(57)【要約】【課題】簡易な構成でスキージヘッドの動作応答性を向上させる。【解決手段】本発明は、印刷機１０のマスク７１に押し付けられるスキージ８１を備えたスキージヘッド８０をマスク７１に対して相対的に移動可能に設けてなる印刷機１０において、スキージヘッド８０に設けられマスク７１に対して接近及び離間する方向に駆動されるスライドプレート９２と、スキージ８１を支持し、スキージヘッド８０にマスク７１に対して接近及び離間する方向に移動可能に案内されたヘッドプレート９８と、スライドプレート９２の上下に位置して設けられそのバネ力によってヘッドプレート９８を支持する押圧バネ１０２及び受けバネ１０３とを備える。【選択図】図５
2008260246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーン印刷機のマスクに押し付けられるスキージを備えたスキージヘッドを前記マスクに対して相対的に移動可能に設けてなるスクリーン印刷機において、
前記スキージヘッドに設けられ前記マスクに対して接近及び離間する方向に駆動される駆動ブロックと、
前記スキージを支持し、前記スキージヘッドに前記マスクに対して接近及び離間する方向に移動可能に案内されたスキージ支持ブロックと、
前記駆動ブロックの上下に位置して設けられそのバネ力によって前記スキージ支持ブロックを支持する第１及び第２のコイルスプリングとを備えるスクリーン印刷機。
【請求項２】
前記スキージ支持ブロックには、前記駆動ブロックと前記スキージ支持ブロックとが相対移動したときに前記駆動ブロックとの間の離間距離を増減させる位置に前記第１のコイルスプリングを受ける第１のバネ受け部と、前記両ブロックが相対移動したときに前記駆動ブロックとの間の離間距離を前記第１のバネ受け部とは逆に増減させる位置に前記第２のコイルスプリングを受ける第２のバネ受け部とが一体的に設けられている請求項１に記載のスクリーン印刷機。
【請求項３】
前記駆動ブロックは、前記スキージヘッドに設けられたボールねじ機構により駆動される請求項１又は請求項２に記載のスクリーン印刷機。
【請求項４】
前記スキージ支持ブロック及び前記駆動ブロックのうちの一方には上下に延びるガイドシャフトが設けられ、他方にはこのガイドシャフトが嵌合するガイド孔が設けられている請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のスクリーン印刷機。
【請求項５】
前記第１及び第２のコイルスプリングは、前記ガイドシャフトの外周面に沿って嵌合し直列に配置されている請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のスクリーン印刷機。
【請求項６】
前記ボールねじ機構を駆動するモータは、前記ボールねじ機構を構成するボールねじ軸の側方に並列配置されている請求項３ないし請求項５のいずれか一項に記載のスクリーン印刷機。
【請求項７】
前記駆動ブロックは、前記モータの駆動力を受けて前記ボールねじ軸を軸回転させる回転受動部と前記スキージ支持ブロックとの間に配置されている請求項６に記載のスクリーン印刷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に対してクリーム半田等のペーストを印刷するスクリーン印刷機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マスク上面にペーストを供給し、このペーストをスキージで掻くことによりマスクに貫通形成された複数の供給孔を通じて基板上にペーストを印刷するスクリーン印刷機が一般に知られている。この種の印刷機において、スキージをマスク上面に押圧するスキージヘッドとしては、例えば下記特許文献１に記載のスキージヘッドがある。このスキージヘッドの構成におけるボールねじ機構は、図１２に示すように、Ｚ軸方向に配設されたボールねじ軸３００と、このボールねじ軸３００の軸方向に沿って上下動する駆動ブロック３１０とにより構成されている。この駆動ブロック３１０とボールねじ軸３００を回動可能に支持する支持台３２０との中間位置には、スキージ３６０を支持するスキージ支持ブロック３３０が配置されている。また、駆動ブロック３１０とスキージ支持ブロック３３０との間には、第１のコイルスプリング３４０が介装され、スキージ支持ブロック３３０と支持台３２０との間には、第２のコイルスプリング３５０が介装されている。尚、図１２の左図は駆動ブロック３１０の下降後の状態を示し、同右図は駆動ブロック３１０の下降前の状態を示し、Ｌ１はスキージ支持ブロック３３０の変位量を示し、Ｌ２は駆動ブロック３１０の変位量を示している。以上による印刷機においては、駆動ブロック３１０の位置を調整することで、印刷荷重を容易に変化できるという特長がある。
【特許文献１】特開２００１−０９６７１７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
尚、上記した構成では、スキージ３６０がマスクと接触する前においては、駆動ブロック３１０の変位量Ｌ２に対してスキージ支持ブロック３３０の変位量Ｌ１が約半分となるため、スキージヘッドの動作応答性において改善の余地がある。また、スキージヘッドの動作応答性を向上させるにあたって、ギヤを設ける等してボールねじ軸の回転速度を高めることは、全体の構成が複雑になり得策ではない。
