KR20120119256A - 실시간 위치조정이 가능한 인쇄전자 윤전인쇄기의 중첩 및 중복인쇄장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실시간 위치조정이 가능한 인쇄전자 윤전인쇄기의 중첩 및 중복인쇄장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제한된 수의 그라비어오프셋 인쇄유닛으로 구성된 윤전인쇄기로 다층의 미세한 전자회로패턴의 정밀 인쇄전자를 모두 일관되게 한 번에 중첩하여 인쇄 완료할 수는 없는 경우, 한 번의 인쇄 후 같은 인쇄기 상에서 판통 실린더를 교체한 후 다시 인쇄함으로써, 제품을 중복으로 정확하게 중첩인쇄하여 생산할 수 있도록 하되, 첫 번째 인쇄유닛을 포함하여 각 인쇄유닛에 고성능의 카메라 장치를 설치하여 비전 컨트롤시스템과 연결함으로써, 판통 실린더 둘레에 소정의 간격으로 띄어 배치된 다수의 레지스터 마크를 식별하고 위치 편차를 신속하게 읽어, 다음 레지스터 마크를 읽기 전에 판통 실린더의 위치를 즉시 되먹임 조정함으로서 미소한 편차를 빠르게 해소하도록 하며, 인쇄유닛에서 인쇄되는 레지스터마크의 상태와 가늠맞춤 상태가 디스플레이장치 및 표시장치에 나타나게 함으로써 인쇄품질을 확인할 수 있는 실시간 위치조정이 가능한 인쇄전자 윤전인쇄기의 중첩 및 중복인쇄장치 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

실시간 위치조정이 가능한 인쇄전자 윤전인쇄기의 중첩 및 중복인쇄장치 및 그 방법{Overlapping Printing Apparatus and Method for Rotary Printing of Printed Electronics}

본 발명은 저항 및 전극회로와 같은 단순한 전자소자를 중첩인쇄로 잉크층을 두껍게 형성하고자 할 때와, 축전지, 다이오드, 트랜지스터 및 집적회로와 같이 전자회로가 다층으로 구성된 인쇄전자의 인쇄물을 한 그라비어오프셋 윤전인쇄기 상에서 중첩인쇄로 구현하고자 할 때, 모든 기능회로 층을 윤전인쇄기의 모자라는 수의 인쇄유닛으로 일회의 일관인쇄로 다 인쇄하거나 코팅할 수 없는 경우에, 일차인쇄 후 인쇄결과를 다시 상기 윤전인쇄기 상에서 필요한 각 판통 실린더를 교체한 다음 다시 중복하여 정확하게 가늠맞춤으로 중첩 인쇄할 수 있는 기술에 관련한 것이다.

본 발명에 연관된 기술은, 본 출원인에 의해 기 출원된 (출원번호 : 제10-2005-30722), 등록된(등록번호 : 제10-0634327, 등록일자 : 2006년10월09일) '롤-투-롤 윤전인쇄방식을 이용한 전자소자의 제조방법 및 그 제조장치'를 배경으로 한다(이하 기초특허라 한다).

상기 특허, 도 2에서 보듯이 하나의 롤-투-롤 윤전인쇄기 상에서 다수의 그라비어오프셋 인쇄유닛을 사용하여 다층 기능성 잉크 층의 구조를 가진 전자소자를 인쇄제조하기 위한 롤-투-롤 윤전인쇄시스템을 도시하였다.

이러한 롤-투-롤 윤전인쇄방식의 인쇄기는 기존 인-라인 구조의 다색 이미지 인쇄에서 채택하고 있지 않은 그라비어 오프셋 방식의 인쇄유닛을 복수로 사용하고 있다. 상기 인쇄유닛은 그라비어 인쇄방식으로부터 제판상의 장점인 높은 해상도와 넓은 범위의 잉크량 포밍 조절능력을 이용하고, 패드 인쇄방식으로부터 고무자체의 유연성과 고무표면의 독특한 잉크전이 특성을 그 장점으로 활용하고 있어서 3차원 구조의 전자회로소자의 각 구성회로패턴을 한 인쇄유닛에서 하나씩 맡아 앞선 잉크층을 뭉기지 않고 겹쳐서 인쇄하도록 하여 결과적으로 한 인쇄기에서 전자소자를 모두 일관되게 중첩인쇄로 완성할 수 있게 한 것이다.

그러나 일반적으로 상기와 같은 정밀 인쇄전자 인쇄용 롤-투-롤 윤전인쇄기는 이미지인쇄용 인쇄기와 달라서 마이크로미터 급의 미세한 회로패턴인쇄를 위하여 보다 정밀한 기계구조와 고급의 서보모터 드라이브 및 고성능의 머신비전장치 등으로 구성되어 최대의 다층구조 인쇄전자를 일관 인쇄할 목적을 예상하여 여유 있게 충분한 다수의 인쇄유닛을 가진 윤전인쇄기의 확보는 상당한 투자를 부담해야 한다.

저항 및 전극회로와 같은 단순한 전자소자의 인쇄에서 잉크층을 일회의 그라비어오프셋인쇄로는 두껍게 형성되지 않아 2~3회 중첩인쇄로 더 두껍게 인쇄하고자 할 경우나 축전지, 다이오드, 트랜지스터 및 집적회로와 같이 전자회로가 다층으로 구성된 인쇄전자의 인쇄물을 한 그라비어오프셋 윤전인쇄기 상에서 중첩인쇄로 구현하고자 할 때의 경우처럼 모든 기능회로 층을 기본적인 개수의 인쇄유닛을 갖춘 윤전인쇄기로 일회의 일관 인쇄로는 완료할 수 없는 경우가 예상된다.

