KR101762858B1 - 롤투롤 그라비어 인쇄장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄물의 품질을 높이고 닥터 블레이드의 세척 작업이 용이한 롤투롤 그라비어 인쇄장치에 관한 것으로, 외주면에 인쇄 패턴이 형성된 패턴롤(10)과; 상기 패턴롤과 함께 회동이 이루어지는 압동롤(20)과; 상기 패턴롤과 선접촉하여 패턴롤 표면의 잉여 잉크를 제거하게 되는 닥터 블레이드(110)를 포함하는 롤투롤 그라비어 인쇄장치에 있어서, 상기 닥터 블레이드(110)는 상기 패턴롤(10)의 회동축과 나란하게 수평 이동이 가능한 것을 특징으로 한다.

Description

롤투롤 그라비어 인쇄장치{Gravure printing apparatus}

본 발명은 롤투롤 그라비어 인쇄장치에 관한 것으로, 특히 인쇄물의 품질을 높이고 닥터 블레이드의 세척 작업이 용이한 롤투롤 그라비어 인쇄장치에 관한 것이다.

그라비어 인쇄는 홈 또는 셀에 잉크를 채우고 인쇄물과 접촉시키는 동시에 압력을 주어 홈 또는 셀에 충전된 잉크를 인쇄물에 전사하여 인쇄가 이루어진다.

한편 그라비어 원판은 원통 형상의 표면에 홈 또는 셀이 형성되어 패턴롤을 구성하고, 인쇄물은 두루마리 형태의 웹(web)을 이용하며, 압동롤을 이용하여 패턴롤의 잉크가 웹 상에 전사되도록 하는 방식을 롤투롤(roll to roll) 방식이라 한다.

도 1은 종래기술에 따른 그라비어 인쇄장치의 구성도이다.

도 1을 참고하면, 일반적인 그라비어 인쇄장치는, 외주면에 인쇄 패턴이 형성된 패턴롤(10)과, 패턴롤(10)과 함께 회동이 이루어져 패턴롤(10)의 잉크가 웹(web)(1) 상에 전사되도록 하는 압동롤(20)과, 패턴롤(10) 표면의 잉여잉크를 제거하기 위한 닥터 블레이드(30)를 포함한다.

패턴롤(10)은 외주면에 인쇄하고자 하는 전자 회로 또는 부품의 패턴이 음각의 셀 또는 홈으로 형성되며, 패턴롤(10)은 잉크욕조(40)에 채워진 잉크(41) 또는 도전성 잉크에 일부가 함침되어 회전 구동이 이루어져 외주면 표면에 잉크가 도포된다.

압동롤(20)은 일정 압력으로 패턴롤(10)과 밀착된 상태에서 회전 구동이 이루어지며, 따라서 패턴롤(10)과 압동롤(20) 사이를 통과하게 되는 웹(1)은 패턴롤(10)의 음각 셀 내에 충전된 잉크의 전사가 이루어진다.

한편, 패턴롤(10)은 나란하게 닥터 블레이드(30)가 마련되어 패턴롤(10) 표면(land)의 잉여잉크 제거가 이루어진다.

특히 그라비어 인쇄장치는, 전자제품이 다기능과 소형화에 따라서 구성 소자의 경박단소화 추세와 인쇄 기술의 발달에 따라서 전자인쇄를 통하여 전자소자를 인쇄하는 기술이 개발되고 있다. 예를 들어, RFID(Radio Frequency Identification)는 인식성이 뛰어나고 인식시간이 짧으며, 대용량의 데이터를 저장할 수 있는 장점이 있으며, RFID 태그가 유통시스템에서 활발히 적용되기 위해서는 대량생산이 필수적이며, 기존 생산방식에서 해결하지 못하는 낮은 생산성과 복잡한 공정에 따른 높은 제작 단가 문제가 롤투롤 인쇄 방식에 의해 해결될 수가 있을 것이다.

