JPH09314798A - スクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクリーン上の印刷ペーストをスキージで押
し込みながら水平移動させて基板に印刷塗布するスクリ
ーン印刷装置とスクリーン印刷方法において、基板の傾
き、うねり、反り状態に関係なくスキージを柔軟に沿わ
せ、均衡に、低定印圧で印刷する。 【解決手段】 スキージ２６ａ，２６ｂの長手方向の中
心位置において回転自在で、かつ、スキージ２６ａ，２
６ｂの自重をキャンセルさせるエアシリンダ２７で上昇
させた状態から、中心位置と対称位置にあるエアシリン
ダ３５，３６でスキージ２６ａ，２６ｂを押し下げて、
スクリーン２３上面を押し込むことで、基板２４の傾
き、うねり、反りに対して柔軟に沿わせ、均衡に、低定
印圧で印刷させ、印刷形状良く高精度な印刷を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クリーム半田など
の印刷ペーストを、印刷パターンの開口孔が形成された
スクリーンを通して、プリント基板などの電子部品回路
形成用基板などに印刷塗布するスクリーン印刷装置およ
びスクリーン印刷方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、スクリーン印刷装置およびスクリ
ーン印刷方法は、電子部品の回路実装工程におけるクリ
ーム半田印刷工程に使用されているが、電子機器の小型
化、軽量化、高機能化にともない、電子部品実装基板の
微細化、高精度化が進み、それに対応して高精度印刷が
要求され、そのような中、コンタクト印刷と版離れ速度
制御印刷の併用が主流となってきている。

【０００３】コンタクト印刷とは、スクリーンと基板の
間の隙間を零にして印刷させ、隙間によるスクリーンの
歪みを最小限に抑えることを目的としてものであり、版
離れ速度制御印刷は、印刷形状安定化のために、スクリ
ーンから基板を引き離すときに、スクリーンの開口孔に
充填されたクリーム半田の粘性、粘着力によってスクリ
ーンが引っ張られることにより、印刷形状が崩れるのを
最小限に抑えることを目的として、版離れ速度を低速
（近年では１mm/sec以下が一般的）制御するものであ
る。さらに近年では、低印圧印刷がクローズアップされ
つつあり、各種いろいろと工夫が凝らされているが、こ
れは、印圧（スキージがスクリーンを押し付けるときの
押付け力のこと）が必要以上に大きいことが原因によ
る、スクリーンの裏面へのクリーム半田の裏回り不良
と、印刷時にスキージがスクリーンを引張ることによっ
て生じる位置ずれ不良などを最小限に抑えることを目的
としているものである。

【０００４】また、低印圧印刷の一例として、特開平７
−２０５３９７号公報に記載されているスクリーン印刷
装置がある。以下、図面を参照しながら、従来のスクリ
ーン印刷装置とスクリーン印刷方法における低印圧印刷
に関する取組みの一例についての概略を説明する。

【０００５】図９は一般的な従来のスクリーン印刷装置
とスクリーン印刷方法における低印圧印刷ヘッド部を概
略に説明するための概略正面図を示すものであり、か
つ、低印圧印刷ヘッド部における概略的な空圧回路図の
一部を示すものである。

【０００６】図９において、１はスキージ、２はスキー
ジ１を挟持して保持するためのスキージホルダー、３は
スキージホルダー２を保持するための保持ホルダー、４
はスキージ１を昇降駆動する両ロッドのエアーシリンダ
ー、５はスキージ１を昇降駆動するときの昇降用ガイ
ド、６は昇降ガイド５用のスライド軸受、７はエアーシ
リンダー４の上側ピストンロッド、８はエアーシリンダ
ー４の昇降ストロークを調整するストッパー、９はエア
ーシリンダー４の下側ピストンロッド、１０は下側ピス
トンロッド９の先端に固着したベースブロック、１１は
ベースブロック１０に固着した回転支持用軸である。

【０００７】保持ホルダー３は回転支持用軸１１を支点
として、回転揺動自在にベースブロック１０に嵌合して
いる。１２は先端が保持ホルダー３に当接するように先
端の突出量が調整自在なマイクロメータヘッドで、ベー
スブロック１０に固着している。１３はスプリングで、
ベースブロック１０と保持ホルダー３の間に取り付けて
いて、マイクロメータヘッド１２とスプリング１３は回
転支持用軸１１を中心として略対象位置にある。１４は
保持ホルダー３の回転揺動を固定するクランプレバーで
ある。

【０００８】１５は手動調整用レギュレータで、スキー
ジ１を上昇させるときに、エアーシリンダー４の下部ポ
ート１６に、手動調整用レギュレータ１５を通ったエア
ー圧力を送る。このときのエアー圧力は、スキージ１と
スキージ１に連動して動く関連構成部品類の自重分およ
び昇降時の抵抗力を含めたエアー圧力になるように、あ
らかじめ、手動調整用レギュレータ１５にて、人手によ
って調整させておく必要がある。

【０００９】１７は電空レギュレータで、スキージ１を
下降させるときは、手動調整用レギュレータ１５で調整
したエアー圧力で上昇したスキージ１を押し下げる最小
限の力、およびスクリーン１８押し付けるためのエアー
圧力の加算分を含めた総合押付けエアー圧力を、エアー
シリンダー４の上部ポート１９に、電空レギュレータ１
７を通して送る。

【００１０】スクリーン１８に対するスキージ１の平行
調整は、マイクロメータヘッド１２を用いて、目視によ
って調整して行う。このような構成により、スクリーン
１８および基板２０に対して、スキージ１とスキージ１
に連動して動く関連構成部品類の自重分の力が、スクリ
ーン１８に押付ける力を打ち消した低印圧な押付け力に
て印刷することも可能である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、主に下記に示す５つの課題があり、印刷
条件設定時における作業性、設定精度、再現性をさらに
良くすることで、高精度印刷の実現を図っていく要求に
対して応えることができない。 （課題１）マイクロメータヘッド１２をスキージ１の支
持部分に当接させている構造であるため、印刷方向およ
び、その直角方向などにおける基板２０の傾き、うね
り、反りに対して柔軟に沿わず、印圧不均衡を引き起こ
し、印刷精度（印刷形状、印刷体積など）が悪いという
問題点を有している。 （課題２）スキージ１の製作上のバラツキで、スキージ
１の中央位置とスキージ１の重心とがずれを生じ、回転
支持用軸１１を中心にスキージ１がどちらか一方に傾く
ため、回転支持用軸１１を中心として印圧が異なるとい
う問題点がある。 （課題３）生産現場においては、基板のサイズに対応し
た長さのスキージ１を使用するのが一般的であり、スキ
ージの長さ、材質によって自重が変化するため、これら
に応じて、手動調整用レギュレータ１５のエアー圧力
を、その都度、調整する必要がある。また、同様に、電
空レギュレータ１７のエアー圧力を変更して、総合押付
け力の再調整も必要である。

【００１２】さらには、スキージ１の自重が不明のた
め、目測あるいは、別の計測器にて計測した結果に基づ
いて調整させる必要がある。そのため、不要な段取り時
間を費やし、作業性、設定精度が悪くなり、再現性に欠
けるという問題点を有している。

【００１３】また、これらの問題点を少しでも緩和させ
るために、取り付け可能なスキージ１の最大自重を想定
して、あらかじめ、手動調整用レギュレータ１５のエア
ー圧力を調整することで、手動調整用レギュレータ１５
のエアー圧力調整作業を取り除くことも可能だが、思考
作業で自重キャンセル圧力を見つけ出していく不要な段
取り作業はなくならない。 （課題４）スクリーン１８に対するスキージ１の平行調
整は、マイクロメータヘッド１２を用いて、目視によっ
て調整して行うため、作業者によってばらつき、設定精
度が悪く、再現性に欠けるという問題点を有していた。

【００１４】また、異なる従来の一例（図示せず）とし
て、マイクロメータヘッド１２とスプリング１３そのも
のを取り除き、回転自在の構成をほどこしたものもある
が、ロック状態と比較して、平行調整作業の手間が省け
て良いが、スクリーン１８に対する印刷パターンの中心
がスクリーン１８の中心以外にあるものもあり、この場
合は、平行状態を保持する安定性を良くするためは、ス
キージ１の長手方向の中心と基板２０の中心がほぼ一致
していることが大前提である。 （課題５）スクリーン１８から基板１９を引き離すとき
においても、スキージ１がスクリーン１８を押し付ける
ように押し込みながら印刷をしているため、スクリーン
１８が湾曲する（エアーシリンダー４の下降ストローク
のエンドまではスクリーン１８を押し込んでいるため）
ことにより、印刷形状が崩れ、印刷精度が悪くなるとい
う問題点を有している。

