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【発明の名称】 位置合わせ方法およびスクリーン印刷装置
【発明者】 【氏名】相羽 昌孝
【要約】 【課題】マスクシートに対する基板重装時の位置合わせを長期的に高い精度で行う。

【構成】印刷装置は、マスクシート２５と、移動可能な印刷ステージ３と、マスク認識カメラ４１および基板認識カメラ４２を備えたカメラヘッド４０と、これらを制御するコントローラとを有する。コントローラは、基板認識カメラ４２を用いて基板Ｗのマーク認識を実施するとともに、同じマスクシートが使用されている期間中は、定期的にマスク認識カメラ４１を用いてマスクシート２５のマーク認識を複数回実施すべくカメラヘッド４０を駆動制御する。また、コントローラは、基板Ｗをマスクシート２５に重装すべく、マスクシート２５のマーク認識により取得した最新のマスク位置情報と基板の基板位置情報とに基づきマスクシート２５と基板Ｗとの位置ずれに応じた補正量を求め、この補正量に基づき印刷ステージ３を駆動制御する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷ステージ上に保持される基板をマスクシートに重装し、このシートを介して基板上にペーストを印刷するとともに、前記重装動作に先立ち、マスクシートおよび基板を画像認識してマスク位置情報および基板位置情報を取得し、これらの情報に基づきマスクシートと基板との位置合わせを行うスクリーン印刷装置の前記位置合わせの方法であって、
同一品種の基板が継続的に生産されている間に、予め設定した条件に従って前記マスクシートの認識を複数回実施することによりマスク位置情報を更新的に取得し、前記重装動作の際に取得されている最新のマスク位置情報に基づき前記位置合わせを行うことを特徴とする位置合わせ方法。
【請求項２】
マスクシートと、その下方に配置されて被処理基板を保持する移動可能な印刷ステージと、前記マスクシートと印刷ステージとが離間した状態でこれらの間を移動可能に設けられ、かつ、前記マスクシートを撮像する第１撮像部および被処理基板を撮像する第２撮像部とを一体に備えた撮像手段と、を備えたスクリーン印刷装置において、
被処理基板毎に第２撮像部を用いて基板の撮像を行うとともに、同一品種の基板が継続的に生産されている間、予め設定された条件に従い第１撮像部を用いて前記マスクシートを複数回撮像すべく前記撮像手段を駆動制御する制御手段と、
前記撮像の結果に基づきマスク位置および基板位置を求める演算手段と、
この演算手段により求められる前記マスク位置を更新的に記憶する記憶手段と、を備え、
前記制御手段は、さらに印刷ステージに保持される基板をマスクシートに重装すべく、前記演算手段により求められる基板位置と前記記憶手段に記憶されているマスク位置とに基づき前記印刷ステージを駆動制御する
ことを特徴とするスクリーン印刷装置。
【請求項３】
マスクシートと、その下方に配置されて被処理基板を保持する移動可能な印刷ステージと、この印刷ステージと一体に移動可能に設けられて前記マスクシートを撮像する第１撮像手段と、前記印刷ステージ上に保持される被処理基板を撮像する固定式の第２撮像手段と、を備えたスクリーン印刷装置において、
被処理基板毎に第２撮像手段を用いて基板の撮像を行うとともに、同一品種の基板が継続的に生産されている間、予め設定された条件に従い第１撮像手段を用いて前記マスクシートを複数回撮像すべく前記印刷ステージを駆動制御する制御手段と、
前記撮像の結果に基づきマスク位置および基板位置を求める演算手段と、
この演算手段により求められる前記マスク位置を更新的に記憶する記憶手段と、を備え、
前記制御手段は、さらに印刷ステージに保持される基板をマスクシートに重装すべく、前記演算手段により求められる基板位置と前記記憶手段に記憶されているマスク位置とに基づき前記印刷ステージを駆動制御する
ことを特徴とするスクリーン印刷装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーム半田、導電ペースト等のペーストを基板に対して印刷するスクリーン印刷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ステージ上にセットした基板をマスクシートに重装し、マスクシート上に供給したクリーム半田、導電ペースト等のペーストをスキージで押圧することにより、マスクシートに形成された開口部を介して基板上の所定位置にペーストを塗布（印刷）するようにしたスクリーン印刷装置が一般に知られている。
【０００３】
