KR100826122B1

KR100826122B1 - 인쇄장치

Info

Publication number: KR100826122B1
Application number: KR1020060100522A
Authority: KR
Inventors: 최유찬; 김상경; 최성원; 김종경; 채호철; 손준영; 강병식; 임태현
Original assignee: 주식회사 에스에프에이
Priority date: 2006-10-16
Filing date: 2006-10-16
Publication date: 2008-04-29
Also published as: KR20080034372A

Abstract

인쇄장치가 개시된다. 본 발명의 인쇄장치는, 기판의 표면으로 칼라레지스트를 인쇄하는 블랭킷 롤(Blanket Roll)의 외면으로 칼라레지스트를 전이하는 그라비아 롤(Gravure Roll)을 지지하는 프레임; 그라비아 롤의 외면의 칼라레지스트의 일부를 제거하는 나이프(Knife)가 길이방향을 따라 일측 단부에 결합되며, 프레임에 마련되는 홀더지지부에 결합되는 나이프홀더; 및 프레임 및 나이프홀더에 마련되어 나이프홀더를 프레임에 착탈가능하게 결합시키는 결합부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 그라비아 롤의 외면의 필요없는 칼라레지스트를 제거하는 나이프(Knife)의 설치 및 해체가 용이하게 되어 나이프(Knife)의 교체에 따른 작업 로스(loss)를 감소시킬 수 있으며, 또한 유지보수가 간편할 수 있다.

인쇄장치, 나이프, 나이프홀더, 닥터 블레이드, 칼라필터, LCD

Description

인쇄장치{Printer}

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인쇄장치의 개략적인 측면도이다.

도 2는 도 1의 프레임의 홀더지지부와 나이프홀더의 결합 사시도이다.

도 3은 도 2의 분해 사시도이다.

도 4는 도 3의 개략적인 측면도이다.

도 5는 도 4의 결합 측면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 인쇄장치 10 : 홀더지지부

11 : 그라비아 롤 12 : 프레임

20 : 닥터 블레이드 21 : 나이프

23 : 경사면 24 : 나이프홀더

25 : 손잡이 30 : 결합부

31 : 가이드레일 32 : 수평가이드

33 : 수직가이드 35 : 걸림리브

35a : 걸림리브 상면 36 : 가이드핀

37 : 리브레일 38 : 실린더 로드

40 : 블랭킷 롤 50 : 워크 스테이지

60 : 하부 베이스 70 : 워크 테이블

본 발명은, 인쇄장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 그라비아 롤의 외면의 필요없는 칼라레지스트를 제거하는 나이프(Knife)의 설치 및 해체가 용이한 인쇄장치에 관한 것이다.

최근 들어 반도체 산업 중 전자 디스플레이 산업이 급속도로 발전하면서 평판디스플레이(Flat Panel Display, FPD)가 등장하기 시작하였다. 평판디스플레이는 TV나 컴퓨터의 모니터, 혹은 핸드폰(mobile phone), PDA, 디지털 카메라 등과 같은 기기의 표시장치로 많이 사용된다. 평판디스플레이의 종류에는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등이 있다.

평판디스플레이에는 통상적으로 칼라(color) 구현을 위한 칼라필터(CF, Color Filter)층이 형성되어 있는데, 화상표시 영역 이외의 영역으로 광이 누설되어 표시장치의 화질이 저하되는 것을 방지하기 위한 블랙매트릭스(black matrix)가 형성되어 있는 칼라필터가 구비된다.

이러한 칼라필터를 갖는 대표적인 평판디스플레이가 전술한 LCD이다. LCD는 박막트랜지스터가 형성된 박막트랜지스터(TFT, Thin Film Transistor) 기판과, 칼라필터층이 형성된 칼라필터(CF) 기판과, 이들 기판 사이에 충전되는 액정(LC, Liquid Crystal)을 구비한다.

칼라필터층에는, 통상적으로 R(Red), G(Green), B(Blue) 패턴의 색소를 갖는 화소가 형성된다. 각 화소는 R, G, B를 갖는 서브화소(sub-pixel)로 이루어질 수도 있지만, 일반적으로 각 화소가 하나의 색소를 갖는 것이 보통이다.

칼라필터층을 형성함에 있어, 동일한 열에 R, G, B 패턴이 각각 배열되도록 R, G, B 패턴을 일렬로 규칙적으로 배열할 수도 있고(RGB Vertical Stripe), 동일한 행에 R, G, B 패턴을 반복적으로 배열할 수도 있다(Mosaic). 이와 같이 R, G, B 패턴의 다양한 배열에 따라 해상도의 차이를 다양하게 구현할 수 있다.

이러한 칼라필터층은 다양한 방법, 예를 들어, 염색법, 인쇄법, 전착법, 안료분산법 등의 방법에 의해 제작될 수 있다. 종래의 수동 매트릭스 방식 중 하나인 STN(Super Twisted Nematic) 방식의 LCD에서는 주로 염색법, 인쇄법 및 점착법 등에 의해 칼라필터층을 제작했지만, 정교성이 뛰어나고 재현성이 좋으며 대면적 액정에 적용 가능한 능동 매트릭스 방식인 TFT(Thin Film Transistor) LCD에서는 주로 안료분산법이 사용된다.

안료분산법에서는 감광성의 칼라레지스트(Color Resist)를 일반적인 포토공정(Photo Lithograpy)에 의해 패턴을 형성함으로써 칼라필터층을 제작한다. 즉, 감광성의 칼라레지스트를 기판 상에 도포하고 마스크(Mask)를 이용하여 광을 조사한 후 현상액을 작용시켜 원하는 패턴을 형성함으로써 칼라필터층을 완성한다.

