KR100644502B1

KR100644502B1 - 점성재료 도포장치

Info

Publication number: KR100644502B1
Application number: KR1020017014837A
Authority: KR
Inventors: 미무라도시노리; 야마우치히로시; 히라이와타루; 오니시히로아키; 나가이고이치
Original assignee: 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date: 1999-05-21
Filing date: 2000-03-13
Publication date: 2006-11-10
Also published as: US7464838B2; KR20020007417A; US6736291B1; EP1197267A4; US20040173633A1; WO2000071264A1; EP1197267A1

Abstract

토출구(4a)에 연통하여 점성재료(5)를 저장하는 가압실(3c)을 구비한 장치본체(3)와, 상기 가압실(3c)에 점성재료(5)를 공급하는 점성재료 공급수단(1)을 갖고, 가압실(3c) 내의 점성재료(5)를 가압하여 토출할 때에, 가압실(3c)의 용적을 증감시켜 점성재료(5)의 토출압을 조절하는 토출압 조절수단(2, 3b)을 가압실(3c) 또는 장치본체(3)에 면하게 하여 배치한다.

점성재료, 토출압 조절수단, 가압실, 점성재료

Description

점성재료 도포장치{VISCOUS MATERIAL APPLICATOR}

본 발명은 접착제, 크림땜납, 도전페이스트 등의 점성재료를 회로기판 등의 피도포물 상에 도포하는 점성재료 도포장치에 관한 것이다.

종래의 점성재료 도포장치의 기본구성을 도 29의 (A), (B)의 개략도를 참조하여 설명한다. 이 점성재료 도포장치는 도 29의 (A)에 나타낸 바와 같이, 접착제나 크림땜납 등의 점성재료(5)를 수용하는 재료공급부(1)와, 재료공급부(1)에 압축공기를 조절하여 공급하는 압력조절부(22)로 이루어지고, 점성재료(5)는 상기 압축공기에 의해 가압됨으로써 토출부(4)의 토출구(4a)에서 토출된다.

또한, 도 29의 (B)에 나타낸 바와 같이, 압축공기의 공급을 개시/종료시키기 위한 밸브(16)가 재료공급부(1)와 토출부(4) 사이에 배치되는 경우도 있다. 이 장치에서는, 소정의 토출량으로 점성재료(5)를 토출하고 싶은 경우에, 압력공급부(22)로부터 공급된 압축공기에 의해 점성재료(5)를 상방으로부터 가압하여 밀어내고, 밸브(16)를 열어 토출구(4a)에서 점성재료(5)를 토출한다. 그리고, 회로기판으로의 도포가 완료되면, 밸브(16)가 닫히도록 구성되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 구성의 점성재료 도포장치에서는, 압력공급부(22)로부터 공급되는 압축공기를 재료공급부(1)에 수용된 점성재료(5) 상방에서 받기 때문에, 점성재료(5)의 특성에 따라서는 그 점도저항을 받아, 압축공기의 압력이 거리가 떨어진 토출부(4)의 토출구(4a) 부근까지 도달하기 어렵다. 그 때문에, 압력전달에 편차가 생겨 고정밀도의 토출량 및 토출압을 얻기가 곤란하였다.

또, 도 30에 나타낸 바와 같이, 소정압력으로 토출개시신호를 출력하고 나서 실제로 그 압력으로 토출을 시작하기까지의 응답시간도 같은 원인에 의해 길어지고, 토출개시의 신호발신으로부터 실제의 토출개시까지의 사이에 대기시간이 생긴다. 또, 가압종료 후에 잔압이 남기 때문에, 토출구(4a)로부터 아래로 늘어진 점성재료(5)가 다음에 점성재료 도포장치를 회로기판 상에 배치한 경우에, 토출구(4a) 부근으로 밀려나와서 회로기판에 부착되어 브리지의 발생 등의 문제가 생긴다.

또, 상기 종래의 장치에 있어서, 2차원적으로 점성재료를 일괄공급할 때에, 도 31의 (A), (B)에 나타내는 바와 같은 토출구(4d)를 복수개 갖는 다중연결 노즐(4c)이라는 것을 사용하는 경우에는 다음과 같은 문제가 있었다. 고점성재료에 있어서는, 점성재료(5)에 대한 압력전달이 균등하게 행해지지 않고, 인쇄페이스트(31)를 회로기판(32) 상에 도포한 경우, 도 32의 (A), (B)에 나타내는 바와 같이, 도포하는 토출구(4c)의 위치에 따라 압축공기의 전달압력이 다르기 때문에, 토출위치에 따라 토출량에 편차가 생겼다.

그래서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하여, 점성재료를 토출하기 위한 압력전달을 효율적으로 행하여 응답성을 좋게 함으로써 토출정밀도의 향상이나 효율화를 도모할 수 있는 점성재료 도포장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 점성재료 도포장치는 상기 목적을 달성하기 위해, 토출구에 연통해서 점성재료를 저장하는 가압실을 구비한 장치 본체와, 상기 가압실에 점성재료를 압송하는 점성재료 공급수단을 갖고, 가압실 내의 점성재료를 가압하여 토출할 때, 가압실의 용적을 증감시켜 점성재료의 토출압을 조절하는 토출압 조절수단을 가압실내 또는 가압실에 면하게 하여 배치한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 가압실에 저장된 점성재료는 가압실내 또는 가압실에 면하게 하여 배치된 토출압 조절수단에 의해 토출압이 조절되어 토출되므로, 공기압이 효율적이고 균등하게 점성재료에 전달되어, 가압개시로부터 토출개시까지의 응답성이 좋아지고, 짧은 시간에 적정한 토출량으로 점성재료를 토출할 수 있다. 그리고, 토출종료 후에는 가압실 내에 잔압이 남지 않으므로, 종래와 같이 점성재료가 토출구로부터 아래로 늘어져 재도포시에 피도포물에 부착하는 것을 방지할 수 있다. 특히, 고점도의 점성재료의 경우라도 점도저항을 받기 어렵게 되므로, 직선형상으로 인쇄페이스트를 도포하는 스크린인쇄의 경우라도 균일한 토출을 할 수 있는 등, 점성재료도포 전반에 있어서 토출정밀도의 향상이나 효율화를 도모할 수 있다.

토출압 조절수단은 가압실 내에 설치되어 흡배기에 수반되어 내부용적이 증감하는 백(bag)과, 상기 백 내로 기체를 압력조절하여 공급하고 배출하는 공기공급부로 이루어지도록 하면 적합하고, 백이 공기공급부와 가압실의 기체의 흡배기에 따라 변형함으로써, 가압실 내의 용적을 증감시켜 토출압을 용이하게 조정할 수 있다. 이 경우, 가압실 내에서의 에어백의 위치를 토출구에 가깝게 할수록 토출용 공기압과 토출압의 차가 없어져서 응답성을 더욱 좋게 할 수 있다.

토출압 조절수단은 에어실린더나 보이스코일모터 등의 액추에이터와, 그것에 의해 변형하여 가압실 내의 용적을 증감시키는 격막으로 구성할 수도 있다.

또, 직렬로 배치된 복수의 점성재료 공급수단에 대응하여, 1개의 가압실과 토출압 조절수단과 토출구를 공유하여 이용하고, 점성재료 공급수단의 배열방향에 따른 토출위치에서의 점성재료의 토출압을 일괄적으로 조절하도록 구성하면 적합하다. 이 구성에 의하면, 상술한 바와 같은 스크린인쇄에 있어서, 고점도의 인쇄페이스트의 토출을 그 토출위치에 관계없이 균일하고 정밀하게 행하는 것이 가능하게 된다.

토출압 조절수단을 복수 이용하고, 토출위치에서의 점성재료의 토출압을 임의로 조절하도록 구성하면 적합하고, 국부적인 압력조정을 용이하게 행할 수 있게 된다.

또, 가압실 하부 양측에 한쌍의 경사판을 각각이 하방으로 향하여 접근하도록 설치하고, 그 하단개구부를 토출구로 함으로써 그 경사판이 상기 스크린인쇄에서의 스키지의 대신이 되어, 스크린 개구로의 인쇄페이스트의 충전을 토출압 조절에 의해 적정하게 행할 수 있으므로, 고정밀도의 인쇄를 할 수 있어, 인쇄품질의 향상을 실현할 수 있다.

