CN101850646B - 凹版印刷设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种凹版印刷设备，该凹版印刷设备通过根据印刷薄片中是否存在缺陷而分离或者连接压印辊和凹版辊以提高产品可靠性并降低产品缺陷。该凹版印刷设备可包括：凹版辊，具有涂覆有导电膏的圆周表面，并将电极图案印刷在高速运动的印刷薄片上；压印辊，面对凹版辊，同时使印刷薄片介于压印辊和凹版辊之间，并施加压力以与印刷薄片和凹版辊紧密接触；缺陷检测单元，在通过凹版辊和压印辊将电极图案印刷在印刷薄片上之前检测印刷薄片中的缺陷；分离单元，根据从缺陷检测单元发送的信号分离或者连接压印辊和凹版辊，以绕过与印刷薄片中的缺陷对应的部分。

Description

凹版印刷设备
本申请要求于2009年4月2日在韩国知识产权局提交的第2009-0028524号韩国专利申请的优先权，该申请的内容通过引用被包含于此。
技术领域
本发明涉及一种凹版印刷设备(gravure printing apparatus)，更具体地讲，涉及一种可通过根据印刷薄片(printing sheet)中是否存在缺陷而分离和连接压印辊(impression roll)和凹版辊(gravure roll)来提高产品可靠性并降低产品缺陷(product failure)的凹版印刷设备。
背景技术
通常，当制造多层电子部件时，通过丝网印刷形成内部电极。通过丝网印刷可容易地形成电极图案，丝网印刷是一种适于辊对辊处理的技术。因此，丝网印刷适于批量生产。
近来，为了提高性能并降低制造成本提出了凹版印刷。由于凹版印刷的进给速度比丝网印刷的进给速度高大约几十倍，所以凹版印刷的生产率高于丝网印刷的生产率。
因此，已经应用于简单图像印刷的凹版印刷被用于制造多层电子部件。
当使用凹版印刷来印刷用于电子组件的电极时，需要使整个印刷表面以及每个图案在微观上都均匀。因此，与现有的图像印刷相比，凹版印刷需要精确的装置控制。
具体地讲，在凹版印刷的情况下，薄的印刷层高速形成。因此，为了防止产品质量降低，如果发现印刷薄片中存在缺陷，则将通过检测所述缺陷而不印刷与印刷薄片中存在的缺陷对应的部分。
对于根据相关技术的丝网印刷，当通过照相装置发现杂质进入印刷薄片或者小孔缺陷时，停止印刷刮墨刀(printing squeegee)的操作，仅仅传送有缺陷的薄片，使得与印刷薄片中的缺陷对应的部分不被印刷而被越过。
这种方法可用于执行不连续印刷操作同时印刷薄片暂停的低速印刷装置。然而，事实上，无论何时发现缺陷，都不能停止凹版印刷设备的操作，这是因为凹版印刷设备执行连续印刷，并且印刷薄片按照高达每分钟几米的速度移动。
此外，由于形成包括在薄片中的缺陷的印刷层，因此会降低产品可靠性并会降低质量。
因此，日益需要一种允许检测薄片中的缺陷，并且除与薄片中的缺陷对应的部分以外保持印刷操作的技术，而不需要停止高速执行连续印刷的凹版印刷设备的操作。
发明内容
本发明的一方面提供一种凹版印刷设备，该凹版印刷设备可预先检测高速印刷设备(例如凹版印刷设备)中印刷薄片中的缺陷，除与印刷薄片中的缺陷对应的部分之外，执行印刷操作，而不停止凹版印刷设备的操作。
根据本发明的另一方面提供一种凹版印刷设备，该凹版印刷设备可通过防止印刷膏的浪费来降低制造成本并防止产品缺陷。
根据本发明的一方面，提供一种凹版印刷设备，该凹版印刷设备包括：凹版辊，具有涂覆有导电膏的圆周表面，并将电极图案印刷在高速运动的印刷薄片上；压印辊，面对凹版辊，同时使印刷薄片介于压印辊和凹版辊之间，并施加压力以与印刷薄片和凹版辊紧密接触；缺陷检测单元，在通过凹版辊和压印辊将电极图案印刷在印刷薄片上之前检测印刷薄片中的缺陷；分离单元，根据从缺陷检测单元发送的信号分离或者连接压印辊和凹版辊，以绕过与印刷薄片中的缺陷对应的部分。
