KR20120025513A

KR20120025513A - 오프셋 인쇄 장치

Info

Publication number: KR20120025513A
Application number: KR1020117029442A
Authority: KR
Inventors: 히로시 사이토; 히로아키 이마이즈미
Original assignee: 가부시키가이샤 아이에이치아이
Priority date: 2009-06-05
Filing date: 2010-06-04
Publication date: 2012-03-15
Also published as: US20120067232A1; SG176301A1; WO2010140386A1; JP2010280164A; CN102448725A; TW201103755A

Abstract

선반(1) 위에 설치한 가이드 레일(2) 위에 판 테이블(3)과 기판 테이블(4)을 주행 가능하게 설치한다. 각 테이블(3,4)에 얼라인먼트 스테이지(6,8)를 각각 설치하여 판(7)이나 기판(9)을 각각 지지시킨다. 선반(1) 위의 소요 부분에 판(7)과 기판(9)용의 개별 얼라인먼트 영역(15,16)을 설치한다. 각 얼라인먼트 영역(15,16)에서 판 테이블(3)에 지지시킨 판(7)의 위치와, 기판 테이블(4)에 지지시킨 기판(9)의 위치의 초기 얼라인먼트를 행함으로써 판(7) 및 기판(9)이 블랭킷 롤러(11)의 축심에 대해 같은 상대 배치로 정면 대응하도록 위치를 보정한다. 그 결과 판(7)에서 블랭킷 롤러(11)를 통해 기판(9)에 인쇄되는 인쇄 패턴의 재현성이 향상된다.

Description

오프셋 인쇄 장치{Offset printing device}

본 발명은, 기판에 전극 패턴을 인쇄에 의해 형성시키는 경우와 같이 인쇄 대상에 정밀한 인쇄를 높은 인쇄 정밀도로 하기 위해 사용하는 오프셋 인쇄 장치에 관한 것이다.

본원은 2009년 6월 5일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2009-136245호에 기초하여 우선권을 주장하고 그 내용을 여기에 원용한다.

인쇄 기술의 하나로서 오프셋 인쇄가 있으며, 그 중 오목판을 사용한 오프셋 인쇄는 잉킹된 오목판에서 전동(轉動)되는 블랭킷 롤러에 잉크를 일단 전사(수리)한 후 블랭킷 롤러에서 인쇄 대상으로 잉크를 재전사(인쇄)함으로써 인쇄 대상의 표면에 오목판의 인쇄 패턴을 우수한 재현성으로 인쇄할 수 있는 수법으로서 알려져 있다.

최근 액정 디스플레이 등의 전극 패턴(도전 패턴)을 소요되는 기판상에 형성하는 수법으로서, 금속 증착막의 식각 등에 의한 미세 가공 대신에 도전성 페이스트를 인쇄 잉크로서 사용한 인쇄 기술, 예를 들면 오목판 오프셋 인쇄 기술을 사용하여 기판상에 전극 패턴을 인쇄하여 형성하는 수법이 제안되어 있다(예를 들면 특허문헌 1, 특허문헌 2 참조).

전극 패턴과 같은 세밀한 인쇄 패턴을 기판과 같은 평판형 인쇄 대상에 오프셋 인쇄할 경우에는 높은 인쇄 정밀도가 요구된다. 따라서 높은 인쇄 정밀도의 오프셋 인쇄를 할 경우의 오프셋 인쇄 장치로서는, 판으로서 인쇄 대상과 동일한 평판형 판을 사용하는 형식의 평판 인쇄 장치로 하는 것이 유리하다고 되어 있다.

그런데 종래에 인쇄 정밀도의 향상을 위해 이하의 수법이 제안되어 있다. 이 수법에서는 블랭킷 롤러의 아래쪽을 주행 가능한 이동 테이블(스테이지) 위에 인쇄용 판을 재치하여 고정시키는 판용(版用) 정반(定盤)과, 인쇄 대상이 되는 유리 기판을 재치하여 고정시키는 기판용 정반이, 테이블 이동 방향을 따라 소요 간격을 두고 설치되어 있다. 또 판용 정반과 기판용 정반 중 어느 한쪽이, 대응하는 정반을 그 상면에 따른 임의의 방향으로 변위시키는 구동 기구를 구비하고 있다. 또한 판용 정반에 고정된 인쇄용 판의 기준이 되는 부분을 촬상하는 카메라와, 기판용 정반에 고정된 유리 기판의 기준이 되는 부분을 촬상하는 카메라를 준비하여 이들 판용 카메라 및 기판용 카메라로 각각 촬상된 인쇄용 판과 유리 기판의 화상 정보를 서로 비교하여 양자의 상대적인 어긋남을 최소화하도록 한쪽 정반에 설치한 구동 기구에 의해 대응하는 정반의 위치를 조정한다. 상기 수법에 의하면, 인쇄용 판과 유리 기판의 상대적인 위치 어긋남을 고정밀도로 보정할 수 있어 유리 기판에 고정밀도의 인쇄를 할 수 있다고 되어 있다(예를 들면, 특허문헌 3 참조).

특허문헌 1: 일본특허 제2797567호 공보 특허문헌 2: 일본특허 제3904433호 공보 특허문헌 3: 일본특허 제3112581호 공보

그런데 특허문헌 3에 나타난 수법에서는, 판용 정반과 기판용 정반 중 어느 한쪽에만 대응하는 정반을 변위시키기 위한 구동 기구를 구비하였다. 따라서 인쇄용 판과 유리 기판의 상대적인 위치 어긋남을 고정밀도로 보정할 수 있다고 해도 판 및 유리 기판과 같은 인쇄 대상을 블랭킷 롤러와 최적의 상태에서 접촉시키기는 힘들다.

