(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターン孔が設けられたスクリーンマスクに基板を当接させ、前記スクリーンマスク上でスキージを摺動させることにより、前記パターン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン印刷部と、クリーニングペーパをクリーニングヘッドによって前記スクリーンマスクの下面に押しつけて拭き取ることによりこのスクリーンマスクを下面側からクリーニングするクリーニング部とを有するスクリーン印刷装置であって、
前記クリーニング部は、長尺シート状で提供される未使用の前記クリーニングぺーパを前記クリーニングヘッドに供給し使用後のクリーニングぺーパを回収するペーパ供給・回収機構と、
前記クリーニングヘッドを前記スクリーンマスクの下面に対して昇降させるヘッド昇降機構と、
前記クリーニングヘッドを前記ペーパ供給・回収機構、ヘッド昇降機構とともに一体的に水平移動させることにより、前記クリーニングヘッドを前記スクリーンマスクの下面においてクリーニング方向へ移動させるクリーニングヘッド移動機構とを備え、
前記クリーニングヘッドには、長尺板状の弾性体より成りこのクリーニングヘッドが上昇した状態において上端部が前記クリーニングペーパを介して前記スクリーンマスクの下面に当接するブレード部材が、前記クリーニング方向に直交する方向に長手方向を一致させて、且つクリーニング動作時の移動方向の後方側へ傾斜して配設されており、
前記ブレード部材の剛性を長手方向に沿って変化させることにより、前記上端部がスクリーンマスクの下面に作用させる撓み反力の前記長手方向における分布、前記上端部とスクリーンマスクの下面との密着度の前記長手方向における分布を、それぞれについて所望の分布形態にすることを特徴とするスクリーン印刷装置。
【請求項２】
前記ブレード部材の厚みを長手方向に沿って変えることにより、剛性を長手方向に沿って変化させることを特徴とする請求項１記載のスクリーン印刷装置。
【請求項３】
前記ブレード部材は複数の単位板部材を積層して成り、積層する単位板部材の枚数を長手方向に沿って変えることにより、剛性を長手方向に沿って変化させることを特徴とする請求項１記載のスクリーン印刷装置。
【請求項４】
パターン孔が設けられたスクリーンマスクに基板を当接させ、前記スクリーンマスク上でスキージを摺動させることにより、前記パターン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン印刷部と、クリーニングペーパをクリーニングヘッドによって前記スクリーンマスクの下面に押しつけて拭き取ることによりこのスクリーンマスクを下面側からクリーニングするクリーニング部とを有するスクリーン印刷装置において、前記スクリーンマスクをクリーニングペーパによってクリーニングするマスククリーニング方法であって、
前記クリーニング部は、長尺シート状で提供される未使用の前記クリーニングぺーパを前記クリーニングヘッドに供給し使用後のクリーニングぺーパを回収するペーパ供給・回収機構と、前記クリーニングヘッドを前記スクリーンマスクの下面に対して昇降させるヘッド昇降機構と、前記クリーニングヘッドを前記ペーパ供給・回収機構、ヘッド昇降機構とともに一体的に水平移動させることにより、前記クリーニングヘッドを前記スクリーンマスクの下面においてクリーニング方向へ移動させるクリーニングヘッド移動機構とを備え、
前記クリーニングヘッドには、長尺板状の弾性体より成りこのクリーニングヘッドが上昇した状態において上端部が前記クリーニングペーパを介して前記スクリーンマスクの下面に当接するブレード部材が、前記クリーニング方向に直交する方向に長手方向を一致させて配設されており、
前記ブレード部材の剛性を長手方向に沿って変化させることにより、前記上端部がスクリーンマスクの下面に作用させる撓み反力の前記長手方向における分布、前記上端部とスクリーンマスクの下面との密着度の前記長手方向における分布を、それぞれについて所望の分布形態にして、
