JPH06106708A - 平台印刷機のアライメント方法及びアライメント装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 刷版から被印刷体へブランケットを介して繰
り返し行う印刷を高い位置合わせ精度で行なえるように
する。 【構成】 刷版定盤３上に載置した刷版７上の刷版側ア
ライメントマークと、ワーク定盤４上に載置した被印刷
体８上のワーク側アライメントマークとを、観察光学系
Ａにより光学的に観察しつつこれから得られる情報に応
じて刷版定盤３及びワーク定盤４の少なくとも一方を移
動させて刷版７と被印刷体８との整合を行う。予め形成
したアライメントマークを光学的に処理して整合を行う
ので、高い位置合わせ精度で繰り返しパターンの印刷を
行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、平台印刷機の基台上に
載置した刷版から同じく基台上に載置した被印刷体へブ
ランケットを介して印刷を繰り返して行うのに好適に採
用することのできる平台印刷機のアライメント方法及び
アライメント装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、液晶カラーディスプレイ等に使
用されるカラーフィルターは、ガラス等からなる透明基
板の上に、赤、緑、青のいわゆるＲＧＢ三原色からなる
精細パターンをミクロンオーダーの細い画線を繰り返し
連続形成して製造されている。この画線を形成する手段
としては、平台印刷機による平版オフセット印刷法若し
くは凹版オフセット印刷法が高精度でしかも低コストで
あることから多用されているが、赤、緑、青とインキを
順次印刷する際には被印刷体に対してそれぞれ所定寸法
だけ精確にずらして多段階印刷する必要がある。このた
め、各段階毎に被印刷体と印刷インキパターンとの位置
合わせ（整合）を予め予備印刷を行って調整し、この予
備印刷において良好な結果が得られた段階で被印刷体へ
の印刷を行う方法や、最初の印刷時にアライメントマー
ク（整合マーク）を所定の被印刷体に印刷しておき、２
段階目以後はＣＣＤカメラ、拡大鏡等でこのアライメン
トマークを拡大して目視し、アライメントマークから所
定方向に所定距離だけ基板を移動して印刷する方法が従
来より一般的に実施されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のアライメント方法では、例えばカラーフィルタ
ーのようにブラックマトリクスがある上に印刷する場
合、１色目（赤）はある程度精度良く（５〜１０μｍ）
アライメントできるが、２色目（緑）、３色目（青）で
は前に印刷したアライメントマークの影響で位置合わせ
精度及び再現性が悪くなり、精度を維持するためには相
当の熟練を必要とするため、全体のパターンを常時精度
よく位置合わせして印刷するのが難しいという問題点が
あった。

【０００４】本発明は、上記のような問題点に鑑みてな
されたものであり、刷版から被印刷体へブランケットを
介して繰り返し行う印刷を高い位置合わせ精度で行うこ
とのできる平台印刷機のアライメント方法及びアライメ
ント装置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
に、本発明の平台印刷機のアライメント方法は、平台印
刷機の基台上に載置した刷版から同じく基台上に載置し
た被印刷体へブランケットを介して印刷を繰り返し行う
に際して、刷版定盤上に載置した刷版上の刷版側アライ
メントマークと、ワーク定盤上に載置した被印刷体上の
ワーク側アライメントマークとを、観察光学系により光
学的に観察しつつ該観察光学系から得られる情報に応じ
て前記刷版定盤及びワーク定盤の少なくとも一方を移動
させることにより前記刷版と前記被印刷体との整合を繰
り返し行うことを特徴とするものである。

【０００６】そして、上記アライメント方法に使用する
アライメント装置は、刷版定盤上に載置した刷版上の刷
版側アライメントマークとワーク定盤上に載置した被印
刷体上のワーク側アライメントマークとを光学的に観察
する観察光学系と、該観察光学系から得られた情報によ
り刷版側アライメントマーク及びワーク側アライメント
マークの基準位置からのずれ量、相対的位置関係及び適
性補正値を演算するアライメント量演算部と、該アライ
メント量演算部による算出結果に基づいた制御信号を出
力するステージ制御部と、該ステージ制御部から出力さ
れた制御信号に応じて前記刷版定盤及び前記ワーク定盤
の少なくとも一方を移動させるステージ駆動部と、移動
した前記刷版定盤又は前記ワーク定盤をロックするロッ
ク機構とを備えることを特徴としている。

