JP7255247B2 - スキージ清掃装置、半田印刷装置、およびスキージ清掃方法 - Google Patents

Description

本発明は、スキージ清掃装置およびスキージ清掃方法に関する。

半田印刷工程では、ステンシルマスク上に一定量の半田ペーストを供給し、スキージを摺動させることによって半田ペーストをローリングさせ、ステンシルマスクの開口部を通してプリント配線板に印刷を行っている。

使用する半田ペーストは、製造する製品毎に異なる場合があるため、半田ペースト品種の異なる別の製品に切り替えを行う場合には、スキージを清掃し、スキージに付着した切り替え前の半田ペーストを完全に除去する必要がある。

これらの作業は、スキージを印刷機から分離した後、ヘラやクリーニングペーパーなどを用いて人手で行うことができる。しかし、多大な作業工数が掛かり、機種切り替えの時間が増大するといった問題がある。また半田印刷機の機種切り替えを自動化する場合の妨げとなっていた。

そこで、スキージの清掃作業を自動化する試みがなされている。例えば特許文献１には、スキージの先端を拭取り部材によって清掃する技術が開示されている。この技術では、半田ペースト印刷後に、スキージの先端を拭取り部材に当接させ、拭取り部材を移動させることによって、スキージ先端に付着した半田ペーストを除去している。

また特許文献２には、スキージの半田ペーストが接する側にワイヤを設け、このワイヤの上下動によって、スキージに付着した半田ペーストを掻き取って除去する機構が開示されている。

特開２０１５－０１６５７１号公報 特開２０１１－２５５６３０号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、スキージの先端しか清掃されないため、スキージの面に付着した半田ペーストが除去できないという問題点があった。

また特許文献２の技術では、スキージの裏面に付着した半田ペーストを除去することが出来ないという問題点があった。更に清掃に用いるワイヤ自体に半田ペーストが付着するため、半田ペーストの完全な除去が出来ないという問題点もあった。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、スキージに付着した半田ペーストを確実に除去するスキージ清掃装置を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するため、本発明のスキージ清掃装置は、拭取り部材供給手段と、スキージ挟み込み手段と、挟み込み位置制御手段と、拭取り部材回収手段とを有している。拭取り部材供給手段は、半田ペーストを塗布するスキージ９に付着した半田ペーストを拭取る拭取り部材を供給する。スキージ挟み込み手段は、供給された拭取り部材を支持し、拭取り部材でスキージを挟み込む。挟み込み位置制御手段は、スキージ挟み込み手段が支持した拭取り部材がスキージを挟み込む位置を制御し、拭取り部材がスキージを挟み込んだ状態で、スキージとスキージ挟み込み手段とを離間させる。拭取り部材回収手段は、スキージ挟み込み手段を通過した拭取り部材を回収する。

本発明の効果は、スキージに付着した半田ペーストを確実に除去するスキージ清掃装置を提供できることである。

第１の実施形態のスキージ清掃装置を示すブロック図である。 第２の実施形態のスキージ清掃装置を示す側面図である。 第２の実施形態のスキージ清掃装置の動作を示す側面図である。 第３の実施形態のスキージ清掃装置を示す斜視図である。 第３の実施形態のスキージ清掃装置の第１の動作を示す側面図である。 第３の実施形態のスキージ清掃装置の第２の動作を示す側面図である。 第３の実施形態のスキージ清掃装置の第３の動作を示す側面図である。 第３の実施形態のスキージ清掃装置の第４の動作を示す側面図である。 第３の実施形態のスキージ清掃装置の第５の動作を示す側面図である。 第３の実施形態のスキージ清掃装置の第６の動作を示す側面図である。 第３の実施形態のスキージ清掃装置の第７の動作を示す側面図である。 第３の実施形態のスキージ清掃装置の第８の動作を示す側面図である。 第４の実施形態の半田印刷装置を示す側面図である。 第４の実施形態の半田印刷装置の動作の一部を示す側面図である。 第４の実施形態の半田印刷装置の別の動作を示す側面図である。 第４の実施形態の半田印刷装置のスキージ清掃動作の一部を示す側面図である。 第４の実施形態の半田印刷装置のスキージ清掃動作の別の一部を示す側面図である。 第４の実施形態の半田印刷装置の変形例を示す側面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお各図面の同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する場合がある。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態のスキージ清掃装置の構成を示すブロック図である。スキージ清掃装置は、拭取り部材供給手段１と、スキージ挟み込み手段２と、挟み込み位置制御手段３と、拭取り部材回収手段４とを有している。

