KR101420223B1 - 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치 및 방법, 및 이를 구비한 인쇄 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치는 제 1 인쇄 패턴이 형성된 유연 기재 상에 제공되는 한 쌍의 트리거 마크 중 어느 하나 또는 양자를 감지하여 한 쌍의 제 1 트리거 신호(TSa1,TSb1)를 출력하는 제 1 감지 센서; 상기 한 쌍의 트리거 신호(TSa1,TSb1)에 따라 상기 유연 기재 상에 제공되는 한 쌍의 제 1 얼라인 마크의 제 1 이미지를 캡처하는 제 1 얼라인 카메라 및 조명 장치; 상기 한 쌍의 트리거 마크 중 어느 하나 또는 양자를 감지하여 한 쌍의 제 2 트리거 신호(TSa2,TSb2)를 출력하는 제 2 감지 센서; 상기 한 쌍의 제 2 트리거 신호(TSa2,TSb2)에 따라 상기 한 쌍의 제 1 얼라인 마크 및 상기 유연 기재 상에 제공되는 한 쌍의 제 2 얼라인 마크가 중첩된 제 2 이미지를 캡처하는 한 쌍의 제 2 얼라인 카메라 및 조명 장치; 상기 캡처된 제 1 이미지를 이용하여 상기 유연 기재 상에 인쇄될 제 2 인쇄 패턴의 인쇄 시작 위치를 제어하고, 상기 캡처된 제 2 이미지를 이용하여 상기 한 쌍의 제 1 얼라인 마크와 상기 한 쌍의 제 2 얼라인 마크 간의 얼라인 상태를 확인하는 컨트롤러; 및 상기 컨트롤러와 연결되며, 상기 캡처된 제 1 이미지 및 제 2 이미지를 표시하는 디스플레이 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

인쇄 패턴 얼라인 확인 장치 및 방법, 및 이를 구비한 인쇄 장치 및 방법{Device and Method of Confirming Alignment of Printing Patterns, and Printing Apparatus and Method Having the Same}

본 발명은 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치 및 방법, 및 이를 구비한 인쇄 장치 및 방법에 관한 것이다.

좀 더 구체적으로, 본 발명은 제 1 인쇄 패턴이 인쇄된 유연 기재가 연속적으로 공급되는 상태에서 제 1 인쇄 패턴 상에 또는 제 1 인쇄 패턴과 상이한 위치에 제 2 인쇄 패턴을 중첩하여 인쇄하는 경우 제 1 인쇄 패턴의 얼라인 마크와 제 2 인쇄 패턴의 얼라인 마크 간의 얼라인 상태를 실시간으로 확인 및 보정함으로써, 상이한 인쇄 패턴 간의 중첩 인쇄 시에 정밀한 얼라인이 가능하고, 최종 제품의 인쇄 품질이 현저하게 향상되고 불량 발생 가능성이 현저하게 감소되며, 상이한 인쇄 패턴의 중첩 인쇄 공정이 고속으로 이루어져 최종 제품의 대량 생산 및 비용 절감이 가능한 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치 및 방법, 및 이를 구비한 인쇄 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근에 RFID 안테나, 폴리머 트랜지스터, 유연성 디스플레이, 솔라 셀과 같은 전자소자 등을 생산하는 인쇄방식으로 인쇄 전자(Printing Electronics) 분야가 각광받고 있다. 이러한 전자소자는 일반적인 인쇄 장치에 의해 제조되며, 그 정밀도를 수 내지 수십 미크론으로 유지하여야만 전자소자의 기능을 수행할 수 있는 제품이 양산될 수 있다.

상술한 전자소자를 제조하기 위해 사용되는 인쇄 장치에서는 정확한 인압 제어가 기능성 잉크의 전사율을 높이고 균일한 전사 품질을 보장하는 중요한 역할을 하게 된다. 또한, 절연성, 반도체성, 전도성 등의 기능성 잉크를 중첩 인쇄하여 트랜지스터 등의 전자 소자를 제조하기 위해서는 각각의 잉크층의 얼라인 맞춤 정밀도도 수 내지 수십 미크론 수준으로 높여야 한다.

종래 기술의 인쇄 장치로는 예를 들어 옵셋 인쇄의 경우 3개의롤(그라비아롤, 블랭킷롤, 및 백업롤)이 수직 또는 수평 방향으로 배치되어 사용되고 있으며, 그라비아 인쇄의 경우도 2개의롤(그라비아롤 및 블랭킷롤)이 수직 또는 수평 방향으로 배치되어 사용되고 있다. 이하에서는 롤들이 수직 방향으로 배치된 인쇄 장치를 수직형 인쇄 장치라 지칭하고, 롤들이 수평 방향으로 배치된 인쇄 장치를 수평형 인쇄 장치라 지칭하기로 한다.

도 1a는 종래 기술에 따른 3개의 롤을 구비한 수직형 인쇄 장치의 개략적인 측면도를 도시한 도면이다.

도 1a를 참조하면, 종래 기술의 수직형 인쇄 장치(100)에서는 그라비아롤(110)이 블랭킷롤(120)에 접촉하도록 수직 방향으로 이동하여 인쇄 패턴용 잉크를 블랭킷롤(120)에 전사한 후, 블랭킷롤(120)이 유연 기재(150)에 접촉하도록 수직 방향으로 이동하여 전사된 인쇄 패턴용 잉크를 유연 기재(150)에 인쇄함으로써 유연 기재(150) 상에 인쇄 패턴이 형성된다. 여기서, 유연 기재(150)는 예를 들어, 플렉시블 인쇄 회로 기판(Flexible Printing Circuit)과 같은 플렉시블 기판일 수 있으며, 유연 기재(150)가 백업롤(130)에 지지된 상태에서 블랭킷롤(120)에 의해 인가되는 인압력은 백업롤(130)에 제공되는 로드셀(141)에 의해 측정된다.

도 1b는 종래 기술에 따른 수평형 인쇄 장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 1c는 도 1b에 도시된 종래 기술에 따른롤 및 유연 기재의 배치 구조를 상세히 도시한 도면이다.

도 1b 및 도 1c를 참조하면, 종래 기술에 따른 수평형 인쇄 장치(100)는 수평 이동 가능하게 제공되며, 표면에 인쇄 패턴에 대응되는 인쇄 홈(미도시)이 형성된 그라비아롤(110); 고정 상태의 백업롤(130); 상기 그라비아롤(110)과 상기 백업롤(130) 사이에서 상기 백업롤(130)에 접근하거나 또는 멀어지는 방향으로 수평 이동 가능하게 제공되는 블랭킷롤(120); 상기 그라비아롤(110), 상기 블랭킷롤(120), 및 상기 백업롤(130)에 각각 장착되며, 상기 그라비아롤(110), 상기 블랭킷롤(120), 및 상기 백업롤(130)을 각각 회전시키는 제 1 내지 제 3 회전 구동 부재(114,124,134); 유연 기재(150)를 상기 백업롤(130)의 표면과 일정 접촉면(A)을 갖도록 접촉한 상태로 공급하는 공급롤(170a); 상기 유연 기재(150)를 회수하는 회수롤(170b); 상기 그라비아롤(110)의 인압력을 제어하는 제 1 인압력 제어 장치(140); 및 상기 블랭킷롤(120)의 인압력을 제어하는 제 2 인압력 제어 장치(160)를 포함한다.

상술한 종래 기술의 수평형 인쇄 장치(100)에서는, 그라비아롤(110), 블랭킷롤(120), 및 백업롤(130)이 수평으로 배치되어 있다. 또한, 블랭킷롤(120)은 백업롤(130)에 접근하거나 또는 멀어지는 방향으로 수평 이동 가능하게 제공된다. 따라서, 블랭킷롤(120)은 그라비아롤(110)로부터 잉크를 전사받아 백업롤(130)의 표면과 일정 접촉면(A)을 갖도록 접촉한 상태로 공급되는 유연 기재(150)에 인쇄 패턴을 전사한다. 이 경우, 유연 기재(150)가 백업롤(130)과 갖는 접촉면(A)에 대응되는 제 1 접촉각(θ1)이 블랭킷롤(120)이 유연 기재(150)와 접촉하는 제 2 접촉각(θ2) 보다 작은 값을 갖는다. 즉, 유연 기재(150)는 제 1 접촉각(θ1)과 제 2 접촉각(θ2)의 차이의 1/2에 해당되는 여유각(θ3) 또는 그에 대응되는 여유 접촉면(B)을 갖는 상태로 백업롤(130)과 접촉한다.

도 1b 및 도 1c에 도시된 종래 기술의 수평형 인쇄 장치(100)를 사용하면, 도 1a에 도시된 수직형 인쇄 장치(100)에 비해 유연 기재(150)가 백업롤(130)의 표면에 면접촉하므로 블랭킷롤(120)로부터 유연 기재(150)의 표면으로 전사되는 잉크의 전사율이 일정한 값을 유지하여 인쇄 패턴의 형상이 선명하고 일정한 두께로 형성되는 장점을 갖는다.

