KR20140020113A - 인쇄용 롤 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20140020113A
KR20140020113A KR1020120086751A KR20120086751A KR20140020113A KR 20140020113 A KR20140020113 A KR 20140020113A KR 1020120086751 A KR1020120086751 A KR 1020120086751A KR 20120086751 A KR20120086751 A KR 20120086751A KR 20140020113 A KR20140020113 A KR 20140020113A
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thermal
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최태준
김형철
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명은 인쇄용 롤에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄용 롤은 실린더 롤 및 상기 실린더 롤에 용사 방식으로 형성된 인쇄 패턴층(printing pattern layer)을 포함할 수 있다.

Description

인쇄용 롤 및 그 제조 방법{PRINTING ROLL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 인쇄용 롤 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제조 효율 및 수명 특성을 향상시킨 인쇄용 롤 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 인쇄용 롤로서 그라비아 제판 롤이 널리 사용된다. 그라비아 제판 롤은 음각 패턴을 갖는 롤로서, 보통 강철 또는 기타 금속 재질의 실린더 롤(cylinder roll) 및 상기 실린더 롤 표면에 형성된 음각 인쇄 패턴층을 갖는다.
상기와 같은 그라비아 제판 롤의 제조 공정은 실린더 롤에 구리(Cu)와 같은 도금층을 형성하는 도금 공정, 상기 도금층 상에 감광액을 이용하여 블랙 코팅막을 형성하는 공정, 상기 블랙 코팅막의 일부를 제거하는 레이저 공정, 상기 도금층을 원하는 깊이를 가공하는 에칭 공정, 상기 블랙 코팅막을 제거하는 공정, 그리고 상기 도금층의 표면 보호를 위해 크롬(Cr)과 같은 재질로 도금층을 형성하는 표면 보호층 형성 공정 등을 포함한다.
그러나, 상기와 같은 인쇄용 롤은 일정 시간 사용시, 닥터 블레이드나 인쇄 잉크에 함유된 금속 성분에 의해 상기 표면 보호층이 박리가 되게 되어, 인쇄 제품의 불량이 발생되고, 롤의 수명이 짧아 지게 된다. 또한, 상기와 같은 인쇄용 롤은 그 제작을 위해, 생산 설비가 높고 공정이 복잡한 노광 및 에칭 공정을 수행하여야 하므로, 제조 공정 효율 및 생산성이 떨어진다.
한국공개특허번호 10-2011-0070924
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 제조 효율 및 생산성을 향상시킨 인쇄용 롤 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 수명 특성을 향상시킨 인쇄용 롤 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 인쇄용 롤은 실린더 롤 및 상기 실린더 롤에 용사 방식(thermal spray method)으로 형성된 인쇄 패턴층(printing pattern layer)을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 인쇄 패턴층은 초고속 화염 코팅 스프레이(high velocity oxy-fuel coating spraying:HVOF) 방식을 이용하여 형성된 용사 피막을 레이저로 가공하여 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 인쇄 패턴층의 두께는 350㎛ 이하인 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 인쇄 패턴층은 5㎛ 내지 30㎛의 깊이의 홈을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 인쇄용 롤의 제조 방법은 용사 재료를 준비하는 단계, 상기 용사 재료를 이용하여 실린더 롤 상에 용사 피막을 형성하는 단계, 그리고 상기 용사 피막에 대해 레이저 가공 공정을 수행하여 인쇄 패턴층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 용사 재료를 준비하는 단계는 80wt% 내지 95wt%의 금속 카바이드 및 5wt% 내지 20wt%의 금속 파우더를 혼합하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 용사 재료를 준비하는 단계는 80wt% 내지 95wt%의 텅스텐 카바이드, 4wt 내지 15wt%의 코발트, 그리고 1wt% 내지 5wt%의 크롬 파우더를 혼합하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 용사 재료를 준비하는 단계는 80wt% 내지 95wt%의 텅스텐 카바이드, 3wt% 내지 12wt%의 코발트 파우더, 1.5wt% 