(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心に回転駆動されると共に、外周面に円筒形状のインク保持面が設けられるローラユニットと、
被印刷体を保持し、前記ローラユニットの回転軸方向と直交する印刷方向に相対移動されるワークステージユニットと、
前記被印刷体を保持した前記ワークステージユニットを前記印刷方向に相対移動させつつ、当該ワークステージユニットの相対移動に前記ローラユニットの回転を同期させることで、前記インク保持面に保持されたインクを前記被印刷体に転写させる制御部と、
前記被印刷体に実際に形成されたパターンの所定の基準パターンに対する前記印刷方向への位置ずれ量のうち、前記基準パターンの全長を前記印刷方向に沿って区分する区間毎に対応する非線形位置ずれ量を少なくとも格納した位置ずれ量データを記憶する記憶部と、
を備え、
前記制御部は、前記インク保持面から前記被印刷体にインクを転写させる際における前記ローラユニットの周速度と前記ワークステージユニットの移動速度との相対関係を、前記位置ずれ量データに格納されている前記区間毎の前記非線形位置ずれ量に応じて調整する
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
前記記憶部に記憶される前記位置ずれ量データには、前記被印刷体に実際に形成されたインクパターンの前記基準パターンに対する前記印刷方向の線形位置ずれ量も格納されており、
前記制御部は、前記位置ずれ量データに格納されている前記線形位置ずれ量と、各区間の前記非線形位置ずれ量とに基づいて、前記ローラユニットの周速度と前記ワークステージユニットの移動速度との相対関係を調整することを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記ローラユニットの回転速度と、前記被印刷体に対する前記ローラユニットの接触圧の各々を独立して変更することで、前記ローラユニットの周速度を制御することを特徴とする請求項２に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記記憶部に記憶されている各区間の前記非線形位置ずれ量に基づいて当該区間毎における前記ローラユニットの接触圧を調整し、前記線形位置ずれ量に基づいて前記ローラユニットの回転速度を調整することを特徴とする請求項３に記載の印刷装置。
【請求項５】
インクが供給される版を保持し、前記ローラユニットの回転軸方向と直交する方向に相対移動される版ステージユニットを、更に備え、
前記制御部は、前記版を保持した前記版ステージユニットを前記ローラユニットの回転軸方向と直交する方向に相対移動させつつ、当該版ステージユニットの相対移動に前記ローラユニットの回転を同期させることで、前記版に供給されたインクを前記インク保持面に受理させることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の印刷装置。
【請求項６】
回転軸を中心に回転駆動されると共に外周面に円筒形状のインク保持面が設けられるローラユニットに対して、被印刷体を保持するワークステージユニットを前記回転軸方向と直交する印刷方向に相対移動させつつ、前記ローラユニットに保持されたインクを前記被印刷体に転写させることで当該被印刷体にパターンを形成する印刷方法であって、
前記被印刷体に実際に形成されたパターンの所定の基準パターンに対する前記印刷方向への位置ずれ量のうち、前記基準パターンの全長を前記印刷方向に沿って区分する区間毎に対応する非線形位置ずれ量を少なくとも格納した位置ずれ量データをコンピュータの記憶部に記憶する工程と、
前記記憶部に記憶した前記位置ずれ量データに格納されている前記区間毎の前記非線形位置ずれ量に応じて、前記ローラユニットの周速度と前記ワークステージユニットの移動速度との相対関係を調整する調整工程と、
前記調整工程で調整した前記ローラユニットの周速度と前記ワークステージユニットの移動速度との相対関係に基づいて、前記インク保持面に保持されたインクを前記被印刷体に転写させる転写工程と、
を有することを特徴とする印刷方法。
【請求項７】
回転軸を中心に回転駆動されると共に、外周面に円筒形状のインク保持面が設けられるローラユニットと、
被印刷体を保持し、前記ローラユニットの回転軸方向と直交する印刷方向に相対移動されるワークステージユニットと、
前記被印刷体を保持した前記ワークステージユニットを前記印刷方向に相対移動させつつ、当該ワークステージユニットの相対移動に前記ローラユニットの回転を同期させることで、前記インク保持面に保持されたインクを前記被印刷体に転写させる制御部と、
を備える印刷装置と、
前記印刷装置と通信可能に設けられ、前記被印刷体に実際に形成されたパターンの所定の基準パターンに対する前記印刷方向の位置ずれ量のうち、前記基準パターンの全長を前記印刷方向に沿って区分する区間毎に対応する非線形位置ずれ量を少なくとも計測する計測装置と、
を含み、
前記印刷装置は、前記区間毎の前記非線形位置ずれ量を少なくとも格納した位置ずれ量データを記憶する記憶部を更に備え、
前記制御部は、前記インク保持面から前記被印刷体にインクを転写させる際における前記ローラユニットの周速度と前記ワークステージユニットの移動速度との相対関係を、前記位置ずれ量データに格納されている前記区間毎の前記非線形位置ずれ量に応じて調整することを特徴とする印刷システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置、印刷方法、及び印刷システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶ディスプレイ等の表示装置や回路基板といった電子デバイスにおける微細パターンの形成には、フォトレジストを用いたフォトリソグラフィー法が広く適用されている。しかしながら、フォトリソグラフィー法によるレジストの形成工程は、レジスト塗布、露光、及び現像などの複雑な工程からなる。一方、電子デバイスにおける微細パターンのより簡便な製造プロセスとして、従来からオフセット印刷法等の各種印刷技術を利用してエッチングレジストを基板等の表面に直接パターニングする方法が知られている。
