印刷装置及印刷方法与流程

文档序号:14419823阅读:226来源:国知局
印刷装置及印刷方法与流程

本发明涉及一种使用平板状的版来在平板状的基材印刷配线图案等的所谓的片对片方式的印刷技术。

相关申请的相互参照

以下所示的日本申请的说明书、附图以及权利要求书的范围的公开内容,其全部内容以引用的方式纳入本说明书中:

日本特愿2015-189845(2015年9月28日申请)。



背景技术:

近年来,试图尝试着以凹版印刷进行电子电路基板或触摸面板基板等的器件的电极图案的形成。例如在专利文献1中记载了一种执行以下工序的装置:接受工序,使印刷布滚筒(blanketroll)接受版上的印刷图案;转印工序,其继该接受工序之后将印刷布滚筒上的印刷图案转印到基板。在该印刷装置中,设置有用于保持版的版工作台和用于保持基板的基板工作台共通而可配置的对准区(alignmentarea)。在该对准台设置有照相机,可以对版和基板进行拍摄并获取版和基板的位置信息。并且,基于这些位置信息,进行版工作台的对准台针对版的位置修正、和所述基板工作台的对准台针对基板的位置修正,由此使印刷图案的位置每次都一致。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2010-253770号公报



技术实现要素:

发明所要解决的问题

为了高精度地进行上述位置修正,有必要进行照相机的校准。因此,在上述现有装置中,将预先形成有印刷图案的基板使用于照相机的校准,此时所使用的基板为所谓的“废弃印刷”。

另外,在照相机的校准之后,有可能存在根据印刷条件(版或基板的种类或尺寸等)的变更而对照相机位置进行变更的情况、或照相机位置随时间变化而发生变动的情况,因这些原因有可能导致位置修正的精度下降。因此,当每次发生照相机位置的变更或变动时,就需要校准照相机,从而会存在废弃印刷增多的问题。

解决问题的技术方案

本发明鉴于上述问题而提出的,其目的在于,提供一种无需进行废弃印刷而简易地进行用于拍摄版的多个版拍摄照相机和用于拍摄基材的多个基材拍摄照相机之间的校准,从而能够高精度地进行版和基材之间的对位的印刷技术。

本发明一实施方式的印刷装置,其在保持于版保持部的平板状的版所载持的印刷材料被转印部接受之后,将被转印部接受的印刷材料转印到保持于基材保持部的平板状基材,其特征在于,包括:版对准(alignment)机构,其具有分别对保持于版保持部的版的表面中互不相同的多个区域进行拍摄的多个版拍摄照相机,并且检测与版的位置和姿势相关的版对准信息;基材对准机构,其具有分别对保持于基材保持部的基材的表面中互不相同的多个区域进行拍摄的多个基材拍摄照相机,并且检测与基材的位置和姿势相关的基材对准信息;以及控制机构,其对印刷材料从所述版被转印部接受的接受位置、和印刷材料从转印部向基材转印的转印位置进行控制,其中,版保持部和基材保持部中的一个是具有照相机校准用的图案的校准图案保持部,并且控制机构具有:校准信息算出部,其基于由多个版拍摄照相机和多个基材拍摄照相机拍摄图案而获得的多个图像,求出与多个版拍摄照相机和多个基材拍摄照相机之间的相对偏移量相关的照相机校准信息;修正部,其基于所述版对准信息、基材对准信息以及照相机校准信息,对接受位置和转印位置中的至少一个进行修正。

另外,本发明的其他实施方式的印刷方法,其在保持于版保持部的平板状的版所载持的印刷材料被转印部接受后,将被转印部接受的印刷材料转印到保持于基材保持部的平板状的基材,其特征在于,包括:基于由多个版拍摄照相机和多个基材拍摄照相机对设置于版保持部或基材保持部的照相机校准用图案进行拍摄而获得的多个图像,获取与多个版拍摄照相机和多个基材拍摄照相机之间的相对偏移量相关的照相机校准信息的工序;基于由多个版拍摄照相机分别对保持于版保持部的版的表面中互不相同的多个区域进行拍摄而获得的多个图像,获取与版的位置和姿势相关的版对准信息的工序;基于由多个基材拍摄照相机分别对保持于基材保持部的基材的表面中互不相同的多个区域进行拍摄而获得的多个图像,检测与基材的位置和姿势相关的基材对准信息的工序;以及基于所述版对准信息、基材对准信息以及相对偏移量,对印刷材料从版向转印部接受的接受位置、和印刷材料从转印部向基材转印的转印位置中的至少一个进行修正的工序。

发明效果

在如此构成的发明中,照相机校准用图案设置于版保持部或基材保持部。该图案,是由用于检测版对准信息的多个版拍摄照相机、和用于检测基材对准信息的多个基材拍摄照相机拍摄的。基于这样获得的图像,获取关于多个版拍摄照相机和多个基材拍摄照相机的相对偏移量的照相机校准信息。如此地,无需进行废弃印刷,获得照相机校准信息。并且,基于该照相机校准信息、版对准信息以及基材对准信息,对接受位置和转印位置中的至少一个进行修正。因此,一边能够高精度地进行版和基材之间的对位,一边能够将版上的印刷材料印刷到基材。

如上所述的本发明的各个实施方式所具有的多个结构要素并非全部是必须的,为解决上课题的一部分或全部,或者为实现本说明书所记载的效果的一部分或全部,可以适当地对所述多个结构要素的部分结构要素进行变更、删除、与新的其他结构要素的替换、刪除限定内容的一部分。另外,为解决上述问题的一部分或全部,或者为实现本说明书所记载的效果的一部分或全部,也可以将如上所述的本发明一实施方式所包括的技术特征的一部分或全部、和如上所述的本发明的其他实施方式所包括的技术特征的一部分或全部加以组合,从而作为本发明的独立的一实施方式。

