スクリーン印刷機及びスクリーン印刷方法
【課題】基板のサイズによらず基板の十分な反りの矯正をしたうえでスクリーン印刷を実行することができるスクリーン印刷機及びスクリーン印刷方法を提供することを目的とする。
【解決手段】一対のベルトコンベア機構から成る搬送コンベア１１により基板ＰＢを搬送して作業位置に位置決めした後、基板ＰＢに対してプレート部材１８を基板ＰＢの搬送方向と直交する方向（搬送される基板ＰＢの幅方向）に移動させ、搬送コンベア１１を構成する一対のベルトコンベア機構の間隔（コンベア幅）に基づいて求められる基板ＰＢの中心軸Ｃ１とプレート部材１８の中心軸Ｃ２を上下方向に一致させて基板ＰＢとプレート部材１８の中心軸合わせを行った後、基板ＰＢとプレート部材１８を互いに上下方向に押し付けて基板ＰＢの反りの矯正を行う。
【解決手段】一対のベルトコンベア機構から成る搬送コンベア１１により基板ＰＢを搬送して作業位置に位置決めした後、基板ＰＢに対してプレート部材１８を基板ＰＢの搬送方向と直交する方向（搬送される基板ＰＢの幅方向）に移動させ、搬送コンベア１１を構成する一対のベルトコンベア機構の間隔（コンベア幅）に基づいて求められる基板ＰＢの中心軸Ｃ１とプレート部材１８の中心軸Ｃ２を上下方向に一致させて基板ＰＢとプレート部材１８の中心軸合わせを行った後、基板ＰＢとプレート部材１８を互いに上下方向に押し付けて基板ＰＢの反りの矯正を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスクプレートのパターン孔を介して基板に半田ペーストなどのペーストを印刷するスクリーン印刷機及びスクリーン印刷方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スクリーン印刷機は、一対のベルトコンベア機構から成る基板搬送手段によって基板の搬送と作業位置への位置決めを行った後、基板の印刷対象部位に応じてパターン孔が設けられたマスクプレートを基板の印刷面に接触させ、マスクプレート上にペーストを供給してスキージを摺動させることにより、パターン孔を介して基板上にペーストを印刷する。また、基板搬送手段は一対のベルトコンベア機構のうちの一方が移動不能な固定側ベルトコンベア機構、他方が搬送する基板の幅方向（基板の搬送方向と直交する水平面内方向）に移動自在な可動側ベルトコンベア機構となっており、可動側ベルトコンベア機構を基板の幅方向に移動させることによって一対のベルトコンベア機構の間隔（コンベア幅）を変えることができるようになっている。このためスクリーン印刷機では、異なるサイズ（幅方向寸法）の基板の搬送及び位置決めを行うことができ、これによりスクリーン印刷機は複数種の基板に対してスクリーン印刷を行うことができる。
【０００３】
このようなスクリーン印刷機では、基板に反りが生じているとペーストの印刷を良好に行うことができないため、スクリーン印刷を実行する前に、基板を上方から押圧して基板の反りを矯正する必要がある。基板の反りを矯正する基板反り矯正装置としては、例えば、下端にプレート部材を有した上下シリンダを基板の搬送方向に移動自在な移動フレームに固定して設け、プレート部材を基板の上方に対向させた状態で上下シリンダを伸張させることにより、プレート部材を介して基板が上下シリンダによって押圧されるようにしたものが知られている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００５−３０５８８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、基板搬送手段によって搬送及び位置決めされる基板の中心軸（基板の搬送方向に延びる基板の中心線）の位置は、基板のサイズに対応して可変設定されるコンベア幅に応じて基板の幅方向に移動するため、基板の中心軸と基板反り矯正装置が備えるプレート部材の中心軸が上下方向に必ずしも一致せず、プレート部材から受ける押し付け力のかかり具合が基板全体として不均衡になって基板の反りを十分に矯正できない場合があった。この場合、基板に反りが残ってしまい、その後のスクリーン印刷における印刷精度が低下するおそれがあった。
【０００５】
そこで本発明は、基板のサイズによらず基板の十分な反りの矯正をしたうえでスクリーン印刷を実行することができるスクリーン印刷機及びスクリーン印刷方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載のスクリーン印刷機は、基板を搬送して作業位置に位置決めする一対のベルトコンベア機構から成る基板搬送手段と、基板搬送手段による基板の搬送方向と直交する方向に移動自在に設けられたプレート部材と、作業位置に位置決めされた基板に対してプレート部材を基板の搬送方向と直交する方向に移動させ、基板搬送手段を構成する一対のベルトコンベア機構の間隔に基づいて求められる基板の中心軸とプレート部材の中心軸を上下方向に一致させて基板とプレート部材の中心軸合わせを行う中心軸合わせ手段と
、中心軸合わせがなされた基板とプレート部材を互いに上下方向に押し付けて基板の反りの矯正を行う押し付け手段と、反りの矯正がなされた基板に接触されるマスクプレートと、基板と接触されたマスクプレートにペーストを供給するペースト供給手段と、ペースト供給手段によりペーストが供給されたマスクプレートに対して摺動され、マスクプレートに設けられたパターン孔を介して基板にペーストを印刷するスキージと、を備えた。
【０００７】
請求項２に記載のスクリーン印刷機は、請求項１に記載のスクリーン印刷機であって、押し付け手段は基板を上昇させてプレート部材に下方から押し付けるものである。
【０００８】
請求項３に記載のスクリーン印刷方法は、一対のベルトコンベア機構から成る基板搬送手段により基板を搬送して作業位置に位置決めする工程と、作業位置に位置決めした基板に対してプレート部材を基板の搬送方向と直交する方向に移動させ、基板搬送手段を構成する一対のベルトコンベア機構の間隔に基づいて求められる基板の中心軸とプレート部材の中心軸を上下方向に一致させて基板とプレート部材の中心軸合わせを行う工程と、中心軸合わせがなされた基板とプレート部材を互いに上下方向に押し付けて基板の反りの矯正を行う工程と、反りの矯正がなされた基板にマスクプレートを接触させる工程と、基板と接触したマスクプレートにペーストを供給する工程と、ペーストが供給されたマスクプレートに対してスキージを摺動させ、マスクプレートに設けられたパターン孔を介して基板にペーストを印刷する工程と、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、作業位置に位置決めした基板に対してプレート部材を基板の搬送方向と直交する方向に移動させ、基板搬送手段を構成する一対のベルトコンベア機構の間隔に基づいて求められる基板の中心軸とプレート部材の中心軸を上下方向に一致させて基板とプレート部材の中心軸合わせを行った後、基板とプレート部材を互いに上下方向に押し付けて基板の反りを矯正するようになっている。このため基板のサイズ（幅方向寸法）によらず基板の十分な反りの矯正をしたうえでスクリーン印刷を実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の平面図、図２は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の側面図、図３は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機を構成する印刷装置の正面図、図４は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の制御系統を示すブロック図、図５（ａ），（ｂ）は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備える搬送コンベアのコンベア幅を変更した様子を示す図、図６（ａ），（ｂ）及び図７（ａ），（ｂ）は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の動作説明図、図８（ａ），（ｂ）は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機において基板がプレート部材に押し付けられる様子を示す図、図９（ａ），（ｂ）は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機を構成する印刷装置の動作説明図である。
【００１１】
