KR20000023973A

KR20000023973A - 디지털 날염용 잉크젯 프린터

Info

Publication number: KR20000023973A
Application number: KR1019990064507A
Authority: KR
Inventors: 박상업
Original assignee: 박상업
Priority date: 1999-12-29
Filing date: 1999-12-29
Publication date: 2000-05-06
Also published as: US20020191036A1; AU2028801A; CN1414911A; KR100342445B1; CN1219652C; JP2003519033A; KR200189488Y1; US6755494B2; WO2001049504A1

Abstract

본 발명은 디지털 날염용 잉크젯 프린터에 관한 것으로, 특히 잉크젯 프린터의 이송수단을 종래의 롤(Roll)방식에서 일정규격의 평판에 피인쇄물을 올려놓고 이송시키는 평판 이송식으로 전환하여 피인쇄물의 형상이나 두께에 구애됨이 없이 다양한 형상의 피인쇄물을 염색할 수 있도록 한 잉크젯 프린터에 관한 것이다. 본 발명의 디지털 날염용 잉크젯 프린터는, 피인쇄물 공급수단으로 피인쇄물을 날염 프린트수단에 공급하여 피인쇄물상에 날염을 행하도록 된 잉크젯 프린터에 있어서, 상기 피인쇄물 공급수단은 피인쇄물이 상부에 고정되는 이송테이블과, 이 이송테이블을 날염 프린트수단으로 이송시키기 위한 이송부와, 이 이송부를 구동시키기 위한 구동부로 이루어진다.

Description

디지털 날염용 잉크젯 프린터 {AN INK-JET PRINTER FOR DIGITAL TEXTILING}

본 발명은 디지털 날염용 잉크젯 프린터에 관한 것으로, 특히 잉크젯 프린터의 이송수단을 종래의 롤(Roll)방식에서 일정규격의 평판에 피인쇄물을 올려놓고 이송시키는 평판 이송식으로 전환하여 피인쇄물의 형상이나 두께에 구애됨이 없이 다양한 형상의 피인쇄물을 염색할 수 있도록 한 잉크젯 프린터에 관한 것이다.

디지털 날염

종래에 날염은 제판과정이 필수적인 스크린 프린트 또는 로울러 프린트에 의하여 주로 행해졌으나, 이러한 방법은 제도 및 제판공정이 필요하므로 염색과정이 복잡하고 따라서 유행에 신속하게 대처하기가 곤란하며, 오늘날 요구되는 다품종 소량 생산에 부적합하였다. 이러한 요구에 부응하여 최근에 대형 프린터로 종이 대신 섬유원단을 직접 출력하는 디지털 날염기법이 개발되어 국내외 섬유업계에 확산되고 있다.

염색기술의 혁명이라 불리는 디지털 날염기법은 1990년대 중반에 국내에 소개된 것으로, 프린터 출력만으로 염색공정을 끝내기 때문에 아무리 복잡한 형태의 원단 디자인도 즉시 재현가능하고, 종래의 염색방법에서 구현하기 힘들었던 색조도 자유롭게 출력할 수 있으며, 샘플생산의 경우 기존의 날염기가 보통 10여일이 소요되는 것을 디지털 프린터는 단 10분만에 끝낼 수 있을 정도로 생산성, 효율성 등에서 혁신적이며, 디자인 표현과 변경, 색상 발현방법에 있어서도 기존 날염기의 성능을 초월한다. 즉, 디지털 날염은 제한된 디자인을 표현하는 기존 날염방식과 달리, 컴퓨터상에서 창작한 디자인을 바로 프린터로 연결, 섬유에 염색하므로 디자인 표현에 거의 한계가 없다고 할 수 있으며, 디자인 변경 역시 기존 방식은 작업을 다시 해야 하지만 디지털 날염은 컴퓨터 프로그램의 조작만으로 간단히 디자인을 변경하여 염색할 수 있다. 또한 보통 30여가지의 염료조합으로 제한된 색상을 표현했던 기존 방식에 비해 디지털 방식의 잉크젯 프린터를 사용하면 1천6백70만 칼라의 표현이 가능할 정도로 색상표현에 거의 제한이 없다고 할 수 있다.

