移動し、ペースト供給シリンジ１４の移動ストロークの端部付近に達すると（図８（ａ）中に示す矢印Ａ１）、ペースト供給シリンジ１４の側面であって、軸線４１よりも下方の位置に設けられた従動部材としての第１のカムフォロア４５が案内部材４４の案内面４４ａに当接する（図８（ａ））。そして、その後、更にスキージベース３０が案内部材４４側の端部方向に移動すると（図８（ｂ）中に示す矢印Ａ２）、第１のカムフォロア４５は案内面４４ａ上を転動する（案内される）ので、ペースト供給シリンジ１４の下部は案内部材４４によって押し上げられて軸線４１回りに揺動し（図８（ｂ））、最終的にはほぼ９０度揺動した水平な格納姿勢となる（図８（ｃ））。

すなわち本実施の形態において、案内部材４４は、ペースト供給姿勢にあるペースト供給シリンジ１４がシリンジ移動機構４０によってスキージベース３０の往復移動方向（Ｙ軸方向）と直交する水平方向（Ｘ軸方向）に移動されたとき、ペースト供給シリンジ１４の軸線４１よりも下方の部分に設けられた第１のカムフォロア４５を案内し、ペースト供給シリンジ１４を軸線４１回りにほぼ９０度揺動させてペースト供給シリンジ１４を格納姿勢にするものとなっている。

スキージ１５は基板２のサイズ等に応じて適宜交換する必要があり、このスキージ１５の交換作業では、オペレータＯＰは、スクリーン印刷機１の前方からスキージベース３０の下方に手を差し入れるようにするが、本実施の形態におけるスクリーン印刷機１では、上記のように、ペースト供給シリンジ１４をペースト供給姿勢から格納姿勢に姿勢変換することができるようになっているので、ペースト供給シリンジ１４をスキージベース３０のオペレータＯＰの作業位置側から見て前方の領域に設けた場合であっても、ペースト供給シリンジ１４を格納姿勢にすることによってスキージベース３０の前方の領域を開放状態にすることができ、スキージ１５の交換作業を容易に行うことができる。そして、ペースト供給シリンジ１４をペースト供給姿勢から格納姿勢に姿勢変換させる機構として、ペーストＰｓｔを基板２の幅方向に均等に供給させるために、ペースト供給シリンジ１４をスキージベース３０の往復移動方向と直交する水平方向に移動させるシリンジ移動機構４０を利用しているので、ペースト供給シリンジ１４を格納姿勢にする構成を簡単なものとすることができる。

また、図５及び図７において、案内部材取り付けブラケット４３の前面であって、案内部材４４が設けられている位置よりもスキージベース３０の中央側（図５及び図７では紙面右側）の位置には蓋部材４６が取り付けられている。この蓋部材４６は、その一端側が案内部材取り付けブラケット４３の前面から水平前方（Ｙ軸方向）に突出して設けられた蓋部材揺動軸４７に枢支されており、その蓋部材揺動軸４７に枢支された側の端部（枢支側端部）を中心に、反対側の端部（非枢支側端部）が蓋部材揺動軸４７のスキージベース３０の中央側に位置して案内部材取り付けブラケット４３の前面に設けられた第１ストッパ４３ａ（図７）に上方から当接する水平姿勢（非閉塞姿勢。図５、図８（ａ）及び図９（ａ））と、非枢支側端部が蓋部材揺動軸４７の直上に位置する垂直姿勢（閉塞姿勢。図８（ｃ）及び図９（ｂ））との間で揺動自在となっている。

図５及び図９（ａ），（ｂ）において、蓋部材４６の枢支側端部の後方側（スキージベース３０側）には、蓋部材４６と直交する方向に延びた押圧片４６ａが設けられており、この押圧片４６ａは、蓋部材４６が非閉塞姿勢になっているときには蓋部材４６の枢支側端部から垂直上方に延びて位置し（図５、図８（ａ）及び図９（ａ））、蓋部材４６が閉塞姿勢になっているときには、蓋部材４６の枢支側端部から、スキージベース３０の中央側とは反対の側に水平方向に延びて位置し（図８（ｃ）及び図９（ｂ））、案内部材取り付けブラケット４３の前面に設けられた第２ストッパ４３ｂ（図５及び図７）に上方から当接するようになっている（図８（ｃ））。

