JP2008265141A5 - - Google Patents

Description

基板重装用昇降装置、バックアップ用昇降装置、基板支持ユニット、及び印刷装置

本発明は、基板重装用昇降装置、バックアップ用昇降装置、基板支持ユニット、及び印刷装置に関する。

従来から、スクリーン印刷用のマスクに基板を重装させつつ、マスク上に供給したクリーム半田などのペーストをスキージで掻いて引き延ばすことにより、基板にクリーム半田を印刷する印刷装置が広く知られている。この種の印刷装置においては、マスクに対して基板を離接させる昇降装置が必要であり、これにボール螺子とボールナットを用いたものがある。例えば、下記の特許文献のものでは、昇降対象の載置部２０にボールナット２１を回り止めした状態で取り付けている。そして、ボールナット２１に螺合するボール螺子軸１９をモータにより回転させることで、ボールナット２１ひいては、載置部２０をボール螺子軸１９に沿って昇降させている。
特許第３３２３４５０号公報

上記構成によれば、ボール螺子軸それ自体をモータにより回転させている。モータの動力をボール螺子軸に直接的に入力させると、ボール螺子軸には回転方向の力に加え、実際にはそれ以外の力が作用してしまう。例えば、上記文献では、モータの動力をボール螺子軸に伝えるのにタイミングベルト２２を用いている。このような場合、ボール螺子軸に装着されたプーリに巻かれたベルト２２の張力を合成した合力Ｆは、図１１に示すように、ボール螺子軸の中心Ｏに向かう。このように、ボール螺子軸に回転方向以外の外力が作用すると、ボール螺子軸に僅かながら倒れが生じ、これがテーブルの昇降を不安的にさせる。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、昇降対象のテーブルをより安定的に昇降させることを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１に記載の発明は、印刷対象の基板を支持した基板テーブルをメタルマスクの下方に位置させ、その状態から前記基板テーブルを昇降させることで、前記基板をメタルマスクの下面に重装、或いは重装状態にある基板をメタルマスクより離間させる基板重装用昇降装置であって、前記基板テーブルの下方にあって、同テーブルを支えるベース板と、内輪と外輪との間に転動体を介挿させた軸受け装置と、前記ベース板、或いは基板テーブルのいずれか一方に前記軸受け装置により軸受けしつつ取り付けられ、モータの動力により回転するボールナットと、前記ベース板、或いは基板テーブルのうち、前記ボールナットが取り付けられた側の反対側の部材に対して回り止めされた状態で固定され、かつ前記ボールナットに螺合するボール螺子軸と、から構成させると共に、前記ボールナットの外周を前記軸受け装置を構成する内輪に直接嵌合させ、前記ボールナットと、前記モータの動力を前記ボールナットに伝達させるプーリとを、前記軸受け装置を間に挟むようにして上下に対向配置するとともに、前記ボールナットに設けた鍔部と、前記プーリに設けた突縁とによって、前記軸受け装置を構成する内輪を上下に挟んで保持する構成としたところに特徴を有する。

上記の目的を達成するための手段として、請求項３に記載の発明は、複数のバックアップピンを起立保持したピン保持テーブルを処理対象の基板の下方に位置させ、その状態から前記ピン保持テーブルを昇降させることで、基板下面を前記バックアップピンにより支えたり、或いはその支えを解くようにしたバックアップ用昇降装置であって、前記ピン支持テーブルの下方にあって、同テーブルを支えるベース板と、内輪と外輪との間に転動体を介挿させた軸受け装置と、前記ベース板、或いはピン保持テーブルのいずれか一方に前記軸受け装置により軸受けしつつ取り付けられ、モータの動力により回転するボールナットと、前記ベース板、或いはピン保持テーブルのうち、前記ボールナットが取り付けられた側の反対側の部材に対して回り止めされた状態で固定され、かつ前記ボールナットに螺合するボール螺子軸と、から構成させると共に、前記ボールナットの外周を前記軸受け装置を構成する内輪に直接嵌合させ、記ボールナットと、モータの動力を前記ボールナットに伝達させるプーリとを、前記軸受け装置を間に挟むようにして上下に対向配置するとともに、前記ボールナットに設けた鍔部と前記プーリに設けた突縁とによって、前記軸受け装置を構成する内輪を上下に押さえる構成としたところに特徴を有する。

上記発明（基板重装用昇降装置、バックアップ用昇降装置）の実施態様として以下の構成が好ましい。

・ボールナットを軸受け装置を介してベース板に装着する一方、ボール螺子軸の軸端部を、昇降対象のテーブルに回り止めした状態で取り付ける構成とする。

ここで仮に、上記とは構成を逆にしてボールナットを昇降対象のテーブルに設けると、ボールナットに回転方向の動力を付与するモータなどの駆動系を昇降側のテーブルに設置することとなる。すると、昇降対象のテーブルと共に、駆動系それ自体も上下させなければならず、モータの負荷が大きくなり、出力の高いモータを選択せざるを得なくなる。この点、上記構成（ボールナットをベース板に取り付けておく構成）としておけば、モータを含む駆動系をベース板側に固定することとなり、モータの負荷を軽く出来る。

