KR20130019298A - 롤투롤 인쇄 시스템 - Google Patents

롤투롤 인쇄 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20130019298A
KR20130019298A KR1020110081369A KR20110081369A KR20130019298A KR 20130019298 A KR20130019298 A KR 20130019298A KR 1020110081369 A KR1020110081369 A KR 1020110081369A KR 20110081369 A KR20110081369 A KR 20110081369A KR 20130019298 A KR20130019298 A KR 20130019298A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
roll
flexible substrate
nip
nip roll
printing system
Prior art date
Application number
KR1020110081369A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101788171B1 (ko
Inventor
여경민
이성근
권신
조정우
이남훈
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020110081369A priority Critical patent/KR101788171B1/ko
Priority to US13/572,353 priority patent/US8870480B2/en
Publication of KR20130019298A publication Critical patent/KR20130019298A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101788171B1 publication Critical patent/KR101788171B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F5/00—Rotary letterpress machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F17/00—Printing apparatus or machines of special types or for particular purposes, not otherwise provided for
    • B41F17/08—Printing apparatus or machines of special types or for particular purposes, not otherwise provided for for printing on filamentary or elongated articles, or on articles with cylindrical surfaces
    • B41F17/14—Printing apparatus or machines of special types or for particular purposes, not otherwise provided for for printing on filamentary or elongated articles, or on articles with cylindrical surfaces on articles of finite length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F13/00—Common details of rotary presses or machines
    • B41F13/004—Electric or hydraulic features of drives
    • B41F13/0045—Electric driving devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F13/00—Common details of rotary presses or machines
    • B41F13/02—Conveying or guiding webs through presses or machines
    • B41F13/025—Registering devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F33/00—Indicating, counting, warning, control or safety devices
    • B41F33/02—Arrangements of indicating devices, e.g. counters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F33/00—Indicating, counting, warning, control or safety devices
    • B41F33/04—Tripping devices or stop-motions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J15/00—Devices or arrangements of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, specially adapted for supporting or handling copy material in continuous form, e.g. webs
    • B41J15/16—Means for tensioning or winding the web
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/04—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
    • B65H23/18—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web
    • B65H23/188—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in connection with running-web
    • B65H23/1888—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in connection with running-web and controlling web tension
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/04—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
    • B65H23/18—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web
    • B65H23/188—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in connection with running-web
    • B65H23/192—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in connection with running-web motor-controlled
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/12—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41P—INDEXING SCHEME RELATING TO PRINTING, LINING MACHINES, TYPEWRITERS, AND TO STAMPS
    • B41P2213/00—Arrangements for actuating or driving printing presses; Auxiliary devices or processes
    • B41P2213/90—Register control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/40—Type of handling process
    • B65H2301/44—Moving, forwarding, guiding material
    • B65H2301/442—Moving, forwarding, guiding material by acting on edge of handled material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2404/00—Parts for transporting or guiding the handled material
    • B65H2404/10—Rollers
    • B65H2404/14—Roller pairs
    • B65H2404/147—Roller pairs both nip rollers being driven
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2406/00—Means using fluid
    • B65H2406/10—Means using fluid made only for exhausting gaseous medium
    • B65H2406/11—Means using fluid made only for exhausting gaseous medium producing fluidised bed
    • B65H2406/112—Means using fluid made only for exhausting gaseous medium producing fluidised bed for handling material along preferably rectilinear path, e.g. nozzle bed for web
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2515/00—Physical entities not provided for in groups B65H2511/00 or B65H2513/00
    • B65H2515/30—Forces; Stresses
    • B65H2515/31—Tensile forces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2515/00—Physical entities not provided for in groups B65H2511/00 or B65H2513/00
    • B65H2515/30—Forces; Stresses
    • B65H2515/32—Torque e.g. braking torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2801/00—Application field
    • B65H2801/61—Display device manufacture, e.g. liquid crystal displays

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)

Abstract

롤투롤 인쇄 시스템에서 유연 기판의 장력 제어를 위해 기존에 사용하던 로드 셀이나 댄서 대신 닙 롤 구동 모터의 토크값을 이용함으로써, 액정과 같은 낮은 점성의 액체를 사용한 공정 이후에도 액체의 흐름 현상 없이 유연 기판을 이송시킬 수 있는 롤투롤 인쇄 시스템을 제안한다.
유연 기판이 언와인더에서 리와인더로 이송되도록 유연 기판에 동력을 전달하는 드리븐 롤; 드리븐 롤의 양단부 위에 장착되어 유연 기판의 양단부를 가압하는 한 쌍의 닙 롤; 닙 롤을 회전 구동하기 위해 닙 롤에 연결 설치되는 닙 롤 구동 모터; 닙 롤 구동 모터의 토크값의 변화 정보를 수신하고, 상기 토크값의 변화 정보를 이용하여 상기 유연 기판의 장력을 제어하는 제어장치를 포함함으로써, 액체 도포 공정 이후에 액체의 흐름 현상 및 공정면의 훼손 없이 유연 기판을 이송시킬 수 있다.

