(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半田ペーストが貯留された有底筒状の押出し容器と押出し用蓋体とからなり、この蓋体が押出し容器内に押し込まれることによって押出し容器の底から半田ペーストが出る半田ペースト供給用カートリッジが着脱自在とされ、
前記蓋体を押出し容器の底に向けて押圧する加圧装置と、
前記カートリッジから供給されて半田ペースト室に貯留された半田ペーストをスクリーン印刷用マスクプレートに塗布するスキージとがスキージヘッドに設けられ、
前記スキージヘッドを印刷位置とマスクプレート上方の退避位置との間で昇降させる昇降装置と、
前記スキージヘッドを前記マスクプレートに沿って水平方向に移動させる移動装置と、
これらの装置の動作を制御する制御装置とを備えたスクリーン印刷機において、
前記半田ペースト供給用カートリッジが装着された状態において、前記蓋体の前記押出し容器への固着を解除する固着解除装置と、
前記蓋体の前記押出し容器への固着を検知する固着検知装置とを備え、
前記制御装置は、前記固着検知装置により固着が検知された場合に、前記固着解除装置を動作させるものであり、
前記固着検知装置は、スクリーン印刷の対象となるプリント配線板からこのプリント配線板の上に重ねられた前記マスクプレートと前記加圧装置を支持する支持部材とを介して受ける上向きの力からなる反力を検知荷重として検出し、かつ前記検知荷重の増大分が所定値を越える場合に固着がないことを検知するものであり、
前記固着解除装置は、前記蓋体を前記押出し容器の底に向けて押圧するものであり、かつ前記固着を解除するときに、前記蓋体の固着の有無を検知するときに加える荷重より大きい押圧荷重で蓋体を押圧することを特徴とするスクリーン印刷機。
【請求項２】
前記制御装置は、前記固着解除装置を動作させた後、前記固着検知装置により前記固着の有無を検知させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のスクリーン印刷機。
【請求項３】
固着が検知されたとき操作者に報知する報知装置を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスクリーン印刷機。
【請求項４】
前記報知装置に加え、固着が検知されたときスクリーン印刷動作を停止させる報知部を備えることを特徴とする請求項３に記載のスクリーン印刷機。
【請求項５】
前記固着解除装置が前記固着を解除するときに前記蓋体を押圧する荷重は、前記スキージヘッドを前記マスクプレートに沿って移動させる印刷状態において、前記加圧装置により前記蓋体を押圧する押圧荷重より大きな荷重であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のうち何れか一つに記載のスクリーン印刷機。
【請求項６】
前記加圧装置による押圧荷重を可変とする押圧荷重可変装置を備え、
前記制御装置は押圧荷重可変装置を制御し、印刷時と固着解除時とで押圧荷重を変化させることにより、前記加圧装置、前記押圧荷重可変装置及び前記制御装置により固着解除装置を構成するようにしたことを特徴とする請求項５に記載のスクリーン印刷機。
【請求項７】
前記加圧装置をシリンダとピストンで構成し、このシリンダとピストンの内一方を前記蓋体に当接し、他方を前記スキージヘッドに支持し、シリンダに作動流体を供給することで前記蓋体を押圧するとともに、作動流体の圧力を可変とする圧力調整装置により前記押圧荷重可変装置を構成したことを特徴とする請求項６に記載のスクリーン印刷機。
【請求項８】
前記マスクプレートを前記スキージが押圧するようにするとともに、印刷時と固着解除時とで押圧荷重を変化させる荷重負荷装置を備え、
前記制御装置は、固着解除時における押圧荷重を印刷時における押圧荷重より大きくするよう荷重負荷装置を制御することを特徴とする請求項５ないし請求項７のうち何れか一つに記載のスクリーン印刷機。
【請求項９】
前記加圧装置が固着解除のために前記蓋体に加える押圧荷重は、固着解除を実施した回数が多くなるほど大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のうち何れか一つに記載のスクリーン印刷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板に半田ペーストを印刷により塗布するために用いるスクリーン印刷機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のスクリーン印刷機としては、例えば特許文献１に記載されているものがある。特許文献１に開示されたスクリーン印刷機は、プリント配線板の上に重ねられたマスクプレートにスキージで半田ペーストを塗付することによって、プリント配線板上の被半田付け部分に半田ペーストを印刷するものである。このスクリーン印刷機は、前記スキージが下端部に設けられているスキージヘッドと、このスキージヘッドを昇降させるための昇降装置と、前記スキージヘッドを水平方向に移動させるための移動装置などを備えている。
【０００３】
前記スキージヘッドには、前記スキージの上方近傍に位置するように半田ペースト室が形成されているとともに、この半田ペースト室の上に位置するようにカートリッジ取付部が形成されている。このカートリッジ取付部には、半田ペースト供給用カートリッジが着脱自在に装着されている。
前記カートリッジは、上方に向けて開口する有底筒状の押出し容器と、この押出し容器の開口部分を閉塞する蓋体とによって構成されており、内部に半田ペーストを収容している。
【０００４】
前記押出し容器は、上端部が前記開口部分とされる筒壁と、この筒壁の下端部に一体成形によって一体に形成された底板とから構成されている。前記底板には、半田ペーストが通る多数の透孔が穿設されている。前記蓋体は、前記筒壁の開口部分に摺動可能に嵌挿されており、スキージヘッドに設けられたシリンダによって前記底板に向けて押圧される。この蓋体が前記底板に向けて押圧されることによって、カートリッジ内の半田ペーストが前記透孔を通して下方の半田ペースト室に供給される。
【０００５】
半田ペースト室の上端部には、前記カートリッジから吐出された半田ペーストが通る半田入口が形成され、半田ペースト室の下端部には、下方に向けて開口する半田出口が形成されている。この半田出口は、スクリーン印刷時にマスクプレートによって覆われる。この半田出口の両側、すなわちスクリーン印刷時にスキージヘッドが移動する前側と後側とに、板状のスキージがそれぞれ設けられている。
【０００６】
この半田ペースト室内が半田ペーストによって満たされている状態で前記シリンダが前記蓋体を押圧することによって、この押圧力がカートリッジ内の半田ペーストを介して半田ペースト室内の半田ペーストに伝達され、この半田ペーストが半田出口からマスクプレート側に供給される。
【特許文献１】特開２００６−１６８０２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように構成された従来のスクリーン印刷機では、半田ペースト供給用カートリッジの蓋体が押出し容器に固着してしまうおそれがあった。このように蓋体が押出し容器に固着するのは、半田ペーストが半田微粒子と活性剤を混合して作られるため、カートリッジの長期の使用や保管中に活性剤を構成する揮発成分が揮発し、粘度が高くなり、さらに蓋体と押出し容器との間の隙間内で半田ペーストが固化し、蓋体の移動を規制するようになるからである。
【０００８】
蓋体が筒壁に固着すると、蓋体がシリンダによって押圧されても移動することができないから、半田ペーストをカートリッジ内から半田ペースト室に供給することができなくなる。従来のスクリーン印刷機では、カートリッジを使用開始から長期間使用する等により、蓋体が筒壁に固着すると、半田ペーストが不足した状態で印刷が行われてしまい、印刷不良が発生するという問題があった。
【０００９】