図１及び図２において、本実施の形態におけるスクリーン印刷機１は、基板ＰＢの搬送方向の上流側（図１及び図２における紙面左側）から投入された基板ＰＢに対して半田ペーストや導電性ペースト等のペーストのスクリーン印刷を行って基板ＰＢの搬送方向の下流側（図１及び図２における紙面右側）の装置（図示せず）に搬出する。以下の説明では、スクリーン印刷機１における基板ＰＢの搬送方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向と直交する水平面内方向をＹ軸方向とする。また、上下方向をＺ軸方向とする。
【００１２】
図１及び図２において、スクリーン印刷機１は、基台２上に基板ＰＢにスクリーン印刷を施す印刷装置３、この印刷装置３に基板ＰＢを搬入する基板搬入コンベア４及び印刷装置３によってスクリーン印刷が施された基板ＰＢを印刷装置３から搬出する基板搬出コン
ベア５を備えている。これら基板搬入コンベア４、印刷装置３及び基板搬出コンベア５はこの順でＸ軸方向に並んで設けられており、基板搬入コンベア４及び基板搬出コンベア５はそれぞれ、同期して駆動される左右一対のベルトコンベア機構から構成されている。
【００１３】
図１、図２及び図３において、印刷装置３は、基板搬入コンベア４から基板ＰＢを受け取ってＸ軸方向に搬送する搬送コンベア１１と、搬送コンベア１１上の基板ＰＢをクランプして基板ＰＢを搬送コンベア１１上に固定するクランパ１２と、搬送コンベア１１上の基板ＰＢの水平面内方向への位置合わせと上下方向への位置合わせを行う基板位置合わせ部１３と、基板位置合わせ部１３の上方に設けられたマスクプレート１４と、スキージヘッド１５と、基台２の上方をＹ軸方向に延び、基台２に相対的に固定して設けられたＹ軸ステージ１６ａ、Ｘ軸方向に延び、Ｙ軸ステージ１６ａに沿って移動自在に設けられたＸ軸ステージ１６ｂ及びＸ軸ステージ１６ｂに沿って移動自在に設けられた移動プレート１６ｃから成るＸＹロボット１６と、ＸＹロボット１６の移動プレート１６ｃに取り付けられたカメラユニット１７と、ＸＹロボット１６のＸ軸ステージ１６ｂに固定された水平なプレート部材１８及びマスクプレート１４上にペーストを供給するペースト供給部１９を備えている。
【００１４】
図２及び図３において、ＸＹロボット１６を構成するＸ軸ステージ１６ｂは基板位置合わせ部１３とマスクプレート１４の間の領域に設けられている。このためＸ軸ステージ１６ｂがＹ軸ステージ１６ａに沿ってＹ軸方向に移動すると、Ｘ軸ステージ１６ｂ上を移動自在に設けられた移動プレート１６ｃ（すなわちカメラユニット１７）及びＸ軸ステージ１６ｂに固定されたプレート部材１８は、Ｘ軸ステージ１６ｂと一体となって、基板位置合わせ部１３とマスクプレート１４の間の領域をＹ軸方向に移動する。
【００１５】
図１及び図３において、搬送コンベア１１は同期して駆動される左右一対のベルトコンベア機構から構成されており、クランパ１２はＹ軸方向に開閉動作する左右一対の部材から構成されている。
【００１６】
図３において、基板位置合わせ部１３は、基台２に対してＹ軸方向に相対移動するＹテーブル１３ａ、Ｙテーブル１３ａに対してＸ軸方向に相対移動するＸテーブル１３ｂ、Ｘテーブル１３ｂに対してＺ軸回りに相対回転するθテーブル１３ｃ、θテーブル１３ｃに固定されたベースプレート１３ｄ、ベースプレート１３ｄに対して相対昇降する第１昇降プレート１３ｅ、第１昇降プレート１３ｅに対して相対昇降する第２昇降プレート１３ｆ及び第２昇降プレート１３ｆに固定された基板支持部材１３ｇを有して構成されている。
【００１７】
基台２に対するＹテーブル１３ａのＹ軸方向への移動、Ｙテーブル１３ａに対するＸテーブル１３ｂのＸ軸方向への移動、Ｘテーブル１３ｂに対するθテーブル１３ｃのＺ軸回りの回転、ベースプレート１３ｄに対する（すなわちθテーブル１３ｃに対する）第１昇降プレート１３ｅの昇降、第１昇降プレート１３ｅに対する第２昇降プレート１３ｆの（すなわち基板支持部材１３ｇの）昇降の各動作は、このスクリーン印刷機１が備える制御装置２０（図４）がＹテーブル駆動モータＭｙ（図３）やＸテーブル駆動モータＭｘ（図３）等のアクチュエータ等から成る基板位置合わせ部作動機構２１（図４）の作動制御を行うことによってなされる。
【００１８】
また、搬送コンベア１１による基板ＰＢの搬送動作は、制御装置２０が図示しないアクチュエータ等から成る搬送コンベア作動機構２２（図４）の作動制御を行うことによってなされ（図４）、クランパ１２による搬送コンベア１１上の基板ＰＢのクランプ動作は制御装置２０が図示しないアクチュエータ等から成るクランパ作動機構２３（図４）の作動制御を行うことによってなされる。
【００１９】
図１及び図３において、マスクプレート１４は平面視において矩形形状を有するマスク枠１４ａによって四辺が支持されており、マスク枠１４ａによって囲まれた内側領域には、印刷対象物である基板ＰＢの上面に形成された電極（図示せず）の形状及び位置に対応した多数のパターン孔（図示せず）が設けられている。
【００２０】
図３において、スキージヘッド１５はＹ軸方向に移動自在に設けられた移動ビーム１５ｐに、Ｙ軸方向に対向する２つのスキージ１５ａが取り付けられた構成となっている。各スキージ１５ａはＸ軸方向に延びた「へら」状の部材であり、移動ビーム１５ｐに対する昇降動作とアタック角の設定を行うことができるようになっている。アタック角とは、搬送コンベア１１上の基板ＰＢ或いはマスクプレート１４に対してスキージ１５ａがなす角度αのことである。
【００２１】
移動ビーム１５ｐのＹ軸方向への移動動作は、制御装置２０が図示しないアクチュエータ等から成るスキージヘッド移動機構２４（図４）の作動制御を行うことによってなされ、各スキージ１５ａの昇降動作は、制御装置２０がスキージ昇降シリンダ１５ｂ（図３）等から成るスキージ昇降機構２５（図４）の作動制御を行うことによってなされる。また、各スキージ１５ａのアタック角の設定動作は、制御装置２０が図示しないアクチュエータ等から成るアタック角設定機構２６（図４）の作動制御を行うことによってなされる。
【００２２】
ＸＹロボット１６を構成するＸ軸ステージ１６ｂのＹ軸方向への移動動作及び移動プレート１６ｃのＸ軸方向への移動動作は、制御装置２０が図示しないアクチュエータから成るＸＹロボット作動機構３４（図４）の作動制御を行うことによってなされる。
【００２３】
図３において、カメラユニット１７は撮像面を下方に向けた第１カメラ１７ａと撮像面を上方に向けた第２カメラ１７ｂを備えて成る。第１カメラ１７ａは、制御装置２０に制御されて基板位置合わせ部１３によって位置合わせされた基板ＰＢに設けられている基板位置検出マークＭ（図１）の撮像を行い、第２カメラ１７ｂは、制御装置２０に制御されてマスクプレート１４に設けられているマスク位置検出マーク（図示せず）の撮像を行う。第１カメラ１７ａ及び第２カメラ１７ｂの撮像によって得られた画像データは制御装置２０に入力される（図４）。
【００２４】
図３において、ペースト供給部１９は、基板位置合わせ部１３に対して水平面内方向に移動自在に設けられた移動プレート１９ｐに、基板ＰＢに印刷しようとするペーストを下方に吐出するシリンジ１９ａが取り付けられた構成となっている。移動プレート１９ｐの移動動作は、制御装置２０が図示しないアクチュエータ等から成るペースト供給部移動機構３８（図４）の作動制御を行うことによってなされ、シリンジ１９ａによるペーストの供給動作は、制御装置２０が図示しないアクチュエータ等から成るペースト供給機構３９（図４）の作動制御を行うことによってなされる。
【００２５】
また、基板搬入コンベア４による基板ＰＢの搬送（搬入）動作の制御及び基板搬出コンベア５による基板ＰＢの搬送（搬出）動作の制御は制御装置２０によってなされる（図４）。
【００２６】
ここで、スクリーン印刷機１において、基板搬入コンベア４、搬送コンベア１１及び基板搬出コンベア５はそれぞれ、左右一対のベルトコンベア機構のうち一方が基台２に対して移動不能な固定側ベルトコンベア機構、他方が搬送する基板ＰＢの幅方向（基板ＰＢの搬送方向と直交する水平面内方向であり、Ｙ軸方向）に移動自在な可動側ベルトコンベア機構となっており、可動側ベルトコンベア機構を基板ＰＢの幅方向に移動させることによって左右一対のベルトコンベア機構の間隔（コンベア幅）を可変設定することができるようになっている。このため、このスクリーン印刷機１では異なるサイズ（幅方向寸法）の
基板ＰＢの搬送及び位置決めを行うことができ、これによりスクリーン印刷機１は複数種の基板ＰＢに対してスクリーン印刷を行うことができる。
【００２７】
図５（ａ），（ｂ）は基板ＰＢのサイズに応じ、搬送コンベア１１の固定側ベルトコンベア機構ＣＢａに対して可動側ベルトコンベア機構ＣＢｂを基板ＰＢの幅方向に移動させることによって、搬送コンベア１１のコンベア幅Ｗを変更した様子を示したものであり、図５（ｂ）は図５（ａ）よりも相対的にコンベア幅Ｗが小さいときを示している。また、この図から分かるように、搬送コンベア１１のコンベア幅Ｗを変更すると、搬送コンベア１１によって搬送される基板ＰＢの中心軸（基板ＰＢの搬送方向に延びる基板ＰＢの中心線）Ｃ１の位置が、基板ＰＢの幅方向（Ｙ軸方向）に移動する。なお、ここでは搬送コンベア１１についてのみ示しているが、基板搬入コンベア４及び基板搬出コンベア５についても同様である。
