KR100791473B1 - 착색장치 및 이를 이용한 착색방법 - Google Patents

Abstract

착색장치 및 이를 이용한 착색방법이 개시된다. 압동 이송부 상에서 지지대에 부착되어 이송되는 착색 대상물의 표면에, 압동 이송부의 상부에 위치하는 착색부를 적용하여 착색을 수행하는 장치로서, 압동 이송부는, 몸체와, 몸체의 상면에 설치되며, 회전축에 의해 구동되어 지지대가 착색부에 접하도록 이송시키는 컨베이어와, 회전축에 결합되어 회전축의 높이를 조절함으로써, 착색 대상물의 두께에 따라 컨베이어와 착색부와의 거리가 유동가능하도록 하는 높이조절부와, 몸체의 상면의 외주연부를 따라 설치되며, 지지대를 컨베이어로 이송하고, 착색이 완료된 지지대를 컨베이어로부터 이송받는 이송수단을 포함하되, 이송수단과 컨베이어는 몸체의 상면에 루프(loop)를 형성하는 착색장치는, 착색 대상물을 루프(loop)를 이용하여 착색 롤러에 적용하고, 루프를 구성하는 이송수단 및 컨베이어에는 핀바와 스타트바를 설치함으로써, 이미지가 이중으로 착색되는 것을 방지하면서도 원하는 영역만큼의 고속, 대량 착색이 가능하다.

착색, 압동 이송부, 컨베이어, 높이조절부

Description

착색장치 및 이를 이용한 착색방법{coloring apparatus and coloring method using the same}

도 1a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 착색장치의 압동 이송부를 나타낸 사시도.

도 1b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 착색장치를 나타낸 측면도.

도 2a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 착색 대상물 부착용 지지대를 나타낸 사시도.

도 2b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 착색 대상물 부착용 지지대를 나타낸 저면도.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 착색장치의 절단부를 나타낸 개념도.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 착색장치의 적재부를 나타낸 개념도.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 착색장치의 공급부를 나타낸 개념도.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 착색방법을 나타낸 순서도.

도 7a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 착색장치의 착색 대상물 부착 부를 나타낸 정면도.

도 7b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 착색장치의 착색 대상물 부착부를 나타낸 측면도.

본 발명은 착색장치 및 이를 이용한 착색방법에 관한 것이다.

섬유나 피혁은 질감이 좋고 내구성이 우수하여 과거부터 신발, 옷, 장갑, 벨트, 자동차 좌석 및 소파의 외피와 같이 다양한 분야의 제품 제조에 사용되어 왔으며, 한편, 종이, 판지, 철, 철판, 목재, 목재합판, 석고보드, 타일, 벽돌, 돌 등은 우리 생활에서 없어서는 안 되는 중요한 자재에 해당한다.

전술한 자재들은 오랜 세월을 거쳐 놀라운 발전을 거듭하여 셀 수 없을 정도로 많은 종류의 제품이 생산, 판매, 사용되고 있으나, 이러한 자재들이 낱장으로 생산될 경우에는 섬유 원단이나 동물에서 얻어진 피혁 원단은 질감이 너무 부드러워 기존의 인쇄 장치에 급지를 할 수 없어 표면에 단색의 이미지조차도 착색이 곤란한 실정이다.

또한, 섬유나 피혁 이외의 나머지 소재들은 너무 딱딱하고 두께가 일정치 않아 기존의 인쇄 장치에 급지가 불가능하며, 이에 따라 그 표면에 칼라 이미지를 인쇄 할 수가 없다는 단점으로 인하여 화려함을 추구하는 최근 시장상황에 적절히 대응하지 못한다는 한계가 있다.

종래의 인쇄 장치들은 크기와 형태가 일정치 않게 생산되는 전술한 자재들의 제품별 오차를 수용할 수 있을 정도로 융통성 있게 설계된 것이 없고, 칼라 이미지 인쇄가 불가능하였기 때문에, 이러한 소재들에 칼라 이미지를 착색하고자 할 경우에는 사람의 손으로 칼라 이미지를 직접 그리거나 셀로판지와 같은 전사지에 칼라 이미지를 인쇄를 한 후 전사하는 방법 등이 사용되어 왔다.

즉, 전술한 소재들에 여러 가지 색상과 무늬를 인쇄하고자 할 경우에는, 소재의 특성으로 인해 시간이 오래 걸리고 복잡한 작업이 요구되거나 동일 공정을 여러 번 반복해야 한다는 문제점이 있어, 제조 원가 상승의 원인이 되고 있으며, 따라서 전술한 소재들로부터 제조된 제품은 단색으로 이루어지는 경우가 많았다.

이와 같이 크기와 형태가 일정치 않은 소재들에 다양한 색상 및 무늬를 새겨 넣기 위해, 종래에는 잉크젯 프린터 방식, 마스터 인쇄 방식, 실크 인쇄 방식, 열전사 인쇄 방식, 그라비아 인쇄 방식 등 다양한 칼라 이미지 착색 방법이 적용되었다.

(1) 잉크젯 프린터 방식은, 잉크젯 헤더가 소재 위를 움직이면서 착색하는 방식으로서, 보통 피혁의 경우 1600mm x 3000mm 등의 대형 사이즈로 제작되므로, 이와 같이 대형 피혁 원단 위를 잉크젯 헤드가 움직여 인쇄를 할 경우 1장을 인쇄하는데 수 시간 이상이 소요되고, 잉크젯 프린터 방식에는 종래의 종이 인쇄에 사용되는 고가의 칼라 인쇄용 잉크가 사용되기 때문에 피혁의 제조 단가를 상승시키게 되며, 칼라 인쇄용 잉크의 특성상 잉크가 빨리 증발하여 변색을 일으킨다는 문제점이 있었다.

(2) 잉크젯 UV 프린트 방식은, 인쇄하고자 하는 문양이나 그림을 오일 안료 화학 잉크로 인쇄하는 방식으로서, 안료 화학 잉크가 밀도가 낮아 인쇄 대상 소재에 인쇄할 경우 섬유 원단 및 피혁 원단이 잉크를 모두 흡수하여 양질의 이미지와 색채를 얻지 못하게 되는 문제를 극복하고자, 잉크가 흡수되는 것을 방지하기 위해 인쇄와 동시에 고열의 레이저로 잉크를 급작스럽게 굳게 만드는 인쇄 방식이다.

그러나, 이 방식은 프린터를 이용한 출력이기 때문에 속도가 느려 대량 인쇄가 어렵고, 고열로 잉크를 태울 때 발생하는 냄새가 인체에 치명적인 독가스로 작용할 수 있으며, 인쇄된 이미지의 변색, 갈라짐, 떨어짐 등으로부터의 보호를 위해 두꺼운 코팅을 하기 때문에 피혁 원단의 부드러운 질감을 상실하게 되고, 시간이 지날수록 인쇄된 이미지가 손상되는 경향이 있으며, 낱장으로 공급되는 소재들을 자동으로 급지할 수 있는 방법이 없다는 문제가 있다.

(3) 열전사 방식은, 인쇄하고자 하는 문양이나 그림을 필름에 인쇄하여 소재의 표면에 '판박이' 식으로 붙인 후 열을 가하여 비닐을 녹이고 녹은 비닐을 접착제 대용으로 사용하는 방식으로, 문양이나 그림이 조잡하고, 화학 안료 잉크로서 인쇄를 하기 때문에 이미지가 장기간 빛에 노출이 될 경우에는 자외선에 의하여 문양이나 그림이 탈색되는 부작용이 있으며, 오래 사용할 경우에는 이미지가 갈라지고 떨어지는 하자가 발생하고, 소재의 본연의 질감을 상실하게 된다는 문제가 있으며, 접합 기계에 자동 급지가 불가능하기 때문에 수작업으로 일일이 피혁 원단을 한 장씩 기계에 급지하여 작업해야 하므로 대량 생산이 불가능하다는 한계가 있다.