上記の目的を達成するための手段として請求項５に記載のものは、基台上方に設置されたメタルマスクに、印刷対象の基板を下面を支持しつつ重装させて所定の印刷動作を行う印刷装置に使用される基板支持ユニットであって、請求項３又は請求項４に記載され、前記基板の下面を支持するバックアップ動作を行うバックアップ用昇降装置と、請求項１又は請求項２に記載され、前記バックアップ用昇降装置により下面を支持された基板を前記メタルマスクに重装させる基板重装用昇降装置と、からなるところに特徴を有する。

上記の目的を達成するための手段として請求項６に記載のものは、請求項５に記載の基板支持ユニットを基台上に設置してなるところに特徴を有する。

本発明（請求項１、請求項３、請求項５、請求項６）によれば、軸受けされたボールナットにモータの動力を入力させる構成としてあるから、動力の伝達に伴う不必要な外力の影響を、昇降軸として機能するボール螺子軸が受け難くなる。

また、本発明によれば、ボールナットの外周を軸受け装置を構成する内輪に直接嵌合させている。このような構成とすれば、軸受け装置の軸心に対するボール螺子軸の心ずれを抑えることが出来、ボールナットと軸受け装置との間において生ずる振動を最小限に抑えることが出来る。上記のことからテーブルの昇降動作を安定的に行うことができ、信頼性の高い印刷動作を実施可能な印刷装置を提供出来る。また、軸受けの装置の内輪とボールナットの嵌合部分で空回りなどが起きると、軸受け装置が正しく作動せず、ボールナットの回転が不安定になる。この点、本発明では、ボールナットの鍔部とプーリに設けた突縁とによって軸受け装置の内輪を上下に挟み込んで保持してあるから、上記不具合を未然に回避することが可能となる。

本発明の理解を容易とするため、本発明を端的に示した昇降装置の例を図１、図２を参照してまず説明し、その後、図１に示す昇降装置I、図２示す昇降装置IIを組み込んだ印刷装置１００の全体構成、及び印刷動作を説明する。

図１に示す符号３０Ｉはベース板、符号Ｔは昇降対象のテーブルである。ベース板３０ＩとテーブルＴの間にはボール螺子機構Ｊが設けられている。係るボール螺子機構Ｊは、ボール螺子軸６０と、その外周に螺合されるボールナット５０とから構成される。

ベース板３０Ｉには上下に貫通する軸孔３１が形成されている。本例では、軸孔３１に対して下方から転がり軸受け２０を２つ重ねて収容させている。転がり軸受け２０は、外輪２１、内輪２５、及び両間において転動自在に設置されたベアリングボール２７からなり、図１に示す押さえ板４０Ｉをベース板３０の下面にボルトＭ１によりボルト締めすると、軸孔３１に形成される段部３２と押さえ板４０Ｉに形成される段部４２が、転がり軸受け２０の外輪２５を上下に挟み付け、転がり軸受け２０を抜け止めする。

ボールナット５０は、外形寸法が上記転がり軸受け２０の内輪２５に隙間なく嵌合される大きさに設定され、かつベース板３０Ｉを上下に貫通する高さを持って形成される。そのため、転がり軸受け２０の内輪２５にボールナット５０を差し込みつつ上から挿通させると、内輪２５にボールナット５０が隙間なく嵌合され、かつ、ボールナット５０の先端部（図１では下端部）が、ベース板３０Ｉの下面側に突出される。そして、突出したボールナット５０の先端部５１に、次に説明するプーリ７０が固定されるようになっている。

プーリ７０はモータの動力をボールナット５０に伝達させる機能を担うものであって、タイミングベルトＢが巻かれる胴部７１の中央に、上下に貫通する貫通孔７３を設けている。

プーリ７０に形成される貫通孔７３は段差状に形成されており、図１において上側が大径とされ、図１における下側が小径とされている。係る大径部７４はボールナット５０の先端部５１を内部に収めることが出来るように設定され、また、小径部７５はボール螺子軸６０が幾らかのクリアランスを持って挿通させる設定としてある。

以上のことから、プーリ７０を図１において下から組み付けると、ボールナット５０の先端部５１にプーリ７０の大径部７４を嵌め合わすことが出来、その状態からボルトＭ２によって締め込むことでプーリ７０を固定できる。

そして、ボールナット５０の上端部には、径方向外向きに突出するようにして鍔部５３が全周にわたって形成され、また、プーリ７０の上端面には図示上方に突出する円筒状の突縁７７が形成されており、先のボルト締めを行うと、鍔部５３と突縁７７が転がり軸受け２０の内輪２５を全周にわたって、上下に挟み込む。

