KR101316680B1 - 고속 변동인쇄용 시스템 및 방법 - Google Patents

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안소니 비. 디조셉
케빈 제이. 후크
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안소니 브이. 모스카토
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무어 월리스 노스 아메리카, 인코포레이티드
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Abstract

고속 변동인쇄용 시스템 및 방법이 제공된다. 잉크젯 기술과 평판 시스템을 결합하여 완전히 변동적인 고품질 인쇄 시스템을 창출하도록 한다. 인쇄 실린더에 잉크가 적용된다. 그런 다음, 네거티브 이미지를 만들어내기 위해 잉크 위에 수용액이 적용된다. 그런 다음, 잉크 상의 포지티브 이미지가 인쇄 매체로 전송된다. 본 발명의 고속 변동 인쇄 시스템과 방법들은 다양한 평판인쇄에 사용될 수 있다. 위에 공개된 시스템과 방법은 고품질의 일-대-일 마케팅 자료 인쇄에 사용될 수 있다.

Description

고속 변동인쇄용 시스템 및 방법{SYSTEMS AND METHODS FOR HIGH SPEED VARIABLE PRINTING}
본 발명은 2006년 2월 21일에 출원된 미국 가특허 출원번호 제 60/775,511호와 2006년 7월 7일에 출원된 미국 가특허 출원 번호 제 60/819,301 우선권 주장의 기초로 하고 있다. 이 두 출원의 전체 내용은 이 설명문에 인용되었다.
평판인쇄 및 그라비아 인쇄 기술은 수많은 해를 거쳐오면서 개량 및 발전되었다. 평판인쇄의 기본 원리는 잉크를 잉크-친화 및 잉크-저항 부위를 지닌 표면에서 이전시키는 것이다. 오프셋 인쇄는 잉크의 중간 전송을 수행한다. 예를 들어, 오프셋 평판인쇄는 잉크를 판면 실린더에서 블랭킷 실린더로 전송할 수 있으며, 그런 다음 블랭킷 실린더는 이미지를 두루마리용지(즉, 종이)로 옮기게 된다. 그라비아 인쇄에서는, 이미지가 새겨진 잉크 웰이 있는 실린더가 종이 두루마리용지와 접촉하며 전하(電荷)는 잉크가 종이로 전송되는 것을 돕는다.
평판인쇄 기술의 초기 구현은 판면에 인쇄될 이미지의 모양을 활용하여 잉크가 돌출된 부위에만 묻히도록 하였다. 현대의 평판인쇄 공정은 재료과학의 원리를 활용한다. 예를 들어, 인쇄될 이미지는 친수성 판면 위로 에칭(부식)되어 이미지가 인쇄될 부위의 판면은 혐수성이 된다. 잉크를 묻히기 전에 판면에 물을 가하면 오 일 기반의 잉크는 판면의 혐수성 부위(즉, 가습 공정 시 물기가 묻지 않은 부위)에만 묻게 된다.
그러나 이 모든 인쇄 기술에는 유사한 한계가 있다. 그것은 바로 동일한 이미지가 반복적으로 인쇄된다는 것이다. 평판인쇄는 영구적인 이미지(부조 이미지, 에칭된 혐수성 이미지 등등)가 있는 판면을 사용한다. 그라비아 인쇄도 실린더의 잉크 웰에 새겨진 영구적인 이미지를 사용한다. 그러므로 평판인쇄 및 그라비아 인쇄는 "단기 납기(short-run)" 인쇄 작업이나 변동 데이터(예: 대금청구서, 재무제표, 포적화 광고 등)가 포함된 인쇄 작업에 사용되지 않았다. 평판인쇄에 사용되는 판면 제작에는 상당한 간접비가 필요하다. 그렇기 때문에 인쇄 사본 수가 소량일 경우 평판으로 인쇄작업을 하는 것은 비용 효율성이 없다 (즉, 단기 납기 작업). 또한 인쇄 내용물도 레이저 인쇄 및 잉크젯 인쇄에서처럼 변화할 수 없다.
종래에는, 서적 및 잡지와 같은 수많은 인쇄물들은 인쇄 후 처리가 많이 필요한 공정을 사용해서 인쇄되어왔다. 예를 들어, 잡지의 한 페이지는 5,000회 인쇄될 수 있다. 그리고 둘째 페이지도 5,000회 인쇄될 수 있다. 잡지의 모든 페이지가 인쇄될 때가지 각 페이지에 이 공정이 반복된다. 그런 다음 모든 페이지는 인쇄 후 처리로 보내져서 재단 및 제본을 거쳐 최종 인쇄물로 완성이 된다. 만약 변동 이미지가 평판 이미지의 품질과 속도로 인쇄될 수 있다면 잡지는 페이지 순서대로 인쇄될 수 있기 때문에 인쇄가 끝나는 대로 잡지가 완성될 수 있다. 이는 인쇄 속도를 현저히 높일 뿐만 아니라, 잡지 인쇄 비용을 큰 폭으로 절감 시키게 된다.
잉크젯 인쇄 기술은 프린터에 변동기능을 제공하였다. 잉크젯 기술은 크게 두 가지가 있다: 버블젯(즉, 열) 및 압전. 이 두 가지 기술에서는 미세한 잉크 방울이 인쇄 페이지로 내뿜어진다. 버블젯 프린터에서는 열원이 잉크를 증발시켜서 버블로 만든다. 부풀어지는 버블은 작은 잉크 방울을 만들고, 그 잉크 방울은 프린트 헤드에서 분출된다. 압전 기술은 잉크 저장소 뒤쪽에 있는 압전 소자를 이용한다. 그리고 소자를 진동시키기 위해 전하가 사용된다. 소자의 앞뒤 움직임은 하나의 잉크 방울을 만드는 데 필요한 잉크를 충분히 끌어당기고 그 잉크를 인쇄용 종이로 분출시킨다.
컬러 잉크젯 인쇄의 품질은 일반적으로 오프셋 평판 인쇄 및 그라비아 인쇄보다 수준이 떨어진다. 또한 가장 빠른 잉크젯 프린터의 속도가 전형적으로 평판 또는 그라비아 인쇄보다 훨씬 느리다. 또한 종래의 잉크젯 인쇄는 물에 기반을 둔 잉크를 종이로 옮기는 과정에서 불편한 점들이 많다. 물에 기반을 둔 잉크를 사용하면 종이를 적시게 되어 인쇄 두루마리 용지에 주름이 생기고 구겨질 수 있다. 이러한 현상을 방지하기 위해, 잉크젯 프린터는 특수 종이나 코팅을 사용하게 되며 이런 종이는 대부분 종래의 두루마리 용지보다 훨씬 비싸다.
또한, 컬러 인쇄에 잉크젯 기술을 사용할 경우, 잉크 커버리지와 물 포화가 증가한다. 이는 컬러 이미지 생성에 사용되는 4-컬러 공정으로 인한 것이다. 4-컬러 공정은 각기 다른 양의 청록색, 마젠타색, 황색 및 검정색(즉 CMYK)을 한 페이지에 깔아서 색상을 만든다. 그렇기 때문에 그 페이지의 일부분에는 원하는 색상을 창출하기 위해 4가지 컬러가 모두 필요할 경우 잉크가 최고 4층까지 깔릴 수 있다. 그리고 잉크젯 프린터에 의해 만들어지는 점(dot)들이 번져서 흐릿한 이미지가 생 성될 수 있다.
