KR101620538B1 - 실시간 정렬이 가능한 연속형 롤투롤 스크린 프린터 - Google Patents

실시간 정렬이 가능한 연속형 롤투롤 스크린 프린터 Download PDF

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Abstract

스크린 프린터는 롤러부, 프린팅 스테이지, 프린팅부, 제1 모니터링부, 제2 모니터링부 및 제어부를 포함한다. 상기 롤러부는 인쇄가 수행되는 이송 스테이지 상에서 수평방향으로 기판부를 이송한다. 상기 프린팅 스테이지는 상기 기판부의 이송방향에 대하여 경사지도록 배치된다. 상기 프린팅부는 상기 프린팅 스테이지 상에서 이송되며 상기 기판부 상에 인쇄를 수행한다. 상기 제1 모니터링부는 상기 기판부를 공급하는 기판 공급부와 상기 이송 스테이지 사이에서, 상기 기판부의 얼라인 마크를 모니터링한다. 상기 제2 모니터링부는 상기 이송 스테이지와 상기 기판부를 회수하는 기판 회부수 사이에서, 상기 기판부의 얼라인 마크 및 인쇄 패턴을 동시에 모니터링한다. 상기 제어부는 상기 제1 및 제2 모니터링부들로부터 계측 데이터를 제공받아, 상기 기판부, 상기 프린팅부 및 상기 프린팅 스테이지를 실시간 제어한다.

Description

실시간 정렬이 가능한 연속형 롤투롤 스크린 프린터{CONTINUOUS ROLL TO ROLL SCREEN PRINTER FOR REAL-TIME ALIGNING}
본 발명은 롤투롤 스크린 프린터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 평판형 제판을 이용하여 스크린 프린팅을 수행하기 위해 사용되며 프린팅 공정의 실시간 보정이 가능한 연속형 롤투롤 스크린 프린터에 관한 것이다.
스크린 프린팅(screen printing)으로 원통제판형 스크린 프린터와 평판제판형 스크린 프린터가 사용되는데, 모두 생산성과 정밀도를 동시에 향상시키기는 기술적 어려움이 있다.
특히, 평판제판형 스크린 프린터에서 생산성을 향상시키면서 정밀도를 높이기 위한 연구가 다수 진행되고 있다.
다만, 현재까지 주로 개발된 스크린 프린팅 기술에서는 연속공정을 수행하지 못하고, 프린팅 후 정지하여 정렬을 수행한 후 다시 프린팅하는 이른바 Stop&Go 형태의 기술이 보편적이다. 그러나, 상기 Stop&Go 형태의 스크린 프린팅 기술에서는 연속공정의 수행이 불가능하므로 생산성을 향상시키는 제약이 되고 있다.
이에 따라, 최근에는 롤 타입 연속 롤투롤 인쇄시스템의 정렬에 관한 기술도 개발되고 있는데, 예를 들어, 대한민국 특허출원 제10-2010-0106338호는 연속공정 롤투롤 인쇄장치에서, 인쇄롤의 속도변화로 인한 레지스터 에러를 보정하는 장치에 관한 것으로 인쇄롤의 형상 오차를 바탕으로 인쇄롤의 회전중심을 변경하는 기술을 개시하고 있다.
그러나, 현재까지 개발된 기술들에서는 인쇄롤 등의 위치를 직접 계측하여 피드백 제어를 수행하는 단편적인 피드백 제어 기술만 연구되고 있어, 오차가 발생할 수 있는 다양한 요인을 종합적으로 파악하여 다양한 피드백 제어를 통합적으로 수행하는 기술에 대한 연구는 미진하다.
특히, 상기 롤 타입의 회전중심을 변경하는 기술은 단순히 1차원적인 진행방향의 레지스터를 보정하는 효과는 있을 수 있으나, 평제판형 인쇄 공정에서 수행되는 제어방식인 스크린 프린터의 위치 또는 각도에 대한 제어는 불가능하다.
나아가 상기 롤 타입의 스크린 인쇄는 롤 제판의 제작의 어려움으로 미세 패턴의 형성이 어려운 한계가 있다.
