JP3308108B2 - 画像処理印刷法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印刷配線基板（フレキ
シブルシート状基板を含む）等の被印刷体に導体や保護
コートのパターンを高速印刷するのに適した画像処理印
刷法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像処理印刷法として
は、本出願人提案の特開平５−２２９０９７号がある。
この特開平５−２２９０９７号と同様の動作を行う画像
処理印刷装置としてのスクリーン印刷装置の１例を図５
に示す。この図において、１は基台であり、該基台１上
に水平方向（横方向）にＸ方向スライドレール２が固定
され、該Ｘ方向スライドレール２に対しＸ方向に摺動自
在にＸ方向スライド台座３が設けられている。このＸ方
向スライド台座３上にはＸ−Ｙ−Ｚ−θテーブルを有す
るワーク保持台４が設置されている。そして、Ｘ方向ス
ライド台座３は基台１の下面に設けられたロッドレスエ
アーシリンダ５により、ワーク保持台４がワーク供給位
置Ｑから印刷位置Ｒ、又は印刷位置Ｒからワーク供給位
置ＱとなるようにＸ方向スライド台座３を大きなストロ
ークで移動させるようになっている。

【０００３】前記印刷位置Ｒのワーク保持台４の上方位
置にはスクリーン枠１０が図示しない支持機構により固
定的に支持され、該スクリーン枠１０に所定の印刷パタ
ーン(微小な穴が多数形成されたスクリーン印刷のため
のパターン)が形成された印刷用スクリーン（印刷製
版）１１が張られている。

【０００４】前記ワーク保持台４のＸ−Ｙ−Ｚ−θテー
ブルは、印刷用スクリーン１１に形成された印刷パター
ンの位置を印刷配線基板等の被印刷体２０（ワーク；図
５ではフレキシブルシート状基板を例示）に対して位置
合わせ（製版合わせ）するとともに印刷用スクリーン１
１に対するギャップ調整（高さ調整）のために設けられ
ており、Ｘ方向スライド台座３上にＸ方向に摺動自在に
設けられたＸテーブル１２と、該Ｘテーブル１２上にＹ
方向（水平面内でＸ方向に直交する向き）に摺動自在に
設けられたＹテーブル１３と、該Ｘ−Ｙ平面に垂直なＺ
方向（鉛直方向）に昇降自在な如くＹテーブル１３上に
設けられたＺステージ１４と、該Ｚステージ１４に対し
回転自在に設けられるθテーブル１５とを有している。

【０００５】前記Ｘ方向スライド台座３上にはＸ方向に
ボール螺子軸１６が軸支されており、該ボール螺子軸１
６にＸテーブル１２側のボール螺子ナット１７が螺合し
ている。また、Ｘ方向スライド台座３上にボール螺子軸
１６を回転駆動するモータ（パルスモータ等）１８が設
けられている。この結果、モータ１８でボール螺子軸１
６を回転駆動することでＸテーブル１２を所定量Ｘ方向
に駆動することができる。

【０００６】前記Ｘテーブル１２上にはＹ方向スライド
レール２１が固定され。該Ｙ方向スライドレール２１に
対しＹ方向に摺動自在に前記Ｙテーブル１３が設けられ
ている。Ｙ方向スライドレール２１に沿ってＹ方向にボ
ール螺子軸２２がＸテーブル１２側にて軸支されてお
り、これにＹテーブル１３側のボール螺子ナット２３が
螺合している。Ｘテーブル１２上に設置されている図示
しないモータでボール螺子軸２２は回転駆動され、これ
によりＹテーブル１３を所定量Ｙ方向に駆動することが
できる。

【０００７】前記Ｙテーブル１３上には支持枠２４が固
定され、これによりＺステージ１４がＺ方向に摺動自在
に支持されている。Ｚステージ１４の下部にはローラー
２５が枢着されており、該ローラー２５はＹテーブル１
３上をＹ方向に摺動自在な調整部材２６の傾斜面２７に
当接している。従って、図示しない調整機構で調整部材
２６のＹ方向位置を調節することでＺステージ１４の高
さを調節することが可能である。

【０００８】前記Ｚステージ１４の上端部に対して回転
軸受２８でθテーブル１５が回転中心Ｐを持つように回
転自在に取り付けられており、該θテーブル１５はＺス
テージ１４側に設置されたモータ（パルスモータ等）２
９で回転駆動される。このθテーブル１５のワーク載置
面３０の両端部には被印刷体２０を保持するクランパ３
１が配置されており、各クランパ３１はθテーブル１５
側の小型エアーシリンダ３２で開閉されるようになって
いる。

