KR20030069916A - Direct ink-jet printing device at the surface of 3 dimensional body - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 잉크젯 방식의 인쇄장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존의 잉크젯 방식 인쇄장치에 대하여 인쇄 대상인 3차원 물체에 선명하고 균일한 인쇄가 되기 위한 조건인 잉크분사장치의 잉크분사 구와 인쇄 면과의 거리와 각도가 일정하도록, 안내레일이나 롤러, 거리측정센서, 각도측정센서, 각도조절장치, 거리조절장치 등을 이용하는 것을 특징으로 하는 3차원 물체의 표면에 직접 인쇄할 수 있는 잉크젯 방식의 프린터에 관한 것이다.The present invention relates to an inkjet printing apparatus, and more particularly, to an ink jetting sphere and a printing surface of an ink jetting apparatus, which is a condition for a clear and uniform printing on a three-dimensional object to be printed with respect to a conventional inkjet printing apparatus. Inkjet type printer that can print directly on the surface of a three-dimensional object, using a guide rail or roller, distance measuring sensor, angle measuring sensor, angle adjusting device, distance adjusting device, so that the distance and angle of the It is about.
일반적으로 잉크젯 방식의 프린터는 종이나 직물과 같이 얇고 평평한 대상물에 인쇄하도록 되어있다. 기존의 잉크젯 방식의 프린터를 도 1에 도시하였다.In general, inkjet printers are designed to print on thin and flat objects such as paper or fabrics. The conventional inkjet type printer is shown in FIG.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 잉크젯 방식의 프린터(10)는 잉크를 분사하는 잉크분사장치(1)와, 인쇄물의 폭의 방향으로 왕복운동을 할 수 있는 왕복구동장치(2)와, 길이 방향으로 일정량씩 이송할 수 있는 일정거리 이송장치(3)와, 인쇄할 이미지를 컴퓨터로부터 전송 받아서 잉크분사장치(1)와, 구동장치(2)와, 이송장치(3)를 제어하는 제어장치(미도시)로 이루어져 있다.As shown in FIG. 1, the conventional inkjet printer 10 includes an ink ejecting apparatus 1 for ejecting ink, a reciprocating driving apparatus 2 capable of reciprocating in the direction of the width of printed matter, A control device for controlling the ink ejection device 1, the drive device 2, and the transport device 3 by receiving a constant distance transport device 3 capable of transporting a predetermined amount in the longitudinal direction, and receiving an image to be printed from a computer. It consists of an apparatus (not shown).
이하 상기 종래 기술방식에 관하여 약술하면, 상기 잉크분사장치(1)는 전기적인 신호를 받아서 변형함으로써 정해진 CYMK(적색, 황색, 청색, 녹색) 색상의 잉크를 일정량 씩 분사할 수 있는 피에조(Piezo) 압전 방식의 노즐을 가지고 있으며, 잉크 저장 통으로부터 잉크가 공급되어 질 수 있는 배관을 가지며, 잉크를 저장하는 통으로 구성되어 있다.Hereinafter, the outline of the prior art method, the ink injection device (1) is a piezo (Piezo) capable of spraying a predetermined amount of ink of a predetermined CYMK (red, yellow, blue, green) color by receiving an electrical signal and deforming It has a piezoelectric nozzle, has a pipe through which ink can be supplied from the ink reservoir, and is configured as a cylinder for storing ink.
상기 왕복구동장치(2)는 잉크분사장치(1)를 장착하고, 왕복운동을 하는 길이 방향으로 투명한 필름에 일정한 간격으로 눈금이 새겨져 있는 띠와 광 센서가 설치되어 있어서, 이 눈금을 지날 때마다 전기적인 펄스(Pulse)를 발생하여 잉크를 분사할 위치를 알려 줌으로써, 정확한 위치에 정해진 색상의 잉크를 분사할 수 있다. 이렇게 함으로써 잉크분사장치(1)가 인쇄 가능한 길이와 폭에 일정한 횟수와 속도로 왕복운동을 하면서 인쇄 대상물에 정해진 길이와 폭의 인쇄를 수행한다.The reciprocating drive device 2 is equipped with an ink jetting device 1, and a band and an optical sensor are provided on the transparent film in the longitudinal direction for reciprocating movement and the optical sensor is provided at the intervals, and when passing the scale By generating an electric pulse (Pulse) every time tells the position to eject the ink, it is possible to eject the ink of a predetermined color in the correct position. In this way, the ink jetting apparatus 1 performs printing of a predetermined length and width on the print object while reciprocating at a predetermined number and speed with the printable length and width.
