JP4131128B2 - 印刷機における見当合せ方法及び印刷機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、グラビア印刷又はグラビアオフセット印刷の印刷機における見当合せ方法と当該印刷機に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
カラー印刷機や多色印刷機等においては、複数色のインキ、複数種類の導体ペーストや絶縁体ペーストなどの印刷材料を印刷対象物の同一領域に１色又は１種類（以下、色や種類を色で総称する。）毎に重ねて印刷しており、色ずれを防止するためには各色の印刷材料どうしを正確に位置合わせして印刷する必要がある。それゆえ、各色の印刷材料の印刷位置を正確に合わせることは、印刷物の品質上極めて重要である。この印刷位置を合わせることを、一般的には「見当合せ」といい、各色の印刷位置の誤差（見当誤差）を検出して調整する方法が種々考案されている。
【０００３】
印刷機において見当合せを行なう方法としては、例えば、特開平１１−２８８０５号のように印刷対象物に印刷された基準マークを検出する方法がある。図１に示す従来例は、印刷対象物に印刷された基準マークを光電センサによって検出し、基準マークどうしの相対的な位置関係から各版胴による印刷位置の誤差を検出し、この誤差を補正することで各色間の見当合せを行なうものである。
【０００４】
図１(ａ)は印刷図形を印刷された印刷対象物の概略平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ１部（基準マーク）を拡大した図である。連続した帯状の印刷対象物１は、図１（ａ）の矢印方向に一定速度Ｖで搬送されており、印刷対象物１の印刷面には、所定の印刷領域２内に各色の印刷図形が印刷され、印刷領域２外の余白においては、各色の印刷図形と同時に各色の基準マーク３ａ、３ｂが搬送方向に位置をずらせて印刷されている。各基準マーク３ａ、３ｂは直交する２辺の長さＬ、Ｂが等しい直角二等辺三角形をしており、長さＬの辺が搬送方向（縦方向）と平行となり、長さＢの辺が搬送方向に垂直な方向（幅方向）と平行となるように印刷される。印刷対象物１に印刷された直後、基準マーク３ａ、３ｂは、光電センサ４により、搬送方向と平行な図２（ａ）の走査線Ｓに沿って検出される。
【０００５】
基準マーク３ａ、３ｂは、各色の印刷図形どうしが搬送方向と平行な方向で色ずれなく印刷されたとき、搬送方向に垂直な方向の辺（長さＢの辺）どうしの相対距離Ｄが所定距離Ｄoとなるように設定されている。また、基準マーク３ａ、３ｂは、各色の印刷図形どうしが搬送方向と垂直な方向で色ずれなく印刷されたとき、幅方向で同じ位置に並び、従って、光電センサ４によって検出される基準マーク３ａ、３ｂの検出長ｌ１、ｌ２が等しくなるように設定されている。
【０００６】
光電センサ４の出力が、基準マーク３ａ、３ｂを検出している期間中はオン信号となり、検出していない期間中はオフ信号となるとすれば、１組の基準マーク３ａ、３ｂを検出した光電センサ４から出力される信号は、例えば図２（ｂ）のタイムチャートのようになる。ここで、基準マーク３ａの検出信号５ａと基準マーク３ｂの検出信号５ｂとの間の間隔（相対時間）Ｔsは、基準マーク３ａ、３ｂ間の相対距離Ｄに対応するものであって、印刷対象物１の搬送速度をＶとすれば、Ｔs＝Ｄ／Ｖである。よって、検出した基準マーク３ａ、３ｂの検出信号５ａ、５ｂ間の時間Ｔsが所定値Ｄo／Ｖに等しければ、各色が色ずれなく印刷されていることが分かり、時間Ｔsが所定値Ｄo／Ｖに等しくない場合には、ＴsとＤo／Ｖの大小を比較することによって縦方向における色ずれの方向と色ずれの程度を判断することができる。
【０００７】
また、基準マーク３ａの検出信号５ａの幅Ｔ１は基準マーク３ａの検出長ｌ１に対応するもの、基準マーク３ｂの検出信号５ｂの幅Ｔ２は基準マーク３ｂの検出長ｌ２に対応するものであって、Ｔ１＝ｌ１／Ｖ、Ｔ２＝ｌ２／Ｖである。よって、検出した基準マーク３ａ、３ｂの検出信号５ａ、５ｂの幅Ｔ１、Ｔ２が、Ｔ１＞Ｔ２であれば２色目の基準マーク３ｂが相対的に左にずれており、Ｔ１＜Ｔ２であれば２色目の基準マーク３ｂが相対的に右にずれていることが分かり、Ｔ１とＴ２の差から幅方向の色ずれの程度も判断することができる。
【０００８】
このようにして１色目の基準マーク３ａと２色目の基準マーク３ｂとの色ずれの方向と色ずれの程度が検出されると、印刷機は、幅方向の色ずれに応じて各色の印刷材料を印刷する各版胴の軸方向位置を調整し、縦方向の色ずれに応じて各印刷ユニット間に配置されたコンペンセータローラの位置を調整したり各版胴の回転方向位相を調整したりすることにより、各方向の色ずれを補正し、印刷位置を合わせている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、写真製版法により作った凹版の版面上に細かい網目状のセル（窪み）を形成し、このセルの深さによってインク層の厚薄を作り、これを紙などに転写して写真や絵画などの階調を再現するグラビア印刷等では、版面のセル形状のため、微細に見ると基準マークのエッジ部（縁）が直線にはなっていない。図３（ｂ）は図３（ａ）に示した基準マーク３ａ（３ｂ）のエッジ部を拡大した図であり、図３（ａ）では基準マーク３ａ（３ｂ）のエッジ部は直線に見えているが、これを拡大した図３（ｂ）では基準マーク３ａ（３ｂ）のエッジ部の凹凸が表れている。また、印刷対象物１の種類によっては、印刷材料の滲みなどによって基準マーク３ａ及び３ｂのエッジ部に凹凸が生じる場合がある。そのため、このような基準マーク３ａ、３ｂを光電センサ４で検出したとき、光電センサ４の走査線Ｓが基準マーク３ａ、３ｂのエッジ部のどの位置を通過するか（例えば、エッジ部の凹凸のうち凸部の先端を通過するか、凹部の最深部を通過するか）によって検出タイミングにバラツキが生じ、基準マーク３ａと基準マーク３ｂの間の距離Ｄや基準マーク３ａ、３ｂの検出長ｌ１、ｌ２に誤差が発生し、高精度の印刷位置合せを行えないという問題があった。
【００１０】
本発明は上記の従来例の欠点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、基準マーク検出時における基準マークのエッジ部の凹凸の影響を小さくすることができ、高精度で色ずれ補正を行うことができる印刷機における見当合せ方法及び印刷機を提供することにある。
【００１１】
【発明の開示】
本発明の請求項１にかかる印刷機における見当合せ方法は、グラビア印刷又はグラビアオフセット印刷により、それぞれの印刷材料を用いて印刷図形と同時に、かつ、互いに重なり合わないようにして各基準マークを印刷対象物に印刷する複数回の工程と、前記印刷対象物に印刷された基準マークを撮影する工程と、前記撮影工程により取得された基準マークの画像に基づいて各印刷図形どうしの印刷位置のずれを判定する工程と、前記判定工程において判定された印刷位置ずれの方向及び位置ずれの量に基づいていずれかの印刷材料による印刷位置を調整する工程とを備えた印刷機における見当合せ方法であって、前記印刷材料は、積層セラミック電子部品の内部電極となる導体ペースト、または積層セラミック電子部品の内部電極以外の部分に印刷される段差吸収層となる誘電体ペーストであり、前記基準マークはそれぞれ、印刷対象物の搬送方向に対して平行な方向において最も幅の広い箇所を横断する直線と印刷対象物の搬送方向に対して直交する方向において最も幅の広い箇所を横断する直線との交差する唯一点を有する形状となっていて、前記撮影工程により得た基準マークの画像全体に基づいて抽出された印刷対象物の搬送方向に対して平行な方向における最も幅の広い箇所を横断する直線で与えられる第１の特徴線と印刷対象物の搬送方向に対して垂直な方向における最も幅の広い箇所を横断する直線で与えられる第２の特徴線とを有し、前記判定工程においては、各基準マークの第１の特徴線どうしの相対距離のみを検出することによって搬送方向と垂直な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれを検出し、各基準マークの第２の特徴線どうしの相対的なずれのみを検出することによって搬送方向と平行な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれを検出するようにし、前記調整工程においては、前記判定工程において検出された搬送方向と垂直な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれの量に基づいて搬送方向と垂直な方向における前記基準マーク及び前記印刷図形の印刷位置の調整を行い、前記判定工程において検出された搬送方向と平行な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれの量に基づいて搬送方向と平行な方向における前記基準マーク及び前記印刷図形の印刷位置の調整を行うようにしたものである。