이밖에도 그라비어 인쇄는 두루마리 형태의 피인쇄체에 인쇄가 이루어져 각종 연포장지에 사용되고 있다.

한편 그라비어 인쇄는 인쇄물의 특성을 고려하여 잉크 자체도 인쇄적정성 등을 맞추기 위하여 여러 가지의 고분자 수지가 사용되며, 통상적으로는 잉크 100에 용제 50%를 희석하여 사용되고 있다.

이러한 그라비어 인쇄용 잉크는, 요홈이 형성된 원통형상의 패턴롤에 충전된 후에 인쇄물가 전사가 이루어짐으로써 패턴롤의 요홈 내에 잉크의 출입이 연속적으로 이루어져야 하는 유동적인 특성 때문에 저점도이면서 피인쇄체가 대부분 비흡수성 재질의 필름이 사용되고 통상적으로 분당 100~140m의 속도로 인쇄가 이루어져 신속한 건조가 요구된다.

따라서, 그라비어 연속 인쇄 공정에서는 사용되는 잉크의 특성에 의해 인쇄 품질에 많은 영향을 미치게 되며, 특히 그라비어 인쇄용 잉크는 휘발성 용제에 희석되어 사용됨으로써 인쇄 시간이 지남에 따라서 농도가 달라져서 균일한 인쇄 패턴을 얻지 못할 수가 있다.

특히 다층 유연 전자소자는 여러 층으로 적층되어 인쇄가 이루어지며, 각 인쇄층에서 균일한 패턴 형상을 확보하여야만 전자소자의 전기적 성능에 결합을 방지할 수가 있다.

또한 그라비어 연속 인쇄과정 중에 패턴롤(10)과 닥터 블레이드(30) 사이에서 발생되는 마찰열에 의하여 닥터 블레이드(30)의 접촉단에 실과 같은 형상으로 메탈(실버) 잉크 속의 입자(particle)가 응집(aggregation)된다. 이와 같이 형성된 실(strip) 형상의 메탈은 패턴롤(10)과 닥터블레이드(30) 사이에 끼어서 의도하지 않은 라인이 웹(1) 상에 발생되어 인쇄 품질에 지대한 영향을 미치게 된다.

또한 인쇄 중에 웹(1) 상에 줄(strip)이 발생된 경우에는 인쇄장치를 비상 정지시키고 인쇄장치에서 닥터 블레이드를 분해하여 세척한 후에 재조립하여 재인쇄를 진행하게 되어 작업 효율이 상당히 저하되는 문제점이 있다.

등록특허공보 제10-0231073호(공고일자: 1999.11.15) 공개특허공보 제10-2013-0104711호(공개일자: 2013.09.25)

본 발명은 이러한 종래기술을 개선하고자 하는 것으로, 인쇄물의 품질을 개선하고 인쇄 중에 닥터 블레이드의 세척 작업이 용이하게 이루어질 수 있는 롤투롤 그라비어 인쇄장치를 제공하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 롤투롤 그라비어 인쇄장치는, 외주면에 인쇄 패턴이 형성된 패턴롤과; 상기 패턴롤과 함께 회동이 이루어지는 압동롤과; 상기 패턴롤과 선접촉하여 패턴롤 표면의 잉여 잉크를 제거하게 되는 닥터 블레이드를 포함하는 롤투롤 그라비어 인쇄장치에 있어서, 상기 닥터 블레이드는 상기 패턴롤의 회동축과 나란하게 수평 이동이 가능한 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 닥터 블레이드는, 상기 패턴롤의 길이 보다는 적어도 2배 이상인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 닥터 블레이드의 양단을 수평 이동 가능하게 지지하게 되는 그립부를 더 포함하며, 보다 바람직하게는, 상기 그립부는, 그립하우징과; 상기 그립하우징 내에 구비되어 세척액을 분사하는 노즐과; 상기 그립하우징에 형성된 닥터 블레이드 출입구 측에 마련된 세척부재;를 포함하며, 더욱 바람직하게는, 닥터 블레이드의 수평 이송을 안내하는 가이드부재를 더 포함한다.