【００２８】
コンベア幅の設定入力はオペレータが制御装置２０に繋がるコンベア幅設定入力部４０（図４）から所定の操作を行うことによってなされ、コンベア幅設定入力部４０から出力されたコンベア幅の設定値の信号入力を受けた制御装置２０は、図示しないアクチュエータ等から成るコンベア幅設定機構４１（図４）を介して基板搬入コンベア４、搬送コンベア１１及び基板搬出コンベア５それぞれの可動側ベルトコンベア機構をＹ軸方向に移動させ、これら基板搬入コンベア４、搬送コンベア１１及び基板搬出コンベア５のコンベア幅がいずれもコンベア幅設定入力部４０から入力された設定値になるようにする。
【００２９】
次に、図６〜図９を用いて本実施の形態におけるスクリーン印刷機１の動作について説明する。
【００３０】
スクリーン印刷機１の制御装置２０は、基板搬入コンベア４の上流側から基板ＰＢが投入されたことを図示しない検知手段により検知したら、基板搬入コンベア４を作動させてその基板ＰＢを受け取り、印刷装置３の搬送コンベア１１に向けて搬送する（図６（ａ）。図中に示す矢印Ａ１。基板搬入工程）。
【００３１】
制御装置２０は、基板搬入コンベア４により印刷装置３の搬送コンベア１１に基板ＰＢが投入されたことを図示しない検知手段により検知したら、搬送コンベア１１を作動させてその基板ＰＢを受け取り、作業位置に向けて搬送する。そして、基板ＰＢが作業位置に到達したら、搬送コンベア１１による基板ＰＢの搬送作動を停止させて、基板ＰＢを作業位置に位置決めする（図６（ｂ）。基板位置決め工程）。
【００３２】
制御装置２０は、基板ＰＢを作業位置に位置決めしたら、ＸＹロボット１６を構成するＸ軸ステージ１６ｂの作動制御を行って、プレート部材１８をＹ軸方向（基板ＰＢの搬送方向と直交する水平面内方向）に移動させ、基板ＰＢの中心軸Ｃ１（図１）とプレート部材１８の中心軸Ｃ２（図１）を上下方向に一致させて基板ＰＢとプレート部材１８の中心軸合わせを行う（中心軸合わせ工程）。
【００３３】
ここで制御装置２０は、基板ＰＢのサイズ（幅方向寸法）に応じて変化する基板ＰＢの中心軸Ｃ１の位置を求めるに当たり、先ず、コンベア幅設定入力部４０からオペレータが入力したコンベア幅の設定値に基づいて、搬送コンベア１１を構成する一対のベルトコンベア機構（固定側ベルトコンベア機構ＣＢａ及び可動側ベルトコンベア機構ＣＢｂ）の間隔（コンベア幅）を検知する。そして、その検知したコンベア幅に基づいて、基板ＰＢの中心軸Ｃ１の位置を求める。なお、コンベア幅と基板ＰＢの中心軸Ｃ１の関係データは、制御装置２０に繋がる記憶装置２０ａ（図４）に予め記憶されている。
【００３４】
すなわち、この中心軸合わせ工程において、制御装置２０及び制御装置２０によって作
動制御がなされるＸＹロボット１６は、作業位置に位置決めされた基板ＰＢに対してプレート部材１８を基板ＰＢの搬送方向と直交する方向（搬送する基板ＰＢの幅方向）に移動させ、搬送コンベア１１を構成する一対のベルトコンベア機構の間隔（コンベア幅）に基づいて求められる基板ＰＢの中心軸Ｃ１とプレート部材１８の中心軸Ｃ２を上下方向に一致させて基板ＰＢとプレート部材１８の中心軸合わせを行う中心軸合わせ手段として機能している。
【００３５】
制御装置２０は、基板ＰＢとプレート部材１８の中心軸合わせを行ったら、第２昇降プレート１３ｆを第１昇降プレート１３ｅに対して相対上昇させ（図７（ａ）中に示す矢印Ａ２）、基板支持部材１３ｇの上面を基板ＰＢの下面に下方から当接させて、基板ＰＢを基板支持部材１３ｇに支持させる。そして更に、第２昇降プレート１３ｆを上昇させて基板ＰＢが搬送コンベア１１から上方に離間するように基板ＰＢを持ち上げていき、基板ＰＢをプレート部材１８の下面に下方から押し付ける（図７（ａ）。押し付け工程）。これにより基板ＰＢはプレート部材１８と基板支持部材１３ｇに挟まれ、基板ＰＢの反りが矯正される。図８（ａ）はプレート部材１８に押し付けられる前の反りがある状態の基板ＰＢを示しており、図８（ｂ）はプレート部材１８に押し付けられて反りが矯正されている状態の基板ＰＢを示している。
【００３６】
すなわち、この押し付け工程において、制御装置２０及び制御装置２０によって作動制御がなされる基板位置合わせ部１３は、中心軸合わせがなされた基板ＰＢとプレート部材１８を互いに上下方向に押し付けて基板ＰＢの反りの矯正を行う押し付け手段として機能している。
【００３７】
制御装置２０は、基板ＰＢとプレート部材１８の押し付けが終了したら、第２昇降プレート１３ｆを第１昇降プレート１３ｅに対して相対下降させ（図７（ｂ）中に示す矢印Ａ３）、基板ＰＢが搬送コンベア１１に上方から載置されたところで第２昇降プレート１３ｆの下降を停止させる。制御装置２０は、第２昇降プレート１３ｆの下降を停止させたら、クランパ作動機構２３の作動制御を行い、クランパ１２により基板ＰＢを搬送コンベア１１上に固定する。そして、ＸＹロボット１６のＸ軸ステージ１６ｂをＹ軸方向に移動させて、プレート部材１８を搬送コンベア１１の上方位置から外れた所定の待機位置に移動させる（図１）。
【００３８】
制御装置２０は、クランパ１２により基板ＰＢを搬送コンベア１１上に固定したら、ＸＹロボット１６の作動制御による第１カメラ１７ａの移動と第１カメラ１７ａの撮像制御を行って基板ＰＢの基板位置検出マークＭの画像データを取得し、基板ＰＢの位置を把握するとともに、ＸＹロボット１６の作動制御による第２カメラ１７ｂの移動と第２カメラ１７ｂの撮像制御を行ってマスクプレート１４のマスク位置検出マークの画像データを取得し、マスクプレート１４の位置を把握する。
【００３９】
制御装置２０は、基板ＰＢの位置とマスクプレート１４の位置を把握したら、基板位置合わせ部１３による基板ＰＢの水平面内方向の移動動作によって、基板ＰＢをマスクプレート１４の直下の所定位置に位置させた後、基板位置合わせ部１３による基板ＰＢの垂直方向の移動（第１昇降プレート１３ｅの上昇）動作によって（図９（ａ）中に示す矢印Ａ４）、基板ＰＢの印刷面（上面）をマスクプレート１４の下面に下方から接触させる（マスクプレート接触工程）。これによりマスクプレート１４が基板ＰＢに対して位置合わせされる（図９（ａ））。
【００４０】
制御装置２０は、マスクプレート１４に対する基板ＰＢの位置合わせを行ったら、基板ＰＢに対するスクリーン印刷を実行する。これには先ず、ペースト供給部１９をマスクプレート１４の上方に移動させ、シリンジ１９ａからマスクプレート１４の上面にペースト
Ｐを供給する（図９（ａ）。ペースト供給工程）。
【００４１】
制御装置２０は、マスクプレート１４の上面にペーストＰを供給したら、一方のスキージ１５ａを下降させてそのスキージ１５ａの下縁をマスクプレート１４の上面に当接させる（図９（ｂ））。そして、スキージヘッド１５をＹ軸方向に移動させ、ペーストＰをスキージ１５ａによってかき寄せて、ペーストＰをマスクプレート１４のパターン孔内に充填させる。
【００４２】
なお、図９（ｂ）は、図中の左側のスキージ１５ａを矢印Ａ５の方向に移動させることによってペーストＰを矢印Ａ５の方向にかき寄せる様子を示したものである。ペーストＰを矢印Ａ５と反対の方向にかき寄せるときには、図中の右側のスキージ１５ａをマスクプレート１４の上面に当接させて、スキージヘッド１５を矢印Ａ５と反対の方向に移動させる。
【００４３】
制御装置２０は、マスクプレート１４のパターン孔内にペーストＰを充填させたら、第２昇降プレート１３ｆを第１昇降プレート１３ｅに対して相対下降させ、マスクプレート１４を基板ＰＢから分離させる。これにより、いわゆる版離れが行われ、マスクプレート１４のパターン孔内に充填されたペーストＰが基板ＰＢ上に印刷（転写）される（印刷工程）。
【００４４】
制御装置２０は、基板ＰＢにペーストを印刷したら、基板位置合わせ部１３を作動させて、搬送コンベア１１の基板搬出コンベア５に対する位置調整を行ったうえで、基板ＰＢを搬送コンベア１１から基板搬出コンベア５に載せ換え、基板搬出コンベア５によって、基板ＰＢをスクリーン印刷機１の外部に搬出する（基板搬出工程）。
【００４５】
