JP2006240124A - Frame positioning method for screen printing machine, and screen printing machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子材料用セラミック基板、太陽電池セル等への電極、抵抗、保護膜、マーキング等の各種パターン印刷、またガラス基板、プリント基板等への導体パターンやマークの印刷を行なうスクリーン印刷機の版枠位置決め方法、及びその方法を使用したスクリーン印刷機に関する。 The present invention is a screen printing machine for printing various patterns such as electrodes, resistors, protective films, markings, etc. on ceramic substrates for electronic materials, solar cells, etc., and conductor patterns and marks on glass substrates, printed boards, etc. The present invention relates to a plate frame positioning method and a screen printing machine using the method.
従来のこの種の一般的な印刷機では、版枠位置決めが、版枠保持部に版枠を取付け、Z軸(鉛直方向軸)手動微調整機構にてスクリーン上下位置を基板上に調整し、下にある印刷を行なわれる基板をできるだけ見やすくし、スクリーン上方よりその下側の基板を透かし見て水平面に対応する直交座標のX軸、Y軸、所定点を通る鉛直軸を中心とする回転角度θの位置を手動微調整機構にてスクリーンの位置を基板に合わせることによって行なわれていた。
また別に、この種の印刷機には、特許文献1に記載のものがある。特許文献1には、スクリーン製版を装着する前に、2箇所のワーク位置決めマークに対して夫々レーザ光線を垂直に照射し、次に、スクリーン製版を版枠固定部に装着する場合に、版位置決めマークを前記レーザ光が照射するようにしてスクリーン製版を版枠固定部に固定するスクリーン製版セット方法が開示されている。
Another type of printing machine is described in Patent Document 1. In Patent Document 1, before mounting a screen plate, a laser beam is irradiated perpendicularly to each of two workpiece positioning marks, and then the plate positioning is performed when the screen plate is mounted on a plate frame fixing portion. There is disclosed a screen plate making set method in which a screen plate making is fixed to a plate frame fixing portion by irradiating a mark with the laser beam.
前記従来のスクリーン上方より下側の基板(被印刷物)を透かし見て位置合わせをする版枠位置決め方法は、基板を見難い点で熟練を要する作業を必要とするものであり、熟練度が低いと、容易に位置合わせができないので無駄な試し刷りを繰り返すことが多くなる問題があった。また、前記特許文献1に記載の方法によっても、レーザ光線をワーク位置決めマークの点に一致させる操作や、そのレーザ光線に版位置決めマークの点を一致させる操作が必要であり、後者の操作は必ずしも容易なものではない問題があった。
印刷位置ずれを抑制しながら、短時間で版枠の段取り換えが可能なスクリーン印刷位置決め方法及びスクリーン印刷機を提供することを課題とする。
The conventional plate frame positioning method for performing alignment by seeing through the substrate (printed material) below the upper side of the screen requires work that requires skill in that it is difficult to see the substrate, and the skill level is low. In such a case, since it is not possible to easily align the position, there is a problem that unnecessary trial printing is often repeated. The method described in Patent Document 1 also requires an operation for matching the laser beam to the point of the workpiece positioning mark and an operation for matching the point of the plate positioning mark to the laser beam. The latter operation is not necessarily performed. There was a problem that was not easy.
It is an object of the present invention to provide a screen printing positioning method and a screen printing machine capable of changing the plate frame in a short time while suppressing a printing position shift.
本発明のスクリーン印刷機の版枠位置決め方法は、印刷時位置にある版枠の印刷パターンをビデオカメラで撮影して生画像をモニター画面に表示すると共に、予め記憶させてある前記版枠の印刷パターンに対応した被印刷位置を示すシンボル映像を前記モニター画面に表示し、前記モニター画面上で前記シンボル映像に前記印刷パターン映像が一致するように前記版枠の位置を微動調整することを特徴とする(請求項1)。 The plate frame positioning method of the screen printing machine according to the present invention is to print a print pattern of a plate frame at a printing position with a video camera to display a raw image on a monitor screen and to print the previously stored plate frame. A symbol image indicating a printing position corresponding to a pattern is displayed on the monitor screen, and the position of the plate frame is finely adjusted on the monitor screen so that the print pattern image matches the symbol image. (Claim 1).