본 발명에 따른 롤투롤 그라비어 인쇄장치는, 패턴롤과 접하여 닥터링이 이루어지는 닥터 블레이드의 길이를 패턴롤보다 길게 하고 회동축과 나란하게 수평 이동이 가능하여 닥터 블레이드의 닥터링 시에 일부 구간을 세척하여 대기구간으로 확보함으로써 닥터 블레이드를 인쇄장치에서 분해하지 않고 손쉽게 세척 작업이 가능하여 효율을 개선할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 그라비어 인쇄장치의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 그라비어 인쇄장치의 사시 구성도,
도 3의 (a)(b)는 각각 본 발명에 따른 그라비어 인쇄장치의 평면 및 정면 구성도,
도 4의 (a)(b)는 각각 본 발명에 따른 그라비어 인쇄장치의 작동예를 보여주는 도면.

본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2를 참고하면, 본 발명의 롤투롤 그라비어 인쇄장치는, 외주면에 인쇄 패턴이 형성된 패턴롤(10)과; 패턴롤(10)과 함께 회동이 이루어지는 압동롤(20)과; 패턴롤(10)과 선접촉하여 패턴롤(10) 표면의 잉여 잉크를 제거하게 되는 닥터 블레이드(110)를 포함하는 롤투롤 그라비어 인쇄장치에 있어서, 닥터 블레이드(110)는 패턴롤(10)의 회동축(C)과 나란하게 수평 이동이 가능한 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 닥터 블레이드(110)의 양단은 그립부(120)에 의해 수평 이동 가능하게 지지된다.

도 3의 (a)(b)는 각각 본 발명에 따른 그라비어 인쇄장치의 평면 및 정면 구성도이다.

구체적으로, 도 3의 (a)(b)를 참고하면, 닥터 블레이드(110)는 패턴롤(10)의 길이 보다는 적어도 2배 이상(2L1 < L2)이며, 따라서 닥터 블레이드(110)는 인쇄 시에 패턴롤(10)과 접촉하여 닥터링이 이루어지는 구간과, 세척이 이루어지는 구간을 갖는다.

바람직하게는, 그립부(120)는 닥터 블레이드(110)에 대해 좌우 대칭되게 마련되며, 구체적으로는, 그립하우징(121)과, 그립하우징(121) 내에 구비되어 세척액을 분사하는 노즐(122)과, 그립하우징(121)에 형성된 닥터 블레이드 출입단에 마련되는 세척부재;를 포함한다.

그립하우징(121)은 밀폐된 함체 구조로써, 노즐(122)에서 분사된 세척액이 주변으로 비산되는 것을 방지하며, 바람직하게는, 세척액 배출구가 마련되어 분사되어 바닥에 모인 세척액은 세척액 배출구를 통해 배출이 이루어진다.

노즐(122)은 세척액이 저장된 세척액 탱크(미도시)에서 세척액을 압송하여 공급하는 펌프(미도시)가 마련되어 세척액의 공급이 이루어진다.

그립하우징(121)의 닥터 블레이드 출입단에는 세척부재(123)가 마련되며, 예를 들어, 세척부재(123)는 닥터 블레이드(110) 표면에 분사된 세척액을 닦아내기 위한 면직물(cotton)일 수 있다.

보다 바람직하게는, 닥터 블레이드(110)의 수평 이송을 안내하는 가이드부재를 더 포함할 수 있으며, 본 실시예에서 가이드부재는 닥터 블레이드(110)의 상면과 하면에 각각 구비되어 한 쌍으로 이루어진 롤러(131)(132)로 구성되며, 이때 롤러(131)(132)는 자유 회동 가능한 아이들 롤러(131)와, 구동모터(미도시)에 의해 구동이 이루어지는 구동 롤러(132)일 수 있다.