【００１５】本発明は上記に示す課題１〜５の問題点を
解決することを目的としたものである。 （目的１）基板の傾き、うねり、反り状態に関係なくス
キージを柔軟に沿わせ、均衡に、低定印圧で印刷するこ
とを目的としている。 （目的２）スキージの重心位置に関係なく傾かせず、バ
ランス良く均衡に、定印圧で印刷することを目的として
いる。 （目的３）スキージの自重分を打ち消す低印圧印刷によ
り、スクリーン裏面へのクリーム半田の裏回り不良、印
刷時にスキージがスクリーンを引張ることによって生じ
る位置ずれ不良などを最小限に抑え、かつ、スキージの
長さ、材質によって自重が変化するために、思考作業で
自重キャンセル圧力を見つけ出していく不要な段取り作
業を無くすことで、印刷条件設定時における作業性、設
定精度、再現性を良くすることを目的としている。 （目的４）思考熟練作業にて行う、スクリーンに対する
スキージの平行調整作業を無くし、自動制御にて行うこ
とで、印刷条件設定時における作業性、設定精度、再現
性を良くすることを目的としている。 （目的５）スクリーンから基板を引き離す版離れ時に生
じるスクリーンの湾曲状態を最小限に抑えることで良品
印刷を実現することを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明のスクリーン印刷装置は、印刷パターンの開口
孔が形成されたスクリーンと、長手方向の中心位置など
の所定位置を回転中心として上下に回転揺動自在である
とともに、前記スクリーンに対して接触自在で、かつ、
押し込み可能なスキージと、前記スクリーンに対して前
記スキージを略水平方向へ相対的に移動させる水平移動
手段とを備え、 前記スクリーンに対して前記スキージ
を接触させて押し込み、水平移動させながら、前記スク
リーン上の印刷ペーストを、前記スクリーンの開口孔を
通して基板に印刷塗布するスクリーン印刷装置におい
て、前記スクリーン上の印刷ペーストを印刷塗布するに
際して、前記スキージの自重を打ち消すように上昇方向
に力を加えてスキージを上昇させた状態から、前記回転
中心から長手方向に沿って両側となる箇所より前記スキ
ージに下降方向へ押し下げる力を加えて前記スキージを
前記スクリーンに接触させて、押し込み自在とし、か
つ、前記スキージを前記スクリーンに対して略水平方向
へ相対的に移動させるときは、前記スキージの略水平移
動方向および長さ方向に対する前記基板の傾き、うね
り、反りなどの状態に対応して回転揺動および昇降して
沿った姿勢で、前記スキージにて前記スクリーンを前記
基板に向けて押し込みながら、一定圧力を作用させる一
定圧力フローティング制御手段を備えた構成にしたもの
である。

【００１７】また、この課題を解決するために本発明の
スクリーン印刷方法は、印刷パターンの開口孔が形成さ
れたスクリーンに対して、長手方向の中心位置などの所
定位置を回転中心として鉛直面内で回動自在であるスキ
ージを接触させて押し込み、水平移動させることによ
り、前記スクリーン上の印刷ペーストを、前記スクリー
ンの開口孔を通して基板に印刷塗布するスクリーン印刷
方法において、前記スキージをスクリーン上で略水平方
向へ相対的に移動させて前記スクリーンの印刷パターン
の開口孔に印刷ペーストを充填させるに際して、前記ス
キージの自重を打ち消すように上昇方向に力を加えてス
キージを上昇させ、この状態から、前記回転中心から長
手方向に沿って両側となる箇所より前記スキージに下降
方向へ押し下げる力を加えて前記スキージを前記スクリ
ーンに接触させて、押し込み自在とし、前記スキージを
前記スクリーンに対して略水平方向へ相対的に移動させ
るときに、前記スキージの略水平移動方向および長さ方
向に対する前記基板の傾き、うねり、反りなどの状態に
対応して回転揺動および昇降して沿った姿勢で、前記ス
キージにて前記スクリーンを前記基板に向けて押し込み
ながら、一定圧力を作用させ、前記スクリーンの印刷パ
ターンの開口孔に前記印刷ペーストを充填させた後は、
前記基板をスクリーンから引き離す前に、前記スキージ
を回転揺動方向および昇降方向に動作しないよう固定
し、固定後に、前記スキージの前記スクリーン表面に対
する押し込み量が、スキージの先端がスクリーン表面に
接触するか、しないかの状態である零となる位置まで上
昇させるものである。

【００１８】この構成により、スキージの自重をキャン
セルしながら、スキージの両側の箇所からスキージを押
し付けることにより、スクリーンに対して、バランス良
く、一定の低定印圧で押し付けることができ、この結
果、基板の傾き、うねり、反り状態に関係なくスキージ
をスクリーンや基板に柔軟に沿わせて、かつ、スキージ
の重心位置に関係なくスキージを傾かせない姿勢で、バ
ランス良く均衡に、低定印圧で印刷することが可能とな
る。

【００１９】また、スキージの自重分を打ち消す低印圧
印刷が可能なので、スクリーン裏面へのクリーム半田の
裏回り不良、印刷時にスキージがスクリーンを引張るこ
とによって生じる位置ずれ不良などを最小限に抑えるこ
とができる。

【００２０】さらには、スクリーンから基板を引き離す
版離れ時に生じるスクリーンの湾曲状態を最小限に抑え
ることできるので、印刷形状が崩れおよび印刷精度の悪
化を抑制することができる。

【００２１】以上総括として、上記に示したことによ
り、印刷条件設定時における作業性、設定精度、再現性
を良くすることができ、かつ、高精度印刷が実現でき
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載のスクリ
ーン印刷装置の発明は、印刷パターンの開口孔が形成さ
れたスクリーンと、その長手方向の中心位置などの所定
位置を回転中心として上下に回転揺動自在であるととも
に、前記スクリーンに対して接触自在で、かつ、押し込
み可能なスキージと、前記スクリーンに対して前記スキ
ージを略水平方向へ相対的に移動させる水平移動手段と
を備え、前記スクリーンに対して前記スキージを接触さ
せて押し込み、水平移動させながら、前記スクリーン上
の印刷ペーストを、前記スクリーンの開口孔を通して基
板に印刷塗布するスクリーン印刷装置において、前記ス
クリーン上の印刷ペーストを印刷塗布するに際して、前
記スキージの自重を打ち消すように上昇方向に力を加え
てスキージを上昇させた状態から、前記回転中心から長
手方向に沿って略対称箇所などの両側となる箇所より前
記スキージに下降方向へ押し下げる力を加えて前記スキ
ージを前記スクリーンに接触させて、押し込み自在と
し、かつ、前記スキージを前記スクリーンに対して略水
平方向へ相対的に移動させるときは、前記スキージの略
水平移動方向および長さ方向に対する前記基板の傾き、
うねり、反りなどの状態に対応して回転揺動および昇降
して沿った姿勢で、前記スキージにて前記スクリーンを
前記基板に向けて押し込みながら、一定圧力を作用させ
る一定圧力フローティング制御手段を備えたものであ
る。

【００２３】この一定圧力フローティング制御手段によ
り、スキージの自重をキャンセルし、スキージの回転中
心と対称の両端位置などから、スキージをスクリーンに
対して、基板の傾き、うねり、反り状態に関係なくスキ
ージを柔軟に沿わせながら押し込むことができ、かつ、
スキージの重心位置に関係なくスキージが傾かない姿勢
に保持することができるので、バランス良く均衡に、低
定印圧で押し付けることができる。

