スクリーンマスクのプリセット装置およびスクリーン印刷方法
【課題】 スクリーン印刷装置におけるスクリーンマスクの迅速容易な交換を可能にするスクリーンマスクのプリセット装置を提供する。
【解決手段】 スクリーンマスク５０を保持するスクリーン枠５２をスクリーン枠保持部材５４に位置決め固定するためのスクリーンマスクのプリセット装置１であって、スクリーン枠５２およびスクリーン枠保持部材５４を互いに対向するようにそれぞれ支持する第１の支持手段２０および第２の支持手段３０と、第１の支持手段２０に支持されたスクリーン枠５２に設けられたスクリーンマスク５０の位置検出用マーク５０ｂを撮像する撮像手段４０と、撮像手段４０により撮像された画像データを表示する表示手段７２と、表示された位置検出用マーク５０ｂが画面上の所定位置となるように、第１の支持手段２０を移動可能な位置調整手段１０とを備える。
【解決手段】 スクリーンマスク５０を保持するスクリーン枠５２をスクリーン枠保持部材５４に位置決め固定するためのスクリーンマスクのプリセット装置１であって、スクリーン枠５２およびスクリーン枠保持部材５４を互いに対向するようにそれぞれ支持する第１の支持手段２０および第２の支持手段３０と、第１の支持手段２０に支持されたスクリーン枠５２に設けられたスクリーンマスク５０の位置検出用マーク５０ｂを撮像する撮像手段４０と、撮像手段４０により撮像された画像データを表示する表示手段７２と、表示された位置検出用マーク５０ｂが画面上の所定位置となるように、第１の支持手段２０を移動可能な位置調整手段１０とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーン印刷装置で使用するスクリーンマスクの位置決めをスクリーン印刷装置への装着前に行うためのスクリーンマスクのプリセット装置およびスクリーン枠保持部材に関し、更に、スクリーン印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池基板等のワークの表面に導電性ペースト等の印刷材料をパターン形成する装置として、従来からスクリーン印刷装置が知られている。スクリーン印刷装置は、一般に、所定のパターン孔を有するスクリーンマスクを保持するスクリーン枠が装着され、スクリーン枠の下方に配置されたワークに対して、スクリーンマスクの上面に供給された印刷材料をスキージの作動により押し込み充填して、ワークに対するパターン形成を行う。
【０００３】
上述したスクリーンマスクは、張力を作用させた状態でスクリーン枠に保持されることから、スクリーン枠にはねじれや歪み等の変形を生じる場合がある。また、スクリーン枠内におけるスクリーンマスクのパターン孔の位置は必ずしも一定ではなく、通常はスクリーン枠によってばらつきが生じる。これらの理由から、スクリーン印刷装置にスクリーン枠を正しく装着しても、ワークとパターン孔との間に位置ずれを生じるおそれがあった。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１には、装着されたスクリーンマスクのパターン孔を下方に配置したビデオカメラで撮影し、モニタで確認しながらスクリーン枠の位置合わせを手動で行うことができるスクリーン印刷装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２４０１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、スクリーン枠の位置合わせは、通常はＸ軸方向、Ｙ軸方向およびθ軸方向の微調整をそれぞれ徐々に繰り返しながら行う必要があるため、従来のスクリーン印刷装置は、スクリーンマスクを交換した後の位置合わせに長時間を要するおそれがあった。特に、スクリーン印刷装置が一連の製造ラインに組み込まれる場合には、スクリーンマスクの位置合わせが完了するまでライン全体を停止しなければならず、生産性が低下するという問題があった。また、上記特許文献１の構成のようにスクリーン枠の下方にビデオカメラを配置すると、印刷後のスクリーンマスクの裏面側を清掃する際に障害になるおそれがあり、作業性が低下するという問題もあった。
【０００７】
そこで、本発明は、スクリーン印刷装置におけるスクリーンマスクの迅速容易な交換を可能にするスクリーンマスクのプリセット装置、スクリーン枠保持部材およびスクリーン印刷方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の前記目的は、スクリーンマスクを保持するスクリーン枠をスクリーン枠保持部材に位置決め固定するためのスクリーンマスクのプリセット装置であって、前記スクリーン枠およびスクリーン枠保持部材を互いに対向するようにそれぞれ支持する第１の支持手段および第２の支持手段と、前記第１の支持手段に支持された前記スクリーン枠に設けられたスクリーンマスクの位置検出用マークを撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像データを表示する表示手段と、表示された前記位置検出用マークが画面上の所定位置となるように、前記第１の支持手段および第２の支持手段の少なくとも一方を移動可能な位置調整手段とを備えるスクリーンマスクのプリセット装置により達成される。
【０００９】
また、本発明の前記目的は、前記スクリーンマスクのプリセット装置に使用されるスクリーン枠保持部材であって、前記スクリーン枠を保持する枠本体と、前記スクリーン枠を前記枠本体に固定する締結手段とを備えるスクリーン枠保持部材により達成される。
【００１０】
また、本発明の前記目的は、前記スクリーンマスクのプリセット装置を用いたスクリーン印刷方法であって、前記スクリーンマスクのプリセット装置により前記スクリーン枠保持部材に前記スクリーン枠を位置決め固定するステップと、前記第２の支持手段と同様の構成を有する装着手段を備えるスクリーン印刷装置の前記装着手段に前記スクリーン枠保持部材を装着するステップと、装着された前記スクリーン枠保持部材に設けられたスクリーンマスクを用いてワークにスクリーン印刷を施すステップとを備えるスクリーン印刷方法により達成される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、スクリーン印刷装置におけるスクリーンマスクの迅速容易な交換を可能にするスクリーンマスクのプリセット装置、スクリーン枠保持部材およびスクリーン印刷方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るスクリーンマスクのプリセット装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】図１に示すスクリーンマスクのプリセット装置の一部側面図である。
【図３】図１に示すスクリーンマスクのプリセット装置で使用されるスクリーン枠保持部材の一例を示す平面図である。
【図４】図１に示すスクリーンマスクのプリセット装置の使用方法を説明するための要部断面図である。
【図５】図１に示すスクリーンマスクのプリセット装置を用いたスクリーン印刷方法を実施するためのスクリーン印刷装置の一例を示す概略平面図である。
【図６】図５に示すスクリーン印刷装置の要部側面図である。
【図７】図１に示すスクリーンマスクのプリセット装置で使用されるスクリーン枠保持部材の他の例を示す側面図である。
【図８】図７に示すスクリーン枠保持部材にスクリーン枠を固定する方法を説明するための要部断面図である。
