KR101000848B1 - 자외선 경화형 잉크젯 프린터, 자외선 경화형 잉크젯프린터의 인쇄방법 및 헤드 유닛 구조 - Google Patents

자외선 경화형 잉크젯 프린터, 자외선 경화형 잉크젯프린터의 인쇄방법 및 헤드 유닛 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 멀티패스 방식으로 인쇄하는 경우에 인쇄강도를 향상시킬 수 있는 것으로, 자외선 경화형 잉크젯 프린터는, 여러 번의 패스에 의해 동일 라인에 UV 잉크를 겹쳐 화상을 인쇄하는 것으로, 헤드 유닛(6)과, 인쇄제어를 하는 제어부가 설치되어 있다. 헤드 유닛(6)에는, 화상용 잉크젯 헤드(11)와, 화상용 잉크젯 헤드(11)의 주사방향(A) 뒤쪽에 배치된 반경화용 UVLED(13)와, 화상용 잉크젯 헤드(11)의 반송방향(B) 앞쪽에 배치된 보강용 잉크젯 헤드(12)와, 보강용 잉크젯 헤드(12)의 주사방향(A) 뒤쪽에 배치된 본경화용 UVLED(14)가 구비되어 있다.
자외선 경화형 잉크, 잉크젯 프린터, 헤드 유닛

Description

자외선 경화형 잉크젯 프린터, 자외선 경화형 잉크젯 프린터의 인쇄방법 및 헤드 유닛 구조{Inkjet printer for ultraviolet ink, printing method and head unit structure thereof}
본 발명은 자외선 경화형 잉크를 토출하는 헤드 유닛에 의해 기록매체의 동일 라인을 여러 번 주사(走査)하는 자외선 경화형 잉크젯 프린터, 자외선 경화형 잉크젯 프린터의 인쇄방법 및 헤드 유닛 구조에 관한 것이다.
종래, 자외선 경화형 잉크젯 프린터에 의해 폴리카보네이트 등의 투명한 미디어(기록매체)에 인쇄를 하는 경우, 컬러 인쇄화상을 보다 선명하게 표현하기 위하여, 미디어 위에 화상층이 되는 컬러의 자외선 경화형 잉크(UV 잉크: Ultra Violet ink)로 컬러화상을 인쇄한 후, 이 컬러화상의 위층(표면)에 바탕색층이 되는 백색 UV 잉크를 겹치는 보강을 한다. 이 때문에, 종래의 UV 잉크젯 프린터의 헤드 유닛에는, 화상용 잉크젯 헤드와, 이 화상용 잉크젯 헤드의 반송방향 앞쪽에 배치되는 보강용 잉크젯 헤드가 설치되어 있다(예를 들어, 일본특허공개 2007-050555호 공보). 또한, 이 헤드 유닛에는 화상용 잉크젯 헤드 및 보강용 잉크젯 헤드의 주사방향 뒤쪽에 각각 자외선을 조사하는 자외선 조사장치가 설치되어 있다.
그리고, 헤드 유닛을 주사방향으로 이동시켜서 화상용 잉크젯 헤드로부터 UV 잉크를 토출하는 동시에, UVLED로부터 자외선을 조사함으로써 컬러화상을 인쇄하였다. 그 후, 미디어를 반송방향으로 이동시킨 후, 다시 헤드 유닛을 주사방향으로 이동시켜서 보강용 잉크젯 헤드로부터 백색 UV 잉크를 토출하는 동시에, UVLED로부터 자외선을 조사함으로써 컬러화상에 백색 UV 잉크로 보강을 하였다.
그런데, 최근 인쇄화질을 향상시키기 위하여, 동일 라인을 여러번 주사하여 UV 잉크를 겹치는 멀티패스 방식에 의한 인쇄가 고려되어 왔다. 하지만, 종래의 자외선 경화형 잉크젯 프린터에서는, 주사할 때마다 UV 잉크를 본경화(本硬化)시키기 때문에, 위층측(표면측)의 UV 잉크가 아래층측(미디어측)의 UV 잉크에 튀어 벗겨지기 쉽다는 문제가 있었다.
그래서, 본 발명은 멀티패스 방식으로 인쇄하는 경우, 인쇄강도를 향상시킬 수 있는 자외선 경화형 잉크젯 프린터, 자외선 경화형 잉크젯 프린터의 인쇄방법 및 헤드 유닛 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 자외선 경화형 잉크젯 프린터는, 자외선 경화형 잉크를 토출하는 헤드 유닛에 의해 기록매체의 동일 라인을 여러 번 주사하는 자외선 경화형 잉크젯 프린터에 있어서, 기록매체의 복수 라인에 자외선 경화형 잉크를 토출하는 제1 토출수단과, 주사방향인 제1 방향에서 제1 토출수단의 뒤쪽에 배치되어, 제1 토출수단으로부터 토출된 자외선 경화형 잉크를 반경화(半硬化)시키는 제1 광량으로 자외선을 조사하는 제1 자외선 조사수단과, 제1 방향과 직교하는 방향으로서 헤드 유닛에 대하여 기록매체가 상대적으로 이동하는 제2 방향에서 제1 토출수단의 앞쪽에 배치되어, 제1 자외선 조사수단에 의해 반경화된 자외선 경화형 잉크를 본경화시키는 제2 광량으로 자외선을 조사하는 제2 자외선 조사수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자외선 경화형 잉크젯 프린터에서는, 제1 토출수단이 복수 라인에 자외선 경화형 잉크를 토출하기 때문에, 제1 토출수단으로부터 동일 라인에 여러 번 자외선 경화형 잉크가 토출되어 자외선 경화형 잉크가 겹쳐져 인쇄된다. 그리고, 제2 자외선 조사수단이 제2 방향에서 제1 토출수단의 앞쪽에 배치되어 있기 때문에, 제1 토출수단에 의한 자외선 경화형 잉크의 토출이 모두 종료할 때까지, 주사라인에는 제1 자외선 조사수단으로부터 제1 광량의 자외선이 조사되지만, 제2 자외선 조사수단으로부터 제2 광량의 자외선은 조사되지 않는다. 이 때문에, 제1 토출수단에 의해 겹쳐지는 자외선 경화형 잉크가 반경화 상태로 되어 있다. 즉, 아래층의 자외선 경화형 잉크는 아직 본경화되어 있지 않기 때문에, 위층의 자외선 경화형 잉크와 섞인다. 결국, 본 발명에서 반경화한 자외선 경화형 잉크는, 경화하지 않은 자외선 경화형 잉크보다 점도가 높지만, 나중에 위층에 착탄한 경화되지 않은 자외선 경화형 잉크와 섞일 수 있을 정도의 점도를 가지고 있다. 또한, 반경화되어 있는 자외선 경화형 잉크는 요철(凹凸)이 작아져 레벨링된다. 그 후, 제1 토출수단에 의한 모든 주사가 종료한 주사라인에 대하여, 제2 자외선 조사수단으로부터 제2 광량의 자외선이 조사된다. 이와 같이 본 발명에 따르면, 겹쳐지는 자외선 경화형 잉크를 섞은 상태에서 본경화시킬 수 있기 때문에, 멀티패스 방식으로 인쇄하는 경우에 인쇄강도를 향상시킬 수 있다.
이 경우, 제2 방향에서 제1 토출수단의 앞쪽으로서, 제1 방향에서 제2 자외선 조사수단의 앞쪽 또는 제2 방향에서 제2 자외선 조사수단의 뒤쪽에 배치되어, 자외선 경화형 잉크를 토출하는 제2 토출수단을 더 구비하는 것이 바람직하다.