【００２４】本発明の請求項２に記載のスクリーン印刷
方法の発明は、印刷パターンの開口孔が形成されたスク
リーンに対して、その長手方向の所定位置を回転中心と
して鉛直面内で回動自在であるスキージを接触させて押
し込み、水平移動させることにより、前記スクリーン上
の印刷ペーストを、前記スクリーンの開口孔を通して基
板に印刷塗布するスクリーン印刷方法において、前記ス
キージをスクリーン上で略水平方向へ相対的に移動させ
て前記スクリーンの印刷パターンの開口孔に印刷ペース
トを充填させるに際して、前記スキージの自重を打ち消
すように上昇方向に力を加えてスキージを上昇させ、こ
の状態から、前記回転中心から長手方向に沿って両側と
なる箇所より前記スキージに下降方向へ押し下げる力を
加えて前記スキージを前記スクリーンに接触させて、押
し込み自在とし、前記スキージを前記スクリーンに対し
て略水平方向へ相対的に移動させるときに、前記スキー
ジの略水平移動方向および長さ方向に対する前記基板の
傾き、うねり、反りなどの状態に対応して回転揺動およ
び昇降して沿った姿勢で、前記スキージにて前記スクリ
ーンを前記基板に向けて押し込みながら、一定圧力を作
用させ、前記スクリーンの印刷パターンの開口孔に前記
印刷ペーストを充填させた後は、前記基板をスクリーン
から引き離す前に、前記スキージを回転揺動方向および
昇降方向に動作しないよう固定し、固定後に、前記スキ
ージの前記スクリーン表面に対する押し込み量が零であ
る位置まで上昇させるものである。

【００２５】この方法により、スキージの自重をキャン
セルし、スキージの回転中心と対称の両端位置などか
ら、スキージをスクリーンに対して、基板の傾き、うね
り、反り状態に関係なくスキージを柔軟に沿わせながら
押し込むことができ、かつ、スキージの重心位置に関係
なくスキージが傾かない姿勢に保持することができるの
で、バランス良く均衡に、低定印圧で押し付けることが
できる。また、スクリーンから基板を引き離すときに生
じるスクリーンの湾曲状態を最小限に抑えることができ
る。

【００２６】本発明の請求項３に記載のスクリーン印刷
装置の発明は、印刷パターンの開口孔が形成されたスク
リーンと、その長手方向の中心位置などの所定位置を回
転中心として上下に回転揺動自在であるとともに、前記
スクリーンに対して接触自在で、かつ、押し込み可能な
スキージと、前記スクリーンに対して前記スキージを略
水平方向へ相対的に移動させる水平移動手段とを備え、
前記スクリーンに対して前記スキージを接触させて押し
込み、水平移動させながら、前記スクリーン上の印刷ペ
ーストを、前記スクリーンの開口孔を通して基板に印刷
塗布するスクリーン印刷装置において、前記スキージの
自重を打ち消すように上昇方向に力を加えてスキージを
上昇させた状態から、前記回転中心から長手方向に沿っ
て略対称箇所などの両側となる箇所より前記スキージに
下降方向へ押し下げる力を加えて前記スキージを前記ス
クリーンに接触させて、押し込む押し込み手段と、この
押し込み手段で前記スキージを前記スクリーンに押し込
んだ後において、前記スキージを前記スクリーンに対し
て略水平方向へ相対的に移動させる前に、前記スキージ
を回転揺動方向および昇降方向に動作しないように保持
する保持手段とを備えたものである。

【００２７】前記押し込み手段により、スキージの自重
をキャンセルした状態で、スキージの回転中心と対称の
両端位置などから、スキージをスクリーンに対して、基
板の傾き、うねり、反り状態に関係なくスキージを柔軟
に沿わせながら押し込むことができ、かつ、スキージの
重心位置に関係なくスキージが傾かない姿勢に保持する
ことができるので、バランス良く均衡に、低定印圧で押
し付けることができる。また、前記保持手段により、ス
キージが水平移動時に、印刷ペーストのローリング力を
受けてスキージが浮き沈みし、印圧が不均衡なる現象を
防止することができる。

【００２８】本発明の請求項４に記載のスクリーン印刷
装置の発明は、印刷パターンの開口孔が形成されたスク
リーンと、その長手方向の中心位置などの所定位置を回
転中心として上下に回転揺動自在であるとともに、前記
スクリーンに対して接触自在で、かつ、押し込み可能な
スキージと、前記スクリーンに対して前記スキージを略
水平方向へ相対的に移動させる水平移動手段とを備え、
前記スクリーンに対して前記スキージを接触させて押し
込み、水平移動させながら、前記スクリーン上の印刷ペ
ーストを、前記スクリーンの開口孔を通して基板に印刷
塗布するスクリーン印刷装置において、前記スクリーン
に対して前記スキージを上下方向へ相対的に昇降可能
で、かつ、前記スキージおよび前記スキージとともに動
作する各構成要素部分の自重分を含めた自重キャンセル
力で上昇させる自重キャンセル力制御手段を有したスキ
ージ自重キャンセル力制御用昇降駆動手段と、前記スキ
ージ自重キャンセル力制御用昇降駆動手段の先端に設け
られ、前記スキージの長手方向の所定位置で前記スキー
ジを回転揺動自在に支持する回転支持部と、前記スキー
ジにおける前記回転支持部の支持した回転中心から長手
方向に沿って略対称箇所などの両側となる箇所に押し下
げる力を加えて、前記スキージ自重キャンセル力制御用
昇降駆動手段により上昇させた前記スキージを下降させ
ることができ、かつ、前記スクリーンおよび前記基板に
かける前記スキージの押し付け力を任意に自動制御可能
な制御手段を有した一対のスキージ押付け力制御用昇降
駆動手段と、前記スキージ押付け力制御用昇降手段およ
び前記スキージ自重キャンセル力制御用昇降駆動手段で
昇降させられる前記スキージを、任意な位置に位置決め
保持する保持手段と、前記スキージ押付け力制御用昇降
手段と前記スキージ自重キャンセル力制御用昇降駆動手
段と前記保持手段と前記回転支持部の全体を、前記スク
リーンに対して前記スキージを上下方向へ相対的に昇降
可能なスキージヘッド昇降駆動手段とを備えたものであ
る。

【００２９】この構成により、スキージの自重をキャン
セルし、スキージの回転中心と対称の両端位置などか
ら、スキージをスクリーンに対して、基板の傾き、うね
り、反り状態に関係なくスキージを柔軟に沿わせながら
押し込むことができ、かつ、スキージの重心位置に関係
なくスキージが傾かない姿勢に保持することができるの
で、バランス良く均衡に、低定印圧で押し付けることが
できる。

【００３０】また、スキージが水平移動時に、印刷ペー
ストのローリング力を受けて、スキージが浮き沈みし、
印圧が不均衡なる現象を防止することができ、さらに、
スクリーンから基板を引き離すときに生じるスクリーン
の湾曲状態を最小限に抑えることができる。

【００３１】本発明の請求項５に記載のスクリーン印刷
装置の発明は、請求項４記載のスクリーン印刷装置にお
いて、スキージ自重キャンセル力制御用昇降駆動手段
は、スキージの自重を自動計測する自重計測手段を備
え、この自重計測手段は、レギュレータのエアー圧力を
徐々に上昇させて、前記スキージ自重キャンセル制御用
昇降駆動手段の上限位置まで前記スキージを上昇させた
ときのエアー圧力を自重計測値とするものであり、スキ
ージの長さ、材質によって変化するスキージの自重を自
動計測できるので、印刷条件設定時における作業性、設
定精度、再現性を向上させることができる。

【００３２】本発明の請求項６に記載のスクリーン印刷
装置の発明は、請求項４記載のスクリーン印刷装置にお
いて、スキージをスクリーン上面に対して平衡に当接さ
せたときの位置をスキージの押し込み原点位置として検
出する一対の検出手段を設け、この原点位置検出手段
は、スキージ自重キャンセル力制御用昇降駆動手段で上
昇させた前記スキージを、一対のスキージ押付け力制御
用昇降手段で下降させた後に、前記スキージヘッド昇降
駆動手段で徐々に下降させ、前記スキージが前記回転支
持部を中心として前記スクリーンに平衡にならい、その
後、前記スクリーン側から反力を受けて前記スキージが
上昇し、前記一対のスキージ押付け力制御用昇降手段が
その下限位置から同じ上昇分の距離に到達したときの位
置を検出し、この位置を前記スキージの押し込み原点位
置とするものであり、スクリーンに対するスキージの平
衡調整作業と、スキージがスクリーンに接触する押し込
み原点位置を導き出す作業を自動でできるので、印刷条
件設定時における作業性、設定精度、再現性を向上させ
ることができる。

