KR101586621B1

KR101586621B1 - 디지털 날염 프린터

Info

Publication number: KR101586621B1
Application number: KR1020150086590A
Authority: KR
Inventors: 김태현
Original assignee: (주)안동나염; 김태현
Priority date: 2015-06-18
Filing date: 2015-06-18
Publication date: 2016-01-19

Abstract

날염시의 텍스타일 이동방향으로 나누어 설치된 복수의 헤드(head) 이송 장치에 텍스타일 이동방향을 가로지르는 방향을 폭방향이라 할 때 폭방향 전체 구간을 나누어 담당할 수 있는 복수 개의 헤드가 설치되고, 폭방향 전체 구간에 비해 구간 폭이 1/2 이하로 좁지만 헤드를 포함할 수 있는 크기의 예비구역이 헤드 장착 장치의 폭 방향 적어도 일 측에 설치되어, 헤드가 대기, 유지, 혹은 보수 상태에서는 예비구역으로 이동가능하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 날염 프린터가 개시된다.
본 발명에 따르면, 하나의 장비에서 좁은 폭의 복수의 원단을 동시에 날염처리하거나, 넓은 폭의 원단과 좁은 폭의 원단을 같은 장비로 상황에 따라 융통성 있게 교체하여 가면서 날염할 수 있고, 하나의 장비에서 일부 헤드가 고장나거나 대기하여야 하는 등 유지 보수가 필요한 경우에도 그 헤드를 유지, 보수하기 위해 필요한 측방 공간 혹은 예비구역을 줄임으로써 장비 설치상의 제약을 줄이고, 장비가 설치되는 공간의 활용성을 높일 수 있다.

Description

디지털 날염 프린터{digital textile printer}

본 발명은 잉크젯 헤드를 이용한 각종 인쇄 작업에 사용되는 고속 디지털 잉크젯 인쇄 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 헤드 고정 인쇄 방식으로 고속인쇄가 가능한 고속 디지털 날염 프린터에 관한 것이다.

최근 종이인쇄를 포함한, 패키징 인쇄 뿐만 아니라 의류 등의 날염에서 제도 및 제판 과정이 필수적이고 절차가 복잡한 스크린 프린터 또는 로울러 프린터에 의한 날염 방식 대신 유행에 신속하게 대처할 수 있도록 디지털 카메라 또는 스캐너 등을 통해 입력된 이미지 자료를 컴퓨터상에서 편집하거나 새로 디자인한 이미지를 피인쇄물에 직접 프린트시킬 수 있는 고속 디지털 잉크젯 인쇄 장치(DTP: Digital Inkjet Textile Printer)가 개발되어 사용되고 있다.

고속 디지털 잉크젯 인쇄 장치는 컴퓨터에 저장된 데이터에 따라 잉크 염료를 분사하는 프린터 헤드를 구비한다. 이러한 고속디지털 잉크젯 인쇄 장치는 프린터 헤드의 잉크 분사를 조정하여 피인쇄물에 색을 인쇄하므로 섬세한 문양을 빠르게 넣을 수 있어 종이 인쇄 분야, 패키징 인쇄 분야, 세라믹 인쇄 분야, 섬유 날염 또는 염색 분야 등 다양한 용도로 사용된다.

고속 디지털 잉크젯 인쇄 장치를 이용하여 텍스타일에 대해 디지털 프린팅을 실시할 때, 종이에 인쇄하듯이 원단과 노즐이 상대적으로 이동하면서 원단의 필요한 부분에 염료를 분사하여 해당 부분을 염색하게 된다. 인쇄도 흑백 인쇄와 컬러 인쇄가 있듯이 원단에 대해서도 단색 혹은 다색 인쇄가 가능하다.

노즐에 대해 원단을 상대적으로 움직이기 위해 가령, 원단을 일 방향으로 이동시킬 수 있도록 하고, 노즐은 그 방향에 수직한 방향으로 움직이거나 복수 노즐을 그 방향에 수직한 방향으로 배열시키면 정해진 좌표 혹은 위치에 염료를 분출하여 그 점을 염색하는 방식으로 원단의 모든 면에 대해 원하는 날염을 할 수 있다.

노즐은 염료의 색깔에 따라 구분되어 복수 개가 준비될 수 있으며, 가령, 검정과 빨강, 노랑, 파랑의 3원색 각각에 대한 노즐들을 구비하면, 인쇄 포인트의 해상도가 충분하다면 흑백과 컬러 인쇄된 점들의 조합을 통해 실질적으로 모든 색상의 인쇄를 할 수 있다.

