KR20200084800A

KR20200084800A - 단일화 소재 정렬

Info

Publication number: KR20200084800A
Application number: KR1020190177462A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 앤드류 포기; 시몬 스튜어트 파페; 데이비드 알렉산더 고크로저
Original assignee: 에이에스엠 어셈블리 시스템스 싱가포르 피티이 리미티드
Priority date: 2019-01-03
Filing date: 2019-12-30
Publication date: 2020-07-13
Also published as: CN111391484A; GB2580347A; JP7378514B2; EP3693168A1; SG10201913271TA; JP7341053B2; JP2020108962A; KR102407911B1; TWI740286B; TW202026169A; JP2022066204A

Abstract

복수의 단일화 소재를 지지하고 정렬하기 위한 소재 지지 조립체는 조립체 본체, 및 조립체 본체에 장착되고, 사용시에 소재를 각각 지지하는 복수의 지지 부재를 포함하며, 각각의 지지 부재는: 조립체 몸체 상에 장착된 베이스, 소재를 그 위에 지지하기 위한 헤드 유닛, 및 베이스에 대해 헤드 유닛을 이동시키기 위한 작동 메커니즘을 포함하고, 작동 메커니즘이 헤드 유닛에 각각 직접 작용하는 적어도 3개의 드라이브 유닛을 가지는 평행 운동학적 시스템을 포함하여서, 작동 메커니즘은 평면에 평행한 헤드 유닛의 병진, 평면에 직교하는 축을 중심으로 하는 헤드 유닛의 회전, 또는 병진 및 상기 회전의 조합을 유발하도록, 베이스에 대해 헤드 유닛을 이동시키도록 선택적으로 작동한다.

Description

단일화 소재 정렬{ALIGNMENT OF SINGULATED WORKPIECES}

본 발명은 소재 지지 조립체, 인쇄기, 복수의 단일화 소재를 정렬하는 방법, 및 복수의 단일화 소재에 인쇄하는 방법에 관한 것이다.

산업용 스크린 인쇄기는 전형적으로 각진 블레이드 또는 스퀴지(squeegee)를 사용하여 스크린(때때로 포일 또는 스텐실(stencil)로서 지칭됨)에 있는 구멍들의 패턴을 통해 전도성 인쇄 매체를 적용하는 것에 의해 회로 기판과 같은 평면 소재 상에 납땜 페이스트 또는 전도성 잉크와 같은 전도성 인쇄 매체를 적용한다. 패턴의 면적이 스크린의 면적에 비해 비교적 작은 경우에, 스크린 내에 하나 이상의 패턴을 포함하는 것이 가능하고, 그러므로 기판의 하나 이상의 영역 또는 하나 이상의 기판이 동일한 스크린을 사용하여 동시에 인쇄되는 것을 가능하게 한다. 대안적으로, 하나 이상의 비교적 작은 스크린은 기판의 하나 이상의 영역 또는 하나 이상의 기판이 각각의 스크린을 사용하여 동시에 인쇄되는 것을 가능하게 하도록 동일한 인쇄기 내에서 사용될 수 있다. 이러한 동시 인쇄가 순차적인 인쇄보다 분명히 더 효율적일 수 있지만, 이러한 기술과 관련된 문제가 있다.

i) 기판의 하나 이상의 영역의 인쇄

전술한 바와 같이, 단일 인쇄 작업에서 단일 기판 또는 패널의 각각의 영역 상에 복수의 또는 패턴의 어레이를 인쇄하고, 추후에 물리적으로 분리될 수 있는 복수의 인쇄 회로 기판(PCB)을 제조하는 것이 가능하다. 이러한 기술은 개념적으로 및 기술적으로 간단하며, 복수의 기판을 가지는 패널은 인쇄기에 로딩되고 정확하게 정렬되며, 그런 다음, 패널의 모든 기판은 동시에 인쇄된다. 그러나, 어떠한 회로 기판도, 그 기판의 적어도 일부가 결함이 있을 수 있고, 이는 차례로 결함성 PCB로 이어질 위험이 있다. 이러한 상황은 기판(A-D)들의 4 x 1 어레이를 각각 가지는 3개의 패널(1, 2, 3)이 도시된 도 1에 개략적으로 도시되어 있다. 가장 왼쪽 패널(1)은 결함이 없는 반면에, 인접한 패널(2)은 결함성 기판(2A)을 가지며, 가장 오른쪽 패널(3)은 결함성 기판(3B)을 가진다. 하나의 기판이 결함성인 것으로 밝혀지면, 결함에 대해 회로 기판을 사전 점검하고 전체 패널에 거부하는 것은 비효율적이다. 식별된 결함성 기판에 패턴을 인쇄하고 인쇄 공정 후에 분리된 결함성 기판을 거부하는 것도 또한 비효율적이고 문제가 있다. 이러한 문제에 대한 현재 해결책 중 하나는 인쇄 작업을 시작하기 전에 결함성 기판을 식별하고, 예를 들어, 결함이 없는 제1 무리, 가장 왼쪽의 기판이 결함성인 제2 무리, 두 번째 왼쪽 기판이 결함성인 제3 무리 등으로 패널을 유사한 결함을 가지는 별도의 무리로 분류하는 것이다. 전용의 개별 스크린이 그런 다음 각각의 무리와 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 모두 4개의 구멍 패턴을 가지는 스크린이 제1 무리를 위해 사용될 것이고, 3개의 구멍 패턴을 가지는 스크린은 각각의 나머지 무리를 위해 사용될 것이다. 본 명세서에서 설명된 4 x 1 어레이의 경우에, 이러한 것은 패널의 한쪽 면에 인쇄하도록 패널 당 5개의 다른 스크린의 사용을 유발할 것이다. 각각의 패널이 전형적으로 양면에 인쇄되기 때문에, 이러한 것은 최적의 양면(예를 들어, 각각의 면에 하나씩)보다는 오히려 단일 패널 유형에 대해 10개의 서로 다른 설정의 사용으로 이어질 수 있다. 또한 두 번째부터 다섯 번째 무리는 75% 효율로만 인쇄될 것이다. 또한, 2개 이상의 기판이 결함성이면, 추가 조치가 취해져야만 한다.