이 자외선 경화형 잉크젯 프린터에 따르면, 제2 토출수단이 제2 방향에서 제1 토출수단의 앞쪽에 배치되어 있기 때문에, 이 제2 토출수단은 제1 토출수단에 의한 자외선 경화형 잉크의 토출이 모두 종료한 주사라인에 대하여 자외선 경화형 잉크를 토출한다. 이 때문에, 제1 토출수단으로부터 토출된 자외선 경화형 잉크의 인쇄층을, 제2 토출수단으로부터 토출된 자외선 경화형 잉크의 인쇄층으로 덮을 수 있다. 이에 의해, 예를 들어, 제1 토출수단에 의해 형성된 인쇄층을, 제2 토출수단에 의해 형성된 인쇄층으로 보호할 수 있으며, 또한 투명 또는 반투명한 기록매체에 인쇄하는 경우, 제1 토출수단에 의해 형성된 인쇄층을 시각적으로 강조할 수 있다. 게다가, 제2 토출수단이 제1 방향에서 제2 자외선 조사수단의 앞쪽 또는 제2 방향에서 제2 자외선 조사수단의 뒤쪽에 배치되어 있기 때문에, 제2 자외선 조사수단에 의해, 제1 토출수단으로부터 토출된 자외선 경화형 잉크와 제2 토출수단으로부터 토출된 자외선 경화형 잉크를 합하여 본경화시킬 수 있다.
또한, 제1 토출수단은 자외선 경화형 잉크를 토출하여 화상을 인쇄하고, 제2 토출수단은 자외선 경화형 잉크를 토출하여 바탕색층을 인쇄하는 것이 바람직하다. 이 자외선 경화형 잉크젯 프린터에 따르면, 제1 토출수단으로 인쇄되는 화상의 위층에, 제2 토출수단으로 인쇄되는 바탕색층이 겹쳐진다. 그 때문에, 예를 들어, 투명 또는 반투명한 기록매체에 인쇄하는 경우, 화상을 보다 선명하게 표현할 수 있다.
또한, 제1 자외선 조사수단 및 제2 자외선 조사수단으로부터 조사되는 자외 선의 광량을 변경하는 광량변경수단을 더 구비하는 것이 바람직하다. 이 자외선 경화형 잉크젯 프린터에 따르면, 제1 자외선 조사수단 및 제2 자외선 조사수단은 각각 제1 광량 및 제2 광량의 자외선을 조사하는 전용품이 아니어도, 제1 광량의 자외선 및 제2 광량의 자외선을 조사할 수 있기 때문에, 비용을 절감할 수 있다.
또한, 광량변경수단은, 제1 자외선 조사수단 및 제2 자외선 조사수단으로부터 조사되는 자외선의 광강도를 변경함으로써, 자외선 경화형 잉크에 조사되는 자외선의 광량을 변경하여도 된다. 이 자외선 경화형 잉크젯 프린터에 따르면, 광량은 광강도에 비례하기 때문에, 제1 자외선 조사수단 및 제2 자외선 조사수단으로부터 조사되는 자외선의 광강도를 변경함으로써, 제1 자외선 조사수단 및 제2 자외선 조사수단으로부터 각각 제1 광량 및 제2 광량의 자외선을 쉽게 조사할 수 있다.
한편, 광량변경수단은, 제1 자외선 조사수단 및 제2 자외선 조사수단의 이동속도를 변경함으로써, 자외선 경화형 잉크에 조사되는 자외선의 광량을 변경하여도 된다. 이 자외선 경화형 잉크젯 프린터에 따르면, 자외선 조사수단의 이동속도를 변경함으로써, 기록매체에 착탄된 자외선 경화형 잉크에 대한 자외선의 조사시간을 변경할 수 있다. 결국, 광량은 조사시간에 비례하기 때문에, 제1 자외선 조사수단 및 제2 자외선 조사수단의 이동속도를 변경함으로써, 제1 자외선 조사수단 및 제2 자외선 조사수단으로부터 각각 제1 광량 및 제2 광량의 자외선을 쉽게 조사할 수 있다.
본 발명에 따른 자외선 경화형 잉크젯 프린터의 인쇄방법은, 자외선 경화형 잉크를 토출하는 헤드 유닛에 의해 기록매체에 동일 라인을 여러 번 주사하는 자외 선 경화형 잉크젯 프린터의 인쇄방법에 있어서, 기록매체의 복수 라인에 자외선 경화형 잉크를 토출하는 제1 토출단계와, 제1 토출단계에서 토출된 자외선 경화형 잉크를 반경화시키는 제1 광량의 자외선을 조사하는 제1 자외선 조사단계와, 제1 토출단계에 의해 동일 라인에서의 모든 주사가 종료한 후, 제1 자외선 조사단계에 의해 반경화된 자외선 경화형 잉크를 본경화시키는 제2 광량의 자외선을 조사하는 제2 자외선 조사단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 인쇄방법에서는, 제1 토출단계에 의해 복수 라인에 자외선 경화형 잉크를 토출하기 때문에, 동일 라인에 여러 번 자외선 경화형 잉크가 토출되어 자외선 경화형 잉크가 겹쳐져 인쇄된다. 그리고, 제1 토출단계에 의한 자외선 경화형 잉크의 토출이 모두 종료할 때까지, 주사라인에는 제1 자외선 조사단계에 의해 제1 광량의 자외선이 조사되지만, 제2 광량의 자외선은 조사되지 않는다. 이 때문에, 제1 토출수단에 의해 겹쳐지는 자외선 경화형 잉크가 반경화 상태로 되어 있다. 즉, 아래층의 자외선 경화형 잉크는 아직 본경화되어 있지 않기 때문에, 위층의 자외선 경화형 잉크와 섞인다. 결국, 본 발명에서 반경화한 자외선 경화형 잉크는 경화되지 않은 자외선 경화형 잉크보다 점도가 높지만, 나중에 위층에 착탄한 경화하지 않은 자외선 경화형 잉크와 섞일 수 있을 정도의 점도를 가지고 있다. 또한, 반경화되어 있는 자외선 경화형 잉크는, 요철이 작아져 레벨링된다. 그 후, 제2 자외선 조사단계에 의해 이 자외선 경화형 잉크들에 제2 광량의 자외선이 조사된다. 이와 같이 본 발명에 따르면, 겹쳐지는 자외선 경화형 잉크를 섞은 상태에서 본경화시킬 수 있기 때문에, 멀티패스 방식으로 인쇄하는 경우에 인쇄강도를 향상 시킬 수 있다.
본 발명에 따른 헤드 유닛 구조는, 자외선 경화형 잉크를 토출하는 헤드 유닛에 의해 기록매체의 동일 라인을 여러 번 주사하는 자외선 경화형 잉크젯 프린터의 헤드 유닛 구조에 있어서, 기록매체의 복수 라인에 자외선 경화형 잉크를 토출하는 제1 토출수단과, 주사방향인 제1 방향에서 제1 토출수단의 뒤쪽에 배치되어, 제1 토출수단으로부터 토출된 자외선 경화형 잉크를 반경화시키는 제1 광량의 자외선을 조사하는 제1 자외선 조사수단과, 제1 방향과 직교하는 방향으로서 헤드 유닛에 대하여 기록매체가 상대적으로 이동하는 제2 방향에서 제1 토출수단의 앞쪽에 배치되며, 제1 자외선 조사수단에 의해 반경화된 자외선 경화형 잉크를 본경화시키는 제2 광량의 자외선을 조사하는 제2 자외선 조사수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 헤드 유닛 구조에서는, 제1 토출수단이 복수 라인에 자외선 경화형 잉크를 토출하기 때문에, 제1 토출수단으로부터 동일 라인에 여러 번 자외선 경화형 잉크가 토출되어 자외선 경화형 잉크가 겹쳐져 인쇄된다. 그리고, 제2 자외선 조사수단이 제2 방향에서 제1 토출수단의 앞쪽에 배치되어 있기 때문에, 제1 토출수단에 의한 자외선 경화형 잉크의 토출이 모두 종료할 때까지, 주사라인에는 제1 자외선 조사수단으로부터 제1 광량의 자외선이 조사되지만, 제2 자외선 조사수단으로부터 제2 광량의 자외선은 조사되지 않는다. 이 때문에, 제1 토출수단에 의해 겹쳐지는 자외선 경화형 잉크가 반경화 상태로 되어 있다. 즉, 아래층의 자외선 경화형 잉크는 아직 본경화되어 있지 않기 때문에, 위층의 자외선 경화형 잉크 와 섞인다. 결국, 본 발명에서 반경화한 자외선 경화형 잉크는, 경화되지 않은 자외선 경화형 잉크보다 점도가 높지만, 나중에 위층에 착탄한 경화하지 않은 자외선 경화형 잉크와 섞일 수 있을 정도의 점도를 가지고 있다. 또한, 반경화되어 있는 자외선 경화형 잉크는 요철이 작아져 레벨링된다. 그 후, 제1 토출수단에 의한 모든 주사가 종료한 주사라인에 대하여, 제2 자외선 조사수단으로부터 제2 광량의 자외선이 조사된다. 이와 같이, 본 발명에 따르면, 겹쳐지는 자외선 경화형 잉크를 섞은 상태에서 본경화시킬 수 있기 때문에, 멀티패스 방식으로 인쇄하는 경우에 인쇄강도를 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 멀티패스 방식으로 인쇄하는 경우에 인쇄강도를 향상시킬 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자외선 경화형 잉크젯 프린터의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 한편, 모든 도면에서 동일 또는 상당하는 부분에는 같은 부호를 사용한다.