또한, 종래 기술의 수평형 인쇄 장치(100)에서는 블랭킷롤(120)이 수평 이동하여 인압량을 조정하므로 블랭킷롤(120)과 백업롤(130)의 진동이 발생하더라도 인입량의 정밀 조정이 용이하며, 복수의 인쇄 패턴을 중첩 인쇄하는 경우 정확한 최종 인쇄 패턴을 형성하는 것이 용이하다는 장점이 달성된다.

상술한 수직형 인쇄 장치(100) 및 수평형 인쇄 장치(100)는 본 출원인에 의해 2009년 10월 13일자에 "롤 및 인쇄 대상물의 배치 구조 및 이를 구비한 인쇄 장치 및 인쇄 시스템, 및 인쇄 방법"이라는 발명의 명칭으로 대한민국 특허출원 제 10-2009-0097353호로 출원되어 2011년 4월 20일자에 공개된 대한민국 공개 특허 제10-2011-0040181호에 상세히 기술되어 있다.

한편, 상술한 종래 기술에 따른 수직형 인쇄 장치(100) 및 수평형 인쇄 장치(100)(이하에서는 통칭하여 "인쇄 장치(100)"라 합니다)를 사용하여 유연 기재(150) 상에 예를 들어 1차 인쇄 패턴을 인쇄한 후 동일한 유연 기재(150) 상에 2차 인쇄 패턴을 중첩하여 인쇄하는 경우, 1차 인쇄 패턴 및 2차 인쇄 패턴 간의 얼라인이 요구된다.

좀 더 구체적으로, 도 1d는 유연 기재 상에 제 1 인쇄 패턴 및 제 2 인쇄 패턴을 형성하는 경우를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1d를 참조하면, 도 1a 또는 도 1b에 도시된 인쇄 장치(100)를 이용하여 유연 기재(150) 상에 제 1 인쇄 패턴(P1)을 인쇄한다. 그 후, 다시 인쇄 장치(100)를 이용하여 제 1 인쇄 패턴(P1) 상에 제 2 인쇄 패턴(P2)을 중첩하여 인쇄한다.

상술한 종래 기술의 인쇄 장치(100)에서는 제 1 인쇄 패턴(P1) 상에 제 2 인쇄 패턴(P2)을 중첩하여 인쇄할 때, 제 1 인쇄 패턴(P1)와 제 2 인쇄 패턴(P2) 간의 얼라인이 인쇄 장치(100)와 유연 기재(150) 간의 기구적인 설정에 의해 이루어진다. 이 경우, 종래 기술의 인쇄 장치(100)에서는 제 1 인쇄 패턴(P1)이 형성된 유연 기재(150)를 연속적으로 공급하면서 제 1 인쇄 패턴(P1)과 제 2 인쇄 패턴(P2)을 인쇄할 때 실시간으로 제 1 인쇄 패턴(P1)와 제 2 인쇄 패턴(P2) 간의 얼라인을 확인할 수 있는 장치 및 방법이 없었다.

따라서, 제 1 인쇄 패턴(P1)과 제 2 인쇄 패턴(P2) 간의 얼라인 여부는 제 1 인쇄 패턴(P1) 상에 제 2 인쇄 패턴(P2)을 중첩하여 인쇄한 유연 기재(150)를 별도의 얼라인 장치(미도시)를 이용하여 확인하여야 하므로, 인쇄 공정이 중단되어야 한다.

또한, 이러한 제 1 인쇄 패턴(P1)과 제 2 인쇄 패턴(P2)이 미스얼라인(misalign)된 것으로 확인되면, 제 1 인쇄 패턴(P1)와 제 2 인쇄 패턴(P2) 간의 얼라인을 위해 인쇄 장치(100)와 유연 기재(150)를 다시 기구적으로 설정하여야 하므로 초기 장비 설정 시간이 상당히 길어지는 문제가 발생한다.

또한, 제 1 인쇄 패턴(P1)과 제 2 인쇄 패턴(P2) 중 어느 하나 또는 양자가 변경되는 경우 새로운 얼라인 동작을 위해 상술한 바와 같은 방법으로 인쇄 장치(100)와 유연 기재(150) 간의 설정 상태를 변경하여 재설정하여야 한다.

또한, 제 1 인쇄 패턴(P1) 및 제 2 인쇄 패턴(P2)의 중첩 인쇄 후에 제 2 인쇄 패턴(P2) 상에 제 3 인쇄 패턴(미도시)을 중첩 인쇄하거나 또는 유연 기재(150) 상의 다른 위치에 제 3 인쇄 패턴을 별도로 인쇄하는 경우, 중첩 인쇄된 제 2 인쇄 패턴(P2)과 제 3 인쇄 패턴 간의 얼라인을 위해 상술한 바와 같은 인쇄 장치(100)와 유연 기재(150) 간의 설정 상태를 변경하여 추가로 재설정하여야 한다.

또한, 상술한 바와 같이 상이한 패턴들을 중첩 인쇄하는 경우 미스얼라인이 발생하면, 인쇄된 유연 기재(150)를 폐기하여야 하므로 비용이 크게 증가한다.

상술한 바와 같이, 종래 기술에 따른 인쇄 장치(100)에서는 상이한 패턴들을 중첩 인쇄하는 경우 얼라인 확인 공정 및 초기 장비 설정에 과도한 시간이 소요되어 전체 공정 시간(tact time) 및 비용이 크게 증가하고, 최종 제품의 대량 생산이 어렵고 생산성이 크게 저하되는 문제가 있었다.

따라서, 상술한 종래 기술의 인쇄 장치(100)의 문제점을 해결하기 위한 새로운 방안이 요구된다.

