スクリーン印刷機
【課題】マスクのテンションの低下に伴うマスクの交換作業の頻度を少なくして基板の生産性の低下を防止することができるスクリーン印刷機を提供することを目的とする。
【解決手段】基板２上の電極３の配置に応じたパターン開口１５ａを有する矩形の金属板から成るマスク１５及び基板２を接触させた状態のマスク１５上を摺動し、マスク１５上でペーストＰｔを掻き寄せて基板２にペーストＰｔを転写させるスキージ４４を備えたスクリーン印刷機１において、マスク１５の四辺のそれぞれに連結された４つの連結部材３０を４つの連結部材駆動シリンダ３５によって相対移動させてマスク１５にテンションを付与することができるようにする。
【解決手段】基板２上の電極３の配置に応じたパターン開口１５ａを有する矩形の金属板から成るマスク１５及び基板２を接触させた状態のマスク１５上を摺動し、マスク１５上でペーストＰｔを掻き寄せて基板２にペーストＰｔを転写させるスキージ４４を備えたスクリーン印刷機１において、マスク１５の四辺のそれぞれに連結された４つの連結部材３０を４つの連結部材駆動シリンダ３５によって相対移動させてマスク１５にテンションを付与することができるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスク上でスキージを摺動させて基板に半田等のペーストを印刷するスクリーン印刷機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板上の電極に半田等のペーストを印刷するスクリーン印刷機は、基板の電極の配置に応じたパターン開口を有するマスクをパターン開口と電極とが合致するようにして基板に接触させた後、マスク上でスキージを摺動させてペーストを掻き寄せることにより、マスクのパターン開口を介して電極にペーストを転写させるようになっている。マスクは、パターン開口が形成された金属板の周辺部に樹脂（例えばポリエステル）製のシート状部材を取り付け、このシート状部材を矩形枠状のマスク枠によって支持した構成となっている。
【０００３】
このようなスクリーン印刷機では、基板上の電極にペーストを転写させた後、基板をマスクの下面から離間させて版離れを行うことにより電極にペーストを残留させるのであるが、スクリーン印刷の実行回数が増大してくると、パターン開口からマスクの下面に回り込んだペーストの粘性によって版離れ時にマスクが下方に引っ張られてマスクのテンション（樹脂製のシート状部材の張り具合）が低下してくる。このマスクのテンションの低下の程度が大きくなると、版離れのときに基板とマスクが離間するタイミングが遅れて良好な品質での印刷ができなくなってしまうことから、従来はマスクのテンションの低下の状況を種々の方法によって検知し、必要に応じてマスクの下面からペーストの残り滓を除去するマスククリーニングを行って版離れがスムーズに行われるようにしていた（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２６５２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のスクリーン印刷機では、マスクの下面のクリーニングを行っても一旦低下したマスクのテンションが元に戻ることはないことから、マスクのテンションが予め定めた限度以下になったときにはマスク全体を新品のものと交換せざるを得なかった。このため、マスクのテンションが限度以下になる度にオペレータはマスクの交換作業を行う必要があり、その間、スクリーン印刷機の稼動停止を余儀なくされて基板の生産性の低下を招くおそれがあるという問題点があった。
【０００６】
そこで本発明は、マスクのテンションの低下に伴うマスクの交換作業の頻度を少なくして基板の生産性の低下を防止することが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】
【０００７】
請求項１に記載のスクリーン印刷機は、基板上の電極の配置に応じたパターン開口を有する矩形の金属板から成るマスクと、基板を接触させた状態のマスク上を摺動し、マスク上でペーストを掻き寄せて基板に転写させるスキージとを備えたスクリーン印刷機であって、マスクの四辺のそれぞれに連結された４つの連結部材と、４つの連結部材のうち対向するもの同士が互いに離間する方向に相対移動するように４つの連結部材を駆動してマスクにテンションを付与する連結部材駆動部とを備えた。
【０００８】
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、各連結部材とマスクは、各連結部材に設けられた連結用突起をマスクの四辺のそれぞれに設けられた連結用孔部に嵌入させて連結される。
【０００９】
請求項３に記載のスクリーン印刷機は、請求項１又は２に記載のスクリーン印刷機であって、マスクのテンションを計測するテンション計測手段と、テンション計測手段により計測されたマスクのテンションの値に基づいて連結部材駆動部の作動制御を行う連結部材駆動部制御手段とを備えた。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、矩形の金属板から成るマスクの四辺のそれぞれに連結された４つの連結部材を連結部材駆動部によって相対移動させてマスクにテンションを付与することができるようになっており、マスクのテンションが予め定めた限度以下になった場合であっても、マスクの交換を行うことなく、マスクにテンションを付加することでテンションの回復を図ることができる。このためマスクのテンションの低下に伴うマスクの交換作業の頻度を少なくでき、基板生産性の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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要部の斜視図
【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要部の側面図
【図３】（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マスクホルダとマスクの斜視図
【図４】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備えるマスクホルダとマスクの平面図
【図５】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が実行するスクリーン印刷作業の流れを示すフローチャート
【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が実行するスクリーン印刷作業の手順を示す図
【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が実行するスクリーン印刷作業の手順を示す図
【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が実行するスクリーン印刷作業の手順を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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及び図２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スクリーン印刷作業を実行するものであり、基台１０上に設けられた基板搬入コンベア１１、基板保持ユニット１２及び基板搬出コンベア１３、基板保持ユニット１２の上方に基台１０に対して固定して設けられたマスクホルダ１４、マスクホルダ１４によって水平姿勢に保持された矩形の金属板から成るマスク１５、マスク１５の上方に設けられたスキージヘッド１６、マスク１５の下方領域を移動自在に設けられたカメラユニット１７、マスク１５の上方領域を移動自在に設けられた撓み計測器１８及びスクリーン印刷機１の各部の作動制御を行う制御装置１９を備えている。
