(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端が開口した筒状部の下方に段部を介して連続した小筒状部を有し弾性変形可能なペースト収容部と、このペースト収容部を略密着状態に包囲する筒状をなし上端が開口し下端に下部開口を形成された底部を有し前記段部下面の内側部分及び前記小筒状部が下部開口から露出するシリンダ本体と、そのシリンダ本体内の前記ペースト収容部の小筒状部下端に結合されたペースト供給用のノズルと、前記ペースト収容部に上方から嵌入したピストンと、前記シリンダ本体の上端開口を気密に閉じている脱着可能なシリンダカバーと、前記ピストンと前記シリンダカバーとの間に形成される空気圧室に空気圧を作用させることにより前記ノズルからペーストを吐出させる空気圧供給手段と、を具備することを特徴とする基板印刷用ペースト供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板印刷用ペースト供給装置において、前記ペースト収容部が、前記ノズルを取り外した状態で前記シリンダ本体の上端開口から挿入及び取り出し可能であり、前記小筒状部と前記ノズルとの結合が、ねじ結合であることを特徴とする基板印刷用ペースト供給装置。
【請求項３】
請求項２に記載の基板印刷用ペースト供給装置において、前記ペースト収容部が、ねじ蓋付きの瓶形プラスチック製容器の底部を切除した構成のものであることを特徴とする基板印刷用ペースト供給装置。
【請求項４】
請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の基板印刷用ペースト供給装置において、前記ピストンが、前記シリンダカバーに設けた前記ピストンの移動方向に伸縮自在なホルダーの下端に着脱自在に保持され且つ一定姿勢に維持されているものであることを特徴とする基板印刷用ペースト供給装置。
【請求項５】
請求項１、請求項２、請求項３、又は請求項４に記載の基板印刷用ペースト供給装置において、前記ピストンに、弁体が上方へ牽引されることによって開弁しピストンの下降端で前記ノズル内孔に対向する位置に弁孔を有し前記空気圧室内と下側のペースト収容部内との間を開閉する第１弁装置を設け、前記ピストンが下降端に到達した時に張られて開弁するように前記弁体と前記シリンダカバーとの間に牽引部材を設けた構成であることを特徴とする基板印刷用ペースト供給装置。
【請求項６】
請求項５に記載の基板印刷用ペースト供給装置において、前記シリンダカバーに、弁体が前記牽引部材の上端側を接続され前記第１弁装置の開弁と略同時に下方へ牽引されることによってペースト切れ信号を出力する検出装置を設けたことを特徴とする基板印刷用ペースト供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板に印刷することにより電子部品や回路を形成する印刷機の印刷スクリーン上への印刷ペーストの供給を行う供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のペーストの供給は、印刷機の印刷動作が自動化されているにもかかわらず手作業によるもので、何回かの印刷動作毎に、適当量のペーストを瓶からへらでスクリーン上へ移すことが行われていた。この作業は、手間がかかる上に、毎回のペースト供給量が一定しにくく、印刷不良の原因になりやすい問題があり、また、印刷ペーストが印刷されるまでの間に空気に触れる時間が長くなりやすいため、印刷ペーストに悪影響を与える点でも問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、印刷ペーストの自動供給を可能とすると共に印刷ペーストの毎回の供給量が安定し、ペーストの空気に触れる機会が少なくなるようにすることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の手段は、上端が開口した筒状部の下方に段部を介して連続した小筒状部を有し弾性変形可能なペースト収容部と、このペースト収容部を略密着状態に包囲する筒状をなし上端が開口し下端に下部開口を形成された底部を有し前記段部下面の内側部分及び前記小筒状部が下部開口から露出するシリンダ本体と、そのシリンダ本体内の前記ペースト収容部の小筒状部下端に結合されたペースト供給用のノズルと、前記ペースト収容部に上方から嵌入したピストンと、前記シリンダ本体の上端開口を気密に閉じている脱着可能なシリンダカバーと、前記ピストンと前記シリンダカバーとの間に形成される空気圧室に空気圧を作用させることにより前記ノズルからペーストを吐出させる空気圧供給手段と、を具備することを特徴とする。
