KR100732392B1 - 대면적 전사 인쇄장치 및 인쇄방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 1행정의 인쇄과정을 통하여 대면적의 전사인쇄가 가능하게 된 장치에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은: 전사면이 제품의 인쇄면 면적에 대해 대응되는 라운드로 형성된 인쇄패드와; 인쇄면 상에서 인쇄패드를 회전과 동시에 직선이동시키는 구동유닛을 포함하여 이루어진다. 본 발명에 따르면, 인쇄면에 대해 1행정의 인쇄과정에 의해 인쇄가 수행될 수 있으며, 따라서 인쇄품질의 향상 및 인쇄작업의 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

인쇄장치, 전사인쇄, 패드, 회전, 구동, 유닛

Description

대면적 전사 인쇄장치 및 인쇄방법 {Trascription print apparatus and method for printing on the wide area}

도 1은 본 발명에 의한 전사인쇄장치의 사시도.

도 2는 본 발명에 의한 전사인쇄장치의 정면도.

도 3은 본 발명에 의한 전사인쇄장치의 측면도.

도 4는 본 발명에 의한 전사인쇄장치의 구동과정 예시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 본체 20: 인쇄패드

21: 전사면 30: 부식기판

40: 잉크공급유닛 50: 구동유닛

60: 승강구동부 70: 왕복구동부

80: 회전구동부 81: 래크

82: 회전기어 83: 역방향기어

본 발명은 대면적 전사인쇄장치에 관한 것으로서, 상세하게는 대면적의 인쇄면에 대해 1행정의 인쇄과정에 의한 인쇄가 수행될 수 있도록 한 인쇄장치에 관한 것이다.

일반 가전제품에서 부터 공업용의 여러 부품, 제품에는 그 표면에 제작사의 로고, 상품명 등의 표시사항이 인쇄되며, 이러한 인쇄를 수행하기 위해 제품의 종류, 재질, 사용목적 등에 적합하게 인쇄장치가 요구된다. 상기 인쇄장치는 인쇄대상이 되는 제품의 표면에 잉크를 목적하는 모양으로 정착시키도록 구성된 것이며, 현재 가장 일반적으로 사용되고 있는 인쇄장치는 크게 스크린 인쇄장치와, 패드 인쇄장치로 구분된다.

이와 같은 스크린 인쇄장치, 패드 인쇄장치는 장치가 구동되어 인쇄되는 방식에 의해 구분된 것이며, 특히 상기 패드 인쇄장치는 전사인쇄방식에 의해 구현되어 부식기판 상에 공급된 잉크를 패드를 이용하여 제품의 표면에 전사하여 인쇄가 수행되도록 구성된 것이다. 따라서, 상기 패드 인쇄장치는 대략 하측에 인쇄대상이 되는 제품이 장착되기 위한 지그가 설치되고, 지그의 상측에 잉크를 전사하는 인쇄패드가 승강가능하게 설치되며, 그 주변에 인쇄모양의 부식홈이 형성된 부식기판과, 부식홈으로 잉크를 공급하는 잉크공급부가 설치되어 구성된 것임은 주지된 것 과 같다.

또한, 상기 구성에서 인쇄패드가 부식기판 상의 잉크를 제품의 표면으로 전사하기 위해서는 인쇄패드 또는 부식기판이 일정구간을 이동하도록 구성되어야 하며, 인쇄패드 또는 부식기판의 이동을 수행하기 위해 패드 인쇄장치에는 실린더 또는 모터구동유닛과 캠 등의 구동장치가 수반됨과 동시에 이 구동장치를 전기/전자적으로 제어하기 위한 제어회로가 설치됨은 당연하다.

상기와 같이 구성된 패드 인쇄장치는 인쇄패드가 제품의 표면에 잉크를 전사하는 시점에서는 승강구동을 수행하게 되는 것으로, 이는 인쇄면이 인쇄패드의 크기보다 작은 면적일 경우 가능한 인쇄과정이다.

