KR20180125883A - 가공 소재 이송 및 인쇄 - Google Patents

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Abstract

가공 소재들을 인쇄하기 위한 인쇄 장치는 입력 및 출력 라인들 사이에서 일렬로 위치된 적재 위치 사이에서 회전 가능한 제1 및 제2 압반들을 지지하는 회전 테이블을 포함한다. 이송 장치는 적재 위치로부터 인쇄 위치로 또는 그 반대로 제1 압반을 움직이도록 회전 테이블이 회전하는 제1 및 제2 움직임 동작을 주기적으로 수행하도록 동작할 수 있다. 압반들은 서로에 대해 회전할 수 있다.

Description

가공 소재 이송 및 인쇄{Workpiece Transfer and Printing}
본 발명은 생산 라인과 인쇄 유닛 사이에서 가공 소재를 이송하기 위한 이송 장치, 가공 소재를 인쇄하기 위한 인쇄 장치, 인쇄 조립체, 및 가공 소재를 인쇄하기 위한 방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼 또는 기판과 같은 가공 소재들은 전형적으로 예를 들어 인쇄 조립체에 의해 인쇄 회로 기판(PCB) 또는 태양 전지를 형성하도록 전도성 페이스트(conductive paste)가 인쇄된다. 종래의 인쇄 조립체에서, 가공 소재들은 컨베이어 벨트들과 같은 하나 또는 2개의 생산 라인에서 인쇄 유닛 또는 스테이션으로 수송되고, 수송을 위해 다시 생산 라인 또는 라인들로부터 다른 장비로 수송된다. 예를 들어, 광학 검사 장비를 사용하는 가공 소재들의 검사는 조립체의 생산 라인을 따라서 여러 지점에서 수행될 수 있으며, 이러한 검사는 예를 들어 인쇄 스테이션을 오고가는 가공 소재들의 정렬을 검사하도록 사용될 수 있다. 전형적으로, 회로 기판 또는 태양 전지를 인쇄하기 위해 사용되는 것과 같은 종래의 반도체 또는 웨이퍼 프린터는 인쇄 스테이션으로 또는 인쇄 스테이션으로부터 가공 소재들을 전달하도록 4개의 압반(platen)이 있는 회전 테이블들을 사용한다. 이러한 것의 예가 US-B2-8215473(Applied Materials, Inc)에 보여진다. 일부 대안적인 설계는 인라인 공급(in-line feed)을 사용한다. 후자는 더욱 콤팩트하지만, 대체로 보다 적은 주기가 병렬로 구동될 수 있기 때문에 대체로 느리다.
ASM Assembly Systems에 의해 생산되는 "Eclipse"라는 하나의 특정 태양 전지 인쇄기는 인쇄 셀(print cell)당 출력을 증가시키도록 병렬 인쇄 엔진을 동작시킬 수 있다. 그러나, 각 인쇄 엔진에 대한 인라인 공급으로 인해 Eclipse는 시간당 약 1,500개의 웨이퍼를 생산하도록 제한된다.
주요 시장 추세는 단일 측면으로 운영되는 이중 레인 라인(dual-lane line)에 대한 것이다. 이러한 것의 주요 이점은 보다 적은 작업자들이 라인을 진행할 필요가 있고 2개의 독립적인 라인과 비교하여 전체적인 비용에서의 감소가 달성된다는 것이다. 라인 풋프린트는 또한 이중 레인 구성을 사용하는 것에 의해 감소되고, 공장 바닥 공간의 평방 미터당 더욱 큰 웨이퍼 출력을 가능하게 한다.
바람직한 이중 레인 라인 구성을 사용하는 동안 인쇄기의 생산을 증가시키는 것이 분명히 유리한다. 그러나, 극복되어야만 하는 2개의 주요 문제가 있다.
i) 사이클 시간 제한:
프린터 사이클 타임의 제한들 중 하나는 인쇄 중에 웨이퍼들이 공급되고 교체될 수 있는 속도이다.
ⅱ) 검사 제한:
일정 정도의 정확도를 요구하는 인쇄 시스템에서, 시각 시스템(vision system)은 인쇄가 일어나기 전에 웨이퍼 정렬을 수정하도록 이용된다. 고정밀 시스템은 대체로 5 내지 10 미크론 정렬을 요구한다. 회전 테이블과 인라인 시스템은 인쇄의 품질 및 정렬을 검사하기 위해 검사 스테이션에서 제2 시각 시스템을 사용한다. 이러한 것은 복잡성, 라인 길이, 및 비용을 증가시키며, 또한 인쇄 스테이션과 검사 스테이션 사이에 위치된, 잠재적으로 미검출 결함을 가지는 다수의 웨이퍼를 유발할 수 있다.
본 발명의 목적은 인쇄기의 생산을 증가시키는 한편, 이중 레인 라인 구성(dual lane line architecture)을 유지하는 것이다. 특히, 본 발명은 현재 달성 가능한 처리량과 비교하여 하루에 생산되는 웨이퍼의 수를 현저히 증가시키는 것을 주요 목적으로 한다.
본 발명에 따라서, 이러한 목적은 개선된 회전 테이블 가공 소재 이송 장치의 사용에 의해 달성된다.
본 발명의 가공 소재 이송 장치는 공지된 공급 시스템과 비교할 때 매우 콤팩트한 콤팩트형 "T-스터브" 구성을 제공한다. 이러한 구성은 이중 레인(즉, 2개의 병렬 생산 라인) 구성으로 잘 동작하고, 그러므로 단면 작업(single-sided operation)이 가능하다. 생산 라인들은 밀접하게 함께 배치되어, 작업자가 접근할 수 있다.
본 발명의 이송 장치는 종래의 회전 테이블 배열과는 대조적으로 단순화된 벨트 구성 요소 이송 시스템을 제공한다.
본 발명의 이송 장치는 웨이퍼와 같은 인쇄된 가공 소재가 그 정렬 위치로 복귀하는 것을 가능하게 하고, 그러므로 동일한 검사 시스템이 인쇄된 웨이퍼를 검사하는 것을 가능하게 한다. 이러한 것은 밀접하게 결합된 폐쇄 루프 인쇄 정렬 및 품질 검사를 이용하는 것을 가능하게 한다. 이러한 작업은 라인 길이에서 과잉 증가없이 모든 인쇄 단계에서 이용할 수 있다. 추가 모듈이 검사 목적을 위해 필요하지 않다.
본 발명의 이송 장치는 보다 적은 질량 및 보다 적은 관성을 가지는 표준 회전 테이블보다 더욱 효율적이다.
본 발명의 이송 장치는 1 ㎛ 미만의 반복성과 함께 고속으로 동작하여, 약 300 ms로의 그 움직임을 달성할 수 있다.
본 발명의 이송 장치는 최적화된 사이클 시간을 제공하여, 인쇄된 가공 소재 출력에서의 하루 작업량의 개선을 초래할 수 있다.
이러한 목적은 최적화된 2-스테이션 회전 테이블 배열을 사용하는 것에 의해 달성된다.
본 발명의 제1 양태에 따라서, 생산 라인과 인쇄 유닛 사이에서 가공 소재들을 수송하기 위한 이송 장치로서, 상기 이송 장치는:
공간적으로 분리된 위치들에서 제1 및 제2 압반을 지지하는 회전 테이블로서, 각각의 압반이 상기 회전 테이블에 대해 회전 가능하고, 또한 각각의 제1 및 제2 압반 회전축들을 중심으로 다른 압반에 대해 회전 가능하고 사용시에 각각의 가공 소재를 지지하도록 구성되며;
상기 회전 테이블은, 각각의 압반이 사용시에 상기 생산 라인에 근접한 적재 위치와 사용시에 인쇄 유닛에 근접한 인쇄 위치 사이에서 상기 테이블의 회전을 통해 움직일 수 있도록, 상기 제1 및 제2 압반 회전축들에 평행한 테이블 회전축을 중심으로 회전 가능한, 상기 회전 테이블; 및
상기 테이블 회전축을 중심으로 상기 회전 테이블을 회전시키기 위한 테이블 구동 디바이스를 포함하며,
상기 이송 장치가 제1 및 제2 움직임 동작들을 주기적으로 수행하도록 동작할 수 있어서, 상기 제1 움직임 동작시에, 상기 회전 테이블은, 상기 제2 압반이 인쇄 위치로부터 상기 적재 위치로 움직이는 동안 상기 적재 위치로부터 상기 인쇄 위치로 상기 제1 압반을 움직이며, 상기 제2 움직임 동작시에, 상기 회전 테이블은, 상기 제2 압반이 상기 적재 위치로부터 상기 인쇄 위치로 움직이는 동안 상기 인쇄 위치로부터 상기 적재 위치로 상기 제1 압반을 움직이도록 회전한다.
