KR101519843B1 - Printing apparatus and method being available to measure and compensate synchronization error using motor feedback signal - Google Patents
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Abstract
본 발명은 구동 피드백 신호를 이용한 동기화 오차를 계측 및 보정하는 인쇄 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 전자 인쇄에 있어서 롤의 인압에 의한 변형 등에 따라 발생되는 롤과 기판 지지부 간의 동기화 오차를 구동 피드백 신호를 이용하여 보정할 수 있도록 하는, 구동 피드백 신호를 이용한 동기화 오차를 계측 및 보정하는 인쇄 장치 및 방법을 제공함에 있다.The present invention relates to a printing apparatus and method for measuring and correcting a synchronization error using a driving feedback signal, and an object of the present invention is to provide a printing apparatus and a printing method for controlling a synchronization error between a roll and a substrate support caused by, The present invention also provides a printing apparatus and method for measuring and correcting a synchronization error using a drive feedback signal so as to be corrected using a drive feedback signal.
Description
본 발명은 구동 피드백 신호를 이용한 동기화 오차를 계측 및 보정하는 인쇄 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a printing apparatus and method for measuring and correcting a synchronization error using a drive feedback signal.
기존의 전자 소자 제작 기술에서는 리소그래피(lithography) 기술이 널리 사용되어 왔다. 그런데 리소그래피 기술을 사용하여 실제 공정을 구성하자면, 진공 증착, 노광, 현상, 도금 또는 에칭 등 다양하고 복잡한 세부 공정들이 필요하여, 공정 설계 및 장치 구성이 복잡해지는 등의 문제가 있었다. 더불어 다양한 분야에서의 미세 기술의 발전으로 인하여, 굳이 포토 리소그래피가 아니고서도 다른 방식으로 집적 회로를 만들 수 있는 방법이 모색되어 왔다.Lithography techniques have been widely used in conventional electronic device fabrication techniques. However, in order to constitute an actual process using the lithography technique, various complicated processes such as vacuum deposition, exposure, development, plating or etching are required, and the process design and device configuration are complicated. In addition, due to the development of micro-technologies in various fields, a method has been sought for making an integrated circuit differently from photolithography.
전자 인쇄는 간단히 인쇄(printing) 공정을 수행함으로써 전자 소자를 제작하는 방식의 기술이다. 전자 인쇄는 앞서 설명한 포토 리소그래피 공정을 대체함으로써 포토 리소그래피 공정에 내재되어 있는 공정 복잡성을 근본적으로 제거해 줄 수 있기 때문에, 최근 다양한 분야로 적용 범위가 확대되는 등 그에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 최근 활용되고 있는 인쇄 기술로, 비접촉식 인쇄 기술로는 잉크젯, 스프레이, 슬롯다이 코팅 등이 있으며, 접촉식 인쇄 기술로는 그라비아, 그라비아 옵셋, 리버스 옵셋, 스크린 인쇄를 대표적으로 들 수 있다.Electronic printing is a technique of manufacturing an electronic device by simply performing a printing process. Since electronic printing can fundamentally eliminate the process complexity inherent in the photolithography process by replacing the photolithography process described above, researches have been actively conducted in recent years, such that the application range is expanded to various fields. Non-contact printing technologies include inkjet, spray, and slot die coating. Contact-type printing technologies include gravure, gravure offset, reverse offset, and screen printing.
한편, 최근 반도체 제작 기술에 있어서 단단한 재질의 기판이 아닌 유연한 재질의 필름 형태의 기판이 사용되는 경우가 증가하고 있다. 이러한 필름 형태의 기판을 사용할 경우 공정 속도가 증대되어 대량 양산이 가능해지는 장점이 있다. 이 때 여기에 상술한 바와 같은 전자 인쇄 기술이 결합되면 더욱 생산 효율이 증가할 수 있다는 점에서, 이러한 롤투롤(roll-to-roll) 생산 방식과 전자 인쇄 기술의 결합에 대한 연구가 매우 활발히 이루어지고 있다.On the other hand, in recent semiconductor manufacturing technology, a flexible substrate made of film rather than a rigid substrate has been used. When such a film type substrate is used, the process speed is increased and mass production is possible. The combination of the roll-to-roll production method and the electronic printing technology is very active in that the production efficiency can be further increased by combining the electronic printing technology as described above ought.
비접촉식 인쇄 기법의 경우 넓은 면적을 고르게 코팅하는 식의 인쇄를 수행하기에 적합한 반면, 미세한 패턴을 형성하기 위해서는 그라비아, 리버스 옵셋 등과 같은 접촉식 인쇄 기법이 주로 사용된다. 이러한 접촉식 인쇄 기법에서는 연속적 공정을 위해 일반적으로 롤이 많이 사용된다. 즉 롤 상에 인쇄할 패턴이 형성되고, 이 롤 상의 패턴이 기판으로 전사되어 인쇄가 이루어지도록 하는 것이다. 이러한 접촉식 인쇄 기법은 단단한 재질의 기판 또는 유연한 재질의 기판 모두에 적용할 수 있는데, 단단한 재질의 기판의 경우 롤과 스테이지 상에 놓인 기판이 접촉하게 되며, 유연한 재질의 기판의 경우 롤과 다른 롤 또는 다른 평판형 지지부에 의해 지지되는 유연 기판이 접촉하게 된다. 기판을 제외하면 전자의 경우에는 롤과 스테이지가 접촉하는 셈이 되며, 후자의 경우에는 롤과 롤 또는 롤과 평판형 지지부가 접촉하는 셈이 된다.
In the non-contact type printing method, it is suitable to perform printing in which a large area is uniformly coated, whereas in the case of forming a fine pattern, contact type printing techniques such as gravure and reverse offset are mainly used. In this contact printing technique, rolls are generally used for continuous processing. That is, a pattern to be printed is formed on the roll, and the pattern on the roll is transferred to the substrate to perform printing. Such a contact printing technique can be applied to both rigid substrates and flexible substrates. In the case of a rigid substrate, the roll and the substrate placed on the stage come in contact. In the case of a flexible substrate, Or a flexible substrate supported by another plate-like support is brought into contact. In the former case, the roll and the stage contact each other. In the latter case, the roll, the roll or the roll and the plate-like support come into contact.
이러한 롤을 이용한 접촉식 전자 인쇄에 있어서, 롤이 회전하는 속도와 기판을 지지하는 기판 지지부가 이동하는 속도가 잘 동기화되어야 함은 당연하다. 이 동기화가 제대로 이루어지지 않을 경우 롤이 미끄러지는 등의 문제가 발생하여 기판 상에 패턴이 올바르게 인쇄되지 못하는 것이다.In the contact type electronic printing using such a roll, it is natural that the speed at which the roll is rotated and the speed at which the substrate support for supporting the substrate moves must be well synchronized. If the synchronization is not properly performed, the rolls may slip and the pattern may not be printed correctly on the substrate.
롤의 회전 속도와 기판 지지부의 이동 속도를 동기화하기 위해서는 롤의 반경 및 롤의 회전 각속도의 곱과 기판 지지부의 선형 이동 속도가 동일하게 만들어 주기만 하면 된다. 그런데, 실제로는 롤의 표면이 고무 등과 같은 유연한 재질로 되어 있으며, 롤이 기판 상에 인압되면서 인쇄 작업이 수행되기 때문에 즉 인쇄 위치에서 롤이 눌려져서 반경이 변화하게 된다. 이에 따라 단순히 변형이 일어나지 않은상태의 롤의 반경 및 롤의 회전 각속도의 곱과 기판 지지부의 선형 이동 속도를 동일하게 맞추어 준다고 해도, 실제 인쇄 작업 시에는 롤 반경의 변화로 인하여 롤과 기판 간 동기화 오차가 발생하게 된다.In order to synchronize the rotation speed of the roll with the movement speed of the substrate supporting portion, the product of the radius of the roll and the rotational angular speed of the roll and the linear movement speed of the substrate supporting portion need only be made equal. However, in reality, the surface of the roll is made of a flexible material such as rubber or the like, and the printing operation is carried out while the roll is pressurized on the substrate, that is, the roll is pressed at the printing position to change the radius. Even if the product of the radius of the roll and the rotational angular velocity of the roll are not equal to each other and the linear movement speed of the substrate support is made equal to each other, .
종래에 접촉식 인쇄에 있어서의 오차 보정을 위한 여러 기술이 개시된 바 있다. 한국특허등록 제0981278호("롤과 기판의 정렬오차 보정이 가능한 유연 전자소자의 인쇄 장치 및 그 인쇄 방법", 2010.09.03) 등에서는 인쇄 위치의 정렬을 위한 다양한 오차의 보정 기술이 개시되는데, 이들은 원천적으로 상술한 바와 같은 롤과 기판 지지부 간의 동기화 오차를 전혀 보정할 수 없다. 일본특허공개 제2004-058536호("동기 보상 장치", 2004.02.26)에는 롤과 기판 간의 미끄러짐에 의해 발생되는 오차를 보정하기 위한 기술이 개시되기는 하나, 이는 단지 윤전 인쇄기에서 주행지가 올바르게 이송되고 있는지를 선단 검출기로 검출하여 홀더 등의 회전을 제어하는 것으로서, 롤의 반경이 변화하는 경우에 대한 전제가 전혀 없어 상술한 바와 같은 롤과 기판 지지부 간의 동기화 오차 문제에 대한 해결 방안이 전혀 없다.Conventionally, various techniques for error correction in contact printing have been disclosed. Korean Patent Registration No. 0981278 ("Flexible electronic element printing apparatus and its printing method capable of correcting misalignment between rolls and substrates", Sep. 3, 2010) discloses a technique of correcting various errors for aligning printing positions. They can not at all compensate for the synchronization error between the roll and the substrate support essentially as described above. Japanese Patent Laid-Open No. 2004-058536 ("Synchronous Compensating Device ", Feb. 26, 2004) discloses a technique for correcting an error caused by slippage between a roll and a substrate. However, And the rotation of the holder or the like is detected by detecting with the tip detector, there is no assumption that the radius of the roll changes, and there is no solution to the problem of the synchronization error between the roll and the substrate support as described above.
