JPH081913A - スクリ−ン印刷機用スキ−ジ・ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スクリ−ン印刷の高精度・高密度化、特にプ
リント回路基板に対するチップ状電子部品の実装の高精
度・高密度化の実現に資することのできる改良されたス
クリ−ン印刷機用スキ−ジ・ユニットを提供すること。 【構成】 一対の挾持板１、１間に、先端部２′を丸く
形成した１枚の薄い鋼板製のスキ−ジ・ブレ−ド２と、
その両面に、その先端部を若干垂下突出させた態様で、
それぞれ添設した各１枚又は複数枚の弾性板３とを一括
して挾着し、かつ前記挾持板をボルト・ナットの如き螺
条付締結部材で互いに緊締して、前記スキ−ジ・ブレ−
ド２と前記弾性板３とを前記挾持板１、１を介してサン
ドイッチ状に挾圧保持させた構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被印刷物に対し所定の
プリント・パタ−ンを有する複数個の孔を備えたスクリ
−ン版を介して粘性印刷材料を印刷するスクリ−ン印刷
に使用するスキ−ジに関する。

【０００２】

【従来の技術】スクリ−ン印刷機においては、スキ−ジ
はスクリ−ン版の上面と接触した状態で直線的に摺動せ
しめられ、その摺動によって粘性印刷材料を該スクリ−
ン版の複数個の孔に強制導入するための機械要素として
不可欠のものであるが、それ自体としては、例えば特公
平１−１９２７５号公報に記載されているように、ゴム
質弾性体で比較的厚肉の板状に成形された柔軟なものが
従来より広く一般に使用されてきた。

【０００３】従来公知の上記の如き柔軟性のあるスキ−
ジについては、それが粘性度の比較的低い印刷材料、例
えば、粘性度が０．２〜２．０×１０⁶ ｃＰ（センチポ
イズ）程度の印刷インク、接着剤等をスクリ−ン印刷す
る場合であって、しかも高精度ないし高密度の印刷を特
に必要としないような場合には、特に問題とすべき点は
ないと云ってよい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、粘性度の
高い印刷材料、例えば、鉛、錫等の合金粉末と高粘度液
状フラックスとを練り合わせてクリ−ム状にした半田ペ
−ストのように粘性度が≧７００，０００ｃＰもある印
刷材料をスクリ−ン印刷する場合であって、しかも高精
度ないし高密度の印刷を必要とするような場合には、そ
のスクリ−ン印刷に前記した従来公知のスキ−ジの如き
柔軟なスキ−ジを使用すると、次に述べるような各種の
不都合な事態を惹起する。

【０００５】すなわち、例えば、プリント回路基板上に
チップ状電子部品を実装する際に、その実装作業に先行
して行う半田ペ−ストの該基板に対するスクリ−ン印刷
の場合についてみると、先ず第一に、半田ペ−ストの粘
性が極めて高い一方、スキ−ジが柔軟であるため、スク
リ−ン印刷中における該スキ−ジの撓曲変形の度合いが
必然的に大きくなり、例えば図１（Ａ）に示すように、
スクリ−ン１７の孔１７Ａが大きくなればなるほど、該
スキ−ジＮの先端の孔１７Ａ内への変形突出度合いが大
きくなり、それに応じて、図１（Ｂ）に示すように、プ
リント回路基板Ｐに印刷された半田ペ−ストＳ印刷膜
Ｓ′上面の凹みが大きくなる傾向がみられ、また、第２
に、柔軟なスキ−ジＮのスクリ−ン１７に対する印圧、
すなわち、その先端部がスクリ−ン１７の表面と接触し
て摺動する際の摺接圧力は、比較的弱いため、高い粘性
を有する半田ペ−ストＳのスクリ−ン１７の孔１７Ａ内
への強制導入は、孔１７Ａが小さくなればなるほどより
困難となる傾向が見られるし、さらにまた、第３に、ゴ
ム質弾性体にあっては、剛性を欠くため、それを用いて
肉厚が薄くてしかも機械的強度の強いスキ−ジを作るこ
とは困難である。

