KR20070035456A - 패드 인쇄를 위한 착색제 공급 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패드 인쇄 형판(pad printing cliche)에 인접한 착색제 컵 장치에 착색제를 제공하기 위한 시스템 및 방법을 제공한다. 유체 착색제는 착색제 용기로부터 급송 도관을 통해 컵에 급송되며, 착색제 용기 외부의 직렬 점도계가 급송 도관내의 착색제의 점도를 측정한다. 제어 메커니즘은 직렬 점도계에 의해 수행된 점도 측정에 기초하여 착색제 솔벤트를 착색제 용기에 분배한다. 설명된 시스템, 착색제 컵 및 방법은 염색 콘텍트 렌즈의 제조에 유용하다.

패드 인쇄 형판, 착색제, 점도계, 도관, 제어 메커니즘

Description

패드 인쇄를 위한 착색제 공급{COLORANT PRESENTATION FOR PAD PRINTING}

도 1은 본 발명에 따른 착색제 제공 시스템의 소정 실시예에 포함된 성분을 예시하는 도면.

도 2는 본 발명의 소정의 이중 컵 실시예를 예시하는 도면.

도 3은 본 발명의 소정 실시예의 방법 단계를 예시하는 도면.

도 4는 본 발명의 소정 실시예에 포함될 수 있는 부가적인 방법 단계를 예시하는 도면.

본 발명은 패드 인쇄를 위한 패드에 대한 착색제의 공급을 제어하기 위한 디바이스에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 패드 인쇄 시스템에 사용되는 착색제의 점도 및 순환을 제어하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.

패드 인쇄를 위한 방법 및 시스템은 본 산업에 널리 공지되어 있다. 일반적으로, 원하는 패턴 또는 형상으로 사전성형되어 있는 인쇄 패드에 착색제가 공급된다. 패드는 그에 제공되어 있는 착색제로 지정된 물품을 찍기인쇄하기(imprint) 위해 사용된다. 부가적인 착색제가 인쇄 패드에 공급될 수 있고, 부가적인 찍기인쇄 가 물품상에 이루어질 수 있을 때, 프로세스는 매우 반복적이다.

한가지 특정 용례에서, 염색 콘텍트 렌즈(tinted contact lense)의 제조시 착색제 및 패드 인쇄가 사용된다. 염색 콘텍트 렌즈를 제조하는 소정 방법에서, 착색제는 몰드 표면으로부터 렌즈 재료로의 착색제의 전사에 의해 미경화 렌즈 재료에 적용되며, 렌즈 재료가 후속하여 경화된다. 착색제 전사는 안과용 렌즈 몰드의 몰드 표면에 대하여 가압되는 착색제 조성물을 포함하는 인쇄 패드를 사용하여 수행될 수 있다. 일반적으로, 결합 폴리머 및 안료와 솔벤트 성분을 포함하는 착색제 조성물이 몰드 부분에 적용되고, 건조되게 된다. 콘텍트 렌즈 모노머의 몰드 부분에 대한 퇴적 및 모노머의 경화는 렌즈상에 착색제를 통합시킨다.

폐쇄형 컵을 사용하여 콘텍트 렌즈 몰드를 패드 인쇄하는 프로세스에서, 주어진 착색제가 사용되는 시간 기간 전반에 걸쳐 착색제 점도 또는 솔벤트/고체 비율을 유지하는 것이 바람직하다. 통상적으로, 패드 인쇄 프로세스에 사용되는 형판(cliche)의 비에칭 부분상에 남겨진 박막으로부터의 솔벤트의 증발은 폐쇄형 컵내에 수납된 착색제내의 솔벤트 대 고체 비율을 감소시킨다. 솔벤트는 통상적으로, 형판으로부터 인쇄 패드로의 착색제의 전사 및, 그후, 인쇄 패드로부터 전방 굴곡 렌즈 몰드로의 착색제의 전사를 돕기 위해 착색제내에 존재한다. 착색제는 인쇄 패드로의 이 전사를 가능하게 하기 위해, 형판 또는 인쇄 헤드상의 착색제의 점착성을 증가시키기 위해 솔벤트의 일부의 증발을 허용하도록 설계된다. 솔벤트의 유형, 착색제의 유형, 온도, 습도, 공기 속도, 패드 재료의 유형 및 인쇄 패턴의 유형은 인쇄 성능을 최적화하기 위해 필요한 솔벤트 또는 점도의 원하는 레벨에 영향을 주 는 소정의 인자이며, 부가적인 인자는 프린터 속도 및 사이클 시간을 포함할 수 있다.