【０００７】

【作用】本発明の平台印刷機のアライメント方法及びア
ライメント装置では、刷版側アライメントマーク及びワ
ーク側アライメントマークそれぞれの基準位置からのず
れ量を演算し、相対的位置関係によりワーク定盤の適性
補正量を演算し、刷版定盤又はワーク定盤を移動させる
ことにより刷版と被印刷体の整合を行った後、刷版のア
ライメントマーク部以外の部分にインキを載せ、ブラン
ケットを介して被印刷体に転写する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【０００９】図１は平台印刷機の要部を示す斜視図、図
２はアライメント装置の構成例を示す説明図である。

【００１０】図示の平台印刷機１は、ブランケット２が
上下動可能に配設されており、このブランケット２の下
方で、上面に刷版定盤３とワーク定盤４を取り付けた基
台５がガイドレール６に沿って横方向に往復動するよう
になっている。そして、刷版定盤３上に載置された刷版
７からワーク定盤４上に載置された被印刷体８にブラン
ケット２を介してパターンを繰り返し印刷するものであ
る。この場合、刷版７と被印刷体８の整合には、刷版７
の両端に設けられた刷版側アライメントマークａと被印
刷体８の両端に設けられたワーク側アライメントマーク
ｂが用いられる。なお、本実施例では、基台５上の両サ
イドにラック９とベアラー１０が設けられているととも
にこれに対応してブランケット２の両サイドに歯車１１
とベアラー１２が周設されており、ベアラー１０とベア
ラー１２とが当接した状態でラック９と歯車１１が噛み
合い、しかも両者の噛み合い点が刷版７及び被印刷体８
の高さと同じになってブランケット２が正確に往復動す
るようになっている。

【００１１】本発明のアライメント方法では、刷版側ア
ライメントマークａとワーク側アライメントマークｂと
を、それぞれの観察光学系Ａにより光学的に観察しつつ
該観察光学系Ａから得られる情報に応じて刷版定盤３及
びワーク定盤４少なくとも一方を移動させることにより
刷版７と被印刷体８との整合を行う。

【００１２】刷版定盤３及びワーク定盤４の移動は、空
間座標系（ｘ−ｙ−ｚ座標系）における水平方向（ｘ軸
方向、ｙ軸方向及び原点から角度θの方向）において行
う。具体的には、刷版定盤３の下側に配設したｘ方向ア
ライメント盤３１、ｙ及びθ方向アライメント盤３２、
ワーク定盤４の下側に配設したｘ方向アライメント盤４
１、ｙ及びθ方向アライメント盤４２を駆動することに
より行われる。

【００１３】観察光学系Ａに用いる光は、透過光でも反
射光でもよいが、透過光を用いる場合には、刷版定盤３
及びワーク定盤４から基板５に至る観察部（開孔３ａ，
４ａ）を設ける必要がある。そして、観察光学系Ａは、
例えばＣＣＤカメラ、ハーフミラー等を用いて構成する
ことができる。

【００１４】観察光学系Ａにはアライメント量演算部Ｂ
が接続されており、このアライメント演算部Ｂでは、刷
版側アライメントマークａとワーク側アライメントマー
クｂの位置関係に関して観察光学系Ａから得られる情報
に基づいて、これらマークａ，ｂの基準位置からのずれ
量、相対的位置関係及び適性補正値を算出する。アライ
メント量演算部Ｂは、図３に示すように、例えば、入出
力インターフェース（Ｉ／Ｏ）とセントラルプロセッシ
ングユニット（ＣＰＵ）とランダムアクセスメモリー
（ＲＡＭ）とを用いて構成することができる。

【００１５】そして、アライメント量演算部Ｂにより得
られた算出結果はステージ制御部Ｃを介して制御信号と
してステージ駆動部Ｄへ出力される。すなわち、ステー
ジ制御部Ｃは、空間座標系（ｘ−ｙ−ｚ座標系）におけ
る水平方向（ｘ軸方向、ｙ軸方向及び原点から角度θの
方向）についての刷版側アライメントマークａとワーク
側アライメントマークｂの位置関係に関し、刷版定盤３
又はワーク定盤４が移動するのに必要な制御信号をステ
ージ駆動部Ｄへ出力する。

【００１６】ステージ制御部Ｃに接続されるステージ駆
動部Ｄは、前記の制御信号に基づいてワーク定盤４を移
動させる。なお、ステージ駆動部Ｄは、例えばリニアモ
ーター、微小ステップのパルスモーター等の各種精密位
置決めモーターを用いて構成することができる。

