JP6595306B2 - Printing apparatus and component mounting substrate manufacturing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、印刷装置および部品実装基材の製造装置に関する。 The present invention relates to a printing apparatus and a component mounting substrate manufacturing apparatus.
従来より、インクを吐出して印刷を行う印刷装置が知られている。例えば、特許文献1には、布地(印刷対象物)を保持する布地保持枠(ステージ)と、ノズル列を有する上下動が可能な印刷ヘッドと、布地保持枠の外枠に着脱可能に設けられノズル列の長さよりも長い矩形状のインク受け部材とを備える印刷装置が開示されている。この印刷装置は、インク受け部材がノズル列の長さよりも長いため、フラッシングを行う際に、ノズル列の全てのノズルから同時にインクを吐出することができ、フラッシング時間を短縮することができる。また、印刷装置は、インク受け部材が布地保持枠の上面側に保持されているため、フラッシングを行う際に、印刷ヘッドを上下動させることなく、布地保持枠を水平移動させるだけで、インク受け部材を印刷ヘッドに対応するフラッシング位置に移動させることができる。 Conventionally, printing apparatuses that perform printing by discharging ink are known. For example, in Patent Document 1, a fabric holding frame (stage) that holds a fabric (printing object), a vertically movable print head having a nozzle array, and an outer frame of the fabric holding frame are detachably provided. A printing apparatus including a rectangular ink receiving member that is longer than the length of a nozzle row is disclosed. In this printing apparatus, since the ink receiving member is longer than the length of the nozzle row, it is possible to simultaneously eject ink from all the nozzles in the nozzle row when performing flushing, thereby shortening the flushing time. In the printing apparatus, since the ink receiving member is held on the upper surface side of the fabric holding frame, when flushing, the ink receiving member is simply moved horizontally without moving the print head up and down. The member can be moved to a flushing position corresponding to the print head.
ところで、インクを積層印刷して積層体を形成可能な印刷装置では、インクの積層が進むにつれて印刷面の高さが高くなるため、印刷面と印刷ヘッドの間隔が一定となるように、印刷ヘッドを上昇させるものを考えることができる。しかしながら、印刷ヘッドを上昇させると、印刷ヘッドとインク受け部材との間隔が変化するため、印刷処理とフラッシング処理とを切り替える度に、印刷ヘッドを下降させなければならず、フラッシング時間が長くなるという問題があった。 By the way, in a printing apparatus capable of forming a laminate by laminating and printing ink, the height of the printing surface increases as the ink lamination progresses, so that the print head and the print head have a constant interval. You can think of something that raises. However, when the print head is raised, the distance between the print head and the ink receiving member changes. Therefore, the print head must be lowered each time the printing process and the flushing process are switched, and the flushing time becomes longer. There was a problem.
本発明は、インクの積層印刷により積層体を形成する印刷装置において、フラッシングをより効率よく行えるようにすることを主目的とする。 The main object of the present invention is to make flushing more efficient in a printing apparatus that forms a laminate by laminating printing of ink.
本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The present invention adopts the following means in order to achieve the main object described above.
本発明の第1の印刷装置は、
印刷対象物にインクを積層印刷して積層体を形成可能な印刷装置であって、
インクを吐出可能なノズルを有するヘッドと、
ステージと、
前記ステージを水平移動可能な水平移動装置と、
前記ステージ上に設置され、前記ステージに対して前記印刷対象物を上下移動可能な上下移動装置と、
前記ステージ上に設置され、前記ノズルから吐出されるインクを受けるインク受け部材と、
前記ステージを水平移動させながら該ステージ上の印刷対象物に向けて前記ノズルからインクが吐出されるよう前記水平移動装置と前記ヘッドとを制御する印刷制御と、前記ステージを水平移動させて該ステージ上のインク受け部材に向けて前記ノズルからインクが吐出されるよう前記水平移動装置と前記ヘッドとを制御するフラッシング制御とを実行可能な制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、印刷面と前記ヘッドとの上下方向の間隔が所定間隔となるよう前記上下移動装置を制御して前記印刷制御を実行し、
前記インク受け部材は、前記ヘッドとの上下方向の間隔が前記所定間隔と略同じ間隔となるよう設置されている
ことを要旨とする。
The first printing apparatus of the present invention includes:
A printing apparatus capable of laminating and printing ink on a printing object to form a laminate,
A head having nozzles capable of ejecting ink;
Stages and,
A horizontal movement device capable of horizontally moving the stage;
It is placed on the stage, and the vertical movement device capable vertically moving said print object relative to the stage;
An ink receiving member installed on the stage and receiving ink ejected from the nozzle;
Print control for controlling the horizontal movement device and the head so that ink is ejected from the nozzles toward a printing object on the stage while moving the stage horizontally, and moving the stage horizontally to move the stage Control means capable of executing flushing control for controlling the horizontal movement device and the head so that ink is ejected from the nozzle toward the upper ink receiving member;
With
The control means performs the printing control by controlling the vertical movement device so that a vertical interval between the printing surface and the head is a predetermined interval,
The gist of the present invention is that the ink receiving member is installed so that a vertical interval with the head is substantially the same as the predetermined interval.
この本発明の第1の印刷装置は、印刷対象物にインクを積層印刷することにより積層体を形成可能なものにおいて、ステージを水平移動可能な水平移動装置と、ステージ上に設置されステージに対して印刷対象物を上下移動可能な上下移動装置と、ステージ上に設置されるインク受け部材とを設ける。また、第1の印刷装置は、ステージを水平移動させながらこのステージ上の印刷対象物に向けてノズルからインクを吐出させる印刷制御と、ステージを水平移動させてこのステージ上のインク受け部材に向けてノズルからインクを吐出させるフラッシング制御とを実行可能とする。そして、第1の印刷装置は、印刷面とヘッドとの上下方向の間隔が所定間隔となるよう上下移動装置を制御して印刷制御を実行する。また、インク受け部材を、ヘッドとの上下方向の間隔が所定間隔と略同じ間隔となるよう設置する。これにより、印刷面とヘッドとの間隔を略一定に保ちながら印刷制御(積層印刷)を実行することができ、印刷品質を向上させることができる。また、フラッシング制御を実行する際に、ステージを水平移動するだけで、インク受け部材をヘッドに対向するフラッシング位置に移動させることができる。この結果、フラッシングをより効率よく行うことができる。 The first printing device of the present invention, in those capable of forming a laminate by laminating printing ink to the printing object, the stages and horizontally movable horizontal movement device, the stage being placed on the stage On the other hand, a vertical movement device capable of moving the printing object up and down and an ink receiving member installed on the stage are provided. In addition, the first printing apparatus has a printing control in which ink is ejected from a nozzle toward a printing object on the stage while the stage is horizontally moved, and the stage is horizontally moved toward an ink receiving member on the stage And flushing control for discharging ink from the nozzles. Then, the first printing apparatus performs printing control by controlling the vertical movement apparatus so that the vertical distance between the printing surface and the head is a predetermined distance. Further, the ink receiving member is installed so that the vertical distance from the head is substantially the same as the predetermined distance. Thereby, it is possible to execute printing control (lamination printing) while keeping the distance between the printing surface and the head substantially constant, and it is possible to improve the printing quality. Further, when performing the flushing control, the ink receiving member can be moved to the flushing position facing the head only by horizontally moving the stage. As a result, flushing can be performed more efficiently.
