JP6755143B2 - マスククリーニング装置、印刷機、マスククリーニング方法 - Google Patents

Description

本発明は、開口部を有するマスクの表面でペーストを広げることでマスクの裏面に重ねられた基板へペーストを印刷する印刷機で用いられるマスクをクリーニングする技術に関する。

従来、マスクを用いてペーストを基板に印刷する印刷機では、マスクの裏面や開口部の壁面に付着したペーストを除去するために、マスクのクリーニングが適宜実行される。例えば特許文献１の印刷機は、マスクを挟んで配置されたエアー噴射機構とエアー吸引機構とを備え、エアー噴射機構が噴射したエアーをエアー吸引機構が吸引することで、気流を生成する。そして、この印刷機は、エアー噴射機構とエアー吸引機構とで挟まれた吸引対象範囲からこの気流によってペーストを除去しながら、エアー噴射機構とエアー吸引機構とをマスクに沿って移動させることで、マスクをクリーニングする。

特に特許文献１は、微小な開口部が集中している部分からペーストを確実に除去することを課題としており、これに対応するために気流の流量を制御する。具体的には、エアー噴射機構とエアー吸引機構とで挟まれる吸引対象範囲に、微小な開口部が集中する部分が存在する場合には、気流の流量を多くする制御が実行される。

特開平６−２３８８６６号公報

ところで、近年はマスクの厚みが薄くなる傾向にあるのに対して、特許文献１に記載の上記の制御は、薄いマスクに対しては必ずしも適切でない場合があった。つまり、上記の制御は、微小な開口部が集中する部分が吸引対象範囲に存在すると、気流の流量を増大させる。しかしながら、微小な開口部が集中する部分が存在するとしても、吸引対象範囲の全体のうちで開口部が占める面積が小さいと、このような気流の流量の増大に伴って、マスクに作用する負圧が過大となる場合があった。そして、このような過大な負圧が薄いマスクに作用すると、マスクが劣化するおそれがあった。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、マスクの吸引によってマスクをクリーニングするにあたり、マスクに作用する過大な負圧によってマスクが劣化するのを抑制可能とする技術の提供を目的とする。

本発明の第１態様に係るマスククリーニング装置は、開口部を有するマスクに対向する吸引口を有するクリーニングヘッドと、マスクに対してクリーニングヘッドを相対的に移動させる駆動部と、吸引口に連通するクリーニングヘッドの内部を排気することで、マスクのうち吸引口に対向する吸引対象範囲を吸引する排気部と、クリーニングヘッドの内部の圧力の変化を検出する検出部と、クリーニングヘッドの内部の圧力が目標圧力に近づくように、排気部がクリーニングヘッドの内部を排気する排気速度を、検出部の検出結果に基づきフィードバック制御する制御部とを備える。

本発明の第１態様に係るマスククリーニング方法は、開口部を有するマスクにクリーニングヘッドの吸引口を向けつつマスクに対してクリーニングヘッドを相対的に移動させる工程と、吸引口に連通するクリーニングヘッドの内部の圧力の変化を検出部が検出した結果に応じた排気速度でクリーニングヘッドの内部を排気することで、マスクのうち吸引口に対向する吸引対象範囲を吸引する工程とを備え、排気速度は、クリーニングヘッドの内部の圧力が目標圧力に近づくように、検出部の検出結果に基づきフィードバック制御される。

このように構成された発明（マスククリーニング装置、マスククリーニング方法）では、マスクに対向する吸引口を有するクリーニングヘッドの内部が排気されることで、マスクのうち吸引口が対向する吸引対象範囲が吸引される。そして、クリーニングヘッドに伴って吸引対象範囲がマスクに対して相対的に移動することで、マスクがクリーニングされる。この際、クリーニングヘッドの内部の圧力の変化が検出部により検出され、クリーニングヘッドの内部の排気速度は、クリーニングヘッドの内部の圧力が目標圧力に近づくように、検出部の検出結果に基づきフィードバック制御される。したがって、吸引対象範囲のうち開口部が占める面積が小さい場合でも、マスクに作用する負圧を抑えることができ、マスクの劣化を抑制することが可能となっている。

また、制御部は、マスクの厚みに応じて目標圧力を変更するように、マスククリーニング装置を構成しても良い。これによって、マスクに作用する負圧をマスクの厚みに応じて適切に制御することができ、マスクの劣化をより効果的に抑制することが可能となる。

本発明の第２態様に係るマスククリーニング装置は、開口部を有するマスクに対向する吸引口を有するクリーニングヘッドと、マスクに対してクリーニングヘッドを相対的に移動させる駆動部と、吸引口に連通するクリーニングヘッドの内部を排気することで、マスクのうち吸引口に対向する吸引対象範囲を吸引する排気部と、マスクに対するクリーニングヘッドの相対移動に伴って吸引対象範囲内に対する開口部の面積比が減少するのに応じて、排気部がクリーニングヘッドの内部を排気する排気速度を減少させる排気パターンを記憶する記憶部と、排気部の排気速度を排気パターンに従って制御する制御部とを備える。

