JP2018158567A - 印刷装置及び印刷物の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷版の上面の流動体の状態を直接センサー等で検出する場合と比較し、印刷版の上面の流動体の状態を容易に検出する。
【解決手段】印刷装置１０は、複数の貫通孔４２が形成され下面がプリント基板８０に接触するメタルマスク４０と、メタルマスク４０の上面４０Ａを摺動しクリームはんだ２０を貫通孔４２に挿入させてプリント基板８０に印刷するスキージ５４と、メタルマスク４０の上面４０Ａからスキージ５４を離間させた際にメタルマスク４０とスキージ５４との間に形成されるクリームはんだ２０の膜２２を含む撮像画像を撮像するカメラ１１０と、カメラ１１０が撮像した撮像画像基にづいて膜２２の状態を検出する検出部と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、印刷装置及び印刷物の製造方法に関する。

特許文献１には、メタルマスクを使用してクリーム半田をプリント基板に印刷し、所定回数印刷する毎にメタルマスクをクリーニングするクリーム半田印刷機に関する技術が開示されている。この先行技術では、クリーニング後に、撮像手段によりメタルマスクに残存しているクリーム半田の画像データを取り込み、画像データを処理してメタルマスクに残存しているクリーム半田の状態を示すデータを求めている。そして、データを判定基準と比較して適・不適を判定し、適の場合にはクリーム半田印刷を続けて行い、不適の場合には再度クリーニングを行っている。

特開平０９−２０１９５３号公報

被印刷物に流動体を印刷する印刷装置では、印刷版の上面の流動体の残量及び粘度等の状態が変化すると、印刷不良が発生する虞がある。しかし、印刷中に印刷版の上面の流動体を直接センサー等で残量及び粘度等の状態の変化を検出することは困難である。

本発明は、印刷版の上面の流動体の状態を自動的に検出することが目的である。

請求項１の発明は、複数の貫通孔が形成され、下面が被印刷物に接触する印刷版と、該印刷版の上面を摺動し、該上面に載せられた流動体を該貫通孔に挿入させて該被印刷物に該流動体を印刷する摺動部材と、該印刷版の上面から該摺動部材を離間させた際に該印刷版と該摺動部材との間に形成される該流動体の膜が撮像画像に含まれるように撮像する撮像部と、該撮像部が撮像した該撮像画像に基づいて該膜の状態を検出する検出部と、を備えた印刷装置である。

請求項２の発明は、該撮像部は、該印刷版の上面から該摺動部材を離間させた際に、予め定めた時間をあけて二回以上撮像する、請求項１に記載の印刷装置である。

請求項３の発明は、該検出部は、該撮像画像における該膜の予め定めた検出範囲に基づいて該膜の状態を検出する、請求項１又は請求項２に記載の印刷装置である。

請求項４の発明は、該検出部は、該検出範囲の輝度値ヒストグラムを用いて該膜の状態を検出する、請求項３に記載の印刷装置である。

請求項５の発明は、該検出部は、該輝度値ヒストグラムにおける予め定められた閾値以下の階調の度数の総数を検出する、請求項４に記載の印刷装置である。

請求項６の発明は、該検出部は、該撮像部と該膜との距離に応じて、該検出範囲を設定する、請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載の印刷装置である。

請求項７の発明は、該撮像画像には、該摺動部材又は該摺動部材と一体となって移動する部材の長手方向の両端部に設けられた印が含まれており、該検出部は、該撮像画像における該印の距離によって、該検出範囲を設定する、請求項３〜請求項６のいずれか１項に記載の印刷装置である。

請求項８の発明は、該印が三以上検出された場合は、面積が大きい上位二つを用いる、請求項７に記載の印刷装置である。

請求項９の発明は、該検出部は、該膜の全体を該検出範囲として、該膜の状態を検出する、請求項３〜請求項８のいずれか１項に記載の印刷装置である。

請求項１０の発明は、該検出部は、該膜の下方部分を該検出範囲として、該膜の状態を検出する、請求項３〜請求項８のいずれか１項に記載の印刷装置である。

請求項１１の発明は、該検出部は、該検出範囲を複数の分割部に分割し、該分割部毎に該膜の状態を検出する、請求項１０に記載の印刷装置である。

請求項１２の発明は、複数の貫通孔が形成され、下面が被印刷物に接触する印刷版と、該印刷版の上面を摺動し、該上面に載せられた流動体を該貫通孔に挿入させて該被印刷物に該流動体を印刷する摺動部材と、該印刷版の上面から該摺動部材を離間させた際に、該印刷版に落下した該流動体又は該摺動部材に残った該流動体が、撮像画像に含まれるように撮像する撮像部と、該撮像部が撮像した該撮像画像に基づいて該流動体の状態を検出する検出部と、を備えた印刷装置である。

請求項１３の発明は、該検出部は、該印刷版に落下した該流動体又は該摺動部材に残った該流動体の長さのヒストグラムの度数における最大度数を含む予め定めた範囲の長さ度数の総数である第一値と、該第一値以外の度数の総数である第二値と、を比較し、該流動体の状態を検出する、請求項１２に記載の印刷装置である。

請求項１４の発明は、該撮像画像を二値化した二値化画像を用いて該ヒストグラムを作成する、請求項１３に記載の印刷装置である。

請求項１５の発明は、複数の貫通孔が形成された印刷版を被印刷物に載せて該印刷版の下面を前記被印刷物に接触させる工程と、該印刷版の上面を摺動部材で摺動し、該上面に載せた流動体を、該貫通孔に挿入させて該被印刷物を該流動体で印刷する工程と、印刷後の該印刷版と該摺動部材とを離間させ、該印刷版と該摺動部材との間に形成された該流動体の膜が撮像画像に含まれるように撮像する工程と、該撮像画像に基づいて該膜の状態を検出する工程と、検出結果を報知する工程と、を備えた印刷物の製造方法である。

請求項１６の発明は、該撮像する工程では、印刷後の該印刷版と該摺動部材とを離間させたのち、予め定めた時間をあけて二回以上撮像する、請求項１５に記載の印刷物の製造方法である。