【０００４】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、印刷荷重を容易に変化できるという特長を生かしつつ、簡易な構成でスキージヘッドの動作応答性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、スクリーン印刷機のマスクに押し付けられるスキージを備えたスキージヘッドをマスクに対して相対的に移動可能に設けてなるスクリーン印刷機において、スキージヘッドに設けられマスクに対して接近及び離間する方向に駆動される駆動ブロックと、スキージを支持し、スキージヘッドにマスクに対して接近及び離間する方向に移動可能に案内されたスキージ支持ブロックと、駆動ブロックの上下に位置して設けられそのバネ力によってスキージ支持ブロックを支持する第１及び第２のコイルスプリングとを備えるスクリーン印刷機としたところに特徴を有する。
【０００６】
このような構成によると、スキージを支持するスキージ支持ブロックにかかる自重が第１及び第２のコイルスプリングのバネ力によって釣り合った状態となって駆動ブロックに支持される。このため、スキージがマスクと接する前においては、駆動ブロックが移動した距離だけスキージ支持ブロックも移動させることができる。したがって、簡易な構成でスキージヘッドの動作応答性を向上させることができる。
【０００７】
本発明の実施態様として、以下の構成が好ましい。
スキージ支持ブロックには、駆動ブロックとスキージ支持ブロックとが相対移動したときに駆動ブロックとの間の離間距離を増減させる位置に第１のコイルスプリングを受ける第１のバネ受け部と、両ブロックが相対移動したときに駆動ブロックとの間の離間距離を第１のバネ受け部とは逆に増減させる位置に第２のコイルスプリングを受ける第２のバネ受け部とが一体的に設けられている構成としてもよい。このような構成によると、第１のコイルスプリングが所定長さだけ増減したときに、第２のコイルスプリングをその長さ分だけ逆に増減させることができる。このため、スキージをマスクに押し付ける際に、スキージ支持ブロックの高さ位置は変動しないものの、第１及び第２のコイルスプリングのバネ力を第１及び第２のバネ受け部を介してスキージ支持ブロックに共に作用させることができる。
【０００８】
駆動ブロックは、スキージヘッドに設けられたボールねじ機構により駆動される構成としてもよい。このような構成によると、ボールねじ機構により駆動ブロックを駆動することができる。
【０００９】
スキージ支持ブロック及び駆動ブロックのうちの一方には上下に延びるガイドシャフトが設けられ、他方にはこのガイドシャフトが嵌合するガイド孔が設けられている構成としてもよい。このような構成によると、ガイドシャフトがガイド孔に嵌合することでスキージ支持ブロックと駆動ブロックとの相対的な移動を案内することができる。
【００１０】
第１及び第２のコイルスプリングは、ガイドシャフトの外周面に沿って嵌合し直列に配置されている構成としてもよい。このような構成によると、コイルスプリングを駆動ブロックの上下に直列で配置することができるから、駆動ブロックのいずれか片側に配置する場合と比較して、より多くのコイルスプリングを組み込むことができる。したがって、マスクに対する押圧力に作用するバネ力が増加し、所定の押圧力を得るために駆動ブロックを移動させる距離が少なくなるから、もって動作応答性を向上させることができる。
【００１１】
ボールねじ機構を駆動するモータは、ボールねじ機構を構成するボールねじ軸の側方に並列配置されている構成としてもよい。このような構成によると、モータをボールねじ軸の軸方向に沿って直列に配置した場合よりも低背化することができる。
【００１２】
駆動ブロックは、モータの駆動力を受けてボールねじ軸を軸回転させる回転受動部とスキージ支持ブロックとの間に配置されている構成としてもよい。このような構成によると、駆動ブロックから回転受動部までの距離を短くすることができるから、ボールねじ軸の捻れによる影響を少なくすることができる。よって、スキージヘッドの動作応答性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、簡易な構成でスキージヘッドの動作応答性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１について図面を参照しながら説明する。
＜スクリーン印刷機の全体構成＞