도 1은 본 실시예에 따른 자외선 경화형 잉크젯 프린터의 평면도, 도 2는 도 1에 나타내는 자외선 경화형 잉크젯 프린터에서의 헤드 유닛의 구성을 나타낸 도면이다. 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시예의 자외선 경화형 잉크젯 프린터(1)는, 플래튼(2) 위에 반송된 폴리카보네이트 등의 투명 또는 반투명한 부재로 구성된 미디어(3)에 컬러화상을 인쇄하는 것이다. 즉, 자외선 경화형 잉크젯 프 린터(1)는 미디어(3)에 UV 잉크로 컬러화상을 인쇄하는 동시에, 이 컬러화상에 백색(바탕색) UV 잉크를 보강함으로써(겹침으로써), 컬러화상을 보다 선명하게 표현하는 것이다. 그리고, 자외선 경화형 잉크젯 프린터(1)는, 미디어(3)를 반송방향(제2 방향)(B)(도 1 및 도 2에서 위쪽)으로 반송하고, 동일 라인을 여러 번 주사하여 인쇄하는 멀티패스 형식의 프린터이다. 구체적으로는, 4번의 주사(4패스)로 컬러화상을 인쇄하고, 그 후 1번의 주사(1패스)로 컬러화상을 보강하는 것이다.
자외선 경화형 잉크젯 프린터(1)에는 플래튼(2) 위에 놓인 미디어(3)를 반송방향(B)으로 반송하는 반송롤러(4)가 설치되어 있다. 이 반송롤러(4)는 미디어(3)를 1라인 만큼의 피치로 반송방향(B)으로 반송한다.
또한, 자외선 경화형 잉크젯 프린터(1)에는 플래튼(2)의 위쪽(도 1에서 앞쪽)에서 미디어(3)의 반송방향(B)과 직교하는 방향으로 걸쳐지는 가이드레일(5)이 설치되어 있다. 그리고, 가이드레일(5)에는 UV 잉크를 토출하는 동시에 자외선을 조사하는 헤드 유닛(6)이 가이드 레일(5)의 연재방향에서 이동가능하게 보유되어 있다.
헤드 유닛(6)은 도시하지 않은 구동부에 의해, 주사방향(제1 방향)(A)(도 1, 도 2에서 왼쪽 방향) 및 주사방향(A)의 반대방향(도 1, 도 2에서 오른쪽 방향)으로 이동가능하게 되어 있다. 헤드 유닛(6)의 이동은 예를 들어, 헤드 유닛(6)에 연결된 반송벨트를 모터 등으로 회전시킴으로써 실현된다. 한편, 가이드 레일(5)의 주사방향(A)의 뒤쪽 단부(도 1, 도 2에서 오른쪽 끝부분)가 헤드 유닛(6)의 대기위치가 된다.
헤드 유닛(6)에는, 화상용 잉크젯 헤드(11)와, 보강용 잉크젯 헤드(12)와, 약한 자외선을 조사하는 반경화용 UVLED(Ultra Violet Light Emitting Diode)(13)와, 강한 자외선을 조사하는 본경화용 UVLED(14)가 설치되어 있다.
화상용 잉크젯 헤드(11)는 여러 가지 색의 UV 잉크를 토출하여 미디어(3)에 컬러화상을 인쇄하는 것이다. 그 때문에, 화상용 잉크젯 헤드(11)에는 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C) 및 블랙(K)의 UV 잉크를 플래튼(2) 측을 향하여 토출하는 화상용 잉크젯 헤드(11a, 11b, 11c, 11d)가 설치되어 있다. 각 화상용 잉크젯 헤드(11a, 11b, 11c, 11d)에는 각색의 UV 잉크를 저장하는 잉크탱크(도시하지 않음)가 연결되어 있다. 그리고, 이 잉크탱크로부터 각색의 UV 잉크가 공급됨으로써, 화상용 잉크젯 헤드(11a, 11b, 11c, 11d)로부터 각색의 UV 잉크가 토출가능하게 된다. 즉, 화상용 잉크젯 헤드(11a)로부터 옐로우(Y)의 UV 잉크가 토출되고, 화상용 잉크젯 헤드(11b)로부터 마젠타(M)의 UV 잉크가 토출되며, 화상용 잉크젯 헤드(11c)로부터 시안(C)의 UV 잉크가 토출되고, 화상용 잉크젯 헤드(11d)로부터 블랙(K)의 UV 잉크가 토출된다.
또한, 화상용 잉크젯 헤드(11)는 4회의 패스에 의해 미디어(3)에 컬러화상을 인쇄하는 것으로, 반송방향(B)에서 4라인 만큼의 길이로 형성되어 있다. 때문에, 화상용 잉크젯 헤드(11)는 물리적 또는 논리적으로 반송방향(B)을 향하여 1번째 패스의 영역 P1, 2번째 패스의 영역 P2, 3번째 패스의 영역 P3, 4번째 패스의 영역 P4으로 나뉘어 있다.
보강용 잉크젯 헤드(12)는 백색(W) UV 잉크를 플래튼(2) 측을 향하여 토출하 여, 미디어(3)에 인쇄된 컬러화상에 보강을 하는 것이다. 이 때문에, 보강용 잉크젯 헤드(12)는 화상용 잉크젯 헤드(11)의 반송방향(B) 앞쪽에, 화상용 잉크젯 헤드(11)와 1라인 만큼 떨어져 배치되어 있다. 이 보강용 잉크젯 헤드(12)에는 백색 UV 잉크를 저장하는 잉크탱크(도시하지 않음)가 연결되어 있다. 그리고, 이 잉크탱크로부터 백색 UV 잉크가 공급됨으로써 보강용 잉크젯 헤드(12)로부터 백색 UV 잉크가 토출가능하게 된다.
또한, 보강용 잉크젯 헤드(12)는 1회의 패스에 의해 미디어(3)에 바탕색층을 인쇄하는 것으로, 반송방향(B)에서 1라인 만큼의 길이로 형성되어 있다. 그리고, 보강용 잉크젯 헤드(12)에 의한 주사는 화상용 잉크젯 헤드(11)에 의한 4회의 주사가 이루어진 후에 이루어지기 때문에, 보강용 잉크젯 헤드(12)는 5번째 패스의 영역 P5가 된다.
반경화용 UVLED(13)는 화상용 잉크젯 헤드(11)의 주사방향(A) 뒤쪽에 배치되어 있다. 그 때문에, 헤드 유닛(6)이 주사방향(A)으로 이동하면, 반경화용 UVLED(13)은 화상용 잉크젯 헤드(11)의 진행방향 뒤쪽에서 이동한다. 또한, 헤드 유닛(6)이 주사방향(A)의 반대방향으로 이동하면, 반경화용 UVLED(13)는 헤드 유닛(6)의 진행방향 앞쪽에서 이동한다. 그리고, 반경화용 UVLED(13)는 헤드 유닛(6)이 주사방향(A)으로 이동할 때, 화상용 잉크젯 헤드(11)로부터 토출되어 미디어(3)에 착탄한 UV 잉크에 대하여 이 UV 잉크가 반경화하는 광량의 자외선을 조사한다.
