特許第6051411号(P6051411)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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特許6051411ペースト供給装置、スクリーン印刷機及びペースト供給方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6051411
(24)【登録日】2016年12月9日
(45)【発行日】2016年12月27日
(54)【発明の名称】ペースト供給装置、スクリーン印刷機及びペースト供給方法
(51)【国際特許分類】
   H05K 3/34 20060101AFI20161219BHJP
   B41F 15/08 20060101ALI20161219BHJP
   B41F 15/40 20060101ALI20161219BHJP
   B23K 3/06 20060101ALI20161219BHJP
【FI】
   H05K3/34 505D
   B41F15/08 303E
   B41F15/40 B
   B23K3/06 T
   B23K3/06 W
【請求項の数】5
【全頁数】16
(21)【出願番号】特願2013-271270(P2013-271270)
(22)【出願日】2013年12月27日
(65)【公開番号】特開2015-126173(P2015-126173A)
(43)【公開日】2015年7月6日
【審査請求日】2015年11月10日
(73)【特許権者】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックIPマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106116
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 健司
(74)【代理人】
【識別番号】100170494
【弁理士】
【氏名又は名称】前田 浩夫
(72)【発明者】
【氏名】内田 英樹
(72)【発明者】
【氏名】徳永 政昭
【審査官】 吉澤 秀明
(56)【参考文献】
【文献】 特開2001−138480(JP,A)
【文献】 特開2010−036573(JP,A)
【文献】 特開2002−019073(JP,A)
【文献】 特開2009−132047(JP,A)
【文献】 特開2001−239208(JP,A)
【文献】 特開2012−148451(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H05K 3/34
B23K 3/06
B41F 15/08
B41F 15/40
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ペーストを収容する筒状容器及び前記筒状容器内で移動自在な中蓋から成り、前記筒状容器の底部に貫通孔が設けられたペーストポットを前記貫通孔が下方を向く姿勢で固定保持するポット保持部と、
前記ポット保持部に保持された前記ペーストポットの前記中蓋の上面に当接するパッド部材と、
前記筒状容器内で前記パッド部材を昇降させるパッド部材昇降手段と、
前記パッド部材前記中蓋を連結及び分離させることが可能な連結手段と、
前記貫通孔からペーストを吐出するために前記パッド部材を下降させて前記中蓋を押し下げ、前記貫通孔からのペーストの吐出を停止するために前記連結手段により前記中蓋と連結された前記パッド部材を上昇させて前記中蓋を引き上げる動作を前記パッド部材昇降手段に実行させる制御手段とを備えたことを特徴とするペースト供給装置。
【請求項2】
前記連結手段は、前記パッド部材の下面に開口した吸引孔に負圧による吸引力を発生させて前記中蓋を吸引する吸引機構から成ることを特徴とする請求項1に記載のペースト供給装置。
【請求項3】
前記連結手段は、前記パッド部材の下面に設けられて前記中蓋を吸着する吸盤から成ることを特徴とする請求項1に記載のペースト供給装置。
【請求項4】
基板に重ねたマスク上で摺動するスキージと前記マスク上にペーストを供給するペースト供給装置とを備え、前記基板にペーストを印刷するスクリーン印刷機であって、
前記ペースト供給装置が、
ペーストを収容する筒状容器及び前記筒状容器内で移動自在な中蓋から成り、前記筒状容器の底部に貫通孔が設けられたペーストポットを前記貫通孔が下方を向く姿勢で固定保持するポット保持部と、
前記ポット保持部に保持された前記ペーストポットの前記中蓋の上面に当接するパッド部材と、
前記筒状容器内で前記パッド部材を昇降させるパッド部材昇降手段と、
前記パッド部材前記中蓋を連結及び分離させることが可能な連結手段と、
