(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製で薄板形状のメタルマスクと、
該メタルマスクの周縁に一定の領域として形成された被挟持領域と、
該被挟持領域を含む前記メタルマスクの周縁に配されたフレームと、
該フレームに沿って突出して設けられた台座と、
該台座に前記メタルマスクを載置した際に前記メタルマスクが含まれる面として形成される基準面と、
前記台座よりも外側で前記被挟持領域を覆うための押さえ面を有し、該押さえ面と前記フレームの表面の一部である押さえ領域とで協働して前記被挟持領域を挟持するカバーと、
前記押さえ領域で前記メタルマスクの前記被挟持領域を前記フレームに固定するための係合部材と、
前記フレーム内に収容され、前記係合部材を前記押さえ領域にて移動させるための移動ユニットとを備え、
前記被挟持領域を前記押さえ面及び前記押さえ領域にて挟持した状態で、前記被挟持領域は前記基準面と略平行であり、且つ前記押さえ面は前記基準面よりも低い位置にあり、
前記係合部材は、前記移動ユニットにより前記フレームの内側及び外側に向けて前記基準面と平行方向に移動することを特徴とするスクリーン印刷版。
【請求項２】
前記被挟持領域には、前記メタルマスクの外縁に沿って複数のピン孔が形成され、
前記係合部材は前記押さえ領域から突出するピン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版。
【請求項３】
前記メタルマスクは外縁が折り曲げられて内側に向けて補強代が形成され、
該補強代の内側縁は、前記ピン孔の最外縁に沿っていることを特徴とする請求項２に記載のスクリーン印刷版。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーン印刷法による表面半田実装用ソルダペースト印刷等に用いられるスクリーン印刷版に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のスクリーン印刷版は、略矩形のフレームの一方の面に「紗」と称されるポリエステル繊維等からなるシートを貼り付け、このシートに金属製のメタルマスクを接着して形成されていた。これらのフレーム、シート、メタルマスクは接着等により一体となっているので、ある程度の保管のためのスペースが必要であり、取り扱い性が悪いものであった。また、生産工程としては、まずフレームにシートを貼り付け、さらにメタルマスクを接着する必要があるので、作業工数が多く、生産性が悪いものであった。【０００３】
シートを不要とし、フレームに対してメタルマスクを直接脱着可能として保管スペースの縮小が結果として図られている印刷版が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１の印刷版は、メタルマスクを直接フレームに取り付け、このメタルマスクを斜め下方に向けて引っ張ることでメタルマスクにテンションを与えている。【０００４】
しかしながら、メタルマスクを斜め下方に向けて引っ張るためには、複雑な構造を採用する必要があり、生産性という観点からは好ましくない。また、メタルマスクを外方に向けて引張る際に、特許文献１のようにそのままピンを用いて引張ると、ピン孔にも外方に向けて力がかかるので、ピン孔が外方に向けて膨らむ可能性がある。このため、使用を繰り返すことでメタルマスクのテンションの低下をもたらすおそれがある。一方で、メタルマスク使用時はテンションがかかっているため、何らかの作用が加わることでメタルマスクがフレームから跳ね上がることもあるため、これも併せて防止する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２９８９１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術を考慮したものであって、使用時のメタルマスクの跳ね上がりを防止し、且つ簡単な構造でメタルマスクを引張る部分の劣化を極力抑制することができるスクリーン印刷版を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明では、金属製で薄板形状のメタルマスクと、該メタルマスクの周縁に一定の領域として形成された