KR101547068B1

KR101547068B1 - 스크린 프린터

Info

Publication number: KR101547068B1
Application number: KR1020140163200A
Authority: KR
Inventors: 김동수
Original assignee: 김동수
Priority date: 2014-11-21
Filing date: 2014-11-21
Publication date: 2015-08-24

Abstract

본 발명은 스크린 프린터에 관한 것으로서, 장치본체; 및 상기 장치본체에 연결되되 페이스트를 압착하는 스퀴지가 착탈 가능하게 결합되는 스퀴지 홀더를 구비하며, 상기 스퀴지를 인쇄대상물의 표면에서 회전 이동시키는 스퀴지 회전 이동부를 포함한다.

Description

스크린 프린터{Screen printer}

본 발명은, 스크린 프린터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 스퀴지가 컴퍼스처럼 회전 이동될 수 있어 중앙에 돌출부가 있는 인쇄대상물의 표면을 용이하게 인쇄할 수 있는 스크린 프린터에 관한 것이다.

스크린 프린터는 인쇄 막의 형상이 패터닝(patterning)된 스텐실(stencil, 스크린 마스크라고도 함)을 인쇄대상물의 표면에 배치한 후, 페이스트(paste)를 스텐실 위에 도포한 다음, 페이스트를 스퀴지(squeegee)로 압착하면서 인쇄면에 전사시킴으로써 인쇄를 진행하는 장치이다.

이러한 스크린 프린터는 구조가 비교적 간단하고 동작이 간편하기 때문에 전자제품을 비롯하여 다양한 제품들의 인쇄에 널리 사용되고 있다.

한편, 현재까지 알려지고 있는 스크린 프린터의 경우, 스퀴지가 수평방향으로 동작되는 것이 일반적이었기 때문에 인쇄대상물에 대한 수평방향의 인쇄작업만을 수행할 수밖에 없었다.

하지만, 예컨대 LED 전등갓처럼 중앙에 원기둥 뿔과 같은 돌출부가 있는 인쇄대상물의 경우에는 스퀴지의 수평방향 이동 시 스퀴지가 중앙에 돌출된 원기둥 뿔에 걸리기 때문에 수평방향의 인쇄가 불가능하다.

이때는 원기둥 뿔을 축심으로 하여 스퀴지가 인쇄대상물의 표면 상으로 회전 이동되면서 인쇄작업을 진행해야 할 것인데, 아직까지는 이러한 동작을 갖는 스크린 프린터가 개발되지 않고 있다는 점에서 이에 대한 기술 개발이 대두된다.

대한민국특허청 출원번호 제20-2000-0032281호

본 발명의 목적은, 스퀴지가 컴퍼스처럼 회전 이동될 수 있어 중앙에 돌출부가 있는 인쇄대상물의 표면을 용이하게 인쇄할 수 있는 스크린 프린터를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 장치본체; 및 상기 장치본체에 연결되되 페이스트를 압착하는 스퀴지가 착탈 가능하게 결합되는 스퀴지 홀더를 구비하며, 상기 스퀴지를 인쇄대상물의 표면에서 회전 이동시키는 스퀴지 회전 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터에 의해 달성된다.

상기 스퀴지 회전 이동부는, 상기 스퀴지의 회전을 위한 동력을 발생시키는 서보모터; 상기 스퀴지의 회전 축심을 형성하는 회전 샤프트; 상기 서보모터와 상기 회전 샤프트에 연결되며, 상기 서보모터의 구동 시 상기 회전 샤프트를 회전시키는 샤프트 회전부; 및 상기 회전 샤프트와 상기 스퀴지 홀더를 연결하는 홀더 연결부를 포함할 수 있다.

상기 홀더 연결부는, 상기 회전 샤프트의 단부에서 상기 회전 샤프트의 길이 방향에 가로로 결합되는 가로 블록; 상기 가로 블록에 교차되게 연결되는 세로 블록; 및 상기 세로 블록에 연결되는 고정 블록; 및 일단부는 상기 스퀴지 홀더에 연결되고 타단부는 상기 고정 블록에 이동 가능하게 결합되는 이동 블록을 포함할 수 있다.