Description

롤투롤 인쇄 시스템{SYSTEM FOR ROLL TO ROLL PRINTING}
전자잉크 혹은 메탈잉크를 사용하여 롤투롤(roll to roll 또는 R2R) 방식으로 전자 회로, 태양 전지, 전자책, 플렉서블 디스플레이 등을 인쇄 제작하기 위한 롤투롤 인쇄 시스템에 관한 것이다.
인쇄 전자(Printed Electronics) 기술은 인쇄 기술을 활용하여 다양한 전자 부품을 생산하는 기술로, 반도체, 디스플레이 등의 제조 기술을 획기적으로 개선할 수 있는 차세대 공정 기술이다. 이러한 인쇄 전자 기술을 이용하여 전자 회로, 센서, 태양 전지(solar cell), 플렉서블 디스플레이(flexible display), RFID 등의 다양한 전자 소자들을 쉽게 제작할 수 있다. 또한 인쇄 전자 기술은 기존 노광 공정 대비 공정을 간소화시킬 수 있어 제조 시간 및 생산 원가를 획기적으로 감소시킬 수 있으며, 낮은 제조 비용으로도 대량 생산이 가능하도록 할 수 있다. 그리고 인쇄 전자 기술의 이용 시에는 기존 유리(glass) 기판과는 달리 플라스틱, 섬유, 종이 등 다양한 소재들을 기판으로 사용할 수 있어 그 활용 범위 또한 매우 넓다.
다양한 전자 소자들 가운데 특히 휘거나 구부릴 수 있는 플렉서블 디스플레이를 구현하기 위해서는 미래 전자 산업에 필수적인 롤투롤(roll to roll) 기술과 종이처럼 얇고 유연한 기판 관련 기술의 개발이 필요하다. 여기서 말하는 유연 기판(flexible substrate)을 웹(web)이라고도 부르는데, 웹은 플라스틱 필름(film), 철판 후물재 등과 같이 두께에 비하여 소재의 폭이 크고, 길이 방향(이송 방향)으로 연속성을 가지는 기판을 의미한다. 최근에는 디스플레이 산업을 중심으로 저가의 제품을 구현하기 위해 기존 리소그래피(lithography) 공정을 기반으로 하는 기술을 대체할 수 있는 인쇄 공정이 이슈가 되고 있으며, 그 중 잉크젯, 옵셋 프린팅, 볼록판 인쇄, 스크린 인쇄, 평판 인쇄, 오목판 인쇄 등의 여러 가지 인쇄 공정, 장비 및 재료 기술에 대해 많은 관심을 가지고 연구가 진행되고 있다.
위에 언급한 인쇄 공정을 포함한 다양한 공정들을 연속적으로 수행하기 위해서는 유연 기판을 지속적으로 공급(feeding) 할 수 있는 기계장치가 필요한데, 이 장치가 바로 롤투롤 시스템(Roll to Roll System)이다. 웹에 대하여 이송, 가공, 인쇄 및 저장 등의 연속적인 공정을 수행할 수 있는 롤투롤 시스템은 기본적으로 웹을 풀어주는 기능을 수행하는 언와인더(unwinder), 공정을 마친 웹을 감아주는 기능을 수행하는 리와인더(rewinder), 기판에 동력을 전달하여 기판을 이송해주는 역할을 하는 드리븐 롤(driven roll) 및 기판의 가이딩(guiding)을 위한 아이들 롤(idle roll)을 포함하여 이루어진다.
이러한 롤투롤 인쇄 공정에서 생산 품질의 향상을 위해서는 고수준의 장력 제어가 요구된다. 롤투롤 시스템에서 장력을 제어하는 방법은 크게 두 가지로, 첫 번째는 로드 셀(load cell)로 스팬(span) 내의 장력을 직접 측정하고 기준 장력과의 차이인 에러값을 PID 제어기에 입력하여 드리븐 롤의 속도를 제어하는 직접적인 방법이고, 두 번째는 댄서(dancer)의 변위를 측정하고 댄서 기준 위치와의 차이인 에러값을 PID 제어기에 입력하여 드리븐 롤의 속도를 제어하는 간접적인 방법이다.
로드 셀을 이용하여 유연 기판의 장력을 측정하기 위해서는 웹이 로드 셀이 장착된 장력 측정용 롤을 일정 부분 이상 감싸야 하고, 댄서를 이용하여 유연 기판의 장력을 제어하기 위해서는 웹이 댄서와 드리븐 롤에 감겨서 이동해야 한다. 즉, 로드 셀을 이용하여 장력을 제어하든지 댄서를 이용하여 장력을 제어하든지 간에 두 가지 경우 모두 유연 기판이 롤을 감싸면서 구부러질 수 밖에 없다. 이 때, 액정(liquid crystal)과 같은 낮은 점성의 액체가 도포된 유연 기판을 롤투롤 시스템을 이용하여 이송하는 경우, 전술한 방법(로드 셀 또는 댄서를 이용한 장력 제어)으로 유연 기판의 장력을 제어하게 되면 액체가 도포된 유연 기판이 롤에 감겨 구부러지면서 기판에 도포된 액체가 흘러 내려 최종적으로는 제품 불량이 발생할 수 있게 된다.
또한 롤투롤 시스템을 이용한 유연 기판의 이송 시에는 유연 기판에 동력을 전달하기 위해 유연 기판에 대한 닙핑(nipping)이 필수적이다. 여기서, 닙핑이란 닙 롤(nip roll)을 이용하여 유연 기판을 가압(加壓)함으로써 유연 기판을 닙 롤과 구동 롤 사이에 물리는 동작을 말한다. 이 때, 액정과 같은 낮은 점성의 액체가 도포된 유연 기판을 롤투롤 시스템을 이용하여 이송하는 경우, 유연 기판이 닙 롤에 의해 눌리면서 공정면(액체가 도포된 면)이 훼손되어, 최종적으로는 제품 불량이 발생할 수 있게 된다.
롤투롤 인쇄 시스템에서 유연 기판의 장력 제어를 위해 기존에 사용하던 로드 셀이나 댄서 대신 닙 롤 구동 모터의 토크값을 이용함으로써, 액정과 같은 낮은 점성의 액체를 사용한 공정 이후에도 액체의 흐름 현상 없이 유연 기판을 이송시킬 수 있는 롤투롤 인쇄 시스템을 제안하고자 한다.
또한 롤투롤 인쇄 시스템에서 유연 기판의 특정 부분만을 닙핑함으로써, 액정과 같은 낮은 점성의 액체를 사용한 공정 이후에도 공정면의 훼손 없이 유연 기판을 이송시킬 수 있는 롤투롤 인쇄 시스템을 제안하고자 한다.
또한 롤투롤 인쇄 시스템에서 유연 기판의 장력 제어를 위해 닙 롤 구동 모터의 토크값 뿐만 아니라 닙 롤 장치 구동 모터의 토크값도 함께 이용함으로써, 기판 이송 방향의 장력 뿐만 아니라 기판 이송 방항에 대한 수직 방향의 장력까지도 제어할 수 있는 롤투롤 인쇄 시스템을 제안하고자 한다.
이를 위해 본 발명의 일 측면은 유연 기판이 언와인더에서 리와인더로 이송되도록 유연 기판에 동력을 전달하는 드리븐 롤; 드리븐 롤의 양단부 위에 장착되어 유연 기판의 양단부를 가압하는 한 쌍의 닙 롤; 닙 롤을 회전 구동하기 위해 닙 롤에 연결 설치되는 닙 롤 구동 모터; 닙 롤 구동 모터의 토크값의 변화 정보를 수신하고, 토크값의 변화 정보를 이용하여 유연 기판의 장력을 제어하는 제어장치를 포함한다.
또한, 드리븐 롤을 회전 구동하기 위해 드리븐 롤에 연결 설치되는 드리븐 롤 구동 모터를 더 포함한다.
또한, 제어장치는 드리븐 롤 구동 모터와 닙 롤 구동 모터의 구동이 동기화되도록 제어한다.
또한, 제어장치는 닙 롤 구동 모터의 토크값의 변화 정보를 이용하여 유연 기판의 이송 방향의 장력을 제어한다.
또한, 제어장치는 닙 롤 구동 모터의 토크값이 증가하면 드리븐 롤 구동 모터 및 닙 롤 구동 모터의 속도가 증가하도록 제어한다.
또한, 제어장치는 닙 롤 구동 모터의 토크값이 감소하면 드리븐 롤 구동 모터 및 닙 롤 구동 모터의 속도가 감소하도록 제어한다.
