KR101755020B1 - 초박막 전사 인쇄 자동화기기 - Google Patents

초박막 전사 인쇄 자동화기기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초박막 전사 인쇄 자동화기기에 관한 것으로, 본 발명에 따른 초박막 전사 인쇄 자동화기기는 고정롤러; 상기 고정롤러를 가압하는 가압롤러; 상기 고정롤러 및 상기 가압롤러 사이로 1차 인쇄지를 공급하는 1차 인쇄지 공급롤러; 상기 고정롤러 및 상기 가압롤러 사이로 2차 인쇄지를 공급하는 2차 인쇄지 공급롤러; 상기 고정롤러 및 상기 가압롤러의 전방에서 전사인쇄 조성액을 상기 2차 인쇄지로 공급하는 조성액공급기; 상기 조성액공급기 전방에서 상기 2차 인쇄지를 세척하는 세척기; 및 상기 고정롤러 및 상기 가압롤러 후방으로 배출되는 인쇄지를 건조시키는 온풍건조기를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

초박막 전사 인쇄 자동화기기{THIN FILM TRANSFER PRINTING AUTOMATIC DEVICE}
본 발명은 초박막 전사 인쇄 자동화기기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원판의 소정 패턴을 가압 전사 방법으로 다양한 합성수지인 매질에 전사하는 초박막 전사 인쇄 자동화기기에 관한 것이다.
인쇄란 원고의 내용을 보다 정확하게 전달 보조할 목적으로, 판을 개입하여 종이나 기타의 물질 위에 잉크로서 글자나 기타의 동형 등을 고정화하는 행위이다. 이러한 인쇄 과정은 인쇄 기계를 통하여 판에 옮겨진 인쇄 잉크를 종이인 피인쇄체에 전이시켜 고착화함으로 완료된다.
일반적으로 인쇄는 종이에 인쇄하는 일반 인쇄와 금속, 합성수지, 유리 등에 인쇄하는 특수 인쇄로 나뉘는데, 최근에는 종이의 종류도 다양해지고 종이 이외의 피인쇄체 종류도 다양해지고 있어 그 성질에 맞는 다양한 인쇄 방법의 변형이 생기고 있다.
이러한 다양한 인쇄 방법 중 전사 방식으로 인쇄를 하는 전사 인쇄가 있는데, 전사 인쇄란 종이에 인쇄한 그림을 도자기, 유리, 금속, 플라스틱 등의 표면에 전사하는 인쇄 방식이다. 2차 인쇄지는 인쇄 잉크나 안료를 써서 백상지와 같은 대지에 풀칠을 한 다음 그 위에 화면을 인쇄한 것이다. 단지와 같은 얇은 종이를 두 겹으로 한 복지의 2차 인쇄지가 있으며, 평판 인쇄나 실크스크린 인쇄로 박는다.
이와 같은 전사 방식은 그림을 잘라내어 피인쇄체에 접착용 니스 등을 칠한 위에 붙인 다음 종이를 적셔 벗겨내면 그림만 남게 되는데, 여기에 다시 니스를 칠하여 마무리를 하고, 복지에서는 대지를 미리 떼어낸 다음 전사한다. 또한 전사 방식은 곡면 인쇄가 가능한 것에 특징이 있다. 그러나 이러한 전사 방식은 복잡하고 정밀한 패턴을 인쇄하기는 불가능하며 그 적용범위가 제한적인 문제점이 있다.