본경화용 UVLED(14)는, 화상용 잉크젯 헤드(11)의 반송방향(B) 앞쪽으로서, 보강용 잉크젯 헤드(12)의 주사방향(A) 뒤쪽에 배치되어 있다. 이 때문에, 헤드 유 닛(6)이 주사방향(A)으로 이동하면, 본경화용 UVLED(14)는, 화상용 잉크젯 헤드(11)의 반송방향(B) 앞쪽에 있어서, 보강용 잉크젯 헤드(12)의 진행방향 뒤쪽에서 이동한다. 또한, 헤드 유닛(6)이 주사방향(A)의 반대방향으로 이동하면, 화상용 잉크젯 헤드(11)의 반송방향(B) 앞쪽에 있어서, 보강용 잉크젯 헤드(12)의 진행방향 앞쪽에서 이동한다. 그리고, 본경화용 UVLED(14)는 헤드 유닛(6)이 주사방향(A)으로 이동할 때, 화상용 잉크젯 헤드(11)로부터 토출되어 미디어(3)에 착탄한 UV 잉크와, 보강용 잉크젯 헤드(12)로부터 토출되어 미디어(3)에 착탄한 UV 잉크에 대하여, 이 UV 잉크들이 본경화하는 광량의 자외선을 조사한다.
그리고, 자외선 경화형 잉크젯 프린터(1)에는, 반송롤러(4), 헤드 유닛(6), 화상용 잉크젯 헤드(11), 보강용 잉크젯 헤드(12), 반경화용 UVLED(13) 및 본경화용 UVLED(14)를 제어하는 제어부(7)가 설치되어 있다.
제어부(7)는 반송롤러(4), 헤드 유닛(6), 화상용 잉크젯 헤드(11), 보강용 잉크젯 헤드(12), 반경화용 UVLED(13) 및 본경화용 UVLED(14) 등에 전기신호를 송신함으로써, 반송롤러(4), 헤드 유닛(6), 화상용 잉크젯 헤드(11), 보강용 잉크젯 헤드(12), 반경화용 UVLED(13) 및 본경화용 UVLED(14) 등을 제어하는 것이다. 이 때문에, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제어부(7)는, 미디어 반송제어부(71), 헤드 유닛 이동제어부(72), 토출제어부(73) 및 자외선 조사제어부(74)로서 기능한다. 한편, 제어부(7)는 예를 들어, CPU, ROM, RAM을 포함하는 컴퓨터를 주체로 하여 구성되어 있다.
미디어 반송제어부(71)는 반송롤러(4)의 구동을 제어하여, 플래튼(2) 위에 놓인 미디어(3)를 1회 주사할 때마다 1라인 만큼의 피치로 반송방향(B)으로 반송시킨다.
헤드 유닛 이동제어부(72)는 헤드 유닛(6)의 구동을 제어하여, 헤드 유닛(6)을 소정의 속도로 주사방향(A) 및 주사방향(A)의 반대방향으로 이동시킨다.
토출제어부(73)는 화상용 잉크젯 헤드(11) 및 보강용 잉크젯 헤드(12)의 토출을 제어하여, 화상용 잉크젯 헤드(11a, 11b, 11c, 11d)로부터 각각 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C) 및 블랙(K)의 UV 잉크를 토출시키고, 보강용 잉크젯 헤드(12)로부터 백색(W) UV 잉크를 토출시킨다. 한편, 화상용 잉크젯 헤드(11a, 11b, 11c, 11d)의 토출제어는 영역(영역 P1, 영역 P2, 영역 P3, 영역 P4) 마다 이루어진다.
자외선 조사제어부(74)는 반경화용 UVLED(13) 및 본경화용 UVLED(14)의 자외선 조사를 제어하여, 반경화용 UVLED(13) 및 본경화용 UVLED(14)로부터 자외선을 조사시킨다. 또한, 자외선 조사제어부(74)는, 반경화용 UVLED(13) 및 본경화용 UVLED(14)가 조사하는 자외선의 광강도를 조정함으로써, 반경화용 UVLED(13)로부터 UV 잉크가 반경화하는 광량으로 자외선이 UV 잉크에 조사되게 하고, 본경화용 UVLED(14)로부터 UV 잉크가 본경화하는 광량으로 자외선이 UV 잉크에 조사되게 한다. 자외선의 광강도는 반경화용 UVLED(13) 및 본경화용 UVLED(14)에 흘리는 전류를 변화시킴으로써 변화시킬 수 있다. 즉, 반경화용 UVLED(13) 및 본경화용 UVLED(14)에 직류전류를 흘리는 경우에는 전류값의 크기에 따라 광강도를 변화시킬 수 있고, 반경화용 UVLED(13) 및 본경화용 UVLED(14)에 펄스전류를 흘리는 경우에는 펄스의 폭이나 펄스의 수를 변화시킴으로써 광강도를 변화시킬 수 있다.
한편, UV 잉크(모노머; monomer)는 자외선이 조사되면 중합화(重合化)함으로써 경화하는 특성을 가지고 있다. 자외선이 조사되기 전의 UV 잉크(미디어(3)에 착탄한 직후의 UV 잉크)는 분자량이 작고 점도가 낮은 액체이다. 그리고, 이 UV 잉크에 약 20mJ/cm2 광량의 자외선이 조사되면, 분자량이 커지고 점도가 높아진다. 이 상태가 반경화한 상태이다. 한편, 반경화한 상태란, 예를 들어, 고체 성질보다 액체 성질이 큰 상태로, 경화하지 않은 상태보다 점도가 높지만, 나중에 위층에 착탄한 경화하지 않은 UV 잉크와 섞일 수 있을 정도의 점도를 가지고 있다. 그리고, 이 UV 잉크에 약 200mJ/cm2 광량의 자외선이 조사되면, 분자량이 더 커진다. 이 상태가 본경화한 상태이다.
이어서, 도 4를 참조하면서, 본 실시예에 따른 자외선 경화형 잉크젯 프린터(1)의 동작에 대하여 설명한다. 도 4는 제어부의 동작을 나타내는 흐름도이다. 한편, 아래에 설명하는 자외선 경화형 잉크젯 프린터(1)의 동작은 제어부(7)의 제어에 의해 이루어진다. 즉, 제어부(7)에서 CPU 등으로 구성되는 처리부(도시하지 않음)가 미디어 반송제어부(71), 헤드 유닛 이동제어부(72), 토출제어부(73), 자외선 조사제어부(74) 등의 각 기능을 총괄관리함으로써 아래의 처리가 이루어진다.
제어부(7)는 반송롤러(4)의 구동을 제어하여 플래튼 위(2)에 놓인 미디어(3)를 반송방향(B)으로 반송하는 지령을 내보내고, 미디어(3)가 인쇄초기위치(펄스마다 이동하는 경우의 인쇄개시위치)에 세트되면, 아래에 설명하는 인쇄제어를 한다. 한편, 인쇄제어는, 펄스마다 화상용 잉크젯 헤드(11) 및 보강용 잉크젯 헤드(12)의 각 영역 P1~ 영역 P5를 제어함으로써 이루어진다.
먼저, 제어부(7)는 헤드 유닛(6)의 구동을 제어하여, 헤드 유닛(6)이 소정 속도로 주사방향(A)으로 이동하도록 지령을 내보낸다(단계 S1). 그러면, 헤드 유닛(6)은 주사방향(A)으로 소정 속도로 이동한다.
그리고, 1번째~ 4번째 패스의 인쇄제어인 경우(단계 S2에서 '예'), 제어부(7)는 화상용 잉크젯 헤드(11)가 UV 잉크를 토출하도록 지령을 내보낸다(단계 S3). 즉, 1번째 패스의 인쇄를 하는 경우, 제어부(7)는 영역 P1의 화상용 잉크젯 헤드(11)의 토출을 제어하여, 화상용 잉크젯 헤드(11a, 11b, 11c, 11d)가 UV 잉크를 토출할 위치에 오면, 화상용 잉크젯 헤드(11a, 11b, 11c, 11d)가 UV 잉크를 토출하도록 지령을 내보낸다. 그러면, 화상용 잉크젯 헤드(11a, 11b, 11c, 11d)는 각각 UV 잉크를 토출할 위치에서 각색의 UV 잉크를 토출한다. 마찬가지로, 2번째~ 4번째 패스의 인쇄를 하는 경우, 제어부(7)는 각각 각 영역 P2~ 영역 P4의 화상용 잉크젯 헤드(11)의 토출을 제어하여, 화상용 잉크젯 헤드(11a, 11b, 11c, 11d)가 UV 잉크를 토출할 위치에 오면, 각각 화상용 잉크젯 헤드(11a, 11b, 11c, 11d)가 UV 잉크를 토출하도록 지령을 내보낸다. 그러면, 화상용 잉크젯 헤드(11a, 11b, 11c, 11d)는 각각 UV 잉크를 토출할 위치에서 각색의 UV 잉크를 토출한다. 이와 같이 화상용 잉크젯 헤드(11)로부터 UV 잉크가 토출됨으로써, 미디어(3)에 컬러화상이 인쇄된다.
