(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーン上に載せたペーストをスキージによりスクリーンに沿って移動させ、そのスクリーンに形成した貫通穴を通して印刷対象材に印刷した後に、前記スキージと前記スクリーン上のペーストとを互いに離間させる方法であって、
前記スキージと前記ペーストとの相対移動形態が複数種類の相対移動軌跡を含み、その複数種類の相対移動軌跡が、少なくとも、(a)前記ペーストのチキソ比が設定値より小さい場合に、前記スキージと前記スクリーンとを離間させるスキージ・スクリーン離間過程を含むとともに、スキージとペーストとが少なくとも前記スクリーンに平行な方向に関して互いに接近する相対移動成分である接近成分を含む第１種相対移動軌跡と、(b)前記ペーストのチキソ比が設定値より大きい場合に、前記スキージ・スクリーン離間過程を含むとともに、スクリーンに平行な方向に関しても、スクリーンに直角な方向に関しても、互いに接近する相対移動成分を含まない第２種相対移動軌跡とを含み、かつ、前記第１種相対移動軌跡による前記スキージと前記ペーストとの相対移動が、スキージによりペーストから引き出されて外向きに伸びた伸長部がスキージから離れるまで行われることを特徴とするスキージ・ペースト離間方法。
【請求項２】
前記第１種相対移動軌跡が、前記スクリーンに平行な方向に関しても、前記スクリーンに直角な方向に関しても、前記スキージと前記ペーストとを互いに接近させる過程をを含まない相対移動によりスキージとペーストとを離間させる第１軌跡と、少なくとも前記スクリーンに平行な方向に関して前記スキージと前記ペーストとを互いに接近させる第２軌跡とを含む請求項１に記載のスキージ・ペースト離間方法。
【請求項３】
前記スキージと前記ペーストとの相対移動が、前記スキージの移動により生じさせられる請求項１または２に記載のスキージ・ペースト離間方法。
【請求項４】
前記印刷対象材が、電子回路部品と共に電子回路を構成する回路基材であり、前記ペーストがその回路基材のパッドに電子回路部品の端子を仮止めするとともに、後に、それらパッドと端子とをはんだ付けするためのペースト状はんだである請求項１ないし３のいずれかに記載のスキージ・ペースト離間方法。
【請求項５】
スクリーン上に載せられたペーストをスキージによりスクリーンに沿って移動させ、そのスクリーンに形成された貫通穴を通して印刷対象材に印刷するスクリーン印刷装置であって、
互いに接触している前記ペーストと前記スキージとを離間させるスキージ・ペースト離間装置と、
そのスキージ・ペースト離間装置を、前記スキージと前記ペーストとの相対移動形態が複数種類の相対移動軌跡を含む複数の制御形態により選択的に制御可能な離間装置制御装置と
を含み、前記複数種類の相対移動軌跡が、少なくとも、(a)前記ペーストのチキソ比が設定値より小さい場合に、前記スキージと前記スクリーンとを離間させるスキージ・スクリーン離間過程を含むとともに、スキージとペーストとが少なくとも前記スクリーンに平行な方向に関して互いに接近する相対移動成分である接近成分を含む第１種相対移動軌跡と、(b)前記ペーストのチキソ比が設定値より大きい場合に、前記スキージ・スクリーン離間過程を含むとともに、スクリーンに平行な方向に関しても、スクリーンに直角な方向に関しても、互いに接近する相対移動成分を含まない第２種相対移動軌跡とを含み、かつ、前記第１種相対移動軌跡による前記スキージと前記ペーストとの相対移動が、スキージによりペーストから引き出されて外向きに伸びた伸長部がスキージから離れるまで行われることを特徴とする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おいてスキージとスクリーン上のペーストとを互いに離間させる方法およびその方法を実施可能なスクリーン印刷装置に関するものであり、特に、離間後におけるペースト形状の乱れの防止に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スクリーン印刷装置においては、スクリーン上に載せられたペーストがスキージによりスクリーンに沿って移動させられ、スクリーンに形成された貫通穴を通して印刷対象材に印刷される。この印刷後に、スキージとペーストとを離間させることが必要な場合がある。例えば、スキージが２つ設けられ、交互にペーストの印刷に使用されて、往復印刷が行われる場合、スキージの交替のために、印刷を終えたスキージとペーストとが離間させられ、待機させられていたスキージがスクリーンに接触させられて、ペーストを移動させるようにされるのであるが、スキージとペーストとを離間させる際、従来、種々の問題が生じていた。例えば、スキージに付着して伸長させられたペーストの伸長部が、ペーストの本体部やスクリーン上に倒れる際に空気を抱き込み、ペーストの本体部内に気泡を生じさせて、これが印刷不良の一因となる。あるいは、ペーストの一部がスキージに付着したままペーストの本体部から離れ、その離れたペーストがスクリーン枠やスクリーン上に垂れ落ちて汚し、清掃作業を大変にする。また、スクリーン上に垂れ落ちたペーストが次の印刷時にスキージの背面に付着し、そのペーストがスキージの背後において再びスクリーンの貫通穴部に付着して印刷むら発生の一因となる。さらに、ペーストの本体部から離れたペーストが硬化したり、酸化したりし、それが後の印刷時に貫通穴に侵入して、印刷不良やはんだ付け不良発生の一因となる。
【０００３】
そのため、下記の特許文献１に記載のスクリーン印刷装置においては、スキージを上昇させ、ペーストから離間させる際の速度を制御することにより、スキージに付着するペーストの量を減少させるようにされている。スキージが上昇させられてスクリーンから離間させられても、その離間距離が短い間は、スキージに付着したペーストに、自重およびペーストのスクリーン上に載っている部分による引張力が作用し、離間距離が大きくなれば、引張力は減少する。そのため、自重と共に引張力が作用し、ペーストがスキージから離間し易い間はスキージの上昇速度を高くし、引張力が減少した状態では上昇速度を低くして、自重によるペーストのスキージからの離間を待つことができるようにし、スキージの上昇開始からペーストの離間までに要する時間を長くすることなく、ペーストの付着少なく、スキージをペーストから離間させるようにされているのである。
【０００４】
また、下記の特許文献２に記載のスクリーン印刷装置においては、スキージを上昇させる際に、スクリーン上のペーストにスキージを押し付けつつ上昇させるようにされている。それにより、スキージは、そのペースト側の角部が常にペーストに沿って、あるいはペーストをスクリーンに押し付けながら印刷方向へ移動させられることとなり、ペーストからスキージが離間する際に伸長部が発生し難くなり、あるいは伸長部が発生したとしてもペースト上に倒れることとなり、伸長部がスクリーン上へ倒れることを防止しつつ、スキージをペーストから離間させることができる。
【特許文献１】特開２０００−３７８４８公報
【特許文献２】特開２００４−１３６６２２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１および２に記載のスクリーン印刷装置においては、ペーストの特性に関係なく、スキージとペーストとが同じ移動形態で互いに離間させられるため、離間が良好に行われない場合がある。
本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、ペーストの特性に応じたスキージとペーストとの離間を行うことができる方法およびその離間方法を実施可能なスクリーン印刷装置を提供することを課題する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題は、スクリーン上に載せたペーストをスキージによりスクリーンに沿って移動させ、そのスクリーンに形成した貫通穴を通して印刷対象材に印刷した後に、前記スキージと前記スクリーン上のペーストとを互いに離間させる方法を、前記スキージと前記ペーストとの相対移動形態が複数種類の相対移動軌跡を含み、その複数種類の相対移動軌跡が、少なくとも、(a)前記ペーストのチキソ比が設定値より小さい場合に、前記スキージと前記スクリーンとを離間させるスキージ・スクリーン離間過程を含むとともに、スキージとペーストとが少なくとも前記スクリーンに平行な方向に関して互いに接近する相対移動成分である接近成分を含む第１種相対移動軌跡と、(b)前記ペーストのチキソ比が設定値より大きい場合に、前記スキージ・スクリーン離間過程を含むとともに、スクリーンに平行な方向に関しても、スクリーンに直角な方向に関しても、互いに接近する相対移動成分を含まない第２種相対移動軌跡とを含み、かつ、前記第１種相対移動軌跡による前記スキージと前記ペーストとの相対移動が、スキージによりペーストから引き出されて外向きに伸びた伸長部がスキージから離れるまで行われるものとすることにより解決される。
【０００７】
上記課題はまた、スクリーン上に載せられたペーストをスキージによりスクリーンに沿って移動させ、そのスクリーンに形成された貫通穴を通して印刷対象材に印刷するスクリーン印刷装置を、(a)互いに接触している前記ペーストと前記スキージとを離間させるスキージ・ペースト離間装置と、(b)そのスキージ・ペースト離間装置を、前記スキージと前記ペーストとの相対移動形態が複数種類の相対移動軌跡を含む複数の制御形態により選択的に制御可能な離間装置制御装置とを含み、前記複数種類の相対移動軌跡が、少なくとも、(a)前記ペーストのチキソ比が設定値より小さい場合に、前記スキージと前記スクリーンとを離間させるスキージ・スクリーン離間過程を含むとともに、スキージとペーストとが少なくとも前記スクリーンに平行な方向に関して互いに接近する相対移動成分である接近成分を含む第１種相対移動軌跡と、(b)前記ペーストのチキソ比が設定値より大きい場合に、前記スキージ・スクリーン離間過程を含むとともに、スクリーンに平行な方向に関しても、スクリーンに直角な方向に関しても、互いに接近する相対移動成分を含まない第２種相対移動軌跡とを含み、かつ、前記第１種相対移動軌跡による前記スキージと前記ペーストとの相対移動を、スキージによりペーストから引き出されて外向きに伸びた伸長部がスキージから離れるまで行われるようにすることにより解決される。
【発明の効果】
【０００８】
スクリーン印刷においては、ペーストは、そのスクリーン上から貫通穴への転移性（充填性）と、印刷対象材に付着させられたペーストの貫通穴からの抜け性との両方を満たすことが要求される。そのため、スクリーン印刷に用いられるペーストには、チキソ剤が加えられ、チキソ性が高められ、変形速度が速いほど粘度が低くなり、変形しなくなれば急速に粘度が回復し、高くなるようにされている。
ペーストのチキソ特性は、ペーストの組成，貫通穴の形状，寸法，形成密度等に応じて印刷が良好に行われるように、複数種類に異ならされることがあるが、本発明に係るスキージ・ペースト離間方法によれば、ペーストのチキソ特性に応じた相対移動形態でスキージとペーストとが互いに離間させられるため、チキソ特性が異なる複数種類のペーストのいずれがスクリーン印刷に使用されても、スクリーン上におけるペーストの形状の乱れを抑制しつつペーストとスキージとを離間させることができ、前述した複数の問題の少なくとも１つを軽減することができる。特に、チキソ比が小さいペーストの場合には、スキージへの過剰な付着や、スクリーン上への倒れ込みによる空気の抱き込み等が発生し易いのであるが、これらの発生を良好に回避することができる。
本発明に係るスクリーン印刷装置によれば、本発明に係るスキージ・ペースト離間方法を実施することができる。
【発明の態様】
【０００９】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、特許請求の範囲に記載された発明である「本願発明」の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載，従来技術等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【００１１】