또한, 닙 롤과, 닙 롤을 가압하는 가압 실린더를 포함하여 이루어지는 닙 롤 장치를 회전 구동하기 위해 닙 롤 장치에 연결 설치되는 닙 롤 장치 구동 모터를 더 포함한다.
또한, 제어장치는 닙 롤 장치 구동 모터의 토크값의 변화 정보를 이용하여 유연 기판의 이송 방향에 대한 수직 방향의 장력을 제어한다.
또한, 제어장치는 닙 롤 장치 구동 모터의 토크값이 증가하면 닙 롤이 유연 기판의 중심 방향으로 회전하도록 닙 롤 장치 구동 모터를 제어한다.
또한, 제어장치는 닙 롤 장치 구동 모터의 토크값이 감소하면 닙 롤이 유연 기판의 외곽 방향으로 회전하도록 닙 롤 장치 구동 모터를 제어한다.
또한, 유연 기판에 일정한 점도를 가진 액체를 도포하여 인쇄 공정을 수행하는 도포장치를 더 포함한다.
또한, 유연 기판에 공기압을 공급하여 유연 기판을 수평 방향으로 띄워주는 공기 부양 장치를 더 포함한다.
또한, 닙 롤은 우레탄 또는 PDMS(polydimethylsiloxane)로 이루어진다.
제안된 롤투롤 인쇄 시스템에 의하면, 롤투롤 인쇄 시스템에서 유연 기판의 장력 제어를 위해 기존에 사용하던 로드 셀이나 댄서 대신 닙 롤 구동 모터의 토크값을 이용함으로써, 액정과 같은 낮은 점성의 액체를 사용한 공정 이후에도 액체의 흐름 현상 없이 유연 기판을 이송시킬 수 있다.
또한 제안된 롤투롤 인쇄 시스템에 의하면, 롤투롤 인쇄 시스템에서 유연 기판의 특정 부분만을 닙핑함으로써, 액정과 같은 낮은 점성의 액체를 사용한 공정 이후에도 공정면의 훼손 없이 유연 기판을 이송시킬 수 있다.
또한 제안된 롤투롤 인쇄 시스템에 의하면, 롤투롤 인쇄 시스템에서 유연 기판의 장력 제어를 위해 닙 롤 구동 모터의 토크값 뿐만 아니라 닙 롤 장치 구동 모터의 토크값도 함께 이용함으로써, 기판 이송 방향의 장력 뿐만 아니라 기판 이송 방항에 대한 수직 방향의 장력까지도 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 인쇄 시스템의 전체적인 구성도이다
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 인쇄 시스템에서 닙 롤이 유연 기판을 닙핑하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ′선을 기준으로 절단하였을 경우(종단면)의 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 인쇄 시스템에서 유연 기판을 이송하기 위한 구조 부분을 상부에서 바라본 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 인쇄 시스템에 설치된 공기 부양 장치의 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 인쇄 시스템의 제어 블록도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 롤투쉬트 인쇄 시스템의 전체적인 구성도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 인쇄 시스템의 전체적인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 인쇄 시스템에서 닙 롤이 유연 기판을 닙핑하는 방식을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ′선을 기준으로 절단하였을 경우(종단면)의 모습을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 인쇄 시스템에서 유연 기판을 이송하기 위한 구조 부분을 상부에서 바라본 모습을 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 인쇄 시스템에 설치된 공압 부상 장치의 구조를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 인쇄 시스템(100)은 감겨 있는 유연 기판(웹, 10)을 풀어 인쇄 공정이 수행되는 영역으로 유연 기판(10)을 공급하는 언와인더(unwinder, 110), 인쇄 공정이 완료된 유연 기판(10)을 되감는 리와인더(rewinder, 120), 유연 기판(10)에 동력을 전달하여 유연 기판(10)을 이송시키는 제 1 내지 제 3 드리븐 롤(driven roll, 130A~130C) 및 유연 기판(10)을 가압하면서 제 1 내지 제 3 드리븐 롤(130A~130C)과 함께 유연 기판(10)에 동력을 전달하는 제 1 내지 제 3 닙 롤(nip roll, 140A~140C)을 포함한다.
언와인더(110)의 후단 및 리와인더(120)의 전단에는 각각 유연 기판(10)의 이송 방향(도 1의 A-A′ 방향)에 대한 수직 방향의 위치를 조절하기 위한 제 1 및 제 2 EPC(Edge Positioning Control) 센서(150A, 150B)가 설치된다.
제 1 EPC 센서(150A)와 제 1 드리븐 롤(130A) 사이에는 유연 기판(10)에 일정한 점도를 가진 액체(예: 액정)를 도포하여 인쇄 공정을 수행하는 도포장치(dispenser, 160)가 설치된다. 도포장치(160)를 이용하여 유연 기판(10)에 액체를 도포할 때, 도포액이 유연 기판(10)의 폭 방향의 전체 폭에 걸쳐 도포되는 것은 아니고, 유연 기판(10)의 양단부에 여백 부분(margin)을 남겨두고 도포되는 것이 일반적이며, 그 여백 부분은 최종적으로 재단된다. 즉, 도포장치(160)를 이용하여 유연 기판(10)에 액체를 도포한 후에는 유연 기판(10) 상에 공정면(10a, 10b)이 생성되는데, 이 공정면(10a, 10b)은 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 유연 기판(10)의 폭 방향의 양단부에 여백 부분을 남겨두고 직사각형 또는 정사각형 형상으로 생성된다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 인쇄 시스템(100)에서는 닙 롤(140A~140C)의 유연 기판(10)에 대한 닙핑(nipping)으로 인해 유연 기판(10)의 공정면(10a, 10b)이 훼손되는 것을 방지하기 위해 도 2에 도시된 바와 같이 드리븐 롤(130B)의 양단부 위에 한 쌍의 닙 롤(140B, 140B)이 장착된다. 즉, 드리븐 롤(130B)의 좌측 단부 및 우측 단부 위에 각각 하나의 닙 롤(140B)이 설치된다. 이를 통해, 닙 롤(140B)이 도 2에 도시된 바와 같이 유연 기판(10)의 영역 중에서 공정면(10a, 10b)이 아닌 폭 방향의 양단부에 마련된 여백 부분만을 닙핑함으로써 일정한 점도를 가진 액체를 사용한 공정 이후에도 공정면(10a, 10b)의 훼손 없이 유연 기판(10)을 이송시킬 수 있게 된다. 닙 롤(140B)의 재료로는 우레탄, PDMS(polydimethylsiloxane) 등의 탄성 부재를 이용한다. 