KR102645261B1 - 인쇄효율과 선명도가 향상된 uv 디지털 인쇄 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄효율과 선명도가 향상된 UV 디지털 인쇄 방법에 관한 것이다.

Description

인쇄효율과 선명도가 향상된 UV 디지털 인쇄 방법{ULTRAVIOLET DIGITAL PRINTING METHOD WITH IMPROVED PRINTING EFFICIENCY AND CLARITY}

본 발명은 인쇄효율과 선명도가 향상된 UV 디지털 인쇄 방법에 관한 것이다.

일반적으로 UV(Ultra Violet) 프린터란 UV 잉크를 이용하여 종이, 비닐, 합성수지, 직물, 나무, 유리, 석판, 철 등의 대상물에 인쇄를 함과 동시에 자외선 램프로 인쇄된 UV 잉크를 순간적으로 건조 및 고착시킴으로써 인쇄가 번지 거나 훼손되지 않도록 하는 인쇄 장치다. UV 인쇄를 하면 종이에 잉크가 마르지 않아 묻어남이 없어 바로 가공하기에 편리하고 가공시간도 단축이 되며 다양한 재질에 인쇄가 가능하며 일반적으로 잉크를 흡수하지 못하는 재질에도 인쇄 가능하다. 다만, UV 인쇄시 재질에 따라 전처리 과정의 필요 여부가 결정되고, 전처리 여부에 따라 UV 인쇄의 질이 결정될 수 있다.

또한, UV 인쇄 장치(100)의 UV 헤드는 대상물의 표면에 0.1 ㎜ 정도로 근접하여 인쇄하므로, 대상물 자체의 변형이나 인쇄시 발생하는 열에 의한 변형이 일어날 수 있다. 이로 인해, UV 헤드와 변형된 대상물이 접촉할 수 있고, 대상물의 표면이 수평이 맞지 않는다면 인쇄의 품질 또한 저하될 수 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 대상물의 재질에 따라 전처리 여부 및 폴리머 재료를 선택하고, 회전판 및 정렬 센서에 의해 대상물의 수평 및 수직을 자동으로 정렬시켜 인쇄효율과 선명도가 향상된 UV 디지털 인쇄 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 UV 디지털 인쇄 방법은 UV 인쇄 장치 상에 대상물을 준비하는 단계; 상기 대상물의 재질에 따라 프라이머를 준비하는 단계; 상기 대상물을 상기 프라이머를 이용하여 전처리하는 단계; 상기 전처리하는 단계에서 상기 대상물이 회전하는 단계; 상기 전처리 단계를 진행한 후 상기 대상물을 상기 UV 인쇄 장치 상에 정렬하는 단계; 상기 대상물에 상기 UV 인쇄 장치의 컴퓨터에 입력된 데이터에 따라 UV 인쇄하는 단계; 상기 대상물의 재질에 따라 코팅 재료를 선택하고, 상기 UV 인쇄된 상기 대상물의 표면에 코팅하는 단계를 포함하고, 상기 UV 인쇄 장치는, 바디부; 상기 바디부 상에 배치되고, 중심부에 홀 영역을 포함하는 기재; 상기 홀 영역을 채우도록 배치되고 진공 홀을 포함하는 회전판; 상기 회전판의 하면 중심부와 접촉하고, 상기 바디부 내에 배치되는 회전 기둥; 상기 회전판 상에 배치되는 복수의 로드셀; 상기 기재 상에서 수직으로 이격되어 배치되는 이송 가이드; 상기 이송 가이드와 결합되어 상기 이송 가이드를 따라 이동하는 UV 헤드; 상기 이송 가이드의 하면 중앙에 배치된 감지 센서를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 UV 디지털 인쇄 방법은, 감지 센서, 로드 셀들 및 회전판을 포함하는 UV 프린터를 이용함으로써 대상물의 재질에 따라 전처리 여부를 결정하고, 회전판에 의해 대상물을 자동으로 정렬시켜 인쇄효율과 선명도가 향상된 UV 디지털 인쇄를 수행할 수 있다.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 예시적인 실시예에 따른 UV 디지털 인쇄 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 예시적인 실시예에 따른 UV 인쇄 장치를 도시한 정면도이다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 UV 인쇄 장치의 일부 구성요소를 나타낸 사시도이다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 UV 인쇄 장치의 일부 구성요소의 평면도이다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 UV 인쇄 장치의 일부 구성요소를 나타낸 사시도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등 은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성요소와 다른 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위 해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성 요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤 집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위 (above)"에 놓여 질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성 요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있 다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