즉, 오프셋 인쇄에 의해 액정 디스플레이 등의 전극 패턴을 기판에 형성할 경우에는, 예를 들면 10㎛ 정도로 미세한 전극폭이 요구된다. 이와 같은 고정밀도의 인쇄를 할 때 인쇄 대상의 설치 위치 어긋남의 허용 범위가 수 ㎛가 된다.

이에 반해 인쇄 대상을 차례대로 새로운 것으로 교환하여 인쇄 작업을 할 경우에 모든 인쇄 대상에 대해 그 설치 위치의 오차를 수 ㎛의 범위로 한정하기는 힘들다.

또 판은 인쇄에 사용함으로써 서서히 마모(소모)되기 때문에 소요 인쇄 횟수나 인쇄 시간마다 판을 교환할 필요가 발생한다. 또 중복 인쇄를 할 때에는 판의 교환이 필요한 경우가 있는데, 이와 같이 판을 교환할 경우 교환 후 판의 설치 위치와 교환 전 판의 설치 위치와의 위치 어긋남을 매회 수 ㎛의 범위로 한정하기도 힘들다

따라서 인쇄 대상을 차례대로 새로운 것으로 교환하여 인쇄 작업을 할 때에 인쇄 대상마다 설치 위치의 위치 어긋남이 생길 가능성이 있음과 동시에 판의 교환에 따라 판마다 설치 위치의 위치 어긋남이 생길 가능성이 있는 실태이다.

그러나 특허문헌 3에 나타난 수법은, 판과 인쇄 대상이 되는 유리 기판 중 어느 한쪽의 위치를 기준으로 하여 거기에 일치시키도록 다른 한쪽의 위치를 보정하는 수법이다. 따라서 기준이 되는 쪽의 판 혹은 인쇄 대상이 되는 유리 기판의 설치 위치가 블랭킷 롤러의 축심에 직각인 방향에서 기울어져 있으면, 판과 인쇄 대상이 되는 유리 기판의 쌍방이 블랭킷 롤러가 회전하는 외주면에 대해 비스듬히 기울어진 상태에서 접한다는 문제가 생긴다.

또한 판용 정반과 기판용 정반 중 어느 한쪽에만 구동 기구가 구비되어 있기 때문에 특허문헌 3에는, 판이나 인쇄 대상이 되는 유리 기판의 쌍방을 블랭킷 롤러에 접촉시키는 동안에 위치 보정을 하여 인쇄 정밀도를 높이도록 하는 고려는 전혀 없다.

그래서 본 발명은, 판 테이블에 지지되는 판의 위치와, 인쇄 대상 테이블에 지지되는 인쇄 대상의 위치를 각각 고정밀도로 위치 맞춤 가능함과 동시에 판 테이블에 지지되는 판과 인쇄 대상 테이블에 지지되는 인쇄 대상을 함께 블랭킷 롤러에 정면 대응시킨 상태에서 접촉시킬 수 있어 인쇄 위치의 재현성을 높일 수 있고, 나아가 판이나 인쇄 대상을 블랭킷 롤러에 접촉시키는 동안에 위치 보정을 함으로써 인쇄 정밀도의 향상화를 더욱 꾀할 수 있는 오프셋 인쇄 장치의 제공을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 제1 발명에 관한 오프셋 인쇄 장치는, 선반 위에 설치한 가이드 레일 상을 개별적으로 또는 일체로 주행하는 판 테이블과 인쇄 대상 테이블을 구비하고, 판 테이블에 지지시킨 판과, 인쇄 대상 테이블에 지지시킨 인쇄 대상에 블랭킷 롤러를 위쪽에서 차례대로 접촉시킴으로써 판에서 블랭킷 롤러로의 전사와, 블랭킷 롤러에서 인쇄 대상으로의 재전사를 수행시킨다. 또 판 테이블의 상부에 설치한 얼라인먼트 스테이지 위에 판을 지지시킴과 동시에 인쇄 대상 테이블의 상부에 설치한 얼라인먼트 스테이지 위에 인쇄 대상을 지지시키고, 또한 선반 위의 소요 부분에 판 테이블 위의 얼라인먼트 스테이지에 지지시킨 판의 얼라인먼트를 행하기 위한 얼라인먼트 영역과, 인쇄 대상 테이블 위의 얼라인먼트 스테이지에 지지시킨 인쇄 대상의 얼라인먼트를 행하기 위한 얼라인먼트 영역을 각각 설치한다.

또 상기 구성에서, 상기 각 얼라인먼트 영역 대신에 선반 위의 소요 부분에 판 테이블 위의 얼라인먼트 스테이지에 지지시킨 판의 얼라인먼트와, 인쇄 대상 테이블 위의 얼라인먼트 스테이지에 지지시킨 인쇄 대상의 얼라인먼트를 행하는 공통 얼라인먼트 영역을 설치하고, 또한 이 얼라인먼트 영역에 판 테이블 위의 얼라인먼트 스테이지에 지지시킨 판과, 인쇄 대상 테이블 위의 얼라인먼트 스테이지에 지지시킨 인쇄 대상을 검출하기 위한 공통 얼라인먼트 센서를 구비한 구성으로 해도 좋다.

또한 상기 각 구성에서, 판 테이블 위의 얼라인먼트 스테이지와 인쇄 대상 테이블 위의 얼라인먼트 스테이지 위에 지지한 판이나 인쇄 대상에 블랭킷 롤러를 접촉시킨 상태에서도 판이나 인쇄 대상의 얼라인먼트를 행할 수 있도록 해도 좋다.