ⅱ) 2개 이상의 기판의 인쇄

상기의 문제에 대한 해결책은 인쇄 공정 전에 개별 기판을 사전 분리하거나 또는 "단일화"하는 것이다. 여기에서, 비결함성 기판들만이 인쇄되도록, 어떠한 결함성 기판도 인쇄 전에 식별하고 즉시 거부될 수 있다. 이러한 프로세스는 비교적 효율적이지만 복잡성을 유도한다. 특히, 동시(또는 순차적인) 인쇄를 위해 비교적 작은 개별 기판을 지지하고 정렬하는 것은 어렵다.

이러한 문제를 극복하기 위해 다양한 접근 방식이 개발되었다. 예를 들어 GB 2484373 A는 개별 기판이 각각 위치되는 방법을 설명하지만, 이러한 것은 한 번에 하나의 기판의 순차적인 인쇄만을 허용한다. JP-2009-248551은 각각의 기판의 위치가 개별적으로 검사되며, 각각의 기판이 재위치 아암을 사용하여 순차적으로 재위치되는 방법을 설명한다. 이러한 기술은 패널의 모든 기판이 동시에 인쇄되는 것을 가능하게 하지만, 순차적인 재위치는 시간 소모적이며 위치 설정 아암 장치는 인쇄기 내에서 유용한 공간을 차지한다. WO2014/166956은 모든 기판이 기준 웨빙을 사용하여 동시에 정렬되고 그런 다음 동시에 인쇄될 수 있는 대안적인 장치를 기술하고 있다. 이러한 해결책은 인쇄되지 않은 유입 기판이 그 정확한 위치로부터 너무 멀리 위치되면 적합하지 않더라도 제대로 작동한다.

본 발명은 이러한 문제점을 극복하고, 단일 인쇄 작업에서 회로 기판와 같은 복수의 단일화 소재를 인쇄하기 위한 장치 및 방법을 제공하고자 한다. 유익하게, 본 발명은 인쇄 공정에서 높은 수준의 가요성을 유지하면서 소재의 동시 정렬을 가능하게 한다. 본 발명에 의해 가능하게 된 동시 비전 정렬(vision alignment)은 처리량을 증가시키면서 정렬 정확도를 유지 또는 증가시킬 것이다. 또한, 제안된 장치는 컴팩트하고, 특히 비교적 낮은 높이이며, 기존의 인쇄기로 개장될 수 있다. 다른 이점은 소재들을 클램핑하기 위한 진공 공급의 제공 용이성 및 적은 수의 이동 부품을 포함한다.

본 발명에 따르면, 이러한 목적은 개별 소재를 위한 지지 타워들을 제공하는 것에 의해 달성되며, 각각의 타워는 각각의 소재가 고유 정렬 위치를 가지도록 그 위에 지지되는 소재의 위치 및 배향을 개별적으로 조정할 수 있다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 복수의 단일화 소재를 지지하고 정렬하기 위한 소재 지지 조립체가 제공되며, 소재 지지 조립체는 조립체 본체, 및 조립체 본체 상에 장착되고, 사용시에 소재를 각각 지지하는 복수의 지지 부재를 포함하며, 각각의 지지 부재는:

조립체 본체에 장착된 베이스,

그 위에 소재를 지지하기 위한 헤드 유닛, 및

베이스에 대해 헤드 유닛을 이동시키기 위한 작동 메커니즘을 포함하며,

작동 메커니즘은 헤드 유닛에 각각 직접 작용하는 적어도 3개의 드라이브 유닛을 가지는 평행 운동학적 시스템(parallel kinematic system)을 포함하여서, 작동 메커니즘은 평면에 평행한 헤드 유닛의 병진, 상기 평면에 직교하는 축을 중심으로 하는 헤드 유닛의 회전, 또는 상기 병진 및 상기 회전의 조합을 유발하도록, 베이스에 대해 헤드 유닛을 이동시키도록 선택적으로 작동한다.

본 발명의 제2 양태에 따르면, 제1 양태의 소재 지지 조립체를 포함하는 인쇄기가 제공된다.

본 발명의 제3 양태에 따르면, 복수의 단일화 소재를 정렬하는 방법이 제공되며, 상기 방법은:

a) 각각의 소재가 각각의 지지 부재 위에 놓이도록 제1 양태의 소재 지지 조립체 위에 소재들을 위치시키는 단계;

b) 지지 부재가 각각의 위에 놓인 소재들과 접촉하여 들어올리도록 소재 지지 조립체를 상승시키는 단계; 및

c) 각각의 작동 메커니즘의 작동에 의해 각각의 소재를 개별적으로 정렬하는 단계를 포함한다.

본 발명의 제4 양태에 따르면, 복수의 단일화 소재를 인쇄하는 방법이 제공되며, 상기 방법은:

제2 양태의 인쇄기를 제공하는 단계,

제3 양태의 방법을 사용하여 복수의 단일화 소재를 정렬시키는 단계, 및

정렬된 소재들에 인쇄 작업을 수행하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 특정 양태들 및 특징들은 첨부된 청구 범위에 기재되어 있다.

본 발명은 이제 첨부 도면(축척으로 도시되지 않음)을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 각각 4개의 기판을 홀딩하는 3개의 패널을 개략적으로 도시한 도면;
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 소재 지지 조립체를 위한 지지 부재를 개랴적으로 도시한 분해 사시도;
도 2b는 도 2a의 소재 지지 조립체에 끼워지기 위한 공구 모듈(tooling module) 및 소재를 개략적으로 도시한 분해 사시도;
도 2c는 도 2a 및 도 2b의 끼워진 소재 지지 조립체 및 공구 모듈을 개략적으로 도시한 단면 사시도;
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 작동 메커니즘을 위로부터의 개략도;
도 4는 4 x 1 어레이의 소재 지지 모듈을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 소재 지지 조립체가 끼워진 인쇄기의 리프팅 테이블을 개략적으로 도시한 사시도;
도 5는 명료성을 위해 서라운드 플레이트가 생략된 도 4의 리프팅 테이블을 개략적으로 도시한 도면;
도 6은 명료성을 위해 캐리어가 생략된 도 5의 리프팅 테이블을 개략적으로 도시한 도면;
도 7a 내지 도 7f는 도 4의 장치를 사용하여 본 발명에 따른 인쇄 공정의 스테이지들을 위로부터의 개략도;
도 8은 4 x 2 어레이의 소재 지지 모듈들을 가지는 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 소재 지지 조립체가 끼워진 도 4의 리프팅 테이블을 개략적으로 도시한 사시도;
도 9는 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 소재 지지 조립체를 개략적으로 도시한 사시도;
도 10은 도 9의 소재 지지 조립체와 함께 사용하기 위한 복합 제어 기판을 개략적으로 도시한 사시도;
도 11은 6각형 작동 메커니즘을 개략적으로 도시한 도면; 및
도 12는 추가의 실시예에 따른 작동 메커니즘을 위로부터의 개략도.

