KR102088778B1 - 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건조시 유독성 물질이 발생되지 않는 수용성 잉크를 이용한 인쇄패턴을 효율적으로 건조시켜 친환경 수지필름을 제조할 수 있는 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치에 관한 것이다.
본 발명의 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치는 인쇄롤러와 가이드롤러를 포함하여 수지필름에 수용성 잉크로 인쇄패턴을 인쇄하는 인쇄부와; 상기 인쇄패턴이 형성된 상기 수지필름의 이송궤적을 일부 감싸도록 설치되는 건조챔버와; 상기 인쇄패턴을 건조시키도록 상기 건조챔버의 내부의 공기를 가열시키는 건조유닛;을 구비한다.

Description

수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치{Thermal drying equipment of printing machine using water-soluble ink}
본 발명은 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 친환경 종량제 비닐봉투, 포장지, 쇼핑백을 제조하기 위한 수지필름에 유독성 물질이 발생되지 않고 화재위험이 적은 수용성 잉크를 이용한 인쇄패턴을 효율적으로 건조시킬 수 있는 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치에 관한 것이다.
종래의 포장 필름은 휘발성유기화합물질(이하, VOC)인 신너(thinner)를 함유하고 있는 잉크를 이용하여 그라비아 인쇄 공정을 통해 제조됨에 따라 대기환경오염 발생하는 문제점이 있다. 아울러, 신너는 인체에 매우 유독하여 작업자의 건강에 해를 끼칠 수 있을 뿐만 아니라 화재위험이 매우 높아 특별히 관리되어야만 한다.
이에, 종래의 그라비아 인쇄 시설은 신너를 관리 하고 정화하는 정화시설이 별도로 구비되어야 하기 때문에 시설이 비대해지며, 인쇄 시설의 가동 비용이 비싸다는 단점이 있었다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 등록특허공보 제10-1860675호에 친환경 잉크를 이용한 포장필름 및 이의 제조방법이 게시되어 있다.
상기와 같은 포장필름은 VOC물질을 함유하지 않은 친환경 잉크를 사용하여 필름을 제조하도록 하였으나 친환경 잉크를 필름에 도포할 시 잉크의 도포량, 건조온도, 시간 등 건조조건이 복잡하여 실질적으로 필름 제조가 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 미비한 조건 변화에도 쉽게 불량품이 발생한다는 단점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1860675호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 수용성 잉크를 이용하여 종량제 비닐봉투, 포장지, 쇼핑백을 제조하기 위한 수지필름에 인쇄된 인쇄패턴을 효율적으로 건조시킴으써, 별도의 신너 정화시설을 필요로 하지 않는 인쇄기의 열 건조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치는 인쇄롤러와 가이드롤러를 포함하여 수지필름에 수용성 잉크로 인쇄패턴을 인쇄하는 인쇄부와; 상기 인쇄패턴이 형성된 상기 수지필름의 이송궤적을 일부 감싸도록 설치되는 건조챔버와; 상기 인쇄패턴을 건조시키도록 상기 건조챔버의 내부의 공기를 가열시키는 건조유닛;을 구비한다.
상기 건조유닛은 송풍기와, 상기 송풍기의 에어배출구에 설치되는 히터와, 상기 히터를 통과한 공기를 상기 건조챔버의 내부로 이송시키도록 상기 에어배출구와 상기 건조챔버를 연결하는 송풍덕트와, 상기 건조챔버 내부에서 인쇄패턴을 건조시킨 공기를 재가열시키기 위하여 상기 송풍기의 에어흡입구와 상기 건조챔버를 연결하는 흡기덕트를 구비한다.
이와 달리 상기 건조유닛은 인쇄패턴이 형성된 수지필름의 일측면과 마주보는 상기 건조챔버의 내측면에 설치되는 히팅부재를 구비할 수 있다.
상기 송풍덕트와 상기 흡기덕트는 인쇄패턴이 형성된 수지필름의 일측면과 마주보는 상기 건조챔버의 내측면에 상기 수지필름의 이송 방향과 역방향으로 공기가 이송될 수 있도록 설치되는 것이 바람직하다.
상기 건조유닛은 상기 건조챔버 내부에 설치되어 순환되는 공기에 와류를 형성하는 와류형성유닛을 더 구비할 수 있다.
상기 와류형성유닛은 공기의 순환 방향과 수직인 방향으로 길이가 길게 형성되고 인쇄패턴 측으로 돌출되게 형성된 다수개의 돌출와류부재가 서로 이격되게 구비되고, 상기 돌출와류부재들은 길이방향을 따라 마루와 골이 연속적으로 반복되게 형성된다.
