JP7780741B2 - 印刷装置及び印刷方法 - Google Patents

Description

本開示は、印刷装置及び印刷方法に関する。

特許文献１には、プリント基板を構成する絶縁基材に形成されたビアホール内に、スクリーン印刷法によって導電ペーストを充填する流動状物質の充填装置及び充填方法が開示されている。特許文献１では、基材表面に当接することによって第１の密閉空間である排気室を形成するとともに、第１の密閉空間内を減圧する排気部と、基材表面に当接することによって第２の密閉空間を形成し、第２の密閉空間において流動状物質を基材の孔内に充填する流動状物質充填部とを有している。これにより、ビアホール内の気体が排気された状態となるので、導電ペーストはビアホールの内部に確実に押し込まれ、ビアホールの内部全体が流動状物質によって充填されることになり、ビアホールの底部まで十分に導電ペーストを充填することができる。

また、特許文献１では、排気室及びペースト保持室の開口側における、それぞれの室を区画する区画壁先端部には、それぞれ、樹脂シートと当接することにより、排気室及びペースト保持室を密閉空間とするための、弾性体からなる環状のシール材が形成されている。また、排気室は真空ポンプと接続され、ペースト保持室は真空ポンプと接続されている。このため、シール材が樹脂シートに当接すると、排気室及びペースト保持室とも密閉された状態となり、上記の第１の密閉空間及び第２の密閉空間が形成される。このとき真空ポンプを駆動することにより、排気室及びペースト保持室が排気され、減圧される。

特開２００３－１８２０２３号公報

特許文献１の印刷装置では、印刷方向に沿って順に充填されたペーストの一部が、印刷方向とは反対側にあるシール材により掻き出されることで、ペーストの充填量が不十分となり、印刷品質が低下し得る。

本開示は、充填されたペーストが掻き出されることを抑制でき、印刷品質を向上できる印刷装置及び印刷方法を提供する。

本開示の一態様は、ペーストが充填された印刷ヘッドを所定の印刷方向へ移動させて、前記ペーストを被印刷物へ直接塗布する或いは前記被印刷物に重ねて配置されたマスクのパターン孔を通じて塗布する印刷装置であって、前記印刷ヘッドは、前記ペーストを収容するペースト収容部と、前記マスク又は前記被印刷物に接触する第１のシール材によって形成されたペースト吐出口から前記ペースト収容部に繋がるペースト通路を有するペースト吐出部と、前記ペースト収容部のペーストを前記ペースト吐出口へ押し出すペースト加圧部と、前記マスク又は前記被印刷物の上面に前記第１のシール材を接触させた際に前記ペースト吐出口に対して、前記印刷方向に沿った往復印刷の往路時における進行方向側に隣接する密閉空間を前記上面に形成し、真空発生部に接続された真空配管と前記密閉空間とを接続する真空管路を有する真空部を有し、前記真空部は、前記上面に接触する第２のシール材を有し、前記第２のシール材と前記第１のシール材とに囲まれた吸引口を含む前記密閉空間を前記上面に形成し、前記上面を滑らせて前記印刷ヘッドを前記印刷方向へ移動させる印刷ヘッド移動部を備えるとともに、前記印刷ヘッドが前記印刷方向の復路方向へ移動して前記ペーストの塗布を行う場合には、前記真空発生部が作動しないよう前記真空発生部に指示する制御部、を更に備え、前記印刷ヘッド移動部は、前記マスクの面又は前記被印刷物の面に垂直な第１の方向に沿って前記印刷ヘッドを押圧可能であり、前記印刷ヘッド移動部による前記第１の方向への押圧力は、往路の印刷時の押圧力よりも復路の印刷時の押圧力の方が小さい、印刷装置である。

本開示の一態様は、ペーストが充填された印刷ヘッドを所定の印刷方向へ移動させて、前記ペーストを被印刷物へ直接塗布する或いは前記被印刷物に重ねて配置されたマスクのパターン孔を通じて塗布する印刷方法であって、前記ペーストを収容するペースト収容部のペーストを、前記マスク又は前記被印刷物に接触する第１のシール材によって形成されたペースト吐出口へ押し出すステップと、前記マスク又は前記被印刷物の上面に前記第１のシール材を接触させた際に前記ペースト吐出口に対して、前記印刷方向に沿った往復印刷の往路時における進行方向側に隣接する密閉空間を減圧するステップと、前記上面を滑らせて前記印刷ヘッドを前記印刷方向へ移動させるステップと、を有し、前記密閉空間は前記上面に形成されるとともに、真空発生部に接続された真空配管と前記密閉空間とを接続する真空管路を有する真空部が設けられ、前記真空部は、前記上面に接触する第２のシール材を有し、前記第２のシール材と前記第１のシール材とに囲まれた吸引口を含む前記密閉空間を前記上面に形成し、前記印刷ヘッドが前記印刷方向の復路方向へ移動して前記ペーストの塗布を行う場合には、制御部が、前記真空発生部が作動しないよう前記真空発生部に指示し、前記上面を滑らせて前記印刷ヘッドを前記印刷方向へ移動させる印刷ヘッド移動部が、前記マスクの面又は前記被印刷物の面に垂直な第１の方向に沿って前記印刷ヘッドを押圧可能であり、前記印刷ヘッド移動部による前記第１の方向への押圧力は、往路の印刷時の押圧力よりも復路の印刷時の押圧力の方が小さい、印刷方法である。

本開示によれば、充填されたペーストが掻き出されることを抑制でき、印刷品質を向上できる。

第１の実施形態における印刷装置の構成例を示す正面図 第１の実施形態における印刷装置の構成例を示す側面図 図１のＡ－Ａ断面図であり、ペーストが収容されていない印刷ヘッドの一例を側方から見た断面図 図１のＡ－Ａ断面図であり、ペーストが収容された印刷ヘッドの一例を側方から見た断面図 図３ＡのＢ－Ｂ断面図であり、印刷ヘッドの一例を前方から見た断面図 第１の実施形態における印刷ヘッドの構成例を示す底面図 第１の実施形態における各配管と各バルブユニットとの一例を示す模式図 第１の実施形態における機能的な構成例を示すブロック図 第１の実施形態における印刷動作例１を説明するための図 第１の実施形態における印刷動作例２を説明するための図 比較例１における印刷装置の印刷ヘッドの構成を示す概略図 比較例２における印刷装置の印刷ヘッドの構成を示す概略図

以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る印刷装置の構成および作用を具体的に開示した実施形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

（第１の実施形態）
（印刷装置の構成）
図１は、第１の実施形態における印刷装置の構成例を示す正面図である。図２は、第１の実施形態における印刷装置の構成例を示す側面図である。

本実施形態では、説明の便宜上、図１の紙面に垂直な方向をＸ軸方向、図１のマスク１４の面と平行な方向をＹ軸方向、図１のマスク１４の面と垂直な方向をＺ軸方向とする。また、説明の便宜上、Ｘ軸方向正側を右、Ｘ軸方向負側を左、Ｙ軸方向正側を前（正面）、Ｙ軸方向負側を後、Ｚ軸方向正側を上、Ｚ軸方向負側を下とも記載する。

第１の実施形態における印刷装置１０は、例えばスクリーン印刷を行うスクリーン印刷装置を構成する。印刷装置１０は、被印刷物である基板５の表面に流動状物質である充填物としての半田等のペーストＰＴを塗布して印刷する。図１及び図２に示すように、印刷装置１０は、基台１１、ＸＹＺθテーブル１２（基板保持部移動機構の一例）、基板保持部１３、マスク１４、印刷ヘッド１５、印刷ヘッド移動部１６、第１バルブユニット１７、第２バルブユニット１８、及び制御部１９を備える。また、所定の領域の空気を吸引して減圧する真空発生装置１７０（例えば真空ポンプ）と、冷却水（冷媒の一例）を循環させる冷却水循環装置１８０とが、印刷装置１０とは別に設けられる。なお、真空発生装置１７０が印刷装置１０内に設けられてもよいし、冷却水循環装置１８０が印刷装置１０内に設けられてもよい。

基板保持部１３は、上面に基板保持ステージを有し、基板保持ステージに基板５が露出する状態で基板５を保持する。基板５の上面には多数の電極が設けられている。ＸＹＺθテーブル１２は、基台１１上に配置され、基板５を保持した基板保持部１３をＸＹ面内方向（水平方向）及びＺ軸方向（上下方向）に移動させる。ＸＹＺθテーブル１２は、基板保持部１３を水平面内に移動させるＸＹ直動テーブル、基板保持部１３を水平面内で旋回させる旋回機構、及び基板保持部１３をＺ軸方向に昇降させる昇降テーブル、等を備えてよい。マスク１４は、ＸＹ平面に広がった平板状の部材（例えば金属部材）から構成され、基板５の電極に対応した多数のパターン孔（図示せず）が設けられている。