【０００３】
オフセット印刷法は、版上に塗布されたインク（インキ）によって形成されたパターンをブランケットに一旦受理（転写）した後、ブランケットに受理したインクを被印刷物であるワークに転写することで、ワークにパターンを形成する印刷方法である。
【０００４】
しかしながら、例えば上記オフセット印刷法においては、ブランケットに一旦受理したパターンをワークに転写するため、最終的にワーク上に形成されるパターンには、版上に形成されたパターンに対して印刷方向に位置ずれ（寸法誤差）が生じる場合がある。例えば、シート状のブランケットをロールに巻き付ける際、ロール基材の円筒度や芯ぶれ誤差に加え、巻き付け方によってもブランケットの厚みが一様とならず、不均一になってしまう場合がある。このようなブランケットにおける厚さ寸法のバラツキは、版圧や印圧等といった印刷圧のバラツキを招く要因となり、ワーク上に形成されるパターンの局所的な位置ずれ、即ち非線形な位置ずれとして現れる。なお、ここでいう版圧とは、版面のインクをブランケット面に転写する際の版面とブランケット間の圧力である。また、印圧は、ブランケット面のインクをワーク面に転写する際のブランケットとワーク間の圧力である。
【０００５】
これに関連して、オフセット印刷法において、被印刷物に印刷された実際の画像パターンの位置ずれ量を複数の被印刷物について複数の計測点で計測し、計測した複数の被印刷物についての位置ずれ量を印刷版定盤に吸引固定される印刷版における各補正点での補正量とし、算出した補正量に基づいて各補正点を引っ張りあるいは縮めることで画像パターンの位置ずれを補正することが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。しかしながら、上記特許文献１に記載の技術は、被印刷物に印刷される画像の位置ずれを補正する度に、定盤に対して印刷版を脱着する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−８２８４１号公報
【特許文献２】特開平５−６９６５０号公報
【特許文献３】特開平５−６９６５１号公報
【特許文献４】特開２０１３−１３６２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記のような状況を鑑みて発明されたものであり、その目的は、インクによるパターンの印刷方向における位置ずれを精度よく低減できる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明に係る印刷装置は、回転軸を中心に回転駆動されると共に、外周面に円筒形状のインク保持面が設けられるローラユニットと、被印刷体を保持し、前記ローラユニットの回転軸方向と直交する印刷方向に相対移動されるワークステージユニットと、前記被印刷体を保持した前記ワークステージユニットを前記印刷方向に相対移動させつつ、当該ワークステージユニットの相対移動に前記ローラユニットの回転を同期させることで、前記インク保持面に保持されたインクを前記被印刷体に転写させる制御部と、前記被印刷体に実際に形成されたパターンの所定の基準パターンに対する前記印刷方向への位置ずれ量のうち、前記基準パターンの全長を前記印刷方向に沿って区分する区間毎に対応する非線形位置ずれ量を少なくとも格納した位置ずれ量データを記憶する記憶部と、を備え、前記制御部は、前記インク保持面から前記被印刷体にインクを転写させる際における前記ローラユニットの周速度と前記ワークステージユニットの移動速度との相対関係を、前記位置ずれ量データに格納されている前記区間毎の前記非線形位置ずれ量に応じて調整することを特徴とする。
【０００９】
これによれば、被印刷体に転写されたインクによって形成されるパターンの局所的な位置ずれを好適に小さくすることができる。
【００１０】
また、本発明において、前記記憶部に記憶される前記位置ずれ量データには、前記被印刷体に実際に形成されたインクパターンの前記基準パターンに対する前記印刷方向の線形位置ずれ量も格納されており、前記制御部は、前記位置ずれ量データに格納されている前記線形位置ずれ量と、各区間の前記非線形位置ずれ量とに基づいて、前記ローラユニットの周速度と前記ワークステージユニットの移動速度との相対関係を調整しても良い。このように構成することで、被印刷体に形成されるパターンの局所的な位置ずれに加えて、線形の拡大又は縮小の位置ずれを好適に抑制することができる。
【００１１】
また、本発明において、前記制御部は、前記ローラユニットの回転速度と、前記被印刷体に対する前記ローラユニットの接触圧の各々を独立して変更することで、前記ローラユニットの周速度を制御しても良い。このように２つの印刷パラメータを独立して制御することで、被印刷体に印刷されるインクによって形成されるパターンの線形的な位置ずれと非線形の位置ずれの双方を、同時に精度よく簡単に抑制できる。
【００１２】
また、本発明において、前記制御部は、前記記憶部に記憶されている各区間の前記非線形位置ずれ量に基づいて当該区間毎における前記ローラユニットの接触圧を調整し、前記線形位置ずれ量に基づいて前記ローラユニットの回転速度を調整しても良い。このように、区間毎にローラユニットの接触圧を非線形位置ずれ量に応じて変更することで、ローラユニットの周速度を調整する際の応答性を非常に高めることができる。
【００１３】
また、本発明において、インクが供給される版を保持し、前記ローラユニットの回転軸方向と直交する方向に相対移動される版ステージユニットを、更に備え、前記制御部は、前記版を保持した前記版ステージユニットを前記ローラユニットの回転軸方向と直交する方向に相対移動させつつ、当該版ステージユニットの相対移動に前記ローラユニットの回転を同期させることで、前記版に供給されたインクを前記インク保持面に受理させても良い。
