KR20090095810A - 롤프린팅시스템의 잉크공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상호 접면하여 회전하는 제판롤과 임프레션롤 사이로 공급되는 기판에 인쇄되기 위한 잉크를 상기 제판롤에 공급하는 롤프린팅시스템의 잉크공급장치에 관한 것으로서, 토출구를 통해 상기 제판롤의 패터닝면에 잉크를 토출하는 적어도 하나의 디스펜서본체와, 상기 디스펜서본체에 잉크를 공급하는 잉크공급부와, 상기 디스펜서본체의 잉크 토출량을 조절하는 토출조절기를 갖는 디스펜서와; 상기 디스펜서본체와 상기 임프레션롤 사이의 상기 제판롤에 인접하게 설치되어 상기 제판롤에 토출된 잉크를 상기 패터닝면에 골고루 분포시키는 블레이드와; 상기 디스펜서본체를 상기 제판롤의 축선 방향으로 왕복이동시키는 디스펜서이동기와; 상기 토출조절기와 상기 디스펜서이동기의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 전자소자 인쇄용 잉크의 산화 및 낭비와 오염을 방지할 수 있는 롤프린팅시스템의 잉크공급장치가 제공된다.

롤프린팅, 제판롤, 잉크, 디스펜서, 블레이드

Description

롤프린팅시스템의 잉크공급장치{Ink feeder of roll printing system}

본 발명은 롤프린팅시스템의 잉크공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 롤프린팅을 이용하여 전자소자를 인쇄 제조하는 과정에서 전자소자 인쇄용 잉크의 낭비와 오염 및 산화를 방지할 수 있는 롤프린팅시스템의 잉크공급장치에 관한 것이다.

최근 프린팅기법으로 제조되는 전자소자는 2차원/3차원 형상의 프린팅 패턴 구조체와, 도선이나 저항, 캐패시터, 인덕터 등의 수동소자와, TFT와 같은 능동소자 등이 있다.

이러한 전자소자의 제조에 널리 이용되는 롤프린팅시스템은 이송장치에 의해 공급되는 기판 상에 스크린, 그라비아, 플렉소, 잉크젯 등의 각종 프린팅 장비를 이용하여 전도성물질이나 반전도성물질 또는 절연성물질과 같은 전자소자 인쇄용 잉크(이하 "잉크"로 함)를 특성에 맞게 패터닝함으로써, 전자소자를 대량으로 생산한다.

한편, 롤프린팅시스템에서 이용되는 그라비아, 그라비아 옵셋 등의 롤프린팅 기법의 기본적인 프린팅 방법을 살펴본다.

먼저, 그라비아 프린팅의 경우 도 1에 도시된 바와 같이, 상호 접면하여 회전하는 제판롤(110)과 임프레션롤(120)(Impression roll) 사이로 기판(105)이 공급되고, 제판롤(110)의 패터닝면이 잉크(101)가 수용된 잉크통(103)에 부분적으로 담기면서 회전하여 패터닝면에 잉크(101)를 묻히면 블레이드(113)가 제판롤(110)에 묻혀진 잉크(101) 중 패턴(111)을 제외한 나머지 영역의 잉크(101)를 제거한다. 그리고, 제판롤(110)의 패턴(111)에 남은 잉크(101)가 제판롤(110)과 임프레션롤(120) 사이로 공급되는 기판(105)에 인쇄된다.

반면에, 그라비아 옵셋 프린팅은 도 2에 도시된 바와 같이, 상호 접면하여 회전하는 제판롤(110)과 옵셋롤(130) 및 임프레션롤(120)(Impression roll)을 가지고 있는데, 옵셋롤(130)과 임프레션롤(120) 사이로 기판(105)이 공급되고, 제판롤(110)이 잉크(101)가 수용된 잉크통(103)에 부분적으로 담겨 회전하여 제판롤(110)의 표면에 도포된 다음 블레이드(113)에 의해 인쇄부분의 잉크(101)만 남은 후 제판롤(110) 표면에서 옵셋롤(130)로 전달된다. 그러면, 옵셋롤(130)의 묻혀진 잉크(101)가 옵셋롤(130)과 임프레션롤(120) 사이로 공급되는 기판(105)에 인쇄된다.

이러한 롤프린팅시스템은 인쇄 제품의 제조에 있어 제품을 빠른 시간에 대량으로 생산할 수 있고, 설비의 자동화에 매우 적합한 장점에 의해서 최근 전자소자의 제조에 적용되기 위한 기술이 지속적으로 발전하고 있다.