도 1은 통상의 직물 날염용 잉크젯 인쇄 장치, 즉, 디지털 날염 프린터의 개략도이다. 이러한 잉크젯 인쇄 장치의 경우 피인쇄물을 롤러 등 이송장치에 의해 직접 이송시키거나 벨트(9) 위에 피인쇄물을 점착시켜 고정시킨 상태에서 벨트(9)를 이송하여 인쇄하는 방식을 취하고 있는데, 피인쇄물의 흐름을 기준으로 투입부, 인쇄부, 배출부로 나뉜다. 투입부는 피인쇄물이 좌우로 왕복하도록 하거나 또는 주름이 잡히지 않고 고르게 벨트(9)위에 점착되도록 다수의 롤러가 사용된다. 상기 다수의 롤러에는 주 구동 롤러(10), 벨트 텐션 롤러(23), 벨트 사행 조정 롤러(19), 보조 롤러(18)가 있다. 상기 벨트(9) 이송은 위치제어, 속도제어가 가능한 정밀 구동 장치를 이용하여 제어하게 된다.

인쇄부는 피인쇄물에 잉크를 분사하는 노즐과 프린터 헤드(4), 잉크 순환공급장치(3)등으로 구성되며, 벨트 이송 방식의 경우 배출부는 피인쇄물을 벨트(9)에 점착시키기 위한 왁스 분무장치와 왁스받이(7) 등으로 구성된다.

여기서, 각 헤드는 하나의 컬러를 담당하는 컬러 바(color bar)에 해당하며, 4개의 컬러 바가 협동하여 텍스타일 내의 모든 위치에서 컬러 도트의 조합을 통해 전체 컬러(full color)를 표현하면서 날염을 실행한다.

한편, 종래의 잉크젯 인쇄 장치의 프린터 헤드(4)에는 인쇄 작업 대기 중 또는 장시간 인쇄 작업을 수행하지 않는 경우, 노즐 끝단의 잉크가 건조되어 노즐이 막히게 되는 현상이 발생할 수 있다. 고속 디지털 인쇄에 적합한 헤드고정 방식의 경우에는 노즐의 막힘이 발생할 경우 항상 동일한 자리의 노즐이 정상적으로 분사되지 않아 인쇄되지 않는 구간이 발생하거나, 모든 헤드가 똑같은 성능을 갖지 않아 토출 품질이 고르지 못한 이색현상이 발생하게 되는 문제점이 있다.

이런 문제를 방지하기 위해 별도의 캡핑장치(6)가 구비되는바, 상기한 캡핑장치(6)는 탄성이 부가되는 고무 재질을 이용하여 프린터 헤드에 압착되는 형식의 캡핑장치가 주로 사용되고 있다.

즉, 유지 보수 작업을 위해 헤드가 장착되는 캐리지(1)가 일측 방향으로 이동하여 잉크젯 인쇄 장치의 측면에 위치한 캡핑 장치(6) 위에 위치하게 된다. 이때 캐리지(1)에 장착된 프린터 헤드(4)에 잉크를 강제로 밀어 넣으면 헤드 노즐면으로 잉크가 배출되는데, 배출된 잉크는 캡핑 장치(6) 내부로 떨어지게 된다. 헤드 노즐면에 남아 있는 잉크 제거를 위해 캐리지(1)를 캡핑 장치(6) 내부에 설치된 헤드 크리닝 장치(미도시)에 의해 헤드 노즐면이 청소가 된다.

또한, 인쇄 작업 종료 후 또는 인쇄 대기 상태일 때 캐리지(1)는 캡핑 장치(6)가 위치한 방향으로로 이동하게 되며, 캐리지(1)의 높이를 Z축 모터(2)를 이용하여 낮추어 캡핑 장치(6) 위에 밀착시켜서 캡핑 동작이 수행된다.

그런데, 이러한 종래의 고속 디지털 잉크젯 인쇄 장치에서는 헤드에 문제가 발생하거나, 기타 대기, 유지 보수 활동이 필요한 경우, 헤드를 폭방향으로 이동시켜 인쇄부 일측으로 옮긴 후 대기, 보수, 유지 활동을 해야하는데, 이를 위해서는 도2에 도시된 바와 같이 인쇄부 측방에는 헤드를 폭방향으로 빼내기에 충분한 공간을 필요로 하여 장비 설치의 공간적 제약이 될 수 있고, 장치가 설치되는 공간의 활용도를 떨어뜨리는 문제가 있다.