【００１２】
本発明の見当合せ方法は、積層セラミック電子部品の製造工程においてグラビア印刷又はグラビアオフセット印刷を用いて複数回の印刷工程で印刷対象物に印刷される印刷図形の見当合せに関するものである。そして、本発明の見当合せ方法にあっては、その見当合せ基準となる基準マーク間の相対距離を算出するにあたっては、まず基準マークを撮影し、撮影した基準マークの画像全体に基づいて抽出したところの搬送方向に対して平行な第１の特徴線どうしの相対的なずれと、搬送方向に対して垂直な方向における第２の特徴線どうしの相対的なずれとを検出するようにしているので、従来例のように基準マークのエッジ部に凹凸や滲み等があっても、それらの影響を受けることなく、画像全体から基準マーク間の相対距離やずれ量を高精度に検出することができる。この結果、基準マークそのもののエッジ部が微細に見ると直線にならないグラビア印刷であっても、基準マーク間の相対的なずれを正確に検出でき、高精度な位置合せを求められる積層セラミック電子部品の製造においても色ずれのない印刷を高精度で行なうことが可能になる。
【００１４】
本発明の請求項２にかかる実施態様は、請求項１に記載の印刷機における見当合せ方法において、一組の前記基準マークに短時間の照明光を照射して基準マークの画像を前記撮像手段により撮影することを特徴としている。この実施態様によれば、印刷対象物が高速で搬送されている場合でも、照明光を例えばストロボ発光させることでブレのない静止画像を得ることができる。よって、基準マークのくっきりとした画像を得ることができ、微小な印刷ずれ量も高精度で検出することができる。
【００１５】
本発明の請求項３にかかる実施態様は、請求項２に記載の印刷機における見当合せ方法における前記照明光が、印刷対象物を隔てて前記撮像手段と反対側から照射される透過光であることを特徴としている。この実施態様によれば、撮像手段と同じ側から照明して反射光により基準マークを観察する場合と比較して、印刷対象物と印刷材料の色などが似通っている場合に基準マークの観察が容易になる。すなわち、基準マークを透過光で照明すれば、背景色（印刷対象物）と基準マーク（印刷材料）との間に輝度差が生じるので、印刷対象物と印刷材料の色などが似通っている場合でも、基準マーク位置の検出が可能になる。
【００１６】
本発明の請求項４にかかる実施態様は、請求項２に記載の印刷機における見当合せ方法における前記印刷対象物の前記基準マーク近傍にタイミング取り用マークが印刷され、該タイミング取り用マークを検出するための検出手段を備え、タイミング取り用マークが検出された時を基準として所定の時間に前記照明器を発光させることを特徴としている。この実施態様によれば、検出手段（例えば、光電センサ）でタイミング取り用マークを検出すると同時に、あるいは所定時間後に照明器を短時間発光させるようにしているので、自動的に照明器を発光させることができる。また、一定間隔で照明器を発光させる場合のように、印刷対象物の搬送速度のバラツキなどによって発光タイミングが基準マークからずれる恐れもない。なお、このタイミング取り用マークは、基準マークに対して搬送方向にほぼ所定の距離に配置されていることが望ましい。
本発明の請求項５にかかる実施態様は、請求項１に記載の印刷機における見当合せ方法における前記基準マークが、搬送方向と平行な方向および搬送方向と垂直な方向で徐々に幅が変化する形状を備えていることを特徴としている。
また、本発明の請求項６にかかる実施態様は、請求項１に記載の印刷機における見当合せ方法において、前記調整工程においては、前記判定工程において検出された搬送方向と垂直な方向における印刷位置の相対的なずれに基づき、印刷対象物に印刷材料を付与する転写ローラを軸方向に当該ずれ量だけ移動させ、前記判定工程において検出された搬送方向と平行な方向における印刷位置の相対的なずれに基づき、印刷対象物が外周面を通過するコンペンセータローラを当該ずれ量の半分だけ軸方向と垂直な方向に昇降させ、あるいは転写ローラの回転方向の位相をシフトさせ、あるいは転写ローラを印刷対象物に対して所望角度だけ滑らせることを特徴としている。
【００１７】
本発明の請求項７にかかる印刷機は、グラビア印刷又はグラビアオフセット印刷により、それぞれの印刷材料を用いて印刷図形と同時に、かつ、互いに重なり合わないようにして各基準マークを印刷対象物に印刷する複数の版胴と、前記印刷対象物に印刷された基準マークを撮影する撮像装置と、前記撮影工程により取得された基準マークの画像に基づいて各印刷図形どうしの印刷位置のずれを判定する判定手段と、前記判定手段において判定された印刷位置ずれの方向及び位置ずれの量に基づいていずれかの印刷材料による印刷位置を調整する印刷位置調整手段とを備えた印刷機であって、前記印刷材料は、積層セラミック電子部品の内部電極となる導体ペースト、または積層セラミック電子部品の内部電極以外の部分に印刷される段差吸収層となる誘電体ペーストであり、前記基準マークはそれぞれ、印刷対象物の搬送方向に対して平行な方向において最も幅の広い箇所を横断する直線と印刷対象物の搬送方向に対して直交する方向において最も幅の広い箇所を横断する直線との交差する唯一点を有する形状となっていて、前記撮影工程により得た基準マークの画像全体に基づいて抽出された印刷対象物の搬送方向に対して平行な方向における最も幅の広い箇所を横断する直線で与えられる第１の特徴線と印刷対象物の搬送方向に対して垂直な方向における最も幅の広い箇所を横断する直線で与えられる第２の特徴線とを有し、前記判定手段においては、各基準マークの第１の特徴線どうしの相対距離のみを検出することによって搬送方向と垂直な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれを検出し、各基準マークの第２の特徴線どうしの相対的なずれのみを検出することによって搬送方向と平行な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれを検出するようにし、前記印刷位置調整手段においては、前記判定手段により検出された搬送方向と垂直な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれの量に基づいて搬送方向と垂直な方向における前記基準マーク及び前記印刷図形の印刷位置の調整を行い、前記判定手段により検出された搬送方向と平行な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれの量に基づいて搬送方向と平行な方向における前記基準マーク及び前記印刷図形の印刷位置の調整を行うようにしたものである。
【００１８】
本発明の印刷機は、積層セラミック電子部品の製造工程においてグラビア印刷又はグラビアオフセット印刷を用いて複数回の印刷工程で印刷対象物に印刷される印刷図形の見当合せに関するものである。そして、本発明の見当合せ方法にあっては、その見当合せ基準となる基準マーク間の相対距離を算出するにあたっては、まず基準マークを撮影し、撮影した基準マークの画像全体に基づいて抽出したところの搬送方向に対して平行な第１の特徴線どうしの相対的なずれと、搬送方向に対して垂直な方向における第２の特徴線どうしの相対的なずれとを検出するようにしているので、従来例のように基準マークのエッジ部に凹凸や滲み等があっても、それらの影響を受けることなく、画像全体から基準マーク間の相対距離やずれ量を高精度に検出することができる。この結果、基準マークそのもののエッジ部が微細に見ると直線にならないグラビア印刷であっても、基準マーク間の相対的なずれを正確に検出でき、高精度な位置合せを求められる積層セラミック電子部品の製造においても色ずれのない印刷を高精度で行なうことが可能になる。
【００１９】
本発明の請求項８にかかる実施態様は、請求項７に記載の印刷機における前記印刷位置調整手段が、前記版胴間における印刷対象物の長さを調整するものであることを特徴としている。この実施形態の具体例としては、検出した印刷位置の位置ずれ量に応じて印刷対象物を掛け回しているローラ（コンペンセータローラ）を移動させる方法が挙げられる。
【００２０】
本発明の請求項９にかかる実施態様は、請求項７に記載の印刷機における前記印刷位置調整手段が、いずれかの前記版胴と印刷対象物の相対位置を変化させるものであることを特徴としている。この具体例としては、検出した印刷位置の位置ずれ量に応じて印刷対象物に対して版胴を一瞬空回しする方法や版胴を印刷対象物の搬送方向に対し垂直な方向に移動させる方法が挙げられる。
本発明の請求項１０にかかる実施態様は、請求項７に記載の印刷機における前記基準マークが、搬送方向と平行な方向および搬送方向と垂直な方向で徐々に幅が変化する形状を備えていることを特徴としている。
