JP2011056761A - 印刷装置及び印刷物の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークと印刷パターンとのずれを容易に修正することができ、印刷物の生産効率の良い印刷装置及び印刷物の製造方法を提供する。
【解決手段】回転テーブル(22)の回転軸回りに定められた第１乃至第３位置にワーク(W)を順次移動する回転テーブル部(20)と、第1位置にて回転テーブルにワークを載置するワーク載置部(10)と、第２位置にて回転テーブル上のワークの位置を調整可能なワーク位置調整部(30)と、第３位置にてワークにスクリーン印刷を行うスクリーン印刷部(40)と、ワークに印刷されたパターンを観察する観察手段(70)と、観察された印刷パターンと予め記憶された基準パターンとを比較し、両パターンのずれが減少するようにワーク位置調整部(30)を動作させる制御部(60)と
を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は印刷技術に関し、特に、回転テーブル（あるいは移動テーブル）と印刷装置とを組み合わせて、電子機器などの精密なパターン形成を効率的に行えるようにした印刷装置、印刷物の製造方法に関する。

通常、スクリーン印刷においては、印刷すべきパターンを形成したフォトマスク原版（ガラス原版）を作成し、このフォトマスク原版からスクリーン版を作成する。また、1つの印刷対象体たるワークに対して複数種類の印刷パターンが重ね合わされる。精度の良い印刷を行うためには、ワークとスクリーン版との位置合せが重要である。例えば、特開平６−２２６９５８号公報には、カメラを用いて印刷パターンのずれを検出し、ワークを載置するＸＹθテーブル（ワークをＸ軸方向及びＹ軸方向に移動し、Ｚ軸回りに回転できるテーブル）のパラメータを調整して印刷のずれを相殺するようにした印刷機の自動位置合せ装置の例が開示されている。また、特開平８−７２２２１号公報にはスクリーン版の寸法を測定する機能を備えた印刷機によってパターンのずれを測定する例が開示されている。

特開平６−２２６９５８号公報 特開平８−７２２２１号公報

上述のように、スクリーン印刷ではワークとスクリーン版との位置合せが重要であるが、ワーク上の印刷パターンがスクリーン版ののびに起因して徐々にずれる傾向がある。

スクリーン印刷はスクリーン版に形成されたパターン（微小穴）からスキージによってインクを掻き出すことによってワークＷ上にパターンを転写する。スキージによってスクリーン版をこすることによってスクリーン版に微小なのびが発生する場合がある。例えば、ステンレス・メッシュのスクリーン版の場合、５〜１５μｍ程度ののびが発生する傾向がある。この程度ののびは一般印刷（紙葉類印刷）では問題にはならないが、電子部品、表示パネル等の部材パターンをスクリーン印刷で形成する場合にはパターンが微細であるので上記の程度であっても不具合である。

印刷途中でこの印刷パターンのずれを修正することは容易でなく、また、印刷を途中で中断することになるので印刷物の生産効率を低下させる。

よって、本願は、ワークと印刷パターンとのずれを容易に修正することができ、印刷物の生産効率の良い印刷装置を提供することを目的とする。

また、このために特に好適なワークを搬送する回転テーブル装置と位置調整装置とを提供することを目的とする。

また、本願は、ワークと印刷パターンとのずれを容易に修正することができ、印刷物の生産効率の良い印刷物の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の印刷装置の態様は、回転テーブルを回転軸回りに定められた第１乃至第３位置に移動する回転テーブル部と、上記第1位置にて上記回転テーブル上にワークを載置するワーク載置部と、上記第２位置にて上記回転テーブル上の上記ワークの位置を調整可能なワーク位置調整部と、上記第３位置にて上記回転テーブル上の上記ワークにスクリーン印刷を行うスクリーン印刷部と、上記ワークに印刷されたパターンを観察する観察手段と、上記観察された印刷パターンと予め記憶された基準パターンとを比較し、両パターンのずれが減少するように前記ワーク位置調整部を動作させる制御部と、を備える。ここで、印刷パターンと予め記憶された基準パターンの比較には、パターン（図形）同士の比較のみならずパターンデータの比較をも含むものであり、特定の手法に限定されるものではない。

かかる構成とすることによって、スクリーン版ののびによる印刷パターンのずれを回転テーブル上のワークの位置調整によって修正することができ、印刷の中断やスクリーン版の印刷機構への再セット（再度の位置合せ）などをする必要がないので具合がよい。

更に、上記回転テーブルの回転軸回りに定められた第４位置を含み、上記第４位置にて上記ワークを上記回転デーブルの外に排出するワーク排出部を備える、ことが望ましい。それにより、印刷済みのワークを自動的に次工程等に送ることができ、印刷システムが自動化される。

上記制御手段は、複数回の試し刷り印刷後に上記ワークに印刷されたパターンの基準位置からのずれに基づいて上記ワーク位置調整部を制御する、ことが望ましい。試し刷りによってずれを観察し、このずれ分でワーク位置を調整することによってワークと印刷パターンとを整合させることができる。

上記試し刷り印刷の回数は、上記スクリーン印刷のスクリーン版ののびが収まる印刷回数である、ことが望ましい。試し刷りによってずれを安定させ、このずれ分でワーク位置を調整することによってワークと印刷パターンとを整合させることができる。

上記回転テーブルは、上記ワークが載置されるべき位置に該ワークよりも小さい開口の貫通孔を有し、上記ワーク位置調整部は上記回転テーブルの下方に配置され、上記貫通孔を介して上記ワークに接触して移動可能な位置調整ピンを有する、ことが望ましい。それによって、回転テーブル上のワークの位置を調整することができる。ワーク位置調整部は、上記位置調整ピンを、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動させ、また、Ｚ軸回りに回転させる機能を備える。ワーク位置調整部は、連続的に供給される各ワークの位置を逐次修正する。

