説明

スクリーン印刷機

【課題】カートリッジの蓋体の固着を解消し、印刷不良が発生するのを防ぐ。
【解決手段】押出し容器81と蓋体82とからなる半田ペースト供給用カートリッジ73が着脱自在とされる。蓋体82を押圧するエアシリンダ66と、半田ペースト72をマスクプレート6に塗布するスキージ61とがスキージヘッド42に設けられる。スキージヘッド42を昇降させる昇降装置と、スキージヘッド42をマスクプレート6に沿って移動させる移動装置37と、これらの装置の動作を制御する制御装置とを備える。カートリッジが装着された状態において、蓋体82の押出し容器81への固着を解除する固着解除装置(エアシリンダ66、電空レギュレータ、制御装置)を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プリント配線板に半田ペーストを印刷により塗布するために用いるスクリーン印刷機に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来のこの種のスクリーン印刷機としては、例えば特許文献1に記載されているものがある。特許文献1に開示されたスクリーン印刷機は、プリント配線板の上に重ねられたマスクプレートにスキージで半田ペーストを塗付することによって、プリント配線板上の被半田付け部分に半田ペーストを印刷するものである。このスクリーン印刷機は、前記スキージが下端部に設けられているスキージヘッドと、このスキージヘッドを昇降させるための昇降装置と、前記スキージヘッドを水平方向に移動させるための移動装置などを備えている。
【0003】
前記スキージヘッドには、前記スキージの上方近傍に位置するように半田ペースト室が形成されているとともに、この半田ペースト室の上に位置するようにカートリッジ取付部が形成されている。このカートリッジ取付部には、半田ペースト供給用カートリッジが着脱自在に装着されている。
前記カートリッジは、上方に向けて開口する有底筒状の押出し容器と、この押出し容器の開口部分を閉塞する蓋体とによって構成されており、内部に半田ペーストを収容している。
【0004】
前記押出し容器は、上端部が前記開口部分とされる筒壁と、この筒壁の下端部に一体成形によって一体に形成された底板とから構成されている。前記底板には、半田ペーストが通る多数の透孔が穿設されている。前記蓋体は、前記筒壁の開口部分に摺動可能に嵌挿されており、スキージヘッドに設けられたシリンダによって前記底板に向けて押圧される。この蓋体が前記底板に向けて押圧されることによって、カートリッジ内の半田ペーストが前記透孔を通して下方の半田ペースト室に供給される。
【0005】
半田ペースト室の上端部には、前記カートリッジから吐出された半田ペーストが通る半田入口が形成され、半田ペースト室の下端部には、下方に向けて開口する半田出口が形成されている。この半田出口は、スクリーン印刷時にマスクプレートによって覆われる。この半田出口の両側、すなわちスクリーン印刷時にスキージヘッドが移動する前側と後側とに、板状のスキージがそれぞれ設けられている。
【0006】
この半田ペースト室内が半田ペーストによって満たされている状態で前記シリンダが前記蓋体を押圧することによって、この押圧力がカートリッジ内の半田ペーストを介して半田ペースト室内の半田ペーストに伝達され、この半田ペーストが半田出口からマスクプレート側に供給される。
【特許文献1】特開2006−168028号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上述したように構成された従来のスクリーン印刷機では、半田ペースト供給用カートリッジの蓋体が押出し容器に固着してしまうおそれがあった。このように蓋体が押出し容器に固着するのは、半田ペーストが半田微粒子と活性剤を混合して作られるため、カートリッジの長期の使用や保管中に活性剤を構成する揮発成分が揮発し、粘度が高くなり、さらに蓋体と押出し容器との間の隙間内で半田ペーストが固化し、蓋体の移動を規制するようになるからである。
【0008】
蓋体が筒壁に固着すると、蓋体がシリンダによって押圧されても移動することができないから、半田ペーストをカートリッジ内から半田ペースト室に供給することができなくなる。従来のスクリーン印刷機では、カートリッジを使用開始から長期間使用する等により、蓋体が筒壁に固着すると、半田ペーストが不足した状態で印刷が行われてしまい、印刷不良が発生するという問題があった。
【0009】
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、カートリッジの押出し容器に固着した蓋体を押出し容器に対して移動するように修復できるスクリーン印刷機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】
【0010】
この目的を達成するために、本発明に係るスクリーン印刷機は、半田ペーストが貯留された有底筒状の押出し容器と押出し用蓋体とからなり、この蓋体が押出し容器内に押し込まれることによって押出し容器の底から半田ペーストが出る半田ペースト供給用カートリッジが着脱自在とされ、前記蓋体を押出し容器の底に向けて押圧する加圧装置と、前記カートリッジから供給されて半田ペースト室に貯留された半田ペーストをスクリーン印刷用マスクプレートに塗布するスキージとがスキージヘッドに設けられ、前記スキージヘッドを印刷位置とマスクプレート上方の退避位置との間で昇降させる昇降装置と、前記スキージヘッドを前記マスクプレートに沿って水平方向に移動させる移動装置と、これらの装置の動作を制御する制御装置とを備えたスクリーン印刷機において、前記半田ペースト供給用カートリッジが装着された状態において、前記蓋体の前記押出し容器への固着を解除する固着解除装置を備えるものである。
【0011】
本発明は、前記発明において、前記蓋体の前記押出し容器への固着を検知する固着検知装置を備え、前記制御装置は、前記固着検知装置により固着が検知された場合に、前記固着解除装置を動作させるものである。
本発明は、前記発明において、前記制御装置は、前記固着解除装置を動作させた後、前記固着検知装置により前記固着の有無を検知させるようにしたものである。
【0012】
本発明は、前記発明において、固着が検知されたとき操作者に報知する報知装置を備えるものである。
本発明は、前記発明において、前記報知装置に加え、固着が検知されたときスクリーン印刷動作を停止させる報知部を備えるものである。
【0013】
本発明は、前記発明において、前記固着解除装置は、前記蓋体を押出し容器の底に向けて押圧するとともに、この押圧の荷重を、前記スキージヘッドを前記マスクプレートに沿って移動させる印刷状態において、前記加圧装置により前記蓋体を押圧する押圧荷重より大きな荷重としたものである。
【0014】
本発明は、前記発明において、前記加圧装置による押圧荷重を可変とする押圧荷重可変装置を備え、前記制御装置は押圧荷重可変装置を制御し、印刷時と固着解除時とで押圧荷重を変化させることにより、前記加圧装置、前記押圧荷重可変装置及び前記制御装置により固着解除装置を構成するようにしたものである。
【0015】
本発明は、前記発明において、前記加圧装置をシリンダとピストンで構成し、このシリンダとピストンの内一方を前記蓋体に当接し、他方を前記スキージヘッドに支持し、シリンダに作動流体を供給することで前記蓋体を押圧するとともに、作動流体の圧力を可変とする圧力調整装置により前記押圧荷重可変装置を構成したものである。
【0016】
本発明は、前記発明において、前記マスクプレートを前記スキージが押圧するようにするとともに、印刷時と固着解除時とで押圧荷重を変化させる荷重負荷装置を備え、前記制御装置は、固着解除時における押圧荷重を印刷時における押圧荷重より大きくするよう荷重負荷装置を制御するものである。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、カートリッジの蓋体が押出し容器に固着している場合、この蓋体の固着を固着解除装置が解除する。したがって、本発明によれば、カートリッジの蓋体の固着に起因して印刷不良が発生するのを防ぐことが可能なスクリーン印刷機を提供することができる。