【００１７】上記の構成からなるアライメント装置を備
えた平台印刷機１によりカラーフィルターのパターン形
成を行った。すなわち、刷版側アライメントマークａと
ワーク側アライメントマークｂを観察光学系Ａにより光
学的に観察し、観察光学系Ａから得られる情報に対して
アライメント量演算部Ｂにより刷版側アライメントマー
クａ及びワーク側アライメントマークｂの基準位置から
のずれ量、相対的位置関係及び適性補正値を演算し、ス
テージ制御部Ｃによりアライメント量演算部Ｂによる演
算結果に基づいた制御信号を出力し、ステージ駆動部Ｄ
によりステージ制御部Ｃから出力された制御信号に応じ
てワーク定盤４を移動させ、ワーク定盤４をロックし刷
版７と被印刷体８の整合を行った。その後、刷版７のア
ライメントマーク部以外の部分に赤色用インキを載せ、
ブランケット２を介して被印刷体８に転写した。同様に
緑（２色目）、青（３色目）もアライメント精度よく印
刷した。

【００１８】アライメントマークは直径２００μｍの円
形状マークを使用し、ＣＣＤカメラにより白、黒の２値
化を行い、中心（重心）で整合を行った。なお、アライ
メントマークは円形状に限らず、例えば四角形でもよ
い。

【００１９】これにより、アライメントマークを印刷し
ないので、アライメントの位置合わせ精度及び再現性が
向上し、ずれ量が５μｍ程度と小さくなった。

【００２０】上記結果と比較するため、次のようにして
印刷を行った。すなわち、上記実施例と同様にして刷版
７と被印刷体８の整合を行った後、刷版のアライメント
マーク部にも赤色用インキを載せて印刷した。このよう
にすると、２回目以降、刷版側アライメントマークａ上
にインキが残り、観察光学系Ａでのアライメントマーク
の認識が不十分となり、上記実施例と同様に整合を行っ
たにも拘わらず、ずれ量が３０μｍ以上と大きくなっ
た。

【００２１】なお、図１に示した平台印刷機１はステー
ジ（刷版定盤３又はワーク定盤４）を移動させるタイプ
であるが、本発明の平台印刷機はブランケットを含めた
キャリッジを移動させるタイプであっても構わない。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の平台印刷
機のアライメント方法及びアライメント装置によれば、
刷版から被印刷体へブランケットを介して繰り返し行う
に際し、刷版側アライメントマークとワーク側アライメ
ントマークとを光学的に処理して刷版と被印刷体の整合
を行うようにしたので、アライメントマークを逐一印刷
してこれにより整合をしていた従来のものに比べて印刷
画素形状の不安定さを省略できることから、高い位置合
わせ精度で繰り返しパターンの印刷を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】平台印刷機の要部を示す斜視図である。

【図２】アライメント装置の構成例を示す説明図であ
る。

【図３】アライメント量演算部の構成例を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１ 平台印刷機 ２ ブランケット ３ 刷版定盤 ４ ワーク定盤 ５ 基台 ７ 刷版 ８ 被印刷体 Ａ 観察光学系 Ｂ アライメント量演算部 Ｃ ステージ制御部 Ｄ ステージ駆動部 ａ 刷版側アライメントマーク ｂ ワーク側アライメントマーク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平台印刷機の基台上に載置した刷版から
   同じく基台上に載置した被印刷体へブランケットを介し
   て印刷を繰り返し行うに際して、刷版定盤上に載置した
   刷版上の刷版側アライメントマークと、ワーク定盤上に
   載置した被印刷体上のワーク側アライメントマークと
   を、観察光学系により光学的に観察しつつ該観察光学系
   から得られる情報に応じて前記刷版定盤及びワーク定盤
   の少なくとも一方を移動させることにより前記刷版と前
   記被印刷体との整合を繰り返し行うことを特徴とする平
   台印刷機のアライメント方法。
2. 【請求項２】 刷版定盤上に載置した刷版上の刷版側ア
   ライメントマークとワーク定盤上に載置した被印刷体上
   のワーク側アライメントマークとを光学的に観察する観
   察光学系と、該観察光学系から得られた情報により刷版
   側アライメントマーク及びワーク側アライメントマーク
   の基準位置からのずれ量、相対的位置関係及び適性補正
   値を演算するアライメント量演算部と、該アライメント
   量演算部による算出結果に基づいた制御信号を出力する
   ステージ制御部と、該ステージ制御部から出力された制
   御信号に応じて前記刷版定盤及び前記ワーク定盤の少な
   くとも一方を移動させるステージ駆動部と、移動した前
   記刷版定盤又は前記ワーク定盤をロックするロック機構
   とを備えることを特徴とする平台印刷機のアライメント
   装置。