【０００９】図６に示すように、被印刷体２０は例えば
フレキシブルシート状基板であり、一直線上に一対の基
準マーク４０を有している。図６の被印刷体２０の外形
よりも内側の斜線部はパターン印刷部４１であり、一対
の基準マーク４０はそのパターン印刷部４１の外側に設
けられている。この被印刷体２０はθテーブル１５のワ
ーク載置面３０上に載置されて両端をクランパ３１で押
さえられて保持される。そして、ワーク保持台４がワー
ク供給位置Ｑ（画像認識位置を兼ねている）となってい
るときに、被印刷体２０の一対の基準マーク４０を撮像
可能なように、図５の如く、画像認識用ＣＣＤカメラ４
２及び照明４３が配置されている。ここで、ＣＣＤカメ
ラ４２及び照明４３は各基準マーク４０に対応して設け
られており、図５では紙面に垂直方向（Ｙ方向）に２個
配置されている。

【００１０】図５の従来構成の場合、スクリーン枠１０
の下方位置から外れたワーク供給位置Ｑにワーク保持台
４があるときに、被印刷体２０をワーク保持台４のワー
ク載置面３０に供給し、クランパ３１でクランプする。
そして、図６に示す被印刷体２０上の一対の基準マーク
４０を一対のＣＣＤカメラ４２でそれぞれ撮像し、各基
準マーク４０の位置を画像認識し、その認識結果を利用
して一対の基準マーク４０をＹ方向に一致させる。その
後、ワーク保持台４を印刷位置Ｒに移動させた後に、印
刷用スクリーン１１で被印刷体２０上に仮印刷を行い、
再度ワーク供給位置Ｑに戻り、仮印刷動作でスクリーン
印刷された比較用マーク（画像認識用マーク）４４を撮
像する（カメラ４２の視野が充分に広ければ基準マーク
４０と共に同一視野で撮像できるが、カメラ視野が狭い
場合、モータ１８でＸ方向に距離Ｌ１だけオフセットし
て撮像する。）。その際、一対の基準マーク４０に対し
て一対の比較用マーク４４がＸ方向に間隔Ｌ１だけ平行
移動した右側位置となるのが位置合わせされた時の正規
位置であるが、仮印刷の段階では位置合わせが完全にな
されていないのが普通で、Ｙ方向の直線上にある基準マ
ーク４０に対する本来の位置からずれた位置に比較用マ
ーク４４が印刷されている。この比較用マーク４４の位
置の画像認識結果を利用し、印刷用スクリーン１１に対
してワーク保持台４側のＸ−Ｙ−Ｚ−θテーブルで被印
刷体２０を動かして比較用マーク４４が正規位置となる
ように位置合わせする。

【００１１】上記仮印刷により印刷用スクリーン１１と
被印刷体２０との位置合わせ（製版合わせ）及び印刷用
スクリーン１１に対する被印刷体２０のギャップ調整
（高さ調整）が終了したら、図７のフローチャートに従
って本印刷（量産印刷）を実行する。すなわち、スター
トしたらステップ＃１のワーク供給工程で被印刷体（例
えばフレキシブルシート状基板）２０をワーク供給位置
Ｑとなっているワーク保持台４のワーク載置面３０に載
置し、ステップ＃２のクランプ工程で被印刷体２０をク
ランパ３１でクランプし、ステップ＃３の画像認識工程
で受け入れた被印刷体２０の一対の基準マーク４０を一
対のＣＣＤカメラ４２で撮像し、仮印刷による修正後の
基準マーク４０位置と一致していることを確認した後
（又は一致していないときは仮印刷による修正後の基準
マーク位置と今回の基準マーク位置との間のずれ量を算
出してＸ−Ｙ−Ｚ−θテーブルをさらに補正した後）、
ステップ＃４の移動工程にてワーク供給位置Ｑから印刷
用スクリーン１１の下方位置の印刷位置Ｒに被印刷体２
０を保持したワーク保持台４が移動する。そして、ステ
ップ＃５の印刷工程で印刷用スクリーン１１を用いたス
クリーン印刷動作（スクリーン上をスキージが移動して
印刷用ペーストを塗布する動作）が実行される。印刷動
作終了後、ステップ＃６の移動工程で印刷済み被印刷体
２０を保持したワーク保持台４がワーク供給位置Ｑに移
動し、ステップ＃７のワーク排出工程で印刷済み被印刷
体２０を排出し、ステップ＃８で所定枚数に到達したか
否かの判断を行い、印刷済み被印刷体２０が所定枚数に
到達するまでステップ＃１乃至ステップ＃７を繰り返
し、所定枚数となった後、エンドとなり、停止する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図５の従来
構成では、画像認識用ＣＣＤカメラ４２を印刷用スクリ
ーン１１に干渉しないように（印刷用スクリーン１１が
画像認識の邪魔にならないように）配置する必要がある
ため、印刷位置Ｒ上へのＣＣＤカメラ４２の配置は不可
能であり、被印刷体２０の受取位置及び画像取り込み位
置となるワーク供給位置Ｑと印刷位置Ｒとは離間してい
る必要があった。このため、ワーク供給位置Ｑと印刷位
置Ｒ間の何も作業しない往復時間が余分にかかってい
た。すなわち、図７のステップ＃１〜＃３で被印刷体２
０をワーク保持台４上に移載（あるいは被印刷体２０が
連続シート状基板であれば１ピッチ搬送）し、２台のＣ
ＣＤカメラ４２により２個の基準マーク４０の画像デー
タを取り込み、位置補正をしてからステップ＃４で印刷
用スクリーン（印刷製版）１１の下に移動する。まずこ
の移動時間が装置としての処理時間を長くする要因とな
っている。次のステップ＃５の工程として印刷を行う
が、せっかく印刷した被印刷体２０をまたステップ＃６
でワーク供給位置Ｑ（シート搬送位置）まで運んでから
次の印刷すべき被印刷体２０と交換するため、この間の
移動時間も装置の処理時間を長くする要因となってい
る。従って、本来の装置タクトよりも２０％程タクトが
長くなっているため、この問題を解決できれば１台の装
置で生産数量を２０％向上させることが可能である。

