KR101494336B1 - 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정의 잉크전이 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정의 잉크전이 검사장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 의하면, 기체; 상기 기체의 상부에 설치되어 그라비아 인쇄시 그라비아 롤제판에서 이송중인 필름으로의 잉크전이 상태를 검사하는 잉크전이 검사유닛; 및 상기 잉크전이 검사유닛에서 획득한 잉크전이에 대한 검사정보를 디스플레이하는 디스플레이부; 를 포함하여 구성됨으로써, 전자소자 및 미세 전극 패턴의 인쇄시 인쇄 공정 조건을 잉크전이 모양에 맞추어 정량적으로 제어하여 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정과 인쇄 부품의 품질을 향상시키는 인쇄 공정 제어기술을 확보할 수 있게 된다.

Description

롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정의 잉크전이 검사장치{INK TRANSITION MONITORING APPARATUS OF A ROLL-TO-ROLL GRAVURE PRINTING PROCESS}

본 발명은 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정의 잉크전이 검사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 언와인더 측으로부터 공급된 필름을 눌러 잉크를 전이하는 임프레션 롤러 측에 근접 설치되거나 임프레션 롤러를 투명체로 형성하여 그 안에 내재되는 카메라로 이루어진 잉크전이 정보획득부를 구비함으로써, 전자소자 및 미세 전극 패턴의 인쇄시 인쇄 공정 조건을 잉크전이 모양에 맞추어 정량적으로 제어하여 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정과 인쇄 부품의 품질을 향상시키는 인쇄 공정 제어기술을 확보할 수 있도록 한 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정의 잉크전이 검사장치에 관한 것이다.

최근, 롤 투 롤 그라비아(Roll to Roll Gravure) 인쇄 방식 또는 롤 투 플레이트(Roll to Plate) 인쇄 방식을 사용하여 대량으로 단시간에 기판 상에 트랜지스터, 커패시터, 저항 및 배선 들을 직접 형성하여 전자소자를 제작하는 인쇄전자기술이 개발되어 사용되고 있다.

상기 롤 투 롤 그라비아 인쇄 방식 또는 롤 투 플레이트 인쇄 방식을 구현하기 위한 롤 투 롤 그라비아 인쇄 장비의 가동시, 곧바로 일정한 수준의 인쇄 전자부품 생산을 위한 인쇄 조건을 확립하기 위해서는 1 ~ 30여분 정도의 시운전 시간을 필요로 한다.

그러나, 이와 같이 일정 수준의 인쇄 조건을 확립하기 위한 시운전 과정은 생산 비용의 상승을 초래하여 인쇄된 전자 부품의 경쟁력을 약화시키게 되는 바, 현재, 이를 해결하기 위한 많은 노력들이 이루어지고 있음에도 불구하고 인쇄 전자 부품의 경쟁력을 확보하기 위한 정량적인 인쇄 공정 제어기술이 필요한 실정이다.

따라서, 인쇄 공정 제어기술을 확보하여 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정과 인쇄 부품의 품질을 연계하여 제어하는 기술이 시급히 요구되고 있다.

본 발명의 목적은, 언와인더 측으로부터 공급된 필름을 눌러 잉크를 전이하는 임프레션 롤러 측에 근접 설치되거나 임프레션 롤러를 투명체로 형성하여 그 안에 내재되는 카메라로 이루어진 잉크전이 정보획득부를 구비함으로써, 전자소자 및 미세 전극 패턴의 인쇄시 인쇄 공정 조건을 잉크전이 모양에 맞추어 정량적으로 제어하여 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정과 인쇄 부품의 품질을 향상시키는 인쇄 공정 제어기술을 확보할 수 있도록 한 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정의 잉크전이 검사장치를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정의 잉크전이 검사장치는, 기체; 상기 기체의 일측에 설치되어 필름을 공급하는 언와인더와, 언와인더 측으로부터 공급되는 상기 필름의 장력을 조절하는 제1로드 셀과, 제1로드 셀의 일측에 설치되어 랩 앵글(Wrap Angle)을 조절하는 가드 롤러와, 가드 롤러 측으로부터 이송된 상기 필름을 눌러 잉크를 전이하는 임프레션 롤러와, 임프레션 롤러와 나란하게 배치되어 상기 필름에 전자소자를 인쇄하는 패턴 롤러와, 임프레션 롤러 측에 설치되어 그라비아 인쇄시 그라비아 롤제판에서 이송중인 필름으로의 잉크전이 검사정보를 획득하는 잉크전이 정보획득부와, 패턴 롤러에 의해 전자소자가 인쇄된 필름을 권취하는 리와인더와, 리와인더에 의해 권취된 전자소자 인쇄 필름의 장력을 조절하는 제2로드 셀이 구비된 잉크전이 검사유닛; 및 상기 잉크전이 검사유닛에서 획득한 잉크전이에 대한 검사정보를 디스플레이하는 디스플레이부; 를 포함하며, 상기 잉크전이 검사유닛은 그라비아 인쇄시 그라비아 롤제판에서 이송중인 필름으로의 잉크전이 상태를 검사할 수 있게 된다.

