KR102207946B1 - 실크-인쇄 방식을 이용한 패드-인쇄 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패드-인쇄 장치에 관한 것으로, 특히 실크-인쇄 방식이 복합적으로 적용된 패드-인쇄 장치에 관한 것이다. 이 장치는 장치 프레임의 전방으로 형성된 정·역 회전 축의 단부 부분에 고정되는 회전형 전사 패드와, 상기 패드의 상측에서 수평 이동하면서, 소정의 인쇄 패턴이 회전하는 상기 패드 표면에 전이되도록 하는 실크-인쇄 스크린; 및 인쇄 대상물이 안착되며, 상기 패드 하부에서 상기 스크린과 반대되는 방향으로 수평 이동하면서, 회전하는 상기 패드 상의 패턴이 상기 대상물에 전사되도록 하는 지지대를 포함한다. 결과적으로, 인쇄 대상물이 패드에 대하여 수평 이동하며 그 이동 중에 자연스럽게 전사 및 인쇄가 이루어진다.

Description

실크-인쇄 방식을 이용한 패드-인쇄 장치 {Pad-printing device using silk-printing method}

본 발명은 인쇄 장치에 관한 것으로 특히, 실크-인쇄 방식이 복합적으로 적용된 패드-인쇄 장치에 관한 것이다.

일반적으로 각종 대상물의 표면에는 장식적 또는 기능성 로고나 문자, 무늬, 패턴 등이 인쇄되며, 이에 적용되는 인쇄 방식에는 대표적으로 실크(스크린)-인쇄와 패드-인쇄가 널리 사용되고 있다.

보통 상기 실크-인쇄는 대상물 상에 인쇄 패턴이 형성된 천을 배치하고, 잉크를 상기 패턴을 통해 밀어내 인쇄를 수행하는 방식이다. 이 방식은 인쇄 과정이 간편하고 강렬한 시각적 효과가 있어 생활 가전, 휴대폰, 의류, 간판 등 거의 모든 분야에서 사용되고 있다. 한편, 상기 패드-인쇄는 인쇄 패턴이 패드에 전이되고 이를 대상물에 전사함으로써 인쇄를 수행하는 방식이다. 이 방식은 인쇄의 정밀성·안정성 및 생산성이 필요한 분야에 적합하다.

이와 같이 상기한 두 인쇄 방식은 각각의 장점을 가지고 있다. 그러므로 두 방식을 유기적으로 결합하여 장점을 극대화하는 것을 상정할 수 있는바 예컨대 본 출원 발명자가 개발하여 등록된 공개특허공보 제0970191호의 '실크인쇄를 이용한 간접 패드인쇄 장치'가 그것이다.

도 1을 참조하면, 상기 개시된 장치는 기본적으로 작업대(1)의 양측에 고정 배치된 실크 인쇄부(2)와 인쇄 수행부(3), 별도 이송부(5) 구성에 의하여 상기 두 구성(2)(3) 간 수평 거리를 왕복하는 인쇄 패드(4)를 포함하여 이루어진다.

구체적으로는:

실크 인쇄부(2) 동작에 의해 상기 패드(4) 표면에 패턴 인쇄가 형성된 후,

상기 패드(4)가 수행부(3) 측으로 수평 이동하며;

이때 상기 수행부(3)의 인쇄 대상물(4)이 수직적으로 하강하여 상기 패드(4)의 표면을 접촉·가압함에 따라;

그 대상물(6)에 상기 패턴이 전사되어;

인쇄가 완료되는 것이다.

이 장치는 상기한 두 인쇄 방식의 장점을 결합하여 특정한 용도에 필요한 인쇄 장치를 구현한 점에서 의미가 있다. 그러나 이 장치는 패턴 인쇄된 패드(4) 자체가 대상물(4)에 대하여 수평 거리를 이동하며 또한 상기 대상물(4)은 패드(4)의 표면에 수직 하강함에 따라, 장치 및 구성에 상당한 부하가 생기는 것은 물론 나아가 인쇄의 정밀성 및 생산성이 크게 떨어지는 문제가 있다.

