KR101173137B1 - 비접촉식 롤투롤 인쇄 장치의 장력 제어를 위한 구조 및 방법 - Google Patents

비접촉식 롤투롤 인쇄 장치의 장력 제어를 위한 구조 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비접촉식 롤투롤 인쇄 장치의 장력 제어를 위한 구조이다.
본 발명의 주요 특징은,
비접촉식 롤투롤 인쇄 장치에 있어서,
프린팅 유닛 전후에 피더 장치를 구비하고, 이 피더 장치 전후와 피더와 언와인더, 피더와 리와인더 사이에 장력 측정을 위한 센서를 구비하여 이 장력 측정 신호를 바탕으로 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치이다.

Description

비접촉식 롤투롤 인쇄 장치의 장력 제어를 위한 구조 및 방법{Tension control structure and method for non contacting type roll to roll printer}
본 발명은 비접촉식 롤투롤 인쇄 장치의 장력 제어를 위한 구조이다.
본 발명은 롤투롤로 피인쇄체를 이송하며 피인쇄체에 비접촉식으로 인쇄하는 방식을 택하는 인쇄 기계에 있어서 피인쇄체의 장력을 정밀하게 제어하기 위한 인쇄 장치의 구조 및 센서 배치를 통한 장력제어 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 인쇄부 직후 또는 직전에 장력을 측정할 수 있는 센서와 이 센서로부터 장력 신호를 피드백 받아 장력이 일정하도록 롤러를 구동하는 장력 제어 장치가 구비되어 있다.
기존의 롤투롤 비접촉식 인쇄기는 피더를 사용하지 않거나 사용을 최소화하면서 언와인더와 리와인더의 속도 제어를 통해 프린팅 유닛부의 장력을 제어한다.
이는 비용 절감과 구조의 단순화가 목적이나, 최근 인쇄전자와 같은 정밀 어플리케이션에 있어서는 비용보다는 정밀도 측면이 중요 시 되고 있는 실정이다.
따라서 정밀한 장력 제어를 위한 피더를 설치하고 다수의 장력 센서를 설치하여 보다 정밀한 제어를 수행할 필요가 있다.
따라서 본 발명은 프린팅 유닛 전후에 피더 장치를 구비하고, 이 피더 장치 전후와 피더와 언와인더, 피더와 리와인더 사이에 장력 측정을 위한 센서를 구비하여 이 장력 측정 신호를 바탕으로 제어를 수행하게 된다.
비접촉식 롤투롤 인쇄 장치에 있어서,
프린팅 유닛 전후에 피더 장치를 구비하고, 이 피더 장치 전후와 피더와 언와인더, 피더와 리와인더 사이에 장력 측정을 위한 센서를 구비하여 이 장력 측정 신호를 바탕으로 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치이다.
또한, 인쇄 유닛부의 장력 측정은 인쇄 유닛부와 피더 사이의 장력 측정 센서 중 하나를 선택할 수 있도록 되어 있는 인쇄 장치이다.
또한, 인쇄 유닛부의 장력 제어는 인쇄 유닛부 전후의 피더 중 하나를 선택할 수 있도록 되어 있는 인쇄 장치이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 인쇄기에서의 구조와 제어 방법은 롤투롤 비접촉식 인쇄기에서 인쇄부에서의 정밀한 장력제어와 안정된 구동을 보장하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 인쇄장치의 구성도이고,
도 2는 본 발명에 따른 인쇄장치의 실제 장치의 도면 대용 사진이다.
본 발명은 상술한 바와 같이 피더(F)와 장력 측정 장치(T)를 포함하여 인쇄시 웹(W)의 정밀한 장력 제어와 안정된 구동을 확보할 수 있다.
이하 첨부된 도면과 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명한다.
실시예1
도시된 바와 같이 본 발명은 비접촉식 롤투롤 인쇄 장치의 장력 제어를 위한 구조로서 피더(F)와 장력 측정 장치(T)를 포함한다.
상기 피더(F)는 프린팅 유닛(3)의 전후에 구비된다.
상기 프린팅 유닛(3)은 웹(W)상에 소정의 인쇄를 할 수 있는 것으로서 상술한 바와 같이 비접촉식 롤투롤 인쇄 장치로서 예를 들어 슬릿 코터등일 수 있다.
상기 피더(F)는 상기 웹(W)이 걸쳐지는 롤러일 수 있 수 있으며, 상기 롤러의 위치를 조절하여 상기 웹(W)을 더욱 가압하거나 감압하여 상기 웹(W)의 장력을 조절할 수 있다.
이때, 상기 피더(F)는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 상기 프린팅 유닛(3) 전후에 제 1피더, 제2피더(11, 12)가 설치될 수 있다.
상기 제1피더(11) 및 제2피더(12)와 같이 2개의 피더(F)를 장치한 것은 웹(W)의 길이가 긴 관계로 특정 위치에서의 장력이 변화할 수 있으며, 이에 적절히 대응할 수 있도록 다수개 장치한 것이다.
상기 장력 측정 장치(T)는 상기 웹(W)에 작용되는 장력을 측정하기 위한 것으로서 로드셀(load cell)과 같은 센서를 사용할 수 있다.
상기 로드셀은 널리 알려진 바와 같이 표면에 작용되는 힘에 의해 로드셀의 체적이 변화하고 상기 변화된 체적에 의해 발생된 신호를 측정하여 상기 로드셀에 작용하는 힘을 측정하는 것이다.
이러한 로드셀에 웹(W)을 걸쳐놓으면 상기 로드셀에 작용되는 힘을 측정할 수 있고, 상기 힘이 상기 웹(W)에 작용되는 장력으로 볼 수 있다.
