KR102320161B1 - 정밀 장력 제어를 이용한 롤투롤 인쇄 장치 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 명세서에 개시된 기술은 정밀 장력 제어를 이용한 롤투롤(Roll-to-Roll) 인쇄 장치로서, 웹을 푸는 언와인더; 상기 웹을 정속으로 풀도록 구성된 인피더; 상기 웹에 소정의 패턴을 형성하는 인쇄부; 상기 웹에 인가되는 장력을 제어하도록 구성된 아웃피더; 상기 웹을 다시 감는 리와인더; 상기 웹의 진행 방향을 따라, 상기 인피더 및 상기 아웃피더 사이에 형성된 제 1 로드 셀(load cell); 및 상기 웹의 진행 방향을 따라, 상기 아웃피더 및 상기 리와인더 사이에 형성된 제 3 로드 셀을 포함할 수 있다.

Description

정밀 장력 제어를 이용한 롤투롤 인쇄 장치 및 시스템{Roll-to-Roll printing apparatus and system using precise tension control}

본 명세서에 개시된 기술은 정밀 장력 제어를 이용한 롤투롤 인쇄 장치 및 시스템에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 롤투롤 인쇄 장치의 웹에 인가되는 장력을 더욱 정밀하게 제어하여 패턴의 인쇄 정확도를 향상시킬 수 있는 장치 및 시스템에 관한 것이다.

롤투롤(Roll-to-Roll) 인쇄 기술 분야에서, 필름에 중첩적으로 패턴을 인쇄하는 경우, 오버레이(overlay)의 부정확성, 필름의 변형 등 정밀 인쇄에 대한 다양한 방해 요인이 존재한다. 구체적으로, '웹'이라 칭해지는 필름에 열 등의 외부 요인이 가해지면, 웹의 길이가 늘어나거나 각도가 휘는 등의 변형이 발생할 수 있다. 중첩적으로 패턴의 인쇄가 수행되는 경우, 같은 위치에 다수 회의 인쇄가 수행되기 때문에, 웹에 약간의 변형만이 존재하여도 정확한 패턴이 형성된 결과물을 얻는 것이 어려워진다.

따라서, 이러한 중첩적 패턴 인쇄를 위한 롤투롤 기술 분야에서는, 롤을 사용함으로 인한 장력(tension)을 정밀하게 제어하는 것이 필수적으로 요구되고 있다. 특히, 웹이 진행방향으로 롤을 따라 이동하는 동안 장력이 크게 인가되는 경우 웹의 심각한 변형이 초래되기 때문에, 해당 기술분야에서는 저장력(low-tension)으로 인쇄 시스템을 구현하는 것이 필수적이다.

종래 기술의 경우, 장력을 제어하기 위하여 속도 제어, 댄서 제어 또는 토크 제어 등의 방식이 사용되었으나, 이들을 단순히 적용시키는 것만으로는 정밀한 저장력 인쇄 시스템을 구현하는 것이 어려운 실정이며, 이에 따라, 장력을 실시간으로 측정함으로써 웹에 필요한 변화를 피드백(feedback)하여 극히 정밀한 장력 제어가 가능한 롤투롤 인쇄 시스템의 구현 필요성이 점점 증가하고 있다.

KR 10-1629728 B1

본 발명은 전술한 문제 및 이와 연관된 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 명세서의 일 예시적 목적은, 정밀 장력 제어를 통한 높은 정확도의 롤투롤 인쇄 장치 및 그에 의한 시스템을 제공하는 것이다.

