JPH09187914A - スクリーン印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】共通に使用可能な保持枠と、メタルスクリーン
のみとから成り、紗を用いないようにした印刷用版から
成るスクリーン印刷装置を提供することを目的とする。 【解決手段】矩形のステンレスシート１１の４辺の端縁
にそれぞれ折曲げ片２０から成る係合部を設け、これら
の折曲げ片２０を利用してクランプ機構２５を用いて張
力を付与した状態で保持枠１０に直接帳設するようにし
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスクリーン印刷装置
に係り、とくにスクリーンの透過孔を通してペースト状
物質を被印刷物の表面に塗布するようにしたスクリーン
印刷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子回路の製造の合理化と高密度化のた
めに、面実装型の回路基板が用いられている。このよう
な回路基板は、接続用ランドの部分に予めクリーム半田
を印刷の手法によって塗布しておき、この状態で面実装
部品をマウントし、リフロー炉に供給して上記クリーム
半田を溶融させて電子部品の電極を回路基板の接続用ラ
ンドに接続し、これによって所定の電子回路を形成する
ようにしている。

【０００３】このように面実装によって電子回路を製造
する場合には、回路基板上の所定の位置にクリーム半田
を印刷の手法によって塗布する必要がある。このために
従来よりメタルスクリーンが用いられている。メタリス
クリーンは、例えば厚さが０．２ｍｍの非常に薄い金属
製のシートから構成されていた。シートそれ自身が非常
に薄いために弾性がなく、印刷用の保持枠にポリエステ
ル製の紗をテンションをかけて張り、しかもこの紗のほ
ぼ中央部にメタルスクリーンを接着剤によって接着して
固定するようにしていた。すなわちメタルスクリーンの
テンションは、保持枠に張られた紗のテンションによっ
て得られていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように従来のクリ
ーム半田の印刷のために用いられるメタルスクリーン
は、単独では用いることができず、生産する回路基板の
機種にそれぞれ対応した印刷部分ごとに保持枠と紗とメ
タルスクリーンとを互いに結合して製作した印刷用版を
用意する必要があった。また従来の印刷用版は、保持枠
に直接紗を張ってテンションを得る構造になっているた
めに、メタルスクリーンそれ自体を展張するための機構
が設けられていなかった。

【０００５】従って面実装用回路基板にクリーム半田を
印刷して塗布する場合には、印刷の種類ごとに保持枠に
張った印刷用版を必要とし、製作費用および製作期間が
かかるとともに、生産および修理部品を製作する間はス
クリーンを保持枠に張った印刷用版を保持しておくこと
を要し、そのための収納スペースを必要としていた。こ
のために製作費用の削減と、製作期間の短縮と、生産お
よび修理部品を製作するための印刷用版を保持しておく
スペースの減少が望まれている。

【０００６】また従来のクリーム半田の塗布のために用
いられる印刷用版は、メタルスクリーンが接着剤等で紗
に固定されており、メタルスクリーンに付着したクリー
ム半田のクリーニングを行なう際に、紗に接着した接着
剤や接着テープの粘着剤が侵されてメタルスクリーンが
紗から剥れることがあるために、溶剤に浸漬してメタル
スクリーンのクリーニングを行なうことができなかっ
た。

【０００７】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、紗を用いることなく、メタルスクリー
ンを保持枠に直接取付けるようにするとともに、印刷の
種類ごとにこのメタルスクリーンを保持枠に対して交換
できるようにしたスクリーン印刷装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、スクリーンの
透過孔を通してペースト状物質を被印刷物の表面に塗布
するようにしたスクリーン印刷装置において、前記スク
リーンを構成し、所定の位置に透過孔が形成されている
金属製のシートと、前記金属製のシートの周縁部に形成
されている係合部と、前記係合部を介して前記金属製の
シートに対して面方向の張力を加えた状態で保持する保
持枠と、をそれぞれ具備するスクリーン印刷装置に関す
るものである。

