KR20160081620A - 인쇄장치 - Google Patents

Abstract

인쇄장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치는, 외측면에 블랭킷 시트가 부착되며, 스테이지유닛에 결합된 패턴유닛으로부터 인쇄액을 전이 받아 스테이지유닛에 배치된 기판으로 재전이시키는 블랭킷 롤(Blanket roll); 블랭킷 롤로부터 이격되어 배치되며 블랭킷 시트의 일측에 연결되어 블랭킷 시트를 회전시키는 시트 언와인더; 및 시트 언와인더로부터 이격되어 배치되며 블랭킷 시트의 타측에 연결되어 블랭킷 시트를 회전시키는 시트 리와인더를 포함한다.

Description

인쇄장치{Printer}

본 발명은, 인쇄장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 블랭킷 시트에 스웰링 등이 발생하는 경우 블랭킷 롤에 연결되는 시트 언와인터와 시트 리와인더를 회전하여 블랭킷 시트의 스웰링 발생 부분을 시트 리와인더로 이동 후 권취하여 블랭킷 시트의 교체없이 계속적 사용이 가능한 인쇄장치에 관한 것이다.

최근 들어 반도체 산업 중 전자 디스플레이 산업이 급속도로 발전하면서 평면 디스플레이(Flat Panel Display, FPD)가 등장하기 시작하였는데, 평면디스플레이는 TV나 컴퓨터의 모니터, 혹은 핸드폰(mobile phone), PDA, 디지털 카메라 등과 같은 기기의 표시장치로 사용되고 있다.

평면 디스플레이(FPD)는, TV나 컴퓨터 모니터 등에 디스플레이(Display)로 종래 주로 사용된 음극선관(CRT, Cathode Ray Tube)보다 두께가 얇고 가벼운 영상표시장치인데, 이러한 평면 디스플레이는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diodes), AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diodes) 등으로 그 종류가 다양하다.

평면디스플레이에는 통상적으로 칼라(color) 구현을 위한 칼라필터층이 형성되어 있는데, 화상표시 영역 이외의 영역으로 광이 누설되어 표시장치의 화질이 저하되는 것을 방지하기 위한 블랙매트릭스가 형성되어 있는 칼라필터가 구비된다.

이러한 칼라필터를 갖는 대표적인 평면디스플레이가 전술한 LCD이다. LCD는 박막트랜지스터가 형성된 박막트랜지스터 기판과, 칼라필터층이 형성된 칼라필터 기판과, 이들 기판 사이에 충전되는 액정을 구비한다.

칼라필터층에는, 통상적으로 R(Red), G(Green), B(Blue) 색소를 갖는 화소가 형성되는 R, G, B 패턴이 인쇄되며, 각 화소는 R, G, B를 갖는 서브화소(sub-pixel)로 이루어질 수도 있지만, 일반적으로 각 화소가 하나의 색소를 갖는 것이 보통이다.

이러한 칼라필터층은 다양한 방법, 예를 들어, 염색법, 인쇄법, 전착법, 안료분산법 등의 방법에 의해 제작될 수 있는데, 최근에는 인쇄법을 TFT LCD 분야에서도 사용하는 방안이 제시되고 있다.

인쇄법은 예를 들어, 그라비아 롤(Gravure Roll)로부터 블랭킷 롤(Blanket roll)로 인쇄액이 전이되며, 블랭킷 롤의 작용에 의해 인쇄액이 기판으로 재전이 되도록 마련될 수 있다.

즉 인쇄법의 경우 인쇄장치에서 블랭킷 롤의 외면에는 인쇄를 위한 블랭킷 시트가 권취되고 그라비아 롤로부터 이러한 블랭킷 시트에 인쇄액이 전이되며, 블랭킷 롤이 기판의 표면을 접촉 회전함에 따라 블랭킷 시트에 전이된 인쇄액이 기판의 표면에 재전이 되면서 인쇄된다.

여기서 블랭킷 시트는 사용가능한 수명이 정해져 있으므로 소정 시간 사용 후에는 블랭킷 시트를 교체해야 한다. 즉 블랭킷 시트가 블랭킷 롤에 귄취되어 기판 인쇄에 사용되는 경우 블랭킷 롤에 권취되어 있는 블랭킷 시트에 스웰링 등이 발생하게 되면 블랭킷 시트 전체를 교체해야 한다.

그러나 종래 기술의 경우, 1일 기판 인쇄를 기준으로 하루에 대략 5~6회 정도의 블랭킷 시트를 교체하게 되는데, 이 경우 블랭킷 시트의 교체시마다 인쇄장치의 작동이 정지되므로 블랭킷 시트의 교체를 위한 시간적인 손실이 발생되는 문제점이 있었다.

그리고 블랭킷 시트의 교체시 장비 초기화, 원점 작업, 갭 세팅 등을 거쳐야 하므로 작업 효율이 떨어지고 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

한편 도 1에는 종래 기술의 블랭킷 롤(10)이 도시되어 있는데, 여기서 도 1을 참조하면, 종래 기술의 경우 기판의 전체 면적을 인쇄하기 위해 블랭킷 시트(20)의 면적이 기판의 면적보다 크게 마련되므로 블랭킷 시트(20)에는 인쇄시 사용되는 영역(A)외에 사용되지 않는 영역(B)이 존재하였으며, 블랭킷 시트(20)를 교체하게 되면 인쇄시 사용되지 않은 영역(B)은 그냥 버려지게 되는 문제점이 있었다.

