WO2018221845A1 - 스크린 인쇄 장치 - Google Patents

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WO2018221845A1
WO2018221845A1 PCT/KR2018/003206 KR2018003206W WO2018221845A1 WO 2018221845 A1 WO2018221845 A1 WO 2018221845A1 KR 2018003206 W KR2018003206 W KR 2018003206W WO 2018221845 A1 WO2018221845 A1 WO 2018221845A1
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ink
screen
unit
printing
temperature
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PCT/KR2018/003206
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English (en)
French (fr)
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김용성
성진우
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성안기계 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a screen printing apparatus, and more particularly, to a screen printing apparatus capable of efficiently performing a printing process on a substrate by a simpler structure and operation.
  • a screen printing process uses a screen having a pattern formed thereon to print ink on a flexible film, foil, or non-flexible substrate (hereinafter, referred to as a substrate). It means the process of printing to the name.
  • a typical screen printing apparatus used in the screen printing process is a screen having a pattern formed thereon for performing a printing process on the substrate, a scraper for applying ink on the screen, and a screen applied with ink to press the screen to penetrate the ink while penetrating the ink. It includes a squeegee (Squeegee) to transfer the printing process to the substrate and a plurality of driving devices for driving them.
  • Such a screen printing apparatus performs two strokes consisting of application of ink and printing of ink, and a method of performing an application and printing process while a scraper and a squeegee in which the screen moves on a plane and moving in an up and down direction alternately,
  • the scraper and the squeegee may be divided into a method of performing an application and printing process while alternately moving in the vertical direction or the horizontal direction.
  • FIG. 1 is a view schematically showing the structure and operation of a general screen printing apparatus.
  • a flat screen printing apparatus 10 performs a printing process among various kinds of screen printing apparatuses.
  • the flat screen printing apparatus 10 may include a backup roller 11, a screen 12, a scraper 13, and a squeegee 14.
  • the backup roller 11 may transfer the substrate S while supporting one surface of the substrate S such as a film, a web, or the like.
  • the screen 12 is disposed spaced apart from the backup roller 11, a pattern (not shown) for performing a printing process on the substrate (S) can be formed.
  • the scraper 13 is movably disposed to be in contact with or spaced apart from the screen 12, and may apply ink to the screen 12.
  • the squeegee 14 is positioned adjacent to the scraper 13 so as to be movable in contact with or spaced from the screen 12, and transfers ink applied to the screen 12 to the substrate S.
  • FIG. Printing process may be performed.
  • the scraper 13 moves in the first direction (left direction in FIG. 1) to apply ink to the screen 12.
  • the squeegee 14 is formed.
  • the screen 12 is moved in the second direction (the right direction in FIG. 2) while the screen 12 is pressed, and the printing process is performed on the substrate S.
  • FIG. 1A the scraper 13 moves in the first direction (left direction in FIG. 1) to apply ink to the screen 12.
  • FIG. 1B the squeegee 14 is formed.
  • the screen 12 is moved in the second direction (the right direction in FIG. 2) while the screen 12 is pressed, and the printing process is performed on the substrate S.
  • the conventional screen printing apparatus 10 includes a scraper 13 for applying ink on the screen 12, a squeegee 14 for printing ink on the substrate S while pressing the screen 12, and these. Since it is composed of a driving device (not shown) to be connected, there is a problem that the overall mechanism structure is somewhat complicated, and since the simple sequence control is performed according to the repetitive operation, precise control is difficult, and it is difficult to cope with the change of sophisticated process conditions.
  • the squeegee 14 must press the screen 12 by the snap-off between the screen 12 and the substrate S in the process of printing ink. Therefore, since the pressing on the screen 12 is repeated during the printing process, plastic deformation occurs, resulting in a problem that the printing quality is not uniform and the durability of the screen 12 is lowered.
  • the conventional screen printing apparatus 10 performs a printing process in a state in which a large amount of ink is pre-supplied on the screen 12 in order to maintain physical properties such as viscosity of ink (or paste).
  • the printing quality is deteriorated due to the change in physical properties of the ink exposed to the air (for example, the viscosity change).
  • the present invention has been invented to improve the above problems, the problem to be solved by the present invention, the ink is discharged to the screen by the discharge pressure of the ink, the ink discharged by the predetermined amount of the printing portion by the amount necessary for printing
  • the present invention provides a screen printing apparatus capable of efficiently performing a printing process on a substrate by a simpler structure and operation by transferring a pattern onto a substrate to print a pattern.
  • the screen printing apparatus is disposed adjacent to the upper portion of the substrate on which the printing process is performed, and the screen on which the pattern to be printed is formed, and the upper portion of the screen
  • a printing unit configured to print the pattern on the substrate by discharging ink supplied from the outside to the screen, and connected to at least one of the screen and the printing unit and driving at least one of the screen and the printing unit.
  • a control unit connected to the printing unit and the printing unit and the driving unit, and controlling the operation of the printing unit and the driving unit, wherein the control unit includes one of the screen and the printing unit in a state in which the printing unit contacts the screen.
  • the printing unit is adapted to perform printing on the substrate by the discharge pressure of the ink. It is characterized by.
  • the printing portion the ink supply hole in which the ink is injected from the outside is formed on one side, the body portion formed with an injection path through which the ink moves therein, and disposed on one side of the body portion to communicate with the injection path And an ink pressurizing portion pressurizing the ink moving through the injection path, and disposed on one side facing the screen of the body portion so as to communicate with the injection path, and the ink discharged in contact with the screen.
  • the body portion is in communication with the injection path, it characterized in that at least one cavity (cavity) in which the ink is received.
  • the ink discharge portion is characterized in that it is installed to be detachable on one side of the body portion.
  • the printing portion is provided in a position adjacent to the ink discharge portion of the body portion, disposed between the temperature measuring portion for measuring the temperature of the ink discharged from the ink discharge portion and the ink pressurizing portion and the ink discharge portion And a temperature controller configured to adjust the temperature of the ink, wherein the controller controls the temperature controller according to a measurement result of the temperature measurer to adjust the temperature and viscosity of the ink discharged from the ink discharger.
  • the temperature adjusting part may include at least one heating member disposed adjacent to the injection path between the ink pressing part and the ink discharge part, and the at least one heating member between the ink pressing part and the ink discharge part. It characterized in that it comprises at least one cooling member disposed on the outside.
  • the printing unit discharges ink at a predetermined pressure by an amount necessary for printing, and transfers the ink discharged to the screen by the discharge pressure of the ink to the substrate to print the pattern Therefore, since the screen deformation is minimized by not directly pressing the screen, the durability of the entire screen printing apparatus is improved, and the overall uniform printing is possible by minimizing the gap between the screen and the substrate.
  • the printing process can be performed efficiently.
  • the printing unit can perform the printing process in one movement process, it is possible to simplify the entire printing process in one stroke and increase the printing speed.
  • the screen printing apparatus by measuring the discharge pressure of the ink discharged from the ink discharge portion and by pressing the ink contained in the body portion in accordance with the measurement result to control the discharge amount and discharge pressure, Since unnecessary waste of ink can be reduced, it can be easily applied to expensive ink.
  • the screen printing apparatus by measuring the discharge pressure of the ink discharged from the ink discharge portion and by pressing the ink contained in the body portion in accordance with the measurement result to control the discharge amount and discharge pressure, In contrast with the limited pressure of the conventional squeegee, the ink is directly pressurized, so that the ink can be applied to high viscosity ink and relatively high aspect ratio printing can be performed, thereby improving overall print quality.
  • the screen printing apparatus by measuring the discharge pressure of the ink discharged from the ink discharge portion and pressing the ink contained in the body portion according to the measurement result to control the discharge amount and discharge pressure and print
  • the discharge amount and discharge pressure and print By controlling the ink to be discharged and used as much as necessary in the state of being accommodated in the injection path of the body, it not only reduces unnecessary waste of ink but also minimizes the change of physical properties due to the environmental exposure of the ink, thereby improving the overall print quality. You can.