本実施形態における印刷機１０は、図１に示すように、基台１１上に図１中紙面を貫通する方向（Ｙ軸方向）に移動可能に設けた基板テーブル３０を備える。基板テーブル３０上にはメインコンベア４０が図面上左右方向（Ｘ軸方向）に延びるように一体的に設けられている。図１及び図２はそれぞれ、基板搬送位置にある基板テーブル３０をＹ軸方向及びＺ軸方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の双方に対して直交する方向）から見た状態を示している。基板搬入時には、Ｙ軸方向及びＺ軸方向のそれぞれの基板搬送位置にある基板テーブル３０が、Ｘ軸方向における中央部から右方に移動し（図２における図面右側２点波線部）、基板Ｗを受け渡し可能な間隔（例えば５ｍｍ程度）で上流側の不図示のコンベアと連結し、この不図示のコンベアとメインコンベア４０が稼働することで基板Ｗを受け取り可能である。これとは逆に、基板搬出時には、Ｙ軸方向及びＺ軸方向のそれぞれの基板搬送位置にある基板テーブル３０がＸ軸方向における中央部から左方に移動し（図２における図面左側２点波線部）、基板Ｗを受け渡し可能な間隔（例えば５ｍｍ程度）で下流側の不図示のコンベアと連結し、この不図示のコンベアとメインコンベア４０が稼働することで基板Ｗを搬出可能である。また、基板Ｗをクランプするための基板クランプユニット５０（図２参照）と、後述するマスク７１の下面を清掃するためのクリーナユニット６０（図２及び図３参照）とを備えている。
【００１５】
＜マスククランプユニットの構成＞
基台１１に連結されるフレーム１２の左右上方には、それぞれ前後方向に延びるフレーム部材１６（図１参照）が設けられ、このフレーム部材１６にマスククランプユニット７０が設けられている。このマスククランプユニット７０は、クリーム半田印刷用のマスク７１をマスク支持部７２により支持し、そのマスク支持部７２とマスククランプ７３との間でマスク７１を構成する枠部材を挟み付けて保持する構成である。マスク支持部７２は、マスク７１の四隅と対応する位置に設けられている。マスククランプ７３は、各マスク支持部７２と対応してその上方に設けられている。マスククランプ７３の昇降機構としてはエアシリンダが用いられ、このエアシリンダにエアを供給するエア供給路の途中にはクランプ昇降切替弁が設けられている。クランプ昇降切替弁の開閉操作を行う操作スイッチがＯＮにされてクランプ昇降切替弁が開放状態になると、エアシリンダにエアが供給され、ピストンロッドに連結されたマスククランプ７３がマスク７１を構成する枠部材をマスク支持部７２に押圧保持可能である。これにより、マスク７１は、基板テーブル３０の上方において水平配置で張り渡した状態に保持される。
【００１６】
また、マスククランプユニット７０は、マスク７１の有無を検知する位置センサを備えている。マスククランプ７３には位置識別部が設けられ、この位置識別部はマスククランプ７３がマスク７１をクランプした状態では所定高さ範囲内に位置することで、図示しない位置センサによって読み取られ、位置センサからマスククランプ制御部１７０（図４参照）へ検出信号が送出される。一方、位置識別部が所定高さより上方位置、あるいは下方位置のいずれかにあれば位置センサによる読み取りができず、従ってマスクリリース状態（マスク７１が無い状態）と検知される。
【００１７】
＜クリーナユニットの構成＞
ここで、前記クリーナユニット６０の構成について説明する。クリーナユニット６０は、基台１１上における基板テーブル３０の作業者側（Ｙ軸方向前側）に設けられており、基台１１上においてＹ軸方向に沿って延びる４本のＹ方向ガイドレール３４によりＹ軸方向に沿って移動可能に支持され、移動中にロール状のコットン紙６１でマスク７１下面の清掃を行う。
【００１８】
クリーナユニット６０における基板テーブル３０側の側面下部には、連結用ソレノイド６６が配設されている。連結用ソレノイド６６は上下両方向に突没するロッドを備え、図３に示す基板テーブル３０がＹ軸方向における基板搬送位置にある状態では、ロッドの下端部が基台１１上に設けられる位置決め孔（図示せず）に嵌合しており、これによってクリーナユニット６０が待機位置に保持される。一方、基板テーブル３０には、ロッドが嵌入する連結孔（図示せず）が設けられている。このため、クリーナユニット６０は、連結用ソレノイド６６のロッドの上端部が基板テーブル３０の連結孔に嵌合することで基板テーブル３０と連結されると共に、ロッドの下端部が上方に移動することで基台１１に対する係合が解除される。これにより、クリーナユニット６０は、基板テーブル３０の移動に伴ってＹ方向ガイドレール３４上をＹ軸方向後側へ移動する。そして、所定位置で停止した後、基板テーブル３０と連結状態のままクリーナヘッドを上昇させてコットン紙６１をマスク７１下面に密着させ、基板テーブル３０の移動と共にＹ軸方向後側に移動し、さらには後側から前側に移動することによってマスク７１下面を清掃可能である。
【００１９】
＜基板搬送装置の構成＞
基板搬送装置を構成する前記基板テーブル３０は、Ｙ軸テーブル３１、Ｘ軸テーブル３２、Ｒ軸テーブル３３、昇降テーブル３８等を段積みしてなる構成である。Ｙ軸テーブル３１は、基台１１上でクリーナユニット６０と同じＹ方向ガイドレール３４によってＹ軸方向にスライド自在に取り付けられている。Ｙ軸テーブル３１と基台１１との間には、Ｙ軸モータの動力によって駆動されるＹ方向ボールねじ機構（図示せず）が設けられている。これにより、基板テーブル３０のＹ軸テーブル３１は、Ｙ方向ボールねじ機構が駆動することにより基台１１に対して、前側すなわち作業者側のＹ軸方向における基板搬送位置（図２及び図３における基板テーブル３０の位置）とＹ軸方向後端の位置との間で往復移動可能である。尚、Ｙ軸方向における基板搬送位置にある基板テーブル３０と待機位置にあるクリーナユニット６０とは互いに近接した配置とされている（図３参照）。
【００２０】