本発明の請求項１１にかかる実施態様は、請求項７に記載の印刷機において、前記印刷位置調整手段においては、前記判定手段において検出された搬送方向と垂直な方向における印刷位置の相対的なずれに基づき、印刷対象物に印刷材料を付与する転写ローラを軸方向に当該ずれ量だけ移動させ、前記判定手段において検出された搬送方向と平行な方向における印刷位置の相対的なずれに基づき、印刷対象物が外周面を通過するコンペンセータローラを当該ずれ量の半分だけ軸方向と垂直な方向に昇降させ、あるいは転写ローラの回転方向の位相をシフトさせ、あるいは転写ローラを印刷対象物に対して所望角度だけ滑らせることを特徴としている。
本発明の請求項１２にかかる実施態様は、請求項７に記載の印刷機において、前記判定手段により搬送方向と垂直な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれの量と、搬送方向と平行な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれの量とを検出する毎に、当該ずれ量を前記印刷位置調整手段へフィードバックし、次の印刷領域の印刷時に前記基準マーク及び前記印刷図形の印刷位置の調整を行うようにしたことを特徴としている。
本発明の請求項１３にかかる実施態様は、請求項７に記載の印刷機において、前記判定手段により搬送方向と垂直な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれの量と、搬送方向と平行な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれの量とを検出する毎に、当該ずれ量をデータとして蓄積しておき、蓄積された所定回数のずれ量データの平均値を用いて次の印刷領域の印刷時に前記基準マーク及び前記印刷図形の印刷位置の調整を行うようにしたことを特徴としている。かかる実施態様によれば、１回１回のずれ量のバラツキによる影響を軽減できるので、ずれ量の修正が安定する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態による印刷機を説明する。ここでは２色印刷の場合を説明するが、３色以上の多色印刷の場合でも同様である。また、ここでは積層セラミック電子部品の製造に用いた場合を例に挙げて説明する。図４はこの印刷機１１の構成を説明する概略図である。この印刷機１１にあっては、図４における左方向から右方向に向けてセラミック製のグリーンシート等の帯状をした印刷対象物１２が連続的に送り込まれており、印刷対象物１２はガイドローラ１３〜１７、コンペンセータローラ１８、ガイドローラ１９〜２１を経由して走行している。ここで、ガイドローラ１３〜１７及び１９〜２１は所定位置で軸が固定されており、コンペンセータローラ１８は所定位置で軸が上下に昇降できるようになっている。ガイドローラ１３には、１色目の印刷材料（例えば、内部電極となる導体ペースト）を転写させるための転写ローラ２２が対向しており、印刷対象物１２はガイドローラ１３と転写ローラ２２との間を通過することによって１色目の印刷材料を所定パターンに印刷されると同時に１色目の基準マークとタイミング取り用マークを印刷される。２３は、転写ローラ２２に１色目の印刷材料を供給する供給部である。同様に、ガイドローラ２０には、２色目の印刷材料（例えば、内部電極以外の部分に印刷される段差吸収層となる誘電体ペースト）を所定パターンに転写させるための転写ローラ２４が対向しており、印刷対象物１２はガイドローラ２０と転写ローラ２４との間を通過することによって２色目の印刷材料を所定パターンに印刷されると同時に２色目の基準マークを印刷される。２５は、転写ローラ２４に２色目の印刷材料を供給する供給部である。
【００２２】
ガイドローラ２１の搬送方向前方には、印刷対象物１２に印刷されたタイミング取り用マークを検出するためのタイミング検出用センサ２６、１色目及び２色目の基準マークを同時に撮像するＣＣＤカメラ２７、短時間発光（ストロボ）発光の可能な照明器２８が設置されている。コンペンセータローラ１８の軸は、ローラ昇降装置２９によって昇降駆動されるようになっている。また、転写ローラ２２及び転写ローラ２４は、それぞれシフト機構３０、３１によって軸方向に移動させられるようになっている。画像処理装置３２は、ＣＣＤカメラ２７によって撮像された画像を取り込み、その画像を処理することによって色ずれの方向と色ずれの大きさを演算し、ローラ昇降装置２９を駆動してコンペンセータローラ１８を昇降させたり、シフト機構３０、３１によって転写ローラ２２又は転写ローラ２４を軸方向にシフトさせたりすることにより１色目と２色目の色ずれを補正する。
【００２３】
図５（ａ）は上記印刷機１１によって印刷図形を印刷された印刷対象物１２の一例を示している。印刷対象物１２の印刷面には、所定の印刷領域３３内に各色の印刷図形が印刷され、印刷領域３３外の余白においては、１色目の印刷材料によるタイミング取り用マーク３４が印刷され、その後方に１色目及び２色目の印刷材料による各基準マーク３５ａ、３５ｂが印刷されている。タイミング取り用マーク３４の形状は特に問わないが、基準マーク３５ａ、３５ｂは搬送方向に平行な方向に延びた特徴線３６ａ、３６ｂと搬送方向に垂直な方向に延びた特徴線３７ａ、３７ｂを有する形状となっている。このような特徴線としては対称軸を用いるのが簡便であるから、図５（ａ）（ｂ）には矩形状（正方形、長方形）をした基準マーク３５ａ、３５ｂを示しているが、基準マーク３５ａ、３５ｂとしては図７（ａ）に示すような円形、図７（ｂ）に示すような菱形、あるいは楕円形や六角形などでもよい。
【００２４】
基準マーク３５ａ、３５ｂは、１色目と２色目の印刷図形どうしが搬送方向と平行な方向で色ずれなく印刷されたとき、特徴線３７ａと３７ｂの間の相対距離Ｄが所定距離Ｄoとなるように設定されている。また、基準マーク３５ａ、３５ｂは、各色の印刷図形どうしが搬送方向と垂直な方向で色ずれなく印刷されたとき、特徴線３６ａと３６ｂが一直線上に並ぶように設定されている。
【００２５】
次に、この印刷機１１における見当合せの動作を説明する。印刷対象物１２のある印刷領域３３がガイドローラ１３と転写ローラ２２の間を通過すると、１色目の印刷材料によって印刷領域３３に印刷図形が転写されると同時に１色目の印刷材料によって印刷領域３３外にタイミング取り用マーク３４と基準マーク３５ａが印刷される。ついで、その印刷領域３３がガイドローラ２０と転写ローラ２４の間を通過すると、２色目の印刷材料によって印刷領域３３に印刷図形が転写されると同時に２色目の印刷材料によって印刷領域３３外に基準マーク３５ｂが印刷される。
【００２６】
タイミング検出用センサ２６は、基準マーク３５ａ及び３５ｂがＣＣＤカメラ２７の撮影領域に入ったときに、タイミング取り用マーク３４を検出するように配置されている。照明器２８は、ＣＣＤカメラ２７の撮影領域をストロボ照明できるように配置されており、通常は消えているが、タイミング検出用センサ２６がタイミング取り用マーク３４を検出すると、その検出タイミングに同期して瞬間的に発光する。
【００２７】
しかして、１色目の印刷材料と２色目の印刷材料を重ね印刷された印刷領域３３がガイドローラ２１を通過した後、タイミング検出用センサ２６によってタイミング取り用マーク３４が検出されると、照明器２８がストロボ発光する。照明器２８が瞬間的にストロボ発光すると、ＣＣＤカメラ２７によってその瞬間の静止画像が撮影され、ブレの無い鮮明な静止画像が得られる。
【００２８】
図６はこのようにして得られた基準マーク３５ａ、３５ｂの静止画像の一例を表している。このような静止画像が得られると、画像処理装置３２において各基準マーク３５ａ、３５ｂからは特徴線３６ａ、３６ｂ、３７ａ、３７ｂが抽出され、当該画像の縮小率などに基づいて基準マーク３５ａの特徴線３７ａと基準マーク３５ｂの特徴線３７ｂの間の相対距離Ｄが演算されると共に、基準マーク３５ａの特徴線３６ａと基準マーク３５ｂの特徴線３６ｂの間のずれ量Ｇが演算される。
【００２９】
こうして演算された特徴線３７ａと３７ｂとの間の相対距離Ｄが所定距離Ｄoに等しい場合には、搬送方向に平行な方向では色ずれがないので、この方向では色ずれを補正する必要はない。しかし、相対距離Ｄが所定距離Ｄoよりも大きい場合には、２色目の印刷タイミングがＤ−Ｄoだけ遅いので、画像処理装置３２からローラ昇降装置２９に制御信号を送ってコンペンセータローラ１８を（Ｄ−Ｄo）／２だけ下降させる。逆に、相対距離Ｄが所定距離Ｄoよりも小さい場合には、２色目の印刷タイミングがＤo−Ｄだけ早いので、画像処理装置３２からローラ昇降装置２９に制御信号を送ってコンペンセータローラ１８を（Ｄo−Ｄ）／２だけ上昇させる。
【００３０】
また、特徴線３６ａと特徴線３６ｂが一直線上に並んでいる場合には、幅方向の色ずれがないので、この方向では色ずれを補正する必要はない。しかし、特徴線３６ａと特徴線３６ｂとがずれている場合には、画像処理装置３２からシフト機構３０又は３１に制御信号を送り、転写ローラ２２又は転写ローラ２４を色ずれを補正する方向（転写ローラ２２又は２４の軸方向）にそのずれ量Ｇだけシフトさせる。この結果、つぎの印刷領域３３からは搬送方向と平行な方向及び搬送方向と垂直な方向における色ずれが補正され、色ずれのない印刷結果が得られる。
