JP6858615B2 - クリーニング装置および同装置を備えたスクリーン印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、スクリーン印刷装置に関するものであり、特に、クリーニングシートを用いてマスク下面を清掃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。

特許文献１のように、プリント基板に半田ペーストを印刷するスクリーン印刷装置には、マスクの開口部や下面に付着した不要な半田ペーストを、当該マスクの下面に沿ってクリーニングシートを摺動させることによって除去するクリーニング装置が搭載される。

上記クリーニング装置は、クリーニングシート（以下、シートと略す）が巻回された供給ロールと、使用後のクリーニングシートを巻き取る巻取りロールと、両ロールの間の位置に設けられたクリーニングヘッド（以下、ヘッドと略す）とを備えており、マスクのクリーニング時には、ヘッドを上昇させて供給ロールから一定量のシートを引き出しつつ当該シートをヘッドでマスク下面に押し当て、クリーニング終了後は、ヘッドを下降させ、これにより弛んだシートを巻取りロールに巻き取り、クリーニングに使用されたシートを未使用のシートに交換するように構成されている。つまり、ヘッドの昇降動作に伴い、供給ロールから一定量の未使用シートを引き出しながら、使用済みシートを巻取りロールで巻き取るようになっている。

なお、供給ロールのロール軸には、その回転に伴いパルス信号を出力する回転検出部が設けられている。上記クリーニング装置では、このパルス信号に基づき供給ロールの回転の有無を検知し、供給ロールが回転していない場合には、「シート切れ」と判定するようになっている。

特開２０１０−１６２６９９号公報

ところで、上記シートには、その末端がロール芯に固定された末端固定タイプのものと、末端がロール芯に固定されていない末端フリータイプものとがある。何れのタイプのシートであっても、未使用シートが無くなると供給ロールが回転しなくなるため、上記従来の装置によれば「シート切れ」を適切に検知できる。

しかし、末端フリータイプの場合、シートが完全にロール芯から引き出されると、シート末端が遊んでしまい、例えばシートが機構部分に絡まったり噛み込んだりすることが考えられる。よって、実際に「シート切れ」が発生する前にシート交換を行えるのが望ましいが、上記特許文献１には、そのような課題や対策については開示されていない。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、スクリーン印刷装置に搭載されるクリーニング装置において、クリーニングシートにシート切れが発生する前に警告を行うことができる技術を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本願の発明者は、シートロールから一定量のクリーニン
グシートを引き出す場合でも、シート残量が少なくなると（シートロール径が小さくなると）、シート残量が多いとき（シートロール径が大きいとき）に比べてシートロールの回転量が大きくなることに着目した。そして、以下のような発明に至った。すなわち、本発明は、マスク清掃用のクリーニングシートがロール状に巻かれたシートロールを支持し、当該シートロールと共に回転するロール軸と、前記クリーニングシートによりマスクを清掃するマスク清掃動作毎に、マスク清掃のために前記シートロールからクリーニングシートを一定量だけ引出すシート引出し機構と、前記シート引出し機構のシート引出し作動により前記シートロールからクリーニングシートが引出されるときの前記一定量に対応する前記ロール軸の回転量を検出する検出部と、前記検出部が検出したロール軸の回転量が予め設定された閾値を超えたときに、残量警告処理を実行する制御装置と、を備えているものである。

この構成によれば、検出部が検出したロール軸の回転量が閾値を超えると、所定の残量警告処理が実行される。そのため、完全にシートが無くなる前のロール軸の回転量に基づき閾値を設定することで、実際にシート切れが発生する前に警告を行うことが可能となる。なお、「残量警告処理」とは、シートロールの残量が少なくなったことを警告する各種処理を意味する。

上記のクリーニング装置においては、前記シートロールのロール径に関するパラメータの入力を許容する操作部をさらに備え、前記制御装置は、前記操作部の操作により入力された前記パラメータに基づき前記閾値を設定するものであってもよい。

例えば、シートロールが、クリーニングシートが巻かれたロール芯を有し、当該ロール芯を介して前記ロール軸に支持されるものである場合には、前記制御装置は、前記パラメータとして入力される前記ロール芯の径寸法に基づき前記閾値を設定するように構成することができる。

この構成によれば、操作部を介してシートロールのロール径に関するパラメータ（ロール芯の径寸法等）を入力すると、そのパラメータに基づき閾値が設定される。そのため、複数種類のシートロールが使い分けられるような場合の閾値の設定を自動化することが可能となる。

上記のクリーニング装置において、前記閾値は、シート引出し作動により前記シートロールからクリーニングシートが引出されるときの前記ロール軸の回転量であって前記シートロールがシート切れとなる直前の前記ロール軸の回転量よりも小さい値であるのが好適である。

この構成によれば、シートロールのシート残量を少なく抑えながら、シート切れ発生前に残量警告処理を実行することが可能となる。

この場合、前記閾値は、前記シート切れとなる直前の前記シートロールの外径と、前記シート引出し機構の一回のシート引出し作動により引き出されるクリーニングシートの引き出し量とに基づき求められた値であるのが好適である。