대한민국 공개특허 제10-2011-0040181호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제 1 인쇄 패턴이 인쇄된 유연 기재가 연속적으로 공급되는 상태에서 제 1 인쇄 패턴 상에 또는 제 1 인쇄 패턴과 상이한 위치에 제 2 인쇄 패턴을 중첩하여 인쇄하는 경우 제 1 인쇄 패턴의 얼라인 마크와 제 2 인쇄 패턴의 얼라인 마크 간의 얼라인 상태를 실시간으로 확인 및 보정함으로써, 상이한 인쇄 패턴 간의 중첩 인쇄 시에 정밀한 얼라인이 가능하고, 최종 제품의 인쇄 품질이 현저하게 향상되고 불량 발생 가능성이 현저하게 감소되며, 상이한 인쇄 패턴의 중첩 인쇄 공정이 고속으로 이루어져 최종 제품의 대량 생산 및 비용 절감이 가능한 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치 및 방법, 및 이를 구비한 인쇄 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 제 1 특징에 따른 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치는 제 1 인쇄 패턴이 형성된 유연 기재 상에 제공되는 한 쌍의 트리거 마크 중 어느 하나 또는 양자를 감지하여 한 쌍의 제 1 트리거 신호(TSa1,TSb1)를 출력하는 제 1 감지 센서; 상기 한 쌍의 트리거 신호(TSa1,TSb1)에 따라 상기 유연 기재 상에 제공되는 한 쌍의 제 1 얼라인 마크의 제 1 이미지를 캡처하는 제 1 얼라인 카메라 및 조명 장치; 상기 한 쌍의 트리거 마크 중 어느 하나 또는 양자를 감지하여 한 쌍의 제 2 트리거 신호(TSa2,TSb2)를 출력하는 제 2 감지 센서; 상기 한 쌍의 제 2 트리거 신호(TSa2,TSb2)에 따라 상기 한 쌍의 제 1 얼라인 마크 및 상기 유연 기재 상에 제공되는 한 쌍의 제 2 얼라인 마크가 중첩된 제 2 이미지를 캡처하는 한 쌍의 제 2 얼라인 카메라 및 조명 장치; 상기 캡처된 제 1 이미지를 이용하여 상기 유연 기재 상에 인쇄될 제 2 인쇄 패턴의 인쇄 시작 위치를 제어하고, 상기 캡처된 제 2 이미지를 이용하여 상기 한 쌍의 제 1 얼라인 마크와 상기 한 쌍의 제 2 얼라인 마크 간의 얼라인 상태를 확인하는 컨트롤러; 및 상기 컨트롤러와 연결되며, 상기 캡처된 제 1 이미지 및 제 2 이미지를 표시하는 디스플레이 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 2 특징에 따른 인쇄 장치는 표면에 제 2 인쇄 패턴에 대응되는 인쇄 홈이 형성된 그라비아롤; 고정 상태의 백업롤; 상기 그라비아롤과 상기 백업롤 사이에서 상기 백업롤에 접근하거나 또는 멀어지는 방향으로 수평 또는 수직 이동 가능하게 제공되는 블랭킷롤; 상기 그라비아롤, 상기 블랭킷롤, 및 상기 백업롤에 각각 장착되며, 상기 그라비아롤, 상기 블랭킷롤, 및 상기 백업롤을 각각 회전시키는 제 1 내지 제 3 회전 구동 부재; 제 1 인쇄 패턴이 형성된 유연 기재를 상기 백업롤의 표면과 일정 접촉면을 갖도록 접촉한 상태로 공급하는 공급롤; 상기 유연 기재를 회수하는 회수롤; 상기 그라비아롤의 인압력을 제어하는 제 1 인압력 제어 장치; 상기 블랭킷롤의 인압력을 제어하는 제 2 인압력 제어 장치; 및 상기 제 2 인쇄 패턴의 인쇄 시작 위치를 제어하며, 상기 제 1 인쇄 패턴과 상기 제 2 인쇄 패턴 간의 얼라인 상태를 실시간으로 확인하는 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 3 특징에 따른 패턴 얼라인 확인 방법은 a) 제 1 감지 센서에 의해 감지된 제 1 인쇄 패턴이 형성된 유연 기재 상에 제공되는 한 쌍의 트리거 마크 중 어느 하나 또는 양자를 이용하여 상기 유연 기재 상에 제공되는 한 쌍의 제 1 얼라인 마크의 제 1 이미지를 캡처하여 컨트롤러로 전송하는 단계; b) 상기 컨트롤러를 이용하여 상기 제 1 이미지의 제 1 좌표값과 미리 정해진 기준값을 비교하고, 필요한 경우 블랭킷롤에 의해 상기 유연 기재 상에 인쇄될 제 2 인쇄 패턴의 인쇄 시작 위치를 조정하는 단계; c) 상기 블랭킷롤을 이용하여 상기 유연 기재 상에 한 쌍의 제 2 얼라인 마크 및 상기 제 2 인쇄 패턴을 인쇄하는 단계; d) 제 2 감지 센서에 의해 감지된 상기 한 쌍의 트리거 마크 중 어느 하나 또는 양자를 이용하여 상기 한 쌍의 제 1 얼라인 마크와 상기 한 쌍의 제 2 얼라인 마크가 중첩된 제 2 이미지를 캡처하여 상기 컨트롤러로 전송하는 단계; 및 e) 상기 컨트롤러를 이용하여 상기 제 1 좌표값과 상기 한 쌍의 제 2 얼라인 마크의 제 2 좌표값을 비교하여 상기 한 쌍의 제 1 얼라인 마크와 상기 한 쌍의 제 2 얼라인 마크 간의 얼라인 상태를 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 4 특징에 따른 인쇄 방법은 a) 제 1 인쇄 패턴이 형성된 유연 기재를 공급롤로부터 백업롤을 거쳐 회수롤로 연속적으로 공급하는 단계; b) 제 1 감지 센서에 의해 감지된 상기 유연 기재 상에 제공되는 한 쌍의 트리거 마크 중 어느 하나 또는 양자를 이용하여 상기 유연 기재 상에 제공되는 한 쌍의 제 1 얼라인 마크의 제 1 이미지를 캡처하여 컨트롤러로 전송하는 단계; c) 상기 컨트롤러를 이용하여 상기 제 1 이미지의 제 1 좌표값과 미리 정해진 기준값을 비교하고, 필요한 경우 블랭킷롤에 의해 상기 유연 기재 상에 인쇄될 제 2 인쇄 패턴의 인쇄 시작 위치를 조정하는 단계; d) 상기 블랭킷롤을 이용하여 상기 유연 기재 상에 한 쌍의 제 2 얼라인 마크 및 상기 제 2 인쇄 패턴을 인쇄하는 단계; e) 제 2 감지 센서에 의해 감지된 상기 한 쌍의 트리거 마크 중 어느 하나 또는 양자를 이용하여 상기 한 쌍의 제 1 얼라인 마크와 상기 한 쌍의 제 2 얼라인 마크가 중첩된 제 2 이미지를 캡처하여 상기 컨트롤러로 전송하는 단계; 및 f) 상기 컨트롤러를 이용하여 상기 제 1 좌표값과 상기 한 쌍의 제 2 얼라인 마크의 제 2 좌표값을 비교하여 상기 한 쌍의 제 1 얼라인 마크와 상기 한 쌍의 제 2 얼라인 마크 간의 얼라인 상태를 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치 및 방법, 및 이를 구비한 인쇄 장치 및 방법을 사용하면 다음과 같은 효과가 달성된다.

1. 상이한 패턴들의 중첩 인쇄 시에 상이한 패턴들 간의 얼라인 상태가 실시간으로 확인된다.

2. 상이한 패턴들의 중첩 인쇄 시에 상이한 패턴들 간에 발생하는 미스얼라인 상태가 신속하게 조정될 수 있다.

3. 유연 기재가 연속으로 공급되면서 상이한 패턴들의 중첩 인쇄 시 상이한 패턴들 간의 정밀한 얼라인이 가능하다.

4. 상술한 1 내지 3의 효과에 따라 최종 제품의 인쇄 품질이 현저하게 향상되고 불량 발생 가능성이 현저하게 감소된다.

5. 상이한 인쇄 패턴의 중첩 인쇄 공정이 고속으로 이루어져 최종 제품의 대량 생산 및 비용 절감이 가능하다.

본 발명의 추가적인 장점은 동일 또는 유사한 참조번호가 동일한 구성요소를 표시하는 첨부 도면을 참조하여 이하의 설명으로부터 명백히 이해될 수 있다.

도 1a는 종래 기술에 따른 3개의롤을 구비한 수직형 인쇄 장치의 개략적인 측면도를 도시한 도면이다.
도 1b는 종래기술에 따른 수평형 인쇄 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1c는 도 1b에 도시된 종래 기술에 따른롤 및 유연 기재의 배치 구조를 상세히 도시한 도면이다.
도 1d는 유연 기재 상에 제 1 인쇄 패턴 및 제 2 인쇄 패턴을 형성하는 경우를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치 및 이를 구비한 인쇄 장치를 도시한 도면이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 장치에 사용되는 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2c는 도 2a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 장치에 사용되는 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치를 구체적으로 도시한 도면이다.
도 2d는 유연 기재 상의 제 1 인쇄 마크 및 제 2 인쇄 마크와 트리거 마크를 도시한 도면이다.
도 2e는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치에 의해 캡처된 제 1 이미지 및 제 2 이미지를 보여주는 도면이다.
도 2f는 하나의 제 1 얼라인 마크와 하나의 제 2 얼라인 마크가 미스얼라인된 중첩 상태로부터 제 1 얼라인 마크와 제 2 얼라인 마크 간의 얼라인 상태를 보정하는 방법을 보여주는 도면이다.
도 2g는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치를 사용하여 유연 기재 상에 인쇄된 얼라인 마크의 확인 테스트 결과를 보여주는 사진이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 패턴 얼라인 확인 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.

이하에서 본 발명의 실시예 및 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치 및 이를 구비한 인쇄 장치를 도시한 도면이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 장치에 사용되는 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 2c는 도 2a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 장치에 사용되는 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치를 구체적으로 도시한 도면이고, 도 2d는 유연 기재 상의 제 1 인쇄 마크 및 제 2 인쇄 마크와 트리거 마크를 도시한 도면이다. 도 2a 및 도 2b에는 제 1 감지 센서(282)의 제 1 발광부 및 수광부(282a,282b) 및 제 2 감지 센서(292)의 제 2 발광부 및 수광부(292a,292b)만 도시되어 있고 제 1 감지 센서(282) 및 제 2 감지 센서(292)가 생략되어 있다는 점에 유의하여야 한다.

도 2a 내지 도 2d를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치(201)는 제 1 인쇄 패턴(P1)이 형성된 유연 기재(250) 상에 제공되는 한 쌍의 트리거 마크(TM) 중 어느 하나 또는 양자를 감지하여 한 쌍의 제 1 트리거 신호(TSa1,TSb1)를 출력하는 제 1 감지 센서(282); 상기 한 쌍의 트리거 신호(TSa1,TSb1)에 따라 상기 유연 기재(250) 상에 제공되는 한 쌍의 제 1 얼라인 마크(M1a,M1b)의 제 1 이미지를 캡처하는 제 1 얼라인 카메라 및 조명 장치(280a,280b); 상기 한 쌍의 트리거 마크(TM) 중 어느 하나 또는 양자를 감지하여 한 쌍의 제 2 트리거 신호(TSa2,TSb2)를 출력하는 제 2 감지 센서(292); 상기 한 쌍의 제 2 트리거 신호(TSa2,TSb2)에 따라 상기 한 쌍의 제 1 얼라인 마크(M1a,M1b) 및 상기 유연 기재(250) 상에 제공되는 한 쌍의 제 2 얼라인 마크(M2a,M2b)가 중첩된 제 2 이미지를 캡처하는 한 쌍의 제 2 얼라인 카메라 및 조명 장치(290a,290b); 상기 캡처된 제 1 이미지를 이용하여 상기 유연 기재(250) 상에 인쇄될 제 2 인쇄 패턴(P2)의 인쇄 시작 위치를 제어하고, 상기 캡처된 제 2 이미지를 이용하여 상기 한 쌍의 제 1 얼라인 마크(M1a,M1b)와 상기 한 쌍의 제 2 얼라인 마크(M2a,M2b) 간의 얼라인 상태를 확인하는 컨트롤러(294); 및 상기 컨트롤러(294)와 연결되며, 상기 캡처된 제 1 이미지 및 제 2 이미지를 표시하는 디스플레이 장치(296)를 포함한다.

