JP2007320152A - スクリーン印刷機 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷基体とスクリーン版との位置合わせの精度を低下させることなく、印刷基体やスクリーン版の変更にともなうジョブチェンジ時間の短縮を図る。
【解決手段】載置台７の上昇位置において、基体側位置合わせ用マークと版側位置合わせ用マークとを検出することにより透明基板６の載置位置およびスクリーン版４の配置位置を検出するため、カメラ１２の鏡筒１２ｂの先端部分が載置台７の貫通孔７ａの内部に位置するようにカメラ１２を昇降可能に設け、検出した載置位置と配置位置とを整合させることにより、透明基板６とスクリーン版４との位置合わせを行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スクリーン印刷機に関し、特に、印刷基体やスクリーン版を変更する場合において印刷基体とスクリーン版との位置合わせを行うのに好適なスクリーン印刷機に関する。

スクリーン印刷機は、紙はもとよりガラスやプラスチックなどの素材からなる印刷基体に印刷が可能である。このため、従来から、表示パネルの製造工程において、表示パネルを構成する印刷基体としての透明基板にシール材やブラックマスクを形成する手段として、スクリーン印刷機が採用されている。

スクリーン印刷機においては、まず、所望の印刷パターンが開口部として形成されたスクリーン版を用意する。続いて、印刷基体を載置台に載置し、載置台を上昇させてスクリーン版と印刷基体とを対置させ、スクリーン版を介して印刷基体にインクを転写させることにより、印刷基体に所望の形状の印刷物を形成するようになっている。

ここで、このようなスクリーン印刷機において、印刷基体やスクリーン版を変更して印刷を行う場合には、印刷基体とスクリーン版との位置合わせを行って、印刷基体やスクリーン版のスクリーン印刷機における配置位置を決定する必要がある。

このようなスクリーン印刷機における印刷基体とスクリーン版との位置合わせ方法としては、従来より、いわゆるオートアライメント方式が多用されている（特許文献１参照）。このオートアライメント方式は、まず、載置台に第１基体側位置合わせ用マークが形成された製品用の印刷基体を載置する。そして、載置台における印刷基体が載置される上面に設けられた規制ピンによって、印刷基体の載置台上面における載置位置を規制した後、載置台の下方に固定して設けられたカメラを用いて第１基体側位置合わせ用マークの位置を検出し、登録する。続いて、製品用の印刷基体を載置台から取り除き、スクリーン版を配置した後、印刷基体と同一のダミー用の印刷基体を載置台に載置し、載置台を上昇させて、ダミー印刷基体とスクリーン版とを対置させる。そして、スクリーン版を介して印刷基体上に画像とともに第２基体側位置合わせ用マークを印刷した後、載置台を下降させ、カメラを用いて第２基体側位置合わせ用マークの位置を検出し、登録する。そして、登録された第２基体側位置合わせ用マークの位置に、第１基体側位置合わせ用マークの位置が重なるように載置台を移動させることにより、印刷基体とスクリーン版との位置合わせを行っていた。

特開２００３−１０３７５１号公報

しかし、このような従来のオートアライメント方式により位置合わせを行うスクリーン印刷機において、位置合わせの精度を維持しながらスクリーン版と印刷基体との位置合わせを行うには、印刷基体とスクリーン版との位置合わせを行って変更後の印刷基体やスクリーン版によって印刷を開始するまでのジョブチェンジ時間が、平均して１０分程度と、長くかかってしまうという問題を有していた。

そこで、ジョブチェンジ時間の短縮を図るために、従来のオートアライメント方式のスクリーン印刷機によって、スクリーン版に形成された版側位置合わせ用マークと印刷基体の第１基体側位置合わせ用マークとのずれ量を検出し、このずれ量分スクリーン版を移動させることにより、印刷基体とスクリーン版との位置合わせを行うことも考えられる。しかし、従来のオートアライメント方式を用いたスクリーン印刷機においては、カメラは下降位置に位置する載置台の下方に固定して設けられており、カメラの焦点をカメラから１００ｍｍ程度離間した位置にある版側位置合わせ用マークと印刷基体の第１基体側位置合わせ用マークとに合わせることができなかった。このため、従来のオートアライメント方式のスクリーン印刷機によって、スクリーン版に形成された版側位置合わせ用マークと印刷基体の第１基体側位置合わせ用マークとのずれ量を検出して、印刷基体とスクリーン版との位置合わせを行うことができなかった。

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、印刷基体とスクリーン版との位置合わせの精度を低下させることなく、印刷基体やスクリーン版の変更にともなうジョブチェンジ時間の短縮を図ることができるスクリーン印刷機を提供することを目的とする。