또, 상기 구성에 있어서, 점성재료를 압송하는 점성재료 공급수단으로부터의 압송에 의한 공급에 한정되지 않는 구성에 의하면, 장치 본체를 교환 용이하게 형 성하거나, 장치 본체 내에 점성재료를 충전한 카트리지를 수용 가능하게 함으로써 점성재료를 가압실에 저장시킬 수 있고, 점성재료 공급용 가압수단이 불필요하게 되어 점성재료공급을 용이하게 할 수 있다.

또, 상기 각 경사판과 가압실의 하부측면의 사이에 연질탄성재료를 끼우도록 구성하면 적합하다. 이와 같이 구성하면, 경사판을 스크린에 밀어붙였을 때, 경사판이 휘어짐으로써 스크린과의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 이로 인하여, 가압실 내에 점성재료를 공급할 때나 가압실 내의 점성재료를 가압할 때, 경사판과 스크린 사이에서 점성재료가 나가는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 보다 밀착성을 향상시키기 위해서는 경사판의 휘어짐을 크게 해야 하고, 그러기 위해서는 경사판의 길이를 길게 할 필요가 있다. 그와 같이 하면, 가압실의 용적이 늘어나 공급하는 점성재료가 많아져서, 공급시간의 증대, 도포유니트 중량이 증대하게 된다. 그래서, 연질탄성재료를 경사판과 가압실의 하부측면 사이에 끼움으로써, 경사판의 휘어짐을 확보한 채로 가압실의 용적을 작게 할 수 있어, 점성재료를 최소로 할 수 있다. 연질탄성재료는 경사판을 따라 구성되어 있지만, 경사판의 양단에서 연결되어 있어도 되고, 또 경사판의 양단에 다른 연질탄성재료를 넣어도 된다. 점성재료가 많아도 되는 경우는, 경사판을 따라 연질탄성재료를 구성하지 않아도 되고, 경사판의 양단에만 연질재료를 넣으면 된다.

또한, 상기 점성재료 공급수단에 의해 가압실을 점성재료로 채운 후에 점성재료 공급수단의 공급압력을 끊었을 때, 공급압력을 끊어도 가압실 내에 채워진 점성재료는 얼마간의 압력을 갖고 있고, 이 가압실 내에 남은 공급압력의 잔압을 토 출압 조절수단을 구성하는 백에 의해 흡수함으로써 가압실 내의 압력을 저하시키도록 구성하면 적합하다. 이로 인하여, 가압실 내의 잔압을 없앨 수 있어, 상기 백에 의해 토출압을 제어할 수 있다.

또, 가압실 내의 단부 또는 점성재료 공급수단 사이에 적어도 하나의 압력검출수단을 설치함으로써 점성재료 공급수단에 의해 가압실에 점성재료를 공급해 갈 때, 가압실 내에 점성재료가 가득찬 것을 압력검출수단에 의해 검출하도록 구성하면 적합하다.

또, 가압실을 토출압 조정수단에 의해 가압하였을 때, 압력검출수단에서의 검출압력이 소정 압력에 도달하지 않은 경우, 점성재료의 부족이라고 판단하여 점성재료 공급수단에 의해 점성재료를 공급하고, 가압실 내의 점성재료를 보충할 수 있도록 구성하면 적합하다.

또, 토출압 조정수단에 의해 가압한 채로 이동하여, 가압실의 압력을 압력검출수단으로 검출함으로써 토출압 조정수단의 압력을 조정하도록 구성하면 적합하다.

또, 가압실에 회전 가능한 샤프트를 구비하여, 샤프트가 회전함으로써 점성재료를 유동시키도록 구성하면 적합하다.

또, 토출종료 후에 토출압 조정수단에 의해 가압실의 압력을 부압(負壓)으로 하고, 가압실을 수평으로 이동시키면서 상승시킴으로써 점성재료를 가압실로 회수하도록 구성하면 적합하다.

또, 에어백 내의 에어를 교체함으로써 점성재료의 온도를 안정시키도록 구성 하면 적합하다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에서의 점성재료 도포장치를 나타내는 종단면도

도 2의 (A), (B)는 제 1 실시예에서의 실험데이터를 나타내고, 도 2의 (A)는 토출압의 응답성을 나타내는 그래프, 도 2의 (B)는 토출압의 효율을 종래와의 비교로 나타내는 그래프

도 3은 본 발명의 제 2 실시예를 나타내는 종단면도

도 4는 본 발명의 제 3 실시예를 나타내는 종단면도

도 5의 (A), (B)는 본 발명의 제 4 실시예를 나타내고, 도 5의 (A)는 정면도, 도 5의 (B)는 측면도

도 6의 (A)∼(E)는 제 4 실시예의 참고도로, 스크린인쇄에 의해 인쇄페이스트(점성재료)를 도포하는 공정을 도 6의 (A)부터 (E)의 순서로 나타내는 설명도

도 7의 (A), (B)는 토출압의 편차를 종래예와 비교 실험한 데이터를 나타내고, 도 7의 (A)는 제 4 실시예의 데이터를 나타내는 그래프, 도 7의 (B)는 종래예의 데이터 그래프

도 8의 (A), (B)는 토출압의 응답성을 종래예와 비교 실험한 데이터를 나타내고, 도 8의 (A)는 제 4 실시예의 데이터를 나타내는 그래프, 도 8의 (B)는 종래예의 데이터를 나타내는 그래프

도 9는 제 4 실시예의 변형예를 나타내는 종단측면도

도 10의 (A), (B)는 본 발명의 제 5 실시예를 나타내고, 도 10의 (A)는 그 종단면도, 도 10의 (B)는 제 5 실시예의 토출압분포를 나타내는 그래프

도 11의 (A), (B)는 본 발명의 제 6 실시예를 나타내고, 도 11의 (A)는 그 요부를 개략적으로 나타내는 사시도, 도 11의 (B)는 제 6 실시예의 토출압분포를 나타내는 그래프

도 12의 (A), (B)는 본 발명의 작용을 제 4, 제 5 실시예로 나타낸 것으로, 도 12의 (A)는 점성재료의 토출종료 직후의 상태를 나타내는 종단면도, 도 12의 (B)는 토출종료 후에 토출압을 조절한 상태를 나타내는 종단면도

도 13은 본 발명의 제 7 실시예의 요부를 설명하는 종단면도

도 14의 (A), (B)는 본 발명의 제 8 실시예를 나타내고, 도 14의 (A)는 그 종단면도, 도 14의 (B)는 그 횡단면도

도 15의 (A)는 연질탄성재료의 일체형을 나타내는 사시도, 도 15의 (B)는 연질탄성재료의 분할형을 나타내는 사시도

도 16의 (A), (B)는 에어백에 의해 가압실 내의 잔압을 제거하는 것을 나타내는 그래프

도 17의 (A), (B), (C), (D)는 에어백의 각종 형태를 나타내는 단면도

도 18은 공기를 빼기 위한 슬릿을 나타내는 설명도

도 19는 가압실 내의 압력검출수단을 나타내는 설명도

도 20은 초기공급 및 추가공급을 행하고 있을 때의 가압실 내의 압력을 나타내는 그래프

도 21은 인쇄 중의 가압실 내의 압력을 나타내는 그래프

도 22는 가압실 내의 압력검출수단을 나타내는 설명도

도 23의 (A), (B)는 점성재료의 유동을 나타내는 도면

도 24의 (A), (B)는 가압실 내에 샤프트를 배치한 예를 나타내고, 도 24의 (A)는 그 종단면도, 도 24의 (B)는 그 좌측면도

도 25는 점성재료의 점도변화를 나타내는 그래프

도 26의 (A), (B)는 점성재료의 유동속도분포를 나타내는 도면

도 27의 (A)∼(E)는 스크린 상의 점성재료를 회수하는 동작을 나타내는 도면

도 28의 (A)∼(C)는 점성재료를 빠르게 실온으로 되돌리는 것을 설명하는 도면으로, 도 28의 (A)는 종단면도, 도 28의 (B), (C)는 그래프

도 29의 (A), (B)는 종래예의 점성재료 도포장치의 두가지 타입을 나타내는 개략사시도

도 30은 종래예에서의 토출압의 응답성의 데이터를 나타내는 그래프

도 31의 (A), (B)는 다른 종래예의 두가지 타입의 다중연결 노즐을 나타내는 개략사시도

도 32의 (A), (B)는 같은 종래예의 각 다중연결 노즐로부터의 토출압의 데이터를, 도 31의 (A), (B)의 측정포인트에 각각 대응하여 나타내는 그래프

도 33은 본 발명의 실시예의 변형예로서, 조인트를 도포유니트의 좌우측면에 배치한 예를 나타내는 도면

이하, 본 발명의 일실시예의 점성재료 도포장치에 대하여 도 1부터 도 28 및 도 33을 참조하여 설명한다.