また、本発明の印刷物の製造方法の態様は、回転テーブルを用いて印刷部にワークを連続的に供給するようにした印刷物の製造方法において、上記回転テーブルの第1回転位置にワークを載置するワーク載置工程と、上記回転テーブルの第２回転位置にて上記ワークの載置位置を必要により調整するワーク位置調整工程と、上記回転テーブルの第３回転位置にて上記ワークにスクリーン印刷を行うスクリーン印刷工程と、を含み、上記ワーク位置調整工程が、複数回の試し刷り印刷後に上記ワークに印刷されたパターンの基準位置からのずれに基づいて上記ワークの位置を調整するものである。

かかる構成とすることによって、スクリーン版ののびによる印刷パターンのずれを連続的に供給される各ワークの位置調整によって逐次修正することができ、印刷の中断やスクリーン版の印刷機構への再セット（再度の位置合せ）などをする必要がないので具合がよい。

更に、上記スクリーン印刷工程の後に、上記回転テーブルの第４位置にて上記ワークを上記回転デーブルの外に排出するワーク排出工程を含む、ことが望ましい。それにより、印刷済みのワークを自動的に次工程等に送ることができ、印刷システムが自動化される。

上記試し刷り印刷の回数が、上記スクリーン印刷のスクリーン版ののびが収まる印刷回数である、ことが望ましい。それにより、ずれを安定させ、このずれ分でワーク位置を調整することによってワークと印刷パターンとを整合させることができる。

上記ワークの位置調整が、上記回転テーブルの貫通孔を介して上記ワークに下方から接触する位置調整ピンによって行われる、ことが望ましい。

なお、回転テーブルは円形に限られるものではなく、多角形やプロセスに適当な形状のものであればよい。

スクリーン印刷部は、回転テーブルに載置されたワークにパターンを転写するときに、その印刷機構を回転テーブル上（ワーク上）に移動させる。それにより、印刷機構が回転テーブルによるワークの搬送を妨げない。例えば、印刷機構は水平方向（回転テーブルの径方向）移動や垂直方向（回転テーブルの回転軸の延在方向）に移動する。また、開閉ドアのように、印刷機構の一端側を回転軸とし、他端側を上下動させる（円弧状軌跡）ものであってもよい。

また、本発明の回転テーブル装置は、ワークを載置して周方向に設定された複数の作業位置に搬送する回転テーブルと、所定の作業位置において供給される指令信号に応じて上記ワークの載置位置を調整する位置調整手段と、を備え、上記回転テーブルは、上記ワークを載置すべき位置にテーブルの厚さ方向に貫通する貫通孔を有し、上記位置調整手段は、上記回転テーブルの下部に配置されて上記貫通孔を介して上記ワークの底面に接する位置調整ピンと、上記指令信号に応じて上記位置調整ピンの位置をＸ，Ｙ，Ｚ軸方向及びＺ軸回りに移動可能な駆動機構と、備える。

かかる構成によれば、回転テーブルでワークを連続的に搬送し、回転テーブル上を移動する各ワークに各作業位置で同時に複数の作業を行うことが出来、能率が上がる。例えば、ワークに印刷処理などを施す場合に、その前までの作業段階でワークの位置が調整されるのでワーク上の予定位置に正確に印刷パターンを形成することが可能となる。また、印刷途中で印刷パターンにずれが生じた場合、版側の調整ではなくワークの位置・向きを調整することによって対応するので一連の印刷処理を中断せずに済み、具合がよい。

上記回転テーブルは、第１乃至第３の作業位置に停止し、第１の位置において上記ワークが載置され、第２の位置において上記位置調整手段によって上記ワークの位置調整が行われ、第３の位置において上記ワークに予め定められた処理が施される、ことが望ましい。

かかる構成とすることによって、ワークに対する作業（載置、位置合せ、処理）を同時並行的に行うことが可能となる。

上記回転テーブルは上記ワークを載置すべき位置に上記貫通孔を少なくとも３つ有し、上記位置調整ピンは上記貫通孔に対応して複数設けられ、上記駆動機構は、上記複数の位置調整ピンを同時に駆動する、ことが望ましい。それにより、複数の位置調整ピンの上にワークを（落下しないように）のせて移動し、ワークの位置・向きなどを調整することが出来て具合がよい。

本発明の全体構成を説明する説明図である。 回転テーブル部を説明する説明図である。 回転テーブル部の第１位置を説明する説明図である。 回転テーブル部の第２位置への移動を説明する説明図である。 回転テーブル部の第２位置における処理を説明する説明図である。 回転テーブル部の第３位置への移動を説明する説明図である。 回転テーブル部の第３位置における処理を説明する説明図である。 回転テーブル部の第４位置への移動を説明する説明図である。 回転テーブル部の第４位置における処理を説明する説明図である。 ワーク位置調整部（下降状態）を説明する説明図である。 ワーク位置調整部（上昇状態）を説明する説明図である。 試し刷り印刷を説明するフローチャートである。 本印刷を説明するフローチャートである。 印刷パターンのずれの例を説明する説明図である。 印刷パターンのずれの検出・修正を説明する説明図である。 他の実施例（印刷機構昇降タイプ）を説明する説明図である。 他の実施例（印刷機構開閉タイプ）を説明する説明図である。