상기 고정 블록과 상기 이동 블록은 도브 테일(dove tail) 형상으로 맞물릴 수 있다.

상기 샤프트 회전부는, 상기 서보모터에 연결되는 구동 풀리; 상기 회전 샤프트에 연결되는 피동 풀리; 및 상기 구동 풀리와 상기 피동 풀리를 연결하는 타이밍 벨트를 포함할 수 있다.

상기 서보모터의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.

상기 장치본체의 일측에 상하방향을 따라 결합되는 컬럼; 상기 컬럼 내에 마련되는 업/다운 구동모터와, 상기 업/다운 구동모터의 구동력에 의해 업/다운(up/down) 구동되는 업/다운 슬라이더를 구비하며, 상기 컬럼의 길이방향을 따라 상하로 업/다운(up/down) 구동되는 업/다운 구동체; 상기 업/다운 슬라이더의 하부 영역에 마련되며, 스텐실이 착탈 가능하게 결합되는 스텐실 결합부; 및 상기 업/다운 슬라이더의 상부 영역에 마련되며, 상기 업/다운 슬라이더 상에서 상기 스퀴지 회전 이동부를 미세적으로 업/다운(up/down) 구동시키는 미세 업/다운 구동부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 스퀴지가 컴퍼스처럼 회전 이동될 수 있어 중앙에 돌출부가 있는 인쇄대상물의 표면을 용이하게 인쇄할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 프린터의 정면도,
도 2는 도 1의 측면도,
도 3은 도 1에서 컨트롤러를 제거한 상태의 사시도,
도 4는 업/다운 구동체의 확대 사시도,
도 5는 도 4의 정면도,
도 6은 도 5의 A-A선에 따른 단면도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 프린터의 제어블록도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 프린터의 정면도, 도 2는 도 1의 측면도, 도 3은 도 1에서 컨트롤러를 제거한 상태의 사시도, 도 4는 업/다운 구동체의 확대 사시도, 도 5는 도 4의 정면도, 도 6은 도 5의 A-A선에 따른 단면도, 그리고 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 프린터의 제어블록도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 스크린 프린터는 스퀴지(1)가 컴퍼스처럼 회전 이동될 수 있어 예컨대 전등갓처럼 중앙에 돌출부(11)가 있는 인쇄대상물(10)의 표면을 용이하게 인쇄할 수 있도록 한 것으로서, 장치본체(110)와, 스퀴지(1)가 착탈 가능하게 결합되는 스퀴지 홀더(165)를 구비하며, 스퀴지(1)를 인쇄대상물(10)의 표면에서 회전 이동시키는 스퀴지 회전 이동부(160)와, 이를 컨트롤하는 컨트롤러(190)를 포함한다.

장치본체(110)는 스크린 프린터의 외관 구조물을 이루며, 스퀴지 회전 이동부(160)을 비롯한 모든 부품들을 지지한다. 따라서 장치본체(110)는 강성이 우수한 금속재질로 제작될 수 있다.

장치본체(110)의 하단부에는 다수의 푸트부재(111)가 마련된다. 푸트부재(111)에 높낮이 기능이 부가됨으로써 작업면이 이상적인 수평면을 이룰 수 있도록 할 수 있다. 푸트부재(111)의 주변에는 휠(wheel, 112)이 마련되어 장비의 이동성을 좋게 한다.

장치본체(110)의 상면 일측에는 인쇄대상물(10)이 로딩되는 로딩유닛(115)이 마련된다. 로딩유닛(115)은 볼트식 조임 방식을 통해 평면좌표 상에서 X축과 Y축으로 이동될 수 있는 구조를 가질 수 있다.

장치본체(110)의 일측에는 상하 방향을 따라 컬럼(120)이 배치된다. 컬럼(120)에 스퀴지 결합유닛(160)을 비롯한 모든 부품들이 장착된다.

특히, 컬럼(120)에는 컬럼(120)의 길이방향을 따라 상하로 업/다운(up/down) 구동되는 업/다운 구동체(130)가 마련된다.

업/다운 구동체(130)는 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼 컬럼(120) 내에 마련되는 업/다운 구동모터(131)와, 업/다운 구동모터(131)의 구동력에 의해 업/다운(up/down) 구동되는 업/다운 슬라이더(132)를 포함한다.