本発明の第２態様に係るマスククリーニング方法は、開口部を有するマスクにクリーニングヘッドの吸引口を向けつつマスクに対してクリーニングヘッドを相対的に移動させる工程と、吸引口に連通するクリーニングヘッドの内部を記憶部に記憶された排気パターンが示す排気速度で排気することで、マスクのうち吸引口に対向する吸引対象範囲を吸引する工程とを備え、排気パターンは、マスクに対するクリーニングヘッドの相対移動に伴って吸引対象範囲に対する開口部の面積比が減少するのに応じて、排気部がクリーニングヘッドの内部を排気する排気速度を減少させる。

このように構成された発明（マスククリーニング装置、マスククリーニング方法）では、マスクに対向する吸引口を有するクリーニングヘッドの内部が排気されることで、マスクのうち吸引口が対向する吸引対象範囲が吸引される。そして、クリーニングヘッドに伴って吸引対象範囲がマスクに対して相対的に移動して、マスクがクリーニングされる。この際、クリーニングヘッドの内部の排気は、記憶部に記憶された排気パターンに従って実行される。そのため、マスクに対するクリーニングヘッドの相対移動に伴って吸引対象範囲に対する開口部の面積比が減少するのに応じて、排気部がクリーニングヘッドの内部を排気する排気速度が減少する。したがって、吸引対象範囲のうち開口部が占める面積が小さい場合でも、マスクに作用する負圧を抑えることができ、マスクの劣化を抑制することが可能となっている。

本発明にかかる印刷機は、開口部を有するマスクの表面でペーストを広げることで、マスクの裏面に重ねられた基板へペーストを印刷する印刷機であって、上記のマスククリーニング装置を備え、マスククリーニング装置によってマスクの裏面をクリーニングする。したがって、吸引対象範囲のうち開口部が占める面積が小さい場合でも、マスクに作用する負圧を抑えることができ、マスクの劣化を抑制することが可能となっている。

以上のように、本発明によれば、マスクの吸引によってマスクをクリーニングするにあたり、マスクに作用する過大な負圧によってマスクが劣化するのを抑制することが可能となっている。

図１は本発明を適用した印刷機の一例を模式的に示す正面図。 第１実施形態に係るマスククリーニング装置を装備した図１の印刷機が備える電気的構成を示すブロック図。 クリーニングユニットが有するクリーニングヘッドの構成の一例を部分的に示す断面図。 クリーニングユニットが有するクリーニングヘッドの構成の一例を部分的に示す平面図。 第１実施形態でのクリーニング動作の一例を示すフローチャート。 第２実施形態に係るマスククリーニング装置を装備した図１の印刷機が備える電気的構成を示すブロック図。 吸引対象範囲に対する開口部の面積比と排気速度との関係を規定する排気速度特性の一例を示す図。 図７の排気速度特性を用いて設定された排気パターンの一例を示す図。 第２実施形態でのクリーニング動作の一例を示すフローチャート。

図１は本発明を適用した印刷機の一例を模式的に示す正面図である。図２は第１実施形態に係るマスククリーニング装置を装備した図１の印刷機が備える電気的構成を示すブロック図である。図１および以下の図では、Ｚ方向を鉛直方向とし、Ｘ方向およびＹ方向を水平方向とするＸＹＺ直交座標軸を適宜示す。この印刷機１は、マスクＭを保持するマスク保持ユニット２と、マスクＭの下方に配置された基板保持ユニット４と、マスクＭの上方に配置されたスキージユニット６と、基板保持ユニット４とＹ方向に並んで配置されたクリーニングユニット８とを備える（図１）。

また、印刷機１は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)およびＲＡＭ(Random Access Memory)等で構成されたコンピューターである主制御部１０と、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)等で構成された記憶部１１とを備える（図２）。そして、主制御部１０が記憶部１１に記憶される印刷プログラムに従って各ユニット４、６を制御することで、基板保持ユニット４により基板Ｂの上面をマスクＭの下面に対向させつつスキージユニット６のスキージ６０の先端をマスクＭの上面にＹ方向へ摺動させる（印刷動作）。これによって、マスクＭの上面に供給された半田ＳＰ（ペースト）が、マスクＭを貫通する開口部Ａ（図４）を介して基板Ｂの上面に印刷される。また、主制御部１０が記憶部１１に記憶されるクリーニングプログラムに従って各ユニット４、８を制御することで、クリーニングユニット８をＹ方向へ移動させつつクリーニングユニット８にマスクＭからの半田ＳＰの除去を実行させる（クリーニング動作）。

