KR100360832B1 - 열용해 잉크를 사용한 판지상의 바코드 인쇄 - Google Patents

Abstract

상세한 설명에 기재된 판지에 바코드(10)를 인쇄하기 위한 방법 및 장치에서, 바코드(10)가 인쇄될 판지(32)는 판지 표면(42)의 선택부를 가열하는 가열기(40) 및 바코드 표면의 가열된 부분에 바코드(10)를 인쇄하는 열용해 잉크젯 프린터(44)를 통과하는 어느 한쪽 방향으로 연속적으로 이동된다. 판지 표면부는 주변온도와 열용해 잉크의 응고온도간 차이의 약 40% 내지 100%만큼 주변온도보다 높은 온도로 가열된다.

Description

열용해 잉크를 사용한 판지상의 바코드 인쇄{BAR CODE PRINTING ON CARTONS WITH HOT MELT INK}

종래의 바코드에서 기록된 정보를 정확히 인식하기 위해서는, 바코드의 각 바(bar)가 완전히 흑색이어야만 하며, 각 바의 가장자리의 윤곽이 매우 뚜렷하여야만 한다. 그러나, 열용해 잉크를 사용하는 저해상도 잉크젯 인쇄 시스템에서는, 잉크 방울이 재료 위에 이격되어 찍히고, 접촉하면서 응고되어 픽셀 패턴을 형성한다. 여기서, 각 픽셀을 나타내는 잉크 도트는 보통 인접 도트들과의 사이에 간격이 남도록, 인접 도트들과 분리되어 있다. 흑색 잉크를 사용하는 저해상도 인쇄, 즉 약 200dpi(87도트/cm)에서는, 잉크 도트들 사이의 간격은 보통 육안으로 관찰할 수 있으며, 완전 흑색(solid black)으로 의도한 영역이 전체적으로 회색 외관을 가지게 된다. 그 결과로, 바코드의 바에 대한 자동인식에 오류가 발생할 수 있다.

섬유재료에 적용된 액체 잉크는 번지는 경향이 있어, 방울들 사이의 빈 간격이 채워지는 반면에, 또한 이러한 경향으로 인해 잉크가 흘러내리므로 바코드의 바의 가장자리가 울퉁불퉁해져, 바 사이의 간격 인식에 방해가 된다. 이러한 바코드 인식에 대한 문제들은 고해상도 잉크젯 프린터를 사용하면 대체로 감소 또는 제거할 수 있으나, 고해상도 잉크젯 프린터는 저해상도 잉크젯 프린터에 비해 대체로 고가이다.

지금까지, 종이와 같이 얇은 재료에 인쇄된 열용해 잉크 이미지가 균일하게 덮히도록 하는 것은, 예를 들어, 미합중국특허 제4,751,528호 및 동 제4,951,067호에 기재된 바와 같이, 인쇄하는 동안 종이가 지지되는 인자판을 가열하여 열용해 잉크 방울이 유동하여 합쳐지도록 하거나, 미합중국특허 제4,971,408호 및 동 제5,281,442호에 기재된 바와 같이, 이미 열용해 잉크 이미지가 형성된 종이재료를 가열 유닛에 통과시켜 개선하였다. 그러나, 가열된 플래튼에 놓여질수 없거나, 이와달리 바코드가 인쇄된 표면의 뒤를 가열할 수 없는, 판지 또는 상자의 표면 등의 자기지지형 표면에 바코드가 인쇄된 경우에는 이러한 방법들을 사용할 수 없다.

보통, 상자 또는 판지 상에 바코드를 인쇄하는 저해상도 열용해 잉크젯 프린터의 잉크방울은 대체로 판지와 충돌하면서 응고되어 약 0.005인치(0.13mm) 간격으로 떨어져 있는 직경 약 0.003인치(0.076mm)의 잉크 스폿을 제공한다. 프린터를 통과한 판지를 더욱 천천히 이동시키거나, 방울 분출율을 증가시킴으로써 스캐닝 방향으로 방울들이 이격되는 것은 감소시킬 수 있으나, 저해상도 잉크젯 프린터에서와 같이 방울크기가 작으면, 판지 표면의 방울들 사이에 교차방향, 즉 스캐닝 방향에 수직인 방향으로는 실질적으로 빈 간격이 남게 되어, 정확한 바코드 판독에 방해가 된다.

본 발명은 열용해 잉크(hot melt ink)를 사용하여 판지 또는 상자와 같은 자기지지형 재료(self-supporting substrate) 상에 바코드를 인쇄하는 것에 관한 것이다.

본 발명의 또다른 목적 및 이점은 하기의 첨부도면과 설명으로부터 명백할 것이다.

