JP4712407B2

JP4712407B2 - 位置合わせのための基準パターンを備えた加飾シート

Info

Publication number: JP4712407B2
Application number: JP2005033945A
Authority: JP
Inventors: 浩一郎逵
Original assignee: Nissha Printing Co Ltd
Current assignee: Nissha Printing Co Ltd
Priority date: 2005-02-10
Filing date: 2005-02-10
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2025-02-10
Also published as: JP2006218717A

Description

本発明は、目視あるいは外観検査機で位置ずれの確認が容易にできる位置合わせ確認マーク、印刷物、位置合わせ検査方法に関する。

近年、携帯電話や家電のデザイン性向上の要求により、これらの筐体形状はより複雑になってきている。筐体に加飾する方法として、転写材などの加飾シートを利用した成形同時加飾法がある。

成形同時加飾法とは、基体シート上に、剥離層、図柄層、接着層などからなる転写層を形成した加飾シートを成形金型内に挟み込み、金型内に溶融樹脂を射出し、冷却して樹脂成形品を得るのと同時に成形品表面に加飾シートを接着した後、基体シートを剥離して、被転写物面に転写層を転移して装飾を行う方法である。成形同時加飾法は、印刷法によって直接図柄を形成することが困難な形状の成形品であっても図柄を形成することができるという特長を有する。

このような加飾シートは、ポリエチレンテレフタレートフィルムなどの透明な基体シート上に塗布されたいくつものインキ層から構成されており、デザイン性向上の要求から色品質の向上、さらには柄同士の位置精度に関してはますます高い精度が要求されるようになってきた。

この柄の位置精度の確認方法については、１色ごとに位置ずれを確認するためのパターンを印刷し、この位置合わせ確認マークを用いて柄間の位置ずれ量を目視あるいは外観検査機で確認する必要があった。

位置合わせ確認マークとしては、２本の直線を十字形状などに配置したいわゆるトンボや、四角形の枠形状に構成した線状のパターンと四角形のベタパターンとが、位置ずれの許容量の間隙をおいて配置して構成したものなどがある（たとえば、特許文献１〜２参照）。
特開２００２−３６１８４３号公報特開２００３−３４１０１６号公報

しかし、トンボは、直線によって構成されたものであるため、印刷に使用するインキの色によっては高速で移動する位置合わせ確認マークを目視では確認しにくく、許容量以上のずれを見逃してしまうことが多いという問題点があった。

また、枠状の四角形とベタ状の四角形とを用いた場合、透過光を通してこの間隙量を確認することにより位置ずれ状態を確認していたが、印刷に使用するインキの色によっては高速で移動する位置合わせ確認マークを目視では確認しにくく、許容量以上のずれを見逃してしまうことが多いという問題点があった。

さらに、加飾シートが長尺のロール状であって高速で巻き出し巻き取りして検査する場合に、これらの位置合わせ確認マークは、いずれも、２つの柄形状を画像処理技術によって認識させて位置ずれがあるかどうかを検出する光学式の外観検査装置を用いようとしても、必要とする位置ずれ検出精度を得ることが難しいという問題点があった。

したがって、本発明は、上記のような欠点を解消し、目視あるいは外観検査機で位置ずれの確認が容易にできる位置合わせ確認マーク、印刷物、位置合わせ検査方法を提供することを目的とする。

本発明の位置合わせ確認マーク、印刷物、位置合わせ検査方法は、上記の目的を達成するために、つぎのように構成した。

すなわち、本発明の第１態様の位置合わせ確認マークは、透明な基体シート上に、一定面積の外形形状を有するベタ柄からなる内側基準パターンと、位置ずれ許容量の幅を備える枠形状であって枠部の内周縁が内側基準パターンの外形形状よりも小さく枠部の外周縁が内側基準パターンの外形形状よりも大きい外側基準パターンとが、内側基準パターンの外周縁が外側基準パターンの枠部に重複して形成され、内側基準パターンと外側基準パターンとの間に許容量を超えた位置ずれが発生すると、内側基準パターンによって外側基準パターンの枠部内側が隠蔽されずに基体シートの露出部分が生じるように構成した。