【００１３】本発明は、上記の点に鑑み、被印刷体を保
持するワーク保持台が印刷位置にある状態において画像
認識用カメラで画像認識する構成とすることで、ワーク
保持台を移動させることなく連続印刷を可能にして印刷
処理の高速化を図った画像処理印刷法及び装置を提供す
ることを目的とする。

【００１４】本発明のその他の目的や新規な特徴は後述
の実施例において明らかにする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の画像処理印刷法は、Ｘ−Ｙ−θテーブルを
有するワーク保持台に画像認識用カメラを設けておき、
印刷製版に対向する印刷位置にある前記ワーク保持台で
保持された被印刷体の複数の基準マークを前記印刷製版
への対向面の反対側から前記カメラで撮像して画像認識
し、該画像認識結果に基づき、前記被印刷体の姿勢を補
正制御して前記印刷位置での前記印刷製版による印刷動
作を実行する場合において、 前記印刷位置にある前記ワ
ーク保持台で保持された初期状態の透明材質の被印刷体
に前記印刷製版を用いて仮印刷し、前記基準マーク及び
前記被印刷体に仮印刷されたパターンに含まれる複数の
画像認識用マークを前記カメラで順次又は同時に撮像し
て画像認識し、該画像認識結果に基づき、前記印刷製版
と前記被印刷体との位置合わせのために必要な前記被印
刷体の前記初期状態からの回転角、Ｘ方向及びＹ方向の
補正量を算出して、本印刷における被印刷体の姿勢を補
正制御して前記印刷製版と被印刷体とを位置合わせする
ことを特徴としている。

【００１６】

【００１７】

【００１８】本発明の画像処理印刷装置は、Ｘ−Ｙ−θ
テーブルを有していて印刷位置が印刷製版に対面した位
置となっているワーク保持台と、該ワーク保持台に配設
されていて当該ワーク保持台に保持された被印刷体を前
記印刷製版の反対側から撮像する画像認識用カメラとを
備え、 前記カメラが前記ワーク保持台に保持された被印
刷体に平行であり、前記被印刷体からの光線を前記カメ
ラ方向に屈折又は反射する屈折又は反射手段が前記ワー
ク保持台内に配設されており、 前記カメラは、前記被印
刷体を透明材質としたときにおいて、当該被印刷体の複
数の基準マークと、前記印刷製版で前記被印刷体に印刷
されたパターンに含まれる複数の画像認識用マークとを
順次又は同時に撮像することを特徴としている。

