KR100625384B1 - 전사 인쇄기 - Google Patents

Abstract

센터 롤러(1), 적어도 하나의 가압 롤러(2), 인장 롤러(3), 반전 롤러(4) 및 무단 벨트(5)를 포함하고, 상기 무단 벨트는 가압 롤러(2)의 길이에 사실상 일치하는 폭을 가지며 인장 롤러(3)와 반전 롤러(4) 주위로 연장되어 있고, 가압 롤러(2)의 외주면의 제 1 부분(8)은 센터 롤러(1)에 접촉하고 압력을 작용하는 직물 웹의 패턴 전사 인쇄기. 미리 인쇄된 패턴 담체 웹(6)과 직물(7)이 서로 접촉하여 상기 가압 롤러(2)와 센터 롤러(1) 사이를 통과하면서 국부적인 압력을 받게 된다. 상기 무단 벨트(5)는 가압 롤러(2)의 외주면의 제 2 부분(9) 둘레로 가이드되며, 상기 제 2 부분(9)은 가압 롤러(2)의 외주면의 제 1 부분(8)에 직경방향으로 반대쪽에 위치하여 인장 롤러(3)에 의해 무단 벨트(5)에서의 인장력을 조정함으로써 가압 롤러(2)에 의해 센터 롤러(1) 작용되는 압력을 조절할 수 있도록 구성된다.

전사 인쇄기, 무단 벨트

Description

전사 인쇄기{TRANSFER PRINTING MACHINE}

본 발명은 직물 웹(web)의 전사 인쇄기에 관한 것으로, 센터 롤러, 적어도 하나의 가압 롤러, 인장 롤러, 반전 롤러 및 상기 가압 롤러의 길이에 대응된 폭을 가지고 반전 롤러와 인장 롤러 주위로 연장된 연장된 무단 벨트를 포함하고, 상기 가압 롤러의 외주면의 제 1 부분은 센터 롤러와 접촉하여 가압함으로써 미리 인쇄된 패턴 담체 웹과 직물 웹이 국부적인 압력을 받게 되며, 상기 미리 인쇄된 패턴 담체 웹과 직물 웹은 서로 접촉하여 상기 센터 롤러와 가압 롤러 사이를 통과하도록 되어 있다.

패턴 전사 인쇄는 패턴 담체 웹으로 부터 미리 인쇄된 패턴을 직물 웹에 연속적으로 전사하는 것으로 이루어진 기술로서, 여기서 두개의 웹들은 흔히 하나 이상의 가압 롤러들 형태로 된 전사 영역에서 연속적으로 서로 접촉하게 된다.

패턴 전사 인쇄는 오래동안 사용되어 온 기술로서, 합성 섬유 직물 웹들에 인쇄하는데 사용하도록 고상한 전사 인쇄 형태로 1950년대 이래로 상업적으로 이용되었다. 직접적인 직물 인쇄와 비교하여 패턴 전사 인쇄는 실제 요구를 충족시켜주는 디자인을 유지하기만 하면 되므로 제품을 다른 패턴에의 적용을 매우 신속하게 할 수 있는 장점이 있다. 직접적인 직물 인쇄의 필요는 그러나 직물 웹의 인쇄되는 단위 길이당 비용을 합리적인 수준으로 유지하기 위해 많은 량의 개별 디자인들의 생산을 필요로 한다.

세밀하고 미세한 패턴 전사를 얻을 수 있다는 것과, 상기 패턴은 적당한 패턴 담체 웹에 요구되는 미세함 및 세밀함을 갖고 적당한 염료에 의해 인쇄될 수 있는 점에서 전사 인쇄에 의해 얻어지는 다른 장점이 알려졌다.

위의 결과로, 패턴 전사 인쇄는 점차적으로 크게 증가되어 왔으며, 여러 기술들이 특허 문헌에 소개되었다.

미국 특허 제4,057,864호는 특허청구범위 제 1항의 전제부에 따른 인쇄기를 개시하고 잇으며, 여기서 패턴 담체 웹과 직물 웹은 중첩되어 함께 유지되며 센터 롤러 주변으로 이동되고 상기 센터 롤러의 외주면의 일부분 둘레로 가이드되는 무단 벨트에 의해 접촉유지된다. 상기 센터 롤러의 외주면을 따라 수개의 가압 롤러들이 패턴 담체 웹과 직물 웹에 국부적인 압력을 제공한다.