印刷ヘッド１５は、印刷ヘッド１５が収容しているペーストＰＴを、基板５に重ねて配置されたマスク１４のパターン孔を通じて基板５に塗布することで、ペーストＰＴを基板５に印刷する。印刷時には、マスク１４に対する基板５の位置が、ＸＹＺθテーブル１２によって適切に調整される。具体的には、マスク１４のパターン孔と基板５の電極とが対向し、マスク１４に基板５が接近するように、基板保持部１３が移動される。また、印刷ヘッド１５は、印刷対象となる基板５の構成によっては、マスク１４を用いずに基板５へペーストＰＴを直接塗布してよい。印刷ヘッド１５の詳細については後述する。

印刷ヘッド１５は、印刷ヘッド移動部１６に取り付けられ、印刷ヘッド移動部１６の下部に吊り下げられた状態で移動可能になっている。印刷ヘッド移動部１６は、印刷ヘッド１５をＹ軸方向及びＺ軸方向に移動させる。印刷ヘッド移動部１６は、昇降駆動部２１、ガイドロッド２２、昇降ガイド２３、Ｙ軸モータ２４、送りねじ２５、ナット部２６、移動ビーム２７、スライダ２８、及びガイドレール２９、等を備える。

移動ビーム２７は、Ｘ軸方向に沿って延びた部材であり、ボール螺子機構の駆動によってＹ軸方向に移動する。ボール螺子機構は、Ｙ軸方向に沿って延びた送りねじ２５と、送りねじ２５に取り付けられたナット部２６と、を含む。Ｙ軸モータ２４は、Ｙ軸方向に沿って延びた送りねじ２５に接続され、ボール螺子機構に駆動力を供給する。つまり、Ｙ軸モータ２４からの駆動力により送りねじ２５が回転することで、移動ビーム２７に取り付けられたナット部２６と送りねじ２５の作用により、移動ビーム２７が水平方向に移動する。ガイドレール２９は、Ｙ軸方向に沿って延びる部材であり、移動ビーム２７の印刷ヘッド１５のＹ軸方向への移動をガイドする。スライダ２８は、移動ビーム２７の下部に取り付けられ、ガイドレール２９上を摺動可能に配置される。移動ビーム２７のＹ軸方向の移動に連動して、移動ビーム２７に接続された印刷ヘッド１５がＹ軸方向に移動する。

昇降駆動部２１は、移動ビーム２７に配置され、シリンダ等で構成される。昇降駆動部２１の出力軸の下端部に、印刷ヘッド１５が吊り下げられて取り付けられている。昇降駆動部２１の出力軸が駆動することで、移動ビーム２７に設けられたガイドロッド２２及び昇降ガイド２３によってガイドされながら、昇降部３１をＺ軸方向に移動させる。したがって、昇降駆動部２１は、昇降部３１をＺ軸方向に押し引きして移動させることで、昇降部３１に接続された印刷ヘッド１５をＺ軸方向に押し引きして移動させる。なお、昇降駆動部２１は、ボール螺子機構によってＺ軸方向に移動可能であってもよいし、他の構成でＺ軸方向に移動可能であってもよい。

昇降部３１には、ガイドロッド２２と昇降駆動部２１の出力軸とが連結されており、昇降駆動部２１の駆動力によりＺ軸方向に摺動可能に配置される。また、チルト機構３２は、昇降部３１に対して印刷ヘッド１５をチルト回転させる。チルト機構３２は、チルト回転により、印刷面（例えばマスク１４の面又は基板５の表面）に沿うように印刷ヘッド１５のＺ軸方向に対する角度を調整可能である。

第１バルブユニット１７は、印刷ヘッド１５に取り付けられた真空配管６１と真空発生装置１７０とを接続するか、又は真空配管６１と排気口７７とを接続するかを切換可能に構成される（図６参照）。第１バルブユニット１７が真空配管６１と真空発生装置１７０とを接続することで、真空配管６１を介して空気を排出することによって、印刷ヘッド１５の所定の密閉空間を減圧する。第１バルブユニット１７は、例えば移動ビーム２７上に配置されるが、他の位置に配置されてもよい。

第２バルブユニット１８は、印刷ヘッド１５に設けられた冷媒流路５３と冷却水循環装置１８０とを接続するか接続しないかを切換可能に構成される（図６参照）。第２バルブユニット１８が冷媒流路５３と冷却水循環装置１８０とを接続することで、冷媒流路５３を介して冷却水を循環させ、印刷ヘッド１５内のペーストＰＴを冷却する。第２バルブユニット１８は、例えば基台１１の内部に配置されるが、他の位置に配置されてもよい。

また、基台１１の内部には、制御部１９が配置される。制御部１９は、印刷装置１０における各種制御を行う。制御部１９が実行する制御の詳細については後述する。なお、制御部１９は、基台１１の内部とは異なる他の位置に配置されてもよい。

（印刷ヘッドの構成）
次に、印刷ヘッド１５の詳細な構成について説明する。

図３Ａは、図１のＡ－Ａ断面図であり、ペーストＰＴが収容されていない印刷ヘッド１５の一例を側方から見た断面図である。図３Ｂは、図１のＡ－Ａ断面図であり、ペーストＰＴが収容された印刷ヘッド１５の一例を側方から見た断面図である。図３Ｂでは、図３Ａと比較すると、図３Ａに示されている印刷ヘッド１５の一部の図示が省略又は簡略化されている。図４は、印刷ヘッド１５の一例を前方から見た断面図であり、図３ＡのＢ－Ｂ断面図である。図４では、印刷ヘッド１５にペーストＰＴが充填されていない状態を示している。

印刷ヘッド１５は、加圧シリンダ４１、印刷ヘッドベース取付部材４２、加圧部材４３、カートリッジ４４、カートリッジホルダ４５及びカートリッジ固定具４６（図４参照）を備える。印刷ヘッド１５は、印刷ヘッドベース５０、ペースト通路５１、冷却部材５２、冷媒流路５３、及び温度センサ５４を備える。印刷ヘッド１５は、真空管路６２、ブレード６４、プレート６５、ブレード固定具６６、及び吸引チャンバ６７を備える。また、印刷ヘッド１５は、サイドシール材７１、密閉用シール材７２、及びサイドブロック７３を備える。

印刷ヘッド１５の印刷ヘッドベース取付部材４２には、ロッド４８を介して印刷ヘッドベース５０が取り付けられる。印刷ヘッドベース５０の上面には、カートリッジ４４が取り付けられる。また印刷ヘッドベース取付部材４２には、出力軸が下方に向けられて加圧シリンダ４１が取り付けられる。加圧シリンダ４１の出力軸の先端に、加圧部材４３が取り付けられる。加圧部材４３は、カートリッジ４４の蓋４４ａに当接して押圧する。

カートリッジ４４は、例えば、Ｙ軸方向の寸法よりＸ軸方向の寸法が大きく、Ｘ軸方向に延びる略直方体状に構成される。カートリッジ４４は、その内部にペーストＰＴを収容する。カートリッジ４４は、蓋４４ａ及び底板４４ｂを含む。蓋４４ａは、加圧部材４３に加圧されることでＺ軸方向に移動可能である。底板４４ｂは、ペーストＰＴが通過する貫通孔を複数有し、例えばメッシュプレートで形成される。蓋４４ａは、加圧部材４３が上側から当接し、加圧シリンダ４１によって下方に押圧されることにより、カートリッジ４４内のペーストＰＴを下方へ押し込んで底板４４ｂを介して押し出す。また、カートリッジ４４は、印刷ヘッドベース５０の上面に沿う両側方に突出した鍔４４ｃを有する。

カートリッジホルダ４５は、カートリッジ４４の外方においてカートリッジ４４に沿って枠型に形成され、カートリッジホルダ４５の下端は開口している。カートリッジホルダ４５は、カートリッジ４４と同様に、印刷ヘッドベース５０の上面に沿う鍔４５ａ（図４参照）を有する。カートリッジホルダ４５は、印刷ヘッドベース５０との間でカートリッジ４４を挟持する。カートリッジホルダ４５は、カートリッジ固定具４６（図４参照）により印刷ヘッドベース５０に固定可能である。カートリッジ固定具４６に対して固定ボルト４７（図４参照）を締結することで、カートリッジ固定具４６がカートリッジホルダ４５の鍔４５ａを印刷ヘッドベース５０に固定する。そして、カートリッジホルダ４５が印刷ヘッドベース５０に対して固定されることで、カートリッジホルダ４５の内方に保持されたカートリッジ４４が印刷ヘッドベース５０に対して固定される。一方、カートリッジ固定具４６に対して固定ボルト４７の締結が解除されることで、印刷ヘッドベース５０に対するカートリッジホルダ４５の固定が解除される。そのため、カートリッジホルダ４５の内方に保持されたカートリッジ４４の印刷ヘッドベース５０に対する固定が解除される。このように、カートリッジホルダ４５は、印刷ヘッドベース５０に対して着脱自在であり、交換自在である。