이처럼 종래에는, 전자 인쇄에 있어서 롤의 인압에 의한 변형 등에 따라 발생되는 롤과 기판 지지부 간의 동기화 오차를 보정할 수 있는 방안이 전혀 없어, 인쇄 정밀도 향상에 큰 제한이 발생하는 문제가 있었다.
Thus, conventionally, there is no method for correcting the synchronization error between the roll and the substrate supporting portion, which is caused by the deformation of the roll due to the pressure of the roll in the electronic printing, and there is a problem that the printing precision is greatly improved.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 전자 인쇄에 있어서 롤의 인압에 의한 변형 등에 따라 발생되는 롤과 기판 지지부 간의 동기화 오차를 구동 피드백 신호를 이용하여 계측 및 보정할 수 있도록 하는, 구동 피드백 신호를 이용한 동기화 오차를 계측 및 보정하는 인쇄 장치 및 방법을 제공함에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a method and apparatus for controlling the synchronization error between a roll and a substrate support caused by deformation of the roll by pressure of the roll, The present invention also provides a printing apparatus and method for measuring and correcting a synchronization error using a drive feedback signal, which enables measurement and correction using a signal.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구동 피드백 신호를 이용한 동기화 오차를 계측 및 보정하는 인쇄 장치는, 표면이 유연 재질로 형성되는 롤(111)과, 상기 롤(111)을 회전시키는 회전 구동력(FR)을 발생시키는 모터(112)를 포함하여 이루어지는 회전부(110); 상부에 기판(500)이 배치되어 상기 기판(500)을 지지하는 스테이지(121)와, 상기 스테이지(121)를 상기 롤(111)의 접선 방향과 나란한 방향으로 상대 이동시키는 이동 구동력(FL)을 발생시키는 액추에이터(122)를 포함하여 이루어지는 지지부(120); 상기 회전부(110) 및 상기 지지부(120) 간의 간격을 변화시켜 상기 롤(111)을 상기 기판(500)에 밀착 및 인압 가능하도록 형성되는 인압부(130); 상기 모터(112)의 회전 구동력(FR) 발생을 위한 회전 구동 인가 전력 및 상기 액추에이터(122)의 이동 구동력(FL) 발생을 위한 이동 구동 인가 전력을 각각 독립적으로 인가하되, 상기 롤(111) 회전 시 발생되는 회전 저항력(FdR) 및 상기 액추에이터(122) 이동 시 발생되는 이동 저항력(FdL)에 의해 각각 발생된 오차를 피드백 제어하여 회전 구동 인가 전력 및 이동 구동 인가 전력 각각을 조절하여 인가하는 제어부(140); 를 포함하여 이루어지되, 상기 제어부(140)는, 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 접촉 시에, 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)의 비접촉 상태에 상응하는 상태가 유지되도록 인가 전력을 조절하여, 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)의 접촉 시 발생되는 마찰력(Fsyn)에 의한 동기화 오차를 계측 및 보정하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a printing apparatus for measuring and correcting a synchronization error using a driving feedback signal, the printing apparatus comprising: a roll having a surface formed of a flexible material; A
이 때 상기 제어부(140)는, 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 비접촉한 상태에서의 회전 구동력(FR) 및 이동 구동력(FL)을 각각 기준 회전 구동력(FrefR) 및 기준 이동 구동력(FrefL)으로 하여, 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 접촉한 상태에서, 상기 마찰력(Fsyn)에 의하여 발생되는 이동 구동력(FL) 및 기준 이동 구동력(FrefL)의 차이 값이 0이 될 때까지, 이동 구동력(FL) 및 기준 이동 구동력(FrefL)의 차이 값을 회전 구동력(FR) 발생을 위한 회전 구동 인가 전력에 피드포워드함으로써 회전 구동력(FR)을 보정하여 제어할 수 있다.The
또는 상기 제어부(140)는, 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 비접촉한 상태에서의 회전 구동력(FR) 및 이동 구동력(FL)을 각각 기준 회전 구동력(FrefR) 및 기준 이동 구동력(FrefL)으로 하여, 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 접촉한 상태에서, 상기 마찰력(Fsyn)에 의하여 발생되는 회전 구동력(FR) 및 기준 회전 구동력(FrefR)의 차이 값이 0이 될 때까지, 회전 구동력(FR) 및 기준 회전 구동력(FrefR)의 차이 값을 이동 구동력(FL) 발생을 위한 이동 구동 인가 전력에 피드포워드함으로써 이동 구동력(FL)을 보정하여 제어할 수 있다.Or the
또한 상기 모터(112)는, 직접 구동식 회전 모터(Direct Drive Rotary motor, DDR motor)로 이루어질 수 있다. 또한 상기 액추에이터(122)는, 선형 모터(linear motor) 또는 직접 구동식 회전 모터(Direct Drive Rotary motor, DDR motor)로 이루어질 수 있다.
Also, the
또한, 본 발명의 구동 피드백 신호를 이용한 동기화 오차를 계측 및 보정하는 인쇄 방법은, 롤(111) 및 모터(112)를 포함하여 이루어지는 회전부(110); 스테이지(121) 및 액추에이터(122)를 포함하여 이루어지는 지지부(120); 상기 회전부(110) 및 상기 지지부(120) 간의 간격을 변화시키는 인압부(130); 상기 모터(112)의 회전 구동력(FR) 발생을 위한 회전 구동 인가 전력 및 상기 액추에이터(122)의 이동 구동력(FL) 발생을 위한 이동 구동 인가 전력을 각각 독립적으로 인가하되, 상기 롤(111) 회전 시 발생되는 회전 저항력(FdR) 및 상기 액추에이터(122) 이동 시 발생되는 이동 저항력(FdL)에 의해 각각 발생된 오차를 피드백 제어하여 회전 구동 인가 전력 및 이동 구동 인가 전력 각각을 조절하여 인가하는 제어부(140); 를 포함하여 이루어지는 인쇄 장치(100)를 이용한 동기화 오차를 보정하는 인쇄 방법으로서, 상기 제어부(140)는, 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 접촉 시에, 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)의 비접촉 상태에 상응하는 상태가 유지되도록 인가 전력을 조절하여, 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)의 접촉 시 발생되는 마찰력(Fsyn)에 의한 동기화 오차를 계측 및 보정하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.A printing method for measuring and correcting a synchronization error using the driving feedback signal according to the present invention includes a
이 때 상기 인쇄 방법은, 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 비접촉한 상태에서, 상기 제어부(140)에서 인가하는 회전 구동 인가 전력이 상기 롤(111) 회전 시 발생되는 회전 저항력(FdR)을 사용하여 피드백 제어되고, 상기 제어부(140)에서 인가하는 이동 구동 인가 전력이 상기 스테이지(121) 이동 시 발생되는 이동 저항력(FdL)을 사용하여 피드백 제어되는 비접촉 피드백 제어 단계(S1); 상기 비접촉 피드백 제어 단계(S1)에서, 피드백 제어에 의하여 회전 저항력(FdR)이 보정된 회전 구동력(FR)이 기준 회전 구동력(FrefR) 값으로 상기 제어부(140)에 데이터베이스화되어 저장되고, 피드백 제어에 의하여 이동 저항력(FdL)이 보정된 이동 구동력(FL)이 기준 이동 구동력(FrefL) 값으로 상기 제어부(140)에 데이터베이스화되어 저장되는 기준값 생성 단계(S2); 상기 인압부(130)에 의하여 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 접촉하는 롤-기판 접촉 단계(S3); 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 접촉한 상태에서, 상기 제어부(140)가 상기 마찰력(Fsyn)에 의하여 발생되는 이동 구동력(FL) 및 기준 이동 구동력(FrefL)의 차이 값 또는 회전 구동력(FR) 및 기준 회전 구동력(FrefR)의 차이 값 중 선택되는 적어도 어느 하나가 0이 되도록 회전 구동력(FR) 또는 이동 구동력(FL) 중 선택되는 적어도 어느 하나를 보정하여 제어하는 접촉 피드백 제어 단계(S4); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.At this time, in the printing method, when the
이 때 상기 접촉 피드백 제어 단계(S4)는, 상기 제어부(140)가 상기 마찰력(Fsyn)에 의하여 발생되는 이동 구동력(FL) 및 기준 이동 구동력(FrefL)을 비교하는 단계; 상기 제어부(140)가 이동 구동력(FL) 및 기준 이동 구동력(FrefL)의 차이 값이 0이 될 때까지, 이동 구동력(FL) 및 기준 이동 구동력(FrefL)의 차이 값을 회전 구동력(FR) 발생을 위한 회전 구동 인가 전력에 피드포워드하는 단계; 를 포함하여 이루어질 수 있다.In this case, the contact feedback control step S4 may include comparing the moving driving force F L and the reference moving driving force F refL generated by the frictional force F syn by the
또는 상기 접촉 피드백 제어 단계(S4)는, 상기 제어부(140)가 상기 마찰력(Fsyn)에 의하여 발생되는 회전 구동력(FR) 및 기준 회전 구동력(FrefR)을 비교하는 단계; 상기 제어부(140)가 회전 구동력(FR) 및 기준 회전 구동력(FrefR)의 차이 값이 0이 될 때까지, 회전 구동력(FR) 및 기준 회전 구동력(FrefR)의 차이 값을 이동 구동력(FL) 발생을 위한 이동 구동 인가 전력에 피드포워드하는 단계; 를 포함하여 이루어질 수 있다.
