JP6523903B2 - 印刷装置および印刷方法 - Google Patents

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Description

この発明は、平板状の版を用いて平板状の基材に配線パターンなどを印刷する、いわゆるシート・トゥ・シート方式の印刷技術に関するものである。
近年、電子回路基板やタッチパネル基板等のデバイスにおける電極パターンの形成を凹版印刷で行うという試みがなされている。例えば特許文献1には、版上の印刷パターンをブランケットロールに受理させる受理工程と、当該受理工程に続いてブランケットロール上の印刷パターンを基板に転写する転写工程とを実行する装置が記載されている。この印刷装置では、版を保持する版テーブルと、基板を保持する基板テーブルとが共通して位置可能なアライメントエリアが設けられている。このアライメントステージにはカメラが設けられており、版および基板を撮像して版および基板の位置情報を取得可能となっている。そして、これらの位置情報に基づいて版テーブルのアライメントステージによる版の位置補正と、上記基板テーブルのアライメントステージによる基板の位置補正を行うことで、印刷パターンの位置を毎回一致させている。
特開2010−253770号公報
上記位置補正を高精度に行うためにはカメラの較正が必要である。このため、上記従来装置では予め印刷パターンが形成された基板をカメラの較正に使用し、その際に使用される基板が、いわゆる「捨て印刷」となっていた。
また、カメラの較正後においても、印刷条件(版や基板の種類やサイズ等)の変更に応じてカメラ位置を変更した場合や経時変化によってカメラ位置が変動することがあり、これらによって位置補正の精度が低下することがある。したがって、カメラ位置の変更や変動が発生する毎に、カメラ較正が必要となり、捨て印刷の増大が問題となっている。
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、版を撮像する複数の版撮像カメラと基材を撮像する複数の基材撮像カメラとの較正を捨て印刷を行うことなく簡易に行って、版と基材との位置合せを高精度に行う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、版保持部に保持された平板状の版に担持される印刷材料を転写部に受理させた後で、転写部に受理された印刷材料を基材保持部に保持された平板状の基材に転写する印刷装置であって、版保持部に保持された版の表面のうち互いに異なる複数領域をそれぞれ撮像する複数の版撮像カメラを有し、版の位置および姿勢に関する版アライメント情報を検出する版アライメント機構と、基材保持部に保持された基材の表面のうち互いに異なる複数領域をそれぞれ撮像する複数の基材撮像カメラを有し、基材の位置および姿勢に関する基材アライメント情報を検出する基材アライメント機構と、印刷材料が版から転写部に受理される受理位置と、印刷材料が転写部から基材に転写される転写位置とを制御する制御機構とを備え、版保持部および基材保持部のうちの一方がカメラ較正用のパターンを有する較正パターン保持部であり、制御機構は、複数の版撮像カメラおよび複数の基材撮像カメラによってパターンを撮像することで得られる複数の画像に基づいて複数の版撮像カメラと複数の基材撮像カメラとの相対ズレ量に関するカメラ較正情報を求める較正情報算出部と、版アライメント情報、基材アライメント情報およびカメラ較正情報に基づいて、受理位置および転写位置のうち少なくとも一方を補正する補正部とを有することを特徴としている。
また、この発明の他の態様は、版保持部に保持された平板状の版に担持される印刷材料を転写部に受理させた後で、転写部に受理された印刷材料を基材保持部に保持された平板状の基材に転写する印刷方法であって、版保持部または基材保持部に設けられたカメラ較正用のパターンを複数の版撮像カメラおよび複数の基材撮像カメラで撮像して得られる複数の画像に基づいて複数の版撮像カメラと複数の基材撮像カメラとの相対ズレ量に関するカメラ較正情報を取得する工程と、版保持部に保持された版の表面のうち互いに異なる複数領域をそれぞれ複数の版撮像カメラによって撮像して得られる複数の画像に基づいて版の位置および姿勢に関する版アライメント情報を取得する工程と、基材保持部に保持された基材の表面のうち互いに異なる複数領域をそれぞれ複数の基材撮像カメラによって撮像して得られる複数の画像に基づいて基材の位置および姿勢に関する基材アライメント情報を検出する工程と、版アライメント情報、基材アライメント情報および相対ズレ量に基づいて、印刷材料が版から転写部に受理される受理位置と、印刷材料が転写部から基材に転写される転写位置とのうち少なくとも一方を補正する工程とを備え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、カメラ較正用のパターンが版保持部または基材保持部に設けられる。このパターンは、版アライメント情報を検出するための複数の版撮像カメラと、基材アライメント情報を検出するための複数の基材撮像カメラとで撮像される。こうして得られた画像に基づいて複数の版撮像カメラおよび複数の基材撮像カメラでの相対ズレ量に関するカメラ較正情報が取得される。このように捨て印刷を行うことなく、カメラ較正情報が得られる。そして、当該カメラ較正情報、版アライメント情報および基材アライメント情報に基づいて受理位置および転写位置のうち少なくとも一方が補正される。したがって、版と基材との位置合せを高精度に行いながら版上の印刷材料を基材に印刷することができる。
本発明にかかる印刷装置の第1実施形態の構成を示す斜視図である。 ワークステージユニットでの較正部の構成を示す図である。 インク供給充填ユニットを構成するスリットノズルおよびドクターブレード部を示す図である。 インク充填ユニットを構成するドクターブレード部を示す図である。 図1の印刷装置の電気的構成を示すブロック図である。 第1実施形態での較正情報算出処理の第1工程を示す図である。 第1実施形態での較正情報算出処理の第2工程を示す図である。 第1実施形態での較正情報算出処理の第3工程を示す図である。 図1に示す印刷装置による1枚目の印刷動作を示す図である。 図1に示す印刷装置による2枚目の印刷動作を示す図である。 版アライメント工程を模式的に示す図である。 ワークアライメント工程を模式的に示す図である。 第2実施形態での較正情報算出処理の第1工程を示す図である。 第2実施形態での較正情報算出処理の第2工程を示す図である。 第3実施形態での較正情報算出処理の第1工程を示す図である。 第3実施形態での較正情報算出処理の第2工程を示す図である。 第3実施形態での較正情報算出処理の第3工程を示す図である。
A.装置の全体構成
図1は本発明にかかる印刷装置の第1実施形態の構成を示す斜視図である。印刷装置1は、主たる構成として、基台2と、版ステージユニット10と、版アライメントユニット20と、インク充填ユニット30と、ローラユニット40と、インク供給充填ユニット50と、ワークアライメントユニット60と、ワークステージユニット70と、版ステージユニット10およびワークステージユニット70を移動させる搬送ユニット80と、制御ユニット90とを備えている。この印刷装置1では、制御ユニット90が予めインストールされたプログラムに従って印刷装置1の各部を制御することで、平板状の凹版3に設けられる凹部(図3、4中の符号3a)にインクを充填する充填工程と、ローラユニット40に凹版3のインクを受理させる受理工程と、受理されたインクを平板状のワーク4に転写する転写工程とを行う。これによって、凹版3の凹部により規定されるパターンで印刷材料がワーク4に印刷される。