내지 6wt%의 크롬 파우더, 그리고 0.5wt% 내지 2wt%의 니켈 파우더를 혼합하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 용사 피막을 형성하는 단계는 상기 용사 재료를 초고속 화염 코팅 스프레이(high velocity oxy-fuel coating spraying:HVOF) 방식을 이용하여 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 인쇄 패턴층을 형성하는 단계는 상기 용사 피막을 1000㎚ 내지 1100㎚ 파장 및 300ns 이하의 펄스 폭을 갖는 레이저로 가공하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 용사 피막을 형성하는 단계는 상기 용사 피막이 150㎛ 내지 400㎛의 두께를 갖도록 수행되고, 상기 인쇄 패턴층을 형성하는 단계는 상기 인쇄 패턴층이 350㎛ 이하의 두께를 갖도록 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 용사 피막을 평탄화하는 공정을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 인쇄용 롤은 용사 방식으로 형성된 인쇄 패턴층을 인쇄용 판체로 사용하여, 인쇄 공정시 도금 패턴의 표면 보호층이 박리됨으로써 발생되는 인쇄 불량 및 인쇄용 롤의 수명 감소를 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 인쇄용 롤은 인쇄 패턴층으로서 상대적으로 구리보다 높은 경도의 금속 패턴층을 인쇄 패턴층으로 구현할 수 있어, 구리 재질의 인쇄 패턴층을 사용하는 경우에 비해, 롤 수명을 향상시킬 수 있다.
발명에 따른 인쇄용 롤의 제조 방법은 도금 및 에칭 공정을 사용하여 롤을 제조하는 경우에 비해, 공정을 단순화시키고, 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 인쇄용 롤의 제조 방법은 구리 패턴을 인쇄 패턴층으로 하는 인쇄용 롤에 비해, 인쇄 공정시 도금 패턴의 표면 보호층이 박리됨으로써 발생되는 인쇄 불량 및 수명 감소를 방지하는 인쇄용 롤을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인쇄용 롤을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인쇄용 롤의 제조 방법을 보여주는 순서도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 인쇄용 롤의 제조 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다
본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 단계는 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 인쇄용 롤 및 그 제조 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인쇄용 롤을 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄용 롤(printing roll:100)은 실린더 롤(cylinder roll:110) 및 상기 실린더 롤(110) 상에 형성된 인쇄 패턴층(printing pattern layer:124)을 포함할 수 있다.
상기 실린더 롤(110)은 세라믹 재질로 이루어질 수 있다. 다만, 상기 실린더 롤(110)의 재질을 세라믹 재질로 하는 경우, 세라믹 재질의 특성상 상기 인쇄 패턴층(120)의 형성을 위한 용사 피막에 기공이 발생하게 되어, 인쇄 공정시 잉크가 전이되는 문제가 발생될 수 있다.
상기 인쇄 패턴층(124)은 상기 실린더 롤(110) 표면에 형성되어 특정 인쇄 대상물(미도시됨) 상에 인쇄 패턴층(print pattern)을 형성하기 위한 것일 수 있다. 즉, 상기 인쇄 패턴층(124)은 인쇄용 판체 그 자체로서, 인쇄 공정시 인쇄 대상물에 대해 직접 잉크를 전사시키는 패턴일 수 있다. 상기 인쇄 패턴층(124)은 용사(thermal spray) 방식으로 형성된 용사 피막을 레이저 가공 공정을 수행하여 형성된 것일 수 있으며, 이와 같은 인쇄 패턴층(124)의 세부 제조 공정에 대해서는 후술한다.
상기 인쇄 패턴층(124)의 재질은 금속 재질로 이루어진 금속 패턴층일 수 있다. 예컨대, 상기 인쇄 패턴층(124)은 구리에 비해 상대적으로 높은 경도를 갖는 금속 카바이드 또는 금속 파우더의 혼합 재료를 용사 재료로 하여 형성된 패턴층일 수 있다. 예컨대, 상기 금속 카바이드로는 텅스텐 카바이드(Tungsten carbide)가 사용될 수 있다. 상기 금속 파우더로는 코발트(cobalt), 크롬(chrome), 티타늄(titanium), 몰리브덴(molibdenum), 알루미늄(aluminum), 그리고 니켈(nickel) 중 적어도 어느 하나의 파우더가 사용될 수 있다. 일 예로서, 상기 인쇄 패턴층(124)은 텅스텐, 코발트 및 크롬을 포함하는 금속 패턴층일 수 있다. 다른 예로서, 상기 인쇄 패턴층(124)은 텅스텐, 코발트, 크롬, 그리고 니켈을 포함하는 금속 패턴층일 수 있다. 상기 인쇄 패턴층(124)의 재료로는 다양한 금속 재료가 사용될 수 있으며, 상기와 같은 예로서 한정되지 않을 수 있다.