（１）スクリーン上に載せたペーストをスキージによりスクリーンに沿って移動させ、そのスクリーンに形成した貫通穴を通して印刷対象材に印刷した後に、前記スキージと前記スクリーン上のペーストとを互いに離間させる方法であって、
前記ペーストのチキソ特性に応じて前記スキージと前記ペーストとの相対移動形態を複数種類に切り換えるスキージ・ペースト離間方法。
（２）前記スキージと前記ペーストとの前記複数種類の相対移動形態が複数種類の相対移動軌跡を含む(1)項に記載のスキージ・ペースト離間方法。
スキージとペーストとが互いに離間させられる際、ペーストの一部がスキージによって引き出され、ペーストは、ペースト本体部と、ペースト本体部から外向きに伸び出た伸長部とを含むものとなる。
チキソ特性が異なれば、ペーストの伸び易さ，スキージからの離間し易さ，ペーストの伸長部の生じ易さ，ペーストの伸長部のペースト本体部へのなじみ易さ等が異なる。そのため、スキージとペーストとを離間させる際の相対移動軌跡を異ならせれば、ペーストのチキソ特性が複数種類に異なる場合でも、スキージ離間後のペーストの形状の乱れを抑制することができる。
（３）前記チキソ特性がチキソ比で表され、そのチキソ比が設定比以下である場合には、前記スキージと前記ペーストとが互いに接近する過程を含む軌跡でそれらスキージとペーストとを相対移動させ、前記チキソ比が前記設定比より大きい場合には、前記スキージと前記ペーストとが互いに接近する過程を含まない軌跡でそれらスキージとペーストとを相対移動させる(2)項に記載のスキージ・ペースト離間方法。
上記「スキージとペーストとが互いに接近する過程」はスキージとペーストとが、少なくともスクリーンに平行な方向に関して互いに接近する過程を含むものであることが望ましい。そのようにすれば、伸長部をペースト本体部上に良好に倒れさせることができるからである。
（４）前記スキージと前記ペーストとの前記複数種類の相対移動軌跡が、少なくとも、(a)前記スキージと前記ペーストとが少なくとも前記スクリーンに平行な方向に関して互いに接近する相対移動成分である接近成分を含む第１種相対移動軌跡と、(b)前記スキージと前記ペーストとが、前記スクリーンに平行な方向に関しても、前記スクリーンに直角な方向に関しても、互いに接近する相対移動成分を含まない第２種相対移動軌跡とを含む(2)項に記載のスキージ・ペースト離間方法。
例えば、チキソ特性がチキソ比で表される場合には、チキソ比が小さい場合には第１種相対移動軌跡で、チキソ比が大きい場合は第２種相対移動軌跡で、それぞれ相対移動させるのである。
第１種相対移動軌跡は、スキージとペーストとの相対移動軌跡が、少なくとも一部においてスキージとペーストとをスクリーンに平行な方向に関して互いに接近させる過程を含み、第２種相対移動軌跡は、スクリーンに平行な方向に関しても、スクリーンに直角な方向に関しても、スクリーンとペーストとを互いに接近させる過程を含まない。スキージとペーストとを少なくともスクリーンに平行な方向に関して互いに接近させれば、一旦形成された伸長部をペースト本体部上に倒れさせて付着させ、なじませることができる。したがって、第１種相対移動軌跡は、チキソ比が小さく、伸長部が生じ易いペーストとスキージとの離間に適しており、第２種相対移動軌跡は、チキソ比が大きく、伸長部は比較的生じ難いが、一旦生じればペースト本体部になじみ難いペーストとスキージとの離間に適している。
（５）前記第１種相対移動軌跡が、前記スクリーンに平行な方向に関しても、前記スクリーンに直角な方向に関しても、前記スキージと前記ペーストとを互いに接近させる過程をを含まない相対移動によりスキージとペーストとを離間させる第１軌跡と、少なくとも前記スクリーンに平行な方向に関して前記スキージと前記ペーストとを互いに接近させる第２軌跡とを含む(4)項に記載のスキージ・ペースト離間方法。
第１軌跡には、スキージとペーストとをスクリーンに平行な方向において互いに離間させる軌跡と、スクリーンに直角な方向において互いに離間させる軌跡と、スクリーンに平行な方向および直角な方向の両方において互いに離間させる軌跡とが含まれる。
第２軌跡には、スキージとペーストとをスクリーンに平行な方向においてのみ互いに接近させる軌跡と、スクリーンに平行な方向に関しては接近させるが、スクリーンに直角な方向に関しては互いに離間させる軌跡と、スクリーンに平行な方向に関しても直角な方向に関しても互いに接近させる軌跡とが含まれる。
第１軌跡に従った相対移動によりスキージとペーストとを互いに離間させると、伸長部が生じる。その後、第２軌跡に従った相対移動によりスキージとペーストとを接近させると、伸長部がペースト本体部上に倒れて付着し、本体部になじむため、スキージ離間後におけるペーストの形状の乱れを抑制することができる。
スキージとペーストとは、スクリーンに平行な方向に関しては接近成分を含み、直角な方向に関しては離間成分を含む軌跡のみに従って相対移動させることによっても、互いに離間させることができるが、その場合には、スキージとペーストとが離間開始から終了まで同じ方向に相対移動させられるのに対し、本項に記載の第１種相対移動軌跡によれば、スキージとペーストとはまず離間方向に相対移動させるのであるため、離間させ易い。この離間効果は、次項に記載の第１軌跡のように、スキージとペーストとをスクリーンに直角な方向に離間させる場合に、特に得易い。
（６）前記第１軌跡が、前記スキージと前記ペーストとを前記スクリーンに直角な方向に離間させるものである(5)項に記載のスキージ・ペースト離間方法。
（７）前記第２軌跡が、前記スキージと前記ペーストとを前記スクリーンに平行な方向に接近させるものである(5)項または(6)項に記載のスキージ・ペースト離間方法。
（８）前記第１種相対移動軌跡が、前記第１軌跡によって前記スキージと前記ペーストとが離間させられるのに伴って前記ペーストの一部が前記スキージによって引き出されることにより形成された伸長部が切れる前に、前記第１軌跡から前記第２軌跡へ移行する相対移動軌跡である(5)項ないし(7)項のいずれかに記載のスキージ・ペースト離間方法。
ペーストとスキージとの第２軌跡に従った相対移動時に、伸長部がスキージによってペースト本体部上に押し倒され、あるいは引き倒され、伸長部がスクリーンのペーストとは反対側の部分の上へ倒れることが確実に回避される。
（９）前記第２種相対移動軌跡が、少なくとも、前記スキージと前記スクリーンとを離間させる方向の成分を含むスキージ・スクリーン離間過程を含む(4)項ないし(8)項のいずれかに記載のスキージ・ペースト離間方法。
スキージ・スクリーン離間過程は、スクリーンに直角な方向に離間させる軌跡でもよく、スクリーンに直角な方向と平行な方向との両方向の成分を含む方向に離間させる軌跡でもよい。
第２種相対移動軌跡は、スキージとスクリーンとを離間させる方向の成分のみを含む軌跡、スクリーンに平行な方向においてスキージとペーストとを離間させる方向の成分のみを含む軌跡、これら両成分を含む軌跡の少なくとも１つを含む軌跡とすることができるが、スキージ・スクリーン離間過程を含む場合、スキージとスクリーンとの接触を解消した上でスキージをペーストから離間させることができ、スクリーンとスキージとの摩擦力によってスキージの移動が妨げられることがなく、離間をスムーズに行い得る。
（１０）前記第２種相対移動軌跡が、さらに、前記スキージと前記スクリーンとの離間後に前記スキージと前記ペーストとを前記スクリーンに平行な方向の成分を有する方向に相対移動させるスキージ・ペースト離間過程を含む(9)項に記載のスキージ・ペースト離間方法。
スキージ・ペースト離間過程は、スキージとスクリーンとを、スクリーンに平行な方向の成分のみを有する方向に相対移動させる過程でもよく、スクリーンに平行な方向と直角な方向との両方の成分を有する方向に相対移動させる過程でもよい。
（１１）前記第２種相対移動軌跡が、さらに、前記スキージと前記スクリーンとの離間後に前記スキージと前記ペーストとを前記スクリーンに平行な方向に離間させるスキージ・ペースト離間過程を含む(9)項に記載のスキージ・ペースト離間方法。
（１２）前記複数種類の相対移動形態が複数種類の相対移動速度を含む(1)項ないし(11)項のいずれかに記載のスキージ・ペースト離間方法。
ペーストは、スキージとの相対移動速度が速いほど粘度が低くなり、変形し易くなる。そのため、複数種類の相対移動形態を複数種類の相対移動速度を含むものとすれば、スキージ離間後におけるペースト形状の乱れを回避することが容易となる。
（１３）前記スキージと前記ペーストとの前記複数種類の相対移動形態の少なくとも１つが、前記第１軌跡における前記スキージと前記ペーストとの相対移動速度より、前記第２軌跡における前記スキージと前記ペーストとの相対移動速度が小さいものである(5)項ないし(8)項のいずれかに記載のスキージ・ペースト離間方法。
第１軌跡におけるスキージとペーストとの相対移動により、ペーストのスキージによって引き出された伸長部は、第２軌跡ではスキージとペーストとが低速で相対移動させられることにより、ゆっくりとペースト本体部上へ押し倒され、あるいは引き倒される。伸長部が大きくなり易いペーストは、伸長部とペースト本体部とのなじみが良いのが普通であり、空気を抱き込むことなく、ペーストがロール形状に保たれる。
（１４）前記スキージと前記ペーストとの相対移動が、前記スキージの移動により生じさせられる(1)項ないし(13)項のいずれかに記載のスキージ・ペースト離間方法。
スキージとペーストとの相対移動を、ペーストが載せられたスクリーンを移動装置によって移動させることにより生じさせてもよい。しかし、スキージを移動させる方が移動装置の構成が簡単で済むことが多く、また、移動に要するスペースが少なくて済む。
（１５）スクリーン上に載せたペーストをスキージによりスクリーンに沿って移動させ、そのスクリーンに形成した貫通穴を通して印刷対象材に印刷した後に、前記スキージと前記スクリーン上のペーストとを互いに離間させる方法であって、
前記スキージと前記ペーストとを、少なくとも前記スクリーンに直角な方向の成分を含む方向で互いに離間する向きに相対移動させる第１相対移動工程と、
その第１相対移動工程の後に、前記スキージと前記ペーストとを、第１相対移動工程における相対移動とは方向を異にする相対移動軌跡であって、少なくとも前記スクリーンに平行な方向に関して互いに接近する向きの相対移動成分である接近成分を含む相対移動軌跡で相対移動させる第２相対移動工程と
を少なくとも含む工程で前記スキージと前記ペーストとを互いに離間させるスキージ・ペースト離間方法。
第１相対移動は、スクリーンに直角な方向の成分のみを含む移動でもよく、スクリーンに直角な方向の成分およびスクリーンに平行な方向の成分を含む移動でもよい。そして、後者は、スクリーンに平行な方向に関してペーストに接近する向きの移動でもよく、ペーストから離間する向きの移動でもよい。
第２相対移動は、スクリーンに平行な方向における接近成分のみを含む移動でもよく、スクリーンに平行な方向および直角な方向に関して接近成分を含む移動でもよく、スクリーンに平行な方向に関して接近成分を含み、直角な方向に関して離間成分を含む移動でもよい。
前記特許文献１および２に記載されているように、スキージとペーストとは、種々の態様で互いに離間させられるが、本項に記載のスキージ・ペースト離間方法によれば、従来とは異なる態様でスキージとペーストとを離間させることができ、従来、スキージとの離間が良好に行われなかったペーストについて、スキージと良好に離間させることが可能になる。
（１６）前記第１相対移動工程の実行により、前記ペーストが、ペースト本体部とそのペースト本体部から外向きに伸び出た伸長部とを含むものとされ、前記第２相対移動工程の実行時に、前記スキージと前記ペースト本体部とが互いに一旦接近した後に再び離間する軌跡で相対移動させられ、かつ、それらスキージとペースト本体部とが最も接近した状態においても互いに干渉しないことが保証される状態まで前記第１相対移動工程が実行される(15)項に記載のスキージ・ペースト離間方法。