패턴 전사와 다른 유형의 롤러 공정들은 상기 롤러들의 전체 길이에서, 즉 수 미터에 달하기도 하는 직물 웹의 전체 폭에 대하여 균일하고 선형의 압력을 얻는데 따른 일반적인 문제에 직면하게 된다. 이러한 문제는 전적으로 단부에서 지지되는 한쌍의 롤러들에 의해 야기된다. 상기 롤러들은 압력에 의해 중간 부분이 만곡됨으로 인하여 그 중간부분에서 선형의 압력이 얻어지지 못한다. 즉, 패턴 담체 웹으로부터 직물 웹으로의 인쇄된 패턴의 비선형적인 전사가 초래됨으로써 중간부에서의 전사가 충분하지 못하게 된다. 이러한 문제는 사용되는 롤러들의 길이의 증가에 따라 그리고 요구되는 선형 압력의 증가에 따라 더욱 커진다.

덴마크 특허 제 169,135호는 패턴 담체 웹으로 부터 직물 웹으로의 패턴 전사가 열을 이용하지 않고 수행될 수 있게 고압하에서 롤러 쌍들 사이에서 직물 웹의 패턴 전사 인쇄 방법을 개시하고 있다. 불균일한 선형의 압력을 얻는 상기한 문제점이 이 공정에서도 나타나게 되는데 그것은 이 방법에서 50 kg/cm에 달하는 선형의 압력이 사용되기 때문이다.

특별한 압력 롤러들을 이용하여 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하려는 노력이 있었으며, 여기서 롤러의 전체 길이에 균일한 선형 압력을 나타내도록 상기 롤러의 전체 길이의 표면이 변형되게 함으로써 유압에 의해 롤러의 내부는 반경방향 외측의 압력을 받게 된다. 그러한 롤러를 사용하는 인쇄기는 그러나 펌프, 유압유체 저장조, 유압 파이프를 갖고 이동가능한 부품들 사이에 복잡한 가스켓등을 가지는 복잡한 유압장치를 필요로 하기 때문에 생산비가 매우 고가인 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 매우 높은 압력으로 직물 웹의 전체 폭에 균일한 선형의 압력을 얻을 수 있는 패턴 전사 인쇄기를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 패턴 전사 인쇄는 가압 롤러에 의해 센터 롤러에 작용되는 압력이 인장 롤러에 의해 무단 벨트의 인장력을 조정함으로써 조절될 수 있도록 무단 벨트가 가압 롤러 외주면의 제 1 부분에 직경방향으로 반대쪽에 위치한 제 2 부분을 따라 가이드되는 것을 특징으로 한다. 그 결과 가압 롤러에 의하여 센터 롤러에 작용되는 선형의 압력은 상기 가압 롤러의 전체 길이에 걸쳐 균일하게 됨으로써 상기 가압 롤러는 무단 벨트에 의한 균일한 선형의 힘을 전체 길이에 걸쳐 받게 된 다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 무단 벨트는 센터 롤러의 외주면의 상당 부분 둘레로 그리고 센터 롤러와 가압 롤러 사이에서 닙(nip)을 통해 가이드된다. 그 결과, 무단 벨트와 센터 롤러 사이에서 직물 웹과 패턴 담체 웹의 신뢰성 있는 가이드가 얻어지며, 가압 롤러와 센터 롤러 사이의 닙에서의 국부적인 가압과 함께 증가된 부분을 가로질러 두개의 웹에 비교적 약한 가압이 얻어진다. 이것은 패턴 담체로부터 직물 웹으로의 패턴 전사와 관련하여 유익하다.

무단 벨트는 방수성, 기본적으로 비신장성의 재료로 만들어지는 것이 바람직하며, 이로써 가압 롤러가 센터 롤러에 충분히 높은 선형의 압력을 받게 할 수 있게 하고, 유체와 염료는 직물 웹에서 흡출된다.