소정 프로세스에서, 컵내의 착색제의 높이가 임계 레벨 미만으로 진행할 때, 컵내의 착색제의 감소된 높이로 인해 평판 에칭형을 충전하기 위한 착색제의 기능이 훼손될 때, 인쇄 프로세스를 중단할 필요가 있다. 컵의 교체 및 정확한 솔벤트 비율을 갖는 착색제의 수동적 준비는 어려울 수 있으며, 솔벤트에 대한 기술자가 필요할 수 있다.

본 명세서에 그 전문이 참조로 통합되어 있는 미국 특허 출원 제11/029562호에 설명된 것들 같은 다른 공지된 프로세스는 착색제 저장조와 착색제 컵 사이에서 착색제를 재순환시키기 위한 방법 및 장치를 설명한다. 저장조내의 점도는 스핀들 측정으로 측정되며, 솔벤트 또는 착색제는 기술자에 의해, 스핀들 측정에 기초하여 원하는 점도를 유지하도록 추가된다. 이런 시스템 자체적으로는 효과적이지만, 이상한 점도 측정의 조건이 때때로 발생하며, 기술자 개입에 대한 필요성은 라인을 위한 제조 시간을 감소시킨다. 예로서, 스핀들 측정으로 취해진 점도 측정은 저장조의 저면의 30mm 내지 50mm까지 착색제 레벨이 떨어지고, 스핀들 둘레에 와류가 생성될 때, 변동될 수 있다. 부가적으로, 착색제의 점도는 착색제 저장조 부근의 주변 온도의 변화에 기초하여 변한다.

따라서, 인쇄 형판 및 컵에 착색제를 제공하는, 개선된 착색제 관리 시스템을 제공하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명은 착색제 용기로부터 인쇄 형판 및 컵으로 압력하에 착색제를 순환시키는 인쇄 컵에 착색제를 제공하기 위한 개선된 장치 및 방법을 교시하며, 부가적으로, 본 발명은 컵으로부터 착색제 용기로의 잉크의 순환을 촉진시키기 위해 컵내에 대기압 보다 낮은 압력(negative atmospheric pressure)을 인가하고, 또한, 인쇄 컵에 실제 전달되는 착색제의 점도를 모니터링한다. 본 발명의 방법 및 시스템은 또한 급송 라인내의 착색제의 점도 모니터링에 기초하여 인쇄 컵에 급송하는 급송 도관내의 착색제의 점도의 자동 제어를 제공한다. 하기의 상세한 설명 및 청구범위와 첨부 도면에, 다른 장치 및 방법도 설명되어 있다.

본 발명은 잉크 용액 같은 착색제를 패드 인쇄와 연계하여 사용되는 인쇄 컵 또는 인쇄 형판에 제공하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따라서, 독립식 카트는 착색제 서플라이, 직렬 점도계, 솔벤트 서플라이, 자동 솔벤트 분배기 및 솔벤트와 착색제를 혼합하기 위한 혼합기를 포함한다. 카트는 급송 및 회귀 라인이 인쇄 스테이션에 신속히 연결될 수 있도록 캐스터(caster)상에서 인쇄 스테이션으로 이송될 수 있으며, 잉크 서플라이를 재보급하기 위해 인쇄 동작이 중단될 필요가 없다. 직렬 점도계 및 솔벤트 분배기는 착색제를 원하는 점도로 자동으로 유지한다.

본 발명의 소정 양호한 실시예에서, 형판(9)에 인접한 착색제 컵(8)을 밀봉하는 것을 포함하는 패드 인쇄 시스템내에서 착색제를 순환시키는 방법이 제공되며, 컵(8)은 착색제 위에 배치된 공기를 포함하고, 공기는 컵(8)의 원주 둘레에서 컵(8)에 진입할 수 있다. 본 실시예는 직렬 점도계에 의해 결정된 점도의 지표에 기초하여 착색제 용기(1-2)내의 착색제의 점도를 제어하는 것을 포함한다. 부가적으로, 본 발명은 착색제 용기(1-2)로부터 착색제를 컵(8)으로 펌핑하고, 컵(8)내에 체류하는 공기 및 착색제를 착색제 용기(1-2)로 펌핑하는 것을 포함한다.

