KR100666076B1

KR100666076B1 - 바코드가 인쇄된 합성수지 타일

Info

Publication number: KR100666076B1
Application number: KR1020040115231A
Authority: KR
Inventors: 윤여원; 장상식; 윤영욱
Original assignee: 한화종합화학 주식회사
Priority date: 2004-12-29
Filing date: 2004-12-29
Publication date: 2007-01-09
Also published as: KR20060075863A

Abstract

본 발명은 바코드가 인쇄된 합성수지 타일에 관한 것으로, 다수의 염화비닐 수지층으로 이루어진 합성수지 타일에 있어서, 소정 무늬가 형성되는 인쇄 중지층의 상부에 바코드가 인쇄됨을 특징으로 하는 바코드가 인쇄된 합성수지 타일을 특징으로 하며, 이러한 구성에 의하면 바코드가 타일을 구성하는 인쇄 중지층에 직접 인쇄되므로 타일로부터 쉽게 분리되지 않는다.

합성수지, 타일, 바코드, 인쇄, 로봇

Description

바코드가 인쇄된 합성수지 타일{Tile composed of synthetic resin with bar code}

도1은 일반적인 합성수지 타일을 나타낸 단면도;

도2는 종래의 합성수지 타일에 RFID 카드가 내장되어 자율이동로봇에 데이터를 제공하는 모습을 나타낸 설명도;

도3은 종래의 바코드가 인쇄된 시트를 나타낸 도면;

도4는 본 발명에 따른 바코드가 인쇄된 합성수지 타일을 나타낸 단면도;

도5는 본 발명의 합성수지 타일에 형성된 바코드의 인쇄 형식을 나타낸 도면;

도6은 본 발명의 합성수지 타일에 설치된 바코드가 자율이동로봇에 데이터를 제공하는 모습을 나타낸 설명도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

40 : 타일 41 : 하지층

42 : 베이스층 43 : 인쇄 중지층

44 : 투명 상지층 45 : 바코드

46 : 표면처리층

본 발명은 바코드가 인쇄된 합성수지 타일에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자율이동로봇이 무인작동될 수 있도록 하기 위하여 필요한 데이터를 제공하는 바코드가 인쇄된 합성수지 타일에 관한 것이다.

일반적으로 합성수지 타일(20)은 주로 폴리염화비밀(PVC)로 제조된 여러 개의 층이 바닥으로부터 순차로 적층되며, 도1에 도시된 것처럼 대개 바닥으로부터 하지층(21), 베이스층(22), 인쇄 중지층(23) 및 투명 상지층(24)이 순차 적층된 구조를 갖는다.

상기 베이스층(22)은 하나의 층으로 일체화된 구성을 갖거나, 제작의 용이함 등을 이유로 2개 층 이상이 결합된 구성을 가질 수 있다.

그리고, 상기 인쇄 중지층(23)에는 다양한 방법의 인쇄 기술에 의해 사용자가 요구하는 소정 무늬가 형성되며, 상기 투명 상지층(24)은 인쇄 중지층(23)에 인쇄된 무늬가 외부에서 보여질 수 있도록 투명한 재질로 형성된다.

이때, 상기 투명 상지층(24)은 그 하부에 배치된 인쇄 중지층(23)의 무늬를 보호하는 기능을 가지며, 상기 투명 상지층(24)의 상부에는 내마모성, 내오염성 및 내화성 등이 우수한 표면처리층(25)이 형성된다.

최근에는, 자율적으로 이동하면서 다양한 기능을 수행하는 자율이동로봇의 등장에 의해, 그 자율이동로봇의 이동에 필요한 정보, 예컨대 절대좌표를 제공하기 위한 여러 가지 기술이 제시되고 있다.

일례로, 바닥재의 내부에 RFID(Radio frequency ID) 카드가 내장됨으로써, 자율이동로봇이 상기 RFID 카드로부터 절대좌표에 대한 정보를 받고 이 절대좌표로부터 상대좌표, 이동방향, 거리등을 신속하고 정확하게 연산할 수 있는 기술이 알려져 있으며, 이 기술은, 도2에 도시된 것처럼, RFID 카드(1a, 1b, 1c)가 다층의 구조를 갖는 바닥재(2)의 내부 선택된 곳에 매설되는 구성을 갖는다.

