JPH10323964A - スクリーン印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のスキージの各々がスクリーンに接触す
る圧力が容易に均等にできるようなスクリーン印刷装置
を提供する。 【解決手段】 スキージホルダー２ｃ，２ｄに保持され
る複数のスキージ１ａ，１ｂと、スキージホルダーを回
動自在に保持するホルダー部材２１と、ホルダー部材を
スキージと共に鉛直方向へ昇降駆動する単一のスキージ
昇降シリンダ３と、ホルダー部材をスキージと共に水平
方向へ駆動する水平駆動手段と、スキージホルダーを回
動させるよう駆動する回動駆動手段（プーリー１３，１
６，タイミングベルト１４，ステッピングモーター１
５）と、水平に配置された被印刷物に接触可能に配置さ
れ所定の形状の開口を有する幕状のスクリーン６と、搬
送されてきた被印刷物を載置して昇降移動し被印刷物を
スクリーン６の下面に接触可能な被印刷物支持装置とを
備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばプリント配
線基板に半流動状態の半田ペーストを、スクリーンの開
口を通して所定の形状、位置に印刷するスクリーン印刷
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のスクリーン印刷装置としては、例
えば図５に示すようなものがある。同図において、図示
しない搬送手段により搬送されてきたプリント配線基板
（被印刷物）７は、基板支持装置（被印刷物支持装置）
４の基板支持部材８の上に載置されると共に、そのプリ
ント配線基板７の両端面と両側面は基板固定部材９によ
り位置決めされて保持される。

【０００３】基板固定部材９は、箱型のボックステーブ
ル１０の内部に、上下方向に摺動可能に収納されてい
る。そして、ボックステーブル１０とベース１２との間
に設けられたバックアップエアシリンダ１１が、ボック
ステーブル１０を上下させることができ、基板固定部材
９はボックステーブル１０内に不図示の手段により昇降
可能に支持されている。

【０００４】このように支持されたプリント配線基板７
の上方には、四角枠状のスクリーン支持枠部３０に、水
平に支持された幕状のスクリーン６が配置され、このス
クリーン６には所定の形状と寸法の開口が形成されてお
り、そしてスクリーン６上には半流動状態の半田ペース
ト２７が載置されている。

【０００５】スクリーン６の上方には、スキージ昇降シ
リンダ３ａ，３ｂが同じスキージベース５に保持されて
おり、スキージ昇降シリンダ３ａ，３ｂの昇降ピストン
３ｄ，３ｅの先端部のスキージホルダー２ａ，２ｂには
各々、半田ペースト２７を掻き伸ばすスキージ１ａ，１
ｂが保持されている。

【０００６】スキージベース５には、図中スキージ昇降
シリンダ３ａ，３ｂの各々の手前側と背後側にある２組
のガイドシャフト（図示せず）を支持するガイド部材が
設けられており、図示しない駆動装置により水平方向
（図中矢印ａ，ｂ方向）に駆動されて移動するようにな
っている。

【０００７】このような従来のスクリーン印刷装置の動
作は、まず、基板支持部材８を介してプリント配線基板
７を保持した基板固定部材９及びボックステーブル１０
を、バックアップエアシリンダ１１により上昇させ、プ
リント配線基板７をスクリーン６の下面に接触させる。

【０００８】次に、スキージ昇降シリンダ３ｂにより昇
降ピストン３ｅを突出させてスキージ１ｂを下降させ、
その先端部をスクリーン６に接触させて、スキージベー
ス５を介してスキージ１ｂを図中矢印ａ方向に移動させ
る。このときスキージ１ｂは、スクリーン６上の半流動
状態の半田ペースト２７を掻き伸ばして塗布することに
より、プリント配線基板７にスクリーン６の開口を通し
て半田ペースト２７のスクリーン印刷を行うことができ
る。

【０００９】プリント配線基板７に半田ペースト２７の
印刷塗布を行ったら、バックアップエアシリンダ１１を
降下させることにより、基板固定部材９と共に下降した
プリント配線基板７は、図示しない開放手段によりその
位置決めが開放されると共に、スクリーン印刷装置外へ
搬出される。

