(57)【要約】【課題】本発明は、グラビア印刷装置に関する。【解決手段】本発明によるグラビア印刷装置は、高速移動する印刷シートを支持する複数個の支持ロールと、前記支持ロールの間に形成され、印刷シートを下部に加圧する圧胴ロールと、前記圧胴ロールに移動する前に印刷シートの欠陥を検知する欠陥検知手段と、前記印刷シートを介して前記圧胴ロールに対向して配置され、前記欠陥検知手段から送信される信号に応じて移動して、前記印刷シートに欠陥部分を除いて電極パターンを印刷するグラビア部と、を含む。本発明によると、生産性が向上される。また、生産コストを低減することができる効果がある。さらに、設備製作コスト及びメンテナンスコストを低減することができる効果がある。【選択図】図１
2013111973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動する印刷シートを支持する複数個の支持ロールと、
前記支持ロールの間に形成され、前記印刷シートを加圧する圧胴ロールと、
前記圧胴ロールの上流側で前記印刷シートの欠陥を検知し、信号を送信する欠陥検知手段と、
前記印刷シートを介して前記圧胴ロールに対向して配置され、前記欠陥検知手段から送信される信号に応じて移動して、前記欠陥の箇所を除いた前記印刷シートに電極パターンを印刷するグラビア部と
を含むグラビア印刷装置。
【請求項２】
前記グラビア部は、
中心軸を有し、回転しながら印刷シート上に導電性ペーストを印刷するグラビアロールと、
前記グラビアロールの両端に形成されて前記中心軸を支持し、前記グラビアロールを上昇または下降させる駆動部と
を含む請求項１に記載のグラビア印刷装置。
【請求項３】
前記グラビアロールは、外周面に導電性ペーストが塗布されるように凹状の電極パターンが形成された請求項２に記載のグラビア印刷装置。
【請求項４】
前記駆動部は非接触軸受を有する請求項２または３に記載のグラビア印刷装置。
【請求項５】
前記非接触軸受は、空気静圧軸受または磁気軸受の何れか一つである請求項４に記載のグラビア印刷装置。
【請求項６】
前記駆動部は、
前記グラビアロールの前記中心軸の位置を測定する変位センサと、
前記変位センサにより測定された前記中心軸の位置、及び前記欠陥検知手段から送信される信号に応じて前記グラビアロールを制御する制御部と
を含む請求項２から５の何れか１項に記載のグラビア印刷装置。
【請求項７】
前記駆動部は、前記グラビアロールが前記圧胴ロールを加圧する圧力を測定する圧力センサをさらに含む請求項２から６の何れか１項に記載のグラビア印刷装置。
【請求項８】
前記グラビアロールと前記圧胴ロールは、同一の速度で回転する請求項２から７の何れか１項に記載のグラビア印刷装置。
【請求項９】
前記欠陥検知手段は、光を照射する光源と、前記印刷シートを撮影するカメラと、を含む請求項１から８の何れか１項に記載のグラビア印刷装置。
【請求項１０】
前記カメラは、前記印刷シート上の欠陥部分が前記圧胴ロール及びグラビア部に到着する時間を計算して信号を送信する信号送信部をさらに含む請求項９に記載のグラビア印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はグラビア印刷装置に関し、印刷シート上の欠陥有無によって、グラビアロールと圧胴ロールとを分離または接触させることができる装置に関する、さらに詳細には印刷シートの張力変化がなく連続して印刷することができるため、印刷不良区間を恒常的に生じることがなく、印刷精度の信頼性をより向上させることができる印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子製品及びその電子製品に係る電子部品において、小型化及び軽量化が非常に重要な技術要素として注目されている。そのため、基板の配線密度を高めるとともに、個別部品またはモジュールのサイズ及び重量を低減することが強く求められており、このような要求に応えるべく、新しい部品の製造技術が提示されている。
【０００３】
ＭＬＣＣ（Ｍｕｌｔｉ‐ｌａｙｅｒ  Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）などの積層型セラミック電子部品の製造過程において、内部電極はスクリーン印刷（Ｓｃｒｅｅｎ  ｐｒｉｎｔｉｎｇ）法により形成される。このようなスクリーン印刷は、パターンを容易に形成することができ、ロールツーロール（ｒｏｌｌ‐ｔｏ‐ｒｏｌｌ）工程に適するため、量産に適用されている。
【０００４】
一方、最近は、性能向上及び原価低減を目的に、グラビア印刷法（Ｇｒａｖｕｒｅ  ｐｒｉｎｔｉｎｇ）が提案されている。ここで、グラビア印刷法は、ロール表面に形成された凹状のパターン部分に導電性ペーストを充填し、ロール表面から不要なペーストを除去した状態で凹状のパターン部分のインクを印圧によって被印刷物に転移させる凹版印刷方法の一つであり、既存のスクリーン印刷法に比べロールの移送速度が数十倍以上速いため、生産性に優れるという長所がある。
