KR20100014438A - 웹-물질 코어와 맞물리는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

스텐실 프린터 장치(300)가 제공된다. 스텐실 프린터 장치는 스텐실(305)과, 스텐실 상에 물질을 도포하는 물질 도포기(307)와, 웹-물질의 롤(505)을 수용하도록 구성되고 제 1 샤프트를 포함하는 공급 롤러(503)와, 사용된 웹-물질을 수용하고, 제 2 샤프트(701)를 포함하는 감는 롤러(507)와, 제 1 샤프트 및 제 2 샤프트 중 하나와 연관된 적어도 하나의 스프링-장전된 돌출 요소(707)와, 공급 롤러와 감는 롤러 사이에 스텐실을 가로질러 웹-물질을 이동시키도록 구성된 드라이브(601)와, 공급 롤러, 감는 롤러 및 드라이브를 지지하는 프레임(513, 515)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 스프링-장전된 돌출 요소는, 웹-물질이 주위에 배치될 수 있는 적어도 하나의 웹-물질 코어(733)와 탄성적으로 맞물리기 위해 제 1 샤프트 및 제 2 샤프트 중 적어도 하나 상에 구성되고 배열될 수 있다. 다른 실시예 및 방법이 제공된다.

Description

웹-물질 코어와 맞물리는 방법 및 장치{METHODS AND APPARATUS FOR ENGAGING WEB-MATERIAL CORES}

본 발명은 일반적으로 스텐실 클리닝 방법 및 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로 적어도 하나의 웹-물질 롤러를 갖는 스텐실 프린터에 관한 것이다.

기존의 표면-장착 회로 보드 제조 작업에서, 스텐실 프린터는, 땜납 페이스트를 패드의 패턴 또는 땜납 페이스트가 증착될 수 있는 몇몇 다른 전도성 표면을 갖는 회로 보드 상에 프린팅하는데 사용된다. 회로 보드는 스텐실 프린터에 자동적으로 공급되고, 회로 보드 상의 하나 이상의 작은 구멍 또는 마크{기점(fiducial)이라 불림}는 회로 보드 상으로의 땜납 페이스트의 프린팅 이전에 회로 보드를 스텐실 프린터의 스텐실 또는 스크린과 적절히 정렬시키는데 사용될 수 있다. 일단 회로 보드가 프린터에서 스텐실과 적절히 정렬되었으면, 회로 보드는 스텐실로 상승될 수 있고(또는 스텐실은 회로 보드로 하강될 수 있고), 땜납 페이스트는 표준 땜납 페이스트 카트리지로부터 스텐실 상으로 분배될 수 있고, 와이퍼 블레이드(wiper blade) 또는 스퀴지(squeegee)는 스텐실을 횡단하여, 스텐실에 형성된 애퍼처를 통해 회로 보드 상으로 땜납 페이스트를 밀어 넣는다(force). 스퀴지가 스텐실에 가로질러 이동할 때, 땜납 페이스트는 블레이드의 전면에서 롤링(roll)하는 경향이 있는데, 이것은 바람직하게 스크린 또는 스텐실에서의 애퍼처의 채워짐을 용이하게 하기 위해 원하는 점도를 얻도록 땜납 페이스트의 혼합 및 전단(shearing)을 야기한다.

몇몇 종래 기술의 스텐실 프린터에서, 스텐실을 완전히 가로지른 후에 스퀴지 아래에 남아있는 임의의 여분의 땜납 페이스트는, 스퀴지가 후속적인 회로 보드 상의 프린팅을 위해 초기 위치로 복귀될 때 스텐실 상에 남아있다. 몇몇 경우에, 스퀴지가 초기 위치로 복귀될 때 애퍼처 위에서 땜납 페이스트를 통과할 때, 소량의 땜납 페이스트는 애퍼처를 통해 침투하여, 스텐실의 하부측에서 축적할 수 있다. 이것은, 땜납 페이스트가 회로 보드의 의도되지 않은 영역 상에 의도하지 않게 배치되는 것과 같은 다양한 문제를 나타낸다. 또한, 땜납 페이스트가 경화될 때, 이것은 스텐실과의 회로 보드의 정렬 절차를 복잡하게 한다. 또한, 그러한 경화된 땜납 페이스트는 후속적인 프린팅 동작의 품질을 나쁘게 할 수 있다. 그러므로, 스텐실의 하부에 형성하는 여분의 땜납 페이스트를 제거하는 것이 크게 바람직하다.

Doyle의 미국 특허 번호 5,918,544는 스텐실의 하부를 클리닝하기 위한 잘 알려진 방법 및 장치를 갖는 하나의 종래의 스텐실 프린터를 나타낸다. Doyle은, 스텐실 근처에 위치하고 스텐실의 아래에서 스텐실의 일단부로부터 타단부로 이동하는 와이핑 시스템을 개시한다. 스텐실 와이퍼 시스템이 스텐실 아래에 이동할 때, 스텐실의 하부에서 여분의 땜납 페이스트를 제거(wipes off)한다.

도 1 및 도 2는 일반적으로 100으로 표시된 그러한 종래 기술의 스텐실 와이퍼 시스템을 개시한다. 도시된 바와 같이, 종래 기술의 스텐실 와이퍼 시스템(100) 의 페이퍼 공급부(paper supply)는 공급 롤러(103)에 수용된 페이퍼 롤(101)과, 여러 개의 페이퍼 가이드 롤러(201), 사용된 페이퍼를 수용하기 위한 감는 롤러(take-up roller)(105), 및 공급 롤러(103)로부터 감는 롤러(105)로의 선형 방향으로 스텐실을 가로질러 페이퍼를 이동시키기 위한 페이퍼 드라이버(107)를 포함한다. 일실시예에서, 스텐실 와이퍼 시스템(100)은 중공 용매 튜브(109)의 길이를 따라 형성된 다수의 작은 개구부를 갖는 중공 용매 튜브(109)와, 스텐실 아래에서 이동할 때 페이퍼로부터 여분의 습기 및 경화된 땜납 페이스트를 제거하기 위한 진공 플리넘(vacuum plenum)(205)을 갖는 와이퍼 블레이드(203)를 더 포함한다. 와이퍼 블레이드(203)는, 페이퍼가 스텐실로부터 이격되는 위치와, 페이퍼가 스텐실과 맞물리는 위치 사이에서 웹을 이동시킨다. 클리닝 동작 동안, 페이퍼 드라이버(107)의 페이퍼 와인더(winder) 모터는 감는 롤러(105){ 및 페이퍼 공급 롤러(103)}를 회전시키고, 이러한 감는 롤러는 페이퍼를 페이퍼 가이드 롤러(201)에 통과시킨다. 페이퍼 가이드 롤러(201) 사이에는, 용매 펌프에 의해 용매로 채워지는 중공 용매 튜브(109)가 있는데, 이것은, 용매가 용매 튜브(109)를 통과할 때 용매를 다수의 구멍을 통해 페이퍼 상으로 분출시키도록 한다. 용매가 스며든 페이퍼는 와이퍼 블레이드(203) 위에 통과되는데, 와이퍼 블레이드는 스텐실이 페이퍼 위에서 이동할 때 페이퍼를 적소에 유지시켜 스텐실을 세척한다.

사용된 페이퍼의 배치를 위해 페이퍼 롤 및 코어(core)를 바꾸는 것은 어려운 프로세스일 수 있다. 특히, 페이퍼는 일반적으로 공급 롤러(103) 주위에 위치하는 카드보드(cardboard) 코어(예를 들어, 튜브) 주위에 감겨져서 공급된다. 페이퍼 가 사용된 후에, 페이퍼는 감는 롤러(105)에 맞물린 다른 카드보드 코어 주위에 감겨진다. 코어 또는 페이퍼를 손상시키지 않고도 페이퍼의 안정한 공급을 제공하기 위해, 코어(즉, 공급 롤의 코어, 및 감는 롤러 상의 코어)는 각 롤러 주위에 단단히 고정하도록 크기가 정해질 수 있다(sized). 단일 롤러는 제조상 차이점으로 인해 약간 다른 크기를 갖는 코어와 단단히 맞물리는 어려움을 가질 수 있다.

본 발명의 실시예는 전술한 것과 같은 스텐실 와이퍼 시스템에 대한 개선점을 제공한다.