【００１９】

【００２０】

【作用】本発明の画像処理印刷法及び装置においては、
ワーク保持台に画像認識用カメラを設けており、被印刷
体（ワーク）を保持したワーク保持台が印刷製版に対面
した印刷位置にあるときに、被印刷体に設けられた基準
マークを前記画像認識カメラにより被印刷体の印刷製版
への対向面の反対側から画像認識できる。そして、その
画像認識結果を用いて、被印刷体と印刷用スクリーンと
の位置関係を補正して前記印刷位置での印刷動作を直ち
に（ワーク保持台の移動無しに）実行できる。すなわ
ち、画像認識のために印刷位置から離間した位置にワー
ク保持台が移動する必要がないため、その印刷位置にて
直接被印刷体を供給、排出する構成とすることでワーク
保持台を移動させることなく被印刷体への連続印刷がで
きる。

【００２１】また、本印刷の前に仮印刷を行う場合、被
印刷体として透明材質を用い、印刷位置にあるワーク保
持台で保持された初期状態の透明材質の被印刷体に印刷
製版を用いて仮印刷し、前記基準マーク及び前記被印刷
体に仮印刷されたパターンを前記カメラで順次又は同時
に撮像して画像認識することができる。ここで、カメラ
が広い視野を持ちしかも高精度であれば基準マークと仮
印刷パターンを同一視野で撮像可能であるが、カメラ視
野が狭い場合、基準マークとパターンとの位置関係は概
ねわかっているのでカメラ視野をシフトすることで両者
を順次撮像することができる。そして、画像認識結果に
基づき、前記印刷製版と前記被印刷体との位置合わせの
ために必要な前記被印刷体の前記初期状態からの回転
角、Ｘ方向及びＹ方向の補正量を算出でき、本印刷にお
ける被印刷体の姿勢を補正制御して前記印刷製版と被印
刷体とを容易に位置合わせすることが可能である。

【００２２】前記印刷製版の印刷パターンに複数の画像
認識用マークが含まれている場合、基準マークとそれら
の画像認識用マークとを同時に又は順次撮像して画像認
識することで、前記画像認識用マークと基準マークとの
位置関係を容易に認識でき、前記初期状態からの回転
角、Ｘ方向及びＹ方向の補正量の算出が容易となる。

【００２３】本発明の画像処理印刷装置において、画像
認識用カメラがワーク保持台に保持された被印刷体に平
行であり、前記被印刷体からの光線を前記カメラ方向に
屈折又は反射する屈折又は反射手段が前記ワーク保持台
内に配設されている場合、前記ワーク保持台に対する前
記カメラの配置が容易となり、前記ワーク保持台をコン
パクトに構成することができる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明に係る画像処理印刷法及び装置
の実施例を図面に従って説明する。

【００２５】図１は、本発明の実施例であって、画像処
理印刷装置としてのスクリーン印刷装置を示す。この図
において、５０は基台であり、該基台５０上に水平方向
（横方向）にＸ方向スライドレール５２が固定され、該
Ｘ方向スライドレール５２に対しＸ方向に摺動自在にＸ
方向スライド台座５３が設けられている。このＸ方向ス
ライド台座５３上にはＸ−Ｙ−Ｚ−θテーブルを有する
ワーク保持台５４が設置されている。そして、Ｘ方向ス
ライド台座５３は基台５０の下面に設けられたロッドレ
スエアーシリンダ５５により、ワーク保持台５４が退避
位置Ｓから印刷位置Ｒ、又は印刷位置Ｒから退避位置Ｓ
となるようにＸ方向スライド台座５３を大きなストロー
クで移動させるようになっている。但し、通常の動作状
態ではＸ方向スライド台座５３は印刷位置Ｒとなってい
る。

【００２６】前記印刷位置Ｒのワーク保持台５４の上方
位置にはスクリーン枠１３０が図示しない支持機構によ
り固定的に支持され、該スクリーン枠１３０に所定の印
刷パターン(微小な穴が多数形成されたスクリーン印刷
のためのパターン)が形成された印刷用スクリーン（印
刷製版）１３１が張られている。

【００２７】前記ワーク保持台５４のＸ−Ｙ−Ｚ−θテ
ーブルは、印刷用スクリーン１３１に形成された印刷パ
ターンの位置を印刷配線基板等の被印刷体１００（ワー
ク；図１では透明材質の樹脂基板又はフレキシブルシー
ト状基板等であり、フレキシブルシート状基板の場合連
続シートとなっている場合もある）に対して位置合わせ
（製版合わせ）するとともに印刷用スクリーン１３１に
対するギャップ調整（高さ調整）のために設けられてお
り、Ｘ方向スライド台座５３上にＸ方向に摺動自在に設
けられたＸテーブル６２と、該Ｘテーブル６２上にＹ方
向（水平面内でＸ方向に直交する向き）に摺動自在に設
けられたＹテーブル６３と、該Ｘ−Ｙ平面に垂直なＺ方
向（鉛直方向）に昇降自在な如くＹテーブル６３上に設
けられたＺステージ６４と、該Ｚステージ６４に対し回
転自在に設けられるθテーブル６５とを有している。

