(57)【要約】【課題】印刷位置ずれを抑制しながら、短時間で版枠の段取り換えを可能とする。【解決手段】方法は、印刷時位置にある版枠の印刷パターンをビデオカメラで撮影して生画像をモニター画面に表示すると共に、予め記憶させてある被印刷位置を示すシンボル映像をモニター画面に表示し、モニター画面上でシンボル映像に印刷パターン映像が一致するように版枠の位置を微動調整する。印刷機は、版枠１５を保持し版枠位置を微動調整可能な版枠微動調整部１７を備えた印刷ヘッド５と、被印刷物を保持し印刷位置に移動可能な印刷台４と、版枠の印刷パターンを撮影可能に印刷ヘッド下方に配置されたビデオカメラ６と、モニター装置７と、ビデオカメラで撮影している印刷パターンをモニター装置の画面３０に表示させると共に予め記憶した印刷パターンに対応した被印刷物の被印刷位置を示すシンボル映像を表示させる画像処理装置８と、を具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷時位置にある版枠の印刷パターンをビデオカメラで撮影して生画像をモニター画面に表示すると共に、予め記憶させてある前記版枠の印刷パターンに対応した被印刷位置を示すシンボル映像を前記モニター画面に表示し、前記モニター画面上で前記シンボル映像に前記印刷パターン映像が一致するように前記版枠の位置を微動調整することを特徴とするスクリーン印刷機の版枠位置決め方法。
【請求項２】
印刷位置の被印刷物上側に設けられ版枠を保持し版枠位置を微動調整可能な版枠微動調整部を有する版枠保持手段及び前記版枠に対応して設けたインク刷り付け手段を備えた印刷ヘッドと、印刷される面を上にして被印刷物を所定の位置決め状態に保持し前記印刷位置と印刷位置から外れた被印刷物着脱位置とに移動可能な印刷台と、を具備するスクリーン印刷機において、印刷位置にある前記版枠の印刷パターンを撮影可能に前記印刷ヘッド下方に配置されたビデオカメラと、モニター装置と、前記ビデオカメラで撮影している印刷パターンを前記モニター装置の画面に表示させると共に予め記憶した前記版枠の印刷パターンに対応した被印刷物の被印刷位置を示すシンボル映像を表示させる画像処理装置と、を設けたことを特徴とするスクリーン印刷機。
【請求項３】
請求項２に記載のスクリーン印刷機において、前記版枠保持手段の版枠微動調整部が、版枠平面に対応するＸ−Ｙ座標上でＸ軸及びＹ軸方向に夫々微動調整可能であり且つＸ−Ｙ座標上の１点を中心にＸ−Ｙ平面に沿って回転調整可能である構成を特徴とするスクリーン印刷機。
【請求項４】
請求項２、又は請求項３に記載のスクリーン印刷機において、前記印刷ヘッドが、装着された前記版枠の上方に印刷パターン撮影用の照明部を有することを特徴とするスクリーン印刷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子材料用セラミック基板、太陽電池セル等への電極、抵抗、保護膜、マーキング等の各種パターン印刷、またガラス基板、プリント基板等への導体パターンやマークの印刷を行なうスクリーン印刷機の版枠位置決め方法、及びその方法を使用したスクリーン印刷機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の一般的な印刷機では、版枠位置決めが、版枠保持部に版枠を取付け、Ｚ軸（鉛直方向軸）手動微調整機構にてスクリーン上下位置を基板上に調整し、下にある印刷を行なわれる基板をできるだけ見やすくし、スクリーン上方よりその下側の基板を透かし見て水平面に対応する直交座標のＸ軸、Ｙ軸、所定点を通る鉛直軸を中心とする回転角度θの位置を手動微調整機構にてスクリーンの位置を基板に合わせることによって行なわれていた。
また別に、この種の印刷機には、特許文献１に記載のものがある。特許文献１には、スクリーン製版を装着する前に、２箇所のワーク位置決めマークに対して夫々レーザ光線を垂直に照射し、次に、スクリーン製版を版枠固定部に装着する場合に、版位置決めマークを前記レーザ光が照射するようにしてスクリーン製版を版枠固定部に固定するスクリーン製版セット方法が開示されている。