【０００６】半田ペ−ストのスクリ−ン印刷に使用され
るスクリ−ンは、一般にステンレス鋼板で作られ、その
厚みを可能な限り薄くすると共に、それに穿設される孔
をも小さくし、かつ互いに隣接する孔同志間の間隔を挾
くすることによって、微小な印刷パタ−ンによる高精度
・高密度のスクリ−ン印刷が可能となるわけであるが、
それを真に可能ならしめるためには、それらの諸条件の
ほかに、スキ−ジそれ自体を改善することが必要不可欠
である。

【０００７】本発明は、かような要請に基づいてなされ
たものであって、スクリ−ン印刷の高精度・高密度化、
特にプリント回路基板に対するチップ状電子部品の実装
の高精度・高密度化の実現に資することのできる新規な
スクリ−ン印刷機用スキ−ジ・ユニットを提供すること
をその主たる目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るスクリ−ン印刷機用スキ−ジ・ユニッ
トは、一対の挾持板間に、先端部を丸く形成した１枚の
薄い鋼板製のスキ−ジ・ブレ−ドと、その両面に、その
先端部を若干垂下突出させた態様で、それぞれ添設した
各１枚又は複数枚の弾性板とを一括して挾着し、かつ前
記挾持板をボルト・ナットの如き螺条付締結部材で互い
に緊締して、前記スキ−ジ・ブレ−ドと前記弾性板とを
前記挾持板を介してサンドイッチ状に挾圧保持させた構
造としたことを特徴とするものである。

【０００９】スキ−ジ・ブレ−ドの厚みは、０．5 ｍｍ
以下であることが望ましく、ゼンマイ鋼のように剛性と
弾性の大なる薄い帯状鋼板を使用する場合には、０．１
ｍｍ以下とすることも可能である。

【００１０】前記一対の挾持板には、その内側に対向挾
圧面を有する凹所をそれぞれ設け、該対向挾圧面間に前
記スキ−ジ・ブレ−ドと前記弾性板とを一括して挾着
し、これらを該対向挾圧面で一体的に挾圧保持させるよ
うにするとよい。

【００１１】スキ−ジ・ブレ−ドの両面に各複数枚の弾
性板をそれぞれ添設する構成のものにあっては、その枚
数はそれぞれ同数とし、かつそれぞれ重ね板ばね状に段
階的に重ね合わせるようにすることが望ましい。

【００１２】

【作用】鋼板製のスキ−ジ・ブレ−ドは、剛性が大きい
ので、前記した従来公知の柔軟なスキ−ジと比べると、
撓曲変形量が極めて小さいが、その板厚が薄くなればな
るほど、それに反比例して撓曲変形量が増大する。した
がって、薄い鋼板製のスキ−ジ・ブレ−ド、例えば０．
５ｍｍ以下の板厚の鋼板製スキ−ジ・ブレ−ドをホルダ
−に直接固着して使用すると、該ブレ−ドは、スクリ−
ン印刷中、使用スクリ−ンの平滑度や印刷材料の粘性な
いし組成成分の変化等に敏感に反応し、その撓曲変形量
が連続的に変化して振動状態ないし曲げ応力の変動が発
生し易くなる。使用印刷材料が半田ペ−ストの如く高い
粘性度を有するものである場合は、その粘性度が高くな
ればなるほど、該スキ−ジ・ブレ−ドの先端部には、よ
り大きな曲げ荷重が作用するので、この傾向は増大する
こととなる。本発明に係るスキ−ジ・ユニットにあって
は、その構成要素としての薄い鋼板製のスキ−ジ・ブレ
−ドは弾性板によって挾圧保持されているので、その振
動は該挾圧弾性板によって吸収ないし緩和されるため、
高粘度の印刷材料を使用する場合でも、その摺動状態が
安定すると共に、それに作用する曲げ応力を分散させる
ことが可能となり、その耐用寿命を延長させることがで
きる。そして、スクリ−ンの上面と接触する該スキ−ジ
・ブレ−ドの先端部は丸く形成されているので、摺動の
際の摩擦係数が極めて小さくなるため、スクリ−ンを容
易に傷めることがないばかりでなく、ブレ−ドそれ自体
も早期に摩耗して了うようなこともない。その余の作用
については、実施例との関連において後述する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明につき、その実施例を示した添
付図面を参照して詳述する。

