KR100846324B1 - 인쇄장치 - Google Patents

Abstract

인쇄장치가 개시된다. 본 발명의 인쇄장치는, 기판에 대한 인쇄 작업을 위해 마련되는 적어도 하나의 롤(roll); 적어도 하나의 롤의 양측 중 적어도 어느 일측에 마련되어 적어도 하나의 롤의 회전을 전달하는 롤구동전달부; 적어도 하나의 롤과 롤구동전달부 사이에 마련되어 적어도 하나의 롤을 롤구동전달부에 착탈 가능하게 연결시키는 포켓(Pocket); 및 롤구동전달부와 포켓 중 어느 일측에 마련되며, 롤구동전달부에 대하여 적어도 하나의 롤에 유격이 발생하는 것을 저지하는 유격발생저지부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 인쇄 작업에 요구되는 각종 롤(roll)을 조립할 때, 롤 영역에서 유격이 발생되는 것을 저지하여 인쇄 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

Description

인쇄장치{Printer}

도 1a 및 도 1b는 각각 R, G, B 패턴이 인쇄된 칼라필터층에 대한 2 종류의 구조를 나타낸 도면들이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치의 개략적인 사시도이다.

도 3은 도 2의 개략적인 측면 구조도이다.

도 4는 도 2에 도시된 프레임부의 구조도이다.

도 5는 도 2에 도시된 인쇄장치에서 각 롤들이 지지되는 포켓(pocket) 부분의 분해 사시도이다.

도 6은 도 5의 개략적인 단면도이다.

도 7 내지 도 10은 각각 본 실시예에 따른 인쇄장치의 동작을 단계적으로 도시한 도면들이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 그라비아 롤 20 : 닥터 블레이드

30 : 디스펜서 40 : 블랭킷 롤

42 : 인압조절용 블랭킷 롤 구동부 46 : 인압조절용 스토퍼유닛

50 : 이동식 워크 스테이지 60 : 프레스 롤

70 : 하부베이스 75 : 프레임부

80 : 포켓 95 : 유격발생저지부

본 발명은, 인쇄장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 인쇄 작업에 요구되는 각종 롤(roll)을 조립할 때, 롤 영역에서 유격이 발생되는 것을 저지하여 인쇄 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있는 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 칼라필터층이 형성되어 있는데, 화상표시 영역 이외의 영역으로 광이 누설되어 표시장치의 화질이 저하되는 것을 방지하기 위한 블랙매트릭스가 형성되어 있는 칼라필터가 구비된다.

이러한 칼라필터를 갖는 대표적인 평판디스플레이가 전술한 LCD이다. LCD는 박막트랜지스터가 형성된 박막트랜지스터 기판과, 칼라필터층이 형성된 칼라필터 기판과, 이들 기판 사이에 충전되는 액정을 구비한다.

칼라필터층에는, 각각 R, G, B 패턴이 인쇄된 칼라필터층의 2 종류 구조를 도시한 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 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, 도 1a에 도시된 바와 같이, 동일한 열에 R, G, B 패턴이 각각 배열되도록 R, G, B 패턴을 일렬로 규칙적으로 배열할 수도 있고, 혹은 도 1b에 도시된 바와 같이, 동일한 행에 R, G, B 패턴을 반복적으로 배열할 수도 있다. R, G, B 패턴의 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 칼라레지스트를 일반적인 포토공정에 의해 패턴을 형성함으로써 칼라필터층을 제작한다. 즉, 감광성의 칼라레지스트를 기판 상에 도포하고 마스크를 이용하여 광을 조사한 후 현상액을 작용시켜 원하는 패턴을 형성함으로써 칼라필터층을 완성한다.

이와 같이 안료분산법에 의해 칼라 필터를 형성하기 위해서는 포토공정이 필 요하게 되는데, 이러한 포토공정은 공정이 복잡할 뿐만 아니라 제조비용이 많이 소요되는 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 충진된 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. 이러한 연구 개발의 일환으로 본 출원인은 인쇄법을 이용하여 기판에 R, G, B 패턴을 형성하기 위한 다양한 기능을 갖는 인쇄장치를 기출원한 바 있다.

기출원된 인쇄장치를 비롯하여 현재 연구 중에 있는 인쇄장치의 경우, 적어도 하나 이상의 롤(roll)이 구비된다. 이러한 롤에는, 실질적으로 기판의 표면에 접촉 가압되어 인쇄 작업을 진행하는 블랭킷 롤(Blanket roll)과, 블랭킷 롤로 칼라레지스트를 전이하는 그라비아 롤(Gravure roll)이 있으며, 이러한 롤들은 모두 가 해당 위치에서 베어링 등의 회전체에 회전 가능하게 장착된다.

그런데, 이러한 롤들을 해당 위치에 단순하게 장착시킬 경우, 베어링 등으로 적용되는 회전체 간에는 일정한 유격이 존재할 수밖에 없다. 이러한 유격은, 롤들의 길이 방향을 따라 존재할 수도 있고, 혹은 롤들의 전후 방향 및 상하 방향을 따라 존재할 수도 있다.

어떠한 원인이든지 어떠한 방향이든지 간에 베어링 등으로 적용되는 회전체 간에 발생된 유격을 그대로 방치할 경우, 그라비아 롤로부터 블랭킷 롤로의 칼라레지스트 수리 시 또는 블랭킷 롤로부터 기판으로의 전이 시에 패턴이 비뚤비뚤해지는 등 패턴이 제대로 형성되지 않아 인쇄 품질이 저하되는 문제점이 발생될 수 있다. 따라서 이에 대한 개선이 필요한 실정이다.

본 발명의 목적은, 인쇄 작업에 요구되는 각종 롤(roll)을 조립할 때, 롤 영역에서 유격이 발생되는 것을 저지하여 인쇄 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있는 인쇄장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 기판에 대한 인쇄 작업을 위해 마련되는 적어도 하나의 롤(roll); 상기 적어도 하나의 롤의 양측 중 적어도 어느 일측에 마련되어 상기 적어도 하나의 롤의 회전을 전달하는 롤구동전달부; 상기 적어도 하나의 롤과 상기 롤구동전달부 사이에 마련되어 상기 적어도 하나의 롤을 상기 롤구동전달부에 착탈 가능하게 연결시키는 포켓(Pocket); 및 상기 롤구동전달부와 상기 포 켓 중 어느 일측에 마련되며, 상기 롤구동전달부에 대하여 상기 적어도 하나의 롤에 유격이 발생하는 것을 저지하는 유격발생저지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 포켓은, 상기 롤구동전달부에 결합되되, 몸체부와, 상기 몸체부의 측면 일부 영역에서 반경방향 내측을 향해 절개되어 상기 적어도 하나의 롤의 회전축이 배치되는 공간을 형성하는 절개부를 갖는 고정포켓부; 상기 적어도 하나의 롤의 회전축을 사이에 두고 상기 고정포켓부에 착탈 가능하게 결합되는 가동포켓부; 및 상기 가동포켓부를 상기 고정포켓부에 체결하는 체결부를 포함할 수 있으며, 상기 적어도 하나의 롤의 회전축과 접하는 상기 고정포켓부의 절개부와 상기 가동포켓부 중 적어도 어느 일면에는 상기 회전축이 부분적으로 삽입되는 삽입홈부가 형성될 수 있다.

상기 유격발생저지부는, 상기 적어도 하나의 롤의 길이 방향에 따른 유격이 발생하는 것을 저지하도록 상기 포켓에 결합될 수 있다.