UV 인쇄는 옵셋과 같은 원리로 인쇄되며, 인쇄되면서 특수한 잉크를 쓰게 되게 UV를 쐬어서 말리는 형식의 인쇄 로서, UV 인쇄를 하면 종이에 잉크가 마르지 않아 묻어남이 없어 바로 가공하기에 편리하고 가공시간도 단축이 되며 다양한 재질에 인쇄가 가능하며 일반적으로 잉크를 흡수하지 못하는 재질에도 인쇄 가능하다. 다만, 재질에 따라 전처리 여부 및 프라이머의 종류가 달라져 이를 UV 인쇄를 진행할 때마다 교체해야 하는 문제가 있다. UV 인쇄 장치(100)의 UV 헤드(150)가 대상물의 표면에 0.1 ㎜ 정도로 근접하여 인쇄하므로, 대상물 자체의 변형이나 인쇄시 발생하는 열에 의한 대상물의 들뜸 현상이 발생하고, 이로 인하여 UV 인쇄 장치(100)의 UV 헤드(150)가 대상물에 부딪히거나 간섭되어 고가의 UV 헤드가 손상되는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 대상물이 제대로 정렬되지 않은 상태에서 UV 인쇄가 진행되는 경우 UV 인쇄효율 및 선명도가 낮아지는 문제가 있다. 본 발명은 이러한 문제점을 기술적으로 해소하면서도 대상물의 표면에 그림, 사진, 문구 등을 인쇄할 수 있는 대상물의 UV 디지털 인쇄 방법에 관한 것이다.

도 1은 예시적인 실시예에 따른 UV 디지털 인쇄 방법을 나타낸 순서도이다. 이하에서는 UV 인쇄 장치(100)를 이용한 UV 디지털 인쇄 방법을 설명한다.

도 1을 참조하면, 먼저, UV 인쇄하려는 대상물을 UV 인쇄 장치(100) 상에 준비할 수 있다(S10). 예시적인 실시예에 따르면, 대상물을 기재(120) 상에 배치할 수 있다. 대상물은 복수개의 대상물일 수 있고, 기재(120)는 복수의 대상물을 균일한 간격으로 배치할 수 있도록 형성될 수 있다.

다음으로, 대상물의 재질에 따라 프라이머를 준비할 수 있다(S20). 상기 프라이머는 후술하는 전처리하는 단계에 사용될 수 있다. 본 단계는 선택적일 수 있다. 대상물의 재질에 따라 프라이머가 필요로 하지 않는 경우 프라이머 준비 단계를 생략할 수 있다. 감지 센서(200)는 대상물의 재질을 파악할 수 있다.

다음으로, 준비된 프라이머를 이용하여 대상물을 전처리 할 수 있다(S30). 본 단계는 선택적일 수 있다. 대상물의 재질에 따라 전처리 단계를 생략할 수 있다. 예를 들어, 상기와 같은 경우는, 대상물에 전처리 단계를 생략하고 UV 인쇄를 진행하더라도 전처리 단계를 진행한 후 UV 인쇄를 진행한 것과 인쇄 효율이 차이가 없는 재질인 경우일 수 있다.

예시적인 실시예에 따르면, 상기 전처리하는 단계(S30)에서 대상물이 회전할 수 있다(S40). 전처리하는 단계에서 대상물은 회전판(1) 상에서 회전할 수 있다. 이로 인해, 대상물 상에 프라이머를 통해 골고루 전처리할 수 있다. 본 발명은 회전하는 대상물 상에서 전처리하므로, 회전하지 않는 대상물 상에 전처리하는 경우에 비해 UV 디지털 인쇄효율 및 선명도를 향상시킬 수 있다. 이는 프라이머가 대상물 상에서 가로 또는 세로 등 모든 방향에서 전처리 되기 때문일 수 있다.

상기 전처리 하는 단계(S30)를 진행한 후 대상물을 UV 인쇄 장치(100) 상에 정렬할 수 있다(S50). 예시적인 실시예에 따르면, 대상물은 회전판(10) 및 기재(120) 상에 배치될 수 있다. 대상물은 회전판(1)이 회전함으로써 UV 인쇄 장치(100) 상에 정렬할 수 있다. 예를 들어, 복수의 로드셀(미도시)은 대상물을 회전판(1) 상에 적절하게 정렬되는데 역할을 할 수 있다.