【００３１】
本発明の印刷機においては、上記のようにＣＣＤカメラ２７で基準マーク３５ａ、３５ｂの画像を撮影し、基準マーク３５ａ、３５ｂの画像全体に基づいて基準マーク３５ａ、３５ｂ間の相対距離やずれ量を求めているので、従来例のように基準マーク３５ａ、３５ｂのエッジ部に凹凸や滲み等があっても、それらの影響を受けることなく、画像全体から基準マーク３５ａ、３５ｂ間の相対距離やずれ量を高精度に検出することができ、印刷図形の色ずれを正確に修正することが可能になる。特に、上記実施形態のように基準マーク３５ａ、３５ｂの対称軸等の特徴線を抽出して特徴線間の相対距離やずれ量を検出すれば、より精密に色ずれの補正を行うことができる。なお、特徴線は、基準マーク３５ａ、３５ｂの対称軸に限るものではなく、例えば基準マーク３５ａ、３５ｂの凹凸を有するエッジ部の凸部間に引いた接線などでもよい。
【００３２】
印刷図形の色ずれの修正(フィードバック)は、色ずれ量を計測する毎にその都度行なってもよいが、色ずれ量を計測する毎のデータを蓄積しておき、所定回数の色ずれ量データの平均値を用いて色ずれを修正するようにしてもよい。後者の方法によれば、１回１回の色ずれ量のバラツキによる影響を軽減できるので、色ずれ量の修正が安定する。
【００３３】
また、上記実施形態では、搬送方向に平行な方向の色ずれはコンペンセータローラ１８を昇降させることによって補正したが、相対距離のずれＤ−Ｄoに応じて転写ローラ２２又は２４の回転方向の位相をシフトさせるようにしてもよい。即ち、転写ローラ２２又は２４を印刷対象物１２に対して所望角度だけ滑らせることにより印刷位置をずらせるようにしてもよい。
【００３４】
上記実施形態においては、反射光を用いて基準マークを撮影したが、印刷対象物が透明ないし半透明である場合には、図８に示す印刷機３８のように、ＣＣＤカメラ２７と照明器２８を印刷対象物１２を挟んで互いに反対側に配置し、透過光を用いて基準マーク３５ａ、３５ｂを撮影するようにしても差し支えない。印刷対象物１２と印刷材料の色などが似通っている場合でも、基準マーク３５ａ、３５ｂを透過光で照明することで、背景色（印刷対象物）と基準マーク３５ａ、３５ｂ（印刷材料）とに輝度差が生じ、基準マーク位置の検出が可能になる。
【００３５】
また、色の異なる基準マーク毎に基準マークの形状が異なっていても差し支えない。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の印刷装置における見当合せ方法及び印刷装置によれば、基準マークを画像として取り込んで画像全体から基準マークどうしの相対位置のずれを検出することにより色ずれの方向や色ずれの程度を精度よく判断することができるので、グラビア印刷等で基準マークのエッジ部に凹凸があっても、印刷された基準マークのエッジ部の影響を小さくできる。その結果、各色の印刷材料どうしの相対位置（色ずれ）を高精度に検出することができ、色ずれの小さい複数色ないし多色印刷が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 (ａ)は従来例の印刷機により印刷図形を印刷された印刷対象物の概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ１部を拡大した図である。
【図２】（ａ）は光電センサにより搬送方向と平行な走査線Ｓに沿って基準マークを検出する様子を説明する図、（ｂ）は光電センサから出力される信号波形の一例を示すタイムチャートである。
【図３】（ａ）は基準マークを示す図、（ｂ）は基準マークのエッジ部を拡大した図である。
【図４】図４は本発明の一実施形態による印刷機の構成を説明する概略図である。
【図５】（ａ）は上記印刷機によって印刷図形を印刷された印刷対象物の一例を示す図、（ｂ）は（ａ）のＡ２部を拡大した図である。
【図６】タイミング取り用マーク及び基準マークの画像の一例を示す図である。
【図７】（ａ）（ｂ）はそれぞれ異なる形状の基準マークを示す図である。
【図８】本発明の別な実施形態による印刷機の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
１１ 印刷機
１２ 印刷対象物
１８ コンペンセータローラ
２２ 転写ローラ
２４ 転写ローラ
２６ タイミング検出用センサ
２７ ＣＣＤカメラ
２８ 照明器
３３ 印刷領域
３４ タイミング取り用マーク
３５ａ、３５ｂ 基準マーク
【発明の属する技術分野】
本発明は、グラビア印刷又はグラビアオフセット印刷の印刷機における見当合せ方法と当該印刷機に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
カラー印刷機や多色印刷機等においては、複数色のインキ、複数種類の導体ペーストや絶縁体ペーストなどの印刷材料を印刷対象物の同一領域に１色又は１種類（以下、色や種類を色で総称する。）毎に重ねて印刷しており、色ずれを防止するためには各色の印刷材料どうしを正確に位置合わせして印刷する必要がある。それゆえ、各色の印刷材料の印刷位置を正確に合わせることは、印刷物の品質上極めて重要である。この印刷位置を合わせることを、一般的には「見当合せ」といい、各色の印刷位置の誤差（見当誤差）を検出して調整する方法が種々考案されている。
【０００３】
印刷機において見当合せを行なう方法としては、例えば、特開平１１−２８８０５号のように印刷対象物に印刷された基準マークを検出する方法がある。図１に示す従来例は、印刷対象物に印刷された基準マークを光電センサによって検出し、基準マークどうしの相対的な位置関係から各版胴による印刷位置の誤差を検出し、この誤差を補正することで各色間の見当合せを行なうものである。
【０００４】
図１(ａ)は印刷図形を印刷された印刷対象物の概略平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ１部（基準マーク）を拡大した図である。連続した帯状の印刷対象物１は、図１（ａ）の矢印方向に一定速度Ｖで搬送されており、印刷対象物１の印刷面には、所定の印刷領域２内に各色の印刷図形が印刷され、印刷領域２外の余白においては、各色の印刷図形と同時に各色の基準マーク３ａ、３ｂが搬送方向に位置をずらせて印刷されている。各基準マーク３ａ、３ｂは直交する２辺の長さＬ、Ｂが等しい直角二等辺三角形をしており、長さＬの辺が搬送方向（縦方向）と平行となり、長さＢの辺が搬送方向に垂直な方向（幅方向）と平行となるように印刷される。印刷対象物１に印刷された直後、基準マーク３ａ、３ｂは、光電センサ４により、搬送方向と平行な図２（ａ）の走査線Ｓに沿って検出される。
【０００５】
基準マーク３ａ、３ｂは、各色の印刷図形どうしが搬送方向と平行な方向で色ずれなく印刷されたとき、搬送方向に垂直な方向の辺（長さＢの辺）どうしの相対距離Ｄが所定距離Ｄoとなるように設定されている。また、基準マーク３ａ、３ｂは、各色の印刷図形どうしが搬送方向と垂直な方向で色ずれなく印刷されたとき、幅方向で同じ位置に並び、従って、光電センサ４によって検出される基準マーク３ａ、３ｂの検出長ｌ１、ｌ２が等しくなるように設定されている。
【０００６】
光電センサ４の出力が、基準マーク３ａ、３ｂを検出している期間中はオン信号となり、検出していない期間中はオフ信号となるとすれば、１組の基準マーク３ａ、３ｂを検出した光電センサ４から出力される信号は、例えば図２（ｂ）のタイムチャートのようになる。ここで、基準マーク３ａの検出信号５ａと基準マーク３ｂの検出信号５ｂとの間の間隔（相対時間）Ｔsは、基準マーク３ａ、３ｂ間の相対距離Ｄに対応するものであって、印刷対象物１の搬送速度をＶとすれば、Ｔs＝Ｄ／Ｖである。よって、検出した基準マーク３ａ、３ｂの検出信号５ａ、５ｂ間の時間Ｔsが所定値Ｄo／Ｖに等しければ、各色が色ずれなく印刷されていることが分かり、時間Ｔsが所定値Ｄo／Ｖに等しくない場合には、ＴsとＤo／Ｖの大小を比較することによって縦方向における色ずれの方向と色ずれの程度を判断することができる。
【０００７】
また、基準マーク３ａの検出信号５ａの幅Ｔ１は基準マーク３ａの検出長ｌ１に対応するもの、基準マーク３ｂの検出信号５ｂの幅Ｔ２は基準マーク３ｂの検出長ｌ２に対応するものであって、Ｔ１＝ｌ１／Ｖ、Ｔ２＝ｌ２／Ｖである。よって、検出した基準マーク３ａ、３ｂの検出信号５ａ、５ｂの幅Ｔ１、Ｔ２が、Ｔ１＞Ｔ２であれば２色目の基準マーク３ｂが相対的に左にずれており、Ｔ１＜Ｔ２であれば２色目の基準マーク３ｂが相対的に右にずれていることが分かり、Ｔ１とＴ２の差から幅方向の色ずれの程度も判断することができる。
【０００８】
