(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷材料を被印刷面上に塗布するに際し、所望のパターン開口部が形成された印刷用のマスク上でスキージを移動することにより、前記印刷材料をマスクを介して被印刷面上に印刷する印刷方法であって、
スキージがマスク上を移動する際に、前記スキージの長手方向の両端部分を、前記スキージの移動方向と同じ方向に押圧しながら、前記スキージを前記被印刷面に垂直な方向を軸として回転させる印刷方法。
【請求項２】
前記スキージは、その移動方向を軸として回転可能としたことを特徴とする請求項１記載の印刷方法。
【請求項３】
印刷材料を被印刷面上に塗布するため、所望のパターン開口部が形成された印刷用のマスク上でスキージを移動して、印刷材料をマスクを介して被印刷面上に印刷する印刷機において、
スキージがマスク上を移動する際に、前記スキージの長手方向の両端部分を、前記スキージの移動方向と同じ方向に押圧しながら、前記スキージを前記被印刷面に垂直な方向を軸として回転可能とするスキージヘッドを備えた印刷機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クリーム半田や導体ペーストまたは絶縁体ペースト等の印刷材料を被印刷面上に印刷して塗布する印刷方法及び印刷機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば電子回路基板の製造において、プリント基板上にチップ部品等の電子部品を半田付けする際には主にクリーム半田が用いられるが、このクリーム半田を所望のパターンに印刷することにより塗布する為にクリーム半田印刷機が用いられている。
【０００３】
このようなクリーム半田印刷機によるクリーム半田印刷について、図３に基づいて説明する。
図３（ａ）はクリーム半田印刷の概略図、図３（ｂ）はその拡大図である。図３において、１は所望のパターン開口部２が形成された金属製のマスク、３はマスク１上を印刷方向に沿って直線移動する印刷用のスキージ、４はプリント基板、５はクリーム半田７を印刷するランド、６はソルダーレジストである。
【０００４】
上記の構成において、クリーム半田印刷は、プリント基板４をマスク１に位置決めして重ね合わし、スキージ３をマスク１上に適正な印圧で接触させた状態で印刷方向に沿って直線移動させ、クリーム半田７をマスク１のパターン開口部２に充填させた後、プリント基板４をマスク１から離すことにより、クリーム半田７を、マスク１を介してプリント基板４のランド５上に印刷して塗布するものである。
【０００５】
通常、スキージ３はスキージヘッドに保持されており、従来のクリーム半田印刷機に搭載されているスキージヘッドの構成を図４に示す。図４において、８は平行度調整用マイクロメータ、９は固定用ボルトである。
【０００６】
クリーム半田印刷を行う際には、先ず被印刷面とスキージ３との平行度調整を行う。平行度調整用マイクロメータ８で被印刷面に合わせてスキージ３の平行度の調整を行った後、固定用ボルト９でその状態が保持するように固定する。このように、従来のクリーム半田印刷では、スキージ３を固定した状態でマスク１上を移動させることにより、印刷が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、被印刷面であるプリント基板４は、完全にフラットなものではなく、通常、反りやうねりを有している。また、プリント基板４の表裏両面に電子部品を半田付けする両面実装等の場合には、プリント基板表面の半田付け時の加熱によって、更に反りやうねりが大きくなる傾向にある。
【０００８】
このように、反りやうねりを有する被印刷面上に上記従来の構成の印刷機でクリーム半田印刷を行った場合を図５に基づいて説明する。（ただし、図５は反りやうねりを有する被印刷面１０上でのスキージ３の状態を示す概略図であり、マスク１は省略している。）
図５において、スキージ３は固定された状態で被印刷面１０上を移動する為に、被印刷面１０の凹部ではスキージ３の先端部が浮いたような状態になり、逆に、凸部ではスキージ３の変形が大きくなり、被印刷面１０を通常よりも強く押圧するような状態になる。実際には、凹部ではスキージ３によるクリーム半田７の掻き取りが不十分になってマスク１上にクリーム半田７が残り、パターン開口部２へのクリーム半田７の充填が不完全になったり、凸部ではスキージ３の先端部変形量が大きくなることにより、パターン開口部２に充填されたクリーム半田７がえぐり取られる等して、被印刷面１０上への印刷量が異なり、被印刷面１０の全面に均一量を印刷することが困難であった。
【０００９】
また、印刷前に行うスキージ平行度の調整についても感覚的な作業である為に、作業者の個人差が生じ易く調整ばらつきが大きかったり、調整に時間がかかり生産性を低下させる等の問題点を有していた。
【００１０】