このように、本実施の形態におけるスクリーン印刷機１は、基板ＰＢを搬送して作業位置に位置決めする一対のベルトコンベア機構（固定側ベルトコンベア機構ＣＢａ及び可動側ベルトコンベア機構ＣＢｂ）から成る基板搬送手段としての搬送コンベア１１、搬送コンベア１１による基板ＰＢの搬送方向と直交する方向（搬送する基板ＰＢの幅方向）に移動自在に設けられたプレート部材１８、作業位置に位置決めされた基板ＰＢに対してプレート部材１８を基板ＰＢの搬送方向と直交する方向に移動させ、搬送コンベア１１を構成する一対のベルトコンベア機構の間隔に基づいて求められる基板ＰＢの中心軸Ｃ１とプレート部材１８の中心軸Ｃ２を上下方向に一致させて基板ＰＢとプレート部材１８の中心軸合わせを行う中心軸合わせ手段（制御装置２０及びＸＹロボット１６）、中心軸合わせがなされた基板ＰＢとプレート部材１８を互いに上下方向に押し付けて基板ＰＢの反りの矯正を行う押し付け手段（制御装置２０及び基板位置合わせ部１３）、反りの矯正がなされた基板ＰＢに接触されるマスクプレート１４、基板ＰＢと接触されたマスクプレート１４にペーストＰを供給するペースト供給手段としてのペースト供給部１９、ペースト供給部１９によりペーストＰが供給されたマスクプレート１４に対して摺動され、マスクプレート１４に設けられたパターン孔を介して基板ＰＢにペーストＰを印刷するスキージ１５ａを備えたものとなっている。
【００４６】
また、本実施の形態におけるスクリーン印刷方法は、一対のベルトコンベア機構から成る搬送コンベア１１により基板ＰＢを搬送して作業位置に位置決めする工程（基板位置決め工程）、作業位置に位置決めした基板ＰＢに対してプレート部材１８を基板ＰＢの搬送方向と直交する方向（搬送する基板ＰＢの幅方向）に移動させ、搬送コンベア１１を構成する一対のベルトコンベア機構の間隔に基づいて求められる基板ＰＢの中心軸Ｃ１とプレート部材１８の中心軸Ｃ２を上下方向に一致させて基板ＰＢとプレート部材１８の中心軸合わせを行う工程（中心軸合わせ工程）、中心軸合わせがなされた基板ＰＢとプレート部材１８を互いに上下方向に押し付けて基板ＰＢの反りの矯正を行う工程（押し付け工程）
、反りの矯正がなされた基板ＰＢにマスクプレート１４を接触させる工程（マスクプレート接触工程）、基板ＰＢと接触したマスクプレート１４にペーストＰを供給する工程（ペースト供給工程）及びペーストＰが供給されたマスクプレート１４に対してスキージ１５ａを摺動させ、マスクプレート１４に設けられたパターン孔を介して基板ＰＢにペーストＰを印刷する工程（印刷工程）を含むものとなっている。
【００４７】
このように、本実施の形態におけるスクリーン印刷機１（スクリーン印刷方法）では、作業位置に位置決めした基板ＰＢに対してプレート部材１８を基板ＰＢの搬送方向と直交する方向（搬送する基板ＰＢの幅方向）に移動させ、搬送コンベア１１を構成する一対のベルトコンベア機構の間隔に基づいて求められる基板ＰＢの中心軸Ｃ１とプレート部材１８の中心軸Ｃ２を上下方向に一致させて基板ＰＢとプレート部材１８の中心軸合わせを行った後、基板ＰＢとプレート部材１８を互いに上下方向に押し付けて基板ＰＢの反りを矯正するようになっている。このため基板ＰＢのサイズ（幅方向寸法）によらず、基板ＰＢの十分な反りの矯正をしたうえでスクリーン印刷を実行することができる。
【００４８】
ここで、本実施の形態におけるスクリーン印刷機１では、中心軸合わせがなされた基板ＰＢとプレート部材１８を互いに上下方向に押し付けて基板ＰＢの反りの矯正を行う押し付け手段は制御装置２０及び基板位置合わせ部１３から成り、基板ＰＢを上昇させてプレート部材１８に下方から押し付けるタイプのものとなっているが、このようなタイプのものに替えて、プレート部材１８を下降させて基板ＰＢに上方から押し付けるタイプのものとすることもできる。この場合、制御装置２０により作動制御がなされてプレート部材１８を昇降させるプレート部材昇降機構（例えば空圧シリンダ）がＸ軸ステージ１６ｂとプレート部材１８の間に介装されることになる。
【００４９】
しかし、このようなプレート部材昇降機構が移動部材であるＸ軸ステージ１６ｂに設けられると、Ｘ軸ステージ１６ｂを移動させるためのアクチュエータの最大出力を大きくする必要がでてきたり、プレート部材昇降機構を作動させるための配管をＸ軸ステージ１６ｂとともに移動させる機構が必要になったりするので製造コストの増大を招くおそれがある。このため押し付け手段は本実施の形態のように、基板ＰＢを上昇させてプレート部材１８に下方から押し付けるタイプとすることが好ましく、これにより製造コストの増大を防ぐことができる。特に本実施の形態では、基板ＰＢのマスクプレート１４に対する位置決めを行うための機構（基板位置合わせ部１３）を利用して基板ＰＢをプレート部材１８に押し付けるようにしており、押し付け手段を新たに設ける必要がないものとなっている。
【００５０】
これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述の実施の形態に示したものに限定されない。例えば、上述の実施の形態では、制御装置２０は、搬送コンベア１１を構成する一対のベルトコンベア機構の間隔（コンベア幅）を、コンベア幅設定入力部４０からオペレータが入力したコンベア幅の設定値に基づいて検知するようにしていたが、搬送コンベア１１を構成する一対のベルトコンベア機構の間隔（コンベア幅）を検出するコンベア幅検出器を設け、このコンベア幅検出器によって検出されるコンベア幅の値に基づいてコンベア幅を検知するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
基板のサイズによらず基板の十分な反りの矯正をしたうえでスクリーン印刷を実行することができるスクリーン印刷機及びスクリーン印刷方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の平面図
【図２】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の側面図
【図３】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機を構成する印刷装置の正面図
【図４】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の制御系統を示すブロック図
【図５】（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備える搬送コンベアのコンベア幅を変更した様子を示す図
【図６】（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の動作説明図
【図７】（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の動作説明図
【図８】（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機において基板がプレート部材に押し付けられる様子を示す図
【図９】（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機を構成する印刷装置の動作説明図
【符号の説明】
【００５３】
１ スクリーン印刷機
１１ 搬送コンベア（基板搬送手段）
１３ 基板位置合わせ部（押し付け手段）
１４ マスクプレート
１５ａ スキージ
１６ ＸＹロボット（中心軸合わせ手段）
１８ プレート部材
１９ ペースト供給部（ペースト供給手段）
２０ 制御装置（中心軸合わせ手段、押し付け手段）
ＰＢ 基板
Ｃ１ 基板の中心軸
Ｃ２ プレート部材の中心軸
Ｐ ペースト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスクプレートのパターン孔を介して基板に半田ペーストなどのペーストを印刷するスクリーン印刷機及びスクリーン印刷方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スクリーン印刷機は、一対のベルトコンベア機構から成る基板搬送手段によって基板の搬送と作業位置への位置決めを行った後、基板の印刷対象部位に応じてパターン孔が設けられたマスクプレートを基板の印刷面に接触させ、マスクプレート上にペーストを供給してスキージを摺動させることにより、パターン孔を介して基板上にペーストを印刷する。また、基板搬送手段は一対のベルトコンベア機構のうちの一方が移動不能な固定側ベルトコンベア機構、他方が搬送する基板の幅方向（基板の搬送方向と直交する水平面内方向）に移動自在な可動側ベルトコンベア機構となっており、可動側ベルトコンベア機構を基板の幅方向に移動させることによって一対のベルトコンベア機構の間隔（コンベア幅）を変えることができるようになっている。このためスクリーン印刷機では、異なるサイズ（幅方向寸法）の基板の搬送及び位置決めを行うことができ、これによりスクリーン印刷機は複数種の基板に対してスクリーン印刷を行うことができる。
【０００３】