또한, 두루마리 인쇄필름의 치수 안정성이 충분하다면 상기 인쇄유닛의 윤전인쇄기에서 일단 인쇄 후 인쇄된 기능성 잉크층을 필요성에 의하여 오프머신으로 따로 소성과정이나 코팅과정을 거치게 한 다음 다시 상기 윤전인쇄기에서 추가인쇄를 할 필요가 있음에도 현재까지의 발전된 인쇄기술로도 이를 지원하는 윤전인쇄기가 없었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 미세한 인쇄전자 윤전인쇄의 정밀한 중첩인쇄기술을 확장 적용하여 상기의 문제들을 해결하는 것으로, 정밀한 기계구조와 고급의 서보 모터 드라이브 및 고성능의 머신비전장치 등으로 구성되어, 충분한 다수의 인쇄유닛을 가진 상기 고가의 윤전인쇄기에 투자가 부담되는 경우, 기본적인 개수의 인쇄유닛만 갖춘 경제적인 윤전인쇄기로 중복 중첩 인쇄함으로써, 다수의 인쇄유닛을 가진 고가의 윤전인쇄기에서 일관 생산한 효과를 확보하고자 할 때와, 상기 기본적인 윤전인쇄기로 일차인쇄 후 오프머신의 소성과정이나 코팅과정을 거쳐 다시 추가인쇄를 할 필요성 등을 가질 때 다시 중복하여 정확하게 가늠맞춤으로 중첩 인쇄할 수 있는 실시간 위치조정이 가능한 인쇄전자 윤전인쇄기의 중첩 및 중복인쇄장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시 예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서, 한정된 개수의 그라비어오프셋 인쇄유닛(100)이 설치된 롤투롤 윤전인쇄기를 사용하여, 마이크로미터 급의 전자회로패턴(P)을 가지는 인쇄전자 인쇄물을 다수의 층으로 중복인쇄하는 인쇄전자 윤전인쇄기의 중첩 및 중복인쇄장치에 있어서, 각 인쇄유닛(100)마다 인쇄용지(1)의 백변(2)에 레지스터 마크(M)가 인쇄되도록 하는 인쇄장치(10); 각 인쇄유닛(100)마다 인쇄된 레지스터 마크(M)를 촬영하는 카메라 장치(20); 촬영된 레지스터 마크(M)의 위치와 사용자가 사전 지정한 위치의 편차를 계산하는 비전 컨트롤시스템(30); 편차가 발생된 해당 인쇄유닛의 판통 실린더(11) 위치를 실시간 조정하는 구동부(50); 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인쇄장치(10)는 외주면에 전자회로패턴(P)이 제판되고, 전자회로패턴(P) 일측 외주면에 동일한 형상을 가지는 레지스터 마크(M)가 소정의 간격으로 이격되어 다수 제판되는 판통 실린더(11); 상기 판통 실린더(11)와 대응되며 접촉 회전되어, 전자회로패턴(P) 및 레지스터 마크(M)가 인쇄 전이되는 블랑켓 실린더(14); 상기 블랑켓 실린더(14)와 대응되며 접촉회전되되, 블랑켓 실린더(14)와 가압 실린더(17)의 사이를 통과하는 인쇄용지(1)에 상기 블랑켓실린더(14)의 전자회로패턴(P) 및 레지스터 마크(M)가 인쇄되도록 하는 가압 실린더(17);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 판통 실린더(11)와 블랑켓 실린더(14)는 각각 설치된 서보모터(12, 15)에 의해, 상호간 동일한 인쇄속도가 유지되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 판통 실린더(11)는 상기 비전 컨트롤시스템(30)으로부터 위치 보정신호를 전달받아, 1회전 이내에 회전방향 또는 축방향으로 위치가 조정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 비전 컨트롤시스템(30)은 레지스터 마크(M) 상호간의 인쇄간격(D1)이 허용하는 시간동안, 상기 구동부(50)에 위치 보정신호를 전달하여 판통 실린더(11)의 위치가 보정될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 카메라 장치(20)는 인쇄된 레지스터 마크(M) 화상의 위치를 마이크로미터급으로 정밀하게 인식할 있으며, 디스플레이장치(40)에 의하여 가시적인 인쇄화상의 품질을 나타낼 수 있는 정지 화상장치로써, 고정도 CCD 또는 CMOS 에어리어 카메라 센서(21); 상기 카메라 센서(21)의 픽셀 크기를 보완하여 정밀한 화상을 얻도록 하는 카메라 렌즈(22); 선명한 화상을 위해 광량을 제공하는 램프(23); 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 한정된 개수의 그라비어오프셋 인쇄유닛(100)이 설치된 롤투롤 윤전인쇄기를 사용하여, 마이크로미터 급의 전자회로패턴(P)을 가지는 인쇄전자 인쇄물을 다수의 층으로 중복인쇄하는 인쇄전자 윤전인쇄기의 중첩 및 중복인쇄방법에 있어서, 각 인쇄유닛(100)마다 인쇄용지(1)의 백변(2)에 레지스터 마크(M)가 인쇄되도록 하는 마킹단계(S100); 각 인쇄유닛(100)마다 인쇄된 레지스터 마크(M)를 촬영하는 마킹 촬영단계(S200); 촬영된 레지스터 마크(M)의 위치와 사용자가 사전 지정한 위치의 편차를 확인 및 계산하는 편차 확인단계(S300); 편차가 발생된 해당 인쇄유닛(100)의 판통 실린더(11) 위치를 실시간 조정하여, 각 인쇄유닛(100)에서 인쇄되는 전자회로패턴(P)이 가늠맞춤되며 중첩인쇄되도록 하는 위치조정단계(S400); 인쇄용지(1)가 각 인쇄유닛(100)을 모두 거쳐 인쇄가 완료되는 1차 인쇄 완료단계(S500); 각 인쇄유닛(100)의 판통 실린더(11)를 교체하여, 상기 단계를 반복함으로써, 교체된 판통 실린더(11)의 전자회로패턴(P)이 1차 인쇄가 완료된 인쇄용지(1)에 가늠맞춤되며 다층으로 중첩인쇄되도록 하는 중복인쇄단계(S600); 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 1차 인쇄에서 첫번째 인쇄유닛(100)에 형성되어 있는 판통 실린더(11)의 레지스터 마크(M)는, 상기 중복인쇄단계가 완료될때까지 나머지 인쇄유닛(100)의 기준 레지스터 마크(α, β)가 되되, 상기 중복인쇄단계를 위해 판통 실린더(11)가 교체되는 경우, 상기 첫번째 인쇄유닛(100)의 판통 실린더(11)를 포함한 모든 인쇄유닛(100)의 판통 실린더(11)가 교체되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인쇄전자 인쇄물은 그라비어오프셋 인쇄유닛에 의해 인쇄되고, 그라비어오프셋 코팅유닛에 의해 코팅되는 인쇄전자 인쇄물인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인쇄전자 인쇄물은 단층의 전자회로패턴 및 코팅층이라도, 단 한번의 인쇄 또는 코팅으로 잉크층을 두껍게 형성할 수 없어, 중첩으로 일정두께의 잉크층을 형성해야 하는 인쇄전자 인쇄물인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인쇄유닛(100)이 3개 이하인 경우, 첫번째 인쇄유닛(100)의 판통 실린더(11)에는 전자회로 패턴(P)이 제판되지 않은 백변(2)에, '┌', '┐', '┘', '└' 형태 중 하나의 레지스터 마크(M)가 기준 레지스터 마크(α)가 되어, 외주면 둘레에 걸쳐 이격되어 제판되되, 판통 실린더(11)가 교체 설치되는 인쇄유닛(100)을 포함한 나머지 인쇄유닛(100)의 판통 실린더(11)에는, 상기 기준 레지스터 마크(α)와 대항되는 소정의 위치에, 상기 첫번째 인쇄유닛(100)에서 사용된 레지스터 마크(M)를 제외한 레지스터 마크(M)가 제판되도록 레지스터 마크(M)를 배치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인쇄유닛(100)의 개수보다 인쇄해야 하는 인쇄전자패턴(P)의 개수가 더 많은 윤전인쇄기의 경우, 첫번째 인쇄유닛(100)의 판통 실린더(11)에는 전자회로패턴(P)이 제판되지 않은 백변(2)에, '┌', '┐', '┘', '└' 형태 중 하나의 레지스터 마크(M)가 기준 레지스터 마크(α, β)가 되어, 다수열 형태로 외주면 둘레에 걸쳐 이격되어 제판되되, 판통 실린더(11)가 교체설치되는 인쇄유닛(100)을 포함한 나머지 인쇄유닛(100)의 판통 실린더(11)에는, 상기 기준 레지스터 마크(α)(β)와 대항되는 소정위치에, 상기 첫번째 인쇄유닛(100)에서 사용된 레지스터 마크(M)를 제외한 레지스터 마크(M)가 제판되도록 레지스터 마크(M)를 배치하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 기존 인쇄전자 그라비어오프셋 윤전인쇄의 가늠맞춤방법을 더욱 발전시킨 것으로, 카메라 장치를 첫 번째 인쇄유닛에 장치함으로써 1차인쇄가 끝난 인쇄물의 패턴위에 다시 상기 인쇄유닛을 사용하여 높은 가늠맞춤 정밀도를 유지하며 미세 전자회로 패턴의 정밀한 추가 중복 및 중첩인쇄가 가능한 효과가 있다.

따라서, 본 발명은 기본적인 숫자의 인쇄유닛만 갖춘 인쇄전자용의 윤전인쇄기에 의하여 다층 전자회로패턴의 인쇄전자는 물론이고, 여러 번의 중복 및 중첩 인쇄로 잉크층을 정확히 두껍게 형성할 수도 있으며, 1차적인 인쇄 후 오프머신의 소성 및 코팅 등의 별도의 중간과정을 거친 후에도, 다시 1차 인쇄시 사용된 상기 윤전인쇄기에 의하여 추가 인쇄가 가능하게 하는 경제적 및 기능적 효과를 확보할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 인쇄전자 윤전인쇄기로 구성된 롤-투-롤 윤전인쇄시스템을 나타낸 일실시예의 도면.
도 2는 본 발명에 따른 인쇄유닛의 구동장치와 인쇄상태도를 나타낸 일실시 예의 사시도.
도 3은 그라비어오프셋 인쇄유닛으로 구성된 롤-투-롤 윤전인쇄시스템에서 인쇄과정과 비젼컨트롤 시스템의 제어과정을 나타낸 일실시 예의 도면.
도 4 내지 도 5는 본 발명에 따른 4개 인쇄유닛을 사용하여 중복 및 중첩인쇄시, 각 판통 실린더의 기준 레지스터 마크 배치 및 인쇄결과를 나타내는 일실시 예의 도면.
도 6은 본 발명에 따른 레지스터 마크 형태를 나타낸 일실시 예의 도면.

