KR102326083B1

KR102326083B1 - 원사의 무수 염색용 전사시트 인쇄장치

Info

Publication number: KR102326083B1
Application number: KR1020200111736A
Authority: KR
Inventors: 장지상; 이재정; 김경규; 최경석; 박치균; 박용훈
Original assignee: (주)아셈스
Priority date: 2020-09-02
Filing date: 2020-09-02
Publication date: 2021-11-15

Abstract

본 발명은 전사시트에 염료잉크를 분사하여 정해진 패턴으로 잉크층을 형성한 후 전사시트를 자동으로 원래의 위치로 복귀시켜 전사시트에 도포된 잉크층 위에 정확하게 염료잉크를 분사하여 잉크층을 반복 적층할 수 있도록 함으로써 전사시트에 무수 염색을 위한 염료 잉크를 정확한 패턴으로 충분히 인쇄할 수 있는 원사의 무수 염색용 전사시트 인쇄장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 원사의 무수 염색용 전사시트 인쇄장치는, 본체와; 상기 본체의 후방에 회전 가능하게 설치되어 인쇄할 전사시트가 권취되는 로딩샤프트; 상기 로딩샤프트에서 풀려져 나온 전사시트가 통과하면서 안내되는 시트가이드; 상기 전사시트를 일정 거리로 전진시켜 이송하는 시트이송유닛; 상기 시트가이드의 상측에 측방으로 왕복 이동가능하게 설치되어 전사시트의 인쇄면에 염료잉크를 정해진 패턴으로 분사하여 잉크층을 도포하는 노즐헤드; 상기 노즐헤드로 염료잉크를 공급하는 잉크공급부; 상기 로딩샤프트를 역방향으로 회전시켜 전사시트를 후진시키는 복귀구동부; 상기 복귀구동부에 의해 전사시트가 후진하여 복귀할 때 전사시트의 위치를 검출하는 위치검출유닛; 및, 상기 전사시트에 잉크층을 도포한 후, 전사시트가 초기 위치로 후진하여 복귀하도록 상기 위치검출유닛으로 전송된 전사시트의 위치 정보에 따라 상기 복귀구동부의 작동을 제어하는 컨트롤러;를 포함한다.

Description

원사의 무수 염색용 전사시트 인쇄장치{Imprint Sheet Printer for Waterless Dyeing Process}

본 발명은 진공 전이를 이용한 무수염색 공정에 사용되는 전사시트 인쇄장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진공 전이를 이용한 무수 염색 공정에 사용하기 위한 염료잉크를 전사시트에 미리 정해진 패턴으로 복수회 반복 인쇄하여 잉크층을 적층하여 도포하는 원사의 무수 염색용 전사시트 인쇄장치에 관한 것이다.

일반적으로 직물에 여러 무늬나 색상을 표현하기 위해서는 경사와 위사에 서로 다른 색실을 사용하여 제작하는 방법을 사용하였는데, 이러한 직물제작 방법은 옷감의 무늬나 색상이 정형화되어 다양한 변화를 줄 수 없었고, 무늬나 색상 또한 독특한 이미지를 얻기 위해서는 여러 단계의 준비공정을 거치게 되어 많은 생산비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.

또한 원사를 부분염색하기 위해서는 다수의 염색조를 구비하고 여러 단계의 권취공정을 거쳐야 되기 때문에 많은 장치가 필요하고 이에 따른 설치비용은 생산원가를 상승시키는 요인이기도 하면서 여러 번의 권취공정은 그 작업이 매우 번거 로울 뿐만 아니라 부정형으로의 염색은 잘되지 않는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 대한민국 등록실용신안 제20-0334356호에 보빈에 권취된 원사의 외경부에 안료를 분사하고, 분사된 안료가 내경부까지 균일하게 흡수될 수 있도록 진공석션함으로서 다양한 색상을 가진 원사를 제공할 수 있는 다색 염색장치가 개시되어 있다.

그러나, 상기 등록실용신안을 비롯한 종래의 염색장치는 염료가 혼합된 액체를 분사 또는 디핑하는 방식을 사용하고 있기 때문에 염색 과정에서 다량의 오염물질과 많은 폐수가 발생하게 되고, 따라서 오염물질의 정화에 많은 시간과 비용이 들어 경제성이 저하될 뿐만 아니라, 완전 정화가 어려워 환경에 좋지 않은 영향을 미치게 된다.