본 명세서에 개시된 기술의 기술적 사상에 따른 정밀 장력 제어를 이용한 롤투롤 인쇄 장치 및 시스템이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 문제점을 해결하기 위한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 개시된 기술의 일 실시예에 따른 정밀 장력 제어를 이용한 롤투롤 인쇄 장치는, 웹을 푸는 언와인더; 상기 웹을 정속으로 풀도록 구성된 인피더; 상기 웹에 소정의 패턴을 형성하는 인쇄부; 상기 웹에 인가되는 장력을 제어하도록 구성된 아웃피더; 상기 웹을 다시 감는 리와인더; 상기 웹의 진행 방향을 따라, 상기 인피더 및 상기 아웃피더 사이에 형성된 제 1 로드 셀(load cell); 및 상기 웹의 진행 방향을 따라, 상기 아웃피더 및 상기 리와인더 사이에 형성된 제 3 로드 셀을 포함할 수 있다.

상기 인피더는, 일정 반경의 롤로 구성되고, 상기 언와인더로부터 풀어진 상기 웹을 다시 감은 후 풀어내는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 인쇄부는, 기판 스테이지 상의 얼라인 마크의 위치를 측정하는 하나 이상의 센서들을 포함할 수 있다.

상기 인쇄부는, 상기 소정의 패턴을 형성하기 전에 마스크의 틸팅 각도 및 센터링 조정을 수행하도록 구성될 수 있다.

상기 아웃피더는, 상기 1 로드 셀을 이용하여 측정된 장력을 기초로 속도 기반 장력 제어를 수행하고, 상기 웹의 진행방향을 기준으로 상기 인피더와 상기 리와인더 사이에 위치하여, 상기 인피더와 상기 리와인더에 감기는 상기 웹에 인가되는 장력을 각각 독립적으로 제어할 수 있도록 구성될 수 있다.

상기 장력을 독립적으로 제어하는 동작은, 상기 웹에 수직 방향으로 압력을 가하는 것일 수 있다.

상기 리와인더는, 상기 리와인더에 동력을 제공하는 모터; 및 상기 리와인더에 감기는 상기 웹에 인가되는 장력을 제어하도록 구성된 클러치를 포함할 수 있다.

본 명세서에 개시된 기술의 일 실시예에 따른 정밀 장력 제어를 이용한 롤투롤(Roll-to-Roll) 인쇄 시스템은, 웹을 푸는 언와인더; 상기 웹을 정속으로 풀도록 구성된 인피더; 상기 웹에 소정의 패턴을 형성하는 인쇄부; 상기 웹에 인가되는 장력을 제어하도록 구성된 아웃피더; 상기 웹을 다시 감는 리와인더; 상기 웹의 진행 방향을 따라, 상기 인피더 및 상기 아웃피더 사이에 형성된 제 1 로드 셀(load cell); 상기 웹의 진행 방향을 따라, 상기 아웃피더 및 상기 리와인더 사이에 형성된 제 3 로드 셀 및 상기 시스템의 정밀 장력 제어를 수행하는 장력 제어부를 포함하고, 상기 제 1 및 제 3 로드 셀은 상기 웹의 장력을 측정하여 상기 장력 제어부에 제공하고, 상기 장력은 상기 인피더, 상기 아웃피더 및 상기 리와인더를 이용하여 정밀 제어되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 인피더는 상기 언와인더로부터 풀어진 상기 웹을 다시 감는 동시에 풀어 상기 인피더에 감기는 상기 웹의 반경을 일정하게 유지하도록 구성되고, 상기 인피더는 정속으로 회전하는 동작을 수행할 수 있다.

상기 아웃피더는 상기 1 로드 셀을 이용하여 측정된 장력을 기초로 속도 기반 장력 제어를 수행하고, 상기 인피더와 상기 리와인더에 인가되는 장력을 각각 독립적으로 제어하도록 할 수 있다.

상기 아웃피더는 상기 제 1 로드 셀로부터 제공받은 피드백을 통한 이산 제어를 더 수행할 수 있다.

상기 장력을 독립적으로 제어하는 동작은, 상기 웹에 수직 방향으로 압력을 가하는 것일 수 있다.

상기 리와인더는, 상기 웹을 일정한 장력을 유지하면서 다시 감는 동작을 수행할 수 있다.