특허문헌 1에 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 압력을 이용한 전사 방법이 개시되어 있다. 종래의 압력을 이용한 전사 방법은 소정 패턴이 인쇄된 원판의 잉크 면에 전처리 코팅 조성물을 도포한 후 건조하는 단계; 전처리 코팅된 잉크 표면에 전사인쇄 조성물을 도포하고 도포면을 판상의 합성수지인 제1 매질의 배면과 밀착시킨 후 가압하는 단계; 잉크의 전사를 확인하여 원판을 제1 매질로부터 이탈시키거나 그대로 두는 단계; 및 원판 이탈면 또는 원판의 배면 상에 합지 조성물을 도포하고 도포면을 판상의 제2 매질 표면과 밀착시킨 후 가압하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 종래의 압력을 이용한 전사 방법은 전처리 코팅 조성물을 도포하는 것, 원판을 제1 매질로부터 이탈시키는 것, 합지 조성물을 도포하는 것 등의 작업을 수작업으로 진행하였는데, 이로 인해 인쇄물을 대량으로 전사 인쇄하기 힘들고, 시간이 많이 소요되며, 능숙자가 아닌 사람이 작업하는 경우 불량률이 높은 문제점이 있었다.
KR 10-2007-0090127 A1 (2007.09.05.)
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 종래의 압력을 이용한 전사 방법을 자동화된 장비를 이용하여 전사 방법을 수행함으로써 불량률을 낮추고, 작업 시간을 대폭 단축시켜 대량으로 전사 인쇄가 가능한 초박막 전사 인쇄 자동화기기를 제공하는데 있다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 초박막 전사 인쇄 자동화기기는 고정롤러; 상기 고정롤러를 가압하는 가압롤러; 상기 고정롤러 및 상기 가압롤러 사이로 1차 인쇄지를 공급하는 1차 인쇄지 공급롤러; 상기 고정롤러 및 상기 가압롤러 사이로 2차 인쇄지를 공급하는 2차 인쇄지 공급롤러; 상기 고정롤러 및 상기 가압롤러의 전방에서 전사인쇄 조성액을 상기 2차 인쇄지로 공급하는 조성액공급기; 상기 조성액공급기 전방에서 상기 2차 인쇄지를 세척하는 세척기; 및 상기 고정롤러 및 상기 가압롤러 후방으로 배출되는 인쇄지를 건조시키는 온풍건조기를 포함하여 구성되는 것을 특징을 기술적 특징으로 한다.
본 발명에 따른 초박막 전사 인쇄 자동화기기는 압력을 이용한 전사 방법을 자동화된 장비를 이용하여 전사 방법을 수행함으로써 불량률을 낮추고, 작업 시간을 대폭 단축시켜 대량으로 전사 인쇄가 가능해 진다.
도 1은 본 발명에 따른 초박막 전사 인쇄 자동화기기의 구성도
도 2는 본 발명에 따른 초박막 전사 인쇄 자동화기기의 다른 실시 형태의 구성도
도 3은 본 발명에 따른 초박막 전사 인쇄 자동화기기의 또 다른 실시 형태의 구성도
아래에서는 본 발명에 따른 초박막 전사 인쇄 자동화기기를 첨부된 도면을 통해 더욱 상세히 설명한다. 본 발명은 기존의 인쇄(1차 인쇄)된 인쇄지를 전사 방식으로 인쇄(2차 인쇄)하는 것을 기본적 기술사상으로 하며, 필요에 따라 1차 인쇄를 하기 위한 구성과 2차 인쇄를 하기 위한 구성이 복합적으로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 초박막 전사 인쇄 자동화기기의 구성도이다. 도 1을 참조하면 본 발명에 따른 초박막 전사 인쇄 자동화기기는 본체(10), 고정롤러(20), 가압롤러(30), 2차 인쇄지 공급롤러(50), 1차 인쇄지 공급롤러(40), 조성액공급기(60), 세척기(70) 및 온풍건조기(80)를 포함하여 구성된다. 이와 같이 구성되는 전사 인쇄장치는 설명을 용이하게 하기 위해 2차 인쇄기(100)라고 표현한다.
본체(10)는 본 발명에 따른 초박막 전사 인쇄 자동화기기의 주요 구성요소들이 설치되는 구성요로서, 본 발명에 따른 초박막 전사 인쇄 자동화기기의 큰 골격을 이루는 것으로 볼 수 있다.
