JPH0596700A - スクリーン印刷の位置合わせ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】スクリーンの伸びを考慮して被印刷体に対して
スクリーン版を高精度に位置合わせできるスクリーン印
刷の位置合わせ方法を提供すること。 【構成】位置合わせ用基準穴３ａを有する被印刷体３の
下方にＣＣＤカメラ１を設置し、基準穴３ａに対応した
基準マーク８ａを有するスクリーン版６を被印刷体３の
上方に配置する。まず、スクリーン８が変形していない
時の基準マーク８ａの位置とスキージ９を動作させてス
クリーン８が変形した時に基準マーク８ａの位置とから
スクリーンの変形量を測定し、印刷前のスクリーン版の
基準マークの位置と被印刷体の基準穴の位置とから基準
穴と基準マークとのずれ量を算出し、このずれ量をスク
リーンの変形量によって補正し、補正されたずれ量に応
じてスクリーン版６を移動させて位置合わせする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスクリーン印刷の位置合
わせ方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、スクリーン印刷においては、スク
リーン版の下方に被印刷体を配置するとともに、スクリ
ーン版の上方にＣＣＤカメラ等を配置し、スクリーンに
設けた位置合わせ用の基準穴と被印刷体の上面に形成し
た位置合わせマークとのずれ量を測定し、スクリーン版
と被印刷体との位置合わせを行っていた。ところが、こ
の方法ではカメラがスクリーン版の上方に位置している
ため、スクリーン版上を移動するスキージと干渉してず
れ量を精密に測定できない欠点があった。

【０００３】一方、特公平３−３９４６１号公報に記載
のように、２個の位置合わせ用透孔を有する被印刷体の
下方にＣＣＤカメラを設置し、透孔に対応する２個の位
置合わせマークを有するスクリーン版を被印刷体の上方
に配置した位置合わせ装置が提案されている。この場合
には、ＣＣＤカメラの基準点とスクリーン版の位置合わ
せマークとのｙ軸上の距離およびｘ軸上の距離と、ＣＣ
Ｄカメラの基準点と被印刷体の透孔とのｙ軸上の距離お
よびｘ軸上の距離とから、両者のずれ量を計算し、スク
リーン版を移動させることで自動的に位置合わせを行っ
ている。この方法では、カメラが被印刷体の下方に位置
しているので、カメラとスキージとの干渉の問題がな
い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記位置合わせ方法の
場合、ＣＣＤカメラの基準点とスクリーンの位置合わせ
マークとのずれ量は、スキージを動作させる前のスクリ
ーンが変形していない状態におけるずれ量である。しか
しながら、スキージを実際に動作させると、図５のよう
にスクリーン４０には必ず伸びが生じるため、印刷前の
マークａの位置（図５に実線で示す）と印刷中における
マークａの位置（図５に二点鎖線で示す）とは異なる。
この伸びはスキージ４１の圧力やスクリーン４０の経時
変化によっても異なる。そのため、印刷前のずれ量を正
確に測定して位置合わせを行っても、実際にスクリーン
印刷を行うと印刷位置にずれδが生じるという欠点があ
った。そこで、本発明の目的は、スクリーンの伸びを考
慮して被印刷体に対してスクリーン版を高精度に位置合
わせできるスクリーン印刷の位置合わせ方法を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の位置合わせ方法は、位置合わせ部を有する
被印刷体の下方に撮像装置を設置し、位置合わせ部に対
応した基準マークを有するスクリーン版を被印刷体の上
方に配置してなり、スクリーンが変形していない状態に
おける基準マークの位置とスキージを動作させてスクリ
ーンが変形した状態における基準マークの位置とから、
スクリーンの変形量を予め測定する工程と、印刷前のス
クリーン版の基準マークの位置を読み込む工程と、被印
刷体の位置合わせ部の位置を読み込む工程と、被印刷体
の位置合わせ部とスクリーン版の基準マークとのずれ量
を算出し、かつこのずれ量を上記スクリーンの変形量に
よって補正する工程と、補正されたずれ量に応じてスク
リーン版および被印刷体の少なくとも一方を移動させる
工程と、を含むものである。