【特許文献１】特許公開２００２−２６４２９４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記従来のスクリーン上方より下側の基板（被印刷物）を透かし見て位置合わせをする版枠位置決め方法は、基板を見難い点で熟練を要する作業を必要とするものであり、熟練度が低いと、容易に位置合わせができないので無駄な試し刷りを繰り返すことが多くなる問題があった。また、前記特許文献１に記載の方法によっても、レーザ光線をワーク位置決めマークの点に一致させる操作や、そのレーザ光線に版位置決めマークの点を一致させる操作が必要であり、後者の操作は必ずしも容易なものではない問題があった。
印刷位置ずれを抑制しながら、短時間で版枠の段取り換えが可能なスクリーン印刷位置決め方法及びスクリーン印刷機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のスクリーン印刷機の版枠位置決め方法は、印刷時位置にある版枠の印刷パターンをビデオカメラで撮影して生画像をモニター画面に表示すると共に、予め記憶させてある前記版枠の印刷パターンに対応した被印刷位置を示すシンボル映像を前記モニター画面に表示し、前記モニター画面上で前記シンボル映像に前記印刷パターン映像が一致するように前記版枠の位置を微動調整することを特徴とする（請求項１）。
【０００５】
このスクリーン印刷機の版枠位置決め方法によれば、印刷時位置にある版枠の印刷パターンをビデオカメラで撮影し現在の位置情報を示す生画像と、その版枠の印刷パターンに対応している例えば四角形枠や十字マークで表される正確な被印刷位置の情報であるシンボル映像とを使用して、モニター画面を見ながら、版枠の位置を微動調整して被印刷位置に版枠の印刷パターンを一致させるから、印刷に先立って行なわれる版枠位置決め作業を容易に、正確に行い得る。
【０００６】
本発明のスクリーン印刷機は、印刷位置の被印刷物上側に設けられ版枠を保持し版枠位置を微動調整可能な版枠微動調整部を有する版枠保持手段及び前記版枠に対応して設けたインク刷り付け手段を備えた印刷ヘッドと、印刷される面を上にして被印刷物を所定の位置決め状態に保持し前記印刷位置と印刷位置から外れた被印刷物着脱位置とに移動可能な印刷台と、を具備するスクリーン印刷機において、印刷位置にある前記版枠の印刷パターンを撮影可能に前記印刷ヘッド下方に配置されたビデオカメラと、モニター装置と、前記ビデオカメラで撮影している印刷パターンを前記モニター装置の画面に表示させると共に予め記憶した前記版枠の印刷パターンに対応した被印刷物の被印刷位置を示すシンボル映像を表示させる画像処理装置と、を設けたことを特徴とする（請求項２）。
【０００７】
このスクリーン印刷機によれば、版枠を版枠保持手段に保持させてその印刷パターンをビデオカメラで撮影して現在の版枠の位置情報としてモニター装置の画面に表示し、同時にその版枠の印刷パターンに対応する被印刷物の被印刷位置を正確に示すシンボル映像を同じ画面に表示できるから、その画面を見ながら版枠微動調整部を操作してシンボル映像にビデオカメラからの印刷パターン映像を一致させると、版枠の印刷パターンが被印刷位置に正確に対応した位置に位置決めされている版枠保持状態になる。従って、印刷に先立って行なわれる版枠位置決め作業を容易に、正確に行い得る。
【０００８】
前記スクリーン印刷機において、前記版枠保持手段の版枠微動調整部が、版枠平面に対応するＸ−Ｙ座標上でＸ軸及びＹ軸方向に夫々微動調整可能であり且つＸ−Ｙ座標上の１点を中心にＸ−Ｙ平面に沿って回転調整可能である構成とするのがよい（請求項３）。この構成では、例えば、モニター画面を見ながら先ず回転調整により印刷パターンの適当な直線部分をシンボル映像の直線部分に平行させ、次にＸ軸及びＹ軸方向の微動調整により印刷パターンとシンボル映像とを一致させる。これにより回転調整やＸ軸及びＹ軸方向の微動調整を何度も繰り返す必要がなくなり、非常に簡単に、正確且つ迅速に版枠を所望位置に位置決めできる。