이와 같이 안료분산법에 의해 칼라 필터를 형성하기 위해서는 포토공정이 필요하게 되는데, 이러한 포토공정은 공정이 복잡할 뿐만 아니라 제조비용이 많이 소 요되는 문제점을 야기한다. 더욱이 R, G, B 패턴의 색소에 대응하는 화소를 형성하기 위해서는 포토공정을 3회 반복해야만 하기 때문에 공정이 더욱 복잡해진다.

이러한 안료분산법의 문제점을 극복하기 위하여 최근에는 인쇄법을 TFT LCD 분야에서도 사용하는 방안이 제시되고 있다.

인쇄법은 칼라레지스트가 충전된 그라비아(Gravure)와 이에 대응하는 롤(roll)을 구비하여 해당 색소의 칼라레지스트 패턴을 롤의 작용에 의해 기판에 형성하고 이어서 또 다른 롤에 의해 다른 색의 칼라레지스트를 순차적으로 형성하는 방식이다. 이러한 인쇄법이 실용화될 수 있다면 기판에 R, G, B 패턴을 인쇄하여 칼라필터층을 제작하는 공정을 보다 빠르고 효과적으로 수행할 수 있을 것이나, 아직 이러한 인쇄법으로 칼라필터층을 제작할 수 있는 장치가 실용화되지 못한 상태이다. 따라서 이러한 장치에 대한 연구 개발이 활발히 진행중이다.

한편, 그라비아(Gravure) 표면에는 칼라레지스트가 도포되는데, 이를 위하여 양각 또는 음각의 형태가 모두 가능하다. 음각의 형태를 예로 들면, 그라비아 표면에는 인쇄할 형상에 맞게 미리 잉크홈이 형성되어 있으며, 디스펜서에 의해 그라비아 표면은 칼라레지스트가 도포된다. 이때 잉크홈에 충전된 칼라레지스트를 제외한 그라비아 표면의 칼라레지스트는 제거되어야 한다.

따라서 그라비아가 롤(Roll) 형태인 경우, 그라비아 롤(Gravure Roll) 상부 영역에는 잉크홈에 충전된 칼라레지스트 외의 칼라레지스트를 제거하는 나이프(knife)가 마련되어야 하는데, 이러한 나이프는 그라비아 롤의 상부에 설치되는 것으로 알려지고 있다.

이와 같은 나이프는 그라비아 롤의 길이 방향에 나란하게 결합되어야 하는데, 이를 위하여 나이프가 결합된 나이프홀더를 다수의 볼트 및 쐐기 형상을 이용하여 프레임 상에 고정하는 방식이 고려된다.

그런데, 이러한 방식을 사용할 경우에는, 기판이 대형화되면 나이프홀더 역시 대형화되어야 하는데, 대형화에 따라 볼트의 수가 많아지고 다수의 볼트를 각각 다 풀어야 하므로 설치 및 해체 작업이 번거러워지는 문제점이 있으며, 또한 볼트 체결 해제시 나이프홀더가 낙하할 위험이 있는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 그라비아 롤의 외면의 필요없는 칼라레지스트를 제거하는 나이프(Knife)의 설치 및 해체가 용이하게 되어 나이프(Knife)의 교체에 따른 작업 로스(loss)를 감소시킬 수 있으며, 또한 유지보수가 간편할 수 있는 인쇄장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 기판의 표면으로 칼라레지스트를 인쇄하는 블랭킷 롤(Blanket Roll)의 외면으로 칼라레지스트를 전이하는 그라비아 롤(Gravure Roll)을 지지하는 프레임; 상기 그라비아 롤의 외면의 상기 칼라레지스트의 일부를 제거하는 나이프(Knife)가 길이방향을 따라 일측 단부에 결합되며, 상기 프레임에 마련되는 홀더지지부에 결합되는 나이프홀더; 및 상기 프레임 및 상기 나이프홀더에 마련되어 상기 나이프홀더를 상기 프레임에 착탈가능하게 결합시키는 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 결합부는 상기 나이프홀더를 상기 프레임에 착탈가능하게 걸림결합시킬 수 있다.

상기 결합부는, 상기 나이프홀더의 양측면에 각각 함몰형성된 가이드레일; 및 상기 각 가이드레일에 대응되게 상기 프레임의 홀더지지부에 마련되어 상기 가이드레일에 걸림결합되는 가이드핀을 포함할 수 있다.

상기 가이드레일은, 상기 나이프홀더의 측면에 수평방향으로 함몰형성되며 일측이 개구된 수평가이드; 및 상기 수평가이드의 가로방향을 따라 연장되게 함몰형성된 수직가이드를 포함할 수 있다.

상기 결합부는, 상기 나이프홀더의 길이 방향을 따라 마련된 걸림리브; 및 상기 프레임에 마련되어 상기 걸림리브가 걸림결합되는 리브레일을 포함할 수 있다.

상기 걸림리브는 상기 홀더지지부 측으로 갈수록 두께가 두꺼워지도록 하면이 경사진 형상을 가지며, 상기 리브레일은 상기 걸림리브에 대응하여 상기 나이프홀더 측으로 갈수록 두께가 두꺼워지도록 상면이 경사진 형상일 수 있다.

상기 프레임의 홀더지지부에 전진 및 후퇴가능하게 결합되어, 전진시 상기 나이프홀더의 상단부를 가압하는 복수의 실린더 로드를 더 포함할 수 있다.