업/다운 슬라이더(132)의 하부 영역에는 스텐실(3)이 착탈 가능하게 결합되는 스텐실 결합부(140)가 마련된다.

스텐실 결합부(140)는 상호간 이격 배치되는 한 쌍의 스텐실 결합 프레임(141)과, 스텐실 결합 프레임(141)들에 각각 마련되어 스텐실 결합 프레임(141) 상에 스텐실(3)을 클램핑시키는 스텐실 클램프(142)를 포함한다. 스텐실 클램프(142)는 다수의 조임 볼트로 구현될 수 있다.

이에, 스텐실(3)을 한 쌍의 스텐실 결합 프레임(141)에 배치한 상태에서 스텐실 클램프(142)로 클램핑시킴으로써, 스텐실 결합부(140)에 스텐실(3)을 고정시킬 수 있다.

한편, 스퀴지 회전 이동부(160)는 스퀴지(1)가 착탈 가능하게 결합되는 스퀴지 홀더(165)를 구비하며, 스퀴지(1)를 인쇄대상물의 표면에서 회전 이동시키는 역할을 한다.

앞서 기술한 것처럼 스퀴지(1)는 스텐실(3) 위에 도포되는 페이스트를 압착하면서 인쇄작업을 진행하는데, 이러한 스퀴지(1)는 스퀴지 홀더(165)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

스퀴지 홀더(165)는 집게 형상으로서 스퀴지(1)를 고정시킬 수 있다. 스퀴지 홀더(165)의 주변에는 나이프(2)가 설치될 수 있다. 앞서 기술한 것처럼 스퀴지(1)는 스텐실(3) 위에 도포되는 페이스트를 압착하는 역할을 하고, 나이프(2)는 스퀴지(1)의 동작 후에 스텐실(3)의 표면을 긁는 역할을 수행할 수 있다.

스퀴지 회전 이동부(160)는 미세 업/다운 구동부(150)를 통해 업/다운 슬라이더(132) 상에서 결합된다. 따라서 스퀴지 회전 이동부(160)는 업/다운 슬라이더(132)와 함께 업/다운(up/down) 구동되기도 하지만 업/다운 슬라이더(132) 상에서 미세 업/다운 구동부(150)에 의해 미세적으로 업/다운(up/down) 구동될 수 있다. 따라서 스텐실(3)에 대한 스퀴지(1)의 상대 거리 조절에 유리하다.

미세 업/다운 구동부(150)는 미세 업/다운 구동용 모터(151)와, 업/다운 슬라이더(132) 상에서 스퀴지 회전 이동부(160)를 이동 가능하게 지지하는 리니어 가이드(152)를 포함할 수 있다.

이에, 미세 업/다운 구동용 모터(151)가 구동되면 리니어 가이드(152)를 따라 미세 업/다운 구동부(150)가 업/다운(up/down) 구동될 수 있다.

한편, 스퀴지 회전 이동부(160)는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 서보모터(171), 회전 샤프트(173), 샤프트 회전부(175), 그리고 홀더 연결부(177)를 포함한다.

서보모터(171)는 스퀴지(1)의 회전을 위한 동력을 발생시킨다. 본 실시예의 경우, 서보모터(171)가 적용되기 때문에 스퀴지(1)의 회전 속도와 각도를 정확하게 세팅 또는 조절할 수 있는 이점이 있다.

회전 샤프트(173)는 스퀴지(1)의 회전 축심을 형성한다. 회전 샤프트(173)는 서보모터(171)와는 이격된 위치에서 컬럼(120)과 나란하게 배치된다.

회전 샤프트(173)는 별도의 샤프트 바디(174)에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다. 샤프트 바디(174)는 미세 업/다운 구동부(150)의 리니어 가이드(152)와 연결될 수 있다. 따라서 스퀴지 회전 이동부(160)가 미세 업/다운 구동부(150)에 의해 미세적으로 업/다운(up/down) 구동될 수 있게 된다.