【００３３】本発明の請求項７に記載のスクリーン印刷
方法の発明は、印刷パターンの開口孔が形成されたスク
リーンに対して、その長手方向の中心位置などの所定位
置を回転中心として鉛直面内で回動自在であるスキージ
を接触させて押し込み、水平移動させることにより、前
記スクリーン上の印刷ペーストを、前記スクリーンの開
口孔を通して基板に印刷塗布するスクリーン印刷方法に
おいて、前記スキージおよび前記スキージとともに移動
する各構成要素部分を含めた自重力を自動計測する自動
計測工程と、前記自動計測工程後に、前記自動計測した
自重力にて前記スキージを上昇させる上昇工程と、前記
上昇工程に、前記スキージの回転中心に対して略対象位
置などの両側となる位置より、前記スクリーンおよび前
記基板にかける前記スキージの押し付け力を任意の力に
て、前記スキージを前記スクリーンまたは前記基板まで
下降させて、押付ける押し込み工程と、押し込み後工程
後に、前記スキージが前記スクリーンまたは前記基板の
反力を受けて上昇し、任意に設定した上昇分の距離に到
達したときの位置を、前記スキージの押し込み原点位置
とするスキージの押し込み原点位置検出工程とを備えた
ものであり、スキージの長さ、材質によって変化するス
キージの自重を自動計測できるとともに、スクリーンに
対するスキージの平衡調整作業を自動できるので、印刷
条件設定時における作業性、設定精度、再現性を向上さ
せることができ、かつ、スキージの自重をキャンセル
し、スキージの回転中心と対称の両端位置などから、ス
キージをスクリーンに対して、基板の傾き、うねり、反
り状態に関係なくスキージを柔軟に沿わせながら押し込
むことができ、かつ、スキージの重心位置に関係なくス
キージが傾かない姿勢に保持することができるので、バ
ランス良く均衡に、低定印圧で押し付けることができ
る。

【００３４】以下、本発明のスクリーン印刷装置とスク
リーン印刷方法の実施の形態について図１から図８を用
いて説明する。図１は本発明のスクリーン印刷装置とス
クリーン印刷方法における印刷ヘッド部の概略斜視図、
図２は同印刷ヘッド部の概略右側面図、図３は同印刷ヘ
ッド部の概略空圧回路図、図４は同印刷ヘッド部の印刷
条件設定時におけるスキージ自重キャンセル圧力値確認
作業の動作フローチャート図、図５は同印刷ヘッド部の
印刷条件設定時におけるスキージの押し込みストローク
原点確認作業、並びにスクリーンに対するスキージの平
衡状態確認作業の動作フローチャート図、図６は同印刷
ヘッド部の連続印刷動作を示す動作フローチャート図、
図７の（ａ），（ｂ）および図８の（ａ）から（ｃ）は
それぞれ同印刷ヘッド部の動作状態図を示す。

【００３５】図１、図２、図３において、２１は一定圧
力フローティング制御手段を有する印刷ヘッド部、２２
は印刷ペースト、２３はスクリーン、２４は基板、２５
は基板２４を位置決め固定し、スクリーン２３の下面ま
で昇降可能なステージである。

【００３６】一定圧力フローティング制御手段を有する
印刷ヘッド部２１は以下に示す構成部品で構成されてい
る。２６ａは左側印刷スキージ、２６ｂは右側印刷用ス
キージで、材質はウレタンゴムが一般的で構成されてい
る。例えば、ウレタンゴムの硬度はＨｓ６０〜Ｈｓ１０
０の範囲のものがある。

【００３７】２７はスキージ自重キャンセル力制御用昇
降駆動手段であるエアーシリンダ、２８はエアーシリン
ダ２７におけるピストンロッドで、ピストンロッド２８
の先端が下向きになるようにエアーシリンダ２７が下降
方向に向けて取り付けられている。

【００３８】２９は自重キャンセル力制御手段である電
空レギュレータで、ピストンロッド２８が上昇方向に動
作するように、電空レギュレータ２９でエアーシリンダ
２７にエアー圧力Ｐを供給する。

【００３９】３０は回転支持部である軸受で、ピストン
ロッド２８の先端に取り付けられ、左側印刷スキージ２
６ａ、右側印刷用スキージ２６ｂの長手方向の中心位置
に配設されている。３１は回転体で、軸受３０により横
軸心を中心に回動自在に支持されている。３２は軸受支
持体で、軸受３０を支持している。

【００４０】３３ａ，３３ｂは昇降用ガイドシャフトで
軸受支持体３２に取り付けている。この昇降用ガイドシ
ャフト３３ａ，３３ｂは、ピストンロッド２８が電空レ
ギュレータ２９により供給されたエアー圧力で昇降する
際のラジアル方向の荷重を受けるためのものである。３
４ａ，３４ｂはスライド軸受で、昇降用ガイドシャフト
３３ａ，３３ｂを受けている。

【００４１】３５は前側のスキージ押付け力制御用昇降
駆動手段であるエアーシリンダ、３６は後側のスキージ
押付け力制御用昇降駆動手段であるエアーシリンダであ
る。このエアーシリンダ３５、３６は軸受３０における
両端の略対称位置に取り付けられている。

【００４２】３７ａ，３７ｂはエアーシリンダ３５、３
６におけるピストンロッドで、ピストンロッド３７ａ，
３７ｂの先端が下向きになるようにエアーシリンダ３
５、３６が下降方向に取り付けられている。

【００４３】３９はスクリーン２３および基板２４にか
ける左側スキージ２６ａ、右側スキージ２６ｂの押し付
け力を任意に自動制御可能な制御手段である前側の電空
レギュレータ、４０はスクリーン２３および基板２４に
かける左側スキージ２６ａ、右側スキージ２６ｂの押し
付け力を任意に自動制御可能な制御手段である後側の電
空レギュレータであり、ピストンロッド３７ａ，３７ｂ
が下降方向に動作するように、電空レギュレータ３９、
４０にて、エアーシリンダ３５、３６にエアー圧力をほ
ぼ同時に供給する。

【００４４】４１ａ、４１ｂは押し付け体で、ピストン
ロッド３７ａ，３７ｂの先端に取り付けられている。こ
の押し付け体４１ａ、４１ｂは、ピストンロッド２８と
ピストンロッド３７ａ，３７ｂが上昇限位置にある時、
回転体３１に対して幾分の隙間が設けてあり、エアーシ
リンダ３５、３６にエアー圧力を供給するとピストンロ
ッド３７ａ，３７ｂとともに下降する。

【００４５】このピストンロッド３７ａ，３７ｂの下降
により押し付け体４１ａ、４１ｂが回転体３１を押し付
けると、ピストンロッド２８が下降する。同時に、エア
ーシリンダ３５、３６に供給するエアー圧力が異なると
エアー圧力の強い方の押し付け体４１ａ、４１ｂが回転
体３１を傾けるように作用し、スクリーン２３および基
板２４にかけるスキージ２６ａ、２６ｂの押し付け力
（印圧）が、軸受３０を対称として任意に可変できる。

【００４６】すなわち、電空レギュレータ３９のエアー
圧力が、左側スキージ２６ａ、右側スキージ２６ｂに対
する前側の押付け力になり、電空レギュレータ４０のエ
アー圧力が、スキージ２６ａ、２６ｂに対する後側の押
付け力になる。

【００４７】ここで、左側スキージ２６ａにおける前側
のエアー圧力をＰＦ（Ｌ）、左側スキージにおける後側
のエアー圧力をＰＲ（Ｌ）、右側スキージ２６ｂにおけ
る前側のエアー圧力をＰＦ（Ｒ）、左側スキージにおけ
る後側のエアー圧力をＰＲ（Ｒ）とする。

【００４８】４２はスキージ切り替え駆動手段であるエ
アーシリンダ、４３ａは電磁バルブで、エアーシリンダ
４２の上限ポート並びに下限ポートへのエアー圧力を交
互に切り替えることで、エアーシリンダ４２を上下動さ
せる。４４はエアーシリンダ４２先端に取り付けたナッ
クルジョイント、４５は回転レバー、４６ａ、４６ｂは
回転軸、４７は回転体で、エアーシリンダ４２の上下動
作によりナックルジョイント４４、回転レバー４５を介
して回転軸４６ａ、４６ｂを中心として回転体４７が回
転動作する。

【００４９】４８ａ，４８ｂ、４８ｃ、４８ｄは回転軸
受体、４９ａ、４９ｂは回転軸、５０ａは左側ホルダ、
５０ｂは右側ホルダで、左側ホルダ５０ａと右側ホルダ
５０ｂとは回転軸４９ａと回転軸４９ｂとにそれぞれ固
定されている。

【００５０】５１ａは左側スキージホルダ、５１ｂは左
側スキージホルダで、スキージ２６ａ、２６ｂを固定し
ている。左側ホルダ５０ａ、右側ホルダ５０ｂは、左側
スキージホルダ５１ａ、右側スキージホルダ５１ｂをネ
ジ付きツマミ５２ａ、５２ｂで締めつけて固定してい
る。