삭제

상기 잉크전이 정보획득부는 임프레션 롤러와 인접된 위치에 카메라 고정지그를 통해 고정 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 잉크전이 정보획득부는 일정 길이로 연장형성된 고정편을 통해 상기 임프레션 롤러의 내부에 고정 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 임프레션 롤러는 투명 실리콘 또는 투명 실리콘이 코팅된 쿼츠(Quartz) 재질 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 그라비아 인쇄롤러와 상기 임프레션 롤러 사이에 잉크전이 부위를 집중 조명하는 광파이버가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 가드 롤러는 상기 잉크전이 검사유닛의 일정 위치에 나사식 체결수단을 통해 고정 또는 해제되어 위치 변경이 이루어지도록 설치되되, 위치 변경을 통해 랩 앵글을 조절하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정의 잉크전이 검사장치에 의하면, 언와인더 측으로부터 공급된 필름을 눌러 잉크를 전이하는 임프레션 롤러 측에 근접 설치되거나 임프레션 롤러를 투명체로 형성하여 그 안에 내재되는 카메라로 이루어진 잉크전이 정보획득부를 구비함으로써, 전자소자 및 미세 전극 패턴의 인쇄시 인쇄 공정 조건을 잉크전이 모양에 맞추어 정량적으로 제어하여 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정과 인쇄 부품의 품질을 향상시키는 인쇄 공정 제어기술을 확보할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정의 잉크전이 검사장치에 의하면, 잉크전이 정보획득부와 연동되는 디지털 이미지 신호 처리 기술을 롤 투 롤 그라비아 인쇄를 통한 전자 부품 양산 QC(품질 관리)의 기본 프로토콜에 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정의 잉크전이 검사장치를 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정의 잉크전이 검사장치를 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정의 잉크전이 검사장치를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 잉크전이 검사유닛을 구성하는 임프레션 롤러 및 패턴 롤러 사이에 카메라가 설치된 상태를 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 임프레션 롤러의 내부에 카메라가 설치된 상태를 도시한 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따른 잉크전이 검사유닛을 이용하여 획득한 잉크전이 상태의 이미지이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명하기로 하는 바, 명세서 전체를 통하여 동일/유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여함을 밝혀둔다.

또한, 본 발명은 다양한 구조로 구현될 수 있을 뿐만 아니라 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않음을 첨언한다.

본 발명에서 사용하는 주요 용어는 다음과 같이 정의할 수 있음을 밝혀둔다.

- 그라비아 인쇄 : 볼록판과 반대로 판의 움푹 들어간 부분에 잉크를 채움과 아울러 튀어 나온 부분의 불필요한 잉크를 독터(Doctor)로 긁어내며, 움푹 들어간 부분의 잉크를 압력(인압)을 걸어 피인쇄물에 전이시키는 인쇄방식.

- 랩 앵글(Wrap Angle) : 임프레션 롤러의 원주를 따라 필름(Film)이 감긴 각.

도 1은 본 발명에 따른 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정의 잉크전이 검사장치를 도시한 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정의 잉크전이 검사장치를 도시한 측면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정의 잉크전이 검사장치를 도시한 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 잉크전이 검사유닛을 구성하는 임프레션 롤러 및 패턴 롤러 사이에 카메라가 설치된 상태를 도시한 구성도이며, 도 5는 본 발명에 따른 임프레션 롤러의 내부에 카메라가 설치된 상태를 도시한 구성도이고, 도 6은 본 발명에 따른 잉크전이 검사유닛을 이용하여 획득한 잉크전이 상태의 이미지이다.

