(57)【要約】【課題】  コスト高を抑えながら清掃作業の効率化を図ることができる印刷装置を提供する。【解決手段】  本印刷装置は、ステンシル５１を清掃するクリーナー８と、前記クリーナー８が取り付けられ、ステンシル５１に対してＹ軸方向に移動する移動ユニット７５と、前記移動ユニット７５に取り付けられ、ステンシル５１および基板を撮影するカメラを有するカメラユニット６とを備える。【選択図】    図８
2006289792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステンシルを介して基板にペーストを塗布する印刷装置であって、
ステンシルを清掃するクリーナーと、
前記クリーナーが取り付けられ、ステンシルに対して第１の方向に移動する移動ユニットと、
前記移動ユニットに取り付けられ、ステンシルおよび基板の内少なくとも一方を撮影するカメラと、
を備えたことを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
前記移動ユニット上でカメラを第１の方向に交差する第２の方向に移動させる移動手段を備えた請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記移動ユニットは、ステンシル下方の印刷作業領域から離れた待機位置に退避可能である請求項１または２に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記移動ユニットにおいてカメラがクリーナーより印刷作業領域に近い側に配置されている請求項３に記載の印刷装置。
【請求項５】
前記カメラは、ステンシルを撮影することによりその清掃状態を確認するものである請求項４に記載の印刷装置。
【請求項６】
前記カメラには、ステンシルを撮影するステンシル撮影カメラと、基板を撮影する基板撮影カメラとが含まれる請求項１〜５のいずれか１項に記載の印刷装置。
【請求項７】
ステンシルを介して基板にペーストを塗布する印刷方法であって、
前記ペーストの塗布に先立って、ステンシルに対して第１の方向に移動する移動ユニットに取り付けられたクリーナーによって前記ステンシルを清掃するとともに、
前記移動ユニットに取り付けられたカメラによってステンシルおよび基板の内少なくとも一方を撮影することを特徴とする印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、クリーム半田などのペーストを基板に対して印刷するようにした印刷装置および印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、印刷ステージにセットした基板にスクリーン印刷用のステンシル（マスク）を重装し、ステンシル上に供給したクリーム半田などのペーストをスキージにより拡張させることにより、ステンシルに形成された開口部（パターン孔）を介して基板の所定位置にペーストを印刷（塗布）するようにしたスクリーン印刷装置は周知である。
【０００３】
特許文献１の印刷装置では、基板とステンシルの位置合わせのために基板およびステンシルを撮影するカメラが、基板とステンシルの間で水平方向に移動可能に設けられるとともに、ステンシルを清掃するクリーナーが基板とステンシルの間で水平方向の一方向に移動可能に設けられている。これらカメラとクリーナーは、基板への印刷作業時には印刷作業領域を挟んで互いに反対側で待機し、ステンシルの清掃時には、カメラがクリーナー側に移動してクリーナーが連結され、カメラの駆動機構によりクリーナーを移動させて、清掃作業を行うようになっている。
【特許文献１】特開２００４−０４２３３３号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながらこの特許文献１のように、カメラにクリーナーを連結させる構成だと、清掃開始時にはカメラをクリーナーの待機位置まで移動させて、クリーナーとの連結動作を行わなければならず、また清掃後はクリーナーを待機位置に戻し、さらにカメラを自身の待機位置まで移動させなければならないため、清掃作業の長時間化を招いてしまうという問題があった。
【０００５】
一方、クリーナーを駆動する独自の駆動機構を導入するとコスト高を招いてしまう。
【０００６】
この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、コスト高を抑えながら清掃作業の効率化を図ることができる印刷装置および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】
【０００７】
本発明は下記の手段を提供する。
【０００８】
［１］ステンシルを介して基板にペーストを塗布する印刷装置であって、
ステンシルを清掃するクリーナーと、
前記クリーナーが取り付けられ、ステンシルに対して第１の方向に移動する移動ユニットと、
前記移動ユニットに取り付けられ、ステンシルおよび基板の内少なくとも一方を撮影するカメラと、
を備えたことを特徴とする印刷装置。
【０００９】
［２］前記移動ユニット上でカメラを第１の方向に交差する第２の方向に移動させる移動手段を備えた前項１に記載の印刷装置。
【００１０】
［３］前記移動ユニットは、ステンシル下方の印刷作業領域から離れた待機位置に退避可能である前項１または２に記載の印刷装置。
【００１１】
［４］前記移動ユニットにおいてカメラがクリーナーより印刷作業領域に近い側に配置されている前項３に記載の印刷装置。
【００１２】
［５］前記カメラは、ステンシルを撮影することによりその清掃状態を確認するものである前項４に記載の印刷装置。