(4) 그라비아 방식은, 인쇄하고자 하는 문양이나 그림을 판에 도장과 같은 기법으로 이미지의 본을 뜨고, 본을 뜬 판에 잉크를 묻혀 도장을 찍듯이 인쇄하는 방식으로, 인쇄용 동판을 제작하는 데에 정밀함의 한계가 있어 문양이나 그림이 조잡하고, 매우 정교하고 섬세하며 복잡한 문양이나 사진 및 그림은 인쇄가 불가능하며, 동일한 문양을 대량 생산하지 않고 주문에 따라 소량의 인쇄만을 하는 봉제품 시장의 특성상 고가의 동판 제작비로 인하여 가격 경쟁력이 떨어지기 때문에 대부분 칼라 인쇄보다는 단색의 조잡한 이미지 인쇄에 사용된다는 한계가 있다.

이 외에 등사에 의한 실크 인쇄 방식 및 마스터 인쇄 방식은, 이미지 착색의 대상이 되는 소재의 표면에 스티커와 같은 형태로 무늬를 찍어내는 것으로서, 시간이 지나면 무늬가 벗겨지고, 수작업을 통해 인쇄를 하기 때문에 양산성이 떨어진다는 문제가 있다.

또한, 종래의 자동 착색장치는 소재의 굴곡이 심하고 소재의 자체의 모양도 각기 다른 경우에는 착색장치에 소재들을 자동으로 공급할 수 없기 때문에 고속으로 착색할 수 없다는 문제가 있다.

본 발명은 착색 대상물을 지지대를 부착함으로써 착색장치에 자동으로 낱장 공급이 가능하고, 높이를 자유자재로 조정할 수 있어 다양한 크기와 형태의 착색 대상물의 표면에 착색이 가능하며, 착색 대상물을 루프(loop)를 이용하여 착색 롤러에 적용함으로써 이미지가 이중으로 착색되는 것을 방지하면서도 원하는 영역만큼의 고속, 대량 착색이 가능한 착색장치 및 착색방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 압동 이송부 상에서 지지대에 부착되어 이송되는 착색 대상물의 표면에, 압동 이송부의 상부에 위치하는 착색부를 적용하여 착색을 수행하는 장치로서, 압동 이송부는, 몸체와, 몸체의 상면에 설치되며, 회전축에 의해 구동되어 지지대가 착색부에 접하도록 이송시키는 컨베이어와, 회전축에 결합되어 회전축의 높이를 조절함으로써, 착색 대상물의 두께에 따라 컨베이어와 착색부와의 거리가 유동가능하도록 하는 높이조절부와, 몸체의 상면의 외주연부를 따라 설치되며, 지지대를 컨베이어로 이송하고, 착색이 완료된 지지대를 컨베이어로부터 이송받는 이송수단을 포함하되, 이송수단과 컨베이어는 몸체의 상면에 루프(loop)를 형성하는 착색장치가 제공된다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 몸체와, 몸체의 상면에 설치되며, 회전축에 의해 구동되어 착색 대상물이 착색부에 접하도록 이송시키는 컨베이어와, 회전축에 결합되어 회전축의 높이를 조절함으로써 착색 대상물의 두께에 따라 컨베이어와 착색부와의 거리가 유동가능하도록 하는 높이조절부와, 몸체의 상면의 외주연부를 따라 설치되며, 착색 대상물을 컨베이어로 이송하고, 착색이 완료된 착색 대상물을 컨베이어로부터 이송받는 이송수단을 포함하되, 이송수단과 컨베이어는 몸체의 상면에 루프(loop)를 형성하는 압동 이송부에, 착색 대상물을 적재하여 착색하는 방법으로서, (a) 착색 대상물이 표면에 부착된 지지대를 제공하는 단계, (b) 지지대를 컨베이어에 적재하는 단계, (c) 지지대가 착색부에 접하도록 이송시키는 단계, 및 (d) 착색대상물에 착색이 완료된 지지대를 이송수단으로 이송시키는 단계를 포함하되, 착색 대상물이 소정 영역만큼 착색되도록 단계 (b) 내지 단계 (d)를 반복하는 착색방법이 제공된다.

착색부는, 착색제를 수용하는 착색제 화운틴(fountain)과, 착색제 화운틴으로부터 착색제를 전달받는 착색제 옮김롤러와, 인쇄용 무늬가 새겨져 있는 PS판(pre-sensitized plate)이 외주면에 결합되어 있으며, 착색제 옮김롤러로부터 착색제를 전달받는 판동롤러와, 판동롤러로부터 무늬 및 착색제를 전달받는 고무동롤러를 포함할 수 있다.

착색부는 고무동롤러의 외주면에 접하여 고무동롤러와 연동하는 흡착롤러를 더 포함하되, 흡착롤러는 착색 대상물에 착색되고 남은 착색제를 흡수할 수 있다. 착색제는 천연 염료를 포함하며, 착색부는 착색제의 침전을 방지하기 위해 착색제를 교반하는 회전수단을 더 포함할 수 있다.

이송수단에는 핀바가 결합되고 지지대에는 핀바에 대응하는 결합수단이 형성되어 지지대가 이송수단에 의해 이송되는 과정에서 슬립(slip)을 방지하는 것이 바람직하다.

이송수단이 컨베이어와 연결되는 부위에 스타트바가 설치되고 지지대에는 스타트바에 대응하는 표지수단이 형성되며, 스타트바는 지지대가 이송수단으로부터 컨베이어로 이송되는 시점에 상응하여 착색부를 구동시키는 신호를 전송하는 것이 바람직하다.

지지대를 압동 이송부로 공급하는 공급부를 더 포함하되, 공급부는, 압동 이송부에 인접하여 위치하며, 지지대를 이송하는 공급롤러와, 공급롤러에 인접하여 위치하며, 지지대 상에 부착된 착색 대상물을 감지하여 감지신호를 전송하는 착색 시작 감지센서와, 감지신호를 수신하여 압동 이송부를 구동시키는 신호를 전송하는 공급 컨트롤러를 포함할 수 있다.

공급부는 지지대를 적재하는 적재부를 더 포함하되, 적재부는, 지지대를 적재하여 지지하는 적재패널과, 적재패널을 지지하며, 적재패널의 높이를 조절하는 탄성부재와, 적재패널에 결합되어 복수의 지지대의 위치를 정렬시키는 정렬 가이드와, 탄성부재에 전기적으로 연결되며, 적재된 지지대의 수에 상응하는 적재신호를 수신하여 탄성부재를 구동시키는 신호를 전송하는 적재 컨트롤러를 포함할 수 있다.

적재신호는 착색부의 1회전에 상응하여 생성되며, 적재 컨트롤러는 미리 저장된 지지대의 높이 데이터에 상응하도록 적재신호를 처리하여 탄성부재를 구동시키는 신호를 전송할 수 있다.

지지대를 적재부로 공급하는 절단부를 더 포함하되, 절단부는, 적재패널에 인접하여 위치하며, 지지대를 이송하는 절단롤러와, 절단롤러에 인접하여 위치하며, 지지대 상에 부착된 착색 대상물의 위치를 감지하여 감지신호를 전송하는 착색 대상물 감지센서와, 절단롤러를 구동시키며, 감지신호를 수신하고 미리 저장된 지지대의 길이 데이터에 상응하도록 처리하여 절단신호를 전송하는 절단 컨트롤러와, 절단신호를 수신하여 지지대를 절단하는 절단수단을 포함할 수 있다.

압동 착색부에 인접하여 위치하며, 착색된 착색 대상물을 건조시키는 건조부를 더 포함할 수 있으며, 건조부에 인접하여 위치하며, 건조된 착색 대상물에 코팅 물질을 도포하는 코팅부를 더 포함할 수 있다.

