(57)【要約】【課題】スクリーン印刷動作中に塗布剤の一部がスキージの移動方向に対して略垂直方向に流れてスキージ両端から外部に漏れ出ることを防止する。【解決手段】本具体例として示すクリーム半田印刷装置１は、スキージアセンブリ３０に櫛刃部材３５と半田漏れ防止ガイド３６とを備え、櫛刃部材３５によって、スクリーン２１上のクリーム半田５２をスキージ３３とスクリーン２１との接触摺動面に略垂直に仕切り、スキージ３３の摺動動作とともにスクリーン２１とスキージ３３との間でクリーム半田５２が捻転されてスクリーン２１上を摺動方向と略垂直方向（図３矢印Ｂ方向）へ流動する現象を抑制し、半田漏れ防止ガイド３６によって、流動したクリーム半田５２がスキージ幅によって決まる印刷領域外へ漏れ出ることを防止する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
摺動方向に傾斜して設けられたスキージをスクリーン上で摺動させて該スクリーンに設けた開口部を通して該スクリーンの下側に接して配される被着体に対してスクリーン上に供給されたペースト状の塗布剤を塗布するスクリーン印刷装置において、
上記スキージと上記スクリーンとの接触摺動面に対して略垂直に設けられた少なくとも１つの仕切手段と、
上記スキージ両端に設けられ上記スクリーン平面の垂線に対してスキージ幅によって決められる印刷範囲の中央に向かって内傾された塗布剤規制ガイドを有し上記スクリーンとの接触部位が弾性材料によって保護された塗布剤漏れ防止手段と
を備えることを特徴とするスクリーン印刷装置。
【請求項２】
上記塗布剤はクリーム半田であり、上記被着体は回路基板であることを特徴とする請求項１記載のスクリーン印刷装置。
【請求項３】
上記スキージ及び／又は上記塗布剤規制ガイドは、印刷領域と凹面で対峙する湾曲面を形成していることを特徴とする請求項１記載のスクリーン印刷装置。
【請求項４】
上記仕切手段は、摺動方向に対して所定の角度だけ角度付けされていることを特徴とする請求項１記載のスクリーン印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーン印刷装置に関し、特に、クリーム半田をスクリーン印刷する際にクリーム半田の一部がスキージの移動方向に対して略垂直方向に流れてスキージ両端から外部に漏れ出ることを防止するスクリーン印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子回路の組み立てに際して回路基板上に電子部品を実装する場合、回路基板として絶縁材料をからなる基板表面に銅箔を接合し、エッチングによって所定の配線パターンを形成し、この上に電子部品を実装し、電子部品の電極や端子を回路基板の配線パターンの接続用ランドに半田付けする手法がとられる。このような電子部品の電極と回路基板の接続用ランドとの接続には、クリーム半田が用いられる。
【０００３】
すなわち、配線を施した回路基板表面の所定位置にスクリーン印刷の手法を用いてクリーム半田を印刷して付着させる。そしてこの上に電子部品を搭載し、電子部品が搭載された回路基板をリフロー炉内に導入する。クリーム半田は、リフロー炉内の熱によって溶融し、これにより電子部品の電極が回路基板の接続用ランドに半田付けされる。したがって、電子回路製造の際には、回路基板上にスクリーン印刷手法によってクリーム半田を塗布するためのスクリーン印刷装置が必要になる。
【０００４】
このようなスクリーン印刷装置の一例を図１０及び図１１を用いて説明する。従来のスクリーン印刷装置１００は、スキージ押さえ１０６によってスキージホルダ１０１にスキージ１０４が取り付けられ、スキージ両端には半田漏れガイド１０２がスキージホルダ１０１に取り付けられたスキージアセンブリ１１０を有する。クリーム半田１０５の印刷では、印刷基板１０７がスクリーン１０３の裏面に接触した後、スクリーン１０３上のクリーム半田１０５をスキージアセンブリを下降させてスキージ１０４をスクリーン１０３上に押し当て、スキージアセンブリ１１０を印刷方向に駆動し、スキージ１０４をスクリーン１０３上に摺動させて印刷する。クリーム半田１０５は、スクリーン１０３の印刷開口部（印刷基板１０７に対してクリーム半田１０５をプリントするために設けたスクリーン上の開口部）に充填されて印刷基板１０７に印刷される。