Alternatively, the contact feedback control step S4 may include: comparing the rotational driving force F R and the reference rotational driving force F refR generated by the frictional force F syn by the
본 발명에 의하면, 전자 인쇄에 있어서 롤의 인압에 의한 변형 등에 따라 발생되는 롤과 기판 지지부 간의 동기화 오차를 계측 및 보정할 수 있도록 하는 큰 효과가 있다. 보다 구체적으로 설명하자면, 전자 인쇄에 사용되는 롤은 표면이 고무 등과 같이 유연하고 탄성을 가지는 재질로 이루어지며, 롤 상에 전자 인쇄용 잉크로 형성되어 있는 패턴을 기판 상에 인압하여 전사함으로써 기판 상에 패턴의 인쇄가 이루어지게 되는데, 이 과정에서 롤의 반경이 변화하게 됨으로써 변형 이전의 원래 롤 반경 및 회전 각속도로 계산한 인쇄 위치에서의 접선 속도와 기판 지지부의 선형 이동 속도 간에 동기화가 이루어지지 못하여 동기화 오차가 발생하게 된다. 종래에는 이러한 동기화 오차를 보정할 수 있는 방법이 전혀 없었으며 따라서 인쇄 정밀도의 향상에 큰 제한이 있었다.According to the present invention, there is a great effect of measuring and correcting a synchronization error between a roll and a substrate supporting part, which is caused by deformation due to pressure of the roll in electronic printing. More specifically, the roll used for electronic printing is made of a flexible and elastic material such as rubber or the like, and a pattern formed by an ink for electronic printing on a roll is transferred onto a substrate by pressure, In this process, since the radius of the roll changes, the synchronization between the tangential velocity at the printing position calculated by the original roll radius and the rotational angular velocity before the deformation and the linear moving velocity of the substrate supporting unit can not be synchronized An error will occur. Conventionally, there has been no method for correcting such a synchronization error, and therefore, there has been a great limitation in improving the printing precision.
본 발명에 의하면, 롤과 기판이 비접촉할 때의 구동 피드백 입력 신호를 기준으로 하여, 롤과 기판이 접촉할 때 비접촉시의 구동 피드백 입력 신호와 동일한 크기의 구동 피드백 입력 신호가 나오도록 롤 회전 속도 또는 스테이지 이동 속도를 조절해 줌으로써 비접촉 시와 동일한 상태 조건을 만들어서, 인쇄 시 롤과 기판이 접촉할 때 동기화 오차에 의하여 발생되는 마찰력을 상쇄하여, 궁극적으로는 전자 인쇄 장비에서의 동기화 오차를 계측 및 보정해 줄 수 있다는 큰 효과가 있다. 물론 이처럼 동기화 오차를 계측 및 보정해 줌으로써 전자 인쇄에서의 인쇄 정밀도를 비약적으로 향상시킬 수 있는 효과도 있다.According to the present invention, when the roll and the substrate are brought into contact with each other, the drive feedback input signal when the roll and the substrate are not in contact with each other is used as a reference, Or the stage moving speed is controlled to make the same state conditions as in the non-contact mode, thereby canceling the frictional force generated by the synchronization error when the roll and the substrate come into contact during printing, and ultimately, There is a big effect that can be corrected. Of course, by measuring and correcting the synchronization error as described above, the printing precision in electronic printing can be dramatically improved.
특히 본 발명에 의하면, 종래에 사용되던 전자 인쇄 장비에 별도의 장치를 더 부가할 필요가 없이, 전자 인쇄 장비에 기본적으로 장착되어 있는 제어부의 제어 로직을 개선해 주는 것만으로 동기화 오차의 계측 및 보정이 가능하기 때문에, 장비를 교체하거나 하지 않고 기존에 설비되어 있던 전자 인쇄 장비를 거의 그대로 활용할 수 있어, 인쇄 정밀도를 크게 향상할 수 있으면서도 장비 교체 비용 등이 거의 발생하지 않는 큰 경제적 효과 또한 얻을 수 있다.
In particular, according to the present invention, it is not necessary to add a separate device to the electronic printing equipment used in the past, and only the control logic of the control unit installed in the electronic printing equipment is improved to measure and correct the synchronization error Therefore, it is possible to utilize the existing electronic printing equipment as it is without replacing the equipment, so that it is possible to greatly improve the printing precision, and it is also possible to obtain a great economic effect in which the equipment replacement cost hardly occurs.
도 1은 종래의 일반적인 롤을 사용하는 접촉식 인쇄 장비의 구조.
도 2는 롤의 회전 및 기판의 상대 이동 및 동기화 오차 발생 원리.
도 3은 본 발명의 인쇄 장치.
도 4는 이동부 구성 예시.
도 5는 종래의 인쇄 장치 제어 원리.
도 6, 7은 본 발명의 인쇄 장치 제어 및 동기화 오차 계측 및 보정 원리.
도 8은 본 발명의 동기화 오차 계측 및 보정 방법의 흐름도.FIG. 1 shows the structure of a conventional contact type printing apparatus using a roll.
2 shows the principle of rotation of the roll and relative movement of the substrate and generation of synchronization errors.
3 is a printing apparatus according to the present invention.
4 is an example of the configuration of the moving part.
Fig. 5 shows a conventional printing apparatus control principle.
Figures 6 and 7 illustrate the printing device control and synchronization error measurement and correction principles of the present invention.
8 is a flow chart of a synchronization error measurement and correction method of the present invention.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 구동 피드백 신호를 이용한 동기화 오차를 계측 및 보정하는 인쇄 장치 및 방법을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, a printing apparatus and method for measuring and correcting a synchronization error using the driving feedback signal according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 전자 인쇄에서 발생되는 동기화 오차에 대하여 보다 구체적으로 상세히 설명한다.First, synchronization errors generated in electronic printing will be described in more detail.
도 1은 종래의 일반적인 롤을 사용하는 접촉식 인쇄 장비의 구조를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 일반적으로 롤을 사용하는 접촉식 인쇄 장비는, 롤(111') 및 모터(112')로 이루어지는 회전부(110'), 기판(500')을 지지하는 지지부(120'), 상기 회전부(110')를 상하 이동 가능하도록 이루어져 상기 지지부(120') 상에 배치된 상기 기판(500')상에 상기 롤(111')을 인압시키는 인압부(130')를 포함하여 이루어진다. 도면 상에서는 상기 지지부(120')가 스테이지 형태로 되어 있는 예시를 도시하고 있으며 이러한 경우에는 상기 기판(500')이 단단한 재질로 되는데, 물론 상기 기판(500')이 유연한 재질로 되는 경우라면 상기 지지부(120')는 롤 형태로 될 수 있는 등 상기 지지부(120')의 형태가 반드시 스테이지 형태인 것으로 한정되지는 않는다. 간략하게 인쇄 원리를 설명하자면, 상기 롤(111') 상에 전자 인쇄용 잉크로 패턴이 형성되어 있는 상태에서, 상기 롤(111')이 상기 인압부(130')의 하강에 의해 상기 기판(500')을 누르게 된다. 이 상태로 상기 롤(111')이 회전하고, 또한 이와 동기화된 속도로 상기 지지부(120')가 상대 이동함으로써, 상기 롤(111') 상의 패턴이 상기 기판(500') 상으로 전사됨으로써 상기 기판(500') 상에 패턴 인쇄가 이루어지게 된다. 이 때, 도 1 상의 예시에 나타난 바와 같이 상기 롤(111')이 회전함과 동시에 선형 이동을 함으로써 상기 회전부(110') 및 상기 지지부(120') 간 상대 이동이 이루어질 수도 있으나 물론 이에 한정되는 것은 아니고, 또는 상기 회전부(110')는 상기 롤(111')을 회전시키기만 하고 상기 지지부(120')가 직접 이동을 함으로써 상기 회전부(110') 및 상기 지지부(120') 간 상대 이동이 이루어질 수도 있는 등, 상기 회전부(110') 및 상기 지지부(120') 간 상대 이동이 이루어지기만 한다면 어느 쪽이 이동하도록 형성되든 무방하다.FIG. 1 shows the structure of a conventional contact type printing apparatus using a roll. As shown in the figure, a contact type printing apparatus using a roll generally includes a rotation unit 110 'comprising a roll 111' and a motor 112 ', a support 120' supporting the substrate 500 ' And a pressing part 130 'which is movable up and down by the rotation part 110' and presses the roll 111 'on the substrate 500' disposed on the supporting part 120 '. In the figure, the supporting part 120 'is in the form of a stage. In this case, the substrate 500' is made of a rigid material. Of course, if the substrate 500 'is made of a flexible material, The support 120 'may be in the form of a roll, and the shape of the support 120' is not necessarily limited to a stage. A description will be briefly made of a printing principle in which the roll 111 'is rotated by the descent of the pressure applying portion 130' while the pattern of the electronic printing ink is formed on the roll 111 ' '). The pattern on the roll 111 'is transferred onto the substrate 500' by the rotation of the roll 111 'in this state and the supporting portion 120' Pattern printing is performed on the substrate 500 '. In this case, as shown in the example of FIG. 1, the relative movement between the rotation unit 110 'and the support unit 120' may be performed by linearly moving the roll 111 ' Or the relative rotation between the rotation part 110 'and the support part 120' is performed by rotating the roll 111 'while the support part 120' Or may be formed so as to move either of the rotation unit 110 'and the support unit 120' as long as the relative movement is performed between the rotation unit 110 'and the support unit 120'.