この構成によれば、閾値の信頼性が高くなるため、より正確にシート切れの発生前に残量警告処理を実行することが可能となる。

なお、前記シート引出し機構は、前記シートロールから引き出されたクリーニングシートを、ヘッド本体の上昇動作に伴いマスク下面に押し当てるクリーニングヘッドを含み、前記シート引出し機構は、前記ヘッド本体を上昇させ、この上昇動作に伴い前記シートロールからクリーニングシートを引き出すものである。

このようなクリーニング装置の構成では、例えばシートロールが末端フリータイプのものである場合、シートが完全にロール芯から引き出されてしまうと、マスクのクリーニングが適切に行われないおそれがあり、最後のシートが引き出される前にシートロールを交換することが望ましい。よって、本発明は、このようなシート引出し機構を有するものに特に有用なものとなる。

一方、本発明のスクリーン印刷装置は、基板に重ねられるマスクと、基板に重ねられた前記マスクに沿って相対的に移動することにより、当該マスクに沿ってペーストを移動させながら基板上に印刷するスキージと、印刷後のマスク下面にクリーニングシートを押し当てて清掃する、上述した何れかのクリーニング装置と、を備えるものである。

このスクリーン印刷装置によれば、上述したクリーニング装置を備えているため、実際にシート切れが発生する前に警告を行うことが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、スクリーン印刷装置に搭載されるクリーニング装置において、クリーニングシートに実際にシート切れが発生する前に警告を行うことが可能となる。

本発明に係るスクリーン印刷装置の一実施形態を示す平面図である。 上記スクリーン印刷装置の側面図である。 上記スクリーン印刷装置の電気的構成を示すブロック図である。 上記スクリーン印刷装置に搭載されるクリーナーの全体構成を示す斜視図である。 上記クリーナーの側面図である。 シート供給機構を示す上記クリーナーの要部断面図である。 演算処理部によるクリーニング動作制御のフローチャートである。 シート残量とロール軸の回転量との関係を説明する説明図であり、（ａ）は、シート残量が少ない場合のシートロール及びロール軸の図であり、（ｂ）は、シート残量が多い場合のシートロール及びロール軸の図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。

［スクリーン印刷装置の構成］
図１は、本発明に係るスクリーン印刷装置の一実施形態を示す平面図であり、図２は、同スクリーン印刷装置の側面図である。図面には、方向関係を明確にするために水平面上で互いに直交するＸ軸方向及びＹ軸方向を示している。

スクリーン印刷装置１（以下、印刷装置１と略す）は基台２を有する。この基台２上には、搬入用コンベア３ａと、搬出用コンベア３ｂと、これら両コンベア３ａ、３ｂの間に位置する印刷ステージ４とがＸ軸方向に配設されており、プリント回路基板等の基板Ｐが、搬入用コンベア３ａにより印刷ステージ４に搬入され、ここで印刷処理を受けた後、搬出用コンベア３ｂにより搬出される。図１では、基板Ｐは、Ｘ軸方向に沿って右側から装置内に搬入されて装置左側から搬出される。

印刷ステージ４は、図外の４軸ユニットを備えている。４軸ユニットは、基板Ｐを後記マスク６に対してその下側から重ねあわせるためのものであり、搬入用コンベア３ａにより搬入されてきた基板Ｐを水平に支持し、Ｘ軸、Ｙ軸、上下および鉛直軸回りの各方向に移動させる。具体的には、４軸ユニットは、下側から順に、基台２に対してＹ軸方向に移動可能なＹ軸テーブルと、このＹ軸テーブルに対してＸ方向に移動可能なＸ軸テーブルと、このＸ軸テーブルに対して垂直軸回りに回転可能なＲ軸テーブルと、このＲ軸テーブルに対して昇降可能な昇降テーブルとを階層的に備えている。そして、昇降テーブル上に基板Ｐが支持され、前記各テーブルがサーボモータ等によって駆動されることで、基板ＰをＸ軸、Ｙ軸、上下および鉛直軸回りの各方向に移動させる。

最上に位置する昇降テーブルには、基板Ｐを搬送可能に支持するコンベア５と、基板Ｐをクランプする図外のクランプ機構とが装備されている。すなわち、基板Ｐは、印刷ステージ４が搬入用コンベア３ａと搬出用コンベア３ｂとの間に配置された状態でコンベア５により上記搬入用コンベア３ａから昇降テーブル上に受け入れられ、クランプ機構により当該昇降テーブル上の所定位置にクランプされる。

印刷ステージ４の上方には、マスク（スクリーン）６がほぼ水平に配置されている。そして、このマスク６の上方に、ペースト（クリーム半田、導電ペースト等の導電性を有する結合材）をマスク上で移動させるための印刷用ヘッド７が配設されている。