【図９】図７に示すスクリーン枠保持部材の変形例を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るスクリーンマスクのプリセット装置の概略構成を示す正面図である。図１に示すように、スクリーンマスクのプリセット装置１は、ベース２に立設された複数の支柱４にブラケット４ａを介して取り付けられた位置調整装置１０を備えている。位置調整装置１０は、下から順に、Ｘ軸テーブル１２、Ｙ軸テーブル１４、Ｚ軸テーブル１６、θ軸テーブル１８および支持台２０が段積み状に配置されて構成されている。各テーブルにはハンドル１２ａ，１４ａ，１６ａおよび１８ａが設けられ、水平方向であるＸ軸方向およびＹ方向、垂直方向であるＺ軸方向、並びに水平回転方向であるθ軸方向に支持台２０を移動させることができ、クランプねじ（図示せず）の操作により任意の位置で固定することができる。位置調整手段１０の構成は、必ずしも本実施形態のものに限定されず、公知の各種手動ステージや電動ステージ等を使用することができる。
【００１４】
支持台２０の上面には、固定片２２および移動片２４から構成されるクランプが設けられている。スクリーンマスク５０を保持するスクリーン枠５２は、スクリーンマスク５０が下方となるように支持台２０に載置され、固定片２２および移動片２４により挟持されて、支持台２０の上面に固定される。支持台２０の上方には、スクリーン枠保持部材５４を支持する保持部材支持部３０が設けられている。
【００１５】
図２は、図１に示す保持部材支持部３０の近傍を矢示Ａ方向に見た一部側面図である。図１および図２に示すように、保持部材支持部３０は、支柱４の上端に設けられた天板６の下面に固定された一対のガイド部材３２，３２と、ガイド部材３２，３２に沿って案内されたスクリーン枠保持部材５４の先端面と当接する当接片３４と、スクリーン枠保持部材５４を一対のガイド部材３２，３２間に固定する押圧クランプ３６とを備えている。
【００１６】
一対のガイド部材３２，３２は、スクリーン枠保持部材５４の両側部を支持する切欠部３２ａ，３２ａを有している。切欠部３２ａは、スクリーン枠保持部材５４の下面側が摺動する水平部３２ｂと、スクリーン枠保持部材５４の上縁角部と当接するテーパ部３２ｃとを有している。押圧クランプ３６は、一方のガイド部材３２に設けられ、手動または電動で水平方向に進退可能な押圧片３６ａを備えており、押圧片３６ａと他方のガイド部材３２との間でスクリーン枠保持部材５４を挟持できるように構成されている。押圧片３６ａは、スクリーン枠保持部材５４の上縁角部と当接するテーパ部３６ｃを有している。押圧クランプ３６は、スクリーン枠保持部材５４の側部を部分的に押圧可能であることが好ましく、本実施形態では２つの押圧クランプ３６が互いに間隔をあけて配置されている。
【００１７】
また、ベース２の上面には、位置調整装置１０に形成された空間部を介して、支持台２０に載置されたスクリーンマスク５０を撮像する撮像装置４０が設けられている。撮像装置４０は、例えばＣＣＤカメラからなり、本実施形態ではスクリーンマスク５０の２か所を同時に撮像できるように２個配置されている。各撮像装置４０の直上には、ＬＥＤ等のスポット照明を行う照明装置４２が配置されている。照明装置４２は、天板６にブラケット４４を介して取り付けられている。ブラケット４４は、図２に示すように、ヒンジ部４４ａにおいて回動可能とされており、把持部４４ｂを持って矢示方向に引き起こすことにより、破線で示すように天板６の上方位置から照明装置４２を退避させて、後述するスクリーン枠５２とスクリーン枠保持部材５４との締結作業を容易にすることができる。撮像装置４０による撮像は操作盤７０の操作により行うことができ、撮像装置４０により撮像された画像データは、表示部７２にリアルタイムで画面表示される。
【００１８】
上記の構成を備えるスクリーンマスクのプリセット装置１は、スクリーンマスク５０を備えるスクリーン枠５２を、スクリーン枠保持部材５４に位置決め固定することができる。本実施形態のスクリーン枠保持部材５４は、図３に平面図で示すように、外縁が矩形状に形成された平板枠からなる枠本体５４ａに複数の貫通孔５４ｂが形成されて構成されている。枠本体５４ａは、スクリーン枠５２の全体を搭載できるように、スクリーン枠５２の枠幅よりも大きな枠幅を有することが好ましく、これによって、スクリーン枠５２をスクリーン枠保持部材５４に対して強固に固定できると共に、スクリーン枠５２の補強効果を高めることができる。
【００１９】
貫通孔５４ｂは、スクリーン枠５２に複数形成されたねじ孔に対応して設けられており、大きさや形状が異なる複数種類のスクリーン枠５２を取り付け可能となるように、多数形成されていることが好ましい。図３に示すスクリーン枠保持部材５４は、大小２種類のスクリーン枠５２を取り付けることができ、裏面側に配置された小サイズのスクリーン枠５２が、ワッシャ６２を介してボルト６０により取り付けられた状態を示している。スクリーン枠５２に設けられたスクリーンマスク５０は、後述するワークに対する所定のパターン形成を行うためのパターン孔５０ａと、撮像装置４０により撮像して位置合わせに用いられる位置検出用マーク５０ｂとが設けられており、これらパターン孔５０ａおよび位置検出用マーク５０ｂは、枠本体５４ａの中央開口を介して露出している。スクリーン枠保持部材５４は、軽量で高剛性であることが好ましく、例えば、アルミニウム合金等の金属材料により形成することができる。
【００２０】
次に、上記の構成を備えるスクリーンマスクのプリセット装置１を用いて、スクリーン枠５２をスクリーン枠保持部材５４に位置決め固定する方法を説明する。まず、図１に示すように、スクリーン枠５２をスクリーンマスク５０が下方となるように支持台２０に載置して固定すると共に、スクリーン枠保持部材５４を保持部材支持部３０のガイド部材３２に矢示Ａ方向に挿入し、スクリーン枠保持部材５４の先端面を当接片３４に当接させた状態で、押圧クランプ３６によりガイド部材３２に固定する。こうして、スクリーン枠５２およびスクリーン枠保持部材５４が、互いに対向するように配置される。
【００２１】
ついで、移動調整装置１０のＺ軸テーブル１６を作動させて、撮像装置４０によるスクリーンマスク５０のピントが合うように、スクリーン枠５２とスクリーン枠保持部材５４との近接位置まで支持台２０を上昇させる。そして、表示部７２を見ながら位置調整装置１０のＸ軸テーブル１２、Ｙ軸テーブル１４およびθ軸テーブル１８を操作し、２つの位置検出用マーク５０ｂがいずれも画面上の所定位置となるように支持台２０を移動させる。この操作により、スクリーン枠５２は、例えば図４（ａ）に断面図で示す位置から矢示方向に移動して、図４（ｂ）に示す状態になる。この後、図４（ｃ）に示すように、スクリーン枠保持部材５４の上方から貫通孔５４ｂにワッシャ６２を介してボルト６０（或いはフランジボルト）を挿入し、スクリーン枠保持部材５４の下方に位置決めされたスクリーン枠５２のねじ孔５２ａに螺合することにより、スクリーン枠５２がスクリーン枠保持部材５４に固定される。
【００２２】
上述したように、スクリーン枠５２に対するスクリーンマスク５０のパターン孔５０ａの位置は、スクリーン枠５２によってばらつきを生じる場合があり、また、スクリーン枠５２自体もねじれや変形などを生じる場合があるため、スクリーン枠５２を基準とする場合には、パターン孔５０ａの位置は必ずしも一定にはならない。これに対し、本実施形態のスクリーンマスクのプリセット装置１によれば、スクリーン枠保持部材５４に対するパターン孔５０ａの位置合わせを行うことができるため、スクリーン枠保持部材５４を基準とするパターン孔５０ａの位置を一定に維持することができる。また、スクリーン枠５２自体もスクリーン枠保持部材５４に締結されることで補強され、スクリーン枠５２のねじれ等によるパターン孔５０ａの位置ずれの問題も解消される。したがって、スクリーンマスク５０のパターン孔５０ａの位置が正確なスクリーン枠保持部材５４を得ることができる。