【００２８】前記Ｘ方向スライド台座５３上にはＸ方向
にボール螺子軸６６が軸支されており、該ボール螺子軸
６６にＸテーブル６２側のボール螺子ナット６７が螺合
している。また、Ｘ方向スライド台座５３上にボール螺
子軸６６を回転駆動するモータ（パルスモータ等）６８
が設けられている。この結果、モータ６８でボール螺子
軸６６を回転駆動することでＸテーブル６２を所定量Ｘ
方向に駆動することができる。

【００２９】前記Ｘテーブル６２上にはＹ方向スライド
レール７１が固定され。該Ｙ方向スライドレール７１に
対しＹ方向に摺動自在に前記Ｙテーブル６３が設けられ
ている。Ｙ方向スライドレール７１に沿ってＹ方向にボ
ール螺子軸７２がＸテーブル６２側にて軸支されてお
り、これにＹテーブル６３側のボール螺子ナット７３が
螺合している。Ｘテーブル６２上に設置されている図示
しないモータでボール螺子軸７２は回転駆動され、これ
によりＹテーブル６３を所定量Ｙ方向に駆動することが
できる。

【００３０】前記Ｙテーブル６３上には支持枠７４が固
定され、これによりＺステージ６４がＺ方向（上下方
向）に摺動自在に支持されている。Ｚステージ６４の下
部にはローラー７５が枢着されており、該ローラー７５
はＹテーブル６３上をＹ方向に摺動自在な調整部材７６
の傾斜面７７に当接している。従って、図示しない調整
機構で調整部材７６のＹ方向位置を調節することでＺス
テージ６４の高さを調節することが可能である。

【００３１】前記Ｚステージ６４の上端部に対して回転
軸受７８でθテーブル６５が回転中心Ｐを持つように回
転自在に取り付けられており、該θテーブル６５はＺス
テージ６４側に設置されたモータ（パルスモータ等）７
９で回転駆動される。このθテーブル６５のワーク載置
面８０の一端部には被印刷体１００の一端に当接して位
置決めする固定ストッパ８１が固定されており、ワーク
載置面８０の他端部には被印刷体１００の他端に当接し
て位置決めする可動ストッパ８２が摺動自在に設けられ
ている。この可動ストッパ８２は小型エアーシリンダ８
３により前記固定ストッパ８１に近接する向きに駆動さ
れるようになっている。従って、ワーク載置面８０上の
被印刷体１００を固定ストッパ８１と可動ストッパ８２
とで位置決め挟持することができる。

【００３２】図２に示すように、被印刷体１００は例え
ば剛性を有する透明材質等の基板又はフレキシブルシー
ト状基板（フレキシブルシート状基板の場合連続シート
となっている場合もある）であり、一直線上に一対（複
数）の基準マーク１１０を有している。図２の被印刷体
１００の外形よりも内側の斜線部はパターン印刷部１１
１であり、一対の基準マーク１１０はそのパターン印刷
部１１１の外側に設けられている。この被印刷体１００
は、図１のワーク保持台５４が備えるθテーブル６５の
ワーク載置面８０上に載置されて両端をストッパ８１，
８２で押さえられて保持される。そして、ワーク載置面
８０上に支持された被印刷体１００の基準マーク１１０
を下面側（印刷用スクリーン１３１に対向する面の反対
側）より撮像するために一対（複数）の画像認識用ＣＣ
Ｄカメラ１１２がワーク保持台５４側に取り付けられて
いる（図１の紙面に垂直な方向に複数配置されてい
る。）。ここで、θテーブル６５は中空構造を持ち、被
印刷体１００と平行に配置されたＣＣＤカメラ１１２の
受光面はθテーブル６５の内側に位置している。また、
ワーク載置面８０をなすθテーブル６５の上面部には、
一対の基準マーク１１０を透視できるように一対の透孔
１１３が設けられている。そして、各基準マーク１１０
の画像が各ＣＣＤカメラ１１２の受光面に入射するよう
に反射手段としての反射鏡１１４がそれぞれ配置されて
いる（反射鏡１１４の代わりにプリズムを用いたり、そ
の他の屈折手段を用いてもよい。）。ＣＣＤカメラ１１
２による画像取り込みのための照明は図示を省略した
が、ＣＣＤカメラ１１２の光軸に平行な照明光をＣＣＤ
カメラ１１２の先端部周囲から出射する同軸落射方式を
採用している。