【0018】
蓋体の押出し容器への固着を検知する固着検知装置を備えた発明によれば、蓋体が押出し容器に固着しているときのみに固着解除装置によって固着が解除される。このため、本発明によれば、固着解除装置が必要に応じて動作するから、スクリーン印刷の能率を高く保ちながら、蓋体の押出し容器への固着を確実に解除することができる。
【0019】
固着解除装置を動作させた後、前記固着検知装置により前記固着の有無を検知させる発明によれば、固着解除装置が固着状態を解除する動作を行っているにもかかわらず固着状態が解除されていないような場合、これを固着検知装置によって検知することができる。このため、この発明によれば、固着状態が未解除の状態でスクリーン印刷を行うのを防ぐことができる。
【0020】
固着が検知されたとき操作者に報知する報知装置を備えた発明によれば、カートリッジの蓋体が押出し容器に固着している場合、報知装置によって操作者に蓋体が押出し容器に固着していることを知らせることができる。
【0021】
固着が検知されたときスクリーン印刷動作を停止させる報知部を備えた発明によれば、蓋体の押出し容器への固着に起因して印刷不良が発生するのを確実に防ぐことができる。
【0022】
前記固着解除装置が蓋体を押圧する荷重を、印刷時に加圧装置が蓋体を押す押圧荷重より大きくする発明によれば、蓋体が押出し容器に固着している状態を解除し易くなる。
【0023】
前記加圧装置による押圧荷重を可変とする押圧荷重可変装置を備えた発明によれば、前記押圧荷重を印刷時と固着解除時との両方においてそれぞれ最適な大きさに設定することができる。したがって、この発明によれば、一つの加圧装置で印刷時における蓋体の押圧と、固着状態を解除するときにおける蓋体の押圧とを行うことができるから、専ら蓋体の固着状態を解除するための装置を装備する場合に比べて部品数を低減し、装置のコストダウンを図ることができる。
【0024】
加圧装置をシリンダとピストンで構成して圧力調整装置で押圧荷重可変装置を構成した発明によれば、固着解除装置を簡単な構造で実現することができる。
【0025】
マスクプレートを前記スキージが押圧するようにするとともに、印刷時と固着解除時とで押圧荷重を変化させる荷重負荷装置を備え、固着解除時における押圧荷重を印刷時における押圧荷重より大きくするよう前記荷重負荷装置を制御する発明によれば、固着解除された瞬間に固着解除用の大きさの荷重が作用したままであっても、スキージの先端から半田ペーストがマスクプレート上に流出することがない。このため、一つの昇降装置で印刷時と固着解除時とにおいてそれぞれ適正な前記押圧荷重を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0026】
(第1の実施例)
以下、本発明に係るスクリーン印刷機の一実施例を図1〜図9によって詳細に説明する。
図1は本発明に係るスクリーン印刷機の正面図、図2は要部の構成を示す断面図、図3は昇降装置の構成を示す斜視図、図4はスキージヘッドの下端部の構成を示す斜視図、図5は本発明に係るスクリーン印刷機の構成を示すブロック図である。
図6〜図9は本発明に係るスクリーン印刷機の動作を説明するためのフローチャートで、図6は印刷工程の全体の動作を示し、図7は固着状態の有無をチェックするときの動作を示し、図8は固着状態を解除するときの動作を示し、図9は印刷時の動作を示す。
【0027】
これらの図において、符号1で示すものは、この実施例によるスクリーン印刷機である。このスクリーン印刷機1は、図1に示すように、基台2と、この基台2の上であって図1における左右方向(以下、この方向を単にX方向という)の端部に設けられた搬入用コンベア3および搬出用コンベア4と、これら両コンベア3,4の間に位置するように基台2上に設けられた印刷ステージ5と、この印刷ステージ5の上方で略水平に延在するマスクプレート6と、このマスクプレート6の上方に位置するスキージユニット7などを備えている。
【0028】
前記搬入用コンベア3と搬出用コンベア4とは、プリント配線板8を図1において右側から左側へ搬送するように構成されている。搬入用コンベア3は、スクリーン印刷の前工程を実施する装置(図示せず)から搬出されたプリント配線板8を後述する印刷ステージ5のメインコンベア11に搬送する。搬出用コンベア4は、印刷ステージ5上で半田ペーストのスクリーン印刷が終了したプリント配線板8を後工程の装置(図示せず)に搬出する。
【0029】
前記印刷ステージ5は、基台2上に固定された固定テーブル12と、この固定テーブル12の上で図1の紙面と直交する前後方向(以下、この方向を単にY方向という)に移動するY軸テーブル13と、このY軸テーブル13の上でX方向に移動するX軸テーブル14と、このX軸テーブル14の上で上下方向(以下、この方向を単にZ方向という)の軸線回りに回動するR軸テーブル15と、このR軸テーブル15の上で昇降する昇降テーブル16と、この昇降テーブル16に設けられた前記メインコンベア11、ピンユニット17およびクランプユニット18などを備えている。
【0030】
前記メインコンベア11は、図1に示すように、前記搬入・搬出用コンベア3,4と同じ高さに位置している状態で搬入用コンベア4からプリント配線板8を搬入したり、搬出用コンベア4にプリント配線板8を搬出する。
前記ピンユニット17は、メインコンベア11の上に搬送されてきたプリント配線板8を多数のピン17aよって下方から支承するものである。
【0031】
前記クランプユニット18は、前記ピンユニット17によって支えられたプリント配線板8を昇降テーブル16に対して移動することがないようにクランプするものである。
前記Y軸テーブル13とX軸テーブル14とは、前記クランプユニット18によって昇降テーブル16に対して固定されたプリント配線板8をマスクプレート6の下方の所定位置に移動させるものである。Y軸テーブル13は、固定テーブル12上のボールねじユニット19によって駆動し、X軸テーブル14は、Y軸テーブル13上のボールねじユニット20によって駆動する。前記R軸テーブル15は、Y軸テーブル13に設けられた回転ユニット21によって回転する。
【0032】
前記昇降テーブル16は、プリント配線板8をマスクプレート6に下方から重ね合わせるためのもので、R軸テーブル15上のボールねじユニット22によって駆動する。
プリント配線板8のマスクプレート6に対するX方向、Y方向の位置およびZ方向の軸線回りの角度は、プリント配線板8を上方から基板撮像カメラ23で撮像することによって検出し、Y軸テーブル13、X軸テーブル14およびR軸テーブル15を動作させることによってマスクプレート6と一致させる。
前記マスクプレート6は、薄板状に形成されており、図1に示すように、X方向の両端部が基台2に支持されている。マスクプレート6の基台2に対する位置は、マスク撮像カメラ24(図5参照)によってマスクプレート6を撮像することによって検出する。
【0033】
なお、このマスクプレート6へのプリント配線板8の位置合わせは、基板撮像カメラ23で撮像した位置合わせマークと、マスク撮像カメラ24で撮像したマスクプレート6の位置合わせマークとが一致するように昇降テーブル16の位置制御を実施することで行う。
【0034】
前記スキージユニット7は、図1に示すように、基台2の上方においてX方向に延在する水平フレーム31に取付けられている。この水平フレーム31は、X方向両側において基台に支持されたY方向フレーム部材34に取付けられたレール34a(図2参照)に、Y方向へ移動自在に支持されている。また、この水平フレーム31は、図2に示すように、Y方向に延びるボールねじ軸32を有するボールねじユニット33によって駆動する。このボールねじ軸32は、前記Y方向フレーム部材34に回転自在に支持されている。このボールねじ軸32の一端部にヘッドY軸モータ35が接続されている。前記水平フレーム31には、前記ボールねじ軸32が螺合するボールねじナット36が取付けられている。