【００２３】
本実施形態においては、スクリーン枠保持部材５４を固定した状態でスクリーン枠５２を移動可能に構成することで、スクリーン枠保持部材５４に対するスクリーン枠５２の位置決めを可能にしているが、スクリーン枠５２を固定した状態で、スクリーン枠保持部材５４を支持する支持手段を移動可能に構成することも可能である。この場合は、スクリーン枠保持部材５４の支持手段に撮像装置を設けて、撮像装置がスクリーン枠保持部材５４と一体的に移動するように構成することで、本実施形態と同様に、スクリーン枠５２をスクリーン枠保持部材５４に位置決め固定することができる。
【００２４】
スクリーン枠保持部材５４の貫通孔５４ｂは、スクリーン枠保持部材５４に対するスクリーン枠５２の取付位置や向きを調整できるように、図４に示すようにスクリーン枠５２のねじ孔５２ａに螺合されるボルト６０の径よりも大径となるように形成されている。スクリーン枠５２とスクリーン枠保持部材５４との締結は、ボルト６０に限定されるものではなく、例えば、磁石、クリップ、リング、ピンなど他の締結具を使用することもできる。
【００２５】
本実施形態のスクリーン枠保持部材５４をスクリーン印刷装置で使用する場合には、スクリーンマスクのプリセット装置１が備える保持部材支持部３０と同様の構成を有するスクリーン枠保持部材５４の装着部を備えることが好ましい。スクリーン印刷装置がこのような装着部を備える場合には、スクリーン枠保持部材５４を単に装着するだけでスクリーンマスク５０のパターン孔５０ａが所定位置に正確に配置されるため、従来のようにスクリーンマスクの交換後にパターン孔の位置調整を行う必要がなく、スクリーンマスクの交換作業を迅速容易に行うことができる。パターン孔５０ａの位置調整が行われたスクリーン枠保持部材５４は、スクリーンマスクのプリセット装置１を使用して予め多数ストックしておくことができるため、スクリーン印刷装置が工場内に多数設置されてスクリーンマスクの交換が順次必要になった場合にも迅速な対応が可能になり、製造ラインの停止時間を最小限に抑制することができる。
【００２６】
図５は、スクリーン枠保持部材５４を使用するスクリーン印刷装置１００の一例を示す概略構成図である。図５に示すように、スクリーン印刷装置１００は、保持テーブル１１０と、保持テーブル１１０に保持されたワークｗの位置を検出する位置検出部１２０と、保持テーブル１１０に保持されたワークｗに印刷を施す印刷部１３０とを備えている。
【００２７】
保持テーブル１１０は、基板等の平板状のワークを真空吸引等により保持する複数の保持部１１２を有しており、各保持部１１２は円周方向に沿って等間隔に配置されている。この保持テーブル１１０は、例えば、機械式など公知のインデックステーブルにより構成され、不図示のモータにより水平回転可能に支持されて、ロータリーエンコーダの検出に基づく所定角度の割出回転によって各保持部１１２を各割出位置に位置決めすることができる。本実施形態の保持テーブル１１０は、４つの保持部１１２を備えており、９０°の割出回転によって４か所の割出位置に順次位置決めされるように、矢示方向に間欠回転駆動される。保持部１１２は、保持したワークｗをＸ方向、Ｙ方向およびθ方向に移動可能な移動機構を備えている。
【００２８】
保持部１１２の４つの割出位置には、搬入ステーションＳ１、検出ステーションＳ２、印刷ステーションＳ３および搬出ステーションＳ４がそれぞれ配置されており、各ステーションＳ１〜Ｓ４に、搬入部１０２、位置検出部１２０、印刷部１３０および搬出部１０４が設けられている。搬入部１０２は、ベルトコンベア等の搬送装置１０３により搬送されるワークｗを、吸盤やベルヌーイチャック等からなる吸着部１０２ａにより吸引保持し、割出位置に停止中の保持部１１２に向けて搬送することができる。こうして、搬入ステーションＳ１において、保持部１１２に向けてワークｗが順次供給され、保持部１１２に保持される。
【００２９】
位置検出部１２０は、検出ステーションＳ２で停止中の保持部１１２に保持されたワークｗの外縁の一部やアライメントマーク等を検出することにより、ワークｗの表面と平行なＸＹ平面におけるワークｗの位置検出を行う。本実施形態においては、検出対象となるワークｗが矩形状の基板であることから、ワークｗの角部ｃをそれぞれ検出できるように、４つの検出部１２０ａを備えている。検出部１２０ａとしては、ＣＣＤカメラなどの撮像装置を例示することができる。検出部１２０ａの数は特に限定されるものではなく、ワークｗの特徴箇所を検出して、ワークｗのＸ方向、Ｙ方向およびθ方向（ＸＹ平面における回転方向）のずれ量を検出可能であれば、他の配置であってもよい。
【００３０】
印刷部１３０は、印刷ステーションＳ３で停止中の保持部１１２に保持されたワークｗに対してスクリーン印刷を施すことにより、ワークｗの表面に配線やマーキングなどの所定のパターンを形成する。印刷部１３０は、図６に示すように、スクリーンマスク５０を保持するスクリーン枠５２が固定されたスクリーン枠保持部材５４を装着可能な保持部材装着部１３１を備えており、停止したワークｗの直上にスクリーンマスク５０を支持する。保持部材装着部１３１は、図２に示す保持部材支持部３０と同様の構成を備えており、支柱１３０ａの上端に設けられた天板１３０ｂの下面に固定された一対のガイド部材１３２，１３２と、ガイド部材１３２，１３２に沿って案内されたスクリーン枠保持部材５４の先端面と当接する当接片（図示せず）と、スクリーン枠保持部材５４を一対のガイド部材１３２，１３２間に固定する押圧クランプ１３６とを備えている。
【００３１】
一対のガイド部材１３２，１３２は、スクリーン枠保持部材５４の両側部を支持する切欠部１３２ａ，１３２ａを有している。切欠部１３２ａは、スクリーン枠保持部材５４の下面側が摺動する水平部１３２ｂと、スクリーン枠保持部材５４の上縁角部と当接するテーパ部１３２ｃとを有している。押圧クランプ１３６は、一方のガイド部材１３２に設けられ、手動または電動で水平方向に進退可能な押圧片１３６ａを備えており、押圧片１３６ａと他方のガイド部材１３２との間でスクリーン枠保持部材５４を挟持できるように構成されている。押圧片１３６ａは、スクリーン枠保持部材５４の上縁角部と当接するテーパ部１３６ｃを有している。押圧クランプ１３６は、スクリーン枠保持部材５４の側部を部分的に押圧可能であることが好ましく、本実施形態では２つの押圧クランプ１３６が互いに間隔をあけて配置されている。
【００３２】
また、印刷部１３０は、スクリーン枠保持部材５４が保持部材装着部１３１に装着された状態で、スクリーンマスク５０の上方に位置するスキージ１３８ａ，１３８ｂを備えている。スキージ１３８ａ，１３８ｂは、水平方向に往復動可能に構成されており、スクリーンマスク５０の上方に導電性ペースト等の印刷材料を供給した後、先端をスクリーンマスク５０の上面に沿って摺動させることにより、パターン孔５０ａを介してワークｗに印刷材料を印刷することができる。
【００３３】
搬出部１０４は、搬入部１０２と同様に、ワークｗを吸引保持する吸引部１０４ａを備えており、搬出ステーションＳ４で停止中の保持部１１２がワークｗの吸引を解除した後に、ワークｗを吸引して、ベルトコンベア等の搬送装置１０５に載置する。
【００３４】