본 발명의 제1 실시예에 따른 지지 부재(10)가 분해 사시도로 도 2a에 개략적으로 도시되어 있다. 지지 부재(10)와 함께 사용하기 위한 공구 모듈(30)이 도 2b에 분해 사시도로 개략적으로 도시되어 있다. 공구 모듈(30)이 부착된 지지 부재(10)는 도 2c에서 사시도로 개략적으로 도시되어 있다. 이들 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 지지 부재(10)는 사용시에 당해 기술 분야에서 일반적으로 Z-축으로 지칭되는 수직선에 평행한 중심 축을 가진다. 지지 부재(10)는 헤드 유닛(11) 및 베이스(12)의 2개의 주요 서브 구조를 포함한다. 사용시에 지지 부재(10)의 상부에 위치된 헤드 유닛(11)은, 헤드 유닛(11)의 상부에 있는 공구 인터페이스 플레이트(20)에 연결될 수 있는 도 2b에 도시된 공구 모듈(30)과 같은 공구 모듈을 통해 Z-축에 대해 법선인 X-Y 평면 내에서 소재를 그 위에 지지하도록 제공된다. 베이스(12)은 바람직하게 인쇄기(도 4 참조) 내로의 수용을 위해 테이블(예를 들어, 도 4 참조)에 장착되는 하우징(17)을 포함하며, 테이블이 평행하고 이격된 구성으로 복수의 이러한 지지 부재를 운반하여서, 지지 부재는 작동 동안 서로 접촉할 수 없다. 복수의 지지 부재(10)의 각각은 이후에 보다 상세히 설명되는 바와 같이 사용시에 단일화된 개별 소재를 지지할 수 있다. 지지 부재(10)는 또한 고정자(13) 및 회전자(14)를 구비한 작동 메커니즘을 포함하며, 이는 X-Y 평면에 평행하게 헤드 유닛(11)을 병진시키고 및/또는 평면에 직교하는, 즉 소위 θ-방향으로 Z-축에 평행한 축을 중심으로 헤드 유닛(11)을 회전시키도록 선택적으로 작동한다. 베이스(12) 내에서 이에 고정된 고정자(13)는 각각 그 위에 제공된 코일의 형태를 하는 복수의 드라이브 유닛을 가지는 인쇄 회로 기판(PCB)을 포함한다. 여기에서, 독립적으로 작동 가능한 선형 모터 코일(15)을 각각 포함하는 3개의 드라이브 유닛이 PCB 상에 장착되며, 그 코일 축들은 X-Y 평면에 평행하게 위치되고, 평행하지 않은 축을 가지며, 여기에서 Z-축 주위에 균등하게, 즉 서로 60°로 분배된다.

코일(15)들은 베이스(12)의 바닥에 위치된 제어 기판(16)들을 통해 제어되며, 제어 기판은 전원에 연결되고 외부 소스(도시되지 않음)와 통신하는 프로세서(도시되지 않음)를 포함한다. 회전자(14)는 사용시에 코일(15)에 의해 구동되는 자석 조립체를 포함한다. 본 기술 분야에서 일반적으로 공지된 바와 같이, 선형 모터 코일(15)의 배열은 코일(15)들을 선택적으로 작동시키는 것에 의해 회전자(14)가 X 또는 Y-축을 따라서 또는 2개의 임의의 조합으로 병진되는 것을 가능하게 하여, 이에 의해 생성된 기전력의 적절한 중첩을 만든다. 유사하게, 모든 코일(15)이 동일한 전력으로 작동되면, 회전자(14)는 θ-방향으로, 즉 Z-축에 평행하게 회전하도록 유발된다. 회전자는 코일(15)들의 적절한 제어에 의해 동시에 병진 및 회전될 수 있다. 이러한 제어가 다른 실시예에서(도시되지 않음) 또한 3개 이상의 코일을 사용하는 것에 의해 달성될 수 있다는 것에 유의해야 한다. 이러한 이동의 정확도는 회전자(14)의 밑에 있는 격자선(도시되지 않음)과 관련된 코일(15)의 상부 표면 상에, 여기에서 헤드 유닛(11) 상에 적어도 하나의 적합한 인코더(23)를 제공하는 것에 의해 제어된다. 다른 실시예들에서, 적어도 하나의 인코더는 베이스(12) 상에 제공될 수 있다.

회전자(14)와 고정자(13)의 상대 이동을 용이하게 하기 위해, 베어링, 예를 들어 공기 베어링(18)(도 2a에서 가장 명확하게 볼 수 있음)이 베이스(12)와 헤드 유닛(11) 사이에 위치된다. 공구 인터페이스 플레이트(20)가 회전자(14)와 함께 이동하도록, 회전자(14)는 공구 인터페이스 플레이트(20)의 밑면과 결합된다. 제2 베어링, 예를 들어 공기 베어링(19)이 회전자(14)와 공구 인터페이스 플레이트(20) 사이에 위치되는 동시에 베이스(12)에 의해 지지되고, 공구 인터페이스 플레이트(20)를 저마찰 방식으로 지지하도록 작용한다. 보다 상세하게 그리고 도 2c에 더욱 명확하게 도시된 바와 같이, 공기 베어링(19)의 귀부(lug)들은 베이스(12)로부터 상향으로 돌출하는 각각의 포스트(21)에 의해 지지된다. 지지 부재(10)에는 실질적으로 지지 부재(10)의 축을 따라서 연장되는 관통 보어가 제공된다는 것이 도 2c로부터 명확히 알 수 있다. 공구 인터페이스 플레이트(20)의 구멍(22)은 한쪽 단부에서 관통 보어와 연결되는 반면에, 추가 구멍이 원위 단부에 있다. 이러한 관통 보어는 다음에 더욱 상세히 설명되는 바와 같이 지지 부재(10)를 통한 진공 경로를 제공한다.

지지 부재(10)는 또한 그 자체의 프로세서(도시되지 않음)가 제공되어서, 인코더를 통한 작동 메커니즘의 제어가 지지 부재(10) 내에서 관리된다는 점에서 "지적"이다.