  • the screen printing apparatus by forming a cavity (Cavity) is temporarily accommodated in the body portion constituting the printing portion, the ink discharged from the long-formed ink ejecting portion in the width direction of the screen It can be discharged uniformly along.
  • the screen printing apparatus by implementing the detachable ink ejecting portion disposed on one side of the body portion constituting the printing portion, reducing the maintenance cost of the screen printing apparatus and simplify the maintenance work can do.
  • the screen printing apparatus by measuring the temperature of the ink discharged from the printing unit and by controlling the temperature of the ink moving along the injection path according to the measurement result, By keeping the temperature and viscosity constant, the overall print quality can be improved.
  • the temperature of the ink In the process of controlling the impact on the screen, substrate, etc. can be minimized.
  • FIG. 1 is a view schematically showing the structure and operation of a general screen printing apparatus.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing the structure of a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a front view showing the operation of the screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a front view schematically showing a structure of a printing unit constituting a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view schematically showing a modified example of the body portion constituting the printing portion of the screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a front view schematically illustrating a state when a body part constituting a printing unit of a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention further includes a cavity.
  • FIG. 7 is a front view schematically illustrating a state in which an ink ejecting unit constituting a printing unit of a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention is replaceable.
  • FIG. 8 is a front view schematically illustrating a state in which a printing unit constituting a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention is added with a temperature control function.
  • FIG. 9 is a front view schematically showing an example of a temperature control unit constituting a printing unit of the screen printing apparatus shown in FIG. 8.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically illustrating a structure of a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a front view illustrating an operation of the screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the screen printing apparatus 1 includes a screen 100, a printing unit 200, a driving unit 300, and a control unit 400. Can be.
  • the screen 100 is disposed adjacent to the upper portion of the substrate S on which the printing process is performed, and a pattern 110 to be printed on the substrate S may be formed.
  • the substrate S is a concept including not only glass, but also all kinds of printing patterns, such as a film and a web.
  • the printing unit 200 is disposed above the screen 100, and discharges ink I (or paste, hereinafter, identically) supplied from the outside to the screen 100 to form a pattern ( P) of FIG. 2 can be printed.
  • the printing unit 200 discharges the ink I to the screen 100 in one movement, and at the same time, the ink I discharged to the screen 100 by the discharge pressure of the ink I is transferred to the substrate (
  • the pattern P can be printed by transferring to S).
  • the detailed structure of the printing unit 200 will be described later in detail with reference to FIGS. 4 to 9.
  • the driving unit 300 is connected to at least one of the screen 100 and the printing unit 200, and may drive at least one of the screen 100 and the printing unit 200.
  • the driving unit 300 includes various kinds of actuators such as a cylinder and a driving motor, and is connected to at least one of the screen 100 and the printing unit 200 and, if necessary, the screen ( 100) and the printing unit 200 in the upper and lower directions ( ⁇ Z direction of FIG. 2) or the longitudinal direction ( ⁇ X direction of FIG. 2) or the width direction ( ⁇ of FIG. 2) above the substrate S Y direction).
  • the controller 400 may be connected to the printing unit 200 and the driving unit 300, and may control operations of the printing unit 200 and the driving unit 300.
  • the controller 400 may be connected to the printing unit 200 and control the flow rate, pressure, temperature, and the like of the ink I supplied to the printing unit 200.
  • the controller 400 may be connected to the driving unit 300, and may control the position, the moving direction, and the moving speed of the screen 100 and the printing unit 200 connected to the driving unit 300.
  • control unit 400 of the screen printing apparatus 1 the screen 100 and the printing unit 200 in a state in which the printing unit 200 in contact with the screen 100 When at least one of them moves, the printing unit 200 may control to perform printing on the substrate S by the discharge pressure of the ink I.
  • FIG. 3 illustrates an example in which the printing unit 200 performs a printing process while the screen 100 is fixed.
  • the pattern area of the screen 100 moves ink I at a predetermined pressure by an amount necessary for printing.
  • the ink I discharged to the 110 and discharged to the pattern region 110 of the screen 100 may be transferred to the surface of the substrate S by the discharge pressure.
  • the printing unit 200 constituting the screen printing apparatus 1 according to the exemplary embodiment of the present invention presses the screen 12 of FIG. 1 in a general screen printing apparatus 10 of FIG. Unlike the squeegee (14 in FIG. 1) to be transferred to (S), there is a difference in that the ink I is transferred to the substrate S using the discharge pressure of the ink I. Therefore, the screen printing apparatus 1 according to the exemplary embodiment of the present invention may increase the durability of the screen 100 because the printing unit 200 does not directly press the screen 100 so that deformation of the screen 100 is minimized. In addition, since the gap (Snap-off) between the screen 100 and the substrate (S) can be minimized, uniform printing is possible throughout.
  • the printing unit 200 constituting the screen printing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention the squeegee (Fig. 1) and the squeegee (Fig. 1) constituting the general screen printing apparatus (10 in Fig. 1) (Fig. 1 to 14) are all performed, but the difference is that the ink I is discharged and the substrate S is printed at the same time in one movement instead of the reciprocating movement. Therefore, the screen printing apparatus 1 according to the embodiment of the present invention can simplify the printing process for the substrate S more.
  • the screen printing apparatus 1 discharges the ink I at a predetermined pressure by the amount necessary for printing by the printing unit 200, and at the discharge pressure of the ink I.
  • the screen deformation is minimized without directly pressing the screen, so the durability of the entire screen printing apparatus 1 In this way, the overall uniform printing is possible by minimizing the distance between the screen and the substrate, so that the printing process for the substrate S can be efficiently performed by a simpler structure and operation.
  • the printing unit 200 may perform the printing process in one moving process, the entire printing process may be simplified to one process and the printing speed may be increased. Can be increased.
  • FIG. 4 is a front view schematically showing a structure of a printing unit constituting a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the printing unit 200 constituting the screen printing apparatus 1 may include a body 210, an ink pressurizing unit 220, an ink ejecting unit 230, and at least one pressure measuring unit ( 240).
  • the body portion 210 is formed long along the width direction (or length direction) of the substrate S to correspond to the width (or length) of the substrate S, The lower end may be formed relatively narrow in the direction toward the screen 100.
  • the body portion 210 may have an ink supply hole 211 through which the ink I is injected from the outside on one side thereof, and an injection path 212 through which the ink I may move may be formed therein.
  • the injection path 212 is not only a space in which the ink I moves, but also means a space in which the ink I is accommodated in the body 210.
  • the injection path 212 may be connected to a through hole 213 for removing bubbles or the like that may occur in the process of injecting the ink (I).
  • the ink pressing unit 220 may be disposed on one side of the body 210 to communicate with the injection path 212, and may pressurize the ink I moving through the injection path 212.
  • the ink pressing unit 220 may adjust the discharge pressure of the ink I discharged from the ink discharge unit 230 by pressing the ink I at a predetermined pressure according to the measurement result of the pressure measuring unit 240.
  • the ink pressurization unit 220 may use a pump, a piston, a syringe, and the like, but is not limited thereto. The method of pressurizing the ink I may be changed by those skilled in the art.
  • the ink presser 220 may include ink ( Any location on infusion path 212 may be connected as long as I) is in communication with a moving infusion path 212. That is, the path through which the ink I is injected and the path through which the ink I is pressed may be formed differently.
  • FIG. 4 illustrates a structure in which the ink pressurizing unit 220 pressurizes the ink I accommodated in the injection path 212 while the ink I injection through the ink supply hole 211 is stopped.
  • the present invention is not limited thereto, and the ink pressurizing unit 220 may pressurize the ink I even while the ink I is injected through the ink supply hole 211.
  • the ink pressurizing unit 220 may be injected with an injection path even while the ink I is injected through the ink supply hole 211.
  • Ink I contained in 212 can be pressurized at the same time.