前記貫通孔からペーストを吐出するために前記パッド部材を下降させて前記中蓋を押し下げ、前記貫通孔からのペーストの吐出を停止するために前記連結手段により前記中蓋と連結された前記パッド部材を上昇させて前記中蓋を引き上げる動作を前記パッド部材昇降手段に実行させる制御手段とを備えたことを特徴とするスクリーン印刷機。
【請求項5】
ペーストを収容する筒状容器及び前記筒状容器内で移動自在な中蓋から成り、前記筒状容器の底部に貫通孔が設けられたペーストポットを用いたペースト供給方法であって、
前記ペーストポットを前記貫通孔が下方を向く姿勢で固定保持するポット保持工程と、
前記ポット保持工程で保持された前記ペーストポットの前記中蓋に上方から当接させたパッド部材を下降させて前記筒状容器内で前記中蓋を押し下げることにより前記貫通孔からペーストを吐出させるペースト吐出工程と、
前記パッド部材と前記中蓋とを連結及び分離させることが可能な連結手段によって、前記中蓋に当接させた前記パッド部材に前記中蓋を連結させる連結工程と、
前記ペースト吐出工程で前記中蓋を押し下げた後、前記中蓋と連結させた前記パッド部材を上昇させて前記中蓋を引き上げることにより、前記貫通孔から垂れようとするペーストを前記筒状容器内に吸い上げるペースト吸い上げ工程とを含むことを特徴とするペースト供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、スクリーン印刷機において基板と接触されるマスクにペーストを供給するペースト供給装置、スクリーン印刷機及びペースト供給方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、スクリーン印刷機において基板と接触されるマスクにペーストを供給するペースト供給装置として、ペーストが貯留されたシリンジからマスク上にペーストを吐出供給するものが知られている(例えば、特許文献1)。シリンジに貯留されるペーストは筒状容器とこの筒状容器内に嵌め込まれた中蓋から成るペーストポットと呼ばれる容器に封入された状態で供給されるが、このペーストポットからペーストをシリンジに移し替えるのではなく、ペーストポットそのものをシリンジとして利用するようにしたペースト供給装置も知られている(例えば、特許文献2)。この場合、筒状容器の底部に設けた貫通孔が下方を向く姿勢でペーストポットを保持したうえで、パッド部材を中蓋の上面に当接させて押し下げることにより、筒状容器の貫通孔からペーストを吐出させる。この場合、パッド部材を押し下げる手段としては、例えばピストンロッドの下端にパッド部材を取り付けたシリンダ等が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2011−140176号公報
【特許文献2】特開2010−172928号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記従来のペーストポットを用いたペースト供給装置では、ペーストの吐出を止めようとしてパッド部材の押し下げを停止したとしても、貫通孔からのペーストの垂れが止まるまで長時間(場合によっては数分)要する場合があり、ペースト供給装置として致命的な課題となっていた。
【0005】
そこで本発明は、ペーストの吐出停止時におけるペーストの垂れを防止できるペースト供給装置、スクリーン印刷機及びペースト供給方法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】
【0006】
本発明のペースト供給装置は、ペーストを収容する筒状容器及び前記筒状容器内で移動自在な中蓋から成り、前記筒状容器の底部に貫通孔が設けられたペーストポットを前記貫通孔が下方を向く姿勢で固定保持するポット保持部と、前記ポット保持部に保持された前記ペーストポットの前記中蓋の上面に当接するパッド部材と、前記筒状容器内で前記パッド部材を昇降させるパッド部材昇降手段と、前記パッド部材前記中蓋を連結及び分離させることが可能な連結手段と、前記貫通孔からペーストを吐出するために前記パッド部材を下降させて前記中蓋を押し下げ、前記貫通孔からのペーストの吐出を停止するために前記連結手段により前記中蓋と連結された前記パッド部材を上昇させて前記中蓋を引き上げる動作を前記パッド部材昇降手段に実行させる制御手段とを備えた。
【0007】