第２相対移動工程において、スキージとペースト本体部とを、互いに一旦接近した後に再び離間する軌跡で相対移動させれば、スキージに伸長部を確実にペースト本体部上に押し倒させ、あるいは引き倒させ、ペースト本体部となじませることができる。この際、スキージとペースト本体部とが互いに干渉してはならないため、その干渉を確実に回避できる状態まで第１相対移動工程を実行させるのであり、例えば、第２相対移動工程が、スクリーンに平行な方向にスキージとペーストとを相対移動させるものである場合には、第１相対移動工程において、スキージの最もスクリーンに近い部分が、ペースト本体部のスクリーンから最も遠い部分より、スクリーンから離れるまで、第１相対移動工程を実行させるのである。
ただし、(15)項のスキージ・ペースト離間方法においては、本項の要件は不可欠ではない。例えば、スキージとペースト本体部とが最も接近する以前に第２相対移動工程を終了させることができる場合には、その終了時点までスキージとペースト本体部との干渉が生じないことを保証できる状態まで第１相対移動工程を実行させればよいのである。
なお、前記(5)項ないし(8)項，(12)項ないし(14)項のいずれかに記載の特徴は(15)項または(16)項のスキージ・ペースト離間方法にも適用可能であり、逆に、(15)項または(16)項に記載の特徴は前記(1)項ないし(14)項のいずれかに適用することも可能である。
（１７）前記印刷対象材が、電子回路部品と共に電子回路を構成する回路基材であり、前記ペーストがその回路基材のパッドに電子回路部品の端子を仮止めするとともに、後に、それらパッドと端子とをはんだ付けするためのペースト状はんだである(1)項ないし(16)項のいずれかに記載のスキージ・ペースト離間方法。
回路基材には、例えば、(a)未だ電子回路部品が装着されていないプリント配線板、(b)一方の面に電子回路部品が搭載されるとともに電気的に接合され、他方の面には電子回路部品が未装着であるプリント回路板、(c)ベアチップが搭載され、チップ付基板を構成する基材、(d)ボールグリッドアレイを備えた電子回路部品が搭載される基材等が含まれる。
回路基材において、パッドの形成密度が高く、形状，寸法が極く小さいものが増加しており、スクリーン印刷によるペースト状はんだの塗布は精度良く行われることが求められている。したがって、スキージとペーストとの離間が良好に行われ、スクリーン上におけるペースト状はんだの形状が適切な形状に維持される効果は、印刷対象材が回路基材であり、ペーストがペースト状はんだである場合に特に大きい。
（２１）スクリーン上に載せられたペーストをスキージによりスクリーンに沿って移動させ、そのスクリーンに形成された貫通穴を通して印刷対象材に印刷するスクリーン印刷装置であって、
互いに接触している前記ペーストと前記スキージとを離間させるスキージ・ペースト離間装置と、
そのスキージ・ペースト離間装置を、前記スキージと前記ペーストとを複数の相対移動形態で離間させる複数の制御形態により選択的に制御可能な離間装置制御装置と
を含むスクリーン印刷装置。
（２２）前記離間装置制御装置が、前記スキージ・ペースト離間装置を、前記ペーストのチキソ比に応じて前記複数の制御形態により選択的に制御可能なものである(21)項に記載のスクリーン印刷装置。
（２３）前記スキージ・ペースト離間装置が、
前記スキージと前記スクリーンとをそのスクリーンに直角な方向に相対移動させ、スキージとスクリーンとを接触位置と離間位置とに相対移動させるスキージ・スクリーン接触離間装置と、
前記スキージと前記スクリーンとをそのスクリーンに平行な方向に相対移動させる平行方向相対移動装置と
を含む(21)項または(22)項に記載のスクリーン印刷装置。
スキージ・スクリーン接触離間装置は、スキージをスクリーンに対して移動させ、接触，離間させる装置でもよく、スクリーンをスキージに対して移動させ、接触，離間させる装置でもよく、スキージとスクリーンとをそれぞれ移動させ、接触，離間させる装置を含む装置でもよい。平行方向相対移動装置は、スキージをスクリーンに対して平行方向に移動させる装置でもよく、スクリーンをスキージに対して平行方向に移動させる装置でもよく、スキージとスクリーンとをそれぞれ平行方向に移動させる装置を含む装置でもよい。
本項に記載のスクリーン印刷装置においては、スキージとペーストとは、スクリーンに直角な方向の相対移動とスクリーンに平行な方向の相対移動との組み合わせによって前記スキージ・ペースト離間方法に関して前述した種々の形態で互いに離間させられ、前記種々の作用，効果を得ることができる。
（２４）前記スキージを前記スクリーンに平行な方向に距離を隔てて互いに対向する状態で２つ含み、前記スキージ・スクリーン接触離間装置が、それら２つのスキージを選択的に前記接触位置へ移動させるスキージ選択装置を含む(23)項に記載のスクリーン印刷装置。
２つのスキージは、交互に印刷に使用される。スキージの交替時には、印刷を終えたスキージとスクリーンとが離間させられ、他方のスキージとスクリーンとが接触させられるため、上記スキージとスクリーンとの離間を利用してスキージとペーストとを離間させることができる。
（２５）前記離間装置制御装置が、少なくとも前記スキージ選択装置を制御することにより前記スキージを前記ペーストから離間させる第１離間制御部を含む(24)項に記載のスクリーン印刷装置。
（２６）前記スキージを前記スクリーンに平行な方向に距離を隔てて互いに対向する状態で２つ含み、それら２つのスキージを印刷に使用される使用位置と印刷に使用されない非使用位置とに選択的に移動させるスキージ選択装置と、そのスキージ選択装置を介して前記２つのスキージを保持するスキージ保持装置本体とを含み、前記スキージ・スクリーン接触離間装置が、前記スキージ保持装置本体と前記スクリーンとを前記スクリーンに直角な方向に接近，離間させるスキージ保持装置本体・スクリーン接近離間装置を含む(23)項に記載のスクリーン印刷装置。
スキージ保持装置本体とスクリーンとの接近，離間により、選択されたスキージとスクリーンとが接触位置と離間位置とに相対移動させられる。
（２７）前記離間装置制御装置が、少なくとも前記スキージ保持装置本体・スクリーン接近離間装置を制御することにより前記スキージを前記ペーストから離間させる第１離間制御部を含む(26)項に記載のスクリーン印刷装置。
（２８）前記離間装置制御装置が、少なくとも前記平行方向相対移動装置を制御することにより、前記スキージを前記ペーストから離間させる第２離間制御部を含む(23)項ないし(27)項のいずれかに記載のスクリーン印刷装置。
(1)項ないし(17)項のいずれかに記載の特徴は(21)項ないし(28)項のいずれかに記載のスクリーン印刷装置にも適用可能であり、逆に(21)項ないし(28)項のいずれかに記載の特徴は(1)項ないし(17)項のいずれかに記載のスキージ・ペースト離間方法にも適用可能である。
【実施例】
【００１２】
以下、請求可能発明のいくつかの実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、上記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。
【００１３】
図１に一実施例としてのスクリーン印刷装置であって、一実施例としてのスキージ・ペースト離間方法が実施されるスクリーン印刷装置を示す。本スクリーン印刷装置は、図１に示すように、印刷対象材たる回路基材としての回路基板１０にペーストの一種であるペースト状はんだ（以後、はんだと略称する）を印刷する。回路基板１０は、図示は省略するが、多数のパッドが設けられ、スクリーン印刷装置ではパッドにはんだが印刷され、印刷後、部品装着装置において電子回路部品が回路基板１０に装着される。電子回路部品の端子ははんだによりパッドに仮止めされ、リフロー炉において回路基板１０が加熱され、はんだが溶融されることにより、端子がパッドにはんだ付けされる。電子回路部品は、抵抗，コイル，コンデンサ等の他、リレー，スイッチ等も含み、電子回路を構成する。
【００１４】
本スクリーン印刷装置において回路基板１０は、印刷対象材搬送装置としての基板搬送装置１１（図３参照）により、図１において紙面に直角な方向に搬送され、スクリーン印刷装置に搬入，搬出される。基板搬送装置１１による基板搬送経路の途中に印刷対象材保持装置としての基板保持装置１２が設けられ、回路基板１０を保持する。基板保持装置１２は、印刷装置本体１４に設けられ、例えば、支持部材により回路基板１０を下方から支持する基板支持装置と、回路基板１０を搬送方向に直角な両側から挟んでクランプするクランプ装置とを備え、基板保持装置昇降装置１６により昇降させられ、保持した回路基板１０をスクリーン保持装置１８に保持されたスクリーン２０に接近，離間させる。
【００１５】
スクリーン２０には、図２に示すように、複数の貫通穴２２が形成され、矩形のスクリーン枠２４（図１参照）に取り付けられている。スクリーン保持装置１８は、例えば、印刷装置本体１４に設けられたスクリーン支持台２６（図１参照）と、スクリーン２０をスクリーン支持台２６に固定する固定装置（図示省略）とを備え、スクリーン２０を基板保持装置１２の上方において水平な姿勢で保持する。回路基板１０は、基板保持装置１２の上昇によりスクリーン２０に接近させられ、スクリーン２０の下面に接触させられ、あるいは接触可能とされ、下降によりスクリーン２０から離間させられる。基板保持装置昇降装置１６は、基板保持装置１２とスクリーン保持装置１８とをスクリーン２０に直角な方向に相対移動させ、回路基板１０とスクリーン２０とを接近，離間させる相対移動装置たる接近・離間装置を構成している。
【００１６】
印刷装置本体１４にはまた、図１に示すように、スキージ装置３８が設けられ、そのスキージユニット４０により回路基板１０にペースト状はんだが印刷される。スキージユニット４０は一対設けられ、スキージ保持装置４２により保持される。スキージ保持装置４２は、平行方向相対移動装置たるスキージ保持装置移動装置４４により、水平方向であって、基板保持装置１２およびスクリーン保持装置１８に対してスクリーン２０に平行な方向に移動させられ、スキージ１００をスクリーン２０に対してスクリーン２０に平行な方向に移動させる。
【００１７】
スキージ保持装置移動装置４４は、図１に示すように、可動部材としてのスライダ５０と、スライダ移動装置５２とを含む。スライダ移動装置５２は、駆動源たるスライダ移動用モータ５４（図３参照）と、送りねじの一種であるボールねじ５６およびナット５８を含む送りねじ装置６０（図１参照）とを含み、スライダ５０を案内部材としてのガイドレール（図示省略）に案内させつつ、スクリーン２０に平行な方向であって、水平面内において基板搬送方向と直交する方向において任意の位置に移動させる。スライダ移動用モータ５４は、例えば、エンコーダ付サーボモータにより構成される。サーボモータは、回転角度の正確な制御が可能な電動モータである。サーボモータに代えてステップモータを用いてもよく、リニアモータを用いてもよい。
【００１８】
本スキージ保持装置４２は、図２に示すように、スライダ５０に設けられ、スライダ５０が移動させられることにより、スキージ保持装置４２に保持されたスキージユニット４０がスクリーン保持装置１８に保持されたスクリーン２０に沿って移動し、スクリーン２０上に載せられたはんだを移動させ、スクリーン２０に形成された貫通穴２２から、基板保持装置１２に保持された回路基板１０に印刷する。基板保持装置１２に保持された回路基板１０の被印刷面たる上面に平行な平面である水平面内において基板搬送方向と直交する方向が印刷方向（図１および図２においては左右方向）である。
【００１９】
