JP2019018534A - 印刷装置および印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】長尺状の基材に形成された下地パターンに印刷パターンを高精度に重ね合わせて基材にグラビア印刷する。【解決手段】転写ローラへの印刷パターンの受理前に、印刷領域に位置決めされた下地パターンの一部または下地パターンに関連して基材に設けられるマークをアライメントマークとして撮像し、アライメントマークの画像から下地パターンの位置情報を取得するとともに、位置情報に基づいてグラビア版を移動させて下地パターンに対するグラビア版の姿勢を調整する。【選択図】図２

Description

この発明は、長尺状の基材に形成された下地パターンに重ね合わせて印刷パターンをグラビア印刷する印刷技術に関するものである。

電子回路を構成する回路パターンや半導体関連の各種デバイス等の電極パターンなどを形成する装置として、例えば特許文献１に記載されているようにグラビアオフセット印刷法を用いた印刷装置が提案されている。この印刷装置では、印刷パターンに対応する凹部が形成された版に対してブランケットロールが当接しながら回転することでインクの印刷パターンを受理する。そして、ロール状に巻き取られた基材がフィルム供給部により印刷領域に間欠的に搬送される。この印刷領域には、印刷定盤が設けられており、基材の搬送方向に対して版の水平姿勢と同じ姿勢で基材を固定する。この印刷定盤による基材の固定後に、ブランケットロールが印刷領域に移動し、基材の下地パターン上に上記印刷パターンを転写する。

特開２０１２ー１７１２０２号公報

上記印刷装置では、予め設定した搬送方向に基材が適切に搬送され、しかも印刷領域で印刷定盤に設計通りに固定される場合には、下地パターンと印刷パターンとの間に相対的な位置ズレは生じず、良好な印刷結果が得られる。しかしながら、ロール状に巻き取られた基材を安定して搬送することが事実上困難であり、基材の蛇行や伸びなどが生じることがある。これらの存在により下地パターンと印刷パターンとの位置ズレが生じて印刷品質の低下を招くことがあった。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、長尺状の基材に形成された下地パターンに印刷パターンを高精度に重ね合わせて基材にグラビア印刷することができる印刷技術を提供することを目的とする。

この発明の一態様は、印刷装置であって、下地パターンを担持する長尺状の基材を基材の長尺方向に搬送して下地パターンを印刷領域に位置決めする基材搬送部と、グラビア版と転写ローラとを有し、グラビア版が担持する印刷パターンを転写ローラに受理させるとともに転写ローラに受理された印刷パターンを印刷領域に位置する下地パターンに重ね合わせて転写ローラから基材に転写する印刷ヘッドと、印刷領域に位置する下地パターンの一部または下地パターンに関連して基材に設けられるマークをアライメントマークとして撮像する撮像部と、印刷ヘッドのうち少なくともグラビア版を移動させてグラビア版の姿勢を変更させる姿勢変更機構と、撮像部により撮像された画像から下地パターンの位置情報を取得するとともに、位置情報に基づいて姿勢変更機構を制御して下地パターンに対してグラビア版の姿勢を調整する制御部とを備えることを特徴としている。

また、この発明の他の態様は、下地パターンを担持する長尺状の基材を基材の長尺方向に搬送して下地パターンを印刷領域に位置決めした後で、グラビア版に担持された印刷パターンを転写ローラに受理させるとともに転写ローラに受理された印刷パターンを印刷領域に位置する下地パターンに重ね合わせて転写ローラから基材に転写して印刷パターンの印刷を行う印刷方法であって、転写ローラへの印刷パターンの受理前に、印刷領域に位置決めされた下地パターンの一部または下地パターンに関連して基材に設けられるマークをアライメントマークとして撮像する工程と、アライメントマークの画像から下地パターンの位置情報を取得するとともに、位置情報に基づいてグラビア版を移動させて下地パターンに対するグラビア版の姿勢を調整する工程とを実行することを特徴としている。

このように構成された発明では、長尺方向への基材の搬送により下地パターンが印刷領域に位置決めされると、当該下地パターンの一部または下地パターンに関連して基材に設けられるマークが撮像される。そして、撮像画像から得られる下地パターンの位置情報に基づいて下地パターンに対するグラビア版の姿勢が調整される。そして、当該姿勢調整後のグラビア版から転写ローラへの印刷パターンの受理、ならびに転写ローラに受理された印刷パターンの基材への転写が行われる。すなわち、グラビア版に担持される印刷パターンが下地パターンに位置合せされた状態で印刷パターンの受理・転写が行われる。