본 발명의 오프셋 인쇄 장치에 의하면, 이하와 같은 우수한 효과를 발휘한다.

(1) 판 테이블의 얼라인먼트 스테이지에 의한 판의 초기 얼라인먼트를 행함으로써 판 테이블로의 판의 설치 위치 오차의 영향을 받지 않고 판 테이블의 소정 위치에 판을 지지시킬 수 있다. 마찬가지로 인쇄 대상 테이블의 얼라인먼트 스테이지에 의한 인쇄 대상의 초기 얼라인먼트를 행함으로써 인쇄 대상 테이블로의 인쇄 대상의 설치 위치 오차의 영향을 받지 않고 인쇄 대상 테이블의 소정 위치에 인쇄 대상을 지지시킬 수 있다. 따라서 동일의 가이드 레일을 따라 블랭킷 롤러의 아래쪽을 통과할 때의 판 테이블에 지지시킨 판과, 인쇄 대상 테이블에 지지시킨 인쇄 대상의 상대 위치를 매회 동일하게 할 수 있어 판의 인쇄 패턴을 인쇄 대상에 고정밀도의 위치 재현성으로 인쇄할 수 있다.

(2) 따라서 각 인쇄 대상에 대해 인쇄 위치의 재현성 및 인쇄 패턴의 재현성이 모두 높은 인쇄를 할 수 있어 인쇄 대상에 대해 전극 패턴과 같은 정밀한 인쇄 패턴을 정확하게 또한 높은 재현성으로 인쇄할 수 있다. 또한 판을 교환하면서 인쇄 대상에 전극 패턴과 같은 정밀한 인쇄 패턴을 중복 인쇄할 경우에도 중합의 어긋남을 억제할 수 있다.

(3) 선반 위의 소요 부분에 판 테이블 위의 얼라인먼트 스테이지에 지지시킨 판의 얼라인먼트와, 인쇄 대상 테이블 위의 얼라인먼트 스테이지에 지지시킨 인쇄 대상의 얼라인먼트를 행하는 공통 얼라인먼트 영역을 설치하고, 또한 얼라인먼트 영역에 판 테이블 위의 얼라인먼트 스테이지에 지지시킨 판과, 인쇄 대상 테이블 위의 얼라인먼트 스테이지에 지지시킨 인쇄 대상을 검출하기 위한 공통 얼라인먼트 센서를 구비하도록 한 구성으로 함으로써 얼라인먼트 영역에 설치하는 얼라인먼트 센서의 개체 차이 등에 기인한 오차를 배제하여 판 테이블에 지지시킨 판과, 인쇄 대상 테이블에 지지시킨 인쇄 대상의 상대적인 배치를 더욱 고정밀도로 매회 동일하게 할 수 있다. 따라서 보다 고정밀도의 인쇄를 할 수 있게 된다.

(4) 판 테이블 위의 얼라인먼트 스테이지와 인쇄 대상 테이블 위의 얼라인먼트 스테이지를, 각 얼라인먼트 스테이지 위에 지지한 판이나 인쇄 대상에 블랭킷 롤러를 접촉시킨 상태에서도 판이나 인쇄 대상의 얼라인먼트를 행할 수 있도록 한 구성으로 함으로써 블랭킷 롤러의 바로 아래에서 가이드 레일의 곧음성(眞直性)이나 가이드 레일의 블랭킷 롤러 축심에 대한 직교성이 저하되더라도 블랭킷 롤러에 대해 판이나 인쇄 대상을 정면 대응시킨 상태에서 가로 어긋남을 발생시키지 않고 접촉시키도록 위치를 보정할 수 있게 된다. 또 블랭킷 롤러가 편심되어 블랭킷 롤러를 일정 속도로 회전시켜도 주속(周速)이 변화되는 경우에 그 주속의 변화에 동기하여 판이나 기판의 이동 속도를 보정할 수 있게 된다.

(5) 나아가 블랭킷 롤러를 판 테이블에 지지시킨 판이나 인쇄 대상 테이블에 지지시킨 인쇄 대상에 소요 접촉 압력으로 눌러 전사나 재전사를 실행시킬 때 블랭킷 롤러에서 작용하는 접촉 압력 등의 영향으로 판이나 인쇄 대상에 미세한 위치 어긋남이 생겨도 그 위치 어긋남을 수정할 수 있게 된다.

도 1은, 본 발명의 오프셋 인쇄 장치의 일 실시형태를 도시한 개략 측면도이다.
도 2는, 도 1의 오프셋 인쇄 장치의 판용 얼라인먼트 영역의 부분을 도시한 개략 사시도이다.
도 3은, 도 1의 오프셋 인쇄 장치의 기판용 얼라인먼트 영역의 부분을 도시한 개략 사시도이다.
도 4는, 본 발명의 오프셋 인쇄 장치의 다른 실시형태를 도시한 개략 측면도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 오프셋 인쇄 장치의 일 실시형태를 도시한 것으로서, 이하의 구조를 가진다.

수평인 선반(1)의 상측에 일방향(X축 방향)으로 연장되는 가이드 레일(2), 예를 들면, 2개 1조의 가이드 레일(2)이 설치되어 있다. 가이드 레일(2)에는, 판 테이블(3)과, 인쇄 대상 테이블로서의 기판 테이블(4)이 가이드 레일(2)의 길이 방향의 일단측(도 1에서의 좌측)에서 순서대로 나열 배치되어 있다. 또 상기 각 테이블(3),(4)은 가이드 레일(2)에 각각 개별의 가이드 블럭(5)을 통해 슬라이드 가능하게 설치되어 있다.