上記の構成を備えるスクリーン印刷装置１００は、搬入ステーションＳ１でワークｗが装着された保持部１１２が、検出ステーションＳ２の割出位置に位置決めされる毎に、位置検出部１２０によるワークｗの位置検出が行われる。位置検出部１２０は、ワークｗの検出位置と基準位置とのＸ方向、Ｙ方向およびθ方向のずれを検出することができる。本実施形態では、４つの検出部１２０ａにより、ワークｗの検出箇所である角部ｃの位置と、基準位置（例えば、撮像領域の中心位置）とのＸ方向およびＹ方向のずれ量を検出することにより、ワークｗのＸ方向、Ｙ方向およびθ方向の位置ずれ量を容易且つ正確に把握することができる。
【００３５】
ワークｗが装着された保持部１１２は、印刷ステーションＳ３に搬送される間に位置検出部１２０の検出データに基づいてワークｗの位置修正を行い、印刷ステーションＳ３の正確な位置にワークｗを位置決めする。一方、スクリーンマスク５０のパターン孔５０ａは、スクリーンマスクのプリセット装置１によってスクリーン枠保持部材５４に対する位置合わせが予め行われているため、スクリーンマスク５０を交換した場合にも、所定の位置に正確に配置される。したがって、ワークｗの所定位置に正確なパターン形成を行うことができる。パターン形成が終了したワークｗは、搬出ステーションＳ４において搬出装置１０４により順次搬出される。
【００３６】
保持テーブル１１０の芯振れや割出角度の誤差に起因して、ワークｗの表面におけるパターンの形成位置と基準位置との間に生じる位置ずれが問題になる場合には、保持部１１２毎に個別補正データを予め設定しておき、位置検出部１２０の検出データを個別補正データにより補正して、保持部１２の駆動によるワークｗの位置修正を行うようにしてもよい。また、本実施形態では保持部１１２の駆動によりワークｗの位置修正を行っているが、この代わりに保持部材装着部１３１を移動可能に構成することで、ワークｗとパターン孔５０ａとの相対的な位置修正を行うことも可能である。
【００３７】
スクリーン枠保持部材５４の構成は本実施形態のものに限定されず、スクリーン枠５２を位置決め固定可能であれば、他の構成であってもよい。例えば図７に示すように、鉤状の係合ブロック５４ｃが固定ボルト（図示せず）等で固定されたスクリーン枠保持部材５４を使用することも可能である。係合ブロック５４ｃは、枠本体５４ａの下面側における左右両側の縁部に沿ってそれぞれ設けられており、鉤状の先端部にスクリーン枠５２の下面側と係合してスクリーン枠５２を保持する係合部５４ｄを備えている。各係合ブロック５４ｃは、スクリーン枠５２の下面側に設けられたスクリーンマスク５０が枠本体５４ａの下面と平行になるように、スクリーン枠５２を保持することが好ましい。枠本体５４ａには、複数の貫通ねじ孔５４ｅが形成されており、締結手段であるボルト６０を貫通ねじ孔５４ｅに螺合させて、ボルト６０の先端でスクリーン枠５２を係合ブロック５４ｃに固定することができる。
【００３８】
図７に示すスクリーン枠保持部材５４は、図１等に示すプリセット装置１を使用して、スクリーン枠５２を位置決め固定することができる。まず、図８（ａ）に示すように、スクリーン枠保持部材５４をガイド部材３２に固定すると共に、スクリーン枠５２を、係合ブロック５４ｃの係合部５４ｄよりも上方位置でスクリーンマスク５０が下面側となるように支持台２０に載置して固定する。ついで、位置調整装置の操作によりスクリーンマスク５０のパターン孔の位置合わせを行った後、支持台２０を降下させて、図８（ｂ）に示すように、スクリーン枠５２の下面側を係合部５４ｄに当接させる。そして、図８（ｃ）に示すように、スクリーン枠保持部材５４の貫通ねじ孔５４ｅにボルト６０を螺合して枠本体５４ａの下面側に突出させ、ボルト６０の先端でスクリーン枠５２の上面を押圧することにより、スクリーン枠５２の下面側を係合部５４ｄに密着固定する。
【００３９】
図７に示すスクリーン枠保持部材５４は、枠本体５４ａが、スクリーン枠５２の下面側（すなわち、対向面の裏面側）と係合する係合ブロック５４ｃを備えており、ボルト６０の押圧によってスクリーン枠５２の下面側を係合ブロック５４ｃに密着させることができるので、スクリーン枠５２のねじれが大きい場合や左右の高さが異なる場合であっても、スクリーンマスク５０を枠本体５４ａの下面と平行な水平状態に確実に保持することができる。したがって、スクリーン印刷装置におけるワークへの印刷を正確に行うことができる。スクリーン枠５２の下面側を係合ブロック５４ｃに密着させる手段としては、上記のようにボルト６０による上方からの押圧に限定されない。例えば図９に示すように、スクリーン枠５２の下面側にねじ孔５２ａを形成すると共に、枠本体５４ａの係合ブロック５４ｃの係合部５４ｄにねじ孔５２ａよりも大径の貫通孔５４ｂを形成した構成であってもよい。そして、貫通孔５４ｂに下方からワッシャ６２を介してボルト６０を挿入し、ねじ孔５２ａに螺合することにより、スクリーン枠５２の下面側を係合ブロック５４ｃに密着させることも可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１ スクリーンマスクのプリセット装置
１０ 位置調整装置
２０ テーブル（第１の支持手段）
３０ 保持部材支持部（第２の支持手段）
３２ ガイド部材
３６ 押圧クランプ
４０ 撮像装置
５０ スクリーンマスク
５０ａ パターン孔
５０ｂ 位置検出用マーク
５２ スクリーン枠
５２ａ ねじ孔
５４ スクリーン枠保持部材
５４ａ 枠本体
５４ｂ 貫通孔
５４ｃ 係合ブロック
５４ｄ 係合部
６０ ボルト
６２ ワッシャ
７０ 操作盤
７２ 表示部
１００ スクリーン印刷装置
１３１ 保持部材装着部
ｗ ワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーン印刷装置で使用するスクリーンマスクの位置決めをスクリーン印刷装置への装着前に行うためのスクリーンマスクのプリセット装置およびスクリーン枠保持部材に関し、更に、スクリーン印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池基板等のワークの表面に導電性ペースト等の印刷材料をパターン形成する装置として、従来からスクリーン印刷装置が知られている。スクリーン印刷装置は、一般に、所定のパターン孔を有するスクリーンマスクを保持するスクリーン枠が装着され、スクリーン枠の下方に配置されたワークに対して、スクリーンマスクの上面に供給された印刷材料をスキージの作動により押し込み充填して、ワークに対するパターン形成を行う。
【０００３】
上述したスクリーンマスクは、張力を作用させた状態でスクリーン枠に保持されることから、スクリーン枠にはねじれや歪み等の変形を生じる場合がある。また、スクリーン枠内におけるスクリーンマスクのパターン孔の位置は必ずしも一定ではなく、通常はスクリーン枠によってばらつきが生じる。これらの理由から、スクリーン印刷装置にスクリーン枠を正しく装着しても、ワークとパターン孔との間に位置ずれを生じるおそれがあった。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１には、装着されたスクリーンマスクのパターン孔を下方に配置したビデオカメラで撮影し、モニタで確認しながらスクリーン枠の位置合わせを手動で行うことができるスクリーン印刷装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２４０１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、スクリーン枠の位置合わせは、通常はＸ軸方向、Ｙ軸方向およびθ軸方向の微調整をそれぞれ徐々に繰り返しながら行う必要があるため、従来のスクリーン印刷装置は、スクリーンマスクを交換した後の位置合わせに長時間を要するおそれがあった。特に、スクリーン印刷装置が一連の製造ラインに組み込まれる場合には、スクリーンマスクの位置合わせが完了するまでライン全体を停止しなければならず、生産性が低下するという問題があった。また、上記特許文献１の構成のようにスクリーン枠の下方にビデオカメラを配置すると、印刷後のスクリーンマスクの裏面側を清掃する際に障害になるおそれがあり、作業性が低下するという問題もあった。