이에 원사를 다공성 드럼에 원사를 감고, 그 위에 염료잉크가 인쇄된 전사시트를 덮은 다음, 드럼의 내부를 통해서 진공압을 발생시켜 전사시트에 인쇄된 염료잉크를 원사로 전이하여 염색할 수 있도록 함으로써 물이나 액체를 사용하지 않고 원사를 염색할 수 있는 진공 전이 방식의 무수 염색 방법이 개발되고 있다.

이러한 진공 전이 방식의 무수 염색 방법을 수행할 때 전사시트에 충분한 양의 염료잉크가 도포되어야 다량의 원사를 원하는 1가지 이상의 색상으로 염색할 수 있기 때문에 전사시트에 염료잉크를 복수회에 걸쳐 적층하게 된다. 즉, 이전에 인쇄된 잉크층 위에 다시 염료잉크를 분사하여 잉크층을 적층하여 전사시트에 인쇄되는 염료잉크의 양을 충분히 확보해야 한다.

그런데, 종래의 승화 전사용 프린터를 이용하여 전사시트에 잉크를 인쇄하는 경우, 승화 전사용 프린터는 전사시트를 다시 초기 위치로 자동으로 복귀시키는 기능이 없기 때문에 염료잉크를 반복 인쇄하기 위해서는 작업자가 수동으로 전사시트가 권취된 롤을 역회전시키고, 육안으로 전사시트의 초기를 확인한 다음 다시 인쇄 작업을 진행해야 하기 때문에 인쇄 작업에 많은 시간이 소요되고, 정확도가 낮아 인쇄 품질이 저하되는 문제가 있다.

대한민국 등록특허 10-1124062호 대한민국 등록특허 10-0165339호

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 전사시트에 염료잉크를 분사하여 정해진 패턴으로 잉크층을 형성한 후 전사시트를 자동으로 원래의 위치로 복귀시켜 전사시트에 도포된 잉크층 위에 정확하게 염료잉크를 분사하여 잉크층을 반복 적층할 수 있도록 함으로써 전사시트에 무수 염색을 위한 염료 잉크를 정확한 패턴으로 충분히 인쇄할 수 있으며, 인쇄 속도와 품질, 작업 효율을 향상시킬 수 있는 원사의 무수 염색용 전사시트 인쇄장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 원사의 무수 염색용 전사시트 인쇄장치는, 내부에 진공압이 형성되는 다공성 드럼의 외주면에 원사가 감겨진 상태에서 상기 원사를 덮도록 설치되는 무수 염색용 전사시트에 염료잉크를 반복 인쇄하여 정해진 패턴으로 잉크층을 도포하는 원사의 무수 염색용 전사시트 인쇄장치로서, 본체와; 상기 본체의 후방에 회전 가능하게 설치되어 인쇄할 전사시트가 권취되는 로딩샤프트; 상기 로딩샤프트에서 풀려져 나온 전사시트가 통과하면서 안내되는 시트가이드; 상기 전사시트를 일정 거리로 전진시켜 이송하는 시트이송유닛; 상기 시트가이드의 상측에 측방으로 왕복 이동가능하게 설치되어 전사시트의 인쇄면에 염료잉크를 정해진 패턴으로 분사하여 잉크층을 도포하는 노즐헤드; 상기 노즐헤드로 염료잉크를 공급하는 잉크공급부; 상기 로딩샤프트를 역방향으로 회전시켜 전사시트를 후진시키는 복귀구동부; 상기 복귀구동부에 의해 전사시트가 후진하여 복귀할 때 전사시트의 위치를 검출하는 위치검출유닛; 및, 상기 전사시트에 잉크층을 도포한 후, 전사시트가 초기 위치로 후진하여 복귀하도록 상기 위치검출유닛으로 전송된 전사시트의 위치 정보에 따라 상기 복귀구동부의 작동을 제어하는 컨트롤러;을 포함한다.

본 발명의 한 형태에 따르면, 상기 위치검출유닛은, 상기 본체에 설치되어 인쇄 작업 시작 전에 상기 전사시트의 인쇄면에 인덱싱마크를 생성하는 마크생성기와, 상기 마크생성기(171)의 일측에 설치되어 상기 인덱싱마크를 감지하는 마크감지기를 포함할 수 있다.