本発明の実施態様においては、印刷の対象となるワークを回転テーブルによって連続的に搬送する。この回転テーブル上の第１乃至第４位置（複数の位置）において、ワーク載置（ワーク位置調整）、アライメント調整（ワーク位置微調整）、印刷（スクリーン印刷）、ワーク排出がそれぞれ行われる。これ等の各処理が略同時並行的に行われることにより、全体の印刷処理時間が各処理工程を直列的に行う場合に比べて短縮される。

また、スクリーン版ののびなどによる印刷パターンの固定的な微小なずれをワークの位置調整（アライメント調整）によって修正することができ、ワークの位置が修正された状態で印刷部に供給されるので印刷時間が短縮される。太陽電池、画像表示パネル、電子部品などの高精度を必要とする印刷の製造効率を向上することができる。

また、実施形態のスクリーン印刷部は、回転テーブルに載置されたワークにパターンを転写するときに、その印刷機構を回転テーブル上（ワーク上）に移動させている。例えば、印刷機構は水平方向（回転テーブルの径方向）移動や上下方向（回転テーブルの回転軸の延在方向）に移動する。また、開閉ドアのように、印刷機構の一端側を回転軸とし、他端側を上下動させる開閉動（円弧状軌跡）によって移動する。それにより、印刷機構が回転テーブルによるワークの搬送を妨げないようになされている。

また、実施形態の回転テーブル装置は、ワークを載置して周方向に設定された複数の作業位置に搬送する回転テーブルと、所定の作業位置において供給される指令信号に応じてワークの載置位置を調整する位置調整手段と、を備える。回転テーブルは、ワークを載置すべき位置にテーブルの厚さ方向に貫通する貫通孔を有し、位置調整手段は、回転テーブルの下部に配置されて貫通孔を介してワークの底面に接する位置調整ピンと、指令信号に応じて位置調整ピンの位置をＸ，Ｙ，Ｚ軸方向及びＺ軸回りθ（三軸方向一軸回り）に移動可能な駆動機構と、備える。

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施例に係る印刷装置（印刷システム）の概略を説明する示す説明図（側面図）である。図２乃至図９は、印刷装置のワークＷの流れを回転テーブルの回転軸回りの各停止位置において示している。各図において対応する部分には同一符号をしている。

図１及び図２に示すように、印刷装置（印刷システム）は、大別して、ワーク載置部１０、回転テーブル部２０、ワーク位置調整部３０、スクリーン印刷部４０、ワーク排出部５０、制御部６０及び検出部７０等によって構成されている。ワーク載置部１０、ワーク位置調整部３０、スクリーン印刷部４０及びワーク排出部５０は回転テーブル部２０の回りに配置されている。

制御部６０は、コントローラ６１、コントローラ６１に接続された入力装置６２、ネットワーク（ＬＡＮ）等によって構成される。コントローラ６１は、図示しない、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力インタフェース、出力インタフェース、ディスク記憶装置、外部通信インタフェース、ＬＡＮ装置等によって構成されている。入力装置６２は、図示しない、情報を表示するディスプレイ、キーボード、ポインティングデバイス（マウス）、カードキー、プリンタなどによって構成される。このようなコントローラ６１や入力装置６２は市販されているもので構成することができる。

コントローラ６１は、制御プログラムに従って印刷装置（印刷システム）の各部を制御する。また、各部に配置されたカメラによって画像データを入手し、ワーク位置、ワーク状態、印刷パターン等を観察して機構制御やデータ処理を行う。

検出部７０は、例えば、観察手段としての複数のカメラ７１乃至７５等（図示しないもの、例えば、ワークＷに印刷後の印刷パターン観察するカメラを含む）によって構成される。カメラ７１はワーク載置部１０においてベルトコンベア上のワークＷの位置を観察してロボットアームの制御に使用される。カメラ７２は、回転テーブル２２のワークＷが載置されるべき基準位置及びワークＷの状態を観察する。その画像情報は、ロボットアームのワークＷの搬送・載置位置制御等に使用され、ワークＷの所定の載置位置精度が保たれる。カメラ７３、７４はアライメント調整位置におけるワークの状態を観察する。カメラ７５は回転テーブル２２の印刷位置を観察する。その画像情報はワークＷとスクリーン版の位置合せに使用される。具体的には、ワークＷ上のアライメントマークやワークＷの外形を観察して画像を保持し、次にワークＷの上に重なるスクリーン版のアライメントマーク等の画像を観察してスライド移動する印刷機構４２の位置合せを行う。また、図示しないが、ワーク排出部５０にもロボットアームの制御用にカメラが使用される。なお、所要の印刷システムの安定性、精度、信頼性等が得られていれば、必ずしも全て（あるいは一部）のカメラは必要ではない。

ワーク載置部１０は搬送装置１２及び搬送ロボット１４を含んでいる。搬送装置１２はベルトコンベア等によって構成され、印刷システムの外部にあるトレイやカセットなどから取り出された、あるいは前工程から送られてきたワークＷを回転テーブル部２０の外周部の所定位置、例えば、回転テーブル２２の回転軸の０度の位置（図２参照）に搬送する。

ワークＷは、所定の印刷を施すべき対象体であり、例えば、太陽電池のウエハ、液晶表示パネル、有機ＥＬ表示パネル、電気泳動表示パネル等の電子装置部材が該当するが、これに限定されるものではない。印刷はワークＷ上に配線、端子、半田パターン等を形成するペースト状のインク材料を印刷スクリーンのパターンを介して付与することによって行われる。