以上のように、本発明によれば、基材に形成された下地パターンに印刷パターンを高精度に重ね合わせて基材にグラビア印刷することができる。

本発明に係る印刷装置の第１実施形態を示す図である。 印刷ヘッドと撮像部の構成を模式的に示す図である。 図１に示す印刷装置の印刷動作を示すフローチャートである。 印刷動作を模式的に示す図である。 下地パターンの位置ズレ態様の一例を模式的に示す図である。 下地パターンの位置ズレ態様の他の例を模式的に示す図である。 本発明に係る印刷装置の第２実施形態を示す図である。 図６に示す印刷装置における印刷ヘッドと撮像部の構成を模式的に示す図である。 図６に示す印刷装置の印刷動作を示すフローチャートである。 図６に示す印刷装置の印刷動作を模式的に示す図である。 本発明に係る印刷装置の第３実施形態を示す図である。

図１は本発明に係る印刷装置の第１実施形態を示す図である。この印刷装置１は、樹脂やガラスなどの長尺状基材２（以下、単に「基材」という）に形成された下地パターンＢＰに重ね合わせて印刷パターンＰＰをグラビア印刷する装置である。印刷装置１では、基材２の長尺方向Ｙ（以下「Ｙ方向」という）に複数の下地パターンＢＰが互いに離間して形成されている。この基材２は例えばロール状に巻き取られて基材搬送部３の繰出室３１に収納されている。基材２は基材搬送部３の基材搬送機構３２により繰出室３１から繰り出され、さらにＹ方向に搬送され、印刷ヘッド５によるグラビア印刷が行われる印刷領域Ｒ１を経由して基材搬送部３の回収室３３に送られる。

第１実施形態では、基材搬送部３は装置全体を制御する制御部９からの制御指令に応じて基材２を間欠的に搬送する。つまり、基材搬送部３は、基材２をＹ方向に一定距離だけ搬送して一の下地パターンＢＰを印刷領域Ｒ１に位置決めした後、一定時間だけ搬送を停止する。この印刷領域Ｒ１では、基材２の鉛直下方に吸着保持部４が配置されている。吸着保持部４は吸着制御部４１と接続されている。そして、基材２を一時停止している間、制御部９からの制御指令に応じて吸着制御部４１が作動し、吸着保持部４に負圧を与えることで基材２を下方側から吸着保持可能となっている。

搬送停止期間の間、基材２は吸着保持部４により保持された状態で撮像部７によるアライメントマークの撮像処理、撮像された画像に基づく印刷ヘッド５の姿勢調整処理および姿勢調整された印刷ヘッド５によるグラビア印刷処理が行われ、当該一の下地パターンＢＰに対して印刷パターンＰＰが印刷される。なお、印刷ヘッド５および撮像部７の構成ならびに動作については、後で詳述する。

上記印刷によって所望の印刷物（＝基材２に下地パターンと印刷パターンとを積層して印刷したもの）が得られる。そして、当該印刷の完了とともに吸着保持部４による吸着保持が解除され、基材搬送部３は再び基材２をＹ方向に一定距離だけ搬送して上記印刷物を回収室３３に向けて搬送するとともに次の下地パターンＢＰを印刷領域Ｒ１に位置決めする。このような動作が繰り返されることで上記印刷物が大量に連続して製造される。

図２は印刷ヘッドと撮像部の構成を模式的に示す図である。印刷ヘッド５は、主たる構成として、ヘッド本体５１と、スリットノズル５２と、ブレード５３と、版胴５４と、転写ローラ５５とを備えている。ヘッド本体５１は基材２の上方空間においてスリットノズル５２、ブレード５３、版胴５４および転写ローラ５５を一体的に保持しながら、図示を省略するＸＹＺθ機構によってＹ方向、当該Ｙ方向と直交する水平方向Ｘ（以下「Ｘ方向」という）、鉛直方向Ｚ（以下「Ｚ方向」という）および鉛直軸Ｊ１を回動中心として回動軸方向θ（以下「θ方向」という）に移動自在となっている。これらのうち特にＸ方向における可動範囲は、Ｙ方向およびＺ方向における可動範囲よりも大きく設定されており、上記印刷領域Ｒ１の上方位置と、上記印刷領域Ｒ１からＸ方向に離れた待機領域Ｒ２との間で印刷ヘッド５は移動自在となっている。また、ヘッド本体５１をＸ方向、Ｙ方向およびθ方向に微小変位させることで印刷ヘッド５の姿勢を調整可能となっている。さらに、ヘッド本体５１を鉛直方向Ｚに移動させることで基材２に対する印刷ヘッド５の高さ位置を調整可能となっている。