このようにして１色目の基準マーク３ａと２色目の基準マーク３ｂとの色ずれの方向と色ずれの程度が検出されると、印刷機は、幅方向の色ずれに応じて各色の印刷材料を印刷する各版胴の軸方向位置を調整し、縦方向の色ずれに応じて各印刷ユニット間に配置されたコンペンセータローラの位置を調整したり各版胴の回転方向位相を調整したりすることにより、各方向の色ずれを補正し、印刷位置を合わせている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、写真製版法により作った凹版の版面上に細かい網目状のセル（窪み）を形成し、このセルの深さによってインク層の厚薄を作り、これを紙などに転写して写真や絵画などの階調を再現するグラビア印刷等では、版面のセル形状のため、微細に見ると基準マークのエッジ部（縁）が直線にはなっていない。図３（ｂ）は図３（ａ）に示した基準マーク３ａ（３ｂ）のエッジ部を拡大した図であり、図３（ａ）では基準マーク３ａ（３ｂ）のエッジ部は直線に見えているが、これを拡大した図３（ｂ）では基準マーク３ａ（３ｂ）のエッジ部の凹凸が表れている。また、印刷対象物１の種類によっては、印刷材料の滲みなどによって基準マーク３ａ及び３ｂのエッジ部に凹凸が生じる場合がある。そのため、このような基準マーク３ａ、３ｂを光電センサ４で検出したとき、光電センサ４の走査線Ｓが基準マーク３ａ、３ｂのエッジ部のどの位置を通過するか（例えば、エッジ部の凹凸のうち凸部の先端を通過するか、凹部の最深部を通過するか）によって検出タイミングにバラツキが生じ、基準マーク３ａと基準マーク３ｂの間の距離Ｄや基準マーク３ａ、３ｂの検出長ｌ１、ｌ２に誤差が発生し、高精度の印刷位置合せを行えないという問題があった。
【００１０】
本発明は上記の従来例の欠点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、基準マーク検出時における基準マークのエッジ部の凹凸の影響を小さくすることができ、高精度で色ずれ補正を行うことができる印刷機における見当合せ方法及び印刷機を提供することにある。
【００１１】
【発明の開示】
本発明の請求項１にかかる印刷機における見当合せ方法は、グラビア印刷又はグラビアオフセット印刷により、それぞれの印刷材料を用いて印刷図形と同時に、かつ、互いに重なり合わないようにして各基準マークを印刷対象物に印刷する複数回の工程と、前記印刷対象物に印刷された基準マークを撮影する工程と、前記撮影工程により取得された基準マークの画像に基づいて各印刷図形どうしの印刷位置のずれを判定する工程と、前記判定工程において判定された印刷位置ずれの方向及び位置ずれの量に基づいていずれかの印刷材料による印刷位置を調整する工程とを備えた印刷機における見当合せ方法であって、前記印刷材料は、積層セラミック電子部品の内部電極となる導体ペースト、または積層セラミック電子部品の内部電極以外の部分に印刷される段差吸収層となる誘電体ペーストであり、前記基準マークはそれぞれ、印刷対象物の搬送方向に対して平行な方向において最も幅の広い箇所を横断する直線と印刷対象物の搬送方向に対して直交する方向において最も幅の広い箇所を横断する直線との交差する唯一点を有する形状となっていて、前記撮影工程により得た基準マークの画像全体に基づいて抽出された印刷対象物の搬送方向に対して平行な方向における最も幅の広い箇所を横断する直線で与えられる第１の特徴線と印刷対象物の搬送方向に対して垂直な方向における最も幅の広い箇所を横断する直線で与えられる第２の特徴線とを有し、前記判定工程においては、各基準マークの第１の特徴線どうしの相対距離のみを検出することによって搬送方向と垂直な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれを検出し、各基準マークの第２の特徴線どうしの相対的なずれのみを検出することによって搬送方向と平行な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれを検出するようにし、前記調整工程においては、前記判定工程において検出された搬送方向と垂直な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれの量に基づいて搬送方向と垂直な方向における前記基準マーク及び前記印刷図形の印刷位置の調整を行い、前記判定工程において検出された搬送方向と平行な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれの量に基づいて搬送方向と平行な方向における前記基準マーク及び前記印刷図形の印刷位置の調整を行うようにしたものである。
【００１２】
本発明の見当合せ方法は、積層セラミック電子部品の製造工程においてグラビア印刷又はグラビアオフセット印刷を用いて複数回の印刷工程で印刷対象物に印刷される印刷図形の見当合せに関するものである。そして、本発明の見当合せ方法にあっては、その見当合せ基準となる基準マーク間の相対距離を算出するにあたっては、まず基準マークを撮影し、撮影した基準マークの画像全体に基づいて抽出したところの搬送方向に対して平行な第１の特徴線どうしの相対的なずれと、搬送方向に対して垂直な方向における第２の特徴線どうしの相対的なずれとを検出するようにしているので、従来例のように基準マークのエッジ部に凹凸や滲み等があっても、それらの影響を受けることなく、画像全体から基準マーク間の相対距離やずれ量を高精度に検出することができる。この結果、基準マークそのもののエッジ部が微細に見ると直線にならないグラビア印刷であっても、基準マーク間の相対的なずれを正確に検出でき、高精度な位置合せを求められる積層セラミック電子部品の製造においても色ずれのない印刷を高精度で行なうことが可能になる。
【００１４】
本発明の請求項２にかかる実施態様は、請求項１に記載の印刷機における見当合せ方法において、一組の前記基準マークに短時間の照明光を照射して基準マークの画像を前記撮像手段により撮影することを特徴としている。この実施態様によれば、印刷対象物が高速で搬送されている場合でも、照明光を例えばストロボ発光させることでブレのない静止画像を得ることができる。よって、基準マークのくっきりとした画像を得ることができ、微小な印刷ずれ量も高精度で検出することができる。
【００１５】
本発明の請求項３にかかる実施態様は、請求項２に記載の印刷機における見当合せ方法における前記照明光が、印刷対象物を隔てて前記撮像手段と反対側から照射される透過光であることを特徴としている。この実施態様によれば、撮像手段と同じ側から照明して反射光により基準マークを観察する場合と比較して、印刷対象物と印刷材料の色などが似通っている場合に基準マークの観察が容易になる。すなわち、基準マークを透過光で照明すれば、背景色（印刷対象物）と基準マーク（印刷材料）との間に輝度差が生じるので、印刷対象物と印刷材料の色などが似通っている場合でも、基準マーク位置の検出が可能になる。
【００１６】
本発明の請求項４にかかる実施態様は、請求項２に記載の印刷機における見当合せ方法における前記印刷対象物の前記基準マーク近傍にタイミング取り用マークが印刷され、該タイミング取り用マークを検出するための検出手段を備え、タイミング取り用マークが検出された時を基準として所定の時間に前記照明器を発光させることを特徴としている。この実施態様によれば、検出手段（例えば、光電センサ）でタイミング取り用マークを検出すると同時に、あるいは所定時間後に照明器を短時間発光させるようにしているので、自動的に照明器を発光させることができる。また、一定間隔で照明器を発光させる場合のように、印刷対象物の搬送速度のバラツキなどによって発光タイミングが基準マークからずれる恐れもない。なお、このタイミング取り用マークは、基準マークに対して搬送方向にほぼ所定の距離に配置されていることが望ましい。
本発明の請求項５にかかる実施態様は、請求項１に記載の印刷機における見当合せ方法における前記基準マークが、搬送方向と平行な方向および搬送方向と垂直な方向で徐々に幅が変化する形状を備えていることを特徴としている。
また、本発明の請求項６にかかる実施態様は、請求項１に記載の印刷機における見当合せ方法において、前記調整工程においては、前記判定工程において検出された搬送方向と垂直な方向における印刷位置の相対的なずれに基づき、印刷対象物に印刷材料を付与する転写ローラを軸方向に当該ずれ量だけ移動させ、前記判定工程において検出された搬送方向と平行な方向における印刷位置の相対的なずれに基づき、印刷対象物が外周面を通過するコンペンセータローラを当該ずれ量の半分だけ軸方向と垂直な方向に昇降させ、あるいは転写ローラの回転方向の位相をシフトさせ、あるいは転写ローラを印刷対象物に対して所望角度だけ滑らせることを特徴としている。
【００１７】