그리고, 제어부(7)는 화상용 잉크젯 헤드(11)의 각 영역 P1~ 영역 P4로부터 토출되어 미디어(3)에 착탄한 UV 잉크에 대하여, 반경화용 UVLED(13)가 제1 광량의 자외선을 조사하도록 지령을 내보낸다(단계 S4). 즉, 제어부(7)는 UV 잉크를 반경화시키기 위하여, 반경화용 UVLED(13)로부터 조사되는 자외선의 광강도를 제1 광강도로 설정하여 반경화용 UVLED(13)가 자외선을 조사하도록 지령을 내보낸다. 그러면, 화상용 잉크젯 헤드(11)는 제1 광강도의 자외선을 조사한다. 광량은 '광량=광강도×조사시간'으로 나타내는 바와 같이, 광강도와 조사시간의 곱셈값이 된다. 이 때문에, 제1 광강도는, 헤드 유닛(6)이 소정 속도로 이동하는 경우, UV 잉크에 조사되는 자외선의 적산광량이 20mJ/cm2가 되는 광강도이다.
한편, 화상용 잉크젯 헤드(11)는 점등(자외선 조사)하고 나서 필요출력(제1 광강도)에 도달할 때까지 소정의 오프셋 시간이 걸린다. 그 때문에, 제어부(7)에 의한 지령은, 화상용 잉크젯 헤드(11)의 오프셋 시간분을 고려하여 미디어(3)의 인쇄가능 범위에만 자외선이 조사되도록 이루어지는 것이 바람직하다. 후술하는 단계 S6에서 제어부(7)가 보강용 잉크젯 헤드(12)의 자외선 조사지령을 내보내는 경우에도 마찬가지이다.
이 단계 S4에서 UV 잉크(모노머)에 적산광량 20mJ/cm2의 자외선이 조사되면, 이 UV 잉크는 분자량이 커지고 점도가 높아져서 반경화한다.
한편, 5번째 패스의 인쇄제어인 경우(단계 S2에서 '아니오'), 제어부(7)는 보강용 잉크젯 헤드(12)로부터 UV 잉크를 토출하도록 지령을 내보낸다(단계 S5). 즉, 제어부(7)는 영역 P5의 보강용 잉크젯 헤드(12)의 토출을 제어하여, 5번째 패스의 인쇄로서, 1~4번째 패스의 인쇄가 완료하여 컬러화상이 인쇄된 라인에서, 보 강용 잉크젯 헤드(12d)가 UV 잉크를 토출할 위치에 오면, 보강용 잉크젯 헤드(12)가 UV 잉크를 토출하도록 지령을 내보낸다. 그러면, 보강용 잉크젯 헤드(12)는 5번째 패스의 라인에서의 UV 잉크를 토출할 위치에서 백색 UV 잉크를 토출한다. 이와 같이, 보강용 잉크젯 헤드(12)로부터 UV 잉크가 토출됨으로써, 미디어(3)에 인쇄된 컬러화상은 백색 UV 잉크에 의해 보강된다.
그리고, 제어부(7)는, 화상용 잉크젯 헤드(11)의 영역 P1~ 영역 P4로부터 토출되어 미디어(3)에 착탄한 UV 잉크와, 보강용 잉크젯 헤드(12)의 영역 P5로부터 토출되어 미디어(3)에 착탄한 UV 잉크에 대하여, 본경화용 UVLED(14)가 제2 광량의 자외선을 조사하도록 지령을 내보낸다(단계 S6). 즉, 제어부(7)는 이 UV 잉크들을 본경화시키기 위하여, 본경화용 UVLED(14)로부터 조사되는 자외선의 광강도를 제2 광강도로 설정하여, 본경화용 UVLED(14)가 자외선을 조사하도록 지령을 내보낸다. 그러면, 본경화용 UVLED(14)는 제2 강도의 자외선을 조사한다. 한편, 제2 광강도는, 헤드 유닛(6)이 소정 속도로 이동하는 경우, UV 잉크에 조사되는 자외선의 적산광량이 200mJ/cm2가 되는 광강도이다. 그리고, UV 잉크(모노머)에 적산광량 200mJ/cm2의 자외선이 조사되면, 이 UV 잉크는 분자량이 더욱 커져 본경화한다.
상술한 단계 S4 또는 단계 S6이 종료하면, 제어부(7)는 헤드 유닛(6)의 구동을 제어하여, 헤드 유닛(6)이 소정 속도로 주사방향(A)의 반대방향으로 이동하여 대기위치에 되돌아가도록 지령을 내보낸다(단계 S7). 그러면, 헤드 유닛(6)은 주사방향(A)의 반대방향으로 이동하여 대기위치로 되돌아간다.
이어서, 제어부(7)는 반송롤러(4)의 구동을 제어하여, 1라인 만큼 미디어(3)가 반송방향(B)으로 반송되도록 지령을 내보낸다(단계 S8). 그러면, 반송롤러(4)는 1라인 만큼 미디어(3)를 반송방향(B)으로 반송한다. 그리고, 미디어(3)는 다음 패스의 인쇄위치에 세트된다.
이어서, 제어부(7)는 인쇄가 완료하였는지 여부를 판정한다(단계 S9). 단계 S9에서 인쇄가 완료하지 않았다고 판정되면(단계 S9에서 '아니오'), 제어부(7)는 단계 S1로 되돌아가 다시 상기 처리(단계 S1~ 단계 S8)를 반복한다. 한편, 단계 S9에서 인쇄가 완료하였다고 판정하면(단계 S9에서 '예'), 제어부(7)는 인쇄처리를 종료한다.
도 5 내지 도 9는 자외선 경화형 잉크젯 프린터의 인쇄동작을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 5에 나타내는 바와 같이, 헤드 유닛(6)이 주사방향(A)으로 반송되어, 화상용 잉크젯 헤드(11)에 의해 미디어(3)의 라인(3a)이 주사된다. 그러면, 라인(3a)에는 화상용 잉크젯 헤드(11)의 영역 P1로부터 토출된 UV 잉크(1)에 의해 1번째 층의 컬러화상이 인쇄된다(1번째 패스). 그리고, 반경화용 UVLED(13)로부터 제1 광강도의 자외선이 조사되어 이 UV 잉크(1)가 반경화한다.
그 후, 도 6에 나타내는 바와 같이, 도 5의 상태로부터 미디어가 1라인 만큼 반송방향(B)으로 반송되고, 헤드 유닛(6)이 주사방향(A)으로 이동하면, 화상용 잉크젯 헤드(11)에 의해 미디어(3)의 라인(3a) 및 라인(3b)이 주사된다. 그러면, 라인(3b)에는 화상용 잉크젯 헤드(11)의 영역 P1으로부터 토출된 UV 잉크(1)에 의해 1번째 층의 컬러화상이 인쇄된다(1번째 패스). 한편, 라인(3a)에는 화상용 잉크젯 헤드(11)의 영역 P2로부터 토출된 UV 잉크(2)에 의해 2번째 층의 컬러화상이 인쇄된다(2번째 패스). 즉, 라인(3a)에서는 1번째 층의 반경화한 UV 잉크(1)에 2번째 층의 UV 잉크(2)가 겹쳐진다. 그리고, 반경화용 UVLED(13)로부터 제1 광강도의 자외선이 조사되어, 이 UV 잉크(1) 및 UV 잉크(2)가 반경화한다.
