KR19990036297A - 전기응고 인쇄장치 - Google Patents

Abstract

전기응고 인쇄장치는, 수평으로 연장하는 중심의 길이방향축을 갖는 원주상의 양극을 구비하고, 양극활성 표면을 갖는 양극은 전해적으로 불활성인 금속으로 형성되어 양극을 그 양극의 길이방향출을 중심으로 하여 실질적으로 일정한 속도로 회전시키는 구동메카니즘을 구비하며, 양극활성 표면을 유성 물질로 코팅하여 표면에 유성 물질의 극소 액적을 형성하는 코팅 디바이스를 구비하고, 착색제를 함유하는 전해적으로 응고하는 콜로이드의 전기응고에 의해, 유성 물질로 코팅된 양극활성 표면에 원하는 화상을 나타내는 착색 응고 콜로이드의 도트를 형성하는 프린트 헤드를 구비한다. 본 발명의 장치는, 기체를 착색응로 콜로이드의 도트에 접촉시켜서 착색 응고 콜로이드를 양극활성 표면으로부터 기체에 전사하는 전사 디바이스를 구비하고, 그럼으로써 기체에 화상을 프린트하고 양극활성 표면을 클리닝하여 잔류하는 응고 콜로이드를 제거하는 클리닝 디바이스를 구비하며, 클리닝 디바이스는 음극의 아래 또 코팅 디바이스보다 아래에 배치된다. 이러한 장치는 고해상도의 화상을 프린트할 수 있다.

Description

전기응고 인쇄장치

1990 년 1 월 23 일에 발행된 미국특허 제 4,895,629 호에서는, 출원인은 고속 전기응고 인쇄방법 및 장치에 대해 서술하고 있고, 그 방법 및 장치에서는 화상을 나타내는 착색 응고 콜로이드의 도트가 생성되는 부동능 표면을 갖는 회전실린더 형태의 양극 (陽極) 을 사용한다. 그 후에 이들 착색 응고 콜로이드의 도트는 종이와 같은 기체와 접촉하여 착색 응고 콜로이드가 기체에 전사되며, 그럼으로써 기체에 화상이 인쇄되도록 한다.

본 발명은 전기응고 인쇄 분야에서의 개량품에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명은 전해응고 가능한 콜로이드를 전기응고함으로써 화상을 형성하고, 형성된 화상을 기체 (基體) 로 전사하는 개량된 장치에 관한 것이다.

도 1 은 본 발명의 적당한 실시 형태에 따른, 각각이 다른 칼라의 착색제를 사용하는 네 개의 인쇄 유니트를 갖는 전기응고 인쇄장치의 측면도이다.

도 2 는 도 1 에 도시된 인쇄 유니트의 한 측면도이다.

도 3 은 도 2 에 도시된 인쇄 유니트의 부분 측면도이며, 양극을 유성 물질로 코팅하기 위해 사용되는 코팅 디바이스를 도시하고 있다.

도 4 는 도 3 에 도시된 코팅 디바이스의 부분 단면도이다.

도 5 는 도 3 과 유사하지만 코팅 디바이스의 롤러가 다른 위치를 도시한 도이다.

도 6 은 도 5 에 도시된 코팅 디바이스의 부분 단면도이다.

도 7 은 도 3 과 유사하지만 비동작위치에 있는 코팅 디바이스를 도시한 도이다.

도 8a 은 도 2 에 도시된 인쇄 유니트의 부분 단면도이며, 전기응고를 위해 이용되는 인쇄 헤드 및 관련하는 콜로이드 인젝터를 도시한다.

도 8b 는 도 8a 의 원으로 둘러싸인 부분의 확대 부분 단면도이다.

도 9 는 도 2 에 도시된 인쇄 유니트의 부분 측면도이며 인쇄 유니트를 상세하게 도시하고 있다.

도 10 은 도 2 에 도시된 인쇄 유니트의 부분 측면도이며, 인쇄 헤드를 다시 상세하게 도시하고 있다.

도 11 은 도 9 및 도 10 에 도시된 인쇄 헤드의 전극부분을 나타내는 도이다.

도 12 는 도 2 에 도시된 인쇄 유니트의 부분 절단도이며, 양극의 표면에 잔류하는 비응고 콜로이드를 제거하기 위해 사용되는 디바이스를 도시하고 있다.

도 13 은 도 12 의 선 13-13 을 따라 취한 단면도이다.

도 14 는 도 2 에 도시된 인쇄 유니트의 부분 측면도이며, 착색 응고 콜로이드를 웨브에 전사하기 위해 사용되는 실린더를 도시하고 있다.

도 15 는 도 14 의 선 15-15 를 따라 취한 단면도이다.

도 16 은 도 2 에 도시된 인쇄 유니트의 부분 단면도이며, 양극의 표면을 클리닝하기 위해 사용되는 클리닝 디바이스를 도시하고 있다.

먼저, 도 1 을 참조하면, 탠덤 형태로 배치된 동일하지만 다른 칼라의 착색제를 사용하는 네 개의 인쇄유니트 (20) 를 포함하는 멀티 칼라 전기응고 인쇄장치가 도시되어 있다. 도시된 실시예에서, 도면의 좌측 제 1 인쇄 유니트 (20A) 는 옐로 칼라, 제 2 인쇄 유니트 (20B) 는 마젠타 칼라, 제 3 인쇄 유니트 (20C) 는 시안 칼라 및 제 4 인쇄 유니트 (20D) 는 블랙 칼라를 인쇄하기 위해 채택된다. 연속 웨브 (22) 형태의 기체는, 다른 색상의 화상이 인쇄되기 위해 인쇄 유니트 (20) 에 공급되고, 이들 다른 색상의 화상이 개개의 전사 스테이션 웨브에 중첩하여 전사됨으로써 다색 화상을 수득할 수 있다. 웨브 (22) 는 가이드 롤러 (24) 에 의해 개개의 전사 스테이션에 가이드된다. 가습기 (26) 는 웨브 (22) 가 제 1 인쇄 유니트 (20A) 의 전사 스테이션을 통과하기 전에 그 웨브 (22) 를 가습하기 위해 이용된다.

도 2 에 가장 잘 나타나 있는 바와 같이, 인쇄 유니트 (20) 는 각각 회전 실린더 형상의 양극 (28), 양극 (28) 표면 (32) 을 유성 물질로 코팅하는 양극 코팅 디바이스 (30), 콜로이드 인젝터 (34), 콜로이드를 전기응고시켜서 양극 표면 (32) 상에 원하는 화상을 나타내는 착색 응고 콜로이드의 도트를 형성하는 양극을 갖는 인쇄 헤드 (36) 및 비응고 콜로이드를 표면 (32) 으로부터 제거하는 디바이스 (38) 를 포함한다. 각 인쇄 유니트 (20) 는 웨브 (22) 를 착색 응고 콜로이드의 도트와 접촉시켜서 착색 응고 콜로이드를 웨브 (22) 에 전사함으로써 웨브에 화상을 인쇄하는 실린더 (40) 를 더 포함한다. 양극 클리닝 디바이스 (42) 도 표면 (32) 을 클리닝하여, 착색 응고 콜로이드의 도트가 웨브 (22) 에 전사한 후에 표면으로부터 잔류하는 응고 콜로이드를 제거하도록 제공된다.

양극 (28) 은 대향하는 한 쌍의 수직 플레이트 (44, 44') (44' 는 도 4 에 도시되어 있다) 사이에 장착되고, 각각의 플레이트는 한 쌍의 각부 (脚部) (46) (한 쌍만 도시된다) 상에 고정 부착되며, 이 각부는 족부 (足部) (50) 가 설치된 베이스 프레임 (48) 에 고정된다. 원주상의 양극 (28) 은 모터 (도시없음) 에 의해 구동되는 샤프트 (52) 를 갖고, 샤프트 (52) 에 일치하는 수평축을 중심으로 양극을 회전시킨다. 플레이트 (44, 44') 에는 T 형 노치가 설치되어 있어, 그 노치는 분해 가능한 T 형 부재 (54, 54') (부재 54' 는 도 4 및 도 14 에 도시되어 있다) 에 의해 닫혀진다. 손질이 필요한 경우는, 부재 (54, 54') 를 분해함으로써 유니트 (20) 로부터 양극 (28) 을 용이하게 빼낼 수 있다. 복수개의 지주 (56) 는 플레이트 (44, 44') 에 상호 체결한다.

도 3 내지 도 7 을 참조하면, 양극 코팅 디바이스 (30) 는 서로 간격을 두어 배치된 두 개의 수평으로 연장되는 분배 롤러 (58, 60) 를 구비하고, 분배 롤러 (58) 에 평행하게 연장되고 그 롤러 (58) 에 압접연동하여 닙 (64) 을 형성하는 어플리케이터 롤러 (62) 를 구비하며, 분배 롤러 (58, 60) 사이에 배치되어 그 롤러 (58, 60) 에 평행하게 연장하는 제 1 전사 롤러 (66) 를 구비하고, 그 전사 롤러는 분배 롤러 (58) 에 압접연동하여 닙 (68) 을 형성하고 분배 롤러 (60) 에 압접연동하여 닙 (70) 을 형성하며, 또 분배 롤러 (60) 와 양극 (28) 사이에 배치되는 제 2 전사 롤러 (72) 를 구비한다. 전사 롤러 (72) 는 분배 롤러 (60) 에 평행하게 연장하고 그 분배 롤러 (60) 에 압접연동하여 닙 (74) 을 형성한다. 전사 롤러 (72) 는 양극 (28) 에도 압접연동하여 닙 (76) 을 형성하고, 양극 (28) 의 회전에 수반하여 롤러 (72) 는 양극 (28) 에 의해 구동되며, 롤러 (60) 는 롤러 (72) 에 의해 구동된다. 코팅 디바이스 (30) 는 공급 시스템 (78) 을 더 포함하고, 그 공급 시스템은 어플리케이터 롤러 (62) 에 유성 물질을 공급한다.

분배 롤러 (58 및 60) 는 산화물 세라믹 재료의 주위 코팅 (82) 이 제공된 금속의 중실 (中實) 코어 (80) 를 갖는다. 코어 (80) 와 일체화한 한 쌍의 스터브 샤프트 (84, 84') 는 각 롤러의 가장자리로부터 외측으로 연장한다. 한편, 어플리케이터 롤러 (62) 및 전사 롤러 (66, 72) 는 각각 폴리우레탄의 주위 코팅 (88) 이 제공된 관상 코어 (86) 및 길이방향으로 연장하는 중심 샤프트 (90) 를 갖는다. 롤러 (62) 의 폴리우레탄 코팅 (88) 은 약 35 내지 45 의 쇼어A 경도를 갖고, 롤러 (66, 72) 의 폴리우레탄 코팅 (88) 은 약 65 내지 75 의 쇼어A 경도를 갖는다. 폴리우레탄은 유성 물질에 의한 열화를 견딜 수 있는 합성고무 재료이다. 롤러 (58, 60, 62, 66, 72) 는 대향하는 한 쌍의 수직 플레이트 (92, 92') 사이에 회전가능하게 장착되고, 롤러 (58, 60) 의 스터브 샤프트 (84, 84') 는 플레이트 (92, 92') 에 형성된 타원형 샤프트 개구부 (도시없음) 내에서 이동가능하다. 복수개의 원주형 지주 (94) 는 플레이트 (92, 92'), 상부 플레이트 (96), 후부 플레이트 (98) 및 경사 저부 플레이트 (100) 에 상호접속하고, 그 경사 저부 플레이트는 지주 (94) 에 고정되어 있다.