도 1에 나타내는 제 1 실시예의 점성재료 도포장치는 재료공급부(1), 공기공급부(2), 그리고 장치본체인 도포유니트(3)로 주로 구성되어 있다. 재료공급부(1)는 접착제나 크림땜납 등의 점성재료(5)가 실린더형상의 수용탱크(1b)에 수용되어 있고, 재료공급용 압축공기에 의해 플렌저(1a)가 작동하여 점성재료(5)가 가압되고, 도포유니트(3)의 챔버(가압실)(3c) 내가 항상 충만하도록 압송된다.

도포유니트(3)와 재료공급부(1)는 조인트(6)로 연결되어 있고, 조인트(6)에 설치되는 관통구멍(6a)이 상기 챔버(3c)의 측방으로 수평하게 설치되는 점성재료 공급통로(3d)에 연통하도록 설치됨으로써 점성재료(5)가 도포유니트(3) 내로 공급된다.

도포유니트(3) 하방의 토출부(4)에는 토출노즐(4b)이 연결설치되어 있다. 한편, 도포유니트(3)의 상방에는 공기공급부(2)가 배치되고, 이 공기공급부(2)로부터 소정의 압력으로 조절된 재료공급용 압축공기가 에어포트(3a)를 통해 챔버(3c) 내 상부공간 전역에 설치된 에어백(3b)으로 보내진다. 제 1 실시예에서는, 이 에어백(3b)과 상기 공기공급부(2)로 토출압 조절수단을 구성하고 있다. 본 실시예에서는 압축공기를 이용하였으나, 다른 기체로서 질소가스 등의 비활성가스라도 된다.

에어백(3b)은 예컨대, 두께 0.03mm∼1mm 정도의 우레탄 엘라스토머 (elastomer)나, 폴리에틸렌, 나일론 등의 수지재나 고무제의 백형상의 용기로 형성 되어 있다. 또한, 점성재료(5)의 조성을 고려하여 내용제성 재료를 사용하면 적합하다. 더욱 바람직한 두께는 0.3mm∼0.5mm이다. 여기서, 에어백(3b)의 두께가 지나치게 얇으면 찢어질 우려가 있다. 특히 챔버(3c) 내에 남은 공급압력의 잔압을 흡수하기 위해, 챔버(3c) 내에 점성재료(5)를 공급할 때 에어백(3b)을 가압해 둘 필요가 있고, 이 때 에어백(3b)이 찢어질 가능성이 있다. 또한, 에어백(3b)의 두께가 너무 두꺼우면, 팽창수축의 응답성이 나빠질 우려가 있다.

또한, 에어백(3b)은 압축공기의 공기공급부(2)로부터의 유입이나 공기공급부(2)로의 유출에 의한 흡배기에 따라 임의로 팽창 수축함으로써, 도포유니트(3) 내의 챔버(3c)의 용적을 증감시키고 있다. 이로 인하여, 챔버(3c) 내의 점성재료(5)를 소정의 압력으로 밀어내거나 끌어당길 수 있다. 또한, 에어백(3b)에서 토출구(4a)까지의 거리를, 예컨대 10mm 정도로 짧게 함으로써 응답성이 좋아진다.

즉, 도 2의 (A)의 그래프로 나타내는 바와 같이, 토출을 온하고 나서 실제로 가압하기까지의 대기시간이 없고, 토출종료시의 잔압이 없다. 실험에 의하면, 토출압은 약 0.3초∼0.5초로 공기공급부(2)로부터 보내온 소정의 압력에 도달할 수 있다. 또한, 토출을 오프로 하였을 때도, 가압종료 후의 챔버(3c) 내의 압력이 순간적으로 0 부근으로 저하하여 토출을 정지시킬 수 있다. 더욱이, 제 1 실시예에서는, 에어백(3b)과 토출노즐(4b) 선단부의 토출구(4a)와의 거리가 가깝기 때문에, 공기공급부(2)로부터 에어백(3b)에 공급하는 압축공기의 공기압과 토출구(4a)로부터 토출되는 점성재료의 토출압이 거의 동등한 것이 도 2의 (B)의 그래프에 나타내는 바와 같이, 종래예와의 비교실험으로 확인되어 있다. 이와 같이 제 1 실시예에 서는, 공기공급부(2)의 공급, 배기작용과 연동한 에어백(3b)의 팽창수축작용에 의한 토출압 조절기능에 의해 압력전달의 효율이 좋아져서 챔버(3c)에 저장된 점성재료(5)의 유동특성에 대한 영향을 작게 할 수 있다. 또, 공기공급부(2)의 배기작용은 에어백(3b) 내의 공기를 대기에 개방하거나 또는 흡인함으로써 실현된다.

도 3에 나타내는 제 2 실시예에서는, 토출압 조절을 위한 상기 에어백(3b) 대신에 공기공급부(2)에 연동하는 에어실린더(7) 및 후술하는 격막(7b)을 이용하고 있다. 에어실린더(7)에는 피스톤(7a)이 설치되어 있고, 공기공급부(2)로부터 소정의 공기압으로 조절된 압축공기가 에어포트(3a)로부터 공급되고, 이로 인하여 피스톤 (7a)이 상하운동하여, 그 하단에 설치한 격막(7b)을 변형시킨다. 이 격막(7b)의 변형에 의해 챔버(3c) 내의 용적을 증감시켜 점성재료(5)를 가감압하고 있다. 격막(7b)은 도시하는 것 외에 벨로즈 등을 이용할 수 있다.

도 4에 나타내는 제 3 실시예에서는, 토출압 조절을 위해 상기 피스톤(7a)을 구동하는 보이스코일모터(VCM)(8)라 불리는 전동기를 이용하고 있다. 제 3 실시예에 있어서, 격막(7b)의 변형에 의해 챔버(3c) 내의 용적을 증감시키는 구조는 제 2 실시예의 경우와 같지만, 구동을 전동으로 함으로써 보다 빠른 응답을 실현할 수 있다. 보이스코일모터(8)의 동작거리(스트로크)는 챔버(3c)나 피스톤(7a) 선단부근에 압력센서(19)를 설치하고, 이 검출값과 설정값을 비교함으로써 제어하거나, 또는 동작시에 발생하는 저항값(저항력)을 보이스코일모터(8)의 드라이버로부터 판독하여 압력으로 환산하고, 이것에 의해 제어할 수 있다. 어떤 경우라도 압력을 효율적으로, 또한 즉시 정밀하게 전달하기 위해서는 토출압 조절수단이 되는 구동원이 나 격막(7b)과 토출구(4a)와의 거리를 가능한 한 작게 할 필요가 있다.

도 5에 나타내는 제 4 실시예는, 제 1 실시예에서 나타낸 에어백과 동일한 토출압 조절수단으로 토출압을 조절하는 것이지만, 재료공급부(1)를 복수 배치하고, 챔버(11a)나 튜브형상의 에어백(11b)을 공유함으로써, 소정의 용적 내의 토출압을 한세트의 토출압 조절수단으로 일괄적으로 조절하고 있는 점을 그 특징으로 하고 있다.

구체적으로는 도 6의 (A)∼(E)에 참고로 나타내는 바와 같이, 전자부품을 실장하기 위해, 회로기판(32)의 랜드패턴(33) 상에 점성재료(인쇄페이스트)(31)를 인쇄하는 평판공판식(스크린식) 등의 인쇄장치에 있어서, 점성재료(31)를 회로기판(32)에 배치된 스크린(34)의 개구(35)에 충전할 때에 스키지 (squeegee)(37)를 이용하지만, 본 실시예에서는 스키지(37) 대신에 후술하는 박판 블레이드(경사판)(12)를 이용하여 상기 토출압 조절수단을 작동시키고 있다. 즉, 제 4 실시예의 점성재료 도포장치는 스크린 인쇄기의 인쇄헤드로서 이용되고 있다.