본 발명의 제2 양태에 따라서, 생산 라인으로부터 가공 소재들을 수용하기 위한 입력부(input), 제1 양태에 따른 이송 장치, 인쇄 유닛, 및 인쇄된 가공 소재들을 출력하기 위한 출력부를 포함하는, 가공 소재를 인쇄하기 위한 인쇄 장치가 제공된다.
본 발명의 제3 양태에 따라서, 제2 양태의 인쇄 장치, 및 생산 라인을 포함하고, 상기 인쇄 장치가 상기 생산 라인과 결합되는 인쇄 조립체가 제공된다.
본 발명의 제4 양태에 따라서, 생산 라인으로부터 가공 소재들을 수용하기 위한 입력부, 인쇄 유닛, 인쇄된 가공 소재를 생산 라인들에 출력하기 위한 출력부, 및 상기 생산 라인과 상기 인쇄 유닛 사이에서 가공 소재를 수송하기 위한 이송 장치를 포함하는, 가공 소재를 인쇄하기 위한 인쇄 장치가가 제공되며,
상기 이송 장치는,
공간적으로 분리된 위치들에서 제1 및 제2 압반을 지지하는 회전 테이블; 및
상기 입력부와 상기 출력부 사이에서 직렬로 위치된 적재 위치와 상기 인쇄 유닛에 근접한 인쇄 위치 사이에서 사용시에 각각의 압반을 움직이도록 테이블 회전축을 중심으로 상기 테이블을 회전시키기 위한 테이블 구동 디바이스를 포함하며;
상기 이송 장치가 제1 및 제2 움직임 동작들을 주기적으로 수행하도록 동작할 수 있어서, 상기 제1 움직임 동작시에, 상기 회전 테이블은, 상기 제2 압반이 인쇄 위치로부터 상기 적재 위치로 움직이는 동안 상기 적재 위치로부터 상기 인쇄 위치로 상기 제1 압반을 움직이며, 상기 제2 움직임 동작시에, 상기 회전 테이블은, 상기 제2 압반이 상기 적재 위치로부터 상기 인쇄 위치로 움직이는 동안 상기 인쇄 위치로부터 상기 적재 위치로 상기 제1 압반을 움직이도록 회전한다.
본 발명의 제5 양태에 따라서, 생산 라인 상에서 가공 소재들을 인쇄하는 방법이 제공되며, 상기 방법은:
a) 공간적으로 분리된 위치들에 제1 및 제2 압반을 지지하는 회전 테이블을 포함하는 이송 장치를 제공하는 단계로서, 각각의 압반이 각각의 가공 소재를 지지하도록 구성되는, 상기 이송 장치 제공 단계;
b) 상기 제2 압반이 인쇄 유닛에 근접한 인쇄 위치에 위치된 동안 상기 생산 라인에 근접한 적재 위치에서 상기 제1 압반 상에 제1 가공 소재를 적재하는 단계;
c) 상기 제2 압반이 상기 인쇄 위치로부터 상기 적재 위치로 움직이는 동안 상기 제1 압반을 상기 인쇄 위치로 움직이도록 상기 회전 테이블을 회전시키는 것을 포함하는 제1 움직임 동작을 수행하는 단계;
d) 상기 인쇄 유닛을 사용하여 상기 제1 가공 소재를 인쇄하는 단계;
e) 상기 제2 압반이 상기 적재 위치로부터 상기 인쇄 위치로 움직이는 동안, 상기 제1 압반을 상기 인쇄 위치로부터 상기 적재 위치로 움직이도록 상기 회전 테이블을 회전시키는 것을 포함하는 제2 움직임 동작을 수행하는 단계; 및
f) 상기 제1 압반으로부터 상기 생산 라인으로 상기 제1 가공 소재를 빼내는(unloading) 단계를 포함하며;
상기 제1 및 제2 움직임 동작의 각각에서, 상기 제1 및 제2 압반들 중 하나는 상기 제1 및 제2 압반들 중 다른 하나에 대해 회전한다.
본 발명의 다른 특정 양태 및 특징은 첨부된 청구 범위에 기재되어 있다.
바람직한 실시예에서, 본 발명에 따른 이송 장치는 이송 아암으로서 형성된 회전 테이블의 각각의 단부에 고정된 2개의 독립적인 압반들을 포함한다. 각각의 압반은 아암에 대해 회전하여, 압반이 적재 동작과 빼냄 동작(unloading operation) 사이에서 그 배향을 변경하는 것을 가능하게 하고, 그러므로 페이퍼 컨베이어(paper conveyor)와 같은 압반에 제공된 적재 컨베이어가 각각의 가공 소재 적재/빼냄 동작과 함께 왕복되는 것을 가능하게 한다. 이러한 것은 연속 또는 순환 벨트가 사용될 필요가 없어서, 구조를 크게 단순화한다는 것을 의미한다. 또한, 인쇄 조립체와 관련된 검사 시스템이 페이퍼 컨베이어에 있는 오염 또는 결함을 볼 때, 페이퍼의 새로운 섹션이 도입되고, 그러므로 오염 또는 인쇄 문제를 자동으로 해결할 수 있다.
유익하게, 압반들을 회전시키는 능력은 웨이퍼가 임의의 각도로 인쇄하기 위해 정렬되거나 또는 배향되는 것을 가능하게 하도록 각각이 압반이 "θ 스테이지(theta stage)"로서 사용되는 것을 가능하게 한다. 일부 경우에, 이러한 것은 벡터 인쇄(vector printing)로서 공지된 기술을 사용하여 인쇄 품질을 최적화하도록 돕는다.
바람직하게, 입력 및 출력 생산 라인 컨베이어들은 테이블의 회전 동안 압반들이 비워지는 것을 가능하게 하도록 수직 방향(통상적으로 "Z 방향"으로 지칭됨)으로 움직일 수, 예를 들어 리프팅될 수 있다. 이러한 구성은 이중 레인 및 단면 작업을 실용적으로 만드는 콤팩트한 디자인을 허용한다.
본 발명은 지금 첨부 도면들을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 단일 레인 인쇄 장치의 개략 사시도;
도 2는 도 1의 장치의 개략 측면도;
도 3은 제1 실시예의 인쇄 장치의 인쇄 유닛의 개략 사시도;
도 4는 위로부터 본 도 3의 인쇄 유닛을 개략적으로 도시한 도면;
도 5는 제1 실시예의 인쇄 장치의 회전 테이블의 개략 사시도;
도 6은 도 5의 회전 테이블의 개략 측면도;
도 7은 도 5의 회전 테이블의 개략 측단면도;
도 8a 및 도 8b는 각각 하강 및 상승 상태로 있는 공급 컨베이어들을 구비하는 도 1의 이송 장치의 개략 측면도;
FIG. 도 9a 내지 도 9g는 본 발명의 실시예에 따른 움직임 동작 시퀀스를 위로부터 도시한 개략도;
도 10은 이중 레인 라인 인쇄 배열을 사용하는 본 발명의 제2 실시예를 위로부터 도시한 개략도;
도 11은 옵셋 생산 라인(offset production line)을 사용하는 본 발명의 제3 실시예에 따른 인쇄 장치의 개략 사시도;
도 12는 순환 압반 벨트를 사용하는 본 발명의 제4 실시예에 따른 이송 장치의 개략 사시도;
도 13은 도 12의 이송 장치의 개략 측면도; 및
도 14는 적재 동작 동안의 도 12의 이송 장치의 개략 평면도.
다음의 설명에서, 용어 X, Y, Z 및 θ는 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 방식으로 사용된다: Z-축은 인쇄되는 가공 소재의 평면에 직각인 축을 지칭하며, 이러한 것은 일반적으로 수직 방향일 것이다. X-Y 평면은 가공 소재 평면과 동일 평면, 그러므로 Z-축에 직각이다. θ는 Z 축을 중심으로 하는 가공 소재의 회전 각도를 나타낸다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 단일 레인 인쇄 장치의 사시도가 도 1에 개략적으로 도시된다.
