JP4884759B2 - スクリーン印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリント基板等の回路基板にクリーム半田等のペーストを塗布するスクリーン印刷装置に関するものである。

従来から、印刷ステージ上にセットした回路基板とマスクシートとを重ね合わせた状態で、マスクシート上に供給されるクリーム半田、導電ペースト等のペーストをスキージによりマスク上で移動（ローリング）することにより、マスクシートに形成された開口（マスク開口）を介して基板上の所定位置にペーストを印刷（塗布）するようにしたスクリーン印刷装置が一般に知られている。

このスクリーン印刷装置の印刷ステージは、コンベア等によりほぼ水平に搬入された回路基板の下面を受ける載置手段と、この載置手段に載置された回路基板の側面をその両側から挟み込んで把持するとともに、この回路基板をマスクシートに重装させるための一対のクランプとを備えている。ここで、前記回路基板は、全体的に上下方向に撓む反りが発生している場合があり、反りのある状態で回路基板を前記クランプで把持すると、この回路基板とマスクシートの間に不要な隙間ができてしまい、ペーストが転写されない等の印刷不良が発生する。そのため、従来のスクリーン印刷装置では、回路基板の上下方向の反りを矯正するために、前記載置手段に載置された回路基板の上面を押圧する基板押さえ手段が備えられ、回路基板の反りを矯正した状態で、回路基板をマスクシートに対して精度よく重装させていた。

具体的には、載置手段により載置された回路基板の上面を前記基板押さえ手段により押圧して回路基板の反りを矯正した後、一対のクランプの一方側クランプが他方側クランプ側に移動することによってこの回路基板の側面を把持し、回路基板をクランプした状態で、マスクシートに重装させていた（例えば下記特許文献１参照）。
特開平８−１９０８号公報

しかしながら、前記回路基板は、その上面を前記基板押さえ手段により押圧されると、この基板押さえ手段と、回路基板の下面を受ける前記載置手段とによって挟持され、回路基板はその位置で固定される。そのため、回路基板の側面を把持する一対のクランプのうち、一方のクランプを回路基板の側面に当接させて、他方のクランプ側に移動させて回路基板を把持しようとしても、回路基板が固定されているため、反りを矯正した状態で回路基板を確実に把持することが困難となる。

本発明は、上記課題を解決するものであり、基板押さえ手段によって押圧し回路基板の反りを矯正した状態で回路基板を把持することができるスクリーン印刷装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかるスクリーン印刷装置は、回路基板の下面を受ける載置手段と、前記載置手段に載置された前記回路基板をその上面側から押圧し、この回路基板の上下方向の反りが矯正された状態で保持する基板押さえ手段と、前記載置手段に載置された前記回路基板の側面を両側から把持する一対のクランプと、を備えるスクリーン印刷装置であって、前記基板押さえ手段は、前記回路基板の上面に当接する押さえ部を備えており、この押さえ部は、前記クランプの把持方向に回転する回転部材で構成されていることを特徴としている。

このスクリーン印刷装置によれば、基板押さえ手段と載置手段とによって挟持された状態で、回路基板がクランプの把持方向に移動すると、これに従って回転部材が回転するため、回路基板の反りを矯正した状態を保ったまま回路基板をクランプすることができる。したがって、マスクシートに重装する際に回路基板の反りの影響を少なくすることでき、印刷不良の発生を抑制することができる。

また、上記のスクリーン印刷装置において、前記回路基板の下面側からこの回路基板を吸着して保持する吸着保持手段と、前記基板押さえ手段、前記クランプ及び前記吸着保持手段の各動作を制御する制御手段と、をさらに備え、前記制御手段は、前記基板押さえ手段により前記回路基板を上面側から押圧するとともに前記クランプで把持した状態で、前記吸着保持手段で前記回路基板を吸着する一連の動作を制御することが好ましい。

この構成によれば、基板押さえ手段により回路基板の上面を押圧するとともにクランプで把持した状態で、回路基板の下面からこの回路基板を吸着保持手段で吸着保持するため、回路基板は、その反りが矯正された状態で吸着保持される。したがって、回路基板が一度クランプによって把持された後、反りが復元してしまうのを防止することができる。

また、前記制御手段は、前記基板押さえ手段により前記回路基板を上面側から押圧しつつ前記クランプの把持動作において、前記吸着保持手段により前記回路基板を移動可能に吸引する一連の動作を制御する構成としてもよい。