경제적인 측면에서도 이러한 디지털 날염은 소량의 원단으로 샘플의류를 만들어 시장반응을 조사하고 판매가능성이 높은 제품의 원단 생산을 실시간으로 생산할 수 있어 원단재고부담이 덜어지고 이에 따라 원가절감에도 기여하게 되며, 또한 생산설비면에서도 디지털 방식의 잉크젯 프린터를 사용하면 넓은 공장이 필요없이 일반사무실에서도 가동할 수 있고 다만 프린트후 스팀과 세정공정만 외부에 의뢰하거나 또는 자체설비로 해결하면 우수한 품질의 원단을 생산할 수 있다.

따라서, 오늘날 디지털 날염은 디자인에 대한 독자적인 수요, 탄력있는 시장대응의 필요성 등 시대적 요구에 부합하여 섬유업계 최대의 관심사로 떠오르고 있으며, 이 분야의 기술개발은 앞으로 더욱 가속화될 것으로 전망된다.

디지털 날염 프린터

디지털 날염기법이 개발된 초기의 프린터는 프린터 내부에서 구겨지지 않는 특수원단만을 사용할 수 있고, 1㎡당 출력비용이 3∼4만원에 달하는 등 대량생산이 불가능하여 널리 사용되지 못하고 샘플용 의류제작에만 일부 활용되는 정도였다. 그러나 최근에는 특수원단 대신 일반 섬유소재도 출력가능한 대형 제품이 개발되면서 프린터로 원단을 염색하는 사례가 증가하고 있다.

현재 시판중인 날염 전용 프린터(Textile printer)는 미마키, 엔캐드 등 외국 대형프린터 전문업체의 제품이 주종을 이루고 있으며, 이 가운데 일본 미마키사의 텍스타일 프린터 "TX1600" 기종은 시간당 출력속도가 5m 정도에 불과하지만 넥타이, 스카프 등 소량 다품종으로 판매되는 의류제작에 적합해 현재 유럽, 미국 등에 보급되고 있으며 국내에서도 보급대수가 증가하고 있다. 그러나, 이러한 대형프린터는 가격의 고가로 국내에서 상용화되기에는 어려움이 있다.

또한, 디지털 날염이 섬유업계의 관심사로 부상하면서 세계적인 설비메이커들이 디지털 방식의 잉크젯 프린터 개발에 열을 올리고 있다. 1999년 중반기까지 잉크젯 프린터를 내놓은 메이커들은 네덜란드의 스톡사(STORK), 스위스의 퍼펙타사(PERFECTA), KC, DGS, 벨기에의 소피스사(SOPHIS), 이크노즈(ICHNOSE), 렉트라(LECTRA), 가네보 등이 있으며, 이중 KC, DGS, 소피스사가 미마키사의 프린터를 사용하고 있고, 스톡사는 코니카의 프린터를 사용하고 있다.

특히 스톡사는 최근 시간당 17m 정도 생산이 가능한 본걱적인 메인생산 장비인 디지털 프린터 기종을 발표하였으며, 현재 스톡사에서 생산하는 디지털 프린터 기종은 아메스트(AMETHYST), 질콘(ZIRCON), 엠버(AMBER) 등의 3가지가 있다. 이중 아메스트는 자연섬유, 실크, 면, 레이온 등의 원단생산에 적합하고 폭 1.6m 원단을 시간당 16m 정도 생산 가능하며, 질콘은 폴리에스터 전용장비로 폭 1.6m 원단을 시간당 7m 정도 생산 가능하고, 앰버는 자연섬유를 생산 가능하나 시간당 4m 정도로 아메스트보다 생산성에서 떨어지는 것이 단점이다.