【０００５】
クリーム半田１０５は、粘性が高いため、印刷処理時にスキージ１０４の摺動とともにスクリーン１０３とスキージ１０４との間で捻転され、印刷基板１０７上を印刷方向にローリングしながら移動方向と略垂直方向（図１０矢印Ｇ）に流動しスキージ幅より外側方向、すなわち印刷範囲外へ漏れ出る現象が起こる（図１０矢印Ｈ）。半田漏れガイド１０２を設けるのは、このクリーム半田１０５が印刷範囲外へ漏れ出ることを防止するためである。このほかにもスキージ駆動時にスキージ両端からクリーム半田１０５が押し出されて排出される量を極力少なくするために、スキージの両端にクリーム半田を内側方向へ寄せ集めるための機構を設けたり、スキージから幅方向の側方へ張り出した拡大部分を設けたりして、漏れを防止する策が講じられている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００６】
スキージ両端に取り付けられる半田漏れ防止手段としてのガイドには、スクリーン１０３に対して半田漏れガイド１０２が接触しているタイプ、半田漏れガイド１０２とスクリーン１０３との間にある程度の隙間を設けているタイプ等が知られているが、印刷枚数が重なるとともに、クリーム半田１０５がスキージ１０４とスクリーン１０３との間で捻転されてスキージ外側へと押し出され、半田漏れガイド１０２からはみ出すことは避けられない問題となっていた。
【０００７】
また、特許文献１に記載の技術では、スキージ自体が複雑な構成になってコスト増に繋がる。更に、従来の技術では、図１２に示すように、印刷終了時にスキージ１０３を持ち上げる際に半田漏れガイド内側側面に半田が付着し、次の印刷のためにスキージ１０３が下降した際、この半田が半田漏れガイド１０２とスクリーン１０３とに挟まれて印刷範囲外へ漏れ出る問題が残されていた。このように半田漏れガイド１０２に付着したガイド付着半田１０８、ガイドからはみ出たはみ出し半田１０９は、時間経過とともに酸化されて使用不可能な状態となり廃棄処理されるのが通常である。これは、製造上の無駄なコスト浪費、資源の無駄になり、廃棄処理を考慮すると環境に及ぼす影響も大きかった。
【０００８】
【特許文献１】特開平８−３９７６６号公報
【特許文献２】特開２００３−１３６６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、ペースト状の塗布剤をスクリーン印刷する際に、塗布剤の一部がスキージの移動方向に対して略垂直方向に流動してスキージ両端から印刷範囲外に漏れ出ることを防止することができるスクリーン印刷装置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】
【００１０】
本発明に係るスクリーン印刷装置は、摺動方向に傾斜して設けられたスキージによってスクリーン上に供給されたペースト状の塗布剤をスクリーン上で摺動させて該スクリーンに設けた開口部を通して該スクリーンの下側に接して配される被着体に対して塗布するスクリーン印刷装置において、スキージとスクリーンとの接触摺動面に対して略垂直に設けられた少なくとも１つの仕切手段と、スキージ両端に設けられスクリーン平面の垂線に対してスキージ幅によって決められる印刷範囲の中央に向かって内傾された塗布剤規制ガイドを有しスクリーンとの接触部位が弾性材料によって保護された塗布剤漏れ防止手段とを備え、仕切手段によって、摺動動作とともにスクリーンとスキージとの間で塗布剤が捻転されてスクリーン上を摺動方向と略垂直方向に流動する現象を抑制し、流動した塗布剤がスキージ幅より外側の印刷範囲外へ漏れ出る現象を塗布剤漏れ防止手段によって防止する。
【００１１】
