(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘性印刷材料を複数個の印刷パターン開孔を有するスクリーンを用いて基板上に印刷するスクリーン印刷機において、スクリーンの表面側又は裏面側に移動可能に設けたクリーニング・ノズルと、蓄圧タンクと、該ノズルと該蓄圧タンクとの間に形成した該蓄圧タンクから該ノズルに圧力気体を給送するための、主配管と該主配管から分岐しかつ該ノズルに接続された複数の分岐管とからなる送気回路と、該複数の分岐管にそれぞれ取り付けられている常時閉型の開閉バルブと、これら開閉バルブのそれぞれの開閉を制御し得るようにした制御装置とを備え、前記開閉バルブの全部又は一部を短時間内に複数回開閉させることにより、前記ノズルから高圧のパルス気体を圧力調節可能に噴出させ、そのパルス噴流圧により前記スクリーンの印刷パターン開孔の内側面に付着して残留する粘性印刷材料を除去し得るように構成したことを特徴とするスクリーン・クリーニングシステム。
【請求項２】
粘性印刷材料を複数個の印刷パターン開孔を有するスクリーンを用いて基板上に印刷するスクリーン印刷機において、スクリーンの表面側又は裏面側にＸ軸及びＹ軸の両方向にそれぞれ移動可能に設けたクリーニング・ノズルと、蓄圧タンクと、該ノズルと該蓄圧タンクとの間に形成した該蓄圧タンクから該ノズルに圧力気体を給送するための、主配管と該主配管から分岐しかつ該ノズルに接続された複数の分岐管とからなる送気回路と、該複数の分岐管にそれぞれ取り付けられている常時閉型の開閉バルブと、これら開閉バルブのそれぞれの開閉を制御し得るようにした制御装置とを備え、前記開閉バルブの全部又は一部を短時間内に複数回開閉させることにより、前記ノズルから高圧のパルス気体を圧力調節可能に噴出させ、そのパルス噴流圧により前記スクリーンの印刷パターン開孔の内側面に付着して残留する粘性印刷材料を除去し得るように構成したことを特徴とするスクリーン・クリーニングシステム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のものにおいて、スクリーンのパターン開孔のクリーニング時に、該スクリーンに密接させて前記ノズルから噴出するパルス気体の分散を防止し得るようにした帽状体を該ノズルの先端部周辺を取り囲む如き態様で該ノズルに着脱自在に嵌着したしたことを特徴とするスクリーン・クリーニングシステム。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のものにおいて、一側にクリーニング・ノズルが移動可能に設けられているスクリーンの他側に、前記パルス噴流圧により該スクリーンの印刷パターン開孔から該スクリーンの他側に吹き出される粘性印刷材料の残渣を集収すると共に、その飛散を防止し得るようにした清掃補助装置を移動可能に設けたことを特徴とするスクリーン・クリーニングシステム。
【請求項５】
請求項１又は２に記載のものにおいて、圧力気体が溶剤を霧化して空気と混合した混合気体であることを特徴とするスクリーン・クリーニングシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粘性印刷材料を複数個の印刷パターン開孔を有するスクリーンを用いて基板上に印刷するスクリーン印刷機に関し、殊にスクリーンの印刷パターン開孔に、例えば半田ペーストや接着材の如き粘性印刷材料による目詰まりや残渣の付着等の汚れが生じた際にこれを除去するのに好適なスクリーン印刷機におけるスクリーン・クリーニングシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記スクリーン印刷機によるスクリーン印刷時においてスクリーンの印刷パターン開孔に目詰まり等の汚れが生じた場合、スクリーンの表面側に移動可能に設けられたクリーニング・ノズルから気体を吹き出させ、その吹き出し圧により、該印刷パターン開孔内に残存している半田ペースト等の粘性印刷材料を該スクリーンの裏面側に押し出して除去清掃するようにしたクリーニング技術は既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来公知の技術において一般に採用されているクリーニング・ノズルは、開口面積が広い横長の噴口を有するスリット状のノズルであり、該横長噴口から１個の蓄圧タンクから給送される空気や窒素ガス等の気体を連続的に吹き出させるようにしたものに過ぎないため、それによって吹き出される気体の噴流圧は比較的低く、そのため、例えば、印刷材がパターン開孔の内側面に比較的強くこびりついているような目詰まりの場合や、高密度印刷用スクリーンにおけるような狭小ないし微細なパターン開孔内に半田ペーストの如き粘性の高い印刷材が付着して残存しているような場合にあっては、その汚れの除去清掃が困難となりがちであり、しかも噴流圧を高めるためには、広い設置スペースを必要とする大型の蓄圧タンク及び太い送気管を用いて大量の圧力気体をノズルに給送してやらなければならないので、不経済でコストが嵩むし、さらには、開口面積が広い噴口から吹き出される気体の噴流圧が高いとスクリーンに広範囲にわたって噴流が衝突することとなるので、その噴流圧によりスクリーンを変形させて了い、精密印刷を不能又は著しく困難ならしめるといった問題点があった。