Ｙ軸テーブル３１上には、Ｘ軸方向に沿って延びる形態をなす一対のＸ方向ガイドレール３５が設けられ、この両Ｘ方向ガイドレール３５上にＸ軸テーブル３２がＸ軸方向にスライド自在に取り付けられている。Ｘ軸テーブル３２とＹ軸テーブル３１との間には、Ｘ軸モータの動力によって駆動されるＸ方向ボールねじ機構（図示せず）が設けられている。これにより、Ｘ軸テーブル３１は、Ｘ方向ボールねじ機構が駆動することによってＹ軸テーブル３１に対してＸ軸方向における所望の位置に移動可能である。
【００２１】
Ｘ軸テーブル３２上には、回転ユニット３６を介してＲ軸テーブル３３が設けられている。回転ユニット３６はＲ軸モータを備え、このモータの動力によってＺ軸方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の双方に対して直交する方向）に延びる回動軸を中心として回転自在に設けられている。これにより、Ｒ軸テーブル３３は、回転ユニット３６が駆動することによってＸ軸テーブル３２に対してＺ軸回りにおける所望の角度に回動可能である。
【００２２】
Ｒ軸テーブル３３の四隅には、ガイドシャフト３７がＺ軸方向に沿ってスライド自在に取り付けられ、このガイドシャフト３７の上端部に昇降テーブル３８が固定されている。また、Ｒ軸テーブル３３と昇降テーブル３８との間には、Ｚ軸モータの動力によって駆動されるボールねじ機構３９が設けられている。これにより、昇降テーブル３８は、ボールねじ機構３９が駆動することによってＲ軸テーブル３３に対して、Ｚ軸方向における所望の位置に移動可能である。尚、Ｘ軸モータ、Ｙ軸モータ、Ｚ軸モータ、及びＲ軸モータは共に、サーボ形式のモータである。
【００２３】
基板テーブル３０の昇降テーブル３８上には、Ｘ軸方向に沿って一対のメインコンベア４０が設けられている。メインコンベア４０は、昇降テーブル３８の昇降動作に伴って基板Ｗを搬送可能なＺ軸方向における基板搬送位置とこの基板搬送位置より上方の印刷位置との間で移動可能である。
【００２４】
メインコンベア４０は、昇降テーブル３８に取り付けられる。基板クランプユニット５０は、図３に示すように、メインコンベア４０の一対の前後のコンベア４０ｃ，４０ｃのそれぞれ外側においてＸ軸方向に沿って配置された一対の帯板状のクランプ片５１を備えている。これにより、両クランプ片５１は、メインコンベア４０上に搬送された基板Ｗを、基板Ｗの上面と両クランプ片５１の上面とがＺ軸方向で同一高さとする状態で、不図示のシリンダ装置によってＹ軸方向両側から保持可能である。
【００２５】
ボールねじ機構３９により昇降テーブル３８を上昇させることにより、メインコンベア４０、両クランプ片５１及び両クランプ片５１で保持されている基板Ｗを上昇させることにより、基板Ｗをマスク７１下面に重装することができる。昇降テーブル３８には、印刷動作中マスク７１の上方のスキージ８１により負荷される荷重に対抗して基板Ｗを支えるバックアップ装置が設けられている。バックアップ装置は、昇降テーブル３８に対してＺ軸方向に沿ってスライド自在に取り付けられたスライド支柱４３と、このスライド支柱４３の上端部に固定された載置テーブル４１と、昇降テーブル３８と載置テーブル４１との間に設けた昇降装置とを備えている。この昇降装置はバックアップ装置昇降モータを備え、このモータの駆動力により載置テーブル４１をＺ軸方向における所望の位置に昇降可能である。載置テーブル４１上には、バックアッププレート上に複数のバックアップピンが上向きにセットされたバックアップユニットが載置され、基板Ｗが両クランプ片５１に保持された状態で、載置テーブル４１が上昇し、このバックアップピンの上端部で基板Ｗが支持される。
【００２６】
本実施形態における基板テーブル３０は、図２及び図３に示すように、基板Ｗの幅寸法に応じて昇降テーブル３８に設けられる両コンベア４０間のコンベア幅を変更可能なコンベア幅調整機構４２を備えている。
【００２７】
尚、本実施形態における印刷機１０は、図３に示すように、基板Ｗのフィデューシャルマークを撮像するための基板撮像カメラ１８と、基板Ｗの印刷後の状態を撮像して検査するための検査カメラ１９とを備えている。両カメラ１８，１９は共に、両フレーム部材１６間に梁状に設けた取付部材１７に固定されている。また、昇降テーブル３８上のＹ軸方向前側には、マスク７１下面のフィデューシャルマーク（図示せず）を撮像してマスク７１の位置や種類等を識別するための基板テーブルカメラ４９が設けられている。
【００２８】
＜スキージヘッド周りの構成＞
前記各フレーム部材１６には、図１に示すように、Ｙ軸方向に延びる２本のＹ方向ガイドレール８４が並行して設けられ、それらのＹ方向ガイドレール８４，８４に支持されてスキージヘッド支持フレーム８３がＹ軸方向に移動可能に設けられている。このスキージヘッド支持フレーム８３には、マスク７１の上方に位置するようにしてスキージヘッド８０が設けられている。２つのフレーム部材１６のうち図１の左側に位置するフレーム部材１６には、Ｙ方向ガイドレール８４に沿うようにしてボールねじ軸８５が回転自在に設けられている。ボールねじ軸８５の端部には、同ボールねじ軸８５を回転駆動するＹ軸モータ（図示せず）が固定されている。一方、スキージヘッド支持フレーム８３には、上記ボールねじ軸８５と螺合するボールナット８６が固定されている。これにより、スキージヘッド支持フレーム８３は、Ｙ軸モータでボールねじ軸８５を駆動することによってＹ方向ガイドレール８４上をＹ軸方向における所望の位置に移動させることができる。尚、Ｙ軸モータはサーボ形式のモータである。
