KR20030010046A - 솔벤트 잉크젯 건조장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 잉크젯 소재의 히팅과정과 잉크 건조 과정 및 잉크젯 소재의 건조과정을 순차적으로 진행하여 보다 정밀한 프린트가 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 솔벤트 잉크젯 건조장치 및 방법에 관한 것으로,

본체와, 잉크젯 소재를 이송하는 잉크젯 소재 이송 지지부와, 이송되는 잉크젯 소재에 잉크를 분사하여 프린트하는 분사노즐을 갖는 헤드 및 인쇄작업이 끝난 잉크젯 소재를 피딩하는 피딩장치를 포함하는 솔벤트 잉크젯 프리터에 있어서,

상기 원단 이송 지지부에 설치되고, 원단 이송 지지부 하우징을 가열하여 잉크젯 소재를 가열토록 하는 잉크젯 소재 히팅장치;

상기 헤드의 좌우측 일지점에 설치되어 헤드의 유동에 따라 동시에 움직이며 잉크젯 소재에 분사되는 잉크를 빠른속도로 건조시키도록 하는 잉크 건조장치 및;

상기 본체와 일정 간극을 두고 설치되어 상기 잉크 건조장치를 통과한 잉크젯 소재가 간극을 통과시 잉크젯 소재에 일정한 열을 가하여 완성품이 롤에 말리기 전에 완전 건조시키는 잉크젯 소재 건조장치를 포함하여 구성함이 특징이다.

Description

솔벤트 잉크젯 건조장치 및 방법{Drying Unit in Solvent Inkzet and thereof Method}

본 발명은 솔벤트 잉크젯 건조장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 잉크젯 소재의 히팅과정과 잉크 건조과정 및 잉크젯 소재의 건조과정을 순차적으로 진행하여 보다 정밀한 프린트가 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 솔벤트 잉크젯 건조장치 및 방법에 관한 것이다.

현재 생산되는 잉크젯 프리터기기는 크게 중소형 프린터기기와 대형 프린터기기로 구분할 수 있으며, 그 중에 대형 프린터기기는 비닐이나 PVC 소재에 직접 출력이 가능한 솔벤트를 이용하고 있고, 안료나 염료, 오일 잉크를 사용하는 잉크젯과는 달리, 잉크가 흡수되지 않는 비닐이나 PVC 소재에도 출력이 가능한 솔벤트 잉크를 이용하는 대형 프린터가 광고계의 관심의 대상으로 떠오르고 있다.

그러나, 솔벤트 잉크의 경우 소재가 잉크를 흡수하지 못하기 때문에 한번에 많은 양의 잉크를 분사하면 소재에서 건조되기 이전에 흘러버린다.

이러한 이유로 헤드에서 분사량을 조절하고 분사된 잉크가 바닥면의 히팅 시스템을 이용하여 솔벤트 성분으로 휘발을 하기는 하지만 건조타임이 매우 느리다.

따라서, 현재의 잉크젯 시스템으로는 기존의 염료나 안료, 오일 잉크를 쓰고 있는 타기종의 잉크젯과는 비교에서 소재 제한이 없다는 장점외에 별다른 속도나 해상도에 대한 장점은 부족하다.

즉, 솔벤트 잉크젯은 잉크의 특성상 일반적으로 잉크를 흡수할 수 있는 전용소재를 쓰는 잉크젯과는 달리 PP, PE, PET, PVC 등과 같은 비닐 소재에 직접 출력이 가능한 장점이 있어 소재에 다양성이 요구되는 시점에 매우 유리한 점을 내포하고 있으나, 건조시간이나 해상도를 표현하는데 어려움이 있는 것이다.

한편, 해상도의 기본은 1인치 안의 잉크 방울수를 의미하는데 이때 그 방울수가 1440개이면 해상도가 1440dpi(dot per inch)가 되는 것이다. 따라서 도트(방울크기)의 크기가 작을 수록 1인치 안에 많은 도트를 찍을 수 있다.

그러나, 솔벤트 잉크는 특성상 비닐이나 PVC 소재에 출력을 함으로서 소재에 분사됨과 동시에 응집력을 갖게 된다.

이것은 소재에 분사가 되고 나서 소재 자체적으로 흡수를 하거나 바로 건조가 되지 않으면 잉크 스스로 엉길 수 있기 때문에 건조의 타이밍이 도트 크기를 결정지을 수 있다는 말이다.

따라서, 소재 밑면에 예열을 하고 솔벤트의 휘발 성분만으로 건조를 하는 현재의 솔벤트 잉크젯들은 기존의 안료나 염료, 오일 잉크를 쓰고 있는 잉크젯의 해상도를 표현하기란 불가능한 일이다.

