(57)【要約】【課題】低コストでペーストを供給することができるとともに、ペーストの組成を劣化させないスクリーン印刷用のペースト容器を提供すること。【解決手段】内部にクリーム半田５を収容し、密閉型スキージヘッドに着脱自在に保持される交換式のカートリッジ３１において、可撓性の膜状材より成る細長形状の凹状部３１ａのペースト収容空間３１ｃ内にクリーム半田５を収容した後、片面に貼着層４１ｂが形成されたカバーシート部材４１を鍔状部３１ｂに貼着してクリーム半田５を封止する。このとき、貼着層４１ｂに予め貼着された隔離層４１ｃによって貼着層４１ｂとクリーム半田５の接触を隔離する。これにより、低コストでクリーム半田を供給することができるとともに、クリーム半田５の品質を劣化させないスクリーン印刷用のペースト容器を実現することができる。【選択図】　図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にペーストを収容するペースト貯溜部と、このペースト貯溜部内のペーストを加圧板によって加圧することによりペーストをペースト貯溜部から下方に移動させる加圧手段と、下方に移動したペーストを収容し下面に形成された開口部を介してマスクプレートの表面に接触させる印刷空間と、前記印刷空間のスキージング方向の前後壁を形成し前記マスクプレートの上面に摺接する相対向した２つの摺接部とを備えたスクリーン印刷用のスキージヘッドにおいて、前記ペースト貯溜部に設けられた容器保持部に着脱自在に保持される交換式のペースト容器であって、可撓性の膜状材より成る細長形状の凹状部と、この凹状部の外周部から凹方向と直交する方向に張り出して形成された鍔状部と、片面に貼着層が形成されこの貼着層によって前記鍔状部に貼着されることにより前記凹状部の開口面を閉塞する膜状のカバーシート部材と、この凹状部と前記カバーシート部材によって閉囲され内部にペーストを収容するペースト収容空間と、このペースト収容空間内にペーストが収容された状態において前記貼着層とペーストとの間に介在してペーストと貼着層とを隔離する隔離層とを備えたことを特徴とするスクリーン印刷用のペースト容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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において用いられるペースト容器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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開孔されたマスクプレートを基板上にセットし、スキージングによりマスクプレートの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】
このスクリーン印刷のスキージング方法として、密閉型のスキージヘッドを用いる方法が知られている。この方法は、通常のスクリーン印刷と異なりマスクプレート上にペーストを直接供給するのではなく、内部にペーストを貯溜したスキージヘッドを用いるものである。この方法では、スキージヘッドの下面に設けられたペースト接触面をマスクプレートに当接させた状態で、スキージヘッド内のペーストを加圧することにより、マスクプレートのパターン孔にペースト接触面を介してペーストが押し込まれる。
【０００４】
そしてスキージヘッドをマスクプレート上で摺動させることにより、各パターン孔に順次ペーストを充填する。密閉型のスキージヘッドでは、マスクプレート上に直接ペーストを供給する従来の印刷方法と異なり、ペーストはスキージヘッド内にカートリッジなどの専用容器に収納された状態で供給される。このため、印刷作業を継続する過程においてペーストが消費されると、新たな専用容器と交換することにより、ペーストの補給が行われる。
【０００５】
このペースト補給用の専用容器として、樹脂を箱形に成形して製作された剛体型の専用容器に替えて、可撓性に富む樹脂膜を容器形状に加工した使い捨て型のペースト容器が用いられるようになっている。このペースト容器は、樹脂膜で一体成形された凹状の容器の上面に蓋としての樹脂膜を貼着した簡単な構成となっており、製作コストが安価なことからランニングコストが低減されるとともに、ペーストを収容した状態で容器全体をもみほぐして内部のペーストを撹拌することができ、必要なタイミングでいつでも粘度調整を行うことができるなど、優れた利点を有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記樹脂膜で製作されたペースト容器には、以下に述べるような問題点がある。すなわち、ペースト容器を構成する材料には、安価で製造時の取り扱いが容易な樹脂材料が用いられ、蓋に用いられる樹脂膜には予め粘着材あるいは容器と蓋の熱圧着後の開封作業性を良好にするためのラミネート材をコーティングした貼着層が形成されたものを用いる。このため、内部にペーストを収容した状態においては、この貼着層はペーストと接触状態にある。そして貼着層の構成成分がペースト中の溶剤成分によって溶出してペーストの組成を変化させ、印刷品質を損なう場合があった。