【０００７】
そこで、本発明は、スクリーン印刷装置におけるスクリーンマスクの迅速容易な交換を可能にするスクリーンマスクのプリセット装置、スクリーン枠保持部材およびスクリーン印刷方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の前記目的は、スクリーンマスクを保持するスクリーン枠をスクリーン枠保持部材に位置決め固定するためのスクリーンマスクのプリセット装置であって、前記スクリーン枠およびスクリーン枠保持部材を互いに対向するようにそれぞれ支持する第１の支持手段および第２の支持手段と、前記第１の支持手段に支持された前記スクリーン枠に設けられたスクリーンマスクの位置検出用マークを撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像データを表示する表示手段と、表示された前記位置検出用マークが画面上の所定位置となるように、前記第１の支持手段および第２の支持手段の少なくとも一方を移動可能な位置調整手段とを備えるスクリーンマスクのプリセット装置により達成される。
【０００９】
また、本発明の前記目的は、前記スクリーンマスクのプリセット装置に使用されるスクリーン枠保持部材であって、前記スクリーン枠を保持する枠本体と、前記スクリーン枠を前記枠本体に固定する締結手段とを備えるスクリーン枠保持部材により達成される。
【００１０】
また、本発明の前記目的は、前記スクリーンマスクのプリセット装置を用いたスクリーン印刷方法であって、前記スクリーンマスクのプリセット装置により前記スクリーン枠保持部材に前記スクリーン枠を位置決め固定するステップと、前記第２の支持手段と同様の構成を有する装着手段を備えるスクリーン印刷装置の前記装着手段に前記スクリーン枠保持部材を装着するステップと、装着された前記スクリーン枠保持部材に設けられたスクリーンマスクを用いてワークにスクリーン印刷を施すステップとを備えるスクリーン印刷方法により達成される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、スクリーン印刷装置におけるスクリーンマスクの迅速容易な交換を可能にするスクリーンマスクのプリセット装置、スクリーン枠保持部材およびスクリーン印刷方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るスクリーンマスクのプリセット装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】図１に示すスクリーンマスクのプリセット装置の一部側面図である。
【図３】図１に示すスクリーンマスクのプリセット装置で使用されるスクリーン枠保持部材の一例を示す平面図である。
【図４】図１に示すスクリーンマスクのプリセット装置の使用方法を説明するための要部断面図である。
【図５】図１に示すスクリーンマスクのプリセット装置を用いたスクリーン印刷方法を実施するためのスクリーン印刷装置の一例を示す概略平面図である。
【図６】図５に示すスクリーン印刷装置の要部側面図である。
【図７】図１に示すスクリーンマスクのプリセット装置で使用されるスクリーン枠保持部材の他の例を示す側面図である。
【図８】図７に示すスクリーン枠保持部材にスクリーン枠を固定する方法を説明するための要部断面図である。
【図９】図７に示すスクリーン枠保持部材の変形例を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るスクリーンマスクのプリセット装置の概略構成を示す正面図である。図１に示すように、スクリーンマスクのプリセット装置１は、ベース２に立設された複数の支柱４にブラケット４ａを介して取り付けられた位置調整装置１０を備えている。位置調整装置１０は、下から順に、Ｘ軸テーブル１２、Ｙ軸テーブル１４、Ｚ軸テーブル１６、θ軸テーブル１８および支持台２０が段積み状に配置されて構成されている。各テーブルにはハンドル１２ａ，１４ａ，１６ａおよび１８ａが設けられ、水平方向であるＸ軸方向およびＹ方向、垂直方向であるＺ軸方向、並びに水平回転方向であるθ軸方向に支持台２０を移動させることができ、クランプねじ（図示せず）の操作により任意の位置で固定することができる。位置調整手段１０の構成は、必ずしも本実施形態のものに限定されず、公知の各種手動ステージや電動ステージ等を使用することができる。
【００１４】
支持台２０の上面には、固定片２２および移動片２４から構成されるクランプが設けられている。スクリーンマスク５０を保持するスクリーン枠５２は、スクリーンマスク５０が下方となるように支持台２０に載置され、固定片２２および移動片２４により挟持されて、支持台２０の上面に固定される。支持台２０の上方には、スクリーン枠保持部材５４を支持する保持部材支持部３０が設けられている。
【００１５】
図２は、図１に示す保持部材支持部３０の近傍を矢示Ａ方向に見た一部側面図である。図１および図２に示すように、保持部材支持部３０は、支柱４の上端に設けられた天板６の下面に固定された一対のガイド部材３２，３２と、ガイド部材３２，３２に沿って案内されたスクリーン枠保持部材５４の先端面と当接する当接片３４と、スクリーン枠保持部材５４を一対のガイド部材３２，３２間に固定する押圧クランプ３６とを備えている。
【００１６】
一対のガイド部材３２，３２は、スクリーン枠保持部材５４の両側部を支持する切欠部３２ａ，３２ａを有している。切欠部３２ａは、スクリーン枠保持部材５４の下面側が摺動する水平部３２ｂと、スクリーン枠保持部材５４の上縁角部と当接するテーパ部３２ｃとを有している。押圧クランプ３６は、一方のガイド部材３２に設けられ、手動または電動で水平方向に進退可能な押圧片３６ａを備えており、押圧片３６ａと他方のガイド部材３２との間でスクリーン枠保持部材５４を挟持できるように構成されている。押圧片３６ａは、スクリーン枠保持部材５４の上縁角部と当接するテーパ部３６ｃを有している。押圧クランプ３６は、スクリーン枠保持部材５４の側部を部分的に押圧可能であることが好ましく、本実施形態では２つの押圧クランプ３６が互いに間隔をあけて配置されている。
【００１７】
また、ベース２の上面には、位置調整装置１０に形成された空間部を介して、支持台２０に載置されたスクリーンマスク５０を撮像する撮像装置４０が設けられている。撮像装置４０は、例えばＣＣＤカメラからなり、本実施形態ではスクリーンマスク５０の２か所を同時に撮像できるように２個配置されている。各撮像装置４０の直上には、ＬＥＤ等のスポット照明を行う照明装置４２が配置されている。照明装置４２は、天板６にブラケット４４を介して取り付けられている。ブラケット４４は、図２に示すように、ヒンジ部４４ａにおいて回動可能とされており、把持部４４ｂを持って矢示方向に引き起こすことにより、破線で示すように天板６の上方位置から照明装置４２を退避させて、後述するスクリーン枠５２とスクリーン枠保持部材５４との締結作業を容易にすることができる。撮像装置４０による撮像は操作盤７０の操作により行うことができ、撮像装置４０により撮像された画像データは、表示部７２にリアルタイムで画面表示される。
【００１８】