搬送ロボット１４は、例えば、移動するアームの先端にバキュームの吸引口を備えており、ワークＷを吸着して搬送装置１２から回転テーブル２２上の所定位置に搬送する。

実施例では、図２に示すように、ワークＷは２列の集合Ｗ（Ａ１，Ｂ１，Ａ２，Ｂ２，Ａ３，Ｂ３，…）で表され、前工程からベルトコンベアで２つずつ供給される。図２にワークＷが載置（配置）されるべき回転テーブル２２上の位置が２点鎖線の四角形で示されている。ワークＷの位置、状態は、カメラ７１及び７２によって観察されている。この画像情報は制御部６０のコントローラ６１に送られる。

図３に示すように、回転テーブル２２の０度の回転位置（作業位置）において、搬送ロボット１４は後述のコントローラ６１によって制御されて、ワークＷ（Ａ１，Ｂ１）を回転テーブル２２上の予めカメラで把握した基準位置に合致するように載置する。

回転テーブル部２０は、図示しない、パルスモータ、減速機構、バックラッシュ除去機構、ワークを吸着するバキューム機構、位置検出センサなどの精密な機構を備え、コントローラ６１によって回転テーブル２２の回転量（回転角度）、停止位置等が正確に制御され、回転軸回りに任意の回転角度位置で停止可能である。実施例では、本印刷モードでは回転軸回りの０、９０、１８０、２７０度の４つの位置（９０度間隔）で停止するようになされている。これ等の位置は第１乃至第４の作業位置となっている。

尤も、回転停止位置はこれ等の停止位置（回転角度）に限定されるものではない。例えば、６０度間隔、や１２０度間隔、不揃いな間隔であっても良い。また、回転を逆転させても良い。例えば、試し刷り等の場合には、印刷後に回転テーブル２２を任意回転角度に制御して所定のカメラ位置にワークＷを移動してカメラで印刷状態を検査することができる。そのようにすれば高価な検査カメラの数を減らすことができる利点がある。

ワークＷは図示しない保持手段としてのバキューム機構によって回転テーブル２２上に吸着され、回転テーブル２２の回転（ワークＷの移動・搬送）中や印刷時にワークＷが移動しないようになされている。

図４に示すように、ワークＷ（Ａ１，Ｂ１）は回転テーブル２２の移動によって回転軸の時計回り方向９０度の位置に搬送される。回転テーブル２２の９０度回転位置にはワーク位置調整部３０が配置されている。ワーク位置調整部３０は、回転テーブル２２上の２つのワークＷ（Ａ１，Ｂ１）をそれぞれＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に移動し、また、ワークＷを回転（回転角度θ）することにより、ワークＷ（Ａ１，Ｂ１）の各位置を（微）調整する機能を有する。後述のように、位置調整は必要により行われる。例えば、スクリーン版ののびの発生に対応して行われる。

図１０は、ワーク位置調整部３０の構成例を示している。図１０（Ａ）は、回転テーブル２２の上方からワーク位置を見た状態を示しており、２つのワークＷを２点鎖線で示している。ワークＷの上にはカメラ７３、７４が配置されている（図１参照）。

図１０（Ｂ）は、ワーク位置調整部３０を側面から見た状態を概略的に示しており、回転テーブル２２が断面図で示されている。この例では、ワーク位置調整部３０は回転テーブル２２の下側の回転テーブル部２０のの図示しないフレームに設けられている。

図１０（Ｂ）に示すように、ワーク位置調整部３０は、Ｚ軸モータ３１、ねじ型の昇降機構３２によって台３３を昇降するＺ軸方向移動機構を備えている。台３３には、Ｘ軸モータ３５、ねじ型の移動機構３４等からなるＸ軸方向移動機構が２組設けられている。Ｘ軸方向の移動機構３４にはＹ軸モータ３６及びねじ型の移動機構３７等からなるＹ軸方向移動機構が設けられている。移動機構３７には、回転可能な台３９と台３９をＺ軸回りに回転させるθモータ３８等からなるθ回転機構が設けられている。台３９には、上方に延在する４つの位置調整ピン３０１が設けられている。位置調整ピン３０１の配置は回転テーブル２２の４つの貫通孔２４の中心位置に対応している。ワーク位置調整部３０はコントローラ６１によって制御される。

なお、貫通孔２４及び位置調整ピン３０１の数及び配置は実施例のものに限定されない。例えば、ワークＷの載置位置に貫通孔２４及び位置調整ピン３０１が三角形状に３個配置されていればワークＷを落下させずに支持することが出来る。また、位置調整ピン３０１の形状（例えば、大径）やメカニズムに工夫が為されていれば（例えば、ピン先端部でのワーク吸着メカニズム等）、貫通孔２４及び位置調整ピン３０１がそれぞれ１個であってもよい。また、実施例では、位置調整ピン３０１はスクリーンののびによる印刷パターンのずれ修正の為に使用されるが、ずれは小さいため（ミクロンオーダー）、貫通孔２４の開口形状はワークＷの底面（下部）形状よりも、十分に小さいものとなっている。貫通孔２４の開口形状は実施例のもに限られず、ワークＷの大きさや位置調整の目的に応じて適宜に設定される。

図１１は、ワーク位置調整部３０の動作例を示している。Ｚ軸方向移動機構は、コントローラ６１から供給される駆動信号によって台３３を上昇させる。それによって位置調整ピン３０１が上昇し、停止している回転テーブル２２の貫通孔２４を抜けてワークＷの底部に接触し、ワークＷを回転テーブル２２の上面から予め定められた高さまで持ち上げる。コントローラ６１は、Ｘ軸方向移動機構、Ｙ軸方向移動機構、θ回転機構等を制御してワークＷを移動し、ワークＷの回転テーブル２２上の位置（Ｘ，Ｙ，θ）を調整する。調整後はＺ軸方向移動機構を動作させて台３３を下降し、ワークＷを回転テーブル上に載置する。