  • the ink ejecting unit 230 is disposed on one side of the body portion 210 facing the screen 100 so as to communicate with the injection path 212, and the ink I may be discharged in contact with the screen 100.
  • FIG. 4 an example in which the ink ejection unit 230 is formed in the same size and shape on the same line as the injection path 212 is illustrated, but this is merely an example.
  • 100 can be changed by the person skilled in the art according to the kind, the kind of the ink (I), the characteristic (for example, viscosity), etc.
  • the ink discharge unit 230 is preferably made of an elastic material in order to increase the sealing property when contacting the screen 100, but is not limited thereto, the material of the ink discharge unit 230 is a variety of materials, such as the material of the screen 100 It can be changed by the person skilled in the art according to conditions.
  • the pressure measuring unit 240 may be installed at a position adjacent to the ink ejecting unit 230 of the body 210, and may measure the discharge pressure of the ink I discharged from the ink ejecting unit 230.
  • the pressure measuring unit 240 is installed at a position adjacent to the ink discharge unit 230 along the injection path 212 through which the ink I moves, and at least one may be provided as necessary.
  • the controller 400 is connected to the pressure measuring unit 240 and the ink pressing unit 220, and controls the ink pressing unit 220 according to the measurement result of the pressure measuring unit 240 to discharge and discharge the ink I.
  • the pressure can be adjusted. That is, the control unit 400 pressurizes the ink I to pressurize the ink I at an appropriate pressure to obtain a desired discharge amount and discharge pressure according to the discharge pressure measurement result of the ink I measured from the pressure measuring unit 240. ) Can be controlled.
  • the screen printing apparatus 1 measures the discharge pressure of the ink I discharged from the ink discharge unit 230 and stores the inside of the body 210 according to the measurement result. By pressing the contained ink I to control the discharge amount and the discharge pressure, unnecessary waste of the ink I can be reduced, so that it can be easily applied to the expensive ink I.
  • the screen printing apparatus 1 measures the discharge pressure of the ink I discharged from the ink discharge unit 230 and is housed in the body 210 according to the measurement result.
  • the ink (I) is directly pressurized when compared to the limited pressure of the conventional squeegee, so that it can be applied to high viscosity ink and relatively high aspect ratio printing, thereby improving the overall print quality. Can be improved.
  • the screen printing apparatus 1 measures the discharge pressure of the ink I discharged from the ink discharge unit 230 and is accommodated in the body portion 210 according to the measurement result.
  • the ink I used for printing is controlled to be discharged and used only as necessary in the state accommodated in the injection path 212 of the body portion 210, thereby controlling the ink I
  • FIG. 4 illustrates an example in which the body part 210 constituting the printing part 200 is formed in one piece
  • the present invention is not limited thereto and may be configured as a plurality of bodies as necessary.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view schematically showing a modified example of the body portion constituting the printing portion of the screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the body 210 constituting the printing unit 200 is not manufactured integrally, but a plurality of separately manufactured bodies (in the example of FIG. 5, the first body ( 210A) and the second body 210B) may be combined.
  • an ink supply hole 211 and an injection path 212 are formed in the first body 210A, and one ink ejecting unit 230 is provided below.
  • the first body 210A and the second body 210B may be coupled to form the body portion 210.
  • the first ink supply hole 211A and the first injection path 212A are formed in the first body 210A, and the first ink ejection unit 230A is disposed below.
  • a second ink supply hole 211B, a second injection path 212B is formed in the second body (210B) and the second ink discharge portion (230B) is provided at the bottom, the first body 210A and the second body 210B may be combined to form a body portion 210.
  • FIGS. 5A and 5B two first bodies 210A and second bodies 210B are coupled to each other to form a body portion 210.
  • the shape, the coupling form and the like can be changed by any person skilled in the art.
  • the body portion 210 constituting the printing unit 200 may be formed with at least one cavity (Cavity) to temporarily accommodate the ink (I) moving along the injection path (212).
  • FIG. 6 is a front view schematically illustrating a state when a body part constituting a printing unit of a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention further includes a cavity.
  • At least one cavity 214 is formed to communicate with the injection path 212, and ink I moving along the injection path 212 may be temporarily accommodated.
  • 6 illustrates an example in which one cavity 214 having a rectangular cross section is formed, but the number, cross-sectional shape, and arrangement form of the cavity 214 may be changed by those skilled in the art.
  • the screen printing apparatus 1 forms a cavity 214 in which the ink I is temporarily accommodated in the body portion 210 constituting the printing unit 200.
  • the ink I discharged from the formed ink discharge unit 230 may be uniformly discharged along the width direction of the screen 100.
  • the ink discharge unit 230 constituting the printing unit 200 may be installed to be detachable on one side of the body portion (210).
  • FIG. 7 is a front view schematically illustrating a state in which an ink ejecting unit constituting a printing unit of a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention is replaceable.
  • the ink ejecting unit 230 may be installed to be detachably attached to the coupling groove 215 formed at one side of the body portion 210 facing the screen 100. Therefore, the ink ejecting unit 230 may be replaced according to printing conditions such as the type of the ink I, the characteristics of the ink I, and the like. As described above, the ink ejecting portion 230 is preferably made of an elastic material in order to increase hermeticity when contacting the screen 100.
  • the cross-sectional size of the discharge port 231 formed in the ink discharge unit 230 is determined according to the type of the ink I and the characteristics (eg, viscosity) of the ink I, the ink ( Even if the type of I), the characteristics of the ink I, etc. are changed, only the ink ejecting portion 230 coupled to the body portion 210 may be replaced without the need to replace the entire body portion 210.
  • the ink ejecting unit 230 of another material may be replaced.
  • the screen printing apparatus 1 implements the detachable ink ejecting unit 230 disposed on one side of the body unit 210 constituting the printing unit 200.
  • the maintenance cost of the screen printing apparatus 1 can be reduced and the maintenance work can be simplified.
  • the printing unit 200 constituting the screen printing apparatus 1 is a temperature measuring unit and temperature control for controlling the temperature of the ink (I) discharged from the ink discharge unit 230 It may further include wealth.
  • FIG. 8 is a front view schematically illustrating a state in which a printing unit constituting a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention is added with a temperature control function.
  • the temperature measuring unit 250 is installed at a position adjacent to the ink ejecting unit 230 of the body 210, and measures the temperature of the ink I discharged from the ink ejecting unit 230. It can be measured.
  • the temperature measuring part 250 is installed at a position adjacent to the ink discharge part 230 along the injection path 212 through which the ink I moves, and at least one may be provided as necessary.
  • the temperature controller 260 may be disposed between the ink pressurizer 220 and the ink ejector 230, and adjust the temperature of the ink I moving through the injection path 212.
  • the temperature controller 260 may adjust the temperature of the ink I discharged from the ink discharge unit 230 by heating or cooling the ink I according to the measurement result of the temperature measuring unit 250.
  • the controller 400 is connected to the temperature measuring part 250 and the temperature adjusting part 260, and controls the temperature adjusting part 260 according to the measurement result of the temperature measuring part 250 to discharge the ink from the ink discharge part 230.
  • the temperature and viscosity of the ink I can be adjusted. That is, the controller 400 controls the temperature controller 260 to heat or cool the ink I to an appropriate temperature in order to obtain a desired temperature and viscosity according to the temperature measurement result of the ink I measured from the temperature measurer 250. ) Can be controlled.
  • the screen printing apparatus 1 measures the temperature of the ink I discharged from the printing unit 200 and moves the ink along the injection path 212 according to the measurement result.
  • the temperature of (I) By controlling the temperature of (I), it is possible to keep the temperature and viscosity of the ink (I) used for printing constant and to improve the print quality as a whole.
  • the temperature controller 260 may include at least one heating member for increasing the temperature of the ink I moving along the injection path 212, and at least one cooling member for reducing the temperature of the ink I. It may include.