특히 상기 인쇄의 목적상 전기적 패턴 등과 같이 높은 수준의 정밀성이 요구되는 경우에, 상기 장치는 적합하게 사용되지 못하는 실정이다.

<선행기술문헌>

등록특허공보 제0970191호

등록특허공보 제0987082호

등록특허공보 제0732392호

등록특허공보 제1193981호

본 발명은 상기한 종래 인쇄 장치의 문제를 해결하고자 제안된 것이다. 본 발명의 목적은 실크-인쇄 방식을 이용하되, 종래 장치와 반대의 개념으로, 대상물이 인쇄 패드에 대하여 수평 이동하며 그 이동 중에 자연스럽게 전사 및 인쇄가 이루어지도록 함으로써 장치 및 구성의 안정성, 인쇄의 정밀성 및 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 패드-인쇄 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 패드-인쇄 장치는:

장치 프레임의 전방으로 형성된 정·역 회전 축의 단부 부분에 고정되는 회전형 전사 패드와;

상기 패드의 상측에서 수평 이동하면서, 소정의 인쇄 패턴이 회전하는 상기 패드 표면에 전이되도록 하는 실크-인쇄 스크린; 및

인쇄 대상물이 안착되며, 상기 패드 하부에서 상기 스크린과 반대되는 방향으로 수평 이동하면서, 회전하는 상기 패드 상의 패턴이 상기 대상물에 전사되도록 하는 지지대;

를 포함한다.

바람직하게,

상기 회전 축과 지지대를 함께 상·하로 이동시켜, 상기 패드가 상기 스크린과 근접 또는 이격되도록 하되 상기 패드(11)와 지지대(13) 간의 간격은 가변하지 않도록 하는 승강수단;

을 더 포함한다.

상기 패드는 전사 표면이 호형(弧形) 또는 부채꼴 단면으로 형성될 수 있다.

또한, 바람직하게,

상기 스크린 및 지지대는, 상기 회전 축의 피니언(pinion)과 각 상·하 측에서 동시에 맞물리는 래크(rack)를 포함하여 구성됨으로써 상기 축 회전시 서로 반대되는 방향으로 직선 및 수평 이동;

하도록 설계된다.

본 발명의 패드-인쇄 장치는 회전하는 인쇄 패드의 상·하에 서로 반대 방향으로 수평 이동하는 스크린 및 지지대가 구비되어, 패턴의 전이 및 전사 인쇄가 이루어진다. 결과적으로, 인쇄 대상물이 패드에 대하여 수평 이동하며 그 이동 중에 자연스럽게 전사 및 인쇄가 이루어지며 이에 장치 및 구성의 안정성, 인쇄의 정밀성 및 생산성을 크게 향상되는 효과가 있다.

도 1은 종래 인쇄 장치의 구성을 보인 도면.
도 2는 본 발명에 따른 패드-인쇄 장치의 전방 사시도.
도 3은 도 2의 정면도.
도 4는 도 2 장치의 구동 원리를 설명하기 위한 도면.
도 5는 도 2 장치의 작용을 설명하기 위한 개념도.
도 6은 인쇄 대상물의 예시도.

이상에 기재된 또는 기재되지 않은 본 발명의 '실크-인쇄 방식을 이용한 패드-인쇄 장치'(이하 '패드-인쇄 장치')의 특징과 작용효과들은, 이하에서 첨부도면을 참조하여 설명하는 실시예 기재를 통하여 더욱 명백해질 것이다. 도 2 이하에서, 부호 10은 본 발명에 따른 패드-인쇄 장치를 나타낸다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 패드-인쇄 장치(10)는 전사 패드(11)와 실크-인쇄 스크린(12) 및 대상물 지지대(13)를 포함하며 바람직하게, 상기 패드(11) 승강수단(14)를 더 포함하여 이루어진다.