【０００５】
前記ペースト収容部に印刷ペーストを適量収容してその上にピストンを収容し、シリンダカバーを取付け、空気圧供給手段により空気圧室に圧力空気を供給すると、空気圧が作用している間ピストンが空気圧により押し下げられて、印刷ペーストがノズルから吐出される。空気圧室の空気圧を大気圧に戻すと、印刷ペーストの吐出が止まる。前記空気圧室に、例えば所定圧力の空気を一定時間作用させてから大気圧に戻すことを繰り返すとすれば、毎回一定した量のペーストが吐出される。そして、吐出が終わる都度ノズル先端に垂れ下がり気味となるペーストが吸い込まれて、事実上たれが無くなる。
【０００６】
このたれが無くなる理由は、実験の結果前記段部下面の露出部が有る構成によるものであることが分かった。そしてその作用は次の様に考えられる。吐出状態のときに空気圧室の圧力によりペースト収容部内にも圧力が作用しているため、シリンダ本体に支持されていない段部下面の内側部分及び小筒状部が、すなわち下部開口位置にある露出部分が僅かにではあるが下部開口から膨出する傾向にあり、この状態から空気圧室の圧力が大気圧に戻ると、ピストンが圧力による押し下げ作用を除かれてその位置に一旦停止し、これと同時にペースト収容部の前記膨出傾向にあった部分が元に戻り始める。そして膨出傾向にあった部分が元に戻るときピストンがペーストを介して少し上へ押し上げられ、ペースト収容部内の容積がわずかに増大して元に戻り安定する。この結果、ノズルがわずかに吸引状態となり、たれを無くするのである。
【０００７】
また、ペーストの押し出しが、直接空気で押すのではなくペースト収容部に収容したペーストをピストンで押し出す構成であるから、ペーストが空気に触れる機会がきわめて少ない。
【０００８】
前記ペースト収容部が、前記ノズルを取り外した状態で前記シリンダ本体の上端開口から挿入及び取り出し可能であり、前記小筒状部と前記ノズルとの結合が、ねじ結合である構成とするのがよい（請求項２）。
この構成では、ペーストを異なる種類のものと交換する場合に、ペーストが付着している部分がペースト収容部と、ノズルと、ピストンとであり、これらを取り外して予め準備した別のものと交換すればよいから、交換が容易である。
【０００９】
前記ペースト収容部が、ねじ蓋付きの瓶形プラスチック製容器の底部を切除した構成とするのがよい（請求項３）。
この構成では、ペースト収容部が比較的安価なプラスチック製であるから、幾つも準備しておくことができ、例えば、ペーストの種類を変更する場合等に、新しいものを使用すれば洗浄に手間を省くことができる。
【００１０】
前記ピストンが、前記シリンダカバーに設けた前記ピストンの移動方向に伸縮自在なホルダーの下端に着脱自在に保持され且つ一定姿勢に維持されている構成とするのがよい（請求項４）。
この構成によって、ピストンは一定姿勢で下降し、安定したペーストの押し出し供給を行う。また、供給によりペースト収容部のペーストが無くなったとき、ペーストを補充するためにシリンダカバー及びピストンを取り外す必要がある。この時ピストンが単独であると引き出しにくいが、ホルダーを設けてあることによってシリンダカバーとともに取り外すことができ、ピストンの取り出しが容易である。
【００１１】
前記ピストンに、弁体が上方へ牽引されることによって開弁しピストンの下降端で前記ノズル内孔に対向する位置に弁孔を有し前記空気圧室内と下側のペースト収容部内との間を開閉する第１弁装置を設け、前記ピストンが下降端に到達した時に張られて開弁するように前記弁体と前記シリンダカバーとの間に牽引部材を設けた構成とするのがよい（請求項５）。