印刷ヘッドベース５０は、上面にカートリッジ４４が取り付けられる。印刷ヘッドベース５０は、例えばＹ軸方向の中央部に、カートリッジ４４の底板４４ｂに対向して、ペーストＰＴが流れるペースト通路５１を有する。カートリッジ４４の蓋４４ａが加圧部材４３により押圧されると、カートリッジ４４内のペーストＰＴは、カートリッジ４４の底板４４ｂを通過してペースト通路５１に進入する。ペースト通路５１は、ペースト通路５１においてカートリッジ４４側からマスク１４側に向かってペーストＰＴを流し、吐出口Ｐ１を介してペーストＰＴを吐出する。ペースト通路５１の下端の中央部には開口部が形成される。

ペースト通路５１の内部空間には、Ｘ軸方向に延在するように形成された冷却部材５２が設けられ、ペースト通路５１内を挿通されて配置されている。冷却部材５２は、断面が四角形状（すなわち四角柱状）の棒状部材であり、例えば熱伝導性の高いアルミニウム等の金属材料により構成される。冷却部材５２は、例えば、断面四角形状の頂部及び底部がペースト通路５１のＹ軸方向における中央部に位置している。冷却部材５２の外形は、頂部の方が底部よりも鋭角になっている。この冷却部材５２の外形形状により、ペースト通路５１においてペーストＰＴが四角柱状の冷却部材５２の両側を通過する際に、下方に押し出されるペーストＰＴの攪拌性が向上する。また、ペーストＰＴを十分に攪拌することによって、ペーストＰＴを冷却する際の冷却効率が向上する。

冷却部材５２は、内部に円形管路等による冷媒流路５３を有する。冷却部材５２は、内部の冷媒流路５３に冷却水が流れることによって部材の温度が低下し、冷却部材５２の周囲のペースト通路５１を通るペーストＰＴを冷却する。また、冷却部材５２は、ペースト通路５１内に配置されることで、ペーストＰＴを直接冷却できるので、冷却効率を高くできる。冷却部材５２が冷却されることで、ペーストＰＴの粘度が所定値に維持若しくは調整される。

図４に示すように、冷媒流路５３は、冷媒配管５５に接続されている。冷媒配管５５は、第２バルブユニット１８を介して冷却水循環装置１８０に繋がる。また、印刷ヘッドベース５０には、Ｘ軸方向の両側からパイプ５６が差し込まれている。パイプ５６は、内部に冷媒流路５３を挿通し、印刷ヘッドベース５０に対する冷媒流路５３の位置を固定している。温度センサ５４は、ペースト通路５１内のペーストＰＴの温度を測定する。温度センサ５４は、熱電対を用いたセンサ又は市販の温度計等でよい。

図３Ａ、図３Ｂに示すように、印刷ヘッドベース５０には、Ｙ軸方向に互いに対向して配置された一対のブレード６４及び一対のプレート６５が取り付けられる。一対のブレード６４は、一対のメインブレード６４Ａ及び一対の補助ブレード６４Ｂを有する。一対のメインブレード６４Ａのそれぞれ及び一対の補助ブレード６４Ｂのそれぞれは、隣接して平行に傾斜配置される。Ｙ軸方向において、一対のメインブレード６４Ａの外側に一対の補助ブレード６４Ｂに配置される。一対のブレード６４は、ペースト通路５１の開口部をＹ軸方向の両側から挟んで、逆ハの字型に配置される。また、Ｙ軸方向において、一対の補助ブレード６４Ｂの外側に、一対のプレート６５が配置される。プレート６５は、ブレード６４の上端側の姿勢を維持するようブレード６４を支持する。なお、メインブレード６４Ａと補助ブレード６４Ｂとを特に区別しない場合には、単にブレード６４として説明する。

ブレード６４は、マスク１４又は基板５に当接して吐出したペーストＰＴを供給する。ブレード６４は、発泡ゴム、樹脂等の所定硬度を有する弾性材料により構成される。一対のブレード６４は、下方に向かって互いの間隔が狭くなるように傾斜して取り付けられ、印刷動作時に基板５又はマスク１４に対して所定角度で当接するようになっている。

ブレード固定具６６は、Ｙ軸方向正側に配置され、Ｙ軸方向負側に配置されない。本実施形態では、Ｙ軸方向に沿って往復移動しながら印刷（往復印刷とも称する）を行う。本実施形態では、一例として、Ｙ軸方向正側は、Ｙ軸方向に沿った往復印刷の往路時の印刷方向である。本実施形態では、一例として、Ｙ軸方向負側は、Ｙ軸方向に沿った往復印刷の復路時の印刷方向である。

ブレード固定具６６は、例えばブレード６４の下方からねじ等の締結部材で締結することで、印刷ヘッドベース５０に対してブレード６４を固定する。ブレード固定具６６にはザグリ加工が施され、ブレード６４の外側の下方の空間に吸引チャンバ６７が形成される。吸引チャンバ６７は真空管路６２に接続される。真空管路６２は、ブレード固定具６６内を挿通され、Ｙ軸方向に沿って延びており、真空配管６１に接続される。また、ブレード固定具６６が不在である反対側（後側）のブレード６４は、プレート６５とともに印刷ヘッドベース５０にねじ等の締結部材で固定される。

真空配管６１は、Ｙ軸方向正側（つまり前側）に配置される。真空配管６１は、ブレード固定具６６のＹ軸方向の正側端部の外周に沿ってＸ軸方向に延びて配置される。真空配管６１は、第１バルブユニット１７を介して真空発生装置１７０に繋がる。

また、印刷ヘッド１５の下端には、各種のシール材が設けられており、例えば、サイドシール材７１、密閉用シール材７２、及びサイドブロック７３が配置される（図３Ａ、図３Ｂ、図５）。サイドシール材７１は、ブレード固定具６６の下端に設けられ、Ｙ軸方向に沿って延びて配置される。また、サイドシール材７１は、Ｘ軸方向両端部のそれぞれに配置される。密閉用シール材７２は、ブレード固定具６６の下端に設けられ、Ｘ軸方向に沿って延びて配置される。サイドブロック７３は、印刷ヘッド１５の下端であるペースト通路５１の下端に設けられる。サイドブロック７３は、ペースト通路５１の下端の開口部の外側に、ペースト通路５１の下端の開口部に隣接して、Ｘ軸方向の両側に配置される。サイドシール材７１、密閉用シール材７２、及びサイドブロック７３は、金属材料又は樹脂材料等により形成される。サイドシール材７１、密閉用シール材７２、及びサイドブロック７３の材料は同じであっても異なってもよい。

印刷ヘッド１５の下端において、一対のメインブレード６４Ａと一対のサイドブロック７３とに囲まれた空間が、ペーストＰＴを吐出する吐出口Ｐ１である（図３Ａ、図５）。また、印刷ヘッド１５の下端において、補助ブレード６４Ｂと一対のサイドシール材７１と密閉用シール材７２とに囲まれた空間が、真空発生装置１７０により真空吸引するための吸引口Ｐ２である（図３Ａ、図５）。吸引口Ｐ２は、吐出口Ｐ１よりもＹ軸方向の正側（前側）に形成される。

図５は、印刷ヘッド１５の構成例を示す底面図である。

印刷ヘッド１５の底面から透視すると、Ｙ軸方向の中央部に、冷媒流路５３が挿通された冷却部材５２がＸ軸方向に沿って延びている。冷却部材５２の外側には、Ｙ軸方向の中央部からＹ軸方向の両端部のそれぞれに向かって、メインブレード６４Ａ、補助ブレード６４Ｂ、及びプレート６５が設けられている。さらに、Ｙ軸方向の正側では、プレート６５よりもＹ軸方向の正方向の端部側に、密閉用シール材７２が設けられている。また、Ｘ軸方向の両端部には、前後の両側にサイドシール材７１が配置され、Ｘ軸方向において所定の間隔で複数の真空管路６２が延びている。複数の真空管路６２のそれぞれは、Ｘ軸方向の中央部側では複数の吸引チャンバ６７のそれぞれに接続され、Ｘ軸方向の正方向の端部側では真空配管６１に接続される。隣接する複数の吸引チャンバ６７の間にはブレード固定具６６が存在する。ブレード６４は、ボルト等の締結手段を介してプレート６５によって押さえつけられて安定的に固定される。

印刷ヘッド１５の下端の一部は、印刷時にマスク１４又は基板５に接触する。印刷ヘッド１５の下端には、主にＹ軸方向の中央部及び中央部よりも正側に、各種のシール材が配置され、例えば、サイドシール材７１、密閉用シール材７２、及びサイドブロック７３が配置される。また、印刷ヘッド１５の下端には、ブレード６４（メインブレード６４Ａ及び補助ブレード６４Ｂ）の下端が位置する。つまり、印刷ヘッド１５の下端に、一対のメインブレード６４Ａの下端及び一対の補助ブレード６４Ｂの下端が位置する。したがって、印刷ヘッド１５がマスク１４又は基板５に当接した場合、一対のメインブレード６４Ａ及び一対の補助ブレード６４Ｂもシール材として機能する。

