JPH06238867A - スクリーン印刷機用基準データ作成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スクリーン印刷の印刷結果を検査するための
基準データを容易にかつ正確に作成可能にする。 【構成】 スクリーン５８をＸ軸，Ｙ軸方向において搬
送する搬送装置にレーザ変位センサおよびＣＣＤカメラ
を取り付ける。スクリーン印刷に先立ってＣＣＤカメラ
を作業者の指示に基づいてスクリーン５８のうち所望の
撮像位置に移動させ、平面視像を取得し、貫通穴６２の
位置，面積および体積の基準データを作成する。スクリ
ーン印刷後、プリント基板に印刷されたクリーム状半田
のうち、スクリーン５８の撮像範囲と対応する範囲のク
リーム状半田の位置および高さをレーザ変位センサによ
り検出し、基準データとの比較により印刷位置のずれ、
面積および印刷量の不足等の印刷不良の有無を検査し、
不良があればクリーム状半田の補給，スクリーン５８の
清掃等により不良原因を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スクリーン印刷機の印
刷結果を検査するための基準データを作成する装置に関
するものであり、特に、データ作成の容易化に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】スクリーン印刷機は、プリント基板の電
子部品接着位置やリード線接続位置に接着剤やクリーム
状半田を塗布する場合のように、被印刷板の所定の位置
に印刷剤を印刷する装置であり、実開平１−６３１６９
号公報等により知られている。このスクリーン印刷機に
おいては、一般に、スクリーン上をスキージが移動する
ことによりスクリーンに形成された貫通穴を通して被印
刷板に印刷剤が印刷される。

【０００３】このように被印刷板に印刷剤を印刷する場
合、印刷に不良が生ずることがある。例えば、全部ある
いは一部の印刷位置に印刷剤が印刷されなくなったり、
印刷量が不足したり、印刷位置にずれが生じたりするこ
とがあるのである。このような印刷不良が生ずるのは、
スクリーンの貫通穴に印刷剤が詰まる目詰まりの発生，
印刷剤の不足，スクリーンと被印刷板との位置ずれ等の
原因によるが、印刷剤の印刷量，印刷位置および印刷の
有無，印刷面積等の印刷結果を取得し、基準データに基
づいて検査すれば、印刷に不良があるか否かがわかる。
基準データは、印刷結果に不良があるか否かを判断する
ための基準となるデータであり、印刷不良がある場合に
は、その検出された印刷不良の原因を除去することによ
り良好な印刷を行うことができる。

【０００４】そのため、従来、例えば、プリント基板に
クリーム状半田を印刷してその印刷結果を検査する場
合、次のようにして基準データが作成されている。プリ
ント基板に実際にクリーム状半田を印刷し、印刷量，印
刷位置および印刷面積等、すべてが適正に印刷されたプ
リント基板をモデル基板とし、そのモデル基板に印刷さ
れたクリーム状半田をＣＣＤカメラにより撮像し、印刷
量，印刷位置および印刷面積等をそれぞれ検査する基準
データを作成するのである。また、プリント基板を作成
するためのＣＡＤデータを利用して基準データを作成す
ることもできる。。ＣＡＤデータはプリント基板に配線
パターンを形成するためのデータであり、電子部品，抵
抗，コンデンサ等、電子回路の構成部品が取り付けられ
る位置が配線パターンからわかるため、その位置からク
リーム状半田の印刷量，印刷位置および印刷面積等を求
めて基準データを作成することができるのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、モデル
基板を作成して基準データを作成する場合には、適正な
基準データを作成することができる状態にクリーム状半
田がプリント基板に印刷されるまで、すなわちほぼ最適
な量のクリーム状半田がほぼ最適な位置および面積等で
印刷されるまでスクリーン印刷を行わなければならず、
多くのプリント基板が無駄になり、基準データ作成に時
間がかかるとともに、基準データの作成にオペレータの
熟練を要する問題がある。ＣＡＤデータに基づいて基準
データを作成する場合には、ＣＡＤデータの加工が必要
であり、データ作成が面倒である。クリーム状半田は、
ＣＡＤデータにより規定される配線パターンの一部の部
分に印刷されるのが普通であるため、基準データを作成
するためにＣＡＤデータの加工が必要なのである。ま
た、ＣＡＤデータは設計上のデータであり、必ずしも実
際にスクリーンを使って適正に印刷された状態を表わす
とは限らず、印刷結果の検査のための基準データとして
不正確なことがある。これらの問題は、クリーム状半田
をプリント基板に印刷する場合に限らず、クリーム状半
田以外の印刷剤をプリント基板に印刷する場合や、クリ
ーム状半田以外の印刷剤をプリント基板以外の被印刷板
に印刷する場合に同様に生ずる問題である。本発明は、
スクリーン印刷の印刷結果の検査基準となる基準データ
を容易にかつ正確に作成することができる基準データ作
成装置を提供することを課題として為されたものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る基準データ
作成装置は、上記の課題を解決するために、（ａ）スク
リーンの少なくとも１個の貫通穴を含む部分の平面視に
おける像を取得する平面視像取得手段と、（ｂ）その平
面視像取得手段により取得された像に基づいて基準デー
タを作成する基準データ作成手段とを含むように構成さ
れる。

【０００７】

【作用】スクリーンの平面視の像を取得すれば、貫通穴
の位置および面積がわかる。その際、必ずしもスクリー
ン全体の像を取得する必要はない。例えば、一般に小さ
い貫通穴において印刷不良が発生し易く、また高い印刷
精度が要求されるため、検査が小さい貫通穴についての
み行われることがあり、その場合には小さい貫通穴の周
辺部の像を取得すればよい。また、貫通穴が集中的に存
在している部分のみ、あるいはスクリーンのすみの部分
等、特別な事情のある部分のみの像を取得してもよい。