본 실시 예에서, 상기 전사 패드(11)는 장치 프레임(15)의 전방으로 돌출되어 형성된 정·역 회전 축(16)의 단부 부분에 고정되어 상기 회전 축(16)과 함께 회전하는 원형 또는 회전형 패드이다.

또한, 상기 스크린(12)은 패드(11)의 상측에서 수평 이동하면서, 소정의 인쇄 패턴이 회전하는 상기 패드(11)의 표면에 전이되도록 하는 실크-인쇄 유닛(17)의 구성 요소이다. 일반적인 실크-인쇄 장치에서는 마스킹 스크린 상면에 잉크가 준비되면서 스퀴징 블레이드(squeezing blade)가 이동하면서 스크린상 소정의 패턴이 대상물에 인쇄되는 반면, 본 발명의 상기 실크-인쇄 유닛(17)에서는 블레이드(18)가 고정되고 스크린(12)이 가이드를 따라 이동하도록 설계되어 있다.

상기 스크린(12)은 이는 상기 전사 패드(11)가 회전형 패드인 점을 고려한 최적 설계이다.

그리고 상기 지지대(13)는 인쇄 대상물(P)이 안착되는 구성으로서, 상기 대상물(P)의 고정을 위한 지그(19)를 포함할 수 있다. 상기 지지대(13)는 상기 패드(11) 하부에서 상기 스크린(12)과 반대되는 방향으로 수평 이동하면서, 회전하는 상기 패드(11) 상의 패턴이 대상물(P)에 전사되도록 한다.

예컨대 상기 지지대(13) 상에 대상물(P)이 있는 경우에는 그 대상물(P)의 두께에 의하여 회전 중인 패드(11)와 이동 중인 대상물(P)의 양 표면 간 접촉이 가능하여 상기한 패턴의 전사가 이루어질 수 있는 것이다. 즉, 이상의 구조에서 상기 스크린(12)과 패드(11), 상기 패드(11)와 지지대(13)는 이동과 회전에 의하여 패턴의 전이 및 전사 인쇄가 이루어질 수 있는 것이다.

도 4를 참조하면, 구체적으로, 상기 지지대(13) 상 일측에 대상물(P)이 안착된 상태에서 상기 축(16)이 정-회전하여 상기 지지대(13)가 정-방향으로 이동(화살표 ① 참조)하면. 상기 스크린(12)이 반대 측 역-방향으로 이동(화살표 ② 참조)하면서 소정 패턴이, 1차로 스크린(12)에서 회전 패드(11) 표면으로 전이되고, 연이어 2차로 상기 패드(11)에서 대상물(P) 표면으로 인쇄될 수 있다.

도면에서 상기 대상물(P)은 지지대(13) 상의 위치 'P1'에서 투입되고 상기 인쇄 후 위치 'P2'에서 회수되며, 이에 상기 축(16)이 역-회전하여 다시 투입의 위치로 돌아가 대기한다.

이와 같은 인쇄를 위하여, 본 실시 예의 상기 스크린(12) 및 지지대(13)는, 상기 회전 축(16)의 피니언(20)과 각 상·하 측에 동시에 맞물리는 래크(21a,21b)를 포함하여 구성됨으로써, 상기 축(16) 회전시 서로 반대되는 방향으로 직선 및 수평 이동하도록 설계된다.

다만, 상기 스크린(12)과 지지대(13) 간 사이가 충분히 확보되지 않으면 상기한 대상물(P) 투입이 어려워지고 위험하게 된다. 한편, 상기 피니언(20)의 직경을 크게 함으로써 양 구성(12,13)의 거리를 확보할 수는 있을 것이다. 그러나 이 경우 패드(11)를 이용한 유기적 구성의 더욱 정밀한 설계가 요구되는 것은 물론 그럼에도 상기 전이 및 인쇄의 질을 보장할 수가 없게 된다. 이에 본 실시 예에서는 별도의 승강수단(14)를 두어 이를 해결고자 한다.