印刷ヘッド５には、図１に示すように、Ｘ軸駆動部８１、Ｙ軸駆動部８２、θ軸駆動部８３およびＺ軸駆動部８４が接続されている。Ｘ軸駆動部８１、Ｙ軸駆動部８２、θ軸駆動部８３およびＺ軸駆動部８４はヘッド本体５１をそれぞれＸ方向、Ｙ方向、θ方向およびＺ方向に駆動する。このため、例えば制御部９からの姿勢調整指令に応じてＸ軸駆動部８１、Ｙ軸駆動部８２およびθ軸駆動部８３が作動することでヘッド本体５１に保持されるスリットノズル５２、ブレード５３、版胴５４および転写ローラ５５が一体的にＸ方向、Ｙ方向およびθ方向に変位してグラビア版５６の姿勢が調整される。このように、第１実施形態では、Ｘ軸駆動部８１、Ｙ軸駆動部８２およびθ軸駆動部８３が本発明の「姿勢変更機構」として機能している。また、制御部９からのＸ移動指令に応じてＸ軸駆動部８１が作動することで、上記姿勢調整された印刷ヘッド５が待機領域Ｒ２と印刷領域Ｒ１との間で往復移動する。さらに、制御部９からのＺ移動指令に応じてＺ軸駆動部８４が作動することで、上記姿勢調整された印刷ヘッド５がＺ方向に昇降され、基材２に対する高さ位置が調整される。

ここで、本実施形態では、上記姿勢調整を高精度に行うために、撮像部７が設けられている。撮像部７は、図１および図２に示すように、２つのアライメントカメラ７１、７２を備えている。本実施形態では、下地パターンＢＰに関連付けて２つのマークＭ１、Ｍ２がいわゆるアライメントマークとして基材２上に設けられている。より具体的には、マークＭ１、Ｍ２はＹ方向に互いに離間してほぼ一列に配置されている。ここで、マークＭ１、Ｍ２を下地パターンＢＰから独立して設ける代わりに、下地パターンＢＰの一部をアライメントマークとして用いてもよい。また、アライメントマークの数も２個に限定されず、３個以上であってもよい。

本実施形態では上記したように下地パターンＢＰ毎に２つのマークＭ１、Ｍ２が設けられており、これらのマークＭ１、Ｍ２をそれぞれアライメントカメラ７１、７２により撮像可能となっている。つまり、下地パターンＢＰが印刷領域Ｒ１に位置決めされた際に、アライメントカメラ７１、７２はそれぞれマークＭ１、Ｍ２のほぼ直上に位置するように配置され、鉛直上方からマークＭ１、Ｍ２をそれぞれ撮像する。ここで「ほぼ直上位置する」とは、マークＭ１、Ｍ２がそれぞれアライメントカメラ７１、７２の撮像範囲に入る程度にアライメントカメラ７１、７２が固定されていることを意味している。

また、次に説明するように印刷ヘッド５の印刷領域Ｒ１への移動により転写処理が実行されることから、アライメントカメラ７１、７２は印刷ヘッド５の移動空間よりも上方に配設されている。このような配置構造を採用することで撮像部７のアライメントカメラ７１、７２と印刷ヘッド５との干渉を効果的に防止しながら２つのマークＭ１、Ｍ２を撮像することが可能となっている。

マークＭ１を撮像したアライメントカメラ７１からマークＭ１の画像信号が画像処理部７３に与えられるとともに、マークＭ２を撮像したアライメントカメラ７２からマークＭ２の画像信号が画像処理部７３に与えられる。この画像処理部７３は、これらの画像信号に対して種々の画像処理を加えてマークＭ１、Ｍ２の位置情報を含む信号を制御部９に与える。そして、それらの信号に基づく制御部９による姿勢調整処理を印刷ヘッド５は受ける。

印刷ヘッド５は上記したように版胴５４を有している。この版胴５４は回転駆動部８５と接続されている。そして、制御部９からの回転指令に応じて回転駆動部８５が作動してＹ方向とほぼ平行な回転軸Ｊ２まわりに版胴５４を回転させる。この版胴５４の外周面にグラビア版５６が装着されている。グラビア版５６には、印刷パターンＰＰに対応する凹部（後で説明する図４中の符号５６１参照）が設けられている。グラビア版５６の表面に対向するようにスリットノズル５２が設けられている。スリットノズル５２はほぼＸ方向に伸びる長尺状の吐出口（図示省略）を有しており、当該吐出口から印刷パターンＰＰの材料（ここでは、液状または粘性状の機能性材料）を吐出する。また、グラビア版５６の表面に対してブレード５３の先端部が接触してグラビア版５６の表面に供給された機能性材料を凹部に充填させる。これによって、機能性材料の印刷パターンＰＰが形成され、グラビア版５６に担持される。