상기 각 테이블(3),(4)은 리니어 모터 등 미도시된 개별의 구동 장치를 구비하여 가이드 레일(2)을 따라 독립적으로 왕복 이동(주행) 가능하도록 되어 있다. 또 선반(1) 위의 소요 부분에 가이드 레일(2)을 따라 설치한 미도시된 리니어 스케일에 의해 판 테이블(3)과 기판 테이블(4)의 가이드 레일(2)의 길이 방향에 따른 위치, 즉 X축 방향의 소요 점을 기준으로 하는 절대 위치(좌표)를 검출할 수 있도록 되어 있다.

또한 판 테이블(3)의 상부에는 가이드 레일(2)의 길이 방향(X축 방향) 및 가이드 레일(2)의 길이 방향에 직교하는 방향(Y축 방향)으로의 수평 이동과, 가이드 레일(2)의 길이 방향에 대한 요(yaw) 각도(θ)의 회전이 가능한 얼라인먼트 스테이지(6)가 설치되어 있다. 이 얼라인먼트 스테이지(6)의 상측에는 판(7)을 재치하여 지지할 수 있도록 되어 있다.

기판 테이블(4)의 상부에는, 판 테이블(3)의 얼라인먼트 스테이지(6)와 마찬가지로 X축 방향 및 Y축 방향으로의 수평 이동과, 요 각도(θ)의 회전이 가능한 얼라인먼트 스테이지(8)가 설치되어 있다. 이 얼라인먼트 스테이지(8)의 상측에는 인쇄 대상으로서의 기판(9)을 재치하여 지지할 수 있도록 되어 있다.

선반(1) 위에서의 가이드 레일(2)의 길이 방향 중간부와 대응하는 부분에는, 가이드 레일(2)의 소요 치수 윗쪽 위치에는 전사 기구부(10)가 설치되어 있다. 전사 기구부(10)는 가이드 레일(2)의 길이 방향과 직교하는 방향(Y축 방향)을 따라 배치한 블랭킷 롤러(11)와, 블랭킷 롤러(11)를 승강시키기 위한 승강용 액츄에이터(12)와, 블랭킷 롤러(11)를 회전 구동하기 위한 구동 모터(13)를 구비한다.

또한 선반(1) 위에서의 판 테이블(3)이 주행 가능한 소요 부분, 예를 들면 전사 기구부(10)에서 가이드 레일(2)의 길이 방향 일단측으로 소요 치수 접근한 위치에는, 판 테이블(3)에 지지시킨 판(7)에 잉킹을 행하기 위한 잉킹 장치(14)가 설치되어 있다. 또 선반(1) 위에서의 판 테이블(3)이 주행 가능한 다른 소요 부분, 예를 들면 잉킹 장치(14)에서 가이드 레일(2)의 길이 방향 일단측으로 소요 치수 접근한 위치에는, 판 테이블(3)의 얼라인먼트 스테이지(6)에 지지한 판(7)의 얼라인먼트를 행하기 위한 얼라인먼트 영역(15)이 설치되어 있다.

또한 선반(1) 위에서의 기판 테이블(4)이 주행 가능한 소요 부분, 예를 들면 전사 기구부(10)에서 가이드 레일(2)의 길이 방향 타단측으로 소요 치수 접근한 위치에는, 기판 테이블(4)의 얼라인먼트 스테이지(8)에 지지한 기판(9)의 얼라인먼트를 행하기 위한 얼라인먼트 영역(16)이 설치되어 있다. 그리고 이들 부재에 의해 본 발명의 오프셋 인쇄 장치가 개략 구성되어 있다.

보다 구체적으로는, 판용 얼라인먼트 영역(15)은 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 가이드 레일(2)을 따라 주행하는 판 테이블(3)이 아래쪽을 통과할 수 있도록 한 지지 선반(17)을 가지고 있다. 또 지지 선반(17)에는, 판 테이블(3)의 얼라인먼트 스테이지(6) 위에 지지시키는 판(7)의 대각(對角)에 대응하는 2곳 또는 사각부에 대응하는 4곳에 얼라인먼트 센서로서의 정밀 카메라(18)가 각각 아래쪽을 향해 설치되어 있다. 아울러 도 2에서는 판(7)의 사각부에 대응하는 4곳에 정밀 카메라(18)를 설치하여 이루어진 구성이 도시되어 있다.

기판용 얼라인먼트 영역(16)은 판용 얼라인먼트 영역(15)과 마찬가지로, 도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이 가이드 레일(2)을 따라 주행하는 기판 테이블(4)이 아래쪽을 통과할 수 있도록 한 지지 선반(17a)을 가지고 있다. 또 지지 선반(17a)에는 기판 테이블(4)의 얼라인먼트 스테이지(8) 위에 지지시키는 기판(9)의 대각에 대응하는 2곳 또는 사각부에 대응하는 4곳에 얼라인먼트 센서로서의 정밀 카메라(18a)가 각각 아래쪽을 향해 설치되어 있다. 아울러 도 3에서는 판(7)의 사각부에 대응하는 4곳에 정밀 카메라(18a)를 설치하여 이루어진 구성이 도시되어 있다.

