JP7244629B2 - 供給ユニット、印刷装置及び印刷装置の制御方法 - Google Patents

Description

本明細書では、供給ユニット、印刷装置及び印刷装置の制御方法を開示する。

従来、基板などの印刷対象に対してスクリーンマスクを用いてはんだなどの粘性流体の印刷処理を行う印刷装置において、はんだを供給するはんだ供給装置を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この印刷装置では、はんだ容器を取替可能に搭載するはんだ供給装置の容器交換部が侵入可能な待機空間部が開閉扉をもって一部に形成された機体カバーを備えており、安全性を確保しつつ、装置の駆動を停止させることなく、はんだ容器の取替が可能である。

特開２０１８－１１８４０７号公報

しかしながら、上述した印刷装置では、作業者が装置内部にアクセスすることを規制する壁面、底面などの構造物が本体側の機体カバーに設けられており、更に、本体側に待機空間部を特別に設ける必要があり、機体カバーなどの構成が煩雑になる問題があった。

本開示は、このような課題に鑑みなされたものであり、粘性流体のカートリッジを交換するに際して、構成をより簡素化しつつ、安全性を確保し、処理の中断をより抑制することができる供給ユニット、印刷装置及び印刷装置の制御方法を提供することを主目的とする。

本明細書で開示する供給ユニット、印刷装置及び印刷装置の制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

即ち、本開示の供給ユニットは、
印刷対象に対して粘性流体の印刷処理を行う印刷装置に用いられ、該粘性流体の供給を行う供給ユニットであって、
前記粘性流体を収容したカートリッジを装着、装着解除可能である装着部と、
前記カートリッジを覆い前記印刷装置内部へのアクセスを規制する規制壁部と、
前記装着部に装着された前記カートリッジを前記規制壁部と共に供給動作方向へ移動させる駆動部と、
を備えたものである。

この供給ユニットでは、粘性流体を収容したカートリッジを装着、装着解除可能である装着部と、カートリッジを覆い印刷装置内部へのアクセスを規制する規制壁部と、を共に供給動作方向へ移動させる。一般的に、印刷装置内部へのアクセスを規制する規制壁部が印刷装置の本体側に配設された場合において、カートリッジは印刷装置の本体に対して様々な方向に移動することがあり、規制壁部に対してカートリッジを入れ込む空間などを設ける必要があるため、構成が煩雑になる。本開示の供給ユニットでは、規制壁部がカートリッジと共に移動するため、カートリッジを交換する際にもカートリッジの近傍には規制壁部が必ず存在し、且つカートリッジを入れ込むような特別な空間を要しない。したがって、この供給ユニットでは、粘性流体のカートリッジを交換するに際して、構成をより簡素化しつつ、安全性を確保し、処理の中断をより抑制することができる。ここで、「印刷装置内部へのアクセス」とは、動作する構成を有する装置内部へ作業者が手を入れるなどの作業を意味する。また、「印刷対象」としては、例えば、部品を実装する基板や立体物などが挙げられる。また、「粘性流体」としては、はんだペーストや導電性ペースト、接着剤などが挙げられる。また、「処理の中断を抑制する」とは、印刷に関する処理の中断の抑制をいい、印刷処理自体のほか、例えば、印刷対象の搬入、搬出処理や、スクリーンマスクと印刷対象との位置合わせ処理、スクリーンマスクＭの清掃処理なども含まれる。

実装システム１０の一例を表す概略説明図。 供給ユニット４０の説明図。 扉部材１６を開放した際の閉鎖機構１７及び固定機構４５の説明図。 扉部材１６を閉鎖した際の閉鎖機構１７及び固定機構４５の説明図。 印刷部２４、マスク部２８、撮像部３５及び供給ユニット４０の説明図。 連結状態の連結部５０の説明図。 固定状態の連結部５０の説明図。 カートリッジ６０の説明図。 印刷装置１１の電気的な接続関係を示すブロック図。 印刷処理ルーチンの一例を示すフローチャート。 印刷処理の説明図。 供給処理の説明図。 カートリッジ交換処理ルーチンの一例を示すフローチャート。

本実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本開示の一例である印刷装置１１を含む実装システム１０の一例を表す概略説明図である。図２は、供給ユニット４０の説明図である。図３は、扉部材１６を開放した際の閉鎖機構１７及び固定機構４５の説明図である。図４は、扉部材１６を閉鎖した際の閉鎖機構１７及び固定機構４５の説明図である。図５は、印刷部２４、マスク部２８、撮像部３５及び供給ユニット４０の説明図である。図６は、固定ロッド５１が移動部連結位置にある連結状態の連結部５０の説明図である。図７は、固定ロッド５１が本体固定位置にある固定状態の連結部５０の説明図である。図８は、カートリッジ６０の説明図である。図９は、印刷装置１１の電気的な接続関係を示すブロック図である。実装システム１０は、例えば部品を基板Ｓに実装するシステムである。この実装システム１０は、印刷装置１１と、実装装置１２と、管理コンピュータ（ＰＣ）９０とを備えている。実装システム１０は、印刷装置１１の下流側に部品を基板Ｓに実装する複数の実装装置１２が配置された実装ラインとして構成されている。なお、本実施形態において、左右方向（Ｘ軸）、前後方向（Ｙ軸）及び上下方向（Ｚ軸）は、図１～７、１１、１２に示した通りとする。

実装装置１２は、印刷装置１１によりはんだペーストなどの粘性流体が印刷された基板Ｓに部品を装着する装置である。管理ＰＣ９０は、実装システム１０の各装置の情報を管理する装置である。この管理ＰＣ９０は、実装ラインの各装置の進捗状況などを管理している。実装システム１０の各装置は、管理ＰＣ９０と情報をやりとりし、他の装置の進捗状況などの情報を取得する。