도 2는 동기화 오차 발생 원리를 도시한 것이다. 도 2(A')는 이상적인 경우를 도시하고 있다. 상기 롤(111')이 강체로서 반경이 R로 고정되어 변화하지 않고, 또한 상기 모터(112')가 상기 롤(111')를 회전시키는 회전 속도가 ω로 일정하게 유지되고, 상기 지지부(120')의 상기 롤(111')과의 상대 이동 속도가 V로 일정하게 유지된다고 할 경우, Rω = V가 되도록 해 주기만 하면 이상적으로 동기화가 이루어지게 된다.Figure 2 shows the principle of synchronization error generation. 2 (A ') shows an ideal case. The rotation speed at which the roll 111 'is rotated by the motor 112' is kept constant at?, And the support portion 120 ' ') Is maintained at a constant V with respect to the roll 111', ideally synchronization will be achieved only if Rω = V is satisfied.
그런데 실제로는, 앞서 설명하고 도 2(B')에 도시되어 있는 바와도 같이, 상기 롤(111')은 표면이 고무 등과 같은 유연한 재질로 되어 있으며, 상기 인압부(130')가 상기 회전부(110')를 상기 기판(500') 상에 눌러 주는 과정에서 인쇄 위치에서 상기 롤(111')의 형상에 변형이 일어나게 된다. 즉 상기 롤(111')의 반경은 R + ΔR이 되며, 상기 모터(112')의 회전이나 상기 지지부(120') 이동 역시 실제로는 항상 이상적으로 일정하게 유지되지 못하므로, 회전 속도도 ω + Δω가 되고, 이동 속도도 V + ΔV가 된다. 이에 따라 (R + ΔR)(ω + Δω) - (V + ΔV) 만큼의 동기화 오차가 필연적으로 발생하게 되는 것이다.2 (B '), the surface of the roll 111' is made of a flexible material such as rubber, and the pressure-receiving portion 130 ' 110 'is pressed onto the substrate 500', the shape of the roll 111 'is deformed at the printing position. That is, the radius of the roll 111 'is R + ΔR, and the rotation of the motor 112' and the movement of the support 120 'are also not always ideally kept constant, Δω, and the moving speed becomes V + ΔV. Accordingly, a synchronization error of (R +? R) (? + ??) - (V +? V) necessarily occurs.
이 중에서도 특히 상기 롤(111') 반경의 변화는 동기화에 치명적인 오차를 발생시킨다. 종래에도 인쇄 품질 향상을 위해 다양한 관점에서의 연구가 이루어져 왔으나, 이러한 회전부(110')와 지지부(120') 간 상대 운동의 차이로 발생되는 동기화 오차의 해결에 대한 연구는 현재 전무한 실정이다. 그러나 이러한 동기화 오차가 인쇄 품질에 끼치는 영향은 무시할 수 없을 정도로 크다. 실제로 일반적으로 사용되는 전자 인쇄 장비에서, 롤이 눌려진 상태에서 롤이 눌리지 않았다고 가정하고 제어할 경우 오차가 얼마나 나오는지를 시뮬레이션하였을 때 10㎛ 정도의 오차가 나올 수 있다는 점이 밝혀졌는데, 미세 패턴 인쇄 공정에서 이 정도의 오차는 패턴 인쇄가 불가능할 정도의 큰 오차이다. 예를 들어 1㎛ 짜리 선폭의 패턴을 인쇄하려고 하는 경우, 인쇄 장비에서 발생되는 오차가 아무리 크다 해도 1㎛보다는 작아야만 함이 당연한데, 이처럼 10㎛ 정도의 오차가 나올 수 있는 인쇄 장비로 인쇄를 한다면 원하는 품질의 인쇄를 수행하는 것이 거의 불가능하게 된다. 바로 이러한 문제 때문에, 전자 인쇄에서의 인쇄 정밀도에 큰 한계가 발생하는 문제가 종래에 꾸준히 있어 왔던 것이다.
In particular, a change in the radius of the roll 111 'causes a fatal error in synchronization. Conventionally, various studies have been made to improve print quality. However, there is no research on resolving the synchronization error caused by the difference in relative motion between the rotation unit 110 'and the support unit 120'. However, the effect of this synchronization error on the print quality is negligible. In practice, it has been found that an error of about 10 mu m can be generated when simulating the error in the case where the roll is not pressed in the state where the roll is not pressed in the generally used electronic printing equipment. In the fine pattern printing process This error is a large error that the pattern printing is impossible. For example, in the case of printing a pattern having a line width of 1 탆, it is natural that the error generated in the printing apparatus should be smaller than 1 탆. However, if printing is performed with a printing apparatus having an error of about 10 탆 It becomes almost impossible to perform printing with a desired quality. Due to such a problem, there has been a problem that the printing precision in electronic printing is greatly limited.
본 발명에서는 바로 이러한 동기화 오차 문제를 해소하기 위하여, 다음과 같은 동기화 오차를 보정하는 인쇄 장치 및 방법을 제시한다.In order to solve the synchronization error problem, the present invention proposes a printing apparatus and method for correcting the following synchronization errors.
도 3은 본 발명의 동기화 오차를 보정하는 인쇄 장치를 도시한 것이다. 본 발명의 동기화 오차를 보정하는 인쇄 장치(100)는, 회전부(110), 지지부(120), 인압부(130), 제어부(140)를 포함하여 이루어진다. 부연하자면, 상기 회전부(110), 상기 지지부(120), 상기 인압부(130)는 실질적으로 종래의 전자 인쇄 장비에서의 각부와 기본적으로는 동일한 것이며, 상기 제어부(140) 역시 종래의 전자 인쇄 장비에 구비되는 것이지만, 본 발명에서는 이러한 종래의 전자 인쇄 장비를 그대로 활용하되 상기 제어부(140)에서 이루어지는 제어 로직을 개선함으로써, 앞서 설명한 바와 같은 동기화 오차를 보정할 수 있다. 즉 본 발명은 별도의 장치를 더 부가할 필요가 없이, 상기 제어부(140)의 개선만으로 동기화 오차의 보정이 가능하기 때문에, 장비를 교체하거나 할 필요 없이 기존에 설비되어 있던 전자 인쇄 장비를 거의 그대로 활용하면서도 인쇄 정밀도를 크게 향상시킬 수 있는 큰 경제적 효과를 얻을 수 있는 것이다. 이하 각부에 대하여 설명한다.
Fig. 3 shows a printing apparatus for correcting the synchronization error of the present invention. The
상기 회전부(110)는, 표면이 유연 재질로 형성되는 롤(111)과, 상기 롤(111)을 회전시키는 회전 구동력(FR)을 발생시키는 모터(112)를 포함하여 이루어진다. 앞서 설명한 바와 같이, 전자 인쇄에서 접촉식 인쇄 기법을 사용하는 경우, 상기 롤(111) 표면에 전자 인쇄용 잉크로 패턴이 형성된 후, 이를 상기 기판(500) 상에 꾹 눌러 찍어 줌으로써 인쇄가 이루어지게 된다. 따라서 상기 롤(111)은 그 표면이 일반적으로 고무, PDMS 등과 같은 유연 재질로 이루어진다는 점이 잘 알려져 있다.The
상기 지지부(120)는, 상부에 기판(500)이 배치되어 상기 기판(500)을 지지하는 스테이지(121)와, 상기 스테이지(121)를 상기 롤(111)의 접선 방향과 나란한 방향으로 상대 이동시키는 이동 구동력(FL)을 발생시키는 액추에이터(122)를 포함하여 이루어진다. 상기 액추에이터(122)가 이와 같이 상기 스테이지(121)를 상기 롤(111)의 접선 방향과 나란한 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 롤(111)의 회전과 함께 상기 기판(500)이 상대 이동되어 상기 롤(111) 상의 패턴이 상기 기판(500) 상에 원활하게 전사되어 인쇄될 수 있게 된다. 여기에서 상기 액추에이터(122)는 상기 스테이지(121) 자체를 이동시킬 수도 있고, 또는 반대로 상기 회전부(110)를 이동시킬 수도 있다. 도 3에는 상기 기판(500) 및 상기 스테이지(121)는 고정된 상태로 둔 채 상기 액추에이터(122)가 상기 회전부(110)를 이동시키는 형태로 되어 있으며, 도 4(A)는 이러한 형태의 상기 액추에이터(122)의 간략한 측면 구성을 도시하고 있다. 그런데 상기 액추에이터(122)가 반드시 상기 회전부(110)를 이동시켜야 하는 것은 아니며, 상기 회전부(110)는 고정시켜 둔 채로 상기 기판(500), 즉 상기 스테이지(121)를 이동시키도록 이루어질 수도 있다. 도 4(B)는 상기 회전부(110)는 고정된 채 상기 액추에이더(122)가 상기 스테이지(121)를 이동시키는 형태를 도시하고 있는데, 예를 들어 이러한 형태는 상기 기판(500)이 컨베이어 벨트를 타고 이동하는 형태로 되어 있는 등과 같은 실시 형태로 확장시킬 수 있다. 어떠한 경우이든, 상기 액추에이터(122)가 상기 회전부(110)를 상기 롤(111)의 접선 방향과 나란한 방향으로 상대 이동시킨다는 점에서는 도 4(A)와 도 4(B)가 동일하다. 이처럼, 상기 액추에이터(122)의 형태는 도 3, 도 4 등에 나타난 형태로 한정되는 것이 전혀 아니며, 상술한 바와 같이 상기 회전부(110) 및 상기 지지부(120)를 상대 이동시킬 수 있는 형태라면 어떠한 형태로 이루어져도 무방하다.The supporting