상기 유격발생저지부는, 상기 포켓을 기준으로 상기 적어도 하나의 롤을 상기 적어도 하나의 롤의 길이 방향을 따라 가압하는 가압조절볼트일 수 있다.

상기 가압조절볼트는, 상기 포켓의 어느 일측에 형성된 통공으로 삽입되고 삽입 단부가 상기 적어도 하나의 롤의 단부 측에 배치되는 축부; 상기 축부의 일단에 형성되는 머리부; 및 상기 축부에 마련되고 상기 포켓에 대해 상기 축부의 위치를 고정하는 너트를 포함할 수 있다.

상기 고정포켓부에는 상기 고정포켓부의 몸체부로부터 반경 방향으로 연장된 덧살부가 더 형성될 수 있으며, 상기 통공은 상기 덧살부에 형성될 수 있다.

상기 적어도 하나의 롤은, 외면으로 R(Red), G(Green), B(Blue) 칼라레지스트 중 어느 한 칼라레지스트가 도포되는 그라비아 롤(Gravure roll); 상기 R(Red), G(Green), B(Blue) 칼라레지스트 중 어느 한 칼라레지스트를 전이 받아 상기 기판의 표면으로 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 한 패턴을 인쇄하는 블랭킷 롤(Blanket roll); 및 상기 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 적어도 어느 한 패턴에 대한 높이 조절을 위해 상기 기판의 표면으로 가압되는 프레스 롤(Press roll) 중에서 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다.

상기 적어도 하나의 롤은, 외면으로 R(Red), G(Green), B(Blue) 칼라레지스트 중 어느 한 칼라레지스트가 도포되는 그라비아 롤(Gravure roll)과, 상기 그라비아 롤로부터 상기 어느 한 칼라레지스트를 전이 받아 상기 기판의 표면으로 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 한 패턴을 인쇄하는 블랭킷 롤을 포함할 수 있으며, 상기 블랭킷 롤에 결합되며, 상기 그라비아 롤에 대해 상기 블랭킷 롤이 접근 및 이격되도록 상기 블랭킷 롤을 승하강시키는 인압조절용 블랭킷 롤 구동부를 더 포함할 수 있다.

상기 인압조절용 블랭킷 롤 구동부는, 상기 블랭킷 롤의 양측에 각각 결합되어 상기 블랭킷 롤과 함께 승하강 가능한 제1 승하강블록; 및 상기 제1 승하강블록에 결합되어 상기 제1 승하강블록을 승하강시키는 제1 액추에이터를 포함할 수 있다.

상기 블랭킷 롤 및 그라비아 롤의 양측에 각각 마련되어 상기 블랭킷 롤 및 그라비아 롤을 지지하는 프레임부를 더 포함할 수 있으며, 상기 프레임부와 상기 제1 승하강블록 사이에는 상기 프레임부에 대한 상기 제1 승하강블록의 슬라이딩 이동을 안내하는 슬라이딩 안내부가 더 마련될 수 있다.

상기 블랭킷 롤의 하부 영역에 마련되며, 상기 인쇄 작업 시 상기 기판에 대한 상기 블랭킷 롤의 인압 조절을 위해 상기 블랭킷 롤의 하강 위치를 탄성적으로 제한하는 인압조절용 스토퍼유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 인압조절용 스토퍼유닛은 상기 블랭킷 롤의 길이 방향을 따라 상기 블랭킷 롤의 하부 영역 양측에 각각 하나씩 마련될 수 있으며, 상기 블랭킷 롤에는 상기 인압조절용 스토퍼유닛에 접촉 가압되는 접촉가압부가 마련될 수 있다.

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

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

참고로, 이하에서 설명될 기판이란, LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등을 포함하는 FPD(Flat Panel Display) 기판을 가리키나, 설명의 편의를 위해 이들을 구분하지 않고 기판이라 하기로 한다. 그리고 그 면적에 있어서 이하에서 설명될 기판은, 가로/세로의 길이가 수십 센티미터에 이르는 소위, 3,4세대 소형 기판을 가리키는 것으로 본다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치의 개략적인 사시도이고, 도 3은 도 2의 개략적인 측면 구조도이며, 도 4는 도 2에 도시된 프레임부의 구조도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 인쇄장치는, 그라비아 롤(10, Gravure roll)과, 그라비아 롤(10)의 외면으로 R(Red), G(Green), B(Blue) 칼라레지스트(칼라잉크, 칼라색소) 중에서 어느 한 칼라레지스트를 도포하는 디스펜서(30, Dispenser)와, 그라비아 롤(10)의 외면에 도포된 칼라레지스트 중 필요 없는 칼라레지스트를 제거하는 닥터 블레이드(20, Dr. Blade)와, 그라비아 롤(10)로부터 R, G, B 중에서 어느 한 칼라레지스트를 전이 받아 기판(G)의 표면으로 R, G, B 패턴 중 어느 한 패턴을 인쇄하는(재전이시키는) 블랭킷 롤(40, Blanket roll)과, 상면에 지지된 기판(G)을 블랭킷 롤(40) 측으로 이동시키면서 블랭킷 롤(40)과 더불어 기판(G)에 대한 R, G, B 패턴 중 적어도 어느 한 패턴의 인쇄 작업이 진행되는 이동식 워크 스테이지(50, moving work stage)와, 그라비아 롤(10) 및 블랭킷 롤(40)의 후방에 배치되는 프레스 롤(60, Press roll)과, 이들을 하부에서 지지하는 하부베이스(60)와, 그라비아 롤(10), 블랭킷 롤(40) 및 프레스 롤(60) 등의 양측에 배치되어 그라비아 롤(10), 블랭킷 롤(40) 및 프레스 롤(60)을 회전 가능하게 지지하는 프레임부(75)를 구비한다. 프레임부(75)는 한 쌍으로 마련된다.

그라비아 롤(10)은, R, G, B 칼라레지스트 중에서 선택된 어느 한 칼라레지스트를 블랭킷 롤(40)의 외면으로 전이하는 역할을 한다. 따라서 그라비아 롤(10) 과 블랭킷 롤(40)은 실질적으로 거의 유사한 부피를 갖는다. 이러한 그라비아 롤(10)은 프레임부(75)에 의해 해당 위치에서 회전 가능하게 장착된다. 그라비아 롤(10)이 회전할 수 있도록, 프레임부(75)에는 그라비아 롤(10)을 정위치에서 회전시키는 그라비아 롤 회전부(12, 도 4 참조)가 결합되어 있다. 그라비아 롤 회전부(12)는 모터로 적용될 수 있다. 이러한 그라비아 롤 회전부(12)에 의해, 그라비아 롤(10)은 실질적으로 해당 위치에서 회전 운동만 하며, 상하 혹은 좌우로 이동하지 않는다. 따라서 본 인쇄장치에서는 그라비아 롤(10)이, 블랭킷 롤(40) 및 프레스 롤(60)에 대한 기준 수평 축선을 형성한다고 할 수 있다.

참고로, 전술한 도 1a 및 도 1b와 같이, 기판(G)에 R, G, B 패턴을 인쇄함에 있어 하나의 인쇄장치를 통해서 기판(G)에 R, G, B 패턴이 동시에 인쇄되지는 않는다. 즉, 기판(G)에 R, G, B 패턴을 인쇄하기 위해서는 최소한 3대의 인쇄장치가 갖춰지며, 3대의 인쇄장치에 의해 R, G, B 패턴들이 각각 하나씩 선택되어 기판(G)에 인쇄된다.

