KR20120016035A - Method and apparatus for providing precise printing using linear encoder - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 2도 이상의 인쇄 작업을 수행하는 정밀 인쇄 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더 구체적으로, 종이에 인쇄하는 것은 물론 디스플레이 패널 또는 태양 전지 패널 등과 같은 전자 소자를 인쇄 작업을 통해 제작하는 경우와 같이, 2도 이상의 인쇄 작업이 이루어지면서 허용되는 오차가 기존의 인쇄 작업과 비교하여 매우 작은 경우에 적용될 수 있는 정밀 인쇄 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a precision printing apparatus and method for performing a printing operation of 2 degrees or more, and more particularly, to print on paper, as well as to produce an electronic device such as a display panel or a solar panel through a printing operation. The present invention relates to a precision printing apparatus and a method which can be applied when the allowable error is very small compared to a conventional printing job while a printing job of 2 degrees or more is performed.
노광기술을 이용하는 기존의 반도체 등의 제조 방법은 설계부터 제작까지 수일에서 수주일의 시간이 걸리며, 상당한 고가의 장비와 극한의 공정 기술을 필요로 한다. 따라서, 실리콘 웨이퍼를 기반으로 하는 기존의 반도체 공정으로는 저가의 전자 소자의 구현이 매우 어렵거나 불가능하다. Existing methods for manufacturing semiconductors, such as exposure techniques, take days to weeks from design to fabrication and require significant expensive equipment and extreme processing techniques. Therefore, it is very difficult or impossible to implement a low cost electronic device using a conventional semiconductor process based on a silicon wafer.
향후에는 RFID, 태양 전지, 전자 종이 등 저가의 소모성 전자 소자가 새로운 시장을 열 것이라는 국제적인 기술의 기류 및 예측이 이루어지고 있다. 이는 기존의 실리콘 기판 위의 반도체 공정을 대체하는 것이 아니고, 종이나 플라스틱 기판위에 인쇄 공정을 이용하여 정밀도 수~수십 ㎛급의 저가의 새로운 전자제품 시장을 개척하는 것이다. In the future, there is a trend and forecast of international technology that low-cost consumable electronic devices such as RFID, solar cells and electronic paper will open new markets. This is not a replacement for the semiconductor process on a silicon substrate, but a new low-cost electronics market with a precision of several tens of micrometers by using a printing process on a paper or plastic substrate.
또한, 디스플레이 제품들이 LCD, PDP, 유기 EL, FED 등의 차세대 디스플레이로 각광받고 있는 평판 디스플레이로 급속히 전환되면서 제조업체 간의 기술경쟁과 디스플레이 방식간의 시장 주도 경쟁이 치열하다. 이에 따라, 저가로 평판 디스플레이 패널을 제조하기 위한 방법으로 인쇄 공정을 이용한 새로운 공정 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In addition, as display products are rapidly shifting to flat panel displays, which are spotlighted as next-generation displays such as LCD, PDP, organic EL, and FED, there is a fierce competition between manufacturers and the market leading competition between display methods. Accordingly, research into a new process method using a printing process is being actively conducted as a method for manufacturing a flat panel display panel at low cost.
재료 측면에서는 고가의 실리콘 웨이퍼가 아닌 플라스틱 기판을, 공정으로는 잉크젯 공정, 그라비아 인쇄방법, 스크린 인쇄방법 등의 저온으로 직접 인쇄하는 저가 공정이 연구되고 있으며, 인-라인 (in-line) 공급 방식보다는 롤투롤 (roll-to-roll) 인쇄 공정이 생산성의 극대화를 위해 각광받고 있다. 롤투롤 인쇄 방식은 인쇄 롤(roll) 에 잉크를 묻혀 플라스틱이나 금속의 얇은 필름으로 이루어진 기판에 잉크를 직접 전이하는 접촉식 인쇄 방법으로서, 그라비아 (Gravure) 방식, 플렉소 (Flexography) 방식, 옵셋(Off-set) 방식 등이 있다. 롤투롤 인쇄공정 및 장비기술개발에 필요한 기술로는 크게 프린팅 공정장비 기술과, 롤투롤 웹 이송 제어 기술 등으로 나뉜다.In terms of materials, a low-cost process of directly printing a plastic substrate rather than an expensive silicon wafer at a low temperature such as an inkjet process, a gravure printing method, and a screen printing method is being studied. Rather, roll-to-roll printing processes are in the limelight to maximize productivity. Roll-to-roll printing is a contact printing method that directly transfers ink onto a substrate made of a thin film of plastic or metal by applying ink to a printing roll. The gravure method, the flexography method, and the offset ( Off-set). The technologies required for roll-to-roll printing process and equipment technology development are largely divided into printing process equipment technology and roll-to-roll web feed control technology.