ここで、スキージ及び／又は塗布剤規制ガイドが印刷領域と凹面で対峙する湾曲面になるように形成し、仕切手段を摺動方向に対して所定の角度だけ角度付けして設けることが好ましい。また、弾性部材として樹脂材料を用いることができる。
【００１２】
特に、このスクリーン印刷装置において塗布剤としてクリーム半田を用い、被着体には回路基板を用いて、プリント配線基板のクリーム半田印刷に適用する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るスクリーン印刷装置によれば、仕切手段と塗布剤漏れ防止手段という単純な構成をスキージに設けることによって、摺動動作とともにスクリーンとスキージとの間で塗布剤が捻転されてスクリーン上を摺動方向と略垂直方向に流動し、更に流動した塗布剤がスキージ幅より外側の印刷範囲外へ漏れ出る現象が防止できる。また、塗布剤漏れ防止手段に塗布剤規制ガイドを設けることによって、印刷終了時にスキージを持ち上げる際に該塗布剤漏れ防止手段内側側面に付着した塗布剤が印刷領域側へ戻されるため、次の印刷のためにスキージが下降しても塗布剤漏れ防止手段とスクリーンとの間に塗布剤が挟まれて印刷範囲外へ漏れ出る虞もない。また、これにより、従来印刷に供されず使用不可能な状態となって廃棄処理されていた塗布剤によるコスト浪費を低減できる。
【００１４】
また、本発明に係るスクリーン印刷装置は、スキージ及び／又は塗布剤規制ガイドが印刷領域と凹面で対峙する湾曲面を形成している場合には、印刷領域側への塗布剤の戻りがよくなる。
【００１５】
また、本発明に係るスクリーン印刷装置は、仕切手段を摺動方向に対して所定の角度だけ角度付けして設ければ、スクリーン上にてこのスキージを互いに対向させ往復動作によって被着体に塗布材を塗布する場合には、往復動作によって両スキージ間で捻転される塗布剤が印刷領域において均一化され、塗布剤斑をなくすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の最良の形態として示すスクリーン印刷装置は、回路基板上の配線パターンの接続用ランドにクリーム半田を塗布するプリント配線基板のクリーム半田印刷装置であり、クリーム半田印刷装置のスキージ両端から印刷範囲外への半田のはみ出し量を低減する機構を提案したものである。本具体例では、スキージの摺動動作によってスキージとスクリーンとの間で半田が捻転されて印刷範囲外へと流動していく運動を櫛刃部材を設けて規制している。また、スキージ両端に半田漏れ防止ガイドを設け、更にこの半田漏れ防止ガイドに半田規制ガイドを設けてスキージ上昇時の半田の切れを印刷領域側に寄せることにより、半田漏れ防止ガイドに付着した半田を印刷範囲外に漏れ出さないようにした。
【実施例】
【００１７】
以下、本発明の具体例として示すクリーム半田印刷装置１の要部を図１に示す。クリーム半田印刷装置１は、回路基板５１を装置内に搬入搬出する構成として、搬入コンベア１１と、コンベアベルト１２と、排出コンベア１３とを有する。また、クリーム半田を回路基板に印刷する構成として、スクリーン２１と、スクリーン２１を固定する枠体２２と、枠体２２を支架するフレーム２３と、可動部を有する基体３１と、基体の両端に互いに対峙して設けられたスキージ３３ａ、３３ｂ等からなるスキージアセンブリ３０を備えている。
【００１８】
このような構成を有するクリーム半田印刷装置１の動作を説明する。まず、図１に示す搬入コンベア１１及びコンベアベルト１２を作動させて回路基板５１をコンベアベルト上に導入し、所定の位置で停止させるとともにコンベアベルト１２を停止させる。その後、回路基板５１の位置決め・修正等を行った後、スクリーン２１と回路基板５１とが接触する位置まで回路基板５１を上昇させる（図１矢印Ｆ）。そして、この状態でスキージ３３ａ、３３ｂがスクリーン上を矢印Ａ方向に摺動してクリーム半田５２を印刷する。一連の印刷作業が終了すると、回路基板５１をスクリーン２１から離しコンベアベルト１２まで降下させ、コンベアベルト１２と排出コンベア１３とをともに移動させて半田印刷が完了した回路基板５１を排出する。
