KR20130087246A

KR20130087246A - 오프셋 인쇄 장치 및 오프셋 인쇄 방법

Info

Publication number: KR20130087246A
Application number: KR1020120008417A
Authority: KR
Inventors: 김호종; 박성모; 김성일; 한진기; 오용규
Original assignee: 주식회사 동진디스플레이재료
Priority date: 2012-01-27
Filing date: 2012-01-27
Publication date: 2013-08-06

Abstract

본 발명은 오프셋 인쇄 장치 및 오프셋 인쇄 방법에 관한 것이다. 오프셋 인쇄 장치는 그라비아 롤과 블랭킷 롤 및 위치 제어부를 포함한다. 그라비아 롤은 제1 모터의 작동에 의해 회전하며, 오목홈을 형성하여 오목홈에 인쇄 재료를 수용한다. 블랭킷 롤은 제2 모터의 작동에 의해 그라비아 롤과 반대 방향으로 회전하며, 그라비아 롤과 접촉하여 인쇄 재료를 전사받고, 전사받은 인쇄 재료를 기판에 인쇄한다. 위치 제어부는 제1 모터와 제2 모터 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되고, 그라비아 롤과 블랭킷 롤 중 적어도 하나의 표면 위치를 변경하여 오목홈과 마주하는 블랭킷 롤의 위치를 변화시킨다.

Description

오프셋 인쇄 장치 및 오프셋 인쇄 방법 {OFFSET PRINTING DEVICE AND OFFSET PRINTING METHOD}

본 발명은 오프셋 인쇄 장치 및 오프셋 인쇄 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 블랭킷 롤의 팽윤(swelling)에 따른 인쇄 품질 저하를 방지할 수 있는 오프셋 인쇄 장치 및 오프셋 인쇄 방법에 관한 것이다.

오프셋 인쇄는 피인쇄물에 직접 인쇄를 하지 않고 중간 매개체 역할을 하는 블랭킷 롤을 이용하여 피인쇄물에 인쇄를 한다. 통상의 오프셋 인쇄 장치는 오목홈을 형성하여 인쇄 재료(잉크 또는 페이스트)를 수용하는 그라비아 롤과, 그라비아 롤과 접촉하여 인쇄 재료를 전사받으며 전사받은 인쇄 재료를 기판 상에 인쇄하는 블랭킷 롤을 포함한다.

이러한 오프셋 인쇄 장치는 액정 표시장치(liquid crystal display, LCD), 플라즈마 표시장치(plasma display panel, PDP), 유기발광 표시장치(organic light emitting diode display, OLED)와 같은 여러 표시장치에서 전극 또는 전자파 차폐 필터 등을 형성하기 위해 적용되고 있다. 또한, 터치 스크린 패널과 전자식별(RFID, radio-frequency identification) 등의 분야에서도 적용이 검토되고 있다.

블랭킷 롤이 그라비아 롤에서 인쇄 재료를 전사받으면 인쇄 재료에 포함된 용매가 블랭킷 롤에 흡수된다. 이를 팽윤(swelling)이라 한다. 팽윤 현상으로 인해 블랭킷 롤의 표면 장력이 낮아져 블랭킷 롤에 전사된 인쇄 패턴의 정밀도가 낮아지고, 이는 결국 인쇄 품질의 저하로 이어진다.

본 발명은 블랭킷 롤의 팽윤에 따른 인쇄 품질 저하를 방지할 수 있는 오프셋 인쇄 장치 및 오프셋 인쇄 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 오프셋 인쇄 장치는, ⅰ) 제1 모터의 작동에 의해 회전하며, 오목홈을 형성하여 오목홈에 인쇄 재료를 수용하는 그라비아 롤과, ⅱ) 제2 모터의 작동에 의해 그라비아 롤과 반대 방향으로 회전하며, 그라비아 롤과 접촉하여 인쇄 재료를 전사받고, 전사받은 인쇄 재료를 기판에 인쇄하는 블랭킷 롤과, ⅲ) 제1 모터와 제2 모터 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되고, 그라비아 롤과 블랭킷 롤 중 적어도 하나의 표면 위치를 변경하여 오목홈과 마주하는 블랭킷 롤의 위치를 변화시키는 위치 제어부를 포함한다.

위치 제어부는 제1 구동 제어부를 통해 제1 모터와 전기적으로 연결되어 그라비아 롤의 표면 위치를 변경할 수 있다. 위치 제어부에 의한 그라비아 롤의 회전량은 그라비아 롤의 원주 방향을 따라 측정되는 오목홈의 폭보다 크고, 그라비아 롤의 원주 방향을 따라 측정되는 오목홈의 피치와 다른 값을 가질 수 있다.

다른 한편으로, 위치 제어부는 제2 구동 제어부를 통해 제2 모터와 전기적으로 연결되어 블랭킷 롤의 표면 위치를 변경할 수 있다. 위치 제어부에 의한 블랭킷 롤의 회전량은 블랭킷 롤의 원주 방향을 따라 측정되는 인쇄 재료의 폭보다 크고, 블랭킷 롤의 원주 방향을 따라 측정되는 인쇄 재료의 피치와 다른 값을 가질 수 있다.

다른 한편으로, 위치 제어부는 제1 구동 제어부를 통해 제1 모터와 전기적으로 연결되어 그라비아 롤의 표면 위치를 변경하고, 제2 구동 제어부를 통해 제2 모터와 전기적으로 연결되어 블랭킷 롤의 표면 위치를 변경할 수 있다.