また、本発明の第2の印刷装置は、
印刷対象物にインクを積層印刷して積層体を形成可能な印刷装置であって、
インクを吐出可能なノズルを有するヘッドと、
前記ヘッドを上下移動可能なヘッド用上下移動装置と、
前記印刷対象物が裁置されるステージと、
前記ステージを水平移動可能な水平移動装置と、
前記ノズルから吐出されるインクを受けるインク受け部材と、
前記ステージ上に設置され、前記ステージに対して前記インク受け部材を上下移動可能なインク受け部材用上下移動装置と、
前記ステージを水平移動させながら該ステージ上の印刷対象物に向けて前記ノズルからインクが吐出されるよう前記水平移動装置と前記ヘッドとを制御する印刷制御と、前記ステージを水平移動させて該ステージ上のインク受け部材に向けて前記ノズルからインクが吐出されるよう前記水平移動装置と前記ヘッドとを制御するフラッシング制御とを実行可能な制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、印刷面と前記ヘッドとの上下方向の間隔が所定間隔となるよう前記ヘッド用上下移動装置を制御して前記印刷制御を実行し、前記ヘッドと前記インク受け部材との上下方向の間隔が前記所定間隔と略同じ間隔となるよう前記インク受け部材用上下移動装置を制御して前記フラッシング制御を実行する
ことを要旨とする。
The second printing apparatus of the present invention is
A printing apparatus capable of laminating and printing ink on a printing object to form a laminate,
A head having nozzles capable of ejecting ink;
A head vertical movement device capable of moving the head up and down;
A stage on which the print object is placed;
A horizontal movement device capable of horizontally moving the stage;
An ink receiving member for receiving the ink discharged from the front Symbol nozzle,
It is placed on the stage, and the vertical movement device for the ink receiving ink member that the vertically movable receiving member relative to the stage;
Print control for controlling the horizontal movement device and the head so that ink is ejected from the nozzles toward a printing object on the stage while moving the stage horizontally, and moving the stage horizontally to move the stage Control means capable of executing flushing control for controlling the horizontal movement device and the head so that ink is ejected from the nozzle toward the upper ink receiving member;
With
The control means executes the printing control by controlling the head vertical movement device so that a vertical interval between the printing surface and the head is a predetermined interval, and a vertical direction between the head and the ink receiving member. The flushing control is performed by controlling the vertical movement device for the ink receiving member so that the interval is substantially the same as the predetermined interval.
この本発明の第2の印刷装置は、印刷対象物にインクを積層印刷することにより積層体を形成可能なものにおいて、ヘッドを上下移動可能なヘッド用上下移動装置と、印刷対象物が裁置されるステージを水平移動可能な水平移動装置と、インク受け部材と、ステージ上に設置されステージに対してインク受け部材を上下移動可能なインク受け部材用上下移動装置と、を設ける。また、第2の印刷装置は、ステージを水平移動させながらこのステージ上の印刷対象物に向けてノズルからインクを吐出させる印刷制御と、ステージを水平移動させてこのステージ上のインク受け部材に向けてノズルからインクが吐出させるフラッシング制御とを実行可能とする。そして、第2の印刷装置は、印刷面とヘッドとの上下方向の間隔が所定間隔となるようヘッド用上下移動装置を制御して印刷制御を実行し、ヘッドとインク受け部材との上下方向の間隔が所定間隔と略同じ間隔となるようインク受け部材用上下移動装置を制御してフラッシング制御を実行する。これにより、印刷面とヘッドとの間隔を略一定に保ちながら印刷制御(積層印刷)を実行することができ、印刷品質を向上させることができる。また、フラッシング制御を実行する際に、ステージを水平移動するだけで、インク受け部材をヘッドに対向するフラッシング位置に移動させることができる。この結果、フラッシングをより効率よく行うことができる。 The second printing apparatus of the present invention is capable of forming a laminated body by laminating and printing ink on a printing object. is a horizontal movement device stage capable of horizontal movement is provided and Lee ink receiving member, and a member for vertical movement device receives ink vertically movable member receives ink with respect to the stage is placed on the stage. The second printing apparatus also performs printing control for ejecting ink from nozzles toward a printing object on the stage while horizontally moving the stage, and horizontally moving the stage toward the ink receiving member on the stage. Thus, flushing control for ejecting ink from the nozzles can be executed. Then, the second printing apparatus executes the printing control by controlling the head vertical movement device so that the vertical distance between the printing surface and the head is a predetermined distance, and the vertical direction between the head and the ink receiving member is controlled. Flushing control is executed by controlling the vertical movement device for the ink receiving member so that the interval is substantially the same as the predetermined interval. Thereby, it is possible to execute printing control (lamination printing) while keeping the distance between the printing surface and the head substantially constant, and it is possible to improve the printing quality. Further, when performing the flushing control, the ink receiving member can be moved to the flushing position facing the head only by horizontally moving the stage. As a result, flushing can be performed more efficiently.
こうした本発明の第1または第2の印刷装置において、前記インク受け部材は、前記ステージに対して着脱可能であるものとすることもできる。 In the first or second printing apparatus of the present invention, the ink receiving member may be detachable from the stage .
この態様の本発明の第1または第2の印刷装置において、前記インク受け部材を交換可能な交換ロボットを備えるものとすることもできる。 In this aspect of the first or second printing apparatus of the present invention, an exchange robot capable of exchanging the ink receiving member may be provided.
本発明の部品実装基材の製造装置は、
回路基材に部品が実装された部品実装基材を製造する部品実装基材の製造装置であって、
インクの積層印刷によって積層体として前記回路基材を形成可能で、インク受け部材がテーブルに対して着脱可能な上述した本発明の印刷装置と、
前記回路基材に部品を実装する実装ロボットと、
を備え、
前記実装ロボットは、前記インク受け部材を交換可能である
ことを要旨とする。
The apparatus for manufacturing a component mounting substrate of the present invention is
A component mounting substrate manufacturing apparatus for manufacturing a component mounting substrate in which components are mounted on a circuit substrate,
The above-described printing apparatus of the present invention, which is capable of forming the circuit substrate as a laminated body by ink-laminated printing, and in which an ink receiving member is detachable from the table
A mounting robot for mounting components on the circuit substrate;
With
The gist of the mounting robot is that the ink receiving member can be replaced.
この本発明の部品実装基材の製造装置は、インクの積層印刷によって回路基材を形成する上述した本発明の印刷装置と、回路基材に部品を実装する実装ロボットと、を備える。また、印刷装置は、インク受け部材がテーブルに対して着脱可能に構成され、実装ロボットは、インク受け部材を交換可能とされる。これにより、インク受け部材を交換するための専用のロボットを設ける必要がないから、製造装置の構成の簡素化や小型化を図ることができる。 The component mounting substrate manufacturing apparatus of the present invention includes the above-described printing apparatus of the present invention that forms a circuit substrate by ink-layer printing, and a mounting robot that mounts components on the circuit substrate. Further, the printing apparatus is configured such that the ink receiving member can be attached to and detached from the table, and the mounting robot can replace the ink receiving member. Thereby, since it is not necessary to provide a dedicated robot for exchanging the ink receiving member, the configuration of the manufacturing apparatus can be simplified and downsized.
本発明を実施するための形態を説明する。 A mode for carrying out the present invention will be described.
図1は、本発明の一実施形態としての部品実装基材製造装置10の構成の概略を示す構成図であり、図2は、ステージ12と作業テーブル14とフラッシングボックス18との配置関係を示す説明図であり、図3は、制御装置70の電気的な接続関係を示す説明図である。なお、図1中の前(手前)後(奥)方向がX軸方向であり、左右方向がY軸方向である。 FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a component mounting base material manufacturing apparatus 10 as an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows an arrangement relationship among a stage 12, a work table 14, and a flushing box 18. FIG. 3 is an explanatory diagram, and FIG. 3 is an explanatory diagram showing an electrical connection relationship of the control device 70. Note that the front (front) and rear (back) directions in FIG. 1 are the X-axis direction, and the left-right direction is the Y-axis direction.
本実施形態の部品実装基材製造装置10は、図1に示すように、ステージ12と、搬送装置20と、樹脂層形成ユニット30と、配線層形成ユニット40と、部品実装ユニット50と、制御装置70(図3参照)とを備える。樹脂層形成ユニット30と配線層形成ユニット40と部品実装ユニット50は、ステージ12の搬送方向(Y軸方向)に沿って並べて設置されている。 As shown in FIG. 1, the component mounting substrate manufacturing apparatus 10 of the present embodiment includes a stage 12, a transfer device 20, a resin layer forming unit 30, a wiring layer forming unit 40, a component mounting unit 50, and a control. Device 70 (see FIG. 3). The resin layer forming unit 30, the wiring layer forming unit 40, and the component mounting unit 50 are installed side by side along the conveyance direction (Y-axis direction) of the stage 12.