상기 액추에이터(122)의 형태에 대해 좀더 설명하자면 다음과 같다. 상술한 바와 같이 도 3 또는 도 4(A)에서는, 상기 스테이지(121)는 단단한 재질의 평판형 기판에의 인쇄가 가능하도록 평판형 스테이지 형태로 되어 있으며, 상기 스테이지(121)가 고정되어 있고 상기 회전부(110)가 상기 스테이지(121) 상에서 이동 가능하게 형성되는 예시가 도시되어 있으며, 도 4(B)에는 상기 회전부(110)는 고정되어 있되 상기 스테이지(121)에 별도의 이동 구조가 구비됨으로써 상기 기판(500)을 이동시키도록 형성되는 예시가 도시되어 있다. 또는 상기 회전부(110)와 상기 지지부(120) 둘 다 이동 가능하게 형성될 수도 있다. 또한, 도 3 또는 도 4에서는 상기 지지부(120)가 평판형 스테이지 형태인 예시가 도시되어 있으나, 유연 기판에 인쇄를 수행하고자 하는 경우 상기 지지부(120)가 롤 형태로 되어 있을 수도 있고, 또는 유연 기판을 지지하되 유연 기판의 인쇄 위치 양측에 롤이 구비되도록 하고 인쇄 위치 부분에서는 유연 기판을 평판형 스테이지로 지지하는 형태로 형성되어도 되는 등, 적용 가능한 기판 지지 구조 중 어떤 것을 상기 지지부(120)로서 채용하여도 무방하다.The shape of the
상기 인압부(130)는, 상기 회전부(110) 및 상기 지지부(120) 간의 간격을 변화시켜 상기 롤(111)을 상기 기판(500)에 밀착 및 인압 가능하도록 형성된다. 즉 상기 인압부(130)가 상기 롤(111)을 하강시켜 상기 기판(500) 상에 눌러 주고, 이 상태에서 상기 롤(111)이 회전함으로써 상기 기판(500) 상에 인쇄가 이루어지게 되는 것이다. 상기 인압부(130)는 또한, 인쇄 작업이 이루어지지 않을 때, 예를 들어 상기 지지부(120) 상에 인쇄 작업이 이루어질 빈 기판(500)이 놓여지는 시점 등의 경우에는 상기 롤(111)을 상승시켜 충분한 작업 공간이 확보되도록 한다.The
상기 제어부(140)는 상기 모터(112) 및 상기 액추에이터(122)의 구동을 제어하는 역할을 한다. 보다 구체적으로는, 상기 제어부(140)에 의해 상기 모터(112)의 회전 구동력(FR) 발생을 위한 회전 구동 인가 전력 및 상기 액추에이터(122)의 이동 구동력(FL) 발생을 위한 이동 구동 인가 전력이 각각 독립적으로 인가되게 된다. 이상적으로는 인가되는 전력 대비 출력되는 회전 속도(또는 회전 구동력) / 이동 속도(또는 이동 구동력)는 상기 제어부(140)에서 인가되는 회전 구동 인가 전력 / 이동 구동 인가 전력에 미리 알고 있는 전력-구동력 관계식에 의하여 미리 결정된 값으로 결정될 것이다. 그러나 실제로는 구동 장치 부품들 간의 마찰력 등과 같은 여러 요인 때문에 약간의 오차가 피할 수 없이 발생한다.The
보다 상세히 설명하자면 다음과 같다. 예를 들어, 상기 롤(111)을 미리 결정된 얼마의 회전 속도(ω)로 회전시키고자 한다. 상기 롤(111)의 질량, 형상, 각부 반경 등과 같은 여러 물리량들은 미리 알려져 있으므로, 이만큼의 회전 속도(ω)를 내기 위해서는 얼마의 회전 구동력(FR)이 필요한지 쉽게 계산될 수 있다. 또한 구동 장치의 각부 부품 사양들 역시 미리 알려져 있으므로, 이만큼의 회전 구동력(FR)을 발생시키기 위해서는 얼마의 회전 구동 인가 전력이 필요한지 쉽게 계산될 수 있다. 즉 상기 제어부(140)는, 미리 알려진 물리량 및 사양 값들을 사용하여 원하는 회전 속도(ω)에 상응하는 회전 구동 인가 전력을 상기 모터(112)에 인가하게 된다.More specifically, it is as follows. For example, it is desired to rotate the
그런데, 상술한 바와 같이 이상적인 경우라면 이 회전 구동 인가 전력에 의하여 원하는 회전 속도(ω)가 나오겠지만, 실제로는 상기 롤(111) 회전 구조에 구비되는 베어링 등에 의하여 발생되는 마찰력 등과 같은 외란(disturbance) 요소가 반드시 존재하게 된다. 즉 실제로는 상기 제어부(140)에서 어떤 회전 구동력(FR)이 발생될 것을 예상하고 그에 상응하는 회전 구동 인가 전력을 상기 모터(112)에 인가하더라도, 실제로는 (상술한 바와 같은 외란 요소에 의한) 회전 저항력(FdR)의 영향으로 계산 상 나와야 되는 회전 구동력(FR)보다 작은 값의 회전 구동력(FR)이 발생되며, 즉 실제로 발생되는 회전 속도(ω) 역시 그만큼 작아지게 되는 것이다.In the ideal case as described above, a desired rotational speed (ω) will be generated by the rotational drive applied electric power. In reality, however, disturbance such as frictional force generated by a bearing provided in the rotational structure of the
이와 같은 현상은 스테이지(121) 및 액추에이터(122)에서도 마찬가지로 발생한다. 즉 스테이지(121)가 움직이는 레일 등에 의해 발생하는 이동 저항력(FdL) 때문에, 상기 제어부(140)에서 인가한 이동 구동 인가 전력에 대하여 예상값보다 작은 값의 이동 구동력(FL), 나아가 예상값보다 작은 값의 이동 속도(V)가 발생되게 되는 것이다.Such a phenomenon also occurs in the
기존의 인쇄 장비에서도, 이러한 오차를 없애기 위한 상기 제어부(140)의 보정 제어가 원래 이루어졌다. 도 5(B), (C)는 이러한 베어링, 레일 등 때문에 생기는 회전 저항력(FdR) 및 이동 저항력(FdL)에 의해 발생되는 오차를 상쇄하기 위한 상기 제어부(140)에서 이루어지는 피드백 제어를 도시하고 있다. 먼저 도 5(B)에 도시된 바와 같이 기존의 인쇄 장비에서 상기 제어부(140)는, 상기 롤(111) 회전 시 발생되는 회전 저항력(FdR)에 의해 오차를 피드백 제어하여 회전 구동 인가 전력을 조절하여 인가함으로써 이러한 오차를 보정하였다. 또한 도 5(C)에 도시된 바와 같이 기존의 인쇄 장비에서 상기 제어부(140)는, 상기 액추에이터(122) 이동 시 발생되는 이동 저항력(FdL)에 의해 발생된 오차를 피드백 제어하여 이동 구동 인가 전력을 조절하여 인가함으로써 이러한 오차를 보정하였다.
In the conventional printing equipment, correction control of the
본 발명은 바로, 상술한 바와 같은 상기 제어부(140)의 기존 제어 동작을 개선함으로써, 동기화 오차까지 보정할 수 있도록 하는 기술을 제시한다. 즉 종래에는 상기 제어부(140)가 구동 장치 부품들의 관성, 강성(stiffness), 마찰력 등에 의해 발생되는 외란만을 보정할 뿐이었으나, 본 발명에서는 여기에 더하여 동기화 오차에 의해 발생되는 외란까지 보정할 수 있도록 상기 제어부(140)의 제어 동작을 개선하는 것이다. 즉 본 발명의 기술을 도입할 경우 상기 제어부(140)의 제어 동작만을 개선하면 되므로 실질적으로 기존의 인쇄 장치에 추가 구성되어야 할 부품은 없게 된다. 이하 도 5 및 도 6, 7을 통해 본 발명의 인쇄 장치의 동기화 오차 보정 원리에 대하여 설명한다.The present invention proposes a technique for correcting a synchronization error by improving the control operation of the
앞서 설명한 바와 같이, 도 5에 도시된 종래의 인쇄 장치에서는 상기 롤(111)의 구동 제어와 상기 스테이지(121)의 구동 제어를 각각 독립적으로 수행하였다. 즉, 도 5(A)에 도시되어 있는 바와 같이 상기 롤(111)과 상기 기판(500)이 비접촉하고 있는 상태에서, 상기 제어부(140)는 상기 회전부(110) 및 상기 이동부(120)를 각각 독립적으로 피드백 제어하였던 것이다. 즉 상기 회전부(110) 쪽에서는 상기 롤(111) 회전 시 베어링 등에서 발생되는 마찰력 등에 의해 발생되는 회전 저항력(FdR)을 피드백하여 상기 제어부(140)에서 인가하는 회전 구동 인가 전력을 보정함으로써 보정된 회전 구동력(FR)을 얻고, 상기 이동부(120) 쪽에서는 상기 스테이지(121) 이동 시 레일 등에서 발생되는 마찰력 등에 의해 발생되는 이동 저항력(FdL)을 피드백하여 상기 제어부(140)에서 인가하는 이동 구동 인가 전력을 보정함으로써 보정된 이동 구동력(FL)을 얻는 것이다.As described above, in the conventional printing apparatus shown in FIG. 5, the drive control of the
여기에서 알 수 있는 것은, 종래에는 상기 롤(111) 및 상기 기판(500) 간의 접촉 시 더 발생될 수 있는 외란의 영향을 고려하지 않은 제어를 수행하였다는 것이다. 다시 말해, 종래의 상기 액추에이터(122)의 이동 제어는 상기 롤(111)의 존재를 고려하지 않고(즉 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 비접촉 상태인 것으로 보고) 이루어지는 것이다. 그런데 도 2(B)를 통해 설명한 바와 같이, 롤 표면이 유연한 재질로 됨으로써 접촉 시 형상 변형이 발생되는 것에 따라 동기화 오차가 발생되고, 이에 따라 추가적인 롤-기판 간에 추가적인 마찰력이 발생하게 되는 문제가 있었는데, 종래의 제어 방식으로는 이러한 동기화 오차를 보정할 수 없었다.