상기 인쇄 패턴층(124)은 대략 350㎛ 이하의 두께(T1)를 가질 수 있다. 상기 인쇄 패턴층(124)의 두께(T1)가 350㎛를 초과하는 경우, 상기 인쇄 패턴층(124)의 형성을 위한 용사 피막의 형성 공정시, 용사 재료의 사용량이 증가하고, 공정 시간이 과도하게 증가할 수 있다. 이에 따라, 상기 인쇄 패턴층(124)의 두께(T1)는 대략 350㎛ 이하로 조절되는 것이 바람직할 수 있다.
상기 인쇄 패턴층(124)은 상기 인쇄 패턴층(124)이 인쇄 판체로서 기능하기 위한 홈(126)을 가질 수 있다. 상기 홈(126)은 용사 피막에 대해 레이저 직접 가공 공정을 수행하여 형성된 것일 수 있다. 상기 홈(126)의 깊이(D)는 대략 5㎛ 내지 30㎛로 조절될 수 있다. 상기 홈(126)의 깊이(D)가 5㎛ 미만인 경우, 인쇄 공정시 상기 홈(126)에 채워지는 잉크의 량이 적어 인쇄 효율이 저하될 수 있다. 이에 반해, 상기 홈(126)의 깊이(D)가 30㎛를 초과하는 경우, 인쇄 공정시 상기 홈(126)에 채워지는 잉크의 일부가 전사되지 않고 잔류하는 문제가 발생될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄용 롤(100)은 실린더 롤(110) 및 상기 실린더 롤(110) 상에 용사 방식으로 형성되어 인쇄용 판체로서 기능하는 인쇄 패턴층(124)을 가질 수 있다. 이 경우, 도금 패턴을 인쇄용 판체 인쇄용 롤에 비해, 닥터 블레이드 및 인쇄 잉크 금속 성분에 의해, 도금 패턴 표면을 보호하는 표면 보호층이 박리됨으로써 발생되는 인쇄 불량 및 롤 수명 감소를 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 인쇄용 롤은 용사 방식으로 형성된 인쇄 패턴층을 인쇄용 판체로 사용하여, 인쇄 공정시 도금 패턴의 표면 보호층이 박리됨으로써 발생되는 인쇄 불량 및 인쇄용 롤의 수명 감소를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄용 롤(110)은 실린더 롤(110) 및 텅스텐 등과 같은 재질의 인쇄 패턴층(124)을 가질 수 있다. 이 경우, 구리 인쇄 패턴층을 갖는 인쇄용 롤에 비해, 상대적으로 높은 경도의 텅스텐과 같은 금속 패턴층을 인쇄 패턴층으로 사용할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 인쇄용 롤은 인쇄 패턴층으로서 상대적으로 구리보다 높은 경도의 금속 패턴층을 인쇄 패턴층으로 구현할 수 있어, 구리 재질의 인쇄 패턴층을 사용하는 경우에 비해, 롤 수명을 향상시킬 수 있다.