그 후, 도 7에 나타내는 바와 같이, 도 6의 상태로부터 미디어가 1라인 만큼 반송방향(B)으로 반송되고, 헤드 유닛(6)이 주사방향(A)으로 이동하면, 화상용 잉크젯 헤드(11)에 의해 미디어(3)의 라인(3a), 라인(3b) 및 라인(3c)이 주사된다. 그러면, 라인(3c)에는 화상용 잉크젯 헤드(11)의 영역 P1으로부터 토출된 UV 잉크(1)에 의해 1번째 층의 컬러화상이 인쇄되고(1번째 패스), 라인(3b)에는 화상용 잉크젯 헤드(11)의 영역 P2로부터 토출된 UV 잉크(2)에 의해 2번째 층의 컬러화상이 인쇄되며(2번째 패스), 라인(3a)에는 화상용 잉크젯 헤드(11)의 영역 P3으로부터 토출된 UV 잉크(3)에 의해 3번째 층의 컬러화상이 인쇄된다(3번째 패스). 즉, 라인(3b)에서는 1번째 층의 반경화한 UV 잉크(1)에 2번째 층의 UV 잉크(2)가 겹쳐지고, 라인(3a)에서는 2번째 층의 반경화한 UV 잉크(2)에 3번째 층의 UV 잉크(3)가 겹쳐진다. 그리고, 반경화용 UVLED(13)로부터 제1 광강도의 자외선이 조사되어, 이 UV 잉크(1), UV 잉크(2) 및 UV 잉크(3)가 반경화한다.
그 후, 도 8에 나타내는 바와 같이, 도 7의 상태로부터 미디어가 1라인 만큼 반송방향(B)으로 반송되고, 헤드 유닛(6)이 주사방향(A)으로 이동하면, 화상용 잉크젯 헤드(11)에 의해 미디어(3)의 라인(3a), 라인(3b), 라인(3c) 및 라인(3d)이 주사된다. 그러면, 라인(3d)에는 화상용 잉크젯 헤드(11)의 영역 P1로부터 토출된 UV 잉크(1)에 의해 1번째 층의 컬러화상이 인쇄되고(1번째 패스), 라인(3c)에는 화상용 잉크젯 헤드(11)의 영역 P2로부터 토출된 UV 잉크(2)에 의해 2번째 층의 컬러화상이 인쇄되며(2번째 패스), 라인(3b)에는 화상용 잉크젯 헤드(11)의 영역 P3으로부터 토출된 UV 잉크(3)에 의해 3번째 층의 컬러화상이 인쇄되고(3번째 패스), 라인(3a)에는 화상용 잉크젯 헤드(11)의 영역 P4로부터 토출된 UV 잉크(4)에 의해 4번째 층의 컬러화상이 인쇄된다(4번째 패스). 즉, 라인(3c)에서는 1번째 층의 반경화한 UV 잉크(1)에 2번째 층의 UV 잉크(2)가 겹쳐지고, 라인(3b)에서는 2번째 층의 반경화한 UV 잉크(2)에 3번째 층의 UV 잉크(3)가 겹쳐지며, 라인(3a)에서는 3번째 층의 반경화한 UV 잉크(3)에 4번째 층의 UV 잉크(4)가 겹쳐진다. 그리고, 반경화용 UVLED(13)로부터 제1 광강도의 자외선이 조사되어, 이 UV 잉크(1), UV 잉크(2), UV 잉크(3) 및 UV 잉크(4)가 반경화한다.
그 후, 도 9에 나타내는 바와 같이, 도 8의 상태로부터 미디어가 2라인 만큼 반송방향(B)으로 반송되고, 헤드 유닛(6)이 주사방향(A)으로 이동하면, 화상용 잉크젯 헤드(11)에 의해 미디어(3)의 라인(3c), 라인(3d), 라인(3e) 및 라인(3f)이 주사되고, 보강용 잉크젯 헤드(12)에 의해 미디어(3)의 라인(3a)이 주사된다. 라인(3c~3f)에는 도 8에 나타낸 주사와 마찬가지로, 1~4번째 층의 컬러화상이 인쇄되어 UV 잉크(1)~ UV 잉크(4)가 반경화한다. 한편, 라인(3a)은 화상용 잉크젯 헤드(11)의 반송방향(B) 앞쪽까지 반송되었기 때문에, 이미 화상용 잉크젯 헤드(11)의 영역 P1~ 영역 P4로부터 토출된 UV 잉크(1)~ UV 잉크(4)에 의해 컬러화상이 인 쇄되어 있다. 그리고, 라인(3a)에는 보강용 잉크젯 헤드(12)의 영역 P5로부터 토출된 UV 잉크(5)에 의해 5번째 층의 바탕색층이 인쇄된다(5번째 패스). 즉, 보강용 잉크젯 헤드(12)가 라인(3a)을 주사함으로써, 바탕색층이 인쇄되어 컬러화상이 보강된다. 그리고, 본경화용 UVLED(14)로부터 제2 광강도의 자외선이 조사되어, 라인(3a)에 인쇄된 모든 UV 잉크(1)~ UV 잉크(5)가 본경화한다. 즉, 화상용 잉크젯 헤드(11)로부터 토출된 UV 잉크(1)~ UV 잉크(4)와, 보강용 UV 잉크(5)로부터 토출된 UV 잉크(5)가 본경화한다.
도 10은 UV 잉크의 적층구조를 나타낸 도면으로, 도 10의 (a)는 화상용 잉크젯 헤드(11)의 주사방향(A) 뒤쪽에 본경화용 UVLED가 배치된 종래의 자외선 경화형 잉크젯 프린터에 의해 주사하였을 경우의 UV 잉크의 적층구조를 나타내고, 도 10의 (b)는 본 실시예에 따른 자외선 경화형 잉크젯 프린터에 의해 주사하였을 경우의 UV 잉크의 적층구조를 나타낸다. 도 10의 (a)에 나타내는 바와 같이, 본경화용 UVLED가 화상용 잉크젯 헤드의 주사방향(A) 뒤쪽에 배치되어 있으면, 화상용 잉크젯 헤드가 주사할 때마다 UV 잉크가 본경화한다. 이 때문에, 표면측이 되는 위층의 UV 잉크가 아래층의 UV 잉크와 섞일 수 없고, 게다가 UV 잉크가 두꺼운 상태에서 경화되기 때문에, 위층의 UV 잉크는 아래층의 UV 잉크에 튀어 쉽게 벗겨진다. 하지만, 도 10의 (b)에 나타내는 바와 같이, 본경화용 UVLED(14)가 화상용 잉크젯 헤드(11)의 반송방향(B) 앞쪽에 배치되어 있으면, 모든 패스가 종료할 때까지 UV 잉크가 본경화하지 않고 반경화하기 때문에, 각층의 UV 잉크가 레벨링되는 동시에, 각층의 UV 잉크가 섞인다. 이 때문에, 아래층의 UV 잉크와 위층의 UV 잉크가 강고 하게 결합된다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 자외선 경화형 잉크젯 프린터(1)에서는, 화상용 잉크젯 헤드(11)가 복수 라인에 UV 잉크를 토출하기 때문에, 미디어(3)가 반송방향(B)으로 반송됨으로써, 화상용 잉크젯 헤드(11)로부터 동일 라인에 여러 번 UV 잉크가 토출되어, UV 잉크가 겹쳐져 인쇄된다. 그리고, 본경화용 UVLED(14)가 반송방향(B)에서 화상용 잉크젯 헤드(11)의 앞쪽에 배치되어 있기 때문에, 화상용 잉크젯 헤드(11)에 의한 UV 잉크의 토출이 모두 종료할 때까지, 주사라인에는 반경화용 UVLED(13)로부터 제1 광량의 자외선이 조사되지만, 본경화용 UVLED(14)로부터 제2 광량의 자외선은 조사되지 않는다. 이 때문에, 화상용 잉크젯 헤드(11)에 의해 겹쳐지는 UV 잉크가 반경화 상태로 되어 있다. 즉, 아래층의 UV 잉크는 아직 본경화되어 있지 않기 때문에, 위층의 UV 잉크와 섞인다. 결국, 아래층의 반경화한 UV 잉크는 경화하지 않은 UV 잉크보다 점도가 높지만, 나중에 위층에 착탄한 경화하지 않은 UV 잉크가 섞일 수 있을 정도의 점도를 가지고 있다. 또한, 반경화한 UV 잉크는 요철이 작아져 레벨링된다. 그 후, 화상용 잉크젯 헤드(11)에 의한 모든 주사가 종료한 주사라인에 대하여, 본경화용 UVLED(14)로부터 제2 광량의 자외선이 조사된다. 이와 같이, 본 실시예에 따르면, 겹쳐지는 UV 잉크를 섞은 상태에서 본경화시킬 수 있기 때문에, 멀티패스 방식으로 인쇄하는 경우, 인쇄강도를 향상시킬 수 있다.
