KR101121976B1

KR101121976B1 - 입체무늬 인쇄용 인쇄장치

Info

Publication number: KR101121976B1
Application number: KR1020090012294A
Authority: KR
Inventors: 조영래
Original assignee: 조영래
Priority date: 2009-02-16
Filing date: 2009-02-16
Publication date: 2012-03-09
Also published as: KR20100093208A

Abstract

본 발명은 입체무늬 인쇄용 인쇄장치에 관한 것으로, 내부가 빈 원통형상을 갖고, 외표면에는 다수의 입체무늬가 요각된 인쇄롤과; 상기 인쇄롤의 외표면 일부와 밀착되는 무한궤도형 텐션밴드를 구비하고, 상기 인쇄롤과 접촉되어 자회전되면서 상기 텐션밴드를 이동시키는 다수의 텐션롤과; 상기 인쇄롤 내부에 설치되고, 롤축의 외표면에 방사상으로 설치된 격판에 의해 냉각수유로를 구성하는 냉각유닛을 포함하여 구성되는 입체무늬 인쇄용 인쇄장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 입체무늬를 자유롭게 인쇄할 수 있으면서 동시에 다양한 색상 구현이 가능하고, 피인쇄물의 재질에 구애받지 않고 섬유에도 입체 형상의 인쇄무늬를 구현할 수 있으며, 설비의 구조가 간단하여 설비비가 저렴하고, 인쇄에 따른 제조비용도 절감되며, 롤의 내구성도 우수하고, 보다 고품격의 입체무늬 인쇄가 가능한 효과를 얻을 수 있다.

입체무늬, 엠보싱, 인쇄롤, 냉각유닛, 색상

Description

입체무늬 인쇄용 인쇄장치{APPARATUS FOR PRINTING EMBOSSED PATTERN}

본 발명은 입체무늬 인쇄용 인쇄장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각종 시트 및 바닥재, 벽지를 비롯한 섬유에 이르기까지 엠보싱을 하지 않고도 다양한 색상과 입체감 연출을 저렴한 비용으로 간편 용이하게 구현할 수 있도록 개선된 입체무늬 인쇄용 인쇄장치에 관한 것이다.

일반적으로, 인쇄기법에는 그라비아(gravure), 전사(decal comania)를 비롯한 수많은 인쇄방식들이 알려져 있다.

예컨대, 그 중 가장 대표적이라 할 수 있는 인쇄방식으로는 그라비아 방식을 들 수 있는데, 이는 도 1중 (a)에 도시된 바와 같이, 일정한 무늬로 디자인된 인쇄롤(10)에 잉크를 묻힌 후 고무롤(12)과 맞물리는 부위를 통과하는 피처리물(14)로 인쇄롤(10)에 묻은 잉크를 직접 전이시키는 인쇄방식을 말한다.

이러한 그라비아 방식은 다양한 색상 연출이 가능한 장점이 있는 반면에 평면적인 인쇄만이 가능하고 입체적 효과를 낼 수 없다는 단점이 있다.

특히, 인쇄대상에 있어서도 종이, PVC시트, 데코시트, 바닥재, 벽지 등에만 가능하고, 섬유의 경우는 불가능하다는 단점도 있고, 아울러, 입자가 큰 분체안료 의 인쇄가 어려워 펄안료의 경우 대략 50㎛ 이하의 크기에서만 인쇄가 가능하다는 단점도 있다.

따라서, 이러한 인쇄방법은 평면무늬의 단순 반복성에 의한 지루함, 단순한 평면적인 색상에 대한 싫증 등으로 인하여 생활수준 향상에 따른 제품의 다양한 선택과 보다 고급스런 제품을 선호하는 소비자의 욕구를 충족시킬 수는 없었다.

이를 개선하기 위해 많은 노력들이 있었으며, 그 일환으로 스크린롤 속에 잉크가 아닌 PVC 졸을 투입시킨 후 고무 블레이드로 인쇄무늬 홀(hole)로 밀어내어 입체무늬를 인쇄하는 졸 스크린(sol screen) 방식을 들 수 있다.

하지만, 졸 스크린 방식의 경우에는 건조온도가 170℃ 이상으로 그라비아 잉크보다 훨씬 높고, 지건성이어서 인쇄 속도가 그라비아 인쇄에 비해 절반도 되지 않는다는 문제는 물론 후막 인쇄방식이라 섬세한 표현이 어렵다는 단점이 있다.