상기 승강수단(14)은 상기 회전 축(16)과 지지대(13)를 함께 상·하로 이동시켜, 상기 패드(11)가 스크린(12)에 근접 또는 이격되도록 하되 상기 패드(11)와 지지대(13) 간의 간격은 가변하지 않도록 한다. 상기 승강수단(14)으로서 실린더 유닛이 적용되며, 본 실시예에서 이 승강유닛(14)은 동시에, 상기 지지대(13)의 안정적 이동을 위한 받침대 역할을 한다.

도 3 및 4를 참조하면, 상기 스크린(12) 측 래크(21a)는 상·하 유동이 자유롭게 연결되어 있다. 이에 상기 승강수단(14)에 의하여 상기 회전 축(16)과 지지대(13)가 상·하 이동할 때, 상기 스크린(12)은 상·하로 이동하지 않으며 단지 래크(21a)가 함께 유동한다. 결과적으로는, 상기 스크린(12)과 지지대(13) 간 교차-방향 이동의 관계가 변함없이 유지되면서도 그 상호 간 근접 및 이격이 가능해지는 것이다.

예컨대 상기 지지대(13)가 하강하여 두 요소(12,13) 간 간격('d')이 벌어지면 대상물(P)의 투입 및 배츨이 용이하고, 반대로 상기 지지대(13)가 상승하여 두 요소(12,13) 간 간격('d')이 좁아지면 상기 스크린(12)으로부터 패드(11) 표면으로 패턴의 전이가 이루어지는 것이다. 상기 대상물(P)의 투입은 전이의 전 또는 후에 모두 가능하며, 상기 대상물(P)이 투입되어 있음을 전제로 상기 패드(11)의 접촉에 의한 패턴의 전사가 이루어질 것이다.

도 5를 참조하면, 상기 축(16)이 정-회전하여 상기 지지대(13)가 정-방향으로 이동(화살표 ① 참조)하고 상기 스크린(12)이 역-방향으로 이동(화살표 ② 참조)하면, 상기 축(16)과 지지대(13)가 상승하여 상기 패드(11)와 스크린(12)이 근접한다. 즉, 상기 지지대(13)와 스크린(12) 간 거리(d)가 최소로 된다. 이 상태에서 상기 축(16)이 역-회전하여 상기 지지대(13)가 역-방향으로 이동(화살표 ④ 참조)하고 상기 스크린(12)이 정-방향으로 이동(화살표 ③ 참조)하면 그 이동 중에 상기 스크린(12) 패턴이 상기 패드(11) 표면에 전이된다.

만약, 상기 상승 전 '이격' 중에 상기 지지대(13)에 대상물(P)이 투입된다면, 그 대상물(P)의 두께가 있으므로, 도 4에서와 마찬가지로, 상기 패드(11)와 대상물(P) 간 접촉에 의하여 바로 전사 인쇄까지 완료될 수 있다. 그러나 대상물(P)이 없다면 상기 전이된 상태로 유지된다.

그리고 상기 축(16)과 지지대(13)가 하강하여 상기 패드(11)와 스크린(12)이 이격된다. 즉, 상기 지지대(13)와 스크린(12) 간 거리(d)가 최대로 된다. 이 상태에서 상기 축(16)이 다시 정-회전하여 상기 지지대(13)가 정-방향으로 이동(화살표 ① 참조)하고 상기 스크린(12)이 역-방향으로 이동(화살표 ② 참조)하면 처음의 상태로 돌아가게 된다. 만약, 상기 하강 후 '이격' 중에 상기 지지대(13)에 대상물(P)이 투입된다면, 그 대상물(P)의 두께가 있으므로, 상기 패드(11)와 대상물(P) 간 접촉에 의하여 전사 인쇄가 수행될 수 있는 것이다.

도 6을 참조하면, 바람직하게, 상기 패드(11)는 전사 표면이 호형 또는 부채꼴 단면을 갖도록 형성된다. 이는 대상물(P)이 도 6과 같이 3D- 형태의 패널인 경우 굴곡진 부분의 인쇄가 원형 패드에 비해 훨씬 유리하기 때문이다. 더욱이 실제로 본 발명의 장치가 대면적 인쇄가 아니라 비교적 작은 면적 인쇄에 적합 점을 고려하면, 최적 설계로 판단된다.