계속해서, 앞서 살펴본 본 발명의 실시예에 따른 인쇄용 롤의 제조 방법을 상세히 설명한다. 여기서, 상술한 인쇄용 롤의 구성들에 대해 종복되는 내용은 생략하거나 간소화한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인쇄용 롤의 제조 방법을 보여주는 순서도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 인쇄용 롤의 제조 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 2를 참조하면, 용사 재료를 준비할 수 있다(S110). 상기 용사 재료를 준비하는 단계는 소정의 금속 카바이드(metal carbide) 및 금속 파우더(metal powder)를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 금속 카바이드 또는 상기 금속 파우더는 구리(Cu)에 비해 상대적으로 경도가 높은 금속 재료가 사용될 수 있다. 일 예로서, 상기 금속 카바이드로는 텅스텐 카바이드(Tungsten carbide)가 사용될 수 있고, 상기 금속 파우더로는 코발트(cobalt), 크롬(chrome), 티타늄(titanium), 몰리브덴(molibdenum), 알루미늄(aluminum), 그리고 니켈(nickel) 중 적어도 어느 하나의 파우더가 사용될 수 있다.
상기와 같은 금속 카바이드 및 금속 파우더의 함량은 다양하게 조절될 수 있다. 일 예로서, 상기 용사 재료를 준비하는 단계는 80wt% 내지 95wt%의 텅스텐 카바이드, 4wt 내지 15wt%의 코발트, 그리고 1wt% 내지 5wt%의 크롬 파우더를 혼합하여 이루어질 수 있다. 다른 예로서, 상기 용사 재료를 준비하는 단계는 80wt% 내지 95wt%의 텅스텐 카바이드, 3wt% 내지 12wt%의 코발트 파우더, 1.5wt% 내지 6wt%의 크롬 파우더, 그리고 0.5wt% 내지 2wt%의 니켈 파우더를 혼합하여 이루어질 수 있다.
한편, 상기 금속 카바이드의 입자 크기는 대략 15㎛ 내지 45㎛를 가질 수 있다. 상기 금속 카바이드의 입자 크기가 15㎛ 미만인 경우, 용사 피막 형성시 기설정된 용융 온도보다 미리 금속 카바이드가 용융되는 문제가 발생되고, 또한 용사 재료 상태(즉, 파우더 상태)에서 쉽게 비산되게 용사 공정 처리 작업이 어려워질 수 있다. 이에 반해, 금속 카바이드의 입자 크기가 45㎛를 초과하는 경우, 용사 피막 형성시 기설정된 용융 온도에서 용융되지 않아, 상기 금속 카바이드가 용사 피막 내에 결정 상태로 잔류하는 문제가 발생될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 용사 재료를 용사 방식(thermal spraying method)을 이용하여 실린더 롤(110) 표면에 용사 피막(122)을 형성할 수 있다(S120). 상기 용사 방식은 소정의 분사기(10)를 이용하여, 실린더 롤(110) 표면에 소정의 용융성 재료를 코팅(coating)시키는 작업을 포함할 수 있다. 상기 용사 방식으로는 플라즈마 스프레이(plasma spraying), 디토네이션 스프레이(Detonation spraying), 와이어 아크 스프레이 공정(Wire arc spraying), 플레임 스프레이(Flame spraying), 웜 스프레이(Warm spraying), 콜드 스프레이(Cold spraying), 그리고 초고속 화염 코팅 스프레이(high velocity oxy-fuel coating spraying:HVOF) 중 적어도 어느 하나의 방식이 사용될 수 있다.
일 예로서, 상기 용사 방식으로 초고속 화염 코팅 스프레이 방식을 사용할 수 있다. 상기 초고속 화염 코팅 스프레이 방식을 사용하는 경우, 다른 용사 방식에 비해 상대적으로 치밀한 용사 피막 조직 형성이 가능하여, 인쇄 공정에서 잉크가 전이되는 문제점이 발생되지 않을 수 있다. 다른 예로서, 상기 진공 플라즈마 스프레이 방식을 사용할 수 있으며, 이 경우에도 다른 용사 방식에 비해 상대적으로 치밀한 용사 피막 조직 형성이 가능할 수 있다.