このようなスクリーン印刷機では、基板に反りが生じているとペーストの印刷を良好に行うことができないため、スクリーン印刷を実行する前に、基板を上方から押圧して基板の反りを矯正する必要がある。基板の反りを矯正する基板反り矯正装置としては、例えば、下端にプレート部材を有した上下シリンダを基板の搬送方向に移動自在な移動フレームに固定して設け、プレート部材を基板の上方に対向させた状態で上下シリンダを伸張させることにより、プレート部材を介して基板が上下シリンダによって押圧されるようにしたものが知られている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００５−３０５８８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、基板搬送手段によって搬送及び位置決めされる基板の中心軸（基板の搬送方向に延びる基板の中心線）の位置は、基板のサイズに対応して可変設定されるコンベア幅に応じて基板の幅方向に移動するため、基板の中心軸と基板反り矯正装置が備えるプレート部材の中心軸が上下方向に必ずしも一致せず、プレート部材から受ける押し付け力のかかり具合が基板全体として不均衡になって基板の反りを十分に矯正できない場合があった。この場合、基板に反りが残ってしまい、その後のスクリーン印刷における印刷精度が低下するおそれがあった。
【０００５】
そこで本発明は、基板のサイズによらず基板の十分な反りの矯正をしたうえでスクリーン印刷を実行することができるスクリーン印刷機及びスクリーン印刷方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載のスクリーン印刷機は、基板を搬送して作業位置に位置決めする一対のベルトコンベア機構から成る基板搬送手段と、基板搬送手段による基板の搬送方向と直交する方向に移動自在に設けられたプレート部材と、作業位置に位置決めされた基板に対してプレート部材を基板の搬送方向と直交する方向に移動させ、基板搬送手段を構成する一対のベルトコンベア機構の間隔に基づいて求められる基板の中心軸とプレート部材の中心軸を上下方向に一致させて基板とプレート部材の中心軸合わせを行う中心軸合わせ手段と
、中心軸合わせがなされた基板とプレート部材を互いに上下方向に押し付けて基板の反りの矯正を行う押し付け手段と、反りの矯正がなされた基板に接触されるマスクプレートと、基板と接触されたマスクプレートにペーストを供給するペースト供給手段と、ペースト供給手段によりペーストが供給されたマスクプレートに対して摺動され、マスクプレートに設けられたパターン孔を介して基板にペーストを印刷するスキージと、を備えた。
【０００７】
請求項２に記載のスクリーン印刷機は、請求項１に記載のスクリーン印刷機であって、押し付け手段は基板を上昇させてプレート部材に下方から押し付けるものである。
【０００８】
請求項３に記載のスクリーン印刷方法は、一対のベルトコンベア機構から成る基板搬送手段により基板を搬送して作業位置に位置決めする工程と、作業位置に位置決めした基板に対してプレート部材を基板の搬送方向と直交する方向に移動させ、基板搬送手段を構成する一対のベルトコンベア機構の間隔に基づいて求められる基板の中心軸とプレート部材の中心軸を上下方向に一致させて基板とプレート部材の中心軸合わせを行う工程と、中心軸合わせがなされた基板とプレート部材を互いに上下方向に押し付けて基板の反りの矯正を行う工程と、反りの矯正がなされた基板にマスクプレートを接触させる工程と、基板と接触したマスクプレートにペーストを供給する工程と、ペーストが供給されたマスクプレートに対してスキージを摺動させ、マスクプレートに設けられたパターン孔を介して基板にペーストを印刷する工程と、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、作業位置に位置決めした基板に対してプレート部材を基板の搬送方向と直交する方向に移動させ、基板搬送手段を構成する一対のベルトコンベア機構の間隔に基づいて求められる基板の中心軸とプレート部材の中心軸を上下方向に一致させて基板とプレート部材の中心軸合わせを行った後、基板とプレート部材を互いに上下方向に押し付けて基板の反りを矯正するようになっている。このため基板のサイズ（幅方向寸法）によらず基板の十分な反りの矯正をしたうえでスクリーン印刷を実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の平面図、図２は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の側面図、図３は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機を構成する印刷装置の正面図、図４は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の制御系統を示すブロック図、図５（ａ），（ｂ）は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備える搬送コンベアのコンベア幅を変更した様子を示す図、図６（ａ），（ｂ）及び図７（ａ），（ｂ）は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の動作説明図、図８（ａ），（ｂ）は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機において基板がプレート部材に押し付けられる様子を示す図、図９（ａ），（ｂ）は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機を構成する印刷装置の動作説明図である。
【００１１】
図１及び図２において、本実施の形態におけるスクリーン印刷機１は、基板ＰＢの搬送方向の上流側（図１及び図２における紙面左側）から投入された基板ＰＢに対して半田ペーストや導電性ペースト等のペーストのスクリーン印刷を行って基板ＰＢの搬送方向の下流側（図１及び図２における紙面右側）の装置（図示せず）に搬出する。以下の説明では、スクリーン印刷機１における基板ＰＢの搬送方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向と直交する水平面内方向をＹ軸方向とする。また、上下方向をＺ軸方向とする。
【００１２】
図１及び図２において、スクリーン印刷機１は、基台２上に基板ＰＢにスクリーン印刷を施す印刷装置３、この印刷装置３に基板ＰＢを搬入する基板搬入コンベア４及び印刷装置３によってスクリーン印刷が施された基板ＰＢを印刷装置３から搬出する基板搬出コン
ベア５を備えている。これら基板搬入コンベア４、印刷装置３及び基板搬出コンベア５はこの順でＸ軸方向に並んで設けられており、基板搬入コンベア４及び基板搬出コンベア５はそれぞれ、同期して駆動される左右一対のベルトコンベア機構から構成されている。
【００１３】
図１、図２及び図３において、印刷装置３は、基板搬入コンベア４から基板ＰＢを受け取ってＸ軸方向に搬送する搬送コンベア１１と、搬送コンベア１１上の基板ＰＢをクランプして基板ＰＢを搬送コンベア１１上に固定するクランパ１２と、搬送コンベア１１上の基板ＰＢの水平面内方向への位置合わせと上下方向への位置合わせを行う基板位置合わせ部１３と、基板位置合わせ部１３の上方に設けられたマスクプレート１４と、スキージヘッド１５と、基台２の上方をＹ軸方向に延び、基台２に相対的に固定して設けられたＹ軸ステージ１６ａ、Ｘ軸方向に延び、Ｙ軸ステージ１６ａに沿って移動自在に設けられたＸ軸ステージ１６ｂ及びＸ軸ステージ１６ｂに沿って移動自在に設けられた移動プレート１６ｃから成るＸＹロボット１６と、ＸＹロボット１６の移動プレート１６ｃに取り付けられたカメラユニット１７と、ＸＹロボット１６のＸ軸ステージ１６ｂに固定された水平なプレート部材１８及びマスクプレート１４上にペーストを供給するペースト供給部１９を備えている。
【００１４】
図２及び図３において、ＸＹロボット１６を構成するＸ軸ステージ１６ｂは基板位置合わせ部１３とマスクプレート１４の間の領域に設けられている。このためＸ軸ステージ１６ｂがＹ軸ステージ１６ａに沿ってＹ軸方向に移動すると、Ｘ軸ステージ１６ｂ上を移動自在に設けられた移動プレート１６ｃ（すなわちカメラユニット１７）及びＸ軸ステージ１６ｂに固定されたプレート部材１８は、Ｘ軸ステージ１６ｂと一体となって、基板位置合わせ部１３とマスクプレート１４の間の領域をＹ軸方向に移動する。
【００１５】
図１及び図３において、搬送コンベア１１は同期して駆動される左右一対のベルトコンベア機構から構成されており、クランパ１２はＹ軸方向に開閉動作する左右一対の部材から構成されている。
【００１６】
図３において、基板位置合わせ部１３は、基台２に対してＹ軸方向に相対移動するＹテーブル１３ａ、Ｙテーブル１３ａに対してＸ軸方向に相対移動するＸテーブル１３ｂ、Ｘテーブル１３ｂに対してＺ軸回りに相対回転するθテーブル１３ｃ、θテーブル１３ｃに固定されたベースプレート１３ｄ、ベースプレート１３ｄに対して相対昇降する第１昇降プレート１３ｅ、第１昇降プレート１３ｅに対して相対昇降する第２昇降プレート１３ｆ及び第２昇降プレート１３ｆに固定された基板支持部材１３ｇを有して構成されている。