이에 의해, 닙 롤(140B)이 유연 기판(10)을 그립(grip)하는 그립력이 커진다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 드리븐 롤(130B)의 양단에는 회전축(131, 131)이 설치되고, 이 회전축(131, 131)은 베어링(134, 134)을 통해 지지대(105)에 고정 설치된 드리븐 롤 구동 모터(132B, 132B)에 연결된다. 드리븐 롤(130B)의 좌측 단부 및 우측 단부 위에 각각 설치된 닙 롤(140B)(140B)에는 닙 롤(140B, 140B)을 회전 구동하기 위한 닙 롤 구동 모터(142B)(142B)가 연결된다. 이 드리븐 롤 구동 모터(132B, 132B)와 닙 롤 구동 모터(142B, 142B)의 구동은 동기화(同期化)되어 드리븐 롤(130B)과 닙 롤(140B, 140B)이 유연 기판(10)을 사이에 두고 맞물려 회전하도록 함으로써 유연 기판(10)에 동력을 전달한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 닙 롤(140B)(140B) 상부에는 닙 롤(140B, 140B)이 일정한 힘으로 유연 기판(10)을 가압할 수 있도록 닙 롤(140B, 140B)을 가압하는 가압 실린더(144B)(144B) 및 이 가압 실린더(144B, 144B)의 가압력을 모니터링하는 가압 센서(146B)(146B)가 장착된다. 또한 닙 롤(140B), 닙 롤 구동 모터(142B), 가압 실린더(144B) 및 가압 센서(146B)를 포함하여 이루어지는 닙 롤 장치(147B)를 회전시키기 위해 상부 지지대(105a)에는 닙 롤 장치 구동 모터(148B)가 연결 설치된다.
액정과 같은 낮은 점성의 액체가 도포된 유연 기판을 롤투롤 시스템을 이용하여 이송하는 경우, 로드 셀이나 댄서를 이용하여 유연 기판의 장력을 제어하게 되면 액체가 도포된 유연 기판이 롤에 감겨 구부러지면서 기판에 도포된 액체가 흘러 내려 제품 불량이 발생할 수 있는 문제점이 있다는 점은 앞서 언급한 바 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 인쇄 시스템(100)에서는 액정과 같은 낮은 점성의 액체를 사용한 공정 이후에도 액체의 흐름 현상 없이 유연 기판을 이송시킬 수 있도록 하기 위해 기존에 사용하던 로드 셀이나 댄서 대신 닙 롤 구동 모터(142B, 142B) 및 닙 롤 장치 구동 모터(148A, 148A)의 토크값을 이용하여 유연 기판(10)의 장력을 제어하는 방식을 제안하고자 한다. 닙 롤 구동 모터(142B, 142B) 및 닙 롤 장치 구동 모터(148A, 148A)의 토크값을 이용하여 유연 기판(10)의 장력을 제어하는 방식은 이하 도 6과 관련된 부분에서 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 인쇄 시스템(100)에는 도 1에 도시된 바와 같이 유연 기판(10)의 공정면(10a, 10b)을 건조시키기 위한 건조장치(180)가 제 2 EPC 센서(150B)의 전단에 설치된다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 인쇄 시스템(100)에는 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 제 1 드리븐 롤(130A)과 제 2 드리븐 롤(130B) 사이 그리고 제 2 드리븐 롤(130B)과 제 3 드리븐 롤(130C) 사이에 각각 제 1 및 제 2 공기 부양 장치(170A)(170B)가 장착된다. 드리븐 롤(130A~130C) 사이에 공기 부양 장치(170A, 170B)를 설치하는 이유는 드리븐 롤(130A~130C) 사이의 간격이 넓기 때문에 공기 부양 장치(170A, 170B)를 이용하여 유연 기판(10)을 일정하게 띄워줌으로써 드리븐 롤(130A~130C) 사이에서 유연 기판(10)이 구부러지거나 처지는 현상을 방지하기 위함이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 공기 부양 장치(170A)는 상부 전면(全面)에 다수의 홀(hole, 174A)을 가지는 상자 모양의 케이싱(172A)과, 이 케이싱(172A)의 측면에 연결된 공기 공급 튜브(176A)를 포함하여 이루어진다. 공기 공급 튜브(176A)를 통해 유입된 공기는 케이싱(172A) 내에 형성된 유로를 거쳐 다수의 홀(hole, 174A)을 통해 유출되면서 공기압(空氣壓)을 생성하여 유연 기판(10)을 띄워준다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 인쇄 시스템의 제어 블록도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 인쇄 시스템(100)은 제 1 및 제 2 EPC 센서(150A, 150B), 제어장치(190), 언와인더 구동 모터(112A, 112B), 드리븐 롤 구동 모터(132A~132C), 닙 롤 구동 모터(142A~142C), 닙 롤 장치 구동 모터(148A~148C), 리와인더 구동 모터(112A, 112B) 및 이들 각각의 구동 모터를 구동하기 위한 모터 구동부(113, 133, 143, 149, 123)를 포함한다.
제 1 및 제 2 EPC 센서(150A, 150B)는 이송 중인 유연 기판(10)의 양단 위치를 검출하고, 검출 신호를 제어장치(190)로 출력한다.
제어장치(190)는 롤투롤 인쇄 시스템(100)의 전반적인 동작을 제어하는 마이크로컨트롤러로, 복수의 모터 구동부(113, 123, 133, 143, 149)에 제어신호를 보내어 각종 모터들(112A, 112B, 122A, 122B, 132A~132C, 142A~142C, 148A~148C)의 구동을 제어함으로써 유연 기판(10)의 공급(unwinding), 이송 및 되감기(rewinding) 동작을 제어한다.
제어장치(190)는 롤투롤 인쇄 시스템(100)을 이용한 연속 공정(유연 기판의 이송, 가공, 인쇄 및 저장)이 시작되면 언와인더 구동 모터 구동부(113)에 제어신호를 보내어 언와인더 구동 모터(112A, 112B)를 회전시킴으로써, 언와인더(110)에 감겨 있는 유연 기판(10)을 풀어 인쇄 공정이 수행되는 영역으로 공급한다.
또한 제어장치(190)는 제 1 및 제 2 EPC 센서(150A, 150B)로부터 수신된 유연 기판(10)의 양단 위치 검출 신호를 이용하여 언와인더(110) 및 리와인더(120)를 유연 기판(10)의 이송 방향에 대한 수직 방향(Cross Machine Direction; CMD)으로 이동시킴으로써, 유연 기판(10)이 폭 방향의 정위치를 유지한 상태로 이송되도록 한다.
