JPS62101099A - プリント配線板穴埋め機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、プリント配線板の製造において、穴内壁に導
通用のめっきを施し−た、いわゆるスルーホールを有す
るスルーホール基板にパターンをスクリーン印刷法や写
真印刷法等により形成する前工程で、予め、スルーホー
ルに穴埋めインキを充填して゛エツチング処理時にスル
ーホール内壁を侵食から保護するだめのプリント配線板
穴埋め機に関する。

（発明の技術的背景とその問題点） この種の穴埋め機として、例えば、スルーホール基板の
一面に穴埋めインキを塗布したローラを転接させてスル
ーホール内にインキを充填する、いわゆる片面ローラ方
式のものが公知である。

しかし、この方式では、インキの充填が基板の片面から
のみ行なわれるため、充填性が悪く、穴埋めの歩留り率
が低く信頼性に乏しい欠点がある。

この欠点を補うため、基板の他面にもインキローラを転
接させ２ステツプで処理する方式のものも見られるが、
倍の作業時間を要し、プリント配線板の迅速かつ大量処
理を期待し得ないのが現状である。

更に、上記の改善策として、インキローラをスルーホー
ル基板の両面に対応させて、両面から同時に穴埋め処理
を行なう両面ローラ方式も提案されている。

しかし、この場合には、スルーホール内に空気溜りが生
じて、やはり歩留り率を低下させる問題があった。

一方、穴埋め作業において、基板表面に付着した余剰イ
ンキは、かき取り部材によりかき取るようにしている。

しかし、基板の西端面や、基板の端縁部に形成した各種
のガイド穴、例えば、スクリーン印刷における位置合わ
せ用の基準穴などに付着したインキは、かき取り部材で
除去できないため、端面のけずり落しや、ガイド穴をさ
らうなどの面倒な後処理を要し、これが、穴埋めの作業
性を著しく低下させる一因となっていた。

穴埋めインキとして最近注目を浴びてきた紫外線硬化型
インキ、いわゆるＵＶインキは、穴埋め用として一般に
使用されている熱硬化型インキ、いわゆるＩＲインキに
比して、速硬化性があるために硬化時間がきわめて短く
、処理の迅速性、乾燥炉スペースの大幅な節減を図るこ
とができ、又、ＩＲインキで問題となっているスルーホ
ールエツジ部の銅露出や揮発溶剤による作業環境の悪化
等の問題を起こさない利点がある。

更に、エツジ部の欠陥がなくなることにより、スルーホ
ールまわりのパターン印刷の精度の問題がなくなる利点
もある。

そのため、ＵＶインキによる穴埋め処理が期待されると
ころであるが、前述したように、基板四端面ならびにガ
イド穴へのインキ付着の問題は、ル（ｌプ　　　１１　
　Ｖ　　ｌ　　（ｚ　　Ｊ・７１％　Ｉｌｌ　人・上ｑ
　　爪’、ＩＩ　ｒ；＋；　／Ｉ・ｈ＋・ｘ　　・に、
一層重大で、と記問題を解決することがＵＶインキの好
適使用への途を開く前提と考えられ、この解決が待たれ
ていた。

（発明の目的） 本発明は、上記の諸事情にかんがみなされたもので、そ
の目的は、穴埋めインキの穴埋め作業を迅速かつ正確に
行ない得、しかも、穴埋めインキがスルーホール基板の
四端面やガイド穴に付着するのを積極的に防止して面倒
な後処理を解消し、穴埋め作業の自動化、省力化を図り
、プリント配線板の製作コストの大幅な低減を可能とし
、更には、注目される紫外線硬化型インキをも好適に使
用し得る新規なプリント配線板穴埋め機を提供するにあ
る。