【０００８】貫通穴の位置および面積は、被印刷板に印
刷する印刷剤の位置および面積に対応しており、平面視
像に基づいて印刷剤の印刷位置および印刷面積等の基準
データを作成することができる。また、貫通穴の面積お
よびスクリーンの厚さから貫通穴の体積がわかるが、こ
の体積は被印刷板に印刷すべき印刷剤の印刷量であり、
印刷量の基準データを作成することができる。

【０００９】

【発明の効果】このように本発明によればスクリーンの
平面視の像を取得し、必要に応じてスクリーンの厚さの
データを追加することにより基準データを作成すること
ができるのであるが、印刷に使用されるスクリーンその
ものを見れば、実際に被印刷板に印刷すべき印刷剤の面
積，位置および量等が正確にわかり、基準データを精度
良く作成することができる。また、モデル基板を作成す
る場合のように多数の被印刷板に印刷剤を印刷する必要
がなく、オペレータの熟練を要せず、迅速にかつ安価に
基準データを作成することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明をプリント基板にクリーム状半
田を印刷するスクリーン印刷機に適用した場合を例に取
り、図面に基づいて詳細に説明する。

【００１１】本実施例のスクリーン印刷機は、図１およ
び図２に示すように、スクリーン印刷装置１０，基板コ
ンベア１２，スクリーン搬送装置１４，スクリーン収容
装置１６，スクリーン清掃装置１８を備えている。基板
コンベア１２は位置固定に設けられたベッド２２上に設
けられており、Ｘ軸方向（図１において上下方向）に配
設された固定レール２４および可動レール２６を有す
る。各レール２４，２６の内側にはそれぞれ図示しない
ロープがエンドレスに巻き掛けられており、被印刷板と
してのプリント基板２８はこのロープ上に載置され、ロ
ープが移動させられることによりＸ軸方向に搬送され
る。固定レール２４と可動レール２６とには複数本のね
じ軸３０が掛け渡されており、ねじ軸３０が回転させら
れることにより可動レール２６が固定レール２４に接
近，離間させられ、レール２４，２６の間隔がプリント
基板２８の寸法に応じた間隔とされる。

【００１２】スクリーン印刷装置１０は、特開昭６２−
８４８７１号公報に記載のスクリーン印刷装置と構成は
殆ど同じであり、簡単に説明する。スクリーン印刷装置
１０は、プリント基板位置決め支持装置３４，スクリー
ン位置決め支持装置３６，スキージ装置３８および基板
押さえ装置４０を備えている。これら装置のうち、基板
押さえ装置４０は基板コンベア１２と共にベッド２２上
に設けられている。基板押さえ装置４０はＸ軸方向に移
動させられる基板押さえ板４２を有しており、プリント
基板２８がプリント基板位置決め支持装置３４により支
持されるとき、プリント基板２８を上から押さえる役割
を果たす。

【００１３】プリント基板位置決め支持装置３４，スク
リーン位置決め支持装置３６およびスキージ装置３８
は、ベッド２２上にＸ軸方向と直交するＹ軸方向に移動
可能に設けられた可動台４６上に設けられている。可動
台４６は、基板コンベア１２の幅が変更されるとき、可
動レール２６と同方向に２分の１の距離だけ移動させら
れるようになっており、基板コンベア１２の幅が変更さ
れるとき、プリント基板位置決め支持装置３４，スクリ
ーン位置決め支持装置３６およびスキージ装置３８のＹ
軸方向の中心が基板コンベア１２のＹ軸方向の中心とが
一致させられる。

【００１４】プリント基板位置決め支持装置３４は昇降
可能に設けられ、図示しない多段シリンダにより４段階
の高さ位置に昇降させられる被印刷板支持台としての基
板支持台５０を有している。この基板支持台５０は基板
押さえ板４２と共にプリント基板２８を挟んだ状態でバ
キュームによりプリント基板２８を吸着し、クリーム状
半田が印刷される位置へ上昇する。

【００１５】スクリーン位置決め支持装置３６およびス
キージ装置３８は、可動台４６上にＹ軸方向に平行な軸
線まわりに回動可能に取り付けられたフレーム５４に支
持されている。フレーム５４にはスクリーン支持台５６
が固定され、図３に示すように、スクリーン５８とその
周縁に固定されたスクリーン枠６０とを支持するように
されている。

【００１６】スクリーン５８には、図４および図５に示
すように多数の貫通穴６２が形成されている。これら貫
通穴６２は、プリント基板２８のフラットパッケージ型
電子部品のリード線を接続する位置や、抵抗，コンデン
サ等の電極を接続する位置に対応する位置に形成されて
いる。スクリーン５８の厚さは図５に示すように部分的
に異なっている。例えば、電子部品のリード線が細く、
隣接するリード線の間隔が狭い場合にはクリーム状半田
を少量にしないと短絡が発生する恐れがあるため、貫通
穴６２の幅がリード線の太さおよび間隔に合わせた大き
さとされるとともに、スクリーン５８の厚さが薄くされ
て印刷量が少なくされるのである。

【００１７】前記スクリーン支持台５６は矩形の枠体で
あり、Ｘ軸方向（図において上下方向）に平行な両枠部
のうち、スクリーン搬送装置１４とは反対側の枠部には
２個のＹ軸方向位置設定装置６４がＸ軸方向に距離を隔
てて設けられる一方、他方の枠部には２個のＹ軸方向位
置設定装置６４にそれぞれ対応してＹ軸方向押圧装置６
６が設けられている。また、スクリーン支持台５６のＹ
軸方向（図において左右方向）に平行な枠部のうち、フ
レーム５４側の枠部にはＸ軸方向位置設定装置６８が１
個設けられ、他方の枠部にはＸ軸方向押圧装置７０が設
けられており、これらＹ軸方向，Ｘ軸方向の各位置設定
装置６４，６８，Ｙ軸方向，Ｘ軸方向の各押圧装置６
６，７０がスクリーン位置決め支持装置３６を構成して
いる。