ちなみに、印刷機１は、装置に設けられた各可動部の駆動を制御するために駆動制御部１２（図２）を備え、主制御部１０は駆動制御部１２によりユニット４、６、８の各可動部を制御することで、上述の印刷動作やクリーニング動作を実行する。また、印刷機１は、例えば液晶ディスプレイ等で構成された表示ユニット１４と、キーボードやマウスといった入力機器で構成された入力ユニット１５とを備える。したがって、作業者は、表示ユニット１４の表示内容を確認することで印刷機１の稼働状況を確認したり、入力ユニット１５を操作することで印刷機１に指令を入力したりできる。なお、表示ユニット１４および入力ユニット１５はタッチパネルにより一体的に構成しても構わない。

図１に示すように、マスク保持ユニット２はクランプ部材２１を有し、マスクＭはクランプ部材２１により着脱可能に保持される。これによって、平板形状を有するマスクＭがマスク保持ユニット２により水平に保持される。このマスクＭには、基板Ｂへの印刷パターンに応じた形状の開口部Ａが貫通している。

スキージユニット６は、スキージ６０を有する印刷ヘッド６１と、印刷ヘッド６１をＺ方向に昇降可能に保持するユニット本体６２とを有する。このユニット本体６２は、Ｙ方向に平行に延びるＹ軸ガイドレール６２１に沿って、印刷ヘッド６１とともにＹ方向に移動可能である。さらに、スキージユニット６は、印刷ヘッド６１をＺ方向に駆動するＺ軸駆動部Ｍ６１と、ユニット本体６２をＹ方向に駆動するＹ軸駆動部Ｍ６２とを有する。これらＺ軸駆動部Ｍ６１およびＹ軸駆動部Ｍ６２は、例えばボールネジとこれを駆動するモーターで構成される。そして、駆動制御部１２はＺ軸駆動部Ｍ６１を制御することで、スキージ６０をマスクＭの上面に押圧する。さらに、駆動制御部１２はＹ軸駆動部Ｍ６２を制御することで、マスクＭに押圧されたスキージ６０をＹ方向に移動させる。これによって、基板保持ユニット４に保持される基板Ｂに対して印刷動作が実行される。

基板保持ユニット４は、マスク保持ユニット２に保持されたマスクＭの下方に配置され、マスクＭに対して基板Ｂの位置を合わせる機能を担う。この基板保持ユニット４は、基板Ｂを搬送する一対のコンベア４１と、コンベア４１から受け取った基板Ｂを保持する基板保持部４２と、コンベア４１および基板保持部４２を支持するテーブル駆動機構４３とを有する。

一対のコンベア４１はＹ方向に間隔を空けつつＸ方向に平行に配置されており、それぞれの上面で基板ＢのＹ方向の両端を下方から支持する。そして、各コンベア４１がＸ方向に基板Ｂを搬送することで、印刷機１に対する基板Ｂの搬入あるいは搬出を実行する。

基板保持部４２は、平板形状の昇降テーブル４２１と、テーブル駆動機構４３のＺ軸テーブル４７に対してＺ方向にスライド可能なスライド支柱４２２とを有し、昇降テーブル４２１がスライド支柱４２２の上端に支持されている。また、昇降テーブル４２１の上面にはＺ方向に立設された複数のバックアップピン４２３がＸ方向およびＹ方向に間隔を空けて並ぶ。そして、スライド支柱４２２が昇降すると、昇降テーブル４２１とともにバックアップピン４２３が昇降する。例えばコンベア４１による基板Ｂの搬入時は、各バックアップピン４２３の上端がコンベア４１の上面より下方に位置する。そして、コンベア４１がバックアップピン４２３の直上に基板Ｂを搬入すると、スライド支柱４２２が上昇して、バックアップピン４２３の上端がコンベア４１の上面より上方へ突出する。これによって、コンベア４１の上面から各バックアップピン４２３の上端へ基板Ｂが受け渡される。一方、これと逆の手順を実行することで、各バックアップピン４２３の上端からコンベア４１に基板Ｂを受け渡して、コンベア４１によりこの基板Ｂを搬出することができる。

また、基板保持部４２は、一対のコンベア４１の上方でＸ方向に間隔を空けて配置された一対のクランププレート４２４を有する。各クランププレート４２４の上面はＸ方向およびＹ方向に平行な平面であり、同じ高さに位置する。そして、バックアップピン４２３上の基板Ｂが一対のクランププレート４２４の間にまで上昇すると、２個のクランププレート４２４の一方が他方へ近づいて、基板Ｂがこれらクランププレート４２４によりＹ方向（水平方向）からクランプされる。