これにより、プーリ７０の取り付けと共にボールナット５０に内輪２５をしっかり固定でき、ボールナット５０の空回り（内輪２５に対する空回り）を規制できる。尚、突縁７７の高さ（図１中のＨ寸法）は、押さえ板４０Ｉの段部４２の段差より高く設定されており、押さえ板４０Ｉの下面とプーリ７０の上面との間に、プーリ７０の回転を許容するだけの十分なクリアランスが確保されるようになっている。

以上により、ボールナット５０、２つの内輪２５、プーリ７０は一体化される一方、外輪２１はベース板３０Ｉと一体化され、軸受け２０の機能により、ボールナット５０はベース板３０Ｉに対して回転自在且つ、軸方向に保持される。

また、ボールナット５０と共にボール螺子機構Ｊを構成するボール螺子軸６０は、軸端部６１を昇降対象のテーブルＴに嵌合させており、同テーブルＴを下から支えつつ、同テーブルＴに対して回り止めされている。

以上のことから、モータの動力がタイミングベルトＢを介してプーリ７０に伝達されると、まず、ベース板３０Ｉに軸受けされたボールナット５０が、転がり軸受け２０の軸線Ｌを中心に定置回転する。すると、ボールナット５０とボール螺子軸６０の螺合作用により、回転運動がボール螺子軸６０の軸線に沿う往復運動に変換され、ボール螺子軸６０、ひいてはテーブルＴを昇降させる。

なお、ボールナット５０には不図示のボール列が内蔵され、ボール螺子軸６０の螺子溝に沿って循環することで、摩擦による損失を減らしつつ、回転運動を往復運動に変換する。

本例では、上述のようにモータの動力をボールナット５０に入力させる構成としてあるから、昇降軸となるボール螺子軸６０には、不要な外力がほとんど作用しない。例えば、ボールナット５０に固定されたプーリ７０にはタイミングベルトＢが巻かれており、それには張力が働いている。当該張力を合成した合力Ｆは、図１１に示すように、ボールナットの中心Ｏに向かう。

係る合力Ｆはボールナット５０の回転には寄与せず不要な外力である。仮にこの合力Ｆがボール螺子軸６０に作用してしまうと、ボール螺子軸６０に倒れが生じ易くなり、昇降を不安的にさせる要因となる。

この点、本例であれば、上記合力Ｆは転がり軸受け２０、ひいてはベース板３０が受けるから、ボール螺子軸６０にはほとんど作用しない。従って、昇降軸となるボール螺子軸６０を直立状態に容易に保つことができ、テーブルＴの昇降を安定的に行うことが可能となる。

また、図１の例では、転がり軸受け２０を２つ重ねている。このように転がり軸受け２０を複数個使用することも、ボールナット５０の直立状態の維持、さらにはボール螺子軸６０の直立状態の維持に寄与する。

一方、転がり軸受け２０を複数個使用する場合、ベース板３０にそれに見合った厚みがないと、転がり軸受け２０を設置できない。図２に示す昇降装置IIは、係る場合に対応するものであって、厚みの不足分を、アウタハウジング８０によって補っている。このような構成とすることで、厚みの不足しているベース板３０IIに対しても、転がり軸受け２０を問題なく設置できる。係る構成では、部品点数としては１部品増加するものの、図１の昇降装置Ｉとほぼ同じ効果、すなわちテーブルＴを安定的に昇降できるという効果が得られる。

また、上記例（図１、図２）によれば、他を介さずボールナット５０を転がり軸受け２０の内輪２５に直接嵌合させている。このような構成とすることで、転がり軸受け２０の軸線Ｌに対するボール螺子軸６０の心ずれを抑えることが出来る。より具体的に説明すると、例えば、図１、図２の構造に類似する軸受け構造として、図３に示すものが考えられる。

このものでは、転がり軸受け２０の内輪２５の内側にインナハウジング９０を介在させ、それにボールナット５０を嵌合させている。このような構成の場合、部品同士の嵌合部、すなわち転がり軸受け２０の内輪２５とインナハウジング９０との間、及びインナハウジング９０とボールナット５０との間にクリアランス（組み付けに必要な隙間）を設ける必要がある。

これらクリアランスは組み付けを行うには不可欠なものであるが、これが遊びとなって、ボール螺子軸６０の心ずれを少なからず起こしてしまう。この点、図１、図２の構成であれば、他を介さずボールナット５０を転がり軸受け２０の内輪２５に直接嵌合させているから、図３の構成のものに比べ嵌合箇所が少なくて済む（図３の構造では嵌合箇所が２箇所であるのに対して、図１、図２の構造では嵌合箇所が１箇所で済む）。従って、嵌合箇所が少ない分だけ、転がり軸受け２０の軸線Ｌに対するボール螺子軸６０の心ずれを抑えることが出来る。このような構成とすれば、昇降中に生じる振動を最小限に抑えることが可能となる。