따라서 최초, 디스펜서(30)에 의해 그라비아 롤(10)의 외면으로 칼라레지스트를 도포하는 디스펜서(30)는, R, G, B 칼라레지스트 중에서 선택된 어느 한 칼라레지스트만을 그라비아 롤(10)의 외면으로 도포하게 된다. 쉽게 표현하여, 디스펜서(30)는, 빨간색, 녹색, 파란색 중에서 선택된 어느 한 색깔의 잉크만을 그라비아 롤(10)의 외면으로 도포한다.

자세하게 도시하고 있지는 않지만, 그라비아 롤(10)의 외면에는 실질적으로 칼라레지스트가 묻는(도포되는) 요철 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, 음각의 형태라면 함몰된 요홈부(10a)의 내부에 칼라레지스트가 도포되어 블랭킷 롤(40)로 전이된다.

다만, 블랭킷 롤(40)이 그라비아 롤(10)의 외면에서 칼라레지스트를 전이 받아 이를 기판(G)에 재전이(인쇄)하여 도 1a 및 도 1b와 같은 형상의 R, G, B 패턴을 형성함에 있어, 기판(G)의 표면으로부터 R, G, B 패턴의 두께를 균일하게 유지하기 위해서는 그라비아 롤(10)의 외면에 형성된 요철 패턴이 음각의 형태를 갖는 것이 유리할 수 있다.

디스펜서(30)에 의해 그라비아 롤(10)의 외면으로 R, G, B 칼라레지스트 중에서 선택된 어느 한 칼라레지스트가 도포될 때, 도 2의 확대 부분 B에 도시된 바와 같이, 실질적으로 음각 형태의 요홈부(10a)에만 칼라레지스트가 도포되어야 한다. 하지만, 디스펜서(30)가 그라비아 롤(10)의 외면으로 칼라레지스트를 도포할 때, 실질적으로 음각 형태의 요홈부(10a)에만 선택적으로 칼라레지스트가 수용되도록 한번에 도포하기는 곤란하다.

따라서 디스펜서(30)가 그라비아 롤(10)의 외면으로 칼라레지스트를 도포할 때는 그라비아 롤(10)의 외면 모두에 칼라레지스트를 넓게 펼쳐서 도포하고, 도포가 완료되면 음각 형태의 요홈부(10a)를 제외한 나머지 면(10b)에 도포된, 필요 없는 칼라레지스트를 제거함으로써 최종적으로 요홈부(10a) 내부에만 칼라레지스트가 수용될 수 있도록 하고 있다. 이를 위해, 그라비아 롤(10)의 주변에는 필요 없는 칼라레지스트를 제거하기 위해 닥터 블레이드(20)가 마련된다.

닥터 블레이드(20)는, 나이프 홀더(21, Knife holder)와, 나이프 홀더(21)에 결합되는 나이프(22)를 구비한다. 닥터 블레이드(20)는 프레임부(75)에서 일정한 각로도 회전될 수 있도록 결합된다. 이처럼 닥터 블레이드(20)가 일정한 각도로 회전될 수 있도록, 프레임부(75)에는 닥터 블레이드(20)를 정위치에서 회전시키는 닥터 블레이드 회전부(24, 도 4 참조)가 결합되어 있다. 닥터 블레이드 회전부(24) 역시 모터 등으로 적용될 수 있다.

나이프(22)는 그라비아 롤(10)의 길이와 거의 유사한 길이를 가지며, 그 선단이 그라비아 롤(10)의 외면에 접촉한 상태에서 그라비아 롤(10)의 외면에 대해 경사지게 배치되어 그라비아 롤(10)의 외면을 긁는 역할을 한다.

이처럼, 나이프(22)의 선단이 그라비아 롤(10)의 외면에 접촉하고 있으므로 회전하는 그라비아 롤(10)의 외면으로 칼라레지스트가 도포되면, 나이프(22)에 의해 음각 형태의 요홈부(10a)를 제외한 나머지 면(10b)에 도포된 칼라레지스트가 자연스럽게 제거될 수 있다. 따라서 최종적으로는 요홈부(10a) 내부에만 칼라레지스트가 수용될 수 있게 되는 것이다(도 3의 B 참조).

디스펜서(30)는 앞서도 기술한 바와 같이, 그라비아 롤(10)의 외면으로 칼라레지스트를 도포하는 역할을 한다. 이러한 디스펜서(30)는 그라비아 롤(10)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 회피할 수 있다.

블랭킷 롤(40)은, 그라비아 롤(10)의 외면, 보다 상세하게는 그라비아 롤(10)의 외면에 형성된 요홈부(10a) 내에 도포된 칼라레지스트를 전이 받아 회전하면서 기판(G)에 도 1a 및 도 1b와 같은 R, G, B 패턴을 인쇄하는, 실질적인 인쇄 롤의 역할을 한다.

이러한 블랭킷 롤(40)의 외면에는 그라비아 롤(10)로부터 칼라레지스트가 전이되는 시트(sheet)가 권취되어 있다. 적절한 한도 이상의 횟수만큼 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, 도 3 참조)에 마련된다.

한편, 대형 기판(미도시)의 인쇄를 위한 인쇄장치의 경우, 실질적으로 블랭킷 롤(40)이 인쇄 시 고정되는 워크 스테이지(미도시)에 지지된 기판(G)의 상면으로 회전 및 이동하면서 인쇄 작업을 실시하여 왔다.

하지만, 본 실시예와 같이 소형 기판(G)에 대한 인쇄 작업을 실시하는 인쇄장치의 경우에는, 실질적으로 이동식 워크 스테이지(50)에 많은 구조물이 부착될 필요가 없기 때문에 굳이 블랭킷 롤(40)을 이동시킬 필요가 없다. 즉, 실질적으로 블랭킷 롤(40)은 해당 위치, 다시 말해 인쇄 작업 위치에서 회전만 하도록 구현하고, 이 상태에서 기판(G)을 지지한 이동식 워크 스테이지(50)가 블랭킷 롤(40) 쪽으로 이동하면서 인쇄 작업이 진행되도록 하면 실질적으로 구조를 단순화시킬 수 있으면서도 인쇄 작업 시 소요되는 택트 타임(tact time)을 현저하게 감소시킬 수 있다.

다만, 최초에 R, G, B 칼라레지스트 중에서 선택된 어느 한 칼라레지스트는 디스펜서(30)에 의해 그라비아 롤(10)의 외면으로 도포되기 때문에, 블랭킷 롤(40)이 그라비아 롤(10)의 외면으로 도포된 칼라레지스트를 전이받기 위해서는 그라비아 롤(10)과 블랭킷 롤(40) 중에서 어느 한 롤이 다른 한 롤에 대해 독립적으로 이동하면서 접근 및 이격되어야 한다.

하지만 앞서도 기술한 바와 같이, 본 실시예의 인쇄장치에서 그라비아 롤(10)은 정위치에서 회전만하도록 설계되어 있으므로, 블랭킷 롤(40)이 그라비아 롤(10)의 외면으로 도포된 칼라레지스트를 전이 받기 위해서는 그라비아 롤(10)에 대해 블랭킷 롤(40)이 독립적으로 이동해야 한다. 즉, 이동식 워크 스테이지(50)를 기준으로 그라비아 롤(10)은 블랭킷 롤(40)의 상방에 배치되므로, 블랭킷 롤(40)을 승하강시켜 블랭킷 롤(40)이 그라비아 롤(10)에 대해 접근 및 이격되도록 해야 할 필요가 있다. 이를 위해 블랭킷 롤(40)을 독립적으로 승하강시키는 인압조절용 블랭킷 롤 구동부(42)가 구비된다.