상기 이송장치(3)는 일정한 길이 만큼의 인쇄대상물을 이송시키는 장치로써 잉크분사장치(1)가 설치된 왕복구동장치(2)가 왕복운동을 하면서 인쇄 가능한 길이와 폭에 인쇄를 완료하면, 이송장치(3)에 의하여 일정 인쇄 폭 만큼 더 이송하여 다음의 인쇄를 수행하는 과정을 반복하여 연속적인 큰 이미지를 인쇄하게 된다.The transfer device 3 is a device for transferring a print object of a predetermined length, and when the reciprocating drive device 2 in which the ink injection device 1 is installed completes printing in a printable length and width while reciprocating, the transfer device By repeating the process of performing the next printing by transferring the predetermined print width by (3), the continuous large image is printed.
그러나, 상기 종래의 잉크젯 방식의 인쇄 장치는, 잉크분사장치(1)가 인쇄대상물의 표면으로 부터의 거리와 방향이 고정되어 있어서, 평면이나 평면에 가까운 물체(높이의 차이 : 10 mm 이내)만이 인쇄가 가능하다는 문제점이 있었다.However, in the conventional inkjet printing apparatus, the ink spraying apparatus 1 has a fixed distance and direction from the surface of the printing object, so that only a plane or a near object (difference in height: within 10 mm) is flat. There was a problem that printing was possible.
특히, 이러한 인쇄장치는 높이의 차이가 큰(10 mm 이상의 높이 차) 3차원 물체의 경우에는 노즐과 물체가 부딪히게 되거나, 거리가 너무 멀어지게 되면, 분사된 잉크가 정확한 위치에 뿌려지지 않아 선명한 이미지의 인쇄가 곤란하기 때문에 사실상 굴곡이 심한 3차원 물체에는 직접 인쇄를 할 수 없다는 문제점이 있었다.In particular, such a printing apparatus has a sharpness because the ejected ink is not sprayed at the correct position when the nozzle and the object collide with each other or the distance is too far in the case of a three-dimensional object having a large height difference (a height difference of 10 mm or more). Since the printing of the image is difficult, there is a problem in that it is impossible to directly print on a three-dimensional object that is substantially curved.
또한, 도 2에 나타난 바와 같이 분사된 잉크방울이 잉크분사 구와 인쇄 면간의 거리가 같은 경우에 잉크방울의 도착위치 편차는 D와 D1로써 더 커지게 되며, 반대편의 경우에는 더 작아지게 되어 이미지의 선명도가 나빠지게 되는 결과를 초래한다. 같은 이유에서 인쇄 면과의 거리가 멀어지게 되면, 편차가 더욱 커져서 3차원 물체에 인쇄할 경우에는 거리와 각도가 선명도에 매우 중요한 요소가 되는 것이다. 또한, 도 3에 나타낸 바와 같이 동일한 잉크분사 량에 대하여 평면의 경우에 W x B 만큼의 면적에 인쇄가 되며, 경사면의 경우에 W1 x B 만큼의 면적에 인쇄하게 되어, 경사각도가 커질수록 잉크의 밀도가 낮아지는 결과를 가져오게 된다. 그러므로, 일반적인 잉크젯 방식의 인쇄장치로 3차원 물체에 인쇄를 할 경우에는 이미지의 색상과 선명도가 평면에 인쇄하는 경우보다 나빠지게 되는 것이다.In addition, as shown in FIG. 2, when the ejected ink droplets have the same distance between the ink jetting sphere and the printing surface, the arrival position deviation of the ink droplets becomes larger as D and D1, and in the opposite case, becomes smaller, so that the sharpness of the image Results in worsening. For the same reason, when the distance from the printing surface is increased, the deviation becomes larger, and the distance and angle become very important factors for the sharpness when printing on a three-dimensional object. In addition, as shown in FIG. 3, the same ink injection amount is printed in the area of W x B in the plane, and in the case of the inclined plane, the area is printed in the area of W1 x B, and the ink becomes larger as the inclination angle becomes larger. This results in a lower density of. Therefore, when printing on a three-dimensional object by a general inkjet printing apparatus, the color and clarity of the image is worse than when printing on a flat surface.