本スキージ保持装置４２は、図２に示すように、一対の保持ヘッド７０を含み、保持ヘッド昇降装置７２により昇降させられ、スクリーン２０に直角な方向に移動させられる。保持ヘッド昇降装置７２は、流体圧アクチュエータの一種である流体圧シリンダとしてのエアシリンダ７３により構成され、スライダ５０に下向きに設けられている。このエアシリンダ７３のピストンロッド７４の延出端部である下端部に、一対のロードセル８０を介して一対の保持ヘッド７０が取り付けられている。一対のロードセル８０の下側に取り付けられた連結部材８２の下端部に支持部材としての支持板８４が水平に取り付けられ、支持板８４に一対の保持ヘッド７０が印刷方向に平行な方向に並んで設けられており、保持ヘッド昇降装置７２により一斉に昇降させられ、スクリーン２０に直角な方向に移動させられる。一対の保持ヘッド７０の昇降の案内は、支持板８４に鉛直に立設された一対の被案内部材としてのガイドロッド（図示省略）がスライダ５０に設けられた一対の案内部材としてのガイドブロック（図示省略）に鉛直方向に相対移動可能に嵌合されることにより行われる。本実施例では、連結部材８２および支持板８４がスキージ保持装置４２の本体を構成している。
【００２０】
保持ヘッド昇降装置７２を構成するエアシリンダ７３は複動シリンダであり、２つのエア室はそれぞれ、電磁弁装置たる電磁方向切換弁８６の切換えにより、正圧ポンプ等のエア源８８に連通させられる状態と、大気に解放される状態と、いずれにも連通させられない状態とに制御される。また、エアシリンダ７３の下側のエア室と電磁方向切換弁８６との間には、流量制御弁たる比例電磁流量調整弁８９が設けられ、下側のエア室に供給されるエアの流量が制御され、保持ヘッド７０の上昇速度が制御される。
【００２１】
一対の保持ヘッド７０はそれぞれ、図２に示すように、ユニット保持部材９０と、ユニット交替装置ないしユニット選択装置９２とを含む。ユニット交替装置ないしユニット選択装置は、スキージ交替装置ないしスキージ選択装置でもある。本ユニット選択装置９２はエアシリンダにより構成され、上記支持板８４に下向きに設けられている。このエアシリンダのシリンダハウジング９４は支持板８４に固定され、ピストンロッド９６は支持板８４から下方へ延び出させられ、その延出端部に設けられた取付部材９８にユニット保持部材９０が印刷方向に平行な軸線まわりに揺動可能に取り付けられている。ユニット保持部材９０は長手形状を成し、印刷方向と直交する方向に平行に設けられている。
【００２２】
前記一対のスキージユニット４０はそれぞれ、図２に示すように、スキージ１００およびスキージ保持部材１０２を含む。スキージ１００およびスキージ保持部材１０２はそれぞれ長手形状を成し、スキージ保持部材１０２はスキージ１００を着脱可能に保持した状態でユニット保持部材９０に着脱可能に取り付けられる。このスキージ１００は金属製であり、薄い板状を成し、可撓性を有し、弾性変形可能である。一対のスキージユニット４０の各スキージ１００はそれぞれスキージ保持部材１０２により、長手方向が印刷方向と直交する方向に平行となるとともに、スクリーン２０に直角な平面に対して下方ほど互いに離間する向きに傾斜し、対向した姿勢で保持される。なお、符号１０６は、スキージ１００の長手方向の両側にそれぞれ配設され、スキージ保持部材１０２に取り付けられた掻取部材であり、スキージ１００の側方のペースト状はんだを掻き取ってスキージ１００側へ戻す。図２には、スキージ１００の一方の側に設けられた掻取部材１０６が図示されている。
【００２３】
一対のスキージユニット４０はそれぞれ、ユニット保持部材９０がユニット選択装置９２によって昇降させられることにより、ロードセル８０に対する下降端位置であって、印刷に使用される使用位置と、ロードセル８０に対する上昇端位置であって、印刷に使用されない非使用位置とに移動させられる。ユニット選択装置９２を構成するエアシリンダのピストンロッド９６の伸縮により、スキージユニット４０が昇降させられる。このスキージユニット４０の昇降の案内は、例えば、取付部材９８に鉛直方向に立設された被案内部材たる一対のガイドロッド（図示省略）が、支持板８４に設けられた案内部材たる一対のガイドブロック（図示省略）に相対移動可能に嵌合されることにより行われる。２つのエアシリンダが２つのスキージ１００のうち、はんだの印刷に使用されるスキージ１００を使用位置へ移動させ、選択するスキージ選択装置を構成していると考えることもできる。
【００２４】
一対のスキージユニット４０は、それらのうちの一方が選択的に使用位置に位置させられ、はんだの印刷に使用される。一方のスキージユニット４０が使用位置へ下降させられた状態では、他方のスキージユニット４０は非使用位置に位置させられ、一対の保持ヘッド７０が保持ヘッド昇降装置７２によって昇降させられることにより、一対のスキージユニット４０が一斉に昇降させられるが、使用位置に下降させられたスキージユニット４０は、そのスキージ１００がスクリーン２０に接触する接触位置と、スキージ１００がスクリーン２０から離間した離間位置とに移動させられ、非使用位置に上昇させられたスキージユニット４０はスクリーン２０に接触しない状態に保たれる。一対の保持ヘッド７０が保持ヘッド昇降装置７２による昇降の上昇端位置に位置させられる状態では、一対のスキージユニット４０はいずれもスクリーン２０から離間した離間位置に位置させられると考えることができる。本スクリーン印刷装置においては、保持ヘッド昇降装置７２がスキージ１００とスクリーン２０とをスクリーン２０に直角な方向に相対移動させる相対移動装置の一種であり、スキージ保持装置本体とスクリーン２０とを接近，離間させるスキージ保持装置本体・スクリーン接近離間装置を構成している。
【００２５】
前記ロードセル８０は、例えば、特許第３３４３２８４号公報に記載の荷重センサと同様に構成され、弾性変形部を有する本体と、弾性変形部に貼り付けられた複数枚のストレンゲージとを備え、図２に示すように、保持ヘッド昇降装置７２のピストンロッド７４と連結部材８２との間に、それらの上下方向の相対移動を許容し、上下方向に力が加えられたとき、弾性変形部が弾性変形し、ストレンゲージに歪が生じるように設けられている。ストレンゲージの歪は、ブリッジ回路により電気信号に変換されるとともに、図示しない信号処理回路を経て制御装置１２０（図３参照）に供給される。この歪はロードセル８０に加えられる負荷に対応している。ロードセル８０には、後述するように、はんだからスキージ１００に加えられる負荷も加えられ、その負荷もロードセル８０により検出される。ロードセル８０が負荷検出装置を構成している。ロードセル８０により検出される負荷に基づいて、スキージユニット４０のスクリーン２０に対する接触力が検出され、その接触力が常に適切な大きさとなるように保持ヘッド昇降装置７２等が制御される。
【００２６】
制御装置１２０は、図３に示すように、ＣＰＵ１２２，ＲＯＭ１２４，ＲＡＭ１２６およびそれらを接続するバスを含むコンピュータ１３０を主体とするものであり、入出力部１３２にはロードセル８０の検出信号およびエンコーダ１３３の検出信号が入力されるとともに、入力装置１３６が接続されている。エンコーダ１３３は、スライダ移動用モータ５４等、本スクリーン印刷装置の構成要素である各種装置の駆動源を構成するエンコーダ付サーボモータに設けられたものであり、１つを代表的に示す。入力装置１３６は、キーボード，タッチパネル等により構成され、入力装置１３６を用いて作業者によりコンピュータ１３０にデータ等が入力される。入出力部１３２にはまた、基板搬送装置１１等、種々のアクチュエータ等が駆動回路１３４を介して接続されている。また、ＲＯＭ１２４およびＲＡＭ１２６には、図示を省略するメインルーチン，回路基板１０にはんだを印刷するための印刷プログラム，図１０〜図１３にそれぞれフローチャートで示すチキソ比判定ルーチン等、種々のプログラムおよびデータが記憶させられている。
【００２７】
一対のスキージユニット４０がそれぞれ有するスキージ１００は同じ種類のものであり、回路基板１０へのはんだの印刷は、それらスキージ１００により交互に行われる。一対のスキージユニット４０のうち、印刷時におけるスライダ５０の移動方向において上流側に位置するスキージユニット４０が使用位置へ下降させられるとともに、保持ヘッド昇降装置７２により接触位置へ下降させられ、スクリーン２０に弾性変形させられた状態で接触させられる。スキージ１００がスクリーン２０に接触するまでの間は、一対ずつの保持ヘッド７０およびスキージユニット４０の重量の全部がロードセル８０に下向きに加えられ、それらの総重量が検出されるが、スキージ１００がスクリーン２０に接触させられた後は、２組の保持ヘッド７０およびスキージユニット４０の重量がスクリーン２０によって受けられる状態となり、それらに基づいてロードセル８０に加えられる力が、スキージユニット４０とスクリーン２０との接触力分、小さくなる。
【００２８】
換言すれば、接触力は２組の保持ヘッド７０およびスキージユニット４０の総重量から実際にロードセル８０に加えられる力を差し引いた大きさ、つまりスキージユニット４０等の重量とロードセル８０からスキージユニット４０等に加えられる反力（ロードセル８０に加えられる力とは逆向きの力）との和となる。本スクリーン印刷装置において制御装置１２０は、ロードセル８０の検出信号に基づいて、ロードセル８０に下向きに加えられる負荷を負の値で算出し、上向きに加えられる負荷を正の値で算出するように構成されている。したがって、ロードセル８０により検出される負荷は、２組の保持ヘッド７０およびスキージユニット４０がロードセル８０に下向きの力を加える状態では負の値となり、それらの重量の全部がスクリーン２０によって受けられる状態では０となり、その状態から更にスキージユニット４０が下降させられてスクリーン２０を押し、ロードセル８０に上向きの力が加えられる状態では正の値となって、スキージ１００が上記総重量に加えてスクリーン２０を押す押付力を表し、図４に示すように、２組の保持ヘッド７０およびスキージユニット４０の重量（正の値）に算出された押付力を加えることにより接触力が取得される。スキージ１００がスクリーン２０に接触しない状態では、２組のスキージユニット４０および保持ヘッド７０の重量の全部がロードセル８０に加えられ、負荷は負の値で算出され、その絶対値は２組のスキージユニット４０および保持ヘッド７０の総重量と等しくなる。この総重量は、予め取得され、ＲＡＭ１２６に記憶させられている。スキージユニット４０が離間位置に位置させられている状態においてロードセル８０に加えられる負荷を算出し、上記総重量としてＲＡＭ１２６に記憶させてもよい。
【００２９】
スキージ１００のスクリーン２０への接触力が適切な大きさに制御されれば、スキージユニット４０がスクリーン２０に沿って移動させられ、はんだを貫通穴２２に押し込み、回路基板１０に印刷する。スキージ１００はスクリーン２０に直角な平面に対して傾斜させられ、スクリーン２０に対して移動方向へ前傾する姿勢で傾斜させられているため、スクリーン２０に沿って移動させられるとき、図６(a)に示すように、スクリーン２０との間にはんだ１５０を挟み、スクリーン２０上に、スキージ１００の移動方向と直交する方向に帯状に載せられたはんだ１５０をローリングさせつつ移動させ、ペースト状はんだはロール形状を成すようになる。このはんだロールの外周側の部分が貫通穴２２に押し込まれ、回路基板１０に塗布される。
【００３０】
スキージユニット４０がスクリーン２０に平行な方向において印刷終了位置へ移動させられ、はんだの印刷が終了したならば、スキージ１００はスクリーン２０およびはんだ１５０から離間させられ、他方のスキージ１００と交替させられる。本スクリーン印刷装置では、印刷後、スキージ１００をはんだから離間させるために、スキージ１００のはんだに対する移動形態を２種類に切り換えることができるようにされている。
【００３１】
２種類の移動形態である第１相対移動形態および第２相対移動形態はそれぞれ、スキージ１００の移動軌跡を互いに異にし、２種類の相対移動形態は、２種類の相対移動軌跡を含む。スキージ１００が、第１相対移動形態の相対移動軌跡である第１種相対移動軌跡によって移動させられる場合と、第２相対移動形態の相対移動軌跡である第２種相対移動軌跡によって移動させられる場合とで、スキージ１００の移動速度が異ならされることがあり、その場合には、第１，第２の各相対移動形態は相対移動速度も互いに異にし、２種類の相対移動形態は２種類の相対移動速度を含むこととなる。第１種，第２種の相対移動軌跡は、後述するように、はんだのチキソ特性、本実施例ではチキソ比の大きさによって使い分けられ、チキソ比が設定比以下であるはんだについてはスキージ１００が第１種相対移動軌跡に従って移動させられてはんだから離間させられ、チキソ比が設定比より大きいはんだについてはスキージ１００が第２種相対移動軌跡に従って移動させられてはんだから離間させられる。チキソ比の設定比および第１，第２の各移動形態における相対移動速度は、実験により決められる。