ステージ12上には、作業テーブル14とフラッシングボックス18とが設置されている。作業テーブル14は、樹脂層形成ユニット30と配線層形成ユニット40と部品実装ユニット50がそれぞれ作業を行う際の作業台であり、図2に示すように、テーブル昇降装置16によってステージ12とは独立して昇降可能となっている。 A work table 14 and a flushing box 18 are installed on the stage 12. The work table 14 is a work table used when the resin layer forming unit 30, the wiring layer forming unit 40, and the component mounting unit 50 each perform work. As shown in FIG. 2, the work table 14 is independent of the stage 12 by the table lifting device 16. And can be moved up and down.
フラッシングボックス18は、樹脂層形成ユニット30(インクヘッド32)と配線層形成ユニット40(インクヘッド42)がフラッシングを行う際のインク受けであり、図2に示すように、作業テーブル14とY軸方向に隣接して設置される。フラッシングボックス18は、フラッシング時にインクミストが飛散しないように、インクヘッド32,42(ノズル面)との上下方向の間隔が所定間隔となるように高さが定められている。また、フラッシングボックス18は、ステージ12に対して着脱可能であり、溜まったインクが満タンとなった場合に、新しいものと交換できるようになっている。 The flushing box 18 is an ink receiver when the resin layer forming unit 30 (ink head 32) and the wiring layer forming unit 40 (ink head 42) perform flushing. As shown in FIG. Installed adjacent to the direction. The height of the flushing box 18 is determined so that the vertical distance from the ink heads 32 and 42 (nozzle surface) is a predetermined distance so that ink mist is not scattered during flushing. Further, the flushing box 18 is detachable from the stage 12, and can be replaced with a new one when the accumulated ink is full.
搬送装置20は、図1に示すように、Y軸方向に延びる一対のガイドレール22と、タイミングベルトを駆動するベルト駆動装置24(図3参照)とを備え、タイミングベルトを介して伝達される動力によってステージ12をガイドレール22に沿って往復動可能なものである。 As shown in FIG. 1, the conveying device 20 includes a pair of guide rails 22 extending in the Y-axis direction and a belt driving device 24 (see FIG. 3) that drives a timing belt, and is transmitted via the timing belt. The stage 12 can be reciprocated along the guide rail 22 by power.
樹脂層形成ユニット30は、ステージ12(作業テーブル14)が樹脂層形成ユニット30の作業エリア内に搬送されているときに、作業テーブル14上に樹脂層を形成するものである。この樹脂層形成ユニット30は、図1に示すように、UV硬化性の樹脂インクを吐出可能なインクヘッド32と、インクヘッド32から吐出された樹脂インクにUV光を照射可能なUV光照射装置34とを備える。 The resin layer forming unit 30 is for forming a resin layer on the work table 14 when the stage 12 (work table 14) is being transported into the work area of the resin layer forming unit 30. As shown in FIG. 1, the resin layer forming unit 30 includes an ink head 32 that can eject UV curable resin ink, and a UV light irradiation device that can irradiate the resin ink discharged from the ink head 32 with UV light. 34.
インクヘッド32は、例えば、作業テーブル14上の印刷領域の幅を全てカバーするように複数のノズルが配列されたラインヘッドである。このインクヘッド32は、搬送装置20により作業テーブル14をY軸方向に搬送しながら全てのノズルから樹脂インクを吐出することにより、矩形形状の樹脂層を塗布(印刷)する。また、インクヘッド32は、印刷開始直前や印刷の間に、搬送装置20によりフラッシングボックス18をインクヘッド32の真下に移動させた状態で、ノズルからインクを吐出することにより、フラッシングを行う。 The ink head 32 is, for example, a line head in which a plurality of nozzles are arranged so as to cover the entire width of the print area on the work table 14. The ink head 32 applies (prints) a rectangular resin layer by discharging resin ink from all the nozzles while the work table 14 is transported in the Y-axis direction by the transport device 20. The ink head 32 performs flushing by ejecting ink from the nozzles while the flushing box 18 is moved directly below the ink head 32 by the transport device 20 immediately before printing is started or during printing.
UV光照射装置34は、X軸方向にライン状のUV光を照射可能に構成されている。このUV光照射装置34は、作業テーブル14をY軸方向に搬送しながら作業テーブル14に塗布された矩形形状の樹脂層にライン状(X軸方向)のUV光を照射していくことにより、塗布された樹脂層を順次硬化させる。UV光照射装置34は、例えば、水銀ランプやメタルハライドランプ等を用いることができる。 The UV light irradiation device 34 is configured to be able to irradiate line-shaped UV light in the X-axis direction. This UV light irradiation device 34 irradiates the rectangular resin layer applied to the work table 14 with line-shaped (X-axis direction) UV light while transporting the work table 14 in the Y-axis direction. The applied resin layers are sequentially cured. For example, a mercury lamp or a metal halide lamp can be used as the UV light irradiation device 34.
樹脂層形成ユニット30は、こうしてインクヘッド32による樹脂層の塗布とUV光照射装置34による樹脂層の硬化とを複数回に亘って繰り返すことで、樹脂層を積層していき、所定厚さの樹脂基材を作製する。 The resin layer forming unit 30 thus repeats the application of the resin layer by the ink head 32 and the curing of the resin layer by the UV light irradiation device 34 a plurality of times, thereby laminating the resin layers, and having a predetermined thickness. A resin base material is produced.
配線層形成ユニット40は、ステージ12(作業テーブル14)が配線層形成ユニット40の作業エリア内に搬送されているときに、作業テーブル14上に形成された樹脂層に配線層を形成するものである。この配線層形成ユニット40は、金属ナノ粒子等の導電性粒子が分散剤に分散された導電性粒子含有インクを吐出可能なインクヘッド42と、インクヘッド42から吐出された導電性粒子含有インクにレーザビームを照射するレーザ照射装置46とを備える。 The wiring layer forming unit 40 forms a wiring layer on the resin layer formed on the work table 14 when the stage 12 (work table 14) is being transported into the work area of the wiring layer forming unit 40. is there. The wiring layer forming unit 40 includes an ink head 42 capable of discharging conductive particle-containing ink in which conductive particles such as metal nanoparticles are dispersed in a dispersant, and conductive particle-containing ink discharged from the ink head 42. And a laser irradiation device 46 that irradiates a laser beam.
インクヘッド42は、本実施例では、印刷領域の幅を全てカバーするように複数のノズルが配列されたラインヘッドである。このインクヘッド42は、搬送装置20により作業テーブル14をY軸方向に搬送しながら対応するノズルから導電性粒子含有インクを吐出することで、樹脂層上の任意の位置に導電性粒子含有インクを塗布(印刷)する。具体的には、インクヘッド42は、予め定められた配線予定ラインに沿って対応するノズルから導電性粒子含有インクを吐出することにより、樹脂層(樹脂基材)上に配線層を形成する。また、インクヘッド42は、印刷開始直前や印刷の間に、搬送装置20によりフラッシングボックス18をインクヘッド42の真下に移動させた状態で、ノズルからインクを吐出することにより、フラッシングを行う。 In this embodiment, the ink head 42 is a line head in which a plurality of nozzles are arranged so as to cover the entire width of the print region. The ink head 42 discharges the conductive particle-containing ink from a corresponding nozzle while transporting the work table 14 in the Y-axis direction by the transport device 20, so that the conductive particle-containing ink is placed at an arbitrary position on the resin layer. Apply (print). Specifically, the ink head 42 forms a wiring layer on the resin layer (resin base material) by discharging conductive particle-containing ink from a corresponding nozzle along a predetermined wiring line. Further, the ink head 42 performs flushing by ejecting ink from the nozzle in a state where the flushing box 18 is moved directly below the ink head 42 by the transport device 20 immediately before printing is started or during printing.
レーザ照射装置46は、キャリッジモータ45(図3参照)の駆動によりX軸方向の移動が可能なキャリッジ44に搭載されており、レーザ照射装置46のX軸方向の移動と作業テーブル14のY軸方向の移動とによって、作業テーブル14に形成された樹脂基材上の配線予定ライン(配線層)に沿ってレーザビームを走査する。配線層は、レーザビームによって導電性粒子の周囲の分散剤が分解されることで、導電化する。 The laser irradiation device 46 is mounted on a carriage 44 that can move in the X-axis direction by driving a carriage motor 45 (see FIG. 3). The laser irradiation device 46 moves in the X-axis direction and the Y-axis of the work table 14. The laser beam is scanned along the planned wiring line (wiring layer) on the resin substrate formed on the work table 14 by the movement in the direction. The wiring layer is made conductive by decomposing the dispersant around the conductive particles by the laser beam.