본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 3차원의 물체에 직접 인쇄할 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object thereof is to provide an apparatus capable of directly printing on a three-dimensional object.
따라서 3차원 물체에 인쇄 또는 장식하기 위한 매개체나 공정이 필요 없는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, an object of the present invention is to provide a device capable of printing directly on a three-dimensional object that does not require a medium or a process for printing or decorating the three-dimensional object.
또한 인쇄 대상 면에 항상 수직하게 인쇄함으로써 3차원 물체에 인쇄하더라도 모든 위치에서 선명하고 균일한 색상농도를 가진 이미지를 얻을 수 있는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, it is an object of the present invention to provide a device capable of printing directly on a three-dimensional object that can be obtained at all positions even by printing on a three-dimensional object by printing always perpendicular to the surface to be printed.
그리고, 인쇄장치에 설치하거나 이동이 곤란한 인쇄대상(차량, 건물, 고정물(문, 벽지), 가전제품)에 직접 부착하거나 설치하여 인쇄할 수 있는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention provides a device capable of printing directly on a three-dimensional object that can be directly attached to or installed on a printing device (a vehicle, a building, a fixture (door, wallpaper), or a home appliance) that is difficult to install or move. For the purpose of
도 1은 일반적인 잉크젯 방식 인쇄장치의 도면1 is a view of a general inkjet printing apparatus
도 2는 평면과 경사면에 분사된 잉크 방울의 위치오차의 비교2 is a comparison of positional errors of ink droplets sprayed on a flat surface and an inclined surface
도 3은 평면과 경사면에 분사된 잉크방울의 밀도 차의 비교3 is a comparison of the density difference between the ink droplets sprayed on the plane and the inclined surface
도 4는 비접촉 방식의 센서와 구동장치를 이용한 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법Figure 4 is a method for constantly adjusting the distance and angle between the printing surface and the injection port using a non-contact sensor and the drive device
도 5는 비접촉 방식의 센서와 구동장치를 이용한 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법에 따른 실시예5 is an embodiment according to a method of constantly adjusting the distance and angle between the printing surface and the injection port using the non-contact sensor and the driving device
도 6은 안내레일과 롤러를 이용하여 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법에 따른 실시예6 is an embodiment according to a method for constantly adjusting the distance and angle between the printing surface and the injection hole using the guide rail and the roller
도 7은 롤러와 스프링을 이용하여 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법의 실시예Figure 7 is an embodiment of a method of constantly adjusting the distance and angle between the printing surface and the jetting hole using a roller and a spring
도 8은 롤러와 스프링을 이용하여 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법의 실시예를 벽면 부착방식으로 바꾼 실시예8 is an embodiment in which the embodiment of the method of constantly adjusting the distance and angle between the printing surface and the jetting hole using the roller and the spring to the wall attachment method
도 9는 롤러와 스프링을 이용하여 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법의 실시예를 벽면 부착방식으로 바꾼 실시예를 적용한 모습.9 is a view of applying an embodiment in which the embodiment of the method of adjusting the distance and angle between the printing surface and the jetting hole uniformly using the roller and the spring to the wall attachment method.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
1. 잉크분사장치 2. 왕복구동장치 3. 이송장치1. Ink jet device 2. Reciprocating drive device 3. Transfer device
4. 잉크 분사구 5. 거리 및 각도측정센서 6. 각도조절장치4. Ink jetting hole 5. Distance and angle measuring sensor 6. Angle adjusting device
7. 거리조절장치 8. 안내레일 9. 안내롤러7. Distance adjusting device 8. Guide rail 9. Guide roller
10. 롤러 11. 스프링 12. 프레임10.Roller 11.Spring 12.Frame
13. 임시고정기구13. Temporary fixing mechanism
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 인쇄 대상물과 잉크분사 구와의 거리를 일정하게 하고, 각도를 직각을 유지하도록 하기 위하여, 비접촉 방식의 센서와 구동장치를 이용한 인쇄면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법과, 롤러와 스프링을 이용하여 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법과, 안내레일과 롤러를 이용하여 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법이 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides a distance between the printing surface and the jetting port using a non-contact sensor and a driving device to maintain a right angle between the object to be printed and the ink jetting sphere. How to adjust the angle constantly, How to adjust the distance and angle between the printing surface and the nozzle by using the roller and the spring, and How to adjust the distance and angle between the printing surface and the nozzle by the guide rail and the roller There is a way to adjust.