【００１８】Ｙ軸方向位置設定装置６４はスクリーン５
８のＹ軸方向の位置を設定するものであり、図６に示す
ように垂直軸線まわりに回動可能な位置決めレバー７２
を備えている。このレバー７２はスクリーン支持台５６
に固定のブラケット７４に回動可能に支持され、位相を
異にする方向に延び出す２つのアーム部７６，７８を備
えている。各アーム部７６，７８の先端部にはそれぞれ
ローラ８０，８２が回転可能に取り付けられており、戻
しばね８４によって上側のアーム部７６がスクリーン枠
６０から離間する向きに付勢され、下側のアーム部７８
のローラ８２がプッシュロッド８６の先端に当接させら
れている。

【００１９】プッシュロッド８６は、ブラケット７４に
固定のブロック８８にＸ軸方向に摺動可能に嵌合される
とともに、ステップモータ９０の出力軸に結合されたね
じ軸９２に螺合されており、ステップモータ９０の回転
によりＸ軸方向に移動させられる。ステップモータ９０
の正方向の回転によりプッシュロッド８６が前進（図６
において左方に移動）させられ、位置決めレバー７２が
戻しばね８４の付勢力に抗して回動し、上側のアーム部
７６がスクリーン枠６０に接近する。ステップモータ９
０の逆方向の回転に伴ってアーム部７６が戻しばね８４
によりスクリーン枠６０から離間させられる。したがっ
て、プッシュロッド８６の移動位置を適宜に設定するこ
とにより、上側のアーム部７６、延いてはスクリーン５
８のＹ軸方向の位置を設定することができる。

【００２０】Ｙ軸方向押圧装置６６は、図３に示すよう
に、スクリーン支持台５６に軸９６により垂直軸線まわ
りに回動可能に設けられたプッシュレバー９８を備えて
いる。プッシュレバー９８はくの字形を成し、一端部に
おいてエアシリンダ１００のピストンロッド１０２に連
結されている。エアシリンダ１００はスクリーン支持台
６０に垂直軸線まわりに回動可能に取り付けられてお
り、プッシュレバー９８は、ピストンロッド１０２が後
退端位置にあるときにピストンロッド１０２に連結され
た側とは反対側の端部が、実線で示すようにスクリーン
枠６０のＹ軸方向に平行な側面より外側に位置する一
方、ピストンロッド１０２が前進端位置に向かって移動
させられる場合にはスクリーン枠６０に接近する向きに
回動させられ、二点鎖線で示すように、スクリーン枠６
０のＸ軸方向に平行な側面に係合してスクリーン枠６０
をＹ軸方向位置設定装置６４に押し付け、それによりス
クリーン枠６０がＹ軸方向において位置決めされること
となる。

【００２１】なお、スクリーン支持台５６のプリント基
板搬送方向において下流側に設けられたＹ軸方向押圧装
置６６のプッシュレバー９８は、軸９６の上部に取り付
けられてスクリーン支持台５６の上側に位置するアーム
部１０４と、軸９６の下部に取り付けられてスクリーン
支持台５６の下側に位置するアーム部１０６とを有し、
実線で示すように、プッシュレバー９８がスクリーン枠
６０を押圧しない位置に回動させられたとき、アーム部
１０４，１０６がスクリーン枠６０のＹ軸方向において
スクリーン搬送装置１４側（図３において右側）への移
動、およびＸ軸方向においてプリント基板搬送方向の下
流側（図３において下側）への移動を妨げないようにさ
れている。

【００２２】Ｘ軸方向位置設定装置６８はＹ軸方向位置
設定装置６４と同様に構成されており、２個のアーム部
１１０，１１２を有する位置決めレバー１１４が、プッ
シュロッド１１６の押圧用ステップモータ１１８による
前進，後退および図示しない戻しばねの付勢力によって
回動させられることにより、スクリーン枠６０のＸ軸方
向の位置が設定される。

【００２３】Ｘ軸方向押圧装置７０は、図７に示すよう
に、くの字形のプッシュレバー１２２がエアシリンダ１
２４によって回動させられることにより、スクリーン枠
６０を押すものとされている。スクリーン支持台５６に
は長穴１２６が形成され、プッシュレバー１２２がＹ軸
方向に平行な軸線まわりに回動可能に取り付けられてい
る。プッシュレバー１２２の一端部はエアシリンダ１２
４のピストンロッド１２８に回動可能に連結されてお
り、ピストンロッド１２８の伸縮により、プッシュレバ
ー１２２の他端部がスクリーン支持台５６上に突出して
スクリーン枠６０を押す位置と、スクリーン支持台５６
の上面から長穴１２６内に引っ込んだ位置とに移動させ
られる。

【００２４】スクリーン支持台５６上には更に、その４
隅にそれぞれ固定用シリンダ１３４が設けられている。
これら固定用シリンダ１３４は下向きに設けられてお
り、スクリーン枠６０の位置決め時にはピストンロッド
が収縮端位置にあってスクリーン枠６０から離間させら
れているが、位置決め後、伸長させられてスクリーン枠
６０をスクリーン支持台５６に固定する。なお、プリン
ト基板２８の搬送方向において下流側（図３において下
側）に設けられた２個の固定用シリンダ１３４は、スク
リーン枠６０の同方向への移動を妨げない位置に設けら
れている。