어플리케이터 롤러 (62) 는 모터 (102) 및 기어박스 (104) 에 의해 회전되고, 이들은 상부 플레이트 (96) 에 고정된 지지 블록 (106, 108) 에 장착되어 있다. 도 4 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 구동 샤프트 (112) 에 키 홈이 달린 스프로킷 (110) 은 체인 (114) 에 의해 롤러 (62) 의 샤프트 (90) 에 키 홈이 달린 스프로킷 (116) 에 접속된다. 롤러 (58) 의 스터브 샤프트 (84, 84') 및 롤러 (62, 66) 의 샤프트 (90) 는 기어 (도시없음) 에 의해 상호 체결된다. 따라서 롤러 (58, 62, 66) 는 연동하여 회전한다. 스프로킷 (110) 을 시계방향으로 회전시키는 모터 (102) 로부터의 구동력은, 시계방향의 회전을 어플리케이터 롤러 (62) 에 전달하고, 그 어플리케이터 롤러는 반시계방향의 회전을 분배 롤러 (58) 에 전달하며, 그 분배 롤러 (58) 는 시계방향의 회전을 전사 롤러 (66) 에 전달한다.

공급 시스템 (78) 은 후부 플레이트 (98) 및 저부 플레이트 (100) 에 부착된 용기 (118) 를 갖고, 그 용기는 유성 물질의 용액욕조 (120) 를 포함한다. 피드 롤러 (122) 는 어플리케이터 롤러 (62) 에 평행하게 연장하고, 용기 (118) 내에 회전가능하게 장착된다. 도 4 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 피드 롤러 (122) 는 샤프트 (124) 를 갖고, 이 샤프트에는 샤프트 (124) 에 길이방향으로 연장하며 그 샤프트를 중심으로 하여 거리를 두어 배치되는 L 형 단면인 복수개의 가늘고 긴 패들부재 (126) 가 설치된다. 패들부재 (126) 는 유성 물질로 코팅되도록 적어도 부분적으로 용액욕조 (120) 에 침지되며, 유성 물질을 어플리케이터 롤러 (62) 에 전사하기 위해 피드 롤러 (122) 의 회전중에 어플리케이터 롤러 (62) 에 연속적으로 접촉한다. 나아가, 패들부재는 피드 롤러 (122) 의 회전중에 유성 물질의 용액욕조 (120) 를 교반한다. 패들부재는 유성 물질에 의한 열화를 견딜 수 있는 탄력성이 있는 재료, 특히 합성고무 재료로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 합성고무 재료는 질화물을 함유하는 것이 바람직하다. 피드 롤러 (122) 및 어플리케이터 롤러 (62) 는 샤프트 (90, 124)를 접속하는 고정된 기어 (도시없음) 에 의해 연동하여 회전한다.

유성 물질은, 어플리케이터 롤러 (66) 의 회전중에 그 어플리케이터 롤러에 의해 닙 (64) 으로 옮겨진다. 유성 물질은 닙 (64) 을 통과하면서 분배 롤러 (58) 의 세라믹 코팅 (82) 의 표면을 균일하게 코팅하는 막을 형성하고, 이 막은 실질적으로 균일한 사이즈 및 분포를 갖는 극소 액적으로 분리된다. 유성 물질의 막이 원하는 극소 액적으로 부분적으로만 분리되어도, 분배 롤러 (58) 의 세라믹 코팅 (82) 의 표면에 형성된 유성 물질이 부분적으로 분리한 막은 롤러 (58) 로부터 전사 롤러 (66) 에 닙 (68) 으로 전사되고, 그 후 롤러 (66) 로부터 분배 롤러 (60) 에 닙 (70) 으로 전사되어, 막은 롤러 (60) 의 세라믹 코팅 (82) 의 표면에서 실질적으로 균일한 사이즈 및 분포를 갖는 원하는 극소 액적으로 실질적으로 완전히 분리한다. 그 때, 유성 물질의 극소 액적은 닙 (74) 으로 롤러 (60) 로부터 전사 롤러 (72) 에 전사되고, 그 후 닙 (76) 으로 롤러 (72) 로부터 양극 (28) 에 전사된다. 모터 (102) 의 회전속도를 변화시킴으로써, 어플리케이터 롤러 (62) 에 공급되는 유성 물질의 양 및 최종적으로 양극 (28) 에 전사되는 극소 액적의 수를 변화시킬 수 있다.

롤러 (58, 60) 는 도 3 및 도 4 에 도시되는, 롤러 (58, 60) 가 상기에 서술한 바와 같이 전사 롤러 (66, 72) 와 연동하는 동작위치와, 도 5 및 도 6 에 도시되는, 롤러 (58, 60) 가 롤러 (66, 72) 의 각각으로부터 연동이 벗어나는 비동작위치 사이에서 이동가능하다. 나타내는 바와 같이, 제 1 의 대향하는 한 쌍의 가늘고 긴 암 (128, 128') 은 분배 롤러 (58) 의 스터브 샤프트 (84, 84') 및 어플리케이터 롤러 (62) 의 샤프트 (90) 에 상호 연결되고, 암 (128, 128') 은 그 일단부에서는 스터브 샤프트 (84, 84') 에 선회가능하게 체결되며, 타단부에서는 샤프트 (90) 에 선회가능하게 체결하여 그 샤프트 (90) 를 중심으로 하여 선회운동한다. 제 2 의 대향하는 한 쌍의 가늘고 긴 암 (130, 130') 은 분배 롤러 (58) 의 스터브 샤프트 (84, 84') 및 롤러 (60) 의 스터브 샤프트 (84, 84') 에 상호 체결되고, 암 (130 및 130') 은 그 일단부에서는 롤러 (60) 의 스터브 샤프트 (84 및 84') 에 선회가능하게 체결되고, 타단부에서는 롤러 (60) 의 스터브 샤프트 (84 및 84') 에 선회가능하게 체결된다. 제 3 의 대향하는 한 쌍의 가늘고 긴 암 (132, 132') 은 분배 롤러 (60) 의 스터브 샤프트 (84, 84') 및 전사 롤러 (66) 의 샤프트 (90) 에 상호 체결되고, 암 (132, 132') 은 일단부에서는 롤러 (60) 의 스터브 샤프트 (84, 84') 에 선회 가능하게 체결되고, 타단부에서는 롤러 (66) 의 샤프트 (90) 에 선회가능하게 체결하며, 샤프트 (90) 를 중심으로 선회운동한다. 대향하는 두 개의 가늘고 긴 액튜에이터 암 (134, 134') 은 일단부에서는 볼트 (136) 에 의해 암 (128, 128') 에 각각 고정된다. 플레이트 (44, 44') 의 각각에 부착된 유압 실린더 (138, 138') 는 암 (134, 134') 을 선회가능하게 이동하도록 하고, 그 결과 암 (128, 128') 을 어플리케이터 롤러 (62) 의 샤프트 (90) 를 중신으로 선회가능하게 이동하도록 제공하여, 두 개의 가늘고 긴 링크부재 (140 및 140') 는 선회 핀 (142) 에 의해 암 (134, 134') 의 타단부와 실린더 (138, 138') 의 피스톤 사이에 각각 체결된다. 유압 실린더 (138, 138') 가 링크부재 (140, 140') 에 의해 액튜에이터 암 (134, 134') 을 양극 (28) 으로부터 멀어지는 방향으로 이동시키도록 동작함으로써, 암 (128, 128' 및 132, 132') 은 롤러 (62, 66) 의 샤프트 (90) 를 중심으로 롤러 (66, 72) 로부터 멀어지는 방향으로 선회운동하게 함으로써 분배 롤러 (58, 60) 를 도 3 및 도 4 에 도시되는 동작위치로부터 도 5 및 도 6 에 도시되는 비동작위치로 이동시킨다.

플레이트 (92, 92') 는 각각 선회 핀 (144) 에 의해 플레이트 (44 및 44') 에 선회가능하게 체결되고, 피봇 핀 (144) 에 일치되어 양극 (28) 의 회전축으로 평행하게 연장하는 선회 축을 중심으로 선회운동한다. 플레이트 (92, 92') 및 롤러 (58, 60, 62, 66, 70) 는 획정된 피봇축에 대해 선회 핀 (144) 에 의해서 배치되고, 액튜에이터 암 (134, 134') 및 링크부재 (140, 140') 가 유압 실린더 (138, 138') 에 의해 양극 (28) 으로부터 멀어지는 방향으로 이동하는 경우에, 플레이트 (92, 92') 도 양극 (28) 으로부터 멀어지게 선회운동시키도록 하중을 분산한다. 따라서, 분배 롤러 (58, 60) 가 비동작위치로 이동될 때, 전사 롤러 (72) 는 도 3 및 도 4 에 도시되는, 롤러 (72) 가 양극 (28) 과 상기와 같이 연동하고 있는 동작위치로부터, 도 7 에 도시되는, 롤러 (72) 가 양극 (28) 로부터 연동이 벗어나는 비동작위치로 이동된다. 각 플레이트 (92, 92') 에 고정되는 스프링유지부재 (148) 에 부착되는 두 개의 스프링 (146) 은, 전사 롤러 (72) 가 비동작 위치에 있는 경우에, 분배 롤러 (58, 60) 를 비동작위치로 유지하기 위해 액튜에이터 암 (134, 134') 과 계합된다.

유압 실린더 (138, 138') 가 링크부재 (140, 140') 에 의해 액튜에이터 암 (134, 134') 을 양극 (28) 을 향하는 방향으로 이동시키도록 동작함으로써, 암 (128, 128' 및 132, 132') 은 롤러 (62, 66) 의 샤프트 (90) 를 중심으로 롤러 (66, 72) 를 향하는 방향으로 선회운동하고, 그럼으로써 분배 롤러 (58, 60) 를 도 5 내지 도 7 에 도시되는 비동작위치로부터 도 3 및 도 4 에 도시되는 동작위치로 이동시킨다. 플레이트 (92, 92') 에 각각 부착되는 두 개의 정지부재 (150) 는, 롤러 (58, 60) 가 동작위치로 이동할 때, 닙 (68, 74) 으로 가해지는 압력을 소정치로 제한하도록 암 (132, 132' 및 128, 128') 을 제동하기 위해 제공된다. 각 플레이트 (92, 92') 에 고정되는 장착부재 (154) 에 부착되는 하나의 접합부재 (152) 는 액튜에이터 암 (134, 134') 에 유압 실린더 (138, 138') 및 링크부재 (140, 140') 에 의해 상기 방향으로 이동하는 경우에 그 액튜에이터 암 (134, 134') 에 계합되도록 구비된다. 암 (134, 134') 이 접합부재 (152) 에 접합하면, 그 암은 선회 핀 (144) 에 의해 획정된 선회 축을 중심으로 양극 (28) 방향으로 플레이트 (92, 92') 를 선회운동시키고, 그럼으로써 전사 롤러 (72) 를 도 7 에 도시되는 비동작위치로부터 도 3 및 도 4 에 도시되는 동작위치로 이동시킨다. 또 각 플레이트 (92, 92') 에 고정되는 장착부재 (158) 에 부착된 두 개의 정지부재 (156) (하나만 도시한다) 는, 전사 롤러 (72) 가 동작위치로 이동할 때, 닙 (76) 으로 가해진 압력을 소정치로 제한하도록 플레이트 (44, 44') 를 계합시키기 위해 제공된다. 링크부재 (140, 140') 는 장착부재 (158) 에 형성된 슬롯을 통과하여 연장한다.