この種の印刷装置では、基板を支持する移動可能なステージにマスク認識カメラを上向きに搭載し、このマスク認識カメラによりマスクシートに設けられるマークを撮像する一方、装置フレームに基板認識カメラを下向きに固定的に設け、この基板認識カメラの下方にステージを移動させて基板上のマークを撮像し、これらの画像からマスクシートと基板との相対的な位置関係を調べてマスクシートと基板との位置合わせを行い、マスクシートに対して基板を重装することが行われている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特許第２６８２１４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のスクリーン印刷装置では、基板のマーク認識（基板位置情報の取得）はその被処理基板毎に実施されるが、マスクシートのマーク認識（マスク位置情報の取得）はマスクシート装着時にだけ行われるのが一般的である。これは、マスクシートの位置に変動が生じないということを前提とするものである。
【０００５】
しかし、マスクシートの位置は変動せずとも、特許文献１のような装置では、ステージの駆動によりその駆動機構に熱膨張が生じる等して経時的にステージに移動誤差（理論上の移動量との誤差）が生じる場合がある。そのため、同一品種の基板を長期的に連続して生産する場合には、生産開始直後、ステージに移動誤差が生じる前に当該ステージに搭載されたマスク認識カメラにより撮像、取得したマスク位置情報と、生産が相当時間経過して上記移動誤差が生じた後のステージに保持される基板Ｗを固定カメラ（基板認識カメラ）により撮像、取得した基板位置情報とに基づいてマスクシートと基板との位置合わせ行うことにより上記移動誤差分だけマスクシートと基板とに位置ずれが生じ、時間経過と共に印刷ずれが発生することが考えられる。従って、この点に改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであって、マスクシートに対する基板重装時の位置合わせを長期的に高い精度で行うことにより印刷精度を確保することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、印刷ステージ上に保持される基板をマスクシートに重装し、このシートを介して基板上にペーストを印刷するとともに、前記重装動作に先立ち、マスクシートおよび基板を画像認識してマスク位置情報および基板位置情報を取得し、これらの情報に基づきマスクシートと基板との位置合わせを行うスクリーン印刷装置の前記位置合わせの方法であって、同一品種の基板が継続的に生産されている間、予め設定した条件に従って前記マスクシートの認識を複数回実施することによりマスク位置情報を更新的に取得し、前記重装動作の際に取得されている最新のマスク位置情報に基づき前記位置合わせを行うようにしたものである。
【０００８】
このように同一品種の基板が継続的に生産されている間、つまり同じマスクシートが使用されている間、マスク位置情報を更新しながら最新のマスク位置情報を用いてマスクシートと基板の位置合わせを行うようにすれば、マスクシートと基板との相対的な位置関係をより正確に把握することが可能となり、継続的に高い精度でマスクシートと基板との位置合わせを行うことが可能となる。
【０００９】
また、本発明は、マスクシートと、その下方に配置されて被処理基板を保持する移動可能な印刷ステージと、前記マスクシートと印刷ステージとが離間した状態でこれらの間を移動可能に設けられ、かつ、前記マスクシートを撮像する第１撮像部および被処理基板を撮像する第２撮像部とを一体に備えた撮像手段と、を備えたスクリーン印刷装置において、被処理基板毎に第２撮像部を用いて基板の撮像を行うとともに、同一品種の基板が継続的に生産されている間、予め設定された条件に従い第１撮像部を用いて前記マスクシートを複数回撮像すべく前記撮像手段を駆動制御する制御手段と、前記撮像の結果に基づきマスク位置および基板位置を求める演算手段と、この演算手段により求められる前記マスク位置を更新的に記憶する記憶手段と、を備え、前記制御手段が、さらに印刷ステージに保持される基板をマスクシートに重装すべく、前記演算手段により求められる基板位置と前記記憶手段に記憶されているマスク位置とに基づき前記印刷ステージを駆動制御するものである。
【００１０】
この装置によると、撮像手段によるマスクシートおよび基板の撮像に基づきマスク位置および基板位置が取得され、これらの位置関係に応じて印刷ステージが駆動制御されることによりマスクシートと基板との位置合わせが行われる。この装置では、撮像手段が繰り返し駆動されると、熱膨張等の影響により撮像手段に移動誤差（理論上の移動量との誤差）が生じることが考えられるが、同一品種の基板が継続的に生産されている間は、マスクシートの認識が複数回実施されるとともにマスク位置が更新的に記憶されることにより、上記のような移動誤差を加味した上でマスクシートと基板の位置合わせを行うことが可能となる。
【００１１】