基台2は図1に示すように水平方向Yに延設されている。基台2の上面には、一対の直動ガイド81、これらの直動ガイド81の間に配設されたリニアモータなどの直動駆動部82および図示しないリニアスケールがY方向に延設されている。また、直動ガイド81および直動駆動部82には、2つの搬送ステージ83、84が設けられており、直動駆動部82の駆動を受けてY方向に直線移動する。これら2つの搬送ステージのうち一方側の搬送ステージ83上に版ステージユニット10が搭載され、他方側の搬送ステージ84上にワークステージユニット70が搭載されている。これによって、版ステージユニット10およびワークステージユニット70が互いに独立して水平方向Yに往復移動可能となっている。この明細書では、図1および後で説明する各図では、装置各部の配置関係を明確にするために、搬送ステージ83、84の搬送方向Yのうち版ステージユニット10に向かう方向を「Y1」と称し、ワークステージユニット70に向かう方向を「Y2」と称する。また、水平方向Yと直交する水平方向を「X方向」と称する。また、水平方向Xのうち装置正面に向かう方向を「X1」と称するとともに装置背面に向かう方向を「X2」と称する。さらに、鉛直方向を「Z方向」と称する。
版ステージユニット10は、搬送ステージ83の上面に配置される支持台11と、支持台11の上面に取り付けられ、その上面で凹版3を保持する版ステージ12とを有している。このため、制御ユニット90からの動作指令に応じて直動駆動部82が搬送ステージ83をY方向に移動させることで、版ステージ12に保持される凹版3をY方向に搬送することが可能となっている。
一方、ワークステージユニット70は、搬送ステージ84の上面に配置される位置調整機構71と、位置調整機構71の上面に取り付けられ、その上面でワーク4を保持するワークステージ72と、2つの基準マスク(較正部材)731、732で構成される較正部73とを有している。この位置調整機構71は、ワークステージ72を搬送ステージ84に対してX方向およびθ1方向(鉛直軸回りの回転方向)に駆動する機能を有している。このため、制御ユニット90からの動作指令に応じて直動駆動部82が搬送ステージ84をY方向に移動させ、また制御ユニット90からの動作指令に応じて位置調整機構71がワークステージ72をX方向およびθ1方向に移動させることで、ワークステージ72に保持されるワーク4をX方向、Y方向およびθ1方向に位置決めすることが可能となっている。
図2はワークステージユニットでの較正部の構成を示す図である。較正部73を構成する2本の基準マスク731、732の表面には、同図に示すように、マスクの長手方向Xにカメラ較正用のパターンCPが複数個配列されており、パターンCPをカメラで撮像して得られる画像を解析することで当該カメラの位置を検出することが可能となっている。これら2本の基準マスクのうち第1基準マスク731はワークステージ72のY1方向側端部に対して着脱自在に取り付けられる一方、第2基準マスク732はワークステージ72のY2方向側端部に対して着脱自在に取り付けられている。ここでは、両基準マスク731、732はいずれも搬送方向Yと直交する幅方向Xに延設されているが、第1基準マスク731の幅方向Xの長さはワークステージ72と同じ長さとなっているのに対し、第2基準マスク732の幅方向Xの長さはワークステージ72よりも短くなっている。これは後で詳述するようにアライメントカメラの移動範囲に対応したものである。なお、図3では、パターンCPを二次元バーコードで構成した例を図示しているが、パターンCPの種類はこれに限定されるものではなく、一次元バーコードや数字や記号などであってもよい。
基台2の上面では、Y方向における略中央部にローラユニット40が配置されている。このローラユニット40では、当該中央部のX方向の両端部において昇降機構41によって昇降テーブル42が鉛直方向Zに昇降可能に設けられている。この実施形態では、一対の昇降テーブル42は、版ステージユニット10およびワークステージユニット70が移動する空間(以下「ステージ移動空間」という)よりもX方向外側に設けられている。これによって、版ステージユニット10およびワークステージユニット70との干渉が回避されている。
このように互いに離間して配置された一対の昇降テーブル42を橋渡しするように転写ローラ43が配置されている。この転写ローラ43は、X方向に延びる回転軸回りに回転自在な円筒形状のブランケット胴の外周面にブランケットを装着したものであり、制御ユニット90からの動作指令に応じて回転駆動モータ(図5中の符号44)が駆動されると、回転軸回りの回転方向θ2に回転する。また、昇降機構41の昇降モータ(図5中の符号45)に対し、制御ユニット90から昇降指令が与えられると、それに応じて昇降モータが作動して転写ローラ43が昇降テーブル42とともに一体的に昇降する。これによって、鉛直方向Zにおける転写ローラ43の位置が高精度に調整される。
上記ローラユニット40のY1方向側およびY2方向側には、インク充填ユニット30およびインク供給充填ユニット50がそれぞれ隣接して配置されている。これらのうちインク供給充填ユニット50では、上記ステージ移動空間よりもX方向外側で基台2の上面から柱部材51、51が立設されている。また、柱部材51、51の上端部同士を連結するように梁部材52が設けられ、上記ステージ移動空間を上方から跨ぐようにアーチ形状の支持部53が形成されている。そして、支持部53に対してスリットノズルおよびドクターブレードが取り付けられている。
図3はインク供給充填ユニットを構成するスリットノズルおよびドクターブレード部を示す図である。スリットノズル54はX方向に延びる長尺状の吐出口541を有するノズルであり、当該吐出口541を鉛直下方に向けた状態で配置されている。また、スリットノズル54は、液状または粘性状の印刷材料(以下「インク」という)を供給するインク供給部55と接続されている。このため、凹版3を保持している版ステージユニット10がスリットノズル54の鉛直直下位置をY2方向に搬送されるのに同期してインク供給部55がインクをスリットノズル54に供給すると、インクがスリットノズル54の吐出口541から下方に向けて吐出され、版ステージユニット10に保持される凹版3の上面にインク溜りが形成される。
このスリットノズル54のY2方向側には、ドクターブレード部56が隣接して配置されている。このドクターブレード部56はX方向に延設された先端561を有するステンレス鋼板製のブレード562を有している。このブレード562の表裏両面のうちY1方向を向いた面を腹面としてY2方向を向いた面を背面とし、当該背面に対してバックアップブレード563が配置されている。そして、これらブレード562およびバックアップブレード563を板状部材564、565が挟み込んで一体化している。このように構成されたドクターブレード部56には、昇降機構57が接続されており、制御ユニット90からの昇降指令に応じて昇降機構57が作動することでドクターブレード部56を鉛直方向Zに昇降させる。これによって、ドクターブレード部56の先端561が凹版3の上面3b(凹部3aが形成されている面)を押し付ける圧力(以下「押付圧」という)が調整され、スリットノズル54から凹版3の上面3bに供給されたインクが凹版3の凹部3aに充填される量や充填状況などを制御可能となっている。