상기 무단 벨트는 높은 응력, 고탄성 계수, 치수 아정성 및 현저한 내습성의 아라미드 섬유(aramide-fibre) 보강된 러버(상표: Kevlar) 재료로 만들어지는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 장치는 전사 효율 증가를 위해 두개의 가압 롤러들을 포함하는 것이 바람직하다.

하나 이상의 롤러들, 바람직하게는 반전 롤러가 볼록한 원통형 표면을 가질 수 있다. 이 결과 중간부에서 무단 벨트의 인장력이 증가됨으로써 상기 무단 벨트가 동작중에 롤러들의 단부를 향해 이동하지 않게 된다. 더욱이, 이러한 인장은 선형의 압력이 상기 가압 롤러의 양단부들에서와 같이 가압 롤러의 중간부에서도 마찬가지로 높게 나타나게 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 상기 반전 롤러는 무단 벨트와 나머지 롤러들을 구동시키는 구동 롤러이다.

이하에서는 첨부 도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전사 인쇄기의 개략도.

도 2는 본 발명에 따른 전사 인쇄기의 바람직한 실시예의 개략도.

직물 웹의 전사 패턴 인쇄를 위한 전사 인쇄기는 센터 롤러(1)와, 가압 롤러(2), 인장 롤러(3), 반전 롤러(4) 및 무단 벨트(5)를 포함한다. 인쇄될 직물 웹(7)은 롤(10)에서 풀려져서 패턴을 갖는 웹(6)과 접촉하게 된다. 패턴을 갖는 웹은 롤(11)에서 풀려지며 가압 롤러(2)와 센터 롤러(1) 사이의 전사 영역으로 안내된다. 롤(10)로 부터 센터 롤러(1)로 이동하는 동안에, 직물 웹(7)은 함침기(17)로 이송되며, 그 함침기에서 상기 직물 웹은 유체(18)속에 침지된 다음 한쌍의 롤러(15,16)들을 통과하게 되는데, 상기 롤러들은 직물 웹에서 유체를 짜내어 결과적인 직물 웹이 엄밀하게 한정된 잔류 습기를 함유하도록 한다. 상기 직물 웹(7)과 패턴을 갖는 웹(6)들은 50 m/min의 속도로, 바람직하게는 10 - 20 m/min의 속도로 결합되며 50kg/cm 에 달하는 선형 압력을 발휘하는 가압롤러(2)와 센터 롤러(1) 사이로 이송된다. 그 결과, 직물 웹(7)에서 미리 정해진 량의 습기가 짜내어지게됨에 따라 상기 직물(7)이 패턴을 갖는 웹과 염료 담체를 적시게 된다. 이런 식으로 염료 담체가 활성화, 즉 팽창하게 됨으로써 염료가 매우 신속하게, 몇분의 1초 동안 가압되어 직물 웹(7)으로 침투하게 된다. 이 효과는 젖은 직물 웹(7)에 의해 보다 강력해지는데, 상기 직물 웹은 압착된 다음 염료와 담체를 흡수하여 한쌍의 롤러를 떠나게 된다. 그런 다음, 직물 웹(7)과 패턴 담체 웹(6)은 센터 롤러(1)를 떠나서 권취 롤러(12,13)들에 감겨진다. 참조 부호(8)로 표시된 제 1 부분에서, 가압 롤러(2)는 센터 롤러(1)와 접촉하게 되고, 제 1 부분과 직경방향으로 반대쪽에 위치한 제 2 부분에서 상기 가압 롤러(2)가 무단 벨트(5)와 접촉된다. 인장 롤러(3)는 공압 실린더(14)에 의해서 반전 롤러(4)로 부터 먼쪽으로 직각으로 이동하여서 무단 벨트(5)를 조이도록 한다. 상기 무단 벨트(5)는 가압 롤러(2)의 길이와 일치하는 폭으로 되어 있어서 상기 벨트는 가압 롤러(2)로 하여금 그 전체 길이에 대해 균일한 선형의 압력을 받게 하며, 상기 가압 롤러는 다시 센터 롤러(1)에 균일한 선형의 압력을 작용한다. 50 kg/cm 까지의 선형 압력을 제공하기 위하여, 무단 벨트95)는 아라미드 섬유(aramide - fiber)가 보강된 (상표명 : Kevlar) 러버재료로 만들어진다. 무단 벨트의 끝부분에는 가압 롤러(2)가 도시되지 않은 가이드에 장착됨으로써 가압 롤러는 센터 롤러(1)의 중심을 향해, 또는 그로부터 멀어지게 이동될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 전사 인쇄기의 바람직한 실시예를 도시하고 있다. 도 2의 인쇄기는 두개의 가압 롤러(2)들을 포함하는 점과, 상기 가압 롤러(2)들과 센터 롤러91) 사이의 닙(nip)을 통하여 그리고 센터 롤러(1)의 상당한 부분의 외주면들레로 연장된 무단 벨트(5)에 차이가 있다. 결과적으로 직물 웹(7)과 패턴 담체 웹(6)은 무단 벨트(5)에 의해 둘러싸인 센터 롤러(1)의 외주면의 전체를 통해 압착 된다. 더욱이, 상기 웹들은 센터 롤러(1)와 가압 롤러(2)들 사이에서 국부적으로 가압된다. 이러한 구조가 특히 바람직한 것은 직물 웹과 패턴 담체 웹은, 제 1 가압 롤러(2)에 도달하기 전에 센터 롤러(1)와 무단 벨트(5) 사이에서 매끄럽게 빠져 나가기 때문이다. 직물 웹과 패턴 담체 웹이 제 1 가압 롤러(2)에서 벗어날 때, 상기 웹들은, 제 2 가압 롤러(2)에 도달할 때까지 센터 롤러(1)의 표면과 무단 벨트(5) 사이에서 서로에 대해 신뢰성 있게 고정되며, 상기 제 2 가압 롤러에서 상기 웹들은 높은 선형의 압력을 다시 받게 되어 결과적으로 전사 효과가 보다 강력하게 나타난다.