このような基板保持部４２を支持するテーブル駆動機構４３は、Ｙ軸テーブル４４と、Ｙ軸テーブル４４に取り付けられたＸ軸テーブル４５と、Ｘ軸テーブル４５に取り付けられたＲ軸テーブル４６と、Ｒ軸テーブル４６に取り付けられたＺ軸テーブル４７とを有する。さらに、テーブル駆動機構４３は、Ｙ方向に平行に延びるＹ軸ガイドレール４４１に沿ってＹ軸テーブル４４を駆動するＹ軸駆動部Ｍ４４と、Ｙ軸テーブル４４の上面でＸ方向に平行に延びるＸ軸ガイドレール４５１に沿ってＸ軸テーブル４５を駆動するＸ軸駆動部Ｍ４５と、Ｘ軸テーブル４５に対してＲ軸テーブル４６をＲ方向（Ｚ方向に平行な軸を中心とする回転方向）に駆動するＲ軸駆動部Ｍ４６と、Ｒ軸テーブル４６に対してＺ軸テーブル４７をＺ方向に駆動するＺ軸駆動部Ｍ４７を有する。Ｙ軸駆動部Ｍ４４、Ｘ軸駆動部Ｍ４５およびＺ軸駆動部Ｍ４７は例えばボールネジとこれを駆動するモーターで構成され、Ｒ軸駆動部Ｍ４６は例えばモーターで構成される。

したがって、駆動制御部１２は、各駆動部Ｍ４４〜Ｍ４７を制御することで、Ｚ軸テーブル４７に配置されたコンベア４１および基板保持部４２をＸ、Ｙ、Ｚ、Ｒ方向に駆動することができる。例えば搬入された基板ＢをマスクＭに対して位置決めする際には、駆動制御部１２は、クランププレート４２４にクランプされた基板Ｂの位置を、Ｙ・Ｘ・Ｒ軸駆動部Ｍ４４〜Ｍ４６によりＸＹ面内で調整するとともに、Ｚ軸駆動部Ｍ４７によりＺ方向に調整する。これによって、クランププレート４２４および基板Ｂそれぞれの上面がマスクＭの下面に当接する。

続いて、図３および図４を併用して、クリーニングユニット８に関する構成について詳述する。ここで、図３はクリーニングユニットが有するクリーニングヘッドの構成の一例を部分的に示す断面図であり、図４はクリーニングユニットが有するクリーニングヘッドの構成の一例を部分的に示す平面図である。なお、図３および図４では、クリーニングヘッド以外にマスクＭ等の構成が示され、特に図４では、クリーニングヘッドのうちマスクＭに隠れた部分が破線で示されている。

クリーニングユニット８は、Ｘ方向に長尺なユニット本体８１を有する。このユニット本体８１は、特開２００８−２６５１５３号公報に記載のクリーナーユニットと同様に、基板保持ユニット４のテーブル駆動機構４３に係脱可能に係合する。したがって、ユニット本体８１がテーブル駆動機構４３に係合した状態では、駆動制御部１２は、Ｙ軸駆動部Ｍ４４によりテーブル駆動機構４３をＹ方向に駆動することで、クリーニングユニット８をＹ方向に駆動することができる。

また、クリーニングユニット８は、Ｘ方向に長尺なクリーニングヘッド８２と、クリーニングヘッド８２をＺ方向に昇降させるＺ軸駆動部Ｍ８２とを有する。Ｚ軸駆動部Ｍ８２は、例えばシリンダーやソレノイド等のアクチュエーターで構成され、ユニット本体８１内に収容されている。一方、クリーニングヘッド８２はＺ軸駆動部Ｍ８２の上側に配置され、Ｚ軸駆動部Ｍ８２がクリーニングヘッド８２を上昇させると、クリーニングヘッド８２がユニット本体８１から上方に進出し、Ｚ軸駆動部Ｍ８２がクリーニングヘッド８２を下降させると、クリーニングヘッド８２がユニット本体８１内に収容される。

さらに、クリーニングユニット８はクリーニングヘッド８２の上面にクリーニングシートＳを供給するシート供給機構８３を有する。シート供給機構８３は、クリーニングシートＳを供給する供給ローラー８３１と、クリーニングシートＳを回収する回収ローラー８３２と、供給ローラー８３１と回収ローラー８３２との間でクリーニングシートＳを支持する複数のローラー８３３〜８３６とを有する。こうして、供給ローラー８３１からクリーニングヘッド８２の上面を経由して回収ローラー８３２に至る供給経路に沿ってクリーニングシートＳが張架される。かかる構成では、駆動制御部１２がＺ軸駆動部Ｍ８２に上昇指令を出すと、図３に示すように、上方に進出したクリーニングヘッド８２の上面がクリーニングシートＳを挟んでマスクＭの下面に当接する。

