特許 6558794 印刷用アライメント装置、この印刷用アライメント装置を備えた印刷装置、及び印刷用アライメント方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6558794

(24)【登録日】2019年7月26日

(45)【発行日】2019年8月14日

(54)【発明の名称】印刷用アライメント装置、この印刷用アライメント装置を備えた印刷装置、及び印刷用アライメント方法

(51)【国際特許分類】

   B41F 33/00 20060101AFI20190805BHJP

   B41F 15/08 20060101ALI20190805BHJP

   B41F 15/14 20060101ALI20190805BHJP

   H05K 3/00 20060101ALI20190805BHJP

【ＦＩ】

   B41F33/00 290

   B41F15/08 303E

   B41F15/14 C

   H05K3/00 J

【請求項の数】12

【全頁数】30

(21)【出願番号】特願2015-68699(P2015-68699)

(22)【出願日】2015年3月30日

(65)【公開番号】特開2016-187910(P2016-187910A)

(43)【公開日】2016年11月4日

【審査請求日】2018年1月23日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000001096

【氏名又は名称】倉敷紡績株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】517355958

【氏名又は名称】株式会社ニシダ

(73)【特許権者】

【識別番号】000111270

【氏名又は名称】ニューロング精密工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100131808

【弁理士】

【氏名又は名称】柳橋 泰雄

(72)【発明者】

【氏名】北井 基善

(72)【発明者】

【氏名】田代 季生

(72)【発明者】

【氏名】田中 良治

【審査官】 亀田 宏之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−３３０６９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１２３７８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１６０３４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０５２６７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１８１２２６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｆ ３３／００

Ｂ４１Ｆ １５／０８

Ｂ４１Ｆ １５／１４

Ｈ０５Ｋ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のパターンが形成された第１の被印刷物に版を用いて第２のパターンを形成するときに、前記第１のパターン及び前記第２のパターンの位置合せを行うための装置であって、
前記第１のパターンが形成されかつ前記第２のパターンがまだ形成されていない前記第１の被印刷物の全面をスキャンした全体画像である第１の画像、及び前記版により前記第２のパターンが形成された第２の被印刷物の全面をスキャンした全体画像であって、前記第２のパターンが識別可能な第２の画像を取得する画像取得部と、
前記第１の画像及び前記第２の画像のアライメント計算を行うアライメント処理部と、
前記アライメント計算の結果に基づいて前記第１の画像及び前記第２の画像を重ね合わせて、仮想の全面印刷結果画像を作成する印刷結果画像取得部と、
前記版を用いて前記第１の被印刷物に前記第２のパターンを形成するか否かを定める判定部と、
を備え、
前記判定部が、前記仮想の印刷結果画像に示された前記第１のパターン及び前記第２のパターンの位置関係に基づいて、前記第１の被印刷物に前記第２のパターンを形成するか否かを定めることを特徴とする、印刷用アライメント装置。

【請求項2】

ラインカメラを更に備え、前記ラインカメラと被印刷物とを相対的に移動させながら撮影することにより、前記被印刷物の全体画像を取得することを特徴とする、請求項１に記載の印刷用アライメント装置。

【請求項3】

前記判定部が前記第１の被印刷物に前記第２のパターンを形成すると定めたとき、
前記アライメント計算の結果に基づくデータ及び印刷指令信号を出力する制御処理を行うことを特徴とする、請求項１または２に記載の印刷用アライメント装置。

【請求項4】

前記判定部が前記第１の被印刷物に前記第２のパターンを形成しないと定めたとき、
前記アライメント処理部が、前記第１の画像及び前記第２の画像を用いて、アライメント再計算を行い、前記印刷結果画像取得部が、前記アライメント再計算の結果に基づいて前記第１の画像及び前記第２の画像を重ね合わせて、新たな前記仮想の印刷結果画像を作成することを特徴とする、請求項１から３の何れか１項に記載の印刷用アライメント装置。

【請求項5】

所定の前記判定部が前記第１の被印刷物に前記第２のパターンを形成しないと定めたとき、警告報知のための制御処理を行うことを特徴とする、請求項４に記載の印刷用アライメント装置。

【請求項6】

前記判定部が前記第１の被印刷物に前記第２のパターンを形成しないと定めたとき、前記仮想の印刷結果画像を用いて、前記第２のパターンを形成しないと定めた原因を報知する制御処理を行うことを特徴とする、請求項４または５に記載の印刷用アライメント装置。

【請求項7】

前記判定部が所定回数以上繰り返して前記第１の被印刷物に前記第２のパターンを形成しないと定めたとき、前記版または前記第１の被印刷物の交換の必要性を報知する制御処理を行うことを特徴とする、請求項４から６の何れか１項に記載の印刷用アライメント装置。

【請求項8】

請求項１から７の何れか１項に記載の印刷用アライメント装置と、
前記印刷用アライメント装置からの出力信号に基づいて、前記版を用いて被印刷物に所定のパターンを形成する印刷部と、を備えたことを特徴とする、印刷装置。

【請求項9】

前記印刷部が、前記版を用いてパターンが形成されていない被印刷物に前記第２のパターンを形成して前記第２の被印刷物を形成し、前記画像取得部が、該第２の被印刷物の全体画像を撮影することにより前記第２の画像を取得することを特徴とする、請求項８に記載の印刷装置。

【請求項10】

新たな前記版を用いた印刷を開始するときに、前記第２の画像を取得することを特徴とする、請求項９に記載の印刷装置。

【請求項11】

前記印刷部が、前記版を用いて、前記第１のパターンが形成されかつ前記第２のパターンがまだ形成されていない前記第１の被印刷物に前記第２のパターンを形成したとき、
前記画像取得部が、前記第２のパターンが形成された被印刷物の全体画像を取得し、取得された前記全体画像から前記第２のパターンを識別することにより、次の前記第１の被印刷物に前記第２のパターンを形成するために用いる前記第２の画像を取得することを特徴とする、請求項８に記載の印刷装置。

【請求項12】

第１のパターンが形成された被印刷物に版を用いて第２のパターンを形成するときに、前記第１のパターン及び前記第２のパターンの位置合せを行うための方法であって、
前記版を用いて、パターンが形成されていない被印刷物または前記第１のパターンが形成されかつ前記第２のパターンがまだ形成されていない被印刷物に、前記第２のパターンを形成して第２の被印刷物を形成するステップ１Ａと、
前記版により前記第２のパターンが形成された前記第２の被印刷物の全面をスキャンした全体画像であって、前記第２のパターンが識別可能な第２の画像を取得するステップ１Ｂと、
前記第１のパターンが形成されかつ前記第２のパターンがまだ形成されていない第１の被印刷物の全面をスキャンした全体画像である第１の画像を取得するステップ２と、
前記第１の画像及び前記第２の画像のアライメント計算を行うステップ３と、
前記アライメント計算の結果に基づいて前記第１の画像及び前記第２の画像を重ね合わせて、仮想の全面印刷結果画像を作成するステップ４と、
前記版を用いて前記第１の被印刷物に前記第２のパターンを形成するか否かを定める判定ステップと、
を含み、
前記判定ステップにおいて、前記仮想の印刷結果画像に示された前記第１のパターン及び前記第２のパターンの位置関係に基づいて、前記第１の被印刷物に前記第２のパターンを形成するか否かを定めることを特徴とする、印刷用アライメント方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、印刷用アライメント装置、この印刷用アライメント装置を備えた印刷装置、及び印刷用アライメント方法に関する。

【背景技術】

【0002】

印刷技術として、平板印刷、凸版印刷、凹版印刷、孔版印刷等が知られており、例えば、孔版印刷の代表的な印刷技術として、スクリーン印刷がある。スクリーン印刷では、印刷用の版として画像部が貫通したスクリーンを用いて、スクリーン版にインキを載せスキージ（印刷用のヘラ）を摺動させると、インキがスクリーン目を透過しスクリーン版の下に置かれた被印刷物の上面に押し出され、これにより印刷が行われる。なお、スクリーンとして、ナイロンやテトロン等の繊維またはステンレスの針金などで織ったものを用いることができる。スクリーン印刷では、インクだけでなく、はんだペーストを用いて印刷することも可能であり、この場合には、微細で複雑な回路パターン上に半田ペーストを正確に載置することができる。

【0003】

ところで、被印刷物上の所定の位置に正確に印刷を行うためには、被印刷物とスクリーン版との位置合わせ（アライメント）が重要であり、従来の位置合わせ方法の１つとして、アライメントマークを用いた方法が知られている。アライメントマークは、被印刷物及びスクリーン版の少なくとも一方に設けられており、このアライメントマークの位置に基づいて、被印刷物とスクリーン版とを相対的に移動することで位置合わせが行われる。
このとき、カメラ等を用いてアライメントマークを撮影し、撮影した画像データから算出したアライメントマークの位置（座標）データを用いて、自動的に位置合わせを行うこともできる。例えば、被印刷物のアライメントマークの位置を認識し、予め設定した基準位置との間のズレを補正する方法や、被印刷物のアライメントマーク及びスクリーン版のアライメントマークの両方を認識し、両者のアライメントマークの位置のズレを補正する方法等が知られている。

【0004】

一方、１つの被印刷物に対して、版を変えながら複数回の印刷を重ねて行う多層刷り（「多版刷り」とも称する）を行う場合がある。多層刷りで一つの被印刷物に対して複数回印刷を行う場合、前回の印刷で形成されたパターンと次の印刷パターンとがズレないように、前回の印刷結果に対して、次版の位置を調整する必要がある。この位置合わせ作業のことを版合わせという。
スクリーン印刷における正確な版合わせは従来からの課題であり、特に近年、電子回路の高集積化や微細化が進み、多層回路パターンの印刷時における印刷ズレが問題となっている。また、伸縮変形する材料の多層刷り等における印刷ズレも問題となる。

【0005】

これに対処するため、試し刷り用基板に試し刷りを行い、試し刷り時の印刷パターンの位置ズレをカメラで認識し、本印刷時の版合わせに用いる方法が開示されている（例えば、特許文献１〜３参照）。これは、試し刷りした基板の中から特定の回路パターンをカメラで認識して、位置ズレ量を記憶し、本印刷時にはこの位置ズレ量を補正することで位置合わせを行う手法である。このときアライメントマークを併用することもできる。
しかし、この方法では一部の回路パターンで全体を位置合わせしているため、その他の場所で印刷ズレが発生する可能性があった。

【0006】

そこで、この問題に対処するため、回路基板及びスクリーン版の全面の画像を取得し、面積の小さなランド（位置ズレの影響が大きいパターン部分）を重点的に位置合わせする重み付け手段を備えることが開示されている（特許文献４参照）。これにより回路パターン全面に亘って位置合わせすることが可能となった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平６−１９８８４１

【特許文献2】特開平２−１２３７８９

【特許文献3】特開平２−１２３７８８

【特許文献4】特開２００２ー１６０３４７

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献４に記載のように、重み付けによって全面の位置合わせを行ったとしても、スクリーン版が局所的な伸び縮みや歪み等で変形している場合、重み付けの弱い部分で予想外の大きな印刷ズレが発生する可能性がある。よって、全てのパターンで最適な位置合わせをすることは現状においては難しく、最適な位置合わせが行われないまま印刷を行うと、回路基板等の被印刷物に不具合が発生する。つまり、不良品を出す可能性がある。