このように構成によれば、回路基板について基板押さえ手段によって、より効果的に反りが矯正された状態でクランプすることができる。

本発明によれば、回路基板を基板押さえ手段で押圧することによって回路基板の反りを矯正し、この状態のまま回路基板を把持することができる。

図１は本発明の一実施形態にかかるスクリーン印刷装置の側面図、図２はその装置の正面図、図３はその装置の平面図、図４はその装置の印刷ステージ１０周辺の斜視図である。これらの図に示すように、このスクリーン印刷装置（単に印刷装置という）の基台２上には、印刷ステージ１０が設けられ、この印刷ステージ１０を挟んで両側に回路基板Ｗ（基板Ｗ）を印刷ステージ１０上に搬入および搬出するための上流側コンベア１１および下流側コンベア１２がＸ軸方向（搬送ライン）に沿って配置されている。

さらにこの印刷装置は、プリント基板Ｗをクランプするためのクランプユニット３と、基板Ｗをクランプする際に基板上面側と係合して位置決めするための位置決めユニット４と、印刷ステージ１０の上方に設けられるマスクシート保持ユニット５およびスキージユニット６と、基板Ｗおよびマスクシート５１を撮影するためのカメラユニット７と、基板を押さえるための基板押さえ部８とを備えており、後述するように基板Ｗは、基板押さえ部８によって反りが矯正された状態でクランプユニット３によりクランプされた状態でマスクシート保持ユニット５のマスクシート５１に重装され、スキージユニット６のスキージ６１によってスクリーン印刷が施されるようになっている。

図１および図２に示すように、基台２上には、水平面内においてＸ軸方向と直交するＹ軸方向に沿ってレール２１１が配設されるとともに、このレール２１１にＹ軸テーブル２１がＹ軸方向にスライド自在に取り付けられる。さらにＹ軸テーブル２１および基台２間にはボールねじ機構（図示省略）が設けられており、このボールねじ機構が駆動することによってＹ軸テーブル２１が基台２に対しＹ軸方向に移動するよう構成されている。

Ｙ軸テーブル２１の上にはＸ軸方向に沿ってレール２２１が配設されるとともに、このレール２２１にＸ軸テーブル２２がＸ軸方向にスライド自在に取り付けられる。さらにＸ軸テーブル２２およびＹ軸テーブル２１間にはボールねじ機構（図示省略）が設けられており、このボールねじ機構が駆動することによってＸ軸テーブル２２がＹ軸テーブル２１に対しＸ軸方向に移動するよう構成されている。

Ｘ軸テーブル２２には回転ユニット２３１を介して鉛直線（Ｚ軸方向）の軸線回りに回転自在にＲ軸テーブル２３が設けられている。このＲ軸テーブル２３は、図示しない回転駆動手段によってＺ軸回りに回転駆動するよう構成されている。

Ｒ軸テーブル２３の四隅にはスライド支柱２４１が上下方向（Ｚ軸方向）に沿ってスライド自在に取り付けられるとともに、このスライド支柱２４１の上部には昇降テーブル２４が取り付けられ、スライド支柱２４１のスライドによって昇降テーブル２４がＲ軸テーブル２３に対しＺ軸方向に昇降自在に取り付けられる。さらに昇降テーブル２４およびＲ軸テーブル２３間にはボールねじ機構２４３が設けられており、このボールねじ機構２４３が駆動することによって昇降テーブル２４がＲ軸テーブル２３に対しＺ軸方向（上下方向）に移動するよう構成されている。この実施形態では、昇降テーブル２４および昇降テーブル２４上に設けられたクランプユニット３等が印刷ステージ１０を構成している。

昇降テーブル２４上にはＸ軸方向に沿って一対のメインコンベア２０が構造材２５に取り付けられている。このメインコンベア２０は、昇降テーブル２４が降下した状態においては、上流側端部および下流側端部が上記上流側コンベア１１の端部および下流側コンベア１２の端部にそれぞれ対向して配置される。なおこの対向状態において、メインコンベア２０と両側コンベア１１，１２との隙間は、コンベア間を基板Ｗが乗り継ぎ可能な間隔に設定されており、具体的には５ｍｍ程度と小さく設定されている。このため本実施形態において、メインコンベア２０は、両側コンベア１１，１２との干渉を避けるために、降下状態においては、Ｘ軸およびＲ軸テーブル２２，２３の移動によるＸ軸およびＲ軸方向の移動が規制されるとともに、両側コンベア１１，１２に対する位置ずれを防止するために、Ｙ軸およびＲ軸テーブル２１，２３の移動によるＹ軸およびＲ軸方向の移動が規制されている。つまり、メインコンベア２０は、降下状態においては、Ｘ軸、Ｙ軸およびＲ軸テーブル２１、２２、２３の移動による水平方向（Ｘ軸、Ｙ軸およびＲ軸方向）の移動が規制されている。