단계 (a)는, (a1) 지지대의 표면에 접착제를 분무하여 도포하는 단계, (a2) 착색 대상물을 지지대 상으로 이송하는 단계, (a3) 착색 대상물을 가압하여 지지대에 부착하는 단계, 및 (a4) 지지대를 소정의 길이로 절단하는 단계를 포함할 수 있다.

단계 (a4) 이후에, (a5) 복수의 지지대를 적재패널 상에 적재하여 정렬시키는 단계, (a6) 적재된 지지대의 수에 상응하여 적재패널의 높이를 조절하는 단계, 및 (a7) 복수의 지지대 중 최상 위치의 지지대를 압동 이송부로 공급하는 단계를 더 포함하되, 단계 (a6)은 단계 (b) 내지 단계 (d)의 반복횟수 및 미리 저장된 지지대의 높이 데이터에 상응하여 수행되는 것이 바람직하다.

단계 (d) 이후에, (e) 착색 대상물을 건조하는 단계, 및 (f) 착색 대상물을 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이러한 본 발명의 일반적이고 구체적인 측면은 장치, 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램, 또는 이들의 조합을 사용하여 실시될 수 있으며, 착색 대상물로는 섬유, 피혁, 종이, 철판, 합판, 석고보드, 타일, 벽돌 등의 다양한 소재에 적용될 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 잇점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

이하, 본 발명에 따른 착색장치 및 이를 이용한 착색방법의 바람직한 실시예 를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 발명은 기존의 인쇄기계에 의해 수행되기 곤란했던, 섬유원단, 피혁원단, 나무소재, 돌 소재, 플라스틱 소재, 철 소재 등 낱장으로 되어있고, 두께가 일정치 않거나 너무 부드러워 지지 장력이 없거나 이와 반대로 너무 딱딱한 물체, 또는 형체와 규격이 일정치 않은 소재에 칼라 이미지의 착색이 용이하도록 착색 대상물의 후면에 규격화된 지지대를 부착함으로써 칼라 이미지 착색이 가능할 뿐만 아니라 연속적인 칼라 이미지 착색도 가능하도록 한 것을 특징으로 한다.

즉, 낱장으로 된 착색 대상물들을 연속으로 착색할 수 있고, 일반 인쇄기계에 공급이 불가능한 착색 대상물을 아무런 저항 없이 자유롭게 착색 기계로 공급할 수 있으며, 두께가 일정치 않고 두꺼운 대상물에 착색이 가능하도록 설계 제작된 컨베이어나 이송수단을 장착한다.

도 1a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 착색장치의 압동 이송부를 나타낸 사시도이고, 도 1b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 착색장치를 나타낸 측면도이다. 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 착색제 화운틴(2), 회전수단(10), 모터(18), 착색제 옮김롤러(20), 물 화운틴(28), 물 옮김롤러(36), 판동롤러(44), PS판(52), 제1 고무동롤러(62), 제2 고무동롤러(70), 회전축(78), 높이조절부(88), 흡착롤러(96), 몸체(100), 컨베이어(114), 이송수단(115), 핀바(118), 스타트바(120)가 도시되어 있다.

본 실시예에 따른 착색장치는 몸체(100) 상면에 하나의 루프를 형성하도록 이송수단(115)과 컨베이어(114)를 설치하고, 착색 대상물이 부착된 지지대를 루프를 따라 순환시키면서 컨베이어(114)의 상부에 설치된 착색부를 적용하여 착색 대상물의 표면에 원하는 영역만큼 착색이 이루어지도록 한 압동 이송부와, 착색제 화운틴(2)으로부터 착색제 옮김롤러(20), 판동롤러(44), 제1 고무동롤러(62), 제2 고무동롤러(70)를 통해 착색제를 옮겨 착색 대상물의 표면에 착색이 되도록 하는 착색부로 이루어져 있다.

이송수단(115)은 벨트, 기어, 스트링, 레일, 가이드 등 대상물을 일정 경로를 따라 이송시키기 위한 구성요소를 모두 포함할 수 있으며, 도 1a에는 레일이 설치된 것을 도시한 것이다.

압동 이송부의 컨베이어(114)는 그 상부에 착색부가 설치되어 있으며, 착색부의 고무동롤러와 압동 이송부의 컨베이어(114)의 틈 사이로 착색 대상물이 부착된 지지대가 통과하면서 착색 대상물의 표면에 착색이 이루어지게 된다. 따라서, 다양한 두께의 소재에 착색이 이루어지도록 하기 위해서는 고무동롤러와 컨베이어(114)의 간격이 유동가능하도록 설계되어야 하며, 이를 위해 본 실시예에서는 컨베이어(114)를 구동시키는 회전축(78)에 높이조절부(88)를 결합하였다.

종래의 오프셋 인쇄장치는 종이만을 인쇄 가능하도록 설계되어 고무동롤러와 압동 이송부가 약 0.3mm 이하의 간격을 가지면서 고정되어 있었다. 그러나 피혁 등 본 실시예의 착색 대상물은 대개 두께가 0.3mm 이상이며, 소재마다 그 두께가 일정하지 않아 종래의 오프셋 인쇄 장치로는 피혁의 착색이 불가능하다.

도 1b에 도시된 바와 같이 컨베이어(114)가 유동가능하도록 높이조절부(88)를 추가로 결합한다. 높이조절부(88)에는 유압실린더가 구비되어 있으며, 이 유압실린더가 컨베이어(114)의 회전축(78)과 서로 연결되어 있다. 유압실린더는 컨베이어(114)와 제2 고무동롤러(70) 사이로 공급되는 착색 대상물의 두께에 따라 유압을 조절하여 컨베이어(114)의 높이를 조절할 수 있다.

이와 같은 구성을 통해 두께가 일정하지 않은 피혁 등의 착색이 가능해지며, 이에 한정되지 않고 통상의 종이보다 두꺼운 골판지, 포장지에 대해서도 착색이 가능하게 된다.

착색제 화운틴(2)은 착색제가 담겨져 있는 공간이다. 본 실시예는 압동 이송부의 상부에 하나 또는 복수의 착색제 화운틴(2)을 구비하여 피혁에 색상을 착색하게 되는데, 착색제 화운틴(2)에 파랑, 하양, 노랑, 검정 등 다양한 색상의 착색제를 수용하여 다양한 색상의 피혁 제품을 생산할 수 있게 된다. 그러나 이는 일례에 불과하여 상기한 것과 다른 색깔을 가지는 착색제가 포함될 수도 있다는 것은 당업자에게 있어 자명할 것이다.

본 실시예에서 착색제는 물 및 기름에 녹아 단분자로 분산하여 피혁 등의 분자와 결합하여 착색되는 유색 물질과 은염료 뿐만 아니라, 물 및 기름에 녹지 않고 가루형태를 띠는 안료까지 포함하는 의미로 사용된다. 즉, 반응성 염료, 천연염료, 합성염료, 무기안료, 유기안료 및 침투형ㆍ비침투형 착색제 등을 모두 포함할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 피혁에 착색되는 착색제가 오랫동안 벗겨지지 않도록 하기 위하여 돌가루에서 추출한 착색제를 사용한다. 전술한 바와 같이, 피혁 등의 착색 대상물은 종이 또는 일반적인 천과는 달리 외피에 주름 및 기공이 형성되어 있어 일반적인 착색제를 사용하는 경우 착색제가 쉽게 씻겨나가는 문제점이 있는데, 본 실시예에서와 같이 돌가루에서 추출한 착색제를 사용함으로써, 이러한 문제점을 해소할 수 있다. 그러나 돌가루에서 추출한 착색제를 사용하여 오랜 시간 동안 착색 과정을 진행하는 경우, 착색제의 침전이 생기는 문제가 발생할 수 있다.

