(57)【要約】【課題】窪み部のある被印刷物上にフラットな印刷面を形成でき、微細なパターンを高精度に印刷することが可能なスクリーン印刷機及びスクリーン印刷方法を提供する。【解決手段】保持テーブル１２に被印刷物たる基板２を保持した後、保持テーブル１２に設けられて保持テーブル１２に保持された基板２よりも高い上面を有するスペーサ１４の上面をメッシュ状のマスク１３に当接させる。そして、ペーストを圧出するペースト圧出ヘッド１５をスペーサ１４と当接したマスク１３の上面に接触させた後、マスク１３を押下げることなくペースト圧出ヘッド１５をマスク１３上で摺動させつつ、ペースト圧出ヘッド１５からペーストＰｓｔを圧出させて基板２にペーストＰｓｔを転写させる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被印刷物を保持する保持テーブルと、
前記保持テーブルに設けられ、前記保持テーブルに保持された前記被印刷物よりも高い上面を有するスペーサと、
前記スペーサの上面が当接されるメッシュ状のマスクと、
ペーストを圧出するペースト圧出ヘッドと、
前記ペースト圧出ヘッドを前記スペーサと当接した前記マスクの上面に接触させた後、前記マスクを押下げることなく前記ペースト圧出ヘッドを前記マスク上で摺動させるヘッド移動手段と、
前記ペースト圧出ヘッドが前記マスク上を摺動している状態でペースト圧出ヘッドからペーストを圧出させるペースト圧出手段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】
前記スペーサと当接した前記マスクを前記スペーサに固定保持するマスク固定保持手段を備えた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】
保持テーブルに被印刷物を保持する保持工程と、
前記保持テーブルに設けられて前記保持テーブルに保持された前記被印刷物よりも高い上面を有するスペーサの上面をメッシュ状のマスクに当接させる当接工程と、
ペーストを圧出するペースト圧出ヘッドを前記スペーサと当接した前記マスクの上面に接触させた後、前記マスクを押下げることなく前記ペースト圧出ヘッドを前記マスク上で摺動させつつ、前記ペースト圧出ヘッドからペーストを圧出させて前記被印刷物にペーストを転写させる転写工程とを含むことを特徴とするスクリーン印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メッシュ状のマスクを用いて被印刷物にペーストを転写させ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。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板等の被印刷物にペーストを転写させるスクリーン印刷機としてギャップ式のスクリーン印刷機が知られている。このギャップ式のスクリーン印刷機では、金属繊維から成るメッシュ状部材に感光乳剤を塗布し、その感光乳剤にパターンを焼付けて開口を形成したマスク（メッシュ状のマスク）を被印刷物の上方に被印刷物と離間して（すなわちギャップを設けた状態で）設置し、マスクの上にペーストを載せた後、スキージでマスクを被印刷物に押付けながら移動させることにより、マスクの開口からペーストを押出してパターンに対応した形状のペーストを被印刷物上に転写する構成となっている。ギャップ式のスクリーン印刷機では、スキージはマスクを押下げて被印刷物上を進み、マスクは被印刷物に接触して開口からペーストが押出された直後にマスク自身の弾性復元力によってマスクから離間して版離れする（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２１２９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、スキージによりマスクの開口から押出すことができるペースト量には限界があり、被印刷物に窪み部がある場合に、その窪み部内にペーストを十分に充填して被印刷物上にフラットな印刷面を形成することは難しかった。また、マスクがスキージによって押下げられたときにマスクの開口が被印刷物の表面に平行な方向に移動してしまって印刷ずれ（印刷位置のずれ）が生じるので、微細なパターンを高精度に印刷することは困難であった。
【０００５】