입체적인 효과를 내기 위한 다른 방식으로, 도 1의 (b)에 예시된 엠보롤(20)을 이용한 인쇄방식을 들 수 있는데, 이는 원하는 무늬, 문양 등을 엠보롤(20)에 형성한 후 피처리물(24)을 엠보롤(20)과 고무롤(22)이 맞물린 사이로 통과시켜 압착함으로써 피처리물(24)을 엠보싱시키는 방법이다.

그러나, 이와 같은 엠보싱 인쇄방식이 입체감을 주어 보다 고급스러운 느낌을 제공할 수 있다는 장점에도 불구하고, 색상을 그라이비아 인쇄처럼 다양하게 구현할 수 없어 단조롭다는 한계가 있으며, 그 가격이 비교적 고가이고, 대부분의 엠보싱 인쇄지는 수입에 의존하고 있는 실정이어서 이같은 엠보싱 인쇄지를 이용한 인쇄물의 제작에는 고비용이 소요되는 단점도 있다.

뿐만 아니라, 엠보롤(20)에 새길 수 있는 문양에도 한계가 있고, 엠보싱 가공된 문양면의 골로 인해서 인쇄용 잉크가 균일하게 도포되지 못해 제작된 인쇄물의 선명도가 현저히 떨어지는 현상도 발생되었다.

최근에는 엠보싱 방식의 장점과 그라비아 방식의 장점만을 얻을 수 있도록 이 두가지 방식을 병합하여 다양한 색상 표현이 가능하면서 입체효과를 얻을 수 있는 기술개발을 위한 연구가 시도되고 있지만 잉크 냉각상의 문제로 인해 잉크가 마르지 않을 경우 번지는 문제는 물론 입체효과를 표현할 수 없고, 잉크가 과냉각되게 되면 이형이 어려워 인쇄작업을 수행할 수 없다는 난관에 봉착하였다.

이는 롤 자체의 재질과 냉각정도의 상관관계는 물론 롤의 내구성 및 롤의 가공성과도 관련된 것으로 매우 미묘하면서도 아주 복잡하고 어려운 역학관계를 갖기 때문인 것으로 파악된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 롤의 재질에 따른 두께 및 냉각, 내구성, 가공성 등을 모두 고려하여 상호간의 세밀한 상관관계를 명확하게 설정함으로써 다양한 색감 표현이 가능함과 동시에 입체 효과도 얻을 수 있으면서 피인쇄물의 재질에 구애받지 않아 인쇄가 난해한 섬유 재질의 피인쇄물에도 입체적인 인쇄가 가능하여 소비자의 다양한 장식 욕구를 충족시킬 수 있음은 물론 저렴한 비용으로 인쇄할 수 있도록 한 입체무늬 인쇄용 인쇄장치를 제공함에 그 주된 해결 과제가 있다.

본 발명은 상기한 해결 과제를 달성하기 위한 수단으로, 내부가 빈 원통형상을 갖고, 외표면에는 다수의 입체무늬가 요각된 인쇄롤과; 상기 인쇄롤의 상부 일측에 구비되어 요각된 입체무늬 속으로 잉크를 공급하는 공급노즐과; 상기 공급노즐의 단부에 설치되어 공급된 잉크중 입체무늬에 주입되고 남은 잉크를 긁어 내어 균일하고 정확한 입체인쇄무늬를 형성하도록 안내하는 나이프와; 상기 인쇄롤의 외표면 일부와 밀착되는 무한궤도형 텐션밴드를 구비하고, 상기 인쇄롤과 접촉되어 자회전되면서 상기 텐션밴드를 이동시키는 다수의 텐션롤과; 상기 인쇄롤 내부에 설치되고, 롤축의 외표면에 방사상으로 형성된 냉각수유로를 갖는 냉각유닛을 포함하는 입체무늬 인쇄용 인쇄장치에 있어서; 상기 인쇄롤의 롤 두께는 요각된 입체무늬에 장입된 잉크가 입체무늬 형상을 유지한 채 이형되도록 냉각시키기 위해 0.4-7.5mm로 한정되고; 상기 냉각유닛은 상기 인쇄롤의 회전중심을 이루는 롤축상에 방사상으로 형성된 다수의 격판과, 상기 격판에 의해 형성된 인쇄롤 내부의 냉각수유로로 냉각수를 공급하고 배출하는 냉각수공급구 및 냉각수배출구를 가지면서 상기 인쇄롤의 개방된 일측을 밀봉하는 밀폐판을 포함하되, 상기 격판이 상기 롤축의 외주면으로부터 상기 인쇄롤의 내주면에 접하도록 돌출되어 냉각수유로를 형성할 때 상기 인쇄롤의 반경방향을 따라 지그재그형태로 냉각수유로를 구성하도록 상기 롤축의 길이방향으로 엇갈리게 배열된 것을 특징으로 하는 입체무늬 인쇄용 인쇄장치를 제공한다.

