KR101718492B1

KR101718492B1 - 정밀성과 내열성이 확보되어 있는 글라스용 스크린 인쇄지그

Info

Publication number: KR101718492B1
Application number: KR1020140027994A
Authority: KR
Inventors: 류재춘
Original assignee: 주식회사 넥스피안
Priority date: 2014-03-10
Filing date: 2014-03-10
Publication date: 2017-03-21
Anticipated expiration: 2034-03-10
Also published as: KR20150105876A

Abstract

본 발명은 얇은 금속재질의 평판을 상하방향으로 커버글라스와 동일한 크기의 관통구가 형성되어 있는 프레스 금형 위에 안착시킨 후, 상부에 위치한 프레스로 중간에 위치한 금속 재질의 평판을 가압하여, 상기 평판에 프레스 금형의 관통구와 동일한 형상의 내입구를 한번에 다수 개 타발되어져 있는 고정지그를 형성함으로써, 저렴한 비용으로 빠른 제작과 치수 안전성을 확보할 수 있는 한편, 안전하고 범용성 있게 사용할 수 있게 되었을 뿐만 아니라, 자중에 의한 비틀림이나 처짐을 방지할 수 있는 커버 글라스의 스크린 인쇄용 지그에 관한 것이다.

Description

정밀성과 내열성이 확보되어 있는 글라스용 스크린 인쇄지그{A SILK SCREEN PRINTING JIG}

본 발명은 커버 글라스에 실크 스크린을 인쇄를 할 때 커버 글라스를 가이드하는 지그에 관한 것으로, 좀더 자세히 설명하면 저렴한 비용으로 빠른 제작과 치수 정밀성을 확보할 수 있는 한편, 안전하고 범용성 있게 사용할 수 있게 되었을 뿐만 아니라, 자중에 의한 비틀림이나 처짐을 방지할 수 있는 커버 글라스의 스크린 인쇄용 지그에 관한 것이다.

일반적으로 스마트단말기에는 전면의 터치패널과 후방 카메라의 선단에 각각 이들을 보호하기 위한 커버 글라스가 장착되어지고, 특히 상기 커버 글라스에는 자사의 로그나 베젤영역 혹은 암각화하기 위한 디자인 패턴이 인쇄되어 지게 된다.

참고로, 이러한 디지인 패턴을 커버 글라스에 형성하여 주기 위해서는 소정의 두께를 가진 알루미늄 강판, 백그라이트로 이루어진 고정지그에 안착홈을 형성하고, 이러한 고정지그의 안착홈 안쪽에 다수개의 커버 글라스를 장착하여 사용한다. 참고로 이때 상기 지그는 인서트 홀이 형성되어 있는 석션기 위에 장착되어져 커버 글라스가 흡입되어진 상태로 고정지그의 안착홈 안쪽에 안착되어져 있도록 한다.

그리고 이러한 커버 글라스(이하, 글라스라고도 함) 위로는 디자인 패턴이 형성되어 있는 프레임이 안치되어지고, 상기 프레임 위에는 잉크가 주입되어진 상태에서 스퀴지(squeeze)나 롤러가 이동되어지면서, 지그 위에 안착되어 있는 커버 글라스로 잉크가 전사되어져, 상기 디자인 패턴과 동일한 모양의 패턴이 형성되어 지도록 한 것이다.

그러나 이때 안착홈이 형성되어 있는 고정지그는, 인쇄시 커버 글래스를 가이드하여 주고 있지만, 상기 고정지그는 알루미늄 600계열의 주괴가 CNC(computer numerical control)공작 기계에 의해 가공되어진 것이다.

즉, 상기 CNC 공작기계가 반복작업에 의해 안착홈을 형성할 때 상기 CNC공작기계의 툴(Tool)이 마모되어 지면서 알루미늄 강판에 형성되어 있는 안참홈의 치수가 불균형하게 되어지고, 특히 일일이 하나씩 깎고 다듬어서 다수개의 안착홈을 형성하는 만큼 많은 제작시간과 비용이 요구되게 되었던 것이다.