상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치(201)에 사용되는 컨트롤러(294)는 예를 들어 개인용 컴퓨터(PC), 마이크로프로세서, 또는 프로그램가능 논리 제어 장치(PLC: Programmable Logic Controller)로 구현되고, 디스플레이 장치(296)는 예를 들어 개인용 컴퓨터(PC)에 사용되는 모니터로 구현될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 장치(200)는 표면에 제 2 인쇄 패턴(P2)에 대응되는 인쇄 홈(미도시)이 형성된 그라비아롤(210); 고정 상태의 백업롤(230); 상기 그라비아롤(210)과 상기 백업롤(230) 사이에서 상기 백업롤(230)에 접근하거나 또는 멀어지는 방향으로 수평 또는 수직 이동 가능하게 제공되는 블랭킷롤(220); 상기 그라비아롤(210), 상기 블랭킷롤(220), 및 상기 백업롤(230)에 각각 장착되며, 상기 그라비아롤(210), 상기 블랭킷롤(220), 및 상기 백업롤(230)을 각각 회전시키는 제 1 내지 제 3 회전 구동 부재(214,224,234); 제 1 인쇄 패턴(P1)이 형성된 유연 기재(250)를 상기 백업롤(230)의 표면과 일정 접촉면을 갖도록 접촉한 상태로 공급하는 공급롤(270a); 상기 유연 기재(250)를 회수하는 회수롤(270b); 상기 그라비아롤(210)의 인압력을 제어하는 제 1 인압력 제어 장치(240); 상기 블랭킷롤(220)의 인압력을 제어하는 제 2 인압력 제어 장치(260); 및 상기 제 2 인쇄 패턴(P2)의 인쇄 시작 위치를 제어하며, 상기 제 1 인쇄 패턴(P1)과 상기 제 2 인쇄 패턴(P2) 간의 얼라인 상태를 실시간으로 확인하는 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치(201)를 포함한다.

상기 도 2a에 도시된 본 발명의 실시예에서는 블랭킷롤(220)이 백업롤(230)에 수평 이동 가능하게 제공되는 것으로 예시적으로 도시되어 있지만, 당업자라면 본 발명의 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치(201)가 블랭킷롤(220)이 백업롤(230)에 수직 이동 가능하게 제공되는 수직형 인쇄 장치에도 적용될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 장치(200)에 사용되는 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치(201)의 구체적인 구성 및 동작을 상세히 기술한다.

다시 도 2a 내지 도 2d를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치(201)의 제 1 감지 센서(282)는 제 1 인쇄 패턴(P1)이 형성된 유연 기재(250) 상에 제공되는 한 쌍의 트리거 마크(TM) 중 어느 하나 또는 양자를 감지하여 제 1 트리거 신호를 출력한다. 이를 위해 제 1 감지 센서(282)는 한 쌍의 트리거 마크(TM)의 상하에 배치되는 제 1 발광부 및 수광부(282a,282b)를 구비한다. 유연 기재(250) 상에 제공되는 트리거 마크(TM)가 제 1 발광부 및 수광부(282a,282b)를 통과하는 동안 제 1 발광부(282a)에서 방출되는 감지용 빔(sensing beam)이 트리거 마크(TM)에 의해 차단되어 제 1 수광부(282b)에서 수신되지 못한다. 따라서, 제 1 수광부(282b)에 감지용 빔이 수신되지 않는 동안 제 1 감지 센서(282)는 한 쌍의 제 1 트리거 신호(TSa1,TSb1)를 제 1 얼라인 카메라 및 조명 장치(280a,280b)로 출력한다. 여기서, 제 1 트리거 신호(TSa1)는 제 1 얼라인 카메라(280a) 용으로 사용되고, 제 1 트리거 신호(TSb1)는 제 1 조명 장치(280b) 용으로 사용된다. 제 1 조명 장치(280b)가 제 1 트리거 신호(TSb1)를 수신하면, 제 1 조명 장치(280b) 내의 발광다이오드(LED)(미도시)가 1회 깜박거린다. 이와 동시에 제 1 얼라인 카메라(280a)는 제 1 트리거 신호(TSa1)를 수신하면, 한 쌍의 제 1 얼라인 마크(M1a,M1b)의 제 1 이미지를 캡처한다.

도 2d에 도시된 본 발명의 실시예에서는 제 1 감지 센서(282)가 한 쌍의 트리거 마크(TM)를 감지하는 것으로 기술하고 있지만, 당업자라면 제 1 감지 센서(282)가 한 쌍의 트리거 마크(TM) 중 어느 하나의 트리거 마크(TM)만을 감지하여 한 쌍의 제 1 트리거 신호(TSa1,TSb1)를 출력할 수도 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.

도 2c를 참조하면, 본 발명의 실시예에서는 제 1 트리거 신호(TSb1)의 제 2 지속 시간(B)은 제 1 트리거 신호(TSa1)의 제 1 지속 시간(A)보다 길다는 점에 유의하여야 한다. 예를 들어, 제 1 트리거 신호(TSa1)의 제 1 지속 시간(A)은 대략 20 내지 30 마이크로초(㎲)이고, 제 1 트리거 신호(TSb1)의 제 2 지속 시간(B)은 제 1 트리거 신호(TSa1)의 제 1 지속 시간(A)의 3배(즉, 대략 60 내지 90 마이크로초(㎲))인 것이 바람직하다. 이 경우, 제 2 지속 시간(B)은 제 1 지속 시간(A)의 전 및 후에 각각 동일한 지속 시간(A)을 갖는다. 이는 제 1 얼라인 카메라(280a)가 제 1 트리거 신호(TSa1)의 제 1 지속 시간(A) 동안 한 쌍의 제 1 얼라인 마크(M1a,M1b)의 제 1 이미지를 캡처할 때 제 1 조명 장치(280b)가 충분한 조명 시간(즉, 제 1 트리거 신호(TSa1)의 대략 3배의 지속 시간)을 제공하기 위한 것이다.

한편, 제 1 얼라인 카메라(280a)에 의해 캡처된 한 쌍의 제 1 얼라인 마크(M1a,M1b)의 제 1 이미지는 컨트롤러(294)로 전송된다. 컨트롤러(294)는 한 쌍의 제 1 얼라인 마크(M1a,M1b)의 제 1 이미지의 제 1 좌표값(예를 들어, 제 1 이미지의 제 1 중심(C1)의 x축 및 y축 좌표값)을 미리 정해진 기준값(즉, 기준 x축 및 y축 좌표값)과 비교하여 제 1 차이값(또는 이에 대응되는 제 1 보정값)을 계산한다. 또한, 컨트롤러(294)는 한 쌍의 제 1 얼라인 마크(M1a,M1b)의 제 1 이미지를 디스플레이 장치(296)로 전송하여 디스플레이 장치(296) 상에 표시한다. 그 후, 컨트롤러(294)는 계산된 제 1 차이값(또는 제 1 보정값)을 이용하여 블랭킷롤(220)에 의해 유연 기재(250) 상에 인쇄될 제 2 인쇄 패턴(P2)의 인쇄 시작 위치를 제어한다.

좀 더 구체적으로, 제 1 이미지의 x축 좌표값과 미리 정해진 x축 기준값이 일치하지 않으면, 컨트롤러(294)는 x축 차이값(또는 이에 대응되는 x축 보상값)을 계산한다. 그 후, 컨트롤러(294)는 x축 보상값만큼 블랭킷롤(220)을 x축 방향을 따라 수평 이동시키거나 또는 회전시켜 제 2 인쇄 패턴(P2)이 유연 기재(250) 상에 인쇄될 x축 방향의 인쇄 시작 위치를 조정한다. 여기서, x축 방향은 유연 기재(250)의 이동 방향이다.