상기 리와인더는 상기 리와인더에 동력을 제공하는 모터; 및 상기 리와인더에 인가되는 장력을 제어하도록 구성된 클러치를 포함하고, 상기 제 3 로드셀로부터 측정된 장력에 기초한 피드백 신호로 상기 클러치를 제어할 수 있다.

본 명세서에 개시된 기술의 일 실시예에 따른 정밀 장력 제어를 이용한 롤투롤 인쇄 장치 및 이를 이용한 시스템은 아래와 같은 효과를 가진다.

본 발명은, 웹에 인가되는 장력을 실시간으로 측정하여 제어 시스템에 피드백함으로써, 인쇄 시스템이 필요로 하는 최소 장력을 유지할 수 있다.

또한, 제어 안정성이 떨어지며 저장력 제어가 어려운 댄서 제어 방법을 대체하는 속도 및 토크 제어 방법을 사용하여 보다 더 정밀한 인쇄 제어 시스템을 제공할 수 있다.

더불어, 시스템의 각 부분을 독립적으로 제어할 수 있도록 구성되어, 각 동작부의 장력을 외부 요인의 영향 없이 정밀하게 유지할 수 있으며, 시스템의 구성을 다양하게 확장할 수 있는 효과를 가진다.

다만, 본 명세서에 개시된 기술의 일 실시예에 따른 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 명세서에 개시된 기술의 일 실시예에 따른 정밀 제어를 이용한 롤투롤 인쇄 장치를 나타낸 것이다.
도 2는 본 명세서에 개시된 롤투롤 인쇄 장치의 장력 제어를 위한 세부 구조를 도시한 것이다.
도 3은 본 명세서에 개시된 인쇄부의 세부 구조를 도시한 것이다.
도 4는 본 명세서에 개시된 롤투롤 인쇄 시스템의 제어 흐름도를 도시한 것이다.
도 5 및 6은 본 명세서에 개시된 리와인더 유닛의 세부 구조를 도시한 것이다.

본 명세서에 개시된 기술은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 명세서에 개시된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 명세서에 개시된 기술은 본 명세서에 개시된 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제 1, 제 2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "결합된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결 또는 결합될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결 또는 결합될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에서 '~부'로 표현되는 구성요소는 2개 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나 또는 하나의 구성요소가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화될 수도 있다. 또한, 이하에서 설명할 구성요소 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성요소가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성요소 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성요소에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.

다양한 실시예에서 사용된 "제 1", "제 2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 본 명세서에 개시된 기술의 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

이하, 바람직한 실시예에 따른 정밀 장력 제어를 이용한 롤투롤 인쇄 장치 및 시스템을 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정밀 장력 제어를 이용한 롤투롤 인쇄 장치(10)의 한 단면을 도시한 것이다.

도 1에서, 패턴의 인쇄를 위해 언와인더(110)에 감긴 '웹'(100)으로 불리는 필름을 풀어내는 것을 좌측부에서 확인할 수 있다. 상기 언와인더(110)로부터 풀린 웹(100)은, 균일한 장력을 유지하여 인쇄부(130)로 향하기 위해 인피더(120)를 거친다. 인피더(120)는, 롤에 감긴 웹의 반경에 따라 변화하는 장력을 일정하게 유지하기 위하여 하나의 층의 웹(100)이 롤에 감길 수 있도록 동작한다. 이에 의하여, 인피더(120)를 거친 웹(100)에 인가되는 장력은 언와인더(110)에 감긴 웹(100)의 두께 또는 반경이 얼마인지에 관계 없이 일정하게 유지될 수 있다.

