KR20010023135A - 패키징 시스템 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제 1, 2 단계를 포함하여 중공형 몸체 (4) 를 갖는 패키징 시스템 (4) 을 제조하는 방법으로서, 상기 제 1 단계에서는 제 1 도포수단 (5) 을 사용하여 패키징 시스템의 선택된 표면부에 제 1 물질을 도포하고, 상기 선택된 표면부와 중공형 몸체 (4) 모두는 제 1 도포수단 (5) 에 대해 상대운동을 하게 되며, 상기 제 1 단계에서는 상기 선택된 표면부만이 제 1 물질와 접촉하게 된다. 또한, 본 방법은, 제 1 단계가 끝난 후에 제 2 도포수단을 사용하여 제 2 물질을 상기 선택된 표면부에 도포하는 제 2 단계를 포함하며, 선택된 표면부 및 중공형 몸체 모두는 제 2 도포수단에 대해 상대운동을 하고, 상기 선택된 표면부만이 제 2 단계 동안에 제 2 물질과 접촉하게 되며, 또한 본 방법은 연속적인 선속도로 실시된다.

Description

패키지상에 물질의 도포{APPLICATION OF SUBSTANCES ON A PACKAGE}

인라인으로 패키징 시스템을 제조하는 방법은 특히 소비제품산업에서 널리 사용되고 있다. 일반적으로, 이러한 패키징 시스템는 내용물을 저장 또는 전달하기 위해 성형, 프린트, 충전 및 사용된다. 특히, 이러한 패키징 시스템에 대한 프린팅을 위해, 패키징 시스템의 선택된 표면부상에 물질을 도포하는 기술이 사용된다. 현재의 프린팅 기술에는 다른 종류들이 있다. 상기 산업분야에서 사용되는 제 1 프린팅 기술에 의하면, 큰 릴(reel)상에 저장되어 있는 다수의 라벨을 프린트하게 되는데, 나중에 이러한 릴은 제조라인으로 보내져 병에 부착되게 된다. 제 2 프린팅 기술에 의하면, 병의 외면에 잉크를 직접 도포하게 되는데, 이렇게 하면, 예컨대 제조일 또는 특정의 참조번호를 나타내기 위해 프린트 자체를 맞춤화시킬 수 있다.

본 발명은 제 1, 2 단계를 포함하여 중공형 몸체를 갖는 패키징 시스템을 제조하는 방법에 관한 것으로, 상기 제 1 단계에서는 제 1 도포수단을 사용하여 패키징 시스템의 선택된 표면부에 제 1 물질을 도포하고, 상기 선택된 표면부와 중공형 몸체 모두는 제 1 도포수단에 대해 상대운동을 하게 되며, 상기 제 1 단계에서는 상기 선택된 표면부만이 제 1 물질와 접촉하게 된다. 이러한 방법은 상기 제 2 프린팅 기술에서 알려져 있으며, 주문형 프린트(custom print)가 병에 직접 적용되며, 프린트의 문자 또는 숫자는 일반적으로 다수의 블랙돗트(balck dot)로부터 형성된다.

도포수단에 대해 상대운동을 하면서 병에 대한 직접적인 주문형 프린팅 정보의 이점은, 이러한 정보는 제조되는 각 병에 대해 다를 수 있으며 또한 이러한 프린팅은 라인상에서 고속으로 이루어질 수 있다는 것이다. 이러한 방법은 예컨대 식품산업 또는 제약산업에서 특히 유용하며, 예컨대 일련번호 또는 제조일을 패키지에 표시하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 이러한 주문형 프린팅은 상기 제 1 프린팅 기술과는 다른데, 라벨은, 인라인으로 병에 부착되기 전에, 별도의 공정에서 독립적으로 미리 프린트되어 릴상에 저장된다. 사실, 프린트된 라벨의 릴을 사용하는 이러한 방법에서는, 모든 라벨은 동일하게 되며 또한 줄을 이루어 병에 대응되게 된다. 그러나, 프린트된 라벨의 릴을 사용하는 이러한 방법에서는, 문자 또는 숫자를 재구성하기 위해 한정된 갯수의 단색 돗트를 사용하는 대신에, 비교적 고선명의 그래픽을 사용할 수 있다.

위와 같은 이점 및 다른 이점도 가지고 있지만, 종래의 방법 및 돗트 매트릭스의 인라인 주문형 프린팅 방법 또는 프린트된 라벨의 릴을 사용하는 방법은 단점을 지니고 있다. 예컨대, 돗트 매트릭스의 인라인 주문형 프린팅 방법은 하나의 색깔로 날짜와 같은 간단한 메세지를 프린트하는데 적합하지만 고선명의 그래픽 또는 디자인을 프린팅하는데는 적합치 않은 불량한 선명도를 제공하게 된다. 또한, 프린트된 라벨의 릴을 사용하는 방법은 라벨의 디자인이 바뀜으로써 릴도 바뀌어야 할 때는 유연하게 대응하지 못하며, 릴을 변경할 때는 제조라인을 중지시켜야 하거나 또는 제조라인을 중지시킴이 없이 릴을 바꾸기 위해서는 이중릴 지지시스템을 채용해야 한다. 어느 경우든, 프린트된 라벨의 릴을 사용할 때는, 요구되는 종류의 라벨을 저장해야 하는데, 이는 이러한 라벨이 라인에서 직접 제조되지 않기 때문이다.