본 발명의 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치는 상기 건조유닛이 인쇄패턴을 건조하는 것을 보조하기 위하여 상기 수지필름이 통과하는 상기 건조챔버의 입구 또는 출구측 의 적어도 일측에 설치되는 서브건조유닛을 더 구비할 수 있다.
상기 서브건조유닛은 상기 수지필름의 이송경로상에 상기 수지필름의 배면에 접촉되어 회전하며 내부에 온수가 충진될 수 있는 온수충진공간이 형성된 보조롤과. 상기 온수충진공간으로 온수를 공급 및 배수 시킬 수 있도록 온수탱크과 상기 보조롤을 연결하는 온수공급관 및 온수배수관을 포함하는 온수공급유닛을 구비한다.
상기 건조유닛은 상기 건조챔버 내부에 설치되어 가열된 공기의 온도를 일정하게 유지하기 위하여 축열유닛을 더 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명의 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치는 상기 인쇄롤러와 상기 가이드롤러에서 인쇄된 인쇄패턴을 예비건조시키기 위하여 상기 인쇄부에 공기를 분사하는 예비건조부를 더 구비할 수 있다.
상기 히팅부재는 내부에 절연유가 충진된 절연유탱크와, 상기 절연유탱크의 내부에 설치되어 절연유를 가열시키는 절연유히터를 구비할 수 있다.
본 발명의 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치는 유독물질을 발생하지 않고 화재위험성이 적은 수용성 잉크를 이용한 인쇄패턴을 수지필름에 효율적으로 건조시켜 고착시킬 수 있어, 별도의 신너 관리 및 정화시설을 필요로 하지 않는다. 이에 시설의 설계 및 유지비용을 저감시킬 수 있으며, 화재위험도가 낮아 작업자에 안전한 작업환경을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치는 인쇄패턴에 열을 균일하고 안정적으로 가할 수 있어 수지필름의 불량을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치를 도시한 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 열 건조장치의 측단면도,
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치의 요부를 도시한 일부절개 배면사시도,
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치의 사시도,
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치를 도시한 측단면도,
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치를 도시한 일부 절개 사시도,
도 7은 도 6에 도시된 열 건조장치의 측단면도,
도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치의 측단면도,
도 9는 본 발명의 제7 실시예에 따른 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치의 측단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치에 대해 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 2에는 본 발명의 제1실시예에 따른 수용성 잉크(A)를 이용한 인쇄기의 열 건조장치(100)가 도시되어 있다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치(100)는 수용성 잉크(A)를 이용하여 수지필름(V)에 인쇄패턴(P)을 인쇄하는 인쇄부(10)와, 인쇄부(10)를 거쳐 잉쇄패턴(P)이 인쇄된 수지필름(V)의 이송궤적을 일부 감싸도록 설치되는 건조챔버(30)와, 인쇄된 인쇄패턴(P)을 건조시키기 위하여 건조챔버(30)의 내부의 공기를 가열시키는 건조유닛(50)을 구비한다.
인쇄부(10)는 인접하게 설치되는 인쇄롤러(11)와 가이드롤러(13)를 포함한다. 수지필름(V)은 인쇄롤러(11)와 가이드롤러(13) 사이에 통과되며 표면에 인쇄패턴(P)이 인쇄된다. 인쇄롤러(11)는 외주면에 인쇄패턴과 대응되는 동판이 설치된다. 인쇄롤러(11)의 하부에는 수용성 잉크(A)가 채워진 잉크용기(15)가 설치되어 인쇄롤러(11)의 회전에 따라 동판에 수용성 잉크(A)가 도포된다. 수지필름(V)은 인쇄롤러(11)와 가이드롤러(13) 사이에 끼워져 이송됨에 따라 일정길이가 동판에 접촉되어 동판에 도포된 수용성 잉크(A)에 의해 인쇄패턴(P)이 인쇄된다. 인쇄롤러(11)와 가이드롤러(13)는 도면에 도시되지 않은 구동부에 의해 회전된다.
상기한 수지필름(V)은 합성수지가 필름형태로 제조된 것을 일컫으며 바람직하게는 폴리에틸렌계 비닐이다. 수지필름(V)은 튜브형태로 제작된 것으로, 종량제 비닐봉투, 쇼핑백, 각종 상품포장용 봉투이다. 그리고, 상기한 잉크용기(15)에 채워진 수용성 잉크(A)는 신너를 포함하지 않은 것으로, 건조시 휘발성 유기화합물을 배출하지 않는다. 바람직하게는 폴리에틸렌계 비닐과 접착성이 우수하도록 폴리에틸렌을 함유한 수용성 타입 잉크를 사용한다.