또한, 인쇄 대상물 원단의 폭은 넓은 것도 있고, 좁은 것도 있는데, 각각을 위해 별도의 인쇄 장치를 설치하는 것은 각 인쇄 장치의 가동율이 100%에 가깝게 높지 않은 상태에서는 전체 설비 비용 측면이나 공간 활용 측면에서 바람직하지 못할 수 있다.

대한민국 등록특허 제10-1266085호: 고속 디지털 잉크젯 인쇄 장치

본 발명은 상술한 고속 디지털 날염 프린터의 기존 문제점들을 해결할 수 있는 새로운 방식의 디지털 날염 프린터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 하나의 장비에서 좁은 폭의 복수의 천을 병행시키면서 동시에 날염처리하거나, 넓은 폭의 원단과 좁은 폭의 원단을 하나의 장비로 상황에 따라 융통성 있게 날염할 수 있는 디지털 날염 프린터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 하나의 장비에서 일부 헤드가 고장나거나 대기하여야 하는 등 유지 보수가 필요한 경우에도 그 헤드를 유지, 보수하기 위해 필요한 측방 공간을 줄임으로써 장비 설치상의 제약을 줄이고, 장비가 설치되는 공간의 활용성을 높일 수 있는 디지털 날염 프린터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 디지털 날염 프린터는

날염시의 텍스타일(textile: 직물) 이동방향(길이방향)으로 나누어 설치된 복수의 헤드(head) 이송 장치에 텍스타일 이동방향을 가로지르는 방향을 폭방향이라 할 때 폭방향 전체 구간을 나누어 담당할 수 있는 복수 개의 헤드가 설치되고, 상기 폭방향 전체 구간에 비해 구간 폭이 1/2 이하로 좁지만 헤드를 포함할 수 있는 크기의 예비구역이 헤드 장착 장치의 폭 방향 적어도 일 측에 설치되어, 헤드가 대기, 유지, 혹은 보수 상태에서는 상기 예비구역으로 이동가능하게 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 헤드는 특히, 4개나 6개로 설치될 수있다. 이런 경우, 폭방향 전체 구간 혹은 날염 가능한 텍스타일 최대 폭의 1/4 혹은 1/6 보다 크거나 같은 유효 폭을 가진 헤드가 폭방향 전체 구간(최대 폭)의 1/4 혹은 1/6씩을 맡아 텍스타일 날염을 담당할 수 있다.

본 발명에서 예비구역은 텍스타일이 날염을 위해 지날 수 있는 영역에서 벗어나도록 폭방향 전체 구간의 외측 일 측방에 위치하거나, 외측 양 측방에 나뉘어 위치하거나, 인쇄 구역과 위에서 볼 때 겹치도록 폭방향 전체 구간의 내측 일 측방 혹은 양 측방에 존재할 수 있다. (본 발명에서 예비구역은 진행 방향을 기준으로 텍스타일의 오른쪽이나 왼쪽 같은 한 쪽에만 형성될 수도 있지만 오른쪽과 왼쪽 모두에 형성될 수도 있다.)

본 발명에서 폭방향 전체 구간의 일부를 맡은(폭방향 전체 구간을 나누어 담당하는) 각각의 헤드는 모든 컬러 구현이 가능한 단일 헤드로 이루어질 수 있지만 하나의 컬러를 담당하는 부분 헤드 복수 개가 길이 방향(텍스타일의 진행 방향)으로 이격 배열되어 1 세트(set)를 이룸으로써 완성되는 것일 수도 있다.

본 발명에서 텍스타일을 이동시키기 위해 구비되는 벨트 및 롤러(roller)는 폭방향으로 복수 개가 병렬 설치되고, 폭 방향으로 설치된 복수 개의 롤러는 각각 별개로 회전구동 가능하게 이루어질 수 있다. 이때, 복수 개의 벨트 및 롤러는 서로 같은 크기뿐 아니라 서로 다른 크기일 수도 있다.

본 발명에 따르면, 하나의 장비에서 좁은 폭의 복수의 원단을 동시에 날염처리하거나, 넓은 폭의 원단과 좁은 폭의 원단을 같은 장비로 상황에 따라 융통성 있게 교체하여 가면서 날염할 수 있다.

본 발명에 따르면, 하나의 장비에서 일부 헤드가 고장나거나 대기하여야 하는 등 유지 보수가 필요한 경우에도 그 헤드를 유지, 보수하기 위해 필요한 측방 공간 혹은 예비구역을 줄임으로써 장비 설치상의 제약을 줄이고, 장비가 설치되는 공간의 활용성을 높일 수 있다.

