专利名称：网板印刷装置及网板印刷方法
技术领域：
本发明涉及通过形成印刷型板开口孔的网板将焊膏等的印刷胶印刷涂布在印刷线路板等的电子元件电路形成用基板之类上的网板印刷装置及网板印刷方法。
背景技术：
近年来，网板印刷装置及网板印刷方法被用于电子元件的电路安装工序中的焊膏印刷工序，但随着电子设备的小型化、轻量化、高功能化，电子元件安装基板的微细化、高精度化也正在发展，对此，要求高精度印刷，其中，接触印刷与控制取版速度(版离れ速度制御)印刷的并用成为主流。
所谓接触印刷，是使网板与基板之间的间隙为零进行印刷、以将由间隙产生的网板的变形抑制到最小限度为目的的印刷，而控制取版速度印刷，是为了印刷形状稳定化、在使基板离开网板时以通过由充填在网板开口孔的焊膏的粘性、粘附力牵拉网板而对印刷形状的变形抑制到最小限度为目的并将取版速度控制为低速(近年来一般为1mm/sec)的印刷。近年来，低印压印刷用得越来越多，且设想了各种各样的方法，其目的在于，将因超过必要的较大的印压(涂刷器按压网板时的按压力)所产生的、焊膏朝向网板背面的不良倒流和因在印刷时涂刷器牵拉网板而产生的不良偏位抑制在最小限度。
作为低印压印刷的一例子，有一种如日本发明专利公开1995年第205397号公报所记载的网板印刷装置。
下面，结合附图来概要说明在现有的网板印刷装置与网板印刷方法中结合引入有关低印压印刷技术的一例子。
图9是表示用来概要说明一般的现有网板印刷装置与网板印刷方法中低印压印刷头部的示意主视图，且表示低印压印刷头部中大致的空压回路图的局部。
在图9中，1是涂刷器，2是用来夹持、保持涂刷器1的涂刷器保持架，3是用来保持涂刷器保持架2的保持架，4是升降驱动涂刷器1的双杆式气缸，5是升降驱动涂刷器1时的升降用导向体，6是升降导向体5用的滑动支座，7是气缸4的上侧活塞杆，8是调整气缸4升降行程的挡块，9是气缸4的下侧活塞杆，10是固定在下侧活塞杆9顶端上的底座，11是固定在底座10上的旋转支承用轴。
保持架3以旋转支承用轴11为支点，旋转摆动自如地嵌合在底座10上。
12是使顶端的伸出量调整自如以使顶端与保持架抵接的测微头，它固定在底座10上。13是弹簧，安装在底座10与保持架3之间，测微头12与弹簧13以旋转支承用轴11为中心而处于大致对称位置。14是将保持架3的旋转摆动予以固定的夹紧拨叉。
15是手动调整用调节器，在使涂刷器1上升时，将通过手动调整用调节器15的空气压力送到气缸4的下部空气口16。此时的空气压力，必须预先用手动调整用调节器15由人来进行调整，成为包含涂刷器1和与涂刷器1联动而动作的有关机构零件类的自重部分及升降时阻力在内的空气压力。
17是电动气动调节器，当使涂刷器1下降时，把包含将以由手动调整用调节器15调整的空气压力而上升后的涂刷器1下压的最小限度的力及用来压住网板18的空气压力加在一起的总按压空气压力，通过电动气动调节器17送到气缸4的上部空气口19。
相对于网板18的涂刷器1的平行调整，采用测微头12并靠目视来进行。
利用如此结构，就可对于网板18及基板20以涂刷器1和与涂刷器1联动而动作的有关机构零件类的自重部分的力消除了对网板18的按压力后的低印压的按压力进行印刷。
但是，在上述那样的结构中，主要有如下揭示的5个问题，且不能适应进一步改善印刷条件设定时的作业性、设定精度和再现性、谋求实现高精度印刷的要求。
问题1由于是使测微头12与涂刷器1的支承部分抵接的结构，故不柔软地顺着基板20在印刷方向及其垂直方向等方向中的倾斜、起伏与弯曲，从而有导致印压不均衡、印刷精度(印刷形状、印刷体积等)差的缺点。
问题2由于涂刷器1在制造上的误差，涂刷器1的中央位置与涂刷器1的重心产生错位，涂刷器1以旋转支承用轴11为中心向任一方倾斜，故以旋转支承用轴11为中心存在着印压不相同的缺点。
问题3在生产现场，由于一般使用长度与基板尺寸相对应的涂刷器1，且自重随着涂刷器1的长度、材质而变化，所以，根据这些情况，必须每次对手动调整用调节器15的空气压力进行调整。另外，同样要改变电动气动调节器17的空气压力，以对总按压力进行再调整。
再者，由于涂刷器的自重不确定，故必须根据目测或用别的计测器所计测到的结果来进行调整。因此，耗费不必要的工作时间，且作业性、设定精度差，缺乏再现性。
另外，为尽量缓和这些缺点，也可通过设定可安装涂刷器1的最大自重，预先调整手动调整用调节器15的空气压力，来消除手动调整用调节器15的空气压力调整作业，但仍存在用思考工作来找出自重消除压力的不必要的工作步骤。
问题4由于相对于网板18的涂刷器1的平行调整，是用测微头12并靠目视来进行调整的，故存在着因操作者产生的误差、设定精度差而缺乏再现性的缺点。
另外，作为与现有例子不同的一例子(未图示)，也有一种取消测微头12与弹簧13、做成旋转自如的结构，虽与锁定状态相比，可省却平行调整作业的工夫，但也有印刷型板相对于网板18的中心处于网板18的中心以外的情况，此时，为将保持平行状态的稳定性做得较好，涂刷器1的长度方向的中心与基板20的中心大致做成一致是最大的前提。
问题5由于即使在使基板20离开网板18时，也是一面按压网板18地将涂刷器1压入一面进行印刷的，故存在着因网板18弯曲(由于直到气缸4的下降行程的结束为止压入网板18而产生)，而使印刷形状变形、使印刷精度变差的缺点。
本发明就是以解决上述揭示的缺点1～5为目的的。
