説明

印刷装置、および検査方法

【課題】迅速で精度の高い検査を行なうことにより印刷不良を抑制可能な印刷装置を提供する。
【解決手段】印刷装置1は、ワークに対してスクリーン印刷を行なう。印刷装置1は、ワークを載置するステージ13と、ステージ13上にワークを搬入し、かつスクリーン印刷が行われたワークをステージ13上から搬出する搬送機構12と、ステージ13上に載置されたスクリーン印刷が行われたワークを撮像する撮像装置16と、ワークの撮像により得られたワークの画像と第1の基準画像とに基づき、スクリーン印刷による印刷パターンの良否を判断する判断部57とを備える。撮像装置16は、ワークが載置されていない状態のステージ13をさらに撮像する。判断部57は、ステージ13の撮像により得られたステージ13の画像と第2の基準画像とに基づき、ステージ13の状態の良否をさらに判断する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、印刷装置、および検査方法に関する。本発明は、特に、スクリーン印刷を行なう印刷装置、および当該印刷装置における検査方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ペースト材を用いて基板上に厚膜のパターンを形成する印刷装置においては、生産性および信頼性が優れていることから、通常はスクリーン印刷が用いられる。
【0003】
特許文献1には、上記印刷装置として、被印刷体の上に近接して配置される印刷スクリーンと、印刷スクリーン上に供給されたペースト状印刷剤を、印刷スクリーンを通して被印刷体の表面に塗布し印刷パターンを形成する塗布手段とを備えた印刷部に隣接して、被印刷体に印刷された印刷パターンの良否を検査する検査手段を備えたスクリーン印刷装置が開示されている。
【0004】
特許文献2には、導電性ペーストをスクリーン印刷することにより電極を形成する工程を含む太陽電池の製造方法が開示されている。具体的には、当該スクリーン印刷は、貫通孔が形成されたスクリーン上に導電性ペーストを塗布した後に、導電性ペーストをスキージングすることにより行なわれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平3−193449号公報
【特許文献2】特開2005−116559号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1および2に示されるような従来のスクリーン印刷装置においては、印刷済みのワーク(被印刷体)を印刷用のステージとは離れた位置にある検査装置へと移送した後に、当該検査装置にて当該ワークの印刷パターンを検査する。
【0007】
このような構成では、印刷パターンを検査している間にも、他のワークに対する印刷が行なわれている。また、印刷パターンの検査結果が良好でない場合、連続して印刷されたワークについても不良となる確率が高い。このため、ワークの検査は迅速に行なう必要がある。
【0008】
そこで、印刷パターンの検査を迅速に行なう観点から、印刷後のワークの検査を印刷用のステージ上で行なうことが考えられる。
【0009】
しかしながら、印刷用のステージ上でワークの印刷パターンの検査を行なうと、以下の問題点が生じる。すなわち、印刷用のステージではワークを吸着して保持しているため、印刷後のワークに小さなクラックが生じていても、クラックが生じていないように見える。このため、検査装置がクラックの生じたワークを良品であると誤認識するといった事象が生じた。それゆえ、印刷用のステージ上でワークの印刷パターンの検査をするだけでは、印刷後のワークの良否を精度よく判断できない。
【0010】
一方で、クラックが生じると、多くの場合、ワークの一部(たとえば、印刷パターンの一部)がステージ上に異物(欠片)となって残る。このため、引き続き印刷されるワークについても不良品となる。
【0011】
本願発明は、上記問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、迅速で精度の高い検査を行なうことにより印刷不良を抑制可能な印刷装置、および検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明のある局面に従うと、印刷装置1は、ワークに対してスクリーン印刷を行なう印刷装置であって、ワークを載置するステージと、ステージ上にワークを搬入し、かつスクリーン印刷が行われた当該ワークを当該ステージ上から搬出する搬送機構と、ステージ上に載置されたスクリーン印刷が行われたワークを撮像する撮像装置と、ワークの撮像により得られた当該ワークの画像と第1の基準画像とに基づき、スクリーン印刷による印刷パターンの良否を判断する判断手段とを備え、撮像装置は、ワークが載置されていない状態のステージをさらに撮像し、判断手段は、ステージの撮像により得られた当該ステージの画像と第2の基準画像とに基づき、当該ステージの状態の良否をさらに判断する。
【0013】
好ましくは、ステージ上に載置されたスクリーン印刷が行われたワークに対して、間接光を照射する照明装置をさらに備える。
【0014】
