(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーン印刷時にスクリーン被印刷物を支持するスクリーン被印刷物用バックアップ体を形成するためのスクリーン被印刷物用バックアップ形成体であって、
容器と、
容器内に収容してある融点が７０〜１００℃である低融点材料と、
該低融点材料の上面を覆っているシートと、
該低融点材料を溶融すべく加熱する手段とよりなり、
該低融点材料が該加熱手段によって加熱されて溶融している状態で、上面が該スクリーン被印刷物の下面の凹凸に倣って凹凸形状に型取りされた場合に、該低融点材料がこの凹凸形状を保って凝固され、該シートが該低融点材料の上面の凹凸形状に沿う構成としたことを特徴とするスクリーン被印刷物用バックアップ形成体。
【請求項２】
スクリーン印刷時にスクリーン被印刷物を支持するスクリーン被印刷物用バックアップ体を形成するためのスクリーン被印刷物用バックアップ形成体であって、
容器と、
容器内に収容してある多数の固体粒子と、
該多数の固体粒子の上面を覆っているシートとよりなり、
該多数の固体粒子が空気を吹き込まれて流動性を有している状態で、上面が該スクリーン被印刷物の下面の凹凸に倣って凹凸形状に型取りされた場合に、この凹凸形状を保って該多数の固体粒子の流動性が失われて固まり、該シートが該多数の固体粒子の上面の凹凸形状に沿う構成としたことを特徴とするスクリーン被印刷物用バックアップ形成体。
【請求項３】
請求項１に記載のスクリーン被印刷物用バックアップ形成体の上面に、該スクリーン被印刷物の下面の凹凸に倣った凹凸形状に型取りをされて、該低融点材料がこの凹凸形状を保って凝固され、且つ、該シートが該低融点材料の上面の凹凸形状に沿った構成としたことを特徴とするスクリーン被印刷物用バックアップ体。
【請求項４】
請求項２に記載のスクリーン被印刷物用バックアップ形成体の上面に、該スクリーン被印刷物の下面の凹凸に倣った凹凸形状に型取りをされて、該多数の固体粒子が流動性が失われて固まり、且つ、該シートが該多数の固体粒子の上面の凹凸形状に沿った構成としたことを特徴とするスクリーン被印刷物用バックアップ体。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載のスクリーン被印刷物用バックアップ形成体の上面に該スクリーン被印刷物の下面の凹凸に倣った凹凸形状に型取りをするときに、該スクリーン被印刷物又はスクリーン被印刷物用バックアップ形成体を振り動かして、該スクリーン被印刷物の下面の凸よりひと回り大きい凹を形成することを特徴とするスクリーン被印刷物用バックアップ体の製造方法。
【請求項６】
請求項１又は請求項２に記載のスクリーン被印刷物用バックアップ形成体を備えたスクリーン印刷装置。
【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被印刷物用バックアップ形成体及びスクリーン印刷装置スクリーン印刷装置に関する。
面実装部品（ＳＭＤ）がプリント基板の上面（第１の面）及び下面（第２の面）に実装された電子回路モジュールがある。この構成の両面実装型の電子回路モジュールは、一般には、多数枚のプリント基板について、その第１の面にスクリーン印刷装置を使用して半田ペーストを印刷し、面実装部品を搭載し、リフロー半田付けを行って、第１の面への面実装部品の搭載を行い、この後に、第１の面への面実装部品の搭載が終えた多数枚のプリント基板について、その第２の面に、同じくスクリーン印刷装置を使用して半田ペーストを印刷し、面実装部品を搭載し、リフロー半田付けを行う手順で生産される。
【０００２】
スクリーン印刷は、プリント基板上にスクリーンをセットし、スクリーン上の半田ペーストがスクリーンを通り抜けてプリント基板に印刷されるように、スキージをスクリーンに押し付けて、即ち、印圧をかけて移動させており、プリント基板には下方への押し付け力が作用する。このため、プリント基板の下側には、印圧を受けるバックアップ体が必要となる。
【０００３】
プリント基板の第１の面に半田ペースト印刷する場合には、プリント基板の第２の面は平らであるため、バックアップ体は上面が平面であるものであればよい。しかし、プリント基板の第２の面に半田ペースト印刷する場合には、プリント基板の下面である第１の面には面実装部品が既に搭載してあるため、バックアップ体は搭載してある面実装部品を避けて支持する必要がある。
【０００４】
【従来の技術】
図１６及び図１７は、面実装部品が既に搭載してあるプリント基板の面を支持する従来のプリント基板用バックアップ体１０、２０を示す。
図１６のプリント基板用バックアップ体１０は、面実装部品を避ける凹部１１が搭載してある面実装部品の配置に対応して形成してある構成である。
【０００５】
スクリーン印刷装置において、プリント基板用バックアップ体１０は、図１８（Ａ），（Ｂ）に示すように、ベース１５上に取り付けてある。プリント基板１６は、搭載してある面実装部品１７が凹部１１内に入った状態で、プリント基板用バックアップ体１０上に支持される。