目的1使涂刷器与基板的倾斜、起伏、弯曲状态无关而柔软地顺着网板均衡地以低恒定印压进行印刷。
目的2与涂刷器的重心位置无关而无倾斜、平衡良好且均衡地以恒定印压进行印刷。
目的3为了将因消除涂刷器的自重部分的低印压印刷而产生的焊膏朝向网板背面的不良倒流、印刷时因涂刷器牵拉网板所产生的不良偏位等抑制成最小限度，并使自重随着涂刷器的长度、材质而变化，故通过取消用思考工作来找出自重消除压力的不必要的工作步骤，而改善印刷条件设定时的作业性、设定精度及再现性。
目的4通过消除用熟练思考工作进行的、涂刷器相对网板的平行调整作业，用自动控制进行，来改善印刷条件设定时的作业性、设定精度及再现性。
目的5通过将基板离开网板的取版时所产生的网板弯曲状态抑制到最小限度来实现优良品印刷。
发明的公开为解决上述缺点，本发明的网板印刷装置具有形成印刷型板开口孔的网板；以长度方向的中心位置等规定位置为旋转中心作上下旋转摆动自如的、与所述网板接触自如且可压入的涂刷器；以及使所述涂刷器相对所述网板沿大致水平方向移动的水平移动装置，在使所述涂刷器与所述网板接触且压入、作水平移动并通过所述网板的开口孔将所述网板上的印刷胶印刷涂布在基板上的网板印刷装置中，还具有恒压浮子式控制装置，其在所述网板上印刷涂布印刷胶时，从为消除所述涂刷器自重向上升方向施加力使涂刷器上升后的状态开始，由从所述旋转中心沿长度方向成为两侧的部位将向下降方向下压的力施加到所述涂刷器上使所述涂刷器与所述网板接触且压入自如，并且，当使所述涂刷器相对所述网板沿大致水平方向移动时，以沿着所述基板相对于所述涂刷器的大致水平移动方向及长度方向的倾斜、起伏和弯曲等状态作旋转摆动及升降的姿势，用所述涂刷器将所述网板向所述基板压入，同时产生恒压。
另外，为解决上述缺点，本发明的网板印刷方法，是一种通过使以长度方向的中心位置等规定位置为旋转中心在铅垂面内作转动自如的涂刷器与形成印刷型板开口孔的网板接触压入、作水平移动并通过所述网板的开口孔将所述网板上的印刷胶印刷涂布在基板上的网板印刷方法，其特点为，当在网板上使所述涂刷器沿大致水平方向相对移动并使印刷胶充填在所述网板的印刷型板开口孔中时，为消除所述涂刷器自重向上升方向施加力使涂刷器上升，从该状态开始，由从所述旋转中心沿长度方向成为两侧的部位将向下降方向下压的力施加到所述涂刷器上使所述涂刷器与所述网板接触且压入自如，当使所述涂刷器相对所述网板沿大致水平方向移动时，以沿着所述基板相对于所述涂刷器的大致水平移动方向及长度方向的倾斜、起伏和弯曲等状态作旋转摆动及升降的姿势，用所述涂刷器将所述网板向所述基板压入，同时产生恒压，使所述印刷胶充填在所述网板的印刷型板开口孔中后，在使所述基板离开网板前，将所述涂刷器固定成在旋转摆动方向及升降方向不动作，固定后，上升到所述涂刷器相对于所述网板表面的压入量是使涂刷器的顶端处于与网板表面似乎刚刚接触状态的成为零的位置。
采用该结构，通过消除涂刷器自重并从涂刷器两侧的部位按压涂刷器，从而可对网板以平衡良好、一定的低恒定印压进行按压，其结果，就能与基板的倾斜、起伏和弯曲状态无关地使涂刷器柔软地顺着网板或基板，并与涂刷器的重心无关地以不使涂刷器倾斜的姿势、且平衡良好而均衡地以恒定印压进行印刷。
另外，由于能进行消除涂刷器的自重部分的低印压印刷，故可将焊膏朝向网板背面的不良倒流和因在印刷时涂刷器牵拉网板而产生的不良偏位抑制成最小限度。
此外，由于可将在使基板离开网板的取版时所产生的网板弯曲状态抑制到最小限度，故可抑制印刷形状的变形与印刷精度的恶化。
作为上面的概括，通过上述揭示的结构，可改善在印刷条件设定时的作业性、设定精度及再现性，并可实现高精度印刷。
第1个网板印刷装置的发明，具有形成印刷型板开口孔的网板；以其长度方向的中心位置等规定位置为旋转中心作上下旋转摆动自如的、与所述网板接触自如且可压入的涂刷器；以及使所述涂刷器相对所述网板沿大致水平方向移动的水平移动装置，在使所述涂刷器与所述网板接触且压入、作水平移动并通过所述网板的开口孔将所述网板上的印刷胶印刷涂布在基板上的网板印刷装置中，还具有恒压浮子式控制装置，其在所述网板上印刷涂布印刷胶时，从为消除所述涂刷器自重向上升方向施加力使涂刷器上升后的状态开始，由从所述旋转中心沿长度方向成为大致对称部位等两侧的部位将向下降方向下压的力施加到所述涂刷器上使所述涂刷器与所述网板接触且压入自如，并且，当使所述涂刷器相对所述网板沿大致水平方向移动时，以沿着所述基板相对于所述涂刷器的大致水平移动方向及长度方向的倾斜、起伏和弯曲等状态作旋转摆动及升降的姿势，用所述涂刷器将所述网板向所述基板压入，同时产生恒压。
利用该恒压浮子式控制装置，可消除涂刷器的自重，且可从与涂刷器的旋转中心对称的两端位置等使涂刷器柔软地顺着网板而与基板的倾斜、起伏、弯曲状态无关地将涂刷器压入，并且，由于可与涂刷器的重心无关地将涂刷器保持成不倾斜的姿势，故可平衡良好而均衡地以恒定印压进行按压。