비접촉 방식의 센서와 구동장치를 이용한 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법은 도 5에 나타낸 바와 같이 인쇄 대상 면과의 거리와 각도를 측정할 수 있도록 1개 이상의 거리 측정 센서를 잉크분사 구의 주위에 가지면서, 측정된 거리와 각도에 따라 인쇄 면과의 거리와 각도를 제어할 수 있도록 거리와 각도 조절장치를 가지는 헤드부재를 일정한 폭과 길이의 면적에 인쇄하기 위하여 속도가 제어되는 왕복구동장치에 설치하며, 인쇄 대상물에 연속적인 이미지를 인쇄하기 위하여 일정한 거리씩 이송할 수 있는 이송장치 ;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치로 되는 것이 바람직하다.The method of constantly adjusting the distance and angle between the printing surface and the jetting hole using the non-contact sensor and the driving device is one or more distance measuring sensors so as to measure the distance and angle between the printing target surface as shown in FIG. 5. Speed of the head member having a distance and angle adjusting device to print a predetermined width and length of the head, having the distance around the ink jetting sphere and controlling the distance and angle with the printing surface according to the measured distance and angle. It is installed in the controlled reciprocating drive device, and the transfer device that can be transported by a certain distance in order to print a continuous image on the printed object; to be a printing device capable of printing directly on a three-dimensional object, characterized in that it comprises a; desirable.
안내레일과 롤러를 이용하여 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법을 도 6에 나타내었다. 인쇄 대상물의 단면과 동일한 궤적을 갖는 안내레일 제작하고, 잉크분사장치에 설치되며, 안내레일에 의하여 구속되는 안내롤러를 가지는 잉크분사장치를 일정한 폭과 길이의 면적에 인쇄하기 위하여 위치에 따라 속도가 제어되는 왕복구동장치에 설치하며, 인쇄 대상물에 연속적인 이미지를 인쇄하기 위하여 일정한 거리씩 이송할 수 있는 이송장치 ;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치로 되는 것이 바람직하다.6 shows a method of constantly adjusting the distance and angle between the printing surface and the jetting hole using the guide rail and the roller. The speed is varied depending on the position to produce a guide rail having the same trajectory as the cross section of the object to be printed and installed in the ink spraying device, and having a guide roller constrained by the guide rail in an area of a constant width and length. It is installed in the controlled reciprocating drive device, and the transfer device that can be transported by a certain distance in order to print a continuous image on the printed object; to be a printing device capable of printing directly on a three-dimensional object, characterized in that it comprises a; desirable.
롤러와 스프링을 이용하여 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법을 도 7에 나타내었다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 잉크분사장치에 1개 이상의 롤러를 설치하고, 왕복구동장치에 의하여 왕복운동을 할 때, 인쇄 면으로부터 떨어지지 않도록 스프링과 같은 탄성력을 가하여 인쇄 대상 면과의 거리와 각도를 일정하게 유지하도록 한 잉크분사장치를 일정한 폭과 길이의 면적에 인쇄하기 위하여 속도가 제어되는 왕복구동장치에 설치하며, 인쇄 대상물에 연속적인 이미지를 인쇄하기 위하여 일정한 거리씩 이송할 수 있는 이송장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치로 되는 것이 바람직하다.7 shows a method of constantly adjusting the distance and angle between the printing surface and the jetting port using a roller and a spring. The present invention for achieving the above object is provided with one or more rollers in the ink jetting apparatus, and when the reciprocating motion by the reciprocating drive device, by applying an elastic force such as a spring so as not to fall off the printing surface and the surface to be printed It is installed in the speed-controlled reciprocating drive device to print the ink ejection device to keep the distance and angle at a constant width and length, and can be transported by a certain distance to print continuous images on the printed object. It is preferable to be a printing device capable of printing directly on a three-dimensional object, characterized in that it comprises a conveying device.
