(57)【要約】【課題】ノズルから吐出されたペースト状材料を切断した際、ノズル側に残存したペースト状材料の落下を抑止できるペースト吐出装置を提供する。【解決手段】ノズル１０を所定領域の内外に往復させるノズル移動手段２０と、ペースト状材料６０をノズルから吐出させるペースト供給手段３０と、ノズルの開口端面１２に平行な面内に張設された線材４１を開口端面の外方の初期位置から開口１１を横切って開口端面の外方の切断位置まで移動させる線材駆動手段４０と、制御手段５０とを備え、制御手段は、ノズルを所定領域の所定の位置まで移動させて所定量のペースト状材料をノズルに吐出させるステップ（ｓ１〜ｓ３）と、ノズルを所定領域の外方に移動させる途上で線材を初期位置から切断位置まで移動させて、吐出済みのペーストとノズルの開口との間に介在するペースト状材料を切断させるペースト切断ステップ（ｓ４、ｓ５）とを実行する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペースト状材料をノズルの開口から吐出するペースト吐出装置であって、
前記ノズルを所定領域の内外に往復可能に移動させるノズル移動手段と、
前記ペースト状材料を前記ノズルに供給して、当該ノズルの前記開口からペーストを吐出させるペースト供給手段と、
前記ノズルの開口端面に平行な面内に張設された線材を、当該面内で前記開口端面の外方の初期位置から当該開口を横切って前記開口端面の外方の切断位置まで移動させる線材駆動手段と、
前記ノズル移動手段、前記ペースト吐出手段、および前記線材駆動手段を、所定の手順で動作させる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記ノズルを前記所定領域の内方の所定の位置まで移動させて、所定量の前記ペースト状材料を当該ノズルに吐出させるペースト吐出ステップと、
前記ペースト吐出ステップ後に前記ノズルを前記所定領域の外方に移動させる途上の所定の位置で前記線材を前記初期位置から前記切断位置まで移動させて、前記所定位置に吐出済みのペーストと前記ノズルの開口との間に介在する前記ペースト状材料を切断させるペースト切断ステップと
を実行することを特徴とするペースト吐出装置。
【請求項２】
請求項１に記載のペースト吐出装置において、前記制御手段は、前記ペースト切断ステップの実行後、前記線材を前記初期位置方向に移動させるとともに、前記ノズルの開口領域内の所定の位置に停止させて、前記線材に付着した前記ペースト状材料を、前記ノズル内の前記ペースト状材料に吸収させるペースト吸収ステップを実行することを特徴とするペースト吐出装置。
【請求項３】
請求項２に記載のペースト吐出装置において、
前記制御部は、前記ペースト吸収ステップの実行後、前記線材を前記ノズルの開口領域外の所定の位置に移動させた上で前記線材を前記開口領域内の前記所定の位置に移動させて前記ペースト吸収ステップを再度実行させるペースト連続吸収ステップを１回以上実行することを特徴とするペースト吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はペースト吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スクリーン印刷機などには、ノズルの先端からインクなどのペースト状材料を所定の量だけ吐出する装置（以下、ペースト吐出装置とも言う）が付帯している。ペースト吐出装置は、ペースト状材料を吐出するノズルと、ノズルにペースト状材料を供給してノズルの開口からペースト状材料を吐出させるペースト供給手段と、ノズルによってペースト状材料を吐出する際に、吐出対象物が載置されている吐出領域にノズルを移動させたり、吐出領域外にノズルを待避させたりするノズル移動手段と、コンピューターによって構成されて、これらの手段を制御する制御手段とを含んでいる。なお、ペースト供給手段としては、例えば、ポンプ、ペースト状材料を収納するタンク、およびチューブなどのペースト状材料の供給経路などが含まれる。
【０００３】