【００１３】
［６］前記カメラには、ステンシルを撮影するステンシル撮影カメラと、基板を撮影する基板撮影カメラとが含まれる前項１〜５のいずれか１項に記載の印刷装置。
【００１４】
［７］ステンシルを介して基板にペーストを塗布する印刷方法であって、
前記ペーストの塗布に先立って、ステンシルに対して第１の方向に移動する移動ユニットに取り付けられたクリーナーによって前記ステンシルを清掃するとともに、
前記移動ユニットに取り付けられたカメラによってステンシルおよび基板の内少なくとも一方を撮影することを特徴とする印刷方法。
【発明の効果】
【００１５】
上記発明［１］によると、クリーナーを移動させる移動ユニットにカメラを設けたため、清掃時にカメラとクリーナーとを連結させる時間等を必要とせず、清掃作業を効率的に行うことができる。また、クリーナーを移動させる移動ユニットをカメラの移動機構として共用できるため、コスト高を招くこともない。
【００１６】
上記発明［２］によると、カメラを第２の方向に移動させる移動手段を備えたため、第１の方向についてはカメラとクリーナの移動機構を共用しながら、カメラを第１、第２の方向がなす平面上で移動させて撮影を行うことができる。
【００１７】
上記発明［３］によると、移動ユニットを待機位置に退避可能としたため、クリーナーとカメラとを同時に待機位置に退避させ、また待機位置から印刷作業領域へ送り出すことができる。
【００１８】
上記発明［４］によると、カメラがクリーナーより印刷作業領域に近い側に配置されているため、移動ユニットを待機位置から印刷作業領域に送り出す際、クリーナーに比べてカメラをより短い移動距離で印刷作業領域に到達させることができ、カメラによる撮影のみを行う場合には撮影作業を効率的に行うことができる。
【００１９】
上記発明［５］によると、移動ユニットを印刷作業領域から待機位置へ戻す移動中にクリーナーによって清掃されたステンシルの状態を確認することができるため、移動ユニットの移動時間を効率的に活用することができる。また、この待機位置へ戻る移動中に、カメラは移動方向についてクリーナーの後方に位置するから、この戻りの移動中にクリーナーによる清掃を行いながらその結果をカメラで確認することもできる。
【００２０】
上記発明［６］によると、移動ユニットをクリーナーとステンシル撮影カメラと基板撮影カメラの駆動機構として共用することができる。
【００２１】
上記発明［７］によると、上記発明と同様の作用効果を有する印刷方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は本発明の一実施形態にかかるスクリーン印刷装置の側面図、図２はその装置の正面図、図３はその装置の平面図、図４はその装置の印刷ステージ１０周辺の斜視図である。これらの図に示すように、このスクリーン印刷装置の基台２上には、印刷ステージ１０が設けられ、この印刷ステージ１０を挟んで両側にプリント基板Ｗを印刷ステージ１０上に搬入および搬出するための上流側コンベア１１および下流側コンベア１２がＸ軸方向（搬送ライン）に沿って配置されている。
【００２３】
さらにこの印刷装置は、プリント基板Ｗをクランプするためのクランプユニット３と、基板Ｗをクランプする際に基板上面側係合して位置決めするための位置決めユニット４と、印刷ステージ１０の上方に設けられるステンシル保持ユニット５およびスキージユニット６と、基板Ｗおよびステンシル５１を撮影するためのカメラユニット７と、ステンシル５１を清掃するためのクリーナー８とを備え、後述するようにクランプユニット３によりクランプされた基板Ｗがステンシル保持ユニット５のステンシル５１に重装され、その状態で、スキージユニット６のスキージ６１によってスクリーン印刷が施されるようにしている。
【００２４】
図１および図２に示すように、基台２上には、水平面内においてＸ軸方向と直交するＹ軸方向に沿ってレール２１１が配設されるとともに、このレール２１１にＹ軸テーブル２１がＹ軸方向にスライド自在に取り付けられる。さらにＹ軸テーブル２１および基台２間にはボールねじ機構（図示省略）が設けられており、このボールねじ機構が駆動することによってＹ軸テーブル２１が基台２に対しＹ軸方向に移動するよう構成されている。
【００２５】
Ｙ軸テーブル２１の上にはＸ軸方向に沿ってレール２２１が配設されるとともに、このレール２２１にＸ軸テーブル２２がＸ軸方向にスライド自在に取り付けられる。さらにＸ軸テーブル２２およびＹ軸テーブル２１間にはボールねじ機構（図示省略）が設けられており、このボールねじ機構が駆動することによってＸ軸テーブル２２がＹ軸テーブル２１に対しＸ軸方向に移動するよう構成されている。
【００２６】
Ｘ軸テーブル２２には回転ユニット２３１を介して鉛直線（Ｚ軸方向）の軸線回りに回転自在にＲ軸テーブル２３が設けられている。このＲ軸テーブル２３は、図示しない回転駆動手段によってＺ軸回りに回転駆動するよう構成されている。
【００２７】
Ｒ軸テーブル２３の四隅にはスライド支柱２４１が上下方向（Ｚ軸方向）に沿ってスライド自在に取り付けられるとともに、このスライド支柱２４１の上部には昇降テーブル２４が取り付けられ、スライド支柱２４１のスライドによって昇降テーブル２４がＲ軸テーブル２３に対しＺ軸方向に昇降自在に取り付けられる。さらに昇降テーブル２４およびＲ軸テーブル２３間にはボールねじ機構２４３が設けられており、このボールねじ機構２４３が駆動することによって昇降テーブル２４がＲ軸テーブル２３に対しＺ軸方向（上下方向）に移動するよう構成されている。この実施形態では、昇降テーブル２４および昇降テーブル２４上に設けられたクランプユニット３等が印刷ステージ１０を構成している。