本発明の請求項７にかかる印刷機は、グラビア印刷又はグラビアオフセット印刷により、それぞれの印刷材料を用いて印刷図形と同時に、かつ、互いに重なり合わないようにして各基準マークを印刷対象物に印刷する複数の版胴と、前記印刷対象物に印刷された基準マークを撮影する撮像装置と、前記撮影工程により取得された基準マークの画像に基づいて各印刷図形どうしの印刷位置のずれを判定する判定手段と、前記判定手段において判定された印刷位置ずれの方向及び位置ずれの量に基づいていずれかの印刷材料による印刷位置を調整する印刷位置調整手段とを備えた印刷機であって、前記印刷材料は、積層セラミック電子部品の内部電極となる導体ペースト、または積層セラミック電子部品の内部電極以外の部分に印刷される段差吸収層となる誘電体ペーストであり、前記基準マークはそれぞれ、印刷対象物の搬送方向に対して平行な方向において最も幅の広い箇所を横断する直線と印刷対象物の搬送方向に対して直交する方向において最も幅の広い箇所を横断する直線との交差する唯一点を有する形状となっていて、前記撮影工程により得た基準マークの画像全体に基づいて抽出された印刷対象物の搬送方向に対して平行な方向における最も幅の広い箇所を横断する直線で与えられる第１の特徴線と印刷対象物の搬送方向に対して垂直な方向における最も幅の広い箇所を横断する直線で与えられる第２の特徴線とを有し、前記判定手段においては、各基準マークの第１の特徴線どうしの相対距離のみを検出することによって搬送方向と垂直な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれを検出し、各基準マークの第２の特徴線どうしの相対的なずれのみを検出することによって搬送方向と平行な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれを検出するようにし、前記印刷位置調整手段においては、前記判定手段により検出された搬送方向と垂直な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれの量に基づいて搬送方向と垂直な方向における前記基準マーク及び前記印刷図形の印刷位置の調整を行い、前記判定手段により検出された搬送方向と平行な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれの量に基づいて搬送方向と平行な方向における前記基準マーク及び前記印刷図形の印刷位置の調整を行うようにしたものである。
【００１８】
本発明の印刷機は、積層セラミック電子部品の製造工程においてグラビア印刷又はグラビアオフセット印刷を用いて複数回の印刷工程で印刷対象物に印刷される印刷図形の見当合せに関するものである。そして、本発明の見当合せ方法にあっては、その見当合せ基準となる基準マーク間の相対距離を算出するにあたっては、まず基準マークを撮影し、撮影した基準マークの画像全体に基づいて抽出したところの搬送方向に対して平行な第１の特徴線どうしの相対的なずれと、搬送方向に対して垂直な方向における第２の特徴線どうしの相対的なずれとを検出するようにしているので、従来例のように基準マークのエッジ部に凹凸や滲み等があっても、それらの影響を受けることなく、画像全体から基準マーク間の相対距離やずれ量を高精度に検出することができる。この結果、基準マークそのもののエッジ部が微細に見ると直線にならないグラビア印刷であっても、基準マーク間の相対的なずれを正確に検出でき、高精度な位置合せを求められる積層セラミック電子部品の製造においても色ずれのない印刷を高精度で行なうことが可能になる。
【００１９】
本発明の請求項８にかかる実施態様は、請求項７に記載の印刷機における前記印刷位置調整手段が、前記版胴間における印刷対象物の長さを調整するものであることを特徴としている。この実施形態の具体例としては、検出した印刷位置の位置ずれ量に応じて印刷対象物を掛け回しているローラ（コンペンセータローラ）を移動させる方法が挙げられる。
【００２０】
本発明の請求項９にかかる実施態様は、請求項７に記載の印刷機における前記印刷位置調整手段が、いずれかの前記版胴と印刷対象物の相対位置を変化させるものであることを特徴としている。この具体例としては、検出した印刷位置の位置ずれ量に応じて印刷対象物に対して版胴を一瞬空回しする方法や版胴を印刷対象物の搬送方向に対し垂直な方向に移動させる方法が挙げられる。
本発明の請求項１０にかかる実施態様は、請求項７に記載の印刷機における前記基準マークが、搬送方向と平行な方向および搬送方向と垂直な方向で徐々に幅が変化する形状を備えていることを特徴としている。
本発明の請求項１１にかかる実施態様は、請求項７に記載の印刷機において、前記印刷位置調整手段においては、前記判定手段において検出された搬送方向と垂直な方向における印刷位置の相対的なずれに基づき、印刷対象物に印刷材料を付与する転写ローラを軸方向に当該ずれ量だけ移動させ、前記判定手段において検出された搬送方向と平行な方向における印刷位置の相対的なずれに基づき、印刷対象物が外周面を通過するコンペンセータローラを当該ずれ量の半分だけ軸方向と垂直な方向に昇降させ、あるいは転写ローラの回転方向の位相をシフトさせ、あるいは転写ローラを印刷対象物に対して所望角度だけ滑らせることを特徴としている。
本発明の請求項１２にかかる実施態様は、請求項７に記載の印刷機において、前記判定手段により搬送方向と垂直な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれの量と、搬送方向と平行な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれの量とを検出する毎に、当該ずれ量を前記印刷位置調整手段へフィードバックし、次の印刷領域の印刷時に前記基準マーク及び前記印刷図形の印刷位置の調整を行うようにしたことを特徴としている。
本発明の請求項１３にかかる実施態様は、請求項７に記載の印刷機において、前記判定手段により搬送方向と垂直な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれの量と、搬送方向と平行な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれの量とを検出する毎に、当該ずれ量をデータとして蓄積しておき、蓄積された所定回数のずれ量データの平均値を用いて次の印刷領域の印刷時に前記基準マーク及び前記印刷図形の印刷位置の調整を行うようにしたことを特徴としている。かかる実施態様によれば、１回１回のずれ量のバラツキによる影響を軽減できるので、ずれ量の修正が安定する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態による印刷機を説明する。ここでは２色印刷の場合を説明するが、３色以上の多色印刷の場合でも同様である。また、ここでは積層セラミック電子部品の製造に用いた場合を例に挙げて説明する。図４はこの印刷機１１の構成を説明する概略図である。この印刷機１１にあっては、図４における左方向から右方向に向けてセラミック製のグリーンシート等の帯状をした印刷対象物１２が連続的に送り込まれており、印刷対象物１２はガイドローラ１３〜１７、コンペンセータローラ１８、ガイドローラ１９〜２１を経由して走行している。ここで、ガイドローラ１３〜１７及び１９〜２１は所定位置で軸が固定されており、コンペンセータローラ１８は所定位置で軸が上下に昇降できるようになっている。ガイドローラ１３には、１色目の印刷材料（例えば、内部電極となる導体ペースト）を転写させるための転写ローラ２２が対向しており、印刷対象物１２はガイドローラ１３と転写ローラ２２との間を通過することによって１色目の印刷材料を所定パターンに印刷されると同時に１色目の基準マークとタイミング取り用マークを印刷される。２３は、転写ローラ２２に１色目の印刷材料を供給する供給部である。同様に、ガイドローラ２０には、２色目の印刷材料（例えば、内部電極以外の部分に印刷される段差吸収層となる誘電体ペースト）を所定パターンに転写させるための転写ローラ２４が対向しており、印刷対象物１２はガイドローラ２０と転写ローラ２４との間を通過することによって２色目の印刷材料を所定パターンに印刷されると同時に２色目の基準マークを印刷される。２５は、転写ローラ２４に２色目の印刷材料を供給する供給部である。
【００２２】
ガイドローラ２１の搬送方向前方には、印刷対象物１２に印刷されたタイミング取り用マークを検出するためのタイミング検出用センサ２６、１色目及び２色目の基準マークを同時に撮像するＣＣＤカメラ２７、短時間発光（ストロボ）発光の可能な照明器２８が設置されている。コンペンセータローラ１８の軸は、ローラ昇降装置２９によって昇降駆動されるようになっている。また、転写ローラ２２及び転写ローラ２４は、それぞれシフト機構３０、３１によって軸方向に移動させられるようになっている。画像処理装置３２は、ＣＣＤカメラ２７によって撮像された画像を取り込み、その画像を処理することによって色ずれの方向と色ずれの大きさを演算し、ローラ昇降装置２９を駆動してコンペンセータローラ１８を昇降させたり、シフト機構３０、３１によって転写ローラ２２又は転写ローラ２４を軸方向にシフトさせたりすることにより１色目と２色目の色ずれを補正する。
【００２３】