（発明の概要） 上記の目的を達成するために、本発明においては基本的
にいって、 スルーホール基板のスルーホールに穴埋めインキを穴埋
め処理するプリント配線板穴埋め機におい−ｒ　　　　
ｈａ　　Ｔｌ１ｌ　ｔｉｔ　　＝ｑ　　ｒ：　　＋：ａ
　　ｍ　　テ：嬰Ｌｌ　　：ｘ　　咋？　　−ｐ−」ｔ
：　恥ｂ　　ｊｊ丘’５　Ｍ処理位置に設定する手段と
、処理位置において基板を下方より支える支持手段と、
基板の対向する第１及び第２の端面を閉成するように、
これらの端面に当接する第１及び第２の押え板と、基板
の前記第１及び第２の端面と直角をなす第３及び第４の
端面に対応し、それら第３及び第４の端面の上端縁を所
定の幅をもって覆うように重ねられる第１及び第２の帯
状シール板と、基板の一端縁に沿って移動して基板上面
に穴埋めインキを付与するインキ供給手段と、基板上面
に摺接して前記付与された穴埋めインキを基板の一端縁
から他端縁に向けて移動させつつスルーホールを穴埋め
する第１のスキージドクタと、前記第１のスキージドク
タと連動し、第１のスキージドクタによって穴埋めされ
てスルーホールより基板下方に押し出された穴埋めイン
キをかき取るように基板下面に摺接して移動する第２の
スキージドクタとを備える構成を特徴とするプリント配
線板穴埋め機を提案するものである。

上記構成のように、本発明では、第１及び第２の押え板
が対向する基板の両端面を覆い、又、これと直角に配置
された第１及び第２のシール板が残る基板の両端面と更
にはその端縁部分を所定の幅を持って覆う構成としたの
で、基板の四端面が完全に覆われ、かつ基板端縁部分に
設けられるガイド穴も覆うことができ、これら部分への
インキの付着の問題を解消するものである。

又、穴埋めインキは、基板の一端縁に沿って、例えば、
インキの畝を直線状に築く態様で供給し、これを第１の
スキージドクタで基板上を加圧しながら移動させつつス
ルーホール内に充填し、下方に押し出された余剰インキ
を第１のスキージドクタに連動する第２のスキージドク
タでかき取るように構成したので、穴埋め作業を迅速に
、しかも充分な充填をなし得るものである。

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

（発明の実施例） 第１図について、まず、本発明の穴埋め機の基本構成を
説明する。

図において、矢印Ａ（搬入方向）に沿って、図示しない
適宜の搬入手段により実線で示す処理位置に向って送り
込まれたスルーホール基板１０は、位置設定手段をなす
一対のセンサ付きストッパ１２．１２により、その四端
面１０ａ、ｉｏｂ、１０ｃ、１０ｄの内の端面１０ｄが
接した位置で止められる。基板１０は処理位置において
、その下方より支持手段をなす複数の支持バー１４によ
り水平状態に支持される。支持バー１４は、基板１０の
送り方向に沿うとともに所定間隔を置いて互いに離間し
ている。

基板１０の一端面１０ａには、固定の第１の押え板１６
が、この端面１０ａを閉成するように当接し、又、これ
と対向する他端面Ｊｏｂには、可動の第２の押え板１８
が矢印Ｂ方向（押え方向）に調整移動して当接し、これ
により両端面が閉成されるとともに基板の位置が規定さ
れる。他方。

基板１０の端面１０ａ、１０ｂに対して直角をなす残り
の両端面ｔｏｅ、ＬＯｄには、これらの端面を含んでそ
の上端縁を所定の幅を持って覆うように、第１及び第２
の帯状シール板２０．２２が重ねられる。これによって
、両端縁部分に５９けた基準穴２３はシール板２０．２
２により完全に覆われる。

この状態において、基板１０の一端縁に沿って矢印Ｃ（
インキ供給方向）で示すように往４ｓ１．動可能なイン
キ供給手段をなすノズル２４の移動により基板１０の一
端縁に沿って所定の量のインキが供給される。穴埋めイ
ンキは、例えば、紫外線硬化型の、いわゆるＵＶインキ
を使用し得る６ノズル２４はガイドロッド２６上をスラ
イドするキャリヤ２８に支持されている。

供給されたインキは、基板１０の一端縁に沿って基板上
面に配置された第１のスキージドクタ３０が基板上面に
摺接して矢印り方向（スキージング方向）に沿って移動
することにより、基板１０全体に付与されるとともにス
ルーポール３２に充填され、基板上面に付着したインキ
は同時にかき取られる。又、第１のスキージドクタ３０
と連動して基板裏面に摺接してスキージング方向に移動
する第２のスキージドクタ３４により、スルーホール３
２より下方に押し出された余剰インキがかき取られる。