前記ブレード部材をクリーニング動作時の移動方向の後方側へ傾斜させた状態で前記拭き取りを行うことを特徴とするマスククリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーンマスクを介して基板にクリーム半田や導電性ペーストなどのペーストを印刷するスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷装置においてスクリーンマスクの下面をクリーニングするマスククリーニング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子部品実装工程において、基板上にクリーム半田や導電性ペーストなどのペーストを印刷する方法としてスクリーン印刷が用いられている。この方法は、印刷対象部位に応じてパターン孔が設けられたスクリーンマスクを基板に当接させ、スクリーンマスク上にペーストを供給してスキージを摺動させることにより、パターン孔を介して基板上にペーストを印刷するものである。
【０００３】
印刷作業中には、スクリーンマスクの下面側には基板上で印刷部位からはみ出したクリーム半田が付着したり、基板上に完全に転写されなかったクリーム半田がスクリーンマスクの開口部に残留するなどの汚損が発生する。このためスクリーン印刷装置には、スクリーンマスクを下面側から専用のクリーニングシートを用いて拭き取ることによって残余のクリーム半田を除去するクリーニング機構が備えられている（例えば特許文献１参照）。この特許文献例に示す先行技術では、清掃部材のヘッド部（クリーニングヘッド）をマスク２の裏面に清掃布（クリーニングシート）を押しつけて払拭する構成において、クリーニングヘッドのヘッド面をスクリーンマスクの湾曲形状に倣った形状としている。これにより、ヘッド面をスクリーンマスクの裏面に密着させて良好な払拭性を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１２６９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上述の先行技術例においては、マスクの変形度合いの変化によってヘッド部とスクリーンマスクとの密着性が安定しないという難点があった。すなわち、スクリーン印刷動作を反復する過程においてスクリーンマスクには繰り返し荷重が作用して湾曲度合いが変化する。このためヘッド面をスクリーンマスクに倣った形状にしていても、スクリーンマスクの経時変化によりクリーニングヘッドとの密着性が確保されず、マスククリーニング効果が安定しないという課題があった。
【０００６】
そこで本発明は、クリーニングヘッドとスクリーンマスクとの密着性を常に確保して、マスククリーニング効果を安定させることができるスクリーン印刷装置およびマスククリーニング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】
【０００７】
本発明のスクリーン印刷装置は、パターン孔が設けられたスクリーンマスクに基板を当接させ、前記スクリーンマスク上でスキージを摺動させることにより、前記パターン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン印刷部と、クリーニングペーパをクリーニングヘッドによって前記スクリーンマスクの下面に押しつけて拭き取ることによりこのスクリーンマスクを下面側からクリーニングするクリーニング部とを有するスクリーン印刷装置であって、前記クリーニング部は、長尺シート状で提供される未使用の前記クリーニングぺーパを前記クリーニングヘッドに供給し使用後のクリーニングぺーパを回収するペーパ供給・回収機構と、前記クリーニングヘッドを前記スクリーンマスクの下面に対して昇降させるヘッド昇降機構と、前記クリーニングヘッドを前記ペーパ供給・回収機構、ヘッド昇降機構とともに一体的に水平移動させることにより、前記クリーニングヘッドを前記スクリーンマスクの下面においてクリーニング方向へ移動させるクリーニングヘッド移動機構とを備え、前記クリーニングヘッドには、長尺板状の弾性体より成りこのクリーニングヘッドが上昇した状態において上端部が前記クリーニングペーパを介して前記スクリーンマスクの下面に当接するブレード部材が、前記クリーニング方向に直交する方向に長手方向を一致させて、且つクリーニング動作時の移動方向の後方側へ傾斜して配設されており、前記ブレード部材の剛性を長手方向に沿って変化させることにより、前記上端部がスクリーンマスクの下面に作用させる撓み反力の前記長手方向における分布、前記上端部とスクリーンマスクの下面との密着度の前記長手方向における分布を、それぞれについて所望の分布形態にする。
【０００８】
