特許 6694778 スクリーン印刷装置

(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】6694778

(24)【登録日】2020年4月22日

(45)【発行日】2020年5月20日

(54)【発明の名称】スクリーン印刷装置

(51)【国際特許分類】

   B41F 35/00 20060101AFI20200511BHJP

   B41F 15/08 20060101ALI20200511BHJP

   B41F 15/12 20060101ALI20200511BHJP

   B41F 33/00 20060101ALI20200511BHJP

   B41N 1/24 20060101ALI20200511BHJP

   H05K 3/34 20060101ALI20200511BHJP

【ＦＩ】

   B41F35/00 C

   B41F15/08 303E

   B41F15/12 A

   B41F33/00 210

   B41F33/00

   B41N1/24

   H05K3/34 505D

【請求項の数】5

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2016-155724(P2016-155724)

(22)【出願日】2016年8月8日

(65)【公開番号】特開2018-24121(P2018-24121A)

(43)【公開日】2018年2月15日

【審査請求日】2019年3月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000010076

【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067828

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 悦司

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100127797

【弁理士】

【氏名又は名称】平田 晴洋

(72)【発明者】

【氏名】三輪 猛

【審査官】 上田 正樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１２１８４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３０９０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２９４０３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１２０７４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１０４５１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１２５３９２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｆ ３５／００

Ｂ４１Ｆ １５／０８

Ｂ４１Ｆ １５／１２

Ｂ４１Ｆ ３３／００

Ｂ４１Ｎ １／２４

Ｈ０５Ｋ ３／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１マスク及び第１印刷部を備え、基板に対して粘性材をスクリーン印刷する第１印刷処理を行う第１スクリーン印刷部と、
第２マスク及び第２印刷部を備え、前記第１印刷処理が行われた基板に対して粘性材をスクリーン印刷する第２印刷処理を行う第２スクリーン印刷部と、
前記第１印刷処理又は前記第２印刷処理に起因した前記粘性材の付着予想位置として、予め指定された指定ポイントを撮像する撮像部と、
前記撮像部が取得した画像に基づいて、前記指定ポイントに前記粘性材が存在するか否かを判定する判定部と、
を備えるスクリーン印刷装置において、
前記指定ポイントが、前記第１印刷処理が行われた基板の特定位置であり、
前記撮像部は前記第１印刷処理後に前記基板の特定位置を撮像するものであって、
前記第１印刷処理及び前記第２印刷処理の動作を制御する印刷制御部をさらに備え、
前記基板の特定位置が、正規の前記第１印刷処理では前記粘性材が付着し得ない所定の非正規位置であって、
前記印刷制御部は、前記判定部が前記非正規位置に前記粘性材が存在すると判定した場合に、前記第２印刷処理の実行を中止させる、スクリーン印刷装置。

【請求項2】

第１マスク及び第１印刷部を備え、基板に対して粘性材をスクリーン印刷する第１印刷処理を行う第１スクリーン印刷部と、
第２マスク及び第２印刷部を備え、前記第１印刷処理が行われた基板に対して粘性材をスクリーン印刷する第２印刷処理を行う第２スクリーン印刷部と、
前記第１印刷処理又は前記第２印刷処理に起因した前記粘性材の付着予想位置として、予め指定された指定ポイントを撮像する撮像部と、
前記撮像部が取得した画像に基づいて、前記指定ポイントに前記粘性材が存在するか否かを判定する判定部と、
を備えるスクリーン印刷装置において、
前記指定ポイントが、前記第１印刷処理が行われた基板の特定位置であり、
前記撮像部は前記第１印刷処理後に前記基板の特定位置を撮像するものであって、
前記第１印刷処理及び前記第２印刷処理の動作を制御する印刷制御部をさらに備え、
前記基板の特定位置が、正規の前記第１印刷処理で前記粘性材が付着する所定の正規位置であって、
前記印刷制御部は、前記判定部が前記正規位置に前記粘性材が存在しないと判定した場合に、前記第２印刷処理の実行を中止させる、スクリーン印刷装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のスクリーン印刷装置において、
前記基板を前記第１スクリーン印刷部から前記第２スクリーン印刷部へ搬送する基板搬送部をさらに備え、
前記撮像部は、前記第１スクリーン印刷部に配置され、
前記印刷制御部は、前記第２印刷処理の実行を中止させるために、前記基板搬送部による前記基板の前記第１スクリーン印刷部から前記第２スクリーン印刷部への搬送を停止させる、スクリーン印刷装置。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１項に記載のスクリーン印刷装置において、
前記第１マスクは、所定の第１厚さを有し、所定の第１パターン開口を備え、
前記第２マスクは、前記第１厚さよりも厚い第２厚さを有し、所定の第２パターン開口と前記第１パターン開口に対応する位置に設けられた逃がし凹部とを備える、スクリーン印刷装置。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか１項に記載のスクリーン印刷装置において、
前記第１、第２スクリーン印刷部が各々独立した装置構成を備え、
前記第１スクリーン印刷部と前記第２スクリーン印刷部との間に配置され、オペレータがアクセス可能な状態で前記基板を搬送する連結コンベアをさらに備える、スクリーン印刷装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、２つのスクリーン印刷部において基板に粘性材を順次印刷するスクリーン印刷装置に関する。

【背景技術】

【0002】

プリント基板上に、パターン開口を有するマスクを用いて半田ペーストのような粘性材を塗布するスクリーン印刷装置が知られている。スクリーン印刷装置では、マスクの汚れが問題となる。マスクの基板との対向面に半田ペーストが付着すると、基板の意図しない位置に半田ペーストが印刷され、印刷不良の原因となる。

【0003】

特許文献１には、マスクの裏面（基板対向面）の汚れを検知し、汚れが検知された場合にマスクにクリーニング処理を施すスクリーン印刷装置が開示されている。この装置では、マスクの裏面の画像を撮像し、その画像からマスク裏面に回り込んだ半田ペーストの有無を検出する。半田ペーストが検出された場合、当該マスク裏面がクリーニングされる。特許文献２にも、パターン開口の目詰まりを検出するために、マスクの裏面の画像を撮像するようにしたスクリーン印刷装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００−３０９０８９号公報

【特許文献2】特開平５−２２９１０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ある種のスクリーン印刷装置では、２つのスクリーン印刷部において基板に半田ペーストを順次印刷する場合がある。例えば、先ず薄肉のマスクを用いて小型部品用の半田パターンを基板に印刷する第１印刷処理を施し、次いで、第１印刷処理後の基板に対して厚肉のマスクを用いて大型部品用の半田パターンを印刷する第２印刷処理を行うという、順次印刷タイプのスクリーン印刷装置がある。このタイプのスクリーン印刷装置において、不適切な第１印刷処理が行われると、基板上の本来ならば印刷されてはならない箇所に半田ペーストが印刷され、第２印刷処理においてマスク裏面に半田ペーストが付着することがある。この場合、その後の第２印刷処理に支障を来す、つまり印刷不良の基板を発生させてしまうという問題が生じる。

【0006】

本発明の目的は、２つのスクリーン印刷部において基板に粘性材を順次印刷するスクリーン印刷装置において、マスクへの粘性材の付着に起因する印刷不良の発生を抑止することができるスクリーン印刷装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一局面に係るスクリーン印刷装置は、第１マスク及び第１印刷部を備え、基板に対して粘性材をスクリーン印刷する第１印刷処理を行う第１スクリーン印刷部と、第２マスク及び第２印刷部を備え、前記第１印刷処理が行われた基板に対して粘性材をスクリーン印刷する第２印刷処理を行う第２スクリーン印刷部と、前記第１印刷処理又は前記第２印刷処理に起因した前記粘性材の付着予想位置として、予め指定された指定ポイントを撮像する撮像部と、前記撮像部が取得した画像に基づいて、前記指定ポイントに前記粘性材が存在するか否かを判定する判定部と、を備えるスクリーン印刷装置において、前記指定ポイントが、前記第１印刷処理が行われた基板の特定位置であり、前記撮像部は前記第１印刷処理後に前記基板の特定位置を撮像するものであって、前記第１印刷処理及び前記第２印刷処理の動作を制御する印刷制御部をさらに備え、前記基板の特定位置が、正規の前記第１印刷処理では前記粘性材が付着し得ない所定の非正規位置であって、前記印刷制御部は、前記判定部が前記非正規位置に前記粘性材が存在すると判定した場合に、前記第２印刷処理の実行を中止させる。
また、本発明の他の局面に係るスクリーン印刷装置は、第１マスク及び第１印刷部を備え、基板に対して粘性材をスクリーン印刷する第１印刷処理を行う第１スクリーン印刷部と、第２マスク及び第２印刷部を備え、前記第１印刷処理が行われた基板に対して粘性材をスクリーン印刷する第２印刷処理を行う第２スクリーン印刷部と、前記第１印刷処理又は前記第２印刷処理に起因した前記粘性材の付着予想位置として、予め指定された指定ポイントを撮像する撮像部と、前記撮像部が取得した画像に基づいて、前記指定ポイントに前記粘性材が存在するか否かを判定する判定部と、を備えるスクリーン印刷装置において、
前記指定ポイントが、前記第１印刷処理が行われた基板の特定位置であり、前記撮像部は前記第１印刷処理後に前記基板の特定位置を撮像するものであって、前記第１印刷処理及び前記第２印刷処理の動作を制御する印刷制御部をさらに備え、前記基板の特定位置が、正規の前記第１印刷処理で前記粘性材が付着する所定の正規位置であって、前記印刷制御部は、前記判定部が前記正規位置に前記粘性材が存在しないと判定した場合に、前記第２印刷処理の実行を中止させる。