또한, 한 쌍의 제 1 얼라인 마크(M1a,M1b)의 y축 좌표값과 미리 정해진 y축 기준값이 일치하지 않으면, 컨트롤러(294)는 y축 차이값(또는 이에 대응되는 y축 보상값)을 계산한다. 그 후, 컨트롤러(294)는 y축 보상값만큼 블랭킷롤(220)을 y축 방향을 따라 수평 이동시켜 제 2 인쇄 패턴(P2)이 유연 기재(250) 상에 인쇄될 y축 방향의 인쇄 시작 위치를 조정한다. 여기서, y축 방향은 유연 기재(250)의 이동 방향과 수직한 방향이다.

그 후, 블랭킷롤(220)에 의해 한 쌍의 제 2 얼라인 마크(M2a,M2b) 및 제 2 인쇄 패턴(P2)이 유연 기재(250) 상에 인쇄된다. 그 결과. 한 쌍의 제 2 얼라인 마크(M2a,M2b)는 한 쌍의 제 1 얼라인 마크(M1a,M1b)와 중첩 인쇄되고, 제 2 인쇄 패턴(P2)은 제 1 인쇄 패턴(P1) 상에 또는 유연 기재(250) 상의 다른 위치에 중첩 인쇄된다.

그 후, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치(201)에 구비된 제 2 감지 센서(292)가 유연 기재(250) 상에 제공되는 한 쌍의 트리거 마크(TM) 중 어느 하나 또는 양자를 감지하여 제 2 트리거 신호를 출력한다. 이를 위해 제 2 감지 센서(292)는 한 쌍의 트리거 마크(TM)의 상하에 배치되는 제 2 발광부 및 수광부(292a,292b)를 구비한다. 유연 기재(250) 상에 제공되는 트리거 마크(TM)가 제 2 발광부 및 수광부(292a,292b)를 통과하는 동안 제 2 발광부(292a)에서 방출되는 감지용 빔이 트리거 마크(TM)에 의해 차단되어 제 2 수광부(292b)에서 수신되지 못한다. 따라서, 제 2 수광부(292b)에 감지용 빔이 수신되지 않는 동안 제 2 감지 센서(292)는 한 쌍의 제 2 트리거 신호(TSa2,TSb2)를 제 2 얼라인 카메라 및 조명 장치(290a,290b)로 출력한다. 여기서, 제 2 트리거 신호(TSa2)는 제 2 얼라인 카메라(290a) 용으로 사용되고, 제 2 트리거 신호(TSb2)는 제 2 조명 장치(290b) 용으로 사용된다. 제 2 조명 장치(290b)가 제 2 트리거 신호(TSb2)를 수신하면, 제 2 조명 장치(290b) 내의 발광다이오드(LED)(미도시)가 1회 깜박거린다. 이와 동시에 제 2 얼라인 카메라(290a)는 제 2 트리거 신호(TSa2)를 수신하면, 한 쌍의 제 1 얼라인 마크(M1a,M1b) 및 한 쌍의 제 2 얼라인 마크(M2a,M2b)가 중첩된 제 2 이미지를 캡처한다. 여기서, 제 2 트리거 신호(TSa2)의 제 1 지속 시간(A)은 대략 20 내지 30 마이크로초(㎲)이고, 제 2 트리거 신호(TSb2)의 제 2 지속 시간(B)은 제 2 트리거 신호(TSa2)의 제 1 지속 시간(A)의 3배(즉, 대략 60 내지 90 마이크로초(㎲))인 것이 바람직하다. 이 경우, 제 2 지속 시간(B)은 제 1 지속 시간(A)의 전 및 후에 각각 동일한 지속 시간(A)을 가지며, 이는 제 2 얼라인 카메라(290a)가 제 2 트리거 신호(TSa2)의 제 1 지속 시간(A) 동안 한 쌍의 중첩된 제 2 이미지를 캡처할 때 제 2 조명 장치(290b)가 충분한 조명 시간(즉, 제 2 트리거 신호(TSa2)의 대략 3배의 지속 시간)을 제공하기 위한 것이다.

상술한 바와 같이 도 2d에 도시된 본 발명의 실시예에서는 제 2 감지 센서(292)가 한 쌍의 트리거 마크(TM)를 감지하는 것으로 기술하고 있지만, 당업자라면 제 2 감지 센서(292)가 한 쌍의 트리거 마크(TM) 중 어느 하나의 트리거 마크(TM)만을 감지하여 한 쌍의 제 2 트리거 신호(TSa2,TSb2)를 출력할 수도 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.

한편, 제 2 얼라인 카메라(290a)에 의해 캡처된 제 2 이미지는 컨트롤러(294)로 전송된다. 그에 따라, 컨트롤러(294)는 제 2 이미지로부터 한 쌍의 제 1 얼라인 마크(M1a,M1b)와 한 쌍의 제 2 얼라인 마크(M2a,M2b) 간의 얼라인 상태를 확인한다. 좀 더 구체적으로, 컨트롤러(294)는 예를 들어 한 쌍의 제 1 얼라인 마크(M1a,M1b)의 제 1 좌표값(예를 들어, 제 1 중심(C1)의 x축 및 y축 좌표값)과 한 쌍의 제 2 얼라인 마크(M2a,M12)의 제 2 좌표값(예를 들어, 제 2 중심(C2)의 x축 및 y축 좌표값)을 비교하여 제 2 차이값(또는 이에 대응되는 제 2 보정값)을 계산한다. 여기서, 제 1 중심(C1) 및 제 2 중심(C2)은 후술하는 도 2f에 도시되어 있다. 또한, 컨트롤러(294)는 중첩된 제 2 이미지를 디스플레이 장치(296)로 전송하여 디스플레이 장치(296) 상에 표시한다.

그 후, 제 2 이미지로부터 한 쌍의 제 1 얼라인 마크(M1a,M1b)와 한 쌍의 제 2 얼라인 마크(M2a,M2b)가 미스얼라인된 것으로 확인되면(즉, 제 2 차이값(또는 제 2 보정값)이 발생하면), 컨트롤러(294)는 상술한 미리 정해진 기준값을 계산된 제 2 차이값(또는 제 2 보정값)만큼 조정한다. 그에 따라, 조정된 미리 정해진 기준값(이하 “조정된 기준값”이라 합니다)은 유연 기재(250) 상의 다음 번 제 1 인쇄 패턴(P1)의 한 쌍의 제 1 얼라인 마크(M1a,M1b)의 제 1 이미지의 제 1 좌표값과 비교될 새로운 기준값이 된다.

그 후, 유연 기재(250) 상에 형성된 다음 번 제 1 인쇄 패턴(P1) 및 다음 번 제 1 인쇄 패턴(P1)과 동일 또는 상이한 위치에 인쇄될 제 2 인쇄 패턴(P2)에 대해 본 발명의 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치(201)가 상술한 동작들을 실시간으로 연속적으로 수행한다.

상술한 도 2a 내지 도 2d에 도시된 본 발명의 일 실시예에서는, 제 1 인쇄 패턴(P1)이 형성된 유연 기재(250) 상에 제 2 인쇄 패턴(P2)을 중첩하여 형성하는 경우를 예시적으로 기술하였지만, 당업자라면 본 발명의 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치(201)가 제 1 인쇄 패턴(P1)과는 상이한 위치의 유연 기재(250) 상에 제 2 인쇄 패턴(P2)을 중첩하여 인쇄하는 경우에도 적용될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다(도 1d의 우측 하단 도면 참조).

또한, 본 발명의 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치(201)는 제 1 인쇄 패턴(P1) 및 제 2 인쇄 패턴(P2)이 유연 기재(250)의 동일 또는 상이한 위치에서 중첩 인쇄된 상태에서, 하나 이상의 추가 인쇄 패턴(미도시)을 추가로 중첩하여 인쇄하는 경우에도 적용될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.

도 2e는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치에 의해 캡처된 제 1 이미지 및 제 2 이미지를 보여주는 도면이다.

도 2e를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치(201)의 제 1 및 제 2 얼라인 카메라(280a,290a)에 의해 각각 캡처된 제 1 및 제 2 이미지(I1,I2)가 디스플레이 장치(296) 상에 표시되어 있다. 제 1 이미지(I1)는 한 쌍의 제 1 얼라인 마크(M1a,M1b)의 상태를 보여주고, 제 2 이미지(I2)는 한 쌍의 제 1 얼라인 마크(M1a,M1b)와 한 쌍의 제 2 얼라인 마크(M2a,M2b)가 중첩된 상태를 보여준다.

도 2f는 하나의 제 1 얼라인 마크와 하나의 제 2 얼라인 마크가 미스얼라인된 중첩 상태로부터 제 1 얼라인 마크와 제 2 얼라인 마크 간의 얼라인 상태를 보정하는 방법을 보여주는 도면이다.

