スクリーン印刷機及びスクリーン印刷方法
【課題】複雑な機構を必要とすることなく、マスクの交換時におけるペーストの一時保管を行うことができるようにした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】マスク１２が取り外される際、ペースト掻き寄せ面４２ａを斜め下方に向けた基準姿勢にある各スキージ４２をスキージ昇降シリンダ３２により下降させて各スキージ４２の下端をマスク１２に当接させた後、スキージ揺動モータ５３により一対のスキージ４２を下端同士が近づく方向に同時に揺動させて一対のスキージ４２の下端同士を接触させることによって、一対のスキージ４２によりマスク１２上のペーストＰｔを掬い取り、その後スキージ昇降シリンダ３２により一対のスキージ４２を同時に上昇させて一対のスキージ４２によるペーストＰｔの掬い取り状態を維持する。
【解決手段】マスク１２が取り外される際、ペースト掻き寄せ面４２ａを斜め下方に向けた基準姿勢にある各スキージ４２をスキージ昇降シリンダ３２により下降させて各スキージ４２の下端をマスク１２に当接させた後、スキージ揺動モータ５３により一対のスキージ４２を下端同士が近づく方向に同時に揺動させて一対のスキージ４２の下端同士を接触させることによって、一対のスキージ４２によりマスク１２上のペーストＰｔを掬い取り、その後スキージ昇降シリンダ３２により一対のスキージ４２を同時に上昇させて一対のスキージ４２によるペーストＰｔの掬い取り状態を維持する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に半田等のペーストのスクリーン印刷を施す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、基板の上面に設けられた電極部の配置と同じ配置の開口部を有するスクリーンマスク（以下、単にマスクと称する）を基板の上面に接触させたうえでマスク上に半田等のペーストを供給し、マスクの上面に下端を当接させたスキージを水平面内方向（マスクの面内方向）に移動させることによってマスクの開口部内にペーストを押し込んでペーストを転写させ、その後に基板からマスクを分離させるようになっている。
【０００３】
このようなスクリーン印刷機において、マスクの開口部の配置はスクリーン印刷の対象となっている基板の電極の配置によって異なるため、スクリーン印刷の対象とする基板が変更されるときにはオペレータによってマスクも交換される。このマスクの交換時におけるマスクの取り外しの際には通常、それまでスクリーン印刷用に使用されていたペーストがマスク上に残存しているが、このマスク上に残存しているペーストはマスクの交換終了後に再使用するため、オペレータが箆等で掻き取って別の場所に一時保管するようにしていた。
【０００４】
また、このようなオペレータの手作業によるペーストの掻き取り及び保管作業には時間かかかってマスクの交換作業の作業効率が悪いことから、マスク上のペーストの掻き取りと一時保管（及び交換後のマスク上へのペーストの戻し作業）とを自動で実行するペーストの掻き取り保管作業装置を備えたスクリーン印刷機も知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−６２２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来のスクリーン印刷機では、機構が複雑なペーストの掻き取り保管作業装置を別途設ける必要があり、その分コスト高となるおそれがあるという問題点があった。
【０００７】
そこで本発明は、複雑な機構を必要とすることなく、マスクの交換時におけるペーストの一時保管を行うことができるようにした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】
【０００８】
請求項１に記載のスクリーン印刷機は、基板を保持する基板保持部と、基板保持部に保持された基板の上面に接触されるマスクと、マスクの上方に水平面内の一の方向に移動自在に設けられたベース部材と、ベース部材の下方にペースト掻き寄せ面同士がベース部材の移動方向に対向する姿勢で配置され、各々ベース部材に対して昇降自在であるとともにペースト掻き寄せ面を斜め下方に向けた基準姿勢から水平な揺動軸を中心として下端をベース部材の移動方向に移動させる揺動が可能な一対のスキージと、一対のスキージをそれぞれベース部材に対して昇降させる昇降アクチュエータと、一対のスキージをそれぞれスキージの揺動軸を中心として揺動させる揺動アクチュエータと、基準姿勢にある一方のスキージを昇降アクチュエータにより下降させ、その下降させたスキージの下端がマスクに当接した状態を維持したままベース部材を移動させることにより、マスク上に供給されたペーストを、マスクに下端を当接させた側のスキージのペースト掻き寄せ面で掻き寄せて基板にペーストを転写させる制御手段とを備えたスクリーン印刷機であって、制御手段は、マスクが取り外される際、基準姿勢にある各スキージを昇降アクチュエータにより下降させて各スキージの下端をマスクに当接させた後、揺動アクチュエータにより一対のスキージを下端同士が近づく方向に同時に揺動させて一対のスキージの下端同士を接触させることによって、一対のスキージによりマスク上のペーストを掬い取り、その後昇降アクチュエータにより一対のスキージを同時に上昇させて一対のスキージによるペーストの掬い取り状態を維持する。
【０００９】
請求項２に記載のスクリーン印刷方法は、基板を保持する基板保持部と、基板保持部に保持された基板の上面に接触されるマスクと、マスクの上方に水平面内の一の方向に移動自在に設けられたベース部材と、ベース部材の下方にペースト掻き寄せ面同士がベース部材の移動方向に対向する姿勢で配置され、各々ベース部材に対して昇降自在であるとともにペースト掻き寄せ面を斜め下方に向けた基準姿勢から水平な揺動軸を中心として下端をベース部材の移動方向に移動させる揺動が可能な一対のスキージと、一対のスキージをそれぞれベース部材に対して昇降させる昇降アクチュエータと、一対のスキージをそれぞれスキージの揺動軸を中心として揺動させる揺動アクチュエータとを備えたスクリーン印刷機によるスクリーン印刷方法であって、基準姿勢にある一方のスキージを昇降アクチュエータにより下降させ、その下降させたスキージの下端がマスクに当接した状態を維持したままベース部材を移動させることにより、マスク上に供給されたペーストを、マスクに下端を当接させた側のスキージのペースト掻き寄せ面で掻き寄せて基板にペーストを転写させる工程と、マスクが取り外される際、基準姿勢にある各スキージを昇降アクチュエータにより下降させて各スキージの下端をマスクに当接させた後、揺動アクチュエータにより一対のスキージを下端同士が近づく方向に同時に揺動させて一対のスキージの下端同士を接触させることによって、一対のスキージによりマスク上のペーストを掬い取り、その後昇降アクチュエータにより一対のスキージを同時に上昇させて一対のスキージによるペーストの掬い取り状態を維持する工程とを含む。
【００１０】
請求項３に記載のスクリーン印刷方法は、請求項２に記載のスクリーン印刷方法であって、揺動アクチュエータにより一対のスキージを下端同士が近づく方向に同時に揺動させるとき、各スキージの下端がそのスキージの揺動軸の直下の位置よりも対向するスキージの側に移動した状態となるまでは昇降アクチュエータにより一対のスキージを同時にベース部材に対して上昇させ、各スキージの下端がそのスキージの揺動軸の直下の位置よりも対向するスキージの側に移動した後は一対のスキージの下端同士が接触した状態となるまで昇降アクチュエータにより一対のスキージを同時にベース部材に対して下降させる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、一対のスキージがそれぞれ揺動アクチュエータによって水平な揺動軸回りに揺動されるようになっており、マスクが取り外される際には、下端をマスクに当接させた一対のスキージを下端同士が近づく方向に同時に揺動させてマスク上のペーストを掬い取った後、一対のスキージを同時に上昇させてペーストの掬い取り状態を維持するようにしているので、複雑な機構を必要とすることなく、マスクの交換時におけるペーストの一時保管を行うことができ、これによりマスクの交換作業の作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の構成図
【図２】本発明に一実施の形態におけるスクリーン印刷機の側面図
【図３】（ａ）（ｂ）本発明に一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備えるスキージヘッドの側面図
【図４】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機によるスクリーン印刷作業の実行手順を示すフローチャート
【図５】（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機によるスクリーン印刷作業の実行手順の説明図
【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によるスクリーン印刷作業の実行手順の説明図
