KR101520415B1 - 롤 투 롤 그라비아 전자소자 인쇄장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전자소자를 인쇄하는 롤 투 롤 그라비아 전자소자 인쇄장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 바닥면에 지지되는 기체; 상기 기체의 상부에 좌·우 및 상·하 이동가능하게 구비되어 상기 필름에 전자소자를 인쇄하는 인쇄유닛; 상기 인쇄유닛의 상부에 구비되어 상기 필름의 이송을 제어하는 필름 이송제어유닛; 및 상기 필름 이송제어유닛의 상부에 구비되어 상기 필름에 인쇄된 전자소자를 건조시키는 히팅 챔버; 를 포함하여 구성됨으로써, 인쇄 속도 및 인쇄 정밀도를 개선함과 아울러 잉크 전이 특성을 향상시켜 연속(Consecutively)적으로 전자소자를 인쇄할 수 있게 된다.

Description

롤 투 롤 그라비아 전자소자 인쇄장치{ROLL TO ROLL GRAVURE STOP AND GO CIRCUIT PRINTING MACHINE}
본 발명은 롤 투 롤 그라비아 전자소자 인쇄장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 기체(機體)의 상부에 상·하 및 좌·우 이동가능하게 구비되어 필름에 전자소자를 인쇄하는 인쇄유닛과, 인쇄유닛의 상부에 구비되어 필름의 이송을 제어하는 필름 이송제어유닛과, 필름 이송제어유닛의 상부에 구비되어 필름에 인쇄된 전자소자를 건조시키는 히팅 챔버를 구비함으로써, 중첩인쇄기술을 확보하고, 인쇄 속도 및 인쇄 정밀도를 개선함과 아울러 잉크 전이 특성을 향상시켜 연속(Consecutively)적으로 전자소자를 인쇄할 수 있도록 한 롤 투 롤 그라비아소자 인쇄장치에 관한 것이다.
최근, 롤 투 롤 그라비아(Roll to Roll Gravure) 인쇄 방식 또는 롤투 플레이트(Roll to Plate) 인쇄 방식을 사용하여 기판 상에 트랜지스터, 커패시터, 저항 및 배선 들을 직접 형성하여 전자소자를 제작하는 인쇄전자기술이 개발되어 사용되고 있다.
상기 롤 투 롤 그라비아 인쇄 방식은, 인쇄소자를 인쇄하는 생산 속도의 장점으로 인해 꾸준히 연구되고 있으나, 트랜지스터 등의 인쇄에 요구되는 고정밀도 중첩인쇄기술(적층인쇄기술)의 확보에 어려움이 있다.
또한, 롤투 플레이트 인쇄 방식은 멈춰있는 필름에 전자소자의 인쇄를 진행하기 때문에 롤 투 롤 인쇄 방식에 비해 정밀도를 제어하기 쉬운 반면, 생산속도가 낮은 단점을 가지고 있다.
본 발명의 목적은, 기체의 상부에 상·하 및 좌·우 이동가능하게 구비되어 필름에 전자소자를 인쇄하는 인쇄유닛과, 인쇄유닛의 상부에 구비되어 필름의 이송을 제어하는 필름 이송제어유닛과, 필름 이송제어유닛의 상부에 구비되어 필름에 인쇄된 전자소자를 건조시키는 히팅 챔버를 구비함으로써, 중첩인쇄기술을 확보하고, 인쇄 속도 및 인쇄 정밀도를 개선함과 아울러 잉크 전이 특성을 향상시켜 연속적으로 전자소자를 인쇄할 수 있도록 한 롤 투 롤 그라비아 전자소자 인쇄장치를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 롤 투 롤 그라비아 전자소자 인쇄장치는, 바닥면에 지지되는 기체; 상기 기체의 상부에 좌·우 및 상·하 이동가능하게 구비되고, 상기 기체의 상부에 일정 구간내에서 수평선상으로 좌·우 이동가능하게 구비되는 수평이동부와, 상기 수평이동부의 상부에 구비되며 수평이동부의 좌·우 이동된 거리만큼 형성되는 경사각을 따라 상·하 기울임 이동하는 경사이동부와, 상기 경사이동부의 상부에 위치되어 전자소자 인쇄용 전도성 잉크를 공급하는 잉크 팬(Ink Pan)과, 상기 잉크 팬 일측의 상부에 배치되어 상기 전자소자의 인쇄 시 필름의 마크와 인쇄물 마크의 위치를 측정하는 마크 측정 카메라와, 상기 마크 측정 카메라와 일정 간격 이격 설치되는 독터 