【００３３】なお、被印刷体１００が透明材質であれ
ば、基準マーク１１０として黒色等の不透明マークを使
用すれば良く、被印刷体１００が不透明材質の場合には
基準マーク１１０として小さな透孔を被印刷体１００に
形成する。

【００３４】図１の実施例の場合、スクリーン枠１３０
の下方位置の印刷位置Ｒのままで、被印刷体１００をワ
ーク保持台５４のワーク載置面８０に供給し（あるいは
被印刷体１００が連続シート状基板であれば１ピッチ搬
送し）、その両側の固定ストッパ８１及び可動ストッパ
８２でクランプする。そして、図２の如き被印刷体１０
０上の一対の基準マーク１１０を一対のＣＣＤカメラ１
１２でそれぞれ撮像（画像取り込み）する。すなわち、
同軸落射方式の照明光はＣＣＤカメラ１１２の先端側か
らその光軸に平行に出て反射鏡１１４で反射されて被印
刷体１００の対応する基準マーク１１０及びその周囲を
照らしており、基準マーク１１０の画像（被印刷体から
の光線）は反射鏡１１４で略９０°屈折されてＣＣＤカ
メラ１１２の受光面に入射する。そして、２台のＣＣＤ
カメラ１１２のビデオ出力を受ける画像処理装置にて各
基準マーク１１０の位置が認識される（例えば固定した
Ｘ−Ｙ座標系で各基準マーク１１０の位置が記憶され
る）。

【００３５】各基準マーク１１０の位置を画像認識した
後、その認識結果を利用して一対の基準マーク１１０を
Ｙ方向に一致させる。その後、印刷用スクリーン１３１
で被印刷体１００上に仮印刷を行う。すなわち、図示し
ないスキージで印刷用スクリーン１３１を被印刷体１０
０上に押し当てながら印刷ペーストを印刷用スクリーン
１３１上に塗り広げる。この結果、印刷用ペーストが印
刷用スクリーン１３１の所定の印刷パターンに従って被
印刷体１００上にスクリーン印刷される。

【００３６】印刷用スクリーン１３１は本来必要な印刷
パターン部分とは別に画像認識のための比較用マーク形
成用パターン部分を一定の位置関係で有している（製造
時に同時に形成できる。）。これら一対の比較用マーク
形成用パターン部分で形成された一対の比較用マーク１
２０は一対の基準マーク１１０と同じ間隔であり、被印
刷体１００上に正しく印刷されたときは、図２の如く、
基準マーク１１０をＸ方向に間隔Ｌ２だけ平行移動した
右側位置に比較用マーク１２０が位置するように設計し
ておく。

【００３７】前記仮印刷後、仮印刷動作でスクリーン印
刷された比較用マーク（画像認識用マーク）１２０を基
準マーク１１０と同一視野で撮像するか、あるいはカメ
ラ視野が狭い場合基準マーク撮像後Ｘ方向に間隔Ｌ２だ
けシフトして比較用マークを撮像する。その際、一対の
基準マーク１１０に対して一対の比較用マーク１２０が
Ｘ方向に間隔Ｌ２だけ平行移動した右側位置となるのが
位置合わせされた時の正規位置であるが、仮印刷の段階
では位置合わせが完全になされていないのが普通で、図
３のようにＹ方向の直線上にある基準マーク１１０に対
する本来の位置からずれた位置に比較用マーク１２０が
印刷される。そして、この比較用マーク１２０の位置の
画像認識結果を利用し、印刷用スクリーン１３１に対し
てワーク保持台５４側のＸ−Ｙ−Ｚ−θテーブルで被印
刷体１００を動かして比較用マーク１２０が正規位置と
なるように位置合わせする。すなわち、各ＣＣＤカメラ
１１２のビデオ出力を受ける画像処理装置において、画
像認識のための一対の比較用マーク１２０に対して一対
の基準マーク１１０を平行にするためのθテーブル６５
の補正回転量Δθ、該Δθ回転後に比較用マーク１２０
と基準マーク１１０間の間隔をＬ２にするために必要な
Ｘテーブル６２のＸ方向の補正量ΔＸ及びＹテーブル６
３のＹ方向の補正量ΔＹを算出する。(図３中、補正回転
後の基準マークに対する比較用マークの位置を１２０′
で、位置合わせ後の比較用マークの位置を１２０″で示
す）。そして、Ｘ−Ｙ−Ｚ−θテーブルで必要量の移動
を行って図２のように基準マーク１１０と比較用マーク
１２０とが正規の位置関係となるように設定する。