【００２９】
スキージヘッド８０はスキージヘッド昇降機構８２によって上下に駆動され、第１及び第２のスキージ８１と、各スキージ８１を昇降可能とする第１及び第２のエアシリンダ８７とを備えている。各エアシリンダ８７を駆動するための空気圧供給装置からのエア供給路の途中には、図示しない第１及び第２の昇降切替弁が設けられており、スキージユニット制御部１３０（図４参照）からの信号に応じて第１又は第２のスキージ８１が選択的に下降する。尚、マスク７１を介して基板Ｗを押圧するスキージ８１の印刷荷重は、サーボ形式のモータ８９によるスライドプレート９２の送り量から、後記するように、演算式により求めることができる。このため、スキージユニット制御部１３０は、目標印刷荷重の範囲内となるようなスライドプレート９２の送り量、さらにはモータ８９の回転量を算出し、モータ８９に対応する制御信号を送出する。
【００３０】
＜スキージヘッド昇降機構の内部構造＞
図５ないし図７はスキージヘッド昇降機構８２の内部構造を示した図であって、スキージヘッド支持フレーム８３には、Ｚ方向ボールねじ軸８８とＺ方向ガイドロット９７とがＺ軸方向に延びる形態で所定間隔を空けて並設されている。Ｚ方向ボールねじ軸８８はＺ軸方向に延びる回動軸を中心として回転自在に設けられ、図１に示すように、このＺ方向ボールねじ軸８８の上端部には従動側プーリ（本発明の「回転受動部」の一例）９３が固定されている。この従動側プーリ９３は、モータ８９の駆動軸の上端部に固定された駆動側プーリ９４とベルト９５を介して連結されている。Ｚ方向ボールねじ軸８８とＺ方向ガイドロット９７との間には、スライドプレート（本発明の「駆動ブロック」の一例）９２が水平姿勢で配置されている。
【００３１】
スライドプレート９２のＸ軸方向における一端側（図５の右側）には、Ｚ方向ボールねじ軸８８と螺合するボールナット９１が一体に設けられ、他端側（図５の左側）には、Ｚ方向ガイドロット９７と嵌合するガイド筒部９６が一体に設けられている。Ｚ方向ガイドロット９７の外周面はガイド筒部９６の内周面と全周方向に亘って摺接し、スライドプレート９２をＺ軸方向に案内可能である。したがって、モータ８９を駆動することによってＺ方向ボールねじ軸８８を回転させ、このＺ方向ボールねじ軸８８に螺合しているボールナット９１を駆動することで、スライドプレート９２はＺ軸方向における所望の位置、すなわちマスク７１に対して接近及び離間する方向の所望の位置に昇降駆動される。
【００３２】
スライドプレート９２の上方には、ヘッドプレート（本発明の「スキージ支持ブロック」の一例）９８が対向配置され、このヘッドプレート９８に図示４つのエアシリンダ８７が固定されている。エアシリンダ８７は、ヘッドプレート９８のＸ軸方向両側に２本ずつ配され、それぞれボルト止めによって固定されている。そして、左右１本ずつのエアシリンダ８７の各ピストンロッド９０には、それらの下端部間に渡ってスキージ８１が一体に固定され、計２本のスキージ８１がそれぞれ２本のエアシリンダ８７によって上下に駆動されるようになっている。尚、各ピストンロッド９０は、スライドプレート９２に設けた貫通孔を貫通し、この貫通孔の内周面に対してピストンロッド９０の外周面が全周方向に亘って摺接している。
【００３３】
また、ヘッドプレート９８の下面には、図示４本のガイドシャフト９９が下向きに突出して設けられている。各ガイドシャフト９９は、スライドプレート９２に貫通して設けた各ガイド孔１０４に嵌合し、このガイド孔１０４を突き抜けて下方に延びる形態をなしている。ガイドシャフト９９の外周面はガイド孔１０４の内周面と全周方向に亘って摺接している。これにより、ヘッドプレート９８は、ピストンロッド９０及びガイドシャフト９９によってスライドプレート９２に対して平行姿勢を保持したままマスク７１に対して接近及び離間する方向（Ｚ軸方向）に案内される。
【００３４】
４本のガイドシャフト９９はＸ方向に横並びとなっており、そのうちスキージ支持フレーム８３に近い側の内側の２本と外側の２本とがそれぞれ一組となり、一方の組が他方の組に対してＹ方向に離れた位置に配されている。外側に位置する各ガイドシャフト９９の下端部には、径方向外側に突出したバネ受け部１０１が形成されている。このバネ受け部１０１とスライドプレート９２の下面との間には、各ガイドシャフト９９に外嵌して押圧バネ１０２が圧縮状態で介装され、ヘッドプレート９８の下面とスライドプレート９２の上面との間には、ガイドシャフト９９に外嵌して受けバネ１０３が圧縮状態で介装されている。尚、押圧バネ１０２は本発明の第１のコイルスプリングの一例に相当し、受けバネ１０３は本発明の第２のコイルスプリングの一例に相当する。
【００３５】
＜印刷機の作用説明＞
本実施形態は以上の構成であり、続いてその作用を説明する。