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、カートリッジの押出し容器に固着した蓋体を押出し容器に対して移動するように修復できるスクリーン印刷機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】
この目的を達成するために、本発明に係るスクリーン印刷機は、半田ペーストが貯留された有底筒状の押出し容器と押出し用蓋体とからなり、この蓋体が押出し容器内に押し込まれることによって押出し容器の底から半田ペーストが出る半田ペースト供給用カートリッジが着脱自在とされ、前記蓋体を押出し容器の底に向けて押圧する加圧装置と、前記カートリッジから供給されて半田ペースト室に貯留された半田ペーストをスクリーン印刷用マスクプレートに塗布するスキージとがスキージヘッドに設けられ、前記スキージヘッドを印刷位置とマスクプレート上方の退避位置との間で昇降させる昇降装置と、前記スキージヘッドを前記マスクプレートに沿って水平方向に移動させる移動装置と、これらの装置の動作を制御する制御装置とを備えたスクリーン印刷機において、前記半田ペースト供給用カートリッジが装着された状態において、前記蓋体の前記押出し容器への固着を解除する固着解除装置と、前記蓋体の前記押出し容器への固着を検知する固着検知装置とを備え、前記制御装置は、前記固着検知装置により固着が検知された場合に、前記固着解除装置を動作させるものであり、前記固着検知装置は、スクリーン印刷の対象となるプリント配線板からこのプリント配線板の上に重ねられた前記マスクプレートと前記加圧装置を支持する支持部材とを介して受ける上向きの力からなる反力を検知荷重として検出し、かつ前記検知荷重の増大分が所定値を越える場合に固着がないことを検知するものであり、前記固着解除装置は、前記蓋体を前記押出し容器の底に向けて押圧するものであり、かつ前記固着を解除するときに、前記蓋体の固着の有無を検知するときに加える荷重より大きい押圧荷重で蓋体を押圧するものである。
【００１１】
本発明は、前記発明において、前記制御装置は、前記固着解除装置を動作させた後、前記固着検知装置により前記固着の有無を検知させるようにしたものである。
【００１２】
本発明は、前記発明において、固着が検知されたとき操作者に報知する報知装置を備えるものである。
本発明は、前記発明において、前記報知装置に加え、固着が検知されたときスクリーン印刷動作を停止させる報知部を備えるものである。
【００１３】
本発明は、前記発明において、前記固着解除装置が前記固着を解除するときに前記蓋体を押圧する荷重を、前記スキージヘッドを前記マスクプレートに沿って移動させる印刷状態において、前記加圧装置により前記蓋体を押圧する押圧荷重より大きな荷重としたものである。
【００１４】
本発明は、前記発明において、前記加圧装置による押圧荷重を可変とする押圧荷重可変装置を備え、前記制御装置は押圧荷重可変装置を制御し、印刷時と固着解除時とで押圧荷重を変化させることにより、前記加圧装置、前記押圧荷重可変装置及び前記制御装置により固着解除装置を構成するようにしたものである。
【００１５】
本発明は、前記発明において、前記加圧装置をシリンダとピストンで構成し、このシリンダとピストンの内一方を前記蓋体に当接し、他方を前記スキージヘッドに支持し、シリンダに作動流体を供給することで前記蓋体を押圧するとともに、作動流体の圧力を可変とする圧力調整装置により前記押圧荷重可変装置を構成したものである。
【００１６】
本発明は、前記発明において、前記マスクプレートを前記スキージが押圧するようにするとともに、印刷時と固着解除時とで押圧荷重を変化させる荷重負荷装置を備え、前記制御装置は、固着解除時における押圧荷重を印刷時における押圧荷重より大きくするよう荷重負荷装置を制御するものである。
本発明は、前記発明において、前記加圧装置が固着解除のために前記蓋体に加える押圧荷重は、固着解除を実施した回数が多くなるほど大きくなるように設定されているものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、カートリッジの蓋体が押出し容器に固着している場合、この蓋体の固着を固着解除装置が解除する。したがって、本発明によれば、カートリッジの蓋体の固着に起因して印刷不良が発生するのを防ぐことが可能なスクリーン印刷機を提供することができる。
【００１８】
また、本発明は、蓋体の押出し容器への固着を検知する固着検知装置を備えているから、蓋体が押出し容器に固着しているときのみに固着解除装置によって固着が解除される。このため、本発明によれば、固着解除装置が必要に応じて動作するから、スクリーン印刷の能率を高く保ちながら、蓋体の押出し容器への固着を確実に解除することができる。
【００１９】
固着解除装置を動作させた後、前記固着検知装置により前記固着の有無を検知させる発明によれば、固着解除装置が固着状態を解除する動作を行っているにもかかわらず固着状態が解除されていないような場合、これを固着検知装置によって検知することができる。このため、この発明によれば、固着状態が未解除の状態でスクリーン印刷を行うのを防ぐことができる。
【００２０】
固着が検知されたとき操作者に報知する報知装置を備えた発明によれば、カートリッジの蓋体が押出し容器に固着している場合、報知装置によって操作者に蓋体が押出し容器に固着していることを知らせることができる。
【００２１】
固着が検知されたときスクリーン印刷動作を停止させる報知部を備えた発明によれば、蓋体の押出し容器への固着に起因して印刷不良が発生するのを確実に防ぐことができる。
【００２２】
前記固着解除装置が蓋体を押圧する荷重を、印刷時に加圧装置が蓋体を押す押圧荷重より大きくする発明によれば、蓋体が押出し容器に固着している状態を解除し易くなる。
【００２３】
前記加圧装置による押圧荷重を可変とする押圧荷重可変装置を備えた発明によれば、前記押圧荷重を印刷時と固着解除時との両方においてそれぞれ最適な大きさに設定することができる。したがって、この発明によれば、一つの加圧装置で印刷時における蓋体の押圧と、固着状態を解除するときにおける蓋体の押圧とを行うことができるから、専ら蓋体の固着状態を解除するための装置を装備する場合に比べて部品数を低減し、装置のコストダウンを図ることができる。
【００２４】
加圧装置をシリンダとピストンで構成して圧力調整装置で押圧荷重可変装置を構成した発明によれば、固着解除装置を簡単な構造で実現することができる。
【００２５】
マスクプレートを前記スキージが押圧するようにするとともに、印刷時と固着解除時とで押圧荷重を変化させる荷重負荷装置を備え、固着解除時における押圧荷重を印刷時における押圧荷重より大きくするよう前記荷重負荷装置を制御する発明によれば、固着解除された瞬間に固着解除用の大きさの荷重が作用したままであっても、スキージの先端から半田ペーストがマスクプレート上に流出することがない。このため、一つの昇降装置で印刷時と固着解除時とにおいてそれぞれ適正な前記押圧荷重を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
（第１の実施例）
以下、本発明に係るスクリーン印刷機の一実施例を図１〜図９によって詳細に説明する。
図１は本発明に係るスクリーン印刷機の正面図、図２は要部の構成を示す断面図、図３は昇降装置の構成を示す斜視図、図４はスキージヘッドの下端部の構成を示す斜視図、図５は本発明に係るスクリーン印刷機の構成を示すブロック図である。
図６〜図９は本発明に係るスクリーン印刷機の動作を説明するためのフローチャートで、図６は印刷工程の全体の動作を示し、図７は固着状態の有無をチェックするときの動作を示し、図８は固着状態を解除するときの動作を示し、図９は印刷時の動作を示す。
【００２７】
これらの図において、符号１で示すものは、この実施例によるスクリーン印刷機である。このスクリーン印刷機１は、図１に示すように、基台２と、この基台２の上であって図１における左右方向（以下、この方向を単にＸ方向という）の端部に設けられた搬入用コンベア３および搬出用コンベア４と、これら両コンベア３，４の間に位置するように基台２上に設けられた印刷ステージ５と、この印刷ステージ５の上方で略水平に延在するマスクプレート６と、このマスクプレート６の上方に位置するスキージユニット７などを備えている。