이에 따라, 아직까지 스크린 프린팅 공정에서는 Stop&Go 형태의 정렬방식이 보편적이며, 연속공정을 수행하면서 실시간 보정이 가능한 기술이 적용되지는 못하고 있는 상황이다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 종합적인 실시간 피드백 얼라인먼트(feedback alignment)를 통해 오차를 최소화하며 인쇄의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 연속형 롤투롤 스크린 프린터에 관한 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 스크린 프린터는 롤러부, 프린팅 스테이지, 프린팅부, 제1 모니터링부, 제2 모니터링부 및 제어부를 포함한다. 상기 롤러부는 인쇄가 수행되는 이송 스테이지 상에서 수평방향으로 기판부를 이송한다. 상기 프린팅 스테이지는 상기 기판부의 이송방향에 대하여 경사지도록 배치된다. 상기 프린팅부는 상기 프린팅 스테이지 상에서 이송되며 상기 기판부 상에 인쇄를 수행한다. 상기 제1 모니터링부는 상기 기판부를 공급하는 기판 공급부와 상기 이송 스테이지 사이에서, 상기 기판부의 얼라인 마크를 모니터링한다. 상기 제2 모니터링부는 상기 이송 스테이지와 상기 기판부를 회수하는 기판 회부수 사이에서, 상기 기판부의 얼라인 마크 및 인쇄 패턴을 동시에 모니터링한다. 상기 제어부는 상기 제1 및 제2 모니터링부들로부터 계측 데이터를 제공받아, 상기 기판부, 상기 프린팅부 및 상기 프린팅 스테이지를 실시간 제어한다.
일 실시예에서, 상기 기판부 상에는 얼라인 마크가 균일하게 마킹(marking)되며, 상기 제1 및 제2 모니터링부들은 상기 얼라인 마크를 촬영하여 계측 데이터를 상기 제어부로 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 기판부를 실시간 제어하는 기판제어부, 및 상기 프린팅부 및 상기 프린팅 스테이지를 실시간 제어하는 스테이지제어부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 기판제어부는, 상기 제1 및 제2 모니터링부에서 계측된 상기 얼라인 마크의 이송 속도에 관한 정보를 바탕으로, 상기 기판부의 이송 속도를 실시간으로 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스테이지제어부는, 상기 제1 및 제2 모니터링부에서 계측된 상기 얼라인 마크의 위치에 관한 정보를 바탕으로, 상기 프린팅부 및 상기 프린팅 스테이지의 위치를 실시간으로 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스테이지제어부는, 상기 프린팅 스테이지가 상기 기판부의 이송방향에 대하여 경사진 경사각을 실시간으로 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스테이지제어부는, 상기 프린팅 스테이지의 연장방향에 대해 평행하거나 수직인 방향으로 이동하거나 회전하도록 상기 프린팅부의 위치를 실시간으로 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스테이지제어부는, 상기 제1 및 제2 모니터링부에서 계측된 상기 얼라인 마크의 이송 속도에 관한 정보를 바탕으로, 상기 프린팅부의 이송 속도를 실시간으로 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 제어부는 제1 및 제2 모니터링부들에서 계측된 계측 데이터로부터 기판부, 프린팅부 및 프린팅 스테이지를 실시간 제어할 수 있으므로, 통합 제어가 가능하며, 최적의 제어를 수행할 수 있다.
특히, 상기 제1 및 제2 모니터링부들은 단순히 기판부에 마킹된 얼라인 마크를 촬영하여, 상기 얼라인 마크의 위치 변화 또는 이송 속도 변화를 계측함으로서, 프린팅 공정의 실시간 제어가 가능하므로, 모니터링이나 계측 장치를 단순화할 수 있다.
또한, 상기 얼라인 마크의 이송 속도가 변화되는 것으로 모니터링되면, 기판제어부에 의해 상기 기판부의 이송속도를 제어하거나, 스테이지제어부에 의해 상기 프린팅부의 이송속도를 제어하여 에러를 최소화할 수 있으므로, 특히 연속 롤투롤 공정을 통한 다중 스크린 인쇄의 위치 정밀도를 향상시킬 수 있다.