상술한 바와 같은 장력 측정 장치(T)는 상기 피더(F) 전후 또는 상기 피더(F)와 언와인더(1)사이, 또는 상기 피더 (F)와 리와인더(2) 사이에 장치할 수 있다.
본 실시예에서는 도 1과 도2에 도시된 바와 같이 제1피더(11)와 언와인더(1)사이에 제1장력 측정 장치(21)를 설치한다.
또한, 제2피더(12)와 리와인더(2)사이에 제5장력 측정 장치(25)를 설치한다.
상기 제1장력 측정 장치(21) 및 제5장력 측정 장치(25)에 의해 상기 언와인더(1) 및 리와인더(2)와 피더(11,12)사이의 웹에 작용되는 장력을 측정할 수 있다.
또한, 제1피더(11) 전후 즉, 상기 프린팅 유닛(3)와의 사이에 제2장력 측정 장치(22) 및 제3 장력 측정 장치(23)를 설치하는 한편 상기 프린팅 유닛(3)과 제2피더(12)사이에 제4장력 측정 장치(24)를 설치할 수 있다.
상술한 바와 같은 장력 측정 장치에 의해 상기 프린팅 유닛(3)의 전후에 있는 웹(W)의 장력을 측정할 수 있다.
이때, 프린팅 유닛(3)을 통과하는 웹(W)의 장력 측정은 상기 프린팅 유닛(3)과 피더(F)사이의 장력 측정 장치(T) 중 하나를 선택할 수 있도록 하는 것도 가능하다.
예를 들어 본 실시예의 경우 상기 프린팅 유닛(3)과 제1피더(11)사이에는 2개의 장력 측정 장치 즉, 제2장력 측정 장치(22)와 제3장력 측정 장치(23)가 배치되어 있는데, 이 중 하나의 장력 측정 장치를 선택할 수 있도록 하는 것이다.
이를 위해서는 도시되지 않은 제어부에서 상기 측정 장치 중 하나의 측정 장치에서 나오는 신호를 선택하는 방법을 사용할 수 있다.
또한, 상기 프린팅 유닛(3)을 통과하는 웹(W)의 장력 제어는 프린팅 유닛(3) 전후의 피더(F)중 하나를 선택하여 제어할 수 있도록 하는 것도 가능하다.
예를 들어 본 실시예의 경우 상기 언와인더(1)에 설치되는 있는 제1피더(11) 혹은 리와인더(2)에 설치되어 있는 제2피더(12) 중 하나를 선택하여 제어할 수 있도록 하는 것이다.
이를 위해서는 상술한 바와 같은 제어부에서 상기 2개의 피더 중 하나의 피더를 선택하여 상기 피더의 롤러 위치를 이동시키면서 장력을 제어하는 방법을 사용할 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명을 웹(W)의 이동 경로를 따라 다시 설명한다.
우선, 웹(W)이 언와인더(1)로부터 풀려나오게 된다. 이는 상기 언와인더(1)가 반시계방향으로 회전하면서 풀려나오게 된다.
상기 웹(W)은 제1장력 측정 장치(T,21)를 거치면서 상기 언와인더(1)에서 풀려나오는 상태에서의 장력이 측정된다.
이 후, 상기 웹(W)은 제1피더(11)를 거치게 된다.
즉, 상기 제1장력 측정 장치(T,21)에서 측정된 장력이 설정된 범위를 벗어나는 경우 상기 제1피더(11)를 구동하여 장력을 조절하게 된다.
한편 상기 제1피더(11)를 경과한 웹(W)은 2개의 장력 측정 장치(22,23)을 경과하며 장력 측정이 수행된 후 상기 프린팅 유닛(3)에서 인쇄될 수 있다.
상기 프린팅 유닛(3)을 경과한 웹(W)은 제4장력 측정 장치(24)를 통과하며 장력을 측정한 후 제2피더(12)에서 장력을 조절할 수 있다.
이때, 상기 제2피더(12)를 경과한 웹(W)은 제5장력 측정 장치(25)를 경과하여 리와인더(2)로 권취될 수 있다.
이와 같이 다수개의 피더(F)와 장력 측정 장치(T)에 의해 단순히 언와인더(1)와 리와인더(2)의 조절만으로 달성할 수 없는 정밀한 장력 제어가 가능하다.
실시예2
본 실시예에서는 상술한 본 발명의 장치를 이용하여 웹(W)의 장력을 제어하는 방법(S100)에 대해 설명한다.
우선 장력 측정 장치(T)에 의해 장력을 입력받는 단계(S110, 이하 제1단계라 함)를 수행한다.
상기 제1단계(S110)는 앞서 설명한 로드셀과 같은 센서와 도시되지 않은 제어부에 의해 달성될 수 있으며, 상기 로드셀과 제어부는 널리 알려진 구성이므로 자세한 설명과 도시는 생략한다.
상기 제1단계(S110) 수행 후 상기 입력받은 장력이 설정된 범위 이내인지를 확인하는 단계(S120,이하 제2단계라 함)를 수행한다.
상기 제2단계(S120)는 상술한 바와 같은 제어부에서 상기 로드셀과 같은 센서에서 신호를 입력받아 설정된 범위이내인지를 판단하는 방법에 의할 수 있다.
상기 제2단계(S120) 수행 후 상기 입력받은 장력이 설정범위를 벗어나는 경우 상기 피더(F)를 조절하는 단계(S130, 이하 제3단계라 함)를 수행한다.
상기 제3단계(S130)에서 피더(F)는 상술한 제어부에 의해 조절될 수 있으며, 상술한 바와 같이 피더(F)의 롤러 위치를 변경하여 장력을 조절할 수 있다.
상기 제3단계(S130)수행 후 장력을 새로이 측정하여 측정된 장력이 설정된 범위 이내인지 확인하는 단계(S140)를 수행한다.
상기 단계(S140)는 제1단계(S110)와 유사하므로 자세한 설명은 생략한다.
상기 단계(S140) 수행 후, 확인된 장력이 설정범위를 벗어나면 상기 장력 입력 단계(S110)부터 다시 수행하고, 상기 장력이 설정범위이내이면 인쇄를 계속하는 단계(S150, 이하 제5단계라 함)를 수행한다.
상기 제5단계(S150) 역시 앞서 설명한 바와 유사하므로자세한 설명은 생략한다.
T : 장력 측정 장치 F : 피더