롤투롤 공법에서 다층(Multi-layer)의 회로를 형성하는데 가장 중요한 기술 중 하나가 층(layer)간 중첩 정밀도이다. 그 중 웹의 이동 방향에 대해 수직인 방향으로의 중첩 정밀도는 웹을 얼마나 정밀하게 유도하느냐에 달려있다. 롤투롤 웹 이송 제어 기술 웹을 정밀하게 유도하여 중첩 정밀도를 높이는 기술을 말한다. 기존의 웹의 유도 시스템에서는 스테핑 모터(stepping motor)의 반복정밀도 (일반적으로 ±10㎛), 베어링, 피벗(pivot) 시스템의 조립오차 및 유격 (일반적으로 ±10㎛), 사행제어 시스템의 기구학적 구조와 사행제어 응답속도 등을 고려하여, 이론적 계산값보다 300%~500%정도의 입력으로 스테핑 모터를 제어하여 사행 정밀도 70~100㎛를 달성하고 있다. 그러나, 이렇게 기존의 상용화된 장비들은 아직 정밀도가 낮아서 성능 면에서 인쇄 전자용 롤투롤 장비에 사용하기에는 부족함이 있고 비용도 성능에 비해 지나치게 높은 단점이 있다.One of the most important techniques for forming a multi-layer circuit in the roll-to-roll process is the inter-layer superposition accuracy. The overlapping accuracy in the direction perpendicular to the moving direction of the web depends on how precisely the web is guided. Roll-to-Roll Web Feeding Control Technology It refers to a technology that induces a web precisely to increase overlapping accuracy. In conventional web induction systems, the repeatability of stepping motors (typically ± 10 µm), the assembly errors and play of bearings and pivot systems (typically ± 10 µm), and the kinematics of meander control systems In consideration of the structure and the speed of the meander control, the stepping motor is controlled with an input of about 300% to 500% of the theoretical calculated value to achieve a meandering precision of 70 to 100㎛. However, these conventional commercialized equipments are still inferior in accuracy and insufficient in use in roll-to-roll equipment for printed electronics in terms of performance and cost is too high compared to the performance.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 디스플레이 패널 등의 전자 소자를 인쇄 방식으로 제조하는 경우에, 인쇄의 중첩 정밀도 향상에 결정적인 요소인 정밀한 웹 이송 제어가 가능한 인쇄 방법과 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and when providing electronic devices such as a display panel by a printing method, to provide a printing method and apparatus capable of precise web feed control, which is a decisive factor for improving the overlapping accuracy of printing. The purpose.
전술한 과제를 해결하기 위하여, 2도 이상의 인쇄가 이루어지는 인쇄 작업에서 선형 엔코더를 이용하여 정밀한 인쇄를 수행하는 방법으로서, (a) 1차 인쇄시 인쇄 대상물의 미리 정해진 위치에 선형 엔코더가 감지하기 위한 표지를 인쇄하는 단계; (b) 상기 단계 (a)에서 인쇄된 표지를 선형 엔코더를 통해 감지하는 단계; 및 (c) 상기 단계 (b)에서 선형 엔코더에 의해 발생된 감지 신호를 기초로 하여 인쇄 대상물의 이동방향 및/또는 이동속도를 판단하는 단계를 포함하는 정밀 인쇄 방법이 제공된다.In order to solve the above-mentioned problems, a method of performing a precise printing using a linear encoder in a print job that is printing more than two degrees, (a) for detecting the linear encoder at a predetermined position of the print object in the first printing Printing a cover page; (b) detecting the mark printed in step (a) through a linear encoder; And (c) determining the moving direction and / or the moving speed of the print object based on the sensing signal generated by the linear encoder in step (b).
본 발명에 따른 정밀 인쇄 방법은, (d) 2도 인쇄가 수행되기 전에, 상기 단계 (c)에서 판단된 인쇄 대상물의 이동방향 및/또는 이동속도를 기초로 인쇄 대상물의 이동방향 및/또는 이동속도를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.In the precision printing method according to the present invention, (d) before the second degree printing is performed, the moving direction and / or the moving direction of the print object based on the moving direction and / or the moving speed of the print object determined in the step (c). The method may further include adjusting the speed.
본 발명에 따른 인쇄 방법에서, 상기 인쇄 대상물에 표지가 인쇄되는 위치는 인쇄 대상물의 적어도 일측 가장자리 부분일 수 있으며, 상기 표지는 동일한 형상을 갖는 마크가 일정한 간격을 두고 배열되는 것이 좋다.In the printing method according to the present invention, the position where the cover is printed on the printing object may be at least one edge portion of the printing object, and the cover may be arranged at regular intervals of marks having the same shape.
상기 인쇄 대상물은 시트 형태 또는 웹 형태로 제공된다.The print object is provided in the form of a sheet or a web.
본 발명에 따른 정밀 인쇄 방법은 오프셋 인쇄 방식으로 이루어질 수 있다.Precision printing method according to the invention can be made by the offset printing method.
본 발명의 다른 형태에 따르면, 2도 이상의 인쇄가 이루어지는 인쇄 작업에서 선형 엔코더를 이용하여 정밀한 인쇄를 수행하기 위한 장치로서, 인쇄 대상물의 미리 정해진 위치에 표지를 인쇄하는 1차 인쇄 유닛; 인쇄 대상물에 인쇄된 상기 표지를 감지하기 위한 선형 엔코더; 및 상기 선형 엔코더에서 발생된 신호를 기초로 인쇄 대상물의 이동방향 및/또는 이동속도를 판단하는 판독부를 포함하는 정밀 인쇄 장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for performing precise printing using a linear encoder in a printing job in which printing is performed at least two degrees, comprising: a primary printing unit for printing a cover sheet at a predetermined position of a printing object; A linear encoder for detecting the mark printed on a printing object; And a reading unit that determines a moving direction and / or a moving speed of the print object based on the signal generated by the linear encoder.
본 발명에 따른 정밀 인쇄 장치는, 상기 판독부에서 판단된 인쇄 대상물의 이동방향 및/또는 이동속도에 기초하여 인쇄 대상물의 이동방향 및/또는 이동속도를 조정하기 위한 제어부를 더 포함할 수 있다.The precision printing apparatus according to the present invention may further include a control unit for adjusting the moving direction and / or the moving speed of the printing object based on the moving direction and / or the moving speed of the printing object determined by the reading unit.