상기 나이프홀더의 상단부 외면은 상방으로 갈수록 두께가 얇아지도록 경사진 형상을 가지며, 상기 실린더 로드는 전진시 상기 경사진 외면을 실질적으로 직각으로 가압할 수 있다.

상기 나이프홀더의 일측에는 적어도 하나의 손잡이가 결합될 수 있다.

상기 나이프는 상기 나이프홀더에 착탈가능하게 결합될 수 있다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인쇄장치의 개략적인 구조도이다.

이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 인쇄장치(1)는, 그라비아 롤(11, Gravure roll)과, 그라비아 롤(11)의 외면으로 R(Red), G(Green), B(Blue) 칼라레지스트(칼라잉크, 칼라색소)를 도포하는 디스펜서(15, Dispenser)와, 그라비아 롤(11)의 외면에 도포된 칼라레지스트 중 필요 없는 칼라레지스트를 제거하는 닥터 블레이드(20, Dr. Blade)와, 그라비아 롤(11)로부터 R, G, B 칼라레지스트를 전이 받아 칼라필터 기판(이하, 기판(G)이라 함)의 표면으로 R, G, B 패턴을 인쇄하는 블랭킷 롤(40, Blanket roll)과, 기판(G)에 대한 R, G, B 패턴 중 적어도 어느 한 패턴의 인쇄 작업이 진행되는 워크 스테이지(50, work stage)와, 워크 스테이지(50)의 상면으로 기판(G)을 이송시키는 워크 테이블(70, work table)과, 이들을 지지하는 하부베이스(60)를 구비한다.

여기서, 닥터 블레이드(20)는 실질적으로 칼라레지스트를 제거하는 나이프(21)와, 나이프(21)가 결합되는 나이프홀더(24, Knife Holder)를 구비한다. 나이 프홀더(24)는 후술할 결합부(30)에 의해 프레임(12)에 마련된 홀더지지부(10)에 착탈가능하도록 걸림결합된다. 즉, 본 발명의 경우 나이프홀더(24)는 홀더지지부(10)에 용이하게 설치 및 해체될 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.

그라비아 롤(11)은, R, G, B 칼라레지스트 중에서 선택된 어느 한 칼라레지스트를 블랭킷 롤(40)의 외면으로 전이하는 역할을 한다. 따라서 그라비아 롤(11)과 블랭킷 롤(40)은 실질적으로 거의 유사한 부피를 갖는다. 이러한 그라비아 롤(11)은 하부베이스(60)에 고정되어 기립 배치된 좌우 한 쌍의 프레임(12)에 의해 해당 위치에서 회전 가능하게 장착된다. 그라비아 롤(11)은 프레임(12)에서 어느 정도의 편심 및 수평축선이 조절될 수 있다.

참고로, 기판(G)에 R, G, B 패턴을 인쇄함에 있어 하나의 인쇄장치(1)를 통해서 기판(G)에 R, G, B 패턴이 동시에 인쇄되지는 않는다. 즉, 기판(G)에 R, G, B 패턴을 인쇄하기 위해서는 본 실시 예와 같은 인쇄장치(1)가 최소한 3대가 필요할 수 있으며, 3대의 인쇄장치(1)에 의해 R, G, B 패턴들이 각각 하나씩 선택되어 기판(G)에 인쇄될 수 있다.

따라서 최초, 그라비아 롤(11)의 외면으로 칼라레지스트를 도포하는 디스펜서(15)는, R, G, B 칼라레지스트 중에서 선택된 어느 한 칼라레지스트만을 그라비아 롤(11)의 외면으로 도포하게 된다. 쉽게 표현하여, 디스펜서(15)는, 빨간색, 녹색, 파란색 중에서 선택된 어느 한 색깔의 잉크만을 그라비아 롤(11)의 외면으로 도포한다.

도 1에 확대 도시된 A와 같이, 그라비아 롤(11)의 외면에는 실질적으로 칼라 레지스트가 묻는(도포되는) 요철(11a,11b) 패턴이 형성되어 있다. 이 때의 요철 패턴은 양각 혹은 음각의 형태가 모두 가능하다. 양각의 형태라면 돌출된 요철부(미도시)의 외면에 칼라레지스트가 도포되어 블랭킷 롤(40)로 전이되고, 본 실시 예와 같이 음각의 형태라면 함몰된 요홈부(11a)의 내부에 칼라레지스트가 도포되어 블랭킷 롤(40)로 전이된다.

다만, 블랭킷 롤(40)이 그라비아 롤(11)의 외면에서 칼라레지스트를 전이 받아 이를 기판(G)에 재전이(인쇄)하여 R, G, B 패턴을 형성함에 있어, 기판(G)의 표면으로부터 R, G, B 패턴의 두께를 균일하게 유지하기 위해서는 그라비아 롤(11)의 외면에 형성된 요철 패턴이 음각의 형태를 갖는 것이 유리할 수 있다.

디스펜서(15)에 의해 그라비아 롤(11)의 외면으로 R, G, B 칼라레지스트 중에서 선택된 어느 한 칼라레지스트가 도포될 때, 도 1에 확대 도시된 B와 같이, 실질적으로 음각 형태의 요홈부(11a)에만 칼라레지스트가 도포되어야 한다. 하지만, 디스펜서(15)가 그라비아 롤(11)의 외면으로 칼라레지스트를 도포할 때, 실질적으로 음각 형태의 요홈부(11a)에만 선택적으로 칼라레지스트가 수용되도록 한번에 도포하기는 곤란하다.