본 발명의 여러 실시 예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시 예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 실시간 위치조정이 가능한 인쇄전자 윤전인쇄기의 중첩 및 중복인쇄장치 및 그 방법을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 실시간 위치조정이 가능한 인쇄전자 윤전인쇄기의 중첩 및 중복인쇄장치는 인쇄장치(10), 카메라 장치(20), 비전 컨트롤시스템(30), 디스플레이장치(40), 구동부(50)로 이루어진다.

상기 인쇄장치(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 원통 실린더 형상을 가지는 판통 실린더(11), 블랑켓 실린더(14), 가압 실린더(17)로 이루어진다.

상기 판통 실린더(11)는 인쇄할 전자회로패턴(P)이 외주면 둘레에 다수 형성되어 있으며, 상기 전자회로패턴이 형성되어 있는 판통 실린더(11) 일단의 외주면에는 후술될 레지스터 마크(M)가 형성되어 있다. 더불어 상기 판통 실린더(11)의 일단에는 엔코더(13)가 설치된 서보모터(12)가 직선 이동용으로 설치되고, 타단에는 서보모터(18)가 설치되어 상기 판통 실린더(11)가 회전될 수 있도록 한다. 더불어 상기 판통 실린더(11)의 경우, 블랑켓 실린더(14)와 가압 실린더(17)와는 달리, 좌, 우로 이동이 가능케하는 서보모터(18)가 후술될 비전 컨트롤시스템(30)에 의해 판통 실린더(11)를 축방향(좌, 우)으로 미세 위치조정하거나 또는 회전속도가 조절되는 서보 모터(12)가 비전 컨트롤시스템(30)에 의해 블랑켓 실린더(14) 측으로 구동하는 판통 실린더(11)의 회전각도를 조절하여 회전방향(전, 후)으로 위치가 미세 조정되어 회전되도록 하는데, 이에 대한 내용은 하기에서 상세히 설명하도록 한다.

상기 블랑켓 실린더(14)는 원주면이 탄성고무 재질로 형성되어 있고, 상기 판통 실린더(11)의 전단에서 길이방향으로 접촉되도록 대응설치되어, 상기 판통 실린더(11)의 길이방향 전체에 걸쳐 접촉회전되면서 상기 판통 실린더(11)의 원주면 둘레에 형성되어 있는 전자회로패턴 및 레지스터 마크가 블랑켓 실린더(14) 표면으로 인쇄전이 된다. 이러한 블랑켓 실린더(14)의 일단에는 동기전자기어의 제어에 의하여 구동케하는 서보모터(15)와 엔코더(16)(이는 판통 실린더(11)에 설치되어 있는 서보모터(12)(18) 및 엔코더(13)와 동일한 작동을 한다.)가 설치되어, 상기 판통 실린더(11)와 동일한 속도로 블랑켓 실린더(14)가 회전되도록 한다.

상기 가압 실린더(17)는 인쇄용지(1)를 사이에 두고 블랑켓 실린더(14)에 후단에서, 길이방향 전체에 걸쳐 밀착되어 회전되는 것으로서, 가압 실린더(17)는 상기 블랑켓 실린더(14)에 밀착한 인쇄용지(1)와의 마찰로 회전된다. 이로 인해, 상기 블랑켓 실린더(14)에 인쇄전이된 전자회로패턴 및 레지스터 마크가 최종적으로 인쇄용지(1)에 인쇄전이 되도록 하는 것이다.

더불어, 본 발명에서 판통 실린더(11)의 설치된 서보모터(12)(18)와 엔코더(13)는 후술될 비전 컨트롤시스템(30)의 위치신호에 따라, 상기 판통 실린더(11)를 좌, 우로 재빨리 미세 직선으로 움직이게 하거나(상기 서보모터(18)에 의해서) 또는 상기 판통 실린더(11)의 회전각도를 조절하여 전, 후방향으로 인쇄위치가 미세조정되어(상기 서보모터(12)에 의해서), 해당 레지스터 마크가 전후방향으로 미소한 위치조정이 되도록 하는 것이다.

상기 인쇄용지(1)는 종이나 플라스틱 필름의 플렉시블 피인쇄기판을 통칭하는 것으로서, 상기 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 블랑켓 실린더(14)와 가압 실린더(17) 사이를 통과하면서, 최초 판통 실린더(11) 원주 외표면에 형성되어 있는 전자회로패턴 및 레지스터 마크가 블랑켓 실린더(14)에 의해 일면에 인쇄되는 곳이다.

상기 인쇄용지(1)의 일면에는 일정간격으로 인쇄회로패턴이 인쇄되며, 그와 동시에, 상기 인쇄회로패턴이 인쇄되어 있지 않은 백변(2), 즉 인쇄회로패턴의 양측면 중 하나에 레지스터 마크가 인쇄되게 된다. 물론, 사용자의 실시예에 따라서는 인쇄회로패턴 상호간의 이격부분에 인쇄될 수도 있다.

상기 레지스터 마크(M)는 도 6에 도시된 바와 같이, 중앙이 직각으로 절곡된 직선 선분이며, 한쪽은 판통 실린더(11)의 축과 평행방향이고, 다른 한쪽은 판통 실린더(11)의 축과 수직이 되도록 한 '┏', '┓', '┛', '┗' 형태의 4종류 중 하나의 형상으로 이루어진다. (상기 레지스터 마크의 선분 폭은 인쇄전자 회로패턴의 폭 넓이 이하로 하여 인쇄품질의 평가용으로도 활용할 수 있다.) 본 발명에서처럼 한정된 개수의 그라비어오프셋 인쇄유닛(100, 이후부터는 설명의 편의를 위하여 '인쇄유닛'이라 칭하며, 인쇄유닛의 경우, '#' 기호 뒤에 숫자를 붙혀, 첫번째 인쇄유닛은 #1, 두번째 인쇄유닛은 #2…#N 이라 표시하며, 상기 판통 실린더(11)의 경우, '##' 기호 뒤에 숫자를 붙혀, 첫번째 판통 실린더는 ##1, 두번째 판통 실린더는 ##2…##N 이라 표시한다.)을 사용하는 경우, 인쇄된 레지스터 마크를 통해 인쇄용지(1)가 몇번째 인쇄유닛(100)을 통과했고, 몇번째 인쇄유닛(100)의 판통 실린더(11) 위치가 잘못되었는지에 대한 식별이 용이해지도록 하기 위한 것이 레지스터 마크의 역할이다.

본 발명에서는 도 1의 (가)와 같이 3개의 인쇄유닛(#1, #2, #3)이 사용되는 경우, 일실시예로, 첫번째 인쇄유닛(#1)의 판통 실린더(##1)에는 '┏' 형상의 레지스터 마크, 두번째 인쇄유닛(#2)의 판통 실린더(##2)에는 '┓' 형상의 레지스터 마크, 세번째 인쇄유닛(#3)의 판통 실린더(##3)에는 '┛' 형상의 레지스터 마크가 제판되어, 인쇄용지(1)가 해당 인쇄유닛(#1, #2, #3)을 통과할 때마다 각 인쇄유닛(100)에 제판되어 있는 형상의 레지스터 마크가 인쇄되도록 한 것이다.

이때, 상기 첫번째 인쇄유닛의 판통 실린더(11)에 형성되어 있는 '┏' 형상의 레지스터 마크는, 즉 두번째와 세번째 인쇄유닛(#2, #3)에서 인쇄되는 레지스터 마크의 기준 레지스터 마크(α)가 되는 것으로, 두번째와 세번째 인쇄유닛(#2, #3)의 레지스터 마크 또한 해당 판통 실린더(##2, ##3)의 백변(2)에 형성되도록 하되, 인쇄용지(1)에 첫번째, 두번째, 세번째 레지스터 마크가 모두 인쇄됐을 시, 두번째와 세번째 레스스터 마크는 상기 첫번째 인쇄유닛의 레지스터 마크로부터 소정의 간격으로 이격되어 대항되는 소정위치에 인쇄가 되도록 한다. 물론, 첫번째, 두번째, 세번째 레지스터 마크 상호간은 각각의 형상('┏', '┓', '┛')으로 인쇄되어, 몇번째 인쇄유닛에 해당되는 레지스터 마크인지가 확인 가능하도록 하며, 마크는 상호간 중첩되지 않도록 인쇄되어야 할 것이다.

