(57)【要約】【課題】凹版の凹部に充填される印刷材料がブランケットを介して基材に転写されて印刷パターンを印刷する印刷技術において、印刷材料によるブランケットの膨潤によって印刷パターンの欠陥が発生する前に当該欠陥の発生予兆を知る。【解決手段】ブランケットに当接する当接面の印刷領域において印刷材料が充填されて印刷パターンを形成する印刷用凹部と、当接面のうち印刷領域以外の非印刷領域において印刷材料が充填されて検査パターンを形成する検査用凹部と、を備え、検査用凹部の幅が印刷用凹部を主体的に構成する主要部位の幅よりも広いという幅条件、および厚み方向において検査用凹部の深度が主要部位の深度よりも深いという深度条件のうち少なくとも一方が満足されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブランケットを介して基材に印刷される印刷パターンを前記ブランケットに受理させるための凹版であって、
前記ブランケットに当接する当接面の印刷領域において印刷材料が充填されて前記印刷パターンを形成する印刷用凹部と、
前記当接面のうち前記印刷領域以外の非印刷領域において前記印刷材料が充填されて検査パターンを形成する検査用凹部と、を備え、
前記検査用凹部の幅が前記印刷用凹部を主体的に構成する主要部位の幅よりも広いという幅条件、および厚み方向において前記検査用凹部の深度が前記主要部位の深度よりも深いという深度条件のうち少なくとも一方が満足されていることを特徴とする凹版。
【請求項２】
請求項１に記載の凹版であって、
前記検査用凹部の幅が前記主要部位の幅と同じである一方、前記検査用凹部の深度が前記主要部位の深度よりも深い凹版。
【請求項３】
請求項１または２に記載の凹版であって、
前記印刷パターンが前記主要部位を複数個有するとき、
前記厚み方向において前記検査用凹部の深度が前記複数の主要部位の深度のいずれよりも深い凹版。
【請求項４】
請求項１に記載の凹版であって、
前記印刷パターンが前記主要部位を複数個有するとき、
前記検査用凹部の幅が前記複数の主要部位のいずれの幅よりも広い凹版。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の凹版を保持する版保持部と、
前記凹版の前記当接面に前記印刷材料を供給する供給部と、
前記当接面に供給された前記印刷材料を前記印刷用凹部および前記検査用凹部に充填する充填部と、
前記基材を保持する基材保持部と、
前記凹部に充填された前記印刷材料を受理する前記ブランケットを有し、前記ブランケットで受理した前記印刷材料を前記基材保持部に保持される前記基材に転写する転写部と、
を備えることを特徴とする印刷装置。
【請求項６】
請求項５に記載の印刷装置であって、
前記ブランケットに担持される前記検査パターンが前記基材に転写された後に、前記ブランケットのうち前記検査パターンを担持していた担持領域または前記基材に転写された前記検査パターンを撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された画像に基づいて前記ブランケットの膨潤が所定の許容範囲を超えている否かを判定する膨潤判定部と、
をさらに備える印刷装置。
【請求項７】
請求項６に記載の印刷装置であって、
前記膨潤判定部により前記ブランケットの膨潤が前記許容範囲を超えていると判定されたときに、前記ブランケットの膨潤を報知する報知部をさらに備える印刷装置。
【請求項８】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の凹版の前記当接面に前記印刷材料を供給する工程と、
前記当接面に供給された前記印刷材料を前記印刷用凹部および前記検査用凹部に充填する工程と、
前記凹部に充填された前記印刷材料を前記ブランケットに受理させる工程と、
前記ブランケットに受理された前記印刷材料を基材に転写する工程と、
を備えることを特徴とする印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ブランケットを介して基材に印刷される印刷パターンを上記ブランケットに受理させるための凹版、ならびに当該凹版を用いて基材に印刷パターンを印刷する印刷技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子回路基板やタッチパネル基板等のデバイスにおける電極パターンの形成を凹版印刷で行うという試みがなされている。例えば特許文献１には、ステージの上面に保持された印刷用凹版上の導電パターン（本発明の「印刷パターン」の一例に相当）をブランケットに受理させる受理工程と、当該受理工程に続いてブランケット上の導電パターンをワーク（本発明の「基材」の一例に相当）に転写する転写工程とを実行する印刷装置が記載されている。また、特許文献２には、外周面に凹版を保持した版胴を用いて上記受理工程を行った後で、上記転写工程を行う印刷装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１３２５号公報
【特許文献２】特開２０１６−３６９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記印刷装置において印刷動作を繰り返すと、ブランケットが印刷材料に含まれる溶剤で膨潤される。この膨潤によってブランケットの濡れ特性が変化し、印刷パターンにおいて印刷抜け、欠けなどの欠陥が発生することがあった。そこで、これらの不具合が発生する前にブランケットの膨潤状態をチェックして印刷パターンの欠陥発生を未然に防止する技術が要望されている。しかしながら、現状では、基材に印刷された印刷パターンを見て印刷を継続するか否かの判断を行っている。そのため、上記判断が確定するまで印刷を停止する必要があり、このことが生産性を低下させる主要因のひとつとなっている。