上記の問題点を解決する目的で種々の手段が検討されているが、例えば図６に示すような構成のスキージヘッドでは、被印刷面１０の反りやうねりに沿ってスキージ３を追従可能にし、また、スキージ平行度調整を不要にする為に、スキージ３を保持するスキージ保持部材２１を、ガイド２３に沿って上下移動可能な上下移動部材２４に、シャフト２２で、図に示すようにスキージ保持部材２１の中心位置で連結し、エアーシリンダ１１により、スキージ保持部材２１の両端部分を押圧する構成にし、シャフト２２を軸として、スキージ保持部材２１を図に示すようにＡ方向に回転可能にすることで、従来のようにスキージ３を固定すること無く、スキージ移動方向に回転可能な回転軸Ｘを中心とした両端部分にエアーシリンダ１１を設けて押圧する構成にすることにより、スキージ３が回転且つ上下動可能にしたものである。
【００１１】
この構成により、図７に示すように、スキージ３をエアーシリンダ１１で適正な印圧になるように押圧することにより、被印刷面１０の凹凸部に対してスキージ３が回転及び上下すること、即ち、エアーシリンダ１１のストロークが変化することで、被印刷面１０上を同一の印圧（押圧力）で追従することができる。また、回転軸Ｘで回転可能であるからエアーシリンダ１１による両端の押圧でスキージ平行度が自動的に調整される。
【００１２】
しかしながら、上記構成では、図７に示すように、被印刷面１０の反りやうねり（凹凸）がスキージ３の長手方向と平行な場合は効果があるが、実際にはプリント基板４の反りやうねりは複雑であり、通常ではスキージ３と平行な場合は少ない。従って、図８に示すように平行でない場合には、上記従来構成のスキージヘッドと同様に、被印刷面１０上でスキージ３が浮いた状態になり、被印刷面１０上への印刷量が異なり、均一量を印刷することが困難であると言う問題点が有していた。
【００１３】
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、印刷ばらつきの発生を防止して被印刷面上に均一量の印刷材料（例えば半田）を印刷して塗布することができ、印刷品質を向上することができると同時に、作業者間の調整ばらつきの発生を防止するとともに、調整時間も削減することができ、生産性を向上することができる印刷方法及び印刷機を提供する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の印刷方法及び印刷機は、スキージとマスクの接触状態を同一にして印圧やスキージ先端部の変形量等を均一にするとともに、印刷前に行っていたスキージ平行度の調整についても自動的に調整することを特徴とする。
【００１５】
以上により、印刷ばらつきの発生を防止して被印刷面上に均一量の印刷材料を印刷して塗布することができ、印刷品質を向上することができると同時に、作業者間の調整ばらつきの発生を防止するとともに、調整時間も削減することができ、生産性を向上することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の印刷方法は、印刷材料を被印刷面上に塗布するに際し、所望のパターン開口部が形成された印刷用のマスク上でスキージを移動することにより、前記印刷材料をマスクを介して被印刷面上に印刷する印刷方法であって、スキージがマスク上を移動する際に、前記スキージの長手方向の両端部分を、前記スキージの移動方向と同じ方向に押圧しながら、前記スキージを前記被印刷面に垂直な方向を軸として回転させる方法とする。
請求項２に記載の印刷方法は、請求項１記載の印刷方法であって、前記スキージは、その移動方向を軸として回転可能とした方法とする。
請求項３に記載の印刷機は、印刷材料を被印刷面上に塗布するため、所望のパターン開口部が形成された印刷用のマスク上でスキージを移動して、印刷材料をマスクを介して被印刷面上に印刷する印刷機において、スキージがマスク上を移動する際に、前記スキージの長手方向の両端部分を、前記スキージの移動方向と同じ方向に押圧しながら、前記スキージを前記被印刷面に垂直な方向を軸として回転可能とするスキージヘッドを備えた構成とする。
【００１９】
これらの方法および構成によると、スキージとマスクの接触状態を同一にして印圧やスキージ先端部の変形量等を均一にするとともに、印刷前に行っていたスキージ平行度の調整についても自動的に調整する。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を示す印刷方法及び印刷機について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、ここでは、印刷方法として、印刷材料にクリーム半田を用いた印刷方法を例に挙げて説明する。
【００２１】
図１は、本実施の形態における印刷機（クリーム半田印刷機）を示す概略図であり、そのスキージヘッド付近を示している。なお、従来のものと同様の作用をなすものには同一符号を付し、その説明は省略する。