印刷時に印刷ヘッド１５の下端がマスク１４又は基板５に当接すると、一対のメインブレード６４Ａと一対のサイドブロック７３によって吐出口Ｐ１が密閉される。したがって、マスク１４又は基板５に当接して吐出口Ｐ１から吐出されるペーストＰＴは、印刷ヘッド１５の下端において吐出口Ｐ１の外側への移動が規制される。よって、印刷装置１０は、吐出口Ｐ１よりもＸＹ面の外側方向にペーストＰＴが漏出することを抑制できる。更に、印刷ヘッド１５は、一対のメインブレード６４ＡのＹ軸方向の外側に一対の補助ブレード６４Ｂが配置されることで、吐出口Ｐ１の密閉度を一層高めることができ、シール性を向上できる。

また、印刷時にマスク１４又は基板５が印刷ヘッド１５の下端に当接すると、補助ブレード６４Ｂと一対のサイドシール材７１と密閉用シール材７２とブレード固定具６６とマスク１４又は基板５に囲まれた空間が、密閉空間となる。この密閉空間を、真空吸引空間とも称する。真空吸引空間は、Ｙ軸方向の正側に形成され、Ｙ軸方向の負側には形成されない。真空吸引空間には、吸引口Ｐ２及び吸引チャンバ６７の空間が含まれる。真空吸引空間は、真空管路６２及び真空配管６１を含む真空経路を経由して真空発生装置１７０に接続可能である。真空発生装置１７０によって減圧されることで、真空経路を介して真空吸引空間の空気が吸引されて排出される。

また、一対のサイドシール材７１と密閉用シール材７２とブレード固定具６６は、真空部６３を構成する（図３参照）。真空部６３は、内部に真空管路６２を有し、真空管路６２に接続される真空吸引空間を形成する。真空部６３は、真空ジャケットとも称される。

印刷ヘッド１５は、吸引口Ｐ２がマスク１４又は基板５に当接してマスク１４のパターン孔１４ｈ又は基板５のビアホールに存在する空気を好適に吸引できるので、吐出口Ｐ１から吐出されたペーストＰＴをこのビアホールに充填する際の充填性能を向上できる。また、印刷ヘッド１５は、一対の補助ブレード６４ＢのＹ軸方向の内側に一対のメインブレード６４Ａが配置されることで、密閉空間である吸引口Ｐ２の密閉度を一層高めることができ、シール性が向上し、吸引力を向上できる。

図６は、印刷ヘッド１５の各配管と各バルブユニットとの一例を示す模式図である。図６では、印刷ヘッド１５、第１バルブユニット１７、第２バルブユニット１８、真空発生装置１７０、及び冷却水循環装置１８０の接続関係が示されている。

第１バルブユニット１７は、流路切換バルブ７５及び排気口７７を備える。流路切換バルブ７５は、真空配管６１と真空発生装置１７０とを接続するか、真空配管６１と排気口７７とを接続するか、を切り換える。排気口７７は、消音器を有し、印刷装置１０の内部の空気を印刷装置１０の外部に排気する。印刷時以外では、通常、真空配管６１と排気口７７とが接続される。

流路切換バルブ７５により真空配管６１と真空発生装置１７０とが接続された場合には、真空配管６１に接続される真空吸引空間が減圧されて真空にされる。一方、真空配管６１と排気口７７とが接続された場合には、真空吸引空間が減圧されず真空にされない。

流路切換バルブ７５の切替制御は、制御部１９により行われる。制御部１９は、印刷ヘッド１５の進行方向（印刷方向）に従って、流路切換バルブ７５を制御してよい。この場合、制御部１９は、Ｙ軸方向に沿った往復印刷における往路時には真空吸引空間を減圧して真空にし、復路時には真空吸引空間を減圧せずに真空にしない。したがって、例えば印刷ヘッド１５の進行方向がＹ軸方向正側（前側）の場合、つまり往路時には、制御部１９は、流路切換バルブ７５が真空配管６１と真空発生装置１７０とを接続するよう制御し、真空吸引空間を減圧する。一方、印刷ヘッド１５の進行方向がＹ軸方向負側（後側）の場合、つまり復路時には、制御部１９は、流路切換バルブ７５が真空配管６１と排気口７７とを接続するよう制御し、真空吸引空間を減圧しない。印刷ヘッド１５は、往路時のみに真空吸引空間を減圧することで、復路時に、往路において基板５の充填済みのペーストＰＴを吸引することを抑制できる。なお、復路時において真空吸引空間を往路時よりも弱く減圧しても構わない。

なお、印刷ヘッド１５は往復印刷を行うので、印刷ヘッド１５の進行方向は、Ｙ軸方向の正方向又は負方向である。ここでは、往路時にＹ軸方向の正方向（前方向）に進行し、復路時にＹ軸方向の負方向（後方向）に進行することを例示する。

第２バルブユニット１８は、開閉バルブ７８及び手動バルブ７９を備える。開閉バルブ７８は、制御部１９によって開閉制御される。制御部１９は、例えば運転開始時に開閉バルブ７８を駆動して開き、冷却水を通過させる。運転開始とは、例えば印刷装置１０に電源が投入されたことであってよい。開閉バルブ７８を通過した冷却水は、冷媒流路５３を流れ、冷媒流路５３を内包する冷却部材５２を冷却する。冷媒流路５３を流れた冷却水は、冷媒配管５５を介して冷却水循環装置１８０に戻り、冷媒流路５３及び冷媒配管５５を含む冷却経路を循環する。手動バルブ７９は、人手によって手動で開閉される。手動バルブ７９は、通常開いた状態に維持されるが、メンテナンス等のために印刷ヘッド１５が第２バルブユニット１８から取り外される場合、手動バルブ７９が閉められる。これにより、第２バルブユニット１８は、開閉バルブ７８の開閉状態によらずにメンテナンス時などに冷却水が流出することを抑制でき、メンテンナンス等での安全性を向上できる。

図７は、印刷装置１０の機能的な構成例を示すブロック図である。印刷装置１０は、電気的な構成として、制御部１９、Ｙ軸モータ２４、昇降駆動部２１、加圧シリンダ４１、温度センサ５４、ＸＹＺθテーブル１２、流路切換バルブ７５、開閉バルブ７８、タッチパネルＴＰを有する。また、制御部１９は、真空発生装置１７０及び冷却水循環装置１８０と電気的に接続され、例えば通信デバイスを介して通信可能に接続される。なお、タッチパネルＴＰは、操作部と表示部とを兼ねているが、操作部と表示部とが別々に設けられてもよい。

制御部１９は、プロセッサにより構成される。プロセッサは、例えばＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）を含む。制御部１９は、印刷装置１０内の各部を制御して印刷動作を実行する。制御部１９は、真空発生装置１７０の動作の制御を指示する。制御部１９は、冷却水循環装置１８０の動作の制御を指示する。

例えば、制御部１９は、Ｙ軸モータ２４の駆動を制御することで、移動ビーム２７のＹ軸方向の移動を制御し、印刷ヘッド１５のＹ軸方向の移動を制御する。制御部１９は、昇降駆動部２１の駆動を制御することで、昇降部３１のＺ軸方向の移動を制御し、印刷ヘッド１５のＺ軸方向の移動を制御する。これにより、例えばマスク１４又は基板５に対する印刷ヘッド１５のＺ軸方向の位置を調整できる。例えば、マスク１４又は基板５に対して印刷ヘッド１５のＺ軸方向の位置を所定位置（基準位置）より下方に設定することで、マスク１４又は基板５に対して印刷ヘッド１５のシール材が強く密着し、真空吸引空間の密閉性が向上する。また、例えば、印刷装置１０は、マスク１４又は基板５に対して印刷ヘッド１５のＺ軸方向の位置を所定位置より上方に設定することで、マスク１４又は基板５に対して印刷ヘッド１５のシール材が弱く接触する。これにより、印刷装置１０は、印刷ヘッド１５のＹ軸方向の移動時に、充填済みのペーストＰＴを不要に掻き出すことを抑制できる。

制御部１９は、加圧シリンダ４１による加圧を制御することで、ペーストＰＴの吐出具合を制御する。制御部１９は、温度センサ５４からペーストＰＴの温度の測定値を取得し、所定の処理（例えばペーストＰＴを冷却するための冷却水循環装置１８０の起動又は開閉バルブ７８を開く制御）を実行する。制御部１９は、ＸＹＺθテーブル１２の動作を制御することで、基板保持部１３の移動を制御する。

制御部１９は、流路切換バルブ７５による接続状態の切り換えを制御する。制御部１９は、開閉バルブ７８の開閉状態を制御する。制御部１９は、タッチパネルＴＰの動作を制御する。例えば、制御部１９は、タッチパネルＴＰに対する操作に応じた操作情報を取得し、タッチパネルＴＰによる各種情報の表示を制御する。タッチパネルＴＰに対する操作は、冷却水循環装置１８０が循環させる冷媒の温度を設定するための操作、又は通常の印刷機の設定操作等を含んでよい。