위치 제어부에 의한 그라비아 롤의 회전량과 블랭킷 롤의 회전량 합은 그라비아 롤의 원주 방향을 따라 측정되는 오목홈의 폭보다 크고, 그라비아 롤의 원주 방향을 따라 측정되는 오목홈의 피치와 다른 값을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 오프셋 인쇄 방법은, ⅰ) 그라비아 롤의 오목홈에 인쇄 재료를 충진하는 닥터링(doctoring) 공정과, 오목홈에 충진된 인쇄 재료를 블랭킷 롤에 전사하는 오프(off) 공정과, 블랭킷 롤에 전사된 인쇄 재료를 기판에 인쇄하는 셋(set) 공정으로 이루어진 오프셋 인쇄를 진행하는 제1 단계와, ⅱ) 오프셋 인쇄의 위치 변경을 판단하는 제2 단계와, ⅲ) 그라비아 롤과 블랭킷 롤 중 적어도 하나의 표면 위치를 변경하여 오목홈과 마주하는 블랭킷 롤의 위치를 변화시키는 제3 단계와, ⅳ) 상기 오프셋 인쇄를 다시 진행하는 제4 단계를 포함한다.

제2 단계에서 오프셋 인쇄의 위치 변경을 판단하는 기준은 지정된 회수 또는 지정된 시간만큼 제1 단계를 진행하는 것으로 이루어지며, 제2 단계는 자동으로 실행될 수 있다.

제3 단계에서 그라비아 롤을 회전시켜 그라비아 롤의 표면 위치를 변화시킬 수 있다. 이 경우 그라비아 롤의 회전량은 그라비아 롤의 원주 방향을 따라 측정되는 오목홈의 폭보다 크고, 그라비아 롤의 원주 방향을 따라 측정되는 오목홈의 피치와 다른 값을 가질 수 있다.

제4 단계 이전에, 그라비아 롤을 제3 단계의 회전 방향과 반대 방향으로 제3 단계와 같은 양만큼 회전시키고, 블랭킷 롤을 그라비아 롤과 반대 방향으로 같은 양만큼 회전시켜 기판에 대한 인쇄 재료의 오정렬을 보상할 수 있다.

다른 한편으로, 제3 단계에서 블랭킷 롤을 회전시켜 블랭킷 롤의 표면 위치를 변화시킬 수 있다. 이 경우 블랭킷 롤의 회전량은 블랭킷 롤의 원주 방향을 따라 측정되는 인쇄 재료의 폭보다 크고, 블랭킷 롤의 원주 방향을 따라 측정되는 인쇄 재료의 피치와 다른 값을 가질 수 있다.

다른 한편으로, 제3 단계에서 그라비아 롤과 블랭킷 롤을 시계 방향과 반시계 방향 중 어느 한 방향으로 같은 양만큼 회전시켜 그라비아 롤과 블랭킷 롤의 표면 위치를 변화시킬 수 있다. 이 경우 그라비아 롤의 회전량과 블랭킷 롤의 회전량 합은 그라비아 롤의 원주 방향을 따라 측정되는 오목홈의 폭보다 크고, 그라비아 롤의 원주 방향을 따라 측정되는 오목홈의 피치와 다른 값을 가질 수 있다.

오프셋 공정에서 블랭킷 롤에 전사된 인쇄 재료는 그 형태가 흐트러지지 않고 높은 정밀도를 유지한다. 따라서 기판 위로 전사된 인쇄 패턴은 선폭이 증가하는 일 없이 높은 선예도(sharpness)와 높은 직진성을 유지하며, 핀-홀과 같은 불량을 예방할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오프셋 인쇄 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 오프셋 인쇄 장치의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오프셋 인쇄 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 4a 내지 도 4d는 그라비아 롤의 회전량을 조절하여 그라비아 롤과 블랭킷 롤의 상대 위치를 변경하는 경우를 나타낸 개략도이다.
도 5a 내지 도 5b는 블랭킷 롤의 회전량을 조절하여 그라비아 롤과 블랭킷 롤의 상대 위치를 변경하는 경우를 나타낸 개략도이다.
도 6a 내지 도 6c는 그라비아 롤과 블랭킷 롤의 회전량을 조절하여 그라비아 롤과 블랭킷 롤의 상대 위치를 변경하는 경우를 나타낸 개략도이다.
도 7은 1회 오프셋 인쇄로 기판 상에 형성된 인쇄 패턴의 확대 사진이다.
도 8은 100회 연속 오프셋 인쇄 후 기판 상에 형성된 인쇄 패턴의 확대 사진이다.
도 9는 100회 연속 오프셋 인쇄 후 블랭킷 롤을 1도 회전시키고 101회째 오프셋 인쇄로 기판 상에 형성된 인쇄 패턴의 확대 사진이다.

첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다.

이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오프셋 인쇄 장치(100)의 개략적인 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 오프셋 인쇄 장치(100)의 개략적인 단면도이다.

도 1의 오프셋 인쇄 장치(100)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명은 도시한 예로 한정되지 않는다. 따라서 오프셋 인쇄 장치(100)의 구조를 다른 형태로도 변형할 수 있다. 또한, 도 1의 오프셋 인쇄 장치(100)는 구동을 위한 다른 장치들을 더 포함하지만, 이러한 다른 장치들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로 도 1에서는 편의상 이들을 생략하여 도시한다.

도 1과 도 2를 참고하면, 오프셋 인쇄 장치(100)는 닥터 유닛(doctor unit)(10), 그라비아 롤(gravure roll)(20), 블랭킷 롤(blanket roll)(30), 및 위치 제어부(40)를 포함한다. 또한, 오프셋 인쇄 장치(100)는 한 쌍의 에지 댐들(15)을 더 포함한다. 이외에 오프셋 인쇄 장치(100)는 필요에 따라 다른 장치들을 더 포함할 수 있다.