【0009】

従って、本発明の目的は、上記の課題を解決するものであり、高い精度を要する印刷や、伸縮変形する材料を用いる印刷においても、不良品を出さずに、版と被印刷物との間の最適なアライメントが可能な印刷用アライメント装置、この印刷用アライメント装置を備えた印刷装置、及び印刷用アライメント方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記の課題を解決するため、本発明の１つの実施態様に係る印刷用アライメント装置は、版を用いて被印刷物に印刷するとき、前記被印刷物に予め設けられたパターンと、前記版により形成されるパターンとの位置合せを行うための装置であって、
第１のパターンを有する第１の被印刷物の全体画像である第１の画像、及び版により第２のパターンが印刷された第２の被印刷物の全体画像である第２の画像を取得する画像取得部と、
前記第１の画像及び前記第２の画像のアライメント計算を行うアライメント処理部と、
前記アライメント計算の結果に基づいて前記第１の画像及び前記第２の画像を重ね合わせて、仮想の印刷結果画像を作成する印刷結果画像取得部と、
を備える。

【0011】

本発明の１つの実施態様に係る印刷装置では、
上記の印刷用アライメント装置と、
上記の印刷用アライメント装置からの出力信号に基づいて、前記版を用いて被印刷物に所定のパターンを形成する印刷部と、を備える。

【0012】

本発明の１つの実施態様に係る印刷用アライメント方法では、第１のパターンが形成された被印刷物に版を用いて第２のパターンを形成するときに、前記第１のパターン及び前記第２のパターンの位置合せを行うための方法であって、
前記版を用いて、パターンが形成されていない被印刷物または前記第１のパターンが形成されかつ前記第２のパターンがまだ形成されていない被印刷物に、前記第２のパターンを形成して第２の被印刷物を形成するステップ１Ａと、
前記版により前記第２のパターンが形成された前記第２の被印刷物の全体画像であって、前記第２のパターンが識別可能な第２の画像を取得するステップ１Ｂと、
前記第１のパターンが形成されかつ前記第２のパターンがまだ形成されていない第１の被印刷物の全体画像である第１の画像を取得するステップ２と、
前記第１の画像及び前記第２の画像のアライメント計算を行うステップ３と、
前記アライメント計算の結果に基づいて前記第１の画像及び前記第２の画像を重ね合わせて、仮想の印刷結果画像を作成するステップ４と、を含む。

【発明の効果】

【0013】

以上のように、本発明の実施態様においては、高い精度を要する印刷や、伸縮変形する材料を用いる印刷においても、不良品を出さずに、版と被印刷物との間の最適なアライメントが可能な印刷用アライメント装置、この印刷用アライメント装置を備えた印刷装置、及び印刷用アライメント方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の１つの実施形態に係る印刷装置の概要を示す斜視図である。

【図2A】印刷のためにアライメント計算を行って、それに応じてアライメントテーブルを移動する一例を示す図であって、特に、ワーク（被印刷物）、アライメントテーブル及び画像処理エリアを示す模式図である。

【図2B】印刷のためにアライメント計算を行って、それに応じてアライメントテーブルを移動する一例を示す図であって、特に、ワーク基準位置を登録するところを示す模式図である。

【図2C】印刷のためにアライメント計算を行って、それに応じてアライメントテーブルを移動する一例を示す図であって、特に、ワーク基準位置のズレ量を算出するところを示す模式図である。

【図2D】印刷のためにアライメント計算を行って、それに応じてアライメントテーブルを移動する一例を示す図であって、特に、ワーク基準位置のズレ量を用いてアライメント計算を行って、アライメントテーブルを移動するところを示す模式図である。

【図3】本発明の１つの実施形態に係るアライメント装置及び印刷装置の基本構成を示す制御ブロック図である。

【図4】本発明の１つの実施形態に係る印刷用アライメント方法及び印刷方法を示す模式図である。

【図5】仮想の印刷結果画像を取得して、パターンのズレを検出する一例を示す模式図であって、特に、第１のパターンと第２のパターンが反転形状の場合を示す図である。

【図6】仮想の印刷結果画像を取得して、パターンのズレを検出し、アライメント計算を行う一例を示す模式図であって、特に、第１のパターンと第２のパターンが異なる場合（異形画像）を示す図である。

【図7】筒状のワークに印刷を行う本発明のその他の実施形態に係る印刷装置を示す模式図である。

【図8】筒状の版を用いて印刷を行う本発明のその他の実施形態に係る印刷装置を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明の実施態様１に係る印刷用アライメント装置では、第１のパターンが形成された第１の被印刷物に版を用いて第２のパターンを形成するときに、前記第１のパターン及び前記第２のパターンの位置合せを行うための装置であって、
前記第１のパターンが形成されかつ前記第２のパターンがまだ形成されていない前記第１の被印刷物の全体画像である第１の画像、及び前記版により前記第２のパターンが形成された第２の被印刷物の全体画像であって、前記第２のパターンが識別可能な第２の画像を取得する画像取得部と、
前記第１の画像及び前記第２の画像のアライメント計算を行うアライメント処理部と、
前記アライメント計算の結果に基づいて前記第１の画像及び前記第２の画像を重ね合わせて、仮想の印刷結果画像を作成する印刷結果画像取得部と、を備える。

【0016】

ここで、被印刷物の材料としては、紙、布、木材、樹脂、金属をはじめとする印刷可能な任意の材料を適用可能であり、被印刷物の形状としては、シート状、平板状（例えば、基板）のものだけに限られず、円筒状のものをはじめとする曲面を有する任意の立体形状のものを被印刷物として用いることができる。また、第１のパターンには、第１の被印刷物に印刷されたパターン（図形、文字、模様等）や回路パターンだけでなく、ビアホールやアライメントマークをはじめとする第１の被印刷物に予め設けられた任意のものが含まれる。第２のパターンは、版を用いて形成されるものであり、パターンの形成方法としては、平板印刷（例えば「オフセット印刷」）、凸版印刷、凹版印刷、孔版印刷（例えば「スクリーン印刷」）を例示することができるが、これに限られるものではない。
画像取得部は、撮影や画像データからの抽出により、所定の画像を形成し、その画像データを記憶する装置である。この場合、画像取得部が、カメラやその付帯設備から構成される撮影装置を含む場合もあり得るし、撮影装置を含まない場合もあり得る。

【0017】

本実施態様によれば、第１のパターンが形成された被印刷物の全体画像（第１の画像）、及び版により第２のパターンが形成された被印刷物の全体画像であって、第２のパターンが識別可能な全体画像（第２の画像）を取得し、取得した第１の画像及び第２の画像のアライメント計算を行って、その結果に基づいて第１の画像及び第２の画像を重ね合わせて、仮想の印刷結果画像を作成する。よって、この仮想の印刷結果画像を用いて、第１のパターン及び第２のパターンの位置ズレを検証して、実際の印刷を実行してよいか否かの判断や、アライメントの再調整を行ったりすることができる。
従って、本印刷を行ってパターンのズレのチェックをする必要がないので、高い精度を要する印刷や、伸縮変形する材料を用いる印刷においても、不良品を出さずに、版と被印刷物との間の最適なアライメントが可能となる。

【0018】

ここで、「版と被印刷物との間のアライメント」は、被印刷物上の適切な場所に版に設けられたパターンが形成されるように、被印刷物と版との間の位置調整を行うことを意味する。アライメントを取ることには、被印刷物を載置したテーブルや版を載置したテーブルを実際に動かして位置合わせを行う場合も含まれるし、本実施態様のように、画像上で被印刷物や版を動かして、仮想の位置合わせを行う場合も含まれる。

【0019】

本発明の実施態様２に係る印刷用アライメント装置は、上記の実施態様１において、ラインカメラを更に備え、前記ラインカメラと被印刷物とを相対的に移動させながら撮影することにより、前記被印刷物の全体画像を取得する。

【0020】

ここで、ラインカメラは、撮影素子として一次元センサが備えられており、ラインカメラと被印刷物とを相対的に移動させながら撮影することにより、所望の２次元画像を撮影することができる。なお、必要な解像度に合わせて複数台のラインカメラを用いてもよい。高解像度画像を用いることで、アライメント計算を高精度化することができる。

【0021】

本実施態様では、ラインカメラを用いることにより、コンパクトな光学系で高い分解能が得られる。更に、撮影可能な被印刷物として、長手方向において任意の長さの被印刷物の撮影を行うことができ、形状もシート状や平板状の被印刷物だけでなく、円筒状の被印刷物や、巻き取られたロールから順次引き出された連続的な被印刷物の撮影も可能である。
また、ラインカメラを印刷後の被印刷物の検査にも用いる場合には、1台のラインカメラを様々な用途に利用できるので、装置のコストダウンを図ることができる。

【0022】

本発明の実施態様３に係る印刷用アライメント装置は、上記の実施態様１または２において、前記仮想の印刷結果画像を含む所定の画像を表示するための表示部と、前記版を用いて前記第１の被印刷物に前記第２のパターンの形成を行うか否かを定める判定部と、を更に備え、前記判定部が、操作手段から送信された信号に基づいて、前記第１の被印刷物に前記第２のパターンを形成するか否かを定める。

【0023】

ここで、操作手段から送信される信号としては、スイッチ操作、キーボード操作、タッチパネルの操作等に基づいて送信される信号を例示できる。ただし、これに限られるものではなく、例えば、音声によりデータ入力した信号も含まれる。
本実施態様では、表示部により操作者が仮想の印刷結果画像を視認可能であり、判定部が、操作手段から送信された信号に基づいて、第１の被印刷物に第２のパターンを形成するか否か、つまり本印刷を実行するかどうかを定めるので、仮想の印刷結果画像を用いて、不良品を出さずに確実に印刷の可否を定めることができる。

【0024】

本発明の実施態様４に係る印刷用アライメント装置は、上記の実施態様１または２において、前記版を用いて前記第１の被印刷物に前記第２のパターンを形成するか否かを定める判定部を更に備え、
前記判定部が、前記仮想の印刷結果画像に示された前記第１のパターン及び前記第２のパターンの位置関係に基づいて、前記第１の被印刷物に前記第２のパターンを形成するか否かを定める。

【0025】

本実施態様では、判定部が、仮想の印刷結果画像に示された第１のパターン及び第２のパターンの位置関係に基づいて、所定のアルゴリズム等を用いて、第１の被印刷物に第２のパターンを形成するか否か、つまり本印刷を実行するかどうかを定めるので、不良品を出さずに確実に印刷の可否を定めることができる。

【0026】

本発明の実施態様５に係る印刷用アライメント装置は、上記の実施態様３または４において、前記判定部が前記第１の被印刷物に前記第２のパターンを形成すると定めたとき、前記アライメント計算の結果に基づくデータ及び印刷指令信号を出力する制御処理を行う。
ここで、アライメント計算の結果に基づくデータとは、アライメント計算によって得られた、第１のパターン及び第２のパターンの位置のズレを補正するための制御データである。例えば、位置のズレを補正するための版や被印刷物の移動量（例えば、平行移動や回転移動の量）の情報を含み、更に詳細には、版や被印刷物が載置されたテーブルを所定量移動させるための制御データとすることができる。印刷用アライメント装置の制御部は、記憶手段に記憶されたアライメント計算の結果に基づくデータを読み出して、印刷指令信号と共に外部へ送信することができる。

【0027】

本実施態様によれば、判定部が第１の被印刷物に第２のパターンを形成すると定めたとき、アライメント計算の結果に基づくデータ及び印刷指令信号を出力するので、印刷機構を用いて、不良品を出さずに確実に実際の印刷を実施することができる。