【０００９】
前記スクリーン印刷機において、前記印刷ヘッドが、装着された前記版枠の上方に印刷パターン撮影用の照明部を有する構成とするのがよい（請求項４）。この構成では、逆光照明であるから輪郭を正確に撮影でき、印刷パターンを正確に把握でき、従ってモニター画面上で見やすい状態のシンボル映像に印刷パターンを容易に正確に一致させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明は、印刷に先立って行なわれる版枠位置決め作業を容易に、正確に行い得る効果を奏する。
請求項２記載の発明は、印刷に先立って行なわれる版枠位置決め作業を容易に、正確に行い得る。また、従来の一般的な印刷機に比べて、スクリーン製版越しに被印刷物の位置を見定めながら位置微調整を行なうといった熟練を要する作業、更にスクリーン枠を覗き込む不自然な姿勢を強いられる作業から作業者を解放し、無駄な試し印刷を繰り返すことを無くすることができる効果を奏する。
請求項３記載の発明は、非常に簡単に、正確且つ迅速に版枠を所望位置に位置決めできる効果を奏する。
請求項４記載の発明は、モニター画面上で見やすい状態のシンボル映像に印刷パターンを容易に正確に一致させることができる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の方法は、スクリーン印刷機が、版枠保持手段の水平面に対応したＸ−Ｙ直交座標のＸ軸及びＹ軸の各軸方向への版枠位置微動調整機構と前記座標面に直角な１軸（例えばＺ軸）の回りに所望角度θの版枠微小回転調整機構を有し、被印刷物を定位置に位置決め装着でき版枠下の印刷位置とその印刷位置から外れた被印刷物着脱位置とを反覆移動可能な印刷台を有する構成のものに適用するのがよい。
スクリーン印刷機としては、テーブル面上をリニアガイドに沿って決められた被印刷物着脱位置と印刷位置との間を反覆移動できるように印刷台を設け、印刷位置にある印刷台の上側位置に印刷ヘッドを設け、印刷台が印刷位置から外れた位置にあるときテーブル面下側位置から印刷ヘッド側を撮影できるビデオカメラを設け、また、電源部や画像処理装置等をテーブル面下側に設け、モニター装置を適所に設け、前記印刷ヘッドに、前記版枠位置微動調整機構及び版枠微小回転調整機構を有する版枠保持手段、版枠保持手段に保持した版枠に対応して設けたインク刷り付け手段、前記版枠の印刷パターンを上側から下側に向って照らす照明部等を設け、前記画像処理装置は、前記ビデオカメラで撮影している印刷パターン映像を前記モニター装置の画面に表示させると共に予め記憶した前記版枠の印刷パターンに対応した被印刷物の被印刷位置を示すシンボル映像を表示させる形態にする。勿論モニター装置と前記版枠位置微動調整機構及び版枠微小回転調整機構の操作部とは、モニター画面を見ながら操作部を操作する関係上見やすく操作しやすい位置に決める。
【実施例１】
【００１２】
本発明の１実施例を、図１〜図４を用いて説明する。このスクリーン印刷機１は、本発明の方法を実施できるものであり、例えば、電子材料としてのチップ部品製造用セラミック基板へのパターン印刷を行なう構成のものである。つまり被印刷物２がセラミック基板（以下基板とのみ記す場合もある）の場合である。スクリーン印刷機１は、図１に示すように、本体３、印刷台４、印刷ヘッド５、ビデオカメラ６、モニター装置７、画像処理装置８等で構成されている。
【００１３】
本体３は、直方体の箱状若しくは枠状のもので、上面をテーブル面１０に形成してある。テーブル面１０には長手方向に沿って直線軌道１１、例えばリニアガイドを設けて、次に述べる印刷台４が移動できるようにしてある。
【００１４】