본 발명의 하나의 양상은 스텐실 프린터를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 스텐실 프린터는 스텐실과, 스텐실 상에 물질을 도포하기 위한 물질 도포기와, 웹-물질의 롤을 수용하도록 구성되고, 제 1 샤프트를 포함하는 공급 롤러와, 사용된 웹-물질을 수용하고, 제 2 샤프트를 포함하는 감는 롤러와, 제 1 샤프트와 제 2 샤프트 중 하나와 연관되고, 주위에 웹-물질이 배치될 수 있는 적어도 하나의 웹-물질 코어와 탄성적으로 맞물리도록 제 1 샤프트와 제 2 샤프트 중 적어도 하나 상에 구성되고 배열된 적어도 하나의 스프링-장전된 돌출 요소와, 공급 롤러와 감는 롤러 사이에 스텐실을 가로질러 웹-물질을 이동시키도록 구성된 드라이브와, 공급 롤러, 감는 롤러 및 드라이브를 지지하는 프레임을 포함한다.

몇몇 실시예에서, 웹-물질은 페이퍼를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 스피링-장전된 돌출 요소는 적어도 하나의 스퍼(spur)와 적어도 하나의 스프링을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 스프링-장전된 돌출 요소는 적어도 하나의 스퍼의 적어도 일부분으로 적어도 하나의 웹-물질 코어의 내부의 적어도 부분을 침투시킴으로써 적어도 하나의 웹-물질 코어와 탄성적으로 맞물리도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 스퍼는 톱니형 맞물림 부분을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 스퍼는, 제 1 샤프트 및 제 2 샤프트 중 적어도 하나가 적어도 하나의 제 2 방향으로 회전할 때 웹-물질 코어와 탄성적으로 맞물리도록 가해진 힘을 증가시키기 위해 제 1 방향으로 회전하도록 구성된다.

몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 스프링은 제 1 샤프트와 제 2 샤프트 중 적어도 하나의 중심으로부터 떨어져 있는 적어도 하나의 스퍼에 힘을 가하도록 배열된다. 몇몇 실시예에서, 제 1 샤프트와 제 2 샤프트 중 적어도 하나는 적어도 하나의 원통형 표면을 포함하고, 적어도 하나의 스퍼는 적어도 하나의 원통형 표면을 너머 연장하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 스퍼 및 적어도 하나의 스프링은, 적어도 하나의 스프링이 적어도 하나의 원통형 표면의 유효 직경을 감소시키기 위해 제 1 샤프트와 제 2 샤프트 중 적어도 하나의 중심쪽으로 압착될 수 있도록 배열된다. 몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 스퍼는 적어도 하나의 테이퍼(taper) 부분을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 스퍼는 복수의 스퍼를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 스프링은 복수의 스프링을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 제 1 샤프트와 제 2 샤프트 중 적어도 하나는 제 1 샤프트 및 제 2 샤프트 모두를 포함한다.

본 발명의 다른 양상은 웹-물질 롤러를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 웹-물질 롤러는 축 주위를 회전하도록 구성된 샤프트와, 웹-물질 코어와 탄성적으로 맞물리도록 샤프트 상에 구성되고 배열된 적어도 하나의 스프링-장전된 돌출 요소를 포함한다.

몇몇 실시예에서, 웹-물질 코어는 카드보드 코어를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 스프링-장전된 돌출 요소는 적어도 하나의 스퍼 및 적어도 하나의 스프링을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 스프링-장전된 돌출 요소는 적어도 하나의 스퍼의 적어도 일부분으로 웹-물질 코어의 내부의 적어도 부분을 침투시킴으로써 웹-물질 코어와 탄성적으로 맞물리도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 스퍼는 톱니형 맞물림 부분을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 스퍼는, 샤프트가 적어도 하나의 제 2 방향으로 회전될 때 웹-물질 코어와 탄성적으로 맞물리도록 가해진 힘을 증가시키기 위해 제 1 방향으로 회전하도록 구성된다.

몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 스프링은 샤프트의 중심으로부터 떨어진 적어도 하나의 스퍼에 힘을 가하도록 배열된다. 몇몇 구현에서, 샤프트는 적어도 하나의 원통형 표면을 포함하고, 적어도 하나의 스퍼는 적어도 하나의 원통형 표면을 너머 연장하도록 구성된다. 몇몇 구현에서, 적어도 하나의 스퍼 및 적어도 하나의 스프링은, 적어도 하나의 스프링이 원통형 표면의 유효 직경을 감소시키기 위해 샤프트의 중심쪽으로 압착될 수 있도록 배열된다. 몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 스퍼는 샤프트의 단부쪽으로 배열된 적어도 하나의 테이퍼 부분을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 스퍼는 복수의 스퍼를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 스프링은 복수의 스프링을 포함한다.

본 발명의 몇몇 실시예는 스텐실 프린터를 포함하는데, 상기 스텐실 프린터는 스텐실과, 스텐실 상에 물질을 도포하는 물질 도포기와, 전술한 웹-물질 롤러와, 스텐실을 가로질러 페이퍼를 이동시키는 드라이브와, 웹-물질 롤러 및 드라이브를 지지하는 프레임을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 웹-물질 롤러는 감는 롤러와 공급 롤러 중 적어도 하나를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양상은 웹-물질 롤러를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 웹 물질 롤러는 축 주위를 회전하도록 구성된 샤프트와, 웹-물질 코어와 탄성적으로 맞물리기 위해 샤프트 상에 구성되고 배열된 수단을 포함한다.

몇몇 실시예에서, 웹-물질 코어는 카드보드 코어를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 상기 수단은 적어도 하나의 스프링-장전된 수단을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 스프링-장전된 수단은 적어도 하나의 스프링-장전된 스퍼를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 스프링-장전된 스퍼는, 샤프트가 적어도 하나의 제 2 방향으로 회전될 때 웹-물질 코어와 탄성적으로 맞물리도록 가해진 힘을 증가시키기 위해 제 1 방향으로 회전하도록 구성된다.

몇몇 실시예에서, 샤프트는 적어도 하나의 원통형 표면을 포함하고, 상기 수단의 적어도 하나의 부분은 적어도 하나의 원통형 표면을 너머 연장하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 상기 수단의 적어도 일부분은 적어도 하나의 원통형 표면의 유효 직경을 감소시키기 위해 샤프트의 중심쪽으로 압착하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 상기 수단은 샤프트의 단부쪽으로 배열된 적어도 하나의 테이퍼 부분을 포함한다. 본 발명의 몇몇 실시예는 스텐실 프린터를 포함하는데, 상기 스텐실 프린터는 스텐실과, 스텐실에 물질을 도포하는 물질 도포기와, 전술한 웹-물질 롤러와, 스텐실을 가로질러 페이퍼를 이동시키는 드라이브와, 웹-물질 롤러 및 드라이브를 지지하는 프레임을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 웹-물질 롤러는 감는 롤러 및 공급 롤러 중 적어도 하나를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양상은 웹-물질 롤러를 가로질러 웹-물질을 배치하는 방법을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 상기 방법은, 공급 롤러 및 감는 롤러 중 적어도 하나의 적어도 하나의 샤프트 상에 배열된 적어도 하나의 스프링- 장전된 돌출 요소로 감는 롤러 및 공급 롤러 중 적어도 하나의 주위를 적어도 하나의 웹-물질 코어와 탄성적으로 맞물리는 단계와, 웹-물질이 공급 롤러로부터 감는 롤러로 이동하도록 공급 롤러와 감는 롤러를 회전시키는 단계를 포함한다.

몇몇 실시예에서, 웹-물질은 페이퍼를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 웹-물질 코어는 카드보드 코어를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 탄성적으로 맞물리는 단계는 적어도 하나의 돌출 요소를 압착하는 단계를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 탄성적으로 맞물리는 단계는 적어도 하나의 웹-물질 코어의 내부의 적어도 일부분을 침투하는 단계를 포함한다. 몇몇 실시예는 적어도 하나의 웹-물질 코어와 맞물림 해제(disengaging)하는 단계를 더 포함한다. 몇몇 실시예에서, 맞물림 해제 단계는 웹-물질 코어 상에 가해진 힘을 감소시키기 위해 웹-물질 코어를 회전시키는 단계를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 공급 롤러 및 감는 롤러 중 적어도 하나는 공급 롤러 및 감는 롤러 모두를 포함한다. 몇몇 실시예는 웹-물질을 이용하여 적어도 하나의 스텐실을 클리닝하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 양상은 웹-물질 롤러의 샤프트 상의 웹-물질 코어를 변경하는 방법을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 상기 방법은 샤프트에 대해 제 1 방향으로 제 1 웹-물질 코어를 회전시키는 단계와, 샤프트로부터 제 1 웹-물질 코어를 축 방향으로 제거하는 단계와, 제 2 웹-물질 코어를 샤프트에 축 방향으로 인가하는 단계와, 샤프트에 대해 제 2 방향으로 제 2 웹-물질 코어를 회전시키는 단계를 포함한다.