Claims (5)

  1. 비접촉식 롤투롤 인쇄 장치에 있어서,
    프린팅 유닛(3) 전후에 피더(F)를 구비하는 한편
    상기 피더(F) 전후 또는 상기 피더(F)와 언와인더(1)사이, 또는 상기 피더 (F)와 리와인더(2) 사이에 웹(W)의 장력 측정 장치(T)와,
    상기 피더(F) 또는 장력 측정 장치(T)를 제어하는 제어부를 구비하되,
    상기 프린팅 유닛(3)을 통과하는 웹(W)의 장력 측정은 상기 프린팅 유닛(3)과 피더(F)사이의 장력 측정 장치(T) 중 하나를 선택할 수 있도록 하기 위해 상기 제어부가 상기 장력 측정 장치(T) 중 어느 하나의 장력 측정장치에서 나오는 신호를 선택하고,
    상기 프린팅 유닛(3)을 통과하는 웹(W)의 장력 제어는 프린팅 유닛(3) 전후의 피더(F)중 하나를 선택하여 제어할 수 있도록 하기 위해 상기 피더(F) 중 하나의 피더를 선택하여 롤러의 위치를 이동시키면서 장력을 제어하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 롤투롤 인쇄 장치의 장력 제어를 위한 구조.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 장력 측정 장치(T)는 로드셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 롤투롤 인쇄 장치의 장력 제어를 위한 구조.
  5. 제1항에 기재된 인쇄 장치를 이용하여 웹(W)의 장력을 제어하는 방법(S100)으로서,
    상기 장력 측정 장치(T)에 의해 장력을 입력받되, 프린팅 유닛(3)과 피더(F)사이의 장력 측정 장치(T) 중 하나를 선택할 수 있도록 하기 위해 상기 제어부가 상기 장력 측정 장치(T) 중 어느 하나의 장력 측정장치에서 나오는 신호를 선택하는 단계(S110)와,
    상기 입력받은 장력이 설정된 범위 이내인지를 확인하는 단계(S120)와,
    상기 입력받은 장력이 설정범위를 벗어나는 경우 상기 피더(F)를 조절하되, 프린팅 유닛(3) 전후의 피더(F)중 하나를 선택하여 제어할 수 있도록 하기 위해 상기 피더(F) 중 하나의 피더를 선택하여 롤러의 위치를 이동시키면서 장력을 제어하는단계(S130)와,
    상기 피더(F) 조절 단계(S130) 후 장력을 새로이 측정하여 측정된 장력이 설정된 범위 이내인지 확인하는 단계(S140)와,
    상기 확인 단계(S140)에서 확인된 장력이 설정범위를 벗어나면 상기 장력 입력 단계(S110)부터 다시 수행하고, 상기 장력이 설정범위 이내이면 인쇄를 계속하는 단계(S150)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 롤투롤 인쇄 장치의 장력 제어를 위한 방법.
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