이에 따라, 상기 인쇄면이 넓게 형성될 경우 인쇄패드의 크기가 증가하게 되는데, 상기 인쇄패드는 잉크를 전사하기 위해 연질의 것(대표적으로 실리콘으로 제작)으로 제작되어 그 크기가 과도하게 증가할 경우, 일측의 늘어짐이 발생하거나 제품의 표면에 가압될 때 잉크를 전사하는 표면이 불균일하게 확장되어 목적하는 모양과 품질의 인쇄를 수행할 수 없게 된다. 따라서, 상기된 인쇄패드는 그 크기가 제한되기 때문에 최대의 인쇄패드 보다 넓은 면적의 인쇄면에 대해서는, 패드 인쇄장치와 비교하여 그 인쇄효율(인쇄시간 및 장비가격 등에 대한)이 낮은 스크린 인 쇄장치를 별도 구비하여 인쇄를 수행하거나, 패드를 교체하며 여러번의 인쇄하여 작업을 수행하고 있는 실정이다.

상기와 같은 별도의 인쇄장치 구비는 사용자의 경제적 지출을 요구하게 되며, 특히 패드를 교체하여 여러번 인쇄를 수행할 경우, 선행 인쇄된 구간과 후행 인쇄된 구간이 불일치하는 경우가 자주 발생되어 인쇄품질이 대단히 낮아질 뿐만아니라, 여러번의 인쇄수행에 따른 인쇄시간의 지연과 이에 따른 생산성이 낮아지는 문제점이 발생된다.

본 발명은 상기된 문제점을 해소하기 위해 발명한 것으로, 최대의 인쇄패드보다 넓은 면적의 인쇄면에 대해 1행정의 과정으로 전사인쇄 수행이 가능하도록 하여, 인쇄작업 시간의 단축 및 고 품질의 인쇄결과를 얻을 수 있도록 한 대면적 전사인쇄장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 아래의 구성을 갖는다. 본 발명에 따른 인쇄장치는: 인쇄대상이 되는 제품이 장착되는 지그를 갖는 본체와; 상기 지그 상부에 위치되며 전사면이 제품의 인쇄 면적에 대해 대응되는 라운드로 형성된 인쇄패드와; 상기 본체에 설치되며, 인쇄모양의 부식홈을 갖는 부식기판과; 상기 본체에 설치되며, 부식홈으로 잉크를 공급하는 잉크공급유닛과; 상기 본체에 설치되 고 일측에 인쇄패드가 회전가능하게 결합되며, 인쇄패드를 부식기판과 제품의 인쇄면에 순차적으로 이동시키고, 부식기판과 인쇄면 상에서 인쇄패드를 회전과 동시에 직선이동시키는 구동유닛을 포함하여 구성된다.

상기의 구성으로 인하여, 넓은 면적의 인쇄면에 대해 1행정의 과정으로 전사인쇄 수행이 가능하게 된다. 이하, 상기 구성이 적용된 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 전사인쇄장치의 사시도, 도 2는 본 발명에 의한 전사인쇄장치의 정면도, 도 3은 본 발명에 의한 전사인쇄장치의 측면도이다. 도면을 참조하면, 본 발명에 의한 전사인쇄장치는 본체(10), 인쇄패드(20), 부식기판(30), 잉크공급유닛(40), 구동유닛(50)으로 구성된다.

상기 본체(10)는 인쇄대상이 되는 제품이 장착되는 지그(11)가 작업구간을 형성하기 위한 공간의 하측 바닥면에 설치되며, 그 내측에 각 구성이 설치될 공간을 제공한다.

상기 인쇄패드(20)는 지그(11) 상부, 즉 인쇄될 제품의 인쇄면의 상부에 위치되며, 부식기판(30)에서 잉크를 옮겨 인쇄면에 전사를 수행하기 위한 전사면(21)이 라운드로 형성된다. 즉, 인쇄패드(20)는 호형(弧形) 또는 원형이다.

여기서, 상기 라운드 길이는 인쇄패드(20)의 반지름(R)(또는 지름)과 원주 각도에 의해 설정된 호의 길이이며, 이 길이는 적어도 인쇄면 보다 길게 형성되어 1회의 작업에 의해 대면적 인쇄구간을 인쇄할 수 있도록 설정된 구성이다. 이러한 사실에 기인하면, 상기 인쇄패드(20)는 일정구간에만 전사면(21)이 형성된 형태에서 원형의 둘레 전체가 전사면(21)으로 형성될 수 있게 되어, 상기 인쇄패드(20)는 원통형 내지 롤러 형태로 형성될 수 있는 구성이다.