【０００７】
そこで本発明は、低コストでペーストを供給することができるとともに、ペーストの組成を劣化させないスクリーン印刷用のペースト容器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のスクリーン印刷用のペースト容器は、内部にペーストを収容するペースト貯溜部と、このペースト貯溜部内のペーストを加圧板によって加圧することによりペーストをペースト貯溜部から下方に移動させる加圧手段と、下方に移動したペーストを収容し下面に形成された開口部を介してマスクプレートの表面に接触させる印刷空間と、前記印刷空間のスキージング方向の前後壁を形成し前記マスクプレートの上面に摺接する相対向した２つの摺接部とを備えたスクリーン印刷用のスキージヘッドにおいて、前記ペースト貯溜部に設けられた容器保持部に着脱自在に保持される交換式のペースト容器であって、可撓性の膜状材より成る細長形状の凹状部と、この凹状部の外周部から凹方向と直交する方向に張り出して形成された鍔状部と、片面に貼着層が形成されこの貼着層によって前記鍔状部に貼着されることにより前記凹状部の開口面を閉塞する膜状のカバーシート部材と、この凹状部と前記カバーシート部材によって閉囲され内部にペーストを収容するペースト収容空間と、このペースト収容空間内にペーストが収容された状態において前記貼着層とペーストとの間に介在してペーストと貼着層とを隔離する隔離層とを備えた。
【０００９】
本発明によれば、ペースト貯溜部に設けられた容器保持部に着脱自在に保持される交換式のペースト容器において、可撓性の膜状材より成る細長形状の凹状部の開口面を貼着層が形成された膜状のカバーシート部材によって閉塞してペースト収容空間を形成し、このペースト収容空間内にペーストが収容された状態において貼着層とペーストとの間に隔離層を介在させることにより、低コストでペーストを供給することができるとともに、貼着層の成分がペースト内に溶出することがなく、ペーストの組成を劣化させないスクリーン印刷用のペースト容器を実現することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
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正面図、図２は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の側面図、図３は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のスキージヘッドの部分断面図、図４は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のスキージヘッドの側面図、図５は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のスキージヘッドの部分斜視図、図６は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のペースト貯溜部の部分斜視図、図７、図８は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のペースト容器の構造説明図である。
【００１１】
まず図１、図２を参照してスクリーン印刷装置の構造を説明する。図１、図２において、基板の位置決め部１は、図示しない移動テーブル上に基板保持部２を配設して構成されている。スクリーン印刷対象の基板３は基板保持部２のクランパ４によって保持されており、図示しない移動テーブルを駆動することにより、基板保持部２に保持された基板３は水平方向および上下方向に位置決めされる。
【００１２】
位置決め部１の上方には、スクリーンマスク１０が配設されている。スクリーンマスク１０はホルダ１１にマスクプレート１２を装着して構成されており、マスクプレート１２には印刷対象の基板３の印刷部位に対応したパターン孔１２ａが開孔されている。
【００１３】