현재, 레이저 인쇄 역시 고속 변동인쇄의 실용적인 대안이 될 것 같지 않다. 그 이유는 레이저 인쇄의 생산 속도는 아직도 오프셋 및 그라비아 인쇄보다 훨씬 느리고 재료비(예를 들어, 토너 등) 역시 극도로 높기 때문이다. 레이저 컬러도 인쇄된 페이지를 접을 때 금이 가기 때문에 잡지 및 기타 바운드 출판에 사용하기에는 힘들다.
그러므로 종래의 평판인쇄와 그라비아 인쇄의 품질과 속도를 지닌 변동인쇄 기술을 개발하는 것이 매우 바람직하다. 그리고 분당 인쇄 속도가 최소한 400 피트인 변동인쇄 시스템을 개발하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 원리에 따라 고속 변동인쇄용 장치와 방법이 제공되었다. 본 발명의 목적은 평판인쇄 품질의 변동인쇄를 성취하는 것이다. 그 방법은 잉크젯 기술과 평판 시스템을 결합하여 완전히 변동적인 고품질, 고속의 인쇄 시스템을 창출하는 것이다. 한 가지 실례에서, 종래의 오프셋 평판 덱(deck)에 사용되는 전형적인 가습 시스템(dampening system)을 제거하고 그 대신 세척 시스템과 수용액 분사 시스템을 장착한다. 수용액 분사 시스템은 네거티브 이미지를 평판 실린더로 변동해서 인쇄하기 위해 사용된다. 수용액은 물, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 그리고 기타 적절한 글리콜이나 위 화학물질들의 어떠한 콤비네이션도 될 수 있다. 예를 들어, 일부 실례에서, 수용액은 물과 에틸렌글리콜 혼합, 물 또는 기타 적절한 용액이 될 수 있다. 수용액은 판면의 친수성으로 인해 제자리에 남아있게 된다. 판면의 젖은 부위는 판면이 잉크 시스템을 통과할 때 오일에 기반을 둔 잉크를 받아들이지 않게 된다. 세척 시스템은 판면 실린더가 매번 회전한 다음, 또는 일정한 횟수로 회전한 다음 잉크 및/또는 수용액 잔류물을 제거하게 된다.
본 발명의 일부 실시 예에서, 종래의 오프셋 평판 덱의 가습 시스템은 잉크가 아닌 수용액을 분출하는 잉크젯 헤드가 적어도 하나이상 장착된 수용액 분사 시스템으로 교체되었다. 이러한 실례에서는 잉크젯 및 평판 기술이 통합될 수 있다. 수용액은 다양한 위치에 있는 잉크젯 헤드에 의해 판면 실린더로 "인쇄" 또는 분사되어 다양한 네거티브 이미지를 만들게 된다.
일부 실례에서, 판면 실린더 대신 또는 추가로 오프셋 인쇄 블랭킷 실린더에 다양한 이미지가 만들어질 수 있다. 수용액으로 분사 형성된 이미지는 판면 또는 블랭킷 실린더의 매번 회전에서 다를 수 있다. 세척 시스템은 판면 실린더가 매번 회전한 다음, 또는 일정한 횟수로 회전한 다음 잉크 및/또는 수용액 잔류물을 제거할 수 있다.
일부 실례에서, 고속 변동 인쇄 장치는 백엔드 데이터베이스 관리 시스템과 교신한다. 데이터베이스 관리 시스템은 수용액 분사 시스템 및 평판 시스템을 제어하는 이미지 제어장치 한 개 또는 그 이상과 교신하여 다용도의, 사용자가 다시 구성할 수 있는 변동인쇄 장치를 제공한다.
발명의 추가 기능, 성격, 그리고 각종 장점은 아래의 자세한 설명과 도면에 잘 나타날 것이다. 다음은 도면의 간단한 설명이다.
도 1은 이전 아트 인쇄 시스템의 측면도.
도 2는 본 발명의 원리에 따른 도해로 설명된 장치 측면도.
도 3은 본 발명의 원리에 따른 도해로 설명된 장치 측면도.
도 4는 본 발명의 원리에 따른 도해로 설명된 장치 측면도.
도 5는 본 발명의 원리에 따른 도해로 설명된 장치 측면도.
도 6은 본 발명의 원리에 따른 도해로 설명된 장치 측면도.
도 7은 본 발명의 원리에 따른 도6에 나타난 도해로 설명된 장치 측면도 확대 부분.
도 8은 본 발명의 원리에 따른 도해로 설명된 장치 측면도.
도 9는 본 발명의 원리에 따른 도해로 설명된 장치 측면도.
도 10은 본 발명의 원리에 따른 도해로 설명된 장치 측면도.
도 11은 도 10에 표시된 장치와 본 발명의 원리에 따른 가능한 출력의 도해.
도 12는 본 발명의 원리에 따른 도해로 설명된 장치 측면도.
도 13은 도 2 ~ 도 10에 표시된 장치의 한 부분의 입면도.
도 14는 도 2 ~ 도 10에 표시된 장치의 한 부분의 입면도.
도 15는 도 2 ~ 도 10에 표시된 장치의 한 부분의 입면도.
도 16은 도 2 ~ 도 10에 표시된 장치의 한 부분의 확대도.
도 17은 본 발명의 원리에 따른 가능한 출력 순서의 도해.
도 1은 종래의 오프셋 평판인쇄 덱(100)을 보여준다. 종래의 평판인쇄 공정 에서, 인쇄될 이미지는 친수성 판면(102)에 에칭되어 판면에 혐수성 부위를 만든다. 만들어진 혐수성 부위는 잉크를 잘 받아들이게 된다. 친수성 판면(102)은 판면 실린더(104)에 장착되고 가습 시스템(106)과 잉크 시스템(108)을 통해서 회전된다. 가습 시스템(106)에는 물 공급기(107)가 포함될 수 있으며, 잉크 시스템(108)에는 잉크 소스(109)가 포함될 수 있다. 판면의 친수성 부분(102)은 가습 시스템(106)에 의해 젖게 된다. 오일에 기반을 둔 잉크를 사용하면, 잉크는 오직 판면의 혐수성 부분(102)에만 받아들여지게 된다.
블랭킷 실린더가 사용되는 경우, 예를 들어 블랭킷 실린더(110), 잉크가 묻힌 이미지는 판면 실린더(104)에서 블랭킷 실린더(110)로 전송될 수 있다. 그런 다음, 이미지는 블랭킷 실린더(110)와 임프레션 실린더(114) 사이의 두루마리용지(112, 즉 종이)로 다시 전송될 수 있다. 임프레션 실린더 (114)를 사용해서, 인쇄될 이미지와 두루마리용지(112) 사이에 충분히 동등한 압력이나 힘을 가하여 이미지를 두루마리용지(112)로 전송할 수 있다. 판면 실린더(104)와 두루마리용지(112) 사이에 블랭킷 실린더가 매개로 사용될 때, 이 공정은 종종 "오프셋 인쇄"로 일컬어진다. 그 이유는 판면(102)이 에칭(부식)된 다음 판면 실린더(104)에 장착되고, 똑 같은 이미지를 반복적으로 인쇄하기 위해 평판인쇄가 사용되기 때문이다. 평판인쇄는 인쇄 품질이 높기 때문에 아주 바람직하다. 4개의 인쇄 덱이 일렬로 장착되었을 때, 잡지 수준의 4-컬러 이미지가 인쇄될 수 있다.