【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によるスクリーン印刷作業の実行手順の説明図
【図８】（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機によるスクリーン印刷作業の実行手順の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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において、スクリーン印刷機１は、基板２上に設けられた多数の電極部３のそれぞれに半田等のペーストＰｔをスクリーン印刷する作業（スクリーン印刷作業）を実行するものであり、図示しない基台上に設けられた基板保持ユニット１１、基板保持ユニット１１の上方に設けられたマスク１２、マスク１２の上方に設けられたスキージヘッド１３、基板保持ユニット１１とマスク１２の間の領域に設けられたカメラユニット１４及びこれら各部の作動制御を行う制御装置１５を備えている。
【００１４】
図１及び図２において、基板保持ユニット１１は、ＸＹＺロボットから成るユニット移動機構１１Ｍによって水平面内（ＸＹ面内）の方向への移動（回転も含む）及び上下方向（Ｚ軸方向）の移動が自在なベース部２１、ベース部２１に取り付けられて水平面内の一の方向（Ｘ軸方向）に基板２を搬送する一対のコンベア２２、ベース部２１に設けられた下受け部昇降シリンダ２３によって昇降され、コンベア２２によって所定の作業位置（図１に示す位置）に搬送及び位置決めされた基板２の両端がコンベア２２から上方に離間するように基板２を下方から持ち上げ支持（図２参照）する下受け部２４及び基板２の搬送方向（Ｘ軸方向）と直交する水平面内方向（Ｙ軸方向）に開閉自在に設けられ、下受け部２４により持ち上げ支持された基板２をその両側方（Ｙ軸方向）からクランプする一対のクランプ部材２５を備えている。
【００１５】
マスク１２は、矩形枠状のマスク枠１２Ｗによって四辺が支持されており、中央領域には基板２上の各電極部３に対応した多数の開口部１２ｈと、基板２のひとつの対角線上に設けられた２つの基板側マーク２ｍに対応した２つのマスク側マーク１２ｍが設けられている。
【００１６】
図１及び図２において、スキージヘッド１３は、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１３ＭによってＹ軸方向に移動自在に設けられたベースプレート３１（ベース部材）、ベースプレート３１の下方をベースプレート３１に設けられたスキージ昇降シリンダ３２によって昇降自在な一対の（２つの）スキージユニット３３を備えている。各スキージユニット３３はスキージ昇降シリンダ３２によってベースプレート３１に対して昇降されるスキージホルダ４１、スキージホルダ４１に取り付けられてＸ軸方向に延びる薄板部材から成るスキージ４２等を有して成り、一対のスキージユニット３３はそれぞれのスキージ４２のペースト掻き寄せ面４２ａ（図３（ａ））をＹ軸方向に対向させる姿勢で設けられている。
【００１７】
ここで、スキージユニット３３のスキージホルダ４１は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、ベースプレート３１の下方に突出して延びたスキージ昇降シリンダ３２のピストンロッド３２ａの下端に取り付けられて下方に延びた上部ホルダ４１ａと、上部ホルダ４１ａの下端に取り付けられた下部ホルダ４１ｂから成る。下部ホルダ４１ｂの上端にはＸ軸方向に（すなわち水平方向に）延びたシャフト部材４１ｃが取り付けられており（図１も参照）、このシャフト部材４１ｃは上部ホルダ４１ａの下端部に支持されている。このためシャフト部材４１ｃをその中心軸まわりに回転させると、このシャフト部材４１ｃが取り付けられた下部ホルダ４１ｂがスキージ４２と一体となって、スキージ４２の下端をベースプレート３１の移動方向（Ｙ軸方向）に移動させる方向に揺動する。
【００１８】
各スキージユニット３３において、シャフト部材４１ｃの長手方向（Ｙ軸方向）の一端側には外歯を有するギヤ部材５１がシャフト部材４１ｃと同軸に設けられており、上部ホルダ４１ａの一方の側面（他方のスキージユニット３３と対向する側とは反対側の側面）にはギヤ部材５１と噛合するピニオン５２を正逆両方向に回転駆動するスキージ揺動モータ５３が取り付けられている。このためスキージ揺動モータ５３によってピニオン５２を正方向又は逆方向に回転させると、ピニオン５２と噛合したギヤ部材５１を介してシャフト部材４１ｃがその中心軸回りに回転し（図３（ｂ）中に示す矢印Ｒ）、これによって下部ホルダ４１ｂがスキージ４２の下端を（すなわちスキージ４２がその下端を）ベースプレート３１の移動方向（Ｙ軸方向）に移動させる方向に揺動する。
【００１９】
各スキージ４２は、そのペースト掻き寄せ面４２ａを斜め下方に向けた姿勢（図３（ａ）に示す姿勢）を基準姿勢としており、スキージ４２が基準姿勢にある状態からスキージ揺動モータ５３をピニオン５２が正方向に回転するように駆動することによって、スキージ４２の下端を対向するスキージ４２の側へ移動させた揺動姿勢（例えば図３（ｂ）に示す姿勢）に揺動させることができ、また逆に、スキージ４２が揺動姿勢にある状態からスキージ揺動モータ５３をピニオン５２が逆方向に回転するように駆動することによって、スキージ４２の下端を対向するスキージ４２とは反対の側へ移動させて基準姿勢に復帰させることができる。
【００２０】
図１において、カメラユニット１４は撮像視野を下方に向けた下方撮像カメラ１４ａと撮像視野を上方に向けた上方撮像カメラ１４ｂを備えており（図２も参照）、図示しないアクチュエータ等から成るカメラユニット移動機構１４Ｍによって基板保持ユニット１１とマスク１２との間の領域を水平面内方向に移動されるようになっている。
【００２１】
図１において、基板保持ユニット１１が備えるコンベア２２による基板２の搬送動作、下受け部２４の昇降動作及び一対のクランプ部材２５による基板２のクランプ動作は、制御装置１５が図示しないアクチュエータ等から成る基板保持機構６１の作動制御を行うことによってなされ、基板２を保持した基板保持ユニット１１の水平面内方向及び上下方向の移動動作は制御装置１５が前述のユニット移動機構１１Ｍの作動制御を行うことによってなされる。
【００２２】
図１において、ベースプレート３１のＹ軸方向への往復移動動作は制御装置１５が前述のスキージヘッド移動機構１３Ｍの作動制御を行うことによってなされ、各スキージユニット３３のベースプレート３１に対する昇降動作は制御装置１５が２つのスキージ昇降シリンダ３２の作動制御を行うことによってなされる。
【００２３】
図１において、カメラユニット１４の水平面内での移動動作は、制御装置１５が前述のカメラユニット移動機構１４Ｍの作動制御を行うことによってなされる。下方撮像カメラ１４ａによる撮像動作の制御と上方撮像カメラ１４ｂによる撮像動作の制御はそれぞれ制御装置１５によってなされ、下方撮像カメラ１４ａの撮像動作によって得られた画像データと上方撮像カメラ１４ｂの撮像動作によって得られた画像データはそれぞれ制御装置１５に送信されて制御装置１５の画像認識部１５ａにおいて画像認識処理される。
【００２４】
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２を保持する基板保持部としての基板保持ユニット１１、基板保持ユニット１１に保持された基板２の上面に接触されるマスク１２、マスク１２の上方に水平面内の一の方向（Ｙ軸方向）に移動自在に設けられたベース部材としてのベースプレート３１、ベースプレート３１の下方にペースト掻き寄せ面４２ａ同士がベースプレート３１の移動方向（Ｙ軸方向）に対向する姿勢で配置され、各々ベースプレート３１に対して昇降自在であるとともにペースト掻き寄せ面４２ａを斜め下方に向けた基準姿勢から水平な揺動軸であるシャフト部材４１ｃを中心として下端をベースプレート３１の移動方向に移動させる揺動が可能な一対のスキージ４２、一対のスキージ４２をそれぞれベースプレート３１に対して昇降させる昇降アクチュエータとしてのスキージ昇降シリンダ３２、一対のスキージ４２をそれぞれスキージ４２の揺動軸（シャフト部材４１ｃ）を中心として揺動させる揺動アクチュエータとしてのスキージ揺動モータ５３を備えたものとなっている。
【００２５】
次に、図４のフローチャート及び図５〜図８の説明図を用いて本実施の形態におけるスクリーン印刷機１によるスクリーン印刷作業（スクリーン印刷方法）の実行手順について説明する。
【００２６】
スクリーン印刷機１によるスクリーン印刷作業では、先ず、制御装置１５が、スクリーン印刷機１の上流工程側から送られてきた基板２を図示しない基板搬入機によって受け取って搬入し（図４に示すステップＳＴ１）、コンベア２２に受け渡して基板保持ユニット１１による基板２の保持を行う（図４に示すステップＳＴ２）。
【００２７】
この基板保持ユニット１１による基板２の保持は、制御装置１５は、コンベア２２を作動させて基板２を所定の位置に位置決めし、下受け部昇降シリンダ２３の作動によって上昇させた下受け部２４によって基板２を持ち上げ支持した後、一対のクランプ部材２５を閉じる方向に作動させてクランプ部材２５により基板２の両側部をクランプすることによって行う。
