KR100431755B1 - 플라스틱 압축판재의 인쇄 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라스틱 압축판재의 인쇄 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 라인상의 공정에 의하여 플라스틱 압축판재가 나오면 이를 인출기에 걸어서 인출하는 공정과 연속하여 동일 라인에서 인쇄하는 방법에 있어서, 상기한 인출되어 나오는 압축판재에 인쇄를 하기 위하여, 롤러의 요철 표면의 부식 깊이를 20-30 미크론 정도로 한 부식롤러(2)에 인쇄 잉크를 뭍혀서, 실리콘 재질인 인쇄 롤러(1)에 전이시켜 압축판재에 인쇄하는 인쇄 공정과; 상기한 인쇄 롤러에서 인쇄되어 나오는 판재의 표면을 열압축롤러(5)에 의하여 가열압축하는 열압공정과; 열압되어 나오는 인쇄물을 예열하는 예열공정과; 닥터나이프(9)와 코팅탱크(8)를 갖춘 코팅장치(7)에서 UV코팅액을 도포하는 코팅공정과; 코팅된 인쇄면을 경화시키는 경화공정을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기한 인쇄 공정과 UV코팅액을 도포하는 코팅공정은 인출기의 인출하는 힘으로 인쇄롤러(1)와 코팅장치(7)를 구동하게 하는 것을 특징을 한다. 그리고 그 장치는 롤러의 요철 표면의 부식 깊이를 20-30 미크론 정도로 하며, 그 외주의 일측엔 잉크탱크(3)와 닥터나이프(4)를 갖는 부식롤러(2)와; 상기 부식롤러(2)와 대면하여 설치되어 잉크를 전이 받도록 실리콘 재질로 이루어 지는 인쇄롤러(1)와; 상기 인쇄롤러(1) 후방에 설치되며 상하 1 쌍의 롤러로 이루어지는 열압축롤러(5)와; 상기 열압축 롤러에 연속하여 설치되어 압축판재의 인쇄된 면을 예열하는 예열장치(6)와; 상기 예열장치(6)와 연속하여 설치되며 닥터나이프(9)와 코팅탱크(8)를 갖는 코팅장치(7)와; 상기 코팅장치(7)와 연속하여 설치되어 인쇄및 코팅된 면을 경화시키는 UV 램프(10)의 조합으로 이루어 지는 것을 특징을 한다.

Description

플라스틱 압축판재의 인쇄 방법 및 그 장치{Printing method of plastic extrusion profile and its apparatus}

본 발명은 플라스틱 판재에 대하여 인쇄하는 방법과 그 장치에 관한 것으로, 특히 종래의 그라비아 인쇄등 고속 인쇄방법으로는 인쇄가 불가능하고, 또 열전사 방법으로 인쇄할 경우 열에 의해 변형이 생겨 전사면이 고르지 못한 플라스틱 판재 제품에 대하여, 잉크를 이용한 인쇄 방법과 그에 따른 장치에 관한 것이다.

종래의 플라스틱 압축판재는 라인상으로 연속 인쇄가 불가능하여, 소정의 공정을 마친 압축판재를 별도의 인쇄 공정 라인에서 작업을 하여야 하기 때문에 작업 시간이 많히 소요되고 불량율이 높으며, 2 중의 라인 상 작업으로 인하여 결국 생산성 저하와 제조비의 상승의 원인이 되어 왔었다.

또한 종래의 판재에 인쇄가공 방법으로는 열전사에 의한 방법이 있으나, 이 판상의 플라스틱류는 가압력과 열에 약하기 때문에 열전사 방법을 사용할 경우, 열과 압력에 의한 변형이 생기는 단점이 있고 또 열전사에 의한 방법은 사용되는 전사지가 고가이어서 제조비가 비싸게 되는 단점이 있다.