제어장치(190)는 유연 기판(10)의 이송이 시작되면 드리븐 롤 구동 모터 구동부(133) 및 닙 롤 구동 모터 구동부(143)에 제어신호를 보내어 드리븐 롤 구동 모터(132A, 132B, 132C) 및 닙 롤 구동 모터(142A, 142B, 142C)를 회전시킴으로써, 유연 기판(10)이 이송되도록 한다. 이 때, 드리븐 롤 구동 모터(132A, 132B, 132C)와 닙 롤 구동 모터(142A, 142B, 142C)의 구동은 동기화(同期化)되어 드리븐 롤(130A, 130B, 130C)과 닙 롤(140A, 140B, 140C)은 유연 기판(10)을 사이에 두고 맞물려 회전함으로써 유연 기판(10)에 동력을 전달한다.
드리븐 롤 구동 모터(132A, 132B, 132C) 및 닙 롤 구동 모터(142A, 142B, 142C)의 구동으로 인해 유연 기판(10)이 이송되는 동안 제어장치(190)는 닙 롤 구동 모터(142A, 142B, 142C)의 출력 피드백(feedback) 신호를 이용하여 유연 기판(10)의 이송 방향(Machine Direction; MD)의 장력을 제어한다. 즉, 제어장치(190)는 닙 롤 구동 모터(142A, 142B, 142C)의 출력 피드백(feedback) 신호를 수신하고, 수신된 출력 신호값을 이용하여 닙 롤 구동 모터(142A, 142B, 142C)의 토크값을 산출한다. 이어, 제어장치(190)는 산출된 닙 롤 구동 모터(142A, 142B, 142C)의 토크값에 기초하여 드리븐 롤 구동 모터(132A, 132B, 132C) 및 닙 롤 구동 모터(142A, 142B, 142C)의 회전 속도를 제어함으로써, 유연 기판(10)의 이송 방향의 장력을 제어하게 된다.
또한, 제어장치(190)는 유연 기판(10)이 이송되는 동안 닙 롤 장치 구동 모터(148A, 148B, 148C)의 출력 피드백(feedback) 신호를 이용하여 유연 기판(10)의 이송 방향에 대한 수직 방향(Cross Machine Direction; CMD)의 장력을 제어한다. 즉, 제어장치(190)는 닙 롤 장치 구동 모터(148A, 148B, 148C)의 출력 피드백(feedback) 신호를 수신하고, 수신된 출력 신호값을 이용하여 닙 롤 장치 구동 모터(148A, 148B, 148C)의 토크값을 산출한다. 이어, 제어장치(190)는 산출된 닙 롤 장치 구동 모터(148A, 148B, 148C)의 토크값에 기초하여 닙 롤 장치 구동 모터(148A, 148B, 148C)의 회전 방향 및 회전 각도를 제어함으로써(결과적으로는 닙 롤(140A, 140B, 140C)의 회전 방향 및 회전 각도가 제어됨), 유연 기판(10)의 이송 방향에 대한 수직 방향의 장력을 제어하게 된다.
또한, 제어장치(190)는 유연 기판(10)이 이송되는 동안 리와인더 구동 모터 구동부(123)에 제어신호를 보내어 리와인더 구동 모터(122A, 122B)를 회전시킴으로써, 인쇄 공정 및 건조 공정이 완료된 유연 기판(10)을 리와인더(rewinder, 120)에 되감는 동작을 수행하도록 한다.
제어장치(190)의 내부 메모리(미도시)에는 유연 기판(10)의 장력 제어 시 추종하고자 하는 목표 장력 및 유연 기판(10)의 닙핑 시 추종하고자 하는 목표 가압력 등이 저장된다.
본 발명의 실시예에서는 유연 기판(10)의 장력 제어 및 닙핑을 위해 필요로 하는 사전 정보 등을 제어장치(190)의 내부 메모리에 저장하는 구성을 예로 들어 설명하였으나, 별도의 저장부를 마련하여 유연 기판(10)의 장력 제어 및 닙핑을 위해 필요로 하는 사전 정보 등을 저장하도록 구성할 수도 있다.
언와인더 구동 모터 구동부(113)는 제어장치(190)의 제어신호에 의해 모터의 토크 입력을 설정하여 언와인더 구동 모터(112A, 112B)를 구동시킨다.
언와인더 구동 모터(112A, 112B)는 언와인더(110)의 양단에 각각 하나씩 연결 설치되며, 언와인더 구동 모터 구동부(113)의 토크 입력을 수신하여 언와인더(110)를 회전시킨다.
드리븐 롤 구동 모터 구동부(133)는 제어장치(190)의 제어신호에 의해 모터의 토크 입력을 설정하여 드리븐 롤 구동 모터(132A, 132B, 132C)를 구동시킨다.
드리븐 롤 구동 모터(132A, 132B, 132C)는 드리븐 롤(130A, 130B, 130C)의 양단에 각각 하나씩 연결 설치되며, 드리븐 롤 구동 모터 구동부(133)의 토크 입력을 수신하여 드리븐 롤(130A, 130B, 130C)을 회전시킨다.
닙 롤 구동 모터 구동부(143)는 제어장치(190)의 제어신호에 의해 모터의 토크 입력을 설정하여 닙 롤 구동 모터(142A, 142B, 142C)를 구동시킨다.
닙 롤 구동 모터(142A, 142B, 142C)는 닙 롤(140A, 140B, 140C)의 일측단에 각각 하나씩 연결 설치되며, 닙 롤 구동 모터 구동부(143)의 토크 입력을 수신하여 닙 롤(140A, 140B, 140C)을 회전시킨다.
닙 롤 장치 구동 모터 구동부(149)는 제어장치(190)의 제어신호에 의해 모터의 토크 입력을 설정하여 닙 롤 장치 구동 모터(148A, 148B, 148C)를 구동시킨다.
닙 롤 장치 구동 모터(148A, 148B, 148C)는 닙 롤(140A, 140B, 140C), 닙 롤 구동 모터(142A, 142B, 142C), 가압 실린더(도 3의 144B) 및 가압 센서(도 3의 146B)를 포함하여 이루어지는 닙 롤 장치(147A, 147B, 147C)에 연결 설치되며, 닙 롤 구동 모터 구동부(143)의 토크 입력을 수신하여 닙 롤 장치(147A, 147B, 147C)전체를 회전시킨다.
리와인더 구동 모터 구동부(123)는 제어장치(190)의 제어신호에 의해 모터의 토크 입력을 설정하여 리와인더 구동 모터(122A, 122B)를 구동시킨다.
리와인더 구동 모터(122A, 122B)는 리와인더(120)의 양단에 각각 하나씩 연결 설치되며, 리와인더 구동 모터 구동부(123)의 토크 입력을 수신하여 리와인더(120)를 회전시킨다.
이하에서는 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 인쇄 시스템의 동작 과정을 설명하도록 한다.
입력부(미도시)를 통해 사용자로부터 롤투롤 인쇄 시스템(100)의 작동 명령이 입력되면 롤투롤 인쇄 시스템(100)의 연속 공정이 시작된다.
롤투롤 인쇄 시스템(100)의 연속 공정이 시작되면 제어장치(190)는 언와인더 구동 모터(112A, 112B)를 회전시킴으로써, 언와인더(110)에 감겨 있는 유연 기판(10)을 풀어 인쇄 공정이 수행되는 영역으로 공급한다.
이 때, 제어장치(190)는 제 1 EPC 센서(150A)로부터 수신된 유연 기판(10)의 양단 위치 검출 신호를 이용하여 언와인더(110)를 유연 기판(10)의 이송 방향에 대한 수직 방향으로 이동시킴으로써, 유연 기판(10)이 일정한 위치로 공급될 수 있도록 한다.
언와인더(110)에 감겨 있던 유연 기판(10)을 풀려 나간 이후에는 도포장치(160)를 이용하여 유연 기판(10)에 일정한 점도를 가진 액체(예: 액정)를 도포하는 액체 도포 공정(인쇄 공정)이 진행된다.