図１７のプリント基板用バックアップ体２０は、板体２１に多数の穴２２がマトリクス状に並んで形成してあり、搭載してある面実装部品から外れた位置の穴２２にピン２３を差し込んで立てた構成である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図１６のプリント基板用バックアップ体１０は、所定の電子回路モジュールに専用のものであり、各電子回路モジュール毎に用意する必要がある。また、凹部１１を加工するには、いちいち図面をおこし、エンドミルを使用して切削しており、手間がかかり、全部の電子回路モジュールについてプリント基板用バックアップ体１０を用意するためにはコストが多くかかる。
【０００７】
図１７のプリント基板用バックアップ体２０は、ピン２３を差し込んで立てる位置を変えることによって、別の電子回路モジュールにも適用可能であり、汎用性を有する。しかし、電子回路モジュールが別のものとなった場合のピン２３の差し込え作業が面倒である。また、電子回路モジュールは面実装部品の実装密度が高くなってきており、ピン２３を立てる位置が制限されてしまい、プリント基板の支持が不十分となってしまうこともある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記課題を解決したスクリーン被印刷物用バックアップ形成体及びスクリーン印刷装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、スクリーン印刷時にスクリーン被印刷物を支持するスクリーン被印刷物用バックアップ体を形成するためのスクリーン被印刷物用バックアップ形成体であって、容器と、容器内に収容してある融点が７０〜１００℃である低融点材料と、該低融点材料の上面を覆っているシートと、該低融点材料を溶融すべく加熱する手段とよりなり、該低融点材料が該加熱手段によって加熱されて溶融している状態で、上面が該スクリーン被印刷物の下面の凹凸に倣って凹凸形状に型取りされた場合に、該低融点材料がこの凹凸形状を保って凝固され、該シートが該低融点材料の上面の凹凸形状に沿う構成としたものである。
請求項２の発明は、スクリーン印刷時にスクリーン被印刷物を支持するスクリーン被印刷物用バックアップ体を形成するためのスクリーン被印刷物用バックアップ形成体であって、容器と、容器内に収容してある多数の固体粒子と、該多数の固体粒子の上面を覆っているシートとよりなり、該多数の固体粒子が空気を吹き込まれて流動性を有している状態で、上面が該スクリーン被印刷物の下面の凹凸に倣って凹凸形状に型取りされた場合に、この凹凸形状を保って該多数の固体粒子の流動性が失われて固まり、該シートが該多数の固体粒子の上面の凹凸形状に沿う構成としたものである。
請求項３の発明は、請求項１に記載のスクリーン被印刷物用バックアップ形成体の上面に、該スクリーン被印刷物の下面の凹凸に倣った凹凸形状に型取りをされて、該低融点材料がこの凹凸形状を保って凝固され、且つ、該シートが該低融点材料の上面の凹凸形状に沿った構成としたものである。
請求項４の発明は、請求項２に記載のスクリーン被印刷物用バックアップ形成体の上面に、該スクリーン被印刷物の下面の凹凸に倣った凹凸形状に型取りをされて、該多数の固体粒子が流動性が失われて固まり、且つ、該シートが該多数の固体粒子の上面の凹凸形状に沿った構成としたものである。
請求項５の発明は、請求項１又は請求項２に記載のスクリーン被印刷物用バックアップ形成体の上面に該スクリーン被印刷物の下面の凹凸に倣った凹凸形状に型取りをするときに、該スクリーン被印刷物又はスクリーン被印刷物用バックアップ形成体を振り動かして、該スクリーン被印刷物の下面の凸よりひと回り大きい凹を形成するようにしたものである。
請求項６の発明は、請求項１又は請求項２に記載のスクリーン被印刷物用バックアップ形成体を備えた構成としたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施例になるプリント基板にスクリーン印刷を行なうスクリーン印刷装置３０を示す。スクリーン印刷装置３０は、大略、セットされたスクリーンマスク３１と、スキージ装置３２と、本発明の要部をなすプリント基板用バックアップ形成体３３と、同じく本発明の要部をなすプリント基板用バックアップ体形成装置３４と、プリント基板供給コンベア３５と、プリント基板排出コンベア３６と、制御装置３７と、操作パネル３８を有する構成である。
【００１７】
スクリーンマスク３１は、プリント基板の種類毎及びプリント基板の第１、第２の面毎に一枚づつ用意されてある。プリント基板用バックアップ形成体３３は、後述するように、幾度も作り直し可能である構造、即ち幾度も再生可能である構造である。プリント基板用バックアップ体形成装置３４は、プリント基板用バックアップ形成体３３からプリント基板用バックアップ体４０を形成し、且つ、プリント基板用バックアップ体４０を別のプリント基板用バックアップ体に作り直す機能を有する。
【００１８】
スクリーン印刷装置３０は、大略、図２に示すように操作されて動作する。
先ず、スクリーンマスク取付け工程５０を行なう。ここでは、用意されている複数のスクリーンマスクのうちから、印刷を行なうプリント基板に対応したスクリーンマスクを選び出して、これを取り付ける。先に印刷を行なっており、先のプリント基板に対応したスクリーンマスクが既に取りつけてある場合には、これを取り外して、上記の選び出したスクリーンマスクを取り付ける。