図３および図４に示すように、クリーニングヘッド８２の上面には、Ｘ方向に平行に延びる複数の吸引口８２１が貫通しており、Ｙ方向に並ぶ複数の吸引口８２１のそれぞれがクリーニングヘッド８２の内部８２２に連通している。また、クリーニングヘッド８２のＸ方向の一端には、クリーニングヘッド８２の内部８２２に連通する排気口８２３が設けられており、クリーニングヘッド８２の内部８２２を排気口８２３から排気することで、吸引口８２１に負圧を発生することができる。また、クリーニングヘッド８２の内部８２２には圧力センサー８２４（気圧センサー）が配置されており、圧力センサー８２４によってクリーニングヘッド８２の内部８２２の圧力（気圧）を計測することが可能となっている。

さらに、印刷機１には、クリーニングヘッド８２の内部８２２を排気する排気部９と、排気部９による排気を制御する排気制御部１６とが具備されている。排気部９は、クリーニングヘッド８２の排気口８２３にダクト等の配管を介して接続されたブロワー９１と、ブロワー９１の回転数を調整するインバーター９２とを有する。これに対して、排気制御部１６は、記憶部１１に記憶される目標圧力Ｐｔ（目標負圧）と、圧力センサー８２４が検出した検出圧力Ｐｄ（検出負圧）との偏差Δ（＝Ｐｔ−Ｐｄ）に基づきブロワー９１の排気速度をフィードバック制御する。つまり、排気制御部１６は、偏差Δにゲインを乗じて算出した排気信号Ｅをインバーター９２に送信し、インバーター９２は排気制御部１６から受信した排気信号Ｅに応じた回転数でブロワー９１を回転させる。これによって、クリーニングヘッド８２の内部８２２が排気信号Ｅに応じた排気速度（リットル／秒）で排気される。こうして、検出圧力Ｐｄが目標圧力Ｐｔに近づくようにクリーニングヘッド８２の内部８２２を排気する排気速度がフィードバック制御される。

ちなみに、記憶部１１には、マスクＭの厚みＭｔに応じて異なる複数の目標圧力Ｐｔが記憶されている。そして、排気制御部１６には、入力ユニット１５を介して設定されたマスクＭの厚みＭｔに応じた目標圧力Ｐｔが主制御部１０により設定される。これによって、マスクＭの厚みＭｔが薄いほど高い目標圧力Ｐｔ（すなわち、弱い目標負圧）が設定され、排気制御部１６は設定された目標圧力Ｐｔに圧力センサー８２４の検出圧力Ｐｄが近づくようにフィードバック制御を実行する。

このような構成では、クリーニングヘッド８２がクリーニングシートＳを介してマスクＭの下面に当接する状態では（図３）、マスクＭの下面のうち、各吸引口８２１に対向する吸引対象範囲Ｒが排気部９により吸引される。そして、クリーニングユニット８がＹ方向に平行なクリーニング方向Ｄｃ移動することで、吸引対象範囲Ｒをクリーニング方向Ｄｃに移動させつつ吸引対象範囲Ｒの半田ＳＰを吸引・除去する（クリーニング動作）。続いては、このクリーニング動作について説明する。

図５は第１実施形態で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。このフローチャートは、主制御部１０が記憶部１１に記憶されるクリーニングプログラムに従って駆動制御部１２および排気制御部１６を制御することで実行される。ステップＳ１０１では、マスクＭの下面のうち開口部Ａが形成された領域よりクリーニング方向Ｄｃの上流側に設定されたクリーニング開始位置Ｌｓに、クリーニングヘッド８２が移動される。具体的には、駆動制御部１２がＹ軸駆動部Ｍ４４を制御することで、クリーニングヘッド８２をクリーニング開始位置Ｌｓの下方に移動させてから、駆動制御部１２がＺ軸駆動部Ｍ８２を制御することでクリーニングヘッド８２を上昇させる。これによって、クリーニングヘッド８２の上面がマスクＭの下面のクリーニング開始位置ＬｓにクリーニングシートＳを介して当接する。

続いて排気制御部１６が回転開始指令をインバーター９２に送信し、回転開始指令を受信したインバーター９２がブロワー９１の回転を開始する（ステップＳ１０２）。これに伴って、クリーニングヘッド８２の内部８２２の圧力が大気圧から目標圧力Ｐｔへ向けて減少し始める。そして、検出圧力Ｐｄと目標圧力Ｐｔとの差が所定値以下となると、駆動制御部１２がＹ軸駆動部Ｍ４４を制御して、クリーニングヘッド８２のクリーニング方向Ｄｃへの移動を開始する（ステップＳ１０３）。