図１〜５に示すように、昇降テーブル２４に設けられるクランプユニット３は、一対のメインコンベア２０の上方にＸ軸方向に沿って配置される一対の帯板状のクランプ片３１ａ，３１ｂ（本発明の一対のクランプに相当する）を具備している。一方側クランプ片３１ａは、昇降テーブル２４の構造材２５（図５参照）上に固定されるとともに、他方側クランプ片３１ｂは、昇降テーブル２４の構造材２５に対し、Ｙ軸方向にスライド自在に取り付けられ、一方側クランプ片３１ａに対し接離自在に構成されている。

さらに他方側クランプ３１ｂには、ブラケット２６ｂが設けられ、このブラケット２６ｂと構造材２５との間にはエアシリンダ３３が設けられている。そしてこのシリンダー３３が進出駆動（伸張駆動）することにより、ブラケット２６ｂとともに他方側クランプ片３１ｂがＹ軸方向に沿って一方側クランプ片３１ａに対し遠ざかる方向に移動して、クランプ片３１ａ，３１ｂが開くとともに、シリンダー３３が後退駆動（短縮駆動）することにより、他方側クランプ３１ｂがＹ軸方向に沿って一方側クランプ片３１ａに対し近づく方向に移動して、クランプ片３１ａ，３１ｂが閉じるよう構成されている。こうして一対のクランプ片３１ａ，３１ｂが開閉することにより、後述するように基板Ｗが保持／解除されるよう構成されている。

図３，４に示すように両クランプ片３１ａ，３１ｂの上面には、複数の吸引孔３５が設けられている。各吸引孔３５は、図示しない吸引手段によって負圧に設定されるよう構成されている。クランプ片３１ａ，３１ｂ上にマスクシート５１が重装された状態において、各吸引孔３５が負圧に設定されることにより、マスクシート５１がクランプ片３１ａ，３１ｂの上面に吸着保持されるように構成されている。

図５に示すように昇降テーブル２４に設けられる押圧手段としての位置決めユニット４は、両クランプ片３１ａ，３１ｂにそれぞれ対応して配置される一対の帯板状の位置決め板４１ａ，４１ｂを具備している。一方側位置決め板４１ａは、構造材２５に平行リンク機構４２を介して設けられるとともに、他方側位置決め板４１ｂは、上記ブラケット２６ｂに平行リンク機構４２を介して設けられている。そして、平行リンク機構４２，４２の回転を伴って、両位置決め板４１ａ，４１ｂは、水平姿勢を保ったまま、図６（ａ）に示すように一対のクランプ片３１ａ，３１ｂの両側に配置される退避位置と、図６（ｂ）に示すように一対のクランプ片３１ａ，３１ｂの上側に押圧当接される位置決め位置との間で変位自在に構成される。さらに両位置決め板４１ａ，４１ｂは、退避位置においてはその上面が一対のクランプ片３１ａ，３１ｂの上面に対し同一水平面内に配置されるとともに、位置決め位置においては下端面の一部が一対のクランプ片３１ａ，３１ｂよりもＹ軸方向内側に突出するように配置される。

また昇降テーブル２４およびブラケット２６ｂには、両平行リンク機構４２を駆動するためのシリンダー４３が設けられており、シリンダー４３が進出駆動（伸張駆動）することにより、一対の位置決め板４１ａ，４１ｂが内側に進出して位置決め位置に移動されるとともに、後退駆動（短縮駆動）することにより、一対の位置決め板４１ａ，４１ｂが開放されて退避位置に移動されるよう構成されている。

図４に示すように昇降テーブル２４の四隅には、位置決め板支持用の支持部材としての支柱４４が立設されている。そして位置決め板４１ａが退避位置に配置された状態（退避状態）では、位置決め板４１ａ，４１ｂが支柱４４に支持されることにより、後述するスキージ６１によるペースト拡張時の印圧を支持できるよう構成されている。

図４に示すように、位置決め板４１ａ，４１ｂには、複数の吸引孔４５が設けられている。各吸引孔４５は、吸引パイプ４６を介して図示しない吸引手段によって負圧に設定されるよう構成されている。そして後述するように位置決め板４１ａ，４１ｂ上にマスクシート５１が重装された状態において、吸引孔４５が負圧に設定されることにより、マスクシート５１が位置決め板４１ａ，４１ｂの上面に吸着保持されるよう構成されている。