インク充填ユニット30は、スリットノズルが設けられていない点を除き、インク供給充填ユニット50と同様に構成されている。すなわち、図1に示すように、X方向において上記ステージ移動空間よりも外側で基台2の上面から柱部材31、31が立設されるとともに当該柱部材31、31の上端部同士を連結するように梁部材32が設けられている。これによって、上記ステージ移動空間を上方から跨ぐようにアーチ形状の支持部33が形成されている。そして、支持部33に対して次のように構成されるドクターブレード部が取り付けられている。
図4はインク充填ユニットを構成するドクターブレード部を示す図である。ドクターブレード部36は、X方向に延設された先端361を有するステンレス鋼板製のブレード362と、Y2方向側の面(背面)に対してバックアップブレード363が配置されている。そして、これらブレード362およびバックアップブレード363を板状部材364、365が挟み込んで一体化している。このように構成されたドクターブレード部36には、昇降機構37が接続されており、制御ユニット90からの昇降指令に応じて昇降機構37が作動することでドクターブレード部36を鉛直方向Zに昇降させる。これによって、凹版3の上面3bに対するドクターブレード部36の押付圧が調整され、スリットノズル34から凹版3の上面3bに供給されたインクが凹版3の凹部3aに充填される量や充填状況などを制御可能となっている。なお、本実施形態では、後で詳述するように、ドクターブレード部36の押付圧がドクターブレード部56のそれよりも大きくなるように、鉛直方向Zにおけるドクターブレード部36、56の高さ位置が制御される。
図1に戻って印刷装置1の構成説明を続ける。上記インク充填ユニット30のY1方向側には、版アライメントユニット20が配置されている。この版アライメントユニット20においても、インク充填ユニット30およびインク供給充填ユニット50と同様のアーチ状の支持部23が基台2の上面に設けられている。すなわち、4本の柱部材21、21の頂部同士を連結するように梁部材22が設けられている。そして、梁部材22に対して2つのアライメントカメラ24、25がそれぞれ位置調整機構26、27を介して取り付けられている。なお、本明細書では、アライメントカメラ24、25を区別して説明するために、それぞれ「第1版アライメントカメラ24」および「第2版アライメントカメラ25」と称する。
位置調整機構26は第1版アライメントカメラ24を梁部材22に対してX方向およびZ方向に駆動する機能を有している。このため、制御ユニット90からの動作指令に応じて位置調整機構26が第1版アライメントカメラ24をX方向およびZ方向に移動させることで、版ステージ12に保持されている凹版3の一部を高精度に撮像可能となっている。
また、もう一方の位置調整機構27は第2版アライメントカメラ25を第2版アライメントカメラ25のX2方向側で梁部材22に対してX方向およびZ方向に駆動する機能を有している。このため、制御ユニット90からの動作指令に応じて位置調整機構27が第2版アライメントカメラ25をX方向およびZ方向に移動させることで、第1版アライメントカメラ24で撮像した領域と異なる凹版3の表面領域を高精度に撮像可能となっている。なお、このようにして撮像される2つの画像は制御ユニット90に転送されてメモリ(図5中の符号92)に保存される。
また、インク供給充填ユニット50のY2方向側には、ワークアライメントユニット60が配置されている。このワークアライメントユニット60では、ガントリークレーン状の支持部61、62がワークステージユニット70のステージ移動空間からX2方向側に離れて基台2の上面でそれぞれY方向に移動自在に配置されている。一方の支持部61の梁部材63に対してアライメントカメラ64がX方向およびZ方向に移動自在に取り付けられている。また、他方の支持部62の梁部材66に対してアライメントカメラ67がX方向およびZ方向に移動自在に取り付けられている。なお、本明細書では、アライメントカメラ64、67を区別して説明するために、それぞれ「第1ワークアライメントカメラ64」および「第2ワークアライメントカメラ67」と称する。
本実施形態では、第1ワークアライメントカメラ64をX方向、Y方向およびZ方向に移動させるために、位置調整機構65が設けられている。この位置調整機構65は、第1ワークアライメントカメラ64を支持する支持部61を基台2に対してY方向に駆動することで第1ワークアライメントカメラ64をY方向に位置決めする駆動部と、支持部61の梁部材63に対して第1ワークアライメントカメラ64をX方向およびZ方向に駆動して位置決めする駆動部とを有している。このため、制御ユニット90からの動作指令に応じて位置調整機構65がアライメントカメラ64をX方向、Y方向およびZ方向に移動させることで、ワークステージ72に保持されているワーク4の一部を高精度に撮像可能となっている。
また、第2ワークアライメントカメラ67をX方向、Y方向およびZ方向に移動させるために、位置調整機構68が設けられている。この位置調整機構68は、第2ワークアライメントカメラ67を支持する支持部62を基台2に対してY方向に駆動することで第2ワークアライメントカメラ67をY方向に位置決めする駆動部と、支持部62の梁部材66に対して第2ワークアライメントカメラ67をX方向およびZ方向に駆動して位置決めする駆動部とを有している。このため、制御ユニット90からの動作指令に応じて位置調整機構65がアライメントカメラ64をX方向、Y方向およびZ方向に移動させることで、先に説明した第1ワークアライメントカメラ64と同様にして、第1ワークアライメントカメラ64により撮像された部位と異なるワーク4の部位を高精度に撮像可能となっている。なお、このようにして撮像される2つの画像についても制御ユニット90に転送されてメモリ(図5中の符号92)に保存される。
図5は図1の印刷装置の電気的構成を示すブロック図である。この印刷装置1の制御ユニット90には、予め定められた処理プログラムを実行して各部の動作を制御するCPU91と、CPU91により実行される処理プログラムや処理中に生成されるデータ等を記憶保存するためのメモリ92と、処理の進行状況や異常の発生などを必要に応じてユーザに報知するとともにユーザからの入力を受け付けるための操作表示部93とが設けられている。そして、処理プログラムにしたがってCPU91が装置各部を制御することで、以下に詳述するカメラ較正情報を求める較正情報算出処理と、版アライメント情報、ワークアライメント情報(本発明の「基材アライメント情報」に相当)および上記カメラ較正情報に基づく補正処理を行いながら印刷処理を行う。このように、CPU91が本発明の「較正情報算出部」および「補正部」として機能する。以下、較正情報算出処理と印刷処理とを順次説明する。
B.較正情報算出処理