【0035】
前記ボールねじユニット33による駆動によって水平フレーム31がY方向に移動することによって、水平フレーム31に支持されているスキージユニット7がマスクプレート6に沿ってY方向に移動する。この実施例においては、前記水平フレーム31と前記ボールねじユニット33とによって、本発明でいう移動装置37が構成されている。
【0036】
スキージユニット7は、図2〜図4に示すように、前記水平フレーム31に取付けられた本体フレーム41と、この本体フレーム41に昇降自在に支持されたスキージヘッド42と、このスキージヘッド42を本体フレーム41に対して昇降させる昇降装置43(図3参照)などによって構成されている。
前記本体フレーム41は、図3に示すように、X方向とZ方向とに延在する板状に形成されている。この本体フレーム41の下端部であってX方向の両端部には、後述するスキージヘッド42の重量を支えるための第1の圧縮コイルばね44が立設されている。これらの第1の圧縮コイルばね44は、本体フレーム41の下端部に突設された取付座45に、ここから上方へ延びるように取付けられている。
【0037】
本体フレーム41における前記第1の圧縮コイルばね44,44の間には、スキージヘッド42をZ方向に移動自在に支持するための一対の第1のガイドレール46が取付けられている。これらの第1のガイドレール46,46には、複数のスライダ47を介してスキージヘッド42の支持板48がZ方向に移動自在に支持されている。この支持板48の上端部であってX方向の両端部には、前記第1の圧縮コイルばね44の上に載置される受圧部材49が取付けられている。この受圧部材49を第1の圧縮コイルばね44の上に載置することにより、支持板48を有するスキージヘッド42の全重量が第1の圧縮コイルばね44によって支えられる。
本体フレーム41における前記一対の第1のガイドレール46,46の間には、後述する昇降装置43の昇降部材51をZ方向に移動自在に支持するための第2のガイドレール52が取付けられている。
【0038】
昇降装置43は、図3に示すように、本体フレーム41におけるX方向の中央部にZ方向に延びる状態で回転自在に支持されたボールねじ軸53と、このボールねじ軸53の上端部にベルト54を介して接続されたヘッド昇降用モータ55と、前記ボールねじ軸53が螺合するボールねじナット56を有する前記昇降部材51とによって構成されている。この実施例においては、この昇降装置43と後述する制御装置とによって、請求項9記載の発明でいう荷重負荷装置が構成されている。
前記ヘッド昇降用モータ55は、本体フレーム41におけるX方向の一端部であって前記第1の圧縮コイルばね44より外側に取付けられている。
【0039】
前記ボールねじナット56は、昇降部材51におけるX方向の中央部に取付けられている。この昇降部材51は、前記ヘッド昇降用モータ55に近接するX方向の一端部にスライダ57が取付けられており、このスライダ57を介して前記第2のガイドレール52に上下方向へ移動自在に支持されている。
昇降部材51におけるX方向の他端部には、スキージヘッド42を前記第1の圧縮コイルばね44の弾発力に抗して下方に押すための押圧子58が設けられている。この押圧子58は、前記支持板48の下端部に突設された受圧板59と上方から見て重なるように位置付けられている。
【0040】
前記押圧子58と前記受圧板59との間には、第2の圧縮コイルばね60が弾装されている。すなわち、ヘッド昇降用モータ55の駆動によりボールねじ軸53を回転駆動し、ボールねじナット56を介して昇降部材51に下向きの力が加えられた場合、この力は、前記押圧子58、第2の圧縮コイルばね60および受圧板59を介して前記支持板48に伝達される。そして、この下向きの力が前記2本の第1の圧縮コイルばね44の弾発力より大きくなったときに支持板48を有するスキージヘッド42の全体が下方へ移動する。
昇降装置43は、図2に示すように、スキージヘッド42の後述するスキージ61がマスクプレート6に接触する印刷位置と、スキージ61がマスクプレート6から上方に離間する退避位置との間でスキージヘッド42を昇降させることができるように構成されている。
【0041】
前記スキージヘッド42は、図2および図4に示すように、前記支持板48と、この支持板48の上端部に装置の前方(図2においては左方)へ向けて突設された取付部材62と、この取付部材62にロードセル63を介して取付けられた支持部材64と、この支持部材64の下端部に設けられたカートリッジホルダ65と、このカートリッジホルダ65の下端部に取付けられた前記一対のスキージ61,61と、前記支持部材64の前部に取付けられたエアシリンダ66などによって構成されている。
【0042】
前記ロードセル63は、ひずみゲージ式のもので、ヘッド昇降用モータ55の駆動により第1の圧縮コイルばね44の弾発力に抗し、第2の圧縮コイルばね60を介して取付部材62から加えられる下向きの力の大きさを検出できるものが用いられている。なお、後述するように、エアシリンダ66がオンになっていない状態においては、このロードセル63によって、基板8からマスクプレート6、スキージ61、及び支持部材64を介して加えられる大きさが同じで上向きの反力が検出可能である。以下、このロードセル63によって検出される前記反力をロードセル検知荷重という。
【0043】
このロードセル63は、後述する制御装置71(図5参照)に接続されており、ロードセル検知荷重を信号にして制御装置71に送る。この実施例においては、このロードセル63と後述する制御装置71とによって本発明でいう固着検知装置が構成されている。
前記支持部材64は、複数の部材を組合わせることによって形成されており、前記支持板48の前方で上下方向に延在するように前記ロードセル63に取付けられている。
【0044】
カートリッジホルダ65は、半田ペースト72(図2参照)を供給するためのカートリッジ73を保持するとともに、半田ペースト72を一時的に貯留するためのもので、カートリッジ73が装填されるカートリッジ取付部74と、このカートリッジ取付部74の下に形成された半田ペースト室75とから構成されている。カートリッジ取付部74は、上方に向けて開口する角筒状であって、カートリッジ73が着脱自在に嵌合できるように形成されている。
【0045】
カートリッジ73は、図2に示すように、上方に向けて開口する有底筒状の押出し容器81と、この押出し容器81の上端部の開口部分を閉塞する押出し用蓋体82とから構成されており、内部に半田ペースト72が貯留されている。前記押出し容器81は、プラスチックによって形成されており、平面視においてX方向に長い長円状を呈する筒壁81aと、この筒壁81aの下端部に一体成形によって一体に形成された底板81bとから構成されている。前記底板81bには、半田ペースト72が吐出される多数の透孔81cが穿設されている。
【0046】
前記蓋体82は、前記筒壁81aのX方向に長い長円状形状の開口部分に摺動可能に嵌挿されており、後述するエアシリンダ66によって下方へ押圧される。この蓋体82が下方へ押圧されることにより、この蓋体82がピストンとして機能し、カートリッジ73内の半田ペースト72が前記透孔81cを通して半田ペースト室75内に吐出される。
【0047】
前記半田ペースト室75は、前記カートリッジ73から吐出された半田ペースト72を一時的に貯留するためにあり、図2に示すように、前記カートリッジ取付部74の底から下方に延びるように形成されている。この実施例による半田ペースト室75は、図4に示すように、前記カートリッジ取付部74からX方向の両側に突出するハウジング83の内部に形成されている。この半田ペースト室75の底は、後述するスキージ61によって構成されている。
【0048】