また、本発明は、マスクシートと、その下方に配置されて被処理基板を保持する移動可能な印刷ステージと、この印刷ステージと一体に移動可能に設けられて前記マスクシートを撮像する第１撮像手段と、前記印刷ステージ上に保持される被処理基板を撮像する固定式の第２撮像手段と、を備えたスクリーン印刷装置において、被処理基板毎に第２撮像手段を用いて基板の撮像を行うとともに、同一品種の基板が継続的に生産されている間、予め設定された条件に従い第１撮像手段を用いて前記マスクシートを複数回撮像すべく前記印刷ステージを駆動制御する制御手段と、前記撮像の結果に基づきマスク位置および基板位置を求める演算手段と、この演算手段により求められる前記マスク位置を更新的に記憶する記憶手段と、を備え、前記制御手段は、さらに印刷ステージに保持される基板をマスクシートに重装すべく、前記演算手段により求められる基板位置と前記記憶手段に記憶されているマスク位置とに基づき前記印刷ステージを駆動制御するものである。
【００１２】
この装置によると、第１撮像手段によるマスクシートの撮像および第２撮像手段による基板の撮像に基づきマスク位置および基板位置が取得され、これらの位置関係に応じて印刷ステージが駆動制御されることによりマスクシートと基板との位置合わせが行われる。この装置では、印刷ステージが繰り返し駆動されると、熱膨張等の影響により印刷ステージ（第１撮像手段）に移動誤差（理論上の移動量との誤差）が生じることが考えられるが、同一品種の基板が継続的に生産されている間は、マスクシートの認識が複数回実施されるとともにマスク位置が更新的に記憶されることにより、上記のような移動誤差を加味した上でマスクシートと基板の位置合わせを行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、同一品種の基板が継続的に生産されている間にマスクシートの認識を複数回実施し、マスク位置情報を更新しながら最新のマスク位置情報を用いてマスクシートと基板の位置合わせを行うため、基板の生産開始時に取得したマスク位置情報を同一品種の基板の生産期間中使い続ける従来のこの種の装置と比べると、マスクシートに対する基板重装時の位置合わせを長期的に高い精度で行うことが可能となる。従って、同一品種の基板を長期に亘って連続生産するような場合でも、高い印刷精度を確保することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１５】
図１及び図２は、本発明に係るスクリーン印刷装置（本発明に係る位置合わせ方法が使用されるスクリーン印刷装置）を概略的に示しており、図１はカバーを取外した状態の要部側面図で、図２は正面図でそれぞれスクリーン印刷装置を示している。
【００１６】
これらの図に示すように、スクリーン印刷装置（以下、印刷装置と略す）の基台１上には、印刷ステージ３が設けられ、この印刷ステージ３を挟んでその両側にプリント基板Ｗ（以下、基板Ｗと略す）を印刷ステージ３上に搬入および搬出するための上流側コンベア２Ａおよび下流側コンベア２Ｃが搬送ラインに沿って配置されている。
【００１７】
なお、以下の説明では、これらコンベア２Ａ、２Ｃによる基板Ｗの搬送方向をＸ軸方向、これと水平面上で直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸およびＹ軸方向の双方に直交する方向をＺ軸方向として説明を進める。
【００１８】
印刷ステージ３は、基板Ｗを保持してこれを後記マスクシート２５に対してその下側から位置決めするもので、主に後述するメインコンベア２Ｂ、昇降テーブル１８およびクランプ機構４等により構成されている。
【００１９】
この印刷ステージ３は、４軸ユニット１０に支持されており、同ユニット１０の作動によりＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸およびＲ軸（Ｚ軸回りの回転）に移動するようになっている。
【００２０】
詳しく説明すると、基台１上には、水平面内においてＹ軸方向に沿ってレール１１が配設されるとともに、このレール１１にＹ軸テーブル１２がスライド自在に取り付けられている。そして、基台１上に設けられたボールねじ機構（図示省略）がＹ軸テーブル１２に連結され、このボールねじ機構が駆動されることによりＹ軸テーブル１２が基台１に対しＹ軸方向に移動するように構成されている。
【００２１】
Ｙ軸テーブル１２上にはＸ軸方向に沿ってレール１３が配設されるとともに、このレール１３にＸ軸テーブル１４がスライド自在に取り付けられる。そして、Ｙ軸テーブル１２上に設けられたボールねじ機構（図示省略）がＸ軸テーブル１４に連結され、このボールねじ機構が駆動されることによりＸ軸テーブル１４がＹ軸テーブル１２に対しＸ軸方向に移動するように構成されている。
【００２２】