대한민국공개특허 공개번호:제10-2010-0124111호(공개일자:2010.11.26)

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 블랭킷 시트에 스웰링 등이 발생하는 경우 블랭킷 시트의 스웰링 발생 부분을 시트 리와인더로 이동 후 권취하는 것을 통해 블랭킷 시트의 교체없이 계속적 사용이 가능하며, 이에 의해 블랭킷 시트의 교체 횟수를 절감하여 시간적 손실을 감소시키고 작업 효율과 생산성을 향상시킬 수 있는 인쇄장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 외측면에 블랭킷 시트가 부착되며, 스테이지유닛에 결합된 패턴유닛으로부터 인쇄액을 전이 받아 상기 스테이지유닛에 배치된 기판으로 재전이시키는 블랭킷 롤(Blanket roll); 상기 블랭킷 롤로부터 이격되어 배치되며 상기 블랭킷 시트의 일측에 연결되어 상기 블랭킷 시트를 회전시키는 시트 언와인더; 및 상기 시트 언와인더로부터 이격되어 배치되며 상기 블랭킷 시트의 타측에 연결되어 상기 블랭킷 시트를 회전시키는 시트 리와인더를 포함하는 인쇄장치가 제공될 수 있다.

또한 상기 시트 언와인더는, 상기 블랭킷 롤과 상기 시트 리와인더 사이에 배치될 수 있다.

그리고 상기 블랭킷 시트의 일측 단부가 상기 시트 언와인더에 결합되고, 상기 블랭킷 시트의 타측 단부가 상기 시트 리와인더에 결합되며, 상기 블랭킷 롤의 외측면의 일부분에 상기 블랭킷 시트가 부착되도록 마련될 수 있다.

또한 가상의 수평선을 기준으로, 상기 시트 언와인더의 회전축이 상기 시트 리와인더의 회전축보다 하측에 배치될 수 있다.

그리고 상기 시트 언와인더의 직경이 상기 블랭킷 롤의 직경보다 작게 마련될 수 있다.

또한 상기 블랭킷 롤과 상기 시트 언와인더 사이에 위치하는 상기 블랭킷 시트를 통해 상기 인쇄액이 상기 기판으로 재전이되도록 마련될 수 있다.

그리고 상기 인쇄액이 상기 기판으로 재전이되는 경우, 상기 블랭킷 롤의 하측에서 상기 블랭킷 롤에 접촉되는 상기 블랭킷 시트의 위치로부터 재전이가 시작될 수 있다.

또한 상기 인쇄액이 상기 기판으로 재전이되는 경우, 상기 블랭킷 롤과, 상기 시트 언와인더와, 상기 시트 리와인더는 모두 동일한 방향으로 회전하도록 마련될 수 있다.

그리고 상기 블랭킷 롤에 부착되는 상기 블랭킷 시트를 흡착하기 위해 상기 블랭킷 롤에 마련되는 진공흡착용 개구를 포함할 수 있다.

또한 상기 블랭킷 롤의 외부에 배치되어 상기 진공흡착용 개구에 연결되는 에어흡입유닛을 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 시트 언와인더에 연결되어 있는 상기 블랭킷 시트에 걸리는 장력과, 상기 시트 리와인더에 연결되어 있는 상기 블랭킷 시트에 걸리는 장력이 동일하도록 마련될 수 있다.

또한 상기 블랭킷 롤에 결합되어 상기 블랭킷 롤을 이동 내지 회전시키는 이동회전부를 더 포함하며, 상기 시트 언와인더와 상기 시트 리와인더는 상기 이동회전부에 결합될 수 있다.

그리고 상기 블랭킷 시트는 상기 시트 언와인더에 미리 설정된 범위의 두께로 권취되도록 마련될 수 있다.

또한 상기 시트 리와인더는, 상기 블랭킷 롤에 부착되어 있는 상기 블랭킷 시트에 스웰링이 발생되는 경우 상기 블랭킷 시트를 회전하도록 마련될 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 블랭킷 시트에 스웰링 등이 발생하는 경우 블랭킷 롤에 연결되는 시트 언와인터와 시트 리와인더의 회전하여 블랭킷 시트의 스웰링 발생 부분을 시트 리와인더로 이동 후 권취하는 것을 통해 블랭킷 시트의 교체없이 계속적 사용이 가능하며, 이에 의해 블랭킷 시트의 교체 횟수를 절감하여 시간적 손실을 감소시키고 작업 효율과 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 블랭킷 시트의 교체시 사용되지 않고 그냥 버려지게 되는 영역을 감소하여 블랭킷 시트에 사용되는 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 인쇄장치의 블랭킷 롤에 대한 개략적인 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치의 개략적인 전체 구조도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치에서 블랭킷 롤과, 시트 언와인더와, 시트 리와인더가 블랭킷 시트에 의해 연결되어 있는 모습의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치에서 블랭킷 롤과, 시트 언와인더와, 시트 리와인더가 블랭킷 시트에 의해 연결되어 있는 모습의 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치에서 블랭킷 시트의 스웰링된 부분이 시트 리와인더로 이동하면서 권취되는 모습의 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치에서 패턴유닛으로부터 블랭킷 롤로 인쇄액이 전이되는 모습의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치에서 블랭킷 시트가 인쇄 위치로 이동하는 모습의 측면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치에서 블랭킷 롤을 통해 기판에 인쇄가 시작되는 모습의 측면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치에서 블랭킷 롤을 통해 기판에 인쇄가 진행되고 있는 모습의 측면도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

본 명세서에서 사용되는 '일측'과 '타측'의 용어는 특정된 측면을 의미할 수도 있고, 또는, 특정된 측면을 의미하는 것이 아니라 복수의 측면 중 임의의 측면을 일측이라 지칭하면, 이에 대응되는 다른 측면을 타측이라 지칭하는 것으로 이해되어질 수 있다.