スキージ61は、この実施例では前記ハウジング83のX方向の一端部から他端部まで延在する金属製の板によって形成されている。スキージ61,61は、図2に示すように、カートリッジホルダ65の下端部であってY方向の一端側と他端側とに、互いに離間するように設けられている。また、これらのスキージ61は、下方に向かうにしたがって漸次他方のスキージ61に近接するように傾斜している。このようにスキージ61がカートリッジホルダ65に取付けられていることによって、これらのスキージ61どうしの間に半田ペースト室75の半田出口84が形成されている。
【0049】
前記エアシリンダ66は、図2に示すように、シリンダ66aとピストン66bとを備え、ピストン66bを有するピストンロッド85が前記蓋体82を上方から押圧するように支持部材64の前部に取付けられている。この実施例においては、図4に示すように、2個のエアシリンダ66,66がX方向に間隔をおいて設けられている。これらのエアシリンダ66,66の2本のピストンロッド85,85の下端には平面視長円状の加圧板85aが固着されている。すなわち、これらのエアシリンダ66,66が伸長(簡便表現であり、エアシリンダ66,66の各シリンダに対してピストンロッド85,85が伸長と同意)することによって、カートリッジ73の蓋体82が下方へ押圧される。これらのエアシリンダ66によって、本発明でいう加圧装置が構成されている。すなわち、この実施例においては、空気を作動流体とするシリンダを使用している。
【0050】
これらのエアシリンダ66に供給する空気を通す空気通路(図示せず)には、エアシリンダ66が蓋体82を押圧するときの押圧力の大きさを制御するために、エアシリンダ66に供給される空気の圧力を変化させる電空レギュレータ86(図5参照)が設けられている。この電空レギュレータ86も後述する制御装置71に接続されており、制御装置71によって動作が制御される。この実施例においては、この電空レギュレータ86によって、請求項7記載の発明でいう押圧荷重可変装置が構成されるとともに、請求項8記載の発明でいう圧力調整装置が構成されている。また、この実施例においては、前記エアシリンダ66と、電空レギュレータ86と、後述する制御装置71とによって、本発明でいう固着解除装置が構成されている。
【0051】
制御装置71は、スクリーン印刷機1の上述した各装置の動作を制御するためのもので、図5に示すように、演算処理部91、印刷プログラム記憶部92、データ記憶部93、モータ制御部94、ON/OFF制御部95、加圧制御部96、センサデータ入力部97、画像処理部98、外部入出力部99、報知部100などを備えている。
【0052】
前記演算処理部91は、後述する演算を行うとともに、制御装置71の上述した各部を連係させて印刷プログラム等の各種プログラムを実行する。
印刷プログラム記憶部92は、後述する各種プログラムを記憶させたメモリによって構成されている。各種プログラムとは、例えば図6に示した印刷工程の全体の動作手順や、図7に示した固着状態の有無をチェックするときの動作手順、図8に示した固着状態を解除するときの動作手順、図9に示した印刷時の動作手順などである。
【0053】
データ記憶部93は、後述するプログラムを実施する上で必要な初期値や、各種の設定値などを記憶させたメモリによって構成されている。
モータ制御部94は、スクリーン印刷機1に設けられている各種のモータの動作を制御する。各種のモータとは、印刷ステージ5のX軸テーブル14、Y軸テーブル13、R軸テーブル15、昇降テーブル16などを駆動するための4個のモータ101〜104(図5参照)と、搬入用コンベア駆動装置105のモータ、搬出用コンベア駆動装置106のモータ、メインコンベア駆動装置107のモータ、ヘッド昇降用モータ55およびヘッドY軸モータ35などである。
【0054】
ON/OFF制御部95は、前記印刷ステージ5のクランプユニット18やピンユニット17に設けられているソレノイドのON/OFFや、前記エアシリンダ66に接続された空気通路に設けられている電磁弁108の開閉などを切り換える。
加圧制御部96は、エアシリンダ66が所定の押圧力で蓋体82を押圧するように前記電空レギュレータ86の動作を制御する。
【0055】
加圧制御部96は、印刷中にカートリッジ73内から透孔81cを介して半田ペースト室75内の半田ペーストを加圧するため、エアシリンダ66が相対的に小さい押圧力で蓋体82を押圧するように電空レギュレータ86を制御する。加圧制御部96は、カートリッジ73において蓋体82が開口部分に固着した場合にこの固着を解除するため、エアシリンダ66が相対的に大きい押圧力で蓋体82を押圧するように電空レギュレータ86を制御する。
センサデータ入力部97は、前記ロードセル63から送出された信号に基づいて力の大きさを測定したり、その他のセンサ、例えば搬入・搬出用コンベア3,4やメインコンベア11などに設けられている他のセンサ111の状態に基づいて各種の情報を検出する。
【0056】
画像処理部98は、基板撮像カメラ23やマスク撮像カメラ24から送られた画像データに画像処理を施して所定の情報を得る。
外部入出力部99は、スクリーン印刷機1の動作状態を表示するための表示ユニット112と、操作者が各種のデータを入力するための入力装置113とが接続されている。この外部入出力部99は、後述する異常時においては、操作者が異常状態を視認できるように表示ユニット112に異常内容を表示させる。
【0057】
報知部100は、スクリーン印刷機1に設けられている報知装置114を作動させる。この実施例による報知装置114は、警報灯によって構成されている。この警告灯は、黄色で点滅するものと、赤色で点滅するものとが用いられている。なお、報知装置114としては、画面表示を警告画面とすることができるCRDや液晶ディスプレイ等の表示装置や、ブザーによって構成することができるし、警告灯や表示装置等の視認性のものとブザー等の音声式のものとの両方によって構成することもできる。
【0058】
次に、この実施例によるスクリーン印刷機1の動作を図6〜図9に示すフローチャートによって説明する。この動作説明を行うに当たっては、前記制御装置71のさらに詳細な説明と併せて行う。ここでは、スキージヘッド42にカートリッジ73が装填され、かつ半田ペースト室75内が半田ペースト72で満たされている状態であると想定して説明する。
【0059】
この実施例によるスクリーン印刷機1によりスクリーン印刷を行うに当たっては、先ず、図6に示したフローチャートのステップS601において初期設定が行われる。この初期設定としては、スクリーン印刷を行うプリント配線板8の予定印刷枚数N1と、後述する固着状態を解除する動作を行い得る回数の上限とする最大実施回数A0と、印刷開始時の荷重B1および固着状態を解除するときの荷重B3と、固着状態の有無を判断するための判断基準値Bと、印刷中蓋体82を押圧し続けるためのエアシリンダ66への供給空気圧力C1(固着状態をチェックする場合にも印刷中と同じ供給空気圧力C1とする)と、固着状態を解除するときのエアシリンダ66への供給空気圧力C2とである。これらの供給空気圧力C1,C2がエアシリンダ66に供給されることによりエアシリンダ66に発生する力、すなわちエアシリンダ66が蓋体82を押す力が本発明でいう押圧荷重になる。
【0060】
前記荷重B1,B3は、ロードセル63によって検出する荷重である。前記荷重B1には、印刷中スキージ61がプリント配線板8により支持されマスクプレート6を押圧する印圧荷重より僅かに大きな荷重としての適正値が設定される。また、初期設定時に印刷済みプリント配線板8の枚数を示すNを0に設定し、固着状態を解除するために行う動作の回数を示すAを0に設定する。
初期設定が終了した後、ステップS602において、現在の印刷枚数Nが予定印刷枚数N1より少ないか否かを判別する。ここでNOと判定された場合、すなわち印刷枚数Nが予定印刷枚数N1に達した場合、制御装置71は、印刷動作を終了させてスクリーン印刷機1を停止させる(ステップS603)。
【0061】