또한, 보강용 잉크젯 헤드(12)가 반송방향(B)에서 화상용 잉크젯 헤드(11)의 앞쪽에 배치되어 있기 때문에, 이 보강용 잉크젯 헤드(12)는 화상용 잉크젯 헤 드(11)에 의한 UV 잉크의 토출이 모두 종료한 주사라인에 대하여 UV 잉크를 토출한다. 그 때문에, 화상용 잉크젯 헤드(11)로부터 토출된 UV 잉크에 의해 형성되는 컬러화상을, 보강용 잉크젯 헤드(12)로부터 토출된 UV 잉크에 의해 형성되는 바탕색층으로 보강할 수 있다. 이 때문에, 투명한 미디어(3)에 인쇄된 컬러화상을 보다 선명하게 표현할 수 있다. 게다가, 보강용 잉크젯 헤드(12)가 주사방향(A)에서 본경화용 UVLED(14)의 앞쪽에 배치되어 있기 때문에, 본경화용 UVLED(14)에 의해 화상용 잉크젯 헤드(11)로부터 토출된 UV 잉크와 보강용 잉크젯 헤드(12)로부터 토출된 UV 잉크를 모아 본경화시킬 수 있다.
또한, 제어부(7)가 반경화용 UVLED(13) 및 본경화용 UVLED(14)로부터 조사되는 자외선의 광량을 변경하기 때문에, 반경화용 UVLED(13) 및 본경화용 UVLED(14)는 각각 제1 광량 및 제2 광량의 자외선을 조사하는 전용품이 아니어도, 제1 광량의 자외선 및 제2 광량의 자외선을 조사할 수 있기 때문에, 비용을 절감할 수 있다.
또한, 광량은 광강도에 비례하기 때문에, 반경화용 UVLED(13) 및 본경화용 UVLED(14)로부터 조사되는 자외선의 광강도를 변경함으로써, 반경화용 UVLED(13) 및 본경화용 UVLED(14)로부터 각각 제1 광량 및 제2 광량의 자외선을 쉽게 조사할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였는데, 본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 실시예에서 화상용 잉크젯 헤드(11), 보강용 잉크젯 헤드(12), 반경화용 UVLED(13) 및 본경화용 UVLED(14)는 헤드 유 닛(6)으로서 일체로 구성되는 것으로 설명하였는데, 일부 또는 전부가 별체로 구성되어도 된다.
또한, 헤드 유닛(6)은 상기 구성으로 한정되지 않고, 예를 들어 도 11 내지 도 13에 나타내는 헤드 유닛(16, 26, 36)과 같은 구성이어도 된다.
도 11에 나타내는 헤드 유닛(16)에는, 화상용 잉크젯 헤드와 보강용 잉크젯 헤드가 일체로 된 통합 잉크젯 헤드(17)와, 이 통합 잉크젯 헤드(17)의 주사방향(A) 뒤쪽에 배치된 반경화용 UVLED(13)와, 이 통합 잉크젯 헤드(17)의 반송방향(B) 앞쪽에 배치된 본경화용 UVLED(14)가 설치되어 있다. 이 헤드 유닛(16)에 따르면, 먼저, 주사할 때마다 통합 잉크젯 헤드(17)에 의한 컬러화상의 인쇄 및 컬러화상의 보강과, 반경화용 UVLED(13)에 의한 UV 잉크의 반경화를 할 수 있다. 그리고, 통합 잉크젯 헤드(17)에 의한 주사가 완료된 후, 본경화용 UVLED(14)에 의한 UV 잉크의 본경화를 할 수 있다.
도 12에 나타내는 헤드 유닛(26)에는, 화상용 잉크젯 헤드(11)와, 화상용 잉크젯 헤드(11)의 주사방향(A) 뒤쪽에 배치된 반경화용 UVLED(13)와, 화상용 잉크젯 헤드(11)의 반송방향(B) 앞쪽에 배치된 보강용 잉크젯 헤드(12)와, 화상용 잉크젯 헤드(11)의 반송방향(B) 앞쪽으로서 보강용 잉크젯 헤드(12)의 주사방향(A) 뒤쪽에 배치된 반경화용 UVLED(27)와, 반경화용 UVLED(27)의 반송방향(B) 앞쪽에 배치된 본경화용 UVLED(14)가 설치되어 있다. 한편, 반경화용 UVLED(27)는 반경화용 UVLED(13)와 마찬가지로, UV 잉크에 제1 광량의 자외선을 조사하는 것이다. 이 헤드 유닛(26)에 따르면, 먼저 주사할 때마다 화상용 잉크젯 헤드(11)에 의한 컬러화 상의 인쇄와, 반경화용 UVLED(13)에 의한 UV 잉크의 반경화를 할 수 있다. 그리고, 화상용 잉크젯 헤드(11)에 의한 주사가 종료한 후에, 보강용 잉크젯 헤드(12)에 의한 컬러화상의 보강과, UV 잉크의 반경화를 할 수 있다. 또한, 그 후 본경화용 UVLED(14)에 의한 UV 잉크의 본경화를 할 수 있다.
도 13에 나타내는 헤드 유닛(36)에는, 화상용 잉크젯 헤드(11)와, 화상용 잉크젯 헤드(11)의 주사방향(A) 뒤쪽에 배치된 반경화용 UVLED(13)와, 화상용 잉크젯 헤드(11)의 주사방향(A) 앞쪽에 배치된 반경화용 UVLED(37)와, 화상용 잉크젯 헤드(11)의 반송방향(B) 앞쪽에 배치된 보강용 잉크젯 헤드(12)와, 화상용 잉크젯 헤드(11)의 반송방향(B) 앞쪽으로서 보강용 잉크젯 헤드(12)의 주사방향(A) 뒤쪽에 배치된 본경화용 UVLED(14)가 설치되어 있다. 한편, 반경화용 UVLED(37)는 반경화용 UVLED(13)와 마찬가지로, UV 잉크에 제1 광량의 자외선을 조사하는 것이다. 이 헤드 유닛(36)은, 헤드 유닛(36)을 주사방향(A)으로 이동시킬 때 주사가 이루어지는 동시에, 헤드 유닛(36)을 주사방향(A)의 반대방향으로 이동시킬 때에도 주사가 이루어진다. 즉, 헤드 유닛(36)을 왕복이동시킴으로써 2회의 주사가 이루어진다. 그리고, 이 헤드 유닛(36)에 따르면, 주사할 때마다 화상용 잉크젯 헤드(11)에 의한 컬러화상의 인쇄와, 반경화용 UVLED(13) 또는 반경화용 UVLED(37)에 의한 UV 잉크의 반경화를 할 수 있다. 그리고, 화상용 잉크젯 헤드(11)에 의한 주사가 종료한 후, 보강용 잉크젯 헤드(12)에 의해 컬러화상을 보강하면서, 본경화용 UVLED(14)에 의해 UV 잉크를 본경화할 수 있다.
또한, 상기 실시예에서 제어부(7)는, 반경화용 UVLED(13) 및 본경화용 UVLED(14)에 대하여 자외선의 광강도를 변경함으로써, UV 잉크에 조사되는 자외선의 광량을 변경하는 것으로 설명하였는데, 헤드 유닛(6)(반경화용 UVLED(13) 및 본경화용 UVLED(14))의 이동속도를 변경함으로써, UV 잉크에 조사되는 자외선의 광량을 변경하여도 된다. 이와 같이, 헤드 유닛(6)의 이동속도를 변경함으로써, 미디어(3)에 착탄된 UV 잉크에 대한 자외선의 조사시간을 변경할 수 있기 때문에, 반경화용 UVLED(13) 및 본경화용 UVLED(14)로부터 조사되는 자외선의 광량을 쉽게 변경할 수 있다.
또한, 상기 실시예에서는 20mJ/cm2 광량의 자외선이 조사되면 UV 잉크가 반경화하고, 200mJ/cm2 광량의 자외선이 조사되면 UV 잉크가 본경화하는 것으로 설명하였는데, 반경화 및 본경화에 필요한 자외선의 광량은 UV 잉크의 성분 등 여러가지 요인에 따라 변하기 때문에, 적절히 설정된다.