ステップＳ１０４では、マスクＭの下面のうち開口部Ａが形成された領域よりクリーニング方向Ｄｃの下流側に設定されたクリーニング終了位置Ｌｅにクリーニングヘッド８２が到達したかが判断される。そして、クリーニングヘッド８２がクリーニング終了位置Ｌｅに到達していない場合（ステップＳ１０４で「ＮＯ」の場合）は、排気制御部１６が圧力センサー８２４から検出圧力Ｐｄを取得し（ステップＳ１０５）、この検出圧力Ｐｄに応じた排気信号Ｅをインバーター９２に送信することで、ブロワー９１による排気速度をフィードバック制御する（ステップＳ１０６）。そして、クリーニングヘッド８２がクリーニング終了位置Ｌｅに到達するまでステップＳ１０５、Ｓ１０６のフィードバック制御が繰り返し実行され、クリーニングヘッド８２がクリーニング終了位置Ｌｅに到達すると、ブロワー９１による排気が終了し（ステップＳ１０７）、図５のフローチャートが終了する。こうして、クリーニング開始位置Ｌｓからクリーニング終了位置Ｌｅの範囲に渡って、マスクＭの下面や、開口部Ａの壁面に付着していた半田ＳＰを除去することができる。

このように、クリーニングヘッド８２の内部８２２の圧力を圧力センサー８２４で検出した結果に基づき、クリーニングヘッド８２の内部８２２を排気する排気速度をフィードバック制御する理由は次の通りである。上述のとおり、マスクＭのクリーニングは、吸引口８２１の吸引対象範囲Ｒをクリーニング方向Ｄｃに移動させつつ実行される。この際、図４から判るように、吸引対象範囲Ｒがクリーニング方向Ｄｃに移動するのに伴って、吸引対象範囲Ｒ内に存在する開口部Ａの面積（総面積）が変動する。したがって、一定の排気速度でクリーニングヘッド８２の内部８２２を排気する制御では、吸引対象範囲Ｒのうち開口部Ａが占める面積が小さいと、クリーニングヘッド８２の内部８２２の圧力が低下して、マスクＭに強い負圧が加わり、マスクＭを劣化させる場合があった。

これに対して、第１実施形態では、クリーニングヘッド８２の内部８２２の排気速度は、圧力センサー８２４による検出圧力Ｐｄが目標圧力Ｐｔに近づくようにフィードバック制御される。したがって、吸引対象範囲Ｒのうち開口部Ａが占める面積が小さい場合でも、マスクＭに作用する負圧を抑えることができ、マスクＭの劣化を抑制することが可能となっている。

また、この実施形態では、吸引対象範囲Ｒ内の開口部Ａの面積に応じて排気速度を適切に抑えているため、電力を節約して、環境負荷の軽減を図ることが可能となっている。

また、主制御部１０は、マスクＭの厚みＭｔに応じて目標圧力Ｐｔを変更している。これによって、マスクＭに作用する負圧をマスクＭの厚みＭｔに応じて適切に制御することができ、マスクＭの劣化をより効果的に抑制することが可能となっている。

図６は第２実施形態に係るマスククリーニング装置を装備した図１の印刷機が備える電気的構成を示すブロック図である。第２実施形態が第１実施形態と異なるのは、主として排気制御部１６による排気速度の制御であるため、以下では差異点を中心に説明を行い、共通点については相当符号を付して適宜説明を省略する。

図６に示すように、第２実施形態では第１実施形態のようなフィードバック制御を行う代わりに、記憶部１１に記憶される排気パターンＰｅに基づく排気速度の制御が実行される。したがって、圧力センサー８２４は要しない。この排気パターンＰｅは、吸引対象範囲Ｒに対する開口部Ａの面積比の変化に応じてブロワー９１による排気速度を調整するパターンである。ここで、吸引対象範囲Ｒおよび開口部Ａの面積は、マスクＭの法線方向からの平面視におけるそれぞれの面積である。

図７は吸引対象範囲に対する開口部の面積比と排気速度との関係を規定する排気速度特性の一例を示す図であり、図８は図７の排気速度特性を用いて設定された排気パターンの一例を示す図である。図７の排気速度特性Ｃｅは、吸引対象範囲Ｒに対する開口部Ａの面積比Ｆが大きいほど、排気速度Ｖを高く設定し、吸引対象範囲Ｒに対する開口部Ａの面積比Ｆが小さいほど排気速度Ｖを低く設定することを示す。第２実施形態では、この排気速度特性Ｃｅと、マスクＭでの開口部Ａの位置を示すマスクデータＤｍとが記憶部１１に記憶されている。なお、マスクデータＤｍとしては、ガーバーデータや、マスクＭを撮像した画像データ等が利用できる。