基板テーブル３０はＹ軸方向及びＺ軸方向における基板搬送位置、且つＸ軸方向の基台１１中央部位置にある状態から、Ｘ軸テーブル３２がＸ軸方向右側に移動することでメインコンベア４０がＸ軸方向右側に移動し、上流側の装置から基板Ｗがメインコンベア４０上に搬入され、基板Ｗがメインコンベア４０上のＸ軸方向所定位置において、基板クランプユニット５０により保持される。その後、基板テーブル３０はＸ軸方向の基台１１中央部位置に戻る。そして、マスク７１下面の清掃が必要であれば、クリーナユニット６０による清掃を実施する。クリーナユニット６０による清掃を実施するか否かの判定は、例えば予め設定された基板Ｗの処理枚数と現在の処理枚数とを比較することにより判定してもよいし、作業者がマスク７１下面の状態を直接確認して作業者からの入力指示により行ってもよい。
【００３６】
マスク７１下面の清掃は、連結用ソレノイド６６を駆動することにより基板テーブル３０とクリーナユニット６０を連結状態とした上で、クリーナユニット６０を所定位置まで搬送させ、クリーナヘッドを上昇させてコットン紙６１をマスク７１下面に密着させた状態でクリーナユニット６０を基板テーブル３０と共にＹ軸方向後側に移動させることにより行われる。清掃完了後は、クリーナヘッドを下降させ、クリーナユニット６０をＹ軸方向に移動させて元の位置に至ったところで連結用ソレノイド６６を駆動させて連結状態を解除すると共にクリーナユニット６０を基台１１に対して固定する。
【００３７】
次に、マスク７１交換したとき、印刷枚数が所定枚数に達する毎等、マスク７１下面のフィデューシャルマークを撮像する必要がある場合には、基板テーブル３０をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させて、基板テーブルカメラ４９によりマスク７１下面のフィデューシャルマークを順次撮像する。引き続き、基板テーブル３０をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させて、基板撮像カメラ１８により基板Ｗのフィデューシャルマークを順次撮像する。
【００３８】
このようにしてマスク７１及び基板Ｗのフィデューシャルマークの位置情報をそれぞれ取得し、これらの位置情報に基づいてマスク７１下面のフィデューシャルマークと基板Ｗのフィデューシャルマークとを一致させるべく基板テーブル３０をＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸回りに移動させる。これと同時に、昇降テーブル３８及び載置テーブル４１も印刷位置に向けて上昇を開始し、マスク７１に対するＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸回りの位置合わせが完了した状態で、基板Ｗをマスク７１下面に密着させる。次に、スキージヘッド８０の現在の位置に応じて一方のスキージ８１を選択的に下降させ、マスク７１上面にクリーム半田等のペーストを供給する。ここで、スキージ支持フレーム８３がＹ方向ガイドレール８４の手前側にあるときには、エアシリンダ８７によって手前側のスキージ８１のみを下降させる。そして、モータ８９を駆動させることでスライドプレート９２を下降させると、これに伴ってヘッドプレート９８も下降する。尚、スキージ８１がマスク７１上面と接する前においては、ヘッドプレート９８がスライドプレート９２によってのみ支持されているから、スライドプレート９２が移動した距離と同じ距離だけヘッドプレート９２も移動する。
【００３９】
スライドプレート９２を下降させスキージ８１がマスク７１上面に接すると、ヘッドプレート９８はもはや下降できなくなるものの、さらにスライドプレート９２を下降させると、スライドプレート９２がヘッドプレート９８から離間すると共にバネ受け部１０１に接近する方向に移動する。この結果、受けバネ１０３が伸びると共に押圧バネ１０２が圧縮変形するから、次に詳述するように、押圧バネ１０２のバネ力及び受けバネ１０３のバネ力は共に、マスク７１に対する押圧力を増加させる方向に作用する。
【００４０】
ここで、押圧バネ１０２のバネ力及び受けバネ１０３のバネ力が共にマスク７１に対する押圧力を増加させる方向に作用する理由について説明する。まず、図６に示すように、スキージ８１がマスク７１上面を介して基板Ｗに接触した瞬間を初期状態としたときに、初期状態におけるスライドプレート９２の高さをＨ１０とし、ヘッドプレート９８の高さをＨ２０とする。また、押圧バネ１０２のバネ力をＦＳＰ１０とし、受けバネ１０３のバネ力をＦＳＰ２０とし、２つのスキージ８１、４つのエアシリンダ８７、及びヘッドプレート９８にかかる重力の合計をＧＨとする。尚、ｋ１は２つの押圧バネ１０２の合計のバネ定数で、ｋ２は２つの受けバネ１０３の合計のバネ定数である。
【００４１】
まず、初期状態におけるヘッドプレート９８周りの釣り合いについては、受けバネ１０３のバネ力ＦＳＰ２０が上向きに作用し、押圧バネ１０２のバネ力ＦＳＰ１０及び自重ＧＨが下向きに作用し、上向きの力と下向きの力が等しくなるから、式（１）のように表される。
ＦＳＰ２０＝ＦＳＰ１０＋ＧＨ    …（１）