인쇄 장치(1)는 프레임(3) 내에 장착된 지지 플랫폼(2)을 포함하며, 지지 플랫폼(2)은 다음에 설명되는 주요 구성 요소들을 지지한다. 명료성을 위하여, 생산 라인을 형성하는 컨베이어 벨트들이 도 1에서 생략되었을지라도, 복수의 가공 소재(W)가 단일 레인 생산 라인에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 가공 소재(W)들은 좌측으로부터 인쇄 장치(1)로 수송되고, 장치에 의해 인쇄되며, 그런 다음 도시된 화살표의 방향을 따라서 우측으로 수송된다. 인쇄 장치(1) 내로 수송된 후에, 각각의 가공 소재(W)는 다음에 설명되는 바와 같이 이송 장치(4)에 의해 인쇄 위치 또는 영역(P)으로 운반 준비를 위해 적재 위치 또는 영역(L)으로 순차적으로 수송된다. 지지 플랫폼(2)에 의해 지지되는 인쇄 유닛(5)은 인쇄 위치(P)에 있을 때 각각의 가공 소재(W) 상에 인쇄하기 위해 인쇄 장치(1) 내에 제공된다. 여기에 도시된 인쇄 유닛(5)은 인쇄 동작 동안 전도성 페이스트가 인쇄 스크린 상에 "넘치게(flooded)" 분배되고 그런 다음, 고무 롤러(squeegee)(도시되지 않음)를 구비하는 프린트 헤드를 사용하여 가공 소재(W)에 도포되도록 하며, 프린트 헤드는 프린트 헤드 X,Y,θ 정렬 제어 수단(도시되지 않음)의 제어 하에서 프린트 헤드 정렬 액튜에이터들에 의해 정렬되고 인쇄 방향으로 인쇄 스크린(도시되지 않음)의 상부면을 가로질러 움직이도록 프린트 헤드 액튜에이터에 의해 구동된다. 전도성 페이스트는 스크린에 있는 구멍들의 개구들의 이미지를 통해 스크린 아래에 위치된 가공 소재(W) 상으로 강제 이송되어, 스크린 이미지에 대응하는 인쇄 패턴을 형성한다. 인쇄되면, 가공 소재(W)는 생산 라인을 따라서 전진하는 이송 장치(4)에 의해 적재 위치(L)로 복귀될 수 있다. 그 자체가 당업계에 공지된 광학 카메라(C)를 포함하는 광학 검사 장치는 적재 위치(L) 위의 프레임(3) 상에 제공되고, 프린트 헤드 X,Y,θ 정렬 제어 수단과 통신 가능하게 연결된다. 이에 의해, 검사 장치는 인쇄 전후 모두 적재 위치(L)에서 가공 소재(W)의 정렬을 검사할 수 있다. 특히, 검사 장치는 적재 위치(L)에서 가공 소재(W)의 회전 정렬을 결정할 수 있다. 이러한 특징은 다음에 더욱 상세히 논의될 것이다. 검사 장치는 또한 인쇄된 가공 소재의 인쇄 품질을 검사하도록 구성될 수 있다. 아울러, 상향의 카메라(UC1, UC2)(도 9a 내지 도 9g 참조)들이 인쇄 위치(P) 아래에 제공되어, 사용중인 인쇄 스크린 상의 기선(fiducial)들을 조명하고 검사한다. 이러한 카메라의 사용은 그 자체로 공지되어 있으며, 그 위치들은 적절하게 선택될 수 있다.
도 2는 도 1의 인쇄 장치의 측면도를 개략적으로 도시하는 한편, 도 3은 인쇄 유닛(5) 및 이송 장치(4)의 사시도를 도시하고, 도 4는 이러한 것을 위로부터 본 도면이다. 여기에서, 다시 명료성을 위해 생산 라인의 컨베이어들이 생략되었다는 것을 유의해야 한다. 이송 장치(4)의 다양한 구성 요소가 더욱 상세히 도시된다. 이송 장치(4)는 적재 위치(L)에 도시된 제1 회전 가능 압반(7) 및 인쇄 위치(P)에 위치된 제2 회전 가능한 압반(8)을 지지하는 회전 테이블(6)을 포함한다. 각각의 압반(7, 8)은 그 위에 가공 소재(W)를 지지하기 위한 벨트(9)를 포함한다. 이 실시예에서, 당업계의 표준에서와 같이, 벨트(9)는 페이퍼 롤(paper roll)로서 형성된다. 벨트(9)는 아래에 더욱 상세히 설명되는 바와 같이 가공 소재를 생산 라인으로 및 생산 라인으로부터 수송하도록, 또한 각각의 압반(7, 8) 상에 가공 소재의 측방향 정렬을 제공하도록 그 위에서 가공 소재(W)를 움직이도록 구동 가능하다. 현재 적재 위치(L)에 있는 압반(7)으로 가공 소재들을 수송하기 위해, 그 입력부에 있는 상류 생산 라인으로부터 가공 소재(W)들을 수용하는 제1 공급 컨베이어(10)가 적재 위치(L)에 근접하여 위치된다. 추가적으로, 현재 적재 위치(L)에 있는 압반(7)으로부터 가공 소재(W)를 그 출력부에 있는 하류 생산 라인으로 수송하기 위해 제2 공급 컨베이어(11)가 적재 위치(L)에 근접하여 위치된다. 이러한 것은, 이 실시예에서, 적재 위치(L)가 입력부와 출력부 사이에 일렬로 위치된다는 것을 의미한다. 인쇄 장치(1)는 회전 테이블(6)과 각각의 공급 컨베이어(10, 11) 사이에서 상대 수직 움직임을 실행하기 위한 수단을 추가로 포함한다. 이 실시예에서, 제1 및 제2 공급 컨베이어(10, 11)들은 다음에 추가로 설명되는 바와 같이 수직 방향(통상적으로 "Z" 방향으로 표시됨)으로 움직일 수 있다.
인쇄 장치가 생산 라인과 함께 "T-스터브" 배열을 형성하도록 구성되고, 즉, 가공 소재들의 입출력 방향들이 동일 선상에 있고 복귀 전에 인쇄를 위해 라인으로부터 꺼내지는 것이 도 4로부터 알 수 있다. 이러한 배열은 특히 콤팩트하고 작업자들에 의해 용이하게 관리될 수 있다.
도 5는 회전 테이블(6)의 분리된 사시도를 개략적으로 도시하며, 그 측면도가 도 6에 개략적으로 도시되어 있으며, 선 A-A를 따라서 취한 그 단면도가 도 7에 개략적으로 도시되어 있다. 이 실시예에서, 회전 테이블(6)이 아암(12)의 형태를 취하고, 제1 및 제2 회전 가능 압반(7, 8)들은 아암(12)의 양쪽 단부에서 공간적으로 분리된 위치들에 각각 고정된다는 것을 알 수 있다. 고정 지지체(24)에 대하여 지지 베어링(20)들을 통해 회전을 위해 장착된 중공의 중앙 허브(15)는 아암(12)의 중앙에 직경 방향으로 위치되고, 이로부터 아래로 연장된다. 아암 모터(13)는 아암(12)의 길이에 직교하는 수직 테이블 회전축(16)(이 축은 "태양 축(sun axis)으로서 지칭될 수 있다)을 중심으로 하는 아암(12)의 회전 운동을 만들기 위해 허브(15) 아래에서 고정 지지체(24) 내에 위치된다. 이러한 회전 운동은 허브(15) 주위에 장착된 아암 인코더 링(14)을 가지는 아암 인코더를 사용하여 제어되며, 아암 인코더를 위한 전력은 허브(15)를 통과하는 와이어(25)들을 통해 공급된다. 대안적인 실시예(도시되지 않음)에서, 아암 모터(13)는 옵셋 위치에 위치될 수 있고, 기어링 및/또는 구동 벨트 또는 체인과 같은 변속 수단은 수직 테이블 회전축(16)을 중심으로 아암의 회전을 수행하도록 제공된다. 각각의 압반(7, 8)은, 제1 압반(7) 및 제2 압반(8)을 위한 평평한 상부면(22a, 22b) 및 제1 압반(7)을 위한 대향하는 의존성 측벽(27a, 27c) 및 제2 압반(8)을 위한 측벽(27b, 27d)을 가지는 반전된 컨테이너의 일반적인 형태를 취한다. 각각의 압반은 아암(12)의 단부들에 회전 가능하게 장착된 각각의 스템(19a, 19b)에 지지된다. 각각의 스템(19a, 19b)의 상부 및 하부 단부에 위치된 베어링(26a, 26b)들은 아암(12)에 대한, 스템(19a, 19b)의 회전, 그러므로 압반(7, 8)의 회전을 허용한다. 각각의 압반(7, 8)은 각각의 스템(19a, 19b)에 구동 가능하게 연결되는 각각의 독립적인 압반 모터(17a, 17b), 및 각각의 압반(7, 8)이 회전 테이블(6)에 대해 독립적으로 회전 가능하도록, 테이블 회전축(16)에 평행한 각각의 수직축(21a, 21b)("압반 회전축" 또는 "달 축(moon axis)")을 중심으로 각각의 스템(19a, 19b), 그러므로 압반(7, 8)의 회전을 만들고 제어하기 위하여 스템(19a, 19b) 상에 장착된 압반 인코더(18a, 18b)를 가진다. 압반 모터 및 인코더(17a, 17b; 18a, 18b)를 위한 전력은 허브(15)를 통해 급송되는 전기 와이어(25)들에 의해 제공된다.