好ましくは、ステージは、当該ステージのワークを載置する面に垂直な回転軸を中心に回転する。ステージは、回転によってワークが搬入された搬入位置からスクリーン印刷を行なう印刷位置に当該ワークを移動させ、回転によって印刷位置からワークを搬出する搬出位置に当該ワークを移動させる。撮像装置は、搬出位置においてワークおよびステージを撮像する。
【0015】
本発明の他の局面に従うと、検査方法は、ワークに対してスクリーン印刷を行なう印刷装置で実行される検査方法であって、ワークを載置するステージ上に当該ワークを搬入するステップと、ステージ上に載置されたスクリーン印刷が行われたワークを撮像装置によって撮像するステップと、スクリーン印刷を行ったワークをステージ上から搬出するステップと、ワークの撮像により得られた当該ワークの画像と第1の基準画像とに基づき、スクリーン印刷による印刷パターンの良否を判断するステップと、ワークが載置されていない状態のステージを撮像装置によって撮像するステップと、ステージの撮像により得られた当該ステージの画像と第2の基準画像とに基づき、当該ステージの状態の良否を判断するステップとを備える。
【0016】
好ましくは、ステージのワークを載置する面に垂直な回転軸を中心に当該ステージを回転させるステップをさらに備える。回転させるステップは、回転によってワークが搬入された搬入位置からスクリーン印刷を行なう印刷位置にワークを移動させるステップと、回転によって印刷位置からワークを搬出する搬出位置にワークを移動させるステップとを含む。ワークを撮像するステップでは、搬出位置において当該ワークを撮像する。ステージを撮像するステップでは、搬出位置において当該ステージを撮像する。
【発明の効果】
【0017】
印刷装置および印刷方法では、迅速で精度の高い検査を行なうことにより印刷不良を抑制可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】印刷装置の全体構成を示した図である。
【図2】制御装置のハードウェア構成を表わすブロック図である。
【図3】制御装置の機能ブロックを示した図である。
【図4】印刷装置におけるワークの移動を示した図である。
【図5】印刷装置における搬出位置付近を示した図である。
【図6】ワークが存在しない状態の撮像のタイミングが1つのロットに対するスクリーン印刷の途中である場合を説明するための図である。
【図7】ワークが存在しない状態の撮像のタイミングが1つのロットに対するスクリーン印刷の開始前である場合を説明するための図である。
【図8】印刷装置の処理の流れを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に係るスクリーン印刷装置(以下、「印刷装置」と称する)について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【0020】
<全体構成>
図1は、本実施の形態に係る印刷装置1の全体構成を示した図である。図1を参照して、印刷装置1は、制御装置11と、搬送機構12と、ステージ13と、印刷機構14と、照明装置15と、撮像装置16とを含む。
【0021】
制御装置11は、印刷装置1の動作を制御する装置である。具体的には、制御装置11は、搬送機構12と、ステージ13と、印刷機構14と、照明装置15と、撮像装置16との動作を制御する。
【0022】
搬送機構12は、ステージ13上にワークを搬入し、かつ印刷機構14においてスクリーン印刷が行われたワークをステージ13上から搬出する。ステージ13は、ワークを載置する。ステージ13は、真空吸着機構を備え、当該機構によりワークをステージ13上に固定する。ステージ13は、回転機構を備え、回転軸を中心に回転する。
【0023】
印刷機構14は、ステージ13に載置されたワークに対して、ペースト材を用いたスクリーン印刷を行なう。照明装置15は、撮像装置16が撮像を行なう際に、被写体に対して間接光を照射する。撮像装置16は、ステージ13上に載置されたスクリーン印刷が行われたワークを撮像する。撮像装置16は、さらに、ワークが載置されていない状態のステージ13をさらに撮像する。撮像装置16は、撮像により2次元画像を得る。
【0024】
制御装置11は、正しくスクリーンが印刷された後のワークを撮像することにより得られた画像(以下、「ワークの基準画像」と称する)と、ステージ13上に異物(ワークの割れ片やステージ13に落下したペースト材)が存在しない場合におけるステージ13上を撮像することにより得られた画像(以下、「ステージの基準画像」と称する)とを、予め記憶している。制御装置11は、ワークの撮像により得られた当該ワークの画像と、ワークの基準画像とに基づき、スクリーン印刷による印刷パターンの良否を検査する。さらに、制御装置11は、ステージ13の撮像により得られた当該ステージの画像とステージの基準画像とに基づき、当該ステージの状態の良否を検査する。
【0025】
<ハードウェア構成>