한편, 최근에는 국내회사에서도 1.8m 규격 원단출력이 가능한 보급형프린터의 개발을 발표한 바 있다(전자신문 1999. 9. 15). 그러나, 이같은 활발한 개발과 성능의 개선에도 불구하고 날염용 잉크젯 프린터는 사용원단폭의 제한과 최종 제품의 색상 견뢰도 문제에 있어서 아직 해결해야할 부분들이 많이 있다.

특히, 지금까지의 잉크젯 프린터는 일정한 크기와 일정한 형상을 갖는 일정규격의 피인쇄물만을 염색할 수 있어, 섬유에 대한 적용면에 있어서도 1.6m 1.7m 1.8m 등의 일정한 원단폭을 갖는 규격화된 원단만을 염색할 수 있었다. 즉, 기존의 일반 잉크젯 프린터는 도 1에 도시된 바와 같이, 급지부(A)에서 배지부(B)에 이르는 대략 U자 형상의 용지경로(101)가 형성되어 이 용지경로(101)중의 인자부(C)에는 잉크젯 헤드(102)가 배치되어 있다. 이 잉크젯 헤드(102)는 도시되지 않은 캐리어에 의해 중지면(中紙面)과 직교하는 방향으로 이동되어, 잉크방울을 분사하여 소망의 인자를 행할 수 있도록 구성되어 있고, 용지경로(103)중에는 피드롤러(103)가 배치되어 용지트레이(106)로부터의 카세트 용지나 수동공급용지를 인자부(C)에 급송가능하게 구성되어 있다.

즉, 기존의 잉크젯 프린터는 피인쇄물을 이송시키는 구동수단으로 프린터 내부에 설치된 피드롤러(103)를 사용하였으므로, 이 롤러에 의해 피인쇄물인 용지 또는 원단이 원활하게 이송되고 프린트수단인 잉크젯 헤드(102)가 피인쇄물의 제로점을 인식하여 프린팅하기 위해서는 피인쇄물 자체가 프린터에서 요구하는 일정규격(예, A4, A3,B5, 일정폭의 원단 등)을 가져야만 하였으며, 인쇄할 수 있는 소재, 즉 날염용 프린터의 경우 염색할 수 있는 섬유소재(면, 실크, 합성섬유 등)에도 제한이 있었다. 따라서, 기존의 날염용 잉크젯 프린터를 사용할 경우 다양한 형상으로 재단된 의류(예: 옷의 앞면, 소매, 컬러 등)나 봉제된 의류에는 직접 염색할 수 없다는 이용상의 한계가 있었다.

본 발명은 종래기술의 한계를 극복하고자 안출된 것으로, 일정규격의 피인쇄물만을 인쇄할 수 있었던 기존의 잉크젯 프린터와 달리 피인쇄물 자체의 형상에 구애됨이 없이 다양한 형상의 피인쇄물을 인쇄할 수 있는 잉크젯 프린터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히, 본 발명은 다양한 형상으로 재단되거나 봉제된 의류, 스카프, 손수건 등의 섬유제품과 목재 등의 소품을 직접 디지털방식으로 염색할 수 있는 잉크젯 프린터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 섬유나 목재는 물론 염색가능한 소재면 제한받지 않고 염색할 수 있으며 소재의 두께에 있어서도 일정범위내에서 제한받지 않고 염색할 수 있는 잉크젯 프린터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이를 위해 본 발명에서는, 잉크젯 프린터의 피인쇄물 인쇄방식을 종래의 피드롤러방식에서 탈피하여 일정규격의 평판 이송테이블 위에 피인쇄물을 올려놓고 이송테이블을 이송시키는 평판이송식으로 전환함으로써 프린터내의 프린트수단이 상기 이송테이블을 피인쇄물로 인식하도록 하여 실제 피인쇄물 자체의 형상에는 구애됨이 없이 염색할 수 있도록 하는 동시에, 상기 평판의 두께를 다양하게 조절함으로써 일정범위내에서 다양한 두께를 갖는 피인쇄물을 염색할 수 있도록 한 디지털 날염용 잉크젯 프린터를 제공한다.