도 2는 본 발명의 원리에 따른 도해로 설명된 장치를 보여준다. 도 2는 인쇄 덱(200)을 표시하며, 후자는 평판인쇄 업계에서 알려진 바와 같이 잉크 시스 템(202), 판면(204), 판면 실린더(206), 블랭킷 실린더(208), 그리고 임프레션 실린더 (210)를 포함할 수 있다. 판면(204)은 완전히 친수성일 수 있다(예: 표준 알루미늄 평판). 하지만 도 1의 가습 시스템(106)은 도 2에서 세척 시스템(212)과 수용액 분사 시스템(214)으로 교체되었다.
수용액 분사 시스템(214)에는 일련의 잉크젯 카트리지(예: 버블젯 카트리지, 열 카트리지, 압전 카트리지 등)가 들어있을 수 있다. 버블젯은 히터에 의해 가열될 때 잉크 한 방울을 분출할 수 있다. 압전 시스템은 압전 작동기에 의해 가동될 때 잉크 한 방울을 분출할 수 있다. 이 한 방울의 잉크는 잉크젯 카트리지의 미세한 구멍에서 방출된다. 카트리지에는 다양한 숫자의 구멍이 들어있을 수 있다. 일반적으로, 잉크젯 카트리지에는 600개의 구멍이 있으며, 종종 한 줄에 300개씩, 두 줄로 배열된다.
본 발명에서, 수용액(예: 물, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 또는 이러한 화학물질의 콤비네이션)을 방출하기 위해 수용액 분사 시스템(214)이 사용될 수 있다. 본 발명의 일부 실시 예에서, 수용액에는 Air Products의 Surfynol.RTM과 같은 한 가지 또는 한 가지 이상의 계면 활성제가 들어있을 수 있다. 이러한 계면 활성제는 각 분자의 한 쪽 끝에는 친수성 그룹을, 그리고 다른 한 쪽 끝에는 친지성(親脂性) 그룹을 함유할 수 있다. 수용액에 한 가지 또는 한 가지 이상의 계면 활성제를 추가하면 수용액의 표면장력을 향상시킬 수 있다. 그렇게 하면 잉크 방울의 방출 위치를 더욱 잘 제어할 수 있어 보다 높은 품질의 인쇄 이미지를 만들 수 있다.
수용액 분사 시스템(214)의 수용액 분사는 작은 잉크 방울이 잉크젯에 의해 종이 위로 놓여지는 것과 거의 같은 방식으로 수용액을 친수성 판면에 놓는 데 사용될 수 있다. 일부 실시 예에서, 수용액은 전형적인 잉크젯 노즐을 통해서 분출될 수 있다. 이러한 잉크젯 노즐에는, 예를 들어, HP, Lexmark, Spectra, Canon 등에서 제조한 잉크젯 노즐이 포함될 수 있다. 일부 실례에서, 수용액 분사 시스템(214)은 다양한 인쇄 속도와 출력 해상도를 지원할 수 있다.
본 발명의 원리에 따라, 수용액 분사 시스템(214)는 인쇄될 이미지의 네거티브 이미지를 "인쇄" 또는 분사하거나, 판면 실린더(206)의 어느 부분에 인쇄하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 아래에 도 12와 연관된 설명에서 보다 자세히 설명된 것처럼, 이미지 제어장치가 데이터 시스템에서 이미지 데이터를 받을 수 있다. 이미지 데이터는 인쇄될 이미지 또는 인쇄될 네거티브 이미지를 나타낼 수 있다. 이미지 데이터에는 비교적 자주 바뀌는(예: 각 인쇄 페이지 마다) 변동 이미지 데이터, 비교적 덜 자주 바뀌는(예: 100 매의 인쇄 페이지 마다) 반 고정된 이미지, 그리고 변하지 않는 고정된 이미지가 포함될 수 있다. 이미지 데이터 중 일부 또는 모두 이진(바이너리) 데이터, 비트맵 데이터, 페이지 기술 코드, 또는 이진 데이터, 비트맵 데이터, 페이지 기술 코드 콤비네이션으로 저장될 수 있다. 예를 들어, PostScript 또는 Printer Command Language(PCL)와 같은 페이지 기술 언어(PDL)를 사용하여 일부 실례의 이미지 데이터를 정의 및 해석할 수 있다. 그런 다음 데이터 시스템은 전자적으로 수용액 분사 시스템(214)을 제어하여 다른 유형의 이미지 데이터의 일부 또는 모두로(또는 부분) 대표되는 이미지(또는 네거티브 이미지)를 수용액에서 판면 실린더(206)로 인쇄한다. 네거티브 이미지는 잉크를 받지 않는 종이 의 각 부분의 이미지일 수 있다. 그러므로, 판면 실린더(206) 상의 한 지점이 수용액 분사 시스템(214)를 통과한 후, 그 지점에 수용액 한 방울이 떨어져 있지 않는 경우, 해당 지점은 오직 잉크 시스템(202)의 잉크만 받게 될 것이다.
본 발명의 일부 실례에서, 진공원 또는 열원(215)을 수용액 분사 시스템(214) 바로 옆 또는 근처에 둘 수 있다. 또 일부 실례에서, 진공원 또는 열원(215)은 수용액 분사 시스템(214)과 통합될 수 있다. 판면(204) 또는 판면 실린더(206)로 인쇄된 후, 수용액을 분출, 말리기, 및/또는 가열시키기 등을 통해 수용액 분사 시스템(214)에 의해 놓여진 수용액 방울의 크기를 줄이는 데 진공원 또는 열원은 수용액을 사용할 수 있다. 수용액 방울의 크기를 제어하는 능력은 인쇄 이미지의 품질을 향상시킬 수 있다.
판면 실린더(206)가 회전을 끝내면서 이미지를 블랭킷 실린더(208)로 보낸 후 세척 시스템(212)를 통과한다. 후자는 잉크 및/또는 수용액 잔류물을 제거하여 다음 번 회전(또는 일정한 횟수의 회전 후)에서 수용액 분사 시스템(214)에 의해 판면 실린더(206)에 다시 이미지가 만들어지도록 한다. 세척 시스템(212)는 회전 브러시, 세척액이 있는 롤러, 벨트, 세척액으로 처리된 두루마리용지, 열 및/또는 공기 전달용 장치, 정전기 장치, 또는 판면 실린더(206)에서 잉크, 수용액 잔류물을 제거하는 적절한 방법으로 이루어질 수 있다. 일부 실례에서, 블랭킷 실린더(208)는 또한 세척 시스템(215)과 유사한 세척 시스템이 있어, 이미지가 두루마리용지(216)로 전송된 후에 블랭킷 실린더(208)에 남은 재료를 세척한다.
일부 실례에서, 판면 실린더(206)는 종래의 평형인쇄 기법을 이용해서 판 면(204)으로 에칭된 특정 인쇄 작업의 모든 정적 데이터를 지닐 수 있다. 그러면 수용액 분사 시스템(214)은 변동 또는 반고정 이미지 데이터로 표시되는 인쇄 작업의 변동 부분만 판면(204)의 특정 부분에 이미지를 만드는 데 사용될 수 있다.