【００１０】このとき同時にスキージ１ｂも、スキージ
昇降シリンダ３ｂの昇降ピストン３ｅの後退により上昇
する。搬出されたプリント配線基板７が今まであった所
へ、新しく搬送されてきたプリント配線基板７がセット
され、その新しいプリント配線基板７が上昇してスクリ
ーン６の下面に接触したら、今度はスキージ昇降シリン
ダ３ａの昇降ピストン３ｄの突出によりスキージ１ａを
下降させて、その先端部をスクリーン６に接触させる。

【００１１】そして、スキージベース５を介して今度は
スキージ１ａを図中矢印ｂ方向に移動させ、半田ペース
ト２７をスクリーン６上に掻き伸ばして塗布することに
より、プリント配線基板７にスクリーン６の開口を通し
て半田ペースト２７のスクリーン印刷を行うことができ
る。

【００１２】このように、スキージ１ａと１ｂの上昇と
下降を交互に繰り返して、互いに反対の水平方向に交互
に移動することにより、次々と搬送されてきたプリント
配線基板７への、半田ペースト２７のスクリーン印刷が
次々と行われるようになっている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のスクリーン印刷装置においては、複数のスキ
ージ１ａ，１ｂが別々のスキージ昇降シリンダ３ａ，３
ｂにより別々のガイドシャフトの各々を介して駆動され
るようになっているため、スキージ１ａと１ｂの各々が
スクリーン６に接触する圧力が全く同じになるように、
スキージ昇降シリンダ３ａ，３ｂの駆動圧力を調整する
ことが容易ではない。

【００１４】そして、それらのスキージ１ａと１ｂの各
々がスクリーン６と接触する圧力が互いに少しでも異な
ると、スクリーン６上への半田ペースト２７の印刷圧力
が異なることにより、プリント配線基板７間の半田ペー
スト２７の印刷厚さがバラついてしまうという問題があ
る。

【００１５】また、前記ガイドシャフトの平行度に誤差
があったりすると、スキージ昇降シリンダ３ａ，３ｂの
作動時のガイドシャフトとスキージベース５に設けられ
たガイド部材との間に生ずる摺動抵抗が大きくなるた
め、スキージ１ａと１ｂの各々がスクリーン６に接触す
る圧力が均等になるように、スキージ昇降シリンダ３
ａ，３ｂの各々の駆動圧力を調整するのは非常に難しく
なり、上記半田ペースト２７の印刷厚さのバラツキの問
題の原因ともなる。そしてこの問題は、前記ガイドシャ
フトが長くなるほど顕著になるという問題があった。

【００１６】また前記従来のスクリーン印刷装置にあっ
ては、複数のスキージ１ａ，１ｂが共に、常に半田ペー
スト２７を覆うように、すなわち図５中左右両側に開き
ながら下方に伸びる姿勢で配置されているため、半田ペ
ースト２７がスクリーン６上を良好にローリングしてい
るか否か、また半田ペースト２７がまだ十分にあるか、
それとも少なくなってきたか等を確認しようとする場
合、それらのスキージ１ａ，１ｂがその確認の障害とな
るような状況にあるという問題があった。

【００１７】さらに、スキージ１ａと１ｂは上述のよう
に、両方共下方に向かって開きながら伸びるよう配置さ
れているため、プリント配線基板７の大きさによって
は、スキージ１ａ，１ｂの矢印ａ，ｂ両方向の移動量が
大きくなると、スキージ１ａ，１ｂの少なくとも一方の
先端部がスクリーン支持枠部３０に接触して破損するお
それがあるので、印刷するプリント配線基板７は一定の
大きさ以下のものに制約されてしまうという問題があっ
た。