일반적으로, 브랜드 마켓팅을 위한 디자인 및 성분 및/또는 사용지침과 같은 소비자를 위한 정보 형태로 된 높은 질의 프린트 이미지를 소비제품용 용기가 지니게 된다. 일반적으로, 이러한 이미지는 압감성(pressure-sensitive)부착 라벨에 프린트되며, 상기 라벨은 접착제를 위한 보호 지지물이 제거된 뒤에 용기에 부착된다. 그러나, 고속으로 용기에의 정확한 부착을 위해 이러한 라벨을 취급하는 일은 어렵고 또한 지지용 종이의 브레이킹 또는 라벨의 잼(jamming)으로 인해 상당한 다운-타임(down-time)이 생길 수 있다. 더우기, 라벨은 프린팅 프레스에 개별적으로 프린트되어야 하는데, 이는 비싸고 시간이 많이 소요되는 것이다. 라벨 라미네이트 및 지지용 종이 또한 비싼 것이며 쓰레기만 증가시키게 된다. 또한, 공장공간이 별도로 마련되어야 하며, 라벨을 저장하고 정확한 라벨이 그에 맞는 용기에 놓이는 것을 보장하기 위해 새로운 시스템을 구축해야 한다.

라벨의 사용과 관련한 다른 단점은, 장식 아트워크가 바뀔 때 나머지 라벨은 쓸 수 없으며 또한 새로운 라벨이 프린트되어야 한다는 것이다. 새로운 아트워크가 승인된 날로 부터, 새로운 프린팅 실린더 또는 플레이트를 만들고 라벨을 프린트하여 전달하여 사용준비가 되도록하기 까지는 4 내지 6 일이 소요된다.

또는, 스크린 프린팅 기술을 사용하여 이미지를 용기상에 직접 프린트할 수 있다. 그러나, 이러한 기술은 특히 다색 이미지를 프린트할 때는 느리게 되며, 제조되는 이미지의 질도 제한을 받게 된다. 일반적으로, 스크린 프린팅을 사용할 때는 한 번에 하나 내지 네개의 색이 프린트되는데, 이 결과, 장식의 복잡성이 제한을 받게 된다. 다른 색이 필요할 때는, 용기를 여러번 프린트 스테이션을 지나게 하면 되지만, 이렇게 하면 비용이 상당히 증가된다. 더욱이, 타원형 용기 또는 더욱 복잡한 곡면형상을 지닌 용기와 같은 비원형 용기가 사용될 때는, 스크린프린팅은 매우 느려지게 되어, 분당 50개 용기, 최대로는 100개 용기의 속도로 작업이 된다.

또한, 스크린 프린팅에 사용되는 스크린은 그 제조에 있어서도 상당한 시간이 소요된다. 또한, 이러한 스크린은 종종 교체해야 하되므로 유지 비용을 증가시키게 된다.

용기상에 이미지를 직접 형성하기 위해 열전달 프린팅 기술도 사용되고 있다. 그러나, 이러한 기술도 느리게 되는 경향이 있으며 이미지의 질이 불량하게 된다. 또한, 전달기구에 의해 프린트되는 용기에 가해지는 압력 및/또는 열 때문에 용기가 손상될 수 있는데 이는 명백히 바람직하지 않은 것이다. 또한, 전달공정에서는 불필요한 쓰레기와 비용을 증가시키게 되는 전달 필름을 사용해야 한다.

알려져 있는 바와 같이, 예컨대 잉크젯(ink jet) 및 레이저 기술과 같은 디지탈 프린팅 기술을 사용하여 우수한 질의 이미지를 얻을 수 있고 이러한 기술은 유연한 적용성을 갖고 있다. 잉크젯 프린팅은 수성 또는 유성 잉크로 종이 또는 다른 흡수성 재료를 프린트하는데 사용되고 있다. 원형 및 비원형 단면을 갖는 용기에 대해 잉크젯 기법을 사용하는 것은 공지되어 있지만, 현재의 상업적인 제조에 적합한 속도를 갖는 방법은 아직 개발되지 않았다.

예컨대, 카나다 특허 제 1277176 호에는, 일반적으로 둥근 단면, 예컨대 원형 또는 타원형 단면을 갖는 용기를 장식하기 위한 잉크젯 기법을 채용한 방법 및 장치가 개시되어 있다. 이 방법에 의하면, 프린트될 용기와 잉크젯 프린팅 헤드는 상대운동을 하게 되며 전체 이미지는 단계적으로 형성된다. 이는, 잉크젯헤드를 고정시킨 상태에서 용기를 그의 길이방향 축선을 중심으로 회전시키면서 동시에 그 축선방향으로 이동시키거나, 또는 단순히 용기를 회전시키고 잉크젯헤드를 용기의 길이방향 축선을 따라 단계적으로 이동시킴으로써 이루어지게 된다. 그러므로, 최종 이미지의 형성은 느리게 된다. 더욱이, 프린팅 동안에는 잉크젯헤드 앞에 있는 용기가 운동을 하지 않기 때문에, 상기 방법은 현재 요구되고 있는 속도로 연속적으로 많은 용기를 프린트하는데는 일반적으로 적합하지 않다. 이와 유사한 기술이 GB-2 107 414 A 에도 소개되어 있다.