블레이드(Doctor Blade)와, 상기 마크 측정 카메라와 상기 독터 블레이드 사이에 위치되어 상기 필름에 상기 전자소자를 인쇄하는 패턴 롤(Pattern Roll)이 구비된 인쇄유닛; 상기 인쇄유닛의 상부에 구비되며, 평판형을 이루되 하부면이 상기 패턴 롤의 외주연과 밀접되게 설치되는 임프레션 플레이트(Impression Plate)와, 상기 임프레션 플레이트의 양단부 측에 회전 가능하게 구비되어 상기 필름의 이동방향을 전환하는 아이들 롤러(Idle Roller)와, 압동 롤러 및 모터와 이격 설치되어 상기 필름의 이송을 가이드 하는 가이드 롤러(Guide Roller)와, 히팅 챔버와 이격 설치되어 상기 히팅 챔버를 경유한 상기 필름을 원하는 위치로 이송시키는 압동 롤러와, 상기 압동 롤러와 인접된 위치에 회전가능하게 설치되어 상기 필름을 이송시키는 피더(Feeder)와, 상기 피더 측에 상기 필름의 이송을 위한 회전동력을 전달하는 모터(Motor)가 구비된 필름 이송제어유닛; 및 상기 필름 이송제어유닛의 상부에 구비되어 상기 필름에 인쇄된 전자소자를 건조시키는 히팅 챔버; 를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 경사이동부, 잉크 팬, 마크 측정 카메라, 독터 블레이드, 패턴 롤은 하나의 축으로 연결되어 동시에 상·하 이동 또는 좌·우 이동할 수 있다.
상기 패턴 롤과 상기 잉크 팬은 동일 축으로 연결되어 상·하·좌·우 이동시 잉크 공급을 간섭하지 않도록 함이 바람직하다.
상기 필름은 상기 임프레션 플레이트의 하부에서 스톱 앤 고(Stop and Go) 방식으로 이송되고, 정지시 상기 히팅 챔버에 의해 기설정된 시간만큼 건조될 수 있도록 한다.
상기 임프레션 플레이트는 임프레션 롤러(Impression Roller)와 대체가 가능할 것이다.
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이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 롤 투 롤 그라비아 전자소자 인쇄장치에 의하면, 기체의 상부에 상·하 및 좌·우 이동가능하게 구비되어 필름에 전자소자를 인쇄하는 인쇄유닛과, 인쇄유닛의 상부에 구비되어 필름의 이송을 제어하는 필름 이송제어유닛과, 필름 이송제어유닛의 상부에 구비되어 필름에 인쇄된 전자소자를 건조시키는 히팅 챔버를 구비함으로써, 중첩인쇄기술을 확보하고, 인쇄 속도 및 인쇄 정밀도를 개선함과 아울러 잉크 전이 특성을 향상시켜 연속적으로 전자소자를 인쇄하는 효과를 창출할 수 있다.
본 발명에 따른 롤 투 롤 그라비아 전자소자 인쇄장치에 의하면, 필름은 스톱 앤 고(Stop and Go) 방식으로 이송하여 적층(중첩) 정밀도를 높이고, 히팅 챔버를 통해 건조 시간을 자유롭게 조절하여 인라인(Inline) 공간의 효율성을 증대시킬 수 있다.
본 발명에 따른 롤 투 롤 그라비아 전자소자 인쇄장치에 의하면, 롤 투 플레이트(Roll to Plate) 방식을 연속 공정으로 진행하여 적층 인쇄를 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 롤 투 롤 그라비아 전자소자 인쇄장치를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 필름 이송제어유닛 및 인쇄유닛을 통한 전자소자 인쇄 과정을 도시한 개략적인 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 필름 이송제어유닛 및 인쇄유닛을 통한 전자소자 인쇄 과정을 도시한 개략적인 사시도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명하기로 한다. 또한, 본 발명은 다양한 구조로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여함을 밝혀둔다.