또한 본 명세서에서 사용되는 '결합' 또는 '연결'이라는 용어는, 하나의 부재와 다른 부재가 직접 '결합'되거나 직접 '연결'되는 경우뿐만 아니라 하나의 부재가 이음부재를 통해 다른 부재에 간접적으로 결합되거나, 간접적으로 연결되는 경우도 포함될 수 있다.

한편 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diodes), AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diodes) 등의 다양한 디스플레이 장치에 사용가능하다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치의 개략적인 전체 구조도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치에서 블랭킷 롤과, 시트 언와인더와, 시트 리와인더가 블랭킷 시트에 의해 연결되어 있는 모습의 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치에서 블랭킷 롤과, 시트 언와인더와, 시트 리와인더가 블랭킷 시트에 의해 연결되어 있는 모습의 측단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치에서 블랭킷 시트의 스웰링된 부분이 시트 리와인더로 이동하면서 권취되는 모습의 측단면도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치(100)는, 외측면에 블랭킷 시트(500)가 부착되며, 스테이지유닛(200)에 결합된 패턴유닛(300)으로부터 인쇄액(900)을 전이 받아 스테이지유닛(200)에 배치된 기판(G)으로 재전이시키는 블랭킷 롤(Blanket roll, 400)과, 블랭킷 롤(400)로부터 이격되어 배치되며 블랭킷 시트(500)의 일측에 연결되어 블랭킷 시트(500)를 회전시키는 시트 언와인더(600)와, 시트 언와인더(600)로부터 이격되어 배치되며 블랭킷 시트(500)의 타측에 연결되어 블랭킷 시트(500)를 회전시키는 시트 리와인더(700)를 포함한다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 블랭킷 롤(400)은 외측면에 블랭킷 시트(500)가 부착되며, 스테이지유닛(200)에 결합된 패턴유닛(300)으로부터 인쇄액(900, 도 6 참조)을 전이 받아 스테이지유닛(200)에 배치된 기판(G)으로 재전이시키도록 마련된다.

도 2를 참조하면 스테이지유닛(200)은, 하측에 배치되어 바닥 등에 놓여지는 베이스(210)와, 베이스(210)의 상측에 결합되며 기판(G)이 올려져 인쇄 작업이 진행되는 워크 스테이지(220)와, 베이스(210)에 고정 결합되어 패턴유닛(300)을 지지하는 패턴유닛지지부(230)를 포함할 수 있다.

도 2를 참조하면, 패턴유닛(300)은 패턴유닛지지부(230)에 결합되어 인쇄액(900)을 블랭킷 롤(400)로 전이하도록 마련될 수 있다.

도 2에서는 패턴유닛(300)이 롤의 형태로 도시되어 있지만 이에 한정되는 것은 아니고 본 명세서에서의 패턴유닛(300)은 평판 또는 롤 형태로 마련될 수 있으며, 다만 이하에서는 설명의 편의를 위하여 패턴유닛(300)이 그라비아 롤(300)로 마련되는 경우를 중심으로 설명하기로 한다.

도 2를 참조하면 그라비아 롤(300)은 블랭킷 롤(400)의 외측면에 부착되어 있는 블랭킷 시트(500)의 외면으로 인쇄액(900)을 전이하는 역할을 한다. 따라서 그라비아 롤(300)과 블랭킷 롤(400)은 실질적으로 거의 유사한 부피를 가지며, 그 표면에는 바둑판과 같은 배열을 갖는 패턴이 형성될 수 있다.

그리고 그라비아 롤(300)은 베이스(210)에 기립 배치된 패턴유닛지지부(230)에 고정되며, 그라비아 롤(300)이 고정된 그 위치에서 회전하는 것을 통해 블랭킷 시트(500)의 외면으로 인쇄액(900)을 전이하게 된다.

이처럼 그라비아 롤(300)은 해당 위치에 고정되고 그 위치에서 회전만 하기 때문에 블랭킷 롤(400)이 그라비아 롤(300)로부터 인쇄액(900)을 전이 받기 위해서는 블랭킷 롤(400)이 그라비아 롤(300)에 대해 승하강되어야 한다.

이를 위해 블랭킷 롤(400)은 스테이지유닛(200)에 마련되는 이동회전부(240)에 결합될 수 있다.

여기서 도 2를 참조하면, 이동회전부(240)에는 블랭킷 롤(400)이 결합되며, 이동회전부(240)에 의해 블랭킷 롤(400)이 이동 내지 회전할 수 있도록 마련된다.

즉 이동회전부(240)는 블랭킷 롤(400)을 직선 방향으로 이동시킴은 물론 해당 위치에서 블랭킷 롤(400)을 회전시킬 수 있도록 마련된다.

또한 이동회전부(240)는 블랭킷 롤(400)을 워크 스테이지(220) 쪽으로 이동시키는 부분과, 블랭킷 롤(400)을 회전시키는 부분으로 나뉠 수 있는데, 전자는 리니어 모션(Linear motion) 등이 적용될 수 있으며, 후자는 서보모터 등의 다양한 모터가 적용될 수 있다.

여기서 시트 언와인더(600)와 시트 리와인더(700)는 이동회전부(240)에 결합되며, 이동회전부(240)의 이동에 의해 블랭킷 롤(400)과, 시트 언와인더(600)와, 시트 리와인더(700)가 동일한 방향으로 함께 이동하게 된다.