따라서 본 실시예에서는 도 1b에 도시된 것과 같이 착색제 화운틴(2) 내에 착색제를 교반해주는 회전수단(10)을 구비한다. 회전수단(10)은 프로펠러와 같이 회전축 주변에 복수의 날개가 결합된 형태로 구성될 수 있으며, 모터(18)에 연결되어 있어 모터(18)의 구동에 따라 회전하게 된다. 이와 같은 방법으로 착색제의 침전 문제를 해결할 수 있으므로, 돌가루 뿐만 아니라, 금속가루, 금 및 은가루와 같은 고형 물질이 포함된 착색제도 사용할 수 있게 된다.

착색제 옮김롤러(20)는 착색제를 옮겨주는 장치이다. 복수 개의 착색제 옮김롤러(20)가 판동롤러(44)의 외주면에 접하여 회전함으로써 착색제가 판동롤러(44)로 옮겨질 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 착색장치에는 물 화운틴(28)이 구비되어 있으며, 물 옮김롤러(36)가 판동롤러(44)의 외주면과 접하여 회전함으로써 물 화운틴(28) 내의 물을 판동롤러(44)로 옮긴다.

판동롤러(44)는 착색제 옮김롤러(20) 및 물 옮김롤러(36)로부터 착색제와 물을 공급받아 이들이 착색 대상물에 옮겨지도록 하며, 그 외주면에 PS판(52)이 장착 된다. PS판(52)은 금속판을 연마하거나 금속판에 감광액을 발라 놓은 것으로서 피혁에 새겨질 무늬가 인쇄되어 있다.

PS판(52)에 착색제가 묻혀지고, 이 착색제 및 무늬가 제1 고무동롤러(62) 및 제2 고무동롤러(70)로 연속적으로 옮겨진다. 제2 고무동롤러(70)와 회전축(78) 사이에서 착색 대상물이 부착된 지지대를 이송하는 컨베이어(114)가 회전한다. 벨트 형태의 컨베이어(114)를 구동시키는 기구는 당업자에게 자명한 사항이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 컨베이어(114)의 회전축(78)은 제2 고무동롤러(70)로 옮겨진 착색제 및 무늬가 착색 대상물에 옮겨질 수 있도록 압력을 가하는 기능을 한다.

한편, 피혁의 외피의 경우에는 주름이나 기공이 형성되어 있는 등 본 실시예에 따른 착색 대상물의 경우에는 종이와는 달리 표면에 착색제가 완전히 착색되지 않는 상황이 발생할 수 있다. 따라서 제2 고무동롤러(70)가 착색제를 모두 전사하지 못하는 경우, 제2 고무동롤러(70)에 남아있는 착색제에 의해 이후에 공급되는 착색 대상물에 불완전한 착색제 및 무늬가 전사될 수 있다.

이를 해결하기 위해, 제2 고무동롤러(70)의 각각에 흡착롤러(96)가 접하여 회전하도록 설치한다. 흡착롤러(96)가 제2 고무동롤러(70)에 남아있는 잔량 착색제를 흡착함으로써, 이후에 공급되는 착색 대상물에 착색제 및 무늬가 완전하게 전사될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 일 실시예에 따라 착색부에 고무동롤러를 2개 설치하는 것에 대하여 기재하고 있으나, 착색부에 하나의 고무동롤러를 설치할 수도 있을 것이다.

도 2a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 착색 대상물 부착용 지지대를 나타낸 사시도이고, 도 2b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 착색 대상물 부착용 지지대를 나타낸 저면도이다. 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 결합수단(122), 표지수단(124), 착색 대상물(202), 지지대(212), 착색 시작점(204), 이송휠(206, 208)이 도시되어 있다.

본 실시예에 따르면, 착색 대상물(202)을 지지대(212)에 부착하여 공급함으로써 착색이 이루어지는 동안 착색 대상물(202)에 변형이나 주름이 생기는 것을 방지할 수 있으며, 착색 장치에 착색 대상물(202)을 자동으로 공급하는 것이 가능해진다. 이를 위해 본 실시예에 따른 지지대(212)는 착색 대상물(202)을 부착하기 위한 평평한 판재에 이송휠(206, 208)을 결합하여 압동 이송부 상에서 이동할 수 있도록 구성하였다.

도 1a에 도시된 것과 같이 압동 이송부의 몸체(100)가 직육면체로 설계될 경우 지지대(212)는 압동 이송부의 상면에서 가로방향 및 세로방향으로 모두 이동되어야 하므로, 도 2b에 도시된 것과 같이 이송휠(206, 208)은 지지대(212)의 길이방향 및 너비방향으로 모두 결합되어 있다. 압동 이송부의 상면에 설치된 이송수단(115)에 의해 지지대(212)가 길이방향으로 이송될 경우에는 길이방향의 이송휠(206)과 이송수단(115)이 결합되며, 너비방향으로 이송될 경우에는 너비방향의 이송휠(208)과 이송수단(115)이 결합된다.

본 실시예에서와 같이 지지대(212)가 압동 이송부의 상면을 순환하면서 여러 번의 착색 과정을 거치는 경우, 착색 장치가 착색 대상물(202)이 부착된 착색 시작점(204)을 정확하게 인식하는 것이 중요하다. 본 실시예에 따르면, 후술하는 도 5의 착색 시작 감지센서(504)가 도 2a의 착색 시작점(204)을 감지하여 공급 컨트롤러에 감지신호를 전송하면, 공급 컨트롤러는 이를 수신하여 착색 장치의 판동롤러(44), 고무동롤러 및 회전축(78)을 회전시킨다.

이와 같은 방법으로 착색 시작점(204)을 인식하여 착색을 하게 되므로, 지지대(212) 상에서 서로 다른 위치에 착색 대상물(202)이 부착되어 있다 하더라도 원하는 위치에 정확한 무늬 및 색상을 착색할 수 있게 된다.

본 실시예와 같이 지지대(212)가 레일을 따라 이동할 경우에는 지지대(212)의 이동속도, 중량, 기기의 진동 등에 따라 슬립(slip)이 생길 수 있으며, 이러한 슬립은 지지대(212)의 정확한 이송거리의 제어를 저해하는 요소이다. 이에 대해 도 2b에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 지지대(212)의 저면에는 결합수단(122)이 형성되어 있으며, 이는 도 1a에 도시된 핀바(118)와 결합함으로써, 지지대(212)가 슬립 없이 이송수단(115)의 구동에 의해 정확한 거리만큼 이송되도록 제어할 수 있게 된다. 결합수단(122)은 톱니, 갈고리, 걸이쇠 등 당업자에게 자명한 범위 내에서 핀바(118)의 형상에 대응하여 형성될 수 있음은 물론이다.

한편, 본 실시예에 따른 지지대(212)에는 표지수단(124)이 결합되어 있다. 이는 도 1a에 도시된 스타트바(120)에 대응하는 구성요소로서, 어느 한쪽이 다른 한쪽은 센싱하도록 구성된다. 따라서 표지수단(124)은 스타트바(120)를 감지하는 센서일 수도 있고, 스타트바(120)에 의해 감지되는 표지물이 될 수도 있다.

예를 들어 스타트바(120)에 표지수단(124) 감지센서가 설치되어 있는 경우에는 지지대(212)가 컨베이어(114)로 이송되어 표지수단(124)이 스타트바(120)에 의해 감지되면 스타트바(120)는 컨베이어(114) 및 착색부가 구동하도록 신호를 보내며, 이에 의해 착색을 위한 고무동롤러가 착색 대상물(202)의 표면에 정확히 접촉할 수 있게 된다.

이를 전술한 착색 시작 감지센서와 연동하게 되면, 지지대(212)의 표지수단(124)이 결합된 위치에 착색 대상물(202)이 정확히 부착되지 않더라도 착색 시작 감지센서에 의해 감지되어 저장된 착색 시작점(204)에 관한 데이터와 스타트바(120)에 의해 감지된 표지수단(124)의 위치에 관한 데이터의 차이를 계산하여 지지대(212)가 컨베이어(114)에 이송된 후 그 차이에 상응하는 만큼 일찍, 또는 늦게 컨베이어(114) 및 착색부를 구동하게 되므로, 정확한 위치에 착색이 이루어지도록 할 수 있다.