또한 상기 마크생성기는 인쇄 작업이 시작된 후 일정 시점이 경과했을 때 상기 전사시트의 인쇄면에 상기 인덱싱마크로부터 일정거리 후방에 예비마크를 표시하고, 상기 컨트롤러는 상기 복귀구동부를 작동시켜 전사시트를 후진시키기 시작할 때부터 상기 마크감지기가 예비마크를 감지하는 시점까지는 전사시트를 상대적으로 빠르게 후진시키고, 상기 마크감지기가 예비마크를 감지하는 시점부터 상기 마크감지기가 인덱싱마크를 감지하는 시점까지는 전사시트를 상대적으로 느리게 후진시키도록 복귀구동부의 작동을 제어할 수 있다.

상기 마크생성기는 전사시트의 인쇄면의 한 지점으로 레이저빔을 방출하여 전사시트의 인쇄면에 인덱싱마크를 천공하거나 표시하는 방식으로 인덱싱마크를 생성할 수 있다.

상기 컨트롤러는 상기 복귀구동부를 작동시켜 전사시트를 후진시킬 때 상기 위치검출유닛에 의해 전사시트에 표시된 인덱싱마크가 검출되는 시점부터 일정 시점이 경과하면 로딩샤프트의 회전을 정지시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 전사시트의 일면에 염료잉크를 분사하여 소정의 패턴으로 잉크층을 도포한 후, 다시 전사시트를 초기 위치로 자동으로 복귀시켜 잉크층을 반복 적층하여 도포할 수 있으므로 전사시트에 원사의 무수 염색에 충분한 양의 염료잉크를 정확한 패턴으로 신속하고 용이하게 도포할 수 있는 효과가 있다.

또한 마크생성기를 이용하여 마크감지기에 의해 감지되는 전사시트의 위치에 바로 인덱싱마크를 생성할 경우, 정확도와 속도를 더욱 향상시킬 수 있는 이점도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전사시트가 적용된 원사의 무수 염색 장치의 일 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 무수 염색 장치의 주요 구성에 대한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원사의 무수 염색용 전사시트 인쇄장치를 나타낸 정면도이다.
도 4는 도 3에 도시한 전사시트 인쇄장치의 배면도이다.
도 5는 도 3에 도시한 전사시트 인쇄장치의 측면 단면도이다.
도 6은 도 3에 도시한 전사시트 인쇄장치의 전사시트 위치 검출을 위한 구성을 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 3에 도시한 전사시트 인쇄장치의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 원사의 무수 염색용 전사시트 인쇄장치에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.

또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

먼저 도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 원사의 무수 염색용 전사시트가 적용되는 무수 원사 염색 장치를 나타낸 것으로, 무수 원사 염색 장치는, 복수의 미세구멍이 관통되게 형성되어 있으며 외면에 염색할 원사(T)가 감겨지는 중공의 드럼(10)과, 상기 드럼(10)에 감겨진 원사(T)의 외면을 덮으며 내측면에 염료잉크가 도포되어 있는 전사시트(20), 상기 드럼(10)에 감겨진 원사(T)를 가열하는 가열수단, 및 상기 드럼(10)의 내측 공간을 통해서 공기를 흡입하여 드럼(10)의 미세구멍을 통해 진공압을 형성하는 진공수단을 포함한다.

상기 드럼(10)은 중공의 원통체로 이루어지며, 드럼(10)의 내부 공간과 연통되는 복수의 미세구멍이 관통되게 형성되어 있다. 상기 미세구멍은 드럼(10)의 외면과 원사(T) 및 전사시트(20) 사이의 공기가 드럼(10)의 내측 공간으로 흡입되면서 진공압을 형성할 수 있도록 하기 위한 것으로, 얇은 메쉬플레이트를 복수개 적층하여 드럼(10)을 제작함으로써 드럼(10)의 내외측으로 연통되는 무수히 많은 미세구멍을 형성할 수 있다. 물론 이와 다르게 단일 금속판에 무수히 많은 미세구멍을 타공한 후 금속판을 원통형으로 말아서 드럼(10)을 제작함으로써 드럼(10)에 무수히 많은 미세기공을 형성할 수도 있을 것이다.