시트 언와인더(600)와 시트 리와인더(700)의 구체적인 작동에 대해서는 후술하기로 한다.

디스펜서(미도시)는, 그라비아 롤(300)의 외면으로 인쇄액(900)을 도포하는 역할을 한다. 여기서 인쇄액(900)은 블랙(black)의 잉크 혹은 색소일 수 있고 또는 칼라레지스트일 수도 있다.

그리고 디스펜서(미도시)가 그라비아 롤(300)의 외면으로 인쇄액(900)을 도포할 때는 그라비아 롤(300)의 외면 모두에 인쇄액(900)을 넓게 펼쳐서 도포하고, 도포가 완료되면 음각 형태의 요홈부를 제외한 나머지 면에 도포된, 즉 필요 없는 인쇄액(900)을 제거함으로써 최종적으로 요홈부 내부에만 인쇄액(900)이 수용될 수 있도록 한다.

이를 위해, 그라비아 롤(300)의 주변에는 필요 없는 인쇄액(900)을 제거하기 위해 닥터 블레이드(미도시)가 마련될 수 있다.

즉 닥터 블레이드는, 나이프 홀더(Knife holder)와, 나이프 홀더에 결합되는 나이프를 구비하는데 나이프는 그라비아 롤(300)의 길이와 거의 유사한 길이를 가지며, 그 선단이 그라비아 롤(300)의 외면에 접촉한 상태에서 그라비아 롤(300)의 외면에 대해 경사지게 배치되어 그라비아 롤(300)의 외면을 긁는 역할을 한다.

이처럼, 나이프의 선단이 그라비아 롤(300)의 외면에 접촉하고 있으므로 회전하는 그라비아 롤(300)의 외면으로 인쇄액(900)이 도포되면, 나이프에 의해 음각 형태의 요홈부를 제외한 나머지 면에 도포된 인쇄액(900)이 자연스럽게 제거될 수 있다. 따라서 최종적으로는 요홈부 내부에만 인쇄액(900)이 수용될 수 있다.

한편 도 2를 참조하면 블랭킷 롤(400)은 후술하는 이동회전부(240)에 결합되어 그라비아 롤(300)측으로 승강하거나 그라비아 롤(300)로부터 인쇄액(900)을 전이 받은 경우 기판(G)이 놓여져 있는 워크 스테이지(220)측으로 이동 후 하강하도록 마련될 수 있다.

여기서 도 3 및 도 4를 참조하면, 블랭킷 롤(400)의 외측면에는 블랭킷 시트(500)가 부착되어 있는데, 이 경우 블랭킷 시트(500)는 블랭킷 롤(400)의 전체가 아닌 일부분에만 부착되도록 마련된다. 그리고 블랭킷 시트(500)의 일측 단부는 시트 언와인더(600)에 결합되고 블랭킷 시트(500)의 타측 단부는 시트 리와인더(700)에 결합된다.

그리고 시트 언와인더(600)는 블랭킷 롤(400)과 시트 리와인더(700)로부터 이격되어 블랭킷 롤(400)과 시트 리와인더(700)의 사이에 배치될 수 있다. 즉 도 3 및 도 4의 예시에서와 같이 좌측에 블랭킷 롤(400)이 배치되고 블랭킷 롤(400)로부터 이격되어 우측에 시트 리와인더(700)가 배치되며, 중간에 시트 언와인더(600)가 배치되도록 마련될 수 있다. 다만 이러한 배열은 상기 예시에 한정되는 것이 아니며 보다 다양한 배열이 가능할 수 있다.

여기서 시트 언와인더(600)와 시트 리와인더(700)는 회전가능하게 마련되는데, 블랭킷 시트(500)는 시트 언와인더(600)로부터 블랭킷 롤(400)을 통해 시트 리와인더(700)까지 연결되므로 시트 언와인더(600) 내지 시트 리와인더(700)가 회전하게 되면 블랭킷 시트(500)는 시트 언와인더(600) 내지 시트 리와인더(700)의 회전에 연동되어 이동하게 된다.

즉 시트 리와인더(700)와, 블랭킷 롤(400)과, 시트 언와인더(600)가 시계방향으로 회전하게 되면 블랭킷 시트(500)는 시트 언와인더(600)로부터 풀려 시트 리와인더(700)에 감기는 방향으로 구동하게 된다.

그리고 시트 리와인더(700)와, 블랭킷 롤(400)과, 시트 언와인더(600)가 반시계방향으로 회전하게 되면 블랭킷 시트(500)는 시트 리와인더(700)로부터 풀려 시트 언와인더(600)에 감기는 방향으로 구동하게 된다.

여기서 블랭킷 시트(500)는 시트 언와인더(600)에 미리 설정된 범위의 두께로 권취(도 4의 500b 참조)되도록 마련될 수 있는데, 이에 의하면, 블랭킷 시트(500)에 스웰링(swelling, 도 5의 510 참조)이 발생하는 경우 시트 리와인더(700)와 시트 언와인더(600)를 회전하여 스웰링(510)이 발생된 블랭킷 시트(500) 부분을 시트 리와인더(700)에 감아버리며, 시트 언와인더(600)에 권취되어 있되 스웰링(510)이 발생되지 않은 부분의 블랭킷 시트(500)를 사용하여 인쇄를 계속 실시할 수 있게 된다.