【０００６】

【作用】まず、スクリーン版を所定位置にセットすると
ともに、その下方に撮像装置をセットし、段取り工程を
行う。つまり、印刷前（スクリーンが伸びていない状
態）におけるスクリーンの基準マークの位置を撮像装置
によって撮像し、続いてスキージをスクリーン上で移動
させ、スクリーンが伸びた状態における基準マークの位
置を撮像装置で撮像する。撮像装置としては、ＣＣＤカ
メラのように高精度にかつデジタル信号で認識できるも
のが望ましい。撮像装置からの信号はマイクロコンピュ
ータ等のコントローラに入力されて演算され、スクリー
ンの伸びによる基準マークのずれ量、つまりスクリーン
の変形量を計算する。つぎに、位置合わせ工程に移る。
まず、印刷前のスクリーン版の基準マークの位置を撮像
装置によって読み込み、続いて被印刷体の位置合わせ部
の位置を読み込む。これら読み込まれたデータにより、
被印刷体の位置合わせ部とスクリーン版の基準マークと
のずれ量を算出する。そして、このずれ量を段取り工程
で計算したスクリーンの変形量によって補正する。例え
ば、位置合わせ部と基準マークとのｘ軸方向のずれ量を
ｘ、スクリーンのｘ軸方向の変形量をΔｘとすれば、補
正されたずれ量はｘ＋Δｘとなる。このようにして求め
たずれ量が解消する方向にスクリーン版または被印刷体
を移動させることにより、スクリーンの伸びを考慮した
高精度な位置合わせを行うことができる。

【０００７】本発明において、被印刷体の位置合わせ部
としては、単なる貫通穴のほか、切欠や被印刷体のエッ
ジでもよく、撮像装置に明暗像を形成できるものであれ
ばよい。また、スクリーン版の基準マークはスクリーン
に形成されているパターンの一部を兼用してもよく、ス
クリーンに光を透過しない部分を形成してもよいし、光
透過部を設けてもよい。上記位置合わせ部および基準マ
ークの個数は１個に限らず、複数個設けてもよく、また
その形状も限定されない。なお、撮像装置で位置合わせ
部および基準マークの位置を明瞭を認識できるように、
被印刷体の下方あるいはスクリーン版の上方に光源を配
置するのが望ましい。スクリーン版あるいは被印刷体を
平面上で任意の方向に移動させるため、３軸（ｘ，ｙ，
θ）の駆動機構を設けるのが望ましい。

【０００８】被印刷体の位置合わせ部として、背後に位
置するスクリーンの基準マークの位置をカメラで検出で
きる程度の大きさの透視部を設けた場合には、印刷前に
おけるスクリーン版の基準マークの読込工程と被印刷体
の位置合わせ部の読込工程とを同時に行うこともでき
る。この場合には基準マークと透視部とのずれ量を直接
測定できるので、カメラで２回測定する場合に比べて測
定誤差を解消できるとともに、ずれ量をカメラの基準点
に対する差として演算する必要がなく、演算処理が簡素
化される。

【０００９】

【実施例】図１は本発明にかかる位置合わせ装置の一例
を示す。撮像装置の一例であるＣＣＤカメラ１は水平な
印刷テーブル２に、そのレンズ部１ａを上方に向けて固
定されている。印刷テーブル２にはプリント基板などの
被印刷体３が１枚ずつ搬入されるようになっており、搬
入時に被印刷体３の先端面を出没自在なストッパピン４
で位置決めし、かつ両側面をガイド板５で案内すること
により、被印刷体３は印刷テーブル２の一定位置に必ず
位置決めされる。この位置決めされた状態において、被
印刷体３に形成された位置合わせ部である基準穴３ａは
カメラ１のレンズ部１ａの上方に位置している。