附图说明

图1是示出本发明的印刷装置的第一实施方式的结构的立体图。

图2是示出工件台(work-piecestage)单元的校准部的结构的图。

图3是示出构成油墨供给填充单元的狭缝喷嘴和油墨刮刀(doctorblade)部的图。

图4是示出构成油墨填充单元的刮刀部的图。

图5是示出图1的印刷装置的电气结构的方框图。

图6a是示出第一实施方式的校准信息算出处理的第一工序的图。

图6b是示出第一实施方式的校准信息算出处理的第二工序的图。

图6c是示出第一实施方式的校准信息算出处理的第三工序的图。

图7是示出图1所示的印刷装置的第一片的印刷动作的图。

图8是示出图1所示的印刷装置的第二片的印刷动作的图。

图9是示意性示出版对准工序的图。

图10是示意性示出工件对准工序的图。

图11a是示出第二实施方式的校准信息算出处理的第一工序的图。

图11b是示出第二实施方式的校准信息算出处理的第二工序的图。

图12a是示出第三实施方式的校准信息算出处理的第一工序的图。

图12b是示出第三实施方式的校准信息算出处理的第二工序的图。

图12c是示出第三实施方式的校准信息算出处理的第三工序的图。

具体实施方式

a.装置的整体构成

图1是示出本发明的印刷装置的第一实施方式的结构的立体图。印刷装置1作为主要结构具备基台2、版工作台单元10、版对准单元20、油墨填充单元30、滚筒单元40、油墨供给填充单元50、工件对准单元60、工件台单元70、使版工作台单元10和工件台单元70进行移动的搬送单元80以及控制单元90。在该印刷装置1中,控制单元90根据预先安装的程序对印刷装置1的各个部进行控制,由此进行如下工序:填充工序,将油墨填充到设置于平板状凹版3的凹部(图3、4中的附图标记3a);接受工序,其使滚筒单元40接受凹版3的油墨;以及转印工序,将接受到的油墨转印到平板状的工件4。由此,印刷材料以由凹版3的凹部所规定的图案印刷到工件4。

如图1所示,基台2在水平方向y上延伸设置。一对直线导轨81、配设于这些直线导轨81之间的直线马达等的直动驱动部82、以及未图示的直线尺,沿着y方向延伸设置于基台2的上表面。另外,在直线导轨81和直动驱动部82设置有两个搬送台83、84,并且随着直动驱动部82的驱动而在y方向上进行直线移动。在该两个搬送台中的一侧的搬送台83上搭载有版工作台单元10,而在另一侧的搬送台84上搭载有工件台单元70。由此,版工作台单元10和工件台单元70可以互相独立,并且在水平方向y上进行往复移动。在本说明书中,在图1和之后进行说明的各个附图中,为了更加明确装置各个部的配置关系,将搬送台83、84的搬送方向y中的、朝向版工作台单元10的方向称为“y1”,而将朝向工件台单元70的方向称为“y2”。另外,将与搬送方向y正交的水平方向称为“x方向”。此外,将水平方向x中的、朝向装置正面的方向称为“x1”,而将朝向装置背面的方向称为“x2”。而且,将铅直方向称为“z方向”。

版工作台单元10具有:支撑台11,其配置于搬送台83的上表面;版工作台12,其安装于支撑台11的上表面,并且在其上表面保持凹版3。因此,直动驱动部82根据来自控制单元90的动作指令,使搬送台83在y方向上进行移动,由此可以将被版工作台12保持的凹版3朝向y方向搬送。

另一方面,工件台单元70包括:位置调整机构71,其配置于搬送台84的上表面;工件台72,其安装于位置调整机构71的上表面,并且在该上表面保持工件4;以及校准部73,其具有两个基准遮蔽罩(mask)(校准构件)731、732。该位置调整机构71具有,将工件台72相对于搬送台84朝向x方向和θ1方向(围绕铅直轴的旋转方向)驱动的功能。因此,直动驱动部82根据来自控制单元90的动作指令,使搬送台84在y方向进行移动,或者位置调整机构71根据来自控制单元90的动作指令,使工件台72在x方向和θ1方向进行移动,由此可以将保持于工件台72的工件4在x方向、y方向以及θ1方向上进行定位。

图2是示出工件台单元中的校准部的结构的图。如图2所示,在构成校准部73的两个基准遮蔽罩731、732的表面,沿着遮蔽罩的长度方向x排列有多个照相机校准用图案cp,并且通过对由照相机拍摄图案cp而获得的图像进行解析,来能够检测出该照相机的位置。这些两个基准遮蔽罩中的第一基准遮蔽罩731相对于工件台72的y1方向侧端部装卸自如地安装,另一方面,第二基准遮蔽罩732相对于工件台72的y2方向侧端部装卸自如地安装。此处,两个基准遮蔽罩731、732均在与搬送方向y正交的宽度方向x上延伸设置,但是第一基准遮蔽罩731的宽度方向x上的长度与工件台72的长度相同,而第二基准遮蔽罩732的宽度方向x上的长度与工件台72相比更短。这是,如后述那样为了与对准照相机的移动范围相对应。此外,在图2中图示了以二维条形码构成图案cp的一例,但是图案cp的种类并不限于此,也可为一维条形码、数字或标记等。

在基台2的上表面的y方向上的大致中央部配置有滚筒单元40。在该滚筒单元40的所述中央部的x方向上的两端部,升降台42设置成通过升降机构41在铅直方向z上可进行升降。在本实施方式中,一对升降台42设置于,与版工作台单元10和工件台单元70进行移动的空间(以下称为“工作台移动空间”)相比更靠向x方向的外侧。由此,能够避免与版工作台单元10和工件台单元70发生干涉。

如此地,转印滚筒43以将互相隔开而配置的一对升降台42架设的方式配置。该转印滚筒43是将印刷布安装于以在x方向上延伸的旋转轴为中心旋转自如的圆筒形状印刷布主体的外周面的构件;若旋转驱动马达按照来自控制单元90的动作指令而被驱动(图5中的符号44),则朝向旋转轴的旋转方向θ2进行旋转。另外,若从控制单元90对升降机构41的升降马达(图5中的符号45)赋予升降指令,则升降马达按照该指令而进行工作,从而转印滚筒43与升降台42一体地升降。由此,高精度地调整铅直方向z上的转印滚筒43的位置。