닥터 유닛(10)은 인쇄 재료(P)를 수용한다. 인쇄 재료(P)는 오프셋 인쇄가 가능한 모든 재료를 포함하는 의미로 해석되며, 예를 들어 잉크 또는 페이스트일 수 있다. 닥터 유닛(10)은 닥터부(11)와 고정부(12)를 포함한다. 인쇄 재료(P)는 닥터부(11) 위에 도포되어 닥터부(11)가 인쇄 재료(P)를 받치는 받침대로 기능하고, 고정부(12)는 닥터부(11)를 견고하게 고정시킨다.

한 쌍의 에지 댐들(15)은 닥터부(11)의 양단에 각각 설치되며 상호 마주하도록 위치한다. 이러한 에지 댐들(15)은 그라비아 롤(20)의 양측에 접하여 그 사이를 밀봉시킨다. 닥터부(11) 또한 그 단부가 그라비아 롤(20)의 표면과 접촉한다. 이로써 인쇄 재료(P)는 누설 없이 닥터 유닛(10)과 그라비아 롤(20) 사이에 수용된다.

그라비아 롤(20)은 그 표면에 오목홈(21)을 형성한다. 오목홈(21)은 그라비아 롤(20)의 양측 단부를 제외한 가운데 부분에 형성될 수 있다. 오목홈(21)은 기판(S) 상에 인쇄하고자 하는 패턴과 같은 모양으로 형성된다. 예를 들어, 기판(S) 상에 라인 패턴 또는 격자 패턴을 인쇄하고자 하는 경우 오목홈(21)은 라인 패턴 또는 격자 패턴으로 형성된다.

그라비아 롤(20)이 반시계 방향으로 회전함에 따라 닥터부(11) 위의 인쇄 재료(P)는 오목홈(21)을 채우면서 그라비아 롤(20) 표면에 도포된다. 그리고 닥터부(11)가 그라비아 롤(20)의 표면과 접촉하여 이 표면에 묻은 인쇄 재료를 닦아낸다. 따라서 닥터부(11)를 거친 그라비아 롤(20)은 오목홈(21)에만 인쇄 재료가 수용되고, 오목홈(21) 사이의 표면에는 인쇄 재료가 남지 않는다.

그라비아 롤(20)의 축에는 제1 모터(25)가 부착되어 제1 모터(25)의 동력에 의해 그라비아 롤(20)이 반시계 방향으로 회전한다.

블랭킷 롤(30)은 그라비아 롤(20)과 접촉하며 그라비아 롤(20)과 반대 방향으로 회전한다. 블랭킷 롤(30)은 그라비아 롤(20)의 오목홈(21)에 수용된 인쇄 재료(P)를 전사받고, 전사받은 인쇄 재료(P)를 피인쇄물인 기판(S)(또는 필름)에 인쇄한다. 블랭킷 롤(30)의 축에는 제2 모터(35)가 설치되어 제2 모터(35)의 동력에 의해 블랭킷 롤(30)이 시계 방향으로 회전한다.

오프셋 인쇄는 크게 닥터링(doctoring) 공정과 오프(off) 공정 및 셋(set) 공정으로 이루어진다. 닥터링 공정은 닥터 유닛(10)을 이용하여 그라비아 롤(20)의 오목홈(21)에 인쇄 재료를 충진시키는 공정이다. 오프 공정은 그라비아 롤(20)의 오목홈(21)에 수용된 인쇄 재료(P)를 블랭킷 롤(30)에 전사하는 공정이다. 그리고 셋 공정은 블랭킷 롤(30)에 전사된 인쇄 재료(P)를 기판(S)에 인쇄하는 공정이다.

블랭킷 롤(30)은 고무 계열 재질, 예를 들어 실리콘 고무로 제작될 수 있다. 이러한 블랭킷 롤(30)은 오프 공정에서 인쇄 재료(P)에 포함된 용매를 흡수하며, 이를 팽윤(swelling)이라 한다. 블랭킷 롤(30)에 팽윤 현상이 일어나면 표면 장력이 낮아지므로 블랭킷 롤(30)에 전사된 인쇄 패턴의 정밀도가 낮아진다. 즉 블랭킷 롤(30)에 전사된 인쇄 재료(P)는 그 형태가 흐트러진다.

특히 블랭킷 롤(30)은 오프 공정에서 특정 부위가 지속적으로 그라비아 롤(20)의 오목홈(21)과 만나기 때문에 블랭킷 롤(30)의 전체 표면 중 오목홈(21)과 만나는 특정 부위에만 지속적으로 팽윤 현상이 일어난다.

위치 제어부(40)는 그라비아 롤(20)과 블랭킷 롤(30) 중 적어도 하나의 회전량(또는 회전각)을 조절하여 그라비아 롤(20)과 블랭킷 롤(30)의 상대 위치를 변화시킨다. 위치 제어부(40)의 작용에 의해 블랭킷 롤(30)은 이전 오프 공정에서 오목홈(21)과 만나지 않았던 새로운 부위가 오목홈(21)과 만나게 되면서 인쇄 재료(P)를 전사받는다.

위치 제어부(40)는 제1 모터(25)와 제2 모터(35) 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되어 그라비아 롤(20)과 블랭킷 롤(30) 중 적어도 하나의 표면 위치를 변경시킨다. 위치 제어부(40)는 제1 구동 제어부(41)를 통해 제1 모터(25)와 전기적으로 연결될 수 있고, 제2 구동 제어부(42)를 통해 제2 모터(35)와 전기적으로 연결될 수 있다.

