JP6850576B2 - シルクスクリーン印刷装置とデジタルインクジェットプリンターが結合したカラー塗装鋼板製造装置及びこの装置により製造されたカラー塗装鋼板 - Google Patents

Description

本発明は、スチール素材の鋼板に各種文様及び色相を印刷するカラー塗装鋼板製造装置及びこの装置により製造されたカラー塗装鋼板に関するものであって、更に詳細には、シルクスクリーン印刷装置とデジタルインクジェットプリンターを一つの製造ラインに連続的に配置することにより、シルクスクリーン印刷とデジタルインクジェット印刷の長所をすべて利用できるようにした、シルクスクリーン印刷装置とデジタルインクジェットプリンターが結合したカラー塗装鋼板製造装置及びこの装置により製造されたカラー塗装鋼板に関するものである。

鋼板に多様な色相及び模様を具現するための方法としてシルクスクリーン印刷による方法がある。

前記シルクスクリーン印刷方式は、スキージ（Ｓｑｕｅｅｇｅｅ）を左右に移動させて製版スクリーンメッシュのインクを適正に押し付けて印刷する方式であり、鋼板に単純に塗料をコーティングする一般の塗装方式に比べ、多様な色相と模様を表現することができるという長所を持つ。

以下、前記シルクスクリーン印刷方式によりカラー鋼板を製造する過程につき、図１を参照して説明する。

まず、ローダー（２）で鋼板素材（１）を持ち上げて、多数の移送ローラー（３）が水平に配置された製造ラインに安着させる。

続いて、一番目のシルクスクリーン印刷装置（１０ａ）で鋼板素材（１）の表面に一度目の印刷を行う。

一度目の印刷が完了した鋼板素材（１）は、乾燥器（２０）で熱風による乾燥を行い、冷却器（３０）で冷却させる。

一度目の印刷が完了した鋼板素材（１）は、二番目のシルクスクリーン印刷装置（１０ｂ）で二度目の印刷過程を経た後、乾燥器（２０）で乾燥を行い、冷却器（３０）で冷却する。

そして、三番目のシルクスクリーン印刷装置（１０ｃ）及び四番目のシルクスクリーン印刷装置（１０ｄ）で、同一の方式により三度目の印刷及び四度目の印刷を行う。

印刷が完了した鋼板素材（１）は、アンローダー（２’）によって製造ラインから荷役された後、検査及び包装過程を経て出荷される。

図１は、四台のシルクスクリーン印刷装置（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）を用いて鋼板素材（１）に４回の印刷を行う場合を図示したものであり、前記シルクスクリーン印刷装置の個数は色相の数に応じて加減することが可能である。

前記シルクスクリーン印刷方式は、鋼板素材の全面にカラーコーティングを行うベースカラー（Ｂａｓｅ Ｃｏｌｏｒ）印刷に優れ、エンボシング（Ｅｍｂｏｓｓｉｎｇ）形態の質感の表現に優れ、かつ一般的な印刷に比べて生産性が高いという長所を持っており、これらのことから、カラー鋼板の製造に広く使用されている。

しかし、シルクスクリーン印刷方式には次のような短所がある。

第一に、一つの印刷装置において一つの色相のみを印刷することから、多色の模様を印刷しようとする場合、多数のシルクスクリーン印刷装置を具備しなければならない。

すなわち、４つの色相を印刷する場合、４台のシルクスクリーン印刷装置を設置しなければならないのである。

また、シルクスクリーン印刷を行うためには、ＰＥスクリーンメッシュからなるアルミニウムフレーム（これを通常「製版」という）が必要となるが、多色模様の印刷を行う場合、各色相それぞれに合わせた製版を製造しなければならず、これによって製造原価が上昇するという問題が生じる。

また、多色の色相を印刷する場合、図１に図示したように、各シルクスクリーン印刷装置の後方に乾燥器（２０）及び冷却器（３０）をそれぞれ設置しなければならない。

また、各シルクスクリーン印刷装置には、それぞれ作業者を配置しなければならないことから人件費の上昇を招くという短所がある。

一方、図１のように、多数のシルクスクリーン印刷装置（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）を使用せず一つのシルクスクリーン装置を用いて印刷をすることもできる。