고정롤러(20)는 본체(10)에 설치되는 구성요소로서, 고정롤러(20)의 축이 본체(10)에 고정되어 롤링 동작만 할뿐 상하 또는 좌우로 유동되지 않는다.
고정롤러(20)의 설명을 돕기 위해 베이스 플레이트(90)를 먼저 설명하자면, 베이스 플레이트(90)는 본체(10)에 설치되는데, 베이스 플레이트 위로 2차 인쇄지(51)와 1차 인쇄지(41)가 공급된다. 이러한 베이스 플레이트(90)는 일부가 절개된 형태로 개방부(92)가 형성되는데, 이러한 개방부(92)로 고정롤러(20)의 일부가 노출된다.
이러한 고정롤러(20)는 개방부(92)로 노출된 부분이 가압롤러(30) 또는 2차 인쇄지(51)와 맞닿게 된다. 예를 들어 2차 인쇄지 공급롤러(50)를 출발한 2차 인쇄지(51)가 고정롤러(20)에 도착하기 전에는 고정롤러(20)가 가압롤러(30)와 접하고, 2차 인쇄지(51)가 고정롤러(20)에 도착하면 고정롤러(20)가 2차 인쇄지(51)와 접하게 된다.
가압롤러(30)는 고정롤러(20)를 가압하는 구성요소로서, 본체(10)에 상하로 유동 가능하게 설치된다. 1차 인쇄지(41) 및 2차 인쇄지(51)의 종류에 따라 그 두께가 달라지고, 이로 인해 고정롤러(20)와 가압롤러(30) 사이의 공간이 넉넉하게 필요한데, 가압롤러(30)가 상하로 유동 가능하게 설치됨으로써 고정롤러(20)와 가압롤러(30) 사이의 공간을 확보할 수 있다. 가압롤러(30)를 상하로 유동시키는 구성은 본체(10) 내부에 형성된다.
또한, 본체(10)에는 고정롤러(20) 또는 가압롤러(30)의 축이 회전하도록 구동기(미도시)가 설치되고, 구동기에 의해 고정롤러(20) 또는 가압롤러(30) 중 어느 하나가 먼저 회전하고 이에 맞물리는 다른 하나가 따라서 회전하게 된다.
이와 같은 고정롤러(20) 및 가압롤러(30)는 외피의 재질이 어느 정도 탄성이 있는 실리콘 등과 같은 합성수지로 형성되는데, 이러한 탄성에 의해 1차 인쇄지(41) 및 2차 인쇄지(51)를 강하게 압착할 수 있다. 고정롤러(20) 및 가압롤러(30)의 탄성정도는 30~45인 것이 바람직하고, 필요에 따라 탄성정도가 36~38에서 선택되어질 수도 있다.
또한 고정롤러(20) 및 가압롤러(30) 사이에 스프링이 개재되어 형성될 수 있다. 이러한 스프링은 고정롤러(20) 및 가압롤러(30)에 탄성을 제공하고, 이러한 탄성에 의해 고정롤러(20)와 가압롤러(30) 사이로 1차 인쇄지(41) 및 2차 인쇄지(51)가 인입될 때, 가압롤러(30)가 1차 인쇄지(41) 및 2차 인쇄지(51)의 두께만큼 자연스럽게 위쪽으로 이동하며, 1차 인쇄지(41) 및 2차 인쇄지(51)가 완전히 인입된 이후에는 가압롤러(30)가 1차 인쇄지(41) 및 2차 인쇄지(51)의 두께를 유지한 상태로 가압롤러(30)의 가압 구성에 의해 고정롤러(20)를 가압하게 된다.
