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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-20
(45)【発行日】2024-06-28
(54)【発明の名称】ワーク保持装置およびスクリーン印刷機
(51)【国際特許分類】
B41F 15/26 20060101AFI20240621BHJP
H05K 3/12 20060101ALI20240621BHJP
H05K 3/34 20060101ALI20240621BHJP
【ＦＩ】
B41F15/26 A
H05K3/12 610Z
H05K3/34 505D
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2021528100
(86)(22)【出願日】2020-06-09
(86)【国際出願番号】 JP2020022603
(87)【国際公開番号】W WO2020261970
(87)【国際公開日】2020-12-30
【審査請求日】2023-04-03
(31)【優先権主張番号】P 2019119495
(32)【優先日】2019-06-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002000
【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所
(72)【発明者】
【氏名】礒端 美伯
(72)【発明者】
【氏名】大川 浩二
【審査官】長田 守夫
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－７９６１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－４００１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１９／２３９４５２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１８／００１５７１４（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ４１Ｆ １５／００－１５／４６
Ｈ０５Ｋ ３／１２
Ｈ０５Ｋ ３／３４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワークを押し上げる押上げ部と、前記押上げ部によって押し上げられた前記ワークを、前記ワークの相対する両端面でクランプする、第１サイドクランパ、第２サイドクランパと、
前記第１、第２サイドクランパに前記ワークの前記両端面をクランプさせる一対のサイドクランパ駆動部と、
第１格納位置と、前記第１サイドクランパの上方の第１張出位置との間で可動な第１トップクランパと、第２格納位置と、前記第２サイドクランパの上方の第２張出位置との間で可動な第２トップクランパと、
前記第１トップクランパを、前記第１格納位置と前記第１張出位置との間で移動させるとともに、前記第２トップクランパを、前記第２格納位置と前記第２張出位置との間で移動させるトップクランパ移動部と、を備え、
前記第１サイドクランパの上面側には、前記第１格納位置に位置した前記第１トップクランパを格納する第１格納スペースが設けられ、前記第２サイドクランパの上面側には、前記第２格納位置に位置した前記第２トップクランパを格納する第２格納スペースが設けられ、
前記第１トップクランパには、前記第１張出位置において、前記押上げ部によって押し上げられた前記ワークの前記両端面の一方における前記ワークの上面が下方から当接し、前記第２トップクランパには、前記第２張出位置において、前記押上げ部によって押し上げられた前記ワークの前記両端面の他方における前記ワークの上面が下方から当接するようになっており、
前記トップクランパ移動部が前記第１トップクランパを前記第１張出位置に移動させ前記第２トップクランパを前記第２張出位置に移動させる際には、前記第１、第２トップクランパのそれぞれを上昇させた後、前記第１、第２トップクランパのそれぞれを互いに近寄せ、さらに前記第１、第２トップクランパのそれぞれを下降させ、
前記トップクランパ移動部が前記第１トップクランパを前記第１格納位置に移動させ前記第２トップクランパを前記第２格納位置に移動させる際には、前記第１、第２トップクランパのそれぞれを上昇させた後、前記第１、第２トップクランパのそれぞれを互いに離れる方向に移動させ、さらに前記第１、第２トップクランパのそれぞれを下降させる、
ワーク保持装置。
【請求項2】
前記第１張出位置に位置した状態における前記第１トップクランパの下面は、前記第１サイドクランパの上面の高さと実質的に同じ高さであり、前記第２張出位置に位置した状態における前記第２トップクランパの下面は、前記第２サイドクランパの上面の高さと実質的に同じ高さである、請求項１に記載のワーク保持装置。
【請求項3】