이때, 상기 인쇄롤은 니켈 재질로 형성되고, 상기 인쇄롤의 직경이 165-287mm 일 때, 상기 인쇄롤의 롤 두께는 상기 인쇄롤의 직경을 상수값 400-50으로 나눈값인 0.47-5.74mm로 결정되는 것에도 그 특징이 있다.

삭제

또한, 상기 인쇄롤은 철, 동 재질로 형성되고, 상기 인쇄롤의 직경이 165-287mm 일 때, 상기 인쇄롤의 롤 두께는 상기 인쇄롤의 직경을 상수값 100-40으로 나눈값인 1.64-7.17mm로 결정되는 것에도 그 특징이 있다.

삭제

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 인쇄장치의 예시적인 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 인쇄장치의 냉각구조를 보인 예시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 인쇄장치의 다른 예를 보인 단면도이고, 도 5는 본 발명 인쇄장치에 의해 인쇄된 입체무늬 예를 보인 샘플 사진이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 인쇄장치는 내부가 비어있는 원통형상 즉, 파이프 형태의 인쇄롤(100)을 포함한다.

그리고, 상기 인쇄롤(100)의 외표면에는 인쇄하고자 하는 입체무늬 형상에 맞게 다양한 형태의 무늬, 문양, 도안, 글씨 등의 입체무늬(110)가 요각되는 형태로 요입형성된다.

아울러, 상기 인쇄롤(100)의 하방에는 상기 인쇄롤(100)과 근접되게 다수의 텐션롤(120a,120b,120c)이 설치되고, 상기 텐션롤(120a,120b,120c)에는 무한궤도 형태로 텐션밴드(122)가 감겨 설치된다.

이때, 상기 텐션밴드(122)는 상기 인쇄롤(100)의 외주면 일부와 접촉되면서 일정한 텐션을 갖고 피인쇄물(200)이 상기 인쇄롤(100)의 외주면에 완전히 밀착될 수 있도록 하여 준다.

즉, 상기 피인쇄물(200)은 상기 인쇄롤(100)을 기준으로 어느 일측으로부터 상기 인쇄롤(100)을 경유하여 타측으로 이동하도록 구성되며, 이 경우 상기 피인쇄 물(200)은 상기 인쇄롤(100)과 텐션밴드(122) 사이를 통과하여 이동되게 되는데, 이때 상기 피인쇄물(200)의 인쇄면에 상기 인쇄롤(100)에 형성된 입체무늬(110)속 잉크가 이형되면서 입체인쇄무늬(210)를 형성하도록 구성된다.

참고로, 본 발명에서 사용되는 "잉크"는 인쇄분야의 설명상 선택된 용어로서, 휘발분을 포함하는 일반적인 잉크가 아니라 "수지", 더욱 바람직하기로는 "열가소성수지"를 의미한다.

뿐만 아니라, 상기 피인쇄롤(200)은 그 양단이 각각 롤형태의 릴(Reel)에 감기고 풀릴 수 있도록 구성하여 인쇄작업의 편의성을 높이도록 함이 더욱 바람직하다.

그리고, 상기 인쇄롤(100)의 상부 일측에는 잉크 공급을 위한 공급노즐(130)이 구비되며, 상기 공급노즐(130)의 단부에는 상기 인쇄롤(100)의 외표면과 미세하게 이격된 나이프(132)가 구비된다.