따라서 디스펜서(15)가 그라비아 롤(11)의 외면으로 칼라레지스트를 도포할 때는 그라비아 롤(11)의 외면 모두에 칼라레지스트를 넓게 펼쳐서 도포하고, 도포가 완료되면 음각 형태의 요홈부(11a)를 제외한 나머지 면(11b)에 도포된, 필요 없는 칼라레지스트를 제거함으로써 최종적으로 요홈부(11a) 내부에만 칼라레지스트가 수용될 수 있도록 하고 있다. 이를 위해, 그라비아 롤(11)의 주변에는 필요 없는 칼라레지스트를 제거하기 위해 닥터 블레이드(20)가 마련된다.

닥터 블레이드(20)는, 전술한 바와 같이 나이프홀더(24)와, 나이프홀더(24)에 결합되는 나이프(21)를 구비한다. 그리고 나이프홀더(24)는 홀더지지부(10)에 원터치 형식으로 쉽게 착탈될 수 있는 구조를 갖는다.

나이프(21)는 그라비아 롤(11)의 길이방향과 나란하도록 배치되어, 칼라레지스트가 도포된 상태로 회전하는 그라비아 롤(11)의 표면과 접촉(실제로는 약간의 간격이 존재)하면서 칼라레지스트를 제거하게 된다. 즉, 나이프(21)는 그라비아 롤(11)의 길이와 거의 유사한 길이를 가지며, 그 선단이 그라비아 롤(11)의 외면에 접촉한 상태에서 그라비아 롤(11)의 외면에 대해 경사지게 배치되어 그라비아 롤(11)의 외면을 긁는 역할을 한다.

이처럼, 나이프(21)의 선단이 그라비아 롤(11)의 외면에 접촉하고 있으므로 회전하는 그라비아 롤(11)의 외면으로 칼라레지스트가 도포되면, 나이프(21)에 의해 음각 형태의 요홈부(11a)를 제외한 나머지 면(11b)에 도포된 칼라레지스트가 자연스럽게 제거될 수 있다. 따라서 최종적으로는, 도 1의 확대 도시된 B와 같이, 요홈부(11a) 내부에만 칼라레지스트가 수용될 수 있게 된다.

디스펜서(15)는, 전술한 바와 같이 그라비아 롤(11)의 외면으로 칼라레지스트를 도포하는 역할을 한다. 이러한 디스펜서(15)는 그라비아 롤(11)의 길이방향을 따라 이동 가능하게 마련될 뿐만 아니라 해당 위치에서 승강 혹은 일방향으로 접철 가능하게 마련된다. 따라서 칼라레지스트의 도포 효율을 높일 수 있고, 주변 구조물과의 간섭을 피할 수 있다.

블랭킷 롤(40)은, 그라비아 롤(11)의 외면, 보다 상세하게는 그라비아 롤(11)의 외면에 형성된 요홈부(11a) 내에 도포된 칼라레지스트를 전이 받아 회전하면서 기판(G)에 R, G, B 패턴을 인쇄하는, 실질적인 인쇄 롤의 역할을 한다.

이러한 블랭킷 롤(40)의 외면에는 그라비아 롤(11)로부터 칼라레지스트가 전이되는 시트(sheet)가 권취되어 있다. 물론, 적절한 한도 이상의 회수만큼 사용된 시트는 교체되어야 하므로 블랭킷 롤(40)에는 시트를 용이하게 교체하기 위한 시트교체수단(미도시)이 더 구비된다. 시트교체수단은 시트를 용이하게 교체할 수 있도록 하면서도 블랭킷 롤(40)의 외면에서 시트가 들뜨지 않고 팽팽하게 펼쳐져서 권취될 수 있도록 시트에 일정한 텐션을 부여하는 역할을 겸한다. 시트교체수단은 블랭킷 롤(40)에서 절개된 일면(40a)에 마련된다.

블랭킷 롤(40)은 그라비아 롤(11)에 대해 접근 및 이격 가능해야 함은 물론, 워크 스테이지(50) 상에 로딩된 기판(G)의 상면에서 회전할 수 있어야 한다. 이를 위해, 블랭킷 롤(40)의 양측에는 하부베이스(60)의 측면 레일(61) 상에서 블랭킷 롤(40)을 직선 방향으로 이동시킴은 물론 해당 위치에서 블랭킷 롤(40)을 회전시키는 이동회전부(42)가 마련되어 있다. 이동회전부(42)에서 블랭킷 롤(40)을 이동시키는 구조는 예를 들어, 정밀 제어가 가능한 리니어 모션(Linear motion) 등이 적용될 수 있다.

워크 스테이지(50)는 기판(G)에 대한 R, G, B 패턴의 인쇄 작업이 진행되는 장소이며, 워크 테이블(70)은 워크 스테이지(50)로 기판(G)을 이송시키는 역할을 담당한다.

한편, 본 실시 예의 인쇄장치(1)에서 닥터 블레이드(20)와 관련하여, 나이프홀더(24)가 프레임(12)의 홀더지지부(10)에 원터치 형식으로 쉽게 착탈될 수 있는 구조를 갖는다고 하였는데, 이하에서는 이에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 도 1의 프레임의 홀더지지부와 나이프홀더의 결합 사시도이고, 도 3은 도 2의 분해 사시도이며, 도 4는 도 3의 개략적인 측면도이고, 도 5는 도 4의 결합 측면도이다.