【０００４】
そこで、本発明は、先行技術の有する上記の如き不都合ないし欠点を解消すぺくなされたものである。
【０００５】
それゆえ、本発明の一つの目的は、スクリーンの印刷パターン開孔の目詰まり等の汚れを圧縮空気等の圧力気体の有効利用により容易且つ能率的に除去清掃することができるようにしたスクリーン印刷機におけるスクリーン・クリーニングシステムを提供することである。
【０００６】
本発明の他の目的は、スクリーンの印刷パターン開孔の目詰まり等の汚れのクリーニングに必要な圧力気体の消費量が少なくて済み、コスト低減を図ることができると共に、高密度・精密印刷の遂行に好適なスクリーン印刷機におけるスクリーン・クリーニングシステムを提供することである。
【０００７】
本発明のさらに他の目的は、クリーニング・ノズルから高圧の圧力気体を噴出させてクリーニング作業を遂行している間、スクリーンの印刷パターン開孔の内部ないしその周辺に残存する印刷材残渣の噴流圧による飛散を有効に防止することができるようにしたスクリーン印刷機におけるスクリーン・クリーニングシステムを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るスクリーン印刷機におけるスクリーン・クリーニングシステムは、粘性印刷材料を複数個の印刷パターン開孔を有するスクリーンを用いて基板上に印刷するスクリーン印刷機において、スクリーンの表面側又は裏面側に移動可能に設けたクリーニング・ノズルと、蓄圧タンクと、該ノズルと該蓄圧タンクとの間に形成した該蓄圧タンクから該ノズルに圧力気体を給送するための、主配管と該主配管から分岐しかつ該ノズルに接続された複数の分岐管とからなる送気回路と、該複数の分岐管にそれぞれ取り付けられている常時閉型の開閉バルブと、これら開閉バルブのそれぞれの開閉を制御し得るようにした制御装置とを備え、前記開閉バルブの全部又は一部を短時間内に複数回開閉させることにより、前記ノズルから高圧のパルス気体を圧力調節可能に噴出させ、そのパルス噴流圧により前記スクリーンの印刷パターン開孔の内側面に付着して残留する粘性印刷材料を除去し得るように構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明に係るスクリーン・クリーニングシステムは、上記スクリーン印刷機において、スクリーンの表面側又は裏面側にＸ軸及びＹ軸の両方向にそれぞれ移動可能に設けたクリーニング・ノズルと、蓄圧タンクと、該ノズルと該蓄圧タンクとの間に形成した該蓄圧タンクから該ノズルに圧力気体を給送するための、主配管と該主配管から分岐しかつ該ノズルに接続された複数の分岐管とからなる送気回路と、該複数の分岐管にそれぞれ取り付けられている常時閉型の開閉バルブと、これら開閉パルブのそれぞれの開閉を制御し得るようにした制御装置とを備え、前記開閉パルブの全部又は一部を短時間内に複数回開閉させることにより、前記ノズルから高圧のパルス気体を圧力調節可能に噴出させ、そのパルス噴流圧により前記スクリーンの印刷パターン開孔の内側面に付着して残留する粘性印刷材料を除去し得るように構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
さらにまた、本発明に係るスクリーン・クリーニングシステムは、請求項１又は２に記載のものにおいて、スクリーンのパターン開孔のクリーニング時に、該スクリーンに密接させて前記ノズルから噴出するパルス気体の分散を防止し得るようにした帽状体を該ノズルの先端部周辺を取り囲む如き態様で該ノズルに着脱自在に嵌着したことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明に係るスクリーン・クリーニングシステムは、請求項１又は２に記載のものにおいて、一側にクリーニング・ノズルが移動可能に設けられているスクリーンの他側に、前記パルス噴流圧により該スクリーンの印刷パターン開孔から該スクリーンの他側に吹き出される粘性印刷材料の残渣を集収すると共に、その飛散を防止し得るようにした清掃補助装置を移動可能に設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