【００２５】次にスキージ装置３８について説明する。
図１に示すように、前記フレーム５４と、スクリーン支
持台５６のフレーム５４とは反対側の部分に立設された
門形のフレーム１３８との間には、２本のガイドロッド
１４０がＸ軸方向に設けられるとともに、スライド１４
２が摺動可能に嵌合されている。スライド１４２には図
８に示すスキージユニット１４４が昇降可能に取り付け
られており、昇降用シリンダ１４６により、スクリーン
５８に接触してクリーム状半田を印刷する位置と、スク
リーン５８から離間した位置とに昇降させられる。スラ
イド１４２は、ナット１４７において送りねじ１４８に
螺合されており、送りねじ１４８がサーボモータ１５０
によって回転させられることによりスライド１４２が移
動させられ、スキージユニット１４４がＸ軸方向に直線
的に往復移動させられる。

【００２６】スキージユニット１４４は、図８に示すよ
うに、スクリーン５８の幅方向に長い撹拌器１５４と、
クリーム状半田１５６が収容されたシリンジ１５８とを
有する。シリンジ１５８は撹拌器１５４のケーシング１
６０に着脱可能に取り付けられており、ケーシング１６
０に取り付けられた状態では、クリーム状半田１５６
は、シリンジ１５８内に供給される低圧の窒素ガスと自
重とによってケーシング１６０内に流入する。また、ク
リーム状半田１５６上にはフロート１６２が浮かべられ
ている。このフロート１６２は合成樹脂製の円板の外周
に鉄製のリング１６４が嵌め込まれて成り、このリング
１６４をシリンジ１５８外に設けられた第一磁気スイッ
チ１６６が検出することによりシリンジ１５８内のクリ
ーム状半田１５６の量が下限量に達したことが検出され
る。シリンジ１５８の外にはまた、第一磁気スイッチ１
６６より上方の位置に第二磁気スイッチ１６８が設けら
れ、シリンジ１５８内のクリーム状半田１５６が上限量
に達したことが検出されるようになっている。

【００２７】さらに、シリンジ１５８はホース１７０に
よってクリーム状半田補給装置１７２に接続されてい
る。クリーム状半田補給装置１７２は前記スライド１４
２上に載置されており、その内部に収容されたクリーム
状半田は常時撹拌器によって撹拌され、印刷に適した粘
度に保たれている。このクリーム状半田補給装置１７２
は、補給指令に基づいてシリンジ１５８に自動的にクリ
ーム状半田を補給する。

【００２８】撹拌器１５４のケーシング１６０は、昇降
用シリンダ１４６によって昇降させられる図示しないフ
レームに回動可能に取り付けられている。ケーシング１
６０内には、軸１７６が回転可能に収容されるととも
に、撹拌ローラ１７８が偏心して取り付けられており、
軸１７６が図示しない駆動モータによって回転させられ
ることにより、撹拌ローラ１７８が回転してケーシング
１６０内のクリーム状半田１５６を撹拌し、印刷に適し
た粘度に保つ。ケーシング１６０の下面には開口１８０
が形成されるとともに、一対のゴム製のスキージ部材１
８２が取り付けられ、吐出口１８４を形成している。こ
れらスキージ部材１８２は、ケーシング１６０が軸１７
６のまわりに微小角度ずつ正逆両方向に回動させられる
ことにより、スキージユニット１４４の移動方向におい
て上流側のスキージ部材１８２がスクリーン５８に接触
し、下流側のスキージ部材１８２がスクリーン５８から
僅かに浮き上がった状態とされる。

【００２９】スクリーン５８は、プリント基板２８の種
類の変更に伴って交換することが必要である。スクリー
ン交換時には、スクリーン５８がスクリーン搬送装置１
４によってスクリーン支持台５８上から引き出され、ス
クリーン収容装置１６に収容されるとともに、別のスク
リーン５８がスクリーン収容装置１６から取り出されて
スクリーン支持台５６上に位置決めされる。

【００３０】スクリーン搬送装置１４は、Ｘ軸方向に移
動するＸ軸スライド１８８と、Ｘ軸スライド１８８上に
Ｙ軸方向に移動可能に設けられたＹ軸スライド１９０と
を有する。Ｘ軸スライド１８８は、Ｘ軸方向に配設され
た一対のガイドレール１９２に摺動可能に嵌合されると
ともに、ボールねじ１９４に螺合されており、ボールね
じ１９４がＸ軸方向駆動用モータ１９６によって回転さ
せられることにより、Ｘ軸方向に移動させられる。

【００３１】Ｘ軸スライド１８８上には、図示しないガ
イドレールおよびボールねじがＹ軸方向に配設され、ボ
ールねじがＹ軸方向駆動用モータ１９８によって回転さ
せられることにより、Ｙ軸スライド１９０がＹ軸方向に
移動させられる。Ｘ軸スライド１８８にはまた、板状の
案内部材２００がＹ軸方向に平行に設けられている。

【００３２】また、Ｙ軸スライド１９０はＹ軸方向に長
い長手形状を成し、その先端部下面にはコの字形断面の
係合部材２０２，２０４が取り付けられている。係合部
材２０２は、下降用シリンダ２０６によって下降させら
れるとともに図示しないスプリングによって上方に付勢
されており、コの字の一対の側壁がＸ軸方向と平行とな
る向きに取り付けられている。係合部材２０４も係合部
材２０２と同様に下降用シリンダ２０８およびスプリン
グによって昇降させられるのであるが、コの字の一対の
側壁がＹ軸方向と平行となる向きに取り付けられてい
る。