다만 도 5에서는 설명의 편의를 위해 블랭킷 시트(500)에 발생된 스웰링(510) 부분이 실제보다 과도하게 도시되었을 수 있음을 밝혀 둔다.

여기서 스웰링(510)이란 블랭킷 시트(500)가 인쇄액(900)을 흡수하여 부풀어 올라 더 이상 블랭킷 시트(500)를 사용할 수 없는 상태를 의미한다.

이에 대해 상세히 설명하면, 일반적으로 평면디스플레이에서 액정표시장치를 제조하기 위해서는, 투명기판상에 박막트랜지스터나 컬러필터 등 미세한 패턴을 형성해야 하는데, 이와 같은 패턴을 형성하기 위해 여러 가지 인쇄방식이 사용될 수 있다.

그 중 하나는 인쇄롤을 이용한 방식으로, 소정의 패턴으로 형성된 인쇄액(900)을 인쇄롤에 피착시킨 후, 인쇄롤을 기판(G)에 접촉시켜 회전시킴으로써 인쇄액(900)을 기판(G) 등에 전이시키는 방법이다.

인쇄롤은 본체와, 본체를 감싸고 있는 블랭킷 롤(400)을 포함하여 형성되는데, 블랭킷 롤(400)의 표면에 귄취되어 있는 블랭킷 시트(500)에 인쇄액(900)이 전이되고, 블랭킷 시트(500)에 피착된 인쇄액(900)이 기판(G)에 재전이되어 패턴을 형성한다.

그런데, 인쇄액(900)은 액상을 띠는 용액의 형태로, 용매가 블랭킷 시트(500)와 반응하여 블랭킷 시트(500)의 내부에 스며드는 흡습현상이 일어난다. 인쇄액(900)의 흡습현상이 일어나면 인쇄액(900)이 흡습된 부분의 블랭킷 시트(500)의 부피가 부풀어 오르는 스웰링(510) 현상이 나타나게 된다.

스웰링(510) 현상이 일어나는 부분은 인쇄액(900)이 흡습된 상태로, 인쇄액(900)이 없는 원래 블랭킷 시트(500) 표면과 비교하여 계질이 변화되며, 이에 따라 블랭킷 시트(500)의 표면에너지 또는 경도나 탄성 등이 변하게 되어 이후 인쇄품질에 직접 내지 간접적으로 영향을 미치게 된다.

예를 들면, 블랭킷 시트(500) 표면의 계질 변화는 표면에너지 변화를 일으키므로, 블랭킷 시트(500)와 인쇄액(900) 사이의 접착력을 변화시키게 된다. 즉 블랭킷 시트(500)와 인쇄액(900)의 접착력이 높아지거나 낮아지면 일부 인쇄액(900)이 기판(G)에 전사되지 않거나 과다하게 전사되어 인쇄 패턴이 변형되는 등 인쇄의 품질이 떨어진다.

특히 블랭킷 시트(500)에 스며든 인쇄액(900)의 용매는 블랭킷 시트(500)의 표면에서 공기 중으로 증발하게 되어 표면에서의 인쇄액(900)의 농도가 높아지고, 따라서 블랭킷 시트(500) 안쪽에 위치한 인쇄액(900)의 용매가 상대적으로 농도가 높은 표면으로 평형을 이루기 위하여 이동한다.

그리고 블랭킷 시트(500)에 지속적으로 인쇄액(900)이 스며드는 흡습현상에 의한 스웰링(510)과 흡습된 인쇄액(900)의 증발 현상에 의해 균질하지 않는 표면 상태를 가지게 되며, 결국 인쇄 품질이 나빠지게 된다.

따라서 블랭킷 시트(500)에 스웰링(510)이 발생하게 되면 블랭킷 시트(500)를 더 이상 사용할 수 없으므로 스웰링(510)이 발생하지 않은 새로운 블랭킷 시트(500)로 교체해야 한다.

여기서 종래 기술의 경우 전술한 바와 같이, 하루에 대략 5~6회 정도의 블랭킷 시트(20, 도 1의 참조)를 교체하게 해야하므로 블랭킷 시트(20)의 교체시마다 인쇄장치의 작동이 정지되어 블랭킷 시트(20)의 교체를 위한 시간적인 손실이 발생되는 문제점이 있었다.

하지만 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치(100)의 경우, 도 5를 참조하면, 블랭킷 시트(500)의 일부분에 스웰링(510)이 발생하게 되면 시트 리와인더(700)와, 시트 언와인더(600)가 회전하여 스웰링(510)이 발생된 부분의 블랭킷 시트(500) 부분을 시트 리와인더(700)에 감아 버리며, 시트 언와인더(600)에 미리 감겨 있던 새로운 블랭킷 시트(500), 즉 스웰링(510)이 발생되지 않은 부분의 블랭킷 시트(500)를 통해 인쇄작업을 계속 진행할 수 있게 된다.

즉 최초 시트 언와인더(600)에는 단위작동시간당 필요한 분량의 블랭킷 시트(도 4의 500b 참조)가 감겨져 있다. 예를 들어 인쇄장치(100)의 단위작동시간이 하루인 경우, 즉 인쇄장치(100)가 하루동안 작동 후 정지된다면 시트 언와인더(600)에는 하루분량의 블랭킷 시트(500b)가 감겨질 수 있다.