나이프홀더(24)의 일측 단부에는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 나이프(21, knife)가 결합되어 그라비아 롤(11) 주변의 필요없는 칼라레지스트를 제거하게 된다. 나이프홀더(24)에는 복수개의 볼트(22)가 나이프(21)의 길이방향을 따라 일정 간격 이격 배치되도록 마련되는데, 나이프(21)를 나이프홀더(24)에 결합시킬 때에는 볼트(22)를 체결하고 나이프(21)를 나이프홀더(24)로부터 분리시킬 때에는 볼트(22)를 풀게 된다. 따라서 나이프(21)가 마모될 경우나 수리할 경우에 쉽게 나이프홀더(24)로부터 나이프(20)를 손쉽게 해체하거나 조립할 수 있다.

나이프홀더(24)의 상단부 외면은, 도 3에 확대 도시된 바와 같이, 상방으로 갈수록 두께가 얇아진 경사면(23)이 형성되어 있다. 경사면(23)은 후술할 실린더 로드(38)에 의해 가압되는 곳으로, 실린더 로드(38)가 경사면(23)을 가압하게 되면 홀더지지부(10)에 걸림결합된 나이프홀더(24)가 보다 안정적으로 고정될 수 있다. 경사면(23)의 경사도는 실린더 로드(38)가 나이프홀더(24)를 가압 고정시킬 수 있는 정도라면 임의로 선택될 수 있는데, 본 실시 예에서 경사면(23)의 경사도는, 도 5에 도시된 바와 같이, 홀더지지부(10) 결합된 실린더 로드(38)에 대해 실질적으로 직각이 되도록 경사져 있다.

나이프홀더(24)의 전면부에는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 2개의 손잡이(25)가 결합된다. 손잡이(25)는 나이프홀더(24)를 홀더지지부(10)에 탈부착시 나이프홀더(24)를 잡을 수 있도록 마련된다. 후술하겠지만, 손잡이(25)를 잡고 나이프홀더(24)를 용이하게 움직일 수 있기 때문에 나이프홀더(24)와 홀더지지부(10)의 걸림결합을 보다 용이하게 할 수 있도록 해준다. 이와 같은 손잡이(25)는 나이프홀더(24)의 하중 및 길이를 고려하여 적절한 간격으로 나이프홀더(24)에 배치될 수 있으며, 1개 또는 2개 이상이 설치될 수 있다.

결합부(30)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 나이프홀더(24)를 홀더지지부(10)에 결합시키도록 홀더지지부(10)와 나이프홀더(24)에 마련된다. 본 실시 예에서 결합부(30)는 가이드레일(31)과, 가이드핀(36)과, 걸림리브(35)와, 리브레일(37)과, 실린더 로드(38)를 구비한다.

가이드레일(31)과 걸림리브(35)는 나이프홀더(21)에 마련되며, 가이드핀(36)과 리브레일(37) 및 실린더 로드(38)는 프레임(12)의 홀더지지부(10)에 마련되어 있다.

가이드레일(31)은, 나이프홀더(24)의 양측면에 각각 함몰형성되는데, 이와 같은 형상의 가이드레일(31)은 홀더지지부(10)에 마련된 가이드핀(36)에 결합시 가이드핀(36)이 상대적으로 이동하는 이동경로를 형성하게 된다.

가이드레일(31)은, 도 3에 확대 도시된 바와 같이, 나이프홀더(24)의 측면에 수평방향으로 함몰 형성되어 일측이 개구된 수평가이드(32)와, 수평가이드(32)에서 가로방향으로 연장되어 함몰형성된 수직가이드(33)로 이루어진다. 이들 수평가이드(32)와 수직가이드(33)는 그 형상이 영문자"L"의 형태를 갖도록 상호 연결되어 있기 때문에, 가이드핀(36)이 수평가이드(32)와 수직가이드(33)를 따라 원활하게 이동할 수 있다.

가이드핀(36)은, 홀더지지부(10)에 한 쌍으로 마련되며 돌기형상으로 일정한 길이를 갖는다. 가이드핀(36)은 함몰 형성된 가이드레일(31)에 결합되어 수평가이드(32)와 수직가이드(33)를 따라 상대적으로 원활하게 이동할 수 있어야 한다. 따라서 본 실시예에서 가이드핀(36)은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 그 단면이 원인 원기둥형태를 갖는 것이 바람직하나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며, 또한 가이드핀(36)은 가이드레일(31)의 함몰깊이에 대응하는 적정한 길이를 갖도록 구성된다.

이러한 가이드핀(36)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 홀더지지부(10)에 2개가 서로 이격 배치되어 있다. 가이드핀(36)들의 이격 거리는 나이프홀더(24)가 홀더지지부(10)에 걸림결합될 수 있을 정도의 거리면 적정하게 선택되어도 무방하나, 본 실시 예에서는 가이드핀(36)들의 이격거리가 나이프홀더(24)의 길이와 거의 대등하도록 가이드핀(36)들이 상호 이격 배치된다.

가이드핀(36)이 전술한 가이드레일(31)에 결합되도록 할 경우에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 나이프홀더(24)의 손잡이(25)를 잡고 수평가이드(32)의 개구영역이 가이드핀(36)과 나란하도록 위치시킨 후, 손잡이(25)를 홀더지지부(10) 측으로 민다. 그러면 가이드핀(36)이 수평가이드(32)를 따라 상대적으로 이동하게 되어 수직가이드(33)의 하단부에 위치하게 되는데, 이때 잡았던 손잡이(25)를 놓거나, 손잡이(25)를 아랫방향으로 내리게 되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 가이드핀(36)은 수직가이드(33)의 상부영역에 걸리게 되면서 가이드핀(36)은 가이드레일(31)에 걸림결합된다.