【００１３】
基板搬入コンベア１１はスクリーン印刷機１の外部から投入された基板２を搬入し（図１中に示す矢印Ｒ１）、基板保持ユニット１２に受け渡す。基板搬出コンベア１３は基板保持ユニット１２から受け取った基板２をスクリーン印刷機１の外部に搬出する（図１中に示す矢印Ｒ２）。すなわち基板２は基板搬入コンベア１１、基板保持ユニット１２、基板搬出コンベア１３の順で搬送され、この基板２の移動方向を以下、Ｘ軸方向（前後方向）とする。また、このＸ軸方向と直交する水平面内方向をＹ軸方向（左右方向）とし、上下方向をＺ軸方向とする。
【００１４】
基板保持ユニット１２は、ＸＹＺロボットから成るユニット移動機構１２Ａ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Ｚ軸方向への移動が自在なユニットベース２１、ユニットベース２１に取り付けられた一対のコンベア２２、ユニットベース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する下受け部２４及び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の両側部をＹ軸方向から挟んで（クランプして）保持する一対のクランプ部材２５を備えている。
【００１５】
図３及び図４において、マスク１５の中央領域には基板２上の電極３の配置に対応した多数のパターン開口１５ａが設けられており、四辺のそれぞれには厚さ方向に貫通した複数の連結用孔部１５ｂが設けられている。各連結用孔部１５ｂは、近傍の辺と平行な方向に延びた長孔となっている。
【００１６】
図３及び図４において、マスクホルダ１４は、マスク１５の四辺のそれぞれに連結される４つの連結部材３０を備えて成る。これら４つの連結部材３０は、Ｙ軸方向に延びてマスク１５のＸ軸方向に対向する両辺（マスク１５の縦辺）それぞれに連結される２つの左右辺連結部材３１と、Ｘ軸方向に延びてマスク１５のＹ軸方向に対向する両辺（マスク１５の横辺）それぞれに連結される２つの前後辺連結部材３２から成る。２つの左右辺連結部材３１は、これら２つの左右辺連結部材３１と直交する方向（Ｘ軸方向）に延びた一対のＸ軸方向移動ガイドレール３３に沿ってＸ軸方向に移動自在であり、２つの前後辺連結部材３２は、これら２つの前後辺連結部材３２と直交する方向（Ｙ軸方向）に延びた一対のＹ軸方向移動ガイドレール３４に沿ってＹ軸方向に移動自在である。
【００１７】
図３及び図４において、４つの連結部材３０（２つの左右辺連結部材３１および２つの前後辺連結部材３２）それぞれの上面には、マスク１５の四辺に沿って設けられた各連結用孔部１５ｂよりも連結用孔部１５ｂの延びる方向（マスク１５の辺に沿った方向）の寸法が小さい連結用突起３０ａが設けられている。マスク１５の四辺に設けられた各連結用孔部１５ｂにマスクホルダ１４の各連結用突起３０ａが嵌入（遊嵌）するようにマスク１５をマスクホルダ１４に取り付けることによってマスク１５とマスクホルダ１４が連結され（図３（ａ）→図３（ｂ））、これによりマスク１５はマスクホルダ１４によって保持された状態となる。
【００１８】
図３及び図４において、マスクホルダ１４を構成する２つのＹ軸方向移動ガイドレール３４と２つのＸ軸方向移動ガイドレール３３にはそれぞれ連結部材駆動シリンダ３５が設けられている。これら４つの連結部材駆動シリンダ３５のうちＹ軸方向移動ガイドレール３４に取り付けられた２つはＸ軸方向に延びたピストンロッドを左右辺連結部材３１に連結させており、ピストンロッドを進退させることで一対の左右辺連結部材３１をＸ軸方向移動ガイドレール３３に沿って（すなわちＸ軸方向に）互いに反対方向に移動させる。一方、４つの連結部材駆動シリンダ３５のうちＸ軸方向移動ガイドレール３３に取り付けられた他の２つの連結部材駆動シリンダ３５はＹ軸方向に延びたピストンロッドを前後辺連結部材３２に連結させており、ピストンロッドを進退させることで一対の前後辺連結部材３２をＹ軸方向移動ガイドレール３４に沿って（すなわちＹ軸方向に）互いに反対方向に移動させる。このため、マスク１５の四辺に４つの連結部材３０を連結させた状態で４つの連結部材駆動シリンダ３５を同時に作動させ、４つの連結部材３０を対向するもの同士が互いに離間する方向に移動させてマスク１５全体を水平面内方向に引っ張ることにより、マスク１５にテンションを付与することができる（図４中に示す矢印Ｐ）。
【００１９】
図１及び図２において、スキージヘッド１６は、マスクホルダ１４に保持されたマスク１５の上方領域をＹ軸方向に移動自在に設けられたプレート状のベース部材４１、ベース部材４１に取り付けられてピストンロッド４２ａをベース部材４１の下方に突出させた２つのスキージ昇降シリンダ４２、各スキージ昇降シリンダ４２のピストンロッド４２ａの下端に取り付けられてＸ軸方向に延びたスキージ保持具４３及び各スキージ保持具４３に上端部が保持されて斜め下方に延びた薄板部材から成る２つのスキージ４４を備えている。
【００２０】
スクリーン印刷機１の操作を行うオペレータ（図示せず）は通常、２つのスキージ４４が対向する方向（Ｙ軸方向）の一方側に位置しており、ここではオペレータが位置する側をスクリーン印刷機１の前方、その反対側をスクリーン印刷機１の後方とする。
【００２１】
図１及び図２において、カメラユニット１７は撮像視野を下方に向けた下方撮像カメラ１７ａと撮像視野を上方に向けた上方撮像カメラ１７ｂを備えて成る。カメラユニット１７は、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１７Ｍによってマスク１５の下方領域を水平面内方向に移動される。
【００２２】
撓み計測器１８は、図示しないアクチュエータ等から成る撓み計測器移動機構１８Ｍ（図２）によって、マスクホルダ１４に保持されたマスク１５の中心部の上方の位置（計測位置）と、計測位置から水平方向に退避した退避位置との間を往復する。撓み計測器１８は、上記計測位置に位置した状態から下方に向けてレーザ光を照射し、マスク１５の中心部において反射したレーザ光の反射光を受光することによって撓み計測器１８の位置（高さ）を基準とした下方距離を求め、これによりマスク１５の中心部の高さ計測を行う。
【００２３】
基板保持ユニット１２のコンベア２２による基板２の搬送及び作業位置への位置決め動作、作業位置に位置した基板２に対する下受け部２４による下受け動作及び一対のクランプ部材２５によるクランプ動作は、制御装置１９が下受け部昇降シリンダ２３を含むアクチュエータ等から成る基板保持機構１２Ｂ（図２）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１２の水平面内方向及び上下方向の移動動作は制御装置１９がユニット移動機構１２Ａの作動制御を行うことによってなされる。また、基板搬入コンベア１１による基板２の搬入動作及び基板搬出コンベア１３による基板２の搬出動作も制御装置１９によってなされる。