図５及び図７において、シリンジ取り付けブラケット３１には、シリンジ取り付けブラケット３１の移動方向（Ｘ軸方向）であって、案内部材４４が設けられている側とは反対の側（図５及び図７では紙面右側）に水平方向に延びたアーム部材４８が設けられている。このアーム部材４８の先端部は、図５、図７及び図９に示すように下方に屈曲して延びた屈曲部４８ａとなっており、この屈曲部４８ａには水平前方（Ｙ軸方向）に突出した軸（図示せず）の回りに回転自在な第２のカムフォロア４９が取り付けられている。

上記のように、シリンジ移動モータ３６が駆動されてペースト供給シリンジ１４がペースト供給姿勢から格納姿勢に姿勢変換する過程において、アーム部材４８の屈曲部４８ａに設けられた第２のカムフォロア４９が、非閉塞姿勢にある蓋部材４６の押圧片４６ａにスキージベース３０の中央部側（図５及び図７の紙面右側）から当接した後、蓋部材４６を案内部材４４側（図５及び図７の紙面左側）に押圧する（図９（ａ）中に示す矢印Ｂ１）。これにより蓋部材４６は蓋部材揺動軸４７回りに揺動し、水平な非閉塞姿勢から垂直な閉塞姿勢になって（図９（ｂ）中に示す矢印Ｂ２）、格納姿勢になった直後のペースト供給シリンジ１４のノズル部１４ａを側方から閉塞する（蓋をする）。このように、ペースト供給シリンジ１４がペースト供給姿勢からほぼ９０度回転した格納姿勢において、ノズル部１４ａが蓋部材４６によって閉塞される（蓋をされる）ことから、ペースト供給シリンジ１４がペーストＰｓｔを供給しない格納姿勢となっている状態において、そのノズル部１４ａからペーストＰｓｔが垂れることが防止される。

なお、ペースト供給シリンジ１４が格納姿勢からペースト供給姿勢になるときには、ペースト供給シリンジ１４のノズル部１４ａが垂直姿勢になっている蓋部材４６をスキージベース３０の中央部側（図５及び図７の紙面右側）に押圧するので、蓋部材４６は蓋部材揺動軸４７回りに揺動して垂直な閉塞姿勢から水平な非閉塞姿勢になる（押圧片４６ａは水平姿勢から垂直姿勢になる）。これにより、蓋部材４６によるペースト供給シリンジ１４のノズル部１４ａの閉塞状態が解除される（図８（ｃ）→図８（ｂ）→図８（ａ））。なお、蓋部材４６が第２のカムフォロア４９によって押圧されていない状態では確実に非閉塞姿勢になるように、蓋部材４６を非閉塞姿勢の方向にばね等で付勢する構造としてもよい。

このスクリーン印刷機１において、基板２の搬送を行う基板搬送路としての搬入コンベア２５、位置決めコンベア２３及び搬出コンベア２６の各動作は、制御装置５０（図１０）が図示しないアクチュエータ等から成る基板搬送路作動機構５１（図１０）の作動制御を行うことによってなされ、クランプ部材２４による基板２のクランプ動作は、制御装置５０が図示しないアクチュエータ等から成るクランプ部材作動機構５２（図１０）の作動制御を行うことによってなされる。

基台１１に対するＹテーブル２１ａのＹ軸方向への移動、Ｙテーブル２１ａに対するＸテーブル２１ｂのＸ軸方向への移動、Ｘテーブル２１ｂに対するθテーブル２１ｃの（すなわちベーステーブル２１ｄの）Ｚ軸回りの回転、ベーステーブル２１ｄに対する第１昇降テーブル２２ａの昇降、第１昇降テーブル２２ａに対する第２昇降テーブル２２ｂの（すなわち下受けユニット２２ｃの）昇降の各動作は、制御装置５０がＹテーブル駆動モータＭｙやＸテーブル駆動モータＭｘ（図２及び図３参照）等のアクチュエータ等から成る基板位置決めユニット作動機構５３（図１０）の作動制御を行うことによってなされる。

カメラユニット１６の水平面内での移動動作、すなわち一対の門型フレーム２８に対するＸ軸ステージ２９ａのＹ軸方向への移動動作及びＸ軸ステージ２９ａに対するカメラ支持ステージ２９ｂのＸ軸方向への移動動作の各制御は、制御装置５０が図示しないアクチュエータから成るカメラユニット移動機構５４（図１０）の作動制御を行うことによってなされる。