また、図１、図２の例に示すように、ボールナット５０を、ベース板３０Ｉ、３０IIに軸受けする構成としておけば、以下の効果が得られる。

ここで仮に、上記とは構成を逆にしてボールナット５０を昇降対象のテーブルＴに設けると、ボールナット５０に回転方向の動力を付与するモータなどの駆動系を昇降側のテーブルＴに設置することとなるが、この場合には昇降対象のテーブルＴと共に、駆動系それ自体も上下させなければならず、モータの負荷が大きくなり、出力の高いモータを選択せざるを得なくなる。この点、上記構成（ボールナット５０をベース板３０に取り付けておく構成）としておけば、テーブルＴの昇降だけで済むからモータの負荷を軽く出来、出力の小さいモータを使用できる。

次に、印刷装置１００の具体的な構成を説明してゆく。尚、以下の説明において、基板搬送方向（図４における左右方向）をＸ軸方向と呼ぶものとする。また、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向をそれぞれ図４、図５の向きに定める。

本実施形態における印刷装置１００は、図４に示すように上面がフラットな基台１１０を備え、同基台１１０の上側外周に設けられるフレーム１１１の内側のＸ軸方向両側に支持ブラケット１２０を設けている。支持ブラケット１２０は基台１１０上においてＹ軸方向（図４の紙面直交方向）に延びており、上面壁にはＹ軸方向に延びるレール１２３が設置されている。

これら左右の支持ブラケット１２０上には、レール１２３に端部下面の受け部１４３を嵌合させつつ、スキージヘッド支持フレーム１４０が横向きに設置されている。このスキージヘッド支持フレーム１４０は、不図示のＹ軸サーボ機構により、レール１２３に沿ってＹ軸方向に移動自在とされている。

上記スキージヘッド支持フレーム１４０のＸ軸方向の中央には、スキージヘッド１３５に支持されつつスキージ１３７が取り付けられている。スキージ１３７はＸ軸方向に水平に延びる横長な形状をなし、シリンダ駆動により昇降可能とされている。

尚、本印刷装置１００のスキージヘッド１３５には前述したスキージ１３７が２機、Ｙ軸方向に並んで搭載されている（図１０参照）。

スキージ１３７の下方には、不図示の額縁状のマスクフレームにメタル製の平板状のステンシルが下方から結合されたメタルマスクＵが設置されている。メタルマスクＵは半田ペーストを基板上面に印刷するための印刷用の開口を形成しており（図略）、支持ブラケット１２０の内壁面に固定されるマスク支持片１２５により、不図示のマスクフレームの下面及び側部を支えられている。

また、マスク支持片１２５の上方にはマスククランプ１２７が設置されている。マスククランプ１２７はマスク支持片１２５によって支えられたメタルマスクＵを上方から押さえて保持する機能を担っている。

次に、基板支持ユニット２００について説明する。基板支持ユニット２００の構成は図４に示す通りであり、テーブル２１０、テーブル２２０、テーブル２３０、テーブル２４０、テーブル２５０を下から順に積み上げた構成とされる。

図５に示すように、４段目のテーブル２４０上には、最上段の５段目のテーブル２５０を間に挟むようにしてＹ軸方向の両側に基板搬送レール２７０が設置されている。両基板搬送レール２７０は共にＸ軸方向に水平に延びており、レール支持部２８０Ａ、２８０Ｂによって支持されている。係る基板搬送レール２７０は循環駆動する搬送ベルト（図略）と共に、印刷対象の基板ＰをＸ軸方向に搬送する搬送コンベアを構成している。

尚、本実施形態のものは、装置奥側（図５において上側）に位置するレール支持部２８０Ｂが、不図示のシリンダ装置の動力を得て、Ｙ軸方向に可動できるようになっている。このような構成とすることで、印刷対象の基板Ｐに応じて両基板搬送レール２７０の対向間隔（すなわち、レール幅）を調整出来るようになっている。

また、両レール支持部２８０Ａ、２８０Ｂ上には、基板クランプ片２８０Ｃ、２８０Ｄがそれぞれ設置されている。基板クランプ片２８０Ｄはレール支持部２８０Ｂに対してＹ軸方向にスライド可能とされており、テーブル２５０上に運ばれてきた基板Ｐを相手側の基板クランプ片２８０Ｃと共にＹ軸方向の両側から挟んで保持する機能（図１０の（ａ）、（ｂ）参照）を担っている。

図５に戻って説明を続けると、最上段にあたる５段目のテーブル２５０上には、ピン保持孔（不図示）を行列状に配置したマトリクスプレート２９０が設置されている。このマトリクスプレート２９０上には、ピン保持孔にピン端部を挿通させつつ、バックアップピン２９５が複数本起立保持されている。

さて、基板支持ユニット２００を構成する５つのテーブル２１０〜２５０はいずれも可動テーブルとなっている。

順に説明してゆくと、基台１１０上にはＹ軸方向に延びるＹレール１１５が４本設置されている。そして、これらＹレール１１５上に、テーブル下面に設けられたレール受け部２１３を嵌合させつつ、初段のテーブル２１０が乗っている。これにより、図外のＹ軸サーボ機構を作動させると、初段のテーブル２１０を含む基板支持ユニット２００の全体をＹレール１１５に沿ってＹ軸方向に移動できる。