【００１９】
以下、本発明の特徴であるスキージアセンブリ３０について図２乃至図６を用いて説明する。スキージアセンブリ３０は、回路基板上にクリーム半田を塗布する主要な構成であって、スキージホルダ３２と、スキージ３３と、スキージ押さえ３４とを備えている。スキージホルダ３２は、図２に示す摺動方向Ａに傾斜面Ｓ０を有しており、この傾斜面Ｓ０にスキージ３３がスキージ押さえ３４によって取り付けられている。スキージアセンブリ３０は、図示しないが、駆動部分を介してクリーム半田印刷装置本体に連結されており、摺動動作の際には、スキージ３３がスクリーン２１に対して一定圧力で押圧される。したがって、スキージ３３は、所定の傾斜角をもって所定圧にて押圧されてスクリーン２１上をＡ方向に摺動する。
【００２０】
このスキージアセンブリ３０が駆動されると、スキージ３３がスクリーン２１上を摺動し、スクリーン２１上に供給されたクリーム半田５２がスキージ３３によってスクリーン２１上で引き延ばされ、スクリーン２１上の開口部を通して、このスクリーン２１の下側に接して配される回路基板５１に対して塗布される。
【００２１】
特に、本具体例として示すクリーム半田印刷装置１は、スキージアセンブリ３０に櫛刃部材３５と半田漏れ防止ガイド３６とを備えている点が特徴である。櫛刃部材３５は、スクリーン２１上のクリーム半田５２をスキージ３３とスクリーン２１との接触摺動面に略垂直に仕切っており、スキージ３３の摺動動作とともにスクリーン２１とスキージ３３との間でクリーム半田５２が捻転されてスクリーン２１上を摺動方向と略垂直方向（図３矢印Ｂ方向）へ流動する現象を抑制している。
【００２２】
この櫛刃部材３５は、図５に示すように、スクリーン２１との間に若干の隙間が空くように設ける。櫛刃部材３５がスクリーン２１に接触すると、この櫛刃部材３５の真下にスクリーン開口部があった場合に印刷できなくなるためである。また、仮に櫛刃部材３５の下面にはスクリーン開口部が来ないように設計したとしても、クリーム半田５２は、スクリーン開口部の量によって使用される量（減少量）が異なるため、完全に仕切る構成にすると、すなわち櫛刃部材３５をスクリーン２１に接触摺動させる構成にすると、各仕切間でクリーム半田の供給量を制御する必要が生じる。そこで櫛刃部材３５とスクリーン２１との間には、印刷領域の外側への流動を抑制しつつも各仕切間ではクリーム半田５２が流動的に行き来できるような間隔が必要になる。なお、この櫛刃部材３５の数は、３つに限定されない。
【００２３】
半田漏れ防止ガイド３６は、スキージ３３の両端に設けられており半田規制ガイド３７を有している。この半田規制ガイド３７は、図３及び図６に示すように、スクリーン２１平面の垂線に対してスキージ幅によって決められる印刷範囲の中央に向かって内傾されているため、図３に示したＢ方向に流動したクリーム半田５２がこの半田規制ガイド３７によって印刷領域側に戻され、流動したクリーム半田５２がスキージ幅より外側の印刷領域外へ漏れ出るのを防止している。また、この半田規制ガイド３７によれば、印刷終了時にスキージを矢印Ｃ方向に持ち上げる際に半田漏れガイド内側側面に付着した半田が、印刷領域内側に低く盛られるように戻されるため、次の印刷のためにスキージが下降した際、クリーム半田が半田漏れ半田漏れ防止ガイド３６とスクリーン２１とに挟まれて印刷範囲外へ漏れ出る虞もない。
【００２４】
また、ここで、半田漏れ防止ガイド３６は、スクリーン２１との接触部位が弾性材料によって保護されている。ここでは、弾性部材として樹脂材料を使用する。これにより、スクリーン２１に接触してもスクリーン表面を傷つけないだけでなく、スキージアセンブリ３０が所定の圧力で押圧されていることによって、この弾性材料がスクリーン２１と密着し摺動されるため、クリーム半田５２が漏れ出る余地をなくしている。
【００２５】
