(57)【要約】【課題】防爆仕様を満たし安全性に優れたスクリーン印刷装置を提供することを目的とする。【解決手段】スクリーン印刷装置に設けられマスクプレートの下面を洗浄用の溶剤を用いた湿式クリーニングによって清掃するクリーニングユニット２０において、空圧駆動の溶剤吐出ポンプ３１への空圧供給を制御する空圧供給制御弁３２の動作回数を回数カウンタ３６によってカウントし、動作回数が安全上の観点から規定される上限回数を超えている場合には、可燃性の溶剤２８が過剰吐出されたと判断して、電源供給遮断部によって電源供給遮断器３４を作動させ、空圧供給制御弁３２への電源を遮断する。これにより、溶剤吐出ポンプ３１への動力供給が遮断され、いかなる状況においても所定量を超えた溶剤が連続して供給される事態を回避することができる。【選択図】図２
2006007462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターン孔が設けられたマスクプレートを基板に当接させ、マスクプレート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、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装置であって、前記マスクプレートの下面を洗浄用の溶剤を用いた湿式クリーニングによって清掃する清掃手段と、溶剤貯留部内に貯留された前記溶剤を吐出する溶剤吐出手段と、前記溶剤吐出手段によって吐出される溶剤の吐出量に関連づけられたパラメータを監視する吐出量監視手段と、吐出量監視手段の監視結果に基づいて前記溶剤吐出手段の動作のための動力供給を遮断する動力遮断手段とを備えたことを特徴とするスクリーン印刷装置。
【請求項２】
前記溶剤吐出手段は、一定量の前記溶剤を吸引・吐出する定量吐出型の液体吐出装置であり、前記吐出量監視手段は、前記液体吐出装置の動作回数を前記パラメータとして監視す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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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、マスクプレートに設けられたパターン孔を介して基板上にペーストを転写するスクリーン印刷が広く用いられている。印刷作業中には、マスクプレートの下面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マスクプレートの開口部に残留するため、これらのクリーム半田を吸い取ったり拭き取るためのクリーニングを所定インターバルで行う必要がある。
【０００３】
このため従来よりスクリーン印刷装置には、マスクプレートの下面をクリーニングシートによって拭き取って清掃するクリーニングユニットが設けられている。そして溶媒成分が蒸発して粘度が上昇したクリーム半田が除去対象となる場合には、良好なクリーニング性能を確保するためＩＰＡなどの洗浄用の溶剤を含浸させたクリーニングシートを用いる湿式クリーニングが採用されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
この湿式クリーニング方式のクリーニングユニットにおいては、溶剤を貯留する容器とこの容器内の溶剤を吐出するポンプを備え、クリーニングユニットを制御することにより必要なタイミングにおいて所定量の溶剤がクリーニングシートに供給されるようになっている。
【特許文献１】特開２００３−１７０５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで近年生産現場においてはより高度の安全管理が求められるようになっており、使用機器に要求される安全機能の仕様は従来と比較してより緻密・精細なものとなっている。このため、上述のマスククリーニング用の溶剤として有機溶剤など可燃性のものを使用する場合には、いかなる状況においても、例えばクリーニングユニットの吐出動作を制御する制御プログラムが暴走したような場合においても、可燃性の溶剤が規定量以上供給されることのないような防爆仕様の機器であることが求められている。
【０００６】
