(57)【要約】【課題】本発明の目的は、印刷テーブルへの基板の供給が容易で、設置スペースを小さくすることに好適な半自動スクリーン印刷機を提供することにある。【解決手段】θ位置調整機構とテーブル昇降機構を備えた印刷テーブル、版枠に貼られ転写パターンを開口部として有するマスク、印刷テーブルに対する版枠すなわちマスクのＸ方向及びＹ方向位置調整するＸＹ位置調整機構、スキージ、スキージ昇降機構および水平方向移動機構を備えたスキージヘッド、これらの機構を制御する制御装置を備えたスクリーン印刷機において、上記印刷テーブルを水平軸回りに傾斜させるテーブル傾斜機構を備えたことを特徴とするスクリーン印刷機【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷フレーム上に設けた印刷テーブル支持体と、前記印刷テーブル支持体に昇降テーブルのθ位置調整機構とテーブル昇降機構からなる印刷テーブルを備え、版枠に貼られ転写パターンを開口部として有するマスク、印刷テーブルに対するマスクのＸ方向及びＹ方向位置調整するＸＹ位置調整機構と、スキージとスキージ昇降機構および水平方向移動機構を備えたスキージヘッドと、これらの機構を制御する制御装置を備えたスクリーン印刷機において、
前記印刷テーブルを水平軸回りに傾斜させるテーブル傾斜機構を備えたことを特徴とするスクリーン印刷機。
【請求項２】
前記テーブル傾斜機構は、印刷フレーム上に設けた印刷テーブル前後機構と、印刷テーブルの前後移動に伴なって動作するカム機構の組み合わせから構成したことを特徴とする請求項１記載のスクリーン印刷機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はクリームはんだ等の電子材料ペーストをスクリーンマスク（以下マスクと称することもある）を介して基板上に印刷するスクリーン印刷機に係り、特に、印刷テーブルへの基板の供給が容易で、設置スペースを小さくすることに好適なスクリーン印刷機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の代表的なスクリーン印刷機は、Ｘ，Ｙ，θ位置調整機構とテーブル昇降機構を備えた印刷テーブル、版枠に貼られ転写パターンを開口部として有するマスク、スキージ、スキージ昇降機構および水平方向移動機構を備えたスキージヘッド、これらの機構を制御する制御装置を備え、印刷テーブルは基板供給位置と印刷位置の両位置に水平移動可能に構成されている。そして、基板供給位置で操作者が基板を印刷テーブルに搭載後、印刷テーブルをマスク下部の印刷位置へ移動させ、基板とマスクとの位置調整が必要な場合には印刷テーブルに備えたＸ，Ｙ，θ位置調整機構を操作して基板とマスクとの相対位置を調整し、その後、自動運転に移行して、印刷テーブル上昇、スキージ下降、スキージ水平移動、スキージ上昇、印刷テーブル下降・版離れの一連の印刷動作を実行することによってマスク上に置かれたペーストを基板に転写する。印刷動作が終了すると印刷テーブルを基板供給位置に移動し、操作者によって基板の排出及び新しい基板の供給が行なわれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、操作者は、基板供給、及びマスクと基板の相対位置の調整・確認を実施するために基板供給位置と印刷位置の２ヶ所に移動することが必要であった。また、印刷機は基板供給位置と印刷位置の２ヶ所のステージを必要とするため、設置面積が大きいという問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、印刷テーブルへの基板の供給が容易で、設置スペースを小さくすることに好適なスクリーン印刷機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、θ位置調整機構とテーブル昇降機構を備えた印刷テーブル、版枠に貼られ転写パターンを開口部として有するマスク、印刷テーブルに対する版枠すなわちマスクのＸ方向及びＹ方向位置調整するＸＹ位置調整機構、スキージ、スキージ昇降機構および水平方向移動機構を備えたスキージヘッド、これらの機構を制御する制御装置を備えたスクリーン印刷機において、上記印刷テーブルを水平軸回りに傾斜させるテーブル傾斜機構を設けることにより、印刷テーブルへの基板の供給が容易で、設置スペースを小さくすることに好適な半自動スクリーン印刷機を提供する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図１及び図２を用いて説明する。
【０００７】
図１は本発明によるスクリーン印刷機の概略構成を示す斜視図である。
【０００８】
図１において、スクリーン印刷機は本体フレーム１に設置された印刷テーブル２と、印刷テーブル２上部に位置するように配置されたスキージヘッド３とからなる。印刷テーブル２は、略箱型の印刷テーブル支持体４と、印刷テーブル支持体４に設けられた、傾斜台２３と、傾斜台２３に設けた旋回台２２と、旋回台２２に取り付けられた昇降テーブル２１とからなる。
【０００９】