【００１０】印刷テーブル２の上方にはスクリーン版６
が水平に配置されており、その枠部７の一辺に直動式の
第１，第２アクチュエータ１０，１１を取り付け、これ
と隣合う辺に第３アクチュエータ１２を取り付けてあ
る。これらアクチュエータ１０〜１２によって、スクリ
ーン版６は水平面上で３軸（ｘ，ｙ，θ）方向に移動可
能である。なお、アクチュエータ１０〜１２は例えばボ
ールネジ機構を備えたパルスモータで構成され、図示し
ない支持部に設置されている。スクリーン版６の枠部７
内にはスクリーン８が張設されており、このスクリーン
８には所定の印刷パターン（図示せず）が形成されてい
る。また、スクリーン８の所定位置には基準穴３ａと対
応する位置合わせ用基準マーク８ａが形成されており、
この基準マーク８ａはカメラ１のレンズ部１ａの上方に
位置している。なお、スクリーン版６には下縁がスクリ
ーン８上を摺接するスキージ９が設けられている。

【００１１】カメラ１の撮像信号はマイクロコンピュー
タよりなるコントローラ１３に入力され、ここで各撮像
信号により被印刷体３の基準穴３ａの位置やスクリーン
８の基準マーク８ａの位置を検出し、かつ記憶する。コ
ントローラ１３はカメラ１からの入力信号に基づき予め
決められた演算処理を行い、アクチュエータ１０〜１２
に駆動信号を出力する。なお、カメラ１が被印刷体３の
基準穴３ａおよびスクリーン８の基準マーク８ａの明暗
像を鮮明に得ることができるように、スクリーン版６の
上面を照らす透過照明１４と、被印刷体３の下面を照ら
す反射光源１５とが配置されている。

【００１２】ここで、本発明にかかる位置合わせ方法に
ついて図２に示すフローチャートに従って説明する。ま
ず最初に、被印刷体３と全く同一形状の透明板１６を印
刷テーブル２に搬入し、ストッパピン４とガイド板５と
で位置決めする（ステップ２０）。そして、図３（ａ）
のようにスキージ９をスクリーン８の初期位置に位置さ
せ（ステップ２１）、スクリーン８が伸びていない状態
における基準マーク８ａの位置を透明板１６を通してカ
メラ１で撮像し、その位置を読み込む（ステップ２
２）。ついでスキージ９を基準マーク８ａの位置まで動
作させ（ステップ２３）、図３（ｂ）のようにスクリー
ン８が伸びた状態における基準マーク８ａの位置を透明
板１６を通してカメラ１で撮像し、その位置を読み込み
（ステップ２４）、両方の位置のずれ量からスクリーン
８の変形量（伸び量）を測定する（ステップ２５）。な
お、上記説明では被印刷体３と同一形状の透明板１６を
使用したが、被印刷体３にスクリーン８を透視可能な基
準穴３ａが設けられている場合には、スキージ９の動作
中の基準マーク８ａの位置をカメラ１で撮像できるの
で、被印刷体３を使用してもよい。いずれにしても、実
際の印刷工程におけるスクリーン８の変形と同様な条件
で行うことが必要である。以上が段取り工程であり、ス
クリーン８に印刷用インクを供給しないで行う。

【００１３】次に、位置合わせ工程に移る。まずスキー
ジ９をスクリーン８の初期位置に位置させ（ステップ２
６）、印刷前のスクリーン８の基準マーク８ａをカメラ
１で撮像し、その位置を読み込む（ステップ２７）。そ
の後、印刷テーブル２に被印刷体３を搬入してストッパ
ピン４とガイド板５とで位置決めし、被印刷体３の基準
穴３ａをカメラ１で撮像し、その位置を読み込む（ステ
ップ２８）。そして、両者の位置から３軸（ｘ，ｙ，
θ）方向のずれ量を演算する（ステップ２９）。なお、
被印刷体３に基準穴３ａを設けた場合には、基準穴３ａ
を介して基準マーク８ａを撮像できるので、印刷テーブ
ル２に被印刷体３を搬入した後に基準マーク８ａと基準
穴３ａとの位置を同時に読み込むこともできる。この場
合には、図４のように基準マーク８ａと基準穴３ａとの
ずれ量を直接測定できるので、カメラ１で２回測定する
場合に比べて測定誤差を解消できるとともに、カメラ１
の基準点に対する基準マーク８ａおよび基準穴３ａのず
れ量を演算する必要がなく、演算処理が簡素化される。