도 2f를 참조하면, 좌측 도면에서 하나의 제 1 얼라인 마크(M1a)의 제 1 중심(C1)의 좌표(x1,y1)와 하나의 제 2 얼라인 마크(M2a)의 제 2 중심(C2)의 좌표(x2,y2)가 일치하지 않는다. 이 경우, 컨트롤러(294)는 제 1 중심(C1)의 좌표(x1,y1)와 제 2 중심(C2)의 좌표(x2,y2) 간의 차이값(또는 제 2 보정값)을 계산한 후, 미리 정해진 기준값을 제 2 보정값만큼 조정한다. 그 결과, 후속적으로 공급되는 제 1 얼라인 마크(M1a)의 제 1 중심 좌표(C1)가 도 2f의 우측 도면처럼 블랭킷롤(220)에 의해 인쇄될 제 2 얼라인 마크(M2a)의 제 2 중심(C2)의 좌표(x2,y2)와 일치되어 후속적으로 공급되는 제 1 얼라인 마크(M1a)와 제 2 얼라인 마크(M2a) 간의 얼라인이 이루어질 수 있다.

도 2g는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치를 사용하여 유연 기재 상에 인쇄된 얼라인 마크의 인식 가능 테스트 결과를 보여주는 사진이다.

도 2g를 참조하면, 테스트 결과 사진은 본 발명의 실시예에 따른 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치(201)의 제 1 제 얼라인 카메라(290a) 또는 제 2 얼라인 카메라(290b)를 사용하여 300mm/sec의 이동 속도로 공급되는 유연 기재(250) 상의 얼라인 마크(M1 또는 M2)의 인식 가능 상태를 보여준다. 도 2g에서 알 수 있는 바와 같이, 테스트 결과는 제 1 얼라인 카메라(290a) 또는 제 2 얼라인 카메라(290b)의 셔터 속도(shutter speed)가 대략 1/20,000에서 얼라인 마크(M1 또는 M2)의 상태가 선명하게 인식됨을 알 수 있다. 또한, 제 1 얼라인 카메라(290a) 또는 제 2 얼라인 카메라(290b)의 셔터 속도의 값이 감소될수록(즉, 셔터의 개방 시간이 짧아질수록) 얼라인 마크(M1 또는 M2)의 더욱 선명한 인식 상태를 확인할 수 있다. 본 발명에서는 제 1 얼라인 카메라(290a) 또는 제 2 얼라인 카메라(290b)의 셔터 속도가 대략 1/100,000까지 사용될 수 있다.

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 패턴 얼라인 확인 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.

도 3a를 도 2a 내지 도 2g와 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 패턴 얼라인 확인 방법(300)은 a) 제 1 감지 센서(282)에 의해 감지된 제 1 인쇄 패턴(P1)이 형성된 유연 기재(250) 상에 제공되는 한 쌍의 트리거 마크(TM) 중 어느 하나 또는 양자를 이용하여 상기 유연 기재(250) 상에 제공되는 한 쌍의 제 1 얼라인 마크(M1a,M1b)의 제 1 이미지(I1)를 캡처하여 컨트롤러(294)로 전송하는 단계(310); b) 상기 컨트롤러(294)를 이용하여 상기 제 1 이미지(I1)의 제 1 좌표값과 미리 정해진 기준값을 비교하고, 필요한 경우 블랭킷롤(220)에 의해 상기 유연 기재(250) 상에 인쇄될 제 2 인쇄 패턴(P2)의 인쇄 시작 위치를 조정하는 단계(320); c) 상기 블랭킷롤(220)을 이용하여 상기 유연 기재(250) 상에 한 쌍의 제 2 얼라인 마크(M2a,M2b) 및 상기 제 2 인쇄 패턴(P2)을 인쇄하는 단계(330); d) 제 2 감지 센서(292)에 의해 감지된 상기 한 쌍의 트리거 마크(TM) 중 어느 하나 또는 양자를 이용하여 상기 한 쌍의 제 1 얼라인 마크(M1a,M1b)와 상기 한 쌍의 제 2 얼라인 마크(M2a,M2b)가 중첩된 제 2 이미지(I2)를 캡처하여 상기 컨트롤러(294)로 전송하는 단계(340); 및 e) 상기 컨트롤러(294)를 이용하여 상기 제 1 좌표값과 상기 한 쌍의 제 2 얼라인 마크(M2a,M2b)의 제 2 좌표값을 비교하여 상기 한 쌍의 제 1 얼라인 마크(M1a,M1b)와 상기 한 쌍의 제 2 얼라인 마크(M2a,M2b) 간의 얼라인 상태를 확인하는 단계(350)를 포함한다.

상기 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 패턴 얼라인 확인 방법(300)의 상기 a) 단계에서 상기 제 1 감지 센서(282)가 상기 한 쌍의 트리거 마크(TM) 중 어느 하나 또는 양자를 감지하면 한 쌍의 제 1 트리거 신호(TSa1,TSb1)를 제 1 얼라인 카메라 및 조명 장치(280a,280b)로 출력하고, 상기 제 1 얼라인 카메라(280a)가 상기 제 1 이미지(I1)를 캡처하여 컨트롤러(294)로 전송하며, 상기 d) 단계에서 상기 제 2 감지 센서(292)가 상기 한 쌍의 트리거 마크(TM) 중 어느 하나 또는 양자를 감지하면 한 쌍의 제 2 트리거 신호(TSa2,TSb2)를 제 2 얼라인 카메라 및 조명 장치(290a,290b)로 출력하고, 상기 제 2 얼라인 카메라(290a)가 상기 제 2 이미지(I2)를 캡처하여 상기 컨트롤러(294)로 전송한다.

또한, 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 패턴 얼라인 확인 방법(300)의 상기 b) 단계에서 상기 필요한 경우는 상기 비교 결과 상기 제 1 좌표값과 상기 미리 정해진 기준값이 상이한 경우이고, 상기 인쇄 시작 위치의 조정은 상기 블랭킷롤(220)을 상기 유연 기재(250)의 이동 방향을 따라 수평 이동 또는 회전시키는 동작, 및 상기 블랭킷롤(220)을 상기 유연 기재(250)의 이동 방향과 수직한 방향을 따라 수평 이동시키는 동작 중 어느 하나 또는 양자로 이루어진다.

또한, 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 패턴 얼라인 확인 방법(300)은 f) 상기 e) 단계에서 상기 확인 결과 상기 제 1 좌표값과 상기 제 2 좌표값이 상이한 경우, 상기 컨트롤러(294)를 이용하여 상기 미리 정해진 기준값을 조정하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.

도 3b를 도 2a 내지 도 2g와 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 방법(301)은 a) 제 1 인쇄 패턴(P1)이 형성된 유연 기재(250)를 공급롤(270a)로부터 백업롤(230)을 거쳐 회수롤(270b)로 연속적으로 공급하는 단계(310); b) 제 1 감지 센서(282)에 의해 감지된 상기 유연 기재(250) 상에 제공되는 한 쌍의 트리거 마크(TM) 중 어느 하나 또는 양자를 이용하여 상기 유연 기재(250) 상에 제공되는 한 쌍의 제 1 얼라인 마크(M1a,M1b)의 제 1 이미지(I1)를 캡처하여 컨트롤러(294)로 전송하는 단계(320); c) 상기 컨트롤러(294)를 이용하여 상기 제 1 이미지(I1)의 제 1 좌표값과 미리 정해진 기준값을 비교하고, 필요한 경우 블랭킷롤(220)에 의해 상기 유연 기재(250) 상에 인쇄될 제 2 인쇄 패턴(P2)의 인쇄 시작 위치를 조정하는 단계(330); d) 상기 블랭킷롤(220)을 이용하여 상기 유연 기재(250) 상에 한 쌍의 제 2 얼라인 마크(M2a,M2b) 및 상기 제 2 인쇄 패턴(P2)을 인쇄하는 단계(340); e) 제 2 감지 센서(292)에 의해 감지된 상기 한 쌍의 트리거 마크(TM) 중 어느 하나 또는 양자를 이용하여 상기 한 쌍의 제 1 얼라인 마크(M1a,M1b)와 상기 한 쌍의 제 2 얼라인 마크(M2a,M2b)가 중첩된 제 2 이미지(I2)를 캡처하여 상기 컨트롤러(294)로 전송하는 단계(350); 및 f) 상기 컨트롤러(294)를 이용하여 상기 제 1 좌표값과 상기 한 쌍의 제 2 얼라인 마크(M2a,M2b)의 제 2 좌표값을 비교하여 상기 한 쌍의 제 1 얼라인 마크(M1a,M1b)와 상기 한 쌍의 제 2 얼라인 마크(M2a,M2b) 간의 얼라인 상태를 확인하는 단계(360)를 포함한다.