油墨填充单元30和油墨供给填充单元50,分别相邻配置于所述滚筒单元40的y1方向侧和y2方向。在其中的油墨供给填充单元50中,在与所述台移动空间相比更靠向x方向的外侧,从基台2的上表面立设有柱构件51、51。另外,梁构件52以使柱构件51、51的上端部之间连结的方式设置,并且拱门形状的支撑部53以从上方横跨所述台移动空间的方式形成。并且,狭缝喷嘴和刮刀安装于支撑部53。

图3是示出构成油墨供给填充单元的狭缝喷嘴和刮刀部的图。狭缝喷嘴54是具有在x方向上延伸的长条状喷出口541的喷嘴,并且以将该喷出口541朝向铅直下方的状态配置。另外,狭缝喷嘴54与用于供给液体状或粘性状印刷材料(以下称为“油墨(ink)”)的油墨供给部55相连接。因此,若油墨供给部55与用于保持凹版3的版工作台单元10将狭缝喷嘴54的铅直正下方位置朝向y2方向进行搬送同步地,将油墨供给到狭缝喷嘴54,则油墨从狭缝喷嘴54的喷出口541朝下方喷出,从而在保持于版工作台单元10的凹版3的上表面形成积墨。

刮刀部56相邻配置于上述狭缝喷嘴54的y2方向侧。该刮刀部56包括不锈钢钢板制的刀片562,所述刀片562具有在x方向上延伸设置的顶端561。将该刀片562的正反两面中的朝向y1方向的面设为腹面,而将朝向y2方向的面设为背面,在该背面配置有备用刀片563。并且,板状构件564、565夹持这些刀片562和备用刀片563并形成一体。在这样构成的刮刀部56连接有升降机构57,升降机构57按照来自控制单元90的升降指令而进行工作,由此使刮刀部56在铅直方向z上进行升降。据此,刮刀部56的顶端561的对凹版3的上表面3b(形成有凹部3a的面)进行按压的压力(以下称为“按压力”)被调整,从而可以对从狭缝喷嘴54供给到凹版3的上表面3b的油墨被填充于凹版3的凹部3a的量和填充状况等进行控制。

油墨填充单元30除了未设置有狭缝喷嘴这点以外,与油墨供给填充单元50相同地构成。即,如图1所示,在x方向上比所述台移动空间更靠向外侧且从基台2的上表面立设有柱构件31、31,并且梁构件32以使该柱构件31、31的上端部之间的方式设置。据此,拱门形状的支撑部33以从上方横跨所述台移动空间的方式形成。并且,以如下方式构成的刮刀部安装于支撑部33。

图4是示出构成油墨填充单元的刮刀部的图。刮刀部36配置有:不锈钢钢板制的刀片362,其具有在x方向上延伸设置的顶端361;备用刀片363,其配置于y2方向侧的面(背面)。并且,板状构件364、365夹持这些刀片362和备用刀片363而形成一体。在这样构成的刮刀部36连接有升降机构37,升降机构37按照来自控制单元90的升降指令而进行工作,由此使刮刀部36在铅直方向z上进行升降。据此,刮刀部36的针对凹版3的上表面3b的按压力被调整,从而可以对从狭缝喷嘴34供给到凹版3的上表面3b的油墨被填充于凹版3的凹部3a的量或填充状况等进行控制。此外,在本实施方式中,如后述那样,以刮刀部36的按压力形成为大于刮刀部56的按压力的方式,对铅直方向z上的刮刀部36、56的高度位置进行控制。

返回至图1,继续说明印刷装置1的结构。在所述油墨填充单元30的y1方向侧,配置有版对准单元20。在该版对准单元20中,在基台2的上表面也设置有与油墨填充单元30和油墨供给填充单元50相同的拱门形状的支撑部23。即,梁构件22以连结四根柱构件21、21的顶部之间的方式设置。并且,两个对准照相机24、25分别经由位置调整机构26、27而安装于梁构件22。此外,在本说明书中,为了将对准照相机24、25加以区别而进行说明,分别将其称为“第一版对准照相机24”和“第二版对准照相机25”。

位置调整机构26具有:将第一版对准照相机24相对于梁构件22朝向x方向和z方向进行驱动的功能。因此,位置调整机构26根据来自控制单元90的动作指令,使第一版对准照相机24在x方向和z方向上进行移动,由此可高精度地拍摄被版工作台12保持着的凹版3的一部分。

另外,另一个位置调整机构27具有:将第二版对准照相机25在第二版对准照相机25的x2方向侧相对于梁构件22朝向x方向和z方向进行驱动的功能。因此,位置调整机构27根据来自控制单元90的动作指令,使第二版对准照相机25在x方向和z方向上进行移动,由此可高精度地拍摄与由第一版对准照相机24所拍摄的区域不同的凹版3的表面区域。此外,以这种方式拍摄的两个图像被传送到控制单元90,并保存于存储器(图5中的附图标记92)。

另外,在油墨供给填充单元50的y2方向侧,配置有工件对准单元60。在该工件对准单元60中,龙门式起重机状的支撑部61、62从工件台单元70的台移动空间朝x2方向侧远离并分别在y方向上移动自如地配置于基台2的上表面。对准照相机64相对于一个支撑部61的梁构件63,在x方向和z方向上移动自如地安装。另外,对准照相机67相对于另一个支撑部62的梁构件66,在x方向和z方向上移动自如地安装。此外,在本说明书中,为了将对准照相机64、67加以区别而说明,分别称为“第一工件对准照相机64”和“第二工件对准照相机67”。

在本实施方式中,设置有位置调整机构65,使得第一工件对准照相机64在x方向、y方向以及z方向上进行移动。该位置调整机构65包括:驱动部,其通过将支持第一工件对准照相机64的支撑部61相对于基台2朝向y方向驱动,来将第一工件对准照相机64在y方向上进行定位;驱动部,其将第一工件对准照相机64相对于支撑部61的梁构件63朝向x方向和z方向驱动并进行定位。因此,位置调整机构65根据来自控制单元90的动作指令,使对准照相机64在x方向、y方向以及z方向上进行移动,由此可高精度地拍摄被工件台72保持的工件4的一部分。