このスクリーン印刷機の版枠位置決め方法によれば、印刷時位置にある版枠の印刷パターンをビデオカメラで撮影し現在の位置情報を示す生画像と、その版枠の印刷パターンに対応している例えば四角形枠や十字マークで表される正確な被印刷位置の情報であるシンボル映像とを使用して、モニター画面を見ながら、版枠の位置を微動調整して被印刷位置に版枠の印刷パターンを一致させるから、印刷に先立って行なわれる版枠位置決め作業を容易に、正確に行い得る。 According to the plate frame positioning method of this screen printing machine, the print pattern of the plate frame at the printing position is photographed with a video camera and corresponds to the raw image indicating the current position information and the print pattern of the plate frame. For example, using the symbol image that is accurate printing position information represented by a square frame or cross mark, while watching the monitor screen, finely adjust the position of the printing plate and print the printing frame at the printing position. Since the patterns are matched, the plate frame positioning operation performed prior to printing can be performed easily and accurately.
本発明のスクリーン印刷機は、印刷位置の被印刷物上側に設けられ版枠を保持し版枠位置を微動調整可能な版枠微動調整部を有する版枠保持手段及び前記版枠に対応して設けたインク刷り付け手段を備えた印刷ヘッドと、印刷される面を上にして被印刷物を所定の位置決め状態に保持し前記印刷位置と印刷位置から外れた被印刷物着脱位置とに移動可能な印刷台と、を具備するスクリーン印刷機において、印刷位置にある前記版枠の印刷パターンを撮影可能に前記印刷ヘッド下方に配置されたビデオカメラと、モニター装置と、前記ビデオカメラで撮影している印刷パターンを前記モニター装置の画面に表示させると共に予め記憶した前記版枠の印刷パターンに対応した被印刷物の被印刷位置を示すシンボル映像を表示させる画像処理装置と、を設けたことを特徴とする(請求項2)。 The screen printing machine of the present invention is provided in correspondence with the plate frame holding means having a plate frame fine movement adjusting unit which is provided on the upper side of the printing position of the printing position and holds the plate frame and can finely adjust the position of the plate frame. A print head provided with the ink imprinting means, and a printing stand that holds the printed material in a predetermined positioning state with the surface to be printed up, and is movable between the printing position and the printed material attaching / detaching position deviated from the printing position. A video camera disposed below the print head so as to be able to photograph the printing pattern of the printing plate at a printing position, a monitor device, and a printing pattern photographed by the video camera. An image processing apparatus for displaying a symbol image indicating a printing position of a printing material corresponding to a printing pattern of the plate frame stored in advance, on the screen of the monitor device The is characterized by providing (claim 2).
このスクリーン印刷機によれば、版枠を版枠保持手段に保持させてその印刷パターンをビデオカメラで撮影して現在の版枠の位置情報としてモニター装置の画面に表示し、同時にその版枠の印刷パターンに対応する被印刷物の被印刷位置を正確に示すシンボル映像を同じ画面に表示できるから、その画面を見ながら版枠微動調整部を操作してシンボル映像にビデオカメラからの印刷パターン映像を一致させると、版枠の印刷パターンが被印刷位置に正確に対応した位置に位置決めされている版枠保持状態になる。従って、印刷に先立って行なわれる版枠位置決め作業を容易に、正確に行い得る。 According to this screen printing machine, the plate frame is held by the plate frame holding means, and the print pattern is photographed by the video camera and displayed on the screen of the monitor device as the current position information of the plate frame. Since the symbol image that accurately indicates the printing position of the substrate corresponding to the print pattern can be displayed on the same screen, the print pattern image from the video camera is displayed on the symbol image by operating the plate frame fine adjustment section while viewing the screen. When they are matched, the plate frame holding state in which the printing pattern of the plate frame is positioned at a position corresponding exactly to the printing position is obtained. Therefore, the plate frame positioning operation performed prior to printing can be performed easily and accurately.