이때, 상기 나이프(132)는 일종의 스크래퍼(Scraper)로서, 상기 공급노즐(130)을 통해 인쇄롤(100) 표면으로 공급된 잉크중 입체무늬(110)에 주입되고 남은 잉크를 긁어 냄으로써 보다 균일하고 정확한 입체인쇄무늬(210)를 형성할 수 있도록 하기 위한 것이다.

아울러, 도시하지는 않았으나 상기 공급노즐(130)은 압출기와 연결되어 인쇄용 잉크를 공급받도록 구성된다.

한편, 상기 인쇄롤(100)의 내부에는 도 3에 도시된 바와 같은 냉각유닛(300)이 구비된다.

상기 냉각유닛(300)은 상기 인쇄롤(100)의 회전중심을 이루는 롤축(310)상에 방사상으로 형성된 다수의 격판(320)과, 상기 격판(320)에 의해 형성된 인쇄롤(100) 내부의 냉각수유로로 냉각수를 공급하고 배출하는 냉각수공급구(332) 및 냉각수배출구(334)를 가지면서 상기 인쇄롤(100)의 개방된 일측을 밀봉하는 밀폐판(330)을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 격판(320)은 상기 롤축(310)의 외주면으로부터 상기 인쇄롤(100)의 내주면에 접하도록 돌출형성되어 냉각수유로를 형성함이 바람직하며, 상기 인쇄롤(100)의 반경방향으로 지그재그형태로 냉각수유로를 구성하도록 하기 위해 상기 롤축(310)의 길이방향으로 엇갈리게 배열됨이 바람직하다.

그리고, 상기 밀폐판(330)은 도시되지 않은 실링부재(주로 오링)의 개재하에 상기 인쇄롤(100)의 개방된 일단에 볼트 체결되는 형태로 고정되어 개방된 일단을 완전히 밀폐하도록 함이 바람직하다.

이에 따라, 상기 냉각유닛(300)은 착탈식으로 교체가능하게 구성된 것으로, 인쇄롤(100)의 크기별로 냉각유닛(300)을 구비해 놓은 상태에서 인쇄롤(100)의 교체시 상기 냉각유닛(300)을 자유롭게 착탈하여 재사용할 수 있으므로 비용절감을 꾀할 수 있다.

이는 후술되는 바와 같이, 본 발명에 따른 인쇄롤(100)이 니켈 재질로 형성될 경우에 가능한 것으로, 인쇄롤(100)이 Fe 재질일 경우에는 내부에서 녹이 슬기 때문에 반드시 방청유를 넣거나 완전히 고정시키는 타입으로 밖에 구성될 수 없고, 또 내부 이물질 때문에 어쩔 수 없이 Fe 소재로 제조된 인쇄롤(100)의 내주면에는 상기 격판(320)에 대응되는 슬롯을 또 가공해야 하므로 매우 불편하고 번거로우며 제조비용이 급증되는 단점이 있어 결국 고정식이 가장 합리적인데 이러한 고정식은 인쇄롤(100)과 냉각유닛(300)이 하나의 세트(Set)로 구성된 일체형일 수 밖에 없다.

이에 반해, 본 발명에서는 인쇄롤(100)을 니켈 소재로 구성하게 되면 녹이 전혀 슬지 않고 내부의 이물질이 발생하지 않기 때문에 인쇄롤(100)의 내부 진원을 그대로 이용할 수 있어 냉각유닛(300)의 착탈식이 가능하고 원활하여 재사용하기에 좋다.

여기에서, 상기 냉각유닛(300)의 재질은 특별히 한정할 필요가 없으나 SUS(스테인리스스틸)로 형성됨이 가장 바람직하며, 또한 상기 냉각유닛(300)의 구성과 함께 상기 인쇄롤(100)의 재질과 두께를 한정할 필요가 있다.

이는 입체인쇄무늬(210, 도 2 참조) 형성과 불가분의 관계를 가지는 것으로, 이것이 특정되지 않게 되면 앞서 종래 기술에서 설명하였듯이, 본 발명이 원하는 입체인쇄무늬(210)를 형성할 수 없기 때문이다.

이를 위해, 본 발명에서는 수많은 실험을 통하여 다음과 같이 인쇄롤(100)의 재질과 두께를 설정하였다.