また、第２態様として、位置合わせ確認マークは、透明な基体シート上に、一定面積の外形形状を有するベタ柄からなる内側基準パターンと、内側基準パターンの外形形状よりも位置ずれ許容量の幅だけ小さい形状の窓部を有する柄からなる外側基準パターンとが、内側基準パターンの外周縁が外側基準パターンの窓部を覆うように重複して形成され、内側基準パターンと外側基準パターンとの間に許容量を超えた位置ずれが発生すると、内側基準パターンによって外側基準パターンの窓部が隠蔽されずに基体シートの露出部分が生じるように構成することもできる。

また、上記発明の第３態様として、第１〜２態様の位置合わせ確認マークは、内側基準パターンおよび外側基準パターンの少なくとも一方が、印刷層または金属薄膜層からなるように構成することもできる。

また、上記発明の第４態様として、第１〜３態様の位置合わせ確認マークは、内側基準パターンが、円形または多角形形状であるように構成することもできる。

また、本発明の第５態様の印刷物は、透明な基体シート上に、一定面積の外形形状を有するベタ柄からなる内側基準パターンと、位置ずれ許容量の幅を備える枠形状であって枠部の内周縁が内側基準パターンの外形形状よりも小さく枠部の外周縁が内側基準パターンの外形形状よりも大きい外側基準パターンとが、内側基準パターンの外周縁が外側基準パターンの枠部に重複して形成され、内側基準パターンと外側基準パターンとの間に許容量を超えた位置ずれが発生すると、内側基準パターンによって外側基準パターンの枠部内側が隠蔽されずに基体シートの露出部分が生じるものであるように構成した。

また、第６態様として、印刷物は、透明な基体シート上に、一定面積の外形形状を有するベタ柄からなる内側基準パターンと、内側基準パターンの外形形状よりも位置ずれ許容量の幅だけ小さい形状の窓部を有する柄からなる外側基準パターンとが、内側基準パターンの外周縁が外側基準パターンの窓部を覆うように重複して形成され、内側基準パターンと外側基準パターンとの間に許容量を超えた位置ずれが発生すると、内側基準パターンによって外側基準パターンの窓部が隠蔽されずに基体シートの露出部分が生じるものであるように構成することもできる。

また、上記発明の第７態様として、第５〜６態様の印刷物は、内側基準パターンおよび外側基準パターンの少なくとも一方が、印刷層または金属薄膜層からなるように構成することもできる。

また、上記発明の第８態様として、第５〜７態様の印刷物は、内側基準パターンが、円形または多角形形状であるように構成することもできる。

また、上記発明の第９態様として、第５〜８態様の印刷物は、複数の位置合わせ確認マークが形成されるように構成することもできる。

また、本発明の第１０態様の位置合わせ検査方法は、透明な基体シート上に、一定面積の外形形状を有するベタ柄からなる内側基準パターンと、位置ずれ許容量の幅を備える枠形状であって枠部の内周縁が内側基準パターンの外形形状よりも小さく枠部の外周縁が内側基準パターンの外形形状よりも大きい外側基準パターンとを、内側基準パターンの外周縁が外側基準パターンの枠部に重複するように形成し、内側基準パターンと外側基準パターンとの間に許容量を超えた位置ずれが発生したときに、内側基準パターンによって外側基準パターンの枠部内側が隠蔽されずに生じる基体シートの露出部分の有無を検出するように構成した。

また、第１１態様として、位置合わせ検査方法は、透明な基体シート上に、一定面積の外形形状を有するベタ柄からなる内側基準パターンと、内側基準パターンの外形形状よりも位置ずれ許容量の幅だけ小さい形状の窓部を有する柄からなる外側基準パターンとを、内側基準パターンの外周縁が外側基準パターンの窓部を覆うように重複して形成し、内側基準パターンと外側基準パターンとの間に許容量を超えた位置ずれが発生したときに、内側基準パターンによって外側基準パターンの窓部が隠蔽されずに生じる基体シートの露出部分の有無を検出するように構成することもできる。