제 4 실시예에 의하면, 점성재료(31)를 스크린(34)의 개구(35)에 충전하는 인쇄공정에 있어서, 재료공급부(1)의 배열방향으로 배치된 에어백(11b)과 한쪽에 1개소 배치된 토출압 조절수단(공기공급부)(2)이 연동한 흡배기작용에 의해 챔버(11a)의 용적을 증감시킴으로써 개구(35)로의 점성재료(31)의 충전압력을 적정한 값으로 유지하는 고정밀도의 토출압 조절을 할 수 있고, 인쇄품질의 향상을 실현할 수 있다. 이 점성재료 도포장치는 일례로서 길이가 270mm이고, 중앙부와 좌우 각부에 각각 85mm 간격으로 배치된 재료공급부(1)에는 점성재료(31)가 수용되어 있 다. 점성재료(31)는 재료공급부(1)에 연결되는 조인트(9) 내의 약 지름 6mm의 관통구멍(9a)으로부터 도포유니트(11) 내의 챔버(11a)로 압송된다. 챔버(11a)에는 공기공급부(2)로부터 압축공기를 공급하는 에어포트(11d)와 조인트(11e), 에어백(11b)이 배치되어 있다.

에어백(11b) 중에는, 샤프트(11g)와 공기흡배기용 공기구멍부착 파이프(11f)가 설치되어 있다. 샤프트(11g)는 토출구(14)의 길이가 270mm로 길기 때문에, 0.05mm 두께의 나일론튜브제의 에어백(11b)이 변형되어, 챔버(11a)로부터 밀려나오는 것을 방지하기 위해, 에어백(11b) 중에 얼룩없이 순간적으로 공기를 보내기 위해 설치되어 있다. 조인트(11e)는 상기 파이프(11f)에 연결되어 있다. 에어백(11b)은 지름 10mm, 길이 220mm 정도이고, 조인트(11e)와는 공기가 누설되는 일 없이 0링 등을 이용하여 연결되어 있다.

챔버(11a)의 하부양측단에는 0.3mm 두께의 동제의 박판 블레이드로 이루어지는 2장의 박판 블레이드(12)가 10mm 정도의 간격을 두고 블레이드 누름대(10)에 의해 각각이 하방으로 향하여 접근하도록 설치되어 있고, 스크린인쇄에 있어서, 종래의 스키지 대신이 된다. 제 4 실시예에서는, 박판 블레이드(12, 12) 사이의 개구가 토출구(14)를 형성하고, 점성재료(31)는 이 토출구(14)로부터 토출된다. 사이드 플레이트(13)는 점성재료(31)가 챔버(11a)로부터 누출되지 않도록 우레탄고무 등의 사이드스토퍼(15)를 끼워 챔버(11a)에 고정되어 있다.

상기한 바와 같이, 3개의 재료공급부(1)를 배치하는 점성재료 도포장치에 있어서, 제 4 실시예와 같이 토출압 조정수단(토출압 조정수단(2)과 에어백(11b))을 이용한 것과, 재료공급부(1)의 재료공급용 압축공기만으로 점성재료(5)를 토출하는 종래의 것으로 스크린인쇄한 경우를 비교 실험한 데이터 결과를 도 7과 도 8에 나타낸다.

우선, 중앙부와 좌우 각부의 길이방향의 3개의 측정위치에서의 압력의 편차의 비교에서는, 공기압을 약 0.2kgf/㎠로 설정한 경우, 제 4 실시예에서의 편차는 도 7의 (A)에 나타낸 바와 같이 약 0.01kgf/㎠ 정도로 거의 무시할 수 있는 정도였다. 그러나, 종래의 것에서는 도 7의 (B)에 나타낸 바와 같이, 약 0.1kgf/㎠ 정도였다.

다음에, 도 8의 (A), (B)에서 토출압력의 응답성에 대하여 비교한다. 충전압력의 상승시간은 도 8의 (A)에 나타내는 바와 같이, 제 4 실시예에서는 약 0.3초인 데 대하여, 도 8의 (B)에 나타내는 바와 같이, 종래의 것에서는 약 10초 이상이었다. 또한, 가압종료 후에 대해서도 종래의 것에서는 챔버 내에는 잔압으로서 약 O.3 kgf/㎠ 정도의 압력이 남고, 또한 토출정지부터 그것에 도달하기까지의 시간도 약 30초 정도 걸리는 데 대하여, 제 4 실시예에서는 챔버(11a) 내의 압력은 순간적으로 저하한다. 이것은 가압종료 후 챔버(11a) 내의 잔압을 에어백(11b)이 수축하여 공기공급부(2)로 배기함으로써 흡인하고 있기 때문이다.

또한, 도 9에 나타내는 바와 같이, 제 4 실시예에서의 에어백(11b)이 누르는 점성재료(31)의 최상면에 플레이트(11h)를 붙이고, 챔버(11a) 내의 점성재료(31)가 균일하게 확산되도록 고안해도 된다.

이상 설명한 제 4 실시예의 점성재료 도포장치에서는, 점성재료(31)는 챔버(11a) 내에서 정밀도가 높고 또한 균일하게 가압되어, 토출구(14)로부터 토출되는 점성재료(31)는 토출구(14)의 길이방향에 대하여 균일하게 도포된다. 그러나, 도 10에 나타내는 제 5 실시예에서는, 토출압을 도포위치마다 변화시킬 수 있도록 하고 있다.

제 5 실시예에 의하면, 도 10의 (A)에 나타내는 바와 같이 재료공급부(1)는 2개소에 설치되고, 에어백(3f, 3e, 3g)은 중앙부, 좌부, 우부의 3개소에 설치되며, 공기공급부(2)에 연통하는 에어포트(3a)와 함께 별개로 나누어 배치되어 있다. 토출되는 점성재료가 인쇄페이스트와 같은 200Pa·s 정도의 고점도의 점성재료이면, 예컨대, 좌부와 우부의 공기공급부(2)로부터의 압축공기의 공기압을 O.5kgf/㎠, 중앙부의 그것을 0.3kgf/㎠로 설정하면, 챔버(3c)로부터의 토출압도 도 10의 (B)에 나타내는 바와 같이, 좌부, 우부, 중앙부에서 국부적인 압력조정을 할 수 있다. 또한, 국부적인 압력조정을 정밀하게 행하기 위해서는, 공기공급부(2)에 대응하여 챔버(3c)를 구분할 수도 있다.

또한, 상기한 바와 같이 복수개의 에어백(3e, 3f, 3g)을 직렬로 배치할 뿐만 아니라 도 11의 (A)에 나타내는 제 6 실시예와 같이 복수개의 에어백(3b)을 병렬로 배치함으로써, 동일한 도포유니트(3) 내에서 토출압을 변화시켜, 압력분포를 임의로 만들어낼 수 있다. 도 11의 (B)는 그 압력분포를 나타내는 그래프이다.

도 12의 (A), (B)는 상기 점성재료 도포장치로부터 점성재료(31)가 토출되어 피도포물(32)에 도포된 후, 피도포물(32)로부터 토출구(14)가 분리되었을 때의 점성재료(31)의 흡인작용을 제 4, 제 5 실시예의 장치에서 나타낸 것이다. 이 경우, 토출구(14) 부근의 점성재료(31)는 피도포물(32)과 토출구(14) 사이에서 당겨 떼어지고, 일부의 점성재료(31b)는 피도포물(32) 상에 도포되며, 그 밖의 점성재료(31a)는 토출구(14)로부터 아래로 늘어진다. 그러나, 도 12의 (B)에 나타낸 바와 같이, 이 상태에서 에어백(11b)의 공기를 공기구멍부착 파이프(11f)를 통해 흡인함으로써 에어백(11b)은 더욱 수축하여, 아래로 늘어져 있는 점성재료(31a)를 챔버(11a) 내로 되돌리게 된다.