現在の印刷枚数Nが予定印刷枚数N1より少ない場合は、ステップS604において、プリント配線板8を印刷可能位置に位置決めする。ここでは、搬入用コンベア3によるプリント配線板8の印刷ステージ5上への搬入、クランプユニット18によるプリント配線板8のクランプ、基板撮像カメラ23による撮像、昇降テーブル16が上昇し両コンベア3,4の位置から離れた時点から、上昇途中におけるX軸,Y軸、R軸テーブル13,14,15によるプリント配線板8の位置決め、さらに昇降テーブル16が上昇してプリント配線板8のマスクプレート6への重ね合わせなどが行われる。
【0062】
このようにプリント配線板8をマスクプレート6に重ね合わせた後、ステップS605において、昇降装置43によってスキージヘッド42を下降させる。スキージヘッド42が下降することにより、スキージ61がマスクプレート6に上方から接触する。この状態でさらに昇降装置43がスキージヘッド42を下方へ付勢することによって、スキージヘッド42は、マスクプレート6から上向きの力からなる反力を受けるようになる。この反力は、ロードセル63によって検出される。
【0063】
制御装置71は、このステップS605において、ロードセル63によって検出された前記ロードセル検知荷重が印刷開始時の荷重B1に達したときに昇降装置43を停止させる。このとき、第1の圧縮コイルばね44及び第2の圧縮コイルばね60の収縮により、所望の印圧荷重より僅かに大きい荷重B1が発生しているのであり、この荷重B1を保持するために、昇降部材51およびボールねじナット56の上下方向位置が保持され、この保持のため、ボールねじナット56に嵌合するボールねじ軸53の回転方向位置が保持される。ボールねじ軸53の回転方向位置はベルト54を介してヘッド昇降用モータ55により保持される。なお、ロードセル63の検知荷重B1は前記センサデータ入力部97が測定し、昇降装置43の動作はモータ制御部94が制御する。すなわち、この実施例においては、前記モータ制御部94と前記センサデータ入力部97とによって本発明でいう昇降制御部が構成されている。
【0064】
次に、ステップS606において、現在のスクリーン印刷機1の状態が後述する所定条件に一致しているか否かを判別する。この所定条件とは、例えば現在の印刷枚数Nが予め定めた所定の枚数である、カートリッジ交換後の初回の印刷である、カートリッジ73の使用開始からの経過時間が予め定めた時間に達している、などカートリッジ73の蓋体82の開口部分への固着の可能性がある、あるいは固着確認が必要とされる状態のことである。これらの条件のうち少なくとも一つが所定条件として設定してある。
【0065】
スクリーン印刷機1の現在の状態が前記所定条件と一致する場合、ステップS607に進んで後述するように固着状態の有無のチェックを行い、一致しない場合には、ステップS608に進んで後述するように印刷を行う。図6に示すフローチャートのステップS607においては、固着状態の有無のチェックを行うことを単に「固着チェック」と記載してある。
固着状態の有無のチェックは、図7に示すように行われる。固着状態の有無のチェックを行うためには、先ず、ステップS701に示すように、エアシリンダ66(加圧用シリンダ)をその加圧圧力がC1になるように動作させる。このときの加圧圧力C1は、エアシリンダ66が相対的に小さい押圧力で蓋体82を押圧するように加圧制御部96によって設定される。
【0066】
エアシリンダ66によってカートリッジ73の蓋体82が押圧されると、蓋体82が押出し容器81に固着していない場合、半田ペースト72がカートリッジ73内から半田ペースト室75に吐出され、半田ペースト室75内の半田ペースト72の圧力が増大する。このように圧力が増大すると、この圧力によってスキージヘッド42が上方に付勢されるために、実質的に上述した反力の大きさが増大することになり、ロードセル検知荷重が増大する。
【0067】
なお、エアシリンダ66の作動において、ヘッド昇降用モータ55の位置は停止保持され、昇降部材51の上下方向位置も保持したままであるが、支持板48が上昇して第1の圧縮コイルばね44及び第2の圧縮コイルばね60の収縮状態が変化し、ロードセル検知荷重が増大する。この時のロードセル検知荷重は、スキージ61によるマスクプレート6からの反力と半田出口84における半田ペースト圧力によるマスクプレート6押圧力に対する反力の和となる。半田出口84における半田ペースト圧力に基づく反力は、スキージ61における反力に比べて小さく、支持板48の上昇量は僅かなものとなる。支持板48の上昇によりスキージ61の撓み量が変化し、マスクプレート6からの反力はB1から僅かに減少する。厳密に言えばB1から僅かに減少するこの反力が印圧荷重となる。
【0068】
制御装置71は、上述したようにエアシリンダ66を動作させた後、ステップS702において、ロードセル63によって現在のロードセル検知荷重B2を測定し、このロードセル検知荷重B2から前記印刷開始時のロードセル63の検知荷重B1を減算してその値を差分荷重Bとする。前記ロードセル検知荷重B2によって、請求項1に記載した発明でいう検出値が構成されている。ロードセル検知荷重B2の測定はセンサデータ入力部97が行う。また、差分荷重Bを求めるB2−B1の演算と、後述するステップS703における数値の比較とは、演算処理部91が行う。
【0069】
次に、制御装置71は、ステップS703において、前記差分荷重Bが予め定めた判定荷重B0より大きいか否かを判別する。固着がないときは荷重B2は荷重B1より大きくなる一方、完全に固着する場合は荷重B2と荷重B1は同一となる。僅かに固着している場合は、荷重B2は荷重B1より僅かに大きくなる。固着と判定する基準をどこに置くかにより判定荷重B0が変化することになる。この判定荷重B0は、例えば、0としたり、実験等により求めた値とすることができる。実験等により判定荷重B0を求めるに当たっては、カートリッジ73から半田ペースト72が必要量だけ吐出されたときに検出したロードセル63の検知荷重と、印刷開始時のロードセル63の検知荷重Bとの差とすることができる。前記荷重Bが本発明でいう検出値を構成し、判定荷重B0が本発明でいう判定値を構成している。
【0070】
前記ステップS701において、カートリッジ73の蓋体82が押出し容器81内に挿入されて必要量の半田ペースト72がカートリッジ73から吐出された場合、言い換えれば蓋体82が押出し容器81に固着していない場合は、ロードセル検知荷重B2は印刷開始時のロードセル63の検知荷重B1より大きくなる。この場合、ステップS703でYESと判定され、ステップS704に進む。一方、蓋体82が押出し容器81に固着していた場合には、カートリッジ73から半田ペースト72が吐出されることがなく、スキージヘッド42が上方に付勢されることもないから、ロードセル検知荷重B2と印刷開始時の荷重B1とは等しくなるか、差の差分荷重Bは判定荷重B0より小さくなる。この場合、ステップS703においてNOと判定され、ステップS705に進む。
【0071】
ステップS704においては、固着の有無を示す変数Fに、固着していないことを示す0が代入される。ステップS705においては、前記変数Fに、固着していることを示す1が代入される。
このように変数Fに0または1が代入されることによって固着チェックが終了し、ステップ706においてエアシリンダ66による加圧を止め、その後図6に示すフローチャートのステップS609に進む。
【0072】
図6のステップS609においては、蓋体82の固着があるか否かを判別する。蓋体82が押出し容器81に固着している場合、すなわち前記変数F=1である場合は、ステップS610に進む。ステップS610においては、後述する固着状態を解除するための動作を実施した回数Aが前記最大実施回数(固着状態を解除する動作の回数の上限)A0より小さいか否かを判別する。一方、蓋体82が押出し容器81に固着していない場合、すなわちF=0である場合には、ステップS608に進み、後述する印刷を行う。
【0073】