【0008】

このスクリーン印刷装置によれば、撮像部が粘性材の付着予想位置としての指定ポイントを撮像する。前記付着予想位置は、例えば、想定される誤った印刷処理が行われた場合に前記粘性材が付着してしまう箇所、或いは、正規の印刷処理が行われた場合に前記粘性材が付着する箇所である。そして、判定部が指定ポイントに前記粘性材が存在するか否かを判定する。前記指定ポイントにおける前記粘性材の有無により、誤った印刷処理又は正規の印刷処理が行われたか否かを把握することができる。従って、判定部の判定結果に基づき、印刷不良の発生を防止する種々の対策を取ることが可能となる。

【0009】

上記のスクリーン印刷装置において、前記指定ポイントが前記第２マスクの裏面の特定位置であり、前記撮像部は前記第２印刷処理後に前記第２マスクの前記特定位置を撮像するように構成することが望ましい。

【0010】

このスクリーン印刷装置によれば、判定部は第２マスクの裏面に粘性材が付着しているか否かを判定することができる。例えば、第１マスクが正規の位置に取り付けられない状態で第１印刷処理が実行された場合、基板上の第１印刷処理による印刷パターンと第２マスクに備えられている逃がしパターンとの位置が合わなくなり、第２マスクの裏面（基板との対向面）に粘性材が付着する。しかも、第１マスクの取り付けミスは、一般に正規の位置に対して反転して取り付けられることで発生し、当該ミスが生じた場合に第２マスクのどの位置に粘性材が付着するかの予想ができる。従って、第２マスク裏面の特定位置への粘性材の付着を検知することで第１印刷処理の誤りを知見することができ、その後の印刷不良の発生を防止することが可能となる。

【0011】

この場合、前記第２マスクの裏面をクリーニングするクリーニング部をさらに備え、前記クリーニング部は、前記判定部が前記第２マスクの裏面に前記粘性材が存在すると判定した場合に、前記第２マスクの裏面をクリーニングすることが望ましい。

【0012】

このスクリーン印刷装置によれば、第２マスクの裏面に付着した粘性材がクリーニング部によって除去される。従って、その後の第２印刷処理において、第２マスクから基板の意図しない箇所に粘性材が付着することを防止することができる。

【0013】

上記のスクリーン印刷装置において、前記指定ポイントが、前記第１印刷処理が行われた基板の特定位置であり、前記撮像部は前記第１印刷処理後に前記基板の特定位置を撮像するように構成することが望ましい。

【0014】

このスクリーン印刷装置によれば、撮像部が第１印刷処理後に基板の特定位置を撮像する。これにより、第１印刷処理が正規に実行されたか否かを確認することが可能となる。

【0015】

上記のスクリーン印刷装置において、前記第１印刷処理及び前記第２印刷処理の動作を制御する印刷制御部をさらに備え、前記基板の特定位置が、正規の前記第１印刷処理では前記粘性材が付着し得ない所定の非正規位置であって、前記印刷制御部は、前記判定部が前記非正規位置に前記粘性材が存在すると判定した場合に、前記第２印刷処理の実行を中止させることが望ましい。

【0016】

このスクリーン印刷装置によれば、基板の非正規位置への粘性材の付着が検知されると、第２印刷処理が中止される。非正規位置へ粘性材が付着する要因は、第１マスクの取り付けミスや、第１スクリーン印刷部から第２スクリーン印刷部への基板移動時における基板の位置決めミスなどがある。このようなミスが生じた場合、印刷制御部によって第２印刷処理の実行が中止されるので、印刷不良の発生を防止することができる。

【0017】

上記のスクリーン印刷装置において、前記第１印刷処理及び前記第２印刷処理の動作を制御する印刷制御部をさらに備え、前記基板の特定位置が、正規の前記第１印刷処理で前記粘性材が付着する所定の正規位置であって、前記印刷制御部は、前記判定部が前記正規位置に前記粘性材が存在しないと判定した場合に、前記第２印刷処理の実行を中止させることが望ましい。

【0018】

このスクリーン印刷装置によれば、基板の正規位置への粘性材の付着が検知されない場合に、第２印刷処理が中止される。正規位置へ粘性材が付着しない要因は、第１マスクの取り付けミスや、基板移動時における基板の位置決めミスなどがある。このようなミスが生じた場合、印刷制御部によって第２印刷処理の実行が中止されるので、印刷不良の発生を防止することができる。

【0019】

この場合、前記基板を前記第１スクリーン印刷部から前記第２スクリーン印刷部へ搬送する基板搬送部をさらに備え、前記撮像部は、前記第１スクリーン印刷部に配置され、前記印刷制御部は、前記第２印刷処理の実行を中止させるために、前記基板搬送部による前記基板の前記第１スクリーン印刷部から前記第２スクリーン印刷部への搬送を停止させることが望ましい。

【0020】

このスクリーン印刷装置によれば、第１印刷処理において不具合が生じた場合に、当該基板の第２スクリーン印刷部への搬送を行わせない。従って、速やかに印刷不良に対する対策を取ることが可能となる。

【0021】

上記のスクリーン印刷装置において、前記第１マスクは、所定の第１厚さを有し、所定の第１パターン開口を備え、前記第２マスクは、前記第１厚さよりも厚い第２厚さを有し、所定の第２パターン開口と前記第１パターン開口に対応する位置に設けられた逃がし凹部とを備える構成とすることができる。

【0022】

このスクリーン印刷装置によれば、小型部品用の第１印刷処理、これに続く大型部品用の第２印刷処理が行われる順次印刷型のスクリーン印刷装置に本発明を適用することができる。すなわち、第１印刷処理による印刷パターンが第２マスクの逃がし凹部で回避されず、第２マスクに粘性材が付着することに伴う印刷不良の発生を防止することができる。

【0023】

上記のスクリーン印刷装置において、前記第１、第２スクリーン印刷部が各々独立した装置構成を備え、前記第１スクリーン印刷部と前記第２スクリーン印刷部との間に配置され、オペレータがアクセス可能な状態で前記基板を搬送する連結コンベアをさらに備える構成とすることができる。

【0024】

このスクリーン印刷装置によれば、第１印刷処理を終え、連結コンベアを搬送されている基板をオペレータが取り出すことが可能となる。その基板を連結コンベアへ戻す際、基板の搭載方向を誤るミスを犯し得るが、本発明によれば、このようなミスを検出し、第２印刷処理において印刷不良が発生することを防止できる。

【発明の効果】

【0025】

本発明によれば、２つのスクリーン印刷部において基板に粘性材を順次印刷するスクリーン印刷装置において、マスクへの粘性材の付着に起因する印刷不良の発生を抑止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係るスクリーン印刷装置の平面図である。

【図2】図２は、前記スクリーン印刷装置のＹ方向の模式的な側面図である。

【図3】図３は、前記スクリーン印刷装置のＸ方向の模式的な側面図である。

【図4】図４はマスクの例を示す縦断面図であり、図４（Ａ）は、小型部品用のマスクを、図４（Ｂ）は、大型部品用のマスクをそれぞれ示している。

【図5】図５は、順次印刷の動作を示す模式図である。

【図6】図６は、順次印刷の動作を示す模式図である。

【図7】図７は、順次印刷の動作を示す模式図である。

【図8】図８は、順次印刷の動作を示す模式図である。

【図9】図９は、順次印刷の動作を示す模式図である。

【図10】図１０は、順次印刷の動作を示す模式図である。

【図11】図１１は、順次印刷の失敗例を示す模式図である。

【図12】図１２は、前記スクリーン印刷装置の電気的構成を示すブロック図である。

【図13】図１３は、前記スクリーン印刷装置の動作の第１実施形態を示すフローチャートである。

【図14】図１４は、前記スクリーン印刷装置の動作の第２実施形態を示すフローチャートである。

【図15】図１５は、前記スクリーン印刷装置の動作の第３実施形態を示すフローチャートである。

【図16】図１６は、前記スクリーン印刷装置の動作の第４実施形態を説明するための模式図である。

【図17】図１７は、前記スクリーン印刷装置の動作の第５実施形態を説明するための模式図である。

【図18】図１８は、前記第５実施形態における印刷ずれの説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

