JP3293978B2 - オフセット印刷装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オフセット印刷装置に
係り、特に凹版上のパターンをブランケット胴を介して
ワーク上に転写するようにして、ＬＣＤ用のカラーフィ
ルタ等を製造する場合に好適なオフセット印刷装置の改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＬＣＤ用のカラーフィルタは、ガ
ラス等からなる透明基板上にＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの精
細パターンを順次印刷して製造する。このＬＣＤカラー
フィルタの画線部を形成する方法としては、平板オフセ
ット印刷法あるいは凹版オフセット印刷法が高精度で低
コストであることから多用されている。この場合、Ｒ，
Ｇ，Ｂの各パターンの真直性，位置精度が要求され、ま
た、Ｒ，Ｇ，Ｂのインクを順次印刷する際にはパターン
の整合性が要求される。

【０００３】従来の、この種のオフセット印刷装置とし
ては、図５に示すタイプのものがある。即ち、従来のオ
フセット印刷装置Ｍｏは、基台１００を有し、この基台
１００上にステージ１０１が支持されている。このステ
ージ１０１中央の上方には支持フレーム１０７に取り付
けられたブランケット胴１０２が設けられ、モータ１０
３の回転に応じて前記ブランケット胴１０２が前後に移
動するようになっている。前記ステージ１０１上には刷
版Ｐを載置するための版定盤１２０と、ガラス板からな
るワークＷを載置するためのワーク定盤１２１が配設さ
れている。前記基台１００の側面の上部にはガイドレー
ル１０４が設けられ、このガイドレール１０４に沿って
スライダ１０５が摺動し、このスライダ１０５は前記支
持フレーム１０７に固着されている。この支持フレーム
１０７の下部はボールネジ１０６に係合し、このボール
ネジ１０６は前記モータ１０３の回転がベルトＢを介し
て伝達されることによって回転する。

【０００４】前記ステージ１０１の左右両側にはラック
１０９とベアラー１１０が設けられ、これらラック１０
９とベアラー１１０にそれぞれ対応して、前記ブランケ
ット胴１０２の左右にピニオン１０８とベアラー１１１
が設けられている。そして、ベアラー１１０とベアラー
１１１とが当接した状態でラック１０９とピニオン１０
８が噛合し、しかもラック１０９とピニオン１０８との
噛合高さが刷版Ｐ及びワークＷの高さと同一になって、
ブランケット胴１０２が往復動するようになっている。

【０００５】そして、Ｒ，Ｇ，Ｂ用のそれぞれのパター
ンを順次ワーク上に印刷し、ＬＣＤ用のカラーフィルタ
を製造している。しかしながら、従来のオフセット印刷
装置Ｍ₀ は、前記ブランケット胴１０２がステージ１０
１上を往復動するようになっており、かかる「ブランケ
ット移動型」の移動体（ブランケット胴，スライダ等）
のＬ／Ｄ［Ｌは移動体の印刷方向長さ（スライダ１０５
の印刷方向長さ）、Ｄは移動体の移動方向に垂直な幅
（ガイドレール１０４，１０４間の間隔）］が約０．５
となり、この数値では、この種のオフセット印刷装置の
印刷精度の大きな要因となるヨーイング（Yawing）が大
きくなる。ここに、ヨーイングとは、ブランケット胴１
０２が、垂直軸中心の回転をいい、一般に、ヨーイング
を良好に保つには移動体のＬ／Ｄは、１．５程度の値が
必要とされ、Ｌ／Ｄ＜１．５の場合はヨーイングが大き
くなるとされている。

【０００６】また、前記移動体の重心が、摺動面（リニ
アガイド面、ベアラー面）を基準として考えた場合に高
くなり、位置決め精度が劣る原因となっている。また、
従来のオフセット印刷装置Ｍ₀ は、ラック１０９とピニ
オン１０８の係合によってブランケット胴１０２が回転
しながら移動するようになっている。そのため、前記回
転と移動の同期精度は、歯車のピッチと歯型精度に大き
く依存し、バックラッシュの影響を受け、同期精度を上
げるには高価な歯車を必要とする。

【０００７】そこで、本件出願人は、先にかかる問題点
を解決した刷版から被印刷体へブランケット胴を介して
繰り返し行う印刷を、高い位置合せ精度で行うことが可
能なオフセット印刷装置を提案した（特願平０５−０５
３４６６号）。