몇몇 실시예에서, 제 1 웹-물질 코어를 회전시키는 단계는 샤프트에 결합된 스프링-장전된 돌출 요소의 적어도 하나의 스프링을 압착 해제(decompressing)하는 단계를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 제 2 웹-물질 코어를 회전시키는 단계는 샤프트에 결합된 스프링-장전된 돌출 요소의 적어도 하나의 스프링을 압착하는 단계를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 제 1 웹-물질 코어 및 제 2 웹-물질 코어 중 적어도 하나는 카드보드 웹-물질 코어를 포함한다.

웹-물질 롤러는

축 주위를 회전하도록 구성된 샤프트와,

웹-물질 코어와 탄성적으로 맞물리도록 샤프트 상에 구성되고 배열된 적어도 하나의 스프링-장전된 돌출 요소를 포함한다.

스프링-장전된 돌출 요소는 적어도 하나의 스퍼 및 적어도 하나의 스프링을 포함한다.

스프링-장전된 돌출 요소는 적어도 하나의 스퍼의 적어도 일부분으로 웹-물질 코어의 내부의 적어도 일부분을 침투함으로써 웹-물질 코어와 탄성적으로 맞물리도록 구성된다.

적어도 하나의 스퍼는 톱니형 맞물림 부분을 포함한다.

적어도 하나의 스퍼는, 샤프트가 적어도 하나의 제 2 방향으로 회전될 때 웹-물질 코어와 탄성적으로 맞물리도록 가해진 힘을 증가시키기 위해 제 1 방향으로 회전하도록 구성된다.

적어도 하나의 스프링은 샤프트의 중심으로부터 벗어나 적어도 하나의 스퍼 상에 힘을 가하도록 배열된다.

샤프트는 적어도 하나의 원통형 표면을 포함하고, 적어도 하나의 스퍼는 적어도 하나의 원통형 표면을 너머 연장하도록 구성된다.

적어도 하나의 스퍼 및 적어도 하나의 스프링은, 적어도 하나의 스프링이 원통형 표면의 유효 직경을 감소시키기 위해 샤프트의 중심쪽으로 압착될 수 있도록 배열된다.

적어도 하나의 스퍼는 샤프트의 단부쪽으로 배열된 적어도 하나의 테이퍼 부분을 포함한다.

스텐실 프린터는,

스텐실과;

스텐실 상에 물질을 도포하는 물질 도포기와;

웹-물질 롤러와;

스텐실을 가로질러 페이퍼를 이동시키는 드라이브와;

웹-물질 롤러 및 드라이브를 지지하는 프레임을 포함한다.

웹-물질 롤러는 감는 롤러 및 공급 롤러 중 적어도 하나를 포함한다.

웹-물질 롤러는,

축 주위를 회전하도록 구성된 샤프트와;

웹-물질 코어와 탄성적으로 맞물리기 위해 샤프트 상에 구성되고 배열된 수단을 포함한다.

상기 수단은 적어도 하나의 스프링-장전된 수단을 포함한다.

상기 적어도 하나의 스프링-장전된 수단은 적어도 하나의 스프링-장전된 스퍼를 포함한다.

적어도 하나의 스프링-장전된 스퍼는, 샤프트가 적어도 하나의 제 2 방향으로 회전될 때 웹-물질 코어와 탄성적으로 맞물리도록 가해진 힘을 증가시키기 위해 제 1 방향으로 회전하도록 구성된다.

샤프트는 적어도 하나의 원통형 표면을 포함하고, 상기 수단의 적어도 하나의 부분은 적어도 하나의 원통형 표면을 너머 연장하도록 구성된다.

상기 수단의 적어도 일부분은 적어도 하나의 원통형 표면의 유효 직경을 감소시키기 위해 샤프트의 중심쪽으로 압착하도록 구성된다.

스텐실 프린터는,

스텐실과,

스텐실 상에 물질을 도포하는 물질 도포기와;

웹-물질 롤러와;

스텐실을 가로질러 페이퍼를 이동시키는 드라이브와,

웹-물질 롤러 및 드라이브를 지지하는 프레임을 포함한다.

웹-물질 롤러는 감는 롤러 및 공급 롤러 중 적어도 하나를 포함한다.

웹-물질 롤러 주위에 웹-물질을 배치하는 방법은,

공급 롤러 및 감는 롤러 중 적어도 하나의 적어도 하나의 샤프트 상에 배열된 적어도 하나의 스프링-장전된 돌출 요소와, 감는 롤러 및 공급 롤러 중 적어도 하나의 주위의 적어도 하나의 웹-물질 코어를 탄성적으로 맞물리게 하는 단계와;

웹-물질이 공급 롤러로부터 감는 롤러로 이동하도록 공급 롤러를 회전하고 감는 롤러를 회전하는 단계를 포함한다.

탄성적으로 맞물리는 단계는 적어도 하나의 돌출 요소를 압착하는 단계를 포함한다.

탄성적으로 맞물리는 단계는 적어도 하나의 웹-물질 코어의 내부의 적어도 일부분을 침투하는 단계를 포함한다.

상기 방법은 적어도 하나의 웹-물질 코어를 맞물림 해제하는 단계를 더 포함한다.

맞물림 해제 단계는 웹-물질 코어 상에 가해진 힘을 감소시키기 위해 웹-물질 코어를 회전시키는 단계를 포함한다.

공급 롤러 및 감는 롤러 중 적어도 하나는 공급 롤러 및 감는 롤러 모두를 포함한다.

상기 방법은 웹-물질을 이용하여 적어도 하나의 스텐실을 클리닝하는 단계를 더 포함한다.

웹-물질 롤러의 샤프트 상의 웹-물질 코어를 바꾸는 단계는,

샤프트에 대해 제 1 방향으로 제 1 웹-물질 코어를 회전시키는 단계와;

샤프트로부터 제 1 웹-물질 코어를 축 방향으로 제거하는 단계와;

제 2 웹-물질 코어를 샤프트에 축 방향으로 인가하는 단계와;

샤프트에 대해 제 2 방향으로 제 2 웹-물질 코어를 회전시키는 단계를 포함한다.

제 1 웹-물질 코어를 회전시키는 단계는 샤프트에 결합된 스프링-장전된 돌출 요소의 적어도 하나의 스프링을 압착 해제하는 단계를 포함한다.

제 2 웹-물질을 회전시키는 단계는 샤프트에 결합된 스프링-장전된 돌출 요소의 적어도 하나의 스프링을 압착하는 단계를 포함한다.

첨부 도면은 축척대로 도시되는 것으로 의도되지 않는다. 도면에서, 여러 도면에 도시되는 각 동일하거나 거의 동일한 구성요소는 유사한 참조 번호로 표시된다. 명료함을 위해, 모든 구성요소가 모든 도면에 라벨링되는 것은 아니다.

도 1은 종래 기술의 스텐실 와이퍼 장치의 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 종래 기술의 스텐실 와이퍼 장치를 개략적으로 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 스텐실 프린터의 전면 사시도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스텐실 와이퍼 장치를 도시한 도 3에 도시된 스텐실 프린터의 평면도.

도 5는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 스텐실 와이퍼 장치의 사시도.

도 6은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 스텐실 와이퍼 장치를 개략적으로 도시한 도면.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 웹-물질 롤러를 도시한 평면도.

도 8은 도 7a 및 도 7b의 웹-물질 롤러의 부분을 더 구체적으로 도시한 도면.

본 발명은 그 응용에서 다음의 설명에 설명되거나 도면에 도시된 구성요소의 구조 및 배열에 대한 세부사항에 한정되지 않는다. 본 발명은 다른 실시예일 수 있고, 다양한 방식으로 실행되거나 수행될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 구문 및 용어는 설명을 위한 것이고, 한정으로서 간주되지 않는다. "포함(including)", "포함하는(comprising)", "갖는(having)", "함유하는(containing)", "수반하는(involving)", 및 이들의 변형은 이후에 기술된 항목 및 그 등가물 뿐 아니라 추가 항목을 포함하도록 의미된다.