상기 부식기판(30)은 본체(10)의 지그(11)와 인쇄패드(20)의 사이에서 인쇄패드(20)가 승강되는 선상으로 이동 및 그 후방(도면 상 좌측)으로 복귀될 수 있도록 설치된다. 여기서, 상기 부식기판(30)의 상면에는 인쇄모양을 갖는 부식홈이 형성됨은 당연하며, 상기 부식기판(30)은 인쇄패드(20)의 승강선상 및 원위치 복귀되기 위한 이동장치(31)을 수반하게 된다. 또한, 상기 부식기판(30)은 적어도 인쇄패드(20)의 전사면(21) 구간보다 넓게 형성되어 전사면(21)의 전구간에 잉크를 제공할 수 있도록 구성된다.

상기 잉크공급유닛(40)은 본체(10)에 설치되어 부식기판(30)의 부식홈이 형성된 상면에 밀착된 잉크컵(41)과, 잉크컵(41)의 내부로 잉크를 공급하는 외부의 잉크공급장치를 포함하게 된다.

상기와 같은 부식기판(30)과 잉크공급유닛(40)의 구성은, 본 출원인이 이미 출원한 바 있는 특허출원 제2001-0070367호 (출원일자 2001.11.13, 명칭: 인쇄 자동화장치의 인쇄수행장치)에 개시되어 있다.

상기 구동유닛(50)은 본체(10)에 설치되고, 일측에 인쇄패드(20)가 회전가능하게 결합되어 구성된 것으로, 인쇄패드(20)를 위치이동 및 각도회전시키는 상태에 의해 승강구동부(60), 왕복구동부(70), 회전구동부(80)로 구분된다. 상기 승강구동부(60)는 본체(10)의 상측에 설치되어 인쇄패드(20)를 상, 하로 승강시키기 위한 구성으로 실린더가 채택되어 구성된다. 상기 왕복구동부(70)는 승강구동부(60)의 하단에 결합된 설치플레이트(61)에 설치되어 승강되며, 일측에 결합된 인쇄패드(20)를 인쇄면의 넓이에 대응하는 길이로 직선왕복시키는 실린더로 채택되어 구성된다.

여기서, 상기 승강구동부(60)와 왕복구동부(70)는 실린더 외에도 모터와 캠, 링크 등을 이용하여 직선이동동력을 형성하는 동력장치를 적용할 수 있으며, 상기 실린더는 구동시 직선이동되는 실린더 로드가 내부로 인입될 때 후방으로 돌출되지 않도록 하는 로드레스 실린더를 채택하여 구동구간을 최소화하도록 구성된다.

상기 회전구동부(80)는 왕복구동부(70)의 구동되는 끝단부(실린더로드 끝단)에 결합된 설치블록(71)에 설치되어 인쇄패드(20)가 회전가능하게 결합되며, 왕복 구동부(70)에 의해 직선이동될 때 인쇄패드(20)를 회전시키도록 구성된다. 상기 회전구동부(80)는 래크(81), 회전기어(82), 역방향기어(83)로 구성된다.

상기 래크(81)는 왕복구동부(70)의 직선왕복되지 않는 지점인 설치플레이트(61)에 결합되어 인쇄패드(20)가 직선왕복되는 구간에 대응하는 길이로 형성되며, 상기 회전기어(82)는 왕복구동부(70)의 직선왕복되는 끝단인 설치블록(71)에 설치되고 래크(81)와 기어결합되어 왕복구동부(70)의 직선왕복에 의해 회전된다.여기서, 상기 회전기어(82)는 일면에 동축결합되는 서브기어(84)가 장착되며, 상기 회전기어(82)는 인쇄패드(20)의 회전비와 1:1로 설정되어 회전구동부(80)의 구동과 인쇄패드(20)의 인쇄를 위한 회전상태가 일치될 수 있기 때문에 인쇄패드(20)의 형상과 동일한 형상의 섹터기어로 구성될 수 있다.