凹版3およびワーク4には、位置合せ用のマーク、いわゆるアライメントマークが付されている。版ステージ12に保持された凹版3の位置や姿勢を検出するために、凹版3に応じて予め設定された位置に版アライメントカメラ24、25は位置決めされる。これによって、版ステージ12への凹版3の搬入位置が多少変動したとしても、版アライメントカメラ24、25の撮像可能範囲にアライメントマークが含まれ、アライメントマークを撮像可能となっている。この点については、ワーク4についても同様である。つまり、ワーク4をワークステージ72に搬入すると、当該ワーク4に応じて予め設定された位置にワークアライメントカメラ64、67が位置決めされる。したがって凹版3やワーク4の種類やサイズなどの印刷条件が変更されると、それに応じて各カメラ24,25、64、67の位置も変更する必要がある。また、印刷条件が同一であったとしても、多数の印刷処理を繰り返して行っている間に、各カメラ24,25、64、67の位置が経時的に変動することがある。
そこで、本実施形態では、上記したように印刷条件が変更されたとき、あるいは印刷枚数や印刷時間等が一定範囲を超える毎に、制御ユニット90が装置各部を制御して図6Aないし図6Cに示す較正情報算出処理を実行して版アライメントカメラ24、25およびワークアライメントカメラ64、74での相対ズレ量をカメラ較正情報として算出している。そして、そのカメラ較正情報を後で説明する印刷処理における補正工程に反映して高精度な印刷を可能としている。
図6Aないし図6Cはそれぞれ較正情報算出処理の第1工程ないし第3工程を示す図である。この較正情報算出処理では、搬送ユニット80がワークステージ72をY1方向に移動させ、図6A中の左欄に示すように、第2基準マスク732を第2ワークアライメントカメラ67の鉛直直下位置に位置決めする。それに続いて、第2ワークアライメントカメラ67が第2基準マスク732を撮像する。そして、制御ユニット90のCPU91が上記撮像により得られた画像に含まれるパターン像を解析し、図6A中の右欄に示すように、第2ワークアライメントカメラ67のX方向における位置(以下「X位置」という)WALC2(X)と、第2ワークアライメントカメラ67のY方向における位置(以下「Y位置」という)WALC2(Y)を求め、メモリ92に記憶する。なお、図6Aないし図6C(および後で説明する図11A、11B、12A〜12C)における「十」印はアライメントカメラの位置を模式的に示したものであり、次に説明する図6B、図6C(および後で説明する図11A、11B、12B、12C)における白十字印はアライメントカメラ群の位置を模式的に示したものである。
次に、搬送ユニット80がワークステージ72をさらにY1方向に移動させ、図6B中の左欄に示すように、第2基準マスク732を第1ワークアライメントカメラ64の鉛直直下位置に位置決めする。それに続いて、第1ワークアライメントカメラ64が第2基準マスク732を撮像する。そして、CPU91が上記撮像により得られた画像に含まれるパターン像を解析し、図6B中の右欄に示すように、第1ワークアライメントカメラ64のX位置WALC1(X)とY位置WALC1(Y)を求める。さらに、CPU91はメモリ92から第2ワークアライメントカメラ67のX位置WALC2(X)とY位置WALC2(Y)を読み出し、次式
WALC(X)=[WALC1(X)+WALC2(X)]/2
WALC(Y)=[WALC1(Y)+WALC2(Y)]/2
に基づいてワークアライメントカメラ群(第1ワークアライメントカメラ64、第2ワークアライメントカメラ67)のX位置WALC(X)、Y位置WALC(Y)を算出し、メモリ92に記憶する。さらに、CPU91は次式
WALC1−2(X)=WALC2(X)−WALC1(X)
WALC1−2(Y)=WALC2(Y)−WALC1(Y)
に基づいて第1ワークアライメントカメラ64と第2ワークアライメントカメラ67との相対位置関係を算出し、これをカメラ較正情報としてメモリ92に記憶する。
次に、搬送ユニット80がワークステージ72をさらにY1方向に移動させ、図6C中の左欄に示すように、第1基準マスク731を第1版アライメントカメラ24および第2版アライメントカメラ25の鉛直直下位置に位置決めする。それに続いて、これらの版アライメントカメラ24、25が第1基準マスク731を撮像する。そして、CPU91が上記撮像により得られた画像に含まれるパターン像を解析し、図6C中の右欄に示すように、第1版アライメントカメラ24のX位置PALC1(X)とY位置PALC1(Y)ならびに第2版アライメントカメラ25のX位置PALC2(X)とY位置PALC2(Y)を求める。そして、CPU91は次式
PALC(X)=[PALC1(X)+PALC2(X)]/2
PALC(Y)=[PALC1(Y)+PALC2(Y)]/2
に基づいて版アライメントカメラ群(第1版アライメントカメラ24、第2版アライメントカメラ25)のX位置PALC(X)、Y位置PALC(Y)を算出し、メモリ92に記憶する。さらに、CPU91は次式
PALC1−2(X)=PALC2(X)−PALC1(X)
PALC1−2(Y)=PALC2(Y)−PALC1(Y)
に基づいて第1版アライメントカメラ24と第2版アライメントカメラ25との相対位置関係を算出し、これをカメラ較正情報としてメモリ92に記憶する。
さらに、CPU91はメモリ92からワークアライメントカメラ群のX位置WALC(X)、Y位置WALC(Y)を読み出し、次式
P−WALC(X)=PALC(X)−WALC(X)
P−WALC(Y)=PALC(Y)−WALC(Y)
に基づいてワークアライメントカメラ群と版アライメントカメラ群との相対ズレ量を算出し、これをカメラ較正情報としてメモリ92に記憶する。
C.印刷処理
図7は図1に示す印刷装置による1枚目の印刷動作を示す図である。また、図8は図1に示す印刷装置による2枚目の印刷動作を示す図である。なお、1枚目の印刷動作を示している図7において破線で示す工程は2枚目の印刷動作を示している。一方、2枚目の印刷動作を示している図において1点鎖線で示す工程は1枚目の印刷動作を示し、破線で示す工程は3枚目の印刷動作を示している。ここでは、新たな凹版3により規定されるパターン、例えば配線パターンをインクでワーク4に印刷する動作の2枚分について図7および図8を参照しつつ説明する。
搬送ユニット80により版ステージユニット10が凹版供給回収装置(図示省略)との間で凹版3の受渡しを行うロード/アンロード位置に位置決めされた後で、凹版供給回収装置から凹版3が版ステージ12に搬入される。また、当該凹版3に対応するワーク4が準備される。すなわち、搬送ユニット80によりワークステージユニット70がワーク供給回収装置(図示省略)との間でワーク4の受渡しを行うロード/アンロード位置に位置決めされた後で、ワーク供給回収装置から印刷前のワーク4がワークステージ72に搬入される。このように印刷条件が変更されたことから、版アライメントカメラ24、25は凹版3に対応する位置に移動して位置決めされ、ワークアライメントカメラ64、67はワーク4に対応する位置に移動して位置決めされる。また、これに対応して上記した較正情報算出処理が実行され、上記カメラ較正情報がメモリ92に記憶される。こうして、印刷動作の準備が完了すると、CPU91はプログラムにしたがって装置各部を制御して1枚目の印刷動作を開始する。