拭取り部材供給手段１は、半田ペーストを塗布するスキージ９に付着した半田ペーストを拭取る拭取り部材を供給する。

スキージ挟み込み手段２は、供給された拭取り部材を支持し、拭取り部材でスキージ９を挟み込む。

挟み込み位置制御手段３は、スキージ挟み込み手段２が支持した拭取り部材がスキージを挟み込む位置を制御し、拭取り部材がスキージ９を挟み込んだ状態で、スキージ９とスキージ挟み込み手段２とを離間させる。

拭取り部材回収手段４は、スキージ挟み込み手段２を通過した拭取り部材を回収する。

以上の構成とすることにより、本実施形態のスキージ清掃装置では、スキージに付着した半田ペーストを確実に除去することができる。

（第２の実施形態）
本実施形態では、第１の実施形態の構成例について説明する。図２は本実施形態のスキージ清掃装置を示す側面図である。スキージ清掃装置は、拭取り部材供給手段１と、スキージ挟み込み手段２と、挟み込み位置制御手段３と、拭取り部材回収手段４とを有している。

本実施形態のスキージ清掃装置では、シート状の拭取り部材５を使用する。拭取り部材供給手段１と拭取り部材回収手段４は、拭取り部材５の巻出し、巻き取りを行うロールである。

スキージ挟み込み手段２は、一対のアーム２ａを有し、アーム２ａは拭取り部材５を支持する。そして、アーム２ａが開閉することによって、拭取り部材５がスキージ９を挟み込んだり、開放したりする。図２では、拭取り部材５がスキージ９を挟み込んだ状態を示している。

挟み込み位置制御手段３は、スキージ９またはスキージ挟み込み手段２の、少なくとも一方の位置を制御して、スキージ９とスキージ挟み込み手段２との位置関係を制御する。図２のように拭取り部材５がスキージ９を挟み込んだ状態を維持しながら、図３に示すように、スキージ９とスキージ挟み込み手段２とを離間させると、スキージ９に付着した半田ペーストは、拭取り部材５によって拭取られる。なお、図２の実線では、挟み込み位置制御手段３がスキージ９の位置を制御する方式を描いているが、点線で示すように、挟み込み位置制御手段３がスキージ挟み込み手段２の位置を制御する方式であっても良い。あるいは両方の位置を制御する方式としても良い。

拭取り部材５が半田ペーストを拭取ったら、アーム２ａを開放し、拭取り部材回収手段４を回転して、拭取り部材５を巻き取る。この動作により、使用済みの拭取り部材５が回収さる。

以上説明したように、本実施形態によれば、簡易な構成でスキージから半田ペーストを確実に除去するスキージ清掃装置を提供することができる。

（第３の実施形態）
本実施形態では、スキージ清掃装置の具体的な構成例について説明する。図４は、本実施形態のスキージ清掃装置１０００を示す斜視図である。スキージ清掃装置１０００は、クリーニングペーパー供給部１００と、スキージ挟み込み機構２００と、クリーニングペーパー回収部４００とを有している。スキージ清掃装置１０００は、拭取り部材として、クリーニングペーパー５００を用いる。なお、図示はしていないが、第１、２の実施形態の挟み込み位置制御手段に相当する、挟み込み位置制御機構がスキージ９００の位置を制御する機構として組み込まれている。

スキージ挟み込み機構２００は、ベース２１０と、アーム２２０、２２１、２２２、２２３と、半田拭取り部２３０、半田拭取り部２３１とを有している。アーム２２０と２２１、アーム２２２と２２３は、それぞれがペアとなり開閉する機構を有する。スキージ挟み込み機構２００は、また、アーム２２０～２２３の開閉を制御するエアシリンダー２４０、２４１と、ペアとなるアームを連動させるギア２５０およびスプリング２６０とを有している。半田拭取り部２３１、２３２は、アーム２２０、２２２およびアーム２２１、２２３に取付けられ、それぞれがクリーニングペーパー５００を支持する。半田拭取り部２３０、２３１は、例えば滑らかな外周面を有する棒状の部材とすることができる。