【０００９】前記係合部が前記金属製のシートの周縁部
に形成されている折曲げ片であってよい。

【００１０】前記係合部が前記金属製のシートの周縁部
に形成されている係合穴であってよい。

【００１１】前記係合部が前記金属製のシートの周縁部
に取付けられている係合部材であってよい。

【００１２】前記保持枠の内側に押圧部材がクランプ機
構を介して移動可能に取付けられており、該クランプ機
構を介して前記押圧部材を外側に移動させることによっ
て前記金属製のシートに張力を付与するようにしてよ
い。

【００１３】前記クランプ機構を介して前記押圧部材を
外側に移動させると、前記押圧部材が外側に移動して前
記金属製のシートに張力を付与するとともに、前記保持
枠との間で前記係合部を挟着保持するようにしてよい。

【００１４】前記ペースト状物質がクリーム半田であっ
てよい。

【００１５】本発明の好ましい態様においては、共通の
保持枠を具備し、このような保持枠に対して金属製のシ
ートから成るスクリーンを交換して取付けるようにし、
従来の問題を解決するようにしたものである。金属製の
シートの位置決めと展張張力とを得るために、矩形の金
属製のシートの４辺を折曲げたスクリーンを用いるとと
もに、保持枠の４辺にそれぞれクランプ機構を取付け、
クランプ機構の先端部でスクリーンの位置決めを行なう
とともに、クランプ機構を締めることによってスクリー
ンの４辺にそれぞれ形成された折曲げ片を外側に引張る
ことによって、スクリーンに対して必要なテンションを
与えるようにしている。

【００１６】このような構成によって、クランプ機構付
きの保持枠が１個あればよく、金属製のシートから成る
スクリーンを交換することによって、機種の異なる印刷
を行なうことが可能になる。またこのような機能の保持
枠とスクリーンとを用いることによって、印刷用版の製
作費の削減と、製作期間の短縮と、生産および修理部品
を製作するための修正用印刷用版を保持しておくスペー
スの減少とが図られることになる。また金属製のシート
から成るスクリーンを直接保持枠に取付けるようにして
いるために、溶剤を用いてスクリーンに付着したクリー
ム半田等のクリーニングを行なうことが可能になり、メ
タルスクリーンのクリーニング性の改善が図られる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施の形態に係
るスクリーン印刷装置の印刷用版を示している。この印
刷用版はほぼ矩形の枠体から成る保持枠１０と、スクリ
ーンを構成するステンレスシート１１と、カバー１３と
から構成されている。そしてステンレスシート１１には
クリーム半田を塗布するための透過孔１２が予め所定の
位置に形成されている。保持枠１０とスクリーン１１と
カバー１３とを組合わせることによって、印刷用版が得
られる。

【００１８】ステンレスシートから成るスクリーン１１
は図２および図３に示すように、その中央の領域が印刷
領域１７になっており、この印刷領域１７内に複数の透
過孔１２が形成されている。またスクリーン１１はその
４つのコーナの部分がそれぞれ３角形に切欠かれてい
る。またスクリーン１１の４つのコーナの部分には外周
縁と平行な折曲げ線１９に沿って図３に示すように折曲
げられるようになっており、これによって折曲げ片２０
を形成するようになっている。なおこのときの折曲げ角
は９０°よりもやや大きな折曲げ角であることが望まし
く、例えば９３°に折曲げられる。従って図３における
折曲げ片２０とシート１１との間の角度αは例えば８７
°であってよい。

【００１９】図４および図５は変形された実施の形態に
係るスクリーン１１を示している。このスクリーン１１
は図４に示すようにその４つのコーナの部分において３
角形ではなく、矩形の切欠き１８を備えており、切欠き
１８がない部分において、折曲げ線１９のところで折曲
げ、これによって折曲げ片２０を形成している。

