JP6051411B2 - ペースト供給装置、スクリーン印刷機及びペースト供給方法 - Google Patents

Description

本発明は、スクリーン印刷機において基板と接触されるマスクにペーストを供給するペースト供給装置、スクリーン印刷機及びペースト供給方法に関するものである。

従来、スクリーン印刷機において基板と接触されるマスクにペーストを供給するペースト供給装置として、ペーストが貯留されたシリンジからマスク上にペーストを吐出供給するものが知られている（例えば、特許文献１）。シリンジに貯留されるペーストは筒状容器とこの筒状容器内に嵌め込まれた中蓋から成るペーストポットと呼ばれる容器に封入された状態で供給されるが、このペーストポットからペーストをシリンジに移し替えるのではなく、ペーストポットそのものをシリンジとして利用するようにしたペースト供給装置も知られている（例えば、特許文献２）。この場合、筒状容器の底部に設けた貫通孔が下方を向く姿勢でペーストポットを保持したうえで、パッド部材を中蓋の上面に当接させて押し下げることにより、筒状容器の貫通孔からペーストを吐出させる。この場合、パッド部材を押し下げる手段としては、例えばピストンロッドの下端にパッド部材を取り付けたシリンダ等が用いられる。

特開２０１１−１４０１７６号公報 特開２０１０−１７２９２８号公報

しかしながら、上記従来のペーストポットを用いたペースト供給装置では、ペーストの吐出を止めようとしてパッド部材の押し下げを停止したとしても、貫通孔からのペーストの垂れが止まるまで長時間（場合によっては数分）要する場合があり、ペースト供給装置として致命的な課題となっていた。

そこで本発明は、ペーストの吐出停止時におけるペーストの垂れを防止できるペースト供給装置、スクリーン印刷機及びペースト供給方法を提供することを目的とする。

本発明のペースト供給装置は、ペーストを収容する筒状容器及び前記筒状容器内で移動自在な中蓋から成り、前記筒状容器の底部に貫通孔が設けられたペーストポットを前記貫通孔が下方を向く姿勢で固定保持するポット保持部と、前記ポット保持部に保持された前記ペーストポットの前記中蓋の上面に当接するパッド部材と、前記筒状容器内で前記パッド部材を昇降させるパッド部材昇降手段と、前記パッド部材と前記中蓋とを連結及び分離させることが可能な連結手段と、前記貫通孔からペーストを吐出するために前記パッド部材を下降させて前記中蓋を押し下げ、前記貫通孔からのペーストの吐出を停止するために、前記連結手段により前記中蓋と連結された前記パッド部材を上昇させて前記中蓋を引き上げる動作を前記パッド部材昇降手段に実行させる制御手段とを備えた。

本発明のスクリーン印刷機は、基板に重ねたマスク上で摺動するスキージと前記マスク上にペーストを供給するペースト供給装置とを備え、前記基板にペーストを印刷するスクリーン印刷機であって、前記ペースト供給装置が、ペーストを収容する筒状容器及び前記筒状容器内で移動自在な中蓋から成り、前記筒状容器の底部に貫通孔が設けられたペーストポットを前記貫通孔が下方を向く姿勢で固定保持するポット保持部と、前記ポット保持部に保持された前記ペーストポットの前記中蓋の上面に当接するパッド部材と、前記筒状容器内で前記パッド部材を昇降させるパッド部材昇降手段と、前記パッド部材と前記中蓋とを連結及び分離させることが可能な連結手段と、前記貫通孔からペーストを吐出するために前記パッド部材を下降させて前記中蓋を押し下げ、前記貫通孔からのペーストの吐出を停止するために、前記連結手段により前記中蓋と連結された前記パッド部材を上昇させて前記中蓋を引き上げる動作を前記パッド部材昇降手段に実行させる制御手段とを備えた。

本発明のペースト供給方法は、ペーストを収容する筒状容器及び前記筒状容器内で移動自在な中蓋から成り、前記筒状容器の底部に貫通孔が設けられたペーストポットを用いたペースト供給方法であって、前記ペーストポットを前記貫通孔が下方を向く姿勢で固定保持するポット保持工程と、前記ポット保持工程で保持された前記ペーストポットの前記中蓋に上方から当接させたパッド部材を下降させて前記筒状容器内で前記中蓋を押し下げることにより前記貫通孔からペーストを吐出させるペースト吐出工程と、前記パッド部材と前記中蓋とを連結及び分離させることが可能な連結手段によって、前記中蓋に当接させた前記パッド部材に前記中蓋を連結させる連結工程と、前記ペースト吐出工程で前記中蓋を押し下げた後、前記中蓋と連結させた前記パッド部材を上昇させて前記中蓋を引き上げることにより、前記貫通孔から垂れようとするペーストを前記筒状容器内に吸い上げるペースト吸い上げ工程とを含む。