本発明のスクリーン印刷機は、基板に重ねたマスク上で摺動するスキージと前記マスク上にペーストを供給するペースト供給装置とを備え、前記基板にペーストを印刷するスクリーン印刷機であって、前記ペースト供給装置が、ペーストを収容する筒状容器及び前記筒状容器内で移動自在な中蓋から成り、前記筒状容器の底部に貫通孔が設けられたペーストポットを前記貫通孔が下方を向く姿勢で固定保持するポット保持部と、前記ポット保持部に保持された前記ペーストポットの前記中蓋の上面に当接するパッド部材と、前記筒状容器内で前記パッド部材を昇降させるパッド部材昇降手段と、前記パッド部材前記中蓋を連結及び分離させることが可能な連結手段と、前記貫通孔からペーストを吐出するために前記パッド部材を下降させて前記中蓋を押し下げ、前記貫通孔からのペーストの吐出を停止するために前記連結手段により前記中蓋と連結された前記パッド部材を上昇させて前記中蓋を引き上げる動作を前記パッド部材昇降手段に実行させる制御手段とを備えた。
【0008】
本発明のペースト供給方法は、ペーストを収容する筒状容器及び前記筒状容器内で移動自在な中蓋から成り、前記筒状容器の底部に貫通孔が設けられたペーストポットを用いたペースト供給方法であって、前記ペーストポットを前記貫通孔が下方を向く姿勢で固定保持するポット保持工程と、前記ポット保持工程で保持された前記ペーストポットの前記中蓋に上方から当接させたパッド部材を下降させて前記筒状容器内で前記中蓋を押し下げることにより前記貫通孔からペーストを吐出させるペースト吐出工程と、前記パッド部材と前記中蓋とを連結及び分離させることが可能な連結手段によって、前記中蓋に当接させた前記パッド部材に前記中蓋を連結させる連結工程と、前記ペースト吐出工程で前記中蓋を押し下げた後、前記中蓋と連結させた前記パッド部材を上昇させて前記中蓋を引き上げることにより、前記貫通孔から垂れようとするペーストを前記筒状容器内に吸い上げるペースト吸い上げ工程とを含む。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、ペーストの吐出停止時におけるペーストの垂れを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】本発明の第1実施形態におけるスクリーン印刷機の側面図
図2】本発明の第1実施形態におけるスクリーン印刷機の平面図
図3】本発明の第1実施形態におけるスクリーン印刷機が備えるスキージヘッド及びペースト供給装置の上方斜視図
図4】本発明の第1実施形態におけるペースト供給装置の(a)上方斜視図(b)部分断面正面図
図5】本発明の第1実施形態における(a)ペースト供給装置の上方斜視図(b)ペースト供給装置を構成するポット抑え部材の下方斜視図
図6】本発明の第1実施形態におけるペースト供給装置の(a)部分平面図(b)断面図
図7】本発明の第1実施形態におけるペースト供給装置が備える押圧シリンダの下方斜視図
図8】本発明の第1実施形態におけるペースト供給装置が備える吸引機構の構成図
図9】(a)(b)(c)本発明の第1実施形態におけるペースト供給装置に用いられるペーストポットの上方斜視図
図10】(a)(b)本発明の第1実施形態におけるペースト供給装置の動作説明図
図11】本発明の第1実施形態におけるスクリーン印刷機の制御系統を示すブロック図
図12】(a)(b)本発明の第1実施形態におけるスクリーン印刷機の動作説明図
図13】(a)(b)(c)本発明の第1実施形態におけるペースト供給装置のペースト吸い上げ時の動作説明図
図14】(a)(b)本発明の第1実施形態におけるペースト供給装置のペーストポットの交換作業の手順を示す図
図15】(a)(b)本発明の第2実施形態におけるペースト供給装置の一部断面側面図
図16】(a)(b)本発明の第2実施形態におけるペースト供給装置の一部断面側面図
【発明を実施するための形態】
【0011】
(第1実施形態)
先ず、本発明の第1実施形態について説明する。図1及び図2に示すスクリーン印刷機1は基板2に対する半田ペースト等のペーストPstのスクリーン印刷を繰り返し実行する装置であり、基台3上に設けられて基板2の保持及び移動を行う基板保持移動ユニット4、基板保持移動ユニット4の上方に水平姿勢に設置されたマスク5、マスク5の上方に設けられたスキージヘッド6、マスク5の下方に設けられたカメラユニット7及びマスク5の上方にスキージヘッド6と一体に設けられたペースト供給装置8を備えている。
【0012】
図1において、基板保持移動ユニット4は、基台3上に設けられたXYθ移動機構11によって水平面内方向移動と上下軸回り回転が可能なベーステーブル12上に、第1昇降テーブル13と第2昇降テーブル14が下方からこの順で備えた構成を有する。
【0013】
