JPH0552785B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、グリーンシート（未焼成セラミツク
基板）等の基板の印刷に好適なスクリーン印刷機
に関するものである。

［従来の技術］ 従来、例えば、特公昭55−44474号公報におい
て開示されているように、スクリーンに対して所
定に位置決めされてスクリーンの下方に装着（印
刷位置に装着）されているテーブル体に、印刷し
ようとする基板を作業員がセツトしてスクリーン
印刷を行つた。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、このような半自動的な印刷機は、単
位時間当りの印刷枚数を増加させるのが困難であ
るという欠点があつた。

そこで、例えば、特開昭61−287294号公報にお
いて開示されているように、印刷位置への基板の
移送を、コンベア式に行うようにした全自動的な
印刷機が提案されていたが、コンベア式にする
と、印刷位置を横断するように基板移送ラインを
構成しなければならなく、従つて、広い床面積が
必要とされる欠点があつた。なお、印刷位置への
基板の移送は正確に行う必要があるが、コンベア
式にすると、高度な制御技術を設けなければなら
ないという欠点もあつた。

本発明は、このようなことに着目し、これを解
決すべく各方面から鋭意検討の結果、印刷位置へ
基板を移送する手段として、上端面上に載置され
る基板を吸引保持し得るように構成された基板保
持器を装着し、かつ一方々向へ間欠回転駆動され
るターンテーブルを用いると共に、かかる基板が
印刷位置に移送される間に、画像処理方法により
スクリーンを印刷位置に位置決めさせるようにす
ればよいことを見い出したのである。

［課題を解決するための手段］ すなわち、本発明に係るスクリーン印刷機は、
印刷しようとする基板を保持する基板保持器を装
着し、かつ一方々向へ間欠回転駆動されるターン
テーブルを介して前記基板を次々と印刷位置へ移
送し得るように構成したスクリーン印刷機におい
て、前記基板保持器を、上端面上に載置される前
記基板を吸引保持し得るように構成すると共に、
前記基板が前記印刷位置に移送される間に、前記
基板に設けられている複数のアライメントマーク
の位置座標をCCDカメラで検出して基準位置座
標に対する検出位置座標の偏差に基いてスクリー
ンを前記印刷位置に位置決めさせる画像処理装置
を装着したことを特徴とするものである。

［実施例］ 以下、実施例について図面に基いて述べると、
スクリーン印刷機の斜視姿を示す第１図におい
て、１はターンテーブル、２ａ，２ｂはCCDカ
メラ、３は画像処理装置、４は印刷ヘツド枠組
体、５はスキージユニツトを夫々示し、ターンテ
ーブル１は、第２図において示されているよう
に、円板６の上面側に装着されている基板保持器
７と、円板６の下面側に固着され、かつテーブル
軸８に嵌着された円板受け９と、基板保持器７の
下方に位置されて円板６の下面側に固着された吸
気通路接続用具１０と、円板６の中心と同心に穿
設されている貫通穴１１を閉塞するように円板６
に固着された盲板１２と、円板受け９に穿設され
ている吸気通路１３と吸気通路接続用具１０に穿
設されている吸気通路１４とを接続するようにニ
ツプル等の適当な管継手を介して両者間に配管さ
れた管路１５とで構成されている。

なお、円板受け９は、テーブル軸８に固着され
ているロツク治具１６を介してテーブル軸８と一
緒に回転し得るように装着されている。また、テ
ーブル軸８は、機台フレーム１７に固着されてい
るトルクモータ１８の出力軸１９にボルト２０を
介して連結されている。

而して、トルクモータ１８を運転させてターン
テーブル１を回転させることができるが、このテ
ーブル１の回転中において、円板受け９は、テー
ブル軸８に嵌着されている吸気通路接続用円板２
１の上面と接触しながら回転する。

なお、吸気通路接続用円板２１は、これら設け
られている溝２２と支持ベース２３に設けられて
いる溝２４間に挿着されている弾性体（圧縮コイ
ルバネ）２５で上方へ付勢されて円板受け９の下
面に圧接されていると共に支持板２３に立設され
ているピン（図示されていない）に嵌着されて装
着、すなわち、上下動はし得るが回転はし得ない
ように装着されている。