【0028】

本発明の実施態様６に係る印刷用アライメント装置は、上記の実施態様３から５の何れかにおいて、前記判定部が前記第１の被印刷物に前記第２のパターンを形成しないと定めたとき、前記アライメント処理部が、前記第１の画像及び前記第２の画像を用いて、アライメント再計算を行い、前記印刷結果画像取得部が、前記アライメント再計算の結果に基づいて前記第１の画像及び前記第２の画像を重ね合わせて、新たな前記仮想の印刷結果画像を作成する。

【0029】

本実施態様によれば、判定部が第１の被印刷物に第２のパターンを形成しないと定めたとき、再び、第１の画像及び第２の画像を用いて、アライメント再計算を行って、新たな仮想の印刷結果画像を作成する。よって、本印刷を実行する前に何度でも再アライメントが可能であり、高い精度を要する印刷や、伸縮変形する材料を用いる印刷においても、不良品を出さずに確実に最適なアライメントが可能である。

【0030】

本発明の実施態様７に係る印刷用アライメント装置は、上記の実施態様６において、前記判定部が前記第１の被印刷物に前記第２のパターンを形成しないと定めたとき、警告報知のための制御処理を行う。

【0031】

ここで、警告報知のための制御処理としては、警告音をはじめとする音声を用いた報知や、表示装置に警告を示す等の画像を用いた報知や、振動等を発生させて行う報知が考えられるがこれに限られるものではない。

【0032】

本実施態様によれば、判定部が第１の被印刷物に第２のパターンを形成しないと定めたとき、警告報知のための制御処理を行うので、間違って実際の印刷が行われて、不良品が生じる等の不具合が生じることを未然に防ぐことができる。

【0033】

本発明の実施態様８に係る印刷用アライメント装置は、上記の実施態様６または７において、前記判定部が前記第１の被印刷物に前記第２のパターンを形成しないと定めたとき、前記仮想の印刷結果画像を用いて、前記第２のパターンを形成しないと定めた原因を報知する制御処理を行う。

【0034】

本実施態様によれば、判定部が第１の被印刷物に第２のパターンを形成しないと定めたとき、仮想の印刷結果画像を用いて、第２のパターンを形成しないと定めた原因を報知する制御処理を行うので、例えば、アライメント再計算や次の印刷時において、アライメント計算のための的確なパラメータの選択に役立てることができる。

【0035】

本発明の実施態様９に係る印刷用アライメント装置は、上記の実施態様６から８の何れかにおいて、前記判定部が所定回数以上繰り返して前記第１の被印刷物に前記第２のパターンを形成しないと定めたとき、前記版または前記第１の被印刷物の交換の必要性を報知する制御処理を行う。

【0036】

判定部が所定回数以上繰り返して第１の被印刷物に第２のパターンを形成しないと定めたとき、つまり繰り返しアライメントの再計算を行っても、印刷可能なアライメントが実現できない場合には、版が消耗、損傷している場合や、第１の被印刷物の変形（例えば、一部が伸びたり、そりが生じたり、波うちが生じる等）が生じている場合が推定される。よって、本実施態様においては、版または第１の被印刷物の交換の必要性を報知する制御処理を行って、的確な対処が行われるようにすることができる。

【0037】

本発明の実施態様１０に係る印刷装置では、上記の実施態様１から９の何れかの印刷用アライメント装置と、
前記印刷用アライメント装置からの出力信号に基づいて、前記版を用いて被印刷物に所定のパターンを形成する印刷部と、を備えている。

【0038】

本実施態様によれば、上記の印刷用アライメント装置を備えているので、高い精度を要する印刷や、伸縮変形する材料を用いる印刷においても、不良品を出さずに、版と被印刷物との間の最適なアライメントが可能となる。

【0039】

本発明の実施態様１１に係る印刷装置は、上記の実施態様１０において、前記印刷部が、前記版を用いてパターンが形成されていない被印刷物に前記第２のパターンを形成して前記第２の被印刷物を形成し、前記画像取得部が、該第２の被印刷物の全体画像を撮影することにより前記第２の画像を取得する。

【0040】

本実施態様によれば、パターンが形成されていないブランクの被印刷物に対して第２のパターンの試し刷りを行い、この試し刷り結果から第２の画像を取得するので、シンプルな方法で確実に第２の画像を得ることができる。

【0041】

本発明の実施態様１２に係る印刷装置は、上記の実施態様１１において、新たな前記版を用いた印刷を開始するとき（版替え時）に、前記第２の画像を取得する。

【0042】

本実施態様によれば、新たな版を用いた印刷を開始するときに第２の画像を取得する。よって、その後、新たな第１の被印刷物に第２のパターン形成するとき、第２の画像を取得する工程は省略できるので、効率的な印刷を行うことができる。

【0043】

本発明の実施態様１３に係る印刷装置は、上記の実施態様１０において、前記印刷部が、前記版を用いて、前記第１のパターンが形成されかつ前記第２のパターンがまだ形成されていない前記第１の被印刷物に前記第２のパターンを形成したとき、
前記画像取得部が、前記第２のパターンが形成された被印刷物の全体画像を取得し、取得された前記全体画像から前記第２のパターンを識別することにより、次の前記第１の被印刷物に前記第２のパターンを形成するために用いる前記第２の画像を取得する。

【0044】

本実施態様によれば、画像取得部により取得された第２のパターンが形成された被印刷物の全体画像、つまり実際の印刷で第１のパターン上に第２のパターンが形成された被印刷物の全体画像を用いて、そこから第２のパターンを識別して、次の印刷のための第２の画像を取得することができるので、不良品を出さない効率的な印刷を実現できる。特に、直近の版の状態を反映した第２の画像が取得できるので、同じ版で多くの印刷を行っても、パターンのズレの問題が生じずに印刷を継続できる。

【0045】

本発明の実施態様に係る印刷用アライメント方法は、第１のパターンが形成された被印刷物に版を用いて第２のパターンを形成するときに、前記第１のパターン及び前記第２のパターンの位置合せを行うための方法であって、
前記版を用いて、パターンが形成されていない被印刷物または前記第１のパターンが形成されかつ前記第２のパターンがまだ形成されていない被印刷物に、前記第２のパターンを形成して第２の被印刷物を形成するステップ１Ａと、
前記版により前記第２のパターンが形成された前記第２の被印刷物の全体画像であって、前記第２のパターンが識別可能な第２の画像を取得するステップ１Ｂと、
前記第１のパターンが形成されかつ前記第２のパターンがまだ形成されていない第１の被印刷物の全体画像である第１の画像を取得するステップ２と、
前記第１の画像及び前記第２の画像のアライメント計算を行うステップ３と、
前記アライメント計算の結果に基づいて前記第１の画像及び前記第２の画像を重ね合わせて、仮想の印刷結果画像を作成するステップ４と、を含む。

【0046】

本実施態様によれば、本印刷を行ってパターンのズレのチェックをする必要がないので、高い精度を要する印刷や、伸縮変形する材料を用いる印刷においても、不良品を出さずに、版と被印刷物との間の最適なアライメントが可能となる。
次に、本発明の実施形態に係る印刷用アライメント装置、及びこのアライメント装置を備えた印刷装置、並びに印刷用アライメント方法について、図面を用いながら詳細に説明する。

【0047】

（印刷装置の説明）
始めに図１を用いて、本発明の一実施形態に係る印刷用アライメント装置を備えた印刷装置の概要を説明する。図１は、印刷装置の全体構造を示す斜視図である。本実施形態では、スクリーン印刷機を例にとって説明するが、これに限られるものではなく、平板印刷（例えば「オフセット印刷」）、凸版印刷、凹版印刷、スクリーン印刷以外の孔版印刷をはじめとするその他の任意の印刷技術を用いることができる。

【0048】

図１に示す印刷装置４は、本体４２の内部に制御装置（図示せず）を備え、印刷用アライメント装置は、主にこの制御装置、ラインカメラ１６、表示装置１８、アライメントテーブル搬送機構１４等により構成される。本実施形態においては、印刷用アライメント装置は、印刷装置４から独立した個別の装置ではなく、印刷装置４に含まれる装置として示される。印刷用アライメント装置の構成については、図３の制御ブロック図を用いて追って詳細に述べる。
図１において、印刷装置４の構造体としては、下側の箱状の本体４２及びその上側に伸びたフレーム部４４から構成されている。この本体４２の上面に、アライメントテーブル搬送機構１４により、セット位置及び印刷位置の間を移動するアライメントテーブル１２が備えられている。このアライメントテーブル１２は多軸アライメントテーブルであり、ワーク載置部１２Ａが、互いに直交するＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能であり、θ角方向にも回転可能になっている。更に、ワーク載置部１２Ａが、上下方向（Ｚ軸方向）にも移動可能になっている。

【0049】

アライメントテーブル１２がセット位置にいるときに、手動またはワーク取付／取外し装置により、ワーク（被印刷物）５０をアライメントテーブル１２のワーク載置部１２Ａの上にセットする。ワーク（被印刷物）５０は、ワーク載置部１２Ａの上の所定の位置に位置決めされてセットされる。例えば、ワーク（被印刷物５０）の端部を、ワーク載置部１２Ａの位置決め突起部に当接させることにより位置決めを行ったり、ワーク載置部１２Ａに備えられたセンタリング機構で、ワーク（被印刷物５０）を所定のセンター位置に配置することもできる。更に、ワーク（被印刷物）５０及びワーク載置部１２Ａに示されたマーキングを重ね合わせて、位置決めをすることもできる。例えば、ワーク（被印刷物）５０の四隅のアライメントマークを使って位置合わせをしてもよい。このとき、セット位置上方に備えられた、アライメントカメラ５２を用いることができる。なお、このアライメントカメラ５２は、撮影素子が二次元に並んだエリアカメラを用いている。

【0050】

このようなワーク載置部１２Ａは、上述のように、Ｘ、Ｙ、θ方向に移動可能であるが、各々の値が初期値になった初期状態からどれだけ移動したか、正確に移動量を検出できるようになっている。また、ワーク載置部１２Ａの上下方向（Ｚ軸方向）の移動も、ワーク載置部１２Ａの位置が正確に把握できるようになっている。
このワーク載置部１２ＡのＸ、Ｙ、θ及びＺ方向の移動には、サーボモータ、リニアモータをはじめとする任意のアクチュエータを用いることができる。また、アライメントテーブル１２を、セット位置及び印刷位置の間を移動するアライメントテーブル搬送機構１４についても、電動モータ、サーボモータ、リニアモータをはじめとする任意のアクチュエータを用いて駆動することができる。

【0051】

本実施形態に係る印刷装置４では、セット位置及び印刷位置の中間位置の上方に、ラインカメラ１６が備えられている。ラインカメラ１６は、撮影素子として一次元センサが備えられており、本実施形態では、アライメントテーブル搬送機構１４によって、ワーク（被印刷物）５０を載置したアライメントテーブル１２がＸ軸方向に移動することにより、ワーク（被印刷物）５０の全体画像を撮影することができる。つまり、ラインカメラ１６とワーク（被印刷物）５０とを相対的に移動させながら撮影することにより、所望の二次元画像を撮影することができる。
例えば、ワーク（被印刷物）５０が載置されたアライメントテーブル１２が、セット位置から印刷位置に移動するとき、予めパターン（例えば「第１のパターン」）が形成されたワーク（被印刷物）５０の全体画像を撮影することができる。また、印刷位置でワーク（被印刷物）５０にパターン（例えば「第２のパターン」）が形成された後、ワーク（被印刷物）５０が載置されたアライメントテーブル１２が、印刷位置からセット位置に移動するときに、実際の印刷によりパターン（第２のパターン）が形成されたワーク（被印刷物）５０の全体画像を撮影することができる。