  • FIG. 9 is a front view schematically showing an example of a temperature control unit constituting a printing unit of the screen printing apparatus shown in FIG. 8.
  • the heating member 261 is disposed adjacent to the injection path 212 between the ink pressurizing unit 220 and the ink ejecting unit 230, and at least one may be provided as necessary. have.
  • the cooling member 262 is disposed outside the at least one heating member 261 between the ink pressurizing unit 220 and the ink ejecting unit 230, and at least one may be provided as necessary.
  • the control unit 400 controls the temperature. Both the heating member 261 and the cooling member 262 of the controller 260 may be driven. At this time, the heating member 261 increases the temperature of the ink I moving along the injection path 212, and the cooling member 262 blocks the heat transmitted from the heating member 261 so that high temperature heat is applied. It is transmitted to the outside of the body portion 210 can be prevented from affecting the screen 100, the substrate (S) and the like.
  • the control unit 400 controls the temperature adjusting unit. Only the cooling member 262 of 260 can be driven.
  • the heating member 261 is disposed such that the temperature controller 260 is adjacent to the injection path 212 through which the ink I moves.
  • the cooling member 262 is disposed to be adjacent to the surface of the body portion 210, the influence on the screen 100, the substrate S, or the like may be minimized in the process of controlling the temperature of the ink I.
  • the present invention relates to a screen printing apparatus, and more particularly, it is applicable to a technical field related to a screen printing apparatus capable of efficiently performing a printing process on a substrate by a simpler structure and operation.

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Abstract

본 발명은 스크린 인쇄 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치는, 인쇄 공정이 수행되는 기판의 상부에 인접하게 배치되며, 기판에 인쇄될 패턴이 형성된 스크린과, 스크린의 상부에 배치되며, 외부로부터 공급된 잉크를 스크린에 토출하여 기판에 패턴을 인쇄하는 인쇄부와, 스크린 및 인쇄부 중 적어도 하나에 연결되며, 스크린 및 인쇄부 중 적어도 하나를 구동시키는 구동부 및 인쇄부 및 구동부에 연결되며, 인쇄부 및 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하며, 제어부는, 인쇄부가 스크린에 접촉한 상태에서 스크린 및 인쇄부 중 적어도 하나가 이동할 때에, 인쇄부가 잉크의 토출압에 의해 기판에 인쇄를 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

스크린 인쇄 장치
본 발명은 스크린 인쇄 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보다 간단한 구조 및 동작에 의해 기판에 대한 인쇄 공정을 효율적으로 수행할 수 있는 스크린 인쇄 장치에 관한 것이다.
일반적으로 스크린 인쇄(Screen printing) 공정은 패턴이 형성된 스크린을 이용하여 잉크를 유연한 필름(Film)이나 포일(Foil) 또는 유연하지 않은 평면의 인쇄 기판(substrate)(이하, 본 발명에서는 '기판'이라 통칭하기로 한다.)에 인쇄하는 공정을 의미한다.
스크린 인쇄 공정에 사용되는 일반적인 스크린 인쇄 장치는 기판에 인쇄 공정을 수행하기 위한 패턴이 형성된 스크린, 스크린 상에 잉크를 도포하는 스크레이퍼(Scraper), 잉크가 도포된 스크린을 가압하여 잉크를 투과시키면서 기판에 전사시켜 기판에 인쇄 공정을 수행하는 스퀴지(Squeegee) 및 이들을 구동시키기 위한 다수의 구동 장치를 포함하여 구성된다.
이러한 스크린 인쇄 장치는 잉크의 도포 및 잉크의 인쇄로 이루어진 2 개의 행정을 수행하며, 스크린이 평면 상에서 이동하는 스크레이퍼와 스퀴지가 교대로 상하 방향으로 이동하면서 도포 및 인쇄 공정을 수행하는 방식과, 고정된 스크린의 상부에서 스크레이퍼와 스퀴지가 교대로 상하 방향 또는 수평 방향으로 이동하면서 도포 및 인쇄 공정을 수행하는 방식으로 구분될 수 있다.
도 1은 일반적인 스크린 인쇄 장치의 구조 및 동작을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1에서는 다양한 종류의 스크린 인쇄 장치 중, 평판 스크린 인쇄 장치(10)가 인쇄 공정을 수행하는 모습을 나타내고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 평판 스크린 인쇄 장치(10)는 백업 롤러(11), 스크린(12), 스크레이퍼(13) 및 스퀴지(14)를 포함하여 구성될 수 있다.
백업 롤러(11)는 필름(Film), 웹(Web) 등과 같은 기판(S)의 일면을 지지한 상태로 기판(S)을 이송시킬 수 있다. 또한, 스크린(12)은 백업 롤러(11)로부터 이격되어 배치되며, 기판(S) 상에 인쇄 공정을 수행하기 위한 패턴(도시되지 않음)이 형성될 수 있다.
스크레이퍼(Scrapper)(13)는 스크린(12)에 맞닿거나 이격된 상태가 되도록 이동 가능하게 배치되며, 스크린(12)에 잉크를 도포할 수 있다. 또한, 스퀴지(Squeegee)(14)는 스크린(12)에 맞닿거나 이격된 상태가 되도록 이동 가능하게 스크레이퍼(13)와 인접하여 위치하며, 스크린(12)에 도포된 잉크를 기판(S)에 전사시켜 인쇄 공정을 수행할 수 있다.
도 1의 (a)에서는 스크레이퍼(13)가 제1 방향(도 1의 좌측 방향)으로 이동하며 스크린(12)에 잉크를 도포하는 모습을 나타내고, 도 1의 (b)에서는 스퀴지(14)가 스크린(12)을 가압한 상태로 제2 방향(도 2의 우측 방향)으로 이동하며 기판(S) 상에 인쇄 공정을 수행하는 모습을 나타내고 있다.
그러나, 종래의 스크린 인쇄 장치(10)는 스크린(12) 상에 잉크를 도포하는 스크레이퍼(13), 스크린(12)을 가압하면서 기판(S) 상에 잉크를 인쇄하는 스퀴지(14) 및 이들에 연결되는 구동 장치(도시되지 않음)로 구성되므로 전체 기구 구조가 다소 복잡하고, 반복 동작에 따른 단순 시퀀스 제어를 수행하므로 정밀한 제어가 곤란하며, 정교한 공정 조건 변화에 대응하기 어렵다는 문제점이 있었다.
또한, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 스퀴지(14)가 잉크를 인쇄하는 과정에서 스크린(12)와 기판(S) 사이의 간격(Snap-off) 만큼 스크린(12)을 가압해야 하므로, 인쇄 공정을 진행하는 과정에서 스크린(12)에 대한 가압이 반복되므로 소성 변형이 발생하여 인쇄 품질이 균일하지 않고 스크린(12)의 내구성이 저하된다는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 스크린 인쇄 장치(10)는 잉크(또는, 페이스트(Paste))의 점도 등 물성을 유지하기 위해 다량의 잉크를 스크린(12) 상에 미리 공급한 상태에서 인쇄 공정을 수행하므로, 잉크의 불필요한 낭비가 심할 뿐 아니라, 공기 중에 노출된 잉크의 물성 변화(예를 들어, 점도 변화)로 인해 인쇄 품질이 저하된다는 문제점이 있었다.