건조챔버(30)는 인쇄부(10)를 거쳐 인쇄패턴(P)이 형성된 수지필름(V)의 이송궤적에 설치되는 것이다. 건조챔버(30)는 수지필름(V)의 이송궤적을 일부 감싸도록 외부와 구획되는 내부공간(32)을 형성한다. 건조챔버(30)는 수지필름(P)의 이송이 가능하도록 양단에 입구(35)와 출구(33)가 각각 형성된다. 입구(35)와 출구(33)는 수지필름(V)의 이동시 간섭되지 않도록 수지필름(V)의 두께보다 넓게 형성된다. 건조챔버(30)는 전방측 일측면에 도어(30a)가 구비되어 작업자가 내부점검을 용이하게 할 수 있도록 한다. 건조챔버(30)의 내측면에는 단열재가 더 구비될 수 있다.
건조유닛(50)은 인쇄패턴(P)을 건조시켜 수지필름(V)의 표면에 인쇄패턴(P)을 고착시키는 것으로, 송풍기(51)와, 송풍기(51)의 일측에 설치되어 공기를 가열시키는 히터(57)와, 건조챔버 내부로 가열공기를 공급하도록 건조챔버와 송풍기를 연결하는 제1,2송풍덕트(53)(55), 건조챔버 내부의 공기를 송풍기로 재이송시키는 제1,2흡기덕트(52)(54)를 구비한다.
송풍기(51)는 도면에 도시된 바와 같이 시로코팬을 적용한다. 이와 달리 팬의 회전에 따라 공기를 유동시킬 수 있는 종래의 송풍기는 모두 적용이 가능하다. 송풍기(51)는 모터에 의해 작동되며, 팬의 회전속도를 조절할 수 있도록 속도제어기가 더 구비될 수 있다. 송풍기(51)은 팬의 회전에 따라 공기가 배출되는 에어배출구(51a)와 공기가 흡입되는 에어흡입구(51b)가 형성된다.
히터(57)는 송풍기(51)의 에어배출구(51a)에 설치되는 전열히터로, 송풍기(51)에서 토출되는 공기를 가열시키는 역할을 한다.
제1,2송풍덕트(53)(55)는 히터(57)를 통과한 가열공기가 건조챔버(30)의 내부로 이송되도록 송풍기(51)와 건조챔버(30)를 연결한다. 제1,2송풍덕트(53)(55)는 인쇄패턴(P)의 표면에 가열공기를 분사할 수 있도록 인쇄패턴(P)과 마주보는 건조챔버(30)의 내측면에 형성된 제1,2송풍구(34)(36)와 각각 연통되도록 설치된다. 가열공기는 제1,2송풍덕트(53)(55)를 통해 건조챔버(30)의 내부로 이송되어 인쇄패턴(P)을 건조시킨다. 이때, 가열공기는 40 내지 60℃를 유지하도록 한다.
도면에 도시된 바와 달리, 제1,2송풍덕트(53)(55)는 수지필름(V)의 폭길이에 따라 제1송풍덕트(53)만 구비되거나 제1,2송풍덕트(53)(55) 이외의 송풍덕트가 더 구비될 수 있다. 이때, 송풍구 역시 송풍덕트와 대응되는 갯수로 형성된다.
제1,2흡기덕트(52)(54)는 인쇄패턴(P)을 건조시킨 가열공기가 송풍기(51)의 흡입력에 의해 송풍기(51)의 에어흡입구(51b)로 이송되도록 건조챔버(30)와 송풍기(51)를 연결한다. 송풍기(51)로 흡입된 공기는 다시 에어배출구(51a)를 통해 히터(57)로 이송되어 재가열된 후 제1,2송풍덕트(53)(55)를 따라 건조챔버(30)의 내부로 공급된다. 제1,2흡기덕트(53)(55)는 인쇄패턴(P)과 마주보는 건조챔버(30)의 내측면에 형성된 제1,2흡기구(37)(39)와 각각 연통되도록 설치된다.
도면에 도시된 바와 달리, 제1,2흡기덕트(52)(54)는 수지필름(V)의 폭길이에 따라 제1흡기덕트(52)만 구비되거나 제1,2흡기덕트(52)(54) 이외의 흡기덕트가 더 구비될 수 있다. 이때, 흡기구 역시 흡기덕트와 대응되는 갯수로 형성된다.