印刷装置１１は、スキージ２７を用いてスクリーンマスクＭ上のはんだペーストをスクリーンマスクＭに形成されたパターン孔に押し込むことによりそのパターン孔を介して下方の印刷対象としての基板Ｓに、粘性流体としてのはんだペーストを塗布（印刷）する装置である。「印刷対象」としては、例えば、部品を実装する基板Ｓや立体物などが挙げられる。「粘性流体」としては、はんだペーストや導電性ペースト、接着剤などが挙げられる。ここでは、基板Ｓとはんだペーストを一例として以下説明する。印刷装置１１は、制御部２０（図９参照）と、印刷部２４と、マスク部２８と、基板処理部３０と、清掃部３２と、撮像部３５と、供給部としての供給ユニット４０とを備えている。制御部２０は、ＣＰＵ２１を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、印刷装置１１の全体を制御する。制御部２０は、詳しくは後述するが、印刷移動部２６と供給ユニット４０とを接続解除した状態で且つ供給ユニット４０のカートリッジ６０が待機位置にあるときに扉部材１６のロックを解除する。また、制御部２０は、印刷移動部２６と供給ユニット４０とを接続した状態で且つ閉鎖機構１７により扉部材１６を閉鎖したのち粘性流体の供給処理を実行する。

印刷装置１１の本体１４には、図３、４に示すように、開口部１５を開放及び閉鎖し閉鎖状態でロック可能な扉部材１６が配設されている。開口部１５は、供給ユニット４０が待機領域（図５参照）にあり、且つカートリッジ６０が待機位置（図２参照）にあるときに、取り替えなどでカートリッジ６０を外部又は内部へ移動する際に通過する領域である。扉部材１６は、カートリッジ６０の交換時にのみ開放されるカートリッジ交換専用扉部材である。扉部材１６は、供給ユニット４０の移動方向（前後方向）の延長線上に設けられた開口部１５を開放閉鎖するよう印刷装置の本体１４の正面右側に配設されている。扉部材１６の開放位置がカートリッジ６０の待機位置（初期位置）である。この扉部材１６は、左右方向にスライドするスライド窓として構成されている。印刷装置１１には、図３、４に示すように、閉鎖機構１７が配設されている。閉鎖機構１７は、閉鎖機構１７の筐体に形成された挿入孔１８へ、扉部材１６に固定されたジョイント部材１９を差し込むことで扉部材１６を閉鎖状態とする機構である。ジョイント部材１９の先端には穴部が設けられており、閉鎖機構１７の内部に設けられたロックピンをこの穴部へ挿入することで扉部材１６をロックする。閉鎖機構１７は、ロックピンを駆動するソレノイドを備える。また、閉鎖機構１７には、図示しない閉鎖センサが配設されており、ジョイント部材１９の挿入及びロック状態を検出可能になっている。制御部２０は、閉鎖センサの出力信号により扉部材１６が閉鎖されていることを検出可能である。

印刷部２４は、印刷装置１１の上段に配設されており、スクリーンマスクＭを用いて粘性流体を基板Ｓ上に印刷処理するユニットである。印刷部２４は、印刷ヘッド２５と、印刷移動部２６と、スキージ昇降部と、スキージ２７とを備えている。印刷移動部２６は、印刷ヘッド２５を所定の印刷方向（ここでは前後方向）に移動するものであり、前後方向に形成されたガイドに沿って移動するスライダとスライダを駆動するモータとを備えている。スキージ２７は、印刷ヘッド２５の下面側に配設され、スキージ昇降部により昇降される。印刷部２４は、前後方向にそれぞれ用いられる２つのスキージ２７を有している。印刷部２４は、供給ユニット４０と接続及び接続解除可能であり、印刷移動部２６は、印刷ヘッド２５と共に供給ユニット４０を移動させる。供給ユニット４０は、モータなどの移動部を有しないが、連結部５０で印刷部２４に連結され、印刷移動部２６によって供給領域と待機領域との間で前後方向に移動する（図５参照）。係合部材２３は、供給ユニット４０が備える連結部５０により供給ユニット４０と連結する部材である（図５～７参照）。係合部材２３は、固定ロッド５１が挿入される挿入孔が設けられている。

マスク部２８は、上下方向において印刷部２４と基板処理部３０との間に配設されており、スクリーンマスクＭを固定保持するユニットである。マスク部２８は、マスク固定部２９を備えている。マスク固定部２９は、スクリーンマスクＭを位置決めして水平な姿勢で支持固定する。基板処理部３０は、マスク部２８の下方に配設され、基板Ｓを搬入し、搬入した基板Ｓを位置決めして支持し、スクリーンマスクＭに接触，離間させるユニットである。基板処理部３０は、基板Ｓを左右方向に搬送する基板搬送部３１と、基板Ｓを下方から支持する基板支持部材と、基板処理部３０全体や基板支持部材を昇降させる支持昇降部とを備える。清掃部３２は、上下方向においてマスク部２８と基板処理部３０との間に配設されており、清掃部材３３によりスクリーンマスクＭの裏面を清掃する清掃処理を行うユニットである。清掃部材３３は、例えば清掃紙などが挙げられる。撮像部３５は、基板Ｓ及びスクリーンマスクＭの画像を撮像するカメラ３６を備えている。制御部２０は、この撮像画像に基づいてスクリーンマスクＭと基板Ｓとの位置合わせなどを行う。

供給ユニット４０は、マスク部２８の上方において印刷部２４と同じ高さに移動可能に配設され、カートリッジ６０に収容されたはんだペーストをスクリーンマスクＭ上に供給するユニットである。供給ユニット４０は、印刷ヘッド２５の前方に配設されている（図５参照）。供給ユニット４０は、カートリッジ６０に圧力を加えてカートリッジ６０からはんだペーストを吐出させる。この供給ユニット４０は、図２に示すように、装着部４１と、規制壁部４２と、駆動部４３と、カバー部材４４と、固定用ステー４６とを備えている。装着部４１は、はんだペーストを収容したカートリッジ６０を装着、装着解除するものである。装着部４１は、規制壁部４２の左側面側に設けられている。カートリッジ６０には、フックと回動するレバーとを有するスナップ錠が配設されており、カートリッジ６０は、このスナップ錠により装着部４１に装着、固定される。装着部４１は、駆動部４３の下方に配設されており、駆動部４３によって規制壁部４２とともに供給動作方向（左右方向）へ移動する。