図2は、制御装置11のハードウェア構成を表わすブロック図である。図2を参照して、制御装置11は、主たる構成要素として、プログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)101と、データを不揮発的に格納するROM(Read Only Memory)102と、CPU101によるプログラムの実行により生成されたデータ、又はキーボード105もしくはマウス106を介して入力されたデータを揮発的に格納するRAM103と、データを不揮発的に格納するHDD(Hard Disk Drive)104と、制御装置11の使用者による指示の入力を受けるキーボード105およびマウス106と、モニタ107と、DVD−ROM(Digital Versatile Disk - Read Only Memory)駆動装置108と、通信IF109とを含む。各構成要素は、相互にデータバスによって接続されている。DVD−ROM駆動装置108には、DVD−ROM1081が装着される。
【0026】
制御装置11における処理は、各ハードウェアおよびCPU101により実行されるソフトウェアによって実現される。このようなソフトウェアは、HDD104に予め記憶されている場合がある。また、ソフトウェアは、DVD−ROM1081その他の記憶媒体に格納されて、プログラムプロダクトとして流通している場合もある。あるいは、ソフトウェアは、いわゆるインターネットに接続されている情報提供事業者によってダウンロード可能なプログラムプロダクトとして提供される場合もある。このようなソフトウェアは、DVD−ROM駆動装置108その他の読取装置によりその記憶媒体から読み取られて、あるいは、通信IF109を介してダウンロードされた後、HDD104に一旦格納される。そのソフトウェアは、CPU101によってHDD104から読み出され、RAM103に実行可能なプログラムの形式で格納される。CPU101は、そのプログラムを実行する。
【0027】
同図に示される制御装置11を構成する各構成要素は、一般的なものである。したがって、本発明の本質的な部分は、RAM103、HDD104、DVD−ROM1081その他の記憶媒体に格納されたソフトウェア、あるいはネットワークを介してダウンロード可能なソフトウェアであるともいえる。なお、制御装置11の各ハードウェアの動作は周知であるので、詳細な説明は繰り返さない。
【0028】
なお、記録媒体としては、DVD-ROM、CD−ROM、FD(Flexible Disk)、ハードディスクに限られず、磁気テープ、カセットテープ、光ディスク(MO(Magnetic Optical Disc)/MD(Mini Disc)/DVD(Digital Versatile Disc))、IC(Integrated Circuit)カード(メモリカードを含む)、光カード、マスクROM、EPROM(Electronically Programmable Read-Only Memory)、EEPROM(Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory)、フラッシュROMなどの半導体メモリ等の
固定的にプログラムを担持する媒体でもよい。また、記録媒体は、当該プログラム等をコンピュータが読取可能な一時的でない媒体である。
【0029】
ここでいうプログラムとは、CPUにより直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム形式のプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。
【0030】
<機能ブロック>
図3は、制御装置11の機能ブロックを示した図である。図3を参照して、制御装置11は、制御部111と記憶部112とモニタ107とを備える。制御部111は、搬送制御部52と、ステージ制御部53と、印刷制御部54と、照明制御部55と、撮像制御部56と、判断部57と、表示制御部58を含む。なお、各部111、52〜58は、機能ブロックである。各機能ブロックは、具体的には、CPU101がROM102、RAM103、および/またはHDD104に格納されたプログラムを実行することにより実現される。なお、各機能ブロックは、ハードウェアによっても実現可能である。
【0031】
記憶部112は、ROM102、RAM103、および/またはHDD104に対応する。記憶部112は、上述したワークの基準画像およびステージの基準画像を予め格納している。
【0032】
搬送制御部52は、搬送機構12の動作を制御する。ステージ制御部53は、ステージ13の回転駆動を制御する。印刷制御部54は、印刷機構14の印刷動作を制御する。照明制御部55は、照明装置15における照明のオン・オフを制御する。撮像制御部56は、撮像装置16の動作を制御する。具体的には、撮像制御部56は、撮像装置16の撮像タイミングを制御する。表示制御部58は、モニタ107に各種の画像を表示させる。判断部57の処理については後述する。
【0033】
なお、照明装置15、撮像装置16、判断部57、および記憶部112が、後述する、ワークの良否判断およびステージ13の状態の良否判断を行なう機構(検査機構)として機能する。
【0034】
<具体的処理>