本発明のマスククリーニング方法は、パターン孔が設けられたスクリーンマスクに基板を当接させ、前記スクリーンマスク上でスキージを摺動させることにより、前記パターン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン印刷部と、クリーニングペーパをクリーニングヘッドによって前記スクリーンマスクの下面に押しつけて拭き取ることによりこのスクリーンマスクを下面側からクリーニングするクリーニング部とを有するスクリーン印刷装置において、前記スクリーンマスクをクリーニングペーパによってクリーニングするマスククリーニング方法であって、前記クリーニング部は、長尺シート状で提供される未使用の前記クリーニングぺーパを前記クリーニングヘッドに供給し使用後のクリーニングぺーパを回収するペーパ供給・回収機構と、前記クリーニングヘッドを前記スクリーンマスクの下面に対して昇降させるヘッド昇降機構と、前記クリーニングヘッドを前記ペーパ供給・回収機構、ヘッド昇降機構とともに一体的に水平移動させることにより、前記クリーニングヘッドを前記スクリーンマスクの下面においてクリーニング方向へ移動させるクリーニングヘッド移動機構とを備え、前記クリーニングヘッドには、長尺板状の弾性体より成りこのクリーニングヘッドが上昇した状態において上端部が前記クリーニングペーパを介して前記スクリーンマスクの下面に当接するブレード部材が、前記クリーニング方向に直交する方向に長手方向を一致させて配設されており、前記ブレード部材の剛性を長手方向に沿って変化させることにより、前記上端部がスクリーンマスクの下面に作用させる撓み反力の前記長手方向における分布、前記上端部とスクリーンマスクの下面との密着度の前記長手方向における分布を、それぞれについて所望の分布形態にして、前記ブレード部材をクリーニング動作時の移動方向の後方側へ傾斜させた状態で前記拭き取りを行う。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、クリーニングペーパをスクリーンマスクの下面に押しつけて拭き取るクリーニングヘッドに、長尺板状の弾性体より成りこのクリーニングヘッドが上昇した状態において上端部がクリーニングペーパを介してスクリーンマスクの下面に当接するブレード部材を、クリーニング方向に直交する方向に長手方向を一致させて配設し、ブレード部材をクリーニング動作時の移動方向の後方側へ傾斜させた状態で拭き取りを行い、ブレード部材の剛性を長手方向に沿って変化させることにより、上端部がスクリーンマスクの下面に作用させる撓み反力の長手方向における分布、上端部とスクリーンマスクの下面との密着度の長手方向における分布を、それぞれについて所望の分布形態にして、ブレード部材をスクリーンマスクの状態に応じて撓ませることにより、クリーニングヘッドとスクリーンマスクとの密着性を常に確保して、マスククリーニング効果を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の側面図
【図２】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の正面図
【図３】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の平面図
【図４】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の動作説明図
【図５】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のクリーニングユニットの構造説明図
【図６】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のクリーニングヘッドの断面図
【図７】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置におけるスクリーンマスクへのブレード部材の当接状態の説明図
【図８】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置におけるブレード部材の構成説明図
【図９】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置におけるブレード部材の構成説明図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１、図２、図３を参照して、スクリーン印刷装置の構造を説明する。図１において、スクリーン印刷装置は、基板位置決め部１の上方にスクリーン印刷部１１を配設して構成されている。基板位置決め部１は、Ｙ軸テーブル２、Ｘ軸テーブル３およびθ軸テーブル４を段積みし、更にその上に第１のＺ軸テーブル５、第２のＺ軸テーブル６を組み合わせて構成されている。