【００２０】次に保持枠１０上に組合わされたスクリー
ン１１に対して張力を付与するためのクランプ機構２５
について説明すると、図１および図６〜図９に示すよう
に、保持枠１０の内側にはその４辺に沿って押圧バー２
６が配されている。押圧バー２６は保持枠１０の延出部
２７上の段部２８の上に配されている。そして押圧バー
２６は取付け金具２９を介してクランプ機構２５と連結
されるようになっている。取付け金具２９はボルト３２
によって押圧バー２６の上面に固定されている。そして
取付け金具２９の先端側の部分がクランプレバー３０の
中間位置に設けられているピン３１に回転可能に連結さ
れるようになっている。

【００２１】これに対して保持枠１０の上面には支点ブ
ロック３４が固着されている。この支点ブロック３４に
は横方向に貫通するように支点ピン３５が取付けられて
おり、この支点ピン３５がクランプレバー３０の基端側
の部分を回転可能に支持している。またクランプレバー
３０の先端部は連結ロッド３６を介して他のクランプ機
構のクランプレバー３０と連結されるようになってい
る。

【００２２】ここで押圧バー２６によって外側へ押圧さ
れるステンレスシート１１の折曲げ片２０と底板部との
間の角度、すなわち図７に示すαは、上述の如く例えば
８７°になっている。これに対して押圧バー２６の押圧
部の角度、すなわち図７におけるβは例えば８２°の値
に設定されている。

【００２３】次にこのようなクランプ機構を用いてスク
リーン１１に対して張力を与える動作を説明する。図６
および図７に示すように、４辺がそれぞれ折曲げられて
折曲げ片２０が形成されたスクリーン１１の４辺を保持
枠１０の延出部２７の段部２８上に載置する。なおこの
ときにはクランプレバー３０を支点ブロック３４の支点
ピン３５を中心として図６および図７に示すように斜め
上方に回動させた状態にしておく。

【００２４】このような状態において、支点ブロック３
４の支点ピン３５を中心としてレバー３０を図８および
図９に示すように下方へ回動させる。するとレバー３０
の中間位置のピン３１と連結されている取付け金具２９
が図９に示すように右方に移動され、取付け金具２９が
取付けられている押圧バー２６が右方に移動するととも
に、その右端のくさび状をなす角度βの部分が折曲げ片
２０を押圧し、右方に張力を与える。しかもこのときに
押圧バー２６の先端部が保持枠１０の内側にスクリーン
１１の折曲げ片２０を圧着して挟着保持する。このよう
な動作が図１に示す保持枠１０の４辺についてそれぞれ
行なわれるために、４辺に係合用の折曲げ片２０が形成
されているスクリーン１１が保持枠１０の内側に張力を
付与された状態で保持される。

【００２５】図１０は保持枠１０に取付ける前のスクリ
ーン１１を示している。このスクリーン１１は張力を付
与されてはいない。これに対して図１１に示すように保
持枠１０に固定されると、ステンレスシートから成るス
クリーン１１が面方向の張力を受ける。この張力は、例
えばスクリーン１１の幅が３００ｍｍの場合に、０．１
〜１．２ｍｍの歪を発生させる張力であってよく、より
好ましくは、０．２〜０．７ｍｍの歪を発生させる張力
であってよい。最も適切な張力を発生させる歪量は、幅
が３００ｍｍのスクリーンにおいて、約０．４ｍｍの歪
を発生させる張力である。なおこのような張力がスクリ
ーン１１の長辺方向と短辺方向とにそれぞれほぼ等しく
付与される。

【００２６】このような印刷用版によって、図１２に示
すようにしてクリーム半田４１の塗布が行なわれる。す
なわちスクリーン１１上にペースト状のクリーム半田４
１を供給しておき、スクレーパ４０をスクリーン１１上
において縦方向または横方向に移動させることにより、
このスクリーン１１の下側に配される回路基板４２上の
所定の位置にクリーム半田４１が塗布されることにな
る。