マスク６は、印刷用の開口部が形成された、例えばステンレス製のプレート状部材であり、所定のフレーム６ａに張設された上で、当該フレーム６ａを介して印刷装置１に交換可能に組み込まれている。なお、マスク６の直下には、上記印刷ステージ４と共にＹ軸方向に移動可能なクリーナー１０が配置されており、所定のタイミングでこのクリーナー１０がマスク６の下面に沿って摺動することで、当該マスク６の下面や開口部に付着したペーストが除去される。このクリーナー１０については、後に詳述する。

印刷用ヘッド７（以下、単にヘッド７という）は、Ｙ軸方向に移動可能に設けられておりサーボモータ等により駆動される。ヘッド７には、当該ヘッド７と共にＹ軸方向に移動するスキージ８が装備されている。スキージ８は、マスク６に沿ってペーストを移動させるものであり、例えば、Ｘ軸方向に細長い硬質ウレタン、あるいはステンレス製のプレート部材により構成されている。

詳細図を省略するが、スキージ８は、ヘッド７に対して揺動可能に支持されており、ペーストの押圧面がＸ軸方向の一方側を向く状態と、他方側を向く状態とに姿勢が切り換え可能とされ、ヘッド７の往復移動に伴いその移動端で姿勢が切り換えられる。つまり、この印刷装置１では、ヘッド往動時の印刷動作とヘッド復動時の印刷動作とが共通のスキージ８を用いて行われる。

なお、図１中の符号９ａは、基板Ｐのフィデューシャルマーク等を撮像するための基板カメラであり、印刷ステージ４の上方においてＸ軸方向に移動自在に設けられている。また、符号９ｂは、マスク下面のフィデューシャルマークを撮像するためのマスクカメラであり、Ｘ軸方向に移動自在に印刷ステージ４に搭載されている。なお、フィデューシャルマークとは、基板Ｐやマスク６の種類や位置を認識するために基板Ｐやマスク６に付されるマークである。

上述した印刷装置１の印刷動作を概略的に説明すると次の通りである。

コンベア５が基板Ｐを受け入れ可能となるように昇降テーブルの高さや向きが調整され、この状態で印刷ステージ４が搬入用コンベア３ａと搬出用コンベア３ｂとの間に配置される。この状態で、基板Ｐが、搬入用コンベア３ａから昇降テーブルのコンベア５に受け入れられ、クランプ機構により所定位置にクランプされる。

基板Ｐがクランプされると、印刷ステージ４がＹ軸方向へ移動し、基板Ｐがマスク６の下方に配置される。その後、上記４軸ユニットが作動することにより、基板Ｐが所定の向きでマスク下面に重装され、これにより印刷準備が完了する。

そして、マスク６上にペーストが供給された後、ヘッド７がＹ軸方向に往復移動することにより、ペーストが拡張されつつマスク６に沿って移動され、これによりマスク開口を介して基板Ｐにペーストが印刷されることとなる。

印刷完了後は、上述した動作と逆の動作に基づき印刷ステージ４から搬出用コンベア３ｂに基板Ｐが送り出され、当該搬出用コンベア３ｂによって基板Ｐが装置外に搬出される。そして、この基板Ｐの搬出後、必要に応じてクリーナー１０によるマスク６のクリーニング処理が実行される。

なお、上記印刷装置１には、その全体を統括的に制御する、図３に示すような制御ユニット５０が備えられている。この制御ユニット５０は、演算処理部５１、記憶部５２、印刷ステージ制御部５３、クリーナー制御部５４、表示／操作ユニット５５および入出力制御部５６を含む。

演算処理部５１はＣＰＵ等により構成されており、上述のような印刷処理を実行すべく記憶部５２に予め記憶されている印刷プログラムにしたがって印刷装置１の各部を制御する。また、演算処理部５１は記憶部５２に予め記憶されているクリーニングプログラムにしたがってクリーナー制御部５４を介してクリーナー１０を制御し、所定のタイミング（例えば印刷処理の所定回数実行後）でマスク６に対して後述するクリーニング処理を実行する。

表示／操作ユニット５５（本発明の操作部に相当する）は、例えばタッチパネル等であり、印刷プログラムやクリーニングプログラムなどを表示したり、オペレータが制御ユニット５０に対して各種データや指令などの情報を入力するものである。

入出力制御部５６は、当該制御ユニット５０と各種センサおよびアクチュエータとの間で信号の入出力を制御するもので、例えばクリーナー１０の後記ロール残量検出部１６の光センサ４８等がこの入出力制御部５６に接続されている。

［クリーニング装置の構成］
次に、クリーナー１０について詳述する。なお、当例では、クリーナー１０とこれを制御する上記制御ユニット５０とにより本発明のクリーニング装置が構成されており、上記演算処理部５１が本発明の制御装置に相当する。

図１及び図２に示すように、クリーナー１０は、印刷ステージ４のＹ軸方向の一端（装置前端）に装備されている。これにより、クリーナー１０は、印刷ステージ４と共にＹ軸方向に移動するようになっている。

図４は、クリーナー１０の全体構成を示す斜視図であり、図５は、クリーナー１０の側面図である。

これらの図に示すように、クリーナー１０は、印刷ステージ４に固定されるフレーム１１と、このフレーム１１に各々組み込まれた、クリーニングヘッド１２、シート供給機構１４、シート巻取り機構１５およびロール残量検出部１６とを備えている。