前記第１格納スペースに格納された前記第１トップクランパの上面は、前記第１サイドクランパの上面と同じ高さとなり、前記第２格納スペースに格納された前記第２トップクランパの上面は、前記第２サイドクランパの上面と同じ高さとなる、請求項１に記載のワーク保持装置。
【請求項4】
請求項１～３のいずれか一項に記載のワーク保持装置と、パターン孔が設けられ、前記ワーク保持装置の前記第１、第２サイドクランパによってクランプされた前記ワークの上面に接触するマスクプレートと、
前記ワークの前記上面に接触した状態の前記マスクプレート上を摺動して前記マスクプレート上のペーストを掻き寄せることで、前記パターン孔を通じて前記ワークの前記上面に前記ペーストを塗布するスキージと、を備えた、
スクリーン印刷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、基板等のワークの両端面をクランプして保持するワーク保持装置およびこのワーク保持装置を有するスクリーン印刷機に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ワークとしての基板に半田等のペーストを塗布するスクリーン印刷機が知られている。スクリーン印刷機は、基板保持機構によって基板を保持する。次にスクリーン印刷機は、保持した基板の上面にマスクプレートを接触させる。さらに、マスクプレート上でスキージを摺動させてマスクプレート上のペーストを掻き寄せることで、マスクプレートに設けられたパターン孔を通じて基板の上面にペーストを塗布する。このようなスクリーン印刷機が有する基板保持機構は、基板を押し上げる押上げ部と、押上げ部によって押し上げられた基板の両端面を側方からクランプする一対のサイドクランパとを有する。この基板保持機構は一対のサイドクランパによって両端面をクランプした状態の基板をマスクプレートに接触させる。
【0003】
また、このようなスクリーン印刷機の基板保持機構の中には、一対のサイドクランパの上方の所定の張出位置に一対のトップクランパが設けられた基板保持機構がある。トップクランパには、押し上げられた基板の両端部の上面が下方から当接する（例えば、特許文献１）。このような構成の基板保持機構では、トップクランパの下面の高さをサイドクランパの上面の高さと同じ高さとしておくことにより、押し上げられた基板の上面の高さがサイドクランパの上面の高さと同じ高さになる状態で、基板をクランプすることができる。そのため、基板をマスクプレートに接触させたときの両者の密着度が高くなり、スクリーン印刷機における印刷精度を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００７－１６０６９２号公報
【発明の概要】
【0005】
しかしながら、上記従来のスクリーン印刷機では、一対のトップクランパは、一対のサイドクランパの外側（２つのトップクランパが互いに離れる側）の格納位置からサイドクランパの上方の張出位置に張り出されるように構成されている。このためトップクランパを格納位置と張出位置との間で移動させる際の移動経路は極めて長い。したがって、トップクランパを移動させるための機構が大きくなってスクリーン印刷機の全体のサイズが大型化するおそれがある。
【0006】
本開示は、トップクランパをコンパクトな構成で移動させることができ、装置が全体として大型化するのを抑制することができるワーク保持装置およびこのワーク保持装置を含むスクリーン印刷機を提供する。
【0007】
本開示の一態様に係るワーク保持装置は、押上げ部と、第１サイドクランパと、第２サイドクランパと、一対のサイドクランパ駆動部と、第１トップクランパ、第２トップクランパと、トップクランパ移動部とを有する。押上げ部は、ワークを押し上げるように構成されている。第１サイドクランパ、第２サイドクランパは、押上げ部によって押し上げられたワークを、ワークの相対する両端面でクランプするように構成されている。一対のサイドクランパ駆動部は、第１、第２サイドクランパにワークの両端面をクランプさせるように構成されている。第１トップクランパは、第１格納位置と、第１サイドクランパの上方の第１張出位置との間で移動するように構成され、第２トップクランパは、第２格納位置と、第２サイドクランパの上方の第２張出位置との間で移動するように構成されている。トップクランパ移動部は、第１トップクランパを、第１格納位置と第１張出位置との間で移動させるとともに、第２トップクランパを、第２格納位置と第２張出位置との間で移動させるように構成されている。第１サイドクランパの上面側には、第１格納位置に位置した第１トップクランパを格納する第１格納スペースが設けられ、第２サイドクランパの上面側には、第２格納位置に位置した第２トップクランパを格納する第２格納スペースが設けられている。第１トップクランパには、第１張出位置において、押上げ部によって押し上げられたワークの両端部の一方におけるワークの上面が下方から当接する。そして、第２トップクランパには、第２張出位置において、押上げ部によって押し上げられたワークの両端部の他方におけるワークの上面が下方から当接する。そして、トップクランパ移動部が第１トップクランパを第１張出位置に移動させ第２トップクランパを第２張出位置に移動させる際には、第１、第２トップクランパのそれぞれを上昇させた後、第１、第２トップクランパのそれぞれを互いに近寄せ、さらに第１、第２トップクランパのそれぞれを下降させ、トップクランパ移動部が第１トップクランパを第１格納位置に移動させ第２トップクランパを第２格納位置に移動させる際には、第１、第２トップクランパのそれぞれを上昇させた後、第１、第２トップクランパのそれぞれを互いに離れる方向に移動させ、さらに第１、第２トップクランパのそれぞれを下降させる。