다시 말해, 상기 각 레지스터 마크(M)는 각 인쇄유닛(100)의 판통실린더 외주면 일단 둘레(백변(2))에 걸쳐 소정의 간격으로 이격되어 다수개가 형성되어 있는데, 예를 들어, 인쇄용지(1)가 첫번째 인쇄유닛(#1)을 통과하게 되면, 인쇄용지(1)의 백변(2)에는 첫번째 인쇄유닛(#1)에서 인쇄되는 '┏' 형상의 레지스터 마크가 상호간 등간격을 이루며 이격되어 다수 인쇄되게 된다. 이때, 상기 첫번째 인쇄유닛(#1)을 통해 인쇄되는 다수의 레지스터 마크 상호간의 소정의 간격(D1)은, 상기 레지스터 마크 촬영단계에서, 상기 카메라 장치(20)의 촬영화면(3) 내에(또는 상기 카메라 장치(20)의 촬영화면(3)을 보여주는 디스플레이장치(40)의 화면) 인접한 전단 또는 후단의 레지스터 마크가 동시에 촬영되지 않는 정도의 간격이 되어야 한다.

그러므로 인쇄용지(1)에 '┏', '┓', '┛' 형상의 레지스터 마크가 모두 인쇄되어 있다는 것은 세번째 인쇄유닛(#3)까지 통과했다는 의미가 된다.

물론, 한정된 인쇄유닛의 개수라는 것은 도 1의 (가)와는 달리 도 1의 (나)와 같이 3개의 인쇄유닛(#1, #2, #3) 보다 더 많은 인쇄유닛(#1, #2, #3…#N)을 사용할 수 있음인데, 그 예로 본 발명에서는 도 1의 (나)에서 4개의 인쇄유닛(#1, #2, #3, #4)을 사용함을 도시하였다.

상기 도 4를 바탕으로 더 자세히 설명하면, 도 4는 4가지의 형태를 가지는 레지스터 마크('┏', '┓', '┛', '┗')를 사용하고, 도 1의 (나)와 같이 4개의 인쇄유닛만을 가진 윤전인쇄기에서 7번의 전자회로패턴을 인쇄하려면, 첫번째, 두번째, 세번째, 네번째 인쇄유닛(#1, #2, #3, #4)의 각 판통 실린더(##1, ##2, ##3, ##4)로 인쇄한 후, 판통실린더(##5, ##6, ##7)를 교체하여 2차에 걸친 중복인쇄를 수행하게 된다.

즉, 4개의 인쇄유닛(#1, #2, #3, #4)을 가지고 2차에 걸친 전자회로패턴을 인쇄하는 경우, 기준 레지스터 마크(α)가 되는 첫번째 인쇄유닛의 레지스터 마크는, '┏' 와 같은 형상을 가지며 판통 실린더(11)의 백변에 일렬로 상호간 소정의 간격으로 이격되어 형성되는 것이고, 한정된 개수, 즉 4개의 인쇄유닛(#1, #2, #3, #4)을 가지고 7번의 전자회로패턴을 인쇄하는 경우에는 첫번째 인쇄유닛(#1)에 사용되는 판통 실린더(##1)의 레지스터 마크는 '┏ ┏' 와 같이 복수열의 레지스터가 형성되도록 하여, 상기 첫번째 인쇄유닛의 레지스터 마크 열인 '┏ ┏'가 기준 레지스터가 되도록 한다.

이를 더 자세히 설명하면, 상기 도 4 내지 도 5는 전술된 바와 같이 4가지 형태의 레지스터 마크 형상을 각각 가지고(4개의 인쇄유닛) 7번의 전자인쇄패턴을 인쇄하는(7개의 판통 실린더(##1, ##2, ##3, ##4, ##5, ##6, ##7)를 교체하면서 인쇄) 윤전인쇄기에 배치한 방식을 도시한 것으로서, 도 4와 같이, 도 4의 'A' 열에는 해당 인쇄유닛의 번호(#1, #2, #3, #4) 및 판통 실린더(11)의 번호(##1, ##2, ##3, ##4, ##5, ##6, ##7)와 각 인쇄유닛(100)에 제판되어 있는 해당 레지스터 마크를 도시하고, 도 4의 'B' 열에는 해당 인쇄유닛(100)에 장착된 카메라 장치(20)를 통해 정상적으로 찍힌 인쇄결과를 예시하였다.

도 4 내지 도 5의 'A'열에 도시된 바와 같이, 4개의 인쇄유닛(#1, #2, #3, #4)에서 사용될 7개 판통 실린더(##1, ##2, ##3, ##4, ##5, ##6, ##7)의 레지스터 마크는 순차적으로 '┏, ┓, ┛, ┗'의 형상을 순차적으로 반복형성하게 되는데, 이때, 기준 레지스터 마크가 형성되는 최초의 첫번째 인쇄유닛(#1)에서 사용되는 첫번째 판통 실린더(##1)에는 '┏ ┏'와 같이 레지스터 마크가 형성되도록 하는 것으로서, 복수열의 레지스터 마크 중 전자회로패턴에 더 가까운 일련의 '┏ '가 이후 인쇄되는 두번째 내지 네번째 판통 실린더(##2, ##3, ##4)의 기준 레지스터 마크(α)가 되고, 상기의 '┏ ' 레지스터 마크와 일정거리를 주고 이격되어 두번째 일렬로 하나 더 추가된 '┏ '의 기준 레지스터 마크 열이 다섯번째 내지 일곱번째 판통 실린더(##5, ##6, ##7)의 기준 레지스터 마크(β)가 되는 것이다.

즉, 1차 인쇄에서는 첫번째, 두번째, 세번째, 네번째 판통 실린더(##1, ##2, ##3, ##4)를 사용하고, 2차 인쇄에서는 다섯번째, 여섯번째, 일곱번째 판통 실린더(##5, ##6, ##7)로 교체하여 2차 인쇄하여 완료하면 되는 것이다.

상기와 같이 5개 이상의 판통 실린더(11)(전자회로패턴을 5번 인쇄)를 가진 인쇄에서, 첫번째 판통 실린더(##1)에 하나 이상의 열을 가지는 레지스터 마크가 형성되는 '┏ ┏' 등과 같은 레지스터 마크의 경우, 상기 레지스터 마크 상호간의 수평방향 이격간격(D2)은 도 2 및 도 4, 5에 도시된 바와 같이, 카메라 장치(20)의 촬영화면 크기보다 크게 하여, 충분히 떨어짐으로써, 카메라 장치(20)의 촬영화면 또는 디스플레이장치(40) 화면상에서 선행 레지스터 마크들과 같이 섞이어 가늠맞춤이 방해받지 않도록 한다. (도 4의 'α' 열과 'β'열의 이격간격)

더불어, 상기와 같이 4가지 형태의 레지스터 마크를 가지고 8개 이상의 인쇄유닛을 가진 윤전인쇄기에서, 기준 레지스터 마크를 형성하는 첫번째 인쇄유닛의 판통 실린더(11) 내 레지스터 마크 방법은, 상기 전술된 배치 방법의 연장된 개념으로, 추가되는 기준 레지스터 마크를 첫번째 인쇄유닛(#1) 내 판통 실린더(##1)의 전자회로패턴(P) 부위와 가까운 쪽에서부터 수평 되게 '┏ ┏ ┏'방식으로 3열 이상을 추가 배치하면 된다.

또한, 상기 첫번째 인쇄유닛(#1)의 기준 레지스터 마크(α, β)와 나머지 인쇄유닛의 레지스터 마크간의 상호간 정위치 판단은, 도 6에 도시된 바와 같이, 각 레지스터 마크의 양단을 잇는 가상선의 중심점을 기준 위치좌표(S)로 하여, 각각의 기준위치좌표(S) 상호간의 거리(ｌ, m) 오차를 계산함으로써, 그 오차만큼, 오차가 발생된 해당 인쇄유닛의 판통 실린더(11) 위치가 보정되도록 하는 것으로서, 두번째 내지 네번째 판통 실린더(##2, ##3, ##4)에 의한 레지스터 마크는 첫번째 판통 실린더(##1)에 의해 인쇄된 기준 레지스터 마크(α)와 위치좌표가 비교되는 것이고, 다섯번째 내지 일곱번째 판통 실린더(##5, ##6, ##7)에 의한 레지스터 마크는 첫번째 판통 실린더(##1)에 의해 인쇄된 기준 레지스터 마크(β)와 위치좌표가 비교되는 것이다.