참고로, 대형 기판(미도시)의 인쇄를 위한 인쇄장치의 경우에는, 워크 스테이지(미도시)의 높이를 제어함으로써 기판(G)에 대한 블랭킷 롤(40)의 인압을 조절하였다. 하지만 이와 같이 워크 스테이지의 높이 제어로 인압을 조절하는 경우, 워크 스테이지의 굴곡 및 기울기, 블랭킷 롤(40)의 굴곡 및 기울기의 편차로 인하여 부위별로 인압이 달라질 수 있는 문제점이 야기된다.

만약, 인쇄 작업 시 부위별로 인압이 달라지는 경우 기판(G)에 인쇄된 패턴 의 폭이나 높이가 달라질 수 있으며 따라서 인쇄품질이 저하될 우려가 있다. 그런데, 대형 기판(미도시)의 인쇄를 위한 인쇄장치의 경우에는 실린더의 압력만으로 인압을 조절하기 위해서는 다소 큰 공압장치가 필요하나 클린 룸(clean room)에 설치하기가 곤란한 현실상의 문제가 있어, 워크 스테이지의 높이를 제어함으로써 기판(G)에 대한 블랭킷 롤(40)의 인압을 조절하였다.

이에, 본 실시예에서는 인압조절용 블랭킷 롤 구동부(42)를 통해서 블랭킷 롤(40)의 승하강 동작을 제어하는 한편 동시에 기판(G)에 대한 블랭킷 롤(40)의 인압을 조절할 수 있도록 하고 있는 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 인압조절용 블랭킷 롤 구동부(42)는, 블랭킷 롤(42)의 양측에 각각 결합되어 블랭킷 롤(42)과 함께 승하강 가능하되 프레임부(75)에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되어 있는 제1 승하강블록(42a)과, 제1 승하강블록(42a)에 결합되어 제1 승하강블록(42a)을 승하강시키는 제1 액추에이터(42b)를 포함한다.

제1 승하강블록(42a)에는 블랭킷 롤(40)을 회전시키는 블랭킷 롤 회전부(45)가 더 결합되어 있다. 모터 등으로 적용될 수 있는 블랭킷 롤 회전부(45)는 제1 승하강블록(42a)과 함께 승하강 이동된다. 제1 승하강블록(42a)이 프레임부(75)에 슬라이딩 이동 가능하도록 제1 승하강블록(42a)과 프레임부(75) 사이에는 슬라이딩 안내부(43)가 더 구비된다. 이에, 제1 액추에이터(42b)가 동작하면 슬라이딩 안내부(43)의 라인을 따라 제1 승하강블록(42a)이 승하강될 수 있게 된다.

제1 액추에이터(42b)로서, 본 실시예에서는 공압 실린더를 적용하고 있다. 물론, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니므로 유압 실린더나 유공압 복합 실린더로 대체되어도 무방하다.

이와 같이 제1 액추에이터(42b)로서 공압 실린더를 적용하는 경우, 공압 실린더의 공기 압력을 미리 설정해 놓음으로써 블랭킷 롤(40)이 하강되는 위치가 제어될 수 있으며, 따라서 기판(G)에 가압되는 블랭킷 롤(40)의 인압을 항상 균일하고 일정하게 유지시킬 수 있게 된다. 특히, 공압의 조절 작업을 통해, 이동식 워크 스테이지(50)의 굴곡이나 경사의 편차에도 불구하고 기판(G)의 모든 부분에 균일한 인압을 가할 수 있고 따라서 균일한 인쇄품질을 획득할 수 있게 된다.

뿐만 아니라 공압 실린더의 공기 압력을 미리 설정해 놓음으로써 블랭킷 롤(40)이 상승하여 그라비아 롤(10)로부터 칼라레지스트를 수리 받을 때에도 그라비아 롤(10)에 가압되는 블랭킷 롤(40)의 인압을 균일하고 일정하게 유지시킬 수 있다. 이에 의하여 비록 그라비아 롤(40)이 경사진다 하더라도 블랭킷 롤(40)이 그에 대응하여 배치될 수 있기에 칼라레지스트를 원활하게 수리 받을 수 있게 되는 것이다.

이에, 별도의 제어신호에 의해, 제1 액추에이터(42b)의 동작에 의해 로드(미도시)의 길이가 연장되면, 제1 승하강블록(42a)은 상승하게 되고 이와 연동하여 블랭킷 롤(42)은 그라비아 롤(10)의 외면에 접촉될 수 있다. 이 상태에서 블랭킷 롤(42)은 그라비아 롤(10)로부터 칼라레지스트를 수리 받게 된다.

반대로, 제1 액추에이터(42b)의 동작에 의해 로드(미도시)의 길이가 축소되면, 제1 승하강블록(42a)은 하강하게 되고 이와 연동하여 블랭킷 롤(42)은 그라비 아 롤(10)의 외면으로부터 이격된다. 이 상태에서 블랭킷 롤(42)은 기판(G)에 가압되면서 인쇄 작업이 진행된다.

한편, 본 실시예의 경우, 블랭킷 롤(42)이 그라비아 롤(10)의 하방에 위치하고 있기는 하지만, 블랭킷 롤(42)이 그라비아 롤(10)의 직하방, 다시 말해 상하를 수직되게 잇는 가상의 라인 상에 위치되지는 않는다. 이러한 조건 하에서 블랭킷 롤(42)이 그라비아 롤(10)에 대해 접근 및 이격되기 위해서는 블랭킷 롤(42)이 경사진 방향으로 승하강 이동되어야 한다. 이를 위해, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 승하강블록(42a) 및 제1 액추에이터(42b)는 프레임부(75)의 판면에서 소정의 각도로 경사지게 마련된다. 하지만, 반드시 도면과 같을 필요는 없으므로, 만약 블랭킷 롤(42)이 그라비아 롤(10)의 직하방에 위치될 경우라면 제1 승하강블록(42a) 및 제1 액추에이터(42b)가 프레임부(75)의 판면에서 소정의 각도로 경사지게 마련될 필요는 없다.

전술한 바와 같이, 제1 액추에이터(42b)의 동작에 의해, 블랭킷 롤(42)이 그라비아 롤(10)의 외면으로부터 이격되어 하강된 후, 그 위치에서 블랭킷 롤 회전부(45)에 의해 회전하고, 이와 병행하여 이동식 워크 스테이지(50)가 블랭킷 롤(42) 쪽으로 이동됨으로써 기판(G)에 대한 인쇄 작업이 진행된다.

한편, 본 실시예에서는 인압조절용 스토퍼유닛(46)을 더 구비한다. 인압조절용 스토퍼유닛(46)은, 블랭킷 롤(40)의 하강 위치를 정밀하게 유지시키고, 더불어 블랭킷 롤(42)이 과도하게 하강되는 것을 저지한다. 다시 말해, 인압조절용 스토퍼유닛(46)은 블랭킷 롤(40)의 하강 위치를 탄성적으로 제한하는 역할을 한다.

또한 인압조절용 스토퍼유닛(46)은 이동식 워크 스테이지(50)에 대한 블랭킷 롤(40)의 높이 제어로 인압을 조절하고자 할 때 사용될 수 있다. 즉 인압조절용 스토퍼유닛(46)을 요구되는 높이로 설정한 뒤 블랭킷 롤(40)에 일정한 압력, 예를 들어 최대 압력을 유지시키고 인쇄 작업을 진행하면 높이 제어에 의하여 인압을 조절하여 인쇄하는 것이 된다.