【００２８】
前記搬入用コンベア３と搬出用コンベア４とは、プリント配線板８を図１において右側から左側へ搬送するように構成されている。搬入用コンベア３は、スクリーン印刷の前工程を実施する装置（図示せず）から搬出されたプリント配線板８を後述する印刷ステージ５のメインコンベア１１に搬送する。搬出用コンベア４は、印刷ステージ５上で半田ペーストのスクリーン印刷が終了したプリント配線板８を後工程の装置（図示せず）に搬出する。
【００２９】
前記印刷ステージ５は、基台２上に固定された固定テーブル１２と、この固定テーブル１２の上で図１の紙面と直交する前後方向（以下、この方向を単にＹ方向という）に移動するＹ軸テーブル１３と、このＹ軸テーブル１３の上でＸ方向に移動するＸ軸テーブル１４と、このＸ軸テーブル１４の上で上下方向（以下、この方向を単にＺ方向という）の軸線回りに回動するＲ軸テーブル１５と、このＲ軸テーブル１５の上で昇降する昇降テーブル１６と、この昇降テーブル１６に設けられた前記メインコンベア１１、ピンユニット１７およびクランプユニット１８などを備えている。
【００３０】
前記メインコンベア１１は、図１に示すように、前記搬入・搬出用コンベア３，４と同じ高さに位置している状態で搬入用コンベア４からプリント配線板８を搬入したり、搬出用コンベア４にプリント配線板８を搬出する。
前記ピンユニット１７は、メインコンベア１１の上に搬送されてきたプリント配線板８を多数のピン１７ａよって下方から支承するものである。
【００３１】
前記クランプユニット１８は、前記ピンユニット１７によって支えられたプリント配線板８を昇降テーブル１６に対して移動することがないようにクランプするものである。
前記Ｙ軸テーブル１３とＸ軸テーブル１４とは、前記クランプユニット１８によって昇降テーブル１６に対して固定されたプリント配線板８をマスクプレート６の下方の所定位置に移動させるものである。Ｙ軸テーブル１３は、固定テーブル１２上のボールねじユニット１９によって駆動し、Ｘ軸テーブル１４は、Ｙ軸テーブル１３上のボールねじユニット２０によって駆動する。前記Ｒ軸テーブル１５は、Ｙ軸テーブル１３に設けられた回転ユニット２１によって回転する。
【００３２】
前記昇降テーブル１６は、プリント配線板８をマスクプレート６に下方から重ね合わせるためのもので、Ｒ軸テーブル１５上のボールねじユニット２２によって駆動する。
プリント配線板８のマスクプレート６に対するＸ方向、Ｙ方向の位置およびＺ方向の軸線回りの角度は、プリント配線板８を上方から基板撮像カメラ２３で撮像することによって検出し、Ｙ軸テーブル１３、Ｘ軸テーブル１４およびＲ軸テーブル１５を動作させることによってマスクプレート６と一致させる。
前記マスクプレート６は、薄板状に形成されており、図１に示すように、Ｘ方向の両端部が基台２に支持されている。マスクプレート６の基台２に対する位置は、マスク撮像カメラ２４（図５参照）によってマスクプレート６を撮像することによって検出する。
【００３３】
なお、このマスクプレート６へのプリント配線板８の位置合わせは、基板撮像カメラ２３で撮像した位置合わせマークと、マスク撮像カメラ２４で撮像したマスクプレート６の位置合わせマークとが一致するように昇降テーブル１６の位置制御を実施することで行う。
【００３４】
前記スキージユニット７は、図１に示すように、基台２の上方においてＸ方向に延在する水平フレーム３１に取付けられている。この水平フレーム３１は、Ｘ方向両側において基台に支持されたＹ方向フレーム部材３４に取付けられたレール３４ａ（図２参照）に、Ｙ方向へ移動自在に支持されている。また、この水平フレーム３１は、図２に示すように、Ｙ方向に延びるボールねじ軸３２を有するボールねじユニット３３によって駆動する。このボールねじ軸３２は、前記Ｙ方向フレーム部材３４に回転自在に支持されている。このボールねじ軸３２の一端部にヘッドＹ軸モータ３５が接続されている。前記水平フレーム３１には、前記ボールねじ軸３２が螺合するボールねじナット３６が取付けられている。
【００３５】
前記ボールねじユニット３３による駆動によって水平フレーム３１がＹ方向に移動することによって、水平フレーム３１に支持されているスキージユニット７がマスクプレート６に沿ってＹ方向に移動する。この実施例においては、前記水平フレーム３１と前記ボールねじユニット３３とによって、本発明でいう移動装置３７が構成されている。
【００３６】
スキージユニット７は、図２〜図４に示すように、前記水平フレーム３１に取付けられた本体フレーム４１と、この本体フレーム４１に昇降自在に支持されたスキージヘッド４２と、このスキージヘッド４２を本体フレーム４１に対して昇降させる昇降装置４３（図３参照）などによって構成されている。
前記本体フレーム４１は、図３に示すように、Ｘ方向とＺ方向とに延在する板状に形成されている。この本体フレーム４１の下端部であってＸ方向の両端部には、後述するスキージヘッド４２の重量を支えるための第１の圧縮コイルばね４４が立設されている。これらの第１の圧縮コイルばね４４は、本体フレーム４１の下端部に突設された取付座４５に、ここから上方へ延びるように取付けられている。
【００３７】
本体フレーム４１における前記第１の圧縮コイルばね４４，４４の間には、スキージヘッド４２をＺ方向に移動自在に支持するための一対の第１のガイドレール４６が取付けられている。これらの第１のガイドレール４６，４６には、複数のスライダ４７を介してスキージヘッド４２の支持板４８がＺ方向に移動自在に支持されている。この支持板４８の上端部であってＸ方向の両端部には、前記第１の圧縮コイルばね４４の上に載置される受圧部材４９が取付けられている。この受圧部材４９を第１の圧縮コイルばね４４の上に載置することにより、支持板４８を有するスキージヘッド４２の全重量が第１の圧縮コイルばね４４によって支えられる。
本体フレーム４１における前記一対の第１のガイドレール４６，４６の間には、後述する昇降装置４３の昇降部材５１をＺ方向に移動自在に支持するための第２のガイドレール５２が取付けられている。
【００３８】
昇降装置４３は、図３に示すように、本体フレーム４１におけるＸ方向の中央部にＺ方向に延びる状態で回転自在に支持されたボールねじ軸５３と、このボールねじ軸５３の上端部にベルト５４を介して接続されたヘッド昇降用モータ５５と、前記ボールねじ軸５３が螺合するボールねじナット５６を有する前記昇降部材５１とによって構成されている。この実施例においては、この昇降装置４３と後述する制御装置とによって、請求項８記載の発明でいう荷重負荷装置が構成されている。
前記ヘッド昇降用モータ５５は、本体フレーム４１におけるＸ方向の一端部であって前記第１の圧縮コイルばね４４より外側に取付けられている。
【００３９】
前記ボールねじナット５６は、昇降部材５１におけるＸ方向の中央部に取付けられている。この昇降部材５１は、前記ヘッド昇降用モータ５５に近接するＸ方向の一端部にスライダ５７が取付けられており、このスライダ５７を介して前記第２のガイドレール５２に上下方向へ移動自在に支持されている。
昇降部材５１におけるＸ方向の他端部には、スキージヘッド４２を前記第１の圧縮コイルばね４４の弾発力に抗して下方に押すための押圧子５８が設けられている。この押圧子５８は、前記支持板４８の下端部に突設された受圧板５９と上方から見て重なるように位置付けられている。
【００４０】
前記押圧子５８と前記受圧板５９との間には、第２の圧縮コイルばね６０が弾装されている。すなわち、ヘッド昇降用モータ５５の駆動によりボールねじ軸５３を回転駆動し、ボールねじナット５６を介して昇降部材５１に下向きの力が加えられた場合、この力は、前記押圧子５８、第２の圧縮コイルばね６０および受圧板５９を介して前記支持板４８に伝達される。そして、この下向きの力が前記２本の第１の圧縮コイルばね４４の弾発力より大きくなったときに支持板４８を有するスキージヘッド４２の全体が下方へ移動する。