規制壁部４２は、カートリッジ６０を覆い印刷装置１１の内部へのアクセスを規制する壁部材である。なお、「印刷装置１１の内部へのアクセス」とは、動作する構成を有する装置内部へ作業者が手など身体の一部や何らかの部材などを入れることを意味する。この規制壁部４２は、カートリッジ６０の側面、下面及び背面に形成されている。また、規制壁部４２は、カートリッジ６０が待機する待機位置においてカートリッジ６０を通過可能な開口部１５の開口縁に沿って形成されており、印刷装置１１の内部へのアクセスを規制する。供給ユニット４０では、カートリッジ６０を交換するほか、はんだペーストをスクリーンマスクＭへ供給する際にもカートリッジ６０の近傍には規制壁部４２が常に存在する。

駆動部４３は、装着部４１に装着されたカートリッジ６０を規制壁部４２と共に供給動作方向へ移動させるものである。この駆動部４３は、モータが接続されユニットの右端側に配設された駆動ローラと、ユニットの左端側に配設された従動ローラと、駆動ローラ及び従動ローラに左右方向に架け渡されたベルトとを備えている。このベルトには、装着部４１や規制壁部４２が固定されており、このベルトの駆動により、装着部４１や規制壁部４２が供給動作方向へ移動する。カバー部材４４は、供給ユニット４０の前方及び上方を覆う部材であり、駆動部４３などを保護する部材である。カバー部材４４には、カートリッジ６０の取替移動に干渉しないよう、カートリッジ６０の待機位置に切欠きが設けられている。

装着部４１の前方には、固定用ステー４６が固定されている。固定用ステー４６は、カバー部材４４の下部から前方に形成された立て板状の部材である。この固定用ステー４６は、固定機構４５の一部を構成し、カートリッジ６０の待機位置での固定を行う。固定機構４５は、カートリッジ６０が待機位置にあり扉部材１６が開放状態であるときには装着部４１及び規制壁部４２の供給動作方向への移動を規制する一方、扉部材１６が閉鎖状態であるときには装着部４１及び規制壁部４２の供給動作方向への移動を可能とする機構である。固定機構４５は、図３、４に示すように、固定用ステー４６と、フック部材４７と、付勢部材４８と、解除ピン４９と、解除ステー５６とにより構成されている。フック部材４７は、固定用ステー４６の上端が挿入される溝部が形成された部材であり、窓枠に固定された支持部材が支持する支持軸を中心として固定位置（図３）と解除位置（図４）との間で回動する。付勢部材４８は、バネなどの弾性体であり、フック部材４７を固定位置へ向かって付勢する。解除ピン４９は、扉部材１６に配設された解除ステー５６に当接して押されると、フック部材４７を解除位置へ移動させる部材である。この固定機構４５は、扉部材１６が閉鎖状態では、フック部材４７が解除位置となり、装着部４１や規制壁部４２が移動可能になり（図４）、扉部材１６が開放状態では、フック部材４７が固定位置で固定用ステー４６に係合し、装着部４１や規制壁部４２が待機位置で固定される。このように、固定機構４５は、扉部材１６の位置に応じて物理的にカートリッジ６０の移動を規制、規制解除する機構である。

連結部５０は、供給ユニット４０と印刷部２４（印刷移動部２６）とを接続及び接続解除するものである。また、連結部５０は、供給ユニット４０を本体１４に固定する固定部としても機能する。即ち、連結部５０は、供給ユニット４０を待機領域で印刷装置１１の本体１４に固定すると共に印刷移動部２６との接続を解除する一方、供給ユニット４０と印刷移動部２６を接続すると共に本体１４への固定を解除するものである。連結部５０は、供給ユニット４０の左端部及び右端部に配設されている。この連結部５０は、図６、７に示すように、固定ロッド５１と、エアシリンダ５２（駆動部）とを備える。固定ロッド５１は、エアシリンダ５２に挿入された棒状部材であり、エアシリンダ５２により駆動される。この固定ロッド５１は、供給ユニット４０と印刷移動部２６とを接続すると共に本体１４への固定を解除する移動部連結位置と（図６）、供給ユニット４０を本体１４に固定すると共に印刷移動部２６との接続を解除する本体固定位置と（図７）、の間で移動する。印刷部２４には、Ｌ字形状で水平面に挿入穴が形成された係合部材２３が固定されている。また、本体１４には、柱部材にＬ字形状で水平面に挿入穴が形成された固定部材５３が固定されている。固定ロッド５１は、移動部連結位置では係合部材２３にのみ挿入され、本体固定位置では固定部材５３にのみ挿入される。エアシリンダ５２には図示しない加圧空気が供給されており、供給経路の切替によって固定ロッド５１を上下に駆動する。また、固定部材５３には、固定検出センサ５４が配設されている。固定検出センサ５４は、供給ユニット４０に配設された板状部材が挿入されると信号を出力するセンサである。制御部２０は、固定検出センサ５４の出力信号によって、供給ユニット４０が待機領域に存在することを検出することができる。また、印刷部２４には、図示しない連結センサが配設されており、供給ユニット４０が適正に連結されているかを確認可能となっている。また、連結部５０には、図示しない位置センサが配設されており、固定ロッド５１の位置を検出可能になっている。制御部２０は、カートリッジ６０が所定の待機位置（図２参照）にあり且つ連結部５０により印刷移動部２６と供給ユニット４０とが接続解除されると、駆動部４３の駆動力を切断する。また、カートリッジ６０は、待機位置で固定機構４５によって固定されるため、取り替え時などに誤って移動することが防止されている。