【００３２】
第１相対移動形態の移動軌跡である第１種相対移動軌跡は、図６(b)に示すように、印刷終了後、スキージ１００をスクリーン２０に対してスクリーン２０に直角な方向に上昇させ、スクリーン２０から離間させ、はんだ１５０から離間する方向に移動させる第１軌跡と、上昇後、図６(c)〜図６(f)に示すように、スキージ１００をスクリーン２０に平行な方向において、印刷時の移動方向と同じ方向であり、前進方向であって、はんだ１５０に接近する向き（図６(c)に矢印で示す方向）に移動させ、さらに、図６(f)に示すように、はんだ本体部１５２を越えてそれの前方に位置する前進位置まで前進させることにより、スキージ１００をはんだ本体部１５２に一旦接近させた後に再び離間させる第２軌跡とを含む。この第１軌跡は、スクリーン２０に平行な方向および直角な方向の両方に関して、スキージ１００がはんだ１５０に接近する向きの相対移動成分を含まない相対移動によりスキージ１００とはんだ１５０とを離間させる軌跡であり、第２軌跡は、スクリーン２０に平行な方向に関してスキージ１００とはんだ１５０とを互いに接近させる成分を含み、かつ、スクリーン２０に平行な方向の成分のみを含む軌跡である。
【００３３】
スキージ１００の上昇により、図６(b)に示すように、はんだ１５０の一部がその本体部であるはんだ本体部１５２からスキージ１００によって引き出され、外向きに伸び出させられた伸長部１５４が形成される。第１軌跡におけるスキージ１００の上昇位置（はんだ１５０に対する離間位置）は、スキージ１００の最もスクリーン２０に近い部分である下端部が、はんだ本体部１５２の最も高い部分（スクリーン２０から最も遠い部分）より、スクリーン２０から離れた状態となり、第２軌跡の移動時にスキージ１００がはんだ本体部１５２に最も接近した状態においてもはんだ本体部１５２と干渉せず、はんだ本体部１５２を押し潰さないことが保証され、かつ、伸長部１５４が切れる前に、スキージ１００がはんだ本体部１５２に接近する向きの移動を開始する位置に設定されている。スキージ１００がはんだ本体部１５２に最も接近した状態は、本実施例においては、スキージ１００の下端部が、はんだ本体部１５２の最も高い部分とスクリーン２０に平行な方向において同じ位置に位置する状態である。スキージ１００がスクリーン２０に平行な方向においてのみはんだ本体部１５２に接近する方向に移動させられるに従って、図６(c)および図６(d)に示すように、伸長部１５４がスキージ１００により押し倒され、あるいは引き倒されてはんだ本体部１５２に対して前進させられるが、その際、はんだ本体部１５２から伸長部１５４に作用する引張力および伸長部１５４の自重により、図６(c)，(d)および(e)に示すように伸長部１５４は徐々にスキージ１００から外れ、最終的に図６(f)に示すように、スキージ１００から離れてはんだ本体１５２上に倒れ、重なってなじんだ状態となり、はんだ１５０は伸長部１５４のないロール形状に復帰する。
【００３４】
スキージ１００の上昇位置および前進位置は、本実施例では、いずれも、スクリーン２０上に現に載っているはんだ１５０の量（はんだ１５０の残量）に応じて決められる。上昇位置は、はんだ１５０の残量が多いほどスクリーン２０から離れ、スキージ１００がはんだ本体部１５２への接近時にはんだ本体部１５２との接触が回避されるとともに、伸長部１５４が切れる前に前進を開始することが保証される位置に設定される。前進位置は、はんだ１５０の残量が多いほど前進開始位置から離れ、スキージ１００の移動距離が長く、はんだ本体部１５２を確実に越え、伸長部１５４がスキージ１００から離れることが保証される位置とされる。上昇位置および前進位置の設定方法については、後述する。
【００３５】
また、第１相対移動形態の相対移動速度である第１種相対移動速度は、第１軌跡におけるスキージ１００のはんだ１５０に対する移動速度より、第２軌跡におけるスキージ１００のはんだ本体部１５２に対する移動速度が小さいものとされる。その理由については後述するが、上昇速度は、２０ｍｍ／sec以上、５０ｍｍ／sec以下の範囲で設定され、前進速度は、７．５ｍｍ／sec以上、２０ｍｍ／sec未満の範囲で設定される。
【００３６】
一方、第２移動形態の移動軌跡である第２種相対移動軌跡は、図７(a)に示すように印刷終了後、図７(b)に示すようにスキージ１００をスクリーン２０に直角な方向に上昇させてスクリーン２０から僅かに離間させるスキージ・スクリーン離間過程と、図７(c)に示すように、スキージ１００をスクリーン２０から離間した状態で停止させた後、スクリーン２０に平行な方向においてはんだ１５０から離間する向き（図７(c)において矢印で示す方向）に後退させ、印刷時の移動方向とは逆向きに移動させて、スキージ１００をはんだ１５０から離間させるスキージ・ペースト離間過程とを含む。
【００３７】
本スキージ・スクリーン離間過程は、スクリーン２０に直角な方向においてスキージ１００とスクリーン２０とを離間させる方向の成分のみを含む過程であり、スキージ・ペースト離間過程は、スキージ１００とはんだ１５０とをスクリーン２０に平行な方向においてスキージ１００をはんだ１５０から離間させる方向の成分のみを含む方向に相対移動させる過程であり、第２種相対移動軌跡は、スクリーン２０に平行な方向に関しても、直角な方向に関してもはんだ１５０に接近する向きの成分を含まない。
【００３８】
スキージ１００が上昇させられるとき、その速度は規制され、低速でスクリーン２０から離間させられる。また、スキージ１００のはんだ１５０からの離間速度（後退速度）は、スキージ１００がはんだ１５０から離間し、その状態から更に設定距離後退させられるまで低く規制され、その後、加速されて高速で予め設定された後退端位置まで後退させられる。この後退端位置は、次に印刷に使用されるスキージ１００が下降させられてスクリーン２０に接触させられるとき、はんだ１５０に対して適切な相対位置となる位置である。
【００３９】
後退開始時には、図７(b)に示すように、はんだ１５０の一部がスキージ１００に付着しており、スキージ１００が後退させられるとき、はんだ１５０から引き出される。この引き出し量が多ければ、スキージ１００が引出し部から離間した後、図７(c)に二点鎖線で示すように、引出し部（伸長部）が重力に基づいて倒れ、はんだ１５０との間に空気を封じ込める状態となる。
【００４０】
上記はんだ１５０の引出し量の多少は、スキージ１００のはんだ１５０からの離間速度とチキソ比とによって変わる。はんだ１５０は、チキソ剤が加えられ、チキソ性が高められており、そのため、スキージ１００のはんだ１５０からの離間速度であって、後退速度が速いほど、はんだ１５０の粘度が低くなってスキージ１００に付いて来易く、はんだ１５０からの引出し量が多くなる。したがって、スキージ１００のはんだ１５０からの後退速度を低く規制し、はんだの粘度の低下を抑制してスキージ１００に付いて来難くし、はんだ１５０からの引出しを抑制する。つまり、後退速度は、はんだ１５０がスキージ１００についてきて重力に基づいて倒れ、はんだ１５０との間に空気を封じ込める状態となることがない範囲の速度に規制される。
【００４１】
また、はんだは、変形速度が遅い状態では弾性領域に止まり、スキージ１００が離間すれば、はんだから引き出された部分が元の状態に戻るのに対し、変形速度が速ければ粘性領域へ移行し、スキージ１００が離間しても、はんだから引き出された部分が元に戻らない性質を有する。このように、はんだ１５０の変形を抑制する観点からは離間速度が低いのが良いのであるが、作業能率の点からは高いことが望ましく、そのため、スキージ１００のはんだ１５０からの後退速度は、５mm／sec以上、２０mm／sec未満の範囲で設定される。従来、スキージを上昇させてはんだから離間させる場合についてであるが、離間速度は９０mm／sec程度とされ、はんだから引き出されたはんだの倒れによって空気の封じ込めが生じていたのに対し、後退速度の規制によりはんだの引き出しが抑制され、はんだとの間への空気の封じ込めが回避される。ただし、離間速度を低くすれば、はんだ１５０の変形量が少なくなり、スキージ１００をはんだ１５０から低速で離間させるために必要なスキージ１００の移動距離も小さくて済むようになるため、離間速度の低下がそのまま作業能率の低下につながるわけではない。また、スキージ１００をスクリーン２０から離間させるべく上昇させるとき、スキージ１００ははんだから離間させられないが、上方へ引っ張り、はんだのロール形状を変形させることとなるため、スキージ１００の上昇速度も離間速度と同様に規制され、はんだの粘度を低下させないようにされる。スキージ１００の上昇速度は、２０mm／sec以上、５０mm／sec以下の範囲で設定される。
【００４２】
スキージ１００を第１種相対移動軌跡と第２種相対移動軌跡とのいずれによってはんだ１５０から離間させるかは、はんだのチキソ特性、本実施例ではチキソ比の大きさによって決定され、スキージ１００とはんだとの相対移動形態の第１相対移動形態と第２相対移動形態との間での切換えが行われる。
一例として、チキソ比が異なる５種類のはんだを使用し、各はんだについて第１種相対移動軌跡と第２種相対移動軌跡との両方によってスキージ１００を離間させ、はんだの状態を調べた結果を図８および図９に示す。チキソ比は、チキソ性の程度の大きさを表す数値であり、計算によって求められる。ＪＩＳ（Ｚ３２８４）では、はんだを回転速度３ｒｐｍで攪拌した場合の粘度と回転速度３０ｒｐｍで攪拌した場合の粘度との比からチキソ比が求められ、下記の式に従って算出される。
チキソ比＝[ｌｏｇ（η２／η１）] ／[ｌｏｇ（Ｄ１／Ｄ２） ]
Ｄ１＝３ｒｐｍ，Ｄ２＝３０ｒｐｍ，η１：３ｒｐｍ時の粘度，η２：３０ｒｐｍ時の粘度
【００４３】
はんだの粘度は、例えば、マルコムスパイラル粘度計を使用して測定される。測定時、はんだは常温２５℃の状態とされ、回転速度１０ｒｐｍでの攪拌が３分、回転速度３ｒｐｍでの攪拌が６分、回転速度４ｒｐｍでの攪拌が３分、回転速度５ｒｐｍでの攪拌が３分、回転速度１０ｒｐｍでの攪拌が３分、回転速度２０ｒｐｍでの攪拌が２分、回転速度３０ｒｐｍでの攪拌が２分、回転速度１０ｒｐｍでの攪拌が１分、この順序で行われ、各攪拌の設定時間の実行毎に粘度が測定される。これら回転時間は、はんだが設定された回転速度で攪拌されるとき、はんだが粘度がほぼ一定の定常状態となるのに要する時間である。そして、この順序での８種類の攪拌が少なくとも２回行われ、回転速度３ｒｐｍでの６分の攪拌実行により取得される複数の粘度の平均値および回転速度３０ｒｐｍでの２分の攪拌実行時により取得される複数の粘度の平均値がそれぞれ算出され、それら平均値を使用し、上記式に従って算出された値がチキソ比である。
【００４４】
チキソ比が異なる５種類のはんだについてそれぞれ、スキージ１００を第１種，第２種の各相対移動軌跡でそれぞれ離間させた場合におけるはんだの状態を調べた結果を図８および図９に示す。スキージ１００が第１種相対移動軌跡に従って移動させられる場合、上昇速度は２０ｍｍ／ｓ、前進速度は７．５ｍｍ／ｓとされ、スキージ１００が第２種相対移動軌跡に従って移動させられる場合、上昇速度は２０ｍｍ／ｓ、後退速度は１０ｍｍ／ｓとされた。第１種相対移動軌跡に従った移動によりスキージ１００を離間させた場合については、はんだ１５０を、その前側から、すなわちスキージ１００の前進方向において下流側から見た状態を示し、第２種相対移動軌跡に従った移動によりスキージ１００を離間させた場合については、はんだ１５０を、その後側から、すなわちスキージ１００の後退方向において下流側から見た状態を示す。
【００４５】