1차 인쇄지 공급롤러(40)는 1차 인쇄지(41)를 고정롤러(20)와 가압롤러(30) 사이로 공급하는 구성요소로서, 1차 인쇄지 공급롤러(40)에 1차 인쇄지(41)가 말리는 형태로 구비된다. 이러한 1차 인쇄지(41)는 여러 차례의 나노코팅 조성물 분사를 통해 1차 인쇄지(41) 외피에 얇은 막이 형성되는데, 이렇게 형성된 얇은 막이 이하에서 설명되는 조성액공급기(60)를 통해 공급되는 전사인쇄 조성액과 반응하여 1차 인쇄지(41)로부터 2차 인쇄지(51)로 이미지가 그대로 전사될 수 있다.
2차 인쇄지 공급롤러(50)는 2차 인쇄지(51)를 고정롤러(20)와 가압롤러(30) 사이로 공급하는 구성요소로서, 2차 인쇄지 공급롤러(50)에 2차 인쇄지(51)가 말린 형태로 구비된다.
본 발명은 2차 인쇄지(51)에 1차 인쇄지(41)의 이미지가 그대로 전사되어 인쇄되는데, 이러한 2차 인쇄지(51)로 폴리카보네이트(PC), 아크릴, PMMA, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜(PET-G), 무정형 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(PET-A), 폴리우레탄(PU), 폴리비닐 클로라이드(PVC) 등 다양한 종류의 고분자 합성 수지가 이용될 수 있다.
조성액공급기(60)는 전사인쇄 조성액을 공급하는 구성요소로서, 고정롤러(20) 및 가압롤러(30)의 전방에 설치된다. 구체적으로 조성액공급기(60)는 도 1에 도시된 것처럼, 고정롤러(20) 및 가압롤러(30)의 전방에 설치되어 2차 인쇄지(51)가 고정롤러(20) 및 가압롤러(30) 사이로 인입되기 직전에 2차 인쇄지(51) 위로 전사인쇄 조성액을 공급한다. 이러한 전사인쇄 조성액과 위에서 설명한 1차 인쇄지(41)에 형성된 얇은 막이 이루는 나노코팅 조성물과의 반응에 의해 1차 인쇄지(41)로부터 2차 인쇄지(51)로 이미지가 전사될 수 있다.
이러한 조성액공급기(60)는 예를 들어 고정롤러(20)의 길이 방향을 따라 바(Bar) 형태로 형성되고 소정 간격으로 이격되어 분사노즐(미도시)이 형성되며, 분사노즐을 통해 전사인쇄 조성액이 분사될 수 있다.
세척기(70)는 고정롤러(20)와 2차 인쇄지 공급롤러(50) 사이에 설치되어 2차 인쇄지(51)를 세척하는 구성요소로서, 2차 인쇄지(51)가 고정롤러(20) 및 가압롤러(30) 사이로 인입되기 전에 2차 인쇄지(51)를 깨끗하게 세척한다. 2차 인쇄지(51)를 운송 중 또는 보관 중에 2차 인쇄지(51) 이물질이 부착될 수 있는데, 이러한 이물질이 부착된 상태에서 그대로 인쇄하는 경우 제대로 인쇄가 되지 않을 수 있다.
이처럼 세척기(70)가 2차 인쇄지(51)의 표면을 깨끗하게 세척하는데, 도 1에 도시된 것처럼 베이스 플레이트(90)의 선단에 제1 전환롤러(55)가 설치되고 제1 전환롤러(55)의 수직한 하부에 2차 인쇄지 공급롤러(50)가 위치할 수 있다. 이러한 구성으로 2차 인쇄지(51)을 수직방향으로 공급할 수 있어 세척 효율을 향상시킬 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 초박막 전사 인쇄 자동화기기의 다른 실시 형태의 구성도로서, 위의 경우와 달리 본 발명은 제1 전환롤러(55)의 수직한 하부에 제2 전환롤러(56)가 설치되고 제1 전환롤러(55)와 제2 전환롤러(56) 사이에 세척기(70)가 설치될 수 있다. 이러한 구성{베이스 플레이트(90)의 선단에 제1 전환롤러(55)가 설치되고 제1 전환롤러(55)의 수직한 하부에 제2 전환롤러(56)가 설치되는 구성}으로 2차 인쇄지(51)는 제1 전환롤러(55)와 제2 전환롤러(56) 사이에서 바닥과 수직한 방향으로 형성된다.