初期状態からスライドプレート９２が距離Ｘだけ下降すると、スキージ８１がマスク７１を介して基板Ｗを押圧する印刷荷重Ｆに対する反力Ｒが基板Ｗからマスク７１を介してスキージ８１に作用する。すなわち、印刷荷重Ｆと反力Ｒは、値が同じで符号が逆になる関係（作用・反作用の関係）が成立する。このとき、スライドプレート９２の高さＨ１は、Ｈ１＝Ｈ１０−Ｘとなるものの、ヘッドプレート９８の高さＨ２は変化しないから、Ｈ２＝Ｈ２０のままである。また、押圧バネ１０２のバネ力をＦＳＰ１とし、受けバネ１０３のバネ力をＦＳＰ２とすると、それぞれのバネ力は、式（２）及び式（３）のように表される。
ＦＳＰ２＝ＦＳＰ２０−ｋ２Ｘ    …（２）
ＦＳＰ１＝ＦＳＰ１０＋ｋ１Ｘ    …（３）
【００４２】
このとき、ヘッドプレート９８周りの釣り合いについては、受けバネ１０３のバネ力ＦＳＰ２及び印刷荷重Ｆに対する反力Ｒが上向きに作用し、押圧バネ１０２のバネ力ＦＳＰ１及び自重ＧＨが下向きに作用し、上向きの力と下向きの力が等しくなるから、式（４）のように表される。
ＦＳＰ２＋Ｒ＝ＧＨ＋ＦＳＰ１    …（４）
上記の式（２）及び式（３）を式（４）に代入すると、次のようになる。
ＦＳＰ２０−ｋ２Ｘ＋Ｒ＝ＧＨ＋ＦＳＰ１０＋ｋ１Ｘ
Ｒ＝ＧＨ＋ＦＳＰ１０−ＦＳＰ２０＋ｋ１Ｘ＋ｋ２Ｘ
さらに、式（１）を代入すると、次のようになる。
Ｒ＝ＧＨ＋ＦＳＰ１０−（ＦＳＰ１０＋ＧＨ）＋（ｋ１＋ｋ２）Ｘ
＝（ｋ１＋ｋ２）Ｘ    …（５）
したがって、式（５）が示すように、スライドプレート９２が距離Ｘだけ下降すると、この距離Ｘにバネ定数ｋ１及びｋ２を乗じたバネ力を反力Ｒとする印刷荷重Ｆがスキージ８１側から基板Ｗ側に作用する。スキージユニット制御部１３０は、スライドプレート９２の移動量Ｘから反力Ｒと大きさが同じで方向が違う印刷荷重Ｆを算出することができる。
【００４３】
スキージユニット制御部１３０において目標印刷荷重からスライドプレート９２の目標移動量Ｘが算出され、この目標移動量Ｘに基づく制御信号がサーボ形式のモータ８９に送出される。この制御信号に基づくモータ８９の駆動によりスライドプレート９２を下降させた後、印刷荷重、移動速度を制御しつつ、スキージ８１をＹ軸方向片側に移動させることにより、マスク７１の供給孔を通じて基板Ｗ上面の所定の位置にペーストが印刷される。印刷が完了すると、モータ８９を駆動することによりスキージヘッド８０を上昇させると共に、エアシリンダ８７により手前側のスキージ８１を上昇させる。この後、基板テーブル３０をＺ軸方向に基板搬送位置まで下降させると共に、Ｚ軸回り及びＹ軸方向の位置合わせのための僅かな移動分を元に戻して、Ｚ軸回り及びＹ軸方向の基板搬送位置とし、クランプ片５１による基板Ｗの保持を解除する。そして、印刷済の基板Ｗの枚数が目標印刷枚数に至っていない場合には、基板テーブル３０をＺ軸方向、Ｚ軸回り及びＹ軸方向の基板搬送位置に保ったまま、Ｘ軸方向左側に移動し、下流側の装置へ印刷済基板Ｗを搬出する。この搬出後、基板テーブル３０をＸ軸方向右側に移動して印刷前基板Ｗを上流側の装置から搬入し、基板Ｗをメインコンベア４０上の所定位置に保持した状態で、基板テーブル３０をＸ軸方向の基台１１中央部位置に戻す。尚、両方のスキージ８１は交互に使用され、スキージヘッド８０が手前側から後側に移動して印刷するときは、手前側のスキージ８１が使用される。一方、スキージヘッド８０が後側から手前側に移動するときには、後側のスキージ８１が使用される。
【００４４】
以上のように本実施形態では以下の効果を奏することができる。
１．スキージ８１がマスク７１上面と接する前においては、スライドプレート９２の変位量とヘッドプレート９８の変位量とを同じにすることができるから、従来構造（図１２参照）と比較して、スライドプレート９２の変位量が少なくて済み、スキージヘッド８０の動作応答性を向上させることができる。
２．スキージ８１がマスク７１上面と接した後においては、押圧バネ１０２及び受けバネ１０３の双方をマスク７１に対する押圧力を増加させる方向に作用させることができるから、その分だけスライドプレート９２の変位量が少なくて済み、スキージヘッド８０の動作応答性を向上させることができる。
【００４５】
３，ガイドシャフト９９がガイド孔１０４に嵌合することで、ヘッドプレート９８のＺ軸方向における移動を案内することができる。
４．モータ８９をＺ方向ボールねじ軸８８の側方に並列配置したから、モータ８９をＺ方向ボールねじ軸８８の上方に直列配置した場合よりも低背化することができる。
５．２つのスキージ８１を設けて、各スキージ８１を選択的に下降させることにより、スキージヘッド支持フレーム８３の往動時と復動時の双方で、印刷することができる。
【００４６】
＜実施形態２＞
本発明の実施形態２に係る印刷機１０は、図８及び図９に示すように、スキージヘッド昇降機構８２の内部構造を一部変更したものであり、重複する構成及び作用についてはその説明を省略する。スキージヘッド昇降機構８２のヘッドプレート９８には、図示２つのガイドシャフト９９が下向きに突出して設けられている。両ガイドシャフト９９の下端部には、径方向外側に突出するバネ受け部１０１が設けられ、このバネ受け部１０１とスライドプレート９２の下面との間に押圧バネ１０２がガイドシャフト９９に外嵌されて圧縮状態で介装されている。一方、ヘッドプレート９８の下面とスライドプレート９２の上面との間には、受けバネ１０３が押圧バネ１０２と同じガイドシャフト９９に外嵌されて圧縮状態で介装されている。このような構成によると、ガイドシャフト９９の本数を減らすことができるから、スキージ昇降機構８２の構成をより簡素化することができる。このことは、ガイドシャフト９９の本数が同じであれば、より多くのバネを組み込むことができることを意味するから、バネ力を強化することでスライドプレート９２の移動距離を短くし、もって動作応答性を向上させることができる。