상기 역방향기어(83)는 회전기어(82)가 결합된 설치블록(71)에 설치되고, 회전기어(82)의 서브기어(84)와 기어결합됨과 동시에 인쇄패드(20)와 동축결합되어, 회전기어(82)의 회전에 의해 역방향으로 회전됨에 의해 인쇄패드(20)를 회전시키도록 구성된다. 이와 같은 회전구동부(80)는 보다 단순화된 어셈블리 형태의 구성으로, 설치블록(71)에 자체동력인 모터와 기어박스의 구성을 갖는 통상의 서보모터구동기구를 설치하고, 모터구동기구의 구동축에 인쇄패드(20)를 결합하여 구성할 수 있다.

이와 같은 서보모터구동기구는 회전구동부(80)와 별도로 구동시켜 인쇄패드(20)의 보다 정밀한 구동을 수행할 수 있게 된다. 또한, 상기 인쇄패드(20)가 회전되는 동력을 제공하는 회전구동부(80)의 실린더 또는 모터구동기구의 모터는 스테핑 구동을 수행할 수 있는 스테핑 실린더 또는 스테핑 모터의 장치로 구현되어 인쇄패드(20)가 각도별로 구분동작하도록 구성될 수 있다.
상기와 같이 구성된 전사인쇄장치는: 인쇄모양의 부식홈을 갖는 부식기판(30) 상에 잉크를 공급하는 잉크공급단계와; 라운드 전사면(21)을 갖는 인쇄패드(20)가 상기 부식기판(30)에 접촉하고 회전되면서 부식홈에 공급된 인쇄모양의 잉크가 인쇄패드(20)에 옮겨지는 전이단계와; 상기 인쇄패드(20)가 제품의 표면에 접촉하고 회전되면서 잉크가 제품의 표면에 전사되는 전사단계를 차례로 거쳐 인쇄를 수행한다. 일회 인쇄에서, 상기 전이단계 및 전사단계에서 각각 인쇄패드(20)의 하강/승강이 이루어진다. 첫번째 하강/승강 후에, 상기 부식기판(30)은 후진되도록 제어된다. 이 과정들을 이하에서 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 의한 전사인쇄장치의 구동과정 예시도이다. 도 4a는 인쇄패드(20)에 잉크를 공급하기 위해 부식기판(30)이 인쇄패드(20)의 승강선상으로 이동되고, 이 때, 상기 승강구동부(60)가 구동하여 인쇄패드(20)를 하강시키면, 왕복구동부(70)가 구동되어 인쇄패드(20)를 이동시켜 부식홈에 공급된 인쇄모양의 잉크가 인쇄패드(20)에 옮겨지는 과정을 나타낸다.

이 때, 상기 왕복구동부(70)의 구동에 의해 회전구동부(80)가 동시구동을 수행하여 인쇄패드(20)가 회전되도록 하는데, 상기 인쇄패드(20)의 회전은 왕복구동부(70)의 구동에 의해 설치블록(71)이 이동하게 되면, 회전구동부(80)의 래크(81)에 대해 회전기어(82)가 회전되고, 회전기어(82)의 회전에 의해 역방향기어(83)가 회전되어 인쇄패드(20)를 회전시키게 된다.

도 4b는 도 4a에서와 같이 인쇄패드(20)에 잉크가 옮겨지게 되면, 왕복구동부(70)와 회전구동부(80)가 역구동되어 인쇄패드(20)를 초기의 위치로 복귀시키게 되며, 이 때, 상기 부식기판(30)도 이동장치(31)에 의해 원위치로 복귀된 후 인쇄작업이 수행되는 과정을 나타낸다.

상기 인쇄가 수행하는 과정은, 승강구동부(60)에 의해 인쇄패드(20)가 제품의 인쇄면에 전사면(21)이 접촉될 때까지 하강되고, 전술된 왕복구동부(70) 및 회전구동부(80)의 구동에 의해 인쇄패드(20)가 회전되며 이동되어 인쇄패드(20)의 전사면(21)에 옮겨진 잉크가 제품의 표면에 전사되어 인쇄된다. 이 후, 상기 각 구성은 역구동되어 초기의 상태로 복귀된 후, 도 4a와 도 4b의 구동을 연속하여 제품의 인쇄를 수행하게 된다. 이 때, 상기 잉크의 공급은 부식기판(30)의 왕복에 의해 잉크컵(41)의 잉크가 부식홈의 내부로 공급되는 것은 주지된 것과 같으며, 이와 같은 각 구성의 구동은 전기/전자회로로 구현된 컨트롤러에 의해 일련의 과정이 수행되는 것이다.