본 발명에 따라, 정밀한 웹 이송 제어를 통해 인쇄의 중첩 정밀도를 향상시킨 인쇄 방법과 장치가 제공된다.According to the present invention, there is provided a printing method and apparatus for improving the overlapping accuracy of printing through precise web feed control.
도 1은 본 발명에 따른 정밀 인쇄 장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 정밀 인쇄 장치에서 1차 인쇄 유닛에 의해 웹 표면에 인쇄되는 표지의 일예를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 정밀 인쇄 장치에서 이용되는 선형 엔코더의 일 실시예를 도시하는 도면.
도 4는 도 3에 도시된 선형 실시예의 출력 신호를 도시하는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 정밀 인쇄 장치에서 이용되는 선형 엔코더의 다른 실시예를 도시하는 도면.
도 6은 도 4에 도시된 아날로그 신호가 비교 회로를 통과하며 변환된 디지털 신호를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 정밀 인쇄 장치에서 1차 인쇄 유닛에 의해 웹 표면에 인쇄되는 표지의 다른 실시예를 나타내는 도면. 1 schematically shows a precision printing apparatus according to the present invention;
2 is a view showing an example of a cover printed on a web surface by a primary printing unit in the precision printing apparatus according to the present invention.
3 shows an embodiment of a linear encoder used in a precision printing apparatus according to the present invention.
4 shows an output signal of the linear embodiment shown in FIG.
Fig. 5 shows another embodiment of the linear encoder used in the precision printing apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a converted digital signal in which the analog signal shown in FIG. 4 passes through a comparison circuit. FIG.
7 shows another embodiment of a cover printed on the web surface by a primary printing unit in the precision printing apparatus according to the present invention.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 오프셋 방식의 인쇄 장치가 개략적으로 도시되어 있다. 인쇄 장치는 웹(web) 형태의 인쇄 대상에 2도 인쇄를 수행한다. 도 1에 도시된 실시예에서는 2도 인쇄를 수행하는 인쇄 장치에 대한 것이지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 2도 이상의 인쇄를 수행하는 인쇄 장치라면 모두 적용될 수 있다. 또한, 도시된 실시예에서는 인쇄 대상이 웹 형태를 갖지만 인쇄 대상이 시트 형태인 경우에도 적용될 수 있다.
1 schematically shows an offset printing apparatus according to an embodiment of the present invention. The printing apparatus performs second degree printing on a print object in the form of a web. Although the embodiment shown in FIG. 1 relates to a printing apparatus that performs second-degree printing, the present invention is not limited thereto and may be applied to any printing apparatus that performs two-degree or more printing. Further, in the illustrated embodiment, the print object may have a web form, but may also be applied when the print object has a sheet form.
도 1에 도시된 실시예에서, 인쇄 장치(100)는 1차 인쇄를 수행하는 제1 인쇄 유닛(10), 2차 인쇄를 수행하는 제2 인쇄 유닛(20), 제1 인쇄 유닛과 제2 인쇄 유닛 사이에 배치되는 선형 엔코더(30), 및 이 선형 엔코더로부터 신호를 수신하는 판독부(90)를 포함한다.In the embodiment shown in FIG. 1, the
인쇄 대상인 웹(1)은 언와인더(unwinder; 40)로부터 풀려나와 인쇄 작업에 투입된다. 인쇄 대상인 웹(1)의 재질은 종이, 플라스틱 기타 롤을 이용하는 인쇄 작업에서 인쇄될 수 있는 것이라면 어떤 재질의 것이라도 좋다. 인쇄 대상이 시트 형태인 경우에는 인쇄 대상을 공급하는 장치는 다른 형태의 것이 이용된다.The