XYθ移動機構11は基台3上をY軸方向(図2に示す作業者OPから見た前後方向であり、図1の紙面の左右方向)に延びたY軸テーブル11a、Y軸テーブル11a上をX軸方向(作業者OPから見た左右方向であり、図1の紙面に垂直な方向)に延びて設けられたX軸テーブル11b及びX軸テーブル11b上に設けられたθテーブル11cから成り、Y軸テーブル11aの駆動によりX軸テーブル11bがY軸テーブル11a上をY軸方向に移動し、X軸テーブル11bの駆動によりθテーブル11cがX軸テーブル11b上をX軸方向に移動し、θテーブル11cの駆動によりベーステーブル12が図1の紙面の上下方向の軸(Z軸とする)回りに回転する。すなわちベーステーブル12はXYθ移動機構11によって水平面内で移動する。第1昇降テーブル13は第1昇降モータ13mに駆動されてベーステーブル12に対して昇降し、第2昇降テーブル14は第2昇降モータ14mに駆動されて第1昇降テーブル13に対して昇降する。
【0014】
第1昇降テーブル13には一対のコンベア支持部材15が上方に延びて設けられている。一対のコンベア支持部材15は第2昇降テーブル14を貫通して延びており、その上端において基板2をX軸方向に搬送する一対の搬送コンベア16を支持している。第2昇降テーブル14の上面には下受け部材17が設けられている。
【0015】
搬送コンベア16の上方にはX軸方向に対向配置された一対のクランプ部材(クランパ18)が設けられている。一対のクランパ18はクランパ開閉シリンダ18sの作動によってY軸方向に開閉し、下受け部材17の上面で下受けされた基板2をY軸方向に挟んでクランプする。
【0016】
図2において、マスク5はXY平面に広がって延びた平板形状のプレート部5aとプレート部5aの外周を保持する枠部5bから成り、枠部5bによって囲まれたプレート部5aの矩形の領域内には基板2上の電極2aに対応するパターン孔5hが設けられている。
【0017】
図2において、基板2の対角位置には2つ一組の基板側マーク2mが設けられており、マスク5のプレート部5aには基板側マーク2mに対応して配置された2つ一組のマスク側マーク5mが設けられている。これら基板側マーク2mとマスク側マーク5mとが平面視において一致する状態で基板2をマスク5に接触させると、基板2の電極2aとマスク5のパターン孔5hとが合致した状態となる。
【0018】
図1図2及び図3において、スキージヘッド6は、X軸方向に延びて設けられた移動ベース21の下方にY軸方向に対向配置された2つのスキージ22を備えて成り、移動ベース21はヘッド移動機構23に駆動されてY軸方向に移動する。ヘッド移動機構23は、X軸方向に対向配置されてマスク5の上方をY軸方向に延びた一対のヘッド移動ボール螺子23a及び各ヘッド移動ボール螺子23aを回転駆動する2つのヘッド移動モータ23bを有して成り、各ヘッド移動ボール螺子23aはそれぞれ移動ベース21の左右端部に設けたナット部に螺入している。このため、2つのヘッド移動モータ23bが一対のヘッド移動ボール螺子23aを同期して正逆回転させると、これに応じて移動ベース21がY軸方向に移動する。2つのスキージ22は移動ベース21に設けられたスキージ昇降シリンダ24に駆動されて移動ベース21に対して個別に昇降する。
【0019】
図1及び図2において、カメラユニット7は撮像視野を上方に向けた上方撮像カメラ31と撮像視野を下方に向けた下方撮像カメラ32を有して成り、直交座標ロボットから成るカメラユニット移動機構33より駆動されて水平面内で移動する。
【0020】
図1及び図2において、ペースト供給装置8はマスク5上にペーストPstを吐出供給するものであり、移動ベース21の前面側に設けられている。図3において、移動ベース21の前面にはX軸方向に延びた一対のガイド部材41が上下に配置されている。この一対のガイド部材41にはペースト供給装置8の構成要素である後述のベース部材51がX軸方向に移動自在な状態で装着されている。ベース部材51の裏面に装着されたナット部42にはX軸方向に延びたボール螺子43が螺入している。移動ベース21の端部に設けられたペースト供給装置移動モータ44(図2)がボール螺子43を回転駆動すると、ナット部42とともにベース部材51がX軸方向に移動する。
【0021】
図3及び図4(a),(b)において、ペースト供給装置8は、XZ平面に広がった前面を有する板状のベース部材51、ベース部材51の前面にシリンダチューブをX軸方向に向けた状態で装着されたロッドレスシリンダ52、後述するペーストポット60を保持するポット保持部54及びベース部材51の上部領域に固定して設けられた押圧シリンダ55を備えている。ポット保持部54はこれをX軸方向に案内するガイド53を介してベース部材51の前面に装着されている。また、ポット保持部54はロッドレスシリンダ52の移動体52aに結合されている。ロッドレスシリンダ52は、左右のポート52pにエアが給排されることによって移動体52aを左右方向に移動させてポット保持部54をX軸方向へ移動させる。
【0022】