It should be noted that conventionally, control is performed without considering the influence of disturbance which may be generated when the
도 6 및 도 7은 바로 이러한 점을 보완한, 본 발명의 인쇄 장치의 동기화 오차 보정 원리를 나타내고 있다. (도 6 및 도 7은 실시예들로서, 먼저 도 6의 실시예를 설명한다.) 도 5를 통해 설명한 바와 같이, 종래에는 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 비접촉 상태인 것으로 보고 상기 액추에이터(122)의 이동 제어가 이루어졌다. 그러나 본 발명에서는, 상기 제어부(140)가 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 접촉한 상태일 때 추가적으로 더 발생되는 마찰력에 의한 외란을 보정하도록 한다.Figs. 6 and 7 show the principle of correcting the synchronization error of the printing apparatus of the present invention, which is a complement to this point. (FIG. 6 and FIG. 7 illustrate the embodiment of FIG. 6 as an example.) As described with reference to FIG. 5, conventionally, when the
도 5를 통해 설명한 바와 같이, 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 비접촉 상태일 때에도 상기 제어부(140)는 상기 롤(111) 베어링 / 상기 스테이지(121) 레일 등에서 발생하는 회전 저항력(FdR) / 이동 저항력(FdL)을 사용하여 피드백 제어를 수행하였다. 이 때, 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 접촉하게 되면, 도 2(B)의 설명에서와 같이 롤 표면의 유연함에 의하여 형상 변형이 발생되는 등의 문제로 인하여 동기화 오차가 발생되고, 이에 따라 상기 롤(111)의 접선 방향과 나란한 방향으로 추가적인 마찰력(Fsyn)이 더 발생되게 된다.5, when the
이 때, 본 발명에서는 상기 제어부(140)가, 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 접촉 시에, 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)의 비접촉 상태에 상응하는 상태가 유지되도록 인가 전력을 조절하여 동기화 오차를 보정하도록 제어하도록 한다. 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)의 비접촉 상태라는 것은, 즉 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 접촉함으로써 발생하는 마찰력의 영향이 없는 상태라는 것이다. 앞서 도 2(B)를 통해 상세히 설명한 바와 같이, 상기 롤(111) 및 상기 기판(500) 간 동기화 오차가 발생하지 않으면 마찰력(Fsyn)도 발생하지 않으며, 즉 마찰력(Fsyn)이 발생하지 않는다면 동기화 오차도 보정되어 사라졌다고 확정할 수 있음을 알 수 있다. 따라서 접촉 시에도 인가 전력을 조절하여 인위적으로 비접촉 상태에 상응하는 상태를 만들어 주게 되면, 결과적으로 상기 롤(111) 및 상기 기판(500) 간 마찰력이 발생하지 않는 상태가 이루어지게 되고, 이는 동기화 오차가 보정되었음을 뜻하게 되는 것이다.At this time, in the present invention, the
도 6(A)는 상기 롤(111)과 상기 기판(500)이 접촉하고 있는 상태를 도시하고 있으며, 도 6(B)는 접촉 상태에서 상기 제어부(140)에서의 구동 제어의 한 실시예의 흐름도를 도시하고 있다. 도 5(B), (C)와 도 6(B)를 비교하여 보면, 도 6(B)에서는 상기 롤(111) 및 상기 기판(500) 간 접촉 시 동기화 오차에 의해 발생되는 마찰력을 Fsyn으로 표시하였으며, 피드백 제어에서 이 Fsyn을 더 고려하고 있음을 알 수 있다. 도 6의 실시예에서 상기 제어부(140)의 제어에 의해 동기화 오차가 보정되는 원리를 보다 구체적으로 설명하자면, 상기 제어부(140)는, 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 비접촉한 상태에서의 회전 구동력(FR) 및 이동 구동력(FL)을 각각 기준 회전 구동력(FrefR) 및 기준 이동 구동력(FrefL)으로 하여, 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 접촉한 상태에서, 상기 마찰력(Fsyn)에 의하여 발생되는 이동 구동력(FL) 및 기준 이동 구동력(FrefL)의 차이 값이 0이 될 때까지, 이동 구동력(FL) 및 기준 이동 구동력(FrefL)의 차이 값을 회전 구동력(FR) 발생을 위한 회전 구동 인가 전력에 피드포워드함으로써 회전 구동력(FR)을 보정하여 제어한다.6A shows a state in which the
이를 좀더 풀어서 설명하면 다음과 같다. 앞서 설명한 바와 같이 롤-기판이 비접촉 상태일 때(즉 도 5와 같은 상태일 때) 발생되는 구동 피드백 신호, 즉 회전 구동력(FR) 및 이동 구동력(FL) 값이 각각 기준 회전 구동력(FrefR) 및 기준 이동 구동력(FrefL)으로 정해진다. 이 때 롤-기판 접촉 후 입력되는 이동력(F) 값이 기준값에서 달라지면, 상기 제어부(140)에서는 그 달라진 만큼으로 동기화 오차의 발생 정도를 계측할 수 있다. 즉 마찰력(Fsyn)이 없을 때(비접촉 상태일 때)의 기준 회전 구동력(FrefR) 및 기준 이동 구동력(FrefL)을 기준값으로 삼아, 나머지 다른 조건이 모두 동일하고 마찰력(Fsyn)이 있을 때(접촉 상태일 때) 측정되는 회전 구동력(FR) 및 이동 구동력(FL)이 기준값과 얼마나 달라졌는지를 이용하여 동기화 오차를 계측할 수 있는 것이다.This is explained in more detail below. The values of the driving feedback signal F R and the driving force F L that are generated when the roll-substrate is in a non-contact state (that is, when the roll-substrate is in a state as shown in FIG. 5) refR ) and the reference movement driving force F refL . At this time, if the value of the movement force F input after the contact with the roll-substrate is different from the reference value, the
또한 이처럼 계측된 동기화 오차를 보정하기 위해서, 도 6의 실시예에서는 상기 마찰력(Fsyn)에 의하여 발생되는 이동 구동력(FL) 및 기준 이동 구동력(FrefL)의 차이 값을, 도 6(B)에 도시된 바와 같이 회전 구동력(FR) 발생을 위한 회전 구동 인가 전력에 피드포워드한다. 상기 회전부(110) 및 상기 이동부(120)에서의 제어 흐름도는 비록 각각 따로 도시되어 있지만, 실제로 롤-기판 접촉 시 발생되는 마찰력(Fsyn)은 각각의 제어 흐름도에서 방향만 다르고 동일한 크기를 가진다. 따라서 이동 구동력(FL) 및 기준 이동 구동력(FrefL)의 차이 값으로 회전 구동력(FR) 발생을 위한 회전 구동 인가 전력을 피드포워드 제어하면 발생되는 회전 구동력(FR)이 점점 변화하게 되고, 이에 따라 결국 마찰력(Fsyn)이 점점 줄어들게 된다. 물론 이처럼 마찰력(Fsyn)이 점점 줄어들면 이동 구동력(FL) 및 기준 이동 구동력(FrefL)의 차이 값 역시 점점 줄어들게 된다. 최종적으로 이동 구동력(FL) 및 기준 이동 구동력(FrefL)의 차이 값이 0이 되면, 실제로는 롤-기판이 접촉 상태임에도 불구하고 마치 롤-기판이 비접촉 상태인 것처럼(즉 마찰력(Fsyn)이 0인 것처럼) 작동하게 되어, 궁극적으로 마찰력(Fsyn)에 의해 발생되는 동기화 오차가 보정되게 되는 것이다.6, the difference between the movement driving force F L and the reference movement driving force F refL , which is generated by the friction force F syn , To the rotational drive applied electric power for generation of the rotational drive force F R as shown in Fig. Although the control flow charts in the
도 7의 실시예는 도 6의 실시예와 마찬가지로 구동 피드백 신호를 이용하여 동기화 오차를 계측 및 보정하되, 도 6의 실시예에서 이동부측 구동 피드백 신호를 사용하여 회전부의 구동을 제어한 것과는 반대로, 도 7의 실시예에서는 회전부측 구동 피드백 신호를 사용하여 이동부의 구동을 제어한다. 즉 도 7의 실시예에서도 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 비접촉한 상태에서의 회전 구동력(FR) 및 이동 구동력(FL)을 각각 기준 회전 구동력(FrefR) 및 기준 이동 구동력(FrefL)으로 하되, 이번에는 상기 제어부(140)는, 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 접촉한 상태에서, 상기 마찰력(Fsyn)에 의하여 발생되는 회전 구동력(FR) 및 기준 회전 구동력(FrefR)의 차이 값이 0이 될 때까지, 회전 구동력(FR) 및 기준 회전 구동력(FrefR)의 차이 값을 이동 구동력(FL) 발생을 위한 이동 구동 인가 전력에 피드포워드함으로써 이동 구동력(FL)을 보정하여 제어한다.
The embodiment of FIG. 7 measures and corrects the synchronization error using the drive feedback signal as in the embodiment of FIG. 6, but controls the drive of the rotation unit using the drive-side drive feedback signal in the embodiment of FIG. In the embodiment of Fig. 7, the driving of the moving part is controlled by using the driving part side driving feedback signal. 7, the rotational driving force F R and the moving driving force F L in a state in which the
이와 같은 본 발명의 동기화 오차를 보정하는 인쇄 장치(100)에서, 상술한 바와 같이 원래 장치 자체가 가지고 있는 외란 요소(관성, 강성, 마찰력 등)에 의해 발생되는 힘 값 수준이 롤-기판 마찰력 값 수준보다 지나치게 클 경우, 롤-기판 마찰력에 의한 변화량이 유효하게 인식되지 못할 수 있다. 이러한 문제를 피하기 위해 본 발명의 인쇄 장치(100)는 장치 자체의 외란 요소가 가능한 한 최소화되는 형태로 구현되는 것이 바람직하다.In the
보다 구체적으로는, 기어 박스, 볼 스크류 등과 같은 부가 메커니즘이 많을수록 이러한 외란 요소의 영향이 커지므로, 이러한 부가 메커니즘을 최소화할 수 있도록 각 구동 장치들이 구현되는 것이 바람직하다. 즉 상기 모터(112)는 직접 구동식 회전 모터(Direct Drive Rotary motor, DDR motor)로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한 상기 액추에이터(122)는, 상기 액추에이터(122)가 평판 스테이지 형태일 경우 선형 모터(linear motor)로 이루어지고, 상기 액추에이터(122)가 롤 형태인 경우 직접 구동식 회전 모터(Direct Drive Rotary motor, DDR motor)로 이루어지는 것이 바람직하다.