상기 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 방법(301)의 상기 b) 단계에서 상기 제 1 감지 센서(282)가 상기 한 쌍의 트리거 마크(TM) 중 어느 하나 또는 양자를 감지하면 한 쌍의 제 1 트리거 신호(TSa1,TSb1)를 제 1 얼라인 카메라 및 조명 장치(280a,280b)로 출력하고, 상기 제 1 얼라인 카메라(280a)가 상기 제 1 이미지(I1)를 캡처하여 컨트롤러(294)로 전송하며, 상기 e) 단계에서 상기 제 2 감지 센서(292)가 상기 한 쌍의 트리거 마크(TM) 중 어느 하나 또는 양자를 감지하면 한 쌍의 제 2 트리거 신호(TSa2,TSb2)를 제 2 얼라인 카메라 및 조명 장치(290a,290b)로 출력하고, 상기 제 2 얼라인 카메라(290a)가 상기 제 2 이미지(I2)를 캡처하여 상기 컨트롤러(294)로 전송한다.

또한, 상기 c) 단계에서 상기 필요한 경우는 상기 비교 결과 상기 제 1 좌표값과 상기 미리 정해진 기준값이 상이한 경우이고, 상기 인쇄 시작 위치의 조정은 상기 블랭킷롤(220)을 상기 유연 기재(250)의 이동 방향을 따라 수평 이동 또는 회전시키는 동작, 및 상기 블랭킷롤(220)을 상기 유연 기재(250)의 이동 방향과 수직한 방향을 따라 수평 이동시키는 동작 중 어느 하나 또는 양자로 이루어진다.

또한, 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 패턴 얼라인 확인 방법(300)은 g) 상기 f) 단계에서 상기 확인 결과 상기 제 1 좌표값과 상기 제 2 좌표값이 상이한 경우, 상기 컨트롤러(294)를 이용하여 상기 미리 정해진 기준값을 조정하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 상이한 패턴들의 중첩 인쇄 시에 상이한 패턴들 간의 얼라인 상태가 실시간으로 확인 및 조정되므로, 상이한 인쇄 패턴의 중첩 인쇄 공정이 고속으로 이루어져 최종 제품의 대량 생산 및 비용 절감이 가능하다.

다양한 변형예가 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 본 명세서에 기술되고 예시된 구성 및 방법으로 만들어질 수 있으므로, 상기 상세한 설명에 포함되거나 첨부 도면에 도시된 모든 사항은 예시적인 것으로 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술한 예시적인 실시예에 의해 제한되지 않으며, 이하의 청구범위 및 그 균등물에 따라서만 정해져야 한다.

100,200: 인쇄 장치 110,210: 그라비아롤 120,220: 블랭킷롤
130,230: 백업롤 140,160,240,260: 인압력 제어 장치
141: 로드셀 150,250: 유연 기재
114,124,134,214,224,234: 회전 구동 부재 170a,270a: 공급롤
170b,270b: 회수롤 201: 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치
280a,290a: 얼라인 카메라 280b,290b: 조명 장치
282,292: 감지 센서 282a,292a: 발광부 282b,292b: 수광부
294: 컨트롤러 296: 디스플레이 장치

Claims (18)