상기 제1,2송풍덕트(53)(55)와 제1,2흡기덕트(52)(54)는 수지필름(V)의 이송 방향과 역방향으로 공기가 이송될 수 있도록 제1,2송풍덕트(53)(55)를 건조챔버(30)의 출구(33)측과 인접한 건조챔버(30)의 내측면에 설치되고, 제1,2흡기덕트(52)(54)는 건조챔버(30)의 입구(35)측과 인접한 건조챔버(30)의 내측면에 설치되는 것이 바람직하다.
이처럼, 수지필름(V)의 이송방향과 역방향으로 가열공기가 분사되면 가열공기와 인쇄패턴의 접촉시간이 길어지기 때문에 이송방향과 정방향으로 공기가 분사되는 것 보다 효율적으로 인쇄패턴을 건조시킬 수 있다.
이와 달리, 수지필름(V)의 종류 및 인쇄패턴의 두께에 따라 인쇄패턴과 가열공기의 접촉시간을 줄이기 위해 제1,2송풍덕트(53)(55)가 입구(35)측과 인접하고 제1,2흡기덕트(52)(54)가 출구(33)측과 인접하게 설치될 수 있다.
본 발명의 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치는 도면에 도시된 바와 같이 인쇄패턴(P)이 건조유닛(50)에 의해 건조되기 전에 예비건조를 시키기 위한 예비건조부(40)를 더 구비할 수 있다.
예비건조부(40)는 인쇄롤러(11)와 가이드롤러(15)에서 인쇄된 인쇄패턴(P)을 예비건조시키기 위한 것으로, 인쇄부(10)에 공기를 분사한다.
예비건조부(40)는 공기 분사력을 제공하는 예비송풍기(41)와, 예비송풍기(41)의 일측에 설치되어 공기를 가열시키는 예비히터(43)를 구비한다.
예비송풍기(41)는 도면에 도시된 바와 같이 시로코팬을 적용한다. 이와 달리 팬의 회전에 따라 공기를 유동시킬 수 있는 종래의 송풍기는 모두 적용이 가능하다.
예비히터(43)는 예비송풍기(41)의 예비에어배출구(41a)에 설치되는 것으로, 예비송풍기(41)에서 토출되는 공기를 가열시키는 역할을 한다.
도면에 도시된 바와 달리 예비건조부(40)는 예비히터(43) 없이 예비송풍기(41) 만으로 인쇄부(10)에 공기를 분사할 수 있으며, 예비에어배출구(41a)와 연결되어 인쇄부(10)에 공기를 균일하게 분사시킬 수 있는 관상의 노즐을 더 구비할 수 있다.
상기한 본 발명의 건조유닛(50)은 수지필름(P)의 이송을 방해하지 않고 잉크패턴(P)을 빠르게 건조시킬 수 있다. 아울러, 본 발명의 건조유닛(50)은 새로운 공기를 지속적으로 가열시키지 않고 가열되었던 공기를 재가열하여 사용하는 공기 순환방식으로, 적은 열용량을 필요로하기 때문에 기존 방식 보다 건조유닛(50)은 효율적으로 가동된다.
본 발명의 건조유닛(50)은 도 3에 도시된 바와 같이 와류형성유닛(80)을 더 구비할 수 있다. 이하에서는 앞서 도시된 도면에서와 동일한 기능을 하는 요소는 동일참조부호로 표기한다.
도 3을 참조하면, 와류형성유닛(80)은 건조챔버(30) 내부에 설치되어 순환되는 공기에 와류를 형성하기 위한 것으로, 공기의 순환 방향과 수직인 방향으로 길이가 길게 형성되고 인쇄패턴(P) 측으로 돌출되게 형성된 다수개의 돌출와류부재(81)를 구비한다.
돌출와류부재(81)들은 서로 이격되게 설치되고, 길이방향을 따라 마루(82)와 골(84)이 연속적으로 반복되게 형성된다. 인접하는 돌출와류부재(81)들의 마루(82)와 골(84)들은 각각의 중심이 서로 일직선상에 위치하지 않는 것이 바람직하다. 돌출와류부재(81)는 가열공기를 배출되는 제1,2송풍구(34)(36)와 가열공기가 흡입되는 제1,2흡기구(37)(39) 사이에 설치된다. 돌출와류부재(81)들을 지나는 가열공기는 돌출와류부재(81)들에 형성된 마루(82)와 골(84)에 부딪힘에 따라 와류를 형성하게 된다.