図4(b)、図7及び図8において、押圧シリンダ55はベース部材51にピストンロッド55aを下方に向けて取り付けられており、ピストンロッド55aの下端には、円盤状のパッド部材56が設けられている。パッド部材56にはパッド部材56の下面に開口した複数の吸引孔57aが設けられており、パッド部材56及びピストンロッド55aの内部には、各吸引孔57aに繋がる吸引路57が設けられている。吸引路57には真空源及び圧力調整バルブを含む吸引部58が接続されており、吸引部58が吸引路57内の空気を吸引すると吸引孔57aに(すなわちパッド部材56の下面に)負圧による吸引力が発生する。すなわち本第1実施形態において、吸引部58はパッド部材56の下面に負圧による吸引力を発生させる吸引機構59を構成している。
【0023】
図3において、ポット保持部54は水平な板状の部材から成り、X軸方向に並んだ2つのポット挿入孔54Hを有している。これら2つのポット挿入孔54Hにはペーストポット60が着脱自在に保持される。図4(a),(b)及び図9(a),(b),(c)において、ペーストポット60は、ペーストPstを収容する筒状容器61と筒状容器61内に設けられた中蓋62から成り、筒状容器61の底部61aには貫通孔61Sが設けられている。中蓋62の外縁は上方に折り返されて折り返し部62aを形成しており、この折り返し部62aを筒状容器61の内壁に摺動させるようにして中蓋62を筒状容器61内で移動させることができる。
【0024】
ペーストポット60は、筒状容器61の開放側の端部に取り付けられたキャップCPが取り外された後(図9(a)→図9(b))、貫通孔61Sが下方に向いた姿勢にされた状態で(図9(c))、ポット挿入孔54Hに挿入される。ポット挿入孔54Hに挿入されたペーストポット60は、筒状容器61の側面に設けられた鍔部61Tがポット挿入孔54Hの縁部に上方から当接される。
【0025】
図5(a),(b)、図6(a)及び図6(a)の矢視V−Vから見た断面図である図6(b)に示すように、2つのポット挿入孔54Hの間の位置及び2つのポット挿入孔54HをX軸方向の外側から挟む位置のそれぞれにはポット固定具取り付け部材54aが設けられている。各ポット固定具取り付け部材54aの側面のうちポット挿入孔54Hに臨む側の面にはY軸方向に延びたガイド溝54Gが設けられている。1つのポット挿入孔54HをX軸方向に挟んで位置する一対のガイド溝54Gはポット保持部54の前方に開口したポット固定具挿入口54Kを形成しており、そのポット固定具挿入口54Kにはポット固定具70が挿入される。ポット固定具70は、ペーストポット60の筒状容器61の外径に沿った半円形状の押さえ部70aを有した板状の部材から成り、上記のようにしてポット挿入孔54Hにペーストポット60が取り付けられた後にポット固定具挿入口54Kから挿入され、この状態で抑え部70aによりペーストポット60の鍔部61Tを上方から抑え込んでペーストポット60の筒状容器61をポット挿入孔54H内に固定保持する。すなわち本第1実施形態において、ポット保持部54は、ポット固定具70を備えることによって、ポット挿入孔54Hに挿入されたペーストポット60の筒状容器61をポット挿入孔54Hにおいて上下移動が規制された状態に保持することができるようになっている。
【0026】
図4(a),(b)において、ロッドレスシリンダ52がポット保持部54を左右方向(X軸方向)へ移動させると、ポット保持部54が備える2つのポット挿入孔54Hのうちの一方が押圧シリンダ55の直下の位置(以下、「ペースト吐出位置」と称する)に位置し、他方がペースト吐出位置から外れた位置(以下、「ポット着脱位置」と称する)に位置する。なお、ポット保持部54の各ポット挿入孔54Hへのペーストポット60の取り付け及び取り外しは、そのポット挿入孔54Hをポット着脱位置に位置させた状態で行う。
【0027】
ペースト吐出位置にペーストポット60が位置した状態で押圧シリンダ55がピストンロッド55aを下方に突出させてパッド部材56を下降させるとパッド部材56は中蓋62の上面に当接し、ペーストポット60の中蓋62がパッド部材56を介して筒状容器61内で押し下げられる(図10(a)中に示す矢印A1)。これにより貫通孔61SからペーストPstが吐出する(図10(a))。この押圧シリンダ55によるペーストPstの吐出動作は、ペースト供給装置移動モータ44がペースト供給装置8をマスク5の上方でX軸方向に移動させている状態で行われる。ひとつのペーストポット60からのペーストPstの吐出は、そのペーストポット60の中蓋62が筒状容器61の底部61aに当接した状態となるまで(図10(b))、断続して行うことができる。
【0028】