도 1에서는 위치 제어부(40)가 제1 모터(25) 및 제2 모터(35) 모두와 전기적으로 연결된 경우를 예로 들어 도시하였으나, 위치 제어부(40)는 어느 하나의 모터와 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우 제1 구동 제어부(41)와 제2 구동 제어부(42) 중 어느 하나는 생략될 수 있다.

제1 구동 제어부(41)는 위치 제어부(40)에서 인가되는 제어 신호에 의해 제1 모터(25)의 구동을 제어하여 그라비아 롤(20)의 회전량을 조절한다. 제2 구동 제어부(42)는 위치 제어부(40)에서 인가되는 제어 신호에 의해 제2 모터(35)의 구동을 제어하여 블랭킷 롤(30)의 회전량을 조절한다.

그라비아 롤(20)과 블랭킷 롤(30)의 회전량 조절은 지정된 회수 또는 지정된 시간만큼 오프셋 공정을 진행한 다음 오프셋 인쇄 장치(100)를 정지시키거나 또는 오프셋 인쇄 장치(100)를 정지시키지 않고 오프셋 인쇄를 진행중인 상태에서 이루어진다. 그리고 위치 제어부(40)에 의해 그라비아 롤(20)과 블랭킷 롤(30)의 상대 위치가 조절된 이후 다시 오프셋 공정이 진행된다. 그라비아 롤(20)과 블랭킷 롤(30)의 회전량(또는 회전각) 조절은 그라비아 롤(20)과 블랭킷 롤(30)의 표면 위치 변경과 같은 의미이다.

위치 제어부(40)는 제1 모터(25)와 제2 모터(35) 중 적어도 하나의 구동을 제어하여 그라비아 롤(20)과 블랭킷 롤(30) 중 적어도 하나의 회전량을 조절하기 위한 프로그램으로 정의된다. 위치 제어부(40)는 지정된 프로그램에 따라 제어 신호를 출력하여 제1 모터(25)와 제2 모터(35) 중 적어도 하나의 구동을 제어한다.

위치 제어부(40)는 그라비아 롤(20) 또는 블랭킷 롤(30)의 회전량을 조절하여 그라비아 롤(20)과 블랭킷 롤(30)의 상대 위치를 변화시킬 수 있다.

이 경우 그라비아 롤(20)의 회전량은 그라비아 롤(20)의 원주 방향을 따라 측정되는 오목홈(21)의 폭보다 크고, 블랭킷 롤(30)의 회전량은 블랭킷 롤(30)의 원주 방향을 따라 측정되는 인쇄 재료(P)의 폭보다 크다. 이 조건을 만족할 때 블랭킷 롤(30)의 표면 중 이전 오프 공정에서 오목홈(21)과 만나지 않았던 부위가 오목홈(21)과 만날 수 있다.

또한, 그라비아 롤(20)의 회전량은 그라비아 롤(20)의 원주 방향을 따라 측정되는 오목홈(21)의 피치(a)(도 2 참조)와 같지 않아야 한다. 물론 블랭킷 롤(30)의 회전량도 블랭킷 롤(30)의 원주 방향을 따라 측정되는 인쇄 재료(P)의 피치(a)(도 2 참조)와 같지 않아야 한다.

만일 그라비아 롤(20)의 회전량이 오목홈(21)의 피치(a)와 동일하고, 블랭킷 롤(30)의 회전량이 인쇄 재료(P)의 피치(a)와 동일하면, 블랭킷 롤(30)은 이전 오프 공정에서 오목홈(21)과 만났던 부위가 다른 오목홈(21)과 만나게 된다. 이 경우 블랭킷 롤(30)의 팽윤이 지속적으로 일어나므로 팽윤에 따른 인쇄 품질 저하를 방지할 수 없다.

다른 한편으로, 위치 제어부(40)는 그라비아 롤(20)과 블랭킷 롤(30)의 회전량을 모두 조절하여 그라비아 롤(20)과 블랭킷 롤(30)의 상대 위치를 변화시킬 수 있다.

이 경우 그라비아 롤(20)의 회전량과 블랭킷 롤(30)의 회전량 합은 그라비아 롤(20)의 원주 방향을 따라 측정되는 오목홈(21)의 폭 또는 블랭킷 롤(30)의 원주 방향을 따라 측정되는 인쇄 재료(P)의 폭보다 크다. 또한, 그라비아 롤(20)의 회전량과 블랭킷 롤(30)의 회전량 합은 그라비아 롤(20)의 원주 방향을 따라 측정되는 오목홈(21)의 피치(a) 또는 블랭킷 롤(30)의 원주 방향을 따라 측정되는 인쇄 재료(P)의 피치(a)와 같지 않아야 한다.

다음으로, 본 실시예에 따른 오프셋 인쇄 방법과 이 방법에 따른 작용에 대해 보다 상세하게 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오프셋 인쇄 방법을 나타낸 공정 순서도이다.

도 3을 참고하면, 본 실시예에 따른 오프셋 인쇄 방법은 닥터링 공정과 오프 공정 및 셋 공정으로 이루어진 오프셋 인쇄를 진행하는 제1 단계(S10)와, 오프셋 인쇄의 위치 변경을 판단하는 제2 단계(S20)와, 그라비아 롤과 블랭킷 롤의 상대 위치를 변경하는 제3 단계(S30)와, 오프셋 인쇄를 다시 진행하는 제4 단계(S40)를 포함한다.