이상에서 설명한 것과 같이 본 발명은, 보다 넓은 구간의 전사인쇄가 단 1행정에 의해 작업이 완료되어 인쇄시간이 단축되므로서 인쇄제품의 생산성 향상에 기여하는 효과를 얻게 된다. 또한, 본 발명은 1회의 작업에 의해 인쇄가 수행되어 인쇄면 전체가 균일하고 우수한 인쇄상태를 유지하게 되므로서 사용자의 높은 작업만족도를 얻는 효과가 있다.

Claims (10)

1. 인쇄대상이 되는 제품이 장착되는 지그(11)를 갖는 본체(10)와; 상기 지그(11) 상부에 위치되며 전사면(21)이 제품의 인쇄면 면적에 대해 대응되는 라운드로 형성된 인쇄패드(20)와; 상기 본체(10)에 설치되며, 인쇄모양의 부식홈을 갖는 부식기판(30)과; 상기 본체(10)에 설치되며, 부식홈으로 잉크를 공급하는 잉크공급유닛(40)과; 상기 본체(10)에 설치되고 일측에 인쇄패드(20)가 회전가능하게 결합되며, 인쇄패드(20)를 부식기판(30)과 제품의 인쇄면에 순차적으로 이동시키고, 부식기판(30)과 인쇄면 상에서 인쇄패드(20)를 회전과 동시에 직선이동시키는 구동유닛(50)를 포함하며, 상기 구동유닛(50)은: 본체(10)에 설치되어 인쇄패드(20)를 승강시키는 승강구동부(60)와; 상기 승강구동부(60)에 결합되어 승강되며, 일측에 결합된 인쇄패드(20)를 인쇄면의 넓이에 대응하는 길이로 직선왕복시키는 왕복구동부(70)와; 상기 왕복구동부(70)에 설치되어 인쇄패드(20)가 회전가능하게 결합되며, 왕복구동부(70)에 의해 직선이동될 때 인쇄패드(20)를 회전시키는 회전구동부(80)를 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 전사인쇄장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 인쇄패드(20)는, 호형 또는 원형인 것을 특징으로 하는 대면적 전사인쇄장치.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서, 상기 회전구동부(80)는:

   왕복구동부(70)의 직선왕복되지 않는 지점에 설치되어, 인쇄패드(20)가 직선왕복되는 구간에 대응하는 길이로 형성된 래크(81)와;

   상기 왕복구동부(70)의 직선왕복되는 끝단에 설치되고 래크(81)와 기어결합되어 왕복구동부(70)의 직선왕복에 의해 회전되며, 회전되는 동축에 서브기어(84)가 장착된 회전기어(82)와;

   상기 왕복구동부(70)의 직선왕복되는 끝단에 설치되고 회전기어(82)의 서브기어(84)와 기어결합됨과 동시에 인쇄패드(20)와 동축결합되어, 회전기어(82)의 회전에 의해 역방향으로 회전됨에 의해 인쇄패드(20)를 회전시키는 역방향기어(83)를 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 전사인쇄장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 회전구동부(80)는,

   왕복구동부(70)의 직선왕복되는 끝단에 설치되고 인쇄패드(20)가 회전가능하게 결합되며, 자체적으로 구비된 동력에 의해 인쇄패드(20)를 회전시키는 모터구동기구 인 것을 특징으로 하는 대면적 전사인쇄장치.
6. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 왕복구동부(70)는,

   회전구동부(80)가 스테핑 구동장치로 적용되어 인쇄패드(20)가 각도별로 구분회전하도록 구성된 것을 특징으로 하는 대면적 전사인쇄장치.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 모터구동기구는

   스테핑 구동장치로 적용되어 인쇄패드(20)가 각도별로 구분회전하도록 구성된 것을 특징으로 하는 대면적 전사인쇄장치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 왕복구동부(70)는

   회전구동부(80)를 직선이동시키는 실린더이며, 실린더 로드가 후방으로 돌출되지 않는 로드레스실린더인 것을 특징으로 하는 대면적 전사인쇄장치.
9. 삭제
10. 삭제

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