또한 본 발명의 오프셋 인쇄 장치는 오프셋 인쇄를 하기 위해 도 1에 도시한 바와 같이 선반(1) 위에서의 가이드 레일(2)의 길이 방향 일단부와 대응하는 부분에 판 테이블 대기 영역(19)을 구비한다. 이 판 테이블 대기 영역(19)에 의해 가이드 레일(2)의 길이 방향 일단부까지 판 테이블(3)을 이동시켜 대기시킴과 동시에 판 테이블(3)의 얼라인먼트 스테이지(6) 위에 지지시키는 판(7)을 교환할 수 있도록 되어 있다. 또 선반(1) 위에서의 가이드 레일(2)의 길이 방향 타단부와 대응하는 부분에 기판 설치 영역(20)을 구비한다. 이 기판 설치 영역(20)은 가이드 레일(2)의 길이 방향 타단부까지 기판 테이블(4)을 이동시켜 대기시킨 상태에서 기판 테이블(4)의 얼라인먼트 스테이지(8)에 대해 새로운 기판(9)의 장착과 인쇄 후의 기판(9)의 분리를 행하기 위한 영역이다.

이상의 구성을 가진 본 발명의 오프셋 인쇄 장치를 사용할 경우에는 이하의 동작이 이루어진다.

판 테이블(3)의 얼라인먼트 스테이지(6)에 인쇄 작업 개시를 위해 새로운 판(7)을 지지시켰을 때, 및 얼라인먼트 스테이지(6)에 판(7)의 교환에 따라 새로운 판(7)을 지지시켰을 때에는 판 테이블(3)을 가이드 레일(2)을 따라 얼라인먼트 영역(15)까지 주행시켜 얼라인먼트 영역(15)의 소정 얼라인먼트 위치(미도시)에 정지시킨다.

이 상태에서 판 테이블(3)의 얼라인먼트 스테이지(6) 위에 지지되어 있는 판(7)의 대각 또는 사각부에 설치한 미도시된 포인팅 마커를 정밀 카메라(18)로 촬영하고, 그 화상 정보를 토대로 촬영되는 판(7)의 포인팅 마커의 위치가 사전에 설정되어 있는 소정의 배치와 일치하도록 얼라인먼트 스테이지(6)를 X-Y평면 내에서의 수평 이동과 요 각도(θ)의 회전 이동을 하도록 하여 판(7)의 위치를 보정한다. 이로써 판 테이블(3)의 얼라인먼트 스테이지(6)에 대한 판(7)의 설치 정밀도와 상관없이 판(7)의 판 테이블(3)에 대한 상대적인 배치가 항상 일정하도록 초기 얼라인먼트가 이루어진다. 아울러 판(7)의 얼라인먼트는 같은 판(7)에 대해 소요 인쇄 횟수, 인쇄 시간마다 정기적으로 얼라인먼트를 행해도 좋다.

한편 기판 테이블(4)의 얼라인먼트 스테이지(8)에 인쇄 대상이 되는 새로운 기판(9)을 지지시켰을 때에는 기판 테이블(4)을 가이드 레일(2)을 따라 얼라인먼트 영역(16)까지 주행시켜 얼라인먼트 영역(16)의 소정 얼라인먼트 위치(미도시)에 정지시킨다.

이 상태에서 기판 테이블(4)의 얼라인먼트 스테이지(8) 위에 지지되어 있는 기판(9)의 대각 또는 사각부에 설치한 미도시된 포인팅 마커를 정밀 카메라(18a)로 촬영하고, 그 화상 정보를 토대로 촬영되는 기판(9)의 포인팅 마커의 위치가, 사전에 설정되어 있는 소정의 배치와 일치하도록 얼라인먼트 스테이지(8)를 X-Y평면 내에서의 수평 이동과 요 각도(θ)의 회전 이동을 하도록 하여 기판(9)의 위치를 보정한다. 이로써 기판 테이블(4)의 얼라인먼트 스테이지(8)에 대한 기판(9)의 설치 정밀도와 상관없이 각 기판(9)의 기판 테이블(4)에 대한 상대적인 배치가 매회 일정하도록 초기 얼라인먼트가 이루어진다.

이상의 동작에 의해 동일 가이드 레일(2)을 따라 주행하는 판 테이블(3)과 기판 테이블(4)이 가이드 레일(2)의 같은 부분, 예를 들면 전사 기구부(10)의 블랭킷 롤러(11)의 바로 아래 위치에 배치될 때에는 블랭킷 롤러(11)의 바로 아래 위치에 배치된 판 테이블(3)에 지지된 판(7)의 위치와, 블랭킷 롤러(11)의 바로 아래 위치에 배치된 기판 테이블(4)에 지지된 기판(9)의 위치와의 상대 관계가 매회 동일해진다. 나아가 판 테이블(3)에 지지된 판(7) 및 기판 테이블(4)에 지지되는 기판(9)을 블랭킷 롤러(11)의 축심에 대해 정면 대응시켜 배치할 수 있게 된다.

그 후 판 테이블(3)을 잉킹 장치(14)로 이동시켜 판 테이블(3)에 지지한 판(7)에 잉킹을 행한다. 이어서 판 테이블(3)을 전사 기구부(10)로 이동시켜 판 테이블(3)을 주행시키면서 판 테이블(3)에 지지한 판(7)에 대해 블랭킷 롤러(11)를 동기한 주속으로 위쪽에서 접촉시켜 판(7)에서 블랭킷 롤러(11)로 잉크를 전사한다. 이어서 기판 테이블(4)을 전사 기구부(10)에 이동시킨 후 기판 테이블(4)을 판 테이블(3)을 전사 기구부(10)로 이동시켰을 때와 같은 방향, 같은 조건으로 주행시키면서 기판 테이블(4)에 지지한 기판(9)에 대해 블랭킷 롤러(11)를 동기한 주속으로 위쪽에서 접촉시키고 블랭킷 롤러(11)에서 기판(9)으로 재전사시켜 기판(9)에 판(11)의 인쇄 패턴을 인쇄함으로써 오프셋 인쇄를 한다.