図２に示すように、版胴５４に隣接して転写ローラ５５が回転軸Ｊ３まわりに回転自在に配置されている。基材２の搬送を一時的に停止させている間に転写ローラ５５の外周面が版胴５４上のグラビア版５６と摺接しながら転写ローラ５５は版胴５４に対して従動回転し、これによって、機能性材料の印刷パターンＰＰが転写ローラ５５の外周面に受理される。さらに、待機領域Ｒ２から印刷領域Ｒ１への印刷ヘッド５のＸ方向移動によって、基材２に対して転写ローラ５５が従動回転し、印刷パターンＰＰが印刷領域Ｒ１に位置決めされている基材２の下地パターンＢＰ上に転写される。こうして転写処理を行う際には、鉛直方向Ｚにおける基材２に対する転写ローラ５５の高さ位置がＺ軸駆動部８４により調整されており、適切な圧力で転写ローラ５５が基材２に押し付けられる。なお、本実施形態では、転写ローラ５５が従動回転して基材２に対してＸ方向に転動して印刷パターンＰＰを基材２に転写するように構成しているが、転写ローラ５５を回転させる回転駆動部を別途設けて受理および転写精度をさらに高めてもよい。また、回転駆動部を転写ローラ５５のみに接続して受理および転写を実行するように構成してもよい。

このような受理および転写動作を行う際に、基材２が印刷領域Ｒ１で吸着保持部４によって設計通りに保持固定されていない場合には、下地パターンＢＰと印刷パターンＰＰとの間に相対的な位置ズレが生じてしまう。そこで、本実施形態では、制御部９がアライメントカメラ７１、７２により撮像されたマークＭ１、Ｍ２の画像に基づいて印刷領域Ｒ１における下地パターンＢＰの位置情報を求め、当該位置情報に応じて受理および転写処理前に印刷ヘッド５をＸ方向、Ｙ方向およびθ方向に微小量だけ移動させて下地パターンＢＰに対するグラビア版５６の姿勢を調整する。つまり、制御部９はＣＰＵなどの演算処理部（図示省略）および印刷プログラムを記憶する記憶部を有し、演算処理部が記憶部から印刷プログラムを読み出し、印刷装置１の各部を以下のように制御することで下地パターンＢＰに対して印刷パターンＰＰを高精度に重ね合わせて基材２にグラビア印刷することが可能となっている。

図３は図１に示す印刷装置の印刷動作を示すフローチャートである。また、図４は印刷動作を模式的に示す図である。第１実施形態では、基材搬送部３により基材２の間欠搬送が一定時間間隔で実行されて図４の（ａ）欄に示すように一の下地パターンＢＰが印刷領域Ｒ１に位置決めされる（ステップＳ１１）。そして、吸着保持部４が作動して印刷領域Ｒ１に位置決めされた基材２を下面側から吸着保持する（ステップＳ１２）。上記位置決め直後から一定時間だけ基材２の搬送が停止されるが、その間に、ステップＳ１３〜Ｓ１８が実行される。

下地パターンＢＰが印刷領域Ｒ１に位置決めされると、当該下地パターンＢＰに対応するマークＭ１、Ｍ２はそれぞれアライメントカメラ７１，７２の撮像範囲に位置しており、アライメントカメラ７１，７２がそれぞれマークＭ１、Ｍ２の画像を撮像する。そして、マークＭ１、Ｍ２の像が画像処理部７３を介して制御部９に与えられる（ステップＳ１３）。すると、制御部９の演算処理部はマークＭ１、Ｍ２の像からマークＭ１、Ｍ２のＸ方向およびＹ方向における座標を算出し、それらから下地パターンＢＰの位置情報を取得する（ステップＳ１４）。例えば図５Ａに示すように下地パターンＢＰが予め設定されている基準位置（同図中の点線位置）から水平方向に平行シフトした場合には、マークＭ１、Ｍ２のＸ方向およびＹ方向における座標から下地パターンＢＰがＸ方向における基準位置からシフト量ΔＸとＹ方向における基準位置からシフト量ΔＹとを算出し、これらを下地パターンＢＰの位置情報として取得する。また、図５Ｂに示すように下地パターンＢＰが基準位置（同図中の点線位置）からθ方向に回転している場合には、マークＭ１、Ｍ２のＸ方向およびＹ方向における座標から下地パターンＢＰの基準位置からの回転量Δθが下地パターンＢＰの位置情報として取得する。さらに、下地パターンＢＰが基準位置に対して水平方向にもθ方向にも移動している場合にはシフト量ΔＸ、ΔＹおよび回転量Δθが下地パターンＢＰの位置情報として取得される。もちろん、下地パターンＢＰの位置情報は、これらに限定されるものではなく、例えば下地パターンＢＰの中心座標と回転量とを上記位置情報として取得してもよい。