그리고 열전사에 의하지 않고 그냥 통상의 방법으로 제조하는 플라스틱 판재는 그 표면에 인쇄한 인쇄면이 깨끗하지 못하고 미려한 감이 떨어 지는 단점이 있다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 발명한 것으로, 판재 제조의 동일한 라인상에서의 연속적으로 인쇄를 할 수 있으며, 또한 저렴한 제조 비용으로 열전사보다 나은 깨끗한 인쇄면을 얻을 수 있는 인쇄 방법 및 그에 따른 장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 장치를 설명하는 도면이다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주요 구성은, 라인상의 공정에 의하여 플라스틱 압축판재가 나오면 이를 인출기에 걸어서 인출하는 공정과 연속하여 동일 라인에서 인쇄하는 방법에 있어서, 상기한 인출되어 나오는 압축판재에 인쇄를 하기 위하여, 롤러의 요철 표면의 부식 깊이를 20-30 미크론 정도로 한 부식롤러(2)에 인쇄 잉크를 뭍혀서, 실리콘 재질인 인쇄 롤러(1)에 전이시켜 압축판재에 인쇄하는 인쇄 공정과; 상기한 인쇄 롤러에서 인쇄되어 나오는 판재의 표면을 열압축롤러(5)에 의하여 가열압축하는 열압공정과; 열압되어 나오는 인쇄물을 예열하는 예열공정과; 닥터나이프(9)와 코팅탱크(8)를 갖춘 코팅장치(7)에서 UV코팅액을 도포하는 코팅공정과; 코팅된 인쇄면을 경화시키는 경화공정을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기한 인쇄 공정과 UV코팅액을 도포하는 코팅공정은 인출기의인출하는 힘으로 인쇄롤러(1)와 코팅장치(7)를 구동하게 하는 것을 특징을 한다. 그리고 그 장치는 롤러의 요철 표면의 부식 깊이를 20-30 미크론 정도로 하며, 그 외주의 일측엔 잉크탱크(3)와 닥터나이프(4)를 갖는 부식롤러(2)와; 상기 부식롤러(2)와 대면하여 설치되어 잉크를 전이 받도록 실리콘 재질로 이루어 지는 인쇄롤러(1)와; 상기 인쇄롤러(1) 후방에 설치되며 상하 1 쌍의 롤러로 이루어지는 열압축롤러(5)와; 상기 열압축 롤러에 연속하여 설치되어 압축판재의 인쇄된 면을 예열하는 예열장치(6)와; 상기 예열장치(6)와 연속하여 설치되며 닥터나이프(9)와 코팅탱크(8)를 갖는 코팅장치(7)와; 상기 코팅장치(7)와 연속하여 설치되어 인쇄 및 코팅된 면을 경화시키는 UV 램프(10)의 조합으로 이루어 지는 것을 특징을 한다.

상기한 특징 외의 다른 특징과 장점에 대하여 이하, 첨부 도면과 함께 상술한다.

본 발명에서는 바람직 하기로는 분당 10m 이하의 저속으로 토출되는 압축판재 예들들어, 플라스틱 압축판재의 생산 라인에 적용하기에 적합하다.

도 1 에 도시한 바와 같이, 인쇄롤러(1)의 일측엔 예들들어, 도면에서 상부엔 부식롤러(2)을 설치한다.

부식롤러(2) 아래 일측엔 잉크탱크(3)를 설치하고 그 바로 위에는 닥터나이프(4)를 설치한다. 부식롤러(2)는 그 표면이 요철로 이루어져 있다.

그리하여 부식롤러(2)가 회전하면서 부식롤러(2)의 요철면에 잉크탱크(3)의 잉크가 뭍혀나오면 닥터나이프(4)에서 부식롤러(2)의 표면을 긁어 요철면에 잉크가 들어가 있게 되고, 이 상태에서 부식롤러(2)가 회전하면 인쇄롤러(1)의 표면에 부식롤러(2)의 표면 요철에 함유되어 있는 잉크가 인쇄롤러(1) 표면에 전이된다

그러면 인쇄롤러(1)에 전이된 잉크가 인쇄 대상물 표면에 인쇄를 한다.

인쇄 롤러(1)의 롤러 재질은 경도 25도 이하의 연질 실리콘 재질을 사용한다. 그리하여 부식롤러(2)에서 인쇄롤러(1)로의 잉크 전이와 인쇄롤러(1)에서 인쇄대상물로의 잉크 전이가 용이하게 되도록 하였다.

인쇄롤러(1)에 의한 인쇄속도는 압출물의 토출 속도와 같게 한다.

그렇게 하기 위하여는 인쇄롤러(1)를 구동하기 위한 별도의 동력구동장치를 설치하지 않는다. 대신 압축판재가 초기에 이송되어 올때 먼저 이를 인출에 물려 그 압축 판재의 선단을 잡아 당겨서, 그 인출력에 의하여 무구동으로 인쇄롤러(1) 등이 돌아가게 한 것이다.

이렇게 인출기의 인출력에 의하여 이송되는 압축판재의 인쇄 속도는 분당 10미터 이하의 저속으로 인쇄한다.

이와 같은 저속 인쇄시 문제는, 인쇄 잉크의 건조 속도가 빨라, 저속으로 움직이는 롤러의 표면에서 전이되기 전에 건조되어 완전한 전이가 이루어 지지 않고 또 전이된 잉크가 인쇄 대상인 압축판재물 표면에의 접착력이 떨어지는 문제가 있다.