【００２８】
制御装置１５は基板２の保持を行ったらカメラユニット１４を移動させ、下方撮像カメラ１４ａによって基板２上に設けられた基板側マーク２ｍを撮像させるとともに、上方撮像カメラ１４ｂにマスク１２に設けられたマスク側マーク１２ｍを撮像させる。そして、基板保持ユニット１１を（すなわち基板２を）水平面内方向に移動（水平面内方向での回転も含む）をさせて、基板側マーク２ｍの撮像によって得られた基板２の位置と、マスク側マーク１２ｍの撮像によって得られたマスク１２の位置とが上下方向に一致するようにマスク１２に対する基板２の位置合わせを行ったうえで（図４に示すステップＳＴ３）、基板保持ユニット１１を上昇させて、基板２上の各電極部３とこれに対応するマスク１２の開口部１２ｈとが合致するように基板２をマスク１２に接触させる（図４に示すステップＳＴ４）。
【００２９】
なお、このように基板２をマスク１２に接触させた状態では、基板２だけでなく、基板２の両側部をクランプしているクランプ部材２５の上面もマスク１２の下面に接触する（図２参照）。
【００３０】
マスク１２に基板２が接触したら、マスク１２上へのペーストＰｔの供給工程となる。マスク１２上へのペーストＰｔの供給は、後述するマスク１２の交換を行った直後の場合とそうでない場合とでは異なり、マスク１２の交換を行った直後でない場合のほか、マスク１２の交換を行った直後ではあるがペーストＰｔの量が不足する場合には、スクリーン印刷機１のオペレータ（図示しない）は、別途設けられた図示しないペースト供給装置を用いてマスク１２上にペーストＰｔを供給する（図４に示すステップＳＴ５）。マスク１２の交換を行った直後の場合におけるマスク１２上へのペースとＰｔの供給ついては後述する。
【００３１】
マスク１２上へのペーストＰｔの供給工程が終了したことを検知したら、制御装置１５は、スキージヘッド１３を作動させてペーストＰｔの基板２への転写動作を行う（図４中に示すステップＳＴ６）。
【００３２】
ペーストＰｔの基板２への転写動作では、制御装置１５ははじめに、基準姿勢にある一方のスキージ４２を（スキージユニット３３を）スキージ昇降シリンダ３２によって下降させてそのスキージ４２の下端がマスク１２の上面に上方から当接するようにする。そして、その下降させたスキージ４２の下端がマスク１２に当接した状態を維持したままベースプレート３１をＹ軸方向に移動させることにより、マスク１２上に供給されたペーストＰｔを、マスク１２に下端を当接させた側のスキージ４２のペースト掻き寄せ面４２ａで掻き寄せる（図２参照）。
【００３３】
これによりマスク１２上のペーストＰｔはマスク１２の開口部１２ｈ内に押し込まれ、ペーストＰｔは基板２の電極部３上に転写される。なお、このペーストＰｔの転写作業では、ベースプレート３１を反対の方向に移動させるときは、マスク１２に接触させるスキージ４２を交替させる。
【００３４】
このように本実施の形態において、制御装置１５は、基準姿勢にある一方のスキージ４２をスキージ昇降シリンダ３２により下降させ、その下降させたスキージ４２の下端がマスク１２に当接した状態を維持したままベースプレート３１を移動させることにより、マスク１２上に供給されたペーストＰｔを、マスク１２に下端を当接させた側のスキージ４２のペースト掻き寄せ面４２ａで掻き寄せて基板２にペーストＰｔを転写させるものとなっている。
【００３５】
また、本実施の形態において、ステップＳＴ６は、基準姿勢にある一方のスキージ４２をスキージ昇降シリンダ３２により下降させ、その下降させたスキージ４２の下端がマスク１２に当接した状態を維持したままベースプレート３１を移動させることにより、マスク１２上に供給されたペーストＰｔを、マスク１２に下端を当接させた側のスキージ４２のペースト掻き寄せ面４２ａで掻き寄せて基板２にペーストＰｔを転写させる工程となっている。
【００３６】
制御装置１５は、ペーストＰｔの基板２への転写動作が終了したら、マスク１２に対して基板保持ユニット１１を（すなわち基板２を）下降させ、マスク１２から基板２を分離させて版離れを行う（図４中に示すステップＳＴ７）。これにより基板２の各電極部３上にペーストＰｔが印刷された状態となる。
【００３７】
制御装置１５は、上記版離れを行ったら基板保持ユニット１１による基板２の保持を解除し（図４中に示すステップＳＴ８）、コンベア２２を作動させて図示しない基板搬出機に基板２を移載した後、基板搬出機によって基板２をスクリーン印刷機１の外部（下流工程側の他の装置、例えば部品実装機）に搬出する（図４に示すステップＳＴ９）。これによりスクリーン印刷機１による基板２の１枚当たりの印刷作業が終了する。
【００３８】
制御装置１５は、基板２を搬出したら、まだスクリーン印刷を行うべき基板２があるかどうかの判断を行う（図４に示すステップＳＴ１０）。その結果、もうスクリーン印刷を行うべき基板２がない場合には一連の作業を終了し、まだスクリーン印刷を行うべき基板２がある場合には、次いでマスク１２の交換を行う必要があるかどうかの判断を行う（図４に示すステップＳＴ１１）。
【００３９】
ここで、マスク１２の交換を行う必要がある場合とは、例えば、次にスクリーン印刷を行う対象となる基板２の種類がこれまでスクリーン印刷を行っていた基板の種類と異なる場合であり、制御装置１５は既にスクリーン印刷を行った基板２の枚数と、予め設定された基板２の枚数とを比較することによってマスク１２の交換を行う必要があるか否かを判断する。
【００４０】
制御装置１５は、ステップＳＴ１１でマスク１２の交換を行う必要がないと判断したときにはステップＳＴ１に戻って次にスクリーン印刷を行う対象となる基板２の搬入を行い、マスク１２の交換を行う必要があると判断したときには、以下に示すマスク１２上に残存したペーストＰｔの一時保管作業を行う（図４に示すステップＳＴ１２）。
【００４１】
マスク１２上に残存したペーストＰｔの一時保管作業では、制御装置１５は先ず、ペーストＰｔの転写が終了した状態のスキージ４２（スキージユニット３３）を上昇させたうえで（図５（ａ）→図５（ｂ）。図５（ｂ）中に示す矢印Ａ１）、ベースプレート３１をＹ軸方向に移動させて（図５（ｃ）中に示す矢印Ｂ）、ペーストＰｔの転写が終了した時点でのスキージ４２の下端（ペーストＰｔの転写を行った方のスキージ４２の下端）の直上に２つのスキージ４２の中間部を位置させる。これにより、基準姿勢にある２つのスキージ４２の中間部の直下にペーストＰｔが位置した状態となる（図５（ｃ））。
【００４２】
２つのスキージ４２の中間部の直下にペーストＰｔが位置したら、制御装置１５は、基準姿勢にある各スキージ４２をスキージ昇降シリンダ３２により下降させて（図６（ａ）中に示す矢印Ｃ１）、一対のスキージ４２の両下端をマスク１２の上面に当接させる（図６（ａ））。そして、制御装置１５は、一対のスキージ４２の両下端がマスク１２の上面に当接したことを検知したら、スキージ揺動モータ５３の作動制御を行って、一対のスキージ４２を下端同士が近づく方向に同時に揺動させ（図６（ｂ）及び図７（ａ）中に示す矢印Ｒ１）、一対のスキージ４２の下端同士を接触させる（図６（ａ）→図６（ｂ）→図７（ａ））。これによりマスク１２上のペーストＰｔは一対のスキージ４２によって掬い取られた状態となる。
【００４３】
なお、このスキージ揺動モータ５３によって一対のスキージ４２を下端同士が近づく方向に同時に揺動させるとき、各スキージ４２の下端がそのスキージ４２の揺動軸であるシャフト部材４１ｃの直下の位置よりも対向するスキージ４２の側に移動した状態（図６（ｂ）に示す状態）となるまでは、スキージ昇降シリンダ３２によって一対のスキージ４２（スキージユニット３３）を同時にベースプレート３１に対して上昇させ（図６（ｂ）中に示す矢印Ａ２）、各スキージ４２の下端がそのスキージ４２の揺動軸（シャフト部材４１ｃ）の直下の位置よりも対向するスキージ４２の側に移動した後は、一対のスキージ４２の下端同士が接触した状態となるまでは（図７（ａ））、スキージ昇降シリンダ３２により一対のスキージ４２を同時にベースプレート３１に対して下降させる（図７（ａ）中に示す矢印Ｃ２）。
【００４４】
これにより、各スキージ４２の下端がマスク１２の上面に接触した状態を維持しつつ、一対のスキージ４２を下方に開いた状態（図６（ａ））から閉じた状態（図７（ａ））にスムーズに移行させることができるので、一対のスキージ４２によるペーストＰｔの確実な掬い取りが可能となる。
【００４５】
制御装置１５は、一対のスキージ４２によりマスク１２上のペーストＰｔが掬い取られるようにしたら、スキージ昇降シリンダ３２により一対のスキージ４２を（スキージユニット３３を）同時に上昇させて（図７（ｂ）中に示す矢印Ａ３）、一対のスキージ４２によるペーストＰｔの掬い取り状態が維持すされるようにする（図７（ｂ））。
【００４６】
これにより、マスク１２上に残存したペーストＰｔは一対のスキージ４２によって一方のクランプ部材２５（スキージ４２によるペーストＰｔの掻き寄せが終了した時点でペーストＰｔが掻き寄せられた状態となっていた側のクランプ部材２５）の直上に一時保管された状態となる。そして、マスク１２上からペーストＰｔが除去された状態となって、マスク１２の交換を行うことができるようになるので、制御装置１５は制御装置１５に繋がるディスプレイ等の報知器６２（図１）を介して、オペレータにマスク１２の交換作業を促す報知を行う。