凹版3を保持したまま版ステージユニット10が版アライメントユニット20に移動し、凹版3の上面に予め形成されている2つのアライメントマークをそれぞれ版アライメントカメラ24、25の鉛直直下位置に位置させる。これによって、2つのアライメントマークがそれぞれ版アライメントカメラ24、25の撮像視野内に入り、例えば図9に示すように版アライメントカメラ24、25によってアライメントマーク像PAL1、PAL2がそれぞれ撮像される。同図中の点12Cは版ステージ12の回転中心を示しているのに対し、点3Cは版ステージ12に保持されている凹版3の回転中心を示している。そして、CPU91は以下の演算を行って版アライメントに必要となる版アライメント情報を算出する(版アライメント工程:ステップSP1)。
CPU91はアライメントマーク像PAL1のX位置PAL1(X)およびY位置PAL1(Y)を求めるとともに、アライメントマーク像PAL2のX位置PAL2(X)およびY位置PAL2(Y)を求める。また、CPU91は、X方向およびY方向におけるアライメントマークのズレ量、上記較正情報算出処理により算出された版アライメントカメラ24、25の相対ズレ量から次式
P(θ1)=arctan((PAL2(Y)−PAL1(Y)+PALC1-2(Y))/(PAL2(X)−PAL1(X)+PALC1-2(X)))
にしたがって回転方向θ1における凹版3の回転ズレ量を算出する。また、CPU91は、アライメントマーク像の設計値からのズレ量から、凹版3の回転中心からのX方向におけるズレ量(以下「Xズレ量」という)P(ΔX)とY方向におけるズレ量(以下「Yズレ量」という)P(ΔY)を次式
P(ΔX)=(PAL1(X)+PAL2(X))/2
P(ΔY)=(PAL1(Y)+PAL2(Y))/2
に基づいて算出する。
こうして版アライメント工程が完了すると、インク供給工程(ステップSP2)が実行される。このインク供給工程では、凹版3の上面3bを上方に向けた水平姿勢で保持しながら版ステージユニット10がY2方向に移動し、スリットノズル54からインクが供給されるインク供給位置に位置決めされる。これに続いて、インク供給部55からインクがスリットノズル54に供給され、凹版3の上面3bに吐出される。これによって、凹版3にインク溜りが形成される。
そして、凹版3の上面3bでインク溜りを担持しながら版ステージユニット10がY1方向に移動し、インク溜りが本充填位置(ドクターブレード部36により本充填が行われる位置)を越えた時点で版ステージユニット10は移動を停止する。これに続いて、ドクターブレード部36が下降して先端361(図4)を凹版3の上面3bに押し付ける。この状態のまま版ステージユニット10がY2方向に移動する。このとき、ドクターブレード部36によって、インク溜りが掻き取られるとともに凹部3aにインクが充填される。ここでは、ドクターブレード部36の押付力は比較的強く設定されているため、ドクターブレード部36が通過した後の凹版3の上面3bにインクは残留することはなく、凹部3aのみにインクが充填される(本充填工程:ステップSP3)。それに続いて、版ステージユニット10がY2方向に移動して凹版3を受理転写位置(転写ローラ43により受理および転写が行われる位置)に移動させてローラユニット40において受理工程を実行する(ステップST1)。
この受理工程では、転写ローラ43が下降して受理転写位置に位置決めされるとともに転写ローラ43が凹版3をY2方向に送る方向に回転する(以下、この回転を「正回転」という)。また、この正回転動作に同期して、本充填工程を受けた凹版3を保持しながら版ステージユニット10が受理転写位置を通過してY2方向に移動する。この通過時に凹部3aに充填されたインクが転写ローラ43の外周面に転写され、受理される。この受理工程は凹版3が受理転写位置を完全に通過するまで継続される。なお、本実施形態では、上記のようにして1枚目の受理工程を行うが、当該受理工程を継続している間に、2枚目のインク供給工程(ステップSP4)、仮充填工程(ステップSP5)を行っている。これらについては後で説明する。
こうして受理工程が完了するまでに、ワークステージ72に搬入されたワーク4に対してワークアライメント工程を実行する(ステップSW1)。このワークアライメント工程では、ワーク4を保持したままワークステージユニット70がワークアライメントユニット60に移動し、ワーク4の上面に予め形成されている2つのアライメントマークをそれぞれワークアライメントカメラ64、67の鉛直直下位置に位置させる。これによって、2つのアライメントマークがそれぞれワークアライメントカメラ64、67の撮像視野内に入り、例えば図10に示すようにワークアライメントカメラ64、67によってアライメントマーク像WAL1、WAL2がそれぞれ撮像される。同図中の点72Cはワークステージ72の回転中心を示しているのに対し、点4Cはワークステージ72に保持されているワーク4の回転中心を示している。そして、CPU91は以下の演算を行ってワークアライメントに必要となるワークアライメント情報を算出する。
CPU91はアライメントマーク像WAL1のX位置WAL1(X)およびY位置WAL1(Y)を求めるとともに、アライメントマーク像WAL2のX位置WAL2(X)およびY位置WAL2(Y)を求める。また、CPU91は、X方向およびY方向におけるアライメントマークのズレ量、上記較正情報算出処理により算出されたワークアライメントカメラ64、67の相対ズレ量から次式
W(θ1)=arctan((WAL2(Y)−WAL1(Y)+WALC1-2(Y))/(WAL2(X)−WAL1(X)+WALC1-2(X)))
にしたがって回転方向θ1におけるワーク4の回転ズレ量を算出する。
それに続いて、CPU91は、ステップSP1で求められた凹版3の回転ズレ量P(θ1)、上記ワーク4の回転ズレ量W(θ1)ならびにワーク基準角度WS(θ1)からワークステージ72の回転方向θ1における回転角度を算出する。ここで、ワーク基準角度WS(θ1)とは、ワークステージ72上でのワーク4の保持角度を意味している。つまり、例えば図1に示すように、矩形形状の凹版3およびワーク4のY方向端面を幅方向Xと平行に配置する場合、ワーク基準角度WS(θ1)はゼロとなる。一方、例えば図9および図10中の破線で示すように、矩形形状の凹版3およびワーク4のY方向端面を幅方向Xに対して傾ける場合、ワーク基準角度WS(θ1)は、−90゜<WS(θ1)<0、または0<WS(θ1)<90゜となる。
上記回転角度が算出されると、ワークステージ72は当該回転角度だけ回転方向θ1に回転して回転方向θ1におけるワーク4と凹版3との位置合せを行う。また、当該位置合せされたワーク4を保持したままワークステージユニット70が再度ワークアライメントユニット60に移動し、ワーク4の上面に予め形成されている2つのアライメントマークをそれぞれワークアライメントカメラ64、67の鉛直直下位置に位置させる。そして、ワークアライメントカメラ64、67によるアライメントマークの撮像、アライメントマーク像WAL1のX位置WAL1(X′)およびY位置WAL(Y′)の導出、アライメントマーク像WAL2のX位置WAL2(X′)およびY位置WAL(Y′)の導出を再度行う。そして、次式
W(ΔX)=(WAL1(X′)+WAL2(X′))/2