図５（ａ）は上記印刷機１１によって印刷図形を印刷された印刷対象物１２の一例を示している。印刷対象物１２の印刷面には、所定の印刷領域３３内に各色の印刷図形が印刷され、印刷領域３３外の余白においては、１色目の印刷材料によるタイミング取り用マーク３４が印刷され、その後方に１色目及び２色目の印刷材料による各基準マーク３５ａ、３５ｂが印刷されている。タイミング取り用マーク３４の形状は特に問わないが、基準マーク３５ａ、３５ｂは搬送方向に平行な方向に延びた特徴線３６ａ、３６ｂと搬送方向に垂直な方向に延びた特徴線３７ａ、３７ｂを有する形状となっている。このような特徴線としては対称軸を用いるのが簡便であるから、図５（ａ）（ｂ）には矩形状（正方形、長方形）をした基準マーク３５ａ、３５ｂを示しているが、基準マーク３５ａ、３５ｂとしては図７（ａ）に示すような円形、図７（ｂ）に示すような菱形、あるいは楕円形や六角形などでもよい。
【００２４】
基準マーク３５ａ、３５ｂは、１色目と２色目の印刷図形どうしが搬送方向と平行な方向で色ずれなく印刷されたとき、特徴線３７ａと３７ｂの間の相対距離Ｄが所定距離Ｄoとなるように設定されている。また、基準マーク３５ａ、３５ｂは、各色の印刷図形どうしが搬送方向と垂直な方向で色ずれなく印刷されたとき、特徴線３６ａと３６ｂが一直線上に並ぶように設定されている。
【００２５】
次に、この印刷機１１における見当合せの動作を説明する。印刷対象物１２のある印刷領域３３がガイドローラ１３と転写ローラ２２の間を通過すると、１色目の印刷材料によって印刷領域３３に印刷図形が転写されると同時に１色目の印刷材料によって印刷領域３３外にタイミング取り用マーク３４と基準マーク３５ａが印刷される。ついで、その印刷領域３３がガイドローラ２０と転写ローラ２４の間を通過すると、２色目の印刷材料によって印刷領域３３に印刷図形が転写されると同時に２色目の印刷材料によって印刷領域３３外に基準マーク３５ｂが印刷される。
【００２６】
タイミング検出用センサ２６は、基準マーク３５ａ及び３５ｂがＣＣＤカメラ２７の撮影領域に入ったときに、タイミング取り用マーク３４を検出するように配置されている。照明器２８は、ＣＣＤカメラ２７の撮影領域をストロボ照明できるように配置されており、通常は消えているが、タイミング検出用センサ２６がタイミング取り用マーク３４を検出すると、その検出タイミングに同期して瞬間的に発光する。
【００２７】
しかして、１色目の印刷材料と２色目の印刷材料を重ね印刷された印刷領域３３がガイドローラ２１を通過した後、タイミング検出用センサ２６によってタイミング取り用マーク３４が検出されると、照明器２８がストロボ発光する。照明器２８が瞬間的にストロボ発光すると、ＣＣＤカメラ２７によってその瞬間の静止画像が撮影され、ブレの無い鮮明な静止画像が得られる。
【００２８】
図６はこのようにして得られた基準マーク３５ａ、３５ｂの静止画像の一例を表している。このような静止画像が得られると、画像処理装置３２において各基準マーク３５ａ、３５ｂからは特徴線３６ａ、３６ｂ、３７ａ、３７ｂが抽出され、当該画像の縮小率などに基づいて基準マーク３５ａの特徴線３７ａと基準マーク３５ｂの特徴線３７ｂの間の相対距離Ｄが演算されると共に、基準マーク３５ａの特徴線３６ａと基準マーク３５ｂの特徴線３６ｂの間のずれ量Ｇが演算される。
【００２９】
こうして演算された特徴線３７ａと３７ｂとの間の相対距離Ｄが所定距離Ｄoに等しい場合には、搬送方向に平行な方向では色ずれがないので、この方向では色ずれを補正する必要はない。しかし、相対距離Ｄが所定距離Ｄoよりも大きい場合には、２色目の印刷タイミングがＤ−Ｄoだけ遅いので、画像処理装置３２からローラ昇降装置２９に制御信号を送ってコンペンセータローラ１８を（Ｄ−Ｄo）／２だけ下降させる。逆に、相対距離Ｄが所定距離Ｄoよりも小さい場合には、２色目の印刷タイミングがＤo−Ｄだけ早いので、画像処理装置３２からローラ昇降装置２９に制御信号を送ってコンペンセータローラ１８を（Ｄo−Ｄ）／２だけ上昇させる。
【００３０】
また、特徴線３６ａと特徴線３６ｂが一直線上に並んでいる場合には、幅方向の色ずれがないので、この方向では色ずれを補正する必要はない。しかし、特徴線３６ａと特徴線３６ｂとがずれている場合には、画像処理装置３２からシフト機構３０又は３１に制御信号を送り、転写ローラ２２又は転写ローラ２４を色ずれを補正する方向（転写ローラ２２又は２４の軸方向）にそのずれ量Ｇだけシフトさせる。この結果、つぎの印刷領域３３からは搬送方向と平行な方向及び搬送方向と垂直な方向における色ずれが補正され、色ずれのない印刷結果が得られる。
【００３１】
本発明の印刷機においては、上記のようにＣＣＤカメラ２７で基準マーク３５ａ、３５ｂの画像を撮影し、基準マーク３５ａ、３５ｂの画像全体に基づいて基準マーク３５ａ、３５ｂ間の相対距離やずれ量を求めているので、従来例のように基準マーク３５ａ、３５ｂのエッジ部に凹凸や滲み等があっても、それらの影響を受けることなく、画像全体から基準マーク３５ａ、３５ｂ間の相対距離やずれ量を高精度に検出することができ、印刷図形の色ずれを正確に修正することが可能になる。特に、上記実施形態のように基準マーク３５ａ、３５ｂの対称軸等の特徴線を抽出して特徴線間の相対距離やずれ量を検出すれば、より精密に色ずれの補正を行うことができる。なお、特徴線は、基準マーク３５ａ、３５ｂの対称軸に限るものではなく、例えば基準マーク３５ａ、３５ｂの凹凸を有するエッジ部の凸部間に引いた接線などでもよい。
【００３２】
印刷図形の色ずれの修正(フィードバック)は、色ずれ量を計測する毎にその都度行なってもよいが、色ずれ量を計測する毎のデータを蓄積しておき、所定回数の色ずれ量データの平均値を用いて色ずれを修正するようにしてもよい。後者の方法によれば、１回１回の色ずれ量のバラツキによる影響を軽減できるので、色ずれ量の修正が安定する。
【００３３】
また、上記実施形態では、搬送方向に平行な方向の色ずれはコンペンセータローラ１８を昇降させることによって補正したが、相対距離のずれＤ−Ｄoに応じて転写ローラ２２又は２４の回転方向の位相をシフトさせるようにしてもよい。即ち、転写ローラ２２又は２４を印刷対象物１２に対して所望角度だけ滑らせることにより印刷位置をずらせるようにしてもよい。
【００３４】
上記実施形態においては、反射光を用いて基準マークを撮影したが、印刷対象物が透明ないし半透明である場合には、図８に示す印刷機３８のように、ＣＣＤカメラ２７と照明器２８を印刷対象物１２を挟んで互いに反対側に配置し、透過光を用いて基準マーク３５ａ、３５ｂを撮影するようにしても差し支えない。印刷対象物１２と印刷材料の色などが似通っている場合でも、基準マーク３５ａ、３５ｂを透過光で照明することで、背景色（印刷対象物）と基準マーク３５ａ、３５ｂ（印刷材料）とに輝度差が生じ、基準マーク位置の検出が可能になる。
【００３５】
また、色の異なる基準マーク毎に基準マークの形状が異なっていても差し支えない。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の印刷装置における見当合せ方法及び印刷装置によれば、基準マークを画像として取り込んで画像全体から基準マークどうしの相対位置のずれを検出することにより色ずれの方向や色ずれの程度を精度よく判断することができるので、グラビア印刷等で基準マークのエッジ部に凹凸があっても、印刷された基準マークのエッジ部の影響を小さくできる。その結果、各色の印刷材料どうしの相対位置（色ずれ）を高精度に検出することができ、色ずれの小さい複数色ないし多色印刷が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 (ａ)は従来例の印刷機により印刷図形を印刷された印刷対象物の概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ１部を拡大した図である。
【図２】（ａ）は光電センサにより搬送方向と平行な走査線Ｓに沿って基準マークを検出する様子を説明する図、（ｂ）は光電センサから出力される信号波形の一例を示すタイムチャートである。
【図３】（ａ）は基準マークを示す図、（ｂ）は基準マークのエッジ部を拡大した図である。
【図４】図４は本発明の一実施形態による印刷機の構成を説明する概略図である。
【図５】（ａ）は上記印刷機によって印刷図形を印刷された印刷対象物の一例を示す図、（ｂ）は（ａ）のＡ２部を拡大した図である。
【図６】タイミング取り用マーク及び基準マークの画像の一例を示す図である。
【図７】（ａ）（ｂ）はそれぞれ異なる形状の基準マークを示す図である。
【図８】本発明の別な実施形態による印刷機の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
１１ 印刷機
１２ 印刷対象物
１８ コンペンセータローラ
２２ 転写ローラ
２４ 転写ローラ
２６ タイミング検出用センサ
２７ ＣＣＤカメラ
２８ 照明器
３３ 印刷領域