더욱이 이렇게 CNC공작 기계로 만들어진 커버 글라스의 고정지그는, 가공하기 용이한 알루미늄 재질로 만들어지며 열변형 및 치수에 불안정한 면모를 보여주고 있기 때문에, 가공이 완료된 후에는 반드시 아노다이징 (Anodizing)작업을 통해 안정화하여 주어야만 함으로 가격이 비싸질 수밖에 없다는 문제점이 있었던 것이고,

또한, 스마트폰의 커버 글라스는 솔벤트 또는 UV잉크로 마스킹하여 주거나 혹은 증착작업시 에칭(Etching)시켜 주어야만 하는데, 이때 알루미늄으로 만들어진 커버 글라스의 고정 지그가 에칭액과 접촉하면서 부식되어 버리고, 인쇄면을 형성 후 열처리 작업을 수행할 때 알루미늄으로 만든 고정지그는 열변형이 심하게 발생하게 된다. 따라서 고정지그에 장착되어 있는 글라스를 탈착한 후 별도로 증착작업이나 열처리 작업을 수행하여야지만 하였기에 공정추가로 생산성이 떨어지게 되었던 것이다.

국내등록특허공보 제10-1336936호 (등록일자:2013.11.27) 국내등록특허공보 제10-0960818호 (등록일자:2010.05.25) 국내등록특허공보 제10-1354579호 (등록일자:2014.01.16)

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 저렴한 비용으로 빠른 제작과 치수 정밀성을 확보하면서 열변형이 적은, 상기 커버 글라스의 스크린 인쇄용 지그를 목적으로 하는 것이다.

이를 위해 본 발명에서는 인서트 홀이 형성되어 있는 석션기;
상기 석션기의 인서트 위에 올려져 흡입되어진 상태로 안착되는 얇고 평평한 커버글라스;
상기 커버글라스에 스크린 인쇄하기 위해 디자인 패턴이 형성된 프레임;
상기 커버글라스를 고정하기 위한 고정지그,
를 포함하여 이루어지되,
상기 고정지그는, 얇은 평판의 금속판을, 커버글라스와 동일한 면적의 관통구가 형성된 프레스 금형 위에 안치시킨 후, 상부에 위치한 프레스로 가압되면서 프레스 금형의 관통구와 동일한 형상의 내입구가 복수 개 형성된 것이고,
상기 내입구에 커버글라스가 끼워져 고정된 상태로 셕션기 위에 설치되는 것임을 특징으로 한다.

삭제

또한, 본 발명에서는 상기 내입구의 크기보다 작거나 혹은 큰 면적의 내입구가 동일한 위치에 타공되어져 있는 둘 이상 고정지그를 적층하여 사용함으로써,

사이즈에 상관없이 범용성 있게 사용하는 한편,

상부에 위치한 지그의 내입구에 커버 글라스가 끼워져 있을 경우 상기 내입구의 면적보다 작은 면적을 가진 하부의 지그가 상하를 관통하는 홀을 형성한 체 상부의 내입구에 끼워져 있는 커버 글라스를 받쳐 주도록 하여 안전하게 사용할 수 있도록 하고자 하는 것이다.

본 지그는 상판 하측에 테이프를 붙여서 하부지그 대용으로 사용하기도 한다.

또한, 본 발명의 고정지그는 이웃한 두 내입구 사이의 사이간에 혹은 테두리에 프레스로 내입구를 타공할 때 상하방향으로 좌우로 길게 절곡된 혹은 만곡된 내입면을 가지는 비딩을 형성하여 비틀림이나 처짐을 방지한 상태로 사용하고자 하는 것이다.

본 발명은 금속 재질로 이루어진 얇은 평판에 프레스 공법으로 한번에 다수개의 내입구가 타공되어져 있는 스크린 인쇄 고정용 지그를 인서트홀 위에 장착하여 사용함에 따라, 저렴한 비용으로 빠른 제작과 치수 안전성 및 변형이 적은 커버 글라스의 스크린 인쇄용 지그를 확보할 수 있게 되었다.