請求項１７の発明は、複数の貫通孔が形成された印刷版を被印刷物に載せて該印刷版の下面を該被印刷物に接触させる工程と、該印刷版の上面を摺動部材で摺動し、該上面に載せた流動体を、該貫通孔に挿入させて該被印刷物を該流動体で印刷する工程と、印刷後の該印刷版と該摺動部材とを離間させ、該印刷版に落下した該流動体又は該摺動部材に残った該流動体が、撮像画像に含まれるように撮像する工程と、該撮像画像に基づいて該流動体の状態を検出する工程と、検出結果を報知する工程と、を備えた印刷物の製造方法である。

請求項１に記載の発明によれば、印刷版の上面の流動体の状態を自動的に検出することができる。

請求項２に記載の発明によれば、撮像部が一回のみ撮像する場合と比較し、印刷版の上面の流動体の状態をより正確に検出することができる。

請求項３に記載の発明によれば、撮像画像全体基づいて膜の状態を検出する場合と比較し、膜の状態の検出精度が向上する。

請求項４に記載の発明によれば、膜の形状を検出する場合と比較し、画像処理の時間が短縮する。

請求項５に記載の発明によれば、検出範囲の全ての階調の度数を用いる場合と比較し、画像処理が容易である。

請求項６に記載の発明によれば、検出範囲が固定されている場合と比較し、膜の状態の検出精度が向上する。

請求項７に記載の発明によれば、検出範囲が固定されている場合と比較し、膜の状態の検出精度が向上する。

請求項８に記載の発明によれば、印が三以上検出された場合において、形状から二つ選択する場合と比較し、検出範囲を容易に正確に設定することができる。

請求項９に記載の発明によれば、膜の一部のみを検出範囲に設定する場合と比較し、膜の不完全形成の検出精度が向上する。

請求項１０に記載の発明によれば、膜の全体を検出範囲に設定する場合と比較し、膜の下端部の欠けの検出精度が向上する。

請求項１１の発明は、検出範囲を分割しない場合と比較し、膜の下端部の欠けの検出精度が向上する。

請求項１２に記載の発明によれば、流動体の劣化状態を自動で検出することができる。

請求項１３に記載の発明によれば、印刷版に落下した流動体又は摺動部材に残った流動体の形状を検出する場合と比較し、画像処理の時間が短縮する。

請求項１４に記載の発明によれば、撮像画像をそのまま用いる場合と比較し、ヒストグラムを作成する画像処理の時間が短縮する。

請求項１５に記載の発明によれば、印刷中の印刷版の上面の流動体の状態の変化を自動的に検出し報知することができる。

請求項１６に記載の発明によれば、撮像部が一回のみ撮像する場合と比較し、印刷版の上面の流動体の状態をより正確に検出することができる。

請求項１７に記載の発明によれば、流動体の状態を自動で検出することができる。

本発明の一実施形態の印刷装置を模式的に示すと共に印刷装置による印刷工程を（Ａ）〜（Ｅ）へと順番に示す工程図ある。 クリームはんだの残量が十分である場合の撮像画像を示す図である。 クリームはんだの残量が不足している場合の撮像画像を示す図である。 クリームはんだの残量が十分である場合の輝度値ヒストグラムである。 クリームはんだの残量が不足している場合の輝度値ヒストグラムである。 （Ａ）は撮像距離ＬＡの場合の撮像画像であり、（Ｂ）は撮像距離ＬＢの場合の撮像画像であり、（Ｃ）は撮像距離ＬＣの場合の撮像画像である。 クリームはんだが高粘度化した場合の撮像画像を示す図である。 本発明の一実施形態の印刷装置のブロック図である。 ゴーストの印材が映っている状態の撮像画像である。 クリームはんだが劣化してない場合の補充時にスキージが高く上がった状態の撮像画像である。 図１０の撮像画像を二値化した二値化画像である。 図１１の二値化画像から求めた落下はんだの長さのヒストグラムである。 クリームはんだが劣化している場合の補充時にスキージが高く上がった状態の撮像画像である。 図１３の撮像画像を二値化した二値化画像である。 図１４の二値化画像から求めた落下はんだの長さのヒストグラムである。

本発明の一実施形態に係る印刷装置について説明する。
＜構成＞
まず、印刷装置１０の構成について説明する。なお、鉛直方向を矢印Ｚで示し、直交する水平方向の二方向を矢印Ｘ及びＹ方向とする。

図１に示すように、本実施形態の印刷装置１０は、印刷機１２と検出機１００とを含んで構成されている。

印刷機１２は、被印刷体物の一例としてのプリント基板８０の印刷面８０Ａのランド（図示略）上に、流動体の一例としてのクリームはんだ２０を印刷するクリームはんだ印刷装置である。

なお、クリームはんだは、はんだの粉末にフラックス等を加えて適当な粘度にしたものである。また、クリームはんだ２０を印刷する前のプリント基板８０は被印刷体物であり、クリームはんだ２０を印刷面８０Ａに印刷した後のプリント基板８０は印刷物である。

図１及び図８に示すように、印刷装置１０の印刷機１２は、下受台３０（図１参照）と、印刷版の一例としてのメタルマスク４０（図１参照）と、移動部材５０（図１参照）と、移動部材５０を移動させる駆動部６０（図８参照）と、検出機１００を含め印刷装置１０全体を制御する制御装置６２（図８参照）と、を有している。

図１に示すように、メタルマスク４０には、印刷箇所、つまりプリント基板８０の印刷面８０Ａのランド（図示略）に対応する部位に貫通孔４２が形成されている。

図１及び図２に示すように、移動部材５０は、Ｙ方向を長手方向とする形状であり、スキージ５４と、スキージ５４を固定する固定部材５２と、を含んで構成されている。摺動部材の一例としてのスキージ５４は、へら状の部材であり、図１（Ａ）〜図１（Ｄ）に示すように、先端部５４Ａがメタルマスク４０の上面４０ＡをＸ方向に摺動する。また、図２に示すように、固定部材５２の長手方向の両端部には、印の一例としての、赤い円形の印材５６が貼られている。