Ｘ軸テーブル１４にはＺ軸方向の軸線回りに回転自在にＲ軸テーブル１６が設けられており、このＲ軸テーブル１６が図外の駆動手段によりＸ軸テーブル１４に対してＺ軸回りに回転駆動されるようになっている。
【００２３】
Ｒ軸テーブル１６にはスライド支柱１７が上下方向（Ｚ軸方向）に沿ってスライド自在に取り付けられるとともに、このスライド支柱１７の上部に昇降テーブル１８が取り付けられている。そして、昇降テーブル１８とＲ軸テーブル１６との間にボールねじ機構１９が設けられ、このボールねじ機構１９が駆動されることにより昇降テーブル１８がスライド支柱１７によりガイドされながらＲ軸テーブル１６に対しＺ軸方向（上下方向）に移動するよう構成されている。
【００２４】
このように４軸ユニット１０は、上記各テーブル１２，１４，１６，１８を個別に駆動することにより印刷ステージ３をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸およびＲ軸（Ｚ軸回りの回転）に移動させるように構成されている。
【００２５】
昇降テーブル１８上には、Ｘ軸方向に沿って一対のメインコンベア２Ｂが設けられるとともに、クランプ機構４、位置決め機構５および載置テーブル２０等が設けられている。なお、上記の通り、当実施形態では、これら昇降テーブル１８、メインコンベア２Ｂ等により、基板Ｗを保持するための上記印刷ステージ３が構成されている。
【００２６】
メインコンベア２Ｂは、昇降テーブル１８の昇降に伴いこれと一体に移動し、昇降テーブル１８が所定のホームポジション（下降端位置であって、かつＸ軸、Ｙ軸およびＲ軸方向の予め定められた原点位置）にセットされた状態で、上流側コンベア２Ａおよび下流側コンベア２Ｃに対してＸ軸方向に並ぶように構成されている。そして、このように昇降テーブル１８がホームポジションにセットされることにより上流側コンベア２Ａから印刷ステージ３（メインコンベア２Ｂ）への基板Ｗの搬入、および印刷ステージ３から下流側コンベア２Ｃへの基板Ｗの搬出が行われるようになっている。
【００２７】
クランプ機構４は、作業中、基板Ｗを固定的に保持するもので、Ｙ軸方向に接離可能な一対のクランプ片４ａを有し、これらクランプ片４ａにより基板ＷをＹ軸方向両側から挟み込むことにより固定するように構成されている。このクランプ機構４はエアシリンダを駆動源とし、このエアシリンダの作動によりクランプ片４ａが互いに接近したクランプ状態と、両クランプ片４ａが互いに離間したクランプ解除状態とに切換えられるように構成されている。
【００２８】
位置決め機構５は、詳しく図示していないが、上記クランプ機構４により基板Ｗをクランプするに先立ち、基板Ｗの撓み等を規制して基板Ｗを位置決めするものである。
【００２９】
載置テーブル２０は、メインコンベア２Ｂ上の基板Ｗをその下側から持上げることにより基板Ｗを支持するものである。この載置テーブル２０は、スライド支柱２１により昇降テーブル１８上に昇降可能に支持されるとともに、同テーブル２０と昇降テーブル１８との間に設けられるボールねじ機構（図示省略）に連結されており、このボールねじ機構が駆動されることにより昇降テーブル１８に対してＺ軸方向（上下方向）に移動するよう構成されている。
【００３０】
一方、印刷ステージ３等の上方には、マスク保持ユニット６、スキージユニット７、撮像ユニット８およびクリーナー９等が配置されている。
【００３１】
マスク保持ユニット６は、マスクシート２５を保持するものである。このマスク保持ユニット６は、図３および図４に示すように、基台１上に支持される高架状の一対のフレーム３０にそれぞれ固定されるマスク支持台２６を有し、これらマスク支持台２６に設けられたマスククランプ２７によってマスクシート２５の枠部をクランプすることにより、前記印刷ステージ３の上方において、マスクシート２５を水平に張り渡した状態で保持するように構成されている。
【００３２】
スキージユニット７は、クリーム半田、導電ペースト等のペーストをマスクシート２５上でローリング（混練）させながら拡張するものである。
【００３３】
このスキージユニット７は、前記各フレーム３０上にそれぞれ固定され、Ｙ軸方向に延びるレール３１と、これらレール３１に跨った状態で装着され、図外の駆動機構によりＹ軸方向に移動するビーム３２と、マスクシート２５上でペーストを拡張させるための一対のスキージ３３，３３と、ビーム３２に設けられてこれらスキージ３３，３３を個別に昇降させる昇降機構とを備えており、印刷時には、ビーム３２がＹ軸方向に往復移動しながらこれらスキージ３３，３３を交互にマスクシート２５の表面に沿って摺動させることにより、マスクシート２５上でペーストを拡張するように構成されている。
【００３４】
撮像ユニット８は、基板Ｗおよびマスクシート２５を撮像するためのもので、マスク保持ユニット６の下側に設けられている。