【００１８】このようにスキージ１ａ，１ｂの少なくと
も一方の先端部が、スクリーン支持枠部３０に接触する
のを避けるためには、スキージ１ａ，１ｂの上昇時の高
さを高くすることも考えられるが、そうすると前記ガイ
ドシャフトの長さを長くする必要があり、するとガイド
シャフトの平行度に誤差が出易くなり、上述のようにス
キージ昇降シリンダ３ａ，３ｂの駆動圧力を調整するの
が難しくなる。

【００１９】そこで、本発明は上記問題点に鑑みて、複
数のスキージの各々がスクリーンに接触する圧力を容易
に均等にできると共に、半田ペーストのローリング状況
が容易に確認でき、さらにプリント配線基板の大きさに
関係なく半田ペーストのスクリーン印刷が可能な、スク
リーン印刷装置を提供することを課題とするものであ
る。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、スキージホルダーに保持される複数のスキ
ージと、前記スキージホルダーを回動自在に保持するホ
ルダー部材と、前記ホルダー部材を前記スキージと共に
鉛直方向へ昇降駆動する単一の昇降駆動手段と、前記ホ
ルダー部材を前記スキージと共に水平方向へ駆動する水
平駆動手段と、前記スキージホルダーを回動させるよう
駆動する回動駆動手段と、水平に配置された被印刷物に
接触可能に配置され所定の形状の開口を有する幕状のス
クリーンと、搬送されてきた被印刷物を載置して昇降移
動し前記被印刷物を前記スクリーンの下面に接触可能な
被印刷物支持装置とを備えた構成としたものである。

【００２１】このような構成のスクリーン印刷装置によ
れば、複数のスキージが回動自在にホルダー部材に保持
されると共に、そのホルダー部材を介してスキージを昇
降駆動する昇降駆動手段が単一なので、複数のスキージ
の各々がスクリーンに接触する圧力を容易に均等にする
ことができる。

【００２２】また、複数のスキージが回動自在に保持さ
れるため、一方のスキージが回動の支点から下方に伸び
ているときは、他方のスキージが回動の支点から上方に
伸びているようにすることにより、半田ペーストが見易
くなり、そのローリング状況等を容易に確認できるよう
にすることができる。

【００２３】さらに、一方のスキージが回動の支点から
下方に伸びているときは、他方のスキージが回動の支点
から上方に伸びているようにすることにより、スキージ
の先端部がスクリーンを支持するスクリーン支持枠部に
接触するのを防止して、被印刷物が一定の大きさを越え
たものであっても、半田ペーストのスクリーン印刷を可
能にすることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づいて具体的に説明する。図１及び図２
は、本発明の第１の実施の形態に係る、スクリーン印刷
装置を説明するために参照する図である。

【００２５】なお、従来のスクリーン印刷装置と同様の
部品には同じ符号を用い、また、本実施の形態に係るス
クリーン印刷装置における被印刷物を保持する被印刷物
支持装置は、従来のプリント配線基板７を保持する基板
支持部材４と基本的には同じ構成なので、その図示と説
明を省略する。

【００２６】図１及び図２において、スクリーン６の上
方には単一のスキージ昇降シリンダ（昇降駆動手段）３
がスキージベース５に保持されており、スキージ昇降シ
リンダ３の昇降ピストン３ｃの下端部には、ホルダー部
材２１がフローティングコネクタ２０を介して連結され
ている。

【００２７】ホルダー部材２１の両端部には、昇降ピス
トン３ｃと平行に伸びるガイドシャフト２３が立設され
ており、この２本のガイドシャフト２３は、スキージベ
ース５に形成された孔とボール軸受２４を通って伸び、
かつこれらにより上下動がガイドされている。

【００２８】ホルダー部材２１の両端部のガイドシャフ
ト２３より外側には、図中下方に直角に折れ曲がったブ
ラケット部２１ａが形成されており、このブラケット部
２１ａの先端部（図中下端部）には、回転軸２２を介し
てスキージホルダー２ｃ，２ｄが回転自在に支持されて
いて、このスキージホルダー２ｃと２ｄとの間には、板
状のスキージ１ａと１ｂが挾まれて保持されている。