この構成により、ピストンが下降端に到達すると、これはペーストがなくなった状態であり、この時第１弁装置が開弁して空気圧室内と下側のペースト収容部内との間を連通するから、空気圧室内の圧力空気がペースト収容部側へ出て、直ちにノズルを通って噴出される。この噴出によってノズル内にペーストが残らないから、その後のペースト補充のためのピストン取り出しが容易となる。なお、第１弁装置がなく且つノズル内にペーストが残った状態では、ピストンを取り出しにくい。
【００１２】
前記シリンダカバーに、弁体が前記牽引部材の上端側を接続され前記第１弁装置の開弁と略同時に下方へ牽引されることによってペースト切れ信号を出力する検出装置を設けるのがよい（請求項６）。
この構成では、検出装置は、例えば、前記空気圧室内と外部とを連通して空気圧信号を出力する第２弁装置、あるいは電気接点をオン又はオフして電気信号を出力する電気的な装置等とすることができ、これによりペーストがなくなったことを検出してペースト切れを知らせることができると共にこの検出に基いて次に動作する機器に自動動作を行わせることもできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１、図２を用いて説明する。この基板印刷用ペースト供給装置の詳細構造は図１に示してあり、同図を参照して構造を説明する。１はペースト収容部、２はシリンダ本体、３はノズル、４はピストン、５はシリンダカバー、６は空気圧供給手段、である。
【００１４】
ペースト収容部１は、上端が開口した筒状部１０の下方に段部１１を介して連続した小筒状部１２を有し弾性変形可能な材質、例えばポリエチレン製のものである。より具体的には、既成のポリエチレン製の瓶形状の容器の底部を切除した、略漏斗状のものであり、小筒状部１２の外周にはねじ１３を有する。
【００１５】
シリンダ本体２は、ペースト収容部１を略密着状態に包囲する筒状をなし上端が開口し、その開口部の外周に雄ねじ１４を形成され、下端外周に雄ねじ１５を形成され、その雄ねじ１５に螺合する雌ねじを有する底部材１６が螺合して底部を形成し、その底部に下部開口１７を形成されている。その上端の開口から前記ペースト収容部１を挿入及び取り出し可能であり、挿入状態で前記筒状部１０の外周面及び前記段部１１の下面の外縁部が略密着している。段部１１の下面の内側部分及び小筒状部１２が下部開口１７から露出している。
【００１６】
ノズル３は、小筒状部１２の外周のねじ１３に螺合して内部が連通状態に結合される蓋状の結合部１８と、その結合部に内部が連通するように一端を固定されて斜め下方に伸延した小径のパイプ１９とからなる。図中、２０はパッキンである。
【００１７】
ピストン４は、ペースト収容部１に上方から嵌入したもので、下降端に到達した状態で前記ペースト収容部１の下部の内部形状に略一致しする外形である。すなわち、筒状部１０の内径に緩く嵌入するようにＯリング２１を装着した外周面２２と、この外周面の下端に連続し段部１１の内面に一致するテーパ状下面２４と、この下面の中心にペースト収容部１の小筒状部１２の内面に一致する凸部２５とを有している。従って、ピストン４が下降端に達した状態では、ペースト収容部１内に収容されていたペーストは殆ど全てが押し出されることになる。ピストン４の内側は適当な肉厚を残して空洞に形成され、中央部に後述するピストンホルダー３０の下端がねじ部２６を介して結合されている。
【００１８】
シリンダカバー５は、シリンダ本体２の上端開口を気密に閉じているもので、上下を逆にした浅い容器状に形成され、下端外縁部に係合突縁２７を有し、この係合突縁２７に係合してシリンダ本体２の雄ねじ１４に螺合する袋ナット２８により固定されている。シリンダカバー５の下端と接するシリンダ本体２の上部との間には、気密用のＯリング２９を介在させてある。このシリンダカバー５にはピストンホルダー３０と、圧力空気を給排するための空気管路３１の接続部３２と、第２弁装置３３とが設けられている。
【００１９】