【００３８】なお、実際に量産印刷する被印刷体が不透
明材質であれば、その被印刷体に仮印刷しても比較用マ
ーク１２０をＣＣＤカメラ１１２では見ることができな
い。この場合には、仮印刷時のみ表面に反射防止膜を蒸
着した基準マーク１１０付きガラス板を使用すれば、前
述の操作と同様の作業が可能となる。反射防止膜をつけ
る理由は、同軸落射の照明がガラス上で反射して画像デ
ータの取り込みを妨げることがないようにするためであ
る。

【００３９】また、透明材質の被印刷体のときも、画像
データの取り込みを良好に実行できるうよに表面に反射
防止膜を設けることが望ましい。

【００４０】上記仮印刷により印刷用スクリーン１３１
と被印刷体１００との位置合わせ（製版合わせ）及び印
刷用スクリーン１３１に対する被印刷体１００のギャッ
プ調整（高さ調整）が終了したら、図４のフローチャー
トに従って本印刷（量産印刷）を実行する。すなわち、
スタートしたらステップ＃１１のワーク供給工程で被印
刷体１００を印刷位置Ｒとなっているワーク保持台５４
のワーク載置面８０に載置し、ステップ＃１２のクラン
プ工程で被印刷体１００を固定ストッパ８１及び可動ス
トッパ８２でクランプし、ステップ＃１３の画像認識工
程で受け入れた被印刷体１００の一対の基準マーク１１
０を一対のＣＣＤカメラ１１２で撮像し、仮印刷による
版合わせ後の基準マーク１１０位置と一致していること
を確認した後（又は一致していないときは仮印刷による
修正後の基準マーク位置と今回の基準マーク位置との間
のずれ量を算出してＸ−Ｙ−Ｚ−θテーブルをさらに補
正して一致させた後）、ステップ＃１４の印刷工程で印
刷用スクリーン１３１を用いたスクリーン印刷動作（ス
クリーン上をスキージが移動して印刷用ペーストを塗布
する動作）が実行される。印刷動作終了後、印刷位置Ｒ
のままでステップ＃１５のワーク排出工程で印刷済み被
印刷体１００を排出し、ステップ＃１６で所定枚数に到
達したか否かの判断を行い、印刷済み被印刷体１００が
所定枚数に到達するまでステップ＃１１乃至ステップ＃
１５を繰り返し、所定枚数となった後、エンドとなり、
停止する。

【００４１】この実施例によれば、以下の効果を得るこ
とができる。

【００４２】(1) ワーク保持台５４に画像認識用ＣＣ
Ｄカメラ１１２を設けて被印刷体１００の下面（印刷用
スクリーン１３１への対向面の反対側）を撮像可能とす
ることで、ワーク保持台５４の印刷位置Ｒにおいて被印
刷体１００の基準マーク１１０や仮印刷時の比較用マー
ク１２０を認識でき、画像認識のためにワーク保持台５
４を移動させる必要が無くなり、ワーク保持台５４を印
刷位置Ｒとしたままで、被印刷体１００の連続印刷が可
能である。従って、画像処理印刷が高速で可能となり、
被印刷体１００が連続シート状基板の場合、タクト５０
％向上を図ることができ、被印刷体１００が一般的な樹
脂等の基板である場合、タクト２０％向上を図ることが
できる。

【００４３】(2) 印刷用スクリーン１３１の印刷パタ
ーンに複数の比較用マーク１２０が含まれているので、
仮印刷時においてこれらの比較用マーク１２０を基準マ
ーク１１０と共に撮像又は順次撮像して画像認識するこ
とで、比較用マーク１２０と基準マーク１１０との位置
関係を容易に認識でき、被印刷体１００の初期状態から
の回転角、Ｘ方向及びＹ方向の補正量の算出が容易とな
る。

【００４４】(3) ワーク保持台５４に設けるＣＣＤカ
メラ１１２は、ワーク保持台５４上に保持された被印刷
体１００に平行に配置されており、しかも同軸落射方式
の照明を採用することで、コンパクトな機構とし、省ス
ペース化を図ることができる。

【００４５】なお、図１の実施例では、θテーブル６５
上のワーク載置面８０に固定ストッパ８１と可動ストッ
パ８２とを設けて被印刷体１００を挟持したが、図５の
ようなクランパで被印刷体を保持するようにしてもよ
く、被印刷体の形状、寸法に応じた機構とすることがで
きる。