一対のスキージ１５をＹ軸方向に往復移動させるスキージベース３０の動作制御は、制御装置５０が図示しないアクチュエータ等から成るスキージ移動機構５５（図１０）の制御を行うことによってなされる。また、各スキージ１５のスキージベース３０に対する昇降動作は、制御装置５０がスキージベース３０の上部に取り付けられたスキージ昇降シリンダ５６の作動制御を行うことによってなされる。

ペースト供給シリンジ１４をＸ軸方向へ移動させるペースト供給シリンジ１４の移動動作制御は、制御装置５０が前述のシリンジ移動モータ３６の作動制御を行うことによってなされる。また、ペースト供給シリンジ１４によるペーストＰｓｔの供給動作は、制御装置５０が図示しないアクチュエータ等から成るペースト供給機構５７（図１０）の作動制御を行うことによってなされる。

図１１（ａ）において、後方スキージ１５ｂのスキージ面（ペーストＰｓｔを掻く面であり、後方スキージ１５ｂでは前方に向く面）には、後方スキージ１５ｂの幅方向（Ｘ軸方向）の一端側に設けられてＸ軸方向に検査光Ｌの投光を行う投光器５８ａと、後方スキージ１５ｂの幅方向の他端側に設けられて投光器５８ａが投光する検査光Ｌの受光を行う受光器５８ｂから成るペースト高さ検出センサ５８が設けられている。

制御装置５０は、後方スキージ１５ｂにマスクプレート１３上のペーストＰｓｔを接触させた状態で、ペースト高さ検出センサ５８の投光器５８ａが投光する検査光Ｌが受光器５８ｂによって受光されたことを検知した場合（図１１（ｂ）に示す状態の場合）には、そのペーストＰｓｔの高さｈ（図１１（ｂ））が、マスクプレート１３の上面から測った検査光Ｌの高さに相当する所定値（所定高さ）Ｈ（図１１（ｂ））を下回っており、ペーストＰｓｔの供給が必要であるとの認識を行う。

カメラユニット１６を構成する第１カメラ１６ａは、制御装置５０に制御されて、基板位置決めユニット１２によって作業位置に位置決めされた基板２の基板側位置合わせマークｍｋの撮像を行い、第２カメラ１６ｂは、制御装置５０に制御されて、マスクプレート１３に設けられたマスク側位置合わせマークＭＫの撮像を行う。第１カメラ１６ａの撮像によって得られた画像データと第２カメラ１６ｂの撮像によって得られた画像データはともに制御装置５０に入力される（図１０）。

次に、図１２のフローチャート及び図１３〜図１６の動作説明図を用いてスクリーン印刷機１の動作について説明する。スクリーン印刷機１の制御装置５０は、図示しない検出手段によってオペレータＯＰ（或いはスクリーン印刷機１の上流側に設置された図示しない他の装置）から搬入コンベア２５に基板２が投入されたことを検知したら、搬入コンベア２５と位置決めコンベア２３を連動作動させてスクリーン印刷機１内に基板２を搬入し（図１３（ａ）中に示す矢印Ｃ）、図示しない検知手段により、位置決めコンベア２３が搬送する基板２が所定の作業位置に到達したことを検知したら、位置決めコンベア２３の作動を停止させて基板２の位置決めを行う（図１３（ｂ）。基板の搬入及び位置決め工程。図１２のステップＳＴ１）。

制御装置５０は、基板２の作業位置への位置決めを行ったら、基板位置決めユニット１２が備える上下方向位置決め部２２の第２昇降テーブル２２ｂを第１昇降テーブル２２ａに対して上昇させ（図１４（ａ）中に示す矢印Ｄ１）、下受けユニット２２ｃが基板２の下面に接触したら第２昇降テーブル２２ｂの上昇を停止させる。そして、クランプ部材２４を作動させ、位置決めコンベア２３上の基板２の両側部をクランプする（図１４（ｂ）中に示す矢印Ｅ１。基板クランプ工程。図１２のステップＳＴ２）。

制御装置５０は、クランプ部材２４により基板２をクランプして保持したら、再び第２昇降テーブル２２ｂを第１昇降テーブル２２ａに対して上昇させ（図１４（ｃ）中に示す矢印Ｄ２）、下受けユニット２２ｃで基板２を押し上げる。これにより基板２は両端をクランプ部材２４に対して摺動させながら上昇し（これにより基板２は位置決めコンベア２３から上方に離間する）、基板２の上面が両クランプ部材２４の上面とほぼ同じ高さになったところで下受けユニット２２ｃの押し上げが停止される（図１４（ｃ））。