印刷台４は、上面に被印刷物２を装着される装着部を有する台車状のもので、詳細な説明は省略するが、台車上に被印刷物２を載せるとクランプ装置が動作して被印刷物２を所定の位置にクランプ固定できるようになっており、また、移動用の駆動部を有し、直線軌道１１の一端にある印刷位置１２と他端にある被印刷物着脱位置１３との間を反覆移動できるようになっている。印刷位置１２は次に述べる印刷ヘッド５の下側の位置であり、被印刷物着脱位置１３はその反対側端である。夫々の位置で停止するときに常に同じ位置に正確に停止するようになっている。
【００１５】
印刷ヘッド５は、図２に示すように、スクリーン製版１４を取付けてある版枠１５、その版枠１５を支持している版枠保持手段１６、その版枠保持手段１６に設けられた版枠位置微動調整部１７、インク刷り付け手段１８、照明部１９、本体３に支持された印刷雰囲気を保持するカバー２０等で構成されている。スクリーン製版１４は版枠１５に取付けてある金網に、エマルジョン膜、写真製版を設けた周知のものである。版枠位置微動調整部１７は版枠保持手段１６が支持した版枠１５の位置を、版枠保持手段１６の水平面に対応したＸ−Ｙ直交座標のＸ軸及びＹ軸の各軸方向へ版枠位置を微動調整する機構２１（図２の２１はＸ軸方向の微動調整機構、Ｙ軸方向のものは図示省略）と、前記座標面に直角な１軸（例えばＺ軸）の回りの角度θの版枠微小回転調整機構（図示省略）を有する。なお、Ｚ軸方向の微動調整機構も必要に応じて設ける。版枠位置微動調整部１７の操作部は、本体３の縁部等の操作に都合の良い位置に設けた操作卓に他のスイッチ類等と共に設けてある。インク刷り付け手段１８はスキージ２２、スクレーパ２３、これらの駆動部２４等からなる周知のものであり、駆動部２４はモーター２５で駆動されるリードスクリュー２６で構成されている。照明部１９は均一面照明であり、版枠１５に取付けてあるスクリーン製版１４を上面から均一に照明するようになっている。カバー２０は本体３に設けた支柱（図示省略）に印刷ヘッド５の他の構成部と共に支持されている。
【００１６】
ビデオカメラ６は、図１、図３に示すように、印刷ヘッド５の下方の本体３内に、上向きに設けてあり、前記版枠の印刷パターンを撮影できるように設けてある。２７はテーブル面１０に設けたビデヲ撮影用の孔である。
【００１７】
モニター装置７は、その画面を見ながら版枠位置微動調整部１７を操作できる位置に適切に設けてある。画像処理装置８は、本体３内に設けられ、前記ビデオカメラ６で撮影している印刷パターン映像２８をモニター装置７の画面に表示させると共に、予め記憶した版枠１５の印刷パターンに対応した被印刷物のシンボル映像２９で、例えば印刷パターン映像２８の輪郭に一致する矩形で表され、その位置によって正確な被印刷位置を表示させる。つまり、モニター画面３０上では、図４に示すように、シンボル映像２９の矩形が正確に印刷されるべき被印刷位置を示しており、ビデオカメラ６で撮影した印刷パターン映像２８が現実の版枠位置による印刷位置を示している。この印刷パターン映像２８がシンボル映像２９の矩形に一致するように版枠位置が調整され、その調整された状態で印刷が行なわれると、所望の正確な位置に印刷が行なわれることになる。なお、３１は電源部である。
【００１８】
このように構成されたスクリーン印刷機１は、次のようにして印刷が行なわれる。まず、被印刷物２（基板）と、印刷したい製版を施したスクリーンを有する版枠１５とを用意する。予め記憶させてあるシンボル映像の中から所定の被印刷物２の印刷パターンに対応するシンボル映像２９のパターン（この場合は矩形）を単独表示させると図４（ａ）に示すようになる。版枠１５を版枠保持手段１６に取付け、ビデオカメラ６で撮影されたスクリーンの印刷パターン映像２８をモニター装置７の画面３０に単独表示させると図４（ｂ）に示すようになる。同じ画面３０にシンボル映像２９の矩形とビデオカメラからの印刷パターン映像２８を表示させると、図４（ｃ）に示すようになり、この画面を見ながら、版枠位置微動調整部１７の操作部を操作して図４（ｄ）に示すように、シンボル映像２９の矩形に印刷パターン映像２８を一致させる。これによって版枠１５が所望印刷位置に正確に印刷できるように位置決めされる。