이때, 인쇄롤(100)은 그 두께가 두꺼울수록 내구성은 있으나, 냉각효율이 떨어져 인쇄 속도가 느려지므로 직경과 관련하여 다음과 같은 상관관계를 가지며, 재질은 철, 동, 니켈 모두 가능하다.

다만, 철과 동을 인쇄롤(100) 재질로 할 경우에는 앞서 설명한 바와 같이, 냉각유닛(300)을 착탈식으로 구성할 수 없고, 일체형으로 구성하여야 하며, 니켈 재질일 경우에는 착탈식은 물론 일체형 모두 가능하다.

즉, 롤 소재를 니켈 전주(전기주조, 전해도금)방식으로 제작할 경우 두께를 얇게 뽑아낼 수 있으므로, 롤 직경을 400~50(상수)으로 나눈 값 사이에서 생산성과 내구성을 고려해서 롤 두께를 정해 제작하였는 바, 가장 적당한 두께는 냉각효율을 고려하였을 때 롤 직경을 150(상수)으로 나눈 값이다.

이는 니켈 재질로 인쇄롤(100)을 형성할 경우 앞서 밝힌 바와 같이, 전기주조나 혹은 전해도금방식을 사용하기 때문에 인쇄롤(100)의 최소 두께를 0.4mm까지 제조할 수 있고, 또 최대 두께는 6mm를 넘으면 안되는데 이는 6mm를 넘게 되면 냉각이 거의 안되기 때문에 니켈 재질의 인쇄롤(100)인 경우 최소 0.4mm에서 최대 6mm의 두께까지 제조가능하게 된다.

따라서, 후술되는 바와 같이 본 발명이 속한 분야에서 요구되는 직경이 165mm-287mm인 인쇄롤(100)를 제조할 경우 최소 두께와 최대 두께를 만들수 있는 범위는 직경을 상수값 400-50으로 나누었을 때 가능하며, 직경이 165mm-287mm의 인쇄롤(100) 가공시 본 발명에 따라 얻을 수 있는 최소 두께는 0.47mm, 최대 두께는 5.74mm가 되어 상술한 직경범위내에서 만들어질 수 있는 모든 인쇄롤은 본 발명에서 얻고자 하는 바를 모두 만족하게 된다.

이때, 이들중 가장 바람직한 냉각능력을 갖는 두께 범위는 실험결과, 앞서 설명하였듯이 상기 직경범위내에서 상수값 150으로 나누었을 때였다.

반면, 철, 동 파이프를 소재로 롤을 제작할 경우에는 선반가공을 해야 하는 가공여건상 롤 두께를 1.5mm이하로 가공하기 힘들고, 냉각가능하기 위해서는 최대 두께가 7.5mm를 넘어서는 안되므로 롤 직경을 100~40으로 나눈 값으로 롤 제작시 상기 조건을 만족하게 되며, 이는 가공성과 롤 제작후 인쇄 과정의 생산성을 고려해 상기 인쇄롤(100)의 직경대비 롤 두께를 정하는 것이 바람직하며, 이들 값 100-40 혹은 80 등은 모두 상수이고, 수치를 이와 같이 한정하는 이유또한 앞서 설명한 니켈에서의 이유와 같다.

이 경우에는 80으로 나눈 값이 냉각효율면에서 가장 적당하다.

예를 들자면, 롤 직경을 165mm(둘레 520mm)의 니켈소재로 할 경우,

165mm/400=0.47mm, 165mm/150=1.1mm, 165mm/50=3.3mm

즉, 0.47mm~3.3mm 사이의 두께에서 제작하게 되는데, 이때 롤 두께의 최적값은 1.1mm가 된다.

다른 예로, 철 파이프를 소재로 직경 165mm의 롤을 제작할 경우,

165mm/100=1.64mm, 165mm/80=2.1mm, 165mm/40=4.1mm

즉, 1.64mm에서 4.1mm 사이에서 제작하고, 최적값은 2.1mm가 된다.

참고로, 통용되고 있는 인쇄롤(100)의 크기별로 니켈, 철, 동 소재로 인쇄롤(100)를 가공하였을 때 본 발명을 만족하는 롤 두께는 아래와 같다.

이때, 주로 통용되는 인쇄롤(100)의 롤 둘레(원주)는 520mm(직경 165mm), 640mm(직경 204mm), 900mm(직경 287mm)이다.