検出機１００は、図１（Ｄ）に示すように、メタルマスク４０とスキージ５４とが離間した際に形成されるクリームはんだ２０の膜２２及びその周囲を撮像し、膜２２の状態を検出する装置である。なお、膜２２の状態を検出することで、メタルマスク４０のクリームはんだ２０の状態を検出している。

図１及び図８に示すように、検出機１００は、撮像部の一例としてのカメラ１１０と検出部１１２（図８参照）とを有している。検出部１１２は、図８に示すように、制御装置６２と電気的に接続されている。

図１（Ｄ）に示すように、カメラ１１０は、メタルマスク４０とスキージ５４とが離間した際に形成されるクリームはんだ２０の膜２２及びその周囲を撮像する。言い換えると、カメラ１１０は、撮像画像１２０（図２及び図３参照）に膜２２が含まれるように撮像する。

図８に示す検出部１１２は、カメラ１１０が撮像した撮像画像１２０（図２及び図３参照）における膜２２（図１（Ｄ）、図２及び図３参照）の状態（異常の有無）を検出する。具体的には、撮像画像１２０（図２及び図３参照）における膜２２の検出範囲１２２、１２４（図２、図３及び図６参照）の画像解析を行い膜２２（図１（Ｄ）、図２及び図３参照）の状態（異常の有無）の検出を行う。なお、画像解析については後述する。

＜印刷工程＞
次に、プリント基板８０の印刷面８０Ａのランド（図示略）上に、クリームはんだ２０を印刷する印刷工程の一例について説明する。

図１（Ａ）に示すように、図示していない作業者は、印刷装置１０の印刷機１２の下受台３０の上面３０Ａにプリント基板８０の印刷面８０Ａが上面となるように設置する。そして、プリント基板８０の印刷面８０Ａにメタルマスク４０を載せて、メタルマスク４０の下面４０Ｂをプリント基板８０の印刷面８０Ａに接触させる。

図１（Ｂ）及び図１（Ｃ）に示すように、駆動部６０（図８参照）によって移動部材５０がＸ方向に移動する。これにより、スキージ５４は、先端部５４Ａがメタルマスク４０の上面４０Ａに接触した状態で、Ｘ方向に摺動し、上面４０Ａに載せたクリームはんだ２０が貫通孔４２に挿入され、プリント基板８０の印刷面８０Ａが印刷される。

図１（Ｄ）に示すように、駆動部６０（図８参照）は、印刷後に移動部材５０（スキージ５４）を上方に上げて、スキージ５４の先端部５４Ａをメタルマスク４０の上面４０Ａから離間させる。

このとき、スキージ５４の先端部５４Ａとメタルマスク４０の上面４０Ａとの間にクリームはんだ２０の膜２２が形成される（図２も参照）。

検出機１００は、カメラ１１０で膜２２及びその周囲を撮像する。検出機１００は、検出部１１２で撮像画像１２０（図２及び図３参照）を画像解析し、膜２２の状態を検出する（膜２２の画像解析については後述する）。

図１（Ｅ）に示すように、異常が検出されない場合は、作業者は、メタルマスク４０を上げて、プリント基板８０を取り外し、新しいプリント基板８０を設置し、印刷を繰り返す。

異常が検出されれば、検出機１００は、異常内容を図示していないモニターに表示すると共に、検出機１００の検出部１１２から情報が伝達された制御装置６２が印刷機１２による印刷を一時停止する。そして、作業者は、クリームはんだ２０を補充又は交換を行い、印刷を再開する。

なお、本実施形態の印刷装置１０の印刷機１２は、大きさが異なる複数種類のプリント基板８０に印刷する。よって、図１（Ｄ）に示すように、スキージ５４が摺動する摺動距離が、プリント基板８０の大きさによって異なる。

印刷が繰り返され、印刷回数が予め定めた回数（例えば、１５回〜２０回）に達すると、消費されたメタルマスク４０上にクリームはんだ２０を補充する。

このとき、図１（Ｄ）の後に、図１０及び図１３に示すように、駆動部６０（図８参照）は、移動部材５０（スキージ５４）を更に上方に上げて、スキージ５４の先端部５４Ａをメタルマスク４０の上面４０Ａから大きく離間させる（移動部材５０（スキージ５４）を図１（Ｄ）よりも高い位置にする）。そして、メタルマスク４０上にクリームはんだ２０を補充する。

この補充の際に、メタルマスク４０上のクリームはんだ２０が高粘度化等で劣化している場合は、メタルマスク４０上に残っているクリームはんだ２０を取り除き、新しいクリームはんだ２０に入れ替える（以降「クリームはんだ２０の入れ替え」とする）。

一方、メタルマスク４０上のクリームはんだ２０が劣化していない場合は、メタルマスク４０上に残っているクリームはんだ２０に、新しいクリームはんだ２０を追加する（以降「クリームはんだ２０の追加」とする）。

ここで、図１０及び図１３に示すように、スキージ５４の先端部５４Ａをメタルマスク４０の上面４０Ａから大きく離間させた際に（移動部材５０（スキージ５４）を図１（Ｄ）よりも高い位置にした際に）、メタルマスク４０の上面４０Ａに落下したクリームはんだ２０及びその周囲を、カメラ１１０（図１及び図８参照）で撮像する。なお、メタルマスク４０の上面４０Ａに落下したクリームはんだ２０を落下はんだＲＨとする。また、スキージ５４に残るクリームはんだ２０を残留はんだＺＨとする。

検出機１００（図１及び図８参照）は、検出部１１２（図８参照）で撮像画像１２１を画像解析し、メタルマスク４０の上面４０Ａに落下した落下はんだＲＨの劣化状態を検出する（落下はんだＲＨの画像解析については後述する）。そして、この落下はんだＲＨの劣化状態に基づいて、「クリームはんだ２０の入れ替え」と「クリームはんだ２０の追加」とのどちらにするかの判定を行う。

＜膜の画像解析＞
次に、撮像画像１２０の膜２２の状態を画像解析による検出について説明する。本実施形態における膜２２の画像解析による異常検出は、メタルマスク４０のクリームはんだ２０の残量不足及びクリームはんだ２０の高粘度化である。また、後述すように、撮像画像１２０の膜２２の検出範囲１２２、１２４を印材５６の距離から設定し、検出範囲１２２、１２４の画像解析を行う。