즉, 다시 점성재료 도포장치를 피도포물(32) 상에 배치하였을 때, 도 12의 (A)의 상태이면, 토출구(14) 주변(챔버(11a) 개구 둘레면)에 점성재료(31)가 부착된다. 그런데, 도 12의 (B)와 같이, 아래로 늘어진 점성재료(31a)를 상기와 같은 공기흡인에 의해 챔버(11a) 내로 흡인해 두면 재인쇄를 위해 토출구(14)가 피도포물(32) 상에 배치되더라도 점성재료(31)가 밀려나오는 일 없이 피도포물(32) 상은 깨끗한 상태로 할 수 있다. 이 흡인하기 위한 압력은 공기공급부(2)로부터 공급되어 있고, 흡인에 필요한 압력은 에어백(11b)이 수축하는 정도이면 되고, 약 -0.2∼0.3 kgf/㎠가 적합하다.

도 13은 제 7 실시예를 나타낸다. 상술한 실시예에서는, 도포유니트(3) 내에 형성되는 챔버(3c)로의 점성재료(5)의 공급을 재료공급용 압축공기에 의해 행하고 있었지만, 공급수단은 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 제 7 실시예에서는 도포유니트(3)를 에어백(3b)부로부터 착탈 가능하게 형성하고, 이것과 점성재료(5)가 충전된 새로운 도포유니트(3)를 교환함으로써 점성재료(5)의 공급을 행하고 있다. 점성재료(5)의 공급은 챔버(3c) 내에 수용 가능하게 형성된 카트리지(3h)를 교환함으 로써 행해도 된다. 이 경우, 카트리지(3h)의 내부공간이 도포유니트(3) 내에서 챔버(가압실)를 형성한다. 카트리지(3h)의 재질은 나일론제, 불소계, 금속·비금속계 등, 챔버(3c) 내에 수용할 수 있으면 된다.

도 14의 (A), (B)에 나타내는 제 8 실시예는, 제 4 실시예에서 나타낸 에어백(11b)과 동일한 토출압 조정수단으로 토출압을 조정하는 것으로, 재료공급부(1)를 복수 배열하여 챔버(11a)나 에어백(11b)을 공유하고 있고, 소정의 용적 내의 토출압력을 한세트의 토출압 조절수단으로 일괄해서 조정하는 것이며, 챔버(11a)의 하부측면과 박판 블레이드(경사판)(12) 사이에 연질탄성재료(38)를 끼우도록 구성하고 있다.

연질탄성재료(38)가 없더라도, 챔버(11a)에 점성재료(31)를 공급할 때나 챔버(11a) 내의 점성재료(31)를 가압할 때, 도포유니트(11)를 스크린에 밀어붙여 박판 블레이드(12)를 휘게 함으로써 스크린과의 밀착성을 향상시켜, 박판 블레이드(12)와 스크린 사이에서 점성재료(31)가 나오는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 보다 밀착성을 향상시키기 위해, 또한 스크린의 물결무늬 등에 익숙해지기 위해서는 박판 블레이드(12)를 보다 길게 하여 박판 블레이드(12)의 휘어짐을 크게 할 필요가 있다. 그러나, 이와 같이 하면, 챔버(11a)의 용적이 늘어나 공급하는 점성재료(31)가 많아져서 공급시간의 증대, 도포유니트(11)의 중량의 증대를 초래한다.

그래서, 연질탄성재료(38)를 박판 블레이드(12)와 챔버(11a)의 하부측면 사이에 끼움으로써, 박판 블레이드(12)의 휘어짐을 확보한 채로 챔버(11a)의 용적을 작게 할 수 있고, 점성재료(31)의 양을 최소로 할 수 있다. 연질탄성재료(38)는 박판 블레이드(12)를 따라 구성되어 있지만, 도 15의 (A)의 38a에 나타내는 바와 같이 박판 블레이드(12)의 양단에서 연결된 일체형이어도 되고, 또한 도 15의 (B)와 같이 박판 블레이드(12)를 따라 좌우 한쌍의 연질탄성재료(38b)와 박판 블레이드(12)의 양단에 다른 한쌍의 연질탄성재료(38c)를 넣은 분할형으로 해도 된다. 점성재료(31)가 많아도 되는 경우는, 박판 블레이드(12)를 따라 연질탄성재료(38)를 구성하지 않아도 되고, 박판 블레이드(12)의 양단에만 연질탄성재료(38)를 넣으면 된다. 또한, 연질탄성재료(38)는 챔버(11a)에 고정해 두어도 되지만, 챔버(11a)와 박판 블레이드(12) 또는 박판 블레이드(12)의 양단으로부터 별도의 플레이트로 끼우는 것 만으로도 된다. 또한, 박판 블레이드(12)의 두께를 얇게 하거나 수지계의 재료를 이용함으로써 박판 블레이드(12)의 휘어짐을 확보하는 것도 가능하다.

이상으로, 본 실시예의 점성재료 도포장치를 스크린 인쇄기의 인쇄헤드로서 이용했을 때, 박판 블레이드(12)의 휘어짐을 크게 취함으로써 스크린의 물결무늬 등에 익숙해질 수 있고, 스크린의 아래에 회로기판이 없어도 박판 블레이드(12)에서 점성재료(31)를 취할 수 있다.

또한, 인쇄 중의 도포유니트(11)는 스크린에 익숙해지기 위해 상하로 자유롭게 이동하는 구성을 취하는 경우가 많지만, 박판 블레이드(12)의 휘어짐을 효과적으로 사용하기 위해 도포유니트(11)의 상하방향의 움직임을 규제하는 편이 박판 블레이드(12)가 상하로 움직여 점성재료(31)를 취할 수 있어 적합하다.

또, 연질탄성재료(38)는 부드럽고 내용제성인 것이 좋으며, 예컨대, 저경도의 폴리에틸렌이나 우레탄고무 등이 적합하지만, 정기교환을 행하면 실리콘고무, 특히 발포계의 실리콘고무도 부드럽기 때문에 적합하다. 더구나, 이들 연질탄성재료(38)의 스크린에 대향하는 측면에 고경도의 재료 예컨대, 불소계의 재료를 접합 또는 코팅해 두면 미끄러짐이 좋고 수명도 늘어나서 적합하다.

다음에, 도 16의 (A), (B)를 이용하여 챔버(11a) 내의 압력에 대하여 비교한다. 재료공급부(1)에 의해 챔버(11a)를 점성재료(31)로 채운 후에 재료공급부(1)의 공급압력을 끊었을 때, 공급압력을 끊어도 챔버(11a) 내에 채워진 점성재료(31)는 도 16의 (A)와 같이 얼마간의 압력을 갖고 있고(이후 잔압이라 한다), 이 잔압은 수분 경과하더라도 극단적으로 저하되는 일은 없다. 에어백(11b)에 의해 토출압력을 발생시키지만, 잔압 < 토출압력의 경우는 에어백(11b)에 의해 토출압력을 제어할 수 있지만, 잔압 > 토출압력의 경우는 토출압력을 제어하기가 곤란하다.

그래서, 재료공급부(1)에 공급압력을 가할 때 또는 공급 중에, 에어백(11b)을 팽창시켜 두고, 챔버(11a) 내가 점성재료(31)로 채워져 공급압력을 끊을 때에 에어백(11b)의 공기도 끊으면, 에어백(11b)이 줄어들어 챔버(11a) 내의 잔압을 흡수할 수 있고, 도 16의 (B)와 같이 챔버(11a) 내의 잔압을 1초 이하의 시간으로 저하시킬 수 있다. 이로 인하여, 챔버(11a) 내에 압력이 없어지고, 에어백(11b)에 의해 토출압력을 제어할 수 있다.

이 때, 도 17의 (A)에 나타낸 바와 같이, 챔버(11a) 내의 점성재료(31)의 움직임을 방해하지 않도록 챔버(11a)와 다른 룸(11m)(이 경우 11a, 11m의 양쪽에서 본 발명의 가압실이 구성된다)에 에어백(11b)을 설치하거나, 또는 챔버(11a)의 상부에 설치해도 같은 효과를 얻을 수 있다. 지금까지의 에어백(11b)은 단면원형(도 17의 (A))이었으나, 도 17의 (B)와 같이 시트형상의 것에 공기를 모으는 에어백(39a)이나, 도 17의 (C)와 같이 백형상의 것에 공기를 모으는 에어백(39b)을 이용해도 지금까지와 같은 효과를 얻을 수 있다. 이들을 응용하여 도 17의 (D)와 같이, 가압실(챔버)(11a)을 백형상으로 하여 공기가 들어가는 곳을 룸으로 하도록 탄성재료백(에어백)(39c)을 이용해도 같은 효과를 얻을 수 있다. 본 실시예에서는, 박판 블레이드로서 0.3mm 두께의 동제의 것으로 설명하였으나, 예컨대, 0.1mm∼0.5mm 정도의 동, 스테인레스, 수지(폴리이미드나 폴리아미드·이미드 등)의 블레이드라도 된다.

