(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクプレート上でスキージヘッドを摺動させることにより、マスクプレートのパターン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置であって、前記スキージヘッドが、ペーストを貯溜するペースト貯溜容器と、ペースト貯溜容器内のペーストを加圧してマスクプレートの表面に当接する掻き取り部材に囲まれた印刷空間に押し出すペースト加圧手段とを備え、前記ペースト貯溜容器は、ペーストを収容し前記ペースト加圧手段によって加圧されることにより内容積が可変な容器と、この容器の底面を形成し前記ペースト加圧手段によって加圧されたペーストが前記印刷空間に押し出される開口部が設けられた押し出し板と、前記ペースト加圧手段に押圧されて下降し下降端において前記開口部に嵌合して開口部内に残留するペーストを前記印刷空間に突き出す突部が形成された突き出し部とを有することを特徴とするスクリーン印刷装置。
【請求項２】
マスクプレート上でスキージヘッドを摺動させることにより、マスクプレートのパターン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置に使用され、前記スキージヘッドに装着されペーストを貯溜し、ペースト加圧手段によってこのペーストをマスクプレートの表面に当接する掻き取り部材に囲まれた印刷空間に押し出すためのペースト貯溜容器であって、前記ペースト加圧手段によって加圧されることにより内容積が可変な容器と、この容器の底面を形成し前記ペースト加圧手段によって加圧されたペーストが前記印刷空間に押し出される開口部が設けられた押し出し板と、前記ペースト加圧手段によって下降し下降端において前記開口部に嵌合して開口部内に残留するペーストを前記印刷空間に突き出す突部が形成された突き出し部とを有することを特徴とするスクリーン印刷装置用のペースト貯溜容器。
【請求項３】
前記容器は底面としての前記押し出し板と上面としての前記突き出し部とを上下方向に伸縮自在な側面部によって結合して成ることを特徴とする請求項２記載のスクリーン印刷装置用のペースト貯溜容器。
【請求項４】
前記容器は底面としての前記押し出し板に弾性薄膜より成る袋状部材を結合して成り、前記突き出し部の突部は弾性薄膜を介して前記開口部内に嵌合して残留するペーストを突き出すことを特徴とする請求項２記載のスクリーン印刷装置用のペースト貯溜容器。
【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装置およびスクリーン印刷装置用のペースト貯溜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。密閉型のスキージヘッドでは、スクリーンマスク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貯溜容器に収納された状態で供給される。そして、カートリッジ内のペーストを加圧することにより、ペーストを押し出してマスクプレートに接触させ、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。従来より、カートリッジとして底面にペースト押し出し用の開口部が設けられた容器が用いられ、この容器内で上下動自在に設けられた加圧板を押圧することにより、底面の開口部からペーストを徐々に押し出すようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の密閉型のスキージヘッドに使用されるペースト貯溜用のカートリッジには、以下に述べるような問題点があった。一般にクリーム半田などのペーストは粘着性があり流動しにくい上に、経時的に性状が変化するという特性を有している。このため加圧板を所定の押圧力で押圧してもペーストの流動性の変動によって押し出し用の開口部からペーストを所定の圧力でスムースに押し出すことが困難であった。また、従来の貯溜容器では、ペーストを完全に最後まで押し出して使い切ることが困難で、未使用のまま廃棄されるペーストが発生して資材の無駄が排除できないという問題点もあった。
【０００５】
そこで本発明は、ペーストを常に良好に安定して押し出すことができるとともに、資材の無駄を排除することができるスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷装置用のペースト貯溜容器を提供することを目的とする。
【０００６】
【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装置は、マスクプレート上でスキージヘッドを摺動させることにより、マスクプレートのパターン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置であって、前記スキージヘッドが、ペーストを貯溜するペースト貯溜容器と、ペースト貯溜容器内のペーストを加圧してマスクプレートの表面に当接する掻き取り部材に囲まれた印刷空間に押し出すペースト加圧手段とを備え、前記ペースト貯溜容器は、ペーストを収容し前記ペースト加圧手段によって加圧されることにより内容積が可変な容器と、この容器の底面を形成し前記ペースト加圧手段によって加圧されたペーストが前記印刷空間に押し出される開口部が設けられた押し出し板と、前記ペースト加圧手段に押圧されて下降し下降端において前記開口部に嵌合して開口部内に残留するペーストを前記印刷空間に突き出す突部が形成された突き出し部とを有する。
【０００７】