【０００８】この提案に係るオフセット印刷装置Ｍ
₁は、図６に示すように、基台２０１上を往復動するス
テージ２０２と、該ステージ２０２上に設けられた位置
調節自在な凹版載置用の版定盤２０６と、ステージ２０
２上に設けられた位置調節自在なワーク載置用のワーク
定盤２０７と、ステージ移動用のステージモータ２１２
と、ブランケット胴２０３回転用のブランケット胴モー
タ２１７と、ステージモータ２１２とブランケット胴モ
ータ２１７を個別に制御する制御装置（図示せず）とを
備えて構成されている。更に、前記制御装置はステージ
モータ２１２とブランケット胴モータ２１７の個別制御
をセミクローズド制御方式で制御し、ステージの精密な
位置決めのためにステージモータ２１２の出力をボール
ネジ２１３を介してステージ２０２に伝達し、版定盤２
０６上の版Ｐとワーク定盤２０７上のワーク基板Ｗとの
アライメントマークＡＭ（図７参照）を光学的に検知
し、前記版定盤２０６およびワーク定盤２０７を移動さ
せて前記版Ｐおよびワーク基板Ｗを基準位置に移動する
ようにしていた。なお、符号２０４は、前記アライメン
トマークＡＭをそれぞれ光学的に検出して前記ワークＷ
と刷版Ｐとの相対的位置関係を調整するためのアライメ
ント装置であり、符号２１５はリニアガイドであり、符
号２１６は摺動駒であり、符号２２７は、刷版Ｐ上にイ
ンクを供給するための上下動可能なインキング装置（デ
ィスペンサ）である。

【０００９】このように構成すると、Ｌ／Ｄ［Ｌは移動
体の印刷方向長さ（摺動駒２１６間の印刷方向長さ）、
Ｄは移動体の移動方向に垂直な幅（リニアガイド２１
５，２１５間の長さ）］が１．５を越えるので、移動体
となるステージの移動量，位置決め精度，ヨーイング等
の精度の向上が図られ、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂ３色の印刷
を行う場合、各色間の整合性の良好な高精度，高品質の
ＬＣＤカラーフィルタを製造できる。

【００１０】ここで、図８に基づいて前記オフセット印
刷装置Ｍ₁ の概略動作を説明する。先ず、図８（Ａ）に
示すように、アライメント装置２０４により刷版Ｐのア
ライメント（位置調整）が行われ、次いでワークＷのア
ライメントが行なわれる。そして、図８（Ｂ）に示すよ
うに、インキング装置２２７により刷版Ｐにインクが塗
布され、刷版Ｐ上のパターンがブランケット胴２０３に
転写される。このブランケット胴２０３に転写されたパ
ターンは、図８（Ｃ），（Ｄ）に示すように、ワークＷ
上に転写されて一連の動作が終了し、再度ステージ２０
２が左方に移動し、初期状態（図８（Ａ）の状態）に戻
る（図８（Ｅ））。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記図
８に示した動作から明らかなように、ワークＷへの印刷
が終了する都度、刷版ＰのアライメントとワークＷのア
ライメントが行われるが（図８（Ａ）の状態）、インク
塗布工程（刷版Ｐへのインクの塗布、図８（Ａ）参照）
とブランケット受理工程（ブランケット胴へのインクの
塗布、図８（Ｂ）参照）とを同時に行うことができない
ため、１回の印刷（印刷１ｐａｓｓ）当りの所要時間が
長くなり、作業効率の面で好ましくなく、スピードアッ
プが望まれていた。

【００１２】そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなさ
れたものであり、印刷を繰り返し行っても、高い位置合
せ精度で印刷を行うことが可能であり、且つ、１回の印
刷当りの所要時間の少ないオフセット印刷装置を提供す
ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、基台（１）と、該基台
（１）上を往復動する平版または凹版（Ｐ）載置用の版
定盤（６）が載置された第１ステージ（２）と、該基台
（１）上を往復動するワーク（Ｗ）載置用のワーク定盤
（７）が載置された第２ステージ（３）と、第１ステー
ジ（２）の基準位置からのズレ量を第２ステージ（３）
のアライメントを実施する際に偏差分として持ち込んで
版（Ｐ）とワーク（Ｗ）との相対的位置関係を調整する
ためのアライメント装置（５）と、前記基台（１）上方
の第１および第２ステージ（２，３）と対応する位置に
設けられたブランケット胴（４）と、前記第１ステージ
（２）を移動せしめる第１ステージモータ（１２）と、
前記第２ステージ（３）を移動せしめる第２ステージモ
ータ（１３）と、前記第１および第２ステージモータ
（１２，１３）をそれぞれ独立して回転制御し、前記ア
ライメント装置（５）による第２ステージ（３）のアラ
イメントの実施中に前記第１ステージモータ（１２）を
回転させて前記版（Ｐ）に対するインキングとブランケ
ット胴（４）によるインキ受理とを行わせる制御装置
（４０）とを備えたオフセット印刷装置を採用する。