ところで、ペースト状材料は、粘度が高く、ノズルから所定量のペースト状材料が吐出対象物に吐出された後、そのノズルが吐出領域外の所定の位置まで待避するように移動する際、吐出領域の所定の位置（以下、吐出位置とも言う)に吐出済みのペースト状材料が、ノズル内のペースト状材料とつながった状態になることがある。あるいは、つながった状態のペースト状材料が分離し、ノズルの開口からペースト状材料が垂れ下がったり、吐出済みのペースト状材料に角（つの）が立ったりしてしまう。すなわち、所謂「糸引き」と呼ばれる問題がある。ノズルから吐出されたペースト状材料に糸引きが発生すると、例えば、吐出済みのペースト材料に立った角が倒れたり、ノズルから垂れ下がったペースト材料が落下したりする。それによって、吐出領域の外方の不要な場所にペースト状材料が付着する。そのため、付着したペースト状材料を除去する清掃作業などが必要となり、結果として、ペースト吐出装置を用いて作製される製品の製造コストを増大させる。
【０００４】
なお、ペースト吐出装置における糸引きに関わる問題に対し、以下の特許文献１に記載のスクリーン印刷機は、ノズルの開口端面に対して平行移動し、ノズルの開口を開閉自在に塞ぐ薄板状のカッターを備えている。そして、特許文献１に記載のスクリーン印刷機では、ノズルがペースト状材料を吐出したならば、カッターがノズルの開口を塞ぐように移動する。それによって、吐出済みのペースト状材料とノズルの開口端との間にて糸引き状態となる前にペースト状材料が切断され、さらに、ペースト状材料を切断したカッターが、そのままノズルが吐出領域の外方に待避するまでノズルの開口端を塞ぐことで、ノズルの開口に付着したペースト状材料が落下しないようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１６６１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ペースト吐出装置におけるペースト状材料の糸引き問題に対し、上記特許文献１に記載のスクリーン印刷機では、ノズルからペーストをスクリーン版上に吐出した際、そのスクリーン版とノズルの開口との間で繋がっているペースト状材料を薄板状のカッターが切断し、かつそのカッターがノズルの開口端を塞ぐように構成されていた。しかし、スクリーン版の上方から当該スクリーン版の上面に吐出されたペースト状材料を薄板状のカッターによって切断しているため、カッターの下面にペースト状材料が必ず付着する。そのため、ノズルの開口からペースト状材料が落下することは防止できても、カッターの下面に付着したペースト状材料の落下を防止することができない。
【０００７】
そこで本発明は、ノズルから吐出されたペースト状材料をノズル開口の端面の位置にて切断し、ノズル側に残存したペースト状材料の落下を抑止できるペースト吐出装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、ペースト状材料をノズルの開口から吐出するペースト吐出装置であって、
前記ノズルを所定領域の内外に往復可能に移動させるノズル移動手段と、
前記ペースト状材料を前記ノズルに供給して、当該ノズルの前記開口からペーストを吐出させるペースト供給手段と、
前記ノズルの開口端面に平行な面内に張設された線材を、当該面内で前記開口端面の外方の初期位置から当該開口を横切って前記開口端面の外方の切断位置まで移動させる線材駆動手段と、
前記ノズル移動手段、前記ペースト吐出手段、および前記線材駆動手段を、所定の手順で動作させる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記ノズルを前記所定領域の内方の所定の位置まで移動させて、所定量の前記ペースト状材料を当該ノズルに吐出させるペースト吐出ステップと、
前記ペースト吐出ステップ後に前記ノズルを前記所定領域の外方に移動させる途上の所定の位置で前記線材を前記初期位置から前記切断位置まで移動させて、前記所定位置に吐出済みのペーストと前記ノズルの開口との間に介在する前記ペースト状材料を切断させるペースト切断ステップと
を実行することを特徴とするペースト吐出装置としている。
【０００９】
本発明のその他の態様は、上記ペースト吐出装置において、前記制御手段が、前記ペースト切断ステップの実行後、前記線材を前記初期位置方向に移動させるとともに、前記ノズルの開口領域内の所定の位置に停止させて、前記線材に付着した前記ペースト状材料を、前記ノズル内の前記ペースト状材料に吸収させるペースト吸収ステップを実行するペースト吐出装置である。
【００１０】