즉, 본 발명은, 피인쇄물 공급수단으로 피인쇄물을 날염 프린트수단에 공급하여 피인쇄물상에 날염을 행하도록 된 잉크젯 프린터에 있어서, 상기 피인쇄물 공급수단은 피인쇄물이 상부에 고정되는 이송테이블과, 이 이송테이블을 날염 프린트수단으로 이송시키기 위한 이송부와, 이 이송부를 구동시키기 위한 구동부로 이루어지는 날염용 프린터를 제공한다.

도 1은 관련기술로서 종래 잉크젯 프린터의 일예의 개략구성을 도시한 종단면도,

도 2는 본 발명에 의한 디지털 날염용 잉크젯 프린터의 전체구성을 도시한 사시도,

도 3은 본 발명에 의한 디지털 날염용 잉크젯 프린터의 구동부 정면도,

도 4는 본 발명에 의한 디지털 날염용 잉크젯 프린터의 이송부 단면도,

도 5는 본 발명에 의한 디지털 날염용 프린터의 이송평판의 다른 실시예를 도시한 것이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 프레임 20 : 이송수단

21,21' : 콘베이어 벨트 22,22' : 회전축

23,23' : 처짐방지대 24,24' : 지지브라켓

30 : 구동수단 40 : 날염 프린트 수단

50 : 이송테이블 52 : 안착요홈

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 날염용 프린터 구조를 도시한 것으로, 본 발명은 대체로 장방형으로 이루어진 프레임(10)과, 이 프레임(10)의 길이방향을 따라 설치되는 이송부(20)와, 이 이송부(20)를 구동시키기 의한 구동부(30)와, 상기 이송부(20)의 대략 중간부에 설치되는 날염 프린트수단(40)과, 상부에 피인쇄물이 고정되고 상기 이송부(20)위에 안치되어 구동부(30)의 구동에 의해 날염 프린트수단(40)으로 이송되는 평판 이송테이블(50)로 이루어져 있다.

또, 본 발명은 상기 날염 프린트 수단(40)측에 설치되어 이 날염 프린트수단 (40)으로 이송테이블(50)이 진입되는지의 여부를 감지하여 상기 날염 프린트수단 (40)에 작동신호를 송출하는 센서인 진입감지수단(도시안됨)을 더 포함한다.

본 발명의 이송부(20)는 무한궤도형의 콘베이어 벨트(21)(21')가 좌,우 양측에 각각 평행하게 설치되며, 이 콘베이어 벨트(21)(21')의 선 후단에는 베어링 지지체(25)(25')에 의해 고정된 회전축(22)(22')이 설치되어 여기에 콘베이어 벨트(21)(21')가 감겨져 있고, 상기 선,후단의 회전축(22)(22')사이에는 콘베이어 벨트(21)(21')의 처짐을 방지하기 위한 처짐방지대(23)(23')가 설치되어 있다.

상기 처짐방지대(23)(23')는 콘베이어 벨트(21)(21')의 폭과 일치되는 폭을 갖는 각재(角材)를 사용하여 제작하는 것이 바람직하고, 이 처짐방지대(23)(23')는 그 측면에 각각 크랭크형태로 이루어진 지지브라켓(24)(24')에 의해 프레임(10)위에 일정높이로 부상된 상태를 유지하여 콘베이어 벨트(21)(21')가 도중에 처지는 것을 효과적으로 방지할 수 있도록 한 것이며, 처짐방지대(23)(23')는 그 선·후단이 아래를 향하여 테이퍼가 형성되어 콘베이어 벨트(21)(21')의 회전에 지장을 주지 않도록 되어 있다.

도면 중 미설명 부호 42는 날염용 염료가 담겨지는 카트리지이고, 43은 날염 프린트후 남은 염료를 받기 위한 염료받이, 44는 염료받이를 수납시키기 위한 수납부, 45는 전원코드 입력단자, 46은 컴퓨터와의 연결을 위한 케이블 입력단자이다.