（クリームはんだの残量不足の検出）
図２に示すように、クリームはんだ２０の残量が十分であり、印刷不良が発生しない場合は、スキージ５４の先端部５４Ａとメタルマスク４０の上面４０Ａとの間に、クリームはんだ２０（図１参照）の膜２２が、隙間無くきれいに形成される。

しかし、図３に示すように、クリームはんだ２０の残量が不足し、印刷不良が発生する場合は、スキージ５４の先端部５４Ａとメタルマスク４０の上面４０Ａとの間のクリームはんだ２０（図１参照）の膜２２が十分に形成されないで、大きな隙間２４が多数発生する。よって、このように十分に形成されない膜２２の状態（膜２２の不完全形成の状態）を検出することで、クリームはんだ２０（図１参照）の残量不足による印刷不良を検出することができる。

本実施形態では、撮像画像１２０における膜２２の全体を検出範囲１２２として設定されている。そして、膜２２全体に設定された検出範囲１２２を画像処理し、図４及び図５に示す輝度値ヒストグラムを作成する。

図２に示すように、スキージ５４の先端部５４Ａとメタルマスク４０の上面４０Ａとの間にクリームはんだ２０（図１参照）の膜２２が形成された場合は、図４に示すように輝度ヒストグラムは高階調（明るい）の度数が多くなる。

これに対して、図３に示すように、残量不足のため膜２２が十分に形成されないで、大きな隙間２４が多数発生している場合は、奥の部分が映り暗くなるため、図５に示すように輝度ヒストグラムは低階調（暗い）の度数が多くなる。

よって、本実施形態では、輝度値ヒストグラムの予め定めた閾値以下、本実施形態では階調６０以下の度数の総数が、予め定めた総数４０００を越えると、図３のように、膜２２が十分に形成されないで、大きな隙間２４が多数発生している不完全形成の状態と判定（検出）している。つまり、クリームはんだ２０の残量が不足し、印刷不良が発生する、と判定（検出）している。

なお、予め定める閾値及び度数の総数は、クリームはんだ２０の残量が不足し、印刷不良が発生することが確実に検出できるように、設定されている。

なお、膜２２と検出範囲１２２とが完全に一致していなくてもよい。膜２２よりも検出範囲１２２が若干小さくてもよいし、膜２２よりも検出範囲１２２が若干広くてもよい。別の言い方をすれば、膜２２の一部が検出範囲１２２からはみ出ていてもよいし、検出範囲１２２の一部に膜２２が入っていなくてもよい。要は、検出範囲１２２は、クリームはんだ２０の残量不足により印刷不良が発生する膜２２の状態が検出できる範囲が設定されていればよい。

（クリームはんだの高粘度化の検出）
図７に示すように、クリームはんだ２０（図１参照）が高粘度化し、印刷不良が発生する場合は、スキージ５４の先端部５４Ａとメタルマスク４０の上面４０Ａとの間に形成されるクリームはんだ２０の膜２２の下端部分に、欠け２６が発生する。よって、欠け２６を検出することで、クリームはんだ２０の高粘度化による印刷不良を検出することができる。

本実施形態では、撮像画像１２０における膜２２の下方部分（本実施形態では、膜２２の下側１／３）が検出範囲１２４として設定されている。また、検出範囲１２４を複数に分割（本実施形態では１６分割）し、分割部１２６毎に輝度値ヒストグラム（図４及び図５を参照）を作成する。そして、分割部１２６毎に輝度値ヒストグラムが予め定めた閾値以下、本実施形態では階調６０以下の度数の総数が、予め定めた総数１５０を越えた分割部１２６が一つでもあると、この分割部１２６に欠け２６があると判定（検出）している。つまり、クリームはんだ２０が高粘度化し、印刷不良が発生する、と判定（検出）している。

なお、下方部分の範囲、分割数、予め定める検出範囲、閾値及び度数の総数は、クリームはんだ２０の高粘度化により印刷不良が発生することが確実に検出できるように、設定されている。

（検出範囲の調整）
撮像画像１２０における膜２２の予め定めた検出範囲１２２、１２４を画像処理して、膜２２の状態（クリームはんだ２０の状態）を検出している。

前述したように、本実施形態の印刷装置１０では、大きさが異なる複数種類のプリント基板８０に印刷するので、図１（Ｄ）に示すように、スキージ５４が摺動する摺動距離が、プリント基板８０の大きさによって異なる。

スキージ５４が摺動する摺動距離が変わると、それに応じてカメラ１１０とスキージ５４との距離も変化する。よって、カメラ１１０と、スキージ５４とメタルマスク４０との間に形成される膜２２と、の撮像距離が変化する（図における撮像距離ＬＡ、撮像距離ＬＢ及び撮像距離ＬＣを参照））。

カメラ１１０と膜２２との撮影距離が変化すると、撮像画像１２０における膜２２の検出範囲１２２、１２４が変化する。なお、以降の説明では、撮像画像１２０における膜２２の全体の検出範囲１２２の場合で説明するが、膜２２の下方部分（本実施形態では下側１／３）の検出範囲１２４の場合も同様である。

図６（Ａ）は撮像距離ＬＡ（図１（Ｄ）参照）の場合の撮像画像１２０であり、図６（Ｂ）は撮像距離ＬＢ（図１（Ｄ）参照）の場合の撮像画像１２０であり、図６（Ｃ）は撮像距離ＬＣ（図１（Ｄ）参照）の場合の撮像画像１２０である。