【０００５】
このようなグラビア印刷法により電子部品用電極を印刷する場合、印刷面全体の均一性だけでなく、各パターンの内部の微視的な均一性が求められ、既存のスクリーン印刷より精密な制御が要求される。
【０００６】
特に、グラビア印刷法は薄膜の印刷層を高速で形成するため、印刷シートに欠陥がある場合、それを検知して欠陥部分を除いて印刷しなければならず、このような品質不良を未然に防止することのできる装置および工法が求められている。
【０００７】
従来のスクリーン印刷法では、印刷過程で印刷シートの異物欠陥やピンホール欠陥などがカメラ装置により発見されると、印刷スキージーの作動を停止し、欠陥があるシートのみを移送させることにより、欠陥部分は印刷せずに通過させた。
【０００８】
上記スクリーン印刷法では、印刷シートが停止した状態で不連続的に印刷が行われるため、低速の印刷装置では問題がないが、毎分数十メートル以上の速度で印刷シートが高速移動しながら同時に印刷が連続して行われるグラビア印刷装置では、欠陥を発見する度に作動を停止することは事実上不可能であるという問題があった。
【０００９】
このような問題点を解決するために、印刷シートの欠陥を検知した際には、グラビアロールに密着して圧着力を加えていた圧胴ロールを離隔させることにより欠陥部分を通過させた後、再びグラビアロールに圧胴ロールを密着して圧着力を加える構成が開示されている。しかし、前記構成は、移動する印刷シートは固定位置のグラビア版胴に対して、圧胴ロールが上下に移動して加圧される方式であるため、印刷シートの移動経路が変更されることに起因する印刷シートの瞬間的な張力変化が生じる。この際、印刷シートの張力変化から、正常な印刷状態に戻るまでの時間的な損失と、印刷シートの損失が発生する、さらには欠陥部分の他にも印刷されていない部分が生じるため、新たな印刷欠陥が発生するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】韓国特許公開１０−２００８−００４２２０６
【特許文献２】韓国特許公開１０−２０１０−０１１０１１３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記のような問題点を解決するために提案された本発明は、連続して印刷される高速の印刷装置において、印刷シートの欠陥を予め検知して、装置を停止しなくても該当欠陥部分のみを除いて印刷することができるグラビア印刷装置を提供することをその目的とする。
【００１２】
本発明の他の目的は、連続して供給される印刷シートの張力変化がなく連続して印刷することができるグラビア印刷装置を提供することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、別の追加装置なしに圧動ロールとグラビアロールとを離隔させることができるグラビア印刷装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を果たすための本発明の実施形態によるグラビア印刷装置は、高速移動する印刷シートを支持する複数個の支持ロールと、前記支持ロールの間に形成され、印刷シートを下部に加圧する圧動ロールと、前記圧動ロールに移動する前に印刷シートの欠陥を検知する欠陥検知手段と、前記印刷シートを介して前記圧動ロールに対向して配置され、前記欠陥検知手段から送信される信号に応じて移動して、前記印刷シートに欠陥部分を除いて電極パターンを印刷するグラビア部と、を含む。
【００１５】
ここで、前記グラビア部は、回転しながら印刷シート上に導電性ペーストを印刷するグラビアロールと、前記グラビアロールの両端に形成されて中心軸を支持し、グラビアロールを上昇または下降させる駆動部と、を含むことができる。
【００１６】
この際、前記グラビアロールは、外周面に導電性ペーストが塗布されるように凹状の電極パターンが形成されることができる。
【００１７】
また、前記駆動部は非接触軸受で形成されることができる。
【００１８】
この際、前記非接触軸受は、空気静圧軸受または磁気軸受の何れか一つであることができる。
【００１９】
一方、前記駆動部は、前記グラビアロールの中心軸位置を測定する変位センサと、前記変位センサにより測定されたグラビアロールの中心軸位置及び前記欠陥検知手段から送信される信号に応じてグラビアロールを制御する制御部と、を含むことができる。
【００２０】
また、前記駆動部は、前記グラビアロールが圧胴ロールを加圧する圧力を測定する圧力センサをさらに含むことができる。
【００２１】
また、前記グラビアロールと圧胴ロールは、同一の速度で回転することができる。
【００２２】