제1 인쇄 유닛(10)은 패턴 롤(pattern roll; 11), 블랭킷 롤(blanket roll; 12) 및 임프레션 롤(impression roll; 13)을 구비한다. 패턴 롤(11) 상에는 웹(1) 상에 인쇄될 패턴이 마련되며, 이 패턴이 블랭킷 롤(12)을 경유하여 웹(1) 상에 인쇄된다. 임프레션 롤(13)은 웹(1)을 블랭킷 롤(12)에 대해 가압하는 작용을 한다. The
제1 인쇄 유닛(10)은 아무것도 인쇄되어 있지 않은 웹(1)의 표면에 1차 인쇄를 수행한다. 제1 인쇄 유닛(10)에 의해 1차 인쇄가 이루어질 때, 미리 정해진 방식으로 배열된 표지가 함께 웹(1)의 표면에 인쇄된다. 이 표지는 선형 엔코더(30)가 감지하기 위한 것이다. 도 2에는 이러한 표지(9)의 일 예가 도시되어 있다. 도시된 실시예에서는 표지(9)가 소정의 길이를 갖는 다수의 직선이 일정한 간격을 두고 배열된 형태이다. 그러나, 후술하는 바와 같이 표지(9)의 형태는 도 2에 도시된 것에 한정되지 않으며 선형 엔코더(30)가 이용할 수 있는 형태라면 어떤 형태라도 적용될 수 있다. 바람직하게는 이러한 표지는 웹(1)의 가장자리 부분에 인쇄된다. 표지(9)는 웹(1)의 한쪽 가장자리 부분에 인쇄될 수 있으며, 더 바람직하게는 양쪽 가장자리 부분에 인쇄된다.The
제2 인쇄 유닛(20)은 마찬가지로 3개의 롤(21, 22, 23)을 구비하고 1차 인쇄가 되어 있는 웹(1)의 표면에 제1 인쇄 유닛(10)과 동일한 방식으로 2차 인쇄를 수행한다. 1차 인쇄와 2차 인쇄가 연관성을 갖는 경우, 예를 들어, 1차 인쇄가 되어 있는 영역의 위쪽에 2차 인쇄가 이루어져야 하는 경우 웹(1)의 이동 방향과 이동 속도는 정밀하게 제어되어야 한다. 특히 디스플레이, 태양 전지 등의 회로나 소자를 인쇄 방식으로 형성시키는 경우와 같이, 1차 인쇄와 2차 인쇄 사이에서 인정되는 오차가 매우 작은 경우에는 2차 인쇄의 정밀도가 매우 중요해진다.The
제1 인쇄 유닛(10)과 제2 인쇄 유닛(20)의 사이에는 선형 엔코더(30)가 배치된다. 선형 엔코더(30)는 제1 인쇄 유닛(10)에 의해 웹(1) 상에 인쇄된 표지(9)를 감지한다. 표지(9)가 웹(1)의 한쪽 가장자리 부분에만 인쇄된 경우에는 해당하는 쪽에 선형 엔코더(30)가 배치되며, 웹의 양측 가장자리 부분에 인쇄된 경우에는 웹(1)의 양측에 선형 엔코더(30)가 배치된다. 선형 엔코더(30)는 표지(9)를 감지함으로써 발생된 신호를 판독부(90)로 전송한다. 판독부(90)는 단독의 장치로 구현되거나 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.The
도시된 바와 같이, 선형 엔코더(31)는 2차 인쇄 유닛 이후에 배치될 수도 있다. 이 경우 웹의 진행 방향을 더욱 정밀하게 제어할 수 있다.As shown, the
도 3 및 5에는 선형 엔코더(30)의 일 예가 도시되어 있다. 도 3은 인쇄 대상(1)이 광학적으로 투명한 경우이며 도 5는 인쇄 대상이 광학적으로 불투명한 경우이다. 여기서 “광학적으로 투명”하다는 것은 선형 엔코더가 이용하는 광이 인쇄 대상을 투과할 수 있는 경우를 의미하며, “광학적으로 불투명”하다는 것은 선형 엔코더가 이용하는 광이 인쇄 대상을 투과할 수 없는 경우를 의미한다.3 and 5 show an example of a
도 3에 도시된 실시예에서 선형 엔코더(30)는 광원(31), 콘덴서 렌즈(32), 스캐닝 격자(33), 및 복수개의 포토 셀로 이루어진 광 감지부(34)를 구비한다.In the embodiment shown in FIG. 3, the
광원(31)으로는 여러 가지의 것이 이용될 수 있다. 예를 들어 LED 발광 소자 또는 레이저 발광소자가 광원으로 이용될 수 있다. 광원(31)으로부터 발산되는 광은 가시광선이거나 가시광선이 아닌 영역의 광일 수 있다. 웹(1)의 재질에 따라 적절한 광원이 선택된다.Various things can be used as the
광원(31)으로부터 발산된 광은 콘덴서 렌즈(32)에 의해 수집되어 평행하게 진행된다. 광원(31)이 콘덴서 렌즈(32)의 초점 거리인 위치에 놓이는 경우 콘덴서 렌즈(32)로 입사된 광은 평행하게 출사된다.Light emitted from the
콘덴서 렌즈(32)로부터 평행하게 출사된 광은 스캐닝 격자(33)를 통과한다. 스캐닝 격자(33)는 콘덴서 렌즈(32)로부터 평행하게 출사된 광 중에서 일부만을 통과시킨다. 구체적으로, 스캐닝 격자(33)는 복수개(331)의 슬릿을 구비하며, 이 슬릿(331)을 통해 광의 일부를 통과시킨다.Light emitted in parallel from the
스캐닝 격자(33)를 통과한 광은 웹(1) 표면으로 조사된다. 웹(1) 표면에는 도 2에 도시된 바와 같은 표지(9)가 인쇄되어 있기 때문에, 웹(1)이 진행함에 따라 광은 웹(1)을 투과하거나 표지(9)에 의해 투과하지 못하도록 차단된다. 즉, 광이 웹의 표면에서 표지(9)가 인쇄되지 않은 부분으로 조사될 경우에는 웹(1)을 투과하며, 웹(1)의 표면에서 표지(9)가 인쇄된 부분으로 조사되는 경우에는 표지(9)에 의해 차단되어 웹(1)을 투과하지 못하게 된다.Light passing through the scanning grating 33 is irradiated to the