こうして下地パターンＢＰの位置情報が求まると、制御部９は下地パターンＢＰの位置情報に基づいてＸ軸駆動部８１、Ｙ軸駆動部８２およびθ軸駆動部８３を制御して印刷ヘッド５全体をＸ方向に距離ΔＸ、Ｙ方向に距離ΔＹおよびθ方向に回転量Δθだけ移動させてグラビア版５６を含めた印刷ヘッド５全体の姿勢を調整する。

また、当該姿勢調整と並行して印刷ヘッド５による印刷パターンＰＰの印刷を開始する（ステップＳ１５）。もちろん、上記姿勢調整後に印刷パターンＰＰの印刷開始を実行してもよい。しかしながら、第１実施形態では、スリットノズル５２、ブレード５３、版胴５４および転写ローラ５５が一体的に移動可能となっていることから、図４の（ｂ）欄に示すように印刷ヘッド５が印刷開始位置ＰＳに位置して転写ローラ５５による基材２への転写動作が開始されるまでの間であれば、上記姿勢調整動作と印刷パターンＰＰの形成・受理動作とを並行して行うことができ、これによって印刷時間の短縮を図ることができる。

印刷パターンＰＰの転写開始後、図４の（ｃ）欄に示すように、印刷ヘッド５の印刷領域Ｒ１側への移動に伴って印刷パターンＰＰが下地パターンＢＰに転写されていく。そして、印刷ヘッド５が印刷終了位置ＰＥまで移動して印刷パターンＰＰの印刷が完了する（ステップＳ１６で「ＹＥＳ」と判定する）と、制御部９はＺ軸駆動部８４を制御して印刷ヘッド５を基材２から上昇させるとともにＸ軸駆動部８１を制御して印刷ヘッド５を待機領域Ｒ２に退避させる（ステップＳ１７）。そして、未印刷の下地パターンＢＰが残っている場合（ステップＳ１８で「ＹＥＳ」）は、ステップＳ１１に戻って上記一連の動作（ステップＳ１１〜Ｓ１７）が繰り返される。一方、未印刷の下地パターンＢＰが残っていない場合（ステップＳ１８で「ＮＯ」）は、印刷動作を終了する。

以上のように、第１実施形態によれば、印刷ヘッド５全体をＸ方向に移動させながら印刷パターンＰＰの受理・転写を行う前に、アライメントカメラ７１、７２によるマークＭ１、Ｍ２の撮像画像から下地パターンＢＰの位置情報を取得し、さらに当該位置情報に基づいて印刷ヘッド５を移動させることで下地パターンＢＰに対するグラビア版５６の姿勢を調整している。このため、グラビア版５６に担持される印刷パターンＰＰが下地パターンＢＰに位置合せされた状態で印刷パターンＰＰの受理および転写を行うことができる。その結果、基材２に形成された下地パターンＢＰに印刷パターンＰＰを高精度に重ね合わせて基材２にグラビア印刷することができる。

図６は本発明に係る印刷装置の第２実施形態を示す図である。また、図７は図６に示す印刷装置における印刷ヘッドと撮像部の構成を模式的に示す図である。第２実施形態に係る印刷装置１が第１実施形態と大きく相違する点は印刷ヘッド５の構成および動作であり、その他の構成および動作は第１実施形態と同一である。以下、相違点を中心に説明し、同一構成については同一符号を付して構成説明を省略する。

第２実施形態では、版胴５４の代わりに版支持テーブル５７が印刷領域Ｒ１からＸ方向に離れた受理領域Ｒ３に配置されている。この版支持テーブル５７は、その上面でグラビア版５６を保持可能に構成されている。また、版支持テーブル５７は受理領域Ｒ３においてＸ方向、Ｙ方向およびθ方向に移動自在となっている、また、版支持テーブル５７には、図６に示すように、Ｘ軸駆動部８１１、Ｙ軸駆動部８２およびθ軸駆動部８３が接続されている。