【００２８】
昇降テーブル２４上にはＸ軸方向に沿って一対のメインコンベア２０が設けられている。このメインコンベア２０は、昇降テーブル２４が降下した状態においては、上流側端部および下流側端部が上記上流側コンベア１１の端部および下流側コンベア１２の端部にそれぞれ対向して配置される。なおこの対向状態において、メインコンベア２０と両側コンベア１１，１２との隙間は、コンベア間を基板Ｗが乗り継ぎ可能な間隔に設定されており、具体的には５ｍｍ程度と小さく設定されている。このため本実施形態において、メインコンベア２０は、両側コンベア１１，１２との干渉を避けるために、降下状態においては、Ｘ軸およびＲ軸テーブル２２，２３の移動によるＸ軸およびＲ軸方向の移動が規制されるとともに、両側コンベア１１，１２に対する位置ずれを防止するために、Ｙ軸およびＲ軸テーブル２１，２３の移動によるＹ軸およびＲ軸方向の移動が規制されている。つまり、メインコンベア２０は、降下状態においては、Ｘ軸、Ｙ軸およびＲ軸テーブル２１〜２３の移動による水平方向（Ｘ軸、Ｙ軸およびＲ軸方向）の移動が規制されている。
【００２９】
図１〜５に示すように、昇降テーブル２４に設けられるクランプユニット３は、一対のメインコンベア２０の上方にＸ軸方向に沿って配置される一対の帯板状のクランプ片３１ａ，３１ｂを具備している。一方側クランプ片３１ａは、昇降テーブル２４の構造材２５（図５参照）上に固定されるとともに、他方側クランプ片３１ｂは、昇降テーブル２４の構造材２５に対し、Ｙ軸方向にスライド自在に取り付けられ、一方側クランプ片３１ａに対し接離自在に構成されている。
【００３０】
さらに他方側クランプ３１ｂには、ブラケット２６ｂが設けられ、このブラケット２６ｂと構造材２５との間にはエアシリンダー３３が設けられている。そしてこのシリンダー３３が進出駆動（伸張駆動）することにより、他方側クランプ片３１ｂがＹ軸方向に沿って一方側クランプ片３１ａに対し遠ざかる方向に移動して、クランプ片３１ａ，３１ｂが開くとともに、シリンダー３３が後退駆動（短縮駆動）することにより、他方側クランプ３１ｂがＹ軸方向に沿って一方側クランプ片３１ａに対し近づく方向に移動して、クランプ片３１ａ，３１ｂが閉じるよう構成されている。こうして一対のクランプ片３１ａ，３１ｂが開閉することにより、後述するように基板Ｗが保持／解除されるよう構成されている。
【００３１】
図３，４に示すように両クランプ片３１ａ，３１ｂの上面には、複数の吸引孔３５が設けられている。各吸引孔３５は、図示しない吸引手段によって負圧に設定されるよう構成されている。クランプ片３１ａ，３１ｂ上にステンシル５１が重装された状態において、各吸引孔３５が負圧に設定されることにより、ステンシル５１がクランプ片３１ａ，３１ｂの上面に吸着保持されるよう構成されている。
【００３２】
図５に示すように昇降テーブル２４に設けられる押圧手段としての位置決めユニット４は、両クランプ片３１ａ，３１ｂにそれぞれ対応して配置される一対の帯板状の位置決め板４１ａ，４１ｂを具備している。一方側位置決め板４１ａは、構造材２５に平行リンク機構４２を介して設けられるとともに、他方側位置決め板４１ｂは、上記ブラケット２６ｂに平行リンク機構４２を介して設けられている。そして、平行リンク機構４２，４２の回転を伴って、両位置決め板４１ａ，４１ｂは、水平姿勢を保ったまま、図６（ａ）に示すように一対のクランプ片３１ａ，３１ｂの両側に配置される退避位置と、図６（ｂ）に示すように一対のクランプ片３１ａ，３１ｂの上側に押圧当接される位置決め位置との間で変位自在に構成される。さらに両位置決め板４１ａ，４１ｂは、退避位置においてはその上面が一対のクランプ片３１ａ，３１ｂの上面に対し同一水平面内に配置されるとともに、位置決め位置においては下端面の一部が一対のクランプ片３１ａ，３１ｂよりもＹ軸方向内側に突出するように配置される。
【００３３】
また昇降テーブル２４およびブラケット２６ｂには、両平行リンク機構４２を駆動するためのシリンダー４３が設けられており、シリンダー４３が進出駆動（伸張駆動）することにより、一対の位置決め板４１ａ，４１ｂが内側に進出して位置決め位置に移動されるとともに、後退駆動（短縮駆動）することにより、一対の位置決め板４１ａ，４１ｂが開放されて退避位置に移動されるよう構成されている。
【００３４】
図４に示すように昇降テーブル２４の四隅には、位置決め板支持用の支持部材としての支柱４４が立設されている。そして位置決め板４１ａが退避位置に配置された状態（退避状態）では、位置決め板４１ａ，４１ｂが支柱４４に支持されることにより、後述するスキージ６１によるペースト拡張時の印圧を支持できるよう構成されている。
【００３５】
図４に示すように、位置決め板４１ａ，４１ｂには、複数の吸引孔４５が設けられている。各吸引孔４５は、吸引パイプ４６を介して図示しない吸引手段によって負圧に設定されるよう構成されている。そして後述するように位置決め板４１ａ，４１ｂ上にステンシル５１が重装された状態において、吸引孔４５が負圧に設定されることにより、ステンシル５１が位置決め板４１ａ，４１ｂの上面に吸着保持されるよう構成されている。
【００３６】
図１〜５に示すように昇降テーブル２４には、一対のメインコンベア２０間に対応し、スライド支柱２９１を介して上下方向に昇降自在に載置テーブル２９が設けられている。さらにこの載置テーブル２９および昇降テーブル２４間にはボールねじ機構（図示省略）が設けられており、このボールねじ機構が駆動することによって載置テーブル２９が昇降テーブル２４に対し上下方向に移動するよう構成されている。この載置テーブル２９は、基板Ｗを載置可能な載置手段として構成されており、上昇することによってメインコンベア２０上の基板Ｗが載置テーブル２９上に移載されて上方へ移動されるとともに、下降することによって載置テーブル２９上の基板Ｗがメインコンベア２０側に移載されるよう構成されている。