따라서, 보다 간단한 구조 및 동작에 의해 기판에 대한 인쇄 공정을 효율적으로 수행할 수 있는 스크린 인쇄 장치가 요구된다.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 인쇄부가 인쇄에 필요한 양만큼 미리 정해진 압력으로 잉크를 토출하고, 잉크의 토출압에 의해 스크린에 토출되는 잉크를 기판에 전사시켜 패턴을 인쇄하도록 함으로써, 보다 간단한 구조 및 동작에 의해 기판에 대한 인쇄 공정을 효율적으로 수행할 수 있는 스크린 인쇄 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치는, 인쇄 공정이 수행되는 기판의 상부에 인접하게 배치되며, 상기 기판에 인쇄될 패턴이 형성된 스크린과, 상기 스크린의 상부에 배치되며, 외부로부터 공급된 잉크를 상기 스크린에 토출하여 상기 기판에 상기 패턴을 인쇄하는 인쇄부와, 상기 스크린 및 상기 인쇄부 중 적어도 하나에 연결되며, 상기 스크린 및 상기 인쇄부 중 적어도 하나를 구동시키는 구동부 및 상기 인쇄부 및 상기 구동부에 연결되며, 상기 인쇄부 및 상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 인쇄부가 상기 스크린에 접촉한 상태에서 상기 스크린 및 상기 인쇄부 중 적어도 하나가 이동할 때에, 상기 인쇄부가 상기 잉크의 토출압에 의해 상기 기판에 인쇄를 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 인쇄부는, 일측에 외부로부터 상기 잉크가 주입되는 잉크 공급 홀이 형성되고, 내부에 상기 잉크가 이동하는 주입 경로가 형성된 몸체부와, 상기 주입 경로에 연통하도록 상기 몸체부의 일측에 배치되며, 상기 주입 경로를 통해 이동하는 상기 잉크를 가압하는 잉크 가압부와, 상기 주입 경로에 연통하도록 상기 몸체부의 상기 스크린을 향하는 일측에 배치되며, 상기 스크린에 접촉한 상태에서 상기 잉크가 토출되는 잉크 토출부 및 상기 몸체부의 상기 잉크 토출부와 인접한 위치에 설치되며, 상기 잉크 토출부로부터 토출되는 상기 잉크의 토출압을 측정하는 적어도 하나의 압력 측정부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 적어도 하나의 압력 측정부의 측정 결과에 따라 상기 잉크 가압부를 제어하여 상기 잉크의 토출량 및 토출압을 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 몸체부는, 상기 주입 경로와 연통하며, 내부에 상기 잉크가 수용되는 적어도 하나의 캐비티(Cavity)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 잉크 토출부는 상기 몸체부의 일측에 탈부착 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 인쇄부는, 상기 몸체부의 상기 잉크 토출부와 인접한 위치에 설치되며, 상기 잉크 토출부로부터 토출되는 상기 잉크의 온도를 측정하는 온도 측정부 및 상기 잉크 가압부와 상기 잉크 토출부의 사이에 배치되며, 상기 잉크의 온도를 조절하는 온도 조절부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 온도 측정부의 측정 결과에 따라 상기 온도 조절부를 제어하여 상기 잉크 토출부로부터 토출되는 상기 잉크의 온도 및 점도를 조절하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 온도 조절부는, 상기 잉크 가압부와 상기 잉크 토출부의 사이에서 상기 주입 경로에 인접하게 배치되는 적어도 하나의 가열 부재 및 상기 잉크 가압부와 상기 잉크 토출부의 사이에서 상기 적어도 하나의 가열 부재의 외측에 배치되는 적어도 하나의 냉각 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 스크린 인쇄 장치에 따르면, 인쇄부가 인쇄에 필요한 양만큼 미리 정해진 압력으로 잉크를 토출하고, 잉크의 토출압에 의해 스크린에 토출되는 잉크를 기판에 전사시켜 패턴을 인쇄하도록 함으로써, 스크린을 직접 가압하지 않아 스크린의 변형이 최소화되므로 전체 스크린 인쇄 장치의 내구성을 향상시키고, 스크린과 기판 사이의 간격을 최소화하여 전체적으로 균일한 인쇄가 가능하므로, 보다 간단한 구조 및 동작에 의해 기판에 대한 인쇄 공정을 효율적으로 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 스크린 인쇄 장치에 따르면, 인쇄부가 1 회의 이동 과정에서 인쇄 공정을 수행할 수 있으므로, 전체 인쇄 공정을 1 개의 행정으로 단순화하고 인쇄 속도를 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 스크린 인쇄 장치에 따르면, 잉크 토출부로부터 토출되는 잉크의 토출압을 측정하고 측정 결과에 따라 몸체부의 내부에 수용된 잉크를 가압하여 토출량 및 토출압을 제어함으로써, 잉크의 불필요한 낭비를 줄일 수 있으므로 고가의 잉크에 용이하게 적용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 스크린 인쇄 장치에 따르면, 잉크 토출부로부터 토출되는 잉크의 토출압을 측정하고 측정 결과에 따라 몸체부의 내부에 수용된 잉크를 가압하여 토출량 및 토출압을 제어함으로써, 종래 스퀴지의 한정된 압력과 대비할 때 잉크를 직접 가압하므로 고점도 잉크에 적용할 수 있고 상대적으로 고종횡비 인쇄가 가능하므로 전체적으로 인쇄 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 스크린 인쇄 장치에 따르면, 잉크 토출부로부터 토출되는 잉크의 토출압을 측정하고 측정 결과에 따라 몸체부의 내부에 수용된 잉크를 가압하여 토출량 및 토출압을 제어하고 인쇄에 사용되는 잉크를 몸체부의 주입 경로에 수용된 상태에서 필요한 만큼만 토출하여 사용하도록 제어함으로써, 잉크의 불필요한 낭비를 줄일 뿐 아니라, 잉크의 환경 노출에 의한 물성 변화를 최소화할 수 있으므로, 전체 인쇄 품질을 향상 시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 스크린 인쇄 장치에 따르면, 인쇄부를 구성하는 몸체부에 잉크가 임시 수용되는 캐비티(Cavity)를 형성함으로써, 길게 형성된 잉크 토출부로부터 토출되는 잉크가 스크린의 폭 방향을 따라 균일하게 토출되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 스크린 인쇄 장치에 따르면, 인쇄부를 구성하는 몸체부의 일측에 배치되는 잉크 토출부를 탈부착 가능하도록 구현함으로써, 스크린 인쇄 장치의 유지 보수 비용을 절감시키고 유지 보수 작업을 단순화할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 스크린 인쇄 장치에 따르면, 인쇄부로부터 토출되는 잉크의 온도를 측정하고 측정 결과에 따라 주입 경로를 따라 이동하는 잉크의 온도를 제어함으로써, 인쇄에 사용되는 잉크의 온도 및 점도를 일정하게 유지하여 전체적으로 인쇄 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 스크린 인쇄 장치에 따르면, 온도 조절부가 잉크가 이동하는 주입 경로에 인접하도록 가열 부재를 배치하고, 몸체부의 표면에 인접하도록 냉각 부재를 배치하는 경우, 잉크의 온도를 제어하는 과정에서 스크린, 기판 등에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 스크린 인쇄 장치의 구조 및 동작을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치의 동작을 나타내는 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치를 구성하는 인쇄부의 구조를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치의 인쇄부를 구성하는 몸체부의 변형 예를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치의 인쇄부를 구성하는 몸체부가 캐비티를 더 포함할 때의 모습을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치의 인쇄부를 구성하는 잉크 토출부가 교체 가능한 모습을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치를 구성하는 인쇄부가 온도 제어 기능이 추가되었을 때의 모습을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 스크린 인쇄 장치의 인쇄부를 구성하는 온도 조절부의 예를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 스크린 인쇄 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치의 동작을 나타내는 정면도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치(1)는 스크린(100), 인쇄부(200), 구동부(300) 및 제어부(400)를 포함하여 구성될 수 있다.
스크린(Screen)(100)은 인쇄 공정이 수행되는 기판(S)의 상부에 인접하게 배치되며, 기판(S)에 인쇄될 패턴(110)이 형성될 수 있다. 본 발명에서 기판(S)은 글래스(Glass)는 물론, 필름(Film), 웹(Web) 등 인쇄 패턴이 형성된 모든 종류를 포함하는 개념이다.