시스템

도 1을 참조하면, 본 발명의 소정 실시예의 예시도가 제공되어 있다. 본 발명에 따라서, 착색제 용기(1-2)는 카트 같은 지지부 장치(20)내에 장착된다. 착색제 용기(1-2)는 예로서, 착색제 로트의 로트 번호 또는 기타 식별자를 제공하는, 바아 코드 또는 기타 기계나 인간이 판독할 수 있는 마킹을 경유하여 표시되어 있는 제조업자의 캐니스터(canisters)를 포함할 수 있다. 소정 실시예에서, 카트(20)는 다수의 착색제 캐니스터(1-2)를 지지할 수 있으며, 각 캐니스터(1-2)는 동일 또는 다른 색상의 잉크를 위한 저장조로서 작용한다. 동일 색상의 잉크를 갖는 다수의 캐니스터는 인쇄 스테이션(10)에 가용한 용적 용량을 증가시킬 수 있으며, 다른 색상의 잉크를 갖는 캐니스터(1-2)는 인쇄 스테이션(10)에 증가된 색상 선택을 제공할 것이다.

카트(20)는 인쇄 스테이션(10)내외로의 수송의 용이성을 위한 캐스터 또는 바퀴 같은 이동 수단(18)을 포함할 수 있다. 가요성 배관 같은 도관(21-24)이 캐니스터(1-2)로부터 인쇄 스테이션(10)으로, 그리고, 또한, 인쇄 스테이션(10)으로부터 캐니스터(1-2)로 착색제를 이송하기 위한 유체 소통을 제공할 수 있다. 소정 실시예에서, 도관(21-24)은 급속 분리 피팅이나, 재보급된 착색제 용기(1-2)를 갖는 카트(20)를 위한 카트(20)의 교체를 용이하게 하는 다른 잘 알려진 배관 하드웨어 같은 유체 소통을 연결 및 분리시키기 위한 장치(25)를 포함할 수 있다. 새로운 카트(20)는 재보급된 캐니스터(1-2)내의 착색제의 신규 서플라이에 대한 유체 소통을 제공하기 위해 새로운 도관(21-24)을 경유하여 연결될 수 있다.

예로서, 하나 이상의 연동 펌프(3-6) 같은 하나 이상의 펌프(3-6)가 용기(1-2)로부터 인쇄 스테이션(10)으로 착색제를 수동하기 위해 사용된다. 연동 펌프(3-6)는 도한, 지지부 구조체(20)에 의해 지지될 수 있다. 소정 실시예에서, 펌프는 각 급송 도관(22-23)에 인접 배치되며, 그래서, 펌프(3-6)는 착색제 저장조 용기(1-2)로부터 인쇄 스테이션(10)으로 착색제를 펌핑하도록 작용할 수 있다. 또한, 실시예는 펌프(5-6)가 인쇄 스테이션으로부터 다시 착색제 용기(1-2)로 착색제를 펌핑하도록 작용할 수 있도록 회귀 도관(22, 24)에 인접한 하나 이상의 펌프(5-6)를 포함할 수도 있다.

본 발명에 따라서, 착색제의 점도를 측정하기 위해 직렬 점도계(27-30)가 사용된다. 소정 양호한 실시예에서, 직렬 점도계(3, 5)는 급송 도관(22-23)을 경유하여 잉크 스테이션(10)에 공급되는 착색제의 점도를 측정한다. 다른 양호한 실시예에서, 직렬 점도계(4-6)는 인쇄 스테이션(10)으로부터 회귀하는 착색제의 점도를 측정한다. 또 다른 실시예는 캐니스터(1-2)로부터 인쇄 스테이션(10)으로 제공되는 착색제의 점도 및 인쇄 스테이션(10)으로부터 캐니스터(1-2)로 회귀하는 착색제의 점도 양자 모두를 측정하는 직렬 점도계(3-6)를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 착색제의 점도의 지표를 수신하는 제어기(17)를 포함한다. 소정 실시예에서, 제어기(17)는 착색제의 점도 판독을 포함하는 디지털 신호를 수신하도록 동작할 수 있게 점도계(27-30)에 연결된다. 실시예는 또한 직렬 점도계(27-30)에 의해 측정된 점도의 인간이 판독할 수 있는 지표를 제공하는 제어기에 연결된 디스플레이를 포함할 수도 있다.