도 1은 저해상도 잉크젯 프린터로 열용해 잉크를 사용하여 판지에 인쇄한 바코드의 일부를 나타내는 부분확대도이다;

도 2는 개별 잉크 방울을 묘사한, 도 1의 바코드의 인쇄된 바 중 하나의 일부를 나타내는 부분확대도이다;

도 3은 본 발명의 대표적인 실시형태에 따라 열용해 잉크를 사용하여 판지에 바코드를 인쇄하는 장치의 대표적인 실시형태를 나타내는 개략 측면도이다;

도 4는 본 발명의 다른 대표적인 실시형태를 나타내는, 도 3과 유사한 개략도이다;

도 5는 본 발명에 따라 열용해 잉크로 인쇄된 바코드의 바의 잉크 방울의 크기를 나타내는 도 2와 유사한 확대도이다;

도 6은 본 발명에 따라 인쇄된 바코드의 일부를 나타내는, 도 1과 유사한 도이다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래기술의 단점을 해결한, 판지에 바코드를 인쇄하는 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 열용해 잉크젯 인쇄방법 및 판지에 양질의 바코드를 인쇄하는 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 이러한 목적 및 다른 목적은, 판지 표면의 선택부의 온도를 열용해 잉크의 응고온도에 대해서 소정온도 차이만큼 주변온도보다 높은 온도로 상승시키고, 이러한 가열 전 또는 직후에 열용해 잉크로 표면의 선택부 상에 바코드를 인쇄함으로써 달성된다. 바람직한 장치에서, 판지의 표면부는 주변온도와 잉크의 응고온도간 차이의 약 40% 내지 100%, 바람직하게는 약 50% 내지 90%, 더욱 바람직하게는 60% 내지 80% 만큼 주변온도보다 높은 온도로 가열된다.

판지 표면의 선택부는 바코드 인쇄 전후에, 예를 들어, 가열된 표면에 접촉시키거나, 판지 표면에 열풍을 가하거나, 열램프 등으로 복사가열하여 가열할 수 있다. 바람직하게, 가열 전후에 판지 표면의 온도를 측정하고, 측정된 온도에 따라 열적용 비율을 조절한다.

도 1은 예를 들어, 교차 방향으로 약 200dpi(87도트/cm) 미만의 해상도를 제공하는 저해상도 잉크젯 프린터를 사용하여 열용해 잉크로 판지의 표면에 인쇄한 바코드(10)의 일부를 나타내는 확대도이다. 열용해 잉크는 가장자리 윤곽이 뚜렷한 이미지를 더욱 용이하게 제공하기 때문에, 즉, 흐르지 않으며, 바코드 인쇄뿐아니라 양질의 문자인쇄도 가능하고, 실질적으로 재료의 성질에 영향을 받지 않기 때문에, 판지에 인쇄하는 바코드에 사용하기에 바람직하다. 잉크젯 프린터는 Brook 등의 미합중국특허 제5,489,925호에 기재된 것과 같은 90dpi(35.4도트/cm)의 해상도를 가지는 통상적인 형태의 것일 수 있다. 도 1에 나타낸 바코드 이미지(10)의 각각의 바(12, 14, 16, 18 및 20)는 간격(24)만큼씩 이격된 평행한 이미지 선(22)들로 구성된다. 그 결과, 거친 가장자리를 가지는 전체적으로 회색 이미지가 얻어지므로, 바코드 판독기로 스캐닝할 때 바코드 판독에 오류가 발생할 수 있다.

도 2는 각 선(22)에 찍혀진, 각각의 떨어져있는 응고된 열용해 방울(26)을 묘사한 바(12)의 이미지를 나타낸다. 전형적으로, 저해상도 프린트헤드를 사용하고, 실온에서 상자 또는 판지의 표면과 같은 자기지지 재료에 찍히는 경우, 열용해 방울 크기는 약 0.003인치(0.076mm)이다. 보통, 열용해 잉크 방울은 약 120℃의 온도에서 상자와 충돌하며, 약 90℃에서 응고하는 데, 상자 표면은 약 20℃이기 때문에 잉크 방울(26)들은 번져서 선(22) 사이의 간격이 채워지기 전에 냉각된다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명에 따르면 도 3에 나타낸, 열용해 잉크젯 인쇄장치(30)는 화살표(36)방향으로 컨베이어(34)에 의해 이동되는 판지(32)에 바코드를 인쇄하도록 구성된다. 마운트(38)에 지지되는 인쇄장치(30)는 상자들이 화살표(36) 방향으로 움직일때 연속적으로 상자(32)의 윗면(42)에 맞닿는 가열 부재(40)와, 가열기가 판지 표면을 가열한 직후, 표면(42)에 바코드를 인쇄하도록 뒤따라 배치되는 열용해 잉크젯 프린터(44)를 포함한다. 프린터(44)는 예를 들어, 본 명세서에 참조로 병합된, Brook 등의 미합중국특허 제5,489,925호에 기재된 것과 같은 형태의 것일 수 있다. 필요시, 바코드를 인쇄한 후에 판지 표면을 가열하도록, 판지(32)를 화살표(36)로 표시된 것과 반대방향으로 이동시킬 수 있다.