대상물이 UV 인쇄 장치(100) 상에 정렬된 후, 대상물에 UV 인쇄 장치(100)의 컴퓨터에 입력된 데이터에 따라 UV 인쇄를 진행할 수 있다(S60). UV 헤드(150)는 UV 인쇄 장치(100)의 컴퓨터에 입력된 인쇄 데이터에 따라 상기 UV 인쇄 장치(100)의 이송 가이드(140)를 따라 이송하면서 대상물의 표면에 인쇄를 실행할 수 있다. UV 헤드(150)는 예를 들어, C(청), M(적), Y(황), K(검은), 프라이머, 화이트 1, 화이트 2로 구성될 수 있다. 인쇄조건에 따라 UV 헤드(150)의 구성은 변경될 수 있다.

다음으로, 대상물의 재질에 따라 코팅 재료를 선택하고, 상기 UV 인쇄된 대상물의 표면에 코팅하는 단계를 진행할 수 있다(S70).

도 2는 예시적인 실시예에 따른 UV 인쇄 장치를 도시한 정면도이다.

도 3은 예시적인 실시예에 따른 UV 인쇄 장치의 일부 구성요소를 나타낸 사시도이다.

도 4는 예시적인 실시예에 따른 UV 인쇄 장치의 일부 구성요소의 평면도이다.

도 5는 예시적인 실시예에 따른 UV 인쇄 장치의 일부 구성요소를 나타낸 사시도이다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, UV 인쇄 장치(100)는, 바디부(B), 바디부(B) 상에 배치되고, 중심부에 홀 영역(H)을 포함하는 기재(120), 홀 영역(H)을 채우도록 배치되고 진공 홀(VH)을 포함하는 회전판(1), 회전판(1)의 하면 중심부와 접촉하고, 바디부(B) 내에 배치되는 회전 기둥(2), 회전판(1)의 하면 상에 원주 방향과 방사상으로 상호 이격되어 배치되는 복수의 로드셀(미도시), 기재(120) 상에서 수직으로 이격되어 배치되는 이송 가이드(140), 이송 가이드(140)와 결합되어 이송 가이드(140)를 따라 이동하는 UV 헤드(150), 이송 가이드(140)의 하면 중앙에 배치된 감지 센서(200), 및 이송 가이드(140)의 하면 및 회전판(1) 상에 배치된 정렬 센서(300)를 포함할 수 있다. UV 인쇄 장치(100)는 표면 처리기(미도시), 및 테두리 밀봉 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.

또한, UV 인쇄 장치(100)는 전자 제어 유닛(미도시)을 더 포함할 수 있으며, 전자 제어 유닛은 주로 정렬하는 단계(S50)에서 복수의 로드셀, 감지 센서(200) 및 정렬 센서(300)로부터 센싱값을 전달받아 다양한 액추에이터(일 예로, 후술하는 진공펌프, 모터 등)를 제어할 수 있다. 아울러 전자 제어 유닛은 전처리하는 단계(S30)에서도 모터를 작동시켜 대상물이 회전하도록 할 수 있다.

기재(120)는 바디부(B) 위에 배치되며, 중심부에 홀 영역(H)을 포함할 수 있다. 기재(120)는 예를 들어, 금속 판으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

회전판(1)은 상기 홀 영역(H)을 채우도록 배치되고 진공 홀(VH)을 포함할 수 있다. 회전판(1) 상에는 대상물이 배치될 수 있다. 회전판(1)에는 다수의 진공 홀(VH)이 형성되고, 진공 홀(VH)의 진공압력을 이용하여 회전판(1) 상에 배치되는 인쇄 대상물을 밀착 고정하는 기능을 할 수 있다. 예시적인 실시예에 따르면, 회전판(1)은 기재(120)와 동일한 물질을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 회전판(1)은 금속 판으로 이루어질 수 있다. 회전판(1)과 기재(120) 사이의 틈에 밀봉 부재(미도시)가 배치될 수 있다. 예시적인 실시예에 따르면, 밀봉 부재는 회전판(1)과 기재(120) 사이를 밀봉하는 역할을 할 수 있다. 밀봉 부재는 OPP 테이프 또는 연질의 실리콘 재질이 사용될 수 있다.

진공 홀(VH)은 진공펌프(미도시)에 연결될 수 있으며, 전자 제어 유닛은 복수의 로드셀의 센싱값에 따라 진공펌프의 작동(온/오프) 및 출력을 제어하여 인쇄 대상물이 회전판(1)에 밀착되도록 할 수 있다.