한편, 압동 이송부의 상면에서 지지대(212)가 순환하면서 반복하여 착색이 진행될 경우에는, 지지대(212)에 여러 개의 표지수단(124)을 결합하여 제1회의 순환에서는 첫번째 표지수단(124)을, 제2회의 순환에서는 두번째 표지수단(124)을 감지하는 식으로 진행하여 지지대(212)가 순환함에 따라 그 위에 부착된 착색 대상물(202)의 표면에 연속적으로 착색이 이루어지도록 할 수 있다.

따라서 이 경우에 여러 개의 표지수단(124)은 고무동롤러의 1회전에 상당하는 길이만큼, 즉 고무동롤러의 1회전에 따라 착색 대상물(202)에 착색이 되는 길이만큼의 간격으로 설치되는 것이 좋다. 다만, 표지수단(124)의 간격이 반드시 고무 동롤러의 1회전에 상당하는 길이와 동일해야 하는 것은 아니며, 그 길이에 상응하도록 설치하여 스타트바(120)에 의해 감지된 신호의 처리과정에서 착색 대상물(202)에 연속적으로 착색이 이루어지도록 할 수도 있음은 물론이다.

지지대(212)가 이송수단(115)에 의해 순환하여 다시 컨베이어(114)에 적재되면 전술한 스타트바(120)가 해당 표지수단(124)의 위치를 감지함으로써 이전에 착색이 완료된 지점부터 다시 착색이 이루어지게 된다.

표면에 착색 대상물(202)이 부착된 지지대(212)는 압동 이송부에 적재되기 전에 절단부를 거쳐 소정 길이 단위로 절단된 후, 적재부에 위치를 정렬하여 적재되며, 적재된 복수의 지지대(212)는 공급부에 의해 압동 이송부에 공급된다. 이하 지지대(212)가 공급되는 순서인 절단부, 적재부, 공급부의 순서로 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 착색장치의 절단부를 나타낸 개념도이다. 도 3을 참조하면, 착색 대상물(202), 지지대(212), 절단부(300), 절단 컨트롤러(302), 착색 대상물 감지센서(304), 절단수단(306)이 도시되어 있다.

표면에 피혁 등의 착색 대상물(202)이 부착된 지지대(212)가 절단롤러에 의해 이송되면, 지지대(212) 상에 부착된 착색 대상물(202)의 위치를 감지하는 착색 대상물 감지센서(304)가 착색 대상물(202)의 시작점을 감지하여 감지신호를 생성, 전송한다.

감지신호가 절단 컨트롤러(302)로 전송되면, 절단 컨트롤러(302)는 이를 수신하여 절단수단(306)에 절단신호를 전송한다. 절단 컨트롤러(302)는 절단롤러를 구동하며, 미리 저장되어 있는 지지대(212)의 단위 길이에 해당하는 데이터에 상응 하도록 감지신호를 처리하여 생성된 절단신호를 절단수단(306)에 전송하는 것이다.

이러한 절단신호를 수신한 절단수단(306)이 지지대(212)를 절단하게 된다. 절단수단(306)은 블레이드, 회전톱날, 레이저 커터 등 제어신호에 따라 지지대(212)를 절단하도록 구동될 수 있는 구성요소이다. 이와 같은 방법으로 미리 설정된 데이터에 의해 착색 대상물(202)이 위치한 지지대(212)의 전단부 및 후단부가 절단된다. 즉, 절단 컨트롤러(302)는 지지대(212) 전단부의 절단시간과 절단롤러의 이송속도를 고려하여 설정된 데이터에 의해 지지대(212)의 길이 방향이 일정하게 되도록 지지대(212)를 절단한다. 따라서 착색 대상물(202)의 모양이나 크기가 다르더라도 지지대(212)는 모두 균일한 크기로 절단될 수 있다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 착색장치의 적재부를 나타낸 개념도이다. 도 4를 참조하면, 적재부(400), 적재 컨트롤러(401), 적재패널(402), 정렬 가이드(406), 탄성부재(408)가 도시되어 있다.

적재부(400)는 절단부(300)로부터 단위 길이로 절단된 지지대(212)를 수용하며, 공급부에 의해 지지대(212)가 압동 이송부로 공급되도록 지지대(212)를 적재하는 적재패널(402)을 구비한다.

적재패널(402)을 지지하는 탄성부재(408)는 스프링, 유압실린더 등의 탄성수단으로 이루어져 있는 부분으로서, 적재 컨트롤러(401)와 연결되어 적재 컨트롤러(401)의 제어에 의해 높낮이가 조절될 수 있다. 적재 컨트롤러(401)는 가장 윗쪽의 지지대(212)가 동일 높이에 위치할 수 있도록 적재된 지지대(212)의 수에 따라 탄성부재(408)의 높낮이를 제어한다. 적재 컨트롤러(401)의 제어에 의해 탄성부 재(408)의 높낮이가 변경되는 것은 도 5에서 상세하게 설명한다.

정렬 가이드(406)는 착색 대상물(202)이 균일한 위치로 정렬되어 적재될 수 있도록 적재패널(402)의 모서리부에 사각형상으로 결합된다. 전술한 바와 같이 절단부(300)는 미리 설정된 크기로 지지대(212)를 절단하기 때문에, 지지대(212)는 모두 동일한 크기를 가질 수 있다. 따라서 지지대(212)의 전단부 모서리를 정렬 가이드(406)에 일치시키는 방법으로 지지대(212)를 균일한 위치에 정렬시켜 적재할 수 있다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 착색장치의 공급부를 나타낸 개념도이다. 도 5를 참조하면, 판동롤러(44), 제1 고무동롤러(62), 제2 고무동롤러(70), 흡착롤러(96), 몸체(100), 컨베이어(114), 지지대(212), 적재패널(402), 탄성부재(408), 공급 컨트롤러(501), 공급롤러(502), 착색 시작 감지센서(504)가 도시되어 있다.

공급 컨트롤러(501)는 착색 대상물(202)이 부착된 지지대(212)를 압동 이송부로 공급하기 위해 공급롤러(502)를 구동시키고, 공급롤러(502)의 회전에 의해 적재부(400)에 정렬되어 있는 지지대(212)가 압동 이송부 상에 형성된 이송수단(115)으로 공급된다. 공급롤러(502)에 인접하여 지지대(212) 상에 착색 대상물(202)이 부착된 위치를 감지하는 착색 시작 감지센서(504)가 설치된다. 착색 시작 감지센서(504)는 공급부에 의해 압동 이송부로 공급되는 지지대(212) 상의 착색 대상물(202)을 감지하여 신호를 발생시키고, 공급롤러(502)를 구동하는 공급 컨트롤러(501)는 센서로부터 신호를 전송하여 압동 이송부의 이송수단(115)이 구동되도록 하는 신호를 발생시킨다. 압동 이송부는 공급 컨트롤러(501)로부터 신호를 수신하여 이송롤러를 구동하게 되며, 이로써 적재된 지지대(212) 상에 부착된 착색 대상물(202)의 위치가 일정하지 않더라도 압동 이송부는 착색 대상물(202)의 유무를 감지하여 구동될 수 있으며, 착색 대상물(202)이 부착된 위치의 시작점에 대응하여 구동되므로, 지지대(212)가 컨베이어(114)에 의해 고무동롤러와 접하게 되는 과정에서 착색 대상물(202)이 부착된 지점에서 정확히 착색을 시작할 수 있게 된다.