이후, 상기 웹(100)은 인쇄부(130)로 진행하고, 인쇄부(130)에 의해 소정의 패턴이 프린팅되는 인쇄 동작이 수행된다. 인쇄 동작을 거친 후에는 패턴의 경화 작업을 위한 가열로를 통과하고, 이러한 순차적인 동작으로부터 발생된 열, 수직 항력, 마찰력 등의 외부 요인은 웹(100)에 변형을 초래하게 된다. 따라서, 이러한 웹(100)에 인가되는 장력을 저장력(low-tension)으로 유지하기 위하여, 인피더(120)와 아웃피더(140) 사이에 위치한 제 1 로드셀(210)은 위치한 부분의 웹(100)에 인가되는 장력을 모니터링 할 수 있다.

아웃피더(140)는, 인피더(120)의 회전 속도를 고려하여 속도 제어를 수행함과 동시에, 제 1 로드셀(210)로부터 측정된 장력을 기초로 이산 제어를 함께 수행할 수 있다. 즉, 아웃피더(140)는 제 1 로드셀(210)을 통한 피드백을 활용하여 웹(100)에 인가되는 장력을 더욱 정밀하게 제어할 수 있도록 동작하며, 이에 기초한 세부 동작은 후속하여 설명될 것이다.

도시된 제 2 로드셀(220)은 해당 롤투롤 인쇄 시스템의 성능을 테스트 하기 위해 장력을 모니터링하기 위한 용도일 수 있고, 제 3 로드셀(230)의 경우 리와인더(150)의 장력을 모니터링하기 위하여 구성될 수 있다. 리와인더(150)는 패턴의 인쇄를 마친 웹(100)을 다시 감는 동작을 수행함과 동시에, 제 3 로드셀(230)로부터 수신한 데이터를 기초로 하는 피드백을 통하여 더욱 정밀한 장력 제어를 수행할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 인쇄 장치의 장력 제어를 위한 세부 구조를 간략히 나타낸 것이다.

도 2에 의하면, 인피더(120) 및 아웃피더(140)는 서로 속도를 일정하게 유지하여 웹(100)의 장력을 유지하도록 동작한다. 이러한 속도 기반 장력 제어 방법은, 댄서 기반 제어 방법과 비교하여 제어 동작의 안정성이나 구조의 단순화 측면에서 우수하고, 또한 저장력 제어를 가능케 한다. 댄서 기반 제어 방법의 경우, 속도 또는 토크 기반 장력 제어 방법과 달리 댄서를 사용해야 하는 바 마찰력 및 수직항력 등이 증가하므로, 제어 시스템에서의 활용도 및 정확성 측면에서 불리할 수 있다.

웹(100)의 진행방향에 따라, 인쇄부(130)에 도달한 웹(100)에는 소정의 패턴이 프린팅된다. 프린팅 동작을 수행한 후에는, 이를 경화시키기 위한 가열로가 존재할 수 있고, 프린팅 동작 자체에서 발생하는 열 또는 가열로에 의한 열 등의 외부 요인으로 인하여 웹(100)에 변형이 발생할 수 있다. 따라서, 다수의 롤을 거치는 웹(100)에 인가되는 장력을 낮게 유지하며, 또한 다수의 구간에서 낮은 편차를 유지하는 것은 높은 정밀도의 롤투롤 인쇄 시스템의 구현을 위하여 매우 중요한 과제이다. 이러한 과제의 해결수단으로서, 본 발명에서는 제 1 로드셀 내지 제 3 로드셀(210, 220, 230)을 통한 장력의 모니터링을 통하여 피드백을 수행함으로써 정밀한 장력 제어를 수행하는 장치 및 시스템이 개시된다.

위 설명된 장치 및 시스템의 구현을 위하여, 제 1 로드셀(210)은 인쇄부(130)를 통과한 웹(100)에 인가되는 장력을 측정하도록 구성될 수 있다. 아웃피더(140)는 상기 설명된 속도 기반 장력 제어에 더하여 이산 제어를 더 수행할 수 있다. 이 경우, 아웃피더(140)는 제 1 로드셀(210)로부터 수신한 측정된 웹(100)의 장력 데이터를 기초로 피드백된 제어 신호를 통하여 이산 제어를 수행한다. 즉, 아웃피더(140)가 장력의 제어를 위하여 회전 속도를 빠르게 조절하는 경우, 장력은 일정하게 유지되지 않고 점점 증가하게 되기 때문에, 아웃피더(140)는 일시적으로 회전 속도를 증가시킨 후 다시 감소시키는 이산 제어를 통하여 장력을 일정하게 유지할 수 있다.