본 발명의 프린터에 사용되는 염료는 잉크젯 날염에서 일반적으로 사용되는 염료면 사용가능하고, 특히 제한되는 것은 아니나 바람직하게는 반응성염료 및 수성 액체 매질로 구성되는 잉크젯 날염용 잉크를 사용한다. 반응성염료로는 일반적으로 4 컬러, 즉 리액티브 레드(reactive red), 리액티브 옐로우(reactive yellow), 리액티브 블루(reactive blue), 리액티브 블랙(reactive black)을 사용하나, 보다 섬세한 표현을 위해서는 리액티브 오렌지(reactive orange), 리액티브 브라운(reactive brown), 리액티브 그린(reactive green), 리액티브 바이올렛 (reactive violet) 등의 반응성염료를 선택적으로 더 포함시켜 6 컬러를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 콘베이어 벨트(21)(21')를 구동시키기 위한 구동부(30)는 도 3에 도시한 바와 같이 구동모터(31)의 회전축에 축설된 구동기어(32)와, 이 구동기어(32)에 기어결합되는 1차 감속기어(33) 및 이 1차 감속기어(33)에 기어결합되고 상기 선단 회전축(22)의 일측에 축결합된 2차 감속기어(34)로 이루어져 있으며, 이 구동수단(30)은 상기 회전축(22)을 지지하기 위한 베어링 지지체(36)에 고정설치된다.

상기 콘베이어 벨트(21)(21')의 선 후단에 설치되는 회전축(22)(22')에는 도 4에 상세히 도시한 바와 같이 콘베이어 벨트(21)(21')의 회전시 정위치를 유지시키기 위한 테이퍼면(26a)(26a')이 내측에 형성된 안내구(26)(26')가 콘베이어 벨트(21)(21')의 폭간격에 맞게 좌·우 대향되게 고정설치되어 콘베이어 벨트 (21)(21')의 원활한 회전동작이 이루어질 수 있도록 보장해주게 된다.

또, 본 발명은 상기 처짐방지대(23)(23')의 외측에 이송테이블(50)의 직진이송을 위한 이탈방지대(23a)(23a')가 설치된다.

도 2에서는 상면이 평면인 평판 이송테이블(50)이 도시되어 있는데, 이와 같은 이송테이블은 프린터가 요구하는 피인쇄물의 규격, 예를 들어 A3, A4 등의 규격을 만족하는 것으로, 이 이송테이블(50)위에는 비교적 두께가 얇고 접착테이프나 압정 등의 각종 고정수단으로 고정이 가능한 피인쇄물이 놓여지게 된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 이송테이블(50)을 도시한 것으로, 본 발명의 날염용 프린터는 의류용 천 외에도 나무나 가죽 등을 피인쇄물로 하는 경우 이를 이송테이블(50)상에 간단하게 고정시킬 수 있도록 피인쇄물의 형태에 맞게 안착요홈(52)을 형성하여 별도의 고정수단없이 피인쇄물을 이송테이블위에 올려 날염처리할 수 있도록 한다.

본 발명의 날염용 프린터를 사용하여 날염시에는 피인쇄물의 두께나 크기에 따라 이송테이블의 길이와 두께 등의 규격을 각기 다르게 제작함으로써 어떠한 형태의 피인쇄물상에도 날염이 가능하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 프린터를 사용하여 날염을 하는 과정은 다음과 같다.

먼저, 컴퓨터상에서 프린터하고자 하는 디자인을 전용 프로그램으로 제작·편집한 후, 이 컴퓨터에 본 발명의 프린터를 연결하여 프린트작업을 하면 되는 것으로, 프린터상에서는 프린터가 요구하는 규격(A3, A4 등)의 이송테이블을 선정하여 그 위에 피인쇄물을 올려 고정시킨 상태에서 이 이송테이블을 프린터의 이송부(20) 즉, 콘베이어 벨트(21)(21')위에 올려 놓으면 된다.

다음으로, 컴퓨터의 프린트 신호를 받은 프린터는 날염 프린트수단(40)에 구동대기신호를 인가함과 동시에 구동부(20)에 구동신호를 인가하여 이송테이블(50)이 날염 프린트수단(40)쪽으로 이동된다.