액체 도포 공정 이후에는 유연 기판(10)에 생성된 공정면(10a, 10b)이 훼손되는 것을 방지하기 위해 닙 롤(140A, 140B, 140C)은 유연 기판(10)의 영역 중에서 공정면(10a, 10b)이 아닌 폭 방향의 양단부에 마련된 여백 부분(액체가 도포되지 않은 외곽 부분)을 가압한다.
이 때, 드리븐 롤 구동 모터(132A, 132B, 132C)와 닙 롤 구동 모터(142A, 142B, 142C)의 구동이 동기화되어 드리븐 롤(130A, 130B, 130C)과 닙 롤(140A, 140B, 140C)은 유연 기판(10)을 사이에 두고 맞물려 회전함으로써 유연 기판(10)에 동력을 전달하여 유연 기판(10)을 이송시킨다.
유연 기판(10)이 이송되는 동안 제어장치(190)는 닙 롤 구동 모터(142A, 142B, 142C)의 토크값을 이용하여 유연 기판(10)의 이송 방향의 장력을 제어한다. 제어장치(190)는 닙 롤 구동 모터(142A, 142B, 142C)의 토크값이 증가하면 유연 기판(10)의 장력이 증가한 것으로 판단하고, 드리븐 롤 구동 모터(132A, 132B, 132C)의 속도를 증가시켜 유연 기판(10)이 더 빠른 속도로 공급되도록 하여 유연 기판(10)의 이송 방향의 장력을 제어한다. 이 때, 닙 롤 구동 모터(142A, 142B, 142C)의 속도 역시 변경된 드리븐 롤 구동 모터(132A, 132B, 132C)의 속도에 맞춰 변경(속도 증가)된다.
한편, 제어장치(190)는 닙 롤 구동 모터(142A, 142B, 142C)의 토크값이 감소하면 유연 기판(10)의 장력이 감소한 것으로 판단하고, 드리븐 롤 구동 모터(132A, 132B, 132C)의 속도를 감소시켜 유연 기판(10)이 더 느린 속도로 공급되도록 하여 유연 기판(10)의 이송 방향의 장력을 제어한다. 이 때, 닙 롤 구동 모터(142A, 142B, 142C)의 속도 역시 변경된 드리븐 롤 구동 모터(132A, 132B, 132C)의 속도에 맞춰 변경(속도 감소)된다.
또한, 유연 기판(10)이 이송되는 동안 제어장치(190)는 닙 롤 장치 구동 모터(148A, 148B, 148C)의 토크값을 이용하여 유연 기판(10)의 이송 방향에 대한 수직 방향의 장력을 제어한다. 제어장치(190)는 닙 롤 장치 구동 모터(148A, 148B, 148C)의 토크값이 증가하면 유연 기판(10)의 장력이 증가한 것으로 판단하고, 유연 기판(10)의 양단부를 닙핑하고 있는 닙 롤(140A, 140B, 140C)이 오므라드는 방향 즉, 유연 기판(10)의 중심 방향(도 4의 제 3 닙 롤(140C)의 회전 방향 참조)으로 회전하도록 닙 롤 장치 구동 모터(148A, 148B, 148C)를 제어하여 유연 기판(10)의 이송 방향에 대한 수직 방향의 장력을 제어한다. 이 때, 닙 롤 장치 구동 모터(148A, 148B, 148C)의 회전 방향 뿐만 아니라 닙 롤 장치 구동 모터(148A, 148B, 148C)의 토크 변화량에 비례하여 닙 롤 장치 구동 모터(148A, 148B, 148C)의 회전 각도도 함께 제어된다.
한편, 제어장치(190)는 닙 롤 장치 구동 모터(148A, 148B, 148C)의 토크값이 감소하면 유연 기판(10)의 장력이 감소한 것으로 판단하고, 유연 기판(10)의 양단부를 닙핑하고 있는 닙 롤(140A, 140B, 140C)이 벌어지는 방향 즉, 유연 기판(10)의 외곽 방향(도 4의 제 2 닙 롤(140B)의 회전 방향 참조)으로 회전하도록 닙 롤 장치 구동 모터(148A, 148B, 148C)를 제어하여 유연 기판(10)의 이송 방향에 대한 수직 방향의 장력을 제어한다. 이 때, 닙 롤 장치 구동 모터(148A, 148B, 148C)의 회전 방향 뿐만 아니라 닙 롤 장치 구동 모터(148A, 148B, 148C)의 토크 변화량에 비례하여 닙 롤 장치 구동 모터(148A, 148B, 148C)의 회전 각도도 함께 제어된다.
여기서, 닙 롤(140B)의 재료로는 우레탄, PDMS(polydimethylsiloxane) 등의 탄성 부재 즉, 유연 기판(10)과의 마찰력이 큰 재료를 이용한다. 이는 닙 롤(140A, 140B, 140C)이 유연 기판(10)을 그립(grip)하는 그립력이 커지도록 함으로써, 닙 롤 구동 모터(142A, 142B, 142C) 및 닙 롤 장치 구동 모터(148A, 148B, 148C)의 토크값을 이용한 유연 기판(10)의 장력 제어가 보다 정확하게 수행되도록 하기 위함이다(보다 정확하게 유연 기판의 장력 변화를 검출하기 위함).
또한, 유연 기판(10)이 이송되는 동안 드리븐 롤(130A~130C) 사이 구간에서 유연 기판(10)이 구부러지거나 처지는 현상을 방지하기 위해 공기 부양 장치(170A, 170B)를 이용하여 유연 기판(10)을 일정한 공기압력으로 띄워준다.
액체 도포 공정 이후 이송되던 유연 기판(10)은 건조장치(180)를 이용한 건조(baking) 공정을 거치게 되며, 제어장치(190)는 리와인더 구동 모터(122A, 122B)를 회전시킴으로써 인쇄 공정 및 건조 공정이 완료된 유연 기판(10)을 리와인더(120)에 되감는 동작을 수행하도록 한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 롤투쉬트 인쇄 시스템의 전체적인 구성도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 롤투쉬트(roll to sheet) 인쇄 시스템(200)은 인쇄 공정 및 건조 공정이 완료된 유연 기판(10)을 리와인더(120)에 되감는 대신 절단장치(285)를 이용하여 유연 기판(10)을 일정한 크기로 절단하도록 구성된다는 점에서 도 1에 도시된 롤투롤 인쇄 시스템과 차이가 있다. 인쇄 공정 및 건조 공정이 완료된 유연 기판(10)을 리와인더(120)에 되감게 되면 공정면(10a, 10b)에 균열(crack)이 발생하는 등 유연 기판(10)을 되감기 어려운 경우에 도 7에 도시된 바와 같은 롤투쉬트 인쇄 시스템(200)이 이용된다.
도 7에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 롤투쉬트(roll to sheet) 인쇄 시스템(200)의 구성에서, 절단장치(285) 이외의 다른 구성 요소들은 도 1에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 인쇄 시스템(100)의 구성과 동일하므로, 여기서는 자세한 설명을 생략하도록 한다.
100 : 롤투롤(roll to roll) 인쇄 시스템 110 : 언와인더(unwinder)
120 : 리와인더(rewinder) 130A~130C : 드리븐 롤
132A~132C : 드리븐 롤 구동 모터 140A~130C : 닙 롤
142A~142C : 닙 롤 구동 모터 147A~147C : 닙 롤 장치
148A~148C : 닙 롤 장치 구동 모터 150A, 150B : EPC 센서
200 : 롤투쉬트(roll to sheet) 인쇄 시스템