미국특허 제 5029523 호에는, 비원형 용기의 무단 측면상에 패턴을 프린트하기 위한 방법과 장치가 소개되어 있다. 이 장치는 용기를 위한 캐리어를 갖는, 용기를 위한 비교적 복잡한 핸들링 기구를 갖고 있다. 상기 캐리어는 용기의 측면과 일치하는 프로파일을 갖는 무단 벽부를 가지며 또한 잉크젯헤드에 인접한 두 롤러 사이의 닙(nip)을 통과하게 되며, 용기의 측면은 헤드와 잉크젯헤드와 일정한 거리를 유지하면서 이 헤드의 앞을 지나가게 된다.

상기 방법과 장치는 튜브형 용기 또는 적어도 베이스 크기의 구멍을 갖는 용기를 프린트하는데 적합하지, 병의 프린트에는 적합하지 않다. 또한, 각 용기는 계속 움직여 다른 용기가 프린팅 위치에 올 수 있도록 하기 전에 프린팅 헤드 앞에서 완전히 회전해야 하기 때문에, 프린팅 과정은 느리게 되어 일반적으로 분당 100개 보다 작은 용기를 프린트하게 되며, 오늘날 예컨대 병에 대한 상업적인 프린팅 - 일반적으로 분당 150 개 내지 500 개 용기의 프린트가 요구된다 - 에는 부적합하다.

본 발명은 중공형 몸체를 갖는 패키징 시스템을 인라인으로 제조하는 방법에 관한 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 프린팅 장치를 위에서 본 평면도이다.

도 2 는 용기 리셉타클 이동수단이 구비된, 도 1 의 한 스테이션을 확대한 도면이다.

본 발명의 목적은, 패키징 시스템에 물질을 도포함에 있어 유연성과 높은 레졸류션 모두를 제공할 수 있으며 또한 산업적인 제조에 있어 넓은 범위의 속도로 작업할 수 있는 상기 종류의 패키징 시스템을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 목적은 다음과 같이 함으로써 상기 종류의 방법에서 달성되는데, 즉 상기 제 2 단계에서는, 제 1 단계가 끝난 후에 제 2 도포수단을 사용하여 제 2 물질을 상기 선택된 표면부에 도포하며, 선택된 표면부 및 중공형 몸체 모두는 제 2 도포수단에 대해 상대운동을 하고, 상기 선택된 표면부만이 제 2 단계 동안에 제 2 물질과 접촉하게 되며, 또한 본 방법은 연속적인 선속도로 실시된다.

본 발명에 따른 방법은 많은 이점을 지니고 있다. 본 발명의 방법에서는, 중공형 몸체 및 선택된 표면부 모두가 제 1 또는 제 2 도포수단에 대해 상대운동을 하면서 제 1 물질은 물론 제 2 물질도 상기 선택된 표면부에 도포하기 때문에, 도포가 직접 인라인으로 이루어지기 때문에 유연성을 얻을 수 있으며, 또한 하나 이상의 물질이 패키징 시스템의 선택된 표면부에 도포되므로 더 높은 레졸류션을 얻을 수 있다. 개선된 유연성 때문에, 예컨대 고선명 라벨을 릴에 저장하는 것과 같은 저장이 상당히 줄어들어 제조비가 적어지게 된다. 더욱이, 유연성으로 인해, 사용되지 않는 프린트된 라벨의 쓰레기를 줄일 수 있어 환경적인 측면에서도 유익하다.

본 발명의 방법은 패키징 시스템에 관한 것이다. 이러한 패키징 시스템에는 용기가 될 수 있다. 다른 실시예에서, 이 패키징 시스템는 함께 또는 별도로 취급하여 용기 및 이 용기를 위한 라벨에 관계될 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 패키징 시스템는 다름과 같이 처리될 수 있다: 선택된 표면부는 라벨상에 있게 되며, 라벨상에 위치한 상기 선택된 표면부는 용기에 가해지기 전에 본 발명의 방법으로 처리된다. 선택된 표면부의 물질을 도포하는 동안에는, 라벨이 아직 용기에 가해지지 않더라도 용기는 본 발명에 따라 움직이게 된다. 사길, 용기와 라벨 모두는 라인상에 있게 되며, 라벨은 프린팅 후에 가해질 것이다. 이 라벨은 블랭크 상태로 용기에 가해질 수 있으며, 라벨이 이미 용기에 부착되어 있으면 라벨에 위치한 선택된 표면부상에 물질이 가해질 수 있다. 그리고, 라벨이 사용되지 않을 수도 있는데, 이 경우에는 물질이 용기에 직접 도포될 수 있다.

본 발명은 또한 중공형 몸체(hollow body) 에 관한 것이다. 일반적으로, 이러한 중공형 몸체는 소비제품용으로 사용되는 용기와 같은 용기이다. 이러한 용기는 열가소성 재료로 만들어지는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 방법의 제 1 단계에서는, 선택된 표면부에 제 1 물질을 도포하게 된다. 일반적으로, 이 물질은 잉크이며, 잉크젯 기술에 의해 바람직하게 도포된다. 선택된 표면부는 패키징 시스템상에 있으며 그 넓이는 30cm²이상인 것이 바람직하다. 그러므로, 선택된 표면부는 예컨대 라벨, 용기, 캡(cap) 또는 박스에 있을 수 있다. 도포는 제 1 도포수단으로 이루어진다. 일반적으로, 이러한 수단에는, 잉크젯 프린터의 잉크젯헤드, 바람직하게는 다중 노즐을 갖는 잉크젯헤드가 있다.