인쇄부(200)는 스크린(100)의 상부에 배치되며, 외부로부터 공급된 잉크(I)(또는, 페이스트(Paste), 이하 동일)를 스크린(100)에 토출하여 기판(S)에 패턴(도 2의 P)을 인쇄할 수 있다. 이러한 인쇄부(200)는 1 회의 이동 과정에서 잉크(I)를 스크린(100)에 토출하는 것과 동시에, 잉크(I)의 토출압에 의해 스크린(100)에 토출되는 잉크(I)를 기판(S)에 전사시켜 패턴(P)을 인쇄할 수 있다. 인쇄부(200)의 구체적인 구조에 대해서는 도 4 내지 도 9를 참조하여 자세히 후술하기로 한다.
구동부(300)는 스크린(100) 및 인쇄부(200) 중 적어도 하나에 연결되며, 스크린(100) 및 인쇄부(200) 중 적어도 하나를 구동시킬 수 있다. 구동부(300)는 실린더(Cylinder), 구동 모터(Motor)와 같은 다양한 종류의 액츄에이터(Actuator)를 포함하며, 스크린(100) 및 인쇄부(200) 중 적어도 하나에 연결되어, 필요에 따라 스크린(100) 및 인쇄부(200)를 기판(S)의 상부에서 상하 방향(도 2의 ±Z 방향) 또는 기판(S)의 길이 방향(도 2의 ±X 방향) 또는 폭 방향(도 2의 ±Y 방향)으로 이동시킬 수 있다.
제어부(400)는 인쇄부(200) 및 구동부(300)에 연결되며, 인쇄부(200) 및 구동부(300)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(400)는 인쇄부(200)에 연결되며, 인쇄부(200)로 공급되는 잉크(I)의 유량, 압력, 온도 등을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(400)는 구동부(300)에 연결되며, 구동부(300)에 연결된 스크린(100) 및 인쇄부(200)의 위치, 이동 방향, 이동 속도 등을 제어할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치(1)의 제어부(400)는, 인쇄부(200)가 스크린(100)에 접촉한 상태에서 스크린(100) 및 인쇄부(200) 중 적어도 하나가 이동할 때에, 인쇄부(200)가 잉크(I)의 토출압에 의해 기판(S)에 인쇄를 수행하도록 제어할 수 있다.
설명의 편의상, 도 3에서는 스크린(100)이 고정된 상태에서, 인쇄부(200)가 이동하면서 인쇄 공정을 수행하는 예를 도시하고 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 인쇄부(200)는 인쇄 방향(도 3의 예에서 좌측 방향)으로 이동할 때에, 인쇄에 필요한 양만큼 미리 정해진 압력으로 잉크(I)를 스크린(100)의 패턴 영역(110)에 토출하고, 스크린(100)의 패턴 영역(110)에 토출되는 잉크(I)는 토출압에 의해 기판(S)의 표면에 전사될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치(1)를 구성하는 인쇄부(200)는, 일반적인 스크린 인쇄 장치(도 1의 10)에서 스크린(도 1의 12)을 가압하여 잉크를 기판(S)에 전사시키는 스퀴지(도 1의 14)와는 달리, 잉크(I)의 토출압을 이용하여 잉크(I)를 기판(S)에 전사시킨다는 점에서 차이가 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치(1)는 인쇄부(200)가 스크린(100)을 직접 가압하지 않아 스크린(100)의 변형이 최소화되므로 스크린(100)의 내구성을 증가시킬 수 있을 뿐 아니라, 스크린(100)과 기판(S) 사이의 간격(Snap-off)을 최소화시킬 수 있으므로 전체적으로 균일한 인쇄가 가능하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치(1)를 구성하는 인쇄부(200)는, 일반적인 스크린 인쇄 장치(도 1의 10)를 구성하는 스크레이퍼(도 1의 13)와 스퀴지(도 1의 14)의 역할을 모두 수행하나, 왕복 이동 과정이 아닌 1 회의 이동 과정에서 잉크(I)의 토출 및 기판(S)의 인쇄 작업을 동시에 수행한다는 점에서 차이가 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치(1)는 기판(S)에 대한 인쇄 공정을 보다 단순화할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치(1)는, 인쇄부(200)가 인쇄에 필요한 양만큼 미리 정해진 압력으로 잉크(I)를 토출하고, 잉크(I)의 토출압에 의해 스크린(100)에 토출되는 잉크(I)를 기판(S)에 전사시켜 패턴(P)을 인쇄하도록 함으로써, 스크린을 직접 가압하지 않아 스크린의 변형이 최소화되므로 전체 스크린 인쇄 장치(1)의 내구성을 향상시키고, 스크린과 기판 사이의 간격을 최소화하여 전체적으로 균일한 인쇄가 가능하므로, 보다 간단한 구조 및 동작에 의해 기판(S)에 대한 인쇄 공정을 효율적으로 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치(1)는, 인쇄부(200)가 1 회의 이동 과정에서 인쇄 공정을 수행할 수 있으므로, 전체 인쇄 공정을 1 개의 공정으로 단순화하고 인쇄 속도를 증가시킬 수 있다.
이하, 도 4 내지 도 9를 참조하여, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치(1)를 구성하는 인쇄부(200)의 구조 및 동작에 대해서 자세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치를 구성하는 인쇄부의 구조를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 스크린 인쇄 장치(1)를 구성하는 인쇄부(200)는 몸체부(210), 잉크 가압부(220), 잉크 토출부(230) 및 적어도 하나의 압력 측정부(240)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 몸체부(210)는 기판(S)의 폭(또는, 길이)에 대응하도록 기판(S)의 폭 방향(또는, 길이 방향)을 따라 길게 형성되고, 하단이 스크린(100)을 향하는 방향으로 상대적으로 좁게 형성될 수 있다. 또한, 몸체부(210)는 일측에 외부로부터 잉크(I)가 주입되는 잉크 공급 홀(211)이 형성되고, 내부에 잉크(I)가 이동하는 주입 경로(212)가 형성될 수 있다.
이 때, 주입 경로(212)는 잉크(I)가 이동하는 공간일 뿐 아니라, 잉크(I)가 몸체부(210)의 내부에 수용되는 공간을 의미한다. 또한, 주입 경로(212)는 잉크(I)가 주입되는 과정에서 발생할 수 있는 기포 등을 제거하기 위한 관통 홀(213)이 연결될 수도 있다.
잉크 가압부(220)는 주입 경로(212)에 연통하도록 몸체부(210)의 일측에 배치되며, 주입 경로(212)를 통해 이동하는 잉크(I)를 가압할 수 있다. 이러한 잉크 가압부(220)는 압력 측정부(240)의 측정 결과에 따라 정해진 압력으로 잉크(I)를 가압하여 잉크 토출부(230)로부터 토출되는 잉크(I)의 토출압을 조절할 수 있다. 잉크 가압부(220)는 펌프(Pump), 피스톤(Piston), 시린지(Syringe) 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 잉크(I)를 가압하는 방법은 당업자에 의해 얼마든지 변경 가능하다.
한편, 도 4에서는 잉크 가압부(220)가 잉크(I)가 주입되는 잉크 공급 홀(211)에 직접 연결된 구조를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 잉크 가압부(220)는 잉크(I)가 이동하는 주입 경로(212)에 연통하는 위치라면 주입 경로(212) 상의 어떠한 위치에도 연결될 수 있다. 즉, 잉크(I)가 주입되는 경로와 잉크(I)가 가압되는 경로는 서로 다르게 형성될 수 있다.
한편, 도 4에서는 잉크 가압부(220)가 잉크 공급 홀(211)을 통한 잉크(I) 주입이 중단된 상태에서 주입 경로(212)에 수용된 잉크(I)를 가압하는 구조를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 잉크 가압부(220)는 잉크 공급 홀(211)을 통한 잉크(I) 주입이 진행되는 동안에도 잉크(I)를 가압할 수 있다. 예를 들어, 잉크 가압부(220)가 잉크 공급 홀(211)에 연결되지 않은 경우, 잉크 가압부(220)는 잉크 공급 홀(211)을 통해 잉크(I)가 주입되는 동안에도 주입 경로(212)에 수용된 잉크(I)를 동시에 가압할 수 있다.