【００２２】
このクリーム半田印刷機においては、図１に示すように、従来構成に加えて、ガイド２３を保持するガイド保持部材２５と、シャフト２６に固定して取り付けられる固定部材２７を、回転部材２８で、図に示すようにガイド保持部材２５の中心位置で連結し、エアーシリンダ１２により、ガイド保持部材２５の両端部分を押圧するように構成し、回転部材２８を軸として、ガイド保持部材２５が、図に示すようにＢ方向に回転可能とし、スキージ３の移動方向の回転可能な回転軸Ｘと被印刷面に垂直な方向の回転可能な回転軸Ｙを有し、それぞれの回転軸Ｘ，Ｙを中心としたスキージの両端部分にはエアーシリンダ１１、１２が設けられている。
【００２３】
スキージヘッド付近が以上のように構成されたクリーム半田印刷機において、図３に示す従来の方法と同様に、プリント基板４をマスク１に位置決めして重ね合わし、エアーシリンダ１１によりスキージ３をマスク１上に適正な印圧で接触させる。この時、エアーシリンダ１２においても適正な圧力で押圧しておく。
【００２４】
この状態でスキージ３を移動させるわけであるが、回転軸Ｘを中心とした両端部分をエアーシリンダ１１により押圧しているのでスキージ３はスキージ移動方向を軸として回転可能であり、且つ移動方向に垂直な方向に上下動が可能であることから、プリント基板４の傾斜に合わせてエアーシリンダ１１のストロークが変化することによりスキージ３も同様に傾斜した状態でマスク１上に接触することが出来る。
【００２５】
即ち、スキージ平行度は、スキージ３をエアーシリンダ１１で適正な印圧になるように押圧することにより、自動的に調整される。このような状態を保持しながらスキージヘッドを印刷方向に沿って直線移動させ、スキージ３によりクリーム半田７をマスク１のパターン開口部２に充填させた後、プリント基板４をマスク１から離すことにより、マスク１を介してプリント基板７のランド５上にクリーム半田７を印刷する。
【００２６】
上記のように印刷を行うと、図２に示すように、スキージ３の長手方向と平行でない被印刷面１０の反りやうねりに対しても、あらかじめ回転軸Ｙを中心とした両端部分をエアーシリンダ１２により押圧しているので、このエアーシリンダ１２のストロークが変化してスキージ３が凹凸に平行になるように回転するので、プリント基板４（被印刷面１０）の複雑な反りやうねり（凹凸）に対してスキージ３が同一の印圧（押圧力）で追従しながら移動することが出来る。
【００２７】
従って、複雑な反りやうねりを有するプリント基板４であっても、スキージ３の移動時のスキージ３とマスク１の接触状態が同一であるから、クリーム半田７の掻き取りが不十分になってマスク１上にクリーム半田７が残り、パターン開口部２へのクリーム半田７の充填が不完全になったり、スキージ３の先端部変形量が大きくなってパターン開口部２に充填されたクリーム半田７がえぐり取られること等がないので、印刷ばらつきの発生がなく、プリント基板４上に均一量のクリーム半田７を印刷することができる。また、スキージ平行度を自動的に調整するので、調整時間を短縮することが出来る。
【００２８】
なお、本実施の形態では、押圧手段としてエアーシリンダを用いているが、バネあるいはゴム等の弾性体等を用いることもでき、摺動可能な押圧手段であればこれに限定されるものではない。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、スキージとマスクの接触状態を同一にして印圧やスキージ先端部の変形量等を均一にすることができる。
【００３０】
そのため、印刷ばらつきの発生を防止して被印刷面上に均一量の印刷材料を印刷して塗布することができ、印刷品質を向上することができる。
また、印刷前に行っていたスキージ平行度の調整についても自動的に調整することができる。
【００３１】
そのため、作業者間の調整ばらつきの発生を防止するとともに、調整時間も削減することができ、生産性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の印刷機におけるスキージヘッドの構成図
【図２】同実施の形態におけるスキージの動作状態の説明図
【図３】クリーム半田印刷機におけるクリーム半田印刷の概念説明図
【図４】従来の印刷機におけるスキージヘッドの構成図
【図５】同従来例におけるスキージの動作状態の説明図
【図６】他の従来例の印刷機におけるスキージヘッドの構成図
【図７】同従来例におけるスキージの動作状態の説明図
【図８】さらに他の従来例の印刷機におけるスキージの動作状態の説明図
【符号の説明】
３    スキージ
１０    被印刷面
１１、１２    エアーシリンダ
Ｘ，Ｙ    回転軸
【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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