예시를 위해, 본 발명의 실시예는 이제 땜납 페이스트를 회로 보드 상에 프린팅하는데 사용된 스텐실 프린터를 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 당업자는, 본 발명의 실시예가 땜납 페이스트를 회로 보드 상에 프린팅하는 스텐실 프린터에 한정되지 않고, 접착제 및 캡슐화제(encapsulent)와 같은 다른 점성 물질의 분배를 요구하는 다른 응용에 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 추가로, 본 발명의 실시예에 따른 스텐실 프린터는 땜납 페이스트를 회로 보드 상에 프린팅하는 것에 한정되지 않고, 다양한 기판 상에 다른 물질을 프린팅하는데 사용된 것을 포함한다. 또한, 스크린 및 스텐실과 같은 용어는 기판 상에 프린팅될 패턴을 한정하는 프린터에서의 디바이스를 설명하도록 본 명세서에서 상호 교환적으로 사용될 수 있다.

도 3은 일반적으로 300으로 표시된 예시적인 스텐실 프린터를 도시하며, 상기 스텐실 프린터는 스텐실 프린터(300)의 구성요소를 지지하는 프레임(301)을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 구성요소는 제어기(303), 스텐실(305), 땜납 페이스트가 분배될 수 있는 분배 슬롯을 갖는 분배 헤드(307)를 포함할 수 있다. 분배 헤드(307)는 2개의 나비형 나사(thumbscrew)를 사용하여 제 1 플레이트(309)에 결합될 수 있는데, 각 나비형 나사는 311로 표시된다. 제 1 플레이트(309)는 스텐실 프린터(300)의 프레임(301)에 결합될 수 있는 제 2 플레이트(313)에 결합될 수 있다. 제 1 플레이트(309)는, 제 1 플레이트(309)가 z 축을 따라 제 2 플레이트(313)에 대해 이동될 수 있는 방식으로 제 2 플레이트(313)에 결합될 수 있고, z 축은 315로 표시된 좌표 축 시스템에 의해 한정된다. 제 1 플레이트(309)는 제어기(303)의 제어 하에 모터에 의해 이동될 수 있다.

제 2 플레이트(313)는, 제 2 플레이트(313)가 x 축을 따라 프레임(301)에 대해 이동될 수 있도록 프레임(301)에 이동가능하게 결합될 수 있고, x 축은 또한 좌표 축 시스템(315)에 의해 한정된다. 더 구체적으로 아래에 설명되는 바와 같이, 제 1 및 제 2 플레이트(309, 313)의 이동은 분배 헤드(307)가 스텐실(305) 위에 위치되도록 하고 스텐실(305)을 가로질러 이동되도록 하여, 회로 보드 상의 땜납 페 이스트의 프린팅을 허용할 수 있다. 스텐실(305)에 걸쳐 분배 헤드(307)를 이동시키도록 구성된 다른 시스템이 이용될 수 있다.

스텐실 프린터(300)는 또한 회로 보드(319)를 스텐실 프린터(300)에서의 프린팅 위치로 전달하기 위한 레일(317)을 갖는 컨베이어 시스템을 포함할 수 있다. 몇몇 시스템에서, 스텐실 프린터(300)는, 회로 보드(319)가 분배 위치에 있을 때 회로 보드(319) 아래에 위치된, 다수의 핀(321)을 갖는 지지부를 가질 수 있다. 핀(321)은, 프린팅이 발생할 때 스텐실(305)과 접촉하거나 이에 근접하여 회로 보드(319)를 위치시키기 위해 레일(317)로부터 회로 보드(319)를 상승시킬 수 있다.

몇몇 실시예에서, 분배 헤드(307)는 프린팅 동작 동안 땜납 페이스트를 분배 헤드(307)에 제공할 수 있는 하나 이상의 땜납 페이스트 카트리지(323)를 수용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 구현에서, 땜납 페이스트 카트리지는 2개의 표준의 3온스 또는 6온스의 땜납 페이스트 카트리지를 포함할 수 있다. 당업자에 의해 쉽게 이해되는 바와 같이, 분배 헤드(307)는 다른 표준, 또는 비표준 카트리지를 수용하도록 구성될 수 있다. 각 땜납 페이스트 카트리지(323)는 공기압(pneumatic) 공기 호스의 일단부에 결합될 수 있다. 각 공기압 공기 호스의 타단부는 압축기에 부착될 수 있는데, 상기 압축기는 제어기(303)의 제어 하에, 가압된 공기를 카트리지(323)에 제공하여, 땜납 페이스트가 카트리지(323)로부터 분배 헤드(307) 및 스텐실(305) 상으로 흐르도록 한다. 피스톤과 같은 기계 디바이스는 땜납 페이스트를 카트리지(323)로부터 분배 헤드(307)에 밀어 넣도록 공기 압력 이외에 또는 이를 대신하여 사용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제어기(303)는 Microsoft DOS 또는 Windows(예를 들어, Windows NT, Windows XP, Windows Vista), UNIX, LINUX, Mac, 또는 스텐실 프린터(300)의 동작을 제어하기 위해 응용 특정 소프트웨어를 갖는 다른 운영 체제를 갖는 개인용 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다.

몇몇 실시예에서, 스텐실 프린터(300)는 다음과 같이 동작될 수 있다. 회로 보드(319)는 컨베이어 레일(317)을 이용하여 스텐실 프린터(300)에 적재될 수 있고, 스텐실(305)과 맞물리기 위해 지지부에 의해 상승될 수 있다. 그런 후에, 분배 헤드(307)는 스텐실(305)과 접촉할 때까지 z 방향으로 하강될 수 있다. 가압된 공기는 카트리지(3232)에 제공될 수 있는 한편, 분배 헤드(307)는 스텐실(305)을 가로질러 x 방향으로 이동된다. 가압된 공기는 카트리지(323)로부터 땜납 페이스트를 밀어 낼 수 있고, 분배 헤드(307)에서 땜납 페이스트 상에 압력을 생성할 수 있어서, 이를 통해 땜납 페이스트를 분배 헤드(307)의 분배 슬롯으로부터 스텐실(305)에서의 애퍼처를 통해 회로 보드(319) 상으로 밀어 넣는다. 일단 분배 헤드(307)가 스텐실(305)을 완전히 횡단하였으면, 회로 보드(319)는 컨베이어 레일(317) 상으로 다시 하강될 수 있고, 프린터(300)로부터 전달되어, 제 2 회로 보드는 스텐실 프린터(300)에 적재될 수 있다. 제 2 회로 보드 상에 프린팅하기 위해, 분배 헤드(307)는 제 1 회로 보드에 사용된 것과 반대 방향으로 스텐실(305)을 가로질러 이동될 수 있다. 대안적으로, 스퀴지 아암은 분배기에 땜납 페이스트를 포함하기 위해 흔들릴 수 있고(swing in), 그런 후에 분배기는 z 방향으로 올려질 수 있고, 원래 위치로 다시 이동되어, 유사한 방향 스트로크를 이용하여 제 2 회로 보드 상에 프린 팅하는 것을 준비한다.

회로 보드로의 땜납 페이스트의 하나 이상의 도포 이후에, 여분의 땜납 페이스트는 스텐실(305)의 하부에 축적될 수 있고, 스텐실 와이퍼 조립체는 여분의 땜납 페이스트를 제거하기 위해 스텐실(305) 아래에서 이동할 수 있다. 다른 실시예에서, 스텐실(305)은 스텐실 와이퍼 조립체에 걸쳐 이동될 수 있다. 도 4는 본 발명의 몇몇 실시예에 따라 일반적으로 401로 표시된 스텐실 와이퍼 조립체를 도시하는, 도 3에 도시된 스텐실 프린터(300)의 평면도이다. 스텐실 와이퍼 조립체(401)는 각각 403으로 표시된 한 쌍의 레일 상에 장착될 수 있고, 스텐실(305)의 일단부에 위치될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따라, 스텐실 와이퍼 조립체(401)는 선형 레일(403) 상에서 운반되고, 랙 및 피니온(rack and pinion) 메커니즘을 이용하여 앞뒤로 이동될 수 있다. 대안적으로, 모터 및 벨트 메커니즘, 뿐 아니라 체인 및 풀리(pulley) 선형 모터, 또는 대안적인 메커니즘은 스텐실 와이퍼 조립체(401)를 왕복시키는데 사용될 수 있다. 스텐실 와이퍼 조립체(401)는 또한, 스텐실(305)이 클리닝 동작을 수행하기 위해 조립체(401)에 걸쳐 이동될 때 고정적으로 유지될 수 있다.