분배 롤러 (58, 60) 및 전사 롤러 (72) 를 상기 비동작위치로 이동시킴으로써 인쇄 유니트 (20) 가 장기간 사용되지 않는 경우, 예를 들면 보관 또는 운송시에 롤러 (66, 72) 의 폴리우레탄 코팅 (88) 에 압흔이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 이에 대하여, 어플리케이터 롤러 (62) 의 폴리우레탄 코팅 (88) 은 약 35 ∼ 45 의 쇼어A 경도를 갖기 때문에, 롤러 (58 및 62) 는 서로 연동을 벗어날 필요가 없다.

코팅 디바이스 (30) 상부의 하우징 (162) 내에 부착되고 양극 (28) 의 회전축으로 평행하게 연장하는 가늘고 긴 회전가능한 브러시 (160) 는, 양극 (28) 의 유성 물질로 코팅된 표면 (32) 을 연마하기 위해 제공된다. 브러시 (160) 는 말털로 만들어지며 표면 (32) 에 접촉하는 방사상으로 연장하는 복수개의 강모 (164) 를 갖고, 지지 플레이트 (166) 에 장착된 모터 (도시없음) 에 의해 회전한다. 도 3 에 나타낸 바와 같이, 구동 샤프트 (170) 에 키 홈이 있는 풀리 (168) 는 벨트 (172) 에 의해 브러시 (160) 의 샤프트 (176) 에 키 홈이 있는 풀리 (174) 에 체결된다. 브러시 (160) 는 양극 (28) 의 회전방향과 대향하는 방향으로 회전한다. 두 개의 텐션 롤러 (178) 는 벨트 (172) 에 장력을 주기 위해 설치된다. 브러시 (160) 의 회전시 표면 (32) 에 접촉하는 강모 (164) 에 의한 마찰력은, 유성 물질 극소 액적의 양극 표면 (32) 에 대한 부착력을 증가시킨다. 도 5 및 도 7 에 가장 잘 나타낸 바와 같이, 하우징 (162) 은 커버를 획정하는 상부 (180) 및 하부 (182) 를 포함하는 2 부분으로 이루어지는 하우징이고, 커버 (180) 는 스트라이크 앤드 캐치 메카니즘 (Strike and Catch Mechanism) 을 포함하는 두 개의 해방가능 로크 디바이스 (184) (하나만 도시한다) 에 의해 하부 (182) 에 해방가능하게 고정되어 있다. 내부에 브러시 (160) 를 갖는 하우징 (162) 은 코팅 디바이스 (30) 의 상부에 부착되어 있기 때문에, 브러시 (160) 는 전사 롤러 (72) 가 상기의 동작위치와 비동작위치 사이에서 이동할 때, 도 3 및 도 4 에 도시되는, 강모 (164) 가 양극 표면 (32) 에 마찰접촉하는 동작위치와, 도 7 에 도시되는, 표면 (32) 으로부터 강모 (164) 의 마찰접촉이 일어나지 않는 비동작위치 사이에서 플레이트 (92, 92') 와 함께 이동가능하다.

도 8A 내지 도 11 에 나타내는 바와 같이, 인쇄 헤드 (36) 는 원통형 몸체 (186) 를 구비하고, 그 원통형 몸체에는 복수의 음극 (188) 및 몸체 (186) 의 가장자리로부터 외측으로 연장하는 한 쌍의 스터브 샤프트 (190, 190') 가 제공된다. 몸체 (186) 는 대향하는 한 쌍의 가늘고 긴 암 (192, 192') 사이에 회전가능하게 부착되고, 그 암 (192, 192') 은 선회 핀 (194) 에 의해 플레이트 (44, 44') 에 고정된 브래킷 (196) 에 선회가능하게 접속되며, 선회 핀 (194) 과 동일하게 양극 (28) 의 회전축으로 평행하게 연장되는 선회축을 중심으로 선회운동한다. 음극 (188) 은 전기적으로 서로 절연되어 있고 몸체 (186) 의 길이방향을 따라서 직선 배열로 배치되어, 도 11 에 가장 잘 나타낸 바와 같이 일련의 대응하는 음극활성 표면 (198) 을 획정한다. 도 8A 및 도 8B 에 도시되는 동작위치에서, 인쇄 헤드는 음극 (188) 표면 (198) 이 양극 (28) 의 회전축에 대해 평행하고 또 소정 갭 (200) 만큼 양극표면 (32) 으로부터 이격되도록 양극 (28) 에 대해 배치된다. 음극 (188) 은 음극의 에지 부식을 방지하기 위해 적어도 전극 갭 (200) 과 동등한 거리만큼 서로 이격된다.

암 (192, 192') 의 각각에 부착된 두 개의 별개의 갭 조절 시스텝 (202a, 202b) 은 갭 (200) 을 조절하여 변화시키기 위해 제공된다. 갭 조절 시스템 (202a, 202b) 은 서로 동일한 것으로, 도 10 에 도시된다. 도시되는 바와 같이, 시스템 (202a, 202b) 은 마이크로미터 헤드 (204) 를 갖고, 그 마이크로미터 헤드는 L 자형 브래킷 (206) 에 의해 암 (192) 에 고정 부착되어 있다. 스프링 (208) 은 브래킷 (206) 과 플레이트 (44) (시스템 (202b) 인 경우는 플레이트 (44)) 에 고정되는 접합부재 (210) 사이에 체결하고, 암 (192) (시스템 202b 인 경우는 암 (192')) 을 양극 (28) 을 향하는 방향으로 기울어지게 한다. 마이크로미터 헤드 (204) 는 슬리브 (214) 에 회전가능하게 부착된 심블 (212) 을 구비하고, 스핀들 (216) 을 슬리브 (214) 의 외측 또는 내측에 축방향으로 이동시킨다. 스핀들 (216) 은 접합부재 (210) 에 접합하기 위해 채택된다. 따라서, 각 마이크로미터 헤드 (204) 의 심블 (212) 을 회전시키고 스핀들 (216) 을 조절하여 이동시켜서 부재 (210) 에 접합연동시킴으로써, 암 (192, 192') 및 그 암 간의 인쇄 헤드 (36) 몸체 (186) 를 양극 (28) 의 원근방향으로 조절하여 선회운동시키고, 그럼으로써 갭 (200) 을 조절하여 변화시킬 수 있다. 마이크로미터 헤드 (204) 에는 스핀들 로크 (218) 가 제공되어, 스핀들 (216) 을 소정 길이로 로크하여 인쇄 헤드 (36) 를 양극 (28) 에 대해 선택된 위치에 유지한다.

도 9 및 도 10 에 나타내는 바와 같이, 유압 회전 액튜에이터 (220) 는 스터브 샤프트 (190, 190') 와 동일 회전축을 중심으로 하여, 인쇄 헤드 (36) 를 상기 동작위치와 음극표면 (198) 이 클리닝을 실행하기 위해 노출되는 클리닝 위치 (도시없음) 사이에서 회전시키기 위해 제공된다. 액튜에이터 (220) 의 구동 샤프트 (222) 는 스터브 샤프트 (190') 에 체결된다. 또 경사조절 시스템 (224) 은 양극 (28) 과 인쇄 헤드 (36) 의 회전축에 교차하는 평면에 대해서 음극 (188) 의 각도위치를 조절하기 위해 제공된다. 시스템 (224) 은 마이크로미터 헤드 (204') 를 구비하고, 그 마이크로미터 헤드 (204') 는 마이크로미터 헤드 (204) 와 동일하지만 브래킷 (228) 에 의해 액튜에이터 (220) 의 플랜지 (226) 에 고정 부착된다. 마이크로미터 헤드 (204') 의 스핀들 (216) 은 스터브 샤프트 (190') 에 고정되는 접합부재 (230) 에 접합한다. 따라서, 마이크로미터 헤드 (204') 의 심블 (212) 을 회전시키고 스핀들 (216) 을 조절하여 이동시켜서 부재 (230) 와 접합시킴으로써, 상기의 평면에 대한 음극 (188) 의 각도위치가 0°가 되는, 즉 음극 (188) 이 그 평면에 배치되도록 인쇄 헤드 (36) 를 조절하여 회전시킬 수 있다. 그 때, 마이크로미터 헤드 (204') 의 스핀들 로크 (218) 를 회전시켜서 스핀들 (216) 을 소정 길이로 로크하고, 그럼으로써 인쇄 헤드 (36) 를 원하는 회전위치에 유지한다.

콜로이드 인젝터 (34) 는, 전극 갭 (200) 에 전해응고 가능한 콜로이드, 분산매체, 가용성 전해질 및 착색제를 함유하는 콜로이드 분산액을 충전하기 위해 채택된다. 도 8A 에 나타내는 바와 같이, 인젝터 (34) 는 가늘고 긴 인젝터 블록 (232) 를 구비하고, 그 인젝터 블록에는 블록 (232) 의 길이방향으로 연장하는 가늘고 긴 콘딧 (234) 이 제공되며, 또 콘딧 (234) 과 연통관계에 있는 두 개의 간격을 둔 노즐 (236) (하나만 도시한다) 이 제공되고, 그 콘딧 (234) 은 횡방향으로 연장되는 콘딧 (238) 을 통하여 피드 튜브 (도시없음) 와의 체결에 이용되는 밸브 인 렛 커넥터 (242) 에 체결하는 엘보 파이프 (elbow pipe) (240) 와 연통관계에 있다. 인젝터 블록 (232) 은 나사부재 (244) (하나만 도시한다) 에 의해 브래킷 (196) 사이에 장착된 가늘고 긴 U 자형 지지부재 (246) 에 고정된다. 노즐 (236) 은 제트 형태의 콜로이드 분산액을 양극 (28) 표면 (32) 에 실질적으로 접하는 방향으로, 압력을 줌으로써 사출하기 위해 이용된다.

선택된 음극 (188) 에 전류를 흘려보냄으로써, 양극 (28) 이 회전하는 동안, 통전된 음극 (188) 의 전극활성 표면 (198) 과 대향하는 양극 (28) 의 유성 물질로 코팅된 표면 (32) 상에 콜로이드가 포인트마다 선택적으로 응고하여 부착하고, 그럼으로써 원하는 화상을 나타내는 착색 응고 콜로이드의 일련의 대응하는 도트가 형성된다. 착색 응고 콜로이드의 도트 반사농도는, 음극 (188) 에 인가되는 전압 및/또는 펄스 변조 신호의 펄스 단속 시간을 변화시킴으로써 변화될 수 있다. 네 개의 인쇄 유니트 (20) 의 인쇄 헤드에 부여된 데이터의 동기성은, 적절한 전자 회로 (도시없음) 로 실행된다.