【0008】
本開示の一態様に係るスクリーン印刷機は、上記ワーク保持装置と、マスクプレートと、スキージとを有する。マスクプレートにはパターン孔が設けられている。マスクプレートは、ワーク保持装置の一対のサイドクランパによってクランプされたワークの上面に接触するように構成されている。スキージは、ワークの上面に接触した状態のマスクプレート上を摺動して、マスクプレート上のペーストを掻き寄せることで、パターン孔を通じてワークの上面にペーストを塗布するように構成されている。
【0009】
本開示によれば、トップクランパをコンパクトな構成で移動させることができ、装置が全体として大型化するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を参照しながら、本開示の実施の形態について説明する。図１、図２および図３は本開示の実施の形態におけるスクリーン印刷機１を示している。スクリーン印刷機１は、基板２の上面に形成された電極パターン２Ｄに半田ペースト等のペーストを塗布する。スクリーン印刷機１は、基台１１、ステージ１２、ワーク保持装置としての基板保持機構１３、搬入コンベア１４、搬出コンベア１５、マスクプレート１６、スキージ移動機構１７、２つのスキージ１８およびカメラ１９を有している。以下の説明では便宜上、図１に示す作業者ＯＰから見た左右をＸ軸とし、作業者ＯＰから見た前後をＹ軸とする。また、上下をＺ軸とする。
【0012】
図２および図３に示すように、ステージ１２は、基台１１上に設けられている。ステージ１２は、図３に示すように、Ｙ軸駆動部１２ａ、Ｘ軸駆動部１２ｂ、θ軸駆動部１２ｃ、Ｚ軸駆動部１２ｄおよび移動ステージ１２ｅを有している。移動ステージ１２ｅは、ステージ１２の最上部に位置している。Ｙ軸駆動部１２ａは、移動ステージ１２ｅをＹ軸に沿って移動し、Ｘ軸駆動部１２ｂは、移動ステージ１２ｅをＸ軸に沿って駆動する。θ軸駆動部１２ｃは、移動ステージ１２ｅをＺ軸回りに回転し、Ｚ軸駆動部１２ｄは、移動ステージ１２ｅをＺ軸に沿って移動する。
【0013】
基板保持機構１３は、移動ステージ１２ｅに設けられている。基板保持機構１３は、図３に示すように、下受けユニット２１と、昇降モータ２２と、それぞれ前後の一対のコンベア支持部材２３、中間コンベア２４、サイドクランパ２５およびクランプシリンダ２６を有している。
【0014】
下受けユニット２１は移動ステージ１２ｅの上方に位置しており、下部に板状のベース部２１ａを有している。昇降モータ２２はベース部２１ａを移動ステージ１２ｅに対して昇降させることで、下受けユニット２１の全体を昇降させる。コンベア支持部材２３はそれぞれ、移動ステージ１２ｅの上面から上方に延びており、ベース部２１ａを貫いて上方に延びている。
【0015】
図４は、基板保持機構１３の一部を示す斜視図である。図３および図４に示すように、中間コンベア２４は、コンベア支持部材２３に一対一で設けられている。中間コンベア２４はＹ軸の延びる方向における基板２の両端部を下方から支持してＸ軸に沿って搬送し、基板２を位置決めする。サイドクランパ２５はコンベア支持部材２３の上端部に一対一で設けられている。サイドクランパ２５は、側端面同士が前後に対向するように配置されている。
【0016】
図４に示すように、サイドクランパ２５はＸ軸に沿って延びた板状の部材で構成されている。サイドクランパ２５のＸ軸に沿った寸法は、基板２のＸ軸に沿った最大長さよりも大きく設定され、サイドクランパ２５のＺ軸に沿った寸法は基板２の最大厚さよりも大きく設定されている。
【0017】
クランプシリンダ２６はそれぞれ、ブラケット２３Ｂに取り付けられている。ブラケット２３Ｂは、コンベア支持部材２３の上部に設けられている。クランプシリンダ２６は、ピストンロッドであるクランプシリンダロッド２６Ｒを有する。クランプシリンダロッド２６Ｒは、サイドクランパ２５の外側端面に連結されている。クランプシリンダ２６がそれぞれクランプシリンダロッド２６Ｒを前進させると、サイドクランパ２５がそれぞれ内側へ移動する。すなわち、サイドクランパ２５は、互いの間が閉じる方向に移動する。また、クランプシリンダ２６がそれぞれクランプシリンダロッド２６Ｒを後退させると、サイドクランパ２５がそれぞれ外側へ移動する。すなわち、サイドクランパ２５は、互いの間が開く方向に移動する。