【００１２】
第１のＺ軸テーブル５の構成を説明する。θ軸テーブル４の上面に設けられた水平なベースプレート４ａの上面側には、同様に水平なベースプレート５ａが昇降ガイド機構（図示省略）によって昇降自在に保持されている。ベースプレート５ａは、複数の送りねじ５ｃをモータ５ｂによってベルト５ｄを介して回転駆動する構成のＺ軸昇降機構によって昇降する。
【００１３】
ベースプレート５ａには垂直フレーム５ｅが立設されており、垂直フレーム５ｅの上端部には基板搬送機構８が保持されている。基板搬送機構８は基板搬送方向（Ｘ方向−−図１において紙面垂直方向）に平行に配設された２条の搬送レールを備えており、これらの搬送レールによって印刷対象の基板１０の両端部を支持して搬送する。第１のＺ軸テーブル５を駆動することにより、基板搬送機構８によって保持された状態の基板１０を、基板搬送機構８とともに後述するスクリーン印刷部１１に対して昇降させることができる。図２、図３に示すように、基板搬送機構８は上流側（図２、図３において左側）および下流側に延出し、上流側から搬入された基板１０は基板搬送機構８によって搬送され、さらに基板位置決め部１によって位置決めされる。そして後述するスクリーン印刷部１１によって印刷が行われた後の基板１０は、基板搬送機構８によって下流側に搬出される。
【００１４】
第２のＺ軸テーブル６の構成を説明する。基板搬送機構８とベースプレート５ａの中間には、水平なベースプレート６ａが昇降ガイド機構（図示省略）に沿って昇降自在に配設されている。ベースプレート６ａは、複数の送りねじ６ｃをモータ６ｂによってベルト６ｄを介して回転駆動する構成のＺ軸昇降機構によって昇降する。ベースプレート６ａの上面には、上面に基板１０を保持する下受け面が設けられた基板下受部７が配設されている。
【００１５】
第２のＺ軸テーブル６を駆動することにより、基板下受部７は基板搬送機構８に保持された状態の基板１０に対して昇降する。そして基板下受部７の下受け面が基板１０の下面に当接することにより、基板下受部７は基板１０を下面側から支持する。基板搬送機構８の上面にはクランプ機構９が配設されている。クランプ機構９は、左右対向して配置された２つのクランプ部材９ａを備えており、一方側のクランプ部材９ａを駆動機構９ｂによって進退させることにより、基板１０を両側からクランプして固定する。
【００１６】
次に基板位置決め部１の上方に配設されたスクリーン印刷部１１について説明する。図１，図２において、マスク枠１２ａにはスクリーンマスク１２が展張されており、スクリーンマスク１２には、基板１０において印刷対象となる電極１０ａの形状・位置（図３参照）に対応して、パターン孔１２ｂが設けられている。スクリーンマスク１２上にはスキージユニット１３が配設されている。スキージユニット１３は、水平なプレート１４にスキージ１６を昇降させるスキージ昇降機構１５を配設した構成となっている。スキージ昇降機構１５を駆動することによりスキージ１６は昇降して、スクリーンマスク１２の上面に当接する。
【００１７】
図２に示すように、縦フレーム２５上に配置されたブラケット２６上にはガイドレール２７がＹ方向に配設されており、ガイドレール２７にスライド自在に嵌合したスライダ２８は、プレート１４の両端に結合されている。これにより、スキージユニット１３はＹ方向にスライド自在となっている。プレート１４は、ナット３０、送りねじ２９および送りねじ２９を回転駆動するスキージ移動用モータ（図示省略）より成るスキージ移動手段によりＹ方向に水平移動する。
【００１８】
次に、スクリーンマスク１２の下面をクリーニングするクリーニング部について説明する。図１に示すように、本実施の形態においては、クリーニングヘッドユニット１８は基板１０およびスクリーンマスク１２を撮像するカメラヘッドユニット１７と一体的に移動する構成となっている。カメラヘッドユニット１７は、基板１０を上方から撮像するための基板認識カメラ１７ａと、スクリーンマスク１２を下面側から撮像するためのマスク認識カメラ１７ｂとを備えており、カメラヘッドユニット１７を移動させることにより、基板１０の認識とスクリーンマスク１２の認識とを同時に行うことができる。