본 발명에 따르면, 상기 선택된 표면부 및 중공형 몸체 모두는 제 1 도포수단에 대해 상대운동을 하게 된다. 이는 선택된 표면부와 중공형 몸체가 개별적으로 움직이는 것을 막지 않는데, 라벨은 가해지기 전에 프린트되기 때문이다. 그러나, 이는 패키징 시스템의 상기 두 요소가 제조라인 상에서 움직이게 됨을 의미하는 것이다. 상대운동은 제 1 도포수단 자체의 운동으로 된 성분을 포함한다. 특히, 평면이 아닌 선택된 표면부에 프린트를 할 때는, 선택된 표면부 자체는 물론 도포수단도 움직이는 것이 바람직하다. 어느 경우든, 중공형 몸체도 운동을 하게 되며, 라벨을 중공형 몸체에 가하기 전에 프린트하는 경우에는, 중공형 몸체는 라벨이 가해질 위치를 향해 라인상에서 운동하게 된다. 바람직한 실시예에서는, 상기 선택된 표면부는 라벨의 표면상에 있게 되며, 라벨은 물질의 도포 후에 나머지 패키징 시스템에 부착된다. 이는, 선택된 표면부가 중공형 몸체의 외면과 일체로 되는 다른 바람직한 실시예와는 다른 것이다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 선택된 표면부만이 제 1 단계중에 물질과 접촉하게 된다. 이는, 선택된 표면부와 어떠한 요소 사이에도 마찰이 없음을 의미하는 것이다. 선택된 표면부가 라벨상에 있게 될 때는, 라벨 자체는 예컨대 병과 접촉할 수 있음을 알아야 한다. 선택된 표면부라는 것은 이차원 표면을 의미한다. 예컨대 스크린 프린팅 어플리케이션 - 이의 속도는 본 발명의 방법에 필적하지 못한다 - 에서 상기 선택된 표면부에 마찰이 있게 된다.

본 발명의 제 2 단계는 제 1 단계 다음에 실시되며 제 1 단계와 유사하다.

본 발명에 따른 방법은 사용되는 잉크젯 기술의 정교함과 헤드 프린팅 아이덴티컬 색의 수에 따라 통용되고 있는 라인속도로 이루어진다. 패키징 시스템의 요소의 연속적인 운동 및 선택된 표면상에 마찰이 없기 때문에 가능한 것이다. 더욱이, 도포수단을 여러개 사용함으로써, 만족스런 도포를 하면서도 더 빠른 라인속도로 작업할 수 있다. 공정은 분당 10m 이상의 속도로 이루어지는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 분당 15m 이상, 더더욱 바람직하게는 분당 20m 이상, 가장 바람직하게는 분당 28m 이상의 속도로 이루어지게 된다.

한 바람직한 실시예에서, 본 방법은, 앞 단계가 끝난 후에 다른 도포수단을 사용하여 상기 선택된 표면부에 다른 물질을 도포하는 하나 이상의 다른 단계를 더 포함하며, 여기서, 선택된 표면부와 중공형 몸체 모두는 상기 다른 도포수단에 대해 상대운동을 하고 또한 선택된 표면부만이 상기 다른 단계에서 다른 물질과 접촉하게 된다. 상기 다른 단계 각각에 대해 다른 물질을 도포하는 것이 바람직하다. 가장 바람직한 실시예에 의하면, 네개의 다른 단계가 추가되며, 여섯 물질 각각은 서로 다른 잉크이며, 이리 하여 높은 콘트라스트(contrast)를 지닌 높은 레졸류션 그레이 스케일 이미지는 물론, 높은 레졸류션 이미지가 얻어지게 된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 비평면 용기 표면과 같은 선택된 표면상에 이미지를 프린트하는 방법에 따르면, 용기 열의 운동방향에 대해 횡방향으로 서로 떨어져 있으며 잉크가 분사되는 노즐열을 갖는 잉크젯헤드 앞을 지나 상기 용기의 열이 연속적으로 움직이게 하고 또한 용기가 잉크젯헤드를 지날 때 각 용기 및/또는 잉크젯헤드를 서로에 대해 상대운동시키는데, 이렇게 하면, 프린팅 동안에는 프린트될 용기 표면과 잉크젯헤드 사이의 거리가 실질적으로 일정하게 유지되고 상기 표면의 각 부위는 한번만 잉크젯헤드를 지나게 된다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 용기 표면상에 이미지를 프린트하기 위한 장치는, 각 용기를 위한 리셉타클, 리셉타클의 운동방향에 대해 횡으로 배열되며 잉크가 분사되는 노즐열을 갖는 잉크젯헤드 앞을 지나 리셉타클을 연속적으로 이동시키기 위한 컨베이어 수단, 그리고 프린팅 동안에는 프린트될 용기 표면과 잉크젯헤드 사이의 거리가 실질적으로 일정하게 유지되고 상기 표면의 각 부위가 한번만 잉크젯헤드를 지나게 되도록, 상기 용기가 잉크젯헤드를 지날 때 각 용기 및/또는 잉크젯헤드를 서로에 대해 상대운동시키는 수단을 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예의 방법과 장치는 비평면 용기를 상업적인 제조에 적합한 속도로 프린트 또는 장식할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 본 방법은, 높은 이미지질을 얻음과 동시에 용기에 대한 손상을 피하면서, 분당 150 개 이상의 용기, 바람직하게는 분당 300 개 이상, 그리고 더욱 바람직하게는 분당 500 개까지의 용기를 프린트할 수 있다.