【００１９】
次いで、プリント基板用バックアップ体形成工程５１を行なう。ここでは、バックアップ体形成装置３４が動作して、プリント基板用バックアップ形成体３３の上面を、印刷を行なうプリント基板であって最初に搬入された実際のプリント基板の下面の凹凸に倣って型取りしてプリント基板用バックアップ体４０を形成する。プリント基板用バックアップ形成体３３が既に先のプリント基板に対応したプリント基板用バックアップ体となっている場合には、このプリント基板バックアップ体が新たなプリント基板バックアップ体に作り変えられて再生される。
【００２０】
プリント基板６０が図１に示すように下面６１に面実装部品６３、６４、６５、６６が実装されているものである場合には、面実装部品６３、６４、６５、６６に倣って型取りされて、プリント基板用バックアップ形成体３３は、その上面に、面実装部品６３、６４、６５、６６に対応した凹部７３、７４、７５、７６が形成されて、プリント基板用バックアップ体４０となる。
【００２１】
次いで、スクリーン印刷工程５２を行なう。プリント基板６０は、プリント基板供給コンベア３５によって矢印８０で示すようにＸ１方向に搬入され、形成されたプリント基板用バックアップ体４０上に支持され、スキージ装置３２が動作し、スクリーンマスク３１のパターンで半田ペーストがプリント基板６０の上面６２に印刷される。半田ペーストが印刷されたプリント基板６０は、プリント基板排出コンベア３６によって矢印８１で示すようにＸ１方向に排出される。
【００２２】
同じプリント基板６０が供給される限りは、上記のスクリーン印刷工程５２の動作が繰り返し行なわれる。
今までとは異なるプリント基板にスクリーン印刷を行なう場合には、スクリーンマスクを交換すると共にプリント基板用バックアップ体を作り直す。プリント基板用バックアップ体を作り直す作業は、プリント基板用バックアップ体形成装置３４が動作して、最初に供給されたプリント基板に倣って型取りして行なう。
【００２３】
上記より分かるように、プリント基板用バックアップ体は同じプリント基板用バックアップ形成体３３を利用して作り出されており、且つ、実際にスクリーン印刷を行なうプリント基板に倣って型取りして形成しているため、プリント基板用バックアップ体は図１７及び図１８に示す従来のものに比べて経済的に且つ手間をかけないで容易に形成することが可能である。
【００２４】
次に、図１のスクリーン印刷装置３０の構成部分のうち、特徴ある部分について説明する。
１．プリント基板用バックアップ形成体３３
図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はプリント基板用バックアップ形成体３３を示す。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）中、Ｂ−Ｂ線に沿う断面、図３（Ｃ）は、図３（Ａ）中、Ｃ−Ｃ線に沿う断面を示す。プリント基板用バックアップ形成体３３は、図３（Ｂ）の平面図上、支持するプリント基板と略同じ大きさを有する。
【００２５】
プリント基板用バックアップ形成体３３は、台９０上の容器９１と、ワックス９２と、ゴム製のシート９３と、パイプ９４と、温度センサ９５と、エアシリンダ装置９６とを有する。
容器９１は、直方体形状であって上端が開口である。容器９１はワックス９２を収容するためのものである。
【００２６】
ワックス９２は、融点が約７０℃であるものであり、この容器９１内に一杯に収容してある。容器９１内一杯のワックス９２は、後述するように、溶融し、上面が任意の凹凸形状とされる状態となり、上面がプリント基板の下面の凹凸に倣った形状とされ、その状態で、凝固して固体となる。ワックス９２は、プリント基板の下面の凹凸を型取りするとともに、プリント基板を支持する役割を有する。
【００２７】
ゴム製のシート９３は、丈夫なものであり、周囲部分を容器９１の側壁に固定されており、容器９１の上端の開口を塞いでおり、ワックス９２の上面９２ａに密着してワックス９２の上面９２ａを覆っている。ゴム製のシート９３は、ワックス９２が溶融したときに容器９１の外に溢れ出さないようにすると共に、ワックス９２がプリント基板に付着しないようにする役割を有する。ゴム製のシート９３は弾性的に延びて、後述するように凹部が支障なく形成される。また、ゴム製のシート９３はワックス９２の上面に密着しており、ゴム製のシート９３とワックス９２の上面との間には、空気が入り込んでいない。よって、ゴム製のシート９３が凹状とされた場合にこの部分はゴム製のシート自身の弾性力によってワックス９２の面から剥離して浮き上がろうとするけれども、ゴム製のシートとワックス９２の面との間に形成される負圧によって、剥離は制限されて、凹状に保たれる。
【００２８】
パイプ９４は、容器９１の一つの側壁９１ａを貫通して容器９１の内部に入り、容器９１の内部で蛇行している。ワックス９２についてみると、パイプ９４は、ワックス９２の内部に埋まっている。パイプ９４と関連して、温水又は高温の蒸気のタンク９７及び水のタンク９８が設けてある。ワックス９２を溶融するときには、パイプ９４には温水又は高温の蒸気が循環され、これによって、ワックス９２は急速に加熱されて溶融して、液体となる。ワックス９２を凝固させるときには、パイプ９４には水が循環され、これによって、ワックス９２は急速に冷却され凝固して、固体、即ち、塊となる。