W(ΔY)=(WAL1(Y′)+WAL2(Y′))/2
からCPU91はワーク4の回転中心からのXズレ量W(ΔX)とYズレ量W(ΔY)を算出する。こうして、受理工程の完了までに、CPU91はワークアライメント情報を取得し、メモリ92に記憶しておく。
受理工程が完了し、さらに上記インク供給工程(ステップSP4)および仮充填工程(ステップSP5)が完了すると、凹版3を保持しながら版ステージユニット10がY1方向に移動する。また、これに追従して印刷前のワーク4を保持したままワークステージユニット70がY1方向に移動し、ワーク4が受理転写位置を通過した時点で移動を停止する。それに続いて転写ローラ43は下降し、受理転写位置に位置決めされる。そして、転写ローラ43の正回転と同期してワークステージユニット70がY2方向に移動して受理転写位置を通過する。この通過時にインクが転写ローラ43からワーク4の上面に転写される(転写工程:ステップST2)。この転写工程を開始する位置をCPU91が補正することで高精度な印刷を可能としている。本実施形態では、転写ローラ43は予め設計された受理基準位置で受理を開始する一方、ワーク4の転写開始位置は予め設計された転写基準位置を補正している。具体的には、X方向における転写開始位置XとY方向における転写開始位置Yとを次式
(転写開始位置X)=(転写基準位置X)−W(ΔX)+P(ΔX)−P−WALC(X)
(転写開始位置Y)=(転写基準位置Y)−W(ΔY)+P(ΔY)−P−WALC(Y)
にしたがって設定している。このため、凹版3から転写ローラ43に受理されたインクをワーク4に正確に転写することができ、その結果、凹版3に形成されたパターンをワーク4の上面に高精度に印刷することができる。なお、本実施形態では、こうした1枚目の転写工程と並行して2枚目の本充填工程を実行している。この点については2枚目の印刷動作において説明する。
ワーク4への印刷が完了すると、当該ワーク4を保持しながらワークステージユニット70がY2方向に移動し、ワーク用のロード/アンロード位置に移動する。そして、このワークステージユニット70に対し、図示を省略するワーク供給回収装置がアクセスしてワーク4の入替えを行う。すなわち、ワーク供給回収装置により、パターンが印刷された1枚目のワーク4がワークステージユニット70から搬出される(ワーク搬出工程:ステップSW2)。これによって、1枚目の印刷動作が完了する。
次に、2枚目の印刷動作について図8を参照しつつ簡単に説明する。本実施形態では、上記したように受理工程を行っている間に、2枚目のインク供給工程を開始している。というのも、本実施形態では、受理転写位置とインク供給位置との距離は凹版3の搬送方向Yの長さよりも短く、1枚目の受理工程を継続している間に、凹版3の上面3bがインク供給位置に到達するからである。そこで、2枚目の印刷動作のために、当該到達タイミングでインク供給を行い、凹版3の上面3bにインク溜りを形成する(ステップSP4)。
ここで、凹版3の上面3bのうち受理工程を受けた表面領域では、凹部3aからインクの大部分が転写ローラ43に移行しているものの、一部インクが凹版3に残留することがある。このまま次回のインク供給まで放置すると、残留インク中の溶媒成分が揮発して凹版3に固体状態で付着してしまうことがある。このような乾燥インクが付着した凹版3を用いて印刷動作を継続させると、印刷不良を招くおそれがある。そこで、本実施形態では、2枚目の印刷用インクとして形成されたインク溜りを仮充填位置(ドクターブレード部56により仮充填が行われる位置)に位置決めされるドクターブレード部56によって凹版3の上面3b全体に粗く均す、いわゆる仮充填工程を実行する(ステップSP5)。
この仮充填工程が完了すると、凹版3を保持しながら版ステージユニット10がY1方向に移動し、凹版3のY2方向側端部が本充填位置に到達した時点で移動を停止する。それに続いてドクターブレード部36が降下して先端361が凹版3の上面3bに押し付けられる。これによって2枚目の本充填工程が開始される。さらに、1枚目の転写工程を行うためにY2方向に移動しているワークステージユニット70に追従して版ステージユニット10がY2方向に移動して本充填工程を進行させる。そして、凹版3全体が本充填位置を通過すると、ドクターブレード部36は上方に退避して2枚目の本充填工程を完了する(ステップSP6)。
それに続いて、1枚目と同様に、版ステージユニット10がY2方向に移動して凹版3を受理転写位置に移動させてローラユニット40において受理工程を実行する(ステップST3)。また、当該受理工程を継続している間に、3枚目のインク供給工程(ステップSP7)、仮充填工程(ステップSP8)を行う。
こうして2枚目の受理工程が完了するまでに、ワークステージユニット70では、1枚目のワーク4の搬出に続いて2枚目のワーク4の搬入(ワーク搬入工程:ステップSW3)およびワークアライメント工程(ステップSW4)が実行される。そして、上記3枚目のインク供給工程(ステップSP7)および仮充填工程(ステップSP8)が完了して版ステージユニット10がY1方向に移動すると、それに追従してワークステージユニット70がY1方向に移動し、ワーク4が受理転写位置を通過した時点で移動を停止する。それに続いて、1枚目と同様にして転写工程(ステップST4)およびワーク搬出工程(ステップSW5)が実行され、2枚目の印刷動作が完了する。なお、上記転写工程に並行して3枚目の本充填工程(ステップSP9)が実行される。
以上のように、本実施形態では、カメラ較正用のパターンCPが形成された基準マスク731、732をワークステージ72に着脱自在に取り付け、当該基準マスク731、732を用いてアライメントカメラ24、25、64、67のX位置およびY位置を導出している。そして、それらのX位置およびY位置からカメラ較正情報を算出し、転写位置を補正している。したがって、いわゆる捨て印刷を行うことなく、凹版3とワーク4との位置合せを高精度に行いながら凹版3上のインクをワーク4に印刷することができる。
また、上記実施形態では、第1基準マスク731がワークステージ72のY1側端部に取り付けられるとともに第2基準マスク732がワークステージ72のY2側端部に取り付けられている。そして、図6Aないし図6Cに示すように、第2基準マスク732を用いてワークアライメントカメラ64、67のX位置およびY位置を取得する一方、第1基準マスク731を用いて版アライメントカメラ24、25のX位置およびY位置を取得している。このため、上記基準マスク731、732が取り付けられたワークステージユニット70のY方向での移動範囲を短くすることができ、較正情報算出処理に要する時間を短縮することができる。
また、上記実施形態では、第1基準マスク731はX方向における版アライメントマスク24、25の移動範囲をカバーするようにX方向に延設されており、図6Cに示すように、第1基準マスク731を版アライメントマスク24、25の鉛直直下位置に位置決めすることで版アライメントマスク24のX位置およびY位置を一括して取得することができる。また、第2基準マスク732はX方向におけるワークアライメントマスク64、67の移動範囲をカバーするようにX方向に延設されており、図6Aおよび図6Bに示すように第2基準マスク732がワークアライメントカメラ64、67に位置決めされる毎にワークアライメントマスクのX位置およびY位置を順次取得することができる。しかも、本実施形態では、X方向においてワークアライメントカメラ64、67の移動範囲がアライメントカメラ24、25の移動範囲よりも狭いことに対応し、第2基準マスク732を短く仕上げており、その分だけコスト低減が可能となっている。