また、前記欠陥検知手段は、光を照射する光源と、前記印刷シートを撮影するカメラと、を含むことができる。
【００２３】
ここで、前記カメラは、前記印刷シート上の欠陥部分が前記圧胴ロール及びグラビア部に到着する時間を計算して信号を送信する信号送信部をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００２４】
上記の目的を達成するための本発明の実施形態によるグラビア印刷装置は、高速で移動する印刷シートの欠陥を予め検知し、欠陥が検知された時には、装置を停止しなくても該当欠陥部分のみを除いて印刷することができるため、生産性が向上する効果がある。
【００２５】
また、グラビアロールが上下移動して圧動ロールから離隔されることにより、印刷シートの移動経路に変化がなく、張力変化がないため、定常の印刷状態に戻るにかかる時間が不要であり、印刷されていない部分及び印刷品質が劣る部分を最小化することにより、生産コストを低減することができる効果がある。
【００２６】
また、非接触軸受によってグラビアロールが上下移動することにより、別の追加装置なしに圧動ロールとグラビアロールとを離隔させることができるため、設備製作コスト及びメンテナンスコストを低減することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態によるグラビア印刷装置を概略的に示した側面図である。
【図２】本発明の実施形態によるグラビア印刷装置を概略的に示した部分斜視図である。
【図３】本発明の実施形態によるグラビア印刷装置を概略的に示した正面図である。
【図４】本発明の実施形態によるグラビア印刷装置を概略的に示した正面図である。
【図５】グラビア部を概略的に示した断面図である。
【図６】グラビア部を示した側断面図である。
【図７】駆動部の内部構成を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態について説明する。しかし、これは例示に過ぎず、本発明はこれに制限されない。
【００２９】
本発明を説明するにあたり、本発明に係わる公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にする可能性があると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。そして、後述する用語は本発明における機能を考慮して定義された用語であり、これは使用者、運用者の意図または慣例などによって変わることができる。従って、その定義は本明細書の全体における内容を基に下すべきであろう。
【００３０】
本発明の技術的思想は請求範囲によって決まり、以下の実施形態は本発明の技術的思想を本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者に効率的に説明するための一つの手段に過ぎない。
【００３１】
以下、添付された図１から図７を参考して、本発明によるグラビア印刷装置の実施形態をより詳細に説明すると次のとおりである。
【００３２】
図１は本発明の実施形態によるグラビア印刷装置を概略的に示した側面図であり、図２は本発明の実施形態によるグラビア印刷装置を概略的に示した部分斜視図であり、図３及び図４は本発明の実施形態によるグラビア印刷装置を概略的に示した正面図である。
【００３３】
図１から図４に示したように、本発明の実施形態によるグラビア印刷装置は、高速移動する印刷シートＳを支持する複数個の支持ロール１０と、前記支持ロール１０の間に形成され、印刷シートＳを下部に加圧する圧胴ロール２０と、前記圧胴ロール２０に移動する前に印刷シートＳの欠陥を検知する欠陥検知手段３０と、前記印刷シートＳを介して前記圧胴ロール２０に対向して配置され、前記欠陥検知手段３０から送信される信号に応じて移動して、前記印刷シートＳに欠陥部分を除いて電極パターンＰを印刷するグラビア部４０と、を含む。
【００３４】
前記支持ロール１０は、高速で移動する印刷シートＳを支持する円筒状のロール部材であり、印刷シートＳの下部を支持して移動方向をガイドするために、複数個が形成されることができる。
【００３５】
ここで、印刷シートＳはセラミックグリーンシートであり、好ましくはキャリアフィルムにより裏打ちされたセラミックグリーンシートである。
【００３６】
前記圧胴ロール２０は前記支持ロール１０の間に形成され、印刷シートＳを下部に加圧するように形成されることができる。この際、前記圧胴ロール２０はシリンダのピストンに連結され、前記ピストンの垂直移動によって前記印刷シートＳを下部に加圧して、移動経路が変更された状態で加えられる接触圧力を一定に維持する。これにより、印刷シートＳの張力が一定に維持された状態で電極パターンＰがグラビア部４０に線接触されて加圧されることにより、電極パターンＰが印刷される。
【００３７】