図１〜５に示すように昇降テーブル２４には、一対のメインコンベア２０間に対応し、スライド支柱２９１を介して上下方向に昇降自在に載置テーブル２９が設けられている。さらにこの載置テーブル２９および昇降テーブル２４間にはボールねじ機構（図示省略）が設けられており、このボールねじ機構が駆動することによって載置テーブル２９が昇降テーブル２４に対し上下方向に移動するよう構成されている。この載置テーブル２９は、基板Ｗを載置可能な載置手段として構成されており、上昇することによってメインコンベア２０上の基板Ｗが載置テーブル２９上に移載されて上方へ移動されるとともに、下降することによって載置テーブル２９上の基板Ｗがメインコンベア２０側に移載されるよう構成されている。

図７はこの実施形態にかかる印刷装置各部の位置関係を表す斜視概略図である。

マスクシート保持ユニット５は、図５および図７に示すように、印刷ステージ１０の左右両側に固定的に設けられたマスクシート支持台５２を有し、このマスクシート支持台５２上に、半田塗布部分に開口部（パターン孔）を有するマスクシート５１を水平配置で張り渡した状態で載置されるようになっている。左右のマスクシート支持台５２上にはそれぞれ前後に２つずつのマスクシートクランプ５３が設けられており、このマスクシートクランプ５３がエアシリンダ等の駆動手段（図示省略）によって駆動され、マスクシート５１の枠部５４をマスクシート支持台５２上に押さえ付けることで、マスクシート５１をマスクシート支持台５２上に固定するようになっている。

マスクシート保持ユニット５の上側に設けられるスキージユニット６は、印刷ステージ１０の左右両側に立設されたスキージ支持フレーム６３，６３に支持されている。左右のスキージ支持フレーム６３，６３の上面にはそれぞれＹ軸方向に延びるスキージガイドレール６４，６４が設けられており、このスキージガイドレール６４，６４上をＹ軸方向に沿って移動自在な可動ビーム６５が、印刷ステージ１０の上方を跨ぐように設けられている。この可動ビーム６５には、一対のスキージ６１，６１がそれぞれ昇降自在に設けられたスキージホルダー６２が取り付けられている。

そして一方のスキージ６１を降下させた状態でＹ軸方向一方側に移動させることにより、マスクシート５１上でクリーム半田ＳをＹ軸方向一方側に向けてローリング（混練）させつつ拡張できるとともに、他方のスキージ６１を降下させた状態でＹ軸方向他方側に移動させることにより、マスクシート５１上でクリーム半田ＳをＹ軸方向他方側に向けてローリングさせつつ拡張できるよう構成されている。

図８は印刷装置のカメラユニット７および、基板押さえ手段８を示す斜視図であり、図９は、基板押さえ手段８を拡大した斜視図である。

図７〜９に示すように、前記スキージ支持フレーム６３，６３の下面側にはＹ軸方向に延びる下側ガイドレール７４，７４が設けられて、この下側ガイドレール７４，７４にスライダ（不図示）を介して支持される移動ビーム（移動ユニット）７５が、左右のスキージ支持フレーム６３，６３間に架け渡されるように設けられている。この移動ビーム７５は、下側ガイドレール７４，７４に沿ってＹ軸方向に沿って移動可能になっており、その高さ位置は、降下状態の印刷ステージ１０とマスクシート５１との間に設定されている。

スキージ支持フレーム６３，６３の両外側にはＹ軸方向に沿ってボールねじ７６，７６が設けられており、これら左右のボールねじ７６，７６がボールねじ駆動モータ７６１，７６１によって回転駆動されることで、このボールねじ７６，７６にそれぞれ螺合するナット（図示省略）が設けられた移動ビーム７５がＹ軸方向に走行駆動されるようになっている。この実施形態では、これら左右のボールねじ７６，７６およびボールねじ駆動モータ７６１，７６１が移動ビーム（移動ユニット）７５を走行駆動させる２つの駆動手段を構成している。

この移動ビーム７５には、基板Ｗおよびマスクシート５１を撮影するためのカメラユニット７と、基板Ｗを上面側から押圧する基板押さえ手段８とが取り付けられている。ここで本実施形態では、移動ビーム７５は、基板Ｗ及びマスクシート５１に対して移動する移動ユニットとして機能するものであり、Ｙ軸方向がその移動方向（第１の方向）となっている。このように移動ビーム（移動ユニット）７５に基板押さえ手段８とカメラユニット７を設けることで、移動ビーム（移動ユニット）７５をこれらのＹ軸方向についてのＹ軸移動機構として共用することができる。