그런데, 이러한 종래 롤프린팅시스템에 있어서는 제판롤에 잉크를 공급하는 과정에서 제판롤이 많은 양의 잉크가 수용된 잉크통에 담기면서 회전하도록 구성되어 있기 때문에, 잉크통은 제판롤의 회전을 위해 상부의 상당부분이 개방되어 있어야 한다.

이에 의해, 비교적 고가인 전도성물질이나 반전도성물질 또는 절연성물질과 같은 전자소자 인쇄용 잉크가 공기중에 노출되면서 산화되고, 외부로부터 오염물질이 유입되어 잉크를 오염시키는 문제점이 있었다. 또한, 잉크의 산화 작용과 잉크가 제판롤에 과도하게 묻어 고가의 잉크가 낭비되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 전자소자 인쇄용 잉크의 산화 및 낭비와 오염을 방지할 수 있는 롤프린팅시스템의 잉크공급장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따라서, 상호 접면하여 회전하는 제판롤과 임프레션롤 사이로 공급되는 기판에 인쇄되기 위한 잉크를 상기 제판롤에 공급하는 롤프린팅시스템의 잉크공급장치에 있어서, 토출구를 통해 상기 제판롤의 패터닝면에 잉크를 토출하는 적어도 하나 이상의 디스펜서본체와, 상기 디스펜서본체에 잉크를 공급하는 잉크공급부와, 상기 디스펜서본체의 잉크 토출량을 조절하는 토출조절기를 갖는 디스펜서와; 상기 디스펜서본체와 상기 임프레션롤 사이의 상기 제판롤에 인 접하게 설치되어 상기 제판롤에 토출된 잉크를 상기 패터닝면에 골고루 분포시키는 블레이드와; 상기 디스펜서본체를 상기 제판롤의 축선 방향으로 왕복이동시키는 디스펜서이동기와; 상기 토출조절기와 상기 디스펜서이동기의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤프린팅시스템의 잉크공급장치에 의해 달성된다.

한편, 상기 목적은 본 발명의 다른 형태에 따라서, 상호 접면하여 회전하는 옵셋롤과 임프레션롤 사이로 공급되는 기판에 인쇄되기 위한 잉크를 상기 옵셋롤과 접면하여 회전하는 적어도 하나의 제판롤에 공급하는 롤프린팅시스템의 잉크공급장치에 있어서, 토출구를 통해 상기 제판롤 표면에 잉크를 토출하는 적어도 하나의 디스펜서본체와, 상기 디스펜서본체에 잉크를 공급하는 잉크공급부와, 상기 디스펜서본체의 잉크 토출량을 조절하는 토출조절기를 갖는 디스펜서와; 상기 디스펜서본체와 상기 임프레션롤 사이의 상기 제판롤에 인접하게 설치되어 상기 제판롤에 토출된 잉크를 상기 패터닝면에 골고루 분포시키는 블레이드와; 상기 디스펜서본체를 상기 제판롤의 축선 방향으로 왕복이동시키는 디스펜서이동기와; 상기 토출조절기와 상기 디스펜서이동기의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤프린팅시스템의 잉크공급장치에 의해서도 달성된다.

여기서, 상기 토출조절기는 상기 제어부에 의해 제어되어 상기 잉크공급부로부터 상기 디스펜서본체로 공급되는 잉크의 공급압력을 조절하는 공급압력공급압력조절밸브인 것이 바람직하다.

또는, 상기 토출조절기는 상기 디스펜서본체 내부의 잉크를 상기 토출구측으 로 가압하는 피스톤과, 상기 제어부에 의해 구동 제어되어 상기 피스톤을 이동시키는 피스톤구동기를 갖는 것이 효과적이다.

한편, 상기 디스펜서이동기는 상기 디스펜서본체를 지지하는 슬라이더와, 상기 슬라이더를 상기 제판롤의 축선 방향 양측으로 왕복이동 가능하게 안내하는 슬라이더레일과, 상기 제어부에 의해 구동 제어되어 상기 슬라이더를 이동시키는 슬라이더구동기를 갖는 것이 보다 바람직하다.

이에 의해, 전자소자 인쇄용 잉크의 산화 및 낭비와 오염을 방지할 수 있는 롤프린팅시스템의 잉크공급장치가 제공된다.

도 3은 본 발명에 따른 잉크공급장치를 갖는 롤프린팅시스템을 간략하게 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 잉크공급장치 영역 평면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 롤프린팅시스템의 잉크공급장치(1)는 롤프린팅시스템의 제판롤(110)에 잉크(101)를 공급하기 위한 디스펜서(10)와, 디스펜서(10)의 위치를 이동시키는 디스펜서이동수단(20)과, 디스펜서(10)와 디스펜서이동수단(20)의 구동을 제어하는 제어부(30)로 구성되어 있다.