더불어, 아웃피더(140)는 통과하는 웹(100)에 수직 방향으로 압력을 가하는 방식으로, 아웃피더(140)를 중심으로 양 방향의 장력을 각각 독립하여 제어할 수 있도록 구성될 수 있다. 상기 웹(100)에 압력을 가하는 경우, 아웃피더(140) 양단의 웹(100)의 장력은 서로 단절되고, 따라서 이러한 구조를 기반으로 각각 독립하여 더욱 정밀한 장력 제어가 가능하며, 부가적으로, 각 장력들이 서로 연계되지 않으므로 추가적인 제어 구성 요소를 도입할 수 있는 확장성을 확보할 수 있는 이점을 더 포함한다.

상기 웹(100)의 진행방향을 따라서, 제 2 로드셀(220)은 본 시스템의 구현을 위한 필수 구성요소는 아니나, 시스템의 장력 모니터링을 수행하기 위하여 포함될 수 있고, 또한 사행 제어를 위한 유닛들을 더 포함할 수 있다.

계속하여, 제 3 로드셀(230)은 리와인더(150)를 통과하는 웹(100)에 인가되는 장력을 측정하도록 구성된다. 리와인더(150)는 제 3 로드셀(230)로부터 측정된 장력 데이터를 기초로 피드백된 제어 신호를 통하여 토크 기반 장력 제어를 수행한다. 상기 리와인더(150)의 장력 제어 동작은 후술하는 도 5 및 도 6에서 상세히 설명될 것이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인쇄부(130)의 구체적인 구조를 도시한 것이다.

도 3은 웹(100)에 일정 패턴을 인쇄하기 위한 마스크(131)를 나타내고 있으며, 마스크(131)는 도시된 얼라인 마크(132)의 위치에 따라 틸팅 각도를 조절하거나 센터링 조정을 수행할 수 있다. 구체적으로, CCD 카메라(133)와 같은 센서가 웹(100) 상의 얼라인 마크(132)의 위치를 확인하고, 현재 위치의 마스크(131)를 틸팅 각도를 조절하거나 센터링을 조정하는 방식으로 이동시킨 후 프린팅 동작을 수행할 수 있다. 인쇄부(130)에서 수행되는 구체적인 특징은, (특허문헌 1) 등록특허공보 KR 10-1629728 B1 에서 더욱 상세히 설명되어 있으며, 해당 전문이 본 명세서에 참조된다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 인쇄 시스템의 제어 흐름도를 나타낸 것이다.

도 4의 상단부를 참조하면, 기준 속도가 주어지며, 이는 인피더의 속도를 측정하는 센서로부터 측정된 속도와 비교 동작을 수행하기 위하여 컨트롤러에 입력된다. 인피더는 피드백된 제어 신호를 기초로 기준 속도에 가깝게 계속해서 제어된다.

이후, 인피더의 속도에 동기화하기 위한 속도 값을 아웃피더에 전송한다. 아웃피더는 인피더의 속도와 동일하게 회전하며, 장력 센서 1로부터 측정된 장력을 기초로 피드백되어 기준 장력과 일치하도록 제어된다.

하단부를 참고하면, 아웃피더에서 장력이 제어되는 경우 인피더의 속도 값을 입력받은 것과 달리, 리와인더의 장력 제어는 아웃피더에 의해 인피더와 각각 독립적으로 제어되므로, 인피더의 속도를 입력받을 필요가 없다. 따라서, 리와인더는 장력 센서 2로부터 측정된 장력을 기준으로 토크 기반 장력 제어를 수행하고, 마찬가지로 측정된 장력에 기초한 피드백을 통하여 기준 장력과 일치하도록 제어된다.