【００４７】
このように、本実施の形態において、制御装置１５は、マスク１２が取り外される際、基準姿勢にある各スキージ４２をスキージ昇降シリンダ３２により下降させて各スキージ４２の下端をマスク１２に当接させた後、スキージ揺動モータ５３により一対のスキージ４２を下端同士が近づく方向に同時に揺動させて一対のスキージ４２の下端同士を接触させることによって、一対のスキージ４２によりマスク１２上のペーストＰｔを掬い取り、その後スキージ昇降シリンダ３２により一対のスキージ４２を同時に上昇させて一対のスキージ４２によるペーストＰｔの掬い取り状態を維持するものとなっている。
【００４８】
また、本実施の形態において、ステップＳＴ１２は、マスク１２が取り外される際、基準姿勢にある各スキージ４２をスキージ昇降シリンダ３２により下降させて各スキージ４２の下端をマスク１２に当接させた後、スキージ揺動モータ５３により一対のスキージ４２を下端同士が近づく方向（Ｙ軸方向）に同時に揺動させて一対のスキージ４２の下端同士を接触させることによって、一対のスキージ４２によりマスク１２上のペーストＰｔを掬い取り、その後スキージ昇降シリンダ３２により一対のスキージ４２を同時に上昇させて一対のスキージ４２によるペーストＰｔの掬い取り状態を維持する工程となっている。
【００４９】
オペレータは報知器６２によりマスク１２の交換作業を促されたらマスク１２の交換作業を行う（図４に示すステップＳＴ１３）。そして、オペレータは制御装置１５に繋がる開始スイッチ６３（図１）の操作を行い、その操作によって出力された信号を受けた制御装置１５は、ステップＳＴ１に戻って次にスクリーン印刷を行う対象となっている基板２の搬入を行う。
【００５０】
ここで、制御装置１５は、ステップＳＴ１１でマスク１２の交換を行う必要があると判断し、ステップＳＴ１２及びステップＳＴ１３を経てステップＳＴ１に戻ってきた場合には、その後のステップＳＴ５におけるマスク１２上へのペーストＰｔの供給工程において、ステップＳＴ１２で一対のスキージ４２によりマスク１２上から掬って一時保管したペーストＰｔをマスク１２上に開放して供給する。
【００５１】
このペーストＰｔの供給では、制御装置１５は先ず、スキージ昇降シリンダ３２の作動制御を行って一対のスキージ４２（ペーストＰｔを掬い上げて一時保管している状態の一対のスキージ４２）を下降させ（図７（ｂ）→図８（ａ）。図８（ａ）中に示す矢印Ｃ３）、一対のスキージ４２の下端がともにマスク１２の上面に当接（近接でもよい）するようにする（図８（ａ））。そして、制御装置１５は、スキージ昇降シリンダ３２によって一対のスキージ４２を同時に上昇させつつ（図８（ｂ）及び図８（ｃ）中に示す矢印Ａ４）、スキージ揺動モータ５３によって一対のスキージ４２を下端同士が離間する方向に同時に揺動させる（図８（ｂ）及び図８（ｃ）中に示す矢印Ｒ２）、これにより一対のスキージ４２は下方に開いた状態となり、一対のスキージ４２によって掬い取られて一時保管されていたペーストＰｔは交換後の新たなマスク１２の上に開放されて供給され、その後のステップＳＴ６以降の工程の実行が可能となる。
【００５２】
なお、上記のように一対のスキージ４２を開く際、ペーストＰｔがどちらか一方のスキージ４２に偏った状態で付着していたために、マスク１２上にうまくペーストＰｔが落下しないといったケースがあり得るので、スキージ４２を開く前に一対のスキージ４２を上下方向に振動させてこのようなペーストＰｔの偏った付着を解消するようにしてもよい。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態におけるスクリーン印刷機及びこのスクリーン印刷機１によるスクリーン印刷方法では、一対のスキージ４２がそれぞれスキージ揺動モータ５３によって水平な揺動軸（シャフト部材４１ｃ）回りに揺動されるようになっており、マスク１２が取り外される際には、下端をマスク１２に当接させた一対のスキージ４２を下端同士が近づく方向に同時に揺動させてマスク１２上のペーストＰｔを掬い取った後、一対のスキージ４２を同時に上昇させてペーストＰｔの掬い取り状態を維持するようにしているので、複雑な機構を必要とすることなく、マスク１２の交換時におけるペーストＰｔの一時保管を行うことができ、これによりマスク１２の交換作業の作業効率を向上させることができる。
【００５４】
なお、上述の実施の形態では、一対のスキージ４２をそれぞれスキージ４２の揺動軸（シャフト部材４１ｃ）を中心として揺動させる揺動アクチュエータとしてモータ（スキージ揺動モータ５３）が用いられていたが、これは他のアクチュエータ（例えばシリンダ）であっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
複雑な機構を必要とすることなく、マスクの交換時におけるペーストの一時保管を行うことができるようにしたスクリーン印刷機及びスクリーン印刷方法を提供する。
【符号の説明】
【００５６】
１ スクリーン印刷機
２ 基板
１１ 基板保持ユニット（基板保持部）
１２ マスク
１５ 制御装置（制御手段）
３１ ベースプレート（ベース部材）
３２ スキージ昇降シリンダ（昇降アクチュエータ）
４１ｃ シャフト部材（揺動軸）
４２ スキージ
４２ａ ペースト掻き寄せ面
５３ スキージ揺動モータ（揺動アクチュエータ）
Ｐｔ ペースト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に半田等のペーストのスクリーン印刷を施す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、基板の上面に設けられた電極部の配置と同じ配置の開口部を有するスクリーンマスク（以下、単にマスクと称する）を基板の上面に接触させたうえでマスク上に半田等のペーストを供給し、マスクの上面に下端を当接させたスキージを水平面内方向（マスクの面内方向）に移動させることによってマスクの開口部内にペーストを押し込んでペーストを転写させ、その後に基板からマスクを分離させるようになっている。
【０００３】
このようなスクリーン印刷機において、マスクの開口部の配置はスクリーン印刷の対象となっている基板の電極の配置によって異なるため、スクリーン印刷の対象とする基板が変更されるときにはオペレータによってマスクも交換される。このマスクの交換時におけるマスクの取り外しの際には通常、それまでスクリーン印刷用に使用されていたペーストがマスク上に残存しているが、このマスク上に残存しているペーストはマスクの交換終了後に再使用するため、オペレータが箆等で掻き取って別の場所に一時保管するようにしていた。
【０００４】
また、このようなオペレータの手作業によるペーストの掻き取り及び保管作業には時間かかかってマスクの交換作業の作業効率が悪いことから、マスク上のペーストの掻き取りと一時保管（及び交換後のマスク上へのペーストの戻し作業）とを自動で実行するペーストの掻き取り保管作業装置を備えたスクリーン印刷機も知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−６２２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来のスクリーン印刷機では、機構が複雑なペーストの掻き取り保管作業装置を別途設ける必要があり、その分コスト高となるおそれがあるという問題点があった。
【０００７】
そこで本発明は、複雑な機構を必要とすることなく、マスクの交換時におけるペーストの一時保管を行うことができるようにした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】
【０００８】
請求項１に記載のスクリーン印刷機は、基板を保持する基板保持部と、基板保持部に保持された基板の上面に接触されるマスクと、マスクの上方に水平面内の一の方向に移動自在に設けられたベース部材と、ベース部材の下方にペースト掻き寄せ面同士がベース部材の移動方向に対向する姿勢で配置され、各々ベース部材に対して昇降自在であるとともにペースト掻き寄せ面を斜め下方に向けた基準姿勢から水平な揺動軸を中心として下端をベース部材の移動方向に移動させる揺動が可能な一対のスキージと、一対のスキージをそれぞれベース部材に対して昇降させる昇降アクチュエータと、一対のスキージをそれぞれスキージの揺動軸を中心として揺動させる揺動アクチュエータと、基準姿勢にある一方のスキージを昇降アクチュエータにより下降させ、その下降させたスキージの下端がマスクに当接した状態を維持したままベース部材を移動させることにより、マスク上に供給されたペーストを、マスクに下端を当接させた側のスキージのペースト掻き寄せ面で掻き寄せて基板にペーストを転写させる制御手段とを備えたスクリーン印刷機であって、制御手段は、マスクが取り外される際、基準姿勢にある各スキージを昇降アクチュエータにより下降させて各スキージの下端をマスクに当接させた後、揺動アクチュエータにより一対のスキージを下端同士が近づく方向に同時に揺動させて一対のスキージの下端同士を接触させることによって、一対のスキージによりマスク上のペーストを掬い取り、その後昇降アクチュエータにより一対のスキージを同時に上昇させて一対のスキージによるペーストの掬い取り状態を維持する。