그리고 세척기(70)는 공기를 분사하는 분사기(72)와 공기를 흡입하는 흡입기(74)로 구성될 수 있다. 위와 같은 구성{베이스 플레이트(90)의 선단에 제1 전환롤러(55)가 설치되고 제1 전환롤러(55)의 수직한 하부에 제2 전환롤러(56)가 설치되는 구성}에서 도 1에 도시된 것처럼 분사기(72)가 하부에 설치되고, 흡입기(74)가 상부에 설치될 수 있다. 이처럼 분사기(72)를 이용하여 2차 인쇄지(51)의 먼지를 먼저 털어내고, 흡입기(74)를 이용하여 털어낸 먼지를 흡입함으로써 효율적으로 제2 인쇄지(51)를 세척할 수 있다.
또한, 본 발명은 수평각조절부(57)가 설치되어 제1 전환롤러(55)의 수평각을 조절할 수 있다. 구체적으로 수평각조절부(57)는 베이스 플레이트(90)의 선단 및 제1 전환롤러(55) 사이에 개재되어 설치될 수 있다.
2차 인쇄지 공급롤러(50)를 출발한 2차 인쇄지(51)는 고정롤러(20) 및 가압롤러(30) 사이로 인입될 때까지 소정 거리가 있기 때문에, 이 거리에서 2차 인쇄지(51)가 이동하는 동안 미세하게 비뚤어질 수 있는 문제점이 발생한다. 그러나 본 발명에 따른 초박막 전사 인쇄 자동화기기는 수평각조절부(57)를 이용하여 2차 인쇄지(51)가 이동하는 동안 비뚤어졌을 때 2차 인쇄지(51)를 바로 잡을 수 있다.
온풍건조기(80)는 고정롤러(20) 및 가압롤러(30)의 후방에 설치되는 구성요소로서, 고정롤러(20)와 가압롤러(30) 후방으로 배출되는 1차 인쇄지(41) 위로 온풍을 공급한다. 고정롤러(20)와 가압롤러(30) 사이로 2차 인쇄지(51)에 1차 인쇄지(41)의 이미지가 전사된 상태로 배출되는데, 이렇게 배출되는 2차 인쇄지(51)와 1차 인쇄지(41)는 전사 인쇄가 제대로 되기 위해 바로 건조되는 것이 바람직하다. 온풍건조기(80)가 고정롤러(20) 및 가압롤러(30)의 후방에 설치된 상태에서 온풍을 공급함으로써 배출된 1차 인쇄지(41)와 2차 인쇄지(51)가 바로 건조될 수 있고, 이로 인해 전사 인쇄의 효율을 높일 수 있다. 이때 온풍건조기(80)에서 공급되는 온풍의 온도는 40°C ~ 60°C 인 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명에 따른 초박막 전사 인쇄 자동화기기의 또 다른 실시 형태의 구성도이다. 도 3을 참조하면 본 발명에 따른 초박막 전사 인쇄 자동화기기는 1차 인쇄기(200)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
1차 인쇄기(200)는 1차 인쇄지(41)에 이미지 등을 인쇄하여 출력하는 구성요소로서, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 초박막 전사 인쇄 자동화기기는 1차 인쇄기(200)와 2차 인쇄기(100)가 복합적으로 구성될 수 있다.