另外,设置有位置调整机构68,使得第二工件对准照相机67在x方向、y方向以及z方向上进行移动。该位置调整机构68包括:驱动部,其通过将支持第二工件对准照相机67的支撑部62相对于基台2朝向y方向进行驱动,来将第二工件对准照相机67在y方向上进行定位;驱动部,其将第二工件对准照相机67相对于支撑部62的梁构件66朝向x方向和z方向驱动并进行定位。因此,位置调整机构65根据来自控制单元90的动作指令,使对准照相机64在x方向、y方向以及z方向上进行移动,由此,与先前说明的第一工件对准照相机64相同地,可高精度地拍摄与由第一工件对准照相机64拍摄的部位不同的工件4的部位。此外,以这种方式拍摄的两个图像也被传送到控制单元90,并保存于存储器(图5中的附图标记92)。

图5是示出图1的印刷装置的电气结构的方框图。在该印刷装置1的控制单元90设置有:cpu91,其执行预设的处理程序而控制各个部的动作;存储器92,其用于存储保存由cpu91执行的处理程序或在处理中产生的数据等;以及操作显示部93,其根据需要将处理的进展状况或异常发生等通知给用户,并且接收来自用户的输入。并且,cpu91依照处理程序而对装置的各个部进行控制,由此一边进行以下详述的求出照相机校准信息的校准信息算出处理、和基于版对准信息、工件对准信息(相当于本发明的“基材对准信息”)以及所述照相机校准信息的修正处理,一边进行印刷处理。如此地,cpu91起到作为本发明的“校准信息算出部”和“修正部”的功能。以下,依次说明校准信息算出处理和印刷处理。

b.校准信息算出处理

在凹版3及工件4标有所谓的对准标记的对位用标记(mark)。为了对保持于版工作台12的凹版3的位置或姿势进行检测,版对准照相机24、25定位在对应凹版3而预先设定的位置。据此,即使凹版3的针对版工作台12的搬入位置略发生变动,对准标记包括在版对准照相机24、25的可拍摄范围内,从而也可以拍摄对准标记。在这点上,工件4也是相同的。即,当工件4搬入到工件台72时,对准照相机64、67定位在对应该工件4而预先设定的位置。因此,若凹版3或工件4的种类或尺寸等的印刷条件发生变更,则有必要与其相应地对各个照相机24、25、64、67的位置进行变更。另外,即使印刷条件为相同,在重复进行多次印刷处理的期间,各个照相机24、25、64、67的位置也有可能随时间发生变化。

因此,在本实施方式中,当印刷条件如上述那样发生变更时,或者每当印刷片数或印刷时间等超过固定范围时,控制单元90便会控制装置的各个部并执行图6a至图6c所示的校准信息算出处理,从而将版对准照相机24、25和工件对准照相机64、74的相对偏移量作为照相机校准信息而算出。并且,将该照相机校准信息反应在之后进行说明的印刷处理的修正工序,由此能够进行高精度的印刷。

图6a至图6c是分别示出校准信息算出处理的第一工序至第三工序的图。在该校准信息算出处理中,搬送单元80使工件台72朝向y1方向进行移动,如图6a中的左栏所示,将第二基准遮蔽罩732定位于第二工件对准照相机67的铅直正下方位置。接着,第二工件对准照相机67对第二基准遮蔽罩732进行拍摄。然后,控制单元90的cpu91对由所述拍摄获得的图像中所包括的图案图像进行解析,如图6a中的右栏所示,求出第二工件对准照相机67的x方向上的位置(以下称为“x位置”)walc2(x)、和第二工件对准照相机67的y方向上的位置(以下称为“y位置”)walc2(y),并存储于存储器92。此外,图6a至图6c(以及之后进行说明的图11a、11b、12a-12c)的“十”标记示意性示出对准照相机的位置;接着进行说明的图6b、图6c(以及之后进行说明的图11a、11b、12b、12c)的白十字标记示意性示出对准照相机组群的位置。

接着,搬送单元80进一步使工件台72朝向y1方向进行移动,如图6b中的左栏所示,将第二基准遮蔽罩732定位于第一工件对准照相机64的铅直正下方位置。之后,第一工件对准照相机64对第二基准遮蔽罩732进行拍摄。然后,cpu91对由所述拍摄获得的图像中所包括的图案图像进行解析,如图6b中的右栏所示,求出第一工件对准照相机64的x位置walc1(x)和y位置walc1(y)。进一步地,cpu91从存储器92中读取第二工件对准照相机67的x位置walc2(x)和y位置walc2(y),基于以下式:

walc(x)=[walc1(x)+walc2(x)]/2

walc(y)=[walc1(y)+walc2(y)]/2

算出工件对准照相机组群(第一工件对准照相机64、第二工件对准照相机67)的x位置walc(x)、y位置walc(y),并存储于存储器92。进一步地,cpu91基于以下式:

walc1-2(x)=walc2(x)-walc1(x)

walc1-2(y)=walc2(y)-walc1(y)

算出第一工件对准照相机64和第二工件对准照相机67之间的相对位置关系,并将其作为照相机校准信息而存储于存储器92。

接着,搬送单元80进一步使工件台72朝向y1方向进行移动,如图6c中的左栏所示,将第一基准遮蔽罩731定位于第一版对准照相机24和第二版对准照相机25的铅直正下方位置。之后,这些版对准照相机24、25对第一基准遮蔽罩731进行拍摄。然后,cpu91对由所述拍摄获得的图像中所包括的图案图像进行解析,如图6c中的右栏所示,求出第一版对准照相机24的x位置palc1(x)和y位置palc1(y)以及第二版对准照相机25的x位置palc2(x)和y位置palc2(y)。并且,cpu91基于以下式:

palc(x)=[palc1(x)+palc2(x)]/2

palc(y)=[palc1(y)+palc2(y)]/2

算出版对准照相机群(第一版对准照相机24、第二版对准照相机25)的x位置palc(x)、y位置palc(y),并存储于存储器92。进一步地,cpu91基于以下式:

palc1-2(x)=palc2(x)-palc1(x)

palc1-2(y)=palc2(y)-palc1(y)