前記フレーム１１は、Ｘ軸方向に細長い板状のベース部材１１ａと、その長手方向両端に各々立設されて上下方向に延びる一対の側板１１ｂと、これら側板１１ｂの上端部の間でＸ軸方向に延びて当該側板１１ｂ同士を連結するガイドバー１１ｃとを有している。これにより、フレーム１１は、全体として中空かつ矩形に形成されている。

このフレーム１１におけるガイドバー１１ｃの後方に前記クリーニングヘッド１２が配置され、クリーニングヘッド１２の下方にシート供給機構１４が配置され、シート供給機構１４の下方にシート巻取り機構１５が配置されている。

シート供給機構１４は、クリーニングシートＳ（以下、シートＳと略す）がロール状に巻かれたシートロールＳＲを支持するものである。シートＳは、天然素材や人工素材からなり、可撓性と通気性を備えた布（例えばガーゼ）、紙、皮革等からなる長尺シートであり、このシートＳが円筒状のロール芯ＲＣ（図６参照）に巻回されたものが前記シートロールＳＲである。なお、シートＳは、クリーニングガーゼやクリーニングペーパとも称される。シートＳは、図４および図５に示すように、シート供給機構１４に支持されたシートロールＳＲから引き出されて上記ガイドバー１１ｃおよびクリーニングヘッド１２を経由してシート巻取り機構１５に案内されており、マスク６のクリーニングに伴いシート巻取り機構１５により巻き取られるようになっている。

シート供給機構１４は、図４〜図６に示すように、フレーム１１の右側の側板１１ｂに支持された第１ロール軸２１と、左側の側板１１ｂに支持された第２ロール軸２２とを有しており、これらロール軸２１、２２によりシートロールＳＲをその長手方向両側から挟み込んだ状態で支持する。

詳しく説明すると、前記ロール軸２１、２２は、共にＸ軸方向に延びる軸であり、中心が同一軸線上に位置するように各々側板１１ｂに支持されている。これらのロール軸２１、２２のうち、第１ロール軸２１（本発明のロール軸に相当する）は、軸受けを兼ねる電磁クラッチ２４を介して側板１１ｂに回転可能に支持されている。第１ロール軸２１の先端は、左右の側板１１ｂの内側に突出しており、当該先端部２１ａは、軸後端から先端に向かって先細りの円錐台形状とされている。一方、第２ロール軸２２は、回転および軸方向への変位が可能となるように軸受２６を介して側板１１ｂに支持される。第２ロール軸２２の先端も、第１ロール軸２１と同様に、左右の側板１１ｂの内側に突出しており、当該先端部２２ａは、軸後端から先端に向かって先細りの円錐台形状とされている。そして、図６に示すように、両ロール軸２１、２２の間にシートロールＳＲが介装され、その両側から各ロール軸２１、２２の先端部２１ａ、２２ａの一部がロール芯ＲＣに挿入されている。これにより、シートロールＳＲが、フレーム１１の左右のベース部材１１ａの間に回転可能に支持されている。

第２ロール軸２２のうち、先端部２２ａに形成された鍔部と側板１１ｂとの間にはコイルばね２５が圧縮された状態で装着されており、第２ロール軸２２は、このコイルばね２５の弾発力により右方に向かって付勢されている。つまり、シートロールＳＲは、このコイルばね２５の弾発力によって左右のロール軸２１、２２に挟み込まれている。この構成により、シートロールＳＲは、ロール軸２１、２２と共に回転可能な状態でフレーム１１に支持されるとともに、第２ロール軸２２を上記弾発力に抗して左方へ移動させることで、シートロールＳＲをクリーナー１０に脱着できるようになっている。

なお、第１ロール軸２１は、上記電磁クラッチ２４のオンオフにより側板１１ｂに対して回転自在となる状態とロックされた状態（回転不能な状態）とに切り替えられる。具体的には、電磁クラッチ２４がオフの間は第１ロール軸２１が回転自在となり、これによりシートロールＳＲ及びロール軸２１、２２が一体に回転する一方、電磁クラッチ２４がオンの間は第１ロール軸２１が側板１１ｂにロックされ、これによりシートロールＳＲ及びロール軸２１、２２の回転が規制されるようになっている。つまり、電磁クラッチ２４がオフの間はシートロールＳＲからのシートＳの引き出しが許容される一方、電磁クラッチ２４がオンの間はシートロールＳＲからのシートＳの引き出しが規制される。

前記シート巻取り機構１５は、使用済みのシートＳを巻き取るものである。シート巻取り機構１５は、上述したシート供給機構１４に類似した構成を有している。すなわち、シート巻取り機構１５は、フレーム１１の右側の側板１１ｂに支持された第１巻取り軸３１と、左側の側板１１ｂに支持された第２巻取り軸３２とを有しており、これら巻取り軸３１、３２により筒状の巻取り芯ＭＣをその長手方向両側から挟み込んだ状態で支持するように構成されている。