디바이스 (38) 는 양극 (28) 의 회전중에 갭 (200) 을 통과하고, 그 양극에 의해 유지된 비응고 콜로이드를 양극 표면 (32) 으로부터 제거하기 위해 채택된다. 도 12 및 도 13 에 나타내는 바와 같이, 디바이스 (38) 는 스퀴지 (248) 를 구비하고, 그 스퀴지는 양극 (28) 의 회전축으로 평행하게 연장하는 탄력성 있는 재료로 구성되는 가늘고 긴 블레이드 부재 (250) 를 갖고, 양극 (28) 표면 (32) 에 압접연동하여 비응고 콜로이드를 스퀴지의 상류에 유지한다. 또한 디바이스 (38) 는 그 블레이드 부재 (250) 로 유지된 비응고 콜로이드를 흡입하는 흡입 헤드 (252) 를 구비한다. 블레이드 부재 (250) 는, L 자형 단면의 가늘고 긴 지지부재 (254) 로 고정된다. 흡입 헤드 (252) 는 가늘고 긴 몸체 (256) 를 구비하고, 그 몸체에는 몸체 (256) 의 길이방향으로 연장하는 두 개의 메인 콘딧 (258, 260) 이 제공되며, 또한 그 흡입 헤드는 횡방향으로 연장하는 거리를 두고 이격된, 평행한 복수개의 제 2 콘딧 (262) 을 구비하며, 그 제 2 콘딧은 블레이드 부재 (250) 에 근접하여 열려있으며, 콘딧 (258) 과 연통관계에 있고, 또한 흡입 헤드는 콘딧 (258, 260) 사이를 연통시키는 두 개의 중간 콘딧 (264) 을 구비하고, 콘딧 (260) 과 흡입 펌프 (도시없음) 에 접속하는 엘보 파이프 (268) 사이에서 연통시키는 아웃 렛 콘딧 (266) 을 갖는다. 스퀴지 (248) 는 흡입 헤드 (252) 의 몸체 (256) 에 변위가능하게 장착되며, 양극 (28) 의 원근방향으로 이동한다. 나타내는 바와 같이, 두 개의 가이드 슬롯 (272) (하나만 도시한다) 이 설치된 장착부재 (270) 는 슬롯 (272) 을 통과하고 연장하여 나사 (276) 로 몸체 (256) 에 고정되는 가이드 부재 (284) 에 의해 몸체 (256) 에 슬라이드 가능하게 부착된다. 스퀴지 (248) 의 지지부재 (254) 는 세 개의 분해가능 나사부재 (278) 로 장착부재 (270) 에 분해가능하게 고정된다. 몸체 (256) 에 나사식 결합되는 스템 (282) 을 갖고 지지부재 (254) 에 접촉하는 두 개의 조절 나사 부재 (280) 는 스퀴지 (248) 를 조절하여 양극 (28) 의 원근방향으로 이동시키기 위해 구비되고, 지지부재 (254) 는 그 부재 (254) 를 스템 (282) 에 대해 부세하도록 장착부재 (270) 에 연동하는 두 개의 스프링 (284) 에 의해 나사 부재 (280) 의 스템 (282) 에 접촉연동하여 유지된다.

흡입 헤드 (252) 의 몸체 (256) 는 대향하는 한 쌍의 수직 플레이트 (286, 286') (플레이트 (286) 는 도 2 에 도시된다) 사이에 장착되고, 그 수직 플레이트는 선회 핀 (288) 으로 플레이트 (44, 44') 에 고정되는 브래킷 (290) 에 선회가능하게 접속되고, 디바이스 (38) 는 양극 (28) 의 원근방향으로, 즉 도 12 에 도시된, 블레이드 부재 (250) 가 양극 (28) 에 상기와 같이 연동하는 동작위치와, 블레이드 부재 (250) 가 양극 (28) 으로부터 연동을 벗어나는 비동작위치 (도시없음) 사이에 선회운동한다. 동작위치에서는, 플레이트 (286, 286') 는 브래킷 (290) 과 일체한 가늘고 긴 접합 플레이트 (292) 에 접합한다. 스트라이크 앤드 캐치 메카니즘을 포함하는 두 개의 해방가능한 로크 디바이스 (294) 는, 디바이스 (38) 가 동작위치에 있는 경우 플레이트 (286, 286') 를 브래킷 (290) 에 해방가능하게 유지함으로써 흡입 헤드 (252) 를 고정한다. 스트라이크 부재 (296) 는 브래킷 (290) 에 고정 장착되고, 캐치 부재 (298) 는 플레이트 (286, 286') 에 고정되는 스페이서 부재 (300) 에 고정 장착된다. 따라서, 나사부재 (280) 를 회전시켜서 스퀴지 (248) 를 양극의 원근방향으로 블레이드 부재 (250) 에 의해 양극 (28) 표면 (32) 에 가해지는 압력을 조절하여 변화시킬 수 있다.

블레이드 부재 (250) 에 의해 유지되어 흡입 헤드 (252) 에 의해 흡입된 비응고 콜로이드는, 리저버 (도시없음) 에 수집되며, 수집된 비응고 콜로이드는 펌프 (도시없음)를 포함하는 재순환 시스템에 의해 인젝터 (34) 로 재순환된다. 나사 (306) 에 의해 흡입 헤드 (252) 의 몸체 (256) 에 고정되는 장착 부재 (304) 에 부착된 콜로이드 적하 부재 (302) 는, 새로운 콜로이드 분산액을 블레이드 부재 (250) 의 상류에 있는 비응고 콜로이드에 가하기 위해 제공된다. 적하 부재 (302) 에는 피드 튜브 (310) 에 접속하기 위해 퀵 커넥터 (308) 가 제공된다. 가해진 새로운 콜로이드 분산액은, 디바이스 (38) 에 의한 비응고 콜로이드의 제거 및 콜로이드 인젝터 (34) 로의 재순환중에 비응고 콜로이드와 혼합된다.

디바이스 (38) 에 의해, 표면 (32) 에 부착하여 원하는 화상을 나타내는 착색 응고 콜로이드의 도트가 완전히 노출되어 웨브 (22) (도 1 에 나타낸다) 에 전사된다. 도 14 및 도 15 에 나타내는 바와 같이, 웨브를 착색 응고 콜로이드의 도트에 접촉시키는 실린더 (40) 는 양극 (28) 에 압접연동하여 웨브가 통과하는 닙 (312) 을 형성하고, 실린더 (40) 는 양극 (28) 의 회전에 수반하여 그 양극 (28) 으로 구동된다. 웨브 (22) 가 착색 응고 콜로이드의 도트에 접촉하면, 착색 응고 콜로이드는 웨브에 전사되어 화상과 동일한 것을 인쇄한다. 한 쌍의 스터브 샤프트 (314, 314') 가 설치된 실린더 (40) 는, 대향하는 한 쌍의 벨 크랭크 (bell crank) (318, 318') 의 암 (316, 316') 사이에 회전가능하게 장착되며, 그 L 형 크랭크는 선회 핀 (320) 및 부슁 (322) 으로 플레이트 (44, 44') 에 선회가능하게 체결된다. 두 개의 유압 실린더 (324, 324') 는 각각 L 형 크랭크 (318, 318') 의 다른 암 (326, 326') 과 L 형 장착 부재 (328) 사이에 선회 핀 (330) 으로 체결되고, 장착부재 (328) 는 플레이트 (44, 44') 에 고정된다. 유압 실린더 (324, 324') 의 동작에 의해, 암 (316, 316') 및 그 암 사이의 실린더 (40) 는 양극 (28) 의 원근방향으로, 즉 도 14 및 도 15 에 도시된, 실린더가 양극 (28) 과 상기와 같이 연동하는 동작위치와 실린더 (40) 가 양극 (28) 으로부터 연동을 벗어나는 비동작위치 (도시없음) 사이에서 선회운동한다. 각 플레이트 (44, 44') 에 고정되는 장착부재 (334) 에 부착된 두 개의 정지부재 (332) 는, 실린더 (40) 가 동작위치로 이동될 때에 닙 (312) 에 가해지는 압력을 소정치로 제한하도록 암 (316, 316') 을 제동하기 위해 제공된다.

착색 응고 콜로이드의 웨브 (22) 상으로의 전사 후, 양극 (28) 표면 (32) 에 잔류하는 모든 응고 콜로이드는, 클리닝 디바이스 (42) 에 의해 제거된다. 도 16 에 나타내는 바와 같이, 디바이스 (42) 는 양극 (28) 표면 (32) 에 접촉하는 방사상으로 연장하는 복수의 강모 (338) 가 제공된, 양극 (28) 의 회전축으로 평행하게 연장하는 가늘고 긴 회전 브러시 (336) 를 구비하고, 또한 브러시 (336) 의 양측에 배치되는 두 개의 고압 세정액 인젝터 (340, 340') 를 구비한다. 브러시 (336) 및 세정액 인젝터 (340) 는 플레이트 (344) 에 고정되는 가늘고 긴 조 (trough, 342) 내에 배치된다. 브러시 (336) 는, 브래킷 (348) 으로 플레이트 (344) 에 고정 부착된 모터 (346) 에 의해 회전한다. 모터 (346) 의 구동 샤프트 (352) 에 키 홈이 있는 풀리 (350) 는, 벨트 (354) 에 의해 브러시 (336) 의 샤프트 (358) 에 키 홈이 있는 풀리 (도 2 에 나타낸다) (356) 에 체결된다. 세정액 인젝터 (340, 340') 는, 양극 (28) 의 회전축으로 평행하게 연장하고 복수개의 이격된 노즐 (362) (하나만 도시한다) 이 설치된 파이프 (360) 을 구비하고, 노즐은 양극 (28) 표면 (32) 에 세정액의 고압 제트를 유도한다. 세정액 인젝터 (340) 의 파이프 (360) 는 피드 튜브 (364) 에 접속되며 튜브 (366) 에 의해 세정액 인젝터 (340') 의 파이프 (360) 와 연통관계에 있다. 브러시 (336) 는 양극 (28) 의 회전방향과 대향하는 방향으로 회전하고, 강모 (338) 는 양극 (28) 표면 (32) 을 마찰연동한다. 나타낸 바와 같이, 강모 (338) 는 세정액의 용액욕조 (368) 에 부분적으로 침지하고, 그 용액욕조는 튜브 (372) 에 의해, 핸들 (376) 이 설치된 밸브 (374) 에 접속된 오버 플로 파이프 (370) 에 의해 소정 수준으로 유지된다. 조 (342) 에는 밸브 (374) 에 접속된 배출 파이프 (378) 가 제공된다.

여분의 세정액은, 모터 (도시없음) 에 의해 양극 (28) 의 회전방향과 반대방향으로 회전하는 스퀴지 롤러 (380) 에 의해 양극 (28) 표면 (32) 으로부터 제거되고, 롤러 (380) 표면은 롤러 (380) 의 회전방향과 반대방향으로 회전하는 브러시 (380) 에 의해 연속적으로 클리닝된다. 롤러 (380) 및 브러시 (382) 는 조 (342) 의 벽부 사이를 접속하는 로드 (386) 에 고정되는 구획 (384) 에 의해, 브러시 (336) 로부터 격리되어 있다. 양극 (28) 의 각각의 단부에 배치되어 전극의 표면에 접촉하는 강모 (390) 를 갖는 가늘고 긴 브러시 (388) 는 전극의 단부 표면으로부터 여분의 세정액을 제거하기 위해 배치된다. 또 양극 (28) 의 각 단부에 배치되어 에어의 제트를 전극의 단부 표면에 대해 하방으로 분사하기 위한 복수개의 이격된 오리피스 (394) 를 갖는 에어 파이프 (392) 는, 다른 에어 파이프 (296) 와 연통관계에 있고, 그 에어 파이프 (296) 는 양극 (28) 의 회전축에 대해 평행하게 연장하여, 표면 (32) 에 잔류하는 세정액을 증발시키도록 에어의 제트를 전극 표면 (32) 에 대해 하방으로 분사한다.