【０００９】
請求項２に記載のスクリーン印刷方法は、基板を保持する基板保持部と、基板保持部に保持された基板の上面に接触されるマスクと、マスクの上方に水平面内の一の方向に移動自在に設けられたベース部材と、ベース部材の下方にペースト掻き寄せ面同士がベース部材の移動方向に対向する姿勢で配置され、各々ベース部材に対して昇降自在であるとともにペースト掻き寄せ面を斜め下方に向けた基準姿勢から水平な揺動軸を中心として下端をベース部材の移動方向に移動させる揺動が可能な一対のスキージと、一対のスキージをそれぞれベース部材に対して昇降させる昇降アクチュエータと、一対のスキージをそれぞれスキージの揺動軸を中心として揺動させる揺動アクチュエータとを備えたスクリーン印刷機によるスクリーン印刷方法であって、基準姿勢にある一方のスキージを昇降アクチュエータにより下降させ、その下降させたスキージの下端がマスクに当接した状態を維持したままベース部材を移動させることにより、マスク上に供給されたペーストを、マスクに下端を当接させた側のスキージのペースト掻き寄せ面で掻き寄せて基板にペーストを転写させる工程と、マスクが取り外される際、基準姿勢にある各スキージを昇降アクチュエータにより下降させて各スキージの下端をマスクに当接させた後、揺動アクチュエータにより一対のスキージを下端同士が近づく方向に同時に揺動させて一対のスキージの下端同士を接触させることによって、一対のスキージによりマスク上のペーストを掬い取り、その後昇降アクチュエータにより一対のスキージを同時に上昇させて一対のスキージによるペーストの掬い取り状態を維持する工程とを含む。
【００１０】
請求項３に記載のスクリーン印刷方法は、請求項２に記載のスクリーン印刷方法であって、揺動アクチュエータにより一対のスキージを下端同士が近づく方向に同時に揺動させるとき、各スキージの下端がそのスキージの揺動軸の直下の位置よりも対向するスキージの側に移動した状態となるまでは昇降アクチュエータにより一対のスキージを同時にベース部材に対して上昇させ、各スキージの下端がそのスキージの揺動軸の直下の位置よりも対向するスキージの側に移動した後は一対のスキージの下端同士が接触した状態となるまで昇降アクチュエータにより一対のスキージを同時にベース部材に対して下降させる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、一対のスキージがそれぞれ揺動アクチュエータによって水平な揺動軸回りに揺動されるようになっており、マスクが取り外される際には、下端をマスクに当接させた一対のスキージを下端同士が近づく方向に同時に揺動させてマスク上のペーストを掬い取った後、一対のスキージを同時に上昇させてペーストの掬い取り状態を維持するようにしているので、複雑な機構を必要とすることなく、マスクの交換時におけるペーストの一時保管を行うことができ、これによりマスクの交換作業の作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の構成図
【図２】本発明に一実施の形態におけるスクリーン印刷機の側面図
【図３】（ａ）（ｂ）本発明に一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備えるスキージヘッドの側面図
【図４】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機によるスクリーン印刷作業の実行手順を示すフローチャート
【図５】（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機によるスクリーン印刷作業の実行手順の説明図
【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によるスクリーン印刷作業の実行手順の説明図
【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によるスクリーン印刷作業の実行手順の説明図
【図８】（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機によるスクリーン印刷作業の実行手順の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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において、スクリーン印刷機１は、基板２上に設けられた多数の電極部３のそれぞれに半田等のペーストＰｔをスクリーン印刷する作業（スクリーン印刷作業）を実行するものであり、図示しない基台上に設けられた基板保持ユニット１１、基板保持ユニット１１の上方に設けられたマスク１２、マスク１２の上方に設けられたスキージヘッド１３、基板保持ユニット１１とマスク１２の間の領域に設けられたカメラユニット１４及びこれら各部の作動制御を行う制御装置１５を備えている。
【００１４】
図１及び図２において、基板保持ユニット１１は、ＸＹＺロボットから成るユニット移動機構１１Ｍによって水平面内（ＸＹ面内）の方向への移動（回転も含む）及び上下方向（Ｚ軸方向）の移動が自在なベース部２１、ベース部２１に取り付けられて水平面内の一の方向（Ｘ軸方向）に基板２を搬送する一対のコンベア２２、ベース部２１に設けられた下受け部昇降シリンダ２３によって昇降され、コンベア２２によって所定の作業位置（図１に示す位置）に搬送及び位置決めされた基板２の両端がコンベア２２から上方に離間するように基板２を下方から持ち上げ支持（図２参照）する下受け部２４及び基板２の搬送方向（Ｘ軸方向）と直交する水平面内方向（Ｙ軸方向）に開閉自在に設けられ、下受け部２４により持ち上げ支持された基板２をその両側方（Ｙ軸方向）からクランプする一対のクランプ部材２５を備えている。
【００１５】
マスク１２は、矩形枠状のマスク枠１２Ｗによって四辺が支持されており、中央領域には基板２上の各電極部３に対応した多数の開口部１２ｈと、基板２のひとつの対角線上に設けられた２つの基板側マーク２ｍに対応した２つのマスク側マーク１２ｍが設けられている。
【００１６】
図１及び図２において、スキージヘッド１３は、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１３ＭによってＹ軸方向に移動自在に設けられたベースプレート３１（ベース部材）、ベースプレート３１の下方をベースプレート３１に設けられたスキージ昇降シリンダ３２によって昇降自在な一対の（２つの）スキージユニット３３を備えている。各スキージユニット３３はスキージ昇降シリンダ３２によってベースプレート３１に対して昇降されるスキージホルダ４１、スキージホルダ４１に取り付けられてＸ軸方向に延びる薄板部材から成るスキージ４２等を有して成り、一対のスキージユニット３３はそれぞれのスキージ４２のペースト掻き寄せ面４２ａ（図３（ａ））をＹ軸方向に対向させる姿勢で設けられている。
【００１７】
ここで、スキージユニット３３のスキージホルダ４１は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、ベースプレート３１の下方に突出して延びたスキージ昇降シリンダ３２のピストンロッド３２ａの下端に取り付けられて下方に延びた上部ホルダ４１ａと、上部ホルダ４１ａの下端に取り付けられた下部ホルダ４１ｂから成る。下部ホルダ４１ｂの上端にはＸ軸方向に（すなわち水平方向に）延びたシャフト部材４１ｃが取り付けられており（図１も参照）、このシャフト部材４１ｃは上部ホルダ４１ａの下端部に支持されている。このためシャフト部材４１ｃをその中心軸まわりに回転させると、このシャフト部材４１ｃが取り付けられた下部ホルダ４１ｂがスキージ４２と一体となって、スキージ４２の下端をベースプレート３１の移動方向（Ｙ軸方向）に移動させる方向に揺動する。
【００１８】
各スキージユニット３３において、シャフト部材４１ｃの長手方向（Ｙ軸方向）の一端側には外歯を有するギヤ部材５１がシャフト部材４１ｃと同軸に設けられており、上部ホルダ４１ａの一方の側面（他方のスキージユニット３３と対向する側とは反対側の側面）にはギヤ部材５１と噛合するピニオン５２を正逆両方向に回転駆動するスキージ揺動モータ５３が取り付けられている。このためスキージ揺動モータ５３によってピニオン５２を正方向又は逆方向に回転させると、ピニオン５２と噛合したギヤ部材５１を介してシャフト部材４１ｃがその中心軸回りに回転し（図３（ｂ）中に示す矢印Ｒ）、これによって下部ホルダ４１ｂがスキージ４２の下端を（すなわちスキージ４２がその下端を）ベースプレート３１の移動方向（Ｙ軸方向）に移動させる方向に揺動する。
【００１９】