【００３５】
撮像ユニット８は、マスク認識カメラ４１および基板認識カメラ４２を一体的に備えたカメラヘッド４０（本発明に係る撮像手段に相当する）と、このカメラヘッド４０を移動させる駆動機構とを有しており、前記カメラヘッド４０をＸ軸方向およびＹ軸方向に平面的に移動させることによりマスクシート２５および基板Ｗを撮像するように構成されている。
【００３６】
具体的には、前記各フレーム３０の下面には、それぞれＹ軸方向に延びる一対のレール３５が設けられ、これらレール３５にＸ軸方向に延びるビーム３６が移動可能に装着されるとともに、フレーム３０に支持され、かつモータ３７により回転駆動されるボールねじ軸３８がこのビーム３６の図外のナット部分に螺合挿入されている。また、ビーム３６にＸ軸方向に延びる一対のレール３９が設けられ、これらレール３９にカメラヘッド４０が移動可能に装着されるとともに、ビーム３６に搭載されるモータ駆動の図外のボールねじ軸がカメラヘッド４０の図外のナット部分に螺合挿入されている。すなわち、前記各ボールねじ軸の回転に伴い、ビーム３６が前記フレーム３０に対してＹ軸方向に、カメラヘッド４０がビーム３６に対してＸ軸方向にそれぞれ移動することにより、カメラヘッド４０が後述する印刷作業エリアＷＥとその外側のエリア（退避エリア）とに亘って平面的に移動するように構成されている。
【００３７】
マスク認識カメラ４１および基板認識カメラ４２は、共に照明を備えたＣＣＤカメラ等から構成されている。これらのカメラのうち、マスク認識カメラ４１（本発明に係る第１撮像部に相当する）は、マスクシート２５の下面に設けられる位置認識用のマーク（図示省略）を撮像するとともに、必要に応じてマスクシート２５の汚れ等を撮像すべく上向きに設けられている。一方、基板認識カメラ４２（本発明に係る第２撮像部に相当する）は、基板Ｗに設けられる位置認識用のマークを撮像すべく下向きに設けられている。なお、これらのカメラ４１，４２は、光軸が同軸上に並ぶように上下対称にカメラヘッド４０に設けられており、これによってＸ−Ｙ座標平面上の同じ位置（座標位置）で上下相異なる対象物を撮像できるようになっている。
【００３８】
クリーナー９は、マスクシート２５をその下面側から清掃するもので、撮像ユニット８の前記ビーム３６に一体に取付けられている。
【００３９】
クリーナー９は、図外の駆動機構により昇降駆動されるクリーニングヘッド４４を有しており、清掃時には、このクリーニングヘッド４４を上昇位置にセットすることにより、前記ビーム３６の移動に伴いこのヘッド４４をマスクシート２５に摺接させて清掃を行うように構成されている。なお、詳しく図示していないが、クリーニングヘッド４４は、拭き取りペーパーを巻回したロールを保持しており、このロールから引出される拭き取りペーパーによりマスクシート下面および開口部の残留ペースト等を吸い出しながら拭き取るように構成されている。
【００４０】
なお、この印刷装置は、論理演算を実行する周知のＣＰＵ等を有する図外のコントローラを有しており、前記撮像ユニット８のモータ３７、カメラヘッド４０をＸ軸方向に駆動する不図示のモータ、４軸ユニット１０のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸およびＲ軸の各駆動装置、各コンベア２Ａ，２Ｂ，２Ｃ、スキージ３３、３３の昇降装置等の各種アクチュエータ等は全てこのコントローラにより統括的に制御されるようになっている。
【００４１】
また、このコントローラには、前記マスク認識カメラ４１および基板認識カメラ４２により撮像される画像データが送信されるようになっており、この画像データに基づく各種認識、演算および記憶等の処理がこのコントローラにより行われるようになっている。すなわち、当実施形態では、このコントローラが本発明に係る制御手段、演算手段および記憶手段として機能する。
【００４２】
ここで、上記コントローラによる印刷動作制御について図５、図６のフローチャートに従って説明する。
【００４３】
この印刷装置において生産が開始されると、コントローラは、まず、基板Ｗに対応した生産プログラムを読み込み、カウンタに初期値「０」をセットする（ステップＳ１，Ｓ３）。この際、印刷ステージ３は、基板Ｗを保持しない状態でホームポジション（４軸ユニット１０において昇降テーブル１８が前記ホームポジションにセットされた状態）にセットされており、また、カメラヘッド４０は、図７の二点鎖線に示すように、印刷作業エリアＷＥより外側の所定のホームポジションＨＰにセットされている。また、スキージユニット７も両スキージ３３，３３を上昇位置に保持した状態で所定のホームポジションにセットされている。
【００４４】