예시적인 스텐실 와이퍼 조립체를 더 구체적으로 도시하는 도 5 및 도 6을 참조하면, 조작자(operator)가 웹-물질 공급부를 빠르게 대체하도록 하기 위해 본 발명의 웹-물질 공급 모듈(일반적으로 501로 표시됨)이 있다. 도시된 바와 같이, 모듈(501)은 웹-물질의 롤(505)을 수용하기 위한 공급 롤러(503)와, 스텐실(305)의 아래를 클리닝한 후에 사용된 웹-물질을 수용하기 위한 감는 롤러(507)를 포함한 다. 공급 롤러(503)는, 아래에 더 구체적으로 설명되는 바와 같이, 공급 롤러(503)에 대해 고정된 위치로 공급 롤러(503)에 걸쳐 웹-물질의 롤(505)을 수용하도록 구성되고 배열될 수 있다. 웹-물질의 롤(505)은 메사추세츠, 프랭클린 소재의 JNJ Industries, Inc.와 같은 그러한 물질의 임의의 판매인으로부터 구매될 수 있다. 웹-물질의 롤은, 주위에서 웹-물질의 공급부가 감겨질 수 있는 웹-물질 코어(예를 들어, 카드보드 튜브)를 포함할 수 있다. 비어있는 웹-물질 코어는 처음에 감는 롤러 주위에 위치될 수 있어서, 사용된 웹-물질은 배치를 위해 코어 주위에 감겨질 수 있다. 몇몇 구현에서, 웹-물질은 처음에 공급 롤러(503)와 감는 롤러(507) 사이에 배치될 수 있고, 테이프를 이용하여 감는 롤러(507)에 부착될 수 있다. 웹-물질이 페이퍼를 포함하는, 스텐실을 감는데 사용된 임의의 물질을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

웹-물질 드라이버(601)를 갖는 웹-물질 와인더 모터(509)는 도 6에서 화살표(603)로 표시된 방향으로 감는 롤러(507)를 회전시키기 위해 감는 롤러(507)에 기계적으로 연결될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 웹-물질 드라이버(601)는 웹-물질을 적어도 하나의 가이드 롤러(511)에 걸쳐 공급 롤러(503)로부터 감는 롤러(507)로 이동시키기 위해 스텐실 프린터(300)의 제어기(303)와 통신할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 한 쌍의 프레임 부재(513, 515)는 도 5에 도시된 방식으로 웹-물질 공급 모듈(501)의 다양한 구성요소를 지지하기 위해 추가로 제공된다. 도 5에서, 웹-물질이 이들 구성요소를 더 명확히 예시하기 위해 가이드 롤러(511) 뿐 아니라 스텐실 와이퍼 조립체(401)의 다른 구성요소에 걸쳐 연장하도록 도시되지 않는다는 것 이 주지되어야 한다.

몇몇 실시예에서, 스텐실 와이퍼 조립체(401)는 웹-물질을 적시기 위해(wetting) 튜브(517)의 길이를 따라 형성된 다수의 작은 개구부(605)를 갖는 중공 용매 튜브(517)를 이용하는 유체 전달 조립체를 더 포함할 수 있다. 진공 플리넘(607)을 갖는 와이퍼 블레이드(519)는, 스텐실 아래에서 이동될 때 웹-물질로부터 여분의 습기 및 경화된 땜납 페이스트를 제거하기 위해 추가로 제공될 수 있다. 도시된 바와 같이, 가이드 롤러(511)는 와이퍼 블레이드(519)와 감는 롤러(507) 사이에 위치될 수 있다. 스텐실 와이퍼 조립체(401)는, 웹-물질이 스텐실(305)로부터 이격되는 비-맞물림 위치와, 와이퍼 블레이드(519)가 스텐실을 클리닝시키기 위해 스텐실(305)과 맞물리도록 웹 물질을 위로 향하게 하는 맞물림 위치 사이에서 와이퍼 블레이드(519)를 이동시키도록 설계될 수 있다. 제어기(303)는 스텐실 와이퍼(519) 및/또는 진공 플리넘(607)을 맞물림 및 비-맞물림 위치로 이동시키기 위한 신호를 스텐실 와이퍼 드라이버(609)로 송신할 수 있다. 클리닝 동작 동안, 웹-물질 와인더 모터(509)는 감는 롤러(507)를 구동시킴으로써 웹-물질 공급 롤러(503)를 회전시킬 수 있다. 웹-물질은 용매 튜브(517)에 걸쳐 통과될 수 있고, 이러한 용매 튜브는 용매 펌프(미도시)에 의해 용매로 채워진다. 웹-물질 상의 용매의 배출은 용매 튜브(517) 내의 압력 하에 용매를 제공함으로써 달성될 수 있는데, 이것은, 용매가 용매 튜브를 통과할 때 용매 튜브가 용매를 다수의 구멍(605)을 통해 웹-물질 상으로 분출시키도록 한다. 웹-물질을 적시기 위한 다른 접근법은, 원통형 구조에 걸쳐 이동될 때 웹-물질을 적시기 위해 용매 배쓰(bath) 내에서 회전하는 원통형 구조를 제공하는 것이다. 몇몇 실시예에서, 용매가 스며든 웹-물질은 와이퍼 블레이드(519)에 걸쳐 통과될 수 있는데, 이러한 와이퍼 블레이드는, 스텐실 와이퍼 조립체(401)가 스텐실(305) 아래에서 이동하거나, 스텐실(305)이 경우에 따라서 스텐실 와이퍼 조립체(401)에 걸쳐 이동하여, 이를 통해 스텐실(305)을 클리닝할 때 웹-물질을 적소에 유지시킨다.

예시적인 유체 전달 조립체{즉, 중공 용매 튜브(517)} 및 예시적인 진공 플리넘(607)의 동작에 대한 상세한 설명은, 2004년 2월 20일에 출원된 Perault 등의 SELF-CONTAINED VACUUM MODULE FOR STENCIL WIPER ASSEMBLY라는 명칭의 미국 특허 번호 7,040,228과, 2004년 2월 20일에 출원된 Perault 등의 METHODS AND APPARATUS FOR CLEANING A STENCIL라는 명칭의 미국 특허 번호 6,955,121에서 발견될 수 있으며, 이들 특허 모두는 본 명세서에 참고용으로 병합된다. 본 발명이 그러한 예시적인 유체 전달 조립체 및 진공 플리넘(607)을 이용하는 실시예에 한정되지 않음이 이해되어야 한다.

일실시예에서, 웹-물질 공급 모듈(501)은 동작 위치와 변경 위치 사이에서 공급 롤러(503)를 선회시키기 위해, 일반적으로 521로 표시된 신회 메커니즘을 포함할 수 있다. 특히, 선회 메커니즘(521)은 공급 롤러(503)의 선회 작용을 가능하게 하는 적어도 하나의, 바람직하게 한 쌍의 아암(arm)(523, 525)을 포함할 수 있다. 각 선회 아암(523)의 일단부는 공급 롤러(503)의 단부에서, 임의의 적합한 방식으로, 예를 들어 베어링으로 공급 롤러(503)에 회전가능하게 부착될 수 있다. 각 선회 아암(523, 525)의 타(대항)단부는 유사한 방식으로 각 프레임 부재(513, 515) 에 선회가능하게 부착될 수 있다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 스텐실(305)을 클리닝하기 위해 스텐실 와이퍼 조립체(401)의 동작 동안, 공급 롤러(503)는 가이드 롤러(511), 용매 튜브(517), 및 스텐실 와이퍼(519) 아래에 배치된다. 이 위치에서, 불가능하지는 않다 하더라도, 기존의 사용된 웹-물질의 롤(505)을 새로운 웹-물질의 롤러 대체하는 것은 어렵다. 고갈될 때, 공급 롤러(503)는 변경 위치(미도시)로 반시계 방향으로 선회될 수 있다. 이것은 웹-물질의 롤(505)을 대체해야 하는, 조작자가 작업을 못하는 수준 및 사이클 시간을 감소시킨다. 사용 위치와 변경 위치 사이의 공급 롤러(503)의 이동은, 본 명세서에 참고용으로 병합된, 2004년 2월 20일에 출원된 Perault 등의 METHODS AND APPARATUS FOR CHANGING WEB MATERIAL IN A STENCIL PRINTER라는 명칭의 미국 특허 번호 7,017,489에 기재되어 있다. 본 발명이 와이퍼 조립체 또는 스텐실 프린터의 임의의 특정한 구성 또는 배열에 한정되지 않고, 상기 설명이 단지 예로서 주어진다는 것이 이해되어야 한다.

도 7a, 도 7b, 및 도 8은, 예를 들어 공급 롤러(503) 및 감는 롤러(507) 중 하나 또는 양쪽 모두로서 사용될 수 있는 예시적인 웹-물질 롤러(700)를 도시한다. 도 7a는 웹-물질 롤러(700)의 내부 부분을 도시하기 위해 일부분을 절개하여 웹-물질 롤러(700)의 길이를 도시하고, 도 7b는 웹-물질 롤러(700)의 단면을 도시한다. 도 8은 웹-물질 롤러(700)의 예시적인 슬롯에서의 예시적인 돌출 요소를 더 구체적으로 도시한다.