しかしこの場合、色相が変わる度に製版を入れ替えなければならない不便さを伴う。

また、製版を入れ替えてセッティングを行うにあたっては多くの時間を必要とし（約１時間を所要する）、製版を洗浄して使用する必要があることから生産性が低下する短所がある。

第二に、シルクスクリーン印刷方式は、カラー鋼板製造時、多数の色相に合わせて印刷作業を繰り返さなければならないことから印刷品質が低下する短所がある。

特に、シルクスクリーン印刷方式は、ＰＥスクリーンメッシュで製造された製版にエア圧力を加えてパターンを印刷することから、ＰＥスクリーンメッシュがエア圧力により伸びてしまい印刷品質を低下させる問題が起こる。

前記のような理由により、シルクスクリーン印刷方式は、多色印刷時に色偏差が発生し、商品性の低下を招くという短所がある。

第三に、シルクスクリーン印刷方式は光沢度が高くないことから、冷蔵庫、洗濯機等の家電製品の高光沢素材としては相応しくないという短所がある。

一方、インクを用いて紙またはフィルムに印刷を行うインクジェット（Ｉｎｋ−ｊｅｔ）プリンターが知られている。

前記インクジェットプリンターはヘッド部を左右に移動させてインクを噴射することで印刷を行う方式であり、シルクスクリーン印刷のような製版を必要としないという長所を持つ。

前記デジタルインクジェットプリンターは、通常、主に紙またはフィルムに印刷を行う用途で使用されるが、最近では、鋼板素材に印刷を行うインクジェットプリンターも開発されている。

前記インクジェットプリンターは、製版を使用しない方式であることから製版製造費用を節減することができ、作業準備時間を短縮させることができるとともに、人件費を節減することができるという長所を持つ。

また、一つの機械で多色印刷が行えることから、色偏差が発生せず高精密印刷が可能となるという長所を持つ。

しかし、前記デジタルインクジェットプリンティング方式では、鋼板素材の全面に印刷を行うベースカラー印刷が困難であり、１時間当り約６０ｍ2程度の印刷しか行えないことから、生産性が低下するという短所がある。

また、デジタルインクジェットプリンターは、エンボシング形態のファブリック質感またはエンボス質感を具現するためには、３〜４回印刷を行わなければならないという短所がある。

韓国公開特許第１０−２０１３−００５６９２６号公報 韓国公開特許第１０−２０１４−０１４５５１７号公報 韓国特許第１１３６１１７号公報

本発明は、前記した従来技術の問題点を解決するためのものであり、カラー塗装鋼板を製造するにあたり、シルクスクリーン印刷方式とデジタルインクジェットプリンティング方式の長所をすべて利用し、鋼板素材への多色印刷時の印刷品質を向上させるところにその目的 がある。

本発明の他の目的は、製版製造費用を節減し、人件費を節減するとともに、生産性を向上させるところにある。

本発明の更に他の目的は、鋼板素材への多色印刷時に色偏差が発生することを防止し、エンボシング形態のファブリック質感を容易に具現するところにある。

本発明の更に他の目的は、カラー塗装鋼板の光沢度を向上させ、冷蔵庫、洗濯機等の家電製品の素材に相応しいカラー鋼板を提供するところにある。

前記目的を達成するため、本発明は、鋼板素材を多数の移送ローラーが配列された移送装置の上部に安着させるためのローダーと、鋼板素材に多様な色相と模様を印刷するためのシルクスクリーン印刷装置と、印刷層を乾燥させる乾燥器と、印刷層を冷却させる冷却器と、印刷が完了した鋼板素材を移送装置から荷役するアンローダーとを含んでなるカラー塗装鋼板製造装置において、前記シルクスクリーン印刷装置とデジタルインクジェットプリンターを一つの製造ラインに連続的に配置して鋼板素材に多色を印刷することを特徴とする。