본 발명에 따른 롤 투 롤 그라비아 전자소자 인쇄장치(100)에 의하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 기체(110)와, 기체(110)의 상부에 구비되어 필름(102)에 전자소자(104)를 인쇄하는 인쇄유닛(120)과, 필름(102)의 이송을 제어하는 필름 이송제어유닛(130)과, 필름(102)에 인쇄된 전자소자(104)를 건조시키는 히팅 챔버(140)를 포함하여 구성된다.
기체(110)는 바닥면에 지지가능하게 구비되어 인쇄유닛(120)과 필름 이송제어유닛(130)을 지지하게 된다.
인쇄유닛(120)은 기체(110)의 상부에 좌·우 및 상·하 이동가능하게 구비되어 필름(102)에 전자소자(104)를 인쇄하는 역할을 수행한다.
이러한 인쇄유닛(120)은 좌·우 이동이 가능한 수평이동부(121)와, 상·하 이동이 가능한 경사이동부(122)와, 경사이동부(122)의 상부에 위치되는 잉크 팬(Ink Pan)(123)과, 전자소자(104)의 인쇄 마크를 측정하는 마크 측정 카메라(124)와, 마크 측정 카메라(124)와 이격 설치되는 독터 블레이드(Doctor Blade)(125)와, 패턴 롤(Pattern Roll)(126)을 포함하여 구성된다.
수평이동부(121)는 기체(110)의 일정 구간내에서 수평선상으로 좌·우 이동가능하게 설치된다. 이 수평이동부(121)의 좌·우 이동은 리니어 모터(Linear Motor)를 통해 이루어진다.
경사이동부(122)는 수평이동부(121)의 상부에 구비되어 기설정된 경사각을 따라 상·하 기울임 이동하게 된다. 예를 들어, 경사이동부(122)는 수평이동부(121)가 원위치에서 좌·우 이동함에 따라 원위치에서 좌·우 이동된 거리만큼 형성되는 경사각을 따라 상·하 기울임 이동하게 된다.
잉크 팬(123)은 경사이동부(122)의 상부에 구비되어 전자소자(104)를 인쇄하기 위한 전도성 잉크를 공급하는 역할을 수행한다. 잉크 팬(123)은 인쇄 완료 후, 실린더 공압을 통해 상승하여 회전하는 패턴 롤(126)과 순간 접촉하게 된다. 또한, 잉크 팬(123)은 전자소자(104)의 인쇄 시 하강하여 잉크공급을 멈추는 방식으로 독터 블레이드(125)를 통해 비선회부에 묻어있는 필요없는 잉크를 닦아내거나 소량의 전도성 잉크로 전자소자를 인쇄할 수 있도록 하는 역할을 수행한다.
마크 측정 카메라(124)는 잉크 팬(123) 일측의 상부에 배치되어 전자소자(104)를 인쇄하고자 하는 위치에 형성된 필름(102)의 마크와 인쇄물 마크의 위치를 측정하게 된다. 이러한 마크 측정 카메라(124)는 전자소자(104)의 인쇄 과정에서 필름(102)의 이송이 멈춘 후, 전자소자(104)의 인쇄 마크를 측정하여 임프레션 플레이트(131)가 교차하는 방향 및 필름(102)이 이송되는 방향으로의 진행을 제어하여 적층 인쇄가 가능하도록 한다.
독터 블레이드(125)는 마크 측정 카메라(124)와 일정 간격을 두고 이격 설치된다. 이 독터 블레이드(125)는 필름(102)에 전자소자를 인쇄하는 과정에서 잉크 팬(123)과 함께 임프레션 플레이트(131) 측으로 상향이동하여 필름(102)과 접촉하면서 비선회부에 묻어있는 필요없는 전도성 잉크를 닦아내는 역할을 수행하게 된다.
패턴 롤(126)은 마크 측정 카메라(124)와 독터 블레이드(125) 사이에 위치되어 필름(102)에 전자소자(104)를 인쇄하게 된다. 이러한 패턴 롤(126)에는 전자소자의 인쇄를 위한 전도성 잉크를 수납하는 수납공간(126a)이 일정간격으로 마련된다. 패턴 롤(126)은 필름(102)이 이송하는 방향, 즉, 시계 방향으로 회전하여 필름(102)에 전자소자(104)를 인쇄할 수 있도록 한다. 패턴 롤(126)은 잉크 팬(123)과 동일한 축으로 연결되어 상·하·좌·우 이동시 전도성 잉크의 공급을 간섭하지 않도록 한다.