また、オートアライメント方式のスクリーン印刷機は、各印刷基体それぞれに対応して位置合わせを行うために、スループットが遅くなり、生産性を下げることがあった。これに対して、ピンアライメント方式は載置台によって印刷基準位置が決定されるので、スループットが早くなり、生産性が向上する。

本発明は、オートアライメント方式とピンアライメント方式の両方式を採用することができるスクリーン印刷機を提供することを第２の目的とする。

前述した目的を達成するため、請求項１に記載の発明に係るスクリーン印刷機の特徴は、スクリーン版と、印刷基体を載置する下降位置および前記印刷基体を前記スクリーン版に近接して対置させる上昇位置の間を昇降可能に設けられている載置台と、前記載置台の下方に設けられたカメラとを有し、前記カメラは、前記載置台の上昇位置において前記印刷基体の載置位置および前記スクリーン版の配置位置を検出するため、前記載置台の位置に応じて昇降可能に設けられ、検出した前記載置位置と前記配置位置とを整合させることにより、前記印刷基体と前記スクリーン版との位置合わせが行われる点にある。

この請求項１に記載の発明によれば、上昇位置に移動した載置台の下方近傍にカメラを上昇させることができるので、載置台の上昇位置において、印刷基体の基体側位置合わせ用マークとスクリーン版の版側位置合わせ用マークとに焦点を合わせて各位置合わせ用マークを検出することができる。このため、各位置合わせ用マークを迅速かつ確実に整合させることができる。また、従来のオートアライメント方式の位置合わせでは、下降位置において位置合わせ用マークを検出しなければならないが、本発明によれば、オートアライメント方式が適用されるスクリーン印刷機においても載置台の位置に応じてカメラを移動させることができるので、確実に両位置合わせ用マークの検出を行うことができる。

また、請求項２に記載の発明に係るスクリーン印刷機の特徴は、前記印刷基体に基体側位置合わせ用マークが形成され、前記スクリーン版における前記基体側位置合わせ用マークに対応する位置に版側位置合わせ用マークが形成され、前記カメラが、前記基体側位置合わせ用マークと前記版側位置合わせ用マークとを検出することにより、前記印刷基体の載置位置と前記スクリーン版の配置位置とが検出される点にある。

この請求項２に記載の発明によれば、印刷基体に形成された基体側位置合わせ用マークとスクリーン版に形成された版側位置合わせ用マークとを用いて印刷基体の載置位置とスクリーン版の配置位置とを検出することができるので、容易に印刷基体の載置位置とスクリーン版の配置位置とを検出することができる。

さらに、請求項３に記載の発明に係るスクリーン印刷機の特徴は、前記載置台における前記印刷基体を載置する上面に、前記印刷基体の載置位置を規制する規制ピンが配置されている点にある。

この請求項３に記載の発明によれば、載置台の上面には、印刷基体の載置位置を規制する規制ピンが配置されているので、載置台における印刷基体の載置位置を容易かつ確実に規制することができる。

さらにまた、請求項４に記載の発明に係るスクリーン印刷機の特徴は、前記載置台に、前記カメラの鏡筒が配置される開口が形成されている点にある。

この請求項４に記載の発明によれば、載置台には、カメラの鏡筒の先端部分を配置させるための開口が形成されているので、より近接した位置で両位置合わせ用マークを検出することができる。

以上述べたように、本発明に係るスクリーン印刷機によれば、印刷基体の載置位置とスクリーン版の配置位置とを整合させることにより、迅速かつ確実に印刷基体とスクリーン版との位置合わせを行うことができ、これにより、印刷基体とスクリーン版との位置合わせの精度を低下させることなく、印刷基体やスクリーン版の変更にともなうジョブチェンジ時間の短縮を図ることができる。

以下、本発明に係るスクリーン印刷機の一実施形態を図１および図２を参照して説明する。

ここで、本実施形態においては、スクリーン印刷機によって表示パネルを構成する印刷基体としての透明基板の外周縁に、印刷物としての矩形枠状のシール材を印刷する場合を用いて説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の印刷基体に対して種々の画像を印刷する場合に用いることができる。

図１に示すように、本実施形態に係るスクリーン印刷機１には、ナイロンやテトロンなどの繊維、あるいはステンレス鋼の針金などで作成されたスクリーン２が展張されており、前記スクリーン２には、所望の印刷パターンが開口部３として形成されるスクリーン版４が形成されている。