［スクリーン印刷装置の全体構造］
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係るスクリーン印刷装置１００の平面図、図２は、スクリーン印刷装置１００のＹ方向の模式的な側面図、図３は、Ｘ方向の模式的な側面図である。本実施形態では、プリント基板（以下、基板５）の上面に半田ペーストをマスク印刷するスクリーン印刷装置１００を例示する。すなわち、本実施形態において粘性材は半田ペーストである。

【0028】

図１に示すように、スクリーン印刷装置１００は、搬送方向上流側（Ｘ方向右側）の搬入位置ＥｎのローダＬＤから基板５が搬入され、当該基板５に対してスクリーン印刷処理を施し、搬送方向下流側（Ｘ方向左側）の搬出位置Ｅｘから下流側装置Ｍへと基板５を搬出する。なお、基板５の搬送方向がＸ方向であり、水平面内でＸ方向と直交する方向がＹ方向である。また、ＸおよびＹ方向と直交する上下方向がＺ方向である。下流側装置Ｍは、例えば、半田ペーストが印刷された基板５上に各種の電子部品を実装する部品実装装置である。

【0029】

スクリーン印刷装置１００は、基台１と、基板５の保持および搬送を行う基板作業テーブル２と、基板５に半田ペーストのスクリーン印刷を行う第１スクリーン印刷部３Ａ及び第２スクリーン印刷部３Ｂとを備えている。第１スクリーン印刷部３Ａは、小型部品用マスク６（第１マスク）を具備する第１印刷テーブル３０Ａと、小型部品用マスク６を介して基板５に半田ペーストをスクリーン印刷する第１印刷処理を行うための第１スキージユニット４Ａ（第１印刷部）とを備える。第２スクリーン印刷部３Ｂは、大型部品用マスク７（第２マスク）を具備する第２印刷テーブル３０Ｂと、大型部品用マスク７を介して、前記第１印刷処理が行われた基板５に半田ペーストをスクリーン印刷する第２印刷処理を行うための第２スキージユニット４Ｂ（第２印刷部）とを備える。また、スクリーン印刷装置１００には、以下に説明する各部の動作制御を行うための後述する制御部９０（図１２参照）が内蔵されている。

【0030】

基台１は、スクリーン印刷装置１００の下部に配置され、当該スクリーン印刷装置１００が備える各装置を支持する。基板作業テーブル２は、基台１上に配置され、搬入位置Ｅｎで基板５を受け取り、印刷作業時には順次第１、第２印刷テーブル３０Ａ、３０Ｂに対向して基板５を支持して固定し、印刷済みの基板５を搬出位置Ｅｘから搬出する機能を有する。なお、第２のローダＬＤをＹ方向に並置すると共に、基台１にＹ方向に並ぶように第２の基板作業テーブル２を配置する構成としても良い。

【0031】

基板作業テーブル２は、Ｙ方向に移動可能な可動台２１と、この可動台２１上に配置された搬送コンベア２２、クランプユニット２３、マスク認識カメラ２４（撮像部）及びクリーニングユニット２５（クリーニング部）とを含む。搬送コンベア２２は、搬送方向（Ｘ方向）に延びる一対のコンベアレールからなる。クランプユニット２３は、搬送コンベア２２上の基板５を、当該搬送コンベア２２から上方に離間した状態で印刷作業が可能なように保持しつつ、Ｘ方向に移動させるための機構である。マスク認識カメラ２４は、クランプユニット２３に付設されている。クリーニングユニット２５は、可動台２１上に配置されている。

【0032】

可動台２１は、基台１上にＹ方向に延びるように配設されているガイドレール１１により、Ｙ方向に移動可能に支持されている。可動台２１は、テーブル駆動機構によってガイドレール１１上をＹ方向に移動される。具体的には可動台２１は、Ｙ方向に延びるねじ軸１２と、ねじ軸１２を回転駆動するサーボモータ１３とによってＹ方向に移動される。可動台２１のＹ方向の移動範囲は、第１及び第２印刷テーブル３０Ａ、３０Ｂの直下の位置へそれぞれ移動できるように設定されている。

【0033】

搬送コンベア２２は、スクリーン印刷装置１００のＸ方向の略全長にわたって延びる一対のコンベアレールを含む。搬送コンベア２２の位置を搬入位置Ｅｎ及び搬出位置ＥｘのＹ軸座標に一致させることで、基板５の搬入及び搬出が可能である。搬送コンベア２２の前記一対のコンベアレールの一方を、可動台２１上でＹ方向に移動させることが可能である。このため、搬送される基板５のサイズに合わせて、コンベア幅（コンベアレール間の間隔）を変更することができる。

【0034】

クランプユニット２３は、搬送コンベア２２の前記一対のコンベアレールをＹ方向両外側から抱え込むように配置された可動ユニットである。クランプユニット２３は、可動台２１上に設けられたＸ軸移動機構５１（図２参照）により、ガイドレール５１ａ上をＸ方向に移動可能である。すなわち、クランプユニット２３は、搬送コンベア２２に沿ってＸ方向に移動可能である。なお、クランプユニット２３のＹ方向の幅は、搬送コンベア２２の前記コンベア幅に対応して変更可能である。

【0035】

クランプユニット２３は、基板５の側辺を把持して固定するためのクランプ機構５２と、搬送コンベア２２上の基板５を持ち上げて支持するための支持機構５３とを含む。図３に示されているように、クランプ機構５２は、基板５のＹ２方向の側辺に沿って配置された固定クランプ部５２ａと、基板５のＹ２方向の側辺に沿って配置された移動クランプ部５２ｂとを備える。移動クランプ部５２ｂは、図示しないエアシリンダの駆動によって、固定クランプ部５２ａに近付く方向に移動可能であり、これによりクランプ機構５２は、搬送コンベア２２上の基板５をＹ方向の両側から挟み込むようにクランプすることができる。なお、前記エアシリンダを逆方向に作動させることで、前記クランプが解除される。

【0036】

支持機構５３は、複数のバックアップピン５３ａと、このバックアップピン５３ａを上下に移動させる昇降機構５３ｂとを含む。バックアップピン５３ａは、基板５の下側に立設され、基板５の下面に当接するピン先端部を有する。昇降機構５３ｂは、バックアップピン５３ａを上昇させて前記ピン先端部を基板５の下面に接触させ、さらに搬送コンベア２２上の基板５を持ち上げて支持させる。支持機構５３によって持ち上げられた基板５がクランプ機構５２によって把持されることにより、基板５が搬送コンベア２２から上方に離間した状態で固定的に保持される。これにより、基板作業テーブル２上で基板５にスクリーン印刷作業を行うことが可能となる。

【0037】

マスク認識カメラ２４は、ＣＣＤエリアセンサなどからなり、クランプユニット２３のＹ１方向の外側に、撮像方向を上方に向けて取り付けられている。このため、マスク認識カメラ２４は、基板作業テーブル２の移動に伴ってＹ方向に移動可能で、クランプユニット２３の移動に伴ってＸ方向に移動可能である。マスク認識カメラ２４は、第１、第２スクリーン印刷部３Ａ、３Ｂに各々保持されたスクリーンマスク（後述する小型部品用マスク６、大型部品用マスク７）の下面側に付されたマスク認識マークを下方から撮像する。この撮像により得られた画像データから、前記スクリーンマスクの位置及び姿勢が認識される。

【0038】

クリーニングユニット２５は、前記スクリーンマスクのクリーナーである。クリーニングユニット２５は、前記スクリーンマスクの基板接触面（下面）に接触されるパッドと、前記パッドを介して負圧吸引を行う吸引ノズルと、を含むクリーニングヘッドを備えている。前記クリーニングヘッドを前記スクリーンマスクの基板接触面に接触させた状態で、基板作業テーブル２とスクリーンマスクとをＹ方向に相対移動（摺動）させることにより、前記基板接触面やパターン開口内に付着した半田ペーストが除去される。前記クリーニングヘッドは、基板作業テーブル２に対して上下に昇降可能であり、マスク清掃時以外には、前記スクリーンマスクと非接触となる下降位置に退避する。

