JP2006321097A - メタルマスク取付枠 - Google Patents

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Abstract

【課題】 取付枠本体に捻れが生じないようにするとともに、スライド板を取付枠面と平行に移動させながらメタルマスクの4辺を引っ張るようにして、全体的に歪みなくメタルマスクを張設できるようにする。
【解決手段】 取付枠本体1は、全周の枠辺が一体的に形成され、上面が平面状に形成されている。スライド板2,3は、取付枠本体1の内側面に取り付けられたスライドバーと摺動するかたちで、取付枠本体1の面上を内外方向にスライドする。そして、メタルマスクの周縁部に設けられた多数の係合孔を、スライド板2,3に設けられた係合ピン5に係合させてから、スライドバーの先端に螺合させたナットを締め付けることにより、スライド板2,3を外側に移動させて、メタルマスクに所定の張力をかける。その後、固定ボルト7を締め付けることにより、スライド板2,3を取付枠本体1に固定する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、プリント配線基板にクリーム半田パターンを印刷する際等に、メタルマスクを印刷機に装着するためのメタルマスク取付枠に関するものである。
近年、エレクトロニクス製品等に用いられるプリント配線基板の製造に際し、印刷技術を使って、所定の箇所にクリーム半田のパターンを精度良く付着させるようにしている。その際、クリーム半田のパターンは、メタルマスクを用いて印刷されている。メタルマスクは、種々の形状,大きさの孔が所定のパターン配置で穿設された、薄い金属プレートであり、従来はそのようなメタルマスクを、周囲に化学繊維やステンレス繊維等のメッシュを介して矩形の取付枠に張り付けて用いるようにしていた。
そのようにして用いられるメタルマスクは、プレートにあけられたパタ−ンがプリント配線基板毎に異なるため、追加製造に備えて保存しておく必要があるが、取付枠の部分の体積が大きいため、数多くの版を保存すると非常に嵩張ってしまう。そこで、嵩張ることなく保存できるようにするため、メタルマスクを取付枠から取り外し可能にして、薄板状のメタルマスクのみを保存するようにした技術がいくつか開発された。
そのような、取付枠から取り外し可能なメタルマスクは、メタルマスクの周縁に多数の係合孔を直線状に配列させて設け、それらの係合孔を取付枠側に設けた係合ピンに引掛けて、メタルマスクの前後左右の枠辺を水平方向に引っ張ることにより取付枠に張り付けるようにしている。その際、メタルマスクの4辺を引っ張る方法として、大きく分けて2通りの方法がある。その内の一つは、例えば、特許文献1に示されるように、メタルマスクを張り付ける取付枠の前後左右の4辺を1辺ずつ分割して互いに外方向に移動可能にし、取付枠の各枠辺を外側に移動させる方法である。また、もう一つの方法は、例えば、特許文献2,3に示されるように、取付枠の各枠辺は固定し、その各枠辺に、外方向に摺動する可動片を設け、それら可動片の係合ピンにメタルマスク周縁の係合孔を引掛けて、可動片を外側に移動させる方法である。
特開2001−341278号公報 登録実用新案第3002290号公報 実開平7−33652号公報
しかしながら、上記従来のメタルマスク取付枠の内、取付枠の各枠辺を外側に移動させるものには、メタルマスクを張り付けた状態で、各枠辺で張力が完全に均一化するのは不可能で、張力を増していくと、取付枠に捻れが生じ、それに張り付けられたメタルマスクの面も捻れてしまい、メタルマスクの平面性を保つことができず、精度良く印刷できないという問題点があった。
また、可動片を外側に移動させるものでは、各枠辺の可動片を均一に引っ張るのが困難な上、構造上、可動片のメタルマスクを引掛ける部分と引っ張り力を付与する部分とが一直線上にならず、段差ができてしまうため、メタルマスクを引っ張ったとき可動片に上下方向の曲げモーメントが働いて、可動片先端部が上下方向に移動してしまいメタルマスクを平面に維持できないという問題点があった。