그리고, 대형 물이나 고정 물 등에 인쇄하기 위하여 인쇄장치의 t속도가 제어되는 왕복구동장치와 이송장치가 설치되는 프레임, 그리고 프레임을 제품이나 물체의 표면에 임시적으로 부착할 수 있도록 프레임의 모서리에 설치되는 흡착기구나 임시 고정기구 ;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치로 되는 것이 바람직하다.In addition, the reciprocating drive device of which the t speed of the printing device is controlled, the frame on which the transfer device is installed, and the frame are installed at the corners of the frame so as to temporarily attach the surface to the surface of the product or an object for printing on large water or a fixed object. It is preferable to be a printing apparatus capable of directly printing on a three-dimensional object, characterized in that it comprises a suction mechanism or a temporary fixing mechanism.
여기서 상기 거리 측정센서는, 상기 인쇄대상물과 잉크젯의 노즐간의 거리가 평면에서의 표준적인 인쇄거리에 비하여 너무 가까워지거나 멀어지는 막고, 거리의 측정하기 위하여 기계적인 방식의 측정 장치를 사용함으로써 인쇄 대상물의 표면을 변형시키거나 표면에 흠집이 나는 것을 막기 위해서는 비접촉 방식의 거리 측정센서를 사용하는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치로 되는 것이 바람직하다.Wherein the distance measuring sensor prevents the distance between the print object and the nozzle of the ink jet from becoming too close or far away from the standard print distance in a plane, and by using a mechanical measuring device to measure the surface of the print object. In order to prevent deformation or scratches on the surface, it is preferable to use a non-contact distance measuring sensor that can be printed directly on a three-dimensional object.
또한 상기 거리와 각도조절 장치는, 기존의 잉크젯 카트리지를 활용할 수 있도록 기존의 잉크젯 카트리지를 장착할 수 있는 것과 동일한 설치 대를 가지며, 이 설치대의 각도를 조절하기 위하여 설치 대는 핀에 의하여 지지되며, 레버방식으로 다른 끝단에 구동장치를 설치하며, 이 각도조절장치는 거리를 조절할 수 있는 이송장치에 장착되며, 이 거리 조절장치는 왕복구동장치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치로 되는 것이 바람직하다.In addition, the distance and the angle adjusting device has the same mounting base to which the existing inkjet cartridge can be mounted so that the existing inkjet cartridge can be utilized, and the mounting stand is supported by a pin to adjust the angle of the mounting bracket, and the lever The drive is installed at the other end in such a way that the angle adjuster is mounted on a distance-adjustable conveying device, which is installed on the reciprocating drive to directly print on the three-dimensional object. It is desirable to be a printing apparatus that can.
그리고 상기 롤러는, 상기 인쇄대상물과 잉크젯의 노즐간의 거리를 일정하게 함으로써 인쇄대상물과의 거리와 각도를 일정하게 하는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치로 되는 것이 바람직하다.The roller is preferably a printing device capable of printing directly on a three-dimensional object, by making the distance between the print object and the nozzle of the ink jet constant so that the distance and angle with the print object are constant.
또한 상기 스프링은, 인쇄를 위하여 잉크분사장치가 왕복운동이나 이송을 하는 동안에 인쇄대상의 표면으로부터 떨어지지 않도록 하여, 잉크분사 구와 인쇄면 간의 거리와 각도를 일정하게 유지하도록 함으로써 선명한 이미지를 얻을 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치로 되는것이 바람직하다.In addition, the spring does not fall off the surface of the print object during the reciprocation or transfer of the ink jetting device for printing, thereby maintaining a constant distance and angle between the ink jetting sphere and the printing surface to obtain a clear image It is desirable to be a printing apparatus capable of printing directly on a three-dimensional object characterized in that.
또한 상기 프레임은, 속도가 제어되는 왕복구동장치와 이송장치가 설치되며, 모서리에 흡착기구나 임시 고정기구가 설치되어 건물의 벽면이나 냉장고의 도어, 차량의 표면에 임시로 부착되는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치로 되는 것이 바람직하다.In addition, the frame, the reciprocating drive device and the transfer device is controlled speed is installed, the adsorption mechanism or the temporary fixing mechanism is installed at the corner is characterized in that it is temporarily attached to the wall of the building or the door of the refrigerator, the surface of the vehicle It is desirable to have a printing apparatus capable of printing directly on a dimensional object.