나아가, 상기 얼라인 마크의 위치가 변화되는 것으로 모니터링되면, 상기 스테이지제어부에 의해 상기 프린팅스테이지의 경사각을 제어하거나, 상기 프린팅부의 위치를 제어하여 변화된 기판부의 위치에 부합하도록 상기 프린팅스테이지와 상기 프린팅부를 보정하므로, 다중 스크린 인쇄의 위치 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 롤투롤 스크린 프린터를 도시한 모식도이다.
도 2는 도 1의 롤투롤 스크린 프린터의 실시간 얼라인먼트(alignment) 상태를 도시한 블록도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 롤투롤 스크린 프린터를 도시한 모식도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 롤투롤 스크린 프린터(10)는 기판 공급부(110), 기판부(120), 이송 스테이지(130), 프린팅 스테이지(140), 제1 모니터링부(150), 제2 모니터링부(160), 프린팅부(170), 롤러부(180) 및 기판 회수부(190)를 포함한다.
상기 기판 공급부(110)는 상기 기판부(120)를 연속적으로 공급하며, 롤러에 감긴 기판부(120)를 일정한 속도로 회전하며 상기 이송 스테이지(130) 방향으로 공급한다.
상기 기판 회수부(190)는 상기 기판 공급부(110)에서 공급되어 인쇄 공정이 종료된 상기 기판부(120)를 연속적으로 회수하며, 상기 기판 공급부(110)와 동일하게 롤러가 회전하며 상기 기판부(120)를 일정한 속도로 감으며 회수한다.
상기 기판부(120)는 상기 기판 공급부(110)로부터 공급되어 표면에 인쇄 공정이 수행된 후 상기 기판 회수부(190)로 회수되는 유연성(flexible) 재지를 포함한다.
한편, 상기 기판 공급부(110)에서 상기 기판 회수부(190)로 상기 기판부(120)가 연속적으로 이송되고, 상기 기판부(120)의 방향을 전환하며 이송을 가이드하기 위해 복수의 롤러부들(180)이 적절하게 배치된다.
상기 이송 스테이지(130)는 고정프레임(131) 및 수평 스테이지(132)를 포함하며, 상기 기판부(120)가 상기 이송 스테이지(130) 상에서 이송되면서 상기 프린팅부(170)에 의해 상기 기판부(120)에 스크린 인쇄가 수행된다.
이 경우, 상기 고정프레임(131)은 상기 기판부(120)가 상기 프린팅 스테이지(140)와 접촉하며, 상기 기판부(120)에 스크린 인쇄가 수행되는 부분으로, 상기 롤러부들(180)이 위치하여, 상기 기판부(120)의 이송 방향 및 이송 속도를 제어한다.
이 경우, 상기 롤러부들(180)은 상기 고정프레임(131) 상에 고정되어, 상기 기판부(120)의 이송 방향 및 이송 속도를 제어할 수 있으며, 도 1에 도시된 구조 외에 다양한 개수 및 위치로 고정되어 상기 기판부(120)의 이송을 제어할 수 있다.
상기 수평 스테이지(132)는 상기 고정프레임(131)을 고정시키며, 일 방향으로 연장된다. 즉, 상기 수평 스테이지(132)는 지면에 평행한 방향으로 연장될 수 있으며, 상기 수평 스테이지(132)의 양 측에는 동일한 위치에 롤러부(180)가 위치하여 상기 수평 스테이지(132)의 연장 방향과 평행한 방향으로 상기 기판부(120)를 이송시킨다.
즉, 상기 기판부(120)는 상기 수평 스테이지(132)의 연장방향과 평행한 방향으로 연장된 후, 상기 기판 회수부(190)로 회수될 수 있다.
상기 프린팅 스테이지(140)는 상기 이송 스테이지(130)에서 상기 기판부(120)와 접촉하도록 배치된다.
구체적으로, 스크린 프린팅이 수행되기 위해서는 상기 기판부(120)와 상기 프린팅부(170)는 선접촉을 유지하여야 하는데, 이를 위해, 상기 프린팅부(170)가 상면에서 이송되는 상기 프린팅 스테이지(140)는 상기 기판부(120)와 소정의 각(A)을 이루도록 기울어져 위치한다.