そこで本発明は、窪み部のある被印刷物上にフラットな印刷面を形成でき、微細なパターンを高精度に印刷することが可能な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、被印刷物を保持する保持テーブルと、前記保持テーブルに設けられ、前記保持テーブルに保持された前記被印刷物よりも高い上面を有するスペーサと、前記スペーサの上面が当接されるメッシュ状のマスクと、ペーストを圧出するペースト圧出ヘッドと、前記ペースト圧出ヘッドを前記スペーサと当接した前記マスクの上面に接触させた後、前記マスクを押下げることなく前記ペースト圧出ヘッドを前記マスク上で摺動させるヘッド移動手段と、前記ペースト圧出ヘッドが前記マスク上を摺動している状態でペースト圧出ヘッドからペーストを圧出させるペースト圧出手段とを備えた。
【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、前記スペーサと当接した前記マスクを前記スペーサに固定保持するマスク固定保持手段を備えた。
【０００８】
請求項３に記載のスクリーン印刷方法は、保持テーブルに被印刷物を保持する保持工程と、前記保持テーブルに設けられて前記保持テーブルに保持された前記被印刷物よりも高い上面を有するスペーサの上面をメッシュ状のマスクに当接させる当接工程と、ペーストを圧出するペースト圧出ヘッドを前記スペーサと当接した前記マスクの上面に接触させた後、前記マスクを押下げることなく前記ペースト圧出ヘッドを前記マスク上で摺動させつつ、前記ペースト圧出ヘッドからペーストを圧出させて前記被印刷物にペーストを転写させる転写工程とを含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、ペースト圧出ヘッドによって被印刷物上にペーストを供給するので、被印刷物に窪み部があってもその窪み部をペーストで十分に充填でき、被印刷物上にフラットな印刷面を形成できる。また、ペースト圧出ヘッドはペーストの圧出中、マスクを押下げることなくマスク上を摺動するので、マスクは変形しない状態が維持され、マスクに形成されている開口は移動しない。このため印刷ずれが生じにくく、微細なパターンを高精度に印刷することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【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側面図
【図２】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備えるマスクの平面図
【図３】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の部分拡大側面図
【図４】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の制御系統を示すブロック図
【図５】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の側面図
【図６】（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の部分側面図
【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りペーストが印刷された基板の部分拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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に示すスクリーン印刷機１は被印刷物たる基板２の上面（被印刷面２ａ）に半田等のペーストＰｓｔを印刷する装置であり、基台１０に対して移動自在に設けられた移動テーブル１１に保持テーブル１２が昇降自在に設けられている。保持テーブル１２は移動テーブル１１の駆動によって昇降し、保持テーブル１２の上面には基板２が保持される。説明の便宜上、図１の紙面に垂直な方向をＸ軸方向とし、図１の紙面左右方向をＹ軸方向とする。また図１の紙面上下方向をＺ軸方向とする。
【００１２】
保持テーブル１２の上方には矩形上のマスク枠１３Ｗに四辺が支持されたメッシュ状のマスク１３が水平姿勢に設置されている。マスク１３は図２に示すようにＸＹ平面に広がって延びた平板形状を有しており、その中央部には基板２の被印刷面２ａにペーストＰｓｔを転写するパターンの形状を規定する開口１３ｈが形成されている。マスク１３は金属繊維から成るメッシュ状部材から成り、メッシュ状部材に感光乳剤を塗布した後、印刷しようとするパターンが描き込まれたフォトマスク（パターン原版）を感光乳剤面に密着させて露光焼付けし、パターンに対応する部分の感光乳剤を除去することによって開口１３ｈが形成される。