한편 상기 드럼(10)의 양측 개구부는 2개의 드럼커버(12)에 의해 폐쇄되는데, 각각의 드럼커버(12)의 중심부에는 원사(T)를 감기 위한 권취기(미도시)의 회전축이 삽입되거나 상기 진공수단과 접속되는 중공축(15)이 형성되어 있다. 상기 중공축(15)의 측면에는 드럼(10) 내부 공간과 연통되는 복수의 통기공(16)이 관통되게 형성되어 있다.

상기 원사(T)는 염색되지 않은 상태에서 흰색인 것을 사용할 수 있으며, 드럼(10)의 외면에 감겨질 때 대체로 일자형으로 연속적으로 감겨지거나, 원사(T) 사이사이에 미세한 간극이 형성될 수 있도록 지그재그형으로 서로 엇갈리면서 감겨진다. 원사(T)는 별도의 권취기에서 드럼(10)의 외면에 감겨질 수 있다.

전사시트(20)는 드럼(10)에 감겨진 원사의 외면을 덮으며, 원사(T)와 접촉하게 되는 내측면에 원사(T)에 전이될 수용성 잉크로 된 소정 색상의 염료잉크가 도포되어 있다. 상기 염료잉크는 1가지 색상으로만 이루어질 수 있지만, 적어도 2개 이상의 색상으로 된 띠 형태의 염료잉크가 길이방향으로(드럼에 감겨지게 되면 원주방향이 됨) 연속적으로 배열될 수 있다. 물론, 이와 다르게 띠 형태가 아닌 임의의 다른 형태로 염료잉크가 전사시트(20)의 표면에 도포될 수도 있다. 예를 들어 드럼(10)에 감겨진 원사(T) 전체에 걸쳐 원형이나 타원형 문양으로 색상을 염색하고자 할 경우 전사시트(20)에 원형이나 타원형 문양으로 염료잉크를 도포할 수 있다. 즉, 원사(T)에 전이하고자 하는 형태대로 전사시트(20)의 표면에 염료잉크를 구성할 수 있다.

전사시트(20)가 원사(T)의 외측을 덮고 난 후에 드럼(10)의 양측 단부에 배치되어 있는 미세구멍이 개방된 상태로 있을 수 있으며, 이 경우 진공수단에 의해 공기를 흡입할 때 상기 외부로 개방된 미세구멍을 통해서 공기가 흡입되어 원사(T)가 덮고 있는 미세구멍을 통해서 진공압이 제대로 형성되지 않을 수 있다. 따라서, 전사시트(20)의 양측 단부 또는 전사시트(20) 전체를 실리콘과 같은 수지 재질의 실링시트(30)로 덮어서 드럼(10)에 대해 밀봉하게 된다.

상기 가열수단은 드럼(10)에 감겨진 원사(T)의 분자 구조 간의 공간을 확장시켜 전사시트(20)의 염료잉크가 원사(T)에 용이하게 침투할 수 있도록 하기 위한 것으로, 이 실시예에서 가열수단은, 상기 원사(T) 및 전사시트(20)가 장착된 드럼(10)이 투입되는 가열챔버(40)와, 상기 가열챔버(40) 내부로 열풍을 공급하는 열풍공급유닛(41)을 포함한다.

상기 열풍공급유닛(41)은 히터에서 가열된 공기를 가열챔버(40) 내부로 균일하게 송풍하도록 된 것으로, 챔버 내부로 열풍을 공급하도록 구성되는 공지의 열풍장치를 적용하여 구성할 수 있다. 또한 드럼(10) 내측에서도 원사(T)에 열을 가할 수 있도록 하기 위하여 드럼(10)의 내주면에 전열히터(미도시)를 설치하여 드럼(10)을 통해 원사(T)에 직접적으로 열을 전달할 수도 있다.

상기 진공수단은 가열수단에 의해 원사(T) 및 염료의 활성화에 따른 원사(T) 분자 구조 간의 공간이 확장된 상태에서 전사시트(20)의 염료잉크 입자가 원사(T)의 분자 공간 사이로 원활하게 침투하여 염색될 수 있도록 외력을 가하는 작용을 한다.