制御装置５０は、基板２の上面が両クランプ部材２４の上面とほぼ同じ高さになったところで下受けユニット２２ｃの押し上げを停止させたら、カメラユニット移動機構５４の作動制御を行ってカメラユニット１６を基板２とマスクプレート１３の間の領域に移動させ、第１カメラ１６ａにより基板２に設けられた基板側位置合わせマークｍｋの撮像を行わせるとともに、第２カメラ１６ｂによりマスクプレート１３に設けられたマスク側位置合わせマークＭＫの撮像を行わせる。そして、得られた基板側位置合わせマークｍｋの画像データから基板２の位置を把握するとともに、得られたマスク側位置合わせマークＭＫの画像データからマスクプレート１３の位置を把握する。

制御装置５０は、基板２の位置とマスクプレート１３の位置を把握したら、基板位置決めユニット１２が備える水平面内位置決め部２１の作動制御を行って基板２を水平方向に移動させ、基板側位置合わせマークｍｋとマスク側位置合わせマークＭＫとが上下に対向するように、基板２とマスクプレート１３の水平方向の位置合わせを行う。そして、基板２とマスクプレート１３の水平方向位置合わせが終わったら、制御装置５０は、基板位置決めユニット１２が備える上下方向位置決め部２２の第１昇降テーブル２２ａをベーステーブル２１ｄに対して上昇させ（図１５（ａ）中に示す矢印Ｄ３）、基板２の被印刷面である上面をマスクプレート１３に下方から接触させる（図１５（ａ）。基板・マスクプレート接触工程。図１２のステップＳＴ３）。これによりマスクプレート１３のパターン孔ｐｈと基板２上の電極３とが上下方向に合致した状態となる。

制御装置５０は、基板２をマスクプレート１３に接触させたら、必要に応じてマスクプレート１３上にペーストＰｓｔの供給を行う（ペースト供給工程。図１２のステップＳＴ４）。このペーストＰｓｔの供給を行う場合には、制御装置５０は、先ず、スキージベース３０をＹ軸方向に移動させて前方スキージ１５ａが前方のクランプ部材２４の直上に位置するようにする。そして、シリンジ移動モータ３６の作動制御を行ってシリンジ移動機構４０を駆動し、ペースト供給シリンジ１４をスキージベース３０の前方の領域をＸ軸方向に移動させ、ペースト供給シリンジ１４を格納姿勢から軸線４１回りに９０度回転させてペースト供給姿勢にしたうえで、ペースト供給シリンジ１４より前方スキージ１５ａの直下のマスクプレート１３上にペーストＰｓｔを供給させる。なお、このペーストＰｓｔの供給時には、シリンジ移動機構４０によってペースト供給シリンジ１４をＸ軸方向に移動させ、ペーストＰｓｔが基板２の幅方向に均等に供給されるようにする。制御装置５０は、ペースト供給シリンジ１４によるマスクプレート１３上へのペーストＰｓｔの供給が終わったら、シリンジ移動機構４０を駆動して、ペーストシリンジ１４をペースト供給姿勢から格納姿勢にする。

制御装置５０は、基板２をマスクプレート１３に接触させ、必要に応じてマスクプレート１３上へのペーストＰｓｔの供給を行ったら、スキージベース３０をＹ軸方向に往復移動させて、マスクプレート１３のマスクパターンＭＰのパターン孔ｐｈ内にペーストＰｓｔを充填させる（ペースト充填工程。図１２のステップＳＴ５）。このペーストＰｓｔの充填動作は、具体的には、先ず、前方スキージ１５ａを下降させてその下縁をマスクプレート１３の上面に当接させた後、スキージベース３０の後方に移動させ、前方スキージ１５ａをマスクプレート１３上で摺動させることによって、後方のクランプ部材２４の上面領域までペーストＰｓｔを掻き寄せる（図１５（ｂ）中に示す矢印Ｆ１）。ペーストＰｓｔを後方のクランプ部材２４の上面領域まで掻き寄せたら、スキージベース３０の移動を停止させたうえで、前方スキージ１５ａを上昇させてマスクプレート１３から離間させるとともに、後方スキージ１５ｂを下降させてその下縁をマスクプレート１３の上面に当接させる。そして、スキージベース３０を矢印Ｆ１とは反対の方向に移動させ、後方スキージ１５ｂをマスクプレート１３上で摺動させることによって、前方のクランプ部材２４の上面領域までペーストＰｓｔを掻き寄せる（図１５（ｃ）中に示す矢印Ｆ２）。これによりマスクプレート１３のパターン孔ｐｈ内にペーストＰｓｔが充填される。