第１巻取り軸３１は、電磁クラッチの代わりにワンウェイクラッチ（図示略）を介して側板１１ｂに支持されている点を除き上記第１ロール軸２１と略同等の構成である。ワンウェイクラッチは、シートＳの巻取り方向への第１巻取り軸３１の回転を許容する一方、反巻取り方向への第１巻取り軸３１の回転を規制するものであり、図５の例では、第１巻取り軸３１の時計回りの回転を許容する一方、反時計回りの回転を規制する。つまり、巻取り芯ＭＣは、シートＳの巻取り方向（図５では時計回り）への回転のみが可能な状態でフレーム１１に支持されている。

なお、シート巻取り機構１５は、シートＳを巻取り芯ＭＣに巻き取るために第１巻取り軸３１を駆動する駆動機構を含む。この駆動機構は、第１巻取り軸３１の末端部に装着されるリンクプレート３４と、このリンクプレート３４と第１巻取り軸３１との間に介設されるワンウェイクラッチ３５と、巻取用エアーシリンダ３６とを含み、巻取用エアーシリンダ３６のピストン先端がリンクプレート３４に回転自在に連結された構成を有している。ワンウェイクラッチ３５は、第１巻取り軸３１に対してリンクプレート３４が上記巻取り方向へ相対的に回転することを規制する一方、第１巻取り軸３１に対してリンクプレート３４が反巻取り方向へ相対的に回転することを許容する。図５の例では、第１巻取り軸３１に対するリンクプレート３４の時計回りの相対回転を規制する一方、反時計回りの相対回転を許容する。

つまり、巻取用エアーシリンダ３６が作動してピストンが後退位置（図５に示す位置）から前進位置に変位すると、第１巻取り軸３１とリンクプレート３４とが一体に巻取り方向に回転し、これにより巻取り芯ＭＣが巻取り方向に回転することで、シートＳが巻取り芯ＭＣに巻取られる。そして、ピストンが前進位置から後退位置に変位する際には、第１巻取り軸３１に対してリンクプレート３４のみが反巻取り方向に回転することにより、巻取り芯ＭＣの回転が阻止される。これにより、巻取り芯ＭＣによるシートＳの巻取り状態が維持され、継続的なシートＳの巻取りが可能となっている。

前記クリーニングヘッド１２は、シートロールＳＲから引き出されたシートＳをマスク６の下面に押し当てるものである。クリーニングヘッド１２は、ヘッド本体４１と、このヘッド本体４１を昇降駆動する駆動機構とを含む。

ヘッド本体４１は、頂部にシート支持面４１ａを備えた左右方向に細長い箱形のユニットであり、シートロールＳＲから引き出されたシートＳは、シート支持面上を経由してシート巻取り機構１５に案内されている。

前記駆動機構は、フレーム１１の側板１１ｂに固定された左右一対の昇降用エアーシリンダ４２からなり、当該昇降用エアーシリンダ４２の作動により、ヘッド本体４１を図５の実線に示す下降位置と一点鎖線に示す上昇位置との間で昇降駆動する。このようにヘッド本体４１が上昇位置に配置されることにより、シートＳがシート支持面４１ａを介してマスク６の下面に押し当てられる。なお、この場合には、シート供給機構１４の上記電磁クラッチ２４がオフされ、これにより、ヘッド本体４１が下降位置から上昇位置に変位するのに伴い、シートロールＳＲから一定量のシートＳが引き出されてシート支持面上に未使用のシートＳが配置されることとなる。すなわち、当例では、ヘッド本体４１を昇降駆動する上記駆動機構が本発明のシート引き出し機構としての機能を兼ねている。

なお、ヘッド本体４１は、吸引ホース４４及び電磁バルブ等のバルブ４５（図３に示す）を介して負圧供給源に接続されており、前記バルブ４５の切り替えに応じて、ヘッド本体４１に負圧が供給される状態と大気圧に開放される状態とに切り替え可能に構成されている。上記シート支持面４１ａには多数の開口部（図示省略）が形成されており、ヘッド本体４１に対して負圧が供給されることにより、マスク６の付着物（ペースト）が吸引されてシートＳに補足されるようになっている。

前記ロール残量検出部１６（本発明の検出部に相当する）は、シートロールＳＲの残量が予め定められた残量に達したことを検出するためのものである。このロール残量検出部１６は、図４〜図６に示すように、円盤状のスリット板４６と光センサ４８とを含む。スリット板４６は、上記第１ロール軸２１の末端部に固定されており、光センサ４８は、右側の側板１１ｂにブラケットを介して固定されている。スリット板４６には、一定間隔で周方向に並ぶ多数のスリットが形成されており、光センサ４８は、当該スリット板４６の回転に伴い、前記スリットに対応したパルス信号を制御ユニット５０に出力する。

上記演算処理部５１は、光センサ４８から出力されるパルス信号に基づき第１巻取り軸３１の回転量（回転角度）を検出し、この回転量に基づきシートロールＳＲの残量が予め定められた残量に達したか否かを判別し、達している場合には残量警告処理を実行する。