한편, 스캐닝 격자(33)의 슬릿(331)은 적어도 2개의 셋(set)으로 이루어진다. 도시된 실시예에서는 2개의 셋의 슬릿을 구비하며, 제1 셋의 슬릿과 제2 셋의 슬릿은 다음과 같이 배치된다. 즉, 제1 셋의 슬릿을 통과한 광이 웹의 표지에 의해 차단되지 않고 웹을 투과하는 경우 제2 셋의 슬릿을 통과한 광은 적어도 일부 또는 모두가 표지에 의해 차단되어 웹을 투과하지 못하도록 형성된다. 제1 셋의 슬릿과 제2 셋의 슬릿을 배치하는 방식에 따라, 후술하는 바와 같이 광 감지부(34)가 구비하는 각 포토 셀의 감지 신호의 관계가 달라진다.On the other hand, the
광 감지부(34)는 복수개의 포토 셀로 이루어지며 웹(1)을 기준으로 광원(31), 콘덴서 렌즈(32) 및 스캐닝 격자(33)가 배치된 측의 반대측에 배치된다. 도시된 실시예에서는 광 감지부(34)는 2개의 포토 셀을 구비한다. 포토 셀의 수는 스캐닝 격자의 슬릿의 셋(set) 수에 대응된다. 즉, 슬릿 셋이 4개인 경우에는 광 감지부(34)는 이에 대응하여 4개의 포토 셀을 구비한다. 또한, 슬릿 셋의 수는 웹(1) 상에 인쇄된 표지의 형태에 따라 달라질 수 있다.The
각 포토 셀은 웹(1)을 투과한 광을 감지한다. 도시된 실시예에서 제1 포토 셀은 스캐닝 격자의 제1 셋의 슬릿을 통과한 후 웹을 투과한 광을 감지하며, 제2 포토 셀은 스캐닝 격자의 제2 셋의 슬릿을 통과한 후 웹을 투과한 광을 감지한다. 전술한 바와 같이 제1 셋의 슬릿을 통과한 광이 모두 웹을 투과하는 경우 제2 셋의 슬릿을 통과한 광은 적어도 일부 또는 모두가 웹 상의 표지에 의해 차단된다. 예를 들어, 제1 포토 셀의 감지 신호(A)와 제2 포토 셀의 감지 신호(B)의 출력이 도 4에 도시된 바와 같이 90도의 위상차를 갖도록 스캐닝 격자의 슬릿들이 배치될 수 있다.Each photo cell senses light transmitted through the
판독부(90)는 선형 엔코더(30)의 광 감지부(34)로부터 전송받은 신호에 기초하여 웹의 이동 방향 및/또는 이동 속도를 판독한다. 판독부(90)는 전송받은 신호를 아날로그 방식 또는 디지털 방식으로 처리한다. 선형 엔코더(30)의 신호가 전술한 바와 같이 주어지는 경우 인쇄 대상의 이동 거리를 알 수 있다. 이와 관련된 선형 엔코더의 판독 기술은 종래에 알려진 것을 적용할 수 있다. 또한 이동 거리가 결정되면 인쇄 대상의 이동 속도를 알 수 있다.The
표지(9)가 웹의 한쪽 가장자리 부분에만 인쇄된 경우에는 전술한 바와 같은 방식으로 웹의 이동 속도를 측정할 수 있다. 한편, 도 2에 도시된 바와 같은 표지에 추가로 다른 형태를 갖는 위치 설정 표지가 웹(1)에 인쇄될 수 있다. 이 경우 선형 엔코더(30)의 감지 신호의 형태가 달라지기 때문에, 판독부(90)는 위치 설정 표지의 위치를 판독할 수 있다. 이러한 위치 설정 표지는 웹(1) 상에서 2m 등과 같이 일정한 길이마다 인쇄되거나, 예를 들어 디스플레이 패널의 제조 단위 길이마다 인쇄된다. 판독부(90)는 선형 엔코더(30)의 감지 신호를 이용하여 직전의 위치 설정 표지로부터 현재 웹(1)이 어느 정도 진행했는지 여부를 측정할 수 있다.If the front cover 9 is printed on only one edge portion of the web, the moving speed of the web can be measured in the manner described above. On the other hand, a positioning cover having a different form in addition to the cover as shown in FIG. 2 may be printed on the
표지(9)가 웹(1)의 양쪽 가장자리 부분에 인쇄된 경우에 판독부(90)는 양측의 선형 엔코더(30)로부터 수신된 감지 신호로부터 웹(1)의 이동 속도는 물론 웹(1)의 이동 방향도 판독할 수 있다. 즉, 웹(1)의 일측에 배치된 선형 엔코더(30)에서 전송된 신호에 의해 판독된 이동 거리와 웹(1)의 타측에 배치된 선형 엔코더(30)로부터 전송된 신호에 의해 판독된 이동 거리를 비교하여 웹(1)이 직선 방향으로 이동하고 있는지 아니면 경사진 방향으로 이동하고 있는지 여부를 판단할 수 있다. 만약 양측의 선형 엔코더로부터 전송된 신호에 의해 판단된 거리가 동일한 경우 웹은 직선 방향으로 이동하는 것으로 판단되며, 양측의 선형 엔코더로부터 전송된 신호에 의해 판단된 거리가 서로 다른 경우 웹은 경사진 방향으로 이동하는 것으로 판단된다. 즉, 웹은 이동 거리가 짧게 판단되는 쪽으로 경사지게 이동하는 것이 된다.In the case where the front cover 9 is printed on both edge portions of the
판독부(90)는 이러한 판단 결과를 인쇄 장치의 제어부(90)로 전송할 수 있다. 도시된 실시예에서는 컴퓨터에서 판독 작업과 제어 작업을 모두 수행하는 것으로 표시되었다. 제어부(90)는 인쇄 장치의 조절 장치(61, 62, 63, 64, 65, 66)를 제어하여 웹의 이동 방향과 이동 속도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 웹이 경사진 방향으로 이동하는 경우 사행 안내 롤(lateral guide roll; 61, 64)을 이용하여 웹이 다시 직선 방향으로 이동하도록 안내한다.
The
도 5에는 웹의 재질이 선형 엔코더의 광을 투과시키지 않는 경우에 이용될 수 있는 선형 엔코더의 기술적 구성이 나타나 있다.5 shows a technical configuration of a linear encoder that can be used when the material of the web does not transmit light of the linear encoder.