【００２７】このように本実施の形態の印刷用版は、保
持枠１０に対してスクリーン１１がワンタッチで着脱可
能に取付けられるようになっており、しかもスクリーン
１１をクランプすると、スクリーン１１が外側に引張ら
れ、クリーム半田４１の印刷に必要なテンションが得ら
れるようにしている。保持枠１０への取付けおよび取外
しは、クランプ機構２５のクランプレバー３０の回動操
作によって達成でき、スクリーン１１の位置関係も簡単
に定まることになる。

【００２８】大きな特徴は、スクリーン１１の４辺の端
縁をそれぞれほぼ直角に折曲げるようにし、４辺に折曲
げ片２０を形成して箱型のステンレスシート１１を用い
るとともに、４辺にそれぞれ押圧バー２６を備える保持
枠１０を用いるようにし、４辺を折曲げた箱型のスクリ
ーン１１を保持枠１０に取付けて印刷可能なテンション
を付与するようにしたことである。また印刷時にクリー
ム半田４１が保持枠１０の押圧バー２６に付着しないよ
うに、保持枠１０上にカバー１３を取付けるようにして
いる。

【００２９】スクリーン１１は図２および図３に示すよ
うに、あるいはまた図４および図５に示すように、コー
ナの部分をそれぞれ切欠き１８によって除去するととも
に、４辺がそれぞれ高さ方向の寸法が約５ｍｍでやや内
向きに、すなわち好ましくは８５〜８８°程度の角度で
折曲げて箱型にしている。

【００３０】従来のこの種のメタルスクリーンにおいて
は、４辺を折曲げ加工せずに平坦な状態で使用していた
ために、スクリーンの４辺のエッジの近傍の平坦度が出
難かった。。ところがこのような折曲げ加工を行なうこ
とによって、スクリーン１１の折曲げが４辺のエッジの
近傍まで平坦度を保つことが可能になる。クリーム半田
４１印刷用の印刷パターンを構成する透過孔１２の形成
は、このような折曲げ片２０を形成する前あるいは形成
した後の何れでも構わない。スクリーン１１の折曲げ片
２０の折曲げ後の加工寸法は、保持枠１０の内側のスク
リーン１１の取付け寸法よりも数ｍｍ小さな寸法に設定
されてよい。

【００３１】スクリーン１１を取付けるための保持枠１
０には、その４辺にそれぞれクランプ機構２５が設けら
れ、クランプ爪を構成する押圧バー２６をクランプ機構
２５のクランプレバー３０を回動させることにより、押
圧バー２６の鋭角のエッジの部分を箱型に折曲げられた
スクリーン１１の折曲げ片２０の根元部分に引掛け、こ
れによってスクリーン１１の対向する折曲げ片２０間の
寸法が大きくなるように外向きに引張ることによって所
定のテンションを与えるようにしている。

【００３２】箱状に折曲げられたスクリーン１１の取付
け方法は、このスクリーン１１を図６および図７に示す
ように保持枠１０の延出部２７の段部２８まで落し込ん
で、押圧バー２６をクランプ機構２５によって移動させ
て順次固定するようにしている。

【００３３】押圧バー２６はスクリーン１１の折曲げ片
２０の内表面に接する部分において折曲げ片２０の折曲
げ角よりも鋭角に加工されており、これによって折曲げ
片２０の根元側の部分を確実に押圧するようにしてい
る。従って押圧バー２６がスクリーン１１の折曲げ片２
０の部分を押圧しながら押圧バー２６と保持枠１０とに
よって挟着してスクリーン１１に対してテンションが与
えられることになる。

【００３４】図１に示すカバー１３は、スクリーン１１
を保持枠１０内にテンションを与えて帳設した状態で、
スクリーン１１と保持枠１０との間に取付けられ、クラ
ンプ機構２５に対するクリーム半田４１の付着が防止さ
れることになる。