그 후 기판 테이블(4)에 지지시키는 기판(9)을 새로운 기판(9)으로 교체할 때마다 상기 초기 얼라인먼트를 행한다. 그 결과 블랭킷 롤러(11)의 바로 아래 위치에 배치된 판 테이블(3)에 지지된 판(7)의 위치와, 블랭킷 롤러(11)의 바로 아래 위치에 배치된 기판 테이블(4)에 새로 지지한 기판(9)의 위치와의 상대 관계가 매회 동일해진다. 따라서 판(7)의 인쇄 패턴이, 인쇄 대상이 되는 각 기판(9)에 대해 고정밀도의 위치 재현성으로 인쇄된다.

또한 블랭킷 롤러(11)의 바로 아래에서 가이드 레일(2)이 제작 정밀도 등에 의해 블랭킷 롤러(11)의 축심에 직각인 방향에서 기울어져 있거나 만곡되어 있는 경우에는, 가이드 레일(2)을 따라 주행하는 판 테이블(3)이나 기판 테이블(4)이 블랭킷 롤러(11)의 아래쪽을 블랭킷 롤러(11)의 축심 방향과 직각인 방향에서 기울어진 방향으로 통과하거나 커브를 틀며 통과하게 된다. 그 결과 초기 얼라인먼트를 행한 단계에서 블랭킷 롤러(11)의 축심에 정면 대응하도록 배치한 판 테이블(3) 위의 판(7)이나 기판 테이블(4) 위의 기판(9)에 대해 블랭킷 롤러(11)를 접촉시킬 때에는 블랭킷 롤러(11)의 아래쪽을 판(7)이나 기판(9)이 블랭킷 롤러(11)의 축심에 직각인 방향에서 기울어진 방향으로 통과하거나 커브를 틀며 통과하게 되므로 인쇄 정밀도의 저하가 우려된다.

이 경우에는 판 테이블(3)에 대한 판(7)이나 기판 테이블(4) 위의 기판(9)에 대해 블랭킷 롤러(11)를 위쪽에서 접촉시킨 상태일 때 각 테이블(3),(4)의 얼라인먼트 스테이지(6),(8)를 가이드 레일(2)에 따른 각 테이블(3),(4)의 주행 방향의 경사나 커브를 부정하도록 X-Y평면 내에서의 수평 이동 및 회전 이동을 하도록 하고 판 테이블(3)에 대한 판(7)이나 기판 테이블(4) 위의 기판(9)을 블랭킷 롤러(11)의 축심에 직각인 방향으로 이동시킨다.

또한 블랭킷 롤러(11)가 제작 정밀도 등에 기인하여 편심되어 있는 경우에는 블랭킷 롤러(11)를 일정 속도로 회전시켜도 그 회전 각도에 따라 회전 중심에서 둘레 위치까지의 외견상 반경이 변화되기 때문에 주속에 변화가 생긴다.

이 경우에는 우선 블랭킷 롤러(11)의 회전 각도와 주속 변화의 상관을 사전에 계측해둔다. 이어서 판 테이블(3)이나 기판 테이블(4)이 블랭킷 롤러(11)의 아래쪽을 통과할 때에 각 테이블(3),(4)의 얼라인먼트 스테이지(6),(8)를 블랭킷 롤러(11)의 회전 각도에 따라 각 테이블(3),(4)의 주행 방향에 따라 이동시킴으로써 각각의 얼라인먼트 스테이지(6),(8) 위에 지지한 판(7)이나 기판(9)의 이동 속도를 각 테이블(3),(4)의 주행 속도에 대해 증속 혹은 감속시켜 블랭킷 롤러(11)의 변화하는 주속에 동기시킨다.

이와 같이 본 발명의 오프셋 인쇄 장치에 의하면, 판 테이블(3)의 얼라인먼트 스테이지(6)에 의한 판(7)의 초기 얼라인먼트를 행함으로써 판 테이블(3)에 판(7)을 설치할 때의 설치 위치 오차의 영향을 받지 않고 판 테이블(3)의 소정 위치에 판(7)을 지지시킬 수 있다. 마찬가지로 기판 테이블(4)의 얼라인먼트 스테이지(8)에 의한 기판(9)의 초기 얼라인먼트를 행함으로써 기판 테이블(4)에 기판(9)을 설치할 때의 설치 위치 오차의 영향을 받지 않고 기판 테이블(4)의 소정 위치에 기판(9)을 지지시킬 수 있다. 따라서 블랭킷 롤러(11)의 아래쪽을 통과할 때의 판 테이블(3) 위의 판(7)과, 블랭킷 롤러(11)의 아래쪽을 통과할 때의 기판 테이블(4) 위의 기판(9)의 상대 위치를 매회 동일하게 할 수 있게 된다. 따라서 판(7)의 인쇄 패턴을 인쇄 대상이 되는 각 기판(9)에 고정밀도의 위치 재현성으로 인쇄할 수 있다.

또한 블랭킷 롤러(11)의 바로 아래에서 판 테이블(3)이나 기판 테이블(4)의 주행을 가이드하는 가이드 레일(2)의 곧음성(眞直性, straightness)이나 가이드 레일(2)의 블랭킷 롤러(11)의 축심에 대한 직교성이 저하되어도 블랭킷 롤러(11)에 대해 판(7)이나 기판(9)을 정면 대응한 상태에서 가로 어긋남을 일으키지 않고 접촉시킬 수 있게 된다. 또 블랭킷 롤러(11)가 편심되어 있어도 블랭킷 롤러(11)의 주속의 변화에 동기하여 판(7)이나 기판(9)의 이동 속도를 변화시키면서 블랭킷 롤러(11)와의 접촉을 수행시킬 수 있게 된다. 따라서 인쇄 패턴의 재현성을 더욱 높일 수 있다.