[니켈 소재일 경우 롤 직경 대비 바람직한 롤 두께]

(롤 둘레: 520mm) 165mm/400=0.47mm, 165mm/150=1.1mm, 165mm/50=3.3mm

(롤 둘레: 640mm) 204mm/400=0.51mm, 204mm/150=1.36mm, 204mm/50=4.08mm

(롤 둘레: 900mm) 287mm/400=0.72mm, 287mm/150=1.91mm, 287mm/50=5.74mm

[철, 동 소재일 경우 롤 직경 대비 바람직한 롤 두께]

(롤 둘레: 520mm) 165mm/100=1.64mm, 165mm/80=2.1mm, 165mm/40=4.1mm

(롤 둘레: 640mm) 204mm/100=2.04mm, 204mm/80=2.55mm, 204mm/40=5.1mm

(롤 둘레: 900mm) 287mm/100=2.87mm, 287mm/80=3.58mm, 287mm/40=7.17mm

다른 한편, 도 4에 예시된 바와 같이, 인쇄롤(100)의 상부에는 브러쉬(400)가 더 설치되어 상기 인쇄롤(100)의 표면에 요각된 입체무늬(110)상에 잔류된 미세이물들을 세척함으로써 더욱 더 선명하고 우수한 품질의 입체무늬를 구현할 수 있을 것이다.

뿐만 아니라, 잉크의 이형성 향상을 위해 이형제(500)를 더 분사할 수도 있고, 스크래핑 기능을 향상시키기 위해 히터(600)를 더 설치할 수 도 있다.

특히, 히터(600)의 경우에는 이형제(500)를 사용할 경우 이형제(500)의 건조를 위해 반드시 구비됨이 마땅하고, 나아가 잉크의 유동성을 일정하게 유지하여 입체무늬(110)에 주입되고 남은 잔류 잉크들이 원활하게 스크래핑되어 제거될 수 있도록 하기 위해 가능하면 설치됨이 마땅하다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 인쇄장치는 다음과 같은 작동관계 를 갖는다.

인쇄롤(100)이 구동원에 의해 구동되면 압출기로부터 공급된 인쇄용 잉크는 공급노즐(130)을 통해 인쇄롤(100)의 표면으로 낙하된다.

동시에, 인쇄롤(100)의 내부에 구비된 냉각유닛(300)으로는 냉각수가 공급되어 냉각유로를 따라 흐르게 된다.

뿐만 아니라, 인쇄롤(100) 표면으로 낙하된 잉크는 인쇄롤(100) 표면에 요각된 입체무늬(110) 내부로 주입되고, 잔류된 잉크들은 공급노즐(130)의 하단에 부착된 나이프(132)에 의해 긁어져 제거된다.

아울러, 상기 인쇄롤(100)과 맞물려 있는 텐션롤(120a,120b,120c)들이 회전되면서 텐션밴드(122)도 회전되게 되며, 이때 감겨있던 피인쇄물(200)이 상기 인쇄롤(100)과 텐션밴드(122) 사이의 공간을 통해 상기 인쇄롤(100)의 외표면에 완전히 밀착된 상태로 진입된다.

이와 같은 상태로 상기 인쇄롤(100)이 계속 회전하게 되면 상기 입체무늬(110)에 주입되어 있던 잉크는 압출시의 높은 온도가 냉각유닛(300)에 의해 냉각되면서 일정온도로 떨어지게 되고, 그 상태에서 피인쇄물(200)과 압착된 상태로 텐션밴드(122)를 따라 이동하는 도중 피인쇄물(200)에 완전히 고착되게 된다.

이때, 상기 잉크의 냉각은 앞서 설명한 바와 같이, 인쇄롤(100)의 재질에 따른 두께와 상관관계를 가지므로 인쇄가 시작되는 시점부터 텐션밴드(122)를 완전히 통과하는 끝점까지 정확히 관리되어 피인쇄물(200)에 고착되기 가장 알맞은 온도 및 이형되기에 적당한 온도를 유지하게 된다.