인압조절용 스토퍼유닛(46)은 블랭킷 롤(40)의 길이 방향을 따라 블랭킷 롤(40)의 하부 영역 양측에 각각 하나씩 마련된다. 본 실시예의 경우 인압조절용 스토퍼유닛(46)을 에어 베어링(air bearing)으로 적용하고 있다.

이러한 인압조절용 스토퍼유닛(46)의 공기 압력을 미리 세팅시켜 놓은 상태에서 제1 액추에이터(42b)의 동작에 의해 블랭킷 롤(42)이 하강되면, 블랭킷 롤(42)에 결합된 접촉가압부(47)가 인압조절용 스토퍼유닛(46)에 탄성적으로 접촉 가압됨으로써 그 하강 위치가 조절된다. 따라서 기판(G)에 대한 블랭킷 롤(40)의 적정한 인압 조절이 가능해진다. 만약에, 기판(G)의 두께가 얇거나 두꺼운 경우와 같이 다른 상황 하에서는, 인압조절용 스토퍼유닛(46)의 공기 압력 조절을 통해 블랭킷 롤(42)이 하강되는 인쇄 작업 위치를 손쉽게 조절할 수 있다.

프레스 롤(60)에 대해 먼저 설명하면, 프레스 롤(60)은 기판(G)에 인쇄된 R, G, B 패턴 중 적어도 어느 한 패턴의 높이를 조절하기 위하여 마련된다. 즉, 블랭킷 롤(40)에 의해 기판(G)의 표면에 R, G, B 패턴 중 적어도 어느 한 패턴이 인쇄된 경우, 실질적으로 패턴의 높낮이는 모두 균일하다 할 수 없다. 따라서 블랭킷 롤(40)에 의해 기판(G)의 표면에 R, G, B 패턴 중 적어도 어느 한 패턴이 인쇄된 후에, 프레스 롤(60)을 이용하여 기판(G)의 한 번 더 가압해주면, 기판(G)의 표면에 인쇄된 인쇄 패턴의 높이는 상호 균일해질 수 있으며, 따라서 인쇄 품질을 향상시킬 수 있다.

이처럼 프레스 롤(60)은 인쇄 품질 향상을 위해, 인쇄 패턴이 형성된 기판(G)의 표면을 가압하는 역할을 하기 때문에 본 실시예와 같이, 프레스 롤(60)이 갖춰진다면 보다 효과적이다. 하지만 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니므로 본 인쇄장치에 프레스 롤(60)이 반드시 갖춰질 필요는 없다.

프레스 롤(60)은 블랭킷 롤(40)과 실질적으로 동일한 구조를 갖는다. 즉, 프레스 롤(60)에는, 이동식 워크 스테이지(50)에 대해 프레스 롤(60)이 접근 및 이격되도록 프레스 롤(60)을 승하강시키는 인압조절용 프레스 롤 구동부(62)와, 프레스 롤(60)을 회전시키는 프레스 롤 회전부(65)가 더 결합된다. 이들은 프레임부(75)에 장착된다.

인압조절용 프레스 롤 구동부(62)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 프레스 롤(60)의 양측에 각각 결합되어 프레스 롤(60)과 함께 승하강 가능하되 프레임부(75)에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되어 있는 제2 승하강블록(62a)과, 제2 승하강블록(62a)에 결합되어 제2 승하강블록(62a)을 승하강시키는 제2 액추에이터(62b)를 포함한다.

프레스 롤 회전부(65)는 제2 승하강블록(62a)에 결합되어 제2 승하강블록(62a)과 함께 승하강 이동된다. 제2 승하강블록(62a)이 프레임부(75)에 슬라이딩 이동 가능하도록 제2 승하강블록(62a)과 프레임부(75) 사이에는 슬라이딩 안내 부(63)가 더 구비된다. 그리고 앞서 기술한 바와 같이, 제2 액추에이터(62b)는 실린더로 적용된다.

다만, 인압조절용 블랭킷 롤 구동부(42)가 프레임부(75) 내에서 경사지게 결합되어 있는 반면, 인압조절용 프레스 롤 구동부(62) 내에서 상하 방향의 일직선상에 결합된다. 따라서 인압조절용 블랭킷 롤 구동부(42)의 동작 시 프레스 롤(60)은 경사 방향이 아닌 상하 방향으로 승하강된다.

한편, 이하에서는 이동식 워크 스테이지(50)에 대해 설명한다. 이동식 워크 스테이지(50)는 그 상면으로 기판(G)이 지지되는 부분이며, 블랭킷 롤(40)이 장착된 인쇄 작업 위치로 이동하면서 블랭킷 롤(40)과 상호작용하여 기판(G)에 대한 인쇄 작업을 진행하는 역할을 한다.

반복해서 설명하는 것처럼, 본 실시예와 같이 소형 기판(G)에 대한 인쇄장치의 경우에는 실질적으로 이동식 워크 스테이지(50)에 많은 구조물이 장착될 필요가 없다. 따라서 인쇄 작업 시 이동식 워크 스테이지(50)를 이용시키는 편이 택트 타임을 감소시키는 차원에서 훨씬 효과적인 것이다.

대형 기판의 인쇄장치에 채용된 워크 스테이지(미도시)는 주로 석정반으로 적용되었다. 하지만 본 실시예의 경우에는 이동식 워크 스테이지(50)를 금속 재질로 제작하고 있다. 금속 재질일 경우, 이동식 워크 스테이지(50)를 보다 간편하게 제작할 수 있는 이점이 있다.

이동식 워크 스테이지(50)의 판면에는 기판(G)을 이동식 워크 스테이지(50)의 판면으로 흡착시키거나 기판(G)을 이동식 워크 스테이지(50)의 판면으로부터 이 격시키기 위한 복수의 공기홀(51)이 형성되어 있다. 복수의 공기홀(51) 대신에 바둑판식 공기라인(미도시)이 형성되어도 무방하다. 복수의 공기홀(51)을 통해 공기가 분사되거나 반대로 공기가 흡입됨으로써 상황에 따라 기판(G)의 이격 및 흡착이 허용된다.

한편, 이동식 워크 스테이지(50)가 이동될 수 있도록, 이동식 워크 스테이지(50)의 하부에는 이동식 워크 스테이지(50)를 블랭킷 롤(40)의 길이 방향에 가로 방향을 따라 이동시키는 이동레일유닛(52)이 더 구비되어 있다.

이동레일유닛(52)은 레일몸체부(52a)에 대해 이동식 워크 스테이지(50)가 결합된 레일부(52b)가 도브테일(dove tail) 구조로 맞물림으로써 워크 스테이지(50)의 이동을 형성한다. 이동레일부(52)는 블랭킷 롤(40)의 전방에서부터 프레스 롤(60)의 후방까지 연속되게 형성되어 있다. 이동레일부(52)는 리니어 모션(Leaner motion) 등으로 적용될 수 있다.

자세하게 도시하고 있지는 않지만, 이동레일유닛(52)에 의해 이동식 워크 스테이지(50)는 기판(G)의 판면에 대해 X축, Y축 및 θ축으로 이동 가능하다. 물론, 이러한 동작이 가능하려면 이동레일유닛(52)에 X축, Y축 및 θ축으로 이동을 가능케 하는 구조물, 예컨대 모터와 볼스크루 등의 조합이 구비되어야 하는데, 이에 대해서는 본 출원인에 의해 기출원된 기술을 인용하기로 하며, 여기에서는 생략하기로 한다.