【００３７】
図７はこの実施形態にかかる印刷装置各部の位置関係を表す斜視概略図である。
【００３８】
ステンシル保持ユニット５は、図５および図７に示すように、印刷ステージ１０の左右両側に固定的に設けられたステンシル支持台５２を有し、このステンシル支持台５２上に、半田塗布部分に開口部（パターン孔）を有するステンシル５１を水平配置で張り渡した状態で載置されるようになっている。左右のステンシル支持台５２上にはそれぞれ前後に２つずつのステンシルクランプ５３が設けられており、このステンシルクランプ５３がエアシリンダ等の駆動手段（図示省略）によって駆動され、ステンシル５２の枠部５４をステンシル支持台５２上に押さえ付けることで、ステンシル５１をステンシル支持台５２上に固定するようになっている。
【００３９】
ステンシル保持ユニット５の上側に設けられるスキージユニット６は、印刷ステージ１０の左右両側に立設されたスキージ支持フレーム６３，６３に支持されている。左右のスキージ支持フレーム６３，６３の上面にはそれぞれＹ軸方向に延びるスキージガイドレール６４，６４が設けられており、このスキージガイドレール６４，６４上をＹ軸方向に沿って移動自在な可動ビーム６５が、印刷ステージ１０の上方を跨ぐように設けられている。この可動ビーム６５には、一対のスキージ６１，６１がそれぞれ昇降自在に設けられたスキージホルダー６２が取り付けられている。
【００４０】
そして一方のスキージ６１を降下させた状態でＹ軸方向一方側に移動させることにより、ステンシル５１上でクリーム半田ＳをＹ軸方向一方側に向けてローリング（混練）させつつ拡張できるとともに、他方のスキージ６１を降下させた状態でＹ軸方向他方側に移動させることにより、ステンシル５１上でクリーム半田ＳをＹ軸方向他方側に向けてローリングさせつつ拡張できるよう構成されている。
【００４１】
図８はこの実施形態にかかる印刷装置のカメラユニットおよびクリーナーを示す斜視図、図９はカメラユニットおよびクリーナーを斜め下方から見た斜視図である。
【００４２】
図７〜９に示すように、前記スキージ支持フレーム６３，６３の下面側にはＹ軸方向に延びる下側ガイドレール７４，７４が設けられて、この下側ガイドレール７４，７４にスライダ７４１，７４１を介して支持される移動ビーム（移動ユニット）７５が、左右のスキージ支持フレーム６３，６３間に架け渡されるように設けられている。この移動ビーム７５は、下側ガイドレール７４，７４に沿ってＹ軸方向に沿って移動可能になっており、その高さ位置は、降下状態の印刷ステージ１０とステンシル５１との間に設定されている。
【００４３】
スキージ支持フレーム６３，６３の両外側にはＹ軸方向に沿ってボールねじ７６，７６が設けられており、これら左右のボールねじ７６，７６がボールねじ駆動モータ７６１，７６１によって回転駆動されることで、このボールねじ７６，７６にそれぞれ螺合するナット（図示省略）が設けられた移動ビーム７５がＹ軸方向に走行駆動されるようになっている。この実施形態では、これら左右のボールねじ７６，７６およびボールねじ駆動モータ７６１，７６１が移動ビーム（移動ユニット）７５を走行駆動させる２つの駆動手段を構成している。
【００４４】
この移動ビーム７５には、基板Ｗおよびステンシル５１を撮影するためのカメラユニット７と、クリーナー８とが取り付けられている。ここで本実施形態では、移動ビーム７５は、ステンシル５１に対して移動する移動ユニットとして機能するものであり、Ｙ軸方向がその移動方向（第１の方向）となっている。このように移動ビーム（移動ユニット）７５にクリーナー８とカメラユニット７を設けることで、移動ビーム（移動ユニット）７５をこれらのＹ軸方向についての移動機構として共用することができる。
【００４５】
またこの移動ビーム７５を支持する下側ガイドレール７４，７４は、ステンシル５１下方の印刷作業領域からその後方に亘って設けられており、基板Ｗにペーストを塗布する印刷動作が実行される際には、カメラユニット７およびクリーナー８を印刷作業領域の後方の待機位置に退避させて、印刷ステージ１０との干渉を防止するようになっている。このように移動ビーム（移動ユニット）７５が、ステンシル５１下方の印刷作業領域Ａから離れた待機位置Ｅに退避可能であるため、クリーナー８とカメラユニット７とを同時に待機位置Ｅに退避させ、また待機位置Ｅから印刷作業領域Ａへ送り出すことができる。
【００４６】
なお移動ビーム（移動ユニット）７５は、このように印刷作業領域の後方の待機位置に退避するため、装置の奥行き寸法の制約からその移動方向（Ｙ軸方向）について大型化することができない。このため移動ビーム７５の移動方向を案内する下側ガイドレール７４に対してスライダ７４１の移動方向についての長さ（移動方向に複数のスライダを用いる場合にはその間隔）を十分に大きく確保することは困難である。しかしながら上述したように、この実施形態では移動ビーム７５を２つの駆動手段で走行駆動するため、一方側のみが駆動される場合のような移動ビーム７５に不均等な駆動力が伝達されることがない。したがって移動ビーム（移動ユニット）７５を走行方向に対して斜めに傾けてしまうことなく高速に移動させることができる。
【００４７】