【００１９】
図３に示すように、クリーニングヘッドユニット１８は水平なユニットベース１８ａに未使用のクリーニングペーパ２３を巻回したペーパロール２２Ａと、使用済みのクリーニングペーパを巻回したペーパロール２２Ｂの間に、細長形状のクリーニングヘッド２１を配設した構成となっている。ペーパロール２２Ａから引き出されたクリーニングペーパ２３は、クリーニングヘッド２１に設けられた吸引クリーニングツール２１ａおよびブレード部材２４（図５（ｂ）参照）を経由してペーパロール２２Ｂに回収される。クリーニングヘッドユニット１８は、カメラヘッドユニット１７とともにヘッドＸ軸テーブル１９に装着されてＹ方向に一体的に移動する。
【００２０】
図２において縦フレーム２５上にはガイドレール３１がＹ方向に配設されており、ガイドレール３１にスライド自在に嵌合したスライダ３２は、ヘッドＸ軸テーブル１９にブラケット１９ａを介して結合されている。これにより、ヘッドＸ軸テーブル１９はＹ方向にスライド自在となっている。ヘッドＸ軸テーブル１９は、ナット３４、送りねじ３３および送りねじ３３を回転駆動するヘッド移動用モータ（図示省略）より成るヘッドＹ軸移動機構２０によりＹ方向に水平移動する。ヘッドＸ軸テーブル１９およびヘッドＹ軸移動機構２０は、カメラヘッドユニット１７およびクリーニングヘッドユニット１８を一体的に水平移動させるヘッド移動機構を構成する。
【００２１】
カメラヘッドユニット１７による基板１０やスクリーンマスク１２の認識を行わず、またクリーニングヘッドユニット１８によるマスククリーニングを行わないときには、図４（ａ）に示すように、カメラヘッドユニット１７、クリーニングヘッドユニット１８はともに基板位置決め部１の上方から側方に退避する。そしてマスククリーニングを実行する際には、図４（ｂ）に示すように、クリーニングヘッドユニット１８をカメラヘッドユニット１７とともにスクリーンマスク１２の下方に進出させ（矢印ａ）、次いでクリーニングヘッド２１を上昇させる。
【００２２】
そしてクリーニングヘッド２１によってクリーニングペーパ２３をスクリーンマスク１２の下面に押し当てた状態で、前述のヘッド移動機構によってクリーニングヘッドユニット１８を水平移動させることにより、クリーニングヘッド２１の下面を拭き取ってクリーニングする。すなわちクリーニングヘッドユニット１８およびこのクリーニングヘッドユニット１８を移動させるヘッド移動機構は、クリーニングペーパ２３をクリーニングヘッド２１によってスクリーンマスク１２の下面に押しつけて拭き取ることによりこのスクリーンマスク１２を下面側からクリーニングするクリーニング部を構成する。
【００２３】
次にスクリーン印刷部１１による印刷動作について説明する。まず基板搬送機構８によって基板１０が印刷位置に搬入されると、第２のＺ軸テーブル６を駆動して基板下受部７を上昇させ、基板１０の下面を下受けする。そしてこの状態で基板位置決め部１を駆動して基板１０をスクリーンマスク１２に対して位置合わせする。この後、第１のＺ軸テーブル５を駆動して基板１０を基板搬送機構８とともに上昇させてスクリーンマスク１２の下面に当接させ、次いで基板１０をクランプ機構９によってクランプする。これにより、スキージユニット１３によるスキージングにおいて、基板１０の水平位置が固定される。そしてこの状態で、ペーストであるクリーム半田が供給されたスクリーンマスク１２上でスキージ１６を摺動させることにより、パターン孔１２ｂを介して基板１０にはクリーム半田が印刷される。
【００２４】
次に、図５，図６を参照して、クリーニング部を構成するクリーニングヘッドユニット１８の構造を説明する。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示すクリーニングヘッドユニット１８のＡ−Ａ断面を示している。ユニットベース１８ａに立設された支持ブラケット１８ｂ、１８ｃには、ペーパロール２２Ａ、２２Ｂをそれぞれ貫通するロール支持軸４０Ａ、４０Ｂが軸支される。ペーパロール２２Ａ、２２Ｂの間には細長形状のクリーニングヘッド２１がＸ方向に配設されている。
【００２５】