【００１４】
また、本発明は、印刷方法として特定することができる。即ち、本発明は、回転軸を中心に回転駆動されると共に外周面に円筒形状のインク保持面が設けられるローラユニットに対して、被印刷体を保持するワークステージユニットを前記回転軸方向と直交する印刷方向に相対移動させつつ、前記ローラユニットに保持されたインクを前記被印刷体に転写させることで当該被印刷体にパターンを形成する印刷方法であって、前記被印刷体に実際に形成されたパターンの所定の基準パターンに対する前記印刷方向への位置ずれ量のうち、前記基準パターンの全長を前記印刷方向に沿って区分する区間毎に対応する非線形位置ずれ量を少なくとも格納した位置ずれ量データをコンピュータの記憶部に記憶する工程と
、前記記憶部に記憶した前記位置ずれ量データに格納されている前記区間毎の前記非線形位置ずれ量に応じて、前記ローラユニットの周速度と前記ワークステージユニットの移動速度との相対関係を調整する調整工程と、前記調整工程で調整した前記ローラユニットの周速度と前記ワークステージユニットの移動速度との相対関係に基づいて、前記インク保持面に保持されたインクを前記被印刷体に転写させる転写工程と、を有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、印刷方法として特定することができる。即ち、本発明に係る印刷システムは、回転軸を中心に回転駆動されると共に、外周面に円筒形状のインク保持面が設けられるローラユニットと、被印刷体を保持し、前記ローラユニットの回転軸方向と直交する印刷方向に相対移動されるワークステージユニットと、前記被印刷体を保持した前記ワークステージユニットを前記印刷方向に相対移動させつつ、当該ワークステージユニットの相対移動に前記ローラユニットの回転を同期させることで、前記インク保持面に保持されたインクを前記被印刷体に転写させる制御部と、を備える印刷装置と、前記印刷装置と通信可能に設けられ、前記被印刷体に実際に形成されたパターンの所定の基準パターンに対する前記印刷方向の位置ずれ量のうち、前記基準パターンの全長を前記印刷方向に沿って区分する区間毎に対応する非線形位置ずれ量を少なくとも計測する計測装置と、を含み、前記印刷装置は、前記区間毎の前記非線形位置ずれ量を少なくとも格納した位置ずれ量データを記憶する記憶部を更に備え、前記制御部は、前記インク保持面から前記被印刷体にインクを転写させる際における前記ローラユニットの周速度と前記ワークステージユニットの移動速度との相対関係を、前記位置ずれ量データに格納されている前記区間毎の前記非線形位置ずれ量に応じて調整することを特徴とする。
【００１６】
なお、上述した、課題を解決するための手段は適宜組み合わせて使用することが可能である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、インクによるパターンの印刷方向における位置ずれを精度よく低減できる技術を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、実施例１に係る印刷システムの概略構成図である。
【図２】図２は、実施例１に係る印刷装置の動作を説明するための図である（１）。
【図３】図３は、実施例１に係る印刷装置の動作を説明するための図である（２）。
【図４】図４は、実施例１に係る印刷システムにおいて実行されるシーケンス図である。
【図５】図５は、実施例１に係るワークに印刷された位置ずれ計測用格子パターンを示す図である。
【図６】図６は、実施例１に係るコンピュータの一例を示す装置構成図である。
【図７】図７は、実施例１に係る位置ずれ計測用格子パターンにおける複合位置ずれ量を、線形位置ずれ量と非線形位置ずれ量に分解する手法を概念的に説明する図である。
【図８】図８は、実施例１に係る位置ずれ量格納テーブルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜実施例１＞
以下、本願発明の実施例について図を参照しながら説明する。以下に示す実施例は、本願発明の一態様であり、本願発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００２０】
図１は、実施例１に係る印刷システムＳの概略構成図である。実施例１に係る印刷システムＳは、印刷装置１及び計測装置２０を備えている。印刷装置１は、いわゆるグラビアオフセット印刷装置である。図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は正面図である。なお、以下において図１（ａ）及び（ｂ）における紙面左右方向を印刷装置１の左右方向、図１（ｂ）における紙面上下方向を印刷装置１の上下方向と定義する。
【００２１】
図１に示すように、印刷装置１は、ベースユニット２、版（印刷版）３が保持（設置）される版ステージユニット４、インク供給ユニット５、円筒状のブランケット６が外周面に設けられたローラユニット７、被印刷体であるワーク８が保持（設置）されるワークステージユニット９、制御部１０等を備えている。ベースユニット２は、版ステージユニット４、インク供給ユニット５、ローラユニット７、ワークステージユニット９等を設置する架台である。印刷装置１は、版３上に塗布されたインクペーストＩＰを、ブランケット６に受理（転写）した後、ブランケット６から基板等のワーク８に転写する。
【００２２】
制御部１０は、たとえば中央処理装置（Central Processing Unit：以下「ＣＰＵ」と
いう）ならびに制御プログラムおよび制御データを記憶する記憶装置等を含んで構成されたコンピュータであり、ＣＰＵが記憶装置に記憶される制御プログラムを実行することによって、版ステージユニット４、インク供給ユニット５、ローラユニット７、ワークステージユニット９等を制御する。また、制御部１０の記憶装置は、制御プログラムの他に、ＣＰＵが制御を行うために必要なデータ等も記憶している。