본 발명의 다른 이점은, 다른 형태 및/또는 크기의 용기 또는 라벨, 예컨대 다른 아트워크 및/또는 텍스트에 대해서도 용이하게 적용될 수 있다는 것이다.

본 발명의 또 다른 이점은, 예컨대 라벨 및 지지용 종이 전달 필름 또는 디자인하고 유지하는데 비싼 프린팅 플레이트를 제거함으로써 용기를 종래의 방법에 비해 저렴하게 장식할 수 있다는 것이다.

주목할 것은, 예컨대 편평하지 않은 표면을 갖고 이 표면에 프린트된 이미지를 갖는 용기는 상기한 바와 같은 방법 또는 장치의 사용으로 얻을 수 있다는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 일련의 용기들은 연속적으로 잉크젯헤드를 지나 움직인다. 이러한 경우, 일련의 용기는 용기 열 또는 다른 배열이 될 수 있으며, 다수의 용기들이 차례 대로 잉크젯헤드를 지나게 된다. 용기는 프린팅 동안에 수직으로 또는 수평으로 위치될 수 있지만, 수직으로 위치되는 것이 바람직하다.

또한, 일련의 용기들이 연속적으로 움직인다라는 것은, 공정의 변화가 필요없거나 또는 프린팅 장치의 매인티넌스가 필요하지 않을 때는, 그 라인에 있는 한 용기와 다음 용기를 프린팅하는 동안에 용기의 라인이 정지하지 않음을 의미한다.

프린팅 동안에는 프린트될 표면과 잉크젯헤드 사이에 작고 실질적으로 일정한 거리를 유지하는 중요하다. 그렇지 않으면, 표면의 어느 부분이 프린트되고 있는가에 따라 용기의 표면에 형성된 잉크 돗트의 위치와 크기가 변하게 되는데, 이는 어떤 경우에는 이미지의 얼룩과 매우 희미한 이미지를 야기하게 되거나 또는 잉크젯헤드 또는 용기에 대한 손상을 유발시키게 된다.

일반적으로, 프린팅 전에, 프린트될 표면과 잉크젯헤드 사이의 거리는 미리 정해진 값으로 설정된다. 일반적으로, 정해진 거리는 0.2∼4mm, 바람직하게는 0.5∼2.5mm 이며, 이 거리가 클 수록 공기흐름이 잉크젯를 간섭하여 이미지의 질이 불량하게 된다. 이 때문에, 본 발명에서 상기 거리가 실질적으로 일정해야 한다는 것이다. 더욱 바람직하게는, 상기 거리는 1mm''0.5mm 이다.

상기 정해진 거리는 프린트될 용기 및/또는 잉크젯헤드를 이동시킴으로써 유지된다. 예컨대, 프린트될 용기의 프로파일을 따라 잉크젯헤드를 이동시킬 수 있다. 그러나, 간편상의 이유로, 잉크젯헤드는 고정시키고 각 용기를 이에 대해 상대운동시키는 것이 바람직하다. 이 경우, 프린팅 전에 용기의 라인의 방향으로 있는, 프린트될 용기 표면의 선단부 또는 가장자리는 잉크젯헤드로부터 미리 정해진 거리에 있는 것이 바람직하다. 다음에, 용기 표면의 후단부 또는 가장자리가 잉크젯헤드로부터 미리 정해진 거리에 있을 때까지, 용기는 서서히 이동 및 그의 길이방향 축선을 중심으로 회전하고 용기 표면이 잉크젯헤드를 지날 때 상기 표면의 각 부위는 잉크젯헤드로부터 미리 정해진 거리에 있게 된다. 복잡한 형상을 갖는 용기를 프린트할 때는, 용기가 잉크젯헤드를 지날 때 이 용기의 회전방향을 바꾸는 것이 필요하다. 그러나, 전체 공정의 속도면에서는, 각 용기를 회전시킬 때 프린트될 용기 표면의 각 부위는 잉크젯헤드를 한번만 지나는 것이 바람직하다.

먼저 가해진 회전의 방향 및 각도는 프린트될 용기의 형상 및 따르게 될 곡선 경로의 형태에 의존하게 된다. 예컨대, 용기가 실질적으로 직선을 따라 움직이고 또 잉크젯헤드에 대해 볼록한 표면을 갖는다면, 표면의 선단부는 먼저 잉크젯헤드 쪽으로 움직여야 하고, 다음에는, 잉크젯헤드가 곡면의 정점 또는 전환점에 이를 때까지 잉크젯헤드로부터 서서히 멀어지게 되며, 이어서 상기 표면의 후단 가장자리가 잉크젯헤드 쪽으로 서서히 이동해야 한다.