디스펜서(10)는 잉크(101)를 토출하는 디스펜서본체(11)와, 디스펜서본체(11)로 잉크(101)를 공급하는 잉크공급부(15)와, 디스펜서본체(11)의 잉크토출량을 조절하는 토출조절기(13)를 갖는다.

디스펜서본체(11)는 기밀구조로 다량의 잉크(101)를 수용하고 있는 잉크공급부(15)와 잉크공급호스(17)로 연결되어 잉크(101)를 공급받으며, 공급된 잉크(101)는 그 선단부에 형성된 토출구(19)를 통해 토출된다. 이때, 토출구(19)를 통해 토출되는 잉크(101)의 토출량은 토출조절기(13)를 제어부(30)에서 조절하는 것에 의해 조절될 수 있는데, 이는 잉크공급부(15)로부터 디스펜서본체(11) 내부로 공급되는 잉크(101)의 공급 압력을 토출조절기(13)로 조절하는 방법에 의해 구현될 수 있다.

예컨대, 잉크공급부(15)로부터 디스펜서본체(11)로 잉크(101)를 공급하는 잉크공급호스(17) 상에 토출조절기(13)로서 잉크(101)의 공급압력을 조절할 수 있는 공급압력조절밸브를 마련하고, 이 공급압력조절밸브의 개방도를 제어부(30)에서 제어하는 방법을 꼽을 수 있다.

물론, 디스펜서본체(11)에서 토출되는 잉크(101)의 토출량은 다양한 방법에 의해 조절될 수 있는데, 예를 들면, 토출조절기(13)를 디스펜서본체(11) 내부에서 토출구(19)측으로 이동하는 피스톤(미도시)과, 피스톤(미도시)의 이동량을 조절하는 피스톤구동기(미도시)으로 마련하여 피스톤(미도시)의 이동거리를 조절함으로써, 잉크(101)의 토출량을 제어할 수 있다. 이때, 피스톤구동기(미도시)는 다양한 기계적 구성으로 마련될 수 있다.

이러한 디스펜서(10)는 그라비아 프린팅 기법을 이용하는 롤프린팅시스템에서 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 디스펜서본체(11)의 토출구(19)가 제판 롤(110)의 외표면에 인접하게 위치하도록 설치되어 제판롤(110)의 외표면에 잉크(101)를 토출하게 되며; 그라비아 옵센 프린팅 기법을 이용하는 롤프린팅시스템에서는 도 6에 도시된 바와 같이, 디스펜서본체(11)의 토출구(19)가 제판롤(110)의 외표면에 인접하게 위치하도록 설치되어 제판롤(110)의 외표면에 잉크(101)를 토출하게 된다.

이때, 잉크(101)가 토출되는 제판롤(110)에는 토출된 잉크(101)를 균일한 두께로 롤표면에 넓게 분포시키기 위한 블레이드(113)가 마련된다.

그리고, 디스펜서본체(11)는 제판롤(110)의 크기에 따라서 단일로 마련되거나 복수로 마련될 수 있다.

또한, 이러한 디스펜서(10)는 디스펜서본체(11)에 잉크(101)를 지속적으로 공급해주는 잉크공급부(15)를 마련하여 롤프린팅시스템의 자동화를 구현할 수도 있으며, 롤프린팅시스템의 규모 등 여건에 따라서 잉크공급부(15)를 생략하고 교체형이나 잉크주입형 디스펜서본체(11)만을 이용할 수도 있다. 이때, 토출조절기(13)는 디스펜서본체(11) 내에 마련될 수 있다.

한편, 디스펜서이동수단(20)은 디스펜서본체(11)를 지지하는 슬라이더(21)와, 슬라이더(21)를 제판롤(110)의 축선 방향 양측으로 왕복이동 가능하게 안내하는 슬라이더레일(23)과, 슬라이더(21)를 슬라이더레일(23)의 길이방향 양측으로 이동시키는 슬라이더구동기(25)로 이루어질 수 있다.

슬라이더(21)와 슬라이더레일(23)은 상호 상대 이동 가능하게 결합되는데 이 는 슬라이더(21)와 슬라이더레일(23) 중 어느 하나에 다른 하나에 대해 왕복 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 구조로 구현될 수 있다.