【００２３】
版ステージユニット４、及びワークステージユニット９は、例えばボールネジやモータ等を含む図示しない駆動機構によって駆動される。また、ローラユニット７は、図１に示す回転軸Ｃを中心として図示しない回転駆動機構によって回転駆動されるように構成されている。また、ローラユニット７は、図示しない昇降機構によって、上下方向に昇降する。また、ローラユニット７及びワークステージユニット９は、図１の矢印Ａ、Ｂに示すように、ローラユニット７の回転軸Ｃ方向と直交する方向に直線往復動が可能である。ローラユニット７及びワークステージユニット９は、図１（ａ）に示す位置から、それぞれローラユニット７の下方に潜り込む位置まで移動することができる。
【００２４】
次に、図２及び図３を用いて、印刷装置１の基本動作について説明する。まず、印刷のための準備として、版ステージユニット４に版３が設置される。版３は、例えばガラス、樹脂、金属などで作製されたグラビアオフセット印刷用の凹版である。そして、版３の表面には、ワーク８上に形成（印刷）すべき画像パターンに対応する凹部３ａが形成されている。ここで、電子デバイスのパターン印刷のように、印刷の目的が極めて微細なパターンを高い精度で形成することにある場合には、版３に凹版を適用することが好ましい。凹版を用いることにより、凸版や平版を用いた場合よりも微細かつ高精度の印刷を実現することができる。また、凹部の深さを変えることでパターンの膜厚を容易に制御することが可能となる。なお、版３の形状は特に限定されず、図１に示す例では平板状であるが、円胴に巻き付ける形状であっても良い。
【００２５】
また、印刷開始前に、ワークステージユニット９に被印刷体であるワーク８が載置される。ワーク８は、平板状の基板、例えば種々のパネル用のカラーフィルタ膜もしくはブラックマトリクスの基板、あるいは、トランジスタ素子をはじめとする種々の素子用の透明電極膜、配線形成、もしくは電子部品の基板等である。ワーク８としては、例えば、ソーダライムガラス、低アルカリガラス、無アルカリガラス、石英ガラス等のガラス；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート等の樹脂フィルムまたは樹脂板；金属薄板；セラミック等でもよい。
【００２６】
版ステージユニット４に版３が設置され、ワークステージユニット９にワーク８が載置
された後に、図２（ａ）に示すように、インク供給ユニット５が備えるドクターブレード５１によって版３の凹部３ａ内にインクペーストＩＰが充填される。インクペーストの材料は、特に限定されないが、用途によって、主成分をたとえば配線材料、透明電極材料、レジスト、絶縁材料、および着色材料などの材料の中から選択した上で、一般に知られる表面張力および粘度の調整方法を適用したものを利用することができる。
【００２７】
次に、図２（ｂ）に示すように、版ステージユニット４が、駆動機構によって図中左から右方向にローラユニット７の下方まで移動する。ここで、ローラユニット７のブランケット６は、弾性変形可能であり、例えばシリコンゴムによって形成されている。版ステージユニット４がローラユニット７の下方に進入すると、ローラユニット７は、ブランケット６の表面が版３の表面に当接した状態で、版ステージユニット４の直線移動に同期して回転し、図２（ｃ）に示すように、版３の凹部３ａ内のインクペーストＩＰがブランケット６上に受理される。本実施例においては、版３の凹部３ａからインクペーストＩＰを受理するブランケット６が、本発明におけるインク保持面に相当する。
【００２８】
次に、図３（ａ）に示すように、ワーク８が載置されたワークステージユニット９が、駆動機構により図中右から左方向に移動する。そして、ワークステージユニット９がローラユニット７の下側に進入すると、ローラユニット７は、ブランケット６の表面がワーク８の表面に当接した状態で、ワークステージユニット９の直線移動に同期して回転し、図３（ｂ）に示すように、ブランケット６上のインクペーストＩＰがワークステージユニット９に載置されたワーク８上に転写される。その結果、ワーク８上に、インクペーストＩＰによるインクパターンが形成される。その後、印刷が完了したワーク８はワークステージユニット９から取り外され、次に印刷すべきワーク８がワークステージユニット９に載置される。
【００２９】
ところで、ワーク８に対してインクパターンを精度よく形成することは印刷装置１に対する基本的な要求性能であるが、実情としては、種々の要因に起因してワーク８に印刷されたインクによって形成されるパターンが歪んでしまい、版３に形成されたインクのパターンに対して位置ずれが起こり得る。オフセット印刷法のように、ワーク８の直線移動に同期させてブランケット６を回転させながら、ブランケット６に受理させたインク（パターン）をワーク８に転写させる方式においては、インク（パターン）の印刷方向（ブランケット６の回転方向、ワーク８の移動方向）に沿って位置ずれが生じ易い。
【００３０】
また、ローラユニット７において、シート状のブランケット６をロール基材に巻き付ける際、ロール基材の円筒度や芯ぶれ誤差に加えて、ブランケット６の巻き付け方によってはブランケット６の厚みが一様とならず、不均一になってしまう場合がある。このようなブランケット６における厚さのバラツキは、版圧や印圧等といった印刷圧のバラツキを招く要因となり、ワーク８上のインクによって形成されるパターンの局所的な位置ずれ、即ち非線形な位置ずれとして現れやすい。なお、ここでいう版圧とは、版３のインクをブランケット６に受理する際の版３とブランケット６間の圧力をいう。また、印圧とは、ブランケット６のインクをワーク８に転写する際のブランケット６とワーク８間の圧力をいう。また、ブランケット６における厚さのバラツキは、繰り返しの印刷によるブランケット６の劣化、へたり等に起因して経時的に変化する。そのため、ワーク８に形成されるパターンの寸法精度を精度よく維持するためには、ワーク８に対して実際に印刷されたパターンの位置ずれ情報を印刷装置１の印刷パラメータに速やかに反映させる必要がある。