와류형성유닛(80)에 의해 가열공기의 와류가 형성된 건조유닛(50)은 인쇄패턴(P)에 가열공기가 체류하는 시간이 길어져 보다 효율적으로 인쇄패턴(P)을 건조시킬 수 있다.
도 4 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 수용성 잉크(A)를 이용한 인쇄기의 열 건조장치(200)는 건조유닛(50)이 인쇄패턴(P)을 건조하는 것을 보조하기 위한 서브건조유닛(90)을 더 구비할 수 있다.
서브건조유닛(90)은 수지필름(V)이 통과하는 건조챔버(30)의 입구(35) 측에 설치되는 것으로, 수지필름(V)의 배면과 접촉되는 보조롤(93)과 보조롤(93)의 내부로 온수를 공급하는 온수공급유닛(95)을 구비한다.
보조롤(93)은 롤본체(92)와, 롤본체(92)의 양단에 설치되는 제1,2회전축(92a)(92b)을 구비하며, 롤본체(92)는 인쇄부(10)를 거친 수지필름(V)의 이동경로상에 설치되며 양단에 구비된 제1,2회전축(92a)(92b)을 중심으로 회전된다. 롤본체(92)는 인쇄패턴(P)이 형성되지 않은 수지필름(V)의 배면과 접촉되며, 내부에 온수(H)가 충진될 수 있는 온수충진공간(94)이 형성된다. 롤본체(92)는 온수충진공간(94)에 충진된 온수(H)가 외부로 유출되지 않되 온수(H)의 열이 수지필름(V)에 전달될 수 있도록 한다. 제1,2회전축(92a)(92b)은 온수(H)를 온수충진공간(94)으로 유입 및 배출시킬 수 있도록 온수충진공간(94)과 연통되는 온수유입공(미도시)과 온수배출공(미도시)이 각각 형성된다. 보조롤(93)은 상기한 구동부에 의해 회전된다.
온수공급유닛(95)은 온수충진공간(94)에 온수(H)를 공급하거나 배수시키기 위한 것으로, 온수가 저장될 수 있는 온수탱크(96)와, 온수탱크(96)의 온수를 온수충진공간(94)으로 이송시킬 수 있는 이송력을 제공하는 펌프(97)와, 온수가 온수탱크(96)로부터 온수충진공간(94)으로 이송될 수 있도록 온수탱크(96)와 제1회전축(92a)를 연결하는 온수공급관(98a)과, 온수충진공간(94)에 충진된 온수를 다시 온수탱크(96)로 이송시킬 수 있도록 온수탱크(96)와 제2회전축(92b)을 연결하는 온수배수관(98b)을 구비한다.
온수탱크(96)는 내부 또는 일측에 물을 가열시킬 수 있는 가열수단(미도시)이 구비되어 물을 가열시킬 수 있다. 온수탱크(96)로 공급되는 물은 인쇄공정에서 사용한 폐수 또는 상수도로부터 공급된 물일 수 있다.
온수공급관(98a)과 온수배수관(98b)은 밸브가 설치되어 온수충진공간(94)을 온수로 충진시키거나 충진된 온수를 배수시킬 수 있다. 온수공급관(98a)과 온수배수관(98b)은 로터리조인트(미도시)에 의해 제1,2회전축(92a)(92b)에 설치된다. 로터리조인트는 제1,2회전축(92a)(92b)이 회전됨에 따라 온수공급관(98a) 및 온수배수관(98b)이 꼬이지 않도록 한다.
온수(H)는 30 내지 40℃인 것이 바람직하며, 온수충진공간(94)에 한번 충진된 온수(H)는 온수공급유닛(95)을 순환하며 재가열되어 재사용이 가능하다.
이와 같은 서브건조유닛(90)은 온수를 이용하여 인쇄패턴(P)을 예비건조 시킴으로써 건조유닛(50)의 건조효율을 더욱 높이도록 한다. 아울러, 서브건조유닛(90)은 새로운 온수를 지속적으로 소비하지 않고 일정한 양의 온수를 순환시켜 재사용함으로서, 가동 효율이 매우 우수하다.