制御部１９は、真空発生装置１７０の起動及び停止を指示するべく、制御信号を真空発生装置１７０に送信する。例えば、制御部１９は、印刷装置１０による往復印刷における往路の印刷開始時に、真空発生装置１７０を起動するための起動信号を含む制御信号を、真空発生装置１７０に送信してよい。往路の印刷開始時は、例えば、タッチパネルＴＰを介して往復印刷の往路の開始が指定された際でよい。例えば、制御部１９は、印刷装置１０による往復印刷における復路の印刷開始時に、真空発生装置１７０を停止するための停止信号を含む制御信号を、真空発生装置１７０に送信してよい。往路の印刷開始時は、例えば、タッチパネルＴＰを介して往復印刷の復路の開始が指定された際や、往復印刷の往路が終了した際でよい。これにより、印刷装置１００の往路印刷中には真空発生装置１７０は作動中となり、印刷装置１００の復路印刷中には真空発生装置１７０は非作動中（停止中）となる。

制御部１９は、冷却水循環装置１８０の起動及び停止を指示するべく、制御信号を冷却水循環装置１８０に送信する。例えば、制御部１９は、印刷装置１０の運転開始時に、冷却水循環装置１８０を起動するための起動信号を含む制御信号を、冷却水循環装置１８０に送信してよい。例えば、制御部１９は、印刷装置１０の運転停止時に、冷却水循環装置１８０を停止するための停止信号を含む制御信号を、冷却水循環装置１８０に送信してよい。また、制御部１９は、例えば印刷動作の開始前に、冷媒温度（例えば冷却水の温度）を設定するための設定情報を含む制御信号を、冷却水循環装置１８０に送信してよい。冷媒温度は、例えば冷媒の種類によって決定されてもよい。

制御部１９は、ペーストＰＴの温度のモニタリングを行ってよい。例えば制御部１９は、温度センサ５４の出力に基づいて、ペーストＰＴの温度を監視してよい。例えば制御部１９は、印刷動作の開始前に、ペーストＰＴの温度が設定範囲にあるか否かを判定してよい。制御部１９は、ペーストＰＴの温度が設定範囲にある場合、印刷装置１０による印刷動作を開始させてよい。制御部１９は、ペーストＰＴの温度が設定範囲にない場合、ペーストＰＴの温度が設定範囲内に収まるまで待機し、ペーストＰＴの温度が設定範囲内の温度になった場合に、印刷装置１０による印刷動作を開始させてよい。また、制御部１９は、ペーストＰＴの温度が設定範囲外となった場合、印刷装置１０による印刷動作を停止させてよい。

（印刷装置による印刷動作）
図８は、印刷動作例１を説明するための図である。印刷動作例１は、マスク１４を用いて基板５に印刷する印刷動作の例を示す。図８では、進行方向Ａが往路時の印刷ヘッド１５の進行方向であり、進行方向Ｂが復路時の印刷ヘッド１５の進行方向である。

図８では、基板５は、複数の電極５ａを含むパターンを備え、板状に形成される。マスク１４には、基板５の上面に複数の電極５ａが配置される間隔に対応する所定の間隔で、パターン孔１４ｈが設けられている。

印刷装置１０は、図示しない基板搬送装置により搬送されてきた基板５を基板保持部１３が受け取って保持する。ｘｙｚθテーブル１２は、ＸＹ平面において移動し、基板５の電極５ａとマスク１４のパターン孔１４ｈとが対向するように、基板５とマスク１４とを位置合わせする（図８（Ａ））。ｘｙｚθテーブル１２は、Ｚ軸方向に移動し、マスク１４のパターン孔１４ｈに基板５の電極５ａを対向させて基板５をマスク１４の下面に接触させる（図８（Ｂ））。これにより、基板５上にマスク１４が位置合わせして重ねられる。

制御部１９は、印刷装置１０による印刷動作を実行する。印刷動作では、印刷ヘッド移動部１６が印刷ヘッド１５をＺ軸方向下方に移動させ、印刷ヘッド１５をマスク１４上に着地させ、印刷ヘッド１５の一対のブレード６４のそれぞれの下端縁をマスク１４の上面に当接させる。

制御部１９は、往復印刷における往路印刷を開始する（図８（Ｃ））。往路印刷では、制御部１９は、印刷ヘッド１５の進行方向を進行方向Ａに設定し、昇降駆動部２１により印刷ヘッド１５を下方へ押圧する力（単に昇降駆動部２１の押圧力とも称する）を、往路時の押圧力に設定し、真空発生装置１７０が作動するよう真空発生装置１７０に指示する。また、往路印刷では、制御部１９は、昇降駆動部２１の押圧力を、往路用の押圧力に設定する。この往路用の押圧力及び往路用の押圧力は、例えば図示しないメモリに保持されている。

具体的には、印刷ヘッド移動部１６は、印刷ヘッド１５をマスク１４に対して往路時の進行方向Ａに移動させ、一対のブレード６４をマスク１４上で摺動させる。この間、印刷ヘッド１５は、下端の吐出口Ｐ１からペーストＰＴを吐出させ、マスク１４の上面にペーストＰＴを供給し、各電極５ａ上の各パターン孔１４ｈにペーストＰＴを充填する。また、この間、印刷ヘッド１５とマスク１４とが密着することで、マスク１４の上面の往路時の進行方向Ａ側に密閉空間としての真空吸引空間ＳＰ１が形成される。真空経路を介して真空管路６２が真空吸引（真空引き）されることにより、真空吸引空間ＳＰ１が減圧される。

印刷ヘッド１５は、往路時の進行方向Ａ側（Ｙ軸方向の正側）に真空部６３を備えるが、往路時の進行方向Ａ側と反対側（Ｙ軸方向の負側）には真空部６３を備えていない。そのため、真空部６３に含まれる各シール材（例えばサイドシール材７１及び密閉用シール材７２）が往路時の進行方向Ａ側と反対側には不在である。そのため、往路印刷時にマスク１４のパターン孔１４ｈに充填されたペーストＰＴが、往路時の進行方向Ａ側と反対側のシール材によって掻き出されることがない。よって、ペーストＰＴの充填量が減り、接続不良が発生することを防止できる。

往路印刷の終了地点に到達すると、制御部１９は、往復印刷における往路印刷を終了し、復路印刷に切り替えて開始する（図８（Ｄ））。復路印刷では、同じターンの往路印刷と同じ領域を印刷する。なお、一回の往路印刷とこの往路印刷に対する一回の復路印刷とで、１ターン（１往復）の往復印刷とする。往復印刷では、往路印刷の終了時に制御部１９の制御により印刷ヘッド１５が上方に持ち上げられない。よって、印刷装置１０は、マスク１４のパターン孔１４ｈに充填されなかったペーストＰＴがマスク１４上に残りペースト残渣が発生することを抑制できる。

復路印刷では、制御部１９は、印刷ヘッド１５の進行方向を進行方向Ｂに設定し、真空発生装置１７０が作動しないよう真空発生装置１７０に指示する。また、復路印刷では、制御部１９は、昇降駆動部２１の押圧力を、復路用の押圧力に設定する。復路用の押圧力は、例えば図示しないメモリに保持されている。復路用の押圧力は、往路用の押圧力よりも低く設定されている。

具体的には、印刷ヘッド移動部１６は、印刷ヘッド１５をマスク１４に対して復路時の進行方向Ｂに移動させ、一対のブレード６４をマスク１４上で摺動させる。この間、印刷ヘッド１５は、下端の吐出口Ｐ１からペーストＰＴを吐出させ、マスク１４の上面にペーストＰＴを供給し、各電極５ａ上の各パターン孔１４ｈにペーストＰＴを充填する。また、この間、印刷ヘッド１５とマスク１４とが密着しても、復路時の進行方向Ｂ側には真空部６３が不在であるので、この進行方向Ｂ側に密閉空間としての真空吸引空間ＳＰ１は形成されない。

また、マスク１４の上面の復路時の進行方向Ｂと反対側（Ｙ軸方向の正側）には真空吸引空間ＳＰ１が形成されているが、真空経路を介して真空管路６２が真空吸引（真空引き）されないので、真空吸引空間ＳＰ１が減圧されず、常圧となる。また、復路時の進行方向Ｂと反対側（Ｙ軸方向の正側）には、真空部６３が設けられており、各シール材（例えばサイドシール材７１及び密閉用シール材７２）が存在する。ここで、昇降駆動部２１の押圧力が復路用の押圧力に設定されている。この復路用の押圧力は、復路印刷時に印刷ヘッド１５がＹ軸方向に移動してもシール材により充填済みのペーストＰＴをマスク１４のパターン孔１４ｈから掻き出さない程度の押圧力である。つまり、この復路用の押圧力は、昇降駆動部２１の押圧力によりシール材が下方に押圧されてもマスク１４のパターン孔１４ｈに沈み込まない程度の押圧力である。そのため、復路印刷時にマスク１４のパターン孔１４ｈに充填されたペーストＰＴが、復路時の進行方向Ｂ側と反対側のシール材によって掻き出されることを抑制できる。よって、復路印刷時においても、ペーストＰＴの充填量が減り、接続不良が発生することを防止できる。