図11において、搬送コンベア16による基板2の搬送及び作業位置への位置決め動作、第2昇降モータ14mによる第2昇降テーブル14の昇降(下受け部材17の昇降)動作、クランパ開閉シリンダ18sによるクランパ18の開閉動作、XYθ移動機構11によるベーステーブル12の基台3に対する平行及び回転移動動作、第1昇降モータ13mによる第1昇降テーブル13の昇降(基板2のマスク5への接触とマスク5からの離間)動作の各制御は、スクリーン印刷機1が備える制御装置80によってなされる。また、スキージ昇降シリンダ24によるスキージ22の昇降動作、ヘッド移動モータ23bによるスキージヘッド6及びペースト供給装置8のY軸方向への移動動作、ペースト供給装置移動モータ44によるペースト供給装置8のX軸方向の移動動作、カメラユニット移動機構33によるカメラユニット7の移動動作の各制御も制御装置80によってなされる(図11)。また、ロッドレスシリンダ52によるポット保持部54のX軸方向への移動動作、押圧シリンダ55によるペーストポット60からのペーストPstの吐出動作、吸引機構59によるパッド部材56の下面への負圧による吸引力の発生動作の各制御も制御装置80によってなされる(図11)。
【0029】
図11において、上方撮像カメラ31の撮像動作及び下方撮像カメラ32の撮像動作の各制御は制御装置80によってなされる。上方撮像カメラ31によって得られた画像データと下方撮像カメラ32によって得られた画像データはそれぞれ制御装置80に送られ、制御装置80は画像認識部80a(図11)において、画像データに基づく画像認識処理を行う。また、制御装置80には、種々の入力操作を行うための入力部81が接続されている(図11)。
【0030】
このような構成のスクリーン印刷機1によりスクリーン印刷作業を実行する場合には、作業者OPは先ず、前述の要領でペーストポット60をポット保持部54に固定保持する(ポット保持工程)。そして、作業者OPが入力部81からスクリーン印刷開始操作を行うと、搬送コンベア16がスクリーン印刷機1の外部から投入された基板2を受け取って搬送し、作業位置に基板2を位置決めする。そして、第2昇降モータ14mが第2昇降テーブル14を第1昇降テーブル13に対して上昇させ、下受け部材17によって基板2の下面を支持して持ち上げる。これにより基板2が搬送コンベア16から上方に離間したら、クランパ18が基板2をクランプする。
【0031】
クランパ18が基板2をクランプしたら、カメラユニット7がマスク5の下方を移動し、下方撮像カメラ32が基板側マーク2mを基板2の上方から撮像し、上方撮像カメラ31がマスク側マーク5mをマスク5の下方から撮像する。基板側マーク2mの画像データとマスク側マーク5mの画像データは制御装置80の画像認識部80aにおいて画像認識され、基板2の位置とマスク5の位置が求められる。XYθ移動機構11はその求められた基板2の位置とマスク5の位置とに基づいて基板2を移動させ、基板側マーク2mをマスク側マーク5mの直下に位置させて(基板側マーク2mとマスク側マーク5mが平面視において一致するようにして)、マスク5に対する基板2の位置合わせを行う。XYθ移動機構11がマスク5に対する基板2の位置合わせを行ったら、第1昇降モータ13mが第1昇降テーブル13をベーステーブル12に対して上昇させ(図12(a)中に示す矢印B)、基板2をマスク5の下面に接触させる。
【0032】
基板2がマスク5に接触したら、ヘッド移動モータ23bが移動ベース21をY軸方向に移動させて、ペースト供給装置8をマスク5のクランパ18と接触している部分の上方に移動させる。そして、ペースト供給装置移動モータ44がペースト供給装置8をX軸方向に移動させている間、ペースト供給装置8はマスク5上にペーストPstを供給する。ペースト供給装置8がマスク5上にペーストPstを供給するときは、前述のように、押圧シリンダ55がペーストポット60の中蓋62に上方から当接させたパッド部材56を下降させ、筒状容器61内で中蓋62を押し下げることによって、貫通孔61SからペーストPstを吐出させる(図12(a)。ペースト吐出工程)。
【0033】
押圧シリンダ55がマスク5上に適量のペーストPstを供給し終わったら、ペースト供給装置移動モータ44はペースト供給装置8のX軸方向への移動を停止させ、押圧シリンダ55は中蓋62の押し下げを停止させる(図13(a))。そして、吸引機構59はパッド部材56の下面に負圧による吸引力を発生させて中蓋62を吸引し、パッド部材56と中蓋62を連結させる。なお、吸引機構59がパッド部材56に中蓋62を連結させるタイミングは、押圧シリンダ55が中蓋62の押し下げを停止させる前であってもよい。
【0034】