즉, 상기 프린팅 스테이지(140)는 상기 롤러부(180) 상에서 이송되는 상기 기판부(120)와 선 접촉을 유지하도록 상기 수평 스테이지(132)와 소정의 각(A)을 이루며 기울어져 연장된다. 이 경우, 상기 수평 스테이지(132)와 상기 프린팅 스테이지(140)가 이루는 각(A)은 후술되는 제어부에 의해 실시간의 변경되도록 제어될 수 있다.
상기 프린팅부(170)는 상기 프린팅 스테이지(140)의 상면에서 왕복이송되며 상기 기판부(120)에 인쇄를 수행한다.
이 경우, 상기 프린팅부(170)는 상기 프린팅 스테이지(140)의 상면에서 1회 이송되면서 상기 기판부(140) 상에 1회 인쇄를 수행하고, 상기 기판부(140)가 연속적으로 이송됨에 따라 상기 프린팅부(170)도 상기 프린팅 스테이지(140) 상에서 연속적으로 왕복 이송되면서, 상기 기판부(140) 상에 복수의 인쇄 패턴을 반복해서 형성하게 된다.
따라서, 상기 기판부(140)의 이송은 상기 프린팅부(170)의 이송과 동기화되어야 하며(예를 들어, 상기 프린팅부(170)가 인쇄를 수행하는 경우와 인쇄후 원위치로 복귀하는 경우 상기 기판부(140)의 이송 속도는 다르게 제어되어야 함), 이러한 동기화를 위한 정밀한 이송 제어가 필수적이다.
상기 제1 모니터링부(150)는 상기 기판 공급부(110)와 상기 이송 스테이지(130)의 사이에 위치하여, 상기 기판부(120)의 이송 위치, 이송 속도 등의 상태를 모니터링, 즉 계측한다.
한편, 상기 제2 모니터링부(160)는 상기 이송 스테이지(130)와 상기 기판 회수부(190)의 사이에 위치하여, 상기 기판부(120)의 이송 위치, 이송 속도 등의 상태를 모니터링, 즉 계측한다.
특히, 상기 제2 모니터링부(160)는 상기 기판부(111)에 마킹된 얼라인 마크(112) 뿐만 아니라, 상기 프린팅부(170)를 통해 상기 기판부(111)에 인쇄된 인쇄 패턴을 동시에 계측한다. 그리하여, 상기 제2 모니터링부(160)는 상기 얼라인 마크와 상기 인쇄 패턴을 동시에 계측하여 이를 비교하고, 상기 얼라인 마크와 상기 인쇄 패턴을 비교한 결과를 바탕으로 상기 기판부(111)의 정렬 상태에 대하여 모니터링 할 수 있다.
본 실시예에서는, 상기 제1 및 제2 모니터링부들(150, 160) 각각이 상기 기판부(120)의 인쇄전, 및 인쇄후의 상태를 각각 모니터링하므로, 인쇄 수행 전 공급되는 기판부의 오차는 물론이고, 인쇄가 수행되면서 발생할 수 있는 기판부의 오차에 대하여도 계측이 가능하여, 후술되는 제어부의 제어가 보다 정밀하게 수행될 수 있다.
이 경우, 상기 제1 및 제2 모니터링부들(150, 160)은 예를 들어, 카메라와 같은 영상, 이미지 촬영장치일 수 있으며, 상기 제1 및 제2 모니터링부들(150, 160)은 각각 상기 기판부(120) 상에 마킹(marking)된 얼라인 마크(align mark)를 촬영할 수 있다.
상기 얼라인 마크는 상기 기판부(120) 상에 일정한 위치에 연속적으로 또는 주기적으로 마킹될 수 있다. 이에 따라, 상기 기판부(120)가 연속적으로 공급되는 과정에서 상기 제1 및 제2 모니터링부들(150, 160)은 상기 얼라인 마크를 연속적으로 계측할 수 있으며, 결과적으로 상기 기판부(120)의 위치나 속도가 변화하는 경우 이를 즉각적으로 계측할 수 있다.