【０００５】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、凹版の凹部に充填される印刷材料がブランケットを介して基材に転写されて印刷パターンを印刷する印刷技術において、印刷材料によるブランケットの膨潤によって印刷パターンの欠陥が発生する前に当該欠陥の発生予兆を知ることができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の第１態様は、ブランケットを介して基材に印刷される印刷パターンをブランケットに受理させるための凹版であって、ブランケットに当接する当接面の印刷領域において印刷材料が充填されて印刷パターンを形成する印刷用凹部と、当接面のうち印刷領域以外の非印刷領域において印刷材料が充填されて検査パターンを形成する検査用凹部と、を備え、検査用凹部の幅が印刷パターンを主体的に構成する主要部位の幅よりも広いという幅条件、および版本体の厚み方向において検査用凹部の深度が主要部位の深度よりも深いという深度条件のうち少なくとも一方が満足されていることを特徴としている。
【０００７】
また、この発明の第２態様は、上記凹版を保持する版保持部と、凹版の当接面に印刷材料を供給する供給部と、当接面に供給された印刷材料を印刷用凹部および検査用凹部に充填する充填部と、基材を保持する基材保持部と、凹部に充填された印刷材料を受理するブランケットを有し、ブランケットで受理した印刷材料を基材保持部に保持される基材に転写する転写部と、を備えることを特徴としている。
【０００８】
さらに、この発明の第３態様は、上記凹版の当接面に印刷材料を供給する工程と、当接面に供給された印刷材料を印刷用凹部および検査用凹部に充填する工程と、凹部に充填された印刷材料をブランケットに受理させる工程と、  ブランケットに受理された印刷材料を基材に転写する工程と、を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
このように構成された発明では、印刷用凹部以外に検査用凹部が凹版に設けられている。このため、当該凹版を用いて印刷パターンをブランケットに受理させると、その都度、検査パターンがブランケットに受理される。ここで、検査用凹部は幅条件および深度条件のうち少なくとも一方を満足しているため、ブランケットのうち検査パターンを受理した非印刷領域の膨潤量は印刷パターンを受理した印刷領域のそれよりも多くなる。したがって、印刷領域でのブランケットの膨潤が印刷パターンの欠陥発生要因となる前に、非印刷領域での膨潤が進行して印刷パターンの欠陥発生の予兆を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明にかかる印刷装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の印刷装置で用いられる凹版の第１実施形態を示す図である。
【図３】ブランケットの膨潤状態を検出するために上記印刷装置に装備された構成を模式的に示す図である。
【図４Ａ】図１に示す印刷装置による１枚目の印刷動作を示す図である。
【図４Ｂ】図１に示す印刷装置による２枚目の印刷動作を示す図である。
【図５】印刷動作における代表的な工程を模式的に示す図である。
【図６】本発明にかかる凹版の第２実施形態を示す図である。
【図７】本発明にかかる凹版の第３実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は本発明にかかる印刷装置の一実施形態を示す斜視図である。また、図２は図１の印刷装置で用いられる凹版の第１実施形態を示す図である。さらに、図３はブランケットの膨潤状態を検出するために上記印刷装置に装備された構成を模式的に示す図である。印刷装置１は、液状または粘性状の導電性のインクを本発明の「印刷材料」とし、当該インクにより複数のラインで構成される印刷パターンＰＰを透明な基材４上に印刷する装置である。この印刷装置１の主たる構成要素は、図１に示すように、基台２と、版ステージユニット１０と、版アライメントユニット２０と、インク充填ユニット３０と、ローラユニット４０と、インク供給充填ユニット５０と、基材アライメントユニット６０と、基材ステージユニット７０と、版ステージユニット１０および基材ステージユニット７０を移動させる搬送ユニット８０と、制御ユニット９０とである。この印刷装置１では、制御ユニット９０が予めインストールされたプログラムに従って印刷装置１の各部を制御することで、平板状の凹版３の上面３ａに予め形成された印刷用凹部３ｂおよび検査用凹部３ｃに導電性のインクを充填して印刷パターンＰＰおよび検査パターンＩＰを形成する充填工程と、ローラユニット４０に凹版３のインクを受理させて印刷パターンＰＰおよび検査パターンＩＰを転写する受理工程と、受理されたインクを平板状の基材４に転写する転写工程とを行う。
【００１２】
基台２は図１に示すように水平方向Ｙに延設されている。基台２の上面には、一対の直動ガイド８１、これらの直動ガイド８１の間に配設されたリニアモータなどの直動駆動部８２および図示しないリニアスケールがＹ方向に延設されている。また、直動ガイド８１および直動駆動部８２には、２つの搬送ステージ８３、８４が設けられており、直動駆動部８２の駆動を受けてＹ方向に直線移動する。これら２つの搬送ステージのうち一方側の搬送ステージ８３上に版ステージユニット１０が搭載され、他方側の搬送ステージ８４上に基材ステージユニット７０が搭載されている。これによって、版ステージユニット１０および基材ステージユニット７０が互いに独立して水平方向Ｙに往復移動可能となっている。この明細書では、図１および後で説明する各図では、装置各部の配置関係を明確にするために、搬送ステージ８３、８４の搬送方向Ｙのうち版ステージユニット１０に向かう方向を「Ｙ１」と称し、基材ステージユニット７０に向かう方向を「Ｙ２」と称する。また、水平方向Ｙと直交する水平方向を「Ｘ方向」と称する。また、水平方向Ｘのうち装置正面に向かう方向を「Ｘ１」と称するとともに装置背面に向かう方向を「Ｘ２」と称する。さらに、鉛直方向を「Ｚ方向」と称する。