【００２４】
図１において、スキージヘッド１６（ベース部材４１）のＹ軸方向への往復移動動作は制御装置１９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１６Ｍ（図２）の作動制御を行うことによってなされ、各スキージ４４のベース部材４１に対する昇降動作は、制御装置１９がそのスキージ４４に対応するスキージ昇降シリンダ４２の作動制御を行ってスキージ保持具４３を上下させることによってなされる。
【００２５】
図２において、カメラユニット１７の水平面内での移動動作は、制御装置１９がカメラユニット移動機構１７Ｍ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１７ａによる撮像動作の制御と上方撮像カメラ１７ｂによる撮像動作の制御はそれぞれ制御装置１９によってなされ、下方撮像カメラ１７ａ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１７ｂ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１９に送信されて制御装置１９の画像認識部１９ａにおいて画像認識処理される。
【００２６】
図２において、撓み計測器１８の水平面内での移動動作は、制御装置１９が前述の撓み計測器移動機構１８Ｍの作動制御を行うことによってなされる。また、撓み計測器１８によるマスク１５の中心部の高さ計測も制御装置１９によってなされる。
【００２７】
このような構成のスクリーン印刷機１がスクリーン印刷作業を行う場合には、制御装置１９は先ず、上流工程側の他の装置から基板２が送られてきたことを検知したところで基板搬入コンベア１１と基板保持ユニット１２のコンベア２２を作動させ、スクリーン印刷機１内に基板２を搬入したうえで（図５に示すステップＳＴ１）、基板保持機構１２Ｂの作動制御を行って基板２を保持する（図５に示すステップＳＴ２。図６（ａ））。基板２の保持は、具体的には、下受け部昇降シリンダ２３で下受け部２４を押し上げて基板２をコンベア２２から浮いた状態に持ち上げる一方（図６（ａ）中に示す矢印Ａ１）、一対のクランプ部材２５を閉じる方向に駆動して基板２の両端を挟み込む（図６（ａ）中に示す矢印Ｂ１）ことによって行う。
【００２８】
制御装置１９は基板２を保持したら、カメラユニット移動機構１７Ｍの作動制御を行い、下方撮像カメラ１７ａを基板２に設けられた基板側マーク２ｍ（図１）の直上に位置させて下方撮像カメラ１７ａに基板側マーク２ｍの撮像を行わせる一方、上方撮像カメラ１７ｂをマスク１５に設けられたマスク側マーク１５ｍ（図１、図３及び図４）の直下に位置させて上方撮像カメラ１７ｂにマスク側マーク１５ｍの撮像を行わせる。そして、得られた基板側マーク２ｍの画像データから基板２の位置を把握するとともに、得られたマスク側マーク１５ｍの画像データからマスク１５の位置を把握し、基板保持ユニット１２を水平面内方向に移動させ、基板側マーク２ｍとマスク側マーク１５ｍとが上下に対向するようにして、マスク１５に対する基板２の水平面内方向の位置合わせを行う（図５に示すステップＳＴ３）。
【００２９】
制御装置１９は、マスク１５に対する基板２の位置合わせが終わったら、ユニット移動機構１２Ａの作動制御を行って基板保持ユニット１２を基台１０に対して上昇させ（図６（ｂ）中に示す矢印Ｃ１）、基板２を保持した一対のクランプ部材２５がマスク１５の下面に相対的に下方から押し当てられるようにすることにより、一対のクランプ部材２５及び基板２それぞれの上面をマスク１５の下面に接触させる（図５に示すステップＳＴ４。図６（ｂ））。これにより基板２上の電極３とマスク１５のパターン開口１５ａとが合致した状態となる。
【００３０】
制御装置１９は基板２をマスク１５に接触させたら、制御装置１９に繋がるディスプレイ装置ＤＰ（図２）に、オペレータにペーストＰｔの供給を促すメッセージを表示する（図５に示すステップＳＴ５）。この表示に対してオペレータは、現時点でマスク１５上に残っているペーストＰｔを目視し、そのペーストＰｔの量に基づいてペーストＰｔの供給（補充）を行うべきかどうかの判断を行う。そして、ペーストＰｔの供給を行うべきと判断したときには、別途用意したペースト供給シリンジ（図示せず）により、マスク１５上にペーストＰｔの供給を行う。そしてオペレータは、ペーストＰｔの供給が終わり、或いはペーストＰｔの供給が不要と判断したときにはマスク１５上へのペーストＰｔの供給を行うことなく、制御装置１９に繋がる動作再開ボタンＢＴ（図２）の操作を行う。
【００３１】
制御装置１９は、ディスプレイ装置ＤＰにペーストＰｔの供給を促すメッセージを表示した後、動作再開ボタンＢＴの操作がなされたか否かの判断を一定時間おきに行い（図５に示すステップＳＴ６）、動作再開ボタンＢＴからの信号出力に基づいて、オペレータによって動作再開ボタンＢＴの操作がなされたことを検知したときには、スキージ４４によるスキージングを行ってマスク１５上のペーストＰｔを基板２に転写させる（図５に示すステップＳＴ７）。
【００３２】
このスキージングは、具体的には、スキージヘッド１６から２つのスキージ４４のうちの一方を下降させ、マスク１５の上面に当接させた状態を維持したままベース部材４１をＹ軸方向に移動させることによって行う（図７（ａ）中に示す矢印Ｄ）。これによりマスク１５上でスキージ４４が摺動し、マスク１５上のペーストＰｔはスキージ４４によって掻き寄せられてマスク１５のパターン開口１５ａ内に押し込まれ、基板２の電極３上に転写される。なお、制御装置１９は、スキージヘッド１６を前方から後方に移動させてスキージングを行うときには後側のスキージ４４をマスク１５上に当接させ、スキージヘッド１６を後方から前方に移動させてスキージングを行うときには前側のスキージ４４をマスク１５上に当接させるようにする。
【００３３】
制御装置１９は、スキージングを行って基板２にペーストＰｔを転写させたら、ユニット移動機構１２Ａを作動させて基板保持ユニット１２を下降させ（図７（ｂ）及び図８（ａ）中に示す矢印Ｃ２）、マスク１５から基板２及び一対のクランプ部材２５を離間させて版離れを行う（図５に示すステップＳＴ８。図８（ａ））。これにより基板２の電極３上にペーストＰｔが残留し、基板２にペーストＰｔが印刷された状態となる。
【００３４】
なお、この版離れのとき、マスク１５はパターン開口１５ａからマスク１５の下面に回り込んで基板２との間に入り込んだペーストＰｔの粘性によって下方に引っ張られて一時的に下方に撓んだ状態となった後（図７（ｂ））、マスク１５の弾性によってもとの形状に復帰する（図８（ａ））。このときマスク１５のテンションが低下しているときほどマスク１５がもとの形状に復帰するのが遅れ、スムーズな版離れがなされずに印刷品質が低下することになる。
【００３５】
制御装置１９は版離れが終わったら、基板保持ユニット１２による基板２の保持を解除する（図５に示すステップＳＴ９。図８（ｂ））。この基板２の保持の解除は、具体的には、制御装置１９が基板保持機構１２Ｂを作動させて一対のクランプ部材２５を開かせたうえで（図８（ｂ）中に示す矢印Ｂ２）、下受け部２４を下降させ（図８（ｂ）中に示す矢印Ａ２）、基板２の両端を一対のコンベア２２上に降ろすことによって行う。
【００３６】
制御装置１９は基板２の保持を解除したら、ユニット移動機構１２Ａを作動させて基板保持ユニット１２を水平面内で移動させ、コンベア２２の向きを整えたうえでコンベア２２及び基板搬出コンベア１３を作動させ、基板２をスクリーン印刷機１の外部に搬出する（図５に示すステップＳＴ１０）。