기판(G)은 이동식 워크 스테이지(50)의 상면으로 로딩될 때, 미리 얼라인(align)되어 로딩된다. 하지만, 이동식 워크 스테이지(50)의 상면에 기판(G)이 미리 얼라인되어 지지되었다 하더라도 최종적으로 블랭킷 롤(40)에 대한 기판(G)의 얼라인 작업이 진행될 필요가 있다.

블랭킷 롤(40)에 대한 기판(G)의 얼라인 작업은, 블랭킷 롤(40)의 전방에 위치한 감지부(미도시)가 기판(G)에 마킹된 얼라인 마크(align mark)의 영상 정보를 획득한 후, 이를 토대로 제어부(미도시)가 이동레일유닛(52)을 동작시킴으로써 행해진다. 물론, 기판(G)의 판면에 대한 이동식 워크 스테이지(50)의 X축, Y축 및 θ축으로 이동 범위는 수 밀리미터 정도이기 때문에 이동레일유닛(52)을 제작하는 데에는 실질적으로 어렵지는 않다.

한편, 도 2의 사시도에는 자세하게 도시되어 있지 않지만, 그라비아 롤(10), 블랭킷 롤(40) 및 프레스 롤(60)의 장착 구조와 살펴볼 때, 각 롤(10,40,60)들은 유지 보수 등의 작업을 위해 해당 위치에서 교체될 필요가 있다.

이 때, 본 인쇄장치에는 각 롤(10,40,60)들의 손쉬운 교체 및 정위치 장착을 위한 수단으로서 포켓(80)이 구비된다.

포켓(80)은 각 롤(10,40,60)들의 양측에 각각 마련되는데, 이하에서는 도 5 및 도 6을 참조하여 한 쪽의 포켓(80)에 대해서만 설명하기로 한다. 또한 그라비아 롤(10), 블랭킷 롤(40) 및 프레스 롤(60)에는 모두 동일한 포켓(80) 구조가 적용되므로 이들을 롤(10,40,60)이라 하여 도 5 및 도 6을 통해 일괄적으로 설명하기로 한다.

도 5는 도 2에 도시된 인쇄장치에서 각 롤들이 지지되는 포켓(pocket) 부분의 분해 사시도이고, 도 6은 도 5의 개략적인 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 포켓(80)은 롤(10,40,60)들과 롤(10,40,60)들의 회전을 전달하는 롤구동전달부(90) 사이에 마련되어 롤구동전달부(90)와 롤(10,40,60)을 상호 연결하는 역할을 한다. 롤구동전달부(90)는 예컨대 베어링 등이 될 수 있다.

본 실시예에서 포켓(80)은 롤구동전달부(90) 측에 부분적으로 결합되어 있다. 즉, 롤구동전달부(90)와 포켓(80)은 상호 부분적으로 결합되어 하나의 몸체를 형성한다. 하지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 포켓(80)에 롤(10,40,60)들의 회전축(91)이 결합된 후, 롤구동전달부(90)가 일방향으로 회전하면, 롤(10,40,60)과 포켓(80)은 롤구동전달부(90)를 따라서 함께 회전한다.

이러한 포켓(80)은, 롤(10,40,60)들의 회전축(91)이 부분적으로 배치되는 고정포켓부(81)와, 롤(10,40,60)들의 회전축(91)을 사이에 두고 고정포켓부(81)에 착탈 가능하게 결합되는 가동포켓부(85)와, 가동포켓부(85)를 고정포켓부(81)에 체결하는 체결부(87)를 포함한다.

고정포켓부(81)는 롤구동전달부(90)에 결합되어 롤구동전달부(90)와 한 몸체를 형성한다. 이러한 고정포켓부(81)는 몸체부(82)와, 몸체부(82)의 측면 일부 영역에서 반경방향 내측을 향해 절개되어 롤(10,40,60)들의 회전축(91)이 배치되는 공간을 형성하는 절개부(83)를 구비한다.

절개부(83)의 일면, 즉 가동포켓부(85)와 접하는 표면의 내측 표면에는 롤(10,40,60)들의 회전축(91)이 부분적으로 삽입되는 삽입홈부(81a)가 형성되어 있다. 이러한 삽입홈부(81a)는 대략 반원의 모양을 갖는다. 따라서 롤(10,40,60)들의 회전축(91)이 삽입홈부(81a)에 배치되면, 회전축(91)의 일부분(대략 절반)은 삽입홈부(81a) 내에 삽입되고, 나머지 윗부분은 가동포켓부(85)의 삽입홈부(85a)에 삽입된다.

가동포켓부(85)는 대략 사각 블록(block) 형상을 가지며, 고정포켓부(81)의 절개부(83) 영역에 배치된다. 가동포켓부(85)의 부피는 대략 롤(10,40,60)들의 회전축(91)을 감쌀 수 있는 정도면 족하다. 따라서 가동포켓부(85)의 부피를 절개부(83) 영역의 부피와 대등하도록 맞출 필요는 없다.

뿐만 아니라 가동포켓부(85)는 고정포켓부(81)와 함께 롤(10,40,60)들의 회전축(91)을 감싸서 고정하는 구성이므로, 도면과 같이 반드시 사각 블록 형상이 필요는 없다. 다만, 도면과 같이, 사각 블록 형상으로 가동포켓부(85)를 마련할 경우, 체결부(87)를 구현하기에 다소 유리할 수 있다.

이러한 가동포켓부(85)의 일면, 즉 고정포켓부(81)와 접하는 표면의 내측 표면에는 고정포켓부(81)에 형성된 삽입홈부(81a)와 함께 롤(10,40,60)들의 회전축(91)을 감싸 지지하는 삽입홈부(85a)가 형성되어 있다. 가동포켓부(85)에 형성된 삽입홈부(85a) 역시, 고정포켓부(81)에 형성된 삽입홈부(81a)와 마찬가지로 반원 형상을 갖는다.

체결부(87)는 가동포켓부(85) 및 고정포켓부(81)에 각각 형성된 복수의 체결공(87a,87b)과, 복수의 체결공(87a,87b)들로 삽입되어 고정포켓부(81)에 대해 가동포켓부(85)를 체결하여 고정하는 체결볼트(87c)를 구비한다. 본 실시예에서는 총 4개의 체결볼트(87c)를 사용하고 있다.

이러한 포켓(80)의 구조로 인해 롤(10,40,60)들은 해당 위치에 손쉽게 탈부착될 수 있게 되며, 인쇄 작업 시에 롤구동전달부(90)에 의해 회전될 수 있게 된다.

그런데, 일반적으로 베어링 등으로 마련되는 롤구동전달부(90)에는 일정한 유격이 존재할 수밖에 없다. 이러한 유격은, 주로 롤구동전달부(90)의 자체적인 구조로 인해 발생되지만 간혹 포켓(80)에 롤(10,40,60)들의 회전축(91)이 조립되는 과정에서 심화되기도 한다. 또한 유격은 롤(10,40,60)들의 길이 방향을 따라 존재할 수도 있고, 혹은 롤(10,40,60)들의 전후 방향 및 상하 방향을 따라 존재할 수도 있다.

