JP6829772B2 - 直接描画式スクリーン製版装置及びその使用方法 - Google Patents
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Description
Claims (7)
- 直接描画式スクリーン製版装置であって、スクリーン印刷の製版プロセスに使用され、ホスト(1)と、運動システム(2)と、光源制御器(3)と、光源(4)と、データ処理モジュール(5)と、ディジタルマイクロミラー部品(6)と、Z軸制御器(7)と、光学レンズ(8)と、信号分岐器(9)と、変位センサー(10)と、Z軸機構(11)と、微動機構(12)とを含み、
前記運動システム(2)は、ステッププラットフォーム(2−1)、走査プラットフォーム(2−2)、及びプラットフォーム駆動器(2−3)により構成され、プラットフォーム駆動器(2−3)は、ホスト(1)に接続され、ステッププラットフォーム(2−1)及び走査プラットフォーム(2−2)の運動を駆動するために使用され、
前記光源制御器(3)はホスト(1)に接続され、光源(4)のオン/オフ状態及び光強度を制御するために使用され、光源(4)はディジタルマイクロミラー部品(6)により提供される連続的に出力される光エネルギーであり、ディジタルマイクロミラー部品(6)により出力された光は光学レンズ(8)を通して均一な面光になり、
前記データ処理モジュール(5)は、ホスト(1)に接続され、ホスト(1)の制御下でディジタルマイクロミラー部品(6)を駆動して画像の生成及び投射を完了させ、
前記光学レンズ(8)は、Z軸機構(11)及び微動機構(12)の両方によって駆動されて垂直方向に上下移動し、Z軸機構(11)は、低周波数調節の作用を果たし、微動機構(12)は、高周波数調節の作用を果たし、
前記Z軸制御器(7)は、ホスト(1)に接続され、Z軸機構(11)から送信されたZ軸の読取値、変位センサー(10)から送信された測定データ、及び信号分岐器(9)から送信された位置データを統合処理するために使用され、前記Z軸制御器(7)はまた、光学レンズ(8)と露光されるスクリーン版との間の距離を調整するためにZ軸機構(11)及び微動機構(12)の動作を制御し、光学レンズ(8)は、Z軸制御器(7)の間接制御の下で高さ距離を調整して、ディジタルマイクロミラー部品(6)によって投射された画像を明瞭に合焦させてからスクリーン版の表面に投射して露光を行い、
前記信号分岐器(9)は、走査プラットフォーム(2−2)に接続され、走査プラットフォーム(2−2)の位置信号をデータ処理モジュール(5)及びZ軸制御器(7)に同期して送信し、
前記変位センサー(10)は、光学レンズ(8)と同一平面に並列に取り付けられ、変位センサー(10)は、光学レンズ(8)と露光されるスクリーン版との間の実際の距離を測定し、測定結果をZ軸制御器(7)に送信するために使用され、
前記ステッププラットフォーム(2−1)は、露光されるスクリーン版を載置しスクリーン版を動かせるために使用され、前記走査プラットフォーム(2−2)は、Z軸機構(11)、微動機構(12)、ディジタルマイクロミラー部品(6)、光学レンズ(8)、及び変位センサー(10)を載置し、それらを動かせるために使用される、ことを特徴とする直接描画式スクリーン製版装置。 - 前記データ処理モジュール(5)には、誤差補正ユニットが集積され、誤差補正ユニットは、信号分岐器(9)により送信された走査プラットフォーム位置信号を補正するために使用される、ことを特徴とする請求項1に記載の直接描画式スクリーン製版装置。
- 前記ディジタルマイクロミラー部品(6)の反射面は、走査される露光面と平行であり、前記走査プラットフォーム(2−2)上の走査軸の走査方向は、ディジタルマイクロミラー部品(6)上のマイクロミラーアレイの列方向と一定の夾角を形成し、この夾角の角度値範囲は、
角度範囲1:7.1150°〜7.1350°;
角度範囲2:6.3302°〜6.3502°;
角度範囲3:5.7006°〜5.7206°;
角度範囲4:5.1844°〜5.2044°;
角度範囲5:4.7536°〜4.7736°;
角度範囲6:4.3887°〜4.4087°;
角度範囲7:4.0756°〜4.0956°;
角度範囲8:3.8041°〜3.8241°;
角度範囲9:3.5663°〜3.5863°、