また、上記実施形態では、両基準マスク731、732はともにワークステージ72に対して着脱自在となっている。このため、基準マスク731、732の清掃や交換を容易に行うことができ、メンテナンス性に優れている。
D.その他
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。例えば上記実施形態では、各アライメントカメラ24、25、64、67のX位置およびY位置を検出するために2本の基準マスク731、732を用いているが、基準マスクの本数はこれに限定されるものではない。例えば第1基準マスク731のみをワークステージ72のY1側端部に着脱自在に取り付けてもよい(第2実施形態、第3実施形態)。
図11Aおよび図11Bは本発明にかかる印刷装置の第2実施形態での較正情報算出処理を模式的に示す図である。この第2実施形態は、ワークアライメントカメラ64、67がX方向に配列されている点と、第1基準マスク731のみが設けられている点と、ワークアライメントカメラ64、67のX位置およびY位置が同時に検出される点とを除き、第1実施形態と基本的に同一である。したがって、以下のおいては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説明を省略する。
この第2実施形態の較正情報算出処理では、搬送ユニット80がワークステージ72をY1方向に移動させ、図11A中の左欄に示すように、第1基準マスク731を第1ワークアライメントカメラ64および第2ワークアライメントカメラ67の鉛直直下位置に位置決めする。それに続いて、両ワークアライメントカメラ64、67が基準マスク731を撮像する。そして、制御ユニット90のCPU91が上記撮像により得られた画像に含まれるパターン像を解析し、図11A中の右欄に示すように、第1ワークアライメントカメラ64の位置WALC1(X)および位置WALC1(Y)と、第2ワークアライメントカメラ67の位置WALC2(X)および位置WALC2(Y)とを一括して導出する。また、これらの位置情報に基づいて第1実施形態と同様に、ワークアライメントカメラ群のX位置WALC(X)、Y位置WALC(Y)を算出し、第1ワークアライメントカメラ64と第2ワークアライメントカメラ67との相対位置関係を算出し、これらをカメラ較正情報としてメモリ92に記憶する。なお、それ以降は第1実施形態と同様にして版アライメントカメラ群(第1版アライメントカメラ24、第2版アライメントカメラ25)のX位置PALC(X)、Y位置PALC(Y)を算出し、第1版アライメントカメラ24と第2版アライメントカメラ25との相対位置関係を算出し、これらをカメラ較正情報としてメモリ92に記憶する。さらに、ワークアライメントカメラ群と版アライメントカメラ群との相対ズレ量をカメラ較正情報としてメモリ92に記憶する。
このように第2実施形態では、1つの基準マスク731によりカメラ較正情報を算出しているため、基準マスクの個数が最小化されて装置コストを低減させることができる。また、較正情報算出処理の工数を減らすことができ、較正情報算出処理に要する時間を短縮することができる。
図12Aないし図12Cは本発明にかかる印刷装置の第3実施形態での較正情報算出処理を模式的に示す図である。この第3実施形態では、第1基準マスク731のみが設けられている。この第3実施形態の較正情報算出処理では、搬送ユニット80がワークステージ72をY2方向に移動させ、図12A中の左欄に示すように、第1基準マスク731を第2ワークアライメントカメラ67の鉛直直下位置に位置決めする。それに続いて、第2ワークアライメントカメラ67が第1基準マスク731を撮像する。そして、制御ユニット90のCPU91が上記撮像により得られた画像に含まれるパターン像を解析し、図12A中の右欄に示すように、第2ワークアライメントカメラ67のX位置およびY位置を求め、メモリ92に記憶する。
次に、搬送ユニット80がワークステージ72をさらにY1方向に移動させ、図12B中の左欄に示すように、第1基準マスク731を第1ワークアライメントカメラ64の鉛直直下位置に位置決めする。それに続いて、第1ワークアライメントカメラ64が第1基準マスク731を撮像する。そして、CPU91が上記撮像により得られた画像に含まれるパターン像を解析し、図12B中の右欄に示すように、第1ワークアライメントカメラ64のX位置WALC1(X)とY位置WALC1(Y)を求める。また、これらの位置情報に基づいて第1実施形態と同様に、ワークアライメントカメラ群のX位置WALC(X)、Y位置WALC(Y)を算出し、第1ワークアライメントカメラ64と第2ワークアライメントカメラ67との相対位置関係を算出し、これらをカメラ較正情報としてメモリ92に記憶する。なお、それ以降は、図12Cに示すように、第1実施形態と同様にして版アライメントカメラ群(第1版アライメントカメラ24、第2版アライメントカメラ25)のX位置PALC(X)、Y位置PALC(Y)を算出し、第1版アライメントカメラ24と第2版アライメントカメラ25との相対位置関係を算出し、これらをカメラ較正情報としてメモリ92に記憶する。さらに、ワークアライメントカメラ群と版アライメントカメラ群との相対ズレ量をカメラ較正情報としてメモリ92に記憶する。
このように第3実施形態では、第2実施形態と同様に、1つの基準マスク731によりカメラ較正情報を算出しているため、基準マスクの個数が最小化されて装置コストを低減させることができる。
また、上記第1実施形態では第1基準マスク731および第2基準マスク732を、また第2実施形態および第3実施形態では第1基準マスク731をワークステージ72に取り付けているが、基準マスク731、732については版ステージ12に着脱自在に取り付けるように構成してもよい。また、上記実施形態では、基準マスク731、732をワークステージ72または版ステージ12に着脱自在に取り付けているが、基準マスク731、732を固定的に取り付けてもよいし、ワークステージ72または版ステージ12の上面にカメラ較正用のパターンCPを直接的に設けてもよい。
また、上記実施形態では、版アライメントカメラを2台設けるとともに、ワークアライメントカメラを2台設けているが、各カメラの台数はこれらに限定されるものではなく、それぞれ複数台設ければよい。
また、上記実施形態では、版アライメント情報、ワークアライメント情報およびカメラ較正情報に基づいて転写位置を補正しているが、転写位置の代わりに受理位置を補正してもよいし、受理位置および転写位置の両方を補正して高精度な印刷を担保してもよい。
また、印刷材料としてインクを例示したが、例えば有機EL用ポリマーインク、電極配線に用いられる銅や銀などを含むナノメタルインクなどが含まれる。また、印刷材料が転写されるワーク(基材)としては、有機ELディスプレイ用の基板、タッチパネルやプリント配線に用いられる基板などが含まれる。しかしながら、本発明の「印刷材料」および「基材」については上記したものに限定されるものではなく、種々の印刷材料や基材に適用できる。