カートリッジ６０は、図８に示すように、円筒状の本体部６１と、この本体部６１より大きな径で形成されたフランジ部６２とを有している。このカートリッジ６０は、収容容器６３と、蓋部材６４と、ノズル６５と、接続部６６とを有している。収容容器６３は、はんだペーストが収容され一端部が開口したカップ状の容器である。蓋部材６４は、収容容器６３の開口にはめ込まれて挿入される部材である。この蓋部材６４の中央には、はんだペーストを外部へ吐出するノズル６５が形成されている。接続部６６は、エア供給部６８が挿入接続される孔であり、フランジ部６２の中央に形成されている。接続部６６には、エア供給部６８が挿入され、配管６７を介してエアが本体部６１の内部に供給される。カートリッジ６０は、接続部６６から供給されたエアにより収容容器６３と蓋部材６４とを相対移動させ蓋部材６４を収容容器６３の内部へ押し込むことによりノズル６５からはんだペーストを吐出する。カートリッジ６０では、収容容器６３がピストンを構成し、はんだペーストの吐出の際に、収容容器６３の底面がエアにより押圧されて収容容器６３が下方に移動する。このカートリッジ６０では、残量検出センサが配設されており、収容容器６３の位置に応じて、はんだペーストの使用量及び残量を検出することができる。

次に、こうして構成された印刷装置１１の動作、まず、印刷処理の動作について説明する。図１０は、制御部２０のＣＰＵ２１が実行する印刷処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、制御部２０の記憶部に記憶され、作業者の印刷処理開始の入力に伴い実行される。このルーチンを実行すると、ＣＰＵ２１は、基板処理部３０に基板Ｓを搬送固定させ（Ｓ１００）、撮像部３５に基板Ｓ及びスクリーンマスクＭの基準マークを読み取らせて基板ＳとスクリーンマスクＭとの位置合わせを行わせ（Ｓ１１０）、印刷処理を印刷部２４に実行させる（Ｓ１２０）。印刷処理では、印刷ヘッド２５を移動させ、スキージ２７によりスクリーンマスクＭの下面に配置された基板Ｓ上へはんだペーストを供給する。図１１は、印刷部２４による印刷処理の説明図である。

次に、ＣＰＵ２１は、はんだペーストの供給タイミングであるか否かを判定し（Ｓ１３０）、はんだペーストの供給タイミングであるときには、ＣＰＵ２１は、印刷部２４を供給ユニット４０に連結させ（Ｓ１４０）、供給ユニット４０によりスクリーンマスクＭ上にはんだペーストを供給させる（Ｓ１５０）。はんだペーストの供給タイミングの判定は、はんだペーストの使用量を検出するか、印刷時間に基づいて予測してもよい。Ｓ１４０において、ＣＰＵ２１は、待機領域で待機する供給ユニット４０の隣に印刷部２４を移動し、連結部５０の固定ロッド５１を移動部連結位置へ移動させて印刷移動部２６と供給ユニット４０とを連結させると共に本体１４への固定を解除する。図１２は、供給ユニット４０による供給処理の説明図である。Ｓ１５０では、ＣＰＵ２１は、供給ユニット４０をスクリーンマスクＭの上方へ移動させ、はんだロールの上でカートリッジ６０を供給動作方向（左右）に移動させながら、ノズル６５からはんだペーストを吐出させる。供給処理が終了すると、ＣＰＵ２１は、印刷移動部２６によって供給ユニット４０を待機領域へ移動させ、固定ロッド５１を本体固定位置に移動させ、印刷部２４との連結を解除すると共に供給ユニット４０を固定させる（Ｓ１６０）。

Ｓ１６０のあと、又は、Ｓ１３０ではんだペーストの供給タイミングではないときには、ＣＰＵ２１は、スクリーンマスクＭの清掃タイミングであるか否かを判定する（Ｓ１７０）。この判定は、印刷処理時間が所定の清掃時間を経過したか否かにより行うことができる。スクリーンマスクＭの清掃タイミングであるときは、清掃部３２によるスクリーンマスクＭの清掃処理を実行する（Ｓ１８０）。Ｓ１８０のあと、又は、Ｓ１７０でスクリーンマスクＭの清掃タイミングではないときには、ＣＰＵ２１は、基板Ｓの生産処理が完了したか否かを判定し（Ｓ１９０）、基板Ｓの生産処理が完了していないときには、Ｓ１００以降の処理を実行する。一方、Ｓ１９０で基板Ｓの生産処理が完了したときには、このルーチンを終了する。

次に、供給ユニット４０のカートリッジ６０を交換する際の動作について説明する。図１３は、制御部２０のＣＰＵ２１が実行するカートリッジ交換処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、制御部２０の記憶部に記憶され、印刷処理ルーチンと並行して、所定間隔で繰り返し実行される。このルーチンを実行すると、ＣＰＵ２１は、カートリッジ６０の交換タイミングであるか否かを、残量検出センサで検出された収容容器６３の位置に基づいて判定する（Ｓ２００）。カートリッジ６０の交換タイミングでないときには、ＣＰＵ２１は、そのままこのルーチンを終了する。一方、Ｓ２００でカートリッジ６０の交換タイミングであるときには、ＣＰＵ２１は、供給ユニット４０が待機領域にあり、カートリッジ６０が待機位置にあり、且つ印刷移動部２６との連結が解除されているか否かを判定する（Ｓ２１０）。供給ユニット４０が待機領域にないか、カートリッジ６０が待機位置にないか、あるいは供給ユニット４０が印刷移動部２６に連結されているかのいずれかを満たすときには、現在実行している処理の終了まで待ったのち、供給ユニット４０を待機領域まで移動させ、カートリッジ６０を待機位置へ移動させ、印刷移動部２６との連結を解除させる（Ｓ２２０）。図５は、連結部５０の連結解除及び本体固定処理の説明図である。