図８に、チキソ比が０．６７であり、かつ、粘度が高いはんだと、チキソ比が０．６６であり、かつ、粘度が一般的な高さであるはんだとについてそれぞれ、スキージ１００を設定された速度で第１種，第２種の各相対移動軌跡によって離間させた場合における状態を調べた結果を示す。粘度の一般的な高さは、スクリーン印刷に通常、用いられる高さであり、粘度が高いとは、一般的な高さより高いことである。
チキソ比が０．６７であり、かつ、粘度が高いはんだ１５０については、スキージ１００の第２種相対移動軌跡に従った移動によるはんだからの離間のみが調べられたが、スキージ１００がはんだ１５０から離れた状態でも、はんだ１５０のスキージ１００に接触させられていた側の部分に形状の崩れがなく、空気の抱き込みも少なく、安定したロール形状に保たれた。
また、チキソ比が０．６６であり、かつ、粘度が一般的な高さであるはんだ１５０については、スキージ１００の第２種相対移動軌跡に従った移動によるはんだ１５０からの離間の場合、形状の崩れがなく、ロール形状に保たれたが、スキージ１００の第１種相対移動軌跡に従った移動によるはんだ１５０からの離間の場合、スキージ１００の上昇によりはんだ本体部１５２から引き出された伸長部１５４がはんだ本体部１５２上に重ねられたものの、それらの間に隙間（図中、黒く塗って示される部分）があり、はんだ本体部１５２とのなじみが悪く、形状の崩れはないものの、はんだ１５０内に空気が抱き込まれて印刷に適した状態ではなくなった。
なお、図示は省略するが、チキソ比が０．６６であり、かつ、粘度が一般的な高さであるはんだからスキージ１００を離間させた場合におけるスキージ１００へのはんだの付着は、第１種相対移動軌跡に従った離間時にはやや多かったが、第２種相対移動軌跡に従った離間時には殆ど見られなかった。
【００４６】
図９に、チキソ比が０．５４であり、かつ、粘度が高いはんだと、チキソ比が０．５６であり、かつ、粘度が一般的な高さであるはんだと、チキソ比が０．５５であり、かつ、粘度が一般的な高さより低いはんだとについてそれぞれ、スキージ１００を設定された速度で第１種，第２種の各相対移動軌跡によって離間させた場合における状態を調べた結果を示す。
チキソ比が０．５４であり、かつ、粘度が高いはんだについては、スキージ１００の第２種相対移動軌跡に従った移動では、スキージ１００が後退させられ、はんだ１５０から離れた後、はんだ１５０が後方側へだれて広がり、ロール形状を維持することができず、空気の抱き込みが多かった。図中、手前の２本の横線は、はんだ１５０の後方側へだれて広がった部分の厚みを示す。それに対し、スキージ１００の第１種相対移動軌跡に従った移動では、伸長部１５４がはんだ本体部１５２上に重なってなじみ、空気の抱き込みが少なく、はんだ１５０の形状がきれいなロール形状に維持された。
【００４７】
また、チキソ比が０．５６であり、かつ、粘度が一般的な高さであるはんだについては、スキージ１００の第２種相対移動軌跡に従った移動では、はんだ１５０のスキージ１００に接触させられていた部分は、スキージ１００が離れた後は、後方側へだれて広がるとともにちぎれたり、しわになったりして、はんだ１５０のロール形状が維持されなかった。それに対し、スキージ１００の第１種相対移動軌跡に従った移動では、伸長部１５４がはんだ本体部１５２上にきれいに重なってなじみ、空気の抱き込みが少なく、はんだ１５０の形状がきれいなロール形状に維持された。
さらに、チキソ比が０．５５であり、かつ、粘度が低いはんだについては、スキージ１００の第２種相対移動軌跡に従った移動では、チキソ比が０．５４であり、かつ、粘度が高いはんだの場合と同様に、スキージ１００が離れたはんだ１５０は後方側へだれて広がり、ロール形状が維持されなかった。それに対し、スキージ１００の第１種相対移動軌跡に従った移動では、伸長部１５４がはんだ本体部１５２上にきれいに重なってなじみ、空気の抱き込みが少なく、はんだ１５０の形状がきれいなロール形状に維持された。
また、チキソ比がそれぞれ０．５４，０．５６，０．５５であるはんだについては、スキージ１００へのはんだの付着は、第２種相対移動軌跡に従った離間時には、はんだがスキージ１００につらら状に垂れ下がった状態で付着したのに対し、第１種相対移動軌跡に従った離間時には、第２種相対移動軌跡に従った離間時より少なくて済んだ。
【００４８】
実験の結果、以上のことが明らかとなったが、その理由は以下のように推測される。チキソ比が大きいということは、ペースト、ここでははんだの変形速度が大きい場合と小さい場合とではんだの変形性ないし流動性に大きな違いが生じるということである。換言すれば、チキソ比が大きい場合には、スキージとはんだとの離間速度を小さくすれば、はんだが変形し難くなって伸長部が生じ難くなるが、チキソ比が小さい場合には、スキージとはんだとの離間速度を小さくしてもはんだがそれほど変形し難くなることが期待できず、伸長部が生じ易い。そこで、チキソ比が大きい場合には、スキージとはんだとの離間速度を小さくして伸長部が生じること自体をできる限り回避する一方、チキソ比が小さい場合は、スキージとはんだとの離間に伴って伸長部が生じることを許容し、代わりに生じた伸長部をはんだ本体部上に倒れさせて、伸長部をはんだ本体部に密着させることが有効なのであると推測されるのである。なお、倒れた伸長部ははんだ本体部に密着させ、ペースト本体部と同化させることが空気の抱え込みを抑制するために望ましく、その観点からすれば、伸長部の変形性ないし流動性が高いことが望ましい。したがって、スキージとはんだとを離間させる過程では、むしろ両者の相対移動速度を大きくしてペーストの流動性を大きくしておくことが望ましいのであるが、形成された伸長部をはんだ本体部上に倒れさせる速度が過大であると、伸長部とはんだ本体部との間に空気が抱え込まれ易いため、伸長部を倒れさせる速度は比較的小さいことが望ましい。伸長部を倒れさせる速度は、空気の抱込みを回避する観点と、伸長部をはんだ本体と同化させる観点との両方の観点から決定されるべきなのであるが、チキソ比の小さいはんだは幸い低速においても流動性がそれほど低下しないため、伸長部をペースト本体部と同化させ易い。
上記推測が正しいか否かは、現時点では未だ明らかではないが、スキージ１００を第１種，第２種いずれの相対移動軌跡によってはんだから離間させるのがよいかがチキソ比の大きさによって分かれることは実験により確かめられている。そのため、実験の結果を踏まえて、第１種，第２種いずれの相対移動軌跡によってスキージ１００をはんだから離間させるかを選択するためのチキソ比の設定値は、０．５７以上、０．６５以下の範囲で選ばれるのがよい。本実施例のスクリーン印刷装置においては、設定値は０．６とされ、チキソ比が０．６以下の場合には第１種相対移動軌跡が選択され、チキソ比が０．６より大きい場合には第２種相対移動軌跡が選択されるようにされている。
【００４９】
以下、図１０〜図１２に示すフローチャートに基づいて、スキージ１００のはんだ１５０からの離間を説明する。
回路基板１０へのはんだ１５０の印刷作業開始に先立って図１０に示すチキソ比判定ルーチンが実行され、ステップ１（以後、Ｓ１と略記する。他のステップについても同じ。）において、今回、一連の印刷作業が行われる回路基板１０に印刷されるはんだ１５０はチキソ比が小さいものであるか否か、すなわちスキージ１００のはんだ１５０からの離間を第１種相対移動軌跡によって行うか否かの判定が行われる。チキソ比が小さいか否かを判定するためのしきい値は、実験に基づいて予め設定されている。はんだ１５０が印刷される回路基板１０の種類や印刷されるはんだ１５０の種類等を規定する印刷データからはんだ１５０のチキソ比が得られ、Ｓ１では、チキソ比が設定値、本実施例では０．６以下であるか否かの判定が行われる。チキソ比が０．６以下であれば、Ｓ１の判定結果はＹＥＳになってＳ２が実行され、チキソ比小フラグがＯＮにセットされる。それに対し、チキソ比が０．６より大きいのであれば、Ｓ１の判定結果がＮＯになってＳ３が実行され、チキソ比小フラグがＯＦＦにリセットされる。
【００５０】
また、図１１に示す第１種相対移動軌跡制御用上昇位置・前進位置設定ルーチンが実行され、第１種相対移動軌跡に従ってスキージ１００をはんだ１５０から離間させる際のスキージ１００の上昇位置および前進位置が設定される。本実施例では、上昇位置および前進位置は、スクリーン２０上におけるはんだ１５０の残量に応じて設定され、上昇位置ははんだ１５０の残量が多いほど高い位置に設定され、前進位置ははんだ１５０の残量が多いほど、前進開始位置からの距離が長い位置に設定される。はんだ１５０の残量は、本実施例では、はんだ１５０が印刷された回路基板１０の枚数をカウントすることにより推定される。そのため、作業者は、一連の印刷作業の開始に先立って必要なデータ、例えば、スクリーン２０上に載せられたはんだ１５０の初期量（印刷が行われていない状態におけるはんだ１５０の量）および回路基板１枚あたりのはんだ１５０の印刷量をコンピュータ１３０に入力する。なお、設定された枚数の回路基板１０へのはんだ１５０の印刷の途中ではんだ１５０が補給された場合には、入力装置１３６を用いて作業者により補給量が入力され、はんだ残量が更新される。
【００５１】
第１種相対移動軌跡制御用上昇位置・前進位置設定ルーチンは、回路基板１０がスクリーン印刷装置に１枚、搬入される毎に実行され、回路基板１０へのはんだ１５０の印刷が設定枚数行われる毎に上昇位置および前進位置が更新される。そのため、Ｓ１１においてカウンタのカウント値Ｃが１増加させられて印刷枚数が数えられる。次いでＳ１２が実行され、前回、位置設定が行われた後、設定枚数の回路基板１０へのはんだの印刷が行われたか否かの判定が行われる。この判定は、Ｓ１１においてカウントされる印刷枚数と、Ｓ１３において記憶させられるはんだ残量推定時における印刷枚数との差が設定枚数以上であるか否かにより行われる。
【００５２】
印刷が設定枚数、行われていなければ、Ｓ１２の判定結果がＮＯになってルーチンの実行は終了する。印刷が設定枚数行われれば、Ｓ１２の判定結果がＹＥＳになってＳ１３が実行され、はんだ１５０の残量が推定される。Ｓ１１においてカウントされた回路基板１０の印刷枚数、１枚当たりのはんだ１５０の印刷量およびはんだ１５０の初期量に基づいてはんだ１５０の残量が推定される。Ｓ１３においてはまた、はんだ残量推定時における回路基板１０のはんだ印刷枚数がＲＡＭ１２６に記憶させられる。続いてＳ１４が実行され、上昇位置および前進位置がそれぞれ設定される。コンピュータ１３０のＲＯＭ１２４には、はんだ１５０の残量とスキージ１００の上昇位置とを対応付けるテーブルおよびはんだ１５０の残量とスキージ１００の前進位置とを対応付けるテーブルが記憶させられており、そのテーブルを使用して上昇位置および前進位置が設定される。本実施例では、上昇位置は、エアシリンダ７３へのエアの供給時間により設定され、前進位置は、スライダ移動用モータ５４のエンコーダの値により設定される。上昇位置および前進位置は、１枚の回路基板１０にはんだが印刷される毎に設定されてもよい。
【００５３】
第１種相対移動軌跡に従ったスキージ１００のはんだからの離間が制御される第１相対移動制御あるいは第２種相対移動軌跡に従ったスキージ１００のはんだからの離間が制御される第２相対移動制御によるスキージ１００のはんだ１５０からの離間は、１枚の回路基板１０へのはんだ１５０の印刷が終了する毎に行われ、基板保持装置１２が下降させられ、回路基板１０がスクリーン２０から離間させられた後に実行される。印刷が終了した回路基板１０のスクリーン印刷装置からの搬出および次にはんだ１５０が印刷される回路基板１０のスクリーン印刷装置への搬入と並行して行われるのである。
【００５４】
図１２に示すスキージ・はんだ離間制御ルーチンのＳ２１においては、印刷に使用されているはんだ１５０のチキソ比が小さいか否かの判定が行われる。この判定は、チキソ比小フラグがＯＮにセットされているか否かにより行われる。チキソ比が設定比以下であり、チキソ比小フラグがセットされていれば、Ｓ２１の判定結果がＹＥＳになってＳ２２以下のステップが実行され、第１種相対移動軌跡制御および第１種相対移動速度制御が行われる。Ｓ２２においてはスキージ１００が上昇を開始させられ、スクリーン２０からの離間を開始させられる。スキージユニット４０の上昇が開始させられ、スキージ１００のスクリーン２０からの離間ないしスキージ１００のはんだ１５０からの離間が開始させられる。スキージユニット４０の上昇時には、エアシリンダ７３の下側のエア室にエアが供給され、上側のエア室は大気に解放されるのであるが、上昇速度を設定された速度とする指令が出力され、比例電磁流量調整弁８９への供給電流の制御によりエアの流量が制御され、スキージ１００の上昇速度が予め設定された速度とされる。スキージ１００の上昇速度は、本実施例では、前記図８および図９に示す実験時と同じ大きさとされ、２０ｍｍ／ｓとされる。