また、支持ベース２３は、機台フレーム１７に
固着されている複数本のステー２６の上端に固着
され、更に、管路２７は、吸気通路接続用円板２
１に穿設されている吸気通路３６と真空ポンプ
（図示されていない）の吸入口とを接続するよう
にニツプル等の適当な管継手を介して両者間に配
設されている。

この為、前記真空ポンプを運転させて基板保持
器７の上面から吸気することができるが、基板保
持器７は、円板６に固着された保持器ベース２８
と、このベース２８の上面に固着された多孔板支
持枠２９と、この支持枠２９に固着された多孔板
３０とで構成され、保持器ベース２８に穿設され
ている吸気通路３１を円板６に穿設されている吸
気通路３２に接続している。

なお、第２図においては、１個の基板保持器７
が示されているにすぎないが、円板６には４個の
基板保持器７が装着されており、いずれもテーブ
ル軸８の中心から等距離に位置されていると共に
互いに90度間隔に装着、すなわち、第１図におい
ては、Ａ，Ｂ，Ｄ位置と、印刷ヘツド枠組体４に
装着されているスクリーンの下方の位置（印刷位
置）Ｃに基板保持器７が位置されている（第３図
参照）。

また、ターンテーブル１は、第１図において示
されている矢印方向へ間欠回転されるが、この
際、コロガイド手段３３により一定レベルに保た
れる。コロガイド手段３３は、機台フレーム１７
に固着されているブラケツト３４にコロ３５を装
着して構成され、Ａ，Ｃの位置に配設されてい
る。

次に、印刷ヘツド枠組体４に装着されているス
キージユニツト５について述べると、このユニツ
ト５は、第１，３図において示されているよう
に、印刷ヘツド枠組体４の右枠４０に一端が固着
されると共に他端が左枠４１に固着されたボール
スプライン軸４２ａ，４２ｂと、両軸４２ａ，４
２ｂにボールネジ機構を介して装着されたフレー
ム４３と、このフレーム４３に固着されたヘツド
機構４４と、ブラケツト４５を介して左枠４１に
固着されたエアーシリンダー４６とで構成されて
いる。

なお、エアーシリンダー４６のピストンロツド
とフレーム４３に固着されているブラケツト４７
とがジヨイント４８を介して連結されている。こ
の為、エアーシリンダー４６のピストンロツドを
出没させてヘツド機構４４を水平方向へ移動させ
ることができるが、この際、フレーム４３は、両
軸４２ａ，４２ｂで案内されて移動する。

また、ヘツド機構４４は、フレーム４３に固着
されているハウジング４９に一対のエアーシリン
ダー５０，５１を固着し、エアーシリンダー５０
を介してスキージ５２を上下動し得ると共にエア
ーシリンダー５１を介してスクレーパー５３を上
下動し得るように構成されている。

この為、基板保持器７で吸引保持されて印刷位
置Ｃへ移送されて来る基板に対してスクリーン５
４が所定に位置決めされ、かつスクリーン５４上
に適量のペーストが供給された状態において、エ
アーシリンダー５０によりスキージ５２が下方へ
移動され、次いで、エアーシリンダー４６により
ヘツド機構４４が右方向へ水平移動されることに
より前記基板を所定に印刷することができる。

なお、ヘツド機構４４が右方向へ所定ストロー
ク移動されると、エアーシリンダー５０によりス
キージ５２が上方へ移動され、そして、スキージ
５２が上方へ移動されると、エアーシリンダー５
１によりスクレーパー５３が下方へ移動され、更
に、エアーシリンダー４６によりヘツド機構４４
が左方向へ水平移動されて元の位置へリターンさ
れると、エアーシリンダー５１によりスクレーパ
ー５３が上方へ移動される。なお、スクリーン５
４が装着されている枠体５５は、４個のエアーシ
リンダー５６を介して印刷ヘツド枠組体４に押し
付けられて固定されている。