참고로 현재 솔벤트를 사용하고 있는 잉크젯의 해상도는 360dpi이고 다른 방식의 잉크젯은 1440dpi까지 표현이 가능하다.

결국, 일반적인 잉크젯들은 전용 소재를 사용하기 때문에 잉크의 건조및 잉크젯 소재(일반천, PVC소재, 현수막용 소재, 종이소재 등)의 해상도에 있어서 큰 문제가 되지 않으나, 솔벤트 잉크젯은 다양한 소재에 대한 건조문제를 해결해야 하기 때문에 기존의 시스템을 이용하게 되면 건조시간이 많이 걸리고, 해상도 역시 만족할만한 상태가 되지 못하는 문제점이 있는 것이다.

본 발명은 상술한 문제를 해결코자 하는 것으로, 소재에 제한이 없으며 내구성이 강한 고속의 출력 스피드를 갖는 잉크젯을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

본 발명은 본체와, 잉크젯 소재를 이송하는 잉크젯 소재 이송 지지부와, 이송되는 잉크젯 소재에 잉크를 분사하여 프린트하는 분사노즐을 갖는 헤드 및 인쇄작업이 끝단 잉크젯 소재를 피딩하는 피딩장치를 포함하는 솔벤트 잉크젯 프리터에 있어서,

상기 원단 이송 지지부에 설치되고, 원단 이송 지지부 하우징을 가열하여 잉크젯 소재를 가열토록 하는 잉크젯 소재 히팅장치;

상기 헤드의 좌우측 일지점에 설치되어 헤드의 유동에 따라 동시에 움직이며 잉크젯 소재에 분사되는 잉크를 빠른속도로 건조시키도록 하는 잉크 건조장치 및;

상기 본체와 일정 간극을 두고 설치되어 상기 잉크 건조장치를 통과한 잉크젯 소재가 간극을 통과시 잉크젯 소재에 일정한 열을 가하여 완성품이 롤에 말리기 전에 완전 건조시키는 잉크젯 소재 건조장치를 포함하여 구성함이 특징이다.

또한, 상기 잉크젯 소재 히팅장치는 중앙에 열선이 장착되고, 상기 열선에서 발생된 열을 골고루 분포시키기 위해 일측에 송풍기를 장착하여 이루어짐이 특징이다.

또한, 상기 잉크 건조장치는 히터기 및 상기 히터기의 열을 하부로 전달하기 위해 히터가 상부에 설치되는 송풍기로 이루어짐이 특징이다.

또한, 상기 잉크젯 소재 건조장치는 전원을 공급받아 열변환하는 세라믹을 다수개 장착하여 이루어짐이 특징이다.

또한, 상기 본체의 하부에는 인쇄할 잉크젯 소재를 권취하는 잉크젯 소재 거치대를 더 포함하여 이루어짐이 특징이다.

또한, 본 발명은 잉크젯 소재가 잉크젯 소재 이송지지부를 따라 이송되는 도중에 잉크젯 소재에 열을 가하는 잉크젯 소재 히팅 단계와;

잉크젯 소재에 잉크가 분사될때 히팅된 잉크젯 소재를 송풍하거나 열을 가하여 잉크를 건조시키는 잉크 건조단계와;

잉크가 프린트된 잉크젯 소재에 열을 가하여 완전 건조시키는 잉크젯 소재 건조단계를 포함하는 것이 특징이다.

또한, 상기 잉크젯 소재 히팅단계는 송풍 및 열을 동시에 공급하여 이루어지는 것이 특징이다.

또한, 상기 잉크 건조단계는 히터기로 열을 가하여 이루어지는 것이 특징이다.

또한, 상기 잉크 건조단계는 송풍기로 송풍하여 이루어지는 것이 특징이다.

또한, 상기 잉크 건조단계는 히터기로 열을 가하고 동시에 송풍기로 송풍하여 이루어지는 것이 특징이다.

도 1은 본 발명의 개념도.

도 2는 본 발명의 잉크젯 소재 건조 시스템의 개략적인 구성도.

도 3은 본 발명의 잉크젯 소재 히팅장치 구성도.

도 4는 본 발명의 잉크 건조장치 구성도.

도 5는 본 발명의 잉크젯 소재 건조장치 구성도.

도 6은 본 발명의 동작흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 잉크젯 소재 이송장치 20: 프린터 헤드

30: 피딩장치 100; 본체

110: 잉크젯 소재 히팅장치 120: 잉크 건조장치

130: 잉크젯 소재 건조장치

이하에서 도면을 참조로 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 개념도.