これによって、基板１０の穴埋め処理が完了し、ｆｆ１
ｌ及び第２のシール板２０．２２が基板１０より外され
るとともに第２の押え板１８が対応端面１０ｂより離れ
、第１及び第２の押え板３０．３４が原位置に復帰する
。そして、基板１０が図示しない適宜の搬出手段により
矢印Ｅ　（ｍ出方向）に沿って、次工程へと送り出され
る。

上記のように穴埋め処理された基板ｌＯは、その四端面
１０ａ−１０ｄにインキの付着が全くなく、又、基準穴
２３のある両端面１０ｃ、ｌｏｄについては、その上縁
部も保護されるため、基準穴へのインキの付着も避けら
れる。従って、付着したインキのかき取り等の後処理を
何等要しない。

次に、第２図ないし第５図について、当該穴埋め機会体
の具体的構成を説明する。

３６は穴埋め機の本体、３８は、その本体３６に対して
、第３図に実線で示す作動位置と鎖線で示す休止位置と
の間で土工動可能な上部ユニット、４０は本体３６の四
隅にそれぞれ配こされるとともに図示を省略した駆動モ
ータにより駆動され、上部ユニット３８を上下動させる
スクリューリフトである。

基板ｌＯの位置設定のための一対のセンサ付きストッパ
１２は、それぞれエアシリンダ４２（第３図）により設
定動作時に鎖線位笠まで上昇し、基板が所定の処理位置
にセットされたことを検出後、実線位ｎに下降する。

各支持バー１４はテフロン（商品名）で形成されるとと
もに、ホルダー４４を介して左右の駆動チェーン４６に
連結され、処理位置では、チェーン４６を受けるガイド
レール４８によりスキージング方向に水平に案内されて
いる。チェーン４６の両端部は本体３６内下方に向うよ
うに案内され、引っ張りばね機構５０にそれぞれ懸架さ
れている。

第１の押え板１６は、両端部において本体３６に固定さ
れている。第２の押え板１８は、主押え板部材５２と、
その支持押え板部材５４の分割構成よりなり、両部材５
２．５４はエアシリンダ５６及びスライドガイド５８に
より連結されている。支持押え板部材５４は、両端部に
おいて、ガイドブロック６０を介してガイドレール６２
上に位置調整自在にＦｔ、置され、調整位置において、
止めねじ６４により位置が固定される。すなわち、ロフ
ト毎に処理される基板１０のサイズに応じて概略の位置
まで両部材５２．５４を押え方向Ｂに沿って予め調整し
た位置で固定しておき、基板の搬入にあわせてエアシリ
ンダ５６により主押え板部材５２を基板の端面１０ｂに
当接するまで調整移動する構成である。

左右のガイドレール６２は本体３６上面にある支持枠６
６に固定されている。

第１及び第２の帯状シール板２０．２２は共に上部ユニ
ット３８に支持されている。すなわち、シール板２０は
、両端部がスクリューロンドロ８に移５Ｊ３調整可能に
螺合し、両ロッド６８はスプロケットホイールとエンド
レスチェーンにより連動回転可能に連結されている。一
方のロッド６８の端部６８ａを介してロッドを回転する
ことにより、シール板２０を任意の位置に基板１０のサ
イズに応じて調整移動できる。

第２のシール板２２は、左右の支持枠７０の一方に固定
されているが、固定ねじの調整により若干の範囲の位置
調整は可能である。

基板１０に対するこれらシールＷｉ２０．２２の重なり
幅は、５ｍｍに設定される。

ノズル２４、ガイドロッド２６、キャリヤ２８は上部ユ
ニット３８上にあり、ロッド２６の両端は、ユニット３
８の起立枠７２に支持され。

これと平行に背後にはキャリヤ２８の位′ａ感知用のセ
ンサ７４をスライド案内するガイドロッド７６が同じく
枠７２に支持されている。各センサ７４により、ノズル
２４の原位置、基板到達位置、基板到達位置がそれぞれ
検出され、インキ供給の制御がなされる。ノズル２４の
往復動は、キャリヤ２８に連結されたエンドレスチェー
ン７８、スプロケットホイール８０を介して可逆モータ
８ｚによりなされる。