이러한 진공수단은 가열챔버(40)와 함께 구성될 수 있는데, 예를 들어 상기 진공수단은 가열챔버(40)의 외부에 설치되어 공기를 흡입하는 진공펌프(51)와, 상기 가열챔버(40)의 일면(이 실시예에서 하부면)을 관통하여 상기 진공펌프(51)와 드럼(10)의 중공축(15)의 일단부를 통해 연결되는 흡기유로(52)를 포함한다. 상기 드럼(10)의 중공축(15)과 연결되는 흡기유로(52)의 끝단부에는 공기의 누설을 막기 위한 고무 또는 실리콘 재질의 가스켓부재(미도시)가 설치될 수 있다.

따라서, 진공펌프(51)가 작동하여 흡기유로(52)를 통해 흡입력이 발생하면, 중공축(15) 및 중공축(15)의 통기공(16)을 통해 드럼(10) 내부 공간의 공기가 진공펌프(51)로 흡입됨과 동시에 드럼(10)의 미세구멍을 통해서도 공기가 흡입되면서 진공압이 형성되어 전사시트(20)의 염료잉크가 원사(T)로 전이되어 염색이 진행된다.

한편, 도 3 내지 도 6은 상기 전사시트(20)에 염료잉크를 복수회 반복 분사하여 잉크층을 소정의 패턴으로 도포하는 전사시트 인쇄장치의 일 실시예를 나타낸 것으로, 전사시트 인쇄장치(100)는, 본체(110)와, 본체(110)의 후방에 회전 가능하게 설치되어 인쇄할 전사시트(20)가 권취되는 로딩샤프트(161), 로딩샤프트(161)에서 풀려져 나온 전사시트(20)가 통과하면서 안내되는 시트가이드(120), 인쇄 과정에서 전사시트(20)를 일정 거리로 전진시켜 이송하는 시트이송유닛, 시트가이드(120)의 상측에 측방으로 왕복 이동가능하게 설치되어 전사시트(20)의 인쇄면에 염료잉크를 정해진 패턴으로 분사하여 잉크층(22)을 도포하는 노즐헤드(130), 노즐헤드(130)로 염료잉크를 공급하는 잉크공급부(140), 상기 로딩샤프트(161)를 역방향으로 회전시켜 전사시트(20)를 후진시키는 복귀구동부(162), 상기 복귀구동부(162)에 의해 전사시트가 후진하여 복귀할 때 전사시트(20)의 위치를 검출하는 위치검출유닛, 및 상기 전사시트(20)에 잉크층(22)을 도포한 후 전사시트(20)가 초기 위치로 후진하여 복귀하도록 상기 위치검출유닛으로 전송된 전사시트의 위치 정보에 따라 상기 복귀구동부(162)의 작동을 제어하는 컨트롤러(180)를 포함한다.

상기 본체(110)는 인쇄장치를 구성하는 각종 구성요소와 전기부품 등을 설치할 수 있도록 프레임과 플레이트 등으로 이루어진 것으로, 바닥면 상에 안정적으로 설치된다.

상기 로딩샤프트(161)는 본체(110)의 후방에 수평하게 설치되어 인쇄할 전사시트(20)를 권취한다. 로딩샤프트(161)는 본체(110)에 회전 가능하게 설치되며, 일단부가 상기 복귀구동부(162)에 연결되어 복귀구동부(162)로부터 동력을 전달받아 회전한다.

복귀구동부(162)는 로딩샤프트(161)의 일단부에 직결되는 서보모터 또는 로딩샤프트(161)의 일단부에 벨트나 기어 등을 통해 연결되는 서보모터로 구성되며, 컨트롤러(180)로부터 제어신호를 받아 작동된다.

상기 노즐헤드(130)는 공지의 선형운동장치에 의해 시트가이드(120)의 상부에 측방향으로 수평하게 왕복 이동하면서 잉크공급부(140)에서 공급된 염료잉크를 컨트롤러(180)에 미리 입력된 패턴으로 분사하여 전사시트(20)의 인쇄면에 잉크층(22)을 도포한다. 노즐헤드(130)를 이동시키기 위한 선형운동장치와 노즐헤드(130)에 염료잉크를 공급하는 잉크공급부(140)는 공지의 승화 전사용 잉크젯 프린터에 구성된 선형운동장치와 잉크공급장치를 적용하여 구성할 수 있다.