【００４７】
＜実施形態３＞
本発明の実施形態３に係る印刷機１０は、図１０及び図１１に示すように、スキージヘッド昇降機構８２の内部構造を一部変更したものであり、重複する構成及び作用についてはその説明を省略する。スキージヘッド昇降機構８２のヘッドプレート９８は、スライドプレート９２の下方に対向配置されている。このヘッドプレート９８には、図示２つのガイドシャフト９９が上向きに突出して設けられている。両ガイドシャフト９９の上端部には、径方向外側に突出するバネ受け部１０１が設けられ、このバネ受け部１０１とスライドプレート９２の上面との間に受けバネ１０３がガイドシャフト９９に外嵌されて圧縮状態で介装されている。一方、ヘッドプレート９８の上面とスライドプレート９２の下面との間には、押圧バネ１０２がガイドシャフト９９に外嵌されて圧縮状態で介装されている。また、ガイドシャフト９９は、図１１に示すように、ヘッドプレート９８の手前側と奥側にそれぞれ設けられているため、スライドプレート９２に対して平行姿勢を保ちながら上下方向に案内される。このような構成によると、スライドプレート９２がヘッドプレート９８より上方に位置しているから、Ｚ方向ボールねじ軸８８においてボールナット９１との螺合部分から従動側プーリ９３までの長さを短くすることができる。したがって、Ｚ方向ボールねじ軸８８の捻れ剛性を高めることで、Ｚ方向ボールねじ軸８８が捻れることによる応答遅れを防ぐことができる。
【００４８】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００４９】
（１）本実施形態では押圧バネ１０２を受けるバネ受け部１０１をヘッドプレート９８と一体に設けているものの、本発明によると、押圧バネ１０２を受けるバネ受け部１０１をスキージヘッド支持フレーム８３に設けてもよい。
（２）本実施形態ではスライドプレート９２をボールねじ機構により駆動させているものの、本発明によると、スライドプレート９２をラック＆ピニオン機構により駆動させてもよい。
【００５０】
（３）本実施形態では押圧バネ１０２及び受けバネ１０３を共に圧縮バネとしているものの、本発明によると、押圧バネ１０２及び受けバネ１０３を共に引張りバネとしてもよい。
（４）本実施形態ではガイドシャフト９９とこれに嵌合するガイド孔１０４とからなる案内機構によってヘッドプレート９８の移動を案内しているものの、本発明によると、スキージヘッド支持フレーム８３に設けたガイドレールによってヘッドプレート９８を案内してもよい。
【００５１】
（５）本実施形態ではガイドシャフト９９の先端に径方向外側に突出する形態で一対のバネ受け部１０１を設けているものの、本発明によると、両バネ受け部１０１を一体化した共通のバネ受けプレートを設けてもよい。
（６）本実施形態ではモータ８９とＺ方向ボールねじ軸８８とをベルト９５を介して駆動しているものの、本発明によると、Ｚ方向ボールねじ軸８８とモータ８９の回動軸とを直結することで動作応答性を向上させてもよい。
【００５２】
（７）本実施形態では一対のスキージ８１を設けているものの、本発明によると、必ずしも一対設ける必要はなく、単独あるいは複数のスキージ８１を設けてもよい。
（８）実施形態１ではＺ方向ボールねじ軸８８の上端部に従動側プーリ９４を設けているものの、本発明によると、Ｚ方向ボールねじ軸８８の下端部に従動側プーリ９４を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】スクリーン印刷機の正面図
【図２】スクリーン印刷機の平面図
【図３】スクリーン印刷機の側面図
【図４】スクリーン印刷機のブロック図
【図５】実施形態１に係るスキージヘッド昇降機構の内部構造の正面図
【図６】そのスキージヘッド昇降機構の内部構造の側面図
【図７】そのスキージヘッド昇降機構の内部構造の平面図
【図８】実施形態２に係るスキージヘッド昇降機構の内部構造の正面図
【図９】そのスキージヘッド昇降機構の内部構造の側面図
【図１０】実施形態３に係るスキージヘッド昇降機構の内部構造の正面図
【図１１】そのスキージヘッド昇降機構の内部構造の側面図
【図１２】従来のスキージヘッド昇降機構による動作を示した側面図
【符号の説明】
【００５４】
１０…印刷機
７１…マスク
８０…スキージヘッド
８１…スキージ
８８…Ｚ方向ボールねじ軸（ボールねじ機構）
９１…ボールナット（ボールねじ機構）
９２…スライドプレート（駆動ブロック）
９３…従動側プーリ（回転受動部）
９８…ヘッドプレート（スキージ支持ブロック）
９９…ガイドシャフト
１００…ガイド孔
１０１…バネ受け部
１０２…押圧バネ（第１のコイルスプリング）
１０３…受けバネ（第２のコイルスプリング）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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