その点について、図13を使って説明する。図13において、101はメタルマスク、102は可動片、103は係合ピン、104はメタルマスク取付枠、105はスライド軸である。可動片102の係合ピン103に、メタルマスク101の周縁に設けた係合孔を係合させ、ネジ,バネ等の手段を使ってスライド軸105を外側に引っ張る。その結果、メタルマスク101は、4辺でメタルマスク取付枠104に張り付けられた状態になるが、係合ピン103の位置がスライド軸105の軸線上にないため、スライド軸を矢印A方向に引っ張ると、可動片102の先端部は、図中矢印Bで示す方向にモーメントが働いて移動しようとする。そして、可動片102の先端部の移動量は、メタルマスク101の前後左右4辺で必ずしも均一にはならないため、メタルマスク取付枠104に張り付けられたメタルマスク101の面は、歪んでしまうのである。
本発明は、そのような問題点に鑑み、取付枠本体に捻れが生じないようにするとともに、スライド板を取付枠面と平行に移動させながらメタルマスクの4辺を引っ張るようにして、全体的に歪みなくメタルマスクを張設できるようにすることを目的とするものである。
前記課題を解決するため、請求項1に記載のメタルマスク取付枠は、全周の枠辺が一体的に形成され、片面に平滑な平面を有する取付枠本体と、前記平面の上で前記取付枠本体の内外方向にスライドするように設けられ、メタルマスクの周縁部に設けられた係合孔に係合する多数の係合ピンを、内側端部に有し、上下方向に貫通し、内外方向に延びる長孔を有する複数のスライド板と、前記スライド板の長孔を通して取付枠本体にネジ込むことにより、スライド板を取付枠本体に締め付ける固定ボルトとを具えたことを特徴とする。
また、請求項2に記載のメタルマスク取付枠は、基端部が前記取付枠本体に固定され、取付枠本体から枠の内側に向かって真っ直ぐ延び、先端にネジ部を有する複数のスライドバーを設け、前記スライド板の取付枠本体内側下面に、取付枠本体の枠辺と平行で、スライドバー貫通孔を有する直立板を立設し、前記取付枠本体と直立板との間にコイルバネを圧縮状態で配置して、前記スライドバー貫通孔にスライドバーを摺動可能に挿通し、スライドバー貫通孔から突き出たスライドバーのネジ部に螺着したナットによりメタルマスクの張力を調整するようにしたことを特徴とする。
また、請求項3に記載のメタルマスク取付枠は、前記スライド板の取付枠本体外側下面に、取付枠本体の枠辺と平行に直立板を立設し、該直立板に基部が固定され取付枠本体側に真っ直ぐ延びるスライドバーを設け、前記取付枠本体と直立板との間にコイルバネ圧縮状態で配置して、前記取付枠本体にスライドバーを摺動可能に挿通し、前記コイルバネの反発力によりメタルマスクの張力を調整するようにしたことを特徴とする。
また、請求項4に記載のメタルマスク取付枠は、前記スライド板の取付枠本体内側下面にも、取付枠本体の枠辺と平行に直立板を立設し、該直立板に前記スライドバーの先端部を固定したことを特徴とする。
また、請求項5に記載のメタルマスク取付枠は、スライド部が前記取付枠本体の内外両方向に突出するように、スライドバーを取付枠本体に固定して設け、前記スライド板の取付枠本体の内側と外側に、取付枠本体の枠辺と平行に直立板を立設し、前記取付枠本体と外側の直立板との間にコイルバネを圧縮状態で配置して、前記両直立板に前記スライドバーのスライド部を摺動可能に挿通し、前記コイルバネの反発力によりメタルマスクの張力を調整するようにしたことを特徴とする。
また、請求項6に記載のメタルマスク取付枠は、前記スライド板と取付枠本体に、位置決め用のガイド孔を連通させて設けたことを特徴とする。
本発明のメタルマスク取付枠は、次のような効果を奏する。
すなわち、請求項1に記載のメタルマスク取付枠は、全周の枠辺が一体的に形成され、片面に平滑な平面を有する取付枠本体を用い、メタルマスクの周縁部に設けられた係合孔に係合する多数の係合ピンを、内側端部に有し、上下方向に貫通し、内外方向に延びる長孔を有する複数のスライド板を、取付枠本体の平面の上で内外方向にスライドするように設け、スライド板を外側に移動させることによりメタルマスクの張力を調整するようにした。そして、所定の張力を掛けた状態で、固定ボルトをスライド板の長孔を通して取付枠本体にネジ込むことにより、スライド板を取付枠本体に締め付けるようにした。その結果、構造簡単でありながら、メタルマスク取付枠自体に捻れが生じない上、スライド板は上下方向に回動することなく、取付枠本体の平面上をスライドしながら平行に移動するため、メタルマスクを平面に維持できる。