【００３１】
そこで、本実施例に係る印刷装置１及びこれを備える印刷システムＳにおいては、ローラユニット７におけるブランケット６の周速度とワークステージユニット９の移動速度との相対関係を調整することで、ワーク８に形成されるパターンの印刷方向に沿った位置ずれを抑制することとした。以下、その詳細について説明する。
【００３２】
図４は、実施例１に係る印刷システムＳにおいて実行されるシーケンスを示す図である。まず、印刷装置１は、ワーク８に対して、位置ずれ計測用として予め定められた格子パターン（以下、「位置ずれ計測用格子パターン」という）Ｐａが形成されるように、インクペーストＩＰを印刷する（図４：ステップＳ１０１）。図５は、ワーク８に実際に印刷された位置ずれ計測用格子パターンＰａを示す図である。図５に示す鎖線は、ワーク８に印刷されるべき設計上の格子パターン（以下、「基準格子パターン」という）Ｐｂであり、版３には、この基準格子パターンＰｂに対応するパターンで凹部３ａが形成されている。
【００３３】
基準格子パターンＰｂは、４行×４列のマトリクスパターンとして形成されている。図中に示す印刷方向は、図３（ｂ）で説明したように、インクペーストＩＰを受理したブランケット６が、ワークステージユニット９に保持されたワーク８の直線移動に同期して回転することで、ブランケット６からワーク８上へのインクペーストＩＰの転写が進行する方向をいう。従って、インクペーストＩＰによるパターンの印刷方向は、ブランケット６の回転軸Ｃと直交する方向として規定される。
【００３４】
図５に示す符号Ｌａ０は、基準格子パターンＰｂの「パターン始端位置」を示し、符号Ｌｂ４は基準格子パターンＰｂの「パターン終端位置」を示す。パターン始端位置Ｌｂ０〜パターン終端位置Ｌｂ４までの距離ΔＬａが、基準格子パターンＰｂにおける印刷方向の全長である。基準格子パターンＰｂは、第１区間Ｚｂ１〜第４区間Ｚｂ４によって区分されている。また、符号Ｌｂ１は第１区間Ｚｂ１と第２区間Ｚｂ２の境界位置を示し、符号Ｌｂ２は第２区間Ｚｂ２と第３区間Ｚｂ３の境界位置を示し、符号Ｌｂ３は第３区間Ｚｂ３と第４区間Ｚｂ４との境界位置を示す。本実施例において、第１区間Ｚｂ１〜第４区間Ｚｂ４の各区間長さは全て一定である。
【００３５】
同様に、図５に示す符号Ｌａ０は、位置ずれ計測用格子パターンＰａの「パターン始端位置」を示し、符号Ｌａ４は位置ずれ計測用格子パターンＰａの「パターン終端位置」を示す。位置ずれ計測用格子パターンＰａは、パターン始端位置Ｌａ０において印刷が開始され、パターン終端位置Ｌａ４において印刷を終了する。そして、パターン始端位置Ｌａ０〜パターン終端位置Ｌａ４までの距離ΔＬａが、位置ずれ計測用格子パターンＰａにおける印刷方向の全長である。また、符号Ｚａ１〜Ｚａ４は、位置ずれ計測用格子パターンＰａの第１区間〜第４区間であり、基準格子パターンＰｂの第１区間Ｚｂ１〜第４区間Ｚｂ４にそれぞれ対応する。また、符号Ｌａ１〜Ｌａ３は、基準格子パターンＰｂの境界位置Ｌｂ１〜Ｌｂ３にそれぞれ対応する。図５に示すように、実際にワーク８に印刷した位置ずれ計測用格子パターンＰａは、基準格子パターンＰｂに対して、印刷方向への位置ずれが生じている。また、基準格子パターンＰｂに対する位置ずれ計測用格子パターンＰａの位置ずれには、線形成分による一様な伸縮に加えて非線形成分による局所的な伸縮も含まれているため、各区間Ｚａ１〜Ｚａ４において位置ずれ量は均等となっていないことが判る。
【００３６】
図４に戻ると、印刷システムＳは、ワーク８上に形成された計測用格子パターンＰａを、計測装置２０が備える撮像手段であるカメラ２１によって撮像する（図４：ステップＳ１０２）。計測装置２０は、印刷装置１の制御部１０とデータ通信が可能なコンピュータである。図６は、実施例１に係るコンピュータ１０００の一例を示す装置構成図である。印刷装置１の制御部１０、計測装置２０は、図７に示すようなコンピュータ１０００である。図６に示すコンピュータ１０００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１００１
、主記憶装置１００２、補助記憶装置１００３、通信ＩＦ（Interface）１００４、入出
力ＩＦ（Interface）１００５、通信バス１００７等を備えている。
【００３７】
ＣＰＵ１００１は、プログラム（「ソフトウェア」又は「アプリケーション」とも呼ぶ）を実行することにより各種処理を行う。主記憶装置１００２は、ＣＰＵ１００１が読み出したプログラムやデータをキャッシュしたり、ＣＰＵの作業領域を展開したりする。主記憶装置１００２は、具体的には、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等である。補助記憶装置１００３は、ＣＰＵ１００１により実行されるプログラムや、各種情報を記憶する。補助記憶装置１００３は、具体的には、ＨＤＤ（Hard-disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）、フラッシュメモリ等である。
【００３８】
通信ＩＦ１００４は、他のコンピュータとの間でデータを送受信する。通信ＩＦ１００４は、具体的には、有線又は無線のネットワークカード等である。入出力ＩＦ１００５は、入出力装置と接続され、ユーザから操作を受け付けたり、ユーザへ情報を提示したりする。入出力装置は、具体的には、キーボード、マウス、ディスプレイ、タッチパネル等である。ドライブ装置１００６は、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク等の記憶媒体に記録されたデータを読み出したり、記憶媒体にデータを書き込む。以上のような構成要素が、通信バス１００７で接続されている。なお、これらの構成要素はそれぞれ複数設けられていてもよいし、一部の構成要素（例えば、ドライブ装置１００６等）を設けないようにしてもよい。また、図４のステップＳ１０２でカメラ２１が撮像した位置ずれ計測用格子パターンＰａの撮像データは、例えば計測装置２０の補助記憶装置１００３に記憶される。