한편, 상기 용사 피막(122)의 형성 공정은 상기 용사 피막(122)의 두께(T2)가 대략 150㎛ 내지 400㎛로 조절되도록 수행될 수 있다. 상기 용사 피막(122)의 두께(T2)를 150㎛ 이상으로 하는 이유는 상기 용사 피막(122)이 인쇄 패턴층(124)으로서 기능하기 위한 최소한의 두께 마진을 확보하기 위함일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 용사 피막(122)의 형성 후에는 후속 공정으로서 용사 피막(122)을 평탄화하는 공정이 수행될 수 있다. 평탄화 공정은 상기와 같은 용사 피막 형성 공정 이후 및 후술할 레이저 가공 공정 이후에 선택적으로 진행될 수 있다. 이와 같은 평탄화 공정을 통해 대략 30㎛ 내지 100㎛의 용사 피막(122)의 두께가 감소할 수 있다. 또한 상기 용사 피막(122)에 대해 일정 깊이의 홈(126)을 형성하여만 인쇄 패턴층으로 기능할 수 있다. 이에 따라, 상기와 같은 평탄화에 따른 두께 감소 및 인쇄 패턴층을 위한 홈 형성 등을 고려하면, 상기 용사 피막(122)의 두께(T2)는 대략 150㎛ 이상이 되도록 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 이에 반해, 상기 용사 피막(122)의 두께(T2)가 400㎛를 초과하여 형성되는 경우, 상기 용사 피막(122)을 형성하는 공정 시간이 과도하게 증가하게 되고, 용사 재료의 사용량이 불필요하게 많아질 수 있다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 용사 피막(122)에 대해 레이저 가공 공정을 수행하여 상기 용사 피막(122)에 홈(126)을 형성함으로써, 인쇄 패턴층(124)을 형성할 수 있다(S130). 상기 레이저 가공 공정은 소정의 레이저(20)를 이용하여 상기 용사 피막(122)에 직접 레이저를 조사함으로써 이루어질 수 있다.
상기 레이저 가공 공정으로는 이산화탄소 레이저, 산소 레이저, 와이에이지 레이저(Yttrium Aluminum Garnet laser:YAG laser), 엑시머 레이저, 그리고 파이버 레이저 중 어느 하나의 레이저를 이용하는 공정이 사용할 수 있다. 일 예로서, 상기 레이저 직접 가공 공정은 대략 1000㎚ 내지 1100㎚ 파장 대략 수십 나노초(nano second:ns) 이하의 펄스 폭을 갖는 파이버 레이저(fiber laser)를 사용할 수 있다. 바람직하게는 대략 300ns 이하의 상대적으로 쇼트 펄스 폭을 갖는 파이버 레이저로 홈을 형성할 수 있다. 상기 파이버 레이저의 펄스 폭이 300ns를 초과하거나, 더 나아가 마이크로 단위 이상인 경우, 레이저 가공 공정시 레이저의 순간 출력이 낮아지므로, 레이저 가공에 필요한 순간 에너지가 충분하지 않을 수 있다. 상기 레이저의 가공 깊이는 대략 5㎛ 내지 30㎛일 수 있으며, 이를 통해, 대략 5㎛ 내지 30㎛의 깊이(D)를 갖는 상기 홈(126)이 형성될 수 있다.
여기서, 상기와 같은 레이저 가공 공정은 대략 1회 내지 7회 정도 반복 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 1회의 레이저 가공 공정을 통해, 상기 용사 피막(122)은 대략 3㎛ 내지 5㎛의 깊이로 가공될 수 있다. 이에 따라, 앞서 살펴본 원하는 깊이, 즉 대략 5㎛ 내지 30㎛의 깊이(D)를 갖는 상기 홈(126)을 형성하기 위해서는, 상기와 같은 레이저 가공 공정을 대략 1회 내지 7회 정도 반복 수행할 수 있다.