また、請求項2に記載のメタルマスク取付枠は、前記取付枠本体と直立板との間に配置したコイルバネと、直立板のスライドバー貫通孔から突き出たスライドバーのネジ部に螺着したナットによりメタルマスクの張力を調整するようにしたので、ナットの締め具合によりメタルマスクの張力を精度良く調整することができる。
また、請求項3に記載のメタルマスク取付枠は、前記スライド板の取付枠本体の外側に位置する部分に設けた直立板にスライドバーの基部を固定し、取付枠本体と直立板との間に配置したコイルバネの反発力によりメタルマスクの張力を調整するようにしたので、簡単な操作で、メタルマスクの張力を精度良く調整することができる。
また、請求項4に記載のメタルマスク取付枠は、前記スライド板の取付枠本体内側下面にも、取付枠本体の枠辺と平行に直立板を立設し、該直立板に前記スライドバーの先端部を固定したので、スライド板をスライドさせる際の水平保持がより一層確実になる。
また、請求項5に記載のメタルマスク取付枠は、スライドバーを取付枠本体に固定し、スライド板の、取付枠本体の内側と外側に位置する部分に直立板を設け、両直立板にスライドバーの両端部を摺動可能に挿通したので、スライド板をスライドさせる際の水平保持がより一層確実になるとともに、取付枠本体と外側の直立板との間にコイルバネを圧縮状態で配置して、コイルバネの反発力によりメタルマスクの張力を調整するようにしたので、簡単な操作で、メタルマスクの張力を精度良く調整することができる。
また、請求項6に記載のメタルマスク取付枠は、スライド板と取付枠本体に、位置決め用のガイド孔を連通させて設けたので、位置合わせピンでスライド板が固定された状態で、メタルマスク取付枠の上にメタルマスクを載せるだけで、簡単に、各係合孔の中にそれぞれ対応する係合ピンを係合させることができる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明のメタルマスク取付枠の一例を示す図である。図1において、1は取付枠本体、2は短辺スライド板、3は長辺スライド板、4はコーナー板、5は係合ピン、6はボルトヘッド収納部、7は固定ボルト、8は位置決め用のガイド孔である。
このメタルマスク取付枠に、図2に示すようなメタルマスク9を張り付けて、プリント配線基板の所定の箇所にクリーム半田のパターンを精度良く印刷する。メタルマスク9の中央部分には、印刷パターンが穿設されており、周縁部には、多数の係合孔10が設けられている。そして、それらの係合孔10を、短辺スライド板2,長辺スライド板3の内側に配列された係合ピン5に引っ掛けて、短辺スライド板2,長辺スライド板3を枠の外方向に移動させることにより、メタルマスク9に前後左右均一な張力を与えて、メタルマスク9を完全な平面に張り付ける。
その状態で、メタルマスク取付枠を印刷装置に装着し、スキージ印刷により、プリント配線基板にクリーム半田のパターンを印刷する。
取付枠本体1は、図3に示すように、前後左右の4辺が一体的に形成され、図の上面にあたる片面全体が平滑な平面に形成されている。各枠辺は、例えば、断面四角形のアルミ製中空パイプで形成され、それらを4隅で溶接して、外寸が550×650mmの四角枠になるようにしている。そして、短辺スライド板2,長辺スライド板3を載せる面は、研磨処理により平滑な平面に仕上げている。また、側面部には枠の内外方向に貫通するスライドバー固定孔11が各辺3個ずつ設けられている。そして、各スライドバー固定孔11の上には、取付枠本体1の上面からスライドバー固定孔11を貫通し、取付枠本体1の下端部に達するようにボルト挿通孔12が形成されている。さらに、上面には、各辺に2個ずつ短辺スライド板2,長辺スライド板3の位置決めを行うためのガイド孔13を設けている。