기타 실례에서, 판면(204)은 사용되지 않는다. 대신 본 발명이 속한 기술 분야에서 이해할 수 있는 것처럼, 수용액 분사 시스템(214)의 수용액을 받을 수 있도록 판면 실린더(206)의 표면을 처리, 가공 또는 연마시킨다. 또한 변동 데이터를 인쇄에 넣기 위해 정적 데이터를 함유하고 수용액을 잘 받아들일 수 있도록 판면 실린더(206)를 처리, 가공 또는 연마시킨다. 본 발명의 위에 설명된 실례와 기타 실례에서, 원하는 경우 이미지를 직접 두루마리용지(216)로 전송함으로써 블랭킷 실린더(208)를 완전히 제거할 수 있다.
일부 실례에서, 판면(204), 판면 실린더(206) 그리고 블랭킷 실린더(208) 하나 또는 그 이상을 맞춤제작 또는 설계하여 수용액 분사 시스템(214)의 다양한 특성이나 수용액과 작용할 수 있도록 한다. 예를 들어, 본 발명이 속한 기술 분야에서 이해할 수 있는 것처럼, 특정 해상도 또는 점(dot) 크기의 인쇄 헤드에 의해 분출되는 수용액만 받도록 이러한 판면 및 실린더 하나 또는 그 이상을 특별히 가공 또는 연마한다. 또한 판면과 실린더를 특정 유형의 수용액만 수납하고 다른 유형은 거부하도록 특별히 가공할 수 있다. 예를 들어, 판면과 실린더는 특정 용량, 비중, 점성 또는 기타 원하는 특성을 수납하는 동시에 원하는 매개변수 밖의 용액을 거부할 수 있다. 이는 외래 물질 오염을 예방하며, 한 가지 수용액은 인쇄 공정에 사용되고, (상이한 물리특성을 지닌) 다른 한 가지 수용액은 세척 공정에 사용될 수 있 도록 한다. 다른 실시 예에서는, 통상적이고 일반 용도 판면과 실린더가 사용되었다.
도 3에서 보여주는 것처럼, 인쇄 덱(300)에는 수용액 분사 시스템(314)과 세척 시스템(312)이 포함될 수 있으며, 이들 하나 또는 둘 다 판면 실린더(306)가 아닌 블랭킷 실린더(308)에 장착 및 사용될 수 있다. 도 2에 관한 설명에서처럼, 인쇄 덱(300)에는 판면 실린더(306) 위로 잉크 시스템(302)이 포함될 수도 있다. 본 발명의 이 실시 예에서, 판면(304)이 있는 판면 실린더(306)는 전체 표면에서 잉크를 수납할 수 있기 때문에, 잉크 시스템(302)을 통과한 후에 잉크로 완전히 코팅된다. 하지만 블랭킷 실린더(308)는 위에서 설명한 것처럼 수용액으로 변동 이미지를 만들 수 있어서 잉크는 블랭킷 실린더(308)와 임프레션 실린더(310) 사이에 있는 두루마리용지(316)로 전송되기 위해 블랭킷 실린더(308)의 특정 부분에만 전송된다. 수용액 분사 시스템(314)를 블랭킷 실린더(308)와 함께 사용할 때, 많은 양의 수용액을 사용할 수 있으며, 이로 인해 보다 빠른 이미징 및 재-이미징을 할 수 있게 된다. 이는 또한 재료 특성과 블랭킷 실린더(308)의 표면 특성으로 인한 것으로서, 수용액 방울이 번지는 것을 예방하는 고무 블랭킷이 포함될 수 있다.
수용액 분사 시스템과 세척 시스템은 다른 양식으로도 장착될 수 있다. 도 4의 실례에서 보여주는 것처럼, 인쇄 덱(400)은 수용액 분사 시스템(414)과 세척 시스템(412)을 보다 융통성 있게 장착할 수 있도록 한다. 도 4의 실례에서, 블랭킷 실린더는 엔드리스 벨트(408)로 교체할 수 있다. 일부 실시 예에서, 엔드리스 벨트(408)의 길이는 각종 추가 시스템이나 더 편리한 수용액 분사 시스템(414) 및 세 척 시스템(412)의 배치를 위해 조절할 수 있다. 수용액 분사 시스템(414)과 세척 시스템(412)은 엔드리스 벨트(408)을 따라 어떤 적합한 위치에 장착해도 된다. 위에서 도 2 및 도 3에 관한 설명에서처럼, 인쇄 덱(400)에는 잉크 시스템(402), 판면 실린더(406), 판면(404) 엔드리스 벨트(408)와 임프레션 실린더(410) 사이의 두루마리용지(416)가 포함될 수 있다. 엔드리스 벨트(408)는 상기 도 3의 블랭킷 실린더(308)에 관한 설명에서처럼 수용액으로 변동 이미징 할 수 있어서 잉크는 두루마리용지(416)로 전송되기 위해 엔드리스 벨트(408)의 특정 부분으로만 전송된다.
도 5와 도 6은 본 발명의 다른 실시 예를 표현한다. 도 5에서 보여주는 것처럼, 인쇄 덱(500)에는 잉크를 블랭킷 실린더(508)로 전송하는 데 사용될 수 있는 판면 실린더(506)가 포함될 수 있다. 위에 설명된 바와 같이, 인쇄 덱(500)에는 또한 잉크 시스템(502), 판면(504), 블랭킷 실린더(508), 수용액 분사 시스템(514), 세척 시스템(512), 두루마리용지(516), 그리고 임프레션 실린더(510)도 포함될 수 있다. 도 6의 인쇄 덱(600)에서 보여주는 것처럼, 도 5의 판면과 블랭킷 실린더 시스템은 일부 실시 예에서 단일 이미징 실린더(608)로 교체될 수 있다. 도 5 및 도 6의 실시 예에서, 잉크는 인쇄될 이미지에 관계 없이 인쇄 매체(예: 웹(516 또는 616)와 접촉하게 될 실린더로 전송될 수 있다. 잉크가 실린더로 전송되면, 수용액 분사 시스템(514 또는 614)은 수용액을 두루마리용지로 전송하지 말아야 하는 지점의 잉크 층 상단에 놓는 데 사용될 수 있다. 다시 말해서, 인쇄될 이미지의 네거티브 이미지는 잉크 층 상단의 수용액에 인쇄된다. 일부 실시 예에서, 수용액 대신 겔(예: 실리콘에 기반을 둔 겔)을 사용할 수 있다.
도 7에서 보여주는 것처럼, 수용액 또는 겔 방울(704)은 잉크(702)가 인쇄 매체(예: 이미징 실린더(708) 및 임프레션 실린더(710) 사이의 두루마리용지(716)로 전송되는 것을 제지한다. 인쇄 매체의 흡수력이 아주 강한 경우, 인쇄 매체는 이미징 실린더와 접촉하기 훨씬 전에 해당 지점에서 모든 수용액 또는 겔과 일부 잉크를 흡수할 수 있다. 그러므로 만약 인쇄 매체의 흡수력이 너무 강하면, 수용액이나 겔은 해당 지점에서 수용액이나 겔이 묻힌 이미지를 밝게 하기 (또는 씻어버리기) 위해서만 반응한다. 이와 반대로, 만약 높은 광택의, 또는 플라스틱 인쇄 매체를 사용하는 경우, 잉크는 인쇄 매체로 전송될 수 없다. 그 이유는 이런 인쇄 매체는 잉크(702)를 막는 수용액 또는 겔 방울(704)을 절대로 흡수하지 않기 때문이다. 수용액 또는 겔 방울(704) 보호막으로 덮여지지 않은 잉크(702)는 두루마리용지(716)로 전송된다.