本発明によれば、ペーストの吐出停止時におけるペーストの垂れを防止できる。

本発明の第１実施形態におけるスクリーン印刷機の側面図 本発明の第１実施形態におけるスクリーン印刷機の平面図 本発明の第１実施形態におけるスクリーン印刷機が備えるスキージヘッド及びペースト供給装置の上方斜視図 本発明の第１実施形態におけるペースト供給装置の（ａ）上方斜視図（ｂ）部分断面正面図 本発明の第１実施形態における（ａ）ペースト供給装置の上方斜視図（ｂ）ペースト供給装置を構成するポット抑え部材の下方斜視図 本発明の第１実施形態におけるペースト供給装置の（ａ）部分平面図（ｂ）断面図 本発明の第１実施形態におけるペースト供給装置が備える押圧シリンダの下方斜視図 本発明の第１実施形態におけるペースト供給装置が備える吸引機構の構成図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の第１実施形態におけるペースト供給装置に用いられるペーストポットの上方斜視図 （ａ）（ｂ）本発明の第１実施形態におけるペースト供給装置の動作説明図 本発明の第１実施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）（ｂ）本発明の第１実施形態におけるスクリーン印刷機の動作説明図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の第１実施形態におけるペースト供給装置のペースト吸い上げ時の動作説明図 （ａ）（ｂ）本発明の第１実施形態におけるペースト供給装置のペーストポットの交換作業の手順を示す図 （ａ）（ｂ）本発明の第２実施形態におけるペースト供給装置の一部断面側面図 （ａ）（ｂ）本発明の第２実施形態におけるペースト供給装置の一部断面側面図

（第１実施形態）
先ず、本発明の第１実施形態について説明する。図１及び図２に示すスクリーン印刷機１は基板２に対する半田ペースト等のペーストＰｓｔのスクリーン印刷を繰り返し実行する装置であり、基台３上に設けられて基板２の保持及び移動を行う基板保持移動ユニット４、基板保持移動ユニット４の上方に水平姿勢に設置されたマスク５、マスク５の上方に設けられたスキージヘッド６、マスク５の下方に設けられたカメラユニット７及びマスク５の上方にスキージヘッド６と一体に設けられたペースト供給装置８を備えている。

図１において、基板保持移動ユニット４は、基台３上に設けられたＸＹθ移動機構１１によって水平面内方向移動と上下軸回り回転が可能なベーステーブル１２上に、第１昇降テーブル１３と第２昇降テーブル１４が下方からこの順で備えた構成を有する。

ＸＹθ移動機構１１は基台３上をＹ軸方向（図２に示す作業者ＯＰから見た前後方向であり、図１の紙面の左右方向）に延びたＹ軸テーブル１１ａ、Ｙ軸テーブル１１ａ上をＸ軸方向（作業者ＯＰから見た左右方向であり、図１の紙面に垂直な方向）に延びて設けられたＸ軸テーブル１１ｂ及びＸ軸テーブル１１ｂ上に設けられたθテーブル１１ｃから成り、Ｙ軸テーブル１１ａの駆動によりＸ軸テーブル１１ｂがＹ軸テーブル１１ａ上をＹ軸方向に移動し、Ｘ軸テーブル１１ｂの駆動によりθテーブル１１ｃがＸ軸テーブル１１ｂ上をＸ軸方向に移動し、θテーブル１１ｃの駆動によりベーステーブル１２が図１の紙面の上下方向の軸（Ｚ軸とする）回りに回転する。すなわちベーステーブル１２はＸＹθ移動機構１１によって水平面内で移動する。第１昇降テーブル１３は第１昇降モータ１３ｍに駆動されてベーステーブル１２に対して昇降し、第２昇降テーブル１４は第２昇降モータ１４ｍに駆動されて第１昇降テーブル１３に対して昇降する。

第１昇降テーブル１３には一対のコンベア支持部材１５が上方に延びて設けられている。一対のコンベア支持部材１５は第２昇降テーブル１４を貫通して延びており、その上端において基板２をＸ軸方向に搬送する一対の搬送コンベア１６を支持している。第２昇降テーブル１４の上面には下受け部材１７が設けられている。

搬送コンベア１６の上方にはＸ軸方向に対向配置された一対のクランプ部材（クランパ１８）が設けられている。一対のクランパ１８はクランパ開閉シリンダ１８ｓの作動によってＹ軸方向に開閉し、下受け部材１７の上面で下受けされた基板２をＹ軸方向に挟んでクランプする。