본 실시예의 착색 대상물(202)은 지지대(212)에 부착되며, 착색 대상물(202)의 모양 및 크기가 다양하므로, 지지대(212)의 크기는 균일하더라도 착색 대상물(202)이 부착된 위치는 계속적으로 변경될 수 있다. 본 실시예와 같이 하나의 착색 대상물(202)이 압동 이송부 상에서 루프에 의해 순환하면서 여러 번의 착색 과정을 거치는 경우, 착색장치가 착색 대상물(202)의 착색 시작점(204)을 정확하게 인식하는 것이 중요하다.

본 실시예의 착색 시작 감지센서(504)가 착색 대상물(202)이 지지대(212) 상에 부착된 시작점, 즉, 착색 시작점(204)을 감지하여 공급 컨트롤러(501)에 감지신호를 전송하면, 공급 컨트롤러(501)는 이를 수신하여 착색 장치의 판동롤러(44), 고무동롤러 및 컨베이어(114), 이송수단(115)을 구동시킨다. 이와 같은 방법으로 착색 시작점(204)을 인식하여 착색을 하게 되므로, 지지대(212) 상에서 서로 다른 위치에 착색 대상물(202)이 부착되어 있다 하더라도 착색 대상물(202)의 원하는 위치에 정확한 무늬 및 색상을 착색할 수 있게 된다.

한편, 지지대(212)가 압동 이송부로 원활하게 공급되도록 하기 위해서는 압 동 이송부의 이송수단(115)과 공급되는 지지대(212)가 동일한 높이에 있을 것이 요구된다. 본 실시예의 착색 대상물(202)은 종이 등과는 달리 그 크기 및 중량이 큰 경우가 많아 이송수단(115)과 지지대(212)의 높이가 다를 경우 외부 장치에 의해 들어올리기가 어렵기 때문이다.

본 실시예에 따르면, 도 4의 적재부(400)의 탄성부재(408)가 적재 컨트롤러(401)에 연결되어 있다. 착색부의 고무동롤러가 1회전 하는 동안 판동롤러(44) 및 압동 이송부의 컨베이어(114)의 회전축(78)은 고무동롤러의 1회전에 상응하여 회전하고, 그 회전하는 동안 1회의 착색이 수행된다. 따라서 이들 고무동롤러가 1회전하였다는 것은 적재부(400)에 적재된 지지대(212) 중의 하나가 공급된 것으로 볼 수 있으므로, 고무동롤러가 1회전하면 적재 컨트롤러(401)는 이를 감지하여, 탄성부재(408)가 적재패널(402)을 미리 설정된 높이만큼 올라가게 한다.

이와 같은 방법으로 공급될 지지대(212)와 압동 이송부의 이송수단(115)은 동일한 높이를 유지할 수 있게 된다. 그러나 고무동롤러의 회전을 감지하는 것이 아니라 적재된 복수의 지지대(212)의 전체 무게의 변화를 감지하여 높이를 변경할 수 있다는 것은 당업자에게 있어 자명할 것이다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 적재부(400)를 이용하지 않고, 지지대(212) 절단수단(306)에 의해 절단된 지지대(212)가 절단롤러 또는 공급롤러(502)에 의해 운반되어 압동 이송부로 바로 공급될 수도 있을 것이다.

한편, 예를 들어 본 실시예에 따른 압동 이송부 및 착색부를 사용하여 4도 착색 과정이 한번에 이루어지도록 하기 위해서는, 착색부와 압동 이송부로 이루어 진 착색장치를 4개조로 배열하고, 각 착색장치 사이에 건조부를 설치한다. 착색 대상물(202)에 1도 착색이 이루어진 후, 바로 다음 착색제가 전사되면 착색제가 번지는 것과 같이 불완전한 착색이 이루어질 수 있다. 따라서 각 착색 단계 마다 건조부를 설치하여 착색이 이루어진 후 착색제를 건조하는 과정을 수행함으로써, 불완전한 착색을 방지할 수 있다. 건조부는 바람직하게는 주로 UV(ultraviolet) 조사장치가 사용될 수 있고, 그 밖에 열을 가할 수 있는 장치이면 어느 것이라도 가능하다.

한편 착색 대상물(202)의 착색 과정이 모두 완료되면, 착색 대상물(202)은 코팅부로 이송되고, 착색 대상물(202)에 코팅 물질이 입혀진다.

전술한 절단부(300), 적재부(400), 공급부의 구동을 제어하는 절단 컨트롤러(302), 적재 컨트롤러(401), 공급 컨트롤러(501)는 각각 별도의 구성요소로서 설명하였으나 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 물리적으로 하나의 제어장치로서 일체로 구성될 수 있으며, 이러한 제어장치는 착색부 및 압동 이송부 등 본 실시예에 따른 착색장치의 모든 구성요소의 제어를 위한 컨트롤러를 포함하여 구성될 수 있음은 물론이다.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 착색방법을 나타낸 순서도이다. 전술한 바와 같이 본 실시예에 따른 착색장치는, 압동 이송부의 상면에 형성된 이송수단(115) 및 컨베이어(114)에 의한 루프(loop)에 의해 착색 대상물(202)이 부착된 지지대(212)가 순환함에 따라 압동 이송부 상에 설치된 착색부를 착색 대상물(202)에 접하도록 함으로써, 일방향으로 길게 연장된 압동 롤러 상에 복수의 착 색부를 설치할 필요없이 착색 대상물(202)의 표면에 소정의 길이만큼의 착색을 할 수 있도록 한 것이다.

즉, 몸체(100)의 상면에 회전축(78)에 의해 구동되도록 형성된 컨베이어(114)와, 컨베이어(114)와 연결된 이송벨트 등의 이송수단(115)이 몸체(100)의 상면의 외주연부를 따라 루프(loop)를 형성하는 압동 이송부에 착색부를 적용하여 착색을 수행하기 위해서는, 먼저, 표면에 착색 대상물(202)이 부착되어 있는 된 지지대(212)를 압동 이송부에 공급한다(P1).

크기 및 형태가 균일하지 않은 피혁 등 본 실시예에 따른 착색 대상물(202)을 고속으로 일정하게 착색하기 위해서는, 전술한 바와 같이 지지대(212)의 표면에 착색 대상물(202)을 부착하여 사용하는 것이 좋다. 이를 위해서는 표면이 평평하고 어느 정도의 강성을 갖는 지지대(212)의 표면에 접착제를 분무하여 도포하고(P11), 착색 대상물(202)을 지지대(212)로 이송한 후(P12), 착색 대상물(202)을 지지대(212)의 방향으로 가압하여 부착한다(P13). 착색 대상물(202) 및 접착제의 종류에 따라서는 가압과정에서 열을 가하여 착색 대상물(202)이 지지대(212)에 융착되도록 하는 것이 좋다. 착색 대상물(202)을 지지대(212)로 이송하는 방법에 관해서는 도 7a 내지 도 7c에 대한 설명에서 후술한다.

착색 대상물(202)이 부착된 지지대(212)는 전술한 바와 같이 절단부(300)를 통해 소정의 길이로 절단하고(P14), 일정한 길이로 절단된 복수의 지지대(212)를 적재부(400)의 적재패널(402) 상에 위치를 정렬하여 적재한다(P15). 이와 같이 일정한 규격으로 지지대(212)를 절단하여 적재부(400)에 정렬시킴으로써 고속으로 일 정한 착색이 가능하게 된다.

적재부(400)는 지지대(212)를 적재하여 정렬시키기 위한 적재패널(402)과 적재패널(402)을 지지하는 탄성부재(408)로 구성되며, 탄성부재(408)의 구동에 의해 적재패널(402)의 높이조절이 가능하다. 적재된 지지대(212)의 수에 따라, 가장 윗쪽의 지지대(212)가 압동 이송부로 공급되면 그만큼 적재패널(402)의 높이를 높여 가장 윗쪽의 지지대(212)가 항상 같은 높이에서 압동 이송부로 공급되도록 한다(P16).