또한, 본 발명은 동일한 위치에 서로 다른 사이즈의 내입구를 가진 각각의 고정지그를 적층하여 사용하게 되면서, 커버 글라스의 크기가 다르더라도 이에 맞게 조립하여 사용할 수 있게 되었고, 특히 상기 고정지그의 내입구의 크기 큰 순서대로 적층하여 사용하면서 상부의 내입구에 끼워져 있는 커버 글라스가 하부에 위치한 고정지구가 받쳐지면서 안전하게 사용할 수 있게 되었다.

또한, 본 발명은 이웃한 두 내입구의 사이의 면적(이하, 사이간이라고 함)에 혹은 테두리에 가로 방향으로 혹은 세로 방향으로 길게 만곡된 혹은 절곡된 내입면을 가지는 비딩(Beading)을 형성하여 면적이 큰 터치패널의 커버글라스를 장착하더라도 비틀림이나 처짐이 방지된 상태로 안전하게 사용할 수 있게 되었다.

또한, 본 발명의 고정지그는 커버 글라스의 두께보다 0.1mm 내외로 얇게 형성하여 상기 커버 커라스의 전면이 돌출되어져 있도록 함으로써, 전면에 용이하게 인쇄면을 형성하고 열처리 작업을 수행할 수 있게 되었다.

또한, 본 발명은 내열성 및 내식성에 강하고 치수 변형이 거의 없는 철-크로뮴계 스테인리스강을 주로 사용하여, 직접 커버 글라스가 장착된 상태로 고정지그를 증착기 혹은 건조기에 넣어 각각의 작업을 수행할 수 있게 되어, 높은 생산성을 확보할 수 있게 되었다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스크린 인쇄용 지그의 사시도
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 스크린 인쇄용 지그의 금형 및 프레스
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스크린 인쇄용 지그의 사용상태도
도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 스크린 인쇄용 지그의 사시도
도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 스크린 인쇄용 지그의 분해사시도.
도 6은 상기 도 5의 상부 지그의 확대도.
도 7은 상기 도 5의 하부 지그의 확대도.
도 8은 상기 도 4의 단면도.
도 9는 본 발명의 제3실시 예에 따른 스크린 인쇄용 지그의 분해사시도.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용은 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하기로 한다.

먼저, 도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 스마트폰의 카메라 전면에 장착되는 커버 글라스가 스크린 인쇄용 지그에 장착되어 있는 모습을 보여주는 것이고, 도 2는 상기 도 1의 지그를 제작하기 위한 금형과 프레스의 모습을 보여주는 것이고, 도 3은 상기 스크린 인쇄용 지그에 장착되어 있는 커버 글라스에 디자인 패턴을 형성하여 주기 위한 모습을 보여주는 것이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명은, 금속재질로 이루어진 얇은 평판의 스크린 인쇄용 지그(이하 고정지그라고 함)의 내입구(12) 안쪽에 다수개의 커버 글라스(8)를 장착하고, 인서트 홀(4)이 형성되어 있는 석션기(5) 위에 안착시킨 후,

상부에 디자인 패턴이 형성되어 있는 프레임(1)을 밀착시킨 상태에서 스퀴지(2)나 롤러를 움직여 주게 되면, 주입된 잉크가 하부에 위치한 커버 글라스(8)로 전사되면서 상기 커버 글라스(8)에 동일한 모양의 디자인 패턴을 형성하여 주게 되는 것이다.

이때, 고정 지그(10)는 금속재질로 이루어진 얇은 평판을, 관통구(6)가 형성되어 있는 프레스 금형(5) 위에 안착시킨 후, 상부에 위치한 프레스(7)로 금속 재질로 이루어진 얇은 평판을 가압하여 주게 되면,

상기 평판에는 프레스 금형(5)의 관통구(6)에 대응하는 형상의 내입구(12)가 한번에 다수개 타발(이하, 타발 또는 타공이라고 함)되어 지면서 저렴한 비용에 빠른 제작시간과 치수의 안정성이 확보되어져 있는 고정 지그(10)를 형성할 수 있게 되는 것이다.