ピストンホルダー３０は、順次太さの異なる筒状の部材３４、３５、３６が嵌入したテレスコピック型の伸縮体で、最も太い部材３４が上端をシリンダカバー５に取付けねじ（図示せず）で固定され、最も細い部材３６が下端をピストン４にねじ部２６を介して結合されている。また、ピストンホルダー３０の内外は同じ空気圧となるように通気孔３８が適所に穿設されている。このピストンホルダー３０はピストン４がペースト収容部１内の下降端に丁度到達できる長さに決められている。そして、その最も細い部材３６とピストン４の結合部内に第１弁装置３９を設けてある。第１弁装置３９はピストン４の凸部２５内を貫通して下面から弁孔４０、弁室４１、さらに部材３６の下端部内を貫通して内孔４２が形成され、弁室４１内にばね４３で弁孔４０に押圧された弁体４４を収容され、弁体４４には内孔４２を通るワイヤからなる牽引部材４５の一端を結合されている。この第１弁装置３９は牽引部材４５がばね４３に抗して上方へ牽引されると開弁状態となる。牽引部材４５の他端は後述する第２弁装置３３の弁体４８に結合されている。
【００２０】
接続部３２は、シリンダカバー５の外側面に突設され、カプリング４６を介してシリンダカバー５内に圧力空気を給排するための空気管路３１を接続されている。
【００２１】
第２弁装置３３は、ペースト切れ信号を出力する検出装置であり、シリンダカバー５の中心部に内外を連通するように設けた弁孔４７を弁体４８が開閉するように設けてあり、弁体４８はばね４９によって弁孔４７に押圧され、前記牽引部材４５の他端を結合されている。そして牽引部材４５の長さとばね４３、４９の強さとが、ピストン４がペースト収容部１内の下降端に到達したときに張られて、第１弁装置３９と第２弁装置３３の双方が同時に開弁するように決められている。第１弁装置３９の開弁による弁孔４０からの空気の噴出はノズル３内のペーストを押し出して空にする。第２弁装置３３からの空気の噴出はペースト切れ信号であり、その噴出音を作業者が感知して、ペーストの補給作業に移ってもよいが、例えば、空気の出口を適当なシーケンサに接続して、空気管路３１の途中に設けられる電磁弁５０の閉動作用その他の信号に使用してもよい。なお、この他にも、ペースト切れの検出装置としては、前記牽引部材４５の牽引動作の基いて動作する電気接点を設けた構成のものとしてもよい。
【００２２】
空気圧供給手段６は、所定の空気圧に調整された圧力空気を前記空気管路３１に供給する圧力空気源５１と、その空気管路３１中に設けられた電磁弁５０と、流量調節用ニードル弁５２と、図示していない制御部とを備えており、シリンダカバー５との間に形成される空気圧室５３に電磁弁５０を制御して適切な時間空気圧を作用させることができるように設けてある。電磁弁５０は、空気管路３１を連通する切換位置５０ａと、圧力空気源５１側を遮断し且つ空気圧室５３側を大気に開放する切換位置５０ｂとを有する。圧力空気の供給時間の制御は、制御部によって適宜行われるが、例えば、所定時間ｔを設定する時間設定部と、その設定した時間を小時間間隔で所定回数ｎ繰り返す回数設定部と、印刷回数設定部とを備えたものとしてあり、これらの構成によって印刷機の印刷回数を計数して設定された印刷回数になると、ニードル弁５２により調整された流量で、設定された時間と回数だけ圧力空気の供給が行われる。
【００２３】
このように構成されたペースト供給装置は、例えば、図２（ａ）に示すように予めペーストをペースト収容部１にペースト５４を適量収容し、図２（ｂ）に示すようにピストン４を挿入すると共にシリンダカバー５を装着し、印刷機側の所定位置に設けられるホルダー（図示せず）にシリンダ本体２の部分を支持させ、ノズル３の先端が所定のペースト供給位置（スクリーン）の上側に位置するようにして使用する。印刷機の印刷回数が設定回数に達すると、制御部で設定された時間ｔ（例えば３秒間）小時間間隔（例えば１秒間隔）で設定された回数ｎ（例えば５回）電磁弁５０を切換位置５０ａに切換えて空気圧室５３に圧力空気を供給し、ノズル３からペーストを吐出させる（図２（ｃ）参照）。電磁弁５０が切換位置５０ｂに戻った状態では空気圧室５３が大気圧になるから、ペースト５４の押し出し作用は停止する。この時ペースト収容部１がシリンダ本体２の下部開口１７に露出している部分が内圧による僅かな膨出状態から内圧を除かれることにより一旦僅かな凹入状態となり、そして中間の安定状態に戻る。これによってぺースト収容部１の実質的な容積が少しであるが大きい状態から一旦小さい状態となりそして中間の状態となって安定する。この容積変化により、一旦小さい容積となった時のペーストの量がペースト収容部１に残るから、安定状態ではノズルから空気が吸い込まれた状態となり、たれが発生しない。このため、ペースト供給期間中以外にペーストの雫が落下することによる好ましくない汚損や不良品の発生が防止される。