被挟持領域と、該被挟持領域を含む前記メタルマスクの周縁に配されたフレームと、該フレームに沿って突出して設けられた台座と、該台座に前記メタルマスクを載置した際に前記メタルマスクが含まれる面として形成される基準面と、記台座よりも外側で前記被挟持領域を覆うための押さえ面を有し、該押さえ面と前記フレームの表面の一部である押さえ領域とで協働して前記被挟持領域を挟持するカバーと、前記押さえ領域で前記メタルマスクの前記被挟持領域を前記フレームに固定するための係合部材と、前記フレーム内に収容され、前記係合部材を前記押さえ領域にて移動させるための移動ユニットとを備え、前記被挟持領域を前記押さえ面及び前記押さえ領域にて挟持した状態で、前記被挟持領域は前記基準面と略平行であり、且つ前記押さえ面は前記基準面よりも低い位置にあり、前記係合部材は、前記移動ユニットにより前記フレームの内側及び外側に向けて前記基準面と平行方向に移動することを特徴とするスクリーン印刷版を提供する。【０００８】
好ましくは、前記被挟持領域には、前記メタルマスクの外縁に沿って複数のピン孔が形成され、前記係合部材は前記押さえ領域から突出するピンである。【０００９】
好ましくは、前記メタルマスクは外縁が折り曲げられて内側に向けて補強代が形成され、該補強代の内側縁は、前記ピン孔の最外縁に沿っている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、押さえ面が基準面よりも低い位置にあるため、カバーで被挟持領域を覆った際にある程度メタルマスクは外方に引張られる。このため、メタルマスクにある程度のテンションをかけつつ、係合部材とともにメタルマスクをフレームに確実に固定することができる。さらにメタルマスクにテンションをかける際には、移動ユニットを用いて係合部材を外側に向けて移動させればよい。これにより、メタルマスクに適切なテンションをかけることができる。このとき、メタルマスクは被挟持領域という一定の領域にて面でカバーにより押さえられているため、テンションがかかったメタルマスクが使用時に跳ね上がることを防止できる。また、面で押さえることは、係合部材を移動させたときにメタルマスクが引張られる部分の負荷をある程度低減できるので、劣化を極力抑制することができる。この係合部材の移動方向は、基準面と平行方向であるので、メタルマスクを外方に引張るために最も簡単な構造で実現できる。【００１１】
係合部材が複数のピンで、被挟持領域に設けられた複数のピン孔にピンを差し込んで固定するタイプであれば、ピンが外方に移動してピン孔の外側縁部が引張られても、カバーによりピン孔が形成されている被挟持領域は面で押さえられているため、ピン孔が広がることを防止でき、ピン孔の劣化を極力抑制することができる。【００１２】
また、メタルマスクの外縁に補強代を設ければ、ピンによってメタルマスクが引張られたときのピン孔の外側縁部の補強として機能するので、ピンの移動によってピン孔が広がって変形することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るスクリーン印刷版の概略平面図である。
【図２】図1のA部拡大図である。
【図３】フレームの概略平面図である。
【図４】図3のB部拡大図である。
【図５】フレームにメタルマスクを設置する前の概略断面図である。
【図６】フレームにメタルマスクを設置した後の概略断面図である。
【図７】メタルマスクの概略平面図である。
【図８】本発明に係る別のスクリーン印刷版の概略平面図である。
【図９】図８のＦ部拡大図である。
【図１０】図８のＣ−Ｃ断面図であり、カバーが開いた状態を示す。
【図１１】メタルマスクに仮テンションを付与したときの概略平面図である。
【図１２】図１１のＧ部拡大図である。
【図１３】図１０のＤ−Ｄ断面図である。
【図１４】メタルマスクに仮テンションからさらにテンションを付与したときの概略平面図である。
【図１５】図１４のＨ部拡大図である。