도 2는 도 1의 롤투롤 스크린 프린터의 실시간 얼라인먼트(alignment) 상태를 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 상기 제1 모니터링부(150)에서 상기 이송 스테이지(130)로 이송되는 상기 기판부(120)의 위치 및 이송속도를 모니터링한 결과는 실시간으로 스테이지제어부(210)와 기판제어부(220)를 포함하는 제어부로 전송된다.
마찬가지로, 상기 제2 모니터링부(160)에서 상기 이송 스테이지(130)에서 인쇄가 수행된 상기 기판부(120)에 대하여 위치 및 이송속도를 모니터링한 결과도 실시간으로 상기 스테이지제어부(210)와 상기 기판제어부(220)로 전송된다.
상기 제1 및 제2 모니터링부들(150, 160)에서는 크게, 상기 기판부(120)의 위치, 및 상기 기판부(120)의 이송속도를 계측하여, 계측된 정보와 입력된 정보의 차이를 분석한다.
이 경우, 상기 제1 및 제2 모니터링부들(150, 160)에서 상기 기판부(120)의 위치를 계측한 정보가, 실제 입력된 정보와 서로 다른 경우, 상기 스테이지제어부(210)는 상기 프린팅스테이지(140) 및 상기 프린팅부(170)의 위치를 실시간으로 보정한다.
즉, 상기 제1 및 제2 모니터링부들(150, 160) 중 적어도 하나에서 계측된 상기 기판부(120)의 위치에 관한 정보가 입력된 정보와 오차가 발생하는 경우, 상기 스테이지제어부(210)는 상기 프린팅스테이지(140)의 위치 또는 상기 프린팅부(170)의 위치를 실시간으로 보정한다.
예를 들어, 상기 스테이지제어부(210)는 상기 프린팅스테이지(140)가 상기 수평 스테이지(132)와 이루는 경사각(A)을 조절한다. 즉, 상기 프린팅스테이지(140)와 상기 수평 스테이지(132) 사이의 경사각(A)에 따라 본 실시예에 의한 스크린 프린팅 공정에서의 인쇄 위치가 변경되게 된다. 이 경우, 인쇄 위치는 상기 기판부(120)의 이송방향에 평행한 방향으로 변경될 수 있다.
따라서, 상기 스테이지제어부(210)가 상기 프린팅스테이지(140)와 상기 수평 스테이지(132) 사이의 경사각을 실시간으로 제어함으로써, 상기 기판부(120) 상에 인쇄되는 인쇄패턴의 위치가 상기 기판부(120)의 진행방향에 평행한 방향을 따라 정밀하게 제어될 수 있다. 즉, 이러한 위치 제어의 경우, 상기 제1 및 제2 모니터링부들(150, 160)에서 계측된 상기 기판부(120)의 위치가 입력된 위치보다 상기 기판부(120)의 진행방향을 따라 전진 또는 후진한 경우 적용될 수 있다.
또한, 상기 스테이지제어부(210)는 상기 프린팅부(170)의 위치를 조절할 수 있다. 즉, 상기 스테이지제어부(210)는 상기 프린팅부(170)의 인쇄 시작 위치를 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 프린팅 스테이지(140)가 연장된 방향과 평행한 방향으로 전진 또는 후진시켜 위치시키거나, 상기 프린팅 스테이지(140)의 연장방향에 수직인 방향으로 상부방향 또는 하부방향으로 이동시켜 위치시키거나, 도면에 수직인 방향으로 이동시켜 위치시킬 수 있다.
즉, 상기 제1 및 제2 모니터링부들(150, 160)에서 계측된 상기 기판부(120)의 위치가 입력 위치와 비교하여 상기 기판부(120)의 진행방향에 평행한 방향으로 소정거리 전진 또는 후진된 것으로 판단되면, 상기 프린팅부(170)의 인쇄 시작 위치를 상기 프린팅 스테이지(140)가 연장된 방향과 평행한 방향으로 전진 또는 후진시켜 위치시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 모니터링부들(150, 160)에서 계측된 상기 기판부(120)의 위치가 입력 위치와 비교하여 상기 기판부(120)의 진행방향에 수직인 방향(즉, 도시된 도면에 수직인 방향)으로 소정거리 이동된 것으로 판단되면, 상기 프린팅부(170)의 인쇄 시작 위치를 도면에 수직인 방향으로 이동시켜 위치시킬 수 있다.