そこで本発明は、防爆仕様を満たし安全性に優れたスクリーン印刷装置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マスクプレートを基板に当接させ、マスクプレート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、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装置であって、前記マスクプレートの下面を洗浄用の溶剤を用いた湿式クリーニングによって清掃する清掃手段と、溶剤貯留部内に貯留された前記溶剤を吐出する溶剤吐出手段と、前記溶剤吐出手段によって吐出される溶剤の吐出量に関連づけられたパラメータを監視する吐出量監視手段と、吐出量監視手段の監視結果に基づいて前記溶剤吐出手段の動作のための動力供給を遮断する動力遮断手段とを備えた。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、溶剤吐出手段によって吐出される溶剤の吐出量に関連づけられたパラメータを監視する吐出量監視手段の監視結果に基づいて溶剤吐出手段の動作のための動力供給を遮断する動力遮断手段を備えることにより、いかなる状況においても所定量を超えた溶剤が連続して供給される事態を回避することができ、防爆仕様を満たし安全性に優れたスクリーン印刷装置が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は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は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成説明図、図３，図４は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は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の制御系の構成を示すブロック図，図６は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置における溶剤吐出動作および電源供給遮断動作のフロー図である。
【００１０】
まず図１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１０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Ｚ軸テーブル５を載置して構成されている。Ｚ軸テーブル５上には基板８を保持する基板保持部６が設けられている。基板８は図示しない搬入コンベアによって基板保持部６上に搬入され、クランプ部材７によって両側から挟み込まれて位置が固定される。
【００１１】
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１０は、ホルダ枠１１に展張されたマスクプレート１２を備えている。マスクプレート１２には、印刷対象に応じたパターン孔が設けられており、マスクプレート１２上にはスキージヘッド１３が配設されている。スキージヘッド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おり、図示しない移動手段により水平方向に移動する。スキージ昇降機構１５を駆動することによりスキージ１６は昇降してマスクプレート１２の上面に当接する。
【００１２】
図３に示すように、Ｚ軸テーブル６を上昇させてマスクプレート１２の下面を基板８に当接させた状態で、ペーストであるクリーム半田９が供給されたマスクプレート１２上でスキージ１６を摺動させることにより、図示しないパターン孔を介して基板８にはクリーム半田が印刷される。
【００１３】
Ｙ軸テーブル２上の基板位置決め部１の側方には、クリーニングユニット２０が配設されている。Ｙ軸テーブル２を駆動することにより、クリーニングユニット２０は基板位置決め部１とともにＹ方向に移動する。図２を参照してクリーニングユニット２０の構成について説明する。クリーニングユニット２０の本体部２０ａの上面には、クリーニングヘッド２１が昇降手段（図示省略）によって昇降自在に配設されている。
【００１４】
本体部２０ａにはクリーニングシート２２の供給リール２３および巻き取りリール２４が設けられている。クリーニングシート２２は供給リール２３から引き出され、クリーニングヘッド２１の上面を周回して回収リール２４によって巻き取られる。クリーニングヘッド２１を上昇させてクリーニングシート２２をマスクプレート１２の下面に押し当てた状態で、図４に示すように、クリーニングユニット２０を水平移動させることにより、マスクプレート１２は下面側からクリーニングされる。