Claims (13)

  1. 유연 기판이 언와인더에서 리와인더로 이송되도록 상기 유연 기판에 동력을 전달하는 드리븐 롤;
    상기 드리븐 롤의 양단부 위에 장착되어 상기 유연 기판의 양단부를 가압하는 한 쌍의 닙 롤;
    상기 닙 롤을 회전 구동하기 위해 상기 닙 롤에 연결 설치되는 닙 롤 구동 모터;
    상기 닙 롤 구동 모터의 토크값의 변화 정보를 수신하고, 상기 토크값의 변화 정보를 이용하여 상기 유연 기판의 장력을 제어하는 제어장치를 포함하는 롤투롤 인쇄 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 드리븐 롤을 회전 구동하기 위해 상기 드리븐 롤에 연결 설치되는 드리븐 롤 구동 모터를 더 포함하는 롤투롤 인쇄 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어장치는 상기 드리븐 롤 구동 모터와 닙 롤 구동 모터의 구동이 동기화되도록 제어하는 롤투롤 인쇄 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어장치는 상기 닙 롤 구동 모터의 토크값의 변화 정보를 이용하여 상기 유연 기판의 이송 방향의 장력을 제어하는 롤투롤 인쇄 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어장치는 상기 닙 롤 구동 모터의 토크값이 증가하면 상기 드리븐 롤 구동 모터 및 상기 닙 롤 구동 모터의 속도가 증가하도록 제어하는 롤투롤 인쇄 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어장치는 상기 닙 롤 구동 모터의 토크값이 감소하면 상기 드리븐 롤 구동 모터 및 상기 닙 롤 구동 모터의 속도가 감소하도록 제어하는 롤투롤 인쇄 시스템.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 닙 롤과, 상기 닙 롤을 가압하는 가압 실린더를 포함하여 이루어지는 닙 롤 장치를 회전 구동하기 위해 상기 닙 롤 장치에 연결 설치되는 닙 롤 장치 구동 모터를 더 포함하는 롤투롤 인쇄 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어장치는 상기 닙 롤 장치 구동 모터의 토크값의 변화 정보를 이용하여 상기 유연 기판의 이송 방향에 대한 수직 방향의 장력을 제어하는 롤투롤 인쇄 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어장치는 상기 닙 롤 장치 구동 모터의 토크값이 증가하면 상기 닙 롤이 상기 유연 기판의 중심 방향으로 회전하도록 상기 닙 롤 장치 구동 모터를 제어하는 롤투롤 인쇄 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어장치는 상기 닙 롤 장치 구동 모터의 토크값이 감소하면 상기 닙 롤이 상기 유연 기판의 외곽 방향으로 회전하도록 상기 닙 롤 장치 구동 모터를 제어하는 롤투롤 인쇄 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 유연 기판에 일정한 점도를 가진 액체를 도포하여 인쇄 공정을 수행하는 도포장치를 더 포함하는 롤투롤 인쇄 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 유연 기판에 공기압을 공급하여 상기 유연 기판을 수평 방향으로 띄워주는 공기 부양 장치를 더 포함하는 롤투롤 인쇄 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 닙 롤은 우레탄 또는 PDMS(polydimethylsiloxane)로 이루어지는 롤투롤 인쇄 시스템.