따라서, 인쇄기 내에서의 건조 속도의 문제를 해결하기 위하여 부식롤러(2)의 롤러 표면 부식 깊이를 20-30 미크론 정도로 깊이 하여 많은 양의 잉크가 함유되어 도포되게 한다.

즉, 잉크의 도포량이 많으면 그만큼 건조 속도가 느려지기 때문이다.

또 이와 같이 많은 양의 잉크를 받아 피사체에 전이시키기 위하여는 경도가 낮은 연질의 실리콘 롤러를 사용하여야 한다.

여기서 사용되는 인쇄롤러(1) 표면에의 실리콘은 탐포(TAMPO)인쇄 또는 패드(PAD)인쇄시 사용되는 실리콘을 사용한다.

상기한 인쇄롤러(1)에 의한 인쇄가 완료되면 열압축롤러(5)에 의한 열압 공정에 들어 간다. 열압축롤러(5)의 가열 온도는 플라스틱이 변형되지 않을 정도의 온도 즉, 섭씨 약 80-100도 이다.

이 열압 공정을 거치는 이유는 다음과 같다.

잉크가 인쇄대상물의 표면에 전이된 이후, 잉크층의 인쇄된 높이가 높으면 차기 공정인 코팅액의 UV 코팅시, 표면이 울퉁불퉁하게 되고 또, 그 인쇄 부위에 기포가 생기고 코팅액이 고루 퍼지지 않는 얼룩 현상이 생기므로 이를 해결하기 위하여 인쇄된 즉시, 열압축 롤러(5)를 이용하여 잉크가 건조되기 전에 잉크의 도포층을 평활하게 만들어, 코팅면이 두께가 없는 매끄러운 평면으로 나오게 하기 위한 것이다.

열압축롤러(5)는 상하 1쌍 설치되어 이 롤러 사이로 인쇄된 판재가 통과하도록 한다.

그리고 예열공정으로 들어 간다.

예열장치(6)는 예들들어, 전기 히터 등을 사용한다. 예열온도는 섭씨 약 70-120 도로 한다. 바람직하기로는 섭씨 약 80-100도 정도가 되게 한다. 전기 히터는 상,하부 중 어느 한 곳에 또는 상하 모두 설치할 수도 있다.

예열장치(6)의 설치 이유는 잉크가 신속하게 완전히 건조되도록 하는 목적과 또, 그 후속 공정인 UV코팅 공정에서 코팅이 잘 되게, 즉 코팅액이 잘 퍼지게 하기 위하여도 필요한 공정이다. 다시말해 코팅시 온도가 높으면 코팅액의 점성이 떨어지므로 도포가 잘되고 그리고 그로 인한 표면 평활도가 높아 진다.

그리고 만약, 예열장치에서 충분히 건조가 이루어 지지 않으면 인쇄된 화학 성분의 잉크에서 가스가 발생하여 올라와, 이미 그 잉크 상층에 코팅된 도막에 물방울 같은 기포가 생기게 되므로 결국 코팅면이 매끄럽지 못하게 되는 경우가 발생한다.

상기한 코팅 공정 다음엔 UV 코팅 공정으로 들어 간다.

본 공정에서의 특징 중의 하나는 코팅량을 보통의 다른 코팅 보다 더 많은 량의 UV 코팅액을 일시에 도포시킨다. 이를 위한 코팅 방법은 닥터 나이프(9)와 코팅탱크(8)를 갖춘 코팅기를 사용하며, 롤러는 곡면에 코팅액이 골고루 코팅되도록 경도 25 도 이하의 연성의 실리콘 롤러를 사용하여 도포양을 조절한다. 실리콘 롤러를 사용하면 앞선 인쇄롤러(1)와 마찬가지로 전이가 잘 되는 장점이 있다.

코팅탱크(8)에서 코팅액을 뭍힌 후, 이를 닥터나이프(9)에서 긁어 내어 일정 두께의 코팅층만 뭍혀서 인쇄된 표면층을 코팅하게 한다.

UV 코팅장치(7)도 마찬가지로 강제 구동장치 없이 압축판재를 잡아 당기는 인출기에 의한 인출력에 의하여 저절로 회전되도록 설치한다.

만약 인쇄 및 코팅 장치 각각에서 이들 각각을 구동하는 별도의 구동장치를설치하게 되면, 압축판재의 이송 송도와 인쇄 및 코팅 장치의 구동 속도 사이에 차이가 생길 경우, 인쇄 또는 코팅면에 줄이 생기게 된다.