【００１３】
図１、図２及び図３において、保持テーブル１２の上面には、保持テーブル１２に保持された基板２をＹ軸方向に挟む位置に位置する一対のスペーサ１４が設けられている。スペーサ１４は基板２の側辺に沿ってＸ軸方向に延びており、その上面は保持テーブル１２に保持された基板２の被印刷面２ａよりも任意の距離Ｓｄだけ高くなっている。
【００１４】
図１において、マスク１３の上方にはペースト圧出ヘッド１５がヘッド移動手段１６によって移動自在に設けられている。ヘッド移動手段１６はマスク１３の上方をＹ軸方向に延びた第１ボール螺子１６ａを第１モータ１６ｂによって駆動することでペースト圧出ヘッド１５を水平方向に移動させ、Ｚ軸方向に延びた第２ボール螺子１６ｃを第２モータ１６ｄによって駆動することでペースト圧出ヘッド１５を垂直方向に移動させる。
【００１５】
図１において、ペースト圧出ヘッド１５は内部にペーストＰｓｔを収容し、その下端にはＹ軸方向（すなわちペースト圧出ヘッド１５の移動方向）に対向して配置された２枚のブレード１５ａを有している。２枚のブレード１５ａはペースト圧出ヘッド１５の中心部の下方に向かって下方に傾斜しており、その先端部同士は互いに近接して水平方向（Ｙ軸方向）に所定の間隔Ｄを有している（図３）。
【００１６】
ペースト圧出ヘッド１５にはシリンダ等のペースト圧出手段１５ｂが設けられており、ペースト圧出ヘッド１５は、ペースト圧出手段１５ｂの作動によって２枚のブレード１５ａの間からペーストＰｓｔを圧出する。
【００１７】
移動テーブル１１は基板２を保持した保持テーブル１２を上昇させ、一対のスペーサ１４の上面をマスク１３の下面に当接させる。この状態において、マスク１３の下面と基板２の被印刷面２ａの間の間隔は、スペーサ１４の上面と保持テーブル１２に保持された基板２の被印刷面２ａとの間の距離Ｓｄとなる。
【００１８】
図３において、各スペーサ１４内には上面に開口する吸着孔１４ａが設けられており（図２も参照）、これら吸着孔１４ａは保持テーブル１２内の真空管路１２ａを通じて真空吸着装置１７に繋がっている。真空吸着装置１７から真空管路１２ａを通して各スペーサ１４の吸着孔１４ａに真空圧を供給することでスペーサ１４の上面に吸着力を発生させることができ、スペーサ１４に当接させたマスク１３を吸着してマスク１３をスペーサ１４に固定することができる。このように真空吸着装置１７、真空管路１２ａ及び吸着孔１４ａは、スペーサ１４と当接したマスク１３をスペーサ１４に固定保持するマスク固定保持手段２０を構成している。なお、マスク１３の吸着孔１４ａと接する部分はメッシュ領域ではなく、マスク固定保持手段２０による真空吸着が可能な、感光乳剤によって固められた領域である。
【００１９】
図４において、保持テーブル１２の昇降はスクリーン印刷機１が備える制御装置３０が移動テーブル１１の作動制御を行うことによってなされ、ペースト圧出ヘッド１５の水平方向及び垂直方向への移動は制御装置３０がヘッド移動手段１６の作動制御を行うことによってなされる。また、ペースト圧出ヘッド１５によるペーストＰｓｔの圧出動作は制御装置３０がペースト圧出手段１５ｂの作動制御を行うことによってなされ、マスク固定保持手段２０によるスペーサ１４へのマスク１３の固定保持は制御装置３０が真空吸着装置１７の作動制御を行うことによってなされる。
【００２０】
次に、上記スクリーン印刷機１により基板２にペーストＰｓｔを印刷する手順（スクリーン印刷方法）について説明する。制御装置３０は先ず、外部から供給された基板２を図示しない搬入手段によって搬入して保持テーブル１２の上面に保持する（保持工程）。そして、移動テーブル１１を作動させて保持テーブル１２を上昇させ（図５中に示す矢印Ａ）、スペーサ１４の上面をマスク１３の下面に当接させる（当接工程。図５）。これにより基板２と距離Ｓｄだけ離間した位置にマスク１３が設置された状態となる。
【００２１】
制御装置３０は、スペーサ１４をマスク１３に接触させたら、真空吸着装置１７の作動制御を行い、スペーサ１４の上面に接触したマスク１３を吸着してスペーサ１４に固定保持する（マスク固定保持工程）。
【００２２】
制御装置３０は、マスク１３を吸着してスペーサ１４に固定保持したら、ヘッド移動手段１６の作動制御を行って、ペースト圧出ヘッド１５のブレード１５ａを一方のスペーサ１４の上方においてマスク１３と接触させる（図６（ａ）。図中に示す矢印Ｂ）。このときブレード１５ａはマスク１３に単に接触するのみとし、ブレード１５ａがマスク１３をスペーサ１４に押付けることがないようにする。
【００２３】