【００５１】スキージ２６ａ、２６ｂはエアーシリンダ
４２の上下動作により交互に切り替わり、左側から右側
への印刷時は左側スキージ２６ａを下げ、右側から左側
への印刷時は右側スキージ２６ｂを下げるように電磁バ
ルブ４３を制御する。

【００５２】５３ａ、５３ｂは角度検出器で、回転軸４
９ａ、４９ｂの後部に固定されている。回転軸４９ａ、
４９ｂの前側には角度調整用ツマミ５４があり、ウォー
ム５５、ウォームホイール５６を介して角度調整用ツマ
ミ５４を回し、左側スキージ２６ａ、右側スキージ２６
ｂのスクリーン２３に対するアタック角度を可変させ
る。５７ａ、５７ｂはロックで、アタック角度を可変さ
せた後、ロックさせるものである。

【００５３】スキージ自重キャンセル力制御用昇降駆動
手段であるエアーシリンダ２７に、自重キャンセル力制
御手段である電空レギュレータ２９で、エアーシリンダ
２７に吊り下げられた構成部品類の自重分よりわずかに
上回るエアー圧力Ｐを供給することにより、その構成部
品類の自重がキャンセルされた状態で左側スキージ２６
ａ、右側スキージ２６ｂは上昇する。そして、その上昇
限の位置を検出センサー５８で検出するようになってい
る。

【００５４】上昇した左側スキージ２６ａ、右側スキー
ジ２６ｂを、前側のスキージ押付け力制御用昇降駆動手
段であるエアーシリンダ３５と、後側のスキージ押付け
力制御用昇降駆動手段であるエアーシリンダ３６とに、
電空レギュレータ３９、４０にてエアー圧力を供給し、
これにより、左側スキージ２６ａ、右側スキージ２６ｂ
は下降する。

【００５５】この状態で、左側スキージ２６ａと右側ス
キージ２６ｂとをスクリーン２３を介して基板２４に押
し付けると、左側スキージ２６ａと右側スキージ２６ｂ
は、スクリーン２３と基板２４の傾き、うねり、反りに
沿うように傾きながら当接させることができる。（当接
時における前後の押付け力は電空レギュレータ３９、４
０のエアー圧力で決定される。） この時、エアーシリンダ２７に吊り下げられた構成部品
類の重心位置は、これらの構成部品類が軸受３０を中心
として完全に釣り合っていないかぎり、軸受３０の前後
のどちらかに位置して、前後どちらかに傾くので、左側
スキージ２６ａ、右側スキージ２６ｂの先端が水平にな
るように電空レギュレータ３９、４０におけるエアー圧
力のどちらかを予め高く供給する。ここで、その分のエ
アー圧力をオフセット圧力値（左側スキージの前側オフ
セット圧力値をｆ（Ｌ）とし、後側オフセット圧力値を
ｒ（Ｌ）とする。右側スキージの前側オフセット圧力値
をｆ（Ｒ）とし、後側オフセット圧力値をｒ（Ｒ）とす
る。

【００５６】したがって、エアーシリンダ３５、３６に
供給する電空レギュレータ３９、４０のエアー圧力は、
前側オフセット圧力値ｆ、後側オフセット圧力値ｒを加
算した総合エアー圧力となり、次式で表現される。

【００５７】左側スキージの前側総合エアー圧力は、Ｌ
Ｆ＝ＰＦ（Ｌ）＋ｆ（Ｌ）となり、左側スキージの後側
総合エアー圧力は、ＬＲ＝ＰＲ（Ｌ）＋ｒ（Ｌ）とな
り、右側スキージの前側総合エアー圧力は、ＲＦ＝ＰＦ
（Ｒ）＋ｆ（Ｒ）となり、左側スキージの後側総合エア
ー圧力は、ＲＲ＝ＰＲ（Ｒ）＋ｒ（Ｒ）となる。

【００５８】スキージ前後の印圧バランスは総合エアー
圧力ＬＦ、ＬＲ、ＲＦ、ＲＰによって決定される。電空
レギュレータ３９、４０における総合エアー圧力を零に
制御すると、エアーシリンダ２７による構成部品類の自
重分に対応するエアー圧力Ｐにて左側スキージ２６ａ、
右側スキージ２６ｂは上昇する。

【００５９】５９ａ、５９ｂはスキージ自重キャンセル
力制御用昇降駆動手段であるエアーシリンダ２７、並び
に、前側のスキージ押付け力制御用昇降駆動手段である
エアーシリンダ３５と後側のスキージ押付け力制御用昇
降駆動手段であるエアーシリンダ３６で昇降させられる
左側スキージ２６ａと右側スキージ２６ｂを、任意な位
置に位置決め保持する保持手段で、ロック式エアーシリ
ンダで構成されている。

【００６０】ロック式エアーシリンダ５９ａ、５９ｂの
各ポートに電磁バルブ４３ｂ、４３ｃで切り替えてエア
ー圧力を供給すると、ピストンロッド３７ａ、３７ｂを
ロックし、並びにロックを解除する。

【００６１】６０はスキージヘッド昇降駆動手段である
ステッピングモータで、印刷ヘッド部２１全体（スキー
ジ押付け力制御用昇降手段であるエアーシリンダ３５，
３６と、スキージ自重キャンセル力制御昇降駆動手段で
あるエアーシリンダ２７と、保持手段であるエアーシリ
ンダ５９ａ、５９ｂと、回転支持部である軸受３０と、
左側スキージ２６ａ、右側スキージ２６ｂなどを含めた
全体）を、スクリーン２３に対して左側スキージ２６
ａ、右側スキージ２６ｂを含めて上下方向へ相対的に昇
降させる。そして、左側スキージ２６ａ、右側スキージ
２６ｂの先端がスクリーン２３の上面に接した表面から
下方への押し込みストロークは、ステッピングモータ６
０の制御コントローラ（図示せず）で位置決め制御する
ようになっている。

【００６２】６１ａ、６１ｂは左側スキージ２６ａ、右
側スキージ２６ｂをスクリーン２３上面に対して平衡に
当接させた時のスキージ２６ａ，２６ｂの押し込み原点
位置の検出手段で、検出センサ（近接センサなど）で構
成されている。

【００６３】検出センサ６１ａ、６１ｂは左側スキージ
２６ａ、右側スキージ２６ｂがスクリーン２３の反力を
受けて、エアーシリンダ３５、３６のピストンロッドが
下限位置から幾分上昇した位置（０．１ｍｍ以上５ｍｍ
以下の範囲における任意な位置に取り付ければ良いが、
スキージ先端の変形量をできる限り小さくし、基板２４
の傾き、うねり、反りに対して柔軟に沿わせるために、
スキージ２６ａ，２６ｂのゴム硬度が９０Ｈｓの時には
０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の範囲がより好まし
い。）を検出する。

【００６４】ステッピングモータ６０における位置決め
制御用の制御コントローラ（図示せず）で印刷ヘッド部
２１全体を下降させ、両方の検出センサ６１ａ、６１ｂ
が検出した時の下降ストローク値を、左側スキージ２６
ａ、右側スキージ２６ｂのスキージの押し込み原点位置
として記憶する。

【００６５】６２は左側スキージ２６ａ、右側スキージ
２６ｂを含めたエアーシリンダ２７に吊り下げられてい
る構成部品類の自重を自動計測する自重計測手段で、電
空レギュレータ２９と併せて制御用コントローラで構成
されている。

【００６６】制御用コントローラ６２は、電空レギュレ
ータ２９のエアー圧力を徐々に上昇させる指令を与えな
がら左側スキージ２６ａ、右側スキージ２６ｂを徐々に
上昇させ、上昇限の位置を検出センサー５８が検出した
時に、エアー圧力を停止させる。

【００６７】この時のエアー圧力値Ｐを自重計測値すな
わちスキージ自重キャンセル圧力値Ｗとして制御用コン
トローラ６２に記憶させる。以上に示す構成部品類で一
定圧力フローティング制御手段を有する印刷ヘッド部２
１は構成されている。

【００６８】以上のように構成されたスクリーン印刷装
置とスクリーン印刷方法について、以下にその動作を説
明する。最初の確認作業として、印刷ヘッド部２１の印
刷条件設定時におけるスキージ自重キャンセル圧力値確
認作業を行う。その動作フローと、もたらすその作用と
効果について、図４に示す動作フローチャート図を参照
しながら説明する。