第1个网板印刷方法的发明，是一种通过使以其长度方向的规定位置为旋转中心在铅垂面内作转动自如的涂刷器与形成印刷型板开口孔的网板接触且压入、作水平移动并通过所述网板的开口孔将所述网板上的印刷胶印刷涂布在基板上的网板印刷方法，其特点在于，当在网板上使所述涂刷器向大致水平方向相对移动并使印刷胶充填在所述网板的印刷型板开口孔中时，为消除所述涂刷器自重向上升方向施加力使涂刷器上升，从该状态开始，由从所述旋转中心沿长度方向成为两侧的部位将向下降方向下压的力施加到所述涂刷器上使所述涂刷器与所述网板接触且压入自如，当使所述涂刷器相对所述网板沿大致水平方向移动时，以沿着所述基板相对于所述涂刷器的大致水平移动方向及长度方向的倾斜、起伏和弯曲等状态作旋转摆动及升降的姿势，用所述涂刷器将所述网板向所述基板压入，同时产生恒压，使所述印刷胶充填在所述网板的印刷型板开口孔中后，在使所述基板离开网板前，将所述涂刷器固定成在旋转摆动方向及升降方向不动作，固定后，上升到所述涂刷器相对于所述网板表面的压入量是零的位置。
采用该方法，可消除涂刷器的自重，且可从与涂刷器的旋转中心对称的两端位置等使涂刷器柔软地顺着网板而与基板的倾斜、起伏、弯曲状态无关地将涂刷器压入，并且，由于可与涂刷器的重心无关地将涂刷器保持成不倾斜的姿势。故可平衡良好而均衡地以恒定印压进行按压。另外，可将在使基板离开网板的取版时所产生的网板弯曲状态抑制到最小限度。
第2个网板印刷装置的发明，具有形成印刷型板开口孔的网板；以其长度方向的中心位置等规定位置为旋转中心作上下旋转摆动自如的、与所述网板接触自如且可压入的涂刷器；以及使所述涂刷器相对所述网板沿大致水平方向移动的水平移动装置，在使所述涂刷器与所述网板接触且压入、作水平移动并通过所述网板的开口孔将所述网板上的印刷胶印刷涂布在基板上的网板印刷装置中，还具有从为消除所述涂刷器自重向上升方向施加力使涂刷器上升后的状态开始、由从所述旋转中心沿长度方向成为大致对称部位等两侧的部位将向下降方向下压的力施加到所述涂刷器上使所述涂刷器与所述网板接触并压入的压入装置；以及在用该压入装置将所述涂刷器压入所述网板后、在使所述涂刷器相对所述网板沿大致水平方向移动前，将所述涂刷器保持成在旋转摆动方向及升降方向不动作的保持装置。
采用所述压入装置，在消除涂刷器自重的状态下，可从与涂刷器的旋转中心对称的两端位置等使涂刷器柔软地顺着网板而与基板的倾斜、起伏、弯曲状态无关地将涂刷器压入，并且，由于可与涂刷器的重心无关地将涂刷器保持成不倾斜的姿势，故可平衡良好而均衡地以恒定印压进行按压。另外，采用所述保持装置，可防止在涂刷器水平移动时受到印刷胶的压延力而使涂刷器上下动作、产生印压不均衡的现象。
第3个网板印刷装置的发明，具有形成印刷型板开口孔的网板；以其长度方向的中心位置等规定位置为旋转中心作上下旋转摆动自如的、与所述网板接触自如且可压入的涂刷器；以及使所述涂刷器相对所述网板沿大致水平方向移动的水平移动装置，在使所述涂刷器与所述网板接触且压入、作水平移动并通过所述网板的开口孔将所述网板上的印刷胶印刷涂布在基板上的网板印刷装置中，还具有
使所述涂刷器相对所述网板沿上下方向可升降的、且以包含所述涂刷器及与所述涂刷器一起进行动作的各结构要素部分的自重部分的自重消除力使其上升的具有自重消除力控制装置的涂刷器自重消除力控制用升降驱动装置；设在所述涂刷器自重消除力控制用升降驱动装置顶端上的、在所述涂刷器的长度方向规定位置旋转摆动自如地支承所述涂刷器的旋转支承部；在对所述涂刷器中的所述旋转支承部予以支承后从旋转中心沿长度方向成为大致对称部位等两侧的部位施加下压的力、可使由所述涂刷器自重消除力控制用升降驱动装置上升后的所述涂刷器下降、并具有对施加到所述网板及所述基板上的所述涂刷器的按压力可任意自动控制的控制装置的一对涂刷器按压力控制用升降驱动装置；将由所述涂刷器按压力控制用升降装置及所述涂刷器自重消除力控制用升降驱动装置升降的所述涂刷器定位保持在任意位置的保持装置；以及用所述涂刷器按压力控制用升降装置、所述涂刷器自重消除力控制用升降驱动装置、所述保持装置及所述旋转支承部的整体使所述涂刷器相对所述网板沿上下方向升降的涂刷器头部升降驱动装置。
采用该结构，可消除涂刷器的自重，且可从与涂刷器的旋转中心对称的两端位置等使涂刷器柔软地顺着网板而与基板的倾斜、起伏、弯曲状态无关地将涂刷器压入，并且，由于可与涂刷器的重心无关地将涂刷器保持成不倾斜的姿势，故可平衡良好而均衡地以恒定印压进行按压。
另外，可防止在涂刷器水平移动时受到印刷胶的压延力而使涂刷器上下动作、产生印压不均衡的现象，进一步地可把基板离开网板的取版时所产生的网板弯曲状态抑制到最小限度。
而在第3个网板印刷装置中，涂刷器自重消除力控制用升降驱动装置具有自动计测涂刷器自重的自重计测装置，由于通过该自重计测装置使调节器的空气压力慢慢上升、在所述涂刷器自重消除控制用升降驱动装置的上限位置之前将使所述涂刷器上升时的空气压力作为自重计测值，可对因涂刷器的长度、材质而变化的涂刷器的自重进行自动计测，故可使印刷条件设定时的作业性、设定精度及再现性提高。
再在第3个网板印刷装置中，设置以使涂刷器与网板上面平衡地抵接时的位置作为涂刷器的压入原点位置进行检测的一对检测装置，该原点位置检测装置，在用一对涂刷器按压力控制用升降装置使由涂刷器自重消除力控制用升降驱动装置上升的所述涂刷器下降后，用所述涂刷器头部升降驱动装置使其慢慢下降，所述涂刷器以所述旋转支承部为中心平衡地进入所述网板，此后，受到从所述网板侧的反力而使所述涂刷器上升，所述一对涂刷器按压力控制用升降装置对从其下限位置到达同样上升部分距离时的位置进行检测，通过以该位置作为所述涂刷器的压入原点位置，从而可以自动方式进行涂刷器相对网板的平衡调整作业和对涂刷器与网板接触的压入原点位置进行引导的作业，且可使印刷条件设定时的作业性、设定精度及再现性提高。