また、前記デジタルインクジェットプリンターは、一度または二度印刷を行ったシルクスクリーン印刷装置の後方に配置されることを特徴とする。

また、前記デジタルインクジェットプリンターの後方にＵＶコーティング装置が更に具備されることを特徴とする。

また、前記ＵＶコーティング装置の後方にＵＶランプが更に具備されることを特徴とする。

また、前記ＵＶ乾燥器の後方にエンボシング形態のファブリックまたはエンボス質感を具現するためのシルクスクリーン印刷装置が更に具備されることを特徴とする。

本発明によれば、カラー塗装鋼板を製造するにあたり、シルクスクリーン印刷方式とデジタルインクジェットプリンティング方式の長所をすべて利用することから、鋼板素材への多色印刷時の印刷品質を向上させ、製品の商品性を高めることができる効果がある。

また、製版製造費用を節減することができ、人件費を節減することができ、生産性を向上させることができる効果がある。

また、鋼板素材への多色印刷時の色偏差の発生を防止し、エンボシング形態のファブリック質感及びグラデーション文様に立体感を持たせて具現できる効果がある。

また、カラー塗装鋼板の光沢度を向上させ、冷蔵庫、洗濯機などの家電製品の素材に相応しいカラー鋼板を提供することができる効果がある。

従来技術によるカラー塗装鋼板製造装置を概略的に図示した図面。 本発明によるカラー塗装鋼板製造装置を概略的に図示した図面。 本発明によるカラー塗装鋼板製造装置により、鋼板にエンボシング形態のファブリック質感を具現した写真。 本発明によるカラー塗装鋼板製造装置により、鋼板にグラデーション質感を具現した写真。

以下、添付された図面を参照し、本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。

本発明によるカラー塗装鋼板製造装置は、図２に図示されたように、鋼板素材（１）を多数の移送ローラー（３）が配列された移送装置の上部に安着させるためのローダー（２）と、鋼板素材（１）に多様な色相と模様を印刷するためのシルクスクリーン印刷装置（１０）と、印刷層を乾燥させる乾燥器（２０）と、印刷層を冷却させる冷却器（３０）と、印刷が完了した鋼板素材（１）を移送装置から荷役するアンローダー（２’）とを含んでなる。

本発明によれば、前記シルクスクリーン印刷装置（１０）とデジタルインクジェットプリンター（４０）が一つの製造ラインに連続的に配置される。

前記シルクスクリーン印刷装置（１０）は、スキージ（Ｓｑｕｅｅｇｅｅ）を左右に移動させながらエア圧力でパターンがデザインされた製版スクリーンメッシュのインクを押し付けて印刷を行う。

前記シルクスクリーン印刷の解像度は約２００ＤＰＩ（Ｄｏｔ Ｐｅｒ Ｉｎｃｈ）で、印刷誤差は±１ｍｍ程度である。

また、デジタルインクジェットプリンター（４０）は、ヘッド部を左右に移動させながらインクを噴射して印刷を行う。

前記デジタルインクジェットプリンター（４０）は、シルクスクリーン印刷方式と違い製版が不要であり、多様なパターンを印刷することができるという長所を持つ。

前記デジタルインクジェットプリンター（４０）によれば、細密なパターンの印刷が可能であり、解像度が１２００ＤＰＩの高解像度印刷を行うことができ、印刷誤差を±０．０１ｍｍまで減らすことができる。

前記デジタルインクジェットプリンター（４０）は、一度または二度印刷を行うシルクスクリーン印刷装置の後方に配置されることが望ましい。

これは鋼板素材の全面に印刷を行うベースカラー印刷時、シルクスクリーン印刷方式がインクジェットプリンターに比べて更に優秀である点を考慮したものである。

前記シルクスクリーン印刷装置（１０）と、デジタルインクジェットプリンター（４０）を一つの製造ラインに連続的に配置することで、シルクスクリーン印刷の長所とインクジェットプリンティングの長所をすべて利用することができる。