【００１３】
版ステージユニット１０は、搬送ステージ８３の上面に配置される支持台１１と、支持台１１の上面に取り付けられ、その上面で凹版３を保持する版ステージ１２とを有している。このため、制御ユニット９０からの動作指令に応じて直動駆動部８２が搬送ステージ８３をＹ方向に移動させることで、版ステージ１２に保持される凹版３をＹ方向に搬送することが可能となっている。なお、凹版３の詳しい構成、当該凹版３を用いた印刷動作ならびにインクの溶媒成分によるブランケットの膨潤状態を判定する膨潤判定動作については後で詳述する。
【００１４】
一方、基材ステージユニット７０は、搬送ステージ８４の上面に配置される位置調整機構７１と、位置調整機構７１の上面に取り付けられ、その上面で基材４を保持する基材ステージ７２とを有している。この位置調整機構７１は、基材ステージ７２を搬送ステージ８４に対してＸ方向およびθ１方向（鉛直軸回りの回転方向）に駆動する機能を有している。このため、制御ユニット９０からの動作指令に応じて直動駆動部８２が搬送ステージ８４をＹ方向に移動させ、また制御ユニット９０からの動作指令に応じて位置調整機構７１が基材ステージ７２をＸ方向およびθ１方向に移動させることで、基材ステージ７２に保持される基材４をＸ方向、Ｙ方向およびθ１方向に位置決めすることが可能となっている。
【００１５】
基台２の上面では、Ｙ方向における略中央部にローラユニット４０が配置されている。このローラユニット４０では、当該中央部のＸ方向の両端部において昇降機構４１によって昇降テーブル４２が鉛直方向Ｚに昇降可能に設けられている。この実施形態では、一対の昇降テーブル４２は、版ステージユニット１０および基材ステージユニット７０が移動する空間（以下「ステージ移動空間」という）よりもＸ方向外側に設けられている。これによって、版ステージユニット１０および基材ステージユニット７０との干渉が回避されている。
【００１６】
このように互いに離間して配置された一対の昇降テーブル４２を橋渡しするように転写ローラ４３が配置されている。この転写ローラ４３は、Ｘ方向に延びる回転軸回りに回転自在な円筒形状のブランケット胴の外周面にブランケット４３１（図３）を装着したものであり、制御ユニット９０からの動作指令に応じて回転駆動モータ（図示省略）が駆動されると、回転軸回りの回転方向θ２に回転する。また、昇降機構４１の昇降モータ（図示省略）に対し、制御ユニット９０から昇降指令が与えられると、それに応じて昇降モータが作動して転写ローラ４３が昇降テーブル４２とともに一体的に昇降する。これによって、鉛直方向Ｚにおける転写ローラ４３の位置が高精度に調整される。
【００１７】
上記ローラユニット４０のＹ１方向側およびＹ２方向側には、インク充填ユニット３０およびインク供給充填ユニット５０がそれぞれ隣接して配置されている。これらのうちインク供給充填ユニット５０では、上記ステージ移動空間よりもＸ方向外側で基台２の上面から柱部材５１、５１が立設されている。また、柱部材５１、５１の上端部同士を連結するように梁部材５２が設けられ、上記ステージ移動空間を上方から跨ぐようにアーチ形状の支持部５３が形成されている。そして、支持部５３に対してスリットノズルおよびドクターブレードが取り付けられている。なお、スリットノズルおよびドクターブレードの図１への図示を省略しているが、スリットノズルとしては、Ｘ方向に延びる長尺状の吐出口を有するノズルを用いることができる。また、ドクターブレードとしては、例えば特許文献２に記載されたものと同様に、ステンレス鋼板製のブレードを一対の板状部材で挟み込んで一体化したものを用いることができる。当該ドクターブレードを装備するインク供給充填ユニット５０では、ドクターブレードの先端が凹版３の上面３ａを押し付ける圧力を調整することで凹版３の上面３ａに供給されたインクが凹版３の凹部３ｂ、３ｃに充填される量や充填状況などを制御可能となっている。
【００１８】
インク充填ユニット３０は、スリットノズルが設けられていない点を除き、インク供給充填ユニット５０と同様に構成されている。すなわち、図１に示すように、Ｘ方向において上記ステージ移動空間よりも外側で基台２の上面から柱部材３１、３１が立設されるとともに当該柱部材３１、３１の上端部同士を連結するように梁部材３２が設けられている。これによって、上記ステージ移動空間を上方から跨ぐようにアーチ形状の支持部３３が形成されている。そして、支持部３３に対してドクターブレードが取り付けられている。
【００１９】
上記インク充填ユニット３０のＹ１方向側には、版アライメントユニット２０が配置されている。この版アライメントユニット２０においても、インク充填ユニット３０およびインク供給充填ユニット５０と同様のアーチ状の支持部２３が基台２の上面に設けられている。すなわち、４本の柱部材２１、２１の頂部同士を連結するように梁部材２２が設けられている。そして、梁部材２２に対して２つのアライメントカメラ２４、２５がそれぞれ位置調整機構２６、２７を介して取り付けられている。なお、本明細書では、アライメントカメラ２４、２５を区別して説明するために、それぞれ「第１版アライメントカメラ２４」および「第２版アライメントカメラ２５」と称する。
【００２０】
位置調整機構２６は第１版アライメントカメラ２４を梁部材２２に対してＸ方向およびＺ方向に駆動する機能を有している。このため、制御ユニット９０からの動作指令に応じて位置調整機構２６が第１版アライメントカメラ２４をＸ方向およびＺ方向に移動させることで、版ステージ１２に保持されている凹版３の一部を高精度に撮像可能となっている。
【００２１】
また、もう一方の位置調整機構２７は第２版アライメントカメラ２５を第２版アライメントカメラ２５のＸ２方向側で梁部材２２に対してＸ方向およびＺ方向に駆動する機能を有している。このため、制御ユニット９０からの動作指令に応じて位置調整機構２７が第２版アライメントカメラ２５をＸ方向およびＺ方向に移動させることで、第１版アライメントカメラ２４で撮像した領域と異なる凹版３の部位を高精度に撮像可能となっている。なお、このようにして撮像される２つの画像は制御ユニット９０に転送されてメモリ（図示省略）に保存される。