용기가 곡선 경로를 따를 때는, 용기는 상기 곡선 경로와 용기 표면의 각 곡률반경에 따라 잉크젯헤드를 향하도록 또는 그로 부터 멀어지도록 회전해야 한다. 일반적으로, 용기의 곡률반경은 상기 곡선 경로 보다 작은데, 이 때문에 상기한 바와 같은 운동이 필요한 것이다. 그러나, 용기의 곡률반경이 곡선 경로 보다 크면, 용기의 선단 가장자리는 먼저, 잉크젯헤드가 곡면의 정점에 이를 때까지, 잉크젯헤드로부터 서서히 멀어져야 하며, 다음에 후단 가장자리가 상기 헤드에 서서히 접근할 때까지 움직이게 된다.

프린팅 동안에는, 용기 표면이 잉크젯헤드를 지날 때 용기의 선속도의 작은 변동을 보상하기 위해, 잉크젯헤드로부터 잉크가 떨어지는 빈도를 조절할 필요가 있다. 대개 프린팅 동안에 잉크젯헤드는 용기 표면에 수직이 아니기 때문에, 잉크젯의 시기도 조절할 필요가 있다. 그러나, 이러한 조절은 당업자에게는 잘 알려져 있는 것이다.

용기를 원하는 방식으로 잉크젯헤드에 대해 상대운동을 시키는 것은 여러 방법으로 할 수 있다. 예컨대, 간단한 서보모터 또는 캠기구를 사용할 수 있다. 모터가 사용되는 경우에는, 일반적으로 프린트되는 용기의 크기 및 형상에 대응한 컴퓨터 프로그램으로 모터를 제어하게 되며, 다른 용기의 프린트를 위해서는 간단히 프로그램을 변경하면 된다. 그러므로, 이것이 캠기구를 사용하는 것 보다 더 편리한 것이다.

필요에 따라서는, 본 발명은 용기 표면과 잉크젯헤드 사이의 거리를 모니터하기 위해 하나 이상의 센서를 사용할 수 있다. 임의의 적절한 센서, 예컨대 적외선 센서, 레이저 센서, 음파 프락시미티 센서를 사용할 수 있다. 이 센서는 잉크젯헤드 및/또는 용기를 서로 상대운동시키는 수단과 연결되어, 필요시에는 프린트 사이클 동안에 또는 한 종류의 용기로부터 다른 크기 및/또는 형상의 용기에 대한 프린팅으로의 전환 후에, 상기 운동수단을 조정하게 된다.

프린팅 동안에는 각 용기는 컨베이어 또는 회전목마에 있는 리셉타클안에 유지되는 것이 바람직하다. 이 경우, 잉크젯헤드에 대한 각 용기의 상대운동은 각자의 리셉타클을 운동시킴으로써 이루어질 수 있다. 각 리셉타클은, 프린팅 작업시에 용기와 그의 리셉타클 사이에 실질적으로 상대운동이 없도록 용기를 홀딩하기 위한 수단을 갖는다. 일반적으로, 이러한 홀딩 수단은 용기의 정부와 베이스에서 하나 이상의 위치에서 용기와 접촉하게 된다. 어떠한 적절한 홀딩수단도 사용이 가능한데, 일예로서, 용기의 정부에 꼭맞게 끼워져서, 용기의 베이스와 실질적으로 동일한 프로파일을 갖는 테이퍼형 리셉타클안에 용기의 베이스를 홀딩시키기 위해 테이퍼형 스탑퍼(stopper)를 사용할 수 있다. 바람직하게는, 홀딩수단의 특성 때문에, 다른 크기 및/또는 형상을 갖는 용기와 함께 리셉타클을 사용할 수 있으며 또한 그에 용이하게 적합케될 수 있어, 최소한의 지연으로 한 제조라인으로부터 다른 제조라인으로 전환시킬 수 있는데, 이는 오늘날의 상업적인 생산에 있어 중요한 이점을 부여하는 것이다.

본 발명의 방법은, 프린트될 이미지의 복잡성 및/또는 프린트될 용기의 표면의 수에 따라, 하나 또는 다수의 잉크젯헤드를 사용할 수 있다. 각각의 잉크젯헤드는 프린트될 용기의 라인 또는 열의 운동방향에 대해 횡방향으로 서로 떨어져 있는 일련의 노즐을 갖는다. 잉크는, 잘 알려져 있는 바와 같이, 디지탈 제어를 받으면서 연속적으로 또는 드롭-온-디맨드에 따라 노즐로부터 분사될 수 있다. 잉크는 드롭-온-디맨드에 따라 분사되는 것이 바람직하다.

용기 표면이 각 잉크젯헤드를 한번만 지나므로, 노즐의 수와 배열의 폭은 프린트될 이미지에 따라 결정된다. 일반적으로, 각 잉크젯헤드는 1mm 당 7 개 이상의 노즐을 갖는데, 바람직하게는 12 개 이상의 노즐을 갖게 된다. 이들 노즐은 하나 이상의 평행선을 따라 배열된다. 잉크젯헤드는 지나가는 용기의 세로축선 방향으로 1인치 당 200 드롭 이상, 바람직하게는 360 드롭을 프린트할 수 있다.

높은 질의 이미지와 작은 텍스트 질을 얻기 위해서는 다중 그레이 스케일 레벨을 이용하는 것이 좋다. 바람직하게는 넷 이상의 그레이 스케일 레벨이 사용된다. 이러한 기능이 가능한 잉크젯헤드의 일예로는, Xaar 에서 공급되는 Xaar Jet 1000 또는 Xaar Jet 1000S 가 있다.