また、この移動ビーム７５を支持する下側ガイドレール７４，７４は、基板Ｗを押さえるための基板押さえ領域及び、マスクシート５１下方の印刷作業領域を含めた作業領域から、その後方（図７，８において奥側）に亘って設けられており、基板Ｗにペーストを塗布する印刷動作が実行される際には、カメラユニット７および基板押さえ手段８を前記作業領域の後方の待機位置に待機させて、印刷ステージ１０との干渉を防止するようになっている。このように移動ビーム（移動ユニット）７５が、前記基板押さえ領域及び、マスクシート５１下方の印刷作業領域を含めた作業領域Ａから離れた待機位置Ｅに待機可能であるため、基板押さえ手段８とカメラユニット７とを同時に待機位置Ｅに待機させ、また待機位置Ｅから作業領域Ａへ送り出すことができる。

カメラユニット７は、移動ビーム（移動ユニット）７５の前方、すなわち作業領域Ａに近い側に取り付けられており、マスクシート撮影カメラ７１１（上方側）と基板撮影カメラ７１２（下方側）を有するカメラヘッド７１を備えている。このカメラヘッド７１は、移動ビーム７５の前面に設けられたＸ軸移動機構７７によってＸ軸方向に走行駆動可能になっている。これにより、カメラヘッド７１は、Ｘ軸方向にはＸ軸移動機構７７により、Ｙ軸方向にはカメラユニット７と基板押さえ手段８のＹ軸移動機構（移動ビーム７５）を共用して、ＸＹ平面上で移動して撮影を行うことができる。

Ｘ軸移動機構７７は、移動ビーム７５の長手方向に沿ったＸ軸方向に延びるガイドレール７７１と、このレール７７１上をＸ軸方向に沿って移動可能なスライダ７７２と、このスライダ７７２に設けられたナット（図示省略）に螺合するボールねじと、このボールねじを回転駆動する駆動モータ（不図示）とを備えている。スライダ７７２にはカメラヘッド７１が取り付けられており、ボールねじの回転によってカメラヘッド７１はＸ軸方向に走行駆動されるようになっている。この実施形態ではＸ軸移動機構７７は、カメラを第１の方向に直交する第２の方向に移動させる移動手段として機能しており、Ｘ軸方向が第２の方向となっている。

マスクシート撮影カメラ７１１は、例えば照明を備えたＣＣＤカメラ等からなり、カメラユニット７の上側に位置するマスクシート５１を撮影するため上向きに設けられている。そして、マスクシート撮影カメラ７１１は新たなマスクシート５１が装着された際には、基板Ｗとの位置合わせのために、マスクシート５１に設けられた位置決めマークを撮影してその位置を検出できるようになっている。また、マスクシートの開口あるいは下面に半田が残っていないか等を確認するための撮影を行うようになっている。

基板撮影カメラ７１２は、例えば照明を備えたＣＣＤカメラ等からなり、カメラユニット７の下側に位置する基板Ｗを撮影するため下向きに設けられている。そして、マスクシート５１との位置合わせのために、印刷ステージ１０に固定された基板Ｗに設けられた位置決めマーク等を撮影して、その位置を検出できるようになっている。

基板押さえ手段８は、移動ビーム（移動ユニット）７５の前方に取り付けられている。具体的には、上述のＸ軸移動機構７７のスライダ７７２に前記カメラユニット７と隣接して取り付けられており、このＸ軸移動機構７７によりＸ軸方向に移動できるように構成されている。したがって、基板押さえ手段８は、カメラユニット７と共に、Ｘ軸方向にはＸ軸移動機構７７により、Ｙ軸方向にはＹ軸移動機構によりＸＹ平面上で移動することができるようになっている。

図８，９に示されるように、基板押さえ手段８は、Ｘ軸方向に沿って延びる平板状のフレーム８１と、このフレーム８１よりも下方側に位置する押さえ部８２を有している。

前記フレーム８１は、Ｘ軸方向に延びる平板状部材で形成されており、カメラユニット７の基板撮影カメラ７１２と干渉しないように、カメラユニット７よりも作業領域Ａ側に突出した状態でスライダ７７２に取り付けられている。

また、フレーム８１は、上側フレーム８１ａと下側フレーム８１ｂとで構成されており、この上側フレーム８１ａと下側フレーム８１ｂとは、それぞれ長手方向に配設される支持棒８３によって連結されている。具体的には、下側フレーム８１ｂは、その長手方向両端部分で支持棒８３の一端側に連結固定されているとともに、この支持棒８３の他端側は、前記上側フレーム８１ａの長手方向端部を貫通している。そして、上側フレーム８１ａの上面側に突出する支持棒８３は、上側フレーム８１ａの長手方向両端部に設けられたガイド部８４によって上下方向に摺動可能に保持されている。