【００６９】ステップＳ１ａで、スキージホルダー５０
ａ、５０ｂに左側スキージ２６ａ、右側スキージ２６ｂ
をセットする。ステップＳ２ａで、制御用コントローラ
６２の指令により電空レギュレータ２９からエアー圧力
初期値ｗ１（ｗ１＜Ｗ）をエアーシリンダ２７に供給す
る。これは、構成部品類の自重Ｗに相当するエアー圧力
未満のエアー圧力を最初に供給することで、作業時間に
短縮を図るためである。

【００７０】ステップＳ３ａで、制御用コントローラ６
２の指令により電空レギュレータ２９からエアー圧力微
小値ｗ２をエアーシリンダ２７に供給する。これは、ス
キージ自重キャンセル圧力値の計測精度をより高精度な
ものにするためである。このため微小値ｗ２は０．００
１ＭＰａ以下が好ましく、より好ましくは０．０００１
ＭＰａ以下が良い。

【００７１】ステップＳ４ａで、エアーシリンダ２７の
ピストンロッド２８が上限位置まで上昇したことを、検
出センサー５８で検出確認する。検出がＮＯの時は、ス
テップＳ３ａに戻り、検出がＹｅｓになるまで同作業を
Ｎ回数繰り返す。

【００７２】ステップＳ５ａで、エアーシリンダ２７へ
のエアー圧力微小値ｗ２の供給を停止し、この時のエア
ー圧力値Ｐ（Ｐ＝ｗ１＋ｗ２×Ｎ）を制御用コントロー
ラ６２にフィートバックして記憶する。この時に記憶し
たエアー圧力値Ｐがスキージ自重キャンセル圧力値Ｗ
（Ｗ＝Ｐ）となる。

【００７３】ステップＳ６ａで、エアー圧力Ｐを解除し
て（Ｐ＝０（零））、エアーシリンダ２７を下降させ
る。以上に示したステップＳ１ａからステップＳ６ａの
動作フローで、印刷ヘッド部の印刷条件設定時における
スキージ自重キャンセル圧力値確認作業が、思考熟練作
業に頼ることなく、自動で行うことができる。これによ
り、スキージ自重キャンセル圧力値確認作業を作業性良
く、誰もが簡単に、素早く短時間で、設定精度良く確実
に行うことができる。

【００７４】第２の確認作業として、印刷ヘッド部の印
刷条件設定時におけるスキージの押し込みストローク原
点確認作業、並びに、スクリーンに対するスキージの平
衡状態確認作業を行う。その動作フローと、もたらすそ
の作用と効果について、図５に示す動作フローチャート
図を参照しながら説明する。

【００７５】この動作フローは、スキージ自重キャンセ
ル圧力値確認作業が終了してから必ず行うものである。
最初に右側スキージ２６ｂの確認作業を行う。

【００７６】ステップＳ１ｂで、印刷ヘッド部２１をス
クリーン２３のセンター付近へ水平移動させる。ステッ
プＳ２ｂで、スキージ左右切り替えのために、エアーシ
リンダ４２により、右スキージ２６ｂをスクリーン２３
側に傾ける。（左側スキージ２６ａの確認作業を行う時
は左側スキージ２６ａを傾ける。） ステップＳ３ｂで、制御コントローラ６２の指令により
電空レギュレータ２９からエアー圧力Ｗをエアーシリン
ダ２７に供給し、エアーシリンダ２７に吊り下げられた
構成部品類を含めた左側スキージ２６ａと右側スキージ
２６ｂを上昇させ、スキージの自重をキャンセルさせ
る。（図７（ａ）から図７（ｂ）の状態にする。） ステップＳ４ｂで、スキージ前後印圧バランスのため
に、電空レギュレータ３９、４０によりエアーシリンダ
３５、３６に総合エアー圧力（左側スキージ２６ａの時
は前側にＬＦ，後側にＬＲ、右側スキージ２６ｂの時は
前側にＲＦ、後側にＲＲのエアー圧力を供給する。）を
供給し、右側スキージ２６ｂをスクリーン２３側に向け
た状態で、エアーシリンダ２７に吊り下げられた構成部
品類を含めた左側スキージ２６ａと右側スキージ２６ｂ
の全体を下降させる。この状態では、左側スキージ２６
ａはスクリーン２３の上面に接触していない状態にあ
る。（図７（ｂ）から図８（ａ）の状態にする。） ステップＳ５ｂで、位置決め制御用の制御コントローラ
（図示せず）の指令により、ステッピングモータ６０を
駆動させ、印刷ヘッド部２１全体を、右側スキージ２６
ｂをスクリーン２３の上面付近まで高速下降させる。こ
の状態でも、右側スキージ２６ｂはスクリーン２３の上
面に接触していない状態にある。（図８（ａ）から図８
（ｂ）の状態にする。） ステップＳ６ｂで、印刷ヘッド部２１全体を低速下降さ
せる。この時、徐々に右側スキージ２６ｂはスクリーン
２３の上面の傾き状態に沿っていく。

【００７７】ステップＳ７ｂで、スキージの押し込み原
点位置を検出する検出センサ６１ａ、６１ｂの両方が検
出したことをチェックし、検出するまでステップＳ６ｂ
を繰り返す。

【００７８】ステップＳ８ｂで、検出センサ６１ａ、６
１ｂの両方が検出後、印刷ヘッド部２１全体の低速下降
を停止させる。（図８（ｃ）の状態になる。） ステップＳ９ｂで、検出センサ６１ａ、６１ｂの両方が
検出した時の下降ストローク値を、右側スキージ２６ｂ
のスキージ押し込み原点位置（左側スキージ２６ａの確
認作業の時は、左側スキージ２６ａのスキージ押し込み
原点位置とする。）として、位置決め制御用の制御コン
トローラ（図示せず）に自動登録させる。

【００７９】ステップＳ１０ｂで、印刷ヘッド部２１全
体を上昇（（図７（ｅ）の状態）させた後、待機位置ま
で水平移動させる。次に左側スキージ２６ａの確認作業
を行うが、右側スキージ２６ｂの確認作業と同じ動作で
行う。

【００８０】以上に示したステップＳ１ｂからステップ
Ｓ１０ｂの動作フローで、印刷ヘッド部の印刷条件設定
時におけるスキージの押し込みストローク原点確認作
業、並びに、スクリーンに対するスキージの平衡状態確
認作業を行う。このようにスキージの押し込みストロー
ク原点確認作業、並びにスクリーンに対するスキージの
平衡状態確認作業を、思考熟練作業に頼ることなく、自
動で行うことにより、再現性を良く、誰もが簡単に、素
早く短時間で、設定精度良く確実に行うことができる。

【００８１】印刷前の確認作業終了後に連続印刷動作を
開始する。この印刷ヘッド部２１の連続印刷動作と、も
たらすその作用と効果についてを、図６に示す動作フロ
ーチャート図を参照しながら説明する。

【００８２】まず、ステップＳ１ｃで、基板２４をステ
ージ２５に搬入し、位置決め固定する。ステップＳ２ｃ
で、印刷ヘッド部２１をスクリーン２３上の印刷開始位
置まで移動させる。（左側から右側への印刷時は、左側
スキージ２６ａの左端面より外側の位置、右側から左側
への印刷時は、右側スキージ２６ｂの右端面より外側の
位置） ステップＳ３ｃで、基板２４の上面がスクリーン２３の
下面付近に来るまでステージ２５を上昇させ、その後、
スキージ左右切替え動作でエアーシリンダ４２により、
右スキージ２６ｂをスクリーン２３側に降ろす。（左側
から右側への印刷時は左側スキージ２６ａを降ろす。） ステップＳ４ｃで、スキージ自重キャンセルのために、
制御用コントローラ６２より、エアー圧力値Ｗを供給
し、構成部品類を含めた左側スキージ２６ａと右側スキ
ージ２６ｂの全体を上昇させる。（図７（ａ）から図７
（ｂ）の状態になる。） ステップＳ５ｃで、スキージ前後印圧バランスのため
に、総合エアー圧力値を供給し、構成部品類を含めた左
側スキージ２６ａと右側スキージ２６ｂの全体を下降さ
せる。（図７（ｂ）から図８（ａ）の状態になる。） ステップＳ６ｃで、印刷ヘッド部２１全体を上昇待機位
置から、スキージ押し込み原点位置に、予め設定入力し
ておいた押し込みストロークを演算させたストローク分
を下降させる。

【００８３】ステップＳ７ｃで、フローティング印刷と
ロック印刷の切替えを行うためのチェックを行う。フロ
ーティング印刷にするか、ロック印刷にするかは、印刷
前の事前確認作業の時に、予め設定し決めておく。