상기된 바와 같이, 각각의 압반(7, 8)은, 순환 벨트를 포함하는 다른 자재들 및 배열들이 사용될 수 있을지라도, 왕복 페이퍼 롤의 형태를 하는 벨트(9)를 통해 압반에 가공 소재(W)를 공급하는 수단을 포함한다. 각각의 압반(7, 8)의 제1 의존성 측벽(27a, 27b)은 각각의 페이퍼 벨트 모터(28a, 28b)를 지지하는 반면에, 대향하는 의존성 측벽(27c, 27d)은 각각의 페이퍼 롤러(29a, 29b)를 지지한다. 페이퍼 벨트 모터(28a, 28b)의 동작은 페이퍼 벨트 모터들에 근접하여 위치된 각각의 페이퍼 벨트 인코더(도시되지 않음)와 통신하는 내부 제어 칩(도시되지 않음)에 의해 제어된다. 페이퍼 벨트 모터들을 위한 전력은 와이어(25)들을 통해 공급된다. 각각의 압반(7, 8)은 벨트(9)와 연통하여 개방되고 허브(15)를 관통하며 그 원위 단부에 연결된 원격 공급원(도시되지 않음)을 통해 진공을 공급하는 진공 공급 튜브(23)를 통해 제공된 제어 가능한 진공 소스를 구비한다. 페이퍼 벨트(9)들이 다공성이어서, 인가된 진공은 미끄러짐을 방지하도록 선택적으로 가공 소재(W)를 벨트(9)에 구속할 수 있다.
이러한 바람직한 실시예에서, 아암 모터(13)는 아암(12)이 2개의 고정 스토퍼(도시되지 않음) 사이에서 약 180°를 사이에 두고 왕복하도록 한다. 다른 실시예에서, 아암 모터(13)는 대신에 아암(12)을 완전한 360°연속 회전시키거나 또는 대안적으로 연속적인 회전 범위를 제공하도록 동작할 수 있다. 그러나, 고정 스토퍼들의 제공이 아암(12)의 정확하고 반복 가능한 위치 설정을 허용하기 때문에, 현재 교호 배열(reciprocal arrangement)이 바람직하다. 다른 한편으로, 360°이상의 운동 범위는 가동 스토퍼들의 사용을 요구하며, 이는 실시하는데 더욱 복잡하고, 또한 복잡한 회전 조인트가 이용되지 않으면 아암의 중앙 허브 내에서 와이어의 얽힘을 수반할 수 있다.
도 8a는 공급 컨베이어(10, 11)들이 하강된 상태에 있는 이송 장치(4)의 측면도를 개략적으로 도시한다. 그 각각의 단부에 있는 롤러(48)에 장착된 루프형 연속 컨베이어 벨트(47)를 지지하는 축 방향으로 연장된 지지 타워(46)를 각각 가지는 공급 컨베이어(10, 11)들은 유사하게 구성된다. 각각의 컨베이어 벨트(47)는 적어도 하나의 롤러(48), 그러므로 지지 벨트(47)를 회전시키도록 동작 가능한 각각의 구동 수단(49)에 의해 구동된다. 각각의 컨베이어 벨트(47)의 상부면은 그 위에서 가공 소재(W)을 지지하도록 구성된다. 바람직한 실시예에서, 진공 소스(도시되지 않음)는 미끄러짐을 방지하기 위해 지지된 가공 소재(W)를 구속하도록 각각의 벨트(47)에 연결될 수 있다. 상기된 바와 같이, 각각의 지지 타워(46)는 축 방향으로, 즉 수직 또는 "Z-축" 방향으로 연장 가능하고, 이러한 연장을 가능하게 하도록 상대적으로 움직일 수 있는 신축 부재(50a, 50b)들을 포함한다. 축 방향 연장을 실행하기 위한 구동 수단(도시되지 않음)은 예를 들어 지지 플랫폼(2) 내의 타워(46)들의 베이스에 제공된다. 이러한 것들은 예를 들어 그 자체가 당업계에 공지된 공압 또는 기계적 선형 구동 수단을 포함할 수 있다. 도 8a에서, 타워들은 수축되거나 하강된 상태로 도시되어 있으며, 이러한 상태에서, 컨베이어 벨트(47)의 상부면이 압반(7)의 상부면과 실질적으로 동일 평면에 있어서, 가공 소재(W)들은 과도한 굽힘 변형이 가해짐이 없이 압반(7)과 컨베이어 벨트(47)들 사이에서 이송될 수 있다. 각각의 컨베이어 벨트(47)가 압반(7)에 근접하여 그 내부 단부를 가지며, 이러한 것은 다시 가공 소재(W)에 대한 굽힘 변형의 원하지 않는 적용을 피하는데 유익하다는 것을 알 수 있다. 그러나, 이러한 근접성은 회전 테이블(6)의 회전이 이러한 상태에서 압반(7)과 공급 컨베이어(10, 11)들을 충돌시키는 것을 또한 의미한다.
이러한 문제를 피하도록, 공급 컨베이어들은 수직 방향으로 움직일 수 있으며, 도 8b는 도 8a와 유사한 측면도를 개략적으로 도시하지만, 선형 구동 수단의 적절한 동작으로 인해 공급 컨베이어가 상승된 상태에 있다. 여기에서, 컨베이어 벨트(47)들의 하부면이 압반(7)의 상부면보다 더 높은 수직 레벨에 있도록, 지지 타워(46)들이 연장되어 있다는 것을 알 수 있다. 이러한 구성에서, 회전 테이블(6)은 공급 컨베이어(10, 11)들을 충돌시킴이 없이 자유롭게 회전할 수 있다.
아암 및 압반 구동 수단, 컨베이어 벨트 및 압반 벨트 구동, 진공 동작 및 해제, 인쇄 동작 및 검사의 제어된 동작을 포함하는 인쇄 장치(1)의 동작은 원격 위치 처리 수단, 바람직하게 전용 제어 소프트웨어가 설치된 컴퓨터와 같은 제어 수단(도시하지 않음)에 의해 모두 제어된다.
이하, 본 실시예에 따른 인쇄 장치(1)의 동작이 도 9a 내지 도 9g를 참조하여 설명된다. 명료성을 위해, 인쇄 유닛(5)의 대부분이 이러한 도면들에서 생략되어서, 이송 장치(4)의 동작은 더욱 명확하게 알 수 있다. 각각의 가공 소재(W)의 배향이 명확하게 보여질 수 있도록, 각각의 가공 소재(W)는 그 위에 화살표가 도시되어 있으며, 이러한 화살표는 그 가공 소재에 대한 배향으로 고정된 채로 유지될 것이다.
도 9a는 인쇄 절차에서의 대표적인 지점에서 인쇄 장치(1)를 위로부터 개략적으로 도시한다. 제1 압반(7)은 적재 위치(L)에 위치되는 한편, 제2 압반(8)은 인쇄 위치(P)에 위치된다. 제1 가공 소재(W1)는 공급 컨베이어(10)로부터, 차례로 상류 생산 라인으로부터 제1 압반(7)으로 적재된다. 제2 가공 소재(W2)는 가공 소재(W2)가 인쇄된 인쇄 위치(P)에서 제2 압반(8)에 지지된다. 상류 생산 라인으로부터 수용된 제3 가공 소재(W3)는 공급 컨베이어(10) 상에 위치된다. 제4 가공 소재(W4)는 하류 생산 라인으로의 후속 이송을 위해 공급 컨베이어(11) 상에 위치된다. 제1 압반(7)으로의 가공 소재(W1)의 적재 및 제1 압반(7)으로부터의 가공 소재(W4)의 빼냄이 방금 발생했기 때문에, 공급 컨베이어(10, 11)들은 그 하강된 상태에 있다.
W1이 제1 압반(7) 상에 적재되자마자, 카메라(C)는 W1의 이미지를 포착하도록 사용된다. 이러한 이미지는 프린트 헤드 X, Y, θ 정렬 제어 수단으로 전송된, W1에 대한 정렬 정보를 제공하여, 프린트 헤드 정렬 액튜에이터가 최종 정렬 위치로 움직이기 시작하여서, 들어오는 가공 소재와 스크린 인쇄 이미지가 정렬되고, 인쇄할 준비가 된다(실제로, 이러한 정렬 움직임은 다음의 아암 회전 동안 완료된다).
이러한 것과 병행하여, 공급 컨베이어(10, 11)들은 그 상승 상태로 상승된다.