この際、前記圧胴ロール２０は、印刷シートＳの幅と同一幅または若干狭い幅に形成されて、印刷シートＳを加圧することができる。
【００３８】
前記欠陥検知手段３０は、前記圧胴ロール２０に移動する前に印刷シートＳの欠陥を検知するためのものである。ここで、前記欠陥検知手段３０は、圧胴ロール２０から所定距離離隔され、前記印刷シートＳの移動方向に対して反対側の前方に備えられることができる。即ち、印刷シートＳの欠陥有無を先に検出した後に印刷が行われるようにするためのものであり、このような印刷工程は高速移動する印刷シートＳに合わせて連続して行われることができる。
【００３９】
ここで、前記欠陥検知手段３０は、光を照射する光源３１と、前記高速で移動する印刷シートＳを撮影するカメラ３２と、で構成されることができる。
【００４０】
この際、前記光源３１は印刷シートＳの上部に形成されて下部方向に光を照射し、前記印刷シートＳの下部に形成されたカメラ３２が印刷シートＳを透過した光を受光する。ここで、前記カメラ３２は、前記印刷シートＳ上の異物欠陥やピンホール欠陥によって印刷シートＳを透過する光の照度が変わると、印刷シートＳに欠陥があると判断して信号を発生する。
【００４１】
一方、前記カメラ３２により検出された印刷シートＳの欠陥部分が前記圧胴ロール２０に到逹するまでは所定の時間差が生じる。この際、前記カメラ３２に連結された信号送信部３３は、欠陥部分が圧動ロール２０に到着するまでの時間を計算してカメラ３２から発生する信号を送信するため、検出された欠陥部分が前記圧胴ロール２０に到逹するまでの時間差を解消することができる。
【００４２】
本発明による好ましい実施形態では、前記欠陥検知手段３０が光源３１及びカメラ３２で構成されると説明したが、これに限定されず、レーザーまたは超音波装置により検出することもできる。
【００４３】
図５はグラビア部を概略的に示した断面図であり、図６はグラビア部を示した側断面図であり、図７は駆動部の内部構成を示したブロック図である。
【００４４】
図５から図７に示したように、前記グラビア部４０は、前記印刷シートＳを介して前記圧胴ロール２０に対向して配置されるグラビアロール４１と、グラビアロール４１を上昇または下降させる駆動部４２と、で構成されることができる。
【００４５】
ここで、前記グラビアロール４１は、その外周面に導電性ペーストが塗布され、高速移動する印刷シートＳに電極パターンＰを印刷する円筒状のロール部材であり、前記圧胴ロール２０の幅と同一幅または若干狭い幅に形成されることができる。
【００４６】
この際、前記グラビアロール４１の外周面には凹状の電極パターンＰが形成されて導電性ペーストが塗布され、電極パターンＰを充填した後残った導電性ペーストは、グラビアロール４１の表面に接するように一側に形成されたドクターブレード（ｄｏｃｔｏｒ  ｂｌａｄｅ）５０によって掻き落とされる。
【００４７】
ここで、前記グラビアロール４１に付与される導電性ペーストは供給装置（不図示）を介してグラビアロール４１に付与されることができ、導電性ペーストが満たされた貯蔵部（不図示）がグラビアロール４１の下部に形成され、貯蔵部内に前記グラビアロール４１が浸漬されることも可能である。
【００４８】
即ち、印刷シートＳを介して前記圧胴ロール２０に対向して配置されるグラビアロール４１が圧胴ロール２０に加える加圧力により、前記グラビアロール４１と圧胴ロール２０との間を移動する印刷シートＳの表面に電極パターンＰが印刷されることができる。
【００４９】
ここで、前記グラビアロール４１は、前記印刷シートＳを介して対向配置された前記圧胴ロール２０と同一の速度で回転することが好ましい。また、グラビアロール４１は、圧胴ロール２０に加圧された印刷シートＳから離されている間も、印刷シートＳに電極パターンを印刷しているときと同じ速度で回転し続けていてもよい。同じ速度で回転し続けていると、印刷シートＳに欠陥があった場合にもなかった場合にも、前後に印刷される電極パターンの間隔は同一となり、完成品の印刷シートの利便性が向上する。
【００５０】
一方、前記駆動部４２は、前記グラビアロール４１の両端を支持し、前記グラビアロール４１を回転及び上昇または下降させて印刷シートＳに電極パターンＰが印刷されるようにするものであり、非接触軸受で形成されることができる。非接触軸受は、空気静圧軸受または磁気軸受であってもよい。
【００５１】
この際、前記駆動部４２は、図６（ａ）に示したように、内輪４３と外輪４４とで構成されており、グラビアロール４１の中心軸が内輪４３に挿入結合され、前記駆動部４２は外輪４４から離隔されて中心部に位置する。ここで、欠陥が検知された時には前記駆動部４２は図６（ｂ）のように内輪４３が下降し、欠陥がない時には図６（ｃ）のように内輪４３が上昇する。非接触軸受が空気静圧軸受である場合は、外輪４４の内輪４３に向かう各凸部は空気を吐出するノズルであってよく、各ノズルからの空気の吐出量の調整で空気圧を調整して、外輪４４と接触させることなく内輪４３を上下移動させる。非接触軸受磁気軸受である場合は、外輪４４の内輪４３に向かう各凸部はコイルが巻かれた導電性の芯であってよく、各コイルに流す電流量の調整で磁荷を調整して、外輪４４と接触させることなく内輪４３を上下移動させる。