한편, 상기 레이저 가공 공정 이전 또는 이후에는 상기 용사 피막(122)을 평탄화시키는 작업이 부가될 수 있다. 상기 평탄화 공정은 기계적 평탄화 공정으로서, 상기 용사 방식으로 형성된 용사 피막(122) 표면을 평탄화하는 작업일 수 있다. 상기 평탄화 공정은 앞서 살펴본 바와 같이, 상기 인쇄 패턴층(124)의 두께(T1)가 대략 350㎛ 이하로 조절될 수 있도록, 수행될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄용 롤의 제조 방법은 실린더 롤(110) 상에 용사 피막(122)을 형성하는 단계 및 상기 용사 피막(122)에 레이저 직접 가공 공정을 이용하여 인쇄 패턴층(124)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이 경우, 도금 및 에칭 공정과 같은 상대적으로 복잡하고 고비용의 생산 설비가 필요 없다. 이에 따라, 발명에 따른 인쇄용 롤의 제조 방법은 도금 및 에칭 공정을 사용하여 롤을 제조하는 경우에 비해, 공정을 단순화시키고, 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄용 롤의 제조 방법은 구리에 비해 상대적으로 높은 경도를 갖는 텅스텐과 같은 금속 패턴층을 인쇄 패턴층으로 하는 인쇄용 롤을 제조할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 인쇄용 롤의 제조 방법은 구리 패턴층을 인쇄 패턴층으로 하는 인쇄용 롤에 비해, 인쇄 공정시 도금 패턴층의 표면 보호층이 박리됨으로써 발생되는 인쇄 불량 및 수명 감소를 방지하는 인쇄용 롤을 제조할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예는 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 인쇄용 롤
110 : 실린더 롤
122 : 용사 피막
124 : 인쇄 패턴층
126 : 홈

Claims (12)

  1. 실린더 롤; 및
    상기 실린더 롤에 용사 방식(thermal spray method)으로 형성된 인쇄 패턴층(printing pattern layer)을 포함하는 인쇄용 롤.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인쇄 패턴층은 초고속 화염 코팅 스프레이(high velocity oxy-fuel coating spraying:HVOF) 방식을 이용하여 형성된 용사 피막을 레이저로 가공하여 형성된 인쇄용 롤.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 인쇄 패턴층의 두께는 350㎛ 이하인 것을 포함하는 인쇄용 롤.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 인쇄 패턴층은 5㎛ 내지 30㎛의 깊이의 홈을 갖는 인쇄용 롤.
  5. 용사 재료를 준비하는 단계;
    상기 용사 재료를 이용하여 실린더 롤 상에 용사 피막을 형성하는 단계; 및
    상기 용사 피막에 대해 레이저 가공 공정을 수행하여 인쇄 패턴층을 형성하는 단계를 포함하는 인쇄용 롤의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 용사 재료를 준비하는 단계는 80wt% 내지 95wt%의 금속 카바이드 및 5wt% 내지 20wt%의 금속 파우더를 혼합하는 단계를 포함하는 인쇄용 롤의 제조 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 용사 재료를 준비하는 단계는 80wt% 내지 95wt%의 텅스텐 카바이드, 4wt 내지 15wt%의 코발트, 그리고 1wt% 내지 5wt%의 크롬 파우더를 혼합하는 단계를 포함하는 인쇄용 롤의 제조 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 용사 재료를 준비하는 단계는 80wt% 내지 95wt%의 텅스텐 카바이드, 3wt% 내지 12wt%의 코발트 파우더, 1.5wt% 내지 6wt%의 크롬 파우더, 그리고 0.5wt% 내지 2wt%의 니켈 파우더를 혼합하는 단계를 포함하는 인쇄용 롤의 제조 방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 용사 피막을 형성하는 단계는 상기 용사 재료를 초고속 화염 코팅 스프레이(high velocity oxy-fuel coating spraying:HVOF) 방식을 이용하여 수행되는 인쇄용 롤의 제조 방법.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 인쇄 패턴층을 형성하는 단계는 상기 용사 피막을 1000㎚ 내지 1100㎚ 파장 및 300ns 이하의 펄스 폭을 갖는 레이저로 가공하는 단계를 포함하는 인쇄용 롤의 제조 방법.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 용사 피막을 형성하는 단계는 상기 용사 피막이 150㎛ 내지 400㎛의 두께를 갖도록 수행되고,
    상기 인쇄 패턴층을 형성하는 단계는 상기 인쇄 패턴층이 350㎛ 이하의 두께를 갖도록 수행되는 인쇄용 롤의 제조 방법.
  12. 제 5 항에 있어서,
    상기 용사 피막을 평탄화하는 공정을 더 포함하는 인쇄용 롤의 제조 방법.
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