도 9b에서, 가공 소재(W2)의 인쇄가 완료된 후에, 회전 테이블(6)이 도시된 바와 같이 시계 회전 방향으로 움직이도록 유발되는 제1 움직임 동작의 개시가 위로부터 도시된다. 이러한 제1 움직임 동작에서, 압반(7)은 그 상승된 상태에 있기 때문에 입력 공급 컨베이어(10) 아래의 인쇄 위치(P)를 향해 적재 위치(L)로부터 안전하게 이동할 수 있다. 제1 압반(7), 및 그 위에 지지된 가공 소재(W1)는 이러한 움직임 동안 아암(12)에 대해 고정된 각도로 유지될 수 있다. 그러나, 유익하게, 제1 압반(7)은 이러한 아암 회전 동안, 예를 들어 제어 수단의 제어 하에 제1 압반 인코더(19)를 사용하여 제1 압반 모터(17)의 선택적 작동에 의해 가공 소재(W1)의 벡터 인쇄 또는 오류 보정을 위해 요구되는 바와 같이 회전될 수 있다. 동시에, 인쇄된 가공 소재(W2)가 그 위에 지지되는 제2 압반(8)은 인쇄 위치(P)로부터 적재 위치(L)로 움직인다. 이러한 제1 움직임 동작 동안, 제2 압반(8)은 아암(12) 및 제1 압반(7) 모두에 대해 회전하며, 이러한 회전은 제2 압반 모터(18)에 의해 실행되고, 제2 압반 인코더(20)를 사용하여 제어된다. 그러나, 지지 플랫폼(2)에 대한 그 절대적인 배향, 또는 회전 위치는 실질적으로 변하지 않는다. 이러한 방식으로, 인쇄된 가공 소재(W2)는, 이에 따라 반전된 다음의 가공 소재를 적재 및 빼낼 때 벨트(9)의 요구된 구동 방향으로 180°까지 압반 축 주위에서 회전된다.
제1 움직임 동작 동안, 인쇄된 가공 소재(W2)가 "탈출"하고 들어오는 가공 소재(W1)가 인쇄 스크린 아래에서 통과하도록 충분한 여유를 제공하는 것을 가능하게 하도록 프린트 헤드 및 스크린을 수직 또는 Z-축 방향으로 상승시킬 필요가 있다는 것을 유의해야 한다. 이러한 방식으로 프린트 헤드를 움직일 필요성은 인쇄 작업을 위해 작업자에 의해 설정된 인쇄 간격(print gap)에 의존할 것이다. 프린트 헤드의 임의의 수직 움직임이 필요하면, 압반이 가능한 접촉으로부터 벗어나자마자 그 본래의 인쇄 높이로 복귀하도록 움직이며, 이러한 복귀는 아암(12)이 그 물리적인 스토퍼에 도달할 때까지 완료될 것이다. 그러므로, 사이클 시간에 영향을 주지 않는다.
추가적으로, 제1 움직임 작동 동안, 인쇄 스크린이 전도성 페이스트로 투광되는 투광 스트로크(flood stroke)가 발생한다.
이 단계에서, 어느 쪽도 시야를 방해하지 않으며, 상향으로 보이는 카메라(UC2)는 조명할 수 있거나 인쇄 스크린의 기준점을 검사할 수 있다.
공급 컨베이어(10, 11)들은 제2 압반(8)이 적재 위치(L)를 벗어나자마자 하강된다.
제1 움직임 동작의 종료 시에 상기 배열을 위로부터 도시하는 도 9c에서, 그 위에 인쇄된 가공 소재(W1)를 구비하는 제2 압반(8)이 적재 위치(L)에 도달된 한편, 그 위에 가공 소재(W1)를 구비하는 제1 압반(7)은 인쇄 위치(P)에 도달하였다.
W1의 인쇄는, 결함을 제외하고 위에 설정된 바와 같이 제1 움직임 동작 동안 완료된 가공 소재(W1)의 정확한 배향이 얻어졌을 때 시작한다. 그 동안(즉, 가공 소재(W1)의 인쇄 동안), 가공 소재(W4)는 하류 생산 라인으로 수송되고, 인쇄된 가공 소재(W2)는 제2 압반(8)으로부터 제2 공급 컨베이어(11)로 빼내지고, 가공 소재(W3)는 제2 압반 벨트(9) 및 공급 컨베이어(10, 11)들의 구동을 통하여 제1 공급 컨베이어(10)로부터 제2 압반(8) 상으로 적재된다. 인쇄된 가공 소재(W2)의 빼냄 및 다음의 가공 소재(W3)의 적재는 동시에 일어난다. 이러한 동작에서, 제2 압반(8)의 벨트(9)는 제1 방향으로 예를 들어 대략 2개의 가공 소재의 치수만큼 설정된 거리만큼 회전된다. 또한 동시에, 추가의 가공 소재(W5)는 생산 라인으로부터 제1 공급 컨베이어(10) 상으로 수송된다.
제2 압반(8) 상의 적재 위치(L)에 있으면, 가공 소재(W3)는 광학 검사 시스템의 시야에 있게 된다. 보다 상세하게, 가공 소재(W3)의 후미 가장자리는 공급 컨베이어(10)를 떠남에 따라서 결정되고, 이 시점에서, 가공 소재(W3)의 대부분은 제2 압반(8) 상에 있고, 그 운동 프로파일로 인한 임의의 미끄러짐을 방지하는데 필요한 진공 제어하에 있다. 위치로부터 약 1mm 미만인 랜딩된 위치(landed position)는 이러한 기술을 사용하여 달성될 수 있다. 랜딩된 위치가 실제 정렬 위치에 가까울수록, 최종 인쇄의 정확도가 더욱 양호하고 사이클 시간이 더욱 양호하다. 가공 소재(W3)가 필요한 위치에 정지되는 것으로, 그 정렬은 가공 소재(W3)의 가장자리들을 확인하는 것에 의해 또는 가공 소재의 전면 상에서의 이전에 표시된 정렬 지점들을 확인하는 것에 의해 검사 시스템에 의해 광학적으로 포착된다. 대안적인 실시예들에서, 이전에 인쇄된 가공 소재를 정렬 타겟으로서 사용하는 것이 또한 가능하다.
그러므로, 적재 위치(L)에서의 가공 소재(W3)의 정렬과 가공 소재(W1)의 인쇄가 병행하여 일어난다는 것을 알 수 있다.
이러한 정렬 및 인쇄 절차가 모두 완료되자마자, 입력 및 출력 공급 컨베이어(10, 11)들은 다시 상승되고, 프린트 헤드 정렬 액튜에이터들은 최종 정렬 위치로 움직여서, 들어오는 가공 소재 및 스크린 인쇄 이미지가 정렬되고 인쇄 준비되도록한다.
제2 움직임 동작이 그런 다음 시작된다. 상승된 공급 컨베이어(10, 11)들은 인쇄 위치(P)를 향해 가공 소재(W3)를 움직이도록 이 때 반시계 방향으로 180°방해받지 않고 아암(12)이 움직이는 것을 가능하게 한다. 도 9d 및 도 9e는 상기 제2 움직임 동작의 개시 후에 2개의 연속적인 예에서 인쇄 장치(1)를 위로부터 개략적으로 도시하고, 도 9d에서, 제2 압반(8)은 출력 공급 컨베이어(11) 아래를 통과하는 반면에, 도 9e에서, 제2 압반(8)은 출력 공급 컨베이어(11)를 비우지만, 제1 압반(7)은 상승된 입력 공급 컨베이어(10) 아래를 통과한다.
제2 압반(8), 및 그 위에 지지된 가공 소재(W3)는 이러한 움직임 동안 아암(12)에 대해 고정 각도로 유지될 수 있다. 그러나, 유익하게, 제2 압반(8)은 이러한 아암 회전 동안, 제어 수단의 제어 하에서, 제2 압반 인코더(20)를 사용하여 제2 압반 모터(18)의 선택적 작동에 의해 가공 소재(W3)의 벡터 인쇄 또는 오류 보정을 위해 예를 들어 필요에 따라 회전될 수 있다. 동시에, 그 위에 인쇄된 가공 소재(W1)가 지지되는 제1 압반(7)은 인쇄 위치(P)로부터 적재 위치(L)를 향해 움직인다. 이러한 제2 움직임 동작 동안, 제1 압반(7)은 아암(12) 및 제2 압반(8) 모두에 대해 회전하고, 이러한 회전은 제1 압반 모터(17)에 의해 실행된다. 그러나, 지지 플랫폼(2)에 대한 그 절대 배향 또는 회전 위치는 실질적으로 변하지 않고 유지된다. 이러한 방식으로, 인쇄된 가공 소재(W1)는 이에 따라 반전된 다음의 가공 소재를 적재 및 빼낼 때 제1 압반의 벨트(9)의 필요한 구동 방향으로 180°까지 압반 축 주위에서 회전된다.