【００３７】
制御装置１９は基板２を搬出したら、他にスクリーン印刷を施す基板２があるかどうかの判断を行う（図５に示すステップＳＴ１１）。その結果、他にスクリーン印刷を施す基板２があった場合にはステップＳＴ１に戻って新たな基板２の搬入を行い、他にスクリーン印刷を施す基板２がなかった場合には一連のスクリーン印刷作業を終了する。
【００３８】
スクリーン印刷機１の制御装置１９はスクリーン印刷作業を上記手順によって行うが、撓み計測器１８を用いたマスク１５の中心部の下方撓みの計測と必要に応じた４つの連結部材駆動シリンダ３５の作動とを適宜行うことによって、マスク１５のテンションが低下することによる印刷品質の低下を防止するようにしている。
【００３９】
具体的には、制御装置１９は印刷枚数カウンタ１９ｂ（図２）によって、上記ステップＳＴ１〜ステップＳＴ１０のスクリーン印刷作業を実行した回数からスクリーン印刷を施した基板２の枚数をカウントしており、スクリーン印刷を施した基板２の枚数が予め定めた基準の枚数に達したことを検知したときには、その次に行われるスクリーン印刷作業の版離れ工程（ステップＳＴ８）において、撓み計測器１８を退避位置から計測位置に移動させてマスク１５の中心部の下方撓みδ（図６（ｂ））の計測を行う。この撓みδはマスク１５の張り具合、すなわちマスク１５のテンションが大きいときは小さく、マスク１５のテンションが小さいときは大きくなるものであって、撓み計測器１８はマスク１５の撓みδからマスク１５のテンションを計測するテンション計測手段となっている。
【００４０】
この撓み計測器１８によるマスク１５の中心部の下方撓みδの計測では、先ず、版離れを行う直前の下方に撓んでいない状態のマスク１５の中心部の高さを測定し（この値は常に同じであるので計測は最初だけでよい）、次に、版離れを行っている間、下方に撓んでいる状態のマスク１５の中心部の下方距離を測定する。そして、得られたマスク１５の中心部の下方距離の最大値（この下方距離の最大値は、マスク１５が基板２から離れる直前に計測される）との差分を算出し、得られた差分の値をマスク１５の中心部の下方撓みδとする。
【００４１】
制御装置１９は、上記のようにしてマスク１５の中心部の下方撓みδを計測したら、得られた下方撓みδを予め定めた閾値と比較する。そして、その結果、計測したマスク１５の中心部の下方撓みδが閾値以上となっていると判断したときには、４つの連結部材駆動シリンダ３５を作動させてマスク１５にテンションを付与する。
【００４２】
このように、本実施の形態において、制御装置１９は、テンション計測手段である撓み計測器１８により計測されたマスク１５のテンションの値に基づいて連結部材駆動部である連結部材駆動シリンダ３５の作動制御を行う連結部材駆動部制御手段となっている。
【００４３】
なお、このとき制御装置１９が各連結部材駆動シリンダ３５を駆動する駆動力は、マスク１５のテンションが正常状態になる（下方たわみδが閾値を下回るようになる）値として下方撓みδの値ごとに予め定められており、テーブルの形式で上記閾値とともに制御装置１９の記憶部１９ｃ（図２）に記憶されている。
【００４４】
このようなスクリーン印刷機１が備えるマスク１５のテンション調整機能により、スクリーン印刷作業を繰り返し実行することによってマスク１５のテンションが低下していた場合であっても、オペレータがマスク１５の交換作業を行うことなく、マスク１５のテンションを回復させることができる。なお、制御装置１９は、計測したマスク１５の中心部の下方撓みδが閾値以上となっていなかった場合には、その次に行われる版離れ工程（ステップＳＴ８）においてもマスク１５の中心部の下方撓みδの計測を行い、改めて閾値との比較を行うようにする。
【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、矩形の金属板から成るマスク１５の四辺のそれぞれに連結された４つの連結部材３０を連結部材駆動部（４つの連結部材駆動シリンダ３５）によって相対移動させてマスク１５にテンションを付与することができるようになっており、マスク１５のテンションが予め定めた限度以下（ここではマスク１５の中心部の下方撓みδが閾値以上）になった場合であっても、マスク１５の交換を行うことなく、マスク１５にテンションを付加することでテンションの回復を図ることができる。このためマスク１５のテンション低下に伴うマスク１５の交換作業の頻度を少なくでき、基板生産性の低下を防ぐことができる。
【００４６】
なお、上述の実施の形態において、４つの連結部材３０のうち対向するもの同士が互いに離間する方向に相対移動するように４つの連結部材３０を駆動してマスク１５にテンションを付与する連結部材駆動部としてシリンダ（連結部材駆動シリンダ３５）を示したが、これは必ずしもシリンダでなくてもよい。
【００４７】
また、前述の実施の形態では、マスク１５の四辺と４つの連結部材３０とを連結させる手段は、マスク１５の四辺に設けられた連結用孔部１５ｂと各連結部材３０に設けられて連結用孔部１５ｂに嵌入する連結用突起３０ａから成っていたが、これは一例であり、マスク１５の四辺と４つの連結部材３０とは他の手段によって連結されるのであってもよい。しかし、上述したように、各連結部材３０に設けられた連結用突起３０ａをマスク１５の四辺に設けられた連結用孔部１５ｂに嵌入させることで連結部材３０とマスク１５との連結を行うことができるようになっているのであれば、連結部材３０とマスク１５との連結を極めて簡易な構成で行うことができるので、スクリーン印刷機１のコストの低廉化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
マスクのテンションの低下に伴うマスクの交換作業の頻度を少なくして基板の生産性の低下を防止することができるスクリーン印刷機を提供する。
【符号の説明】
【００４９】
１ スクリーン印刷機
２ 基板
３ 電極
１５ マスク
１５ａ パターン開口
１５ｂ 連結用孔部
１８ 撓み計測器（テンション計測手段）
１９ 制御装置（連結部材駆動部制御手段）
３０ 連結部材
３０ａ 連結用突起
３５ 連結部材駆動シリンダ（連結部材駆動部）
４４ スキージ
Ｐｔ ペースト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスク上でスキージを摺動させて基板に半田等のペーストを印刷するスクリーン印刷機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板上の電極に半田等のペーストを印刷するスクリーン印刷機は、基板の電極の配置に応じたパターン開口を有するマスクをパターン開口と電極とが合致するようにして基板に接触させた後、マスク上でスキージを摺動させてペーストを掻き寄せることにより、マスクのパターン開口を介して電極にペーストを転写させるようになっている。マスクは、パターン開口が形成された金属板の周辺部に樹脂（例えばポリエステル）製のシート状部材を取り付け、このシート状部材を矩形枠状のマスク枠によって支持した構成となっている。
【０００３】