【００８４】ロック印刷を行う時はステップＳ８ｃの動
作に移行し、フローティング印刷を行う時は、エアーシ
リンダー３５、３６のピストンロッド３７ａ、３７ｂの
先端をロックさせないそのままの状態で、ステップＳ９
ｃの動作に移行する。

【００８５】フローティング印刷は、基板２３の傾き、
うねり、反りに影響されずに、基板２３の傾き、うね
り、反りに対して柔軟に沿わせながら、均衡に低定印圧
で印刷を行う（このようなスキージ２６ａ，２６ｂの動
きをフローティングと呼ぶ。）場合に適している。

【００８６】印刷動作時に、スキージ２６ａ，２６ｂを
このようなフローティング状態にさせることで、スクリ
ーン２３の印刷開口部に印刷ペースト２２をスキージ２
６ａ，２６ｂで充填させる時における印刷ペースト量、
印刷形状の安定性、信頼性が向上させ、確実に印刷ペー
スト２２をスクリーン２３の印刷開口パターンに充填さ
せることができる。

【００８７】ロック印刷は、印刷ペースト２２の粘度が
高い場合に適している。この場合は、フローティング印
刷に設定していると、低印圧のために、印刷時における
印刷ペーストのローリング反力を受けすぎて、スキージ
２６ａ，２６ｂが浮き沈みしやすくなる傾向になる。こ
のため、印圧が不均衡になり、印刷精度が悪くなる。こ
のように、印刷ペースト２２の粘度が高い場合はロック
印刷にすることで、確実に印刷ペースト２２をスクリー
ン２３の印刷開口パターンに充填させることができる。

【００８８】ステップＳ８ｃで、ロック印刷時は、エア
ーシリンダー３５、３６のピストンロッド３７ａ、３７
ｂの先端をロックさせて、ステップＳ９ｃの動作に移行
する。

【００８９】ステップＳ９ｃで、印刷動作を行う。右側
スキージ２６ｂが降りている時は、右側から左側の印刷
動作を行う。（左側スキージ２６ｂが降りている時は、
左側から右側の印刷動作を行う。） ステップＳ１０ｃで、印刷動作終了後、スキージ２６
ａ，２６ｂの版離れ動作およびスキージ２６ａ，２６ｂ
の版離れ動作を行う前に、エアーシリンダー３５、３６
のピストンロッド３７ａ、３７ｂの先端をロックさせ
る。

【００９０】ロック印刷時はそのままロックさせたまま
の状態を保ち、フローティング印刷時は強制的にロック
させる。このロック強制により、スキージ２６ａ，２６
ｂの回転動作、昇降動作を固定保持させることで、版離
れ時、スキージ２６ａ，２６ｂがスクリーン２３に対す
る不必要な力を作用させることを抑え、スクリーン２３
の印刷開口部に印刷ペースト２２をスキージ２６ａ，２
６ｂで充填させた時のままの印刷形状を崩さないように
させることができる。

【００９１】ステップＳ１１ｃで、スキージ上昇版離れ
コントロールを行う。これは、スキージ２６ａ，２６ｂ
の先端がスクリーン２３の表面に接触するかしないかの
押し込み零の位置まで上昇させることにより、ステージ
２５がスクリーン２３から引き離れる時におけるスクリ
ーン２３のたわみを極力抑える。これにより、印刷形状
をより崩さないようにすることができる。

【００９２】ステップＳ１２ｃで、ステージ上昇版離れ
コントロールを行う。これは、ステージがスクリーンか
ら引き離れる際の下降スピードを低速（１ｍｍ／ｓｅｃ
以下）にすることにより、スクリーン２３の印刷開口部
に充填された印刷ペースト２２が、基板２３上に印刷塗
布される際のスクリーン２３の印刷開口部の側面に対す
る粘着力を小さくし、基板２３側へスクリーン２３が引
っ張られる量を少なくすることで、スクリーン２３の挙
動を最小限に抑えることができ、印刷形状が崩れること
を防止できる。

【００９３】版離れ動作終了後、ステップＳ１３ｃで、
ステージ２５を高速下降させた後、ステップＳ１４ｃ
で、スキージ２６ａ，２６ｂを上昇させる。その後、ス
テップＳ１５ｃで、基板２３の位置決め固定を解除し、
基板２３を搬出させる。

【００９４】以上述べたステップＳ１ｃからステップＳ
１５ｃの印刷動作を繰り返しながら、連続印刷を行って
いく。

【００９５】

【発明の効果】以上のように本発明のスクリーン印刷装
置とスクリーン印刷方法によれば、以下に示す（１）か
ら（６）の効果が得られる。

【００９６】（１）スキージの自重をキャンセルし、ス
キージの回転中心に対して対称となっている両端位置か
ら、スクリーンに対してスキージを基板の傾き状態に関
係なく柔軟に沿わせながら押し込み、かつ、スキージの
重心位置に関係なくスキージが傾かないので、バランス
良く均衡に、低定印圧で押し付けることができる。

【００９７】（２）スキージが水平移動時に、印刷ペー
ストのローリング力を受けて、スキージが浮き沈みし、
印圧が不均衡になる現象を防止することができる。 （３）スクリーンから基板を引き離す時に生じるスクリ
ーンの湾曲状態を最小限に抑えることができる。

【００９８】（４）スクリーンに対するスキージの平衡
調整作業と、スキージがスクリーンに接触する押し込み
原点位置を導き出す作業とを自動で行うことにより、印
刷条件設定時における作業性、設定精度、再現性を向上
させることができる。

【００９９】（５）スキージの長さ、材質によって変化
するスキージの自重を自動計測できるので、印刷条件設
定時における作業性、設定精度、再現性を向上させる。 （６）上記（１）から（５）に示す複合効果により、ス
クリーン印刷開口部へ確実に印刷ペーストを充填させ、
その状態を崩すことなく、基板に印刷塗布することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかるスクリーン印刷装
置とスクリーン印刷方法における印刷ヘッド部の概略斜
視図

【図２】同印刷ヘッド部の概略右側面図

【図３】同印刷ヘッド部の概略空圧回路図

【図４】同印刷ヘッド部の印刷条件設定時におけるスキ
ージ自重キャンセル圧力値確認作業の動作を示すフロー
チャート図

【図５】同印刷ヘッド部の印刷条件設定時におけるスキ
ージの押し込みストローク原点確認作業、並びにスクリ
ーンに対するスキージの平衡状態確認作業の動作を示す
フローチャート図

【図６】同印刷ヘッド部の連続印刷動作を示すフローチ
ャート図

【図７】（ａ）および（ｂ）はそれぞれ印刷ヘッド部の
動作状態を示す概略右側面図

【図８】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ印刷ヘッド部の動作
状態を示す概略右側面図

【図９】従来のスクリーン印刷装置とスクリーン印刷方
法における低印圧印刷ヘッド部における概略正面図およ
び概略空圧回路図

【符号の説明】

２１ 印刷ヘッド部 ２２ 印刷ペースト ２３ スクリーン ２４ 基板 ２６ａ 左側スキージ ２６ｂ 右側スキージ ２７ エアーシリンダ（スキージ自重キャンセル力
制御用昇降駆動手段） ２９ 電空レギュレータ（自重キャンセル力制御手
段） ３０ 軸受（回転支持部） ３５ エアーシリンダ（スキージ押付け力制御用昇
降駆動手段） ３６ エアーシリンダ（スキージ押付け力制御用昇
降駆動手段） ３９ 電空レギュレータ（制御手段） ４０ 電空レギュレータ（制御手段） ５８ 検出センサー ５９ａ ロック式エアーシリンダ（保持手段） ５９ｂ ロック式エアーシリンダ（保持手段） ６０ ステッピングモータ（スキージ押付け力制御
用昇降駆動手段） ６１ａ 検出センサー ６１ｂ 検出センサー ６２ 制御用コントローラ