본 발명에 따른 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정의 잉크전이 검사장치(100)는, 기체(機體)(110)와, 기체(110)의 상부에 설치되어 그라비아 인쇄시 그라비아 롤제판에서 이송중인 필름으로의 잉크전이 상태를 검사하는 잉크전이 검사유닛(120)과, 잉크전이 검사유닛에 대한 검사정보를 디스플레이하는 디스플레이부(130)를 포함하여 구성된다.

기체(110)는 바닥면에 지지가능하게 구성되어 잉크전이 검사유닛(120)과 디스플레이부(130)를 지지하는 역할을 수행한다.

잉크전이 검사유닛(120)은 기체(110)의 일측에 설치되는 언와인더(Unwinder)(121)와, 언와인더(121) 일측에 위치하는 제1로드 셀(Load Cell)(122)과, 제1로드 셀(122) 일측에 구비되는 가드 롤러(Guard Roller)(123)와, 잉크를 전이하는 임프레션 롤러(Impression Roller)(124)와, 임프레션 롤러(124)와 나란하게 배치되는 패턴 롤러(Pattern Roller)(125)와, 잉크전이 검사정보를 획득하는 잉크전이 정보획득부(126)와, 전자소자 인쇄 필름을 권취하는 리와인더(Rewinder)(127)와, 리와인더(127) 일측에 배치되는 제2로드 셀(128)을 포함하여 구성된다.

언와인더(121)는 기체(110)의 상부 일측에 설치되어 전자소자 인쇄를 위한 필름(Film)(129)을 공급하는 역할을 수행한다.

제1로드 셀(122)은 언와인더(121)와 일정 간격으로 이격된 구조로 설치된다. 이러한 제1로드 셀(122)은 언와인더(121) 측으로부터 공급되는 필름(129)의 장력을 조절하게 된다.

가드 롤러(123)는 제1로드 셀(122)의 일측에 설치되어 랩 앵글(Wrap Angle)을 조절하도록 마련된 것이다.

이와 같이, 랩 앵글을 조절하기 위한 가드 롤러(123)는 원활한 랩 앵글 조절을 위해 잉크전이 검사유닛(120)에 일정 위치에 나사식 체결수단 등을 통해 고정 또는 해제되어 위치 변경이 가능하게 설치될 수 있도록 한다.

임프레션 롤러(124)는 랩 앵글을 조절할 수 있도록 설치된 가드 롤러(123) 측으로부터 이송된 필름을 눌러 잉크를 전이하는 역할을 수행한다.

패턴 롤러(125)는 임프레션 롤러(124)와 나란하게 배치된 구조를 이룬다. 이 패턴 롤러(125)는 공급된 필름(129)에 전자소자를 인쇄하기 위한 것이다.

잉크전이 정보획득부(126)는 임프레션 롤러(124) 측에 설치되어 그라비아 인쇄시 그라비아 롤제판에서 이송중인 필름(129)으로의 잉크전이 검사정보를 획득할 수 있도록 마련된 것이다.

이러한 잉크전이 정보획득부(126)는 카메라로 구성됨이 바람직하다. 카메라는 임프레션 롤러(124)와 인접된 위치에 배치되고, 도시되지는 않았으나, 잉크전이 검사유닛(120) 상의 일정 위치에 설치된 카메라 고정지그 등을 통해 고정가능하게 설치될 수 있도록 한다.

한편, 카메라는 임프레션 롤러(124) 내부에 위치하도록 설치할 수도 있다.

예를 들어, 임프레션 롤러(124)의 내부에 일정 크기의 수납공간(124a)을 형성하고, 그 수납공간(124a)에 길이 방향으로 일정 길이를 이루어 연장형성된 고정편(124b)을 통해 고정가능하게 설치할 수 있다.

이와 같이, 카메라가 임프레션 롤러(124)의 내부에 설치될 경우, 임프레션 롤러(124)는 잉크전이에 대한 검사정보를 이미지화하여 획득할 수 있도록 투명체로 마련함이 바람직하다.

예를 들어, 임프레션 롤러(124)를 투명체로 구성하는 방식은 투명 실리콘 또는 투명 실리콘이 코팅된 쿼츠(Quartz) 재질 중 어느 하나의 방식에 의해 구현될 수 있다.

상기와 같이, 카메라를 이용하여 잉크전이에 대한 검사정보를 획득하는 과정에서 고품질의 이미지를 확보할 수 있도록 임프레션 롤러(124) 및 패턴 롤러(125) 사이에 잉크전이 부위를 집중 조명하는 광파이버(미도시)를 더 구비할 수 있을 것이다.