初段のテーブル２１０はＸ軸方向に延びる横長な形状とされ、テーブル上面にはＸ軸方向に延びるＸレール２１５が２本設置されている。そして、これらＸレール２１５上に、テーブル下面に設けられたレール受け部２２３を嵌合させつつ、２段目のテーブル２２０が乗っている。

これにより、図外のＸ軸サーボ機構を作動させると、２段目のテーブル２２０をレールに沿ってＸ軸方向に移動できる。以上のことから、初段のテーブル２１０と２段目のテーブル２２０を複合的に動作させることで、基板支持ユニット２００を基台１１０上における任意の位置に水平移動させることが出来る。

２段目のテーブル２２０上には回転機構２２５が設けられている。回転機構２２５は回転用サーボ機構（図略）の動力を得て駆動し、３段目のテーブル２３０を回転させる。

さて、３段目のテーブル２３０と４段目のテーブル２４０との間には、図１の昇降装置Iが４組組み込まれ、また、４段目のテーブル２４０と最上段の５段目のテーブル２５０間には、図２の昇降装置IIが４組組み込まれている（図４、図１０ではこれら昇降装置をいずれも省略してある）。尚、図６は３段目のテーブル２３０を下から見た図であり、図７は図６に示すＧ−Ｇ線及びＨ−Ｈ線断面図である。

＜本発明の基板重装用昇降装置として機能する昇降装置Iによるテーブル２４０の昇降構造＞
３段目のテーブル２３０には、図７に示すように、上下に貫通するようにして軸孔２３１が設けられている。係る３段目のテーブル２３０の軸孔２３１には、ボール螺子軸６０を螺合させたボールナット５０が、転がり軸受け２０により軸受けされつつ取り付けられている。

係るボールナット５０は３段目のテーブル２３０を上下に貫通し、ナットの下端がテーブル２３０の下面側に突出している。そして、突出したボールナット５０の下端にプーリ７０が固定されている。尚、プーリ７０は３段目のテーブル２３０と２段目のテーブル（図７においては省略してある）２２０の間のスペースに収められている。

本実施形態のものは、上記したボール螺子軸６０、ボールナット５０からなるボール螺子機構Ｊを図６に示すようにテーブル２３０の４隅にそれぞれ配置しており、テーブル中央においてＹ軸方向に並んで配置される一対のスライドシャフト５００と共に４つのボール螺子軸６０Ａ〜６０Ｄによって、４段目のテーブル２４０を支える構成をとっている。

そして、３段目のテーブル２３０には、ブラケット３２０を介して駆動用のモータ３１０が取り付けられ、また、ブラケット３２０とＹ軸方向に並ぶようにして中継用のプーリ３４０が固定されている。

駆動用のモータ３１０はモータ軸３１１の軸端部にプーリ３１５を設置し、また、中継用のプーリ３４０はベルトが巻かれる胴部を上下二段形成している。そして、モータ側のプーリ３１５と中継用のプーリ３４０の一方の胴部（図７に示す下側の胴部３４１）との間に、第１タイミングベルト３５０が掛け渡され、更に、中継用のプーリ３４０の他方側の胴部（図７に示す上側の胴部３４５）とテーブル４隅の各プーリ７０Ａ〜７０Ｄを合わせた全５つのプーリ間に、第２タイミングベルト３６０が掛け渡してある。

これにより、モータ３１０を駆動させると、第１タイミングベルト３５０、第２タイミングベルト３６０を経由してモータ３１０の動力が４つのプーリ７０Ａ〜７０Ｄに伝達され、各ボールナット５０を同時回転させる。すると、４隅を支える４つのボール螺子軸６０Ａ〜６０Ｄが一斉に上下し、４段目のテーブル２４０を昇降させる。

尚、図６に示す符号３７０は第２タイミングベルト３６０を引き回すためのベルト配索ローラ、符号３８０は第２タイミングベルト３６０に適度な張力を付与するテンションローラである。

＜本発明のバックアップ用昇降装置として機能する昇降装置IIによるテーブル２５０の昇降構造＞
４段目のテーブル２４０には、図７に示すように、ボール螺子軸６０を螺合させたボールナット５０がアウタハウジング８０を介して取り付けられている。

係るボールナット５０は４段目のテーブル２３０を上下に貫通し、ナットの下端がテーブル２４０の下面側に突出している。そして、突出したボールナット５０の下端にプーリ７０が固定されている。尚、プーリ７０は３段目のテーブル２３０と４段目のテーブル２４０間のスペースに収められている。

本実施形態のものは、上記したボール螺子軸６０、ボールナット５０からなるボール螺子機構Ｊを、５段目のテーブル２４０の４隅に対応させて４組配置しており、テーブル中央に配置されるスライドシャフト６００と共に４つのボール螺子軸６０Ｅ〜６０Ｈによって、５段目のテーブル２４０を支える構成をとっている。

そして、４段目のテーブル２４０には、ブラケット４２０を介して駆動用のモータ４１０が取り付けられ、また、ブラケット４２０とＹ軸方向に並ぶようにして中継用のプーリ４４０が固定されている。