또한, 본 실시예에서는, 도 5 등에 나타내는 바와 같이 재료공급부(1)와 도포유니트(11)의 좌우의 조인트(9)는 도포유니트(11)의 상부에 배치되어 있지만, 도 33에 나타낸 바와 같이, 도포유니트(11)의 좌우측면에 배치해도 되고, 재료공급부(1)의 점성재료(31)는 챔버(11a)의 측면으로부터 공급된다. 이로 인하여, 챔버(11a) 내로의 점성재료(31)를 원활하게 공급할 수 있다.

다음에, 도 18에 나타낸 바와 같이, 챔버(11a) 내에 점성재료(31)를 공급할 때, 챔버(11a)가 가득차도 공기저장부(40a)가 챔버(11a) 내에 남는 경우가 있다. 챔버(11a) 내에는 에어백(11b)에 의해 균등하게 압력이 가해지고 있으므로, 공기저장부(40a)에도 동일한 압력이 걸려 큰 문제는 되지 않지만, 보다 정밀하게 압력을 제어하기 위해서는 미세한 구멍 또는 슬릿 등의 공기배출부(40)를 설치하면, 공기 저장부(40a)의 공기는 배출된다. 이 때, 구멍 또는 슬릿은 미세하기 때문에, 점성재료(31)가 나가려면 저항이 커서 공기배출부(40)로부터 나가는 일은 없다.

다음에, 도 19에 있어서, 챔버(11a) 내의 점성재료(31)의 가득찬 것을 검출하는 것에 대하여 설명한다. 재료공급부(1)에 공급압력을 가하고 점성재료(31)를 챔버(11a)에 공급해 갈 때, 소정시간 공급압력을 가해도 되지만, 챔버(11a) 내의 단부 또는 재료공급부(1) 사이에 적어도 하나의 압력검출수단(41)을 설치함으로써 챔버(11a) 내에 점성재료(31)가 가득찬 것을 압력검출수단(41)에 의해 검출할 수 있다.

또한, 도 20에 의해 인쇄 중인 점성재료(31)의 공급방법을 설명한다. 챔버(11a) 내에 점성재료(31)를 초기공급하는 방법은 상술한 바와 같이 행하고, 챔버(11a) 내가 가득차게 되면 에어백(11b, 39a, 39b, 39c)(이하 11b라고만 기재한다)을 팽창시켜 인쇄해 간다. 인쇄에 의해 점성재료(31)는 조금씩 감소하지만, 에어백(11b)이 팽창되어 있는 동안은 챔버(11a) 내에 소정 압력을 발생할 수 있어 인쇄할 수 있다.

에어백(11b)이 팽창되어 점성재료(31)의 감소한 용적을 보충할 수 없게 되면, 챔버(11a) 내의 압력은 저하되고, 미리 설정되어 있는 인쇄하기 위해 필요한 하한압력이 된다. 챔버(11a) 내의 하한압력을 상기 압력검출수단(41)으로 검출함으로써 점성재료(31)의 감소를 검출하고, 초기공급과 같은 동작을 행함으로써 다시 챔버(11a) 내에 점성재료(31)를 공급함으로써 에어백(11b)을 팽창시켜 토출압력을 발생하여 인쇄를 계속할 수 있다.

이 때에도 챔버(11a) 내의 잔압이 문제없으면 재료공급부(1)만의 동작으로 되지만, 잔압이 문제가 되는 경우는 역시 에어백(11b)으로 잔압을 제거할 필요가 있다.

또한, 미리 점성재료(31)의 공급타이밍을 알고 있는 경우는, 하한압력을 검출하지 않아도 인쇄회수 등, 설정한 타이밍에 의해 점성재료(31)를 공급해도 되고, 점성재료(31)의 점도가 낮은 경우는 항상 저압의 공급압력을 가하여 조금씩 점성재료(31)를 공급해도 된다.

또한, 도 21에서 인쇄시의 챔버(11a) 내의 압력을 설명한다. 에어백(11b)을 팽창시킴으로써 챔버(11a) 내의 압력을 순간적으로 높일 수 있고, 그대로 도포유니트(11)를 이동시킴으로써 인쇄를 행한다. 이 때, 도포유니트(11)가 이동함으로써 챔버(11a) 내의 점성재료(31)는 챔버(11a) 내를 이동하기 때문에, 압력검출수단 (41)에서 검출되는 압력은 도포유니트(11)가 정지하고 있을 때에 비하여 낮아진다.

이 압력차가 문제가 되지 않을 정도의 스크린의 개구라면 에어백(11b)은 소정 압력으로 팽창시켜 두면 되지만, 그렇지 않은 경우는 실제로 인쇄하고 있을 때의 압력도 검출하여, 도포유니트(11)의 정지시와 이동시의 챔버(11a) 내의 압력차로부터 점성재료(31)의 이동상태를 고찰한다. 특히 챔버(11a) 내의 압력차가 큰 경우는 점성재료(31)가 이동하기 쉬운, 즉 점도가 저하되고 있는 경우가 많으므로, 압력저하의 정도에 따라 에어백(11b)의 압력을 재설정한다.

이 압력의 재설정은 점성재료(31)의 점도와의 관계를 보정하는 것이므로, 미리 점도와 검출압력과 설정압력의 관계를 정하고 있으면 인쇄 중에도 자동적으로 재설정할 수 있다. 또한, 온도변화나 연속사용 등에 의해 점성재료(31)의 점도가 변화하더라도, 전의 인쇄 중에 측정한 압력과 비교함으로써 에어백(11b)의 압력을 재설정함으로써 안정된 인쇄를 실현할 수 있다.

또한, 인쇄개시 전에 에어백(11b)에 압력을 가하고, 스크린의 개구가 없는 곳에서 도포유니트(11)를 작동시킴으로써, 실제로 인쇄를 하지 않더라도 에어백(11b)의 압력을 재설정할 수 있다.

또한, 도 22에 나타낸 바와 같이, 압력검출수단(41)을 복수개 챔버(11a) 내의 주위에 설치함으로써 보다 정밀하게 점성재료(31)의 압력상태를 검출할 수 있고, 챔버(11a) 내의 점성재료(31)의 움직임을 검출하는 것이 가능하게 된다. 압력검출수단(41)의 압력차가 크면 점성재료(31)의 움직임이 나쁘고, 즉 점도가 높기 때문에 에어백(11b)(39a)의 압력을 높게 설정하고, 압력검출수단(41)의 압력차가 작으면 점성재료(31)의 움직임이 좋고, 즉 점도가 낮기 때문에 에어백(11b)의 압력을 낮게 설정할 수 있다.

다음에, 도 23의 (A), (B)에 의해 점성재료의 유동을 촉진시키는 방법에 대하여 설명한다. 도 23의 (A)와 같이, 챔버(11a) 내에 채워진 점성재료(31)는 토출압력을 가한 채로 스크린(34) 상을 이동하면 이동방향과 같은 방향으로 회전하여 유동한다. 토출압력이 가해지지 않은 경우는, 이 유동은 발생되지 않고, 점성재료(31)는 스크린(34) 상을 미끄러지므로 스크린(34)의 개구에 들어가기 어렵게 되어 인쇄할 수 없다. 즉, 점성재료(31)가 유동함으로써, 스크린(34)의 개구에 점성재료(31)가 들어가 인쇄할 수 있다.

이것은 도 23의 (B)에 나타낸 바와 같이, 스키지(37)를 이용하여 인쇄하는 경우와 마찬가지로, 스키지(37)가 이동하면 점성재료(31)도 같은 방향으로 회전하여 유동한다.