또한, 상기 실시예에서 자외선 조사수단은 UVLED를 이용하여 설명하였는데, 예를 들어 UV램프 등 자외선을 조사할 수 있는 것이면 어느 것이어도 된다. 또한, UVLED 유닛에 설치되는 UVLED는 1개이어도 되고 복수 개이어도 된다.
또한, 상기 실시예에서는 미디어(3)를 반송하기 위하여 자외선 경화형 잉크젯 프린터(1)에 반송롤러(4)를 구비하는 것으로 설명하였는데, 반송롤러(4) 이외의 기구에 의해 미디어(3)를 반송하여도 된다.
또한, 상기 실시예에서는 미디어(3)를 반송방향(B)으로 반송함으로써 미디어(3)와 헤드 유닛(6)을 상대적으로 이동시키는 것으로 설명하였는데, 미디어(3) 또는 헤드 유닛(6) 중 어느 하나를 이동시켜도 되고, 양쪽 모두를 이동시켜도 된다. 예를 들어, 본 발명을, 미디어(3)를 올려놓고 고정하는 플랫 헤드와, 헤드 유닛(6)을 반송방향(B) 및 반송방향(B)의 반대방향으로 이동시키는 기구를 구비한 플랫 헤드형 자외선 경화형 잉크젯 프린터에 적용하여도 된다. 이 플랫 헤드형 자외선 경화형 잉크젯 프린터이어도, 미디어(3)와 헤드 유닛(6)을 반송방향(B)으로 상대적으로 이동시킬 수 있기 때문에, 미디어(3)를 반송방향(B)으로 반송하는 상기 자외선 경화형 잉크젯 프린터(1, 21)와 같은 작용효과를 얻을 수 있다. 그리고, 플랫 헤드형 자외선 경화형 잉크젯 프린터의 경우, 헤드 유닛(6)은 반송방향(B)의 반대방향으로 이동하기 때문에, 헤드 유닛(6)의 이동방향의 반대방향이, 헤드 유닛(6)에 대하여 미디어(3)가 상대적으로 이동하는 방향(제2 방향)이 된다.
도 1은 본 실시예에 따른 자외선 경화형 잉크젯 프린터의 평면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 자외선 경화형 잉크젯 프린터에서의 헤드 유닛의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 제1 실시예에서의 제어부의 기능구성예를 나타내는 도면이다.
도 4는 제1 실시예에서의 제어부의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 자외선 경화형 잉크젯 프린터의 인쇄동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5의 상태로부터 미디어를 1라인 만큼 반송방향으로 반송한 후의 인쇄동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 6의 상태로부터 미디어를 1라인 만큼 반송방향으로 반송한 후의 인쇄동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 7의 상태로부터 미디어를 1라인 만큼 반송방향으로 반송한 후의 인쇄동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 8의 상태로부터 미디어를 2라인 만큼 반송방향으로 반송한 후의 인쇄동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 UV 잉크의 적층구조를 나타낸 도면으로, (a)는 종래의 자외선 경화형 잉크젯 프린터에 의해 주사하였을 경우를 나타내고, (b)는 본 실시예에 따른 자외선 경화형 잉크젯 프린터에 의해 주사하였을 경우를 나타낸다.
도 11은 헤드 유닛의 다른 구성예를 나타낸 도면이다.
도 12는 헤드 유닛의 다른 구성예를 나타낸 도면이다.
도 13은 헤드 유닛의 다른 구성예를 나타낸 도면이다.
**부호의 설명**
1: 자외선 경화형 잉크젯 프린터 3: 미디어(기록매체)
4: 반송롤러 6, 16, 26, 36: 헤드 유닛
7: 제어부(광량변경수단)
11: 화상용 잉크젯 헤드(제1 토출수단)
12: 보강용 잉크젯 헤드(제2 토출수단)
13, 27, 37: 반경화용 UVLED(제1 자외선 조사수단)
14: 본경화용 UVLED(제2 자외선 조사수단)
17: 통합 잉크젯 헤드(제1 토출수단 및 제2 토출수단)
A: 주사방향(제1 방향) B: 반송방향(제2 방향)

Claims (8)

  1. 자외선 경화형 잉크를 토출하는 헤드 유닛에 의해 기록매체의 동일 라인을 복수회 주사하는 자외선 경화형 잉크젯 프린터에 있어서,
    상기 기록매체의 복수 라인에 자외선 경화형 잉크를 토출하는 제1 토출수단과,
    주사방향인 제1 방향에서 상기 제1 토출수단의 뒤쪽에 배치되어, 상기 제1 토출수단으로부터 토출된 상기 자외선 경화형 잉크를 반경화시키는 제1 광량으로 자외선을 조사하는 제1 자외선 조사수단과,
    상기 제1 자외선 조사수단에 의해 반경화된 상기 자외선 경화형 잉크에 겹쳐서 자외선 경화형 잉크를 토출하는 제2 토출수단과,
    상기 제1 토출수단 및 상기 제2 토출수단으로부터 토출된 자외선 경화형 잉크를 합하여 본경화시키는 제2 자외선 조사수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 잉크젯 프린터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 방향에서 상기 제1 토출수단의 앞쪽으로서, 상기 제1 방향에서 상기 제2 자외선 조사수단의 앞쪽 또는 상기 제2 방향에서 상기 제2 자외선 조사수단의 뒤쪽에 배치되어, 자외선 경화형 잉크를 토출하는 제2 토출수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 잉크젯 프린터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 토출수단은 상기 자외선 경화형 잉크를 토출하여 화상을 인쇄하고,
    상기 제2 토출수단은 상기 자외선 경화형 잉크를 토출하여 바탕색층을 인쇄하는 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 잉크젯 프린터.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 자외선 조사수단 및 상기 제2 자외선 조사수단으로부터 조사되는 자외선의 광량을 변경하는 광량변경수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 잉크젯 프린터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 광량변경수단은, 상기 제1 자외선 조사수단 및 상기 제2 자외선 조사수단으로부터 조사되는 자외선의 광강도를 변경함으로써, 상기 자외선 경화형 잉크에 조사되는 자외선의 광량을 변경하는 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 잉크젯 프린터.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 광량변경수단은, 상기 제1 자외선 조사수단 및 상기 제2 자외선 조사수단의 이동속도를 변경함으로써, 상기 자외선 경화형 잉크에 조사되는 자외선의 광 량을 변경하는 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 잉크젯 프린터.
  7. 자외선 경화형 잉크를 토출하는 헤드 유닛에 의해 기록매체에 동일 라인을 여러 번 주사하는 자외선 경화형 잉크젯 프린터의 인쇄방법에 있어서,
    상기 기록매체의 복수 라인에 자외선 경화형 잉크를 토출하는 제1 토출단계와,
    상기 제1 토출단계에서 토출된 상기 자외선 경화형 잉크를 반경화시키는 제1 광량의 자외선을 조사하는 제1 자외선 조사단계와,
    상기 제1 자외선 조사단계에서 반경화된 상기 자외선 경화형 잉크에 겹쳐서 자외선 경화형 잉크를 토출하는 제2 토출단계와,
    상기 제1 토출단계 및 상기 제2 토출단계로부터 토출된 자외선 경화형 잉크를 합하여 본경화시키는 제2 자외선 조사단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 잉크젯 프린터의 인쇄방법.
  8. 자외선 경화형 잉크를 토출하는 헤드 유닛에 의해 기록매체의 동일 라인을 여러 번 주사하는 자외선 경화형 잉크젯 프린터의 헤드 유닛 구조에 있어서,
    상기 기록매체의 복수 라인에 자외선 경화형 잉크를 토출하는 제1 토출수단과,
    주사방향인 제1 방향에서 상기 제1 토출수단의 뒤쪽에 배치되어, 상기 제1 토출수단으로부터 토출된 상기 자외선 경화형 잉크를 반경화시키는 제1 광량의 자외선을 조사하는 제1 자외선 조사수단과,
    상기 제1 자외선 조사수단에 의해 반경화된 상기 자외선 경화형 잉크에 겹쳐서 자외선 경화형 잉크를 토출하는 제2 토출수단과,
    상기 제1 토출수단 및 상기 제2 토출수단으로부터 토출된 자외선 경화형 잉크를 합하여 본경화시키는 제2 자외선 조사수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 헤드 유닛 구조.
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