【００１４】

【作用】図３において、図３（Ａ）に示す刷版Ｐのアラ
イメントを光学装置５ｂによって行った後に、制御装置
の制御の下に第１ステージ２を独立して右方に移動させ
て図３（Ｂ）に示す位置でワークアライメントとインキ
ングとインキ受理とをほぼ同時に行う。次いで、図３
（Ｃ）に示すように、第１ステージ２のみを独立して右
方に移動させて退避状態にせしめ、図３（Ｃ）および図
３（Ｄ）に示すように、第２ステージ３を右方に移動し
て印刷を実行する。従って、前述の如く「ワークアライ
メントとインキングとインキ受理」とをほぼ同時に行う
ので、１サイクルの印刷工程に要する時間を大幅に減少
することができる。これに対して従来は、図４および図
８に示すように、刷版Ｐのアライメントが終了した後に
ワークＷのアライメントを行い、このワークＷのアライ
メントが終了した後にインキングを行い、インキ受理を
行っていたので、時間がかかっていた。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１に示すように、本発明のオフセット印刷装
置Ｍ2 は矩形をなす基台１を有し、この基台１上にはそ
れぞれ略正方形をした版定盤用の第１ステージ２とワー
ク定盤用の第２ステージ３が往復動可能に設けられてい
る。前記基台１の長手方向中央部上方にはブランケット
胴４が回転自在に設けられている。前記第１ステージ２
上には刷版Ｐを載置するための版定盤６が設けられ、前
記第２ステージ３上にはガラス板等からなるワークＷを
載置するためのワーク定盤７が配設されている。なお、
前記両定盤６，７は表面に多数の小孔を備え、真空引に
より各定盤６，７上に刷版ＰおよびワークＷを吸着保持
するようにしている。

【００１６】前記ブランケット胴４に隣接して刷版Ｐ上
に供給されたインキのうち、余分なものを拭き取り且つ
刷版Ｐの画線部にインクを充填するためのドクター装置
２６が上下動可能に設けられると共に、このドクター装
置２６に隣接して前記刷版Ｐ上にインクを供給するため
の上下動可能なディスペンサー装置２７が設けられてい
る。前記ドクター装置２６とディスペンサー装置２７と
を総称してインキング装置Ｉと称する。

【００１７】前記ディスペンサー装置２７に隣接して前
記ワークＷ上に形成されたアライメントマークＡＭ及び
前記刷版Ｐ上に形成されたアライメントマークＡＭ（図
７参照）をそれぞれ光学的に検出して前記ワークＷと刷
版Ｐとの相対的位置関係を調整するためのアライメント
装置５が設けられている。前記アライメント装置５は左
右に配設されたＣＣＤカメラを含む光学装置５ａ，５ｂ
を含み、これら光学装置５ａ，５ｂは上述したようにワ
ークＷあるいは刷版ＰのアライメントマークＡＭをそれ
ぞれ２台のＣＣＤカメラにより検出して相互の位置関係
を判断し、図２に示すように、版定盤６及びワーク定盤
７を、それぞれＸ座標用，Ｙ座標用，θ用のパルスモー
タ４１，４２，４３を駆動させて調節する。

【００１８】ブランケット胴４の両側端は、転写を所定
圧力で行うための荷圧装置１１によって支持され、ま
た、この荷圧装置１１によって前記ブランケット胴４の
高さ位置が調整される。

【００１９】前記基台１の手前端面には第１ステージモ
ータ１２が設けられ、この第１ステージモータ１２には
ボールネジ１４がカップリングを介して連結され、この
ボールネジ１４は第１ステージ２の裏側に設けられた係
合部材３１に螺合している。前記基台１の両側上面に
は、リニアガイド１８，１８が長手方向に配設され、こ
のリニアガイド１８には前記第１ステージ２の手前左右
の下面に設けられた摺動駒１９ａ，１９ｂが摺動自在に
係合している。なお、第１ステージ２の奥方左右の下面
にも２個の摺動駒が配設されているが、その内の符号１
９ｃの１個だけを図示する。前記第１ステージモータ１
２が回転すると、第１ステージ２は左右に摺動する。こ
こに、前記リニアガイド１８，１８間の間隔を符号Ｄで
示し、摺動駒１９ａ，１９ｂ間の間隔を符号Ｌ₁で示
す。そして、Ｌ₁／Ｄ＞１．５に設定されている。