さらにまた、本発明に係るスクリーン・クリーニングシステムは、請求項１又は２に記載のものにおいて、圧力気体が溶剤を霧化して空気と混合した混合気体であることを特徴とするものである。
【００１３】
【作用】
スクリーンの一側に移動可能に設けたクリーニング・ノズルを印刷材料による目詰まりが生じている印刷パターン開口に向けた状態において常時閉型の開閉バルブを複数回瞬間的に開閉させると、該ノズルから高圧のパルス気体が勢いよく噴出し、その脈動波状のパルス噴流圧により目詰まりを生じさせている印刷材料残渣を該パターン開口を通してスクリーンの他側に吹き出し、該開口を極めて短時間のうちに清掃する。前記帽状体を備えたものにあっては、ノズルから噴出するパルス気体の分散を防止し、その分散による印刷材残渣の飛散を防止する。その他の作用については、実施例との関連において後述する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態につき、本発明の実施例を示した添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明に係るスクリーン印刷機におけるスクリーン・クリーニング方法及びスクリーン・クリーニングシステムの実施の一例を示したもので、図中、１は大気から圧縮機２で圧縮される圧力気体としての圧縮空気を蓄える蓄圧タンク、３は該蓄圧タンク１からスクリーンＳの一側に移動可能に設けられたクリーニング・ノズル４へ圧縮空気を給送するための送気開路であり、該送気開路３は、常時閉型の開閉バルブ５と、その入口側を蓄圧タンク１に接続する入口配管６と、該開閉バルブ５の出口側をクリーニング・ノズル４に接続する出口配管７とで形成されている。
【００１６】
開閉バルブ５は、図示の例にあっては、電磁力により自動操作される常時閉型の２ポート電磁弁として構成され、制御装置８に接続されており、該制御装置８からの電気信号により制御されるようになっている。この例にあっては、２ポート電磁弁としては直動型のものより高圧・大流量の制御が可能なパイロット操作型のものの方が好ましい。前記常時閉型開閉バルブ５が制御装置８からの電気信号に応答して短時間内に複数回開閉動作すると、前記送気回路３が短時間内に複数回開閉されるので、前記クリーニング・ノズル４から高圧のパルス気体が脈動波状のパルス噴流となって勢いよく噴出せしめられる。
【００１７】
図２は本発明の第２の実施例を示したもので、図中、１は蓄圧タンク、２は圧縮機、３は送気回路である。この例における送気回路３は、前記した第１の実施例における送気回路３とはその構成を異にし、主配管９から分岐する複数の分岐管７Ａ、７Ｂ、７Ｃと、これら分岐管とクリーニング・ノズル４とを接続する共通の出口管路１０とからなっている。また、この例にあっては、前記した開閉バルブと同様な常時閉型の電磁式開閉バルブ５が各分岐管７Ａ、７Ｂ、７Ｃにそれぞれ設けられ、かつ制御装置８にそれぞれ接続されていて、該制御装置８からの電気信号にそれぞれ応答して同時に全部又は部分的に開閉動作することができるようになっている。そして、このような制御された開閉動作により前記送気回路３が短時間内に複数回開閉され、所要の圧力レベルのパルス気体がクリーニング・ノズル４から脈動波状のパルス噴流となって勢いよく噴出せしめられる。この例にあっては、２ポート電磁弁としての開閉バルブ５は、各分岐管７Ａ、７Ｂ、７Ｃにそれぞれ設けられるところから、比較的小型の電磁弁で済ますことができる。
【００１８】
クリーニング・ノズル４は、前記第１及び第２の実施例のいずれにおいても、断面円形又は四角形の先細状筒状体４Ａとその断面形状に対応する形状の噴口４Ｂとを具備する単一のスポットノズルとして形成することが望ましい。そして、噴口４Ｂの開口面積は、クリーニングすべきスクリーンＳが小さな印刷パターン開孔１１を有するものであるときは、該開孔１１の面積ないし幅より若干大なる程度のものとするとよい。そしてまた、クリーニング・ノズル４は、印刷パターン開孔１１のクリーニング時には、図３に示すように、その噴口４Ｂを粘性印刷材料による目詰まり１２が生じている個々の印刷パターン開孔１１に向けた状態で使用するが、その際、スクリーンＳに密接させて該ノズル４から噴出するパルス気体の分散を防止し、その分散による印刷材残渣の飛散を防止し得るようにした帽状体１３を該ノズル４の先端部周辺を取り囲む如き態様で該ノズルに着脱自在に嵌着する構成とすることが好ましい。帽状体１３は、例えば、エラストマーの如き柔軟性と弾性とを併有する材料で作るとよい。
【００１９】