スクリーンマスク１０上にはスキージヘッド１３がヘッド昇降部２０によって昇降自在に配設されている。ヘッド昇降部２０はベース部材２１上に立設されたシリンダ２２を備えており、シリンダ２２のロッド２２ａの下端部には、結合部材１５を介してスキージヘッド１３が結合されている。シリンダ２２を駆動することにより、スキージヘッド１３はマスクプレート１２に対して昇降する。ヘッド昇降部２０はスキージヘッド１３をスクリーンマスク１０に対して昇降させる昇降手段となっている。
【００１４】
ヘッド昇降部２０のプレート部材２１の下面には、両端部にスライダ２３が固着されており、スライダ２３はフレーム２５の上面に配設されたガイドレール２４にスライド自在に嵌着されている。またプレート部材２１の下面にはナット部材２６が結合されており、ナット２６に螺合した送りねじ２７は、モータ２８によって回転駆動される。
【００１５】
モータ２８を駆動することにより、プレート部材２１は水平移動し、したがってヘッド昇降部２０に結合されたスキージヘッド１３も水平移動する。スキージヘッド１３を下降させた状態で、モータ２８を駆動することにより、スキージヘッド１３はマスクプレート１２上で水平移動する。すなわち、モータ２８、送りねじ２７およびナット２６は、スキージヘッド１３をマスクプレート１２上で水平移動させる移動手段となっている。
【００１６】
スキージヘッド１３には、マスクプレート１２の表面に当接してペーストであるクリーム半田５をパターン孔１２ａに充填する印刷部１４が設けられている。印刷部１４は図１に示すように、上部１４Ａと下部１４Ｂとに分割されており、上部１４Ａと下部１４Ｂは図３に示すように、それぞれマスクプレート１２の幅方向に細長形状のブロック状部材である本体上部３０Ａ，本体下部３０Ｂを備えている。
【００１７】
本体上部３０Ａ、本体下部３０Ｂの長さ寸法は、図２に示すように印刷対象の基板３の幅寸法をカバーするように設定されている。本体上部３０Ａ、本体下部３０Ｂは、ヒンジ部１７を介して回転自在に結合されており（図５も参照）、本体上部３０Ａを本体下部３０Ｂに対して反転することにより、本体下部３０Ｂおよび本体上部３０Ａを開放状態にすることが可能となっている。
【００１８】
図３に示すように、本体上部３０Ａは、内部に凹部３０ａが形成された枠状部材を主体としており（図６参照）、凹部３０ａ内にはクリーム半田５が貯溜されたカートリッジ３１が交換自在に装着される。カートリッジ３１は可撓性の膜状材を容器形状に成形して成る交換式の容器であり、装着姿勢において下方が開口された形状となっている。カートリッジ３１は、多数の開孔部３２ａが設けられた押さえ板３２によって本体上部３０Ａに装着される（図５も参照）。本体上部３０Ａおよびは本体上部３０Ａの凹部３０ａ内に装着されたカートリッジ３１は、スキージヘッド１３に設けられたペースト貯溜部を構成している。
【００１９】
ここで図７、図８を参照して、ペースト容器であるカートリッジ３１の構造を説明する。カートリッジ３１は、樹脂膜など可撓性の膜状材を成形して製作され、図７（ａ）に示すように、本体上部３０Ａの凹部３０ａの寸法・形状に応じた細長形状の凹状部３１ａを主体としている。図７（ｂ）はカートリッジ３１の断面を示している。凹状部３１ａは、開口部の幅Ｂが深さＤよりも大きい平底形状となっており、複数の平面を折り曲げ線によって連結した断面形状となっている。
【００２０】
凹状部３１ａの外周部からは、凹方向と直交する方向（装着姿勢において水平方向）に張り出した鍔状部３１ｂが形成されている。鍔状部３１ｂは、後述するように、カートリッジ３１を本体上部３０Ａに装着する際の保持面として機能する。鍔状部３１ｂの裏面には、両面に粘着層を有する粘着シート４０が貼着されており、鍔状部３１ｂは粘着シート４０によって本体上部３０Ａに貼着・係止される。
【００２１】
鍔状部３１ｂの表面（凹方向と反対側の面）には、本体上部３０Ａへの装着時の折り曲げ代の部分を除いて、全面にカバーシート部材４１が貼着されている。図８（ａ）に示すように、カバーシート部材４１は、ポリプロピレンなどの樹脂を薄膜状にしたシート部材４１ａの片面に鍔状部３１ｂへの貼着のための樹脂接着材の貼着層４１ｂを形成したものである。そして貼着層４１ｂの表面のうち、鍔状部３１ｂに貼着されない部分には、シート部材４１ａと同様材質の隔離層４１ｃが予め貼着されている。カバーシート部材４１を鍔状部３１ｂに貼着することにより、凹状部３１ａの開口部が閉塞され、凹状部３１ａとカバーシート部材４１との間には閉囲されたペースト収容空間３１ｃが形成される。
【００２２】