配線層形成ユニット40は、こうしてインクヘッド42による導電性粒子含有インクの塗布とレーザ照射装置46による導電性粒子含有インクの導電化とを複数回に亘って繰り返すことで、配線層を導電化しながら積層していき、樹脂基材上に配線パターンを形成して、配線基材を作製する。 The wiring layer forming unit 40 thus repeats the application of the conductive particle-containing ink by the ink head 42 and the conduction of the conductive particle-containing ink by the laser irradiation device 46 a plurality of times, thereby making the wiring layer conductive. Lamination is performed, and a wiring pattern is formed on the resin substrate to produce a wiring substrate.
部品実装ユニット50は、ステージ12(作業テーブル14)が部品実装ユニット50の作業エリア内に搬送されているときに、作業テーブル14上に作製された配線基材に部品を実装するものである。この部品実装ユニット50は、複数のリンクが直列に連結された多関節アーム54と、多関節アーム54の先端部に設けられ部品Pを把持可能なチャック52とを備える多関節型ロボットとして構成され、部品供給装置58により供給された部品Pをチャック52で把持して配線基材上に実装する。 The component mounting unit 50 mounts components on the wiring substrate produced on the work table 14 when the stage 12 (work table 14) is being transported into the work area of the component mounting unit 50. The component mounting unit 50 is configured as an articulated robot including an articulated arm 54 in which a plurality of links are connected in series, and a chuck 52 provided at the tip of the articulated arm 54 and capable of gripping the component P. Then, the component P supplied by the component supply device 58 is gripped by the chuck 52 and mounted on the wiring substrate.
多関節アーム54は、リンクを連結する連結部にアームモータ55を備えており、アームモータ55を駆動することにより、先端部を所定空間内の任意の位置に移動できるようになっている。 The articulated arm 54 is provided with an arm motor 55 at a connecting part for connecting the links, and by driving the arm motor 55, the tip part can be moved to an arbitrary position in a predetermined space.
チャック52は、チャックモータ53(図3参照)の駆動により、開閉動作(把持動作)が可能となっている。また、チャック52は、多関節アーム54の先端部に着脱可能であり、把持対象(部品P)の種類に適したものに交換できるようになっている。本実施形態では、チャック52としては、部品Pのサイズや形状に応じた複数の種類が用意されると共に、部品実装ユニット50によってフラッシングボックス18の交換を行うためにフラッシングボックス18の把持に適したものも用意されている。これらのチャック52は、図示しないストッカに収容されており、多関節アーム54の動作によって自動交換が可能となっている。 The chuck 52 can be opened and closed (gripping operation) by driving a chuck motor 53 (see FIG. 3). Further, the chuck 52 can be attached to and detached from the tip of the articulated arm 54, and can be exchanged for one that is suitable for the type of gripping object (component P). In the present embodiment, as the chuck 52, a plurality of types corresponding to the size and shape of the component P are prepared, and the flushing box 18 is exchanged by the component mounting unit 50, which is suitable for gripping the flushing box 18. Things are also available. These chucks 52 are housed in a stocker (not shown) and can be automatically replaced by the operation of the articulated arm 54.
なお、部品実装ユニット50は、多関節型ロボットにより構成したが、これに限定されるものではなく、直交座標型のロボットなど部品Pを把持して配線基材上に実装可能なものであれば、如何なるタイプのロボットを用いるものとしてもよい。 The component mounting unit 50 is configured by an articulated robot. However, the component mounting unit 50 is not limited to this, and any component can be mounted on the wiring substrate by gripping the component P, such as an orthogonal coordinate robot. Any type of robot may be used.
制御装置70は、図3に示すように、CPU71とROM72とHDD73とRAM74と入出力インタフェース75とを備える。これらは、バス76を介して電気的に接続されている。制御装置70には、作業テーブル14のY軸方向の位置を検知する位置検知センサやキャリッジ44のX軸方向の位置を検知する位置検知センサなどからの各種検知信号が入出力インターフェース75を介して入力されている。また、制御装置70からは、テーブル昇降装置16やベルト駆動装置24,インクヘッド32,UV光照射装置34,インクヘッド42,キャリッジモータ45,レーザ照射装置46,チャックモータ53,アームモータ55などへの各種制御信号が入出力インタフェース75を介して出力されている。 As shown in FIG. 3, the control device 70 includes a CPU 71, a ROM 72, an HDD 73, a RAM 74, and an input / output interface 75. These are electrically connected via a bus 76. Various detection signals from the position detection sensor for detecting the position of the work table 14 in the Y-axis direction and the position detection sensor for detecting the position of the carriage 44 in the X-axis direction are transmitted to the control device 70 via the input / output interface 75. Have been entered. Further, from the control device 70 to the table elevating device 16, belt driving device 24, ink head 32, UV light irradiation device 34, ink head 42, carriage motor 45, laser irradiation device 46, chuck motor 53, arm motor 55, and the like. The various control signals are output via the input / output interface 75.
次に、こうして構成された実施例の部品実装基材製造装置10の動作について説明する。図3は、制御装置70のCPU71により実行される部品実装基材製造処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、オペレータからの指示に基づいて実行される。 Next, operation | movement of the component mounting base material manufacturing apparatus 10 of the Example comprised in this way is demonstrated. FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a component mounting base material manufacturing process executed by the CPU 71 of the control device 70. This process is executed based on an instruction from the operator.
部品実装基材製造処理が実行されると、制御装置70のCPU71は、まず、樹脂層形成工程と配線層形成工程と部品実装工程の実行順序を定めた工程データを入力し(S100)、工程の実行回数Nを値1に初期化する(S110)。なお、工程データは、オペレータの操作に基づいて図示しない入力装置を介して入力することができる。次に、CPU71は、入力した工程データに基づいてN回目(実行回数N)の工程が樹脂層形成工程であるか否か(S120)、配線層形成工程であるか否か(S130)、をそれぞれ判定する。CPU71は、N回目の工程が樹脂層形成工程であると判定すると、樹脂層形成処理を実行し(S140)、N回目の工程が配線層形成工程であると判定すると、配線層形成処理を実行する(S150)。また、CPU71は、N回目の工程が樹脂層形成工程でも配線層形成工程でもないと判定すると、部品実装処理を実行する(S160)。そして、CPU71は、実行回数Nが工程の終了を示す所定回数Nendに達したか否かを判定する(S170)。CPU71は、実行回数Nが所定回数Nendに達していないと判定すると、実行回数Nを値1だけインクリメントして(S180)、S120に戻って次のN回目の工程を実行し、実行回数Nが所定回数Nendに達したと判定すると、これで部品実装基材作成処理を終了する。 When the component mounting substrate manufacturing process is executed, the CPU 71 of the control device 70 first inputs process data that defines the execution order of the resin layer forming step, the wiring layer forming step, and the component mounting step (S100). Is initialized to the value 1 (S110). The process data can be input via an input device (not shown) based on the operator's operation. Next, the CPU 71 determines whether or not the Nth (execution count N) process is a resin layer forming process (S120) and a wiring layer forming process (S130) based on the input process data. Judge each one. If the CPU 71 determines that the Nth step is a resin layer forming step, the CPU 71 executes a resin layer forming process (S140). If the CPU 71 determines that the Nth step is a wiring layer forming step, the CPU 71 executes a wiring layer forming process. (S150). If the CPU 71 determines that the N-th step is neither a resin layer formation step nor a wiring layer formation step, the CPU 71 executes component mounting processing (S160). Then, the CPU 71 determines whether or not the execution number N has reached a predetermined number Nend indicating the end of the process (S170). If the CPU 71 determines that the execution number N has not reached the predetermined number Nend, the CPU 71 increments the execution number N by a value 1 (S180), returns to S120, and executes the next N-th process. If it is determined that the predetermined number of times Nend has been reached, the component mounting base material creation process is ended.