도 5~7에서 보여주는 실시 예의 이점은 세척 시스템이 더 이상 필요 없게 된다는 것이다. 이미징 실린더(708)의 전체 표면은 계속해서 잉크(702)로 덮여지기 때문에 공정이 진행되는 동안 잉크를 세척할 필요가 없을 수 있다. 하지만 건조 또는 누적되는 잉크를 세척하는 것이 필요할 수 있기 때문에 도 5와 6에 세척 시스템이 도시되었다. 또한 세척 시스템 대신, 또는 세척 시스템에 추가로 진공원 또는 열원(예를 들어 도 2의 진공원 또는 열원(215)을 사용할 수 있다. 이미징 실린더가 잉크 시스템을 다시 통과하기 전에 이미징 실린더에서 과잉 수용액을 말리는 것이 바람직하다. 그렇기 때문에, 다시 잉크를 묻히기 전에 진공원이나 열원을 사용하여 수용액 잔류물을 제거할 수 있다.
수용액 분사 시스템으로 인쇄되는 네거티브 이미지와 인쇄 매체 사이에 바람직한 상호작용을 달성하기 위해 수용액 또는 겔의 특성(예: 점성 또는 비중), 그리고 인쇄 매체의 특성(예: 백상지, 광택지, 또는 각종 코팅 기술 사용)은 다를 수 있다. 예를 들어, 샤프한 이미지를 원하는 경우, 전혀 인쇄 매체에 의해 흡수되지 않는 수용액을 선택하는 것이 유리할 수 있다. 하지만 수용액 분사 시스템의 출력으로 커버되는 부위에서라도 약간의 잉크 전송이 필요한 경우, 수용액이 신속히 흡수되기 때문에 커버 부위에서도 일부 잉크 전송이 발생할 수 있도록 인쇄 매체를 사용하는 것이 유리할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예를 도시한다. 인쇄 덱(800)에는 잉크를 이미징 실린더(808)로 보내는 데 사용되는 잉크 시스템(802)이 포함된다. 그리고 (이미징 실린더(808)와 임프레션 실린더(810) 사이의 두루마리용지(816) 인쇄 매체로 전송될 이미지의 포지티브 이미지를 인쇄하기 위해 수용액 분사 시스템(814)이 사용된다. 수용액 분사 시스템(814)은 잉크 층 상단에서 수용액 또는 겔에 이 포지티브 이미지를 인쇄한다. 이 "인쇄"층은 두루마리용지로 전송될 부위에서 잉크를 보호하는 데 사용된다.
포지티브 이미지가 보호를 받으면, 회전하는 이미징 실린더(808)는 그 다음으로 스트리핑 시스템(818)를 만나게 된다. 스트리핑 시스템(818)은 이미징 실린더(808)의 보호받지 않은 부위에서 잉크를 벗기는 데 사용된다. 다시 말해서, 수용액 분사 시스템(814)에 의해 보호되지 않기 때문에 인쇄될 이미지의 일부분이 아닌 잉크는 이미징 실린더에서 제거된다. 스트리핑 시스템(818)은 보호받지 않은 잉크 를 이미징 실린더로부터 멀리 떨어지게 하는 데 사용되는 일련의 빈 두루마리용지일 수 있다. 스트리핑 시스템(818)은 아래의 설명처럼 역방향 롤러를 사용할 수 있다. 그런 다음 보호받는 잉크 이미지는 인쇄 매체로 전송된다.
보호 잉크 이미지의 전송은 보호 수용액 층과 잉크를 두루마리용지(816)로 전송함으로써 달성할 수 있다. 다른 방법으로, 스트리핑 시스템(818)은 보호 수용액 층을 제거하여, 원래의 보호 잉크가 보호 수용액 층 없이 두루마리용지로 전송되도록 할 수 있다. 일부 실시 예에서, 스트리핑 시스템(818)은 비보호 잉크(즉 보호 수용액 층이 없는 잉크)를 제거하는 동시에 보호 수용액 층을 제거하여, 원래의 보호 잉크만 두루마리용지(816)로 전송되도록 할 수 있다. 이런 실시 예에서, 역방향 롤러를 사용하여 비보호 잉크와 수용액을 벗길 수 있다. 이 역방향 롤러는 잉크를 잉크 시스템(802)으로 반송하는 데도 사용될 수 있다. 그러므로, 사용하지 않은 잉크는 스트리핑 시스템(818)에 의해 재활용될 수 있다. 보호 잉크 이미지를 두루마리용지(816)로 전송하기 위해 기타 적절한 방법을 사용할 수 있다.
도 9의 인쇄 덱(900)은 본 발명의 다른 실시 예를 보여준다. 도 9에 표현된 것과 같은 실시 예에서, 블록 공중합체로 이루어진 계면 활성제를 함유한 수용액을 이미징 실린더(908)로 인쇄하는 데 수용액 분사 시스템(914)을 사용할 수 있다. 이런 계면 활성제의 예로서 BASF의 Pluronic.RTM.F-127 계면 활성제가 있으며, 이는 산화에틸렌과 산화프로필렌에 기반을 둔 블록 공중합체다. 이런 계면 활성제는 이미징 실린더(908)의 표면 특성을 친수성과 친지성 사이에서 바꾸는데 사용될 수 있다.
예를 들어, 포지티브 이미지를 이미징 실린더(908)로 인쇄하기 위해 수용액 분사 시스템(914)를 사용할 수 있다. 그런 다음 열원(예: 드라이어(918)나 물을 증발시키는 기타 적절한 방법)을 사용하여 수용액을 건조시킬 수 있다. 이렇게 하면 블록 공중합체는 수용액 분사 시스템(914)에 의해 이미징 실린더(908)의 인쇄된 위치에 결속된 채로 남겨지게 된다. 블록 공중합체는 한 쪽 끝은 이미징 실린더의 표면 재료와 결속하고, 다른 한 쪽 끝은 친지성인 것을 선택해야 한다. 자연적으로 친수성인 이미징 실린더를 사용하는 경우, 이미징 실린더의 수용액 분사 시스템(914)이 블록 공중합체를 인쇄하는 부분은 친지성이 되고, 다른 부분은 친수성이 된다. 이 때 이미징 실린더는 평판인쇄 공정에 사용될 수 있다. 예를 들어, 잉크는 잉크 시스템(902)에 의해 지속적으로 이미징 실린더(908)로 보내질 수 있다. 그런 다음 이미지는 인쇄 매체(예: 이미징 실린더(908)와 임프레션 실린더(910)) 사이의 두루마리용지(916)로 전송될 수 있다.
도 9의 실시 예에는 세척 시스템(912)도 포함될 수 있다. 세척 시스템은 선택적으로만 이미징 실린더(908)를 사용할 수 있다. 블록 공중합체 계면 활성제는 물리적으로 이미징 실린더(908)에 결속되었기 때문에, 기계적인 방법으로 제거할 수 없다. 다시 말해서 이미징 실린더를 표준 평판처럼 반복적으로 사용할 수 있다. 평판인쇄를 제어하는 데이터 시스템이 다른 정보가 필요하다고 판단할 때, 세척 시스템(912)은 블록 공중합체의 일부를 선택적으로 방출할 수 있다. 예를 들어, 블록 공중합체와 이미징 실린더 사이의 결속을 끊는 화학물질을 사용하여 일부 위치에서 블록 공중합체를 제거할 수 있다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 블록 공중합체와 이미징 실린더(908) 사이의 결속을 끊는 기타 적절한 방법을 사용하여 블록 공중합체를 선택적으로 방출할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 환원제를 사용하여 블록 공중합체와 이미징 실린더(908) 사이의 결속을 끊을 수 있다.