상기 카메라 장치(20)는 인쇄유닛(100)을 통과하여 인쇄된 인쇄용지(1)의 레지스터 마크(M)를 촬영하기 위한 것으로, 일실시 예로 도 1의 (나)와 같이, 인쇄유닛(100)을 4개 사용하여, 인쇄용지(1)가 첫번째, 두번째, 세번째, 네번째 인쇄유닛(#1, #2, #3, #4)을 통과하도록 하는 구성인 경우, 4개의 인쇄유닛(#1, #2, #3, #4) 각각에 하나씩 설치가 되도록 함으로써, 각 인쇄유닛(#1, #2, #3, #4)을 통과할 때마다 레지스터 마크(M)를 촬영하는 것이다.

이와 같은 카메라 장치(20)는 마이크로미터급의 레지스터 마크(M)를 인식할 수 있으며, 디스플레이장치(40)에 의하여 가시적인 인쇄화상의 품질을 나타낼 수 있는 정지화상장치로써, 카메라 센서(21)와 카메라 렌즈(22)가 일체로 되고, 램프(23)와 함께 정열 구성되는 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기의 카메라 장치(20)를 구동시키기 위해 서보모터(Servomotor, 26), 엔코더(Encoder, 27), LM가이드(Linear Motion Guide, 28)가 내장되어 있는 카메라 구동장치(25)와 함께 각 인쇄유닛(100) 상단에 인쇄용지(1)가 해당 건조부(미도시)에 진입하기 전, 인쇄 직후의 인압 부위로부터 가까운 위치에 설치되는 것으로서,

상기 카메라 장치(20)는 고정도 CCD(CHARGE COUPLED DEVICE) 또는 CMOS(COMPLEMENTARY METAL OXIDE SEMICONDUCTOR) 에어리어(AREA) 카메라 센서(21)(IEEE-1394인터페이스로 연결하여 마이크로미터 급의 픽셀과 1600×1200급 이상의 해상도를 가진 Scorpion camera 또는 Grasshopper camera 등 넓은 에어리어를 제공하는 것), 상기 카메라 센서(21)의 픽셀 크기를 보완하여 정밀한 화상을 얻도록 하는 카메라 렌즈(22), 선명한 화상을 위해 광량을 제공하는 램프(23)로 이루어진다.

즉, 상기 카메라 장치(20)는 인쇄용지(1)의 다수 레지스터 마크 중 하나를 촬영한 촬영화면(3)을 후술될 비전 컨트롤시스템(30)을 통해 디스플레이장치(40)로 전송하는 것으로, 도 2에 도시된 것과 같이 다수의 레지스터 마크 부분 중 한 부분(도 2의 촬영화면(3))만을 전송하게 되며, 전송된 기준 레지스터 마크(α 또는 β) 및 그와 함께 인쇄된 나머지 레지스터 마크가 양호한 품질일 경우, 인쇄화면으로 등록하여 가늠맞춤의 기준으로 사용한다.

더불어, 중첩인쇄를 하되 판통 실린더(11)를 교체하지 않고 한정된 개수의 인쇄유닛 개수만큼 인쇄 후 인쇄가 완료되는 경우라면, 첫번째 인쇄유닛(#1)은 나머지 인쇄유닛의 기준이 되는 것이기에 첫번째 인쇄유닛(#1)에는 카메라 장치(20)가 별도로 필요가 없어지지만, 본 발명에서와 같이, 한정된 개수의 인쇄유닛을 가지고 다수개의 판통 실린더(11)를 교체하면서 다수번의 전자회로패턴을 인쇄하는 경우, 1차 인쇄가 끝난 후에는 첫번째 인쇄유닛(#1) 또한 다른 모든 인쇄유닛과 같이 판통 실린더(11)가 교체되어 2차 인쇄에 참여되는 중복 인쇄의 형태이기 때문에, 상기 첫번째 인쇄유닛(#1)에도 카메라 장치(20)가 필요한 것이다.

상기 비전 컨트롤시스템(30)은 이미지 프로세싱(Image Processing)에 필요한 모든 입출력 기능을 수행하는 것으로서, 서보모터(12)(18)를 제어하는 구동부(50)와 함께 핵심적인 기능을 수행하는 장치로서, 모든 단위의 장치와 빠른 통신체계를 이루고 있는 PC로, 최소 펜티엄 Ⅲ 500MHz 이상의 프로세서와 해상도 1280×1024 이상을 지원하는 VGA카드를 구비하고 TMS320F28급 이상의 DSP를 장착 활용한 것인데, 상기 카메라 장치(20)는 직결된 가장 빠른 방법으로 인쇄된 화상정보(촬영화면(3))를 상기 비전 컨트롤시스템(30)에 송신하며, 상기 비전 컨트롤시스템(30)에서는 사용자가 사전에 설정한 첫번째 내지 네번째 인쇄유닛(#1, #2, #3, #4)에 사용되는 7개의 판통 실린더(##1, ##2, ##3, ##4, ##5, ##6, ##7)의 레지스터 마크 위치와 좌표수치를 토대로, 촬영된 해당 레지스터 마크의 위치 좌표수치를 사용자가 사전에 지정한 좌표수치와 비교하여 편차를 계산한 후, 보정신호(판통 실린더(11)의 위치조정을 위한 보정신호)를 판통 실린더(11)의 서보모터(12)(18)에 연결된 구동부(50)에 전달하게 되고, 보정신호를 전달받은 구동부(50)는 인쇄유닛(100)을 구성하고 있는 판통 실린더(11)와 블랑켓 실린더(14)의 회전구동을 제어하고 가압 실린더(17)의 인압을 제어한다. 즉, 상기 비전 컨트롤시스템(30)으로부터 보정신호를 전달받은 구동부(50)는 레지스터 마크의 편차가 발생된 해당 인쇄유닛(100)의 판통 실린더(11)를 축방향 또는 회전방향으로 미세 위치조정하여, 인쇄용지(1)에 인쇄되는 전자회로패턴(P)의 중첩인쇄를 가늠맞춤하는 것이다. (본 발명에서는 비전 컨트롤시스템(30) 및 구동부(50)와 전기적으로 연결되는 중앙콘솔(60)을 더 구비하는데, 상기 중앙콘솔(60)은 비전 컨트롤시스템(30), 디스플레이장치(40) 및 입출력 기능을 제외한 모든 운전기능과 운전 입출력의 세팅기능을 수행한다.)

상기 서보모터(12)(18)는 판통 실린더(11)의 양단에 각각 설치되어 있고, 이러한 서보모터(12)(18)와 연결되어 있는 구동부(50)가 서보모터(12)(18)를 통해 판통 실린더(11)를 축방향(좌, 우) 또는 회전방향(전, 후)으로 미세 위치를 조정함으로써, 좌, 우로 인쇄되어 있는 레지스터 마크의 경우(첫번째 판통 실린더(##1)에 의해 인쇄된 기준 레지스터 마크(α)와 두번째 판통 실린더(##2)에 의해 인쇄된 레지스터 마크 또는 세번째와 네번째 판통 실린더(##3, ##4)에 의해 인쇄된 레지스터 마크, 또는 첫번째 판통 실린더(##1)에 의해 인쇄된 기준 레지스터 마크(β)와 다섯번째 판통 실린더(##5)에 의해 인쇄된 레지스터 마크, 또는 여섯번째와 일곱번째 판통 실린더(##6, ##7)에 의해 인쇄된 레지스터 마크) 상호간의 거리(l)가 조절가능함으로써, 전자인쇄패턴을 정확한 위치에 중복 또는 중첩되게 인쇄할 수 있는 것이고, 상, 하로 인쇄되어 있는 레지스터 마크의 경우(첫번째 판통 실린더(##1)에 의해 인쇄된 기준 레지스터 마크(α)와 네번째 판통 실린더(##4)에 의해 인쇄된 레지스터 마크, 또는 두번째와 세번째 판통 실린더(##2, ##3)에 의해 인쇄된 레지스터 마크, 또는 첫번째 판통 실린더(##1)에 의해 인쇄된 기준 레지스터 마크(β)와 일곱번째 판통 실린더(##7)에 의해 인쇄된 레지스터 마크, 또는 다섯번째와 여섯번째 판통 실린더(##5, ##6)에 의해 인쇄된 레지스터 마크)에는 서보모터(12)의 회전구동을 제어하여 회전방향을 미세조정함으로써, 상호간의 거리(m)가 조절되어, 전자인쇄패턴을 정확한 위치에 중복 또는 충첩되게 인쇄할 수 있는 것이다.