【００１４】図２〜５において、１、１′は一対の挾持
板、２は先端部２′を丸く形成した１枚の薄い鋼板製の
スキ−ジ・ブレ−ド、３は弾性板、４はボルト、５はナ
ット、６、６は挾持板１、１′に横一列に複数個穿設さ
れたボルト４の挿通孔、７はボルト４の頭部を収容する
凹所、８はナット５を収容する凹所であり、図３（Ａ）
〜（Ｃ）は本発明の第１の実施例を、図（４Ａ）及び図
（４Ｂ）はその第２の実施例を、図５はその第３の実施
例をそれぞれ示すものである。それらの実施例間の相違
点は、後述するように、弾性板２の使用枚数、材質、形
状等の点に存するのみで、その他の点ではすべて共通し
ている。

【００１５】各実施例において、一対の挾持板１、１′
の各内側には、対向挾圧面９、９を有する凹所１０、１
０がそれぞれ形成されており、各凹所１０は挾持板の下
方及び側方にそれぞれ開口すると共に、上端に係止段部
１１をそれぞれ備えている。したがって、挾持板１、１
を相互に合体させると、スキ−ジ・ブレ−ド２及び複数
の弾性板３を一括して装填するための断面大略倒Ｕ字形
の間隙１２を有する保持枠Ｈが形成される。

【００１６】第１実施例にあっては、図３（Ａ）〜
（Ｃ）に示すように、対向挾圧面９、９間にスキ−ジ・
ブレ−ド２と、その両面にそれぞれ添設された各３枚の
弾性板３とを一括して装填し、これらを、挾持板１、
１′をボルト４を挿通孔６、６に挿通しナット５で緊締
してやることにより、前記対向挾圧面９、９でもって一
体的に挾圧保持させている。この例では、各弾性板３
は、前記スキ−ジ・ブレ−ド２と同様な薄い鋼板で製出
され、図３（Ｃ）に示すように、それぞれそりが付さ
れ、弓状に湾曲していると共に、スキ−ジ・ブレ−ド２
と直接接触する内側の弾性板３が最も長く、その外側の
各２枚の弾性板３は順次短く作られていて、それらは恰
も重ね板ばねの如く段階状に重ね合わされている。他
方、各挾持板１、１′は、弾性を有する比較的硬質の合
成樹脂で製出されていて、その下部１Ａ、１′Ａは断面
先細状に形成され、かつ間隙１２の下端開口を狭窄する
如く若干内方へ張出させてある。したがって、この第１
実施例にものにあっては、スキ−ジ・ブレ−ド２と、該
スキ−ジ・ブレ−ドの両面にそれぞれ重ね板ばね状に段
階的に重ね合わせて添設した各３枚の弾性板３とを一括
して前記対向挾圧面９、９間に装填し、その上端を揃え
て前記係止段部１１に係合させた状態にして、それら
を、それら弾性板３及び挾持板１、１′の弾性に抗し
て、挾持板１、１′を介してボルト・ナット４、５ない
し螺条付締結部材で締め付けてやれば、該スキ−ジ・ブ
レ−ド２と該弾性板とは、前記対向挾圧面９、９で一体
的かつ強固に挾圧保持される。

【００１７】第２実施例のものにあっては、図４（Ａ）
及び図４（Ｂ）に示すように、各３枚の弾性板３の先端
部がほぼ直角に内方に屈曲され、最も長い内側の弾性板
３の屈曲部１４はスキ−ジ・ブレ−ド２に、順次短く作
られている他の各２枚の弾性板３の屈曲部１４′は、そ
れぞれ互いに隣接する弾性板３に係合されている。図４
（Ａ）において、１５はスキ−ジ・ブレ−ド２と内側の
弾性板３との間及び互いに隣接する弾性板３間にそれぞ
れ介装されたスペ−サである。他の部分の構成は、第１
実施例のそれと実質的に同一であるので、それについて
の説明は省略する。