図２において、マスク５はＸＹ平面に広がって延びた平板形状のプレート部５ａとプレート部５ａの外周を保持する枠部５ｂから成り、枠部５ｂによって囲まれたプレート部５ａの矩形の領域内には基板２上の電極２ａに対応するパターン孔５ｈが設けられている。

図２において、基板２の対角位置には２つ一組の基板側マーク２ｍが設けられており、マスク５のプレート部５ａには基板側マーク２ｍに対応して配置された２つ一組のマスク側マーク５ｍが設けられている。これら基板側マーク２ｍとマスク側マーク５ｍとが平面視において一致する状態で基板２をマスク５に接触させると、基板２の電極２ａとマスク５のパターン孔５ｈとが合致した状態となる。

図１、図２及び図３において、スキージヘッド６は、Ｘ軸方向に延びて設けられた移動ベース２１の下方にＹ軸方向に対向配置された２つのスキージ２２を備えて成り、移動ベース２１はヘッド移動機構２３に駆動されてＹ軸方向に移動する。ヘッド移動機構２３は、Ｘ軸方向に対向配置されてマスク５の上方をＹ軸方向に延びた一対のヘッド移動ボール螺子２３ａ及び各ヘッド移動ボール螺子２３ａを回転駆動する２つのヘッド移動モータ２３ｂを有して成り、各ヘッド移動ボール螺子２３ａはそれぞれ移動ベース２１の左右端部に設けたナット部に螺入している。このため、２つのヘッド移動モータ２３ｂが一対のヘッド移動ボール螺子２３ａを同期して正逆回転させると、これに応じて移動ベース２１がＹ軸方向に移動する。２つのスキージ２２は移動ベース２１に設けられたスキージ昇降シリンダ２４に駆動されて移動ベース２１に対して個別に昇降する。

図１及び図２において、カメラユニット７は撮像視野を上方に向けた上方撮像カメラ３１と撮像視野を下方に向けた下方撮像カメラ３２を有して成り、直交座標ロボットから成るカメラユニット移動機構３３より駆動されて水平面内で移動する。

図１及び図２において、ペースト供給装置８はマスク５上にペーストＰｓｔを吐出供給するものであり、移動ベース２１の前面側に設けられている。図３において、移動ベース２１の前面にはＸ軸方向に延びた一対のガイド部材４１が上下に配置されている。この一対のガイド部材４１にはペースト供給装置８の構成要素である後述のベース部材５１がＸ軸方向に移動自在な状態で装着されている。ベース部材５１の裏面に装着されたナット部４２にはＸ軸方向に延びたボール螺子４３が螺入している。移動ベース２１の端部に設けられたペースト供給装置移動モータ４４（図２）がボール螺子４３を回転駆動すると、ナット部４２とともにベース部材５１がＸ軸方向に移動する。

図３及び図４（ａ），（ｂ）において、ペースト供給装置８は、ＸＺ平面に広がった前面を有する板状のベース部材５１、ベース部材５１の前面にシリンダチューブをＸ軸方向に向けた状態で装着されたロッドレスシリンダ５２、後述するペーストポット６０を保持するポット保持部５４及びベース部材５１の上部領域に固定して設けられた押圧シリンダ５５を備えている。ポット保持部５４はこれをＸ軸方向に案内するガイド５３を介してベース部材５１の前面に装着されている。また、ポット保持部５４はロッドレスシリンダ５２の移動体５２ａに結合されている。ロッドレスシリンダ５２は、左右のポート５２ｐにエアが給排されることによって移動体５２ａを左右方向に移動させてポット保持部５４をＸ軸方向へ移動させる。

図４（ｂ）、図７及び図８において、押圧シリンダ５５はベース部材５１にピストンロッド５５ａを下方に向けて取り付けられており、ピストンロッド５５ａの下端には、円盤状のパッド部材５６が設けられている。パッド部材５６にはパッド部材５６の下面に開口した複数の吸引孔５７ａが設けられており、パッド部材５６及びピストンロッド５５ａの内部には、各吸引孔５７ａに繋がる吸引路５７が設けられている。吸引路５７には真空源及び圧力調整バルブを含む吸引部５８が接続されており、吸引部５８が吸引路５７内の空気を吸引すると吸引孔５７ａに（すなわちパッド部材５６の下面に）負圧による吸引力が発生する。すなわち本第１実施形態において、吸引部５８はパッド部材５６の下面に負圧による吸引力を発生させる吸引機構５９を構成している。