次に、スキージ清掃装置１０００の動作について説明する。

図５～図１２は、それぞれスキージ清掃装置１０００の動作を示す図である。それぞれの図は、図４の紙面に向かって右方向から見た側面図となっている。まず図５の様に、清掃するスキージ９００がベース２の直上に移動する。この時スキージ９００には、半田ペースト６００が付着しているものとする。次に、図６の様にスキージ９００の先端が、クリーニングペーパー５００と接触する位置まで下降する。

次に図７の様にエアシリンダー２４１が上昇して、アーム２２２を持ち上げ、ギア２５０の回転によってアーム２２３も上昇する。その結果、半田拭き取り部２３０、２３１に支持されたクリーニングペーパー５００が、スキージ９００を、エアシリンダー２４１及びスプリング２６０の力で挟み込む。この時クリーニングペーパー５００は、アーム２２２及びアーム２２３の上昇により、クリーニングペーパー供給部１００及びクリーニングペーパー回収部４００より送り出される。

次に図８の様に、スキージ９００が横方向及び高さ方向同時に移動し、スキージ角度θの方向に任意の速度で上昇して、スキージ９００に付着した半田ペースト６００を拭き取る。この時のスキージ９００の移動量は、スキージ９００の清掃範囲をＬとすると、高さ方向がＬ×ｓｉｎθ、横方向がＬ× ｃｏｓθとなる。

この時クリーニングペーパー５００がスキージ９００と同期して動かない様に、半田拭き取り部２３０及び半田拭き取り部２３１の表面を粗くしても良い。また、より半田清掃の効果を高めるために、半田拭き取り部２３１及び半田拭き取り部２３２を、表面に１個または複数の吸着用の穴が開いたパイプ状にして、パイプ内部から負圧をかけて吸引させながらスキージ９００を上昇させても良い。

次に図９の様にスキージ９００が、半田拭き取り部２３０及び半田拭き取り部２３１から完全に離れる。すると、エアシリンダー２４１及びスプリング２６０によりアーム２２２及びアーム２２３が、半田ペースト６００の付着したクリーニングペーパー５００を挟んだまま完全に閉じる。

次に図１０の様に、エアシリンダー２４１が下降してアーム２２２を下げ、ギア２５０の回転によってアーム２２３も下がり、クリーニングペーパー回収部４００が回転してクリーニングペーパー５００のたるみを取る。

次に図１１の様に、クリーニングペーパー供給部１００及びクリーニングペーパー回収部４００が回転し、クリーニングペーパー５００の半田ペースト６００が付着した部分をクリーニングペーパー回収部４００の方向に送る。これにより、ベース２１０上にクリーニングペーパー５００の未使用部分がセットされる。

更にスキージ９００の先端に付着した半田ペーストを除去する場合は、図１２の様に、スキージ９００をクリーニングペーパー５００に接触させた状態で、スキージ９００を印刷方向に移動させる動作を加えても良い。

以上の様な一連の動作により、半田の付着したスキージを清掃することができる。なお、１回のサイクルで半田ペーストが完全に除去出来ない場合は、この動作を複数回繰り返しても良い。

以上説明したように、本実施形態によれば、スキージから確実に半田ペーストを除去するスキージ清掃装置を、一般的な機械技術を用いて作製することができる。

（第４の実施形態）
本実施形態では、第３の実施形態のスキージ清掃装置を組み込んだ半田印刷装置について説明する。図１３は、本実施形態の半田印刷装置２０００を示す側面図である、半田印刷装置２０００は、半田印刷用のスキージ９００及びスキージ９０１の下部に、第３の実施形態と同様のスキージ清掃装置１００１が設置されている。スキージ清掃装置１００１では、ベースが、第３の実施形態のベース２１０に加えて、ステンシルマスク７００を清掃するバキューム機構を備えたバキューム部２１０ａとなっている。またクリーニングペーパー５００を案内するガイド２７０、ガイド２７１を備えている。

半田印刷装置２０００は、半田印刷装置に一般的に装着されているステンシルマスク７００の清掃装置に、第３の実施形態のスキージ清掃装置１００１を用いて、スキージの清掃機能を追加していることを特徴とする。

ステンシルマスク７００を清掃する時には、図１４の様に、バキューム部２１０ａのユニットが上昇して、クリーニングペーパー５００をステンシルマスク７００の裏面と接触させる。そして、図１５の様にステンシルマスク２３の裏面を往復させる。