【００１８】第３実施例にものにあっては、スキ−ジ・
ブレ−ド２を挾んだ両側に介装される弾性板３は各１枚
であり、各弾性板３は、機械的性質及び化学的性質の良
好な強化合成樹脂ないしナイロン系のエンジニアリング
プラスチックで成型されたものであり、図５に示すよう
に、比較的大なる肉厚を有している。他の部分の構成
は、第１及び第２実施例のそれと実質的に同様であるの
で、それについての説明は省略する。

【００１９】図６は、本発明に係るスキ−ジ・ユニット
を使用したスクリ−ン印刷機の一例を示したものである
が、本発明に係るスキ−ジ・ユニットは、これを取付け
るホルダ−、これを水平方向に往復動させるための駆動
機構及びこれを上下動させるための駆動機構を備えてい
るものであれば、どのようなタイプのスクリ−ン印刷機
にも使用可能であり、その使用対象は図示のものに限定
されない。図６において、Ｓは半田ペ−スト、１５は機
枠、１６はスキ−ジ・ユニットの上下駆動機構としての
エアシリンダ−、１７はメタル・スクリ−ン、Ｐはプリ
ント回路基板、１８は上下動機構に作動連結された印刷
台である。

【００２０】スキ−ジ・ブレ−ド２は、例えば、薄板ば
ね材料として使用される炭素鋼帯、合金鋼帯の如き弾性
と剛性の大なる鋼板で製出した薄い帯状鋼板で形成する
とよく、その厚みは、０．５ｍｍ以下であることが望ま
しい。前記の如き弾性と剛性の大なる鋼帯から製出した
ものを使用する場合は、０．１／０．０５ｍｍ程度の厚
みとすることができ、その程度の極めて薄い厚みのもの
でも、前記弾性板３がその補強材として機能するので、
使用印刷材料が粘性度の高い半田ペ−ストであっても、
十分実用に耐えることができる。そして、このような薄
肉のスキ−ジ・ブレ−ドは、内径０．３ｍｍ程度の微細
な孔を有する、厚みが例えば０．５ｍｍ〜０．２ｍｍ程
度の極薄のメタル・スクリ−ンを使用した半田ペ−スト
の高精度・高密度スクリ−ン印刷に好適である。

【００２１】本発明に係るスクリ−ン印刷機用スキ−ジ
・ユニットにあっては、スキ−ジ・ブレ−ド２を挾圧保
持する弾性板３が該ブレ−ド２を補強すると共に、スク
リ−ン印刷中、印刷結果に悪影響を及ぼす該ブレ−ド２
の振動をいわゆる板間摩擦によって効果的に吸収ないし
緩和することができ、しかも該弾性板３によって該ブレ
−ド２に作用する曲げ応力を分散させることができるも
のである。そして、この曲げ応力の分散は、前述したよ
うに、その耐用寿命を延長させることができるものであ
る。このことは、該スキ−ジ・ユニットが前記弾性板３
を備えていないものと仮定して該スキ−ジ・ブレ−ドの
作用を考察すると容易に理解することができる。

【００２２】図７（Ａ）は、一端を固定された薄板ばね
からなる片持ばねＣの作用原理を図解したものである。
図において、該ばねの他端である先端に上方からある大
きさの力Ｗが作用すると、すなわち、曲げモ−メントＷ
が作用すると、破線で示す如き撓みが生じ、その上面
には引張応力が、その下面には圧縮応力がそれぞれ発生
する。この場合の最大応力は該ばねＣの固定部の位置で
生じ、それが該ばねＣの弾性限度を超えてしまうと永久
変形が生じて該ばねＣはばねとしては使用不能となる。
図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示した片持ばねＣを９０°
回転させて、その先端を垂直に下方に指向させた状態を
図示したものであり、この図示の状態は、本発明に係る
印刷機用スキ−ジ・ユニットから前記弾性板３を除去
し、スキ−ジ・ブレ−ドのみを挾持板１、１′に挾着固
定したものと仮定した場合の状態と同様である。