공구 인터페이스 플레이트(20)는 도 2b에 가장 명확하게 도시된 공구 모듈(30)과 맞물리는데 적합하여서, 공구 모듈(30)은 공구 인터페이스 플레이트(20)와 함께 이동한다. 유익하게, 공구 모듈(30)은 공구 모듈에 의해 운반될 특정 형태의 소재에 맞춤화된 맞춤형 장치이다. 공구 모듈은 다른 소재들을 운반하는 것을 가능하게 하도록 대안적인 모듈에 의해 대체될 수 있다. 대안적인 실시예(도시되지 않음)에서, 공구 모듈(30)은 지지 부재와 일체로 형성될 수 있으며, 이 경우에, 공구 인터페이스 플레이트(20)는 생략될 수 있다.

공구 모듈(30)은 상승된 공구 척(31)을 포함하고, 단일화된 소재(35)와 같은 소재가 사용 중에 공구 척에 지지된다. 바람직하게, 공구 척(31)은 모듈식이어서, 공구 척은 공구 모듈(30)로부터 제거되거나 간단한 방식으로 교환될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 공구 척(31)은 공구 모듈(30)과 자기적으로 결합되며, 이러한 배열은 나사와 같은 물리적 부착 수단에 대한 필요성을 제거한다. 공구 척(31)의 상부 표면에는 공구 모듈(30)로부터 아래로 연장되는 진공 채널(33)과 연통하는 진공 결합 개구(32)가 있다. 사용시에, 도 2c에 도시된 바와 같이, 진공 채널(30)은 지지 부재(10)의 진공 경로를 통해 연장된다. 진공 채널(33)의 원위 단부는 외부 진공 소스에 연결하기 위한 포트로서 작용한다. 연결되고 적어도 부분적인 진공이 인가될 때, 소재(35)는 이에 의해 공구 척(31) 상에 고정된다. 지지 부재(10)를 통한 경로의 치수가 충분히 크면, 진공 채널(33)은 헤드 유닛(11)의 이동 동안 변형되지 않을 강성 파이프로서, 예를 들어 금속 또는 강성 플라스틱 재료로 형성될 수 있다는 것에 유의해야 한다. 대안적인 실시예에서, 진공 채널(33)은 예를 들어 헤드 유닛(11)의 이동 동안 손상됨이 없이 변형될 수 있는 플라스틱 재료를 포함하는 가요성 튜브로서 형성될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 지지 부재(10)는 경로 내에 영구적으로 위치된 진공 채널이 제공될 수 있고, 공구 모듈은 구멍(22)에 근접한 진공 채널과 맞물리도록 구성된다.

도시된 공구 모듈(30)은 단지 예시적인 것이며, 다양한 형상, 프로파일 및 크기를 취할 수 있다는 것에 유의해야 한다. 아울러, 척은 진공을 그 위에 있는 소재의 다양한 부분에 분배하기 위해 진공 채널에 연결되거나 연결 가능한 매니폴드를 포함할 수 있다. 또한, 본 기술 분야에서 대체로 알려진 바와 같이, 소재의 차선의 진공 클램핑을 검출하기 위해 진공 감지 시스템이 제공될 수 있다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 작동 메커니즘(40)을 위로부터 개략적으로 도시한다. 도 2의 작동 메커니즘과 유사하게. 액튜에이터(41)들의 형태를 하는 3개의 개별적으로 작동 가능한 드라이브 유닛이 사용되며, 액튜에이터들은 Z-축 주위에, 즉 서로 60°로 균등하게 분포된 각각의 축을 따라서 선형으로 구동 가능하다. 액튜에이터(41)들은 대체로 삼각형의 회전자(42)에 작용하며, 회전자의 표면(43)은 각각의 액튜에이터(41)의 구동축에 직교한다. 각각의 액튜에이터는 X-Y 평면 내에서 각각의 표면(43)에 대해 자유롭게 움직인다. 도 2의 실시예에서와 같이. 3개의 액튜에이터(41)의 적절한 작동은 회전자(42)가 병진, 회전 또는 병진 및 회전 모두를 하도록 할 수 있다.

도 4는 소재 지지 부재(10)들의 4 x 1 어레이를 가지는, 본 발명의 실시예에 따른 소재 지지 조립체가 끼워진 인쇄기의 지지 장치(50)를 개략적으로 사시도로 도시하며, 각각의 소재 지지 부재는 도 2에 도시된 것과 유사하다. 명료성을 위해, 인쇄기의 주변 구성 요소는 생략되었다. 각각의 지지 부재(10)는 단일화된 소재(35)를 지지하는 것으로 도시되어 있다. 가장 전방에 위치된 단일화된 소재(35A)는 다음에 더욱 상세하게 설명될 것으로서 당지 예시의 목적을 위해 상승 위치에서 도 4 내지 도 6에 도시되어 있으며, 대체로 모든 소재(35)는 일제히 상승 및 하강될 것이다. 편의상, 도 4는 또한 통상적인 좌표계를 도시한다.

각각의 소재 지지 부재(10)는 도시된 바와 같이 지지 부재(10)들이 지지되고 선택적으로 부착되는 테이블(51), 및 예를 들어 나사에 의해 테이블(51)의 상부에 부착된 기준 플레이트(52)를 포함하는 조립체 본체 상에 장착된다. 기준 플레이트(52)는 지지 부재(10)들의 어레이를 수용하도록 구성된 중앙 구멍을 포함하여서, 지지 부재(10)들은 기준 플레이트(52)의 구멍를 통해 연장된다. 지지 부재(10)는 부착 지점(53)들에서 예를 들어 나사에 의해 기준 플레이트(52)에 부착된다. 이러한 방식으로, 테이블(51)은 각각의 지지 부재(10)가 정확한 높이(즉, 정확한 Z-축 위치)에 위치되는 것을 보장하는 한편, 기준 플레이트(52)는 지지 부재(10)가 X-Y 평면에서 정확하게 유지되는 것을 보장한다. 이러한 X-Y 위치 설정을 달성하기 위해, 기준 플레이트(52)의 구멍은 원하는 위치에 있을 때 지지 부재의 외부 표면과 밀접하게 일치해야 한다는 것이 이해될 것이다. 대안적인 실시예에서, 기준 플레이트(52)는 하나 이상의 개구, 예를 들어 지지 부재(10) 당 하나의 구멍을 포함할 수 있다. 테이블(51)은 2- 부분 크래들 구조물(54)에 의해 지지된다. 크래들 구조물(54)의 2개의 부분은 예를 들어, 웜 기어의 적절한 수동 회전에 의해 Y-방향으로 서로에 대해 이동되어서, 크래들 구조물(54)의 폭은 예를 들어 상이한 크기의 테이블(51)들을 수용하도록 조정될 수 있다.