【図１６】図１２のＥ−Ｅ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図1に示すように、本発明に係るスクリーン印刷版１は、メタルマスク2とフレーム3とを備えている。メタルマスク2は、金属（例えばステンレス）製の薄板形状であり、略中央部に印刷領域４が形成されている。印刷領域4には、メタルマスク2を貫通する多数の充填孔５が形成されている。この充填孔５は、印刷時にペースト（例えば半田ペースト）を充填するためのものであり、メタルマスク2に対する形状、位置等はメタルマスク2ごとにことなり、基板製造の際はその基板に合わせたメタルマスク2を選択して使用する。
【００１５】
フレーム3は、メタルマスク2の周縁に配され、メタルマスク2を保持して固定している。具体的には、フレーム3はメタルマスク2の周縁に一定の領域として形成された被挟持領域６を保持して固定している。したがって、フレーム3は被挟持領域6を含んでメタルマスク2の周縁に配されている。メタルマスク2の保持は、フレーム3に設けられた係合部材であるピン７によって行われ、このピン7はメタルマスク2に直接係合する構造を有している。具体的には、メタルマスク2の周縁に沿って間隔を存して複数形成されたピン孔８に対し、フレーム3に設けられたピン7が挿入されることで係合する。ピン7が挿入されたメタルマスク2の被挟持領域6は、フレーム3に設けられたカバー９によって覆われる。カバー9は、フレーム3に対して回転軸１０を介して回動可能に形成されている。
【００１６】
フレーム３は、このフレーム３の枠形状に沿って突出して設けられた台座１１を有している。この台座１１は、複数のねじ１２によってフレーム３に固定されている。図３を参照すれば明らかなように、フレーム３が略矩形形状の場合、台座１１もこれに沿って略矩形形状にフレーム３上に配されている。メタルマスク２は、この台座１１上に載置される。この台座１１にメタルマスク２を載置した際にメタルマスク２が含まれる面として、基準面１３が形成される。
【００１７】
上述したカバー９は、台座１１よりも外側で被挟持領域６を覆うための押さえ面１４を有している。すなわち、押さえ面１４はカバー９の裏面であり、被挟持領域６と接する側の面である。一方で、カバー９が閉じた際に押さえ面１４に対向する部位のフレーム３の部分は押さえ領域１５として形成されている。すなわち、押さえ領域１５はフレーム３の表面の一部であり、被挟持領域６と接する部分である。回転軸１０周りに回動してカバー９が閉じられると、メタルマスク２の被挟持領域６は押さえ面１４と押さえ領域１５とで挟持される。
【００１８】
上述したピン７は、押さえ領域１５に形成されている。具体的には、フレーム３の内側及び外側方向に延びる長孔１６を貫通して上方に突出して設けられている。
【００１９】
ここで、フレーム３内には移動ユニット１７が収容されている。この移動ユニット１７は、エアチューブ１８と、移動ブロック１９と、ばね２０とを有している。エアチューブ１８は、エアを吸気及び排気するための吸排気口２１を一方の端部に有し、フレーム３の周縁に沿ってフレーム３内の外側に配されている。移動ブロック１９は、エアチューブ１８の内側に当接して配されている。この移動ブロック１９いはピン７の下端が埋設されている。したがって、移動ブロック１９とともにピン７は移動する。ばね２０は、移動ブロック１９の内側に当接して配されている。このような構造により、エアチューブ１８にエアを吸気すると、ばね２０が縮み、移動ブロック１９が内側に移動する（図５の状態）。エアチューブ１８からエアを排気すると、ばね２０が伸び、移動ブロック１９が外側に移動する（図６の状態）。この移動ブロック１９の移動に伴い、ピン７が長孔１６内を内側及び外側方向に移動する。
【００２０】
メタルマスク2をフレーム3に固定する場合は以下のようにして行う。まず、吸排気口２１からエアを給気し、エアチューブ１８を膨張させる。これに伴い、ばね２０を縮ませて移動ブロック１９を内側に移動させる。この状態で、カバー９を上方に開く（図５の状態）。そして、台座１１上にメタルマスク2を載置する。これにより、メタルマスク２は基準面１３に沿って台座１１上に載置される。この台座１１への載置の際、メタルマスク２の周縁に沿って形成されたピン孔８にピン７が挿入される。したがって、メタルマスク２は台座１１に載置された状態をピン７によりある程度保持される。そして、回転軸１０廻りにカバー９を回動させ（図５の矢印C方向）、カバー９を閉じる。これにより、メタルマスク２の被挟持領域６は、押さえ面１４と押さえ領域１５にて挟持される。
【００２１】