請求項２記載のスクリーン印刷装置用のペースト貯溜容器は、マスクプレート上でスキージヘッドを摺動させることにより、マスクプレートのパターン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置に使用され、前記スキージヘッドに装着されペーストを貯溜し、ペースト加圧手段によってこのペーストをマスクプレートの表面に当接する掻き取り部材に囲まれた印刷空間に押し出すためのペースト貯溜容器であって、ペースト加圧手段によって加圧されることにより内容積が可変な容器と、この容器の底面を形成し前記ペースト加圧手段によって加圧されたペーストが前記印刷空間に押し出される開口部が設けられた押し出し板と、前記ペースト加圧手段によって下降し下降端において前記開口部に嵌合して開口部内に残留するペーストを前記印刷空間に突き出す突部が形成された突き出し部とを有する。
【０００８】
請求項３記載のスクリーン印刷装置用のペースト貯溜容器は、請求項２記載のスクリーン印刷装置用のペースト貯溜容器であって、前記容器は底面としての前記押し出し板と上面としての前記突き出し部とを上下方向に伸縮自在な側面部によって結合して成る。
【０００９】
請求項４記載のスクリーン印刷装置用のペースト貯溜容器は、請求項２記載のスクリーン印刷装置用のペースト貯溜容器であって、前記容器は底面としての前記押し出し板に弾性薄膜より成る袋状部材を結合して成り、前記突き出し部の突部は弾性薄膜を介して前記開口部内に嵌合して残留するペーストを突き出す。
【００１０】
本発明によれば、ペースト貯溜容器を、ペーストを収容しペースト加圧手段によって加圧されることにより内容積が可変な容器と、この容器の底面を形成しペースト加圧手段によって加圧されたペーストが押し出される開口部が設けられた押し出し板と、前記ペースト加圧手段によって下降し下降端において開口部内に残留するペーストを突き出す突部が形成された突き出し部とで構成することにより、ペーストを安定して押し出すことができる。
【００１１】
【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、図５は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のクリーム半田のカートリッジの断面図である。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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はプレート部材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に対して昇降するとともに、スキージヘッド１３をマスクプレート１２に対して押圧する。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。またシリンダ２２は、スキージヘッド１３をマスクプレート１２に対して押圧する押圧手段となっている。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
スキージヘッド１３の下部には、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。図３を参照して印刷部１４の構造を説明する。図３において、３０は本体部であり、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。本体部３０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る。
【００１８】
本体部３０には、クリーム半田５が貯溜されたカートリッジ３３が着脱自在に装着される凹部３０ａが形成されている。カートリッジ３３は予め所定量のクリーム半田５を収容したクリーム半田５の貯溜容器（ペースト貯溜容器）であり、押さえ枠部材３１を介して凹部３０ａ内に装着される。
【００１９】
図４（ａ）に示すように、カートリッジ３３は、底面としての板状の押し出し板３３ａと、上面としての板状の突き出し部３３ｂおよび底面とを、側面部としての上下方向に伸縮自在な蛇腹膜部材３３ｃによって結合して構成されている。押し出し板３３ａには、クリーム半田５が押し出される開口部３３ｄが多数設けられており、また突き出し部３３ｂの下面には、開口部３３ｄの配列に対応した位置に開口部３３ｄ内に嵌合可能な形状の突部３３ｅが形成されている。なお、側面部として蛇腹膜部材３３ｃを用いる替わりに、ゴム膜などのように伸縮自在な弾性膜を用いて上下方向に伸縮自在としてもよい。
【００２０】
カートリッジ３３の上方には、シリンダ１６が垂直に配設されており、シリンダ１６のロッド１６ａと結合された加圧板３２は突き出し部３３ｂの上面に当接している。シリンダ１６を駆動することにより、加圧板３２はカートリッジ３３内で上下動し、シリンダ１６で加圧板３２を介して突き出し部３３ｂを下方に押圧することにより、蛇腹膜部材３３ｃで側面を閉囲されたカートリッジ３３内のクリーム半田５は加圧され、押し出し板３３ａの開口部３３ｄを介して下方に押し出される。シリンダ１６および加圧板３２はペーストであるクリーム半田５を加圧するペースト加圧手段となっている。
【００２１】
したがって、押し出し板３３ａ、突き出し部３３ｂおよび蛇腹膜部材３３ｃによって構成されるカートリッジ３３は、ペースト加圧手段によって加圧されることにより内容積が可変な容器となっている。そして図４（ｂ）に示すように、シリンダ１６によって突き出し部３３ｂを更に下降端まで下降させ、突部３３ｅを開口部３３ｄ内に嵌合させることにより、開口部３３ｄ内に残留するクリーム半田５は突部３３ｅによってカートリッジ３３の下方に突き出される。これにより、予めカートリッジ３３内に収容されていたクリーム半田５は、カートリッジ３３内に残留することなく完全に最後まで押し出される。