後述するように、コントローラ６１はワークＷに形成される印刷パターンの基準位置からのずれを解消するために、ずれ量に対応したワークＷの位置調整を行う。例えば、スクリーン版ののびに起因する印刷位置のずれ量はミクロン（μｍ）オーダーなので貫通孔２４内の位置調整ピン３０１の移動量で十分に足りる。

なお、図５に示すように、ワーク載置部１０は、ワーク位置調整部３０のワークＷ（Ａ１，Ｂ１）の位置調整と同時並行的に次のワークＷ（Ａ２，Ｂ２）を回転テーブルの所定位置に載置する。

図６に示すように、ワークＷの位置調整後、回転テーブル２２は９０度回転し、ワークＷ（Ａ１，Ｂ１）を回転テーブル２２の回転軸回りの１８０度の位置に搬送する。１８０度の位置にはスクリーン印刷部４０が配置されている。スクリーン印刷部４０は回転テーブル２２によって印刷位置に搬送されたワークＷ（Ａ１，Ｂ１）に対して所定のパターンを転写する。この実施例では、スクリーン印刷部４０は同時に２つのワークに対して印刷を行うことができる印刷機構４２を備えている。スクリーン印刷部４０はコントローラ６１によって制御されている。

図７に示すように、回転テーブル２２によって移動したワークＷが所定位置に停止すると、２つのスクリーン版を含む印刷機構４２が回転テーブル２２のワークＷ（Ａ１，Ｂ１）上に移動する。コントローラ６１がカメラ７５で先に確認したワークＷの基準位置とスクリーン版の基準位置との合致を確認すると、スキージを移動して印刷を行う。

なお、この印刷工程と同時並行的に、ワーク載置部１０においてワークＷ（Ａ３，Ｂ３）の回転テーブル２２への載置、ワーク位置調整部３０においてワークＷ（Ａ２，Ｂ２）の位置調整が（必要により）行われる。

図８に示すように、ワークＷの印刷終了後、回転テーブル２２は９０度回転し、ワークＷ（Ａ１，Ｂ１）を回転テーブル２２の回転軸回りの２７０度の位置（第４位置）に搬送する。２７０度の位置にはワーク排出部５０が配置されている。ワーク排出部５０は、例えば、図示しない、次工程に繋がるベルトコンベアと、ロボットアームと、カメラ等を備えており、コントローラ６１によって制御される。この位置（例えば、回転テーブル２２のワークＷ上）に配置されたカメラによってワークＷに印刷されたパターンを観察し、画像データを得ることが出来る。画像データをコントローラ６１に送ることにより、処理（例えば、印刷パターンのずれ調整）の自動化を図ることができる。なお、ワークＷに印刷されたパターンの観察は、後続工程やオフラインでも行うことが出来る。

図９に示されるように、ワークＷはロボットアームによって回転テーブル２２上からベルトコンベアに運ばれ、次工程に搬送される。次工程は、例えば、インクを乾燥・焼成する工程等であるが、これに限定されるものではない。

なお、このワーク排出工程と同時並行的に、ワーク載置部１０においてワークＷ（Ａ４，Ｂ４）の回転テーブル２２への載置、ワーク位置調整部３０においてワークＷ（Ａ３，Ｂ３）の位置調整（必要により）、印刷部４０においてワークＷ（Ａ２，Ｂ２）への印刷が行われる。

以下、回転テーブルの移動に同期してワーク載置、ワークアライメント調整、スクリーン印刷、ワーク排出が連続的に行われて所要数のワーク印刷物が製造される。

（印刷物の製造方法）
図１２及び図１３は、実施例の印刷装置（印刷システム）に好適な印刷プロセスを説明するフローチャートである。好ましい実施例では、図１２に示すように、試し刷り印刷（疑似印刷）によってスクリーン版ののびを収束（安定）させ、収束状態におけるのび（ずれ）を測定する。そして、本印刷では、図１３に示すように、計測したずれに基づいて各ワークＷの位置をスクリーン版のパターンに対して微調整し、パターンずれを相殺して所要数のワークＷの印刷を行う。

（試し刷り印刷）
スクリーン印刷はスクリーン版に形成されたパターン（微小穴）からスキージによってインクを掻き出すことによってワークＷ上にパターンを転写する。スキージによるこすれによってスクリーン版に微小なのび、例えば、５〜１５μｍ程度ののびが発生する場合がある。そして、こののびはある程度の数を印刷すると収束する（伸びが止まる）傾向がある。この程度ののびは一般印刷では特に問題にはならないが、電子部品、表示パネル等の構造物の微細パターンを印刷で形成する場合にはパターン寸法とずれ量が近接するので具合が悪い。

図１４は、スクリーン版ののびによるパターンのずれを説明する説明図であり、同図において実線はスクリーン版の原パターンの例、点線はのびたスクリーン版によりワークＷに印刷（転写）されたパターンの例を示している。なお、図示の例では、ずれ・歪みは誇張して描かれており、最大で１５μｍ程度のずれである。

転写パターンのびに対しては、予めスクリーン版ののびの分を考慮して原盤（スクリーン版のパターン）を作成することで修正可能であるが、転写パターンの傾斜（ミクロンオーダー）については、修正が容易でない。実施例では、この転写パターンの微小な傾斜の修正をワーク位置調整部３０による各ワーク位置の微小な調整機能によって行っている。