ノズル２４は、インキ供給方向Ｃに沿う往復動に加えて
、垂直方向Ｆ（ノズル上下動方向。

第３図）に沿ってもキャリヤ２８上のエアシリンダ８４
により駆動される。すなわち、まず、始動時にノズル２
４が下降し、ついでインキ供給方向Ｃに沿って移動しな
がら基板１０の一端縁に沿って、すなわち基板１０と押
え板１６の接合部にインキの供給を行ない、その終端位
置において、上昇して、インキ供給方向に沿って原位置
まで戻るように一連のサイクルを描いて往復動する。

穴埋めインキのノズルへの供給は、図示しない所定のイ
ンキタンクから配管を介してなされ、又、インキ供給動
作完了時に、ノズル２４内の配管系の一部を伸張するこ
とによって、ノズル先端部からのインキだれを防止する
ことができる。

第１及び第２のスキージドクタ３０．３４は。

共にウレタンゴムで形成され、第１のスキージドクタ３
０は上部ユニット３８に、第２のスキージドクタ３４は
本体３６に設けられている。

第１のスキージドクタ３０は、第５図に見るように、ス
キージ取付は台８６に固定され、その取付は台８６は、
両端にあるオイレススリーブ８８、それに挿通した垂直
ガイドロッド９０を介して水平な上部スキージ台９２に
接続され、ち該台９２に支持されたエアシリンダ９４に
より上下動可能に支持されている０両ロッド９０の下端
部は連結板９６により互いに連結されている。

ｔ５１のスキージドクタ３０は、エアシリンダ９４によ
り、不作動時には基板ｌＯから離間した上方位置に保持
され、作動時に下降して基板１０に対して所定の押圧力
を加え、その状態でスキージングを行なう。

上部スキージ台９２は、両端部下面に設けたスライドブ
ロック９８を介して支持枠７０にそれぞれ固定された左
右のガイドレール１００上でスライド可能に案内されて
いる。この台９２の両端部９２　ａ　ハ、エンドレスチ
ェーン１０２に１１結すれ、当該チェーンはスプロケッ
トホイール１０４を介して上部駆動ギヤ部１０６により
スキージング方向に駆動される。ギヤ部１０Ｂは垂直の
スプライン軸１０８、それに支持されたギヤ１１０及び
駆動ベル）１１２を介して図示しない可逆モータにより
駆動される。

第２のスキージドクタ３４は、ホルダ１１４を介して水
平な下部スキージ台１１６に接続され。

そのホルダ１１４の両端部は、対応するガイドバー用の
チェーン４６に連結されている。

下部スキージ台１１６は、その両端部下面に設けたスラ
イドブロック１１８を介してガイドレール６２上にスラ
イド可能に案内されている。そのスキージ台１１６の両
端部１１６ａは、エンドレスチェーン１２０に連結され
、当該チェーンはスプロケットホイール１２２を介して
下部駆動ギヤ部１２４によりスキージング方向に駆動さ
れる。

当該ギヤ部１２４は、上部駆動ギヤ部１０６同様スプラ
イン軸１０８を介して図示しない可逆モータに連結され
ている。

従って、第１及び第２のスキージドクタ３０．３４は、
共通のモータにより同期して動作する。

第２のスキージドクタ３４が移動すると、支持バー１４
を支持したチェーン４６が同方向に駆動される。従って
、第２のスキージドクタ３４の移動方向の前方に位置す
る支持バー１４が、その移動の支障になることがない。

すなわち、支持バー１４はチェーン４６と共に第２のス
キージドクタ３４と連動してスキージング方向に往復動
する。

なお、ドクタ３４の後方にあるチェーン４６にも支持バ
ー１４が設けられ、ドクタ３４が移動しても、その前後
のいずれの位置でも基板１０を支持バー１４で確実に支
持する。

かき落した余剰インキの回収は、スキージドクタ３４の
ホルダ１１４に固定したインキパン（図示せず）により
なされる、なお、回収したインキを再使用するようにイ
ンキパンへフレキシブル配管を行なってもよい。