さらにまた、クリーニング・ノズル４は、組立、解体自在な構造とするのがよく、図３に示すように、外管４Ｃに帽状体１３と共にボルト・ナットその他の締結部材を用いて着脱自在かつ噴口４Ｂの大きさの異なるものと交換可能に取り付けられるようにするとよい。このようにすると、スクリーンＳのパターン開孔１１の大小に応じて適宜交換することができるので、クリーニングシステムとしての適用範囲を広くすることができる。クリーニング・ノズル４は、前記第１及び第２実施例のいずれにおいても、公知のＸ−Ｙテーブル及びその駆動機構（図示してない）を用いてＸ軸及びＹ軸の両方向に移動可能に設けられている。
【００２０】
本発明に係るスクリーン・クリーニングシステムは、コンピュータ制御によって運転されるようになっている。次に、この点に関して図４を参照して説明すると、先ず第１にスクリーンＳの印刷パターン開孔１１のいずれかに印刷結果に悪影響を及ぼす程度の目詰まり等が生じているか否かを画像入力装置１４が検出し、次いで該画像入力装置からの画像検出信号が画像処理装置１５でデジタル変換され、２値化された被確認パターンをマイクロコンピュータ１６内のメモリに予め格納されているスクリーンＳの印刷パターン開孔１１の形状、寸法と比較照合し、クリーニングを必要とする目詰まり等が生じていると判定されたときにのみ、はじめて制御装置８からプログラムに従って順次送出される出力信号に応答して各作動機構によるクリーニングのための動作が開始されることになる。これら各装置１４、１５、１６、８の組み合わせによる自動制御方式それ自体は周知のものであるが、本発明にかかるスクリーン・クリーニングシステムにとっては、実際のクリーニング動作を開始する前に、印刷パターン開孔１１の目詰まり状態を正確に検出することが極めて重要であるため、この検出については、画像入力装置（光学センサ）１４と協働する照明手段１７は、図４に示すように、スクリーンＳの下方にＸ軸及びＹ軸の両方向に移動可能に配置すると共に、その光源１７Ａからのビーム１７Ａ′をミラー１７Ｂを介して上方へ垂直に反射させるような構成とすることによって正確化を図っている。このような構成によれば、パターン開孔１１を透過した透過ビーム１７Ａ″だけが画像入力装置１４に入射することになるため、目詰まり状態を示す被認識パターン画像の鮮明度が極めて高くなり、記憶されているパターン開孔の形状、寸法との比較照合が容易かつ正確となる。画像入力装置（光学センサ）１４は、前記照明手段１７と同調してＸ−Ｙ方向に移動できるように設置される。
【００２１】
図５は、前述した第２実施例における常時閉型の開閉バルブ５、５、５の運転調節の方法を線図で例示したもので、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおいて縦軸は圧力レベルを、横軸は制御時間をそれぞれ示している。Ａは、開閉バルブ５、５、５のいずれもが同時に同一のインパルス持続時間ＩＴで制御される場合を示したもので、この場合、各開閉バルブが同一の寸法・性能を有することを前提とすると、個々の開閉バルブを貫流するパルス気体の貫流と比べると貫流量はほぼ３倍となり、その圧力レベルも高い。したがって、この場合は、粘性の高い半田ペースト等による目詰まり等の汚れの程度が高い場合のクリーニングに適する。Ｂは、Ａと同様に全ての開閉バルブが開閉されるが、インパルス持続時間ＩＴがＡの場合の約２分の１であり、したがって圧力気体の全体の貫流量もＡの場合の約２分の１となる。Ｃは、１個の開閉バルブ５のみをＢの場合と同一のインパルス持続時間ＩＴで制御する場合を示したもので、この場合には圧力気体の貫流量はＢの場合の３分の１以下となる。したがって、この場合は、目詰まりの汚れないし印刷材の付着量等が軽度な場合のクリーニングに適する。Ｄは、１個の開閉バルブ５のみをＣの場合の約２倍のインパルス持続時間で制御する場合を示したもので、この場合には、圧力気体の貫流量はＣの場合の約２倍となる。その他、各開閉バルブ５、５、５を同時に異なるインパルス持続時間で制御したり、そのうちの２個を同一の持続時間で制御したりする運転方法も可能であり、要は、目詰まりの汚れないし印刷材の付着量等の程度の軽重に応じてこれらの方法を適宜選択するようにすればよい。なお、前述した第１実施例にあっては、開閉バルブ５の出口管７には、圧力調整弁７′が取り付けられていて、該調整弁７′の操作により、限定的にではあるが、圧力気体の圧力調整をすることができるようになっている。
【００２２】