【００３９】
次に、計測装置２０のＣＰＵ１００１は、補助記憶装置１００３に記憶されている位置ずれ計測用格子パターンＰａの画像データに基づいて、ワーク８上に実際に形成された位置ずれ計測用格子パターンＰａの基準格子パターンＰｂに対する印刷方向の位置ずれ量ＳＴを取得する（図４：ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３においては、位置ずれ計測用格子パターンＰａにおけるパターン始端位置Ｌａ０、各境界位置Ｌａ１〜Ｌａ３、及びパターン終端位置Ｌａ４のそれぞれにおける位置ずれ量ＳＴを、計測装置２０のＣＰＵ１００１はカメラ２１の撮像結果に基づいて導出する。なお、ここでの位置ずれ量ＳＴは、線形成分の位置ずれ量（以下、「線形位置ずれ量」という）ＳＬと、非線形成分の位置ずれ量（以下、「非線形位置ずれ量」という）ＳＮＬを含むものであり、以下では「複合位置ずれ量」と呼ぶ。
【００４０】
図７は、実施例１に係る位置ずれ計測用格子パターンＰａにおける複合位置ずれ量ＳＴを、線形位置ずれ量ＳＬと非線形位置ずれ量ＳＮＬに分解する手法を概念的に説明する図である。図７（ａ）は、位置ずれ計測用格子パターンＰａにおける複合位置ずれ量ＳＴと印刷位置（パターン始端位置Ｌａ０からの印刷方向への離間距離）との関係を示す。図７（ｂ）は、位置ずれ計測用格子パターンＰａにおける線形位置ずれ量ＳＬと印刷位置との関係を示す。図７（ｃ）は、位置ずれ計測用格子パターンＰａにおける非線形位置ずれ量ＳＮＬと印刷位置との関係を示す。図７（ｂ）に示す線形位置ずれ量ＳＬ及び図７（ｃ）に示す非線形位置ずれ量ＳＮＬを合成すると、図７（ａ）に示す位置ずれ量ＳＴとなる。言い換えると、図７（ａ）に示す位置ずれ量ＳＴから、図７（ｂ）に示す線形位置ずれ量ＳＬと図７（ｃ）に示す非線形位置ずれ量ＳＮＬに分解することができる。
【００４１】
ここで、計測装置２０のＣＰＵ１００１は、ステップＳ１０３において取得した位置ずれ計測用格子パターンＰａのパターン始端位置Ｌａ０、各境界位置Ｌａ１〜Ｌａ３、及びパターン終端位置Ｌａ４における各複合位置ずれ量ＳＴに基づいて、各区間Ｚａ１〜Ｚａ４に対応する非線形位置ずれ量ＳＮＬ１〜ＳＮＬ４（図７（ｃ）を参照）を導出する。
【００４２】
また、計測装置２０のＣＰＵ１００１は、パターン始端位置Ｌａ０、各境界位置Ｌａ１〜Ｌａ３、及びパターン終端位置Ｌａ４に対応する各複合位置ずれ量ＳＴと印刷位置の相関関係（図７（ａ）を参照）に基づき、例えば最小二乗法等の公知の近例手法を用いて、
位置ずれ計測用格子パターンＰａにおける線形位置ずれ量ＳＬと印刷位置との関係（図７（ｂ）を参照）を導出し、位置ずれ計測用格子パターンＰａの全長ΔＬａに含まれる線形位置ずれ量ＳＬを求める。
【００４３】
計測装置２０は、上記のように導出した位置ずれ計測用格子パターンＰａの線形位置ずれ量ＳＬ、各区間Ｚａ１〜Ｚａ４に対応する非線形位置ずれ量ＳＮＬ１〜ＳＮＬ４を、図８に示す位置ずれ量格納テーブルＴＬに格納し、位置ずれ量格納テーブルＴＬを印刷装置１の制御部１０に送信する（図４：ステップＳ１０４）。位置ずれ量格納テーブルＴＬは、例えば、計測装置２０の補助記憶装置１００３に記憶され、通信ＩＦ１００４を介して送信される。
【００４４】
一方、印刷装置１の制御部１０は、例えば通信ＩＦ１００４を介して計測装置２０から取得した位置ずれ量格納テーブルＴＬを、制御部１０の補助記憶装置１００３に記憶する（図４：ステップＳ１０５）。本実施例における位置ずれ量格納テーブルＴＬは、本発明における位置ずれ量データに相当する。
【００４５】
制御部１０のＣＰＵ１００１は、位置ずれ量テーブルＴＬに格納された線形位置ずれ量ＳＬ、及び各非線形位置ずれ量ＳＮＬ１〜ＳＮＬ４に基づいて、ブランケット１２からワーク１７にインクペーストＩＰを転写させる際におけるローラユニット７の周速度Ｖとワークステージユニット９の移動速度との相対関係を調整する。なお、制御部１０は、ローラユニット７を回転駆動する図示しない回転駆動機構を制御することで、印刷時におけるローラユニット７の回転速度Ｖｎ（角速度ω）を調整することができる。
【００４６】
本実施例においては、位置ずれ計測用格子パターンＰａにおける線形位置ずれ量ＳＬに応じてローラユニット７（ブランケット６）の周速度Ｖｒを調整（補正）することで、線形成分による位置ずれを抑制する。ここで、ブランケット６の周速度Ｖｒの初期設定値を「ブランケット周速度初期値Ｖｒｉ」とする。また、線形位置ずれ量ＳＬに応じて補正されるブランケット６の周速度Ｖｒを「ブランケット補正周速度Ｖｒｍ」とする。この場合、ブランケット補正周速度Ｖｒｍは、下記（１）式によって求めることができる。なお、ここでの例では、ワークステージユニット９の移動速度の設定値は変更しない。
Ｖｒｍ＝Ｖｒｉ×ΔＬａ´／ΔＬｂ・・・（１）式
なお、ΔＬａ´は、基準格子パターンＰｂの全長ΔＬｂと位置ずれ計測用格子パターンＰａにおける線形位置ずれ量ＳＬの和である（ΔＬａ´＝ΔＬｂ＋ＳＬ）。
【００４７】
ところで、位置ずれ計測用格子パターンＰａにおける線形位置ずれ量ＳＬが正の値の場合（ＳＬ＞０）には、位置ずれ計測用格子パターンＰａが基準格子パターンＰｂに対して印刷方向へと線形的に伸長したことを意味する。この場合、ブランケット補正周速度Ｖｒｍは、ブランケット周速度初期値Ｖｒｉよりも大きな速度として（１）式に基づき算出される。その結果、図示しない駆動機構によって印刷方向に直線移動されるワークステージユニット９に対し、ブランケット６が印刷方向に向かってより高速で回転駆動されるようになる。これにより、ワーク８に形成されるパターンの全長が補正前に比べて縮小される結果、線形的な位置ずれを好適に抑制することができる。
【００４８】