支持ブラケット１８ｃにはロール支持軸４０Ｂと同軸位置にモータ４１が配置されており、ロール支持軸４０Ｂにはカップリング部材４２を介してモータ４１の回転軸が結合されている。モータ４１を駆動することにより、ロール支持軸４０Ｂが巻き取り方向に回転して、クリーニングペーパ２３がペーパロール２２Ｂに巻き取られる。これによりペーパロール２２Ａからクリーニングペーパ２３が引き出され、引き出されたクリーニングペーパ２３はガイドローラ３７によって導かれてクリーニングヘッド２１の上面側を周回し、ペーパロール２２Ｂに回収される。ペーパロール２２Ａ、２２Ｂおよびモータ４１は、長尺シート状で提供される未使用のクリーニングぺーパ２３をクリーニングヘッド２１に供給し、使用後のクリーニングぺーパ２３を回収するペーパ供給・回収機構となっている。
【００２６】
図５（ｂ）に示すように、クリーニングヘッド２１の下面には、ヘッド昇降機構３５の昇降ロッドが結合されている。ヘッド昇降機構３５を駆動することにより、クリーニングヘッド２１はスクリーンマスク１２の下面に対して昇降する（矢印ｂ）。図５（ｂ）に示す通常状態では、クリーニングヘッド２１は下降状態にある。そしてスクリーンマスク１２の下面を清掃するマスククリーニング時には、ヘッド昇降機構３５を駆動してクリーニングヘッド２１を上昇させ、クリーニングペーパ２３をスクリーンマスク１２の下面に押し付ける。上述の構成において前述構成のヘッド移動機構は、クリーニングヘッド２１をペーパ供給・回収機構、ヘッド昇降機構３５とともに一体的に水平移動させることにより、クリーニングヘッド２１をスクリーンマスク１２の下面においてクリーニング方向（Ｙ方向）へ移動させるクリーニングヘッド移動機構となっている。
【００２７】
ここで、クリーニングヘッド２１の構成および機能を説明する。図５に示すように、クリーニングヘッド２１は、細長形状の吸引クリーニングツール２１ａに平行に、ブレード部材２４をＸ方向（すなわちクリーニング方向であるＹ方向に直交する方向）に長手方向を一致させて配設した構成となっている。図６に示すように、吸引クリーニングツール２１ａの上面の吸引面２１ｂには吸引孔２１ｃが形成されており、吸引孔２１ｃは真空吸引源３８に接続されている。クリーニングペーパ２３を介して吸引面２１ｂをスクリーンマスク１２の下面に押し当てて摺動させながら真空吸引源３８を駆動することにより、クリーニングペーパ２３に拭き取られた付着異物が吸引されて除去される。
【００２８】
吸引クリーニングツール２１ａに並設されたブレード部材２４は、金属や硬質樹脂などの弾性体を長尺板状に成形したものであり、クリーニング動作時には吸引クリーニングツール２１ａと一体的にクリーニング方向に移動する。クリーニングヘッド２１が上昇した状態では、ブレード部材２４の上端部はクリーニングペーパ２３を介してスクリーンマスク１２の下面に当接する。ブレード部材２４の配設姿勢は垂直ではなく、クリーニング動作時の移動方向（矢印ｃ方向）の後方側へ垂直面から傾斜角θだけ傾斜して配設されている。
【００２９】
本実施の形態に示すスクリーン印刷装置では、マスククリーニング時のクリーニングヘッド２１の移動方向は常に一方向に固定されており、クリーニング動作においてはブレード部材２４は移動方向の反対側へ傾いた状態で、クリーニングペーパ２３をスクリーンマスク１２の下面に対して押し付け、付着異物をブレード部材２４の上端部によって掻き取る。すなわち本実施の形態に示すマスククリーニング方法では、ブレード部材２４をクリーニング動作時の移動方向の後方側へ傾斜させた状態で、クリーニングペーパ２３をクリーニングヘッド２１によってスクリーンマスク１２の下面に押しつけて拭き取りを行うようにしている。このとき、ブレード部材２４は常に移動方向の反対側へ傾いた姿勢にあるため、ブレード部材２４の上端部がスクリーンマスク１２のパターン孔１２ｂに鋭角的に噛み込む状態が発生せず、マスククリーニングにおけるスクリーンマスク１２の損傷を防止することができる。
【００３０】
図７はこのようにして配設されるブレード部材２４のマスククリーニング動作時における変形状態を示している。図７（ａ）はクリーニングヘッド２１が下降状態でのブレード部材２４の形状を示している。この状態ではブレード部材２４はスクリーンマスク１２から離れていることから外力が作用しておらず、ブレード部材２４はスクリーンマスク１２の中央、側端のそれぞれに対応する断面位置Ｓ１，Ｓ２のいずれにおいても、ＸＺ平面内の撓みを生じることなく装着時の傾斜角θだけ傾いた姿勢を保っている。この状態におけるブレード部材２４の垂直面内の投射高さｈは、ブレード部材２４の幅寸法Ｂと傾斜角θによって、Ｂ／ｃｏｓθで表される。
【００３１】