穴埋めインキの穴埋め処理の動作タイミングとしては、
まず、基板１０が処理位置に設定され両押え板１６．１
８により保持された後に、上部ユニット３８が下降して
両シール板２０．２２が対応する基板の上端縁に重ねら
れて基板上のガイド穴２３を覆い、ついでこの状態で、
ノズル２４がインキ供給動作を行ない、ノズル２４がイ
ンキ供給完了した後、上下の両スキージドクタ３０．３
４がスキージング方向に移動して、スルーホール３２へ
の穴埋めと基板表面のインキのかき取り動作を同時に行
なう。

そして、上部ユニット３８が上昇して両シール板２０．
２２を基板１０より離し、ついで、可動側の押え板１８
を基板の端面より離して基板を開放し、次の工程へと搬
出する。

上述の一連の動作は、それぞれの駆動モータ及びエアシ
リンダをシーケンス制御することにより、人手を煩わす
ことなく自動的になされ、迅速かつ正確な穴埋め処理を
なし得る。

次に、第６図及び第７図について、第２のスキージドク
タ３４及び支持バー１４の、スキージング動作の始端部
及び終端部における動作態様を説明する。

第６図はスキージング動作の始端位置を示す。

ドクタ３４を保持する前記ホルダ１１４は、下部スキー
ジ台１１６に対して、これと一体をなす可動ブロック１
３０及びそれに挿通されスキージ台１１６により垂下し
たガイド軸１３２をＡして相対的に上下動可能に接続さ
れている。そして、ブロック１３０に支持された一対の
カムフォロア１３４．１３６が、本体３６側に固定され
たカム部材１３８に両側より係合し、ガイド軸１３２に
嵌挿されたスプリング１４０がブロック１３０を上方に
付勢している。

そして、カム部材１３８と下側のカムフォロア１３６と
のカム係合により、第２のスキージドクタ３４は実線で
示す始端位置より移動を開始する際、鎖線で示す移動軌
跡を描く、従って、ドクタ３４の上端は、第１の押え板
１６と何等干渉することなく移動して、基板裏面に達し
た位置で正常のスキージングを行なうようになっている
。

なお、１４２は左右のガイド軸１３２の下端部を連結す
る連結板、１４４は各連結板１４２をスキージ台１１６
に支持する支持ロッドである。

又、チェーン４６はガイドレール４８より離脱した位置
より下方に向かうように案内されている。

第７図は、スキージングの終端位置を示す、ここでは、
押え板１８、すなわち、支持押え板部材５４の下面に固
定されたカム部材１４６と上側のカムフォロア１３４と
のカム係合によって、ドクタ３４が終端位置に向って鎖
線で示す移動軌跡を描くので、第２の押え板１８と干渉
することがない。

又、支持バー１４は、終端位置において、わん曲したカ
ム面１４８ａを有するカム部材１４８に係合し、そのカ
ム面に沿って下方に案内されるようになっている。この
ために、支持バー１４のホルダー４４はチェーン４６に
対してスプリング１５０を介して連結され、相対的に回
動可能になっている。

次に、第８図について説明すると、同図に示すように、
上方の第１のスキージドクタ３０と、下方の第２のスキ
ージドクタ３４とは、連動して移動する構成であるが、
スキージング方向りについて、基板ＩＯのスルーホール
３２の径あるいは、それより若干大きい間隔ｔの相対的
位置関係に設定しである。

すなわち、第１のスキージドクタ３０が先行し、第２の
スキージドクタ３４のスキージングのタイミングを遅延
させる構成としである。

これにより、第１のドクタ３０により穴埋めされた穴埋
めインキ１５２の下方に押し出された余剰インキを第２
のスキージドクタ３４が確実に捕捉でき、上下各車−の
スキージドクタの構成で充分、その機能を果し得る。

なお、実施例では、第１及び第２のスキージドクタとし
て、基板との対応部分がナイフェツジ状のものを開示し
たが、例えば、ローラ状のものでも同様の作用をなし得
るので、かかる変形例をも含むものである。

なお又、穴埋めインキとしてＵＶインキを使用する場合
、使用中のインキが紫外線で硬化するのを防止するため
、当該穴埋め機の上部は、内部目視も可能な紫外線不透
過の透明プラスチック板でカバーするとともに、下部は
薄板鋼板でカバーするのが望ましい。