제어유닛(50)은 주변온도와 잉크젯 프린터(44)에 사용되는 열용해 잉크의 응고온도에 따라 가열기(40)의 온도를 제어하도록 구성되며, 바람직하게는 주변온도와 잉크의 응고온도간 차이의 약 40% 내지 100%, 바람직하게는 약 50% 내지 90%, 더욱 바람직하게는 60% 내지 80% 만큼 주변온도보다 높은 온도로 판지 표면(42)을 가열하도록 구성된다.

판지의 주변온도가 인쇄전에 가열될때, 온도센서(52)는 가열기(40)로 가열하기 전의 판지 표면(42)의 온도를 감지하며, 다른 온도센서(54)는 가열기(40)로 가열한 후, 프린터(44)로 바코드를 인쇄하기 직전의 판지 표면(42)의 온도를 감지한다. 센서(52 및 54)는 상응하는 신호를 제어유닛(50)에 전송하여, 제어유닛이 가열기(40)의 온도를 제어할 수 있도록 하는 데이터를 제공하므로, 프린터(44)에 의해 바코드가 적용될때, 판지 표면을 원하는 온도수준으로 만들 수 있다.

이러한 구성으로, 주변온도 수준 및 프린터를 통과하는 판지(32)의 이동속도에 관계없이 판지 표면(42)을 원하는 온도로 만들 수 있다.

바코드가 인쇄된 직후에 판지 표면을 가열하는 경우에는, 용융된 열용해 잉크가 존재하기 때문에 표면온도가 주변온도보다 높을 것이다. 그럼에도 불구하고, 잉크방울들이 합쳐져 완전히 덮도록 하기 위해서, 하기한 방법으로 판지 표면의 온도를 상승시키는 것이 역시 바람직할 수 있다.

판지의 표면에 맞닿는 가열부재(40)을 사용하는 대신에, 도 4에 나타낸 바와 같이, 다른 판지 표면 가열 장치를 사용할 수 있다. 도4는 도 3의 장치와 동일하나, 판지 표면을 가열하는 도 3의 가열부재(40) 대신에 가변세기 열램프(58) 또는 통상적인 헤어 드라이어(60)와 같은 열풍 제공원을 사용하는 장치를 나타낸다.

도 5는 도 2와 유사한 확대도로, 판지 표면(42)을 승온으로 제어된 가열을실시하여 잉크 방울들이 응고되기 전에 서로 합쳐질때까지 유동시킨 후에, 바(12)의 잉크 방울(26')들의 직경이 연장되었음을 나타낸다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 바(12)의 방울(26')들의 직경이 연장되므로, 판지 표면의 바코드가 인쇄된 부분을 완전히 덮도록 충분히 겹쳐진다. 얻어진 바코드를 도 6에 나타낸다. 도 6은 도 2와 유사하나, 판지 표면의 단일흑색 바(12',14',16',18' 및 20')가 인쇄된 영역을 완전히 덮도록 제공된다. 또한, 판지 표면에 제어된 가열을 실시하면 잉크가 표면 속으로 더욱 침투되므로 바코드 이미지의 내구성이 개선되고, 바코드의 솔리드 바를 완전히 덮는데 필요한 열용해 잉크량이 감소된다.

본 발명은 구체적인 실시형태를 참조하여 본 명세서에 기재되었으나, 당업자에세는 많은 변경 및 변형이 용이할 것이다. 예를 들어, 고정된 가열기 및 프린터를 통과하는 컨베이어로 판지를 이동시키는 대신에, 정지된 판지에 대해 가열기 및 프린터를 이동시킬 수 있다. 따라서, 이러한 모든 변형 및 변경은 본 발명의 의도된 범주에 포함된다.