참고로 이때의 내입구(12)는 커버 글라스(8)와 동일한 형상과 크기로 이루어져 상기 커버 글라스가 타이트(Tight)하게 내입구(12)에 끼워져 인서트 홀(4) 위에 장착되어 지지만, 실시 예에 따라서는 상기 고정지그의 배면에 접착제가 도포되어 있는 필름을 부착하고 내입구에 커버 글라스를 끼워 사용할 수도 있는 것이다.

더불어 본 발명은 실시 예에 따라 서로 다른 면적을 가지고 있는 다수개의 고정지그를 일렬로 조립하여 받쳐진 상태로 사용할 수도 있는 것이다.

즉, 도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 금속 재질로 이루어진 얇은 평판에 서로 다른 면적 혹은 서로 다른 모양의 내입구(12,22)를 가지는 복수 개의 고정지그(10,20)를 형성하고, 이들을 적층하여 동일한 위치에 내입구(12.22)가 노출되어 있는 상태로 조립하여 인서트 홀(4) 위에 장착되어 질 수도 있는 것이다. 참고로 이때 상부에 위치한 고정지그(10)의 내입구(12)는 커버 글라스(8)와 동일한 크기로 이루어져 상부에 위치한 커버 글라스(8)가 끼워져 장착되어 지고, 하부에 위치한 고정지그(20)의 내입구(22)는 상기 커버 글라스(8)보다 작은 크기로 이루어져, 상부의 고정지그(10)에 끼워져 있는 커버 글라스(8)를 하부에 위치한 고정 지그(20)의 내입구(22)가 받쳐주도록 하여 안전하게 끼워지도록 할 수도 있는 것이다.

참고로 이때 고정지그(10,20)의 내입구(12,22)는 각각의 커버 글라스에 따라 서로 다른 사이즈를 가지는 고정지그를 형성하고, 이를 적층하여 사용함으써, 범용성 있게 사용할 수도 있는 것이다.

또한 이때 고정지그(10,20)의 테두리에는, 상기 프레스(7)에 의해 상하방향으로 관통된 가이드홀(11,21)이 적어도 둘 이상의 형성하는 한편, 상기 가이드홀(11,21)은 각각의 고정지구(10,20)에 동일한 위치에 동일한 사이즈로 형성하여,

다수개의 고정 지그(10,20)가 나란히 같은 위치에 내입구(12,22)가 노출되어 있도록 얼라이먼트하는 한편 각각의 커버 글라스에 균일한 품질의 인쇄면(13)을 형성할 수도 있는 것이다.

또한, 상기 고정지그(10,20)의 내입구(12,22)는, 각각의 고정지그(10,20)마다 서로 다른 크기로 형성할 수도 있지만, 하부 지그에 안쪽으로 돌출된 받침턱을 형성함으로써, 상부에 위치할 고정지그와 하부에 위치할 고정지그를 용이하게 식별하고 장착하여 사용할 수도 있는 것이다.

참고로, 이때 고정지그(10,20)는 충분한 전단 강도를 확보하고 있는 얇은 금속 재질의 평판으로 본 발명에서는 상기 내입구(10)에 장착되어지는 박막의 커버 글라스와 동일한 두께를 가지고 있으며,

바람직하게는 커버 글라스의 두께보다 0.1mm 내외로 얇게 형성하여 돌출되어져 있도록 함으로써 전면에 용이하게 인쇄면(13)을 형성하고 150 ~180 도에서 용이하게 열처리 작업을 수행하여 인쇄면이 벗겨지지 않도록 한다.

참고로, 이때 고정지그(10,20)는, 다양한 금속판을 변형하여 사용할 수도 있지만, 내열성 및 내식성에 강하고 치수 변형이 거의 없는 철-크로뮴계 스테인리스강을 주로 사용하여, 직접 커버 글라스가 장착된 상태로 고정지그를 증착기 혹은 건조기에 넣어 각각의 작업을 바로 수행할 수 있어, 공정단축으로 인한 높은 생산성을 확보할 수 있게 되었다.