【００３５】次に別の実施の形態を図１３および図１４
によって説明する。この実施の形態は、スクリーン１１
の４辺にそれぞれ折曲げ片２０を設ける代りに、４辺の
周縁部の近傍にそれぞれ円形の係合孔４５を形成するよ
うにしている。スクリーン１１は保持枠１０に保持され
た状態で、保持枠１０側に設けられている押圧ピン４６
によって図１４に示すように、外方に向ってテンション
を受けるようにしている。従ってこのような構成によれ
ば、折曲げ片２０に代わる係合孔４５によってテンショ
ンを与えた状態でスクリーン１１を保持枠１０に保持で
きるようになる。

【００３６】図１５および図１６はさらに別の実施の形
態を示している。この実施の形態は、スクリーン１１の
表面であってその４辺の近傍にそれぞれ平板状をなす係
合板４９を固定するようにしている。係合板４９のスク
リーン１１に対する固定は、図１６に示すようにビス５
０を用い、このようなビス５０によって反対側から係合
板４９のねじ穴にねじ込むことにより、スクリーン１１
を係合板４９に固定するようにしている。

【００３７】図１７および図１８はさらに別の実施の形
態を示している。この実施の形態においては、スクリー
ン１１としてその周縁部がほぼ直角に折曲げられた折曲
げ片２０を有するものが用いられている。そしてこのよ
うなスクリーン１１の折曲げ片２０を受入れるためのス
リット５３を押圧バー２６の下面に開口するように形成
している。

【００３８】従ってスクリーン１１はその折曲げ片２０
がスリット５３に挿入された状態でクランプ機構２５に
よって外方へ張力を受けることになる。そしてクランプ
レバー３０が完全に外方に回動されると、押圧バー２６
の下面と保持枠１０の延出部２７の段部２８とによって
スクリーン１１の周縁部が確実に挟着保持されることに
なる。このような構成によっても、スクリーン１１に対
して適正な張力を与えた状態で保持枠１０に直接帳設す
ることが可能になる。

【００３９】次にさらに別の実施の形態を図１９および
図２０によって説明する。この実施の形態においては、
スクリーン１１に対して外方への張力を付与する押圧バ
ー２６と対向するように受け板５６を保持枠１０の内周
側に設けるようにしている。受け板５６は間欠的に設け
られている案内ロッド５７によって保持枠１０に対して
摺動可能に案内孔５８によって案内されている。そして
押圧ロッド５７の周囲には段部５９によって受けられる
ように圧縮コイルばね６０が配されている。

【００４０】従ってスクリーン１１の４辺をそれぞれ押
圧バー２６のエッジの部分で押圧した状態でクランプ機
構２５のクランプレバー３０を下方へ回動させると、押
圧バー２６がスクリーン１１の折曲げ片２０を受け板５
６に対して押圧することになる。従ってスクリーン１１
の折曲げ片２０は押圧バー２６と受け板５６とによって
挟着保持されることになり、圧縮コイルばね６０の弾性
復元力によってクランプ力が付与される。従ってより確
実な挟着保持が行なわれることになる。

【００４１】

【発明の効果】以上のように本発明は、所定の位置に透
過孔が形成されている金属製のシートによってスクリー
ンを構成するとともに、この金属製のシートの周縁部に
係合部を形成し、上記係合部を介して金属製のシートに
対して面方向の張力を加えた状態で保持枠によって保持
するようにしたものである。

【００４２】従って本発明によれば、保持枠を共通に使
用することができ、印刷の種類の応じて金属製のシート
から成るスクリーンを用意するだけで多数の種類の印刷
に対応できるようになる。これによって製作費のコスト
ダウンと、製作納期の短縮化と、そして収納スペースの
削減とが図られる。また紗を介して保持枠に取付ける必
要がなくなるために、接着剤を用いないでスクリーンを
保持枠に直接取付けることができ、溶剤によるクリーニ
ングが可能になり、クリーニング作業の改善が図られる
ことになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】印刷用版の分解斜視図である。