상기 안내레일은, 상기 인쇄대상 면의 단면과 동일한 궤적을 가짐으로써 잉크분사구와 인쇄면간의 거리와 각도가 일정하고, 강성이 있는 안내레일에 의하여 가동됨으로써 정확한 위치정도를 나타낼 수 있다. 또한, 인쇄 대상물과 접촉하지 않음으로써 표면을 변형시키거나 흠집이 나는 것을 막을 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치로 되는 것이 바람직하다.Since the guide rail has the same trajectory as that of the cross section of the printing target surface, the distance and angle between the ink jetting port and the printing surface are constant, and the guide rail is operated by a rigid guide rail, thereby indicating an accurate position accuracy. In addition, it is desirable to be a printing apparatus capable of directly printing on a three-dimensional object characterized in that it is possible to prevent the surface from being deformed or scratched by being in contact with the printing object.
그리고 상기 안내롤러는, 잉크분사장치에 설치되며, 안내레일을 따라서 움직임으로써 인쇄대상물과 잉크젯의 노즐간의 거리를 일정하게 함으로써 인쇄 대상물과의 거리와 각도를 일정하게 하는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치로 되는 것이 바람직하다.The guide roller is installed in the ink jetting apparatus and moves along the guide rail to make the distance between the print object and the nozzle of the ink jet constant so that the distance and angle with the print object are constant. It is desirable to be a printing apparatus capable of printing directly.
이하, 본 발명에 바람직한 실시 예에 따른 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a printing apparatus capable of printing directly on a three-dimensional object according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 일반적인 잉크젯 방식 인쇄장치의 도면이고, 도 2는 평면과 경사면에 분사된 잉크 방울의 위치오차의 비교이고, 도 3은 평면과 경사면에 분사된 잉크방울의 밀도차의 비교이다. 그리고, 도 4는 비접촉 방식의 센서와 구동장치를 이용한 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법에 대한 설명이고,도 5는 비접촉 방식의 센서와 구동장치를 이용한 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법에 따른 실시예이다. 도 6은 안내레일과 롤러를 이용하여 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법에 따른 실시예이며, 도 7은 롤러와 스프링을 이용하여 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법의 실시예이며, 도 8은 롤러와 스프링을 이용하여 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법의 실시예를 벽면 부착방식으로 바꾼 실시예이며, 도 9는 롤러와 스프링을 이용하여 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법의 실시예를 벽면 부착방식으로 바꾼 실시예를 적용한 모습이다.1 is a view of a general inkjet printing apparatus, FIG. 2 is a comparison of positional errors of ink droplets sprayed on a plane and an inclined plane, and FIG. 3 is a comparison of a density difference of ink droplets injected on a plane and an inclined plane. And, Figure 4 is a description of a method of constantly adjusting the distance and angle between the printing surface and the injection hole using the non-contact sensor and the drive device, Figure 5 is a printing surface and the injection using the non-contact sensor and the drive device An embodiment according to a method of constantly adjusting the distance and angle with the sphere. Figure 6 is an embodiment according to the method for constantly adjusting the distance and angle between the printing surface and the jetting hole using the guide rail and the roller, Figure 7 shows the distance and angle between the printing surface and the jetting hole using the roller and the spring 8 is an embodiment of the method of adjusting the distance and the angle between the printing surface and the jetting hole by using a roller and a spring, the embodiment of changing the method to the wall attachment method, Figure 9 is The embodiment in which the embodiment of the method of constantly adjusting the distance and angle between the printing surface and the jetting hole by using a roller and a spring is applied to the wall surface attachment method.
상기도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치는 잉크분사장치(1), 속도가 조절되는 왕복구동장치(2), 이송장치(3)가 동일하게 사용되며, 적용되는 방식에 따라 거리측정센서(5)와 각도조절장치(6), 거리조절장치(7)와 안내레일(8), 안내롤러(9), 그리고 롤러(10)과 스프링(11)으로 각각 이루어져 있으며, 벽면 부착을 위하여 프레임(12), 임시고정기구(13)으로 이루어져 있다.As shown in the drawings, a printing apparatus capable of directly printing on a three-dimensional object according to an embodiment of the present invention is an ink jet device (1), a reciprocating drive device (2), the speed is adjustable, the transfer device (3) Are used in the same manner, and according to the method applied, the distance measuring sensor 5 and the angle adjusting device 6, the distance adjusting device 7 and the guide rail 8, the guide roller 9, and the roller 10 and Each of the springs 11 is composed of a frame 12 and a temporary fixing mechanism 13 for wall attachment.