나아가, 상기 제1 및 제2 모니터링부들(150, 160)에서 상기 인쇄 패턴의 형상도 계측할 수 있고, 계측된 상기 기판부(120)의 인쇄 패턴이 입력된 패턴보다 왜곡된 패턴으로 형성된 경우라면, 상기 프린팅부(170)를 상기 프린팅 스테이지(140)의 연장방향에 수직인 방향으로 상부방향 또는 하부방향으로 이동시켜 위치하는 보정으로 상기 인쇄 패턴의 왜곡을 최소화할 수도 있다.
이와 같이, 상기 기판부(120)의 위치에 관한 계측정보를 바탕으로 상기 스테이지제어부(210)는 상기 프린팅부(170) 및 상기 프린팅스테이지(140)의 위치를 종합적으로 보정할 수 있고, 이를 통해 보다 정밀한 인쇄 공정을 수행할 수 있다.
물론, 도시하지는 않았으나, 상기 스테이지제어부(210)에 의해 상기 프린팅부(170) 및 상기 프린팅스테이지(140)의 위치를 제어하기 위해서는, 별도의 구동부가 구비되어 각각 상기 프린팅부(170) 및 상기 프린팅스테이지(140)의 위치 이동을 구동할 수 있다.
한편, 상기 제1 및 제2 모니터링부들(150, 160)에서 상기 기판부(120)의 이송속도를 계측한 정보가, 실제 입력된 정보와 서로 다른 경우, 상기 기판제어부(220)는 상기 기판부(120)의 이송속도를 실시간으로 보정하고, 상기 스테이지제어부(210)는 상기 프린팅부(170)의 이송속도를 실시간으로 보정한다.
즉, 상기 제1 및 제2 모니터링부들(150, 160) 중 적어도 하나에서 계측된 상기 기판부(120)의 이송속도에 관한 정보가 입력된 정보와 오차가 발생하는 경우, 상기 기판제어부(220)는 상기 기판부(120)의 이송속도를 실시간으로 보정하고, 상기 스테이지제어부(210)는 상기 프린팅부(170)의 이송속도를 실시간으로 보정한다.
예를 들어, 계측된 상기 기판부(120)의 이송속도가 입력 이송속도보다 빠르거나 느린 경우, 상기 기판제어부(220)는 상기 기판부(120)의 이송속도를 실시간으로 제어하여 입력 이송속도와 동일하게 유지한다.
이와 달리, 계측된 기판부(120)의 이송속도가 입력 이송속도보다 빠르거나 느린 경우, 상기 스테이지제어부(210)는 상기 프린팅부(170)가 상기 프린팅 스테이지(140) 상에서 이송되는 이송속도를 실시간으로 제어하여 상기 기판부(120)의 실제 이송속도에 부합하도록 상기 프린팅부(170)의 이송을 제어하여, 정밀한 인쇄패턴을 형성할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시예에서는 상기 제1 및 제2 모니터링부들(150, 160)에서 기판부 상의 얼라인 마크에 대한 지속적인 모니터링 결과를 바탕으로, 상기 기판부(120)의 이송속도, 상기 프린팅부(170)의 이송속도 및 위치, 상기 프린팅 스테이지(140)의 위치를 종합적으로 제어할 수 있으므로, 보다 정밀한 위치 및 속도제어가 가능하여 정밀한 인쇄 패턴의 형성이 가능하다.
또한, 상기 제1 및 제2 모니터링부들(150, 160)에서는 단순히 기판부 상의 얼라인 마크에 대한 계측으로 현재 기판부의 위치 및 이송속도의 상태를 모니터링할 수 있으므로 추가적인 복잡한 계측장치 없이 상대적으로 단순하면서도 정확하게 기판부의 상태를 모니터링할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 제어부는 제1 및 제2 모니터링부들에서 계측된 계측 데이터로부터 기판부, 프린팅부 및 프린팅 스테이지를 실시간 제어할 수 있으므로, 통합 제어가 가능하며, 최적의 제어를 수행할 수 있다.