次いで、コントローラは、上記コンベア２Ａ，２Ｂを駆動して基板Ｗを印刷ステージ３に搬入、固定する（ステップＳ５）、印刷ステージ３における基板Ｗの固定は、まず、前記載置テーブル２０を上昇させることによりメインコンベア２Ｂに搬入された基板Ｗを持上げ、位置決め機構５により基板Ｗを位置決めしながらクランプ機構４により基板Ｗを挟み付けることにより行う。これにより、図７に示すように、基板Ｗが載置テーブル２０により下側から支持され、かつ、クランプ機構４により両側から挟み付けられた状態で水平に保持される。
【００４５】
基板Ｗが印刷ステージ３上に固定されると、コントローラは、カメラヘッド４０を駆動して基板Ｗのマーク認識処理を実行する（ステップＳ９）。この処理では、図７の実線に示すように、カメラヘッド４０が前記ホームポジションＨＰから印刷作業エリアＷＥに移動し、基板Ｗに形成されたマークが基板認識カメラ４２により撮像されるとともに、その画像データが前記コントローラに出力される。コントローラは、この画像データに基づき基板Ｗの位置（座標）を求める。
【００４６】
次に、コントローラは、マスクシート２５のマーク認識処理を実行する（ステップＳ１１）。この処理は、図６のサブルーチンに従う。
【００４７】
まず、コントローラは、マスク位置情報を既に取得しているか否か、換言すればマスクシート２５のマーク認識を既に行っているか否かを判断し（ステップＳ３１）、取得していない場合にはマスクシート２５のマーク認識動作を実行する（ステップＳ３３）。従って、マスク保持ユニット６に新たなマスクシート２５がセットされて生産が開始された直後は、常にこの動作が実行されることとなる。具体的には、マスクシート２５の下方にカメラヘッド４０が移動することにより前記マークがマスク認識カメラ４１により撮像され、その画像データが前記コントローラに出力される（図７参照）。
【００４８】
コントローラは、上記マーク認識動作を実行した場合には、その画像データに基づきマスクシート２５の位置（座標）を求め、これをマスク位置情報として記憶した後、本サブルーチンの処理を終了する。
【００４９】
これに対して、ステップＳ３１でＮＯと判断すると、コントローラは、さらにマークの再認識実行条件を満たすかを判断し（ステップＳ３７）、満たすと判断した場合には、ステップＳ３３に移行し、上記のマーク認識動作を実行する。この場合、コントローラは、新たに求めたマスク位置情報を上書きすることによりマスク位置情報を更新記憶する。一方、ステップＳ３１でＮＯと判断した場合には、マーク認識動作を実行することなく本サブルーチンを終了する。
【００５０】
なお、マークの上記再認識実行条件は、当実施形態では、同一品種の基板Ｗが生産されている間、つまり同じマスクシート２５が継続的に使用されている間に、当該シート２５のマークの認識動作が複数回実施されるように条件設定されている。具体的には、マークの認識動作を行う時間間隔が上記実行条件として設定されている。
【００５１】
図５に戻って、マーク認識処理が終了すると、コントローラは、カメラヘッド４０を印刷作業エリアＷＥからホームポジションＨＰにリセットし（図７の二点鎖線参照）、４軸ユニット１０を駆動してＸ軸およびＹ軸方向におけるマスクシート２５と基板Ｗとの位置合わせを行った後、図８に示すように、マスクシート２５に対して基板Ｗをその下側から重装する（ステップＳ１３）。この際、コントローラは、ステップＳ５で記憶した基板位置情報と、ステップＳ３５で記憶したマスク位置情報（すなわち最新のマスク位置情報）とに基づきＸ軸およびＹ軸方向におけるマスクシート２５と基板Ｗとの相対的な位置ずれを求めるとともにこの位置ずれに応じた補正量を演算し、この補正量に基づき４軸ユニット１０等を駆動制御することによりマスクシート２５に対して基板Ｗの位置合わせを行う。
【００５２】
次いで、コントローラは、スキージユニット７を駆動して印刷動作を実行する（ステップＳ１５）。具体的には、スキージユニット７を印所定の刷開始位置に移動させるとともに一方のスキージ３３をマスクシート２５表面に圧接させる。そして、マスクシート２５上にペーストが供給された後、スキージ３３をＹ軸方向に駆動してペーストを拡張し、これによりマスクシート２５の開口を介して基板Ｗ上にペーストを印刷（塗布）する。
【００５３】
印刷動作が終了すると、コントローラは、印刷ステージ３を少量下降させることによりマスクシート２５から基板Ｗを離脱（版離れ）させ、その後、速やかに印刷ステージ３をホームポジションにリセットする（ステップＳ１７）。
【００５４】
印刷ステージ３がホームポジションにリセットされると、コントローラは、クランプ機構４による基板Ｗの固定を解除し、さらにコンベア２Ｂ，２Ｃを駆動して基板Ｗを搬出する（ステップＳ１９，Ｓ２１）。加えてマスクシート２５のクリーニング動作を実行する（ステップＳ２３）。具体的には、撮像ユニット８（ビーム３６）を駆動することによりこれと一体にクリーナー９をＹ軸方向に往復させながらクリーニングヘッド４４をマスクシート２５に対してその下側から摺接させる。