スクリーン２の下方には、透明基板６を載置する載置台７が設けられており、載置台７は、載置台７の下方に設けられた複数の支柱８により支持されている。各支柱８は、図示しない駆動装置に接続されており、載置台７は、スクリーン版４に対置される上昇位置と上昇位置から下方に移動した位置である下降位置との間を、前記駆動装置により各支柱８を介して昇降可能に設けられている。そして、スクリーン印刷機１は、載置台７の下降位置において、載置台７の上面に透明基板６が載置され、この状態で載置台７を上昇させるようになっている。また、スクリーン印刷機１は、載置台７の上昇位置において、透明基板６とスクリーン版４とを近接して対置させ、この状態でスクリーン版４を介して透明基板６にインクを転写させることにより、透明基板６に図示しないシール材を印刷するようになっている。

載置台７の上面には、図２に示すように、載置される透明基板６の載置位置を規制するための複数の規制ピン９が設けられており、このスクリーン印刷機１は、プッシャーピン１０によって透明基板６の一端辺を押して、透明基板６の他端辺を各規制ピン９に当接させることにより、透明基板６の載置位置を規制するようになっている。なお、図示していないが、図２の上下方向にもプッシャーピン、規制ピンが配設されている。

載置台７の下方には、カメラ本体１２ａと鏡筒１２ｂとを備えたカメラ１２が設けられている。カメラ１２の鏡筒１２ｂは、載置台７に対向して設けられており、鏡筒１２ｂの先端部分は、載置台７における鏡筒１２ｂの対向位置に形成された貫通孔７ａの内部に位置するようになっている。

カメラ１２は連結部１３を介して基台１４に接続されており、基台１４は、基台１４の下方に設けられた駆動装置としてのエアシリンダ１５に接続されているとともに、複数の案内柱１６に支持されている。そして、基台１４は、エアシリンダ１５によって各案内柱１６に案内されながら昇降可能に設けられており、これにより、カメラ１２は、基台１４を介して昇降可能に設けられ、載置台７の下降位置および上昇位置において、カメラ１２の鏡筒１２ｂの先端部分が載置台７の貫通孔７ａの内部に位置するようになっている。

このスクリーン印刷機１によって、ピンアライメント方式を適用し、かつ、透明基板６やスクリーン版４を変更して印刷を行う場合に、透明基板６とスクリーン版４との位置合わせを行うには、まず、載置台７の下降位置において、版側位置合わせ用マーク（図示せず）が形成されているスクリーン版４をスクリーン印刷機１にセットする。続いて、版側位置合わせ用マークに対応する位置にＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウムスズ酸化物）等の材料からなる基体側位置合わせ用マーク（図示せず）が形成されている製品用の透明基板６と同一のダミー用の透明基板６を、載置台７の上面に載置する。そして、プッシャーピン１０により透明基板６の一端辺を押し、透明基板６の他端辺を各規制ピン９に当接させることにより、透明基板６の載置位置を規制する。

続いて、駆動装置によって各支柱８を介して載置台７を上昇させて、ダミー用の透明基板６とスクリーン版４とを近接して対置させるとともに、鏡筒１２ｂの先端部分が載置台７の貫通孔７ａの内部に配置するように、エアシリンダ１５によって基台１４を介してカメラ１２を上昇させる。本実施形態においては、透明基板６とスクリーン版４とが１．４ｍｍ程度の間隙寸法によって対置するように載置台７を上昇させ、これにより、載置台７およびカメラ１２を下降位置から１００ｍｍ程度上方に上昇させる。

この状態で、カメラ１２を用いて透明基板６の基体側位置合わせ用マークとスクリーン版４に形成された版側位置合わせ用マークとを検出し、第１基体側位置合わせ用マークと版側位置合わせ用マークとを整合させるように載置台７を移動させる。

これにより、印刷基体とスクリーン版４との位置合わせを行って、透明基板６の載置位置とスクリーン版４の配置位置とを決定することができる。そして、この透明基板６の載置位置およびスクリーン版４の配置位置によって、変更後の透明基板６やスクリーン版４を用いてスクリーン印刷を開始する。

また、このスクリーン印刷機１においてオートアライメント方式を適用する場合は、載置台７の下降位置において透明基板６に形成された基体側位置合わせ用マークやスクリーン版４によって透明基板６上に印刷された印刷マークをカメラ１２によって検出し登録する。本発明においては、載置台７の下降位置、上昇位置のそれぞれにおいて位置合わせを行うことができるので、ピンアライメント方式、オートアライメント方式の両方式を適用することができる。このため、汎用性に優れたスクリーン印刷機１を提供することができる。