특히, 상기 제1 및 제2 모니터링부들은 단순히 기판부에 마킹된 얼라인 마크를 촬영하여, 상기 얼라인 마크의 위치 변화 또는 이송 속도 변화를 계측함으로서, 프린팅 공정의 실시간 제어가 가능하므로, 모니터링이나 계측 장치를 단순화할 수 있다.
또한, 상기 얼라인 마크의 이송 속도가 변화되는 것으로 모니터링되면, 기판제어부에 의해 상기 기판부의 이송속도를 제어하거나, 스테이지제어부에 의해 상기 프린팅부의 이송속도를 제어하여 에러를 최소화할 수 있으므로, 특히 연속 롤투롤 공정을 통한 다중 스크린 인쇄의 위치 정밀도를 향상시킬 수 있다.
나아가, 상기 얼라인 마크의 위치가 변화되는 것으로 모니터링되면, 상기 스테이지제어부에 의해 상기 프린팅스테이지의 경사각을 제어하거나, 상기 프린팅부의 위치를 제어하여 변화된 기판부의 위치에 부합하도록 상기 프린팅스테이지와 상기 프린팅부를 보정하므로, 다중 스크린 인쇄의 위치 정밀도를 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 롤투롤 스크린 프린터는 스크린 프린팅 방법을 이용한 인쇄공정에 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다.
10 : 스크린 프린터 110 : 기판 공급부
120 : 기판부 130 : 이송 스테이지
131 : 고정프레임 132 : 수평 스테이지
140 : 프린팅 스테이지 150 : 제1 모니터링부
160 : 제2 모니터링부 170 : 프린팅부
180 : 롤러부 190 : 기판 회수부

Claims (8)

  1. 인쇄가 수행되는 이송 스테이지 상에서 수평방향으로 기판부를 연속적으로 이송하는 롤러부;
    상기 기판부의 상부에 위치하여, 상기 연속적으로 이송하는 기판부의 이송방향에 대하여 경사지도록 배치된 프린팅 스테이지;
    상기 프린팅 스테이지 상에서 이송되며 상기 연속적으로 이송하는 기판부 상에 인쇄를 수행하는 프린팅부;
    상기 기판부를 공급하는 기판 공급부와 상기 이송 스테이지 사이에서, 상기 기판부 상에 균일하게 마킹된 얼라인 마크를 모니터링 하는 제1 모니터링부;
    상기 이송 스테이지와 상기 기판부를 회수하는 기판 회부수 사이에서, 상기 기판부의 얼라인 마크 및 인쇄 패턴을 동시에 모니터링 하는 제2 모니터링부; 및
    상기 제1 및 제2 모니터링부들로부터 계측 데이터를 제공받아, 상기 기판부, 상기 프린팅부 및 상기 프린팅 스테이지를 실시간 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 제1 및 제2 모니터링부들에서 계측된 상기 얼라인 마크의 이송 속도에 관한 정보를 바탕으로 상기 기판부의 이송 속도를 실시간으로 제어하는 기판제어부; 및
    상기 제1 및 제2 모니터링부들에서 계측된 상기 얼라인 마크의 위치에 관한 정보를 바탕으로, 상기 프린팅부 및 상기 프린팅 스테이지의 위치를 실시간으로 제어하는 스테이지제어부를 포함하고,
    상기 프린팅 스테이지는 상기 기판부의 이송방향에 대한 경사각이 실시간으로 제어되어 상기 프린팅부에 의한 상기 기판부에의 인쇄 위치가 변경되며,
    상기 프린팅 부의 인쇄 위치는 상기 프린팅 스테이지가 연장된 방향과 평행한 방향으로 전진 또는 후진되어 위치하거나, 상기 프린팅 스테이지가 연장된 방향과 수직인 방향으로 상부 또는 하부에 위치하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 스테이지제어부는,
    상기 제1 및 제2 모니터링부에서 계측된 상기 얼라인 마크의 이송 속도에 관한 정보를 바탕으로, 상기 프린팅부의 이송 속도를 실시간으로 제어하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터.
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