凹版印刷设备还可包括控制单元，该控制单元从缺陷检测单元接收信号，并通过计算与印刷薄片中的缺陷对应的部分到达压印辊和凹版辊所花费的时间来操作分离单元。
分离单元可抬起或者降下从压印辊的两端延伸的中心轴，使得压印辊与凹版辊分离或者连接，同时，压印辊与凹版辊平行。
每个分离单元可包括凸轮和具有旋转轴的电机，其中，凸轮与压印辊的中心轴进行表面接触，并根据旋转轴的旋转而偏心地旋转，电机对凸轮进行旋转驱动，使得压印辊的中心轴沿着凸轮的外周表面被抬起和降下。
每个分离单元可包括：杆，具有与压印辊的中心轴结合的端部；液压汽缸或者气压汽缸，使杆运动，使得压印辊的中心轴与杆结合地被抬起和降下。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的这些和其它方面、特点和其它优点将会变得更易于理解，其中：
图1是示意性示出根据本发明的示例性实施例的凹版印刷设备的透视图；
图2是示意性示出在图1中示出的凹版印刷设备的分离单元的透视图；
图3A是示意性示出使用图2中示出的分离单元使压印辊与凹版辊彼此接触的状态的截面图；
图3B是示意性示出使用图2中示出的分离单元使压印辊与凹版辊彼此分离的状态的截面图；
图4是示意性示出在图1中示出的凹版印刷设备的分离单元的透视图；
图5A是示意性示出使用图4中示出的分离单元使压印辊与凹版辊彼此接触的状态的截面图；
图5B是示意性示出使用图4中示出的分离单元使压印辊与凹版辊彼此分离的状态的截面图；
图6A和图6B是示意性示出根据本发明的示例性实施例的通过由控制单元操作分离单元而使与印刷薄片中的缺陷对应的部分被绕过而不被印刷的状态的截面图。
具体实施方式
现在将参照附图详细描述根据本发明的示例性实施例的凹版印刷设备。
图1是示意性示出根据本发明的示例性实施例的凹版印刷设备的透视图。图2是示意性示出在图1中示出的凹版印刷设备的分离单元的示例的透视图。图3A是示意性示出使用图2中示出的分离单元使压印辊与凹版辊彼此接触的状态的截面图。图3B是示意性示出使用图2中示出的分离单元使压印辊与凹版辊彼此分离的状态的截面图。
图4是示意性示出在图1中示出的凹版印刷设备的分离单元的另一示例的透视图。图5A是示意性示出使用图4中示出的分离单元使压印辊与凹版辊彼此接触的状态的截面图。图5B是示意性示出使用图4中示出的分离单元使压印辊与凹版辊彼此分离的状态的截面图。图6A和图6B是示意性示出根据本发明的示例性实施例的通过由控制单元操作分离单元而使有缺陷的部分通过而不被印刷的状态的截面图。
如图1所示，根据该实施例的凹版印刷设备1包括凹版辊10、压印辊20、缺陷检测单元30和分离单元40。
凹版辊10是用于将电极71的图案印刷在印刷薄片70上的辊构件，凹版辊10具有涂覆有导电膏(conductive paste)的圆周表面(circumferential surface)并且高速移动。
凹版辊10具有形成在其表面上的电路图案12，从而形成电极。凹版辊10浸入容纳有导电膏的容器(未示出)中，从而将导电膏涂到凹版辊10的表面上。
然后，使用刮刀(doctor blade)(未示出)去除残留的导电膏。
使用凹版辊10将由导电膏形成的电极71印刷在其上的印刷薄片70是陶瓷绿色薄片。优选地，印刷薄片70可以是以载体膜为衬的陶瓷绿色薄片。
为了根据凹版辊10的电路图案将电极71印刷在印刷薄片70上，需要面对凹版辊10的压印辊20施加预定量的压力，同时，印刷薄片70介于压印辊20和凹版辊10之间。
也就是说，如图1所示，压印辊20面对凹版辊10，同时，印刷薄片70介于压印辊20和凹版辊10之间，由压印辊20施加的压力Pp使印刷薄片70和凹版辊10之间形成紧密接触，使得电极71印刷在印刷薄片70的表面上。