【００２０】また、前記基台１の奥方端面には第２ステ
ージモータ１３が設けられ、この第２ステージモータ１
３にはボールネジ１５がカップリングを介して連結さ
れ、このボールネジ１５は第２ステージ３の裏側に設け
られた係合部材３２に螺合している。前記リニアガイド
１８には前記第２ステージ３の手前左右の下面に設けら
れた２個の摺動駒１９ｅ（１個のみを図示する）が摺動
自在に係合している。そして、前記第２ステージモータ
１３が回転すると、第２ステージ３は左右に摺動する。
ここに、摺動駒１９ｅ，１９ｆ（図示せず）間の間隔を
符号Ｌ₂ で示し、Ｌ₁ ＝Ｌ₂ およびＬ₂ ／Ｄ＞１．５に
設定されている。

【００２１】また、前記ブランケット胴４の一側には変
速機２０を介してブランケット駆動用モータ２１が設け
られ、このブランケット駆動用モータ２１によって前記
ブランケット胴４が回転される。前記ブランケット駆動
用モータ２１，第１ステージモータ１２，第２ステージ
モータ１３は、図２に示すように、制御装置４０に接続
され、この制御装置４０によって第１，第２ステージモ
ータ１２，１３はそれぞれ独立して回転制御される。こ
こに、前記第１ステージ２および第２ステージ３の往復
動と、ブランケット胴４の回転位置とは同期させる必要
があるが、上述のように第１ステージモータ１２，第２
ステージモータ１３，ブランケット駆動用モータ２１と
をＣＰＵ等からなる制御装置４０によって独立して回転
制御すれば、第１ステージ２および第２ステージ３の移
動とブランケット胴４の回転とを正確に同期させること
ができる。

【００２２】次に、本発明のオフセット印刷装置Ｍ₂ の
動作を図３に基づいて説明する。図３（Ａ）は初期状態
を示し、版定盤６上には平板または凹版からなる刷版Ｐ
が吸着固定され、ワーク定盤７上にはガラス板からなる
ワークＷが吸着固定されている。このとき、ブランケッ
ト胴４およびインキング装置Ｉは持ち上げられた状態、
即ち、刷版Ｐ上面と非接触状態である。このとき、刷版
Ｐ上ではアライメント装置５ｂにより、刷版Ｐ上に付さ
れたアライメントマーク（図７参照）を確認し、基準位
置とのズレ量を算出する。ここに、基準位置からｘ，
ｙ，θ方向の偏差量が基準値範囲（ｘ，ｙ，θのそれぞ
れが５０μｍ程度）を越えている場合は、第１ステージ
モータ１２が駆動されて、刷版Ｐを前記基準値範囲内の
領域に移動させる。このとき、刷版Ｐの基準位置からの
ズレ量（ｘ，ｙ，θのそれぞれが５０μｍ以下）をワー
ク側アライメントを実施する際に偏差分として持ち込
む。

【００２３】刷版Ｐのアライメント終了後、図３（Ｂ）
に示すように、刷版Ｐを載置した第１ステージ２は、イ
ンキング工程およびブランケット胴４へのインキ受理工
程に進む。このとき同時に、ワークＷ上ではワークＷに
付されたアライメントマークＡＭをアライメント装置５
ａで観察し、前述の刷版Ｐ側から持ち込んだ偏差量を含
んで所定基準値内（ｘ，ｙ，θのそれぞれが５μｍ以
内）を達成するように、ワーク側ステージの駆動パルス
モータ４１，４２，４３を用いてアライメントを行う。

【００２４】ここに、ワークアライメント（ｘ，ｙ，θ
のそれぞれが５μｍ以内）に関しては、アライメント設
定量が刷版アライメント（ｘ，ｙ，θのそれぞれが５０
μｍ程度）に比べて小さいことから、アライメント設定
量内に収まるように繰り返し行う。ワークアライメント
終了後、ワーク側ステージ（第２ステージ３）はブラン
ケット胴４の下方に移動し、ワークＷへの印刷実行位置
に移動される（図３（Ｃ））。この際、ブランケット胴
４には前記刷版Ｐとの接触により、所定の形状にインキ
が既に付着されている。

【００２５】次いで、第１ステージ２は、ブランケット
胴４の接触面（印刷パターン部）を通過後、図３（Ｃ）
に示す位置まで移動される。この第１ステージ２の移動
は、第２ステージ３がブランケット胴４に接触しながら
移動されて印刷が実行されるとき、第２ステージ３の移
動の妨げとならないように退避するためである。