도 9의 다른 실시 예에서, 수용액 분사 시스템(914)은 네거티브 이미지를 이미징 실린더(908)에 인쇄할 수 있다. 이 실시 예에서, 자연적으로 친지성인 이미징 실린더와 수용액에 자유단(즉 이미징 실린더와 결속된 단의 반대쪽 단)이 친수적인 블록 공중합체 계면 활성제를 사용하는 것이 바람직하다. 그리고 수용액은 결속된 계면 활성제만 남도록 건조될 수 있으며, 이미징 실린더(908)는 반복적으로 사용될 수 있다. 위에 설명된 것처럼, 세척 시스템(912)을 적절한 시기에 수용 가능한 중화제를 사용하여 블록 공중합체를 선택적으로 제거할 수 있다.
도 9의 또 다른 실시 예에서, 대전(帶電) 블록 공중합체 계면 활성제 분자를 사용하여 이미징 실린더(908)와 계면 활성제 사이의 결속을 전자적으로 제어할 수 있다. 다시 말해서, 대전 계면 활성제를 원하는 위치에 놓기 위해 수용액 분사 시스템(914)을 사용할 수 있다. 계면 활성제와 이미징 실린더(908) 사이의 물리적 결속은 계면 활성제 분자의 대전 특성으로 인한 것일 수 있다. 따라서, 계면 활성제를 제거하기 위해서는 세척 시스템(912)에서 중화 전하(neutralizing charge)를 선택적으로 적용해야 할 수 있다.
또한 이미징 실린더(908)에는 적절한 시기에 이미징 실린더 상의 특정 지점의 대전 특성을 바꾸기 위해 제어될 수 있는 대전 표면이 있을 수 있다. 다시 말해 서, 이미징 실린더(908) 상의 지점은 양성 전하와 음성 전하로 교대로 바꿔져서 인쇄 공정 중 적절한 시기에 계면 활성제를 끌어당기거나 쫓아버릴 수 있다.
상기 설명에서 보는 바와 같이, 다양한 특성을 지닌 계면 활성제 블록 공중합체를 각종 재료 특성이 있는 이미징 실린더와 같이 사용하여 선택적인 친유성 및 친수성 표면이 있는 이미징 실린더를 만들 수 있다. 계면 활성제와 이미징 실린더 표면 사이에 만들어진 물리적 결속은 이미징 실린더가 같은 이미지를 여러 번 반복하거나 이미징 실린더의 일정한 회전에서 이미지를 선택적으로 변경할 수 있도록 한다. 이미징 실린더와 블록 공중합체 계면 활성제의 재료 특성을 이용하면 내구적, 변동적, 그리고 종래의 평판인쇄 기술의 품질을 지닌 이미징 시스템을 만들 수 있다.
상기 설명된 계면 활성제는 다양한 형태(예: 고체, 파우더, 수용액, 겔 등)로 시판된다. 본 발명의 원리에 따라 원하는 형태를 사용할 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예를 도시한 것이다. 도 10은 본 발명이 속한 기술 분야(즉 잉크 시스템(1002), 판면 실린더(1006), 블랭킷 실린더(1008), 임프레션 실린더(1010)에서 알려진 평판 덱(1000)을 보여준다. 다만 평판 덱(1000), 코팅 시스템(1016), 그리고 수용액 분사 시스템(1014) 업스트림이 장착되었다. 도 10에 도시된 실시 예에서는 정적 정보로 에칭된 표준 평판을 주어진 인쇄 작업에 사용할 수 있다. 하지만 평판의 일부분은 변동 정보(예: 판면(1100)에는 도 11에 도시된 상자(1102 및 1104)와 같은 변동 이미지 상자가 포함될 수 있다)용으로 보류할 수 있다. 변동 이미지 상자에 대응하는 평판의 해당 부분은 변동 이미지 상자 의 전체 표면에 대해 잉크 수용적으로 만들 수 있다(즉, 평판의 변동 이미지 상자 부분이 잉크 시스템을 통과할 때, 직사각형 부위 전체가 잉크를 수용하게 된다).
변동 이미지를 생성하려면 해당 변동 이미지의 네거티브 이미지를 수용액 분사 시스템(1014)으로 두루마리용지(1012)에 직접 인쇄할 수 있다. 두루마리용지(1012)가 수용액 분사 시스템(1014)에 도달하기 전에, 두루마리용지(1012)를 코팅하여 두루마리용지(1012)가 수용액을 흡수하는 것을 방지할 수 있다. 그러므로 변동 이미지를 받게 될 두루마리용지(1012)의 부위가 해당 변동 이미지에 사용되는 잉크를 전송하는 블랭킷 실린더(1008)의 해당 부위와 접촉할 때, 두루마리용지(1012)는 수용액 분사 시스템(1014)에 의해 인쇄되지 않은 부위에서만 선택적으로 잉크를 받는다. 표준 평판 덱은 마치 같은 이미지를 반복적으로 인쇄하는 것처럼 작동한다(예: 실선 직사각형). 하지만 수용액 분사 시스템(1014)에 의해 먼저 네거티브 이미지를 받은 두루마리용지(1012)는 블랭킷 실린더(1008)의 잉크만 선택적으로 받아서 두루마리용지(1012)에 변동 이미지를 창출한다.
코팅에 사용되는 코팅 시스템(1016)은 자체적인 덱 전체일 수 있다. 그렇지 않을 경우, 코팅 시스템(1016)은 두루마리용지(1012)에 코팅을 칠함으로써 후자의 수용액 흡수력을 줄일 수 있는 적절한 대체 구조일 수도 있다. 예를 들어, 코팅 시스템(1016)에는 두루마리용지(1012)로 적절한 용액을 뿌리는 스프레이가 포함될 수 있다. 이 용액은 두루마리용지(1012)가 수용액 전부 또는 일부분을 흡수하지 못하도록 할 수 있다.
위의 모든 실시 예에서, 블랭킷 및 판면 실린더 결합을 단일 이미징 실린더 로 교체할 수 있으며, 역으로도 마찬가지다. 어떤 경우라도, 유연한 이미징/블랭킷 실린더와 단단한 임프레션 실린더 한 쌍을 사용하는 것이 바람직하다(예: 실리콘 이미징/블랭킷 실린더와 강철 임프레션 실린더). 또한 단단한 이미징 실린더/블랭킷 실린더를 유연한 임프레션 실린더와 조합해서 사용할 수도 있다(예: 세라믹 이미징/블랭킷 실린더와 고무 임프레션 실린더).
일부 실시 예에서, 실리콘 이미징 실린더를 사용하여 "무수(waterless)" 시스템을 만드는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 실시 예에서는, 이미징 실린더는 완전히 혐유성인 실리콘 표면을 지닐 수 있다. 무수 평판인쇄 기술 분야에서 알려진 바와 같이, 실린더의 표면 부분이 혐유성이 되도록 실린더를 개발할 수 있다(예: 부식). 실리콘은 자연적으로 혐유성이기 때문에 잉크를 실린더 표면에 묻히기 전에 실린더를 적실 필요가 없다. 실리콘 이미징 실린더를 사용하는 본 발명의 일부 실시 예에서, 혐유성이며 이미징 실린더의 실리콘 표면으로 흡수되는 실리콘 기반의 계면 활성제나 기타 적절한 재료가 포함된 수용액을 사용할 수 있다. 그러므로 여기에 설명된 본 발명의 원리에 따라 이런 수용액으로 변동 이미지를 이미징 실린더에 인쇄할 수 있다. 필요한 경우, 적절한 세척 메커니즘을 사용하여 이미징 실린더의 수용액 또는 잉크 잔류물을 세척할 수 있다.