カメラユニット７は、移動ビーム（移動ユニット）７５の前方、すなわちクリーナー８より印刷作業領域Ａに近い側に取り付けられている。これによりカメラユニット７はクリーナー８より短い移動ビーム７５の移動距離で印刷作業領域Ａに到達することができ、カメラユニット７による撮影のみを行う場合には高い作業効率が得られる。
【００４８】
このカメラユニット７では、ステンシル撮影カメラ７１１と基板撮影カメラ７１２を有するカメラヘッド７１が、移動ビーム７５の前面に設けられたカメラ移動機構７７によってＸ軸方向に走行駆動可能に設けられている。これにより、カメラヘッド７１は、Ｘ軸方向にはカメラ移動機構７７により、Ｙ軸方向にはカメラユニット７とクリーナー８の移動機構を共用して、ＸＹ平面上で移動して撮影を行うことができる。
【００４９】
カメラ移動機構７７は、移動ビーム７５の長手方向に沿ったＸ軸方向に延びるカメラガイドレール７７１と、このレール７７１上をＸ軸方向に沿って移動可能なスライダ７７２と、このスライダ７７２に設けられたナット（図示省略）に螺合するボールねじ７７３と、このボールねじ７７３を回転駆動する駆動モータ７７４とを備えている。スライダ７７２にはカメラヘッド７１が取り付けられており、ボールねじ７７３の回転によってカメラヘッド７１はＸ軸方向に走行駆動されるようになっている。この実施形態ではカメラ移動機構７７は、カメラを第１の方向に直交する第２の方向に移動させる移動手段として機能しており、Ｘ軸方向が第２の方向となっている。
【００５０】
ステンシル撮影カメラ７１１は、例えば照明を備えたＣＣＤカメラ等からなり、カメラユニット７の上側に位置するステンシル５１を撮影するため上向きに設けられている。そして、クリーナー８によってステンシル５１の清掃が行われた場合等に、ステンシルの開口あるいは下面に半田が残っていないか等、清掃状態を確認するための撮影を行うようになっている。また、ステンシル撮影カメラ７１１は新たなステンシル５１が装着された際には、基板Ｗとの位置合わせのために、ステンシル５１に設けられた位置決めマークを撮影してその位置を検出できるようになっている。
【００５１】
基板撮影カメラ７１２は、例えば照明を備えたＣＣＤカメラ等からなり、カメラユニット７の下側に位置する基板Ｗを撮影するため下向きに設けられている。そして、ステンシル５１との位置合わせのために、印刷ステージ１０に固定された基板Ｗに設けられた位置決めマーク等を撮影して、その位置を検出できるようになっている。
【００５２】
クリーナー８は、移動ビーム（移動ユニット）７５の後方に取り付けられており、Ｙ軸方向に移動可能になっている。このクリーナー８には、クリーニングヘッド８１が昇降可能に設けられており、クリーニングヘッド８１は上昇位置においてステンシル５１の下面（印刷面）に摺接して清掃を行うようになっている。
【００５３】
このクリーニングヘッド８１には、帯状の拭き取りペーパーがクリーナー８内のロールから順次供給されるようになっている。そして、ステンシル５１のＸ軸方向サイズに対応した幅を有する吸引ノズルがこの拭き取りペーパーを介してステンシル５１の下面を吸引することにより、ステンシル５１の下面および開口部の残留ペースト等を吸い出しながら拭い取るようになっている。なおこの際、ステンシル５１やペーストの種類等によっては、適宜洗浄用の溶剤等を拭き取りペーパーに含ませることで清掃効果を高めることもできる。
【００５４】
図１０はこの印刷装置の制御系を示すブロック図である。同図に示すように、この装置においては、各駆動部の駆動を制御するための制御手段としてのＣＰＵ９１の他に、入力手段としてのキーボード９２，表示手段としてのＣＲＴディスプレイ９３，記憶装置９４などが設けられている。キーボード９２は印刷処理に関連した各種のデータを印刷装置に入力するためのものであり、ＣＲＴディスプレイ９３は、各種の情報（データ）を表示するものである。さらに記憶装置９４は、印刷に必要な各種のデータ等を記憶するものである。
【００５５】
また本実施形態において、ＣＰＵ９１によって制御される駆動部（制御対象の機器）としては、たとえば各コンベア１１，１２，２０の駆動部、各テーブル２１，２２，２３，２４，２９の駆動部、クランプ片３１ａ，３１ｂおよび位置決め板４１ａ，４１ｂの駆動部（エア供給手段）、ステンシルクランプ５３の駆動部、ステンシル撮影カメラ７１１および基板撮影カメラ７１２の駆動部、移動ビーム（移動ユニット）７５の駆動部であるボールねじ駆動モータ７６１、カメラ移動機構の駆動部である駆動モータ７７４、クリーナー８およびスキージ６１の駆動部などがある。
【００５６】
そして本実施形態の印刷装置において、ＣＰＵ９１は、キーボード９２からの指令に応答して作動し、プログラムデータなどの各種データ、カメラ７１１，７１２による撮影結果および基板位置等を検知する各種センサからの出力情報に基づいて、上記各駆動部の駆動を制御して以下の動作が自動的に行われる。
【００５７】
次に、この印刷装置における動作について、図１１に示すフローチャートおよび図１２〜１４に示すこの印刷装置の動作を説明するための側面図を参照しながら説明する。
【００５８】
ここでは初期状態として、図１２（ａ）に示すように先行する基板Ｗ’に対する印刷が完了した時点を想定している。
【００５９】
先行する基板Ｗ’への印刷作業が完了すると（ステップＳ１０）、同図（ｂ）に示すように印刷ステージ１０では昇降テーブル２４が少量降下して基板Ｗ’がステンシル５１から離脱（版離れ）する。このとき必要に応じて、Ｙ軸テーブル２１、Ｘ軸テーブル２２およびＲ軸テーブル２３が適宜、Ｙ軸、Ｘ軸およびＲ軸方向に移動し、基板Ｗ’の水平位置が所定の定常位置に戻される。
【００６０】