前記スクリーン印刷機において、前記版枠保持手段の版枠微動調整部が、版枠平面に対応するX−Y座標上でX軸及びY軸方向に夫々微動調整可能であり且つX−Y座標上の1点を中心にX−Y平面に沿って回転調整可能である構成とするのがよい(請求項3)。この構成では、例えば、モニター画面を見ながら先ず回転調整により印刷パターンの適当な直線部分をシンボル映像の直線部分に平行させ、次にX軸及びY軸方向の微動調整により印刷パターンとシンボル映像とを一致させる。これにより回転調整やX軸及びY軸方向の微動調整を何度も繰り返す必要がなくなり、非常に簡単に、正確且つ迅速に版枠を所望位置に位置決めできる。 In the screen printing machine, the plate frame fine movement adjusting unit of the plate frame holding means can finely adjust the X and Y axes on the XY coordinates corresponding to the plate frame plane, respectively, and on the XY coordinates. It is preferable that the rotation adjustment is possible along the XY plane around one point. In this configuration, for example, an appropriate straight line portion of the print pattern is first made parallel to the straight line portion of the symbol image by rotating adjustment while watching the monitor screen, and then the print pattern and the symbol image are adjusted by fine adjustment in the X-axis and Y-axis directions. Match. As a result, it is not necessary to repeat the rotation adjustment and the fine movement adjustment in the X-axis and Y-axis directions, and the plate frame can be positioned at a desired position very easily, accurately and quickly.
前記スクリーン印刷機において、前記印刷ヘッドが、装着された前記版枠の上方に印刷パターン撮影用の照明部を有する構成とするのがよい(請求項4)。この構成では、逆光照明であるから輪郭を正確に撮影でき、印刷パターンを正確に把握でき、従ってモニター画面上で見やすい状態のシンボル映像に印刷パターンを容易に正確に一致させることができる。 In the screen printing machine, it is preferable that the print head includes an illumination unit for photographing a print pattern above the mounted plate frame. In this configuration, since the backlight is illuminated, the contour can be accurately photographed, the printed pattern can be accurately grasped, and therefore the printed pattern can be easily and accurately matched to the symbol image in a state that is easy to see on the monitor screen.
請求項1記載の発明は、印刷に先立って行なわれる版枠位置決め作業を容易に、正確に行い得る効果を奏する。
請求項2記載の発明は、印刷に先立って行なわれる版枠位置決め作業を容易に、正確に行い得る。また、従来の一般的な印刷機に比べて、スクリーン製版越しに被印刷物の位置を見定めながら位置微調整を行なうといった熟練を要する作業、更にスクリーン枠を覗き込む不自然な姿勢を強いられる作業から作業者を解放し、無駄な試し印刷を繰り返すことを無くすることができる効果を奏する。
請求項3記載の発明は、非常に簡単に、正確且つ迅速に版枠を所望位置に位置決めできる効果を奏する。
請求項4記載の発明は、モニター画面上で見やすい状態のシンボル映像に印刷パターンを容易に正確に一致させることができる効果を奏する。
The invention according to claim 1 has the effect that the plate frame positioning operation performed prior to printing can be performed easily and accurately.
According to the second aspect of the present invention, the plate frame positioning operation performed prior to printing can be performed easily and accurately. Compared to conventional general printing presses, it requires more skill to fine-tune the position of the printed material while determining the position of the printed material through the screen plate making, and moreover, an operation that requires an unnatural posture to look into the screen frame. There is an effect that it is possible to release the operator and to avoid repeating unnecessary test printing.
The invention according to
According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to easily match the print pattern with the symbol image in a state that is easy to see on the monitor screen.