このようなスクリーン印刷機では、基板上の電極にペーストを転写させた後、基板をマスクの下面から離間させて版離れを行うことにより電極にペーストを残留させるのであるが、スクリーン印刷の実行回数が増大してくると、パターン開口からマスクの下面に回り込んだペーストの粘性によって版離れ時にマスクが下方に引っ張られてマスクのテンション（樹脂製のシート状部材の張り具合）が低下してくる。このマスクのテンションの低下の程度が大きくなると、版離れのときに基板とマスクが離間するタイミングが遅れて良好な品質での印刷ができなくなってしまうことから、従来はマスクのテンションの低下の状況を種々の方法によって検知し、必要に応じてマスクの下面からペーストの残り滓を除去するマスククリーニングを行って版離れがスムーズに行われるようにしていた（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２６５２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のスクリーン印刷機では、マスクの下面のクリーニングを行っても一旦低下したマスクのテンションが元に戻ることはないことから、マスクのテンションが予め定めた限度以下になったときにはマスク全体を新品のものと交換せざるを得なかった。このため、マスクのテンションが限度以下になる度にオペレータはマスクの交換作業を行う必要があり、その間、スクリーン印刷機の稼動停止を余儀なくされて基板の生産性の低下を招くおそれがあるという問題点があった。
【０００６】
そこで本発明は、マスクのテンションの低下に伴うマスクの交換作業の頻度を少なくして基板の生産性の低下を防止することが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】
【０００７】
請求項１に記載のスクリーン印刷機は、基板上の電極の配置に応じたパターン開口を有する矩形の金属板から成るマスクと、基板を接触させた状態のマスク上を摺動し、マスク上でペーストを掻き寄せて基板に転写させるスキージとを備えたスクリーン印刷機であって、マスクの四辺のそれぞれに連結された４つの連結部材と、４つの連結部材のうち対向するもの同士が互いに離間する方向に相対移動するように４つの連結部材を駆動してマスクにテンションを付与する連結部材駆動部とを備えた。
【０００８】
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、各連結部材とマスクは、各連結部材に設けられた連結用突起をマスクの四辺のそれぞれに設けられた連結用孔部に嵌入させて連結される。
【０００９】
請求項３に記載のスクリーン印刷機は、請求項１又は２に記載のスクリーン印刷機であって、マスクのテンションを計測するテンション計測手段と、テンション計測手段により計測されたマスクのテンションの値に基づいて連結部材駆動部の作動制御を行う連結部材駆動部制御手段とを備えた。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、矩形の金属板から成るマスクの四辺のそれぞれに連結された４つの連結部材を連結部材駆動部によって相対移動させてマスクにテンションを付与することができるようになっており、マスクのテンションが予め定めた限度以下になった場合であっても、マスクの交換を行うことなく、マスクにテンションを付加することでテンションの回復を図ることができる。このためマスクのテンションの低下に伴うマスクの交換作業の頻度を少なくでき、基板生産性の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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要部の斜視図
【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要部の側面図
【図３】（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マスクホルダとマスクの斜視図
【図４】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備えるマスクホルダとマスクの平面図
【図５】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が実行するスクリーン印刷作業の流れを示すフローチャート
【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が実行するスクリーン印刷作業の手順を示す図
【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が実行するスクリーン印刷作業の手順を示す図
【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が実行するスクリーン印刷作業の手順を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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及び図２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スクリーン印刷作業を実行するものであり、基台１０上に設けられた基板搬入コンベア１１、基板保持ユニット１２及び基板搬出コンベア１３、基板保持ユニット１２の上方に基台１０に対して固定して設けられたマスクホルダ１４、マスクホルダ１４によって水平姿勢に保持された矩形の金属板から成るマスク１５、マスク１５の上方に設けられたスキージヘッド１６、マスク１５の下方領域を移動自在に設けられたカメラユニット１７、マスク１５の上方領域を移動自在に設けられた撓み計測器１８及びスクリーン印刷機１の各部の作動制御を行う制御装置１９を備えている。
【００１３】
基板搬入コンベア１１はスクリーン印刷機１の外部から投入された基板２を搬入し（図１中に示す矢印Ｒ１）、基板保持ユニット１２に受け渡す。基板搬出コンベア１３は基板保持ユニット１２から受け取った基板２をスクリーン印刷機１の外部に搬出する（図１中に示す矢印Ｒ２）。すなわち基板２は基板搬入コンベア１１、基板保持ユニット１２、基板搬出コンベア１３の順で搬送され、この基板２の移動方向を以下、Ｘ軸方向（前後方向）とする。また、このＸ軸方向と直交する水平面内方向をＹ軸方向（左右方向）とし、上下方向をＺ軸方向とする。
【００１４】
基板保持ユニット１２は、ＸＹＺロボットから成るユニット移動機構１２Ａ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Ｚ軸方向への移動が自在なユニットベース２１、ユニットベース２１に取り付けられた一対のコンベア２２、ユニットベース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する下受け部２４及び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の両側部をＹ軸方向から挟んで（クランプして）保持する一対のクランプ部材２５を備えている。
【００１５】
図３及び図４において、マスク１５の中央領域には基板２上の電極３の配置に対応した多数のパターン開口１５ａが設けられており、四辺のそれぞれには厚さ方向に貫通した複数の連結用孔部１５ｂが設けられている。各連結用孔部１５ｂは、近傍の辺と平行な方向に延びた長孔となっている。
【００１６】