【００２９】
温度センサ９５は、容器９１の別の側壁９１ｂを貫通して容器９１の内部に入っており、ワックス９２の温度を計測する。ワックス９２の温度の情報は、図１中の制御装置３７に送られる。
エアシリンダ装置９６は、シリンダ９６ａと、シリンダ９６ａよりＸ１方向に突き出ているピストン軸９６ｂと、圧縮空気源９６ｃと、圧力調整弁９６ｄとを有する。シリンダ９６ａは台９０上に固定してある。ピストン軸９６ｂはシリンダ９６ａよりＸ１方向に突き出ており、その先端は容器９１の側壁９１ａを貫通して容器９１の内部に入っている。ピストン軸９６ｂの断面積はＳである。ピストン軸９６ｂが側壁９１ａを貫通している箇所は、Ｏリング９９によって封止されている。ピストン軸９６ｂがシリンダ９６ａに対して摺動することによって、ピストン軸９６ｂの先端部分は、容器９１より抜け出す方向に及び容器９１内に突き出る方向に移動する。圧縮空気源９６ｃより出て圧力調整弁９６ｄによって大気圧よりも０．１〜０．３Ｋｇｆ／cm2高い圧力Ｐ１に調整された圧縮空気がシリンダ９６ａの左端に導入されており、ピストン軸９６ｂには、Ｘ１方向に力Ｆ１が作用している。即ち、エアシリンダ装置９６は、ワックス９２が加熱されて溶融して液状となった状態で、液状のワックス９２に圧力Ｐ１を付与する（ゴム製のシート９３は図１０に示すようにＺ１方向に凸のドーム形状となる）。
【００３０】
このエアシリンダ装置９６は、次の役割を有する。
▲１▼プリント基板の下面の凹凸に倣う型取りが円滑になされるようにする。
液状のワックス９２は非圧縮体である。ゴム製のシート９３が押されて凹状とされるときに、ピストン軸９６ｂがその先端に加わる圧力によって上記の圧力Ｐ１に抗してＸ２方向に少し移動されて、容器９１内の容積を少し増やす。即ち、液状のワックス９２が押されて凹状とされるときの、凹状の分のワックス９２の逃げを作る。これによって、ゴム製のシート９３には、プリント基板の下面の凹凸に倣って凹部が円滑に形成され、プリント基板の下面の凹凸に倣う型取りが円滑になされる
▲２▼ゴム製のシート９３の上面に無用な窪みが形成されることを防止する。
【００３１】
一般にワックス９２は凝固する過程で体積が収縮する。このため、通常のままで凝固させると、ワックスが収縮してプリント基板用バックアップ体の上面に無用な窪みが形成され、プリント基板を支持する機能が損なわれてしまう。しかし、ピストン軸９６ｂの先端が力Ｆ１で容器９１内に突き出ていると、プリント基板用バックアップ形成体内のワックスに圧力Ｐ１を作用させ続け、ワックスが収縮してワックスの圧力が減るとピストン軸９６ｂがその分突き出て、ワックスの体積の減少分を補う。これによって、ワックスは、凝固を完了した状態で、ゴム製のシート９３の上面に無用な窪みが形成されずに、ゴム製のシート９３の上面は平面の状態となる。
【００３２】
以上より分かるように、プリント基板用バックアップ形成体３３は、プリント基板の下面の凹凸に倣う型取りがされて、例えば図１に示すプリント基板用バックアップ体４０となり、ワックスを溶解しない限りは、プリント基板用バックアップ体４０となったままであり、ワックスを溶解すると、プリント基板用バックアップ形成体３３とに戻って、その後に別のプリント基板の下面の凹凸に倣う型取りがされて、再度、プリント基板用バックアップ体（上記の別のプリント基板のプリント基板用バックアップ体）となって再生される。
【００３３】
２．プリント基板用バックアップ体形成装置３４
図４に示すように、バックアップ体形成装置３４は、基台１１０と、昇降用エアシンリンダ装置１１１と、凹部拡張装置１１２と、プリント基板受け板１１３と、プリント基板支持レール１１４と、プリント基板クランプ機構１１５とを有する。
【００３４】
基台１１０は、Ｘ２方向より見て略Ｕ字形状を有し、スクリーン印刷装置のフレームに取り付けてある。基台１１０は、バックアップ体形成動作時には低い高さに位置しており、スクリーン印刷時にエアシリンダ（図示せず）によって上昇される。
昇降用エアシンリンダ装置１１１は、基台１１０の下部に縦向きで取り付けて固定してあり、複数設けてあり、ピストン軸１１１ａが上下動する。
【００３５】
凹部拡張装置１１２は、図５及び図６に併せて示すように、ピストン軸１１１ａの上端に取り付けてあり水平に支持されている矩形状の基板１２０と、この基板１２０の略中央の下面側に取り付けてあるモータ１２１と、基板１２０の四隅の近くの位置に軸受１２７によって回転可能に支持されている４つのタイミングベルト用プーリ１２２、１２３、１２４、１２５と、テンションプーリ１２８と、タイミングベルト用プーリ１２９と、プーリ１２９とプーリ１２２、１２３、１２４、１２５とテンションプーリ１２８とに掛け渡してあるタイミングベルト１３０とを有する。
【００３６】