물론, 좌, 우로 인쇄되어 있는 레지스터 마크의 경우(첫번째 판통 실린더(##1)에 의해 인쇄된 기준 레지스터 마크(α)와 두번째 판통 실린더(##2)에 의해 인쇄된 레지스터 마크, 또는 세번째와 네번째 판통 실린더(##3, ##4)에 의해 인쇄된 레지스터 마크, 또는 첫번째 판통 실린더(##1)에 의해 인쇄된 기준 레지스터 마크(β)와 다섯번째 판통 실린더(##5)에 의해 인쇄된 레지스터 마크, 또는 여섯번째와 일곱번째 판통 실린더(##6, ##7)에 의해 인쇄된 레지스터 마크)에는 서보모터(18)를 통해 판통 실린더를 축방향으로 좌, 우 미세 이동시킴으로써, 상호간의 거리(l)가 조절되어, 전자인쇄패턴을 정확한 위치에 중복 또는 충첩되게 인쇄할 수 있는 것이다.

즉, 사용자가 사전에 지정한 레지스터 마크의 위치와 상이하여 편차가 발생된 상태로 레지스터 마크를 인쇄한 해당 인쇄유닛(100)의 경우, 상기 비전 컨트롤시스템(30)의 보정신호를 전달받은 구동부(50)에 의해, 서보모터(12)(18)가 작동되면서 해당 인쇄유닛(100)의 판통 실린더(11)는 1회전 내에 회전방향 또는 축방향으로 다수번 미세조정되며 위치가 조정된다.

즉, 상기 비전 컨트롤시스템(30)은 인쇄용지(1)에 인쇄되는 다수의 레지스터 마크 인쇄간격(상기 인쇄간격은 결국 레지스터 마크 상호간의 소정의 간격을 의미한다. D1)이 허용하는 시간동안, 각 인쇄유닛(100)의 카메라 장치(20)로 촬영한 레지스터 마크의 위치편차를, 다음 레지스터 마크를 읽기 전에 계산하여 판통 실린더(11)의 위치가 조정되도록 구동부(50)에 보정신호를 송신하는 것이다.

상기 디스플레이장치(40)는 카메라 장치(20)에서 촬영한 해당 인쇄유닛(100)의 레지스터 마크 촬영화면(3)을 비전 컨트롤시스템(30)으로부터 전송받아, 사용자가 이를 손쉽게 식별할 수 있도록 하는 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 일실시 예에 따라 레지스터 마크가 표시된 인쇄화면을 보여줌으로써, 인쇄되고 있는 전자회로패턴이 인쇄용지(1)의 정확한 위치에 인쇄되고 있는지, 가늠맞춤 상태를 알 수 있도록 하는 것이다.

상기 구동부(50)는 전술된 바와 같이, 비전 컨트롤시스템(30)으로부터 보정신호를 전달받아, 인쇄장치(10)에 구성되어 있는 판통 실린더(11)와 블랑켓 실린더(14)의 서보모터와 전기적으로 연결되어, 판통 실린더(11)와 블랑켓 실린더(14)의 회전구동을 제어하고, 판통 실린더(11)와 가압 실린더(17)가 블랑켓 실린더(14)에 대해 인압을 제어하며, 상기 판통 실린더(11)의 회전구동을 제어하는 구동부(50)의 서보모터(18)를 통해 판통 실린더(11)를 좌, 우로 미세 위치 조정함으로써, 인쇄되고 있는 레지스터 마크 상호간의 좌, 우 거리(l)가 조절되고, 구동부(50)가 서보모터(12)의 회전구동을 제어함으로써 상, 하로 인쇄되어 있는 레지스터 마크 상호간의 거리(m)가 조절되는 것이다.

이하에서는 도 1의 (나) 및 도 2 내지 도 6을 참조하여, 상기와 같은 구성 및 구조를 갖는 본 발명의 바람직한 실시예의 실시간 위치조정이 가능한 인쇄전자 윤전인쇄기의 중첩 및 중복인쇄방법을 설명하도록 한다.

이는 한정된 개수의 인쇄유닛(본 발명에서는 도 1의 (나)와 같이 4개의 인쇄유닛(#1, #2, #3, #4)을 사용), 4가지 형상('┏', ' ┓', '┗', '┛')의 레지스터 마크를 가지고, 상기 인쇄유닛 개수보다 더 많은 수의 전자회로패턴을 인쇄(본 발명에서는 이를 위해 7개의 판통 실린더(##1, ##2, ##3, ##4, ##5, ##6, ##7)를 교체 사용하며 7번의 인쇄를 시행.)하는 것을 기준으로 하는 것인데, 즉, 인쇄유닛의 개수보다 더 많은 인쇄전자 인쇄물의 전자회로패턴(P)을 인쇄하는 경우는 모두 이에 해당될 것으로, 인쇄유닛의 개수만큼 전자회로패턴을 순차적으로 중첩인쇄하여 1차 인쇄하되, 가지고 있는 인쇄유닛의 판통 실린더(11)를 교체하면서, 2차(또는 2차 이상)에 걸쳐 중복인쇄할 수 있는 방법이다.

한정된 개수의 그라비어오프셋 인쇄유닛이 설치된 롤투롤 윤전인쇄기를 사용하여, 마이크로미터 급의 전자회로패턴을 가지는 인쇄전자 인쇄물을 다수의 층으로 중복인쇄하는 실시간 위치조정이 가능한 인쇄전자 윤전인쇄기의 중첩 및 중복인쇄방법에 있어서,

1. 각 인쇄유닛마다 인쇄용지(1)의 백변(2)에 레지스터 마크가 인쇄되도록 하는 마킹단계(S100): 상기 인쇄용지(1)는 인쇄장치(10)를 통해 블랑켓 실린더(14)와 가압 실린더(17) 사이를 통과하면서, 판통 실린더(11)에 제판되어 있는 전자회로패턴(P)이 인쇄됨과 더불어 전자회로패턴이 인쇄되지 않은 인쇄용지(1)의 백변(2)에 레지스터 마크(M)가 인쇄된다.

이를 도 4를 참조로 설명하면, 도 4의 'A' 열에는 해당 인쇄유닛의 번호(#1, #2, #3, #4) 및 판통 실린더(11)의 번호(##1, ##2, ##3, ##4, ##5, ##6, ##7)와 각 인쇄유닛에 제판되어 있는 해당 레지스터 마크를 도시하고, 도 4의 'B' 열에는 해당 인쇄유닛에서 인쇄된 레지스터 마크를 장착된 카메라 장치(20)를 통해 정상적으로 찍힌 인쇄결과를 예시한 것이다.

다시 말해, 인쇄가 시작되면, 도 4와 같이, 최초로 인쇄되는 첫번째 인쇄유닛(#1)의 첫번째 판통 실린더(##1)에는 2열을 형태로 '┏' 형상의 레지스터 마크가 상호간 수평방향으로 소정의 간격 으로 이격배치되며 '┏ ┏ '와 같은 형태로 다수개가 제판되어('A' 열), 그와 똑같이 'B' 열과 같은 인쇄결과가 나오게 된다.

이후, 도 4와 같이, 첫번째 인쇄유닛(#1)을 거친 인쇄용지(1)가 두번째, 세번째, 네번째 인쇄유닛(#2, #3, #4)을 거치게 되면, 두번째 인쇄유닛(#2)의 두번째 판통 실린더(##2)에 의한 레지스터 마크 '┓'와, 세번째 인쇄유닛(#3)의 세번째 판통 실린더(##3)에 의한 레지스터 마크 '┛'와, 네번째 인쇄유닛(#4)의 네번째 판통 실린더(##4)에 의한 레지스터 마크 '┗'가 기준 레지스터 마크(α)열에 순차적으로 인쇄가 되어, 'B' 열과 같은 1차 인쇄가 마무리가 된다.