［クリーニング動作制御］
次に、演算処理部５１によるクリーニング動作制御について、図７のフローチャートを参照しつつ説明する。

印刷装置１おいて基板Ｐの印刷処理が行われている間、演算処理部５１は、クリーナー１０を待機状態（図５の実線に示す状態）に制御する。具体的には、演算処理部５１は、シートＳがマスク６から下方に離間するように、クリーニングヘッド１２のヘッド本体４１を下降位置に配置し、シート供給機構１４の電磁クラッチ２４をオンすることにより、シートロールＳＲからのシートＳの引き出しを規制する。また、ピストンが後退位置に保持されるように巻取用エアーシリンダ３６を制御する。

そして、所定のクリーニング条件が成立するのを待ち（ステップＳ１）、クリーニング条件が成立すると（ステップＳ１でＹｅｓ）、演算処理部５１は、電磁クラッチ２４をオフに切り替えた後、昇降用エアーシリンダ４２を制御してヘッド本体４１を上昇位置に移動させるとともに、第１ロール軸２１の回転量（ｎ）の検出を開始する（ステップＳ３）。すなわち、ヘッド本体４１が上昇を開始すると、これに伴いシートロールＳＲからシートＳが引き出されて第１ロール軸２１が回転するため、演算処理部５１は、ヘッド本体４１を上昇させるのと同時に第１ロール軸２１の回転量（ｎ）の検出を開始する。具体的には、上記光センサ４８から出力されるパルス信号のカウントを開始する。

そして、ヘッド本体４１の上昇が完了したか否かを判断し（ステップＳ５）、ここでＹｅｓの場合には、演算処理部５１は、第１ロール軸２１の回転量（ｎ）の検出を終了する（ステップＳ７）。そして、電磁クラッチ２４をオフからオンに切り替えた後、マスク６のクリーニングを実行する（ステップＳ９）。具体的には、演算処理部５１は、印刷ステージ４を制御し、当該印刷ステージ４と共にクリーナー１０をＹ軸方向に移動させるとともに、バルブ４５を切り替え制御することによりヘッド本体４１に対して負圧の供給を開始する。

ヘッド本体４１を上昇位置に移動させると、これに伴いシートＳがシートロールＳＲから引き出され、未使用のシートＳがシート支持面４１ａを介してマスク６の下面に押し当てられる。よって、クリーナー１０が印刷ステージ４と共にＹ軸方向に移動することにより、マスク６の下面の付着物（ペースト）が除去されることとなる。

次に、演算処理部５１は、マスク６のクリーニングが終了したか否か、すなわち、クリーナー１０がマスク６の所定のクリーニング終端位置まで移動したか否かを判断し（ステップＳ１１）、ここで、Ｙｅｓと判断すると、シートＳの巻取り処理を実行する（ステップＳ１３）。具体的には、昇降用エアーシリンダ４２を制御してヘッド本体４１を上昇位置から下降位置に移動させた後、巻取用エアーシリンダ３６を制御して第１巻取り軸３１を巻取り方向に回転駆動する。これにより、ヘッド本体４１の下降に伴い弛んだ使用済みのシートＳを巻取り芯ＭＣに巻き取る。なお、演算処理部５１は、このようなシートＳの巻取り制御と共に印刷ステージ４を制御することにより、クリーナー１０を印刷ステージ４と共に元の位置にリセットする。

次に、演算処理部５１は、ステップＳ３〜Ｓ７の間に検出した第１ロール軸２１の回転量（ｎ）が予め設定された閾値（Ｎ）を超えているか否か、すなわち、シートロールＳＲの残量が所定量未満になっているか否かを判断する（ステップＳ１５）。上述した通り、このクリーナー１０では、ヘッド本体４１の上昇時にシートロールＳＲからシートＳが引き出されるため、これに伴いシートロールＳＲと共に第１ロール軸２１が回転するが、一定量のシートＳが引き出されていても、図８（ａ）に示すようにシート残量が少なくなると（シートロール径が小さくなると）、図８（ｂ）に示すようにシート残量が多いとき（シートロール径が大きいとき）に比べて第１ロール軸２１の回転量が多くなる。演算処理部５１は、この第１ロール軸２１の回転量（ｎ）が予め設定された閾値（Ｎ）を超えているか否かを判断する。第１ロール軸２１の回転量（ｎ）が予め設定された閾値（Ｎ）を超えていて、Ｙｅｓと判断した場合（すなわち、シートロールＳＲの残量が所定量未満であると判断した場合）には、残量警告処理を実行し（ステップＳ１７）、その後、処理をステップＳ１に移行する。

当例では、例えば演算処理部５１は、上記表示／操作ユニット５５を制御し、シートロールＳＲの交換メッセージを表示する。この場合、実行可能な残りのクリーニング回数を併せて表示するようにしてもよい。これにより、オペレータによるシートロールＳＲの交換を喚起する。なお、図７中には記載していないが、例えばシートロールＳＲの交換メッセージを表示した場合には、上記表示／操作ユニット５５を介してシートロールＳＲが交換された旨の入力操作が行われるまで、印刷装置１が待機状態に維持されるようにしてもよい。