도 5를 참조하면 본 발명의 서브건조유닛(110)은 수지필름(V)이 통과하는 건조챔버(30)의 출구(33) 측에 설치될 수 있다. 이때, 서브건조유닛(110)은 건조챔버(30)에서 건조유닛(50)에 의해 건조된 인쇄패턴(P)을 보다 완전히 건조시키기 위한 것으로, 건조유닛(50)을 거친 수지필름(V)을 감싸도록 설치되는 보조챔버(111)와, 보조챔버(111) 내부로 공기를 분사하거고 분사된 공기를 흡입하기 위한 송풍유닛(115)을 구비한다.
보조챔버(111)는 수지필름(V)의 이송궤적에 설치되는 것으로, 외부와 구획되는 내부공간(112)을 형성한다. 보조챔버(111)는 양단에 내부공간(112)과 연통되는 보조입구(111a)와 보조출구(111b)가 각각 형성되어 수지필름(V)의 이송을 방해하지 않도록 수지필름(V)을 감싸며 설치된다. 즉, 보조챔버(111)는 상술한 건조챔버(30)와 형상이 같다. 보조챔버(111) 역시 상술한 건조챔버(30)의 도어 및 단열재를 더 구비할 수 있다.
송풍유닛(115)은 보조송풍기(119)와, 보조송풍기(119)에서 토출되는 공기를 보조챔버(111)로 이송시키기도록 보조송풍기(119)와 보조챔버(111)를 연결하는 보조송풍덕트(116)와, 보조챔버(111)의 내부공기를 보조송풍기(119)로 이송시키도록 보조챔버(111)와 보조송풍기(119)를 연결하는 보조흡기덕트(117)를 구비한다.
보조송풍기(119)는 상기한 도 1 내지 도 2의 송풍기(51)와 동일한 시로코팬으로 팬의 회전에따라 공기를 이송시키는 이송력과 흡입력을 제공한다.
보조송풍덕트(116)는 도면에 도시된 바와 달리 보조송풍덕트(116)에 별도의 히터부재가 구비되어 공기를 가열시킬 수도 있다. 보조흡기덕트(117)는 보조챔버(111)의 보조흡기구(114)와 보조송풍기(119)를 연결하여 보조챔버(111) 인쇄패턴(P)을 2차로 건조시킨 공기가 보조송풍기(119)로 흡입될 수 있도록 한다. 즉, 송풍유닛(115)의 공기순환구조는 도 1 내지 도 2의 건조유닛(50)과 공기순환구조와 동일하다. 이때, 보조챔버(111)는 후술할 보조송풍덕트(116) 및 보조흡기덕트(117)가 설치될 수 있도록 보조송풍구(113)와 보조흡기구(114)가 인쇄패턴(P)과 마주보는 내측면에 형성된다.
도면에 도시된 바와 달리 송풍유닛(115)은 보조송풍기(119)를 더 구비하지 않고 도 1 내지 도 2의 송풍기(51)와 보조송풍덕트(116)와 보조흡기덕트(117)가 연결되어 보조챔버(111)의 내부로 공기를 분사시켜 순환시킬 수 있다.
이와 같은 서브건조유닛(90)은 2차건조를 시켜줌으로써 불량건조의 발생확률을 저감시킬 수 있다.
도 6 내지 도 7에는 또 다른 실시예에 따른 건조유닛(60)이 도시되어 있다.
도 6 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 수용성 잉크를 이용한 건조장치(300)의 건조유닛(60)은 건조챔버(30) 내측면에 설치되어 열을 제공하는 히팅부재(61)와, 히팅부재(61)로부터 열을 축열하기 위한 축열유닛(70)을 구비한다.
히팅부재(61)는 인쇄패턴(P)이 형성된 수지필름(V)의 일측면과 마주보는 건조챔버(30)의 내측면에 설치된다. 히팅부재(61)는 금속소재의 전열판(62)으로, 수지필름(V)과 마주보는 일측면의 배면에 열선(63)이 부착된다. 열선(63)은 전원부(미도시)에 의해 전원이 인가될 시 열을 발생시켜 전열판(62)으로 열을 전달한다. 히팅부재(61)는 발생된 열을 이용하여 인쇄패턴(P)을 건조시킨다. 히팅부재(61)는 건조챔버(30)의 내부온도가 40 내지 60℃를 유지하도록 공기를 가열한다.
또한, 도면에 도시된 바와 달리 히팅부재(61)는 전열램프로 구비될 수 있다. 특히 전열램프는 원적외선을 방출할 수 있는 램프를 적용하는 것이 바람직하다.
축열유닛(70)은 건조챔버(30) 내부에 설치되어 가열된 공기의 온도를 일정하게 유지하기 위한 것으로, 축열파우치(71)와, 축열파우치(71)의 충진공간(72)으로 공급수(W)를 공급 및 배출시킬 수 있는 공급수유닛(73)을 구비할 수 있다.