これに対し、図７（ｂ）は、クリーニングヘッド２１を上昇させてブレード部材２４の上端部をスクリーンマスク１２の下面に当接させた状態を示している。スクリーンマスク１２は周囲をマスク枠１２ａによって保持された状態にあることから、スクリーンマスク１２に対してブレード部材２４が下方から当接して作用させる面外荷重がスクリーンマスク１２の面内に作用する張力と釣り合う形で、スクリーンマスク１２およびブレード部材２４の変形状態が規定される。本実施の形態においては、ブレード部材２４は傾斜角θだけ傾いた姿勢で配設されていることから、ブレード部材２４がスクリーンマスク１２の下面に当接することにより、ブレード部材２４はスクリーンマスク１２から垂直下向き方向の反力を受けて、曲げ変形による撓みを生じる。
【００３２】
そしてこの撓みによって図７（ａ）に示すブレード部材２４の垂直面内の投射高さｈが変化し、これによりブレード部材２４の上端部は、図７（ｂ）に示すように、スクリーンマスク１２の撓み変形状態に追従してスクリーンマスク１２の下面に密着した状態となる。すなわち、断面位置Ｓ１，Ｓ２において、投射高さｈはブレード部材２４の撓みによりそれぞれｈ１，ｈ２に変化する。
【００３３】
スクリーンマスク１２の撓み変形特性において、スクリーンマスク１２は保持位置であるマスク枠１２ａから最も離れた位置で最も撓みやすく、マスク枠１２ａに近接する位置ほど撓みにくいことから、ブレード部材２４が受ける反力はスクリーンマスク１２の範囲によって異なる。すなわち、スクリーンマスク１２の中央、側端のそれぞれに対応する断面位置Ｓ１，Ｓ２においてブレード部材２４がそれぞれ受ける反力Ｆ１，Ｆ２は、スクリーンマスク１２における張力分布によって異なる。
【００３４】
したがって、ブレード部材２４の上端部をスクリーンマスク１２の撓み変形状態に良好に追従させるためには、ブレード部材２４の有する剛性（曲げ剛性）と傾斜角θとを、スクリーンマスク１２の張力分布に応じて適切に設定するとともに、ヘッド昇降機構３５によってクリーニングヘッド２１を上昇させてブレード部材２４をスクリーンマスク１２に対して押圧するクリーニング荷重を適正値に設定する必要がある。これらの適正値の選定は、使用対象のスクリーンマスク１２に応じて、ブレード部材２４の剛性や装着時の傾斜角θ、さらにヘッド昇降機構３５によるクリーニング荷重などの条件パラメータを複数の異なるレベルに変化させながら、クリーニング動作を複数回試行して結果を観察する条件出し作業によって行われる。
【００３５】
なお、図７に示す例では、ブレード部材２４として同一厚みの単一部材を用い、長手方向（Ｘ方向）の剛性の分布が均一な場合を示したが、ブレード部材２４の剛性を長手方向に沿って変化させることにより、ブレード部材２４の上端部とスクリーンマスク１２の下面との密着度の長手方向における分布、ブレード部材２４の上端部がスクリーンマスク１２の下面に作用させる撓み反力の長手方向における分布を、それぞれについて所望の分布形態にすることができる。
【００３６】
図８（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示すブレード部材２４Ａ，ブレード部材２４Ｂは、長手方向の剛性分布を、中央範囲が大きく両側端部が小さくなるような分布としたものである。すなわち、図８（ａ）に示すブレード部材２４Ａでは、単一の単位板部材２４ａの厚みを長手方向に変えて、中央位置における厚みｔ１の方が側端位置における厚みｔ２よりも大きくなるように成形することにより、長手方向の剛性分布を、中央範囲が大きく両側端部が小さくなるようにしている。また図８（ｂ）に示すブレード部材２４Ｂでは、ブレード部材２４Ｂを複数（ここでは２枚）の単位板部材２４ｂ１，２４ｂ２を積層する構成とし、全通する単位板部材２４ｂ１の中央部分にのみ単位板部材２４ｂ２を重ねて積層することにより、長手方向の剛性分布を、中央範囲が大きく両側端部が小さくなるようにしている。
【００３７】
このように、長手方向の剛性分布を中央範囲が大きく両側端部が小さくなるように構成・形状を設定することにより、ブレード部材２４Ａ、２４Ｂは、中央範囲においてより撓みにくい強度特性を有するようになる。これにより、図７（ｂ）に示すスクリーンマスク１２の下面への当接状態において、断面位置Ｓ１における撓みを断面位置Ｓ２における撓みよりも小さくすることができ、ブレード部材２４の上端部がスクリーンマスク１２の下面に作用させる撓み反力の長手方向における分布を極力均一にすることができる。
【００３８】