上記の構成を備えるスクリーンマスクのプリセット装置１は、スクリーンマスク５０を備えるスクリーン枠５２を、スクリーン枠保持部材５４に位置決め固定することができる。本実施形態のスクリーン枠保持部材５４は、図３に平面図で示すように、外縁が矩形状に形成された平板枠からなる枠本体５４ａに複数の貫通孔５４ｂが形成されて構成されている。枠本体５４ａは、スクリーン枠５２の全体を搭載できるように、スクリーン枠５２の枠幅よりも大きな枠幅を有することが好ましく、これによって、スクリーン枠５２をスクリーン枠保持部材５４に対して強固に固定できると共に、スクリーン枠５２の補強効果を高めることができる。
【００１９】
貫通孔５４ｂは、スクリーン枠５２に複数形成されたねじ孔に対応して設けられており、大きさや形状が異なる複数種類のスクリーン枠５２を取り付け可能となるように、多数形成されていることが好ましい。図３に示すスクリーン枠保持部材５４は、大小２種類のスクリーン枠５２を取り付けることができ、裏面側に配置された小サイズのスクリーン枠５２が、ワッシャ６２を介してボルト６０により取り付けられた状態を示している。スクリーン枠５２に設けられたスクリーンマスク５０は、後述するワークに対する所定のパターン形成を行うためのパターン孔５０ａと、撮像装置４０により撮像して位置合わせに用いられる位置検出用マーク５０ｂとが設けられており、これらパターン孔５０ａおよび位置検出用マーク５０ｂは、枠本体５４ａの中央開口を介して露出している。スクリーン枠保持部材５４は、軽量で高剛性であることが好ましく、例えば、アルミニウム合金等の金属材料により形成することができる。
【００２０】
次に、上記の構成を備えるスクリーンマスクのプリセット装置１を用いて、スクリーン枠５２をスクリーン枠保持部材５４に位置決め固定する方法を説明する。まず、図１に示すように、スクリーン枠５２をスクリーンマスク５０が下方となるように支持台２０に載置して固定すると共に、スクリーン枠保持部材５４を保持部材支持部３０のガイド部材３２に矢示Ａ方向に挿入し、スクリーン枠保持部材５４の先端面を当接片３４に当接させた状態で、押圧クランプ３６によりガイド部材３２に固定する。こうして、スクリーン枠５２およびスクリーン枠保持部材５４が、互いに対向するように配置される。
【００２１】
ついで、移動調整装置１０のＺ軸テーブル１６を作動させて、撮像装置４０によるスクリーンマスク５０のピントが合うように、スクリーン枠５２とスクリーン枠保持部材５４との近接位置まで支持台２０を上昇させる。そして、表示部７２を見ながら位置調整装置１０のＸ軸テーブル１２、Ｙ軸テーブル１４およびθ軸テーブル１８を操作し、２つの位置検出用マーク５０ｂがいずれも画面上の所定位置となるように支持台２０を移動させる。この操作により、スクリーン枠５２は、例えば図４（ａ）に断面図で示す位置から矢示方向に移動して、図４（ｂ）に示す状態になる。この後、図４（ｃ）に示すように、スクリーン枠保持部材５４の上方から貫通孔５４ｂにワッシャ６２を介してボルト６０（或いはフランジボルト）を挿入し、スクリーン枠保持部材５４の下方に位置決めされたスクリーン枠５２のねじ孔５２ａに螺合することにより、スクリーン枠５２がスクリーン枠保持部材５４に固定される。
【００２２】
上述したように、スクリーン枠５２に対するスクリーンマスク５０のパターン孔５０ａの位置は、スクリーン枠５２によってばらつきを生じる場合があり、また、スクリーン枠５２自体もねじれや変形などを生じる場合があるため、スクリーン枠５２を基準とする場合には、パターン孔５０ａの位置は必ずしも一定にはならない。これに対し、本実施形態のスクリーンマスクのプリセット装置１によれば、スクリーン枠保持部材５４に対するパターン孔５０ａの位置合わせを行うことができるため、スクリーン枠保持部材５４を基準とするパターン孔５０ａの位置を一定に維持することができる。また、スクリーン枠５２自体もスクリーン枠保持部材５４に締結されることで補強され、スクリーン枠５２のねじれ等によるパターン孔５０ａの位置ずれの問題も解消される。したがって、スクリーンマスク５０のパターン孔５０ａの位置が正確なスクリーン枠保持部材５４を得ることができる。
【００２３】
本実施形態においては、スクリーン枠保持部材５４を固定した状態でスクリーン枠５２を移動可能に構成することで、スクリーン枠保持部材５４に対するスクリーン枠５２の位置決めを可能にしているが、スクリーン枠５２を固定した状態で、スクリーン枠保持部材５４を支持する支持手段を移動可能に構成することも可能である。この場合は、スクリーン枠保持部材５４の支持手段に撮像装置を設けて、撮像装置がスクリーン枠保持部材５４と一体的に移動するように構成することで、本実施形態と同様に、スクリーン枠５２をスクリーン枠保持部材５４に位置決め固定することができる。
【００２４】
スクリーン枠保持部材５４の貫通孔５４ｂは、スクリーン枠保持部材５４に対するスクリーン枠５２の取付位置や向きを調整できるように、図４に示すようにスクリーン枠５２のねじ孔５２ａに螺合されるボルト６０の径よりも大径となるように形成されている。スクリーン枠５２とスクリーン枠保持部材５４との締結は、ボルト６０に限定されるものではなく、例えば、磁石、クリップ、リング、ピンなど他の締結具を使用することもできる。
【００２５】
本実施形態のスクリーン枠保持部材５４をスクリーン印刷装置で使用する場合には、スクリーンマスクのプリセット装置１が備える保持部材支持部３０と同様の構成を有するスクリーン枠保持部材５４の装着部を備えることが好ましい。スクリーン印刷装置がこのような装着部を備える場合には、スクリーン枠保持部材５４を単に装着するだけでスクリーンマスク５０のパターン孔５０ａが所定位置に正確に配置されるため、従来のようにスクリーンマスクの交換後にパターン孔の位置調整を行う必要がなく、スクリーンマスクの交換作業を迅速容易に行うことができる。パターン孔５０ａの位置調整が行われたスクリーン枠保持部材５４は、スクリーンマスクのプリセット装置１を使用して予め多数ストックしておくことができるため、スクリーン印刷装置が工場内に多数設置されてスクリーンマスクの交換が順次必要になった場合にも迅速な対応が可能になり、製造ラインの停止時間を最小限に抑制することができる。
【００２６】
図５は、スクリーン枠保持部材５４を使用するスクリーン印刷装置１００の一例を示す概略構成図である。図５に示すように、スクリーン印刷装置１００は、保持テーブル１１０と、保持テーブル１１０に保持されたワークｗの位置を検出する位置検出部１２０と、保持テーブル１１０に保持されたワークｗに印刷を施す印刷部１３０とを備えている。
【００２７】
保持テーブル１１０は、基板等の平板状のワークを真空吸引等により保持する複数の保持部１１２を有しており、各保持部１１２は円周方向に沿って等間隔に配置されている。この保持テーブル１１０は、例えば、機械式など公知のインデックステーブルにより構成され、不図示のモータにより水平回転可能に支持されて、ロータリーエンコーダの検出に基づく所定角度の割出回転によって各保持部１１２を各割出位置に位置決めすることができる。本実施形態の保持テーブル１１０は、４つの保持部１１２を備えており、９０°の割出回転によって４か所の割出位置に順次位置決めされるように、矢示方向に間欠回転駆動される。保持部１１２は、保持したワークｗをＸ方向、Ｙ方向およびθ方向に移動可能な移動機構を備えている。
【００２８】
保持部１１２の４つの割出位置には、搬入ステーションＳ１、検出ステーションＳ２、印刷ステーションＳ３および搬出ステーションＳ４がそれぞれ配置されており、各ステーションＳ１〜Ｓ４に、搬入部１０２、位置検出部１２０、印刷部１３０および搬出部１０４が設けられている。搬入部１０２は、ベルトコンベア等の搬送装置１０３により搬送されるワークｗを、吸盤やベルヌーイチャック等からなる吸着部１０２ａにより吸引保持し、割出位置に停止中の保持部１１２に向けて搬送することができる。こうして、搬入ステーションＳ１において、保持部１１２に向けてワークｗが順次供給され、保持部１１２に保持される。