예로서, 솔벤트 분배기(26-27)는 착색제 용기(1-2) 위에 또는 그에 인접하게 지지부 구조체(20)상에 배치될 수 있다. 솔벤트 분배기는 자동 제어기(17)를 사용하여 솔벤트 같은 액체를 분배하기 위한 임의의 공지된 디자인을 포함할 수 있다. 솔벤트 분배기는 제어기가 솔벤트 분배기(26-27)가 솔벤트를 착색제 용기(1-2)내의 착색제내로 분배하게 할 수 있도록 제어기와 통신 동작가능하게 연결된다. 소정 실시예에서, 제어기(17)는 직렬 점도계(27-30)로부터 수신된 착색제의 점도의 지표에 기초하여, 솔벤트 분배기(26-27)가 착색제내로 솔벤트를 분배하게 한다.

예로서, 제어기(17)는 상한 점도 임계치를 갖도록 프로그램될 수 있다. 직렬 점도계(27-30)로부터 수신된 판독치가 도관(21-24)내의 착색제의 점도가 상한 점도 임계치 보다 높다는 것을 나타내는 경우, 제어기(17)는 솔벤트 분배기와 통신하여, 솔벤트 분배기(26-27)가 착색제 용기1-2)내에 솔벤트를 분배하게 할 수 있다. 소정 실시예에서, 분배된 솔벤트의 양은 점도의 지표가 임계치를 얼마나 초과하는지에 기초한다. 또한, 소정 실시예는 착색제의 점도가 최소 임계치 미만이라는 것을 나타내는 직렬 점도계(27-30)로부터의 지표에 응답하여 착색제를 분배하는 착색제 분배기(미도시)를 포함할 수도 있다. 따라서, 본 발명은 저장조내의 잉크의 점도를 측정하는 종래 기술 보다 개선된 방법인 형판(9)과 인쇄 컵(8)에 실제 공급되는 착 색제의 점도의 지표를 제공할 수 있다.

부가적으로, 본 발명은 착색제가 없는 패들을 돌리기 위해 사용되는 전기 모터가 필요로하는 전류를 측정하는 종래 기술에 비해, 착색제를 통한 피스톤 여정이 얼마나 신속한지를 측정하는 직렬 점도계의 사용을 통해서 착색제의 점도의 보다 정확한 지표를 제공할 수 있다. 종래 기술에 다르면, 전류는 착색제의 점도로 인해 변할 수 있지만, 또한, 패들이 침지 또는 부분 침지되게 되는 착색제의 양에 따라 변할 수 있다.

본 발명에서, 착색제를 교반하고, 솔벤트와 착색제를 혼합하기 위해 패들(13-14)이 사용될 수 있다.

이제, 다시 도 1을 참조하면, 착색제는 급송 도관(22-23)을 경유하여 착색제 급송 펌프(27-28)에 의해 착색제 용기(1-2) 저면으로부터 당겨질 수 있다. 소정 실시예에서, 급송도관(22-23)의 출구는 형판(19)의 표면으로부터 약 1 내지 2mm일 수 있다. 착색제(25)는 회귀 도관(21, 24)의 입구에 도달할 때까지 잉크 컵(8)을 충전한다. 연장 회귀 도관의 단부는 예로서, 잉크 컵(8)의 루프로부터 약 3 내지 5mm일 수 있다.

본 발명의 소정 실시예에 따라서, 회귀 펌프(29-30)는 잉크 컵(8)내에 대기압 보다 낮은 압력을 제공할 수 있으며, 그에 의해, 착색제 컵(8)으로부터 착색제 용기(1-2)로의 미사용 착색제의 회귀를 용이하게 한다. 회귀 도관(21, 24)은 예로서, 지지부 구조체(20)를 포함하는 카트가 착색제의 서플라이를 재보급하도록 교체될 때, 회귀 도관의 편리한 접속 및 분리를 촉진하기 위해 급속 분리부(25)를 포함 할 수 있다.