プーリ１２９は軸受１３１によって回転可能に支持されており、カップリング１３２によってモータ１２１と接続してある。テンションプーリ１２８は、基板１２０の長孔１２０ａにＸ１，Ｘ２方向に移動可能に支持されており、ばね（図示せず）によってＸ２方向に付勢されており、タイミングベルト１３０に張りを与えている。
【００３７】
タイミングベルト用プーリ１２２、１２３、１２４、１２５は、上方に突き出た偏心軸１２２ａ、１２３ａ、１２４ａ、１２５ａを有する。偏心軸１２２ａ、１２３ａ、１２４ａ、１２５ａの偏心量はｅである。４つのタイミングベルト用プーリ１２２、１２３、１２４、１２５は、各偏心軸１２２ａ、１２３ａ、１２４ａ、１２５ａの偏心の方向が一致した向きに揃っている。前記のプリント基板用バックアップ形成体３３の台９０には、上記の偏心軸１２２ａ、１２３ａ、１２４ａ、１２５ａに対応した配置で孔９０ａが形成してあり、各孔９０ａ内に軸受スリーブ１３３が組み込んである。台９０は、各孔９０ａ内の軸受スリーブ１３３が偏心軸１２２ａ、１２３ａ、１２４ａ、１２５ａと嵌合して水平に支持されている。
【００３８】
この台９０上に、前記のプリント基板用バックアップ形成体３３が載って固定してある。プリント基板用バックアップ形成体３３は、略Ｕ字形状の基台１１０の内側に配されている。
モータ１２１は、クラッチブレーキ部１２１ａと減速機部１２１ｂとを有する。また、モータ１２１の回転は、シャッタ羽根１３５とフォトカプラ１３６とによって検出される。
【００３９】
モータ１２１が回転すると、タイミングベルト１３０によってタイミングベルト用プーリ１２２、１２３、１２４、１２５がすべり無く回転し、偏心軸１２２ａ、１２３ａ、１２４ａ、１２５ａが同期して回転し、図７に示すように、台９０（プリント基板用バックアップ形成体３３）が偏心量の２倍の寸法２×ｅの直径の円Ｂ  を描くように振れ動かされる。
【００４０】
プリント基板受け板１１３は、通常は図４に示す位置から横方に退避しており、プリント基板用バックアップ体を形成するときに、移動して来て略Ｕ字形状の基台１１０の上部を塞ぐ位置に固定される。プリント基板受け板１１３は、プリント基板の反りを矯正する役割を有する。
プリント基板クランプ機構１１５は、略Ｕ字形状の基台１１０の上部の外側に設けてあり、プリント基板用バックアップ体を形成するときに、プリント基板の側端面を押さえて固定する。
【００４１】
プリント基板支持レール１１４は、略Ｕ字形状の基台１１０の上部の内側に対向して設けてあり、プリント基板をその両端側を支持してプリント基板用バックアップ体の上方に送り込む。
次に、プリント基板用バックアップ体形成装置３４の動作、即ち、プリント基板用バックアップ形成体からプリント基板用バックアップ体を形成する図２中のプリント基板用バックアップ体形成工程５１の動作について、図８及ぶ図９を併せ参照して説明する。
【００４２】
プリント基板用バックアップ体は、ワックス溶融工程１４０、型取り工程１４１、凹部拡張工程１４２、ワックス凝固工程１４３を経て形成される。なお、凹部拡張工程１４２はワックス凝固工程１４３の初期の段階でなされる。
次に、各工程を説明する。
（１）ワックス溶融工程１４０
▲１▼  パイプ９４に温水又は高温の蒸気を供給する。
【００４３】
図３中、ポンプ（図示せず）を駆動させて、温水又は高温蒸気のタンク９７から温水又は高温蒸気をパイプ９４に供給してワックス内を循環させる（図８（Ａ）参照）。これによって、プリント基板用バックアップ体３３のワックス９２が加熱されてワックス９２の温度が図９（Ｂ）に示すように上昇して、ワックス９２が溶融される。
【００４４】
（２）型取り工程１４１
▲１▼  プリント基板ストッパ１３６が上昇する。
プリント基板ストッパ昇降機構１３５（図１３参照）が動作して、プリント基板ストッパ１３６（図１３参照）が上昇してプリント基板を受け止める位置に到る。
【００４５】
▲２▼  プリント基板６０を取り込む。
プリント基板供給コンベア３５が動作して、プリント基板６０がＸ１方向に搬送され、プリント基板６０は、その両端側をプリント基板支持レール１１４によって支持されて、基台１１０の内側であってプリント基板用バックアップ形成体３３の上方の位置に取り込まれる。プリント基板６０は、進行方向上の先頭の端がプリント基板ストッパ１３５に当たって位置決めされる。
【００４６】
▲３▼  溶融状態のワックス９２に圧力Ｐ１を加える。
圧縮空気源９６ｃよりの圧縮空気をシリンダ９６ａに供給し、エアシリンダ装置９６が動作され（図９（Ｃ）参照）、ピストン軸９６ｂが溶融状態のワックス９２に圧力Ｐ１を加える。これによって、ゴム製のシート９３が、図１０に示すようにＺ１方向に凸のドーム形状となる
▲４▼  プリント基板受け板１１３がプリント基板の上面を受け止める位置に到る。
【００４７】
退避位置に位置しているプリント基板受け板１１３が移動されて、略Ｕ字形状の基台１１０の上部を塞ぐ位置、即ち、プリント基板の上面をを受け止める位置に到り、ここに固定される。
▲５▼  プリント基板用バックアップ形成体３３が上昇する。