【0018】
図５は、基板保持機構１３の一部の拡大透視斜視図、図６は、基板保持機構１３の部分断面図である。図４、図５および図６に示すように、サイドクランパ２５のそれぞれには、基板２の相対する両端面をクランプするときに使用されるトップクランパ２７と、トップクランパ２７を移動させるトップクランパ移動機構２８が設けられている。トップクランパ２７とトップクランパ移動機構２８については後述する。このように、一対のサイドクランパ２５は、第１サイドクランパと第２サイドクランパとであり、第１サイドクランパには第１トップクランパが設けられ、第２サイドクランパには第２トップクランパが設けられている。
【0019】
図１および図２に示すように、一対の搬入コンベア１４は中間コンベア２４の上流（左方）に設けられており、一対の搬出コンベア１５は中間コンベア２４の下流（右方）に設けられている。搬入コンベア１４はスクリーン印刷機１の外部から投入された基板２を受け取ってスクリーン印刷機１内に搬入し、中間コンベア２４に受け渡す。搬出コンベア１５は中間コンベア２４から受け取った基板２をスクリーン印刷機１の外部に搬出する。
【0020】
図１、図２及び図３に示すように、マスクプレート１６は矩形の板状の部材であり、周囲からフレーム１６Ｗによって支持されている。マスクプレート１６の中央領域には、基板２上に形成された電極パターン２Ｄに対応するパターン孔１６Ｈが設けられている。
【0021】
図１及び図２に示すように、スキージ移動機構１７は、２つの固定ビーム１７ａと、移動ビーム１７ｂとで構成されている。固定ビーム１７ａはそれぞれ、基台１１の左右の上方で、Ｙ軸に沿って延びている。移動ビーム１７ｂはＸ軸に沿って延び、移動ビーム１７ｂの両端は、２つの固定ビーム１７ａに支持されている。移動ビーム１７ｂは、図示しないビーム移動機構によって、Ｙ軸に沿って移動される。
【0022】
図２および図３に示すように、２つのスキージ１８は移動ビーム１７ｂに取り付けられている。このため移動ビーム１７ｂがＹ軸に沿って移動すると、２つのスキージ１８はマスクプレート１６の上方でＹ軸に沿って移動する。
【0023】
図１及び図２に示すように、２つのスキージ１８はそれぞれＸ軸に沿って延びた形状を有しており、移動ビーム１７ｂの下方において、Ｙ軸に沿って対向して配置されている。２つのスキージ１８はそれぞれ、移動ビーム１７ｂの上面に取り付けられたスキージ上下動シリンダ１８Ｋによって個別に昇降させることができる。
【0024】
図３に示すように、カメラ１９はカメラ移動機構１９Ｋの作動によって、マスクプレート１６の下方を水平面内で移動する。カメラ１９は、カメラ１９の下側の領域とカメラ１９の上側の領域の双方を撮像することができる。
【0025】
ここで、前述のトップクランパ２７とトップクランパ移動機構２８について説明する。図４、図５および図６に示すように、サイドクランパ２５には、Ｘ軸に沿って延びるとともに上面から下方に窪んだ形状の格納スペース２５Ｓが形成されている。トップクランパ２７は、サイドクランパ２５よりも薄く、Ｘ軸に沿って延びた板状の部材であり、格納スペース２５Ｓに格納可能な形状を有する。トップクランパ２７が格納スペース２５Ｓに格納された状態では、トップクランパ２７の上面はサイドクランパ２５の上面とほぼ同じ高さとなるように寸法設計されていてもよい。具体的には、トップクランパ２７の上面の高さは、サイドクランパ２５の上面と高さと同じか、サイドクランパ２５の上面に比べて０．３ｍｍ以内の範囲で高くてもよい。この状態であれば、トップクランパ２７の上面とサイドクランパ２５の上面とでマスクプレート１６を支えることができ、ペーストを安定して印刷することができる。特に、トップクランパ２７の上面の高さは、サイドクランパ２５の上面と高さと同じであることが好ましい。
【0026】
トップクランパ移動機構２８はそれぞれ、トップクランパ２７の一方を、サイドクランパ２５に対して移動させる。トップクランパ移動機構２８はそれぞれ、スライダ３１と、２組の平行リンク３２と、昇降シリンダ３３と、２つのスライドシリンダ３４とを有している。
【0027】
図４および図５に示すように、Ｘ軸の延びる方向におけるトップクランパ２７の両端部の下面には、下方に延びた２つの端部延出部２７Ｂが取り付けられている。また、Ｘ軸の延びる方向におけるトップクランパ２７の中央部には、下方に延びた門型の中央延出部２７Ｒが取り付けられている。
【0028】
図５および図６に示すように、トップクランパ２７の内側の端部は、トップクランパ２７に取り付けられた２つの端部延出部２７Ｂおよび中央延出部２７Ｒよりも内側に突出している。トップクランパ２７の内側とは、トップクランパ２７同志が互いに向き合う側である。以下、その突出したトップクランパ２７の端部を、図６に示すように、突出端部２７Ｔと称する。
【0029】
図５および図６に示すように、スライダ３１は、サイドクランパ２５の下方をＸ軸に沿って延びた板状の部材で構成されている。スライダ３１は、コンベア支持部材２３のそれぞれの上に、Ｙ軸に沿ってスライド可能に取り付けられている。