そして、スキージを清掃する時は、ステンシルマスク７００を外した状態で、図１６の様に、スキージ清掃装置１００１が、スキージ清掃位置まで移動し、図１７の様にバキューム部２１０ａのユニットが上昇する。この状態で、図６から図１２と同様にスキージ９００の清掃を行う。

更に半田印刷装置２０００に、一般的に装着されているステンシルマスクの清掃装置に付帯する洗浄剤塗布機能を使用してもよい。この場合、例えば図１８の様に、洗浄剤噴射ノズル８００から、クリーニングペーパー５００に洗浄剤８１０を散布し、クリーニングペーパー５００の、洗浄材が散布された部分を使用してスキージの清掃を行っても良い。

上記の構成は、スキージ清掃装置を安価に製作できるという新たな効果を有する。その理由は既存のステンシルマスク清掃機構に、スキージ清掃機構の一部を追加することによって、スキージ清掃機能を追加することができるからである。

以上説明したように、本実施形態によれば、安価に、半田印刷装置にスキージ清掃機構を追加することができる。

以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。

１ 拭取り部材供給手段
２ スキージ挟み込み手段
３ 挟み込み位置制御手段
４ 拭取り部材回収手段
５ 拭取り部材
９、９００ スキージ
１００ クリーニングペーパー供給部
２００ スキージ挟み込み機構
２１０ ベース
２２０、２２１、２２２、２２３ アーム
２３０、２３１ 半田拭取り部
２４０、２４１ エアシリンダー
２５０ ギア
２６０ スプリング
２７０、２７１ ガイド
４００ クリーニングペーパー回収部
５００ クリーニングペーパー
６００ 半田ペースト
７００ ステンシルマスク
８００ 洗浄剤噴射ノズル
８１０ 洗浄剤

Claims (9)

1. 半田ペーストを拭取る拭取り部材を供給する拭取り部材供給手段と、
   供給された前記拭取り部材を支持し、前記拭取り部材で前記半田ペーストを塗布するスキージを挟み込むスキージ挟み込み手段と、
   前記拭取り部材が前記スキージを挟み込む位置を制御し、前記拭取り部材が前記スキージを挟み込んだ状態で、前記スキージと前記スキージ挟み込み手段とを離間させる挟み込み位置制御手段と、
   前記スキージ挟み込み手段を通過した前記拭取り部材を回収する拭取り部材回収手段と
   を有することを特徴とするスキージ清掃装置。
2. 前記スキージ挟み込み手段が、
   開閉機構を有する一対のアームを有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のスキージ清掃装置。
3. 前記スキージ挟み込み手段が、
   前記アームに取付けられ、前記拭取り部材を支持する半田拭取り部を有する
   ことを特徴とする請求項２に記載のスキージ清掃装置。
4. 前記半田拭取り部が、前記拭取り部材を吸引する
   ことを特徴とする請求項３に記載のスキージ清掃装置。
5. 前記スキージ挟み込み手段が、
   一対の前記アームの一方の前記アームの開閉を制御する開閉制御機構を有し、
   一対の前記アームの他方の前記アームを、一方の前記アームの開閉に連動させる連動機構を有する
   ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載のスキージ清掃装置。
6. 前記挟み込み位置制御手段が、
   前記スキージを、前記半田ペーストの塗布面に対して前記スキージが設置された方向に、前記スキージと前記スキージ挟み込み手段とを離間させる
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のスキージ清掃装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載のスキージ清掃装置と
   前記スキージと、
   を有することを特徴とする半田印刷装置。
8. 半田ペーストを拭取る拭取り部材を供給し、
   供給された前記拭取り部材を支持し、前記拭取り部材で前記半田ペーストを塗布するスキージを挟み込み、
   前記拭取り部材が前記スキージを挟み込む位置を制御し、
   前記拭取り部材が前記スキージを挟み込んだ状態で、前記スキージと前記拭取り部材とを離間させ、
   前記拭取り部材を回収する
   ことを特徴とするスキージ清掃方法。
9. 前記拭取り部材が前記スキージを挟み込む動作を、
   開閉機構を有する一対のアームで制御する
   ことを特徴とする請求項８に記載のスキージ清掃方法。

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