スライドバー固定孔11の中には、図4に示すような金属製のスライドバー14を嵌挿する。スライドバー14の基部には、スライドバー固定孔11に嵌挿された状態で、取付枠本体1のボルト挿通孔12と連通するように、上下方向に貫通するボルト挿通孔15が設けられている。さらに、スライド部16の先にはネジ部17を設けている。
短辺スライド板2は、図5(イ),(ロ)にそれぞれ平面図と側面図を示すように、水平板と直立板18とよりなり、水平板は、例えば、厚さ5mmのアルミ板、直立板18は、例えば、15×20mmのアルミ棒よりなる。直立板18は、水平板と一体的に成形してもよいし、水平板と別体の板をネジ止め,溶接等により取り付けてもよい。そして、直立板18には、スライドバー14のスライド部16が貫通するスライドバー貫通孔21が設けられている。
また、水平板の端部上面には、1mm程度研磨して段を付け、メタルマスク当接部20が形成されており、そこに、メタルマスク9の係合孔10に係合する多数の係合ピン5が列設されている。係合ピン5の取付は、例えば、短辺スライド板2に孔を設けた後、それより僅かに径大のピンを打ち込んで圧入することにより行うことができる。さらに、スライドバー貫通孔21の延長線上に位置する箇所の上面に、固定ボルト7用のボルトヘッド収納部6と長孔19とが設けられている。
長辺スライド板3は、長さ方向のサイズが異なるだけで、基本的な構造は短辺スライド板2と同様である。そのような短辺スライド板2と長辺スライド板3を、図1に示したように、それぞれ、取付枠本体1の短辺及び長辺の上面に載せ、コーナー部には、高さ合わせ用のコーナー板4を取り付ける。コーナー板4の取付枠本体1への取付は、例えば、ネジ止めで行うことができるが、溶接等、その他の手段を採用してもよい。
図6は、図1のA−A断面図である。なお、ここでは、短辺スライド板2についてだけ説明するが、長辺スライド板3についても同様である。取付枠本体1のスライドバー固定孔11にスライドバー14の基部を嵌挿し、そのスライド部16を、コイルバネ22を挟んで、短辺スライド板2の直立板18に設けたスライドバー貫通孔21に通すことにより、短辺スライド板2を取付枠本体1に取り付ける。スライド部16をスライドバー貫通孔21に通すに当たって、両者がスムーズにスライドできるように、スライドバー貫通孔21にプラスチック製のブッシュ23を嵌めて、その中にスライド部16を通すようにしている。そのようにして、短辺スライド板2は、取付枠本体1の上面でスライドして、取付枠本体1の内外方向に移動できるようになっている。
そして、直立板18のスライドバー貫通孔21から突出しているネジ部17に、ワッシャ25を介してナット24を螺合させ、コイルバネ22に抗してスパナで締め付けていくと、短辺スライド板2が取付枠本体1の外方向(図の左方向)へスライドしていく。その際、係合ピン5にメタルマスク9の係合孔10が係合されていれば、メタルマスク9に張力が掛けられる。そのような操作を取付枠本体1の前後左右4方向から行うことにより、メタルマスク9に均一で適正な張力を付与することができる。
次に、本発明のメタルマスク取付枠にメタルマスク9を張り付ける手順を説明する。メタルマスク9を張り付ける前、メタルマスク取付枠は図1の状態になっている。ただし、各固定ボルト7は、軽く締め付けただけで、短辺スライド板2,長辺スライド板3は取付枠本体1の上を、長孔19の長さの範囲でスライドできる状態にある。まず、手で短辺スライド板2,長辺スライド板3をそれぞれ操作して、短辺スライド板2,長辺スライド板3のガイド孔8が、取付枠本体1のガイド孔13と重なるようにして、ガイド孔8,ガイド孔13に、図7に示すような位置合わせピン26を差し込む。その結果、取付枠本体1に対して短辺スライド板2,長辺スライド板3の位置が固定される。
その際、メタルマスク9の各係合孔10と、取付枠本体1の各係合ピン5が一致するように、ガイド孔8,ガイド孔13が設けられている。そのため、位置合わせピン26で短辺スライド板2,長辺スライド板3が固定された状態で、メタルマスク取付枠の上にメタルマスク9を載せるだけで、簡単に、各係合孔10の中にそれぞれ対応する係合ピン5を係合させることができる。