また図９（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示すブレード部材２４Ｃ，ブレード部材２４Ｄは、長手方向の剛性分布を、中央範囲が小さく両側端部が大きくなるような分布としたものである。すなわち、図９（ａ）に示すブレード部材２４Ｃでは、単一の単位板部材２４ｃの厚みを長手方向に変えて、中央位置における厚みｔ３の方が側端位置における厚みｔ４よりも小さくなるように成形することにより、長手方向の剛性分布を、中央範囲が小さく両側端部が大きくなるようにしている。また図９（ｂ）に示すブレード部材２４Ｄでは、ブレード部材２４Ｄを複数（ここでは２枚）の単位板部材２４ｄ１，２４ｄ２を積層する構成とし、全通する単位板部材２４ｄ１の両側部分にのみ単位板部材２４ｄ２を重ねて積層することにより、長手方向の剛性分布を、中央範囲が小さく両側端部が大きくなるようにしている。
【００３９】
このように、長手方向の剛性分布を中央範囲が小さく両側端部が大きくなるように構成・形状を設定することにより、ブレード部材２４Ｃ、２４Ｄは、両側端部においてより撓みにくい強度特性を有するようになる。これにより、図７（ｂ）に示すスクリーンマスク１２の下面への当接状態において、スクリーンマスク１２の撓み量がより少ない断面位置Ｓ２において作用する反力Ｆ２を大きくすることができる。したがってブレード部材２４の上端部とスクリーンマスク１２の下面との密着度の長手方向における分布を極力均一にすることができる。
【００４０】
上記説明したように、本実施の形態に示すスクリーン印刷装置およびマスククリーニング方法においては、クリーニングペーパ２３をスクリーンマスク１２の下面に押しつけて拭き取るクリーニングヘッド２１に、長尺板状の弾性体より成りこのクリーニングヘッド２１が上昇した状態において上端部がクリーニングペーパ２３を介してスクリーンマスク１２の下面に当接するブレード部材２４を、クリーニング方向に直交する方向に長手方向を一致させて配設し、ブレード部材２４をクリーニング動作時の移動方向の後方側へ傾斜させた状態で拭き取りを行い、ブレード部材２４をスクリーンマスク１２の状態に応じて撓ませるようにしている。これにより、クリーニングヘッド２１とスクリーンマスク１２との密着性を常に確保して、マスククリーニング効果を安定させることができる。
【００４１】
なお本実施の形態においては、クリーニングヘッド２１としてスクリーンマスク１２の下面に当接して吸引によってクリーニングを行う機能を有する吸引クリーニングツール２１ａをブレード部材２４と併接する例を示したが、吸引クリーニングツール２１ａは必ずしも必須ではなく、ブレード部材２４のみでクリーニングヘッド２１を構成するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明のスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法は、クリーニングヘッドとスクリーンマスクとの密着性を常に確保して、マスククリーニング効果を安定させることができるという特徴を有し、基板にクリーム半田や導電性ペーストなどのペーストを印刷するスクリーン印刷の分野に有用である。
【符号の説明】
【００４３】
１  基板位置決め部
１０  基板
１１  スクリーン印刷部
１２  スクリーンマスク
１２ａ  マスク枠
１２ｂ  パターン孔
１３  スキージユニット
１６  スキージ
１８  クリーニングヘッドユニット
１９  ヘッドＸ軸テーブル
２０  ヘッドＹ軸移動機構
２１  クリーニングヘッド
２１ａ  吸引クリーニングツール
２３  クリーニングペーパ
２４，２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄ  ブレード部材
２４ａ、２４ｂ１、２４ｂ２、２４ｃ、２４ｄ１、２４ｄ２  単位板部材
３５  ヘッド昇降機構
【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８】
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【図９】
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【図７】
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