昇降装置４３は、図２に示すように、スキージヘッド４２の後述するスキージ６１がマスクプレート６に接触する印刷位置と、スキージ６１がマスクプレート６から上方に離間する退避位置との間でスキージヘッド４２を昇降させることができるように構成されている。
【００４１】
前記スキージヘッド４２は、図２および図４に示すように、前記支持板４８と、この支持板４８の上端部に装置の前方（図２においては左方）へ向けて突設された取付部材６２と、この取付部材６２にロードセル６３を介して取付けられた支持部材６４と、この支持部材６４の下端部に設けられたカートリッジホルダ６５と、このカートリッジホルダ６５の下端部に取付けられた前記一対のスキージ６１，６１と、前記支持部材６４の前部に取付けられたエアシリンダ６６などによって構成されている。
【００４２】
前記ロードセル６３は、ひずみゲージ式のもので、ヘッド昇降用モータ５５の駆動により第１の圧縮コイルばね４４の弾発力に抗し、第２の圧縮コイルばね６０を介して取付部材６２から加えられる下向きの力の大きさを検出できるものが用いられている。なお、後述するように、エアシリンダ６６がオンになっていない状態においては、このロードセル６３によって、基板８からマスクプレート６、スキージ６１、及び支持部材６４を介して加えられる大きさが同じで上向きの反力が検出可能である。以下、このロードセル６３によって検出される前記反力をロードセル検知荷重という。
【００４３】
このロードセル６３は、後述する制御装置７１（図５参照）に接続されており、ロードセル検知荷重を信号にして制御装置７１に送る。この実施例においては、このロードセル６３と後述する制御装置７１とによって本発明でいう固着検知装置が構成されている。
前記支持部材６４は、複数の部材を組合わせることによって形成されており、前記支持板４８の前方で上下方向に延在するように前記ロードセル６３に取付けられている。
【００４４】
カートリッジホルダ６５は、半田ペースト７２（図２参照）を供給するためのカートリッジ７３を保持するとともに、半田ペースト７２を一時的に貯留するためのもので、カートリッジ７３が装填されるカートリッジ取付部７４と、このカートリッジ取付部７４の下に形成された半田ペースト室７５とから構成されている。カートリッジ取付部７４は、上方に向けて開口する角筒状であって、カートリッジ７３が着脱自在に嵌合できるように形成されている。
【００４５】
カートリッジ７３は、図２に示すように、上方に向けて開口する有底筒状の押出し容器８１と、この押出し容器８１の上端部の開口部分を閉塞する押出し用蓋体８２とから構成されており、内部に半田ペースト７２が貯留されている。前記押出し容器８１は、プラスチックによって形成されており、平面視においてＸ方向に長い長円状を呈する筒壁８１ａと、この筒壁８１ａの下端部に一体成形によって一体に形成された底板８１ｂとから構成されている。前記底板８１ｂには、半田ペースト７２が吐出される多数の透孔８１ｃが穿設されている。
【００４６】
前記蓋体８２は、前記筒壁８１ａのＸ方向に長い長円状形状の開口部分に摺動可能に嵌挿されており、後述するエアシリンダ６６によって下方へ押圧される。この蓋体８２が下方へ押圧されることにより、この蓋体８２がピストンとして機能し、カートリッジ７３内の半田ペースト７２が前記透孔８１ｃを通して半田ペースト室７５内に吐出される。
【００４７】
前記半田ペースト室７５は、前記カートリッジ７３から吐出された半田ペースト７２を一時的に貯留するためにあり、図２に示すように、前記カートリッジ取付部７４の底から下方に延びるように形成されている。この実施例による半田ペースト室７５は、図４に示すように、前記カートリッジ取付部７４からＸ方向の両側に突出するハウジング８３の内部に形成されている。この半田ペースト室７５の底は、後述するスキージ６１によって構成されている。
【００４８】
スキージ６１は、この実施例では前記ハウジング８３のＸ方向の一端部から他端部まで延在する金属製の板によって形成されている。スキージ６１，６１は、図２に示すように、カートリッジホルダ６５の下端部であってＹ方向の一端側と他端側とに、互いに離間するように設けられている。また、これらのスキージ６１は、下方に向かうにしたがって漸次他方のスキージ６１に近接するように傾斜している。このようにスキージ６１がカートリッジホルダ６５に取付けられていることによって、これらのスキージ６１どうしの間に半田ペースト室７５の半田出口８４が形成されている。
【００４９】
前記エアシリンダ６６は、図２に示すように、シリンダ６６ａとピストン６６ｂとを備え、ピストン６６ｂを有するピストンロッド８５が前記蓋体８２を上方から押圧するように支持部材６４の前部に取付けられている。この実施例においては、図４に示すように、２個のエアシリンダ６６，６６がＸ方向に間隔をおいて設けられている。これらのエアシリンダ６６，６６の２本のピストンロッド８５，８５の下端には平面視長円状の加圧板８５ａが固着されている。すなわち、これらのエアシリンダ６６，６６が伸長（簡便表現であり、エアシリンダ６６，６６の各シリンダに対してピストンロッド８５，８５が伸長と同意）することによって、カートリッジ７３の蓋体８２が下方へ押圧される。これらのエアシリンダ６６によって、本発明でいう加圧装置が構成されている。すなわち、この実施例においては、空気を作動流体とするシリンダを使用している。
【００５０】
これらのエアシリンダ６６に供給する空気を通す空気通路（図示せず）には、エアシリンダ６６が蓋体８２を押圧するときの押圧力の大きさを制御するために、エアシリンダ６６に供給される空気の圧力を変化させる電空レギュレータ８６（図５参照）が設けられている。この電空レギュレータ８６も後述する制御装置７１に接続されており、制御装置７１によって動作が制御される。この実施例においては、この電空レギュレータ８６によって、請求項６記載の発明でいう押圧荷重可変装置が構成されるとともに、請求項７記載の発明でいう圧力調整装置が構成されている。また、この実施例においては、前記エアシリンダ６６と、電空レギュレータ８６と、後述する制御装置７１とによって、本発明でいう固着解除装置が構成されている。
【００５１】
制御装置７１は、スクリーン印刷機１の上述した各装置の動作を制御するためのもので、図５に示すように、演算処理部９１、印刷プログラム記憶部９２、データ記憶部９３、モータ制御部９４、ＯＮ／ＯＦＦ制御部９５、加圧制御部９６、センサデータ入力部９７、画像処理部９８、外部入出力部９９、報知部１００などを備えている。
【００５２】
前記演算処理部９１は、後述する演算を行うとともに、制御装置７１の上述した各部を連係させて印刷プログラム等の各種プログラムを実行する。
印刷プログラム記憶部９２は、後述する各種プログラムを記憶させたメモリによって構成されている。各種プログラムとは、例えば図６に示した印刷工程の全体の動作手順や、図７に示した固着状態の有無をチェックするときの動作手順、図８に示した固着状態を解除するときの動作手順、図９に示した印刷時の動作手順などである。
【００５３】
データ記憶部９３は、後述するプログラムを実施する上で必要な初期値や、各種の設定値などを記憶させたメモリによって構成されている。
モータ制御部９４は、スクリーン印刷機１に設けられている各種のモータの動作を制御する。各種のモータとは、印刷ステージ５のＸ軸テーブル１４、Ｙ軸テーブル１３、Ｒ軸テーブル１５、昇降テーブル１６などを駆動するための４個のモータ１０１〜１０４（図５参照）と、搬入用コンベア駆動装置１０５のモータ、搬出用コンベア駆動装置１０６のモータ、メインコンベア駆動装置１０７のモータ、ヘッド昇降用モータ５５およびヘッドＹ軸モータ３５などである。
【００５４】
ＯＮ／ＯＦＦ制御部９５は、前記印刷ステージ５のクランプユニット１８やピンユニット１７に設けられているソレノイドのＯＮ／ＯＦＦや、前記エアシリンダ６６に接続された空気通路に設けられている電磁弁１０８の開閉などを切り換える。
加圧制御部９６は、エアシリンダ６６が所定の押圧力で蓋体８２を押圧するように前記電空レギュレータ８６の動作を制御する。