第２実施形態では、Ｘ方向での移動可能範囲は第１実施形態に比べて小さく、受理領域Ｒ３で版支持テーブル５７をＸ軸駆動部８１１によってＸ方向に変位させてＸ方向におけるグラビア版５６の姿勢を調整可能となっているにすぎない。また、Ｙ方向およびθ方向の移動可能範囲についても、Ｘ方向と同様に、受理領域Ｒ３で版支持テーブル５７をＹ軸駆動部８２によってＹ方向に変位させてＹ方向におけるグラビア版５６の姿勢を調整し、版支持テーブル５７をθ軸駆動部８３によってθ方向に変位させてθ方向におけるグラビア版５６の姿勢を調整する。このように、第２実施形態においても、Ｘ軸駆動部８１１、Ｙ軸駆動部８２およびθ軸駆動部８３が本発明の「姿勢変更機構」として機能しており、これらによってグラビア版５６の姿勢を調整可能となっている。

また、図示を省略しているが、平板状態のグラビア版５６に対して機能性材料を供給するスリットノズルおよびブレードが受理領域Ｒ３に配置されている。スリットノズルおよびブレードについては、従来より公知の構成を用いることができる。

一方、印刷ヘッド５の転写ローラ５５は図示を省略するローラ移動機構によってＸ方向に移動可能となっており、その移動可能範囲は受理領域Ｒ３、待機領域Ｒ２および印刷領域Ｒ１に広がっている。転写ローラ５５には、図６に示すように、Ｘ軸駆動部８１２が接続され、制御部９からの移動指令に応じて作動することで転写ローラ５５を印刷領域Ｒ１、待機領域Ｒ２および受理領域Ｒ３の間を移動させることが可能となっている。また、転写ローラ５５には、Ｚ軸駆動部８４１が接続されている。このため、制御部９からの昇降指令に応じてＺ軸駆動部８４１が作動することで転写ローラ５５をグラビア版５６や基材２に接触させたり、上方に離間させたりすることが可能となっている。さらに、転写ローラ５５には回転駆動部８６が接続されており、制御部９からの回転指令に応じて回転駆動部８６が作動することで転写ローラ５５のＸ方向への移動に連動して転写ローラ５５を回転させる。

次に、上記のように構成された印刷装置１による印刷動作について図８および図９を参照しつつ説明する。図８は図６に示す印刷装置の印刷動作を示すフローチャートである。また、図９は図６に示す印刷装置の印刷動作を模式的に示す図である。第２実施形態では、第１実施形態と同様に、基材搬送部３により基材２の間欠搬送が一定時間間隔で実行されて図９の（ａ）欄に示すように一の下地パターンＢＰが印刷領域Ｒ１に位置決めされる（ステップＳ２１）。そして、吸着保持部４による基材２の吸着保持（ステップＳ２２）、アライメントカメラ７１，７２によるマークＭ１、Ｍ２の撮像（ステップＳ２３）および下地パターンＢＰの位置情報取得（ステップＳ２４）を行う。

そして、第２実施形態では、制御部９は下地パターンＢＰの位置情報に基づいてＸ軸駆動部８１１、Ｙ軸駆動部８２およびθ軸駆動部８３を制御して版支持テーブル５７をＸ方向、Ｙ方向およびθ方向に移動させ、これによってグラビア版５６の姿勢を調整する（ステップＳ２５）。この姿勢調整の前後でグラビア版５６への機能性材料の供給およびブレードによる機能性材料の凹部への充填を行って印刷パターンＰＰを形成している。また、当該印刷パターンＰＰの形成および上記姿勢調整中は、転写ローラ５５は図９の（ａ）欄に示すように待機領域Ｒ２で待機している。

グラビア版５６の姿勢調整および印刷パターンＰＰの形成が完了すると、制御部９は回転駆動部８６により転写ローラ５５を回転させながらＸ軸駆動部８１２により転写ローラ５５を待機領域Ｒ２から受理領域Ｒ３に移動させる。また、待機領域Ｒ２から受理領域Ｒ３への移動に伴って制御部９はＺ軸駆動部８４１によって転写ローラ５５を下降させて転写ローラ５５の外周面をグラビア版５６に接触させる。これらの動作によって、印刷パターンＰＰがグラビア版５６から転写ローラ５５に受理される（ステップＳ２６）。

この受理処理後に制御部９は、Ｚ軸駆動部８４１によって転写ローラ５５を上昇させて転写ローラ５５の外周面をグラビア版５６から離間させた後、Ｘ軸駆動部８１２により転写ローラ５５を受理領域Ｒ３から待機領域Ｒ２を経由して印刷領域Ｒ１に移動させる。また、図９の（ｂ）欄に示すように、制御部９は回転駆動部８６およびＺ軸駆動部８４１を制御し、印刷パターンＰＰの先端部を印刷開始位置ＰＳに位置させた時点で転写ローラ５５を基材２に接触させて印刷パターンＰＰの転写を開始する。そして、図９の（ｃ）欄に示すように転写ローラ５５が印刷終了位置ＰＥに達するまで、転写ローラ５５の外周面を基材２に接触させながらＸ方向に転動して印刷パターンＰＰを基材２に転写する（ステップＳ２７）。