【００２２】
また、インク供給充填ユニット５０のＹ２方向側には、基材アライメントユニット６０が配置されている。この基材アライメントユニット６０では、ガントリークレーン状の支持部６１、６２が基材ステージユニット７０のステージ移動空間からＸ２方向側に離れて基台２の上面でそれぞれＹ方向に移動自在に配置されている。一方の支持部６１の梁部材６３に対してアライメントカメラ６４がＸ方向およびＺ方向に移動自在に取り付けられている。また、他方の支持部６２の梁部材６６に対してアライメントカメラ６７がＸ方向およびＺ方向に移動自在に取り付けられている。なお、本明細書では、アライメントカメラ６４、６７を区別して説明するために、それぞれ「第１基材アライメントカメラ６４」および「第２基材アライメントカメラ６７」と称する。
【００２３】
本実施形態では、第１基材アライメントカメラ６４をＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向に移動させるために、位置調整機構６５が設けられている。この位置調整機構６５は、第１基材アライメントカメラ６４を支持する支持部６１を基台２に対してＹ方向に駆動することで第１基材アライメントカメラ６４をＹ方向に位置決めする駆動部と、支持部６１の梁部材６３に対して第１基材アライメントカメラ６４をＸ方向およびＺ方向に駆動して位置決めする駆動部とを有している。このため、制御ユニット９０からの動作指令に応じて位置調整機構６５がアライメントカメラ６４をＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向に移動させることで、基材ステージ７２に保持されている基材４の一部を高精度に撮像可能となっている。
【００２４】
また、第２基材アライメントカメラ６７をＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向に移動させるために、位置調整機構６８が設けられている。この位置調整機構６８は、第２基材アライメントカメラ６７を支持する支持部６２を基台２に対してＹ方向に駆動することで第２基材アライメントカメラ６７をＹ方向に位置決めする駆動部と、支持部６２の梁部材６６に対して第２基材アライメントカメラ６７をＸ方向およびＺ方向に駆動して位置決めする駆動部とを有している。このため、制御ユニット９０からの動作指令に応じて位置調整機構６５がアライメントカメラ６４をＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向に移動させることで、先に説明した第１基材アライメントカメラ６４と同様にして、第１基材アライメントカメラ６４により撮像された部位と異なる基材４の部位を高精度に撮像可能となっている。なお、このようにして撮像される２つの画像についても制御ユニット９０に転送されてメモリに保存される。
【００２５】
なお、本実施形態では、複数のアライメントカメラを装備しているが、図１および図３に示すように、これら以外にブランケットカメラ４４がローラユニット４０に設けられている。ブランケットカメラ４４は転写ローラ４３のブランケット４３１のうち凹版３の非印刷領域３ｅと当接して検査パターンＩＰを受理する非印刷領域を撮像可能に配置されている。そして、ブランケットカメラ４４で撮像された画像の画像データが制御ユニット９０に与えられる。
【００２６】
制御ユニット９０は、論理演算を実行する周知のＣＰＵ（Central Processing Unit）、初期設定等を記憶しているＲＯＭ（Read Only Memory）、装置動作中の様々なデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成されており、演算処理部９１、画像処理部９２、表示部９３などを有している。これらのうち画像処理部９２はブランケットカメラ４４から画像データを取り込み、２値化等の画像処理を行う。演算処理部９１は画像処理後のデータに基づいて非印刷領域の膨潤量を計測し、その膨潤量が所定の許容範囲を超えているか否かを判定する。このように本実施形態では、演算処理部９１は膨潤量計測部９１１および膨潤判定部９１２として機能する。また、表示部９３は演算処理部９１と接続され、上記した膨潤判定結果を表示する機能のほか、タッチパネルで構成されてオペレータからの入力を受け付ける入力端末としての機能も有する。
【００２７】
次に、図１および図２を参照しつつ凹版３の構成について説明した後で、凹版３を用いた印刷動作について説明する。本実施形態で使用する凹版３はライン・アンド・スペース状の印刷パターンＰＰを基材４に印刷する際に使用されていた凹版に検査パターンＩＰを形成するための検査用凹部３ｃを追加したものである。より詳しくは、ブランケット４３１（図３）に当接する凹版３の上面３ａでは、図２の１点鎖線で示す領域が印刷領域３ｄに相当している。すなわち、印刷領域３ｄ（図２の１点鎖線で示す領域）に印刷パターンＰＰに対応する凹部が印刷用凹部３ｂとして設けられている。そして、各印刷用凹部３ｂにインクが充填されることで印刷パターンＰＰが形成される。
【００２８】
また、凹版３の上面３ａには、上記印刷領域３ｄ以外の領域、具体的には印刷領域３ｄを取り囲む額縁状の非印刷領域３ｅが設けられている。この非印刷領域３ｅには、凹部３ｂをＸ方向およびＹ方向から取り囲むように４つの凹部が検査用凹部３ｃとして設けられている。そして、各検査用凹部３ｃにインクが充填されることで検査パターンＩＰが形成される。
【００２９】