また、上側フレーム８１ａの上面側には直動型のアクチュエータ８５が設けられており、このアクチュエータ８５のロッド８５ａが上側フレーム８１ａを貫通して下側フレーム８１ｂと連結されている。したがって、下側フレーム８１ｂは、アクチュエータ８５を作動させることによって、上側フレーム８１ａに対して接近・離間できるようになっている。すなわち、下側フレーム８１ｂは、上側フレーム８１ａに対して離間する基板押さえ位置と、上側フレーム８１ａに当接する解放位置とに変位可能に支持されている。

また、下側フレーム８１ｂの下面側には、基板Ｗを押さえるための押さえ部８２が取り付けられている。この押さえ部８２は、下側フレーム８１ｂの長手方向に延びる支持部８２ａと、この支持部８２ａの長手方向両端に取り付けられるローラ８２ｂとで構成されている。図９に示す例では、下側フレーム８１ｂに２つ支持部８２ａが下側フレーム８１ｂの長手方向（Ｘ軸方向）に沿って取り付けられている。

前記ローラ８２ｂは、その外周面が前記支持部８２ａの側面と直交する向きに取り付けられている。すなわち、前記ローラ８２ｂはＸ軸を中心軸として、Ｙ軸方向に沿って回転可能に取り付けられている。また、前記ローラ８２ｂは、支持部８２ａの下面の高さ位置よりもローラ８２ｂの外周面の高さ位置が低くなるように取り付けられている。すなわち、支持部８２ａの下面よりもローラ８２ｂの外周面の一部が下方に突出するように取り付けられている。したがって、押さえ部８２を下降させた場合には、基板Ｗの上面にローラ８２ｂの外周面が当接する。そして、基板Ｗにローラ８２ｂを当接させると、前記ローラ８２ｂによってＹ軸方向以外の方向への基板Ｗの動きは規制されるものの、Ｙ軸方向への基板Ｗの動きは、ローラ８２ｂが回転することによって許容される。

図１０はこの印刷装置の制御系を示すブロック図である。同図に示すように、この装置においては、各駆動部の駆動を制御するための制御手段としてのＣＰＵ９１の他に、入力手段としてのキーボード９２，表示手段としてのＣＲＴディスプレイ９３，記憶装置９４などが設けられている。キーボード９２は印刷処理に関連した各種のデータを印刷装置に入力するためのものであり、ＣＲＴディスプレイ９３は、各種の情報（データ）を表示するものである。さらに記憶装置９４は、印刷に必要な各種のデータ等を記憶するものである。

また本実施形態において、ＣＰＵ９１によって制御される駆動部（制御対象の機器）としては、たとえば各コンベア１１，１２，２０の駆動部、各テーブル２１，２２，２３，２４，２９の駆動部、クランプ片３１ａ，３１ｂおよび位置決め板４１ａ，４１ｂの駆動部（エア供給手段）、マスクシートクランプ５３の駆動部、マスクシート撮影カメラ７１１および基板撮影カメラ７１２の駆動部、移動ビーム（移動ユニット）７５の駆動部であるボールねじ駆動モータ７６１、Ｘ軸移動機構７７の駆動部である駆動モータ、基板押さえ手段８（アクチュエータ８５）およびスキージ６１の駆動部などがある。

そして本実施形態の印刷装置において、ＣＰＵ９１は、キーボード９２からの指令に応答して作動し、プログラムデータなどの各種データ、カメラ７１１，７１２による撮影結果および基板位置等を検知する各種センサからの出力情報に基づいて、上記各駆動部の駆動を制御して以下の動作が自動的に行われる。

次に、この印刷装置における動作について、図１１、図１２に示すこの印刷装置の動作を説明するための側面図を参照しながら説明する。

図１１（ａ）に示すように印刷の対象となる基板Ｗが上流側コンベア１１によってメインコンベア２０に搬入される。そして、メインコンベア２０に搬入された基板Ｗは、印刷ステージ１０上で所定位置に保持される。

具体的には、図１１（ｂ）に示すように、位置決めユニット４の位置決め板４１ａ，４１ｂは、内側に移動するとともに、クランプ片３１ａ，３１ｂに上方から押圧当接する位置決め位置に配置される。このとき、待機位置Ｅに位置していた基板押さえ手段８は、位置決めユニット４等の動作時間を利用して、基板押さえ領域の上方、すなわち基板Ｗを押さえるのに適切な位置に移動する。

そして、図１１（ｃ）に示すように載置テーブル２９を上昇させ、基板Ｗの下面に当接させる。そして、さらにそのまま上昇させて、基板Ｗの上面を位置決め板４１ａ，４１ｂの下面（基準面）に当接させることによって、クランプ片３１ａ，３１ｂの上面に対し同一平面内に配置して基板Ｗを仮固定する。このとき、基板Ｗの反りは、位置決め板４１ａ，４１ｂと載置テーブル２９とによって、ある程度矯正されるが、基板Ｗは、載置テーブル２９上で微調整できる程度に移動可能に保持されている。