본 발명은 상기한 실시예에만 한정되지 않는다. 예를들어, 3개 이상의 가압 롤러들이 센터 롤러의 외주면을 따라 배치될 수도 있다.

Claims (7)

1. 센터 롤러(1), 적어도 하나의 가압 롤러(2), 인장 롤러(3), 반전 롤러(4) 및 무단 벨트(5)를 포함하고, 상기 무단 벨트는 가압 롤러(2)의 길이에 사실상 일치하는 폭을 가지며 인장 롤러(3)와 반전 롤러(4) 주위로 연장되어 있고, 가압 롤러(2)의 외주면의 제 1 부분(8)은 센터 롤러(1)에 접촉하고 압력을 작용하여 미리 인쇄된 패턴 담체 웹(6)과 직물(7)이 서로 접촉하여 상기 가압 롤러(2)와 센터 롤러(1) 사이를 통과함에 따라 국부적인 압력을 받게 되는, 직물웹(7)의 패턴 전사 인쇄기에 있어서,

   상기 무단 벨트(5)는 가압 롤러(2)의 외주면의 제 2 부분(9) 둘레로 가이드되며, 상기 제 2 부분(9)은 가압 롤러(2)의 외주면의 제 1 부분(8)에 직경방향으로 반대쪽에 위치하여 인장 롤러(3)에 의해 무단 벨트(5)에서의 인장력을 조정함으로써 가압 롤러(2)에 의해 센터 롤러(1) 작용되는 압력을 조절할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 직물 웹의 패턴 인쇄기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 무단 벨트(5)는 센터 롤러(1)의 외주면의 상당부분 둘레로 그리고 센터 롤러(1)와 가압 롤러(2) 사이에서 닙을 통하여 가이드되는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 인쇄기.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 무단 벨트(5)는 방수성, 기본적으로 비신장 성의 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 인쇄기.
4. 제 1항에 있어서, 상기 무단 벨트(5)는 아라미드 섬유 보강된 고무 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 인쇄기.
5. 제 1항에 있어서, 두개의 가압 롤러(2)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 인쇄기.
6. 제 1항에 있어서, 상기 롤러(1,2,3,4)들중 하나 이상, 바람직하게는 반전 롤러(4)는 볼록한 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 인쇄기.
7. 제 1항에 있어서, 상기 반전 롤러(3)는 구동 롤러인 것을 특징으로 하는 패턴 전사 인쇄기.

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