【００２２】
また、加圧板３２によってカートリッジ３３内のクリーム半田５を押し出す過程において、クリーム半田５は常にカートリッジ３３の蛇腹膜部材３３ｃの内部にあり、カートリッジ３３の外部の部材とクリーム半田５との接触が生じない。このため、加圧板３２を上下動させてクリーム半田５を押し出す過程においてクリーム半田５の接触面を摺動させる必要がなく、したがってクリーム半田５の性状変化に起因して摺動状態が変化することによる押し出し不良が発生しない。
【００２３】
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、押し出し板３３ａの開口部３３ｄを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、本体部３０の下方に形成された空間、すなわち本体部３０の下部に内側斜め方向に配設された２枚の掻き取り部３６Ａ，３６Ｂと本体部３０の下面とによって囲まれた印刷空間３５に到達する。
【００２４】
掻き取り部３６Ａ，３６Ｂは、印刷空間３５のスキージング方向の前後壁を形成する。そしてスキージヘッド１３を下降させた状態では、掻き取り部３６Ａ，３６Ｂの下端部がマスクプレート１２の表面に当接する。そして印刷動作時には、この印刷空間３５は加圧されたクリーム半田５を収容しクリーム半田５をマスクプレート１２に接触させる。
【００２５】
加圧板３２を押し下げてカートリッジ３３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は押し出し板３３ａ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の移動経路中において、クリーム半田５は多数の小さい開口部３３ｄを加圧力によって強制的に通過する。これにより、クリーム半田５に対して「こね動作」が行われてクリーム半田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。
【００２６】
スクリーン印刷においては、加圧板３２により内部のクリーム半田５が加圧され、上述のように適正粘度に改質されたクリーム半田５が印刷空間３５内に満たされた状態のスキージヘッド１３を、マスクプレート１２上で摺動させる。これにより、印刷空間３５内のペーストは掻き取り部３６Ａ，３６Ｂの間の印刷面を介してマスクプレート１２のパターン孔１２ａ内に充填される。
【００２７】
そしてスキージヘッド１３を更に移動させることにより各パターン孔１２ａ内に順次クリーム半田５が充填される。このようにして全てのパターン孔１２ａ内にクリーム半田５が充填されたならば、基板保持部２を下降させて、版離れを行わせる。すなわち、パターン孔１２ａ内のクリーム半田５は基板３とともに下降してパターン孔１２ａから分離し、これにより、基板３へのクリーム半田５のスクリーン印刷が完了する。
【００２８】
上記印刷動作において、カートリッジ３３からのクリーム半田５の押し出しが安定して行えることから、印刷空間３５内にはクリーム半田５が常に良好な状態で供給され、パターン孔１２ａ内へのクリーム半田５の充填を良好に行える。また、カートリッジ３３内のクリーム半田５は、突き出し部３３ｂによって最後まで完全に押し出され使い切られることから、クリーム半田５がカートリッジ３３内に残留することによる無駄が発生しない。
【００２９】
なお、カートリッジの構成としては、図５（ａ）に示すように、押し出し板３３ａにゴム膜などの弾性薄膜より成る袋状部材３３ｃ’を結合して、内容積が可変な容器とし、この袋状部材３３ｃ’の上部に、前述の突き出し部３３ｂを載置するようにしてもよい。この場合には、加圧板３２によって突き出し部３３ｂを介して袋状部材３３ｃ’を押圧する。そして、突き出し部３３ｂを下降端まで押し下げた状態では、突き出し部３３ｂの突部３３ｅは袋状部材３３ｃ’の弾性薄膜を介して開口部３３ｄ内に嵌合し、同様に開口部３３ｄ内に残留したクリーム半田５を押し出す。このような構成によっても、前述の実施例と同様の効果を得ることができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、ペースト貯溜容器を、ペーストを収容しペースト加圧手段によって加圧されることにより内容積が可変な容器と、この容器の底面を形成しペースト加圧手段によって加圧されたペーストが押し出される開口部が設けられた押し出し板と、前記ペースト加圧手段によって下降し下降端において開口部内に残留するペーストを突き出す突部が形成された突き出し部とで構成したので、ペーストを安定して、しかも最後まで無駄なく押し出すことができる。
【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クリーム半田のカートリッジの断面図
【図５】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のクリーム半田のカートリッジの断面図
【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
１４  印刷部
１６  シリンダ
３２  加圧板
３３  カートリッジ
３３ａ  押し出し板
３３ｂ  突き出し部
３３ｃ  蛇腹膜部材
３３ｄ  開口部
３３ｅ  突部
３５  印刷空間
【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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