도 2는 본 발명의 잉크젯 소재 건조 시스템의 개략적인 구성도.

도 3은 본 발명의 잉크젯 소재 히팅장치 구성도.

도 4는 본 발명의 잉크 건조장치 구성도.

도 5는 본 발명의 잉크젯 소재 건조장치 구성도.

도 6은 본 발명의 동작흐름도로서, 도시한 바와 같이,

먼저 본 발명은 본체(100)와, 잉크젯 소재를 이송하는 잉크젯 소재 이송 지지부(10)와, 이송되는 잉크젯 소재에 잉크를 분사하여 프린트하는 분사노즐을 갖는 헤드(20) 및 인쇄작업이 끝단 잉크젯 소재를 피딩하는 피딩장치(30)를 포함하는 솔벤트 잉크젯 프린터에 있어서,

상기 원단 이송 지지부(10)에 내장되고, 원단 이송 지지부 하우징을 가열하여 잉크젯 소재를 가열토록 하는 잉크젯 소재 히팅장치(110);

상기 헤드(20)의 좌우측 일지점에 설치되어 헤드(20)의 유동에 따라 동시에 움직이며 잉크젯 소재에 분사되는 잉크를 빠른속도로 건조시키도록 하는 잉크 건조장치(120) 및;

상기 본체와 일정 간극을 두고 설치되어 상기 잉크 건조장치(120)를 통과한 잉크젯 소재(200)가 간극을 통과시 잉크젯 소재(200)에 일정한 열을 가하여 완성품이 롤에 말리기 전에 완전 건조시키는 잉크젯 소재 건조장치(130)를 포함하여 구성한다.

그리고, 상기 헤드(20)는 펌핑모터(40)와 필터(50) 및 보조 잉크저장용기 (60)를 통해 잉크를 제공받아 잉크젯 소재(200)에 잉크를 분사하게 된다.

그리고, 본 발명의 본체 일단에는 잉크젯 소재 거치대(140)가 설치되어 잉크젯 소재(200)를 권취시킨후 인출하여 사용할 수 있도록 하고 있다.

도 1에서 A부분에 잉크젯 소재 히팅장치가 내장된다.

그리고, 본 발명의 잉크젯 조재 히팅장치(110)는 후면측 이송지지부(10)에 설치되나, 이송지지부(10)를 구성하는 장치의 재질이 알루미늄이기 때문에 일측 이송지지부만을 히팅시키더라도 이송지지부 전체가 열을 다 흡수하여 잉크 골고루 열을 전달받도록 하였다..

상기와 같이 구성하는 본 발명은 잉크젯 소재 거치대(140)에 잉크젯 소재 (200)를 권취시키고, 이후 권취된 잉크젯 소재(200)를 풀어 잉크젯 소재 이송지지부(10)를 통과하여 헤드부(20)의 일단에 설치되는 피딩장치(도시하지 않음)에 고정시킨다.

이후 인쇄가 시작되면 본체의 중앙에 위치하는 잉크젯 소재 피딩부(30)를 통과시켜 저장박스(도시하지 않음)로 저장하게 된다.

상기 잉크젯 소재 히팅 장치(110)를 구성하는 송풍팬(101) 및 열선(102)을 잉크젯 소재 이송 지지부(10)에 설치하는바, 상기 열선(102)에 전기를 공급하고, 여기서 발생하는 열을 송풍팬(101)으로 사방에 공급하여 잉크젯 소재 이송 지지부 (10)를 일정온도로 발열시킨다.

상기 잉크젯 소재 이송 지지부(10)는 알루미늄 재질로 제작되기 때문에 열전달 효율이 높아 짧은 시간내에 원하는 온도까지 상승시킬 수 있다.

이후, 고속 프린트시 잉크의 분사량이 많을때 잉크가 번질 우려가 있기 때문에 본 발명은 헤드(20) 옆에 설치되는 두 개의 히터기(111) 내지는 송풍기(112)를갖는 잉크 건조장치(120)를 작동시키는 잉크 건조과정을 거치도록 함으로서 잉크를 60%이상 건조시켜 잉크의 응집이나 흘러내리는 현상을 막아준다.

이후, 마지막으로 잉크젯 소재 건조과정을 거치는바, 잉크젯 소재 건조장치 (130)를 본체(100) 전면의 일단에 일정한 간극을 두고 설치하며, 잉크가 분사된 잉크젯 소재(200)를 상기 간극을 통해 통과시키도록 하고, 이때 일정한 열을 가하여 마지막 건조를 완벽하게 함으로서 출력된 원단이 롤로 말리면서 서로 늘어붙는 현상을 막아준다.