도 2~10에 도시된 다중 덱은 인쇄기를 만들기 위해 일련으로 장착될 수 있다. 이런 다중 인쇄 덱 배치는 도 12의 인쇄기(1200)에 도시되었다. 이러한 인쇄기는 4-컬러 인쇄용으로 만들 수 있다. CMYK 4-컬러 공정에 따라, 4개의 덱(1202, 1204, 1206, 1208)은 각자 청록색, 마젠타색, 황색 또는 검정색 중에서 한 가지 색 을 책임진다. 각각의 덱은 자체의 래스터 이미지 프로세서("RIP") 또는 제어장치(1210, 1212, 1214, 1216)와 같은 제어장치로 제어될 수 있다. 제어장치(1210, 1212, 1214, 1216)는 프린터 드라이버와 별도로 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 실행할 수 있다.
인쇄기는 데이터 시스템(1218)과 같은 단일 데이터 시스템으로 관리할 수 있다. 데이터 시스템은 RIP 제어장치들(1210, 1212, 1214, 1216)을 제어하며, 이들은 제어장치들은 덱(1202, 1204, 1206, 1208)을 순서대로 각각 제어한다. 데이터 시스템(1218)은 고객 입력부(1224)와 함께 데이터베이스(1220) 및 변동 데이터 소스(1222)를 통해서 제공될 수 있다. 데이터베이스(1220)에는 이미지 데이터, 메시지, 일-대-일 마케팅 데이터 등이 포함될 수 있다.
일부 실례에서, 데이터베이스(1220)에는 인쇄될 작업에 필요한 모든 레이아웃 정보와 정적 이미지 정보가 들어있으며, 변동 데이터 소스(1222)에는 모든 변동 데이터가 들어있다. 예를 들어, 고객 입력부(1224)는 고객정보(예: 레이아웃 및 콘텐트 선호)를 데이터베이스(1220)에 제공할 수 있다. 변동 데이터 소스(1222)는 개인에 관한 텍스트(예: 고객 이름 및 위치) 및 그래픽을 저장할 수 있다. 그런 다음 데이터 시스템(1218)은 인쇄 작업을 위해 데이터베이스(1220) 및 변동 데이터 소스(1222)를 액세스한다. 데이터베이스(1220) 및 변동 데이터 소스(1222)는 적절한 저장장치 또는 저장 메커니즘(예: 하드 드라이브, 광학 드라이브, RAM, ROM, 그리고 하이브리드 유형의 메모리)이 포함할 수 있다. 인쇄기(1200)는 롤 또는 시트 입력부(1226)에 의해 인쇄체가 제공된다. 인쇄기의 출력부(1228)도 롤 또는 시트 형 식일 수 있다. 이외에도, 인쇄기(1200)의 출력부(1228)는 완전 결속되거나 임의의 인쇄 후 처리를 위해 제조될 수 있다.
상기 설명된 수용액 분사 시스템, 세척 시스템, 스트리핑 시스템, 그리고 진공 혹은 가열 시스템 중 한 가지 또는 한 가지 이상은 데이터 시스템(1218)을 통해서 전자적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 전형적인 사용 시나리오에서, 데이터 시스템(1218)은 데이터베이스(1220) 및/또는 변동 데이터 소스(1222)에서 래스터 이미지 데이터(또는 기타 유형의 이미지 데이터. 예: 비트맵 데이터, 벡터 그래픽 이미지 데이터, 또는 이러한 데이터의 결합 등)를 액세스한다. 일부 실시 예에서, 이미지 데이터는 PostScript, PCL과 같은 페이지 기술 코드 또는 기타 PDL 코드에 저장될 수 있다. 페이지 기술 코드는 실제 출력 비트맵이나 출력 래스터 이미지 보다 더 높은 수준의 이미지 데이터를 나타낼 수 있다. 이미지 데이터가 어떻게 저장되었든, 데이터 시스템(1218)은 본 발명의 수용액 분사 시스템이 수용액에 있는 이미지 데이터(또는 일부분)를 나타내는 네거티브 이미지를 판면 또는 판면 실린더로 인쇄하게끔 한다. 일부 예에서는, 위에 설명한 바와 같이 변동 이미지 데이터로 대표되는 데이터만 수용액으로 판면 또는 판면 실린더에 인쇄되도록 한다.
데이터 시스템(1218)과 같은 단일 데이터 시스템으로 전체 인쇄기를 제어하면 사용자는 폼 래그(form lag) 기술을 활용할 수 있다. 폼 래그는 여러 개의 변동 인쇄 장치가 같은 문서에 작동하는 타이밍과 연관된다. 같은 문서에서, 특정 데이터는 하나의 덱에 의해 인쇄되어야 하며, 데이터의 다른 부분은 또 다른 덱으로 인쇄해야 한다. 이런 점에서 볼 때 데이터가 후자(즉, 또 다른 덱)에 전송되는 것을 늦추는 것이 필요하다. 왜냐하면 문서는 후자(즉, 다른 덱)에 도달하기 전에 여러 개의 중간 덱을 통과해야 하기 때문이다. 폼 래그를 효과적으로 관리하면 이미지 해상도와 이미지 배치를 개선할 수 있다.
본 발명의 여러 실시 예의 수용액 분사 시스템은 여러 가지 방식으로 정렬시킬 수 있다. 예를 들어, 도 13은 실린더(1300)의 개별 수용액 분사 장치(1302)의 스태거(staggered) 레이아웃을 도시한다. 프린트 헤드를 겹쳐서 한 프린트 헤드의 인쇄 너비를 두 번째 프린트 헤드의 인쇄 너비와 접합시키는 것을 "스티칭(stitching)" 이라고 한다. 스티칭을 하면 여러 개의 프린트 헤드를 정밀하게 정렬할 수 있어서 두드러진 접합부분이 보이지 않게 된다.
수용액 분사 장치는 HP, Lexmark, Spectra, Canon 등에서 제조한 기존의 인쇄 카트리지를 사용할 수 있다. 각 분사 장치는 수용액을 방출하는, 다양한 숫자의 작은 구멍으로 구성된다. 도 13에 도시된 바와 같이, 수용액 분사 장치(1302)는 수용액 분사 사이에 틈이 생기지 않도록 가장자리가 서로 포개질 수 있다. 이렇게 하면 판면 실린더의 모든 지점의 이미지가 확실히 인쇄된다.
수용액 분사 장치(1402)는 도 14의 실린더(1400)에 도시된 것처럼 일련으로 배치될 수 있다. 또 하나의 다른 선택을 도시하는 도 15에서 수용액 분사 장치(1502)는 여러 개의 장치가 아니라 실린더(1500)의 단일 장치로 구성되었다. 단일 장치는 각 수용액 분사 사이의 공간이 일정하도록 한다. 유지관리 및 교체 비용을 절감하는 방법으로는 다중 장치가 바람직할 수 있다. 수용액 분사 장치는 수용액이 판면 실린더나 블랭킷 실린더의 어느 지점에라도 위치할 수 있도록 적절한 배 열로 배치할 수 있다.