そして、主制御部１０が、排気速度特性ＣｅとマスクデータＤｍとに基づいて排気パターンＰｅを生成する。具体的には、クリーニングヘッド８２の吸引口８２１をクリーニング方向Ｄｃに移動させた際に、吸引対象範囲Ｒに対する開口部Ａの面積比Ｆがどのように変化するのかを示す面積比変化曲線が演算により求められる。そして、この面積比変化曲線の面積比Ｆを、図７の排気速度特性Ｃｅを用いて排気速度Ｖに変換することで、図８の排気パターンＰｅが得られる。こうして得られた排気パターンＰｅは、クリーニング方向Ｄｃにおけるクリーニングヘッド８２の位置（横軸）と、クリーニングヘッド８２の内部８２２を排気する排気速度Ｖ（縦軸）との関係を規定する。つまり、排気パターンＰｅは、クリーニング方向Ｄｃにおけるクリーニングヘッド８２の位置に応じた排気速度Ｖを規定するものであり、主制御部１０がこの排気パターンＰｅに従って排気速度Ｖを制御することで、クリーニング方向Ｄｃへのクリーニングヘッド８２の移動に伴って吸引対象範囲Ｒに対する開口部Ａの面積比Ｆが変化するのに応じて排気速度Ｖが調整される。そして、第２実施形態では、この排気パターンＰｅに従って排気速度Ｖを制御しつつ、クリーニング動作が実行される。

図９は第２実施形態で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。ステップＳ１０１〜Ｓ１０４は、第１実施形態と同様に実行される。そして、クリーニングヘッド８２がクリーニング終了位置Ｌｅに到達していない場合（ステップＳ１０４で「ＮＯ」の場合）には、排気制御部１６はクリーニング方向Ｄｃにおけるクリーニングヘッド８２の位置を取得する（ステップＳ２０２）。具体的には、排気制御部１６は、Ｙ軸駆動部Ｍ４４を構成するモーターのエンコーダーの出力値を、クリーニングヘッド８２の位置を示す情報として取得する。そして、排気制御部１６は、取得されたクリーニングヘッド８２の位置に応じた排気速度Ｖを排気パターンＰｅに基づき求めて、この排気速度Ｖで排気を行うように排気信号Ｅをインバーター９２に送信する（ステップＳ２０２）。そして、クリーニングヘッド８２がクリーニング終了位置Ｌｅに到達するまでステップＳ２０１、２０２の制御が繰り返し実行され、クリーニングヘッド８２がクリーニング終了位置Ｌｅに到達すると、ブロワー９１による排気が終了し（ステップＳ１０７）、図９のフローチャートが終了する。こうして、クリーニング開始位置Ｌｓからクリーニング終了位置Ｌｅの範囲に渡って、マスクＭの下面や、開口部Ａの壁面に付着していた半田ＳＰを除去することができる。

このように構成された第２実施形態では、マスクＭに対するクリーニングヘッド８２の相対移動に伴って吸引対象範囲Ｒ内の開口部Ａの面積が減少するのに応じて、排気部９がクリーニングヘッド８２の内部８２２を排気する排気速度Ｖが減少する。したがって、吸引対象範囲Ｒのうち開口部Ａが占める面積が小さい場合でも、マスクＭに作用する負圧を抑えることができ、マスクＭの劣化を抑制することが可能となっている。

また、この実施形態においても、吸引対象範囲Ｒ内の開口部Ａの面積に応じて排気速度Ｖを適切に抑えているため、電力を節約して、環境負荷の軽減を図ることが可能となっている。

このように上記実施形態では、マスクＭが本発明の「マスク」の一例に相当し、開口部Ａが本発明の「開口部」の一例に相当し、印刷機１が本発明の「印刷機」の一例に相当し、クリーニングユニット８、排気部９、Ｙ軸駆動部Ｍ４４、主制御部１０、記憶部１１、駆動制御部１２および排気制御部１６で構成されるマスククリーニング装置ＭＣが本発明の「マスククリーニング装置」の一例に相当し、クリーニングヘッド８２が本発明の「クリーニングヘッド」の一例に相当し、吸引口８２１が本発明の「吸引口」の一例に相当し、クリーニングヘッド８２の内部８２２が本発明の「クリーニングヘッドの内部」の一例に相当し、Ｙ軸駆動部Ｍ４４が本発明の「駆動部」の一例に相当し、排気部９が本発明の「排気部」の一例に相当し、吸引対象範囲Ｒが本発明の「吸引対象範囲」の一例に相当し、圧力センサー８２４が本発明の「検出部」の一例に相当し、目標圧力Ｐｔが本発明の「目標圧力」の一例に相当し、排気制御部１６が本発明の「制御部」の一例に相当し、記憶部１１が本発明の「記憶部」の一例に相当し、排気パターンＰｅが本発明の「排気パターン」の一例に相当する。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば排気部９はブロワー９１とインバーター９２により構成されていた。しかしながら、排気部９の具体的な構成はこれに限られず、例えばエジェクターと電空レギュレーターにより排気部９を構成しても良い。

また、クリーニングヘッド８２の吸引口８２１の個数、形状あるいはサイズについても適宜変更が可能である。

また、圧力センサー８２４を配置する位置もクリーニングヘッド８２の内部８２２に限られない。つまり、吸引口８２１からブロワー９１までの排気経路のいずれかに圧力センサー８２４を配置することができる。