샤프트 회전부(175)는 서보모터(171)와 회전 샤프트(173)에 연결되며, 서보모터(171)의 구동 시 회전 샤프트(173)를 회전시키는 역할을 한다.

이러한 샤프트 회전부(175)는 서보모터(171)에 연결되는 구동 풀리(175a)와, 회전 샤프트(173)에 연결되는 피동 풀리(175b)와, 구동 풀리(175a)와 피동 풀리(175b)를 연결하는 타이밍 벨트(175c)를 포함한다. 이에, 서보모터(171)가 구동되면 서보모터(171)의 구동력이 구동 풀리(175a), 타이밍 벨트(175c) 및 피동 풀리(175b)로 전달됨에 따라 회전 샤프트(173)가 회전될 수 있다.

홀더 연결부(177)는 회전 샤프트(173)와 스퀴지 홀더(165)를 연결하는 구조물이다.

본 실시예의 경우, 스퀴지(1)가 회전 샤프트(173)를 축으로 해서 컴퍼스처럼 회전되어야 하기 때문에 홀더 연결부(177)라는 구조물이 요구된다.

이러한 홀더 연결부(177)는 회전 샤프트(173)의 단부에서 회전 샤프트(173)의 길이 방향에 가로로 결합되는 가로 블록(177a)과, 가로 블록(177a)에 교차되게 연결되는 세로 블록(177b)과, 세로 블록(177b)에 연결되는 고정 블록(177c)과, 일단부는 스퀴지 홀더(165)에 연결되고 타단부는 고정 블록(177c)에 이동 가능하게 결합되는 이동 블록(177d)을 포함한다.

이처럼 회전 샤프트(173)가 가로 블록(177a), 세로 블록(177b), 고정 블록(177c) 및 이동 블록(177d)을 통해 스퀴지 홀더(165)에 연결되도록 함으로써, 회전 샤프트(173)가 회전될 때 스퀴지 홀더(165)에 물린 스퀴지(1)가 회전 샤프트(173)를 축으로 하여 마치 컴퍼스처럼 회전되면서 돌출부(11)를 피해 전등갓(10)의 표면을 인쇄할 수 있다.

홀더 연결부(177)의 구조물에서 고정 블록(177c)과 이동 블록(177d)은 도브 테일(dove tail) 형상으로 맞물릴 수 있다. 따라서 이동 블록(177d) 쪽에 연결되는 스퀴지(1)의 위치, 예컨대 돌출부(11)를 축심으로 한 스퀴지(1)의 배치 위치를 조절할 수 있다.

마지막으로, 컨트롤러(190)는 스퀴지 회전 이동부(160)의 동작, 즉 서보모터(171)의 동작을 컨트롤한다.

이러한 컨트롤러(190)는 중앙처리장치(CPU, 191), 메모리(MEMORY, 192), 서포트 회로(SUPPORT CIRCUIT, 193)를 포함할 수 있다.

중앙처리장치(191)는 본 실시예의 스크린 프린터를 제어하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.

메모리(192)는 중앙처리장치(191)와 연결된다. 메모리(192)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 램덤 엑세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리이다.

서포트 회로(193)는 중앙처리장치(191)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(193)는 캐쉬, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.

이러한 구성을 갖는 스크린 프린터의 동작에 대해 간략하게 살펴보면 다음과 같다.

로딩유닛(115)에 인쇄대상물(10), 예컨대 전등갓을 로딩시키고, 그 상부의 스텐실 결합부(140)에 스텐실(3)을 결합시킨다.

전등갓(10)에 대한 스텐실(3) 혹은 스퀴지(1)의 상대적인 위치는 로딩유닛(115), 스텐실 결합부(140), 업/다운 구동체(130) 등의 동작을 통해 조절될 수 있다.

준비가 완료되면 컨트롤러(190)가 서보모터(171)를 구동시킨다. 서보모터(171)가 구동되면 서보모터(171)의 구동력이 구동 풀리(175a), 타이밍 벨트(175c) 및 피동 풀리(175b)로 전달됨에 따라 회전 샤프트(173)가 회전될 수 있으며, 이에 연동되어 홀더 연결부(177)가 회전됨에 따라 스퀴지(1) 역시 회전될 수 있다.