検査パターンＩＰは、印刷領域３ｄでのブランケット４３１の膨潤によって印刷パターンＰＰの欠陥が発生するのを事前に検出する機能を発揮するために、幅条件と深度条件とがともに満足されている。これらのうち幅条件とは、検査用凹部３ｃの幅Ｗｃが印刷用凹部３ｂの幅Ｗｂよりも広いという条件である。また、深度条件とは、凹版３の厚み方向Ｚにおいて検査用凹部３ｃの深度が印刷用凹部３ｂの深度よりも深いという条件である。このような条件を設定した技術的意義は次の点にある。すなわち、ブランケット４３１の膨潤による印刷パターンＰＰの欠陥は、インクの溶媒成分によりブランケット４３１が所定の許容範囲を超えて膨潤することでブランケット４３１から基材４へのパターン転写時にインクのパターンの一部がブランケット４３１に残存することで発生する。このブランケット４３１の膨潤量はブランケット４３１に担持されるパターンを構成するインク量に比例する。つまり、パターンを形成するための凹部の幅や深度が大きくなるにしたがってブランケット４３１が膨潤し易くなる。そこで、本実施形態では、幅条件と深度条件とを満足させることで、印刷パターンＰＰの欠陥が発生する前に検査パターンＩＰの欠陥が発生する状況を作り出し、印刷パターンＰＰの欠陥発生の予兆を検出している。ただし、幅条件については、
（検査用凹部３ｃの幅Ｗｃ）／（印刷用凹部３ｂの幅Ｗｂ）＞１．２
となると、検査パターンＩＰの欠陥発生タイミングが印刷パターンＰＰの欠陥発生タイミングよりもかなり前段階となって、予兆の検出精度が劣ってしまう。したがって、印刷用凹部３ｂの幅Ｗｂに対する検査用凹部３ｃの幅Ｗｃの増加率については、２０％以下に設定するのが望ましい。つまり、
Ｗｂ＜Ｗｃ≦１．２×Ｗｂ
を幅条件とするのが好適である。
【００３０】
図４Ａは図１に示す印刷装置による１枚目の印刷動作を示す図である。また、図４Ｂは図１に示す印刷装置による２枚目の印刷動作を示す図である。さらに、図５は印刷動作における代表的な工程を模式的に示す図である。なお、１枚目の印刷動作を示している図４Ａにおいて破線で示す工程は２枚目の印刷動作を示している。一方、２枚目の印刷動作を示している図において１点鎖線で示す工程は１枚目の印刷動作を示し、破線で示す工程は３枚目の印刷動作を示している。また、図５中の符号３ｂについて実線で示したものは印刷用凹部３ｂにインクが充填されていることを示し、点線で示したものはインクが充填されていないことを示している。図５中の符号３ｃについてハッチングされたものは検査用凹部３ｃにインクが充填されていることを示し、白抜きで示したものはインクが検査用凹部３ｃに充填されていないことを示している。ここでは、上記のように構成された凹版３を用いて印刷パターンＰＰをインクで基材４に印刷する動作の２枚分について図４Ａ、図４Ｂおよび図５を参照しつつ説明する。
【００３１】
搬送ユニット８０により版ステージユニット１０が凹版供給回収装置（図示省略）との間で凹版３の受渡しを行うロード／アンロード位置に位置決めされた後で、凹版供給回収装置から凹版３が版ステージ１２に搬入される。また、当該凹版３に対応する基材４が準備される。すなわち、搬送ユニット８０により基材ステージユニット７０が基材供給回収装置（図示省略）との間で基材４の受渡しを行うロード／アンロード位置に位置決めされた後で、基材供給回収装置から印刷前の基材４が基材ステージ７２に搬入される。このように印刷条件が変更されたことから、版アライメントカメラ２４、２５は凹版３に対応する位置に移動して位置決めされ、基材アライメントカメラ６４、６７は基材４に対応する位置に移動して位置決めされる。こうして、印刷動作の準備が完了すると、制御ユニット９０は装置各部を制御して１枚目の印刷動作を開始する。
【００３２】
凹版３を保持したまま版ステージユニット１０が版アライメントユニット２０に移動し、凹版３の上面３ａに予め形成されている２つのアライメントマーク（図示省略）をそれぞれ版アライメントカメラ２４、２５の鉛直直下位置に位置させる。これによって、凹版３の上面３ａに設けられた２つのアライメントマークがそれぞれ版アライメントカメラ２４、２５の撮像視野内に入り、版アライメントカメラ２４、２５によってアライメントマーク像がそれぞれ撮像される。そして、制御ユニット９０は版アライメントに必要となる版アライメント情報を算出する（版アライメント工程：ステップＳＰ１）。
【００３３】
この版アライメント工程が完了すると、インク供給工程（ステップＳＰ２）が実行される。このインク供給工程では、凹版３の上面３ａを上方に向けた水平姿勢で保持しながら版ステージユニット１０がＹ２方向に移動し、スリットノズル５４からインクが供給されるインク供給位置に位置決めされる。これに続いて、インク供給部５５からインクがスリットノズル５４に供給され、凹版３の上面３ａに吐出される。これによって、凹版３にインク溜りが形成される。
【００３４】
そして、凹版３の上面３ａでインク溜りを担持しながら版ステージユニット１０がＹ１方向に移動し、インク溜りが本充填位置（ドクターブレードにより本充填が行われる位置）を越えた時点で版ステージユニット１０は移動を停止する。これに続いて、ドクターブレードが下降して先端を凹版３の上面３ａに押し付ける。この状態のまま版ステージユニット１０がＹ２方向に移動する。このとき、ドクターブレードによって、インク溜りが掻き取られるとともに凹部３ｂ、３ｃにインクが充填される。ここでは、ドクターブレードの押付力は比較的強く設定されているため、ドクターブレードが通過した後の凹版３の上面３ａにインクは残留することはなく、図５の（ａ）欄に示すように、凹部３ｂ、３ｃのみにインクが充填される（本充填工程：ステップＳＰ３）。これによって、印刷パターンＰＰおよび検査パターンＩＰが凹版３に形成される。
【００３５】
こうして凹版３へのインク充填を行いつつ、版ステージユニット１０がＹ２方向に移動して凹版３を受理転写位置（転写ローラ４３により受理および転写が行われる位置）に移動させてローラユニット４０において受理工程を実行する（ステップＳＴ１）。
【００３６】