また、クリーニングヘッド８２の内部８２２の圧力変化を検出するのに利用できる測定器は、圧力センサー８２４に限られない。例えば吸引口８２１からブロワー９１までの排気経路のいずれかに設けられた流量計によって、クリーニングヘッド８２の内部８２２の圧力変化を検出しても良い。

また、印刷機１の主制御部１０で排気パターンＰｅを作成する必要は必ずしも無く、印刷機１の外部に設けられた演算装置で作成した排気パターンＰｅを印刷機１の記憶部１１に記憶しても良い。

また、Ｙ軸駆動部Ｍ４４等の直動系の駆動部は、例えばリニアモーターにより構成しても良い。

１…印刷機、
１０…主制御部、
１１…記憶部、
１２…駆動制御部、
１６…排気制御部、
８…クリーニングユニット、
８２…クリーニングヘッド、
８２１…吸引口、
８２２…クリーニングヘッドの内部、
８２４…圧力センサー（検出部）、
９…排気部、
９１…ブロワー、
９２…インバーター、
Ｍ４４…Ｙ軸駆動部（駆動部）、
Ｒ…吸引対象範囲、
Ｐｔ…目標圧力、
Ｐｄ…検出圧力、
Ｐｅ…排気パターン、
Ｍ…マスク、
Ｍｔ…（マスクの）厚み、
Ａ…開口部、
Ｂ…基板、
ＳＰ…半田（ペースト）、
ＭＣ…マスククリーニング装置、
Ｖ…排気速度、
Ｆ…（吸引対象範囲に対する開口部の）面積比

Claims (6)

1. 開口部を有するマスクに対向する吸引口を有するクリーニングヘッドと、
   前記マスクに対して前記クリーニングヘッドを相対的に移動させる駆動部と、
   前記吸引口に連通する前記クリーニングヘッドの内部を排気することで、前記マスクのうち前記吸引口に対向する吸引対象範囲を吸引する排気部と、
   前記クリーニングヘッドの前記内部の圧力の変化を検出する検出部と、
   前記クリーニングヘッドの前記内部の圧力が目標圧力に近づくように、前記排気部が前記クリーニングヘッドの前記内部を排気する排気速度を、前記検出部の検出結果に基づきフィードバック制御する制御部と
   を備えるマスククリーニング装置。
2. 前記制御部は、前記マスクの厚みに応じて前記目標圧力を変更する請求項１に記載のマスククリーニング装置。
3. 開口部を有するマスクに対向する吸引口を有するクリーニングヘッドと、
   前記マスクに対して前記クリーニングヘッドを相対的に移動させる駆動部と、
   前記吸引口に連通する前記クリーニングヘッドの内部を排気することで、前記マスクのうち前記吸引口に対向する吸引対象範囲を吸引する排気部と、
   前記マスクに対する前記クリーニングヘッドの相対移動に伴って前記吸引対象範囲に対する前記開口部の面積比が減少するのに応じて、前記排気部が前記クリーニングヘッドの前記内部を排気する排気速度を減少させる排気パターンを記憶する記憶部と、
   前記排気部の前記排気速度を前記排気パターンに従って制御する制御部と
   を備えるマスククリーニング装置。
4. 開口部を有するマスクの表面でペーストを広げることで、前記マスクの裏面に重ねられた基板へペーストを印刷する印刷機であって、
   請求項１ないし３のいずれか一項に記載のマスククリーニング装置を備え、
   前記マスククリーニング装置によって前記マスクの裏面をクリーニングする印刷機。
5. 開口部を有するマスクにクリーニングヘッドの吸引口を向けつつ前記マスクに対して前記クリーニングヘッドを相対的に移動させる工程と、
   前記吸引口に連通する前記クリーニングヘッドの内部の圧力の変化を検出部が検出した結果に応じた排気速度で前記クリーニングヘッドの前記内部を排気することで、前記マスクのうち前記吸引口に対向する吸引対象範囲を吸引する工程と
   を備え、
   前記排気速度は、前記クリーニングヘッドの前記内部の圧力が目標圧力に近づくように、前記検出部の検出結果に基づきフィードバック制御されるマスククリーニング方法。
6. 開口部を有するマスクにクリーニングヘッドの吸引口を向けつつ前記マスクに対して前記クリーニングヘッドを相対的に移動させる工程と、
   前記吸引口に連通する前記クリーニングヘッドの内部を記憶部に記憶された排気パターンが示す排気速度で排気することで、前記マスクのうち前記吸引口に対向する吸引対象範囲を排気部が吸引する工程と
   を備え、
   前記排気パターンは、前記マスクに対する前記クリーニングヘッドの相対移動に伴って前記吸引対象範囲に対する前記開口部の面積比が減少するのに応じて、前記排気部が前記クリーニングヘッドの前記内部を排気する排気速度を減少させるマスククリーニング方法。
   

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