어떠한 원인이든지 어떠한 방향이든지 간에 롤구동전달부(90)에 발생된 유격을 그대로 방치하면 그라비아 롤(10)로부터 블랭킷 롤(40)로의 칼라레지스트 수리 시 또는 블랭킷 롤(40)로부터 기판(G)으로의 전이 시에 패턴이 비뚤비뚤해지는 등 패턴이 제대로 형성되지 않을 우려가 있다. 따라서 이러한 유격이 발생되지 않도록, 즉 베어링 등으로 마련되는 롤구동전달부(90)의 유격을 없앨 수 있도록 롤(10,40,60)들로 예압을 걸어주는 등의 적당한 조치를 취해야 한다.

이를 위해서 유격발생저지부(95)가 더 마련된다. 유격발생저지부(95)는 롤구동전달부(90)에 대하여 롤(10,40,60)들에 롤(10,40,60)들의 길이 방향에 따른 유격이 발생하는 것을 저지하는 역할을 한다. 따라서 유격발생저지부(95)는 어떠한 위치 및 어떠한 구성으로 마련되어도 좋다.

본 실시예의 경우에는 유격발생저지부(95)가 포켓(80)에 결합되도록 하고 있 다. 보다 구체적으로 보면, 유격발생저지부(95)는 고정포켓부(81)의 몸체부(82)로부터 하방으로 연장된 덧살부(96)에 결합되고 있다.

또한 본 실시예에서 유격발생저지부(95)는 포켓(80)을 기준으로 롤(10,40,60)들을 롤(10,40,60)들의 길이 방향을 따라 가압하는 가압조절볼트(95)로서 적용되고 있다. 이하, 유격발생저지부(95)에 대해 부연한다.

가압조절볼트(95)로서의 유격발생저지부(95)는 덧살부(96)에 형성된 통공(96a)으로 삽입되고 삽입 단부가 롤(10,40,60)들의 단부 측에 배치되는 축부(95a)와, 축부(95a)의 일단에 형성되는 머리부(95b)와, 축부(95a)에 마련되고 덧살부(96)에 대해 축부(95a)의 위치를 고정하는 너트(95c)를 포함한다.

이러한 구성을 갖는 인쇄장치의 일련의 동작 및 롤(10,40,60)들을 교체 작업에 대해 도 5 내지 도 10을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 7 내지 도 10은 각각 본 실시예에 따른 인쇄장치의 동작을 단계적으로 도시한 도면들이다.

우선, 도 7에 도시된 바와 같이, 별도의 이송장치에 의해 기판(G)이 이동식 워크 스테이지(50)의 상면으로 로딩(Loading)된다. 기판(G)이 이동식 워크 스테이지(50)의 상부로 이송되면 공기홀(51)을 통해 분사되는 공기압에 의해 기판(G)은 이동식 워크 스테이지(50)의 상면에서 일정 높이 부상된 상태를 취하며, 이어서, 공기의 분사 과정이 중지되면 기판(G)이 이동식 워크 스테이지(50)의 상면으로 로딩된다. 다시 공기홀(51)을 통해 공기가 흡착됨으로써 기판(G)은 이동식 워크 스테이지(50)의 상면에 흡착되어 위치 고정될 수 있게 된다. 기판(G)이 이동식 워크 스테이지(50)의 상면에 고정된 후에는, 이동레일유닛(52)에 의해 X축, Y축 및 θ축으 로 이동되면서 블랭킷 롤(40)에 대한 얼라인 작업이 진행된다.

얼라인 작업이 진행되고 나면, 디스펜서(30)가 그라비아 롤(10)의 외면으로 R, G, B 칼라레지스트 중에서 선택된 어느 한 칼라레지스트를 도포한다. 이 때, 닥터 블레이드(20)의 나이프(22) 선단이 그라비아 롤(10)의 외면에 접촉되고 있으므로 회전하는 그라비아 롤(10)의 외면으로 칼라레지스트가 도포되는 과정에서 나이프(22)에 의해 음각 형태의 요홈부(10a)를 제외한 나머지 면(10b)에 도포된, 필요 없는 칼라레지스트가 제거된다. 따라서 최종적으로는 요홈부(10a) 내부에만 칼라레지스트가 수용된다.

그라비아 롤(10)의 외면에 칼라레지스트가 도포되면, 블랭킷 롤(40)이 도포된 칼라레지스트를 수리 받기 위해, 도 7에 도시된 바와 같이, 블랭킷 롤(40)이 상승한다. 즉, 제1 액추에이터(42b)의 동작에 의해 로드(미도시)의 길이가 연장되고, 이와 동시에 제1 승하강블록(42a)이 상승하면서 블랭킷 롤(42)은 그라비아 롤(10)의 외면에 접촉된다. 이처럼 블랭킷 롤(40)이 상승하여 그라비아 롤(10)에 접촉되면, 그라비아 롤(10)과 블랭킷 롤(40) 간의 상대 회전에 의해 그라비아 롤(10)의 외면에 도포된 칼라레지스트가 그대로 블랭킷 롤(40)의 외면에 권취된 시트로 전이된다.

다음, 칼라레지스트의 수리 동작이 완료되면, 도 8에 도시된 바와 같이, 다시 제1 액추에이터(42b)의 반대 동작에 의해 로드(미도시)의 길이가 축소되고, 이와 동시에 제1 승하강블록(42a)은 하강하면서 블랭킷 롤(42)은 그라비아 롤(10)의 외면으로부터 이격되어 하강된다. 이 때, 블랭킷 롤(42)의 하부 영역에는 인압조절 용 스토퍼유닛(46)이 마련되어 있으므로, 접촉가압부(47)가 인압조절용 스토퍼유닛(46)에 탄성적으로 접촉됨으로써 블랭킷 롤(42)은 인쇄 작업을 위한 정확한 하강 위치, 즉 기판(G)에 대한 적정한 인압 수준의 높이에서 멈춰 선다.

블랭킷 롤(40)이 인쇄 작업을 위한 정위치에 배치되면, 도 9에 도시된 바와 같이, 이동레일유닛(52)의 동작에 의해 이동식 워크 스테이지(50)가 블랭킷 롤(40) 쪽으로 이동한다. 이 때에 블랭킷 롤(40)은 블랭킷 롤 회전부(45)에 회전한다. 이와 같이, 이동식 워크 스테이지(50)가 블랭킷 롤(40) 쪽으로 이동하고 이와 동시에 블랭킷 롤(40)이 회전함에 따라 기판(G)의 표면에는 R, G, B 패턴 중에서 선택된 어느 한 패턴이 인쇄(재전이)된다.

다음으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 이동식 워크 스테이지(50)는 블랭킷 롤(40)을 완전히 지나 프레스 롤(60) 쪽으로 이동한다. 계속해서 이동식 워크 스테이지(50)가 프레스 롤(60)의 하부로 이동되고, 이와 동시에 프레스 롤(60)이 회전함에 따라 프레스 롤(60)은 기판(G)을 가압하여 기판(G)에 인쇄된 R, G, B 패턴 중 적어도 어느 한 패턴의 높이를 적절하게 조절하게 되는 것이다. 따라서 인쇄된 패턴들의 높이는 모두 균일해질 수 있게 되고, 따라서 인쇄 품질 향상을 도모할 수 있게 된다.

프레스 롤(60)의 동작까지 완료되고 나면, 해당 기판(G)은 취출되고 다시 새로운 기판(미도시)에 대한 인쇄 작업이 진행된다.

한편, 롤(10,40,60)들을 교체하고자 할 때는 다음과 같은 방법을 따른다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 우선, 롤(10,40,60)들의 회전축(91)을 고정포켓 부(81)의 삽입홈부(81a)에 부분적으로 삽입시킨다. 그리고는 고정포켓부(81)의 절개부(83)에 가동포켓부(85)를 배치하여, 고정포켓부(81)의 삽입홈부(81a)와 함께 가동포켓부(85)의 삽입홈부(85a)에 의해 롤(10,40,60)들의 회전축(91)을 감싸 지지한다.