X-축에 평행하게 연장되는 한 쌍의 운반 레일(56)이 인쇄기에 제공된다. 각각의 레일(56)은 당업계에 일반적으로 알려진 바와 같이 양의 X-방향으로 그 사이에서 소재(35)들을 운반하도록 작동하는 컨베이어 벨트 등을 포함한다. 도 5에서 보다 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 소재(35)들은 레일(56)들에 의해 직접 운반되는 캐리어(61)에 위치된다. 보다 상세하게, 소재(35)들은 캐리어(61) 내에 위치된 장부촉(dowel)(도면에는 도시되지 않음) 상에 장착된다. 레일(56)들은 피스톤 메커니즘(60)을 통해 Y-축에 평행하게 연장되는 한 쌍의 세장형 "클래터 바(clatter bar)"(55)에 의해 운반되며, 이러한 것은 다음에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이 밑에 있는 크래들 구조물(54)에 의해 결합될 때 레일(56)들이 클래터 바(55)에 대해 Z 방향으로 상승되는 것을 허용한다.

서라운드 플레이트(57)는 도시된 X-Y 평면에 평행한 평면으로 인쇄기에 제공되며, 서라운드 플레이트는 스텐실의 상부측에서 인쇄 매체 번짐을 제거하거나 적어도 감소시키고, 스텐실이 소재들 사이에서 "압인 가공(coining)"되는 것을 보호하기 위해 사용된다. 서라운드 플레이트는 서라운드 플레이트(57)의 높이에 대한 다수의 소재(35)의 상대 높이가 최적화되는 것을 가능하게 하도록 Z 방향으로 기계적으로 조정 가능하다(명료성을 위해 도시되지 않음). 서라운드 플레이트(57)는 지지 부재(10)들의 어레이에 대한 크기 및 위치에 대응하는 복수의 구멍을 포함하고, 어레이 위에서 이와 일치하도록 위치된다. 바람직한 실시예에서, 서라운드 플레이트(57)의 상부 표면은 소재(35)들의 인쇄 높이에 위치되어서, 소재(35)들을 그 인쇄 위치(아래에 더 상세히 설명됨)로 들어올린 후에, 소재(35)들 및 서라운드 플레이트(57) 모두의 상부 표면들은 인쇄 공정을 용이하게 하도록 거의 동일 평면 상에 있다(전형적으로 서라운드 플레이트(57)는 소재(35)들의 상부 표면보다 부분적으로 낮을 수 있다).

공압 및 전력 분배 박스(58)는 관련 라인(명료성을 위해 도시되지 않음)을 통해 지지 부재(10)들에, 공압 및 전력, 및 전기 제어 신호와 같은 통신 신호를 분배하기 위해 테이블(51) 상에 제공된다. 특히, 공압 연결은 적어도 부분 진공을 진공 채널(33)에 선택적으로 인가하여 각각의 소재(35)를 지지 부재(10)에 홀딩하도록 작동하는 반면에, 전기 라인은 각각의 지지 부재(10)의 작동 메커니즘에 전력을 공급하도록 작동한다. 전기 및 공압 공급 장치는 프로세서(도시되지 않음), 예를 들어 인쇄기 내에 위치된 프로세서, 또는 랩톱, PC 등과 같은 외부 처리 수단에 의해 제어된다.

리프팅 메커니즘(59)은 단일화된 소재(35)들을 인쇄 위치로 상승시키기 위해 인쇄기 내에 제공된다. 리프팅 메커니즘(59)은 예를 들어, 전기적으로 또는 공압식으로 구동되고 크래들 구조물(54)을 들어올리도록, 그러므로 또한 크래들 구조물(54) 위에 놓인 레일(56)들, 테이블(51), 분배 박스(58), 기준 플레이트(52), 캐리어(61), 지지 부재(10)들, 및 임의의 위에 놓인 소재(35)들을 들어올리도록 동작하는 액튜에이터를 포함한다.

도 5는 명료성을 위해 서라운드 플레이트(57)가 생략된 도 4의 리프팅 테이블을 개략적으로 도시한다. 여기에서, 소재(35)들은 레일(56)들과 맞물리는 캐리어(61) 내에 위치된다는 것을 알 수 있다. 인쇄 위치에서, 즉 테이블(51) 위에서, 캐리어(61)는 가장자리 클램프 또는 "스너거(snugger)"(62)에 의해 클램핑된다. 이러한 것은 당업계에 공지된 바와 같이 Y-방향으로의 정확한 위치에서 캐리어(61)를 고정하도록 작용한다. 캐리어(61)는 그 주변에 근접한 각각의 소재(35)를 지지하지만, 특히 각각의 지지 부재의 작동 메커니즘이 구동될 때 X-Y 평면에 평행하게 캐리어에 대해 소재(35)가 이동하는 것을 가능하게 하는 크기의 구멍들의 패턴을 포함한다.

도 6은 명료성을 위해 캐리어(61)가 생략된 도 5의 리프팅 테이블을 개략적으로 도시한다. 여기에서, 분배 박스(58)로부터 각각의 지지 부재(10)에 전력을 제공하는 공압 및 전기 커넥터(63)들이 보여질 수 있다. 명료성을 위해, 커넥터(63)들의 전체가 도시되어 있지 않다. 당업계에 공지된 바와 같이, 상승 구성에 있을 때 수직으로 구동 가능한 포스트인 물리적 스토퍼(64)가 또한 도 6에 도시되어 있으며, 스토퍼는 레일(56)에 의해 구동될 때 X-방향을 따르는 캐리어(61)의 이동을 제한한다. 인쇄 후에, 물리적 스토퍼(64)는 캐리어(61)가 인쇄 위치로부터 멀리 운반될 수 있도록 하강된다.

도 7a 내지 도 7f는 도 4의 장치를 사용하여 본 발명에 따른 인쇄 공정에서의 스테이지들을 위로부터 개략적으로 도시한다. 명료성을 위해, 특히 서라운드 플레이트(57)(도 4 참조)를 포함하는 많은 구성 요소가 생략되었다는 점에 유의해야 한다.