이에 따르면, 블랭킷 시트(500)에 스웰링(510)이 발생하게 되면 스웰링(510)이 발생된 그 부분만 시트 리와인더(700)에 감아서 계속 인쇄작업이 진행될 수 있으므로 단위작동시간인 하루동안 인쇄장치(100)를 정지할 필요가 없으며, 이에 의해 하루에 5~6회 정도 인쇄정치를 정지해야 했던 종래 기술에 비해 블랭킷 시트(500)의 교체 횟수를 절감하여 시간적 손실을 감소시키고 작업 효율과 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고 도 1을 참조하면, 종래 기술의 경우 전술한 바와 같이 블랭킷 시트(20)에는 인쇄시 사용되지 않는 영역(B)이 존재하므로 블랭킷 시트(20)의 교체시 블랭킷 시트(20)의 사용되지 않은 영역(B)은 그냥 버려지는 문제점이 있었으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치(100)는 블랭킷 시트(500)의 교체시 사용되지 않고 그냥 버려지게 되는 영역을 감소하여 블랭킷 시트(500)에 대한 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치에서 패턴유닛으로부터 블랭킷 롤로 인쇄액이 전이되는 모습의 측면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치에서 블랭킷 시트가 인쇄 위치로 이동하는 모습의 측면도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치에서 블랭킷 롤을 통해 기판에 인쇄가 시작되는 모습의 측면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치에서 블랭킷 롤을 통해 기판에 인쇄가 진행되고 있는 모습의 측면도이다.

도 6 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치(100)의 작동과 인쇄과정에 대해 설명한다.

도 2 및 도 6을 참조하면, 이동회전부(240)가 그라비아 롤(300)을 향해 상승하며, 이동회전부(240)에 결합되어 있는 블랭킷 롤(400)이 그라비아 롤(300)에 접촉하게 된다.

도 6을 참조하면 블랭킷 롤(400)의 외측면에는 블랭킷 시트(500)가 부착되어 있으며 그라비아 롤(300)이 도 6을 기준으로 반시계 방향으로 회전하게 되면 블랭킷 롤(400)은 시계 방향으로 회전하면서 블랭킷 시트(500)에 인쇄액(900)이 전이된다.

여기서 블랭킷 롤(400)이 시계 방향으로 회전하게 되면 블랭킷 시트(500)에 의해 블랭킷 롤(400)에 연결되어 있는 시트 언와인더(600)와 시트 리와인더(700)도 함께 시계 방향으로 회전하게 된다.

그리고 도 7을 참조하면, 이동회전부(240)의 작동에 의해 블랭킷 롤(400)이 그라비아 롤(300)로부터 접촉해제되며, 여기서 블랭킷 롤(400)과, 시트 언와인더(600)와, 시트 리와인더(700)가 반시계 방향으로 회전하여 인쇄액(900)이 전이된 블랭킷 시트(500) 부분의 경우 하측에서 블랭킷 롤(400)과 시트 언와인더(600)의 사이에 위치하게 된다(도 7의 500a 참조).

다음 도 8을 참조하면, 이동회전부(240)의 작동에 의해 블랭킷 롤(400)이 기판(G)에 접촉하게 되며, 도 9를 참조하면, 블랭킷 롤(400)이 회전하면서 블랭킷 시트(500)에 전이되어 있는 인쇄액(900)이 기판(G)으로 재전이 된다.

여기서 도 8을 참조하면, 블랭킷 시트(500)에 전이되어 있는 인쇄액(900)이 기판(G)으로 재전이되는 경우, 블랭킷 롤(400)의 하측에 위치하고 있는 블랭킷 시트(500) 부분, 즉 블랭킷 롤(400)의 하측에서 블랭킷 롤(400)에 접촉되는 블랭킷 시트(500)의 위치로부터 재전이가 시작될 수 있다.

그리고 기판(G)으로의 재전이에서 블랭킷 롤(400)과, 시트 언와인더(600)와, 시트 리와인더(700)는 모두 동일한 방향으로 회전하도록 마련될 수 있다.

여기서 도 8을 참조하면, 블랭킷 롤(400)과 시트 언와인더(600) 사이에 위치하는 블랭킷 시트(500a)를 통해 인쇄액(900)이 기판(G)으로 재전이되도록 마련될 수 있다.

즉, 도 8에서와 같이 이동회전부(240)의 작동에 의해 블랭킷 롤(400)이 기판(G)에 접촉하게 되면 도 9에서와 같이 블랭킷 롤(400)과, 시트 언와인더(600)와, 시트 리와인더(700)가 시계 방향으로 회전하면서 블랭킷 시트(500)의 인쇄액(900)을 기판(G)으로 재전이하게 된다.

이때 인쇄액(900)이 전이된 블랭킷 시트(500) 부분이 블랭킷 롤(400)과 시트 언와인더(600)의 사이에 위치하고 있으므로, 도 9를 참조하면 블랭킷 롤(400)이 회전하여 블랭킷 롤(400)과 시트 언와인더(600)의 사이에 위치하고 있는 블랭킷 시트(500a)를 가압하면서 재전이를 진행하게 된다.

한편 도 4를 참조하면, 시트 언와인더(600)의 회전축(610)은 가상의 수평선을 기준으로, 시트 리와인더(700)의 회전축(710)보다 하측에 배치되도록 마련될 수 있다. 이는 시트 언와인더(600)에 권취되어 있는 블랭킷 시트(500b)와, 블랭킷 롤(400)로부터 시트 리와인더(700)에 연결되는 블랭킷 시트(500) 부분이 간섭되는 것을 방지하기 위함이다.