第2个网板印刷方法的发明，是一种通过使以长度方向的中心位置等规定位置为旋转中心在铅垂面内作转动自如的涂刷器与形成印刷型板开口孔的网板接触且压入、作水平移动并通过所述网板的开口孔将所述网板上的印刷胶印刷涂布在基板上的网板印刷方法，其特点为，具有对包含所述涂刷器及与所述涂刷器一起进行移动的各结构要素部分的自重力进行自动计测的自动计测工序；在所述自动计测工序后，靠所述自动计测后的自重力使所述涂刷器上升的上升工序；在所述上升工序，从相对所述涂刷器的旋转中心成为大致对称位置等两侧的位置，用任意的力使所述涂刷器下降到所述网板或所述基板并对施加到所述网板及所述基板上的所述涂刷器的按压力进行按压的压入工序；以及在压入工序后，以所述涂刷器受到所述网板或所述基板的反力而上升、到达任意设定后的上升部分距离时的位置作为所述涂刷器的压入原点位置的涂刷器的压入原点位置检测工序。
由于可对因涂刷器的长度、材质而变化的涂刷器的自重进行自动计测并可自动进行涂刷器相对网板的平衡调整作业，故可提高印刷条件设定时的作业性、设定精度及再现性，且可从与涂刷器的旋转中心对称的两端位置等使涂刷器柔软地顺着网板而与基板的倾斜、起伏、弯曲状态无关地将涂刷器压入，并且，由于可与涂刷器的重心无关地将涂刷器保持成不倾斜的姿势，故可平衡良好而均衡地以恒定印压进行按压。
附图的简单说明
图1是本发明实施形态的网板印刷装置与网板印刷方法中的印刷头部的概要立体图。
图2是图1印刷头部的概要右视图。
图3是图1印刷头部的空压回路图。
图4是表示图1印刷头部的印刷条件设定时涂刷器自重消除压力值确认作业之动作的程序框图。
图5是表示图1印刷头部的印刷条件设定时涂刷器的压入行程原点确认作业以及涂刷器相对网板的平衡状态确认作业之动作的程序框图。
图6是表示图1印刷头部的连续印刷动作的程序框图。
图7(a)及(b)分别表示印刷头部动作状态的概要右视图。
图8(a)～(c)分别表示印刷头部动作状态的概要右视图。
图9是现有的网板印刷装置与网板印刷方法中的低印压印刷头部的概要主视图及概要空压回路图。
实施发明的最佳形态在图1、图2及图3中，21是具有恒压浮子式控制装置的印刷头部，22是印刷胶，23是网板，24是基板，25是对基板24予以定位固定、在网板23的下面可升降的载放台。
具有恒压浮子式控制装置的印刷头部21用如下所示的结构零件构成。
26a是左侧印刷涂刷器，26b是右侧印刷涂刷器，材质用一般的氨基甲酸酯橡胶构成。例如，氨基甲酸酯橡胶的硬度在Hs60～Hs100范围。
27是作为涂刷器自重消除力控制用升降驱动装置的气缸，28是气缸27中的活塞连杆，为使活塞连杆28的顶端朝下，气缸27向下降方向安装。
29是作为自重消除力控制装置的电动气动调节器，为使活塞连杆28向上升方向动作，用电动气动调节器29将空气压力P供给到气缸27中。
30是作为旋转支承部的轴承，安装在活塞连杆28的顶端上，且配设在左侧印刷涂刷器26a、右侧印刷涂刷器26b的长度方向的中心位置。31是旋转体，以横轴心为中心靠轴承30旋转自如地支承。32是轴承支承体，对轴承30予以支承。
33a、33b是升降用导轴，安装在轴承支承体32上。该升降用导轴33a、33b用来承受用由电动气动调节器29供给的空气压力进行升降活塞连杆28时的径向负荷。34a、34b是滑动轴承，安装升降用导轴33a、33b。
35是作为前侧的涂刷器按压力控制用升降驱动装置的气缸，36是作为后侧的涂刷器按压力控制用升降驱动装置的气缸。所述气缸35、36安装在轴承30两端的大致对称位置。
37a、37b是气缸35、36中的活塞连杆，为使活塞连杆37a、37b的顶端朝下，气缸35、36向下降方向安装。
39是作为对作用于网板23及基板24上的左侧涂刷器26a、右侧涂刷器26b的按压力可任意自动控制的控制装置的前侧电动气动调节器，40是作为对作用于网板23及基本24上的左侧涂刷器26a、右侧涂刷器26b的按压力可任意自动控制的控制装置的后侧电动气动调节器，为使活塞连杆37a、37b向下降方向动作，用电动气动调节器39、40将空气压力几乎同时供给到气缸35、36中。
41a、41b是按压体，安装在活塞连杆37a、37b的顶端上。该按压体41a、41b，当活塞连杆28与活塞连杆37a、37b处于上升位置时，与旋转体31有一些间隙，一旦将空气压力供给到气缸35、36中，就与活塞连杆37a、37b一起下降。
当因该活塞连杆37a、37b的下降而按压体41a、41b按压旋转体31时，活塞连杆28就下降。
同时，一旦供给到气缸35、36中的空气压力不相同，则空气压力较强的一方的按压体41a、41b产生作用，以使旋转体31倾斜，施加到网板23及基本24上的涂刷器26a、26b的按压力(印压)，可以轴承30为对称任意改变。
即，电动气动调节器39的空气压力成为对左侧涂刷器26a、右侧涂刷器26b的前侧按压力，电动气动调节器40的空气压力成为对涂刷器26a、26b的后侧按压力。
这里，将左侧涂刷器26a中的前侧空气压力设为PF(L)；左侧涂刷器中的后侧空气压力设为PR(L)；右侧涂刷器26b中的前侧空气压力设为PF(R)；左侧涂刷器中的后侧空气压力设为PR(R)。
42是作为涂刷器切换驱动装置的气缸，43a是电磁阀，通过交替切换进入气缸42的上限空气口与下限空气口的空气压力，使气缸42上下动作。