10. 패드-인쇄 장치
11. 패드
12. 스크린
13. 지지대
14. 승강수단
15. 프레임
16. 회전 축
17. 실크-인쇄 유닛
18. 블레이드
19. 지그
20. 피니언
21a,21b. 래크
P. 대상물

Claims (5)

1. 장치 프레임(15)의 전방으로 형성된 정·역 회전 축(16)의 단부 부분에 고정되는 회전형 전사 패드(11)와;
   상기 패드(11)의 상측에서 수평 이동하면서, 소정의 인쇄 패턴이 회전하는 상기 패드(11) 표면에 전이되도록 하는 실크-인쇄 스크린(12);
   인쇄 대상물(P)이 안착되며, 상기 패드(11) 하부에서 상기 스크린(12)과 반대되는 방향으로 수평 이동하면서, 회전하는 상기 패드(11) 상의 패턴이 상기 대상물(P)에 전사되도록 하는 지지대(13); 및
   상기 회전 축(16)과 지지대(13)를 함께 상·하로 이동시켜, 상기 패드(11)가 상기 스크린(12)과 근접 또는 이격되도록 하되 상기 패드(11)와 지지대(13) 간의 간격은 가변하지 않도록 하는 승강수단(14);
   을 포함하며,
   상기 승강수단(14)은 동시에, 상기 지지대(13)의 안정적인 이동을 위한 받침대로서 역할을 하도록 된 것;
   을 특징으로 하는 실크-인쇄 방식을 이용한 패드-인쇄 장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 스크린(12) 및 지지대(13)는, 상기 회전 축(16)의 피니언(20)과 각 상·하 측에서 동시에 맞물리는 래크(21a,21b)를 포함하여 구성됨으로써 상기 회전 축(16) 회전시 서로 반대되는 방향으로 직선 및 수평 이동하도록 설계된 것;
   을 특징으로 하는 실크-인쇄 방식을 이용한 패드-인쇄 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 축(16)이 정-회전하여 상기 지지대(13)가 정-방향으로 이동(화살표 ①)하고 상기 스크린(12)이 역-방향으로 이동(화살표 ②)하면, 상기 축(16)과 지지대(13)가 상승하여 상기 패드(11)와 스크린(12)이 근접하고, 이 상태에서 상기 축(16)이 역-회전하여 상기 지지대(13)가 역-방향으로 이동(화살표 ④)하고 상기 스크린(12)이 정-방향으로 이동(화살표 ③)하면 상기 스크린(12) 패턴이 상기 패드(11) 표면에 전이되고;
   이때 상기 상승 전 '이격' 중에 상기 지지대(13)에 대상물(P)이 투입된다면, 그 대상물(P)의 두께에 의하여 상기 패드(11)와 대상물(P) 간 접촉에 의하여 바로 전사 인쇄까지 완료되며;
   상기 축(16)과 지지대(13)가 하강하여 상기 패드(11)와 스크린(12)이 이격되고, 이 상태에서 상기 축(16)이 다시 정-회전하여 상기 지지대(13)가 정-방향으로 이동(화살표 ①)하고 상기 스크린(12)이 역-방향으로 이동(화살표 ②)하면 처음의 상태로 돌아가게 되며;
   이때 상기 하강 후 '이격' 중에 상기 지지대(13)에 대상물(P)이 투입된다면, 그 대상물(P)의 두께에 의하여 상기 패드(11)와 대상물(P) 간 접촉에 의하여 전사 인쇄가 완료되는 것;
   을 특징으로 하는 실크-인쇄 방식을 이용한 패드-인쇄 장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 패드(11)는 전사 표면이 호형 또는 부채꼴 단면으로 형성된 것을 특징으로 하는 실크-인쇄 방식을 이용한 패드-인쇄 장치.
   

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