또한, 이 스키지방식의 경우는 점성재료(31)의 유동성을 촉진하기 위해, 스키지(37)의 장소에 점성재료(31)를 공급하기 전에 미리 용기 내에서 점성재료(31)를 혼합하는 일이 종종 행해지고 있다.

본 발명과 같이 점성재료(31)가 챔버(11a) 내에 있는 경우는 미리 점성재료(31)를 혼합해 둘 수는 없으나, 인쇄동작을 행함으로써 챔버(11a) 내의 점성재료(31)가 유동하는 것을 고려하면, 인쇄개시 전에 토출압력을 가한 채로 스크린(34) 상에서 도포유니트(11)가 왕복동작을 행함으로써 점성재료(31)를 혼합할 수 있는 것은 명백하고, 상기 동작을 인쇄 전에 행하는 것은 인쇄를 안정시키기 위해서는 적합하다.

또, 점성재료(31)를 혼합해 둘 필요가 있는 경우는, 도 24의 (A), (B)에 나타내는 바와 같이, 챔버(11a) 내에 샤프트(42)를 설치하고, 이것을 회전시킴으로써 점성재료(31)를 혼합할 수 있다. 샤프트(42)는 챔버(11a) 내에 있고, 양단이 지지되어 있으며 O링(43)으로 점성재료(31)가 누설되는 것을 막고 있다. 샤프트(42)의 적어도 한쪽은 풀리(44)가 고정되어 있고, 벨트(45)를 개재하여 모터(46)에 접속하고 있다. 즉, 모터(46)를 회전시킴으로써 샤프트(42)가 회전하여 점성재료(31)를 강제적으로 혼합할 수 있다.

도 25에 나타내는 바와 같이, 점성재료(31)를 점도의 면에서 보면 인쇄동작 마다 유동하고 있으므로, 점도는 느리기는 하지만 저하하고 있다. 도포유니트(인쇄헤드)(11)를 왕복운동시킴으로써 미리 점성재료(31)의 점도를 어느 정도 내려 둘 수 있고, 또한 상기 샤프트(42)를 이용함으로써 더욱 점도를 내려 그 후의 인쇄에 의한 점성재료(31)의 점도변화를 적게 할 수 있다. 인쇄헤드(11)의 왕복동작시에 샤프트(42)도 회전시키면 더욱 효과가 있음은 물론이다.

다음에, 도 26의 (A), (B)에 의해 챔버(11a) 내의 점성재료(31)의 유동속도에 대하여 설명한다. 인쇄시의 점성재료(31)의 유동속도는 도 26의 (A)의 화살표와 같이 토출구(14)의 위치에서 최대가 되고, 상방으로 이동함에 따라 작아진다. 점성재료(31)의 점도가 높은 경우는, 유동하기 어려우므로 유동속도는 작아지고, 그 영향으로 토출구(14)의 위치에서의 속도는 작아져서 인쇄헤드(11)의 속도와 맞지 않고, 결과적으로 스크린(34)과 점성재료(31)는 미끄러짐이 생겨 인쇄가 곤란하게 된다. 또한, 인쇄속도가 빠른 경우는, 토출구(14)의 위치에서의 유동속도는 빨라지려고 하지만, 챔버(11a) 내의 점성재료(31)의 점성이 저항이 되어 토출구(14)의 위치에서의 속도는 커지지 않고, 역시 결과적으로 스크린(34)과 점성재료(31)는 미끄러짐이 생겨 인쇄가 곤란하게 된다.

도 26의 (B)에 나타내는 바와 같이, 인쇄 중에도 챔버(11a) 내에 구성한 샤프트(42)를 회전시킴으로써 챔버(11a) 내의 점성재료(31)의 유동을 촉진할 수 있으므로, 점성재료(31)의 점도가 높은 경우나 인쇄속도가 빠른 경우도 토출구(14)의 위치에서의 속도를 빠르게 할 수 있어, 결과적으로 스크린(34)과 점성재료(31) 사이에는 미끄러짐이 생기지 않고 인쇄할 수 있다.

물론, 샤프트(42)를 자유롭게 하여 점성재료(31)의 유동에 따르게 하는 것도 가능하고, 또한 샤프트(42)의 단축으로 비틀림 게이지 등을 설치하여 점도를 측정하는 것도 가능하지만, 강제적으로 샤프트(42)를 회전시키는 편이 효과적이다.

다음에, 도 27의 (A)∼(E)에 의해 스크린 상에 점성재료(31)를 남기지 않고 인쇄헤드(도포유니트)(11)를 스크린(34)으로부터 분리하는 방법에 대하여 설명한다. 도 27의 (A)에 나타낸 바와 같이, 인쇄헤드(11)의 챔버(11a) 중에는 점성재료(31)가 있고, 토출구(14)에서 점성재료(31)는 스크린(34)과 접하고 있다. 도 27의 (B)에 나타내는 바와 같이, 이대로 인쇄헤드(11)를 상승시키면, 스크린(34) 상에 점성재료(31)를 많이 남긴다. 또한, 도 27의 (C)에 나타내는 바와 같이, 토출구(14)로부터의 점성재료(31)가 아래로 늘어지는 것을 방지할 때와 같이, 에어백(11b)을 줄어들게 하고 나서 인쇄헤드(11)를 상승시켜도 역시 스크린(34) 상에는 점성재료(31)가 남는다. 남은 점성재료(31)를 재사용하려면 시간이 걸리기 때문에, 스크린(34) 상의 점성재료(31)는 모두 인쇄헤드(11)로 회수해야한다.

본 발명에서는, 도포유니트(11) 내의 에어백(11b)을 줄어들게 함으로써 챔버(11a) 내의 점성재료 수용 가능 공간의 용적을 증대시켜, 챔버(11a) 내의 점성재료(31)를 스크린(34) 상에서 분리함으로써, 점성재료(31)의 회수를 용이하게 할 수 있다. 이와 같이, 챔버(11a) 내에서 점성재료(31)를 이동(스크린(34)으로부터 분리되도록 이동)시킴으로써, 본원발명은 점성재료(31)의 회수를 용이하게 행하는 것이다. 본 실시예에서는 이하에 나타내는 바와 같이, 에어백(11b)을 줄어들게 함 으로써 점성재료(31)를 이동시켰으나, 챔버(11a) 내의 점성재료 수용 가능 공간의 용적을 증대시키는 방법이 이것으로 한정되는 것은 아니다.

본 실시예에서는 도 27의 (C)에 나타내는 바와 같이, 에어백(11b)을 줄어들게 하여 챔버(11a) 내의 점성재료 수용 가능 공간의 용적을 증대시킬 수 있으므로, 도 27의 (D)에 나타내는 바와 같이, 인쇄헤드(11)를 수평으로 이동시켜 스크린(34) 상의 점성재료(31)를 박판 블레이드(12)에서 취하고, 그대로 인쇄헤드(11)를 수평이동시키면서 도 27의 (E)에 나타내는 바와 같이 상승시킴으로써, 스크린(34) 상에 점성재료(31)를 남기지 않고 인쇄헤드(11)를 스크린(34)으로부터 분리할 수 있다.

다음에, 도 28의 (A)∼(C)에 의해 도포유니트(11)를 빠르게 상온으로 되돌리는 방법에 대하여 설명한다. 사용 도중의 점성재료(31)는 생산정지시에 통상 도포유니트(11)에 뚜껑 등을 하여 냉장고 등에 보관해 둔다. 생산을 재개할 때에는 점성재료(31)의 온도를 실온으로 되돌려 놓을 필요가 있고, 도 28의 (B)와 같이 통상은 생산의 30분 이상 전에 냉장고에서 꺼내 두어야 한다. 점성재료(31)의 교환이 빈번하면 점성재료(31)를 실온으로 하기 위해 수고와 시간이 걸린다.

본 발명에서는, 도 28의 (A)에 나타낸 바와 같이, 에어백(11b) 내의 공기를 교체함으로써 도 28의 (C)에 나타내는 바와 같이, 점성재료(31)의 온도를 빠르게 실온으로 되돌릴 수 있고, 생산을 곧 개시할 수 있어 쓸데없는 수고와 시간이 불필요하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 토출구 근방에 배치된 토출압 조 절수단에 의해 가압실 내에 저장된 점성재료를 토출할 때의 압력전달을 효율적으로 행하고, 순간적으로 적정하고 균일한 토출압으로 토출을 효율적이고 고정밀도로 행할 수 있고, 특히 스크린인쇄에 이용함으로써 스크린 개구로의 충전압력의 고정밀도화에 의해 점성재료의 누설이나 브리지의 발생을 방지할 수 있으므로, 인쇄품질의 향상을 도모하는 데에 유용하다.