상기 패턴 롤(126)과 독터 블레이드(125)는 임프레션 플레이트(131)와 아이들 롤러(132)의 하부에 설치되는 바, 임프레션 플레이트(131) 및 임프레션 롤러(Impression Roller)(미도시)와 대체가 가능하다.
상기의 구성을 갖는 경사이동부(122)와, 잉크 팬(123)과, 마크 측정 카메라(124)와, 독터 블레이드(125)와, 패턴 롤(126)은 동일한 하나의 축으로 연결되어 동시에 상·하 방향으로 이동되어 해당 공정을 수행한다.
필름 이송제어유닛(130)은 인쇄유닛(120)의 상부에 구비되어 필름(102)의 이송을 제어하는 역할을 수행한다.
이러한 필름 이송제어유닛(130)은 평판형의 임프레션 플레이트(Impression Plate)(131)와, 임프레션 플레이트(131) 양단부 측에 위치하는 아이들 롤러(Idle Roller)(132)와, 필름(102)의 이송을 가이드하는 가이드롤러(133)와, 히팅 챔버(140)와 이격 설치된 압동 롤러(134)와, 압동 롤러(134)와 인접 설치된 피더(Feeder)(135)와, 피더(135)에 회전동력을 전달하는 모터(136)를 포함하여 구성된다.
임프레션 플레이트(131)는 평판형을 이루되, 하부면이 패턴 롤(126)의 외주연과 밀접되게 설치된다. 이러한 임프레션 플레이트(131)는 임프레션 롤러와 대체가 가능하다.
아이들 롤러(132)는 임프레션 플레이트(131)의 양단부 측에 회전 가능하게 구비되어 필름(102)의 이송방향을 전환시키는 역할을 수행한다.
가이드 롤러(133)는 아이들 롤러(132)와 일정 간격을 두고 이격 설치되어 필름(102)의 이송을 가이드한다.
또한, 압동 롤러(134)는 히팅 챔버(140)의 일측에 설치되고, 히팅 챔버(140)를 경유하여 이송하는 필름(102)을 원하는 위치로 이송시키게 된다. 이 압동 롤러(134)는 고무, 우레탄 또는 실리콘 재질 중 어느 하나로 마련될 수 있다.
피더(135)는 압동 롤러(134)와 인접된 위치에 배치되며, 회전가능하게 설치되어 필름(102)을 이송시킨다. 이러한 피더(135)는 모터(136)로부터 회전동력을 전달받아 회전된다. 피더(135)는 필름(102)의 피치 이동 제어에 관여할 수 있다.
상기의 구성을 갖는 필름 이송제어유닛(130)을 통해 이송되는 필름(102)은 스톱 앤 고(Stop and Go) 방식으로 이송하게 된다.
히팅 챔버(140)는 필름 이송제어유닛(130)의 상부에 구비되어 필름(102)에 인쇄된 전자소자(104)를 건조시키는 역할을 수행한다. 이러한 히팅 챔버(140)는, 임프레션 플레이트(131) 하부에서 스톱 앤 고 방식으로 이송되는 필름(102)을 기설정된 시간으로 건조시간(Dry Time)을 조절하여 건조시키게 된다.
상기의 구성을 갖는 본 발명에 따른 인쇄유닛(120)과, 필름 이송제어유닛(130)과, 히팅 챔버(140)는 동일한 구성을 이루어 기체(110) 상에 일정 간격을 두고 적어도 2개 이상으로 나란하게 배열될 수 있다. 이에 의해, 전자소자의 인쇄 시 적층 인쇄 공정을 연속적으로 수행할 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본원 발명의 권리 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되는 것이 아니며, 본원 발명이 속하는 당업자에게 자명한 범위는 본원 발명의 특허청구범위내에 기재된 범주내에 속하는 것으로 해석하여야 할 것이다.