【００５５】
次いでＳ２３が実行され、スキージ１００が上昇位置へ上昇したか否かの判定が行われる。この判定は、エアシリンダ７３へエアが設定時間、供給されたか否かにより行われる。先に上昇位置が設定される際、エアシリンダ７３へのエアの供給時間によって設定され、Ｓ２３ではスキージ１００の上昇開始から設定時間が経過したか否かの判定が行われる。Ｓ２３の判定結果はスキージ１００が上昇位置へ上昇するまでＮＯであり、スキージ１００が上昇位置へ上昇するまでＳ２３が繰返し実行される。
【００５６】
スキージ１００が上昇位置へ上昇すれば、Ｓ２３の判定結果がＹＥＳになってＳ２４が実行され、スキージ１００が上昇を停止させられる。電磁方向切換弁８６がエアシリンダ７３の２つのエア室をエア源８８および大気の両方から遮断する状態に切り換えられるのである。そして、Ｓ２５が実行され、スキージユニット４０が微小な速度でスクリーン２０に平行な方向に前進させられ、はんだ本体部１５２に接近させられる。この前進速度は予め設定されており、その設定速度でのスライダ５０の移動指令が出力され、スライダ移動用モータ５４が制御される。前進速度は、本実施例では、７．５ｍｍ／ｓとされる。
【００５７】
次いでＳ２６が実行され、スキージ１００が前進位置へ到達したか否かの判定が行われる。前進位置は先に設定されているが、スライダ移動用モータ５４のエンコーダの値により設定されており、スキージ１００の前進開始後、スライダ移動用モータ５４のエンコーダの検出値に基づいてＳ２６の判定が行われる。前進距離がエンコーダの値により設定され、エンコーダの検出値が設定値分、変化したか否かによりＳ２３の判定が行われるのである。スキージ１００が設定距離前進させられれば、Ｓ２６の判定結果がＹＥＳになってＳ２７が実行され、スキージユニット４０が停止させられる。
【００５８】
このようにスキージ１００がスクリーン２０から直角な方向に離間させられることにより、図６(b)に示すように、はんだ１５０のはんだ本体部１５２から伸長部１５４が引き出されるが、スキージ１００の上昇位置は、伸長部１５４が切れる前に、スキージ１００がスクリーン２０に平行な方向においてのみはんだ本体部１５２に接近する向きの移動を開始するとともに、はんだ本体部１５２の最も高い部分に接近させられた状態でも、はんだ本体部１５２と干渉することのない位置に設定されており、図６(c)〜図６(e)に示すように、スキージ１００がスクリーン２０に平行な方向においてのみはんだ１５０に接近する向きに移動させられるとき、スキージ１００がはんだ本体部１５２を押したり、押し潰したりすることがなく、伸長部１５４はスキージ１００について前方へ移動しつつ、図６(f)に示すように、スキージ１００から離間し、はんだ本体部１５２上に落ちる。スキージ１００ははんだ本体部１５２に対して微小な速度で前進させられるため、伸長部１５４ははんだ本体部１５２上にゆっくり倒れ込まされ、密着させられる。スキージ１００が第１種相対移動軌跡に従った移動により離間させられるはんだ１５０はチキソ比が小さいため、スキージ１００によって低速で移動させられる際に流動性がそれほど低下せず、伸長部１５４ははんだ本体部１５２になじみ易く、はんだ１５０は、空気を抱え込むことなく、外側へ突出した角のない滑らかなロール形状に戻り、次の回路基板１０への印刷に使用される。
【００５９】
スキージ１００は前進位置へ移動させられた後、非使用位置へ上昇させられるとともに、他方のスキージ１００を有するスキージユニット４０が使用位置へ下降させられ、次の回路基板１０へのはんだ１５０の印刷時にスクリーン２０に接触させられ、はんだ１５０を逆向きに押送して回路基板１０に印刷する。はんだ１５０から離間させられたスキージ１００は、はんだの付着が少なく、スキージ１００からスクリーン２０にはんだが垂れ落ちてスクリーン２０を汚すことがなく、スクリーン２０の清掃が容易であり、また、印刷がむらなく、印刷不良を発生することなく行われる。また、はんだ１５０のロール形状の崩れがなく、はんだ１５０の貫通穴２２への充填が良好に行われ、安定した印刷品質が得られる。他方のスキージユニット４０のスキージ１００も、印刷終了後、一方のスキージ１００との交替時と同様に第１種相対移動軌跡に従って設定された速度で移動させられ、はんだ１５０から離間させられる。なお、スキージユニット４０が前進位置へ前進させられた後、非使用位置へ上昇させるとともに、１対のスキージユニット４０を離間位置へ上昇させ、その状態から、次に印刷に使用されるスキージユニット４０を使用位置へ下降させるとともに、スクリーン２０に接触させてもよい。
【００６０】
回路基板１０に印刷されるはんだ１５０がチキソ比が設定値より大きいものであり、チキソ比小フラグがリセットされていれば、図１２に示すスキージ・はんだ離間制御ルーチンのＳ２１の判定結果がＮＯになってＳ２８が実行され、第２相対移動制御が行われ、スキージ１００が第２種相対移動軌跡によってはんだから離間させられる。第２相対移動制御を図１３に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００６１】
まず、Ｓ３１が実行され、スキージユニット４０の上昇が開始させられ、スキージ１００がスクリーン２０に直角な方向においてスクリーン２０から離間する方向の成分のみを含む方向に移動させられて、スキージ１００のスクリーン２０からの離間が開始させられる。スキージユニット４０の上昇時には、上昇速度を規制速度とし、低く制御する指令が出力され、比例電磁流量調整弁８９への供給電流の制御により、エアシリンダ７３の下側のエア室に供給されるエアの流量が制御され、スキージ１００の上昇速度が予め設定された速度に規制される。スキージ１００の上昇速度は、本実施例では、前記図８および図９に示す実験時と同じ大きさとされ、２０ｍｍ／ｓとされる。
【００６２】
次いでＳ３２が実行され、ロードセル８０の検出信号が読み込まれ、ロードセル８０に加えられる負荷が算出され、検出される。続いてＳ３３が実行され、スキージ１００が上昇位置へ上昇したか否かが判定される。この判定は、エアシリンダ７３へエアが設定時間、供給されたか否かにより行われる。上昇位置は、スキージ１００が、はんだ１５０に接触しつつスクリーン２０から僅かに離れた状態となる位置であり、スキージユニット４０が上昇位置へ上昇するために要するエアシリンダ７３へのエアの供給時間は予め設定され、スキージユニット４０は規制された低い速度で、スキージ１００がはんだ１５０には接触しているが、スクリーン２０から僅かに離れた状態となる位置へ上昇させられる。Ｓ３３の判定結果は、スキージ１００が上昇位置へ上昇するまでＮＯであり、Ｓ３２，Ｓ３３が繰返し実行される。
【００６３】
設定時間が経過すれば、Ｓ３３の判定結果がＹＥＳになってＳ３４が実行され、スキージユニット４０の上昇が停止させられる。電磁方向切換弁８６がエアシリンダ７３の２つのエア室をエア源８８および大気の両方から遮断する状態に切り換えられるのである。そして、Ｓ３５が実行され、スキージユニット４０が規制された速度で後退させられ、はんだ１５０から離間させられる。この後退速度は予め設定されており、その設定速度でのスライダ５０の移動指令が出力され、スライダ移動用モータ５４が制御される。後退速度は、本実施例では１０ｍｍ／ｓとされる。次いでＳ３６が実行され、ロードセル８０の検出信号が読み込まれ、ロードセル８０に加えられる負荷が算出され、負荷が検出された後、Ｓ３７が実行され、スキージ１００がはんだ１５０から離間したか否かが判定される。この判定は、Ｓ３６において算出されたロードセル８０に加えられる負荷の絶対値が２組の保持ヘッド７０およびスキージユニット４０の総重量と等しくなったか否かにより行われる。
【００６４】
スキージ１００が後退させられ、スクリーン２０に平行な方向においてはんだ１５０から離間する方向の成分のみを含む方向に移動させられて、はんだ１５０から離間させられるとき、はんだ１５０の一部がスキージ１００に付着している間、はんだ１５０は、その粘度により、スキージ１００に後退方向とは逆方向の力を加える。スキージ１００は傾斜して設けられており、スキージ１００の後退時にも、はんだ１５０がスキージ１００に加える力に基づいて、ロードセル８０に下向きの負荷が加えられ、ロードセル８０には、図５のグラフに示すように、スキージ１００がはんだ１５０から離間するまで、２組の保持ヘッド７０およびスキージユニット４０の総重量と、はんだ１５０による引張力とが加えられることとなる。
【００６５】
このはんだ１５０による負荷は、図５のグラフに示すように、スキージ１００が後退させられ、はんだ１５０から離れるに従って小さくなり、離間が完了すれば、ロードセル８０に作用しなくなるため、ロードセル８０に加えられる負荷が上記総重量と等しくなれば、スキージ１００がはんだ１５０から離間したことがわかる。
【００６６】
スキージ１００がはんだ１５０から離間するまでＳ３６，Ｓ３７が繰り返し実行され、離間すれば、Ｓ３７の判定結果がＹＥＳになってＳ３８が実行され、スキージ１００が更に小距離、はんだ１５０から離間する向きに予め設定された距離、後退させられたか否かの判定が行われる。この距離は予め設定され、スキージ１００のはんだ１５０からの離間後、スライダ移動用モータ５４のエンコーダの検出値に基づいてＳ５の判定が行われる。後退距離がエンコーダの値により設定され、エンコーダの検出値が設定値分、変化したか否かによりＳ３８の判定が行われるのである。
【００６７】
スキージ１００が設定距離後退させられれば、Ｓ３８の判定結果がＹＥＳになってＳ３９が実行され、スキージユニット４０の高速での後退指令が出力される。この指令に基づいてスライダ移動用モータ５４が制御されてスライダ５０の移動速度が加速され、Ｓ４０においてスキージ１００が後退端位置へ到達したか否かの判定が行われる。この判定は、スライダ移動用モータ５４のエンコーダの検出値に基づいて行われる。スキージ１００が上記設定距離後退させられた位置から後退端位置までの距離は予め設定され、その距離に相当するエンコーダの値分、エンコーダの検出値が変化したか否かがＳ４０において判定されるのであり、スキージ１００が後退端位置へ到達すれば、Ｓ４０の判定結果はＹＥＳになってＳ４１が実行され、スキージユニット４０が停止させられる。
【００６８】
このようにスキージ１００が速度を規制されつつ上昇，後退させられてはんだ１５０から離間させられることにより、はんだがはんだ１５０から引き出され難く、引き出されても少量である。そのため、スキージ１００がはんだ１５０から離間すれば、その弾性力により、図７(c)に実線で示すように崩れがなく、外側へ飛び出した角のない滑らかなロール形状に戻り、次の印刷が支障なく行われる。
【００６９】
スキージユニット４０は後退端位置へ移動させられた後、非使用位置へ上昇させられるとともに、他方のスキージユニット４０が使用位置へ下降させられ、次の回路基板１０へのはんだ１５０の印刷時にスクリーン２０に接触させられ、はんだ１５０を逆向きに押送して回路基板１０に印刷する。この他方のスキージユニット４０のスキージ１００についても、印刷終了後、一方のスキージ１００との交替時に同様に規制された速度で上昇，後退させられ、はんだ１５０からのはんだ１５０の引き出しを抑制しつつ離間させられる。なお、スキージユニット４０が後退端位置へ後退させられた後、非使用位置へ上昇させるとともに、１対のスキージユニット４０を離間位置へ上昇させ、その状態から、次に印刷に使用されるスキージユニット４０を使用位置へ下降させるとともに、スクリーン２０に接触させてもよい。スキージ１００とはんだ１５０との離間が第２種相対移動軌跡に従って行われる場合にも、スキージ１００に付着したはんだのスクリーン２０への垂れ落ちがないことによるスクリーン２０の清掃の容易化等の効果が得られ、はんだ１５０の安定したロール形状の維持による印刷品質の安定化の効果が得られる。