【００１５】
供給リール２３から引き出されたクリーニングシート２２がクリーニングヘッド２１の上面に至る送給経路には、複数のガイドローラ２５およびガイド軸２６が配置されている
。クリーニングシート２２はこれらのガイドローラ２５およびガイド軸２６を周回してクリーニングヘッド２１の上面に送られ、クリーニングに使用された後にガイド部２７を経由して回収リール２４に巻き取られる。
【００１６】
ガイド軸２６は中空管状の部材であり、ガイド軸２６の上面側には複数の吐出孔２６ａが設けられている。ガイド軸２６の中空部は溶剤配管を介して溶剤吐出ポンプ３１に接続されており、溶剤吐出ポンプ３１はエタノールやイソプロパノールなどの洗浄用の溶剤２８を貯留した溶剤貯留部である溶剤タンク３０に接続されている。
【００１７】
溶剤吐出ポンプ３１はダイアフラム式のポンプであり、空圧源３３から空圧供給制御弁３２を介して供給される空圧によって駆動される。すなわち、空圧供給制御弁３２を駆動にすることにより、溶剤吐出ポンプ３１に空圧が供給され、これにより溶剤吐出ポンプ３１は溶剤タンク３０から溶剤２８を吸引してガイド部２６に対して吐出する。そして吐出された溶剤２８はさらに吐出孔２６ａから外部へ吐出される。
【００１８】
溶剤吐出ポンプ３１は溶剤タンク３０内に貯留された溶剤２８を吐出する溶剤吐出手段となっている。そしてこの溶剤吐出手段は、空圧駆動のダイヤフラムの一回の動作によって一定量の溶剤２８を吸引・吐出する定量吐出型の液体吐出装置であり、動作回数に比例した吐出量が得られる特性を有している。
【００１９】
空圧供給制御弁３２は電磁弁であり、電源３５から供給される電力によって駆動される。ここで、空圧供給制御弁３２への電力供給回路には電源遮断器３４が設けられており、任意タイミングで空圧供給制御弁３２への電力供給を遮断することが可能となっている。これにより溶剤吐出ポンプ３１への空圧供給が遮断され、溶剤吐出ポンプ３１の動作を停止することができる。
【００２０】
したがって、電源遮断器３４は、溶剤吐出手段の動作のための動力供給を遮断する動力遮断手段となっている。空圧供給制御弁３２には、回数カウンタ３６および間隔時間タイマ３７が付設されており、回数カウンタ３６によって空圧供給制御弁３２の動作回数がカウントされ、間隔時間タイマ３７によって空圧供給制御弁３２の動作間隔時間が計時される。
【００２１】
ガイド軸２６の上面側をクリーニングシート２２が周回した状態で溶剤吐出ポンプ３１を駆動することにより、吐出孔２６ａから吐出された溶剤２８はクリーニングシート２２に吸収される。これにより、クリーニングシート２２によってマスクプレート１２の下面側をクリーニングする際に、マスク下面に固着状態で付着したクリーム半田を溶剤２８によって軟化させながら良好に拭き取ることができる。したがってクリーニングユニット２０は、マスクプレートの下面を溶剤を用いた湿式クリーニングによって清掃する清掃手段となっている。
【００２２】
次に、図５を参照してスクリーン印刷装置の制御系の構成について説明する。図５において、演算部４０はＣＰＵであり、プログラム記憶部４１に記憶された各種プログラムを実行することにより、後述する各種演算・処理を行う。これらの演算・処理においては、データ記憶部４２に記憶された各種のデータが用いられる。暴走防止用演算部４０Ａは後述する溶剤吐出制御機能が暴走することを防止するための専用ＣＰＵであり、暴走防止用プログラム記憶部４１Ａに記憶された各種プログラムを実行することにより、後述する各種演算・処理を行う。これらの演算・処理においては、暴走防止用データ記憶部４２Ａに記憶された各種のデータが用いられる。
【００２３】
プログラム記憶部４１には、印刷動作プログラム、クリーニング動作プログラム、溶剤
吐出プログラムなどの各種処理プログラムが記憶されている。また暴走防止用プログラム記憶部４１Ａには、吐出状態監視プログラム、電源供給遮断プログラムが記憶されている。印刷動作プログラムは、基板位置決め部１およびスキージヘッド１３の動作を制御して基板６へのクリーム半田９の印刷を行う印刷動作のためのプログラムである。クリーニング動作プログラムは、クリーニングユニット２０を駆動してマスクプレート１２のクリーニングを実行するためのプログラムである。
【００２４】