樹脂層形成工程は、図5に例示する樹脂層形成処理を実行することにより行われる。図5の樹脂層形成処理では、CPU71は、まず、テーブル昇降装置16を駆動制御して作業テーブル14を昇降させることにより印刷面とインクヘッド32(ノズル面)との間隔(ヘッドギャップ)がインクヘッド32(ノズル面)とフラッシングボックス18との間隔と略同じ間隔となるよう調整する(S200)。上述したように、樹脂基材は樹脂層を積層することにより形成される。このため、作業テーブル14上の印刷面は、樹脂層の積層が進むにつれて、高くなる。S200の処理は、印刷面とインクヘッド32との間隔が常に一定間隔となるように、樹脂層の積層数が多くなるほど作業テーブル14を下降させることにより行う。 The resin layer forming step is performed by executing a resin layer forming process illustrated in FIG. In the resin layer forming process of FIG. 5, the CPU 71 first drives and controls the table elevating device 16 to raise and lower the work table 14, so that the interval (head gap) between the printing surface and the ink head 32 (nozzle surface) is ink. Adjustment is made so that the distance between the head 32 (nozzle surface) and the flushing box 18 is substantially the same (S200). As described above, the resin base material is formed by laminating resin layers. For this reason, the printing surface on the work table 14 becomes higher as the lamination of the resin layers proceeds. The process of S200 is performed by lowering the work table 14 as the number of resin layers is increased so that the distance between the printing surface and the ink head 32 is always constant.
そして、CPU71は、搬送装置20を駆動制御してフラッシングボックス18をインクヘッド32の真下に移動させ(S210)、インクヘッド32の全てのノズルからインクを吐出することによりフラッシングを行って(S220)、フラッシングの実行回数Nfを値1だけインクリメントする(S230)。このように、CPU71は、インクヘッド32のノズルから安定してインクを吐出できるように、印刷開始直前に、フラッシングを行う。なお、フラッシングは、印刷中にも定期的に実行するものとしてもよい。上述したように、フラッシングボックス18とインクヘッド32との間隔は、フラッシングに適した間隔となっているから、搬送装置20によってステージ12をY軸方向に移動させるだけで、インクヘッド32の真下に移動させて、フラッシングを行うことができる。なお、フラッシングは、S200のヘッドギャップの調整と並行して実行されるようにしてもよい。 The CPU 71 drives and controls the transport device 20 to move the flushing box 18 directly below the ink head 32 (S210), and performs flushing by ejecting ink from all nozzles of the ink head 32 (S220). The flushing execution count Nf is incremented by 1 (S230). Thus, the CPU 71 performs flushing immediately before the start of printing so that ink can be stably ejected from the nozzles of the ink head 32. The flushing may be performed periodically during printing. As described above, since the interval between the flushing box 18 and the ink head 32 is an interval suitable for flushing, just by moving the stage 12 in the Y-axis direction by the transport device 20, the interval is just below the ink head 32. It can be moved and flushed. The flushing may be executed in parallel with the head gap adjustment in S200.
次に、CPU71は、搬送装置20を駆動制御して印刷面を印刷開始位置へ移動させた後(S240)、印刷面の走査を開始する(S250)。そして、CPU71は、印刷面をY軸方向に走査しながら全てのノズルから樹脂インクが吐出されるようインクヘッド32を駆動制御し(S260)、UV光照射装置34から樹脂インクを吐出した印刷面にUV光を照射して(S270)、樹脂層形成処理を終了する。 Next, the CPU 71 drives and controls the conveying device 20 to move the printing surface to the printing start position (S240), and then starts scanning the printing surface (S250). Then, the CPU 71 drives and controls the ink head 32 so that the resin ink is discharged from all the nozzles while scanning the print surface in the Y-axis direction (S260), and the print surface on which the resin ink is discharged from the UV light irradiation device 34. Is irradiated with UV light (S270), and the resin layer forming process is terminated.
図6は、樹脂層形成工程の様子を示す説明図である。樹脂層形成工程は、図示するように、樹脂インクの印刷前に、ステージ12をY軸方向に移動させることにより、フラッシングボックス18をインクヘッド32の真下に移動させ、インクヘッド32の全てのノズルからインクを吐出してフラッシングを行う(図6(a)参照)。インクヘッド32はラインヘッドであり、フラッシングボックス18はインクヘッド32のX軸方向の幅をカバーするよう構成されている。このため、インクヘッド32は、全てのノズルから同時にインクを吐出することができ、フラッシングを短時間で終了させることができる。そして、ステージ12を右方向に移動させながら、インクヘッド32の全てのノズルから樹脂インクを印刷面に塗布し、塗布した樹脂インクをUV光照射装置34からのUV光によって硬化させることにより、樹脂層を形成する(図6(b)参照)。 FIG. 6 is an explanatory view showing the state of the resin layer forming step. In the resin layer forming step, as shown in the figure, before printing the resin ink, the stage 12 is moved in the Y-axis direction to move the flushing box 18 directly below the ink head 32, and all the nozzles of the ink head 32 are moved. Flushing is performed by ejecting ink (see FIG. 6A). The ink head 32 is a line head, and the flushing box 18 is configured to cover the width of the ink head 32 in the X-axis direction. For this reason, the ink head 32 can discharge ink from all the nozzles simultaneously, and can finish flushing in a short time. Then, while moving the stage 12 in the right direction, the resin ink is applied to the printing surface from all the nozzles of the ink head 32, and the applied resin ink is cured by the UV light from the UV light irradiation device 34, thereby the resin. A layer is formed (see FIG. 6B).
図7は、印刷面の高さとフラッシングボックス18の高さとの関係を示す説明図である。図示するように、作業テーブル14とフラッシングボックス18は、ステージ12上に設置され、いずれも、ステージ12のY軸方向の移動に伴って移動する。上述したように、印刷面はインクの積層印刷によって高さが高くなるため、テーブル昇降装置16によって作業テーブル14が下降させることで、印刷面とヘッドユニット32との間隔は常に一定の間隔に保持される。一方、フラッシングボックス18はインクヘッド32との間隔がフラッシングに適した間隔となるよう高さが固定されている。これにより、フラッシングを如何なるタイミングで実行する場合でも、ステージ12を搬送するだけで、フラッシングボックス18をインクヘッド32の真下へ移動させることができ、フラッシング時間を短縮させることができる。 FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the height of the printing surface and the height of the flushing box 18. As shown in the figure, the work table 14 and the flushing box 18 are installed on the stage 12, and both move as the stage 12 moves in the Y-axis direction. As described above, since the height of the printing surface is increased by the ink layer printing, the work table 14 is lowered by the table elevating device 16 so that the distance between the printing surface and the head unit 32 is always kept constant. Is done. On the other hand, the height of the flushing box 18 is fixed so that the distance from the ink head 32 is an appropriate distance for flushing. As a result, the flushing box 18 can be moved directly below the ink head 32 just by transporting the stage 12 when flushing is performed at any timing, and the flushing time can be shortened.
配線層形成工程は、図8に例示する配線層形成処理を実行することにより行われる。図8の配線層形成処理では、CPU71は、まず、S200〜S230の処理と同様に、ヘッドギャップの調整を行うと共に(S300)、フラッシングボックス18をインクヘッド42の真下に移動させてフラッシングを行いフラッシングの実行回数Nfを値1だけインクリメントする(S310〜S330)。 The wiring layer forming step is performed by executing a wiring layer forming process illustrated in FIG. In the wiring layer forming process of FIG. 8, the CPU 71 first adjusts the head gap (S300), and performs the flushing by moving the flushing box 18 directly below the ink head 42, as in the processes of S200 to S230. The number of executions of flushing Nf is incremented by 1 (S310 to S330).