회전 기둥(2)은 회전판(1)의 하면 중심부와 접촉하고, 바디부(B) 내에 배치될 수 있다. 회전 기둥(2)은 회전판(1)을 360도 회전시킬 수 있다. 이를 위해, 회전 기둥(2)은 모터(미도시)의 샤프트일 수 있다. 전자 제어 유닛은 복수의 로드셀의 센싱값에 따라 모터의 작동(온/오프) 및 회전 방향(시계방향, 반시계방향)을 제어할 수 있다.

복수의 로드셀(미도시)은 회전판(1)에 배치될 수 있다. 복수의 로드셀은 대상물이 회전판(1)과 밀착되어 있는지 여부를 판단할 수 있다. 예시적인 실시예에 따르면, 복수의 로드셀은 대상물을 회전판(1) 상에서 정렬하는 단계에서 대상물과 회전판(1)의 밀착 여부에 따라 서로 다른 값들을 생성할 수 있다. 이하에서는 대상물의 표면에 UV 인쇄를 진행하기 전 대상물이 회전판(1) 상에 정렬하는 단계에 대해 설명하도록 한다.

일 예로, 복수의 로드셀의 센싱값의 표준편차가 제1특정값 이상인 경우, 대상물이 회전판(1)의 중심점에서 크게 이탈한 것으로 판단하여 전자 제어 유닛은 외부의 관리자 단말기(미도시)로 경고음을 송출하여 대상물이 정렬되지 않음을 통지할 수 있다.

복수의 로드셀의 센싱값의 표준편차가 제1특정값보다 작은 제2특정값 미만인 경우, 대상물이 회전판(1)의 상면의 중심점에 정렬된 것으로 판단되며, 전자 제어 유닛은 모터를 작동시키지 않고 진공펌프를 흡입력이 제1출력으로 작동하도록 제어하여 대상물을 회전판(1)에 밀착시킬 수 있다. 이에 따라, 대상물이 회전판(1)에 정렬되고 밀착된 상태로 UV 인쇄단계로 넘어갈 수 있다.

이와 달리, 복수의 로드셀의 센싱값의 표준편차가 제2특정값 이상 제1특정값 미만인 경우, 대상물이 회전판(1)의 상면에 정렬되지 않은 것으로 판단되며, 전자 제어 유닛은 회전판(1)이 시계방향으로 제1시간동안 회전하도록 모터를 작동시킬 수 있으며, 진공펌프를 흡입력이 제1출력보다 낮은 제2출력으로 작동되도록 제어할 수 있다. 회전판(1)을 회전시키는 동시에 진공펌프를 작동시켜 회전판(1)의 회전에 의한 대상물의 움직임이 회전판(1) 쪽으로 향하게 하도록 하는 것이며 대상물의 움직임이 멈추지 않도록 진공펌프를 약하게 작동시키는 것이다.

회전판(1)의 시계방향 회전이 종료된 다음, 복수의 로드셀의 센싱값의 표준편차가 제2특정값 미만인 경우, 전자 제어 유닛은 모터를 작동시키지 않고 진공펌프의 흡입력을 제1출력으로 작동시켜 대상물을 회전판(1)에 밀착시킬 수 있다. 이에 따라, 대상물이 회전판(1)에 정렬되고 밀착된 상태로 UV 인쇄단계로 넘어갈 수 있다.

회전판(1)의 시계방향 회전이 종료된 다음, 복수의 로드셀의 센싱값의 표준편차가 제1특정값 이상인 경우, 오히려 회전에 의해 대상물이 회전판(1)의 상면의 중심점에서 초기 위치보다 훨씬 더 이탈한 것으로 판단되며, 전자 제어 유닛은 회전판(1)이 반시계방향으로 제1시간보다 긴 제2시간동안 회전하도록 모터를 작동시키는 동시에 진공펌프를 흡입력이 제1출력보다 낮은 제2출력으로 작동되도록 제어할 수 있다. 시계방향 회전에 의해 대상물이 오히려 더 이탈하였기 때문에 반시계방향으로 더 오랜시간 동안 회전시켜 대상물이 원위치로 돌아온 후 정렬된 위치로 이동하도록 유도하는 것이며 대상물이 회전판(1)에서 이탈하여 배치되었을 확률도 높으므로 대상물이 회전판(1)으로 이동하지만 일부분이 밀착되어 움직임이 고정되는 것을 방지하기 위해 진공펌프를 약한 출력으로 작동시키는 것이다. 회전판(1)의 반시계방향 회전이 종료된 다음 복수의 로드셀의 센싱값의 표준편차가 제2특정값 이상인 경우 전자 제어 유닛은 외부의 관리자 단말기(미도시)로 경고음을 송출하여 대상물이 정렬되지 않음을 통지할 수 있으며, 이와 달리, 복수의 로드셀의 센싱값의 표준편차가 제2특정값 미만인 경우 전자 제어 유닛은 모터를 작동시키지 않고 진공펌프를 흡입력이 제1출력으로 작동하도록 제어하여 대상물을 회전판(1)에 밀착시켜 UV 인쇄단계로 넘어가도록 할 수 있다.