이렇게 RFID 카드(1a, 1b, 1c)를 이용한 경우, RFID 카드(1a, 1b, 1c)의 분포 밀도에 따라 자율이동로봇(3)의 위치 및 방향 인식의 정밀도가 결정되는데, RFID 카드(1a, 1b, 1c)의 분포밀도가 지나치게 낮으면 자율이동로봇(3)의 정밀한 위치 및 방향인식은 기대할 수 없고, RFID 카드(1a, 1b, 1c)의 분포 밀도가 지나치게 높으면 각 RFID 카드(1a, 1b, 1c)에서 출력되는 RF신호들 사이의 상호간섭에 의해 고유번호의 판독에 오류가 발생할 수 있다.

따라서, 오류가 발생하지 않도록 하기 위해서는 RFID 카드(1a, 1b, 1c)의 매설 분포 밀도를 적절한 범위로 제한하는 것이 좋은데, 이 제한은 RFID 카드(1a, 1b, 1c)를 이용한 위치 및 방향 인식방법의 정밀도를 떨어뜨리는 원인이 된다. 뿐만 아니라, 상기한 RFID 카드(1a, 1b, 1c)를 이용한 방법에서는 방향을 인식하기 위해서는 RFID 카드리더(4)가 내장된 자율이동로봇(3)이 적어도 두 개 이상의 RFID 카드를 동시에 인식해야 하는데 RFID 카드(1a, 1b, 1c)의 분포 밀도가 충분히 높지 않으면 방향을 인식하는 것이 곤란하게 된다.

또한, RFID 카드(1a, 1b, 1c)가 매설된 장소에 자기장을 흡수하는 물체가 있는 경우에도 오류가 발생할 수 있다.

특히, 상기한 RFID 카드(1a, 1b, 1c)를 이용한 방법은 RFID 카드(1a, 1b, 1c)를 마루 바닥재의 내부에 매설해야 하므로 제조 공정이 불편하게 되는 문제점이 있었다.

아울러, 상기한 RFID 카드(1a, 1b, 1c)를 넓은 면적에 사용할 경우 다수개의 RFID 카드(1a, 1b, 1c)가 사용되어야 함으로써, 자율이동로봇(3)을 운영하는 데에 있어 고가의 설치비용이 지출됨은 물론 유지 보수시에도 파손의 주의가 필요하며 고가의 유지보수비가 지출되는 문제점이 발생하게 된다.

또한, 상기한 RFID 카드(1a, 1b, 1c) 및 그 RFID 카드(1a, 1b, 1c)를 인식하는 RFID 카드리더는 고가의 부품으로서, 바닥재 및 자율이동로봇(3)의 원가를 상승시키게 되는 문제점을 갖는다.

이러한 단점을 보완하기 위하여, 별도의 시트에 데이터를 갖는 바코드층을 형성하고 바코드리더기가 장착된 자율이동로봇이 이러한 바코드의 정보를 이용하여 무인작동될 수 있도록 하는 기술이 개발되고 있다.

이는 도3에 도시된 것처럼, 바코드(11)가 시트(10)에 종횡방향으로 일정간격으로 배열되고 그 각각의 바코드(11)는 서로 다른 데이터, 예컨대 좌표값을 가짐으로써 좌표계로 기능한다. 즉, 바코드리더는 바코드로부터 절대좌표를 획득하고 이러한 절대좌표로부터 상대좌표를 연산하고 나아가 이동방향 및 거리 등을 연산하게 된다.

그러나, 이렇게 바코드(11)가 시트(10)에 형성된 경우, 바닥재 등에 사용되려면 시트(10)의 이면에 접착층이 구비되어야 하는데, 시트와 바닥재의 연신율이 서로 다른 경우 시트가 바닥재에서 분리되거나 이동하는 등 바코드의 위치가 변화되는 문제점을 갖는다.

또한, 바코드는 일차원 및 이차원 바코드가 모두 사용될 수 있으며, 도3에 도시된 바와 같이, 니폰덴소 아이디 시스템(Nippondenso ID System)에서 개발된 QR 코드(Ouick Response Code)가 우수한 효과를 갖는다. 사각형 모양의 QR 코드는 용이한 식별을 위하여 모서리에 3개의 파인더를 가지며, 검정색으로 표시된 부분이 데이터를 갖는 부분이다.