【００２９】スキージホルダー２ｃ，２ｄの回転軸２２
の一端部の、ブラケット部２１ａより外側にはプーリー
１３が設けられ、このプーリー１３には、ホルダー部材
２１の一端部に設けられたステッピングモーター１５の
出力軸に設けられたプーリー１６との間に、タイミング
ベルト１４が掛け渡されている。

【００３０】プーリー１３，タイミングベルト１４，ス
テッピングモーター１５、及びその出力軸に設けられた
プーリー１６は、全体として回動駆動手段を構成してい
る。このため、回動駆動手段のステッピングモーター１
５の回転により、スキージ１ａ，１ｂは交互に、回転軸
２２を境にして上下方向に回動するようになっている。
また、スキージベース５は図示しない駆動装置により、
図１中左右方向（水平方向）に駆動されて往復移動する
ようになっている。

【００３１】以下に、このような実施の形態に係るスク
リーン印刷装置の動作について説明する。まず、従来の
スクリーン印刷装置において説明した基板支持装置（被
印刷物支持装置）４により、プリント配線基板（被印刷
物）７が上昇してきてスクリーン６の下面に接触する。

【００３２】次に、図１に示すようにスキージ１ｂが回
転軸２２より下方に伸びた状態で、スキージ昇降シリン
ダ３の昇降ピストン３ｃを突出させて、ホルダー部材２
１及びスキージホルダー２ｃ，２ｄ等を介して、スキー
ジ１ｂの方を下降させて、そのスキージ１ｂの先端部を
スクリーン６に接触させる。

【００３３】それからスキージベース５を介して、スキ
ージ１ｂを図中右方向に移動させることにより、スクリ
ーン６上の半田ペースト（印刷材料）２７を掻き伸ばし
て塗布し、スクリーン６の開口を通してプリント配線基
板７に半田ペースト２７のスクリーン印刷を行う。

【００３４】このスクリーン印刷が終わったら次に、基
板保持装置４によりプリント配線基板７を下降させて、
印刷が終わったプリント配線基板７を、まだ印刷してい
ない新しいプリント配線基板７と交換させる。そうした
ら、再びその新しいプリント配線基板７を上昇させてス
クリーン６の下面に接触させる。

【００３５】また上記スクリーン印刷が終わったプリン
ト配線基板７の下降と同時に、スキージ昇降シリンダ３
によりホルダー部材２１等を介して、スキージ１ｂを上
昇させる。それから、ステッピングモーター１５の回転
により、タイミングベルト１４、プーリー１３，１６及
びスキージホルダー２ｃ，２ｄ等を介して、スキージ１
ｂが回転軸２２より上方に伸びるよう回動させ、このと
き同時にスキージ１ａが回転軸２２より下方に伸びるよ
う回動させる。

【００３６】それからスキージ昇降シリンダ３により、
今度はスキージ１ａが下降してその先端部がスクリーン
６に接触する。それからスキージベース５を介して、ス
キージ１ａを図１中左方向に移動させることにより、ス
クリーン６上の半田ペースト２７を掻き伸ばして塗布
し、新しいプリント配線基板７へのスクリーン印刷を行
う。

【００３７】このように、スキージホルダー２ｃ，２ｄ
を介してスキージ１ａ，１ｂを回動させ、そのスキージ
１ａ，１ｂが交互にスクリーン印刷を行うようにするこ
とにより、単一のスキージ昇降シリンダ３の駆動圧力を
調整するだけで、スキージ１ａ，１ｂの各々のスクリー
ン６への接触圧力を調整することができる。そしてスキ
ージ昇降シリンダ３の駆動圧力はスキージ１ａ，１ｂの
いずれを用いるときも同じなので、スキージ１ａ，１ｂ
の各々のスクリーン６への接触圧力を容易に均等にする
ことができる。