制御装置５０は、マスクプレート１３のパターン孔ｐｈ内にペーストＰｓｔを充填させたら、第１昇降テーブル２２ａをベーステーブル２１ｄに対して下降させ、マスクプレート１３を基板２から離間させる（図１６（ａ）中に示す矢印Ｄ４）。これにより版離れが行われ、ペーストＰｓｔが基板２の電極３上に印刷された状態となる（版離れ工程。図１２のステップＳＴ６）。

制御装置５０は、基板２へのペーストＰｓｔの印刷が終了したら、クランプ部材２４を作動させて基板２のクランプを解除する（図１６（ｂ）中に示す矢印Ｅ２。クランプ解除工程。図１２のステップＳＴ７）。そして、第２昇降テーブル２２ｂを第１昇降テーブル２２ａに対して下降させ、基板２を位置決めコンベア２３上に降ろす（図１６（ｃ）中に示す矢印Ｄ５）。そして、基板位置決めユニット１２が備える水平面内位置決め部２１を作動させ、搬出コンベア２６に対する位置決めコンベア２３の位置調整を行ったうえで、位置決めコンベア２３と搬出コンベア２６を作動させ、位置決めコンベア２３上の基板２を搬出コンベア２６に受け渡してそのままスクリーン印刷機１の外部に搬出する（基板搬出工程。図１２のステップＳＴ８）。

制御装置５０は、基板２を搬出したら、他にスクリーン印刷を施す基板２があるかどうかの判断を行う（判断工程。図１２のステップＳＴ９）。その結果、他にスクリーン印刷を施す基板２があった場合にはステップＳＴ１に戻って基板２の搬入及び位置決めを行い、他にスクリーン印刷を施す基板２がなかった場合には一連のスクリーン印刷工程を終了する。

このようなスクリーン印刷工程において、制御装置５０は、上記ステップＳＴ５のペースト充填工程で、後方スキージ１５ｂによってペーストＰｓｔをマスクプレート１３の前方に掻き寄せる際、ペースト高さ検出センサ５８からの検出情報に基づいて、後方スキージ１５ｂの前方のペーストＰｓｔの高さｈ（図１１（ｂ））が所定値Ｈ（図１１（ｂ））を下回っているか否かの判断を行う。そして、その結果、ペーストＰｓｔの高さｈが、マスクプレート１３の上面から測った検査光Ｌの高さに相当する所定値Ｈを下回っており、ペーストＰｓｔの供給が必要であるとの認識を行ったときには、その旨（ペーストＰｓｔの供給が必要であるとの認識を行った旨）を図示しない記憶部に記憶し、次回のペースト充填工程（ステップＳＴ５）を実行する前に、ペースト供給シリンジ１４を格納姿勢からペースト供給姿勢にして、マスクプレート１３上へのペーストＰｓｔの供給（ステップＳＴ４）を実行するようにしている。これにより前方のクランプ部材２４上のペーストＰｓｔに追加分のペーストＰｓｔが加えられ、減少したペーストＰｓｔの量が回復される。また、ペーストＰｓｔを前方に掻き寄せた状態で前方スキージ１５ａの直下にペーストＰｓｔの供給を行う構成となっているため、基板２の搬送中にペーストＰｓｔの供給を行ったとしても、マスクプレート１３のパターン孔ｐｈからペーストＰｓｔが垂れ落ちることはない。

以上説明したように、本実施の形態におけるスクリーン印刷機１は、基板２の上面に接触され、基板２の電極３の配置に応じたマスクパターンＭＰが形成されたマスクプレート１３と、マスクプレート１３の上方を水平方向に往復移動するスキージベース３０に取り付けられ、マスクプレート１３に上方から当接した状態でスキージベース３０とともに水平方向に移動してマスクプレート１３上を摺動することにより、マスクプレート１３上で掻き寄せたペーストＰｓｔをマスクパターンＭＰのパターン孔ｐｈ内に充填させるスキージ１５と、スキージベース３０からスキージベース３０の往復移動方向と平行な垂直面内を水平線ＨＬに対して下方に傾いて延びる軸線４１回りに揺動自在に取り付けられ、下端のノズル部１４ａがスキージ１５（前方スキージ１５ａ）の直下に位置するように上記垂直面内を垂直線ＶＬに対して斜め方向に延びるペースト供給姿勢とこのペースト供給姿勢から上記軸線４１回りにほぼ９０度回転した格納姿勢との間での姿勢変換が可能なペースト供給シリンジ１４と、ペースト供給シリンジ１４をペースト供給姿勢と格納姿勢との間で揺動させるシリンジ姿勢変換手段（シリンジ移動機構４０及び案内部材４４）を備えたものとなっている。