昇降用エアシンリンダ装置１１１が動作して（図９（Ｄ）参照）、プリント基板用バックアップ形成体３３が上昇される。プリント基板用バックアップ形成体３３は途中でプリント基板６０を拾ってこれを押し上げて、図１１に示すように、プリント基板６０をプリント基板受け板１１３に強く押し付ける。プリント基板６０は、下面の全面を均一に押し上げられ、上面６２全体をプリント基板受け板１１３に押し付けられて、反りを矯正された状態となる。また、プリント基板用バックアップ形成体３３のドーム形状の上面がプリント基板６０の下面６１に押し当たって、図１１及び図１２（Ａ）に示すように、ゴム製のシート９３が面実装部品６３，６５（６４、６６）に倣って凹んで型取りされて、面実装部品６３，６５に対応した凹部７３Ａ、７５Ａが形成される。なお、プリント基板用バックアップ形成体３３のドーム形状の上面がプリント基板６０の下面６１に押し当たって平らにされ且つ凹部７３Ａ、７５Ａが形成されるときに、ピストン軸９６ｂが少し押し戻される。よって、面実装部品６３、６５（６４、６６）に倣う型取りは、正しく且つ円滑になされる。
【００４８】
▲６▼  プリント基板６０を固定する。
プリント基板６０が上昇して、図９に示すように、プリント基板６０が反りを矯正されてプリント基板受け板１１３に押し付けられた状態において、プリント基板クランプ機構１１５がプリント基板６０の側端面を押さえて固定する。
（３）ワックス凝固工程１４３（凹部拡張工程１４２）
▲１▼  パイプ９４へ水を供給する。
【００４９】
図３中、別のポンプ（図示せず）を駆動させて、タンク９８から水をパイプ９４に供給してワックス内を循環させる（図９（Ａ）参照）。これによって、プリント基板用バックアップ体３３のワックス９２が冷却されて、ワックス９２の温度が図９（Ｂ）に示すように下降して、凝固が開始する。
▲２▼  プリント基板用バックアップ体３３を振れ動かす。
【００５０】
図９（Ｅ）に示すように，パイプ９４へ水を供給すると同時に、モータ１２１を起動させて、凹部拡張装置１１２を動作させる。偏心軸１２２ａ、１２３ａ、１２４ａ、１２５ａが同期して回転して、図７に示すように、プリント基板用バックアップ形成体３３が、内部のワックス９２が凝固する過程で、即ちワックス９２が半固体の状態で、円Ｂを描くようにＸ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２方向に平面内で移動して振り動かされる。
【００５１】
プリント基板用バックアップ形成体３３は、プリント基板クランプ機構１１５によって固定してあるプリント基板６０に対して振り動かされるため、面実装部品６３がゴム製のシート９３を相対的に押し、凹部７３ＡがＸ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２方向に拡張される。内部のワックス９２は凝固しつつあるため、変形せしめられると元の状態には戻らない。これによって、図１２（Ｂ）に示すように、凹部７３ＡがＸ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２方向に拡げられてひと回り拡張され、拡張凹部７３となる。
【００５２】
温度センサ９５によって検出されるワックス９２の温度が例えば４０℃となると（即ち、ワックス９２が十分に凝固したことを確認すると）、モータ１２１を所定位置（図１２（Ｂ）に示すように、プリント基板用バックアップ形成体３３がＸ２方向に最大移動している位置）で停止させる。また、昇降用エアシンリンダ装置１１１の動作を停止させる。
【００５３】
▲３▼  パイプ９４へ水の供給を続ける。
その後も水がパイプ９４に供給され続け、ワックス９２はその後も冷却されて常温にまで冷却され完全に凝固され、拡張凹部７３を有するプリント基板用バックアップ体４０が形成される。
なお、エアシリンダ装置９６は図９（Ｃ）に示すようにワックス９２が凝固しきるまで動作し続け、前記したようにワックスが収縮してワックスの圧力が減るとピストン軸９６ｂがその分突き出て、ワックスの体積の減少分を補い、凝固を完了した状態で、ゴム製のシート９３の上面に無用な窪みが形成されずに、ゴム製のシート９３の上面は平面の状態となる。
【００５４】
次に、スクリーン印刷工程５２について説明する。
最初のプリント基板に対する印刷は上記の形成されたプリント基板用バックアップ体４０をそのまま利用して行なう。
先ず、プリント基板受け板１１３が略Ｕ字形状の基台１１０の上部を塞ぐ位置から側方に退避し、プリント基板６０の上面が露出する。続いて、エアシリンダ（図示せず）が動作して、プリント基板６０及びプリント基板用バックアップ体４０が基台１１０毎上昇し、図１３に示すように、プリント基板６０がプリント基板用バックアップ体４０に支持された状態でプリント基板６０の上面がスクリーンマスク３１の直ぐ下側の位置に位置する状態となる。続いて、スキージ装置３２が動作し、スクリーンマスク３１のパターンで半田ペーストがプリント基板６０の上面６２に印刷される。その後、プリント基板６０及びプリント基板用バックアップ体４０が基台１１０毎ゆっくり下降して、印刷工程は終了する。この後、プリント基板ストッパ１３６が下降し、半田ペーストが印刷されたプリント基板６０は、プリント基板排出コンベア３６によって矢印８１で示すようにＸ１方向に排出される。
【００５５】