반대로, 가이드핀(36)이 가이드레일(31)에 걸림결합이 된 상태에서, 나이프홀더(24)의 손잡이(25)를 잡은 후, 손잡이(25)를 윗방향으로 올리게 되면, 가이드핀(36)은 상대적으로 수직가이드(33)의 하부영역에 있는 수평가이드(32)에 위치하게 된다. 이때 손잡이(25)를 몸쪽, 즉 홀더지지부(10)와 멀어지는 방향으로 당기게 되면 가이드핀(36)은 상대적으로 수평가이드(32)를 따라 이동하면서 수평가이드(32)의 개구영역을 빠져나와, 가이드핀(36)과 가이드레일(31)의 걸림결합은 해제된다.

이와 같은 가이드핀(36)과 가이드레일(31)은, 나이프홀더(24)를 홀더지지부(10)에 결합 및 해체할 경우, 볼트를 일일이 조이거나 풀어야 되는 번거로움이 없는 원터치 방식으로, 보다 신속하고 편리하게 나이프홀더(24)를 프레임(10)에 결합 및 해체할 수 있도록 한다. 또한, 나이프홀더(24)를 홀더지지부(10)로부터 해체시에 나이프홀더(24)가 낙하할 위험이 거의 없게 된다.

한편, 걸림리브(35)는, 나이프홀더(24)의 길이 방향을 따라 마련되는데 나이프홀더(24)와 홀더지지부(10)가 결합되는 위치인, 즉 나이프홀더(24)의 뒷면에 위치하여 홀더지지부(10)에 결합된 리브레일(37)에 걸림결합된다.

걸림리브(35)는, 도 3에 확대 도시된 바와 같이, 홀더지지부(10) 측으로 갈 수록 두께가 두꺼워지도록 하면(35a)이 경사진 형상을 갖는다. 걸림리브(35)의 이러한 형상은 걸림리브(35)가 리브레일(37)에 걸림결합되는 것을 용이하게 하며, 걸림결합시 외력에 의해 나이프홀더(24)가 홀더지지부(10)에서 쉽게 이탈되는 것을 방지하도록 한다. 즉, 나이프홀더(24)를 홀더지지부(10)로부터 해체시 나이프홀더(24)의 낙하 위험을 제거하게 된다.

리브레일(37)은, 홀더지지부(10)에 마련되는데 걸림리브(35)의 길이와 대등한 길이를 가지도록 걸림리브(35)에 대해 나란하게 배치되어 걸림리브(35)가 리브레일(37)에 걸림결합되도록 한다. 또한, 리브레일(37)은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 걸림리브(35)에 대응하는 형상, 즉 나이프홀더(24) 측으로 갈수록 두께가 두워지도록 상면이 경사진 형상을 갖는다.

따라서 리브레일(37)에 걸림리브(35)가 걸림결합될 경우, 리브레일(37)과 걸림리브(35)는 상보적인 형상을 가지게 되어 걸림결합이 용이하게 되며, 또한 리브레일(37)과 걸림리브(36)의 결합면에 대한 마찰력으로 인해 걸림결합시 외력에 의해 나이프홀더(24)가 홀더지지부(10)에서 쉽게 이탈되어 낙하되는 것을 방지할 수 있다.

실린더 로드(38)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 홀더지지부(10)에 전진 및 후퇴가능하게 결합되는데, 나이프홀더(24)가 홀더지지부(10)에 걸림결합될때, 도 5에 도시된 바와같이, 전진하여 나이프홀더(24)를 가압하도록 한다. 즉, 실린더 로드(38)는 전술한 가이드레일(31)과 가이드핀(36), 걸림리브(35)와 리브레일(37)에 의해 나이프홀더(24)가 홀더지지부(10)에 걸림결합될 경우, 나이프홀더(24)를 홀더 지지부(10)에 보다 안정하게 고정 지지하는 역할을 한다.

실린더 로드(38)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 전술한 나이프홀더(24)의 경사면(23)을 가압하는데 실질적으로 직각에 가깝도록 경사면(23)을 가압한다. 따라서 실린더 로드(38)는 보다 효율적으로 나이프홀더(24)를 가압 지지할 수 있다. 실린더 로드(38)에 의해 가압된 나이프홀더(24)는 홀더지지부(10)에 고정이 된 상태이므로 손잡이(25)를 잡고 나이프홀더(24)를 홀더지지부(10)에서 해체하려고 하더라도 움직이지 않고 고정된다.

그러므로 홀더지지부(10)에 걸림결합된 나이프홀더(24)를 홀더지지부(10)에서 해체할 경우에는, 전진된 실린더 로드(38)를 후퇴시킴으로써 우선적으로 나이프홀더(24)에 대한 실린더 로드(38)의 가압을 해제시켜야 한다.

이러한 실린더 로드(38)는 구동모터(미도시) 등을 통해 필요시에 홀더지지부(10)에 전진 및 후퇴가능하도록 자동 또는 반자동으로 구성될 수도 있으며, 수동으로 구성될 수도 있다.

이러한 구성을 갖는 인쇄장치의 일련의 동작과 나이프홀더의 탈부착 과정에 대해 순차적으로 설명하면 다음과 같다.

우선, 별도의 이송장치에 의해 기판(G)이 워크 테이블(70)로 진입되기 시작한다. 그러면 워크 테이블(70)에 형성된 복수의 공기부상공들을 통해 공기가 분사됨으로써 기판(G)은 워크 테이블(70)의 상면에서 상방으로 소정 높이 부상된 채로 워크 테이블(70)로 진입된다. 워크 테이블(70)로 진입하는 기판(G)은 워크 테이블(70)의 주변에 마련된 얼라인부에 의해 얼라인(align)될 수 있다.