Claims

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토출구(4a)에 연통하여 점성재료(5)를 저장하는 가압실(3c)을 구비한 장치본체(3)와, 상기 가압실(3c)에 점성재료(5)를 압송하는 점성재료 공급수단(1)을 갖고, 가압실(3c) 내의 점성재료(5)를 가압하여 토출할 때, 가압실(3c) 내에 설치되어 흡배기에 수반하여 내부용적이 증감하는 백(3b)과, 백(3b) 내로 기체를 압력조절하여 공급하고 배출하는 공기공급부(2)로 이루어지는 토출압 조절수단(2, 3b)에 의해 가압실(3c)의 용적을 증감시켜 점성재료(5)의 토출압을 조절하는 것을 특징으로 하는 점성재료 도포장치.
토출구(4a)에 연통하여 점성재료(5)를 저장하는 가압실(3c)을 구비한 장치본체(3)와, 상기 가압실(3c)에 점성재료(5)를 압송하는 점성재료 공급수단(1)을 갖고, 가압실(3c) 내의 점성재료(5)를 가압하여 토출할 때, 에어실린더(7)나 보이스코일모터(8) 등의 액추에이터와, 그것에 따라 변형하여 가압실(3c) 내의 용적을 증감시키는 격막(7b)으로 이루어지는 토출압 조절수단(7, 8, 7b)에 의해, 가압실(3c)의 용적을 증감시켜서 점성재료(5)의 토출압을 조절하며,

상기 점성재료는 크림 형상 또는 페이스트 형상의 고 점도의 점성재료인 것을 특징으로 하는 점성재료 도포장치.
토출구(14)에 연통하여 점성재료(31)를 저장하는 가압실(11a)을 구비한 장치본체와, 상기 가압실(11a)에 점성재료(31)를 압송하는 점성재료 공급수단(1)을 갖고, 가압실(11a) 내의 점성재료(31)를 가압하여 토출할 때, 가압실(11a)의 용적을 증감시켜 점성재료(31)의 토출압을 조절하는 토출압 조절수단(2, 11b)을 가압실(11a) 내 또는 가압실(11a)에 면하게 하여 배치한 점성재료 도포장치에 있어서,

직렬로 배치된 복수의 점성재료 공급수단(1)에 대응하여, 하나의 가압실(11a)과 토출압 조절수단(2, 11b)과 토출구(14)를 공유하여 이용하고, 점성재료 공급수단(1)의 배열방향에 따른 토출위치에서의 점성재료(31)의 토출압을 일괄적으로 조절하는 것을 특징으로 하는 점성재료 도포장치.
토출구(4a)에 연통하여 점성재료(5)를 저장하는 가압실(3c)을 구비한 장치본체(3)와, 상기 가압실(3c)에 점성재료(5)를 압송하는 점성재료 공급수단(1)을 갖고, 가압실(3c) 내의 점성재료(5)를 가압하여 토출할 때, 가압실(3c)의 용적을 증감시켜 점성재료(5)의 토출압을 조절하는 토출압 조절수단을 가압실(3c) 내 또는 가압실(3c)에 면하게 하여 배치한 점성재료 도포장치에 있어서,

복수의 토출압 조절수단(2, 3e, 3f, 3g)을 이용하여 토출위치에서의 점성재료(5)의 토출압을 임의로 조절하는 것을 특징으로 하는 점성재료 도포장치.
제 4항에 있어서,

가압실(11a) 하부 양측에 한쌍의 경사판(12, 12)을 각각이 하방으로 향하여 접근하도록 설치하고, 그 하단개구부를 토출구(14)로 한 것을 특징으로 하는 점성재료 도포장치.
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제 6항에 있어서,

각 경사판(12, 12)과 가압실(11a)의 하부 측면 사이에 연질탄성재료(38)를 끼우도록 구성한 것을 특징으로 하는 점성재료 도포장치.
제 2항에 있어서,

점성재료 공급수단(1)에 의해 가압실(3c)을 점성재료(5)로 채운 후, 가압실(3c) 내에 남은 공급압력의 잔압을 백(3b)에 의해 흡수하는 것을 특징으로 하는 점성재료 도포장치.
제 4항에 있어서,

가압실(11a) 내의 단부 또는 점성재료 공급수단(1) 사이에 적어도 하나의 압력검출수단(41)을 설치하고, 가압실(11a) 내에 점성재료(31)가 가득차게 된 것을 압력검출수단(41)에 의해 검출하는 것을 특징으로 하는 점성재료 도포장치.
제 10항에 있어서,

가압실(11a)을 토출압 조절수단(2, 11b)에 의해 가압하였을 때 압력검출수단(41)에서의 검출압력이 소정 압력에 도달하지 않는 경우, 점성재료(31)의 부족이라고 판단하여 점성재료 공급수단(1)에 의해 점성재료(31)를 공급하는 것을 특징으로 하는 점성재료 도포장치.
제 10항에 있어서,

토출압 조정수단(2, 11b)에 의해 가압한 채로 이동하고, 가압실(11a)의 압력을 압력검출수단(41)에서 검출함으로써 토출압 조정수단(2, 11b)의 압력을 조정하는 것을 특징으로 하는 점성재료 도포장치.
제 4항에 있어서,

가압실(11a)에 회전 가능한 샤프트(42)를 구비하고, 샤프트(42)가 회전함으로써 점성재료(31)를 유동시키는 것을 특징으로 하는 점성재료 도포장치.
제 4항에 있어서,

토출압 조정수단(2, 11b)에 의해 가압실(11a)의 압력을 부압(負壓)으로 하고, 가압실(11a)을 수평으로 이동시키면서 상승시킴으로써 점성재료(31)를 가압실(11a)로 회수하는 것을 특징으로 하는 점성재료 도포장치.
제 2항에 있어서,

백(11b) 중의 기체를 교체함으로써 점성재료(31)의 온도를 안정시키는 것을 특징으로 하는 점성재료 도포장치.
청구항 6에 기재된 점성재료 도포장치를 인쇄헤드(11)로 한 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄기.
직렬로 배치된 복수의 점성재료 공급수단(1)에 대하여, 하나의 가압실(11a)과 토출압 조절수단(2, 11b)과 토출구(14)를 공유하여 이용하고, 가압실(11a) 내의 점성재료(31)를 가압하여 토출할 때, 가압실(11a)의 용적을 증감시켜 점성재료(31)의 토출압을 일괄적으로 조절하고,

상기 점성재료(31)를 가압실(11a) 내로 이동시켜 가압실(11a)로 회수하는 것을 특징으로 하는 점성재료 도포방법.
직렬로 배치된 복수의 점성재료 공급수단(1)에 대하여, 하나의 가압실(11a)과 토출압 조절수단(2, 11b)과 토출구(14)를 공유하여 이용하고, 가압실(11a) 내의 점성재료(31)를 가압하여 토출할 때, 가압실(11a)의 용적을 증감시켜 점성재료(31)의 토출압을 일괄적으로 조절하고,

토출압 조절수단(2, 11b)에 의해 가압실(11a)의 압력을 부압으로 하고, 가압실(11a)을 상승시킴으로써 점성재료(31)를 가압실(11a)로 회수하는 것을 특징으로 하는 점성재료 도포방법.
직렬로 배치된 복수의 점성재료 공급수단(1)에 대하여, 하나의 가압실(11a)과 토출압 조절수단(2, 11b)과 토출구(14)를 공유하여 이용하고, 가압실(11a) 내의 점성재료(31)를 가압하여 토출할 때, 가압실(11a)의 용적을 증감시켜 점성재료(31)의 토출압을 일괄적으로 조절하고,

토출압 조절수단(2, 11b)에 의해 가압실(11a)의 압력을 부압으로 하고, 가압실(11a)을 수평으로 이동시키면서 상승시킴으로써, 점성재료(31)를 가압실(11a)로 회수하는 것을 특징으로 하는 점성재료 도포방법.