傾斜台２３は後部の水平軸４１によって印刷テーブル支持体４と枢軸連結されている。さらに、傾斜台２３の前部には水平軸４２が設けてあり、その両端部にはカムフォロア４３（車輪）が設けられている。この両端のカムフォロア４３は、それぞれ本体フレーム１に固定された外形カム４４（傾斜面を持つ支持台）によって支承されている。印刷テーブル２を印刷テーブル支持体４ごと前方に移動すると、傾斜台２３の前部に設けた水平軸４２の両端部に設けたカムフォロア４３が、外形カム４４の傾斜面上を移動することにより、昇降テーブル２１が傾斜台２３と一緒に斜めに傾きを増しながら移動する。このため、印刷テーブル支持体４は本体フレーム１に対し前後進可能なように、本体フレーム１に設けたリニアガイド５０によって支持され、前後進アクチュエータによって前後進できるように構成してある。
【００１０】
外形カム４４は後方が高く、前方が低い輪郭となっており、前後進アクチュエータ５１によって印刷テーブル支持体４を前進させると、印刷テーブル２の傾斜台２３は自重により水平軸４１の回りに回動して前方に傾き、印刷テーブル支持体４を後退させると、印刷テーブル２の傾斜台２３は水平軸４１の回りに回動して印刷テーブル２が水平となるように起き上がる。
【００１１】
傾斜台２３には直動型のテーブル昇降アクチュエータ２４が取付けられている。テーブル昇降アクチュエータ２４の出力軸２４ａの先端は昇降テーブル２１が上下する方向に対して拘束し、昇降テーブル上面と直交する軸（Ｚ軸）回りの回転を許容するように枢軸連結されている。
【００１２】
旋回台２２は昇降テーブル２１と傾斜台２３の間に位置し、傾斜台２３とはＺ軸回りに回転自在に枢軸連結されている。更に、旋回台２２は昇降テーブル２１とはＺ軸方向に自由に相対移動し、そしてＺ軸回りには一体回動できるように、複数のリニアガイド２５によって拘束されている。
【００１３】
上述のように、昇降テーブル２１と旋回台２２は傾斜台２３に対して水平軸４１回りに回動できないように拘束されているため、印刷テーブル支持体４が前後進すると、水平軸４１の回りに傾斜台２３と一体となって回動する。図２は印刷テーブル支持体４を前進させて印刷テーブル２を前方に傾斜させた状態を示す斜視図である。
【００１４】
さらに、図１において、２６は昇降テーブル２１のＺ軸回りの角度を調整するためのθ調整機構である。θ調整機構２６は傾斜台２３と旋回台２２の間に設けられ、ノブを回転することによって傾斜台２３に対する旋回台２２のＺ軸回りの角度θ、すなわちＺ軸回りには旋回台２２と一体となって回動する昇降テーブル２１のＺ軸回りの角度θを調整することができる。
【００１５】
次に図２を用いて、スキージヘッド３について説明する。本体フレーム１上に４本の梁１ｆを設け、左右の梁のそれぞれの上部を連結部材で結合し、その連結部材２ｆ上にリニアガイド３１を設けてある。スキージヘッド３は左右のリニアガイド３１上に印刷テーブル２を跨ぐ形で設けてある。スキージヘッド３は、梁の上部端に設けたスキージ駆動モータ３１にっよって、スキージヘッド３を取付けた回転がボールねじ３３を回転することで、本体フレーム１に対して前後方向に移動する。スキージヘッド３の印刷テーブル２の面に対向する側にスキージ３４が設けてある。このスキージ３４はスキージ上下シリンダ３５によって上下方向に移動可能になっている。
【００１６】
本体フレーム１の各梁１ｆの上部には版枠受け６１が設けられている。版枠受け６１にはマスク６２が貼り付けられた版枠６が配置される。マスク６２は基板に転写すべき印刷パターンが開口部として設けてある。
【００１７】
版枠６は版枠受け６１上をＸＹ２方向に移動可能であり、その位置はＸ方向位置調整機構６Ｘ及びＹ方向位置調整機構６Ｙによって調整される。Ｘ及びＹ方向位置調整機構６Ｘ及び６Ｙにはマイクロメータが備えてあり、それぞれのマイクロメータの目盛りによって版枠６の位置を読み取ることができる。
【００１８】
Ｘ及びＹ方向位置調整機構６Ｘ及び６ＹによってＸＹ２方向の位置を調整された版枠６は複数の版枠クランプ６３によって版枠受け６１に固定される。
【００１９】
図２に示すように基板を載置する昇降テーブル２１には、基板の載置位置を決めるための基板位置決め治具２７が設けてある。図４にこの位置決め治具２７の詳細を示す。この基板位置決め治具２７には複数の基板位置決めピン２８が設けてあり、基板７に設けてある位置決め穴７１をこの位置決めピン２８に合うようにセットすることで基板７の粗位置決めを行うことができる。本実施例ではこの基板７のセットは人が行うようにしたものであり、目視で位置決めするために、印刷テーブル２を斜めにして基板７のセットがし易くしたものである。
【００２０】
次に、図３を用いて本発明のスクリーン印刷機の動作を説明する。図３は本発明のスクリーン印刷機の運転手順の一例を示すフローチャートである。
【００２１】
始めに、製作すべき製品（本実施例では電子回路基板）が決められると、その基板に対応したマスク６２を貼り付けた版枠６を版枠受け６１上にセットする（１０１）。
【００２２】
次に、印刷機の制御装置（図示せず）の運転モード選択機能（自動運転モードと単動モードの２種類のモードを備えている）を用いて、単動モードを選択する（１０２）。
【００２３】