제3 단계(S30)에서 그라비아 롤(20)과 블랭킷 롤(30)의 상대 위치 변경으로 인해 블랭킷 롤(30)의 표면 중 제1 단계(S10)의 오프 공정에서 오목홈(21)과 만나지 않았던 부위가 오목홈(21)과 만나게 된다.

도 4a 내지 도 6c를 참조하여 그라비아 롤(20)과 블랭킷 롤(30)의 상대 위치를 변경하는 과정에 대해 상세하게 설명한다. 도 4a 내지 도 6c에서는 편의상 오목홈(21)과 인쇄 재료(P)를 간략하게 도시하였으며, 그라비아 롤(20)과 블랭킷 롤(30)의 회전량을 과장되게 도시하였다.

도 4a 내지 도 4d는 그라비아 롤(20)의 회전량을 조절하여 그라비아 롤(20)과 블랭킷 롤(30)의 상대 위치를 변경하는 경우를 나타낸 개략도이다. 도 4a와 도 4b 및 도 4c는 각각 제1 단계(S10)와 제3 단계(S30) 및 제4 단계(S40)를 나타낸다.

도 4a를 참고하면, 그라비아 롤(20) 중 오목홈(21)이 형성되고 블랭킷 롤(30)과 접하는 지점을 제1 지점(P1)이라 하고, 블랭킷 롤(30) 중 제1 지점(P1)과 접하는 지점을 제2 지점(P2)이라 한다. 제1 단계(S10)에서 블랭킷 롤(30)의 표면 중 오목홈(21)과 접하는 부위들이 인쇄 재료(P)를 전사받으며, 인쇄 재료(P)의 용매가 블랭킷 롤(30)에 흡수되면서 팽윤이 일어난다.

도 4b를 참고하면, 제3 단계(S30)에서 위치 제어부(도시하지 않음)가 제1 모터(도시하지 않음)의 구동을 제어하여 그라비아 롤(20)의 회전량을 조절한다. 도면에서는 그라비아 롤(20)이 반시계 방향으로 일정량 회전한 경우를 예로 들어 도시하였다. 이로써 그라비아 롤(20)의 제1 지점(P1)은 블랭킷 롤(30)의 제2 지점(P2)과 멀어지며, 블랭킷 롤(30)의 제2 지점(P2)은 오목홈(21)과 만나지 않는다.

이때 그라비아 롤(20)의 회전량(제1 지점(P1)의 이동량)은 그라비아 롤(20)의 원주 방향을 따라 측정되는 오목홈(21)의 폭보다 크다. 따라서 블랭킷 롤(30)의 표면 중 제1 단계(S10)의 오프 공정에서 오목홈(21)과 만나지 않았던 부위가 오목홈(21)과 만날 수 있다.

또한, 그라비아 롤(20)의 회전량은 그라비아 롤(20)의 원주 방향을 따라 측정되는 오목홈(21)의 피치와 같지 않아야 한다. 이 조건을 만족할 때 제1 단계(S10)의 오프 공정에서 오목홈(21)과 만났던 부위가 다른 오목홈(21)과 다시 만나는 것을 방지할 수 있다.

도 4c를 참고하면, 그라비아 롤(20)과 블랭킷 롤(30)의 상대 위치를 변경한 후 다시 오프셋 공정을 진행한다. 그러면 제1 단계(S10)의 오프셋 인쇄 과정에서 블랭킷 롤(30)의 표면 중 팽윤이 일어났던 부위가 아닌 다른 부위에서 인쇄 재료(P)를 전사받으며, 전사받은 인쇄 재료(P)를 기판(도시하지 않음) 위로 인쇄한다.

이와 같이 본 실시예의 오프셋 인쇄 방법은 블랭킷 롤(30)의 특정 부위로 인쇄 재료(P)를 지속적으로 전사받는 대신 인쇄 재료(P)를 전사받는 부위를 변경할 수 있다. 이에 따라 블랭킷 롤(30)의 표면 중 이전 오프셋 인쇄 과정에서 팽윤이 일어나지 않은 부위로 인쇄 재료(P)를 전사받으므로 높은 표면 장력을 유지할 수 있다.

따라서 블랭킷 롤(30)에 전사된 인쇄 재료(P)는 그 형태가 흐트러지지 않고 높은 정밀도를 유지한다. 그 결과, 기판(도시하지 않음) 위로 전사된 인쇄 패턴은 선폭이 증가하는 일 없이 높은 선예도(sharpness)와 높은 직진성을 유지하고, 핀-홀 등의 불량을 효과적으로 예방할 수 있다.

또한, 본 실시예의 오프셋 인쇄 방법에 따르면 팽윤에 의한 인쇄 품질 저하를 방지하기 위해 블랭킷 롤(30)을 새것으로 교체할 필요가 없다. 따라서 원자재 비용을 줄이고, 장비 가동율을 높이는 등 생산성을 높이는 효과가 있다.

한편, 기판(도시하지 않음) 위에 여러 인쇄 패턴을 적층하는 경우, 도 4c에서 블랭킷 롤(30)에 전사되는 인쇄 재료(P)의 위치가 변경되었으므로 기판에 대한 인쇄 재료(P)의 위치도 바뀌게 된다. 이 경우 기판에 먼저 형성된 인쇄 패턴과 새로 인쇄되는 인쇄 패턴 사이에 오정렬(miss-alignment)이 발생한다. 이러한 오정렬을 방지하기 위해 도 4d에 도시한 바와 같이 오정렬 보정을 할 수 있다.