そして、同図（ｃ）に示すようにクランプ片３１ａ，３１ｂが開放されて基板Ｗ’への保持が解除され、同図（ｄ）に示すように載置テーブル２９が降下して、載置テーブル２９上から基板Ｗ’がメインコンベア２０に移載されるとともに、昇降テーブル２４も降下して、メインコンベア２０が上流側コンベア１１および下流側コンベア１２に対応する搬送高さ位置となるまで降下する（ステップＳ１２）。
【００６１】
こうして印刷ステージ１０が搬送高さ位置まで降下すると、図１３（ａ）に示すように印刷の終了した先行基板Ｗ’がメインコンベア２０によって下流側コンベア１２に搬出されて次工程に送り出されるとともに、これに並行して次の基板Ｗが上流側コンベア１１によってメインコンベア２０に搬入される（ステップＳ１４）。
【００６２】
そして、メインコンベア２０に搬入された次の基板Ｗは、印刷ステージ１０上で所定位置に固定される（ステップＳ１６）。
【００６３】
具体的には、同図（ｂ）に示すように位置決めユニット４の位置決め板４１ａ，４１ｂが内側に移動するとともに、クランプ片３１ａ，３１ｂに上方から押圧当接する位置決め位置に配置されてから、同図（ｃ）に示すように載置テーブル２９が上昇していく。続いて基板Ｗの上面が位置決め板４１ａ，４１ｂの下面（基準面）に当接係止して、クランプ片３１ａ，３１ｂの上面に対し同一平面内に配置されたところで、同図（ｄ）に示すようにクランプ片３１ａ，３１ｂが閉じることにより、クランプ片３１ａ，３１ｂにより基板Ｗが挟み込まれて保持される。そして図１４（ａ）に示すように、位置決め板４１ａ，４１ｂが外側に移動して退避位置に配置されて、次の基板Ｗの印刷ステージ１０での固定は完了する。このとき位置決め板４１ａ，４１ｂの上面およびクランプ片３１ａ，３１ｂの上面は同一平面内に配置されるとともに、既述したように、クランプ片３１ａ，３１ｂの上面および基板Ｗの上面は同一平面内に配置されている。
【００６４】
一方、印刷ステージ１０が搬送高さ位置まで降下すると（上記ステップＳ１２）、前記基板の搬出入（ステップＳ１４）および次の基板の固定（ステップＳ１６）と並行して、ステンシル５１の清掃が行われる（ステップＳ１８）。このようにクリーナー８によるステンシル５１の清掃動作と、印刷ステージ１０における基板Ｗ’，Ｗの搬出入動作、基板Ｗの固定動作が並行して行われるため、清掃動作後には、速やかに次の基板Ｗへの印刷動作を開始することができ、これにより清掃作業を含めた全体の生産効率の向上を図ることができる。なお、このステンシル５１の清掃は、１枚の基板を処理する毎に行っても、所定枚数毎に行っても良い。
【００６５】
このステンシル５１の清掃は、印刷ステージ１０が降下してステンシル５１下方の印刷作業領域Ａに形成される空間に、カメラヘッド７１とクリーナー８を備えた移動ビーム（移動ユニット）７５を送り込むことによって行われる。
【００６６】
具体的には、図１３（ａ）に示すようにクリーナー８は待機領域Ｅから印刷作業領域Ａ側に移動し、同図（ｂ）に示すように印刷作業領域Ａの待機位置Ｅ側（同図右側）の端部位置（後端位置）Ａ１でクリーナーヘッド８１を上昇させてステンシル５１の下面に当接させる。そして同図（ｃ）に示すようにそのまま待機位置Ｅの反対側（同図左側）の印刷作業領域Ａの端部位置（前端位置）Ａ２へと移動する往路において、ステンシル５１の下面および開口を清掃する。その後同図（ｄ）に示すように前端Ａ２に到達すると、往路の清掃動作は終了し、図１４（ａ）に示すように一旦クリーナーヘッド８１を下降させてステンシル５１との当接を解除した後、クリーニングヘッド８１に拭き取りペーパーの新しい部分を繰り出して次の清掃動作に備える。
【００６７】
上記のように並行して行われる基板の搬出入（ステップＳ１４）および次の基板の固定（ステップＳ１６）と往路におけるステンシルの清掃（ステップＳ１８）の両方が完了すれば、同図（ｂ）に示すようにカメラヘッド７およびクリーナー８を備えた移動ビーム７５を印刷作業領域Ａから待機位置Ｅ側に移動させる復路において、ステンシル５１の清掃とともに、ステンシル５１および基板Ｗの撮影が行われる（ステップＳ２０）。これにより、移動ビーム（移動ユニット）７５の移動時間を効率的に活用し、作業時間の効率的利用を図ることができる。
【００６８】
復路におけるステンシル５１の清掃は、上述した往路における清掃と同様に行われるが、ステンシル５１および基板Ｗの撮影における精度を確保するため、撮影時には必要に応じて振動源となりうる移動ビーム７５の走行動作やクリーナー８の駆動部の動作を停止するようにしても良い。
【００６９】
一方、撮影は、移動ビーム７５のＹ軸方向の移動動作と、カメラ移動機構７７によるカメラヘッド７１のＸ軸方向の移動動作とを組合せて、必要に応じてステンシル５１および基板Ｗの全域について行うことができる。
【００７０】
例えばステンシル５１については、ステンシル撮影カメラ７１１の撮影によって、各開口におけるペーストの残留の有無や下面に付着した汚れの有無等の清掃状態が確認される。この際、移動ビーム７５においてステンシル撮影カメラ７１１はクリーナー８より前側、すなわち復路の移動方向についてステンシルカメラがクリーナー８の後方に位置するから、この復路の移動中には、クリーナー８が復路において清掃した後の状態を確認することができる。
【００７１】
また基板Ｗについては基板撮影カメラ７１２により基板Ｗに形成されたマーク等を撮影することによって、基板Ｗの種類や印刷ステージ１０に固定された状態での基板Ｗの位置が識別される。
【００７２】
なお、ステンシル５１を撮影した結果、清掃状態が十分でないと判断される場合には、清掃動作をやり直す。このため、高い印刷品質を担保することができる。この際、印刷作業領域Ａの全体についてクリーナー８を再度往復させて清掃しても、往路のみまたは復路のみの清掃を行っても、あるいは清掃状態が十分でないと判断された部分のみについて清掃を行うようにしても良い。