웹-물질 롤러(700)는 원통형 외부 표면(703)과, 각각 707로 표시된 각 스프링-장전된 돌출 요소가 배치될 수 있는 하나 이상의 슬롯(각각 705로 표시됨)을 갖 는 샤프트(701)를 포함할 수 있다. 스프링-장전된 돌출 요소(707) 각각은 각각 709로 표시된 스퍼를 포함하는데, 상기 스퍼는 각각 711로 표시된 하나 이상의 스프링과 웹-물질 코어를 탄성적으로 맞물리도록 샤프트(701)의 원통형 외부 표면(703)을 너머 연장하며, 상기 스프링은 각 스퍼(709) 상에 외부력을 가하여, 스퍼(709)가 샤프트 주위에 상기 웹-물질 코어와 탄성적으로 맞물리게 되고, 예시적인 코어는 도 7b에서 733에서 점선으로 표시된다. 하나 이상의 칼라(collar)(713)는 스프링-장전된 돌출 요소(707)를 샤프트(701)에 결합시킬 수 있다.

샤프트(701)는 웹-물질 코어 및 스텐실 와이퍼 조립체(401) 내에 맞추도록 길고 얇은 치수를 가질 수 있다. 몇몇 구현에서, 샤프트(701)는 대략 16mm의 직경을 가질 수 있고, 샤프트는 2개의 단부를 포함하는 대략 64mm 길이를 가질 수 있다. 몇몇 구현에서, 샤프트는 알루미늄 또는 임의의 다른 바람직한 물질로 구성될 수 있다. 본 발명이 샤프트(701)의 임의의 세트의 치수 또는 물질에 한정되지 않는다는 것이 이해되어야 한다.

샤프트(701)의 각 단부는 단부 부분(715, 717)을 포함할 수 있고, 이러한 단부 부분은 몇몇 실시예에서, 샤프트(701)를 스텐실 와이퍼 조립체(401){예를 들어, 웹-물질 드라이브(601)}에 결합시키는데 사용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 하나의 단부 부분(715)은, 웹-물질 드라이브(601)와 맞물리도록 구성된 잘 알려진 은못(dowel) 핀을 포함하는 연결 메커니즘, 또는 웹-물질 롤러(700)에 의해 맞물린 코어 로/로부터 웹-물질을 분배 및/또는 수용하도록 샤프트(701)를 축 방향으로 회전시키기 위한 임의의 다른 바람직한 메커니즘을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에 서, 웹-물질 롤러(700)의 다른 단부 부분(717)은, 샤프트(701)와 함께 회전하기 위해 스텐실 와이퍼 조립체(401)에 위치될 수 있고, 웹-물질 코어/롤의 쉬운 변경을 위해 스텐실 와이퍼 조립체(401)로부터 연결 해제될 수 있는 매끄러운(smooth) 실린더일 수 있다.

몇몇 실시예에서, 전술한 바와 같이, 샤프트(701)는 샤프트(701)에 결합된 하나 이상의 스프링-장전된 돌출 요소(707) 각각에 대한 슬롯(705)을 포함할 수 있다. 예시된 실시예에서, 샤프트(701)는 그러한 3개의 슬롯(705)을 포함한다. 일실시예에서, 각 슬롯(705)은 가장 깊은 장소에서 측정된 대략 5mm의 폭, 대략 207mm의 길이, 및 대략 3mm의 깊이를 가질 수 있다. 각 슬롯(705)은 각 스프링-장전된 돌출 요소(707)를 적소에 유지시키도록 구성된 평평한 내부 표면(719) 및 평평한 측면 벽(721)을 포함할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 샤프트(701)의 각 슬롯(705)은 또한 하나 이상의 스프링 오목부(recesse)(721)를 포함할 수 있다. 각 스프링 오목부(721)는 각 슬롯(705)의 나머지보다 더 깊은 샤프트(701) 안으로 뚫려진 구멍을 포함할 수 있다. 몇몇 구현에서, 각 스프링 오목부는 {슬롯(705)의 나머지에 대해 대략 3mm보다는} 가장 깊은 부분에서 측정된 대략 4mm 깊이를 가질 수 있고, 스프링이 스프링 오목부(721)로부터 이동하지 못하게 하기 위한 직경을 가질 수 있다. 하나의 구현에서, 각 스프링 오목부는 대략 8mm의 직경을 가질 수 있다. 본 발명이 슬롯의 임의의 특정한 배열에 한정되지 않고, 예시된 실시예가 단지 예에 불과하다는 것이 이해되어야 한다.

도 7a, 도 7b, 및 도 8의 예시된 실시예는 3개의 돌출 요소를 포함하는데, 각 돌출 요소는 707로 표시되고, 각 슬롯(705)과 연관된다. 스프링-장전된 돌출 요소(707)는, 웹-물질 코어(예를 들어, 공급 롤 코어 또는 배치 코어)가 웹-물질 롤러(700)와 탄성적으로 맞물릴 수 있도록 구성되고 배열될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 스프링-장전된 돌출 요소는 샤프트(701)의 원주 주위에 대략 균일하게 분배될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 스프링-장전된 돌출 요소(707)는 샤프트(701)의 원통형 외부 표면(703)을 너머 연장함으로써 웹-물질 롤러(700)의 유효 직경을 증가시킬 수 있고, 아래에 더 구체적으로 기재되는 바와 같이, 웹-물질 롤러(700)의 유효 직경을 감소시키기 위해 각 슬롯(705) 안으로 샤프트의 중심쪽으로 압착될 수 있다.

몇몇 실시예에서, 각 스프링-장전된 돌출 요소(707)는 맞물림 부분(723), 테이퍼 부분(725), 록킹(locking) 부분(727), 및 베이스(729)를 포함하는 스퍼(709)를 포함할 수 있으며, 이들 각각은 아래에 더 구체적으로 기재된다. 각 스퍼(709)는 샤프트(701)의 슬롯(705) 중 각 하나 내에 위치될 수 있어서, 록킹 부분(727)은 슬롯(705)의 각 단부에 있고, 맞물림 부분(723)은 샤프트(701)의 중심으로부터 벗어나 있고, 테이퍼 부분(725)은 점차 록킹 부분(727)을 맞물림 부분(723)과 연결시키고, 베이스(729)는 슬롯(705)의 평평한 내부 표면(719)쪽으로 안으로 향한다. 테이퍼 부분(725)은 새로운 코어를 웹-물질 롤러에 쉽게 부착시킬 수 있게 하고, 맞물림 부분은 동작 동안 코어(733)와 맞물리기 위해 샤프트(701)의 원통형 외부 표면(703)을 너머 연장할 수 있고, 록킹 부분은 스프링-장전된 돌출 요소를 샤프트에 결합시킬 수 있고, 베이스는 아래에 기재되는 바와 같이, 스프링을 위한 경계면을 제공할 수 있다.

전술한 바와 같이, 몇몇 실시예에서, 스프링-장전된 돌출 요소(707)를 샤프트(701)에 근접하게 유지시키기 위해, 웹-물질 롤러(700)는 스퍼(709)의 각 측면상에 칼라(713)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 스퍼(709)는 각 슬롯(705)의 각 측면에서 록킹 부분(727)과함께 각 슬롯(705)에 위치될 수 있다. 록킹 부분(727)은, 스퍼(709)가 각 슬롯(705)에 있을 때 록킹 부분이 샤프트(701)의 통과된 외부 원통형 외부 표면(703)을 돌출하지 않도록 크기가 정해질 수 있다. 칼라(713)는 스퍼(709)의 록킹 부분(727)에 걸쳐 위치될 수 있다. 록킹 부분(727)은 이를 통해 칼라(713)에 의해 슬롯(705)에 유지될 수 있어서, 스프링-장전된 돌출 요소(707)는 슬롯(705)으로부터 제거될 수 없다. 몇몇 구현에서, 칼라(713)는, 각각 731로 표시된, 하나 이상의 볼트, 세트 나사, 및/또는 다른 커넥터를 가지고 샤프트(701)에 결합될 수 있다. 몇몇 구현에서, 칼라(713)는 알루미늄으로 된 얇은 부품(piece)으로 구성될 수 있다.