회전판(1)의 시계방향 회전이 종료된 다음, 복수의 로드셀의 센싱값의 표준편차가 여전히 제2특정값 이상 제1특정값 미만인 경우, 회전에 의해 대상물이 회전판(1)의 상면의 중심점에서 초기 위치와 유사한 지점에서 이탈한 것으로 판단되며, 전자 제어 유닛은 다시 한번 회전판(1)이 시계방향으로 제1시간동안 회전하도록 모터를 작동시키는 동시에 진공펌프를 흡입력이 제1출력보다 낮은 제2출력으로 작동되도록 제어할 수 있다. 처음의 시계방향 회전에 의해 대상물이 회전판(1)의 중심점에서 크게 이탈하지는 않았지만 여전히 이탈된 상태이므로 다시 한번 동일 작업을 수행하는 것이다. 회전판(1)의 두번째 시계방향 회전이 종료된 다음 복수의 로드셀의 센싱값의 표준편차가 여전히 제2특정값 이상인 경우 전자 제어 유닛은 외부의 관리자 단말기(미도시)로 경고음을 송출하여 대상물이 정렬되지 않음을 통지할 수 있으며, 이와 달리, 복수의 로드셀의 센싱값의 표준편차가 제2특정값 미만인 경우 전자 제어 유닛은 모터를 작동시키지 않고 진공펌프를 흡입력이 제1출력으로 작동되도록 제어하여 대상물을 회전판(1)에 밀착시켜 UV 인쇄단계로 넘어가도록 할 수 있다.

대상물과 회전판(1) 사이를 완벽하게 밀착시킨 다음, UV 인쇄가 진행될 경우 인쇄효율과 선명도가 증가될 수 있다. 또한, 대상물의 변형이나 들뜸이 일어나더라도 대상물을 회전판(1)과 완벽히 밀착시킴으로써 대상물의 표면을 균일하게 할 수 있다. 이로 인해, 후술하는 UV 인쇄 과정에서 UV 인쇄 장치(100)의 UV 헤드(150)가 대상물과 부딪히거나 간섭되어 손상되는 것을 방지할 수 있다.

이송 가이드(140)는 기재(120) 상에서 수직으로 이격되어 배치될 수 있다. 이송 가이드(140)는 UV 헤드(150)가 이동하는 경로가 될 수 있다. 이송 가이드(140)의 하부에는 상기 이송 가이드(140)를 지지하는 지지부(13)가 구비되어 있으며, 지지부(13)의 양측에는 UV 헤드(150)가 이송 가이드(140)를 따라 이동 가능하게 결합하기 위한 가이드부(131)가 형성될 수 있다. 따라서 인쇄 명령어에 의해 UV 헤드(150)는 상기 가이드부(131)를 따라 이송 가이드(140)의 길이방향으로 전후 이동될 수 있다.

UV 헤드(150)는 이송 가이드(140)와 결합되어 이송 가이드(140)를 따라 이동할 수 있다. UV 헤드(150)에는 UV 헤드(150)가 결합될 수 있는 헤드 결합부(21)가 구비되어 있으며, UV 헤드(150)는 복수 개의 잉크 노즐과 바니쉬 노즐을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에 따르면, UV 헤드(150)의 잉크 노즐은 칼라 잉크를 분사하도록 이루어져 있는데, 일반적으로 상기 칼라 잉크는 c,m,y,k 칼라를 이용하며, 이러한 c,m,y,k는 탁상 출판을 포함한 다양한 인쇄 시스템에서 사용되는 색 표시 모델의 하나로 c(cyan), m(magenta), y(yellow), k(black)를 나타내며, 인쇄업계에서는 이를 YMCK 라고도 한다.