図３において、ポット保持部５４は水平な板状の部材から成り、Ｘ軸方向に並んだ２つのポット挿入孔５４Ｈを有している。これら２つのポット挿入孔５４Ｈにはペーストポット６０が着脱自在に保持される。図４（ａ），（ｂ）及び図９（ａ），（ｂ），（ｃ）において、ペーストポット６０は、ペーストＰｓｔを収容する筒状容器６１と筒状容器６１内に設けられた中蓋６２から成り、筒状容器６１の底部６１ａには貫通孔６１Ｓが設けられている。中蓋６２の外縁は上方に折り返されて折り返し部６２ａを形成しており、この折り返し部６２ａを筒状容器６１の内壁に摺動させるようにして中蓋６２を筒状容器６１内で移動させることができる。

ペーストポット６０は、筒状容器６１の開放側の端部に取り付けられたキャップＣＰが取り外された後（図９（ａ）→図９（ｂ））、貫通孔６１Ｓが下方に向いた姿勢にされた状態で（図９（ｃ））、ポット挿入孔５４Ｈに挿入される。ポット挿入孔５４Ｈに挿入されたペーストポット６０は、筒状容器６１の側面に設けられた鍔部６１Ｔがポット挿入孔５４Ｈの縁部に上方から当接される。

図５（ａ），（ｂ）、図６（ａ）及び図６（ａ）の矢視Ｖ−Ｖから見た断面図である図６（ｂ）に示すように、２つのポット挿入孔５４Ｈの間の位置及び２つのポット挿入孔５４ＨをＸ軸方向の外側から挟む位置のそれぞれにはポット固定具取り付け部材５４ａが設けられている。各ポット固定具取り付け部材５４ａの側面のうちポット挿入孔５４Ｈに臨む側の面にはＹ軸方向に延びたガイド溝５４Ｇが設けられている。１つのポット挿入孔５４ＨをＸ軸方向に挟んで位置する一対のガイド溝５４Ｇはポット保持部５４の前方に開口したポット固定具挿入口５４Ｋを形成しており、そのポット固定具挿入口５４Ｋにはポット固定具７０が挿入される。ポット固定具７０は、ペーストポット６０の筒状容器６１の外径に沿った半円形状の押さえ部７０ａを有した板状の部材から成り、上記のようにしてポット挿入孔５４Ｈにペーストポット６０が取り付けられた後にポット固定具挿入口５４Ｋから挿入され、この状態で抑え部７０ａによりペーストポット６０の鍔部６１Ｔを上方から抑え込んでペーストポット６０の筒状容器６１をポット挿入孔５４Ｈ内に固定保持する。すなわち本第１実施形態において、ポット保持部５４は、ポット固定具７０を備えることによって、ポット挿入孔５４Ｈに挿入されたペーストポット６０の筒状容器６１をポット挿入孔５４Ｈにおいて上下移動が規制された状態に保持することができるようになっている。

図４（ａ），（ｂ）において、ロッドレスシリンダ５２がポット保持部５４を左右方向（Ｘ軸方向）へ移動させると、ポット保持部５４が備える２つのポット挿入孔５４Ｈのうちの一方が押圧シリンダ５５の直下の位置（以下、「ペースト吐出位置」と称する）に位置し、他方がペースト吐出位置から外れた位置（以下、「ポット着脱位置」と称する）に位置する。なお、ポット保持部５４の各ポット挿入孔５４Ｈへのペーストポット６０の取り付け及び取り外しは、そのポット挿入孔５４Ｈをポット着脱位置に位置させた状態で行う。

ペースト吐出位置にペーストポット６０が位置した状態で押圧シリンダ５５がピストンロッド５５ａを下方に突出させてパッド部材５６を下降させるとパッド部材５６は中蓋６２の上面に当接し、ペーストポット６０の中蓋６２がパッド部材５６を介して筒状容器６１内で押し下げられる（図１０（ａ）中に示す矢印Ａ１）。これにより貫通孔６１ＳからペーストＰｓｔが吐出する（図１０（ａ））。この押圧シリンダ５５によるペーストＰｓｔの吐出動作は、ペースト供給装置移動モータ４４がペースト供給装置８をマスク５の上方でＸ軸方向に移動させている状態で行われる。ひとつのペーストポット６０からのペーストＰｓｔの吐出は、そのペーストポット６０の中蓋６２が筒状容器６１の底部６１ａに当接した状態となるまで（図１０（ｂ））、断続して行うことができる。