また、上記デジタルインクジェットプリンター（４０）の後方にＵＶ（Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）コーティング装置（５０）が更に具備されることが望ましい。

前記ＵＶコーティング装置は、ＵＶインクを使用して印刷を行う方式で、鋼板素材の光沢度を向上させることができる。

シルクスクリーン印刷による場合、光沢度が約９５％程度であるが、ＵＶコーティング装置による場合、光沢度を約１１０％以上まで向上させることができる。

前記ＵＶコーティング装置（５０）の後方にはＵＶインクを硬化させるためのＵＶランプ（６０）が更に具備される。

また、前記ＵＶランプ（６０）の後方にシルクスクリーン印刷装置（１０）を更に具備することができる。

前記ＵＶランプ（６０）の後方にシルクスクリーン印刷装置（１０）を更に具備するのは、エンボシング（Ｅｍｂｏｓｓｉｎｇ）形態のファブリック（Ｆａｂｒｉｃ）質感に立体感を持たせて具現するためのものである。

前記エンボシング形態のファブリック質感を具現しようとする場合、塗膜の厚さは最小２０μｍ以上とならなければならない。

したがって、インクジェットプリンターを用いる場合には３〜４回印刷を繰り返さなければならないが、シルクスクリーン印刷装置（１０）を用いた場合には１回の印刷を行うだけでエンボシング形態のファブリック質感印刷が可能となり、立体感に優れたカラー鋼板を速かに製造することができるようになる。

図３は、本発明によるカラー塗装鋼板製造装置によって鋼板素材にエンボシングを具現した写真であり、ファブリック（Ｆａｂｒｉｃ）と類似した質感が具現されていることが解る。

また図４は、本発明による製造装置によってグラデーション表現を具現した写真であり、立体感をよく表現していることが解る。

以下、本発明による製造装置によってカラー塗装鋼板を製造する過程について、図２を参照して説明する。

まず、フォークリフト等の作業車によって運搬された鋼板素材（１）を、ローダー（２）によって多数の移送ローラー（３）が配列された製造ラインに安着させる。

そうすると、前記鋼板素材（１）は一番目のシルクスクリーン印刷装置（１０ａ）に移送されて一度目の印刷が施される。

前記鋼板素材（１）には原素材を使用することもあり、ＰＣＭ（Ｐｒｅ−Ｃｏａｔｅｄ Ｍｅｔａｌ）鋼板を使用することもある。

一度目のシルク印刷が完了した鋼板素材（１）は、乾燥器（２）を通過する過程において乾燥され、冷却器（３）において冷却される。

そして、鋼板素材（１）は二番目のシルクスクリーン印刷装置（１０ｂ）に移送されて二度目の印刷が行われ、乾燥器（２０）で乾燥を行った後、冷却器（３０）で冷却する。

二度目の印刷が完了した鋼板素材（１）は、インクジェットプリンター（４０）に移送されてインク噴射方式により三度目の印刷が施される。

インクジェットプリンター（４０）により三度目の印刷が完了した鋼板素材（１）は、乾燥器（２０）を通過する過程において乾燥され、冷却器（３０）を通過することにより冷却される。

三度目の印刷が完了した鋼板素材（１）は、ＵＶコーティング装置（５０）でＵＶインクによってコーティングされる。

前記ＵＶコーティングにより、塗膜の光沢度及び鮮明度を著しく向上させることができる。

ＵＶコーティングが完了した鋼板素材（１）は、ＵＶランプ（６０）によって硬化され、硬化が完了した鋼板素材（１）は、アンローダー（２’）により製造ラインから荷役された後、検査及び包装作業を経て出荷される。

図２には、シルクスクリーン印刷装置が２台、インクジェットプリンター（４０）が１台、ＵＶコーティング装置（５０）が１台に図示されているが、前記シルクスクリーン印刷装置の数は具現しようとする色相の数に応じて減少及び増加させることができる。