【0052】

印刷位置のアライメントテーブル１２の上方には、印刷機構１０が備えられている。本実施形態では、印刷機構１０は、版６がセットされる版保持テーブル（図示せず）と、版の上面を摺動するスキージ８と、必要に応じて、インクや半田ペーストの供給機構と、を有する。
アライメントテーブル１２がアライメントテーブル搬送機構１４によりセット位置から印刷位置に移動したとき、ワーク載置部１２Ａが上方（Ｚ方向）に移動して、ワーク（被印刷物）５０が版６の直下の印刷ポジションにセットされる。その後、スキージ８が版６の上面に接しながら動くことにより、版６の上面のインクや半田ペーストが描画部分（目止めされていない孔）から押し出されて、ワーク（被印刷物）５０に定着する。これにより、版６に設けられたパターンがワーク（被印刷物）５０に形成されて、印刷が行われる。
ここで、スキージ８は、例えば、リニアモータにより駆動することができる。版６がセットされる版保持テーブルは、アライメントテーブル１２のワーク載置部１２Ａと同様に、Ｘ、Ｙ及びθ方向にも移動可能にすることもできる。

【0053】

なお、版６は、版保持テーブルの所定の位置に位置決めされてセットされる。例えば、版６の端部を、版保持テーブルの位置決め突起部に当接させることにより位置決めを行ったり、版保持テーブルに備えられたセンタリング機構で、版６を所定のセンター位置に配置することもできる。更に、版６及び版保持テーブルに示されたマーキングを重ね合わせて、位置決めをすることもできる。例えば、版６の四隅のアライメントマークを使って位置合わせをしても良い。
以上のように、印刷位置において、版保持テーブルの所定の位置にセットされた版６と、アライメントテーブル１２のワーク載置部１２Ａの所定の位置にセットされたワーク（被印刷物）５０と間の相対的な位置関係は、制御装置により正確に把握される。よって、この相対的な位置関係に基づいて、ワーク載置部１２ＡをＸ、Ｙ及びθ方向に移動させて、版６とワーク（被印刷物）５０との間のアライメントを取ることができる。

【0054】

また、印刷装置４には表示装置１８が備えられており、例えば、ラインカメラ１６で撮影したワーク（被印刷物）５０の全体像を表示することができる。よって、印刷位置で印刷が行われたワーク（被印刷物）５０が、印刷位置からセット位置へ戻るときに、ラインカメラ１６により撮影したワーク（被印刷物）５０の全体画像を表示することにより、操作者が印刷結果を確認して検査することができる。なお、表示装置１８としては、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイをはじめとする任意の表示装置や、通信手段で接続した外部のパソコン等を用いることができる。

【0055】

以上のように、本実施形態に係る印刷装置４において、セット位置において、アライメントテーブル１２にワーク（被印刷物）５０をセットし、印刷位置において、版保持テーブルに版６をセットする。そして、アライメントテーブル搬送機構１４により、アライメントテーブル１２を印刷位置に移動し、版６とワーク（被印刷物）５０との間のアライメント計算の計算結果に基づいて、アライメントテーブル１２のワーク載置部１２ＡがＸ、Ｙ及びθ方向に動く。そして、ワーク載置部１２Ａが上方に移動して、ワーク載置部１２Ａに載置されたワーク（被印刷物）５０が版６の直下にセットされる。そして、スキージ８が動いて印刷が行われる。その後、ワーク載置部１２Ａが下方に移動し、アライメントテーブル搬送機構１４により、アライメントテーブル１２が印刷位置からセット位置に移動し、セット位置でワーク載置部１２Ａからワーク（被印刷物）５０が取り外されて、１つのワーク（被印刷物）５０の印刷が終了する。また、ワーク（被印刷物）５０が載置されたアライメントテーブル１２が、ラインカメラ１６の位置を通過するときに、印刷前または印刷後のワーク（被印刷物）の全体画像を撮影することができる。

【0056】

（アライメントの説明）
次に、従来から実施されているアライメントについて、図２Ａ〜２Ｄを用いて説明する。ここでは、ワーク載置部１２ＡをＸ、Ｙ及びθ方向に動かして、版６とワーク（被印刷物）５０との間のアライメントを取る一例を示している。
図２Ａ〜２Ｄは、印刷のためにアライメント計算を行って、それに応じてアライメントテーブルを移動する一例を示す図であり、図２Ａは、ワーク及びアライメントテーブルを示す模式図であり、図２Ｂは、ワーク基準位置及びテーブル座標を登録するところを示す模式図であり、図２Ｃは、ワーク基準位置のズレ量を算出するところを示す模式図であり、図２Ｄは、ワーク基準位置のズレ量を用いてアライメント計算を行って、アライメントテーブルを動かすところを示す模式図である。

【0057】

図２Ａにおいて、基準位置Ａ及び基準位置Ｂは、例えば、２つのアライメントカメラ５２の光軸の位置（レンズの中心点）である。また、基準位置Ａ及び基準位置Ｂと印刷位置に設置された版６の位置との間で、所定の対応関係を有している。ワーク（被印刷物）５０の対角コーナー部には、２つのワーク基準位置１及び２（ワーク内の任意の位置に設けた「アライメントマーク」でもよい）が設けられている。なお、２点の位置を定めれば、平面上のワーク（被印刷物）５０の位置が確定する。図の右側には、アライメントテーブル１２のワーク載置部１２Ａの平面図を示し、アライメントのためにワーク載置部１２Ａが移動する方向である、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びθ角方向が示されている。

【0058】

図２Ｂでは、上述のワーク（被印刷物）５０のワーク基準位置１及び２を画像処理エリア上に登録する。次に、アライメントテーブル１２のワーク載置部１２Ａの座標であるアライメントテーブル座標を登録する。基本的に、△Ｘ＝０、△Ｙ＝０、△θ＝０の初期状態におけるワーク載置部１２Ａの座標が登録される。
なお、「登録する」とは、制御装置の記憶手段にデータを保管することを意味し、登録においては、操作者が値をインプットして登録することもできるし、アライメントカメラ５２で撮影された画像の処理により位置情報を登録することもできる。例えば、ティーチングした位置に基づくパターンマッチングで、所定の位置情報を登録することができる。

【0059】

図２Ｃでは、アライメントカメラ５２の撮影位置に対応した基準位置Ａと、登録されたワーク（被印刷物）５０のワーク基準位置１との間のズレ量△Ａ、及び基準位置Ｂと、登録されたワーク（被印刷物）５０のワーク基準位置２との間のズレ量△Ｂを算出するところを示す。なお、予め設定した基準位置Ａ及びＢの代わりに、版６に設けられた基準位置を登録して、登録された位置に基づいて算出された位置と、ワーク（被印刷物）５０のワーク基準位置１及び２との間のズレ量を算出することもできる。
次に、図２Ｄでは、これらのズレ量の合計が最も小さくなるようにアライメント計算し、そのアライメント計算の結果に基づいて、ワーク載置部１２ＡをＸ、Ｙ及びθ方向に移動させて、アライメントを行うところを示す。具体的には、ワーク（被印刷物）５０のワーク基準位置１と基準位置Ａとの間のズレ量△Ａ（△Ａｘ、△Ａｙ）、及びワーク（被印刷物）５０のワーク基準位置２と基準位置Ｂとの間のズレ量△Ｂ（△Ｂｘ、△Ｂｙ）が最小となるように、ワーク載置部１２Ａを移動させる。例えば、（△Ａｘ＋△Ａｙ）＋（△Ｂｘ＋△Ｂｙ）→０となる座標へ、ワーク載置部１２Ａを移動させる。

【0060】

以上のようにして、実際に版６とワーク（被印刷物）５０との間のアライメントが実現できる。仮に、ワーク（被印刷物）５０に予め第１のパターンが形成され、版６に第２のパターンが設けられている場合に、上記アライメント方法で第１のパターンと第２のパターンの版合わせを行ったとする。ワーク（被印刷物）５０も版６も変形が極めて小さい場合には、ワーク基準位置１、２及び基準位置Ａ、Ｂに基づくアライメント計算で、第１のパターンと第２のパターンとの間のズレが許容範囲内となり、実際に印刷を行っても問題は生じない。
しかし、ワーク（被印刷物）５０が伸縮変形する材料（例えば、紙、樹脂フィルムのような、伸び、そり、波打ち等が生じる材料）の場合や、何度も使用したため版６が変形している場合には、版６に設けられたパターン（第２のパターン）と、予めワーク（被印刷物）５０に形成されているパターン（第１のパターン）とが一致せず、実際に印刷を行うとパターンの位置ズレが許容範囲を超えて、不良品が生じる場合がある。特に、回路基板のような高い印刷精度を要する場合には、ワーク（被印刷物）５０や版６のわずかな変形も問題になる。

【0061】

（アライメント装置及び印刷装置の制御的構成の説明）
そこで、本発明の一実施形態に係る印刷装置では、図３の制御ブロック図に示すようなアライメント装置を備える。図３に示す印刷装置４は、アライメント装置２及び印刷部４０から構成されているが、機械的な構造は、図１に示す印刷装置４と同様である。
＜アライメント装置の説明＞
アライメント装置２は、第１のパターンが形成された第１のワーク（第１の被印刷物）に、第２のパターンが設けられた版６を用いて第２のパターンを形成するときに、第１のパターン及び第２のパターンの位置合せを行うための装置である。アライメント装置２では、アライメントマーク等だけでなく、ワーク（被印刷物）に形成されるパターンを用いて位置合せを行うことができる。
図３に示すように、アライメント装置２は、制御装置２０と、ラインカメラ１６と、アライメントカメラ５２と、表示装置１８とを備える。また、ラインカメラ１６を用いてワーク（被印刷物）の全体画像を撮影する場合には、アライメントテーブル搬送機構１４も用いるため、アライメントテーブル搬送機構１４もアライメント装置２の一部と言うことができる。なお、ラインカメラ１６や表示装置１８は、アライメント装置２だけでなく、印刷装置４のその他の用途にも用いられる。

【0062】

アライメント装置２の制御装置２０は、ラインカメラ１６及びアライメントテーブル搬送機構１４を用いて、第１のパターンが形成されかつ第２のパターンがまだ形成されていない第１のワーク（第１の被印刷物）の全体画像である第１の画像、及び版６により第２のパターンが形成された第２のワーク（第２の被印刷物）の全体画像であって、第２のパターンが識別可能な第２の画像を取得する画像取得部２２を備える。
例えば、第２のパターンが設けられた版６を新たに用いる場合に、一度だけ、何もパターンが形成されていないブランクのワーク（被印刷物）に試し刷りを行って、第２のパターンが形成されたワーク（被印刷物）の全体画像を取得して、第２の画像を取得することが考えられる。また、第１の画像については、第１のパターンが形成されかつ第２のパターンがまだ形成されていない第１のワーク（第１の被印刷物）の１つ１つを印刷するたびに、第１の画像を取得することが考えられる。