【００５５】
加圧制御部９６は、印刷中にカートリッジ７３内から透孔８１ｃを介して半田ペースト室７５内の半田ペーストを加圧するため、エアシリンダ６６が相対的に小さい押圧力で蓋体８２を押圧するように電空レギュレータ８６を制御する。加圧制御部９６は、カートリッジ７３において蓋体８２が開口部分に固着した場合にこの固着を解除するため、エアシリンダ６６が相対的に大きい押圧力で蓋体８２を押圧するように電空レギュレータ８６を制御する。
センサデータ入力部９７は、前記ロードセル６３から送出された信号に基づいて力の大きさを測定したり、その他のセンサ、例えば搬入・搬出用コンベア３，４やメインコンベア１１などに設けられている他のセンサ１１１の状態に基づいて各種の情報を検出する。
【００５６】
画像処理部９８は、基板撮像カメラ２３やマスク撮像カメラ２４から送られた画像データに画像処理を施して所定の情報を得る。
外部入出力部９９は、スクリーン印刷機１の動作状態を表示するための表示ユニット１１２と、操作者が各種のデータを入力するための入力装置１１３とが接続されている。この外部入出力部９９は、後述する異常時においては、操作者が異常状態を視認できるように表示ユニット１１２に異常内容を表示させる。
【００５７】
報知部１００は、スクリーン印刷機１に設けられている報知装置１１４を作動させる。この実施例による報知装置１１４は、警報灯によって構成されている。この警告灯は、黄色で点滅するものと、赤色で点滅するものとが用いられている。なお、報知装置１１４としては、画面表示を警告画面とすることができるＣＲＤや液晶ディスプレイ等の表示装置や、ブザーによって構成することができるし、警告灯や表示装置等の視認性のものとブザー等の音声式のものとの両方によって構成することもできる。
【００５８】
次に、この実施例によるスクリーン印刷機１の動作を図６〜図９に示すフローチャートによって説明する。この動作説明を行うに当たっては、前記制御装置７１のさらに詳細な説明と併せて行う。ここでは、スキージヘッド４２にカートリッジ７３が装填され、かつ半田ペースト室７５内が半田ペースト７２で満たされている状態であると想定して説明する。
【００５９】
この実施例によるスクリーン印刷機１によりスクリーン印刷を行うに当たっては、先ず、図６に示したフローチャートのステップＳ６０１において初期設定が行われる。この初期設定としては、スクリーン印刷を行うプリント配線板８の予定印刷枚数Ｎ１と、後述する固着状態を解除する動作を行い得る回数の上限とする最大実施回数Ａ０と、印刷開始時の荷重Ｂ１および固着状態を解除するときの荷重Ｂ３と、固着状態の有無を判断するための判断基準値Ｂと、印刷中蓋体８２を押圧し続けるためのエアシリンダ６６への供給空気圧力Ｃ１（固着状態をチェックする場合にも印刷中と同じ供給空気圧力Ｃ１とする）と、固着状態を解除するときのエアシリンダ６６への供給空気圧力Ｃ２とである。これらの供給空気圧力Ｃ１，Ｃ２がエアシリンダ６６に供給されることによりエアシリンダ６６に発生する力、すなわちエアシリンダ６６が蓋体８２を押す力が本発明でいう押圧荷重になる。
【００６０】
前記荷重Ｂ１，Ｂ３は、ロードセル６３によって検出する荷重である。前記荷重Ｂ１には、印刷中スキージ６１がプリント配線板８により支持されマスクプレート６を押圧する印圧荷重より僅かに大きな荷重としての適正値が設定される。また、初期設定時に印刷済みプリント配線板８の枚数を示すＮを０に設定し、固着状態を解除するために行う動作の回数を示すＡを０に設定する。
初期設定が終了した後、ステップＳ６０２において、現在の印刷枚数Ｎが予定印刷枚数Ｎ１より少ないか否かを判別する。ここでＮＯと判定された場合、すなわち印刷枚数Ｎが予定印刷枚数Ｎ１に達した場合、制御装置７１は、印刷動作を終了させてスクリーン印刷機１を停止させる（ステップＳ６０３）。
【００６１】
現在の印刷枚数Ｎが予定印刷枚数Ｎ１より少ない場合は、ステップＳ６０４において、プリント配線板８を印刷可能位置に位置決めする。ここでは、搬入用コンベア３によるプリント配線板８の印刷ステージ５上への搬入、クランプユニット１８によるプリント配線板８のクランプ、基板撮像カメラ２３による撮像、昇降テーブル１６が上昇し両コンベア３，４の位置から離れた時点から、上昇途中におけるＸ軸，Ｙ軸、Ｒ軸テーブル１３，１４，１５によるプリント配線板８の位置決め、さらに昇降テーブル１６が上昇してプリント配線板８のマスクプレート６への重ね合わせなどが行われる。
【００６２】
このようにプリント配線板８をマスクプレート６に重ね合わせた後、ステップＳ６０５において、昇降装置４３によってスキージヘッド４２を下降させる。スキージヘッド４２が下降することにより、スキージ６１がマスクプレート６に上方から接触する。この状態でさらに昇降装置４３がスキージヘッド４２を下方へ付勢することによって、スキージヘッド４２は、マスクプレート６から上向きの力からなる反力を受けるようになる。この反力は、ロードセル６３によって検出される。
【００６３】
制御装置７１は、このステップＳ６０５において、ロードセル６３によって検出された前記ロードセル検知荷重が印刷開始時の荷重Ｂ１に達したときに昇降装置４３を停止させる。このとき、第１の圧縮コイルばね４４及び第２の圧縮コイルばね６０の収縮により、所望の印圧荷重より僅かに大きい荷重Ｂ１が発生しているのであり、この荷重Ｂ１を保持するために、昇降部材５１およびボールねじナット５６の上下方向位置が保持され、この保持のため、ボールねじナット５６に嵌合するボールねじ軸５３の回転方向位置が保持される。ボールねじ軸５３の回転方向位置はベルト５４を介してヘッド昇降用モータ５５により保持される。なお、ロードセル６３の検知荷重Ｂ１は前記センサデータ入力部９７が測定し、昇降装置４３の動作はモータ制御部９４が制御する。すなわち、この実施例においては、前記モータ制御部９４と前記センサデータ入力部９７とによって本発明でいう昇降制御部が構成されている。
【００６４】
次に、ステップＳ６０６において、現在のスクリーン印刷機１の状態が後述する所定条件に一致しているか否かを判別する。この所定条件とは、例えば現在の印刷枚数Ｎが予め定めた所定の枚数である、カートリッジ交換後の初回の印刷である、カートリッジ７３の使用開始からの経過時間が予め定めた時間に達している、などカートリッジ７３の蓋体８２の開口部分への固着の可能性がある、あるいは固着確認が必要とされる状態のことである。これらの条件のうち少なくとも一つが所定条件として設定してある。
【００６５】
スクリーン印刷機１の現在の状態が前記所定条件と一致する場合、ステップＳ６０７に進んで後述するように固着状態の有無のチェックを行い、一致しない場合には、ステップＳ６０８に進んで後述するように印刷を行う。図６に示すフローチャートのステップＳ６０７においては、固着状態の有無のチェックを行うことを単に「固着チェック」と記載してある。
固着状態の有無のチェックは、図７に示すように行われる。固着状態の有無のチェックを行うためには、先ず、ステップＳ７０１に示すように、エアシリンダ６６（加圧用シリンダ）をその加圧圧力がＣ１になるように動作させる。このときの加圧圧力Ｃ１は、エアシリンダ６６が相対的に小さい押圧力で蓋体８２を押圧するように加圧制御部９６によって設定される。
【００６６】
エアシリンダ６６によってカートリッジ７３の蓋体８２が押圧されると、蓋体８２が押出し容器８１に固着していない場合、半田ペースト７２がカートリッジ７３内から半田ペースト室７５に吐出され、半田ペースト室７５内の半田ペースト７２の圧力が増大する。このように圧力が増大すると、この圧力によってスキージヘッド４２が上方に付勢されるために、実質的に上述した反力の大きさが増大することになり、ロードセル検知荷重が増大する。
【００６７】