【００３８】また、スキージ１ａ，１ｂが回動自在に保
持されるため、スキージ１ａが回転軸２２より下方に伸
びているときはスキージ１ｂは回転軸２２より上方に伸
びており、またスキージ１ｂが回転軸２２より下方に伸
びているときはスキージ１ａは回転軸２２より上方に伸
びているので、半田ペースト２７が見易くなり、半田ペ
ースト２７のローリング状況等を容易に確認することが
できる。

【００３９】またスキージ１ａが回転軸２２より下方に
伸びているときはスキージ１ｂは回転軸２２より上方に
伸びており、またスキージ１ｂが回転軸２２より下方に
伸びているときはスキージ１ａは回転軸２２より上方に
伸びているので、印刷時のスキージ１ａ（又は１ｂ）の
水平移動後に、スキージ１ｂ（又は１ａ）の先端部がス
クリーン支持枠部３０に接触するのを防止できるので、
プリント配線基板７が一定の大きさを越えたものであっ
ても、半田ペースト２７のスクリーン印刷を可能にする
ことができる。

【００４０】図３は、本発明の第２の実施の形態に係る
スクリーン印刷装置を示す図である。前記第１の実施の
形態においては、スキージ１ａ，１ｂはステッピングモ
ーター１５によりタイミングベルト１４及びプーリー１
３，１６等を介して回動を駆動されていたのに対し、こ
の第２の実施の形態においては、ギヤ機構を介してスキ
ージ１ａ，１ｂの回動を駆動するようにした点において
異なるものである。

【００４１】すなわち、この第２の実施の形態は、プー
リー１３の代わりにスキージホルダー２ｃ，２ｄの回転
軸２２に設けられたギヤ２５と、ステッピングモーター
３５の出力軸に設けられたギヤ２８と、これらのギヤ２
５，２８間に設けられた中間ギヤ２６の回転を介して、
スキージ１ａ，１ｂの回動を駆動するようにしたもので
ある。このようなギヤ機構を用いたスクリーン印刷装置
によっても、前記第１の実施の形態に係るスクリーン印
刷装置と同様の効果を得ることができる。

【００４２】図４は、本発明の第３の実施の形態に係る
スクリーン印刷装置を示す図である。前記第１，第２の
実施の形態においては、タイミングベルト１４、プーリ
ー１３や、ギヤ２５，２６，２８等を介してスキージ１
ａ，１ｂの回動を駆動していたのに対し、この第３の実
施の形態においては、カム機構を介してスキージ１ａ，
１ｂの回動を駆動するようにした点において異なるもの
である。

【００４３】すなわち、スキージホルダー２ｃ，２ｄの
回転軸２２の一端部に、断面が長円形のカムフォロワ３
１が設けられ、このカムフォロワ３１にはカム２９のカ
ム面２９ａが常に接触していて、カム２９が上下動する
ことにより、カムフォロワ３１は所定角度内で回動する
ようになっている。カム２９はボールネジ３７の正・逆
両回転により上下往復動し、ボールネジ３７はカップリ
ング３２を介して、ステッピングモーター３３によりそ
の正・逆両回転を駆動される。

【００４４】ボールネジ３７はその両端部を、ブラケッ
ト３６ａ，３６ｂにより回転自在に支持されている。ス
テッピングモーター３３は、ブラケット３４を介してホ
ルダー部材２１の一端部に設けられている。このような
カム機構を用いたスクリーン印刷装置によっても、前記
第１，第２の実施の形態に係るスクリーン印刷装置と同
様の効果を得ることができる。

【００４５】なお、前記実施の形態においては回動駆動
手段としてベルトプーリー機構、ギヤ機構、カム機構等
を用いた場合について説明したが、エアシリンダと２位
置固定のストッパを用いる機構等、他のどのような機構
を用いてもよい。

【００４６】また、プリント配線基板７以外の被印刷物
に半田ペースト２７を印刷する場合、又は半田ペースト
２７以外の印刷材料を印刷する場合にも、本発明は適用
することができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数のスキージが回動自在にホルダー部材に保持される
と共に、そのホルダー部材を介してスキージを昇降駆動
する昇降駆動手段が単一なので、複数のスキージの各々
がスクリーンに接触する圧力を容易に均等にすることが
できる。