このように、カメラ１１０と膜２２との撮影距離が近くなると検出範囲１２２は左右及び上下方向に大きくなり、遠くなると検出範囲１２２は左右及び上下方向に小さくなる。

また、本実施形態では、検出範囲１２２はカメラ１１０と膜２２との撮影距離が近くなると検出範囲１２２は下方になり、遠くなると検出範囲１２２は上方になる。

このように、プリント基板８０の大きさによってカメラ１１０と膜２２との撮影距離が変化し、これにより検出範囲１２２、１２４が変化する。

本実施形態の印刷装置１０では、スキージ５４を固定しスキージ５４と一体となって移動する固定部材５２の長手方向（Ｙ方向）の両端部にそれぞれ設けられた赤丸の印材５６によって、検出範囲１２２、１２４を設定している。具体的には、図６に示すように、二つの印材５６の二点間距離Ｍは、カメラ１１０と膜２２との撮影距離に応じて変化する。つまり、カメラ１１０と膜２２との撮影距離が近くなると二点間距離Ｍが広くなり、遠くなると二点間距離Ｍが狭くなる。よって、本実施形態では、撮像画像１２０における印材５６の二点間距離Ｍを画像処理にて測定し、測定した二点間距離Ｍに応じて、検出範囲１２２、１２４を設定している。

（ゴーストの印材）
次に、印材５６がメタルマスク４０に反射し、メタルマスク４０に印材５６のゴーストが映る場合について、説明する。

図９は、左右の真の印材５６Ａ及び印材５６Ｂの一方が、メタルマスク４０に反射し、ゴーストの印材５６Ｃとなって映っている場合を図示している。

この場合、真の印材５６Ａと印材５６Ｂとを用いた二点間距離ＭＡに基づいた検出範囲は、検出範囲１２２Ａである。しかし、真の印材５６Ａとゴーストの印材５６Ｃとを用いた場合は、二点間距離ＭＢとなり、実際よりもスキージ５４（固定部材５２）が近いと誤判定し、その結果、検出範囲は誤った検出範囲１２２Ｂとなる。

ここで、ゴーストの印材５６Ｃは、メタルマスク４０に反射して映っているので、真の印材５６Ａ、５６Ｂよりも面積が小さい。ここで言う面積とは、撮像画像１２０におけるそれぞれの面積である。

よって、本実施形態の印刷装置１０では、三つ以上の印材５６（本実施形態では５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃの三つ）を認識した場合、面積の大きい印材５６の上位二つを真の印材５６Ａ、５６Ｂとして用いるようになっている。

したがって、メタルマスク４０に反射したゴーストの印材５６Ｃがあっても、正確に検出範囲１２２を設定することができる。

また、本実施形態の印材５６は、赤色の丸印である。よって、本実施形態の印刷装置１０では、赤色を印材５６と認識し、その赤色の面積の大きい印材５６の上位二つを真の印材５６と判定している。

なお、検出範囲１２４（図７参照）の設定も同様である。また、印材５６は、赤色以外であってもよい。

＜膜の検出工程＞
次に、検出機１００による膜２２の状態を検出する工程（制御）の一例について説明する。

図１（Ｄ）に示すように、印刷後にスキージ５４を上方に上げて、スキージ５４の先端部５４Ａをメタルマスク４０の上面４０Ａから離間すると、制御装置６２は、検出機１００のカメラ１１０で撮像する。

次に、撮像画像１２０における印材５６の二点間距離Ｍを画像処置にて求め、二点間距離Ｍに応じて、検出範囲１２２及び検出範囲１２４を設定する。

撮像画像１２０における膜２２全体である検出範囲１２２を画像処理して輝度値ヒストグラムを作成する。そして、輝度値ヒストグラムの階調６０以下の度数の総数が、４０００を越えると、クリームはんだ２０の残量不足をモニターに表示すると共に、印刷機１２を停止する。

また、撮像画像１２０における膜２２の下方部分である検出範囲１２４を１６分割し、分割部１２６毎に輝度値ヒストグラムを作成する。そして、輝度値ヒストグラムが階調６０以下の度数の総数が、１５０を越えた分割部１２６が一つでもあると、クリームはんだ２０の高粘度化をモニターに表示すると共に、印刷機１２を停止する。

クリームはんだ２０に残量不足及び高粘度化が検出されなかった場合は、印刷を続ける。

＜落下はんだの画像解析＞
次に、図１０及び図１３のメタルマスク４０の上面４０Ａに落下した落下はんだＲＨを含む撮像画像１２１の画像解析による検出について説明する。

図１３に示すように、クリームはんだ２０（図１参照）が高粘度化等によって劣化している場合（「クリームはんだ２０の入れ替え」が必要な場合）は、スキージ５４からすぐに切り離される部分と、スキージ５４に引っ張られてから切り離される部分と、が発生するため、メタルマスク４０の上面４０Ａ上に落下した落下はんだＲＨの形状が歪で不規則になる。つまり、落下はんだＲＨの鉛直方向の長さＨのばらつきが大きい。

これに対して、図１０に示すように、クリームはんだ２０（図１参照）が劣化していない場合（「クリームはんだ２０の追加」で十分な場合）は、クリームはんだ２０はスキージ５４からすぐに一斉に切り離されるので、メタルマスク４０の上面４０Ａ上に落下した落下はんだＲＨは縁部が直線状の形状になる。つまり、落下はんだＲＨの鉛直方向の長さＨのばらつきが小さい。

検出部１１２（図８参照）における画像処理は、落下はんだＲＨの長さＨのばらつきが閾値以上の場合、クリームはんだ２０が劣化しており「クリームはんだ２０の入れ替え」が必要と判定している。よって、次にこの検出部１１２（図８参照）が行う落下はんだＲＨの長さＨのばらつきの判定方法の一例について説明する。

図１１は、図１０に示すクリームはんだ２０が劣化していない場合（「クリームはんだ２０の追加」で十分な場合）の撮像画像１２１を二値化した二値化画像１２３である。図１２は、この図１１の二値化画像１２３における落下はんだＲＨの長さＨのヒストグラムである。

図１４は、図１３に示すクリームはんだ２０が劣化している場合（「クリームはんだ２０の入れ替え」が必要な場合）の二値化した二値化画像１２３である。図１５は、この図１１の二値化画像１２３における落下はんだＲＨの長さＨのヒストグラムである。

そして、図１２及び図１５の落下はんだＲＨの長さＨのヒストグラムの度数における最大度数を含む予め定めた範囲の長さ度数の総数である第一値と、第一値以外の度数の総数である第二値と、を比較し、クリームはんだ２０の劣化状態を検出する。