(1) 試し刷り工程
まず、図１２に示すように、疑似印刷（試し刷り）によってスクリーン版のエージングを行う。入力装置６２からコントローラ６１に疑似印刷を指令すると、コントローラ６１はワークＷ（又は試し刷り用のワーク）を回転テーブル２２の基準位置に載置し、セットされたスクリーン版により印刷機構４２で所定回数の試し刷りを行う。この回数は、例えば、コントローラ６１が入力装置６２から入力されたスクリーンの種類（番号）と予めスクリーンの種類（スクリーンの材質、パターン等による分類）毎に実験的に求められているのびのデータベース（スクリーンの種類毎ののびが収束する印刷回数のデータ）を参照し、試し刷りの印刷回数を設定することによって行われる。データベースはコントローラ６１内の記憶装置に保持される（ステップＳ１２）。

(2) ずれの測定工程
次に、コントローラ６１はワークＷ上に印刷されたパターンのずれを測定する（Ｓ１４）。このずれは、例えば、ワークＷのアライメントマーク（例えば、ワークＷ上の位置合せの目印やワークＷの特定の形状部分等）と印刷されたパターンとの対比によって行うことができる。対比は、例えば、既述した回転テーブル２２の第４位置のカメラによって撮影された画像データに基づいて行われる。なお、このカメラに限定されるものではない。

図１５は、ずれの測定例を説明する説明図であり、同図（Ａ）は、ワークＷに正常に印刷された例を示している。

同図（Ｂ）は、正常に印刷された場合には、ワークＷのセンターＯ₁とパターンのセンターＯ₂が一致し、パターンに傾きがないことを示す。例えば、ワークＷのセンターＯ１の位置Ｏ₁（ｘ，ｙ）は、四角形のワークＷの対向する頂点（切り欠き部分）Ｐ₁とＰ₃とを結ぶ線分Ｐ₁Ｐ₃と対向する頂点Ｐ₂とＰ₄とを結ぶ線分Ｐ₂Ｐ₄との交差点として求められる。同様に、印刷パターンのセンターＯ₂の位置Ｏ₂（ｘ，ｙ）は、印刷パターンの特徴点Ｑ₁とＱ₃とを結ぶ線分Ｑ₁Ｑ₃と特徴点Ｑ₂とＱ₄とを結ぶ線分Ｑ₂Ｑ₄との交差点として求められる。また、線分Ｐ₂Ｐ₄と線分Ｑ₂Ｑ₄とがなす角度Ｑ₄・Ｏ₁・Ｐ₄は角度θとして求められる。

図１５（Ｃ）は、ワークＷへの印刷パターンにずれがある場合を示している。画像データより、ワークＷのセンターＯ₁の位置はＯ₁（ｘ，ｙ）であるのに対して印刷パターンのセンターＯ₂の位置はＯ₂（ｘ＋Δｘ，ｙ＋Δｙ）であり、また、線分Ｐ₂Ｐ₄と線分Ｑ₂Ｑ₄とがなす角度は角度（θ＋Δθ）となっている。ワークＷと印刷パターンとのずれは、Δｘ，Δｙ，Δθとなる（Ｓ１４）。

(3) ずれの収束判別工程
試し刷りを繰り返し、前回の試し刷りのずれ（Δｘ_n，Δｙ_n，Δθ_n）と、今回の試し刷りのずれ（Δｘ_n+1，Δｙ_n+1，Δθ_n+1）とを比較し、ずれが収束したか（差分が予め定められた値以下となったか）を判別する（Ｓ１６）。

ずれが収束しない場合には（Ｓ１６：ＮＯ）、ステップＳ１２〜Ｓ１６を繰り返して試し刷りを繰り返す。ずれが収束した場合には（Ｓ１６：ＹＥＳ）、スクリーン版ののびが収まったと判断してスクリーン版のエージングを終了し、本印刷に移行する（Ｓ１８）。ここで測定されたずれのパラメータΔｘ，Δｙ，Δθはコントローラ６１内の記憶部に記憶され、本印刷において位置ずれの修正に利用される。既述したワーク位置調整部３０において、ワークＷの位置をΔｘ，Δｙ，Δθで（微）調整することによって印刷パターンとワークＷとのずれが解消される。

なお、上述のようにデータベースを参照してある程度の数（経験値、実験値）を印刷してからずれ測定を行う方がスクリーン版のエージング時間をエージング工程全体として短縮でき、効率的であるが、試し刷りの各回毎にずれの測定を行ってずれの収束を判別しても良い。このようにすると、相対的に作業時間がかかるが、試し刷り回数を減らせる場合がある。

（本印刷）
次に、本印刷について説明する。図１３は、本印刷（量産印刷）を説明するフローチャートである。上述したように、試し刷り印刷によってワークＷと印刷パターンとのずれΔｘ，Δｙ，Δθが計測されると、本印刷に移行する（Ｓ２０）。なお、回転テーブル２２によるワークＷの搬送等は図３乃至図９を参照して説明済みであるので、該当図を示して説明を簡略にする。

(1) ワーク導入（載置）工程
まず、コントローラ６１は、ワーク導入工程を行う（Ｓ２２、図３）。コントローラ６１はワーク載置部１０に指令信号を供給してベルトコンベア１２から搬送ロボット１４のロボットアームによってワークＷを回転テーブルの第１位置の基準位置に載置する。実施例では、第１位置は回転テーブル２２の回転軸の０度位置である。