조 (342) 가 고정되는 플레이트 (344) 는, 브래킷 (398) 및 선회 핀 (400) 에 의해 플레이트 (44, 44') 에 선회가능하게 체결된다. 유압 실린더 (402) 는 브래킷 (404) 에 의해 지주 (56) 에 고정 부착되고, 피스톤 (406) 은 선회 핀 (408) 에 의해 플레이트 (344) 에 고정된 브래킷에 체결된다. 따라서, 실린더 (402) 를 동작시킴으로써 클리닝 디바이스 (42) 를 선회 핀 (400) 과 동일한 피봇축을 중심으로 도 16 에 도시되는 닫힌 위치와 (도시없음) 열린 위치 사이에서 선회운동시킬 수 있다.

클리닝 디바이스 (42) 는 양극 (28) 의 아래 또 코팅 디바이스 (30) 보다 아래에 배치되기 때문에, 디바이스 (42) 로부터 세는 세정액은 디바이스 (30) 를 오염시키지 않는다. 클리닝 디바이스 (42) 의 세정액 인젝터 (340, 340') 는, 코팅 디바이스 (30) 를 오염시킬 염려없이 고압으로 세정액을 분사할 수 있다.

양극과 음극 간에 획정되는 갭으로 사출되는 전기응고 인쇄 잉크는 실질적으로 전해응고 가능한 콜로이드, 분산매체, 가용성 전해질 및 착색제를 함유하는 액상 콜로이드 분산액으로 구성된다. 전해응고 가능한 콜로이드, 분산매체, 가용성 전해질 및 접착제를 함유한다. 착색제로 안료가 사용되는 경우, 안료를 잉크에 균일하게 분산시키기 위해 분산제가 첨가된다. 콜로이드가 응고한 후, 잔류하는 비응고 콜로이드는 예를 들면 부드러운 고무 스퀴지 (Squeegee) 로 표면을 문지름으로써 양극의 표면으로부터 제거되고, 그 결과 착색 응고 콜로이드가 완전히 노출된 후에 기체에 전사된다. 그 때, 양극 표면은 클리닝되어 잔류하는 응고 콜로이드가 제거된다.

다색 화상을 원하는 경우에는, 음극, 양극, 양극 코팅 디바이스, 잉크 인젝터, 고무 스퀴지 및 양극 클리닝 디바이스가 배치되어 인쇄 유니트를 획정하며, 각각이 다른 칼라의 착색제를 사용하는 몇 개의 인쇄 유니트는 각 인쇄 유니트의 음극을 수평으로 연장하여 직렬 형태로 배치되고, 응고 콜로이드의 몇 개의 이색 화상을 형성하며, 이 화상은 개개의 전사 스테이션에서 중첩하여 기체에 전사되어 원하는 다색 화상을 형성한다. 혹은, 인쇄 유니트는 단일의 수직으로 연장하는 롤러 둘레에 배치될 수 있고, 그 롤러는 기체가 각 인쇄 유니트에 의해서 형성된 착색 응고 콜로이드의 도트와 접촉하도록 유도하며, 연속 웨브 형태의 기체는 롤러 둘레에 부분적으로 감겨지며 중첩되어, 화상으로 인쇄되는 개개의 전사 스테이션으로 통과된다.

수직으로 연장하는 양극을 갖는 인쇄 유니트가 둘레에 배치된 수직으로 연장하는 단일의 롤러가 사용되는 경우, 롤러 및 양극 상부의 굴곡력을 막도록 상부가 지지되지 않는 한, 롤러 및 양극 상부는 그 롤러 및 그 양극의 하부에서 받는 것보다도 더 큰 굴곡력을 받는다. 따라서, 각 양극에 의해서 롤러에 가해지는 압력변화는 롤러 및 각 양극 상부와 하부 간에 발생하며, 이러한 압력의 편차는 약 5 내지 15 ㎏/㎠ 의 범위이고, 그 결과 양극으로부터 기체로의 착색 응고 콜로이드의 전사가 불충분해져서, 이 색 화상의 중첩도 불충분해진다.

한 편, 인쇄 유니트가 각 인쇄 유니트의 양극을 수평으로 연장하여 직렬 형태으로 배치되는 경우, 각 인쇄 유니트의 양극 코팅 디바이스는 코팅 디바이스 위에 위치되는 양극 클리닝 디바이스로부터 누출하는 클리닝액으로 오염된다. 이러한 경우, 인쇄장치는 코팅 디바이스를 비워서 올레핀 물질 및 금속산화물을 함유하는 새로운 분산액을 보충하기 위해 정지되어야 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기 결점을 극복하고, 양극 코팅 디바이스를 오염시키지 않으면서 고해상도의 단색 또는 다색 화상을 제공할 수 있는 개량된 전기응고 인쇄장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 하나의 태양에 있어서,

수평으로 연장되는 중심의 길이방향축 및 양극활성 표면을 획정하는 활성화 표면을 갖는 원주상의 양극을 구비하고, 상기 양극은 전해적으로 불활성인 금속으로 만들어지며,

상기 양극을 양극의 길이방향축을 중심으로 하여 실질적으로 일정한 속도로 회전시키는 수단을 구비하며,

양극활성 표면을 유성 물질로 코팅하여 상기 표면상에 유성 물질의 극소 액적을 형성하는 코팅 수단을 구비하고,

착색제를 함유하여 전해적으로 응고하는 콜로이드의 전기응고에 의해 유성 물질로 코팅된 양극활성 표면에 원하는 화상을 나타내는 착색 응고 콜로이드의 도트를 형성하는 수단을 구비하며,

기체를 착색 응고 콜로이드의 도트에 접촉시켜서 상기 착색 응고 콜로이드를 양극활성 표면으로부터 상기 기체에 전사함으로써 기체에 상기 화상을 인쇄하는 수단을 구비하고,

또한, 상기 양극활성 표면을 클리닝하여 상기 표면으로부터 잔류하는 응고 콜로이드를 제거하는 클리닝 수단을 구비하며, 상기 클리닝 수단은 상기 음극의 아래에, 그리고 코팅 수단보다 아래에 배치되는 전기응고 인쇄장치가 제공된다.

본 발명은 또 다른 태양에 있어서, 직렬관계로 배치되는 복수개의 인쇄 유니트를 구비하고 각각의 인쇄 유니트가,

수평으로 연장되는 중심의 길이방향축 및 양극활성 표면을 획정하는 활성화 표면을 갖는 원주상의 양극을 포함하고, 상기 양극은 전해적으로 불활성인 금속으로 만들어지며,

상기 양극을 양극의 길이방향축을 중심으로 하여 실질적으로 일정한 속도로 회전시키는 수단을 포함하며,

양극활성 표면을 유성 물질로 코팅하여 상기 표면상에 유성 물질의 극소 액적을 형성하는 코팅 수단을 포함하고,

착색제를 함유하여 전해적으로 응고하는 콜로이드의 전기응고에 의해 유성 물질로 코팅된 양극활성 표면에 원하는 화상을 나타내는 착색 응고 콜로이드의 도트를 형성하는 수단을 포함하며,

기체를 각각의 전사 스테이션에서 착색 응고 콜로이드의 도트에 접촉시켜서 상기 착색 응고 콜로이드를 양극활성 표면으로부터 상기 기체에 전사함으로써 기체에 상기 화상을 인쇄하는 수단을 포함하고,

또한, 상기 양극활성 표면을 클리닝하여 상기 표면으로부터 잔류하는 응고 콜로이드를 제거하는 클리닝 수단을 포함하며, 상기 클리닝 수단은 상기 음극의 아래에, 그리고 코팅 수단보다 아래에 배치되는 다색 전기응고 인쇄장치를 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 코팅 수단은 서로 또는 상기 양극으로부터 거리를 두고 이격되어 평행하게 배치되는 제 1 및 제 2 분배 롤러를 구비하며, 상기 제 1 및 제 2 분배 롤러는 각각 산화물 세라믹 재료를 함유하는 주위 코팅을 갖고, 유성 물질을 상기 제 1 분배 롤러의 세라믹 코팅에 도포하여 상기 세라믹 코팅의 표면을 균일하게 덮는 상기 유성 물질의 막을 형성하는 어플리케이터 수단을 구비하고, 유성 물질의 상기 막은 실질적으로 균일한 사이즈 및 분포를 갖는 극소 액적으로 적어도 부분적으로 분리한다. 상기 코팅 수단은 상기 제 1 분배 롤러와 상기 제 2 분배 롤러 간에 배치된 상기 제 2 분배 롤러의 세라믹 코팅 상에서 상기 막을 실질적으로 완전히 분리시켜서 실질적으로 균일한 사이즈 및 분포를 갖는 상기 극소 액적이 되도록 적어도 부분적으로 분리한 막을 상기 제 1 분배 롤러로부터 상기 제 2 분배 롤러로 전사하는 제 1 전사 수단을 더 포함하고, 상기 제 2 전사 수단은 상기 제 2 분배 롤러와 상기 양극 사이에 배치되어, 상기 제 2 분배 롤러의 세라믹 코팅으로부터 상기 양극활성 표면에 상기 극소 액적을 전사한다.

산화물 세라믹 재료를 함유하는 세라믹 코팅을 갖는 분배 롤러를 사용함으로써 이러한 코팅의 표면에 유성 물질의 막을 형성할 수 있다. 이 유성 물질의 막은 세라믹 코팅의 표면을 균일하게 덮은 후, 실질적으로 균일한 사이즈 및 분포를 갖는 극소 액적으로 분리한다. 세라믹 코팅의 표면에 형성되어 양극활성 표면에 전사되는 극소 액적은 보통 약 1 내지 5 μ 의 사이즈를 갖는다. 두 개의 분배 롤러를 설치함으로써, 유성 물질의 막이 제 1 분배 롤러의 표면상에서 단지 부분적으로만 극소 액적으로 분리한다고 해도, 유성 물질의 막은 제 2 분배 롤러의 세라믹 코팅 표면상에서 원하는 극소 액적으로 실질적으로 완전히 분리한다.

상기의 제 1 분배 롤러와 제 2 분배 롤러의 세라믹 코팅은 동일한 산화물 세라믹 재료를 구비하고, 상기 산화물 세라믹 재료는 알루미나와 티타니아의 용융혼합물을 함유하는 것이 바람직하다. 이러한 혼합물은 약 60 내지 90 중량퍼센트의 알루미나와 약 10 내지 40 중량퍼센트의 티타니아를 함유한다.

바람직하게는, 어플리케이터 수단은 상기 제 1 분배 롤러에 평행하게 연장하며 상기 롤러에 압접연동하여 제 1 닙을 형성하는 어플리케이터 롤러, 상기 어플리케이터 롤러와 상기 제 1 분배 롤러를 연동하여 회전시키는 수단 및 상기 유성 물질을 상기 어플리케이터 롤러에 공급하는 공급수단을 구비한다. 그럼으로써 상기 유성 물질이 상기 어플리케이터 롤러의 회전 중에 상기 어플리케이터 롤러에 의해 상기 제 1 닙으로 옮겨지고, 상기 제 1 닙을 통과하면서 상기 세라믹 코팅의 표면을 균일하게 덮는 상기 막을 형성한다.