この受理工程では、転写ローラ４３が下降して受理転写位置に位置決めされる。そして、転写ローラ４３の位置決めとともに、転写ローラ４３が凹版３をＹ２方向に送る方向に回転する（以下、この回転を「正回転」という）。また、この正回転動作に同期して、本充填工程を受けた凹版３を保持しながら版ステージユニット１０が受理転写位置を通過してＹ２方向に移動する。このときに、図５の（ｂ）欄に示すように、凹部３ｂ，３ｃに充填されたインクが転写ローラ４３のブランケット４３１に転写され、印刷パターンＰＰおよび検査パターンＩＰがブランケット４３１に受理される。この受理工程は凹版３が受理転写位置を完全に通過するまで継続される。なお、本実施形態では、上記のようにして１枚目の受理工程を行うが、当該受理工程を継続している間に、２枚目のインク供給工程（ステップＳＰ４：第１工程）、仮充填工程（ステップＳＰ５：第２工程）を行っている。これらについては後で説明する。
【００３７】
こうして受理工程が完了するまでに、基材ステージ７２に搬入された基材４に対して基材アライメント工程を実行する（ステップＳＷ１）。この基材アライメント工程では、基材４を保持したまま基材ステージユニット７０が基材アライメントユニット６０に移動し、基材４の上面に予め形成されている２つのアライメントマーク（図示省略）をそれぞれ基材アライメントカメラ６４、６７の鉛直直下位置に位置させる。これによって、２つのアライメントマークがそれぞれ基材アライメントカメラ６４、６７の撮像視野内に入り、基材アライメントカメラ６４、６７によってアライメントマーク像がそれぞれ撮像され、当該アライメントマーク像に基づいて制御ユニット９０は後のアライメント工程に必要となる各種データを算出する。
【００３８】
受理工程が完了し、さらに上記インク供給工程（ステップＳＰ４）および仮充填工程（ステップＳＰ５）が完了すると、凹版３を保持しながら版ステージユニット１０がＹ１方向に移動する。また、これに追従して印刷前の基材４を保持したまま基材ステージユニット７０がＹ１方向に移動し、基材４が受理転写位置を通過した時点で移動を停止する。それに続いて転写ローラ４３は下降し、受理転写位置に位置決めされる。そして、転写ローラ４３の正回転と同期して基材ステージユニット７０がＹ２方向に移動して受理転写位置を通過する。このときに、図５の（ｃ）欄に示すように、転写ローラ４３のブランケット４３１に担持されているインクの印刷パターンＰＰおよび検査パターンＩＰがブランケット４３１から基材４の上面４ａに転写される（転写工程：ステップＳＴ２）。この転写工程を開始する位置を制御ユニット９０が補正することで高精度な印刷を可能としている。凹版３からブランケット４３１に受理されたインクを基材４に正確に転写することができ、その結果、凹版３に形成されたパターンを基材４の上面に高精度に印刷することができる。なお、本実施形態では、こうした１枚目の転写工程と並行して２枚目の本充填工程を実行している。この点については２枚目の印刷動作において説明する。
【００３９】
基材４への印刷が完了すると、膨潤判定工程を実行する（ステップＳＴ３）。この膨潤判定工程を行う技術的意義は、ブランケット４３１の膨潤量が所定の許容範囲に収まっており、上記ブランケット４３１をそのまま連続して使用できるか否かを判断する点にある。つまり、本実施形態では、膨潤判定工程においてブランケットのうち検査パターンＩＰを担持していた担持領域ＣＲをブランケットカメラ４４により撮像し、その画像に基づいてブランケット４３１の膨潤量が所定の許容範囲を超えている否かを判定する。ここで、例えば累積印刷枚数が少ない間、ブランケット４３１の膨潤量は少ないために膨潤の影響を受けることなく、ブランケット４３１に受理されていた印刷パターンＰＰおよび検査パターンＩＰは基材４に転写される（図５の（ｃ）欄参照）。しかしながら、累積印刷枚数の増加に伴ってブランケット４３１の膨潤量は徐々に増大し、膨潤の影響が顕在化し始める。特に本実施形態では、上述のように幅条件と深度条件とを満足させることで、担持領域ＣＲでの膨潤が印刷領域３ｄよりも進行し易くなっている。その結果、検査パターンＩＰで優先的に転写不良が発生する。例えば図５の（ｄ）欄に示すように、印刷パターンＰＰは良好に転写されるのに対して検査パターンＩＰの一部が基材４に転写されずに残存することがある。そこで、膨潤判定工程では、上記画像に基づいて担持領域ＣＲでのインクの残存を検出することで、ブランケット４３１の膨潤状態が印刷パターンＰＰの欠陥を発生させる程度に近づいていると判定している。つまり本実施形態では、膨潤判定工程を実行することで印刷パターンＰＰの欠陥発生の予兆検出を行っている。
【００４０】
この膨潤判定工程において、例えば図５の（ｃ）欄に示すように検査パターンＩＰに欠陥などが認められないときには、そのまま印刷動作を継続させる。一方、ブランケット４３１の膨潤量が所定の許容範囲を超えたと判定すると、ブランケット４３１の交換時期が迫っている旨を表示部９３に表示させてオペレータに報知する。なお、報知方式は、これに限定されるものではなく、音声やランプなどの他の方式を採用してもよい。
【００４１】
上記のようにして印刷パターンＰＰが転写された基材４については、印刷装置１から搬出される。つまり、当該基材４を保持しながら基材ステージユニット７０がＹ２方向に移動し、基材用のロード／アンロード位置に移動する。そして、この基材ステージユニット７０に対し、図示を省略する基材供給回収装置がアクセスして基材４の入替えを行う。すなわち、基材供給回収装置により、パターンが印刷された１枚目の基材４が基材ステージユニット７０から搬出される（基材搬出工程：ステップＳＷ２）。これによって、１枚目の印刷動作が完了する。
【００４２】
次に、２枚目の印刷動作について図４Ｂを参照しつつ簡単に説明する。本実施形態では、上記したように受理工程を行っている間に、２枚目のインク供給工程を開始している。というのも、本実施形態では、受理転写位置とインク供給位置との距離は凹版３の搬送方向Ｙの長さよりも短く、１枚目の受理工程を継続している間に、凹版３の上面３ａがインク供給位置に到達するからである。そこで、２枚目の印刷動作のために、当該到達タイミングでインク供給を行い、凹版３の上面３ａにインク溜りを形成するインク供給工程を実行する（ステップＳＰ４）。