Ｓ２２０のあと、又はＳ２１０でカートリッジ６０が待機位置にあり且つ印刷移動部２６との連結が解除されているときには、ＣＰＵ２１は、駆動部４３の電源を切断し（Ｓ２３０）、閉鎖機構１７を駆動して扉部材１６の閉鎖状態を解除する（Ｓ２４０）。続いて、ＣＰＵ２１は、カートリッジ６０の交換指示を操作パネルの表示部に表示させる（Ｓ２５０）。作業者は、表示部の表示内容を確認し、扉部材１６を開放し、カートリッジ６０を取り外して外部へ取り出す。扉部材１６が開放されると、固定機構４５のフック部材４７が固定用ステー４６に係合し、装着部４１及び規制壁部４２が固定される（図３）。作業者は、使用後のカートリッジ６０を取り外し、新たなカートリッジ６０を取り付け、扉部材１６を閉鎖する。このとき、作業者は、新たな収容容器６３を予め装着した別のカートリッジ６０を用意しておき、これと使用後のカートリッジ６０とを取り替えてもよい。扉部材１６が閉鎖されると、固定機構４５のフック部材４７が押し上げられ、装着部４１及び規制壁部４２が移動可能になる（図４）。

Ｓ２５０のあと、ＣＰＵ２１は、作業者により入力された交換完了入力を操作パネルから取得したか否かを判定し（Ｓ２６０）、交換完了が入力されていないときには、そのまま待機する。一方、Ｓ２６０で交換完了が入力されたときには、ＣＰＵ２１は、駆動部４３の電源を接続してカートリッジ６０を移動可能とし（Ｓ２７０）、このルーチンを終了する。印刷装置１１では、カートリッジ６０の交換時に扉部材１６が開放されても、規制壁部４２によって装置内部へアクセスされることが防止される。このため、印刷装置１１では、印刷処理ルーチンとカートリッジ交換処理ルーチンとを並行して実行可能であり、印刷処理を一切停止することなく、カートリッジ６０の交換を行うことができる。

ここで、本実施形態の構成要素と本開示の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態のスクリーンマスクＭがスクリーンマスクに相当し、基板Ｓが印刷対象に相当し、はんだペーストが粘性流体に相当し、カートリッジ６０がカートリッジに相当し、装着部４１が装着部に相当し、規制壁部４２が規制壁部に相当し、駆動部４３が駆動部に相当する。また、印刷移動部２６が移動部に相当し、開口部１５が開口部に相当し、扉部材１６が扉部材に相当し、閉鎖機構１７が閉鎖機構に相当し、制御部２０が制御部に相当し、固定機構４５が固定機構に相当し、印刷部２４が印刷部に相当する。本実施形態では印刷装置１１の説明によって本開示の供給ユニットや本開示の印刷装置の制御方法を開示する。

以上説明した本実施形態の供給ユニット４０は、粘性流体としてのはんだペーストを収容したカートリッジ６０を装着、装着解除可能である装着部４１と、カートリッジ６０を覆い印刷装置１１の内部へのアクセスを規制する規制壁部４２と、装着部４１に装着されたカートリッジ６０を規制壁部４２と共に供給動作方向へ移動させる駆動部４３とを備える。この供給ユニット４０では、カートリッジ６０を装着した装着部４１と、規制壁部４２と、を共に供給動作方向へ移動させる。一般的に、印刷装置１１の内部へのアクセスを規制する規制壁部が印刷装置１１の本体側に配設された場合において、カートリッジ６０は印刷装置１１の本体に対して様々な方向に移動することがあり、規制壁部に対してカートリッジを入れ込む空間などを設ける必要があるため、構成が煩雑になる。本実施形態の供給ユニット４０では、規制壁部４２がカートリッジ６０と共に移動するため、カートリッジ６０を交換する際にもその近傍には規制壁部４２が必ず存在し、且つカートリッジ６０を入れ込むような特別な空間を要しない。したがって、この供給ユニット４０では、粘性流体のカートリッジ６０を交換するに際して、構成をより簡素化しつつ、安全性を確保し、処理の中断をより抑制することができる。

また、装着部４１は、駆動部４３の下方に位置し、規制壁部４２は、カートリッジ６０の側面、下面及び背面に形成されている。この供給ユニットでは、カートリッジの側面や下面、背面からの印刷装置内部へのアクセスを規制することができる。更に、印刷装置１１は、供給ユニット４０のカートリッジ６０が待機する待機位置においてカートリッジ６０を通過可能な開口部１５を有し、規制壁部４２は、開口部１５の開口縁に沿って形成され印刷装置１１の内部へのアクセスを規制する。この供給ユニット４０では、開口縁に沿って形成された規制壁部４２によって、安全性をより高めることができ、ひいては処理の中断をより抑制することができる。

更にまた、印刷装置１１は、供給ユニット４０が待機する待機領域と粘性流体を供給する供給領域との間で供給ユニット４０を移動させる移動部としての印刷移動部２６と、カートリッジ６０が待機する待機位置においてカートリッジ６０を通過可能な開口部１５を開放及び閉鎖し閉鎖状態でロック可能な扉部材１６と、駆動部４３及び印刷移動部２６を制御し、カートリッジ６０が待機位置にあるときには扉部材１６のロックを解除する制御部２０を備える。この印刷装置１１では、供給ユニット４０が待機する待機領域と粘性流体を供給する供給領域との間で供給ユニット４０を移動させ、カートリッジ６０が待機する待機位置にあるときには、扉部材１６のロックを解除する。この印刷装置１１では、カートリッジ６０が待機位置にあるときに、開口部１５からカートリッジ６０を交換可能であり、この待機位置においても印刷装置１１の内部へのアクセスを規制する規制壁部４２がカートリッジ６０を覆って存在するため、安全性を確保し、処理の中断をより抑制することができる。また、印刷装置１１の本体側に規制壁部４２を設ける場合のような空間を要しないため、構成をより簡素化することができる。