또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 제 1 전사 수단은 제 1 전사 롤러를 구비하며, 상기 제 1 전사 롤러는 상기 제 1 및 제 2 분배 롤러에 평행하게 연장하여 상기 제 1 분배 롤러와 압접연동해서 제 2 닙을 형성하고, 제 2 분배 롤러와 압접연동해서 제 3 닙을 형성하며, 상기 제 1 전사수단은 상기 제 1 전사 롤러와 상기 제 1 분배 롤러를 연동하여 회전시키는 수단을 구비하고, 상기 적어도 부분적으로 분리된 막은 상기 제 1 분배 롤러로부터 상기 제 1 전사 롤러에 상기 제 2 닙으로 전사된 후, 상기 제 1 전사 롤러로부터 상기 제 2 분배 롤러에 상기 제 3 닙으로 전사된다.

나아가, 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 제 2 전사 수단은 제 2 전사 롤러를 구비하며, 상기 제 2 전사 롤러는 상기 제 2 분배 롤러에 평행하게 연장하여 상기 제 2 분배 롤러와 압접연동해서 제 4 닙을 형성하며, 상기 제 2 전사 롤러는 상기 양극과 압접연동하여 제 5 닙을 형성하고, 상기 양극의 회전에 수반하여 상기 제 2 전사 롤러는 상기 양극에 의해 구동되며, 상기 2 분배 롤러는 상기 제 2 전사 롤러에 의해 구동됨으로써 상기 극소 액적은 상기 제 2 분배 롤러로부터 상기 제 2 전사 롤러에 상기 제 4 닙으로 전사된 후, 상기 제 2 전사 롤러로부터 상기 양극에 상기 제 5 닙으로 전사된다.

양극의 표면을 코팅하기 위해 사용할 수 있는 유성 물질은 올레핀 물질과 금속산화물을 포함하며, 올레핀 물질은 분산상 (dispersed phase) 으로서 금속산화물을 함유하는 유성 물질의 형태로 양극활성 표면에 도포되는 것이 바람직하다. 적절한 올레핀 물질의 예는 아라키돈산, 리노르산, 리놀렌산, 올레인산, 팔미트레인산과 같은 불포화 지방산을 포함하며, 옥수수유, 아마니유, 올리브유, 땅콩유, 대두유 및 해바라기유와 같은 불포화 식물유를 포함한다. 적절한 금속산화물의 예는 산화알루미늄, 산화세릴륨, 산화크롬, 산화동, 산화철, 산화마그네슘, 이산화망간, 산화티탄 및 산화아연을 포함하고, 산화크롬이 가장 바람직한 금속산화물이다. 금속산화물의 양은 분산액의 총중량에 기초하여 약 20 내지 약 60 중량퍼센트의 범위이다. 바람직하게는 올레핀 물질 및 금속산화물은 실질적으로 동일한 양으로 분산액 중에 존재한다. 특히 바람직한 분산액은 약 50 중량퍼센트의 올레핀산 또는 리노르산 및 약 50 중량퍼센트의 산화크롬을 함유한다.

특히 바람직한 실시예에서는, 본 발명의 장치는 제 1 및 제 2 분배 롤러를 상기 제 1 분배 롤러가 상기 제 1 전사 롤러와 상기와 같이 연동하여 상기 제 2 분배 롤러가 상기 제 2 전사 롤러와 상기와 같이 연동하는 동작위치와, 상기 제 1 분배 롤러가 상기 제 1 전사 롤러로부터 연동을 벗어나 상기 제 2 분배 롤러가 상기 제 2 전사 롤러로부터 연동을 벗어나는 비동작위치 사이에서 이동시키는 수단을 갖는다. 어플리케이터 롤러, 상기 제 1 및 제 2 분배 롤러 및 상기 제 1 전사 롤러는 각각 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 중심의 길이방향으로 연장하는 샤프트를 가지며, 대향하여 수직으로 연장하는 제 1 및 제 2 플레이트 부재사이에 장착되고, 상기 제 2 및 제 3 샤프트의 단부는 상기 플레이트 부재에 획정된 개구부에서 이동가능하다. 상기 제 1 및 제 2 분배 롤러를 상기 동작위치와 상기 비동작위치 사이에서 이동시키는 수단은 제 1 의 대향하는 한 쌍의 가늘고 긴 암을 구비하며, 상기 제 1 암이 일단부에서는 상기 제 1 샤프트의 각 단부에, 타단부에서는 제 2 샤프트의 각 단부에 선회 가능하게 접속하여 상기 제 1 샤프트를 중심으로 선회운동하며, 제 2 의 대향하는 한 쌍의 가늘고 긴 암을 구비하고, 상기 제 2 암이 일단부에서는 상기 제 2 샤프트의 각 단부에, 타단부에서는 상기 제 3 샤프트의 각 단부에 선회가능하게 접속하고, 제 3 의 대향하는 한 쌍의 가늘고 긴 암을 구비하며, 상기 제 3 암이 일단부에서는 상기 제 3 샤프트의 각 단부에, 타단부에서는 상기 제 4 샤프트의 각 단부에 선회 가능하게 접속하여 상기 제 4 샤프트를 중심으로 선회운동한다. 상기 제 1 및 제 2 분배 롤러는 상기 제 1 전사 롤러 및 제 2 전사 롤러의 원근방향으로 이동가능하고, 상기 제 1 쌍의 암을 선회운동시킴으로써 상기 제 3 쌍의 암을 선회운동시키는 동작 수단을 갖고, 상기 제 1 및 제 2 분배 롤러를 상기 제 1 및 제 2 전사 롤러의 원근 방향으로 이동시켜서 상기 동작위치와 비동작위치 사이에서 이동시킨다.

또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 양극은 대향하여 수직으로 연장하는 제 3 및 제 4 플레이트 부재사이에 장착되고, 상기 동작 수단은 대향하는 한 쌍의 가늘고 긴 액튜에이터 암을 구비하며, 상기 액튜에이터 암이 제 1 단부에서 상기 제 1 쌍의 암에 접속하며, 대향하는 한 쌍의 가늘고 긴 링크 부재를 구비하고, 상기 링크 부재는 제 1 단부에서 각 액튜에이터 암의 제 2 단부에 선회가능하게 접속하고, 각 상기 링크 부재의 제 2 단부와 상기 제 3 및 제 4 플레이트 부재의 각 단부 사이에 접속되는 유압 수단을 구비하며, 상기 링크 부재 및 상기 액튜에이터 암이 상기 유압 수단에 의해 제 1 방향으로 이동되는 경우에는 상기 제 1 및 제 2 분배 롤러는 상기 동작위치로 이동되고, 상기 링크부재 및 액튜에이터 부재가 상기 유압 수단에 의해 상기 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 이동되는 경우 상기 제 1 및 제 2 분배 롤러는 상기 비동작위치로 이동된다.

또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명의 장치는 제 2 전사 롤러를 상기 제 2 전사 롤러가 상기 양극과 상기와 같이 연동하는 동작위치와 상기 제 2 전사 롤러가 상기 양극으로부터 연동을 벗어나는 비동작위치 사이에서 이동시키는 수단을 더 포함한다. 바람직하게는, 제 1 및 제 2 플레이트 부재는 상기 제 3 및 제 4 플레이트 부재에 선회가능하게 접속하여 상기 양극의 종축에 평행하게 연장되는 선회 축을 중심으로 선회운동하며, 상기 제 2 전사 롤러는 상기 제 1 및 제 2 플레이트 부재사이에 장착되어, 상기 제 2 전사 롤러는 상기 양극의 원근방향으로 이동가능하다. 상기 제 2 전사 롤러를 상기 동작위치와 비동작위치 사이에서 이동시키는 상기 수단은 상기 제 1 및 제 2 플레이트 부재에 접합수단을 갖고, 상기 접합수단은 상기 링크 부재 및 상기 액튜에이터 암이 상기 유압 수단에 의해 상기 제 1 방향으로 이동되는 경우에는 상기 액튜에이터 암이 상기 접합수단에 접합하여, 그 사이에 상기 제 2 전사 롤러를 갖는 상기 제 1 및 제 2 플레이트 부재를 상기 양극을 향해 선회운동시키며, 상기 제 2 전사 롤러는 상기 동작위치로 이동한다. 상기 링크 부재 및 상기 액튜에이터 암이 상기 제 2 방향으로 이동되는 경우에는 상기 제 1 및 제 2 플레이트 부재, 상기 어플리케이터 롤러, 상기 제 1 및 제 2 분배 롤러 및 상기 제 1 및 제 2 전사 롤러는 상기 선회축에 대해서 배치되어 하중을 분산하도록 위치되며, 상기 제 1 및 제 2 플레이트 부재가 상기 양극으로부터 멀어지는 방향으로 선회운동하여, 상기 제 2 전사 롤러는 상기 비동작 위치로 이동한다.

착색 응고 콜로이드의 도트를 형성하는 수단은,

서로 전기적으로 절연되고 직선 배열로 배치되어 일련의 대응하는 음극활성 표면을 획정하며, 상기 음극활성 표면이 상기 양극의 길이방향축에 평행한 면에 배치됨과 동시에 양극활성 표면으로부터 소정의 갭만큼 거리를 두고 떨어지고, 상기 각각의 음극이 적어도 상기 전극 갭과 동등한 거리만큼 서로 거리를 두고 떨어져 있는 복수개의 전해적으로 불활성인 음극;

상기 전극 갭에 전해 응고 가능한 콜로이드, 상기 착색제, 액체분산매체 및 가용성 전해질을 함유하는 실질적으로 액체인 콜로이드 분산액을 충전하는 수단;

상기 복수의 음극 중에서 선택된 음극에 전류를 흘려보내어, 상기 양극이 회전하는 동안 상기 통전된 음극의 전극활성 표면과 대향하는 유성 물질로 코팅된 양극활성 표면에 콜로이드를 포인트마다 선택적으로 응고 및 부착시키고, 그럼으로써 착색 응고 콜로이드의 도트를 형성하는 수단;

상기 양극활성 표면으로부터 잔류하는 비응고 콜로이드를 제거하는 수단을 효과적으로 구비한다.

미국특허 제 4,895,629 호에서 설명된 바와 같이, 음극을 전극 갭 이상의 거리만큼 서로 이격시킴으로써, 음극이 에지 (edge) 부식을 받는 것을 막는다. 또 음극에 전류가 흐르기 전에 양극을 올레핀 물질 및 금속산화물로 코팅함으로써, 응고 콜로이드의 도트 양극에 대한 부착력을 약화시키고, 양극의 제어할 수 없는 부식도 방지할 수 있다. 또한, 음극의 통전에 수반하는 전기 분해의 결과로 생성되는 가스는 올레핀 물질과의 반응으로 소비되기 때문에, 음극과 양극 사이에 가스의 축적은 없다.

양극 및 음극에 이용되는 적절하게 전해적으로 불활성인 금속의 예는 스테인레스스틸, 크롬, 니켈 및 알루미늄이다. 양극은 스테인레스 스틸 또는 알루미늄으로 만들어지는 것이 바람직하며, 그 결과 음극의 통전시에 양극의 부동능 산화물 피막의 용해에 의해 삼가 이온이 생성되고, 이 이온이 콜로이드의 응고를 일으킨다.

양극과 음극 간에 획정되는 갭은 약 50 내지 약 100 ㎛ 의 범위이며, 전극 갭이 좁으면 좁을수록 생성되는 응고 콜로이드의 도트는 선명해진다. 전극 갭이 50 ㎛ 대인 경우, 음극은 약 75 ㎛ 의 거리만큼 서로 이격되는 것이 바람직하다.