도 3에 도시된 선형 엔코더에서는 광원으로부터 방출되는 광이 웹을 투과할 수 있었기 때문에 웹 상에 인쇄되는 표지는 광의 투과를 차단하는 목적으로 이용되었다. 도 5에 도시된 실시예에서는 웹이 광을 투과하지 않기 때문에 표지는 광을 반사하기 위한 목적으로 이용된다. 그러나, 웹의 재질이 선형 엔코더의 광을 잘 반사시키는 경우에는 전술한 실시예에서와 같이 표지가 광을 흡수하여 반사시키지 않는 목적으로 이용될 수도 있다. 즉, 웹의 광 반사 특성에 따라, 광학적 특성이 다른 안료를 이용하여 표지를 인쇄할 수 있다.In the linear encoder shown in FIG. 3, since the light emitted from the light source could penetrate the web, the label printed on the web was used for the purpose of blocking the light transmission. In the embodiment shown in Fig. 5, since the web does not transmit light, the label is used for the purpose of reflecting light. However, when the material of the web reflects light of the linear encoder well, the label may be used for the purpose of not absorbing and reflecting the light as in the above-described embodiment. That is, according to the light reflection characteristic of a web, a label can be printed using the pigment from which an optical characteristic differs.
도 3에 도시된 실시예와 비교하여, 추가로 광 스플리터(35)가 콘덴서 렌즈(32)와 스캐닝 격자(33) 사이에 배치되며, 광 감지부(34)는 광원(31)과 같은 쪽에 배치된다. 스캐닝 격자(33)의 슬릿을 통과한 광 중에서 표지(9)로부터 반사된 광은 광 스플리터(35)에 의해 입사되는 광과 직교하는 방향으로 안내된다. 이렇게 안내된 광은 광 감지부(34)의 포토 셀에 의해 감지된다. 이에 따라, 전술한 형태의 선형 실시예와 동일한 형태의 출력 신호를 얻을 수 있다.
In comparison with the embodiment shown in FIG. 3, an
한편, 선형 엔코더와 관련된 종래 기술에서 도 4에 도시된 아날로그 신호를 이용하기도 하지만, 이 아날로그 신호를 비교기 회로를 통과시킨 디지털 신호를 이용하거나 두 신호 모두를 이용하기도 한다. 도 4에 도시된 아날로그 신호가 비교기 회로를 통과한 경우의 신호가 도 6에 도시되어 있다. 따라서, 도 6에 도시된 신호와 같은 신호를 발생시키도록 표지의 형태를 변형할 수 있다. 예를 들어 도 7에 도시된 표지를 웹의 표면에 인쇄하고 포토 셀에서 감지되는 신호를 디지털화하는 경우 도 6에 도시된 것과 같은 디지털 신호를 얻을 수 있다. 표지를 형성하는 각 마크의 형태 및 마크 사이의 간격은 도 6에 도시된 디지털 신호가 출력되도록 조정될 수 있다. 이 경우 선형 엔코더의 포토 셀은 마크의 위치에 대응하도록 배치된다. 즉, 도 3에 도시된 실시예에서는 포토 셀이 웹의 진행 방향으로 전후로 배치되었지만, 도 7에 도시된 것과 같은 표지를 감지하는 경우에는 웹의 진행방향에 대해 수직인 방향, 즉, 웹의 폭 방향으로 포토 셀이 배치된다.
On the other hand, while the conventional art related to the linear encoder uses the analog signal shown in FIG. 4, the analog signal may use a digital signal passed through a comparator circuit or both signals. A signal when the analog signal shown in FIG. 4 has passed through a comparator circuit is shown in FIG. Therefore, the shape of the label can be modified to generate a signal such as the signal shown in FIG. For example, when the front cover shown in FIG. 7 is printed on the surface of the web and the signal detected by the photo cell is digitized, a digital signal as shown in FIG. 6 may be obtained. The shape of each mark forming the mark and the interval between the marks can be adjusted to output the digital signal shown in FIG. In this case, the photocells of the linear encoder are arranged to correspond to the positions of the marks. That is, in the embodiment shown in FIG. 3, the photocells are arranged back and forth in the direction of travel of the web. However, when detecting a sign as shown in FIG. 7, the width of the web is perpendicular to the direction of travel of the web. The photo cell is arranged in the direction.
도 2 및 7에 도시된 표지의 형태는 본 발명에 따른 인쇄 장치에서 웹에 인쇄되는 표지의 일 실시예에 불과하며, 선형 엔코더 기술을 이용하여 웹의 이동 거리 또는 속도를 판독할 수 있는 형태의 표지라면 모두 적용가능하다.
2 and 7 is just one embodiment of a cover printed on the web in the printing apparatus according to the present invention, the linear encoder technology that can read the moving distance or speed of the web All signs are applicable.
이하에서는 전술한 실시예에 따른 인쇄 장치에서 인쇄 작업을 수행하는 방법에 대해 설명한다.
Hereinafter, a method of performing a print job in the printing apparatus according to the above-described embodiment will be described.
웹 형태 또는 시트 형태를 갖는 인쇄 대상에 대해 2도 이상의 인쇄 작업이 수행된다. 도 1에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄 장치에서는 웹 형태의 인쇄 대상에 대해 2도 인쇄가 이루어지며, 1차 및 2차 인쇄 유닛은 오프셋 방식으로 인쇄 작업을 수행한다.A printing operation of 2 degrees or more is performed for a print object having a web form or a sheet form. In the printing apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention illustrated in FIG. 1, second-degree printing is performed on a web-type print object, and the first and second printing units perform a print job in an offset manner.
웹은 1차 인쇄 유닛과 2차 인쇄 유닛을 통과하면서 2도 인쇄가 이루어진다. 1차 인쇄 유닛은 웹 표면에 요구되는 인쇄 작업을 수행하는 동시에 추가로 웹 표면의 정해진 위치에 표지를 인쇄한다. 표지는 도 2 또는 7에 도시된 형태를 포함하여 선형 엔코더가 이용할 수 있는 형태의 것이라면 어떤 형태의 것도 무방하다. 본 실시예에서는 웹의 한쪽 가장자리 부분 또는 양측 가장자리 부분에 표지가 인쇄된다.The web is second degree printed while passing through the primary and secondary printing units. The primary printing unit additionally prints the cover page at a predetermined position on the web surface while performing the printing operation required on the web surface. The label may be of any type as long as it can be used by the linear encoder, including the form shown in FIG. 2 or 7. In this embodiment, a cover is printed on one edge portion or both edge portions of the web.