図８（ｂ）は、ペースト収容空間３１ｃ内にクリーム半田５が収容されたカートリッジ３１に、カバーシート部材４１を貼着して封止した状態を示している。この状態では、隔離層４１ｃはペースト収容空間３１ｃの開口部を閉塞する位置にあり、クリーム半田５と貼着層４１ｂとの間に介在し、クリーム半田５と貼着層４１ｂとを隔離する。これにより、クリーム半田５をカートリッジ３１内に封入した後、使用時まで保管する間に、貼着層４１ｂの構成成分がクリーム半田５中の溶剤成分によって溶出してクリーム半田５の組成を変化させることがなく、長期間の保管においてもクリーム半田５の品質劣化が防止される。
【００２３】
図８（ｃ）は、保管中のカートリッジ３１の取り扱いを示しており、内部にクリーム半田５が封入されたカートリッジ３１は、直ちに気密性に優れた袋状シート４２によって包装され、外気との接触が遮断される。これにより、クリーム半田５の溶剤成分がカバーシート部材４１を透過してあるいは貼着部分の隙間を介して外部に蒸散することが抑制され、長期間の保管中における品質劣化を極力防止することができる。
【００２４】
スクリーン印刷においては、印刷準備動作としてペーストの粘度調整のための撹拌を行う必要があるが、本実施の形態のカートリッジ３１は可撓性に富む膜状材で作られた容器を用いていることから、内部に収容されたクリーム半田５を必要に応じて外部から簡単に撹拌することができ、装着前の段階において粘度調整を容易に行うことが可能となっている。
【００２５】
次にスキージヘッド１３におけるペースト貯溜部および印刷空間の機能について説明する。図３に示すように、凹部３０ａ内に装着されたカートリッジ３１の上面側（装着状態における上面側）には、クリーム半田５を加圧する加圧板２９が嵌入している。加圧板２９は上方に配置されたシリンダ１６のロッド１６ａに当接しており、シリンダ１６を駆動することにより、加圧板２９はカートリッジ３１を上方から押圧するようになっている。加圧板２９をシリンダ１６で下方に押圧することにより、可撓性の膜状材より成るカートリッジ３１は容易に撓み変形し、カートリッジ３１内のクリーム半田５が加圧されて押さえ板３２の開孔部３２ａを介して下方に押し出される。シリンダ１６および加圧板２９はクリーム半田５を加圧する加圧手段となっている。
【００２６】
本体下部３０Ｂには、押さえ板３２に当接して付着防止板３３が設けられている。付着防止板３３には、押さえ板３２の開孔部３２ａに対応する位置に円形の開孔部３３ａが設けられている（図５も参照）。付着防止板３３は、カートリッジ３１から下方に押し出されたクリーム半田５が、押さえ板３２下面の開孔部３２ａ以外の部位に付着するのを防止する。
【００２７】
本体下部３０Ｂの底部には、付着防止板３３と同様に多数の開孔部３４ａが設けられた絞り板３４が装着されている。シリンダ１６によってクリーム半田５が押し出される際には、押さえ板３２および付着防止板３３の開孔部３２ａ、３３ａと絞り板３４の開孔部３４ａを３段階に通過して下方に移動する。そして押し出されたクリーム半田５は、本体下部３０Ｂの下方に形成された空間、すなわち本体下部３０Ｂの下面に内側斜め方向に相対向して配設された２枚の摺接部３６Ａ，３６Ｂと、本体下部３０Ｂの下面および本体下部３０Ｂの両側端部に設けられた閉塞板３６Ｃ（図５参照）とによって囲まれた印刷空間３５に到達する。
【００２８】
摺接部３６Ａ，３６Ｂは、印刷空間３５のスキージング方向の前後壁を形成し、スキージヘッド１３を下降させた状態では摺接部３６Ａ，３６Ｂの下端部がマスクプレート１２の表面に摺接する。そして印刷空間３５は加圧されたクリーム半田５を収容し、下面に形成された開口部（摺接部３６Ａと３６Ｂの間の開口）を介してクリーム半田５をマスクプレート１２の表面に接触させる。印刷動作時には、スキージヘッド１３の移動によって摺接部３６Ａ，３６Ｂはマスクプレート１２の上面を摺動し、印刷空間３５内のクリーム半田５を掻き寄せるスキージングを行う。
【００２９】
加圧板２９を押し下げてカートリッジ３１内のクリーム半田５を加圧することにより、クリーム半田５は押さえ板３２、付着防止板３３，絞り板３４を通過して印刷空間３５内まで移動する。このクリーム半田５の移動経路の途中は、多数の小さい開孔部３２ａ、３３ａ、３４ａによって断面積が絞られており、これらの開口部を加圧されたクリーム半田５が通過することにより、クリーム半田５の粘度が低下しスクリーン印刷に適した性状に改質される。
【００３０】
ここで図４，図５を参照して印刷部１４の上部１４Ａ，下部１４Ｂの結合・分離および開閉操作について説明する。前述のように、スキージヘッド１３はカートリッジ３１を含む上部１４Ａと、印刷空間３５を含む下部１４Ｂに分割された構成となっており、上部１４Ａ，下部１４Ｂはヒンジ部１７によって分離自在かつ開閉自在にヒンジ結合されている。
【００３１】