【００１４】その後、上記のように演算したずれ量を、
段取り工程で求めたスクリーン８の変形量で補正する
（ステップ３０）。例えば、基準マーク８ａと基準穴３
ａとのずれ量を（ｘ，ｙ，θ）とし、スクリーン８の変
形量を（Δｘ，Δｙ，Δθ）とすると、補正されたずれ
量は（ｘ＋Δｘ，ｙ＋Δｙ，θ＋Δθ）となる。そし
て、上記ずれ量が解消される方向にアクチュエータ１０
〜１２を作動させ、スクリーン版６の位置合わせを行う
（ステップ３１）。位置合わせ終了後、スクリーン版６
に印刷用インクを供給し、スキージ９を移動させると
（ステップ３２）、被印刷体３の予め決められた位置に
精密にスクリーン印刷を行うことができる。

【００１５】なお、上記実施例では位置合わせのために
スクリーン版６を移動させる例を示したが、これに代え
て被印刷体３を支持する印刷テーブル２の位置をアクチ
ュエータ１０〜１２と同様な駆動装置を用いて移動させ
るようにしてもよい。

【００１６】ところで、スクリーン印刷においては、ス
キージ９の移動に伴うスクリーン８の伸びだけでなく、
印刷用インクの粘性やスクリーン８の劣化などによって
インクの乗り移り時のずれが生じることがある。そこ
で、被印刷体３の代わりに透明または半透明のシートま
たはプレートを用意し、このシート上に予備印刷すれ
ば、スクリーン８からシートへの印刷用インクの乗り移
り時のずれを観測できる。これにより、インクの粘性や
スクリーン８の劣化状況を管理できるとともに、乗り移
りに伴う位置ずれを補正することもできる。

【００１７】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、スキージを動作させた際のスクリーンの変形量
を予め測定し、被印刷体の位置合わせ部とスクリーン版
の基準マークとのずれ量をスクリーンの変形量によって
補正するようにしたので、スクリーンの経時変化やスキ
ージの圧力等によってスクリーンに如何なる伸びがあっ
ても、被印刷体とスクリーン版とを高精度に位置合わせ
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる位置合わせ装置の一例の平面図
である。

【図２】本発明の位置合わせ方法を示すフローチャート
図である。

【図３】段取り工程を示す断面図である。

【図４】カメラで撮像された基準穴と基準マークとの図
である。

【図５】スキージの移動に伴うスクリーンの変形状態を
示す図である。

【符号の説明】

１ ＣＣＤカメラ（撮像装置） ２ 印刷テーブル ３ 被印刷体 ３ａ 基準穴（位置合わせ部） ６ スクリーン版 ８ スクリーン ８ａ 基準マーク ９ スキージ １０〜１２ アクチュエータ １３ コントローラ １４，１５ 光源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】位置合わせ部を有する被印刷体の下方に撮
   像装置を設置し、位置合わせ部に対応した基準マークを
   有するスクリーン版を被印刷体の上方に配置してなり、 スクリーンが変形していない状態における基準マークの
   位置とスキージを動作させてスクリーンが変形した状態
   における基準マークの位置とから、スクリーンの変形量
   を予め測定する工程と、 印刷前のスクリーン版の基準マークの位置を読み込む工
   程と、 被印刷体の位置合わせ部の位置を読み込む工程と、 被印刷体の位置合わせ部とスクリーン版の基準マークと
   のずれ量を算出し、かつこのずれ量を上記スクリーンの
   変形量によって補正する工程と、 補正されたずれ量に応じてスクリーン版および被印刷体
   の少なくとも一方を移動させる工程と、を含むスクリー
   ン印刷の位置合わせ方法。