UV 헤드(150)는 앞서 설명한 바와 같이, 칼라 잉크 노즐 외에 바니쉬 노즐을 더 포함할 수 있으며, 바니쉬는 투명 코팅제를 말하는 것으로서, 변색, 긁힘, 곰팡이 방지, 생활 때가 묻는 것을 방지하는 효과가 있을 수 있다. 따라서 상기 잉크 노즐 및 바니쉬 노즐을 통하여 인쇄 대상물에 1차적으로 잉크를 통해 인쇄를 하고, 2차적으로 인쇄된 문양에 따라 바니쉬를 분사할 수 있도록 이루어지며, 이러한 잉크 및 바니쉬의 공급을 위하여 UV 헤드(150)의 일측에는 상기 잉크 및 바니쉬가 보관될 수 있는 잉크 공급부(23)가 형성되어 있으며, 상기 노즐들과 연결관을 통해 연결됨에 따라 잉크 및 바니쉬를 노즐에 공급할 수 있도록 이루어질 수 있다. 아울러 상기 잉크 공급부(23)를 별도로 구비하여 잉크 또는 바니쉬가 소진되었을 경우, UV 헤드(150)를 분리할 필요없이 신속하게 잉크 및 바니쉬를 잉크 공급부(23)에 공급할 수 있도록 이루어져 유지 보수가 편리하다는 장점이 있다.

UV 헤드(150)는 이송 가이드(140)를 따라 이동하게 되는데, 이러한 이동을 용이 하게 하기 위하여 UV 헤드(150)는 헤드 연결 체인(25)을 포함할 수 있다. 복수 개의 체인으로 이루어진 헤드 연결 체인(25)으로 인하여 UV 헤드(150)가 자유롭게 이동할 수 있다. 또한 UV 헤드(150)의 이동은 별도의 명령어를 통하여 작동하는 것으로서, 이는 일반적인 인쇄 장치에 사용되는 것으로 이에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.

앞서 설명한 바와 같이, 인쇄 대상물에 바니쉬를 분사하는 경우에, 바니쉬가 흘러내리는 것을 방지하기 위하여 경화를 진행해야 하는데, 본 발명에 따른 UV 인쇄 장치(100)는 바니쉬의 도포와 함께 바니쉬를 경화시키는 경화 유닛(40)을 더 포함할 수 있다. 상기 경화 유닛(40)에 대하여 보다 상세하게 설명하면, 상기 경화 유닛(40)은 바니쉬를 1차적으로 경화시키는 제1 경화부재(41)와 1차 경화된 바니쉬를 2차적으로 완전 경화시키기 위한 제2 경화부재(43)를 포함할 수 있다. 먼저 제1 경화부재(41)에 대하여 설명하면, 상기 제1 경화부재(41)는 복수개의 UV램프(미도시)를 포함할 수 있다.

제1 경화부재(41)는 UV 헤드(150)의 일측에 구비되어 UV 헤드(150)가 움직이는 경우, UV 헤드(150)와 동일하 게 움직일 수 있도록 이루어져 있다. 따라서 상기 UV 헤드(150)에 구비되는 바니쉬 노즐을 통하여 바니쉬가 분사되는 경우, UV 헤드(150) 일측에 구비되는 제1 경화부재(41)에 의해 1차적으로 경화를 진행할 수 있어 바니쉬가 흘러내리는 것을 방지할 수 있다. UV 헤드(150)가 이송 가이드(140)를 따라 이동함에 따라 바니쉬 도포 후 제1 경화부재 (41)가 바니쉬가 도포된 이송 가이드(140) 상면에 위치하여 1차 경화를 진행하게 될 수 있다. 이 때 상기 제1 경화부재(41)의 UV램프(411)는 특정 파장 및 출력으로 조사를 하게 된다. 이는 상기 바니쉬가 도포되는 경우, 바니쉬가 흘러내리지 않을 정도로만 경화시키기 위한 것이다.