9つの角度値領域に限定される、ことを特徴とする請求項1に記載の直接描画式スクリーン製版装置。 - 前記ステッププラットフォーム(2−1)のスクリーン版治具には、エンコーダを有するガイドレール(17)及び物体検知センサー(16)が設けられ、エンコーダを有するガイドレール(17)及び物体検知センサー(16)は、それぞれセンサー制御器によりホスト(1)に接続される、ことを特徴とする請求項1又は請求項3に記載の直接描画式スクリーン製版装置。
- 請求項3に記載の直接描画式スクリーン製版装置に使用されるTIF画像処理方法であって、以下のステップ(a)〜(i)を含み、
(a)では、まずホスト(1)に画像処理ソフトウェアをインストールし、
(b)では、ステップ(a)に記載の画像処理ソフトウェアに、処理されるTIF画像のパス、画像処理パラメータを設定し、
(c)では、画像処理ソフトウェアはTIF画像を読み込み、
(d)では、画像処理ソフトウェアはTIF画像の解像度を識別し、
(e)では、画像処理ソフトウェアはTIF画像内のパターンの輪郭を識別し、
(f)では、画像処理ソフトウェアは、ステップ(e)で識別されたパターンの輪郭を、ベクトルによって表される多角形に変換し、前記多角形は、複数のベクトルによって表わされる線分が頭尾接続されて囲む領域であり、
(g)では、画像処理ソフトウェアは、画像処理パラメータに従って、ステップ(f)で生成された多角形に対して光学近接効果の計算幾何学的処理を行い、処理された多角形は、露光時に光学近接効果によって導入されたパターンの偏差が補正され、
(h)では、画像処理ソフトウェアは、生産ニーズを満たすために、画像処理パラメータに従ってステップ(g)で得られた図形に対してスケーリング変換を行い、図形全体に対してスケーリング処理を行って、新たなベクトル図を取得し、
(i)では、画像処理ソフトウェアは、ステップ(h)で生成された図形を、使用のためにホスト(1)のメモリに格納する、ことを特徴とするTIF画像処理方法。 - 直接描画式スクリーン製版装置の露光方法であって、以下のステップ(a)〜(k)を含み、
(a)スクリーン版準備ステップでは、ホスト(1)がプラットフォーム駆動器(2−3)に命令を発行し、プラットフォーム駆動器(2−3)がステッププラットフォーム(2−1)を版配置位置に移動させるように駆動し、スクリーン版をステッププラットフォーム(2−1)上に配置し、次にステッププラットフォーム(2−1)に設けられているスクリーン版固定装置によりスクリーン版を固定し、固定プロセス中、固定装置に配置された物体検知センサー(16)及び長さ測定ガイドレール(17)が測定結果をホスト(1)に送信し、
(b)図形伝送ステップでは、ホスト(1)は製版画像をデータ処理モジュール(5)に送信し、同時に、ディジタルマイクロミラー部品(6)をオフにする命令をデータ処理モジュール(5)に送信し、ステップ(a)において物体検知センサー(16)及び長さ測定ガイドレール(17)により返されたデータが正しくない場合、ホスト(1)はスクリーン版が異常であることを警告し、正常の場合、次のステップに進み、
(c)露光準備ステップでは、ホスト(1)は初期露光点の位置を算出し、次にプラットフォーム駆動器(2−3)を制御してステッププラットフォーム(2−1)及び走査プラットフォーム(2−2)を駆動して初期露光点の位置に移動させ、
(d)積極的合焦ステップではホスト(1)はZ軸制御器(7)をトリガし、Z軸制御器(7)はZ軸機構(11)及び微動機構(12)を制御して光学レンズ(8)を積極的に合焦させ、レンズの焦点面をロックし、
(e)製版画像準備完了信号及び図形生成ステップでは、データ処理モジュール(5)は製版画像を受け取って準備を完了させた後、準備完了信号を返し、次にデータ処理モジュール(5)は、ステップ(b)で受け取った製版画像に従って、ディジタルマイクロミラー部品(6)の幅寸法に従ってストライプ状の図形データを連続的に生成し、
(f)光源をオンにするステップでは、光源制御器(3)がホスト(1)から発行された命令を受け取って、光源(4)をオンにし、
(g)フレームパターン生成ステップでは、データ処理モジュール(5)は、ステップ(e)で生成されたストライプ状の図形データに基づいて、走査方向の位置パラメータ、及びディジタルマイクロミラー部品(6)のマイクロミラーアレイの使用中の領域に従って、異なる位置でのフレームパターンを生成し、