図4は、印刷装置1におけるワークの移動を示した図である。図4(A)は、1つのワークがステージ13上に存在する状態を示した図である。図4(B)は、図4(A)の状態の後の状態であって、2つのワークがステージ13上に存在する状態を示した図である。図4(C)は、図4(B)の後の状態であって、3つのワークがステージ13上に存在する状態を示した図である。図4(D)は、図4(C)の後の状態であって、1つのワークがステージ13上から搬出された後の状態を示した図である。
【0035】
図4(A)を参照して、搬送機構12は、ワーク93aを搬入位置P2に搬入する。搬送機構12は、次にステージ13上に搬入するワーク93bを位置P1に移動する。ステージ13は、ステージ13のワークを載置する面に垂直な回転軸(図4参照)を中心にして、矢印80の方向に90度回転する。なお、搬入位置P2は、印刷装置1において固定された位置である。すなわち、搬入位置P2は、ステージ13上の位置ではあるが、ステージ13が回転しても移動しない位置である。上記位置P1、後述する、印刷位置P3、搬出位置P4、位置P5についても、搬入位置P2と同様、印刷装置1において固定された位置である。
【0036】
図4(B)を参照して、ステージ13は、上記回転によって搬入位置P2からスクリーン印刷を行なう印刷位置P3にワーク93aを移動させる。印刷機構14は、印刷位置P3のワーク93aに対してスクリーン印刷を行なう。搬送機構12は、ワーク93bを位置P1から搬入位置P2に移動する。
【0037】
ここで、印刷機構14の具体的な構成例について説明する。印刷機構14は、ステージ13の上方にスクリーン枠が設置される。スクリーン枠の内側には、ステンレスの薄板、メッシュからなる印刷スクリーン等が貼り付けられている。印刷スクリーンは、所望の印刷パターンに合わせてパターン形成されている。スクリーン枠は、ステージ13上に載置されたワークの表面に接触しない程度に近接して配置される。
【0038】
スクリーン印刷を行なうためには、印刷機構14は、まず、印刷スクリーンの上にペースト材を供給する。次いで、印刷機構14は、ゴムなどからなるスキージで当該供給されたペースト材を印刷スクリーン全体に延ばす。さらに、印刷装置1は、印刷スクリーンに形成されたパターンを介して、ワークの表面にペースト材を塗布する。これにより、ワークの表面には、ペースト材による印刷パターンが形成される。
【0039】
図4(C)を参照して、ワーク93aに対するスクリーン印刷が終了した後、ステージ13は、上記回転軸を中心にして矢印80の方向にさらに90度回転する。つまり、ステージ13は、当該回転によって印刷位置P3からワークを搬出する搬出位置P4にワーク93aを移動させる。また、ステージ13は、当該回転により、搬入位置P2からスクリーン印刷を行なう印刷位置P3にワーク93bを移動させる。印刷機構14は、印刷位置P3のワーク93bに対してスクリーン印刷を行なう。搬送機構12は、ワーク93cを位置P1から搬入位置P2に移動する。
【0040】
照明装置15は、ワーク93aの搬出位置P4への移動に基づいて、照明制御部55からの指示に基づき、照明をオフからオンに切換える。撮像装置16は、撮像制御部56からの指示に基づき、搬出位置P4にてワーク93aの撮像を行なう。つまり、印刷装置1においては、搬出位置P4が撮像装置16による撮像対象位置となる。なお、照明装置15は、ワーク93aの位置P5への搬出後に、照明をオンからオフに切換える。
【0041】
図4(D)を参照して、搬送機構12は、上記撮像後に、ワーク93aを位置P5に搬出する。ワーク93aの位置P5への搬出が終了した後、ステージ13は、上記回転軸を中心にして矢印80の方向にさらに90度回転する。つまり、ステージ13は、当該回転によって印刷位置P3からワークを搬出する搬出位置P4にワーク93bを移動させる。また、ステージ13は、当該回転により、搬入位置P2からスクリーン印刷を行なう印刷位置P3にワーク93cを移動させる。印刷機構14は、印刷位置P3のワーク93cに対してスクリーン印刷を行なう。搬送機構12は、ワーク93dを位置P1から搬入位置P2に移動する。搬送機構12は、次にステージ13上に搬入するワーク93eを位置P1に移動する。
【0042】
照明装置15は、照明制御部55からの指示に基づき、照明をオフからオンに切換える。撮像装置16は、撮像制御部56からの指示に基づき、搬出位置P4にてワーク93bの撮像を行なう。
【0043】
印刷装置1は、図4(D)の後、上述した、ステージ13の回転、ワークへのスクリーン印刷、およびワークの撮像を順次行ない、ワーク93c、93d、93eを順に位置P5へ搬出する。
【0044】
なお、印刷装置1は、ワークが位置P1〜P5の各々に存在するか否かを、たとえば図示しないセンサにより判断する。あるいは、印刷装置1は、搬送機構によるワークの搬入と、ステージ13の回転とに基づき、ワークが位置P1〜P5の各々に存在するか否かを判断する。
【0045】
制御装置11は、さらに、搬出位置P4にワークが存在しない状態においても搬出位置P4の撮像を行なう。つまり、撮像装置16は、ステージ13の表面(ワークが載置される面)を撮像する。ワークが存在しない状態の撮像のタイミングとして、たとえば、1つのロット(複数のワークの集合)に対するスクリーン印刷の開始前が挙げられる。あるいは、上記タイミングとして、1つのロットに対するスクリーン印刷の途中が挙げられる。両タイミングの具体例については、後述する(図6、図7)。なお、撮像装置16による撮像の際には、照明装置15は照明をオンにする。