【００４３】
ここで、凹版３の上面３ａのうち受理工程を受けた表面領域では、凹部３ｂ、３ｃからインクの大部分が転写ローラ４３に移行しているものの、一部インクが凹版３に残留することがある。このまま次回のインク供給まで放置すると、残留インク中の溶媒成分が揮発して凹版３に固体状態で付着してしまうことがある。このような乾燥インクが付着した凹版３を用いて印刷動作を継続させると、印刷不良を招くおそれがある。そこで、本実施形態では、２枚目の印刷用インクとして形成されたインク溜りを仮充填位置（ドクターブレードにより仮充填が行われる位置）に位置決めされるドクターブレードによって凹版３の上面３ａ全体に粗く均す、いわゆる仮充填工程を実行する（ステップＳＰ５）。
【００４４】
この仮充填工程が完了すると、凹版３を保持しながら版ステージユニット１０がＹ１方向に移動し、凹版３のＹ２方向側端部が本充填位置に到達した時点で移動を停止する。それに続いてドクターブレードが降下して先端が凹版３の上面３ａに押し付けられる。これによって２枚目の本充填工程が開始される。さらに、１枚目の転写工程を行うためにＹ２方向に移動している基材ステージユニット７０に追従して版ステージユニット１０がＹ２方向に移動して本充填工程を進行させる。そして、凹版３全体が本充填位置を通過すると、ドクターブレードは上方に退避して２枚目の本充填工程を完了する（ステップＳＰ６）。
【００４５】
それに続いて、１枚目と同様に、版ステージユニット１０がＹ２方向に移動して凹版３を受理転写位置に移動させてローラユニット４０において受理工程を実行する（ステップＳＴ４）。また、当該受理工程を継続している間に、３枚目のインク供給工程（ステップＳＰ７）、仮充填工程（ステップＳＰ８）を行う。
【００４６】
こうして２枚目の受理工程が完了するまでに、基材ステージユニット７０では、１枚目の基材４の搬出に続いて２枚目の基材４の搬入（基材搬入工程：ステップＳＷ３）および基材アライメント工程（ステップＳＷ４）が実行される。そして、上記３枚目のインク供給工程（ステップＳＰ７）および仮充填工程（ステップＳＰ８）が完了して版ステージユニット１０がＹ１方向に移動すると、それに追従して基材ステージユニット７０がＹ１方向に移動し、基材４が受理転写位置を通過した時点で移動を停止する。それに続いて、１枚目と同様にして転写工程（ステップＳＴ５）および基材搬出工程（ステップＳＷ５）が実行され、２枚目の印刷動作が完了する。なお、図４Ｂへの図示を省略しているが、２枚目の転写工程の完了後に、１枚目と同様に、膨潤判定工程を実行する。このように、本実施形態では、基材４への印刷パターンＰＰの印刷を行うたびに膨潤判定工程を実行してブランケット４３１の膨潤状態を監視している。
【００４７】
以上のように、本実施形態では、凹版３に対して印刷用凹部３ｂとともに検査用凹部３ｃが設けられている。このため、印刷パターンＰＰの印刷を行う毎に、検査用凹部３ｃにインクを充填することで形成される検査パターンＩＰがブランケット４３１の担持領域ＣＲに受理され、さらに当該検査パターンＩＰはブランケット４３１から基材４に転写される。そして、基材４への転写後にブランケットカメラ４４により撮像された担持領域ＣＲの画像に基づいてブランケット４３１の膨潤量が所定の許容範囲を超えている否かを判定している。したがって、ブランケット４３１の膨潤によるパターン欠陥の発生を高精度に検出することができる。
【００４８】
しかも、検査用凹部３ｃは上記幅条件および深度条件をともに満足しており、担持領域ＣＲは常に印刷領域３ｄよりも膨潤した状態となっている。したがって、印刷領域３ｄでのブランケット４３１の膨潤が印刷パターンＰＰの欠陥発生要因となる前に、検査パターンＩＰの欠陥発生を検出することができ、これによって印刷パターンＰＰの欠陥発生の予兆を検出することが可能となっている。
【００４９】
このように本実施形態では、凹版３の上面３ａが本発明の「当接面」の一例に相当している。各印刷用凹部３ｂは真っ直ぐに延びる溝構造を有しており、印刷用凹部３ｂ全体が本発明の「印刷用凹部を主体的に構成する主要部位」に相当している。ブランケットカメラ４４が本発明の「撮像部」の一例に相当している。版ステージユニット１０、インク供給部５５、インク充填ユニット３０、基材ステージユニット７０およびローラユニット４０がそれぞれ本発明の「版保持部」、「供給部」、「充填部」、「基材保持部」、「転写部」の一例に相当している。演算処理部９１が本発明の「膨潤判定部」の一例に相当している。さらに、表示部９３が本発明の「報知部」の一例に相当している。
【００５０】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば上記実施形態では、同一幅のラインを相互に一定間隔だけ離間させた印刷パターンＰＰを基材４に印刷する際に使用される凹版３に対して本発明を適用しているが、他の印刷パターンを印刷するための凹版３に対しても本発明を適用することができる。例えば幅が相互に異なる複数のラインからなるライン・アンド・スペース状の印刷パターンＰＰを基材４に印刷する際には、例えば図６に示すような凹版３が用いられる。
【００５１】
図６は本発明にかかる凹版の第２実施形態を示す図であり、同図中の左図面は凹版の部分平面図であり、右図面は凹版のＡ−Ａ線断面図である。第２実施形態では、互いに異なるライン幅の印刷パターンを形成するために、幅および深度が異なる印刷用凹部３ｂ１、３ｂ２が凹版３に設けられている。より具体的には、印刷用凹部３ｂ１の幅Ｗｂ１および印刷用凹部３ｂ２の幅Ｗｂ２は、
Ｗｂ１＜Ｗｂ２
となっている。また、印刷用凹部３ｂ１の深度Ｄｂ１および印刷用凹部３ｂ２の深度Ｄｂ２は、
Ｄｂ１＜Ｄｂ２
となっている。この凹版３においても、第１実施形態と同様に、印刷用凹部３ｂ１、３ｂ２が本発明の「印刷用凹部を主体的に構成する主要部位」に相当している。
【００５２】