상이한 색의 잉크 - 흑색 및 백색 잉크 - 를 프린트하기 위해 다수의 잉크젯헤드를 사용하는 경우, 프린트된 최종 용기에 우수한 칼라-칼라 정합성이 얻어지도록 잉크젯헤드를 배치하는 것이 중요하다. 일반적으로, 요구되는 정합의 정확성에 의하면, 상이한 색점의 위치 오차가 100∼400 미크론이 되며, 바람직하게는 200 미크론 보다 작으며, 더욱 바람직하게는 70 미크론 이하게 된다.

솔리드 블록 칼라, 우수한 텍스트 및 우수한 포토그랙 이미지를 종합적으로 얻기 위해, 본 발명의 방법을 특수한 칼라 프린팅 기술과 결합할 수 있다. 예컨대, 최대의 유연성과 높은 질의 프린팅을 얻기 위해서는, 6 내지 7 칼라를 사용하는 소위 "Hi-Fi" 칼라 프린팅을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 프린팅은 ⅰ)녹색과 오랜지색 또는 ⅱ) 빨강, 녹색 및 파랑 외에, 예컨대 시안, 자홍색, 노란색 및 검정색을 사용할 수 있다. 이러한 프린팅을 사용하면, 가용 색공간이 증대되며 비교적 저렴한 비용으로 높은 질의 장식이 가능하게 되며 또한 용기용 아트워크를 프린트함에 있어 일반적인 것처럼, 솔리드 칼라를 만들기 위해 특별한 많은 색에 대한 필요성도 없어지게 된다.

용기 표면의 하나 이상의 부분, 예컨대 용기의 직경방향으로 대향하는 부분 또는 대향면을 프린트하고자 할 때는, 각 용기가 첫번째 잉크젯헤드를 지난 후 용기는 그의 길이방향 축선을 중심으로 예컨대 90°이상 회전하여 프린트될 용기의 다음 표면 또는 측면이 다른 잉크젯헤드에 있게 한다. 예컨대, 용기의 대향하는 면이 프린트될 때는, 각 용기를 잉크젯헤드들 또는 잉크젯헤드의 세트들 사이에서 간단히 대략 180°회전시키면 된다. 다음에, 제 2 표면부 또는 측면을 프린트하고자 할 때는, 용기 표면과 잉크젯헤드 사이의 거리를 실질적으로 일정하게 유지시키기 위해 용기 및/또는 잉크젯헤드를 다시 전술한 방식으로 이동시키게 된다.

프린트될 용기가 어떤 재료로 만들어져 있느냐에 따라 그에 더욱 적합한 잉크를 사용하는 것이 바람직하지만, 어떠한 적절한 잉크도 사용할 수 있다. 예컨대, 예컨대 비흡수성 용기, 예를 들어 플라스틱, 금속 및 유리 용기에 대해서는, 고온 용융 잉크와 같은 상변화 잉크, 열용해 비용제 토너잉크 또는 복사 경화형 잉크, UV 경화형 잉크를 사용하는 바람직하다. 이 경우, 잉크를 용해 또는 경화시키기 위한 수단은, 잉크젯헤드가 많을 때는 각 잉크젯헤드 뒤에 그리고/또는 전체 프린팅 공정의 끝에 두는 것이 바람직하다. 사용되는 잉크의 종류에 상관없이, 용기 표면은 잉크의 부착이 가능하도록 충분히 높은 표면 에너지를 가지고 있어야 한다. 이 것은 예컨대, 당업계에서 공지되어 있는 바와 같이, 플라스틱 용기의 화염처리로 이루어질 수 있다.

복사 경화형 잉크는, 사용시 용기에 손상을 덜 주기 때문에, 가열에 의한 건조가 필요한 잉크보다 바람직하다. UV 경화형 잉크는 플라스틱 표면에 잘 부착되어 경화되므로 특히 바람직하다. 잉크젯 기술에서 이러한 잉크를 사용하는 것은당업계에서 알려져 있다.

본 발명은 다양한 크기 및/또는 형상을 지닌 용기를 프린트하는데 적합하지만, 곡면 또는 편평하지 않는 표면을 갖는 용기를 프린트하는데 특히 적합하다. 특히, 본 발명은, 볼록부와 오목부 둘다 가지고 있는 표면과는 달리, 한 방향으로만 휘어진 표면, 예컨대 볼록하거나 또는 오목한 표면을 갖는 용기를 프린트하는데 적합하다. 이러한 표면을 지닌 예로는, 단면이 원형 또는 타원형인 병을 들 수 있다.

또한, 본 발명은 다양한 재료로 된 용기, 예컨대 페이퍼 보드, 카드보드, 플라스틱, 유리 및 금속으로 된 용기를 프린트하는데도 적합하다. 그러나, 본 발명은, 라벨은 물론, 세제, 미용, 화장 및 식품 산업에서 사용되는, 폴리에틸렌 폴리프로필렌, 나일론, 폴리에스테르 또는 폴리비닐알콜과 같은 비교적 가벼운 플라스틱으로 된 용기를 프린트하는데 주된 지향점을 두고 있다. 이러한 산업에서는, 정기적인 기반에 따른 업데이트 및 시장변화 또는 경쟁업체의 활동에 대응해 신속한 업데이트를 필요로 하므로, 용기를 신속히 프린트하고 또한 프린트 공정은 상이한 제조라인에 용이하게 적응할 수 있는 것이 중요하다. 본 발명은 필링-라인(filling-line) 속도에 가까운 높은 속도로 처음으로 이러한 요건 모두를 만족시킬 수 있는 것이다.