도 16은 수용액 분사 장치(1600)에 따른 수용액 분사(1602)의 가능한 배열을 도시한 것이다. 수용액 분사(1602)는 수용액 방울을 판면 실린더 또는 블랭킷 실린더의 각 지점에 놓을 수 있도록 하기 위해 일련, 스태거, 또는 기타 적절한 방식으로 배치할 수 있다.
도 17은 본 발명의 원리에 따른 인쇄기의 출력부(1702)를 보여준다. 문서(1705, 1710, 1712)에서 볼 수 있는 것처럼, 판면 또는 블랭킷 실린더의 각 회전(1704, 1706, . . . , N)은 한 개의 정적 이미지와 두 개의 변동 이미지가 들은 문서를 만들 수 있다. 이런 인쇄기는 어떤 조합의 정적 및 변동 정보도 인쇄할 수 있다. 또한 실린더가 한 번 회전한다고 반드시 한 페이지가 출력되어야 하는 것은 아니다. 실린더 크기에 따라 다르지만, 일부 실린더는 회전할 때 여러 매의 페이지를 인쇄할 수 있지만, 다른 실린더는 회전할 때 출력 페이지의 일부분만 인쇄할 수 있다.
본 발명의 고속 변동 인쇄 시스템과 방법들은 다양한 평판인쇄에 사용될 수 있다. 예를 들어, 위에 공개된 시스템과 방법은 직접 우송, 광고, 명세서, 청구서 등과 같은 고품질의 일-대-일 마케팅 자료 인쇄에 이상적일 수 있다. 본 발명은 맞춤 서적, 주간지, 출판물, 포스터, 디스플레이 등과 같은 다른 인쇄물 인쇄에도 아주 적합하다. 본 발명의 고속 변동 인쇄 시스템과 방법은 또한 상기 제품의 인쇄 후 처리(예: 바인딩 및 마무리)도 용이하게 할 수 있다.
이상에서 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대해 설명하였으나, 본 발명 이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식과 기술을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 예를 들어, 상술한 절차 중 일부 단계의 순서는 중요하지 않으며, 원하는 경우 바꿀 수 있다. 그리고 다양한 기술로 다양한 단계를 수행할 수 있다.

Claims (30)

  1. 변동인쇄 방법에 있어서,
    잉크를 실린더에 묻히는 단계;
    수용액을 잉크 층 상단에 묻혀서 네거티브 이미지를 만드는 단계; 및
    잉크 상의 포지티브 이미지를 인쇄 매체로 전송하는 단계
    를 포함하는, 변동인쇄 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수용액을 상기 잉크 층 상단에 묻히기 전에 이미지 데이터를 받는 단계를 더 포함하고,
    상기 네거티브 이미지가 적어도 상기 이미지 데이터의 한 곳에 속해있는, 변동인쇄 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수용액을 상기 잉크 층 상단에 묻히는 단계는 상기 수용액을 상기 잉크 층 상단에 인쇄하는 단계를 포함하는, 변동인쇄 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 인쇄하는 단계는 적어도 분사 노즐 한 개를 이용해서 수행하는, 변동인 쇄 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수용액을 상기 잉크 층 상단에 묻히는 단계는 상기 수용액을 상기 실린더에 분사하는 단계를 포함하는, 변동인쇄 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 분사하는 단계는 적어도 잉크 분사 헤드 한 개를 이용해서 수행하는, 변동인쇄 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수용액은 물, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 중 한 가지 또는 한 가지 이상을 포함하는, 변동인쇄 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 수용액은 계면 활성제를 포함하는, 변동인쇄 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    잉크 상의 상기 포지티브 이미지를 전송하는 단계는 상기 포지티브 이미지를 상기 인쇄 매체에 가압하는 단계를 포함하는, 변동인쇄 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 수용액은 겔을 포함하는, 변동인쇄 방법.
  11. 변동인쇄 시스템에 있어서,
    잉크를 블랭킷 실린더에 묻히는 잉크 시스템;
    네거티브 이미지를 만들어 내기 위해 수용액을 잉크 층 상단에 묻히는 수용액 분사 시스템; 및
    잉크 상의 포지티브 이미지를 인쇄 매체에 전송하는 임프레션 실린더
    를 포함하는, 변동인쇄 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 수용액 분사 시스템은 상기 수용액을 상기 잉크 층 상단에 묻히기 전에 이미지 데이터를 받도록 구성되어 있고,
    상기 네거티브 이미지는 적어도 상기 이미지 데이터의 부분에 기반하는, 변동인쇄 시스템.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 수용액 분사 시스템은 상기 수용액을 상기 잉크 층 상단에 인쇄하도록 구성되는, 변동인쇄 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 수용액 분사 시스템은 적어도 분사 노즐 한개를 포함하는, 변동인쇄 시스템.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 수용액 분사 시스템은 상기 수용액을 상기 잉크 층 상단에 분사하도록 구성되는, 변동인쇄 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 수용액 분사 시스템은 적어도 잉크 분사 헤드 한개를 포함하는, 변동인쇄 시스템.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 수용액은 물, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 중 한 가지 또는 한 가지 이상을 포함하는, 변동인쇄 시스템.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 수용액은 계면 활성제를 포함하는, 변동인쇄 시스템.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 블랭킷 실린더는 상기 포지티브 이미지를 상기 인쇄 매체에 가압하도록 구성되는, 변동인쇄 시스템.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 수용액은 겔을 포함하는, 변동인쇄 시스템.
  21. 변동인쇄 시스템에 있어서,
    잉크를 실린더에 묻히는 수단;
    네거티브 이미지를 만들어 내기 위해 수용액을 잉크 층 상단에 묻히는 수단; 및
    잉크 상의 포지티브 이미지를 인쇄 매체에 전송하는 수단
    을 포함하는, 변동인쇄 시스템.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 수용액을 상기 잉크 층 상단에 묻히기 전에 이미지 데이터를 받는 수단을 더 포함하고,
    상기 네거티브 이미지가 적어도 상기 이미지 데이터의 한 곳에 속해있는, 변동인쇄 시스템.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 수용액을 상기 잉크 층 상단에 묻히는 수단은 상기 수용액을 상기 잉크 층 상단에 인쇄하는 수단을 포함하는, 변동인쇄 시스템.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 인쇄하는 수단은 적어도 분사 노즐 한 개를 포함하는, 변동인쇄 시스템.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 수용액을 상기 잉크 층 상단에 묻히는 수단은 상기 수용액을 상기 실린더에 분사하는 수단을 포함하는, 변동인쇄 시스템.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 분사하는 수단은 적어도 잉크 분사 헤드 한 개를 포함하는, 변동인쇄 시스템.
  27. 제21항에 있어서,
    상기 수용액은 물, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 중 한 가지 또는 한 가지 이상을 포함하는, 변동인쇄 시스템.
  28. 제21항에 있어서,
    상기 수용액은 계면 활성제를 포함하는, 변동인쇄 시스템.
  29. 제21항에 있어서,
    잉크 상의 상기 포지티브 이미지를 전송하는 수단은 상기 포지티브 이미지를 상기 인쇄 매체에 가압하는 수단을 포함하는, 변동인쇄 시스템.
  30. 제21항에 있어서,
    상기 수용액은 겔을 포함하는, 변동인쇄 시스템.
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