図１１において、搬送コンベア１６による基板２の搬送及び作業位置への位置決め動作、第２昇降モータ１４ｍによる第２昇降テーブル１４の昇降（下受け部材１７の昇降）動作、クランパ開閉シリンダ１８ｓによるクランパ１８の開閉動作、ＸＹθ移動機構１１によるベーステーブル１２の基台３に対する平行及び回転移動動作、第１昇降モータ１３ｍによる第１昇降テーブル１３の昇降（基板２のマスク５への接触とマスク５からの離間）動作の各制御は、スクリーン印刷機１が備える制御装置８０によってなされる。また、スキージ昇降シリンダ２４によるスキージ２２の昇降動作、ヘッド移動モータ２３ｂによるスキージヘッド６及びペースト供給装置８のＹ軸方向への移動動作、ペースト供給装置移動モータ４４によるペースト供給装置８のＸ軸方向の移動動作、カメラユニット移動機構３３によるカメラユニット７の移動動作の各制御も制御装置８０によってなされる（図１１）。また、ロッドレスシリンダ５２によるポット保持部５４のＸ軸方向への移動動作、押圧シリンダ５５によるペーストポット６０からのペーストＰｓｔの吐出動作、吸引機構５９によるパッド部材５６の下面への負圧による吸引力の発生動作の各制御も制御装置８０によってなされる（図１１）。

図１１において、上方撮像カメラ３１の撮像動作及び下方撮像カメラ３２の撮像動作の各制御は制御装置８０によってなされる。上方撮像カメラ３１によって得られた画像データと下方撮像カメラ３２によって得られた画像データはそれぞれ制御装置８０に送られ、制御装置８０は画像認識部８０ａ（図１１）において、画像データに基づく画像認識処理を行う。また、制御装置８０には、種々の入力操作を行うための入力部８１が接続されている（図１１）。

このような構成のスクリーン印刷機１によりスクリーン印刷作業を実行する場合には、作業者ＯＰは先ず、前述の要領でペーストポット６０をポット保持部５４に固定保持する（ポット保持工程）。そして、作業者ＯＰが入力部８１からスクリーン印刷開始操作を行うと、搬送コンベア１６がスクリーン印刷機１の外部から投入された基板２を受け取って搬送し、作業位置に基板２を位置決めする。そして、第２昇降モータ１４ｍが第２昇降テーブル１４を第１昇降テーブル１３に対して上昇させ、下受け部材１７によって基板２の下面を支持して持ち上げる。これにより基板２が搬送コンベア１６から上方に離間したら、クランパ１８が基板２をクランプする。

クランパ１８が基板２をクランプしたら、カメラユニット７がマスク５の下方を移動し、下方撮像カメラ３２が基板側マーク２ｍを基板２の上方から撮像し、上方撮像カメラ３１がマスク側マーク５ｍをマスク５の下方から撮像する。基板側マーク２ｍの画像データとマスク側マーク５ｍの画像データは制御装置８０の画像認識部８０ａにおいて画像認識され、基板２の位置とマスク５の位置が求められる。ＸＹθ移動機構１１はその求められた基板２の位置とマスク５の位置とに基づいて基板２を移動させ、基板側マーク２ｍをマスク側マーク５ｍの直下に位置させて（基板側マーク２ｍとマスク側マーク５ｍが平面視において一致するようにして）、マスク５に対する基板２の位置合わせを行う。ＸＹθ移動機構１１がマスク５に対する基板２の位置合わせを行ったら、第１昇降モータ１３ｍが第１昇降テーブル１３をベーステーブル１２に対して上昇させ（図１２（ａ）中に示す矢印Ｂ）、基板２をマスク５の下面に接触させる。

基板２がマスク５に接触したら、ヘッド移動モータ２３ｂが移動ベース２１をＹ軸方向に移動させて、ペースト供給装置８をマスク５のクランパ１８と接触している部分の上方に移動させる。そして、ペースト供給装置移動モータ４４がペースト供給装置８をＸ軸方向に移動させている間、ペースト供給装置８はマスク５上にペーストＰｓｔを供給する。ペースト供給装置８がマスク５上にペーストＰｓｔを供給するときは、前述のように、押圧シリンダ５５がペーストポット６０の中蓋６２に上方から当接させたパッド部材５６を下降させ、筒状容器６１内で中蓋６２を押し下げることによって、貫通孔６１ＳからペーストＰｓｔを吐出させる（図１２（ａ）。ペースト吐出工程）。

押圧シリンダ５５がマスク５上に適量のペーストＰｓｔを供給し終わったら、ペースト供給装置移動モータ４４はペースト供給装置８のＸ軸方向への移動を停止させ、押圧シリンダ５５は中蓋６２の押し下げを停止させる（図１３（ａ））。そして、吸引機構５９はパッド部材５６の下面に負圧による吸引力を発生させて中蓋６２を吸引し、パッド部材５６と中蓋６２を連結させる。なお、吸引機構５９がパッド部材５６に中蓋６２を連結させるタイミングは、押圧シリンダ５５が中蓋６２の押し下げを停止させる前であってもよい。