【0030】
図５および図６に示すように、２組の平行リンク３２はそれぞれ平行に配置された２本のロッド部材で構成されている。各ロッドの下端は、スライダ３１から上方に延びて設けられた上方延出部３１Ｂによって回動自在に支持されている。各ロッドの上端は、トップクランパ２７から下方に延びて設けられた端部延出部２７Ｂによって回動自在に支持されている。
【0031】
図４、図５および図６に示すように、昇降シリンダ３３は、スライダ３１の中央部の上面に形成されたシリンダマウント部３１Ｍに設けられている。昇降シリンダ３３は、ピストンロッドである昇降シリンダロッド３３Ｒを有する。昇降シリンダロッド３３Ｒは、内側に向いている。内側とは、前述のトップクランパ２７の内側と同じ側である。昇降シリンダロッド３３Ｒの先端部は、トップクランパ２７から下方に延びた中央延出部２７Ｒ内に差し込まれている。昇降シリンダロッド３３Ｒの先端部には、連結ピン３３Ｐが取り付けられている。連結ピン３３Ｐは、Ｘ軸に沿って延び、中央延出部２７Ｒの側面に設けられた長孔に挿通している。このため昇降シリンダロッド３３Ｒの先端部は、中央延出部２７Ｒに対して、Ｚ軸に沿って若干移動自在になっている。すなわち、昇降シリンダロッド３３Ｒの先端部は、トップクランパ２７に対して、Ｚ軸に沿って若干移動自在になっている。
【0032】
２つのスライドシリンダ３４は、サイドクランパ２５の両端部の下面に取り付けられている。スライドシリンダ３４はピストンロッドであるスライドシリンダロッド３４Ｒを有する。スライドシリンダロッド３４Ｒは、外側へ向いている。外側とは、前述のトップクランパ２７の内側の反対側である。スライドシリンダロッド３４Ｒは、連結部３１Ｋに連結されている。連結部３１Ｋは、スライダ３１の両端部から上方に延びている。
【0033】
図７は、スクリーン印刷機１の制御系統を示すブロック図である。スクリーン印刷機１が有する制御装置４０は、ステージ１２、基板保持機構１３、搬入コンベア１４、搬出コンベア１５，スキージ移動機構１７、スキージ上下動シリンダ１８Ｋ、カメラ１９の各動作を制御する。制御装置４０は、ステージ１２の動作制御では、Ｙ軸駆動部１２ａ、Ｘ軸駆動部１２ｂ、θ軸駆動部１２ｃおよびＺ軸駆動部１２ｄのそれぞれを制御する。制御装置４０は、基板保持機構１３の動作制御では、昇降モータ２２、中間コンベア２４、クランプシリンダ２６、トップクランパ移動機構２８（昇降シリンダ３３およびスライドシリンダ３４）のそれぞれを制御する。
【0034】
次に、図８Ａ～図２０Ｂを参照しながらスクリーン印刷機１の動作を説明する。スクリーン印刷機１の制御装置４０は、上流に位置する他の装置から図８Ａに矢印Ａで示すように基板２が送られてくると、搬入コンベア１４を作動させて基板２を受け取ってスクリーン印刷機１内に搬入する。そして、図８Ｂに示すように、搬入コンベア１４は、基板２を基板保持機構１３の中間コンベア２４に受け渡す。中間コンベア２４は、受け取った基板２を所定の位置まで搬送する。中間コンベア２４が基板２を所定の位置まで搬送したら、基板保持機構１３が基板２をクランプして保持する。
【0035】
基板保持機構１３が基板２を保持するにはまず、昇降シリンダ３３が、図９に矢印Ｆ１で示すように、昇降シリンダロッド３３Ｒを後退させる。これにより昇降シリンダロッド３３Ｒの連結ピン３３Ｐが中央延出部２７Ｒを外側（図９における右）に向いて移動する。そのため、トップクランパ２７は平行リンク３２を介して外側に移動する。このとき、トップクランパ２７は、昇降シリンダロッド３３Ｒの先端部の連結ピン３３Ｐに対して若干上方に移動する。このためトップクランパ２７は全体として、矢印Ｒ１で示すように、サイドクランパ２５に対して外側上方に移動する。
【0036】
トップクランパ２７がサイドクランパ２５の外側上方に移動したら、図１０に矢印Ｆ２で示すように、スライドシリンダ３４がスライドシリンダロッド３４Ｒを後退させる。これによりスライダ３１はコンベア支持部材２３に対して内側（図１０における左側）へスライドする。このためトップクランパ２７は、矢印Ｍ１で示すように、サイドクランパ２５の上方で、内側に移動する。すなわち、トップクランパ２７同志が互いに近寄る方向に移動する。
【0037】
トップクランパ２７が内側へ移動したら、図１１に矢印Ｆ３で示すように、昇降シリンダ３３が昇降シリンダロッド３３Ｒを前進させる。これにより昇降シリンダロッド３３Ｒが連結ピン３３Ｐを介して中央延出部２７Ｒを内側（図１１における左）に向けて移動させる。このため、トップクランパ２７は平行リンク３２を介して内側に移動する。このとき、トップクランパ２７は、連結ピン３３Ｐに対して若干下方に移動する。このためトップクランパ２７は全体として、矢印Ｒ２で示すように、サイドクランパ２５に対して内側下方に移動する。
【0038】