駆動用のモータ４１０はモータ軸４１１の軸端部にプーリ４１５を設置し、また、中継用のプーリ４４０はベルトが巻かれる胴部を上下二段形成している。そして、モータ側のプーリ４１５と中継用のプーリ４４０の一方の胴部（図７に示す下側の胴部４４１）との間に、第３タイミングベルト４５０が掛け渡され、更に、中継用のプーリ４４０の他方側の胴部（図７に示す上側の胴部４４５）とテーブル４隅の各プーリ７０Ｅ〜７０Ｈを合わせた全５つのプーリ間に、第４タイミングベルト４６０が掛け渡されている。

これにより、モータ４１０を駆動させると、第３タイミングベルト４５０、第４タイミングベルト４６０を経由してモータ４１０の動力が４つのプーリ７０Ｅ〜７０Ｈに伝達され、各ボールナット５０を同時回転させる。すると、４隅を支える４つのボール螺子軸６０Ｅ〜６０Ｈが一斉に上下し、５段目のテーブル２５０を昇降させる。

尚、図６に示す符号４７０は第４タイミングベルト４６０を引き回すためのベルト配索ローラ、符号４８０は第４タイミングベルト４６０に適度な張力を付与するテンションローラである。

上述のように、本実施形態のものは、４段目のテーブル２４０、５段目のテーブルがいずれも昇降駆動できるようになっている。

図７〜図９では、印刷対象の基板Ｐ、基板Ｐを搬送する基板搬送レール２７０、基板Ｐを下から支えるバックアップピン２９５をいずれも省略してあるが、４段目のテーブル２４０、５段目のテーブル２５０をいずれも下降した状態（図４、図７に示す状態であって、以下基板搬送姿勢と呼ぶ）にセットしておくと、バックアップピン２９５が基板搬送レール２７０の下方に位置するとともに、基板搬送レール２７０のレール高さが、当印刷装置１００に隣接する他の装置（検査装置や、実装機など）に設けられるレールと同じ高さとなる。

従って、基板搬送姿勢にある基板支持ユニット２００を水平移動させつつ、基台１１０の端に移動させると、基板搬送レール２７０を隣接する装置に設けられるレール（不図示）に段差なく連続させることができ、同レールを通じて印刷対象の基板Ｐを、隣接する他の装置との間で受け渡すことが出来る。

次に、図１０を参照して、基板受け渡し後に実施される当印刷装置１００による印刷動作を簡単に説明する。尚、基板支持ユニット２００は基板の受け渡しのため、図４、図７に示す基板搬送姿勢にあり、また、基台１１０上の端側（図４の右端）に寄っているものとする。

印刷対象の基板Ｐは上流側の装置より搬入された後、ベルト駆動によって基板搬送レール２７０上をＸ軸方向左側へと運ばれ、基板ユニット中央の基板停止位置に停止される（図１０の（ａ））。

基板Ｐが上記位置に停止されると、続いて４段目のテーブル２４０に固定されたモータ４１０が通電操作され回転する。これにより、モータ４１０の動力が第３タイミングべルト４５０、第４タイミングベルト４６０を経由して昇降装置IIを構成する各プーリ７０Ｅ〜７０Ｈに伝達される。

これにより、４段目のテーブル２４０に軸受けされた各ボールナット５０が回転する結果、各ボールナット５０に螺合する各ボール螺子軸６０Ｅ〜６０Ｈが一斉に上昇し、下降状態にあったテーブル２５０、ひいてはバックアップピン２９５を上昇させる（図８参照）。

そして、上昇動作の過程でバックアップピン２９５の上端が、基板停止位置にある基板Ｐの下面に当接し、印刷対象の基板Ｐを持ち上げる。これにより、印刷対象の基板Ｐは、基板搬送レール２７０から浮いた状態となり、搬送コンベアから切り離される。

そして、テーブル２５０の昇降量が所定量に達し、印刷対象の基板Ｐが図１０の（ｂ）に示すように、基板クランプ片２８０Ｃ、２８０Ｄの上面と面一となる高さまで持ち上げられると、テーブル２５０はその高さで停止される。

そして、テーブル２５０の上昇動作が停止されると、今度は不図示のシリンダ装置が駆動し、基板クランプ片２８０Ｄが、相手側の基板クランプ片２８０Ｃとの対向距離を狭めるようにＹ軸方向（図１０では右側）に移動する。これにより、バックアップピン２９５により下面を支持された印刷対象の基板Ｐは、両基板クランプ片２８０Ｃ、２８０ＤによってＹ軸方向の両側から挟み込まれて保持される（図１０の（ｂ）参照）。

かくして、印刷対象の基板Ｐが保持されると、基台１１０の右端に寄っていた基板支持ユニット２００は図４における左側に水平移動して基台中央に一旦、戻る。

その後、基板支持ユニット２００はＹ軸方向奥側（図５では上方）に移動し、カメラ下方の撮影位置に至る。そして、カメラによる基板Ｐの撮影が行われ、これが完了すると、今度は印刷対象の基板Ｐをメタルマスク下方の印刷位置にセットする処理が行われる。