一方、基板押さえ手段８のアクチュエータ８５を作動させることにより、下側フレーム８１ｂを解放位置から基板押さえ位置まで下降させる。そして、基板Ｗの上面にローラ８２ｂを当接させることによって、このローラ８２ｂと載置テーブル２９とで基板Ｗを挟持する。これにより、基板Ｗは、反りが矯正された状態で、位置決め板４１ａ，４１ｂ、載置テーブル２９、ローラ８２ｂによって保持される。

次に図１１（ｄ）に示すようにクランプ片３１ａ，３１ｂが閉じることにより、クランプ片３１ａ，３１ｂにより基板Ｗが挟み込まれて保持される。すなわち、図１１（ｃ）に示す状態から、クランプ片３１ｂ（位置決め板４１ｂ）をクランプ片３１ａ側（把持方向）に移動させる。このとき、基板Ｗは、位置決め板４１ａ，４１ｂ、載置テーブル２９、ローラ８２ｂによって、反りが矯正された状態で保持されている。そして、クランプ片３１ｂによって基板Ｗが把持方向に押圧されると、基板Ｗの動きに追従するようにローラ８２ｂが回転するため、基板Ｗは、クランプ片３１ａ側に移動する。したがって、基板Ｗは、反りが矯正された状態でクランプ片３１ａ側に移動し、その状態を保ったままクランプ片３１ａ、３１ｂによって把持される。

そして、基板押さえ手段８の下側フレーム８１ｂが基板押さえ位置から解放位置に変位されローラ８２ｂが基板Ｗの表面から離間されると共に、基板押さえ手段８は待機位置Ｅに移動する。また、位置決め板４１ａ，４１ｂが外側に移動して退避位置に配置されて、基板Ｗの印刷ステージ１０での固定は完了する（図１２（ａ）参照）。このとき基板Ｗの反りは矯正された状態のまま、位置決め板４１ａ，４１ｂの上面およびクランプ片３１ａ，３１ｂの上面は同一平面内に配置されるとともに、クランプ片３１ａ，３１ｂの上面および基板Ｗの上面は同一平面内に配置されている。

このようにして、基板Ｗがクランプ片３１ａ、３１ｂによって把持されると、昇降テーブル２４が上昇し、位置決め板４１ａ，４１ｂ、クランプ片３１ａ，３１ｂおよび基板Ｗの上面がマスクシート保持ユニット５のマスクシート５１の下面に重ね合わされるように重装される（図１２（ｂ）参照）。そして、クランプ片３１ａ，３１ｂの吸引孔３５および位置決め板４１ａ，４１ｂの吸引孔４５が負圧に設定されて、クランプ片３１ａ，３１ｂおよび位置決め板４１ａ，４１ｂにマスクシート５１が吸着固定される。

その後、スキージユニット６の一方側スキージ６１が降下して、マスクシート５１上に沿ってＹ軸方向に移動することにより、マスクシート５１上に供給されたペーストとしてのクリーム半田Ｓが拡張されて、クリーム半田Ｓが、マスクシート５１のパターン孔を介して基板Ｗの所定位置に印刷（塗布）される。

このように上記実施形態にかかる本発明のスクリーン印刷装置によれば、クランプ片３１ａ、３１ｂの把持方向に移動できる基板押さえ手段８によって基板Ｗを押さえる構成としたため、基板の反りを矯正することができるとともに、基板Ｗを挟持して反りを矯正した状態であっても、その状態を保ったまま基板Ｗを把持方向に移動させてクランプすることができる。したがって、印刷時における基板の反りの影響をできるだけ少なくして印刷不良の発生を抑えることができる。

また、上記実施形態では、基板押さえ手段８によって反りを矯正された基板Ｗをクランプ片３１ａ、３１ｂとによって把持するのみで印刷する例について説明したが、クランプ片３１ａ、３１ｂとによって把持した後、この状態を保つように基板Ｗを吸着保持する吸着保持手段を備えるものであってもよい。

具体的には、載置テーブル２９の表面に吸引手段によって負圧に設定される吸引口を設け、この吸引手段を制御手段（ＣＰＵ９１）によって制御可能な構成とする。そして、基板押さえ手段８によって反りが矯正された状態でクランプ片３１ａ，３１ｂでクランプした後、吸引手段を制御して、この吸引口を負圧にすることによって、基板Ｗを反りが矯正された状態で載置テーブル２９に固定する。このように構成することにより、一度反りが矯正されてクランプされた基板Ｗが、マスクシートに重装されるまでの間に、反りが復元し反りが矯正されない問題を解消することができる。