本発明の方法は、スクリーン印刷機が、版枠保持手段の水平面に対応したX−Y直交座標のX軸及びY軸の各軸方向への版枠位置微動調整機構と前記座標面に直角な1軸(例えばZ軸)の回りに所望角度θの版枠微小回転調整機構を有し、被印刷物を定位置に位置決め装着でき版枠下の印刷位置とその印刷位置から外れた被印刷物着脱位置とを反覆移動可能な印刷台を有する構成のものに適用するのがよい。
スクリーン印刷機としては、テーブル面上をリニアガイドに沿って決められた被印刷物着脱位置と印刷位置との間を反覆移動できるように印刷台を設け、印刷位置にある印刷台の上側位置に印刷ヘッドを設け、印刷台が印刷位置から外れた位置にあるときテーブル面下側位置から印刷ヘッド側を撮影できるビデオカメラを設け、また、電源部や画像処理装置等をテーブル面下側に設け、モニター装置を適所に設け、前記印刷ヘッドに、前記版枠位置微動調整機構及び版枠微小回転調整機構を有する版枠保持手段、版枠保持手段に保持した版枠に対応して設けたインク刷り付け手段、前記版枠の印刷パターンを上側から下側に向って照らす照明部等を設け、前記画像処理装置は、前記ビデオカメラで撮影している印刷パターン映像を前記モニター装置の画面に表示させると共に予め記憶した前記版枠の印刷パターンに対応した被印刷物の被印刷位置を示すシンボル映像を表示させる形態にする。勿論モニター装置と前記版枠位置微動調整機構及び版枠微小回転調整機構の操作部とは、モニター画面を見ながら操作部を操作する関係上見やすく操作しやすい位置に決める。
In the method of the present invention, the screen printing machine is perpendicular to the coordinate plane and the plate frame position fine movement adjusting mechanism in the X-axis and Y-axis directions of the XY orthogonal coordinates corresponding to the horizontal plane of the plate frame holding means. It has a plate frame micro-rotation adjustment mechanism with a desired angle θ around one axis (for example, the Z axis), and can position and mount the printed material at a fixed position. It is good to apply to the thing of the structure which has a printing stand which can be moved reversibly.
As a screen printing machine, a printing stand is provided on the table surface so that it can be moved back and forth between the print attachment / detachment position determined along the linear guide and the printing position, and printing is performed at the upper position of the printing stand at the printing position. Provide a video camera that can shoot the print head side from the lower position of the table surface when the printing stand is off the printing position, and provide a power supply unit, an image processing device, etc. Ink printing provided in correspondence with the plate frame holding means provided on the printing head, the plate frame holding means having the plate frame position fine movement adjustment mechanism and the plate frame fine rotation adjustment mechanism, and the plate frame held by the plate frame holding means. And a lighting unit that illuminates the printing pattern of the plate frame from the upper side to the lower side, and the image processing device is configured to monitor the printing pattern image captured by the video camera. In the form of displaying the symbol images showing the printing position of the substrate corresponding to the previously stored print pattern of the plate frame and causes the screen of the device. Of course, the operation unit of the monitor device and the plate frame position fine adjustment mechanism and the plate frame fine rotation adjustment mechanism is determined to be easy to see and operate because of the operation of the operation unit while viewing the monitor screen.