도 4의 (a)(b)는 각각 본 발명에 따른 그라비어 인쇄장치의 작동예를 보여주는 도면으로써, 설명의 편의를 위하여 도면의 좌측과 우측의 대칭되는 구성에 대해서는 도면부호의 말미에 'a'와 'b'로 구분하고 구성의 명칭에 제1/제2로 지칭하며, 예를 들어, 도면의 좌측과 우측의 그립부는 각각 제1그립부(120a)와 제2그립부(120b)로 지칭한다. 또한 도 4에서 그립부 중의 노즐을 제외한 나머지 구성들은 도시되어 있지 않다.

이와 같이 구성된 본 발명의 인쇄장치는, 도 4의 (a)에 예시된 것과 같이, 닥터 블레이드(110)는 패턴롤(10) 보다는 길게 마련되어 세척이 이루어진 후에 대기하게 되는 대기구간(S1)과, 패턴롤(10)과 접촉하여 닥터링이 이루어지는 인쇄구간(S2)을 갖는다.

바람직하게는, 패턴롤(10) 전 구간을 커버하기 위하여 닥터 블레이드(110)의 길이는 패턴롤(10)의 길이 보다 적어도 2배 이상인 것을 특징으로 한다.

대기구간(S1)은 제1그립부(120a) 내에 삽입된 상태이며, 이때 대기구간(S1)은 제1그립부(120a) 내에 삽입된 상태에서 제1노즐(122a)에서 분사된 세척액에 의해 세척이 완료된 상태이다.

한편, 인쇄 과정에서 웹 상에 라인(strip)이 발생된 경우에는 닥터 블레이드(110)는 우측으로 이동하여 대기구간(S1)이 바깥으로 인출되면서 패턴롤(10)과 접촉하여 닥터링이 이루어지며, 먼저의 인쇄구간(S2)은 제2그립부(120b)로 인입되어 제2노즐(122b)에서 분사된 세척액에 의해 세척이 이루어져 다음의 인쇄구간으로 대기하게 된다.

이와 같이 본 발명의 인쇄장치는, 인쇄 중에 웹 상에 줄(strip)이 발생된 경우에 인쇄장치에서 닥터 블레이드를 분해하여 세척하는 작업이 필요 없이 세척 작업이 가능하여 작업 효율과 인쇄 공정 효율을 개선할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

10 : 패턴롤 20 : 압동롤
110 : 닥터 블레이드 120 : 그립부
121 : 그립하우징 122 : 노즐
123 : 세척부재 131 : 아이들 롤러
132 : 구동 롤러

Claims (5)

1. 외주면에 인쇄 패턴이 형성된 패턴롤과, 상기 패턴롤과 함께 회동이 이루어지는 압동롤과, 상기 패턴롤과 선접촉하여 패턴롤 표면의 잉여 잉크를 제거하게 되는 닥터 블레이드를 포함하는 롤투롤 그라비어 인쇄장치에 있어서,
   상기 닥터 블레이드는 상기 패턴롤의 길이 보다는 적어도 2배 이상이고 상기 패턴롤의 회동축과 나란하게 수평 이동이 가능하며, 상기 닥터 블레이드의 양단을 수평 이동 가능하게 지지하게 되는 그립부를 포함하며,
   상기 그립부는,
   상기 닥터 블레이드의 일부가 수납되는 함체구조의 그립하우징과;
   상기 그립하우징 내에 구비되어 세척액을 분사하는 노즐과;
   상기 그립하우징에 형성된 닥터 블레이드 출입구 측에 마련된 세척부재;를 포함하는 롤투롤 그라비어 인쇄장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 닥터 블레이드의 수평 이송을 안내하는 가이드부재를 더 포함하는 롤투롤 그라비어 인쇄장치.

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