そして、転写ローラ５５が印刷終了位置ＰＥまで移動して印刷パターンＰＰの印刷が完了する（ステップＳ２８で「ＹＥＳ」と判定する）と、制御部９はＺ軸駆動部８４１を制御して転写ローラ５５を基材２から上昇させるとともにＸ軸駆動部８１２を制御して印刷ヘッド５を待機領域Ｒ２に退避させる（ステップＳ２９）。そして、未印刷の下地パターンＢＰが残っている場合（ステップＳ３０で「ＹＥＳ」）は、ステップＳ２１に戻って上記一連の動作（ステップＳ２１〜Ｓ２９）が繰り返される。一方、未印刷の下地パターンＢＰが残っていない場合（ステップＳ３０で「ＮＯ」）は、印刷動作を終了する。

以上のように、第２実施形態によれば、印刷ヘッド５の一部である転写ローラ５５をＸ方向に往復移動させることで印刷パターンＰＰの受理・転写を行う前に、アライメントカメラ７１、７２によるマークＭ１、Ｍ２の撮像画像から下地パターンＢＰの位置情報を取得し、さらに当該位置情報に基づいて版支持テーブル５７を移動させることで下地パターンＢＰに対するグラビア版５６の姿勢を調整している。このため、第１実施形態と同様に、グラビア版５６に担持される印刷パターンＰＰが下地パターンＢＰに位置合せされた状態で印刷パターンＰＰの受理および転写を行うことができる。その結果、基材２に形成された下地パターンＢＰに印刷パターンＰＰを高精度に重ね合わせて基材２にグラビア印刷することができる。

上記したように実施形態では、マークＭ１、Ｍ２が本発明の「下地パターンに関連して基材に設けられるマーク」の一例に相当している。また、第１実施形態におけるＸ軸駆動部８１が本発明の「ヘッド駆動部」の一例に相当し、第２実施形態におけるＸ軸駆動部８１２が本発明の「ローラ駆動部」の一例に相当している。また、第１実施形態において印刷ヘッド５がＸ方向に移動する経路および第２実施形態において転写ローラ５５がＸ方向に移動する経路が本発明の「移動経路」の一例に相当している。なお、本発明の「印刷ヘッドのうち少なくともグラビア版を移動させて」とは、第１実施形態のように印刷ヘッド５全体を移動させることでグラビア版５６を移動させることと、第２実施形態のように印刷ヘッド５の一構成部品である版支持テーブル５７のみを移動させることとを含んでいる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、第１実施形態では印刷ヘッド５全体が、また第２実施形態では印刷ヘッド５の一部（転写ローラ５５）が基材２の長手方向（Ｙ方向）に対して直交する水平方向（Ｘ方向）に移動して転写処理を行っているが、基材２に対する印刷ヘッド５のアクセス態様はこれに限定されるものではなく、例えば図１０に示すように、基材搬送部３の繰出室３１を吸着保持部４の下方位置に配置し、複数の搬送ローラ３４、３５により印刷領域Ｒ１に搬送するとともに、
Ｙ方向における上流側（同図の左手側）から印刷領域Ｒ１に対して印刷ヘッド５を進退移動させるように構成してもよい（第３実施形態）。もちろん、特許文献１に記載されているように斜め方向からアクセスするように構成してもよい。

また、上記実施形態では、吸着保持部４により印刷領域Ｒ１に位置決めされた基材２を保持しているが、保持方式はこれに限定されるものではなく、例えばチャック機構などによりメカニカルに保持してもよい。

この発明は、長尺状の基材に形成された下地パターンに重ね合わせて印刷パターンをグラビア印刷する印刷技術に対して好適に適用することができる。

１…印刷装置
２…（長尺状の）基材
３…基材搬送部
５…印刷ヘッド
７…撮像部
９…制御部
５４…版胴
５５…転写ローラ
５６…グラビア版
５７…版支持テーブル
７１，７２…アライメントカメラ
８１…Ｘ軸駆動部（姿勢変更機構、ヘッド駆動部）
８１１…Ｘ軸駆動部（姿勢変更機構）
８１２…Ｘ軸駆動部（ローラ駆動部）
８２…Ｙ軸駆動部（姿勢変更機構）
８３…θ軸駆動部（姿勢変更機構）
ＢＰ…下地パターン
Ｍ１，Ｍ２…（アライメント）マーク
ＰＰ…印刷パターン
Ｒ１…印刷領域
Ｒ２…待機領域
Ｒ３…受理領域
Ｘ…水平方向
Ｙ…長尺方向