잉크 토출부(230)는 주입 경로(212)에 연통하도록 몸체부(210)의 스크린(100)을 향하는 일측에 배치되며, 스크린(100)에 접촉한 상태에서 잉크(I)가 토출될 수 있다. 도 4에서는 잉크 토출부(230)가 주입 경로(212)와 동일 선상에서 동일한 크기 및 형상으로 형성된 예를 도시하고 있으나, 이는 예시적인 것으로서, 잉크 토출부(230)의 크기, 형상 등은 스크린(100)의 종류, 잉크(I)의 종류, 특성(예를 들어, 점도) 등에 따라 당업자에 의해 얼마든지 변경 가능하다. 이러한 잉크 토출부(230)는 스크린(100)에 접촉할 때에 밀폐성으로 높이기 위해 탄성 재질로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않으며, 잉크 토출부(230)의 재질은 스크린(100)의 재질 등 다양한 조건에 따라 당업자에 의해 얼마든지 변경 가능하다.
압력 측정부(240)는 몸체부(210)의 잉크 토출부(230)와 인접한 위치에 설치되며, 잉크 토출부(230)로부터 토출되는 잉크(I)의 토출압을 측정할 수 있다. 이러한 압력 측정부(240)는 잉크(I)가 이동하는 주입 경로(212)를 따라 잉크 토출부(230)와 인접한 위치에 설치되며, 필요에 따라 적어도 하나가 구비될 수 있다.
제어부(400)는 압력 측정부(240) 및 잉크 가압부(220)에 연결되며, 압력 측정부(240)의 측정 결과에 따라 잉크 가압부(220)를 제어하여 잉크(I)의 토출량 및 토출압을 조절할 수 있다. 즉, 제어부(400)는 압력 측정부(240)로부터 측정된 잉크(I)의 토출압 측정 결과에 따라 원하는 토출량 및 토출압을 얻기 위해 적절한 압력으로 잉크(I)를 가압하도록 잉크 가압부(220)를 제어할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치(1)는, 잉크 토출부(230)로부터 토출되는 잉크(I)의 토출압을 측정하고 측정 결과에 따라 몸체부(210)의 내부에 수용된 잉크(I)를 가압하여 토출량 및 토출압을 제어함으로써, 잉크(I)의 불필요한 낭비를 줄일 수 있으므로 고가의 잉크(I)에 용이하게 적용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 스크린 인쇄 장치(1)는, 잉크 토출부(230)로부터 토출되는 잉크(I)의 토출압을 측정하고 측정 결과에 따라 몸체부(210)의 내부에 수용된 잉크(I)를 가압하여 토출량 및 토출압을 제어함으로써, 종래 스퀴지의 한정된 압력과 대비할 때 잉크(I)를 직접 가압하므로 고점도 잉크에 적용할 수 있고 상대적으로 고종횡비 인쇄가 가능하므로 전체적으로 인쇄 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치(1)는, 잉크 토출부(230)로부터 토출되는 잉크(I)의 토출압을 측정하고 측정 결과에 따라 몸체부(210)의 내부에 수용된 잉크(I)를 가압하여 토출량 및 토출압을 제어하고 인쇄에 사용되는 잉크(I)를 몸체부(210)의 주입 경로(212)에 수용된 상태에서 필요한 만큼만 토출하여 사용하도록 제어함으로써, 잉크(I)의 불필요한 낭비를 줄일 뿐 아니라, 잉크(I)의 환경 노출에 의한 물성 변화를 최소화할 수 있으므로, 전체 인쇄 품질을 향상 시킬 수 있다.
한편, 도 4에서는 인쇄부(200)를 구성하는 몸체부(210)가 일체형으로 구성된 예를 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 필요에 따라 복수의 몸체로 구성될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치의 인쇄부를 구성하는 몸체부의 변형 예를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 인쇄부(200)를 구성하는 몸체부(210)는 일체형으로 제작되는 것이 아니라, 별도 제작된 복수의 몸체(도 5의 예에서, 제1 몸체(210A) 및 제2 몸체(210B))를 결합하여 구현될 수도 있다.
일 예로, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 몸체(210A)에 잉크 공급 홀(211), 주입 경로(212)가 형성되고 하부에 1 개의 잉크 토출부(230)가 구비된 상태에서, 제1 몸체(210A)와 제2 몸체(210B)가 결합되어 몸체부(210)를 형성할 수 있다.
다른 예로, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 몸체(210A)에 제1 잉크 공급 홀(211A), 제1 주입 경로(212A)가 형성되고 하부에 제1 잉크 토출부(230A)가 구비되며, 제2 몸체(210B)에 제2 잉크 공급 홀(211B), 제2 주입 경로(212B)가 형성되고 하부에 제2 잉크 토출부(230B)가 구비된 상태에서, 제1 몸체(210A)와 제2 몸체(210B)가 결합 되어 몸체부(210)를 형성할 수도 있다.
한편, 도 5의 (a) 및 (b)에서는, 2 개의 제1 몸체(210A), 제2 몸체(210B)가 결합되어 몸체부(210)를 형성하는 예를 도시하고 있으나, 몸체의 개수, 형상, 결합 형태 등은 당업자에 의해 얼마든지 변경 가능하다.
한편, 인쇄부(200)를 구성하는 몸체부(210)는 주입 경로(212)를 따라 이동하는 잉크(I)가 임시 수용되는 적어도 하나의 캐비티(Cavity)가 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치의 인쇄부를 구성하는 몸체부가 캐비티를 더 포함할 때의 모습을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 캐비티(Cavity)(214)는 주입 경로(212)와 연통하도록 적어도 하나가 형성되며, 주입 경로(212)를 따라 이동하는 잉크(I)가 임시 수용될 수 있다. 도 6에서는 사각형 단면을 가지는 캐비티(214)가 1 개 형성된 예를 도시하고 있으나, 캐비티(214)의 개수, 단면 형상, 배치 형태 등은 당업자에 의해 얼마든지 변경 가능하다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치(1)는, 인쇄부(200)를 구성하는 몸체부(210)에 잉크(I)가 임시 수용되는 캐비티(Cavity)(214)를 형성함으로써, 길게 형성된 잉크 토출부(230)로부터 토출되는 잉크(I)가 스크린(100)의 폭 방향을 따라 균일하게 토출되도록 할 수 있다.
한편, 인쇄부(200)를 구성하는 잉크 토출부(230)는 몸체부(210)의 일측에 탈부착 가능하도록 설치될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치의 인쇄부를 구성하는 잉크 토출부가 교체 가능한 모습을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 잉크 토출부(230)는 몸체부(210)의 스크린(100)을 향하는 일측에 형성된 결합 홈(215)에 탈부착 가능하도록 설치될 수 있다. 따라서, 잉크 토출부(230)는 잉크(I)의 종류, 잉크(I)의 특성 등 인쇄 조건에 따라 교체될 수 있다. 상술한 바와 같이, 잉크 토출부(230)는 스크린(100)에 접촉할 때에 밀폐성으로 높이기 위해 탄성 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
예를 들어, 잉크(I)의 종류, 잉크(I)의 특성(예를 들어, 점도)에 따라 잉크 토출부(230)에 형성된 토출구(231)의 단면 크기가 정해진다고 가정했을 때, 잉크(I)의 종류, 잉크(I)의 특성 등이 변경되는 경우에도, 몸체부(210) 전체를 교체할 필요가 없이 몸체부(210)에 결합되는 잉크 토출부(230)만 교체할 수 있다. 또 다른 예로, 인쇄 조건에 따라, 스크린(100)에 접촉하는 잉크 토출부(230)의 재질 변경이 필요한 경우에도 다른 재질의 잉크 토출부(230)만 교체할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치(1)는, 인쇄부(200)를 구성하는 몸체부(210)의 일측에 배치되는 잉크 토출부(230)를 탈부착 가능하도록 구현함으로써, 스크린 인쇄 장치(1)의 유지 보수 비용을 절감시키고 유지 보수 작업을 단순화할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치(1)를 구성하는 인쇄부(200)는 잉크 토출부(230)로부터 토출되는 잉크(I)의 온도를 제어하기 위한 온도 측정부와 온도 조절부를 더 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치를 구성하는 인쇄부가 온도 제어 기능이 추가되었을 때의 모습을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 온도 측정부(250)는 몸체부(210)의 잉크 토출부(230)와 인접한 위치에 설치되며, 잉크 토출부(230)로부터 토출되는 잉크(I)의 온도를 측정할 수 있다. 이러한 온도 측정부(250)는 잉크(I)가 이동하는 주입 경로(212)를 따라 잉크 토출부(230)와 인접한 위치에 설치되며, 필요에 따라 적어도 하나가 구비될 수 있다.