また、上記発明の第１２態様として、第１０〜１１態様の位置合わせ検査方法は、基体シートの裏面に光源を配置するように構成することもできる。

また、上記発明の第１３態様として、第１０〜１２態様の位置合わせ検査方法は、複数の位置合わせ確認マークに関して同時に基体シートの露出部分の有無を検出するように構成することもできる。

また、上記発明の第１４態様として、第１０〜１３態様の位置合わせ検査方法は、基体シートの露出部分の有無を、目視あるいは光学外観検査装置で検出するように構成することもできる。

本発明の位置合わせ確認マークは、透明な基体シート上に、一定面積の外形形状を有するベタ柄からなる内側基準パターンと、位置ずれ許容量の幅を備える枠形状であって枠部の内周縁が内側基準パターンの外形形状よりも小さく枠部の外周縁が内側基準パターンの外形形状よりも大きい外側基準パターンとが、内側基準パターンの外周縁が外側基準パターンの枠部に重複して形成され、内側基準パターンと外側基準パターンとの間に許容量を超えた位置ずれが発生すると、内側基準パターンによって外側基準パターンの枠部内側が隠蔽されずに基体シートの露出部分が生じるように構成したので、目視あるいは外観検査機で位置ずれの確認が容易にできるものである。

本発明の印刷物は、透明な基体シート上に、一定面積の外形形状を有するベタ柄からなる内側基準パターンと、位置ずれ許容量の幅を備える枠形状であって枠部の内周縁が内側基準パターンの外形形状よりも小さく枠部の外周縁が内側基準パターンの外形形状よりも大きい外側基準パターンとが、内側基準パターンの外周縁が外側基準パターンの枠部に重複して形成され、内側基準パターンと外側基準パターンとの間に許容量を超えた位置ずれが発生すると、内側基準パターンによって外側基準パターンの枠部内側が隠蔽されずに基体シートの露出部分が生じるものであるように構成したので、目視あるいは外観検査機で位置ずれの確認が容易にできるものである。

本発明の位置合わせ検査方法は、透明な基体シート上に、一定面積の外形形状を有するベタ柄からなる内側基準パターンと、位置ずれ許容量の幅を備える枠形状であって枠部の内周縁が内側基準パターンの外形形状よりも小さく枠部の外周縁が内側基準パターンの外形形状よりも大きい外側基準パターンとを、内側基準パターンの外周縁が外側基準パターンの枠部に重複するように形成し、内側基準パターンと外側基準パターンとの間に許容量を超えた位置ずれが発生したときに、内側基準パターンによって外側基準パターンの枠部内側が隠蔽されずに生じる基体シートの露出部分の有無を検出するように構成したので、目視あるいは外観検査機で位置ずれの確認が容易にできる。

図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳しく説明する。

図１は、本発明の位置合わせ確認マークを示す平面図である。図２は、本発明の位置合わせ確認マークを示す断面図である。図３は、本発明の位置合わせ確認マークを示す平面図である。図４は、本発明の位置合わせ確認マークを示す断面図である。図５は、本発明の位置合わせ確認マークを示す平面図である。図６は、本発明の位置合わせ確認マークを示す断面図である。図７は、本発明の位置合わせ確認マークを示す平面図である。図８は、本発明の位置合わせ確認マークを示す断面図である。図９は、本発明の位置合わせ確認マークを構成する内側基準パターンを示す平面図である。図１０は、本発明の位置合わせ確認マークを示す平面図である。図１１は、本発明の位置合わせ確認マークを示す平面図である。図１２は、本発明の位置合わせ検査方法を示す斜視図である。

図中、１は位置合わせ確認マーク、２は基体シート、３は内側基準パターン、４は外側基準パターン、５は窓部、６は基体シート露出部分、７は印刷物、８は光源、９はセンサである。なお、各図において同じ構成部分については同じ符号を付している。