44是安装在气缸42顶端上的叉形接头，45是旋转杆，46a、46b是旋转轴，47是旋转体，利用气缸42的上下动作通过叉形接头44、旋转杆45并以旋转轴46a、46b为中心而使旋转体47作旋转动作。
48a、48d、48c、48d是旋转轴承体，49a、49b是旋转轴，50a是左侧支架，50b是右侧支架，左侧支架50a与右侧支架50b分别固定在旋转轴49a与旋转轴49b上。
51a是左侧涂刷器支架，51b是右侧涂刷器支架，将涂刷26a、26b予以固定。左侧支架50a、右侧支架50b用螺钉52a、52b将左侧涂刷器支架51a、右侧涂刷器支架51b系紧固定。
涂刷器26a、26b利用气缸42的上下动作进行交替切换，对电磁阀43进行控制，以便从左侧向右侧印刷时降下左侧涂刷器26a，从右侧向左侧印刷时降下右侧涂刷器26b。
53a、53b是角度检测器，固定在旋转轴49a、49b的后部。在旋转轴49a、49b的前侧有角度调整用捏手54，通过蜗杆55、涡轮56转动角度调整用捏手54，可使左侧涂刷器26a、右侧涂刷器26b的相对网板23的进入角度改变。57a、57b是锁定器，在使进入角度改变后，将其锁定。
通过用自重消除力控制装置的电动气动调节器29将稍超出悬挂在气缸27下的结构零件类的自重部分的空气压力P供给到作为涂刷器自重消除力控制用升降驱动装置的气缸27中，则在其结构零件类的自重被消除的状态下，左侧涂刷器26a、右侧涂刷器26b就上升。并且，用检测传感器58检测其升限的位置。
用电动气动调节器39、40将空气压力供给到上升后的左侧涂刷器26a、右侧涂刷器26b中的作为前侧涂刷器按压力控制用升降驱动装置的气缸35和作为后侧涂刷器按压力控制用升降驱动装置的气缸36，从而左侧涂刷器26a、右侧涂刷器26b下降。
在该状态下，当通过网板23将左侧涂刷器26a与右侧涂刷器26b按压到基板24上时，左侧涂刷器26a与右侧涂刷器26b可顺着基板24的倾斜、起伏及弯曲一面进行倾斜一面与网板23抵接。(抵按时的前后按压力由电动气动调节器39、40的空气压力决定。)此时，除非所述结构零件类以轴承30为中心完全平衡，悬挂在气缸27下的结构零件类的重心位置位于轴承30前后的某一位置，且向前后某一位置倾斜，预先供给较高的电动气动调节器39、40中某个空气压力，以使左侧涂刷器26a、右侧涂刷器26b的顶端处于水平。这里，将所述空气压力的补偿压力值(左侧涂刷器的前侧补偿压力值)设为f(L)，后侧补偿压力值设为r(L)。将右侧涂刷器的前侧补偿压力值设为f(L)，后侧补偿压力值设为r(L)。
因此，供给到气缸35、36中的电动气动调节器39、40的空气压力，为前侧补偿压力值f、后侧补偿压力值r加在一起后的总空气压力，用下式表示。
左侧涂刷器的前侧总空气压力为LF=PF(L)+f(L)，左侧涂刷器的后侧总空气压力为LR=PR(L)+r(L)，右侧涂刷器的前侧总空气压力为RF=PF(R)+r(R)，左侧涂刷器的后侧总空气压力为RR=PR(R)+r(R)，涂刷器前后的印压平衡由总空气压力LF、LR、RF及RP决定。
当将电动气动调节器39、40中的总空气压力控制成零时，用与气缸27所产生的相应于结构零件类的自重部分的空气压力P使左侧涂刷器26a、右侧涂刷器26b上升。
59a、59b是用将左侧涂刷器26a与右侧涂刷器26b定位保持在任意位置的保持装置、即锁定式气缸来构成的，而左侧涂刷器26a与右侧涂刷器26b是由作为涂刷器自重消除力控制用升降驱动装置的气缸27及作为前侧的涂刷器按压力控制用升降驱动装置的气缸35和作为后侧的涂刷器按压力控制用升降驱动装置的气缸36升降的。
当用电磁阀43b、43c进行切换将空气压力供给到锁定式气缸59a、59b的各空气口时，对活塞连杆37a、37b进行锁定及解除锁定。
60是作为涂刷器头部升降驱动装置的步进电动机，使印刷头部21整体(包含作为涂刷器按压力控制用升降装置的气缸35、36、作为涂刷器自重消除力控制升降驱动装置的气缸27、作为保持装置的气缸59a、59b、作为旋转支承部的轴承30以及左侧涂刷器26a、右侧涂刷器26b等整体)包含左侧涂刷器26a、右侧涂刷器26b相对于网板23沿上下方向升降。并且，从左侧涂刷器26a、右侧涂刷器26b的顶端与网板23的上面接触的表面向下方的压入行程，由步进电动机60的控制操纵器(未图示)进行定位控制。
61a、61b是用使左侧涂刷器26a、右侧涂刷器26b平衡地与网板23上面抵接时的涂刷器26a、26b的压入原点位置的检测装置、即检测传感器(非接触式传感器等)来构成的。
检测传感器61a、61b，对左侧涂刷器26a、右侧涂刷器26b受到网板23的反力而使气缸35、36的活塞连杆从下限位置稍许上升后的位置(虽然安装在0.1mm以上5mm以下范围中的任意位置较好，但为了尽可能减小涂刷器顶端的变形量，使其柔软地顺着基板24的倾斜、起伏和弯曲，当涂刷器26a、26b的橡胶硬度在90Hs时，最好为0.1mm以上1.5mm以下的范围)进行检测。
用步进电动机60中的定位控制用的控制操纵器(未图示)使印刷头部21整体下降，两方的检测传感器61a、61b以检测时的下降行程值作为左侧涂刷器26a、右侧涂刷器26b的涂刷器的压入原点位置进行记忆。
62是用对包含左侧涂刷器26a、右侧涂刷器26b的悬吊在气缸27下的结构零件类的自重进行自动检测的自重检测装置、即与电动气动调节器29合并而成的控制用操纵器来构成的。