도 5 및 6은 본 발명의 실시예에 따른 리와인더 유닛의 세부 구조를 도시한 것이다.

도시된 리와인더(150)는 동력을 제공하는 모터(151)와 클러치(152)를 포함할 수 있다. 클러치(152)는 중단 없이 계속하여 동작하는 모터(151)의 동력을 감소시켜서 전달하는 역할을 수행한다. 리와인더(150)는 웹(100)이 감겨 있는 지관(154)에 고정되기 위한 하나 이상의 쐐기들(153)을 더 포함할 수 있다. 도 6에서, 쐐기들(153)은 4 개로 간략히 도시되어 있으나, 일반적으로 6 개 이상으로 구성된다.

구체적으로, 리와인더(150)에 웹(100)이 감길수록, 웹(100)이 감긴 롤의 반경이 점점 증가하게 되므로, 회전 각속도가 일정할 경우 웹(100)이 롤에 감기는 속도 또한 점차 증가하게 된다. 균일한 품질의 롤을 획득하기 위해서는 웹(100)이 롤에 감기는 속도를 일정하게 만들 필요가 있으므로, 롤의 반경이 증가함에 따라 회전 각속도를 감소시켜야 한다. 모터(151)는 일반적으로 회전 각속도를 제어하므로, 클러치(152)를 이용하여 모터(151)의 동력을 감소시키는 동시에, 인가되는 장력을 제 3 로드셀(230)로부터 측정하여 이를 기초로 한 제어 신호를 클러치(152)에 피드백 함으로써 일정한 속도로 웹(100)이 감기는 롤을 얻을 수 있다.

상기와 같이 클러치(152)의 파워를 제 3 로드셀(230)에서 측정된 데이터를 기반하여 피드백 하는 경우, 웹(100)이 감기는 속도는 전 단계의 롤, 즉, 아웃피더(140)의 속도를 그대로 추종하게 되며, 또한 정밀한 장력 제어를 통해 리와인더(150)에 감기는 웹(100)의 장력을 일정하게 유지할 수 있다.

이상에서 설명된 장치 및 이에 대한 제어는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 어플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소, 물리적 장치, 가상 장치, 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

10: 롤투롤 인쇄 장치
100: 웹
110: 언와인더
120: 인피더
130: 인쇄부
131: 마스크
132: 얼라인 마크
133: CCD 카메라
140: 아웃피더
150: 리와인더
151: 모터
152: 클러치
153: 쐐기
154: 지관
210: 제 1 로드셀
220: 제 2 로드셀
230: 제 3 로드셀

Claims (14)