시트가이드(120)는 본체(110)의 상부에 고정되며, 전사시트(20)를 받치면서 전후방으로 안정적으로 이송할 수 있도록 전방부와 후방부는 경사지게 형성되고 상단부가 편평한 평판 형태로 이루어질 수 있다.

시트이송유닛은 상기 로딩샤프트(161)에서 풀려져 나온 전사시트(20)를 전방으로 일정 피치로 이송할 수 있도록 된 것으로, 공지의 승화 전사용 잉크젯 프린터에 구성되는 시트이송장치를 적용하여 구성할 수 있다. 이 실시예에서 시트이송유닛은 본체(110)의 전방에 회전 가능하게 설치되어 전사시트(20)가 감겨지는 시트이송샤프트(151)와, 상기 시트이송샤프트(151)의 일단부에 연결되어 시트이송샤프트(151)를 일정량씩 회전시키는 시트이송모터(152)를 포함한다.

한편, 전사시트(20)는 전방 및 후방으로 수회 반복 이동하면서 잉크층(22)이 동일한 패턴으로 반복하여 인쇄되어 적층된다. 이와 같이 전사시트(20)가 전방으로 이동하면서 잉크층(22)이 도포된 후 원위치로 복귀할 때 정확하게 초기 위치로 복귀해야 잉크층(22)이 동일한 패턴으로 정확하게 인쇄될 수 있다. 따라서 전사시트(20)가 후진하여 복귀할 때 위치검출유닛이 전사시트(20)에 표시되어 있는 인덱싱마크(25)의 위치를 검출하여 전사시트(20)가 초기 위치로 정확하게 복귀할 수 있도록 한다.

위치검출유닛은 상기 본체(110)의 상부에 설치되어 인쇄 작업 시작 직전에 상기 전사시트(20)의 인쇄면에 인덱싱마크(25)를 생성하는 마크생성기(171)와, 상기 마크생성기(171)의 일측에 설치되어 상기 인덱싱마크(25)를 감지하는 마크감지기(172)를 포함할 수 있다.

마크생성기(171)는 전사시트(20)의 인쇄면의 한 지점으로 레이저빔을 방출하여 전사시트(20)의 인쇄면에 인덱싱마크(25)를 천공하거나 표시하여 생성할 수 있으나, 이와 다르게 전사시트(20)의 인쇄면에 소정의 색상을 갖는 잉크를 토출하여 인덱싱마크(25)를 표시하는 디스펜싱장치를 적용하여 구성할 수도 있을 것이다.

상기 마크감지기(172)는 마크생성기(171)의 일측에 컨트롤러(180)와 전기적으로 연결되게 설치되어 마크생성기(171)에 의해 생성된 인덱싱마크(25)를 감지하면 감지 신호를 컨트롤러(180)로 전송한다. 마크감지기(172)는 명암이나 색상 등을 감지하는 공지의 광전센서 등의 센서, 또는 이미지를 촬영하여 마크를 감지하는 카메라 또는 이미지센서 등을 적용하여 구성할 수 있다.

이러한 구성으로 이루어진 전사시트 인쇄장치는 다음과 같이 작동한다.

로딩샤프트(161)에 인쇄할 전사시트(20)를 권취하고, 전사시트(20)의 전단부를 시트가이드(120)와 노즐헤드(130) 사이를 통과시킨 후 본체(110)의 전방에 설치된 시트이송샤프트(151)에 연결하여 인쇄할 준비를 한다. 이어서 위치검출유닛의 마크생성기(171)가 전사시트(20)의 일측 가장자리 지점에 인덱싱마크(25)를 표시하고, 마크감지기(172)가 인덱싱마크(25)를 감지한다.

이어서 인쇄 작업이 개시되면, 시트이송샤프트(151)가 일정량씩 회전하여 전사시트(20)를 일정 피치로 전방으로 이송한다. 이 때 로딩샤프트(161)는 전사시트(20)의 이송 방향과 대응하는 방향, 즉 순방향으로 회전하면서 전사시트(20)를 풀어낸다. 그리고 노즐헤드(130)가 전사시트(20)의 상측에서 측방으로 수평 왕복 이동하면서 전사시트(20)의 인쇄면에 염료잉크를 미리 정해진 패턴으로 분사하여 잉크층(22)을 도포한다.