특수 세라믹 히터로 고온의 열을 소재에 전달시켜 마르지 않은 잉크를 완전 건조된다.

이하에서 본원발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

(1) 잉크젯 소재 히팅단계;

프린트되기 전에 잉크젯 소재를 따뜻하게 예열 시키도록 하였는바, 본 발명에서와 같이 따뜻해진 원단은 잉크가 분사되면서 매우 빠른 건조를 일으키며 잉크가 선명하게 번지지 않고 원단에 잘 부착하게 돕는 핵심기술로 이때 열을 올리는 방식은 열선(102)을 넣어 제어하는 방법과 송풍팬(101)으로 고온의 바람을 일으켜 출력면의 온도를 올리는 방법이 있을 수 있다.

또한, 솔벤트 잉크의 특성상 일반 소재보다 두꺼운 비닐소재나 PVC 소재를 사용하기 때문에 롤 타입의 원단들은 출력위치 즉, 출력 바닥면에서 뜨는 현상이 발생하여 헤드(20)가 왕복운동시 소재의 뜨는 부분이 헤드(20)의 밑면을 치는 현상이 생김으로 헤드의 손상을 유발시키는바, 잉크젯 소재 히팅장치(110)에서 예열을하는 것은 비닐소재의 유연성과 솔벤트 잉크와 소재간의 밀착을 향상시키며 헤드(20)의 손상을 예방하는데 매우 중요한 공정의 일부이다.

(2) 잉크 건조단계

상기와 같이 잉크젯 히팅단계가 끝나면 잉크젯 소재를 헤드부(20)까지 이송하고, 헤드부(20)까지 이송되는 잉크젯 소재는 잉크 건조장치(120)를 이용하여 잉크를 건조시키게 되는바, 잉크 건조장치(120)는 최고 1800W에 표면온도는 최고 200℃로 가열하게 된다..

상기 잉크 건조장치(120)는 우선 히터기(111) 및 송풍기(112)로 구성되며, 잉크젯 소재 히팅장치(110)에서 가열된 소재(200)에 헤드(20)에서 잉크가 분사되면 그와 동시에 헤드(20) 옆에 설치된 히터기(111)의 송풍팬(112)을 통해 선풍기 바람처럼 바람의 세기를 조절하는 방식으로 온도를 조절하여 잉크의 60%이상을 건조시킴으로 잉크젯 소재(200)에서의 잉크 번짐 효과를 최소화 할 수 있다.

여기서 잉크를 건조시키는 방법은 히터기(111)만을 이용하거나, 송풍팬(112)만을 이용하거나, 히터기(111) 및 송풍팬(112) 전부를 이용하는 방법이 있다.

즉, 얇은 비닐과 같이 열에 약한 소재는 송풍팬(112)만을 동작시켜 상기 송풍기의 출력으로 잉크를 건조시키도록 하고, 비교적 열에 강한 소재는 히터기(111)만을 작동시켜 상기 히터기(111)의 열을 이용하여 잉크를 건조시키며, 비교적 열에 강한 소재이면서 고해상도로 작업을 진행할 경우에는 히터기(111)로 열을 제공함과 동시에 송풍팬(112)로 송풍시켜 빠르게 잉크를 건조시키도록 하였다.

상기 히터기(111) 및 송풍팬(112)의 위치는 헤드 양옆에 위치하며 그 위치는 상관없이 헤드(20)의 앞쪽이나 여러 위치로 상황에 따라 변할 수 있으며, 이것은 헤드(20)에서 분사되는 잉크를 바로 건조시키는 모든 히팅장치를 말하는 것이다.

따라서, 기존의 잉크젯들은 소재에 잉크가 떨어지면 잉크와 잉크가 응집을 하기 때문에 기존 솔벤트 잉크로 출력을 하게 되면 고해상도의 표현이 불가능 했으나, 본 발명에서는 헤드 바로 옆에서 히팅장치를 적용함으로 소재면에 분사가 되면 잉크가 열풍에 의해서 60%이상 건조가 된다.

따라서, 잉크 방울의 응집력은 떨어지게 되고 아주 미세한 도트 즉 잉크 방울을 표현 할 수 있게 된다.

이것은 기존과 반대로 고해상도의 이미지의 표현이 가능하게 된다는 것을 의미한다.

(3) 잉크젯 소재 건조단계

상기 잉크 건조단계를 거친 출력물은 잉크젯 소재 건조단계로 향하는바 잉크젯 소재 건조장치(130)는 2200mm의 장폭으로 설계되었으며, 히터는 세라믹판(121)을 사용하여 최고 200℃까지 열을 올릴 수 있다.