도 1 을 참조하면, 장치 (1) 은 다수의 리셉타클 (3) 을 지닌 회전목마 (2) 를 가지고 있으며, 상기 리셉타클은 일련의 잉크젯헤드 (5) 앞에서 용기 (4) 을 갖고 있다. 각 리셉타클은 그의 용기을 위한 홀딩수단(도시 안됨)을 갖고 있다.

각각의 리셉타클은 프린트될 용기의 표면과 각 잉크젯헤드 사이에 작고 실질적으로 일정한 거리가 유지되록 회전목마에서 움직일 수 있다. 용기에 프린트된 잉크를 말리기 위해 UV 램프 (6) 가 각 잉크젯헤드 뒤에 제공되며, 또한 필요하다면, 프린트된 잉크를 완전히 말리기 위해 다른 UV 램프 (7) 를 최종 잉크젯헤드 뒤에 둘 수 있다. 더 먼 거리에 있는 광원으로부터 UV 광을 전달하기 위해 UV 램프 대신에 광섬유를 사용할 수 있으며, 이렇게 하면 공간을 보존할 수 있다.

각각의 용기 (4) 은 일반적인 형태의 선별기 (9) 로부터 나온 컨베이어 (8) 에 의해 각자의 리셉타클 (3) 안에 배치된다. 컨베이어 (8) 위에 있는 동안, 용기은 예컨대 화염 처리기 (10) 에 의해 다른 처리를 받을 수 있다. 이 화염 처리기는 표면장력을 줄이며 또 잉크부착성을 향상시키는 작용을 하게 된다. 또한, 이미 프린트된 용기의 다른 면을 다음 잉크젯헤드로 향하게 하기 위해 180°회전 스테이션 (11) 이 제공된다.

프린팅 후에, 용기은 회전목마를 떠나, 비디오 장비 (12) 에 의해 프린트질에 대한 검사를 받게 된다.

도 2 에서 보는 바와 같이, 용기 (21) 은 프레임 (24) 에 매달린 테이퍼형 플러그 (23) 가 그 위에 삽입된 상태에서 테이퍼형 퍽 (puck;22) 안에 유지된다. 이 퍽은 용기이 잉크젯헤드 (26) 를 지나가게 해주는 회전목마 (25) (일부만 도시하였음) 위에 지지된다. 이 회전목마 아래에서 모터 (27) 는 퍽에 부착된 축 (28) 을 회전시킴으로써, 용기이 잉크젯헤드 앞에서 회전하게 된다. 프린트될 용기의 표면과 잉크젯헤드 사이의 거리가 일반적으로 2mm 이하로 유지되도록 모터가 용기을 회전시키게끔 프로그램할 수 있다.

Claims (10)

1. 제 1, 2 단계를 포함하여 중공형 몸체를 갖는 패키징 시스템을 제조하는 방법으로서, 상기 제 1 단계에서는 제 1 도포수단을 사용하여 패키징 시스템의 선택된 표면부에 제 1 물질을 도포하고, 상기 선택된 표면부와 중공형 몸체 모두는 제 1 도포수단에 대해 상대운동을 하게 되며, 상기 제 1 단계에서는 상기 선택된 표면부만이 제 1 물질와 접촉하게 되는 패키징 시스템 제조방법에 있어서, 상기 제 2 단계에서는, 제 1 단계가 끝난 후에 제 2 도포수단을 사용하여 제 2 물질을 상기 선택된 표면부에 도포하며, 선택된 표면부 및 중공형 몸체 모두는 제 2 도포수단에 대해 상대운동을 하고, 상기 선택된 표면부만이 제 2 단계 동안에 제 2 물질과 접촉하게 되며, 또한 연속적인 선속도로 실시되는 것을 특징으로 하는 패키징 시스템 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 앞 단계가 끝난 후에 다른 도포수단을 사용하여 상기 선택된 표면부에 다른 물질을 도포하는 하나 이상의 다른 단계를 더 포함하며, 선택된 표면부와 중공형 몸체 모두는 상기 다른 도포수단에 대해 상대운동을 하고 또한 선택된 표면부만이 상기 다른 단계에서 다른 물질과 접촉하게 되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 제 2 단계 다음에 네개의 다른 단계를 추가함으로써, 여섯 물질의 도포가 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 2 물질은 잉크인 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 중공형 몸체는 열가소성 재료로 된 병 또는 캡인 것을 특징으
6. 제 1 항에 있어서, 상기 선택된 표면부는 라벨의 표면상에 있으며, 이 라벨은 상기 물질이 도포된 후에 나머지 패키징 시스템에 부착되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 선택된 표면부는 중공형 몸체의 외면과 일체인 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 선택된 표면부는 그 면적이 30cm²이상인 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 도포수단은 잉크젯프린터인 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 선택된 표면부는 비평면인 것을 특징으로 하는 방법.