フロントページの続き (72)発明者 光城 浩二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 内藤 孝夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷パターンの開口孔が形成されたスク
   リーンと、長手方向の所定位置を回転中心として上下に
   回転揺動自在であるとともに、前記スクリーンに対して
   接触自在で、かつ、押し込み可能なスキージと、前記ス
   クリーンに対して前記スキージを略水平方向へ相対的に
   移動させる水平移動手段とを備え、 前記スクリーンに対して前記スキージを接触させて押し
   込み、水平移動させながら、前記スクリーン上の印刷ペ
   ーストを、前記スクリーンの開口孔を通して基板に印刷
   塗布するスクリーン印刷装置において、 前記スクリーン上の印刷ペーストを印刷塗布するに際し
   て、前記スキージの自重を打ち消すように上昇方向に力
   を加えてスキージを上昇させた状態から、前記回転中心
   から長手方向に沿って両側となる箇所より前記スキージ
   に下降方向へ押し下げる力を加えて前記スキージを前記
   スクリーンに接触させて、押し込み自在とし、かつ、前
   記スキージを前記スクリーンに対して略水平方向へ相対
   的に移動させるときは、前記スキージの略水平移動方向
   および長さ方向に対する前記基板の傾き、うねり、反り
   などの状態に対応して回転揺動および昇降して沿った姿
   勢で、前記スキージにて前記スクリーンを前記基板に向
   けて押し込みながら、一定圧力を作用させる一定圧力フ
   ローティング制御手段を備えたスクリーン印刷装置。
2. 【請求項２】 印刷パターンの開口孔が形成されたスク
   リーンに対して、長手方向の所定位置を回転中心として
   鉛直面内で回動自在であるスキージを接触させて押し込
   み、水平移動させることにより、前記スクリーン上の印
   刷ペーストを、前記スクリーンの開口孔を通して基板に
   印刷塗布するスクリーン印刷方法において、 前記スキージをスクリーン上で略水平方向へ相対的に移
   動させて前記スクリーンの印刷パターンの開口孔に印刷
   ペーストを充填させるに際して、 前記スキージの自重を打ち消すように上昇方向に力を加
   えてスキージを上昇させ、この状態から、前記回転中心
   から長手方向に沿って両側となる箇所より前記スキージ
   に下降方向へ押し下げる力を加えて前記スキージを前記
   スクリーンに接触させて、押し込み自在とし、前記スキ
   ージを前記スクリーンに対して略水平方向へ相対的に移
   動させるときに、前記スキージの略水平移動方向および
   長さ方向に対する前記基板の傾き、うねり、反りなどの
   状態に対応して回転揺動および昇降して沿った姿勢で、
   前記スキージにて前記スクリーンを前記基板に向けて押
   し込みながら、一定圧力を作用させ、 前記スクリーンの印刷パターンの開口孔に前記印刷ペー
   ストを充填させた後は、前記基板をスクリーンから引き
   離す前に、前記スキージを回転揺動方向および昇降方向
   に動作しないよう固定し、固定後に、前記スキージの前
   記スクリーン表面に対する押し込み量が零である位置ま
   で上昇させるスクリーン印刷方法。
3. 【請求項３】 印刷パターンの開口孔が形成されたスク
   リーンと、長手方向の所定位置を回転中心として上下に
   回転揺動自在であるとともに、前記スクリーンに対して
   接触自在で、かつ、押し込み可能なスキージと、前記ス
   クリーンに対して前記スキージを略水平方向へ相対的に
   移動させる水平移動手段とを備え、 前記スクリーンに対して前記スキージを接触させて押し
   込み、水平移動させながら、前記スクリーン上の印刷ペ
   ーストを、前記スクリーンの開口孔を通して基板に印刷
   塗布するスクリーン印刷装置において、 前記スキージの自重を打ち消すように上昇方向に力を加
   えてスキージを上昇させた状態から、前記回転中心から
   長手方向に沿って両側となる箇所より前記スキージに下
   降方向へ押し下げる力を加えて前記スキージを前記スク
   リーンに接触させて、押し込む押し込み手段と、 この押し込み手段で前記スキージを前記スクリーンに押
   し込んだ後において、前記スキージを前記スクリーンに
   対して略水平方向へ相対的に移動させる前に、前記スキ
   ージを回転揺動方向および昇降方向に動作しないように
   保持する保持手段とを備えたスクリーン印刷装置。
4. 【請求項４】 印刷パターンの開口孔が形成されたスク
   リーンと、長手方向の所定位置を回転中心として上下に
   回転揺動自在であるとともに、前記スクリーンに対して
   接触自在で、かつ、押し込み可能なスキージと、前記ス
   クリーンに対して前記スキージを略水平方向へ相対的に
   移動させる水平移動手段とを備え、 前記スクリーンに対して前記スキージを接触させて押し
   込み、水平移動させながら、前記スクリーン上の印刷ペ
   ーストを、前記スクリーンの開口孔を通して基板に印刷
   塗布するスクリーン印刷装置において、 前記スクリーンに対して前記スキージを上下方向へ相対
   的に昇降可能で、かつ、前記スキージおよび前記スキー
   ジとともに動作する各構成要素部分の自重分を含めた自
   重キャンセル力で上昇させる自重キャンセル力制御手段
   を有したスキージ自重キャンセル力制御用昇降駆動手段
   と、 前記スキージ自重キャンセル力制御用昇降駆動手段の先
   端に設けられ、前記スキージの長手方向の所定位置で前
   記スキージを回転揺動自在に支持する回転支持部と、 前記スキージにおける前記回転支持部の支持した回転中
   心から長手方向に沿って両側となる箇所に押し下げる力
   を加えて、前記スキージ自重キャンセル力制御用昇降駆
   動手段により上昇させた前記スキージを下降させること
   ができ、かつ、前記スクリーンおよび前記基板にかける
   前記スキージの押し付け力を任意に自動制御可能な制御
   手段を有した一対のスキージ押付け力制御用昇降駆動手
   段と、 前記スキージ押付け力制御用昇降手段および前記スキー
   ジ自重キャンセル力制御用昇降駆動手段で昇降させられ
   る前記スキージを、任意な位置に位置決め保持する保持
   手段と、 前記スキージ押付け力制御用昇降手段と前記スキージ自
   重キャンセル力制御用昇降駆動手段と前記保持手段と前
   記回転支持部の全体を、前記スクリーンに対して前記ス
   キージを上下方向へ相対的に昇降可能なスキージヘッド
   昇降駆動手段とを備えたスクリーン印刷装置。
5. 【請求項５】 スキージ自重キャンセル力制御用昇降駆
   動手段は、スキージの自重を自動計測する自重計測手段
   を備え、この自重計測手段は、レギュレータのエアー圧
   力を徐々に上昇させて、前記スキージ自重キャンセル制
   御用昇降駆動手段の上限位置まで前記スキージを上昇さ
   せたときのエアー圧力を自重計測値とする請求項４記載
   のスクリーン印刷装置。
6. 【請求項６】 スキージをスクリーン上面に対して平衡
   に当接させたときの位置をスキージの押し込み原点位置
   として検出する一対の検出手段を設け、この原点位置検
   出手段は、スキージ自重キャンセル力制御用昇降駆動手
   段で上昇させた前記スキージを、一対のスキージ押付け
   力制御用昇降手段で下降させた後に、前記スキージヘッ
   ド昇降駆動手段で徐々に下降させ、前記スキージが前記
   回転支持部を中心として前記スクリーンに平衡になら
   い、その後、前記スクリーン側から反力を受けて前記ス
   キージが上昇し、前記一対のスキージ押付け力制御用昇
   降手段がその下限位置から同じ上昇分の距離に到達した
   ときの位置を検出し、この位置を前記スキージの押し込
   み原点位置とする請求項４記載のスクリーン印刷装置。
7. 【請求項７】 印刷パターンの開口孔が形成されたスク
   リーンに対して、長手方向の所定位置を回転中心として
   鉛直面内で回動自在であるスキージを接触させて押し込
   み、水平移動させることにより、前記スクリーン上の印
   刷ペーストを、前記スクリーンの開口孔を通して基板に
   印刷塗布するスクリーン印刷方法において、 前記スキージおよび前記スキージとともに移動する各構
   成要素部分を含めた自重力を自動計測する自動計測工程
   と、 前記自動計測工程後に、前記自動計測した自重力にて前
   記スキージを上昇させる上昇工程と、 前記上昇工程に、前記スキージの回転中心に対して両側
   となる位置より、前記スクリーンおよび前記基板にかけ
   る前記スキージの押し付け力を任意の力にて、前記スキ
   ージを前記スクリーンまたは前記基板まで下降させて、
   押付ける押し込み工程と、 押し込み後工程後に、前記スキージが前記スクリーンま
   たは前記基板の反力を受けて上昇し、任意に設定した上
   昇分の距離に到達したときの位置を、前記スキージの押
   し込み原点位置とするスキージの押し込み原点位置検出
   工程とを備えたスクリーン印刷方法。