KR1020110081369A 2011-08-16 2011-08-16 롤투롤 인쇄 시스템 KR101788171B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110081369A KR101788171B1 (ko) 2011-08-16 2011-08-16 롤투롤 인쇄 시스템
US13/572,353 US8870480B2 (en) 2011-08-16 2012-08-10 Roll-to-roll printing system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110081369A KR101788171B1 (ko) 2011-08-16 2011-08-16 롤투롤 인쇄 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130019298A true KR20130019298A (ko) 2013-02-26
KR101788171B1 KR101788171B1 (ko) 2017-10-20

Family

ID=47711703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110081369A KR101788171B1 (ko) 2011-08-16 2011-08-16 롤투롤 인쇄 시스템

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8870480B2 (ko)
KR (1) KR101788171B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014189192A1 (ko) * 2013-05-24 2014-11-27 한국기계연구원 롤투롤 전사 장비의 동기화 장치 및 방법
KR20150093051A (ko) * 2014-02-06 2015-08-17 한화테크윈 주식회사 그래핀 합성장치
KR20160021495A (ko) 2014-08-18 2016-02-26 충남대학교산학협력단 롤투롤 인쇄 장비의 유연 기판 이송 및 장력 제어 장치 및 방법
KR20160080709A (ko) 2014-12-30 2016-07-08 주식회사 에스에프에이 마스터 스탬프 제조방법 및 그 마스터 스탬프를 이용한 메탈 메쉬 제조방법
KR20200054607A (ko) 2018-11-12 2020-05-20 에이피시스템 주식회사 피처리물 처리방법 및 처리장치

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI587931B (zh) * 2012-11-30 2017-06-21 Ｌｇ化學股份有限公司 滾筒、薄膜形成裝置以及於基板上形成薄膜的方法
JP6485902B2 (ja) * 2015-02-05 2019-03-20 株式会社小森コーポレーション ロータリースクリーン印刷装置
US20200369048A1 (en) * 2018-01-30 2020-11-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Substrate compactness detection
JP7055966B2 (ja) * 2018-08-03 2022-04-19 花王株式会社 塗布装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4944155B1 (ko) 1967-07-26 1974-11-26
JPS59182152A (ja) * 1983-03-31 1984-10-16 Toshiba Corp ウエブ移送装置
DE59401549D1 (de) * 1993-05-19 1997-02-20 Siemens Nixdorf Inf Syst Andruckrollenanordnung für eine stapeleinrichtung eines druck- oder kopiergerätes
US6170727B1 (en) * 1997-11-03 2001-01-09 Gerber Scientific Products, Inc. Web having alignment indicia and an associated web feeding and working apparatus
US6412992B2 (en) * 2000-01-14 2002-07-02 Fuji Photo Film Co., Ltd. Printer with paper aligning device
JP4654578B2 (ja) * 2001-07-23 2011-03-23 富士ゼロックス株式会社 用紙搬送装置および画像形成装置
US8159159B2 (en) * 2007-11-27 2012-04-17 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Controlling tension in roll-based print media
JP4656344B2 (ja) 2008-08-27 2011-03-23 富士フイルム株式会社 ウェブ搬送方法及び装置
US20100181360A1 (en) * 2009-01-22 2010-07-22 Goss International Americas, Inc. Tension Control System for Deformable Nip Rollers

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014189192A1 (ko) * 2013-05-24 2014-11-27 한국기계연구원 롤투롤 전사 장비의 동기화 장치 및 방법
KR101501119B1 (ko) * 2013-05-24 2015-03-11 한국기계연구원 롤투롤 전사 장비의 동기화 장치 및 방법
US9511581B2 (en) 2013-05-24 2016-12-06 Korea Institute Of Machinery & Materials Apparatus and method for synchronizing a roll-to-roll transfer device
KR20150093051A (ko) * 2014-02-06 2015-08-17 한화테크윈 주식회사 그래핀 합성장치
KR20160021495A (ko) 2014-08-18 2016-02-26 충남대학교산학협력단 롤투롤 인쇄 장비의 유연 기판 이송 및 장력 제어 장치 및 방법
KR20160080709A (ko) 2014-12-30 2016-07-08 주식회사 에스에프에이 마스터 스탬프 제조방법 및 그 마스터 스탬프를 이용한 메탈 메쉬 제조방법
KR20200054607A (ko) 2018-11-12 2020-05-20 에이피시스템 주식회사 피처리물 처리방법 및 처리장치

Also Published As

Publication number Publication date
US8870480B2 (en) 2014-10-28
KR101788171B1 (ko) 2017-10-20
US20130042774A1 (en) 2013-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101788171B1 (ko) 롤투롤 인쇄 시스템
CN102470389B (zh) 双面涂布基材用输送装置
US8596509B2 (en) High speed and fine substrate alignment apparatus in roll to roll system
KR101385874B1 (ko) 인쇄 장치 및 인쇄 방법
JP2008100841A (ja) ロールツーロール加工装置及びシステム
JP6642198B2 (ja) 被加工物供給装置
CN1986209B (zh) 张力变动吸收装置
JP2007090885A (ja) 箔転写装置
JP5915861B2 (ja) ラミネート装置
KR101445442B1 (ko) 롤 프린팅 장치 및 이를 이용한 롤 프린팅 방법
JP2007176173A5 (ko)
KR20160090929A (ko) 롤투롤 공정 제어 방법
KR101530749B1 (ko) 양면 인쇄 장치 및 방법
JP5083524B2 (ja) ウェブ塗布装置
KR101336570B1 (ko) 그라비아 인쇄장치
CN110510441B (zh) 一种卷对卷凹版印刷的放卷方法
CN109963716B (zh) 印刷装置
JP7214200B2 (ja) 印刷塗工装置
KR101336339B1 (ko) 후막필름 인쇄장치
EP3251846B1 (en) Device for handling foil for use in a printing process
JP2009023321A (ja) 印刷装置
TW202313305A (zh) 捲對捲表面壓合裝置
KR20220072235A (ko) 롤투롤 라미네이션 매칭방법
KR101710228B1 (ko) 롤 프린팅 장치 및 이를 이용한 롤 프린팅 방법
JP2018065386A (ja) 反転印刷装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right