本発明の実施態様にかかる位置合わせ確認マーク１は、透明な基体シート２上に、一定面積の外形形状を有するベタ柄からなる内側基準パターン３と、位置ずれ許容量の幅を備える枠形状であって枠部の内周縁が内側基準パターン３の外形形状よりも小さく枠部の外周縁が内側基準パターン３の外形形状よりも大きい外側基準パターン４とが、内側基準パターン３の外周縁が外側基準パターン４の枠部に重複して形成され、内側基準パターン３と外側基準パターン４との間に許容量を超えた位置ずれが発生すると、内側基準パターン３によって外側基準パターン４の枠部内側が隠蔽されずに基体シート２の露出部分６が生じるように構成されている（図１〜８参照）。

基体シート２の材質としては、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂などの樹脂シートなど、透明性を有するものを使用することができる。

内側基準パターン３は、基体シート２上に形成する図柄等のパターンと同時に、通常は印刷層として形成する。印刷層の材質としては、ポリビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリエステルウレタン系樹脂、セルロースエステル系樹脂、アルキド樹脂などの樹脂をバインダーとし、適切な色の顔料または染料を着色剤として含有する着色インキを用いるとよい。印刷層の形成方法としては、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法などの通常の印刷法を用いるとよい。

また、内側基準パターン３は、金属薄膜層からなるものであってもよい。金属薄膜層は、図柄等として金属光沢を表現するためのパターンであるため位置合わせが印刷層と同様に必要となるものであり、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、鍍金法などで形成することができる。表現したい金属光沢に応じて、アルミニウム、ニッケル、金、白金、クロム、鉄、銅、スズ、インジウム、銀、チタニウム、鉛、亜鉛などの金属、これらの合金または化合物を使用するとよい。金属薄膜層を部分的に形成する場合、たとえば、金属薄膜層を必要としない部分に溶剤可溶性樹脂層を形成した後、その上に全面的に金属薄膜を形成し、溶剤洗浄を行って溶剤可溶性樹脂層と共に不要な金属薄膜を除去する方法がある。この場合によく用いる溶剤は、水または水溶液である。また、全面的に金属薄膜を形成し、次に金属薄膜を残しておきたい部分にレジスト層を形成し、酸またはアルカリでエッチングを行う方法がある。

内側基準パターン３は、一定面積の外形形状を有するように塗り潰されたベタ柄からなるものであり、たとえば、円形（図９（ａ）参照）、正方形（図９（ｂ）参照）、長方形（図９（ｃ）参照）、菱形（図９（ｄ）参照）、八角形（図９（ｅ）参照）などの形状に形成するとよい。

外側基準パターン４は、基体シート２上に形成する図柄等のパターンと同時に、通常は印刷層として形成する。外側基準パターン４は、内側基準パターン３に対して位置合わせがされているかどうかを確認するために形成するものであるから、内側基準パターン３とは異なる印刷版によって形成されることになる。また、内側基準パターン３は、金属薄膜層からなるものであってもよい。

外側基準パターン４は、位置ずれ許容量の幅を備える枠形状であって枠部の内周縁が内側基準パターン３の外形形状よりも小さく枠部の外周縁が内側基準パターン３の外形形状よりも大きい形状で形成する（図１〜２参照）。枠部の内周縁形状は、対応させる内側基準パターン３の外形形状が円形であれば円形に、四角形などの多角形であれば多角形に形成する。枠部の外形形状は、対応させる内側基準パターン３の外形形状が円形であれば円形に、四角形などの多角形であれば多角形に形成する。

また、外側基準パターン４は、内側基準パターン３の外形形状よりも位置ずれ許容量の幅だけ小さい形状の窓部５を有する形状とし、外側基準パターン４の外形を特に限定せず任意に形成するようにしてもよい（図５〜６参照）。たとえば、窓部５形状に対応する一定幅に形成するとよい。また、透明な基体シート２が長尺のものであり、複数の図柄等のパターンを連続して形成する場合、外形基準パターンの外形を基体シート２の長手方向に平行な帯状に形成することもできる。このような形状であると、位置ずれが生じた場合の基体シート２の露出部分６の確認がより容易にできるようになる。