ステップS610において、固着状態を解除するための動作を実施した回数Aが前記最大実施回数A0に達していると判定された場合は、ステップS611に進み、報知部100が報知装置114を動作させるとともに、スクリーン印刷機1を停止させる。この場合の報知装置114による警報は、赤色の警告灯を点滅させることによって行う。また、このときには、表示ユニット112に蓋体が固着していることが表示される。前記ステップS610において、固着状態を解除するための動作を実施した回数Aが前記最大実施回数A0より少ない場合は、ステップ612に進み、後述するように固着状態を解除する動作が行われる。図6に示すフローチャートのステップS612においては、固着状態を解除することを単に「固着解除」と記載してある。
【0074】
なお、ステップS611に進んだ場合、作業者はカートリッジ73を固着のない良品と交換し、再起動スイッチを押すことになる。再起動スイッチがオンされるとステップS607からフローチャートの実施が再開される。これにより印刷不良基板の発生が防止される。また、このフローチャートにおいてステップS610,S612を省略する場合には、ステップS609で固着があると判断されるとステップS611に進み、直ちに警報が実施されるとともに、スクリーン印刷機1が停止される。
【0075】
固着状態の解除動作は、図8に示すように行われる。固着状態の解除を行うためには、先ずステップS801において、スキージヘッド42をロードセル検知荷重がB3になる位置まで昇降装置43によって下降させる。この実施例においては、前記ロードセル検知荷重B3は、固着がない場合のロードセル検知荷重B2より大きな値となるよう設定され、さらに固着状態の解除動作を実施した回数Aが多くなるほど大きくなるように設定されている。
【0076】
次に、ステップS802において、エアシリンダ66に加圧圧力C2を作用させることで蓋体82を押圧させ、この押圧状態が所定時間経過した後にエアシリンダ66による加圧を止める。前記加圧圧力C2は、上述した固着状態の有無のチェックを行うときの加圧圧力C1より大きくなるように設定されている。この実施例においては、前記加圧圧力C2は、固着解除を実施した回数Aが多くなるほど大きくなるように設定されている。このステップS802を実施するときは、前記報知部100は黄色の警告灯を点滅させる。
【0077】
このようにエアシリンダ66により相対的に大きな加圧圧力C2で繰り返し蓋体82が押圧されることによって、多くの場合において、蓋体82が押出し容器81に対して移動できるようになり、蓋体82の固着状態を解消することができる。
エアシリンダ66の加圧圧力C2による蓋体82の押圧と、所定時間の保持とは、予め定めた回数Mだけ繰り返し行う。この回数Mも前記回数Aが多くなるほど大きくなるように設定することができる。
【0078】
前記押圧と所定時間の保持とがM回繰り返された後、制御装置71は、ステップS803に示すように、スキージヘッド42をロードセル検知荷重が荷重B3より小さな荷重B1となる位置まで昇降装置43によって上昇させる。そして、固着状態を解除する動作を実施した回数Aに1を加算する。
このように固着状態を解除する動作が終了した後は、図6に示すフローチャートのステップS607に進み、再び固着状態の有無のチェックを行う。固着状態の有無のチェックを行った後にステップS609において固着がないと判定された場合、ステップS608において印刷が行われる。
【0079】
印刷は、図9に示すように行われる。印刷を行うに当たっては、先ず、ステップS901に示すように、制御装置71がスキージヘッド42の現在のY方向の位置を検出する。スキージヘッド42が装置前側の端部(図2においては左側の端部)に位置している場合は、ステップS902において、スキージヘッド42の目標移動方向を示す変数Yに後方であることを意味する値を代入する。この値は、前記ヘッドY軸モータ35に設けられているエンコーダ(図示せず)の位置値である。なお、この値が大きくなるほどスキージヘッド42の位置が後側になる。
【0080】
一方、スキージヘッド42が装置前側の端部に位置している場合は、ステップS903において、前記変数Yに前方であることを意味する値を代入する。
次に、ステップS904において、エアシリンダ66(加圧用シリンダ)をその加圧圧力がC1になるように動作させ、ステップS905において、ロードセル63によって現在のロードセル検知荷重を測定する。ここで測定されるロードセル検知荷重は、上述した固着状態の有無のチェック時に測定されたロードセル検知荷重B2と必ずしも一致するとは限らないから、この場合のロードセル検知荷重をB2aとする。
【0081】
このようにロードセル検知荷重B2aを測定した後、ロードセル検知荷重B2aから予め定めた微小数値ΔB2aを減算して下限荷重B4を求めるとともに、ロードセル検知荷重B2aに前記微小数値ΔB2aを加算して上限荷重B5を求める。この演算は、制御装置71の演算処理部91が行う。
【0082】
しかる後、ステップS906において、制御装置71が移動装置37の動作を制御する。スキージヘッド42がY方向の端部で停止している場合、スキージヘッド42を他端部に向けて移動させ、スキージヘッド42が移動中である場合は、所定速度を維持するように移動を継続させる。そして、ステップS907において、ロードセル63によって現在のロードセル検知荷重B(ステップS705で求める差分荷重Bとは異なる荷重)を測定する。現在のロードセル検知荷重Bは、エアシリンダ66の押圧力によってスキージヘッド42に作用する反力と、昇降装置43がスキージヘッド42を下降させることにより生じる反力との和である。その後、ステップS908において、ロードセル検知荷重Bが前記下限荷重B4より大きいか否かを判別する。
【0083】
ロードセル検知荷重Bが下限荷重B4以下である場合、ステップS909に進み、スキージヘッド42を昇降装置43によって所定の微少量だけ下降させ、ステップS907に戻る。ロードセル検知荷重Bが下限荷重B4より大きい場合は、ステップS910において、ロードセル検知荷重Bが前記上限荷重B5より小さいか否かを判別する。ロードセル検知荷重Bが上限荷重B5以上である場合、ステップS911に進み、スキージヘッド42を昇降装置43によって所定の微少量だけ上昇させ、ステップS907に戻る。
【0084】
ステップS907〜S911のフィードバック制御を実施することで、印刷中の印圧荷重を所望の値に保持することができる。プリント配線板8に歪みがなくピンユニット17により平坦に保持されている場合には、このフィードバック制御は実施しなくても、印圧荷重は印刷中所望の値とすることができる。
【0085】
ロードセル検知荷重Bが前記下限荷重B4より大きくかつ上限荷重B5より小さい場合、ステップS912において、ヘッドY軸モータ35に設けられているエンコーダの現在の位置値Yを検出する。次に、ステップS913において、前記位置値Yに基づいてスキージヘッド42が移動中であるか否かを判別する。この判別は、スキージヘッド42が前側端部に位置しているときエンコーダの位置値Y1と、スキージヘッド42が後側端部に位置しているときのエンコーダの位置値Y2とを用いて行う。なお、位置値Y1は位置値Y2より小さくなるように設定されている。
【0086】
すなわち、現在の位置値Yが前記Y1より大きくかつY2より小さいときは、移動中であると判定され、ステップS907に戻る。また、上記判別条件とは一致しない場合は、スキージヘッド42が前側端部または後側端部に移動したと判定され、ステップS914において、移動装置37によるスキージヘッド42のY方向への移動を停止させる。また、このときは、停止後エアシリンダ66への圧力空気の供給を停止させて押圧力を解消させ、続いて昇降装置43によってスキージ61が退避位置に位置するようにスキージヘッド42を上昇させる。
【0087】
このようにスキージヘッド42がY方向の端部で上昇することによって1回の印刷が終了する。