溶剤吐出プログラムは、空圧供給制御弁３２を駆動して溶剤吐出ポンプ３１に供給される空圧を制御することにより、溶剤吐出ポンプ３１に溶剤２８の吐出動作を行わせるためのプログラムである。吐出状態監視プログラムは、溶剤吐出ポンプ３１によって実際に行われる吐出動作の状態を監視するためのプログラムである。電源供給遮断プログラムは、安全確保上必要とされる所定条件下において、空圧供給制御弁３２への電源供給を遮断するためのプログラムである。
【００２５】
すなわち、湿式クリーニング動作においては、溶剤吐出プログラムを実行することにより可燃性の溶剤２８が大気開放雰囲気内に吐出されるが、このとき何らかの原因によりプログラムの暴走が発生して、溶剤２８の吐出が連続して行われると、安全上限量を超える溶剤２８が装置内に吐出され、引火により火災や爆発などの事故に繋がるおそれがある。
【００２６】
本実施の形態に示すスクリーン印刷装置においては、このような溶剤２８の過剰吐出に起因する事故の可能性を絶無にするため、溶剤吐出プログラムとは別の吐出状態監視プログラムおよび電源供給遮断プログラムを準備するようにしている。これにより、溶剤２８の吐出状態を常に監視して溶剤２８の過剰吐出が発生した場合には直ちに空圧供給制御弁３２への電源供給を遮断し、溶剤吐出ポンプ３１の動作を完全に停止させることができ、万全の防爆対策を図ることができる。
【００２７】
データ記憶部４２は、スクリーン印刷動作におけるスキージ移動速度や印圧値などの印刷条件データの他、上述の溶剤吐出プログラムを実行する際の制御パラメータ、すなわち通常動作時の規定動作回数（図６のフローにおけるｎ回）を規定するパラメータを記憶する。暴走防止用データ記憶部４２Ａは、電源遮断プログラムを実行する際の連続吐出動作の上限回数（図６のフローにおけるｍ回）を規定するパラメータを記憶する。
【００２８】
表示部４３はディスプレイ装置であり、スクリーン印刷動作時の各種の報知のほか、マスククリーニング動作時において、前述の溶剤２８の過剰吐出が発生した場合の警告表示を行う。機構制御部４４は、基板位置決め部１，クリーニングユニット２０，スクリーン印刷部１０などの機構部を制御する。
【００２９】
吐出制御部４５は演算部４０が溶剤吐出プログラムを実行することにより、空圧供給制御弁３２を制御して、溶剤吐出ポンプ３１に溶剤２８の吐出動作を行わせる。また吐出状態監視部４６、電源供給遮断部４７は、暴走防止用演算部４０Ａが吐出状態監視プログラム、電源供給遮断プログラムをそれぞれ実行することによって以下の処理を行う。
【００３０】
まず吐出状態監視部４６は、回数カウンタ３６および間隔時間タイマ３７の信号に基づいて、溶剤吐出ポンプ３１による溶剤２８の吐出状態を監視する。すなわち回数カウンタ３６によって溶剤吐出ポンプ３１の動作回数をカウントすることにより、カウント起算時点からの吐出量（１回当たり吐出量×動作回数）が監視される。そして、間隔時間タイマ３７によって計時された溶剤吐出ポンプ３１の動作間隔時間が、予め設定された上限時間を超えたならば、回数カウンタ３６によるカウント起算をリセットするようにしている。
【００３１】
電源供給遮断部４７は、所定条件において電源遮断器３４を作動させて電源回路を断状
態にすることにより、空圧供給制御弁３２への電源供給を遮断する。ここでは、回数カウンタ３６によって検出された動作回数が上限回数を超えたならば、空圧供給制御弁３２への電源供給を遮断する。
【００３２】
上記構成において、回数カウンタ３６および吐出状態監視部４６は、溶剤吐出ポンプ３１によって吐出される溶剤２８の吐出量に関連づけられたパラメータを監視する吐出量監視手段となっている。ここでは、定量吐出型の溶剤吐出ポンプ３１の動作回数が、吐出量に関連づけられたパラメータとして用いられている。
【００３３】
そして電源遮断器３４および電源供給遮断部４７は、前述の吐出量監視手段の監視結果に基づいて溶剤吐出ポンプ３１の動作のための動力供給を遮断する動力遮断手段となっている。なお、吐出量に関連づけられたパラメータは使用される溶剤吐出手段の種別によって異なり、例えばシリンジ式のディスペンサなどの連続吐出型のものを用いる場合には、吐出時間が吐出量に関連づけられたパラメータとなる。
【００３４】
次に図６のフローを参照して、マスククリーニング時における溶剤吐出動作および電源供給遮断動作について説明する。図３に示すスクリーン印刷動作を反復実行する過程においては、マスクプレート１２の下面はパターン孔からにじみなどにより付着したクリーム半田を除去する必要があり、所定インターバルにおいて図４に示すクリーニング動作が実行される（ＳＴ１）。