【００４８】また、複数のスキージが回動自在に保持さ
れるため、一方のスキージが回動の支点から下方に伸び
ているときは、他方のスキージが回動の支点から上方に
伸びているようにすることにより、半田ペーストが見易
くなり、そのローリング状況等を容易に確認できるよう
にすることができる。

【００４９】また、一方のスキージが回動の支点から下
方に伸びているときは、他方のスキージが回動の支点か
ら上方に伸びているようにすることにより、スキージの
先端部がスクリーンを支持するスクリーン支持枠部に接
触するのを防止して、被印刷物が一定の大きさを越えた
ものであっても、半田ペーストのスクリーン印刷を可能
にすることができる。

【００５０】さらに、スキージが回動自在に保持される
ため、スキージのスクリーンとの間の角度（アタック
角）を、ステッピングモーター１５を介してＣＰＵによ
りプログラミングして制御することができると共に、前
記アタック角はプログラミングにより任意に変更するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るスクリーン印
刷装置の要部を示す正面図である。

【図２】図１に示すスクリーン印刷装置の一部破断側面
図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係るスクリーン印
刷装置の要部を示す正面図である。

【図４】本発明の第３の実施の形態に係るスクリーン印
刷装置の要部を示す正面図である。

【図５】従来のスクリーン印刷装置を示す一部断面正面
図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ…スキージ、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ…スキ
ージホルダー、３，３ａ，３ｂ…スキージ昇降シリン
ダ、３ｃ，３ｄ，３ｅ…昇降ピストン、４…基板支持装
置、５…スキージベース、６…スクリーン、７…プリン
ト配線基板、８…基板支持部材、９…基板固定部材、１
０…ボックステーブル、１０ａ…部屋、１１…バックア
ップエアシリンダ、１２…ベース、１３…プーリー、１
４…タイミングベルト、１５，３３，３５…ステッピン
グモーター、１６…プーリー、２１…ホルダー部材、２
１ａ…ブラケット部、２２…回転軸、２３…ガイドシャ
フト、２４…ボール軸受、２５，２８…ギヤ、２６…中
間ギヤ、２７…半田ペースト、２９…カム、２９ａ…カ
ム面、３０…スクリーン支持枠部、３１…カムフォロ
ワ、３２…カップリング、３４，３６ａ，３６ｂ…ブラ
ケット、３７…ボールネジ、ａ，ｂ…矢印

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スキージホルダーに保持される複数のス
   キージと、 前記スキージホルダーを回動自在に保持するホルダー部
   材と、 前記ホルダー部材を前記スキージと共に鉛直方向へ昇降
   駆動する単一の昇降駆動手段と、 前記ホルダー部材を前記スキージと共に水平方向へ駆動
   する水平駆動手段と、 前記スキージホルダーを回動させるよう駆動する回動駆
   動手段と、 水平に配置された被印刷物に接触可能に配置され所定の
   形状の開口を有する幕状のスクリーンと、 搬送されてきた被印刷物を載置して昇降移動し前記被印
   刷物を前記スクリーンの下面に接触可能な被印刷物支持
   装置と、 を備えたことを特徴とするスクリーン印刷装置。
2. 【請求項２】 前記複数のスキージのうちの１つのスキ
   ージが前記回動の支点から下方に伸びているときは他の
   スキージは前記回動の支点から上方に伸びているように
   したことを特徴とする請求項１に記載のスクリーン印刷
   装置。
3. 【請求項３】 前記回動駆動手段が、複数のプーリーと
   巻掛ベルトを有することを特徴とする請求項１に記載の
   スクリーン印刷装置。
4. 【請求項４】 前記回動駆動手段が、互いに噛み合う複
   数のギヤを有することを特徴とする請求項１に記載のス
   クリーン印刷装置。
5. 【請求項５】 前記回動駆動手段が、カム機構を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のスクリーン印刷装
   置。