【0046】
次に、制御装置11における判断部57の処理について説明する。判断部57は、ワークの撮像により得られた当該ワークの画像と、記憶部112に予め格納されたワークの基準画像とに基づき、スクリーン印刷による印刷パターンの良否を判断する。また、判断部57は、ステージ13の撮像により得られたステージ13の画像と、記憶部112に予め格納されたステージの基準画像とに基づき、ステージ13の状態の良否をさらに判断する。
【0047】
表示制御部58は、判断部57による、ワークの良否を示した判断結果と、ステージ13の状態の良否を示した判断結果とを、モニタ107に表示する。制御装置11は、ワークの良否が不良である場合、および/またはステージ13の状態が不良である場合には、スクリーン印刷処理を一時的に停止する。また、制御装置11は、ワークの良否が不良である場合、および/またはステージ13の状態が不良である場合には、印刷不良の発生を警告する信号を、回転灯などの警告装置(図示せず)から発する。
【0048】
なお、判断部57による判断は、たとえば、ワークをステージ13の搬出位置P4から位置P5に搬出する前、あるいは後に行われる。以下では、一例として、判断部57による判断を、ワークをステージ13の搬出位置P4から位置P5に搬出した後に行なう構成を例に挙げて説明する。なお、判断部57による判断は、ワークをステージ13の搬出位置P4から位置P5に搬出する前に行なってもよい。
【0049】
<撮像装置・照明装置>
図5は、印刷装置1における搬出位置P4付近を示した図である。具体的には、図5は、図3(C)の状態における搬出位置P4付近を示した図である。図5を参照して、ステージ13は、回転軸70を中心として、矢印71の方向へ回転する。
【0050】
照明装置15は、ボックス151と、LED(Light Emitting Diode)152とを含む。ボックス151は、ステージ13側が開口部となっている。ボックス151は、遮光性の素材で形成されている。LED152は、ボックス151の内部に備え付けられている。LED152は、ボックス151の開口部を介して、ステージ13上のワーク93aに対して間接光を照射する。
【0051】
撮像装置16は、ボックス151の内部に備えられる。撮像装置16は、開口部を介してステージ13上のワーク93aを撮像する。なお、撮像装置16は、ステージ13上にワークが存在しない場合には、ステージ13の表面を撮像することになる。撮像装置16は、印刷装置1において固定されており、ワークの有無にかかわらず撮像位置は固定されている。
【0052】
印刷装置1が間接光を用いる理由は、ワークへの光源の写り込みを回避することができるためである。つまり、写り込みが生じると、印刷装置1は、印刷パターンの検査(判断部57の判断)において、写り込み部を異常個所と判断するためである。
【0053】
<ステージの撮像タイミング>
図6は、ワークが存在しない状態の撮像のタイミングが1つのロットに対するスクリーン印刷の途中である場合を説明するための図である。ワークが連続して搬送されない場合として、たとえば、印刷装置1にワークを投入する前に割れたワークがあり、当該ワークを取り除いた場合がある。あるいは、ワークが連続して搬送されない場合として、スクリーンの清掃や交換などの定期的なメンテナンスにより、ワークの列に数枚間が空くような場合がある。
【0054】
図6(A)は、ワークのステージ13への搬入がワーク一個分だけ途切れ、搬入位置P2にワークが存在しない状態を示した図である。図6(B)は、図6(A)の状態から、ステージ13を90度回転させた後の状態である。図6(C)は、図6(B)の状態から、ステージ13を90度回転させた後の状態である。
【0055】
図6(A)を参照して、撮像装置16は、搬出位置P4においてワーク95bを撮像する。ワーク95bの撮像後、搬送機構12は、ワーク95bを位置P5に搬出する。印刷機構14は、印刷位置P3においてワーク95cに対してスクリーン印刷を行なう。なお、位置P5におけるワーク95aは、既にステージ13上から搬出されたワークである。位置P1におけるワーク95dは、図6(A)の状態からステージ13が90度回転した後に搬入位置P2に搬入されるワークである。
【0056】
図6(B)を参照して、撮像装置16は、搬出位置P4においてワーク95cを撮像する。ワーク95cの撮像後、搬送機構12は、ワーク95cを位置P5に搬出する。印刷機構14は、印刷位置P3にワークが存在しないため、スクリーン印刷を行なわない。搬送機構12は、ワーク95dを搬入位置P2に搬入する。なお、位置P1におけるワーク95eは、図6(B)の状態からステージ13が90度回転した後に搬入位置P2に搬入されるワークである。
【0057】
図6(C)を参照して、搬出位置P4にはワークが存在しない。この場合にも撮像装置16は撮像を行なう。制御装置11は、当該撮像により得られた画像を、ワークの存在しない状態のステージ13の画像として記憶部112に格納する。これにより、1つのロットに対するスクリーン印刷の途中で、ワークが存在しない状態のステージの画像を取得できる。なお、印刷装置1は、ワークが位置P4に存在しないことの情報に基づき、撮像により得られた画像を、ワークの存在しない状態のステージ13の画像として記憶部112に格納する。