具体的には、本実施形態では、図１２及び図１４の長さＨのヒストグラムの度数における最大度数の前後の長さＨを含む範囲の長さ度数の総数を第一値（図１２及び図１５の一点鎖線で囲った囲部分Ｋ）とし、第一値以外の度数の総数を第二値とする。そして、第一値と第二値とを比較し、第一値が予め定めた割合以上大きい場合に、クリームはんだ２０が劣化しておらず「クリームはんだ２０の追加」で十分であると判定している。本実施形態では、
第一値：第二値＝６：４
以上であれば、クリームはんだ２０が劣化しておらず「クリームはんだ２０の追加」で十分であると判定している。

＜落下はんだの検出工程＞
次に、検出機１００による落下はんだＲＨの状態を検出する工程（制御）の一例について説明する。

図１０及び図１３に示すように、印刷回数が予め定めた回数（例えば、１５回〜２０回）に達すると、スキージ５４を大きく上方に上げ、スキージ５４の先端部５４Ａをメタルマスク４０の上面４０Ａから大きく離間すると、図８に示す制御装置６２は、検出機１００のカメラ１１０で撮像する。

次に、検出機１００は、図１０及び図１３に示す撮像画像１２１を二値化し、図１１及び図１４に示す二値化画像１２３にする。

次に、図１１及び図１４に示す二値化画像１２３を画像処理して、図１２及び図１５に示す落下はんだＲＨの長さＨのヒストグラムを作成する。そして、ヒストグラムの度数における最大度数の前後の長さＨを含む範囲の長さ度数の総数である第一値（図１３及び図１５の一点鎖線が囲った囲部分Ｋ）と、第一値以外の度数の総数である第二値と、を比較し、第一値が予め定めた割合以上であれば、「クリームはんだ２０の追加」で十分と判定し、そうで無い場合は、クリームはんだ２０が劣化しており「クリームはんだ２０の入れ替え」が必要と判定し、そのことを図示していないモニターに表示する。

作業者は、このモニターに表示された判定結果に基づき、「クリームはんだ２０の入れ替え」又は「クリームはんだ２０の追加」を行う。

＜作用＞
次に本実施形態の作用について説明する。

スキージ５４の先端部５４Ａとメタルマスク４０の上面４０Ａとの間のクリームはんだ２０の膜２２を含む撮像画像１２０基づいてクリームはんだ２０の残量不足及び高粘度化を検出する。よって、印刷中にクリームはんだ２０の残量不足及び高粘度化を自動的に検出し、これらに起因する印刷不良を防止することができる。

また、膜２２の検出範囲１２２、１２４の輝度値ヒストグラムで膜２２の状態を検出するので、膜２２の検出範囲１２２、１２４の形状で膜２２の状態を検出する場合と比較し、画像処理が容易である。

また、輝度値ヒストグラムの階調６０以下の度数の総数が、予め定めた総数を越えるか否かで膜２２の状態を検出しているので、輝度値ヒストグラムの全ての階調を用いる場合よりも、単純化されており、画像処理が容易であり、画像処理時間が短縮する。

また、印材５６の二点間距離Ｍに応じて、検出範囲１２２、１２４を調整するので、検出範囲１２２、１２４が固定されている場合と比較し、膜２２の状態の検出精度が向上する。また、検出範囲１２２、１２４の調整が容易である。

また、印材５６Ａ、５６Ｂがメタルマスク４０に反射してゴーストの印材５６Ｃが映ったとしても、面積が大きい上位二つの真の印材５６Ａ、５６Ｂを用いて、検出範囲１２２、１２４を正確に求めることができる。また、真の印材５６Ａ、５６Ｂとゴーストの印材５６Ｃとは、面積の大きさで判定（選択）するので、真の印材５６Ａ、５６Ｂとゴーストの印材５６Ｃとを形状の違いで判定（選択）する場合と比較し、判定（選択）が容易である。

また、膜２２の全体を検出範囲１２２とすることで、膜２２の不完全形成の検出精度が向上する。

また、膜２２の下方部分を検出範囲１２２とし、更に複数に分割（本実施形態では１６）して、分割部１２６毎に検出することで、膜２２の下端部の欠け２６の検出精度が向上する。

また、メタルマスク４０にクリームはんだ２０の補充する際に、落下はんだＲＨを含む撮像画像１２１に基づいて、クリームはんだ２０の劣化状態を検出する。よって、メタルマスク４０にクリームはんだ２０の補充する際における「クリームはんだ２０の入れ替え」と「クリームはんだ２０の追加」とを自動で判定（選択）することができる。

また、落下はんだＲＨの鉛直方向の長さＨのヒストグラムの度数における最大度数を含む予め定めた範囲の長さ度数の総数である第一値と、この第一値以外の度数の総数である第二値と、を比較し、クリームはんだ２０の状態を検出するので、落下はんだＲＨの形状を画像解析する場合と比較し、画像処理が容易であり、画像処理の時間が短縮する。

また、撮像画像１２１を二値化した二値化画像１２３を用いてヒストグラムを作成するので、撮像画像１２１をそのまま用いる場合と比較し、画像処理が更に容易であり、画像処理の時間が更に短縮する。

＜検出範囲の設定の他の例＞
次に、検出範囲の設定の他の例について説明する。

上記実施形態では、スキージ５４を固定しスキージ５４と一体となって移動する固定部材５２の長手方向（Ｙ方向）の両端部にそれぞれ設けられた赤丸の印材５６の二点間距離Ｍに応じて、検出範囲１２２、１２４を設定（調整）していた。しかし、他の方法で、検出範囲１２２、１２４を設定（調整）してもよい。

カメラ１１０と膜２２との撮像距離に基づいて、検出範囲１２２、１２４を設定（調整）してもよい。カメラ１１０と膜２２との撮像距離は、印材５６の二点間距離Ｍから算出してもよいし、スキージ５４（移動部材５０）の摺動距離及び位置等の情報を、制御装置６２又は検出部１１２が算出して求めてもよい。