도 7a는 초기 제품 설정 스테이지를 도시한다. 카메라(65), 바람직하게 이동 카메라는 스캐닝의 전형적인 방향을 보이는 화살표와 함께, 지지 부재 상에 제공된 기점(66)들을 이미징화하는 것에 의해 "홈" 또는 중립 위치에 있는 지지 부재(10)의 위치를 스캐닝하도록 사용된다. 전형적으로, 공구 모듈(30)들(도 2c 참조)은 이러한 스캐닝 스테이지 후에 각각의 지지 부재(10)에 끼워진다. 대안적으로, 지지 부재들은 스캐닝 전에 끼워진 공구 모듈들을 가질 수 있으며, 이러한 경우에, 기점(66)들은 공구 모듈들 상에 위치될 수 있다. 동일한 카메라(65) 또는 전용 카메라(도시되지 않음)에 의해 사용될 스텐실(도시되지 않음)에서 유사한 기점들이 또한 동일한 카메라(65) 또는 전용 카메라(도시되지 않음)에 의해 사용될 스텐실(도시되지 않음) 상에서 스캐닝될 수 있으며, 이러한 경우에, 지지 부재들 및 스텐실의 스캐닝이 동시에 또는 거의 동시에 수행될 수 있다. 지지 부재들과 스텐실의 상대 위치가 결정되면, 지지 부재(10)에 대한 스텐실의 총 정렬은 전형적으로 당업계에 공지된 바와 같이 스텐실을 이동시키는 것에 의해 수행된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 지지 조립체 또는 테이블(51)의 위치는 조정될 수 있다.

도 7b는 레일(56)(도 4 참조)들에 의해 구동되는 캐리어(61)(명료성을 위해 투명하게 도시됨) 상의 인쇄기로 들어가는 소재(35)를 도시한다. 소재(35)들에는 각각 소재 기점(67)들이 제공된다.

도 7c에서, 캐리어(61)가 물리적 스토퍼(64)(도 6 참조)에 의해 제어되는 바와 같은 인쇄 위치에 있으면, 소재(35)들은 리프팅 메커니즘(59)(도 4 참조), 그러므로 소재(35)들의 밑면과 접촉하는 테이블(51) 및 지지 부재(10)들을 상승시키는 것에 의해 캐리어(61)로부터 들어올려진다. 진공 또는 부분 진공은 지지 부재(10)들의 그 각각의 척(31)(예를 들어, 도 2c 참조) 상에 소재(35)들을 클램핑하기 위해 지지 부재(10)들에 인가된다. 소재(35)들이 "비전 높이"로 들어올려지고, 이러한 것은 카메라 설정에 따라 인쇄 높이와 같거나 이보다 높거나 낮을 수 있으며, 카메라(65)는 모든 소재 기점(67)을 스캐닝한다. 화살표는 적절한 스캐닝 방향을 나타낸다.

도 7d에서, 지지 부재(10)들은 이전 단계에서 결정된 기점(67)들의 위치에 기초하여, 각각의 지지 부재 작동 메커니즘의 적절한 작동에 의해 정렬된다. 예를 들어, 가장 왼쪽 소재는 Y-방향으로 재위치된 것으로 도시되고, 다음의 소재는 X-방향으로 재위치된 것으로 도시되며, 제3 소재는 Z-축과 평행한 축을 중심으로 θ에 재위치된 것으로 도시되며, 제4 소재는 X, Y 및 θ 이동의 중첩으로 재위치된 것으로 도시된다. 정렬은 각각의 지지 부재(10)의 헤드 유닛 또는 베이스에 제공된 인코더를 사용하여 프로세서에 의해 제어된다. 지지 부재(10)들은 순차적으로 또는 동시에 정렬될 수 있다. 지지 부재들의 움직임이 정확하게 제어될 수 있다고 가정하면, 추가의 스캐닝은 요구되지 않는다. 그러나, 대안적인 실시예에서, 추가의 스캐닝, 후정렬은 정확한 정렬을 확인하고 필요하면 정렬 보정 프로세스를 개시하도록 수행될 수 있다. 정렬 후에, 소재들은 그 인쇄 높이로 이동되어, 서라운드 플레이트(57)와 일직선으로 된다(도 4 참조).

도 7e는 스텐실 구멍 패턴을 통해 땜납 페이스트와 같은 인쇄 매체를 소재들 상으로 가압하도록 프레임(69) 내에 지지된 스텐실(68)이 스퀴지(70)에 의해 결합되는 인쇄 공정을 개략적으로 도시한다. 화살표는 스퀴지 이동 방향을 도시한다.

인쇄 후에, 소재(35)들은 캐리어(61)와 맞물리는 그 운반 높이로 복귀될 수 있는 반면에, 지지 부재(10)들은 캐리어(61)의 경로로부터 하강한다. 이러한 것들은 이러한 하강 전에 또는 동안 그 홈 또는 중립 위치로 복귀될 수 있다. 진공은 소재가 그 홈 위치로 복귀되고 캐리어(61) 내의 장부촉에 부드럽게 복귀될 때까지 유지된다. 다시 말하면, "운반 높이"가 도달되었을 때, 진공 클램핑은 꺼질 것이다.

도 7f는 인쇄기를 떠나는 캐리어(61) 및 소재(35)들을 개략적으로 도시한다.

도 4 내지 도 7과 관련하여 설명된 실시예는 모두 지지 부재들의 4 x 1 어레이를 사용한다. 그러나, 본 발명은 2개 이상의 지지 부재의 다른 크기의 어레이, 예를 들어 2 x 1 또는 1 x 2, 2 x 2, 3 x 2, 2 x 3, 3 x 3 등에 동등하게 적용될 수 있다. 도 8은 소재 지지 모듈들의 4 x 2 어레이를 가지는 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 소재 지지 조립체가 끼워진 도 4의 리프팅 테이블을 사시도로 개략적으로 도시한다. 이러한 실시예는 도 4에 도시된 것과 매우 유사하여서, 상세하게 설명할 필요가 없다. 명료성을 위해, 클래터 바는 도 8에서 생략됨에 유의해야 한다.