100 : 롤 투 롤 그라비아 전자소자 인쇄장치,
102 : 필름,
104 : 전자소자,
110 : 기체,
120 : 인쇄유닛,
121 : 수평이동부,
122 : 경사이동부,
123 : 잉크 팬(Ink Pan),
124 : 마크 측정 카메라,
125 : 독터 블레이드(Doctor Blade),
126 : 패턴 롤(Pattern Roll),
130 : 필름 이송제어유닛,
131 : 임프레션 플레이트(Impression Plate),
132 : 아이들 롤러(Idle Roller),
133 : 가이드 롤러(Guide Roller),
134 : 압동 롤러,
135 : 피더(Feeder),
136 : 모터(Motor),
140 : 히팅 챔버(Heating Chamber).

Claims (15)

  1. 삭제
  2. 바닥면에 지지되는 기체;
    상기 기체의 상부에 좌·우 및 상·하 이동가능하게 구비되고, 상기 기체의 상부에 일정 구간내에서 수평선상으로 좌·우 이동가능하게 구비되는 수평이동부와, 상기 수평이동부의 상부에 구비되며 수평이동부의 좌·우 이동된 거리만큼 형성되는 경사각을 따라 상·하 기울임 이동하는 경사이동부와, 상기 경사이동부의 상부에 위치되어 전자소자 인쇄용 전도성 잉크를 공급하는 잉크 팬(Ink Pan)과, 상기 잉크 팬 일측의 상부에 배치되어 상기 전자소자의 인쇄 시 필름의 마크와 인쇄물 마크의 위치를 측정하는 마크 측정 카메라와, 상기 마크 측정 카메라와 일정 간격 이격 설치되는 독터 블레이드(Doctor Blade)와, 상기 마크 측정 카메라와 상기 독터 블레이드 사이에 위치되어 상기 필름에 상기 전자소자를 인쇄하는 패턴 롤(Pattern Roll)이 구비된 인쇄유닛;
    상기 인쇄유닛의 상부에 구비되며, 평판형을 이루되 하부면이 상기 패턴 롤의 외주연과 밀접되게 설치되는 임프레션 플레이트(Impression Plate)와, 상기 임프레션 플레이트의 양단부 측에 회전 가능하게 구비되어 상기 필름의 이동방향을 전환하는 아이들 롤러(Idle Roller)와, 압동 롤러 및 모터와 이격 설치되어 상기 필름의 이송을 가이드 하는 가이드 롤러(Guide Roller)와, 히팅 챔버와 이격 설치되어 상기 히팅 챔버를 경유한 상기 필름을 원하는 위치로 이송시키는 압동 롤러와, 상기 압동 롤러와 인접된 위치에 회전가능하게 설치되어 상기 필름을 이송시키는 피더(Feeder)와, 상기 피더 측에 상기 필름의 이송을 위한 회전동력을 전달하는 모터(Motor)가 구비된 필름 이송제어유닛; 및
    상기 필름 이송제어유닛의 상부에 구비되어 상기 필름에 인쇄된 전자소자를 건조시키는 히팅 챔버;
    를 포함하는 롤 투 롤 그라비아 전자소자 인쇄장치.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서,
    상기 경사이동부, 잉크 팬, 마크 측정 카메라, 독터 블레이드, 패턴 롤은 하나의 축으로 연결되어 동시에 상·하 이동 또는 좌·우 이동하는 것을 특징으로 하는 롤 투 롤 그라비아 전자소자 인쇄장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제2항에 있어서,
    상기 패턴 롤과 상기 잉크 팬은 동일 축으로 연결되어 상·하·좌·우 이동시 잉크 공급을 간섭하지 않는 것을 특징으로 하는 전자소자 인쇄장치.
  9. 삭제
  10. 제2항에 있어서,
    상기 필름은 상기 임프레션 플레이트의 하부에서 스톱 앤 고(Stop and Go) 방식으로 이송되고, 정지시 상기 히팅 챔버에 의해 기설정된 시간만큼 건조되는 것을 특징으로 하는 롤 투 롤 그라비아 전자소자 인쇄장치.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 임프레션 플레이트는 임프레션 롤러(Impression Roller)와 대체 가능한 것을 특징으로 하는 롤 투 롤 그라비아 전자소자 인쇄장치.





  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
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