本具体例では、図７及び図８に示すように、半田規制ガイド３６及びスキージ３３を印刷領域と凹面で対峙する湾曲面になるように形成してもよい。また、スキージ３３とスキージ押さえ３４によってできる角度、すなわち図４の側面図にて示される面Ｓ１とＳ２によってできる角度をなくすような湾曲面を形成してもよい。これにより、クリーム半田の捻転をよくし、スキージ３３とスキージ押さえ３４によって作られる空間（図４に示すＳ１面とＳ２面とで作られる空間）にクリーム半田５２が溜まって使用不可能な状態になることを防止することができる。
【００２６】
また、櫛刃部材３５は、摺動方向（図４及び図５矢印Ａ方向）に対して所定の角度だけ角度付けして設けてもよい。特に、図１に示すように、スキージ３３ａとスキージ３３ｂとを対向させて往復動作によって印刷処理を行う場合、櫛刃部材３５を摺動方向に対して所定の角度だけ角度付けして設ければ、図９に模式的に示すように、スキージアセンブリ３０がＡ，Ａ′方向に往復動作するとき、両スキージ間で捻転されるクリーム半田が矢印Ｄ方向又は矢印Ｅ方向に流動するために印刷領域にてクリーム半田が均一化され、クリーム半田供給量の斑をなくすことができる。
【００２７】
このように、本発明の具体例として示すクリーム半田印刷装置１によれば、印刷領域外への半田漏れを防止できるため、従来印刷に供されず酸化されて使用不可能な状態となって廃棄処理されていたクリーム半田の無駄なコスト浪費を低減できる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
スキージの摺動動作によってスクリーンの印刷開口部に塗布剤を充填してスクリーン下面に接して設けられた被着体に印刷するスクリーン印刷のための装置であれば、塗布剤や被着体の態様に限定されることなく本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の具体例として示すクリーム半田印刷装置を説明する構成図である。
【図２】上記クリーム半田印刷装置におけるスキージアセンブリを説明する斜視図である。
【図３】上記スキージアセンブリを摺動方向からみた正面図である。
【図４】上記スキージアセンブリをａａ′にて切り欠いて示す断面図である。
【図５】上記スキージアセンブリをｂｂ′にて切り欠いて示す断面図である。
【図６】スキージを上昇させたとき半田規制ガイドに付着するクリーム半田の様子を模式的に示す図である。
【図７】本発明の別の具体例として示すスキージアセンブリを摺動方向からみた正面図である。
【図８】上記図７に示すスキージアセンブリをｃｃ′にて切り欠いて示す断面図である。
【図９】櫛刃部材を摺動方向（図４及び図５矢印Ａ）に対して所定の角度だけ角度付けして設けた場合のクリーム半田の流動の様子を説明する図である。
【図１０】従来のスクリーン印刷装置のスキージ部分の正面図である。
【図１１】従来のスクリーン印刷装置のスキージ部分をｄｄ′で切り欠いた側面図である。
【図１２】従来のスクリーン印刷装置の印刷終了時にスキージを持ち上げる際に半田漏れガイド内側側面に半田が付着する様子を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    クリーム半田印刷装置，  １１    搬入コンベア，  １２    コンベアベルト，  １３    排出コンベア，  ２１    スクリーン，  ２２    枠体，  ２３    フレーム，  ３０    スキージアセンブリ，  ３１    基体，  ３２    スキージホルダ，  ３３    スキージ，  ３４    スキージ押さえ，  ３５    櫛刃部材，  ３６    半田漏れ防止ガイド，  ３７    半田規制ガイド，  ５１    回路基板，  ５２    クリーム半田
【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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