控制用操纵器62，一边给予使电动气动调节器29的空气压力慢慢上升的指令一边使左侧涂刷器26a、右侧涂刷器26b慢慢上升，在检测传感器58测出升限的位置时，使空气压力停止。
使此时的空气压力值P作为自重计测值即涂刷器自重消除压力值W由控制用操纵器62记忆。
由以上所示的结构零件类构成具有恒压浮子式控制装置的印刷头部21。
关于如上结构的网板印刷装置与网板印刷方法，其工作原理说明如下。
作为最初的确认作业，进行印刷头部21在印刷条件设定时的涂刷器自重消除压力值确认作业。关于其动作程序、产生的作用和效果，参照图4所示的动作程序框图进行说明。
在步骤S1a中，在支架50a、50b上对左侧涂刷器26a、右侧涂刷器26b进行调节。
在步骤S2a中，由控制用操纵器62的指令将空气压力初期值w1(w＜1)从电动气动调节器29供给到气缸27中。这是为了，通过最初供给空气压力不超过相当于结构零件类的自重W的空气压力来缩短作业时间。
在步骤S3a中，由控制用操纵器62的指令将空气压力微小值w2从电动气动调节器29供给到气缸27中。这是为了使涂刷器自重消除压力值的计测精度变得更加高精度。因此，微小值w2在0.001MPa以下较好，最好在0.0001MPa以下。在步骤S4a中，用检测传感器58对气缸27的活塞连杆28上升到上限位置进行检测确认。检测为“否”时，回到步骤S3a，N次重复相同作业，直到检测为“是”为止。
在步骤S5a中，停止向气缸27供给空气压力微小值w2，将此时的空气压力值P(P=w1+w2×N)反馈到控制用操纵器62进行记忆。此时记忆的空气压力值P成为涂刷器自重消除压力值W(W=P)。
在步骤S6a中，解除空气压力P(P=0(零))，使气缸27下降。
以上揭示的是从步骤S1到步骤S6的动作程序，印刷头部在印刷条件设定时的涂刷器自重消除压力值确认作业无需依赖熟练思考工作而可自动进行。由此，能作业性良好、无论谁都能简单迅速地在短时间内设定精度良好地、可靠地进行涂刷器自重消除压力值确认作业。
作为第2确认作业，进行印刷头部21在印刷条件设定时的涂刷器的压入行程原点确认作业以及涂刷器相对网板的平衡状态确认作业。关于其动作程序、产生的作用与效果，参照图5所示的动作程序框图进行说明。
该动作程序是在涂刷器自重消除压力值确认作业结束后必须进行的。
最初进行由此涂刷器26b的确认作业。
在步骤S1b中，使印刷头部21向网板23的中心附近水平移动。
在步骤S2b中，为了涂刷器左右切换，利用气缸42将右侧涂刷器26b倾斜到网板23一侧。(进行左侧涂刷器26a的确认作业时倾斜左侧涂刷器26a。)在步骤S3b中，由控制操纵器62的指令将空气压力W从电动气动调节器29供给到气缸27中，使包含悬吊在气缸27下的结构零件类的左侧涂刷器26a与右侧涂刷器26b上升，使涂刷器的自重消除。(从图7(a)成为图7(b)状态。)在步骤S4b中，为了涂刷器前后印压平衡，由电动气动调节器39、40将总空气压力(左侧涂刷器26a时将LF的空气压力供给到前侧，LR的空气压力供给到后侧，右侧涂刷器26b时将RF的空气压力供给到前侧，RR的空气压力供给到后侧)供给到气缸35、36中，在将右侧涂刷器26b向网板23一侧倾斜的状态下，使包含悬吊在气缸27下的结构零件类的左侧涂刷器26a与右侧涂刷器26b的整体下降。在该状态下，右侧涂刷器26b处于与网板23的上面未接触的状态。(从图7(b)成为图8(a)的状态。)在步骤S5b中，由定位控制用的控制操纵器(未图示)的指令使步进电动机60驱动，使印刷头部21整体，即右侧涂刷器26b高速下降到网板23的上面附近。即使在该状态，右侧涂刷器26b也处于与网板23的上面未接触的状态。(从图8(a)成为图8(b)的状态)。
在步骤S6b中，使印刷头部21整体低速下降。此时，右侧涂刷器26b慢慢地顺沿网板23的上面的倾斜状态。
在步骤S7b中，检查对涂刷器的压入原点位置进行检测的检测传感器61a、61b两方的检测情况，重复步骤S6b，直到测出为止。
在步骤S8b中，检测传感器61a、61b的两方测出后，使印刷头部21整体的低速下降停止。(成为图8(c)的状态。)在步骤S9b中，将检测传感器61a、61b的两方测出时的下降行程值作为右侧涂刷器26b的涂刷器压入原点位置(左侧涂刷器26a的确认作业时，作为左侧涂刷器26a的涂刷器压入原点位置)，并使其自动记录在定位控制用的控制操纵器(未图示)中。
在步骤S10b中，使印刷头部21整体上升(图7(b)状态)后，使其水平移动到待机位置。
接着进行左侧涂刷器26a的确认作业，以与右侧涂刷器26b的确认作业同样的动作来进行。
以上揭示的是从步骤S1b到步骤S10b的动作程序，即进行印刷头部在印刷条件设定时的涂刷器的压入行程原点确认作业以及涂刷器相对网板的平衡状态确认作业。如此，通过无需依赖熟练思考工作以自动方式进行涂刷器的压入行程原点确认作业以及涂刷器相对网板的平衡状态确认作业，能再现性良好、无论谁都能简单迅速地在短时间内设定精度良好地、可靠地进行涂刷器自重消除压力值确认作业。
在印刷前的确认作业结束后，开始连续印刷动作。关于该印刷头部21的连续印刷动作、产生的作用和效果，参照图6所示的动作程序框图进行说明。
首先，在步骤S1c中，将基板24送入载放台25上，进行定位固定。