【0063】

更に、制御装置２０は、第１の画像及び第２の画像のアライメント計算を行うアライメント処理部２４と、アライメント計算の結果に基づいて第１の画像及び第２の画像を重ね合わせて、仮想の印刷結果画像を作成する印刷結果画像取得部２６とを備える。
ここで第１の画像または第２の画像を取得するとは、撮影を行って、画像データを制御装置２０内の記憶手段に保管することを意味する。よって、保管した画像データを記憶手段から読み出して、その後の制御処理に用いることができる。ワーク（被印刷物）の全体画像は、上述のように、ラインカメラ１６及びアライメントテーブル搬送機構１４を用いて取得することができる。
なお、図３に示す画像取得部２２は制御装置２０の一部を構成する制御手段であって、ラインカメラ１６やアライメントカメラ５２のようなカメラや、テーブル搬送機構１４のような付帯設備から構成される撮影装置を含まない。ただし、これに限られるものではなく、画像取得部２２が撮影装置を含む場合もあり得る。

【0064】

図１に示すセット位置において、ワーク（被印刷物）を、アライメントテーブル１２のワーク載置部１２Ａの所定の位置にセットし、版６を、版保持テーブルの所定に位置にセットし、ワーク（被印刷物）のワーク基準位置及びワーク載置部１２Ａのテーブル座標をアライメント装置２に登録したとき、アライメント装置２が第１の画像及び第２の画像のアライメント計算を行うことができる。このアライメント計算は、図２Ａ〜図２Ｄに示すような、ワーク（被印刷物）５０に設けられたワーク基準位置（「アライメントマーク」でもよい）を用いて行うこともできるし、後述するように、ワーク（被印刷物）５０に形成されたパターンを用いて行うこともできる。

【0065】

ワーク基準位置を用いたアライメント計算としては、コーナー部に位置するワーク基準位置１及び２を用いたアライメント計算を挙げることができる。１つの方法は、図２Ｃに示す場合と同様に、ワーク（被印刷物）のワーク基準位置１及び２と、予め定められた基準位置Ａ及びＢとの間のズレ量△Ａ及び△Ｂを算出し、ズレ量の合計が最も小さくなる、つまり、△Ａ＋△Ｂ→０となるように、アライメント量（つまりＸ、Ｙ及びθ方向の移動量）を計算する。
またはワーク（被印刷物）のワーク基準位置１及び２と、版の基準位置（計算で求められるテーブル上の座標位置）との間のズレ量△Ａ及び△Ｂを算出し、ズレ量の合計が最も小さくなる、つまり、△Ａ＋△Ｂ→０となるように、アライメント量（つまりＸ、Ｙ及びθ方向の移動量）を計算する。
ただし、アライメント装置２は、実際に版６を用いて試し刷りを行い、第２のパターンが形成された第２のワーク（第２の被印刷物）の全体画像である第２の画像を取得しているので、第１のワーク（第１の被印刷物）のワーク基準位置と、第２のワーク（第２の被印刷物）のワーク基準位置との間のズレ量△を算出することもできる。この場合には、実際の版６の状態に即したより正確なアライメントが実現できる。よって、この場合にも、第１のワーク（第１の被印刷物）の基準位置及び第２のワーク（第２の被印刷物）の基準位置のズレ量が最も小さくなる、つまり、△Ａ＋△Ｂ→０となるように、アライメント量（つまりＸ、Ｙ及びθ方向の移動量）を計算する。
なお、図５及び図６を用いて後述するように、ワーク（被印刷物）のワーク基準位置ではなく、実際にワーク（被印刷物）に形成されたパターンまたはその一部を用いて、ズレ量を算出してアライメント計算を行うこともできる。

【0066】

このとき、従来の版合わせでは図２Ｄに示すように、実際にワーク載置部１２Ａを移動させているが、本実施形態では、画像上で仮想的にワーク載置部１２Ａを移動する仮想の版合わせを行う。アライメント計算の結果に基づいて、印刷結果画像取得部２６により、アフィン変換等を用いて、第１の画像をＸ、Ｙ及びθ角方向に移動させた画像データを作成し、これに第２の画像を重ね合わせて、仮想の印刷結果画像を作成し記憶手段に保管する。
つまり、アライメント装置２を用いることにより、アライメント計算の結果に基づいて、アライメントテーブル１２のワーク載置部１２Ａを実際に移動させて、印刷機構１０を用いて実際に印刷を行った場合（本印刷）と同様の印刷結果を、画像上で得ることができる。

【0067】

アライメント装置２の制御装置２０は、この仮想の印刷結果画像を、表示装置１８に表示するための制御処理を行う表示部３０を備える。更に詳細に述べれば、制御装置２０の記憶手段に保管された仮想の印刷結果画像の画像データを読み出して、この画像データを表示用駆動部に送信することにより、表示装置１８に表示することができる。これにより、操作者は、仮想の印刷結果画像を視認可能であり、目視で第１のパターン及び第２のパターンの位置ズレを確認することができる。
制御装置２０は、版６を用いて第１の被印刷物に第２のパターンの形成を行うか否か、つまり実際に印刷を行うか否かを定める判定処理を行う判定部２８を備える。この判定処理は、マニュアルモードの判定処理とオートモードの判定処理とがある。

【0068】

マニュアルモードでは、操作者が、表示装置１８に表示された仮想の印刷結果画像を見て、第１のパターン及び第２のパターンの位置ズレを確認し、これに基づいて、実際に印刷を行うか否かの情報を、操作手段を用いてアライメント装置２にインプットする。操作手段の操作としては、スイッチ操作、キーボード操作、タッチパネルの操作を例示できるが、これに限られるものではなく、音声を用いてインプットすることもできる。
このマニュアルモードの判定処理については、図５及び図６を用いて追って詳細に説明する。なお、第１の被印刷物に第２のパターンを形成すると判別したときには、以下の印刷部４０の説明に示すように、本印刷を実行し、第１の被印刷物に第２のパターンを形成しないと判別したときには、アライメント計算をやり直す制御処理を行う。この制御処理については、図４を用いて追って詳細に説明する、

【0069】

一方、オートモードでは、判定部２８が、記憶手段から読み出された仮想の印刷結果画像の画像データを用いて、画像処理により得られた第１のパターン及び第２のパターンの位置関係に基づいて、第１の被印刷物に第２のパターンを形成するか否か、つまり実際に印刷を行うか否か定める制御処理を行う。このオートモードの判定処理については、図５及び図６を用いて追って詳細に説明する。なお、第１の被印刷物に第２のパターンを形成すると判別したときには、以下の印刷部４０の説明に示すように、本印刷を実行し、第１の被印刷物に第２のパターンを形成しないと判別したときには、アライメント計算をやり直す制御処理を行う。この制御処理については、図４を用いて追って詳細に説明する、

【0070】

＜印刷部の説明＞
印刷部４０は、主に、印刷制御部６０と、印刷制御部６０からの信号に基づいて作動する印刷機構１０、アライメントテーブル１２及びアライメントテーブル搬送機構１４を備える。なお、印刷制御部６０には、その他のアクチュエータやセンサも接続されているが、ここでは説明を省略する。
アライメント装置２の制御装置２０の判定部２８により、第１の被印刷物に第２のパターンを形成する、つまり実際に印刷を行うと判断されたとき、アライメント処理部２４により算出されたアライメント計算の結果に基づくデータ及び印刷指令信号が、アライメント装置２の制御装置２０から印刷部４０の印刷制御部６０に送信される。ここで、アライメント計算の結果に基づくデータとは、アライメント計算によって得られた、第１のパターン及び第２のパターンの位置のズレを補正するための制御データである。例えば、位置のズレを補正するための版や被印刷物の移動量（例えば、平行移動や回転移動の量）の情報を含む。更に詳細に述べれば、アライメント計算の結果に基づくデータとして、版６やワーク（被印刷物）５０が載置されたテーブルを所定量移動させるための制御データ（例えば、△Ｘ、△Ｙ、△θ）とすることができる。
印刷用アライメント装置２の制御装置２０は、記憶手段に記憶されたアライメント計算の結果に基づくデータを読み出して、印刷指令信号と共に印刷部４０の印刷制御部６０に送信する。なお、なお、アライメント装置２の制御装置２０及び印刷部４０の印刷制御部６０の間の信号の送受信は、各々の制御装置に設けられた送信手段、受信手段によって実施される。

【0071】

アライメント装置２の制御装置２０から受信した信号に基づき、印刷制御部６０から信号が送信され、アライメントテーブル搬送機構１４によりアライメントテーブル１２がセット位置から印刷位置に移動する（印刷指令信号を受信する前に、既に印刷位置に移動している場合もあり得る）。そして、アライメント計算の結果に基づいて、アライメントテーブル１２のワーク載置部１２ＡがＸ、Ｙ、θ方向に移動して、実際のアライメントを行い、更にワーク載置部１２Ａが上昇して（Ｚ軸方向の移動）、版６直下の印刷ポジションにセットされる。そして、印刷機構１０のスキージ８が移動して、第１の被印刷物に第２のパターンが形成される。つまり、実際に印刷（本印刷）が行われる。
その後、アライメントテーブル１２のワーク載置部１２Ａが下降し（Ｚ軸方向の移動）、アライメントテーブル搬送機構１４により、アライメントテーブル１２が印刷位置からセット位置に移動する。その後、手動またはワーク取出／取外し装置により、第２のパターンが形成されたワーク（被印刷物）が取り出されて、次のワーク（被印刷物）の印刷のための処理が開始される。

【0072】

（印刷用アライメント方法及び印刷方法の説明）
次に、図４を用いて、図３に示すアライメント装置２を用いたアライメント方法及び印刷方法の説明を行う。
図４に示す印刷用アライメント方法及び印刷方法では、ワーク（被印刷物）として、ＰＥＴフィルムまたはポリイミドフィルムの基板を用いて、スクリーン印刷で印刷を行う場合を例にとって説明する。図４で用いる印刷装置４は、図１及び図３に示すように、アライメント装置２、スキージ８を含む印刷機構１０、多軸のアライメントテーブル（Ｘ、Ｙ、θ、Ｚ方向の移動可能）１２、ラインカメラ１６、表示装置１８等を含む。

【0073】

＜ステップ１の説明＞
始めに、図４の左上に示す工程ａ（ステップ１Ａ）及び工程ｂ（ステップ１Ｂ）で構成されるステップ１を説明する。本実施形態では、ステップ１（工程ａ〜ｂ）は、原則として、新しい版６に替えたときに１回だけ、アライメント装置２の画像取得部２２によって実施される。まず、ａ「何もパターンが形成されていないブランクの基板に、第２のパターンの試し刷りを行う工程」を実施する。つまり、次の版である第２のパターンが設けられた版６を用いて、パターンが形成されていないワーク（被印刷物）に第２のパターンを形成して第２のワーク（第２の被印刷物）を得るステップ１Ａを行う。

【0074】

更に詳細に述べれば、ブランクのワーク（被印刷物）をアライメントテーブル１２のワーク載置部１２Ａにセットする。このとき、アライメントテーブル１２のワーク載置部１２Ａは、Ｘ＝０、Ｙ＝０、θ＝０の初期状態になっており、上述と同様の方法で、ワーク（被印刷物）をワーク載置部１２Ａの所定に位置に位置決めしてセットする。また、第２のパターンが設けられた版６を版保持テーブルの所定に位置にセットし、実際に試し刷りをして、ブランクのワーク（被印刷物）に第２のパターンを形成して、第２のワーク（第２の被印刷物）を得る。
このとき、版６もブランクのワーク（被印刷物）も変形が生じていない場合には、アライメントテーブル１２が初期状態で試し刷りを行うことができる。
版６またはブランクのワーク（被印刷物）に多少の変形がある場合には、必要に応じて、図２Ａ〜２Ｄに示すようなアライメントを行った後に試し刷りを行うこともできる。この場合には、アライメントテーブル１２は初期状態でなく、Ｘ、Ｙ及びθの少なくとも１つが０以外の値となっている。なお、初期状態であるか否かに関わらず、Ｘ、Ｙ及びθの値が、制御装置２０の記憶手段に記憶される。このＸ、Ｙ及びθのデータを、以下の説明ではテーブル位置Ｐ２と称する。