【0058】
図7は、ワークが存在しない状態の撮像のタイミングが1つのロットに対するスクリーン印刷の開始前である場合を説明するための図である。図7(A)は、あるロットのワークがステージ13上に載置される前の状態を示した図である。図7(B)は、図7(A)の後、当該ロットの先頭のワーク96aを搬入位置P2に搬入した状態を示した図である。図7(C)は、図7(B)の状態からステージ13を90度回転するとともに、搬入位置P2に次のワーク96bを搬入した後の状態を示した図である。
【0059】
図7(A)を参照して、印刷装置1は、撮像装置16により搬出位置P4を撮像する。また、図7(B)を参照して、印刷装置1は、撮像装置16により搬出位置P4を撮像する。また、図7(C)を参照して、印刷装置1は、撮像装置16により搬出位置P4を撮像する。以上の3つの状態における搬出位置P4の撮像により、印刷装置1は、ステージ13上における3つの領域を撮像した画像(ステージ13の画像)を得ることができる。
【0060】
なお、ステージ13の撮像は、不良品の発生を低減する観点から、図6のように1つのロットに対するスクリーン印刷の途中に行なうよりも、図7のように1つのロットに対するスクリーン印刷の開始前に行なうことが好ましい。
【0061】
<制御構造>
図8は、印刷装置1の処理の流れを示したフローチャートである。より具体的には、図8は、図6に示したようにスクリーン印刷の途中で、ワークが存在しない状態のステージの画像を得る構成における処理の流れを示した図である。
【0062】
図8を参照して、ステップS2において、印刷装置1は、ワークをステージ13上の搬入位置P2に搬入する。ステップS4において、印刷装置1は、ステージ13を90度回転する。ステップS6において、印刷装置1は、位置P1に次のワークが存在するか否かを判断する。ワークが位置P1に存在すると判断された場合(ステップS6においてYES)、ステップS8において、印刷装置1は、次のワークを搬入位置P2に搬入する。ワークが位置P1に存在しないと判断された場合(ステップS6においてNO)、ステップS10において、印刷装置1は、印刷位置P3にワークが存在するか否かを判断する。
【0063】
ワークが位置P3に存在すると判断された場合(ステップS10においてYES)、ステップS12において、印刷装置1は、印刷位置P3にあるワークに対してスクリーン印刷を実行する。ワークが位置P3に存在しないと判断された場合(ステップS10においてNO)、ステップS14において、印刷装置1は、搬出位置P4にワークが存在するか否かを判断する。ワークが搬出位置P4に存在すると判断された場合(ステップS14においてYES)、ステップS16において、印刷装置1は、搬出位置P4においてスクリーン印刷後のワークを撮像する。
【0064】
ステップS18において、印刷装置1は、撮像後のワークを位置P5に搬出する。ステップS20において、印刷装置1は、印刷結果が良好であるか否かを判断部57によって判断する。
【0065】
印刷結果が良好でない(すなわち不良)と判断された場合(ステップS20においてNO)、ステップS22において、印刷装置1は、不良と判断されたワークを除去する。たとえば、印刷装置1は、搬送機構12によって、良品と判断されたワーク群とは異なるエリアに不良と判断されたワークを移動させる。
【0066】
印刷結果が良好であると判断された場合(ステップS20においてYES)、ステップS24において、印刷装置1は、全てのワークの搬出が終了したか否かを判断する。たとえば、印刷装置1は、全てのワークの搬出が終了したか否かを、あるロットに含まれるすべてのワークの搬出が終了したか否かにより判断する。
【0067】
印刷装置1は、全てのワークが搬出されたか否かは、予め定められた数のワークが搬出されたか否かにより行なう。あるいは、印刷装置1は、全てのワークが搬出されたか否かを、ステージ13にワークを搬入するためにワークを準備しておく領域(位置P1を含む領域)にワークが存在していないことに基づき行なう。
【0068】
全てのワークの搬出が終了したと判断された場合(ステップS24においてYES)、印刷装置1は、処理を終了する。全てのワークの搬出が行われていないと判断した場合(ステップS24においてNO)、印刷装置1は、処理をステップS4に戻す。
【0069】
ワークが搬出位置P4に存在しないと判断された場合(ステップS14においてNO)、ステップS26において、印刷装置1は、全てのワークの搬出が終了したか否かを判断する。全てのワークの搬出が終了したと判断された場合(ステップS26においてYES)、印刷装置1は、処理を終了する。全てのワークの搬出が行われていないと判断した場合(ステップS26においてNO)、ステップS28において、印刷装置1は、搬出位置P4においてステージ13を撮像する。すなわち、印刷装置1は、ワークが存在しない状態のステージ13を撮像する。
【0070】