상기 잉크분사장치(1)는 기존의 잉크젯의 카트리지와 헤드부재와 동일하며, 각도 조절장치와 부착될 수 있도록 핀 형태의 지지 부를 가진다.The ink injection device 1 is the same as a conventional inkjet cartridge and head member, and has a support in the form of a pin so as to be attached to an angle adjusting device.
상기 왕복구동장치(2)는 프린터의 구조물에 설치되며, 기존의 프린터와 같이 모터에 의하여 구동되며, 구동원(미도시)은 통상의 모터 또는 공압 실린더 등 여러 장치가 사용될 수 있다.The reciprocating drive device 2 is installed in the structure of the printer, and is driven by a motor like a conventional printer, the drive source (not shown) can be used a variety of devices such as a conventional motor or pneumatic cylinder.
상기 이송장치(3)는 인쇄대상물을 일정 거리만큼 이송시키기 위하여 테이블 방식으로 구성되며, 모터나 공압 실린더에 의하여 구동된다.The conveying apparatus 3 is configured in a table manner to convey the print object by a predetermined distance, and is driven by a motor or a pneumatic cylinder.
상기 거리측정센서(5)는 상기 잉크분사장치(1)의 주위에 설치되며, 1개의 센서로써 거리를 측정할 수 있으며, 2개의 센서로써 거리와 인쇄 폭 방향의 각도를 측정할 수 있으며, 3개 이상의 센서로써 길이 방향의 각도도 측정할 수 있으므로 인하여 보다 정확하게 인쇄 면과의 거리와 각도를 제어할 수 있다.The distance measuring sensor 5 is installed around the ink injection device 1, and can measure the distance with one sensor, and can measure the distance and the angle in the printing width direction with two sensors. More than one sensor can also measure the angle in the longitudinal direction, allowing more precise control of distance and angle from the printed surface.
상기 각도조절장치(6)는 상기 잉크분사장치(1)의 지지 부에 설치되며, 거리측정센서(5)의 측정값에 따라 각도를 조절하여 잉크분사구(4)의 방향이 인쇄 면과 수직된 방향을 유지하게 한다.The angle adjusting device 6 is installed on the support of the ink spraying device 1, and adjusts the angle according to the measured value of the distance measuring sensor 5 so that the direction of the ink jetting port 4 is perpendicular to the printing surface. Keep the direction.
상기 거리조절장치(7)는 상기 각도조절장치(6)의 지지 부에 설치되며, 거리측정센서(5)의 측정값에 따라 거리를 조절하여 잉크분사구(4)와 인쇄 면의 거리가 적정한 거리를 유지하게 한다.The distance adjusting device 7 is installed on the support of the angle adjusting device 6 and adjusts the distance according to the measured value of the distance measuring sensor 5 so that the distance between the ink jet port 4 and the printing surface is appropriate. To keep.
상기 안내레일(8)은 상기 왕복구동장치(2)의 지지 부에 설치되며, 인쇄대상물의 단면과 동일한 궤적이나 그 궤적에 근거하여 수정된 궤적을 갖고 있어서 인쇄 면과의 거리를 일정하게 유지하면서, 인쇄 면에 수직한 방향으로 인쇄할 수 있게 한다.The guide rail 8 is installed on the support of the reciprocating drive device 2, and has the same trajectory as the cross section of the print object or a modified trajectory based on the trajectory, while maintaining a constant distance from the printing surface. It allows printing in a direction perpendicular to the printing surface.
상기 안내롤러(9)는 상기 잉크분사장치(1)의 주위에 설치되며, 안내레일(8)에 의하여 구속되며, 1개의 롤러로써 일정거리 인쇄를 할 수 있으며, 2개의 롤러로써 거리와 인쇄 폭 방향의 각도를 수직하게 유지할 수 있기 때문에 정확하게 인쇄 면과의 거리와 각도를 제어할 수 있다.The guide roller 9 is installed around the ink spraying device 1 and is constrained by the guide rail 8, and can print a certain distance with one roller, and the distance and print width with two rollers. Because the angle of orientation can be kept vertical, the distance and angle from the printed surface can be precisely controlled.