压印辊20连接到压印汽缸(未示出)的活塞，以通过活塞的竖直运动保持并控制施加到印刷薄片70上的接触压力Pc。
压印辊20面对凹版辊10，同时印刷薄片70介于压印辊20和凹版辊10之间，并且压印辊20按照印刷薄片70的运动速度与凹版辊10结合地旋转。
压印辊20的长度至少与印刷薄片70的长度相同。可选地，压印辊20的长度可小于凹版辊10的长度。压印辊20与凹版辊10之间的间隙沿着纵向保持不变。
根据印刷薄片70的厚度和电极的厚度，压印辊20和凹版辊10之间的间隙可以改变。使用压印汽缸的活塞控制间隙的尺寸。
引导印刷薄片70的运动方向的导向辊60可设置在压印辊20和凹版辊10之前、之后或者之前和之后。
在使用压印辊20和凹版辊10将电极71的图案印刷在高速运动的印刷薄片70上之前，缺陷检测单元30检测印刷薄片70中的缺陷。
如图1以及图6A和图6B所示，缺陷检测单元30与压印辊20和凹版辊10分开预定距离D，并沿着印刷薄片70的运动方向设置在上游。
也就是说，首先，缺陷检测单元30检测在印刷薄片70中是否存在缺陷72，然后，使用压印辊20和凹版辊10将电极71印刷在印刷薄片70上。这样的检测和印刷处理在高速运动的印刷薄片70上持续地进行。
缺陷检测单元30包括：光源32，将光照射在印刷薄片70上；相机31，接收通过印刷薄片70传播的光。具有这种结构的缺陷检测单元30检测照明度(illumination level)的改变，并确定缺陷的存在。
因此，当由于例如杂质进入印刷薄片70中的缺陷或者小孔缺陷而使通过印刷薄片70传播的光的强度改变时，相机31检测这些改变并传输信号，从而驱动分离单元40。
在该实施例中，描述了使用包括光源32和相机31的光传播相机装置作为缺陷检测单元30的情况。然而，本发明不限于此，可使用激光装置或者超声波装置检测缺陷。
分离单元40根据从缺陷检测单元30发出的信号将压印辊20和凹版辊10分离或者连接，使得与印刷薄片70中的缺陷72对应的部分被绕过而不被印刷。
将参照图2至图5B描述分离单元。
当高速运动的印刷薄片70通过压印辊20和凹版辊10之间时，通过压印辊20和凹版辊10之间产生的压力Pp将电极71的图案连续地印刷在印刷薄片70上。
这里，当在印刷薄片70中检测到缺陷72时，当缺陷72到达时，需要释放在压印辊20和凹版辊10之间产生的压力Pp，使得电极71的图案不印刷在缺陷72上。
因此，当沿着相反方向将大于通过压印汽缸(未示出)施加给压印辊20的预定接触压力Pc的力Pf施加给压印辊20时，压印辊20和凹版辊10分离，结果，可释放压印辊20和凹版辊10之间的压力Pp。
为此，分离单元40抬起或者降下从压印辊20的两端延伸的中心轴21，压印辊20与凹版辊10分离或者连接，同时，压印辊20与凹版辊10平行。
也就是说，分离单元40沿着与接触力Pc相反的方向抬起或者降下压印辊20的中心轴21，从而将压印辊20和凹版辊10分离或者连接。可选地，凹版辊10的中心轴11可被抬起或者降下。
如图2以及图3A和图3B所示，每个分离单元40可包括凸轮41和电机43。凸轮41与压印辊20的中心轴21表面接触，并根据凸轮41的旋转轴42的旋转而偏心地旋转。电机43对凸轮41执行旋转驱动，使得压印辊20的中心轴21沿着凸轮41的外圆周表面被抬起或者降下。
具有圆形或者椭圆形板结构的凸轮41旋转并引导与其外圆周进行表面接触的压印辊20的中心轴21，从而通过凸轮41的偏心距离抬起或者降下中心轴21。
这里，由于从凸轮41施加给中心轴21的力Pf大于压印汽缸施加的接触压力Pc，所以中心轴21被抬起，从而将压印辊20与凹版辊10分离。
同时，如图4以及图5A和图5B所示，根据另一实施例的分离单元40′各自可包括杆44和液压或者气压汽缸45。杆44具有与压印辊20的中心轴21结合的端部。液压或者气压汽缸45使杆44运动，使得压印辊20的中心轴21与杆44一起被抬起或者降下。