本発明の1実施例を、図1〜図4を用いて説明する。このスクリーン印刷機1は、本発明の方法を実施できるものであり、例えば、電子材料としてのチップ部品製造用セラミック基板へのパターン印刷を行なう構成のものである。つまり被印刷物2がセラミック基板(以下基板とのみ記す場合もある)の場合である。スクリーン印刷機1は、図1に示すように、本体3、印刷台4、印刷ヘッド5、ビデオカメラ6、モニター装置7、画像処理装置8等で構成されている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This screen printing machine 1 is capable of carrying out the method of the present invention, and has a configuration in which, for example, pattern printing is performed on a ceramic substrate for chip component production as an electronic material. In other words, this is a case where the
本体3は、直方体の箱状若しくは枠状のもので、上面をテーブル面10に形成してある。テーブル面10には長手方向に沿って直線軌道11、例えばリニアガイドを設けて、次に述べる印刷台4が移動できるようにしてある。
The
印刷台4は、上面に被印刷物2を装着される装着部を有する台車状のもので、詳細な説明は省略するが、台車上に被印刷物2を載せるとクランプ装置が動作して被印刷物2を所定の位置にクランプ固定できるようになっており、また、移動用の駆動部を有し、直線軌道11の一端にある印刷位置12と他端にある被印刷物着脱位置13との間を反覆移動できるようになっている。印刷位置12は次に述べる印刷ヘッド5の下側の位置であり、被印刷物着脱位置13はその反対側端である。夫々の位置で停止するときに常に同じ位置に正確に停止するようになっている。
The printing stand 4 is a carriage having a mounting portion on which the
印刷ヘッド5は、図2に示すように、スクリーン製版14を取付けてある版枠15、その版枠15を支持している版枠保持手段16、その版枠保持手段16に設けられた版枠位置微動調整部17、インク刷り付け手段18、照明部19、本体3に支持された印刷雰囲気を保持するカバー20等で構成されている。スクリーン製版14は版枠15に取付けてある金網に、エマルジョン膜、写真製版を設けた周知のものである。版枠位置微動調整部17は版枠保持手段16が支持した版枠15の位置を、版枠保持手段16の水平面に対応したX−Y直交座標のX軸及びY軸の各軸方向へ版枠位置を微動調整する機構21(図2の21はX軸方向の微動調整機構、Y軸方向のものは図示省略)と、前記座標面に直角な1軸(例えばZ軸)の回りの角度θの版枠微小回転調整機構(図示省略)を有する。なお、Z軸方向の微動調整機構も必要に応じて設ける。版枠位置微動調整部17の操作部は、本体3の縁部等の操作に都合の良い位置に設けた操作卓に他のスイッチ類等と共に設けてある。インク刷り付け手段18はスキージ22、スクレーパ23、これらの駆動部24等からなる周知のものであり、駆動部24はモーター25で駆動されるリードスクリュー26で構成されている。照明部19は均一面照明であり、版枠15に取付けてあるスクリーン製版14を上面から均一に照明するようになっている。カバー20は本体3に設けた支柱(図示省略)に印刷ヘッド5の他の構成部と共に支持されている。
As shown in FIG. 2, the
ビデオカメラ6は、図1、図3に示すように、印刷ヘッド5の下方の本体3内に、上向きに設けてあり、前記版枠の印刷パターンを撮影できるように設けてある。27はテーブル面10に設けたビデヲ撮影用の孔である。
As shown in FIGS. 1 and 3, the video camera 6 is provided upward in the
モニター装置7は、その画面を見ながら版枠位置微動調整部17を操作できる位置に適切に設けてある。画像処理装置8は、本体3内に設けられ、前記ビデオカメラ6で撮影している印刷パターン映像28をモニター装置7の画面に表示させると共に、予め記憶した版枠15の印刷パターンに対応した被印刷物のシンボル映像29で、例えば印刷パターン映像28の輪郭に一致する矩形で表され、その位置によって正確な被印刷位置を表示させる。つまり、モニター画面30上では、図4に示すように、シンボル映像29の矩形が正確に印刷されるべき被印刷位置を示しており、ビデオカメラ6で撮影した印刷パターン映像28が現実の版枠位置による印刷位置を示している。この印刷パターン映像28がシンボル映像29の矩形に一致するように版枠位置が調整され、その調整された状態で印刷が行なわれると、所望の正確な位置に印刷が行なわれることになる。なお、31は電源部である。
The
このように構成されたスクリーン印刷機1は、次のようにして印刷が行なわれる。まず、被印刷物2(基板)と、印刷したい製版を施したスクリーンを有する版枠15とを用意する。予め記憶させてあるシンボル映像の中から所定の被印刷物2の印刷パターンに対応するシンボル映像29のパターン(この場合は矩形)を単独表示させると図4(a)に示すようになる。版枠15を版枠保持手段16に取付け、ビデオカメラ6で撮影されたスクリーンの印刷パターン映像28をモニター装置7の画面30に単独表示させると図4(b)に示すようになる。同じ画面30にシンボル映像29の矩形とビデオカメラからの印刷パターン映像28を表示させると、図4(c)に示すようになり、この画面を見ながら、版枠位置微動調整部17の操作部を操作して図4(d)に示すように、シンボル映像29の矩形に印刷パターン映像28を一致させる。これによって版枠15が所望印刷位置に正確に印刷できるように位置決めされる。