また、印刷移動部２６は、供給ユニット４０と接続及び接続解除可能であり、制御部２０は、カートリッジ６０が待機位置にあり且つ印刷移動部２６と供給ユニット４０とが接続解除されると、駆動部４３の駆動力を切断する。この印刷装置１１では、カートリッジ６０が待機位置にあるときには、カートリッジ６０の移動動力が切断されるため、扉部材１６をより安全に開放することができる。更にまた、印刷装置１１は、カートリッジ６０が待機位置にあり扉部材１６が開放状態であるときには装着部４１及び規制壁部４２の供給動作方向への移動を規制する一方、扉部材１６が閉鎖状態であるときには装着部４１及び規制壁部４２の供給動作方向への移動を可能とする固定機構４５を備える。この印刷装置１１では、カートリッジ６０が待機位置にあり扉部材１６が開放されると固定機構４５によりカートリッジ６０の移動が規制されるため、より安全を確保することができる。そしてまた、印刷移動部２６は、印刷処理を実行するスキージ２７を有する印刷ヘッド２５と供給ユニット４０とを移動させる。この印刷装置１１では、供給ユニット４０の移動部が印刷ヘッド２５の移動部を兼ねるため、より構成を簡略化することができる。

なお、本開示の供給ユニット、印刷装置及び印刷装置の制御方法は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、装着部４１は、駆動部４３の下方に位置し、規制壁部４２がカートリッジ６０の側面、下面に形成されているものとしたが、特にこれに限定されない。例えば、装着部４１が駆動部４３の前面に位置し、規制壁部４２が上面にも形成されているものとしてもよい。また、装着部４１がカートリッジ６０の背面側に配設され、規制壁部４２は背面に形成されていないものとしてもよい。規制壁部４２は、装置内部へのアクセスを規制する側に形成されていればよい。

上述した実施形態では、カートリッジ６０が待機位置にあり且つ印刷移動部２６と供給ユニット４０とが接続解除されると、駆動部４３の駆動力（電源）を切断するものとしたが、特にこれに限定されず、この処理を省略してもよい。なお、安全性を高める観点からは、駆動部４３の駆動力を切断する方が好ましい。

上述した実施形態では、フック部材４７や固定用ステー４６により構成される固定機構４５によって装着部４１及び規制壁部４２を固定するものとしたが、特にこれに限定されない。例えば、フック部材４７や固定用ステー４６以外の構成を用いて装着部４１や規制壁部４２の移動を規制するものとしてもよい。

上述した実施形態では、連結部５０は、供給ユニット４０と印刷移動部２６との連結と、供給ユニット４０の本体１４への固定とを切り替える固定ロッド５１及びエアシリンダ５２を有するものとしたが、特にこれに限定されず、供給ユニット４０と印刷移動部２６との連結を行う部材と、供給ユニット４０の本体１４への固定を行う部材とを別部材としてもよい。この印刷装置１１においても、部材数は増加するが、カートリッジ６０を交換するに際して、安全性を確保しつつ、印刷に関する処理の中断をより抑制することができる。

上述した実施形態では、扉部材１６は、閉鎖機構１７及びジョイント部材１９によってロックされるものとしたが、扉部材１６がロックされるものとすれば、特にこれに限定されず、公知のロック機構を用いることができる。

上述した実施形態では、供給ユニット４０の移動方向（印刷方向，前後方向）の延長線上に設けられた開口部１５に扉部材１６を設け、この開口部１５からカートリッジ６０を交換するものとしたが、特にこれに限定されない。例えば、供給ユニット４０の移動方向と異なる向きに設けられた開口部に扉部材を配設し、この開口部からカートリッジ６０を交換するものとしてもよい。カートリッジ６０の取り出し方向は任意としてもよい。

上述した実施形態では、扉部材１６は、スライド窓としたが、扉部材１６の開放動作は、特にこれに限定されず、開放可能であれば任意である。例えば、扉部材は、手前下方へ向けて回動するものとしてもよいし、手前上方へ回動して開口部１５を開放するものとしてもよい。なお、装置の省スペース化を考慮すると、スライド窓がより好ましい。

上述した実施形態では、印刷移動部２６は印刷部２４と供給ユニット４０との移動を行うものとしたが、特にこれに限定されず、印刷移動部２６とは別の移動部で供給ユニット４０を移動するものとしてもよい。この印刷装置においても、移動部は増加するが、カートリッジ６０を交換するに際して、安全性を確保しつつ、印刷に関する処理の中断をより抑制することができる。

上述した実施形態では、扉部材１６は本体側に配設され、固定ロッド５１は本体１４に配設された固定部材５３に挿入されるものとした。即ち、扉部材１６や固定ロッド５１は、本体側に固定されるが、本体側の部材としては、例えば、清掃部３２のように頻繁に移動や動作する部材でなければよく、筐体や、本体に配設されている固定部材、カバー部材、柱部材などが挙げられる。

上述した実施形態では、供給ユニット４０を備えた印刷装置１１として本開示を説明したが、特にこれに限定されず、供給ユニット４０のみとしてもよいし、印刷装置１１の制御方法としてもよい。

なお、本開示の供給ユニット、印刷装置及び印刷装置の制御方法は、以下のように構成してもよい。例えば、本開示の供給ユニットにおいて、前記装着部は、前記駆動部の下方に位置し、前記規制壁部は、前記カートリッジの側面及び下面に形成されているものとしてもよい。この供給ユニットでは、カートリッジの側面や下面からの印刷装置内部へのアクセスを規制することができる。なお、カートリッジの背面にも、印刷装置内部へのアクセスを規制する規制壁部が形成されているものとしてもよい。あるいは、カートリッジの背面には、印刷装置内部へのアクセスを規制する前記装着部が形成されていてもよい。

本開示の供給ユニットにおいて、前記印刷装置は、前記供給ユニットが待機する待機位置において前記カートリッジを通過可能な開口部を有し、前記規制壁部は、前記開口部の開口縁に沿って形成され前記印刷装置内部へのアクセスを規制するものとしてもよい。この供給ユニットでは、開口縁に沿って形成された規制壁部によって、安全性をより高めることができ、ひいては処理の中断をより抑制することができる。

本開示の印刷装置は、
上述したいずれかの供給ユニットと、
前記供給ユニットが待機する待機領域と前記粘性流体を供給する供給領域との間で該供給ユニットを移動させる移動部と、
前記待機領域の前記カートリッジが待機する待機位置において前記カートリッジを通過可能な開口部を開放及び閉鎖し閉鎖状態でロック可能な扉部材と、
前記駆動部及び前記移動部を制御し、前記カートリッジが前記待機位置にあるときには前記扉部材のロックを解除する制御部と、
を備えたものである。