(h)順方向走査ステップでは、走査プラットフォーム(2−2)は、順方向走査の終了位置まで順方向に等速移動し、移動中、走査プラットフォーム(2−2)は、信号分岐器(9)によりデータ処理モジュール(5)に位置信号を連続的にフィードバックし、データ処理モジュール(5)は受信した位置信号を補正して正確な位置信号を取得し、正確な位置信号に従って、順方向のストライプ図形の処理が終了し順方向露光が完了するまで、指定位置にフレームパターンを投射するようにディジタルマイクロミラー部品(6)を制御し、
(i)露光ストライプを交換するステップでは、順方向走査が完了した後、ステッププラットフォーム(2−1)は、露光される領域へ1つの走査幅の距離を移動して、逆方向走査ストライプに入り、
(j)逆方向走査ステップでは、走査プラットフォーム(2−2)は、逆方向走査の終了位置まで逆方向に等速移動し、移動中、走査プラットフォーム(2−2)は、データ処理モジュール(5)に位置信号を連続的にフィードバックし、データ処理モジュール(5)は受信した位置信号を補正して正確な位置信号を取得し、正確な位置信号に従って、逆方向のストライプ図形の処理が終了し逆方向露光が完了するまで、指定位置にフレームパターンを投射するようにディジタルマイクロミラー部品(6)を制御し、逆方向プロセスは、走査プラットフォーム(2−2)が逆の走査駆動方向を有することを除いて、順方向処理プロセスと同じであり、
(k)では、ステップ(j)の順方向走査が完了すると、順方向走査プロセスに再び入り、すべてのストライプ状の図形が処理されて露光プロセス全体が完了するまで、上記のように繰り返す、ことを特徴とする露光方法。 - 直接描画式スクリーン製版装置の動作中の焦点面制御方法であって、以下のステップ(a)〜(d)を含み、
(a)では、露光開始前に、ホスト(1)がプラットフォーム駆動器(2−3)を駆動して、変位センサー(10)を第1の走査ストライプの始点まで移動させ、次に1回の走査動作を完了させ、光学レンズ(8)が変位センサー(10)にもたれた後、第1の走査ストライプを覆っていなく、変位センサー(10)は、第1の走査ストライプを覆い、第1の走査ストライプ上の異なる位置での高さデータを測定し、走査動作中、Z軸制御器(7)が変位センサー(10)の測定データとZ軸機構(11)上のZ軸の値とを同期して読み取り、読み取ったデータに基づいて、各走査位置にある光学レンズ(8)が位置すべき焦点面位置を算出し、次に、Z軸制御器(7)は、算出した焦点面位置と、信号分岐器(9)により同期して送信された走査プラットフォーム(2−2)の位置信号数とを組み合わせて、一対一のマッピング関係を確立し、
(b)では、ステッププラットフォーム(2−1)がスクリーン版を1ステップ前進させ、次に走査プラットフォーム(2−2)がステップ(a)の終了位置から帰線走査を行い、帰線走査中、Z軸制御器(7)は、ステップ(a)で確立されたマッピングデータに従ってZ軸機構(11)及び微動機構(12)を駆動して光学レンズ(8)の位置を調整し、焦点面の補正を完了させ、帰線走査と同時に、変位センサー(10)は、第2の走査ストライプの実際の高さ位置データをカバーして測定し、Z軸制御器(7)は同時に第2の走査ストライプの焦点面位置と走査プラットフォーム位置信号との間のマッピング関係を確立し、
(c)では、ステッププラットフォーム(2−1)のスクリーン版はさらに1ステップ前進し、次に走査プラットフォーム(2−2)はステップ(b)の終点から再び帰線走査を行い、回帰走査中、Z軸制御器(7)は、ステップ(b)で確立されたマッピングデータに従ってZ軸機構(11)及び微動機構(12)を駆動して光学レンズ(8)の位置を調整し、焦点面の補正を完了させ、帰線走査と同時に、変位センサー(10)は、第3の走査ストライプの実際の高さ位置データを測定し、Z軸制御器(7)は同時に第3の走査ストライプの焦点面位置と走査プラットフォーム位置信号との間のマッピング関係を確立し、
(d)では、走査が終了するまで、上記のステップ(b)とステップ(c)を繰り返し、繰り返すたびに、ステッププラットフォーム(2−1)はスクリーンを1ステップ前進させる、ことを特徴とする焦点面制御方法。
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