즉 전술한 바와 같이 블랭킷 시트(500)는 시트 언와인더(600)에 미리 설정된 범위의 두께로 권취되도록 마련될 수 있는데, 만약 시트 언와인더(600)의 회전축(610)과 시트 리와인더(700)의 회전축(710)이 동일한 가상의 수평선상에 위치하게 된다면 시트 언와인더(600)에 권취되어 소정의 두께를 가지는 블랭킷 시트(500b)가 블랭킷 롤(400)로부터 시트 리와인더(700)에 연결되는 블랭킷 시트(500)에 접촉할 수 있게 되어 상호 간섭이 발생될 수 있다.

이를 방지하기 위해 시트 언와인더(600)의 회전축(610)은 가상의 수평선을 기준으로, 시트 리와인더(700)의 회전축(710)보다 하측에 배치되는데 다만 이에 한정되는 것은 아니며 간섭을 방지할 수 있다면 시트 언와인더(600)를 배치하는 위치는 다양하게 변할 수 있다.

그리고 도 4를 참조하면, 시트 언와인더(600)의 직경이 블랭킷 롤(400)의 직경보다 작게 마련될 수 있다. 이는 블랭킷 롤(400)과 시트 언와인더(600) 사이에 위치하고 있는 블랭킷 시트(500a)가 도 4를 기준으로 좌측으로부터 우측으로 갈수록 상측을 향해 경사지도록 마련되기 위함이다.

이에 의해 블랭킷 롤(400)에 의해 기판(G)으로의 재전이가 용이하게 진행될 수 있다. 만약 블랭킷 롤(400)과 시트 언와인더(600) 사이에 위치하고 있는 블랭킷 시트(500)가 경사가 형성되지 않은 채 가상의 수평선을 기준으로 평행하게 마련된다면 블랭킷 롤(400)이 기판(G)으로 하강하는 경우 블랭킷 시트(500)가 기판(G)에 순차적으로 접촉되는 것이 아니라 한번에 접촉되므로 인쇄액(900)이 한꺼번에 기판(G)에 묻어 버릴 수 있으며, 이에 의해 원하지 않은 형태의 인쇄가 진행될 수 있다.

그리고 만약 블랭킷 롤(400)과 시트 언와인더(600) 사이에 위치하고 있는 블랭킷 시트(500a)가 도 4를 기준으로 좌측으로부터 우측으로 갈수록 하측을 향해 경사지도록 마련된다면 시트 언와인더(600)에 결합된 블랭킷 시트(500)가 먼저 기판(G)에 접촉되므로 인쇄를 진행하는 것이 용이하지 않는 경우가 발생될 수 있다.

따라서 시트 언와인더(600)의 직경이 블랭킷 롤(400)의 직경보다 작도록 마련되어 블랭킷 롤(400)과 시트 언와인더(600) 사이에 위치하고 있는 블랭킷 시트(500a)를 통해 용이하게 인쇄를 진행할 수 있게 된다.

한편 도 4를 참조하면 진공흡착용 개구(410)는 블랭킷 롤(400)에 부착되는 블랭킷 시트(500)를 흡착하기 위해 블랭킷 롤(400)에 마련될 수 있다. 즉 블랭킷 시트(500)가 블랭킷 롤(400)에 부착된 채 블랭킷 롤(400)이 회전하게 되면 블랭킷 롤(400)과 블랭킷 시트(500) 사이에 슬립이 발생될 수 있다.

이러한 슬립을 방지하기 위해, 블랭킷 롤(400)에는 진공흡착용 개구(410)가 마련되는데 진공흡착용 개구(410)는 에어흡입유닛(800)에 연결되어 블랭킷 롤(400) 내부를 진공으로 형성할 수 있다.

여기서 에어흡입유닛(800)은 블랭킷 롤(400)의 외부에 배치될 수 있으며, 진공흡착용 개구(410)는 파이프 등을 통해 블랭킷 롤(400)의 외부에 배치되어 있는 에어흡입유닛(800)에 연결될 수 있다.

즉 에어흡입유닛(800)은 블랭킷 롤(400)의 내부 공기를 흡입하여 블랭킷 롤(400) 내부를 진공으로 형성할 수 있는데, 여기서 에어흡입유닛(800)은 에어블로워 내지 에어펌프로 마련될 수 있다.

그리고 시트 언와인더(600)와 시트 리와인더(700)에 연결되어 있는 블랭킷 시트(500)가 어느 한 쪽으로 치우치는 것을 방지하기 위해, 시트 언와인더(600)에 연결되어 있는 블랭킷 시트(500)에 걸리는 장력과, 시트 리와인더(700)에 연결되어 있는 블랭킷 시트(500)에 걸리는 장력은 동일하도록 마련될 수 있다.

여기서 시트 언와인더(600)와 시트 리와인더(700)는 파우더 클러치(Powder Clutch)와 모터 구동에 의해 동일한 장력을 유지하도록 마련될 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치(100)에서, 블랭킷 시트(500)의 스웰링(510) 발생 부분을 시트 리와인더(700)에 권취하는 것을 통해 블랭킷 시트(500)의 교체없이 계속적 사용이 가능하며, 이에 의해 블랭킷 시트(500)의 교체 횟수를 절감하여 시간적 손실을 감소시키고 작업 효율과 생산성을 향상시킬 수 있는 작용 및 효과에 대해 설명한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 시트 언와인더(600)는 블랭킷 롤(400)과 시트 리와인더(700) 사이에 배치되어 블랭킷 시트(500)를 통해 연결된다. 즉 시트 언와인더(600)에 소정의 두께로 권취되어 있는 블랭킷 시트(500b)가 블랭킷 롤(400)의 일부 영역에 부착되어 시트 리와인더(700)에 연결된다.