현재 개발되고 있는 바코드용 형광잉크에 대하여 살펴보면, 형광잉크는 유기염료 또는 유기안료에 우레탄계, 비닐계, 아크릴계, 변성 아크릴계 수지와 기타의 첨가제가 포함되며, 유색으로 사용하거나 육안에 의해서는 바코드가 식별되지 않도록 무색으로 사용된다. 다만, PVC 바닥재의 특성상 표면에 인쇄된 무늬층의 미관을 해치지 않도록 무색의 투명한 형광잉크가 주로 사용된다.

그러나 이러한 유기염료 또는 유기안료를 사용하여 바코드를 인쇄하는 경우에는, 내광성 및 내열성이 저하되며 그 유기염료 또는 안료에 포함되는 수지의 종류에 따라 변색이 되어 바닥재의 미관을 해치는 문제점이 있었다. 여기서 내광성이란 인쇄된 바코드가 자연광이나 바코드리더에 의해 발광되며 점차 발광성이 약해지지 않는 능력을 말하는 것으로, 바닥재는 그 사용기간이 평균 5년 정도로 길지만 유기염료를 사용한 바코드는 내광성이 약해 그 수명이 1년 정도로 짧은 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 바코드가 바닥재에 직접 인쇄된 간단한 구조에 의해 자율이동로봇의 이동에 필요한 정보를 정확하게 제공할 수 있는 바코드가 인쇄된 합성수지 타일을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 표면마모 또는 열에도 쉽게 손상되지 않으며, 내광성 및 바코드리더기에 의한 인식률이 향상된 바코드가 인쇄된 합성수지 타일을 제공함에 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은, 소정 무늬가 형성된 인쇄 중지층을 포함하는 여러 층이 적층된 구조를 갖는 합성수지 타일에 있어서, 인쇄 중지층 상부에 일정간격으로 이차원바코드가 네거티브 인쇄된 바코드층이 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 염화비닐 수지층은, 하지층과, 상기 하지층과 인쇄 중지층의 사이에 형성되는 베이스층으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 타일은 투명한 재질로 형성되어 상기 바코드를 덮도록 상기 인쇄 중지층의 상부에 적층된 투명 상지층을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 바코드는 상기 투명 상지층의 내부에 배치된 것이 바람직하다.

또한, 상기 바코드는 투명한 잉크로 인쇄된 것이 바람직하다.

또한, 상기 잉크는 무기계형광안료 또는 축광안료인 것이 좋다.

또한, 상기 바코드는 그라비아 인쇄, 스크린 인쇄, 패드 인쇄, 전사 인쇄, 마킹기 인쇄 중 어느 하나의 방법을 사용하여 인쇄될 수 있다.

또한, 상기 바코드는 네거티브 인쇄된 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도4는 본 발명에 따른 바코드가 인쇄된 합성수지 타일을 나타낸 단면도이다.

본 발명의 합성수지 타일(40)은 소정의 요구 두께, 예컨대 3㎜의 두께를 갖도록 제작된다.

상기 합성수지 타일(40)은 하지층(41), 베이스층(42) 및 인쇄 중지층(43)이 순차 적층된 구조를 가지며, 상기 인쇄 중지층(43)의 상부에 바코드(45)가 인쇄된다. 또한, 상기 인쇄 중지층(43)의 상부에는 투명 상지층(44)이 적층됨으로써 바코드(45)가 인쇄 중지층(43)과 투명 상지층(44)이 이루는 경계 부위에 형성되며, 상기 투명 상지층(44)은 필요에 의해 생략될 수 있다.

상기 하지층(41)은 밸런스층으로 불리워며, 0.42㎜∼0.8㎜ 정도의 두께를 갖도록 형성되고, 본 발명의 타일(40)이 시공될 때 건축물의 바닥 등에 부착되는 부위이다. 이 하지층(41)의 두께가 너무 큰 경우, 다른 층의 두께가 더 작게 형성되거나, 합성수지 타일(40)의 전체 두께를 과도하게 증가시켜 바람직하지 않다.