온도 조절부(260)는 잉크 가압부(220)와 잉크 토출부(230)의 사이에 배치되며, 주입 경로(212)를 통해 이동하는 잉크(I)의 온도를 조절할 수 있다. 이러한 온도 조절부(260)는 온도 측정부(250)의 측정 결과에 따라 잉크(I)를 가열하거나 냉각하여 잉크 토출부(230)로부터 토출되는 잉크(I)의 온도를 조절할 수 있다.
제어부(400)는 온도 측정부(250) 및 온도 조절부(260)에 연결되며, 온도 측정부(250)의 측정 결과에 따라 온도 조절부(260)를 제어하여 잉크 토출부(230)로부터 토출되는 잉크(I)의 온도 및 점도를 조절할 수 있다. 즉, 제어부(400)는 온도 측정부(250)로부터 측정된 잉크(I)의 온도 측정 결과에 따라 원하는 온도 및 점도를 얻기 위해 적절한 온도로 잉크(I)를 가열하거나 냉각하도록 온도 조절부(260)를 제어할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치(1)는, 인쇄부(200)로부터 토출되는 잉크(I)의 온도를 측정하고 측정 결과에 따라 주입 경로(212)를 따라 이동하는 잉크(I)의 온도를 제어함으로써, 인쇄에 사용되는 잉크(I)의 온도 및 점도를 일정하게 유지하여 전체적으로 인쇄 품질을 향상시킬 수 있다.
한편, 온도 조절부(260)는 주입 경로(212)를 따라 이동하는 잉크(I)의 온도를 증가시키기 위한 적어도 하나의 가열 부재와, 잉크(I)의 온도를 감소시키기 위한 적어도 하나의 냉각 부재를 포함할 수 있다.
도 9는 도 8에 도시된 스크린 인쇄 장치의 인쇄부를 구성하는 온도 조절부의 예를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 가열 부재(261)는 잉크 가압부(220)와 잉크 토출부(230)의 사이에서 주입 경로(212)에 인접하게 배치되며, 필요에 따라 적어도 하나가 구비될 수 있다. 또한, 냉각 부재(262)는 잉크 가압부(220)와 잉크 토출부(230)의 사이에서 적어도 하나의 가열 부재(261)의 외측에 배치되며, 필요에 따라 적어도 하나가 구비될 수 있다.
예를 들어, 온도 측정부(250)의 측정 결과, 잉크(I)의 온도를 증가시켜야 할 필요(예를 들어, 잉크(I)의 점도가 낮은 경우)가 있는 경우, 제어부(400)는 온도 조절부(260)의 가열 부재(261)와 냉각 부재(262)를 모두 구동시킬 수 있다. 이 때, 가열 부재(261)는 주입 경로(212)를 따라 이동하는 잉크(I)의 온도를 증가시키고, 냉각 부재(262)는 가열 부재(261)로부터 전달되는 열을 차단하여 고온의 열이 몸체부(210)의 외부로 전달되어 스크린(100), 기판(S) 등에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
반대로, 온도 측정부(250)의 측정 결과, 잉크(I)의 온도를 감소시켜야 할 필요(예를 들어, 잉크(I)의 점도가 높은 경우)가 있는 경우, 제어부(400)는 온도 조절부(260)의 냉각 부재(262)만 구동시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치(1)는, 온도 조절부(260)가 잉크(I)가 이동하는 주입 경로(212)에 인접하도록 가열 부재(261)를 배치하고, 몸체부(210)의 표면에 인접하도록 냉각 부재(262)를 배치하는 경우, 잉크(I)의 온도를 제어하는 과정에서 스크린(100), 기판(S) 등에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
본 발명은 스크린 인쇄 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보다 간단한 구조 및 동작에 의해 기판에 대한 인쇄 공정을 효율적으로 수행할 수 있는 스크린 인쇄 장치와 관련된 기술 분야에 적용 가능하다.

Claims (6)

  1. 인쇄 공정이 수행되는 기판의 상부에 인접하게 배치되며, 상기 기판에 인쇄될 패턴이 형성된 스크린;
    상기 스크린의 상부에 배치되며, 외부로부터 공급된 잉크를 상기 스크린에 토출하여 상기 기판에 상기 패턴을 인쇄하는 인쇄부;
    상기 스크린 및 상기 인쇄부 중 적어도 하나에 연결되며, 상기 스크린 및 상기 인쇄부 중 적어도 하나를 구동시키는 구동부; 및
    상기 인쇄부 및 상기 구동부에 연결되며, 상기 인쇄부 및 상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 인쇄부가 상기 스크린에 접촉한 상태에서 상기 스크린 및 상기 인쇄부 중 적어도 하나가 이동할 때에, 상기 인쇄부가 상기 잉크의 토출압에 의해 상기 기판에 인쇄를 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인쇄부는,
    일측에 외부로부터 상기 잉크가 주입되는 잉크 공급 홀이 형성되고, 내부에 상기 잉크가 이동하는 주입 경로가 형성된 몸체부;
    상기 주입 경로에 연통하도록 상기 몸체부의 일측에 배치되며, 상기 주입 경로를 통해 이동하는 상기 잉크를 가압하는 잉크 가압부;
    상기 주입 경로에 연통하도록 상기 몸체부의 상기 스크린을 향하는 일측에 배치되며, 상기 스크린에 접촉한 상태에서 상기 잉크가 토출되는 잉크 토출부; 및
    상기 몸체부의 상기 잉크 토출부와 인접한 위치에 설치되며, 상기 잉크 토출부로부터 토출되는 상기 잉크의 토출압을 측정하는 적어도 하나의 압력 측정부를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 적어도 하나의 압력 측정부의 측정 결과에 따라 상기 잉크 가압부를 제어하여 상기 잉크의 토출량 및 토출압을 조절하는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 몸체부는,
    상기 주입 경로와 연통하며, 내부에 상기 잉크가 수용되는 적어도 하나의 캐비티(Cavity)가 형성되는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 잉크 토출부는 상기 몸체부의 일측에 탈부착 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 인쇄부는,
    상기 몸체부의 상기 잉크 토출부와 인접한 위치에 설치되며, 상기 잉크 토출부로부터 토출되는 상기 잉크의 온도를 측정하는 온도 측정부; 및
    상기 잉크 가압부와 상기 잉크 토출부의 사이에 배치되며, 상기 잉크의 온도를 조절하는 온도 조절부를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 온도 측정부의 측정 결과에 따라 상기 온도 조절부를 제어하여 상기 잉크 토출부로부터 토출되는 상기 잉크의 온도 및 점도를 조절하는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 온도 조절부는,
    상기 잉크 가압부와 상기 잉크 토출부의 사이에서 상기 주입 경로에 인접하게 배치되는 적어도 하나의 가열 부재; 및
    상기 잉크 가압부와 상기 잉크 토출부의 사이에서 상기 적어도 하나의 가열 부재의 외측에 배치되는 적어도 하나의 냉각 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄 장치.
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