Claims (6)

1. 下地パターンを担持する長尺状の基材を前記基材の長尺方向に搬送して前記下地パターンを印刷領域に位置決めする基材搬送部と、
   グラビア版と転写ローラとを有し、前記グラビア版が担持する印刷パターンを前記転写ローラに受理させるとともに前記転写ローラに受理された前記印刷パターンを前記印刷領域に位置する前記下地パターンに重ね合わせて前記転写ローラから前記基材に転写する印刷ヘッドと、
   前記印刷領域に位置する前記下地パターンの一部または前記下地パターンに関連して前記基材に設けられるマークをアライメントマークとして撮像する撮像部と、
   前記印刷ヘッドのうち少なくとも前記グラビア版を移動させて前記グラビア版の姿勢を変更させる姿勢変更機構と、
   前記撮像部により撮像された画像から前記下地パターンの位置情報を取得するとともに、前記位置情報に基づいて前記姿勢変更機構を制御して前記下地パターンに対して前記グラビア版の姿勢を調整する制御部と
   を備えることを特徴とする印刷装置。
2. 請求項１に記載の印刷装置であって、
   前記印刷ヘッドは、前記グラビア版を外周面で保持する版胴を有し、前記版胴に保持された前記グラビア版と前記転写ローラの外周面とを接触させながら前記版胴および前記転写ローラを回転させて前記グラビア版が担持する前記印刷パターンを前記転写ローラに受理させ、前記転写ローラの外周面と前記基材とを接触させながら前記転写ローラが前記基材に対して転動して前記転写ローラに受理された前記印刷パターンを前記基材に転写し、
   前記姿勢変更機構は、前記版胴と前記転写ローラとを一体的に移動させて前記グラビア版の姿勢を変更させる印刷装置。
3. 請求項２に記載の印刷装置であって、
   前記印刷ヘッド全体を、前記印刷領域から離れた待機領域と前記印刷領域との間を移動させるヘッド駆動部を備え、
   前記撮像部は、前記印刷ヘッドが移動する移動経路から離れた位置に設けられる、または前記移動経路上に位置して前記アライメントマークを撮像する一方で前記印刷ヘッドの前記印刷領域への移動に伴って前記移動経路から退避する印刷装置。
4. 請求項１に記載の印刷装置であって、
   前記印刷ヘッドは、前記印刷領域から離れた受理領域で前記グラビア版を平板状態で支持する版支持テーブルを有し、前記版支持テーブルに支持される前記グラビア版に対して前記転写ローラの外周面を接触させながら前記転写ローラを前記グラビア版に対して転動させて前記グラビア版が担持する前記印刷パターンを前記転写ローラに受理させ、前記転写ローラの外周面と前記基材とを接触させながら前記転写ローラが前記基材に対して転動して前記転写ローラに受理された前記印刷パターンを前記基材に転写し、
   前記姿勢変更機構は、前記版支持テーブルを移動させて前記グラビア版の姿勢を変更させる印刷装置。
5. 請求項４に記載の印刷装置であって、
   前記印刷領域と前記受理領域との間で前記転写ローラを移動させるローラ駆動部を備え、
   前記撮像部は、前記転写ローラが移動する移動経路から離れた位置に設けられる、または前記移動経路上に位置して前記アライメントマークを撮像する一方で前記転写ローラの前記印刷領域への移動に伴って前記移動経路から退避する印刷装置。
6. 下地パターンを担持する長尺状の基材を前記基材の長尺方向に搬送して前記下地パターンを印刷領域に位置決めした後で、グラビア版に担持された印刷パターンを転写ローラに受理させるとともに前記転写ローラに受理された前記印刷パターンを印刷領域に位置する下地パターンに重ね合わせて前記転写ローラから前記基材に転写して前記印刷パターンの印刷を行う印刷方法であって、
   前記転写ローラへの前記印刷パターンの受理前に、
   前記印刷領域に位置決めされた前記下地パターンの一部または前記下地パターンに関連して前記基材に設けられるマークをアライメントマークとして撮像する工程と、
   前記アライメントマークの画像から前記下地パターンの位置情報を取得するとともに、前記位置情報に基づいて前記グラビア版を移動させて前記下地パターンに対する前記グラビア版の姿勢を調整する工程と
   を実行することを特徴とする印刷方法。

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