次に、印刷ヘツド枠組体４を支持している支持
機構６０について述べると、この支持機構６０
は、第４，５図において示されているように、
XYθテーブル６１と、昇降装置６２とで構成さ
れている。詳しくは、XYθテーブル６１は、機
台フレーム１７に固着された固定テーブル６３
と、このテーブル６３上に固着されている２本の
レール６４で案内されてＹ軸方向（第１において
Ｂ−Ｄ方向）へ移動し得るように装着されたＹテ
ーブル６５と、このテーブル６５上に固着されて
いる２本のレール６６で案内されてＸ軸方向（第
１においてＡ−Ｃ方向）へ移動し得るように装着
されたＸテーブル６７と、このテーブル６７上に
固着されているケーシング６８に、ベアリング６
９，７０等を介して回転し得るように装着された
θテーブル７１とで構成されている。なお、各テ
ーブルには、サーボモータの出力軸と連結された
ボールスプライン軸が、ボールネジ機構を介して
支持されている。

この為、固定テーブル６３上に固着れているサ
ーボモータ７２を介してＹテーブル６５を所定位
置へ移動制御することができ、また、Ｙテーブル
６５上に固着されている図示されていないサーボ
モータ介してＸテーブル６７を所定位置へ移動制
御することができ、更に、Ｘテーブル６７上に固
着されているサーボモータ７３を介してθテーブ
ル７１を所定角度に回転制御することができる。
なお、この回転制御に際し、θテーブル７１はＸ
テーブル６７上に固着されているレール７４で案
内されて回転される。

一方、昇降装置６２は、θテーブル７１上に固
着されたブラケツト７５と、ブラケツト７５に固
着されたエアーシリンダー７６と、エアーシリン
ダー７６のピストンロツド先端に固着されたエア
ーシリンダー７７とで構成され、かつエアーシリ
ンダー７７のピストンロツド先端を印刷ヘツド枠
組体４に固着している。

この為、印刷に際し、エアーシリンダー７７を
介して印刷ヘツド枠組体４を下方へ移動させ、ス
クリーン５４を印刷に適した高さに位置させるこ
とができる（第３図参照）と共に印刷後、印刷ヘ
ツド枠組体４を上方へ移動させてスクリーン５４
を元の上方の位置へ移動させることができる。

なお、印刷ヘツド枠組体４は、４本のガイド軸
７８ａ〜７８ｄ（第４図において前後方向に２本
つづ装着されている）で案内されて上下動される
が、この制御は、印刷位置Ｃへ基板保持器７が移
送されて来る毎に行われ、そしてスクリーン５４
が上方の位置へ移動されている状態において、印
刷位置Ｃへ移送されて来る基板に対するスクリー
ン５４の位置合せがXYθテーブル６１を介して
行われる。

また、ガイド軸７８ａ〜７８ｄは、上端が印刷
ヘツド枠組体４に固着されていると共に上下動し
得るようにθテーブル７１に支持されており、か
つ印刷ヘツド枠組体４は、スクリーン５４の交換
等に際し、エアーシリンダー７６を介してより上
方の位置に移動される。第５図中、７９はブラケ
ツト７５に固着されたストツパー、８０はエアー
シリンダー７７に固着されたストツパーを夫々示
し、これらは緩衝材で構成されている。

次に、印刷態様について述べると、印刷しよう
とするグリーンシート（未焼成セラミツク基板）
等の基板８１は、Ａの位置へ移送されて来た基板
保持器７上へ作業者により供給される。

その際、基板８１は、目視により基板保持器７
上の適当な位置に載置、すなわち、基板保持器７
の上端面を構成している多孔板３０上に載置さ
れ、従つて、吸引保持される。なお、基板８１の
対向コーナー部夫々に、アライメントマークであ
る孔８２が穿設（第１図参照）されている。

続いて、ターンテーブル１が左回りに90度回転
され、供給位置Ａの基板保持器７がＢの位置へ移
送される。すると、適当なブラケツトを介して所
定位置に位置決めされて装着されているCCDカ
メラ２ａ，２ｂにより基板８１の一対の孔８２、
すなわち、アライメントマークの位置座標が検出
され、その信号が画像処理装置３に送られ、基準
位置座標と検出された位置座標とが映し出される
と共に両位置座標の偏差に基づいてXYθテーブ
ル６１が所定に制御される。