【００４６】以上本発明の実施例について説明してきた
が、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の
範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者
には自明であろう。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
Ｘ−Ｙ−θテーブルを有するワーク保持台に画像認識用
カメラを設けておき、印刷製版に対向する印刷位置にあ
る前記ワーク保持台で保持された被印刷体の複数の基準
マークを前記印刷製版への対向面の反対側から前記カメ
ラで撮像して画像認識し、該画像認識結果に基づき、前
記被印刷体の姿勢を補正制御して前記印刷位置での前記
印刷製版による印刷動作を実行する場合に、前記印刷位
置にある前記ワーク保持台で保持された初期状態の透明
材質の被印刷体に前記印刷製版を用いて仮印刷し、前記
基準マーク及び前記被印刷体に仮印刷されたパターンに
含まれる複数の画像認識用マークを前記カメラで順次又
は同時に撮像して画像認識し、該画像認識結果に基づ
き、前記印刷製版と前記被印刷体との位置合わせのため
に必要な前記被印刷体の前記初期状態からの回転角、Ｘ
方向及びＹ方向の補正量を算出して、本印刷における被
印刷体の姿勢を補正制御して前記印刷製版と被印刷体と
を位置合わせする構成としているので、画像認識のため
に前記ワーク保持台を移動させる必要が無くなり、ワー
ク保持台を印刷位置としたままで、被印刷体の連続印刷
が可能である。従って、画像処理印刷を高速で実行可能
であり、とくに連続シート状の被印刷体の場合にはタク
ト短縮効果がいっそう大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像処理印刷法及び装置の実施例
を示す正断面図である。

【図２】実施例における被印刷体への正規の印刷状態を
示す平面図である。

【図３】実施例における被印刷体への仮印刷状態を示す
平面図である。

【図４】実施例における本印刷の動作説明用フローチャ
ートである。

【図５】従来の画像処理印刷装置を示す正断面図であ
る。

【図６】従来例における被印刷体への正規の印刷状態を
示す平面図である。

【図７】従来例における本印刷の動作説明用フローチャ
ートである。

【符号の説明】

１，５０ 基台 ４，５４ ワーク保持台 １０，１３０ スクリーン枠 １１，１３１ 印刷用スクリーン ２０，１００ 被印刷体 ３０，８０ ワーク載置面 ４０，１１０ 基準マーク ４２，１１２ ＣＣＤカメラ １１４ 反射鏡 １２０ 比較用マーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 政幸 東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティ ーディーケイ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−108555（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−229097（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−99286（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41F 15/00 - 15/44 H05K 3/12 - 3/28

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ−Ｙ−θテーブルを有するワーク保持
   台に画像認識用カメラを設けておき、印刷製版に対向す
   る印刷位置にある前記ワーク保持台で保持された被印刷
   体の複数の基準マークを前記印刷製版への対向面の反対
   側から前記カメラで撮像して画像認識し、該画像認識結
   果に基づき、前記被印刷体の姿勢を補正制御して前記印
   刷位置での前記印刷製版による印刷動作を実行する画像
   処理印刷法であって、 前記印刷位置にある前記ワーク保持台で保持された初期
   状態の透明材質の被印刷体に前記印刷製版を用いて仮印
   刷し、前記基準マーク及び前記被印刷体に仮印刷された
   パターンに含まれる複数の画像認識用マークを前記カメ
   ラで順次又は同時に撮像して画像認識し、該画像認識結
   果に基づき、前記印刷製版と前記被印刷体との位置合わ
   せのために必要な前記被印刷体の前記初期状態からの回
   転角、Ｘ方向及びＹ方向の補正量を算出して、本印刷に
   おける被印刷体の姿勢を補正制御して前記印刷製版と被
   印刷体とを位置合わせする ことを特徴とする画像処理印
   刷法。
2. 【請求項２】 Ｘ−Ｙ−θテーブルを有していて印刷位
   置が印刷製版に対向した位置となっているワーク保持台
   と、該ワーク保持台に配設されていて当該ワーク保持台
   に保持された被印刷体を前記印刷製版への対向面の反対
   側から撮像する画像認識用カメラとを備え、 前記カメラが前記ワーク保持台に保持された被印刷体に
   平行であり、前記被印刷体からの光線を前記カメラ方向
   に屈折又は反射する屈折又は反射手段が前記ワーク保持
   台内に配設されており、 前記カメラは、前記被印刷体を透明材質としたときにお
   いて、当該被印刷体の複数の基準マークと、前記印刷製
   版で前記被印刷体に印刷されたパターンに含まれる複数
   の画像認識用マークとを順次又は同時に撮像することを
   特徴とする 画像処理印刷装置。