内側基準パターン３と外側基準パターン４は、外側基準パターン４が枠形状である場合、内側基準パターン３の外周縁が外側基準パターン４の枠部に重複するように形成する（図１〜２参照）。内側基準パターン３と外側基準パターン４の重複は、位置ずれの許容量の幅とする。通常、位置ずれの許容量は、上下左右のどの方向においても一定であるため、たとえば位置ずれの許容量が±０．５ｍｍであれば、内側基準パターン３と外側基準パターン４の位置ずれが全くない場合において、上下左右のすべての方向において０．５ｍｍの幅で重複するように、内側基準パターン３と外側基準パターン４を形成する。すなわち、外側基準パターン４の枠部は、幅１．０ｍｍであって、内側基準パターン３の外形形状よりも０．５ｍｍの幅で小さい内周縁形状と０．５ｍｍの幅で大きい外周縁形状を有するように形成することになる。また、位置ずれの許容量が特定方向において異なる場合は、各方向の位置ずれの許容量に応じて重複量が異なるように内側基準パターン３と外側基準パターン４を形成するとよい。

また、外側基準パターン４の形状を特に限定しない場合、内側基準パターン３の外周縁が外側基準パターン４の窓部５を覆うように重複して形成する（図５〜６参照）。内側基準パターン３と外側基準パターン４の重複は、位置ずれの許容量の幅とする。たとえば位置ずれの許容量が、上下左右のどの方向においても±０．５ｍｍである場合、内側基準パターン３と外側基準パターン４の位置ずれが全くない場合において、上下左右のすべての方向において０．５ｍｍの幅で重複するように、内側基準パターン３と外側基準パターン４を形成する。すなわち、外側基準パターン４の窓部５は、内側基準パターン３の外形形状よりも０．５ｍｍの幅で小さい形状に形成することになる。また、位置ずれの許容量が特定方向において異なる場合は、各方向の位置ずれの許容量に応じて重複量が異なるように内側基準パターン３と外側基準パターン４を形成するとよい。

なお、内側基準パターン３と外側基準パターン４とは、どちらを先に基体シート２上に形成してもよい。

このようにして内側基準パターン３と外側基準パターン４とを形成して位置合わせ確認マーク１とすると、位置ずれが許容量以内である場合は、内側基準パターン３と外側基準パターン４とが互いに重なり合うため、位置合わせ確認マーク１全体としては、基体シート２が露出する領域がないため比較的暗く認識されることになる。

また、内側基準パターン３と外側基準パターン４との位置関係において、当初設定した許容量を超えた位置ずれが発生すると、外側基準パターン４の中央、すなわち枠部の内側あるいは窓部５において、内側基準パターン３によって覆われない領域６が生じる（図３〜４、７〜８参照）。したがって、位置ずれによって基体シート２の露出部分６が生じることになり、位置合わせ確認マーク１全体としては、パターンの欠損部分が生じて明部が認識できるようになるため、位置ずれの認識が容易かつ確実にできることとなる。

位置ずれの有無を確認するには、加飾シートの背面に光源８を配置すると、より認識が容易になる（図１２参照）。位置ずれが生じていない場合は、内側基準パターン３と外側基準パターン４とが重複しているため、位置合わせ確認マーク１全体としては、比較的暗く認識される。位置ずれが生じている場合は、基体シート２の露出部分６が生じるため、基体シート２背面から照射された光が基体シート２の露出部分６を透過して明るくなるために、位置ずれの確認が容易にできるようになる。

位置ずれの有無の判断を外観検査機によって機械的に行う場合、位置合わせ確認マーク１の明るさを光学的に検出するようにすればよい（図１２参照）。すなわち、被検査物となる加飾シートの背面に配置した光源８からの光の透過光の有無およびその量によりセンサ９により検出するアルゴリズムとするとよい。したがって、従来の位置ずれ検出のためのアルゴリズムは、位置合わせ確認マーク１の形状自体を画像処理技術によって認識することにより位置ずれ量を確認するのが通常であったが、本発明においてはこのような複雑な装置と演算処理を必要としないため、検出精度と検出処理速度は非常に優れたものとなる。