パッド部材56と中蓋62が連結したら、押圧シリンダ55はパッド部材56を上昇させ、ポット保持部54に固定された筒状容器61に対して中蓋62を引き上げる(図13(b)中に示す矢印A2)。この中蓋62の引き上げによって、ペーストポット60全体が上方に移動しようとするが、ペーストポット60の筒状容器61はポット固定具70によってポット保持部54に対して固定(上下移動が規制)されているので、筒状容器61はポット挿入孔54H内にとどまり、中蓋62が筒状容器61に対して相対的に上動する。これにより筒状容器61内には負圧が発生し、貫通孔61Sから出かかっているペーストPstが筒状容器61内に吸い上げられるので(ペースト吸い上げ工程。図13(b))、貫通孔61Sから出かかっていたペーストPstが自重でそのまま垂れてしまう事態が防止される。
【0035】
ペーストPstとしてはチキソ性を有する半田ペーストを使用する場合が多い。押圧シリンダ55によってペーストPstが貫通孔61Sから吐出されると、ペーストポット60内のペーストPstにはペーストPstの移動に伴うずり速度が発生し、チキソ性を有するペーストPstの粘度は次第に低下する。このため、押圧シリンダ55による中蓋62の押し下げを停止させた直後のペーストPstは流動し易い状態にある。加えて中蓋62の押し下げが停止した直後のペーストPstは、中蓋62を押し下げたときの圧力によって膨らんだ筒状容器61が元の形状に戻ろうとする力で加圧された状態にある。このためパッド部材56の下降を停止しただけでは、貫通孔61SからのペーストPstの流出は容易には止まらない。そこで本第1実施形態では、パッド部材56と連結状態にある中蓋62を押圧シリンダ55で強制的に引き上げることで筒状容器61内に負圧を発生させてペーストPstの貫通孔61Sからの流出を停止させるようにしている。
【0036】
このように本第1実施形態において、吸引機構59はパッド部材56に中蓋62を連結させる連結手段となっている。また、押圧シリンダ55は、ペーストポット60の筒状容器61内でパッド部材56を昇降させるパッド部材昇降手段となっており、制御装置80は、貫通孔61SからペーストPstを吐出するためにパッド部材56を下降させて中蓋62を押し下げ、貫通孔61SからのペーストPstの吐出を停止するために上記連結手段(吸引機構59)により中蓋62と連結されたパッド部材56を上昇させて中蓋62を引き上げる動作をパッド部材昇降手段(押圧シリンダ55)に実行させる制御手段となっている。なお、押圧シリンダ55による中蓋62の引き上げ量の調整は、押圧シリンダ55によるパッド部材56の引き上げ時間を管理することによって行うことができ、中蓋62の適切な引き上げ量(通常数ミリメートル程度)は実験や数値シミュレーション等によって求めることができる。
【0037】
図13(c)は、中蓋62の引き上げ量を大きめに設定した場合の筒状容器61の内部を示している。中蓋62とペーストPstとの間には貫通孔61Sから吸い込まれた空気によって空洞部Kが形成されている。この空洞部Kは貫通孔61Sから上方へ延びる管状に形成される。このようにペーストPstに貫通孔61Sの上方を延びる空洞部Kが生じるようになるまで中蓋62を引き上げると、貫通孔61Sの直上にはペーストPstが存在しない状態となるので、より確実にペーストPstの垂れを防止できる。特に、チキソ性を有するペーストPstは、圧力から開放された状態では固くなってその形状が保持され易いことから、使用するペーストPstが半田ペーストである場合にはその効果が顕著である。
【0038】
上記のようにしてペースト供給装置8がマスク5上にペーストPstを供給したら、一方のスキージ昇降シリンダ24がスキージ22を下降させてその下端部をマスク5に当接させ、ヘッド移動モータ23bが移動ベース21をY軸方向に移動させる(図12(b)中に示す矢印C)。これによりスキージ22がマスク5上を摺動し、マスク5上でペーストPstを掻き寄せて、マスク5のパターン孔5h内にペーストPstを充填する。
【0039】
上記のようにしてスキージ22がマスク5のパターン孔5h内にペーストPstを充填したら、第1昇降モータ13mが第1昇降テーブルの13を下降させ、マスク5から基板2を離間させて版離れを行う。版離れが終了したら一対のクランパ18が開いて基板2のクランプを解除し、第2昇降モータ14mが第2昇降テーブル14を下降させて基板2を搬送コンベア16に下ろす。そして、搬送コンベア16が基板2をスクリーン印刷機1の外部に搬出したら、基板2の1枚当たりのスクリーン印刷作業が終了する。
【0040】
上記スクリーン印刷作業の途中で、使用中のペーストポット60が空になった(筒状容器61内のペーストPstがなくなった)場合には、作業者OPは入力部81から所要の操作を行って押圧シリンダ55を作動させ、筒状容器61内でパッド部材56を上昇させることによって、パッド部材56を筒状容器61の上方に引き抜く(図14(a)中に示す矢印A3)。そして、ロッドレスシリンダ52を作動させて、空になったペーストポット60をポッド着脱位置に移動させる(図14(b)中に示す矢印D)。このような状態になったら、作業者OPは空になったペーストポット60をポット挿入孔54Hから上方に引き抜き(図14(b)中に示す矢印E)、これに代えて新しいペーストポット60をポット挿入孔54Hに挿入する。