これにより突出端部２７Ｔは、サイドクランパ２５の内側の端面から内側に突出する。以上の動作が両方のサイドクランパ２５、トップクランパ２７で実行されると、図１２Ａに示すように、トップクランパ２７のそれぞれの突出端部２７Ｔは、サイドクランパ２５同志の間の領域に突出した状態となる。このように、トップクランパ２７のそれぞれの突出端部２７Ｔがサイドクランパ２５同志の間の領域に突出した位置を、一対のトップクランパ２７の「張出位置」と称する。より詳細には、第１トップクランパは第１張出位置に突出し、第２トップクランパは第２張出位置に突出する。本実施の形態では、コンベア支持部材２３のそれぞれに設けられたトップクランパ２７とサイドクランパ２５において、張出位置に位置した状態におけるトップクランパ２７の下面は、サイドクランパ２５の上面の高さと同じ高さになるように構成されていてもよい。すなわち、第１張出位置に位置した状態における第１トップクランパの下面は、第１サイドクランパの上面の高さと同じ高さであり、第２張出位置に位置した状態における第２トップクランパの下面は、第２サイドクランパの上面の高さと同じ高さであってよい。言い換えれば、トップクランパ２７の下面とサイドクランパ２５の上面とが接していてもよい。基板２に反りがある場合、サイドクランパ２５により基板２を挟む力で、反りを矯正することがある。このような操作をする場合、トップクランパ２７の下面がサイドクランパ２５の上面と同じ高さであれば、トップクランパ２７の下面に基板２が当接して必要以上に基板２が変形することを防ぐことができる。その結果、印刷時に、基板２とサイドクランパ２５とをマスクプレート１６に密着させることができ、ペーストの基板２に対する印刷品質を確保できる。
【0039】
トップクランパ２７のそれぞれの突出端部２７Ｔがサイドクランパ２５の間に領域に突出した状態となったら、図１２Ｂに矢印Ｌで示すように、昇降モータ２２が下受けユニット２１を上昇させる。これにより、下受けユニット２１が中間コンベア２４上の基板２を押し上げる。すなわち、基板保持機構１３は、図１２Ａ、図１３Ａに示す状態から、図１２Ｂ、図１３Ｂに示す状態に遷移する。このように下受けユニット２１は、ワークである基板２を押し上げる押上げ部として機能する。
【0040】
下受けユニット２１が基板２を押し上げると、図１２Ｂ、図１３Ｂおよび図１４に示すように、Ｙ軸の延びる方向における基板２の両端部の上面が、トップクランパ２７のそれぞれの突出端部２７Ｔに下面に下方から当接する。このため基板２の上面の高さはトップクランパ２７の下面の高さ、すなわちサイドクランパ２５の上面の高さとなる。
【0041】
基板２の両端部がそれぞれ突出端部２７Ｔに下方から当接したら、昇降モータ２２は下受けユニット２１の上昇を停止する。すなわち、制御装置４０は、下受けユニット２１による基板２の押し上げを停止させる。そして、下受けユニット２１が基板２の押し上げを停止したら、図１５Ａおよび図１６に矢印Ｐで示すように、クランプシリンダ２６がそれぞれのクランプシリンダロッド２６Ｒを前進させる。クランプシリンダ２６がそれぞれのクランプシリンダロッド２６Ｒを前進させると、図１６に矢印Ｍ２で示すように、サイドクランパ２５はそれぞれ内側に向けて移動する。すなわち、サイドクランパ２５同志が近づくように移動する。これにより、サイドクランパ２５のそれぞれの内側の端面はＹ軸の延びる方向における基板２の両端面の一方に当接する。その結果、基板２の両端面は、図１５Ａに示すように、サイドクランパ２５によってクランプされた状態となる。
【0042】
このように本実施の形態において、一対のクランプシリンダ２６は制御装置４０とともに、サイドクランパ２５同志を閉じる方向に駆動してワークとしての基板２の相対する両端面をサイドクランパ２５によってクランプするサイドクランパ駆動部を構成している。
【0043】
サイドクランパ２５が基板２の両端面をクランプすると、図１７に矢印Ｆ４で示すように、昇降シリンダ３３が昇降シリンダロッド３３Ｒを後退させる。これにより昇降シリンダロッド３３Ｒの連結ピン３３Ｐが中央延出部２７Ｒを外側（図１７における右）に向けて移動させる。そのため、矢印Ｒ３で示すように、トップクランパ２７は平行リンク３２を介して外側上方に移動する。
【0044】
トップクランパ２７が外側上方に移動すると、図１８に矢印Ｆ５で示すように、スライドシリンダ３４がスライドシリンダロッド３４Ｒを前進させる。スライドシリンダ３４がスライドシリンダロッド３４Ｒを前進させると、スライダ３１はコンベア支持部材２３に対して外側（図１８における右側）へスライドする。そのためトップクランパ２７は、矢印Ｍ３で示すように、サイドクランパ２５の上方を外側へ向けて移動する。すなわち、トップクランパ２７は、互いに離れる方向に移動する。これによりトップクランパ２７の突出端部２７Ｔは、サイドクランパ２５の上方領域内に引っ込む。
【0045】