이후, 3번의 인쇄가 더 남아있기 때문에, 첫번째, 두번째, 세번째, 네번째 인쇄유닛(#1, #2, #3, #4)의 각 첫번째, 두번째, 세번째, 네번째 판통 실린더(##1, ##2, ##3, ##4) 중 첫번째, 두번째, 세번째 인쇄유닛(#1, #2, #3)의 각 첫번째, 두번째, 세번째 판통 실린더(##1, ##2, ##3)를 다섯번째, 여섯번째, 일곱번째 판통 실린더(##5, ##6, ##7)로 교체하여 2차 인쇄를 하게 되는데, 다시 말해, 도 5와 같이 첫번째 인쇄유닛(#1)에 교체된 다섯번째 판통 실린더(##5)의 레지스터 마크 '┓'와, 두번째 인쇄유닛(#2)에 교체된 여섯번째 판통 실린더(##6)의 레지스터 마크 '┛'와, 세번째 인쇄유닛(#3)에 교체된 일곱번째 판통 실린더(##7)의 레지스터 마크'┗'는 기준 레지스터 마크(β)열에 순차적으로 인쇄가 되어 'B' 열과 같은 2차 인쇄, 즉 7번의 인쇄가 마무리 되는 것이다.

2. 각 인쇄유닛마다 인쇄된 레지스터 마크를 촬영하는 마킹 촬영단계(S200) : 상기 S100 단계에서처럼, 각 인쇄유닛에서 전자회로패턴(P) 및 레지스터 마크(M)가 인쇄용지(1)에 인쇄되어 나오면, 각각의 인쇄유닛(#1, #2, #3, #4)에서 인쇄직후 인쇄된 레지스터 마크를 카메라 장치(20)로 촬영한 후, 이를 비전 컨트롤시스템(30)으로 전달하게 된다.

3. 촬영된 레지스터 마크의 위치와 사용자가 사전 지정한 위치의 편차를 확인 및 계산하는 편차확인단계(S300) : 상기 S200 단계를 통해 각각의 인쇄유닛(100)을 통과하면서 인쇄된 레지스터 마크의 화상정보는 곧바로 디스플레이장치(40)로 전달되어 사용자가 외부에서 레지스터 마크를 확인함과 동시에, 촬영되어진 레지스터 마크의 인쇄위치가 사용자가 사전 지정한 위치와 동일한지, 해당 레지스터 마크의 위치 편차를 계산하게 되는데, 이때, 레지스터 마크(M)간의 상호간 정위치 판단은 전술된 바와 같이, 촬영되어진 각 레지스터 마크의 양단을 잇는 가상선의 중심점을 기준위치좌표(S)로 하여, 각각의 기준위치좌표(S) 상호간의 거리(ｌ, m) 오차를 계산함으로써 알 수 있게 된다.

4. 편차가 발생된 해당 인쇄유닛의 판통 실린더(11) 위치를 실시간 조정하여, 각 인쇄유닛의 전자회로패턴이 가늠맞춤되며 중첩 정밀인쇄되도록 하는 위치조정단계(S400) : 상기 S300 단계에서 각각의 인쇄유닛을 거친 레지스터 마크를 촬영시, 위치가 잘못인쇄되어 편차가 발생된 레지스터 마크가 발생되면, 상기 레지스터 마크의 형태 및 인쇄위치를 통해 어떤 인쇄유닛의 몇번째 판통 실린더(11)의 레지스터 마크가 잘못 인쇄됐는지를 알 수 있게 되므로, 상기 비전 컨트롤시스템(30)은 구동부(50)로 위치보정신호를 전달하게 되고, 이를 전달받은 구동부(50)는 편차가 발생된 해당 인쇄유닛의 판통 실린더(11)를 축방향으로 좌, 우 미세 위치조정하여, 수평방향으로 인쇄된 레지스터 마크간의 거리(l)를 조정하거나, 또는 회전각도를 조절하여 상, 하방향으로 인쇄된 레지스터 마크간의 거리(m)를 조정함으로써, 중복 및 중첩되는 전자회로패턴(P)을 인쇄용지(1)의 정확한 위치에 가늠맞춤하여 인쇄할 수 있게 하는 것이다.

5. 인쇄용지(1)가 각 인쇄유닛을 모두 거쳐 인쇄가 완료되는 1차 인쇄 완료단계(S500) : 상기와 같이 레지스터 마크의 편차가 발생된 해당 판통 실린더(11)를 위치조정하여 한정된 개수의 인쇄유닛만큼(첫번째부터 네번째 인쇄유닛(#1, #2, #3, #4)까지) 인쇄가 진행되면 전자회로패턴의 중복인쇄, 즉 1차 인쇄가 완료된다.

6. 각 인쇄유닛의 판통 실린더(11)를 교체하여, 상기 단계를 반복함으로써, 교체된 판통 실린더(11)의 전자회로패턴이 1차 인쇄가 완료된 인쇄용지(1)에 가늠맞춤되며 다층으로 중첩인쇄되도록 하는 중복인쇄단계(S600) : 상기 500 단계 이후, 한정된 개수의 인쇄유닛만큼 인쇄가 됐지만, 그 이상의 인쇄가 필요한 경우, 상기 1차 인쇄와 같은 과정을 반복하는 중복인쇄가 필요하게 되는데, 이 경우, 3번의 인쇄만이 더 남아있으므로, 첫번째, 두번째, 세번째 인쇄유닛(#1, #2, #3)의 각 판통 실린더(##1, ##2, ##3)를 다섯번째, 여섯번째, 일곱번째 판통 실린더(##5, ##6, ##7)로 교체하여, 각 인쇄유닛(#1, #2, #3)을 다시 거치며 인쇄되는 중첩인쇄 및 1차 인쇄에 이어 2차 인쇄가 되는 중복인쇄를 시행하면 된다.

더불어, 본 발명에서 사용되는 인쇄전자 인쇄물은 그라비어오프셋 인쇄유닛에 의해 인쇄되고, 그라비어오프셋 코팅유닛에 의해 코팅되는 인쇄전자 인쇄물이거나, 또는 단층의 전자회로패턴 및 코팅층이라도, 단 한번의 인쇄유닛 또는 코팅유닛으로 전자소자 및 회로의 인쇄로는 기능을 갖는 잉크층 두께를 형성할 수 없어, 중첩으로 일정두께의 잉크층을 형성해야 하는 인쇄전자 인쇄물을 의미한다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.

1: 인쇄용지 2: 백변
10: 인쇄장치
11, ##1, ##2, ##3, ##4, ##5, ##6, ##7: 판통 실린더
12, 18, 15, 26: 서보모터 13, 16, 27: 엔코더
14: 블랑켓 실린더 17: 가압 실린더
20: 카메라 장치 21: 카메라 센서
22: 카메라 렌즈 23: 램프
25: 카메라 구동장치 28: LM가이드
30: 비전 컨트롤시스템 40: 디스플레이장치
50: 구동부 60: 중앙콘솔
100, #1, #2, #3, #4: 인쇄유닛
D1: 소정간격 D2: 이격간격
M: 레지스터 마크 P: 전자회로패턴
S: 기준위치좌표
α, β: 기준 레지스터 마크

Claims (12)