算出第一版对准照相机24和第二版对准照相机25之间的相对位置关系,并将其作为照相机校准信息而存储于存储器92。

进一步地,cpu91从存储器92中读取工件对准照相机群的x位置walc(x)、y位置walc(y),并且基于以下式:

p-walc(x)=palc(x)-walc(x)

p-walc(y)=palc(y)-walc(y)

算出工件对准照相机组群和版对准照相机组群之间的相对偏移量,并且将其作为照相机校准信息而存储于存储器92。

c.印刷处理

图7是示出图1所示的印刷装置的第一片的印刷动作的图。另外,图8是示出图1所示的印刷装置的第二片的印刷动作的图。此外,在示出第一片的印刷动作的图7中,以虚线示出的工序表示第二片的印刷动作。另一方面,在示出第二片的印刷动作的附图中,以点划线示出的工序表示第一片的印刷动作,以虚线示出的工序表示第三片的印刷动作。此处,参照图7和图8,对将由新的凹版3规定的图案、例如配线图案以油墨印刷到工件4的动作的两片份进行说明。

版工作台单元10在与凹版供给回收装置(省略图示)之间通过搬送单元80定位于进行凹版3的交接的装载/卸载位置,之后凹版3从凹版供给回收装置搬入到版工作台12。另外,准备与该凹版3相对应的工件4。即,工件台单元70在与工件供给回收装置(省略图示)之间通过搬送单元80定位于进行工件4的交接的装载/卸载位置,之后印刷前的工件4从工件供给回收装置搬入到工件台72。如此地,由于印刷条件发生变更,因此,版对准照相机24、25移动到与凹版3相对应的位置并进行定位,并且工件对准照相机64、67移动到与工件4相对应的位置并进行定位。另外,与这些相对应地,执行如上所述的校准信息算出处理,并且将所述照相机校准信息存储于存储器92。据此,若结束印刷动作的准备,则cpu91按照程序对装置的各个部进行控制,并开始第一片的印刷动作。

版工作台单元10以保持凹版3的状态移动到版对准单元20,并且使在凹版3的上表面预先形成的两个对准标记分别设于版对准照相机24、25的铅直正下方位置。由此,两个对准标记分别进入到版对准照相机24、25的拍摄视野内,例如图9所示,通过版对准照相机24、25分别拍摄对准标记图像pal1、pal2。所述附图中的点12c表示版工作台12的旋转中心,对此,点3c表示保持于版工作台12的凹版3的旋转中心。并且,cpu91进行如下运算而算出版对准中所需的版对准信息(版对准工序:步骤sp1)。

cpu91求出对准标记图像pal1的x位置pal1(x)和y位置pal1(y),并且求出对准标记图像pal2的x位置pal2(x)和y位置pal2(y)。另外,cpu91从x方向和y方向上的对准标记的偏移量、通过所述校准信息算出处理来算出的版对准照相机24、25的相对偏移量,基于以下式:

p(θ1)=arctan((pal2(y)-pal1(y)+palc1-2(y))/(pal2(x)-pal1(x)+palc1-2(x))

算出旋转方向θ1上的凹版3的旋转偏移量。另外,cpu91从与对准标记图像的设计值的偏移量,基于以下式:

p(δx)=(pal1(x)+pal2(x))/2

p(δy)=(pal1(y)+pal2(y))/2

算出从凹版3的旋转中心朝向x方向的偏移量(以下称为“x偏移量”)p(δx)和朝向y方向的偏移量(以下称为“y偏移量”)p(δy)。

若如此地结束版对准工序,则执行油墨供给工序(步骤sp2)。在该油墨供给工序中,一边使凹版3的上表面3b以朝向上方的水平姿势保持,一边使将版工作台单元10朝向y2方向移动,并定位于从狭缝喷嘴54供给油墨的油墨供给位置。之后,油墨从油墨供给部55供给到狭缝喷嘴54,并向凹版3的上表面3b喷出。据此,在凹版3形成积墨。

然后,一边在凹版3的上表面3b载持积墨,一边使版工作台单元10朝向y1方向进行移动,在积墨越过正式填充位置(经由刮刀部36进行正式填充的位置)的时刻,版工作台单元10停止移动。之后,刮刀部36下降并将顶端361(图4)按压于凹版3的上表面3b。在该状态下,版工作台单元10朝向y2方向进行移动。此时,通过刮刀部36来刮除积墨且将油墨填充于凹部3a。此处,由于刮刀部36的按压力设定为比较强,因此油墨不会残留在刮刀部36所经过之后的凹版3的上表面3b,油墨仅填充于凹部3a(正式填充工序:步骤sp3)。其后,版工作台单元10朝向y2方向进行移动,并使凹版3朝向接受转印位置(通过转印滚筒43进行接受和转印的位置)移动,而且在滚筒单元40中执行接受工序(步骤st1)。

在该接受工序中,转印滚筒43下降并定位于接受转印位置,并且转印滚筒43朝向将凹版3送往y2方向的方向进行旋转(以下,将该旋转称为“正旋转”)。另外,版工作台单元10与该正旋转的动作同步地,一边对已结束正式填充工序的凹版3进行保持,一边经过接受转印位置并朝向y2方向进行移动。在该经过时,填充于凹部3a的油墨转印到转印滚筒43的外周面并被接受。该接受工序,持续执行至凹版3完全经过接受转印位置为止。此外,在本实施方式中,如上所述那样执行第一片的接受工序,但是在持续执行该接受工序期间,进行着第二片的油墨供给工序(步骤sp4)和暂时填充工序(步骤sp5)。之后,对这些进行说明。