【0075】

次に、ｂ「第２のワーク（第２の被印刷物）を全面スキャンする工程」を実施する。つまり、テーブル位置Ｐ２における、版により第２のパターンが形成された第２のワーク（第２の被印刷物）の全体画像である、第２の画像を撮影して、その画像データを記憶手段に保管する（つまり、第２の画像を取得する）ステップ１Ｂを行う。
以上のように、何もパターンの形成されていないブランク基板に、第２のパターンを形成するので、第２の画像では第２のパターンが識別可能になっている。

【0076】

＜ステップ２の説明＞
次に、図４の左下に示す工程ｃ（ステップ２Ａ）及び工程ｄ（ステップ２Ｂ）で構成されるステップ２を説明する。本実施形態では、ステップ２（工程ｃ〜ｄ）はアライメント装置２の画像取得部２２によって実施され、原則として、新しい第１のワーク（第１の被印刷物）を印刷するたびに行う。まず、ｃ「第１のパターンを印刷済みの基板をセットする工程」を実施する。つまり、第１のパターンが形成されかつ第２のパターンがまだ形成されていない第１のワーク（第１の被印刷物）をセットするステップ２Ａを行う。このとき、ステップ１Ａと同様に、アライメントテーブル１２のワーク載置部１２Ａは、Ｘ＝０、Ｙ＝０、θ＝０の初期状態になっており、上述と同様の方法で、ワーク（被印刷物）をワーク載置部１２Ａの所定の位置に位置決めしてセットする。
ただし、必要に応じて、図２Ａ〜２Ｄに示すようなアライメントを行うこともできる。この場合には、アライメントテーブル１２は初期状態でなく、Ｘ、Ｙ及びθの少なくとも１つが０以外の値となっている。なお、初期状態であるか否かに関わらず、Ｘ、Ｙ及びθの値が、制御装置２０の記憶手段に記憶される。このＸ、Ｙ及びθのデータを、以下の説明ではテーブル位置Ｐ１と称する。

【0077】

次に、ｄ「セットされた第１のワーク（第１の被印刷物）を全面スキャンする工程」を実施する。つまり、テーブル位置Ｐ１における、第１のパターンが予め形成された第１のワーク（第１の被印刷物）の全体画像である、第１の画像を撮影して、その画像データを記憶手段に保管する（つまり、第１の画像を取得する）ステップ２Ｂを行う。

【0078】

＜ステップ３の説明＞
次に、ｅ「記憶手段から第１の画像の画像データ及び第２の画像の画像データを読み出して、第１の画像及び第２の画像のアライメント計算を行う工程」であるステップ３を実施する。このステップ３は、アライメント処理部２４によって実施される。アライメント計算は、例えば、ワーク（被印刷物）５０に設けられたワーク基準位置（「アライメントマーク」でもよい）を用いて行う場合であれば、第１の画像に示された第１のワーク（第１の被印刷物）のワーク基準位置１及び２（図２Ａ参照）と、これに対応する第２の画像に示された第２のワーク（第２の被印刷物）のワーク基準位置１及び２との間のズレ量△１（△１ｘ、△１ｙ）及びズレ量△２（△２ｘ、△２ｙ）を算出し、ズレ量の合計が最も小さくなる、つまり、（△１ｘ＋△１ｙ）＋（△２ｘ＋△２ｙ）→０となるように、アライメント量（つまりアライメントに必要なＸ、Ｙ及びθ方向の移動量）を計算する。これにより、第１のワーク（第１の被印刷物）と第２のパターンが設けられた版６との間のアライメント計算が実現できる。
なお、ワーク（被印刷物）のワーク基準位置ではなく、後述するように、実際にワーク（被印刷物）に形成されたパターンまたはパターンの一部を用いて、ズレ量を算出してアライメント計算を行うこともできる。

【0079】

ワーク基準位置のズレ量を用いる場合、またはパターンのズレ量を用いる場合の何れの場合においても、
工程ｂで第２画像を取得したときのテーブル位置をＰ２(Ｘ、Ｙ、θの値)、
工程ｄで第１画像を取得したときのテーブル位置をＰ１(Ｘ、Ｙ、θの値)、
アライメント計算の結果得られたアライメント量をＤ(ΔＸ、ΔＹ、Δθ)とすると、
後述するステップ７において、本印刷時（位置合わせ状態）におけるアライメントテーブル１２の移動量Ｔは、
Ｔ＝Ｄ＋(Ｐ２−Ｐ１)、
となる。
なお、アライメントテーブル１２が初期状態の場合には、Ｐ１やＰ２の値は０となり、以下のステップ４の説明においては、初期状態の場合を例にとって説明する。

【0080】

＜ステップ４の説明＞
次に、ｆ「初期状態で撮影された第１の画像について、アライメント計算で算出されたアライメント量Ｄ（Ｘ、Ｙ及びθの値）に基づき、Ｔ（＝Ｄ＋(Ｐ２−Ｐ１)）だけアライメントテーブル１２のワーク載置部１２Ａを移動させた場合の画像を形成する画像位置合わせの工程」を行う。具体的には、アフィン変換等で第１の画像を平行移動及び／又は回転して、アライメント計算の結果に基づいて移動させた（アライメント変換した）第１の画像を得る。そして、ｇ「アライメント計算の結果に基づいて移動させた第１の画像に第２の画像を重ね合わせて、仮想の印刷結果画像を作成する画像重ね合わせ工程」を実施する。このｆ「画像位置合わせ工程」及びｇ「画像重ね合わせ工程」により、アライメント装置２の印刷結果画像取得部２６によって実施されるステップ４が構成される。

【0081】

画像を重ね合わせる具体的な方法としては、例えば、閾値等を用いた画像判別処理（画素毎にパターン部分か否かを判別する処理）によって、各画像データから第１のパターン及び第２のパターンの画像データを抽出し、抽出した第１のパターンの画像の上に抽出した第２のパターンを上書きする（プロットする）ことによって実現することができる。
上述の実施形態では、第１の画像をアライメント変換して、アライメント変換した第１の画像の上に第２の画像を重ね合わせているが、これに限られるものではなく、第２の画像をアライメント変換して重ね合わせることもできるし、第１の画像及び第２の画像の両方をアライメント変換して、アライメント変換した両画像を重ね合わせることもできる。後者の場合は、ワーク（被印刷物）及び版の両方のテーブルを移動させてアライメントする場合に該当する。

【0082】

＜ステップ５の説明＞
次に、ｈ「仮想の印刷結果画像を表示装置１８に表示する工程」であるステップ５を実施する。このステップ５は、アライメント装置２の表示部３０の制御処理により実現される。これにより、操作者は、表示装置１８に映し出された仮想の印刷結果画像により、第１のパターン及び第２のパターンの位置ズレを容易に確認することができる。

【0083】

＜ステップ６の説明＞
次に、ｉ「アライメント計算に基づく仮想の位置合わせ結果が許容範囲内か否かを判断して、許容範囲内であると判別したときには印刷を行うための指令を行い、許容範囲内ではないと判別したときには、アライメント再計算を行うための指令を行う判断処理」であるステップ６を実施する。この場合、マニュアルモードの判断処理であれば、表示装置１８に表示された仮想の印刷結果画像を視認した操作者が操作手段を操作する。そして、操作手段から送信された信号に基づいて、アライメント装置２の判定部２８が、第１の被印刷物に第２のパターンを形成するか否か、つまり実際に印刷を行うか否か定める。また、オートモードの判定処理であれば、アライメント装置２の判定部２８が、仮想の印刷結果画像を用いた画像処理で得られた、第１のパターン及び第２のパターンの位置関係に基づいて、第１の被印刷物に第２のパターンを形成するか否かを定める判断処理を行う。

【0084】

＜マニュアルモード及びオートモードの判断処理の説明＞
次に、図５及び図６を用いて、実際にワーク（被印刷物）に形成されたパターンを用いてズレ量を算出し、アライメント計算を行ったり、ズレ量が許容範囲以内であるか否か判断する場合の制御処理を説明する。ここで、図５は、第１のパターン及び第２のパターンが反転形状の場合を示す図であり、図６は、第１のパターンと第２のパターンが異なる異形画像の場合を示す図である。なお、図６には、アライメント計算の一例を示す図が示されているが、このアライメント計算は、上述のような、最初のステップ３におけるアライメント計算に用いることができるし、後述のような、ステップ６で再アライメントが必要と判断された場合の再アライメント計算に用いることもできる。

【0085】

ここで、マニュアルモード及びオートモードの判断処理について、図５及び図６を用いて説明する。図５の左上の図に示すように、第１のパターンが形成されかつ第２のパターンが形成されていない第１のワーク（第１の被印刷物）の全体画像である第１の画像を、ラインカメラ１６を用いて取得し、アライメント計算に基づいて仮想のアライメントを行った後の画像を形成する(図４のｃ、ｄ及びｆに示す工程に対応）。また、図５の左下の図に示すように、実際に印刷を行って第２のパターンが形成された第２のワーク（第２の被印刷物）の全体画像である第２の画像を、ラインカメラ１６を用いて取得する（図４のａ及びｂに示す工程に対応）。なお、この第２の画像を取得する制御処理は、基本的に版替えに１回行う。
そして、図５の右上の図に示すように、仮想のアライメント後の第１の画像に第２の画像を重ね合わせて、仮想の印刷結果画像を取得する(図４のｅ、ｆ及びｇに示す工程に対応）。

【0086】

図６においても同様であり、第１のパターンが設けられた版（左上の図参照）を用いて、矢印の下の左中の図に示すように、第１のパターンが形成された第１のワーク（被印刷物）の全面画像を撮影して第１の画像を取得する (図４のｃ及びｄに示す工程に対応）。一方、第２のパターンが設けられた版（右上の図参照）を用いて、矢印の下の右下の図に示すように、第２のワーク（被印刷物）に試し刷りを行い、第２のパターンが形成された第２のワーク（被印刷物）の全面画像を撮影して第２の画像を取得する（図４のａ及びｂに示す工程に対応）。なお、この第２の画像を取得する制御処理は、基本的に版替え後に１回行う。
そして、図６の下図に示すように、仮想のアライメント後の第１の画像に第２の画像を重ね合わせて、仮想の印刷結果画像を取得する(図４のｅ、ｆ及びｇに示す工程に対応）。

【0087】

マニュアルモードの場合には、図５の右上、右下の図、または図６の下図に示すように、表示装置１８に映し出された仮想の印刷結果画像の中の所定の領域について、操作者が目視で、第１のパターン及び第２のパターンのズレが許容範囲内であるか否か判断する。図５及び６では、ズレを確認する箇所の例として３カ所を示しているが、これに限られるものではなく、更に多くの箇所を確認して判断することもできるし、画像を全体的に把握して判断することもできる。このような目視の判断の結果を、操作者は操作手段の操作でアライメント装置２にインプットする。