印刷装置１０では、１ターンの復路印刷が終了しても、この終了時に制御部１９の制御により印刷ヘッド１５が上方に持ち上げられない。この場合でも、印刷装置１０は、マスク１４上を摺動させながら次の往路印刷にスムーズに移行可能なためである。よって、印刷ヘッド１５は、復路印刷（つまり１ターンの往復印刷）終了時にＺ軸方向には移動しないので、充填されなかったペーストＰＴがマスク１４上に残りペースト残渣が発生することを抑制できる。

印刷装置１０による往復印刷の全体が完了し、マスク１４における全てのパターン孔１４ｈにペーストＰＴを充填完了すると、印刷ヘッド移動部１６は、印刷ヘッド１５の移動を停止させ、印刷ヘッド１５は、加圧シリンダ４１によるペーストＰＴの加圧を停止させてペーストＰＴを非供給状態とする。そして、印刷ヘッド移動部１６が印刷ヘッド１５を上昇させて、一対のブレード６４の下端縁をマスク１４の上面から離間させる。次に、ＸＹＺθテーブル１２が基板保持部１３を下降させ、基板５をマスク１４から離間（版離れ）させる。これにより基板５の各電極５ａ上にペーストＰＴが残り、基板５にペーストＰＴが印刷された状態となる。このようにして基板５へのペーストＰＴの印刷動作が完了すると、図示しない基板搬送装置によって、基板保持部１３から基板５を取り外し、印刷装置１０の外部に搬送する（図８（Ｅ））。

図９は、印刷動作例２を説明するための図である。印刷動作例２は、マスク１４を用いずに基板５に印刷する印刷動作の例を示す。例えば、ソルダレジストを有する基板に対して印刷を行う場合、マスクを用いずに基板の凹部にペーストを直接塗布することがある。この場合の動作について説明する。なお、図９では、図８と同様に、進行方向Ａが往路時の印刷ヘッド１５の進行方向であり、進行方向Ｂが復路時の印刷ヘッド１５の進行方向である。

図９では、基板５は、複数の電極５ａを含むパターンを備えた板状の基材５ｂの上面に、電極５ａが露出するようにソルダレジスト５ｃを設けた構成となっている。基板５の電極５ａの上側（Ｚ軸方向正側）に、ソルダレジスト５ｃが不在である凹部５ｄ（ビアホール）が形成される。

印刷装置１０は、図示しない基板搬送装置により搬送されてきた基板５を基板保持部１３が受け取って保持する（図９（Ａ））。ｘｙｚθテーブル１２は、ＸＹ平面に沿う方向及びＺ軸方向に移動し、印刷ヘッド１５の下端に基板５の電極５ａを対向させて基板５を印刷ヘッド１５の下端に接触させる。

制御部１９は、印刷装置１０による印刷動作を実行する。印刷動作では、印刷ヘッド移動部１６が印刷ヘッド１５をＺ軸方向下方に移動させ、印刷ヘッド１５を基板５上に着地させ、印刷ヘッド１５の一対のブレード６４のそれぞれの下端縁を基板５の上面に当接させる。

制御部１９は、往復印刷における往路印刷を開始する（図９（Ｂ））。往路印刷では、制御部１９は、印刷ヘッド１５の進行方向を進行方向Ａに設定し、真空発生装置１７０が作動するよう真空発生装置１７０に指示する。また、往路印刷では、制御部１９は、往路時の昇降駆動部２１の押圧力を、往路用の押圧力に設定する。この往路用の押圧力は、例えば図示しないメモリに保持されている。

具体的には、印刷ヘッド移動部１６は、印刷ヘッド１５を基板５に対して往路時の進行方向Ａに移動させ、一対のブレード６４を基板５上で摺動させる。この間、印刷ヘッド１５は、下端の吐出口Ｐ１からペーストＰＴを吐出させ、基板５の上面にペーストＰＴを供給し、各電極５ａ上の各凹部５ｄにペーストＰＴを充填する。また、この間、印刷ヘッド１５と基板５とが密着することで、基板５の上面に往路時の進行方向Ａ側に真空吸引空間ＳＰ１が形成される。真空経路を介して真空管路６２が真空吸引されることにより、真空吸引空間ＳＰ１が減圧される。

印刷ヘッド１５は、往路時の進行方向Ａ側（Ｙ軸方向の正側）に真空部６３を備えるが、往路時の進行方向Ａ側と反対側（Ｙ軸方向の負側）には真空部６３を備えていない。そのため、真空部６３に含まれる各シール材（例えばサイドシール材７１及び密閉用シール材７２）が往路時の進行方向Ａ側と反対側には不在である。そのため、往路印刷時に基板５に充填されたペーストＰＴが、往路時の進行方向Ａ側と反対側のシール材によって掻き出されることがない。よって、ペーストＰＴの充填量が減り、接続不良が発生することを防止できる。

往路印刷の終了地点に到達すると、制御部１９は、往復印刷における往路印刷を終了し、復路印刷に切り替えて開始する（図９（Ｃ））。復路印刷では、同じターンの往路印刷と同じ領域を印刷する。往復印刷では、往路印刷の終了時に制御部１９の制御により印刷ヘッド１５が上方に持ち上げられない。よって、印刷装置１０は、基板５に充填されなかったペーストＰＴが基板５上に残りペースト残渣が発生することを抑制できる。

復路印刷では、制御部１９は、印刷ヘッド１５の進行方向を進行方向Ｂに設定し、真空発生装置１７０が作動しないよう真空発生装置１７０に指示する。制御部１９は、真空発生装置１７０が作動しないように指示する代わりに、復路時に真空発生装置１７０により減圧する力を、往路時に真空発生装置１７０により減圧する力をよりも小さくするように、真空発生装置１７０に指示してもよい。この場合、復路時には、往路時よりも弱い真空（負圧）が発生する。また、復路印刷では、制御部１９は、昇降駆動部２１の押圧力を、復路用の押圧力に設定する。この復路用の押圧力は、例えば図示しないメモリに保持されている。復路用の押圧力は、往路用の押圧力よりも低く設定されている。

具体的には、印刷ヘッド移動部１６は、印刷ヘッド１５を基板５に対して復路時の進行方向Ｂに移動させ、一対のブレード６４を基板５上で摺動させる。この間、印刷ヘッド１５は、下端の吐出口Ｐ１からペーストＰＴを吐出させ、基板５の上面にペーストＰＴを供給し、各電極５ａ上の各凹部５ｄにペーストＰＴを充填する。また、この間、印刷ヘッド１５とマスク１４とが密着しても、復路時の進行方向Ｂ側には真空部６３が不在であるので、この進行方向Ｂ側（Ｙ軸方向の負側）に密閉空間としての真空吸引空間ＳＰ１は形成されない。

また、基板５の上面の復路時の進行方向Ｂと反対側（Ｙ軸方向の正側）には真空吸引空間ＳＰ１が形成されているが、真空経路を介して真空管路６２が真空吸引（真空引き）されないので、真空吸引空間ＳＰ１が減圧されず、常圧となる。または、真空経路を介して真空管路６２が真空吸引（真空引き）される力が小さいので、真空吸引空間ＳＰ１が常圧に近い状態となる。また、復路時の進行方向Ｂと反対側（Ｙ軸方向の正側）には、真空部６３が設けられており、各シール材（例えばサイドシール材７１及び密閉用シール材７２）が存在する。ここで、昇降駆動部２１の押圧力が復路用の押圧力に設定されている。復路印刷時に印刷ヘッド１５がＹ軸方向に移動してもシール材により充填済みのペーストＰＴを基板５から掻き出さない程度の押圧力である。つまり、この復路用の押圧力は、昇降駆動部２１の押圧力によりシール材が下方に押圧されても基板５の凹部５ｄに沈み込まない程度の押圧力である。そのため、復路印刷時に基板５に充填されたペーストＰＴが、復路時の進行方向Ｂ側と反対側のシール材によって掻き出されることを抑制できる。よって、復路印刷時においても、ペーストＰＴの充填量が減り、接続不良が発生することを防止できる。

印刷装置１０では、１ターンの復路印刷が終了しても、この終了時に制御部１９の制御により印刷ヘッド１５が上方に持ち上げられない。この場合でも、印刷装置１０は、マスク１４上を摺動させながら次の往路印刷にスムーズに移行可能なためである。よって、印刷ヘッド１５は、復路印刷（つまり１ターンの往復印刷）終了時にＺ軸方向には移動しないので、充填されなかったペーストＰＴが基板５上に残りペースト残渣が発生することを抑制できる。