【図２】スクリーンの展開平面図である。

【図３】スクリーンの縦断面図である。

【図４】別のスクリーンの展開平面図である。

【図５】同スクリーンの外観斜視図である。

【図６】クランプ機構の要部斜視図である。

【図７】クランプ機構の縦断面図である。

【図８】クランプレバーを下へ回動させた状態のクラン
プ機構の斜視図である。

【図９】同縦断面図である。

【図１０】スクリーンの全体の縦断面図である。

【図１１】スクリーンを張った保持枠の縦断面図であ
る。

【図１２】クリーム半田の塗布動作を示す要部縦断面図
である。

【図１３】別の実施の形態のスクリーンの斜視図であ
る。

【図１４】押圧ピンによる張力の付与を示す要部平面図
である。

【図１５】さらに別の形態のスクリーンの外観斜視図で
ある。

【図１６】係合板の取付けを示す要部拡大断面図であ
る。

【図１７】別の実施の形態のクランプ機構の斜視図であ
る。

【図１８】同縦断面図である。

【図１９】さらに別の実施の形態のクランプ機構の外観
斜視図である。

【図２０】同縦断面図である。

【符号の説明】

１０ 保持枠 １１ ステンレスシート（スクリーン） １２ 透過孔 １３ カバー １７ 印刷領域 １８ 切欠き １９ 折曲げ線 ２０ 折曲げ片 ２５ クランプ機構 ２６ 押圧バー ２７ 延出部 ２８ 段部 ２９ 取付け金具 ３０ クランプレバー ３１ ピン ３２ ボルト ３４ 支点ブロック ３５ 支点ピン ３６ 連結ロッド ４０ スクレーパ ４１ クリーム半田 ４２ 回路基板 ４５ 係合孔 ４６ 押圧ピン ４９ 係合板 ５０ ビス ５３ スリット ５６ 受け板 ５７ 案内ロッド ５８ 案内孔 ５９ 段部 ６０ 圧縮コイルばね

フロントページの続き (72)発明者 薄 昭二 東京都品川区東中延１丁目13番18号 昭立 工業株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スクリーンの透過孔を通してペースト状物
   質を被印刷物の表面に塗布するようにしたスクリーン印
   刷装置において、 前記スクリーンを構成し、所定の位置に透過孔が形成さ
   れている金属製のシートと、 前記金属製のシートの周縁部に形成されている係合部
   と、 前記係合部を介して前記金属製のシートに対して面方向
   の張力を加えた状態で保持する保持枠と、 をそれぞれ具備するスクリーン印刷装置。
2. 【請求項２】前記係合部が前記金属製のシートの周縁部
   に形成されている折曲げ片であることを特徴とする請求
   項１に記載のスクリーン印刷装置。
3. 【請求項３】前記係合部が前記金属製のシートの周縁部
   に形成されている係合穴であることを特徴とする請求項
   １に記載のスクリーン印刷装置。
4. 【請求項４】前記係合部が前記金属製のシートの周縁部
   に取付けられている係合部材であることを特徴とする請
   求項１に記載のスクリーン印刷装置。
5. 【請求項５】前記保持枠の内側に押圧部材がクランプ機
   構を介して移動可能に取付けられており、該クランプ機
   構を介して前記押圧部材を外側に移動させることによっ
   て前記金属製のシートに張力を付与するようにしたこと
   を特徴とする請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
6. 【請求項６】前記クランプ機構を介して前記押圧部材を
   外側に移動させると、前記押圧部材が外側に移動して前
   記金属製のシートに張力を付与するとともに、前記保持
   枠との間で前記係合部を挟着保持するようにしたことを
   特徴とする請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
7. 【請求項７】前記ペースト状物質がクリーム半田である
   ことを特徴とする請求項１に記載のスクリーン印刷装
   置。