そのようにしてメタルマスク取付枠の上にメタルマスク9をセットしたら、全てのガイド孔8から位置合わせピン26を抜き取った後、スパナでナット24を締め付けていく。その際、左の短辺スライド板2中央のナット24を少し締めたら、右の短辺スライド板2中央のナット24を少し締め、次に、上の長辺スライド板3中央のナット24を少し締め、下の長辺スライド板3中央のナット24を少し締める。続いて、左の短辺スライド板2後側のナット24を少し締め、右の短辺スライド板2前側のナット24を少し締めるというように、締め付け具合がメタルマスク9の全周で均一になるように、順次、対角位置のナット24を少しずつ締め付けていく。
そのような操作を繰り返してメタルマスク9が適度な張り具合になったら、各固定ボルト7をしっかりと締め付けて、メタルマスク9をメタルマスク取付枠に確実に固定する。このように、本発明のメタルマスク取付枠では、メタルマスク9を引っ張ったとき各短辺スライド板2,長辺スライド板3は、固定ボルト7により取付枠本体1の上面に押さえ付けられながらスライドし、最後に、完全に締め付けられる結果、各短辺スライド板2,長辺スライド板3には、図13で説明したような上下方向の曲げ力は働かず、メタルマスク9は平面に維持される。
図8は、第2実施例の断面図であり、図6に示されるものと同一のものには同一の符号を付してある。この実施例では、直立板27を取付枠本体1の外側に配置し、それにスライドバー28を固定している。そして、コイルバネ22を圧縮状態で介在させて、スライドバー28を、取付枠本体1に、スライド可能な状態で挿通する。その際、スライドバー28と取付枠本体1の貫通孔との間にブッシュ29,30を介在させて、滑らかにスライドできるようにしている。長辺スライド板3についても同様である。
メタルマスク9の係合孔10を係合ピン5に係合させる際には、固定ボルト31を弛めた状態で、ガイド孔8とガイド孔13の位置を合わせ、そこに位置合わせピン26を差し込んで、取付枠本体1に対して短辺スライド板2,長辺スライド板3を固定する。その状態で、メタルマスク取付枠の上にメタルマスク9を載せて、各係合孔10の中にそれぞれ対応する係合ピン5を係合させる。
そのようにしてメタルマスク取付枠の上にメタルマスク9をセットしたら、全てのガイド孔8から位置合わせピン26を抜き取る。その結果、コイルバネ22の反発力で直立板27が外方向に押され、それと一体の短辺スライド板2,係合ピン5が外方向に移動して、メタルマスク9が所定の張力で引っ張られる。その後、各固定ボルト31をしっかりと締め付けて、メタルマスク9をメタルマスク取付枠に確実に固定する。
図9は、第3実施例の断面図である。図8に示されるものと同一のものには同一の符号を付してある。この実施例では、第2実施例のスライドバー28の他端も直立板32で固定し、スライドバー28の両端で短辺スライド板2に固定している。長辺スライド板3も同様に固定されるため、各短辺スライド板2,長辺スライド板3は、確実に水平に保持され、メタルマスク9は確実に平面に維持される。
図10は、第4実施例の断面図である。図9に示されるものと同一のものには同一の符号を付してある。この実施例では、第3実施例と同様に、スライドバー28の両端を保持するが、スライドバー28は、取付枠本体1に固定されており、直立板33,34とスライドバー28とがスライドするようになっている。その際、スライドバー28と直立板33,34の貫通孔との間にブッシュ35,36を介在させて、滑らかにスライドできるようにしている。なお、この構造は、長辺スライド板3についても同様である。
なお、上記各実施例では、短辺スライド板2,長辺スライド板3の端部上面に、一様に低くなるように水平に段を付けて、メタルマスク当接部20を形成し、そこにメタルマスク9の端縁を載置するようにしたが、必要がなければ段をつけなくてもよいし、図11に示すように、短辺スライド板2,長辺スライド板3の端部上面を斜めに研削して、その上にメタルマスク9の端縁を載置するようにしてもよい。