도 4d를 참고하면, 제4 단계(S40)를 시작하기 전 위치 제어부(도시하지 않음)가 제1 모터(도시하지 않음)와 제2 모터(도시하지 않음)의 구동을 제어하여 그라비아 롤(20)과 블랭킷 롤(30)을 반대 방향으로 같은 양만큼 회전시킨다.

구체적으로, 그라비아 롤(20)은 제3 단계(S30)의 회전 방향과 반대 방향으로 제3 단계(S30)와 같은 양만큼 회전하여 제1 지점(P1)이 제1 단계(S10) 때와 같은 곳에 위치하도록 한다. 그리고 블랭킷 롤(30)은 그라비아 롤(20)과 반대 방향으로 같은 양만큼 회전하여 제2 지점(P2)이 그라비아 롤(20)의 제1 지점(P1)과 멀어지도록 한다.

따라서 블랭킷 롤(30)은 제1 단계(S10) 때와 다른 부위에 인쇄 재료(P)를 전사받으면서도 인쇄 재료(P)의 위치는 제1 단계(S10) 때와 동일하게 설정할 수 있으므로 기판(도시하지 않음) 상의 같은 부위에 인쇄 재료(P)를 인쇄할 수 있다. 이러한 보정에 의해 오정렬을 방지할 수 있다.

도 5a 내지 도 5b는 블랭킷 롤(30)의 회전량을 조절하여 그라비아 롤(20)과 블랭킷 롤(30)의 상대 위치를 변경하는 경우를 나타낸 개략도이다. 도 5a와 도 5b는 각각 제3 단계(S30)와 제4 단계(S40)를 나타낸다.

전술한 도 4a의 상태를 제1 단계(S10)라 하면, 그라비아 롤(20)과 블랭킷 롤(30)에는 서로 접하는 제1 지점(P1)과 제2 지점(P2)이 설정된다. 제1 단계(S10)에서 블랭킷 롤(30)의 표면 중 오목홈(21)과 접하는 부위들이 인쇄 재료(P)를 전사받으며, 인쇄 재료(P)의 용매가 블랭킷 롤(30)에 흡수되면서 팽윤이 일어난다.

도 5a를 참고하면, 제3 단계(S30)에서 위치 제어부(도시하지 않음)는 제2 모터(도시하지 않음)의 구동을 제어하여 블랭킷 롤(30)의 회전량을 조절한다. 도면에서는 블랭킷 롤(30)이 반시계 방향으로 일정량 회전한 경우를 예로 들어 도시하였다. 이로써 블랭킷 롤(30)의 제2 지점(P2)은 제1 지점(P1)과 멀어지며, 그라비아 롤(20)의 오목홈(21)과 만나지 않는다.

이때 블랭킷 롤(30)의 회전량(제2 지점(P2)의 이동량)은 블랭킷 롤(30)의 원주 방향을 따라 측정되는 인쇄 재료(P)의 폭보다 크다. 따라서 블랭킷 롤(30)의 표면 중 제1 단계(S10)의 오프 공정에서 오목홈(21)과 만나지 않았던 부위가 오목홈(21)과 만날 수 있다.

또한, 블랭킷 롤(30)의 회전량은 블랭킷 롤(30)의 원주 방향을 따라 측정되는 인쇄 재료(P)의 피치와 같지 않아야 한다. 이 조건을 만족할 때 제1 단계(S10)의 오프 공정에서 오목홈(21)과 만났던 부위가 다른 오목홈(21)과 다시 만나는 것을 방지할 수 있다.

도 5b를 참고하면, 그라비아 롤(20)과 블랭킷 롤(30)의 상대 위치를 변경한 후 다시 오프셋 공정을 진행한다. 그러면 제1 단계(S10)의 오프셋 인쇄 과정에서 블랭킷 롤(30)의 표면 중 팽윤이 일어났던 부위가 아닌 다른 부위에서 인쇄 재료(P)를 전사받으며, 전사받은 인쇄 재료(P)를 기판(도시하지 않음) 위로 인쇄한다.

이때 그라비아 롤(20)과 오목홈(21)의 위치에는 변화가 없으므로 블랭킷 롤(30)에 전사되는 인쇄 재료(P)는 제1 단계(S10) 때와 같은 위치를 유지한다. 따라서 블랭킷 롤(30)의 회전량을 조절하여 그라비아 롤(20)과 블랭킷 롤(30)의 상대 위치를 변경하는 경우에는 오정렬 보정이 요구되지 않는다.

도 6a 내지 도 6c는 그라비아 롤(20)과 블랭킷 롤(30)의 회전량을 조절하여 그라비아 롤(20)과 블랭킷 롤(30)의 상대 위치를 변경하는 경우를 나타낸 개략도이다. 도 6a와 도 6b는 각각 제3 단계(S30)와 제4 단계(S40)를 나타낸다.

도 6a를 참고하면, 제3 단계(S30)에서 위치 제어부(도시하지 않음)는 제1 모터(도시하지 않음)와 제2 모터(도시하지 않음)의 구동을 제어하여 그라비아 롤(20)과 블랭킷 롤(30)의 회전량을 조절한다. 예를 들어, 그라비아 롤(20)과 블랭킷 롤(30)은 시계 방향과 반시계 방향 중 어느 한 방향을 따라 같은 양만큼 회전할 수 있다.

도면에서는 그라비아 롤(20)이 반시계 방향으로 회전하고, 블랭킷 롤(30)도 반시계 방향으로 같은 양만큼 회전한 경우를 예로 들어 도시하였다. 이러한 그라비아 롤(20)과 블랭킷 롤(30)의 회전에 의해 블랭킷 롤(30)의 제2 지점(P2)은 제1 지점(P1)과 멀어지며, 그라비아 롤(20)의 오목홈(21)과 만나지 않는다.