몇몇 구현에서, 각 스퍼(709)는 니켈로 코팅된 냉간 압연된(cold-rolled) 강철로 구성될 수 있다. 다른 구현에서, 스퍼(709)는 카바이드, 스테인리스 강, 알루미늄, 또는 임의의 다른 바람직한 물질로 구성될 수 있다.

몇몇 구현에서, 스퍼는 대략 206mm의 길이를 가질 수 있고, 맞물림 부분, 테이퍼 부분 및 록킹 부분(723, 725 및 727)을 포함한다. 몇몇 구현에서, 록킹 부분(727)은 대략 6mm의 길이와 대략 1.5mm의 높이를 가질 수 있고, 맞물림 부분은 대략 200mm의 길이와 가장 큰 부분에서 대략 4.3mm의 높이를 가질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 스퍼는 일반적으로 직각삼각형의 형태를 가질 수 있다. 직각삼각형의 하부{즉, 샤프트(701)의 중심을 향하는 직각삼각형의 부분}는 스퍼(709)의 베이스(729)를 형성할 수 있다. 샤프트의 중심으로부터 바깥쪽으로 벗어나는 직각삼각형의 꼭지점은 맞물림 부분(723)을 형성할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 맞물림 부분(723)의 꼭지점은 코어(733)의 그립(grip)을 개선하기 위해 톱니형 에지를 포함할 수 있다. 몇몇 구현에서, 톱니 부분(serration)은 대략 1.6mm의 꼭지점간의 간격을 가질 수 있다. 몇몇 구현에서, 톱니 부분은 대략 .8mm의 깊이를 가질 수 있다. 몇몇 구현에서, 테이퍼 부분(725)은 대략 5mm의 길이와 수평에 대해 대략 30도의 각도로 맞물림 부분과 록킹 부분을 연결시키기 위해 점진적으로 높이를 변경시킬 수 있다. 설명된 구현이 단지 예에 불과하고, 본 발명이 스퍼(707)의 임의의 특정한 배열 또는 설계에 한정되지 않음이 이해되어야 한다.

몇몇 실시예에서, 스퍼(709)는 웹-물질 코어의 내부의 부분을 침투하도록 구성될 수 있다. 스퍼(709)가 톱니형 맞물림 부분(723)을 포함하는 구현에서, 톱니 부분의 에지는 웹-물질 코어의 내부 표면의 일부분을 침투하도록 구성될 수 있다. 톱니 부분의 크기 및 각도는 코어 주위에 감겨진 웹-물질에 대한 손상을 방지하기 위해 웹-물질 코어에 대한 침투 정도를 한정시키도록 구성될 수 있다. 하나의 구현에서, 각 톱니 부분의 측면은 수평으로부터 대략 45도의 각도를 가질 수 있다. 웹-물질 코어는 일반적으로 쉽게 침투될 수 있는 카드보드로 구성된다. 몇몇 웹-물질은 웹-물질 코어의 내부 상의 매끄러운 코팅을 포함하는데, 이것은 코어가 웹-물질 롤러 주위에 단단히 맞춰지더라도 전형적인 웹-물질 롤러에 대한 코어의 미끄러짐(slippage)을 증가시킬 수 있다. 스퍼를 가지고 코어의 내부의 일부분을 침투시 킴으로써, 그러한 미끄러짐은 감소되거나 제거될 수 있다.

몇몇 구현에서, 각 스프링-장전된 돌출 요소(707)는 전술한 바와 같이, 적어도 하나의 스프링(711)을 포함할 수 있다. 스프링(711)은, 스프링(711)의 일단부가 스프링(711)을 적소에 유지시키기 위해 각 스프링 오목부(721)의 내부 표면에 결합되도록 배열될 수 있다. 각 스프링(711)은, 스프링(711)의 제 2 단부가 각 스퍼(709)의 베이스(729)에 대해 배치되도록 배열될 수 있다. 그러한 배열에서, 각 스퍼(709)는, 각 슬롯(705) 내에서 샤프트(701)의 중심으로부터 앞뒤로 이동하여, 스퍼(709)가 이동할 때 스프링(711)을 감압(decompressing)시키도록 구성될 수 있다. 스프링(711)의 압착은 샤프트(701)의 중심에서 바깥쪽으로 벗어나게 증가하는 힘이 가해지도록 할 수 있다. 몇몇 구현에서, NY, 뉴욕 소재의 Lee Spring사로부터의 부품 번호 LC 022D 00 S를 갖는 스테인리스 강 스프링이 사용될 수 있다.

몇몇 구현에서, 도 7a에 도시된 바와 같이, 각 스프링-장전된 돌출 요소(707)는 각각 711로 표시된 2개의 스프링을 포함할 수 있다. 스프링(711)은, 스프링(711)이 각 스퍼(709)의 대항 측면에 배치되도록 배열될 수 있다. 이와 같이 스프링(711)을 위치시킴으로써, 스퍼(709)는 더 균일하게 이동할 수 있고, 슬롯(705) 내에서 더 안정할 수 있다. 본 발명이 스프링 및 슬롯을 갖는 스퍼의 임의의 특정한 배열에 한정되지 않고, 예시된 실시예가 단지 예에 불과하다는 것이 이해되어야 한다.

몇몇 실시예에서, 슬롯(705) 및 스프링-장전된 돌출 요소(707)의 배열은, 스퍼(709)가 웹-물질 롤러(700)의 유효 직경을 감소시키기 위해 샤프트의 중심쪽으로 압착되도록 하고, 웹-물질 롤러(700)의 유효 직경을 증가시키기 위해 바깥쪽으로 연장하도록 할 수 있다. 스프링(711)은 스퍼(709) 상에 바깥쪽 힘을 가하여, 스퍼는 압착될 때 웹-물질 롤러(700) 주위의 웹-물질 코어 상으로 가해진 바깥쪽 편향력을 갖는다. 도 7b에서 709A로 표시된 스퍼는 코어(733)에 의해 샤프트의 중심을 향해 안쪽으로 압착된 스퍼를 도시한다.

몇몇 실시예에서, 각 스프링-장전된 돌출 요소(707)의 스퍼(709)는 각 슬롯(705) 내에서 샤프트(701)에 회전가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 도 7b에 도시된 스퍼(709)는 슬롯(705) 내에서 시계 방향으로 회전하여, 각 스퍼(709)의 베이스(729)의 꼭지점이 각각의 슬롯(705)의 평평한 내부 표면(719)쪽으로 이동할 수 있다. 그러한 회전은 각각의 스프링(711)이 더 압착되도록 하여, 더 큰 힘이 샤프트(701)의 중심으로부터 바깥쪽으로 가해지도록 하고, 그 결과 웹-물질 롤러(700) 주위에 웹-물질 코어와 추가로 맞물리게 된다. 몇몇 구현에서, 그러한 증가된 힘은 또한 스퍼가 웹-물질 코어를 더 침투하도록 할 수 있다. 도 7b에서 709B로 표시된 스퍼는, 각 슬롯과 함께 회전되고 코어(733)와 완전히 맞물리기 위해 코어(733)의 일부분을 침투하는 스퍼를 도시한다.

동작시, 웹-물질 롤러(700)는 3가지 기능과 연관하여 사용될 수 있다: 코어의 제거, 새로운 코어의 추가, 및 스텐실 와이퍼 조립체(401)의 동작 동안 웹-물질 코어와의 맞물림. 각 기능은 도 7a, 도 7b, 및 도 8에 도시된 웹-물질 롤러 실시예를 참조하여 다시 아래에 설명된다. 일반적인 웹-물질 코어는 카드보드로 만들어질 수 있고, 샤프트(701)보다 약간 더 큰 직경을 갖는 중공 내부 부분을 가져서, 코어 는 스프링-장전된 돌출 요소(707)에 의해 맞물릴 샤프트(701)를 따라 이동될 수 있다. 제조 차이로 인해, 그러한 코어는 크기가 약간 변할 수 있다.

비어있는 웹-물질 롤러 상에 새로운 코어를 위치시키기 위해, 새로운 코어는, 샤프트(701)의 일부분이 새로운 코어의 내부 섹션 내에 있도록 위치될 수 있다. 새로운 코어는 스퍼(709)의 테이퍼 부분(725)쪽으로 샤프트(701)를 따라 축 방향으로 부착될 수 있다. 새로운 코어가 테이퍼 부분(725)에 도달할 때, 새로운 코어는, 새로운 코어가 맞물림 부분(723)쪽으로 테이퍼 부분(725)을 따라 이동될 때 스퍼(709)가 샤프트(701)의 중심쪽으로 압착하도록 할 수 있다. 스퍼(709)는 이를 통해 상이한 크기를 갖는 코어와 맞물리기 위해 웹-물질 롤러(700)의 유효 직경을 증가시켜, 기존의 롤러 샤프트보다 더 큰 코어와 연관된 미끄러짐 및 다른 문제를 방지하도록 작용한다.