【００３３】また、Ｙ軸スライド１９０の後端側には、
係合ピン２１２，コの字形断面の係合部材２１４および
支持部材２１６が取り付けられている。係合部材２１４
は、コの字の一対の側壁がＹ軸方向と平行となる向きに
取り付けられており、係合ピン２１２および係合部材２
１４はいずれも、下降用シリンダおよびスプリングによ
って昇降させられる。また、支持部材２１６はＸ軸方向
に平行に配設されている。

【００３４】さらに、Ｙ軸スライド１９０の先端部には
レーザ変位センサ２２０が取り付けられている。レーザ
変位センサ２２０は、図９に示すように、レーザビーム
発生器２２２が発するレーザビームを投光光学系２２４
により集光してプリント基板２８上に印刷されたクリー
ム状半田１５６に照射し、その反射光を受光光学系２２
６により半導***置検出素子２２８上に集光し、反射光
集光位置をアナログ演算処理回路２３０において演算す
るように構成されたものである。クリーム状半田１５６
の高さによって半導***置検出素子２２８上の集光位置
が変わることから、その集光位置の演算により、プリン
ト基板２８上のクリーム状半田１５６が印刷された位置
およびその高さがわかる。

【００３５】Ｙ軸スライド１９０にはまた、図１に示す
ようにレーザ変位センサ２２０より先端にＣＣＤカメラ
２３２が取り付けられている。ＣＣＤカメラ２３２はＸ
軸スライド１８８，Ｙ軸スライド１９０の移動により水
平面内の任意の位置に移動させられる。

【００３６】スクリーン収容装置１６は、そのケーシン
グ２３４にスクリーン収容部２３６が２段に設けられ、
ケーシング２３４が昇降用シリンダ２３８によって昇降
させられることにより、択一的にスクリーン受渡し位置
に位置決めされる。スクリーンの自動交換は、特開平１
−３１７７６８号公報に記載のスクリーン印刷機と同様
であり、簡単に説明する。

【００３７】プリント基板２８の種類の変更に伴ってス
クリーン５８を交換する場合には、Ｙ軸スライド１９０
に設けられた係合部材２０２がスクリーン枠６０に係合
させられてスクリーン枠６０をスクリーン支持台５６上
からＹ軸方向においてほぼ半分の長さ引き出した後、係
合ピン２１２がスクリーン枠６０に係合させられ、スク
リーン枠６０全体を案内部材２００に案内させつつスク
リーン支持台５６上から引き出す。その状態でＸ軸スラ
イド１８８が移動させられることにより、スクリーン枠
６０は案内部材２００により押されてスクリーン収容装
置１６側に、Ｘ軸方向の長さのほぼ半分程度の距離移動
させられ、その状態から係合部材２１４がスクリーン枠
６０に係合してＸ軸方向に移動することによりスクリー
ン枠６０が上側のスクリーン収容部２３６に収容され
る。そして、下側のスクリーン収容部２３６がスクリー
ン受渡し位置に位置決めされ、次に使用されるスクリー
ン５８が、スクリーン５８を収容する場合とは逆の手順
でスクリーン支持台５６上に搬送され、位置決めされて
スクリーン印刷に使用される。

【００３８】次に、スクリーン清掃装置１８について説
明する。スクリーン清掃装置１８は、ベッド２２のスク
リーン印刷装置１０に対して、プリント基板２８の搬送
方向において下流側（図１において下側）に設けられて
いる。ベッド２２の基板コンベア１２およびスクリーン
清掃装置１８の上側には、図１に示すように一対のガイ
ドレール２４８が設けられ、スクリーン枠６０がスクリ
ーン支持台５６から降ろされる際のガイドとされてい
る。

【００３９】スクリーン清掃装置１８は、基板コンベア
１２の固定レール２４および可動レール２６が最大に開
かれたときの幅より僅かに小さい幅で設けられており、
図２に示すように、ベッド２２に昇降可能に設けられた
昇降台２５０を有する。昇降台２５０の下面には４本の
ガイドロッド２５２が固定され、ベッド２２内に設けら
れたブッシュ２５４に摺動可能に嵌合されるとともに、
ベッド２２内に収容された昇降用シリンダ２５６のピス
トンロッド２５８が連結されており、ピストンロッド２
５８の伸縮により昇降台２５０が昇降させられる。

【００４０】昇降台２５０上には、一対のガイドール２
６２がＸ軸方向に延びる向きに設けられ、スライド２６
４が摺動可能に嵌合されている。スライド２６４は図１
０に示すように、昇降台２５０上に設けられたボールね
じ２６６にナット２６８（図２参照）において螺合され
ており、ボールねじ２６６が駆動モータ２７０によって
回転させられることによりスライド２６４がＸ軸方向に
移動させられる。このスライド２６４上には、Ｙ軸方向
に長いブラシ２７４が軸２７６によりＹ軸方向に平行な
軸線まわりに回転可能に取り付けられている。

【００４１】軸２７６は、図２に示すように、その一端
部に固定のプーリ，ベルト２７８等によって伝達される
回転駆動用モータ２８０の回転により回転させられる。
スライド２６４上にはまた、図１０および図１１に示す
ように、溶剤噴出ノズル２８４および溶剤供給装置２８
６が設けられており、クリーム状半田１５６を落とすた
めの溶剤が溶剤噴出ノズル２８４から霧吹きの原理でス
クリーン５８に向かって噴射されるようになっている。
スライド２６４上には更に、バキューム吸引器２９０が
ブラシ２７４に沿って設けられている。バキューム吸引
器２９０はバキューム装置２９２（図１２参照）に接続
されており、バキュームの供給によりブラシ２７４に付
着したクリーム状半田１５６を吸引する。