なお、検出範囲１２２、１２４は固定されていてもよい。例えば、大きさが同じプリント基板８０のみを印刷し、スキージ５４の摺動距離が一定の場合は、検出範囲１２２、１２４は固定であってもよい。

また、クリームはんだ２０の残量不足の検出は膜２２全体の検出範囲１２２に設定し、クリームはんだ２０の高粘度化の検出は膜２２下方部分の検出範囲１２４に設定したが、これに限定されない。検出範囲１２２及び検出範囲１２４のいずれか一方で残量不足及び高粘度化の両方を検出してもよい。或いは、検出範囲１２２及び検出範囲１２４以外の検出範囲を設定してもよい。例えば、膜２２のＸ方向の中間部を検出範囲としてもよい。

＜異常検出の他の例＞
次に、異常検出の設定の他の例について説明する。

上記実施形態では、輝度値ヒストグラムの予め定めた閾値以下の度数の総数が、予め定めた総数を越えると、膜２２が異常（クリームはんだ２０の残量不足及び高粘度化）とした。しかし、他の方法で異常を検出してもよい。

例えば、閾値以下の階調の度数の最高値が予め定めた数値を超えることで検出してもよい。或いは、閾値以下の階調の度数の総数と、閾値を越える階調の度数の総数と、の比率で検出してもよい。

また、輝度値ヒストグラム以外の方法で異常を検出してもよい。例えば、膜２２の形状を画像分析で求め、形状から膜２２の異常（クリームはんだ２０の残量不足及び高粘度化）を検出してもよい。

また、検出範囲１２２、１２４を設定せずに、撮像画像１２０全体を画像処理し、膜２２の状態を検出してもよい。

＜複数回、撮像することによる検出精度の向上＞
次に、複数回、撮像することによる検出精度の向上について説明する。

上記実施形態の膜２２の状態の検出では、図１（Ｄ）に示すように、印刷後にスキージ５４を上方に上げて、スキージ５４の先端部５４Ａをメタルマスク４０の上面４０Ａから離間すると、図８に示す制御装置６２は、検出機１００のカメラ１１０で一回撮像し、その撮像画像１２０の画像解析を行って、クリームはんだ２０の残量不足及び高粘度化を自動的に検出し、異常が検出されると、異常が検出されたことをモニターに表示すると共に、印刷機１２を停止した。

しかし、印刷後にスキージ５４を上方に上げて、スキージ５４の先端部５４Ａをメタルマスク４０の上面４０Ａから離間した際に、予め定めた時間をあけて二回以上撮像し、クリームはんだ２０の残量不足及び高粘度化を自動的に検出てもよい。なお、撮像画像１２０のクリームはんだ２０の残量不足及び高粘度化を検出する画像解析の検出方法は上記実施形態と同様である。

例えば、印刷後にスキージ５４を上方に上げて、スキージ５４の先端部５４Ａをメタルマスク４０の上面４０Ａから離間した直後に撮像し、予め定めた時間、例えば、１４秒後にもう一度撮像する。一回目の撮像画像１２０でクリームはんだ２０の残量不足及び高粘度化を自動的に検出し、更に二回目の撮像画像１２０でクリームはんだ２０の残量不足及び高粘度化を自動的に検出する。そして、一回目及び二回目の両方共にクリームはんだ２０の残量不足又は高粘度化が検出されると、異常が検出されたことをモニターに表示すると共に印刷機１２を停止する。

なお、上記例では、二回撮像し、一回目及び二回目の両方共に異常が検出されると、異常が検出されたことをモニターに表示すると共に印刷機１２を停止したが、これに限定されない。

例えば、一回目の撮像画像に異常が検出されなかった場合は、二回目は撮像しなくてもよい。

また、例えば、一回目及び二回目のいずれか一方に異常が検出されると、異常が検出されたことをモニターに表示すると共に印刷機１２を停止してもよい。

また、例えば、三回以上撮像してもよい。この場合、全ての撮像画像に異常が検出されると、異常が検出されたことをモニターに表示すると共に印刷機１２を停止してもよいし、例えば、撮像画像に異常が検出されなかった場合は、それ以降の撮像しないようにしてもよい。また、予め定めた数以上、例えば、二以上の撮像画像に異常が検出されると、異常が検出されたことをモニターに表示すると共に印刷機１２を停止してもよい。また、この場合、予め定めた数以上、例えば、二つの撮像画像に異常が検出されるとそれ以降は撮像しないようにしてもよい。

要は、間隔をあけて二回以上撮像することで、検出精度が向上すればよい。

＜クリームはんだの劣化状態の検出の他の例＞
上記実施形態では、図１０及び図１３に示すメタルマスク４０の上面４０Ａに落下した落下はんだＲＨで劣化状態を検出した。しかし、スキージ５４に残る残留はんだＺＨで劣化状態を検出してもよい。

図１３に示すように、クリームはんだ２０（図１参照）が高粘度化等によって劣化している場合（「クリームはんだ２０の入れ替え」が必要な場合）は、スキージ５４からすぐに切り離される部分と、スキージ５４に引っ張られてから切り離される部分と、が発生するため、スキージ５４に残る残留はんだＺＨの形状が歪で不規則になる。つまり残留はんだＺＨの鉛直方向の長さＮのばらつきが大きい。

これに対して、図１０に示すように、クリームはんだ２０（図１参照）が劣化していない場合（「クリームはんだ２０の追加」で十分な場合）は、クリームはんだ２０はスキージ５４からすぐに一斉に切り離されるので、スキージ５４の残る残留はんだＺＨは縁部が直線状の形状になる。つまり、残留はんだＺＨの鉛直方向の長さＮのばらつきが小さい。

よって、検出部１１２（図８参照）における画像処理は、残留はんだＺＨの長さＮのばらつきが閾値以上の場合、クリームはんだ２０が劣化しており「クリームはんだ２０の入れ替え」が必要と判定している。なお、検出部１１２が行う残留はんだＺＨの長さＮのばらつきの判定方法は、落下はんだＲＨと同様であるので、説明を省略する。