次に、CPU71は、印刷面を印刷開始位置へ移動させた後(S340)、印刷面の走査を開始する(S350)。続いて、CPU71は、印刷面をY軸方向に走査しながら配線予定ラインに沿って対応するノズルから導電性粒子含有インクが吐出されるようインクヘッド42を駆動制御する(S360)。そして、CPU71は、導電性粒子含有インクが塗布(印刷)された配線予定ラインに沿ってレーザビームを照射して(S370)、配線層形成処理を終了する。S370の処理は、キャリッジモータ45によるキャリッジ44のX軸方向の移動と搬送装置20による作業テーブル14のY軸方向の移動とによって、レーザの照射ポイントを配線予定ラインに沿って走査することにより行われる。これにより、樹脂基材上に塗布された導電性粒子含有インクは、レーザビームの照射によって導電性粒子の周囲にある分散剤が分解されて導電化する。なお、本実施形態では、レーザを用いて導電性粒子含有インクを導電化したが、パルス光や電気炉などを用いて導電化するものとしてもよい。 Next, after moving the print surface to the print start position (S340), the CPU 71 starts scanning the print surface (S350). Subsequently, the CPU 71 drives and controls the ink head 42 so that the conductive particle-containing ink is ejected from the corresponding nozzle along the planned wiring line while scanning the printing surface in the Y-axis direction (S360). Then, the CPU 71 irradiates a laser beam along the wiring line on which the conductive particle-containing ink is applied (printed) (S370), and the wiring layer forming process is completed. The processing of S370 is performed by scanning the laser irradiation point along the planned wiring line by moving the carriage 44 in the X-axis direction by the carriage motor 45 and moving the work table 14 in the Y-axis direction by the transport device 20. Is called. As a result, the conductive particle-containing ink applied on the resin substrate is made conductive by the decomposition of the dispersant around the conductive particles by the irradiation of the laser beam. In the present embodiment, the conductive particle-containing ink is made conductive using a laser, but may be made conductive using pulsed light, an electric furnace, or the like.
図9は、配線層形成工程の様子を示す説明図である。配線層形成工程は、樹脂層形成工程と同様に、導電性粒子含有インクの印刷前に、ステージ12をY軸方向に移動させることにより、フラッシングボックス18をインクヘッド42の真下に移動させ、インクヘッド42の全てのノズルからインクを吐出してフラッシングを行う(図9(a)参照)。なお、フラッシングボックス18に、樹脂インクを受ける第1領域と、導電性粒子含有インクを受ける第2領域とを別々に設けるものとしてもよい。この場合、樹脂層形成工程のフラッシングは、インクヘッド32の真下に第1領域が来るようにステージ12をY軸方向に移動させて行い、配線層形成工程のフラッシングは、インクヘッド42の真下に第2領域が来るようにステージ12をY軸方向に移動させて行う。そして、ステージ12をY軸方向に移動させながら、予め定められたノズルから予め定められたタイミングで導電性粒子含有インクを吐出することにより、樹脂基板上の配線予定ラインに沿って導電性含有インクを塗布(印刷)する(図9(b)参照)。導電性含有インクを吐出すると、ステージ12をY軸方向に移動させると共にキャリッジ44をX軸方向に移動させて、配線予定ラインに沿ってレーザ光を照射することにより、導電性含有インクを導電化して(図9(c)参照)、配線層を形成する。 FIG. 9 is an explanatory diagram showing a state of the wiring layer forming step. Similar to the resin layer forming step, the wiring layer forming step moves the flushing box 18 directly below the ink head 42 by moving the stage 12 in the Y-axis direction before printing the conductive particle-containing ink. Flushing is performed by discharging ink from all nozzles of the head 42 (see FIG. 9A). The flushing box 18 may be provided with a first region that receives the resin ink and a second region that receives the conductive particle-containing ink. In this case, the flushing in the resin layer forming process is performed by moving the stage 12 in the Y-axis direction so that the first region is directly under the ink head 32, and the flushing in the wiring layer forming process is performed directly under the ink head 42. The stage 12 is moved in the Y-axis direction so that the second region comes. Then, while moving the stage 12 in the Y-axis direction, the conductive particle-containing ink is ejected along a predetermined wiring line on the resin substrate by discharging the conductive particle-containing ink from the predetermined nozzle at a predetermined timing. Is applied (printed) (see FIG. 9B). When the conductive containing ink is discharged, the stage 12 is moved in the Y-axis direction and the carriage 44 is moved in the X-axis direction, and the conductive light-containing ink is made conductive by irradiating laser light along the planned wiring line. (See FIG. 9C), a wiring layer is formed.
部品実装工程は、図10の部品実装処理を実行することにより行われる。図10の部品実装処理が実行されると、CPU71は、まず、部品供給装置18の部品供給位置の真上にチャック52が移動するようアームモータ55を駆動制御し、部品供給位置の部品Pがチャック52に把持されるようチャックモータ53を駆動制御する(S400)。続いて、CPU71は、チャック52に把持された部品Pが配線基材の実装位置に実装されるようアームモータ55およびチャックモータ53を駆動制御する(S410)。そして、作業テーブル14上の配線基材に全ての部品Pの実装が完了したか否かを判定し(S420)、全ての部品Pの実装が完了していないと判定すると、S400に戻って、部品Pの実装を繰り返す。 The component mounting process is performed by executing the component mounting process of FIG. When the component mounting process of FIG. 10 is executed, the CPU 71 first drives and controls the arm motor 55 so that the chuck 52 moves directly above the component supply position of the component supply device 18, and the component P at the component supply position is moved. The drive of the chuck motor 53 is controlled so as to be gripped by the chuck 52 (S400). Subsequently, the CPU 71 drives and controls the arm motor 55 and the chuck motor 53 so that the component P gripped by the chuck 52 is mounted at the mounting position of the wiring substrate (S410). Then, it is determined whether or not all the components P have been mounted on the wiring base material on the work table 14 (S420). If it is determined that all the components P have not been mounted, the process returns to S400. The mounting of the component P is repeated.
CPU71は、全ての部品Pの実装が完了したと判定すると、フラッシングの実行回数Nfが閾値を超えているか否かを判定する(S430)。ここで、閾値は、フラッシングボックス18に溜まったインクが満タンに近い状態にあるか否かを判定するための閾値である。なお、S430の処理は、インクヘッド32とインクヘッド42とでそれぞれ異なる領域(上述した第1領域,第2領域)にフラッシングを行う場合には、各領域毎にフラッシングの実行回数を管理するものとし、それぞれの実行回数を閾値と比較することにより行うことができる。CPU71は、フラッシングの実行回数Nfが閾値を超えていないと判定すると、これで部品実装処理を終了する。一方、CPU71は、フラッシングの実行回数Nfが閾値を超えていると判定すると、チャック52をフラッシングボックス18の交換に適したものに交換し(S440)、交換したチャック52を用いてフラッシングボックス18を新しいものと交換する(S450)。CPU71は、フラッシングボックス18の交換が完了すると、フラッシングの実行回数Nfを値0にリセットして(S460)、部品実装処理を終了する。ここで、S450の処理は、チャック52でステージ12上のフラッシングボックス18を把持してステージ12から図示しないボックス収容エリアの空きスペースへ移動させ、その後、ボックス収容エリアに収容されている新たなフラッシングボックス18をチャック52で把持してボックス収容エリアからステージ12上へ移動させることにより行われる。 When the CPU 71 determines that all the components P have been mounted, the CPU 71 determines whether or not the flushing execution count Nf exceeds a threshold value (S430). Here, the threshold value is a threshold value for determining whether or not the ink accumulated in the flushing box 18 is nearly full. In the process of S430, when the flushing is performed in different areas (the above-described first area and second area) in the ink head 32 and the ink head 42, the number of times of performing the flushing is managed for each area. And the number of executions of each can be compared with a threshold value. If the CPU 71 determines that the flushing execution count Nf does not exceed the threshold value, the component mounting process is terminated. On the other hand, when the CPU 71 determines that the number of times of flushing Nf has exceeded the threshold value, it replaces the chuck 52 with one suitable for replacement of the flushing box 18 (S440), and uses the replaced chuck 52 to replace the flushing box 18 Replace with a new one (S450). When the replacement of the flushing box 18 is completed, the CPU 71 resets the flushing execution count Nf to 0 (S460), and ends the component mounting process. Here, in S450, the flushing box 18 on the stage 12 is gripped by the chuck 52 and moved from the stage 12 to an empty space in a box accommodation area (not shown), and then a new flushing accommodated in the box accommodation area is performed. This is done by holding the box 18 with the chuck 52 and moving it from the box accommodation area onto the stage 12.