図３及び図４において、マスクホルダ１４は、マスク１５の四辺のそれぞれに連結される４つの連結部材３０を備えて成る。これら４つの連結部材３０は、Ｙ軸方向に延びてマスク１５のＸ軸方向に対向する両辺（マスク１５の縦辺）それぞれに連結される２つの左右辺連結部材３１と、Ｘ軸方向に延びてマスク１５のＹ軸方向に対向する両辺（マスク１５の横辺）それぞれに連結される２つの前後辺連結部材３２から成る。２つの左右辺連結部材３１は、これら２つの左右辺連結部材３１と直交する方向（Ｘ軸方向）に延びた一対のＸ軸方向移動ガイドレール３３に沿ってＸ軸方向に移動自在であり、２つの前後辺連結部材３２は、これら２つの前後辺連結部材３２と直交する方向（Ｙ軸方向）に延びた一対のＹ軸方向移動ガイドレール３４に沿ってＹ軸方向に移動自在である。
【００１７】
図３及び図４において、４つの連結部材３０（２つの左右辺連結部材３１および２つの前後辺連結部材３２）それぞれの上面には、マスク１５の四辺に沿って設けられた各連結用孔部１５ｂよりも連結用孔部１５ｂの延びる方向（マスク１５の辺に沿った方向）の寸法が小さい連結用突起３０ａが設けられている。マスク１５の四辺に設けられた各連結用孔部１５ｂにマスクホルダ１４の各連結用突起３０ａが嵌入（遊嵌）するようにマスク１５をマスクホルダ１４に取り付けることによってマスク１５とマスクホルダ１４が連結され（図３（ａ）→図３（ｂ））、これによりマスク１５はマスクホルダ１４によって保持された状態となる。
【００１８】
図３及び図４において、マスクホルダ１４を構成する２つのＹ軸方向移動ガイドレール３４と２つのＸ軸方向移動ガイドレール３３にはそれぞれ連結部材駆動シリンダ３５が設けられている。これら４つの連結部材駆動シリンダ３５のうちＹ軸方向移動ガイドレール３４に取り付けられた２つはＸ軸方向に延びたピストンロッドを左右辺連結部材３１に連結させており、ピストンロッドを進退させることで一対の左右辺連結部材３１をＸ軸方向移動ガイドレール３３に沿って（すなわちＸ軸方向に）互いに反対方向に移動させる。一方、４つの連結部材駆動シリンダ３５のうちＸ軸方向移動ガイドレール３３に取り付けられた他の２つの連結部材駆動シリンダ３５はＹ軸方向に延びたピストンロッドを前後辺連結部材３２に連結させており、ピストンロッドを進退させることで一対の前後辺連結部材３２をＹ軸方向移動ガイドレール３４に沿って（すなわちＹ軸方向に）互いに反対方向に移動させる。このため、マスク１５の四辺に４つの連結部材３０を連結させた状態で４つの連結部材駆動シリンダ３５を同時に作動させ、４つの連結部材３０を対向するもの同士が互いに離間する方向に移動させてマスク１５全体を水平面内方向に引っ張ることにより、マスク１５にテンションを付与することができる（図４中に示す矢印Ｐ）。
【００１９】
図１及び図２において、スキージヘッド１６は、マスクホルダ１４に保持されたマスク１５の上方領域をＹ軸方向に移動自在に設けられたプレート状のベース部材４１、ベース部材４１に取り付けられてピストンロッド４２ａをベース部材４１の下方に突出させた２つのスキージ昇降シリンダ４２、各スキージ昇降シリンダ４２のピストンロッド４２ａの下端に取り付けられてＸ軸方向に延びたスキージ保持具４３及び各スキージ保持具４３に上端部が保持されて斜め下方に延びた薄板部材から成る２つのスキージ４４を備えている。
【００２０】
スクリーン印刷機１の操作を行うオペレータ（図示せず）は通常、２つのスキージ４４が対向する方向（Ｙ軸方向）の一方側に位置しており、ここではオペレータが位置する側をスクリーン印刷機１の前方、その反対側をスクリーン印刷機１の後方とする。
【００２１】
図１及び図２において、カメラユニット１７は撮像視野を下方に向けた下方撮像カメラ１７ａと撮像視野を上方に向けた上方撮像カメラ１７ｂを備えて成る。カメラユニット１７は、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１７Ｍによってマスク１５の下方領域を水平面内方向に移動される。
【００２２】
撓み計測器１８は、図示しないアクチュエータ等から成る撓み計測器移動機構１８Ｍ（図２）によって、マスクホルダ１４に保持されたマスク１５の中心部の上方の位置（計測位置）と、計測位置から水平方向に退避した退避位置との間を往復する。撓み計測器１８は、上記計測位置に位置した状態から下方に向けてレーザ光を照射し、マスク１５の中心部において反射したレーザ光の反射光を受光することによって撓み計測器１８の位置（高さ）を基準とした下方距離を求め、これによりマスク１５の中心部の高さ計測を行う。
【００２３】
基板保持ユニット１２のコンベア２２による基板２の搬送及び作業位置への位置決め動作、作業位置に位置した基板２に対する下受け部２４による下受け動作及び一対のクランプ部材２５によるクランプ動作は、制御装置１９が下受け部昇降シリンダ２３を含むアクチュエータ等から成る基板保持機構１２Ｂ（図２）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１２の水平面内方向及び上下方向の移動動作は制御装置１９がユニット移動機構１２Ａの作動制御を行うことによってなされる。また、基板搬入コンベア１１による基板２の搬入動作及び基板搬出コンベア１３による基板２の搬出動作も制御装置１９によってなされる。
【００２４】
図１において、スキージヘッド１６（ベース部材４１）のＹ軸方向への往復移動動作は制御装置１９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１６Ｍ（図２）の作動制御を行うことによってなされ、各スキージ４４のベース部材４１に対する昇降動作は、制御装置１９がそのスキージ４４に対応するスキージ昇降シリンダ４２の作動制御を行ってスキージ保持具４３を上下させることによってなされる。
【００２５】
図２において、カメラユニット１７の水平面内での移動動作は、制御装置１９がカメラユニット移動機構１７Ｍ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１７ａによる撮像動作の制御と上方撮像カメラ１７ｂによる撮像動作の制御はそれぞれ制御装置１９によってなされ、下方撮像カメラ１７ａ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１７ｂ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１９に送信されて制御装置１９の画像認識部１９ａにおいて画像認識処理される。
【００２６】
図２において、撓み計測器１８の水平面内での移動動作は、制御装置１９が前述の撓み計測器移動機構１８Ｍの作動制御を行うことによってなされる。また、撓み計測器１８によるマスク１５の中心部の高さ計測も制御装置１９によってなされる。
【００２７】
このような構成のスクリーン印刷機１がスクリーン印刷作業を行う場合には、制御装置１９は先ず、上流工程側の他の装置から基板２が送られてきたことを検知したところで基板搬入コンベア１１と基板保持ユニット１２のコンベア２２を作動させ、スクリーン印刷機１内に基板２を搬入したうえで（図５に示すステップＳＴ１）、基板保持機構１２Ｂの作動制御を行って基板２を保持する（図５に示すステップＳＴ２。図６（ａ））。基板２の保持は、具体的には、下受け部昇降シリンダ２３で下受け部２４を押し上げて基板２をコンベア２２から浮いた状態に持ち上げる一方（図６（ａ）中に示す矢印Ａ１）、一対のクランプ部材２５を閉じる方向に駆動して基板２の両端を挟み込む（図６（ａ）中に示す矢印Ｂ１）ことによって行う。