如此地,结束接受工序为止,对搬入到工件台72的工件4执行工件对准工序(步骤sw1)。在该工件对准工序中,工件台单元70以保持工件4的状态移动至工件对准单元60,并且使预先形成于工件4的上表面的两个对准标记分别位于工件对准照相机64、67的铅直正下方位置。由此,两个对准标记分别进入到工件对准照相机64、67的拍摄视野内,例如图10所示,通过工件对准照相机64、67分别拍摄对准标记图像wal1、wal2。在上述附图中的点72c表示工件台72的旋转中心,对此,点4c表示保持于工件台72的工件4的旋转中心。并且,cpu91进行以下运算而算出工件对准中所需的工件对准信息。

cpu91求出对准标记图像wal1的x位置wal1(x)和y位置wal1(y),并且求出对准标记图像wal2的x位置wal2(x)和y位置wal2(y)。另外,cpu91从x方向和y方向上的对准标记的偏移量、通过所述校准信息算出处理来算出的工件对准照相机64、67的相对偏移量,按照以下式:

w(θ1)=arctan((wal2(y)-wal1(y)+walc1-2(y))/(wal2(x)-wal1(x)+walc1-2(x))

算出旋转方向θ1上的工件4的旋转偏移量。

之后,cpu91从步骤sp1中求出的凹版3的旋转偏移量p(θ1)、所述工件4的旋转偏移量w(θ1)以及工件基准角度ws(θ1),算出工件台72的旋转方向θ1上的旋转角度。此处,工件基准角度ws(θ1),是指工件4在工件台72上的保持角度。即,例如图1所示,在将矩形形状的凹版3和工件4的y方向端面配置成与宽度方向x平行的情况下,工件基准角度ws(θ1)形成为零。另一方面,例如图9和图10中的虚线所示,在使矩形形状的凹版3和工件4的y方向端面相对于宽度方向x倾斜的情况下,工件基准角度ws(θ1)形成为-90°<ws(θ1)<0、或0<ws(θ1)<90°。

若算出所述旋转角度,则工件台72朝向旋转方向θ1仅旋转所述旋转角度,并进行旋转方向θ1上的工件4和凹版3之间的对位。另外,工件台单元70以保持该已对准的工件4的状态再次移动至工件对准单元60,并且使在工件4的上表面预先形成的两个对准标记分别位于工件对准照相机64、67的铅直正下方位置。然后,再次进行:工件对准照相机64、67针对准标记的拍摄、对准标记图像wal1的x位置wal1(x')和y位置wal(y')的导出、以及对准标记图像wal2的x位置wal2(x')和y位置wal(y')的导出。而后,cpu91基于以下式:

w(δx)=(wal1(x')+wal2(x'))/2

w(δy)=(wal1(y')+wal2(y'))/2

算出相对于工件4的旋转中心的x偏移量w(δx)和y偏移量w(δy)。如此地,在结束接受工序为止,cpu91获取工件对准信息,并存储于存储器92。

若接受工序结束,而且所述油墨供给工序(步骤sp4)和暂时填充工序(步骤sp5)结束,则版工作台单元10一边保持凹版3一边朝向y1方向进行移动。另外,伴随这些,工件台单元70以保持印刷前的工件4的状态朝向y1方向进行移动,并且在工件4穿过接受转印位置的时点即停止移动。之后,转印滚筒43下降并定位在接受转印位置。然后,工件台单元70与转印滚筒43的正旋转同步地,朝向y2方向移动并经过接受转印位置。在上述经过时,油墨从转印滚筒43转印到工件4的上表面(转印工序:步骤st2)。通过cpu91对开始该转印工序的位置进行修正,来能够进行高精度的印刷。在本实施方式中,转印滚筒43在预先设计的接受基准位置上开始接受,另一方面,工件4的转印开始位置修正预先设计的转印基准位置。具体而言,基于以下式:

(转印开始位置x)=(转印基准位置x)-w(δx)+p(δx)-p-walc(x)

(转印开始位置y)=(转印基准位置y)-w(δy)+p(δy)-p-walc(y)

设定x方向上的转印开始位置x和y方向上的转印开始位置y。因此,能够将被转印滚筒43接受到的油墨从凹版3准确地转印到工件4,其结果,能够将形成于凹版3的图案高精度地印刷到工件4的上表面。此外,在本实施方式中,与这样的第一片的转印工序并行地执行第二片的正式填充工序。对于这点,在第二片的印刷动作中进行说明。

当结束对工件4的印刷时,工件台单元70一边保持该工件4一边朝向y2方向进行移动,并移动到工件用装载/卸载位置。然后,省略图示的工件供给回收装置靠近工件台单元70并进行工件4的替换。即,已印刷图案的第一片工件4通过工件供给回收装置从工件台单元70搬出(工件搬出工序:步骤sw2)。由此,完成第一片的印刷动作。

接着,参照图8简单地说明第二片的印刷动作。本实施方式中,在如上所述那样进行接受工序期间,开始第二片的油墨供给工序。因为,在本实施方式中,接受转印位置和油墨供给位置之间的距离小于凹版3的搬送方向y上的长度,在持续执行第一片的接受工序的期间,凹版3的上表面3b到达至油墨供给位置。因此,为了进行第二片印刷动作,在该到达时刻进行油墨供给,从而在凹版3的上表面3b形成积墨(步骤sp4)。

此处,在凹版3的上表面3b中的执行了接受工序的表面区域,大部分油墨从凹部3a转移到转印滚筒43,但是一部分油墨会残留在凹版3。若以该状态放置到下一次油墨供给为止,则残留油墨中的溶剂会发生挥发并以固体状态附着于凹版3。当使用附着有这种干燥油墨的凹版3来继续进行印刷动作时,会导致印刷不良的忧虑。因此,在本实施方式中,执行所谓的暂时填充工序(步骤sp5),即,将作为第二片的印刷用油墨而形成的积墨,通过定位于暂时填充位置(通过刮刀部56进行暂时填充的位置)的刮刀部56来大致刮平在凹版3的整个上表面3b。

当该暂时填充工序结束时,版工作台单元10一边保持凹版3一边朝向y1方向进行移动,并且在凹版3的y2方向侧端部到达至正式填充位置的时刻停止进行移动。之后,刮刀部36下降,并且顶端361按压凹版3的上表面3b。据此,开始第二片的正式填充工序。进一步地,为了执行第一片的转印工序,版工作台单元10随着朝向y2方向移动中的工件台单元70而朝向y2方向进行移动并执行正式填充工序。并且,若凹版3的整体经过正式填充位置,则刮刀部36朝上方退避并结束第二片的正式填充工序(步骤sp6)。