【００５５】
こうしてマスクシート２５のクリーニング動作が終了すると、コントローラは、カウンタ値を「１」だけインクリメントし、そのカウント値が生産予定数を超えたか、つまり生産枚数の処理が完了したか否かを判断し（ステップＳ２７）、完了していない場合には、ステップＳ５にリターンして次の基板Ｗの処理に移行し、最終的に生産予定数の処理が完了していると判断すると（ステップＳ２７でＹＥＳ）、当品種の基板Ｗの生産を終了する。
【００５６】
以上のように、この印刷装置では、同一品種の基板Ｗが生産されている間、つまり同一のマスクシート２５が使用されている間（生産開始〜生産終了までの間は）、所定時間が経過する毎にマスクシート２５のマークの認識動作が実行されて、その認識結果（マスク位置情報）が更新的に記憶されるようになっているので（ステップＳ３７，３３，３５）、生産期間が比較的長期に亘るような場合でも、マスクシート２５に対する基板Ｗの位置合わせ精度を高く保つことができる。すなわち、従来のこの種の印刷装置のように、一度取得したマスク位置情報を生産期間中継続的に使用することも考えられるが、この場合、カメラヘッド４０が繰り返し駆動されると、カメラヘッド４０の駆動機構（ボールねじ軸３８等）に熱膨張が生じて経時的に移動誤差（理論上の移動量との誤差）が生じることが考えられ次のような問題がある。つまり、マスクシート２５のセット直後、上記移動誤差が生じる前にカメラヘッド４０により撮像、取得したマスク位置情報と、生産が相当時間経過して上記移動誤差が生じた後のカメラヘッド４０により撮像、取得した基板位置情報とに基づいてマスクシート２５と基板Ｗとの位置合わせを行うとすれば、マスクシート２５と基板Ｗとの間に上記移動誤差分の位置ずれを伴うこととなり正確な位置合わせを行うこが困難となる。この点、上記実施形態の印刷装置によると、マスクシート２５のマーク認識動作が所定時間毎に実行されることによりマスク位置情報が定期的に更新されるため、上記のような移動誤差が加味された上でマスクシート２５と基板Ｗとの位置合わせが行われることとなる。
【００５７】
従って、同一品種の基板Ｗを長期的に、かつ連続して生産するような場合でも、マスクシートに対する基板重装時の位置合わせ精度を長期的に高く保つことができ、その結果、高い印刷精度を保つことができるようになる。
【００５８】
なお、マスクシート２５のマーク認識動作を基板Ｗのマーク認識動作と同様に基板毎に毎回実施することも考えられるが、あえて再認識実行条件を設定してこの条件が満たされた場合にだけマーク認識動作を実行しているのは、第１に、熱膨張に起因して生じるカメラヘッド４０の移動誤差は短時間に大きく変動するというものではなく、一定の時間間隔で定期的にマーク認識動作を行えばマスク位置情報の信頼性を十分に確保することができること、第２に、基板毎に毎回マスクシート２５のマーク認識動作を実行するとすれば、スループットが低下し、生産性がいたずらに犠牲になるためである。従って、上記の印刷装置では、印刷精度の確保と生産性の確保とを調和させて、合理的に基板Ｗの生産を進めることができるという利点もある。
【００５９】
ところで、上記実施形態では、マスクシート２５のマーク認識動作の実行条件（図６のステップＳ３７の再認識実行条件）として、所定の時間が設定されており、この時間が経過する毎にマーク認識動作が実行されるようになっているが、この実行条件は次のようなものであってもよい。すなわち、１）所定回数の印刷動作を行ったか、２）カメラヘッド４０が所定距離以上の軸移動を行ったか、３）カメラヘッド４０が所定回数の軸移動を行ったか、４）所定温度以上の温度変化があったか、等の条件に基づいてマーク認識動作を実行するようにしてもよい。なお、上記項目４）の温度は、カメラヘッド４０の駆動機構、例えばボールねじ軸３８の軸受け部分の温度を検出する温度検出手段を設け、これによる検出温度に基づき判断するようにすればよい。
【００６０】
また、上記実施形態は、主にカメラヘッド４０を駆動する駆動機構（ボールねじ軸３８等）の熱膨張による移動誤差を考慮した構成となっているが、４軸ユニット１０の駆動機構（４軸ユニット１０に組み込まれるボールネジ軸等）に熱膨張が生じて経時的に印刷ステージ３に移動誤差（理論上の移動量との誤差）が生じることも考えられるため、この印刷ステージ３の移動誤差をさらに考慮した構成としてもよい。
【００６１】