More specifically, as the number of additional mechanisms such as a gear box, a ball screw, and the like increases, the influence of such a disturbance element becomes greater. Therefore, it is desirable that each of the driving devices is implemented so as to minimize such an additional mechanism. That is, the
도 8은 상술한 바와 같은 본 발명의 구동 피드백 신호를 이용한 동기화 오차를 보정하는 인쇄 방법의 흐름도를 간략히 도시하고 있다.8 schematically shows a flowchart of a printing method for correcting a synchronization error using the drive feedback signal of the present invention as described above.
도 8에 도시된 바와 같이, 먼저 비접촉 피드백 제어 단계(S1)에서는, 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 비접촉한 상태에서, 상기 제어부(140)에서 인가하는 회전 구동 인가 전력이 상기 롤(111) 회전 시 발생되는 회전 저항력(FdR)을 사용하여 피드백 제어되고, 상기 제어부(140)에서 인가하는 이동 구동 인가 전력이 상기 스테이지(121) 이동 시 발생되는 이동 저항력(FdL)을 사용하여 피드백 제어된다.8, in the non-contact feedback control step S1, when the
기준값 생성 단계(S2)에서는, 상기 비접촉 피드백 제어 단계(S1)에서 보정되어 발생된 회전 구동력(FR) 및 이동 구동력(FL) 값이 기준값으로서 저장된다. 좀더 풀어서 설명하자면, 앞서 설명한 바와 같이 롤-기판 비접촉 상태에서 이루어지는 피드백 제어는 베어링, 레일 등에서의 마찰력 등으로 발생되는 회전 저항력(FdR) 또는 이동 저항력(FdL)을 보정한다. 즉 기준값 생성 단계(S2)에서는, 피드백 제어에 의하여 회전 저항력(FdR)이 보정된 회전 구동력(FR)이 기준 회전 구동력(FrefR) 값으로 상기 제어부(140)에 데이터베이스화되어 저장되고, 피드백 제어에 의하여 이동 저항력(FdL)이 보정된 이동 구동력(FL)이 기준 이동 구동력(FrefL) 값으로 상기 제어부(140)에 데이터베이스화되어 저장됨으로써, 롤-기판 비접촉 상태일 때의 구동 피드백 신호가 기준값으로 정해지게 해 두는 것이다.In the reference value generating step S2, the values of the rotational driving force F R and the moving driving force F L generated in the non-contact feedback controlling step S1 are stored as reference values. More specifically, as described above, the feedback control performed in the non-contact state of the roll-substrate corrects the rotational resistance force F dR or the moving resistance force F dL generated by the frictional force in the bearing, the rail, or the like. In other words, in the reference value generating step (S2), the rotation resistance (F dR), the corrected rotational driving force (F R) by the feedback control is stored in a database in the
이와 같은 단계들을 통해 비접촉 상태의 기준값이 결정되면, 이제 실질적인 인쇄 및 보정을 수행할 수 있다. 즉 상기 두 단계는 말하자면 준비 단계에 해당하는 것으로, 최초 한 번만 수행하면 이후부터는 하기의 단계들만 수행해도 무방하다.When the reference value of the non-contact state is determined through these steps, substantial printing and correction can now be performed. That is, the two steps correspond to the preparation stage, and if the first step is performed only once, the following steps may be performed.
위와 같은 준비 단계가 완료되면, 상기 인압부(130)에 의하여 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 접촉하는 롤-기판 접촉 단계(S3)가 이루어진다. 이후, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 접촉한 상태에서, 상기 제어부(140)가 상기 마찰력(Fsyn)에 의하여 발생되는 이동 구동력(FL) 및 기준 이동 구동력(FrefL)의 차이 값 또는 회전 구동력(FR) 및 기준 회전 구동력(FrefR)의 차이 값 중 선택되는 적어도 어느 하나가 0이 되도록 회전 구동력(FR) 또는 이동 구동력(FL) 중 선택되는 적어도 어느 하나를 보정하여 제어하는 접촉 피드백 제어 단계(S4)가 이루어짐으로써, 동기화 오차가 계측 및 보정되면서 인쇄가 수행될 수 있게 된다. 이 때 도 6 및 도 7의 실시예들로 보이는 바와 같이, 상기 접촉 피드백 제어 단계(S4)는 세부적으로는 다음과 같이 다양하게 구현될 수 있다.When the preparation step is completed, the roll-substrate contacting step S3 in which the
먼저 도 6의 실시예에서와 같은 제어 흐름도를 따를 경우, 상기 접촉 피드백 제어 단계(S4)는, 상기 제어부(140)가 상기 마찰력(Fsyn)에 의하여 발생되는 이동 구동력(FL) 및 기준 이동 구동력(FrefL)을 비교하는 단계; 상기 제어부(140)가 이동 구동력(FL) 및 기준 이동 구동력(FrefL)의 차이 값이 0이 될 때까지, 이동 구동력(FL) 및 기준 이동 구동력(FrefL)의 차이 값을 회전 구동력(FR) 발생을 위한 회전 구동 인가 전력에 피드포워드하는 단계; 를 포함하여 이루어질 수 있다.6, the contact feedback control step S4 may be performed such that the
또한 도 7의 실시예에서와 같은 제어 흐름도를 따를 경우, 상기 접촉 피드백 제어 단계(S4)는, 상기 제어부(140)가 상기 마찰력(Fsyn)에 의하여 발생되는 회전 구동력(FR) 및 기준 회전 구동력(FrefR)을 비교하는 단계; 상기 제어부(140)가 회전 구동력(FR) 및 기준 회전 구동력(FrefR)의 차이 값이 0이 될 때까지, 회전 구동력(FR) 및 기준 회전 구동력(FrefR)의 차이 값을 이동 구동력(FL) 발생을 위한 이동 구동 인가 전력에 피드포워드하는 단계; 를 포함하여 이루어질 수 있다.
7, the contact feedback control step S4 may be performed such that the
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It goes without saying that various modifications can be made.
100: (본 발명의) 인쇄 장치
110: 회전부
111: 롤 112: 모터
120: 지지부
121: 스테이지 122: 액추에이터
130: 인압부 140: 제어부
500: 기판100: Printing device (of the present invention)
110:
111: roll 112: motor
120: Support
121: stage 122: actuator
130: pressurizing unit 140:
500: substrate
Claims (9)
상부에 기판(500)이 배치되어 상기 기판(500)을 지지하는 스테이지(121)와, 상기 스테이지(121)를 상기 롤(111)의 접선 방향과 나란한 방향으로 상대 이동시키는 이동 구동력(FL)을 발생시키는 액추에이터(122)를 포함하여 이루어지는 지지부(120);
상기 회전부(110) 및 상기 지지부(120) 간의 간격을 변화시켜 상기 롤(111)을 상기 기판(500)에 밀착 및 인압 가능하도록 형성되는 인압부(130);
상기 모터(112)의 회전 구동력(FR) 발생을 위한 회전 구동 인가 전력 및 상기 액추에이터(122)의 이동 구동력(FL) 발생을 위한 이동 구동 인가 전력을 각각 독립적으로 인가하되, 상기 롤(111) 회전 시 발생되는 회전 저항력(FdR) 및 상기 액추에이터(122) 이동 시 발생되는 이동 저항력(FdL)에 의해 각각 발생된 오차를 피드백 제어하여 회전 구동 인가 전력 및 이동 구동 인가 전력 각각을 조절하여 인가하는 제어부(140);
를 포함하여 이루어지되,
상기 제어부(140)는, 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 접촉 시에, 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)의 비접촉 상태에 상응하는 상태가 유지되도록 인가 전력을 조절하여, 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)의 접촉 시 발생되는 마찰력(Fsyn)에 의한 동기화 오차를 계측 및 보정하도록 제어하되,
상기 제어부(140)는
상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 비접촉한 상태에서의 회전 구동력(FR) 및 이동 구동력(FL)을 각각 기준 회전 구동력(FrefR) 및 기준 이동 구동력(FrefL)으로 하여,
상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 접촉한 상태에서, 상기 마찰력(Fsyn)에 의하여 발생되는 이동 구동력(FL) 및 기준 이동 구동력(FrefL)의 차이 값이 0이 될 때까지, 이동 구동력(FL) 및 기준 이동 구동력(FrefL)의 차이 값을 회전 구동력(FR) 발생을 위한 회전 구동 인가 전력에 피드포워드함으로써 회전 구동력(FR)을 보정하여 제어하거나, 또는
상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 접촉한 상태에서, 상기 마찰력(Fsyn)에 의하여 발생되는 회전 구동력(FR) 및 기준 회전 구동력(FrefR)의 차이 값이 0이 될 때까지, 회전 구동력(FR) 및 기준 회전 구동력(FrefR)의 차이 값을 이동 구동력(FL) 발생을 위한 이동 구동 인가 전력에 피드포워드함으로써 이동 구동력(FL)을 보정하여 제어하는 것을 특징으로 하는 구동 피드백 신호를 이용한 동기화 오차를 계측 및 보정하는 인쇄 장치.