図11は、部品実装工程の様子を示す説明図である。部品実装工程は、チャック52で部品Pを把持し、作業テーブル14上に作製された配線基材の実装位置へ移動させ、チャック52の把持を解除することにより行われる(図11(a)参照)。その後、フラッシングの実行回数Nfが閾値を超えている場合には、ステージ12上に設置されたフラッシングボックス18をチャック52で把持し、ボックス収容エリアの空きスペースに移動させると共に、ボックス収容エリアに収容されている新たなフラッシングボックス18をチャック52で把持し、ステージ12上へ移動させることにより、フラッシングボックス18を部品実装ユニット50によって自動交換する(図11(b)参照)。 FIG. 11 is an explanatory diagram showing the state of the component mounting process. The component mounting process is performed by holding the component P with the chuck 52, moving the component P to the mounting position of the wiring substrate fabricated on the work table 14, and releasing the chuck 52 (see FIG. 11A). ). Thereafter, when the number of times of flushing Nf exceeds the threshold value, the flushing box 18 installed on the stage 12 is gripped by the chuck 52 and moved to an empty space in the box accommodation area and accommodated in the box accommodation area. The new flushing box 18 is gripped by the chuck 52 and moved onto the stage 12, whereby the flushing box 18 is automatically replaced by the component mounting unit 50 (see FIG. 11B).
ここで、本実施形態の主要な要素と発明の開示の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。即ち、本実施形態のインクヘッド32,42が本発明のヘッドに相当し、作業テーブル14または樹脂層(樹脂基材)などが印刷対象物に相当し、ステージ12がステージに相当し、搬送装置20が水平移動装置に相当し、テーブル昇降装置16が上下移動装置に相当し、フラッシングボックス18がインク受け部材に相当し、図5の樹脂層形成処理や図8の配線層形成処理を実行する制御装置70のCPU71が制御手段に相当する。また、部品実装ユニット50が実装ロボットに相当する。 Here, the correspondence between the main elements of the present embodiment and the main elements of the invention described in the disclosure section of the invention will be described. That is, the ink heads 32 and 42 of the present embodiment correspond to the heads of the present invention, the work table 14 or the resin layer (resin base material) or the like corresponds to the printing object, the stage 12 corresponds to the stage, and the conveying device. 20 corresponds to a horizontal movement device, the table elevating device 16 corresponds to a vertical movement device, the flushing box 18 corresponds to an ink receiving member, and executes the resin layer forming process of FIG. 5 and the wiring layer forming process of FIG. The CPU 71 of the control device 70 corresponds to the control means. The component mounting unit 50 corresponds to a mounting robot.
以上説明した本実施形態の部品実装基材製造装置10は、Y軸方向に移動が可能なステージ12と、ステージ12上に設置されステージ12とは独立して昇降可能な作業テーブル14と、作業テーブル14上にインクの積層印刷が可能な樹脂層形成ユニット30(インクヘッド32)および配線層形成ユニット40(インクヘッド42)とを備える。また、部品実装基材製造装置10は、ステージ12上に作業テーブル14に隣接してフラッシングボックス18を設置する。これにより、積層印刷の進捗に応じて印刷面とインクヘッド32,42との間隔を一定の間隔に保つことができ、印刷品質の低下を抑制することができる。また、インクヘッド32,42とフラッシングボックス18との間隔を常にフラッシングに適した間隔とすることができるため、フラッシングをより効率よく行うことができる。 The component mounting substrate manufacturing apparatus 10 of the present embodiment described above includes a stage 12 that can move in the Y-axis direction, a work table 14 that is installed on the stage 12 and can be moved up and down independently of the stage 12, and work On the table 14, a resin layer forming unit 30 (ink head 32) and a wiring layer forming unit 40 (ink head 42) capable of ink layer printing are provided. Further, the component mounting substrate manufacturing apparatus 10 installs a flushing box 18 adjacent to the work table 14 on the stage 12. Thereby, the space | interval of a printing surface and the ink heads 32 and 42 can be maintained at a fixed space | interval according to progress of lamination | stacking printing, and the fall of print quality can be suppressed. In addition, since the interval between the ink heads 32 and 42 and the flushing box 18 can always be an interval suitable for flushing, flushing can be performed more efficiently.
また、本実施形態の部品実装基材製造装置10は、フラッシングボックス18をステージ12に対して着脱可能とし、部品実装ユニット50によってフラッシングボックス18を自動交換するから、オペレータの作業負担を軽減することができる。また、フラッシングボックス18の交換に専用のロボットを設置する必要がないため、装置の簡素化や小型化を図ることができる。 Moreover, since the component mounting substrate manufacturing apparatus 10 of the present embodiment enables the flushing box 18 to be attached to and detached from the stage 12, and the flushing box 18 is automatically replaced by the component mounting unit 50, the burden on the operator is reduced. Can do. In addition, since it is not necessary to install a dedicated robot for replacing the flushing box 18, the apparatus can be simplified and downsized.
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that the present invention can be implemented in various modes as long as it belongs to the technical scope of the present invention.
例えば、上述した実施形態では、作業テーブル14をY軸方向に搬送しながらインクヘッド32,42からインクを吐出することにより印刷を実行するものとしたが、作業テーブル14の往動と復動のいずれの方向にも印刷を実行するものとしてもよい。この場合、フラッシングボックス18を、作業テーブル14のY軸方向の両隣に設置するものとしてもよい。これにより、往動印刷時と復動印刷時に、それぞれ近い方のフラッシングボックスにフラッシングを行うことにより、フラッシング時間をより短縮させることができる。 For example, in the above-described embodiment, printing is performed by ejecting ink from the ink heads 32 and 42 while transporting the work table 14 in the Y-axis direction, but the forward and backward movements of the work table 14 are performed. Printing may be executed in either direction. In this case, the flushing box 18 may be installed on both sides of the work table 14 in the Y-axis direction. Thus, the flushing time can be further shortened by performing flushing on the nearer flushing box during forward printing and backward printing.
また、上述した実施形態では、作業テーブル14をステージ12と独立して昇降可能に構成し、インクヘッド32,42とフラッシングボックス18とを昇降不能に構成したが、これに限定されるものではなく、例えば、図12に示すように、作業テーブル14を昇降不能に構成し、インクヘッド32,42とフラッシングボックス18とを昇降可能に構成するものとしてもよい。この変形例の部品実装基材製造装置は、テーブル昇降装置16に代えて、インクヘッド32を昇降させるヘッド昇降装置33およびフラッシングボックス18を昇降させるボックス昇降装置19を備える。ヘッドギャップの調整(樹脂層形成工程のS200)は、印刷面とインクヘッド32との間隔が所定間隔となるように、ヘッド昇降装置33を駆動制御してインクヘッド32を昇降させることにより行う。また、フラッシング(樹脂層形成工程のS210,S220)は、インクヘッド32とフラッシングボックス18との間隔が一定の間隔を保つように、ボックス昇降装置19を駆動制御して、インクヘッド32の昇降に合わせてフラッシングボックス18を昇降させることにより行う。なお、インクヘッド42についても、同様のヘッド昇降装置を設けることができる。 In the above-described embodiment, the work table 14 is configured to be movable up and down independently of the stage 12, and the ink heads 32 and 42 and the flushing box 18 are configured to be unable to move up and down. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 12, the work table 14 may be configured so as not to be raised and lowered, and the ink heads 32 and 42 and the flushing box 18 may be configured to be raised and lowered. The component mounting substrate manufacturing apparatus according to this modification includes a head lifting device 33 for lifting the ink head 32 and a box lifting device 19 for lifting the flushing box 18 instead of the table lifting device 16. The adjustment of the head gap (S200 in the resin layer forming step) is performed by driving and controlling the head lifting device 33 so that the ink head 32 is raised and lowered so that the distance between the printing surface and the ink head 32 is a predetermined interval. Further, in the flushing (resin layer forming step S210, S220), the box lifting device 19 is driven and controlled so that the ink head 32 moves up and down so that the distance between the ink head 32 and the flushing box 18 is kept constant. At the same time, the flushing box 18 is moved up and down. A similar head lifting device can be provided for the ink head 42.
また、上述した実施形態では、樹脂層形成ユニット30と配線層形成ユニット40とでフラッシングを実行するものとしたが、いずれか一方のユニットでのみフラッシングを実行するものとしてもよい。 In the above-described embodiment, the flushing is performed by the resin layer forming unit 30 and the wiring layer forming unit 40. However, the flushing may be performed by only one of the units.
また、上述した実施形態では、部品実装ユニット50によってフラッシングボックス18を自動交換可能としたが、フラッシングボックス18を自動交換するための専用のロボットを設けるものとしてもよい。また、オペレータが手作業によりフラッシングボックス18の交換を行うものとしてもよい。 In the above-described embodiment, the flushing box 18 can be automatically replaced by the component mounting unit 50. However, a dedicated robot for automatically replacing the flushing box 18 may be provided. The operator may replace the flushing box 18 manually.