この後、プリント基板ストッパ１３６は再度上昇し、且つ、図１２（Ｃ）に示すようにＸ２方向に前記の偏心量ｅに相当する距離移動して、その位置に固定される。図１２（Ｄ）に示すように、続いて搬入されたプリント基板の面実装部品６３が拡張凹部７３の中央に対向するようにするためである。
次のプリント基板６０はプリント基板ストッパ１３６に突き当たる位置まで搬入され、図１２（Ｄ）に示すように、プリント基板の面実装部品６３が拡張凹部７３の中央に対向する。
【００５６】
続いてプリント基板用バックアップ体４０が上昇して、プリント基板を図１２（Ｅ）に示すように支持し、上記と同じくスクリーン印刷がなされる。プリント基板の面実装部品６３は、プリント基板用バックアップ体４０の拡張凹部７３の丁度中央に嵌合する。よって、プリント基板毎に面実装部品６３の取付け位置にばらつきがあっても、プリント基板用バックアップ体４０の拡張凹部７３は、プリント基板の面実装部品６３と嵌合する。即ち、プリント基板用バックアップ体４０の上面が面実装部品６３と不用に当たることが起きず、よって、プリント基板用バックアップ体４０はプリント基板を正常に支持する。
【００５７】
なお、プリント基板にはバーコードが貼ってあり、図１のスクリーン印刷装置３０にはバーコードリーダ３９が設けてある。制御装置３７が、バーコードリーダ３９よりの情報に基づいて、今度供給されるプリント基板が今までと同じものか今までと異なるものかを判断する。今までと異なるプリント基板が供給された場合には、前記のプリント基板用バックアップ体形成工程５１が行なわれる。
【００５８】
次に、本発明の別の実施例について説明する。
上記のワックスに代えて、熱可塑性のゴムを使用しることも可能である。この場合には、シート９３を不用とすることも出来る。
上記の凹部拡張工程１４２は、上記の実施例とは逆に、プリント基板用バックアップ形成体３３が固定で、プリント基板６０が振り動かされるようであってもよい。
【００５９】
図１４は、本発明の第２の実施例になるプリント基板用バックアップ形成体３３Ａを示す。プリント基板用バックアップ形成体３３Ａは、ワックス９２に代えて、融点が１００℃程度の低融点合金１５０が充填されている構成である。低融点合金１５０は、例えばＢｉを主成分とする合金であるウッドメタル、又はＩｎを含む合金である。この低融点合金１５０は、凝固するときの収縮の度合いがワックスに比べて小さい利点がある。
【００６０】
図１５は、本発明の第３の実施例になるプリント基板用バックアップ形成体３３Ｂを示す。プリント基板用バックアップ形成体３３Ｂは、ワックス９２に代えて、粒径が約０．１ｍｍの固体粒子１６０が充填されている構成である。プリント基板用バックアップ形成体３３Ｂの容器９１Ｂの底面には複数の空気吹き出し孔１６１が形成してある。プリント基板用バックアップ形成体３３Ｂにはバイブレータ１６２が設けてあり、且つ、バイブレータ１６２より延びた振動パイプ１６３が容器９１Ｂ内を屈曲して延在している。バイブレータ１６２は、振動パイプ１６３を振動させて、固まった固体粒子１６０を壊す。空気吹き出し孔１６１からは圧縮空気が断続的に吹き出され、これによって固体粒子１６０間に空気の隙間が形成されて、固体粒子１６０の流動性が向上させられる。シート９３Ｂは空気を通す布状のものである。
【００６１】
空気吹き出し孔１６１から圧縮空気が断続的に吹き出した状態で、プリント基板に押し付けて型取りを行い、型取り後に空気の吹き出しを停止する。空気の吹き出しを停止すると固体粒子１６０の流動性が失われ、固体粒子１６０は固まる。バイブレータ１６２は型を壊す場合に動作させる。
このプリント基板用バックアップ形成体３３Ｂには、加熱装置及び温度センサは不用である。
【００６２】
また、プリント基板用バックアップ形成体は、固体粒子１６０とワックス９２との混合体を容器内に収容したものでもよい。
また、スクリーン印刷の対象物は、プリント基板に限らない。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明は、容器内に収容してある低融点材料と、低融点材料の上面を覆っているシートと、低融点材料を溶融すべく加熱する手段とよりなり、低融点材料が加熱手段によって加熱されて溶融している状態で、上面が該スクリーン被印刷物の下面の凹凸に倣って凹凸形状に型取りされ、低融点材料がこの凹凸形状を保って凝固される構成としたため、切削する機械加工を一切することなく、また、ピンを立てるような面倒をすることなく、しかも、スクリーン被印刷物の凹凸が高密度である場合であっても、極めて簡単にスクリーン被印刷物用バックアップ体を形成することが出来、更には、繰り返して幾度もスクリーン被印刷物用バックアップ体を作り変えることが出来る。
【００６５】
請求項２の発明は、容器内に収容してある固体粒子と、固体粒子の上面を覆っているシートとよりなり、固体粒子が空気を吹き込まれて流動性を有している状態で、上面が該スクリーン被印刷物の下面の凹凸に倣って凹凸形状に型取りされ、この凹凸形状を保って該固体粒子の流動性が失われて固まる構成としたため、加熱手段を必要とせず、切削する機械加工を一切することなく、また、ピンを立てるような面倒をすることなく、しかも、スクリーン被印刷物の凹凸が高密度である場合であっても、極めて簡単にスクリーン被印刷物用バックアップ体を形成することが出来、更には、繰り返して幾度もスクリーン被印刷物用バックアップ体を作り変えることが出来る。