印刷装置１０による往復印刷の全体が完了し、基板５上の全ての凹部５ｄにペーストＰＴを充填完了すると、印刷ヘッド移動部１６は、印刷ヘッド１５の移動を停止させ、印刷ヘッド１５は、加圧シリンダ４１によるペーストＰＴの加圧を停止させてペーストＰＴを非供給状態とする。そして、印刷ヘッド移動部１６が印刷ヘッド１５を上昇させて、一対のブレード６４の下端縁を基板５の上面から離間させる。これにより基板５の各電極５ａ上の凹部５ｄにペーストＰＴが残り、基板５にペーストＰＴが印刷された状態となる。このようにして基板５へのペーストＰＴの印刷動作が完了すると、図示しない基板搬送装置によって、基板保持部１３から基板５を取り外し、印刷装置１０の外部に搬送する（図９（Ｄ））。

次に、比較例について説明する。
以下の比較例では、本実施形態と同一の構成部については、本実施形態において付した符号に「Ｘ」を付して説明する。

図１０は、比較例１における印刷装置１０Ｘの印刷ヘッド１５Ｘの構成を示す概略図である。

比較例１では、真空部６３Ｘに相当する真空ジャケット１０１Ｘが、印刷ヘッド１５Ｘが印刷時に移動するＹ軸方向の両側に配置されている。また、印刷装置１０Ｘは、往復印刷ではなく一方向印刷（片道印刷）を行うことを想定している。

印刷ヘッド１５Ｘは、真空ジャケット１０１Ｘの真空経路が真空引きされながら、クランパ１０２Ｘによって所定の位置に保持された基板５Ｘ上で、一対のブレード６４Ｘを進行方向ＡＸに摺動する。この場合、印刷装置１０は、基板５Ｘの各凹部５ｄＸを通過すると、各凹部５ｄＸにペーストＰＴを順に充填していく。この際、２つの真空ジャケット１０１Ｘのうち、進行方向ＡＸとは反対側（後側）にある真空ジャケット１０１Ｘの密閉用シール材７２Ｘ（パッキン）が、凹部５ｄＸに充填されたペーストＰＴを掻き出すことがある。そのため、印刷品質が低下し得る。

図１１は、比較例２における印刷装置１０Ｘの印刷ヘッド１５Ｘの構成を示す概略図である。

比較例２では、真空ジャケット１０１Ｘが、印刷ヘッド１５Ｘが印刷時に移動するＹ軸方向の進行方向ＡＸ側（Ｙ軸方向の正側、前側）に設けられているが、進行方向ＡＸとは反対側（Ｙ軸方向の負側、後側）には設けられていない。また、印刷装置１０Ｘは、往復印刷ではなく一方向印刷（片道印刷）を行うことを想定している。

印刷ヘッド１５Ｘは、真空ジャケット１０１Ｘの真空経路が真空引きされながら、クランパ１０２Ｘによって所定の位置に保持された基板５Ｘ上で、一対のブレード６４Ｘを進行方向ＡＸに摺動する。この場合、印刷装置１０Ｘは、基板５Ｘの各凹部５ｄＸを通過すると、各凹部５ｄＸにペーストＰＴを順に充填していく。一方向印刷が終了すると（刷り終わると）、印刷ヘッド１５Ｘは、進行方向ＡＸとは垂直なＺ軸方向に持ち上げられる。この際、吐出口Ｐ１Ｘから吐出されたペーストＰＴが一部残り、ペースト残渣が発生することがある。

これに対し、本実施形態の印刷装置１０は、真空部６３により真空引きしながら印刷（真空印刷）するので、例えば、ピット型の閉塞穴基板へのペーストＰＴの埋め込みであっても、閉塞穴（例えばマスク１４のパターン孔１４ｈ又は基板５の凹部５ｄ）の空気を追い出しながら好適に印刷可能である。また、印刷装置１０は、進行方向Ａとは反対側には真空部６３が不在であるので、真空部６３に含まれるシール材（例えばサイドシール材７１及び密閉用シール材７２）も不在である。そのため、往路印刷時にマスク１４のパターン孔１４ｈ又は基板５の凹部５ｄに充填されたペーストＰＴが、往路時の進行方向と反対側のシール材によって掻き出されることがない。よって、印刷装置１００は、ペーストＰＴの充填量が不十分となり、電極５ａにおいて接続不良が発生することを抑制できる。

また、印刷装置１０は、往復印刷を実行可能であるので、往路印刷が終点に達した際に印刷ヘッド１５を持ち上げることなく、復路印刷を開始可能である。また、印刷装置１０は、復路印刷が終点に達した際に印刷ヘッド１５を持ち上げることなく、次のターンの往路印刷を開始可能である。よって、印刷装置１０は、往復印刷を行うことで、印刷ヘッド１５を持ち上げた際にマスク１４上に残るペースト残渣の発生を抑制できる。

以上のように、本実施形態の印刷装置１０は、ペーストＰＴが充填された印刷ヘッド１５を所定の印刷方向（例えば往路時の進行方向Ａ又は復路時の進行方向Ｂ）へ移動させて、ペーストＰＴを被印刷物（例えば基板５）へ直接塗布する或いは被印刷物に重ねて配置されたマスク１４のパターン孔１４ｈを通じて塗布する。印刷ヘッド１５は、ペーストＰＴを収容するペースト収容部（例えばカートリッジ４４）と、ペースト吐出部（例えば印刷ヘッドベース５０）と、ペースト加圧部（例えば加圧シリンダ４１）と、真空部６３と、を有する。真空部６３は、例えば、ブレード固定具６６、サイドシール材７１、及び密閉用シール材７２を含んで構成される。ペースト吐出部は、マスク１４又は基板５に接触する第１のシール材によって形成されたペースト吐出口（例えば吐出口Ｐ１）からペースト収容部に繋がるペースト通路５１を有する。この第１のシール材は、例えば、メインブレード６４Ａ、補助ブレード６４Ｂ、及びサイドブロック７３を含んで構成される。ペースト加圧部は、ペースト収容部のペーストＰＴをペースト吐出口へ押し出す。真空部６３は、マスク１４又は基板５の上面に第１のシール材を接触させた際に、ペースト吐出口に対して印刷方向の往路側に隣接する密閉空間を上面に形成する。真空部６３は、真空発生部（例えば真空発生装置１７０）に接続された真空配管６１と密閉空間（例えば真空吸引空間ＳＰ１）とを接続する真空管路６２を有する。印刷装置１０は、被印刷物（例えば基板５）又はマスク１４の上面を滑らせて印刷ヘッド１５を移動させる印刷ヘッド移動部１６と、を備える。

これにより、印刷装置１０は、印刷方向の往路側に密閉空間を形成することで、真空発生部により真空引きしながら印刷できる。また、印刷方向の往路側の反対側に密閉空間を形成しないことで、往路側の反対側に第１のシール材も不在となる。よって、印刷装置１０は、往路側と反対側の第１のシール材により基板５又はマスク１４のパターン孔１４ｈに充填済みのペーストＰＴが掻き出されることを抑制でき、印刷品質を向上できる。

また、ペースト通路５１は、ペースト加圧部によってペースト収容部の底面（例えば底板４４ｂ）から押し出されたペーストＰＴを、ペースト通路５１の下方に位置するペースト吐出口へ導いてよい。

これにより、印刷装置１０は、Ｚ軸方向に沿って上方から下方へペーストＰＴを導き、マスク１４又は基板５に充填可能である。

また、真空部６３は、マスク１４又は基板５の上面に接触する第２のシール材（例えばサイドシール材７１、密閉用シール材７２）を有し、第２のシール材と第１のシール材とに囲まれた吸引口Ｐ２を含む密閉空間を上記の上面に形成してよい。

これにより、印刷装置１０は、サイドシール材７１、密閉用シール材７２、及びブレード６４（例えば補助ブレード６４Ｂ）等で囲まれた範囲内に密閉空間を生成でき、吸引口Ｐ２を減圧できる。また、印刷装置１０は、ペースト吐出口に隣接して密閉空間を生成することで、印刷ヘッド１５が移動しながら、ペーストＰＴの充填箇所（例えばマスク１４のパターン孔１４ｈ又は基板５の凹部５ｄ）の空気を排出した後に、直ぐにこの充填箇所にペーストＰＴを充填できる。

また、印刷装置１０は、印刷ヘッド１５が印刷方向の復路方向へ移動してペーストＰＴの塗布を行う場合には、真空発生部が作動しないよう真空発生部に指示する制御部１９を備えてよい。

これにより、印刷装置１０は、往路印刷時に充填済みのペーストＰＴを、真空引きにより真空経路の方向に吸引することを抑制できる。これにより、マスク１４又は基板５へのペーストＰＴの充填量が低減することを抑制でき、印刷品質を向上できる。

また、印刷装置１０は、印刷ヘッド１５が印刷方向の復路方向へ移動してペーストＰＴの塗布を行う場合には、印刷ヘッド１５が印刷方向の往路方向へ移動してペーストＰＴの塗布を行う場合よりも、真空発生部により減圧する力を小さくするよう真空発生部に指示する制御部１９を備えてよい。

これにより、印刷装置１０は、往路印刷時に充填済みのペーストＰＴを、真空引きにより真空経路の方向に吸引することを抑制できる。これにより、マスク１４又は基板５へのペーストＰＴの充填量が低減することを抑制でき、印刷品質を向上できる。