이러한 구성에 의해 1차 인쇄기(200)에서 인쇄된 출력물{1차 인쇄지(41)}을 2차 인쇄기(100)로 옮기고 설치하는 불편함 없이 1차 인쇄기(200)를 통해 출력된 1차 인쇄지(41)를 바로 2차 인쇄기(100)를 통해 전사인쇄할 수 있다. 따라서, 1차 인쇄지(41)를 1차 인쇄기(200) 1차 인쇄지 공급롤러(40)로 옮기는 불편함을 해소함과 동시에 작업 시간을 대폭 단축할 수 있다.
이때, 1차 인쇄기(200)에는 1차 인쇄지(41)에 이미지를 인쇄한 후 건조하기 위해 건조기가 설치되어 있다. 이러한 1차 인쇄기(200)의 건조기는 일반적으로 100°C 내외의 온풍을 공급한다. 본 발명은 이러한 1차 인쇄기(200)의 건조기와 2차 인쇄기(100)의 온풍건조기(80)가 연통되도록 구성될 수 있고, 이러한 구성에 의해 별도의 온풍을 공급하기 위한 온풍건조기(80)를 생성할 필요가 없게 된다. 따라서 본 발명에 따른 초박막 전사 인쇄 자동화기기의 제작 비용을 절감할 수 있다.
10: 본체 20: 고정롤러
30: 가압롤러 40: 1차 인쇄지 공급롤러
41: 1차 인쇄지 50: 2차 인쇄지 공급롤러
51: 2차 인쇄지 55: 제1 전환롤러
56: 제2 전환롤러 57: 수평각조절부
60: 조성액공급기 70: 세척기
72: 분사기 74: 흡입기
80: 온풍건조기 90: 베이스 플레이트
92: 개방부

Claims (5)

  1. 고정롤러(20);
    상기 고정롤러(20)를 가압하는 가압롤러(30);
    상기 고정롤러(20) 및 상기 가압롤러(30) 사이로 1차 인쇄지(41)를 공급하는 1차 인쇄지 공급롤러(40);
    상기 고정롤러(20) 및 상기 가압롤러(30) 사이로 2차 인쇄지(51)를 공급하는 2차 인쇄지 공급롤러(50);
    상기 고정롤러(20) 및 상기 가압롤러(30)의 전방에서 전사인쇄 조성액을 상기 2차 인쇄지(51)로 공급하는 조성액공급기(60);
    상기 조성액공급기(60) 전방에서 상기 2차 인쇄지(51)를 세척하는 세척기(70);
    상기 고정롤러(20) 및 상기 가압롤러(30) 후방으로 배출되는 인쇄지를 건조시키는 온풍건조기(80)를 포함하 며,
    상기 고정롤러(20) 및 상기 가압롤러(30) 사이에는 베이스 플레이트(90)가 설치되고, 상기 베이스 플레이트(90)에는 상기 고정롤러(20)의 일부가 노출되는 개방부(92)가 형성되고, 상기 베이스 플레이트(90) 위로 상기 제1·2차 인쇄지(41, 51)가 공급되고,
    상기 고정롤러(20) 및 상기 가압롤러(30) 사이에는 상기 가압롤러(30)를 탄성 이동시키는 스프링이 개재되고,
    상기 세척기(70)는 공기를 분사하는 분사기(72) 및 공기를 흡입하는 흡입기(74)로 이루어지며,
    상기 베이스 플레이트(90)의 선단에는 제1 전환롤러(55)가 설치되고, 상기 베이스 플레이트(90)의 선단 및 상기 제1 전환롤러(55) 사이에는 상기 제1 전환롤러(55)의 수평각을 조절하는 수평각조절부(57)가 설치되는 것 을 특징으로 하는 초박막 전사 인쇄 자동화기기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 1차 인쇄지(41)를 인쇄하는 1차 인쇄기(200)를 더 포함하여 구성되고,
    상기 1차 인쇄기(200)를 통해 출력되는 1차 인쇄지(41)가 상기 고정롤러(20) 및 상기 가압롤러(30) 사이로 공급되는 것을 특징으로 하는 초박막 전사 인쇄 자동화기기.
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