【0039】

上述の本来の役目に加えて、本発明の一つの実施形態ではマスク認識カメラ２４は、半田ペーストの付着予想位置として予め指定された前記スクリーンマスク（本実施形態では大型部品用マスク７）の指定ポイントを撮像する役目も果たす。また、クリーニングユニット２５は、前記指定ポイントに半田ペーストが存在していると判定された場合に、前記スクリーンマスクをクリーニングする。これらの点については、後記で詳述する。

【0040】

基台１上には、一対のフレーム構造体１４が立設されている。一対のフレーム構造体１４は、基板作業テーブル２の上方を跨いでそれぞれＹ方向に延び、Ｘ方向に所定の間隔を隔てて配置されている。各々のフレーム構造体１４は、門型構造を有しており、基台１のＹ方向の両端部近傍から上方に延びる一対の脚部１４ａと、脚部１４ａの上端同士を水平方向に繋ぐ梁部１４ｂとを含む。

【0041】

基板作業テーブル２の上方を跨ぐ搬送方向上流側（図１の右側）のフレーム構造体１４（梁部１４ｂ）の下面側には、２つの基板認識カメラ１５（図３参照）が固定的に設置されている。基板認識カメラ１５は、基板作業テーブル２上の基板５を撮像するためのカメラである。基板認識カメラ１５は、ＣＣＤエリアセンサなどからなり、撮像方向を下方に向けて設置されている。基板認識カメラ１５は、基板５の上面に付された図示しない基板認識マークを撮像する。この撮像により得られた画像データから、クランプユニット２３に把持された基板５の位置および姿勢が認識される。

【0042】

この機能に加えて基板認識カメラ１５は、本発明の他の実施形態では半田ペーストの付着予想位置として予め指定された基板５の指定ポイントを撮像する役目も果たす。指定ポイントは、正規の印刷処理で半田ペーストが付着する位置、或いは正規の印刷処理では半田ペーストが付着し得ない位置などである。これらの点については、後記で詳述する。

【0043】

第１印刷テーブル３０Ａは、一対のフレーム構造体１４に設けられた一対のガイドレール３３ａによりＸ方向の両側を支持され、基板作業テーブル２よりも上方の位置に配置されている。第１印刷テーブル３０Ａは、Ｙ方向に延びるガイドレール３３ａに沿ってＹ方向に移動可能であると共に、上下方向（Ｚ方向）に移動可能である。同様に、第２印刷テーブル３０Ｂもガイドレール３３ａで支持され、Ｙ方向に移動可能である。第１、第２印刷テーブル３０Ａ、３０Ｂは各々、スクリーンマスクが着脱可能に組み付けられる略矩形状のマスク固定部材３１と、マスク固定部材３１を昇降（Ｚ軸方向移動）させるマスク昇降機構３２と、マスク固定部材３１をＺ軸回りに回動させるとともに、Ｙ方向に移動させるための一対のマスク駆動機構３３とを有している。

【0044】

第１印刷テーブル３０Ａのマスク固定部材３１には、小型部品用マスク６が組み付けられている。図４（Ａ）は、小型部品用マスク６の一例を模式的に示す縦断面図である。小型部品用マスク６は、所定の第１厚さｔ１を有し、所定の小パターン開口６１（第１パターン開口）を備えている。小パターン開口６１は、例えば０４０２サイズの電子部品やボールピッチが０．４ｍｍのＢＧＡ等の小型電子部品に対応したパターンで穿孔された微小な開口である。第１厚さｔ１は、前記小型電子部品に適した厚みに設定される。好適な第１厚さｔ１は、例えば７０μｍである。小型部品用マスク６を用いてスクリーン印刷を行うことにより、基板５の表面には、小パターン開口６１に応じた半田パターンが印刷される。この半田パターンの高さは、第１厚さｔ１と同じ、若しくは当該半田パターンに作用する重力のため第１厚さｔ１より僅かに小さい高さとなる。

【0045】

一方、第２印刷テーブル３０Ｂのマスク固定部材３１には、大型部品用マスク７が組み付けられている。図４（Ｂ）は、大型部品用マスク７の一例を模式的に示す縦断面図である。大型部品用マスク７は、第１厚さｔ１よりも厚い第２厚さｔ２を有し、所定の大パターン開口７１（第２パターン開口）と、小パターン開口６１に対応する位置に設けられた逃がし凹部７２とを備えている。大パターン開口７１は、例えばシールドケース等の大型電子部品に対応したパターンで穿孔された比較的大きな開口である。第２厚さｔ２は、前記大型電子部品に適した厚みに設定される。好適な第２厚さｔ２は、例えば１３０μｍである。大型部品用マスク７を用いてスクリーン印刷を行うことにより、基板５の表面には、大パターン開口７１に応じた半田パターンが印刷される。この半田パターンの高さは、第２厚さｔ２と同じか、第２厚さｔ２より僅かに小さい高さとなる。

【0046】

逃がし凹部７２は、大型部品用マスク７の基板接触面（下面）側に凹設されている。上述の小パターン開口６１に対応する位置とは、小型部品用マスク６を用いたスクリーン印刷により小型部品用の半田パターンが形成された基板５に、大型部品用マスク７を用いて同じ基板５にスクリーン印刷を追加的に行う場合（順次印刷する場合）に、その小型部品用半田パターンが大型部品用マスク７に対向する位置を意味する。逃がし凹部７２の窪み深さｔ３は、小型部品用マスク６の第１厚さｔ１よりも大きく設定されている。また、逃がし凹部７２のＸＹサイズは、小型部品用の半田パターンの形成部分を取り囲むことができるサイズに設定されている。

【0047】

このため、小型部品用マスク６を用いた第１印刷処理後の基板５に対して、順次印刷のため大型部品用マスク７の版合わせを行うと、小型部品用マスク６により形成された小型部品用の半田パターンが逃がし凹部７２の内部に収まり、大型部品用マスク７と前記半田パターンとが非接触の状態に保たれる。この状態で大型部品用マスク７を用いた第２印刷処理を行うことにより、基板５には、小型部品用の半田パターンに追加して、大型部品用の半田パターンが印刷されるものである。

【0048】

マスク昇降機構３２は、マスク固定部材３１を昇降させる機構である。マスク昇降機構３２は、マスク固定部材３１を支持するとともに、図示しないガイド、ねじ軸、および、ねじ軸を駆動するＺ軸モータによってマスク固定部材３１を昇降させる。マスク昇降機構３２は、一対のガイドレール３３ａ上にＸ方向の両端を支持されている。

【0049】

一対のマスク駆動機構３３は、Ｙ方向に延びる一対のガイドレール３３ａ及びねじ軸３３ｂと、一対のねじ軸３３ｂを各々駆動する２個のＹ軸モータ３３ｃとを含み、一対のフレーム構造体１４上にそれぞれ設置されている。一対のマスク駆動機構３３は、Ｘ方向の両側から独立的にマスク昇降機構３２をＹ方向に駆動することが可能である。一対のマスク駆動機構３３の両方を等速度で駆動すれば、マスク昇降機構３２ごとマスク固定部材３１を平行にＹ方向に移動させることができる。これに対し、一対のマスク駆動機構３３間で駆動量に差を設ければ、マスク昇降機構３２ごとマスク固定部材３１を水平面内（Ｘ−Ｙ面内）で回動させることができる。

【0050】

以上の機構により、第１、第２印刷テーブル３０Ａ、３０Ｂを、移動範囲内においてＹ方向の任意の位置へ移動させて基板５に対する印刷を行うことが可能であり、保持する小型部品用マスク６又は大型部品用マスク７のＸ−Ｙ面内における詳細な位置合わせ（Ｙ方向位置および水平面内の傾き）を行うことが可能である。Ｘ方向位置の位置合わせはクランプユニット２３の移動調整によりなされる。第１、第２印刷テーブル３０Ａ、３０Ｂは、印刷時には、マスク昇降機構３２によってＺ２方向に下降してマスク６、７を基板５の上面に当接させる版合わせ動作を行い、印刷後には、Ｚ１方向に上昇してマスク６、７を基板５の上面から離間させる版離れ動作を行う。

【0051】

第１スキージユニット４Ａは、Ｘ方向に延びる可動梁４２の中央部で支持され、第１印刷テーブル３０Ａの上方に配置されている。第２スキージユニット４Ｂは他の可動梁４２の中央部で支持され、第２印刷テーブル３０Ｂの上方に配置されている。第１、第２スキージユニット４Ａ、４Ｂは各々、マスク６、７の上面に対して半田ペーストを押圧しながらＹ方向に往復して摺動するスキージ４１（図２参照）と、印刷時にスキージ４１を昇降させる図略の昇降機構と、マスク６、マスク７に対するスキージ４１の傾き方向および傾き角度を変更するための図略のスキージ角度可変機構とを含む。