【００６６】
請求項３の発明は、請求項１に記載のスクリーン被印刷物用バックアップ形成体の上面に、該スクリーン被印刷物の下面の凹凸に倣った凹凸形状に型取りをされて、該低融点材料がこの凹凸形状を保って凝固され、且つ、該シートが該低融点材料の上面の凹凸形状に沿った構成としたものであるため、繰り返して幾度もスクリーン被印刷物用バックアップ体を作り変えることが出来、よって、優れた経済性を有する。
請求項４の発明は、請求項２に記載のスクリーン被印刷物用バックアップ形成体の上面に、該スクリーン被印刷物の下面の凹凸に倣った凹凸形状に型取りをされて、該多数の固体粒子が流動性が失われて固まり、且つ、該シートが該多数の固体粒子の上面の凹凸形状に沿った構成としたものであるため、繰り返して幾度もスクリーン被印刷物用バックアップ体を作り変えることが出来、よって、優れた経済性を有する。
【００６７】
請求項５の発明は、請求項１又は請求項２に記載のスクリーン被印刷物用バックアップ形成体の上面に該スクリーン被印刷物の下面の凹凸に倣った凹凸形状に型取りをしたときに、該スクリーン被印刷物又はスクリーン被印刷物用バックアップ形成体を振り動かして、該スクリーン被印刷物の下面の凸よりひと回り大きい凹を形成する構成であるため、例えば、プリント基板毎に面実装部品の取付け位置にばらつきがあっても、プリント基板用バックアップ体の拡張凹部は、プリント基板の面実装部品と嵌合する。即ち、プリント基板用バックアップ体の上面が面実装部品と当たることが起きず、よって、プリント基板用バックアップ体はプリント基板を正常に支持するようにすることができるスクリーン被印刷物用バックアップ体を製造することが出来、しかも、単に振り動かすだけであるため、スクリーン被印刷物用バックアップ体を簡単に製造出来る。
【００６８】
請求項６の発明は、請求項１又は請求項２に記載のスクリーン被印刷物用バックアップ形成体を備えた構成であるため、スクリーン印刷を経済的に行なうことができるスクリーン印刷装置を実現出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例になるスクリーン印刷装置を示す図である。
【図２】図１のスクリーン印刷装置の動作を示す図である。
【図３】プリント基板用バックアップ形成体を示す図である。
【図４】プリント基板用バックアップ体形成装置を示す図である。
【図５】図４中、凹部拡張装置の一部を拡大して示す図である。
【図６】凹部拡張装置の概略平面図である。
【図７】プリント基板用バックアップ形成体の振れ動かしを説明する図である。
【図８】プリント基板用バックアップ体を形成する工程図である。
【図９】プリント基板用バックアップ体を形成するときの各部の動作を説明するタイムチャートである。
【図１０】ピストン軸によって溶融状態のワックスに圧力Ｐ１が加えられたときの状態を示す図である。
【図１１】プリント基板用バックアップ形成体が上昇したときの状態を示す図である。
【図１２】凹部拡張工程を説明する図である。
【図１３】スクリーン印刷工程を説明する図である。
【図１４】本発明の第２実施例になるプリント基板用バックアップ形成体を示す図である。
【図１５】本発明の第３実施例になるプリント基板用バックアップ形成体を示す図である。
【図１６】従来の１例のバックアップ体を示す図である。
【図１７】従来の別の例のバックアップ体を示す図である。
【図１８】図１６のバックアップ体をスクリーン印刷装置に適用した状態を示す図である。
【符号の説明】
３０  スクリーン印刷装置
３１  スクリーンマスク
３２  スキージ装置
３３、３３Ａ，３３Ｂ  プリント基板用バックアップ形成体
３４  プリント基板用バックアップ体形成装置
４０  プリント基板用バックアップ体
６０  プリント基板
６３〜６６  面実装部品
７３〜７６  拡張凹部
７３Ａ，７５Ａ    凹部
９２  ワックス
９３  ゴム製のシート
９４  パイプ
９５  温度センサ
９６  エアシリンダ装置
９６ｂ  ピストン軸
９７  温水又は高温の蒸気のタンク
９８  水のタンク
１１０  基台
１１１  昇降用エアシンリンダ装置
１１２  凹部拡張装置
１１３  プリント基板受け板
１１５  プリント基板クランプ機構
１２１  モータ
１２２〜１２５  タイミングベルト用プーリ
１２２ａ、１２３ａ、１２４ａ、１２５ａ  偏心軸
１３０  タイミングベルト
１６０  固定粒子
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【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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【図１７】
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【図１８】
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