그리고 경화 공정으로 들어 간다.

경화 공정 들어가지 전까지는 다소 긴 거리로 이송되게 하여 인쇄 및 코팅된 층이 경시적으로 표면이 잘 퍼져서 표면이 매끄럽고 평편하게 되도록 즉 평활도가 높게 되도록 한다.

경화 공정에서는 UV램프(10)를 조사하는 등의 방법을 인쇄 및 코팅된 표면을 경화시킨다.

그러면 플라스틱 압축판재에의 인쇄 작업이 완료된다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 플라스틱 압축판재에 인쇄잉크와 UV 코팅액의 도포량을 높여, 전사에 의한 가공 방법 보다 시각적으로 미려한 제품을 4배 이상 저렴한 가격으로 생산할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 압축판재를 연질 실리콘과 잉크를 사용하여 고급스럽게 인쇄 할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 별도의 구동장치를 갖추지 않은 인쇄롤러와 코팅장치에 의하여 최소의 동력으로 인쇄 공정을 수행할 수 있고, 또 그 무동력에 의한 인쇄및 코팅으로 판재의 이송과 롤러의 회전속도 차이로 인해 생기는 인쇄 표면상에의 줄 등의 불량을 방지할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 예들들어, 빌딩 또는 주택의 벽면이나 천정 마감재등으로 사용되는 각종 판재에 적용 가능하고, 습기나 결로가 생기기 쉬은 수영장, 사우나, 목욕탕, 그리고 지하실 등의 벽면과 천정재, 그리고 사람들의 접촉으로 쉽게 더러워 지는 곳에 사용 가능하며, 특히 표면의 UV 코팅에 의하여 방수 효과도 있으며, 그 표면은 UV 코팅의 특성상 신나, 아세톤 등으로 닦아도 손상이 없는 장점이 있다.

Claims (3)

1. 라인상의 공정에 의하여 플라스틱 압축판재가 나오면 이를 인출기에 걸어서 인출하는 공정과 연속하여 동일 라인에서 인쇄하는 방법에 있어서,

   상기한 인출되어 나오는 압축판재에 인쇄를 하기 위하여, 롤러의 요철 표면의 부식 깊이를 20-30 미크론 정도로 한 부식롤러(2)에 인쇄 잉크를 뭍혀서, 실리콘 재질인 인쇄 롤러(1)에 전이시켜 압축판재에 인쇄하는 인쇄 공정과;

   상기한 인쇄 롤러에서 인쇄되어 나오는 판재의 표면을 열압축롤러(5)에 의하여 가열압축하는 열압공정과;

   열압되어 나오는 인쇄물을 예열하는 예열공정과;

   닥터나이프(9)와 코팅탱크(8)를 갖춘 코팅장치(7)에서 UV코팅액을 도포하는 코팅공정과;

   코팅된 인쇄면을 경화시키는 경화공정을 포함하는 것을 특징을 하는 플라스틱 압축판재의 인쇄 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기한 인쇄 공정과 UV코팅액을 도포하는 코팅공정은 인출기의 인출하는 힘으로 인쇄롤러(1)와 코팅장치(7)를 구동하게 하는 것을 특징을 하는 플라스틱 압축판재의 인쇄 방법.
3. 라인상의 공정에 의하여 플라스틱 압축판재가 나오면 이를 인출기에 걸어서 인출하는 공정과 연속하여 동일 라인에서 인쇄하는 장치를 구성함에 있어서,

   롤러의 요철 표면의 부식 깊이를 20-30 미크론 정도로 하며, 그 외주의 일측엔 잉크탱크(3)와 닥터나이프(4)를 갖는 부식롤러(2)와;

   상기 부식롤러(2)와 대면하여 설치되어 잉크를 전이 받도록 실리콘 재질로 이루어 지는 인쇄롤러(1)와;

   상기 인쇄롤러(1) 후방에 설치되며 상하 1 쌍의 롤러로 이루어지는 열압축롤러(5)와;

   상기 열압축 롤러에 연속하여 설치되어 압축판재의 인쇄된 면을 예열하는 예열장치(6)와;

   상기 예열장치(6)와 연속하여 설치되며 닥터나이프(9)와 코팅탱크(8)를 갖는 코팅장치(7)와;

   상기 코팅장치(7)와 연속하여 설치되어 인쇄 및 코팅된 면을 경화시키는 UV 램프(10)의 조합으로 이루어 지는 것을 특징을 하는 플라스틱 압축판재의 인쇄 장치.