【００１９】
次いで、この位置決めが終了した後に、通常のスクリーン印刷機におけると同様に、スキージ２２とスクレーパ２３を装着し、印刷インクをその間のスリーン上に充填し、スキージ２２の移動（印刷）速度、及び印圧等を設定する。そして、被印刷物着脱位置１３にある印刷台４上に被印刷物２を被印刷面を上にして装着し、印刷位置へ移動させて停止させ、スクレーパ２３移動でインクを正繁盛に敷き延べ、スキージ駆動により印刷し、印刷が終わると、印刷台４を被印刷物着脱位置へ戻して印刷の状態を確認する。印刷が良好に行なわれていることが確認できれば、新たに被印刷物２を装着して印刷台４を移動させ、印刷し、印刷台４を戻す印刷動作を繰り返し継続する。
【００２０】
このスクリーン印刷機１は、前述したことから理解されるように、異なる印刷パターンに段取り替えする際に版枠を正確な位置に位置決めする作業が、従来の作業よりも格段と容易になる。すなわち、版枠の位置決め作業は、モニター画面を見ながら版枠位置微動調整部１７の操作部を操作してシンボル映像に印刷パターン映像を一致させるという簡単な操作で、しかも楽な姿勢で行なうことができる。また、使用するシンボル映像は、予めこの印刷機で印刷される各種印刷パターンに対応するものを夫々正確に位置決めされた状態で画像処理装置に登録しておくことにより、段取り替えする際に簡単に呼び出して使用でき、段取り替えの都度改めてシンボル映像を作成する必要はない。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明のスクリーン印刷機の版枠位置決め方法及びスクリーン印刷機は、実施例で被印刷物として説明した電子材料用セラミック基板の他に、太陽電池セル等への電極、抵抗、保護膜、マーキング等の各種パターン印刷、またガラス基板、プリント基板等への導体パターンやマークの印刷、ＣＤ、ペットボトル等への図柄印刷を行なう場合に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のスクリーン印刷機の実施例を示す部分断面概略正面図である。
【図２】同実施例の印刷ヘッドの構成を拡大して示す概略正面図である。
【図３】同実施例の部分省略拡大平面図である。
【図４】同実施例のモニター画面の異なる状態を示し、（ａ）はシンボル映像を表示させた状態、（ｂ）は位置未調整のパターン映像を表示させた状態、（ｃ）はシンボル映像と位置未調整のパターン映像を表示させた状態、（ｄ）シンボル映像と位置調整後のパターン映像を表示させた状態、のモニター正面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    スクリーン印刷機
２    被印刷物（セラミック基板）
３    本体
４    印刷台
５    印刷ヘッド
６    ビデオカメラ
７    モニター装置
８    画像処理装置
１０  テーブル面
１１  直線軌道
１２  印刷位置
１３  被印刷物着脱位置
１４  スクリーン製版  
１５  版枠
１６  版枠保持手段
１７  版枠位置微動調整部
１８  インク刷り付け手段
１９  照明部
２０  カバー
２１  微動調整機構（Ｘ軸方向）
２２  スキージ
２３  スクレーパ
２４  駆動部
２５  モーター
２６  リードスクリュー
２７  撮影用の孔
２８  印刷パターン
２９  矩形（シンボル映像）
３０  モニター画面
３１  電源部
３２  スクリーンのパターン映像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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