전사시트(20)의 인쇄면에 잉크층(22)이 미리 정해진 패턴으로 인쇄되면, 컨트롤러(180)가 복귀구동부(162)의 서보모터에 제어신호를 인가하여 복귀구동부(162)를 작동시켜 로딩샤프트(161)를 역방향으로 회전시킨다. 이에 따라 전사시트(20)가 다시 로딩샤프트(161)에 감기면서 전사시트(20)가 후진하게 된다.

전사시트(20)가 후진하는 과정에서 위치검출유닛의 마크감지기(172)가 인덱싱마크(25)를 감지하면, 컨트롤러(180)는 복귀구동부(162)의 작동을 정지시켜 전사시트(20)의 후진 이동을 멈추게 한다. 이에 따라 전사시트(20)는 인쇄 작업 초기 위치로 정확하게 복귀하게 된다.

전사시트(20)가 초기 위치로 복귀하면 다시 시트이송샤프트(151)를 회전시켜 전사시트(20)를 전진시키면서 염료잉크를 인쇄하는 인쇄작업을 진행한 후 다시 전사시트(20)를 초기 위치로 복귀하는 작업을 연속 반복적으로 수행하면서 전사시트(20)의 인쇄면에 잉크층(22)을 정해진 횟수만큼 반복 적층한다.

이와 같이 본 발명의 전사시트 인쇄장치는 전사시트(20)의 일면에 염료잉크를 분사하여 소정의 패턴으로 잉크층(22)을 도포한 후, 다시 전사시트(20)를 초기 위치로 복귀시켜 잉크층(22)을 반복 적층하여 도포할 수 있으므로 전사시트(20)에 원사의 무수 염색에 요구되는 충분한 양의 염료잉크를 정확한 패턴으로 신속하고 용이하게 도포할 수 있는 이점이 있다.

또한 마크생성기(171)를 이용하여 마크감지기(172)에 의해 감지되는 전사시트(20)의 위치에 바로 인덱싱마크(25)를 표시할 수 있으므로, 정확도와 속도를 향상시킬 수 있는 이점도 있다.

한편, 전술한 실시예에서는 위치검출유닛이 전사시트(20)의 인쇄면에 인덱싱마크(25)를 표시하고, 마크감지기(172)가 이를 감지하여 전사시트(20)를 초기 위치로 정렬하였으나, 이 경우 전사시트(20)의 복귀 속도에 제한이 따를 수 있다.

이에 도 7에 도시한 것과 같이 인쇄 작업이 시작된 후 일정 시점이 경과했을 때 상기 마크생성기(171)로 전사시트(20)의 인쇄면에 상기 인덱싱마크(25)로부터 일정거리 후방에 예비마크(26)를 표시한다. 이 경우, 컨트롤러(180)는 상기 복귀구동부(162)를 작동시켜 전사시트(20)를 후진시키기 시작할 때부터 상기 마크감지기(172)가 예비마크(26)를 감지하는 시점까지는 전사시트를 상대적으로 빠르게 후진시키고, 상기 마크감지기(172)가 예비마크(26)를 감지하는 시점부터 상기 마크감지기(172)가 인덱싱마크(25)를 감지하는 시점까지는 전사시트(20)를 상대적으로 느리게 후진시키도록 복귀구동부(162)의 작동을 제어함으로써 복귀 속도를 향상시킴과 동시에 정확하게 초기 위치로 복귀시킬 수 있다.

또한 전술한 실시예에서는 상기 마크생성기(171)를 이용하여 전사시트(20)에 인덱싱마크(25)를 생성하였으나, 전사시트(20)에 미리 인덱싱마크(25)를 표시하고, 인덱싱마크(25)가 마크감지기(172)에 의해 감지되는 위치에서 인쇄 작업을 시작하도록 전사시트(20)의 위치를 조정한 다음, 전술한 것과 같이 전사시트(20)를 복귀시킬 때 마크감지기(172)로 인덱싱마크(25)를 감지하여 복귀 및 초기 위치 정렬 작동을 수행할 수도 있을 것이다.