【００７３】
こうしてステンシル５１および基板Ｗの撮影が完了すれば、同図（ｃ）に示すように移動ビーム７５は待機位置Ｅに退避し（ステップＳ２２）、移動ビーム７５が退避した印刷作業領域Ａには印刷ステージ１０が次の基板Ｗの印刷のために上昇してくる（ステップＳ２４）。具体的には、まず昇降テーブル２４が少量上昇して、メインコンベア２０が両側コンベア１１，１２の上方に抜け出したところで、前記基板Ｗの撮影結果に基づいて、Ｙ軸テーブル２１、Ｘ軸テーブル２２およびＲ軸テーブル２３が適宜、Ｙ軸、Ｘ軸およびＲ軸方向に移動し、基板Ｗのステンシル５１に対する水平方向の位置が微調整（補正）される。
【００７４】
こうして基板Ｗの位置が補正されると、同図（ｄ）に示すように昇降テーブル２４が上昇し、位置決め板４１ａ，４１ｂ、クランプ片３１ａ，３１ｂおよび基板Ｗの上面がステンシル保持ユニット５のステンシル５１の下面に重ね合わされるように重装される。そして、クランプ片３１ａ，３１ｂの吸引孔３５および位置決め板４１ａ，４１ｂの吸引孔４５が負圧に設定されて、クランプ片３１ａ，３１ｂおよび位置決め板４１ａ，４１ｂにステンシル５１が吸着固定される。
【００７５】
その後、スキージユニット６の一方側スキージ６１が降下して、ステンシル５１上に沿ってＹ軸方向に移動することにより、ステンシル５１上に供給されたペーストとしてのクリーム半田Ｓが拡張されて、クリーム半田Ｓが、ステンシル５１のパターン孔を介して基板Ｗの所定位置に印刷（塗布）される。
【００７６】
ここで本実施形態において半田塗布を行う際には、スキージ６１の、例えば一方側位置決め板４１ａおよび一方側クランプ片３１ａに対応するステンシル５１上の領域（一方側助走エリア）を助走した後、基板Ｗの上方に対応するステンシル５１上の領域（印刷エリア）上を摺動させるようにしている。このため、基板Ｗにクリーム半田Ｓを塗布する前に、助走エリアにおいてローリング（混練）されて粘度が低下する。これによりクリーム半田Ｓがステンシル５１のパターン孔に確実に充填されて、基板Ｗに精度良く塗布される。
【００７７】
なお本実施形態においては、印刷処理される基板Ｗ毎に、一方側および他方側スキージ６１，６１を交互に用いるものである。すなわち一方側スキージ６１を一方側助走エリアから印刷エリアに向けて摺動させて基板Ｗに半田Ｓを塗布する一方向移動の印刷処理と、他方側スキージ６１を、他方側位置決め板４１ｂおよび他方側クランプ片３１ｂに対応するステンシル５１上の領域（他方側助走エリア）から印刷エリアに向けて摺動させて基板Ｗに半田Ｓを塗布する他方向移動の印刷処理とが、処理される基板Ｗ毎に交互に行われるものである。
【００７８】
以上のように本実施形態の印刷装置によれば、クリーナー８を移動させる移動ビーム（移動ユニット）７５にステンシル５１や基板Ｗを撮影するカメラユニット７を設けたため、清掃時にカメラユニット７とクリーナー８とを連結させる時間等を必要とせず、清掃作業を効率的に行うことができる。
【００７９】
またクリーナー８をＹ軸方向に移動させる移動ビーム（移動ユニット）７５をカメラユニット７の移動機構として共用できるため、コスト高を招くこともない。
【００８０】
特にカメラユニット７５にはステンシル撮影カメラ７１１と基板撮影カメラ７１２を設けたため、移動ビーム（移動ユニット）７５をクリーナー８とステンシル撮影カメラ７１１と基板撮影カメラ７１２の駆動機構として共用することができる。
【００８１】
また本実施形態においては、移動ビーム（移動ユニット）７５の移動方向であるＹ軸方向に直交するＸ軸方向にカメラヘッド７１を移動させるカメラ移動機構（移動手段）７７を備えたため、Ｙ軸方向についてはカメラユニット７とクリーナー８の移動機構を共用しながら、カメラヘッド７１をＸＹ平面上で移動させて撮影を行うことができる。
【００８２】
特にカメラヘッド７１には、ステンシル撮影カメラ７１１および基板撮影カメラ７１２を設けたため、カメラ移動機構（移動手段）７７をステンシル撮影カメラ７１１と基板撮影カメラ７１２のＸ軸方向の駆動機構として共用することができる。
【００８３】
また本実施形態においては、クリーナー８とカメラユニット７とを備える移動ビーム（移動ユニット）７５が、ステンシル５１下方の印刷作業領域Ａから離れた待機位置Ｅに退避可能であるため、クリーナー８とカメラユニット７とを同時に待機位置Ｅに退避させ、また待機位置Ｅから印刷作業領域Ａへ送り出すことができる。
【００８４】
さらに本実施形態においては、移動ビーム（移動ユニット）７５においてカメラユニット７がクリーナー８より印刷作業領域Ａに近い側に配置されているため、カメラユニット７による撮影のみを行う場合には、クリーナー８を印刷作業領域Ａに到達させるより短い移動距離でカメラユニット７を印刷作業領域Ａに到達させることができ、撮影作業を効率的に行うことができる。
【００８５】
また本実施形態においては、移動ビーム（移動ユニット）７５を印刷作業領域Ａから待機位置Ｅへ戻す復路の移動中にクリーナー８によって清掃されたステンシル５１の状態を確認することができるため、移動ビーム（移動ユニット）７５の移動時間を効率的に活用することができる。
【００８６】
また、この待機位置Ｅへ戻る復路においては、ステンシル撮影カメラ７１１は移動方向についてクリーナー８の後方に位置するから、この戻りの移動中にクリーナー８による清掃を行いながらその結果をステンシル撮影カメラ７１１によって確認することもできる。
【００８７】