在步骤S2c中，使印刷头部21移动到网板23上的印刷开始位置。(从左侧向右侧印刷时，比左侧涂刷器26a的左端面还外侧的位置，从右侧向左侧印刷时，比右侧涂刷器26b的右端面还外侧的位置)在步骤S3c中，使载放台25上升，直到基板24的上面来到网板23的下面附近，然后，靠涂刷器左右切换利用气缸42而将右侧涂刷器26b下降到网板23一侧。(从左侧向右侧印刷时，下降左侧涂刷器26a。)在步骤S4c中，为了消除涂刷器的自重，由控制用操纵器62供给空气压力值W，使包含结构零件类的左侧涂刷器26a与右侧涂刷器26b的整体上升。(从图7(a)成为图7(b)的状态。)在步骤S5c中，为了涂刷器前后印压平衡，供给总空气压力值，使包含结构零件类的左侧涂刷器26a与右侧涂刷器26b的整体下降。(从图7(b)成为涂8(a)的状态。)在步骤S6c中，从印刷头部21整体的上升待机位置，到涂刷器压入原点位置，使预先设定了输入的压入行程运算的行程部分下降。
在步骤S7c中，检查对浮动印刷与锁定印刷的切换。在印刷前的事前确认作业时，预先设定、决定是浮动印刷还是锁定印刷。
进行锁定印刷时移入到步骤S8c的动作，进行浮动印刷时，在不使气缸35、36的活塞连杆37a、37b的顶端锁定的原来的状态下，移入到步骤S9c的动作。
浮动印刷，不受基板24的倾斜、起伏与弯曲的影响，从而适合于一边柔软地顺着基板24的倾斜、起伏与弯曲一边以恒定印压均衡地进行印刷(将这样的涂刷器26a、26b的动作称作浮动)的场合。
在印刷动作时，通过使涂刷器26a、26b成为如此的浮动状态，能使将印刷胶22用涂刷器26a、26b充填在网板23的印刷开口部时的印刷胶量和印刷形状的稳定性、可靠性提高，且能可靠地使印刷胶22充填在网板23的印刷开口型板上。
锁定印刷适用于印刷胶22的粘度较高的场合。该场合，当设定成浮动印刷时，由于是低印压，故印刷时的印刷胶过分受到浮动反力，产生涂刷器26a、26b易进行上下动作的倾向。因此，导致印压不均衡、印刷精度变差。这样，在印刷胶22粘度较高的场合设定成锁定印刷，就能可靠地使印刷胶22充填在网板23的印刷开口型板上。在步骤S8c中，锁定印刷时，使气缸35、36的活塞连杆37a、37b的顶端锁定，从而移入到步骤S9c的动作。
在步骤S9c中，进行印刷动作。右侧涂刷器26b降下时，进行从右侧到左侧的印刷动作。(左侧涂刷器26a降下时，进行从左侧到右侧的印刷动作。)在步骤S10c中，在印刷动作结束后而在进行涂刷器26a、26b的取版动作前，使气缸35、36的活塞连杆37a、37b的顶端锁定。
锁定印刷时保持使其原先锁定的原来状态，浮动印刷时使其强制性锁定。通过由该强制锁定而使涂刷器26a、26b的旋转动作、升降动作固定保持，来抑制取版时产生涂刷器26a、26b相对于网板23的不必要的力，可使将印刷胶22用涂刷器26a、26b充填在网板23的印刷开口部时的原来的印刷形状不变形。
在步骤S11c中，进行涂刷器上升取版控制。它是通过涂刷器26a、26的顶端上升到与网板23的表面似乎刚要接触的零压入的位置，来尽量抑制载放台25离开网板23时的网板23的挠度。由此，可进一步不使印刷形状变形。
在步骤S12c中，进行载放台下降取版控制。它是通过将载放台离开网板时的下降速度设成低速(小于1mm/sec)，来减小充填在网板23的印刷开口部的印刷胶22相对于印刷涂布在基板24上时的网板23的印刷开口部侧面的粘着力，且通过减少网板23向基板24一侧的拉伸量，可将网板23的动作抑制到最小限度，就可防止印刷形状变形。
取版动作结束后，在步骤S13c中，使载放台25高速下降后，在步骤S14c中，使涂刷器26a、26b上升。然后，在步骤S15c中，解除基板24的定位固定，送出基板24。
重复进行上述的步骤S1c至步骤S15c的印刷动作，连续印刷就继续下去。
权利要求
1．一种网板印刷装置，具有形成印刷型板开口孔的网板；以长度方向的规定位置为旋转中心作上下旋转摆动自如的、与所述网板接触自如且可压入的涂刷器；以及使所述涂刷器相对所述网板沿大致水平方向移动的水平移动装置，在使所述涂刷器与所述网板接触且压入、作水平移动并通过所述网板的开口孔将所述网板上的印刷胶印刷涂布在基板上的网板印刷装置中，其特征在于，具有恒压浮子式控制装置，其在所述网板上印刷涂布印刷胶时，从为消除所述涂刷器自重向上升方向施加力使涂刷器上升后的状态开始，由从所述旋转中心沿长度方向成为两侧的部位将向下降方向下压的力施加到所述涂刷器上使所述涂刷器与所述网板接触且压入自如，并且，当使所述涂刷器相对所述网板沿大致水平方向移动时，以沿着所述基板相对于所述涂刷器的大致水平移动方向及长度方向的倾斜、起伏和弯曲等状态作旋转摆动及升降的姿势，用所述涂刷器将所述网板向所述基板压入，同时产生恒压。
2．一种网板印刷方法，是一种通过使以长度方向的规定位置为旋转中心在铅垂面内作转动自如的涂刷器与形成印刷型板开口孔的网板接触且压入、作水平移动并通过所述网板的开口孔将所述网板上的印刷胶印刷涂布在基板上的网板印刷方法，其特征在于，当在网板上使所述涂刷器向大致水平方向相对移动并使印刷胶充填在所述网板的印刷型板开口孔中时，为消除所述涂刷器自重向上升方向施加力使涂刷器上升，从该状态开始，由从所述旋转中心沿长度方向成为两侧的部位将向下降方向下压的力施加到所述涂刷器上使所述涂刷器与所述网板接触且压入自如，当使所述涂刷器相对所述网板沿大致水平方向移动时，以沿着所述基板相对于所述涂刷器的大致水平移动方向及长度方向的倾斜、起伏和弯曲等状态作旋转摆动及升降的姿势，用所述涂刷器将所述网板向所述基板压入，同时产生恒压，使所述印刷胶充填在所述网板的印刷型板开口孔中后，在使所述基板离开网板前，将所述涂刷器固定成在旋转摆动方向及升降方向不动作，固定后，上升到所述涂刷器相对于所述网板表面的压入量是零的位置。