상기 베이스층(42)은 합성수지 타일(40)을 이루는 주체로서, 대략 2.33㎜ 정도의 두께를 가지며, 염화비닐수지 100 중량부를 기준으로 가소제 10∼100 중량부, 충진제 30∼1000 중량부, 안정제 1∼10 중량부 및 기타 첨가제로 혼합 제조될 수 있다.

상기 인쇄 중지층(43)은 다양한 방법의 인쇄 기술, 일례로서 솔벤트 잉크를 이용하여 그라비아 인쇄 방법으로 미감을 갖는 소정의 무늬가 형성되며, 대략 0.1㎜ 정도의 두께를 갖는다.

또한, 상기 타일의 구조는 투명 상지층(44)과 인쇄 중지층(45)을 가지며, 그 하부에 다수의 PVC 염화비닐수지층(47)이 적층된 구조일 수 있다.

상기 바코드(45)는 인쇄 중지층(43)의 상부에 인쇄되며, 타일 위를 이동하는 자율이동로봇에 대하여 좌표계로 기능할 수 있도록 바코드는 종횡방향으로 일정간격으로 배열되며 각각 서로 다른 데이터, 예컨대 좌표값을 갖는다. 물론, 상기 자율이동로봇의 좌표계로 기능할 수 있는 바코드 사이의 거리에 대응하여 타일(40)에 형성된 바코드(45)의 개수가 설정될 수 있으며, 만약 상기 자율이동로봇의 좌표계로 기능할 수 있는 바코드 사이의 거리가 타일(40)의 변을 이루는 길이보다 상대적으로 작으면 각 타일(40)에는 여러 개의 바코드(45)가 배열되며, 상기 자율이동로봇의 좌표계로 기능할 수 있는 바코드 사이의 거리가 타일(40)의 변을 이루는 길이보다 상대적으로 크면 타일(40)을 시공하였을 때 전체적으로 바코드(45)가 종횡방향으로 일정간격으로 배열될 수 있도록 바코드가 형성된 타일과 그렇지 않은 타일을 선택적으로 사용할 수도 있다.

또한, 본 발명의 바코드(45)는 투명상지층(44)의 바닥 방향면에 형성되고 인쇄 중지층(43)이 결합될 수 있다.

또한, 본 발명의 바코드(45)는 별도의 시트에 형성되고 그 시트를 상기 인쇄 중지층(43)과 투명 상지층(44)의 사이에 적층시킬 수 있다.

이러한 바코드(45)는 타일을 이루는 인쇄 중지층(43)에 직접 인쇄되거나 별 도의 시트에 의해 직접 타일의 한 층을 이루므로 종래와 같이 접착용 시트를 별도로 타일에 접착함에 따라 발생되는 문제점이 해소된다.

바코드(45)의 인쇄방법으로는 그라비아 인쇄, 전사 인쇄, 마킹기(산업용 잉크젯 프린터) 인쇄 등이 사용되는데, 사용되는 잉크로는 유기염료계 형광잉크를 사용할 수도 있겠으나 바람직하게는 무기계 형광 또는 축광안료를 용제와 혼합한 잉크를 사용한다.

무기계 형광 또는 축광안료를 포함한 잉크의 조성은 무기계 형광 또는 축광안료, 우레탄계, 비닐계, 아크릴계, 변성 아크릴계 수지를 사용할 수 있으며 침전방지 및 분산성의 향상, 기포제거의 용이성을 위해 첨가제가 포함되어지며, 용제류를 포함하고, 수지 및 기타 첨가제의 내광성 및 내열성을 향상시키기 위하여 자외선 흡수제, 차단제, 산화방지제 등을 포함한다.

이러한 무기계 형광잉크는 무색으로서 인쇄된 상태에서 육안에 의해 식별되지 않도록 하며, 자외선 파장대에서 발광되는 재료를 사용하도록 한다. 인쇄된 무늬의 미관을 해치지 않도록 하고 바코드를 인식하는 바코드리더의 경제성을 위해서이다. 바코드리더에 사용되는 LED로서 자외선 LED가 적외선 LED 보다 저렴하다.