【００４２】本スクリーン印刷機は、図１２に示す制御
装置３００によって制御される。この制御装置３００
は、ＣＰＵ３０２，ＲＯＭ３０４，ＲＡＭ３０６および
それらを接続するバス３０８を有するコンピュータを主
体とするものである。バス３０８には入力インタフェー
ス３１０が接続され、前記第一，第二磁気スイッチ１６
６，１６８，レーザ変位センサ２２０，ＣＣＤカメラ２
３２および入力装置３１１が接続されている。入力装置
３１１は、数値キー，アルファベットキーおよび操作キ
ー等を備えており、スクリーン５８の厚さ等のデータの
入力や基板コンベア１２およびスクリーン搬送装置１４
等、本スクリーン印刷機を構成する装置の手動操作等に
使用される。

【００４３】バス３０８にはまた、出力インタフェース
３１２が接続され、駆動回路３１６，３１８，３２０，
３２２，３２４，３２６，３２８，３３０，３３２，３
３４，３３６，３３８，３４０を介して、ステップモー
タ９０，１１８，固定用シリンダ１３４，押圧用シリン
ダ１００，１２４，半田補給装置１７２，昇降用シリン
ダ２５６，移動用モータ２７０，回転駆動用モータ２８
０，溶剤供給装置２８６，バキューム装置２９２，Ｘ軸
方向駆動用モータ１９６，Ｙ軸方向駆動用モータ１９８
が接続されている。なお、これらの他に、スクリーン印
刷装置１０や基板コンベア１２を駆動するためのモータ
等が接続されているが、ここでは本発明の説明に関連の
深いもののみを図示し、他の部材の接続については図示
を省略する。

【００４４】次に作動を説明する。スクリーン印刷の開
始に先立ってスクリーン５８がスクリーン支持台５６上
に位置決めされ、ＣＣＤカメラ２３２によって撮像され
る。この場合、スクリーン５８全部が撮像されるのでは
なく、作業者により指示された範囲のみが撮像される。
プリント基板２８のうち、印刷量の不足，印刷位置のず
れ等、印刷不良が生ずる位置は大体決まっており、スク
リーン２８のその位置に対応する部分が撮像されるので
ある。

【００４５】撮像時にはスクリーン５８の下側に光を吸
収する部材が置かれ、反射光の有無により、スクリーン
５８の貫通穴６２と貫通穴６２以外の部分とが区別して
撮像される。作業者は、入力装置３１１によりＸ軸スラ
イド１８８およびＹ軸スライド１９０の移動を指示して
ＣＣＤカメラ２３２を所望の撮像位置に移動させる。こ
の撮像位置において図４に示すようにスクリーン５８の
うち一点鎖線で囲まれた範囲が撮像され、ＣＣＤカメラ
２３２の像取得位置データと撮像データとが対応付けて
ＲＡＭに格納される。また、スクリーン５８の厚さはス
クリーン５８の設計書により予めわかっており、撮像と
同時に像取得位置のスクリーン５８の厚さが作業者によ
り入力され、像取得位置データおよび撮像データと共に
ＲＡＭに格納される。

【００４６】スクリーン５８のうち、撮像すべき部分の
全てが撮像されたならば、制御装置３００において像取
得位置データ，撮像データおよび厚さデータに基づいて
クリーム状半田の印刷位置（平面形状を含む），印刷面
積および印刷量の各基準データが作成される。像取得位
置データおよび撮像データに基づいて貫通穴６２のスク
リーン５８内における基準位置データが作成される。こ
の場合、貫通穴６２が長方形および正方形の場合にはそ
れぞれ３個の頂点の位置が求められて基準位置データと
され、貫通穴６２が円形の場合には中心の位置が求めら
れて基準位置データとされる。基準位置データは撮像範
囲の番号と対応付けてＲＡＭ３０６に格納される。

【００４７】また、撮像データに基づいて貫通穴６２の
面積が算出され、基準面積データが貫通穴６２の位置デ
ータと対応付けてＲＡＭ３０６に格納される。さらに、
基準面積データおよび厚さデータに基づいて貫通穴６２
の基準体積データが求められる。貫通穴６２の体積はク
リーム状半田１５６の印刷量を表し、印刷量データが作
成されるのであり、ＲＡＭ３０６に貫通穴６２の位置デ
ータと対応付けて格納される。

【００４８】スクリーン印刷時には、基板コンベア１２
の幅はプリント基板２８の幅に応じた大きさに調節され
る。そして、プリント基板２８が基板コンベア１２によ
りスクリーン５８の真下に搬送されたならば、基板支持
台５０により位置決め支持されて印刷位置へ上昇させら
れ、スクリーン５８の下面に密着させられる。その状態
でスキージユニット１４４が移動させられ、スクリーン
５８を介してプリント基板２８にクリーム状半田１５６
が印刷されるのである。

【００４９】印刷終了後、プリント基板２８が下降させ
られてスクリーン５８から離間させられ、基板コンベア
１２によりスクリーン印刷装置１０の下流側に搬出され
るとともに図示しない位置決め装置によって位置決めさ
れる。次いで、レーザ変位センサ２２０によってプリン
ト基板２８の基準マークが読み取られるとともに、クリ
ーム状半田１５６の印刷状態が検出される。スクリーン
搬送装置１４のＸ軸スライド１８８およびＹ軸スライド
１９０の移動により、レーザ変位センサ２２０がプリン
ト基板２８上を移動して印刷されたクリーム状半田１５
６の位置および高さを検出するのであるが、この際、先
にＣＣＤカメラ２３２により撮像したスクリーン５８の
撮像範囲に対応する範囲のクリーム状半田１５６の位置
および高さのみが検出される。貫通穴６２の位置データ
が基準マークの読取りに基づいて算出されるプリント基
板２８の位置決め誤差に基づいて修正され、クリーム状
半田１５６の撮像時のレーザ変位センサ２２０の移動デ
ータが作成され、その移動データに基づいてレーザ変位
センサ２２０が移動させられてクリーム状半田１５６の
位置および高さが検出されるのである。