上記その態様に係るペースト吐出装置において、前記制御部が、前記ペースト吸収ステップの実行後、前記線材を前記ノズルの開口領域外の所定の位置に移動させた上で前記線材を前記開口領域内の前記所定の位置に移動させて前記ペースト吸収ステップを再度実行させるペースト連続吸収ステップを１回以上実行するペースト吐出装置とすることもできる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るペースト吐出装置によれば、ノズルから吐出されたペースト状材料を糸引き状態となる前にノズルの開口端面にて切断することができ、さらに、切断後にノズル側に付着したペースト状材料の落下を抑止することができる。なお、その他の効果については以下の記載で明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るペースト吐出装置の構成を示す図である。
【図２】上記実施形態に係るペースト吐出装置を構成するペースト切断部の構造を示す図である。
【図３】上記ペースト切断部の基本的な動作を示す図である。
【図４】上記実施形態に係るペースト吐出装置におけるペースト吸収制御の手順を示す図である。
【図５】上記ペースト吸収制御によって切断されるペーストの状態遷移を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＝＝＝ペースト吐出装置＝＝＝
＜構造と動作＞
本発明の一実施形態として、積層チップインダクタ用のグリーンシートをスクリーン印刷法によって作製する印刷機に組み込まれ、粘度が７０〜１００Ｐａ・ｓで、グリーンシートの原材料となるペースト状材料（以下、ペーストとも言う）を、スクリーン印刷版上の所定位置に吐出するペースト吐出装置を挙げる。図１に本発明の実施例に係るペースト吐出装置１の概略構成を示した。ペースト吐出装置１は印刷機において、スクリーン版２が配置される領域を吐出領域３として、図中白抜き両矢印で示したように、吐出領域３の外方の待避位置から吐出領域３内の所定の吐出位置４までをノズル１０を往復移動させるノズル移動部２０と、ノズル１０にペーストを供給してノズル１０の開口１１からペーストを吐出させるペースト供給部３０と、吐出位置４とノズル１０の開口１１を含む面（以下、開口端面１２とも言う）との間に介在するペーストを切断するペースト切断部４０と、ペースト吐出装置１の各部を所定の手順で動作させる制御部５０とを備えている。
【００１４】
ノズル移動部２０は、ノズル１０を保持しつつ、ガイド２１に沿って当該ノズル１０を移動させる駆動機構を備え、ノズル１０を所定のタイミングで所定の位置まで移動させたり、所定の位置で停止させたりする。また、ペースト供給部３０は、ポンプ３１やペーストを収納したタンク３２などを含み、チューブなどのペースト供給経路３３を付帯している。そして、所定のタイミングで所定の量のペーストをノズル１０に供給することで、当該ノズル１０にペーストを吐出させる。
【００１５】
ペースト切断部４０は本実施例に係るペースト吐出装置１の要部である。図２に当該ペースト切断部４０の構成を示した。図２（Ａ）、（Ｂ）は、ペースト切断部４０の一つの動作状態を示す図であり、図２（Ｃ）、（Ｄ）は、ペースト切断部４０の他の動作状態を示す図である。そして、図２（Ａ）と図２（Ｃ）はペースト切断部４０の斜視図であり、図２（Ｂ）および図２（Ｄ）は、それぞれ、図２（Ａ）および図２（Ｃ）に示したペースト切断部４０をノズル１０の開口端面１２の法線１００方向から見たときの平面図である。なお、当該平面に対する視線方向を、図２（Ａ）と（Ｃ）の中に白抜き矢印で示した。
【００１６】
図２（Ａ）〜（Ｄ）に示したように、ペースト切断部４０は、ワイヤー４１と、平面形状がコの字型の平板で、コの字の端部間にワイヤー４１を張設した状態で保持するワイヤー支持部４２と、ワイヤー支持部４２を所定の支点４３を中心にして回動させるワイヤー駆動部４４とから構成されている。ワイヤー駆動部４４は、モーターやロータリーエンコーダなどを含み、制御部５０からの制御信号に従ってワイヤー支持部４２を所定のタイミングで所定の回転角度となるように回動させる。
【００１７】