之后,与第一片相同地,版工作台单元10朝向y2方向进行移动并使凹版3移动到接受转印位置,由此在滚筒单元40中执行接受工序(步骤st3)。另外,在持续执行该接受工序期间,进行第三片的油墨供给工序(步骤sp7)、暂时填充工序(步骤sp8)。

如此地结束第二片的接受工序为止,在工件台单元70中,继第一片的工件4的搬出之后执行第二片的工件4的搬入(工件搬入工序:步骤sw3)和工件对准工序(步骤sw4)。然后,若结束所述第三片的油墨供给工序(步骤sp7)和暂时填充工序(步骤sp8),并且版工作台单元10朝向y1方向进行移动,则工件台单元70追随其而朝向y1方向移动,并且在工件4经过了接受转印位置的时刻将停止移动。而后,与第一片相同地执行转印工序(步骤st4)和工件搬出工序(步骤sw5),并结束第二片的印刷动作。此外,与所述转印工序并行地执行第三片的正式填充工序(步骤sp9)。

如上所述,在本实施方式中,将形成有照相机校准用图案cp的基准遮蔽罩731、732装卸自如地安装于工件台72,并且使用该基准遮蔽罩731、732来导出对准照相机24、25、64、67的x位置和y位置。而且,从这些x位置和y位置算出照相机校准信息,并对转印位置进行修正。因此,无需进行所谓的废弃印刷,从而能够一边高精度地进行凹版3和工件4之间的对位,一边将凹版3上的油墨印刷到工件4。

另外,在该实施方式中,将第一基准遮蔽罩731安装于工件台72的y1侧端部,并且将第二基准遮蔽罩732安装于工件台72的y2侧端部。然后,如图6a至图6c所示,使用第二基准遮蔽罩732来获取工件对准照相机64、67的x位置和y位置,另一方面,使用第一基准遮蔽罩731来获取版对准照相机24、25的x位置和y位置。因此,能够缩短安装有所述基准遮蔽罩731、732的工件台单元70的y方向上的移动范围,并且能够缩短校准信息算出处理所需的时间。

另外,在所述实施方式中,使第一基准遮蔽罩731以覆蓋版对准遮蔽罩24、25的x方向上的移动范围的方式朝向x方向延伸设置,并且如图6c所示,通过将第一基准遮蔽罩731定位于版对准遮蔽罩24、25的铅直正下方位置,来能够一次性地获取版对准遮蔽罩24的x位置和y位置。另外,使第二基准遮蔽罩732以覆蓋工件对准遮蔽罩64、67的x方向上的移动范围的方式在x方向上延伸设置,并且如图6a及图6b所示,每当第二基准遮蔽罩732定位于工件对准照相机64、67时,能够依次获取工件对准遮蔽罩的x位置和y位置。而且,在本实施方式中,与工件对准照相机64、67的x方向上的移动范围窄于对准照相机24、25的移动范围的情况相对应地,将第二基准遮蔽罩732加工成较短,从而能够相应地降低成本。

另外,在所述实施方式中,两个基准遮蔽罩731、732均相对于工件台72装卸自如地安装。因此,能够容易地进行针对基准遮蔽罩731、732的清扫或更换,从而维护性优异。

d.其他

此外,本发明并不限于如上所述的实施方式,只要在不脱离其主旨的范围内,可进行除上述以外的各种各样的变更。例如在所述实施方式中,为了检测各个对准照相机24、25、64、67的x位置和y位置而使用了两个基准遮蔽罩731、732,但是基准遮蔽罩的数量并不限于此。例如,也可以只将第一基准遮蔽罩731装卸自如地安装于工件台72的y1侧端部(第二实施方式、第三实施方式)。

图11a及图11b是示意性示出本发明的印刷装置的第二实施方式的校准信息算出处理的图。在该第二实施方式中,除了工件对准照相机64、67在x方向排列这点、只设置有第一基准遮蔽罩731这点、以及同时检测工件对准照相机64、67的x位置和y位置这点以外,与第一实施方式基本上相同。因此,以下以不同点为中心进行说明,对相同结构赋予相同的附图标记并省略其说明。

在该第二实施方式的校准信息算出处理中,搬送单元80使工件台72朝向y1方向进行移动,并且如图11a中的左栏所示,将第一基准遮蔽罩731定位于第一工件对准照相机64和第二工件对准照相机67的铅直正下方位置。之后,两个工件对准照相机64、67对基准遮蔽罩731进行拍摄。并且,控制单元90的cpu91对由所述拍摄获得的图像中所包括的图案图像进行解析,并且如图11a中的右栏所示,一次性地导出第一工件对准照相机64的位置walc1(x)和位置walc1(y)、以及第二工件对准照相机67的位置walc2(x)和位置walc2(y)。另外,基于这些位置信息,与第一实施方式相同地算出工件对准照相机组群的x位置walc(x)、y位置walc(y),并且算出第一工件对准照相机64和第二工件对准照相机67之间的相对位置关系,并将这些作为照相机校准信息而存储于存储器92。此外,在其后,与第一实施方式相同地算出版对准照相机组群(第一版对准照相机24、第二版对准照相机25)的x位置palc(x)和y位置palc(y),并且算出第一版对准照相机24和第二版对准照相机25之间的相对位置关系,并将这些作为照相机校准信息而存储于存储器92。进一步地,将工件对准照相机组群和版对准照相机组群之间的相对偏移量作为照相机校准信息而存储于存储器92。

如此地,在第二实施方式中,由于通过一个基准遮蔽罩731来算出照相机校准信息,因此能够使基准遮蔽罩的数量最小化,从而能够降低装置的成本。另外,能够减少校准信息算出处理的工时,并且能够缩短校准信息算出处理所需的时间。