제1 움직임 동작과 마찬가지로, 인쇄된 가공 소재(W1)가 "탈출"하고 들어오는 가공 소재(W1)가 인쇄 스크린 아래에서 통과하도록 충분한 여유를 제공하는 것을 가능하게 하도록 프린트 헤드 및 스크린을 수직 또는 Z-축 방향으로 상승시킬 필요가 있다.
또한 제2 움직임 동작 동안, 인쇄 스크린이 전도성 페이스트로 투광되는 투광 스트로크가 발생한다.
압반이 그 시야를 가리지 않는 이 단계에서, 상향으로 보이는 카메라(UC1)는 인쇄 스크린의 기선들을 조명하고 검사할 수 있다.
공급 컨베이어(10, 11)들은 제1 압반(7)이 적재 위치(L)를 통과하자마자 하강된다.
제2 움직임 동작의 종료시에 상기 배열을 위로부터 도시한 도 9f에서, 그 위에 인쇄된 가공 소재(W1)를 구비하는 제1 압반(7)은 적재 위치(L)에 도달한 반면에, 그 위에 가공 소재(W3)을 구비하는 제2 압반(8)은 인쇄 위치(P)에 도달하였다.
W3의 인쇄는, 결함을 제외하고 위에서 설정된 바와 같이 제2 움직임 동작 동안 완료된 가공 소재(W3)의 정확한 배향이 얻어졌을 때 시작한다. 그 동안(즉, 가공 소재(W3)의 인쇄 동안), 가공 소재(W2)는 하류 생산 라인으로 수송되고, 인쇄된 가공 소재(W1)는 제1 압반(7)으로부터 제2 공급 컨베이어(11)로 빼내지고, 가공 소재(W5)는 제2 압반 벨트(9) 및 공급 컨베이어(10, 11)들의 구동을 통하여 제1 공급 컨베이어(10)로부터 제1 압반(7) 상으로 적재된다. 인쇄된 가공 소재(W1)의 빼냄 및 다음의 가공 소재(W5)의 적재는 동시에 일어난다. 이러한 동작에서, 제1 압반(7)의 벨트(9)는 제1 방향으로 예를 들어 대략 2개의 가공 소재의 치수만큼 설정된 거리만큼 회전된다. 또한 동시에, 추가의 가공 소재(W6)는 생산 라인으로부터 제1 공급 컨베이어(10) 상으로 수송된다. 도 9g는 이러한 병행 인쇄 및 적재/빼냄 단계 후에 상기 배열을 위로부터 개략적으로 도시한다. 그러므로, 도 9g는 도 9a와 유사하고, 그 후에, 상기된 단계들을 주기적으로 반복된다.
도 9a 및 도 9g는 압반(7, 8)들이 본래의 위치로 복귀된 동안, 이러한 것들이 모두 180° 회전되는 것을 도시한다. 이는 각각의 압반에 대한 연속적인 적재/빼냄 단계들이 다른 방향으로 관련 벨트를 구동한다는 것을 의미한다. 그러므로, 순환 벨트를 사용할 필요가 없으며, 훨씬 간단한 왕복 벨트 배열이 대신 사용될 수 있다.
시간 경과에 따라서, 온도 또는 스크린 스트레치로 인하여, 인쇄 반복성이 드리프트될 수 있는 것으로 고려된다. 별개의 광학 검사 장치를 사용하는 것에 의한 모든 인쇄 동작 후의 인쇄 반복성의 검사 및 시간 경과에 따른 변화의 모니터링은 임의의 경험된 동작 변화를 보상하도록 옵셋이 적용되는 것을 가능하게 할 것이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예를 위로부터 개략적으로 도시한다. 여기에서, 이중 레인 인쇄 배열은 2개의 분리된 인쇄 장치(30, 31)를 사용하여 구성된다. 각각의 인쇄 장치(30, 31)는 도 1의 인쇄 장치(1)와 실질적으로 유사하며, 상세한 설명은 생략된다. 도시된 배열은 2개의 개별 생산 레인(32, 33)을 제공하며, 각각의 레인은 도시된 바와 같이 좌측으로부터 우측으로 가공 소재를 공급한다. 인쇄 장치(30, 31)들은 각각의 지지 플랫폼 및 프레임이 인접하지만 하나의 장치(31)가 다른 장치(30)에 대해 180도 회전하도록 면대면 구성(face-to face configuration)으로 배열된다. 이러한 방식으로, 각각의 인쇄 장치(30, 31)는 상이한 각각의 생산 레인(32, 33)에 의해 제공된 가공 소재를 인쇄하도록 배열되며, 장치(30)는 생산 레인(32)으로부터 가공 소재를 인쇄하도록 배열되며, 장치(31)는 생산 레인(33)으로부터 가공 소재를 인쇄하도록 배열된다. 도 4의 콤팩트한 "T-스터브" 배열이 유지되며, 각각의 스터브는 각각의 생산 레인과 관련된다. 생산 레인(32)의 가공 소재들이 각각의 인쇄 장치에 도달하고, 그러므로 생산 라인(33)상의 그 대응물들 앞에서 인쇄되지만, 사이클 시간은 이러한 불일치에 영향을 받지 않는다는 것을 알 수 있다.
중요하게, "T 스터브" 배열은 생산 레인(32, 33)들 사이의 거리가 비교적 짧아서, 작업자에 의해 용이하게 관리될 수 있는 소형 배열로 이어지는 것을 보장한다.
도 11은 옵셋 생산 레인을 사용하는 본 발명의 제3 실시예에 따른 인쇄 장치의 사시도를 개략적으로 도시한다. 이 실시예에서, 이송 장치 및 인쇄 유닛은 제1 실시예로부터 대체로 변경되지 않지만, 가공 소재 생산 라인 공급이 지금 옵셋 배열이어서, 가공 소재 입력 방향 및 가공 소재 출력 방향이 더 이상 동일 선상이 아니다. 여기에서 사용된 입력 공급 컨베이어(40)는 실질적으로 L자 형상이며, 상류 생산 라인과 함께 동작하도록 이와 평행하게 배열된 제1 입력 공급 벨트(41), 및 제1 입력 공급 벨트(41)로부터 가공 소재들을 수용하고 적재 위치로 가공 소재들을 적재하는, 생산 라인에 직각으로 배열되는 제2 입력 공급 벨트(42)를 포함한다. 여기에서 사용되는 출력 공급 컨베이어(43)는 또한 실질적으로 L자 형상이고, 생산 라인에 직각으로 배열되고 적재 위치(L')로부터 가공 소재를 빼내는 제1 출력 공급 벨트(44), 및 벨트(44)로부터 가공 소재들을 수용하고 하류 생산 라인에 가공 소재들을 빼내기 위한, 하류 생산 라인에 평행하게 배열된 제2 출력 공급 벨트(45)를 포함한다.
이러한 배열은 상기된 "T-스터브" 배열만큼 콤팩트하지 않지만, 특정 위치들에서 바람직할 수 있다.
도 12는 순환 벨트를 사용하는 본 발명의 제4 실시예에 따른 이송 장치(51)의 사시도를 개략적으로 도시한다. 한편, 도 13은 이러한 이송 장치의 측면도를 도시한다.
이 실시예는 수직으로 움직일 수 있는 공급 컨베이어들의 사용과 함께, 적재 위치와 인쇄 위치 사이에서 가공 소재들을 움직이도록 2개의 압반 회전 테이블의 사용과 같은 도 1 내지 도 9에 도시된 제1 실시예와 많은 유사점을 가지며, 그러므로 특히 그 실시예의 "T-스터브" 구성을 보유한다. 그러나, 이 실시예에서, 아암 또는 다른 압반에 대해 압반이 회전할 수 있게 하는 수단이 제공되지 않는다. 이러한 것은 제1 실시예와 비교하여 다음과 같은 몇 가지 이점을 제공한다:
i) 각각의 압반의 감소된 복잡성; 및
ii) 각각의 가공 소재가 출력시에 본래의 배향을 유지한다.
그러나, 다음과 같은 결점도 있다:
i) 각각의 압반의 세타(θ) 각도 회전이 불가능하며;
ii) 각각의 압반에서 순환 벨트를 사용하는 것이 필요하다.
실시의 선택은 특정 상황에 의존할 것이다.