また、前記吸引手段の制御については、上述のように、クランプ片３１ａ，３１ｂでクランプした後、載置テーブル２９に吸着固定されるようにしているが、前記吸引手段によりクランプ片３１ａ、３１ｂの把持動作において基板Ｗを移動させることができる程度の負圧で前記基板Ｗを吸引するように構成してもよい。すなわち、基板押さえ手段８で押圧しつつクランプ片３１ａ、３１ｂの把持動作において、吸引口を基板Ｗが移動できる程度の負圧に設定して基板Ｗを載置テーブル２９に吸引保持しておき、クランプ片３１ａ、３１ｂの把持動作が完了した後、基板Ｗの反りが矯正された状態で、吸引口をさらに負圧に設定して基板Ｗを載置テーブル２９に吸着させる。このように構成することにより、前記基板Ｗについて基板押さえ手段８によって、より効果的に反りが矯正された状態でクランプすることができる。

また、上記実施形態では、基板押さえ手段８において、支持部８２ａにローラ８２ｂを設ける例について説明したが、ローラ８２ｂに変えて基板Ｗの上面と接触する面を低摩擦部材で構成するものであってもよい。例えば、上記実施形態における支持部８２ａの下面を基板Ｗの上面と当接する当接面として、この当接面に低摩擦部材と取り付けて、基板Ｗの上面と接触させる構成としてもよい。この場合でも、基板押さえ手段８と載置テーブル２９とによって基板Ｗを挟持した状態で基板Ｗを押圧して移動させることができるため、基板Ｗの反りを矯正した状態を保ってクランプすることができる。

この発明の一実施形態にかかるスクリーン印刷装置の側面図である。 上記印刷装置を示す正面図である。 上記印刷装置を概略的に示す斜視図である。 上記印刷装置の印刷ステージ周辺を示す斜視図である。 上記印刷装置のクランプユニット周辺を示す側面図である。 上記印刷装置の位置決め板のクランプに対する位置関係を示す斜視図であって、同図（ａ）は位置決め板退避位置の斜視図、同図（ｂ）は位置決め板位置決め位置の斜視図である。 この実施形態にかかる印刷装置各部の位置関係を表す斜視概略図である。 上記印刷装置の基板押さえ手段を示す斜視図である。 上記印刷装置の基板押さえ手段を拡大した斜視図である。 上記印刷装置の制御系を示すブロック図である。 上記印刷装置の動作を説明するための側面図であって、（ａ）は基板を載置した状態を示す側面図、（ｂ）は基板押さえ手段の移動と並行して基板固定のため位置決め板が進出した時の側面図、（ｃ）は基板押さえ手段の動作と並行して基板固定のため基板が上昇した時の側面図、（ｄ）は基板押さえ手段の動作と並行して基板固定のため基板がクランプされた時の側面図である。 上記印刷装置の動作を説明するための側面図であって、（ａ）は基板押さえ手段の動作と並行して基板固定のため位置決め板が退避した時の側面図、（ｂ）は半田拡張時の側面図である。

１０ 印刷ステージ
５１ マスクシート
６１ スキージ
８ 基板押さえ手段
８１ フレーム
８１ｂ 下側フレーム
８２ 押さえ部
８２ｂ ローラ
Ｗ 基板
Ａ 作業領域
Ｅ 待機位置

Claims (3)

1. 回路基板の下面を受ける載置手段と、
   前記載置手段に載置された前記回路基板をその上面側から押圧し、この回路基板の上下方向の反りが矯正された状態で保持する基板押さえ手段と、
   前記載置手段に載置された前記回路基板の側面を両側から把持する一対のクランプと、を備えるスクリーン印刷装置であって、
   前記基板押さえ手段は、前記回路基板の上面に当接する押さえ部を備えており、この押さえ部は、前記クランプの把持方向に回転する回転部材で構成されていることを特徴とするスクリーン印刷装置。
2. 前記回路基板の下面側からこの回路基板を吸着して保持する吸着保持手段と、
   前記基板押さえ手段、前記クランプ及び前記吸着保持手段の各動作を制御する制御手段と、をさらに備え、
   前記制御手段は、前記基板押さえ手段により前記回路基板を上面側から押圧するとともに前記クランプにより把持した後、前記吸着保持手段で前記回路基板を吸着固定する一連の動作を制御することを特徴とする請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
3. 前記制御手段は、前記基板押さえ手段により前記回路基板を上面側から押圧しつつ前記クランプの把持動作において、前記吸着保持手段により前記回路基板を移動可能に吸引する一連の動作を制御することを特徴とする請求項２に記載のスクリーン印刷装置。
   

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