つぎに、ペースト切断部４０の動作について説明する。ワイヤー支持部４２は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示したように、ワイヤー４１とともにノズル１０の開口１１に対して外方に配置される回転位置(以下、初期回転位置とも言う)と、図２（Ｃ）、（Ｄ）に示したように、ワイヤー支持部４２のコの字の領域内にノズル１０の開口１１が配置される回転位置(以下、切断回転位置とも言う)との間で回動する。ワイヤー４１は、ノズル１０の開口端面１２を含む面に当接しつつノズル１０の開口１１を横断する方向に張設されており、ワイヤー支持部４２が初期回転位置から切断回転位置まで回動すると、ワイヤー４１が、ノズル１０の開口端面１２に当接しつつ、当該端面１２に平行な面内でノズル１０の開口１１を横切る方向に移動する。
【００１８】
＜ペーストの吐出動作と切断動作＞
次に、ペースト吐出装置１によるペーストの吐出動作、およびペーストの切断動作について説明する。図３に、本実施例のペースト吐出装置１における基本的なペースト６０の吐出動作と切断動作を示した。また図中では、ノズル１０の移動方向を白抜き矢印で示した。ノズル１０は、当初、吐出領域３の外方の待避位置にあり、ワイヤー支持部４２は初期回転位置にある（ｓ１）。ペースト６０の吐出動作が開始されると、ノズル１０が吐出領域３内の吐出位置４方向に移動し（ｓ２）、当該吐出位置４にペースト６０を吐出する（ｓ３）。ノズル１０は、ペースト６０を吐出した後、吐出位置４から待避位置方向に向かって移動する過程の所定の位置(以下、第一停止位置とも言う)で一旦停止する（ｓ４）。この第一停止位置では、吐出位置４に吐出されたペースト６０とノズル１０の開口端面１２に付着したペースト６０とが繋がった状態になっている。なお、この第一停止位置よりも待避位置側に移動してしまうと、明らかな糸引き状態となり、繋がった状態のペースト６０が長くなり過ぎて途中で折れたり、吐出位置４側とノズル１０側とで分離したりする。すなわち、ノズル１０の開口端面１２からペースト６０が長く下方に垂れ下がったり、吐出済みのペースト６０に角が立ったりする。
【００１９】
ノズル１０が第一停止位置にて停止したならば、ワイヤー支持部４２が初期回転位置から切断回転位置まで回動する（ｓ５）。それによってペースト６０が切断され、ペースト６０が吐出位置４側とノズル１０側とに分離される。そしてペースト６０を切断したならば、ノズル１０を待避位置まで後退させ（ｓ６）、次のペースト吐出動作に移行する（ｓ６→ｓ１）。このように、本実施例のペースト吐出装置１では、ペースト６０を切断するワイヤー４１が、薄板状のカッターとは異なり、線状である。そのため、ペースト６０を切断した際にワイヤー４１に付着するペースト６０の量が極めて少なくなり、ワイヤーに付着したペースト６０が自重によって落下し難くなる
＜ペースト吸収制御＞
上述したように、本発明の実施形態に係るペースト吐出装置１によれば、吐出位置４とノズル１０の開口１１との間で繋がっているペースト６０を、細い線材であるワイヤー４１を用いて切断することで、ノズル１０側に残存したペースト６０の落下を抑制することができる。しかし、ペースト６０を切断する機会を重ねる毎にワイヤー４１に付着したペースト６０の量が増えていく可能性もある。そのような場合、ワイヤー４１の定期的な清掃が必要となる。
【００２０】
ところで、本実施形態のペースト吐出装置１は、制御部５０におけるプログラムを変更することによってペースト６０の切断動作の手順を適宜に設定することが可能である。そこで、以下では、本発明の一実施例として、ワイヤー４１に付着したペースト６０をノズル１０内のペースト６０に吸収させることで、ペースト６０の落下を確実に防止し、ワイヤー４１の清掃を不要にすることも可能なペースト吐出装置１の制御手順を挙げる。
【００２１】
図４に、上記一実施例に係る制御（以下、ペースト吸収制御とも言う）による吐出装置１の動作を示した。なお、本実施例では、図３に示した手順ｓ１〜ｓ５までは同じ動作をする。すなわち、ノズル１０が待避位置から吐出位置４まで移動したのち、ペースト切断部４０によってペースト６０を切断するまでの手順は同じである。図４では、図３における手順（ｓ５）以降の手順を示している。また、図４でもノズル１０の移動方向を白抜き矢印で示した。
【００２２】