以上説明したように、上記実施形態においては、版ステージユニット10が本発明の「版保持部」および「非較正パターン保持部」の一例に相当している。また、ワークステージユニット70が本発明の「版保持部」および「較正パターン保持部」の一例に相当し、ワークステージ72が本発明の「保持本体」の一例に相当するとともに、較正部73を構成する第1基準マスク731および第2基準マスク732がそれぞれ本発明の「第1較正部材」および「第2較正部材」の一例に相当している。また、版アライメントユニット20、ワークアライメントユニット60および制御ユニット90がそれぞれ本発明の「版アライメント機構」、「基材アライメント機構」および「制御機構」の一例に相当している。また、転写ローラ43が本発明の「転写部」の一例に相当している。また、版アライメントカメラ24、25が本発明の「複数の版撮像カメラ」の一例に相当し、ワークアライメントカメラ64、67が本発明の「複数の基材撮像カメラ」の一例に相当している。さらに、Y方向およびX方向がそれぞれ本発明の「第1水平方向」および「第2水平方向」に相当している。
以上、具体的な実施形態を例示して説明してきたように、本発明は、例えば較正パターン保持部が、保持本体と、表面にパターンを設けた較正部とを有し、較正部が保持本体に対して着脱自在に装着されるように構成してもよい。
また、版を保持する版保持部を第1水平方向に移動させることで版から転写部への印刷材料の受理を行うとともに基材を保持する基材保持部を第1水平方向に移動させることで転写部から基材への印刷材料の転写を行う搬送機構をさらに備え、較正部が第1水平方向と直交する第2水平方向に延設されるように構成してもよい。
また、版保持部および基材保持部のうち較正パターン保持部でない方を非較正パターン保持部とするとき、較正部が表面にパターンが設けられる第1較正部材を有し、第1較正部材が非較正パターン保持部と対向する較正パターン保持部の端部に取り付けられるように構成してもよい。
さらに、較正部が、表面にパターンが設けられる第2較正部材を有し、第2較正部材は非較正パターン保持部と反対側の較正パターン保持部の端部に取り付けられるように構成してもよい。
この発明は、平板状の版を用いて平板状の基材に印刷材料を印刷する印刷技術全般に適用可能である。
1…印刷装置
3…凹版
4…ワーク
10…版ステージユニット
12…版ステージ
20…版アライメントユニット
24…第1版アライメントカメラ
25…第2版アライメントカメラ
43…転写ローラ
60…ワークアライメントユニット
64…第1ワークアライメントカメラ
67…第2ワークアライメントカメラ
70…ワークステージユニット
72…ワークステージ
73…較正部
80…搬送ユニット
90…制御ユニット
91…CPU
731…第1基準マスク
732…第2基準マスク
CP…(較正用の)パターン

Claims (6)

  1. 版保持部に保持された平板状の版に担持される印刷材料を転写部に受理させた後で、前記転写部に受理された前記印刷材料を基材保持部に保持された平板状の基材に転写する印刷装置であって、
    前記版保持部に保持された前記版の表面のうち互いに異なる複数領域をそれぞれ撮像する複数の版撮像カメラを有し、前記版の位置および姿勢に関する版アライメント情報を検出する版アライメント機構と、
    前記基材保持部に保持された前記基材の表面のうち互いに異なる複数領域をそれぞれ撮像する複数の基材撮像カメラを有し、前記基材の位置および姿勢に関する基材アライメント情報を検出する基材アライメント機構と、
    前記印刷材料が前記版から前記転写部に受理される受理位置と、前記印刷材料が前記転写部から前記基材に転写される転写位置とを制御する制御機構とを備え、
    前記版保持部および前記基材保持部のうちの一方がカメラ較正用のパターンを有する較正パターン保持部であり、
    前記制御機構は、
    前記複数の版撮像カメラおよび前記複数の基材撮像カメラによって前記パターンを撮像することで得られる複数の画像に基づいて前記複数の版撮像カメラおよび前記複数の基材撮像カメラでの相対ズレ量に関するカメラ較正情報を求める較正情報算出部と、
    前記版アライメント情報、前記基材アライメント情報および前記カメラ較正情報に基づいて、前記受理位置および前記転写位置のうち少なくとも一方を補正する補正部と
    を有す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、
    前記較正パターン保持部は、保持本体と、表面に前記パターンを設けた較正部とを有し、
    前記較正部が前記保持本体に対して着脱自在に装着される印刷装置。
  3. 請求項2に記載の印刷装置であって、
    前記版を保持する前記版保持部を第1水平方向に移動させることで前記版から前記転写部への前記印刷材料の受理を行うとともに前記基材を保持する前記基材保持部を前記第1水平方向に移動させることで前記転写部から前記基材への前記印刷材料の転写を行う搬送機構をさらに備え、
    前記較正部は前記第1水平方向と直交する第2水平方向に延設されている印刷装置。
  4. 請求項3に記載の印刷装置であって、
    前記版保持部および前記基材保持部のうち前記較正パターン保持部でない方を非較正パターン保持部とするとき、
    前記較正部は表面に前記パターンが設けられる第1較正部材を有し
    前記第1較正部材は前記非較正パターン保持部と対向する前記較正パターン保持部の端部に取り付けられる印刷装置。
  5. 請求項4に記載の印刷装置であって、
    前記較正部は、表面に前記パターンが設けられる第2較正部材を有し
    前記第2較正部材は前記非較正パターン保持部と反対側の前記較正パターン保持部の端部に取り付けられる印刷装置。
  6. 版保持部に保持された平板状の版に担持される印刷材料を転写部に受理させた後で、前記転写部に受理された前記印刷材料を基材保持部に保持された平板状の基材に転写する印刷方法であって、
    前記版保持部または前記基材保持部に設けられたカメラ較正用のパターンを複数の版撮像カメラおよび複数の基材撮像カメラで撮像して得られる複数の画像に基づいて前記複数の版撮像カメラおよび前記複数の基材撮像カメラでの相対ズレ量に関するカメラ較正情報を取得する工程と、
    前記版保持部に保持された前記版の表面のうち互いに異なる複数領域をそれぞれ前記複数の版撮像カメラによって撮像して得られる複数の画像に基づいて前記版の位置および姿勢に関する版アライメント情報を取得する工程と、
    前記基材保持部に保持された前記基材の表面のうち互いに異なる複数領域をそれぞれ前記複数の基材撮像カメラによって撮像して得られる複数の画像に基づいて前記基材の位置および姿勢に関する基材アライメント情報を検出する工程と、
    前記版アライメント情報、前記基材アライメント情報および前記カメラ較正情報に基づいて、前記印刷材料が前記版から前記転写部に受理される受理位置と、前記印刷材料が前記転写部から前記基材に転写される転写位置とのうち少なくとも一方を補正する工程と
    を備えることを特徴とする印刷方法。
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