【００７０】
以上の説明から明らかなように、本スクリーン印刷装置においては、スキージ保持装置移動装置４４および保持ヘッド昇降装置７２がスキージ・ペースト離間装置を構成している。また、スキージ保持装置移動装置４４は、スキージ１００をはんだ１５０に接近する向きに前進させることにより、はんだ１５０から離間させる接近離間装置およびスキージ１００をはんだ１５０から離間する向きに後退させることにより、はんだ１５０から離間させる後退離間装置を構成し、保持ヘッド昇降装置７２が、スキージ１００の接近前およびスキージ１００の後退前にそれぞれスキージ１００のスクリーン２０への接触を解消する接触解消装置を構成している。
また、制御装置１２０は離間装置制御装置を構成し、そのＳ２２〜Ｓ２４を実行する部分が第１離間制御部を構成し、Ｓ２５〜Ｓ２７を実行する部分が第２離間制御部を構成している。さらに、制御装置１２０のＳ２２を実行する部分が接触解消時速度制御部を構成し、Ｓ２５を実行する部分が接近速度規制部を構成し、これらが第１種相対移動軌跡制御時スキージ・ペースト離間速度制御部を構成している。さらに、制御装置１２０の、Ｓ３１，Ｓ３３，Ｓ３４を実行する部分がスキージ・スクリーン離間制御部を構成し、Ｓ３５〜Ｓ３７を実行する部分がスキージ・はんだ離間制御部を構成している。さらにまた、Ｓ３１を実行する部分が接触解消時速度制御部たる接触解消時速度規制部を構成し、Ｓ３５を実行する部分が後退速度規制部を構成し、これらが第２種相対移動軌跡制御時スキージ・ペースト相対移動速度規制部を構成している。制御装置１２０のＳ１〜Ｓ３を実行する部分がはんだのチキソ比に応じて実行される相対移動軌跡を選択する相対移動軌跡選択部を構成し、Ｓ２１を実行する部分が相対移動形態切換部を構成し、Ｓ２２〜Ｓ２７を実行する部分が第１相対移動形態制御部を構成し、Ｓ３１〜Ｓ３７を事項する部分が第２相対移動形態制御部を構成している。また、比例電磁流量調整弁８９がスキージ・ペースト離間装置の離間速度規制装置を構成している。なお、Ｓ３２の負荷検出は省略してもよい。
【００７１】
なお、第１種相対移動軌跡は、図１４にスキージ１００の移動軌跡を矢印で示すように、スクリーン２０に直角な方向に関してスクリーン２０から離間する方向に移動させた後、スクリーン２０に平行な方向に関してははんだ１５０に接近する向きの接近成分を含み、スクリーン２０に直角な方向に関してははんだ１５０から離間する向きの離間成分を含む方向に移動させる軌跡でもよい。
あるいは図１５に示すように、スキージ１００を、スクリーン２０に平行な方向に関しては接近成分を含み、スクリーン２０に直角な方向に関しては離間成分を含む方向に移動させた後、スクリーン２０に平行な方向に関してははんだ１５０に接近する向きの接近成分を含み、スクリーン２０に直角な方向に関してははんだ１５０から離間する向きの離間成分を含む方向に移動させてもよい。
あるいは図１６に示すように、スキージ１００を、スクリーン２０に平行な方向および直角な方向の両方に関して離間成分を含む方向に移動させた後、スクリーン２０に平行な方向および直角な方向の両方に関して接近成分を含む方向に移動させてもよい。スキージ１００をはんだ１５０に対して斜め後方に移動させることにより、はんだの一部をはんだ本体部から大きく引き出し、その後、はんだ１５０に向かって斜めに移動させることにより、引き出した伸長部をはんだ本体部上に重ねる。
あるいは図１７に示すように、スキージ１００を、スクリーン２０に平行な方向に関しては接近成分を含み、スクリーン２０に直角な方向に関しては離間成分を含む方向のみに移動させて、はんだ１５０から離間させるようにしてもよい。
【００７２】
また、第２種相対移動軌跡は、図１８に示すように、スキージ１００を、スクリーン２０に直角な方向に関してスクリーン２０から離間する方向に移動させた後、スクリーンに平行な方向および直角な方向に関して離間成分を含む方向に移動させる軌跡としてもよい。
あるいは図１９に示すように、スキージ１００を、スクリーン２０に平行な方向および直角な方向に関してスクリーン２０から離間する方向に移動させた後、それら離間成分を含むがスクリーン２０に対する傾斜角度を小さくした方向にて移動させてもよい。
あるいは図２０に示すように、スキージ１００を、スクリーン２０に平行な方向および直角な方向に関してスクリーン２０から離間する方向であって、スクリーン２０に対する傾斜角度が一定の方向に移動させてもよい。
あるいは図２１に示すように、スキージ１００を、スクリーン２０に直角な方向において離間する方向のみに移動させてはんだ１５０から離間させてもよい。
【００７３】
また、スキージ・スクリーン接触離間装置は、エンコーダ付サーボモータ等の電動モータを駆動源とする装置としてもよい。例えば、電動モータの回転を、送りねじおよびナットを含む運動変換機構たる送りねじ装置により直線運動に変換し、スキージ保持装置本体を昇降させ、スクリーンに接近，離間する方向に移動させる。
【００７４】
さらに、スキージ・スクリーン接触離間装置を流体圧シリンダを駆動源とする装置とする場合、スキージのペーストからの離間速度は、流体圧シリンダへの供給流体の圧力を制御することにより規制するようにしてもよい。例えば、流体圧源と流体圧シリンダの下側の流体圧室との間に比例電磁圧力制御弁を設け、スキージのペーストからの離間時に流体圧シリンダに供給する流体の圧力を徐々に増大させ、スキージのスクリーンからの離間が検出されたならば、供給流体の圧力を離間開始時の圧力に保持する。スキージのスクリーンからの離間は、例えば、離間制御（上昇制御）の開始後、設定時間が経過したことにより検出され、あるいは離間制御開始後、前記実施例と同様のロードセル８０により検出される負荷の絶対値の最大値が取得されたこと（例えば、負荷最大値が更新されなくなることによりわかる）により検出される。スキージは、スキージ総重量およびペーストがスキージに加える負荷に基づいて流体圧シリンダに下向きに作用する圧力と、スキージを上昇させる圧力との差圧により規制された速度で上昇させられる。
【００７５】
さらに、第２種相対移動軌跡によるスキージとペーストとの離間において、スキージのペーストからの離間検出後、設定距離、スキージをペーストから離間させる際に離間速度を低く規制することなく、加速して離間させてもよい。
【００７６】
また、スキージ昇降装置がエアシリンダ等の流体圧シリンダを駆動源とする装置とされるスクリーン印刷装置において、スキージを小距離上昇させてスクリーンから離間させた後、後退させてペーストから離間させる場合、上昇速度（スクリーンとスキージとの相対的な離間速度）を規制することは不可欠ではなく、その規制を行わない場合には、接触解消速度規制部を省略し、流体圧シリンダへの流体の供給流量を制御する制御弁装置を省略することができる。スキージとペーストとを、少なくとも、スクリーンに平行な方向に関して接近成分を含む方向に相対移動させて離間させる場合に、スキージとペーストとを離間方向に相対移動させる場合も同様である。
【００７７】
また、スキージはゴムあるいはその類似物製としてもよい。
【００７８】
さらに、スクリーン上におけるペーストの残量を推定するためのデータは、作業者による入力に限らず、スクリーン印刷装置を含む作業システム、例えば、部品装着装置を含む電子回路製造システム全体を制御するシステム制御装置のホストコンピュータから供給されるようにしてもよい。
また、第１種相対移動軌跡制御における前進位置は、ペーストの残量に関係なく、一定の位置とされてもよい。例えば、はんだ本体部１５２から引き出された伸長部１５４がスキージ１００から離れてはんだ本体部１５２上に倒れ込むとともに、一対のスキージ１００の他方のスキージ１００が印刷を開始することができる位置に位置する位置を前進位置とする。
さらに、スクリーン上におけるペーストの残量は、残量検出装置を設けて検出するようにしてもよい。
【００７９】
また、本発明は、スキージを１つ有するスクリーン印刷装置、はんだ１５０以外のペーストであって、同様の性質を有するペースト、例えば、接着剤や銀ペーストを印刷対象材に印刷するスクリーン印刷装置およびスクリーン・ペースト離間方法に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】請求可能発明の一実施例であるスクリーン印刷装置であって、請求可能発明に係るスクリーン印刷方法が実施されるスクリーン印刷装置を概略的に示す正面図である。
【図２】上記スクリーン印刷装置の保持ヘッドおよびスキージユニット等を示す正面図（一部断面）である。
【図３】上記スクリーン印刷装置を制御する制御装置を概念的に示すブロック図である。
【図４】上記スクリーン印刷装置においてスキージがスクリーンに接触させられる際の接触力の変化を示すグラフである。
【図５】上記スクリーン印刷装置においてスキージがスクリーンおよびはんだから離間させられる際にロードセルに作用する力の変化を示すグラフである。
【図６】上記スクリーン印刷装置におけるスキージの第１種相対移動軌跡に従った移動によるはんだからの離間を説明する図である。
【図７】上記スクリーン印刷装置におけるスキージの第２種相対移動軌跡に従った移動によるはんだからの離間を説明する図である。
【図８】上記スクリーン印刷装置において回路基板に印刷されるはんだのチキソ比と、上記第１，第２種相対移動軌跡に従った各移動によるスキージのはんだからの離間時におけるはんだの状態との関係をチキソ比を異にする２種類のはんだについて示す図表である。
【図９】上記スクリーン印刷装置において回路基板に印刷されるはんだのチキソ比と、上記第１，第２種相対移動軌跡に従った各移動によるスキージのはんだからの離間時におけるはんだの状態との関係を、図８に示す状態が得られるはんだとはチキソ比を異にする３種類のはんだについて示す図表である。
【図１０】上記制御装置の主体を成すコンピュータのＲＯＭに記憶させられたチキソ比判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】上記コンピュータのＲＯＭに記憶させられた第１種相対移動軌跡制御用上昇位置・前進位置設定ルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】上記コンピュータのＲＯＭに記憶させられたスキージ・はんだ離間制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１３】上記コンピュータのＲＯＭに記憶させられた第２相対移動制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１４】第１種相対移動軌跡の別の態様を概略的に示す図である。
【図１５】第１種相対移動軌跡のさらに別の態様を概略的に示す図である。
【図１６】第１種相対移動軌跡のさらに別の態様を概略的に示す図である。
【図１７】第１種相対移動軌跡のさらに別の態様を概略的に示す図である。
【図１８】第２種相対移動軌跡の別の態様を概略的に示す図である。
【図１９】第２種相対移動軌跡のさらに別の態様を概略的に示す図である。
【図２０】第２種相対移動軌跡のさらに別の態様を概略的に示す図である。
【図２１】第２種相対移動軌跡のさらに別の態様を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０：回路基板    ２０：スクリーン    ２２：貫通穴    ４４：スキージ保持装置移動装置    ７２：保持ヘッド昇降装置    １００：スキージ    １２０：制御装置    １５０：はんだ    １５２：はんだ本体部    １５４：伸長部
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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