【００２３】そこで、いま、図７（Ｂ）に示す片持ばね
Ｃをスキ−ジ・ブレ−ド２と見立てたうえで、それがそ
の先端においてスクリ−ンの上面に押圧された状態で同
図において矢印Ｚの方向に摺動する場合について見る
と、圧接による力と半田ペ−ストの如き粘性印刷材料の
スクリ−ンの孔への強制導入に当たって該印刷材料から
受ける抵抗が力Ｗとして該ばねＣの先端に矢印Ｚとは反
対の方向に作用し、該ばねＣの向かって右側の面に引張
応力が、その向かって左側の面に圧縮応力がそれぞれ発
生することになる。この場合も最大応力が該ばねの固定
部の位置で生じることには図７（Ａ）の場合と殆んど変
わりがない。そして、該ばねＣは、曲げ応力を適宜分散
することができないため、その固定部の位置で折れ易く
なるわけである。

【００２４】図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、本発明に係
るスキ−ジ・ユニットのスキ−ジ・ブレ−ド２のメタル
・スクリ−ン１７に対する接面状態及び印刷の仕上がり
状態をそれぞれ図解したものである。該スキ−ジ・ブレ
−ド２は、前述したように、弾性と剛性とを併有し、過
度の変形を起こさないため、その先端のスクリ−ン１７
の孔１７Ａ内への変形による突出はおこらないので、孔
１７Ａの大小に拘わらず、常に均一かつ良好な印刷を実
現することが可能となる。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、叙上の如く構成されているの
で、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２６】本発明に係るスキ−ジ・ユニットにあって
は、その構成要素としてのスキ−ジ・ブレ−ドが剛性と
弾性とを併有する薄い鋼板で作られているので、微細な
孔を有するメタル・スクリ−ンを使用してする高精度・
高密度印刷を実施するのに適しており、しかも該ブレ−
ドは弾性板によって挾圧保持されているので、前後いず
れの方法に摺動させた場合でも、その振動は該挾圧弾性
板によって吸収ないし緩和されるため、半田ペ−ストの
如き高粘度の印刷材料を印刷する場合でも、該弾性板の
有する補強機能と相俟って、その摺動状態が安定し、振
動に起因する印圧の変動による印刷むらの発生を有効に
防止することが可能となり、また該ブレ−ドに作用する
曲げ応力を該弾性板によって分散させることができるた
め、その耐用寿命を延長させることができる。そしてま
た、スクリ−ンの上面と接触して摺動する該スキ−ジ・
ブレ−ドの先端部は丸く形成されているので、摺動の際
の摩擦が極めて小さくなるため、スクリ−ンを容易に傷
つけることがないばかりでなく、ブレ−ドそれ事態も早
期に磨耗して了うようなこともない。

【００２７】請求項１及び７に各記載のものにあって
は、スキ−ジ・ブレ−ドと各弾性板とが各挾持板の対向
挾圧面で一体的に挾圧保持されているため、印刷中、該
ブレ−ドや弾性板の弛緩に起因する振動やその脱落を確
実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１（Ａ）】公知の柔軟なスキ−ジのスクリ−ンに対
する接面状態を示す一部縦断正面図