이차원바코드는 도 5의 (a)와 같이 통상적인 방식과 같이 인쇄될 수 있으나, 도 5의 (b)와 같이 네거티브(Negative) 인쇄될 수 있다. 여기서 통상적인 방식의 인쇄란, 정보를 표현하는 이미지(31a)를 직접 인쇄하는 포지티브(Positive) 인쇄방식을 말하며, 이에 대하여 네거티브 인쇄는 이미지(31a) 대신 배경(32b)을 인쇄하여 이미지(31a)가 배경(32b)에 의해 표현될 수 있도록 하는 인쇄방식을 말한다.
도 5에 도시된 이차원바코드는 유색의 잉크로 인쇄된 것 같이 검정색으로 표현되어 있으나, 본 발명에서는 무색의 무기계 형광잉크를 사용하여 인쇄된 것으로 실제로는 육안으로 식별되지는 않으며 이차원바코드의 검정색은 형광잉크가 인쇄된 부분인 것으로 가정한다. 이와 같이 이차원바코드가 네거티브 인쇄된 경우에는 바코드리더에 의한 인식률 현저히 향상되는 것으로 나타났다. 이는 이미지(31a)가 배경(32b)에 의해 표현됨으로써 이차원바코드에 뚜렷한 경계부가 발생되기 때문인 것으로 판단된다. 도 5에 예시된 이차원바코드는 QR 코드이다.

상기 투명 상지층(44)은 인쇄 중지층(43)에 인쇄된 무늬가 외부에서 보여질 수 있도록 투명한 재질로 형성된다. 이러한 투명 상지층(44)은 자율이동로봇에 장착된 바코드리드에 의한 바코드(45)의 인식을 방해하지 않으며 오히려 바코드(45)가 타일에 가해지는 표면스크래치나 열 등에 의하여 쉽게 손상되지 않도록 보호하는 기능을 한다.

이때, 상기 투명 상지층(44)의 조성물은 인쇄 중지층(43)의 상부에 소정의 두께로 적층된다.

또한, 상기 투명 상지층(44)은 자체가 내마모성, 내오염성 및 내화성 등이 우수한 재질로 형성되거나, 별도의 표면처리층(46)이 표면강도 향상을 위한 투명층으로 형성되어 투명 상지층(44)의 상부에 코팅한 다음 경화하여 형성시킬 수 있으며, 주로 UV코팅층이 적용된다.

또한, 상기 투명 상지층(44)은 여러 층으로 구성될 수 있으며, 이 경우, 상기 바코드(45)는 투명 상지층(44)을 이루는 여러 층들 사이의 선택된 위치에 형성될 수 있다.

도6을 참조하여, 바코드가 인쇄된 합성수지 타일(40)의 사용예를 살펴보면, 바코드(45)가 인쇄된 합성수지 타일(40)이 시공되면, 그 바코드(45)는 미도시된 자율이동로봇이 필요로 하는 데이터를 제공할 수 있도록 종방향 및 횡방향으로 소정 거리 떨어지도록 배치되며, 이러한 타일(40)의 상부를 자율이동로봇이 이동할 때, 그 자율이동로봇에 장착된 바코드리더(50)에 의해 바코드(45)가 인식되며, 상기 바코드(45)의 정보를 자율이동로봇이 받아 연산함으로써 이동거리 및 방향을 판단하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 바코드가 인쇄된 합성수지 타일에 따르면 바코드가 타일을 구성하는 인쇄 중지층에 직접 인쇄되므로 타일로부터 쉽게 분리되지 않는다.

또한, 바코드가 투명 상지층에 의해 덮여진 경우, 표면마모 또는 열에 의해 쉽게 손상되지 않는다.

또한, 바코드를 인쇄하기 위한 잉크로서 무기계 형광 및 축광안료를 사용하므로 열에 강하며 내광성이 우수하다.

또한 바코드가 네거티브 인쇄되어 바코드리더기에 의한 인식률이 향상된다.

Claims

소정 무늬가 형성된 인쇄 중지층을 포함하는 여러 층이 적층된 구조를 갖는 합성수지 타일에 있어서,

상기 인쇄 중지층 상부에는, 일정간격으로 이차원바코드가 네거티브 인쇄된 바코드층이 설치된 것을 특징으로 하는 합성수지 타일.
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제1항에 있어서, 상기 바코드는 투명잉크로 인쇄된 것을 특징으로 하는 합성수지 타일.
제5항에 있어서, 상기 잉크는 무기계형광안료 또는 축광안료임을 특징으로 하는 바코드가 인쇄된 합성수지 타일.
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