즉, 적재부(400)에 적재된 복수의 지지대(212) 중 가장 윗쪽의 지지대(212)가 압동 이송부로 공급되며(P17), 지지대(212)는 후술하는 P2 단계 내지 P4 단계의 반복횟수, 즉 착색 대상물(202)의 표면에 착색이 이루어지는 횟수에 해당하는 간격으로 공급된다. 따라서 적재부(400)는 착색 대상물(202)에 착색이 이루어지는 간격마다 적재패널(402)의 높이를 지지대(212)의 두께만큼 높이는 방식으로 제어될 수 있다.

착색 대상물(202)이 부착된 지지대(212)가 공급된 후에는, 지지대(212)를 압동 이송부 상의 컨베이어(114)에 적재하고(P2), 컨베이어(114)를 구동하는 회전축(78)의 회전에 의해 지지대(212)는 착색부, 즉 고무동롤러에 접하도록 이송된다(P3). 전술한 바와 같이 컨베이어(114)를 구동하는 회전축(78)에는 높이조절부(88)가 결합되어 있으므로, 컨베이어(114)와 고무동롤러 사이에 협착되는 착색 대상물(202)의 두께에 따라 컨베이어(114)의 높이가 낮아질 수 있어 다양한 두께의 착색 대상물(202)에 착색 공정을 적용할 수 있게 된다.

고무동롤러의 1회전에 의해 착색 대상물(202)에 단위 영역만큼 착색이 완료된 지지대(212)는 컨베이어(114)에 연결된 이송수단(115)에 의해 압동 이송부의 본체 상면의 외주연부를 따라 순환하게 된다(P4). 지지대(212)가 이송수단(115)에 의해 순환하여 다시 컨베이어(114)에 적재되면 전술한 바와 같이 스타트바(120)가 해당 표지수단(124)의 위치를 감지함으로써 이전에 착색이 완료된 지점부터 다시 착색이 이루어지게 되며, 이와 같은 과정을 반복하여 착색 대상물(202)에 원하는 영역만큼 착색이 되도록 한 후 지지대(212)를 압동 이송부로부터 다음 단계로 옮기게 된다.

압동 이송부에서 원하는 영역만큼 착색이 완료된 착색 대상물(202)은 건조부로 이송하여 표면에 인쇄된 착색제를 완전히 건조시킨다(P5). 전술한 것과 같이 본 실시예에 따른 착색부와 압동 이송부를 복수로 설치하여 4도 인쇄 등과 같이 여러 가지 색상을 착색할 경우에는, 압동 이송부 사이에 건조부를 설치하여 하나의 색상이 착색된 후 다음 색상이 착색되기 전에 건조과정을 거치는 것이 좋다.

건조가 완료된 착색 대상물(202)은 다른 색상을 착색하기 위해 다음 압동 이송부로 이송되거나, 착색이 완전히 종료된 착색 대상물(202)은 표면을 코팅하여(P6) 최종 제품으로 만들어 지게 된다.

도 7a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 착색장치의 착색 대상물 부착부를 나타낸 정면도이고, 도 7b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 착색장치의 착색 대상물 부착부를 나타낸 측면도이다. 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 착색 대상물(202), 지지대(212), 이송부(700), 아암(702), 흡착판(704), 부착부(710), 이 송벨트(716), 부착롤러(718)가 도시되어 있다.

이송부(700)는 착색 대상물(202)을 이송하여 부착부(710)로 이송한다. 이송부(700)는 체인 등에 의해 일방향으로 이동하는 아암(702)을 구비하고 있으며, 아암(702)의 단부에는 진공흡착이 가능한 흡착판(704)이 설치되어 있고 흡착판(704)으로부터 연장되는 진공라인은 아암(702) 및 체인을 거쳐 진공펌프에 연결된다. 이로써 복수의 흡착판(704)을 피혁 등의 착색 대상물(202)에 접하게 한 후 진공펌프를 구동하여 착색 대상물(202)을 픽업(pick-up)할 수 있으며, 아암(702)을 부착부(710)의 방향으로 이동시킨 후 진공을 해제함으로써 착색 대상물(202)을 지지대(212) 상에 올려놓을 수 있게 된다.

부착부(710)는 이송벨트(716) 및 부착롤러(718)를 구비하고 있으며, 이송벨트(716)로 지지대(212)가 이송된다. 지지대(212)는 표면에 접착성을 가지는 물질이 도포되어 있으며, 착색 대상물(202)을 고정하는 기능을 한다. 지지대(212)의 재질에는 특별한 제한이 없으며, 금속판, 합성수지, 고무 및 나무와 같은 지지대(212)가 사용될 수 있다.

이송부(700)로부터 부착부(710)에 전달된 착색 대상물(202)은 지지대(212)에 올려지게 되고, 부착롤러(718)가 착색 대상물(202) 및 지지대(212)에 압력을 가함으로써, 착색 대상물(202)과 지지대(212)가 서로 부착된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 착색 대상물(202)이 표면에 부착된 지지대(212)가 착색장치로 공급됨으로써, 착색이 이루어지는 동안 착색 대상물(202)에 변형이나 주름이 생기는 것을 방지할 수 있으며, 착색장치에 착색 대상물(202) 을 자동으로 공급하는 것이 가능해진다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 기술적 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 착색 대상물을 루프(loop)를 이용하여 착색 롤러에 적용하고, 루프를 구성하는 이송수단 및 컨베이어에는 핀바와 스타트바를 설치함으로써, 이미지가 이중으로 착색되는 것을 방지하면서도 원하는 영역만큼의 고속, 대량 착색이 가능하다.

또한, 다양한 크기와 형태의 착색 대상물을 고속으로 착색할 수 있고, 압동 이송부의 컨베이어의 높이가 유동 가능하게 구성되므로 두께가 일정하지 않은 착색 대상물이 공급되더라도 착색에 지장이 없다는 장점이 있다.

또한, 고무동롤러에 접하여 회전하는 흡착롤러가 잔량 착색제를 제거함으로써 착색을 완전하게 할 수 있다는 장점이 있으며, 높이가 변경되는 적재부를 통해 지지대에 부착된 착색 대상물을 압동 이송부로 공급함으로써 지지대를 원활하게 압동 이송부에 공급할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (20)

1. 압동 이송부 상에서 지지대에 부착되어 이송되는 착색 대상물의 표면에, 상기 압동 이송부의 상부에 위치하는 착색부를 적용하여 착색을 수행하는 장치로서, 상기 압동 이송부는,

   몸체와;

   상기 몸체의 상면에 설치되며, 회전축에 의해 구동되어 상기 지지대가 착색부에 접하도록 이송시키는 컨베이어와;

   상기 회전축에 결합되어 상기 회전축의 높이를 조절함으로써, 상기 착색 대상물의 두께에 따라 상기 컨베이어와 상기 착색부와의 거리가 유동가능하도록 하는 높이조절부와;

   상기 몸체의 상면의 외주연부를 따라 설치되며, 상기 지지대를 상기 컨베이어로 이송하고, 착색이 완료된 상기 지지대를 상기 컨베이어로부터 이송받는 이송수단을 포함하되, 상기 이송수단과 상기 컨베이어는 상기 몸체의 상면에 루프(loop)를 형성하는 착색장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 착색부는,

   착색제를 수용하는 착색제 화운틴(fountain)과;

   상기 착색제 화운틴으로부터 상기 착색제를 전달받는 착색제 옮김롤러와;

   인쇄용 무늬가 새겨져 있는 PS판(pre-sensitized plate)이 외주면에 결합되어 있으며, 상기 착색제 옮김롤러로부터 상기 착색제를 전달받는 판동롤러와;