몇몇 실시예에서, 새로운 코어 및/또는 샤프트(701)는 제 1 방향으로 회전되어, 스프링-장전된 돌출 요소(707)는 새로운 코어와 더 맞물리게 된다. 예를 들어, 예시된 실시예에서 그러한 추가 맞물림을 달성하기 위해, 도 7a 및 도 7b에서의 샤프트는 반시계 방향으로 회전될 수 있다. 샤프트(701)의 반시계 방향 회전은 스퍼(709)에 가해진 힘이 각 슬롯(705) 내에서 스퍼(709)를 시계 방향으로 회전시키도록 할 수 있다. 스퍼(709)는 슬롯(705) 내에서 회전하여, 각 스퍼(709)의 베이스(729)의 꼭지점은 각 슬롯(705)의 각각의 평평한 내부 표면(719)쪽으로 회전하게 된다. 스퍼(709)가 회전할 때, 스프링(711)은 더 압착되어, 이를 통해 스퍼(709)에 대해 바깥으로 증가하는 힘을 가하고, 새로운 코어와 추가로 맞물리게 된다. 스 퍼(709)는, 스프링(711)의 힘 및 스퍼(709)를 회전시키도록 가해진 힘이 균형에 이르거나 각 스퍼(709)의 베이스(729)의 꼭지점이 평평한 내부 표면(719)에 도달할 때까지 슬롯(705) 내에서 계속해서 회전할 수 있다. 몇몇 구현에서, 각 스프링(711)은, 초기 맞물림이 발생할 때 코어와 맞물리기 위해 대략 2파운드의 힘을 가할 수 있고, 완전히 맞물릴 때 대략 3파운드의 힘을 가할 수 있다. 스프링(711)에 의해 가해진 힘이 본 발명의 상이한 실시예에서 스프링 및 다른 요소의 유형 및 배열과 새로운 코어의 크기에 기초하여 변할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

스텐실 와이퍼 조립체(401)의 동작 동안, 샤프트(701)는 웹-물질 코어와 맞물리는 스퍼(709)와 함께 회전될 수 있다. 예를 들어, 도 7b의 실시예에서, 샤프트는 동작 동안 반시계 방향으로 회전될 수 있다. 스퍼(709)에 의해 가해진 힘은 웹-물질 코어가 샤프트(701)를 따라 회전하도록 할 수 있다. 스프링-장전된 돌출 요소(707)의 스프링-장전 특성 때문에, 변하는 크기의 코어는 미끄러짐 없이 샤프트(701)와 맞물리고 이와 함께 회전될 수 있다. 웹-물질 롤러(700)가 스텐실 프린터의 공급 롤러로서 사용되는 몇몇 구현에서, 스퍼(709)는 또한 웹-물질의 롤이 여분의 웹-물질을 공급하지 못하게 하기 위해 웹-물질의 롤 상에 정지력(stopping force)을 가할 수 있다. 여분의 웹-물질의 그러한 공급은, 예를 들어 웹-물질의 공급 롤이 웹-물질 롤러(700)에 대해 미끄러지고 웹-물질 롤러가 회전을 중단한 후에 계속해서 회전하는 경우 발생할 수 있다. 몇몇 구현에서 스퍼(709)는 그러한 미끄러짐을 감소시키거나 제거할 수 있어서, 웹-물질의 여분의 공급을 감소시킨다. 예를 들어, 몇몇 구현에서, 스퍼(709)는 공급 롤의 코어를 침투할 수 있어서, 공급 롤이 웹-물질 롤러(700)와 함께 회전하는 것을 방지한다.

웹-물질 롤러로부터 사용된 코어를 제거하기 위해, 사용된 코어의 샤프트(701)는 제 2 방향으로 회전되어, 스퍼(709)는 초기 맞물림 위치로 복귀하고, 이를 통해 코어를 샤프트와 맞물리게 하는 힘을 감소시킨다. 도 7b의 예시된 실시예에서, 코어는 시계 방향으로 회전하여, 스퍼는 각 슬롯 내에서 반시계 방향으로 회전한다. 그런 후에 코어는, 코어가 샤프트에 가해진 방향으로 샤프트(701)로부터 축 방향으로 제거될 수 있다. 코어가 제거될 때, 스퍼(709)는 다른 코어의 맞물림을 위해 초기 위치로 복귀하도록 바깥쪽으로 이동할 수 있다.

본 발명의 적어도 하나의 실시예에 대한 몇몇 양상을 이와 같이 설명하였을지라도, 다양한 변경, 변형 및 개선이 당업자에게 쉽게 이루어진다는 것이 인식될 것이다. 그러한 변경, 변형 및 개선은 본 개시의 부분인 것으로 의도되고, 본 발명의 사상 및 범주 내에 있는 것으로 의도된다. 따라서, 이전 설명 및 도면은 단지 예에 불과하다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 일반적으로 스텐실 클리닝 방법 및 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로 적어도 하나의 웹-물질 롤러를 갖는 스텐실 프린터 등에 이용된다.

Claims (10)

1. 스텐실 프린터로서,

   스텐실과;

   상기 스텐실에 물질을 도포하기 위한 물질 도포기와;

   웹-물질의 롤을 수용하도록 구성되고, 제 1 샤프트를 포함하는 공급 롤러와;

   사용된 웹-물질을 수용하고, 제 2 샤프트를 포함하는 감는(take-up) 롤러와;

   제 1 샤프트 및 제 2 샤프트 중 하나와 연관된 적어도 하나의 스프링-장전된 돌출 요소로서, 웹-물질이 주위에 배치될 수 있는 적어도 하나의 웹-물질 코어와 탄성적으로 맞물리기 위해 제 1 샤프트 및 제 2 샤프트 중 적어도 하나 상에 구성되고 배열되는, 적어도 하나의 스프링-장전된 돌출 요소와;

   공급 롤러와 감는 롤러 사이에 스텐실을 가로질러 웹-물질을 이동시키도록 구성된 드라이브와;

   공급 롤러, 감는 롤러 및 드라이브를 지지하는 프레임을

   포함하는, 스텐실 프린터.
2. 제 1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 스프링-장전된 돌출 요소는 적어도 하나의 스퍼(spur) 및 적어도 하나의 스프링을 포함하는, 스텐실 프린터.
3. 제 2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 스프링-장전된 돌출 요소는 적어도 하 나의 스퍼의 적어도 일부분으로 상기 적어도 하나의 웹-물질 코어의 내부의 적어도 일부분을 침투시킴으로써 상기 적어도 하나의 웹-물질 코어와 탄성적으로 맞물리도록 구성되는, 스텐실 프린터.
4. 제 2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 스퍼는 톱니형(serrated) 맞물림 부분을 포함하는, 스텐실 프린터.
5. 제 2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 스퍼는, 제 1 샤프트 및 제 2 샤프트 중 적어도 하나가 적어도 하나의 제 2 방향으로 회전될 때 웹-물질 코어와 탄성적으로 맞물리도록 가해진 힘을 증가시키기 위해 제 1 방향으로 회전하도록 구성되는, 스텐실 프린터.
6. 제 2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 스프링은, 제 1 샤프트 및 제 2 샤프트 중 적어도 하나의 중심으로부터 벗어난 적어도 하나의 스퍼상에 힘을 가하도록 구성되는, 스텐실 프린터.
7. 제 6항에 있어서, 상기 제 1 샤프트 및 제 2 샤프트 중 적어도 하나는 적어도 하나의 원통형 표면을 포함하고, 상기 적어도 하나의 스퍼는 적어도 하나의 원통형 표면을 너머 연장하도록 구성되는, 스텐실 프린터.
8. 제 7항에 있어서, 상기 적어도 하나의 스퍼 및 적어도 하나의 스프링은, 상기 적어도 하나의 스프링이 적어도 하나의 원통형 표면의 유효 직경을 감소시키기 위해 제 1 샤프트 및 제 2 샤프트 중 적어도 하나의 중심쪽으로 압착될 수 있도록 배열되는, 스텐실 프린터.
9. 제 2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 스퍼는 적어도 하나의 테이퍼(taper) 부분을 포함하는, 스텐실 프린터.
10. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 샤프트 및 제 2 샤프트 중 적어도 하나는 제 1 샤프트 및 제 2 샤프트 모두를 포함하는, 스텐실 프린터.

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