次に、本実施形態の作用について説明する。

本実施形態によれば、上昇位置に移動した載置台７の下方近傍にカメラ１２を上昇させることができるので、載置台７の上昇位置において、透明基板６の位置合わせ用マークとスクリーン版４の版側位置合わせ用マークとに焦点を合わせて各位置合わせ用マークを検出することができる。このため、各位置合わせ用マークを迅速かつ確実に整合させることができる。

したがって、各位置合わせ用マークが整合するように載置台７を移動させることにより、迅速かつ確実に透明基板６とスクリーン版４との位置合わせを行うことができ、これにより、透明基板６とスクリーン版４との位置合わせの精度を低下させることなく、透明基板６やスクリーン版４の変更にともなうジョブチェンジ時間の短縮を図ることができる。本実施形態においては、ジョブチェンジ時間を平均３分程度とすることができ、従来のオートアライメント方式のスクリーン印刷機によるジョブチェンジ時間が平均して１０分程度かかってしまっていた場合と比較して７分程度ジョブチェンジ時間を短縮することができる。

また、透明基板６に形成された基体側位置合わせ用マークとスクリーン版４に形成された版側位置合わせ用マークとを用いて透明基板６の載置位置とスクリーン版４の配置位置とを検出することができるので、容易に透明基板６の載置位置とスクリーン版４の配置位置とを検出することができる。さらに、載置台７の上面には、透明基板６の載置位置を規制する規制ピン９が設けられているので、載置台７における透明基板６の載置位置を容易かつ確実に規制することができる。さらにまた、載置台７には、カメラ１２の鏡筒１２ｂの先端部分を配置させるための開口が形成されているので、より近接した位置で両位置合わせ用マークを検出することができる。

これにより、一層容易かつ確実に両位置合わせ用マークを検出することができ、更なるジョブチェンジ時間の短縮と位置合わせ精度の向上を図ることができる。

また、載置台７の位置に応じてカメラ１２を昇降可能としているため、載置台７の上昇位置において位置合わせを行うことができるし、載置台７の下降位置において位置合わせを行うこともできる。したがって、ピンアライメント方式やオートアライメント方式にも適用することのできる汎用性の高いスクリーン印刷機１を提供することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。

例えば、本実施形態においては、透明基板６の載置位置とスクリーン版４の配置位置とを整合させるために、載置台７を移動させているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、透明基板６の載置位置とスクリーン版４の配置位置とを整合させるために、スクリーン版４の配置位置を移動させてもよい。

本発明に係るスクリーン印刷機の一実施形態を示す模式的断面図で、（ａ）は、載置台が下降している状態を示す模式的断面図、（ｂ）は、載置台が上昇している状態を示す模式的断面図 図１のスクリーン印刷機に備えられた載置台を示す模式的平面図

符号の説明

１ スクリーン印刷機
２ スクリーン
３ 開口部
４ スクリーン版
６ 透明基板
７ 載置台
７a 貫通孔
８ 支柱
９ 規制ピン
１０ プッシャーピン
１２ カメラ
１２a カメラ本体
１２ｂ 鏡筒
１３ 連結部
１４ 基台
１５ エアシリンダ
１６ 案内柱

Claims (4)

1. スクリーン版と、印刷基体を載置する下降位置および前記印刷基体を前記スクリーン版に近接して対置させる上昇位置の間を昇降可能に設けられている載置台と、前記載置台の下方に設けられたカメラとを有し、
   前記カメラは、前記載置台の上昇位置において前記印刷基体の載置位置および前記スクリーン版の配置位置を検出するため、前記載置台の位置に応じて昇降可能に設けられ、
   検出した前記載置位置と前記配置位置とを整合させることにより、前記印刷基体と前記スクリーン版との位置合わせが行われることを特徴とするスクリーン印刷機。
2. 前記印刷基体に基体側位置合わせ用マークが形成され、前記スクリーン版における前記基体側位置合わせ用マークに対応する位置に版側位置合わせ用マークが形成され、
   前記カメラが、前記基体側位置合わせ用マークと前記版側位置合わせ用マークとを検出することにより、前記印刷基体の載置位置と前記スクリーン版の配置位置とが検出される請求項１に記載のスクリーン印刷機。
3. 前記載置台における前記印刷基体を載置する上面に、前記印刷基体の載置位置を規制する規制ピンが配置されている請求項１または２に記載のスクリーン印刷機。
4. 前記載置台に、前記カメラの鏡筒が配置される開口が形成されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスクリーン印刷機。

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