【００５２】
また、前記駆動部４２は、図７に示したように、変位センサ４５及び制御部４６を含むことができる。
【００５３】
ここで、前記変位センサ４５は、前記グラビアロール４１の中心軸が結合された内輪４３の位置を測定し、測定された位置を前記制御部４６に伝送する。この際、制御部４６は、変位センサ４５から伝送される内輪４３の位置及び前記欠陥検知手段３０の信号送信部３３から送信される信号に応じて内輪４３の位置を上昇または下降させる。これにより、内輪４３に結合されたグラビアロール４１の中心軸が上昇または下降して、印刷シートＳに電極パターンＰが印刷されるか、もしくは印刷回避される。
【００５４】
即ち、前記非接触軸受で形成された駆動部４２は、変位センサ４５で内輪４３の位置を把握し、制御部４６で内輪４３の位置を制御して、内輪４３を外輪４４の内側で上下に所定移動させる。これにより、内輪４３に結合されたグラビアロール４１が上下に所定移動して、前記圧胴ロール２０とグラビアロール４１との間を移動する印刷シートＳに電極パターンＰが印刷されるか、印刷回避されることになる。このように、瞬時にグラビアロール４１の高精密制御が可能なことから、最小限の欠陥部分のみを除いて印刷することができ、製造コストの低減と生産性の向上を図ることができる利点がある。
【００５５】
また、前記駆動部４２は、内部にＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）である制御部４６が形成され、駆動部４２を制御するための別の制御装置を省略することができる利点がある。
【００５６】
さらに、前記駆動部４２には、前記グラビアロール４１が圧胴ロール２０を加圧する圧力を測定する圧力センサ４７が形成され、グラビアロール４１が圧胴ロール２０を過度な圧力で加圧する場合には内輪４３の位置を制御して加圧力を制御するため、印刷シートＳまたは印刷装置の損傷を防止することができる。
【００５７】
即ち、連続して供給される印刷シートＳを欠陥検知手段３０で検査し、欠陥が検知された時には、信号送信部３３を介して駆動部４２の制御部４６に信号を送信し、欠陥部分が到逹する時間に応じて前記グラビアロール４１の中心軸が結合された内輪４３が下降することにより前記圧動ロール２０とグラビアロール４１とが分離され、欠陥部分には電極パターンＰが印刷されていない状態で通過する。その後、欠陥部分が通過した後再びグラビアロール４１が上昇して前記圧胴ロール２０と圧着されることにより、欠陥部分がある場合にも印刷工程が停止せずに連続して行われるため、生産性を向上させることができる効果がある。
【００５８】
従って、高速で移動する印刷シートの欠陥を予め検知し、欠陥が検知された時には、装置を停止しなくても該当欠陥部分のみを除いて印刷することができるため、張力変化がなく、定常の印刷状態に戻るのにかかる時間が不要であり、印刷されていない部分及び印刷品質が劣る部分を最小化して生産性が向上される効果がある。また、シリンダなどの別の追加装置なしに圧動ロールとグラビアロールとを離隔させることができるため、設備製作コスト及びメンテナンスコストを低減することができる効果がある。
【００５９】
以上、代表的な実施形態を参照して本発明について詳細に説明したが、本発明に属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、上述の実施形態に対して本発明の範囲を外れない限度内で多様な変形が可能であることを理解するのであろう。
【００６０】
従って、本発明の権利範囲は上述の実施形態に限定されてはならず、後述する特許請求範囲だけでなくこの特許請求範囲と均等なものによって決められるべきである。
【符号の説明】
【００６１】
１０  支持ロール
２０  圧胴ロール
３０  欠陥検知手段
３１  光源
３２  カメラ
３３  信号送信部
４０  グラビア部
４１  グラビアロール
４２  駆動部
４３  内輪
４４  外輪
４５  変位センサ
４６  制御部
４７  圧力センサ
５０  ドクターブレード
Ｐ  電極パターン
Ｓ  印刷シート
【図１】
2013111973.tif 000003
【図２】
2013111973.tif 000004
【図３】
2013111973.tif 000005
【図４】
2013111973.tif 000006
【図５】
2013111973.tif 000007
【図６】
2013111973.tif 000008
【図７】
2013111973.tif 000009