1. 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치에 있어서,
   제 1 인쇄 패턴이 형성된 유연 기재 상에 제공되는 한 쌍의 트리거 마크 중 어느 하나 또는 양자를 감지하여 한 쌍의 제 1 트리거 신호(TSa1,TSb1)를 출력하는 제 1 감지 센서;
   상기 한 쌍의 제 1 트리거 신호(TSa1,TSb1)에 따라 상기 유연 기재 상에서 상기 한 쌍의 트리거 마크의 후방에 제공되는 한 쌍의 제 1 얼라인 마크의 제 1 이미지를 캡처하는 제 1 얼라인 카메라 및 조명 장치;
   상기 한 쌍의 트리거 마크 중 어느 하나 또는 양자를 감지하여 한 쌍의 제 2 트리거 신호(TSa2,TSb2)를 출력하는 제 2 감지 센서;
   상기 한 쌍의 제 2 트리거 신호(TSa2,TSb2)에 따라 상기 한 쌍의 제 1 얼라인 마크 및 상기 유연 기재 상에 제공되는 한 쌍의 제 2 얼라인 마크가 중첩된 제 2 이미지를 캡처하는 한 쌍의 제 2 얼라인 카메라 및 조명 장치;
   상기 캡처된 제 1 이미지를 이용하여 상기 유연 기재 상에 인쇄될 제 2 인쇄 패턴의 인쇄 시작 위치를 제어하고, 상기 캡처된 제 2 이미지를 이용하여 상기 한 쌍의 제 1 얼라인 마크와 상기 한 쌍의 제 2 얼라인 마크 간의 얼라인 상태를 확인하는 컨트롤러; 및
   상기 컨트롤러와 연결되며, 상기 캡처된 제 1 이미지 및 제 2 이미지를 표시하는 디스플레이 장치
   를 포함하고,
   상기 제 2 인쇄 패턴의 인쇄 시작 위치는 상기 컨트롤러에 의해 계산된 상기 제 1 이미지의 제 1 좌표값 및 미리 정해진 기준값 간의 제 1 차이값에 대응되는 제 1 보정값에 의해 조정되는
   인쇄 패턴 얼라인 확인 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1 및 제 2 트리거 신호(TSb1,TSb2)의 제 2 지속 시간(B)은 상기 제 1 및 제 2 트리거 신호(TSa1,TSa2)의 제 1 지속 시간(A)보다 긴 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 컨트롤러에 의한 상기 조정은 블랭킷롤을 상기 유연 기재의 이동 방향을 따라 수평 이동 또는 회전시키는 동작, 및 상기 블랭킷롤을 상기 유연 기재의 이동 방향과 수직한 방향을 따라 수평 이동시키는 동작 중 어느 하나 또는 양자에 의해 이루어지는 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 컨트롤러는 상기 제 2 이미지로부터 상기 한 쌍의 제 1 얼라인 마크의 제 1 좌표값 및 상기 한 쌍의 제 2 얼라인 마크의 제 2 좌표값을 비교하고, 상기 제 1 좌표값 및 상기 제 2 좌표값의 제 2 차이값에 대응되는 제 1 보정값만큼 상기 미리 정해진 기준값을 조정하는 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치.
6. 인쇄 장치에 있어서,
   표면에 제 2 인쇄 패턴에 대응되는 인쇄 홈이 형성된 그라비아롤;
   고정 상태의 백업롤;
   상기 그라비아롤과 상기 백업롤 사이에서 상기 백업롤에 접근하거나 또는 멀어지는 방향으로 수평 또는 수직 이동 가능하게 제공되는 블랭킷롤;
   상기 그라비아롤, 상기 블랭킷롤, 및 상기 백업롤에 각각 장착되며, 상기 그라비아롤, 상기 블랭킷롤, 및 상기 백업롤을 각각 회전시키는 제 1 내지 제 3 회전 구동 부재;
   제 1 인쇄 패턴이 형성된 유연 기재를 상기 백업롤의 표면과 일정 접촉면을 갖도록 접촉한 상태로 공급하는 공급롤;
   상기 유연 기재를 회수하는 회수롤;
   상기 그라비아롤의 인압력을 제어하는 제 1 인압력 제어 장치;
   상기 블랭킷롤의 인압력을 제어하는 제 2 인압력 제어 장치; 및
   상기 제 2 인쇄 패턴의 인쇄 시작 위치를 제어하며, 상기 제 1 인쇄 패턴과 상기 제 2 인쇄 패턴 간의 얼라인 상태를 실시간으로 확인하는 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치
   를 포함하고,
   상기 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치는
   상기 유연 기재 상에 제공되는 한 쌍의 트리거 마크 중 어느 하나 또는 양자를 감지하여 한 쌍의 제 1 트리거 신호(TSa1,TSb1)를 출력하는 제 1 감지 센서;
   상기 한 쌍의 제 1 트리거 신호(TSa1,TSb1)에 따라 상기 유연 기재 상에서 상기 한 쌍의 트리거 마크의 후방에 제공되는 한 쌍의 제 1 얼라인 마크의 제 1 이미지를 캡처하는 제 1 얼라인 카메라 및 조명 장치;
   상기 한 쌍의 트리거 마크 중 어느 하나 또는 양자를 감지하여 한 쌍의 제 2 트리거 신호(TSa2,TSb2)를 출력하는 제 2 감지 센서;
   상기 한 쌍의 제 2 트리거 신호(TSa2,TSb2)에 따라 상기 한 쌍의 제 1 얼라인 마크 및 상기 유연 기재 상에 제공되는 한 쌍의 제 2 얼라인 마크가 중첩된 제 2 이미지를 캡처하는 한 쌍의 제 2 얼라인 카메라 및 조명 장치;
   상기 캡처된 제 1 이미지를 이용하여 상기 유연 기재 상에 인쇄될 제 2 인쇄 패턴의 인쇄 시작 위치를 제어하고, 상기 캡처된 제 2 이미지를 이용하여 상기 한 쌍의 제 1 얼라인 마크와 상기 한 쌍의 제 2 얼라인 마크 간의 얼라인 상태를 확인하는 컨트롤러; 및
   상기 컨트롤러와 연결되며, 상기 캡처된 제 1 이미지 및 제 2 이미지를 표시하는 디스플레이 장치
   를 포함하며,
   상기 제 2 인쇄 패턴의 인쇄 시작 위치는 상기 컨트롤러에 의해 계산된 상기 제 1 이미지의 제 1 좌표값 및 미리 정해진 기준값 간의 제 1 차이값에 대응되는 제 1 보정값에 의해 조정되는
   인쇄 장치.
7. 삭제
8. 삭제
9. 제 6항에 있어서,
   상기 컨트롤러에 의한 상기 조정은 블랭킷롤을 상기 유연 기재의 이동 방향을 따라 수평 이동 또는 회전시키는 동작, 및 상기 블랭킷롤을 상기 유연 기재의 이동 방향과 수직한 방향을 따라 수평 이동시키는 동작 중 어느 하나 또는 양자에 의해 이루어지는 인쇄 장치.
10. 제 6항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 제 2 이미지로부터 상기 한 쌍의 제 1 얼라인 마크의 제 1 좌표값 및 상기 한 쌍의 제 2 얼라인 마크의 제 2 좌표값을 비교하고, 상기 제 1 좌표값 및 상기 제 2 좌표값의 제 2 차이값에 대응되는 제 1 보정값만큼 상기 미리 정해진 기준값을 조정하는 인쇄 장치.
11. 인쇄 패턴 얼라인 확인 방법에 있어서,
    a) 제 1 감지 센서에 의해 감지된 제 1 인쇄 패턴이 형성된 유연 기재 상에 제공되는 한 쌍의 트리거 마크 중 어느 하나 또는 양자를 이용하여 상기 유연 기재 상에서 상기 한 쌍의 트리거 마크의 후방에 제공되는 한 쌍의 제 1 얼라인 마크의 제 1 이미지를 캡처하여 컨트롤러로 전송하는 단계;
    b) 상기 컨트롤러를 이용하여 상기 제 1 이미지의 제 1 좌표값과 미리 정해진 기준값을 비교하고, 필요한 경우 블랭킷롤에 의해 상기 유연 기재 상에 인쇄될 제 2 인쇄 패턴의 인쇄 시작 위치를 조정하는 단계;
    c) 상기 블랭킷롤을 이용하여 상기 유연 기재 상에 한 쌍의 제 2 얼라인 마크 및 상기 제 2 인쇄 패턴을 인쇄하는 단계;
    d) 제 2 감지 센서에 의해 감지된 상기 한 쌍의 트리거 마크 중 어느 하나 또는 양자를 이용하여 상기 한 쌍의 제 1 얼라인 마크와 상기 한 쌍의 제 2 얼라인 마크가 중첩된 제 2 이미지를 캡처하여 상기 컨트롤러로 전송하는 단계; 및
    e) 상기 컨트롤러를 이용하여 상기 제 1 좌표값과 상기 한 쌍의 제 2 얼라인 마크의 제 2 좌표값을 비교하여 상기 한 쌍의 제 1 얼라인 마크와 상기 한 쌍의 제 2 얼라인 마크 간의 얼라인 상태를 확인하는 단계
    를 포함하고,
    상기 a) 단계에서 상기 제 1 감지 센서가 상기 한 쌍의 트리거 마크 중 어느 하나 또는 양자를 감지하면 한 쌍의 제 1 트리거 신호를 제 1 얼라인 카메라 및 조명 장치로 출력하고, 상기 제 1 얼라인 카메라가 상기 제 1 이미지를 캡처하여 컨트롤러로 전송하며,
    상기 d) 단계에서 상기 제 2 감지 센서가 상기 한 쌍의 트리거 마크 중 어느 하나 또는 양자를 감지하면 한 쌍의 제 2 트리거 신호를 제 2 얼라인 카메라 및 조명 장치로 출력하고, 상기 제 2 얼라인 카메라가 상기 제 2 이미지를 캡처하여 상기 컨트롤러로 전송하는
    인쇄 패턴 얼라인 확인 방법.
12. 삭제
13. 제 11항에 있어서,
    상기 b) 단계에서 상기 필요한 경우는 상기 비교 결과 상기 제 1 좌표값과 상기 미리 정해진 기준값이 상이한 경우이고,
    상기 인쇄 시작 위치의 조정은 상기 블랭킷롤을 상기 유연 기재의 이동 방향을 따라 수평 이동 또는 회전시키는 동작, 및 상기 블랭킷롤을 상기 유연 기재의 이동 방향과 수직한 방향을 따라 수평 이동시키는 동작 중 어느 하나 또는 양자로 이루어는
    인쇄 패턴 얼라인 확인 방법.
14. 제 11항 또는 제 13항에 있어서,
    상기 인쇄 패턴 얼라인 확인 방법은 f) 상기 e) 단계에서 상기 확인 결과 상기 제 1 좌표값과 상기 제 2 좌표값이 상이한 경우, 상기 컨트롤러를 이용하여 상기 미리 정해진 기준값을 조정하는 단계를 추가로 포함하는 인쇄 패턴 얼라인 확인 방법.
15. 인쇄 방법에 있어서,
    a) 제 1 인쇄 패턴이 형성된 유연 기재를 공급롤로부터 백업롤을 거쳐 회수롤로 연속적으로 공급하는 단계;
    b) 제 1 감지 센서에 의해 감지된 상기 유연 기재 상에 제공되는 한 쌍의 트리거 마크 중 어느 하나 또는 양자를 이용하여 상기 유연 기재 상에서 상기 한 쌍의 트리거 마크의 후방에 제공되는 한 쌍의 제 1 얼라인 마크의 제 1 이미지를 캡처하여 컨트롤러로 전송하는 단계;
    c) 상기 컨트롤러를 이용하여 상기 제 1 이미지의 제 1 좌표값과 미리 정해진 기준값을 비교하고, 필요한 경우 블랭킷롤에 의해 상기 유연 기재 상에 인쇄될 제 2 인쇄 패턴의 인쇄 시작 위치를 조정하는 단계;
    d) 상기 블랭킷롤을 이용하여 상기 유연 기재 상에 한 쌍의 제 2 얼라인 마크 및 상기 제 2 인쇄 패턴을 인쇄하는 단계
    e) 제 2 감지 센서에 의해 감지된 상기 한 쌍의 트리거 마크 중 어느 하나 또는 양자를 이용하여 상기 한 쌍의 제 1 얼라인 마크와 상기 한 쌍의 제 2 얼라인 마크가 중첩된 제 2 이미지를 캡처하여 상기 컨트롤러로 전송하는 단계; 및
    f) 상기 컨트롤러를 이용하여 상기 제 1 좌표값과 상기 한 쌍의 제 2 얼라인 마크의 제 2 좌표값을 비교하여 상기 한 쌍의 제 1 얼라인 마크와 상기 한 쌍의 제 2 얼라인 마크 간의 얼라인 상태를 확인하는 단계
    를 포함하고,
    상기 b) 단계에서 상기 제 1 감지 센서가 상기 한 쌍의 트리거 마크 중 어느 하나 또는 양자를 감지하면 한 쌍의 제 1 트리거 신호를 제 1 얼라인 카메라 및 조명 장치로 출력하고, 상기 제 1 얼라인 카메라가 상기 제 1 이미지를 캡처하여 컨트롤러로 전송하며,
    상기 e) 단계에서 상기 제 2 감지 센서가 상기 한 쌍의 트리거 마크 중 어느 하나 또는 양자를 감지하면 한 쌍의 제 2 트리거 신호를 제 2 얼라인 카메라 및 조명 장치로 출력하고, 상기 제 2 얼라인 카메라가 상기 제 2 이미지를 캡처하여 상기 컨트롤러로 전송하는
    인쇄 방법.
16. 삭제
17. 제 15항에 있어서,
    상기 c) 단계에서 상기 필요한 경우는 상기 비교 결과 상기 제 1 좌표값과 상기 미리 정해진 기준값이 상이한 경우이고,
    상기 인쇄 시작 위치의 조정은 상기 블랭킷롤을 상기 유연 기재의 이동 방향을 따라 수평 이동 또는 회전시키는 동작, 및 상기 블랭킷롤을 상기 유연 기재의 이동 방향과 수직한 방향을 따라 수평 이동시키는 동작 중 어느 하나 또는 양자로 이루어지는
    인쇄 방법.
18. 제 15항 또는 제 17항에 있어서,
    상기 인쇄 방법은 g) 상기 f) 단계에서 상기 확인 결과 상기 제 1 좌표값과 상기 제 2 좌표값이 상이한 경우, 상기 컨트롤러를 이용하여 상기 미리 정해진 기준값을 조정하는 단계를 추가로 포함하는 인쇄 방법.

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