すなわち、初段のテーブル２１０、２段目のテーブル２２０がそれぞれＹ軸方向、Ｘ軸方向に移動し、基板支持ユニット２００、引いては印刷対象の基板Ｐをメタルマスク下方の印刷位置に移動させる（図１０の（Ｃ）参照）。尚、このとき、先のカメラ撮影により得られる基板画像に基づいて基板Ｐの保持姿勢が調べられ、基板Ｐの保持が正規状態に対してずれていれば、位置ずれを補正する処理（例えば、ずれを抑えるように３段目のテーブル２３０を回転させるなど）が併せて行われる。

かくして、印刷対象の基板Ｐが印刷位置にセットされると、今度は、３段目のテーブル２３０に固定されたモータ３１０が通電操作され回転する。これにより、モータ３１０の動力が第１タイミングべルト３５０、第２タイミングベルト３６０を経由して昇降装置Iを構成する各プーリ７０Ａ〜Ｄに伝達される。

これにより、３段目のテーブル２３０に軸受けされた各ボールナット５０が回転する結果、各ボールナット５０に螺合する各ボール螺子軸６０Ａ〜６０Ｄが一斉に上昇し、下降状態にあったテーブル２４０を上昇させる（図９参照）。

これにより、保持状態にある印刷対象の基板ＰはメタルマスクＵに接近してゆく。そして、テーブル２４０の昇降量が所定量に達すると、テーブル２４０の上昇動作は停止され、このときには、印刷対象の基板Ｐが図１０の（ｄ）に示すようにメタルマスク下面に重装された状態となる。

あとは、スキージ１３７を下降させてメタルマスクＵの上面に当接させつつ、半田供給装置によってマスクメタルＵ上にペースト状の半田を供給する。そして、スキージ１３７をＹ軸方向に往復移動させ、ペースト状の半田を引き延ばしてやれば、メタルマスクＵの印刷用開口に半田が埋め込まれ、印刷対象の基板Ｐ上の所望位置に半田を印刷することが出来る。

そして、半田の印刷が完了したら、上記した動作を逆に辿ることで、基板支持ユニット２００を基台中央まで移動させることが出来、また、基板支持ユニット２００を基板搬送姿勢（すなわち、図４、図７に示すように４段目のテーブル２４０、５段目のテーブル２５０をいずれも下降させた状態）に戻すことが出来る。

従って、あとは、基板搬送姿勢にある基板支持ユニット２００を下流側の装置側、すなわち図４における左端側に移動させつつ基板搬送レール２７０の一部を装置外に突出させると、突出した基板搬送レール２７０が下流側の装置のレール（不図示）に段差なく連続する。これにより、同レールを通じて印刷済みの基板Ｐを、下流側の装置に搬出できる。

本実施形態によれば、モータの動力をボールナット５０に入力させる構成としてあるから、動力の伝達に伴う不必要な外力の影響を、昇降軸として機能するボール螺子軸６０Ａ〜６０Ｈが受け難くなる。従って、テーブル２４０、２５０の昇降を安定的に行うことが可能となる。

そして、更に、本実施形態のものは、ボールナット５０の外周を転がり軸受け２０の内輪２５に直接嵌合させている。このような構成とすれば、転がり軸受け２０の軸心に対するボール螺子軸６０Ａ〜６０Ｈの心ずれを抑えることが出来る。

以上のことから４段目のテーブル２４０、及び５段目のテーブル２５０を昇降させる際に、ボールナット５０と転がり軸受け２０との間において生ずる振動を最小限に抑えることが出来る。

このように振動を最小限に抑えることができれば、昇降中における基板Ｐの保持が安定するし、また、耐久性が向上することで、信頼性の高い印刷動作を実施可能な印刷装置１００を提供出来る。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では昇降装置Ｉ、昇降装置IIを印刷装置１００に適用した例を示したが、本発明の昇降装置は基板Ｐの下面をバックアップピンにより支えた状態で何らかの処理を行う装置（例えば、表面実装機など）であれば、適用可能である。

（２）上記実施形態では、駆動用のモータ、タイミングベルト、ボールナットを全て固定側のテーブルに設置したが、例えば、上記一式（駆動用のモータ、タイミングベルト、ボールナット）をそっくりそのまま昇降される側のテーブルに取り付ける構成としてもよい。尚、この場合には、ボール螺子軸を固定側のテーブルに回り止めした状態で固定し、当該ボール螺子軸に沿ってボールナットを昇降させることで、テーブルを昇降させる構成となる。