또한 전술한 실시예에서는 마크감지기(172)가 인덱싱마크(25)를 감지하면, 컨트롤러(180)가 바로 복귀구동부(162)의 작동을 정지시켜 전사시트(20)의 후진을 정지시키도록 제어하였으나, 이와 다르게 복귀구동부(162)가 로딩샤프트(161)를 역방향으로 회전시켜 전사시트(20)를 후진시킬 때 상기 인덱싱마크(25)가 인덱싱마크(25)를 감지했을 때 바로 멈추지 않고 인덱싱마크(25)를 감지하는 시점부터 일정 시점이 경과하면 로딩샤프트(161)의 회전을 정지시켜 전사시트(20)를 초기 위치로 복귀시킬 수도 있을 것이다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

T : 원사 10 : 드럼
12 : 드럼커버 20 : 전사시트
21 : 시트본체 22 : 잉크층
25 : 인덱싱마크 30 : 실링시트
40 : 가열챔버 41 : 열풍공급유닛
51 : 진공펌프 52 : 흡기유로
100 : 인쇄장치 110 : 본체
120 : 시트가이드 130 : 노즐헤드
140 : 잉크공급부 151 : 시트이송샤프트
152 : 시트이송모터 161 : 로딩샤프트
162 : 복귀구동부 171 : 마크생성기
172 : 마크감지기 180 : 컨트롤러

Claims

내부에 진공압이 형성되는 다공성 드럼의 외주면에 원사가 감겨진 상태에서 상기 원사를 덮도록 설치되는 무수 염색용 전사시트에 염료잉크를 반복 인쇄하여 정해진 패턴으로 잉크층을 도포하는 원사의 무수 염색용 전사시트 인쇄장치로서,
본체와;
상기 본체의 후방에 회전 가능하게 설치되어 인쇄할 전사시트가 권취되는 로딩샤프트;
상기 로딩샤프트에서 풀려져 나온 전사시트가 통과하면서 안내되는 시트가이드;
상기 전사시트를 일정 거리로 전진시켜 이송하는 시트이송유닛;
상기 시트가이드의 상측에 측방으로 왕복 이동가능하게 설치되어 전사시트의 인쇄면에 염료잉크를 정해진 패턴으로 분사하여 잉크층을 도포하는 노즐헤드;
상기 노즐헤드로 염료잉크를 공급하는 잉크공급부;
상기 로딩샤프트를 역방향으로 회전시켜 전사시트를 후진시키는 복귀구동부;
상기 복귀구동부에 의해 전사시트가 후진하여 복귀할 때 전사시트의 위치를 검출하는 위치검출유닛; 및,
상기 전사시트에 잉크층을 도포한 후, 전사시트가 초기 위치로 후진하여 복귀하도록 상기 위치검출유닛으로 전송된 전사시트의 위치 정보에 따라 상기 복귀구동부의 작동을 제어하는 컨트롤러;
을 포함하며,
상기 위치검출유닛은, 상기 본체에 설치되어 인쇄 작업 시작 전에 상기 전사시트의 인쇄면에 인덱싱마크를 생성하는 마크생성기와, 상기 마크생성기의 일측에 설치되어 상기 인덱싱마크를 감지하는 마크감지기를 포함하고,
상기 마크생성기는 인쇄 작업이 시작된 후 일정 시점이 경과했을 때 상기 전사시트의 인쇄면에 상기 인덱싱마크로부터 일정거리 후방에 예비마크를 표시하고,
상기 컨트롤러는 상기 복귀구동부를 작동시켜 전사시트를 후진시키기 시작할 때부터 상기 마크감지기가 예비마크를 감지하는 시점까지는 전사시트를 상대적으로 빠르게 후진시키고, 상기 마크감지기가 예비마크를 감지하는 시점부터 상기 마크감지기가 인덱싱마크를 감지하는 시점까지는 전사시트를 상대적으로 느리게 후진시키도록 복귀구동부의 작동을 제어하는 원사의 무수 염색용 전사시트 인쇄장치.
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제1항에 있어서, 상기 마크생성기는 전사시트의 인쇄면의 한 지점으로 레이저빔을 방출하여 전사시트의 인쇄면에 인덱싱마크를 천공하거나 표시하는 원사의 무수 염색용 전사시트 인쇄장치.
제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 복귀구동부를 작동시켜 전사시트를 후진시킬 때 상기 위치검출유닛에 의해 전사시트에 표시된 인덱싱마크가 검출되는 시점부터 일정 시점이 경과하면 로딩샤프트의 회전을 정지시키는 원사의 무수 염색용 전사시트 인쇄장치.