単動モードとは、印刷機の各アクチュエータを操作ボタン（図示せず）によって、それぞれの工程を単独に操作できるモードである。そして、前後進アクチュエータによって印刷テーブル支持体４を前進させる。これによって、印刷テーブル２は図２に示したように前方に傾斜する（１０３）。この状態で操作者は印刷テーブル２の昇降テーブル２１に印刷すべき基板７を載せて位置決めする（１０４）。なお、図４に示したように、昇降テーブル２１には複数の基板位置決めピン２８を備えた基板位置決め治具２７が設けられている。そこで、基板７に設けられた複数の位置決め穴７１に基板位置決めピン２８を挿入することで、昇降テーブル２１に対して基板７の位置が常に一定となるようにしてある。さらに、昇降テーブル２１に基板７を固定するための固定治具２７として、基板７の側面を拘束する基板クランプ機構（図示せず）や基板吸着機構（図示せず）が設けられている。ここで、ステップ１０４の基板供給・位置決め操作は、印刷テーブル２が前進すると共に、手前に傾斜するため、極めて容易に実行することができる。
【００２４】
印刷テーブル２に基板７を供給した後に、前後進アクチュエータ５１によって印刷テーブル支持体４を後退させ、印刷テーブル２を図１に示したように水平状態にする（１０５）。
【００２５】
次に、印刷テーブル２を上昇させ（１０６）、基板７の電極部とマスク６２の開口部が一致するようにθ調整機構２６とＸ及びＹ方向位置調整機構６Ｘ及び６Ｙを操作してＸＹθ位置を調整する（１０７）。なお、この調整は操作者が目視によって行なうが、直接基板電極とマスク開口部を見るのではなく、印刷テーブル２を上昇させる前に基板７とマスク６２の間にマーク認識用カメラ（図示せず）を挿入して、基板７とマスク６２に設けられた位置認識用マークを撮像し、モニタ（図示せず）に映し出して調整してもよい。
【００２６】
基板７とマスク６２のＸＹθ位置の調整を行なった後に、複数の版枠クランプ６３によって版枠６を版枠受け６１に固定する（１０８）。
【００２７】
その後、マスク６２上に印刷すべきペーストを供給し（１０９）、試し刷りモードを選択して試し刷りを実行する（１１０）。試し刷りモードは、スキージ下降→スキージ水平移動→スキージ上昇→印刷テーブル下降・版離れの一連の動作を１回のボタン操作によって実行するモードである。
【００２８】
その後、再び単動モードを選択し（１１１）、印刷テーブルを前進し、図２にように傾斜させる（１１２）。そして、印刷された基板７を取出し、印刷状態を目視で確認する（１１３）。もし、印刷ずれがあった場合には、印刷ずれの発生原因を検討し、その修正を行った後に、再びステップ１０４から１１３の操作を繰り返す。一般に位置ずれの原因は、基板のセットが確実に行われなかったことや、マスクと基板の位置合わせ不良であり、位置合わせ状態を目視で確認し直すことで対応できる。
【００２９】
印刷状態が良好であれば、印刷テーブルを傾斜させた状態で新しい基板７を印刷テーブル２にセットし、自動運転モードを選択して一連の自動印刷運転を実行させる（１１５）。自動運転モードは、テーブル後退・水平→テーブル上昇→スキージ下降→スキージ水平移動→スキージ上昇→テーブル下降・版離れ→テーブル前進・傾斜の一連の動作を行なうモードである。
【００３０】
その後、操作者は印刷された基板７を取出し、印刷状態を目視で確認して問題がなければ（１１５）の運転を繰り返す。基板７のロットが変るなどして印刷位置ずれが発生した場合には、ステップ１０４から１１３の操作を行なうことは当然である。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、印刷テーブルへの基板の供給が容易で、設置スペースを小さくすることに好適な半自動スクリーン印刷機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるスクリーン印刷機の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は本発明によるスクリーン印刷機の印刷テーブルが傾斜した状態を示す斜視図である。
【図３】図３は本発明によるスクリーン印刷機の運転手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】昇降テーブル上に設けた基板位置決め治具と基板とを示す図である。
【符号の説明】
１…印刷機本体フレーム、２…印刷テーブル、３…スキージヘッド、４…印刷テーブル支持体、６…版枠、７…基板、１１…版枠受け、２１…昇降テーブル、２２…旋回台、２３…傾斜台、２４…テーブル昇降アクチュエータ、２５…リニアガイド、２６…θ調整機構、３１…リニアガイド、３２…スキージ駆動モータ、３３…ボールねじ、３４…スキージ、３５…スキージ上下シリンダ、４１…後部水平軸、４２…前部水平軸、４３…カムフォロア、４４…外形カム、５０…リニアガイド、５１…前後進アクチュエータ、６１…版枠受け、６２…マスク、６Ｘ…Ｘ方向調整機構、６Ｙ…Ｙ方向調整機構。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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