【００２９】
位置検出部１２０は、検出ステーションＳ２で停止中の保持部１１２に保持されたワークｗの外縁の一部やアライメントマーク等を検出することにより、ワークｗの表面と平行なＸＹ平面におけるワークｗの位置検出を行う。本実施形態においては、検出対象となるワークｗが矩形状の基板であることから、ワークｗの角部ｃをそれぞれ検出できるように、４つの検出部１２０ａを備えている。検出部１２０ａとしては、ＣＣＤカメラなどの撮像装置を例示することができる。検出部１２０ａの数は特に限定されるものではなく、ワークｗの特徴箇所を検出して、ワークｗのＸ方向、Ｙ方向およびθ方向（ＸＹ平面における回転方向）のずれ量を検出可能であれば、他の配置であってもよい。
【００３０】
印刷部１３０は、印刷ステーションＳ３で停止中の保持部１１２に保持されたワークｗに対してスクリーン印刷を施すことにより、ワークｗの表面に配線やマーキングなどの所定のパターンを形成する。印刷部１３０は、図６に示すように、スクリーンマスク５０を保持するスクリーン枠５２が固定されたスクリーン枠保持部材５４を装着可能な保持部材装着部１３１を備えており、停止したワークｗの直上にスクリーンマスク５０を支持する。保持部材装着部１３１は、図２に示す保持部材支持部３０と同様の構成を備えており、支柱１３０ａの上端に設けられた天板１３０ｂの下面に固定された一対のガイド部材１３２，１３２と、ガイド部材１３２，１３２に沿って案内されたスクリーン枠保持部材５４の先端面と当接する当接片（図示せず）と、スクリーン枠保持部材５４を一対のガイド部材１３２，１３２間に固定する押圧クランプ１３６とを備えている。
【００３１】
一対のガイド部材１３２，１３２は、スクリーン枠保持部材５４の両側部を支持する切欠部１３２ａ，１３２ａを有している。切欠部１３２ａは、スクリーン枠保持部材５４の下面側が摺動する水平部１３２ｂと、スクリーン枠保持部材５４の上縁角部と当接するテーパ部１３２ｃとを有している。押圧クランプ１３６は、一方のガイド部材１３２に設けられ、手動または電動で水平方向に進退可能な押圧片１３６ａを備えており、押圧片１３６ａと他方のガイド部材１３２との間でスクリーン枠保持部材５４を挟持できるように構成されている。押圧片１３６ａは、スクリーン枠保持部材５４の上縁角部と当接するテーパ部１３６ｃを有している。押圧クランプ１３６は、スクリーン枠保持部材５４の側部を部分的に押圧可能であることが好ましく、本実施形態では２つの押圧クランプ１３６が互いに間隔をあけて配置されている。
【００３２】
また、印刷部１３０は、スクリーン枠保持部材５４が保持部材装着部１３１に装着された状態で、スクリーンマスク５０の上方に位置するスキージ１３８ａ，１３８ｂを備えている。スキージ１３８ａ，１３８ｂは、水平方向に往復動可能に構成されており、スクリーンマスク５０の上方に導電性ペースト等の印刷材料を供給した後、先端をスクリーンマスク５０の上面に沿って摺動させることにより、パターン孔５０ａを介してワークｗに印刷材料を印刷することができる。
【００３３】
搬出部１０４は、搬入部１０２と同様に、ワークｗを吸引保持する吸引部１０４ａを備えており、搬出ステーションＳ４で停止中の保持部１１２がワークｗの吸引を解除した後に、ワークｗを吸引して、ベルトコンベア等の搬送装置１０５に載置する。
【００３４】
上記の構成を備えるスクリーン印刷装置１００は、搬入ステーションＳ１でワークｗが装着された保持部１１２が、検出ステーションＳ２の割出位置に位置決めされる毎に、位置検出部１２０によるワークｗの位置検出が行われる。位置検出部１２０は、ワークｗの検出位置と基準位置とのＸ方向、Ｙ方向およびθ方向のずれを検出することができる。本実施形態では、４つの検出部１２０ａにより、ワークｗの検出箇所である角部ｃの位置と、基準位置（例えば、撮像領域の中心位置）とのＸ方向およびＹ方向のずれ量を検出することにより、ワークｗのＸ方向、Ｙ方向およびθ方向の位置ずれ量を容易且つ正確に把握することができる。
【００３５】
ワークｗが装着された保持部１１２は、印刷ステーションＳ３に搬送される間に位置検出部１２０の検出データに基づいてワークｗの位置修正を行い、印刷ステーションＳ３の正確な位置にワークｗを位置決めする。一方、スクリーンマスク５０のパターン孔５０ａは、スクリーンマスクのプリセット装置１によってスクリーン枠保持部材５４に対する位置合わせが予め行われているため、スクリーンマスク５０を交換した場合にも、所定の位置に正確に配置される。したがって、ワークｗの所定位置に正確なパターン形成を行うことができる。パターン形成が終了したワークｗは、搬出ステーションＳ４において搬出装置１０４により順次搬出される。
【００３６】
保持テーブル１１０の芯振れや割出角度の誤差に起因して、ワークｗの表面におけるパターンの形成位置と基準位置との間に生じる位置ずれが問題になる場合には、保持部１１２毎に個別補正データを予め設定しておき、位置検出部１２０の検出データを個別補正データにより補正して、保持部１２の駆動によるワークｗの位置修正を行うようにしてもよい。また、本実施形態では保持部１１２の駆動によりワークｗの位置修正を行っているが、この代わりに保持部材装着部１３１を移動可能に構成することで、ワークｗとパターン孔５０ａとの相対的な位置修正を行うことも可能である。
【００３７】
スクリーン枠保持部材５４の構成は本実施形態のものに限定されず、スクリーン枠５２を位置決め固定可能であれば、他の構成であってもよい。例えば図７に示すように、鉤状の係合ブロック５４ｃが固定ボルト（図示せず）等で固定されたスクリーン枠保持部材５４を使用することも可能である。係合ブロック５４ｃは、枠本体５４ａの下面側における左右両側の縁部に沿ってそれぞれ設けられており、鉤状の先端部にスクリーン枠５２の下面側と係合してスクリーン枠５２を保持する係合部５４ｄを備えている。各係合ブロック５４ｃは、スクリーン枠５２の下面側に設けられたスクリーンマスク５０が枠本体５４ａの下面と平行になるように、スクリーン枠５２を保持することが好ましい。枠本体５４ａには、複数の貫通ねじ孔５４ｅが形成されており、締結手段であるボルト６０を貫通ねじ孔５４ｅに螺合させて、ボルト６０の先端でスクリーン枠５２を係合ブロック５４ｃに固定することができる。
【００３８】
図７に示すスクリーン枠保持部材５４は、図１等に示すプリセット装置１を使用して、スクリーン枠５２を位置決め固定することができる。まず、図８（ａ）に示すように、スクリーン枠保持部材５４をガイド部材３２に固定すると共に、スクリーン枠５２を、係合ブロック５４ｃの係合部５４ｄよりも上方位置でスクリーンマスク５０が下面側となるように支持台２０に載置して固定する。ついで、位置調整装置の操作によりスクリーンマスク５０のパターン孔の位置合わせを行った後、支持台２０を降下させて、図８（ｂ）に示すように、スクリーン枠５２の下面側を係合部５４ｄに当接させる。そして、図８（ｃ）に示すように、スクリーン枠保持部材５４の貫通ねじ孔５４ｅにボルト６０を螺合して枠本体５４ａの下面側に突出させ、ボルト６０の先端でスクリーン枠５２の上面を押圧することにより、スクリーン枠５２の下面側を係合部５４ｄに密着固定する。
【００３９】