   상기 판동롤러로부터 상기 무늬 및 상기 착색제를 전달받는 고무동롤러를 포함하는 착색장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 착색부는 상기 고무동롤러의 외주면에 접하여 상기 고무동롤러와 연동하는 흡착롤러를 더 포함하되, 상기 흡착롤러는 상기 착색 대상물에 착색되고 남은 상기 착색제를 흡수하는 착색장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 착색제는 천연 염료를 포함하며, 상기 착색부는 상기 착색제의 침전을 방지하기 위해 상기 착색제를 교반하는 회전수단을 더 포함하는 착색장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 이송수단에는 핀바가 결합되고 상기 지지대에는 상기 핀바에 대응하는 결합수단이 형성되어 상기 지지대가 상기 이송수단에 의해 이송되는 과정에서 슬립(slip)을 방지하는 착색장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 이송수단이 상기 컨베이어와 연결되는 부위에 스타트바가 설치되고 상기 지지대에는 상기 스타트바에 대응하는 표지수단이 형성되며, 상기 스타트바는 상기 지지대가 상기 이송수단으로부터 상기 컨베이어로 이송되는 시점에 상응하여 상기 착색부를 구동시키는 신호를 전송하는 착색장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 지지대를 상기 압동 이송부로 공급하는 공급부를 더 포함하되, 상기 공급부는,

   상기 압동 이송부에 인접하여 위치하며, 상기 지지대를 이송하는 공급롤러와;

   상기 공급롤러에 인접하여 위치하며, 상기 지지대 상에 부착된 상기 착색 대상물을 감지하여 감지신호를 전송하는 착색 시작 감지센서와;

   상기 감지신호를 수신하여 상기 압동 이송부를 구동시키는 신호를 전송하는 공급 컨트롤러를 포함하는 착색장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 공급부는 상기 지지대를 적재하는 적재부를 더 포함하되, 상기 적재부는,

   상기 지지대를 적재하여 지지하는 적재패널과;

   상기 적재패널을 지지하며, 상기 적재패널의 높이를 조절하는 탄성부재와;

   상기 적재패널에 결합되어 복수의 상기 지지대의 위치를 정렬시키는 정렬 가이드와;

   상기 탄성부재에 전기적으로 연결되며, 적재된 상기 지지대의 수에 상응하는 적재신호를 수신하여 상기 탄성부재를 구동시키는 신호를 전송하는 적재 컨트롤러를 포함하는 착색장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 적재신호는 상기 착색부의 1회전에 상응하여 생성되며, 상기 적재 컨트롤러는 미리 저장된 상기 지지대의 높이 데이터에 상응하도록 상기 적재신호를 처리하여 상기 탄성부재를 구동시키는 신호를 전송하는 착색장치.
10. 제8항에 있어서,

    상기 지지대를 상기 적재부로 공급하는 절단부를 더 포함하되, 상기 절단부는,

    상기 적재패널에 인접하여 위치하며, 상기 지지대를 이송하는 절단롤러와;

    상기 절단롤러에 인접하여 위치하며, 상기 지지대 상에 부착된 상기 착색 대상물의 위치를 감지하여 감지신호를 전송하는 착색 대상물 감지센서와;

    상기 절단롤러를 구동시키며, 상기 감지신호를 수신하고 미리 저장된 상기 지지대의 길이 데이터에 상응하도록 처리하여 절단신호를 전송하는 절단 컨트롤러와;

    상기 절단신호를 수신하여 상기 지지대를 절단하는 절단수단을 포함하는 착색장치.
11. 제1항에 있어서,

    상기 착색부에 인접하여 위치하며, 착색된 상기 착색 대상물을 건조시키는 건조부를 더 포함하는 착색장치.
12. 제11항에 있어서,

    상기 건조부에 인접하여 위치하며, 건조된 상기 착색 대상물에 코팅 물질을 도포하는 코팅부를 더 포함하는 착색장치.
13. 몸체와, 상기 몸체의 상면에 설치되며, 회전축에 의해 구동되어 착색 대상물이 착색부에 접하도록 이송시키는 컨베이어와, 상기 회전축에 결합되어 상기 회전축의 높이를 조절함으로써 상기 착색 대상물의 두께에 따라 상기 컨베이어와 상기 착색부와의 거리가 유동가능하도록 하는 높이조절부와, 상기 몸체의 상면의 외주연부를 따라 설치되며, 상기 착색 대상물을 상기 컨베이어로 이송하고, 착색이 완료된 상기 착색 대상물을 상기 컨베이어로부터 이송받는 이송수단을 포함하되, 상기 이송수단과 상기 컨베이어는 상기 몸체의 상면에 루프(loop)를 형성하는 압동 이송부에, 상기 착색 대상물을 적재하여 착색하는 방법으로서,

    (a) 상기 착색 대상물이 표면에 부착된 지지대를 제공하는 단계;

    (b) 상기 지지대를 상기 컨베이어에 적재하는 단계;

    (c) 상기 지지대가 상기 착색부에 접하도록 이송시키는 단계; 및

    (d) 상기 착색대상물에 착색이 완료된 상기 지지대를 상기 이송수단으로 이송시키는 단계를 포함하되, 상기 착색 대상물이 소정 영역만큼 착색되도록 상기 단계 (b) 내지 상기 단계 (d)를 반복하는 착색방법.
14. 제13항에 있어서,

    상기 착색부는,

    착색제를 수용하는 착색제 화운틴(fountain)과;

    상기 착색제 화운틴으로부터 상기 착색제를 전달받는 착색제 옮김롤러와;

    인쇄용 무늬가 새겨져 있는 PS판이 외주면에 결합되어 있으며, 상기 착색제 옮김롤러로부터 상기 착색제를 전달받는 판동롤러와;

    상기 판동롤러로부터 상기 무늬 및 상기 착색제를 전달받는 고무동롤러를 포함하는 착색방법.
15. 제13항에 있어서,

    상기 이송수단에는 핀바가 결합되고 상기 지지대에는 상기 핀바에 대응하는 결합수단이 형성되어 상기 지지대가 상기 이송수단에 의해 이송되는 과정에서 슬립(slip)을 방지하는 착색방법.
16. 제13항에 있어서,

    상기 이송수단이 상기 컨베이어와 연결되는 부위에 스타트바가 설치되고 상기 지지대에는 상기 스타트바에 대응하는 표지수단이 형성되며, 상기 스타트바는 상기 지지대가 상기 이송수단으로부터 상기 컨베이어로 이송되는 시점에 상응하여 상기 착색부를 구동시키는 신호를 전송하는 착색방법.
17. 제13항에 있어서,

    상기 단계 (a)는,

    (a1) 상기 지지대의 표면에 접착제를 분무하여 도포하는 단계;

    (a2) 상기 착색 대상물을 상기 지지대 상으로 이송하는 단계;

    (a3) 상기 착색 대상물을 가압하여 상기 지지대에 부착하는 단계; 및

    (a4) 상기 지지대를 소정의 길이로 절단하는 단계를 포함하는 착색방법.
18. 제17항에 있어서,

    상기 단계 (a4) 이후에,

    (a5) 복수의 상기 지지대를 적재패널 상에 적재하여 정렬시키는 단계;

    (a6) 적재된 상기 지지대의 수에 상응하여 상기 적재패널의 높이를 조절하는 단계; 및

    (a7) 복수의 상기 지지대 중 최상 위치의 상기 지지대를 상기 압동 이송부로 공급하는 단계를 더 포함하되,

    상기 단계 (a6)은 상기 단계 (b) 내지 상기 단계 (d)의 반복횟수 및 미리 저장된 상기 지지대의 높이 데이터에 상응하여 수행되는 착색방법.
19. 제13항에 있어서,

    상기 단계 (d) 이후에,

    (e) 상기 착색 대상물을 건조하는 단계; 및

    (f) 상기 착색 대상물을 코팅하는 단계를 더 포함하는 착색방법.
20. 제13항 내지 제19항 중 어느 한 항의 착색방법에 의해 착색된 피혁.

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