도 1은 통상의 잉크젯 인쇄 장치가 구비된 직물 제조용 디지털 날염 프린터의 개략적 측면도이며,
도 2는 도1의 디지털 날염 프린터를 위쪽에서 본 평면도이며,
도3은 본 발명 프린터의 일 실시예에 대한 개략적 사시도이며,
도4는 본 발명 프린터의 일 실시예에서 헤드 및 잉크클리닝시스템의 통상적 배치 및 대기 상태가 될 때의 헤드 동작을 개략적으로 나타내기 위한 저면도이며,
도5는 본 발명 프린터의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 투입부측에서 바라본 정면도이며,
도6은 본 발명 프린터의 다른 실시예의 벨트 및 롤러 부분을 중심으로 개략적으로 나타내는 투입부측에서 바라본 정면도이며,
도7은 본 발명 프린터의 또 다른 실시예의 롤러 및 벨트와 헤드가 폭 방향을 기준으로 배치된 것을 개략적으로 나타내는 정면도이다.

이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도3은 본 발명 프린터의 일 실시예에 대한 개략적 사시도이며,

도4는 본 발명 프린터의 일 실시예에서 헤드 및 잉크클리닝시스템의 통상적 배치 및 대기 상태가 될 때의 헤드 동작을 개략적으로 나타내기 위한 저면도이며,

도5는 본 발명 프린터의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 투입부측에서 바라본 정면도이다.

본 실시예에서도 프린터는 도1 및 도2의 통상의 직물 제조용 잉크젯 인쇄 장치와 비슷하게, 피인쇄물을 벨트 위에 점착시켜 고정시킨 상태에서 벨트를 이송하여 인쇄하는 방식을 취한다. 프린터는 피인쇄물의 흐름을 기준으로 투입부, 인쇄부, 배출부로 나뉜다.

투입부는 피인쇄물이 날염을 위한 인쇄 과정에서 좌우로 흔들리지 않고 고르게 벨트 위에 점착되도록 다수의 롤러를 구비한다. 여기에는 주 구동 롤러, 벨트 텐션 롤러, 벨트 사행 조정 롤러, 보조 롤러가 포함된다. 벨트 이송은 위치제어, 속도제어가 가능하도록 정밀한 스텝모터를 이용하여 제어하게 된다.

배출부는 피인쇄물을 벨트에 점착시키기 위한 왁스 분무장치와 왁스받이가 구비된다.

도3 내지 도5를 참조하면서 본 실시예가 도1의 종래의 디지털 날염 프린터와 차이를 가지는 점을 위주로 설명하면, 우선, 텍스타일의 진행방향인 길이방향으로 길게 좌우에 한쌍의 프레임(101)이 설치되고, 각 프레임(101) 상면의 중간 부분에는 길이방향으로 4개의 수직이송축 혹은 타워(tower:111)가 서로 평행하게 배열되어 있다. 서로 대응되는 좌우 한쌍의 타워(111)를 연결하면서 폭방향으로 길게 형성되는 헤드이송축(121) 4개가 역시 길이방향으로 배열되어 있다. 각 헤드이송축(121)에는 헤드부스(123)에 장착된 상태로 헤드(130)가 폭방향으로 이송가능하게 설치된다. 각 헤드이송축(121)마다 하나씩 헤드(130)를 정비할 수 있는 예비구역(140)이 헤드이송축(121) 아래쪽에 설치되어 있다. 예비구역(140)은 헤드이송축(121)의 폭방향 일 측, 즉, 좌측이나 우측에 설치된다. 헤드(130) 아래쪽으로 텍스타일이 진행되도록 텍스타일이 놓이는 벨트(150)와 벨트를 구동시키기 위한 롤러(160)가 구비된다.

도4에서 도면 상부가 텍스타일 진행방향으로 볼 때 투입부(앞쪽)가 되며, 도면 하부가 배출부(뒤쪽)가 되며, 인쇄부에는 벨트 위로 피인쇄물이 진행하는 방향(길이 방향)으로 일정 간격을 가지고 4개의 헤드이송축이 구비된다.

헤드 각각은 전체 구간 가운데 담당하는 폭방향 구간을 지나는 텍스타일에 대해 풀 컬러 인쇄를 구현할 수 있도록 복수 색상 잉크 분사 노즐을 구비하며, 이때, 풀 컬러 인쇄를 위한 복수 색상 잉크 분사 노즐은 같은 색상의 잉크를 분사하는 노즐이 폭방향으로 복수 개 배열되어 이루어지는 노즐열이 텍스타일 이동 방향으로 색깔 별로 가령 블랙, 시안, 마젠타, 옐로가 복수 개씩 배열되어 이루어질 수 있다.