【００１７】
基台２に対するＹテーブル１３ａのＹ軸方向への移動、Ｙテーブル１３ａに対するＸテーブル１３ｂのＸ軸方向への移動、Ｘテーブル１３ｂに対するθテーブル１３ｃのＺ軸回りの回転、ベースプレート１３ｄに対する（すなわちθテーブル１３ｃに対する）第１昇降プレート１３ｅの昇降、第１昇降プレート１３ｅに対する第２昇降プレート１３ｆの（すなわち基板支持部材１３ｇの）昇降の各動作は、このスクリーン印刷機１が備える制御装置２０（図４）がＹテーブル駆動モータＭｙ（図３）やＸテーブル駆動モータＭｘ（図３）等のアクチュエータ等から成る基板位置合わせ部作動機構２１（図４）の作動制御を行うことによってなされる。
【００１８】
また、搬送コンベア１１による基板ＰＢの搬送動作は、制御装置２０が図示しないアクチュエータ等から成る搬送コンベア作動機構２２（図４）の作動制御を行うことによってなされ（図４）、クランパ１２による搬送コンベア１１上の基板ＰＢのクランプ動作は制御装置２０が図示しないアクチュエータ等から成るクランパ作動機構２３（図４）の作動制御を行うことによってなされる。
【００１９】
図１及び図３において、マスクプレート１４は平面視において矩形形状を有するマスク枠１４ａによって四辺が支持されており、マスク枠１４ａによって囲まれた内側領域には、印刷対象物である基板ＰＢの上面に形成された電極（図示せず）の形状及び位置に対応した多数のパターン孔（図示せず）が設けられている。
【００２０】
図３において、スキージヘッド１５はＹ軸方向に移動自在に設けられた移動ビーム１５ｐに、Ｙ軸方向に対向する２つのスキージ１５ａが取り付けられた構成となっている。各スキージ１５ａはＸ軸方向に延びた「へら」状の部材であり、移動ビーム１５ｐに対する昇降動作とアタック角の設定を行うことができるようになっている。アタック角とは、搬送コンベア１１上の基板ＰＢ或いはマスクプレート１４に対してスキージ１５ａがなす角度αのことである。
【００２１】
移動ビーム１５ｐのＹ軸方向への移動動作は、制御装置２０が図示しないアクチュエータ等から成るスキージヘッド移動機構２４（図４）の作動制御を行うことによってなされ、各スキージ１５ａの昇降動作は、制御装置２０がスキージ昇降シリンダ１５ｂ（図３）等から成るスキージ昇降機構２５（図４）の作動制御を行うことによってなされる。また、各スキージ１５ａのアタック角の設定動作は、制御装置２０が図示しないアクチュエータ等から成るアタック角設定機構２６（図４）の作動制御を行うことによってなされる。
【００２２】
ＸＹロボット１６を構成するＸ軸ステージ１６ｂのＹ軸方向への移動動作及び移動プレート１６ｃのＸ軸方向への移動動作は、制御装置２０が図示しないアクチュエータから成るＸＹロボット作動機構３４（図４）の作動制御を行うことによってなされる。
【００２３】
図３において、カメラユニット１７は撮像面を下方に向けた第１カメラ１７ａと撮像面を上方に向けた第２カメラ１７ｂを備えて成る。第１カメラ１７ａは、制御装置２０に制御されて基板位置合わせ部１３によって位置合わせされた基板ＰＢに設けられている基板位置検出マークＭ（図１）の撮像を行い、第２カメラ１７ｂは、制御装置２０に制御されてマスクプレート１４に設けられているマスク位置検出マーク（図示せず）の撮像を行う。第１カメラ１７ａ及び第２カメラ１７ｂの撮像によって得られた画像データは制御装置２０に入力される（図４）。
【００２４】
図３において、ペースト供給部１９は、基板位置合わせ部１３に対して水平面内方向に移動自在に設けられた移動プレート１９ｐに、基板ＰＢに印刷しようとするペーストを下方に吐出するシリンジ１９ａが取り付けられた構成となっている。移動プレート１９ｐの移動動作は、制御装置２０が図示しないアクチュエータ等から成るペースト供給部移動機構３８（図４）の作動制御を行うことによってなされ、シリンジ１９ａによるペーストの供給動作は、制御装置２０が図示しないアクチュエータ等から成るペースト供給機構３９（図４）の作動制御を行うことによってなされる。
【００２５】
また、基板搬入コンベア４による基板ＰＢの搬送（搬入）動作の制御及び基板搬出コンベア５による基板ＰＢの搬送（搬出）動作の制御は制御装置２０によってなされる（図４）。
【００２６】
ここで、スクリーン印刷機１において、基板搬入コンベア４、搬送コンベア１１及び基板搬出コンベア５はそれぞれ、左右一対のベルトコンベア機構のうち一方が基台２に対して移動不能な固定側ベルトコンベア機構、他方が搬送する基板ＰＢの幅方向（基板ＰＢの搬送方向と直交する水平面内方向であり、Ｙ軸方向）に移動自在な可動側ベルトコンベア機構となっており、可動側ベルトコンベア機構を基板ＰＢの幅方向に移動させることによって左右一対のベルトコンベア機構の間隔（コンベア幅）を可変設定することができるようになっている。このため、このスクリーン印刷機１では異なるサイズ（幅方向寸法）の
基板ＰＢの搬送及び位置決めを行うことができ、これによりスクリーン印刷機１は複数種の基板ＰＢに対してスクリーン印刷を行うことができる。
【００２７】
図５（ａ），（ｂ）は基板ＰＢのサイズに応じ、搬送コンベア１１の固定側ベルトコンベア機構ＣＢａに対して可動側ベルトコンベア機構ＣＢｂを基板ＰＢの幅方向に移動させることによって、搬送コンベア１１のコンベア幅Ｗを変更した様子を示したものであり、図５（ｂ）は図５（ａ）よりも相対的にコンベア幅Ｗが小さいときを示している。また、この図から分かるように、搬送コンベア１１のコンベア幅Ｗを変更すると、搬送コンベア１１によって搬送される基板ＰＢの中心軸（基板ＰＢの搬送方向に延びる基板ＰＢの中心線）Ｃ１の位置が、基板ＰＢの幅方向（Ｙ軸方向）に移動する。なお、ここでは搬送コンベア１１についてのみ示しているが、基板搬入コンベア４及び基板搬出コンベア５についても同様である。
【００２８】
コンベア幅の設定入力はオペレータが制御装置２０に繋がるコンベア幅設定入力部４０（図４）から所定の操作を行うことによってなされ、コンベア幅設定入力部４０から出力されたコンベア幅の設定値の信号入力を受けた制御装置２０は、図示しないアクチュエータ等から成るコンベア幅設定機構４１（図４）を介して基板搬入コンベア４、搬送コンベア１１及び基板搬出コンベア５それぞれの可動側ベルトコンベア機構をＹ軸方向に移動させ、これら基板搬入コンベア４、搬送コンベア１１及び基板搬出コンベア５のコンベア幅がいずれもコンベア幅設定入力部４０から入力された設定値になるようにする。
【００２９】
次に、図６〜図９を用いて本実施の形態におけるスクリーン印刷機１の動作について説明する。
【００３０】
スクリーン印刷機１の制御装置２０は、基板搬入コンベア４の上流側から基板ＰＢが投入されたことを図示しない検知手段により検知したら、基板搬入コンベア４を作動させてその基板ＰＢを受け取り、印刷装置３の搬送コンベア１１に向けて搬送する（図６（ａ）。図中に示す矢印Ａ１。基板搬入工程）。
【００３１】
制御装置２０は、基板搬入コンベア４により印刷装置３の搬送コンベア１１に基板ＰＢが投入されたことを図示しない検知手段により検知したら、搬送コンベア１１を作動させてその基板ＰＢを受け取り、作業位置に向けて搬送する。そして、基板ＰＢが作業位置に到達したら、搬送コンベア１１による基板ＰＢの搬送作動を停止させて、基板ＰＢを作業位置に位置決めする（図６（ｂ）。基板位置決め工程）。
【００３２】
制御装置２０は、基板ＰＢを作業位置に位置決めしたら、ＸＹロボット１６を構成するＸ軸ステージ１６ｂの作動制御を行って、プレート部材１８をＹ軸方向（基板ＰＢの搬送方向と直交する水平面内方向）に移動させ、基板ＰＢの中心軸Ｃ１（図１）とプレート部材１８の中心軸Ｃ２（図１）を上下方向に一致させて基板ＰＢとプレート部材１８の中心軸合わせを行う（中心軸合わせ工程）。
【００３３】
ここで制御装置２０は、基板ＰＢのサイズ（幅方向寸法）に応じて変化する基板ＰＢの中心軸Ｃ１の位置を求めるに当たり、先ず、コンベア幅設定入力部４０からオペレータが入力したコンベア幅の設定値に基づいて、搬送コンベア１１を構成する一対のベルトコンベア機構（固定側ベルトコンベア機構ＣＢａ及び可動側ベルトコンベア機構ＣＢｂ）の間隔（コンベア幅）を検知する。そして、その検知したコンベア幅に基づいて、基板ＰＢの中心軸Ｃ１の位置を求める。なお、コンベア幅と基板ＰＢの中心軸Ｃ１の関係データは、制御装置２０に繋がる記憶装置２０ａ（図４）に予め記憶されている。
【００３４】
すなわち、この中心軸合わせ工程において、制御装置２０及び制御装置２０によって作