図４（ａ）に示すように、上部１４Ａの側面にはピン１７ｂが設けられたヒンジプレート１７ａが、また下部１４Ｂの上面にはピン溝１７ｄが設けられたヒンジプレート１７ｃが固着されている。ヒンジプレート１７ｃは部分的に切り欠かれており、ピン溝１７ｄの上部は一部が開放されている。下部１４Ｂ上に上部１４Ａを装着する場合には、図４（ｂ）に示すように、ヒンジプレート１７ｃの切り欠きからピン１７ｂをピン溝１７ｄに嵌合させる。これにより、上部１４Ａは下部１４Ｂの上面に正しい位置で装着される。
【００３２】
この状態で、ピン１７ｂを支点として上部１４Ａを反転させることにより、図４（ｃ）に示すように、上部１４Ａは下部１４Ｂから反転分離した状態となる。すなわち、上部１４Ａを下部１４Ｂによって軸支した状態で上部１４Ａの開閉が可能となっている。これにより、図５に示すように上部１４Ａは、本体上部３０Ａに装着された押さえ板３２を上向きにした姿勢に保持され、凹部３０ａ内のカートリッジ３１の脱着が可能な姿勢となる。
【００３３】
図６は、このような姿勢に保持された上部１４Ａの分解図である。本体上部３０Ａは、上述のように凹部３０ａが向けられた枠状部材であり、カートリッジ３１は凹状部３１ａを凹部３０ａ内に嵌入させた状態で、本体上部３０Ａに着脱自在に保持される。本体上部３０Ａは、ペースト容器であるカートリッジ３１を着脱自在に保持する容器保持部となっている。
【００３４】
カートリッジ３１の装着時には、押さえ板３２の両端部を下方に折り曲げて設けられた縁部３２ｂによって、鍔状部３１ｂは本体上部３０Ａの外側面に押し付けられる。このとき鍔状部３１ｂは、粘着テープ４０（図７参照）によって本体上部３０Ａに貼着される。粘着テープ４０は、カートリッジ３１を本体上部３０Ａに係止保持させる係止手段となっている。また、粘着テープ４０がない場合でも、本体上部３０Ａと押さえ板３２によって鍔状部３１ｂを挟むことにより、カートリッジ３１は本体に係止される。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、ペースト貯溜部に設けられた容器保持部に着脱自在に保持される交換式のペースト容器において、可撓性の膜状材より成る細長形状の凹状部の開口面を貼着層が形成された膜状のカバーシート部材によって閉塞してペースト収容空間を形成し、このペースト収容空間内にペーストが収容された状態において貼着層とペーストとの間に隔離層を介在させるようにしたので、低コストでペーストを供給することができるとともに、貼着層の成分がペースト内に溶出することがなく、ペーストの組成を劣化させないスクリーン印刷用のペースト容器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】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２】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３】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のスキージヘッドの部分断面図
【図４】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のスキージヘッドの側面図
【図５】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のスキージヘッドの部分斜視図
【図６】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のペースト貯溜部の部分斜視図
【図７】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷蔵置のペースト容器の構造説明図
【図８】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のペースト容器の構造説明図
【符号の説明】
３　基板
５　クリーム半田
１２　マスクプレート
１２ａ　パターン孔
１３　スキージヘッド
１４Ａ　上部
１４Ｂ　下部
１６　シリンダ
２０　ヘッド昇降部
２９　加圧板
３０Ａ　本体上部
３０Ｂ　本体下部
３１　カートリッジ
３１ａ　凹状部
３１ｂ　鍔状部
３２　押さえ板
３５　印刷空間
３６Ａ，３６Ｂ　摺接部
４１　カバーシート部材
４１ａ　シート部材
４１ｂ　貼着層
４１ｃ　隔離層
【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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