그리고, 슬라이더구동기(25)는 슬라이더(21)를 이동시키기 위한 것으로서, 슬라이더레일(23)에 마련되어 정역 회전시 슬라이더(21)가 길이방향으로 왕복 이동되는 이송스크류(27)와, 제어부(30)에 의해 정역구동이 제어되어 이송스크류(27)를 정역회전시키는 모터(29)로 구현될 수 있다. 물론, 슬라이더구동기(25)는 슬라이더(21)를 슬라이더레일(23)에 대해 왕복 이동시킬 수 있는 다양한 구성으로 구현될 수 있다.

한편, 제어부(30)는 디스펜서(10)의 토출조절기(13)와 디스펜서이동수단(20)의 구동을 제어하여 잉크(101)가 제판롤(110)의 외표면으로 원활하고 균일하게 토출될 수 있도록 한다. 이때, 토출조절기(13)는 전술한 바와 같이, 제어부(30)에 의해 개방도의 조절이 가능한 공급압력조절밸브 등으로 마련될 수 있으며, 디스펜서이동수단(20)은 제어부(30)에 의해 구동속도가 조절되는 모터(29)를 갖는 슬라이더구동기(25)로 마련된다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 잉크공급장치(1)를 갖는 롤프린팅시스템에서의 잉크공급과 프린팅 과정을 살펴본다.

먼저, 그라비아 프린팅 방법을 이용하는 롤프린팅시스템의 경우에는 도 5에 도시된 바와 같이, 상호 접면하여 회전하는 제판롤(110)과 임프레션롤(120) 사이로 기판(105)이 공급되고, 제어부(30)에 의해 디스펜서(10)의 잉크토출량이 제어됨과 동시에, 디스펜서이동수단(20)의 구동이 제어되는 상태에서 디스펜서본체(11)가 제판롤(110)의 축선방향 양측으로 이동하면서 제판롤(110)의 패터닝면에 적정량의 잉크(101)를 토출한다.

그러면, 제판롤(110)의 회전에 의해 제판롤(110)의 패터닝면에는 도 4에 도시된 바와 같이, 지그재그 선형상으로 잉크(101)가 도포되고, 이렇게 도포된 잉크(101)는 블레이드(113)에 의해 제판롤(110)의 패터닝면 전면적에 균일한 두께로 분포됨과 동시에, 제판롤(110)에 묻혀진 잉크(101) 중 패턴(111)을 제외한 나머지 영역의 잉크(101)가 제거된다.

이 상태에서 제판롤(110)의 패턴(111)에 남은 잉크(101)가 제판롤(110)과 임프레션롤(120) 사이로 공급되는 기판(105)에 인쇄되며, 이러한 인쇄과정이 반복적으로 지속된다.

한편, 그라비아 옵셋 프린팅 방법을 이용하는 롤프린팅시스템의 경우에는 도 6에 도시된 바와 같이, 제판롤(110)과 옵셋롤(130) 및 임프레션롤(120)이 상호 접면하여 회전하고, 옵셋롤(130)과 임프레션롤(120) 사이로 기판(105)이 공급되며, 제어부(30)에 의해 디스펜서(10)의 잉크토출량이 제어됨과 동시에, 디스펜서이동수단(20)의 구동이 제어되는 상태에서 디스펜서본체(11)가 제판롤(110)의 축선방향 양측으로 이동하면서 제판롤(110)의 표면에 적정량의 잉크(101)를 토출한다.

그러면, 제판롤(110)의 회전에 의해 제판롤(110)의 표면에는 지그재그 선형 상으로 잉크(101)가 도포되고, 이렇게 도포된 잉크(101)는 블레이드(113)에 의해 제판롤(110)의 인쇄영역에 균일한 분포된 상태에서 옵셋롤(130)로 전달된다.

그러면, 옵셋롤(130)에 묻혀진 잉크(101)가 옵셋롤(130)과 임프레션롤(120) 사이로 공급되는 기판(105)에 인쇄되며, 이러한 인쇄과정이 반복적으로 지속된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 롤프린팅시스템의 잉크공급장치는 디스펜서를 이용하여 필요한만큼의 잉크를 적정량으로 토출하여 제판롤에 공급함으로써, 고가의 전자소자 인쇄용 잉크의 낭비를 방지할 수 있다.

또한, 잉크를 외부와 기밀된 상태에서 제판롤에 공급함으로써, 잉크의 산화를 방지할 수 있으며, 외부로부터 오염물질이 유입되지 않으므로 잉크의 오염을 방지할 수 있다.