또한, 상기 프레스(7)는 0.5mm의 두께를 가진 SUS 재질의 평판에 7.5mm X 7.5mm의 면적을 가진 25개의 내입구를 5mm 가격으로 한번에 타공하였을 때, 1cm X 1cm의 면적당 80톤 내지 150톤의 압력을 가하여 한번에 다수개의 내입구를 타공한 것으로, 실시 예에 따라 고정지그의 두께 및 내입구의 형상에 따라 압력을 달리하여 타공할 수도 있는 것이다.

참고로, 이때 상기 커버 글라스(8)는 박막의 강화유리로 스마트폰의 카메라 전면에 장착되는 원형 또는 다각형의 글라스이거나 혹은 터치 패널 전면에 장착되는 강화 유리로, 실시 예에 따라서는 흠집에 강한 사파이어 글라스로 그 모양이나 형상에 한정하지는 않는다.

또한, 도 9는 터치패널 전면에 장착되는 커버 글라스가 장착되는 고정지그로, 이때의 고정지그(30)는 내입구(32)를 타공할 때, 이웃한 두 내입구의 사이의 사이간(35)에 혹은 테두리에 절곡된/만곡된 내입면을 가진 비딩(Beadng)을 형성하여, 비틀림 혹은 처짐을 방지할 수도 있는 것이다.

즉, 부피가 크고 다수개의 커버 글라스가 내입구(32)에 장착되어 지게 되면, 커버 글라스와 유사한 두께를 가진 0.5~1 mm의 두께를 가진 고정지그(30)가 자중에 의해 하부로 처지게 됨으로, 상기 커버 글라스의 끼움이나 빼냄이 어려워지게 된다. 따라서 상기 고정지그(30)의 테두리나 사이간(35)에 가로방향으로 혹은 세로방향으로 길게 만곡된 내입면(혹은 돌출된 내입면)을 가진 비딩(34)을 형성하여, 사선방향으로 발생하는 비틀림이나 자중에 의한 처짐을 잡아주도록 한 것이다.

참고로, 이때 비딩(34)은 1~4mm 이상의 폭을 형성하여 0.1mm이상 외측으로 돌출되어 있고, 상기 고정지그(30)는 충분한 전단 강도를 확보하고 경질의 금속 평판으로, 상기 내입구(32)에 장착되어지는 커버 글라스와 동일한 두께를 가지지만, 바람직하게는 커버 글라스의 두께보다 0.1mm정도 얇게 형성함으로써, 상기 커버글라스가 돌출되어져 있도록 하여 용이하게 인쇄되도록 할 수도 있는 것이다.

더불어 고정지그(30)는, 다양한 금속판을 변형하여 사용할 수도 있지만, 바람직하게는 상기 커버 글라스에 인쇄면을 형성한 후 박리되지 않도록 150~180도에서 열처리 작업을 수행하거나 혹은 에칭액과 접촉하여 부식되지 않도록 내열성 및 내식성에 강하고 치수 변형이 거의 없는 철-크로뮴계 스테인리스강을 주로 사용한다.

또한 상기 고정지그(30)는 0.5 ~ 0.6mm 두께에 250.00mm X 296.00mm의 면적을 가지고 있는 평판으로 내는 대략 15.0 X 8.00mm 의 면적을 가진 6의 내입구(32)를 5mm간격으로 한번에 타발한 것이다.

따라서 본 발명은 저렴한 비용으로 빠른 제작과 치수 안전성 및 변형이 적은 커버 글라스의 스크린 인쇄용 지그를 확보하면서, 안전하고 범용성 있게 커버 글라스를 장착하여 사용할 수 있게 되었을 뿐만 아니라, 사이즈가 큰 커버를 사용할지라도 비틀림이나 처짐이 방지된 상태로 사용할 수 있게 되는 것이다.