이 실시예에서, 소재 지지 조립체는 4개의 지지 부재(10)의 2개의 열을 포함한다. 당연히, 서라운드 플레이트(77)는 이제 각각의 지지 부재(10) 위에 놓인 8개의 구멍을 포함한다. 캐리어(도 8에는 도시되지 않음)는 또한 4개 2열로 8개의 소재를 운반하는데 적합할 것이다. 레일(56)들은 도시된 것보다 더 멀리 이동된 것을 알 수 있다. 필요한 공압 및 전력을 지지 부재에 제공하기 위해, 지지 부재(10)들의 각각의 열마다 하나씩 2개의 분배 박스(58, 58A)가 제공된다. 편리하게, 이러한 구성으로, 인쇄기 셋업을 4 x 1 어레이(도 4에서와 같이)로부터 4 x 2 어레이로 변경하기를 원할 때, 추가의 분배 박스(58A)를 추가하는 것이 필요하다. 물론, 분배 박스(58A)는 선택적으로 테이블(51) 상에 영구적으로 제공될 수 있어서, 상이한 지지 조립체 구성이 최소의 노력으로 구현될 수 있다.

도 9는 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 소재 지지 조립체(80)를 개략적으로 사시도로 도시하는 반면에, 도 10은 도 9의 소재 지지 조립체와 함께 사용하기 위한 복합 제어 기판을 사시도로 개략적으로 도시한다. 전술한 실시예에서, 각각의 지지 부재에는 그 지지 부재의 작동 메커니즘을 제어하기 위한 그 자체의 각각의 개별 제어 기판이 제공되었다. 이러한 구성은 예를 들어 제어 기판이 고장 나면 쉽게 교체될 수 있다는 점에서 유리하다. 그러나, 일부 적용에 대해, 서로 더욱 가깝게 위치되는, 즉 더욱 높은 패킹 밀도를 가지는 지지 부재들을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 소재 지지 조립체(80)는 비교적 근접하여 패킹된 복수의, 여기에서 8개의 지지 부재(81)를 포함한다. 각각의 지지 부재는 공통 조립체 유닛(82) 상에 유지된다. 이러한 실시예에서, 각각의 지지 부재에 그 자체의 제어 기판을 제공하는 대신에, 단일의 공통 또는 복합 제어 기판(83)(도 10 참조)이 지지 부재(81)들 바로 아래에서 공통 조립체 유닛(82)에 제공된다. 복합 제어 기판(83)은 각각의 지지 부재(81)를 위한 별개의 프로세서 회로(84)를 포함하고, 이러한 것은 각각의 지지 부재(81) 내에 있는 작동 메커니즘을 제어하도록 작동 가능하다. 지지 부재(81)들은 이러한 것들이 전용 제어 기판을 더 이상 포함하지 않기 때문에 이전의 실시예에 도시된 것보다 다소 짧다. 그 외에, 소재 지지 조립체(80)의 작동은 전술한 실시예를 참조하여 설명된 것과 유사하다.

다른 형태의 병렬 운동학적 작동 메커니즘이 각각의 지지 부재 내에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 11은 6각형 구동 메커니즘(90)(또한 Stewart 또는 Stewart-Gough 플랫폼으로서 공지된)을 개략적으로 도시한다. 여기에서, 고정자(91)는 당업계에 일반적으로 알려진 바와 같이, 선형 작동 가능한 피스톤(93)의 형태를 하는 복수의 개별 드라이브 유닛을 통해 회전자(92)에 연결된 것으로 도시되어 있다. 각각의 피스톤(93)의 연장을 개별적으로 제어하는 것에 의해, 회전자(92)의 X, Y 및 θ 위치는 고정자(91)에 대해 완전히 제어될 수 있다.

도 12는 다른 실시예에 따른 작동 메커니즘을 위로부터 개략적으로 도시한다. 여기에서, 코일(95A-D)을 각각 포함하는 4개의 드라이브 유닛의 어레이가 베이스(96) 상에 제공된다. 각각의 드라이브 유닛의 코일(95A-D)은 각각의 권취 축 주위에 권취되고, 권취 축은 서로 평행하고, 헤드 유닛(도시되지 않음)이 사용시에 이동하는 평면과 직교한다. 이러한 배열로, 드라이브 유닛(여기에서 코일(95A 및 95C))들 중 적어도 2개는 상기 평면에 평행한 제1 방향으로 이격될 수 있고, 드라이브 유닛(여기에서 코일(95B 및 95C))들 중 적어도 2개는 평면에 평행한 제2 방향으로 이격될 수 있으며, 제1 및 제2 방향은 직교한다. 이러한 구성에서, 헤드 유닛의 완전한 병진 및 회전 제어가 가능하다. 제어 기판(97)은 각각의 코일(95A-D)에 연결되고 코일을 제어하도록 작동 가능한 드라이브 유닛 어레이의 중앙에 위치된 것으로 도시된다.

전술한 실시예는 단지 예시적인 것이며, 본 발명의 범위 내의 다른 가능성 및 대안은 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 작동 메커니즘은 대안적인 형태의 평행 운동학적 시스템을 포함할 수 있다.

전술한 실시예는 기계적 스토퍼로서 클래터 바를 사용하여 소재들을 인쇄 위치로 이동시키기 위해 특정 리프팅 테이블 메커니즘을 이용하지만, 다른 배열은 완전히 제어되는 리프팅 모션을 달성하도록 예를 들어 하나 이상의 모터, 예를 들어 선형 모터를 사용하여 동일하게 가능하다.

1, 2, 3 : 패널 1a-3d : 기판
10 : 지지 부재 11 : 헤드 유닛
12 : 베이스 13 : 고정자
14 : 회전자 15 : 선형 모터 코일
16 : 제어 기판 17 : 하우징
18, 19 : 공기 베어링 20 : 공구 인터페이스 플레이트
21 : 포스트 22 : 구멍
23 : 인코더 30 : 공구 모듈
31 : 공구 척 32 : 진공 결합 개구
33 : 진공 채널 35, 35A : 단일화된 소재
40 : 작동 메커니즘 41 : 액튜에이터
42 : 회전자 43 : 표면
50 : 지지 장치 51 : 테이블
52 : 기준 플레이트 53 : 부착 지점
54 : 크래들 구조물 55 : 클래터 바
56 : 레일 57 : 서라운드 플레이트
58 : 분배 박스 59 : 리프팅 메커니즘
60 : 피스톤 메커니즘 61 : 캐리어
62 : 가장자리 클램프 63 : 공압/전기 커넥터
64 : 물리적 스토퍼 65 : 카메라
66 : 지지 부재 기점 67 : 소재 기점
68 : 스텐실 69 : 스텐실 프레임
70 : 스퀴지 77 : 서라운드 플레이트
78, 78A : 분배 박스 80 : 소재 지지 조립체
81 : 지지 부재 82 : 조립체 유닛
83 : 복합 제어 기판 84 : 회로
90 : 6각형 작동 메커니즘 91 : 고정자
92 : 회전자 93 : 피스톤
95A-D : 코일 96 : 베이스
97 : 제어 기판