제2 경화부재(43)는 상기 제1 경화부재(41)의 후방에 고정되어 구비되게 된다. 보다 상세하게는 상기 제2 경화부재(43)는 1차 경화 완료된 인쇄 대상물을 경화시키는 것으로서, 상기 제1 경화부재(41)와 동일하게 복수개의 UV램프(미도시)로 이루어지며 상기 이송 가이드(140)의 진행방향(인쇄방향)의 후미에 구비되게 된다. 이 때 상기 제1 경화부재 (41)와 제2 경화부재(43)는 서로 이격되어 구비되어 있는데, 일반적으로 상기 제1 경화부재(41)와 제2 경화부재 (43)의 이격거리는 6cm ~ 8cm 사이가 적정하고, 상기 제2 경화부재(43)의 출력은 제1 경화 부재의 출력보다 강하게 출력되는 것이 바람직하다. 이처럼 상기 제2 경화부재(43)가 상기 제1 경화부재(41)로부터 이격되는 이유는 앞서 설명한 바와 같이, 상기 바니쉬는 중첩되어 도포되게 되고, 이에 따라 서로 간의 융화되는 시간이 필요하고 이 시간이 부족한 경우에는 각각의 바니쉬 사이에 층이 형성되는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서 제2 경화부재(43)는 제1 경화부재 (41)로부터 일정거리(바람직하게는 6~8cm) 이격되어 구비됨으로서 이러한 융화시간을 확보할 수 있으며, 제2 경화부재(43)는 완전경화 시키기 위한 것으로서 제1 경화부재(41)보다 그 출력 및 파장이 높게 이루어지는 것이 바람직하다.

감지 센서(200)는 이송 가이드(140)의 하면 중앙에 배치될 수 있다. 감지 센서(200)는 대상물의 재질을 파악할 수 있다. 전자 제어 유닛은 감지 센서(200)의 재질에 대한 센싱값을 수신하여 대상물의 재질을 파악하고 표면 처리기(미도시)를 제어하여 대상물의 표면 처리 여부를 결정할 수 있다.

예시적인 실시예에 따르면, 대상물의 표면에 표면 처리를 하기 위해 프라이머가 필요한 경우, 전자 제어 유닛은 표면 처리기를 제어하여 대상물의 재질에 맞는 프라이머를 준비할 수 있다. 만일, 대상물의 재질을 파악하여 프라이머가 필요 없다고 판단되는 경우, 전자 제어 유닛은 표면 처리기를 제어하여 프라이머를 별도로 준비하지 않을 수 있다. 이로 인해, 대상물의 재질에 제한 없이 본 발명에 따라 모든 소재의 대상물에 직접 UV 인쇄를 가능하게 할 수 있다.

표면 처리기(미도시)는 대상물의 표면의 정전기 방지와 잉크 흡착력을 증대시키기 위하여 대상물의 표면에 표면 처리를 할 수 있다. 표면 처리기(미도시)는 이송 가이드(140)를 따라 이동하면서 대상물의 표면의 전자(-)를 감소시키고 이물질을 제거할 수 있다. 표면 처리기는 대상물의 재질에 따라 표면 처리를 할 수 있다. 표면 처리는 전처리 단계에서 수행될 수 있다. 표면 처리는 플라즈마 처리, 코로나 처리, 또는 프라이머(전처리액)를 사용한 약품 처리를 포함할 수 있다. 코로나 처리는 재료 표면을 고주파, 고전압 방전(코로나 방전)에 노출시키는 표면 처리 공정일 수 있다. 코로나 처리는 재료의 표면 특성을 수정하여 잉크와 코팅에 대한 수용성을 높여줄 수 있다. 또한, 코로나 처리는 표면 에너지를 증가시키고 접착력을 향상시킬 수 있다. 코로나 처리는 표면 에너지가 낮은 대상물의 표면이 잉크를 밀어낼 수 있는 재료에 인쇄하기 전에 일반적으로 사용될 수 있다.

플라즈마 처리는 표면 처리 과정으로, 표면을 고주파, 고전압의 전기 방전(플라즈마 방전)에 노출시키는 것을 포함할 수 있다. 플라즈마 처리는 재료의 표면 특성을 수정하여 잉크와 코팅이 재료에 더 잘 부착되도록 할 수 있다. 플라즈마 처리는 표면 에너지를 증가시키고 부착성을 향상시킬 수 있다. 이것은 주로 표면 에너지가 낮은 재료나 비흡수성 재료(예: 플라스틱 또는 금속)에 인쇄하기 전에 사용될 수 있다. 플라즈마 처리는 잉크 및 코팅의 부착성을 향상시키기 위한 표면 처리 단계로 사용될 수 있다. 특히 표면 에너지가 낮은 재료에 인쇄할 때, 플라즈마 처리가 표면 에너지를 증가시켜 UV 경화 잉크가 더 잘 부착되고 더 날카로운, 내구성 있는 인쇄물을 만들어낼 수 있다. 특정 인쇄물, 특히 플라스틱 및 기타 비흡수성 재료에 인쇄하기 전에 표면을 코로나 방전 처리 또는 플라즈마 처리하여 더 나은 접착력과 인쇄 품질을 보장할 수 있다. 코로나 처리 또는 플라즈마 처리는 재료의 표면 에너지를 증가시켜 UV 경화 잉크가 더 잘 접착되고 더 선명하고 내구성이 뛰어난 인쇄물을 생성할 수 있도록 도와줄 수 있다.