본 실시예에서는, 행렬 형태로 배열된 복수 개의 단일 색상 노즐이 단위헤드(133)를 이루고, 단위헤드(133)가 폭방향으로 일정 간격으로 배열되어 단위헤드열(131)을 이루고, 두 개의 단위헤드열(131)이 길이방향으로 배열하되 길이방향으로 볼 때 단위헤드(133)의 폭방향 위치가 엇갈리도록 배열하여 특정 색상부를 이룬다. 특정 색상의 단위헤드열(131) 2개를 이렇게 길이방향으로 배치하면 한 단위헤드열(131)의 단위헤드(133) 사이의 간격을 다른 단위헤드열(131)의 단위헤드(133)가 커버하여 폭방향의 모든 텍스타일 위치에서 해당 색상의 도트를 인쇄할 수 있도록 한다. 그리고, 특정 색상부들 가령 블랙 색상부, 시안 색상부, 마젠타 색상부, 옐로 색상부가 역시 길이방향으로 배열되어 풀 컬러 인쇄가 가능한 헤드가 구현된다.

즉, 각각의 헤드(130)는 길이 방향으로 서로 구분되며 폭방향으로 길게 형성되는 8개의 단위헤드열(131)을 가지며, 같은 단위헤드열(131)의 각 단위헤드(133)는 같은 색깔의 염료를 피인쇄물(텍스타일)에 분사하도록 이루어진 노즐 복수 개가 폭방향으로 배열되어 이루어진다. 길이 방향으로 투입부에서 배출부로(앞쪽에서 뒤쪽으로) 가면서 단위헤드열(131) 2개씩이 하나의 컬러를 담당하여 각각의 헤드(130)에서는 모두 4 종류의 컬러 잉크(염료)를 분사할 수 있다.

헤드이송축(121)에 헤드(130)를 결합하기 위해 설치된 각 헤드부스(123)마다 4 종류의 컬러 잉크를 공급하기 위한 잉크 공급장치(미도시) 및 메모리 버퍼(buffer:미도시)가 결합되어 있다. 도시되지 않지만 헤드부스(123) 외부에서 잉크 공급장치 및 메모리 버퍼와 헤드에 신호(전류)를 주는 신호선이 헤드부스의 x 및 z축 방향 이동을 방해하지 않도록 외부와 연결된다.

헤드 이송 장치에서 4 개의 헤드이송축(121) 각각에는 헤드(130)가 장착되는 헤드부스(123) 혹은 캐리지가 폭 방향(x축 방향)으로 벨트(150) 위로 벨트를 가로지르면서 이동할 수 있도록 하는 레일 형태의 가로 바(bar:125)가 구비되고, 각 가로 바(125)를 따라 헤드부스(123) 혹은 캐리지(carrige)가 폭 방향(x축 방향)으로 이동할 수 있도록 하는 x축 스탭 모터(미도시)가 구비된다.

헤드 이송 장치를 이루는 헤드이송축(121)의 폭방향 양단은 z축 이동부(113)에 고정된다. z축 이동부(113)는 내장된 z축 스탭 모터(미도시)를 이용하여, 타워(111)에 설치된 레일 형태의 수직 바(115)를 따라 위아래 방향으로 승강할 수 있다. z축 스탭 모터나 x축 스탭 모터는 도시되지 않은 신호선을 통해 외부에서 전기를 공급받아 가동될 수 있다.

가로 바(125) 위에서 헤드부스(123)가 폭 방향으로 이동하는 동작과 타워(111)에서 레일형 수직 바(115)를 따라, 헤드이송축(121)이 고정된 z축 이동부(113)가 승, 하강하는 동작은 모두 정밀한 스탭모터와 이 스탭모터축에 연결되는 피니언 및 가로 바나 수직 바에 설치되는 레크와 같은 기계요소를 통해 이루어질 수 있으며, 물론 이와 대등한 대체 요소를 이용하는 것도 가능하다.

폭방향 전체 구간에 해당하는 넓은 폭의 텍스타일을 날염할 때, 각 헤드 이송 장치에서 가로 바(125) 및 헤드부스(123)는 z축 이동부(113)가 타워(111)에서 하강하여 저위(low level) 상태로 있어서 텍스타일 표면과 헤드의 노즐이 서로 가깝게 위치한다.