また、印刷ヘッド移動部１６（例えば昇降駆動部２１）は、マスク１４の面又は基板５の面に垂直な第１の方向（例えばＺ軸方向）に沿って印刷ヘッド１５を押圧可能でよい。印刷ヘッド移動部１６による第１の方向への押圧力は、往路の印刷時の押圧力よりも復路の印刷時の押圧力の方が小さい。

これにより、印刷装置１０は、往路印刷時には印刷ヘッド移動部１６による印刷ヘッド１５に対する押圧力を大きくすることで、第１のシール材がマスク１４又は基板５に強く押し当てられるので、第１のシール材による密閉空間の密閉性を向上できる。また、印刷装置１０は、復路印刷時には印刷ヘッド移動部１６による押圧力を小さくすることで、第１のシール材がマスク１４又は基板５を押圧する力を低減できる。したがって、印刷装置１０は、復路印刷時において、第１のシール材がマスク１４又は基板５において充填済みのペーストＰＴを掻き出すことを抑制できる。

以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各種の実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

上記実施形態では、Ｙ軸方向の正方向を往路時の進行方向として主に例示したが、これに限られない。印刷装置１０は、Ｙ軸方向の負方向を往路時の進行方向Ａとし、Ｙ軸方向の正方向を復路時の進行方向Ｂとしてもよい。この場合、Ｙ軸方向の負側に真空部６３が設けられ、Ｙ軸方向の正側に真空部６３が設けられない。また、Ｙ軸方向の正側に真空部６３が設けられ、Ｙ軸方向の負側に真空部６３が設けられない印刷装置１０と、Ｙ軸方向の負側に真空部６３が設けられ、Ｙ軸方向の正側に真空部６３が設けられない印刷装置１０と、の双方が用意されてもよい。この場合、例えば、往路方向がＹ軸方向のどちら方向であるかに応じて、Ｙ軸方向の正方向及び負方向のどちら側に真空部６３を備える印刷装置１０を使用するかが、使い分けられてもよい。いずれの場合でも、往路の進行方向Ａ（Ｙ軸方向の正側又は負側）と反対側（Ｙ軸方向の負側又は正側）には密閉空間を形成するためのシール材が存在しないので、印刷装置１０は、このシール材が充填済みのペーストＰＴを掻き出すことを抑制できる。

上記実施形態では、Ｙ軸方向の往路時の進行方向Ａに真空部６３が設けられ、復路時の進行方向Ｂに真空部６３が設けられない印刷装置１０を例示したが、これに限られない。例えば、印刷装置１０において、Ｙ軸方向の往路時の進行方向Ａ及び復路時の進行方向Ｂの双方に真空部６３が設けられてもよい。この場合でも、往路時には、昇降駆動部２１の押圧力が往路用の押圧力に設定され、復路時には、昇降駆動部２１の押圧力が復路用の押圧力に設定されてよい。また、往路時には、真空発生装置１７０が作動し、復路時には、真空発生装置１７０が作動しないように又は真空発生装置１７０による減圧の力が往路時よりも小さくなるようにされてもよい。これにより、上述したＹ軸方向の一方側のみに真空部６３が設けられた場合と同様の効果が得られる。

上記実施形態では、印刷装置１０がペーストＰＴを冷却するための構成を有することを例示したが、これに限られず、印刷装置１０がペーストＰＴを冷却するための構成を有しなくてもよい。例えば、第２バルブユニット１８、冷却部材５２、冷媒流路５３、温度センサ５４、冷媒配管５５、又は冷却水循環装置１８０等が設けられてなくてもよい。

特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及び段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現可能である。特許請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「先ず、」、「次に」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

本開示は、充填されたペーストが掻き出されることを抑制でき、印刷品質を向上できる印刷装置及び印刷方法等に有用である。

５ 基板
５ａ 電極
５ｂ 基材
５ｃ ソルダレジスト
５ｄ 凹部
１０ 印刷装置
１１ 基台
１２ ｘｙｚθテーブル
１３ 基板保持部
１４ マスク
１４ｈ パターン孔
１５ 印刷ヘッド
１６ 印刷ヘッド移動部
１７ 第１バルブユニット
１８ 第２バルブユニット
１９ 制御部
４１ 加圧シリンダ
４４ カートリッジ
５０ 印刷ヘッドベース
５１ ペースト通路
５２ 冷却部材
５３ 冷媒流路
５４ 温度センサ
５５ 冷媒配管
６１ 真空配管
６２ 真空管路
６３ 真空部
６４ ブレード
６４Ａ メインブレード
６４Ｂ 補助ブレード
６５ プレート
６６ ブレード固定具
６７ 吸引チャンバ
７１ サイドシール材
７２ 密閉用シール材
７３ サイドブロック
１７０ 真空発生装置
１８０ 冷却水循環装置
Ｐ１ 吐出口
Ｐ２ 吸引口
ＰＴ ペースト

Claims (4)

1. ペーストが充填された印刷ヘッドを所定の印刷方向へ移動させて、前記ペーストを被印刷物へ直接塗布する或いは前記被印刷物に重ねて配置されたマスクのパターン孔を通じて塗布する印刷装置であって、
   前記印刷ヘッドは、
   前記ペーストを収容するペースト収容部と、
   前記マスク又は前記被印刷物に接触する第１のシール材によって形成されたペースト吐出口から前記ペースト収容部に繋がるペースト通路を有するペースト吐出部と、
   前記ペースト収容部のペーストを前記ペースト吐出口へ押し出すペースト加圧部と、
   前記マスク又は前記被印刷物の上面に前記第１のシール材を接触させた際に前記ペースト吐出口に対して、前記印刷方向に沿った往復印刷の往路時における進行方向側に隣接する密閉空間を前記上面に形成し、真空発生部に接続された真空配管と前記密閉空間とを接続する真空管路を有する真空部を有し、
   前記真空部は、前記上面に接触する第２のシール材を有し、前記第２のシール材と前記第１のシール材とに囲まれた吸引口を含む前記密閉空間を前記上面に形成し、
   前記上面を滑らせて前記印刷ヘッドを前記印刷方向へ移動させる印刷ヘッド移動部を備えるとともに、
   前記印刷ヘッドが前記印刷方向の復路方向へ移動して前記ペーストの塗布を行う場合には、前記真空発生部が作動しないよう前記真空発生部に指示する制御部、を更に備え、
   前記印刷ヘッド移動部は、前記マスクの面又は前記被印刷物の面に垂直な第１の方向に沿って前記印刷ヘッドを押圧可能であり、
   前記印刷ヘッド移動部による前記第１の方向への押圧力は、往路の印刷時の押圧力よりも復路の印刷時の押圧力の方が小さい、
   印刷装置。
2. 前記ペースト通路は、前記ペースト加圧部によって前記ペースト収容部の底面から押し出されたペーストを、前記ペースト通路の下方に位置する前記ペースト吐出口へ導く、
   請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記印刷ヘッドが前記印刷方向の復路方向へ移動して前記ペーストの塗布を行う場合には、前記印刷ヘッドが前記印刷方向の往路方向へ移動して前記ペーストの塗布を行う場合よりも、前記真空発生部により減圧する力を小さくするよう前記真空発生部に指示する制御部、を更に備える、
   請求項１または２に記載の印刷装置。
4. ペーストが充填された印刷ヘッドを所定の印刷方向へ移動させて、前記ペーストを被印刷物へ直接塗布する或いは前記被印刷物に重ねて配置されたマスクのパターン孔を通じて塗布する印刷方法であって、
   前記ペーストを収容するペースト収容部のペーストを、前記マスク又は前記被印刷物に接触する第１のシール材によって形成されたペースト吐出口へ押し出すステップと、
   前記マスク又は前記被印刷物の上面に前記第１のシール材を接触させた際に前記ペースト吐出口に対して、前記印刷方向に沿った往復印刷の往路時における進行方向側に隣接する密閉空間を減圧するステップと、
   前記上面を滑らせて前記印刷ヘッドを前記印刷方向へ移動させるステップと、
   を有し、
   前記密閉空間は前記上面に形成されるとともに、真空発生部に接続された真空配管と前記密閉空間とを接続する真空管路を有する真空部が設けられ、
   前記真空部は、前記上面に接触する第２のシール材を有し、前記第２のシール材と前記第１のシール材とに囲まれた吸引口を含む前記密閉空間を前記上面に形成し、
   前記印刷ヘッドが前記印刷方向の復路方向へ移動して前記ペーストの塗布を行う場合には、制御部が、前記真空発生部が作動しないよう前記真空発生部に指示し、
   前記上面を滑らせて前記印刷ヘッドを前記印刷方向へ移動させる印刷ヘッド移動部が、前記マスクの面又は前記被印刷物の面に垂直な第１の方向に沿って前記印刷ヘッドを押圧可能であり、
   前記印刷ヘッド移動部による前記第１の方向への押圧力は、往路の印刷時の押圧力よりも復路の印刷時の押圧力の方が小さい、
   印刷方法。