このとき、カバー９はロックユニット２２にて被挟持領域６を覆った状態を保持される。ロックユニット２２は、フレーム３から突出して設けられた受体２３と、カバー９内に収容された棒体２４とからなる。棒体２４はばね２５によりカバー９内をフレーム３に対して内側及び外側方向に移動可能である。カバー９が下降すると、棒体２４の先端が受体２３に突き当たり、棒体２４の先端に設けられた傾斜面に沿って棒体２４がばね２５に抗して外方に移動される。受体２３には棒体２４の先端を受け入れ可能な穴２６が形成されていて、カバー９の下降が完了すると棒体２４の先端が穴２６内に収容される。これにより、カバー９はロックユニット２２により閉じた状態を保持される。なお、カバー９のこのような保持は自動的でなくても作業者が手動で行ってもよい。
【００２２】
このようにカバー９でメタルマスク２の周縁の被挟持領域６が覆われた状態は、いわゆる仮テンション状態と称される。カバー９が閉じた状態で、押さえ面１４は基準面１３より低い位置にあるため、メタルマスク２はある程度カバー９にて外方に引張られているためである。このため、メタルマスク２にある程度のテンションをかけつつ、係合部材たるピン７とともにメタルマスク２をフレーム３に確実に固定することができる。このとき、被挟持領域６は基準面１３と略平行な状態を保たれている。
【００２３】
このような仮テンション状態で、エアチューブ１８のエアを吸排気口２１から排気し、ばね２０を伸ばす。これにより、移動ブロック１９が外側に移動し、ピン７も外側に移動する。したがって、ピン７の移動により、メタルマスク２は外方に引張られ、さらにテンションがかけられる。これにより、メタルマスク２に適切なテンションをかけることができる。このとき、メタルマスク２は被挟持領域６という一定の領域にて面でカバー９により押さえられているため、テンションがかかったメタルマスク２が使用時に跳ね上がることを防止できる。また、面で押さえることは、係合部材（ピン７）を移動させたときにメタルマスク２が引張られる部分の負荷をある程度低減できるので、ピン孔８の劣化を極力抑制することができる。
【００２４】
すなわち、図で示したような、係合部材が複数のピン７で、被挟持領域６に設けられた複数のピン孔８にピン７を差し込んで固定するタイプであれば、ピン７が外方に移動してピン孔８の外側縁部が引張られても、カバー９によりピン孔８が形成されている被挟持領域６は面で押さえられているため、ピン孔８が広がることを防止でき、ピン孔８の劣化を極力抑制することができる。また、この係合部材（ピン７）の移動方向は、基準面１３と平行方向であるので、メタルマスク２を外方に引張るために複雑な構造を必要とせず（斜め下方向に引張る等の複雑な構造が不要）、最も簡単な構造で実現できる。
【００２５】
図７を参照すれば明らかなように、メタルマスク２にはその周縁に沿って複数のピン孔が１列に並んで間隔を存して配されている。上述したようにピン７を挿入して外側に移動させると、ピン孔８の外側縁部が引張られるため、ピン孔８が外側に広がってしまうおそれがある。カバー９によって押さえ面１４でピン孔８が形成された被挟持領域６を面で覆うことで、このようなピン孔８の劣化は防止できるが、さらに効果を高めるために以下の構造を採用することが好ましい。
【００２６】
すなわち、メタルマスク２の外縁に補強代２７を設ける。補強代２７は、メタルマスク２の外縁からさらに外方に向けて形成され、折り曲げることによりメタルマスク２の内側に向けて形成される。折り曲げ後の補強代２７は、図７の破線で示すように、ピン孔８のピン孔の最外縁に沿っている。このように、メタルマスク２の外縁に補強代２７を設ければ、ピン７によってメタルマスク２が引張られたときのピン孔８の外側縁部の補強として機能するので、ピン７の移動によってピン孔８が広がって変形することを防止できる。
【００２７】
また、このような補強代２７を設けることで、メタルマスク２の外縁は金属板の折り曲げ部位となるので、金属板の切断縁がむき出しとなることはない。したがって、メタルマスク２を取り扱う際の安全性や取り扱い性の向上を図ることができる。
【００２８】
上記とは別の実施例を図８〜図１６を用いて以下に説明する。なお、上記実施例と同様の作用効果を有するものには同一の符号を付して説明は省略する。
【００２９】