【0052】

可動梁４２は、一対のフレーム構造体１４の上面上にＹ方向に沿って延びるように設けられた一対のガイドレール４３上で、移動可能に支持されている。可動梁４２は、フレーム構造体１４に設けられたＹ方向に延びるねじ軸４４およびスキージ軸モータ４５によって、Ｙ方向に移動される。各スキージ４１は、第１、第２スキージユニット４Ａ、４Ｂが可動梁４２の移動に伴ってＹ方向に移動することで、マスク６、７の上面をＹ方向に摺動し、印刷動作を行う。第１スキージユニット４Ａは、小型部品用マスク６を備えた第１印刷テーブル３０Ａを用いて基板５に第１印刷処理を行う。第２スキージユニット４Ｂは、前記第１印刷処理の後、大型部品用マスク７を備えた第２印刷テーブル３０Ｂを用いて同じ基板５に第２印刷処理を行う。以下、このような順次印刷の手順を図説する。

【0053】

［順次印刷の手順］
図５〜図１０は、第１、第２スクリーン印刷部３Ａ、３Ｂによる順次印刷の動作を時系列順に示す模式図である。順次印刷では、先ず第１スクリーン印刷部３Ａにおいて、小型部品用マスク６を用いて小型部品用の半田パターンを基板５にスクリーン印刷する第１印刷処理が実行される。図５に示すように、基板作業テーブル２が、基板５を第１印刷テーブル３０Ａのマスク固定部材３１が保持する小型部品用マスク６の直下へ移動する。小型部品用マスク６の上面には、半田ペーストの塊である半田溜まりＳｄを抱え込んだスキージ４１が当接されている。

【0054】

続いて、図６に示すように、マスク昇降機構３２によりマスク固定部材３１と共に小型部品用マスク６が下降され、基板５の上面に小型部品用マスク６を当接させる版合わせ動作が行われる。この際、スキージ４１も下降される。そして、スキージ４１が、基板５の上面に対して半田溜まりＳｄを押圧しながら、小型部品用マスク６上を右方向（Ｙ方向）に摺動する。これにより、基板５の上面には、小型部品用マスク６の小パターン開口６１に対応した小パターンＳｄ１が印刷される（第１印刷処理）。

【0055】

その後、図７に示すように、第１スクリーン印刷部３Ａにおいて小型部品用マスク６を基板５の上面から上方へ離間させる版離れ動作が実行される。スキージ４１も同時に上昇される。第１印刷処理の基板５は、第２スクリーン印刷部３Ｂへ移動される。すなわち、基板作業テーブル２が、小パターンＳｄ１が印刷された基板５を第２印刷テーブル３０Ｂのマスク固定部材３１が保持する大型部品用マスク７の直下へ移動する。大型部品用マスク７の上面には、半田溜まりＳｄを抱え込んだスキージ４１が当接されている。

【0056】

続いて、大型部品用マスク７の版合わせ動作が行われる。図８は、第２印刷テーブル３０Ｂのマスク昇降機構３２により、マスク固定部材３１と共に大型部品用マスク７が下降され、基板５の上面に大型部品用マスク７が当接された状態を示している。この版合わせの際、先に基板５に印刷された小パターンＳｄ１は、逃がし凹部７２に収容される。図４に基づき先述した通り、小型部品用マスク６の第１厚さｔ１と逃がし凹部７２の窪み深さｔ３との関係はｔ１＜ｔ３であるので、小パターンＳｄ１は大型部品用マスク７と接触することはない。

【0057】

しかる後、スキージ４１が、基板５の上面に対して半田溜まりＳｄを押圧しながら、大型部品用マスク７上を左方向（Ｙ方向）に摺動する。これにより、基板５の上面には、大型部品用マスク７の大パターン開口７１に対応した大パターンＳｄ２が追加的に印刷される（第２印刷処理）。その後、図１０に示すように、第２スクリーン印刷部３Ｂにおいて大型部品用マスク７を基板５の上面から上方へ離間させる版離れ動作が実行される。

【0058】

このように、順次印刷を行うことが可能なスクリーン印刷装置１００によれば、１枚の基板５に対して必要な半田ペースト印刷用のパターン開口を、厚みの異なる小型部品用マスク６の小パターン開口６１と大型部品用マスク７の大パターン開口７１とに分担し、個別に印刷処理を行う。これにより、部品サイズに応じたアスペクト比（半田高さ／半田底面積、すなわち、マスク厚み／開口面積）の半田パターンである小パターンＳｄ１及び大パターンＳｄ２を、それぞれ基板５の表面上に形成することができる。或いは、第１、第２スクリーン印刷部３Ａ、３Ｂで使用する粘性材を変えることで、異種の粘性材の印刷（例えば、半田ペーストと接着剤との印刷）を行うことができる。

【0059】

［順次印刷における印刷不良の発生要因］
順次印刷は、上述のようなメリットがあるが、一つの基板５に対して第１印刷処理及び第２印刷処理の２回の印刷処理を行うことに起因して、印刷不良が発生してしまうことがある。その一つが、スクリーンマスクの装着方向誤りである。図１１は、マスクの装着ミスによる順次印刷の失敗例を示す模式図である。ここでは、小型部品用マスク６が、その装着方向が正規の方向に対して１８０°反転した状態で、第１スクリーン印刷部３Ａのマスク固定部材３１に取り付けられた場合を例示している。一般にスクリーンマスクは、平面視で長方形の形状を有しており、オペレータは９０°だけ装着方向を間違うことは無いが、１８０°反転した装着を行ってしまうことはある。

【0060】

この状態で第１印刷処理が行われると、小パターンＳｄ１は基板５上の予め定められた正規位置ではなく、反転された小パターン開口６１に応じた非正規位置に印刷されてしまうことになる。このような小パターンＳｄ１を伴う基板５が第２スクリーン印刷部３Ｂに移送され、第２印刷処理のために大型部品用マスク７との版合わせが行われると、小パターンＳｄ１の半田ペーストが大型部品用マスク７の下面に付着する。すなわち、大型部品用マスク７の逃がし凹部７２と、基板５上の小パターンＳｄ１との位置が合わなくなるため、小パターンＳｄ１と大型部品用マスク７の下面とが接触してしまう。

【0061】

このようなマスク装着ミスが生じた場合、非正規位置に小パターンＳｄ１が印刷されたしまった基板５が印刷不良になるのは勿論である。これに加え、当該基板５の以降に印刷処理される基板５に対して、大型部品用マスク７に付着してしまった半田ペーストが転写されてしまうことから、さらなる印刷不調の基板５を誘発してしまうことになる。

【0062】

同様な不具合が、基板５の投入方向の誤りによって起こり得る。第１スクリーン印刷部３Ａと第２スクリーン印刷部３Ｂとが各々独立した装置構成を備え、両印刷部間においてオペレータが検査や目視確認等の目的で基板５を一旦取り出すことが可能とされている場合がある。この場合、取り出した基板５をオペレータが印刷ラインに再投入する際に、その投入方向を誤ってしまうことがある。起こり得るのは、正規の投入方向に対して１８０°反転した状態で基板５が再投入される誤りである。このようなケースでも、図１１に示した態様と同じになり、小パターンＳｄ１の半田ペーストが大型部品用マスク７の下面に付着することになる。本実施形態では、このような印刷不良を抑止するスクリーン印刷装置１００を提供する。

【0063】

［スクリーン印刷装置の電気的構成］
図１２は、スクリーン印刷装置１００の電気的構成を示すブロック図である。スクリーン印刷装置１００は、上述の基板認識カメラ１５及びマスク認識カメラ２４に加えて、センサー８１、基板搬送モータ８２、作業テーブル駆動部８３、クリーニング駆動部８４、クランプ駆動部８５、マスク駆動部８６、スキージ駆動部８７及び制御部９０（印刷制御部）を備えている。

【0064】

本実施形態において撮像部として機能する基板認識カメラ１５及びマスク認識カメラ２４は、本来の基板認識及びマスク認識の撮像に加えて、第１、第２スクリーン印刷部３Ａ、３Ｂにおいて実行される第１、第２印刷処理に起因した半田ペーストの付着予想位置として、予め指定された指定ポイントを撮像する。