動制御がなされるＸＹロボット１６は、作業位置に位置決めされた基板ＰＢに対してプレート部材１８を基板ＰＢの搬送方向と直交する方向（搬送する基板ＰＢの幅方向）に移動させ、搬送コンベア１１を構成する一対のベルトコンベア機構の間隔（コンベア幅）に基づいて求められる基板ＰＢの中心軸Ｃ１とプレート部材１８の中心軸Ｃ２を上下方向に一致させて基板ＰＢとプレート部材１８の中心軸合わせを行う中心軸合わせ手段として機能している。
【００３５】
制御装置２０は、基板ＰＢとプレート部材１８の中心軸合わせを行ったら、第２昇降プレート１３ｆを第１昇降プレート１３ｅに対して相対上昇させ（図７（ａ）中に示す矢印Ａ２）、基板支持部材１３ｇの上面を基板ＰＢの下面に下方から当接させて、基板ＰＢを基板支持部材１３ｇに支持させる。そして更に、第２昇降プレート１３ｆを上昇させて基板ＰＢが搬送コンベア１１から上方に離間するように基板ＰＢを持ち上げていき、基板ＰＢをプレート部材１８の下面に下方から押し付ける（図７（ａ）。押し付け工程）。これにより基板ＰＢはプレート部材１８と基板支持部材１３ｇに挟まれ、基板ＰＢの反りが矯正される。図８（ａ）はプレート部材１８に押し付けられる前の反りがある状態の基板ＰＢを示しており、図８（ｂ）はプレート部材１８に押し付けられて反りが矯正されている状態の基板ＰＢを示している。
【００３６】
すなわち、この押し付け工程において、制御装置２０及び制御装置２０によって作動制御がなされる基板位置合わせ部１３は、中心軸合わせがなされた基板ＰＢとプレート部材１８を互いに上下方向に押し付けて基板ＰＢの反りの矯正を行う押し付け手段として機能している。
【００３７】
制御装置２０は、基板ＰＢとプレート部材１８の押し付けが終了したら、第２昇降プレート１３ｆを第１昇降プレート１３ｅに対して相対下降させ（図７（ｂ）中に示す矢印Ａ３）、基板ＰＢが搬送コンベア１１に上方から載置されたところで第２昇降プレート１３ｆの下降を停止させる。制御装置２０は、第２昇降プレート１３ｆの下降を停止させたら、クランパ作動機構２３の作動制御を行い、クランパ１２により基板ＰＢを搬送コンベア１１上に固定する。そして、ＸＹロボット１６のＸ軸ステージ１６ｂをＹ軸方向に移動させて、プレート部材１８を搬送コンベア１１の上方位置から外れた所定の待機位置に移動させる（図１）。
【００３８】
制御装置２０は、クランパ１２により基板ＰＢを搬送コンベア１１上に固定したら、ＸＹロボット１６の作動制御による第１カメラ１７ａの移動と第１カメラ１７ａの撮像制御を行って基板ＰＢの基板位置検出マークＭの画像データを取得し、基板ＰＢの位置を把握するとともに、ＸＹロボット１６の作動制御による第２カメラ１７ｂの移動と第２カメラ１７ｂの撮像制御を行ってマスクプレート１４のマスク位置検出マークの画像データを取得し、マスクプレート１４の位置を把握する。
【００３９】
制御装置２０は、基板ＰＢの位置とマスクプレート１４の位置を把握したら、基板位置合わせ部１３による基板ＰＢの水平面内方向の移動動作によって、基板ＰＢをマスクプレート１４の直下の所定位置に位置させた後、基板位置合わせ部１３による基板ＰＢの垂直方向の移動（第１昇降プレート１３ｅの上昇）動作によって（図９（ａ）中に示す矢印Ａ４）、基板ＰＢの印刷面（上面）をマスクプレート１４の下面に下方から接触させる（マスクプレート接触工程）。これによりマスクプレート１４が基板ＰＢに対して位置合わせされる（図９（ａ））。
【００４０】
制御装置２０は、マスクプレート１４に対する基板ＰＢの位置合わせを行ったら、基板ＰＢに対するスクリーン印刷を実行する。これには先ず、ペースト供給部１９をマスクプレート１４の上方に移動させ、シリンジ１９ａからマスクプレート１４の上面にペースト
Ｐを供給する（図９（ａ）。ペースト供給工程）。
【００４１】
制御装置２０は、マスクプレート１４の上面にペーストＰを供給したら、一方のスキージ１５ａを下降させてそのスキージ１５ａの下縁をマスクプレート１４の上面に当接させる（図９（ｂ））。そして、スキージヘッド１５をＹ軸方向に移動させ、ペーストＰをスキージ１５ａによってかき寄せて、ペーストＰをマスクプレート１４のパターン孔内に充填させる。
【００４２】
なお、図９（ｂ）は、図中の左側のスキージ１５ａを矢印Ａ５の方向に移動させることによってペーストＰを矢印Ａ５の方向にかき寄せる様子を示したものである。ペーストＰを矢印Ａ５と反対の方向にかき寄せるときには、図中の右側のスキージ１５ａをマスクプレート１４の上面に当接させて、スキージヘッド１５を矢印Ａ５と反対の方向に移動させる。
【００４３】
制御装置２０は、マスクプレート１４のパターン孔内にペーストＰを充填させたら、第２昇降プレート１３ｆを第１昇降プレート１３ｅに対して相対下降させ、マスクプレート１４を基板ＰＢから分離させる。これにより、いわゆる版離れが行われ、マスクプレート１４のパターン孔内に充填されたペーストＰが基板ＰＢ上に印刷（転写）される（印刷工程）。
【００４４】
制御装置２０は、基板ＰＢにペーストを印刷したら、基板位置合わせ部１３を作動させて、搬送コンベア１１の基板搬出コンベア５に対する位置調整を行ったうえで、基板ＰＢを搬送コンベア１１から基板搬出コンベア５に載せ換え、基板搬出コンベア５によって、基板ＰＢをスクリーン印刷機１の外部に搬出する（基板搬出工程）。
【００４５】
このように、本実施の形態におけるスクリーン印刷機１は、基板ＰＢを搬送して作業位置に位置決めする一対のベルトコンベア機構（固定側ベルトコンベア機構ＣＢａ及び可動側ベルトコンベア機構ＣＢｂ）から成る基板搬送手段としての搬送コンベア１１、搬送コンベア１１による基板ＰＢの搬送方向と直交する方向（搬送する基板ＰＢの幅方向）に移動自在に設けられたプレート部材１８、作業位置に位置決めされた基板ＰＢに対してプレート部材１８を基板ＰＢの搬送方向と直交する方向に移動させ、搬送コンベア１１を構成する一対のベルトコンベア機構の間隔に基づいて求められる基板ＰＢの中心軸Ｃ１とプレート部材１８の中心軸Ｃ２を上下方向に一致させて基板ＰＢとプレート部材１８の中心軸合わせを行う中心軸合わせ手段（制御装置２０及びＸＹロボット１６）、中心軸合わせがなされた基板ＰＢとプレート部材１８を互いに上下方向に押し付けて基板ＰＢの反りの矯正を行う押し付け手段（制御装置２０及び基板位置合わせ部１３）、反りの矯正がなされた基板ＰＢに接触されるマスクプレート１４、基板ＰＢと接触されたマスクプレート１４にペーストＰを供給するペースト供給手段としてのペースト供給部１９、ペースト供給部１９によりペーストＰが供給されたマスクプレート１４に対して摺動され、マスクプレート１４に設けられたパターン孔を介して基板ＰＢにペーストＰを印刷するスキージ１５ａを備えたものとなっている。
【００４６】
また、本実施の形態におけるスクリーン印刷方法は、一対のベルトコンベア機構から成る搬送コンベア１１により基板ＰＢを搬送して作業位置に位置決めする工程（基板位置決め工程）、作業位置に位置決めした基板ＰＢに対してプレート部材１８を基板ＰＢの搬送方向と直交する方向（搬送する基板ＰＢの幅方向）に移動させ、搬送コンベア１１を構成する一対のベルトコンベア機構の間隔に基づいて求められる基板ＰＢの中心軸Ｃ１とプレート部材１８の中心軸Ｃ２を上下方向に一致させて基板ＰＢとプレート部材１８の中心軸合わせを行う工程（中心軸合わせ工程）、中心軸合わせがなされた基板ＰＢとプレート部材１８を互いに上下方向に押し付けて基板ＰＢの反りの矯正を行う工程（押し付け工程）
、反りの矯正がなされた基板ＰＢにマスクプレート１４を接触させる工程（マスクプレート接触工程）、基板ＰＢと接触したマスクプレート１４にペーストＰを供給する工程（ペースト供給工程）及びペーストＰが供給されたマスクプレート１４に対してスキージ１５ａを摺動させ、マスクプレート１４に設けられたパターン孔を介して基板ＰＢにペーストＰを印刷する工程（印刷工程）を含むものとなっている。
【００４７】
このように、本実施の形態におけるスクリーン印刷機１（スクリーン印刷方法）では、作業位置に位置決めした基板ＰＢに対してプレート部材１８を基板ＰＢの搬送方向と直交する方向（搬送する基板ＰＢの幅方向）に移動させ、搬送コンベア１１を構成する一対のベルトコンベア機構の間隔に基づいて求められる基板ＰＢの中心軸Ｃ１とプレート部材１８の中心軸Ｃ２を上下方向に一致させて基板ＰＢとプレート部材１８の中心軸合わせを行った後、基板ＰＢとプレート部材１８を互いに上下方向に押し付けて基板ＰＢの反りを矯正するようになっている。このため基板ＰＢのサイズ（幅方向寸法）によらず、基板ＰＢの十分な反りの矯正をしたうえでスクリーン印刷を実行することができる。
【００４８】