(2) ワーク移動工程
コントローラ６１は、回転テーブル部２０に指令信号を供給して回転テーブル２２を所定角度回転させ、ワークＷを第２位置（例えば、９０度位置）に移動し、ワークＷを位置調整部３０の基準位置に搬送する（Ｓ２４、図４）。

(3) ワーク位置（アライメント）調整工程
コントローラ６１はワーク位置調整部３０に指令信号を送り、回転テーブル２２の基準位置に載置されているワークＷを基準状態の位置から、印刷後パターンのずれ量の分だけΔｘ，Δｙ，Δθで位置を（微）調整する（Ｓ２６、図５）。

(4) ワーク移動工程
コントローラ６１は回転テーブル２２を所定角度回転してワークＷを第３位置（例えば、１８０度位置）に移動し、ワークＷを印刷ステージに移動する（Ｓ２８、図６）。

(5) ワーク印刷工程
コントローラ６１は印刷部４０に指令信号を送り、ワークＷに印刷を行わせる。既述の試し刷りによってエージングされたスクリーン版がセットされた印刷機構４２が回転テーブル２２の所定位置に移動し、ワークＷ上にオーバーラップする。ワークＷは前工程で位置修正されており、スキージを移動させてスクリーン版のパターンをワークＷ上に転写する（Ｓ３０、図７）。

(6) ワーク移動工程
コントローラ６１は回転テーブル２２を所定角度回転してワークＷを第４位置（例えば、２７０度位置）に移動し、印刷されたワークＷを排出ステージに搬送する（Ｓ３２、図８）。

(7) ワーク排出工程
コントローラ６１はワーク排出部５０に指令信号を供給し、ロボットアームによって回転テーブル２２上のワークＷをベルトコンベアに搬送させる。既述のように、ワークＷは次工程に搬送される。（Ｓ３４、図９）

(8) 印刷終了
ワークＷが予め設定された印刷数に達したかどうかを判断する（Ｓ３６）。達していない場合（Ｓ３６：ＮＯ）には、ステップＳ２２乃至Ｓ３６を繰り返す。なお、ワークＷは回転テーブルで連続的に搬送され、各回転位置で処理が同時並行的に行われる。印刷されたワークＷの数が所定数に達した場合には（Ｓ３６：ＹＥＳ）、予定数のワークＷの印刷が終了したので本印刷を終了する（Ｓ３８）。

このように、本発明の実施例によれば、回転テーブルを利用して各工程を同時並行的に行うので、ＸＹθテーブルにワークを載置してアライメント調整と印刷とを一箇所（印刷装置）で行う場合に比べて印刷処理効率が高い。

図１６は、本発明の他の実施例（印刷機降昇校タイプ）に係る印刷装置（印刷システム）の概略を説明する示す説明図（側面図）である。同図において図1と対応する部分には同一符号を付し、かかる部分の説明は省略する。

同図に示す実施例では、印刷装置は、スクリーン印刷部４０の印刷機構４２を回転テーブル２２上に位置するように配置し、印刷機構４２が回転テーブル２２上において上下方向（回転テーブル回転軸の延在方向）、すなわち、回転テーブル２２面上の降下位置とテーブル面から離間した上昇位置に移動するように構成されている。コントローラ６１は、このような印刷機構４２の２つの位置相互間を移動する構成を使用して、回転テーブル２２を移動（回転）させるときに、スクリーン印刷部４０に指令信号を発して印刷機構４２を上昇させて回転テーブル２２の上面から離間させ、テーブル面やワークＷとの接触を回避する。また、ワークＷに印刷を行う場合、コントローラ６１は、回転テーブル２２を移動させてワークＷを搬送して印刷位置に位置決めすると、スクリーン印刷部４０に指令を発してワークＷ上に印刷機構４２を降下させ、ワークＷへの印刷処理を実行させる。他の構成は図１の例と同様である。

かかる構成とすることによって、回転テーブルとスクリーン印刷装置とを組み合わせて、回転テーブル上でスクリーン印刷を行うことを可能とした印刷装置（システム）が得られて好都合である。

図１７は、本発明の他の実施例（印刷機構開閉タイプ）に係る印刷装置（印刷システム）の概略を説明する示す説明図（側面図）である。同図において図1と対応する部分には同一符号を付し、かかる部分の説明は省略する。

同図に示す実施例では、印刷装置は、スクリーン印刷部４０の印刷機構４２を回転テーブル２２上に位置するように配置し、ドアを開閉するような構造で印刷機構４２を回転テーブル２２面上の位置とこれから離間した位置に移動するように構成されている。すなわち、印刷機構４２の一端側（印刷部４０側）を回転軸とし、他端側（回転テーブル側）を上下方向に移動可能とすることによって他端側を円弧状の軌跡で移動（開閉スクリーン動）可能にしている。コントローラ６１は、このような印刷機構４２の２つの位置相互間を移動する構成を使用して、回転テーブル２２を移動（回転）させるときに、スクリーン印刷部４０に指令信号を発して印刷機構４２を回転テーブル２２から離間（傾斜）させて回転テーブル面やワークＷとの接触を回避する。また、ワークＷに印刷を行う場合、コントローラ６１は、回転テーブル２２を移動させてワークＷを搬送し、印刷位置に位置決めすると、スクリーン印刷部４０に指令信号を発してワークＷ上に印刷機構４２を降下させ、ワークＷへの印刷処理を実行させる。他の構成は図１の例と同様である。

かかる構成とすることによって、回転テーブルとスクリーン印刷装置とを組み合わせて、回転テーブル上でスクリーン印刷を行うことを可能とした印刷装置（システム）が得られて好都合である。