図３において、１８はスクリーンＳの表面側に移動可能に設けられたクリーニング・ノズル４から噴出するパルス気体の噴流圧により該スクリーンＳのパターン開口１１から該スクリーンの裏面側に吹き出される半田ペースト等の残渣を集収すると共に、その飛散を防止し得るようにした清掃補助装置であって、スクリ−ンＳに向けて開口する開口部１８Ａを有し、該スクリーンの裏面に沿って移動可能に設けられており、クリーニング時に該スクリーンを挟んで前記ノズル４と対向する位置にセットされるようになっている。この清掃補助装置１８は吸引機能を有するものとして構成してもよい。
【００２３】
クリーニング・ノズル４は、非クリーニング時にはスクリーンＳから離間した待機位置にあるようにされており、定時若しくは随時の検査においてスクリーンＳのいずれかのパターン開孔１１にクリーニングを必要とする目詰まり等が生じていると判定されると、目詰まり等が生じていると判定された当該パターン開孔１１の領域に移動せしめられると同時に、前記した帽状体１３と共に該パターン開孔１１に噴口４Ｂを向けた状態で接近し、該帽状体１３の開口部がスクリーンＳに密接するに至ると、その場で停止せしめられるようになっている。このようにしてノズル４が停止せしめられると、送気回路３を開閉する開閉バルブ５が短時間、例えば、１〜２秒以内に複数回、例えば、３〜４回開閉せしめられ、これによりクリーニング・ノズル４から高圧の圧力気体が前記パターン開口１１に向かってパルス・ジェット状に噴出し、そのパルス噴流圧により該パターン開孔１１の内側面に付着して残留する印刷材は該開孔を通して該スクリーンＳの反対側に吹き出されて除去される。その際、パルス噴流圧によって吹き飛ばされる印刷材残渣は、前記帽状体によって拡散を阻止されると共に、該パターン開孔１１を通して該スクリーンＳの反対側に吹き出される残渣は、前記した清掃補助装置１８により集収されると共にその飛散も防止される。従って、クリーニング時におけるスクリーンＳの表裏両面への残渣の再付着による汚染が防止される。上記のようにしてパターン開口１１のクリーニングが終了すると、クリーニング・ノズル４はその待機位置に復帰せしめられる。クリーニング・ノズル４の上記各動作は、前述した開閉バルブ４の開閉動作と同様に、すべて予めマイクロコンピュータ１６に入力されたプログラムに従って制御されるものであることはいうまでもない。
【００２４】
本発明においては、圧力気体としては、空気、不活性ガス等のほか、溶剤を霧化して空気と混合した混合気体を用いることもできる。
【００２５】
以上、本発明の実施の形態につきその実施例を示した図面を参照して詳述したが、本発明は該実施例に限定されるものではなく、各請求項に記載の範囲内で、それらに各種の改変を施して実施することができるものである。
【００２６】
本発明は、叙上の如く構成されているので、これによれば、スクリーンの印刷パターン開孔の目詰まり等の汚れを圧縮空気等の圧力気体の有効利用により容易且つ能率的に除去清掃することができる。
【００２７】
また、本発明によれば、スクリーンの印刷パターン開孔の目詰まり等の汚れのクリーニングに必要な圧力気体の消費量が少なくて済み、コスト低減を図ることができる。請求項３に記載のものにあっては、その効果が特に顕著であり、しかも優れたクリーニング効果が得られるところから、高密度・精密印刷の遂行に好適である。
【００２８】
さらにまた、本発明によれば、クリーニング・ノズルから高圧のパルス気体を噴出させてクリーニング作業を遂行している間、スクリーンの印刷パターン開孔の内部ないしその周辺に残存する印刷材残渣のパルス噴流圧による飛散を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例の構成図である。
【図２】  本発明の他の実施例の構成図である。
【図３】  本発明に係るクリーニング・システムにおいて採用するクリーニング・ノズルの一例を示す拡大断面略図である。
【図４】  本発明に係るクリーニング・システムの実施に使用する制御系の一例の系統略図である。
【図５】  本発明の第２実施例における常閉型開閉バルブの運転の調節方法を例示した波形線図である。
【符号の説明】
１      蓄圧タンク
３      送気回路
４      クリーニング・ノズル
５      常時閉型の開閉バルブ
６      入口配管
７      出口配管
７Ａ    分岐管
７Ｂ    分岐管
７Ｃ    分岐管
８      制御装置
９      主配管
１０    出口管路
Ｓ      スクリーン
１１    印刷パターン開孔
１２    印刷材による目詰まり
１３    帽状体
１８    清掃補助装置
【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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