図８に示す実施例のスクリーン印刷版３１は、上述したスクリーン印刷版１とは、カバーの構造が異なる。この実施例のカバー３２は、回転軸１０を支軸として図１０の矢印Ｆに示す方向に回動可能であるが、長手方向に亘ってロックピン３３を受け入れ可能な長孔３４が複数形成されている。この長孔３４は、カバー３２の内外方向に延びて形成されている。ロックピン３３は、フレーム３から上方に突出している。カバー３２は、上方に回動すると開き、下方に回動すると閉じた状態となる。閉じた状態では、長孔３４内にロックピン３３が収まっている（図９参照）。また、回転軸１０はカバー３２の両側に位置するフレーム３のコーナー部材３５に設けられた長孔３６内をスライド可能である。長孔３６内で回転軸１０をスライドさせることで、カバー３２はフレーム３の内外方向にスライドする。
【００３０】
メタルマスク２をセットする際は、まず台座１１上にメタルマスク２を載置する。なお、印刷領域４は省略している。この後カバー３２を閉じる。そして、回転軸１０を長孔３６に沿ってフレーム３に対して外側に移動する。そうすると、図１１に示すように、カバー３２もフレーム３に対して外側に移動する。ここで、長孔３４は、フレーム３の内側方向に縮径して形成されている。カバー３２が外側に移動することで、ロックピン３３は長孔３４の縮径した縮径部３４ａに入り込む（図１２参照）。これにより、ロックピン３３のヘッド部３３ａが縮径部３４ａに引っかかり、カバー３２が誤って開くことを防止できる。
【００３１】
このようにカバー３２を外側に移動させることで、メタルマスク２はカバー３２とフレーム３にて挟持され、仮テンションが与えられる。この状態でも、ヘッド部３３が縮径部３４ａに引っかかっているため、カバー３２が開くことはない。
【００３２】
そして、エアチューブ１８内のエアを排気することで、ピン７を外側に移動させ、メタルマスク２にさらなるテンションが付与される。この実施例においても、カバー３２で確実にメタルマスク２を抑えながらピン７によるテンション付与を行うことができている。なお、この実施例のカバー３２は下面に段差を有していて、メタルマスク２はカバー３２とフレーム３に挟持された際に上記段差によって２段階に折れ曲がっている。
【符号の説明】
【００３３】
１：スクリーン印刷版、２：メタルマスク、３：フレーム、４：印刷領域、５：充填孔、６：被挟持領域、７：ピン、８：ピン孔、９：カバー、１０：回転軸、１１：台座、１２：ねじ、１３：基準面、１４：押さえ面、１５：押さえ領域、１６：長孔、１７：移動ユニット、１８：エアチューブ、１９：移動ブロック、２０：ばね、２１：吸排気口、２２：ロックユニット、２３：受体、２４：棒体、２５：ばね、２６：穴、２７：補強代、３１：スクリーン印刷版、３２：カバー、３３：ロックピン、３３ａ：ヘッド部、３４：長孔、３４ａ、縮径部、３５：コーナー部材、３６：長孔
【要約】
スクリーン印刷版（１）は、周縁に被挟持領域（６）を有するメタルマスク（２）と、メタルマスク（２）の周縁に配されたフレーム（３）と、フレーム（３）に沿って突出して設けられた台座（１１）と、台座（１１）にメタルマスク（２）を載置した際にメタルマスク（２）が含まれる面として形成される基準面（１３）と、押さえ面（１４）と押さえ領域（１５）とで協働して被挟持領域（６）を挟持するカバー（９）と、被挟持領域（６）をフレーム（３）に固定するための係合部材（７）と、係合部材（７）を押さえ領域（１５）にて移動させるための移動ユニット（１７）とを備え、被挟持領域（６）を挟持した状態で、被挟持領域（６）は基準面（１３）と略平行であり、且つ押さえ面（１４）は基準面（１３）よりも低い位置にあり、係合部材（７）は、フレーム（３）の内側及び外側に向けて基準面（１３）と平行方向に移動する。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005496433.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0005496433.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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