여기서 도 2를 참조하면 블랭킷 롤(400)과, 시트 언와인더(600)와, 시트 리와인더(700)는 이동회전부(240)에 결합되는데 이동회전부(240)가 상측으로 이동하게 되면 그라비아 롤(300)로부터 인쇄액(900)이 블랭킷 롤(400)의 외측면에 부착되어 있는 블랭킷 시트(500)로 전이된다.

그리고 이동회전부(240)가 하강하는데 이때 블랭킷 롤(400)이 회전하여 인쇄액(900)이 전이되어 있는 블랭킷 시트(500)가 블랭킷 롤(400)의 하측에 위치하게 된다.

다음 블랭킷 롤(400)이 기판(G)에 접촉 후 회전하면서 기판(G)에 인쇄액(900)을 재전이하게 된다.

여기서 블랭킷 시트(500)의 반복적 사용에 의해 블랭킷 시트(500)에 스웰링(510)이 발생하면 시트 리와인더(700)가 회전하여 스웰링(510)이 발생한 블랭킷 시트(500)를 감아버리며, 또한 시트 언와인더(600)로부터 미리 권취되어 있던 스웰링(510)이 발생하지 않은 블랭킷 시트(500)가 블랭킷 롤(400)에 부착된다.

즉 블랭킷 시트(500)에 스웰링(510)이 발생하더라도 시트 언와인더(600)와 시트 리와인더(700)의 작동에 의해 블랭킷 시트(500)의 교체없이 계속적 사용이 가능하며, 이에 의해 블랭킷 시트(500)의 교체 횟수를 절감하여 시간적 손실을 감소시키고 작업 효율과 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고 블랭킷 시트(500)의 교체시 사용되지 않고 그냥 버려지게 되는 영역을 감소하여 블랭킷 시트(500)에 사용되는 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100 : 인쇄장치 200 : 스테이지유닛
210 : 베이스 220 : 워크 스테이지
230 : 패턴유닛지지부 240 : 이동회전부
300 : 패턴유닛 300 : 그라비아 롤
400 : 블랭킷 롤 410 : 진공흡착용 개구
500 : 블랭킷 시트 510 : 스웰링
600 : 시트 언와인더 610 : 회전축
700 : 시트 리와인더 710 : 회전축
800 : 에어흡입유닛 900 : 인쇄액
G : 기판

Claims (14)

1. 외측면에 블랭킷 시트가 부착되며, 스테이지유닛에 결합된 패턴유닛으로부터 인쇄액을 전이 받아 상기 스테이지유닛에 배치된 기판으로 재전이시키는 블랭킷 롤(Blanket roll);
   상기 블랭킷 롤로부터 이격되어 배치되며 상기 블랭킷 시트의 일측에 연결되어 상기 블랭킷 시트를 회전시키는 시트 언와인더; 및
   상기 시트 언와인더로부터 이격되어 배치되며 상기 블랭킷 시트의 타측에 연결되어 상기 블랭킷 시트를 회전시키는 시트 리와인더를 포함하는 인쇄장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 시트 언와인더는, 상기 블랭킷 롤과 상기 시트 리와인더 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 블랭킷 시트의 일측 단부가 상기 시트 언와인더에 결합되고, 상기 블랭킷 시트의 타측 단부가 상기 시트 리와인더에 결합되며, 상기 블랭킷 롤의 외측면의 일부분에 상기 블랭킷 시트가 부착되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
4. 제3항에 있어서,
   가상의 수평선을 기준으로, 상기 시트 언와인더의 회전축이 상기 시트 리와인더의 회전축보다 하측에 배치되는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 시트 언와인더의 직경이 상기 블랭킷 롤의 직경보다 작게 마련되는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 블랭킷 롤과 상기 시트 언와인더 사이에 위치하는 상기 블랭킷 시트를 통해 상기 인쇄액이 상기 기판으로 재전이되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 인쇄액이 상기 기판으로 재전이되는 경우, 상기 블랭킷 롤의 하측에서 상기 블랭킷 롤에 접촉되는 상기 블랭킷 시트의 위치로부터 재전이가 시작되는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
8. 제6항에 있어서,
   상기 인쇄액이 상기 기판으로 재전이되는 경우, 상기 블랭킷 롤과, 상기 시트 언와인더와, 상기 시트 리와인더는 모두 동일한 방향으로 회전하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 블랭킷 롤에 부착되는 상기 블랭킷 시트를 흡착하기 위해 상기 블랭킷 롤에 마련되는 진공흡착용 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 블랭킷 롤의 외부에 배치되어 상기 진공흡착용 개구에 연결되는 에어흡입유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
11. 제9항에 있어서,
    상기 시트 언와인더에 연결되어 있는 상기 블랭킷 시트에 걸리는 장력과, 상기 시트 리와인더에 연결되어 있는 상기 블랭킷 시트에 걸리는 장력이 동일하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
12. 제1항에 있어서,
    상기 블랭킷 롤에 결합되어 상기 블랭킷 롤을 이동 내지 회전시키는 이동회전부를 더 포함하며,
    상기 시트 언와인더와 상기 시트 리와인더는 상기 이동회전부에 결합되는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
13. 제1항에 있어서,
    상기 블랭킷 시트는 상기 시트 언와인더에 미리 설정된 범위의 두께로 권취되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
14. 제13항에 있어서,
    상기 시트 리와인더는, 상기 블랭킷 롤에 부착되어 있는 상기 블랭킷 시트에 스웰링이 발생되는 경우 상기 블랭킷 시트를 회전하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
    
    

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