따라서 각 기판(9)에 대해 인쇄 위치의 재현성 및 인쇄 패턴의 재현성이 모두 높은 인쇄를 할 수 있게 되어 기판(9)에 대해 전극 패턴과 같은 정밀한 인쇄 패턴을 정확하게 또한 높은 재현성으로 인쇄할 수 있다. 또한 판(7)을 교환하면서 기판(9)에 대해 전극 패턴과 같은 정밀한 인쇄 패턴을 중복 인쇄하는 경우라 해도 중합 어긋남을 억제할 수 있다.

나아가 블랭킷 롤러(11)를 판 테이블(3)에 지지된 판(7)이나 기판 테이블(4)에 지지된 기판(9)에 소요 접촉 압력으로 눌러 전사나 재전사를 실행시킬 때 블랭킷 롤러(11)에서 작용하는 접촉 압력 등의 영향으로 판(7)이나 기판(9)에 작은 위치 어긋남이 발생하는 경우가 있다. 이와 같은 경우에도 블랭킷 롤러(11)의 바로 아래에 배치된 판 테이블(3) 위의 판(7)이나 기판 테이블(4) 위의 기판(9)의 위치를 미도시된 변위 센서로 실시간으로 검출하고, 그 검출 신호를 토대로 판 테이블(3)의 얼라인먼트 스테이지(6)나 기판 테이블(4)의 얼라인먼트 스테이지(8)에 의해 판(7)이나 기판(9)의 위치 보정을 실행시킬 수 있게 된다.

다음으로, 도 4는 본 발명의 다른 실시형태를 도시한 것이다. 이 실시형태에서는, 도 1 내지 도 3에 도시된 것과 동일한 구성에서, 선반(1) 위에 판 테이블(3)의 얼라인먼트 스테이지(6) 위에 지지시킨 판(7)용과, 기판 테이블(4)의 얼라인먼트 스테이지(8) 위에 지지시킨 기판(9)용의 개별 얼라인먼트 영역을 설치하는 구성 대신에, 선반(1) 위에서의 판 테이블(3) 및 기판 테이블(4) 모두가 가이드 레일(2)을 따라 주행 가능하게 되는 소요 부분에 판(7) 및 기판(9) 모두의 얼라인먼트를 행하기 위한 공통 얼라인먼트 영역(15)을 설치하였다.

아울러 얼라인먼트 영역(15)의 구성은, 도 1 및 도 2에 도시한 판(7)용의 얼라인먼트 영역(15)과 동일한 구성으로 한다. 기타 구성은 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 동일하며, 동일한 것에는 동일 부호가 첨부되어 있다.

본 실시형태의 오프셋 인쇄 장치를 사용할 경우에는, 판 테이블(3)에 지지시킨 판(7)과, 기판 테이블(4)에 지지시킨 기판(9)에 대해서, 공통 얼라인먼트 영역(15)에서 차례대로 초기 얼라인먼트를 행하고, 나머지는 도 1 내지 도 3의 실시형태와 동일한 순서대로 오프셋 인쇄를 한다.

이와 같이 본 실시형태의 오프셋 인쇄 장치에 의하면, 도 1 내지 도 3의 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한 판 테이블(3)에 지지시킨 판(7)과, 기판 테이블(4)에 지지시킨 기판(9)에 대해서 동일 얼라인먼트 영역(15)에서 동일 얼라인먼트 센서로서의 정밀 카메라(18)를 사용하여 초기 얼라인먼트를 행할 수 있다. 따라서 정밀 카메라(18)의 개체 차이 등에 기인한 오차를 배제하여 판 테이블(3)에 지지된 판(7)과, 기판 테이블(4)에 지지된 기판(9)의 상대적인 배치를 더욱 고정밀도로 매회 동일하게 할 수 있다.

따라서 판(7)의 인쇄 패턴을 기판(9)에 오프셋 인쇄할 때의 재현성을 더욱 향상시키는 효과를 기대할 수 있다.

아울러 본 발명은 상기 각 실시형태만으로 한정되지는 않는다. 예를 들면, 판 테이블(3)의 얼라인먼트 스테이지(6) 및 기판 테이블(4)의 얼라인먼트 스테이지(8)는 X축과 Y축 방향의 수평 이동과, 요 각도(θ)의 회전 이동을 할 수 있도록 한 3자유도를 구비하여 이루어진 것으로 하는 것이 바람직하지만, Y축 방향의 수평 이동과 요 각도(θ)의 회전 이동만을 행하는 2자유도의 얼라인먼트 스테이지로 해도 좋다. 이 경우에는 판(7)이나 기판(9)의 X축 방향에 따른 위치 보정은, 각각 대응하는 테이블(3),(4)의 X축 방향의 위치를 보정함으로써 행한다.

각 얼라인먼트 스테이지(6),(8)는 상하 방향의 치수나 평면 형상을 적절히 변경해도 좋고, 임의의 동작 기구를 구비한 얼라인먼트 스테이지를 사용해도 좋다.

도 1 내지 도 3의 실시형태에서의 선반(1) 위에 설치하는 얼라인먼트 영역(15),(16)의 배치 및 도 4의 실시형태에서의 선반(1) 위에 설치하는 얼라인먼트 영역(15)의 배치는, 판 테이블(3)이나 기판 테이블(4)의 주행 가능한 범위 내이며, 또한 전사 기구부(10)나 잉킹 장치(14), 판 테이블 대기 영역(19)이나 기판 설치 영역(20)과 간섭하지 않도록 하면 가이드 레일(2)의 길이 방향에서의 배치를 적절히 변경해도 좋다.