上記閾値（Ｎ）は、当例では第１ロール軸２１の回転角（θ）で規定されており、シートＳの一回の引き出し量（長さ）をＣ、シート切れ直前の理論上のシートロールＳＲの外径をＢ、円周率をπ、調整量（マージン）をαとしたときに下記に基づき求められている。
閾値（Ｎ）＝（３６０×Ｃ／Ｂπ）−α

ここで、シート切れ直前のシートロールＳＲの外径Ｂとは、クリーニング１回分のシートＳが残された状態のシートロールＳＲの外径である。例えば、シートロールＳＲの外径Ｂは、シートＳがロール芯ＲＣに一巻きされているときのシートロールＳＲの外径であり下記式で定義される。
外径Ｂ＝ロール芯ＲＣの外径＋（シートＳの厚み寸法）×２

つまり、閾値（Ｎ）は、シートロールＳＲがシート切れとなる直前のシート引出し時の第１ロール軸２１の回転量よりも若干小さい値に設定されている。

これにより、実際にシート切れが発生するよりも適度に早い段階で上記残量警告処理を実行し、シートロールＳＲの交換をオペレータに対して喚起できるようになっている。

一方、ステップＳ１５でＮｏと判断した場合、すなわち、シートロールＳＲの残量が所定量未満でないと判断した場合には、演算処理部５１は、ステップ１７の残量警告処理を実行することなく、そのまま処理をステップＳ１にリターンする。

［作用効果等］
以上説明した印刷装置１によれば、実際にシート切れが発生する前に、シートロールＳＲの交換をオペレータに対して促すことが可能となるため、実際にシート切れが発生したことを検知する従来装置（特許文献１）の課題を解決することができる。すなわち、上記印刷装置１によれば、末端フリータイプのシートロールＳＲを用いた場合でも、シート切れが実際に発生する前にシートロールＳＲの交換をオペレータに促すことができるので、ロール芯ＲＣからシートＳが完全に引き出されてその末端部分がクリーナー１０の機構部分に絡まったり噛み込んだりすることを未然に防止することが可能となる。

特に、上記印刷装置１によれば、上記閾値（Ｎ）として、シートロールＳＲがシート切れとなる直前のシート引出し時の第１ロール軸２１の回転量よりも若干小さい値に設定されているので、シート切れ発生前にシートロールＳＲの交換を促すようにしながらも、当該交換により廃棄されるシートＳの量を抑制することができるという利点がある。

また、第１ロール軸２１（シートロールＳＲ）の回転量を検出するための上記ロール残量検出部１６は、上記の通り、第１ロール軸２１に固定されたスリット板４６とその回転に伴いスリットに対応したパルス信号を出力する光センサ４８とで構成されている。このようなロール残量検出部１６の構成は、従来装置（特許文献１）の回転検出部の構成とほぼ共通しているため、従来装置においてクリーニングプログラムの変更等を行うことで、上記実施形態のクリーニング装置と同等の作用効果を享受することが可能となる。従って、既に生産ラインで使用されている印刷装置についても、上記のような回転検出部を備えているものであれば、ソフト的な対応で、上記印刷装置１と同様の作用効果を享受することが可能となる。

［変形例等］
以上説明した印刷装置１は、本発明に係るクリーニング装置が適用されたスクリーン印刷装置の好ましい実施形態の例示であって、クリーナー１０や印刷装置１の具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、以下のような構成を採用することもできる。

（１）実施形態では、クリーナー１０は、クリーニングヘッド１２のヘッド本体４１の上昇動作に伴いシートロールＳＲからシートＳが引き出される構成であるが、すなわち、ヘッド本体４１を昇降駆動する駆動機構が本発明のシート引き出し機構としての機能を兼ねたものであるが、シートＳを一定量ずつ引き出すことができれば、シート引出し機構の構成はこれに限定されるものではない。例えば、シート供給機構１４の電磁クラッチ２４をオフした状態で、巻取用エアーシリンダ３６の作動によりシートロールＳＲからシートＳを引き出す構成であってもよい。また、電動モータの駆動力でシートロールＳＲからシートＳを引き出す構成であってもよい。

同様に、使用後のシートＳを回収する（引き取る）機構は、上記実施形態のようなシート巻取り機構１５に限定されるものではなく、すなわち巻き取るものに限定されるものではなく、使用後のシートＳを対向した２本のローラで挟み、ローラの回転により引き取りながら廃棄ボックスに収納するような機構であってもよい。

（２）実施形態では言及してないが、使用されるシートロールＳＲの種類に応じて上記閾値（Ｎ）を変更できるようにしてもよい。例えばシートロールＳＲのロール径に関するパラメータと上記閾値（Ｎ）とを対応付けたテーブルデータを記憶させておき、オペレータが表示／操作ユニット５５を操作して上記パラメータを制御ユニット５０に入力すると、演算処理部５１が当該パラメータに対応する閾値（Ｎ）を上記テーブルデータから特定して図７のステップ１５の処理を実行するようにしてもよい。この場合、上記パラメータは、シートロールＳＲのロール径（外径）やロール芯ＲＣの径（外径）であってもよいし、シートロールＳＲの名称やコード等であってもよい。