Claims

조립체 본체, 및 상기 조립체 본체 상에 장착되고, 사용시에 소재를 각각 지지하는 복수의 지지 부재를 포함하는, 복수의 단일화 소재(singulated workpiece)를 지지하고 정렬하기 위한 소재 지지 조립체로서, 각각의 지지 부재는:
상기 조립체 본체에 장착된 베이스,
그 위에 소재를 지지하기 위한 헤드 유닛, 및
상기 베이스에 대해 상기 헤드 유닛을 이동시키기 위한 작동 메커니즘을 포함하며,
상기 작동 메커니즘이 상기 헤드 유닛에 각각 직접 작용하는 적어도 3개의 드라이브 유닛을 가지는 평행 운동학적 시스템(parallel kinematic system)을 포함하여서, 상기 작동 메커니즘은 평면에 평행한 상기 헤드 유닛의 병진, 상기 평면에 직교하는 축을 중심으로 하는 상기 헤드 유닛의 회전, 또는 상기 병진 및 상기 회전의 조합을 유발하도록, 상기 베이스에 대해 상기 헤드 유닛을 이동시키도록 선택적으로 작동하는, 소재 지지 조립체.
제1항에 있어서, 각각의 드라이브 유닛은 코일을 포함하는, 소재 지지 조립체.
제2항에 있어서, 각각의 드라이브 유닛은 선형 모터 코일을 포함하며; 선택적으로 상기 작동 메커니즘은 3개의 드라이브 유닛을 포함하며, 상기 드라이브 유닛들의 선형 모터 코일은 비평행축을 가지는, 소재 지지 조립체.
제2항에 있어서, 각각의 드라이브 유닛의 코일은 각각의 권취 축 주위에 권취되며, 상기 권취 축들은 서로 평행하고 상기 평면에 직교하는, 소재 지지 조립체.
제4항에 있어서, 상기 작동 메커니즘은 4개의 드라이브 유닛을 포함하며, 상기 드라이브 유닛들 중 적어도 2개는 상기 평면에 평행한 제1 방향으로 이격되고, 상기 드라이브 유닛들 중 적어도 2개는 상기 평면에 평행한 제2 방향으로 이격되며, 상기 제1 및 제2 방향은 직교하는, 소재 지지 조립체.
제1항에 있어서, 상기 드라이브 유닛들은 상기 베이스에 장착되는, 소재 지지 조립체.
제1항에 있어서, 상기 지지 부재는 상기 베이스와 상기 헤드 유닛 사이에 위치된 베어링, 선택적으로 공기 베어링을 포함하는, 소재 지지 조립체.
제1항에 있어서, 상기 작동 메커니즘은 육각류(hexapod)를 포함하는, 소재 지지 조립체.
제1항에 있어서, 상기 작동 메커니즘을 제어하기 위한 프로세서를 포함하는, 소재 지지 조립체.
제1항에 있어서, 상기 헤드 유닛과 상기 베이스 중 적어도 하나는 상기 헤드 유닛의 위치를 결정하도록 동작하는 적어도 하나의 인코더를 포함하는, 소재 지지 조립체.
제1항에 있어서, 상기 헤드 유닛은 공구 모듈을 수용하기 위한 공구 인터페이스를 포함하며, 상기 공구 모듈은 사용시에 그 위에서 소재를 지지하며; 선택적으로 상기 소재는 사용시에 상기 평면에 평행하게 지지되는, 소재 지지 조립체.
제1항에 있어서, 상기 베이스는 진공 소스에 연결하기 위한 포트를 포함하며, 상기 헤드 유닛은 구멍을 포함하고, 상기 지지 부재는 상기 포트와 상기 구멍 사이에서 연장되는 진공 경로를 포함하며; 선택적으로 상기 진공 경로는 가요성 튜브를 포함하는, 소재 지지 조립체.
제1항에 있어서, 인쇄기와 제거 가능하게 맞물리는데 적합한, 소재 지지 조립체.
제13항의 소재 지지 조립체를 포함하는 인쇄기.
복수의 단일화 소재를 정렬하는 방법으로서,
a) 각각의 소재가 각각의 지지 부재 위에 놓이도록 제1항 내지 제13항 중 어느 항에 따른 소재 지지 조립체 위에 소재들을 위치시키는 단계;
b) 상기 지지 부재들이 각각의 위에 놓인 소재들과 접촉하여 들어올리도록 상기 소재 지지 조립체를 상승시키는 단계; 및
c) 각각의 작동 메커니즘의 작동에 의해 각각의 소재를 개별적으로 정렬하는 단계를 포함하는, 방법.
제15항에 있어서, 각각의 소재는 기점 마킹을 포함하며, 상기 단계 a)는 상기 소재들의 배향 및 위치를 결정하도록 각각의 기점을 광학적으로 검출하는 단계를 포함하며, 상기 단계 c)는 상기 결정된 배향 및 위치에 의존하여 상기 각각의 작동 메커니즘의 작동에 의해 사전 결정된 위치로 각각의 소재를 개별적으로 정렬하는 단계를 포함하는, 방법.
복수의 단일화 소재를 인쇄하는 방법으로서,
제14항의 인쇄기를 제공하는 단계,
제15항의 방법을 사용하여 상기 복수의 단일화 소재를 정렬시키는 단계, 및
정렬된 소재들에 인쇄 작업을 수행하는 단계를 포함하는, 방법.
제16항에 있어서, 캐리어 내로 복수의 소재를 배치하는 초기 단계를 포함하며, 상기 캐리어는 각각의 소재의 주변 영역을 지지하며(그리고 각각의 소재의 중앙 부분에 인접한 구멍을 가지며), 상기 단계 a)는 각각의 소재가 각각의 지지 부재 위에 놓이도록 상기 소재 지지 조립체 위에 상기 캐리어를 위치시키는 단계를 포함하며, 상기 단계 b)는 상기 지지 부재들이 상기 캐리어로부터 멀어지게 각각의 위에 놓인 소재들과 접촉하여 들어올리도록 상기 소재 지지 조립체를 들어올리는 단계를 포함하며, 인쇄 작업의 완료 후에, 상기 소재들은 상기 캐리어와의 맞물림되게 하강되고, 상기 캐리어는 상기 인쇄기로부터 운반되는, 방법.