1. 정밀 장력 제어를 이용한 롤투롤(Roll-to-Roll) 인쇄 장치로서,
   웹을 푸는 언와인더;
   상기 웹을 정속으로 풀도록 구성된 인피더;
   상기 웹에 소정의 패턴을 형성하는 인쇄부;
   상기 웹에 인가되는 장력을 제어하도록 구성된 아웃피더;
   상기 웹을 다시 감는 리와인더;
   상기 웹의 진행 방향을 따라, 상기 인피더 및 상기 아웃피더 사이에 형성된 제 1 로드 셀(load cell); 및
   상기 웹의 진행 방향을 따라, 상기 아웃피더 및 상기 리와인더 사이에 형성된 제 3 로드 셀을 포함하고,
   상기 아웃피더는,
   상기 1 로드 셀을 이용하여 측정된 장력을 기초로 속도 기반 장력 제어를 수행하고,
   상기 웹의 진행방향을 기준으로 상기 인피더와 상기 리와인더 사이에 위치하여, 상기 인피더와 상기 리와인더에 감기는 상기 웹에 인가되는 장력을 각각 독립적으로 제어할 수 있도록 구성된,
   롤투롤 인쇄 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 인피더는,
   일정 반경의 롤로 구성되고,
   상기 언와인더로부터 풀어진 상기 웹을 다시 감은 후 풀어내는 것을 특징으로 하는,
   롤투롤 인쇄 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 인쇄부는,
   기판 스테이지 상의 얼라인 마크의 위치를 측정하는 하나 이상의 센서들을 포함하는,
   롤투롤 인쇄 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 인쇄부는,
   상기 소정의 패턴을 형성하기 전에 마스크의 틸팅 각도 및 센터링 조정을 수행하도록 구성된,
   롤투롤 인쇄 장치.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 장력을 독립적으로 제어하는 동작은,
   상기 웹에 수직 방향으로 압력을 가하는 것인,
   롤투롤 인쇄 장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 리와인더는,
   상기 리와인더에 동력을 제공하는 모터; 및
   상기 리와인더에 감기는 상기 웹에 인가되는 장력을 제어하도록 구성된 클러치를 포함하는,
   롤투롤 인쇄 장치.
8. 정밀 장력 제어를 이용한 롤투롤(Roll-to-Roll) 인쇄 시스템으로서,
   상기 시스템은:
   웹을 푸는 언와인더;
   상기 웹을 정속으로 풀도록 구성된 인피더;
   상기 웹에 소정의 패턴을 형성하는 인쇄부;
   상기 웹에 인가되는 장력을 제어하도록 구성된 아웃피더;
   상기 웹을 다시 감는 리와인더;
   상기 웹의 진행 방향을 따라, 상기 인피더 및 상기 아웃피더 사이에 형성된 제 1 로드 셀(load cell);
   상기 웹의 진행 방향을 따라, 상기 아웃피더 및 상기 리와인더 사이에 형성된 제 3 로드 셀; 및
   상기 시스템의 정밀 장력 제어를 수행하는 장력 제어부를 포함하고,
   상기 제 1 및 제 3 로드 셀은 상기 웹의 장력을 측정하여 상기 장력 제어부에 제공하고,
   상기 장력은 상기 인피더, 상기 아웃피더 및 상기 리와인더를 이용하여 정밀 제어되고,
   상기 아웃피더는 상기 1 로드 셀을 이용하여 측정된 장력 값을 기초로 속도 기반 장력 제어를 수행하고,
   상기 인피더와 상기 리와인더에 인가되는 장력을 각각 독립적으로 제어하도록 하는 것을 특징으로 하는,
   롤투롤 인쇄 시스템.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 인피더는 상기 언와인더로부터 풀어진 상기 웹을 다시 감는 동시에 풀어 상기 인피더에 감기는 상기 웹의 반경을 일정하게 유지하도록 구성되고,
   상기 인피더는 정속으로 회전하는 동작을 수행하는,
   롤투롤 인쇄 시스템.
10. 삭제
11. 제 8 항에 있어서,
    상기 아웃피더는 상기 제 1 로드 셀로부터 제공받은 피드백을 통한 이산 제어를 더 수행하는,
    롤투롤 인쇄 시스템.
12. 제 8 항에 있어서,
    상기 장력을 독립적으로 제어하는 동작은,
    상기 웹에 수직 방향으로 압력을 가하는 것인,
    롤투롤 인쇄 시스템.
13. 제 8 항에 있어서,
    상기 리와인더는,
    상기 웹을 일정한 장력을 유지하면서 다시 감는 동작을 수행하는,
    롤투롤 인쇄 시스템.
14. 제 8 항에 있어서,
    상기 리와인더는 상기 리와인더에 동력을 제공하는 모터; 및
    상기 리와인더에 인가되는 장력을 제어하도록 구성된 클러치를 포함하고,
    상기 제 3 로드셀로부터 측정된 장력에 기초한 피드백 신호로 상기 클러치를 제어하는,
    롤투롤 인쇄 시스템.

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