各スキージ４２は、そのペースト掻き寄せ面４２ａを斜め下方に向けた姿勢（図３（ａ）に示す姿勢）を基準姿勢としており、スキージ４２が基準姿勢にある状態からスキージ揺動モータ５３をピニオン５２が正方向に回転するように駆動することによって、スキージ４２の下端を対向するスキージ４２の側へ移動させた揺動姿勢（例えば図３（ｂ）に示す姿勢）に揺動させることができ、また逆に、スキージ４２が揺動姿勢にある状態からスキージ揺動モータ５３をピニオン５２が逆方向に回転するように駆動することによって、スキージ４２の下端を対向するスキージ４２とは反対の側へ移動させて基準姿勢に復帰させることができる。
【００２０】
図１において、カメラユニット１４は撮像視野を下方に向けた下方撮像カメラ１４ａと撮像視野を上方に向けた上方撮像カメラ１４ｂを備えており（図２も参照）、図示しないアクチュエータ等から成るカメラユニット移動機構１４Ｍによって基板保持ユニット１１とマスク１２との間の領域を水平面内方向に移動されるようになっている。
【００２１】
図１において、基板保持ユニット１１が備えるコンベア２２による基板２の搬送動作、下受け部２４の昇降動作及び一対のクランプ部材２５による基板２のクランプ動作は、制御装置１５が図示しないアクチュエータ等から成る基板保持機構６１の作動制御を行うことによってなされ、基板２を保持した基板保持ユニット１１の水平面内方向及び上下方向の移動動作は制御装置１５が前述のユニット移動機構１１Ｍの作動制御を行うことによってなされる。
【００２２】
図１において、ベースプレート３１のＹ軸方向への往復移動動作は制御装置１５が前述のスキージヘッド移動機構１３Ｍの作動制御を行うことによってなされ、各スキージユニット３３のベースプレート３１に対する昇降動作は制御装置１５が２つのスキージ昇降シリンダ３２の作動制御を行うことによってなされる。
【００２３】
図１において、カメラユニット１４の水平面内での移動動作は、制御装置１５が前述のカメラユニット移動機構１４Ｍの作動制御を行うことによってなされる。下方撮像カメラ１４ａによる撮像動作の制御と上方撮像カメラ１４ｂによる撮像動作の制御はそれぞれ制御装置１５によってなされ、下方撮像カメラ１４ａの撮像動作によって得られた画像データと上方撮像カメラ１４ｂの撮像動作によって得られた画像データはそれぞれ制御装置１５に送信されて制御装置１５の画像認識部１５ａにおいて画像認識処理される。
【００２４】
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２を保持する基板保持部としての基板保持ユニット１１、基板保持ユニット１１に保持された基板２の上面に接触されるマスク１２、マスク１２の上方に水平面内の一の方向（Ｙ軸方向）に移動自在に設けられたベース部材としてのベースプレート３１、ベースプレート３１の下方にペースト掻き寄せ面４２ａ同士がベースプレート３１の移動方向（Ｙ軸方向）に対向する姿勢で配置され、各々ベースプレート３１に対して昇降自在であるとともにペースト掻き寄せ面４２ａを斜め下方に向けた基準姿勢から水平な揺動軸であるシャフト部材４１ｃを中心として下端をベースプレート３１の移動方向に移動させる揺動が可能な一対のスキージ４２、一対のスキージ４２をそれぞれベースプレート３１に対して昇降させる昇降アクチュエータとしてのスキージ昇降シリンダ３２、一対のスキージ４２をそれぞれスキージ４２の揺動軸（シャフト部材４１ｃ）を中心として揺動させる揺動アクチュエータとしてのスキージ揺動モータ５３を備えたものとなっている。
【００２５】
次に、図４のフローチャート及び図５〜図８の説明図を用いて本実施の形態におけるスクリーン印刷機１によるスクリーン印刷作業（スクリーン印刷方法）の実行手順について説明する。
【００２６】
スクリーン印刷機１によるスクリーン印刷作業では、先ず、制御装置１５が、スクリーン印刷機１の上流工程側から送られてきた基板２を図示しない基板搬入機によって受け取って搬入し（図４に示すステップＳＴ１）、コンベア２２に受け渡して基板保持ユニット１１による基板２の保持を行う（図４に示すステップＳＴ２）。
【００２７】
この基板保持ユニット１１による基板２の保持は、制御装置１５は、コンベア２２を作動させて基板２を所定の位置に位置決めし、下受け部昇降シリンダ２３の作動によって上昇させた下受け部２４によって基板２を持ち上げ支持した後、一対のクランプ部材２５を閉じる方向に作動させてクランプ部材２５により基板２の両側部をクランプすることによって行う。
【００２８】
制御装置１５は基板２の保持を行ったらカメラユニット１４を移動させ、下方撮像カメラ１４ａによって基板２上に設けられた基板側マーク２ｍを撮像させるとともに、上方撮像カメラ１４ｂにマスク１２に設けられたマスク側マーク１２ｍを撮像させる。そして、基板保持ユニット１１を（すなわち基板２を）水平面内方向に移動（水平面内方向での回転も含む）をさせて、基板側マーク２ｍの撮像によって得られた基板２の位置と、マスク側マーク１２ｍの撮像によって得られたマスク１２の位置とが上下方向に一致するようにマスク１２に対する基板２の位置合わせを行ったうえで（図４に示すステップＳＴ３）、基板保持ユニット１１を上昇させて、基板２上の各電極部３とこれに対応するマスク１２の開口部１２ｈとが合致するように基板２をマスク１２に接触させる（図４に示すステップＳＴ４）。
【００２９】
なお、このように基板２をマスク１２に接触させた状態では、基板２だけでなく、基板２の両側部をクランプしているクランプ部材２５の上面もマスク１２の下面に接触する（図２参照）。
【００３０】
マスク１２に基板２が接触したら、マスク１２上へのペーストＰｔの供給工程となる。マスク１２上へのペーストＰｔの供給は、後述するマスク１２の交換を行った直後の場合とそうでない場合とでは異なり、マスク１２の交換を行った直後でない場合のほか、マスク１２の交換を行った直後ではあるがペーストＰｔの量が不足する場合には、スクリーン印刷機１のオペレータ（図示しない）は、別途設けられた図示しないペースト供給装置を用いてマスク１２上にペーストＰｔを供給する（図４に示すステップＳＴ５）。マスク１２の交換を行った直後の場合におけるマスク１２上へのペースとＰｔの供給ついては後述する。
【００３１】
マスク１２上へのペーストＰｔの供給工程が終了したことを検知したら、制御装置１５は、スキージヘッド１３を作動させてペーストＰｔの基板２への転写動作を行う（図４中に示すステップＳＴ６）。
【００３２】
ペーストＰｔの基板２への転写動作では、制御装置１５ははじめに、基準姿勢にある一方のスキージ４２を（スキージユニット３３を）スキージ昇降シリンダ３２によって下降させてそのスキージ４２の下端がマスク１２の上面に上方から当接するようにする。そして、その下降させたスキージ４２の下端がマスク１２に当接した状態を維持したままベースプレート３１をＹ軸方向に移動させることにより、マスク１２上に供給されたペーストＰｔを、マスク１２に下端を当接させた側のスキージ４２のペースト掻き寄せ面４２ａで掻き寄せる（図２参照）。
【００３３】
これによりマスク１２上のペーストＰｔはマスク１２の開口部１２ｈ内に押し込まれ、ペーストＰｔは基板２の電極部３上に転写される。なお、このペーストＰｔの転写作業では、ベースプレート３１を反対の方向に移動させるときは、マスク１２に接触させるスキージ４２を交替させる。
【００３４】
このように本実施の形態において、制御装置１５は、基準姿勢にある一方のスキージ４２をスキージ昇降シリンダ３２により下降させ、その下降させたスキージ４２の下端がマスク１２に当接した状態を維持したままベースプレート３１を移動させることにより、マスク１２上に供給されたペーストＰｔを、マスク１２に下端を当接させた側のスキージ４２のペースト掻き寄せ面４２ａで掻き寄せて基板２にペーストＰｔを転写させるものとなっている。
【００３５】
また、本実施の形態において、ステップＳＴ６は、基準姿勢にある一方のスキージ４２をスキージ昇降シリンダ３２により下降させ、その下降させたスキージ４２の下端がマスク１２に当接した状態を維持したままベースプレート３１を移動させることにより、マスク１２上に供給されたペーストＰｔを、マスク１２に下端を当接させた側のスキージ４２のペースト掻き寄せ面４２ａで掻き寄せて基板２にペーストＰｔを転写させる工程となっている。
【００３６】
制御装置１５は、ペーストＰｔの基板２への転写動作が終了したら、マスク１２に対して基板保持ユニット１１を（すなわち基板２を）下降させ、マスク１２から基板２を分離させて版離れを行う（図４中に示すステップＳＴ７）。これにより基板２の各電極部３上にペーストＰｔが印刷された状態となる。
【００３７】
制御装置１５は、上記版離れを行ったら基板保持ユニット１１による基板２の保持を解除し（図４中に示すステップＳＴ８）、コンベア２２を作動させて図示しない基板搬出機に基板２を移載した後、基板搬出機によって基板２をスクリーン印刷機１の外部（下流工程側の他の装置、例えば部品実装機）に搬出する（図４に示すステップＳＴ９）。これによりスクリーン印刷機１による基板２の１枚当たりの印刷作業が終了する。
【００３８】
制御装置１５は、基板２を搬出したら、まだスクリーン印刷を行うべき基板２があるかどうかの判断を行う（図４に示すステップＳＴ１０）。その結果、もうスクリーン印刷を行うべき基板２がない場合には一連の作業を終了し、まだスクリーン印刷を行うべき基板２がある場合には、次いでマスク１２の交換を行う必要があるかどうかの判断を行う（図４に示すステップＳＴ１１）。