パッド部材５６と中蓋６２が連結したら、押圧シリンダ５５はパッド部材５６を上昇させ、ポット保持部５４に固定された筒状容器６１に対して中蓋６２を引き上げる（図１３（ｂ）中に示す矢印Ａ２）。この中蓋６２の引き上げによって、ペーストポット６０全体が上方に移動しようとするが、ペーストポット６０の筒状容器６１はポット固定具７０によってポット保持部５４に対して固定（上下移動が規制）されているので、筒状容器６１はポット挿入孔５４Ｈ内にとどまり、中蓋６２が筒状容器６１に対して相対的に上動する。これにより筒状容器６１内には負圧が発生し、貫通孔６１Ｓから出かかっているペーストＰｓｔが筒状容器６１内に吸い上げられるので（ペースト吸い上げ工程。図１３（ｂ））、貫通孔６１Ｓから出かかっていたペーストＰｓｔが自重でそのまま垂れてしまう事態が防止される。

ペーストＰｓｔとしてはチキソ性を有する半田ペーストを使用する場合が多い。押圧シリンダ５５によってペーストＰｓｔが貫通孔６１Ｓから吐出されると、ペーストポット６０内のペーストＰｓｔにはペーストＰｓｔの移動に伴うずり速度が発生し、チキソ性を有するペーストＰｓｔの粘度は次第に低下する。このため、押圧シリンダ５５による中蓋６２の押し下げを停止させた直後のペーストＰｓｔは流動し易い状態にある。加えて中蓋６２の押し下げが停止した直後のペーストＰｓｔは、中蓋６２を押し下げたときの圧力によって膨らんだ筒状容器６１が元の形状に戻ろうとする力で加圧された状態にある。このためパッド部材５６の下降を停止しただけでは、貫通孔６１ＳからのペーストＰｓｔの流出は容易には止まらない。そこで本第１実施形態では、パッド部材５６と連結状態にある中蓋６２を押圧シリンダ５５で強制的に引き上げることで筒状容器６１内に負圧を発生させてペーストＰｓｔの貫通孔６１Ｓからの流出を停止させるようにしている。

このように本第１実施形態において、吸引機構５９はパッド部材５６に中蓋６２を連結させる連結手段となっている。また、押圧シリンダ５５は、ペーストポット６０の筒状容器６１内でパッド部材５６を昇降させるパッド部材昇降手段となっており、制御装置８０は、貫通孔６１ＳからペーストＰｓｔを吐出するためにパッド部材５６を下降させて中蓋６２を押し下げ、貫通孔６１ＳからのペーストＰｓｔの吐出を停止するために上記連結手段（吸引機構５９）により中蓋６２と連結されたパッド部材５６を上昇させて中蓋６２を引き上げる動作をパッド部材昇降手段（押圧シリンダ５５）に実行させる制御手段となっている。なお、押圧シリンダ５５による中蓋６２の引き上げ量の調整は、押圧シリンダ５５によるパッド部材５６の引き上げ時間を管理することによって行うことができ、中蓋６２の適切な引き上げ量（通常数ミリメートル程度）は実験や数値シミュレーション等によって求めることができる。

図１３（ｃ）は、中蓋６２の引き上げ量を大きめに設定した場合の筒状容器６１の内部を示している。中蓋６２とペーストＰｓｔとの間には貫通孔６１Ｓから吸い込まれた空気によって空洞部Ｋが形成されている。この空洞部Ｋは貫通孔６１Ｓから上方へ延びる管状に形成される。このようにペーストＰｓｔに貫通孔６１Ｓの上方を延びる空洞部Ｋが生じるようになるまで中蓋６２を引き上げると、貫通孔６１Ｓの直上にはペーストＰｓｔが存在しない状態となるので、より確実にペーストＰｓｔの垂れを防止できる。特に、チキソ性を有するペーストＰｓｔは、圧力から開放された状態では固くなってその形状が保持され易いことから、使用するペーストＰｓｔが半田ペーストである場合にはその効果が顕著である。

上記のようにしてペースト供給装置８がマスク５上にペーストＰｓｔを供給したら、一方のスキージ昇降シリンダ２４がスキージ２２を下降させてその下端部をマスク５に当接させ、ヘッド移動モータ２３ｂが移動ベース２１をＹ軸方向に移動させる（図１２（ｂ）中に示す矢印Ｃ）。これによりスキージ２２がマスク５上を摺動し、マスク５上でペーストＰｓｔを掻き寄せて、マスク５のパターン孔５ｈ内にペーストＰｓｔを充填する。