【００５０】検出後、印刷されたクリーム状半田１５６
毎に、その印刷位置，印刷面積および印刷量が算出され
る。実印刷位置データおよび実印刷面積データは撮像デ
ータから求められ、検出範囲の番号（スクリーン撮像時
の撮像範囲の番号と同じ）と対応付けてＲＡＭ３０６に
格納される。印刷量はクリーム状半田１５６の各部の高
さから求められ、実印刷量データは検出範囲の番号と対
応付けてＲＡＭ３０６に格納される。

【００５１】次に、制御装置３００では、印刷結果が基
準データに基づいて検査される。印刷位置，印刷面積お
よび印刷量の誤差ならびに合否が調べられるのである。

【００５２】まず、印刷面積について調べられる。実印
刷面積データと基準面積データとが比較され、実面積が
基準面積の一定比率以上であれば合格，未満であれば不
合格とされる。そして、クリーム状半田１５６が印刷さ
れている位置の分布状態が、印刷位置の大半においては
合格であるのに、極く一部の印刷位置において不合格で
ある場合、その原因はスクリーン５８の穴の目詰まりで
あり、スクリーン清掃装置１８が作動させられる。

【００５３】まず、固定用シリンダ１３４によるスクリ
ーン枠６０の固定が解かれるとともに、Ｘ軸方向，Ｙ軸
方向の各押圧装置７０，６６によるスクリーン枠６０の
押圧が解かれ、次いでスクリーン搬送装置１４のＸ軸ス
ライド１８８およびＹ軸スライド１９０が移動させられ
て、係合部材２０４がスクリーン枠６０のＹ軸方向に平
行な枠部に係合させられ、Ｘ軸スライド１８８の移動に
よりスクリーン枠６０がガイドレール２４８により案内
されてスクリーン支持台５６からスクリーン清掃装置１
８上に引き出される。

【００５４】その状態で基板コンベア１２が最大間隔に
広げられた後、昇降台２５０が上昇させられてブラシ２
７４がスクリーン５８の下面に接触させられ、ブラシ２
７４が回転させられつつスライド２６４によりスクリー
ン５８に沿って移動させられ、スクリーン５８の***内
に詰まったクリーム状半田１５６が除去される。この
際、溶剤噴出ノズル２８４によって溶剤がスクリーン５
８に掛けられ、スクリーン５８に付着したクリーム状半
田１５６が除去されるとともに、ブラシ２７４に付着し
たクリーム状半田１５６はバキューム吸引器２９０によ
り吸引され、スクリーン５８の***に詰まったクリーム
状半田１５６はきれいに除去される。

【００５５】また、クリーム状半田１５６の印刷量が正
規量より少ないか否かは、印刷されたクリーム状半田１
５６の一つずつについて、実印刷量と基準印刷量とを比
較することによって行われる。実印刷量が基準印刷量の
一定比率以下である位置が所定個数以上ある場合にはシ
リンジ１５８内のクリーム状半田１５６が少なくなった
のであり、クリーム状半田補給装置１７２に作動指令が
出され、シリンジ１５８にクリーム状半田１５６が補給
される。この補給は、吐出口１８４からクリーム状半田
１５６が吐出されない程度の微小な圧力で、第二磁気ス
イッチ１６８によってフロート１６２のリング１６４が
検出されるまで行われる。

【００５６】なお、シリンジ１５８内のクリーム状半田
１５６の不足が第一磁気スイッチ１６６によって検出さ
れれば、その検出に基づいてクリーム状半田１５６がク
リーム状半田補給装置１７２によって供給される。しか
し、第一磁気スイッチ１６６の故障あるいは制御装置３
００の誤作動等により、クリーム状半田１５６の不足が
検出されず、あるいは検出されてもクリーム状半田１５
６が補給されないことがある。この場合には、クリーム
状半田１５６の不足は上記のようにプリント基板２８へ
の印刷状態に基づいて検出され、その検出に基づいてク
リーム状半田１５６が補給されるため、支障なく印刷を
継続することができる。第一磁気スイッチ１６６あるい
は制御装置３００の異常の発生は、第一磁気スイッチ１
６６から信号が供給されないにもかかわらず、クリーム
状半田１５６が供給されて第二磁気スイッチ１６８が信
号を発すること、あるいは印刷状態の検出に基づいてク
リーム状半田１５６の補給が行われたことからわかり、
これを記憶しておくことにより、装置の異常診断やメン
テナンス等に役立てることができる。

【００５７】クリーム状半田１５６の印刷された位置が
正規位置からずれているか否かは、クリーム状半田１５
６の一つずつについて、実印刷位置と基準印刷位置との
比較によりわかる。印刷位置のずれが許容量以上である
場合には、スクリーン５８の位置が修正される。この場
合には、スクリーン５８の位置の修正方向および修正量
が算出され、まず、固定用シリンダ１３４によるスクリ
ーン枠６０の固定および押圧装置６６，７０による押圧
が解除された後、ステップモータ９０，１１８が起動さ
れ、位置決めレバー７２，１１４の位置が修正される。
修正後、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向の押圧装置７０，６６によ
ってスクリーン枠６０が押圧され、位置決めレバー７
２，１１４に押し付けられることにより、スクリーン５
８の位置はプリント基板２８にずれなくクリーム状半田
１５６が印刷される位置に修正される。Ｘ軸方向，Ｙ軸
方向の各位置設定装置６８，６４およびＸ軸方向，Ｙ軸
方向の各押圧装置７０，６６が、スクリーン５８のスク
リーン支持台５６上における位置を自動的に修正するス
クリーン位置修正装置として機能するのである。