일반적으로 사용되는 콜로이드는 고분자량의 선형 콜로이드이며, 즉, 약 10,000 내지 약 1,000,000, 바람직하게는 100,000 내지 600,000 중량평균 분자량을 갖는 선형 콜로이드이다. 적절한 콜로이드의 예는 알부민, 젤라틴, 카세인, 한천 등 천연 폴리머를 포함하며, 폴리아크릴산, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐알콜 등 합성 폴리머를 포함한다. 특히 바람직한 콜로이드는 아크릴아미드와 아크릴산의 음이온계 공중합체이고, 약 250,000 의 분자량을 가지며, 아코스트렝스 86 (ACCOSTRENGTH 86) 라는 상품명으로 시아나미드사 (Cyanamid Inc.) 에서 시판되고 있다. 콜로이드는 콜로이드 분산액의 총중량에 기초하여 약 6.5 내지 약 12 중량% 의 양으로 사용되는 것이 바람직하고, 약 7 중량퍼센트의 양으로 사용되는 것이 보다 바람직하다. 콜로이드를 분산시켜서 원하는 콜로이드 분산액을 제공하기 위한 매체로 물을 사용하는 것이 바람직하다.

콜로이드 분산액은 가용성 전해질 및 착색제도 함유한다. 바람직한 전해질은 알칼리 금속의 할로겐화물 및 알칼리토류금속의 할로겐화물, 예를 들면 염화리튬, 염화나트륨, 염화칼륨 및 염화칼슘을 함유한다. 전해질은 분산액의 총중량에 기초하여 약 6.5 내지 약 9 중량퍼센트의 양으로 사용되는 것이 바람직하다. 착색제는 염료 또는 안료일 수 있다. 콜로이드를 착색하기 위해 사용되는 적절한 염료의 예는 헤키스트 (HEOCHST) 가 시판하고 있는 수용성 염료, 예를 들면 븍랙으로 착색하기 위한 Duasyn Acid Black 및 시안으로 착색하기 위한 Duasyn Acid Blue 이고, 또는 리델 데엔 (RIEDEL-DEHAEN) 이 시판하고 있는 시안으로 착색하기 위한 Anti-Halo Dye Blue T. Pina, 마젠타로 착색하기 위한 Anti-Halo Dye AC Magenta Extra V01 Pina 및 옐로로 착색하기 위한 Anti-Halo Dye Oxonol Yellow N. Pina 이다. 착색제로서 안료를 사용하는 경우, 캐보트사 (CABOT CORP.) 가 시판하고 있는 안료, 예를 들면 블랙으로 착색하기 위한 Carbon Black Mokarch 120 (상표명) 또는 헤키스트로가 시판하고 있는 시안으로 착색하기 위한 Hostaperm Blue B2G 또는 B3G, 마젠타로 착색하기 위한 Permanent Rubine F6B 또는 L6B, 및 옐로로 착색하기 위한 Permanent Yellow DGR 또는 DHG 가 사용된다. 분산제는 안료를 분산액으로 균일하게 분산시키기 위해 첨가된다. 적절한 분산제의 예는, 솔스퍼스 27000 (SOLSPERSE 27000) 의 상품명으로 ICI 캐나다사 (ICI Canada Inc.) 에서 판매되고 있는 비이온계 분산제이다. 얀료는 분산액의 총중량에 기초하여 약 6.5 내지 약 12 중량퍼센트의 양으로 사용되는 것이 바람직하고, 분산제는 약 0.4 내지 약 6 중량퍼센트의 양으로 사용되는 것이 바람직하다.

콜로이드의 응고 후에 남은 비응고 콜로이드는 착색 응고 콜로이드가 완전히 노출하도록 양극활성 표면으로부터 제거된다. 양극활성 표면으로부터 상기 비응고 콜로이드를 제거하는 수단은 탄력성이 있는 재료로 이루어져서 상기 양극의 길이방향축에 평행하게 연장되는 가늘고 긴 블레이드 부재를 갖고, 상기 블레이드 부재는 상기 양극활성 표면에 압접연동하여 상기 전극 갭을 통과해서 상기 양극에 의해 옮겨진 비응고 콜로이드 를 상기 블레이드 부재의 상류에서 유지, 또한 상기 블레이드 부재로 유지된 비응고 콜로이드를 흡입하는 흡입 수단을 갖는다. 바람직하게는, 흡입 수단은 상기 블레이드 부재에 평행하게 연장되는 가늘고 긴 몸체를 갖는 흡입 헤드를 포함하고, 상기 몸체에는 상기 블레이드 부재에 근접하여 개구하고 있고, 흡입 펌프 수단에 접속하는 콘딧 (conduit) 수단이 설치되어 있다. 흡입 수단에 의해 블레이드 부재의 상류에서 유지된 비응고 콜로이드를 용이하게 회수할 수 있다.

또 다른 적당한 실시 형태에 따르면, 본 발명의 장치는 블레이드 부재와 양극활성 표면 간에 가해지는 압력을 조절가능하게 변화시키는 압력조절 수단을 포함한다. 바람직하게는, 블레이드 부재는 가늘고 긴 지지부재에 부착되어 그 길이방향으로 연장되고, 지지부재는 흡입 헤드의 몸체에 변위가능하게 부착되어 양극을 향한 방향 또는 양극으로부터 멀어지는 방향으로 이동하고, 압력조절 수단은 지지부재를 양극을 향한 방향 또는 양극으로부터 멀어지는 방향으로 조절가능하게 이동되는 수단을 가지며, 블레이드 부재에 의해 양극활성 표면에 가해지는 압력을 변화시킨다. 지지부재를 양극의 원근방향으로 조절가능하게 이동시키는 수단은 흡입 헤드의 몸체에 나사식 결합하여 지지부재에 접촉하는 조절가능 나사수단을 갖고, 또 나사수단에 대해 지지부재를 부세하여 지지부재를 나사부재에 접촉계합시키는 스프링수단을 갖는다. 바람직하게는, 흡입 헤드의 몸체에 평행하게 연장되는 가늘고 긴 장착부재는, 몸체에 슬라이딩 가능하게 부착되어 양극의 원근방향으로 이동하고, 지지부재는 이들 방향에 변위가능하도록 장착부재에 장착가능하게 고정된다.

또한 다른 적당한 실시 형태에 따르면, 양극은 소정 방향으로 회전가능하고, 상기 클리닝 수단은 상기 양극의 길이방향축에 평행하게 연장되는 가늘고 긴 회전가능 브러시를 가지며, 상기 브러시에는 상기 양극활성 표면에 접촉하는 단부를 갖는 방사상으로 연장되는 복수개의 강모가 제공되고, 상기 브러시를 상기 양극의 회전방향과 대향하는 방향으로 회전시키는 수단을 가지며, 상기 강모는 상기 양극활성 표면과 마찰접촉하고, 또 인젝터 수단을 가지며, 상기 인젝터 수단은 상기 브러시의 양측에 배치되어 상기 양극활성 표면에 세정액의 제트를 압력을 주어 분사한다. 바람직하게는, 클리닝 수단은 상기 양극활성 표면으로부터 여분의 세정액을 제거하는 수단과 잔류하는 세정액을 증발시키는 통풍 수단을 갖는다.

세정액으로는, 물 및 필요에 따라 음이온계 또는 비이온계 계면활성제 및 소포제를 이용할 수 있다.

본 발명의 여러 특징 및 이점은, 첨부도면에 예로 도시된 적절한 실시 형태에 의해 보다 분명해진다.

Claims (20)

1. 전기응고 인쇄장치로서,

   수평으로 연장되는 중심의 길이방향축 및 양극활성 표면을 획정하는 활성화 표면을 갖는 원주상의 양극을 구비하고, 상기 양극은 전해적으로 불활성인 금속으로 만들어지며,

   상기 양극을 양극의 길이방향축을 중심으로 하여 실질적으로 일정한 속도로 회전시키는 수단을 구비하며,

   양극활성 표면을 유성 물질로 코팅하여 상기 표면상에 유성 물질의 극소 액적을 형성하는 코팅 수단을 구비하고,

   착색제를 함유하여 전해적으로 응고하는 콜로이드의 전기응고에 의해 유성 물질로 코팅된 양극활성 표면에 원하는 화상을 나타내는 착색 응고 콜로이드의 도트를 형성하는 수단을 구비하며,

   기체를 착색 응고 콜로이드의 도트에 접촉시켜서 상기 착색 응고 콜로이드를 양극활성 표면으로부터 상기 기체에 전사함으로써 기체에 상기 화상을 인쇄하는 수단을 구비하고,

   또한, 상기 양극활성 표면을 클리닝하여 상기 표면으로부터 잔류하는 응고 콜로이드를 제거하는 클리닝 수단을 구비하며, 상기 클리닝 수단은 상기 음극의 아래에, 그리고 코팅 수단보다 아래에 배치되는 것을 특징으로 하는 전기응고 인쇄장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 코팅 수단은,

   서로, 그리고 상기 양극으로부터 거리를 두고 이격되어 평행하게 배치되는 제 1 및 제 2 분배 롤러를 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 분배 롤러는 각각 산화물 세라믹 재료를 함유하는 주위 코팅을 갖고,

   상기 유성 물질을 상기 제 1 분배 롤러의 세라믹 코팅에 도포하여 상기 세라믹 코팅 표면을 균일하게 코팅하는 상기 유성 물질의 막을 형성하는 어플리케이터 수단을 구비하며, 유성 물질의 상기 막은 실질적으로 균일한 사이즈 및 분포를 갖는 극소 액적으로 적어도 부분적으로 분리하며,

   상기 제 1 분배 롤러와 상기 제 2 분배 롤러 사이에 배치되어, 상기 제 2 분배 롤러의 세라믹 코팅 상에서 상기 막을 실질적으로 완전히 분리시켜서 실질적으로 균일한 사이즈 및 분포를 갖는 상기 극소 액적이 되도록, 적어도 부분적으로 분리된 막을 상기 제 1 분배 롤러로부터 상기 제 2 분배 롤러로 전사하는 제 1 전사 수단을 구비하고,

   상기 제 2 분배 롤러와 상기 양극 사이에 배치되어, 상기 제 2 분배 롤러의 세라믹 코팅으로부터 상기 양극활성 표면에 상기 극소 액적을 전사하는 제 2 전사 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 어플리케이터 수단은,

   상기 제 1 분배 롤러에 평행하게 연장하고 상기 롤러에 압접연동하여 제 1 닙을 형성하는 어플리케이터 롤러를 구비하고,

   상기 어플리케이터 롤러와 상기 제 1 분배 롤러를 연동하여 회전시키는 수단을 구비하며,

   또한, 상기 유성 물질을 상기 어플리케이터 롤러에 공급하는 공급수단을 구비하고,

   그럼으로써 상기 유성 물질이 상기 어플리케이터 롤러의 회전중에 상기 어플리케이터 롤러에 의해 상기 제 1 닙으로 이동되고, 상기 제 1 닙을 통과하면 상기 세라믹 코팅 표면을 균일하게 코팅하는 상기 막을 형성하는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 공급수단은,