なお、印刷部４０の筐体を逆Ｌ字型の構造とし、回転テーブル２２上にオバーラップする印刷機構４２を回転テーブル２２上にオーバーラップする筐体で機械構造的に支えるように構成しても良い。このような構成とした場合には、印刷精度を向上させることが可能となって具合がよい。

また、実施例では、ワーク位置調整部３０を回転テーブル２２の下側に設け、位置調整ピンを昇降させ、位置調整ピン３０１の先端にワークＷを乗せる構成としているが、ワーク位置調整部３０を回転テーブル２２の上側に設けてもよい。この場合、ワーク位置調整部３０を上下逆向きとして位置調整ピン３０１の先端を下向きとし、位置調整ピン３０１の先端部（下端部）てワークＷを吸着し、昇降移動する構成とする。吸着は静電力、負圧などによって行うことが可能である。また、いわゆるロボットアームを使用することとしてもよい。

このような構成とした場合には、回転テーブル２２に貫通孔２４を設ける必要がなく具合がよい。また、貫通孔２４の径による位置調整範囲の制限がなくなるので、スクリーンののび以上のより広範囲のワークの配置位置調整が可能となる。

また、ワーク観察用のカメラは、必要数を必要な場所（観察位置）に配置することができる。プロセスが安定した場合には、カメラは必要限度に減らすことができる。

また、実施例では同時に２ライン（Ａ，Ｂ）の印刷を行っているが、これに限定されるものではなく、１ラインでも、３ライン以上でも良い。

また、実施例では、ワーク位置調整部３０は回転テーブル２２の９０度回転位置に配置されているが、回転テーブル２２の各ワーク載置位置毎にワーク位置調整部３０を設けて回転テーブル２２と共に回転する構造とすることも出来る。こうした場合には、回転テーブル２２の停止位置（貫通孔２４の位置）を支持ピン３０１の基準位置に正確に合わせる必要がなくなって都合がよい。

また、実施例では、印刷装置としてスクリーン印刷装置を一例として説明しているが、上述したようなワーク搬送機構としての回転テーブルと他の種類の印刷装置、例えば、謄写版刷装置等の他の種類の孔版印刷装置と組み合わせても良い。また、構造的に許容されれば、スタンプ印刷、箔押し印刷、パッド印刷などの印刷装置であっても良い。

１０ ワーク載置部、２０ 回転テーブル部、３０ ワーク位置調整部、３０１ 位置調整ピン、４０ スクリーン印刷部、５０ ワーク排出部、６０ 制御部、６１ コントローラ、６２ 入力装置、７０ 検出部（観察手段）、７１〜７５ カメラ

Claims (9)

1. 回転テーブルを回転軸回りに定められた第１乃至第３位置に移動する回転テーブル部と、
   前記第1位置にて前記回転テーブル上にワークを載置するワーク載置部と、
   前記第２位置にて前記回転テーブル上の前記ワークの位置を調整可能なワーク位置調整部と、
   前記第３位置にて前記回転テーブル上の前記ワークにスクリーン印刷を行うスクリーン印刷部と、
   前記ワークに印刷されたパターンを観察する観察手段と、
   前記観察された印刷パターンと予め記憶された基準パターンとを比較し、両パターンのずれが減少するように前記ワーク位置調整部を動作させる制御部と、
   を備える印刷装置。
2. 更に、前記回転テーブルの回転軸回りに定められた第４位置を含み、
   前記第４位置にて前記ワークを前記回転デーブルの外に排出するワーク排出部を備える、請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記制御手段は、複数回の試し刷り印刷後に前記ワークに印刷されたパターンの基準位置からのずれに基づいて前記ワーク位置調整部を制御する、請求項１又は２に記載の印刷装置。
4. 前記試し刷り印刷の回数は、前記スクリーン印刷のスクリーン版ののびが収まる印刷回数である、請求項３に記載の印刷装置。
5. 前記回転テーブルは、前記ワークが載置されるべき位置に該ワークよりも小さい開口の貫通孔を有し、
   前記ワーク位置調整部は前記回転テーブルの下方に配置され、前記貫通孔を介して前記ワークに接触して移動可能な位置調整ピンを有する、請求項１乃至４のいずれかに記載の印刷装置。
6. 回転テーブルを用いて印刷部にワークを連続的に供給するようにした印刷物の製造方法であって、
   前記回転テーブルの第1回転位置にワークを載置するワーク載置工程と、
   前記回転テーブルの第２回転位置にて前記ワークの載置位置を必要により調整するワーク位置調整工程と、
   前記回転テーブルの第３回転位置にて前記ワークにスクリーン印刷を行うスクリーン印刷工程と、を含み、
   前記ワーク位置調整工程が、複数回の試し刷り印刷後に前記ワークに印刷されたパターンの基準位置からのずれに基づいて前記ワークの位置を調整するものである、印刷物の製造方法。
7. 更に、前記スクリーン印刷工程の後に、前記回転テーブルの第４回転位置にて前記ワークを前記回転テーブルの外に排出するワーク排出工程を含む、請求項６に記載の印刷物の製造方法。
8. 前記試し刷り印刷の回数が、前記スクリーン印刷のスクリーン版ののびが収まる印刷回数である、請求項６又は７に記載の印刷物の製造方法。
9. 前記ワークの位置調整が、前記回転テーブルの貫通孔を介して前記ワークに下方から接触する位置調整ピンによって行われる、請求項６乃至８のいずれかに記載の印刷物の製造方法。

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