상기 롤러(10)는 상기 잉크분사장치(1)의 주위에 설치되며, 1개의 롤러로써 일정거리 인쇄를 할 수 있으며, 2개의 롤러로써 거리와 인쇄 폭 방향의 각도를 수직하게 유지할 수 있기 때문에 정확하게 인쇄 면과의 거리와 각도를 제어할 수 있다.The roller 10 is installed around the ink spraying device 1, and can print a certain distance with one roller, and precisely because two rollers can keep the angle of the distance and the print width direction vertically. You can control the distance and angle to the printed surface.
상기 스프링장치(11)는 상기 잉크분사장치(1)의 지지 부와 왕복구동장치(2)사이에 설치되며, 잉크분사장치(1)에 설치된 롤러(10)가 인쇄 면으로부터 떨어지지 않도록 한다.The spring device 11 is installed between the support portion of the ink injection device 1 and the reciprocating drive device 2 so that the roller 10 installed in the ink injection device 1 does not fall off from the printing surface.
상기 프레임(12)에는 왕복구동장치(2)와 이송장치(3)가 설치되며, 벽면이나 가전제품, 차량 등의 표면에 부착되어진다.The frame 12 is provided with a reciprocating drive device 2 and a transfer device 3, and is attached to the surface of the wall, home appliances, vehicles, and the like.
상기 임시고정기구(13)는 프레임(12)에 설치되며, 인쇄대상 물체의 표면에 흡착기구나 자석 등의 임시 고정가구에 의하여 고정한다.The temporary fixing mechanism 13 is installed on the frame 12 and fixed to the surface of the object to be printed by a temporary fixing furniture such as an adsorption mechanism or a magnet.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치에 의하면, 기존의 제품의 성형이 완료된 3차원 물체에 다른 매개체나 공정이 없이 직접적으로 인쇄할 수 있다는 효과가 있다.As described above, according to the printing apparatus capable of directly printing on the three-dimensional object according to the present invention, there is an effect that can be printed directly on the three-dimensional object, the molding of the existing product without other media or process.
그리고, 디지털 인쇄방식이면서, 제품에 직접 인쇄할 수 있기 때문에 제품마다 서로 다른 이미지를 필요한 만큼만 인쇄할 수 있기 때문에 샘플이나 기념품을 인쇄할 경우에 저렴한 비용으로 신속하게 실시할 수 있는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치가 제공되는 효과가 있다.And because it is a digital printing method and can be printed directly on the product, different images can be printed on each product as many times as necessary, so when printing a sample or souvenir, it can be directly executed on a three-dimensional object that can be quickly and cost-effectively There is an effect that a printing apparatus capable of printing is provided.
또한, 제품에 직접적으로 잉크만으로 인쇄하기 때문에 필름이 부착되는 방식과는 달리 재활용이 보다 용이한 제품을 제공할 수 있는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치가 제공되는 효과가 있다.In addition, since the printing directly on the product only with ink, there is an effect that a printing apparatus capable of printing directly on a three-dimensional object that can provide a product that is easier to recycle, unlike the way the film is attached.
안내레일과 안내롤러 방식을 적용하면, 축 대칭의 3차원 형상를 갖는 유리컵이나 봉, 길이방향으로 일정한 형상을 갖는 물체에 직접 인쇄할 수 있는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치가 제공되는 효과가 있다.When applying the guide rail and guide roller method, there is provided a printing apparatus capable of printing directly on a glass cup or rod having a three-dimensional shape of the axial symmetry, a three-dimensional object that can be directly printed on an object having a certain shape in the longitudinal direction It works.
롤러와 스프링 방식과 부착방식을 적용하면, 대형물, 이동이 곤란한 벽면이나 문, 자동차 등에 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치가 제공되는 효과가 있다.Applying the roller and the spring method and the attachment method, there is an effect that a printing device capable of printing directly on a three-dimensional object, such as large objects, difficult to move walls or doors, automobiles.
안내레일과 안내롤러 방식 또는 비접촉식 센서를 이용하는 방법을 사용하면, 제품의 표면에 손상을 주지 않고 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치가 제공되는 효과가 있다.Using a method using a guide rail and a guide roller method or a non-contact sensor has an effect of providing a printing apparatus capable of printing directly on a three-dimensional object without damaging the surface of the product.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것이며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments illustrated in the accompanying drawings, it is intended to be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments are possible. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.
Claims (11)
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