上記のようにしてスキージ２２がマスク５のパターン孔５ｈ内にペーストＰｓｔを充填したら、第１昇降モータ１３ｍが第１昇降テーブルの１３を下降させ、マスク５から基板２を離間させて版離れを行う。版離れが終了したら一対のクランパ１８が開いて基板２のクランプを解除し、第２昇降モータ１４ｍが第２昇降テーブル１４を下降させて基板２を搬送コンベア１６に下ろす。そして、搬送コンベア１６が基板２をスクリーン印刷機１の外部に搬出したら、基板２の１枚当たりのスクリーン印刷作業が終了する。

上記スクリーン印刷作業の途中で、使用中のペーストポット６０が空になった（筒状容器６１内のペーストＰｓｔがなくなった）場合には、作業者ＯＰは入力部８１から所要の操作を行って押圧シリンダ５５を作動させ、筒状容器６１内でパッド部材５６を上昇させることによって、パッド部材５６を筒状容器６１の上方に引き抜く（図１４（ａ）中に示す矢印Ａ３）。そして、ロッドレスシリンダ５２を作動させて、空になったペーストポット６０をポッド着脱位置に移動させる（図１４（ｂ）中に示す矢印Ｄ）。このような状態になったら、作業者ＯＰは空になったペーストポット６０をポット挿入孔５４Ｈから上方に引き抜き（図１４（ｂ）中に示す矢印Ｅ）、これに代えて新しいペーストポット６０をポット挿入孔５４Ｈに挿入する。

パッド部材５６を筒状容器６１から引き抜くときには、吸引機構５９はパッド部材５６の下面への負圧による吸引力の発生を解除してパッド部材５６から中蓋６２を分離させるようになっている。このため、使用済みのペーストポット６０の中蓋６２は空の筒状容器６１内に留まることになり、作業者ＯＰは筒状容器６１と中蓋６２を一体の状態で廃棄することができる。

以上説明したように、本第１実施形態におけるスクリーン印刷機１（ペースト供給装置８）では、ペーストポット６０の中蓋６２に上方から当接させたパッド部材５６を下降させて筒状容器６１内で中蓋６２を押し下げることにより貫通孔６１ＳからペーストＰｓｔを吐出させた後、中蓋６２と連結させたパッド部材５６を上昇させて中蓋６２を引き上げることにより、貫通孔６１Ｓから垂れようとするペーストＰｓｔを筒状容器６１内に吸い上げるようにしているので、ペーストＰｓｔの吐出停止時におけるペーストＰｓｔの垂れを防止できる。また、これによりペーストＰｓｔの無駄が少なくなり、垂れたペーストＰｓｔを拭き取る作業もなくなるので、その分生産性の向上を図ることができる。

（第２実施形態）
第２実施形態におけるスクリーン印刷機は、前述の第１実施形態におけるスクリーン印刷機１とほぼ同じであるが、連結手段の構成が異なっている。すなわち、第２実施形態では、図１５（ａ），（ｂ）に示すように、パッド部材５６の下面側に中蓋６２を吸着する吸盤９０が設けられており、この吸盤９０がパッド部材５６に中蓋６２を連結させる連結手段となっている。吸盤９０は、パッド部材５６の下面に固定具９１によって固定されており、パッド部材５６が中蓋６２に上方から押し付けられたとき（図１５（ｂ）中に示す矢印Ａ１）、潰れた形状に広がるように変形して、中蓋６２の上面に張り付く（図１５（ｂ））。図１５（ｂ）に示すように、中蓋６２の上面に張り付いた状態の吸盤９０はその全体が（特に外縁部９０ａが）パッド部材５６の下面によって中蓋６２に押し付けられるようになっており、吸盤９０は高い密着度で中蓋６２に密着するので、パッド部材５６と中蓋６２は強固に連結される。

図１５（ａ），（ｂ）及び図１６（ａ），（ｂ）に示すように、第２実施形態では、ペーストポット６０をポット保持部５４のポット挿入孔５４Ｈに挿入した後、筒状容器６１の上縁にリング状部材６１ｂが嵌め込まれる。ペーストポット６０の交換時にパッド部材５６を上昇させた際、パッド部材５６と一体となって上昇した中蓋６２の折り返し部６２ａはリング状部材６１ｂと干渉してそれ以後の上昇が規制され（図１６（ａ））、更なるパッド部材５６の上昇によって、パッド部材５６は吸盤９０から引き剥がされる（図１６（ｂ））。このため、第１実施形態の場合と同様に使用済みのペーストポット６０の中蓋６２は空の筒状容器６１内に留まることになり、筒状容器６１と中蓋６２を一体の状態で廃棄できる。このように第２実施形態においても、第１実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。