【００２６】このようにして印刷終了後、図３（Ｄ）に
示すように、第１，第２ステージ２，３は、ブランケッ
ト胴４を間に挟んでアライメント装置５ａ，５ｂとは反
対側に位置される。その後、第１，第２ステージ２，３
は、図３（Ｅ）に示す初期状態まで移動速度で移動され
る。ここに、移動速度，印刷速度，受理速度の間には、
次の関係が成り立つ。

【００２７】移動速度＞印刷速度＞受理速度 以上の動作による１サイクルの工程を従来装置と本実施
例とで比較して図示すると、図４に示すようになる。

【００２８】即ち、従来装置では、刷版アライメントを
終了した後に（ステップＳ１）、ワークアライメントを
行い（ステップＳ２）、インキングとインキ受理をほぼ
同時に行ない（ステップＳ３）、印刷を実行している
（ステップＳ４）。

【００２９】これに対して本実施例では、刷版アライメ
ントを終了した後に（ステップＳ１１。図３（Ａ）の状
態）、ワークアライメントとインキングとインキ受理と
をほぼ同時に行ない（ステップＳ１２。図３（Ｂ）の状
態）、印刷を実行している（ステップＳ１３。図３
（Ｃ）および図３（Ｄ）の状態）。従って、本実施例で
は従来に比較し、１サイクルの印刷工程に要する時間を
大幅に減少することができる。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、以上のように、基台と、該基
台上を往復動する平版または凹版載置用の版定盤が載置
された第１ステージと、該基台上を往復動するワーク載
置用のワーク定盤が載置された第２ステージと、第１ス
テージの基準位置からのズレ量を第２ステージのアライ
メントを実施する際に偏差分として持ち込んで版とワー
クとの相対的位置関係を調整するためのアライメント装
置と、前記基台上方の第１および第２ステージと対応す
る位置に設けられたブランケット胴と、前記第１ステー
ジを移動せしめる第１ステージモータと、前記第２ステ
ージを移動せしめる第２ステージモータと、前記第１お
よび第２ステージモータをそれぞれ独立して回転制御
し、前記アライメント装置による第２ステージのアライ
メントの実施中に前記第１ステージモータを回転させて
前記版に対するインキングとブランケット胴によるイン
キ受理とを行わせる制御装置とを備えたオフセット印刷
装置であり、第１ステージの基準位置からのズレ量を第
２ステージのアライメントを実施する際に偏差分として
持ち込んで版とワークとの相対的位置関係を調整するこ
とで、第１ステージのアライメントを省いて第２ステー
ジのアライメントでまとめてアライメントを行うように
し、且つ、印刷工程の１サイクルの中で、ワークアライ
メント処理とブランケット胴へのインキ受理処理とを、
並列に行うようにしているので、１サイクルの印刷工程
に要する時間を大幅に減少することができ、高精度で高
効率な印刷を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のオフセット印刷装置の実施例の概略斜
視図である。

【図２】前記実施例の制御装置の概略構成図である。

【図３】前記実施例の作用説明図である。

【図４】本発明と実施例との印刷工程の差を概念的に示
したフローチャートである。

【図５】第１の従来例の概略斜視図である。

【図６】第２の従来例の概略斜視図である。

【図７】前記オフセット印刷装置に使用するアライメン
トマークＡＭを示す図である。

【図８】前記第２の従来例の作用説明図である。

【符号の説明】

ＡＭ…アライメントマーク Ｐ…凹版 Ｗ…ワーク １…基台 ２…ステージ ４…ブランケット胴 ５…アライメント装置 ５ａ，５ｂ…光学装置 ６…版定盤 ７…ワーク定盤 １２…第１ステージモータ １３…第２ステージモータ １４，１５…ボールネジ １８…リニアガイド １９ａ〜１９ｅ…摺動駒 ４０…制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41F 17/14 B41F 3/20 B41F 33/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台と、該基台上を往復動する平版また
   は凹版載置用の版定盤が載置された第１ステージと、該
   基台上を往復動するワーク載置用のワーク定盤が載置さ
   れた第２ステージと、第１ステージの基準位置からのズ
   レ量を第２ステージのアライメントを実施する際に偏差
   分として持ち込んで版とワークとの相対的位置関係を調
   整するためのアライメント装置と、前記基台上方の第１
   および第２ステージと対応する位置に設けられたブラン
   ケット胴と、前記第１ステージを移動せしめる第１ステ
   ージモータと、前記第２ステージを移動せしめる第２ス
   テージモータと、前記第１および第２ステージモータを
   それぞれ独立して回転制御し、前記アライメント装置に
   よる第２ステージのアライメントの実施中に前記第１ス
   テージモータを回転させて前記版に対するインキングと
   ブランケット胴によるインキ受理とを行わせる制御装置
   とを備えたことを特徴とするオフセット印刷装置。