なお、エアシリンダ６６の作動において、ヘッド昇降用モータ５５の位置は停止保持され、昇降部材５１の上下方向位置も保持したままであるが、支持板４８が上昇して第１の圧縮コイルばね４４及び第２の圧縮コイルばね６０の収縮状態が変化し、ロードセル検知荷重が増大する。この時のロードセル検知荷重は、スキージ６１によるマスクプレート６からの反力と半田出口８４における半田ペースト圧力によるマスクプレート６押圧力に対する反力の和となる。半田出口８４における半田ペースト圧力に基づく反力は、スキージ６１における反力に比べて小さく、支持板４８の上昇量は僅かなものとなる。支持板４８の上昇によりスキージ６１の撓み量が変化し、マスクプレート６からの反力はＢ１から僅かに減少する。厳密に言えばＢ１から僅かに減少するこの反力が印圧荷重となる。
【００６８】
制御装置７１は、上述したようにエアシリンダ６６を動作させた後、ステップＳ７０２において、ロードセル６３によって現在のロードセル検知荷重Ｂ２を測定し、このロードセル検知荷重Ｂ２から前記印刷開始時のロードセル６３の検知荷重Ｂ１を減算してその値を差分荷重Ｂとする。前記ロードセル検知荷重Ｂ２によって、検出値が構成されている。ロードセル検知荷重Ｂ２の測定はセンサデータ入力部９７が行う。また、差分荷重Ｂを求めるＢ２−Ｂ１の演算と、後述するステップＳ７０３における数値の比較とは、演算処理部９１が行う。
【００６９】
次に、制御装置７１は、ステップＳ７０３において、前記差分荷重Ｂが予め定めた判定荷重Ｂ０より大きいか否かを判別する。固着がないときは荷重Ｂ２は荷重Ｂ１より大きくなる一方、完全に固着する場合は荷重Ｂ２と荷重Ｂ１は同一となる。僅かに固着している場合は、荷重Ｂ２は荷重Ｂ１より僅かに大きくなる。固着と判定する基準をどこに置くかにより判定荷重Ｂ０が変化することになる。この判定荷重Ｂ０は、例えば、０としたり、実験等により求めた値とすることができる。実験等により判定荷重Ｂ０を求めるに当たっては、カートリッジ７３から半田ペースト７２が必要量だけ吐出されたときに検出したロードセル６３の検知荷重と、印刷開始時のロードセル６３の検知荷重Ｂとの差とすることができる。前記荷重Ｂが本発明でいう検出値を構成し、判定荷重Ｂ０が本発明でいう判定値を構成している。
【００７０】
前記ステップＳ７０１において、カートリッジ７３の蓋体８２が押出し容器８１内に挿入されて必要量の半田ペースト７２がカートリッジ７３から吐出された場合、言い換えれば蓋体８２が押出し容器８１に固着していない場合は、ロードセル検知荷重Ｂ２は印刷開始時のロードセル６３の検知荷重Ｂ１より大きくなる。この場合、ステップＳ７０３でＹＥＳと判定され、ステップＳ７０４に進む。一方、蓋体８２が押出し容器８１に固着していた場合には、カートリッジ７３から半田ペースト７２が吐出されることがなく、スキージヘッド４２が上方に付勢されることもないから、ロードセル検知荷重Ｂ２と印刷開始時の荷重Ｂ１とは等しくなるか、差の差分荷重Ｂは判定荷重Ｂ０より小さくなる。この場合、ステップＳ７０３においてＮＯと判定され、ステップＳ７０５に進む。
【００７１】
ステップＳ７０４においては、固着の有無を示す変数Ｆに、固着していないことを示す０が代入される。ステップＳ７０５においては、前記変数Ｆに、固着していることを示す１が代入される。
このように変数Ｆに０または１が代入されることによって固着チェックが終了し、ステップ７０６においてエアシリンダ６６による加圧を止め、その後図６に示すフローチャートのステップＳ６０９に進む。
【００７２】
図６のステップＳ６０９においては、蓋体８２の固着があるか否かを判別する。蓋体８２が押出し容器８１に固着している場合、すなわち前記変数Ｆ＝１である場合は、ステップＳ６１０に進む。ステップＳ６１０においては、後述する固着状態を解除するための動作を実施した回数Ａが前記最大実施回数（固着状態を解除する動作の回数の上限）Ａ０より小さいか否かを判別する。一方、蓋体８２が押出し容器８１に固着していない場合、すなわちＦ＝０である場合には、ステップＳ６０８に進み、後述する印刷を行う。
【００７３】
ステップＳ６１０において、固着状態を解除するための動作を実施した回数Ａが前記最大実施回数Ａ０に達していると判定された場合は、ステップＳ６１１に進み、報知部１００が報知装置１１４を動作させるとともに、スクリーン印刷機１を停止させる。この場合の報知装置１１４による警報は、赤色の警告灯を点滅させることによって行う。また、このときには、表示ユニット１１２に蓋体が固着していることが表示される。前記ステップＳ６１０において、固着状態を解除するための動作を実施した回数Ａが前記最大実施回数Ａ０より少ない場合は、ステップ６１２に進み、後述するように固着状態を解除する動作が行われる。図６に示すフローチャートのステップＳ６１２においては、固着状態を解除することを単に「固着解除」と記載してある。
【００７４】
なお、ステップＳ６１１に進んだ場合、作業者はカートリッジ７３を固着のない良品と交換し、再起動スイッチを押すことになる。再起動スイッチがオンされるとステップＳ６０７からフローチャートの実施が再開される。これにより印刷不良基板の発生が防止される。また、このフローチャートにおいてステップＳ６１０，Ｓ６１２を省略する場合には、ステップＳ６０９で固着があると判断されるとステップＳ６１１に進み、直ちに警報が実施されるとともに、スクリーン印刷機１が停止される。
【００７５】
固着状態の解除動作は、図８に示すように行われる。固着状態の解除を行うためには、先ずステップＳ８０１において、スキージヘッド４２をロードセル検知荷重がＢ３になる位置まで昇降装置４３によって下降させる。この実施例においては、前記ロードセル検知荷重Ｂ３は、固着がない場合のロードセル検知荷重Ｂ２より大きな値となるよう設定され、さらに固着状態の解除動作を実施した回数Ａが多くなるほど大きくなるように設定されている。
【００７６】
次に、ステップＳ８０２において、エアシリンダ６６に加圧圧力Ｃ２を作用させることで蓋体８２を押圧させ、この押圧状態が所定時間経過した後にエアシリンダ６６による加圧を止める。前記加圧圧力Ｃ２は、上述した固着状態の有無のチェックを行うときの加圧圧力Ｃ１より大きくなるように設定されている。この実施例においては、前記加圧圧力Ｃ２は、固着解除を実施した回数Ａが多くなるほど大きくなるように設定されている。このステップＳ８０２を実施するときは、前記報知部１００は黄色の警告灯を点滅させる。
【００７７】
このようにエアシリンダ６６により相対的に大きな加圧圧力Ｃ２で繰り返し蓋体８２が押圧されることによって、多くの場合において、蓋体８２が押出し容器８１に対して移動できるようになり、蓋体８２の固着状態を解消することができる。
エアシリンダ６６の加圧圧力Ｃ２による蓋体８２の押圧と、所定時間の保持とは、予め定めた回数Ｍだけ繰り返し行う。この回数Ｍも前記回数Ａが多くなるほど大きくなるように設定することができる。
【００７８】
前記押圧と所定時間の保持とがＭ回繰り返された後、制御装置７１は、ステップＳ８０３に示すように、スキージヘッド４２をロードセル検知荷重が荷重Ｂ３より小さな荷重Ｂ１となる位置まで昇降装置４３によって上昇させる。そして、固着状態を解除する動作を実施した回数Ａに１を加算する。
このように固着状態を解除する動作が終了した後は、図６に示すフローチャートのステップＳ６０７に進み、再び固着状態の有無のチェックを行う。固着状態の有無のチェックを行った後にステップＳ６０９において固着がないと判定された場合、ステップＳ６０８において印刷が行われる。
【００７９】
印刷は、図９に示すように行われる。印刷を行うに当たっては、先ず、ステップＳ９０１に示すように、制御装置７１がスキージヘッド４２の現在のＹ方向の位置を検出する。スキージヘッド４２が装置前側の端部（図２においては左側の端部）に位置している場合は、ステップＳ９０２において、スキージヘッド４２の目標移動方向を示す変数Ｙに後方であることを意味する値を代入する。この値は、前記ヘッドＹ軸モータ３５に設けられているエンコーダ（図示せず）の位置値である。なお、この値が大きくなるほどスキージヘッド４２の位置が後側になる。
【００８０】
一方、スキージヘッド４２が装置前側の端部に位置している場合は、ステップＳ９０３において、前記変数Ｙに前方であることを意味する値を代入する。