【００５８】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、ＣＣＤカメラ２３２がスクリーン５８の平
面視における像を取得する平面視像取得手段を構成し、
制御装置３００が基準データ作成手段を構成しているの
である。

【００５９】なお、上記実施例においては、スクリーン
５８の平面視像がＣＣＤカメラ２３２によって取得さ
れ、クリーム状半田１５６がレーザ変位センサ２２０に
よって検出されていたが、いずれもＣＣＤカメラ２３２
あるいはレーザ変位センサ２２０によって取得してもよ
い。

【００６０】また、上記実施例においてレーザ変位セン
サ２２０をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させて印刷さ
れたクリーム状半田１５６を検出するようにされていた
が、レーザ変位センサ２２０を検出位置上方へ移動させ
た後、レーザビームの照射方向を変えることによりクリ
ーム状半田１５６を検出するようにしてもよい。

【００６１】さらに、ＣＣＤカメラは面で像を得るもの
としてよく、あるいはライン状に得るものとしてもよ
い。いずれにしても、プリント基板２８とクリーム状半
田１５６とを判別するために、カラーのＣＣＤカメラを
使用することが望ましい。

【００６２】また、上記実施例においてスクリーン５８
の平面視像は、スクリーン５８をスクリーン印刷機に取
り付け、スクリーン印刷機に設けられたＣＣＤカメラ２
３２によって取得されるようになっていたが、スクリー
ン印刷機とは別に専用の撮像装置を設け、スクリーン５
８の平面視像を取得するようにしてもよい。

【００６３】なお、異なる印刷位置に印刷されたクリー
ム状半田１５６同士がつながる半田ブリッジを検出する
機能を持たせることも可能である。そして、半田ブリッ
ジ発生の原因の一つはスクリーン５８の裏面の汚れであ
るため、半田ブリッジが発生したならば、まず、スクリ
ーン５８の清掃が行われるようにすることが望ましい。
ただし、半田ブリッジ発生の原因には、クリーム状半田
１５６の粘度や材質の変化もあり、スクリーン５８の清
掃によって半田ブリッジの発生が解消されない場合に
は、不良の発生が作業者に報知され、作業者が印刷条件
やクリーム状半田１５６の点検を行う。

【００６４】さらに、上記実施例においてクリーム状半
田１５６の検出時にプリント基板２８をスクリーン印刷
装置１０の下流側に移動させるようになっていたが、印
刷後、スクリーン５８をプリント基板２８上から退避さ
せてクリーム状半田１５６を検出するようにしてもよ
い。

【００６５】また、スクリーン清掃装置は、本出願人に
係る特願平４−３１５８０号の明細書に記載されたスク
リーン清掃装置のように、貫通穴６２の内周面に付着し
たクリーム状半田を圧縮空気により吹き飛ばすとともに
バキュームにより除去するものとしてもよい。

【００６６】さらに、スクリーン印刷装置を、本出願に
係る特願平４−３１５８０号の明細書に記載されている
ように、スキージの移動方向と直交する方向において部
分的に印刷圧力を変えることができるものとし、印刷量
の分布に応じて適正な印刷量が得られるように印刷圧力
を変えるようにしてもよい。

【００６７】また、上記実施例においてはスクリーン５
８の一部の平面視像のみが取得されるようになっていた
が、スクリーン５８の全部について平面視像を取得し、
プリント基板２８についても印刷された全部のクリーム
状半田１５６を検出して印刷結果を検査するようにして
もよい。

【００６８】さらに、不良原因除去装置は、スクリーン
清掃装置１８，スクリーン位置決め支持装置３６，クリ
ーム状半田補給装置１７２に限らず、印刷不良原因を自
動的に除去し得る装置であればよい。

【００６９】その他、特許請求の範囲を逸脱することな
く、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した
態様で本発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である基準データ作成装置を
備えたスクリーン印刷機を概略的に示す平面図である。

【図２】上記スクリーン印刷機のスクリーン印刷装置お
よびスクリーン清掃装置を示す側面図である。

【図３】上記スクリーン印刷装置のスクリーン位置決め
支持装置を示す平面図である。

【図４】上記スクリーン印刷装置において使用されるス
クリーンを示す平面図である。

【図５】上記スクリーンの一部を示す側面断面図であ
る。

【図６】上記スクリーン位置決め支持装置のＹ軸方向位
置設定装置を示す正面断面図である。

【図７】上記スクリーン位置決め支持装置のＸ軸方向押
圧装置を示す正面図である。

【図８】上記スクリーン印刷装置のスキージユニットを
示す正面断面図である。

【図９】プリント基板に印刷されたクリーム状半田を検
出するレーザ変位センサの原理を説明する図である。

【図１０】上記スクリーン清掃装置を示す平面図であ
る。

【図１１】上記スクリーン清掃装置の正面図である。

【図１２】上記スクリーン印刷機を制御する制御装置の
ブロック図である。

【符号の説明】

１０ スクリーン印刷装置 ２８ プリント基板 ３８ スキージ装置 ５８ スクリーン ６２ 貫通穴 ２２０ レーザ変位センサ ２３２ ＣＣＤカメラ ３００ 制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スクリーン上をスキージが移動すること
   により、スクリーンに形成された複数の貫通穴を通して
   被印刷板に印刷剤を印刷するスクリーン印刷機における
   印刷結果の検査基準となる基準データを作成する装置で
   あって、 前記スクリーンの少なくとも１個の前記貫通穴を含む部
   分の平面視における像を取得する平面視像取得手段と、 その平面視像取得手段により取得された像に基づいて前
   記基準データを作成する基準データ作成手段とを含むこ
   とを特徴とするスクリーン印刷機用基準データ作成装
   置。