【0088】

オートモードの場合には、判断部２８が、図５の右上図または図６の下図に示すようなＡ点、Ｂ点及びＣ点の３カ所を抽出し、この３点について、画像処理により、第１のパターン及び第２のパターンのズレ量を算出し、例えば、個々のズレ量が所定の閾値以内にあるか否かに基づいて、ズレが許容範囲内であるか否か判断することができる。更に、３カ所のズレ量の合計値が所定の閾値以内にあるか否かで、ズレが許容範囲内であるか否か判断することもできるし、その他の任意のアリゴリズムを用いて判断することもできる。
また、ズレの判断に用いる箇所は、例えば、パターンにおける重要度の高い部分、パターンが微細な部分、第１のパターン及び第２のパターンのクリアランスが小さい部分等の判定基準に基づいて定めることができる。ただし、これに限られるものではなく、その他の任意の基準で抽出箇所を選択することができる。例えば、パターン全面におけるズレ量の面積の総和を計算し、ズレ面積の総和が所定の閾値以内にあるか否かで判断してもよい。

【0089】

図５に示すような第１のパターン及び第２のパターンが同一の場合（反転画像）であっても、図６に示すような第１のパターン及び第２のパターンが異なる場合（異形画像）であっても、パターンの位置ズレを適確に判定するため、予め対応位置（例えば、Ａ点、Ｂ点及びＣ点）の画像を第１の画像と第２の画像それぞれについてティーチングしておく必要がある。そのティーチングした対応位置の画像を基にパターンマッチングをかけて、第１の画像、第２の画像が各対応位置において相対的にどれだけズレているかを求めることができる。

【0090】

＜ステップ７の説明＞
再び図４の説明に戻り、ステップ６に引き続いて、第１の被印刷物に第２のパターンを形成する、つまり実際に印刷を行うと判別したとき、ｊ「第１のパターンを印刷済みの基板に第２のパターンを印刷する工程」であるステップ７を実施する。つまり、実際に、第１の被印刷物に第２のパターンを形成する本印刷を行う。
具体的には、上述のように、アライメント計算の結果に基づくデータ及び印刷指令信号が、アライメント装置２の制御装置２０から印刷部４０の印刷制御部６０に送信され、これに基づき、アライメントテーブル１２のワーク載置部１２ＡがＸ、Ｙ、θ方向に移動して、実際のアライメントを行い、印刷機構１０のスキージ８が移動して、第１の被印刷物に第２のパターンが形成される、つまり実際に印刷が行われる。

【0091】

＜ステップ３〜６の繰り返しの説明＞
次に、ステップ６で、第１の被印刷物に第２のパターンを形成しない、つまり実際に印刷を行わないと定めたときには、ステップ３〜６を繰り返す制御処理を行う。具体的には、第１の画像及び第２の画像を用いてアライメント再計算を行うステップ３を行い、このアライメント再計算の結果に基づいて第１の画像及び第２の画像を重ね合わせて、新たな仮想の印刷結果画像を作成するステップ４を行う。そして、新たな仮想の印刷結果画像を表示装置１８に表示するステップ５を行い、再び、判定部２８が、第１の被印刷物に第２のパターンを形成するか否か、つまり実際に印刷を行うか否か判断するステップ６を行う。

【0092】

アライメント再計算に関しては、ステップ６の判断処理と同様に、マニュアルモード及びオートモードがある。マニュアルモードでは、操作者が、パターンのズレ量が許容範囲内に入るように、アライメントテーブル１２のワーク載置部１２ＡのＸ、Ｙ、θ方向の移動量や、移動量を計算するためのデータを、操作手段を用いてアライメント装置２にインプットする。このインプットされたデータに基づいて、アライメント装置２のアライメント処理部２４がアライメント再計算を行う。
一方、オートモードでは、アライメント装置２のアライメント処理部２４が、所定のアリゴリズムを用いて、パターンのズレ量が許容範囲内に入るように、アライメントテーブル１２のワーク載置部１２ＡのＸ、Ｙ、θ方向の移動量を算出するアライメント再計算を行う。
このアライメント再計算の具体例については、図６を用いて追って詳細に説明する。

【0093】

本実施形態においては、基本的には、アライメント再計算に基づく仮想の版合わせの結果が許容範囲内に入るまで、ステップ３〜６の処理を繰り返す。ただし、所定回数以上繰り返して第１の被印刷物に第２のパターンを形成しない（実際に印刷を行わない）と定めたときには、表示装置１８等を用いて、版６または第１のワーク（第１の被印刷物）の交換の必要性を報知する制御処理を行うこともできる。

【0094】

つまり繰り返しアライメントの再計算を行っても、印刷可能なアライメントが実現できない場合には、版が消耗、損傷している場合や、第１のワーク（第１の被印刷物）の変形（例えば、一部が伸びたり、そりが生じたり、波うちが生じる等）が生じている場合が推定される。
よって、版または第１の被印刷物の交換の必要性を報知する制御処理を行って、的確な対処が行われるようにすることができる。

【0095】

（アライメント再計算の説明）
次に、図６を用いて、アライメント再計算の具体例について説明する。上述のように、図６に示すアライメント計算は、最初のステップ３に示すアライメント計算で用いることができるが、ここでは、最初のステップ３に示すアライメント計算では、ワーク（被印刷物）のコーナー部に示された３カ所のワーク基準位置を用いてアライメント計算を行った場合に基づいて説明する。そのアライメント計算の結果、図４のステップ６で第１の被印刷物に第２のパターンを形成しない、つまり印刷を行わないと判別し、ステップ３に戻って、今度は、ワーク（被印刷物）に形成されたパターンの対応位置のズレ量に基づいてアライメント再計算を行う場合を示す。

【0096】

図６では、第１のパターン及び第２のパターンが互いに組み合う櫛形の形状を有している場合を示す。図６の左上には、予め第１のパターン（Ｅの形状のパターン）を形成するための第１の版が示され、矢印の下には、その第１の版によって第１のワークに形成された第１のパターンの全体画像を撮影して、第１の画像を取得したところを示す。
図６の右上には、第２のパターン（Ｅの形状に組み合う櫛形パターン）を形成するための版６が示され、矢印の下には、何もパターンが形成されていないブランクのワークに、版６を用いて第２のパターンが形成された（実際に試し刷りされた）第２のワーク（第２の被印刷物）の全体画像を撮影して、第２の画像を取得したところを示す。

【0097】

そして、図６の下図には、第１の画像及び第２の画像を用いて形成された仮想の印刷結果画像を示す。つまり、第１の画像に示された第１のワーク（第１の被印刷物）のコーナー部に示された３カ所のワーク基準位置と、第２の画像に示された第２のワーク（第２の被印刷物）のコーナー部に示された３カ所（Ａ点、Ｂ点及びＣ点）のワーク基準位置と間のズレ量を算出し、このズレ量が最小になるようにアライメント計算を行う。そして、第１の画像を算出されたアライメント量（Ｘ、Ｙ及びθの値）だけ移動させて、仮想のアライメントを行った場合の第１の画像を形成し、この仮想のアライメント後の第１の画像に第２の画像を重ね合わせて得られた仮想の印刷結果画像を示す。
この仮想の印刷結果画像では、形成されたパターンにおいて、事前のティーチングに基づいてアライメント装置２の判定部２８で抽出された、Ａ点でのズレ量△Ａ（△Ａｘ、△Ａｙ）、Ｂ点でのズレ量△Ｂ（△Ｂｘ、△Ｂｙ）、及びＣ点でのズレ量△Ｃ（△Ｃｘ、△Ｃｙ）が許容範囲内になく、図４のステップ６の判断で印刷を行わないと判別された場合を示す。図６に示す例では、ステップ３に戻って実施するアライメント再計算において、最小二乗法等を用いて、△Ａ、△Ｂ、△Ｃが最小になるように、アライメントテーブル１２のワーク載置部１２Ａの移動量（Ｘ、Ｙ、θ）を再計算しているところを示している。

【0098】

仮に、第１のパターン（Ｅの形状のパターン）が形成された第１のワーク（第１の被印刷物）に変形がなく、第２のパターンが設けられた版６にも変形が無ければ、第１のワーク（第１の被印刷物）及び第２のワーク（第２の被印刷物）のワーク基準位置を用いたアライメント計算に基づいて形成した仮想の印刷結果画像は、△Ａ、△Ｂ、△Ｃが所定の公差内に収まり、図４のステップ６の判断で、許容範囲内にあると判別されることになる。しかし、例えば、第１のワーク（第１の被印刷物）が、第１のパターンを形成するときの印刷時に変形が生じていたり、版６が消耗している場合には、△Ａ、△Ｂ、△Ｃが許容範囲内にないと判別される場合がある。そのような場合には、最小二乗法等の手法により、△Ａ、△Ｂ、△Ｃを指定範囲内に収める仮想の版合わせを再び行って、実用上問題の生じない印刷結果が得られるようにすることができる。オートモードでは所定のアルゴリズムを用いてアライメント再計算を行うことができる。例えば、再計算を行う度に、閾値を自動的に変更（ズレの許容条件を緩くしていく等）してもよいし、基準位置を変更（基準位置の数を減らしていく、または予めティーチングしておいた複数の基準位置から、アライメント計算に用いる基準位置の組み合わせをランダムに変更する等）してもよい。
なお、第１のワーク（第１の被印刷物）の変形は個々に異なるので、新しい第１のワーク（第１の被印刷物）を印刷するごとに、図４に示す制御処理を行う必要がある。版６については、原則として、新たな版を用いるごとに、１回試し刷りを行って第２の画像を取得すればよいが、多数の第１のワーク（第１の被印刷物）を印刷する場合には、版の変形も無視できない状況になることも考えられるので、所定の印刷回数ごとに、第２の画像を取得することも考えられる。

【0099】

以上のように、上述の実施形態によれば、第１のパターンが形成された第１のワーク（第１の被印刷物）の全体画像である第１の画像、及び版６により第２のパターンが形成されたワーク（被印刷物）の全体画像であって、第２のパターンが識別可能な第２の画像を取得し、取得した第１の画像及び第２の画像のアライメント計算を行って、その結果に基づいて第１の画像及び第２の画像を重ね合わせて、仮想の印刷結果画像を作成する。よって、この仮想の印刷結果画像を用いて、第１のパターン及び第２のパターンの位置ズレを検証して、実際の印刷を実行してよいか否かの判断や、アライメントの再調整を行ったりすることができる。
従って、本印刷を行ってパターンのズレのチェックをする必要がないので、高い精度を要する印刷や、伸縮変形する材料を用いる印刷においても、不良品を出さずに、版と被印刷物との間の最適なアライメントが可能である。

【0100】

マニュアルモードでは、表示部３０により、操作者が仮想の印刷結果画像を視認可能であり、判定部２８が、操作手段から送信された信号に基づいて、第１の被印刷物に第２のパターンを形成するか否か、つまり本印刷を実行するかどうかを定めるので、不良品を出さずに、確実に印刷の可否を定めることができる。

【0101】

オートモードでは、判定部２８が、仮想の印刷結果画像に示された第１のパターン及び第２のパターンの位置関係に基づいて、所定のアルゴリズム等を用いて、第１の被印刷物に第２のパターンを形成するか否か、つまり本印刷を実行するかどうかを定めるので、不を定めるので、不良品を出さずに、確実に印刷の可否を定めることができる。

【0102】

上述の実施形態によれば、判定部２８が第１の被印刷物に第２のパターンを形成すると定めたとき、アライメント計算の結果に基づくデータ及び印刷指令信号を出力するので、印刷部４０により、不良品を出さずに、確実に実際の印刷を実施することができる。