워크 테이블(70)의 상면에서 부상된 기판(G)은 별도의 진공흡착부재에 의해 워크 스테이지(50) 상면으로 이송된다. 진공흡착부재는 기판(G)의 상면을 흡착한 상태에서 기판(G)을 워크 스테이지(50)로 이송시키는 역할을 한다. 이때, 워크 스테이지(50)에도 공기가 분사되고 있으므로, 워크 스테이지(50) 상면으로 이송된 기판(G)은 워크 스테이지(50)의 상면에서 일정 높이 부상된 상태를 취한다. 이어서, 공기의 분사 과정이 중지되면 기판(G)이 워크 스테이지(50)의 상면으로 로딩된다. 그리고는 공기라인을 통해서 공기가 흡착됨으로써 기판(G)은 워크 스테이지(50)의 상면에 흡착되어 위치 고정될 수 있게 된다.

기판(G)이 워크 스테이지(50)의 상면에서 위치 고정되어 흡착되면, 블랭킷 롤(40)에 대한 기판(G)의 상대적인 얼라인 과정이 진행된다. 즉, 워크 스테이지(50)의 하부에 마련된 얼라인부에 의해 워크 스테이지(50)가 X축, Y축, Z축 및 θ축으로 이동되면서 기판(G)에 대한 얼라인이 진행된다.

다음, 디스펜서(15)가 그라비아 롤(11)의 외면으로 R, G, B 칼라레지스트 중에서 선택된 어느 한 칼라레지스트를 도포한다. 이 때, 나이프홀더(24)에 결합된 나이프(21) 선단이 그라비아 롤(11)의 외면에 접촉하고 있으므로, 회전하는 그라비아 롤(11)의 외면으로 칼라레지스트가 도포되는 과정에서 나이프(21)에 의해 음각 형태의 요홈부(11a)를 제외한 나머지 면(11b)에 도포된, 필요 없는 칼라레지스트가 제거된다. 따라서 최종적으로는 요홈부(11a) 내부에만 칼라레지스트가 수용된다.

그라비아 롤(11)의 외면에 칼라레지스트가 도포되면, 이동회전부(42)에 의해 블랭킷 롤(40)이 그라비아 롤(11) 쪽으로 이동한다. 블랭킷 롤(40)이 이동하여 그 라비아 롤(11)에 접촉되면, 그라비아 롤(11)과 블랭킷 롤(40) 간의 상대 회전에 의해 그라비아 롤(11)의 외면에 도포된 칼라레지스트가 그대로 블랭킷 롤(40)의 외면에 권취된 시트로 전이된다. 블랭킷 롤(40)의 외면으로 칼라레지스트가 전이되고 나면, 다시 이동회전부(42)에 의해 블랭킷 롤(40)은 워크 스테이지(50)의 초입 부분으로 이동한다.

그런 다음, 블랭킷 롤(40)은 이동회전부(42)에 의해 기판(G)의 표면으로 이동 및 회전하면서 기판(G)의 표면에 R, G, B 패턴 중에서 선택된 어느 한 패턴을 인쇄(재전이)하게 된다. 인쇄 작업이 완료되면 블랭킷 롤(40)은 원위치로 복귀되고, 인쇄 작업을 마친 기판(G)은 취출되어 R, G, B 패턴 중에서 다른 패턴의 인쇄 작업을 위해 다른 롤 프린터로 옮겨져 전술한 과정을 반복하게 된다.

한편, 위와 같은 일련의 작업이 진행되는 과정에서 평판표시장치의 기판(G)마다 그라비아 롤(11)이 달라질 수 있기 때문에 나이프(21)를 교체할 필요가 있으며, 나이프(21)의 유지보수를 위하여 나이프(21)를 교체해야 할 경우가 발생할 수 있다. 이에, 본 실시 예에서는 나이프홀더(24)를 프레임(12)의 홀더지지부(10)로부터 용이하게 분리시키거나 결합시킬 수 있기 때문에, 나이프(21)의 교체 및 유지보수를 원활하게 실시할 수 있다.

이와 같은 나이프홀더(24)가 홀더지지부(10)에 걸림결합되는 작동방법에 대해서는, 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 나이프홀더(24)를 홀더지지부(10)에 결합할 경우에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 나이프홀더(24)의 손잡이(25)를 잡고, 나이프홀더(24)를 홀더지지 부(10)에 나란히 위치시켜 양측 가이드레일(31)의 수평가이드(32)의 개구된 영역에 가이드핀(36)이 위치되도록 한다.

이러한 상태에서 손잡이(25)를 수평방향(도 4의 X축 방향), 즉 홀더지지부(10)와의 결합방향으로 밀게 되면 개구부에 위치한 가이드핀(36)이 상대적으로 수평가이드(32)를 따라 수직가이드(33) 하부에 위치하게 된다.

이때 잡고 있는 손잡이(25)를 놓거나, 나이프홀더(24)를 아랫방향(도 4의 Y축 방향), 즉 수직방향으로 내리게 되면 수직가이드(33) 하단에 위치되었던 가이드핀(36)이 상대적으로 수직가이드(33)의 상부로 위치하게 되면서 가이드레일(31)은 가이드핀(36)에 걸림결합된다.