これにより印刷ヘツド枠組体４が基準位置から
水平方向に所定に移動され、スクリーン５４が印
刷位置Ｃに位置決めされる。続いて、ターンテー
ブル１が左回りに90度回転され、Ｂの位置の基板
保持器７が印刷位置Ｃへ移送されると、エアーシ
リンダー７６を介して印刷ヘツド枠組体４が下方
へ移動され、スクリーン５４が印刷に適した高さ
に位置される。

以下、前述の如くに、スキージユニツト５を介
して基板保持器７上の基板８１が印刷され、その
後、印刷ヘツド枠組体４が元の上方の位置へ移動
されると、ターンテーブル１が左回りに90度回転
され、よつてＣの位置の基板保持器７が取出し位
置Ｄへ移送されて、ここにおいて作業者が基板保
持器７上の基板８１を取り除く。

なお、基板８１は、基板保持器７に供給されて
から取出し位置Ｄへ移送されて来る間中、常に吸
引保持されているが、取出し位置Ｄで基板８１を
取り除くのに困難とならない程度の吸引保持に制
御されている。

このようにして、取出し位置Ｄから供給位置Ａ
へ移送されて来る基板保持器７上へ次々と基板８
１を供給して、グリーンシート等の変形し易い基
板であつても連続的に正確にスクリーン印刷する
ことができる。なお、印刷後、元の上方の位置へ
移動された印刷ヘツド枠組体４は、XYθテーブ
ル６１を介して水平方向に所定に移動され、基準
位置へリターンされる。

［発明の効果］ 上述の如く、本発明においては、基板を吸引保
持し、かつ一方々向へ間欠回転駆動されるターン
テーブルを介して印刷位置へ基板を移送し得るよ
うに設けているから、装着の小型化を図ることが
できて設置床面積を小さくすることができると共
に高度な制御技術を必要としないで印刷位置への
基板の移送を正確に行うことができる。

また、ターンテーブルに装着れる基板保持器
を、上端面上に載置される基板を吸引保持し得る
ように構成しているので、グリーンシート等の変
形し易い基板であつても、基板保持器に対する基
板の供給及び取出を迅速、かつ容易に行うことが
できる。

更に、基板が印刷位置に移送される間に、基板
に設けられている複数のアライメントマークの位
置座標をCCDカメラで検出して基準位置座標に
対する検出位置座標の偏差に基いてスクリーンを
印刷位置に位置決めさせる画像処理装置を装着し
ているから、基板保持器上に精密位置決めした状
態に基板を供給しなくても（位置ずれした状態に
基板を供給しても）、所定位置に正確にスクリー
ン印刷することができる。

従つて、グリーンシート等の変形し易い基板で
あつても、迅速かつ正確にスクリーン印刷するこ
とができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はスクリーン印刷機の斜視図、第２図は
ターンテーブル装着部の縦断面図、第３図はスキ
ージユニツト装着部の縦断面図、第４図は印刷ヘ
ツド枠組体支持機構の正面図、第５図は第４図の
縦断面図である。 １……ターンテーブル、２ａ，２ｂ……CCD
カメラ、３……画像処理装置、７……基板保持
器、１４，３１，３２……吸気通路、８１……基
板、８２……孔（アライメントマーク）、５４…
…スクリーン、Ｃ……印刷位置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 印刷しようとする基板を保持する基板保持器
   を装着し、かつ一方々向へ間欠回転駆動されるタ
   ーンテーブルを介して前記基板を次々と印刷位置
   へ移送し得るように構成したスクリーン印刷機に
   おいて、前記基板保持器を、上端面上に載置され
   る前記基板を吸引保持し得るように構成すると共
   に、前記基板が前記印刷位置に移送される間に、
   前記基板に設けられている複数のアライメントマ
   ークの位置座標をCCDカメラで検出して基準位
   置座標に対する検出位置座標の偏差に基いてスク
   リーンを前記印刷位置に位置決めさせる画像処理
   装置を装着したことを特徴とするスクリーン印刷
   機。