1:프레임 2:스퀴즈
3:석션기 4:인서트홀
5:프레스 금형 6:관통구
7:프레스 8:커버 글라스
10,20,30:고정지그 11,12,13:가이드홀
12,22,32:내입구 13:인쇄면
23,33:받침턱 34:비딩

Claims

인서트 홀이 형성되어 있는 석션기;
상기 석션기의 인서트 위에 올려져 흡입되어진 상태로 안착되는 얇고 평평한 커버글라스;
상기 커버글라스에 스크린 인쇄하기 위해 디자인 패턴이 형성된 프레임;
상기 커버글라스를 고정하기 위한 고정지그,
를 포함하여 이루어지되,
상기 고정지그는, 얇은 평판의 금속판을, 커버글라스와 동일한 면적의 관통구가 형성된 프레스 금형 위에 안치시킨 후, 상부에 위치한 프레스로 가압되면서 프레스 금형의 관통구와 동일한 형상의 내입구가 복수 개 형성된 것이고,
상기 내입구에 커버글라스가 끼워져 고정된 상태로 셕션기 위에 설치되는 것임을 특징으로 하는 정밀성과 내열성이 확보되어 있는 글라스용 스크린 인쇄지그
제1항에 있어서,
상기 고정지그의 배면에는 접착제가 도포되어 있는 필름이 부착된 상태로 내입구에 커버 글라스가 끼워 사용되는 것을 특징으로 하는 정밀성과 내열성이 확보되어 있는 글라스용 스크린 인쇄지그
제1항에 있어서,
상기 고정지그는 금속 재질로 이루어진 얇은 평판에 서로 다른 면적 혹은 서로 다른 모양의 내입구를 가지는 복수 개의 고정지그를 형성하고, 상기 고정지그를동일한 위치에 각각의 내입구가 노출되어 있는 상태로 적층하여 사용하는 것을 특징으로 하는 정밀성과 내열성이 확보되어 있는 글라스용 스크린 인쇄지그
제3항에 있어서,
상기 고정지그는 상부에 위치한 고정지그의 내입구가 커버 글라스와 동일한 크기로 이루어지고, 하부에 위치한 고정지그의 내입구는 상기 커버 글라스보다 작은 면적으로 이루어져, 상부에 위치한 고정지그에 커버 글라스가 하부에 위치한 고정 지그의 내입구 위에 받쳐져 있는 상태로 장착되어 지는 것을 특징으로 하는 정밀성과 내열성이 확보되어 있는 글라스용 스크린 인쇄지그
제3항에 있어서,
상부에 위치한 고정지그와 하부에 위치한 고정지그의 내입구는 서로 다른 형상으로 이루어져 있고, 하부에 위치한 고정지그의 내입구에는 안쪽으로 만곡된 형상의 받침턱이 돌출되게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 정밀성과 내열성이 확보되어 있는 글라스용 스크린 인쇄지그
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정지그의 테두리에는 얼라이먼트 하기 위한 가이드 홀이 둘 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 정밀성과 내열성이 확보되어 있는 글라스용 스크린 인쇄지그
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정지그는 내열성 및 내식성에 강하고 치수 변형이 거의 없는 철-크로뮴계 스테인리스강인 것을 특징으로 하는 정밀성과 내열성이 확보되어 있는 글라스용 스크린 인쇄지그
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정지그는 0.5 ~ 1.0mm의 두께를 가지고, 이웃한 두 내입구의 사이의 사이간에는 혹은 테두리에, 가로방향으로 또는 세로방향으로 1.0 ~ 4.0mm의 폭을 형성하면서 0.1mm 이상 외측으로 만곡된 내입면을 가지는 비딩을 형성하여, 비틀림이나 자중에 의한 처짐을 잡아주도록 한 것을 특징으로 하는 정밀성과 내열성이 확보되어 있는 글라스용 스크린 인쇄지그
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정지그는 커버 글라스의 두께보다 0.1mm 내외로 얇게 형성하여 상기 커버 글라스가 돌출되어져 있도록 함으로써 전면에 용이하게 인쇄면을 형성할 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 정밀성과 내열성이 확보되어 있는 글라스용 스크린 인쇄지그