なお、第２実施形態の変形例として、吸盤９０の代わりに粘着性のある部材（粘着性部材）を用いてもよい。パッド部材５６の下面側に粘着性部材を貼り付けておけば、パッド部材５６が中蓋６２に上方から押し付けられたときに、吸盤９０の場合と同様に粘着性部材がパッド部材５６に張り付くので、前述の第２実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。また、第１実施形態と第２実施形態を示した形態、すなわち、パッド部材５６の下面に設けた吸盤と、その吸盤の内部に負圧による吸引力を発生できるようにした構成のものを採用することも可能である。

ペーストの吐出停止時におけるペーストの垂れを防止できるペースト供給装置、スクリーン印刷機及びペースト供給方法を提供する。

１ スクリーン印刷機
２ 基板
５ マスク
８ ペースト供給装置
２２ スキージ
５４ ポット保持部
５５ 押圧シリンダ（パッド部材昇降手段）
５６ パッド部材
５７ａ 吸引孔
５９ 吸引機構（連結手段）
６０ ペーストポット
６１ 筒状容器
６１ａ 底部
６１Ｓ 貫通孔
６２ 中蓋
８０ 制御装置（制御手段）
９０ 吸盤（連結手段）
Ｐｓｔ ペースト

Claims (5)

1. ペーストを収容する筒状容器及び前記筒状容器内で移動自在な中蓋から成り、前記筒状容器の底部に貫通孔が設けられたペーストポットを前記貫通孔が下方を向く姿勢で固定保持するポット保持部と、
   前記ポット保持部に保持された前記ペーストポットの前記中蓋の上面に当接するパッド部材と、
   前記筒状容器内で前記パッド部材を昇降させるパッド部材昇降手段と、
   前記パッド部材と前記中蓋とを連結及び分離させることが可能な連結手段と、
   前記貫通孔からペーストを吐出するために前記パッド部材を下降させて前記中蓋を押し下げ、前記貫通孔からのペーストの吐出を停止するために、前記連結手段により前記中蓋と連結された前記パッド部材を上昇させて前記中蓋を引き上げる動作を前記パッド部材昇降手段に実行させる制御手段とを備えたことを特徴とするペースト供給装置。
2. 前記連結手段は、前記パッド部材の下面に開口した吸引孔に負圧による吸引力を発生させて前記中蓋を吸引する吸引機構から成ることを特徴とする請求項１に記載のペースト供給装置。
3. 前記連結手段は、前記パッド部材の下面に設けられて前記中蓋を吸着する吸盤から成ることを特徴とする請求項１に記載のペースト供給装置。
4. 基板に重ねたマスク上で摺動するスキージと前記マスク上にペーストを供給するペースト供給装置とを備え、前記基板にペーストを印刷するスクリーン印刷機であって、
   前記ペースト供給装置が、
   ペーストを収容する筒状容器及び前記筒状容器内で移動自在な中蓋から成り、前記筒状容器の底部に貫通孔が設けられたペーストポットを前記貫通孔が下方を向く姿勢で固定保持するポット保持部と、
   前記ポット保持部に保持された前記ペーストポットの前記中蓋の上面に当接するパッド部材と、
   前記筒状容器内で前記パッド部材を昇降させるパッド部材昇降手段と、
   前記パッド部材と前記中蓋とを連結及び分離させることが可能な連結手段と、
   前記貫通孔からペーストを吐出するために前記パッド部材を下降させて前記中蓋を押し下げ、前記貫通孔からのペーストの吐出を停止するために、前記連結手段により前記中蓋と連結された前記パッド部材を上昇させて前記中蓋を引き上げる動作を前記パッド部材昇降手段に実行させる制御手段とを備えたことを特徴とするスクリーン印刷機。
5. ペーストを収容する筒状容器及び前記筒状容器内で移動自在な中蓋から成り、前記筒状容器の底部に貫通孔が設けられたペーストポットを用いたペースト供給方法であって、
   前記ペーストポットを前記貫通孔が下方を向く姿勢で固定保持するポット保持工程と、
   前記ポット保持工程で保持された前記ペーストポットの前記中蓋に上方から当接させたパッド部材を下降させて前記筒状容器内で前記中蓋を押し下げることにより前記貫通孔からペーストを吐出させるペースト吐出工程と、
   前記パッド部材と前記中蓋とを連結及び分離させることが可能な連結手段によって、前記中蓋に当接させた前記パッド部材に前記中蓋を連結させる連結工程と、
   前記ペースト吐出工程で前記中蓋を押し下げた後、前記中蓋と連結させた前記パッド部材を上昇させて前記中蓋を引き上げることにより、前記貫通孔から垂れようとするペーストを前記筒状容器内に吸い上げるペースト吸い上げ工程とを含むことを特徴とするペースト供給方法。

Images