次に、ステップＳ９０４において、エアシリンダ６６（加圧用シリンダ）をその加圧圧力がＣ１になるように動作させ、ステップＳ９０５において、ロードセル６３によって現在のロードセル検知荷重を測定する。ここで測定されるロードセル検知荷重は、上述した固着状態の有無のチェック時に測定されたロードセル検知荷重Ｂ２と必ずしも一致するとは限らないから、この場合のロードセル検知荷重をＢ２ａとする。
【００８１】
このようにロードセル検知荷重Ｂ２ａを測定した後、ロードセル検知荷重Ｂ２ａから予め定めた微小数値ΔＢ２ａを減算して下限荷重Ｂ４を求めるとともに、ロードセル検知荷重Ｂ２ａに前記微小数値ΔＢ２ａを加算して上限荷重Ｂ５を求める。この演算は、制御装置７１の演算処理部９１が行う。
【００８２】
しかる後、ステップＳ９０６において、制御装置７１が移動装置３７の動作を制御する。スキージヘッド４２がＹ方向の端部で停止している場合、スキージヘッド４２を他端部に向けて移動させ、スキージヘッド４２が移動中である場合は、所定速度を維持するように移動を継続させる。そして、ステップＳ９０７において、ロードセル６３によって現在のロードセル検知荷重Ｂ（ステップＳ７０５で求める差分荷重Ｂとは異なる荷重）を測定する。現在のロードセル検知荷重Ｂは、エアシリンダ６６の押圧力によってスキージヘッド４２に作用する反力と、昇降装置４３がスキージヘッド４２を下降させることにより生じる反力との和である。その後、ステップＳ９０８において、ロードセル検知荷重Ｂが前記下限荷重Ｂ４より大きいか否かを判別する。
【００８３】
ロードセル検知荷重Ｂが下限荷重Ｂ４以下である場合、ステップＳ９０９に進み、スキージヘッド４２を昇降装置４３によって所定の微少量だけ下降させ、ステップＳ９０７に戻る。ロードセル検知荷重Ｂが下限荷重Ｂ４より大きい場合は、ステップＳ９１０において、ロードセル検知荷重Ｂが前記上限荷重Ｂ５より小さいか否かを判別する。ロードセル検知荷重Ｂが上限荷重Ｂ５以上である場合、ステップＳ９１１に進み、スキージヘッド４２を昇降装置４３によって所定の微少量だけ上昇させ、ステップＳ９０７に戻る。
【００８４】
ステップＳ９０７〜Ｓ９１１のフィードバック制御を実施することで、印刷中の印圧荷重を所望の値に保持することができる。プリント配線板８に歪みがなくピンユニット１７により平坦に保持されている場合には、このフィードバック制御は実施しなくても、印圧荷重は印刷中所望の値とすることができる。
【００８５】
ロードセル検知荷重Ｂが前記下限荷重Ｂ４より大きくかつ上限荷重Ｂ５より小さい場合、ステップＳ９１２において、ヘッドＹ軸モータ３５に設けられているエンコーダの現在の位置値Ｙを検出する。次に、ステップＳ９１３において、前記位置値Ｙに基づいてスキージヘッド４２が移動中であるか否かを判別する。この判別は、スキージヘッド４２が前側端部に位置しているときエンコーダの位置値Ｙ１と、スキージヘッド４２が後側端部に位置しているときのエンコーダの位置値Ｙ２とを用いて行う。なお、位置値Ｙ１は位置値Ｙ２より小さくなるように設定されている。
【００８６】
すなわち、現在の位置値Ｙが前記Ｙ１より大きくかつＹ２より小さいときは、移動中であると判定され、ステップＳ９０７に戻る。また、上記判別条件とは一致しない場合は、スキージヘッド４２が前側端部または後側端部に移動したと判定され、ステップＳ９１４において、移動装置３７によるスキージヘッド４２のＹ方向への移動を停止させる。また、このときは、停止後エアシリンダ６６への圧力空気の供給を停止させて押圧力を解消させ、続いて昇降装置４３によってスキージ６１が退避位置に位置するようにスキージヘッド４２を上昇させる。
【００８７】
このようにスキージヘッド４２がＹ方向の端部で上昇することによって１回の印刷が終了する。
印刷が終了した後、図６に示すフローチャートのステップＳ６１３において、プリント配線板８を搬出させる。この搬出は、昇降テーブル１６の下降、この下降中におけるＸ軸テーブル１４・Ｙ軸テーブル１３・Ｒ軸テーブル１５の搬送位置への復帰、メインコンベア１１の位置決め、プリント配線板８のクランプ解除などを実施した後、メインコンベア１１と搬出用コンベア４とによってプリント配線板８を後工程を実施する装置に搬出する。その後、ステップＳ６１４において、印刷枚数を示す変数Ｎに１を加え、ステップＳ６０２に戻る。
【００８８】
上述したように構成されたスクリーン印刷機１においては、カートリッジ７３の蓋体８２が押出し容器８１に固着しているか、完全に固着してはいないが押出し容器８１に対して移動し難い状態である（異常状態である）ことをエアシリンダ６６とロードセル６３とを用いて検出し、このような異常状態になると制御装置７１がエアシリンダ６６の動作を制御して蓋体８２を相対的に高い加圧圧力Ｃ２で繰り返し（Ｍ回）押圧する。したがって、この実施例によれば、前記エアシリンダ６６と制御装置７１とからなる固着解除装置によって蓋体８２が押出し容器８１に対して移動するように修復できるから、蓋体の固着に起因して印刷不良が発生するのを防ぐことができる。
【００８９】
この実施例においては、蓋体８２の押出し容器８１への固着を検知する固着検知装置（ロードセル６３と制御装置７１）を備えているから、蓋体８２が押出し容器８１に固着しているときのみに固着が解除される。このため、この実施例によれば、エアシリンダ６６の押圧により蓋体８２の固着状態を解除する動作が必要に応じて行われるから、スクリーン印刷の能率を高く保ちながら、蓋体８２の押出し容器８１への固着を確実に解除することができる。
【００９０】
この実施例においては、蓋体８２の固着状態を解除する動作を行った後、前記固着検知装置により前記固着の有無を検知させている。このため、エアシリンダ６６が蓋体８２の固着状態を解除する動作を行っているにもかかわらず固着状態が解除されていないような場合、これを固着検知装置によって検知することができる。したがって、この実施例によれば、固着状態が未解除の状態でスクリーン印刷を行うのを防ぐことができる。
【００９１】
また、この実施例においては、前記蓋体８２の固着状態の有無を検出するに当たって、スキージヘッド４２に設けたロードセル６３を使用しているから、スクリーン印刷を行うためにスキージヘッド４２をマスクプレート６に押し付けるときの荷重（印刷圧力であって、上記ロードセル検知荷重Ｂ）の検出と、固着状態の有無の検出とを一つのロードセル６３で行うことができる。このため、専ら蓋体８２の固着状態の有無を検出するためのセンサを装備する場合に較べて、コストダウンを図ることができる。
【００９２】
より正しい印圧荷重は、スキージヘッド４２の印刷移動中におけるロードセル検知荷重Ｂから、半田ペーストが半田出口８４を介してマスクプレート６を押圧する荷重の反力を差し引いたものとなる。
２つのエアシリンダ６６における不図示のピストンの受圧面積の合計をＡ１、開口部分の面積（ほぼ蓋体８２の面積と等しい）をＡ２、半田出口８４の面積をＡ３とすると、反力はＣ１×Ａ１÷Ａ２×Ａ３となる。すなわち、Ｃ１×Ａ１×Ａ３／Ａ２となる。なお、蓋体８２の面積Ａ２はＡ１，Ａ３に比べて大きくなるので、この反力はロードセル検知荷重Ｂに比べて小さなものとなる。
【００９３】
さらに、この実施例によれば、固着状態を解除するための動作を実施した回数Ａが前記最大実施回数Ａ０に達していると判定された場合に報知部１００が報知装置１１４を動作させるから、蓋体８２が押出し容器８１に固着している状態が解消されない場合、操作者にカートリッジ７３を交換するように促すことができる。しかも、このスクリーン印刷機１においては、報知装置１１４の動作とともにスクリーン印刷動作を停止するから、印刷不良が発生することはない。
【００９４】
この実施例によれば、蓋体８２の固着状態を解除するときにエアシリンダ６６に供給する加圧圧力Ｃ２（前記固着解除装置が蓋体８２を押圧する荷重）を、印刷時にエアシリンダ６６に供給する加圧圧力Ｃ１（前記固着解除装置が蓋体を押す押圧荷重）より大きくしているから、蓋体８２が押出し容器８１に固着している状態を解除し易い。
【００９５】