도 12 및 도 13를 참조하여, 이송 장치(51)는 아암(52)의 형태를 하는 회전 테이블을 포함한다. 각각의 압반(53a, 53b)이 아암(52)의 각 단부에 장착되고, 각각의 압반(53a, 53b)은 아암(52)에 대해 회전할 수 없다. 각각의 압반(53a, 53b)은 각각의 순환 또는 연속 페이퍼 벨트(54a, 54b)를 구비한다. 각각의 벨트(54a, 54b)는 압반들의 단부에 위치된 각각의 롤러(55a, 56a, 55b, 56b)에 장착된다. 각각의 압반(53a, 53b)의 제1 롤러(55a, 55b)는 원주 방향 치형 단부(57a, 57b)를 가진다. 아암(52)에 장착된 각각의 벨트 구동 액튜에이터(58a, 58b)들은 필요에 따라 치형 단부들을 회전시키도록 치형 단부(57a, 57b)들과 맞물리는 출력 기어(59a)(도 12에서는 보이지 않음)들을 회전 가능하게 구동하도록 동작한다. 제어 칩(도시하지 않음)은 이러한 액튜에이터(58a, 58b)들의 제어를 실행하도록 이송 장치(51) 내에 제공된다. 각각의 벨트는 다공성이어서, 진공은 그 원치않는 움직임을 방지하도록 압반의 상부에 위치된 가공 소재(도시되지 않음)에 인가될 수 있다.
도 14는 적재 작업 동안 도 12의 이송 장치의 평면도를 개략적으로 도시한다. 동작이 제1 실시예의 동작과 많은 유사점을 가지며, 가능한 동일한 도면 부호를 가진다는 것을 유의해야 한다. 특히, 제1 및 제2 공급 컨베이어(10, 11)들은 적재 위치에 인접하여 다시 제공되고, 이러한 공급 컨베이어들은 적재 위치와 인쇄 위치 사이에서 가공 소재들의 수송 동안 아암(52) 및 압반(53a, 53b)들이 밑에서 통과할 수 있도록 수직 방향으로 움직일 수 있다. 상향 카메라(UC1, UC2)들은 인쇄 위치에 근접하여 위치된다. 압반(53a, 53b)들이 회전할 수 없기 때문에 프린트 헤드가 θ 정렬을 제공하도록 회전할 수 있어야 하는 것을 제외하면, 제1 실시예와 동일한 인쇄 장치의 나머지 부분은 명확한 설명을 위해 생략된다. 도 14는, 압반(53a, 53b)이 아암(52)에 대해 회전할 수 없기 때문에, 각각의 가공 소재가 동일한 방향, 즉 도시된 바와 같이 좌측으로부터 우측으로 압반 상에 적재되고 압반으로부터 빼내져야만 한다는 것을 명확히 한다. 이러한 것은 차례로 각각의 압반(53a, 53b)의 벨트(54a, 54b)가 적재 및 빼냄 작업을 위해 동일한 방향으로 구동 가능하여야 하고, 그러므로 연속 벨트의 사용이 바람직하다는 것을 의미한다.
이 실시예에서, 회전 테이블이 제1 및 제2 움직임 동작들 중 어느 한 방향으로 회전할 수 있다는 것을 유의하여야 한다.
상기된 실시예들은 단지 예시적인 것이며, 본 발명의 범의 내의 다른 가능성 및 대안은 당업자에게 자명할 것이다. 예를 들어:
i) 상기 제1 실시예가 제1 및 제2 압반들의 회전을 실행하도록 전용 구동 디바이스를 사용하지만, 이러한 회전은 대안적으로 아암 모터와 작동 가능하게 연결된 변속기를 사용하여 구동될 수 있다. 이러한 변속기는 당업계에 널리 공지된 바와 같은 기어링 및/또는 구동 벨트 또는 체인을 포함할 수 있다. 이러한 것이 단순성, 반복성 및 감소된 전력 요건의 이점을 제공하지만, 세타(θ) 각도 회전 능력은 상실될 수 있다.
ii) 가공 소재 생산 레인들은 다른 공정을 수용하도록 다수의 위치에서 정지하도록 구성될 수 있다. 압반들은 추가 입력 및 출력 조건을 수용하도록 구성되어, 다수의 웨이퍼가 인쇄 사이에서 공급되거나 빼내지도록 한다.
1 : 인쇄 장치 2 : 지지 플랫폼
3 : 프레임 4 : 이송 장치
5 : 인쇄 유닛 6 : 회전 테이블
7 : 제1 압반 8 : 제2 압반
9 : 벨트 10 : 제1 공급 컨베이어
11 : 제2 공급 컨베이어 12 : 아암
13 : 아암 모터 14 : 아암 인코더 링
15 : 허브 16 : 태양 축
17a : 제1 압반 모터 17b : 제2 압반 모터
18a : 제1 압반 인코더 18b : 제2 압반 인코더
19a : 제1 압반 스템 19b : 제2 압반 스템
20 : 아암 베어링 21a : 제1 압반 회전축
21b : 제2 압반 회전축 22a : 제1 압반 상부면
22b : 제2 압반 상부면 23 : 진공 공급 튜브
24 : 고정 지지체 25 : 와이어
25a : 아암 인코더 와이어 26a : 제1 압반 베어링
26b : 제2 압반 베어링 27a, c : 제1 압반 측벽
27b, d : 제2 압반 측벽 28a : 제1 압반 페이퍼 벨트 모터
28b : 제2 압반 페이퍼 벨트 모터 29a : 제1 압반 페이퍼 롤러
29b : 제2 압반 페이퍼 롤러 30 : 인쇄 장치
31 : 인쇄 장치 32 : 제1 생산 레인
33 : 제2 생산 레인 40 : 입력 공급 컨베이어
41 : 제1 입력 공급 벨트 42 : 제2 입력 공급 벨트
43 : 출력 공급 컨베이어 44 : 제1 출력 공급 벨트
45 : 제2 출력 공급 벨트 46 : 지지 타워
47 : 컨베이어 벨트 48 : 롤러
49 : 컨베이어 벨트 구동 수단 50a, 50b : 신축 부재
51 : 이송 장치 52 : 아암
53a, 53b : 압반 54a, 54b : 순환 페이퍼 벨트
55a, 55b : 제1 롤러 55a, 56a, 55b, 56b
56a, 56b : 제2 롤러 57a, 57b : 치형 단부
58a, 58b : 벨트 구동 액튜에이터 59a, 59b : 출력 기어
W : 가공 소재 L : 적재 위치
P : 인쇄 위치 C : 카메라
UC1, UC2 : 상향 카메라

Claims (22)

  1. 생산 라인과 인쇄 유닛 사이에서 가공 소재들을 수송하기 위한 이송 장치로서,
    공간적으로 분리된 위치들에서 제1 및 제2 압반을 지지하는 회전 테이블로서, 각각의 압반이 상기 회전 테이블에 대해 회전 가능하고, 또한 각각의 제1 및 제2 압반 회전축들을 중심으로 다른 압반에 대해 회전 가능하고 사용시에 각각의 가공 소재를 지지하도록 구성되며;
    상기 회전 테이블은, 각각의 압반이 사용시에 상기 생산 라인에 근접한 적재 위치와 사용시에 인쇄 유닛에 근접한 인쇄 위치 사이에서 상기 테이블의 회전을 통해 움직일 수 있도록, 상기 제1 및 제2 압반 회전축들에 평행한 테이블 회전축을 중심으로 회전 가능한, 상기 회전 테이블; 및
    상기 테이블 회전축을 중심으로 상기 회전 테이블을 회전시키기 위한 테이블 구동 디바이스를 포함하며,
    상기 이송 장치가 제1 및 제2 움직임 동작들을 주기적으로 수행하도록 동작 할 수 있어서, 상기 제1 움직임 동작시에, 상기 회전 테이블은, 상기 제2 압반이 상기 인쇄 위치로부터 상기 적재 위치로 움직이는 동안 상기 적재 위치로부터 상기 인쇄 위치로 상기 제1 압반을 움직이도록 회전하며, 상기 제2 움직임 동작시에, 상기 회전 테이블은, 상기 제2 압반이 상기 적재 위치로부터 상기 인쇄 위치로 움직이는 동안 상기 인쇄 위치로부터 상기 적재 위치로 상기 제1 압반을 움직이도록 회전하는, 이송 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 움직임 동작들의 각각에서, 상기 제1 및 제2 압반들 중 하나는 상기 제1 및 제2 압반들 중 다른 하나에 대해 회전하는 반면, 상기 제1 및 제2 압반들 중 다른 하나는 회전하지 못하는, 이송 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 움직임 동작시에, 상기 제2 압반은 상기 회전 테이블에 대해 회전하고, 상기 제1 압반은 상기 회전 테이블에 대해 정지되고, 상기 제2 움직임 동작시에, 상기 제1 압반은 상기 회전 테이블에 대해 회전하고, 상기 제2 압반은 상기 회전 테이블에 대해 정지되는, 이송 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 테이블은 각각의 그 압반 회전축을 중심으로 상기 제1 및 제2 압반들을 각각 회전시키기 위한 제1 및 제2 압반 구동 디바이스들을 포함하는, 이송 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 및 제2 압반 구동 디바이스들은 그 각각의 압반 회전축을 중심으로 각각의 제1 및 제2 압반을 각도(θ)만큼 선택적으로 회전시키기 위하여 동작 가능한, 이송 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 압반들은 상기 테이블 회전축을 중심으로 서로 약 180°로 위치되는, 이송 장치.