【0065】

具体的な態様を例示すると、第１スクリーン印刷部３Ａに配置されている基板認識カメラ１５は、第１印刷処理後の基板５の、正規の印刷処理で半田ペーストが付着する正規位置、又は正規の印刷処理では半田ペーストが付着し得ない非正規位置を撮像する。第２スクリーン印刷部３Ｂに配置されている基板認識カメラ１５は、第１印刷処理後に第２スクリーン印刷部３Ｂに導入される基板５、若しくは第２印刷処理後の基板５の、前記正規位置又は前記非正規位置を撮像する。マスク認識カメラ２４は、第１印刷処理後の小型部品用マスク６の裏面の特定位置、若しくは、第２印刷処理後の大型部品用マスク７の裏面の特定位置を撮像する。前記特定位置は、マスク６、７の取り付けミスや基板５の投入ミスが生じた場合に、半田ペーストが付着すると予想される指定ポイントである。

【0066】

センサー８１は、温度センサーや湿度センサー等の環境条件を計測するセンサー、位置センサー、圧力センサー等、スクリーン印刷装置１００の制御のために必要な情報を取得する。基板搬送モータ８２は、搬送コンベア２２が備えるベルトコンベアを駆動するための駆動源である。基板搬送モータ８２の駆動により、搬送コンベア２２は基板５をＸ方向に搬送する。

【0067】

作業テーブル駆動部８３は、基板作業テーブル２の駆動源であり、Ｘ軸サーボモータ８３１、Ｙ軸サーボモータ８３２及びＺ軸サーボモータ８３３を含む。Ｘ軸サーボモータ８３１は、クランプユニット２３をＸ方向に移動させる上述のＸ軸移動機構５１に相当する。Ｙ軸サーボモータ８３２は、可動台２１をＹ方向に移動させる上述のサーボモータ１３に相当する。Ｚ軸サーボモータ８３３は、基板を昇降させる支持機構５３の昇降機構５３ｂの駆動源である。

【0068】

クリーニング駆動部８４は、クリーニングユニット２５の駆動源であり、上述のクリーニングヘッドの吸引ノズルに吸引力を発生する機構、前記クリーニングヘッドを昇降させる機構などを含む。なお、クリーニングユニット２５のＹ方向の移動は、Ｙ軸サーボモータ８３２に依存する。

【0069】

クランプ駆動部８５は、クランプユニット２３の移動クランプ部５２ｂを、基板５の側辺に圧接して当該基板５をクランプする位置と、このクランプを解除する位置との間で移動させる駆動源である。クランプ駆動部８５は、例えばエアシリンダである。

【0070】

マスク駆動部８６は、第１印刷テーブル３０Ａにおいて小型部品用マスク６を、第２印刷テーブル３０Ｂにおいて大型部品用マスク７を、それぞれＹ方向及びＺ方向に移動させると共に、Ｚ軸回りに回動させるための駆動部である。マスク駆動部８６は、上述のマスク昇降機構３２及びマスク駆動機構３３が相当する。

【0071】

スキージ駆動部８７は、第１、第２スキージユニット４Ａ、４Ｂの各可動梁４２をＹ方向に移動させる駆動源であり、上述のスキージ軸モータ４５を含む。スキージ駆動部８７は、さらに、スキージ４１を昇降させる昇降機構、及びスキージ４１の傾き角を調整するスキージ角度可変機構を含む。

【0072】

制御部９０は、マイクロコンピューター等からなり、スクリーン印刷装置１００の動作、すなわち上述の第１、第２印刷処理動作を統括的に制御する。制御部９０は、所定のプログラムが実行されることで、機能的に撮像制御部９１、画像処理部９２、演算処理部９３（判定部）、搬送制御部９４、作業テーブル制御部９５、クリーニング制御部９６、クランプ制御部９７、マスク制御部９８及びスキージ制御部９９を有するように動作する。

【0073】

撮像制御部９１は、基板認識カメラ１５及びマスク認識カメラ２４の撮像動作を制御する。具体的には撮像制御部９１は、基板認識カメラ１５に基板５の認識処理のため基板認識マークを撮像させる動作、マスク認識カメラ２４に小型部品用マスク６及び大型部品用マスク７に付されたマスク認識マークを撮像させる動作を実行させる。本実施形態ではこれに加え、撮像制御部９１は、半田ペーストの付着予想位置として予め指定された基板５の指定ポイントを基板認識カメラ１５に撮像させる動作、若しくは、マスク６又はマスク７の指定ポイントをマスク認識カメラ２４に撮像させる動作を実行させる。

【0074】

画像処理部９２は、基板認識カメラ１５及びマスク認識カメラ２４によって取得された画像データに、基板認識マーク及びマスク認識マーク形状認識のためのエッジ検出処理等の画像処理を行う。さらに画像処理部９２は、基板認識カメラ１５及びマスク認識カメラ２４が前記指定ポイントを撮像した画像データに、半田ペーストの付着部分を抽出するための画像処理を行う。

【0075】

演算処理部９３は、スクリーン印刷装置１００の制御のために必要な各種の演算処理や、センサー８１が取得した各種の情報に基づいた状況認識、制御条件変更のための演算処理などを行う。これに加えて演算処理部９３は、画像処理部９２による前記指定ポイントの画像データの画像処理結果に基づいて、前記指定ポイントに半田ペースト（粘性材）が存在するか否かを判定する判定処理を行う。

【0076】

搬送制御部９４は、搬送コンベア２２のベルトコンベアによる基板５の基板搬送動作を制御するために、基板搬送モータ８２を制御する。作業テーブル制御部９５は、作業テーブル駆動部８３を制御することによって、基板作業テーブル２の移動動作、クランプユニット２３の移動及び昇降動作の動作を制御し、基板５のマスク６、７への位置決め動作等を実行させる。

【0077】

クリーニング制御部９６は、クリーニング駆動部８４を制御して、クリーニングユニット２５によりマスク６、７の裏面を拭き取るクリーニング動作を実行させる。本実施形態では、予め定められた定期のクリーニング動作に加え、演算処理部９３が前記指定ポイントに半田ペーストが存在すると判定した場合に、クリーニング制御部９６は、大型部品用マスク７の裏面に対するクリーニング動作を実行させる。

【0078】

クランプ制御部９７は、クランプ駆動部８５を制御することによって、クランプユニット２３の移動クランプ部５２ｂの移動動作を制御する。クランプ駆動部８５がエアシリンダである場合、クランプ制御部９７は、前記エアシリンダに付設されているレギュレータを制御し、所定の基板押圧パラメータに応じて前記エアシリンダの推力を制御する。

【0079】

マスク制御部９８は、マスク駆動部８６を制御して、小型部品用マスク６及び大型部品用マスク７の基板に対する位置合わせのための水平移動及び昇降移動を実行させる。スキージ制御部９９は、スキージ駆動部８７を制御して、第１、第２スキージユニット４Ａ、４Ｂのスキージ４１による第１、第２印刷処理動作を各々実行させる。

【0080】

［半田検出処理の第１実施形態］
図１３は、スクリーン印刷装置１００による、前記指定ポイントの撮像による半田検出処理の第１実施形態を示すフローチャートである。第１実施形態では、小型部品用マスク６が、正規方向に対して１８０°反転した状態で第１スクリーン印刷部３Ａのマスク固定部材３１に取り付けられたことに起因する印刷不良を想定する。半田ペーストが存在するか否かを見る指定ポイントは大型部品用マスク７（第２マスク）の裏面の特定位置であり、撮像は第２印刷処理の後に実行される。

【0081】

上記の印刷不良を想定して、制御部９０は、大型部品用マスク７の裏面の特定位置に指定ポイントを設定し、この設定を撮像制御部９１に教示する（ステップＳ１）。取り付け方向が１８０°反転した小型部品用マスク６を用いて第１スクリーン印刷部３Ａにて第１印刷処理が行われると、小パターンＳｄ１は基板５の、正規位置に対して１８０°反転した非正規位置に印刷されることになる。そして、このような基板５に第２印刷処理のために大型部品用マスク７の版合わせが行われると、前記非正規位置に対向する箇所に半田ペーストが付着することが予想できる（付着予想位置）。このような付着予想位置が前記特定位置であり、当該位置に指定ポイントが設定される。

【0082】

続いて基板５に対する印刷処理が実行される。搬送制御部９４が搬送コンベア２２を動作させてローダＬＤから基板５を取り入れ、作業テーブル制御部９５が基板作業テーブル２を動作させることにより、当該基板５が第１スクリーン印刷部３Ａに搬入される（ステップＳ２）。