【図１（Ｂ）】図１（Ａ）に示すスキ−ジによる印刷の
仕上がり状態を示す縦断正面図

【図２】一対の挾持板の要部を示す分解側面図

【図３（Ａ）】本発明の一実施例であるスキ−ジ・ユニ
ットの斜視図

【図３（Ｂ）】図３（Ａ）に示したスキ−ジ・ユニット
の要部側面図

【図３（Ｃ）】図３（Ａ）に示したスキ−ジ・ユニット
の組立態様を示す要部側面図

【図４（Ａ）】本発明の第２の実施例要部の側面図

【図４（Ｂ）】図４（Ａ）に示した第２実施例の組立態
様を示す要部側面図

【図５】本発明の第３の実施例要部の側面図

【図６】本発明に係るスキ−ジ・ユニットを使用したス
クリ−ン印刷機の一例を示す概要側面図

【図７（Ａ）】片持ばねの作用原理を示す概要側面図

【図７（Ｂ）】図７（Ａ）に示した片持ばねを９０°回
転させた状態を示す概要側面図

【図８（Ａ）】本発明に係るスキ−ジ・ユニットのスキ
−ジ・ブレ−ドのスクリ−ンに対する接面状態を示す一
部縦断面正面図

【図８（Ｂ）】図８（Ａ）に示すスキ−ジ・ブレ−ドに
よる印刷の仕上がり状態を示す縦断正面図

【符号の説明】

１ 挾持板 １′ 挾持板 ２ スキ−ジ・ユニット ２′ スキ−ジ・ブレ−ドの先端部 ３ 弾性板 ４ ボルト ５ ナット ６ ボルトの挿通孔 ９ 対向挾圧面 １０ 凹所 １１ 係止段部 １２ 間隙 Ｓ 半田ペ−スト １５ 機枠 Ｃ 片持ばね

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の挾持板間に、先端部を丸く形成し
   た１枚の薄い鋼板製のスキ−ジ・ブレ−ドと、その両面
   に、その先端部を若干垂下突出させた態様で、それぞれ
   添設した各１枚又は複数枚の弾性板とを一括して挾着
   し、かつ前記挾持板をボルト・ナットの如き螺条付締結
   部材で互いに緊締して、前記スキ−ジ・ブレ−ドと前記
   弾性板とを前記挾持板を介してサンドイッチ状に挾圧保
   持させた構造としたことを特徴とするスクリ−ン印刷機
   用スキ−ジ・ユニット。
2. 【請求項２】 内側に対向挾圧面を有する凹所をそれぞ
   れ設けた一対の挾持板で挾持枠を形成し、該対向挾圧面
   間に、先端部を断面ほぼ円弧状に形成した１枚の薄い鋼
   板製のスキ−ジ・ブレ−ドと、該スキ−ジ・ブレ−ドの
   両面に、その先端部を若干垂下突出させた態様で、それ
   ぞれ添設した各１枚又は複数枚の弾性板とを一括して挾
   着し、これらを、前記挾持板をボルト・ナット類で緊締
   することにより、前記対向挾圧面で一体的に挾圧保持さ
   せた構造としたことを特徴とするスクリ−ン印刷機用ス
   キ−ジ・ユニット。
3. 【請求項３】 各弾性板がスキ−ジ・ブレ−ドと同様な
   薄い鋼板で製出されたものであることを特徴とする請求
   項１又は２に記載のスキ−ジ・ユニット。
4. 【請求項４】 各弾性板が機械的性質や化学的性質の良
   好な強化合成樹脂から製出されたものであることを特徴
   とする請求項１又は２に記載のスキ−ジ・ユニット。
5. 【請求項５】 一対の挾持板がそれぞれ弾性を有する比
   較的硬質の合成樹脂から製出されたものであることを特
   徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載のス
   キ−ジ・ユニット。
6. 【請求項６】 スキ−ジ・ブレ−ドの両面にそれぞれ添
   設された弾性板の枚数が各複数かつ同数であることを特
   徴とするスクリ−ン印刷機用スキ−ジ・ユニット。
7. 【請求項７】 内側に対向挾圧面を有する凹所をそれぞ
   れ設けた一対の挾持板で挾持枠を形成し、該対向挾圧面
   間に、先端部を断面ほぼ円弧状に形成した１枚の薄い鋼
   板製のスキ−ジ・ブレ−ドと、該スキ−ジ・ブレ−ドの
   両面に、それぞれ重ね板ばね状に段階的に重ね合わせて
   添設した各複数かつ同数枚の弾性板とを一括して挾着
   し、これらを、前記挾持板をボルト・ナット類で緊締す
   ることにより、前記対向挾圧面で一体的に挾圧保持させ
   た構造としたことを特徴とするスクリ−ン印刷機用スキ
   −ジ・ユニット。
8. 【請求項８】スキ−ジ・ブレ−ドの厚みが０．５ｍｍ以
   下であることを特徴とする請求項１から７までのいずれ
   か１項に記載のスキ−ジ・ユニット。