图12a至图12c是示意性示出本发明的印刷装置的第三实施方式的校准信息算出处理的图。在该第三实施方式中,只设置有第一基准遮蔽罩731。在该第三实施方式的校准信息算出处理中,搬送单元80使工件台72朝向y2方向进行移动,并且如图12a中的左栏所示,将第一基准遮蔽罩731定位于第二工件对准照相机67的铅直正下方位置。之后,第二工件对准照相机67对第一基准遮蔽罩731进行拍摄。然后,控制单元90的cpu91对由所述拍摄获得的图像中所包括的图案图像进行解析,并且如图12a中的右栏所示,求出第二工件对准照相机67的x位置和y位置,并存储于存储器92。

接着,搬送单元80使工件台72进一步朝向y1方向进行移动,并且如图12b中的左栏所示,将第一基准遮蔽罩731定位于第一工件对准照相机64的铅直正下方位置。之后,第一工件对准照相机64对第一基准遮蔽罩731进行拍摄。然后,cpu91对由所述拍摄获得的图像中所包括的图案图像进行解析,并且如图12b中的右栏所示,求出第一工件对准照相机64的x位置walc1(x)和y位置walc1(y)。另外,基于这些位置信息,与第一实施方式相同地算出工件对准照相机群的x位置walc(x)和y位置walc(y),并且算出第一工件对准照相机64和第二工件对准照相机67之间的相对位置关系,将这些作为照相机校准信息而存储于存储器92。此外,其后,如图12c所示,与第一实施方式相同地算出版对准照相机群(第一版对准照相机24、第二版对准照相机25)的x位置palc(x)和y位置palc(y),并且算出第一版对准照相机24和第二版对准照相机25之间的相对位置关系,并将这些作为照相机校准信息而存储于存储器92。进一步地,将工件对准照相机组群和版对准照相机组群之间的相对偏移量作为照相机校准信息而存储于存储器92。

如此地,在第三实施方式中,与第二实施方式相同地,由于通过一个基准遮蔽罩731来算出照相机校准信息,因此能够将基准遮蔽罩的数量最小化,从而降低装置的成本。

另外,在所述第一实施方式中将第一基准遮蔽罩731和第二基准遮蔽罩732安装于工件台72,而在第二实施方式和第三实施方式中将第一基准遮蔽罩731安装于工件台72,但也可以以将基准遮蔽罩731、732装卸自如地安装于版工作台12的方式构成。另外,在所述实施方式中,将基准遮蔽罩731、732装卸自地安装于工件台72或版工作台12,但也可以以固定的方式安装基准遮蔽罩731、732,也可以将校准用图案cp直接设置于工件台72或版工作台12的上表面。

另外,在所述实施方式中,设置有两台版对准照相机,并且设置有两台工件对准照相机,但各个照相机的数量并不限于这些,也可以分别设置多个。

另外,在所述实施方式中,基于版对准信息、工件对准信息以及照相机校准信息而对转印位置进行修正,但也可以代替转印位置而对接受位置进行修正,也可以对接受位置和转印位置两者进行修正,从而确保高精度的印刷。

另外,作为印刷材料例示了油墨(ink),但是例如可包括有机el(electro-luminescence:电致发光)用聚合物油墨、含有使用于电极配线的铜或银等的纳米金属油墨等。另外,作为转印印刷材料的工件(基材),包括有机el显示器用基板、触摸面板或使用于印刷线路板的基板等。然而,本发明的“印刷材料”和“基材”并不限于如上所述的这些,能够适用于各种印刷材料或基材。

如以上说明那样,在所述实施方式中,版工作台单元10相当于本发明的“版保持部”和“非校准图案保持部”的一例。另外,工件台单元70相当于本发明的“版保持部”和“校准图案保持部”的一例,工件台72相当于本发明的“保持本体”的一例,并且构成校准部73的第一基准遮蔽罩731和第二基准遮蔽罩732分别相当于本发明的“第一校准构件”和“第二校准构件”的一例。另外,版对准单元20、工件对准单元60以及控制单元90分别相当于本发明的“版对准机构”、“基材对准机构”以及“控制机构”的一例。另外,转印滚筒43相当于本发明的“转印部”的一例。另外,版对准照相机24、25相当于本发明的“多个版拍摄照相机”的一例,工件对准照相机64、67相当于本发明的“多个基材拍摄照相机”的一例。进一步地,y方向和x方向分别相当于本发明的“第一水平方向”和“第二水平方向”。

以上,如例示出具体的实施方式进行说明那样,本发明例如也可以构成为,校准图案保持部具有保持本体、和在表面设有图案的校准部,并且校准部相对于保持本体装卸自如地安装。

另外,也可以构成为,还具备搬送机构,所述搬送机构是通过使用于保持版的版保持部在第一水平方向上进行移动,来进行使转印部从版接受印刷材料,并且通过使用于保持基材的基材保持部在第一水平方向上进行移动,来进行从转印部向基材得印刷材料的转印;校准部在与第一水平方向正交的第二水平方向上延伸设置。

另外,也可以构成为,当将版保持部和基材保持部中的不是校准图案保持部的保持部设为非校准图案保持部时,校准部具有在表面设有图案的第一校准构件,并且第一校准构件安装于校准图案保持部的与非校准图案保持部对置的端部。

进一步地,也可构成为,校准部具有在表面设有图案的第二校准构件,并且第二校准构件安装于校准图案保持部的与非校准图案保持部相反一侧的端部。

以上,根据特定的实施例对本发明进行了说明,但并非意图以限定的意义即使本说明。如果参照本发明的说明,则精通该技术的人员能够明确与本发明的其他实施方式相同记载的实施方式的各种变形例。因此,随付的权利要求书的范围,在不脱离本发明的真正技术构思的范围内包括该变形例或实施方式。

产业上的可利用性

本发明可适用于使用平板状的版来将印刷材料印刷于平板状基材的整个印刷技术中。

附图标记说明

1印刷装置

3凹版

4工件

10版工作台单元

12版工作台

20版对准单元

24第一版对准照相机

25第二版对准照相机

43转印滚筒

60工件对准单元

64第一工件对准照相机

67第二工件对准照相机

70工件台单元

72工件台

73校准部

80搬送单元

90控制单元

91cpu

731第一基准遮蔽罩

732第二基准遮蔽罩

cp(校准用的)图案

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