【0083】

次に、クランプ制御部９７、マスク制御部９８及びスキージ制御部９９が、それぞれクランプ駆動部８５、マスク駆動部８６及びスキージ駆動部８７を制御することにより、第１スクリーン印刷部３Ａにおいて基板５に第１印刷処理が施される（ステップＳ３、図６も参照）。これにより、基板５には、小型部品用マスク６の小パターン開口６１に応じた小パターンＳｄ１が印刷される。ここで、小型部品用マスク６が正規に取り付けられていれば、小パターンＳｄ１は基板５の正規位置に印刷される（図７参照）。一方、小型部品用マスク６が１８０°反転して取り付けられていれば、小パターンＳｄ１は基板５の非正規位置に印刷されることになる（図１１参照）。

【0084】

続いて、作業テーブル制御部９５が、基板作業テーブル２を動作させて、基板５を第２スクリーン印刷部３Ｂへ移動させる（ステップＳ４）。そして、クランプ制御部９７、マスク制御部９８及びスキージ制御部９９が、それぞれクランプ駆動部８５、マスク駆動部８６及びスキージ駆動部８７を制御することにより、第２スクリーン印刷部３Ｂにおいて基板５に第２印刷処理が施される（ステップＳ５、図９も参照）。これにより、基板５には、小パターンＳｄ１に加えて、大型部品用マスク７の大パターン開口７１に応じた大パターンＳｄ２が印刷される（図１０参照）。

【0085】

第１印刷処理が、正規に取り付けられた小型部品用マスク６にて実行されていれば、この第２印刷処理において小パターンＳｄ１は、図９に示すように大型部品用マスク７の逃がし凹部７２に収容される。一方、第１印刷処理が、１８０°反転して取り付けられた小型部品用マスク６にて実行されていれば、小パターンＳｄ１は逃がし凹部７２に収容されない。そればかりでなく、大型部品用マスク７のステップＳ１で設定された指定ポイントに、小パターンＳｄ１の半田ペーストが付着する。

【0086】

第２印刷処理の後、撮像制御部９１がマスク認識カメラ２４に、大型部品用マスク７の裏面の指定ポイントを撮像させる（ステップＳ６）。前記撮像により取得された画像データは画像処理部９２に送られ、画像中の半田ペーストの付着部分を抽出する画像処理が実行される。そして、当該画像処理結果に基づき、演算処理部９３が、前記指定ポイントに半田ペーストが存在するか否かを判定する（ステップＳ７）。

【0087】

指定ポイントに半田ペーストが存在しないと判定された場合（ステップＳ７でＮＯ）、正規の第１印刷処理が基板５に行われたことになる。この場合、制御部９０は、印刷処理を行うべき後続の基板５が存在するか否かを確認し（ステップＳ８）、後続の基板５が存在する場合は（ステップＳ８でＹＥＳ）、ステップＳ２に戻って処理を繰り返す。

【0088】

一方、指定ポイントに半田ペーストが存在すると判定された場合（ステップＳ７でＹＥＳ）、小型部品用マスク６の取り付けミスが発生し、正規の第１印刷処理が基板５に対して行われなかったことになる。この場合、制御部９０は、クリーニング制御部９６にクリーニング動作を実行させる。クリーニング制御部９６は、クリーニング駆動部８４を制御して、大型部品用マスク７の裏面をクリーニングする動作を実行させる（ステップＳ９）。このクリーニング動作により、大型部品用マスク７の裏面に付着した半田ペーストが除去される。

【0089】

さらに、制御部９０は、図略の表示パネル若しくは音声源に、印刷不良発生の報知を行わせると共に、スクリーン印刷装置１００をエラー停止させる（ステップＳ１０）。これは、直前に第１、第２印刷処理が施された基板５に印刷不良が発生したことをオペレータに伝達すると共に、オペレータに当該基板のスクリーン印刷装置１００からの取り出しを行わせるためである。エラー処理後、スクリーン印刷装置１００は再起動され、ステップＳ２に戻って処理が継続される。

【0090】

［半田検出処理の第２実施形態］
図１４は、スクリーン印刷装置１００による、前記指定ポイントの撮像による半田検出処理の第２実施形態を示すフローチャートである。第２実施形態では、上述の第１実施形態と同様な小型部品用マスク６の取り付けミスが発生したことを、基板５の特定位置を撮像することによって知見する例を示す。前記撮像のタイミングは、第１実施形態とは異なり、第１印刷処理の実行後であって第２印刷処理の実行前である。

【0091】

上記の印刷不良を想定して、制御部９０は、基板５の表面の特定位置に指定ポイントを設定し、この設定を撮像制御部９１に教示する（ステップＳ１１）。上述の通り、取り付け方向が１８０°反転した小型部品用マスク６を用いて第１印刷処理が行われると、小パターンＳｄ１は基板５の、正規位置に対して１８０°反転した非正規位置に印刷される。この非正規位置は、正規の第１印刷処理では半田ペーストが付着し得ない位置である。制御部９０は、当該非正規位置（特定位置）を付着予想位置として、指定ポイントに設定する。

【0092】

続いて基板５に対する印刷処理が実行される。基板５が第１スクリーン印刷部３Ａに搬入され（ステップＳ１２）、当該基板５に第１印刷処理が施される（ステップＳ１３）。これにより、基板５には小パターンＳｄ１が印刷される。小型部品用マスク６が正規に取り付けられていれば、小パターンＳｄ１は基板５の正規位置に印刷され、１８０°反転して取り付けられていれば、小パターンＳｄ１は基板５の非正規位置に印刷される。第１印刷処理の後、基板５が第２スクリーン印刷部３Ｂへ移動される（ステップＳ１４）。

【0093】

その後、撮像制御部９１が第２スクリーン印刷部３Ｂに備えられている基板認識カメラ１５に、第２スクリーン印刷部３Ｂへ移動された基板５の前記指定ポイントを撮像させる（ステップＳ１５）。この撮像により取得された前記指定ポイントの画像に基づいて、演算処理部９３が、前記指定ポイントに半田ペーストが存在するか否かを判定する（ステップＳ１６）。

【0094】

指定ポイントに半田ペーストが存在しないと判定された場合（ステップＳ１６でＮＯ）、正規の第１印刷処理が基板５に行われたことになる。この場合、制御部９０は、第２スクリーン印刷部３Ｂにおいて基板５に対する第２印刷処理を実行させる（ステップＳ１７）。しかる後、制御部９０は、印刷処理を行うべき後続の基板５が存在するか否かを確認し（ステップＳ１８）、後続の基板５が存在する場合は（ステップＳ１８でＹＥＳ）、ステップＳ１２に戻って処理を繰り返す。

【0095】

一方、指定ポイントに半田ペーストが存在すると判定された場合（ステップＳ１８でＹＥＳ）、小型部品用マスク６の取り付けミスが発生し、正規の第１印刷処理が基板５に対して行われなかったことになる。この場合、制御部９０は、第２印刷処理の実行を中止させる。すなわち、制御部９０は、印刷不良発生の報知を行わせると共に、スクリーン印刷装置１００をエラー停止させる（ステップＳ１９）。

【0096】

第２実施形態によれば、基板５に対する第２印刷処理が実行される前に印刷不良を検知することができる。従って、既に不良品となっている基板５に対する無用な第２印刷処理の実行を回避できると共に、大型部品用マスク７に半田ペーストが付着することを未然に防止できる利点がある。

【0097】

［半田検出処理の第３実施形態］
図１５は、スクリーン印刷装置１００による、前記指定ポイントの撮像による半田検出処理の第３実施形態を示すフローチャートである。第３実施形態は、第２実施形態と同様に基板５の特定位置を撮像する態様であるが、小型部品用マスク６が正規に取り付けられた状態で第１印刷処理が実行された場合に、半田ペーストが正規に印刷される正規位置を前記特定位置（付着予定位置）として撮像する例を示す。第２実施形態とは逆に、第３実施形態では前記正規位置を指定ポイントとし、その指定ポイントに半田ペーストが存在しないことをもって、印刷不良の発生を検知する。

【0098】

制御部９０は、正規の第１印刷処理が行われた場合に小パターンＳｄ１が印刷される正規位置に指定ポイントを設定し、この設定を撮像制御部９１に教示する（ステップＳ２１）。基板５が第１スクリーン印刷部３Ａに搬入され（ステップＳ２２）、当該基板５に第１印刷処理が施される（ステップＳ２３）。

【0099】

その後、撮像制御部９１が第１スクリーン印刷部３Ａに備えられている基板認識カメラ１５に、第１印刷処理後の基板５の前記指定ポイントを撮像させる（ステップＳ２４）。この撮像により取得された前記指定ポイントの画像に基づいて、演算処理部９３が、前記指定ポイントに半田ペーストが存在するか否かを判定する（ステップＳ２５）。