以上本発明は実施例に限定されず、種々の変形例を含み
得るものである。

（発明の効果） 以上のように、本発明においては、インキ供給手段によ
って穴埋めインキをスルーホール基板の一端縁に沿って
供給し、これを第１のスキージドクタで基板全体に及ぼ
すとともに同時に基板上面のスキージングも果し、かつ
、これと同期して第２のスキージドクタが基板下面に押
し出された余剰インキのかき取りを行なう構成としたの
で、高速かつ正確な穴埋め処理がなされ、しかも、基板
の四端部を含む周縁部分を第１及び第２の押え板と第１
及び第２の帯状シール板によって覆う構成としたので、
基板端面ないしガイド穴への穴埋めインキの付着を積極
的に防止でき、従来必要であった端面のけずり落しやガ
イド穴をさらうなどの後処理を要することなく、処理時
間と労力の節減を図って、穴埋め処理の省力化を果し、
プリント配線板の製作コストの低減、自動化を容易にす
るものであり、更に、従来その速硬化性のゆえに使用が
困難であった紫外線硬化型の穴埋めインキをも好適に使
用し得、その宥する優れた特性を充分に発揮できる等の
種々の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の基本構成を示す概要図、第２
図は本発明の実施例のプリント配線板穴埋め機の平面図
、第３図は第２図の左側面図、第４図は第３図のｒＶ−
ｒＶ線に沿って見た穴埋め機本体の平面図、第５図は第
３図のｖ−Ｖ線に沿って見た縦断面図、第６図は第４図
のＶｌ−Ｖｌ線に沿って見た装部拡大説明図、７図は第
４図の■−■線に沿って見た要部拡大説明図、第８図は
第１及び第２のスキージドクタの相対位置関係を示す拡
大説明図である。 １０ニスルーホール基板　１４：支持バー１６：第１の
押え板　　　１８：第２の押え板２０：第１の帯状シー
ル板 ２２：第２の帯状シール板 ２４：ノズル ３０：第１のスキージドクタ ３４：第２のスキージドクタ 出願人代理人　弁理士　朝　倉　勝　三第　１　図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）スルーホール基板のスルーホールに穴埋めインキ
   を穴埋め処理するプリント配線板穴埋め機において、処
   理位置に向って送り込まれた基板を所定の処理位置に設
   定する手段と、処理位置において基板を下方より支える
   支持手段と、基板の対向する第１及び第２の端面を閉成
   するように、これらの端面に当接する第１及び第２の押
   え板と、基板の前記第１及び第２の端面と直角をなす第
   ３及び第４の端面に対応し、それら第３及び第４の端面
   の上端縁を所定の幅をもって覆うように重ねられる第１
   及び第２の帯状シール板と、基板の一端縁に沿って移動
   して基板上面に穴埋めインキを付与するインキ供給手段
   と、基板上面に摺接して前記付与された穴埋めインキを
   基板の一端縁から他端縁に向けて移動させつつスルーホ
   ールを穴埋めする第１のスキージドクタと、前記第１の
   スキージドクタと連動し、第１のスキージドクタによっ
   て穴埋めされてスルーホールより基板下方に押し出され
   た穴埋めインキをかき取るように基板下面に摺接して移
   動する第２のスキージドクタとを備えることを特徴とす
   るプリント配線板穴埋め機。
2. （２）インキ供給手段は、穴埋めインキを供給するノズ
   ルを備えてなる特許請求の範囲第１項記載のプリント配
   線板穴埋め機。
3. （３）第１及び第２の押え板の一方は、処理位置に対し
   て固定され、他方は、基板のサイズに応じて調整可能で
   ある特許請求の範囲第１項記載のプリント配線板穴埋め
   機。
4. （４）支持手段は、それぞれ基板の送り方向に沿い、互
   いに離間した複数の支持バーを備えてなる特許請求の範
   囲第１項記載のプリント配線板穴埋め機。
5. （５）支持バーは、第１及び第２のスキージドクタと連
   動して、これらと同方向に移動可能である特許請求の範
   囲第４項記載のプリント配線板穴埋め機。
6. （６）穴埋めインキは、紫外線硬化型インキである特許
   請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか１に記載のプ
   リント配線板穴埋め機。