도 1 및 도 2는 종래 롤프린팅시스템의 잉크공급 방법을 나타낸 간략도,

도 3은 본 발명에 따른 잉크공급장치를 갖는 롤프린팅시스템의 간략한 사시도,

도 4는 도 3의 잉크공급장치 영역 평면도,

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 롤프린팅시스템의 잉크공급 방법을 나타낸 간략도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 잉크공급장치 10 : 디스펜서

11 : 디스펜서본체 15 : 잉크공급부

20 : 디스펜서이동수단 21 : 슬라이더

25 : 슬라이더구동기 30 : 제어부

Claims (8)

1. 상호 접면하여 회전하는 제판롤과 임프레션롤 사이로 공급되는 기판에 인쇄되기 위한 잉크를 상기 제판롤에 공급하는 롤프린팅시스템의 잉크공급장치에 있어서,

   토출구를 통해 상기 제판롤의 패터닝면에 잉크를 토출하는 적어도 하나의 디스펜서본체와, 상기 디스펜서본체에 잉크를 공급하는 잉크공급부와, 상기 디스펜서본체의 잉크 토출량을 조절하는 토출조절기를 갖는 디스펜서와;

   상기 디스펜서본체와 상기 임프레션롤 사이의 상기 제판롤에 인접하게 설치되어 상기 제판롤에 토출된 잉크를 상기 패터닝면에 골고루 분포시키는 블레이드와;

   상기 디스펜서본체를 상기 제판롤의 축선 방향으로 왕복이동시키는 디스펜서이동기와;

   상기 토출조절기와 상기 디스펜서이동기의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤프린팅시스템의 잉크공급장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 토출조절기는

   상기 제어부에 의해 제어되어 상기 잉크공급부로부터 상기 디스펜서본체로 공급되는 잉크의 공급압력을 조절하는 공급압력공급압력조절밸브인 것을 특징으로 하는 롤프린팅시스템의 잉크공급장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 토출조절기는

   상기 디스펜서본체 내부의 잉크를 상기 토출구측으로 가압하는 피스톤과,

   상기 제어부에 의해 구동 제어되어 상기 피스톤을 이동시키는 피스톤구동기를 갖는 것을 특징으로 하는 롤프린팅시스템의 잉크공급장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 디스펜서이동기는

   상기 디스펜서본체를 지지하는 슬라이더와,

   상기 슬라이더를 상기 제판롤의 축선 방향 양측으로 왕복이동 가능하게 안내하는 슬라이더레일과,

   상기 제어부에 의해 구동 제어되어 상기 슬라이더를 이동시키는 슬라이더구동기를 갖는 것을 특징으로 하는 롤프린팅시스템의 잉크공급장치.
5. 상호 접면하여 회전하는 옵셋롤과 임프레션롤 사이로 공급되는 기판에 인쇄되기 위한 잉크를 상기 옵셋롤과 접면하여 회전하는 적어도 하나의 제판롤에 공급하는 롤프린팅시스템의 잉크공급장치에 있어서,

   토출구를 통해 상기 제판롤 표면에 잉크를 토출하는 적어도 하나의 디스펜서 본체와, 상기 디스펜서본체에 잉크를 공급하는 잉크공급부와, 상기 디스펜서본체의 잉크 토출량을 조절하는 토출조절기를 갖는 디스펜서와;

   상기 디스펜서본체와 상기 임프레션롤 사이의 상기 제판롤에 인접하게 설치되어 상기 제판롤에 토출된 잉크를 상기 패터닝면에 골고루 분포시키는 블레이드와;

   상기 디스펜서본체를 상기 제판롤의 축선 방향으로 왕복이동시키는 디스펜서이동기와;

   상기 토출조절기와 상기 디스펜서이동기의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤프린팅시스템의 잉크공급장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 토출조절기는

   상기 제어부에 의해 제어되어 상기 잉크공급부로부터 상기 디스펜서본체로 공급되는 잉크의 공급압력을 조절하는 공급압력공급압력조절밸브인 것을 특징으로 하는 롤프린팅시스템의 잉크공급장치.
7. 제5항에 있어서,

   상기 토출조절기는

   상기 디스펜서본체 내부의 잉크를 상기 토출구측으로 가압하는 피스톤과,

   상기 제어부에 의해 구동 제어되어 상기 피스톤을 이동시키는 피스톤구동기 를 갖는 것을 특징으로 하는 롤프린팅시스템의 잉크공급장치.
8. 제5항에 있어서,

   상기 디스펜서이동기는

   상기 디스펜서본체를 지지하는 슬라이더와,

   상기 슬라이더를 상기 제판롤의 축선 방향 양측으로 왕복이동 가능하게 안내하는 슬라이더레일과,

   상기 제어부에 의해 구동 제어되어 상기 슬라이더를 이동시키는 슬라이더구동기를 갖는 것을 특징으로 하는 롤프린팅시스템의 잉크공급장치.

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