制御装置３０は、ブレード１５ａを一方のスペーサ１４の上方においてマスク１３と接触させたら、マスク１３を押下げることなくペースト圧出ヘッド１５をマスク１３上で摺動させつつ、ペースト圧出ヘッド１５からペーストＰｓｔを圧出させて基板２にペーストＰｓｔを転写させる（転写工程）。具体的には、制御装置３０は、ブレード１５ａを一方のスペーサ１４の上方においてマスク１３と接触させた後、ペースト圧出ヘッド１５をそのままマスク１３と平行な方向（Ｙ軸方向）に移動させつつ（図６（ｂ）中に示す矢印Ｃ）、ペースト圧出手段１５ｂの作動制御を行って、ペースト圧出ヘッド１５の２枚のブレード１５ａの間からペーストＰｓｔを圧出させ、ブレード１５ａが他方のスペーサ１４の上方においてマスク１３と接触する位置に達したところでペースト圧出ヘッド１５の移動を停止させるとともに（図６（ｃ））、ペースト圧出ヘッド１５からのペーストＰｓｔの圧出を停止させる。
【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、ペースト圧出ヘッド１５をスペーサ１４と当接したマスク１３の上面に接触させた後、マスク１３を押下げることなくペースト圧出ヘッド１５をマスク１３上で摺動させるヘッド移動手段１６と、ペースト圧出ヘッド１５がマスク１３上を移動している状態でペースト圧出ヘッド１５からペーストＰｓｔを圧出させるペースト圧出手段１５ｂを備えたものとなっている。
【００２５】
上記転写工程により、ペースト圧出ヘッド１５から圧出されたペーストＰｓｔはマスク１３の開口１３ｈ内のメッシュ状部材の部分を通過して基板２の被印刷面２ａに供給される。このため、図２の拡大図に示すように、基板２の被印刷面２ａに窪み部２ｂがある場合には、その窪み部２ｂ内にも十分な量のペーストＰｓｔが供給され、その窪み部２ｂが十分に充填されて（図７（ａ））、基板２上にフラットな印刷面２ｃが形成される（図７（ｂ））。
【００２６】
また、ペースト圧出ヘッド１５は、ブレード１５ａがマスク１３を下方に押下げることなく、マスク１３に単に接触した状態でマスク１３と平行な方向へ移動され、スペーサ１４によって基板２とマスク１３との間に形成された距離Ｓｄの間隔を維持しつつマスク１３上を摺動するため、マスク１３はペースト圧出ヘッド１５の移動中も変形しない状態（水平でフラットな状態）が維持され、ペースト圧出ヘッド１５の移動の間、開口１３ｈは移動しない。このため印刷ずれが生じにくく、微細なパターンを高精度に印刷することができる。更に、マスク１３は基板２の被印刷面２ａから離間したままであるので、スキージ式のスクリーン印刷機における版離れ時に起き易いにじみやだれが生じにくい。
【００２７】
制御装置３０は、上記のようにしてペースト圧出ヘッド１５をＹ軸方向に移動させて基板２へのペーストＰｓｔの印刷を実行したら、吸着によるマスク１３の固定状態を解除したうえで保持テーブル１２を下降させ、図示しない搬出手段によって基板２をスクリーン印刷機１から搬出する。これにより基板２の１枚当たりのスクリーン印刷が終了する。
【００２８】
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１及びスクリーン印刷方法では、ペースト圧出ヘッド１５によって基板２上にペーストＰｓｔを供給するので、基板２に窪み部２ｂがあってもその窪み部２ｂをペーストＰｓｔで十分に充填でき、基板２上にフラットな印刷面２ｃを形成できる。また、ペースト圧出ヘッド１５はペーストＰｓｔの圧出中、マスク１３を押下げることなくマスク１３上を摺動するので、マスク１３は変形しない状態が維持され、マスク１３に形成されている開口１３ｈは移動しない。このため印刷ずれが生じにくく、微細なパターンを高精度に印刷することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
窪み部のある被印刷物上にフラットな印刷面を形成でき、微細なパターンを高精度に印刷することが可能な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】
【００３０】
１  スクリーン印刷機
２  基板（被印刷物）
１２  保持テーブル
１３  マスク
１４  スペーサ
１５  ペースト圧出ヘッド
１５ｂ  ペースト圧出手段
１６  ヘッド移動手段
２０  マスク固定保持手段
Ｐｓｔ  ペースト
【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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