この印刷装置では、供給ユニットが待機する待機領域と粘性流体を供給する供給領域との間で該供給ユニットを移動させ、カートリッジが待機する待機位置にあるときには、カートリッジを通過可能な開口部を開放及び閉鎖する扉部材のロックを解除する。この印刷装置では、カートリッジが待機位置にあるときに、開口部からカートリッジを交換可能であり、この待機位置においても印刷装置内部へのアクセスを規制する規制壁部がカートリッジを覆って存在するため、安全性を確保し、処理の中断をより抑制することができる。また、印刷装置の本体側に規制壁部を設ける場合のような空間を要しないため、構成をより簡素化することができる。

本開示の印刷装置において、前記移動部は、前記供給ユニットと接続及び接続解除可能であり、前記制御部は、前記カートリッジが前記待機位置にあり且つ前記移動部と前記供給ユニットとが接続解除されると、前記駆動部の駆動力を切断するものとしてもよい。この印刷装置では、カートリッジが待機位置にあるときには、カートリッジの移動の動力が全て切断されるため、扉部材をより安全に開放することができる。この印刷装置において、前記カートリッジが前記待機位置にあり前記扉部材が開放状態であるときには前記装着部及び前記規制壁部の前記供給動作方向への移動を規制する一方、前記扉部材が閉鎖状態であるときには前記装着部及び前記規制壁部の前記供給動作方向への移動を可能とする固定機構、を備えたものとしてもよい。この印刷装置では、カートリッジが待機位置にあり扉部材が開放されるとカートリッジの移動が規制されるため、より安全を確保することができる。

本開示の印刷装置において、前記扉部材は、前記供給ユニットを前記移動部が移動させる移動方向の延長線上に設けられた開口部を開放閉鎖するよう前記印刷装置の本体側に配設されているものとしてもよい。なお、「本体側」とは、清掃部のような頻繁に移動や動作する部材ではなく、本体である筐体や、本体に配設されている固定部材、カバー部材、柱部材などを含む趣旨である。

本開示の印刷装置において、前記移動部は、前記粘性流体をスクリーンマスク上で移動させ前記印刷処理を実行するスキージを有する印刷ヘッドであるものとしてもよい。この印刷装置では、供給ユニットの移動部が印刷ヘッドを兼ねるため、より構成を簡略化することができる。

本開示の印刷装置の制御方法は、
粘性流体を収容したカートリッジを装着、装着解除可能である装着部と、前記カートリッジを覆い印刷装置内部へのアクセスを規制する規制壁部と、前記装着部に装着された前記カートリッジを前記規制壁部と共に供給動作方向へ移動させる駆動部と、を備えた供給ユニットと、
前記供給ユニットが待機する待機領域と前記粘性流体を供給する供給領域との間で該供給ユニットを移動させる移動部と、
前記待機領域の前記カートリッジが待機する待機位置において前記カートリッジを通過可能な開口部を開放及び閉鎖し閉鎖状態でロック可能な扉部材と、を備え、印刷対象に対して粘性流体の印刷処理を行う印刷装置の制御方法であって、
（ａ）前記駆動部及び前記移動部を制御し前記カートリッジを前記待機位置へ移動するステップと、
（ｂ）前記カートリッジが前記待機位置にあるときには前記扉部材のロックを解除するステップと、
を含むものである。

この印刷装置の制御方法では、上述した印刷装置と同様に、カートリッジが待機位置にあるときに、開口部からカートリッジを交換可能であり、この待機位置において印刷装置内部へのアクセスを規制する規制壁部がカートリッジを覆って存在するため、安全性を確保し、処理の中断をより抑制することができる。また、印刷装置の本体側に規制壁部を設ける場合のような空間を要しないため、構成をより簡素化することができる。なお、この印刷装置の制御方法において、上述した供給ユニットや印刷装置の種々の態様を採用してもよいし、また上述した印刷装置の各機能を実現するようなステップを追加してもよい。

本開示は、粘性流体を印刷対象へ印刷する装置の技術分野に利用可能である。

１０ 実装システム、１１ 印刷装置、１２ 実装装置、１４ 本体、１５ 開口部、１６ 扉部材、１７ 閉鎖機構、１８ 挿入孔、１９ ジョイント部材、２０ 制御部、２１ ＣＰＵ、２３ 係合部材、２４ 印刷部、２５ 印刷ヘッド、２６ 印刷移動部、２７ スキージ、２８ マスク部、２９ マスク固定部、３０ 基板処理部、３１ 基板搬送部、３２ 清掃部、３３ 清掃部材、３５ 撮像部、３６ カメラ、４０ 供給ユニット、４１ 装着部、４２ 規制壁部、４３ 駆動部、４４ カバー部材、４５ 固定機構、４６ 固定用ステー、４７ フック部材、４８ 付勢部材、４９ 解除ピン、５０ 連結部、５１ 固定ロッド、５２ エアシリンダ、５３ 固定部材、５４ 固定検出センサ、５６ 解除ステー、６０ カートリッジ、６１ 本体部、６２ フランジ部、６３ 収容容器、６４ 蓋部材、６５ ノズル、６６ 接続部、６７ 配管、６８ エア供給部、９０ 管理ＰＣ、Ｍ スクリーンマスク、Ｓ 基板。

Claims (10)