（ａ）本実施形態に適用された昇降装置Ｉの分解斜視図 （ｂ）本実施形態に適用された昇降装置Ｉの垂直断面図 （ａ）本実施形態に適用された昇降装置IIの分解斜視図 （ｂ）本実施形態に適用された昇降措置IIの垂直断面図 昇降装置の比較例を示す図 本実施形態の印刷装置を正面からみた図 基板支持ユニットの平面図 ３段目のテーブルを下方から見た図 図６に示すＧ−Ｇ線、Ｈ−Ｈ線で切断した断面図 ５段目のテーブルを上昇させた状態を示す図 図８の状態から更に、４段目のテーブルを上昇させた状態を示す図 印刷動作の手順を示す図 ベルトの張力を合成した合力Ｆの説明図

２０...転がり軸受け（本発明の「軸受け装置」に相当）
２１...外輪
２５...内輪
２７...ベアリングボール（本発明の「転動体」に相当）
３０Ｉ、３０II...ベース板
３１...軸孔
５０...ボールナット
６０...ボール螺子軸
７０...プーリ
１００...印刷装置
２００...基板支持ユニット
２３０...３段目のテーブル（本発明の「ベース板」に相当）
２４０...４段目のテーブル（本発明の「基板テーブル」に相当）
２５０...５段目のテーブル（本発明の「ピン支持テーブル」に相当）
Ｉ...昇降装置（本発明の「基板重装用昇降装置」に相当）
II...昇降装置（本発明の「バックアップ用昇降装置」に相当）

Claims (6)

1. 印刷対象の基板を支持した基板テーブルをメタルマスクの下方に位置させ、その状態から前記基板テーブルを昇降させることで、前記基板をメタルマスクの下面に重装、或いは重装状態にある基板をメタルマスクより離間させる基板重装用昇降装置であって、
   前記基板テーブルの下方にあって、同テーブルを支えるベース板と、
   内輪と外輪との間に転動体を介挿させた軸受け装置と、
   前記ベース板、或いは基板テーブルのいずれか一方に前記軸受け装置により軸受けしつつ取り付けられ、モータの動力により回転するボールナットと、
   前記ベース板、或いは基板テーブルのうち、前記ボールナットが取り付けられた側の反対側の部材に対して回り止めされた状態で固定され、かつ前記ボールナットに螺合するボール螺子軸と、から構成させると共に、
   前記ボールナットの外周を前記軸受け装置を構成する内輪に直接嵌合させ、
   前記ボールナットと、前記モータの動力を前記ボールナットに伝達させるプーリとを、前記軸受け装置を間に挟むようにして上下に対向配置するとともに、
   前記ボールナットに設けた鍔部と、前記プーリに設けた突縁とによって、前記軸受け装置を構成する内輪を上下に挟んで保持する構成としたことを特徴とする基板重装用昇降装置。
2. 前記ボールナットを前記軸受け装置を介して前記ベース板に装着する一方、
   前記ボール螺子軸の軸端部を、前記基板テーブルに回り止めした状態で取り付けてあることを特徴とする請求項１に記載の基板重装用昇降装置。
3. 複数のバックアップピンを起立保持したピン保持テーブルを処理対象の基板の下方に位置させ、その状態から前記ピン保持テーブルを昇降させることで、基板下面を前記バックアップピンにより支えたり、或いはその支えを解くようにしたバックアップ用昇降装置であって、
   前記ピン支持テーブルの下方にあって、同テーブルを支えるベース板と、
   内輪と外輪との間に転動体を介挿させた軸受け装置と、
   前記ベース板、或いはピン保持テーブルのいずれか一方に前記軸受け装置により軸受けしつつ取り付けられ、モータの動力により回転するボールナットと、
   前記ベース板、或いはピン保持テーブルのうち、前記ボールナットが取り付けられた側の反対側の部材に対して回り止めされた状態で固定され、かつ前記ボールナットに螺合するボール螺子軸と、から構成させると共に、
   前記ボールナットの外周を前記軸受け装置を構成する内輪に直接嵌合させ、
   前記ボールナットと、モータの動力を前記ボールナットに伝達させるプーリとを、前記軸受け装置を間に挟むようにして上下に対向配置するとともに、
   前記ボールナットに設けた鍔部と前記プーリに設けた突縁とによって、前記軸受け装置を構成する内輪を上下に押さえる構成としたことを特徴とするバックアップ用昇降装置。
4. 前記ボールナットを前記軸受け装置を介して前記ベース板に装着する一方、
   前記ボール螺子軸の軸端部を、前記ピン保持テーブルに回り止めした状態で取り付けてあることを特徴とする請求項３に記載のバックアップ用昇降装置。
5. 基台上方に設置されたメタルマスクに、印刷対象の基板を下面を支持しつつ重装させて所定の印刷動作を行う印刷装置に使用される基板支持ユニットであって、
   請求項３又は請求項４に記載され、前記基板の下面を支持するバックアップ動作を行うバックアップ用昇降装置と、
   請求項１又は請求項２に記載され、前記バックアップ用昇降装置により下面を支持された基板を前記メタルマスクに重装させる基板重装用昇降装置と、からなることを特徴とする基板支持ユニット。
6. 請求項５に記載の基板支持ユニットを基台上に設置してなることを特徴とする印刷装置。