【0041】
パッド部材56を筒状容器61から引き抜くときには、吸引機構59はパッド部材56の下面への負圧による吸引力の発生を解除してパッド部材56から中蓋62を分離させるようになっている。このため、使用済みのペーストポット60の中蓋62は空の筒状容器61内に留まることになり、作業者OPは筒状容器61と中蓋62を一体の状態で廃棄することができる。
【0042】
以上説明したように、本第1実施形態におけるスクリーン印刷機1(ペースト供給装置8)では、ペーストポット60の中蓋62に上方から当接させたパッド部材56を下降させて筒状容器61内で中蓋62を押し下げることにより貫通孔61SからペーストPstを吐出させた後、中蓋62と連結させたパッド部材56を上昇させて中蓋62を引き上げることにより、貫通孔61Sから垂れようとするペーストPstを筒状容器61内に吸い上げるようにしているので、ペーストPstの吐出停止時におけるペーストPstの垂れを防止できる。また、これによりペーストPstの無駄が少なくなり、垂れたペーストPstを拭き取る作業もなくなるので、その分生産性の向上を図ることができる。
【0043】
(第2実施形態)
第2実施形態におけるスクリーン印刷機は、前述の第1実施形態におけるスクリーン印刷機1とほぼ同じであるが、連結手段の構成が異なっている。すなわち、第2実施形態では、図15(a),(b)に示すように、パッド部材56の下面側に中蓋62を吸着する吸盤90が設けられており、この吸盤90がパッド部材56に中蓋62を連結させる連結手段となっている。吸盤90は、パッド部材56の下面に固定具91によって固定されており、パッド部材56が中蓋62に上方から押し付けられたとき(図15(b)中に示す矢印A1)、潰れた形状に広がるように変形して、中蓋62の上面に張り付く(図15(b))。図15(b)に示すように、中蓋62の上面に張り付いた状態の吸盤90はその全体が(特に外縁部90aが)パッド部材56の下面によって中蓋62に押し付けられるようになっており、吸盤90は高い密着度で中蓋62に密着するので、パッド部材56と中蓋62は強固に連結される。
【0044】
図15(a),(b)及び図16(a),(b)に示すように、第2実施形態では、ペーストポット60をポット保持部54のポット挿入孔54Hに挿入した後、筒状容器61の上縁にリング状部材61bが嵌め込まれる。ペーストポット60の交換時にパッド部材56を上昇させた際、パッド部材56と一体となって上昇した中蓋62の折り返し部62aはリング状部材61bと干渉してそれ以後の上昇が規制され(図16(a))、更なるパッド部材56の上昇によって、パッド部材56は吸盤90から引き剥がされる(図16(b))。このため、第1実施形態の場合と同様に使用済みのペーストポット60の中蓋62は空の筒状容器61内に留まることになり、筒状容器61と中蓋62を一体の状態で廃棄できる。このように第2実施形態においても、第1実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。
【0045】
なお、第2実施形態の変形例として、吸盤90の代わりに粘着性のある部材(粘着性部材)を用いてもよい。パッド部材56の下面側に粘着性部材を貼り付けておけば、パッド部材56が中蓋62に上方から押し付けられたときに、吸盤90の場合と同様に粘着性部材がパッド部材56に張り付くので、前述の第2実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。また、第1実施形態と第2実施形態を示した形態、すなわち、パッド部材56の下面に設けた吸盤と、その吸盤の内部に負圧による吸引力を発生できるようにした構成のものを採用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【0046】
ペーストの吐出停止時におけるペーストの垂れを防止できるペースト供給装置、スクリーン印刷機及びペースト供給方法を提供する。
【符号の説明】
【0047】
1 スクリーン印刷機
2 基板
5 マスク
8 ペースト供給装置
22 スキージ
54 ポット保持部
55 押圧シリンダ(パッド部材昇降手段)
56 パッド部材
57a 吸引孔
59 吸引機構(連結手段)
60 ペーストポット
61 筒状容器
61a 底部
61S 貫通孔
62 中蓋
80 制御装置(制御手段)
90 吸盤(連結手段)
Pst ペースト
図1
図2
図3
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