＜その他＞
尚、本発明は、上記実施形態に限定されない。

例えば、赤丸の印材５６は、スキージ５４を固定し一体となって移動する固定部材５２に設けていたが、これに限定されない。スキージ５４に印材５６を設けてもよい。また、赤丸以外の印であってもよい。例えば、縦線の印でもあってもよい。

また、例えば、上記実施形態では、プリント基板８０の印刷面８０Ａにクリームはんだ２０を印刷するクリームはんだ印刷装置に本発明を適用したが、これに限定されない。例えば、基板にパターンを印刷するプリント基板印刷装置及びインクを用いるスクリーン印刷装置にも本発明を適用できる。

更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。

１０ 印刷装置
１２ 印刷機
２０ クリームはんだ（流動体の一例）
２２ 膜
４０ メタルマスク（印刷版の一例）
４０Ａ 上面
４２ 貫通孔
５０ 移動部材
５２ 固定部材（摺動部材と一体となって移動する部材の一例）
５４ スキージ（摺動部材の一例）
５６ 印材（印の一例）
８０ プリント基板（被印刷物の一例）
１００ 検出機
１１０ カメラ（撮像部の一例）
１１２ 検出部
１２２ 検出範囲
１２４ 検出範囲
１２６ 分割部
ＲＨ 落下はんだ（印刷版に落下した流動体の一例）
ＺＨ 残留はんだ（摺動部材に残った流動体の一例）

Claims (17)

1. 複数の貫通孔が形成され、下面が被印刷物に接触する印刷版と、
   該印刷版の上面を摺動し、該上面に載せられた流動体を該貫通孔に挿入させて該被印刷物に該流動体を印刷する摺動部材と、
   該印刷版の上面から該摺動部材を離間させた際に該印刷版と該摺動部材との間に形成される該流動体の膜が撮像画像に含まれるように撮像する撮像部と、
   該撮像部が撮像した該撮像画像に基づいて該膜の状態を検出する検出部と、
   を備えた印刷装置。
2. 該撮像部は、該印刷版の上面から該摺動部材を離間させた際に、予め定めた時間をあけて二回以上撮像する、
   請求項１に記載の印刷装置。
3. 該検出部は、該撮像画像における該膜の予め定めた検出範囲に基づいて該膜の状態を検出する、請求項１又は請求項２に記載の印刷装置。
4. 該検出部は、該検出範囲の輝度値ヒストグラムを用いて該膜の状態を検出する、
   請求項３に記載の印刷装置。
5. 該検出部は、該輝度値ヒストグラムにおける予め定められた閾値以下の階調の度数の総数を検出する、
   請求項４に記載の印刷装置。
6. 該検出部は、該撮像部と該膜との距離に応じて、該検出範囲を設定する、
   請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載の印刷装置。
7. 該撮像画像には、該摺動部材又は該摺動部材と一体となって移動する部材の長手方向の両端部に設けられた印が含まれており、
   該検出部は、該撮像画像における該印の距離によって、該検出範囲を設定する、
   請求項３〜請求項６のいずれか１項に記載の印刷装置。
8. 該印が三以上検出された場合は、面積が大きい上位二つを用いる、
   請求項７に記載の印刷装置。
9. 該検出部は、該膜の全体を該検出範囲として、該膜の状態を検出する、
   請求項３〜請求項８のいずれか１項に記載の印刷装置。
10. 該検出部は、該膜の下方部分を該検出範囲として、該膜の状態を検出する、
    請求項３〜請求項８のいずれか１項に記載の印刷装置。
11. 該検出部は、該検出範囲を複数の分割部に分割し、該分割部毎に該膜の状態を検出する、
    請求項１０に記載の印刷装置。
12. 複数の貫通孔が形成され、下面が被印刷物に接触する印刷版と、
    該印刷版の上面を摺動し、該上面に載せられた流動体を該貫通孔に挿入させて該被印刷物に該流動体を印刷する摺動部材と、
    該印刷版の上面から該摺動部材を離間させた際に、該印刷版に落下した該流動体又は該摺動部材に残った該流動体が、撮像画像に含まれるように撮像する撮像部と、
    該撮像部が撮像した該撮像画像に基づいて該流動体の状態を検出する検出部と、
    を備えた印刷装置。
13. 該検出部は、該印刷版に落下した該流動体又は該摺動部材に残った該流動体が長さのヒストグラムの度数における最大度数を含む予め定めた範囲の長さ度数の総数である第一値と、該第一値以外の度数の総数である第二値と、を比較し、該流動体の状態を検出する、
    請求項１２に記載の印刷装置。
14. 該撮像画像を二値化した二値化画像を用いて該ヒストグラムを作成する、
    請求項１３に記載の印刷装置。
15. 複数の貫通孔が形成された印刷版を被印刷物に載せて該印刷版の下面を前記被印刷物に接触させる工程と、
    該印刷版の上面を摺動部材で摺動し、該上面に載せた流動体を、該貫通孔に挿入させて該被印刷物を該流動体で印刷する工程と、
    印刷後の該印刷版と該摺動部材とを離間させ、該印刷版と該摺動部材との間に形成された該流動体の膜が撮像画像に含まれるように撮像する工程と、
    該撮像画像に基づいて該膜の状態を検出する工程と、
    検出結果を報知する工程と、
    を備えた印刷物の製造方法。
16. 該撮像する工程では、
    印刷後の該印刷版と該摺動部材とを離間させたのち、予め定めた時間をあけて二回以上撮像する、
    請求項１５に記載の印刷物の製造方法。
17. 複数の貫通孔が形成された印刷版を被印刷物に載せて該印刷版の下面を該被印刷物に接触させる工程と、
    該印刷版の上面を摺動部材で摺動し、該上面に載せた流動体を、該貫通孔に挿入させて該被印刷物を該流動体で印刷する工程と、
    印刷後の該印刷版と該摺動部材とを離間させ、該印刷版に落下した該流動体又は該摺動部材に残った該流動体が、撮像画像に含まれるように撮像する工程と、
    該撮像画像に基づいて該流動体の状態を検出する工程と、
    検出結果を報知する工程と、
    を備えた印刷物の製造方法。