【0103】

上述の実施形態によれば、判定部２８が第１の被印刷物に第２のパターンを形成しないと定めたとき、再び、第１の画像及び第２の画像を用いて、アライメント再計算を行って、新たな仮想の印刷結果画像を作成する。よって、本印刷を実行する前に何度でも再アライメントが可能であり、高い精度を要する印刷や、高い精度を要する印刷や、伸縮変形する材料を用いる印刷においても、不良品を出さずに、確実に最適なアライメントが可能となる。

【0104】

上述の実施形態によれば、パターンが形成されていないブランクのワーク（被印刷物）に対して第２のパターンの試し刷りを行い、この試し刷り結果から第２の画像を取得するので、シンプルな方法で確実に第２の画像を得ることができる。

【0105】

更に、新たな版６を用いた印刷を開始するとき（版替え時）に第２の画像を取得し、その後、新たな第１の被印刷物に第２のパターン形成するとき、第２の画像を取得する工程は行わずに、第１の画像のみを取得すればよいので、効率的な印刷を行うことができる。

【0106】

また、上述の実施形態では、ラインカメラ１６を用いることにより、コンパクトな光学系で高い分解能が得られる。更に、後述するように、撮影可能な被印刷物として、長手方向において任意の長さの被印刷物の撮影を行うことができ、形状もシート状や平板状の被印刷物だけでなく、円筒状の被印刷物や、巻き取られたロールから順次引き出された連続的な被印刷物の撮影も可能である。また、ラインカメラを、アライメント装置だけでなく、印刷後の被印刷物の検査にも用いる場合には、1台のラインカメラを様々な用途に利用できるので、装置のコストダウンを図ることができる。
なお、必要な解像度に合わせて複数台のラインカメラを用いてもよい。高解像度画像を用いることで、アライメント計算を高精度化することができる。

【0107】

（第２の画像の取得に関するその他の実施形態の説明）
上述の実施形態では、版替えをして新たな版を用いるときに、一度だけ第２の画像を取得しているが、これに限られるものではない。例えば、図１に示すように、印刷装置４にラインカメラ１６を備える場合には、第１のパターンが形成された第１のワーク（第１の被印刷物）に実際の印刷を行って、第２のパターンを形成したときに、印刷済みのワーク（被印刷物）を印刷位置からセット位置に移動させるときに、ラインカメラ１６で撮影を行って、第１のパターン及び第２のパターンが形成された検査用のワーク（被印刷物）の全体画像を取得することができる。
もし、このワーク（被印刷物）の全体画像から、第２のパターンを識別できれば、次に印刷する第１のワーク（第１の披印刷物）の仮想の版合わせのために、第２のパターンが識別可能な第２の画像として用いることができる。例えば、第２のパターンだけを抽出した画像を形成すれば、上述の何もパターンが形成されていないブランクのワーク（被印刷物）に、試し刷りで第２のパターンを形成して、第２の画像を取得した場合と同様の結果が得られる。なお、第２のパターン以外のパターンが残っていても、第２のパターンが識別可能であれば、第２の画像として用いることができる。

【0108】

この第２の画像を用いて、次の第１のワーク（第１の被印刷物）の印刷のために、図４に示すような仮想の版合わせを行えば、直近の版の状態を反映させたアライメントが可能である。よって、仮に多くの第１のワーク（第１の被印刷物）を印刷する場合であっても、版６の劣化・変形に追従した第２の画像を用いることができるため、問題なく印刷を継続できる。

【0109】

以上のように、本実施形態によれば、実際の印刷で、第１のパターン上に第２のパターンが形成された被印刷物の全体画像を用いて、そこから第２のパターンを識別して、次の印刷のための第２の画像を取得することができるので、不良品を出さない効率的な印刷を実現できる。特に、直近の版の状態を反映した第２の画像が取得できるので、同じ版で多くの印刷を行っても、パターンのズレの問題が生じずに印刷を継続できる。

【0110】

（アライメント装置のその他の実施形態の説明）

【0111】

図４のステップ６の判断で、判定部２８が第１のワーク（第１の被印刷物）に第２のパターンを形成しない、つまり実際の印刷を行わないと定めたとき、警告報知のための制御処理を行うことが考えられる。ここで、警告報知のための制御処理としては、警告音をはじめとする音声を用いた報知や、表示装置１８に警告を示す画像を表示する報知や、振動等を発生させて行う報知が考えられるが、これに限られるものではない。
本実施形態によれば、アライメント装置２の判定部２８が第１のワーク（第１の被印刷物）に第２のパターンを形成しないと定めたとき、警告報知のための制御処理を行うので、間違って実際の印刷が行われて、不良品が生じる等の不具合が生じることを、未然に防ぐことができる。

【0112】

更に、図４のステップ６の判断で、判定部２８が第１のワーク（第１の被印刷物）に第２のパターンを形成しない、つまり実際の印刷を行わないと定めたとき、仮想の印刷結果画像を用いて、第２のパターンを形成しないと定めた原因を報知する制御処理を行うこともできる。具体的には、例えば、図５の右下の図において、ズレが許容範囲内にない部分をマークや着色で示して、操作者が容易に識別できるようにすることが考えられる。またワーク全面におけるズレの分布や強弱を色の変化として仮想の印刷結果画像上に表示してもよい。これにより版の伸縮の傾向などを確認することもできる。
本実施形態によれば、アライメント装置２の判定部２８が第１のワーク（第１の被印刷物）に第２のパターンを形成しないと定めたとき、仮想の印刷結果画像を用いて、第２のパターンを形成しないと定めた原因を報知する制御処理を行うので、例えば、アライメント再計算や次の印刷時において、アライメントのための的確なパラメータの選択に役立てることができる。

【0113】

（印刷装置のその他の実施形態の説明）
上述の実施形態においては、ワーク（被印刷物）が載置されたアライメントテーブル１２を移動させてアライメントを行っているが、これに限られるものではなく、版がセットされた版保持テーブル側を移動させてアライメントを行うこともできるし、ワーク（被印刷物）側及び版側の両方のテーブルを移動させてアライメントを行うこともできる。仮想のアライメントも同様である。
上述の実施形態においては、アライメント装置が印刷装置の中に含まれる実施形態を示したが、これに限られるものではなく、印刷装置と個別のアライメント装置を構成することもできる。例えば、制御部、表示装置及び撮影装置を備えた個別のアライメント装置が考えられる。撮影装置としては、ラインカメラと走査機構を備えたスキャナータイプのものや、撮影素子が二次元に並んだエリアカメラを用いることができる。
また、基本的に、アライメント装置が制御部だけを備え、印刷装置と電気的に接続することにより、印刷装置に設けられた装置を用いて、上述と同様の制御処理を行うことも考えられる。
上述の実施形態においては、スクリーン印刷の場合を例にとって説明したが、これに限られるものではなく、平板印刷（例えば「オフセット印刷」）、凸版印刷、凹版印刷、スクリーン印刷以外の孔版印刷をはじめとするその他の任意の印刷方法に適用することができる。
なお、図２Ａ〜２Ｄに示すアライメント計算や、図６に示すアライメント再計算はあくまで一例であって、その他の任意のアライメントの計算方法を適用できる。

【0114】

（ワークまたは版のその他の実施形態の説明）
上述の実施形態では、ワーク（被印刷物）及び版として、シート状、平板状のものを用いているが、それに限られるものではく、下記のような円筒状のような立体的な形状のものも用いることができる。
＜円筒形のワークを用いる場合の説明＞
図７には、平板状のスクリーン印刷の版６を用いて、円筒状のワーク（被印刷物）５０に”Ｋ”の形状のパターンを形成する場合を示す。この場合、スキージ８の移動に同期して、円筒状のワーク（被印刷物）５０も回転することにより、印刷が実施される。
図７（ａ）及び（ｂ）は、スキージ８が版６に設けられたパターンの直近まで移動して、ワーク（被印刷物）にパターンを形成する直前の状態を示す。図７（ａ）は、パターンを形成直前の状態を示す斜視図であり、図７（ｂ）は側面図である。図７（ｃ）及び（ｄ）は、スキージ８が版６に設けられたパターンの上を移動して、ワーク（第１の被印刷物）にパターンが形成された直後の状態を示す。図７（ｃ）は、パターンが形成された直後の状態を示す斜視図であり、図７（ｄ）は側面図である。

【0115】

このとき、図７（ｂ）及び（ｄ）に示すように、ラインカメラ１６により、パターンが形成された円筒状のワーク（被印刷物）を円筒全周にわたって撮影できるので、第１の画像及び第２の画像を取得して、仮想の印刷結果画像を作成することができる。ラインカメラ１６の光軸を円筒状のワーク（被印刷物）の法線方向に一致させることによって、ワーク（被印刷物）に形成されたパターン画像を正確に撮影することができる。
このような円筒形のような立体形状のワーク（被印刷物）の表面であっても、上述の実施形態を適用すれば、不良品を出さずに、最適なアライメントが可能であり、重ね塗りによる複雑なパターンを有する製品を得ることができる。

【0116】

（円筒形の版を用いる場合の説明）
図８には、円筒状のスクリーン印刷の版６を用いて、長手方向に連続したシート状のワーク（被印刷物）５０に”Ｋ”の形状のパターンを形成する場合を示す。図８（ａ）は、パターンを形成する状態を示す斜視図であり、図８（ｂ）は側面図である。
図８（ｂ）に示すように、本実施形態では、版６は中空の円筒形状を有しており、版６の内部にインクが塗布され、スキージ８が円筒形の版６の内部に配置されている。円筒状の版６が回転することにより、連続的にシート状のワーク（被印刷物）５０にパターンを形成できる。このとき、円筒状の版６の回転に同期して、ワーク（被印刷物）５０が移動することにより、印刷が実施される。なお、図８（ｂ）に示すように、版６のパターンを転写する領域の反対側に、シート状のワーク（被印刷物）５０を支え、かつ搬送するロール５４が備えられている。

【0117】

また、版６の内面に連続的にインクを供給する機構を備えれば、円筒状の版６及びロール５４の回転によって、任意の長さの連続したシート状のワーク（被印刷物）５０にパターンを形成することができる。このとき、ロールに巻き取られたワーク（被印刷物）５０を引き出しながら円筒状の版６で印刷し、その後、再び別のロールで巻き取るような所謂ロールツーロールの連続印刷も可能である。
このとき、図８（ｂ）に示すように、ラインカメラ１６により、パターンが形成された連続したシート状のワーク（被印刷物）を全長にわたって撮影できる。特に、版６よりも上流側に配置されたラインカメラ１６で第１の画像を取得し、版６よりも下流側に配置されたラインカメラ１６で第２の画像を取得して、仮想の印刷結果画像を作成することができる。
このような円筒形のような立体形状の版を用いても、上述の実施形態を適用すれば、不良品を出さずに、最適なアライメントが可能であり、長尺のワーク（被印刷物）に対して的確な重ね塗りを実現できる。

【0118】

本発明の実施態様、実施形態を説明したが、開示内容は構成の細部において変化してもよく、実施態様、実施形態における要素の組合せや順序の変化等は請求された本発明の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。

【符号の説明】

【0119】

２ アライメント装置
４ 印刷装置
６ 版
８ スキージ
１０ 印刷機構
１２ アライメントテーブル
１２Ａ ワーク載置部
１４ アライメントテーブル搬送機構
１６ ラインカメラ
１８ 表示装置
２０ 制御装置
２２ 画像取得部
２４ アライメント処理部
２６ 印刷結果画像取得部
２８ 判定部
３０ 表示部
４０ 印刷部
４２ 本体
４４ フレーム部
５０ ワーク（被印刷物）
５２ アライメントカメラ
５４ ロール
６０ 印刷制御部

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】