축열파우치(71)는 제1,2송풍구(34)(36) 및 제1,2흡기구(37)(39)와 마주보는 건조챔버(30)의 내측면에 설치되며, 충진공간(72)에 충진되는 공급수(W)가 외부로 유출되지 않는 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 축열파우치(71)는 공급수(W)가 충진공간으로 공급 및 배출되도록 공급수유닛(73)과 연결되는 공급구(미도시) 및 배수구(미도시)가 형성되는 것이 바람직하다.
공급수유닛(73)은 공급수(W)가 저장되는 급수탱크(74)와, 급수탱크(74)의 물을 충진공간(72)으로 이송시킬 수 있는 이송력을 제공하는 펌프(75)와, 공급수(W)가 급수탱크(74)로부터 축열파우치(71)의 충진공간(72)으로 이송될 수 있도록 급수탱크(74)와 축열파우치(71)를 연결하는 급수관(76)과, 충진공간(72)에 충진된 공급수(W)를 다시 급수탱크(74)로 이송시킬 수 있도록 급수탱크(74)와 축열파우치(71)를 연결하는 배수관(77)을 구비한다.
급수탱크(74)로 공급되는 물은 인쇄공정에서 사용한 폐수 또는 상수도로부터 공급된 물일 수 있다. 급수관(76)은 축열파우치(71)의 공급구에 연결되며 배수관(77)은 배수구에 연결된다.
급수관(76)과 배수관(77)은 밸브가 설치되어 축열파우치(71)의 내부를 공급수(W)로 충진시키거나 충진된 공급수(W)를 배수시킬 수 있다.
이처럼 물을 이용한 축열유닛(70)은 온도 유지력이 뛰어나 안정적으로 건조챔버(30) 내부의 온도를 일정하게 유지할 수 있도록 한다. 이와 달리 축열유닛은 축열이 가능한 금속으로 형성된 축열판으로 구비될 수 있다.
이와 같은 건조유닛(60)은 건조챔버(30) 내부의 온도를 일정하게 유지할 수 있어 안정적으로 균일하게 인쇄패턴(P)을 건조시킬 수 있음에 따라 인쇄패턴(P)의 불균일한 건조로 인한 주름현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이와 달리, 도 8을 참조하면, 본 발명의 히팅부재(65)는 내부에 절연유(O)가 충진된 절연유탱크(67)와, 절연유탱크(67)의 내부에 설치되어 절연유(O)를 가열시키는 절연유히터(69)를 구비할 수 있다.
절연유탱크(67)는 금속재질로 구비되어 열전달의 효율성을 높이는 것이 바람직하다. 절연유히터(69)는 전원부(미도시)와 연결되어 전원이 인가됨에 따라 열을 발생시켜 절연유(O)가 가열되도록 한다. 절연유(O)가 가열됨에 따라 절연유탱크(67)가 가열된다.
이와 같은 히팅부재(65)는 절연유히터(69)와 같이 열을 직접적으로 발생시키는 히터가 수지필름(V)에 열을 전달하지 않고 절연유(0)와 절연유탱크(67)를 거쳐 열을 전달 하기 때문에 히터에 의해 열에 민감한 필름수지(V)가 녹는 현상을 방지할 수 있다. 즉 보다 안정적으로 열을 가하여 인쇄패턴(P)을 건조시킬 수 있기 때문에 공정의 불량 발생률이 저감된다.
그리고, 히팅부재(65)는 도 9에 도시된 바와 같이 수지필름(V) 배면과 마주보는 건조챔버(31)의 내측면에 축열유닛(70) 대신 설치될 수 있다. 이와 같은 히팅부재(65)가 구비된 건조유닛(60)은 방열면적이 증대되어 효율적으로 인쇄패턴을 건조시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치는 건조시 대기오염이 발생하지 않는 수용성 잉크를 이용한 인쇄패턴을 수지필름에 표면에 효율적으로 건조시켜 고착시킬 수 있다. 이에, 신너를 관리 및 정화하기 위한 관리 및 정화시설을 별도로 필요로 하지 않아 공장 시설의 운영비용을 저감시킬 수 있다. 아울러 신너를 사용하지 않음으로써, 화재위험도가 낮으며 유독한 가스가 발생하지 않아 작업자에 안전한 작업환경을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치는 인쇄패턴을 균일하고 안정적으로 건조시킬 수 있어 수지필름의 주름현상과 같은 불량발생률이 현저히 저감된다.