一方、位置ずれ計測用格子パターンＰａにおける線形位置ずれ量ＳＬが負の値の場合（ＳＬ＜０）には、位置ずれ計測用格子パターンＰａが基準格子パターンＰｂに対して印刷方向へと線形的に縮小したことを意味する。この場合、ブランケット補正周速度Ｖｒｍは、ブランケット周速度初期値Ｖｒｉよりも小さな周速度として（１）式に基づき算出される。その結果、図示しない駆動機構によって印刷方向に直線移動されるワークステージユ
ニット９に対し、ブランケット６が印刷方向に向かってより低速で回転駆動されるようになる。これにより、ワーク８に形成されるパターンの全長が補正前に比べて伸長される結果、線形的な位置ずれを好適に抑制することができる。
【００４９】
なお、線形位置ずれ量ＳＬは、補助記憶装置１００３に記憶されている位置ずれ量テーブルＴＬから読み出すことができる。以上のように、制御部１０のＣＰＵ１００１は、非線形位置ずれ量ＳＬに応じてブランケット補正周速度Ｖｒｍを算出する（図４：ステップＳ１０６）。
【００５０】
一方、本実施例においては、位置ずれ計測用格子パターンＰａにおける各区間Ｚａ１〜Ｚａ４に対応する非線形位置ずれ量ＳＮＬ１〜ＳＮＬ４に応じてワーク８に対するローラユニット７（ブランケット６）の印圧（接触圧）Ｐｒを区間Ｚａ１〜Ｚａ４毎に調整（補正）することで、非線形成分による位置ずれを抑制する。なお、印刷装置１の制御部１０は、ローラユニット７を昇降させる図示しない昇降機構を制御することにより、印刷時におけるローラユニット７の印圧Ｐｒを調整することができる。
【００５１】
ここで、例えば、ワーク８に対するブランケット６の印圧の初期設定値を「印圧初期値Ｐｒｉ」とする。また、非線形位置ずれ量ＳＮＬの大きさに応じて補正する補正後のブランケット６の印圧を「ブランケット補正印圧Ｐｒｍ」とする。この場合、ブランケット補正印圧Ｐｒｍは、下記（２）式によって求めることができる。
Ｐｒｍ（ｉ）＝Ｐｒｉ−Ｃ×ＳＮＬ（ｉ）・・・（２）式
但し、Ｃは係数である。また、第１区間Ｚａ１〜第４区間Ｚａ４の各々について、対応する非線形位置ずれ量ＳＮＬ１〜ＳＮＬ４に応じてブランケット補正印圧Ｐｒｍを求めることができる。なお、非線形位置ずれ量ＳＮＬ１〜ＳＮＬ４は、補助記憶装置１００３に記憶されている位置ずれ量テーブルＴＬから読み出すことができる。以上のように、印刷装置１における制御部１０のＣＰＵ１００１は、第１区間Ｚａ１〜第４区間Ｚａ４の各区間に対応する非線形位置ずれ量ＳＮＬ１〜ＳＮＬ４に応じて、ブランケット補正印圧Ｐｒｍを算出する（図４：ステップＳ１０７）。
【００５２】
なお、上記のステップＳ１０７において、ある区間に対応する非線形位置ずれ量ＳＮＬが正の場合（ＳＮＬ＞０）には、その区間において位置ずれ計測用格子パターンＰａが基準格子パターンＰｂに対して局所的に伸長したことを意味する。この場合、ブランケット補正印圧Ｐｒｍは、印圧初期値Ｐｒｉに比べてより小さな印圧として（２）式に基づき算出される。印圧が小さくなると、ワーク８に押し当てられて弾性変形するブランケット６の半径が大きくなると考えられる。これにより、ワークステージユニット９の印刷方向への移動速度に対するブランケット６の印刷方向への周速度が、補正前に比べて相対的に大きくなる。これにより、ブランケット６の印圧を低減補正した区間においては、パターンの区間長さが補正前に比べて縮小される結果、当該区間における局所的な位置ずれを好適に抑制することができる。
【００５３】
一方、ステップＳ１０７において、ある区間に対応する非線形位置ずれ量ＳＮＬが負の場合（ＳＮＬ＜０）には、その区間において位置ずれ計測用格子パターンＰａが基準格子パターンＰｂに対して局所的に縮小したことを意味する。この場合、ブランケット補正印圧Ｐｒｍは、印圧初期値Ｐｒｉに比べてより大きな印圧として（２）式に基づき算出される。印圧が大きくなると、ワーク８に押し当てられて弾性変形するブランケット６の半径が小さくなると考えられる。これにより、ワークステージユニット９の印刷方向への移動速度に対するブランケット６の印刷方向への周速度が、補正前に比べて相対的に大きくなる。これにより、ブランケット６の印圧を低減補正した区間においては、パターンの区間
長さが補正前に比べて縮小される結果、当該区間における局所的な位置ずれを好適に抑制することができる。
【００５４】
次に、印刷装置１における制御部１０のＣＰＵ１００１は、ブランケット６の周速度ＶｒをステップＳ１０５で算出したブランケット補正周速度Ｖｒｍに設定し、各区間Ｚａ１〜Ｚａ４におけるブランケット６の印圧ＰｒをＳ１０７で算出した各区間Ｚａ１〜Ｚａ４に対応するブランケット補正印圧Ｐｒｍに設定して、ワーク８に対するインクペーストＩＰの印刷（以下、「位置ずれ補正印刷」という）を行う（図４：ステップＳ１０８）。ステップＳ１０８の処理が終了すると、本シーケンスを一旦終了する。なお、図４に示したシーケンスに係る処理は、印刷装置１の稼働中、定期的に行うようにすると良い。
【００５５】
ステップＳ１０８で実行される位置ずれ補正印刷においては、ブランケット６の周速度Ｖｒをブランケット補正周速度Ｖｒｍに設定することで、ワーク８に形成されるパターンの印刷方向への線形的な位置ずれを低減することができる。また、位置ずれ計測用格子パターンＰａにおける各区間Ｚａ１〜Ｚａ４に対応する非線形位置ずれ量ＳＮＬ１〜ＳＮＬ４に応じて、ブランケット６の印圧を区間Ｚａ１〜Ｚａ４毎に応じたブランケット補正周速度Ｖｒｍに設定することで、ワーク８に形成されるパターンの印刷方向への非線形な位置ずれを低減することができる。
【００５６】
以上のように、本実施例に係る印刷装置１、印刷システムＳ、及び印刷方法によれば、ワーク８にインクペーストＩＰを印刷してパターンを形成する際、印刷方向への位置ずれ（寸法誤差）を精度よく抑制することができる。特に、本実施例では、ローラユニットの回転速度Ｖｎ（角速度ω）と、ワーク８に対するローラユニット７の印圧（接触圧）Ｐｒという２つの印刷パラメータの各々を独立して変更することで、ローラユニットの周速度Ｖｒを独立して制御するようにしたので、ワーク８に印刷されるインクペーストＩＰによって形成されるパターンの線形的な位置ずれと、非線形の位置ずれの双方を同時に精度よく、簡単に抑制できる。