이송테이블(50)이 날염 프린트수단(40)으로 진입되면 구동대기상태를 유지하던 날염 프린트수단(40)이 프린트 위치를 찾아 이송테이블(50)위에 고정된 피인쇄물상에 프린트작업을 실시하면서 피인쇄물은 인쇄속도에 맞춰 진행하게 된다. 이때 프린트수단(40)은 이송테이블(50)을 피인쇄물로 인식하여 제로점을 확인하고 프린트위치를 찾게 되므로 실제 피인쇄물의 규격과 형상에 관계없이 프린트작업을 실시하게 된다.

피인쇄물의 인쇄완료에 의해 이송테이블은 날염 프린트 수단을 빠져 나오고, 날염 프린트 수단은 원래의 상태 즉, 대기 상태로 돌아가게 되며, 이송테이블의 투출작업이 완료되면 구동부에 인가되었던 구동신호는 끊어져 정지하여 다음의 인쇄작업을 대기하게 되는 것이다.

한편, 디지털 날염작업이 완료된 피인쇄물은 스팀과 세정의 별도 후처리작업을 거쳐 염색공정이 완료되게 된다.

이용분야

본 발명의 프린터는 여러 형태의 의류, 스카프, 손수건 등의 섬유제품과 목재, 가죽 등 염색가능한 소재라면 어떤 것이든 제한받지 않고 염색하는데 사용될 수 있다. 특히, 컴퓨터상에서 창출한 디자인을 재단된 옷의 각 부분(piece)이나 또는 이미 봉제된 의류(예:T셔츠 등)에 직접 날염할 수 있으므로, 다양한 수요자의 요구를 즉석에서 반영하여 그림, 사진, 캐릭터, 연애인 등을 프린팅한 옷을 만들 수 있으며, 이밖에도 손수건, 스카프, 목재, 가죽 등을 이용한 팬시제품, 벽걸이, 장식품, 포스터 등 변화가 빠르고 유행에 민감한 분야에서 다양한 방식으로 사용될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 잉크젯 프린터의 인쇄방식을 종래의 피드롤러방식에서 평판 이송식으로 전환한 것으로, 본 발명의 날염용 프린터는 종전 롤러공급방식의 잉크젯 프린터가 갖고 있던 피인쇄물의 제한을 없애고 어떠한 형태나 규격에 상관없이 피인쇄물상에 날염을 행할 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

Claims

피인쇄물 공급수단으로 피인쇄물을 날염 프린트수단에 공급하여 피인쇄물상에 날염을 행하도록 된 잉크젯 프린터에 있어서,

상기 피인쇄물 공급수단은 피인쇄물이 상부에 고정되는 이송테이블과, 이 이송테이블을 날염 프린트수단으로 이송시키기 위한 이송부와, 이 이송부를 구동시키기 위한 구동부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 날염용 잉크젯 프린터.
제 1항에 있어서,

상기 이송부는 무한궤도형의 콘베이어벨트와, 이 콘베이어 벨트의 선 후단에 설치되는 회전축과, 이 회전축사이에 설치되어 콘베이어벨트의 처짐을 방지하는 처짐방지대를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 날염용 잉크젯 프린터
제 2항에 있어서,

상기 회전축에는 콘베이어벨트의 정위치를 유지시키기 위한 테이퍼면을 갖는 안내구가 콘베이어벨트의 폭간격으로 좌우 대향되게 고정설치되는 것을 특징으로 하는 디지털 날염용 잉크젯 프린터.
제 2항에 있어서,

상기 처짐방지대의 외측에는 이송테이블의 직진이송을 위한 이탈방지대가 설치되는 것을 특징으로 하는 디지털 날염용 잉크젯 프린터.
제 1항에 있어서,

상기 이송테이블의 상면에는 피인쇄물의 형태에 맞는 안착요홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 지디털 날염용 잉크젯 프린터.
제 1항 또는 제 5항에 있어서,

상기 이송테이블은 피인쇄물에 따라 다른 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 디지털 날염용 잉크젯 프린터.