얼라인먼트 영역(15),(15a)의 얼라인먼트 센서는, 얼라인먼트 영역(15),(15a)의 소정 위치에 배치한 상태의 판 테이블(3)의 얼라인먼트 스테이지(6)에 지지시킨 판(7)이나, 기판 테이블(4)의 얼라인먼트 스테이지(8)에 지지시킨 기판(9)에 설치한 포인팅 마커의 위치를 고정밀도로 검출할 수 있다면, 정밀 카메라(18),(18a) 이외의 임의의 얼라인먼트 센서를 사용해도 좋다.

전사 기구부(10)에서 블랭킷 롤러(11)를 판 테이블(3)에 지지된 판(7)이나 기판 테이블(4)에 지지된 기판(9)에 접촉시킬 때 가이드 레일(2)의 곧음성이나 가이드 레일(2)의 블랭킷 롤러(11) 축심에 대한 직교성의 저하에 대응하기 위한 각 테이블(3),(4)의 얼라인먼트 스테이지(6),(8)에 의한 판(7)이나 기판(9)의 위치 보정과, 블랭킷 롤러(11)의 편심에 대응시키기 위한 판(7)이나 기판(9)의 이동 속도의 보정을 복합적으로 수행해도 좋다.

전사 기구부(10)는, 가이드 레일(2)을 따라 주행하는 판 테이블(3)에 지지시킨 판(7)이나 기판 테이블(4)에 지지시킨 기판(9)에 대해 블랭킷 롤러(11)를 위쪽에서 접촉시킬 수 있다면 어떠한 형식의 전사 기구부(10)를 사용하도록 해도 좋다.

잉킹 장치(14)는 판 테이블(3)에 지지된 판(7)에 적정한 잉킹을 행할 수 있다면, 임의의 형식의 잉킹 장치(14)를 사용하도록 해도 좋다.

본 발명의 오프셋 인쇄 방법 및 장치는 기판(9) 이외의 인쇄 대상에 인쇄할 경우에 적용해도 좋다.

기타 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경을 추가할 수 있는 것은 물론이다.

이상 설명한 것처럼 본 발명에 의하면, 정밀한 인쇄 패턴을 정확하게 또한 높은 재현성으로 인쇄할 수 있는, 인쇄 정밀도가 향상된 오프셋 인쇄 장치를 제공할 수 있다.

1…선반, 2…가이드 레일, 3…판 테이블, 4…인쇄 대상 테이블, 6…얼라인먼트 스테이지, 7…판, 8…얼라인먼트 스테이지, 9…기판(인쇄 대상), 11…블랭킷 롤러, 15…얼라인먼트 영역, 16…얼라인먼트 영역, 18…정밀 카메라(얼라인먼트 센서)

Claims

선반 위에 설치한 가이드 레일 상을 개별적으로 또는 일체로 주행하는 판 테이블과 인쇄 대상 테이블을 구비하고, 상기 판 테이블에 지지시킨 판과, 상기 인쇄 대상 테이블에 지지시킨 인쇄 대상에 블랭킷 롤러를 위쪽에서 차례대로 접촉시킴으로써 상기 판에서 블랭킷 롤러로의 전사와, 블랭킷 롤러에서 인쇄 대상으로의 재전사를 수행시키는 오프셋 인쇄 장치에서,
상기 판 테이블의 상부에 설치한 얼라인먼트 스테이지 위에 판을 지지시킴과 동시에 상기 인쇄 대상 테이블의 상부에 설치한 얼라인먼트 스테이지 위에 인쇄 대상을 지지시키고, 또한 상기 선반 위의 소요 부분에 상기 판 테이블 위의 얼라인먼트 스테이지에 지지시킨 판의 얼라인먼트를 행하기 위한 얼라인먼트 영역과, 상기 인쇄 대상 테이블 위의 얼라인먼트 스테이지에 지지시킨 인쇄 대상의 얼라인먼트를 행하기 위한 얼라인먼트 영역을 각각 설치한 오프셋 인쇄 장치.
제1항에 있어서,
상기 판 테이블 위의 상기 얼라인먼트 스테이지에 지지시킨 판과, 상기 인쇄 대상 테이블 위의 상기 얼라인먼트 스테이지에 지지시킨 인쇄 대상의 얼라인먼트를 개별적으로 실행하기 위한 얼라인먼트 영역을 설치하는 구성 대신에 상기 선반 위의 소요 부분에 상기 판 테이블 위의 얼라인먼트 스테이지에 지지시킨 판의 얼라인먼트와, 상기 인쇄 대상 테이블 위의 얼라인먼트 스테이지에 지지시킨 인쇄 대상의 얼라인먼트를 행하는 공통 얼라인먼트 영역을 설치하고, 또한 이 얼라인먼트 영역에 상기 판 테이블 위의 얼라인먼트 스테이지에 지지시킨 판과, 상기 인쇄 대상 테이블 위의 얼라인먼트 스테이지에 지지시킨 인쇄 대상을 검출하기 위한 공통 얼라인먼트 센서를 구비한 오프셋 인쇄 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 판 테이블 위의 상기 얼라인먼트 스테이지와 상기 인쇄 대상 테이블 위의 상기 얼라인먼트 스테이지 위에 지지한 판이나 인쇄 대상에 블랭킷 롤러를 접촉시킨 상태에서도 판이나 인쇄 대상의 얼라인먼트를 행할 수 있는 오프셋 인쇄 장치.