印刷が終了した後、図6に示すフローチャートのステップS613において、プリント配線板8を搬出させる。この搬出は、昇降テーブル16の下降、この下降中におけるX軸テーブル14・Y軸テーブル13・R軸テーブル15の搬送位置への復帰、メインコンベア11の位置決め、プリント配線板8のクランプ解除などを実施した後、メインコンベア11と搬出用コンベア4とによってプリント配線板8を後工程を実施する装置に搬出する。その後、ステップS614において、印刷枚数を示す変数Nに1を加え、ステップS602に戻る。
【0088】
上述したように構成されたスクリーン印刷機1においては、カートリッジ73の蓋体82が押出し容器81に固着しているか、完全に固着してはいないが押出し容器81に対して移動し難い状態である(異常状態である)ことをエアシリンダ66とロードセル63とを用いて検出し、このような異常状態になると制御装置71がエアシリンダ66の動作を制御して蓋体82を相対的に高い加圧圧力C2で繰り返し(M回)押圧する。したがって、この実施例によれば、前記エアシリンダ66と制御装置71とからなる固着解除装置によって蓋体82が押出し容器81に対して移動するように修復できるから、蓋体の固着に起因して印刷不良が発生するのを防ぐことができる。
【0089】
この実施例においては、蓋体82の押出し容器81への固着を検知する固着検知装置(ロードセル63と制御装置71)を備えているから、蓋体82が押出し容器81に固着しているときのみに固着が解除される。このため、この実施例によれば、エアシリンダ66の押圧により蓋体82の固着状態を解除する動作が必要に応じて行われるから、スクリーン印刷の能率を高く保ちながら、蓋体82の押出し容器81への固着を確実に解除することができる。
【0090】
この実施例においては、蓋体82の固着状態を解除する動作を行った後、前記固着検知装置により前記固着の有無を検知させている。このため、エアシリンダ66が蓋体82の固着状態を解除する動作を行っているにもかかわらず固着状態が解除されていないような場合、これを固着検知装置によって検知することができる。したがって、この実施例によれば、固着状態が未解除の状態でスクリーン印刷を行うのを防ぐことができる。
【0091】
また、この実施例においては、前記蓋体82の固着状態の有無を検出するに当たって、スキージヘッド42に設けたロードセル63を使用しているから、スクリーン印刷を行うためにスキージヘッド42をマスクプレート6に押し付けるときの荷重(印刷圧力であって、上記ロードセル検知荷重B)の検出と、固着状態の有無の検出とを一つのロードセル63で行うことができる。このため、専ら蓋体82の固着状態の有無を検出するためのセンサを装備する場合に較べて、コストダウンを図ることができる。
【0092】
より正しい印圧荷重は、スキージヘッド42の印刷移動中におけるロードセル検知荷重Bから、半田ペーストが半田出口84を介してマスクプレート6を押圧する荷重の反力を差し引いたものとなる。
2つのエアシリンダ66における不図示のピストンの受圧面積の合計をA1、開口部分の面積(ほぼ蓋体82の面積と等しい)をA2、半田出口84の面積をA3とすると、反力はC1×A1÷A2×A3となる。すなわち、C1×A1×A3/A2となる。なお、蓋体82の面積A2はA1,A3に比べて大きくなるので、この反力はロードセル検知荷重Bに比べて小さなものとなる。
【0093】
さらに、この実施例によれば、固着状態を解除するための動作を実施した回数Aが前記最大実施回数A0に達していると判定された場合に報知部100が報知装置114を動作させるから、蓋体82が押出し容器81に固着している状態が解消されない場合、操作者にカートリッジ73を交換するように促すことができる。しかも、このスクリーン印刷機1においては、報知装置114の動作とともにスクリーン印刷動作を停止するから、印刷不良が発生することはない。
【0094】
この実施例によれば、蓋体82の固着状態を解除するときにエアシリンダ66に供給する加圧圧力C2(前記固着解除装置が蓋体82を押圧する荷重)を、印刷時にエアシリンダ66に供給する加圧圧力C1(前記固着解除装置が蓋体を押す押圧荷重)より大きくしているから、蓋体82が押出し容器81に固着している状態を解除し易い。
【0095】
この実施例においては、前記エアシリンダ66(加圧装置)による押圧荷重を可変とする電空レギュレータ(押圧荷重可変装置)を備えているから、前記押圧荷重を印刷時と固着解除時との両方においてそれぞれ最適な大きさに設定することができる。したがって、この実施例によれば、一つの加圧装置(この実施例では二つのエアシリンダ66)で印刷時における蓋体82の押圧と、固着状態を解除するときにおける蓋体82の押圧とを行うことができるから、専ら蓋体82の固着状態を解除するための装置を装備する場合に比べて部品数を低減し、装置のコストダウンを図ることができる。
【0096】
この施例においては、シリンダ66aとピストン66bとを有するエアシリンダ66によって加圧装置を構成し、圧力調整装置として電空レギュレータ68を備えているから、固着解除装置を簡単な構造で実現することができる。
【0097】
この実施例においては、マスクプレート6をスキージ61が押圧するようにするとともに、印刷時と固着解除時とで押圧荷重を変化させる昇降装置43(荷重負荷装置)を備え、固着解除時における押圧荷重(B3)を印刷時における押圧荷重(B1)より大きくするよう昇降装置43を制御している。このため、この実施例によれば、固着解除された瞬間に固着解除用の大きさの荷重が作用したままであっても、スキージ61の先端から半田ペースト72がマスクプレート6上に流出することがない。このため、一つの昇降装置43で印刷時と固着解除時とにおいてそれぞれ適正な前記押圧荷重を得ることができる。
【0098】
この実施例においては、印刷動作を行うときにロードセル検知荷重Bが下限荷重B4と上限荷重B5との間の値になるように昇降装置43の動作がフィードバック制御により制御される。このため、例えばプリント配線板8に歪みが生じていてその上面が平坦ではない場合であっても、この歪みがあるプリント配線板8の上面に追従するようにスキージ61を移動させることができるから、印刷圧力が常に適正になる。
この実施例では荷重検出器としてロードセル63を使用する例を示したが、本発明を実施するに当たってはロードセル63に限定されることはなく、他の種類の圧力センサを使用することができる。
【0099】
(第2の実施例)
固着状態の有無のチェックを行うためには、図10〜図12に示すように、半田ペースト室の圧力を直接検出して行うことができる。
図10は他の実施例を示す要部の断面図、図11は他の実施例のブロック図、図12は固着状態の有無をチェックするときの動作を示すフローチャートである。これらの図において、前記図1〜図9によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
【0100】
図10に示すスキージヘッド42のカートリッジホルダ65には、半田ペースト72の圧力を検出するための圧力センサ121が取付けられている。この圧力センサ121は、先端側の圧力検出部が半田ペースト室75内に臨むようにカートリッジホルダ65に取付けられており、図11に示すように、制御装置71のセンサデータ入力部97に接続されている。この圧力センサ121は、半田ペースト室75内の半田ペースト72の圧力を測定し、信号としてセンサデータ入力部97に送る。この実施例においては、前記圧力センサ121と制御装置71とによって、本発明でいう固着検知装置が構成されている。
【0101】
この実施例によるスクリーン印刷機1は、前記圧力センサ121を使用して前記蓋体82の押出し容器81への固着状態の有無を検出する。この固着状態のチェックは、第1の実施例と同様に、図6に示すステップS607で実施される。
【0102】
圧力センサ121を用いて固着状態の有無のチェックを行うためには、先ず、図12に示すフローチャートのステップS121に示すように、エアシリンダ66(加圧用シリンダ)をその加圧圧力がC1になるように動作させる。次に、ステップS122において、圧力センサ121によって半田ペースト室75内の圧力Pを測定し、ステップS123において、前記ペースト圧Pが予め定めた判定圧力P0より大きいか否かを判別する。前記ペースト圧Pが請求項2記載の発明でいう検出値を構成し、判定圧力P0が請求項2記載の発明でいう判定値を構成している。