이때 그라비아 롤(20)의 회전량과 블랭킷 롤(30)의 회전량 합은 그라비아 롤(20)의 원주 방향을 따라 측정되는 오목홈(21)의 폭보다 크다. 따라서 블랭킷 롤(30) 중 제1 단계(S10)의 오프 공정에서 오목홈(21)과 만나지 않았던 부위가 오목홈(21)과 만날 수 있다.

또한, 그라비아 롤(20)의 회전량과 블랭킷 롤(30)의 회전량 합은 그라비아 롤(20)의 원주 방향을 따라 측정되는 오목홈(21)의 피치와 같지 않아야 한다. 이 조건을 만족할 때 블랭킷 롤(30)의 표면 중 제1 단계(S10)의 오프 공정에서 오목홈(21)과 만났던 부위가 다른 오목홈(21)과 다시 만나는 것을 방지할 수 있다.

도 6b를 참고하면, 그라비아 롤(20)과 블랭킷 롤(30)의 상대 위치를 변경한 후 다시 오프셋 공정을 진행한다. 그러면 제1 단계(S10)의 오프셋 인쇄 과정에서 블랭킷 롤(30)의 표면 중 팽윤이 일어났던 부위가 아닌 다른 부위에서 인쇄 재료(P)를 전사받으며, 전사받은 인쇄 재료(P)를 기판(도시하지 않음) 위로 인쇄한다.

도 6b에서 블랭킷 롤(30)에 전사되는 인쇄 재료(P)의 위치가 변경되었으므로 기판에 먼저 형성된 인쇄 패턴과 새로 인쇄되는 인쇄 패턴 사이에 오정렬이 발생한다.

도 6c를 참고하면, 제4 단계(S40)를 시작하기 전 위치 제어부(도시하지 않음)가 제1 모터(도시하지 않음)와 제2 모터(도시하지 않음)의 구동을 제어하여 그라비아 롤(20)과 블랭킷 롤(30)을 서로에 대해 반대 방향으로 같은 양만큼 회전시킨다.

예를 들어, 그라비아 롤(20)은 제3 단계(S30)의 회전 방향과 반대 방향으로 제3 단계(S30)와 같은 양만큼 회전하여 제1 지점(P1)이 제1 단계(S10) 때와 같은 곳에 위치하도록 한다. 그리고 블랭킷 롤(30)은 그라비아 롤(20)과 반대 방향으로 같은 양만큼 회전하여 제2 지점(P2)이 그라비아 롤(20)의 제1 지점(P1)과 멀어지도록 한다.

전술한 세가지 경우 모두에서 제2 단계(S20)에서 행해지는 오프셋 인쇄의 위치 변경 판단은 지정된 회수 또는 지정된 시간만큼 제1 단계(S10)를 진행한 후 자동으로 수행될 수 있다. 다른 한편으로, 제1 단계(S10)를 진행하는 동안 작업자의 판단에 의해 수동 또는 자동으로 제2 단계(S20)의 오프셋 인쇄 위치 변경 판단이 이루어질 수 있다.

도 7은 1회 오프셋 인쇄로 기판 상에 형성된 인쇄 패턴의 확대 사진이다. 도 7을 참고하면, 폭이 일정하고 직진성과 선예도(sharpness)가 우수한 인쇄 패턴이 형성된 것을 확인할 수 있다.

도 8은 100회 연속 오프셋 인쇄 후 기판 상에 형성된 인쇄 패턴의 확대 사진이다. 도 8을 참고하면, 인쇄 패턴은 블랭킷 롤의 팽윤에 의해 폭이 커지고 선예도가 낮아지며, 인쇄 패턴의 가장자리에 가시와 같은 불량 패턴이 형성된 것을 확인할 수 있다.

도 9는 100회 연속 오프셋 인쇄 후 블랭킷 롤을 1도 회전시키고 101회째 오프셋 인쇄로 기판 상에 형성된 인쇄 패턴의 확대 사진이다. 도 9를 참고하면, 인쇄 패턴의 품질은 도 7과 같이 초기 인쇄 수준으로 회복된 것을 확인할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

100: 오프셋 인쇄 장치 10: 닥터 유닛
11: 닥터부 12: 고정부
15: 에지 댐 20: 그라비아 롤
21: 오목홈 25: 제1 모터
30: 블랭킷 롤 35: 제2 모터
40: 위치 제어부 41: 제1 구동 제어부
42: 제2 구동 제어부