ここで、本実施の形態におけるスクリーン印刷機１では、中心軸合わせがなされた基板ＰＢとプレート部材１８を互いに上下方向に押し付けて基板ＰＢの反りの矯正を行う押し付け手段は制御装置２０及び基板位置合わせ部１３から成り、基板ＰＢを上昇させてプレート部材１８に下方から押し付けるタイプのものとなっているが、このようなタイプのものに替えて、プレート部材１８を下降させて基板ＰＢに上方から押し付けるタイプのものとすることもできる。この場合、制御装置２０により作動制御がなされてプレート部材１８を昇降させるプレート部材昇降機構（例えば空圧シリンダ）がＸ軸ステージ１６ｂとプレート部材１８の間に介装されることになる。
【００４９】
しかし、このようなプレート部材昇降機構が移動部材であるＸ軸ステージ１６ｂに設けられると、Ｘ軸ステージ１６ｂを移動させるためのアクチュエータの最大出力を大きくする必要がでてきたり、プレート部材昇降機構を作動させるための配管をＸ軸ステージ１６ｂとともに移動させる機構が必要になったりするので製造コストの増大を招くおそれがある。このため押し付け手段は本実施の形態のように、基板ＰＢを上昇させてプレート部材１８に下方から押し付けるタイプとすることが好ましく、これにより製造コストの増大を防ぐことができる。特に本実施の形態では、基板ＰＢのマスクプレート１４に対する位置決めを行うための機構（基板位置合わせ部１３）を利用して基板ＰＢをプレート部材１８に押し付けるようにしており、押し付け手段を新たに設ける必要がないものとなっている。
【００５０】
これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述の実施の形態に示したものに限定されない。例えば、上述の実施の形態では、制御装置２０は、搬送コンベア１１を構成する一対のベルトコンベア機構の間隔（コンベア幅）を、コンベア幅設定入力部４０からオペレータが入力したコンベア幅の設定値に基づいて検知するようにしていたが、搬送コンベア１１を構成する一対のベルトコンベア機構の間隔（コンベア幅）を検出するコンベア幅検出器を設け、このコンベア幅検出器によって検出されるコンベア幅の値に基づいてコンベア幅を検知するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
基板のサイズによらず基板の十分な反りの矯正をしたうえでスクリーン印刷を実行することができるスクリーン印刷機及びスクリーン印刷方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の平面図
【図２】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の側面図
【図３】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機を構成する印刷装置の正面図
【図４】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の制御系統を示すブロック図
【図５】（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備える搬送コンベアのコンベア幅を変更した様子を示す図
【図６】（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の動作説明図
【図７】（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の動作説明図
【図８】（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機において基板がプレート部材に押し付けられる様子を示す図
【図９】（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機を構成する印刷装置の動作説明図
【符号の説明】
【００５３】
１ スクリーン印刷機
１１ 搬送コンベア（基板搬送手段）
１３ 基板位置合わせ部（押し付け手段）
１４ マスクプレート
１５ａ スキージ
１６ ＸＹロボット（中心軸合わせ手段）
１８ プレート部材
１９ ペースト供給部（ペースト供給手段）
２０ 制御装置（中心軸合わせ手段、押し付け手段）
ＰＢ 基板
Ｃ１ 基板の中心軸
Ｃ２ プレート部材の中心軸
Ｐ ペースト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を搬送して作業位置に位置決めする一対のベルトコンベア機構から成る基板搬送手段と、
基板搬送手段による基板の搬送方向と直交する方向に移動自在に設けられたプレート部材と、
作業位置に位置決めされた基板に対してプレート部材を基板の搬送方向と直交する方向に移動させ、基板搬送手段を構成する一対のベルトコンベア機構の間隔に基づいて求められる基板の中心軸とプレート部材の中心軸を上下方向に一致させて基板とプレート部材の中心軸合わせを行う中心軸合わせ手段と、
中心軸合わせがなされた基板とプレート部材を互いに上下方向に押し付けて基板の反りの矯正を行う押し付け手段と、
反りの矯正がなされた基板に接触されるマスクプレートと、
基板と接触されたマスクプレートにペーストを供給するペースト供給手段と、
ペースト供給手段によりペーストが供給されたマスクプレートに対して摺動され、マスクプレートに設けられたパターン孔を介して基板にペーストを印刷するスキージと、
を備えたことを特徴とするスクリーン印刷機。
【請求項２】
押し付け手段は基板を上昇させてプレート部材に下方から押し付けるものであることを特徴とする請求項１に記載のスクリーン印刷機。
【請求項３】
一対のベルトコンベア機構から成る基板搬送手段により基板を搬送して作業位置に位置決めする工程と、
作業位置に位置決めした基板に対してプレート部材を基板の搬送方向と直交する方向に移動させ、基板搬送手段を構成する一対のベルトコンベア機構の間隔に基づいて求められる基板の中心軸とプレート部材の中心軸を上下方向に一致させて基板とプレート部材の中心軸合わせを行う工程と、
中心軸合わせがなされた基板とプレート部材を互いに上下方向に押し付けて基板の反りの矯正を行う工程と、
反りの矯正がなされた基板にマスクプレートを接触させる工程と、
基板と接触したマスクプレートにペーストを供給する工程と、
ペーストが供給されたマスクプレートに対してスキージを摺動させ、マスクプレートに設けられたパターン孔を介して基板にペーストを印刷する工程と、
を含むことを特徴とするスクリーン印刷方法。
【請求項１】
基板を搬送して作業位置に位置決めする一対のベルトコンベア機構から成る基板搬送手段と、
基板搬送手段による基板の搬送方向と直交する方向に移動自在に設けられたプレート部材と、
作業位置に位置決めされた基板に対してプレート部材を基板の搬送方向と直交する方向に移動させ、基板搬送手段を構成する一対のベルトコンベア機構の間隔に基づいて求められる基板の中心軸とプレート部材の中心軸を上下方向に一致させて基板とプレート部材の中心軸合わせを行う中心軸合わせ手段と、
中心軸合わせがなされた基板とプレート部材を互いに上下方向に押し付けて基板の反りの矯正を行う押し付け手段と、
反りの矯正がなされた基板に接触されるマスクプレートと、
基板と接触されたマスクプレートにペーストを供給するペースト供給手段と、
ペースト供給手段によりペーストが供給されたマスクプレートに対して摺動され、マスクプレートに設けられたパターン孔を介して基板にペーストを印刷するスキージと、
を備えたことを特徴とするスクリーン印刷機。
【請求項２】
押し付け手段は基板を上昇させてプレート部材に下方から押し付けるものであることを特徴とする請求項１に記載のスクリーン印刷機。
【請求項３】
一対のベルトコンベア機構から成る基板搬送手段により基板を搬送して作業位置に位置決めする工程と、
作業位置に位置決めした基板に対してプレート部材を基板の搬送方向と直交する方向に移動させ、基板搬送手段を構成する一対のベルトコンベア機構の間隔に基づいて求められる基板の中心軸とプレート部材の中心軸を上下方向に一致させて基板とプレート部材の中心軸合わせを行う工程と、
中心軸合わせがなされた基板とプレート部材を互いに上下方向に押し付けて基板の反りの矯正を行う工程と、
反りの矯正がなされた基板にマスクプレートを接触させる工程と、
基板と接触したマスクプレートにペーストを供給する工程と、
ペーストが供給されたマスクプレートに対してスキージを摺動させ、マスクプレートに設けられたパターン孔を介して基板にペーストを印刷する工程と、
を含むことを特徴とす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２０１０−７６２８６（Ｐ２０１０−７６２８６Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４７８３３（Ｐ２００８−２４７８３３）
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]