ステップS30において、印刷装置1は、ステージ13の状態が良好であるか否かを判断部57によって判断する。良好であると判断された場合(ステップS30においてYES)、印刷装置1は、処理をステップS4に戻す。良好でないと判断された場合(ステップS30においてNO)、ステップS32において、印刷装置1は、図示しない清掃手段によりステージ13を清掃する。
【0071】
なお、図7に示したようにスクリーン印刷の開始前に、ワークが存在しない状態のステージの画像を得る構成の場合、以下のように処理を行なえばよい。すなわち、図8のステップS2の前に、ステップS28、S30、S32に示した内容の処理を行なう。さらに、ステップS26において搬出が終了していないと判断された場合(ステップS26においてNO)、ステップS28、S30、S32の処理を行なわずに、処理をステップS4に戻せばよい。
【0072】
<まとめ>
(1)以上のように、印刷装置1は、ワークを載置するステージ13と、ステージ13上にワークを搬入し、かつスクリーン印刷が行われたワークをステージ13上から搬出する搬送機構12と、ステージ13上に載置されたスクリーン印刷が行われたワークを撮像する撮像装置16と、ワークの撮像により得られた当該ワークの画像と上記ワークの基準画像とに基づき、スクリーン印刷による印刷パターンの良否を判断する判断部57とを備える。撮像装置16は、ワークが載置されていない状態の前記ステージをさらに撮像する。判断部57は、ステージ13の撮像により得られた当該ステージの画像と上記ステージの基準画像とに基づき、ステージ13の状態の良否をさらに判断する。
【0073】
ステージ13上に載置されたスクリーン印刷が行われたワークの撮影のみでは、たとえ当該ワークにクラックが生じていても、クラックの発生が見落とされる可能性がある。また、クラックが生じると、多くの場合、ワークの一部(たとえば、印刷パターンの一部)がステージ上に異物(欠片)となって残る。
【0074】
印刷装置1は、上述したように、ステージ13上に載置されたスクリーン印刷が行われたワークを撮像するとともに、ワークが載置されていない状態のステージ13をさらに撮像する。
【0075】
したがって、印刷装置1は、クラックの生じたワークの撮像により当該ワークにクラックが生じていることを判断できなくても、ステージ13の撮影による異物の検出によりワークにクラックが生じていることを判断できる。それゆえ、印刷装置1は、精度の高い検査を行なうことにより印刷不良を抑制可能となる。
【0076】
加えて、印刷装置1は、印刷後のワークの検査を印刷用のステージ上で行なう。したがって、印刷装置1は、迅速な検査が可能となる。
【0077】
以上により、印刷装置1は、迅速で精度の高い検査を行なうことにより印刷不良を抑制可能となる。
【0078】
(2)印刷装置1は、ステージ13上に載置されたスクリーン印刷が行われたワークに対して、間接光を照射する照明装置15をさらに備える。
【0079】
したがって、印刷装置1は、ワークへの光源の写り込みを回避することができるためである。それゆえ、印刷装置1は、印刷パターンの検査(判断部57の判断)において、写り込み部を異常個所と判断してしまうことを低減できる。
【0080】
(3)ステージ13は、ステージ13のワークを載置する面に垂直な回転軸70を中心に回転する。ステージ13は、回転によってワークが搬入された搬入位置P2からスクリーン印刷を行なう印刷位置P3にワークを移動させ、回転によって印刷位置P3からワークを搬出する搬出位置P4にワークを移動させる。撮像装置16は、搬出位置P4においてワークおよびステージ13を撮像する。
【0081】
したがって、印刷装置1は、簡易な構成によって、1つの撮像装置16による、ステージ13上に載置されたスクリーン印刷が行われたワークの撮像と、ワークが載置されていない状態のステージ13の撮像とを行なうことができる。
【0082】
(4)印刷装置1においては、ワークの印刷パターンの良否判定とステージ状態の良否判定を行なう際の撮像は同一装置かつ同一位置の撮像装置16によって行なう。すなわち、従来のように印刷位置から検査位置(ステージ外の位置)までワークを移送した後に検査を行なう装置および方法に比べて、印刷装置1は、検査対象を増やすことが可能(従来の装置はステージのみを検査することが出来ない)となり、スクリーンからのペースト材の垂れ、細かな割片等をいち早く発見し歩留を向上することができる。
【0083】
具体的には、従来の装置においては印刷歩留まりを下げる原因の2/3程度がワークの破損などによるステージ上異物による連続的なワーク破損および/または印刷不良であるのに対して、印刷装置1においてはこれらをほぼ完全に削減できる。
【0084】
また、印刷装置1は、撮像装置16に移動機構を設ける必要がない(装置のメンテナンスなどのために上下方向の移動機構を設けてもよいが、水平方向の移動機能は基本的に必要がない)ため、印刷装置1の小型化も可能となる。
【0085】
<変形例>
(1)ワークが存在していない状態におけるステージ13の撮像は、図7の場合は、3回行なったが、これに限定されるものではない。たとえば、撮像回数は、3回未満であってもよいし、4回であってもよい。ただし、撮像回数が多いほど、スクリーン印刷後のワーク(完成品)の検査結果の精度をあげることができる。