특히, 스퀴지(1)는 홀더 연결부(177)에 의해 회전 샤프트(173)에 연결되기 때문에 회전 샤프트(173)가 회전될 때, 스퀴지(1)는 회전 샤프트(173)를 축으로 하여 마치 컴퍼스처럼 회전되면서 돌출부(11)를 피해 인쇄대상물(10)의 표면을 인쇄할 수 있게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 정밀한 위치 제어를 통해 인쇄작업에 있어서의 정확도를 향상시킬 수 있으며, 구동 중에 충격과 소음이 유발되는 것을 저지할 수 있게 된다.

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.

1 : 스퀴지 2 : 나이프
3 : 스텐실 10 : 전등갓
11 : 돌출부 110 : 장치본체
111 : 푸트부재 112 : 휠
115 : 로딩유닛 120 : 컬럼
130 : 업/다운 구동체 131 : 업/다운 구동모터
132 : 업/다운 슬라이더 140 : 스텐실 결합부
141 : 스텐실 결합 프레임 142 : 스텐실 클램프
150 : 미세 업/다운 구동부 151 : 미세 업/다운 구동용 모터
152 : 리니어 가이드 160 : 스퀴지 회전 이동부
165 : 스퀴지 홀더 171 : 서보모터
173 : 회전 샤프트 175 : 샤프트 회전부
175a : 구동 풀리 175b : 피동 풀리
175c : 타이밍 벨트 177 : 홀더 연결부
177a : 가로 블록 177b : 세로 블록
177c : 고정 블록 177d : 이동 블록
190 : 컨트롤러

Claims

장치본체; 및
상기 장치본체에 연결되되 페이스트를 압착하는 스퀴지가 착탈 가능하게 결합되는 스퀴지 홀더를 구비하며, 상기 스퀴지를 인쇄대상물의 표면에서 회전 이동시키는 스퀴지 회전 이동부를 포함하며,
상기 스퀴지 회전 이동부는,
상기 스퀴지의 회전을 위한 동력을 발생시키는 서보모터;
상기 스퀴지의 회전 축심을 형성하는 회전 샤프트;
상기 서보모터와 상기 회전 샤프트에 연결되며, 상기 서보모터의 구동 시 상기 회전 샤프트를 회전시키는 샤프트 회전부; 및
상기 회전 샤프트와 상기 스퀴지 홀더를 연결하는 홀더 연결부를 포함하며,
상기 샤프트 회전부는,
상기 서보모터에 연결되는 구동 풀리;
상기 회전 샤프트에 연결되는 피동 풀리; 및
상기 구동 풀리와 상기 피동 풀리를 연결하는 타이밍 벨트를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터.
삭제
제1항에 있어서,
상기 홀더 연결부는,
상기 회전 샤프트의 단부에서 상기 회전 샤프트의 길이 방향에 가로로 결합되는 가로 블록;
상기 가로 블록에 교차되게 연결되는 세로 블록; 및
상기 세로 블록에 연결되는 고정 블록; 및
일단부는 상기 스퀴지 홀더에 연결되고 타단부는 상기 고정 블록에 이동 가능하게 결합되는 이동 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터.
제3항에 있어서,
상기 고정 블록과 상기 이동 블록은 도브 테일(dove tail) 형상으로 맞물리는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터.
삭제
제1항에 있어서,
상기 서보모터의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터.
제1항에 있어서,
상기 장치본체의 일측에 상하방향을 따라 결합되는 컬럼;
상기 컬럼 내에 마련되는 업/다운 구동모터와, 상기 업/다운 구동모터의 구동력에 의해 업/다운(up/down) 구동되는 업/다운 슬라이더를 구비하며, 상기 컬럼의 길이방향을 따라 상하로 업/다운(up/down) 구동되는 업/다운 구동체;
상기 업/다운 슬라이더의 하부 영역에 마련되며, 스텐실이 착탈 가능하게 결합되는 스텐실 결합부; 및
상기 업/다운 슬라이더의 상부 영역에 마련되며, 상기 업/다운 슬라이더 상에서 상기 스퀴지 회전 이동부를 미세적으로 업/다운(up/down) 구동시키는 미세 업/다운 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터.