The screen printing machine 1 configured as described above performs printing as follows. First, a substrate 2 (substrate) and a
次いで、この位置決めが終了した後に、通常のスクリーン印刷機におけると同様に、スキージ22とスクレーパ23を装着し、印刷インクをその間のスリーン上に充填し、スキージ22の移動(印刷)速度、及び印圧等を設定する。そして、被印刷物着脱位置13にある印刷台4上に被印刷物2を被印刷面を上にして装着し、印刷位置へ移動させて停止させ、スクレーパ23移動でインクを正繁盛に敷き延べ、スキージ駆動により印刷し、印刷が終わると、印刷台4を被印刷物着脱位置へ戻して印刷の状態を確認する。印刷が良好に行なわれていることが確認できれば、新たに被印刷物2を装着して印刷台4を移動させ、印刷し、印刷台4を戻す印刷動作を繰り返し継続する。
Then, after this positioning is completed, the
このスクリーン印刷機1は、前述したことから理解されるように、異なる印刷パターンに段取り替えする際に版枠を正確な位置に位置決めする作業が、従来の作業よりも格段と容易になる。すなわち、版枠の位置決め作業は、モニター画面を見ながら版枠位置微動調整部17の操作部を操作してシンボル映像に印刷パターン映像を一致させるという簡単な操作で、しかも楽な姿勢で行なうことができる。また、使用するシンボル映像は、予めこの印刷機で印刷される各種印刷パターンに対応するものを夫々正確に位置決めされた状態で画像処理装置に登録しておくことにより、段取り替えする際に簡単に呼び出して使用でき、段取り替えの都度改めてシンボル映像を作成する必要はない。
As can be understood from the above description, the screen printing machine 1 can remarkably facilitate the operation of positioning the plate frame at an accurate position when changing to a different print pattern. That is, the plate frame positioning operation is performed with a simple operation in which the print pattern image is matched with the symbol image by operating the operation unit of the plate frame position
本発明のスクリーン印刷機の版枠位置決め方法及びスクリーン印刷機は、実施例で被印刷物として説明した電子材料用セラミック基板の他に、太陽電池セル等への電極、抵抗、保護膜、マーキング等の各種パターン印刷、またガラス基板、プリント基板等への導体パターンやマークの印刷、CD、ペットボトル等への図柄印刷を行なう場合に適用できる。 The plate frame positioning method and screen printing machine of the screen printing machine according to the present invention include, in addition to the ceramic substrate for electronic materials described as the printed material in the embodiment, electrodes, resistors, protective films, markings, etc. for solar cells. The present invention can be applied to various pattern printing, conductor pattern and mark printing on a glass substrate, a printed circuit board, etc., and pattern printing on a CD, a plastic bottle or the like.
1 スクリーン印刷機
2 被印刷物(セラミック基板)
3 本体
4 印刷台
5 印刷ヘッド
6 ビデオカメラ
7 モニター装置
8 画像処理装置
10 テーブル面
11 直線軌道
12 印刷位置
13 被印刷物着脱位置
14 スクリーン製版
15 版枠
16 版枠保持手段
17 版枠位置微動調整部
18 インク刷り付け手段
19 照明部
20 カバー
21 微動調整機構(X軸方向)
22 スキージ
23 スクレーパ
24 駆動部
25 モーター
26 リードスクリュー
27 撮影用の孔
28 印刷パターン
29 矩形(シンボル映像)
30 モニター画面
31 電源部
32 スクリーンのパターン映像
1
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
22
30
Claims (4)
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