이렇게 하여, 텐션밴드(122)를 완전히 통과한 피인쇄물(210)의 인쇄면에는 도 2의 도시와 같은 입체인쇄무늬(210)가 형성되게 되며, 이는 도 5에 첨부된 사진 샘플과 같이 엠보싱을 하지 않고도 다양한 색상과 무늬 연출이 가능한 입체무늬를 완성할 수 있게 된다.

이후, 상기 인쇄롤(100)의 지속적인 회전이 이루어지고, 그때마다 상술한 과정이 반복되면서 연속적인 입체무늬 인쇄작업이 이루어진다.

물론, 필요에 따라 브러쉬(400)를 이용한 브러싱 작업, 이형제(500) 투입, 히터(600)를 통한 가열작업을 함께 수행하여 더욱 더 편리하고 용이한 작업성 및 생산성 향상을 달성할 수 있을 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 인쇄방식을 보인 예시적인 개념도,

도 2는 본 발명에 따른 인쇄장치의 예시적인 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 인쇄장치의 냉각구조를 보인 예시도,

도 4는 본 발명에 따른 인쇄장치의 다른 예를 보인 단면도,

도 5는 본 발명 인쇄장치에 의해 인쇄된 입체무늬 예를 보인 샘플 사진.

♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧

100....인쇄롤 110....입체무늬

120a,b,c....텐션롤 122....텐션밴드

130....공급노즐 132....나이프

200....피인쇄물 210....입체인쇄무늬

300....냉각유닛 310....롤축

320....격판 330....밀폐판

400....브러쉬 500....이형제

600....히터

Claims

내부가 빈 원통형상을 갖고, 외표면에는 다수의 입체무늬가 요각된 인쇄롤과; 상기 인쇄롤의 상부 일측에 구비되어 요각된 입체무늬 속으로 잉크를 공급하는 공급노즐과; 상기 공급노즐의 단부에 설치되어 공급된 잉크중 입체무늬에 주입되고 남은 잉크를 긁어 내어 균일하고 정확한 입체인쇄무늬를 형성하도록 안내하는 나이프와; 상기 인쇄롤의 외표면 일부와 밀착되는 무한궤도형 텐션밴드를 구비하고, 상기 인쇄롤과 접촉되어 자회전되면서 상기 텐션밴드를 이동시키는 다수의 텐션롤과; 상기 인쇄롤 내부에 설치되고, 롤축의 외표면에 방사상으로 형성된 냉각수유로를 갖는 냉각유닛을 포함하는 입체무늬 인쇄용 인쇄장치에 있어서;

상기 인쇄롤의 롤 두께는 요각된 입체무늬에 장입된 잉크가 입체무늬 형상을 유지한 채 이형되도록 냉각시키기 위해 0.4-7.5mm로 한정되고;

상기 냉각유닛은 상기 인쇄롤의 회전중심을 이루는 롤축상에 방사상으로 형성된 다수의 격판과, 상기 격판에 의해 형성된 인쇄롤 내부의 냉각수유로로 냉각수를 공급하고 배출하는 냉각수공급구 및 냉각수배출구를 가지면서 상기 인쇄롤의 개방된 일측을 밀봉하는 밀폐판을 포함하되, 상기 격판이 상기 롤축의 외주면으로부터 상기 인쇄롤의 내주면에 접하도록 돌출되어 냉각수유로를 형성할 때 상기 인쇄롤의 반경방향을 따라 지그재그형태로 냉각수유로를 구성하도록 상기 롤축의 길이방향으로 엇갈리게 배열된 것을 특징으로 하는 입체무늬 인쇄용 인쇄장치.
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제1항에 있어서;

상기 인쇄롤은 니켈 재질로 형성되고, 상기 인쇄롤의 직경이 165-287mm 일 때, 상기 인쇄롤의 롤 두께는 상기 인쇄롤의 직경을 상수값 400-50으로 나눈값인 0.47-5.74mm로 결정되는 것을 특징으로 하는 입체무늬 인쇄용 인쇄장치.
제1항에 있어서;

상기 인쇄롤은 철, 동 재질로 형성되고, 상기 인쇄롤의 직경이 165-287mm 일 때, 상기 인쇄롤의 롤 두께는 상기 인쇄롤의 직경을 상수값 100-40으로 나눈값인 1.64-7.17mm로 결정되는 것을 특징으로 하는 입체무늬 인쇄용 인쇄장치.
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