  7. 제1항에 있어서, 각각의 압반은 가공 소재를 그 위에서 수송하기 위한 벨트, 및 상기 벨트를 구동하기 위한 벨트 구동부를 포함하는, 이송 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 벨트 구동부는 제1 방향, 및 상기 제1 방향에 반대인 제2 방향으로 상기 벨트를 연속하여 구동하도록 동작 가능한, 이송 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 상기 생산 라인으로부터 상기 적재 위치에 있는 압반으로 가공 소재들을 수송하기 위하여 상기 적재 위치에 근접하여 위치된 제1 공급 컨베이어, 및 상기 적재 위치에 있는 압반으로부터 상기 생산 라인으로 가공 소재들을 수송하기 위하여 상기 적재 위치에 근접하여 위치된 제2 공급 컨베이어를 추가로 포함하는, 이송 장치.
  10. 제9항에 있어서, 각각의 상기 제1 및 제2 움직임 동작 동안 상기 회전 테이블로부터 멀리 또는 상기 회전 테이블을 향한 각각의 공급 컨베이어의 상대 움직임을 실행하도록 각각의 공급 컨베이어를 연속하여 움직이는 각각의 구동 액튜에이터를 추가로 포함하는, 이송 장치.
  11. 가공 소재들을 인쇄하기 위한 인쇄 장치로서,
    생산 라인으로부터 가공 소재들을 수용하기 위한 입력부, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 이송 장치, 인쇄 유닛 및 인쇄된 가공 소재들을 상기 생산 라인으로 출력하기 위한 출력부를 포함하는, 인쇄 장치.
  12. 제11항에 따른 인쇄 장치, 및 생산 라인을 포함하며, 상기 인쇄 장치는 상기 생산 라인과 결합되는, 인쇄 조립체.
  13. 제12항에 있어서, 제2 생산 라인, 및 상기 제2 생산 라인과 결합되는 제11항에 따른 제2 인쇄 장치를 포함하며, 상기 제1 및 제2 생산 라인들은 평행하게 배열되며, 상기 제1 및 제2 인쇄 장치들은 상기 제1 및 제2 생산 라인들 사이에 위치되는, 인쇄 조립체.
  14. 생산 라인으로부터 가공 소재들을 수용하기 위한 입력부, 인쇄 유닛, 인쇄된 가공 소재들을 생산 라인에 출력하기 위한 출력부, 및 상기 생산 라인과 상기 인쇄 유닛 사이에서 가공 소재들을 수송하기 위한 이송 장치를 포함하는, 가공 소재들을 인쇄하기 위한 인쇄 장치로서,
    상기 이송 장치는,
    공간적으로 분리된 위치들에서 제1 및 제2 압반을 지지하는 회전 테이블; 및
    상기 입력부와 상기 출력부 사이에서 직렬로 위치된 적재 위치와 상기 인쇄 유닛에 근접한 인쇄 위치 사이에서 사용시에 각각의 압반을 움직이도록 테이블 회전축을 중심으로 상기 테이블을 회전시키기 위한 테이블 구동 디바이스를 포함하며;
    상기 이송 장치가 제1 및 제2 움직임 동작들을 주기적으로 수행하도록 동작할 수 있어서, 상기 제1 움직임 동작시에, 상기 회전 테이블은, 상기 제2 압반이 상기 인쇄 위치로부터 상기 적재 위치로 움직이는 동안 상기 적재 위치로부터 상기 인쇄 위치로 상기 제1 압반을 움직이도록 회전하며, 상기 제2 움직임 동작시에, 상기 회전 테이블은, 상기 제2 압반이 상기 적재 위치로부터 상기 인쇄 위치로 움직이는 동안 상기 인쇄 위치로부터 상기 적재 위치로 상기 제1 압반을 움직이도록 회전하는, 인쇄 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 입력부로부터 상기 적재 위치에 있는 압반으로 가공 소재들을 수송하기 위하여 상기 적재 위치에 근접하여 위치된 제1 공급 컨베이어, 및 상기 적재 위치에 있는 압반으로부터 상기 출력부로 가공 소재들을 수송하기 위하여 상기 적재 위치에 근접하여 위치된 제2 공급 컨베이어를 포함하는, 인쇄 장치.
  16. 제15항에 있어서, 각각의 제1 및 제2 움직임 동작 동안 상기 회전 테이블로부터 멀리 또는 상기 회전 테이블을 향한 각각의 공급 컨베이어의 상대 움직임을 실행하도록 각각의 공급 컨베이어를 연속하여 움직이는 각각의 구동 액튜에이터를 추가로 포함하는, 인쇄 장치.
  17. 제14항에 있어서, 각각의 압반은 각각의 제1 및 제2 압반 회전축을 중심으로 상기 회전 테이블에 대해 회전 가능한, 인쇄 장치.
  18. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 인쇄 장치, 생산 라인을 포함하며, 상기 인쇄 장치는 상기 생산 라인과 결합되는, 인쇄 조립체.
  19. 제18항에 있어서, 제2 생산 라인, 및 상기 제2 생산 라인과 결합되는 제14항에 따른 제2 인쇄 장치를 포함하며, 상기 제1 및 제2 생산 라인들은 평행하게 배열되며, 상기 제1 및 제2 인쇄 장치들은 상기 제1 및 제2 생산 라인들 사이에 위치되는, 인쇄 조립체.
  20. 생산 라인 상에서 가공 소재들을 인쇄하는 방법으로서,
    a) 공간적으로 분리된 위치들에 제1 및 제2 압반을 지지하는 회전 테이블을 포함하는 이송 장치를 제공하는 단계로서, 각각의 압반이 각각의 가공 소재를 지지하도록 구성되는, 상기 이송 장치 제공 단계;
    b) 상기 제2 압반이 인쇄 유닛에 근접한 인쇄 위치에 위치된 동안 상기 생산 라인에 근접한 적재 위치에서 상기 제1 압반 상에 제1 가공 소재를 적재하는 단계;
    c) 상기 제2 압반이 상기 인쇄 위치로부터 상기 적재 위치로 움직이는 동안 상기 제1 압반을 상기 인쇄 위치로 움직이도록 상기 회전 테이블을 회전시키는 것을 포함하는 제1 움직임 동작을 수행하는 단계;
    d) 상기 인쇄 유닛을 사용하여 상기 제1 가공 소재를 인쇄하는 단계;
    e) 상기 제2 압반이 상기 적재 위치로부터 상기 인쇄 위치로 움직이는 동안, 상기 제1 압반을 상기 인쇄 위치로부터 상기 적재 위치로 움직이도록 상기 회전 테이블을 회전시키는 것을 포함하는 제2 움직임 동작을 수행하는 단계; 및
    f) 상기 제1 압반으로부터 상기 생산 라인으로 상기 제1 가공 소재를 빼내는(unloading) 단계를 포함하며;
    상기 제1 및 제2 움직임 동작의 각각에서, 상기 제1 및 제2 압반들 중 하나는 상기 제1 및 제2 압반들 중 다른 하나에 대해 회전하는, 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 단계 b)에서, 상기 제2 압반에서 지지되는 제2 가공 소재는 상기 인쇄 유닛을 사용하여 인쇄되고, 상기 단계 d)에서, 상기 제2 가공 소재는 상기 제2 압반으로부터 상기 생산 라인으로 빼내지고, 상기 제3 가공 소재는 상기 생산 라인으로부터 상기 제2 압반으로 적재되는, 방법.
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서, 각각의 압반은 가공 소재를 그 위에서 수송하기 위한 벨트, 및 상기 벨트를 구동하기 위한 벨트 구동부를 포함하며, 상기 단계 b)에서, 상기 제1 가공 소재는 상기 벨트를 제1 방향으로 구동하는 것에 의해 상기 제1 압반으로 적재되고, 상기 단계 f)에서, 상기 제1 가공 소재는 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 상기 벨트를 구동하는 것에 의해 상기 제1 압반으로부터 빼내지는, 방법.
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