이와 거의 동시에 걸림리브(35)는 홀더지지부(10)에 위치한 리브레일(37)과 결합되면서, 도 5에 도시된 바와 같이, 나이프홀더(24)는 홀더지지부(10)에 걸림결합된다.

이때, 실린더 로드(38)가 전진하면서 나이프홀더(24)의 경사면(23)을 가압하게 되어 나이프홀더(24)는 홀더지지부(10)에 고정 지지된다.

반대로 나이프홀더(24)를 홀더지지부(10)에서 해체할 경우에는, 먼저 실린더 로드(38)의 가압을 해제하도록 경사면(23)에 대해 전진하였던 실린더 로드(38)를 후퇴시켜 나이프홀더(24)의 고정상태를 해제시킨다.

이 상태에서 나이프홀더(24)의 손잡이(25)를 잡아 나이프홀더(24)를 윗방향(도 4의 Y축 방향), 즉 수직방향으로 들어올린다. 그러면 수직가이드(33) 상단에 지지되었던 가이드핀(36)이 상대적으로 수직가이드(33)의 하부로 위치하게 된다.

이때 나이프홀더(24)의 손잡이(25)를 앞으로, 즉 수평방향(도 4의 X축 방향)으로 당긴다. 그러면 가이드핀(36)이 상대적으로 수평가이드(32)를 따라 개구부로 이동하면서, 나이프홀더(24)는 홀더지지부(10)으로부터 멀어지면서 나이프홀더(24)는 홀더지지부(10)에서 해체된다.

이와 같이, 본 발명의 인쇄장치(1)에 의하면, 그라비아 롤(11)의 외면의 필요없는 칼라레지스트를 제거하는 나이프(21)의 설치 및 해체가 용이하게 되어 나이프(21)의 교체에 따른 작업 로스(loss)를 감소시킬 수 있으며, 또한 유지보수가 간편할 수 있다.

이상 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

전술한 실시 예에서는 걸림리브(35)와 리브레일(37)은 나이프홀더(24)의 길이와 대응하도록 길게 형성되게 마련되지만, 걸림리브(35)와 리브레일(37)을 나이프홀더(24)의 양 측면에만 일정길이로 짧게 위치하도록 2부분 또는 여러부분으로 나누어 구성되도록 할 수 있을 것이며 걸림리브(35) 및 리브레일(37) 중 한 쪽만을 전술한 바와 같이 짧은 길이를 갖는 2부분 또는 여러부분으로 나뉘도록 구성할 수도 있을 것이다.

또한, 전술한 실시 예에서는 블랭킷 롤(Blanket roll)이 그라비아 롤(Gravure roll)에서 칼라레지스트를 전이 받도록 하고 있으나, 그라비아 롤 대신에 사각판 형상의 그라비아 플레이트(Gravure plate)를 마련하고, 블랭킷 롤이 그라비아 플레이트로부터 칼라레지스트를 전이 받도록 할 수도 있을 것이다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 그라비아 롤의 외면의 필요없는 칼라레지스트를 제거하는 나이프의 설치 및 해체가 용이하게 되어 나이프의 교체에 따른 작업 로스(loss)를 감소시킬 수 있으며, 또한 유지보수가 간편할 수 있다.

Claims

기판의 표면으로 칼라레지스트를 인쇄하는 블랭킷 롤(Blanket Roll)의 외면으로 칼라레지스트를 전이하는 그라비아 롤(Gravure Roll)을 지지하는 프레임;

상기 그라비아 롤의 외면의 상기 칼라레지스트의 일부를 제거하는 나이프(Knife)가 길이방향을 따라 일측 단부에 결합되며, 상기 프레임에 마련되는 홀더지지부에 결합되는 나이프홀더; 및

상기 프레임 및 상기 나이프홀더에 마련되어 상기 나이프홀더를 상기 프레임에 착탈가능하게 결합시키는 결합부를 포함하며,

상기 결합부는,

상기 나이프홀더의 양측면에 각각 함몰형성된 가이드레일; 및

상기 각 가이드레일에 대응되게 상기 프레임의 홀더지지부에 마련되어 상기 가이드레일에 걸림결합되는 가이드핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
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제1항에 있어서,

상기 가이드레일은,

상기 나이프홀더의 측면에 수평방향으로 함몰형성되며 일측이 개구된 수평가이드; 및

상기 수평가이드의 가로방향을 따라 연장되게 함몰형성된 수직가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
제1항에 있어서,

상기 결합부는,

상기 나이프홀더의 길이 방향을 따라 마련된 걸림리브; 및

상기 프레임에 마련되어 상기 걸림리브가 걸림결합되는 리브레일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
제5항에 있어서,

상기 걸림리브는 상기 홀더지지부 측으로 갈수록 두께가 두꺼워지도록 하면이 경사진 형상을 가지며, 상기 리브레일은 상기 걸림리브에 대응하여 상기 나이프홀더 측으로 갈수록 두께가 두꺼워지도록 상면이 경사진 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
제1항 또는 제5항에 있어서,

상기 프레임의 홀더지지부에 전진 및 후퇴가능하게 결합되어, 전진시 상기 나이프홀더의 상단부를 가압하는 복수의 실린더 로드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
제7항에 있어서,

상기 나이프홀더의 상단부 외면은 상방으로 갈수록 두께가 얇아지도록 경사진 형상을 가지며, 상기 실린더 로드는 전진시 상기 경사진 외면을 실질적으로 직각으로 가압하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
제1항에 있어서,

상기 나이프홀더의 일측에는 적어도 하나의 손잡이가 결합되는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
제1항에 있어서,

상기 나이프는 상기 나이프홀더에 착탈가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.