피인쇄물인 텍스타일이 진행할 때 먼저 지나게 되는 제1 헤드 이송 장치에서 헤드(130)는 헤드이송축(121)의 왼쪽에(텍스타일 진행 방향을 기준으로는 오른쪽에), 다음인 제2 헤드 이송 장치에서 헤드이송축의 중앙의 왼쪽에, 제3 헤드 이송 장치에서 헤드이송축의 중앙의 오른쪽에, 제일 나중에 지나게 되는 제4 헤드 장착 장치에서는 헤드이송축의 오른쪽에 고정적으로 위치하면서 각각 폭 방향의 전체 구간의 1/4씩 담당하여 날염을 실시한다.

각각의 헤드(130)가 커버하는 폭은 폭 방향 전체 구간의 1/4보다 조금 커서 헤드끼리 서로 겹쳐질 수 있지만 헤드(130) 내에서 잉크가 분사되는 노즐들을 조절하여 폭 방향 양 끝단의 노즐들에서는 잉크가 분사되지 않도록 하면 겹쳐서 인쇄되는 문제는 피할 수 있다.

따라서, 이 실시예에서는 인쇄가 이루어지는 길이방향 구역에서 4 개의 헤드 이송 장치가 존재하고, 각 헤드 이송 장치에 각각 하나의 헤드(130)가 설치되고, 각 헤드(130)는 디지털 날염 프린터의 전체 폭에 해당하는 텍스타일이 이동할 때 날염을 위해 텍스타일 전체 폭의 1/4씩을 맡아 서로 영역이 겹치지 않도록 프린팅을 실시한다. 이로써 원단이 길이방향으로 4 개의 헤드를 모두 지나면 원단에는 폭 전체에 걸쳐 날염 프린팅이 완료된다.

인쇄가 이루어지는 길이방향 구역에서 제1 및 제2 헤드 이송 장치가 설치된 위치에는 헤드(130) 정비를 위한 예비구역(140)으로서의 잉크클리닝시스템(도1 및 도2의 캡핑장치나 헤드 크리닝 장치와 같이 헤드 노즐을 정상적인 상태로 유지하는 기능을 하는 부분)은 헤드이송축의 제일 오른쪽에 위치하고, 제3 및 제4 헤드 이송 장치가 설치된 위치에서는 헤드(130) 정비를 위한 잉크클리닝시스템이 헤드이송축의 제일 왼쪽에 위치한다. 잉크클리닝시스템은 벨트(150) 및 원단보다 위쪽에 위치한다.

날염을 진행할 때에는 헤드(130)는 도4와 같은 위치를 유지하지만, 대기 상태나 헤드(130)를 정비할 필요가 있을 때에는 제1 및 제2 헤드 이송 장치에서는 타워(111)의 z축 이동부(113)가 상승하여 고위(high level) 상태가 되고, 따라서, 헤드이송축(121), 가로 바(125), 헤드부스(123) 및 헤드(130)도 상승하게 된다. 그리고, 도4의 화살표와 같이 헤드(130) 및 헤드부스(123)가 해당 헤드이송축(121)에서 잉크클리닝시스템 위로 이동하며, 잉크클리닝시스템 설치구간 내에서 정비에 필요한 높이로 하강하게 된다.

제3 및 제4 헤드 이송 장치에서도 마찬가지로, 대기 상태나 헤드를 정비할 필요가 있을 때에는 헤드(130) 및 헤드부스(123)가 상승하여 도4의 화살표와 같이 가로 바 왼쪽 끝단에 있는 잉크클리닝시스템 위로 이동하며, 잉크클리닝시스템 설치구간 내에서 대기나 정비에 필요한 높이로 하강하게 된다.

대기 상태가 끝나거나 헤드 정비가 완료되고, 다시 날염이 필요할 때에는 제1 내지 제4 헤드 이송 장치에서 헤드(130) 및 헤드부스(123)는 역으로 동작하여 벨트(150) 위의 날염에 필요한 위치로 복귀하게 된다.

한편, 이상에서는 프린터의 인쇄되는 전체 폭에 해당하는 직물이 날염되는 경우를 가정하여 살펴보았고, 이때, 벨트(150)의 폭과 벨트(150)를 움직이는 벨트 구동 롤러(160) 크기도 프린터의 인쇄되는 전체 폭에 해당하는 경우를 가정한 것이지만, 벨트(150)의 폭과 롤러(160) 크기가 반드시 인쇄되는 전체 폭을 모두 담당하도록 한정될 필요는 없다.