1. 한정된 개수의 그라비어오프셋 인쇄유닛(100)이 설치된 롤투롤 윤전인쇄기를 사용하여, 마이크로미터 급의 전자회로패턴(P)을 가지는 인쇄전자 인쇄물을 다수의 층으로 중복인쇄하는 실시간 위치조정이 가능한 인쇄전자 윤전인쇄기의 중첩 및 중복인쇄장치에 있어서,
   각 인쇄유닛(100)마다 인쇄용지(1)의 백변(2)에 레지스터 마크(M)가 인쇄되도록 하는 인쇄장치(10);
   각 인쇄유닛(100)마다 인쇄된 레지스터 마크(M)를 촬영하는 카메라 장치(20);
   촬영된 레지스터 마크(M)의 위치와 사용자가 사전에 지정한 레지스터 마크(M)간의 위치의 편차를 계산하는 비전 컨트롤시스템(30);
   편차가 발생된 해당 인쇄유닛의 판통 실린더(11) 위치를 실시간 조정하는 구동부(50);
   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실시간 위치조정이 가능한 인쇄전자 윤전인쇄기의 중첩 및 중복인쇄장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 인쇄장치(10)는
   외주면에 전자회로패턴(P)이 제판되고, 전자회로패턴(P) 일측 외주면에 동일한 형상을 가지는 레지스터 마크(M)가 소정의 간격으로 이격되어 다수 제판되는 판통 실린더(11);
   상기 판통 실린더(11)와 대응되며 접촉회전되어, 전자회로패턴(P) 및 레지스터 마크(M)가 인쇄전이되는 블랑켓 실린더(14);
   상기 블랑켓 실린더(14)와 대응되며 접촉회전되되, 블랑켓 실린더(14)와의 사이를 통과하는 인쇄용지(1)에 상기 블랑켓 실린더(14)의 전자회로패턴(P) 및 레지스터 마크(M)가 인쇄되도록 하는 가압 실린더(17);
   로 구성되는 것을 특징으로 하는 실시간 위치조정이 가능한 인쇄전자 윤전인쇄기의 중첩 및 중복인쇄장치.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 판통 실린더(11)와 블랑켓 실린더(14)는
   각각 설치된 서보모터(12, 15)에 의해, 상호간 동일한 인쇄속도가 유지되는 것을 특징으로 하는 실시간 위치조정이 가능한 인쇄전자 윤전인쇄기의 중첩 및 중복인쇄장치.
   
4. 제 2항에 있어서,
   상기 판통 실린더(11)는
   상기 비전 컨트롤시스템(30)으로부터 위치보정신호를 전달받아, 1회전 이내에 회전방향 또는 축방향으로 위치조정되는 것을 특징으로 하는 실시간 위치조정이 가능한 인쇄전자 윤전인쇄기의 중첩 및 중복인쇄장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 비전 컨트롤시스템(30)은
   레지스터 마크(M) 상호간의 인쇄간격(D1)이 허용하는 시간동안, 상기 구동부(50)에 위치보정신호를 전달하여 판통 실린더(11)의 위치가 보정될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치조정이 가능한 인쇄전자 윤전인쇄기의 중첩 및 중복인쇄장치.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 카메라 장치(20)는
   마이크로미터급의 화상을 인식할 있으며, 디스플레이장치(40)에 의하여 가시적인 인쇄화상의 품질을 나타낼 수 있는 정지화상장치로써,
   고정도 CCD 또는 CMOS 에어리어 카메라 센서(21);
   상기 카메라 센서(21)의 픽셀 크기를 보완하여 정밀한 화상을 얻도록 하는 카메라 렌즈(22);
   선명한 화상을 위해 광량을 제공하는 램프(23);
   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실시간 위치조정이 가능한 인쇄전자 윤전인쇄기의 중첩 및 중복인쇄장치.
   
7. 한정된 개수의 그라비어오프셋 인쇄유닛(100)이 설치된 롤투롤 윤전인쇄기를 사용하여, 마이크로미터 급의 전자회로패턴(P)을 가지는 인쇄전자 인쇄물을 다수의 층으로 중복인쇄하는 실시간 위치조정이 가능한 인쇄전자 윤전인쇄기의 중첩 및 중복인쇄방법에 있어서,
   각 인쇄유닛(100)마다 인쇄용지(1)의 백변(2)에 레지스터 마크(M)가 인쇄되도록 하는 마킹단계(S100);
   각 인쇄유닛(100)마다 인쇄된 레지스터 마크(M)를 촬영하는 마킹 촬영단계(S200);
   촬영된 레지스터 마크(M)의 위치와 사용자가 사전 지정한 위치의 편차를 확인 및 계산하는 편차확인단계(S300);
   편차가 발생된 해당 인쇄유닛(100)의 판통 실린더(11) 위치를 실시간 조정하여, 각 인쇄유닛(100)에서 인쇄되는 전자회로패턴(P)이 가늠맞춤되며 중첩인쇄되도록 하는 위치조정단계(S400);
   인쇄용지(1)가 각 인쇄유닛(100)을 모두 거쳐 인쇄가 완료되는 1차 인쇄 완료단계(S500);
   각 인쇄유닛(100)의 판통 실린더(11)를 교체하여, 상기 단계를 반복함으로써, 교체된 판통 실린더(11)의 전자회로패턴(P)이 1차 인쇄가 완료된 인쇄용지(1)에 가늠맞춤되며 다층으로 중첩인쇄되도록 하는 중복인쇄단계(S600);
   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실시간 위치조정이 가능한 인쇄전자 윤전인쇄기의 중첩 및 중복인쇄방법.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 1차 인쇄에서 첫번째 인쇄유닛(100)에 형성되어 있는 판통 실린더(11)의 레지스터 마크(M)는, 상기 중복인쇄단계가 완료될때까지 나머지 인쇄유닛(100)의 기준 레지스터 마크(α, β)가 되되, 상기 중복인쇄단계를 위해 판통 실린더(11)가 교체되는 경우, 상기 첫번째 인쇄유닛(100)의 판통 실린더(11)를 포함한 모든 인쇄유닛(100)의 판통 실린더(11)가 교체되는 것을 특징으로 하는 실시간 위치조정이 가능한 인쇄전자 윤전인쇄기의 중첩 및 중복인쇄방법.
   
9. 제 7항에 있어서,
   상기 인쇄전자 인쇄물은
   그라비어오프셋 인쇄유닛에 의해 인쇄되고, 그라비어오프셋 코팅유닛에 의해 코팅되는 인쇄전자 인쇄물인 것을 특징으로 하는 실시간 위치조정이 가능한 인쇄전자 윤전인쇄기의 중첩 및 중복인쇄방법.
   
10. 제 7항에 있어서,
    상기 인쇄전자 인쇄물은
    단층의 전자회로패턴 및 코팅층이라도, 단한번의 인쇄유닛 또는 코팅유닛으로 잉크층 두께를 형성할 수 없어, 중첩으로 일정두께의 잉크층을 형성해야 하는 인쇄전자 인쇄물인 것을 특징으로 하는 실시간 위치조정이 가능한 인쇄전자 윤전인쇄기의 중첩 및 중복인쇄방법.
    
11. 제 7항에 있어서,
    상기 인쇄유닛(100)이 3개 이하인 경우,
    첫번째 인쇄유닛(100)의 판통 실린더(11)에는 전자회로패턴(P)이 제판되지 않은 백변(2)에, '┌', '┐', '┘', '└' 형태 중 하나의 레지스터 마크(M)가 기준 레지스터 마크(α)가 되어, 외주면 둘레에 걸쳐 이격되어 제판되되,
    판통 실린더(11)가 교체설치되는 인쇄유닛(100)을 포함한 나머지 인쇄유닛(100)의 판통 실린더(11)에는, 상기 기준 레지스터 마크(α)와 대항되는 소정의 위치에, 상기 첫번째 인쇄유닛(100)에서 사용된 레지스터 마크(M)를 제외한 레지스터 마크(M)가 제판되도록 레지스터 마크(M)를 배치하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치조정이 가능한 인쇄전자 윤전인쇄기의 중첩 및 중복인쇄방법.
    
12. 제 7항에 있어서,
    상기 인쇄유닛(100)의 개수보다 인쇄해야 하는 인쇄전자패턴(P)의 개수가 더 많은 윤전인쇄기의 경우,
    첫번째 인쇄유닛(100)의 판통 실린더(11)에는 전자회로패턴(P)이 제판되지 않은 백변(2)에, '┌', '┐', '┘', '└' 형태 중 하나의 레지스터 마크(M)가 기준 레지스터 마크(α, β)가 되어, 다수열 형태로 외주면 둘레에 걸쳐 이격되어 제판되되,
    판통 실린더(11)가 교체설치되는 인쇄유닛(100)을 포함한 나머지 인쇄유닛(100)의 판통 실린더(11)에는, 상기 기준 레지스터 마크(α)(β)와 대항되는 소정의 위치에, 상기 첫번째 인쇄유닛(100)에서 사용된 레지스터 마크(M)를 제외한 레지스터 마크(M)가 제판되도록 레지스터 마크(M)를 인쇄유닛의 순서에 무관하고 형상의 순서에 무관하게 배치하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치조정이 가능한 인쇄전자 윤전인쇄기의 중첩 및 중복인쇄방법.
    

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