Claims

제1 모터의 작동에 의해 회전하며, 오목홈을 형성하여 상기 오목홈에 인쇄 재료를 수용하는 그라비아 롤;
제2 모터의 작동에 의해 상기 그라비아 롤과 반대 방향으로 회전하며, 상기 그라비아 롤과 접촉하여 인쇄 재료를 전사받고, 전사받은 인쇄 재료를 기판에 인쇄하는 블랭킷 롤; 및
상기 제1 모터와 상기 제2 모터 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되고, 상기 그라비아 롤과 상기 블랭킷 롤 중 적어도 하나의 표면 위치를 변경하여 상기 오목홈과 마주하는 상기 블랭킷 롤의 위치를 변화시키는 위치 제어부
를 포함하는 오프셋 인쇄 장치.
제1항에 있어서,
상기 위치 제어부는 제1 구동 제어부를 통해 상기 제1 모터와 전기적으로 연결되어 상기 그라비아 롤의 표면 위치를 변경하는 오프셋 인쇄 장치.
제2항에 있어서,
상기 위치 제어부에 의한 상기 그라비아 롤의 회전량은 상기 그라비아 롤의 원주 방향을 따라 측정되는 상기 오목홈의 폭보다 크고, 상기 그라비아 롤의 원주 방향을 따라 측정되는 상기 오목홈의 피치와 다른 값을 가지는 오프셋 인쇄 장치.
제1항에 있어서,
상기 위치 제어부는 제2 구동 제어부를 통해 상기 제2 모터와 전기적으로 연결되어 상기 블랭킷 롤의 표면 위치를 변경하는 오프셋 인쇄 장치.
제4항에 있어서,
상기 위치 제어부에 의한 상기 블랭킷 롤의 회전량은 상기 블랭킷 롤의 원주 방향을 따라 측정되는 인쇄 재료의 폭보다 크고, 상기 블랭킷 롤의 원주 방향을 따라 측정되는 인쇄 재료의 피치와 다른 값을 가지는 오프셋 인쇄 장치.
제1항에 있어서,
상기 위치 제어부는 제1 구동 제어부를 통해 상기 제1 모터와 전기적으로 연결되어 상기 그라비아 롤의 표면 위치를 변경하고, 제2 구동 제어부를 통해 상기 제2 모터와 전기적으로 연결되어 상기 블랭킷 롤의 표면 위치를 변경하는 오프셋 인쇄 장치.
제6항에 있어서,
상기 위치 제어부에 의한 상기 그라비아 롤의 회전량과 상기 블랭킷 롤의 회전량 합은 상기 그라비아 롤의 원주 방향을 따라 측정되는 오목홈의 폭보다 크고, 상기 그라비아 롤의 원주 방향을 따라 측정되는 상기 오목홈의 피치와 다른 값을 가지는 오프셋 인쇄 장치.
그라비아 롤의 오목홈에 인쇄 재료를 충진하는 닥터링(doctoring) 공정과, 상기 오목홈에 충진된 인쇄 재료를 블랭킷 롤에 전사하는 오프(off) 공정과, 상기 블랭킷 롤에 전사된 인쇄 재료를 기판에 인쇄하는 셋(set) 공정으로 이루어진 오프셋 인쇄를 진행하는 제1 단계;
상기 오프셋 인쇄의 위치 변경을 판단하는 제2 단계;상기 그라비아 롤과 상기 블랭킷 롤 중 적어도 하나의 표면 위치를 변경하여 상기 오목홈과 마주하는 상기 블랭킷 롤의 위치를 변화시키는 제3 단계; 및
상기 오프셋 인쇄를 다시 진행하는 제4 단계
를 포함하는 오프셋 인쇄 방법.
제8항에 있어서,
상기 제2 단계에서 상기 오프셋 인쇄의 위치 변경을 판단하는 기준은 지정된 회수 또는 지정된 시간만큼 상기 제1 단계를 진행하는 것으로 이루어지며,
상기 제2 단계는 자동으로 실행되는 오프셋 인쇄 방법.
제8항에 있어서,
상기 제3 단계에서 상기 그라비아 롤을 회전시켜 상기 그라비아 롤의 표면 위치를 변화시키는 오프셋 인쇄 방법.
제10항에 있어서,
상기 그라비아 롤의 회전량은 상기 그라비아 롤의 원주 방향을 따라 측정되는 상기 오목홈의 폭보다 크고, 상기 그라비아 롤의 원주 방향을 따라 측정되는 상기 오목홈의 피치와 다른 값을 가지는 오프셋 인쇄 방법.
제11항에 있어서,
상기 제4 단계 이전에,
상기 그라비아 롤을 상기 제3 단계의 회전 방향과 반대 방향으로 상기 제3 단계와 같은 양만큼 회전시키고, 상기 블랭킷 롤을 상기 그라비아 롤과 반대 방향으로 같은 양만큼 회전시켜 상기 기판에 대한 인쇄 재료의 오정렬을 보상하는 오프셋 인쇄 방법.
제8항에 있어서,
상기 제3 단계에서 상기 블랭킷 롤을 회전시켜 상기 블랭킷 롤의 표면 위치를 변화시키는 오프셋 인쇄 방법.
제13항에 있어서,
상기 블랭킷 롤의 회전량은 상기 블랭킷 롤의 원주 방향을 따라 측정되는 인쇄 재료의 폭보다 크고, 상기 블랭킷 롤의 원주 방향을 따라 측정되는 인쇄 재료의 피치와 다른 값을 가지는 오프셋 인쇄 방법.
제8항에 있어서,
상기 제3 단계에서 상기 그라비아 롤과 상기 블랭킷 롤을 시계 방향과 반시계 방향 중 어느 한 방향으로 같은 양만큼 회전시켜 상기 그라비아 롤과 상기 블랭킷 롤의 표면 위치를 변화시키는 오프셋 인쇄 방법.
제15항에 있어서,
상기 그라비아 롤의 회전량과 상기 블랭킷 롤의 회전량 합은 상기 그라비아 롤의 원주 방향을 따라 측정되는 상기 오목홈의 폭보다 크고, 상기 그라비아 롤의 원주 방향을 따라 측정되는 상기 오목홈의 피치와 다른 값을 가지는 오프셋 인쇄 방법.
제16항에 있어서,
상기 제4 단계 이전에,
상기 그라비아 롤을 상기 제3 단계의 회전 방향과 반대 방향으로 상기 제3 단계와 같은 양만큼 회전시키고, 상기 블랭킷 롤을 상기 그라비아 롤과 반대 방향으로 같은 양만큼 회전시켜 상기 기판에 대한 인쇄 재료의 오정렬을 보상하는 오프셋 인쇄 방법.