2차 인쇄 유닛은 1차 인쇄가 이루어진 웹의 표면에 2차 인쇄 작업을 수행한다. 인쇄 대상물이 디스플레이 패널 또는 태양 전지 패널 등의 전자 소자인 경우에는 정밀한 인쇄가 요구된다. 즉, 1차 인쇄가 이루어진 영역과 2차 인쇄가 이루어진 영역의 상대 위치가 설계에 비교하여 매우 작은 오차 범위 내에서 일치하여야 한다.The secondary printing unit performs the secondary printing operation on the surface of the web on which the primary printing is made. When the object to be printed is an electronic device such as a display panel or a solar cell panel, precise printing is required. That is, the relative position of the area where primary printing is made and the area where secondary printing is made should coincide within a very small error range compared to the design.
1차 인쇄 유닛과 2차 인쇄 유닛 사이에 배치된 선형 엔코더는 1차 인쇄 유닛에 의해 인쇄된 표지를 감지한다. 선형 엔코더로부터 출력되는 신호는 판독부로 전송된다.The linear encoder disposed between the primary print unit and the secondary print unit senses a mark printed by the primary print unit. The signal output from the linear encoder is transmitted to the reading unit.
판독부는 선형 엔코더로부터 전송받은 신호에 기초하여 웹의 이동 속도를 판단한다. 표지가 웹의 한쪽 가장자리 부분에만 인쇄되는 경우에 판독부는 웹의 이동 속도를 판단할 수 있으며, 웹의 양쪽 가장자리 부분에 인쇄되는 경우에는 양쪽 선형 엔코더로부터의 신호에 기초하여 웹의 이동 방향을 판단할 수 있다. 즉, 웹의 양측 가장자리 부분에 인쇄된 표지로부터 선형 엔코더에 의해 감지된 신호를 비교하여 어느 한쪽의 이동 속도가 다른 쪽의 이동 속도보다 빠른 경우에는 이동 속도가 빠른 쪽으로 경사지게 웹이 이동하는 것이 된다.The reading unit determines the moving speed of the web based on the signal received from the linear encoder. When the cover is printed on only one edge portion of the web, the reader can determine the moving speed of the web, and when printed on both edge portions of the web, the reader can determine the direction of movement of the web based on signals from both linear encoders. Can be. That is, when the movement speed of one is faster than the movement speed of the other by comparing the signals detected by the linear encoder from the marks printed on both edges of the web, the web is inclined toward the faster movement speed.
판독부는 웹의 이동 속도 및/또는 이동 방향에 대한 정보를 인쇄 장치의 제어부로 전송할 수 있다. 제어부는 판독부로부터 전송받은 정보에 기초하여 웹의 이동 속도 및/또는 이동 방향을 조절할 수 있다. 예를 들어, 웹의 이동 방향이 경사진 것으로 판단되는 경우 사행 제어 롤을 이용하여 웹의 이동 방향을 수정할 수 있다.
The reading unit may transmit information about the moving speed and / or the moving direction of the web to the control unit of the printing apparatus. The controller may adjust the moving speed and / or the moving direction of the web based on the information received from the reading unit. For example, when it is determined that the moving direction of the web is inclined, the moving direction of the web may be corrected using a meander control roll.
전술한 실시예에서, 인쇄 장치는 오프셋 방식을 이용하는 것으로 설명되었지만, 본 발명에 따른 정밀 인쇄 방법은 2도 이상의 인쇄를 수행하는 인쇄 장치라면 모두 적용될 수 있다.
In the above embodiment, the printing apparatus has been described as using an offset method, but the precision printing method according to the present invention can be applied to any printing apparatus that performs printing of 2 degrees or more.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 기초로 상세히 설명되었지만, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 점은 명백하다. 본 명세서에 기재된 어떤 사항도 본 발명의 범위를 첨부된 특허청구의 범위보다 좁히려는 것은 아니다. 전술한 실시예들은 예시를 위한 것이며 이와 다른 실시 형태를 갖는 것을 배제하고자 하는 것은 아니다.Although the invention has been described in detail based on the embodiments shown in the accompanying drawings, it is apparent that various modifications are possible without departing from the scope of the invention. Nothing described herein is intended to narrow the scope of the invention to the scope of the appended claims. The foregoing examples are for illustrative purposes only and are not intended to exclude those having other embodiments.