また、内側基準パターン３と外側基準パターン４とからなる位置合わせ確認マーク１は、基体シート２上に形成するパターンの数（印刷に使用する版の数）によって、複数形成してもよい（図１０〜１１参照）。位置合わせ確認マーク１を複数形成する際、基体シート２上に最初に形成するパターンの版（第１色目の版）によって、複数の内側基準パターン３または外側基準パターン４を形成し、次に形成するパターンの版（第２色目の版）によって、複数の内側基準パターン３または外側基準パターン４の１つに対応する外側基準パターン４または内側基準パターン３を形成し、順次、さらに形成するパターンの版（第３色目以降版）によってそれぞれ対応する外側基準パターン４または内側基準パターン３を形成するとよい。このようにすることにより、最初に形成するパターン（第１色目）に対してその他のパターン（第２色目以降）がそれぞれ位置合わせされているかどうかを確認することができる。

厚さ３５μｍのＰＥＴフィルム上に、グラビア印刷機を用いて、インキを重ね刷りした熱転写加飾シートを製造するにあたり、位置合わせ精度が必要な黒インキと黄インキの柄を従来の位置合わせ確認マークと、本発明の位置合わせ確認マークとで比較した。

従来の位置合わせ確認マークは、四角形の枠形状パターンを黒インキで、四角形のベタパターンを黄インキでそれぞれ形成し、両パターンの間隙が０．５ｍｍとなるようにした。本発明の位置合わせ確認マークは、四角形の枠形状の外側基準パターンを黒インキで、四角形の内側基準パターンを黄インキでそれぞれ形成し、両パターンが０．５ｍｍ重複するようにした。また、従来の位置合わせ確認マークと本発明の位置合わせ確認マークとを形成した被検査体となる各印刷物において、位置ずれが生じている箇所をそれぞれ１００箇所ずつあるようにした。

これらの印刷物を用い、速度２０ｍ／分において検査した場合、検査員の目視により従来の位置合わせ確認マークを確認したところ、７０個確認することができた。これに対し、本発明の位置合わせ確認マークを検査員の目視により確認したところ８５個確認することができ、２１％の検出精度向上が図れた。また、本発明の位置合わせ確認マークを背面に配置した光源からの光の透過光の有無により認識する外観検査機によると９７個確認でき、３９％の検出精度向上が図れた。

本発明は、情報関連機器、家電機器、建材、自動車関連などの三次元形状を有する部品等に使用される加飾シートなどのにおいて好適に用いることができ、産業上有用なものである。

本発明の位置合わせ確認マークを示す平面図である。本発明の位置合わせ確認マークを示す断面図である。本発明の位置合わせ確認マークを示す平面図である。本発明の位置合わせ確認マークを示す断面図である。本発明の位置合わせ確認マークを示す平面図である。本発明の位置合わせ確認マークを示す断面図である。本発明の位置合わせ確認マークを示す平面図である。本発明の位置合わせ確認マークを示す断面図である。本発明の位置合わせ確認マークを構成する内側基準パターンを示す平面図である。本発明の位置合わせ確認マークを示す平面図である。本発明の位置合わせ確認マークを示す平面図である。本発明の位置合わせ検査方法を示す斜視図である。

符号の説明

１位置合わせ確認マーク
２基体シート
３内側基準パターン
４外側基準パターン
５窓部
６基体シート露出部分
７印刷物
８光源
９センサ

Claims

透明な基体シート上に、一定面積の外形形状を有するベタ柄からなる内側基準パターンと、位置ずれ許容量の幅を備える枠形状であって枠部の内周縁が内側基準パターンの外形形状よりも小さく枠部の外周縁が内側基準パターンの外形形状よりも大きい外側基準パターンとが、内側基準パターンの外周縁が外側基準パターンの枠部に重複して形成され、内側基準パターンと外側基準パターンとの間に許容量を超えた位置ずれが発生すると、内側基準パターンによって外側基準パターンの枠部内側が隠蔽されずに基体シートの露出部分が生じるものであることを特徴とする加飾シート。
内側基準パターンおよび外側基準パターンの少なくとも一方が、印刷層または金属薄膜層からなる請求項１に記載の加飾シート。
内側基準パターンが、円形または多角形形状である請求項１または2に記載の加飾シート。