1. 印刷対象に対して粘性流体の印刷処理を行う印刷装置に用いられ、該粘性流体の供給を行う供給ユニットであって、
   前記粘性流体を収容したカートリッジを装着、装着解除可能である装着部と、
   前記カートリッジを覆い前記印刷装置内部へのアクセスを規制する規制壁部と、
   前記装着部に装着された前記カートリッジを前記規制壁部と共に供給動作方向へ移動させる駆動部と、を備え、
   前記装着部は、前記駆動部の下方に位置し、
   前記規制壁部は、前記カートリッジの背面、側面及び下面に形成されている、
   供給ユニット。
2. 前記印刷装置は、前記供給ユニットが待機する待機位置において前記カートリッジを通過可能な開口部を有し、
   前記規制壁部は、前記開口部の開口縁に沿って形成され前記印刷装置内部へのアクセスを規制する、請求項１に記載の供給ユニット。
3. 印刷対象に対して粘性流体の印刷処理を行う印刷装置であって、
   請求項１又は２に記載の供給ユニットと、
   前記供給ユニットが待機する待機領域と前記粘性流体を供給する供給領域との間で該供給ユニットを移動させる移動部と、
   前記待機領域の前記カートリッジが待機する待機位置において前記カートリッジを通過可能な開口部を開放及び閉鎖し閉鎖状態でロック可能な扉部材と、
   前記駆動部及び前記移動部を制御し、前記カートリッジが前記待機位置にあるときには前記扉部材のロックを解除する制御部と、
   を備えた印刷装置。
4. 前記移動部は、前記供給ユニットと接続及び接続解除可能であり、
   前記制御部は、前記カートリッジが前記待機位置にあり且つ前記移動部と前記供給ユニットとが接続解除されると、前記駆動部の駆動力を切断する、請求項３に記載の印刷装置。
5. 請求項４に記載の印刷装置であって、
   前記カートリッジが前記待機位置にあり前記扉部材が開放状態であるときには前記装着部及び前記規制壁部の前記供給動作方向への移動を規制する一方、前記扉部材が閉鎖状態であるときには前記装着部及び前記規制壁部の前記供給動作方向への移動を可能とする固定機構、を備えた印刷装置。
6. 印刷対象に対して粘性流体の印刷処理を行う印刷装置であって、
   前記粘性流体を収容したカートリッジを装着、装着解除可能である装着部と、前記カートリッジを覆い前記印刷装置内部へのアクセスを規制する規制壁部と、前記装着部に装着された前記カートリッジを前記規制壁部と共に供給動作方向へ移動させる駆動部と、を備え、前記粘性流体の供給を行う供給ユニットと、
   前記供給ユニットが待機する待機領域と前記粘性流体を供給する供給領域との間で該供給ユニットを移動させる移動部と、
   前記待機領域の前記カートリッジが待機する待機位置において前記カートリッジを通過可能な開口部を開放及び閉鎖し閉鎖状態でロック可能な扉部材と、
   前記駆動部及び前記移動部を制御し、前記カートリッジが前記待機位置にあるときには前記扉部材のロックを解除する制御部と、
   前記カートリッジが前記待機位置にあり前記扉部材が開放状態であるときには前記装着部及び前記規制壁部の前記供給動作方向への移動を規制する一方、前記扉部材が閉鎖状態であるときには前記装着部及び前記規制壁部の前記供給動作方向への移動を可能とする固定機構と、を備え、
   前記移動部は、前記供給ユニットと接続及び接続解除可能であり、
   前記制御部は、前記カートリッジが前記待機位置にあり且つ前記移動部と前記供給ユニットとが接続解除されると、前記駆動部の駆動力を切断する、印刷装置。
7. 前記装着部は、前記駆動部の下方に位置し、
   前記規制壁部は、前記カートリッジの側面及び下面に形成されている、請求項６に記載の印刷装置。
8. 前記移動部は、前記粘性流体をスクリーンマスク上で移動させ前記印刷処理を実行するスキージを有する印刷ヘッドである、請求項３～７のいずれか１項に記載の印刷装置。
9. 粘性流体を収容したカートリッジを装着、装着解除可能である装着部と、前記カートリッジを覆い印刷装置内部へのアクセスを規制する規制壁部と、前記装着部に装着された前記カートリッジを前記規制壁部と共に供給動作方向へ移動させる駆動部と、を備え、前記装着部は、前記駆動部の下方に位置し、前記規制壁部は、前記カートリッジの背面、側面及び下面に形成されている供給ユニットと、
   前記供給ユニットが待機する待機領域と前記粘性流体を供給する供給領域との間で該供給ユニットを移動させる移動部と、
   前記待機領域の前記カートリッジが待機する待機位置において前記カートリッジを通過可能な開口部を開放及び閉鎖し閉鎖状態でロック可能な扉部材と、を備え、印刷対象に対して粘性流体の印刷処理を行う印刷装置の制御方法であって、
   （ａ）前記駆動部及び前記移動部を制御し前記カートリッジを前記待機位置へ移動するステップと、
   （ｂ）前記カートリッジが前記待機位置にあるときには前記扉部材のロックを解除するステップと、
   を含む印刷装置の制御方法。
10. 印刷対象に対して粘性流体の印刷処理を行う印刷装置であって、
    前記粘性流体を収容したカートリッジを装着、装着解除可能である装着部と、前記カートリッジを覆い前記印刷装置内部へのアクセスを規制する規制壁部と、前記装着部に装着された前記カートリッジを前記規制壁部と共に供給動作方向へ移動させる駆動部と、を備え、前記粘性流体の供給を行う供給ユニットと、
    前記供給ユニットと接続及び接続解除可能であり、前記供給ユニットが待機する待機領域と前記粘性流体を供給する供給領域との間で該供給ユニットを移動させる移動部と、
    前記待機領域の前記カートリッジが待機する待機位置において前記カートリッジを通過可能な開口部を開放及び閉鎖し閉鎖状態でロック可能な扉部材と、
    前記カートリッジが前記待機位置にあり前記扉部材が開放状態であるときには前記装着部及び前記規制壁部の前記供給動作方向への移動を規制する一方、前記扉部材が閉鎖状態であるときには前記装着部及び前記規制壁部の前記供給動作方向への移動を可能とする固定機構と、を備えた印刷装置の制御方法であって、
    （ｃ）前記駆動部及び前記移動部を制御し前記カートリッジが前記待機位置にあるときには前記扉部材のロックを解除するステップと、
    （ｄ）前記カートリッジが前記待機位置にあり且つ前記移動部と前記供給ユニットとが接続解除されると、前記駆動部の駆動力を切断するステップと、
    を含む印刷装置の制御方法。

Images