가령, 도6의 실시예를 참조하면, 직물을 이송시키는 벨트(160)와 이 벨트(160)를 구동하는 롤러(150)는 폭 방향으로 단위 벨트(161, 163) 및 단위 롤러(151, 153)가 2개씩 병렬 설치되어 이루어진다. 각 단위 롤러(151, 153)는 별도의 구동 모터에 의해 구동될 수 있다. 따라서, 프린터에서 날염이 가능한 전체 폭보다 작은 1/2폭 직물이나 1/3폭, 1/4폭 직물의 경우 모든 위치의 롤러(150)에서 직물 이송방향을 기준으로 좌, 우의 두 단위 벨트(161,163) 및 두 단위 롤러(151, 153) 가운데 가령 좌측에 있는 단위 벨트(161) 및 단위 롤러(151)만을 사용하여 날염 작업을 위한 직물을 이송하면서 프린팅 작업을 실시할 수 있다.

같은 방식으로 모든 롤러 위치에서 롤러는 폭 방향으로 단위 롤러가 4개씩 병렬 설치되어 이루어질 수 있다. 이런 경우, 전체의 1/2폭 직물을 날염하는 경우, 디지털 날염 프린터의 헤드 가운데 전체 폭에서 좌측에 있는 두 개의 헤드만을 이용하고, 4개의 단위 롤러 가운데 역시 좌측에 있는 두 개의 단위 롤러만 사용하여 직물을 이송하면서 전체의 1/2폭 직물을 날염할 수 있다.

이때, 각 헤드는 좌우 폭 방향으로 움직일 필요가 없이 고정된 상태로(싱글 패스 방식으로) 자기 위치에 있다가 헤드에 속한 노즐 아래쪽으로 직물의 날염할 부분이 지나가면 그 부분에 잉크를 도트 형태로 분사하게 된다. 따라서 직물의 각 위치마다 헤드가 좌우로 움직이면서 날염을 할 필요가 없고, 직물이 연속으로 진행하면서 날염을 할 수 있으므로 날염 속도가 높은 상태를 유지할 수 있다.

또한, 각 헤드에는 처음부터 시안, 마젠타, 옐로우, 블랙에 해당하는 단위헤드열 2개씩이 있어서, 각 단위해드열의 노즐이 돗트 형태의 분사를 하여 이러한 컬러 도트의 조합을 통해 직물의 각 영역은 다양한 색상으로 날염될 수 있다.

현재 섬유 업계에서 유통되는 원단 제직기는 사양에 따라 크게 4 가지 정도로 구분될 수 있다. 즉, 실크나 면 기타 스판류의 원단은 소폭 44인치(110cm)로, 레이온, 폴리 등의 화학섬유 원단은 대폭 60인치(150cm)로, 침장류 인테리어 원단은 광폭 120인치(300cm)로, 트리코트 등 편직물은 다이마루 72인치(180cm)로 흔히 이루어진다.

만약 각 헤드의 크기(폭)를 55cm 내지 58cm로 하면, 본 발명의 디지털 날염 프린터에서 소폭 원단은 폭 방향을 기준으로 병렬 설치되어 폭 일부 구간을 분담하는 2개의 헤드로 커버될 수 있고, 대폭 원단은 3개의 헤드로, 광폭 원단은 6개의 헤드로, 다이마루 원단은 4개의 헤드로 폭 구간을 분담시켜 전체 원단의 폭을 커버할 수 있게 된다.

따라서, 하나의 디지털 날염 프린터에서 폭 방향 기준으로 6개의 헤드를 병렬 배치하여 각 폭 구간의 날염을 분담시키면, 하나의 디지털 날염 프린터로 소폭, 대폭, 광폭 및 다이마루 원단을 모두 날염할 수 있고, 동시에 2 이상의 소폭 원단, 소폭 원단과 대폭 원단, 소폭 원단과 다이마루 원단, 2 이상의 대폭 원단을 날염하는 것도 가능하다.

이때, 롤러 및 벨트도 헤드와 같은 폭의 단위 롤러 및 벨트 6개를 병렬시키거나, 혹은 롤러 및 벨트와 헤드의 폭 방향을 기준으로 하는 배치를 개념적으로 단순화하여 보여주는 도7에서 보이듯이, 헤드(230) 2 개에 해당하는 폭을 가진 중형 롤러(263) 및 중형 벨트(253) 각 1개, 헤드 1개에 해당하는 폭을 가진 소형 롤러(265) 및 소형 벨트(255) 각 1개, 헤드 3개에 해당하는 폭을 가진 대형 롤러(261) 및 대형 벨트(251) 각 1개를 병렬 설치하고, 이들을 조합하여 구동하면, 소폭 원단, 대폭 원단, 다이마루 원단, 광폭 원단에 대당하는 폭 만큼만 전체 벨트(250) 및 롤러(260)를 나누어 구동할 수 있다.