３４ タイミング取り用マーク
３５ａ、３５ｂ 基準マーク
Claims (13)
- グラビア印刷又はグラビアオフセット印刷により、それぞれの印刷材料を用いて印刷図形と同時に、かつ、互いに重なり合わないようにして各基準マークを印刷対象物に印刷する複数回の工程と、
前記印刷対象物に印刷された基準マークを撮影する工程と、
前記撮影工程により取得された基準マークの画像に基づいて各印刷図形どうしの印刷位置のずれを判定する工程と、
前記判定工程において判定された印刷位置ずれの方向及び位置ずれの量に基づいていずれかの印刷材料による印刷位置を調整する工程と、
を備えた印刷機における見当合せ方法であって、
前記印刷材料は、積層セラミック電子部品の内部電極となる導体ペースト、または積層セラミック電子部品の内部電極以外の部分に印刷される段差吸収層となる誘電体ペーストであり、
前記基準マークはそれぞれ、印刷対象物の搬送方向に対して平行な方向において最も幅の広い箇所を横断する直線と印刷対象物の搬送方向に対して直交する方向において最も幅の広い箇所を横断する直線との交差する唯一点を有する形状となっていて、前記撮影工程により得た基準マークの画像全体に基づいて抽出された印刷対象物の搬送方向に対して平行な方向における最も幅の広い箇所を横断する直線で与えられる第１の特徴線と印刷対象物の搬送方向に対して垂直な方向における最も幅の広い箇所を横断する直線で与えられる第２の特徴線とを有し、
前記判定工程においては、各基準マークの第１の特徴線どうしの相対距離のみを検出することによって搬送方向と垂直な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれを検出し、各基準マークの第２の特徴線どうしの相対的なずれのみを検出することによって搬送方向と平行な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれを検出するようにし、
前記調整工程においては、前記判定工程において検出された搬送方向と垂直な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれの量に基づいて搬送方向と垂直な方向における前記基準マーク及び前記印刷図形の印刷位置の調整を行い、前記判定工程において検出された搬送方向と平行な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれの量に基づいて搬送方向と平行な方向における前記基準マーク及び前記印刷図形の印刷位置の調整を行うようにしたことを特徴とする印刷機における見当合せ方法。 - 一組の前記基準マークに短時間の照明光を照射して基準マークの画像を前記撮像手段により撮影することを特徴とする、請求項１に記載の印刷機における見当合せ方法。
- 前記照明光は、印刷対象物を隔てて前記撮像手段と反対側から照射される透過光であることを特徴とする、請求項２に記載の印刷機における見当合せ方法。
- 前記印刷対象物の前記基準マーク近傍にタイミング取り用マークが印刷され、該タイミング取り用マークを検出するための検出手段を備え、タイミング取り用マークが検出された時を基準として所定の時間に前記照明器を発光させることを特徴とする、請求項２に記載の印刷機における見当合せ方法。
- 前記基準マークは、搬送方向と平行な方向および搬送方向と垂直な方向で徐々に幅が変化する形状を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の印刷機における見当合せ方法。
- 前記調整工程においては、
前記判定工程において検出された搬送方向と垂直な方向における印刷位置の相対的なずれに基づき、印刷対象物に印刷材料を付与する転写ローラを軸方向に当該ずれ量だけ移動させ、
前記判定工程において検出された搬送方向と平行な方向における印刷位置の相対的なずれに基づき、印刷対象物が外周面を通過するコンペンセータローラを当該ずれ量の半分だけ軸方向と垂直な方向に昇降させ、あるいは転写ローラの回転方向の位相をシフトさせ、あるいは転写ローラを印刷対象物に対して所望角度だけ滑らせることを特徴とする、請求項１に記載の印刷機における見当合せ方法。 - グラビア印刷又はグラビアオフセット印刷により、それぞれの印刷材料を用いて印刷図形と同時に、かつ、互いに重なり合わないようにして各基準マークを印刷対象物に印刷する複数の版胴と、
前記印刷対象物に印刷された基準マークを撮影する撮像装置と、
前記撮像装置により取得された基準マークの画像に基づいて各印刷図形どうしの印刷位置のずれを判定する判定手段と、
前記判定手段において判定された印刷位置ずれの方向及び位置ずれの量に基づいていずれかの印刷材料による印刷位置を調整する印刷位置調整手段と、
を備えた印刷機であって、
前記印刷材料は、積層セラミック電子部品の内部電極となる導体ペースト、または積層セラミック電子部品の内部電極以外の部分に印刷される段差吸収層となる誘電体ペーストであり、
前記基準マークはそれぞれ、印刷対象物の搬送方向に対して平行な方向において最も幅の広い箇所を横断する直線と印刷対象物の搬送方向に対して直交する方向において最も幅の広い箇所を横断する直線との交差する唯一点を有する形状となっていて、前記撮影工程により得た基準マークの画像全体に基づいて抽出された印刷対象物の搬送方向に対して平行な方向における最も幅の広い箇所を横断する直線で与えられる第１の特徴線と印刷対象物の搬送方向に対して垂直な方向における最も幅の広い箇所を横断する直線で与えられる第２の特徴線とを有し、
前記判定手段においては、各基準マークの第１の特徴線どうしの相対距離のみを検出することによって搬送方向と垂直な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれを検出し、各基準マークの第２の特徴線どうしの相対的なずれのみを検出することによって搬送方向と平行な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれを検出するようにし、
前記印刷位置調整手段においては、前記判定手段により検出された搬送方向と垂直な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれの量に基づいて搬送方向と垂直な方向における前記基準マーク及び前記印刷図形の印刷位置の調整を行い、前記判定手段により検出された搬送方向と平行な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれの量に基づいて搬送方向と平行な方向における前記基準マーク及び前記印刷図形の印刷位置の調整を行うようにしたことを特徴とする印刷機。 - 前記印刷位置調整手段は、前記版胴間における印刷対象物の長さを調整するものであることを特徴とする、請求項７に記載の印刷機。
- 前記印刷位置調整手段は、いずれかの前記版胴と印刷対象物の相対位置を変化させるものであることを特徴とする、請求項７に記載の印刷機。
- 前記基準マークは、搬送方向と平行な方向および搬送方向と垂直な方向で徐々に幅が変化する形状を備えていることを特徴とする、請求項７に記載の印刷機。
- 前記印刷位置調整手段においては、
前記判定手段において検出された搬送方向と垂直な方向における印刷位置の相対的なずれに基づき、印刷対象物に印刷材料を付与する転写ローラを軸方向に当該ずれ量だけ移動させ、
前記判定手段において検出された搬送方向と平行な方向における印刷位置の相対的なずれに基づき、印刷対象物が外周面を通過するコンペンセータローラを当該ずれ量の半分だけ軸方向と垂直な方向に昇降させ、あるいは転写ローラの回転方向の位相をシフトさせ、あるいは転写ローラを印刷対象物に対して所望角度だけ滑らせることを特徴とする、請求項７に記載の印刷機。 - 前記判定手段により搬送方向と垂直な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれの量と、搬送方向と平行な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれの量とを検出する毎に、当該ずれ量を前記印刷位置調整手段へフィードバックし、次の印刷領域の印刷時に前記基準マーク及び前記印刷図形の印刷位置の調整を行うようにしたことを特徴とする、請求項７に記載の印刷機。
- 前記判定手段により搬送方向と垂直な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれの量と、搬送方向と平行な方向における前記基準マークの印刷位置の相対的なずれの量とを検出する毎に、当該ずれ量をデータとして蓄積しておき、蓄積された所定回数のずれ量データの平均値を用いて次の印刷領域の印刷時に前記基準マーク及び前記印刷図形の印刷位置の調整を行うようにしたことを特徴とする、請求項７に記載の印刷機。
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