【0100】

指定ポイントに半田ペーストが存在すると判定された場合（ステップＳ２５でＹＥＳ）、正規の第１印刷処理が基板５に行われたことになる。この場合、制御部９０は、基板５を第２スクリーン印刷部３Ｂへ移動させ（ステップＳ２６）、さらに第２スクリーン印刷部３Ｂにおいて当該基板５に対する第２印刷処理を実行させる（ステップＳ２７）。しかる後、制御部９０は、印刷処理を行うべき後続の基板５が存在するか否かを確認し（ステップＳ２８）、後続の基板５が存在する場合は（ステップＳ２８でＹＥＳ）、ステップＳ２２に戻って処理を繰り返す。

【0101】

一方、指定ポイントに半田ペーストが存在しないと判定された場合（ステップＳ２５でＮＯ）、小型部品用マスク６の取り付けミスが発生し、正規の第１印刷処理が基板５に対して行われなかったことになる。この場合、制御部９０は、基板５の第２スクリーン印刷部３Ｂへの搬送を停止させることで、第２印刷処理の実行を中止させる。すなわち、制御部９０は、印刷不良発生の報知を行わせると共に、スクリーン印刷装置１００をエラー停止させる（ステップＳ２９）。これにより、基板作業テーブル２による基板５の第２スクリーン印刷部３Ｂへの搬送が停止される。この第３実施形態によっても、上記第２実施形態と同様に、無用な第２印刷処理の実行を回避できるメリットがある。

【0102】

［半田検出処理の第４実施形態］
図１６は、スクリーン印刷装置による、前記指定ポイントの撮像による半田検出処理の第４実施形態を説明するための模式図である。図１６に示すスクリーン印刷装置は、第１スクリーン印刷部３Ｃと第２スクリーン印刷部３Ｄが各々独立した装置構成を備え、両者間に連結コンベア２２Ａ（基板搬送部）が配置されている例を示している。

【0103】

第１スクリーン印刷部３Ｃは、小型部品用マスク６、基板認識カメラ１５Ｃ及びマスク認識カメラ２４Ｃを具備し、第２スクリーン印刷部３Ｄは、大型部品用マスク７、基板認識カメラ１５Ｄ及びマスク認識カメラ２４Ｄを具備している。連結コンベア２２Ａは、第１スクリーン印刷部３Ｃで第１印刷処理を終えた基板５を第２スクリーン印刷部３Ｄへ搬送する。連結コンベア２２Ａは、基板５を外部に露呈した状態で搬送するため、オペレータは連結コンベア２２Ａ上において基板５にアクセス可能な状態となる。

【0104】

上記のスクリーン印刷装置によれば、第１印刷処理を終え、連結コンベア２２Ａを搬送されている基板５をオペレータが取り出すことが可能となる。例えば、第１印刷処理の仕上がり具合を確認すべく、連結コンベア２２Ａを止めてオペレータは基板５を取り出すことがある。その基板５を連結コンベア２２Ａへ戻す際、基板５の搭載方向を１８０°誤るミスを犯し得る。この場合、正しい第１印刷処理が基板５に対して行われても、第２スクリーン印刷部３Ｄでの第２印刷処理において印刷不良が発生することになる。図１６において、基板５上のマーク「Ａ」が、第１スクリーン印刷部３Ｃ内と連結コンベア２２Ａとで反転しているのは、上記のミスが生じたケースを模式的に表している。

【0105】

この場合の印刷不良の検出方法としては、上述の第１〜第３実施形態を適用することができる。すなわち、第１実施形態に沿った検出方法は、第２スクリーン印刷部３Ｄでの第２印刷処理の後に、当該第２スクリーン印刷部３Ｄの大型部品用マスク７を撮像する方法である。具体的には、連結コンベア２２Ａから第２スクリーン印刷部３Ｄへ搬入された基板に第２印刷処理が行われた後に、マスク認識カメラ２４Ｄに大型部品用マスク７を撮像させる。連結コンベア２２Ａ上での基板５の戻しミスが生じた場合、大型部品用マスク７の指定ポイントに半田ペーストが付着する。従って、印刷不良を検出することができる。

【0106】

第２、第３実施形態に沿った印刷不良の検出方法は、連結コンベア２２Ａから第２スクリーン印刷部３Ｄへ搬入された基板に第２印刷処理が行われる前に、基板認識カメラ１５Ｄで基板５を撮像する方法である。撮像されるポイントは、基板５の表面において予め指定された上述の非正規位置（第２実施形態）又は正規位置（第３実施形態）からなる指定ポイントである。これらの指定ポイントの撮像によって、前記戻しミスに起因する印刷不良を検出することができる。

【0107】

［半田検出処理の第５実施形態］
図１７は、スクリーン印刷装置による、前記指定ポイントの撮像による半田検出処理の第５実施形態を説明するための模式図である。図１７に示すスクリーン印刷装置は、図１６と同様に、第１スクリーン印刷部３Ｃと第２スクリーン印刷部３Ｄが各々独立した装置構成を備え、両者間に連結コンベア２２Ａが配置されてなる。

【0108】

第１スクリーン印刷部３Ｃにおいて、小型部品用マスク６の取り付け方向を誤るミスが発生しない場合でも、印刷不良が生じてしまう場合がある。例えば、何らかの原因で小型部品用マスク６と基板５との版合わせが生じたような場合である。図１８（Ａ）に示すように、基板５に対して小型部品用マスク６が位置ずれして版合わせされた状態で第１印刷処理が行われたとする。この場合、小パターンＳｄ１が、基板５の本来の印刷位置に対してマスクの位置ずれの分だけシフトした位置に印刷される印刷ずれが発生する。この場合、図１８（Ｂ）に示すように、第２印刷処理において、小パターンＳｄ１が大型部品用マスク７の逃がし凹部７２の収容されないケースが生じ、印刷不良が発生し得る。

【0109】

この場合の印刷不良の検出方法としても、上述の第１〜第３実施形態を適用することができる。すなわち、第１実施形態に沿った検出方法は、第２スクリーン印刷部３Ｄでの第２印刷処理の後に、当該第２スクリーン印刷部３Ｄの大型部品用マスク７を撮像する方法である。具体的には、連結コンベア２２Ａから第２スクリーン印刷部３Ｄへ搬入された基板に第２印刷処理が行われた後に、マスク認識カメラ２４Ｄに大型部品用マスク７を撮像させる。第１印刷処理において小パターンＳｄ１の大きな印刷ずれが生じた場合、大型部品用マスク７の大パターン開口７１の周辺に半田ペーストが付着する。従って、大パターン開口７１の周辺を前記指定ポイントとして撮像を行わせることで、印刷不良を検出することができる。

【0110】

第２、第３実施形態に沿った印刷不良の検出方法は、連結コンベア２２Ａから第２スクリーン印刷部３Ｄへ搬入された基板に第２印刷処理が行われる前に、基板認識カメラ１５Ｄで基板５を撮像する方法である。撮像されるポイントは、基板５の表面の、小パターンＳｄ１の印刷位置である。この印刷位置を指定ポイントとして基板認識カメラ１５Ｄに撮像を行わせるによって、前記印刷ずれに起因する印刷不良を検出することができる。

【0111】

これに代えて、第１スクリーン印刷部３Ｃの基板認識カメラ１５Ｃで基板５上の小パターンＳｄ１の印刷位置を撮像させるようにしても良い。すなわち、第１印刷処理を終えた後の基板５を、第１スクリーン印刷部３Ｃの内部で撮像する。そして、当該撮像によって小パターンＳｄ１の印刷ずれが検出された場合に、第２印刷処理の実行を中止させるために、連結コンベア２２Ａによる第１スクリーン印刷部３Ｃから第２スクリーン印刷部３Ｄへの基板５の搬送を停止させる。この態様によっても、同様に印刷不良を検出することができる。

【符号の説明】

【0112】

１００ スクリーン印刷装置
１５ 基板認識カメラ（撮像部）
２ 基板作業テーブル
２１ 可動台２１
２２ 搬送コンベア
２２Ａ 連結コンベア（基板搬送部）
２４ マスク認識カメラ（撮像部）
２５ クリーニングユニット（クリーニング部）
３Ａ、３Ｃ 第１スクリーン印刷部
３Ｂ、３Ｄ 第２スクリーン印刷部
３０Ａ 第１印刷テーブル
３０Ｂ 第２印刷テーブル
４Ａ 第１スキージユニット（第１印刷部）
４Ｂ 第２スキージユニット（第２印刷部）
５ 基板５
６ 小型部品用マスク（第１マスク）
６１ 小パターン開口（第１パターン開口）
７ 大型部品用マスク（第２マスク）
７１ 大パターン開口（第２パターン開口）
７２ 逃がし凹部
９０ 制御部（印刷制御部）
９３ 演算処理部（判定部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】