なお上記実施形態では、移動ユニットの移動方向を、基板の搬送方向（Ｘ軸方向）に直交する方向（Ｙ軸方向）としたが、基板の搬送方向等の他の方向に設定しても良い。
【００８８】
また上記実施形態においては、移動ユニットにステンシル撮影カメラと基板撮影カメラの両方を備えたがいずれか一方のみでも良い。
【００８９】
また上記実施形態においては、ステンシルの清掃をクリーナーが印刷作業領域側に移動する往路および待機位置側へ戻る復路の両方に行ったが、清掃動作は往路のみとして、復路は撮影のみを行うようにしても良い。このようにすると、清掃作業による振動等の影響を受けることなく容易に高精度な撮影を行うことができる。
【００９０】
また上記実施形態では、基板を支持する印刷ステージを昇降させてステンシルに重装するようにしたが、本発明は、ステンシルを昇降させて印刷ステージ上の基板に重装するようにしたステンシル昇降タイプの印刷装置にも適用することができる。
【００９１】
また上記実施形態では、基板を載置テーブル上に載置するようにしているが、本発明は、たとえば複数のピンからなるピンタイプの載置手段など他の載置手段を採用しても良い。
【００９２】
また上記実施形態では、吸引ノズルが拭き取りペーパーを介して吸引することによりステンシルの下面等を拭うタイプのクリーナーを採用したが、クリーナーはこれに限定されず他のタイプを採用しても良い。
【００９３】
また上記実施の形態においては、ステンシル撮像カメラ７１１、基板撮像カメラ７１２の両方をカメラユニット７として移動ビーム（移動ユニット）７５に搭載させたが、一方のカメラのみを移動ビーム（移動ユニット）７５に搭載させても良い。この場合は他方のカメラは独立にＸＹ平面上を移動可能とし、基板Ｗまたはステンシル５１を撮像する。さらにステンシル５１の撮像と基板Ｗの撮像を移動ビーム（移動ユニット）７５に搭載させる一つのカメラで実施させるようにしても良い。この場合は入射光軸を水平になるようにカメラを配置し、カメラの前方に入射光軸回りに１８０°回動可能な、入射光軸に対して４５°傾けたミラーを配置する。カメラはミラーを回動させることで基板Ｗを撮像したり、ステンシル５１を撮像したりできる。
【００９４】
また上記実施の形態では、カメラの移動機構７７のカメラガイドレール７７１をＸ軸方向に配置したがＹ軸方向（第１の方向）に対して所定の角度で交差する方向（第２の方向）に配置しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】この発明の一実施形態にかかる印刷装置の側面図である。
【図２】上記印刷装置を示す正面図である。
【図３】上記印刷装置を概略的に示す斜視図である。
【図４】上記印刷装置の印刷ステージ周辺を示す斜視図である。
【図５】上記印刷装置のクランプユニット周辺を示す側面図である。
【図６】上記印刷装置の位置決め板のクランプに対する位置関係を示す斜視図であって、同図（ａ）は位置決め板退避位置の斜視図、同図（ｂ）は位置決め板位置決め位置の斜視図である。
【図７】この実施形態にかかる印刷装置各部の位置関係を表す斜視概略図である。
【図８】上記印刷装置のカメラユニットおよびクリーナーユニットを示す斜視図である。
【図９】上記印刷装置のカメラユニットおよびクリーナーユニットを斜め下方から見た斜視図である。
【図１０】上記印刷装置の制御系を示すブロック図である。
【図１１】上記印刷装置における基板搬出入および清掃の動作手順を示すフローチャートである。
【図１２】上記印刷装置の動作を説明するための側面図であって、同図（ａ）は先行する基板の印刷終了時の側面図、同図（ｂ）は基板下降時の側面図、同図（ｃ）は基板クランプ解除時の側面図、同図（ｄ）は昇降テーブル下降時の側面図である。
【図１３】上記印刷装置の動作を説明するための説明図であって、同図（ａ）は基板搬出入時の側面図、同図（ｂ）は清掃動作と並行して基板固定のため位置決め板が進出した時の側面図、同図（ｃ）は清掃動作と並行して基板固定のため基板が上昇した時の側面図、同図（ｄ）は清掃動作と並行して基板固定のため基板がクランプされた時の側面図である。
【図１４】上記印刷装置の動作を説明するための側面図であって、同図（ａ）は清掃動作と並行して基板固定のため位置決め板が退避した時の側面図、同図（ｂ）はステンシルおよび基板の撮影時の側面図、同図（ｃ）は撮影完了時の側面図、同図（ｄ）は半田拡張時の側面図である。
【符号の説明】
【００９６】
１０  印刷ステージ
５１  ステンシル
６１  スキージ
７  カメラユニット
７１１  ステンシル撮影カメラ
７１２  基板撮影カメラ
７５  移動ビーム（移動ユニット）
７７  カメラ移動機構（移動手段）
８  クリーナー
９１  ＣＰＵ（制御手段）
Ｓ  クリーム半田（ペースト）
Ｗ，Ｗ’  基板
Ａ  印刷作業領域
Ａ１  印刷作業領域の後端
Ａ２  印刷作業領域の前端
Ｅ  待機位置
【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】
2006289792.tif 000007
【図６】
2006289792.tif 000008
【図７】
2006289792.tif 000009
【図８】
2006289792.tif 000010
【図９】
2006289792.tif 000011
【図１０】
2006289792.tif 000012
【図１１】
2006289792.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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