この実施例においては、前記エアシリンダ６６（加圧装置）による押圧荷重を可変とする電空レギュレータ（押圧荷重可変装置）を備えているから、前記押圧荷重を印刷時と固着解除時との両方においてそれぞれ最適な大きさに設定することができる。したがって、この実施例によれば、一つの加圧装置（この実施例では二つのエアシリンダ６６）で印刷時における蓋体８２の押圧と、固着状態を解除するときにおける蓋体８２の押圧とを行うことができるから、専ら蓋体８２の固着状態を解除するための装置を装備する場合に比べて部品数を低減し、装置のコストダウンを図ることができる。
【００９６】
この施例においては、シリンダ６６ａとピストン６６ｂとを有するエアシリンダ６６によって加圧装置を構成し、圧力調整装置として電空レギュレータ６８を備えているから、固着解除装置を簡単な構造で実現することができる。
【００９７】
この実施例においては、マスクプレート６をスキージ６１が押圧するようにするとともに、印刷時と固着解除時とで押圧荷重を変化させる昇降装置４３（荷重負荷装置）を備え、固着解除時における押圧荷重（Ｂ３）を印刷時における押圧荷重（Ｂ１）より大きくするよう昇降装置４３を制御している。このため、この実施例によれば、固着解除された瞬間に固着解除用の大きさの荷重が作用したままであっても、スキージ６１の先端から半田ペースト７２がマスクプレート６上に流出することがない。このため、一つの昇降装置４３で印刷時と固着解除時とにおいてそれぞれ適正な前記押圧荷重を得ることができる。
【００９８】
この実施例においては、印刷動作を行うときにロードセル検知荷重Ｂが下限荷重Ｂ４と上限荷重Ｂ５との間の値になるように昇降装置４３の動作がフィードバック制御により制御される。このため、例えばプリント配線板８に歪みが生じていてその上面が平坦ではない場合であっても、この歪みがあるプリント配線板８の上面に追従するようにスキージ６１を移動させることができるから、印刷圧力が常に適正になる。
この実施例では荷重検出器としてロードセル６３を使用する例を示したが、本発明を実施するに当たってはロードセル６３に限定されることはなく、他の種類の圧力センサを使用することができる。
【００９９】
（第２の実施例）
固着状態の有無のチェックを行うためには、図１０〜図１２に示すように、半田ペースト室の圧力を直接検出して行うことができる。
図１０は他の実施例を示す要部の断面図、図１１は他の実施例のブロック図、図１２は固着状態の有無をチェックするときの動作を示すフローチャートである。これらの図において、前記図１〜図９によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
【０１００】
図１０に示すスキージヘッド４２のカートリッジホルダ６５には、半田ペースト７２の圧力を検出するための圧力センサ１２１が取付けられている。この圧力センサ１２１は、先端側の圧力検出部が半田ペースト室７５内に臨むようにカートリッジホルダ６５に取付けられており、図１１に示すように、制御装置７１のセンサデータ入力部９７に接続されている。この圧力センサ１２１は、半田ペースト室７５内の半田ペースト７２の圧力を測定し、信号としてセンサデータ入力部９７に送る。この実施例においては、前記圧力センサ１２１と制御装置７１とによって、本発明でいう固着検知装置が構成されている。
【０１０１】
この実施例によるスクリーン印刷機１は、前記圧力センサ１２１を使用して前記蓋体８２の押出し容器８１への固着状態の有無を検出する。この固着状態のチェックは、第１の実施例と同様に、図６に示すステップＳ６０７で実施される。
【０１０２】
圧力センサ１２１を用いて固着状態の有無のチェックを行うためには、先ず、図１２に示すフローチャートのステップＳ１２１に示すように、エアシリンダ６６（加圧用シリンダ）をその加圧圧力がＣ１になるように動作させる。次に、ステップＳ１２２において、圧力センサ１２１によって半田ペースト室７５内の圧力Ｐを測定し、ステップＳ１２３において、前記ペースト圧Ｐが予め定めた判定圧力Ｐ０より大きいか否かを判別する。前記ペースト圧Ｐが検出値を構成し、判定圧力Ｐ０が判定値を構成している。
【０１０３】
カートリッジ７３の蓋体８２が押出し容器８１に固着していない場合、半田ペースト室７５内の半田ペースト７２の圧力が増大するために、ステップＳ１２３においてＹＥＳと判定され、ステップＳ１２４において、固着状態の有無を示す変数Ｆに０が代入される。一方、ペースト圧Ｐが判別圧力Ｐ０と等しいか、判別圧力Ｐ０り小さい場合は、ステップＳ１２５において、固着状態の有無を示す変数Ｆに１が代入されることにより固着判断が終了し、ステップＳ１２６においてエアシリンダ６６による加圧を止める。
このように固着状態の有無のチェックを行った後は、図６に示すフローチャートのステップＳ６０９に進み、第１の実施例と同じ動作を行う。
【０１０４】
このように半田ペースト室７５内の半田ペースト７２の圧力を圧力センサ１２１によって検出する構成を採る場合でも第１の実施例と同じ効果を奏する。
特に、この実施例に示したように、圧力センサ１２１を使用することにより、カートリッジ７３から半田ペースト７２が吐出されているか否かを直接的に検出することができるから、前記蓋体８２の固着状態の有無を高い精度で検出することができる。
これにより、固着状態がある時の警報、報知を確実に実施することができ、印刷を停止することで不良印刷基板が生産されるのを防止し、カートリッジ７３の交換あるいはメンテナンスにより良好な印刷を回復することができる。
【０１０５】
上述した各実施例においては、固着解除装置をエアシリンダ６６、電空レギュレータ８６および制御装置７１によって構成する例を示したが、固着解除装置の構成は適宜変更することができる。例えば、固着解除装置としては、図示はしていないが、スキージヘッド４２にモータを搭載し、このモータでカムを回転し、このカムによりハンマーをリフトし、このリフトにより圧縮ばねを収縮させ、さらに回転したカムがハンマーから外れた瞬間、ばねの弾発エネルギーでハンマーにより蓋体を打撃するようにしてもよい。
【０１０６】
上述した各実施例においては、作動流体として空気を用いるエアシリンダ６６によって加圧装置を構成する例を示したが、加圧装置としては、油圧シリンダを使用することができる。加圧装置を油圧シリンダによって構成する場合、押圧荷重可変装置や圧力調整装置は油圧圧力調整器によって構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明に係るスクリーン印刷機の正面図である。
【図２】要部の構成を示す断面図である。
【図３】昇降装置の構成を示す斜視図である。
【図４】スキージヘッドの下端部の構成を示す斜視図である。
【図５】本発明に係るスクリーン印刷機の構成を示すブロック図である。
【図６】印刷工程の動作を示すフローチャートである。
【図７】固着状態の有無をチェックするときの動作を示すフローチャートである。
【図８】固着状態を解除するときの動作を示すフローチャートである。
【図９】印刷時の動作を示すフローチャートである。
【図１０】他の実施例を示す要部の断面図である。
【図１１】他の実施例のブロック図である。
【図１２】固着状態の有無をチェックするときの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０８】
１…スクリーン印刷機、６…マスクプレート、７…スキージユニット、８…プリント配線板、３７…移動装置、４２…スキージヘッド、４３…昇降装置、６１…スキージ、６３…ロードセル、６６…エアシリンダ、６６ａ…シリンダ、６６ｂ…ピストン、７１…制御装置、７２…半田ペースト、７３…カートリッジ、７５…半田ペースト室、８１…押出し容器、８２…蓋体、８６…電空レギュレータ、９１…演算処理部、９４…モータ制御部、９６…加圧制御部、９７…センサデータ入力部、１００…報知部、１１４…報知装置、１２１…圧力センサ。
【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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