【００２８】
制御装置１９は基板２を保持したら、カメラユニット移動機構１７Ｍの作動制御を行い、下方撮像カメラ１７ａを基板２に設けられた基板側マーク２ｍ（図１）の直上に位置させて下方撮像カメラ１７ａに基板側マーク２ｍの撮像を行わせる一方、上方撮像カメラ１７ｂをマスク１５に設けられたマスク側マーク１５ｍ（図１、図３及び図４）の直下に位置させて上方撮像カメラ１７ｂにマスク側マーク１５ｍの撮像を行わせる。そして、得られた基板側マーク２ｍの画像データから基板２の位置を把握するとともに、得られたマスク側マーク１５ｍの画像データからマスク１５の位置を把握し、基板保持ユニット１２を水平面内方向に移動させ、基板側マーク２ｍとマスク側マーク１５ｍとが上下に対向するようにして、マスク１５に対する基板２の水平面内方向の位置合わせを行う（図５に示すステップＳＴ３）。
【００２９】
制御装置１９は、マスク１５に対する基板２の位置合わせが終わったら、ユニット移動機構１２Ａの作動制御を行って基板保持ユニット１２を基台１０に対して上昇させ（図６（ｂ）中に示す矢印Ｃ１）、基板２を保持した一対のクランプ部材２５がマスク１５の下面に相対的に下方から押し当てられるようにすることにより、一対のクランプ部材２５及び基板２それぞれの上面をマスク１５の下面に接触させる（図５に示すステップＳＴ４。図６（ｂ））。これにより基板２上の電極３とマスク１５のパターン開口１５ａとが合致した状態となる。
【００３０】
制御装置１９は基板２をマスク１５に接触させたら、制御装置１９に繋がるディスプレイ装置ＤＰ（図２）に、オペレータにペーストＰｔの供給を促すメッセージを表示する（図５に示すステップＳＴ５）。この表示に対してオペレータは、現時点でマスク１５上に残っているペーストＰｔを目視し、そのペーストＰｔの量に基づいてペーストＰｔの供給（補充）を行うべきかどうかの判断を行う。そして、ペーストＰｔの供給を行うべきと判断したときには、別途用意したペースト供給シリンジ（図示せず）により、マスク１５上にペーストＰｔの供給を行う。そしてオペレータは、ペーストＰｔの供給が終わり、或いはペーストＰｔの供給が不要と判断したときにはマスク１５上へのペーストＰｔの供給を行うことなく、制御装置１９に繋がる動作再開ボタンＢＴ（図２）の操作を行う。
【００３１】
制御装置１９は、ディスプレイ装置ＤＰにペーストＰｔの供給を促すメッセージを表示した後、動作再開ボタンＢＴの操作がなされたか否かの判断を一定時間おきに行い（図５に示すステップＳＴ６）、動作再開ボタンＢＴからの信号出力に基づいて、オペレータによって動作再開ボタンＢＴの操作がなされたことを検知したときには、スキージ４４によるスキージングを行ってマスク１５上のペーストＰｔを基板２に転写させる（図５に示すステップＳＴ７）。
【００３２】
このスキージングは、具体的には、スキージヘッド１６から２つのスキージ４４のうちの一方を下降させ、マスク１５の上面に当接させた状態を維持したままベース部材４１をＹ軸方向に移動させることによって行う（図７（ａ）中に示す矢印Ｄ）。これによりマスク１５上でスキージ４４が摺動し、マスク１５上のペーストＰｔはスキージ４４によって掻き寄せられてマスク１５のパターン開口１５ａ内に押し込まれ、基板２の電極３上に転写される。なお、制御装置１９は、スキージヘッド１６を前方から後方に移動させてスキージングを行うときには後側のスキージ４４をマスク１５上に当接させ、スキージヘッド１６を後方から前方に移動させてスキージングを行うときには前側のスキージ４４をマスク１５上に当接させるようにする。
【００３３】
制御装置１９は、スキージングを行って基板２にペーストＰｔを転写させたら、ユニット移動機構１２Ａを作動させて基板保持ユニット１２を下降させ（図７（ｂ）及び図８（ａ）中に示す矢印Ｃ２）、マスク１５から基板２及び一対のクランプ部材２５を離間させて版離れを行う（図５に示すステップＳＴ８。図８（ａ））。これにより基板２の電極３上にペーストＰｔが残留し、基板２にペーストＰｔが印刷された状態となる。
【００３４】
なお、この版離れのとき、マスク１５はパターン開口１５ａからマスク１５の下面に回り込んで基板２との間に入り込んだペーストＰｔの粘性によって下方に引っ張られて一時的に下方に撓んだ状態となった後（図７（ｂ））、マスク１５の弾性によってもとの形状に復帰する（図８（ａ））。このときマスク１５のテンションが低下しているときほどマスク１５がもとの形状に復帰するのが遅れ、スムーズな版離れがなされずに印刷品質が低下することになる。
【００３５】
制御装置１９は版離れが終わったら、基板保持ユニット１２による基板２の保持を解除する（図５に示すステップＳＴ９。図８（ｂ））。この基板２の保持の解除は、具体的には、制御装置１９が基板保持機構１２Ｂを作動させて一対のクランプ部材２５を開かせたうえで（図８（ｂ）中に示す矢印Ｂ２）、下受け部２４を下降させ（図８（ｂ）中に示す矢印Ａ２）、基板２の両端を一対のコンベア２２上に降ろすことによって行う。
【００３６】
制御装置１９は基板２の保持を解除したら、ユニット移動機構１２Ａを作動させて基板保持ユニット１２を水平面内で移動させ、コンベア２２の向きを整えたうえでコンベア２２及び基板搬出コンベア１３を作動させ、基板２をスクリーン印刷機１の外部に搬出する（図５に示すステップＳＴ１０）。
【００３７】
制御装置１９は基板２を搬出したら、他にスクリーン印刷を施す基板２があるかどうかの判断を行う（図５に示すステップＳＴ１１）。その結果、他にスクリーン印刷を施す基板２があった場合にはステップＳＴ１に戻って新たな基板２の搬入を行い、他にスクリーン印刷を施す基板２がなかった場合には一連のスクリーン印刷作業を終了する。
【００３８】
スクリーン印刷機１の制御装置１９はスクリーン印刷作業を上記手順によって行うが、撓み計測器１８を用いたマスク１５の中心部の下方撓みの計測と必要に応じた４つの連結部材駆動シリンダ３５の作動とを適宜行うことによって、マスク１５のテンションが低下することによる印刷品質の低下を防止するようにしている。
【００３９】
具体的には、制御装置１９は印刷枚数カウンタ１９ｂ（図２）によって、上記ステップＳＴ１〜ステップＳＴ１０のスクリーン印刷作業を実行した回数からスクリーン印刷を施した基板２の枚数をカウントしており、スクリーン印刷を施した基板２の枚数が予め定めた基準の枚数に達したことを検知したときには、その次に行われるスクリーン印刷作業の版離れ工程（ステップＳＴ８）において、撓み計測器１８を退避位置から計測位置に移動させてマスク１５の中心部の下方撓みδ（図６（ｂ））の計測を行う。この撓みδはマスク１５の張り具合、すなわちマスク１５のテンションが大きいときは小さく、マスク１５のテンションが小さいときは大きくなるものであって、撓み計測器１８はマスク１５の撓みδからマスク１５のテンションを計測するテンション計測手段となっている。
【００４０】
この撓み計測器１８によるマスク１５の中心部の下方撓みδの計測では、先ず、版離れを行う直前の下方に撓んでいない状態のマスク１５の中心部の高さを測定し（この値は常に同じであるので計測は最初だけでよい）、次に、版離れを行っている間、下方に撓んでいる状態のマスク１５の中心部の下方距離を測定する。そして、得られたマスク１５の中心部の下方距離の最大値（この下方距離の最大値は、マスク１５が基板２から離れる直前に計測される）との差分を算出し、得られた差分の値をマスク１５の中心部の下方撓みδとする。
【００４１】