1: 웹
9: 표지
10, 20: 인쇄 유닛
30, 31: 선형 엔코더
40: 언와인더
50: 리와인더
61-66: 웹 진행 제어 장치
90: 판독 및 제어부1: website
9: cover
10, 20: printing unit
30, 31: linear encoder
40: Unwind
50: Rewinder
61-66: Web progress control device
90: reading and control
Claims (7)
(a) 1차 인쇄시 인쇄 대상물의 미리 정해진 위치에 선형 엔코더가 감지하기 위한 표지를 인쇄하는 단계;
(b) 상기 단계 (a)에서 인쇄된 표지를 선형 엔코더를 통해 감지하는 단계; 및
(c) 상기 단계 (b)에서 선형 엔코더에 의해 발생된 감지 신호를 기초로 하여 인쇄 대상물의 이동속도를 판단하는 단계
를 포함하되,
상기 단계 (a)에서 인쇄되는 표지는 제1 부분과 제2 부분을 포함하며, 단계 (c)에서 선형 엔코더에 의해 발생되는 감지 신호는 디지털 방식의 신호로서 상기 표지의 제1 부분에 의한 제1 감지 신호와 상기 제2 부분에 의한 제2 감지 신호를 포함하고, 상기 표지의 제1 부분과 제2 부분이 인쇄되는 위치는 상기 제1 감지 신호와 상기 제2 감지 신호가 주기가 동일하지만 서로 어긋난 위상을 갖도록 배치되는
정밀 인쇄 방법.As a method of performing precise printing using a linear encoder in a print job in which two or more degrees of printing are performed,
(a) printing a cover for sensing by the linear encoder at a predetermined position of the object to be printed in the first printing;
(b) detecting the mark printed in step (a) through a linear encoder; And
(c) determining the moving speed of the print object based on the detection signal generated by the linear encoder in step (b);
Including,
The indicia printed in step (a) comprises a first portion and a second portion, and the detection signal generated by the linear encoder in step (c) is a digital signal and is the first by the first portion of the indicia. A sensing signal and a second sensing signal by the second portion, and a position where the first portion and the second portion of the cover are printed is the same as that of the first sensing signal and the second sensing signal, but are shifted from each other. Placed to have a phase
Precision printing method.
(d) 2차 인쇄가 수행되기 전에, 상기 단계 (c)에서 판단된 인쇄 대상물의 이동속도를 기초로 인쇄 대상물의 이동속도를 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정밀 인쇄 방법.The method according to claim 1,
and (d) adjusting the moving speed of the print object based on the moving speed of the print object determined in step (c) before the secondary printing is performed.
상기 인쇄 대상물에 표지가 인쇄되는 위치는 인쇄 대상물의 적어도 일측 가장자리 부분인 것을 특징으로 하는 정밀 인쇄 방법.The method according to claim 1,
The position at which the cover is printed on the printing object is a precision printing method, characterized in that at least one edge portion of the printing object.
인쇄 대상물의 미리 정해진 위치에 표지를 인쇄하는 1차 인쇄 유닛;
인쇄 대상물에 인쇄된 상기 표지를 감지하여 감지 신호를 발생시키기 위한 선형 엔코더; 및
상기 선형 엔코더에서 발생된 상기 감지 신호를 기초로 인쇄 대상물의 이동속도를 판단하는 판독부
를 포함하되,
상기 1차 인쇄 유닛에 의해 인쇄되는 상기 표지는 제1 부분과 제2 부분을 포함하며, 상기 선형 엔코더에 의해 발생되는 상기 감지 신호는 디지털 신호로서 상기 표지의 제1 부분에 의한 제1 감지 신호와 상기 표지의 제2 부분에 의한 제2 감지 신호를 포함하고, 상기 표지의 제1 부분과 제2 부분은 상기 제1 감지 신호와 상기 제2 감지 신호가 주기가 동일하지만 서로 어긋난 위상을 갖도록 배치되는
정밀 인쇄 장치.An apparatus for performing precise printing by using a linear encoder in a print job of two or more degrees of printing,
A primary printing unit for printing a cover sheet at a predetermined position of the object to be printed;
A linear encoder for generating the detection signal by detecting the mark printed on a printing object; And
A reading unit that determines a moving speed of a print object based on the detection signal generated by the linear encoder
Including,
The indicia printed by the primary printing unit includes a first portion and a second portion, and the detection signal generated by the linear encoder is a digital signal and the first detection signal by the first portion of the indicia. And a second sensing signal by the second portion of the marker, wherein the first portion and the second portion of the marker are arranged such that the first sensing signal and the second sensing signal have the same period but are out of phase with each other.
Precision printing device.
상기 판독부에서 판단된 인쇄 대상물의 이동속도에 기초하여 인쇄 대상물의 이동속도를 조정하기 위한 제어부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정밀 인쇄 장치.The method of claim 4,
A control unit for adjusting the moving speed of the printing object based on the moving speed of the printing object determined by the reading unit
Precision printing device further comprises.
상기 표지의 제1 부분 및 상기 표지의 제2 부분은 각각 다수의 직사각형 형상의 마크가 인쇄 대상물의 진행 방향을 따라 일정한 간격을 두고 배치되어 이루어지고,
상기 표지의 제1 부분의 각 직사각형 형상의 마크와 상기 표지의 제2 부분의 각 직사각형 형상의 마크는 미리 정해진 정도만큼 어긋나도록 배치되는
것을 특징으로 하는 정밀 인쇄 장치.The method of claim 4,
The first portion of the cover and the second portion of the cover are each made of a plurality of rectangular shaped marks are arranged at regular intervals along the direction of the print object,
The marks of each rectangular shape of the first part of the cover and the marks of each rectangular shape of the second part of the cover are arranged to be shifted by a predetermined degree.
Precision printing device, characterized in that.
상기 선형 엔코더는, 상기 표지에 광을 조사하기 위한 적어도 1개의 광원과, 상기 광원에 의해 조사된 광이 상기 표지의 제1 부분과 작용하여 발생시킨 광을 검출하기 위한 제1 검출부와, 상기 광원에 의해 조사된 광이 상기 표지의 제2 부분과 작용하여 발생시킨 광을 검출하기 위한 제2 검출부를 구비하는
것을 특징으로 하는 정밀 인쇄 장치.The method of claim 6,
The linear encoder includes at least one light source for irradiating light to the label, a first detector for detecting light generated by the light emitted by the light source acting with the first portion of the label, and the light source. And a second detector for detecting the light generated by the irradiation of the light with the second portion of the label.
Precision printing device, characterized in that.
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