また、上述した実施形態では、ステージ12に対してフラッシングボックス18を着脱可能としたが、例えば、フラッシングボックス18を着脱不能としてもよい。この場合、フラッシングボックス18に溜まったインクをポンプで吸引することにより自動回収する回収装置を備えるものとしてもよい。 In the above-described embodiment, the flushing box 18 can be attached to and detached from the stage 12. However, for example, the flushing box 18 may not be attached or detached. In this case, a collection device that automatically collects ink collected in the flushing box 18 by sucking with a pump may be provided.
また、上述した実施形態では、本発明を、樹脂層形成ユニット30と配線層形成ユニット40と部品実装ユニット50とを備える部品実装基材製造装置10に適用して説明したが、部品実装ユニット50を備えない装置に適用するものとしてもよいし、配線層形成ユニット40を備えない装置に適用するものとしてもよい。即ち、本発明をインクの積層印刷が可能な印刷装置の形態としてもよい。 In the above-described embodiment, the present invention is applied to the component mounting substrate manufacturing apparatus 10 including the resin layer forming unit 30, the wiring layer forming unit 40, and the component mounting unit 50. The present invention may be applied to a device that does not include the wiring layer forming unit 40, or may be applied to a device that does not include the wiring layer forming unit 40. In other words, the present invention may be in the form of a printing apparatus capable of ink layer printing.
本発明は、印刷装置の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the manufacturing industry of printing apparatuses.
10 部品実装基材製造装置、12 ステージ、14 作業テーブル、16 テーブル昇降装置、18 フラッシングボックス、19 ボックス昇降装置、20 搬送装置、22 ガイドレール、24 ベルト駆動装置、30 樹脂層形成ユニット、32 インクヘッド、33 ヘッド昇降装置、34 UV光照射装置、40 配線層形成ユニット、42 インクヘッド、44 キャリッジ、45 キャリッジモータ、46 レーザ照射装置、50 部品実装ユニット、52 チャック、53 チャックモータ、54 多関節アーム、55 アームモータ、58 部品供給装置、70 制御装置、71 CPU、72 ROM、73 HDD、74 RAM、75 入出力インターフェース、76 バス。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Component mounting base material manufacturing apparatus, 12 stages, 14 Work table, 16 Table lifting device, 18 Flushing box, 19 Box lifting device, 20 Conveyance device, 22 Guide rail, 24 Belt drive device, 30 Resin layer forming unit, 32 Ink Head, 33 Head lifting device, 34 UV light irradiation device, 40 Wiring layer forming unit, 42 Ink head, 44 Carriage, 45 Carriage motor, 46 Laser irradiation device, 50 Component mounting unit, 52 Chuck, 53 Chuck motor, 54 Articulated Arm, 55 Arm motor, 58 Parts supply device, 70 Control device, 71 CPU, 72 ROM, 73 HDD, 74 RAM, 75 I / O interface, 76 bus.
Claims (5)
インクを吐出可能なノズルを有するヘッドと、
ステージと、
前記ステージを水平移動可能な水平移動装置と、
前記ステージ上に設置され、前記ステージに対して前記印刷対象物を上下移動可能な上下移動装置と、
前記ステージ上に設置され、前記ノズルから吐出されるインクを受けるインク受け部材と、
前記ステージを水平移動させながら該ステージ上の印刷対象物に向けて前記ノズルからインクが吐出されるよう前記水平移動装置と前記ヘッドとを制御する印刷制御と、前記ステージを水平移動させて該ステージ上のインク受け部材に向けて前記ノズルからインクが吐出されるよう前記水平移動装置と前記ヘッドとを制御するフラッシング制御とを実行可能な制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、印刷面と前記ヘッドとの上下方向の間隔が所定間隔となるよう前記上下移動装置を制御して前記印刷制御を実行し、
前記インク受け部材は、前記ヘッドとの上下方向の間隔が前記所定間隔と略同じ間隔となるよう設置されている
ことを特徴とする印刷装置。 A printing apparatus capable of laminating and printing ink on a printing object to form a laminate,
A head having nozzles capable of ejecting ink;
Stages and,
A horizontal movement device capable of horizontally moving the stage;
It is placed on the stage, and the vertical movement device capable vertically moving said print object relative to the stage;
An ink receiving member installed on the stage and receiving ink ejected from the nozzle;
Print control for controlling the horizontal movement device and the head so that ink is ejected from the nozzles toward a printing object on the stage while moving the stage horizontally, and moving the stage horizontally to move the stage Control means capable of executing flushing control for controlling the horizontal movement device and the head so that ink is ejected from the nozzle toward the upper ink receiving member;
With
The control means performs the printing control by controlling the vertical movement device so that a vertical interval between the printing surface and the head is a predetermined interval,
The printing apparatus, wherein the ink receiving member is installed such that a vertical interval with the head is substantially the same as the predetermined interval.
インクを吐出可能なノズルを有するヘッドと、
前記ヘッドを上下移動可能なヘッド用上下移動装置と、
前記印刷対象物が裁置されるステージと、
前記ステージを水平移動可能な水平移動装置と、
前記ノズルから吐出されるインクを受けるインク受け部材と、
前記ステージ上に設置され、前記ステージに対して前記インク受け部材を上下移動可能なインク受け部材用上下移動装置と、
前記ステージを水平移動させながら該ステージ上の印刷対象物に向けて前記ノズルからインクが吐出されるよう前記水平移動装置と前記ヘッドとを制御する印刷制御と、前記ステージを水平移動させて該ステージ上のインク受け部材に向けて前記ノズルからインクが吐出されるよう前記水平移動装置と前記ヘッドとを制御するフラッシング制御とを実行可能な制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、印刷面と前記ヘッドとの上下方向の間隔が所定間隔となるよう前記ヘッド用上下移動装置を制御して前記印刷制御を実行し、前記ヘッドと前記インク受け部材との上下方向の間隔が前記所定間隔と略同じ間隔となるよう前記インク受け部材用上下移動装置を制御して前記フラッシング制御を実行する
ことを特徴とする印刷装置。 A printing apparatus capable of laminating and printing ink on a printing object to form a laminate,
A head having nozzles capable of ejecting ink;
A head vertical movement device capable of moving the head up and down;
A stage on which the print object is placed;
A horizontal movement device capable of horizontally moving the stage;
An ink receiving member for receiving the ink discharged from the front Symbol nozzle,
It is placed on the stage, and the vertical movement device for the ink receiving ink member that the vertically movable receiving member relative to the stage;
Print control for controlling the horizontal movement device and the head so that ink is ejected from the nozzles toward a printing object on the stage while moving the stage horizontally, and moving the stage horizontally to move the stage Control means capable of executing flushing control for controlling the horizontal movement device and the head so that ink is ejected from the nozzle toward the upper ink receiving member;
With
The control means executes the printing control by controlling the head vertical movement device so that a vertical interval between the printing surface and the head is a predetermined interval, and a vertical direction between the head and the ink receiving member. The flushing control is performed by controlling the vertical movement device for the ink receiving member so that the interval is approximately the same as the predetermined interval.
前記インク受け部材は、前記ステージに対して着脱可能である
ことを特徴とする印刷装置。 The printing apparatus according to claim 1, wherein:
The printing apparatus, wherein the ink receiving member is detachable from the stage .
前記インク受け部材を交換可能な交換ロボットを備える
ことを特徴とする印刷装置。 The printing apparatus according to claim 3,
A printing apparatus comprising a replacement robot capable of replacing the ink receiving member.
インクの積層印刷によって積層体として前記回路基材を形成可能な請求項3記載の印刷装置と、
前記回路基材に部品を実装する実装ロボットと、
を備え、
前記実装ロボットは、前記インク受け部材を交換可能である
ことを特徴とする部品実装基材の製造装置。 A component mounting substrate manufacturing apparatus for manufacturing a component mounting substrate in which components are mounted on a circuit substrate,
The printing apparatus according to claim 3, wherein the circuit base material can be formed as a laminate by laminating printing of ink;
A mounting robot for mounting components on the circuit substrate;
With
The mounting robot is capable of replacing the ink receiving member.
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