   상기 유성 물질의 용액욕조를 포함하는 용기를 구비하고,

   상기 어플리케이터 롤러에 평행하게 연장하는 피드 롤러를 갖고, 상기 피드 롤러는 길이방향으로 연장하여 상기 용액욕조에 적어도 부분적으로 침지하는 복수개의 가늘고 긴 패들부재를 가지며, 상기 패들부재는 상기 패들부재의 하나가 상기 어플리케이터 롤러에 접촉하도록 위치되어 상기 피드 롤러의 주위에 거리를 두고 이격된 관계로 배치되며,

   또한, 상기 피드 롤러를 회전시키는 수단을 구비하고, 상기 회전수단은 상기 하나의 패들부재를 비접촉위치로 이동시킴과 동시에, 상기 유성 물질로 코팅된 인접하는 패들부재를 상기 어플리케이터 롤러에 접촉하도록 이동시키는 상기 유성 물질을 상기 어플리케이터 롤러에 전사하는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 전사 수단은 제 1 전사 롤러를 구비하고, 상기 제 1 전사 롤러는 상기 제 1 및 제 2 분배 롤러에 평행하게 연장하고, 상기 제 1 분배 롤러와 압접연동하여 제 2 닙을 형성하며, 제 2 분배 롤러와 압접연동하여 제 3 닙을 형성하며, 상기 제 1 전사 수단은 상기 제 1 전사 롤러와 상기 제 1 분배 롤러를 연동하여 회전시키는 수단을 구비하며, 그럼으로써 상기 적어도 부분적으로 분리된 막은 상기 제 1 분배 롤러로부터 상기 제 1 전사 롤러에 상기 제 2 닙으로 전사되고, 상기 제 1 전사 롤러로부터 상기 제 2 분배 롤러에 상기 제 3 닙으로 전사되는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제 2 항, 제 3 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 제 2 전사 수단은 제 2 전사 롤러를 구비하고, 상기 제 2 전사 롤러는 상기 제 2 분배 롤러에 평행하게 연장하고, 상기 제 2 분배 롤러와 압접연동하여 제 4 닙을 형성하며, 상기 제 2 전사 롤러는 상기 양극과 압접연동하여 제 5 닙을 형성하며, 상기 양극의 회전에 수반하여 상기 제 2 전사 롤러는 상기 양극에 의해 구동되고, 상기 제 2 분배 롤러는 상기 제 2 전사 롤러에 의해 구동됨으로써 상기 극소 액적은 상기 제 2 분배 롤러로부터 상기 제 2 전사 롤러에 상기 제 4 닙으로 전사된 후 상기 제 2 전사 롤러로부터 상기 양극에 상기 제 5 닙으로 전사되는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 분배 롤러를 상기 제 1 분배 롤러가 상기 제 1 전사 롤러와 상기와 같이 연동하여 상기 제 2 분배 롤러가 상기 제 2 전사 롤러와 상기와 같이 연동하는 동작위치와, 상기 제 1 분배 롤러가 상기 제 1 전사 롤러로부터 연동을 벗어나 상기 제 2 분배 롤러가 상기 제 2 전사 롤러로부터 연동을 벗어나는 비동작위치 사이에서 이동시키는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 어플리케이터 롤러, 상기 제 1 및 제 2 분배 롤러 및 상기 제 1 전사 롤러는 각각 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 중심의 길이방향으로 연장하는 샤프트를 갖고, 대향하여 수직으로 연장하는 제 1 및 제 2 플레이트 부재사이에 장착되며, 상기 제 2 및 제 3 샤프트의 단부는 상기 플레이트 부재로 획정된 개구부에서 이동가능하고, 상기 제 1 및 제 2 분배 롤러를 상기 동작위치와 상기 비동작위치 사이를 이동시키는 수단은 제 1 의 대향하는 한 쌍의 가늘고 긴 암을 구비하고, 상기 제 1 암은 일단부에서는 상기 제 1 샤프트의 각 단부에 선회가능하게 체결하고, 타단부에서는 제 2 샤프트의 각 단부에 선회가능하게 체결하여 상기 제 1 샤프트를 중심으로 선회운동하며, 제 2 의 대향하는 한 쌍의 가늘고 긴 암을 구비하며, 상기 제 2 암은 일단부에서는 상기 제 2 샤프트의 각 단부에 선회가능하게 체결하고, 타단부에서는 상기 제 3 샤프트의 각 단부에 선회가능하게 체결하며, 제 3 의 대향하는 한 쌍의 가늘고 긴 암을 구비하고, 상기 제 3 암은 일단부에서는 상기 제 3 샤프트의 각 단부에 선회가능하게 접속하고, 타단부에서는 상기 제 4 샤프트를 중심으로 선회운동하며, 상기 제 1 및 제 2 분배 롤러는 상기 제 1 전사 롤러 및 제 2 전사 롤러의 원근방향으로 이동가능하며, 상기 제 1 쌍의 암을 선회운동시킴으로써 상기 제 3 쌍의 암을 선회운동시키는 동작수단을 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 분배 롤러의 원근방향으로 이동시켜서 상기 동작위치와 비동작위치 사이에서 이동시키는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제 6 항, 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 제 2 전사 롤러를 상기 제 2 전사 롤러가 상기 양극과 상기와 같이 연동하는 동작위치와 상기 제 2 전사 롤러가 상기 양극으로부터 연동을 벗어나는 비동작위치 사이에서 이동시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 플레이트 부재는 상기 제 3 및 제 4 플레이트 부재에 선회가능하게 체결하여 상기 양극의 길이방향축으로 평행하게 연장하는 선회축을 중심으로 선회운동하며, 상기 제 2 전사 롤러는 상기 제 1 및 제 2 플레이트 부재사이에 장착되며, 그럼으로써 상기 제 2 전사 롤러는 상기 양극의원근방향으로 이동가능하며, 상기 제 2 전사 롤러를 상기 동작위치와 비동작위치 사이에서 이동시키는 상기 수단은, 상기 제 1 및 제 2 플레이트 부재에 접합수단을 갖고, 상기 접합수단은 상기 링크부재 및 상기 액튜에이터 암이 상기 유압수단에 의해 상기 제 1 방향으로 이동되는 경우, 상기 액튜에이터 암이 상기 당접수단에 당접하고, 그 사이에 상기 제 2 전사 롤러를 갖는 상기 제 1 및 제 2 플레이트 부재를 상기 양극을 향해 선회운동시키고, 상기 제 2 전사 롤러는 상기 동작 위치로 이동하고, 상기 링크부재 및 상기 액튜에이터 암이 상기 제 2 방향으로 이동되는 경우, 상기 제 1 및 제 2 플레이트 부재, 상기 어플리케이터 롤러, 상기 제 1 및 제 2 분배 롤러 및 상기 제 1 및 제 2 전사 롤러는, 상기 선회축에 대해 배치되어 하중을 분산하고, 상기 제 1 및 제 2 플레이트 부재는 상기 양극으로부터 멀어지는 방향으로 선회운동하며, 상기 제 2 전사 롤러는 상기 비동작위치로 이동하는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 제 1 또는 제 2 항에 있어서, 유성 물질로 코팅된 양극활성 표면을 연마하여 상기 양극활성 표면에 대한 상기 유성 물질의 극소 액적의 부착력을 증가시키는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 양극은 소정 방향으로 회전가능하고, 유성 물질로 코팅된 양극활성 물질을 연마하는 수단은, 상기 양극의 축에 평행하게 연장되는 가늘고 긴 회전가능 브러시를 구비하고, 상기 브러시에는 상기 유성 물질로 코팅된 양극활성 표면에 접촉하는 단부를 갖는 방사상으로 연장하는 복수개의 강모가 제공되며, 상기 브러시를 상기 양극의 회전방향과 반대방향으로 회전시키는 수단을 구비하며, 상기 강모는 상기 유성 물질로 코팅된 양극활성 표면에 마찰접촉하여 상기 표면을 연마하는 것을 특징으로 하는 장치.
13. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 11 항에 있어서, 착색 응고 콜로이드의 도트를 형성하는 상기 수단은,

    복수의 전해적으로 불활성인 음극을 구비하며, 상기 음극은 서로 전기적으로 절연되어 직선 정렬로 배치되어 일련의 대응하는 음극활성 표면을 획정하고, 상기 음극활성 표면이 상기 양극의 길이방향축에 평행한 면에 위치됨과 동시에 양극활성 표면으로부터 소정 갭만큼 이격되어, 상기 각 음극은 적어도 상기 전극 갭과 동등한 거리만큼 서로 이격되며,

    상기 전극 갭에 전해 응고 가능한 콜로이드, 상기 착색제, 액체분산매체 및 가용성 전해질을 함유하는 실질적으로 액체인 콜로이드 분산액을 충전하는 수단을 구비하고,

    상기 복수의 음극 중 선택된 음극에 전류를 흘려보내어, 상기 양극이 회전하는 동안 상기 통전된 음극의 전극활성 표면과 대향하는 유성 물질로 코팅된 양극활성 표면에 콜로이드를 포인트마다 선택적으로 응고 및 부착시킴으로써 착색 응고 콜로이드의 도트를 형성하는 수단을 구비하며,

    또한, 상기 양극활성 표면으로부터 잔류하는 비응고 콜로이드를 제거하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 전극 갭을 조절가능하게 변화시키는 갭 조절 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
15. 제 13 항에 있어서, 상기 양극활성 표면으로부터 상기 비응고 콜로이드를 제거하는 수단은, 탄력성이 있는 재료로 구성되고 상기 양극의 길이방향축에 평행하게 연장하는 가늘고 긴 블레이드 부재를 구비하고, 상기 블레이드 부재는 상기 양극활성 표면에 압접연동하여 상기 전극 갭을 통과하여 상기 양극에 의해 옮겨진 비응고 콜로이드를 상기 블레이드 부재의 상류에서 유지하며, 또한 상기 블레이드 부재로 유지된 비응고 콜로이드를 흡입하는 흡입수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 흡입수단에 의해 흡입된 비응고 콜로이드를 수집하는 수단, 수집한 비응고 콜로이드를 상기 인젝터 수단으로 보내어 재순환시키는 수단 및 상기 블레이드 부재 상류의 상기 비응고 콜로이드에 새로운 콜로이드 분산액을 첨가하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
17. 제 15 항에 있어서, 상기 블레이드 부재와 상기 양극활성 표면 사이에 가해지는 압력을 조절가능하게 변화시키는 압력조절 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
18. 제 1 항, 제 2 항, 제 11 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 양극은 소정 방향으로 회전가능하고, 상기 클리닝 수단은 상기 양극의 길이방향축에 평행하게 연장하는 가늘고 긴 회전 가능 브러시를 구비하며, 상기 브러시에는 상기 양극활성 표면에 접촉하는 단부를 갖는 방사상으로 연장하는 복수개의 강모가 제공되며, 상기 브러시를 상기 양극의 회전방향과 반대방향으로 회전시키는 수단을 구비하고, 상기 강모는 상기 양극활성 표면과 마찰접촉하며, 또한 인젝터 수단을 구비하며, 상기 인젝터 수단은 상기 브러시의 양측에 배치되어 상기 양극활성 표면에 세정액의 제트를 압력을 주어 분사하는 것을 특징으로 하는 장치.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 클리닝 수단은, 상기 양극활성 표면으로부터 여분의 세정액을 제거하는 수단, 잔류하는 세정액을 증발시키는 통풍수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 기재된 전기응고 인쇄장치를 복수 개 직렬형태로 배치하여 멀티 칼라 인쇄를 하는 전기응고 인쇄장치.