また、図面には図示されていないが、前記ＵＶコーティング装置（５０）の後方にシルクスクリーン印刷装置を更に具備して、エンボシング形態のファブリック質感を具現することが望ましい。

前記の構成によれば、カラー塗装鋼板を製造するにあたって、一つのラインでシルクスクリーン印刷方式、デジタルインクジェットプリンティング方式、ＵＶコーティング方式の長所をすべて利用することができることから、カラー鋼板の印刷品質を向上させることができる。

また、鋼板の全面にコーティングを施すベースカラー印刷はシルクスクリーン方式で印刷を行い、纎細なパターン印刷はデジタルインクジェットプリンターで印刷を行うことにより、多色印刷時の色偏差の発生を最小化して製品の商品性を高めることができる。

また、鋼板素材への多色印刷時にシルクスクリーン印刷装置の数を減らすことができることから人件費の節減ができ、生産性を向上させることができる。

また、ＵＶコーティング装置によってカラー塗装鋼板の光沢度及び鮮明度を向上させることができるので、冷蔵庫、洗濯機等の家電製品素材に相応しいカラー鋼板を生産することができる。

また、ＵＶコーティング装置の後方にシルクスクリーン印刷装置を更に配置することにより、印刷を１回行うだけで立体感に優れたエンボシング形態のファブリック質感を容易に具現することができる。

以上、本発明の技術的思想を例示的に説明し、図示したが、本発明はこれらの説明を文字通り解釈した構成及び作用のみに限定されない。当該技術分野において通常の知識を持つ者であれば特許請求範囲に記載した技術的思想の範疇を逸脱すること無く、本発明について多数の変更及び修正が可能であることは容易に理解できるものと思われる。したがって、そのようなすべての適切な変更及び修正とその均等物についても本発明の範囲に属するものと見做すべきである。

１ 鋼板素材
２ ローダー（Ｌｏａｄｅｒ）
２’ アンローダー（Ｕｎｌｏａｄｅｒ）
３ 移送ローラー
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ シルクスクリーン印刷装置
２０ 乾燥器
３０ 冷却器
４０ インクジェットプリンター
５０ ＵＶコーティング装置
６０ ＵＶランプ（Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ Ｌａｍｐ）

Claims (1)

1. 鋼板素材（１）を多数の移送ローラー（３）が配列された移送装置の上部に安着させるためのローダー（２）と、鋼板素材（１）に多様な色相と模様を印刷するためのシルクスクリーン印刷装置（１０）と、印刷層を乾燥させる乾燥器（２０）と、印刷層を冷却させる冷却器（３０）と、印刷が完了した鋼板素材（１）を移送装置から荷役するアンローダー（２’）を含んでなるカラー塗装鋼板製造装置において、
   スキージ（Ｓｑｕｅｅｇｅｅ）が左右に移動しながらパターンがデザインされた製版スクリーンメッシュのインクを押し付けて印刷を行う方式の前記シルクスクリーン印刷装置（１０）とヘッド部が左右に移動しながらインクを噴射して印刷を行う方式のデジタルインクジェットプリンター（４０）を一つの製造ラインに連続的に配置して鋼板素材（１）に多色印刷を施し、
   前記シルクスクリーン印刷装置（１０）は、ベースカラー印刷を行い、前記デジタルインクジェットプリンター（４０）は、一度または二度印刷を行ったシルクスクリーン印刷装置の後方に配置されて細密なパターンの印刷を行い、前記デジタルインクジェットプリンター（４０）の後方にＵＶコーティング装置（５０）が更に具備され、ＵＶインクを使用して印刷を行い、
   前記ＵＶコーティング装置（５０）の後方に、ＵＶインクを硬化させるためのＵＶランプ（６０）が更に具備され、
   前記ＵＶランプ（６０）の後方に、シルクスクリーン印刷装置（１０）が更に具備され、１回の印刷を行うだけでエンボシング形態のファブリック質感またはグラデーション質感を表現することを特徴とするシルクスクリーン印刷装置とデジタルインクジェットプリンターが結合したカラー塗装鋼板製造装置。

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