制御装置１９は、上記のようにしてマスク１５の中心部の下方撓みδを計測したら、得られた下方撓みδを予め定めた閾値と比較する。そして、その結果、計測したマスク１５の中心部の下方撓みδが閾値以上となっていると判断したときには、４つの連結部材駆動シリンダ３５を作動させてマスク１５にテンションを付与する。
【００４２】
このように、本実施の形態において、制御装置１９は、テンション計測手段である撓み計測器１８により計測されたマスク１５のテンションの値に基づいて連結部材駆動部である連結部材駆動シリンダ３５の作動制御を行う連結部材駆動部制御手段となっている。
【００４３】
なお、このとき制御装置１９が各連結部材駆動シリンダ３５を駆動する駆動力は、マスク１５のテンションが正常状態になる（下方たわみδが閾値を下回るようになる）値として下方撓みδの値ごとに予め定められており、テーブルの形式で上記閾値とともに制御装置１９の記憶部１９ｃ（図２）に記憶されている。
【００４４】
このようなスクリーン印刷機１が備えるマスク１５のテンション調整機能により、スクリーン印刷作業を繰り返し実行することによってマスク１５のテンションが低下していた場合であっても、オペレータがマスク１５の交換作業を行うことなく、マスク１５のテンションを回復させることができる。なお、制御装置１９は、計測したマスク１５の中心部の下方撓みδが閾値以上となっていなかった場合には、その次に行われる版離れ工程（ステップＳＴ８）においてもマスク１５の中心部の下方撓みδの計測を行い、改めて閾値との比較を行うようにする。
【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、矩形の金属板から成るマスク１５の四辺のそれぞれに連結された４つの連結部材３０を連結部材駆動部（４つの連結部材駆動シリンダ３５）によって相対移動させてマスク１５にテンションを付与することができるようになっており、マスク１５のテンションが予め定めた限度以下（ここではマスク１５の中心部の下方撓みδが閾値以上）になった場合であっても、マスク１５の交換を行うことなく、マスク１５にテンションを付加することでテンションの回復を図ることができる。このためマスク１５のテンション低下に伴うマスク１５の交換作業の頻度を少なくでき、基板生産性の低下を防ぐことができる。
【００４６】
なお、上述の実施の形態において、４つの連結部材３０のうち対向するもの同士が互いに離間する方向に相対移動するように４つの連結部材３０を駆動してマスク１５にテンションを付与する連結部材駆動部としてシリンダ（連結部材駆動シリンダ３５）を示したが、これは必ずしもシリンダでなくてもよい。
【００４７】
また、前述の実施の形態では、マスク１５の四辺と４つの連結部材３０とを連結させる手段は、マスク１５の四辺に設けられた連結用孔部１５ｂと各連結部材３０に設けられて連結用孔部１５ｂに嵌入する連結用突起３０ａから成っていたが、これは一例であり、マスク１５の四辺と４つの連結部材３０とは他の手段によって連結されるのであってもよい。しかし、上述したように、各連結部材３０に設けられた連結用突起３０ａをマスク１５の四辺に設けられた連結用孔部１５ｂに嵌入させることで連結部材３０とマスク１５との連結を行うことができるようになっているのであれば、連結部材３０とマスク１５との連結を極めて簡易な構成で行うことができるので、スクリーン印刷機１のコストの低廉化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
マスクのテンションの低下に伴うマスクの交換作業の頻度を少なくして基板の生産性の低下を防止することができるスクリーン印刷機を提供する。
【符号の説明】
【００４９】
１ スクリーン印刷機
２ 基板
３ 電極
１５ マスク
１５ａ パターン開口
１５ｂ 連結用孔部
１８ 撓み計測器（テンション計測手段）
１９ 制御装置（連結部材駆動部制御手段）
３０ 連結部材
３０ａ 連結用突起
３５ 連結部材駆動シリンダ（連結部材駆動部）
４４ スキージ
Ｐｔ ペースト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の電極の配置に応じたパターン開口を有する矩形の金属板から成るマスクと、基板を接触させた状態のマスク上を摺動し、マスク上でペーストを掻き寄せて基板に転写させるスキージとを備えたスクリーン印刷機であって、
マスクの四辺のそれぞれに連結された４つの連結部材と、
４つの連結部材のうち対向するもの同士が互いに離間する方向に相対移動するように４つの連結部材を駆動してマスクにテンションを付与する連結部材駆動部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】
各連結部材とマスクは、各連結部材に設けられた連結用突起をマスクの四辺のそれぞれに設けられた連結用孔部に嵌入させて連結され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】
マスクのテンションを計測するテンション計測手段と、テンション計測手段により計測されたマスクのテンションの値に基づいて連結部材駆動部の作動制御を行う連結部材駆動部制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のスクリーン印刷機。
【請求項１】
基板上の電極の配置に応じたパターン開口を有する矩形の金属板から成るマスクと、基板を接触させた状態のマスク上を摺動し、マスク上でペーストを掻き寄せて基板に転写させるスキージとを備えたスクリーン印刷機であって、
マスクの四辺のそれぞれに連結された４つの連結部材と、
４つの連結部材のうち対向するもの同士が互いに離間する方向に相対移動するように４つの連結部材を駆動してマスクにテンションを付与する連結部材駆動部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】
各連結部材とマスクは、各連結部材に設けられた連結用突起をマスクの四辺のそれぞれに設けられた連結用孔部に嵌入させて連結され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】
マスクのテンションを計測するテンション計測手段と、テンション計測手段により計測されたマスクのテンションの値に基づいて連結部材駆動部の作動制御を行う連結部材駆動部制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のスクリーン印刷機。
【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２０１３−１１１８４７（Ｐ２０１３−１１１８４７Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５９９５３（Ｐ２０１１−２５９９５３）
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【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６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【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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