상기와 같은 본 발명의 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치는 종량제 봉투와 같이 열에 쉽게 녹는 재질인 비닐에 수용성 잉크로 인쇄패턴을 효율적으로 형성시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치는 인체에 무해하고 대기환경오염 걱정이 없는 친환경 종량제 봉투의 제작이 가능하다.
이상, 본 발명은 실시 예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10 : 인쇄부 30 : 건조챔버
40 : 예비건조부 50 : 건조유닛

Claims (11)

  1. 인쇄롤러와 가이드롤러를 포함하여 수지필름에 수용성 잉크로 인쇄패턴을 인쇄하는 인쇄부와; 상기 인쇄패턴이 형성된 상기 수지필름의 이송궤적을 일부 감싸도록 설치되는 건조챔버와; 상기 인쇄패턴을 건조시키도록 상기 건조챔버의 내부의 공기를 가열시키는 건조유닛;을 구비하고,
    상기 건조유닛은
    송풍기와, 상기 송풍기의 에어배출구에 설치되는 히터와, 상기 히터를 통과한 공기를 상기 건조챔버의 내부로 이송시키도록 상기 에어배출구와 상기 건조챔버를 연결하는 송풍덕트와, 상기 건조챔버 내부에서 인쇄패턴을 건조시킨 공기를 재가열시키기 위하여 상기 송풍기의 에어흡입구와 상기 건조챔버를 연결하는 흡기덕트를 구비하고,
    상기 건조유닛은 상기 건조챔버 내부에 설치되어 순환되는 공기에 와류를 형성하는 와류형성유닛을 더 구비하고,
    상기 와류형성유닛은 공기의 순환 방향과 수직인 방향으로 길이가 길게 형성되고 인쇄패턴 측으로 돌출되게 형성된 다수개의 돌출와류부재가 서로 이격되게 구비되고,
    상기 돌출와류부재들은 길이방향을 따라 마루와 골이 연속적으로 반복되게 형성되는 것을 특징으로 하는 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치.
  2. 삭제
  3. 인쇄롤러와 가이드롤러를 포함하여 수지필름에 수용성 잉크로 인쇄패턴을 인쇄하는 인쇄부와;
    상기 인쇄패턴이 형성된 상기 수지필름의 이송궤적을 일부 감싸도록 설치되는 건조챔버와;
    상기 인쇄패턴을 건조시키도록 상기 건조챔버의 내부의 공기를 가열시키는 건조유닛;을 구비하고,
    상기 건조유닛은
    인쇄패턴이 형성된 수지필름의 일측면과 마주보는 상기 건조챔버의 내측면에 설치되는 히팅부재를 구비하고,
    상기 히팅부재는
    내부에 절연유가 충진된 절연유탱크와, 상기 절연유탱크의 내부에 설치되어 절연유를 가열시키는 절연유히터를 구비하는 것을 특징으로 하는 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 송풍덕트와 상기 흡기덕트는 인쇄패턴이 형성된 수지필름의 일측면과 마주보는 상기 건조챔버의 내측면에 상기 수지필름의 이송 방향과 역방향으로 공기가 이송될 수 있도록 설치되는 것을 특징으로 하는 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 건조유닛은 상기 건조챔버 내부에 설치되어 순환되는 공기에 와류를 형성하는 와류형성유닛을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 건조유닛이 인쇄패턴을 건조하는 것을 보조하기 위하여 상기 수지필름이 통과하는 상기 건조챔버의 입구 또는 출구측 의 적어도 일측에 설치되는 서브건조유닛을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 서브건조유닛은
    상기 수지필름의 이송경로상에 상기 수지필름의 배면에 접촉되어 회전하며 내부에 온수가 충진될 수 있는 온수충진공간이 형성된 보조롤과. 상기 온수충진공간으로 온수를 공급 및 배수 시킬 수 있도록 온수탱크과 상기 보조롤을 연결하는 온수공급관 및 온수배수관을 포함하는 온수공급유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 건조유닛은 상기 건조챔버 내부에 설치되어 가열된 공기의 온도를 일정하게 유지하기 위하여 축열유닛을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄롤러와 상기 가이드롤러에서 인쇄된 인쇄패턴을 예비건조시키기 위하여 상기 인쇄부에 공기를 분사하는 예비건조부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수용성 잉크를 이용한 인쇄기의 열 건조장치



  11. 삭제
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