トップクランパ２７がサイドクランパ２５の上方領域内に引っ込むと、図１９に矢印Ｆ６で示すように、昇降シリンダ３３が昇降シリンダロッド３３Ｒを前進させる。昇降シリンダロッド３３Ｒが前進すると、昇降シリンダロッド３３Ｒの連結ピン３３Ｐが、中央延出部２７Ｒを内側（図１９における左）に向けて移動させる。そのため、トップクランパ２７は、矢印Ｒ４で示すように、平行リンク３２を介して内側下方に移動する。すなわち、トップクランパ２７は下降する。これによりトップクランパ２７は、図１９に示すように、サイドクランパ２５の上面に開口した格納スペース２５Ｓに格納された位置に移動する。トップクランパ２７が格納された位置を格納位置と称する。以上のようにして、図１５Ｂに示すように、基板保持機構１３による基板２の保持が完了する。
【0046】
このように、本実施の形態において、トップクランパ移動機構２８は、格納動作と張出動作とを行う。格納動作では、トップクランパ２７のそれぞれが張出位置から格納スペース２５Ｓに格納される。張出動作では、格納スペース２５Ｓに格納されたトップクランパ２７が張出位置に移動する。そして、トップクランパ２７のそれぞれが格納される格納スペース２５Ｓは、サイドクランパそれぞれの上面から下方に窪んでいる。そのため、トップクランパ２７を格納位置から張出位置へ、また張出位置から格納位置へ移動させるときのトップクランパ２７の移動経路は極めて短い。このように、一対のトップクランパ移動機構２８と制御装置４０は、トップクランパ移動部を構成している。このトップクランパ移動部は、トップクランパ２７のうちの第１トップクランパを第１格納位置と第１張出位置との間で移動させるとともに、トップクランパ２７のうちの第２トップクランパを第２格納位置と第２張出位置との間で移動させる。
【0047】
また、本実施の形態では、トップクランパ移動機構２８による格納動作と張出動作はそれぞれ、昇降動作と水平移動動作との組み合わせで構成されている。昇降動作では、昇降シリンダ３３が、トップクランパ２７のそれぞれを昇降させる。水平移動動作では、スライドシリンダ３４が、トップクランパ２７を互いに近寄せ或いは互いに離れる方向に移動させる。よって、トップクランパ２７を格納位置から張出位置へ、また、張出位置から格納位置へ移動させるときの移動経路は極めて短い。
【0048】
基板保持機構１３による基板２の保持が完了すると、制御装置４０は、カメラ移動機構１９Ｋを作動させ、カメラ１９を基板保持機構１３によって保持された基板２とマスクプレート１６との間に位置させる。そして制御装置４０は、基板２に設けられた基板マーク（図示せず）とマスクプレート１６に設けられたマスクマーク（図示せず）とをカメラ１９に撮像させる。カメラ１９が基板マークとマスクマークとを撮像すると、制御装置４０は、これらのマークの画像データに基づいて、マスクプレート１６に対する基板２の位置を把握する。
【0049】
マスクプレート１６に対する基板２の位置を把握すると、制御装置４０は、ステージ１２を制御して基板２を水平面内で移動させる。そして、基板マークとマスクマークが上下に対向するように、基板２を水平面内で位置合わせする。この位置合わせにより、マスクプレート１６に対して基板２が位置合わせされる。そして、基板２の位置合わせが終わったら、制御装置４０は、図２０Ａに矢印Ｈで示すように、ステージ１２を作動させて、基板保持機構１３の全体を上昇させる。これにより制御装置４０は、図２０Ｂに示すように、基板２の上面をマスクプレート１６の下面に下方から接触させる。これによりマスクプレート１６のパターン孔１６Ｈと基板２上の電極パターン２Ｄとが合致する。
【0050】
基板２がマスクプレート１６に接触すると、制御装置４０は、スキージ１８の一方を下降させて、下降されたスキージ１８の下縁をマスクプレート１６の上面に当接させる。そして、図２０Ｂに矢印Ｇで示すように、マスクプレート１６に当接させたスキージ１８をＹ軸に沿って移動させ、ペーストＰｓｔをスキージ１８によって掻き寄せる。この動作によって、マスクプレート１６のパターン孔１６Ｈ内にペーストＰｓｔを充填させる。
【0051】
マスクプレート１６のパターン孔１６Ｈ内にペーストＰｓｔが充填されると、ペーストＰｓｔが基板２の電極パターン２Ｄ上に印刷される。この後、制御装置４０は、ステージ１２を作動させて基板保持機構１３の全体を下降させ、基板２をマスクプレート１６から離間させ、版離れが行われる。
【0052】
版離れが終了したら、制御装置４０は、クランプシリンダ２６を作動させ、サイドクランパ２５を互いに離れる方向に移動させて、基板２のクランプを解除する。そして制御装置４０は、下受けユニット２１を移動ステージ１２ｅに対して下降させて基板２を中間コンベア２４上に降ろす。さらに制御装置４０は、中間コンベア２４と搬出コンベア１５を作動させて、中間コンベア２４上の基板２を搬出コンベア１５に受け渡す。搬出コンベア１５は、中間コンベア２４から基板２を受け取ったら、基板２をスクリーン印刷機１の外部に搬出する。
【0053】
以上説明したように、基板保持機構１３を有するスクリーン印刷機１では、トップクランパ２７の格納スペース２５Ｓがサイドクランパ２５の上面から窪んで（上面に開口して）設けられている。そのため、トップクランパ２７を格納位置から張出位置へ、また張出位置から格納位置へ移動させるときの移動経路は極めて短い。よって、トップクランパ２７をコンパクトな構成で移動させることができ、スクリーン印刷機１の大型化を抑制することができる。