【００５７】
更に、本実施例においては、ワーク８に形成されるパターンの非線形位置ずれについてはワーク８に対するローラユニット７の印圧（接触圧）Ｐｒを調整することで対処し、ワーク８に形成されるパターンの線形位置ずれについてはローラユニットの回転速度Ｖｎ（角速度ω）を調整することで対処するようにした。このように、区間毎にローラユニット７の印圧（接触圧）Ｐｒを非線形位置ずれ量に応じて変更することで、ローラユニット７の周速度Ｖｒを調整する際の応答性を非常高めることができる。その結果、ワーク８におけるパターンを印刷方向に区分する区間毎の局所的な位置ずれを精度よく抑制することができる。但し、変形例として、ワーク８に形成されるパターンの非線形位置ずれ量に応じてローラユニット７の回転速度Ｖｎ（角速度ω）を調整し、パターンの線形位置ずれ量に応じてローラユニット７の印圧（接触圧）Ｐｒを調整するようにしても良く、このように制御することでパターンの線形的な位置ずれと局所的な位置ずれの双方を好適に小さくすることができる。
【００５８】
また、本実施例に係る印刷システムＳにおいて、計測装置２０を印刷装置１に併設しているが、これには限定されない。例えば、印刷装置１とは別途離れた位置に計測装置２０を設置し、被印刷体であるワーク８に実際に形成されたパターンの所定の基準パターンに対する印刷方向の位置ずれ量を計測しても良い。但し、本実施例のように、計測装置２０を印刷装置１に併設することで、インラインでワーク８上におけるパターンの位置ずれ量を計測し、その計測結果を印刷装置１にフィードバックし、迅速に印刷パラメータの制御値を調整することができる。また、本実施例に係る印刷装置１では、ローラユニット７を昇降させる昇降機構を制御することにより印刷時におけるブランケット６の印圧Ｐｒを調整したが、ワークステージユニット９を昇降させる昇降機構を備えていても良い。そして
、印刷装置１における制御部１０は、ワークステージユニット９を昇降させる昇降機構を制御することで、印刷時におけるブランケット６の印圧Ｐｒを調整しても良い。
【００５９】
＜変形例＞
なお、本実施例に係る印刷装置、印刷方法、及び印刷システムは、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能である。例えば、上記の実施例では、ローラユニット７の周速度とワークステージユニット９の移動速度との相対関係を調整する際、ワークステージユニット９の移動速度を一定値に固定し、線形位置ずれ量ＳＬの大きさに応じてブランケット６の周速度Ｖｒを調整しているが、これには限定されない。
【００６０】
例えば、ブランケット６の周速度Ｖｒを一定値に固定して、線形位置ずれ量ＳＬの大きさに応じてワークステージユニット９の移動速度を調整しても良い。その際、位置ずれ計測用格子パターンＰａにおける線形位置ずれ量ＳＬが正の値の場合（ＳＬ＞０）には、ワークステージユニット９の印刷方向への移動速度がより低速になるように補正すると良い。ワークステージユニット９の印刷方向への移動速度をブランケット６の周速度Ｖｒに対して相対的に遅くすることにより、ワーク８に形成されるパターンの全長を伸長させる線形位置ずれを解消することができる。一方、線形位置ずれ量ＳＬが負の値の場合（ＳＬ＜０）には、ワークステージユニット９の印刷方向への移動速度がより高速になるように補正すると良い。ワークステージユニット９の印刷方向への移動速度を、ブランケット６の周速度Ｖｒに対して相対的に速くすることにより、ワーク８に形成されるパターンの全長を縮小させる線形位置ずれを解消することができる。なお、別の変形例として、ブランケット６の周速度Ｖｒ及びワークステージユニット９の移動速度の双方を線形位置ずれ量ＳＬの大きさに応じて調整しても良い。
【００６１】
また、上記の実施例では、ローラユニット７の周速度とワークステージユニット９の移動速度との相対関係を調整する際、ワークステージユニット９の移動速度を一定値に固定し、線形位置ずれ量ＳＬの大きさに応じてブランケット６の周速度Ｖｒを調整しているが、これには限定されない。
【００６２】
また、上記の実施例では、印刷装置１をオフセット印刷装置として構成する例を説明したが、これには限定されない。例えば、フレキソ印刷装置等に本発明を適用してもよい。この場合、回転駆動される版胴の外周面に本発明に係る円筒形状のインク保持面が形成されることになる。このようにフレキソ印刷装置に適用する場合等においても、版胴のインク保持面に供給されたインクペーストＩＰをワークに転写する際に、版胴の周速度とワークの移動速度との相対関係を調整することで、ワークに形成されるパターンの位置ずれを起こり難くすることができる。また、上記の実施例では、所定の基準パターンをワーク８に印刷されるべき設計値のパターンとして形成したが、これには限られず、例えばワーク８上にパターンを複数層に亘って積層する場合、下層に形成されているパターンを基準パターンとしても良い。
【符号の説明】
【００６３】
Ｓ・・・印刷システム
１・・・印刷装置
２・・・ベースユニット
３・・・版
４・・・版ステージユニット
５・・・インク供給ユニット
６・・・ブランケット
７・・・ローラユニット
８・・・ワーク
９・・・ワークステージユニット
１０・・・制御部
２０・・・計測装置
２１・・・カメラ
【図１】
0006569902.tif 000002
【図２】
0006569902.tif 000003
【図３】
0006569902.tif 000004
【図４】
0006569902.tif 000005
【図５】
0006569902.tif 000006
【図６】
0006569902.tif 000007
【図７】
0006569902.tif 000008
【図８】
0006569902.tif 000009