프라이머를 이용한 약품 처리 또한, 상술한 바와 같이 UV 경화 잉크가 대상물의 표면에 더 잘 접착되고 더 선명하고 내구성이 뛰어나게 할 수 있다. 위와 같은 표면 처리기에 의해서 인쇄 대상물의 표면에 표면 처리를 한 경우, 병, 머그잔, 펜, 골프 공, 아크릴, 목재, 금속, 크리스탈, 플라스틱, 전화 케이스 등과 같은 모든 평평한 재료와 둥근 물체에 인쇄할 수 있다.

UV 잉크를 사용하는 UV 인쇄 장치(100)는 재료에 흡수되거나 건조되기 전에 왜곡되지 않기 때문에 UV　인쇄는　직물,　캔버스,　유리,　목재,　플라스틱,　코팅　매체,　폴리스티렌,　PVC,　아크릴,　목재　및　알루미늄과　같은　광범위한 재료에서　모두 사용할　수　있다.

UV　잉크는　부식제에　대한　내성이　우수하므로　항상　품질이　높고　선명한　이미지를　얻을　수　있으며　이미지가　오래　지속될 수 있다.　

이를　통해　UV　인쇄가　배너,　디스플레이,　광고판,　전단지,　판촉　의류　등에　적용될 수 있다. 또한, UV 잉크는 친환경 소재를 이용할 수 있으므로, 환경 보호에 도움이 될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 감지 센서(200)에 의해 대상물의 재질에 따라 프라이머를 준비할 수 있고, 진공 홀(VH)에 의해 대상물을 회전판(1)과 완벽히 밀착시켜 대상물의 표면을 균일하게 할 수 있고, 복수의 로드셀 및 회전판(1)에 의해 대상물을 사용자가 원하는 위치에 적절하게 자동으로 정렬하거나 자동 정렬이 어려운 경우 관리자에게 이 사실을 통지할 수 있으며, 대상물을 UV 인쇄 장치(100) 상에 정렬시켜 UV 디지털 인쇄효율 및 선명도를 향상시킬 수 있다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조 및 구성을 갖는 UV 인쇄 장치(100)를 위주로 설명하였으나 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경과 실시예들의 조합이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.

Claims (1)

1. UV 인쇄 장치 상에 대상물을 준비하는 단계;
   상기 대상물의 재질에 따라 프라이머를 준비하는 단계;
   상기 대상물을 상기 프라이머를 이용하여 전처리하는 단계;
   상기 전처리하는 단계에서 상기 대상물이 회전하는 단계;
   상기 전처리 단계를 진행한 후 상기 대상물을 상기 UV 인쇄 장치 상에 정렬하는 단계;
   상기 대상물에 상기 UV 인쇄 장치의 컴퓨터에 입력된 데이터에 따라 UV 인쇄하는 단계; 및
   상기 대상물의 재질에 따라 코팅 재료를 선택하고, 상기 UV 인쇄된 상기 대상물의 표면에 코팅하는 단계를 포함하고,
   상기 UV 인쇄 장치는,
   바디부;
   상기 바디부 상에 배치되고, 중심부에 홀 영역을 포함하는 기재;
   상기 홀 영역을 채우도록 배치되고 진공 홀을 포함하는 회전판;
   상기 회전판의 하면 중심부와 접촉하고, 상기 바디부 내에 배치되는 회전 기둥;
   상기 회전판 상에 배치되는 복수의 로드셀;
   상기 기재 상에서 수직으로 이격되어 배치되는 이송 가이드;
   상기 이송 가이드와 결합되어 상기 이송 가이드를 따라 이동하는 UV 헤드; 및
   상기 이송 가이드의 하면 중앙에 배치된 감지 센서를 포함하는 UV 디지털 인쇄 방법.