【0054】
以上、本開示の実施の形態について説明してきたが、本開示は上述したものに限定されず、種々の変形等が可能である。例えば、上述の実施の形態では、一対のサイドクランパ２５が基板２の両端面をクランプした後、トップクランパ２７はそれぞれ、格納スペース２５Ｓへ格納される。しかしながら、トップクランパ２７の厚さ（Ｚ軸に沿った寸法）が極めて小さい場合には、トップクランパ２７を格納スペース２５Ｓへ格納させることなく、基板２をマスクプレート１６に接触させて、スクリーン印刷を実行するようにしてもよい。また、格納スペース２５Ｓは、サイドクランパ２５の上面に開口して設けられている。より詳細には、図１３Ｂに示す例では、格納スペース２５Ｓはトップクランパ２７を収容できる大きさに長方形でサイドクランパ２５を貫通している。しかしながら、トップクランパ２７を格納できれば、端部延出部２７Ｂ、中央延出部２７Ｒが挿通される部分を除き、貫通していなくてもよい。特にトップクランパ２７の厚さが極めて小さい場合には、サイドクランパ２５の上面を格納スペース２５Ｓとしてもよい。すなわち、格納スペース２５Ｓは、必ずしもサイドクランパ２５の上面から窪んで設けられていなくてもよい。このように、格納スペース２５Ｓは、サイドクランパ２５の上面側に設けられていればよい。
【0055】
また、上述したトップクランパ移動機構２８の構成は、一例に過ぎない。サイドクランパ２５の上面側に設けられた格納スペース２５Ｓにトップクランパ２７を格納させることができ、また格納スペース２５Ｓからトップクランパ２７を張出位置に移動させることができれば、その他の構成であっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【0056】
本開示のワーク保持装置およびスクリーン印刷機では、トップクランパをコンパクトな構成で移動させることができ、装置が全体として大型化するのを抑制することができる。そのため、ワーク保持装置およびスクリーン印刷機は、省スペースの観点から、産業上、有用である。
【符号の説明】
【0057】
１ スクリーン印刷機
２ 基板（ワーク）
２Ｄ 電極パターン
１１ 基台
１２ ステージ
１２ａ Ｙ軸駆動部
１２ｂ Ｘ軸駆動部
１２ｃ θ軸駆動部
１２ｄ Ｚ軸駆動部
１２ｅ 移動ステージ
１３ 基板保持機構（ワーク保持装置）
１４ 搬入コンベア
１５ 搬出コンベア
１６ マスクプレート
１６Ｈ パターン孔
１６Ｗ フレーム
１７ スキージ移動機構
１７ａ 固定ビーム
１７ｂ 移動ビーム
１８ スキージ
１８Ｋ スキージ上下動シリンダ
１９ カメラ
１９Ｋ カメラ移動機構
２１ 下受けユニット（ワーク押上げ部）
２１ａ ベース部
２２ 昇降モータ
２３ コンベア支持部材
２３Ｂ ブラケット
２４ 中間コンベア
２５ サイドクランパ
２５Ｓ 格納スペース
２６ クランプシリンダ
２６Ｒ クランプシリンダロッド
２７ トップクランパ
２７Ｂ 端部延出部
２７Ｒ 中央延出部
２７Ｔ 突出端部
２８ トップクランパ移動機構
３１ スライダ
３１Ｂ 上方延出部
３１Ｋ 連結部
３１Ｍ シリンダマウント部
３２ 平行リンク
３３ 昇降シリンダ
３３Ｐ 連結ピン
３３Ｒ 昇降シリンダロッド
３４ スライドシリンダ
３４Ｒ スライドシリンダロッド
４０ 制御装置
Ｐｓｔ ペースト
２ 基板（ワーク）
２Ｄ 電極パターン
１１ 基台
１２ ステージ
１２ａ Ｙ軸駆動部
１２ｂ Ｘ軸駆動部
１２ｃ θ軸駆動部
１２ｄ Ｚ軸駆動部
１２ｅ 移動ステージ
１３ 基板保持機構（ワーク保持装置）
１４ 搬入コンベア
１５ 搬出コンベア
１６ マスクプレート
１６Ｈ パターン孔
１６Ｗ フレーム
１７ スキージ移動機構
１７ａ 固定ビーム
１７ｂ 移動ビーム
１８ スキージ
１８Ｋ スキージ上下動シリンダ
１９ カメラ
１９Ｋ カメラ移動機構
２１ 下受けユニット（ワーク押上げ部）
２１ａ ベース部
２２ 昇降モータ
２３ コンベア支持部材
２３Ｂ ブラケット
２４ 中間コンベア
２５ サイドクランパ
２５Ｓ 格納スペース
２６ クランプシリンダ
２６Ｒ クランプシリンダロッド
２７ トップクランパ
２７Ｂ 端部延出部
２７Ｒ 中央延出部
２７Ｔ 突出端部
２８ トップクランパ移動機構
３１ スライダ
３１Ｂ 上方延出部
３１Ｋ 連結部
３１Ｍ シリンダマウント部
３２ 平行リンク
３３ 昇降シリンダ
３３Ｐ 連結ピン
３３Ｒ 昇降シリンダロッド
３４ スライドシリンダ
３４Ｒ スライドシリンダロッド
４０ 制御装置
Ｐｓｔ ペースト
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図13A】
【図13B】
【図14】
【図15A】
【図15B】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20A】
【図20B】