本実施の形態におけるスクリーン印刷機１は、ペースト供給シリンジ１４が、スキージベース３０からスキージベース３０の往復移動方向と平行な垂直面内を水平線ＨＬに対して下方に傾いて延びる軸線４１回りに揺動自在に取り付けられ、下端のノズル部１４ａがスキージ１５（前方スキージ１５ａ）の直下に位置するように上記垂直面内を垂直線ＶＬに対して斜め方向に延びるペースト供給姿勢とこのペースト供給姿勢から上記軸線４１回りにほぼ９０度回転した格納姿勢との間での姿勢変換が可能となっているので、ペースト供給シリンジ１４内へのペーストＰｓｔの補充作業が容易になるように、ペースト供給シリンジ１４をスキージベース３０のオペレータＯＰの作業位置側から見て前方の領域に設けた場合であっても、ペースト供給シリンジ１４を格納姿勢にすることによってスキージベース３０の前方の領域を開放状態にすることができ、スキージ１５の交換作業も容易に行うことができる。

これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述の実施の形態に示したものに限定されない。例えば、上述の実施の形態では、スクリーン印刷機１は２つのスキージ１５（前方スキージ１５ａ及び後方スキージ１５ｂ）を備えるものであったが、これは一例であり、１つのスキージ１５しか備えないものであっても構わない。

また、上述の実施の形態では、ペースト供給シリンジ１４をペースト供給姿勢と格納姿勢との間で揺動させるシリンジ姿勢変換手段は、シリンジ移動機構４０と案内部材４４の組み合わせから成るものであったが、シリンジ姿勢変換手段はペースト供給シリンジ１４をペースト供給姿勢と格納姿勢との間での姿勢変換できる構成のものであればよく、その構成は上述の実施の形態に示したものに限定されない。したがって、軸線４１に一致した駆動軸を有するモータによってペースト供給シリンジ１４を直接揺動させる構成等であってよい。また、上述の実施の形態では、ペースト供給シリンジ１４は水平方向に移動することによってペースト供給姿勢と格納姿勢との間で揺動するようになっていたが、ペースト供給シリンジ１４がペースト供給姿勢と格納姿勢との間で揺動する過程において、ペースト供給シリンジ１４が水平方向に移動することは、必須の要件ではない。

スキージの交換作業とペースト供給シリンジ内へのペーストの補充作業の双方を容易に行うことができるようにしたスクリーン印刷機を提供する。

１ スクリーン印刷機
２ 基板
３ 電極
１３ マスクプレート
１４ ペースト供給シリンジ
１４ａ ノズル部
１５ スキージ
３０ スキージベース
４０ シリンジ移動機構（シリンジ姿勢変換手段）
４１ 軸線
４４ 案内部材（シリンジ姿勢変換手段）
ＨＬ 水平線
ＶＬ 垂直線
ＭＰ マスクパターン
ｐｈ パターン孔
Ｐｓｔ ペースト
ＯＰ オペレータ

Claims (1)

1. 基板の上面に接触され、基板の電極の配置に応じたマスクパターンが形成されたマスクプレートと、
   マスクプレートの上方を水平方向に往復移動するスキージベースに取り付けられ、マスクプレートに上方から当接した状態でスキージベースとともに水平方向に移動してマスクプレート上を摺動することにより、マスクプレート上で掻き寄せたペーストをマスクパターンのパターン孔内に充填させるスキージと、
   スキージベースからスキージベースの往復移動方向と平行な垂直面内を水平線に対して下方に傾いて延びる軸線回りに揺動自在に取り付けられ、下端のノズル部がスキージの直下に位置するように前記垂直面内を垂直線に対して斜め方向に延びるペースト供給姿勢とこのペースト供給姿勢から前記軸線回りにほぼ９０度揺動した格納姿勢との間での姿勢変換が可能なペースト供給シリンジと、
   ペースト供給シリンジをペースト供給姿勢と格納姿勢との間で揺動させるシリンジ姿勢変換手段とを備え、ペースト供給シリンジは、スキージベースのオペレータの作業位置側から見て前方の領域に設けられていることを特徴とするスクリーン印刷機。

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