【００３５】
このクリーニング動作において、湿式クリーニングを行う場合には、溶剤吐出ポンプ３１による溶剤吐出動作が開始される（ＳＴ２）。ここではまず空圧供給制御弁３２が予め規定された吐出パターンにしたがって駆動され（ＳＴ３）、これにより、溶剤吐出ポンプ３１は必要吐出量より設定される規定動作回数（ｎ回）だけ動作する（ＳＴ４）。（ＳＴ２）〜（ＳＴ４）は溶剤吐出プログラムを実行することにより行われるものである。そして、この溶剤吐出動作の間、吐出状態監視部４６は溶剤吐出ポンプ３１の動作の監視を継続して行っている。
【００３６】
この後、電源供給遮断プログラムが実行される。すなわち、溶剤吐出ポンプ３１が安全上の観点から設定される上限回数（ｍ回）以上動作したか否かを、回数カウンタ３６のカウント数を参照して判断する（ＳＴ５）。そしてここで溶剤吐出ポンプ３１の動作回数が上限回数に満たなければ過剰吐出の危険無しと判断して、溶剤吐出動作を終了する（ＳＴ６）。
【００３７】
また（ＳＴ５）において溶剤吐出ポンプ３１の動作回数が上限回数（ｍ回）以上であれば、溶剤２８の過剰吐出が行われたと判断して、直ちに電源遮断器３４を断状態にして空圧供給制御弁３２への電源供給遮断を行い（ＳＴ７）、次いでその旨を表示部４３にエラー表示する（ＳＴ８）。これにより、溶剤吐出ポンプ３１による溶剤２８の吐出が停止されるとともに、マシンオペレータはエラー表示を受けて危険防止の適切な対策を実行する。
【００３８】
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においては、溶剤吐出ポンプ３１によって吐出される溶剤２８の吐出量に関連づけられたパラメータを常に監視し、この監視結果によって吐出量が予め定められた上限量を超えたと判断されたならば、溶剤吐出ポンプ３１の動作のための空圧供給制御を行う空圧供給制御弁３２への電源供給を遮断するようにしたものである。
【００３９】
そして制御系に、暴走防止用演算部４０Ａ、暴走防止用プログラム記憶部４１Ａ，暴走防止用データ記憶部４２Ａ、吐出状態監視部４６および電源供給遮断部４７よりなる暴走
防止用の専用制御手段を設け、この専用制御手段によって吐出量に関連づけられたパラメータの監視と電源供給遮断とを、通常の吐出制御プログラムとは独立して実行させるようにしている。これにより、吐出制御プログラムが何らかの原因によって暴走したような場合など、いかなる状況においても所定量を超えた溶剤が連続して供給される事態を回避することができ、防爆仕様を満たし安全性に優れたスクリーン印刷装置が実現される。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明のスクリーン印刷装置は、いかなる状況においても所定量を超えた溶剤が連続して供給される事態を回避することができ、防爆仕様を満たし安全性に優れたスクリーン印刷装置が実現されるという効果を有し、可燃性溶剤をマスククリーニング用の洗浄剤として使用するスクリーン印刷装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【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クリーニングユニットの構成説明図
【図３】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制御系の構成を示すブロック図
【図６】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置における溶剤吐出動作および電源供給遮断動作のフロー図
【符号の説明】
【００４２】
１  基板位置決め部
８  基板
９  クリーム半田
１０  スクリーン印刷部
１２  マスクプレート
１６  スキージ
２０  クリーニングユニット
２２  クリーニングシート
２８  溶剤
３０  溶剤タンク
３１  溶剤吐出ポンプ
３２  空圧供給制御弁
３４  電源遮断器
【図１】
2006007462.tif 000003
【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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