완성품이 롤에 말리기 전에 완전 건조를 시켜 줌으로서 롤로 말리면서 잉크가 건조되지 않아 원단과 원단이 붙는 현상을 막을 수 있다.

도 6은 본 발명의 동작순서도로서,

잉크젯 프린팅 시스템이 작동되면 잉크젯 소재 히팅 제어신호가 들어오는가를 체크하는 제 1 단계와;

이후 소재가 열에 약한 재질인가를 판단하는 제 2 단계와;

소재가 열에 약한 재질이면 잉크 건조장치의 송풍팬만을 작동시키는 제 3 단계와;

상기 제 3 단계에서 소재가 열에 약한 재질이 아니면 열에 강한 재질로 판단하고, 소재의 프린트 모드가 저해상도인가를 판단하는 제 4 단계와;

상기 제 4 단계에서 프린트 모드가 저해상도이면 잉크 건조장치의 히터만을 작동시키는 제 5 단계와;

상기 제 4 단계에서 프린트 모드가 저해상도가 아니면 고해상도로 판단하고 잉크 건조장치의 히터 및 송풍팬을 동시에 작동시키는 제 6 단계와;

이후 잉크젯 건조장치 온 신호가 출력되면 잉크젯 소재 건조를 하는제 7 단계로 이루어진다.

상술한 바와 같이 본 발명은 3차에 작업을 통한 잉크젯 소재의 건조작업으로 해상도가 높고 정밀한 프린트가 가능토록 하는 효과를 제공한다.

Claims (10)

1. 본체와, 잉크젯 소재를 이송하는 잉크젯 소재 이송 지지부와, 이송되는 잉크젯 소재에 잉크를 분사하여 프린트하는 분사노즐을 갖는 헤드 및 인쇄작업이 끝난 잉크젯 소재를 피딩하는 피딩장치를 포함하는 솔벤트 잉크젯 프리터에 있어서,

   상기 원단 이송 지지부에 설치되고, 원단 이송 지지부 하우징을 가열하여 잉크젯 소재를 가열토록 하는 잉크젯 소재 히팅장치;

   상기 헤드의 좌우측 일지점에 설치되어 헤드의 유동에 따라 동시에 움직이며 잉크젯 소재에 분사되는 잉크를 빠른 속도로 건조시키도록 하는 잉크 건조장치 및;

   상기 본체와 일정 간극을 두고 설치되어 상기 잉크 건조장치를 통과한 잉크젯 소재가 간극을 통과시 잉크젯 소재에 일정한 열을 가하여 완성품이 롤에 말리기 전에 완전 건조시키는 잉크젯 소재 건조장치를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 솔벤트 잉크젯 건조장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 잉크젯 소재 히팅장치는 중앙에 열선이 장착되고, 상기 열선에서 발생된 열을 골고루 분포시키기 위해 일측에 송풍기를 장착하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 솔벤트 잉크젯 건조장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 잉크 건조장치는 히터기 및 상기 히터기의 열을 하부로 전달하기 위해 히터가 상부에 설치되는 송풍기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 솔벤트 잉크젯 건조장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 잉크젯 소재 건조장치는 전원을 공급받아 열변환하는 세라믹을 다수개 장착하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 솔벤트 잉크젯 건조장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 본체의 하부에는 인쇄할 잉크젯 소재를 권취하는 잉크젯 소재 거치대를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 솔벤트 잉크젯 건조장치.
6. 잉크젯 소재가 잉크젯 소재 이송지지부를 따라 이송되는 도중에 잉크젯 소재에 열을 가하는 잉크젯 소재 히팅 단계와;

   잉크젯 소재에 잉크가 분사될때 히팅된 잉크젯 소재를 송풍하거나 열을 가하여 잉크를 건조시키는 잉크 건조단계와;

   잉크가 프린트된 잉크젯 소재에 열을 가하여 완전 건조시키는 잉크젯 소재 건조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔벤트 잉크젯 건조방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 잉크젯 소재 히팅단계는 송풍 및 열을 동시에 공급하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 솔벤트 잉크젯 건조방법.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 잉크 건조단계는 히터기로 열을 가하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 솔벤트 잉크젯 건조방법.
9. 제 6 항에 있어서,

   상기 잉크 건조단계는 송풍기로 송풍하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 솔벤트 잉크젯 건조방법.
10. 제 6 항에 있어서,

    상기 잉크 건조단계는 히터기로 열을 가하고 동시에 송풍기로 송풍하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 솔벤트 잉크젯 건조방법.