Claims (22)

1. 바코드를 인쇄하도록 구성된 열용해 잉크젯 프린터에 대하여 판지를 상대 이동시키는 단계;

   판지 표면의 선택부를 주변온도 이상의 온도로 가열하는 단계;

   열용해 잉크를 사용하여 상기 판지 표면의 선택부에 바코드를 인쇄하는 단계를 포함하여 이루어지는 판지의 표면에 바코드를 인쇄하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 가열 단계가 인쇄 단계 이전에 실시되는 것을 특징으로 하는 바코드 인쇄방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 인쇄 단계가 가열 단계 이전에 실시되는 것을 특징으로 하는 바코드 인쇄방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   가열한 후에 상기 판지 표면의 선택부의 온도를 감지하는 단계 및

   주변온도와 감지된 온도사이의 차이에 따라 판지 표면에 대한 열의 적용을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 바코드 인쇄방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   주변온도를 결정하기 위해서, 가열하기 전에 판지표면의 온도를 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 바코드 인쇄방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   약 200dpi(87도트/cm)이하의 해상도를 제공하는 프린터를 사용하여 프린터에 대한 판지의 상대적인 이동방향에 수직인 방향으로 바코드를 인쇄하는 것을 특징으로 하는 바코드 인쇄방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   가열 단계 및 인쇄 단계 동안, 고정된 가열기 및 고정된 열용해 잉크젯 프린터를 통과하여 판지를 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 바코드 인쇄방법.
8. 제 1 항에 있어서,

   판지의 표면을 주변온도와 바코드를 인쇄하는 열용해 잉크의 응고온도간 차이의 약 40% 내지 100%만큼 주변온도보다 높은 온도로 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 바코드 인쇄방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   판지의 표면을 주변온도와 바코드를 인쇄하는 열용해 잉크의 응고온도간 차이의 약 50% 내지 90%만큼 주변온도보다 높은 온도로 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 바코드 인쇄방법.
10. 제 8 항에 있어서,

    판지의 표면을 주변온도와 바코드를 인쇄하는 열용해 잉크의 응고온도간 차이의 약 60% 내지 800%만큼 주변온도보다 높은 온도로 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 바코드 인쇄방법.
11. 판지의 표면에 바코드를 인쇄하도록 구성된 열용해 잉크젯 프린터;

    판지의 표면에 열을 가하도록 구성된 가열기; 및

    판지와 가열기 및 프린터 사이에 연속적으로 상대이동을 제공함으로써 판지 표면의 온도가 상승시켜, 프린트된 바코드의 열용해 잉크 방울들이 판지 표면에 응고되기 전에 합쳐지도록 하는 수단을 포함하여 이루어지는 열용해 잉크젯 인쇄장치.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 상대이동을 제공하는 수단이, 판지 표면에 바코드가 인쇄되기 전에 판지 표면의 온도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
13. 제 11 항에 있어서,

    상기 상대이동을 제공하는 수단이, 판지 표면에 바코드가 인쇄된 후에 판지 표면의 온도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
14. 제 11 항에 있어서,

    상기 가열기와 상기 프린터 사이에서의 판지 표면의 온도를 감지하기 위하여 상기 가열기와 상기 프린터 사이에 위치한 온도 감지기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
15. 제 11 항에 있어서,

    상기 상대이동을 제공하는 수단이, 순서대로 상기 가열기 및 상기 프린터를 연속적으로 통과하여 바코드가 인쇄될 판지를 이동시키는 컨베이어를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
16. 제 11 항에 있어서,

    상기 상대이동을 제공하는 수단이, 순서대로 상기 프린터 및 상기 가열기를 연속적으로 통과하여 바코드가 인쇄될 판지를 이동시키는 컨베이어를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
17. 제 11 항에 있어서,

    가열전에 판지의 온도를 감지하는 온도감지기를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
18. 제 17 항에 있어서,

    감지된 온도와 프린터에 사용된 열용해 잉크의 응고온도에 따라 가열후의 판지 표면의 온도를 제어하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
19. 제 11 항에 있어서,

    주변온도와 프린터에 사용된 열용해 잉크의 응고온도간 차이의 약 40% 내지 100%만큼 주변온도보다 높은 온도로 판지의 표면을 가열하도록 가열기를 제어하는 제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
20. 제 19 항에 있어서,

    주변온도와 프린터에 사용된 열용해 잉크의 응고온도간 차이의 약 50% 내지 90%만큼 주변온도보다 높은 온도로 판지의 표면을 가열하도록 가열기를 제어하는 제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
21. 제 20 항에 있어서,

    주변온도와 프린터에 사용된 열용해 잉크의 응고온도간 차이의 약 60% 내지80%만큼 주변온도보다 높은 온도로 판지의 표면을 가열하도록 가열기를 제어하는 제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
22. 제 11 항에 있어서,

    상기 잉크의 응고온도가 약 90℃이고, 상기 가열기가 판지의 표면을 약 60℃의 온도로 가열하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.