3．一种网板印刷装置，具有形成印刷型板开口孔的网板；以长度方向的规定位置为旋转中心作上下旋转摆动自如的、与所述网板接触自如且可压入的涂刷器；以及使所述涂刷器相对所述网板沿大致水平方向移动的水平移动装置，在使所述涂刷器与所述网板接触且压入、作水平移动并通过所述网板的开口孔将所述网板上的印刷胶印刷涂布在基板上的网板印刷装置中，其特征在于，具有从为消除所述涂刷器自重向上升方向施加力使涂刷器上升后的状态开始、由从所述旋转中心沿长度方向成为两侧的部位将向下降方向下压的力施加到所述涂刷器上使所述涂刷器与所述网板接触并压入的压入装置；以及在用该压入装置将所述涂刷器压入所述网板后、在使所述涂刷器相对所述网板沿大致水平方向移动前，将所述涂刷器保持成在旋转摆动方向及升降方向不动作的保持装置。
4．一种网板印刷装置，具有形成印刷型板开口孔的网板；以长度方向的规定位置为旋转中心作上下旋转摆动自如的、与所述网板接触自如且可压入的涂刷器；以及使所述涂刷器相对所述网板沿大致水平方向移动的水平移动装置，在使所述涂刷器与所述网板接触且压入、作水平移动并通过所述网板的开口孔将所述网板上的印刷胶印刷涂布在基板上的网板印刷装置中，其特征在于，具有使所述涂刷器相对所述网板沿上下方向可升降的、且以包含所述涂刷器及与所述涂刷器一起进行动作的各结构要素部分的自重部分的自重消除力使其上升的具有自重消除力控制装置的涂刷器自重消除力控制用升降驱动装置；设在所述涂刷器自重消除力控制用升降驱动装置顶端上的、在所述涂刷器的长度方向规定位置旋转摆动自如地支承所述涂刷器的旋转支承部；在对所述涂刷器中的所述旋转支承部予以支承后从旋转中心沿长度方向成为两侧的部位施加下压的力、可使由所述涂刷器自重消除力控制用升降驱动装置上升后的所述涂刷器下降、并具有对施加到所述网板及所述基板上的所述涂刷器的按压力可任意自动控制的控制装置的一对涂刷器按压力控制用升降驱动装置；将由所述涂刷器按压力控制用升降装置及所述涂刷器自重消除力控制用升降驱动装置升降的所述涂刷器定位保持在任意位置的保持装置；以及用所述涂刷器按压力控制用升降装置、所述涂刷器自重消除力控制用升降驱动装置、所述保持装置及所述旋转支承部的整体使所述涂刷器相对所述网板沿上下方向升降的涂刷器头部升降驱动装置。
5．如权利要求4所述的网板印刷装置，其特征在于，涂刷器自重消除力控制用升降驱动装置具有自动计测涂刷器自重的自重计测装置，该自重计测装置使调节器的空气压力慢慢上升、在所述涂刷器自重消除控制用升降驱动装置的上限位置之前将使所述涂刷器上升时的空气压力作为自重计测值。
6．如权利要求4所述的网板印刷装置，其特征在于，设置以使涂刷器与网板上面平衡地抵接时的位置作为涂刷器的压入原点位置进行检测的一对检测装置，该原点位置检测装置，在用一对涂刷器按压力控制用升降装置使由涂刷器自重消除力控制用升降驱动装置上升的所述涂刷器下降后，用所述涂刷器头部升降驱动装置使其慢慢下降，所述涂刷器以所述旋转支承部为中心平衡地进入所述网板，此后，受到从所述网板侧的反力而使所述涂刷器上升，所述一对涂刷器按压力控制用升降装置对从其下限位置到达同样上升部分距离时的位置进行检测，以该位置作为所述涂刷器的压入原点位置。
7．一种网板印刷方法，是一种通过使以长度方向的规定位置为旋转中心在铅垂面内作转动自如的涂刷器与形成印刷型板开口孔的网板接触且压入、作水平移动并通过所述网板的开口孔将所述网板上的印刷胶印刷涂布在基板上的网板印刷方法，其特征在于，具有对包含所述涂刷器及与所述涂刷器一起进行移动的各结构要素部分的自重力进行自动计测的自动计测工序；在所述自动计测工序后，靠所述自动计测后的自重力使所述涂刷器上升的上升工序；在所述上升工序，从相对所述涂刷器的旋转中心成为两侧的位置，用任意的力使所述涂刷器下降到所述网板或所述基板并对施加到所述网板及所述基板上的所述涂刷器的按压力进行按压的压入工序；以及在压入工序后，以所述涂刷器受到所述网板或所述基板的反力而上升、到达任意设定后的上升部分距离时的位置作为所述涂刷器的压入原点位置的涂刷器的压入原点位置检测工序。
全文摘要
在将网板上的印刷胶用涂刷器压入并使其水平移动而在基板上进行印刷涂布的网板印刷装置与网板印刷方法中,涂刷器(26a,26b)在长度方向的中心位置旋转自如,且从用使涂刷器(26a,26b)的自重消除的气缸(27)使其上升的状态开始,用位置处于与中心位置对称的气缸(35,36)压下涂刷器(26a,26b),并压入网板(23)的上面。可使涂刷器柔软地顺着网板而与基板的倾斜、起伏、弯曲状态无关,以低恒定印压均衡地进行印刷,获得印刷形状良好且高精度的印刷。
文档编号H05K3/34GK1219906SQ9719488
公开日1999年6月16日 申请日期1997年5月26日 优先权日1996年5月28日
发明者高桥贤, 佐藤章二, 大西浩昭, 光城浩二, 内藤孝夫 申请人:松下电器产业株式会社