다음, 4개의 체결볼트(87c)를 체결하기 전에, 가압조절볼트(95)를 조절한다. 즉, 별도의 공구를 머리부(95b)에 대고 머리부(95b)를 일방향으로 회전시킨다.

머리부(95b)가 일방향으로 회전하면 이에 연동하여 축부(95a)가 전진하면서 롤(10,40,60)들을 가압하게 된다. 이 때의 방향은 축부(95a)가 전진하는 도 6의 (a) 방향이 될 수도 있고, 혹은 반대로 포켓(80) 측이 뒤로 밀리는 도 6의 (b) 방향이 될 수도 있다.

어떠한 방향이든지 롤(10,40,60)들의 양측에서 가압조절볼트(95)를 모두 조절하게 되면, 롤(10,40,60)들은 그 길이 방향을 따라 양쪽으로 치우치면서 완전히 밀린다. 따라서 롤구동전달부(90)의 유격이 소멸된 상태로 롤(10,40,60)들이 위치된다.

이 상태에서 4개의 체결볼트(87c)를 가동포켓부(85)의 체결공(87a)에 삽입하여 고정포켓부(81)의 체결공(87b)에 체결함으로써, 롤(10,40,60)들에 대한 교체 작업을 마무리한다. 이와 같은 방법으로 롤(10,40,60)들에 대한 교체 작업을 실시하는 경우, 포켓(80)으로 인해 롤(10,40,60)들에 대한 교체 작업이 용이해짐은 물론, 유격발생저지부(95)로 인해 베어링 등으로 마련되는 롤구동전달부(90)에 유격이 발생하는 현상을 손쉽게 해결할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이, 본 실시예에 의하면, 인쇄 작업에 요구되는 각종 롤(10,40,60)을 조립할 때, 롤(10,40,60) 영역에서 유격이 발생되는 것을 저지하여 인쇄 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.

전술한 실시예에서는 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 실시예에 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 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 인쇄 작업에 요구되는 각종 롤(roll)을 조립할 때, 롤 영역에서 유격이 발생되는 것을 저지하여 인쇄 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (12)

1. 기판에 대한 인쇄 작업을 위해 마련되는 적어도 하나의 롤(roll);

   상기 적어도 하나의 롤의 양측 중 적어도 어느 일측에 마련되어 상기 적어도 하나의 롤의 회전을 전달하는 롤구동전달부;

   상기 적어도 하나의 롤과 상기 롤구동전달부 사이에 마련되어 상기 적어도 하나의 롤을 상기 롤구동전달부에 착탈 가능하게 연결시키는 포켓(Pocket); 및

   상기 롤구동전달부와 상기 포켓 중 어느 일측에 마련되며, 상기 롤구동전달부에 대하여 상기 적어도 하나의 롤에 유격이 발생하는 것을 저지하는 유격발생저지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 포켓은,

   상기 롤구동전달부에 결합되되, 몸체부와, 상기 몸체부의 측면 일부 영역에서 반경방향 내측을 향해 절개되어 상기 적어도 하나의 롤의 회전축이 배치되는 공간을 형성하는 절개부를 갖는 고정포켓부;

   상기 적어도 하나의 롤의 회전축을 사이에 두고 상기 고정포켓부에 착탈 가능하게 결합되는 가동포켓부; 및

   상기 가동포켓부를 상기 고정포켓부에 체결하는 체결부를 포함하며,

   상기 적어도 하나의 롤의 회전축과 접하는 상기 고정포켓부의 절개부와 상기 가동포켓부 중 적어도 어느 일면에는 상기 회전축이 부분적으로 삽입되는 삽입홈부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 유격발생저지부는, 상기 적어도 하나의 롤의 길이 방향에 따른 유격이 발생하는 것을 저지하도록 상기 포켓에 결합되는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 유격발생저지부는, 상기 포켓을 기준으로 상기 적어도 하나의 롤을 상기 적어도 하나의 롤의 길이 방향을 따라 가압하는 가압조절볼트인 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 가압조절볼트는,

   상기 포켓의 어느 일측에 형성된 통공으로 삽입되고 삽입 단부가 상기 적어도 하나의 롤의 단부 측에 배치되는 축부;

   상기 축부의 일단에 형성되는 머리부; 및

   상기 축부에 마련되고 상기 포켓에 대해 상기 축부의 위치를 고정하는 너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 고정포켓부에는 상기 고정포켓부의 몸체부로부터 반경 방향으로 연장된 덧살부가 더 형성되어 있으며,

   상기 통공은 상기 덧살부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 적어도 하나의 롤은,

   외면으로 R(Red), G(Green), B(Blue) 칼라레지스트 중 어느 한 칼라레지스트가 도포되는 그라비아 롤(Gravure roll);

   상기 R(Red), G(Green), B(Blue) 칼라레지스트 중 어느 한 칼라레지스트를 전이 받아 상기 기판의 표면으로 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 한 패턴을 인쇄하는 블랭킷 롤(Blanket roll); 및

   상기 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 적어도 어느 한 패턴에 대한 높이 조절을 위해 상기 기판의 표면으로 가압되는 프레스 롤(Press roll) 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
8. 제1항에 있어서,

   상기 적어도 하나의 롤은, 외면으로 R(Red), G(Green), B(Blue) 칼라레지스트 중 어느 한 칼라레지스트가 도포되는 그라비아 롤(Gravure roll)과, 상기 그라비아 롤로부터 상기 어느 한 칼라레지스트를 전이 받아 상기 기판의 표면으로 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 한 패턴을 인쇄하는 블랭킷 롤을 포함하며,

   상기 블랭킷 롤에 결합되며, 상기 그라비아 롤에 대해 상기 블랭킷 롤이 접근 및 이격되도록 상기 블랭킷 롤을 승하강시키는 인압조절용 블랭킷 롤 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 인압조절용 블랭킷 롤 구동부는,

   상기 블랭킷 롤의 양측에 각각 결합되어 상기 블랭킷 롤과 함께 승하강 가능한 제1 승하강블록; 및

   상기 제1 승하강블록에 결합되어 상기 제1 승하강블록을 승하강시키는 제1 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
10. 제9항에 있어서,

    상기 블랭킷 롤 및 그라비아 롤의 양측에 각각 마련되어 상기 블랭킷 롤 및 그라비아 롤을 지지하는 프레임부를 더 포함하며,

    상기 프레임부와 상기 제1 승하강블록 사이에는 상기 프레임부에 대한 상기 제1 승하강블록의 슬라이딩 이동을 안내하는 슬라이딩 안내부가 더 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
11. 제7항에 있어서,

    상기 블랭킷 롤의 하부 영역에 마련되며, 상기 인쇄 작업 시 상기 기판에 대한 상기 블랭킷 롤의 인압 조절을 위해 상기 블랭킷 롤의 하강 위치를 탄성적으로 제한하는 인압조절용 스토퍼유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
12. 제11항에 있어서,

    상기 인압조절용 스토퍼유닛은 상기 블랭킷 롤의 길이 방향을 따라 상기 블랭킷 롤의 하부 영역 양측에 각각 하나씩 마련되어 있으며,

    상기 블랭킷 롤에는 상기 인압조절용 스토퍼유닛에 접촉 가압되는 접촉가압부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.

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