図７に示すスクリーン枠保持部材５４は、枠本体５４ａが、スクリーン枠５２の下面側（すなわち、対向面の裏面側）と係合する係合ブロック５４ｃを備えており、ボルト６０の押圧によってスクリーン枠５２の下面側を係合ブロック５４ｃに密着させることができるので、スクリーン枠５２のねじれが大きい場合や左右の高さが異なる場合であっても、スクリーンマスク５０を枠本体５４ａの下面と平行な水平状態に確実に保持することができる。したがって、スクリーン印刷装置におけるワークへの印刷を正確に行うことができる。スクリーン枠５２の下面側を係合ブロック５４ｃに密着させる手段としては、上記のようにボルト６０による上方からの押圧に限定されない。例えば図９に示すように、スクリーン枠５２の下面側にねじ孔５２ａを形成すると共に、枠本体５４ａの係合ブロック５４ｃの係合部５４ｄにねじ孔５２ａよりも大径の貫通孔５４ｂを形成した構成であってもよい。そして、貫通孔５４ｂに下方からワッシャ６２を介してボルト６０を挿入し、ねじ孔５２ａに螺合することにより、スクリーン枠５２の下面側を係合ブロック５４ｃに密着させることも可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１ スクリーンマスクのプリセット装置
１０ 位置調整装置
２０ テーブル（第１の支持手段）
３０ 保持部材支持部（第２の支持手段）
３２ ガイド部材
３６ 押圧クランプ
４０ 撮像装置
５０ スクリーンマスク
５０ａ パターン孔
５０ｂ 位置検出用マーク
５２ スクリーン枠
５２ａ ねじ孔
５４ スクリーン枠保持部材
５４ａ 枠本体
５４ｂ 貫通孔
５４ｃ 係合ブロック
５４ｄ 係合部
６０ ボルト
６２ ワッシャ
７０ 操作盤
７２ 表示部
１００ スクリーン印刷装置
１３１ 保持部材装着部
ｗ ワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーンマスクを保持するスクリーン枠をスクリーン枠保持部材に位置決め固定するためのスクリーンマスクのプリセット装置であって、
前記スクリーン枠およびスクリーン枠保持部材を互いに対向するようにそれぞれ支持する第１の支持手段および第２の支持手段と、
前記第１の支持手段に支持された前記スクリーン枠に設けられたスクリーンマスクの位置検出用マークを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像データを表示する表示手段と、
表示された前記位置検出用マークが画面上の所定位置となるように、前記第１の支持手段および第２の支持手段の少なくとも一方を移動可能な位置調整手段とを備えるスクリーンマスクのプリセット装置。
【請求項２】
前記第２の支持手段は、前記スクリーン枠保持部材の両側部を摺動可能に保持する一対のガイド部材と、保持された前記スクリーン枠保持部材を挟持するクランプ手段とを備え、
前記位置調整手段は、前記第１の支持手段を移動可能に構成された請求項１に記載のスクリーンマスクのプリセット装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のスクリーンマスクのプリセット装置に使用されるスクリーン枠保持部材であって、
前記スクリーン枠を保持する枠本体と、
前記スクリーン枠を前記枠本体に固定する締結手段とを備えるスクリーン枠保持部材。
【請求項４】
前記締結手段は、前記スクリーン枠に形成されたねじ孔に螺合するボルトであり、
前記枠本体には、前記ボルトの径よりも大径の貫通孔が形成されている請求項３に記載のスクリーン枠保持部材。
【請求項５】
前記枠本体は、前記スクリーン枠における対向面の裏面側と係合する係合ブロックを備えており、
前記締結手段は、前記スクリーン枠の前記裏面側を前記係合ブロックに密着させる請求項３または４に記載のスクリーン枠保持部材。
【請求項６】
請求項１または２に記載のスクリーンマスクのプリセット装置を用いたスクリーン印刷方法であって、
前記スクリーンマスクのプリセット装置により前記スクリーン枠保持部材に前記スクリーン枠を位置決め固定するステップと、
前記第２の支持手段と同様の構成を有する装着手段を備えるスクリーン印刷装置の前記装着手段に前記スクリーン枠保持部材を装着するステップと、
装着された前記スクリーン枠保持部材に設けられたスクリーンマスクを用いてワークにスクリーン印刷を施すステップとを備えるスクリーン印刷方法。
【請求項１】
スクリーンマスクを保持するスクリーン枠をスクリーン枠保持部材に位置決め固定するためのスクリーンマスクのプリセット装置であって、
前記スクリーン枠およびスクリーン枠保持部材を互いに対向するようにそれぞれ支持する第１の支持手段および第２の支持手段と、
前記第１の支持手段に支持された前記スクリーン枠に設けられたスクリーンマスクの位置検出用マークを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像データを表示する表示手段と、
表示された前記位置検出用マークが画面上の所定位置となるように、前記第１の支持手段および第２の支持手段の少なくとも一方を移動可能な位置調整手段とを備えるスクリーンマスクのプリセット装置。
【請求項２】
前記第２の支持手段は、前記スクリーン枠保持部材の両側部を摺動可能に保持する一対のガイド部材と、保持された前記スクリーン枠保持部材を挟持するクランプ手段とを備え、
前記位置調整手段は、前記第１の支持手段を移動可能に構成された請求項１に記載のスクリーンマスクのプリセット装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のスクリーンマスクのプリセット装置に使用されるスクリーン枠保持部材であって、
前記スクリーン枠を保持する枠本体と、
前記スクリーン枠を前記枠本体に固定する締結手段とを備えるスクリーン枠保持部材。
【請求項４】
前記締結手段は、前記スクリーン枠に形成されたねじ孔に螺合するボルトであり、
前記枠本体には、前記ボルトの径よりも大径の貫通孔が形成されている請求項３に記載のスクリーン枠保持部材。
【請求項５】
前記枠本体は、前記スクリーン枠における対向面の裏面側と係合する係合ブロックを備えており、
前記締結手段は、前記スクリーン枠の前記裏面側を前記係合ブロックに密着させる請求項３または４に記載のスクリーン枠保持部材。
【請求項６】
請求項１または２に記載のスクリーンマスクのプリセット装置を用いたスクリーン印刷方法であって、
前記スクリーンマスクのプリセット装置により前記スクリーン枠保持部材に前記スクリーン枠を位置決め固定するステップと、
前記第２の支持手段と同様の構成を有する装着手段を備えるスクリーン印刷装置の前記装着手段に前記スクリーン枠保持部材を装着するステップと、
装着された前記スクリーン枠保持部材に設けられたスクリーンマスクを用いてワークにスクリーン印刷を施すステップとを備えるスクリーン印刷方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２３６２９４（Ｐ２０１２−２３６２９４Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０５５６３（Ｐ２０１１−１０５５６３）
【出願日】平成２３年５月１０日（２０１１．５．１０）
【特許番号】特許第４８８９１３３号（Ｐ４８８９１３３）
【特許公報発行日】平成２４年３月７日（２０１２．３．７）
【出願人】（５０５０９５２２４）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１０日（２０１１．５．１０）
【特許番号】特許第４８８９１３３号（Ｐ４８８９１３３）
【特許公報発行日】平成２４年３月７日（２０１２．３．７）
【出願人】（５０５０９５２２４）
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]