そして、第２実施形態においても、非印刷領域３ｅに対し、幅条件および深度条件をともに満足する検査用凹部３ｃが設けられている。すなわち、検査用凹部３ｃの幅Ｗｃはいずれの印刷用凹部３ｂ１、３ｂ２の幅Ｗｂ１、Ｗｂ２よりも広く、しかも検査用凹部３ｃの深度Ｄｃはいずれの印刷用凹部３ｂ１、３ｂ２の深度Ｄｂ１、Ｄｂ２よりも深くなっている。そのため、第１実施形態と同様に、印刷領域３ｄでのブランケット４３１の膨潤が印刷パターンＰＰの欠陥発生要因となる前に、検査パターンＩＰの欠陥発生を検出することができ、これによって印刷パターンＰＰの欠陥発生の予兆を検出することが可能となっている。
【００５３】
また、上記実施形態では、ラインのみで構成された印刷パターンＰＰを印刷するための凹版３に対して本発明を適用しているが、複数の構成部位により構成された印刷パターンＰＰを印刷するための凹版３（例えば図７参照）に対して本発明を適用することができる。
【００５４】
図７は本発明にかかる凹版の第３実施形態を示す図であり、同図中の左図面は凹版の部分平面図であり、右図面は凹版のＢ−Ｂ線断面図である。第３実施形態では、印刷パターンＰＰを構成するパターン要素がラインと丸ランドとで構成される場合、例えば図７に示すように凹版３には、ラインに対応するインク充填部位３ｂ３と、丸ランドに対応するインク充填部位３ｂ４とを有する印刷用凹部３ｂが形成されている。なお、本実施形態では、インク充填部位３ｂ４がインク充填部位３ｂ３よりも多くのインクを充填しており、本発明の「印刷用凹部を主体的に構成する主要部位」の一例に相当している。
【００５５】
そして、第３実施形態においても、非印刷領域３ｅに対し、幅条件および深度条件をともに満足する検査用凹部３ｃが設けられている。すなわち、検査用凹部３ｃの幅Ｗｃは印刷用凹部３ｂのインク充填部位３ｂ４の幅Ｗｂよりも広く、しかも検査用凹部３ｃの深度Ｄｃは印刷用凹部３ｂのインク充填部位３ｂ４の深度Ｄｂよりも深くなっている。そのため、第１実施形態と同様に、印刷領域３ｄでのブランケット４３１の膨潤が印刷パターンＰＰの欠陥発生要因となる前に、検査パターンＩＰの欠陥発生を検出することができる。これによって、印刷パターンＰＰの欠陥発生の予兆を検出することが可能となっている。なお、ここでは、検査用凹部３ｃの平面形状を印刷用凹部３ｂのインク充填部位３ｂ４の相似形状に仕上げているが、これに限定されるものではなく、例えば第１実施形態と同様に矩形形状に仕上げてもよい。
【００５６】
また、上記実施形態では、図５に示すようにライン状の構成部位（ライン・アンド・ストライプを構成するインクライン）を複数個有する印刷パターンＰＰを形成するための印刷用凹部３ｂを有する凹版３に対して本発明を適用しているが、印刷パターンＰＰを構成する構成部位に形状、個数や配向などについては任意であり、例えばＬ字状や独立したアイランド状の構成部位を有する印刷パターンＰＰを形成するための凹版に対して本発明を適用することができる。
【００５７】
また、上記実施形態では、検査用凹部３ｃは幅条件および深度条件をともに満足するように構成しているが、いずれか一方のみを満足するように構成してもよい。例えば、検査用凹部３ｃの幅が印刷用凹部３ｂの主要部位の幅と同じである一方、検査用凹部３ｃの深度が主要部位の深度よりも深くなるように構成してもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、ブランケットカメラ４４によりブランケット４３１の担持領域ＣＲを撮像して膨潤状態を監視しているが、基材４に転写された検査パターンＩＰを撮像し、その画像に基づいてブランケット４３１の膨潤が所定の許容範囲を超えている否かを判定してもよい。また、ブランケットカメラ４４を用いることなく、オペレータが目視によってブランケット４３１の膨潤状態を観察し、ブランケット４３１の膨潤が所定の許容範囲を超えている否かを判定するように構成してもよい。
【００５９】
また、ブランケット４３１の膨潤と印刷枚数との間では、比例的な相関関係が成立する。したがって、検査用凹部３ｃを有する凹版３により印刷処理を繰り返すことで、上記相関関係を把握することができる。この場合、その相関関係を制御ユニット９０のメモリに記憶しておき、印刷材料によるブランケット４３１の膨潤によって印刷パターンＰＰの欠陥が発生する前に当該欠陥の発生予兆を印刷枚数により求めるように構成してもよい。
【００６０】
さらに、上記実施形態では、いわゆるシートtoシート方式の印刷装置に対して本発明を適用しているが、いわゆるロールtoシート方式の印刷装置（例えば特許文献２に記載の装置）に対しても本発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
この発明は、ブランケットを介して基材に印刷される印刷パターンを上記ブランケットに受理させる印刷技術全般に適用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１…印刷装置
３…凹版
３ａ…凹版の上面（当接面）
３ｂ，３ｂ１，３ｂ２…印刷用凹部
３ｃ…検査用凹部
３ｄ…（凹版の）印刷領域
３ｅ…（凹版の）非印刷領域
４…基材
１０…版ステージユニット（版保持部）
３０…インク充填ユニット（充填部）
４０…ローラユニット（転写部）
４４…ブランケットカメラ（撮像部）
５５…インク供給部
７０…基材ステージユニット（基材保持部）
９０…制御ユニット
９１…演算処理部
９３…表示部（報知部）
４３１…ブランケット
９１１…膨潤量計測部
９１２…膨潤判定部
ＣＲ…担持領域
ＩＰ…検査パターン
ＰＰ…印刷パターン
【図１】
2018134821.tif 000003
【図２】
2018134821.tif 000004
【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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