【００３９】
ここで、マスク１２の交換を行う必要がある場合とは、例えば、次にスクリーン印刷を行う対象となる基板２の種類がこれまでスクリーン印刷を行っていた基板の種類と異なる場合であり、制御装置１５は既にスクリーン印刷を行った基板２の枚数と、予め設定された基板２の枚数とを比較することによってマスク１２の交換を行う必要があるか否かを判断する。
【００４０】
制御装置１５は、ステップＳＴ１１でマスク１２の交換を行う必要がないと判断したときにはステップＳＴ１に戻って次にスクリーン印刷を行う対象となる基板２の搬入を行い、マスク１２の交換を行う必要があると判断したときには、以下に示すマスク１２上に残存したペーストＰｔの一時保管作業を行う（図４に示すステップＳＴ１２）。
【００４１】
マスク１２上に残存したペーストＰｔの一時保管作業では、制御装置１５は先ず、ペーストＰｔの転写が終了した状態のスキージ４２（スキージユニット３３）を上昇させたうえで（図５（ａ）→図５（ｂ）。図５（ｂ）中に示す矢印Ａ１）、ベースプレート３１をＹ軸方向に移動させて（図５（ｃ）中に示す矢印Ｂ）、ペーストＰｔの転写が終了した時点でのスキージ４２の下端（ペーストＰｔの転写を行った方のスキージ４２の下端）の直上に２つのスキージ４２の中間部を位置させる。これにより、基準姿勢にある２つのスキージ４２の中間部の直下にペーストＰｔが位置した状態となる（図５（ｃ））。
【００４２】
２つのスキージ４２の中間部の直下にペーストＰｔが位置したら、制御装置１５は、基準姿勢にある各スキージ４２をスキージ昇降シリンダ３２により下降させて（図６（ａ）中に示す矢印Ｃ１）、一対のスキージ４２の両下端をマスク１２の上面に当接させる（図６（ａ））。そして、制御装置１５は、一対のスキージ４２の両下端がマスク１２の上面に当接したことを検知したら、スキージ揺動モータ５３の作動制御を行って、一対のスキージ４２を下端同士が近づく方向に同時に揺動させ（図６（ｂ）及び図７（ａ）中に示す矢印Ｒ１）、一対のスキージ４２の下端同士を接触させる（図６（ａ）→図６（ｂ）→図７（ａ））。これによりマスク１２上のペーストＰｔは一対のスキージ４２によって掬い取られた状態となる。
【００４３】
なお、このスキージ揺動モータ５３によって一対のスキージ４２を下端同士が近づく方向に同時に揺動させるとき、各スキージ４２の下端がそのスキージ４２の揺動軸であるシャフト部材４１ｃの直下の位置よりも対向するスキージ４２の側に移動した状態（図６（ｂ）に示す状態）となるまでは、スキージ昇降シリンダ３２によって一対のスキージ４２（スキージユニット３３）を同時にベースプレート３１に対して上昇させ（図６（ｂ）中に示す矢印Ａ２）、各スキージ４２の下端がそのスキージ４２の揺動軸（シャフト部材４１ｃ）の直下の位置よりも対向するスキージ４２の側に移動した後は、一対のスキージ４２の下端同士が接触した状態となるまでは（図７（ａ））、スキージ昇降シリンダ３２により一対のスキージ４２を同時にベースプレート３１に対して下降させる（図７（ａ）中に示す矢印Ｃ２）。
【００４４】
これにより、各スキージ４２の下端がマスク１２の上面に接触した状態を維持しつつ、一対のスキージ４２を下方に開いた状態（図６（ａ））から閉じた状態（図７（ａ））にスムーズに移行させることができるので、一対のスキージ４２によるペーストＰｔの確実な掬い取りが可能となる。
【００４５】
制御装置１５は、一対のスキージ４２によりマスク１２上のペーストＰｔが掬い取られるようにしたら、スキージ昇降シリンダ３２により一対のスキージ４２を（スキージユニット３３を）同時に上昇させて（図７（ｂ）中に示す矢印Ａ３）、一対のスキージ４２によるペーストＰｔの掬い取り状態が維持すされるようにする（図７（ｂ））。
【００４６】
これにより、マスク１２上に残存したペーストＰｔは一対のスキージ４２によって一方のクランプ部材２５（スキージ４２によるペーストＰｔの掻き寄せが終了した時点でペーストＰｔが掻き寄せられた状態となっていた側のクランプ部材２５）の直上に一時保管された状態となる。そして、マスク１２上からペーストＰｔが除去された状態となって、マスク１２の交換を行うことができるようになるので、制御装置１５は制御装置１５に繋がるディスプレイ等の報知器６２（図１）を介して、オペレータにマスク１２の交換作業を促す報知を行う。
【００４７】
このように、本実施の形態において、制御装置１５は、マスク１２が取り外される際、基準姿勢にある各スキージ４２をスキージ昇降シリンダ３２により下降させて各スキージ４２の下端をマスク１２に当接させた後、スキージ揺動モータ５３により一対のスキージ４２を下端同士が近づく方向に同時に揺動させて一対のスキージ４２の下端同士を接触させることによって、一対のスキージ４２によりマスク１２上のペーストＰｔを掬い取り、その後スキージ昇降シリンダ３２により一対のスキージ４２を同時に上昇させて一対のスキージ４２によるペーストＰｔの掬い取り状態を維持するものとなっている。
【００４８】
また、本実施の形態において、ステップＳＴ１２は、マスク１２が取り外される際、基準姿勢にある各スキージ４２をスキージ昇降シリンダ３２により下降させて各スキージ４２の下端をマスク１２に当接させた後、スキージ揺動モータ５３により一対のスキージ４２を下端同士が近づく方向（Ｙ軸方向）に同時に揺動させて一対のスキージ４２の下端同士を接触させることによって、一対のスキージ４２によりマスク１２上のペーストＰｔを掬い取り、その後スキージ昇降シリンダ３２により一対のスキージ４２を同時に上昇させて一対のスキージ４２によるペーストＰｔの掬い取り状態を維持する工程となっている。
【００４９】
オペレータは報知器６２によりマスク１２の交換作業を促されたらマスク１２の交換作業を行う（図４に示すステップＳＴ１３）。そして、オペレータは制御装置１５に繋がる開始スイッチ６３（図１）の操作を行い、その操作によって出力された信号を受けた制御装置１５は、ステップＳＴ１に戻って次にスクリーン印刷を行う対象となっている基板２の搬入を行う。
【００５０】
ここで、制御装置１５は、ステップＳＴ１１でマスク１２の交換を行う必要があると判断し、ステップＳＴ１２及びステップＳＴ１３を経てステップＳＴ１に戻ってきた場合には、その後のステップＳＴ５におけるマスク１２上へのペーストＰｔの供給工程において、ステップＳＴ１２で一対のスキージ４２によりマスク１２上から掬って一時保管したペーストＰｔをマスク１２上に開放して供給する。
【００５１】
このペーストＰｔの供給では、制御装置１５は先ず、スキージ昇降シリンダ３２の作動制御を行って一対のスキージ４２（ペーストＰｔを掬い上げて一時保管している状態の一対のスキージ４２）を下降させ（図７（ｂ）→図８（ａ）。図８（ａ）中に示す矢印Ｃ３）、一対のスキージ４２の下端がともにマスク１２の上面に当接（近接でもよい）するようにする（図８（ａ））。そして、制御装置１５は、スキージ昇降シリンダ３２によって一対のスキージ４２を同時に上昇させつつ（図８（ｂ）及び図８（ｃ）中に示す矢印Ａ４）、スキージ揺動モータ５３によって一対のスキージ４２を下端同士が離間する方向に同時に揺動させる（図８（ｂ）及び図８（ｃ）中に示す矢印Ｒ２）、これにより一対のスキージ４２は下方に開いた状態となり、一対のスキージ４２によって掬い取られて一時保管されていたペーストＰｔは交換後の新たなマスク１２の上に開放されて供給され、その後のステップＳＴ６以降の工程の実行が可能となる。
【００５２】
なお、上記のように一対のスキージ４２を開く際、ペーストＰｔがどちらか一方のスキージ４２に偏った状態で付着していたために、マスク１２上にうまくペーストＰｔが落下しないといったケースがあり得るので、スキージ４２を開く前に一対のスキージ４２を上下方向に振動させてこのようなペーストＰｔの偏った付着を解消するようにしてもよい。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態におけるスクリーン印刷機及びこのスクリーン印刷機１によるスクリーン印刷方法では、一対のスキージ４２がそれぞれスキージ揺動モータ５３によって水平な揺動軸（シャフト部材４１ｃ）回りに揺動されるようになっており、マスク１２が取り外される際には、下端をマスク１２に当接させた一対のスキージ４２を下端同士が近づく方向に同時に揺動させてマスク１２上のペーストＰｔを掬い取った後、一対のスキージ４２を同時に上昇させてペーストＰｔの掬い取り状態を維持するようにしているので、複雑な機構を必要とすることなく、マスク１２の交換時におけるペーストＰｔの一時保管を行うことができ、これによりマスク１２の交換作業の作業効率を向上させることができる。
【００５４】
なお、上述の実施の形態では、一対のスキージ４２をそれぞれスキージ４２の揺動軸（シャフト部材４１ｃ）を中心として揺動させる揺動アクチュエータとしてモータ（スキージ揺動モータ５３）が用いられていたが、これは他のアクチュエータ（例えばシリンダ）であっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
複雑な機構を必要とすることなく、マスクの交換時におけるペーストの一時保管を行うことができるようにしたスクリーン印刷機及びスクリーン印刷方法を提供する。