A rotating part 110 comprising a roll 111 whose surface is formed of a flexible material and a motor 112 for generating a rotational driving force F R for rotating the roll 111;
And a moving driving force F L for relatively moving the stage 121 in a direction parallel to the tangential direction of the roll 111. The driving force F L , A support portion 120 including an actuator 122 for generating an electric field;
A pressing unit 130 configured to change the interval between the rotation unit 110 and the support unit 120 so that the roll 111 can be pressed against the substrate 500;
The rotational driving power for generating the rotational driving force F R of the motor 112 and the moving driving applying power for generating the moving driving force F L of the actuator 122 are independently applied, (F dR ) generated when the actuator 122 rotates and the movement resistance force F dL generated when the actuator 122 moves, respectively, to adjust the rotation drive application power and the movement drive application power A control unit 140 for applying the control signal;
, ≪ / RTI >
The control unit 140 adjusts the applied power so that the state corresponding to the contactless state of the roll 111 and the substrate 500 is maintained when the roll 111 and the substrate 500 are in contact with each other, And controlling the synchronization error due to the friction force (F syn ) generated when the roll (111) and the substrate (500) are in contact with each other,
The control unit 140
The rotational driving force F R and the moving driving force F L in the state where the roll 111 and the substrate 500 are not in contact with each other are set as the reference rotational driving force F refR and the reference moving driving force F refL ,
Until the difference value of the movement driving force F L and the reference movement driving force F refL generated by the frictional force F syn becomes 0 in a state where the roll 111 and the substrate 500 are in contact with each other , moving the driving force (F L) and the reference driving force moving the drive force rotates a difference value (F refL) (F R) by a feed forward rotation drive power applied for generating the correction by controlling the rotational driving force (F R), or
Until the difference value between the rotational driving force F R generated by the frictional force F syn and the reference rotational driving force F refR becomes 0 in a state where the roll 111 and the substrate 500 are in contact with each other , rotational driving force (F R) and the rotation driving force (F refR) characterized in that the correction by controlling the difference to move the driving force (F L) by forward movement drive is feed to a power for generating movement driving force (F L) of the And a synchronization error using the drive feedback signal.
직접 구동식 회전 모터(Direct Drive Rotary motor, DDR motor)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 구동 피드백 신호를 이용한 동기화 오차를 계측 및 보정하는 인쇄 장치.
The motor control apparatus according to claim 1, wherein the motor (112)
And a direct drive rotary motor (DDR motor). 2. The printing apparatus according to claim 1,
선형 모터(linear motor) 또는 직접 구동식 회전 모터(Direct Drive Rotary motor, DDR motor)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 구동 피드백 신호를 이용한 동기화 오차를 계측 및 보정하는 인쇄 장치.
2. The apparatus of claim 1, wherein the actuator (122)
A linear motor or a direct drive rotary motor (DDR motor) for measuring and correcting a synchronization error using a drive feedback signal.
상기 제어부(140)는, 상기 롤(111) 및 기판(500)이 접촉 시에, 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)의 비접촉 상태에 상응하는 상태가 유지되도록 인가 전력을 조절하여, 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)의 접촉 시 발생되는 마찰력(Fsyn)에 의한 동기화 오차를 계측 및 보정하도록 제어하되,
상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 비접촉한 상태에서,
상기 제어부(140)에서 인가하는 회전 구동 인가 전력이 상기 롤(111) 회전 시 발생되는 회전 저항력(FdR)을 사용하여 피드백 제어되고,
상기 제어부(140)에서 인가하는 이동 구동 인가 전력이 상기 스테이지(121) 이동 시 발생되는 이동 저항력(FdL)을 사용하여 피드백 제어되는 비접촉 피드백 제어 단계(S1);
상기 비접촉 피드백 제어 단계(S1)에서,
피드백 제어에 의하여 회전 저항력(FdR)이 보정된 회전 구동력(FR)이 기준 회전 구동력(FrefR) 값으로 상기 제어부(140)에 데이터베이스화되어 저장되고,
피드백 제어에 의하여 이동 저항력(FdL)이 보정된 이동 구동력(FL)이 기준 이동 구동력(FrefL) 값으로 상기 제어부(140)에 데이터베이스화되어 저장되는 기준값 생성 단계(S2);
상기 인압부(130)에 의하여 상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 접촉하는 롤-기판 접촉 단계(S3);
상기 롤(111) 및 상기 기판(500)이 접촉한 상태에서,
상기 제어부(140)가 상기 마찰력(Fsyn)에 의하여 발생되는 이동 구동력(FL) 및 기준 이동 구동력(FrefL)의 차이 값 또는 회전 구동력(FR) 및 기준 회전 구동력(FrefR)의 차이 값 중 선택되는 적어도 어느 하나가 0이 되도록 회전 구동력(FR) 또는 이동 구동력(FL) 중 선택되는 적어도 어느 하나를 보정하여 제어하는 접촉 피드백 제어 단계(S4);
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 구동 피드백 신호를 이용한 동기화 오차를 계측 및 보정하는 인쇄 방법.
A rotating part 110 comprising a roll 111 and a motor 112; A support 120 comprising a stage 121 and an actuator 122; A pressing unit 130 for changing the interval between the rotation unit 110 and the support unit 120; The rotational driving power for generating the rotational driving force F R of the motor 112 and the moving driving applying power for generating the moving driving force F L of the actuator 122 are independently applied, (F dR ) generated when the actuator 122 rotates and the movement resistance force F dL generated when the actuator 122 moves, respectively, to adjust the rotation drive application power and the movement drive application power A control unit 140 for applying the control signal; A printing method for correcting a synchronization error using a printing apparatus (100)
The control unit 140 adjusts the applied power so that the state corresponding to the contactless state of the roll 111 and the substrate 500 is maintained when the roll 111 and the substrate 500 are in contact with each other, A synchronization error due to the friction force F syn generated when the roll 111 and the substrate 500 are in contact with each other is measured and corrected,
In a state in which the roll 111 and the substrate 500 are not in contact with each other,
The rotational drive applied power applied from the controller 140 is feedback-controlled using the rotational resistance force F dR generated when the roll 111 rotates,
A contactless feedback control step (S1) in which feedback control is performed using a movement resistance force (F dL ) generated when the movement driving applied power applied from the controller (140) is moved in the stage (121);
In the non-contact feedback control step (S1)
The rotational driving force F R whose rotational resistance F dR is corrected by the feedback control is stored in the control unit 140 as a database as a reference rotational driving force F refR value,
A reference value generating step S2 in which the moving force F L corrected by the feedback control F dL is stored in the controller 140 as a reference moving force F refL value;
A roll-substrate contacting step (S3) in which the roll (111) and the substrate (500) are in contact with each other by the pressure applying unit (130);
In a state in which the roll 111 and the substrate 500 are in contact with each other,
The control unit 140 determines whether the difference between the movement driving force F L and the reference movement driving force F refL generated by the frictional force F syn or the difference between the rotation driving force F R and the reference rotation driving force F refR A feedback control step (S4) of correcting and controlling at least one selected from among a rotational driving force (F R ) or a moving driving force (F L ) so that at least one of the selected values is zero;
Wherein the synchronization error is measured and corrected using the drive feedback signal.
상기 제어부(140)가 상기 마찰력(Fsyn)에 의하여 발생되는 이동 구동력(FL) 및 기준 이동 구동력(FrefL)을 비교하는 단계;
상기 제어부(140)가 이동 구동력(FL) 및 기준 이동 구동력(FrefL)의 차이 값이 0이 될 때까지, 이동 구동력(FL) 및 기준 이동 구동력(FrefL)의 차이 값을 회전 구동력(FR) 발생을 위한 회전 구동 인가 전력에 피드포워드하는 단계;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 구동 피드백 신호를 이용한 동기화 오차를 계측 및 보정하는 인쇄 방법.
7. The method according to claim 6, wherein the contact feedback control step (S4)
Comparing the movement driving force F L and the reference movement driving force F refL generated by the frictional force F syn with the control unit 140;
The control unit 140 sets the difference value between the movement driving force F L and the reference movement driving force F refL to the rotational driving force F L until the difference between the movement driving force F L and the reference movement driving force F refL becomes zero. Feeding forward to the rotational drive applied power for generation of the rotational force F R ;
Wherein the synchronization error is measured and corrected using the drive feedback signal.
상기 제어부(140)가 상기 마찰력(Fsyn)에 의하여 발생되는 회전 구동력(FR) 및 기준 회전 구동력(FrefR)을 비교하는 단계;
상기 제어부(140)가 회전 구동력(FR) 및 기준 회전 구동력(FrefR)의 차이 값이 0이 될 때까지, 회전 구동력(FR) 및 기준 회전 구동력(FrefR)의 차이 값을 이동 구동력(FL) 발생을 위한 이동 구동 인가 전력에 피드포워드하는 단계;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 구동 피드백 신호를 이용한 동기화 오차를 계측 및 보정하는 인쇄 방법.7. The method according to claim 6, wherein the contact feedback control step (S4)
Comparing the rotational driving force F R generated by the frictional force F syn and the reference rotational driving force F refR by the controller 140;
The controller 140 controls the rotational driving force (F R) and the rotation driving force until the difference value (F refR) reaches zero, the rotational driving force (F R) and the rotation driving force to move the difference value (F refR) driving force (F L );
Wherein the synchronization error is measured and corrected using the drive feedback signal.
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CN106994819A (en) * | 2015-11-18 | 2017-08-01 | 海德堡印刷机械股份公司 | Method for operating printing machine |
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JP2004261989A (en) | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Shinano Kenshi Co Ltd | Drive control device of printing machine |
JP2010125703A (en) * | 2008-11-27 | 2010-06-10 | Ihi Corp | Offset printing device and method for controlling the same |
-
2013
- 2013-09-13 KR KR1020130110140A patent/KR101519843B1/en active IP Right Grant
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CN106994819A (en) * | 2015-11-18 | 2017-08-01 | 海德堡印刷机械股份公司 | Method for operating printing machine |
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