【0103】
カートリッジ73の蓋体82が押出し容器81に固着していない場合、半田ペースト室75内の半田ペースト72の圧力が増大するために、ステップS123においてYESと判定され、ステップS124において、固着状態の有無を示す変数Fに0が代入される。一方、ペースト圧Pが判別圧力P0と等しいか、判別圧力P0り小さい場合は、ステップS125において、固着状態の有無を示す変数Fに1が代入されることにより固着判断が終了し、ステップS126においてエアシリンダ66による加圧を止める。
このように固着状態の有無のチェックを行った後は、図6に示すフローチャートのステップS609に進み、第1の実施例と同じ動作を行う。
【0104】
このように半田ペースト室75内の半田ペースト72の圧力を圧力センサ121によって検出する構成を採る場合でも第1の実施例と同じ効果を奏する。
特に、この実施例に示したように、圧力センサ121を使用することにより、カートリッジ73から半田ペースト72が吐出されているか否かを直接的に検出することができるから、前記蓋体82の固着状態の有無を高い精度で検出することができる。
これにより、固着状態がある時の警報、報知を確実に実施することができ、印刷を停止することで不良印刷基板が生産されるのを防止し、カートリッジ73の交換あるいはメンテナンスにより良好な印刷を回復することができる。
【0105】
上述した各実施例においては、固着解除装置をエアシリンダ66、電空レギュレータ86および制御装置71によって構成する例を示したが、固着解除装置の構成は適宜変更することができる。例えば、固着解除装置としては、図示はしていないが、スキージヘッド42にモータを搭載し、このモータでカムを回転し、このカムによりハンマーをリフトし、このリフトにより圧縮ばねを収縮させ、さらに回転したカムがハンマーから外れた瞬間、ばねの弾発エネルギーでハンマーにより蓋体を打撃するようにしてもよい。
【0106】
上述した各実施例においては、作動流体として空気を用いるエアシリンダ66によって加圧装置を構成する例を示したが、加圧装置としては、油圧シリンダを使用することができる。加圧装置を油圧シリンダによって構成する場合、押圧荷重可変装置や圧力調整装置は油圧圧力調整器によって構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0107】
【図1】本発明に係るスクリーン印刷機の正面図である。
【図2】要部の構成を示す断面図である。
【図3】昇降装置の構成を示す斜視図である。
【図4】スキージヘッドの下端部の構成を示す斜視図である。
【図5】本発明に係るスクリーン印刷機の構成を示すブロック図である。
【図6】印刷工程の動作を示すフローチャートである。
【図7】固着状態の有無をチェックするときの動作を示すフローチャートである。
【図8】固着状態を解除するときの動作を示すフローチャートである。
【図9】印刷時の動作を示すフローチャートである。
【図10】他の実施例を示す要部の断面図である。
【図11】他の実施例のブロック図である。
【図12】固着状態の有無をチェックするときの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【0108】
1…スクリーン印刷機、6…マスクプレート、7…スキージユニット、8…プリント配線板、37…移動装置、42…スキージヘッド、43…昇降装置、61…スキージ、63…ロードセル、66…エアシリンダ、66a…シリンダ、66b…ピストン、71…制御装置、72…半田ペースト、73…カートリッジ、75…半田ペースト室、81…押出し容器、82…蓋体、86…電空レギュレータ、91…演算処理部、94…モータ制御部、96…加圧制御部、97…センサデータ入力部、100…報知部、114…報知装置、121…圧力センサ。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
半田ペーストが貯留された有底筒状の押出し容器と押出し用蓋体とからなり、この蓋体が押出し容器内に押し込まれることによって押出し容器の底から半田ペーストが出る半田ペースト供給用カートリッジが着脱自在とされ、
前記蓋体を押出し容器の底に向けて押圧する加圧装置と、
前記カートリッジから供給されて半田ペースト室に貯留された半田ペーストをスクリーン印刷用マスクプレートに塗布するスキージとがスキージヘッドに設けられ、
前記スキージヘッドを印刷位置とマスクプレート上方の退避位置との間で昇降させる昇降装置と、
前記スキージヘッドを前記マスクプレートに沿って水平方向に移動させる移動装置と、
これらの装置の動作を制御する制御装置とを備えたスクリーン印刷機において、
前記半田ペースト供給用カートリッジが装着された状態において、前記蓋体の前記押出し容器への固着を解除する固着解除装置を備えることを特徴とするスクリーン印刷機。
【請求項2】
前記蓋体の前記押出し容器への固着を検知する固着検知装置を備え、
前記制御装置は、前記固着検知装置により固着が検知された場合に、前記固着解除装置を動作させ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】
前記制御装置は、前記固着解除装置を動作させた後、前記固着検知装置により前記固着の有無を検知させるようにしたことを特徴とする請求項2に記載のスクリーン印刷機。
【請求項4】
固着が検知されたとき操作者に報知する報知装置を備えることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のスクリーン印刷機。
【請求項5】
前記報知装置に加え、固着が検知されたときスクリーン印刷動作を停止させる報知部を備えることを特徴とする請求項4に記載のスクリーン印刷機。
【請求項6】
前記固着解除装置は、前記蓋体を押出し容器の底に向けて押圧するとともに、この押圧の荷重は、前記スキージヘッドを前記マスクプレートに沿って移動させる印刷状態において、前記加圧装置により前記蓋体を押圧する押圧荷重より大きな荷重であることを特徴とする請求項1ないし請求項5のうち何れか一つに記載のスクリーン印刷機。
【請求項7】
前記加圧装置による押圧荷重を可変とする押圧荷重可変装置を備え、
前記制御装置は押圧荷重可変装置を制御し、印刷時と固着解除時とで押圧荷重を変化させることにより、前記加圧装置、前記押圧荷重可変装置及び前記制御装置により固着解除装置を構成するようにしたことを特徴とする請求項6に記載のスクリーン印刷機。
【請求項8】
前記加圧装置をシリンダとピストンで構成し、このシリンダとピストンの内一方を前記蓋体に当接し、他方を前記スキージヘッドに支持し、シリンダに作動流体を供給することで前記蓋体を押圧するとともに、作動流体の圧力を可変とする圧力調整装置により前記押圧荷重可変装置を構成したことを特徴とする請求項7に記載のスクリーン印刷機。
【請求項9】
前記マスクプレートを前記スキージが押圧するようにするとともに、印刷時と固着解除時とで押圧荷重を変化させる荷重負荷装置を備え、
前記制御装置は、固着解除時における押圧荷重を印刷時における押圧荷重より大きくするよう荷重負荷装置を制御することを特徴とする請求項6ないし請求項8のうち何れか一つに記載のスクリーン印刷機。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【公開番号】特開2009−119821(P2009−119821A)
【公開日】平成21年6月4日(2009.6.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−299177(P2007−299177)
【出願日】平成19年11月19日(2007.11.19)
【出願人】(000010076)ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【Fターム(参考)】