【0086】
(2)印刷装置1として、搬入位置P2と印刷位置P3と搬出位置P4とが、この順に、回転軸を中心に互いに90度ずれた構成を例に挙げて説明したが、ずれの角度は90度に限定されるものではない。つまり、搬入位置P2と印刷位置P3と搬出位置P4とは、それぞれ、搬送機構12と印刷機構14と照明装置15と撮像装置16との印刷装置1における位置関係に基づき決まる位置であり、図4に示す位置に限定されるものではない。
【0087】
(3)なお、ワークが存在しない状態の撮像のタイミングを、1つのロットに対するスクリーン印刷の開始前(図7参照)と、1つのロットに対するスクリーン印刷の途中(図6参照)となるように印刷装置1を構成してもよい。この場合には、図8のステップS2の前に、ステージ13を撮像すればよい。
【0088】
(4)今回開示された実施の形態は例示であって、上記内容のみに制限されるものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【0089】
本発明に係る印刷装置は、太陽電池の製造に利用可能である。
【符号の説明】
【0090】
1 印刷装置、11 制御装置、12 搬送機構、13 ステージ、14 印刷機構、15 照明装置、16 撮像装置、52 搬送制御部、53 ステージ制御部、54 印刷制御部、55 照明制御部、56 撮像制御部、57 判断部、58 表示制御部、70 回転軸、93a〜93e ワーク、95a〜95e ワーク、96a ワーク、96b ワーク、107 モニタ、111 制御部、112 記憶部、151 ボックス。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワークに対してスクリーン印刷を行なう印刷装置であって、
前記ワークを載置するステージと、
前記ステージ上に前記ワークを搬入し、かつ前記スクリーン印刷が行われた当該ワークを当該ステージ上から搬出する搬送機構と、
前記ステージ上に載置された前記スクリーン印刷が行われた前記ワークを撮像する撮像装置と、
前記ワークの撮像により得られた当該ワークの画像と第1の基準画像とに基づき、前記スクリーン印刷による印刷パターンの良否を判断する判断手段とを備え、
前記撮像装置は、前記ワークが載置されていない状態の前記ステージをさらに撮像し、
前記判断手段は、前記ステージの撮像により得られた当該ステージの画像と第2の基準画像とに基づき、当該ステージの状態の良否をさらに判断する、印刷装置。
【請求項2】
前記ステージ上に載置された前記スクリーン印刷が行われた前記ワークに対して、間接光を照射する照明装置をさらに備える、請求項1に記載の印刷装置。
【請求項3】
前記ステージは、当該ステージのワークを載置する面に垂直な回転軸を中心に回転し、
前記ステージは、前記回転によって前記ワークが搬入された搬入位置から前記スクリーン印刷を行なう印刷位置に当該ワークを移動させ、前記回転によって前記印刷位置から前記ワークを搬出する搬出位置に当該ワークを移動させ、
前記撮像装置は、前記搬出位置において前記ワークおよび前記ステージを撮像する、請求項1または2に記載の印刷装置。
【請求項4】
ワークに対してスクリーン印刷を行なう印刷装置で実行される検査方法であって、
前記ワークを載置するステージ上に当該ワークを搬入するステップと、
前記ステージ上に載置された前記スクリーン印刷が行われた前記ワークを撮像装置によって撮像するステップと、
前記スクリーン印刷を行った前記ワークを前記ステージ上から搬出するステップと、
前記ワークの撮像により得られた当該ワークの画像と第1の基準画像とに基づき、前記スクリーン印刷による印刷パターンの良否を判断するステップと、
前記ワークが載置されていない状態の前記ステージを前記撮像装置によって撮像するステップと、
前記ステージの撮像により得られた当該ステージの画像と第2の基準画像とに基づき、当該ステージの状態の良否を判断するステップとを備える、検査方法。
【請求項5】
前記ステージのワークを載置する面に垂直な回転軸を中心に当該ステージを回転させるステップをさらに備え、
前記回転させるステップは、前記回転によって前記ワークが搬入された搬入位置から前記スクリーン印刷を行なう印刷位置に前記ワークを移動させるステップと、前記回転によって前記印刷位置から前記ワークを搬出する搬出位置に前記ワークを移動させるステップとを含み、
前記ワークを撮像するステップでは、前記搬出位置において当該ワークを撮像し、
前記ステージを撮像するステップでは、前記搬出位置において当該ステージを撮像する、請求項4に記載の検査方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2011−121331(P2011−121331A)
【公開日】平成23年6月23日(2011.6.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−282745(P2009−282745)
【出願日】平成21年12月14日(2009.12.14)
【出願人】(000005049)シャープ株式会社 (33,933)
【Fターム(参考)】