【００２４】
ペーストの供給が進んでペースト収容部１が空になると、牽引部材４５が張られて第１弁装置３９が開弁してノズル３内のペーストを押し出して空にすると共に第２弁装置３３が開弁してペースト切れ信号を出力する。作業者はペースト切れ信号に基いてペーストをペースト収容部１に補給することになる。ペーストの補給は、カプリング４６を切り離し、シリンダカバー５を外すと共にピストン４を抜き出すことになるが、ピストン４の抜き出しはノズル３内が空になっていることから、小さい力で簡単に行うことができる。
【００２５】
このペースト供給装置は、ペースト収容部１に収容したペースト５４が無くなるまでは、適切に設定された印刷回数に達すると、その都度設定された時間ｔの間空気圧室５３に圧力空気を作用させることを、設定された回数ｎだけ小さい時間間隔で繰り返して、ノズル３からスクリーン上へ所定量のペーストを自動的に供給できる。このペースト供給量は、毎回一定したものであり、作業者の手作業による供給量に比べて変動がなく、常に良好な印刷が可能となる。そしてペースト収容部１のペースト５４が無くなると、ペースト切れ信号が出されるから、これを利用することにより直ちにペーストを補給でき、ペーストの印刷機自動運転中のペースト切れのままの印刷を防止できる。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明は、一定した量のペーストを吐出させることができ、吐出が終わった後ノズル先端にペーストの垂れ下がりがないから、また、ペーストが空気に触れる機会がきわめて少ないから、安定した良好な印刷を自動的に行うことが可能となる効果を奏する。
請求項２に記載の発明は、ペーストを異なる種類のものと交換する場合に、交換が容易である効果を奏する。
請求項３に記載の発明は、ペースト収容部の洗浄の手間が省けるから、作業性が向上する効果を奏する。
請求項４に記載の発明は、安定したペーストの押し出し供給を行うので印刷が円滑に行われる効果を奏すると共に、ペースト収容部のペーストが無くなったとき、ホルダーを設けてあることによってシリンダカバーとともに取り外すことができ、ピストンの取り出しが容易となり、インク補給が容易となる効果を奏する。
請求項５に記載の発明は、ノズル内にペーストが残らないから、その後のペースト補充のためのピストン取り出しが容易となるから、ペースト補給作業が容易となる効果を奏する。
請求項６に記載の発明は、ペーストがなくなったことを検出でき、検出信号を利用することによって印刷機の自動運転に関連した次の自動動作を行わせることができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す部分は段正面図である。
【図２】同実施の形態の動作を説明するための異なる状態の概略断正面図であり、（ａ）はペーストを収容したシリンダカバー装着前の状態、（ｂ）はセッティングを終わった状態、（ｃ）はペースト供給途中の状態、（ｄ）はペースト切れになった瞬間の状態である。
【符号の説明】
１      ペースト収容部
２      ２はシリンダ本体
３      ノズル
４      ピストン
５      シリンダカバー
６      空気圧供給手段
１０    筒状部
１１    段部
１２    小筒状部
１３    ねじ部
１４    雄ねじ
１５    雄ねじ
１６    底部材
１７    下部開口
１８    結合部
１９    パイプ
２１    Ｏリング
２３    段部
２５    凸部
２６    ねじ部
２８    袋ナット
３０    ピストンホルダー
３１    空気管路
３２    接続部
３３    第２弁装置（検出装置）
３９    第１弁装置
４５    牽引部材
４６    カプリング
５０    電磁弁
５１    圧力空気源
５３    空気圧室
５４    ペースト
【図１】
0003764789.tif 000002
【図２】
0003764789.tif 000003