具体的には、印刷ステージ上に少なくとも一対のマークを設けておき（基板Ｗに設けられるマークを利用してもよい）、カメラヘッド４０を印刷作業エリアＷＥ内に配置した状態で、印刷ステージ３側を移動させながらこれらマークを基板認識カメラ４２により順次撮像し、その画像上の両マークの位置に基づき印刷ステージ３の移動誤差を求め、この移動誤差を加味した上でマスクシート２５と基板Ｗとの位置合わせを行うようにしてもよい。この構成によれば、印刷ステージ３側の移動誤差が考慮される分、マスクシート２５に対する基板重装時の位置合わせをより精度良く行うことが可能となる。この場合には、マスクシート２５のマーク再認識実行条件と同じ条件、あるいはこれとは別のマーク認識実行条件を設定しておき、その条件が満たされた場合にマーク認識動作を実行し、その結果（誤差情報）を更新的に記憶することにより、最新の誤差情報を加味してマスクシート２５と基板Ｗとの位置合わせを行うようにすればよい。
【００６２】
また、上述した印刷装置では、マスク認識カメラ４１と基板認識カメラ４２とを一体に搭載したカメラヘッド４０を設け、このカメラヘッド４０を、印刷ステージ３上に保持された基板Ｗとマスクシート２５との間の部分（印刷作業エリアＷＥ）で移動させることにより、マスクシート２５および基板Ｗの各マークの認識を行うようにしているが、本発明は、この構成以外に、従来技術で説明したような構成の印刷装置にも適用可能である。
【００６３】
具体的には、図９に示すように（図１等に示した装置と共通する部分には同一の符号を付している）、４軸ユニット１０のうち印刷ステージ３と一体に移動する部分にマスク認識用カメラ４１（本発明に係る第１撮像手段に相当する）を上向きに搭載し、印刷ステージ３と一体にマスク認識用カメラ４１を移動させてマスクシート２５のマークを撮像、認識する一方、装置フレームに基板認識カメラ４２（本発明に係る第２撮像手段に相当する）を下向きに固定的に設置し、印刷ステージ３を基板認識カメラ４２の下方に移動させて基板Ｗ上のマークを撮像、認識するようなスクリーン印刷装置の構成についても本発明は適用可能である。
【００６４】
すなわち、この装置の場合も、４軸ユニット１０の駆動機構に熱膨張が生じる等して経時的に印刷ステージ３に移動誤差（理論上の移動量との誤差）が生じることが考えられ、この場合、マスクシート２５のセット直後、印刷ステージ３に移動誤差が生じる前に当該ステージ３に搭載されたマスク認識カメラ４１により撮像、取得したマスク位置情報と、生産が相当時間経過して移動誤差が生じた後の印刷ステージ３に保持される基板Ｗを固定カメラ（基板認識カメラ４２）により撮像、取得した基板位置情報と、に基づいてマスクシート２５と基板Ｗとの位置合わせを行うとすれば、上記移動誤差分だけマスクシート２５と基板Ｗとに位置ずれが生じることとなる。従って、このような構成の場合にも、基本的には図５，図６のフローチャートに準じてマスクシート２５のマーク認識動作を所定時間毎に実行してマスク位置情報を定期的に更新することによりマスクシート２５と基板Ｗとの位置合わせを長期的に精度良く行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明に係るスクリーン印刷装置（本発明に係る重ね合わせ方法が使用されるスクリーン印刷装置）を示す側面図である。
【図２】スクリーン印刷装置を示す正面図である。
【図３】スクリーン印刷装置を示す斜視図である。
【図４】スキージユニット７を除いた状態のスクリーン印刷装置の斜視図である。
【図５】印刷動作制御の一例を示すフローチャート（メインルーチン）である。
【図６】印刷動作制御の一例を示すフローチャート（サブルーチン）である。
【図７】印刷動作中の一状態を示す模式図（カメラヘッドが印刷作業エリアに移動している状態）である。
【図８】印刷動作中の一状態を示す模式図（印刷準備が完了した状態）である。
【図９】本発明に係る別のスクリーン印刷装置（本発明に係る重ね合わせ方法が使用されるスクリーン印刷装置）を示す側面図である。
【符号の説明】
【００６６】
３ 印刷ステージ
６ マスク保持ユニット
７ スキージユニット
８ 撮像ユニット
９ クリーナー
１０ ４軸ユニット
２５ マスクシート
４０ カメラヘッド
４１ マスク認識カメラ
４２ 基板認識カメラ
Ｗ 基板
【出願人】 【識別番号】００００１００７６
【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社
【出願日】 平成１８年７月１２日（２００６．７．１２）
【代理人】 【識別番号】１０００６７８２８
【弁理士】
【氏名又は名称】小谷 悦司

【識別番号】１０００９６１５０
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 孝夫

【識別番号】１０００９９９５５
【弁理士】
【氏名又は名称】樋口 次郎
【公開番号】 特開２００８−１８６０５（Ｐ２００８−１８６０５Ａ）
【公開日】 平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【出願番号】 特願２００６−１９１８３９（Ｐ２００６−１９１８３９）