まず、上記の第一停止位置にてペースト６０をワイヤー４１によって切断したならば（ｓ５）、ワイヤー支持部４２を初期回転位置方向に回動させる。しかし、ワイヤー支持部４２を初期回転位置まで復帰させず、ノズル１０の開口１１をワイヤー４１が横断する位置（以下、ペースト吸収位置とも言う）で停止させる（ｓ１１）。なお、この例では、ペースト６０をワイヤー４１によって切断した後、ノズル１０を第一停止位置よりも待避位置側に少し移動させた位置（以下、第二停止位置とも言う）で一旦停止させる。そして,
第一停止位置から第二停止位置までの移動の過程でワイヤー支持部４２を上記のペースト吸収位置まで回動させる。
【００２３】
ノズル１０を上記第二停止位置にて停止させたならば、ワイヤー支持部４２を切断回転位置まで回動させた後（ｓ１２）、再度ペースト吸収位置まで回動させる（ｓ１３）。そして、このペースト吸収位置を維持したままノズル１０を待避位置まで移動させ（ｓ１４）、ワイヤー支持部４２を初期回転位置に復帰させる（ｓ１５）。そして、次のペースト吐出動作に移行する。
【００２４】
図５は、ペースト吐出装置１を上記ペースト吸収制御による手順によって動作させているときのペースト６０の状態遷移を示している。この図５に示した手順ｓ２１〜ｓ２７は、図３に示した手順ｓ３〜ｓ５を経て図４に示した手順ｓ１１〜ｓ１３までの手順に相当する。なお、図中では、ワイヤー支持部４２を省略し、ノズル１０の移動方向を白抜き矢印で示し、ワイヤー４１の移動方向を太線矢印で示した。
【００２５】
まず、ペースト６０が吐出位置４に吐出され（ｓ２１）、さらに、ノズル１０が第一停止位置まで後退した時点では、吐出されたペースト６０がノズル１０の開口１１と繋がった状態になっている（ｓ２２）。ここで、ワイヤー支持部４２が初期回転位置から切断回転位置に向かって回動し、その回動過程でペースト６０がノズル１０の開口端面１２を含む面で切断される（ｓ２３）。また、このとき、ワイヤー４１にペースト６０が付着する。
【００２６】
ワイヤー支持部４２が切断回転位置にまで達すると、ワイヤー支持部４２がすぐに初期回転位置に向かって回動し始める（ｓ２４）。またノズル１０を第二停止位置に向けて移動させる。このとき、ノズル１０の開口１１周囲にあるペースト６１は、自重、あるいは表面張力によって開口端面１２から盛り上がった状態になっている。そして、初期回転位置に向かってワイヤー支持部４２が回動する途上で、ワイヤー４１がノズル１０の開口１１を横断する上記のペースト吸収位置に達すると、ワイヤー支持部４２がその位置で一旦停止する（ｓ２４）。このとき、ノズル１０の開口端面１２に盛り上がっているペースト６１がワイヤー４１に触れ、ワイヤー４１に付着しているペースト６２がノズル１０の開口端面４２におけるペーストに吸収される。そして、そのままノズル１０内の圧力変動などによってノズル１０内が負圧になると、ワイヤー４１に付着したペースト６２が除去される（ｓ２５）。それによって、ペースト６０を切断した際にワイヤー４１にペースト６２が付着しても、そのペースト６２を除去することができる。さらに、ワイヤー支持部４２を切断回転位置からペースト吸収位置まで移動させる動作を繰り返せば、ワイヤー４１に付着したペースト６２をより確実に除去することができる。
【００２７】
＝＝＝その他の実施例＝＝＝
ペースト吐出装置の構成や構造は、上記実施形態として示したものに限らない。例えば、ノズル移動部が、ノズルを吐出領域の内方と外方との間で水平方向に往復させるように構成されていてもよい。上記実施例では、ワイヤー支持体により支持されたワイヤーを所定の支点を中心にして回転させていたが、ワイヤーを延長方向に対して直交する方向で、かつノズルの開口端面と平行な面内で平行移動させる構成であってもよい。いずれにしても、ノズルの開口端面に平行な面内でワイヤーなどの線材が開口端面を横切る方向に移動する機構を備えていればよい。
【符号の説明】
【００２８】
１  ペースト吐出装置、３  吐出領域、４  吐出位置、１０ノズル、
１１  ノズルの開口、１２  ノズルの開口端面、２０  ノズル移動部、２１  ガイド、
３０  ペースト供給部、３１  ポンプ、３２  タンク、３３  ペースト供給経路、
４０  ペースト切断部、４１  ワイヤー、４２  ワイヤー支持部、
４４  ワイヤー駆動部、５０  制御部、６０〜６２  ペースト状材料(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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