한편, 본 발명에서 각 롤러의 회전을 담당하는 스탭 모터의 회전 속도와 각 헤드를 이루는 각 노즐에서의 분사 시점 선택 혹은 각 헤드부스에서의 메모리 버퍼에 대한 신호, 잉크 공급장치의 조절 등은 텍스타일의 원하는 위치에 원하는 색상 및 형태를 가지는 날염을 위해 디지털 날염 프린터를 컨트롤하는 전용 컨트롤러나 전용 컴퓨터를 통해 조절될 수 있으며, 이런 연관 동작은 기존의 디지털 날염 프린터 분야에서 충분히 알려진 것이므로 그에 대한 구체적 설명은 생략하기로 한다.

이상에서는 한정된 실시예를 통해 본 발명을 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명된 것일 뿐 본원 발명은 이들 특정의 실시예에 한정되지 아니한다. 즉, 당해 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명을 토대로 다양한 변경이나 응용예를 실시할 수 있을 것이며 이러한 변형례나 응용예는 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

101: 프레임 111: 타워(수직이송축)
113: z축 이동부 115: 수직 바(bar)
121: 헤드이송축 123: 헤드부스
125: 가로 바(bar) 130: 헤드
131: 단위헤드열 130: 단위헤드
140: 예비구역(헤드클리닝장치) 150: 벨트
151, 153: 단위 벨트 160: 롤러
161, 163: 단위 롤러

Claims

디지털 날염 프린터에 있어서,
날염할 때의 텍스타일(textile: 원단) 이동방향(길이방향)으로 나누어 설치된 복수의 헤드(head) 이송 장치에 텍스타일 이동방향을 가로지르는 폭방향을 기준으로 전체 구간을 서로 나누어 담당할 수 있는 복수 개의 헤드가 설치되고,
상기 복수 개의 헤드 각각은, 잉크를 분사할 때에는 폭방향으로 움직이지 않고 고정되며 유지 보수를 위해서는 폭방향으로 움직여 상기 헤드 이송 장치의 일측에 위치할 수 있도록, 폭방향으로 이동 가능하게 이루어지고,
상기 전체 구간에 비해 구간 폭이 1/2 이하로 좁지만 상기 헤드를 포함할 수 있는 폭의 예비구역이 상기 헤드 장착 장치의 폭방향 일 측에 설치되어 상기 헤드가 수용될 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 날염 프린터.
제 1 항에 있어서,
상기 헤드 각각은 상기 전체 구간 가운데 담당하는 폭방향 구간을 지나는 텍스타일에 대해 풀 컬러 인쇄를 구현할 수 있도록 복수 색상 잉크 분사 노즐을 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 날염 프린터.
제 2 항에 있어서,
상기 헤드에서 풀 컬러 인쇄를 위한 상기 복수 색상 잉크 분사 노즐은 같은 색상의 잉크를 분사하는 노즐이 폭방향으로 복수 개 배열되어 이루어지는 노즐열이 텍스타일 이동 방향으로 색깔 별로 복수 개 배열되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 날염 프린터.
제 1 항에 있어서,
상기 텍스타일을 이동시키기 위한 복수 개의 벨트 및 복수 개의 롤러가 폭 방향으로 병렬로 설치되어 상기 복수 개의 벨트는 서로 별개로 구동 가능하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 날염 프린터.
제 4 항에 있어서,
상기 복수 개의 벨트 및 복수 개의 롤러 가운데 적어도 2 개는 서로 다른 폭 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 디지털 날염 프린터.
제 1 항에 있어서,
상기 헤드 이송 장치는 4개 혹은 6개로 설치되고,
상기 헤드는 상기 폭 전체 구간의 1/4 혹은 1/6 보다 크거나 같은 유효 폭을 가지되 55cm 내지 58cm 크기의 유효 폭(날염 가능한 폭)으로 형성되고,
상기 헤드 각각은 상기 폭 전체 구간을 1/4 혹은 1/6씩 맡아 텍스타일 날염을 담당하는 것을 특징으로 하는 디지털 날염 프린터.
제 1 항에 있어서,
상기 예비구역은 텍스타일이 날염을 위해 지날 수 있는 영역에서 벗어나도록 인쇄 구역의 외측 일 측방에 위치하거나, 양 측방에 나뉘어 위치하거나, 텍스타일이 날염을 위해 지날 수 있는 영역과 위에서 볼 때 겹치도록 인쇄 구역의 내측 양 측방에 나뉘어 존재하는 것을 특징으로 하는 디지털 날염 프린터.