【符号の説明】
【００５６】
１ スクリーン印刷機
２ 基板
１１ 基板保持ユニット（基板保持部）
１２ マスク
１５ 制御装置（制御手段）
３１ ベースプレート（ベース部材）
３２ スキージ昇降シリンダ（昇降アクチュエータ）
４１ｃ シャフト部材（揺動軸）
４２ スキージ
４２ａ ペースト掻き寄せ面
５３ スキージ揺動モータ（揺動アクチュエータ）
Ｐｔ ペースト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する基板保持部と、基板保持部に保持された基板の上面に接触されるマスクと、マスクの上方に水平面内の一の方向に移動自在に設けられたベース部材と、ベース部材の下方にペースト掻き寄せ面同士がベース部材の移動方向に対向する姿勢で配置され、各々ベース部材に対して昇降自在であるとともにペースト掻き寄せ面を斜め下方に向けた基準姿勢から水平な揺動軸を中心として下端をベース部材の移動方向に移動させる揺動が可能な一対のスキージと、一対のスキージをそれぞれベース部材に対して昇降させる昇降アクチュエータと、一対のスキージをそれぞれスキージの揺動軸を中心として揺動させる揺動アクチュエータと、基準姿勢にある一方のスキージを昇降アクチュエータにより下降させ、その下降させたスキージの下端がマスクに当接した状態を維持したままベース部材を移動させることにより、マスク上に供給されたペーストを、マスクに下端を当接させた側のスキージのペースト掻き寄せ面で掻き寄せて基板にペーストを転写させる制御手段とを備えたスクリーン印刷機であって、
制御手段は、マスクが取り外される際、基準姿勢にある各スキージを昇降アクチュエータにより下降させて各スキージの下端をマスクに当接させた後、揺動アクチュエータにより一対のスキージを下端同士が近づく方向に同時に揺動させて一対のスキージの下端同士を接触させることによって、一対のスキージによりマスク上のペーストを掬い取り、その後昇降アクチュエータにより一対のスキージを同時に上昇させて一対のスキージによるペーストの掬い取り状態を維持することを特徴とするスクリーン印刷機。
【請求項２】
基板を保持する基板保持部と、基板保持部に保持された基板の上面に接触されるマスクと、マスクの上方に水平面内の一の方向に移動自在に設けられたベース部材と、ベース部材の下方にペースト掻き寄せ面同士がベース部材の移動方向に対向する姿勢で配置され、各々ベース部材に対して昇降自在であるとともにペースト掻き寄せ面を斜め下方に向けた基準姿勢から水平な揺動軸を中心として下端をベース部材の移動方向に移動させる揺動が可能な一対のスキージと、一対のスキージをそれぞれベース部材に対して昇降させる昇降アクチュエータと、一対のスキージをそれぞれスキージの揺動軸を中心として揺動させる揺動アクチュエータとを備えたスクリーン印刷機によるスクリーン印刷方法であって、
基準姿勢にある一方のスキージを昇降アクチュエータにより下降させ、その下降させたスキージの下端がマスクに当接した状態を維持したままベース部材を移動させることにより、マスク上に供給されたペーストを、マスクに下端を当接させた側のスキージのペースト掻き寄せ面で掻き寄せて基板にペーストを転写させる工程と、
マスクが取り外される際、基準姿勢にある各スキージを昇降アクチュエータにより下降させて各スキージの下端をマスクに当接させた後、揺動アクチュエータにより一対のスキージを下端同士が近づく方向に同時に揺動させて一対のスキージの下端同士を接触させることによって、一対のスキージによりマスク上のペーストを掬い取り、その後昇降アクチュエータにより一対のスキージを同時に上昇させて一対のスキージによるペーストの掬い取り状態を維持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３】
揺動アクチュエータにより一対のスキージを下端同士が近づく方向に同時に揺動させるとき、各スキージの下端がそのスキージの揺動軸の直下の位置よりも対向するスキージの側に移動した状態となるまでは昇降アクチュエータにより一対のスキージを同時にベース部材に対して上昇させ、各スキージの下端がそのスキージの揺動軸の直下の位置よりも対向するスキージの側に移動した後は一対のスキージの下端同士が接触した状態となるまで昇降アクチュエータにより一対のスキージを同時にベース部材に対して下降させることを特徴とする請求項２に記載のスクリーン印刷方法。
【請求項１】
基板を保持する基板保持部と、基板保持部に保持された基板の上面に接触されるマスクと、マスクの上方に水平面内の一の方向に移動自在に設けられたベース部材と、ベース部材の下方にペースト掻き寄せ面同士がベース部材の移動方向に対向する姿勢で配置され、各々ベース部材に対して昇降自在であるとともにペースト掻き寄せ面を斜め下方に向けた基準姿勢から水平な揺動軸を中心として下端をベース部材の移動方向に移動させる揺動が可能な一対のスキージと、一対のスキージをそれぞれベース部材に対して昇降させる昇降アクチュエータと、一対のスキージをそれぞれスキージの揺動軸を中心として揺動させる揺動アクチュエータと、基準姿勢にある一方のスキージを昇降アクチュエータにより下降させ、その下降させたスキージの下端がマスクに当接した状態を維持したままベース部材を移動させることにより、マスク上に供給されたペーストを、マスクに下端を当接させた側のスキージのペースト掻き寄せ面で掻き寄せて基板にペーストを転写させる制御手段とを備えたスクリーン印刷機であって、
制御手段は、マスクが取り外される際、基準姿勢にある各スキージを昇降アクチュエータにより下降させて各スキージの下端をマスクに当接させた後、揺動アクチュエータにより一対のスキージを下端同士が近づく方向に同時に揺動させて一対のスキージの下端同士を接触させることによって、一対のスキージによりマスク上のペーストを掬い取り、その後昇降アクチュエータにより一対のスキージを同時に上昇させて一対のスキージによるペーストの掬い取り状態を維持することを特徴とするスクリーン印刷機。
【請求項２】
基板を保持する基板保持部と、基板保持部に保持された基板の上面に接触されるマスクと、マスクの上方に水平面内の一の方向に移動自在に設けられたベース部材と、ベース部材の下方にペースト掻き寄せ面同士がベース部材の移動方向に対向する姿勢で配置され、各々ベース部材に対して昇降自在であるとともにペースト掻き寄せ面を斜め下方に向けた基準姿勢から水平な揺動軸を中心として下端をベース部材の移動方向に移動させる揺動が可能な一対のスキージと、一対のスキージをそれぞれベース部材に対して昇降させる昇降アクチュエータと、一対のスキージをそれぞれスキージの揺動軸を中心として揺動させる揺動アクチュエータとを備えたスクリーン印刷機によるスクリーン印刷方法であって、
基準姿勢にある一方のスキージを昇降アクチュエータにより下降させ、その下降させたスキージの下端がマスクに当接した状態を維持したままベース部材を移動させることにより、マスク上に供給されたペーストを、マスクに下端を当接させた側のスキージのペースト掻き寄せ面で掻き寄せて基板にペーストを転写させる工程と、
マスクが取り外される際、基準姿勢にある各スキージを昇降アクチュエータにより下降させて各スキージの下端をマスクに当接させた後、揺動アクチュエータにより一対のスキージを下端同士が近づく方向に同時に揺動させて一対のスキージの下端同士を接触させることによって、一対のスキージによりマスク上のペーストを掬い取り、その後昇降アクチュエータにより一対のスキージを同時に上昇させて一対のスキージによるペーストの掬い取り状態を維持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３】
揺動アクチュエータにより一対のスキージを下端同士が近づく方向に同時に揺動させるとき、各スキージの下端がそのスキージの揺動軸の直下の位置よりも対向するスキージの側に移動した状態となるまでは昇降アクチュエータにより一対のスキージを同時にベース部材に対して上昇させ、各スキージの下端がそのスキージの揺動軸の直下の位置よりも対向するスキージの側に移動した後は一対のスキージの下端同士が接触した状態となるまで昇降アクチュエータにより一対のスキージを同時にベース部材に対して下降させることを特徴とする請求項２に記載の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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１８１２３（Ｐ２０１３−１８１２３Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５０６５７（Ｐ２０１１−１５０６５７）
【出願日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【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２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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