리와인더(127)는 패턴 롤러(125)에 의해 전자소자가 인쇄된 필름(129)을 권취하는 역할을 수행한다.

제2로드 셀(128)은 리와인더(127)에 의해 권취된 전자소자가 인쇄된 필름(129)의 장력을 조절할 수 구성된 것이다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정의 잉크전이 검사장치(100)에 의하면, 언와인더(121) 측으로부터 공급된 필름(129)을 눌러 잉크를 전이하는 임프레션 롤러(124) 측에 근접 설치되거나 임프레션 롤러(124)를 투명체로 형성하여 그 안에 내재되는 카메라로 이루어진 잉크전이 정보획득부(126)를 구비함으로써, 전자소자 및 미세 전극 패턴의 인쇄시 인쇄 공정 조건을 잉크전이 모양에 맞추어 정량적으로 제어하여 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정과 인쇄 부품의 품질을 향상시키는 인쇄 공정 제어기술을 확보할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정의 잉크전이 검사장치(100)에 의하면, 잉크전이 정보획득부(126)와 연동되는 디지털 이미지 신호 처리 기술을 롤 투 롤 그라비아 인쇄를 통한 전자 부품 양산 QC(품질 관리)의 기본 프로토콜에 적용할 수 있는 이점이 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 권리 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 당업자에게 자명한 범위는 본 발명의 특허청구범위내에 기재된 범주내에 속하는 것으로 해석하여야 할 것이다.

100 : 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정의 잉크전이 검사장치,
110 : 기체,
120 : 잉크전이 검사유닛,
121 : 언와인더(Unwinder),
122 : 제1로드 셀(Load Cell),
123 : 가드 롤러(Guard Roller),
124 : 임프레션 롤러(Impression Roller),
124a : 수납공간,
124b : 고정편,
125 : 패턴 롤러(Pattern Roller),
126 : 잉크전이 정보획득부,
127 : 리와인더(Rewinder),
128 : 제2로드 셀,
129 : 필름(Film),
130 : 디스플레이부.

Claims (7)

1. 기체;
   상기 기체의 일측에 설치되어 필름을 공급하는 언와인더와, 언와인더 측으로부터 공급되는 상기 필름의 장력을 조절하는 제1로드 셀과, 제1로드 셀의 일측에 설치되어 랩 앵글(Wrap Angle)을 조절하는 가드 롤러와, 가드 롤러 측으로부터 이송된 상기 필름을 눌러 잉크를 전이하는 임프레션 롤러와, 임프레션 롤러와 나란하게 배치되어 상기 필름에 전자소자를 인쇄하는 패턴 롤러와, 임프레션 롤러 측에 설치되어 그라비아 인쇄시 그라비아 롤제판에서 이송중인 필름으로의 잉크전이 검사정보를 획득하는 잉크전이 정보획득부와, 패턴 롤러에 의해 전자소자가 인쇄된 필름을 권취하는 리와인더와, 리와인더에 의해 권취된 전자소자 인쇄 필름의 장력을 조절하는 제2로드 셀이 구비된 잉크전이 검사유닛; 및
   상기 잉크전이 검사유닛에서 획득한 잉크전이에 대한 검사정보를 디스플레이하는 디스플레이부;
   를 포함하며,
   상기 잉크전이 검사유닛은 그라비아 인쇄시 그라비아 롤제판에서 이송중인 필름으로의 잉크전이 상태를 검사하는 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정의 잉크전이 검사장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 잉크전이 정보획득부는 임프레션 롤러와 인접된 위치에 카메라 고정지그를 통해 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정의 잉크전이 검사장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 잉크전이 정보획득부는 일정 길이로 연장형성된 고정편을 통해 임프레션 롤러의 내부에 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정의 잉크전이 검사장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 임프레션 롤러는 투명 실리콘 또는 투명 실리콘이 코팅된 쿼츠(Quartz) 재질 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정의 잉크전이 검사장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 그라비아 인쇄롤러와 임프레션 롤러 사이에 잉크전이 부위를 집중 조명하는 광파이버가 구비되는 것을 특징으로 하는 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정의 잉크전이 검사장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 가드 롤러는 상기 잉크전이 검사유닛의 일정 위치에 나사식 체결수단을 통해 고정 또는 해제되어 위치 변경이 이루어지도록 설치되되,
   위치 변경을 통해 랩 앵글을 조절하는 것을 특징으로 하는 롤 투 롤 그라비아 인쇄 공정의 잉크전이 검사장치.

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