また、上記各実施例では、メタルマスク9は、一枚の金属板で形成する場合で示したが、図12(イ)に示すように、係合孔10を設ける端縁に補強板を貼り付けるようにしたり、図12(ロ)に示すように、印刷パターンを形成する部分と係合孔10を形成する周縁部分とを別々の金属板で形成し、それらを互いに接着させて形成してもよい。そのようにすれば、印刷パターンを形成する部分にできる限り薄い金属板を使って印刷精度を高くしながら、係合孔10を設ける部分の機械的強度を高くして、破断等の損傷発生を防止することができる。
そしてまた、上記各実施例では、取付枠本体1として四角形のものを示したが、必ずしも四角形にする必要はなく、六角形,八角形等、その他の形状も採用可能である。
本発明のメタルマスク取付枠の一例を示す図である。 メタルマスクを示す図である。 メタルマスク取付枠本体を示す図である。 スライドバーを示す図である。 スライド板を示す図である。 図1のA−A断面図である。 位置合わせピンを示す図である。 第2実施例の断面図である。 第3実施例の断面図である。 第4実施例の断面図である。 メタルマスク係合部の他の例を示す図である。 メタルマスクの他の例を示す図である。 従来のメタルマスク取付枠の動作説明図である。
符号の説明
1…取付枠本体
2…短辺スライド板
3…長辺スライド板
4…コーナー板
5…係合ピン
6…ボルトヘッド収納部
7…固定ボルト
8…ガイド孔
9…メタルマスク
10…係合孔
11…スライドバー固定孔
12…ボルト挿通孔
13…ガイド孔
14…スライドバー
15…ボルト挿通孔
16…スライド部
17…ネジ部
18…直立板
19…長孔
20…メタルマスク当接部
21…スライドバー貫通孔
22…コイルバネ
23…ブッシュ
24…ナット
25…ワッシャ
26…位置合わせピン

Claims (6)

  1. 全周の枠辺が一体的に形成され、片面に平滑な平面を有する取付枠本体と、
    前記平面の上で前記取付枠本体の内外方向にスライドするように設けられ、メタルマスクの周縁部に設けられた係合孔に係合する多数の係合ピンを、内側端部に有し、上下方向に貫通し、内外方向に延びる長孔を有する複数のスライド板と、
    前記スライド板の長孔を通して取付枠本体にネジ込むことにより、スライド板を取付枠本体に締め付ける固定ボルトとを具えたことを特徴とするメタルマスク取付枠。
  2. 基端部が前記取付枠本体に固定され、取付枠本体から枠の内側に向かって真っ直ぐ延び、先端にネジ部を有する複数のスライドバーを設け、前記スライド板の取付枠本体内側下面に、取付枠本体の枠辺と平行で、スライドバー貫通孔を有する直立板を立設し、前記取付枠本体と直立板との間にコイルバネを圧縮状態で配置して、前記スライドバー貫通孔にスライドバーを摺動可能に挿通し、スライドバー貫通孔から突き出たスライドバーのネジ部に螺着したナットによりメタルマスクの張力を調整するようにしたことを特徴とする請求項1記載のメタルマスク取付枠。
  3. 前記スライド板の取付枠本体外側下面に、取付枠本体の枠辺と平行に直立板を立設し、該直立板に基部が固定され取付枠本体側に真っ直ぐ延びるスライドバーを設け、前記取付枠本体と直立板との間にコイルバネ圧縮状態で配置して、前記取付枠本体にスライドバーを摺動可能に挿通し、前記コイルバネの反発力によりメタルマスクの張力を調整するようにしたことを特徴とする請求項1記載のメタルマスク取付枠。
  4. 前記スライド板の取付枠本体内側下面にも、取付枠本体の枠辺と平行に直立板を立設し、該直立板に前記スライドバーの先端部を固定したことを特徴とする請求項3記載のメタルマスク取付枠。
  5. スライド部が前記取付枠本体の内外両方向に突出するように、スライドバーを取付枠本体に固定して設け、前記スライド板の取付枠本体の内側と外側に、取付枠本体の枠辺と平行に直立板を立設し、前記取付枠本体と外側の直立板との間にコイルバネを圧縮状態で配置して、前記両直立板に前記スライドバーのスライド部を摺動可能に挿通し、前記コイルバネの反発力によりメタルマスクの張力を調整するようにしたことを特徴とする請求項1記載のメタルマスク取付枠。
  6. 前記スライド板と取付枠本体に、位置決め用のガイド孔を連通させて設けたことを特徴とする請求項1,2,3,4又は5記載のメタルマスク取付枠。
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