由于与杆44结合的中心轴21被抬起或者降下杆44的运动距离1，所以能够使压印辊20和凹版辊10分离和接触。
这样，当在印刷薄片70中检测到缺陷72时，分离单元40或者40′将压印辊20与凹版辊10分离，使得与印刷薄片70中的缺陷72对应的部分被绕过，而不停止印刷薄片70的运动。结果，除与缺陷72对应的部分之外，电极71的图案被印刷在印刷薄片70上。
在与印刷薄片70上的缺陷72对应的部分经过之后，压印辊20和凹版辊10再次彼此接触，使得电极71的图案被连续地印刷在印刷薄片70上。
在该实施例中，还包括连接到缺陷检测单元30和分离单元40或者40′的控制单元50。控制单元50从缺陷检测单元30接收信号，并操作分离单元40或者40′。
控制单元50可以是可编程逻辑控制器(PLC)。
如图6所示，当控制单元50从缺陷检测单元30接收印刷薄片70中的缺陷检测信号时，控制单元50通过基于缺陷检测单元30与压印辊20之间的距离D以及印刷薄片70的运动速度V计算印刷薄片70中的缺陷72的部分到达压印辊20和凹版辊10需要花费的时间来操作分离单元40或者40′。
因此，当与印刷薄片70中的缺陷72对应的部分到达时，压印辊20和凹版辊10分离，缺陷72被绕过，使电极71的图案不印刷在缺陷72上。因此，可防止芯片缺陷的产生，并可降低导电膏的浪费。
在与印刷薄片70中的缺陷72对应的部分完全通过之后，分离单元40或者40′开始操作以将压印辊20和凹版辊10连接，使得电极71被连续地印刷，而不停止印刷薄片70的运动。因此，可提高生产率。
如上所述，根据根发明的示例性实施例，凹版印刷设备预先检测高速运动的印刷薄片中的缺陷，除与印刷薄片中的缺陷对应的部分之外，执行印刷操作，而不停止凹版印刷设备的操作。
此外，防止在与印刷薄片中的缺陷对应的部分上施加导电膏而造成的浪费，从而降低制造成本，并防止由印刷错误而导致的产品缺陷，从而提高产品可靠性。
虽然已结合示例性实施例表示和描述了本发明，但本领域技术人员应该清楚，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可进行修改和变更。

Claims (5)

1.一种凹版印刷设备，包括：
凹版辊，具有涂覆有导电膏的圆周表面，并将电极图案印刷在高速运动的印刷薄片上；
压印辊，面对凹版辊，同时使印刷薄片介于压印辊和凹版辊之间，并施加压力以与印刷薄片和凹版辊紧密接触；
缺陷检测单元，在通过凹版辊和压印辊将电极图案印刷在印刷薄片上之前检测印刷薄片中的缺陷；
分离单元，根据从缺陷检测单元发送的信号分离或者连接压印辊和凹版辊，以绕过与印刷薄片中的缺陷对应的部分，而不将电极图案印刷在与印刷薄片中的缺陷对应的部分上。
2.如权利要求1所述的凹版印刷设备，还包括控制单元，该控制单元从缺陷检测单元接收信号，并通过计算与印刷薄片中的缺陷对应的部分到达压印辊和凹版辊所花费的时间来操作分离单元。
3.如权利要求1或者2所述的凹版印刷设备，其中，分离单元抬起或者降下从压印辊的两端延伸的中心轴，使得压印辊与凹版辊分离或者连接，同时，压印辊与凹版辊平行。
4.如权利要求3所述的凹版印刷设备，其中，每个分离单元包括凸轮和具有旋转轴的电机，其中，凸轮与压印辊的中心轴进行表面接触，并根据旋转轴的旋转而偏心地旋转，电机对凸轮进行旋转驱动，使得压印辊的中心轴沿着凸轮的外周表面被抬起和降下。
5.如权利要求3所述的凹版印刷设备，其中，每个分离单元包括：
杆，具有与压印辊的中心轴结合的端部；
液压汽缸或者气压汽缸，使杆运动，使得压印辊的中心轴与杆结合地被抬起和降下。
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