この構成によれば、使用されるペーストの種類に応じて材質や厚みの異なるシートロールＳＲが使い分けられるような場合でも、使用されるシートロールＳＲ毎に、シート切れが発生する前に適切に残量警告処理を実行することが可能となる。

（３）閾値（Ｎ）として複数の閾値（Ｎ１、Ｎ２（Ｎ１＜Ｎ２））が設定され、まず、検出回転量（ｎ）が第１閾値（Ｎ１）を超えると演算処理部５１が第１残量警告処理を実行し、さらに、検出回転量（ｎ）が第２閾値（Ｎ１）を超えると第１残量警告処理とは異なる第２残量警告処理を実行するようにしてもよい。この場合、例えば第１残量警告処理では、演算処理部５１が表示／操作ユニット５５を制御してシートロールＳＲの交換準備を示すメッセージを表示させ、第２残量警告処理では、シートロールＳＲの交換を強要するメッセージを表示させることが考えられる。

なお、残量警告処理は、上記メッセージの代わりに、又は当該メッセージと共にクリーニング可能な残り回数を表示させるようにしてもよい。また、残量警告処理は、上記メッセージの代わりに、又は当該メッセージと共にランプの点灯や警告音を伴うものであってもよい。

（４）実施形態では、マスク６のクリーニングが終了した後に残量警告処理を実行しているが、マスク６のクリーニング前又はクリーニング中に残量警告処理を実行するようにしてもよい。

１ スクリーン印刷装置
１０ クリーナー
１１ フレーム
１２ クリーニングヘッド（シート引出し機構）
１４ シート供給機構
１５ シート巻取り機構
１６ ロール残量検出部（検出部）
２１ 第１ロール軸
２２ 第２ロール軸
５０ 制御ユニット
５１ 演算処理部（制御装置）
５２ プログラム記憶部
５３ 印刷ステージ制御部
５４ クリーナー制御部
５５ 表示／操作ユニット（操作部）
５６ 入出力制御部
Ｓ シート
ＳＲ シートロール
ＲＣ ロール芯

Claims (7)

1. マスク清掃用のクリーニングシートがロール状に巻かれたシートロールを支持し、当該シートロールと共に回転するロール軸と、
   前記クリーニングシートによりマスクを清掃するマスク清掃動作毎に、マスク清掃のために前記シートロールからクリーニングシートを一定量だけ引出すシート引出し機構と、
   前記シート引出し機構のシート引出し作動により前記シートロールからクリーニングシートが引出されるときの前記一定量に対応する前記ロール軸の回転量を検出する検出部と、
   前記検出部が検出したロール軸の回転量が予め設定された閾値を超えたときに、残量警告処理を実行する制御装置と、を備えたことを特徴とするクリーニング装置。
2. 請求項１に記載のクリーニング装置において、
   前記シートロールのロール径に関するパラメータの入力を許容する操作部をさらに備え、
   前記制御装置は、前記操作部の操作により入力された前記パラメータに基づき前記閾値を設定する、ことを特徴とするクリーニング装置。
3. 請求項２に記載のクリーニング装置において、
   前記シートロールは、クリーニングシートが巻かれたロール芯を有し、当該ロール芯を介して前記ロール軸に支持されるものであり、
   前記制御装置は、前記パラメータとして入力される前記ロール芯の径寸法に基づき前記閾値を設定する、ことを特徴とするクリーニング装置。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載のクリーニング装置において、
   前記閾値は、シート引出し作動により前記シートロールからクリーニングシートが引出されるときの前記ロール軸の回転量であって前記シートロールがシート切れとなる直前の前記ロール軸の回転量よりも小さい値である、ことを特徴とするクリーニング装置。
5. 請求項４に記載のクリーニング装置において、
   前記閾値は、前記シート切れとなる直前の前記シートロールの外径と、前記シート引出し機構の一回のシート引出し作動により引き出されるクリーニングシートの引き出し量とに基づき求められた値である、ことを特徴とするクリーニング装置。
6. 請求項１乃至５の何れか一項に記載のクリーニング装置において、
   前記シートロールから引き出されたクリーニングシートを、ヘッド本体の上昇動作に伴いマスク下面に押し当てるクリーニングヘッドを含み、
   前記シート引出し機構は、前記ヘッド本体を上昇させ、この上昇動作に伴い前記シートロールからクリーニングシートを引き出す、ことを特徴とするクリーニング装置。
7. 基板に重ねられるマスクと、
   基板に重ねられた前記マスクに沿って相対的に移動することにより、当該マスクに沿ってペーストを移動させながら基板上に印刷するスキージと、
   印刷後のマスク下面にクリーニングシートを押し当てて清掃する、請求項１乃至６の何れか一項に記載のクリーニング装置と、を備えることを特徴とするスクリーン印刷装置。

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