소정 실시예는 인쇄 컵(8)내의 대기압 보다 낮은 압력을 보다 양호하게 유지하기 위해, 급송 펌프(27-28)에 비해 증가된 펌핑 용량의 연동 펌프인 회귀 펌프(29-30)를 포함할 수 있다. 예로서, 급송 펌프(27-28)가 30rpm으로 동작하도록 설계된 경우, 회귀 펌프(29-30)는 압력차를 생성하기 위해 60rpm으로 동작하도록 설계될 수 있다. 부가적으로, 소정 실시예는 급송 도관(22-23)을 위해 사용되는 배관 보다 회귀 도관(23-24)을 위해 보다 큰 직경의 배관을 포함할 수 있다.

특정 동작 이론에 구속되지 않고, 새롭게 조절된(솔벤트/점도) 착색제는 형판의 매 행정시 형판 에칭형상에 퇴적되는 것이 바람직한 것으로 여겨진다. 이에 관하여, 형판 홀더(9)의 운동에 대해 컵의 전방에서 연장 배관(27)을 경유하여 신규 착색제를 급송하고, 연장 배관(28)을 경유하여 상대적 후방 위치에서 착색제를 회귀시키는 것이 바람직하다. 착색제는 형판 홀더(19)가 인쇄 패드(7)에 형판(9)의 영역을 노출시키도록 이동된 직후에 인쇄 패드(7)에 의해 픽업될 수 있다. 입구와 출구의 상대 위치 또한 컵내의 착색제의 정체 방지(non-stagnation)를 돕는다.

본 발명의 소정 실시예의 다른 양태에서, 수리 또는 착색제 색상 변경을 위한 것 같이, 착색제 컵(8)을 제거하는 동안, 착색제 컵(8)은 급송 펌프(27-28)를 반전시킴으로써(또는, 연동 롤러를 통해 배관의 방향을 반전시킴으로써) 보다 쉽게 비워질 수 있다. 반전된 작용의 급송 펌프(27-28)의 동작에 의해 착색제 컵(8)을 비운 이후에, 컵(8)내의 착색제의 임의의 잔여 레벨이 감소되고, 이는 순차적으로 세정을 용이하게 한다.

본 발명의 시스템은 통상적으로, 내부 루프 부분과, 루프 부분 아래의 공기 간극을 구비하는 착색제 컵(8)을 포함하며, 착색제 컵(8)은 형판에 인접 배치된다. 여기서 사용될 때, 용어 "착색제 컵"은 패드 인쇄 기술에 알려져 있는 "잉크 컵"을 지칭한다. 본 발명에 사용되는 적절한 착색제 컵(8)은 예로서, 폐쇄형 잉크 컵 같은 당업자들에게 알려진 다수의 착색제 컵(8) 중 임의의 것을 포함할 수 있다.

또한, 형판(9)은 패드 인쇄 기술에 공지된 임의의 형판이며, 예로서, 특정 에치 패턴으로 액체 착색제를 유지하도록 기능하는 에칭형을 구비하는 표면을 포함한다. 통상적으로, 패턴은 예로서, 콘텍트 렌즈상에 인쇄될 수 있는 홍채(iris)를 모사하는 패턴 같이 특정 용례에 특정하다. 컵(8)은 표면 에칭형내에 착색제를 퇴적시키도록 형판 표면에 대해 유지되고 그를 가로질러 견인된다. 하나 이상의 인쇄 패드(7)가 형판(9)에 접촉하여, 착색제 패턴을 인쇄 패드(7)에 전사한다. 패턴은 후속하여, 예로서, 콘텍트 렌즈 전방 굴곡 렌즈 몰드, 골드 볼 또는 자동차 대시보드 같은 그 위에 인쇄가 이루어지는 물품으로 전사된다.

소정 실시예에서, 본 발명에 사용되는 컵은 통기공(vent), 내부 루프 부분 및 루프 부분 아래의 공기 간극을 포함할 수 있다. 통기공은 컵의 루프를 천공하는 작은 구멍 또는 채널로서 제공된다. 통기공은 컵 외부의 주변 가스가 컵 내부로 진입하여 공기 간극을 제공할 수 있게 한다. 통상적으로, 주변 가스는 공기이지만, 질소 같은 불활성 가스 등의 임의의 수의 다른 가스가 사용될 수 있다. 공기의 밀도가 착색제의 밀도 보다 낮기 때문에, 공기 간극은 일반적으로, 착색제 위에, 그리고, 컵의 내부 루프 부분 아래에 배치된다. 주변 가스는 컵의 외부로 착색제가 인출될 때, 통기공을 통해 컵에 진입할 수 있다. 따라서, 통기공은 컵내의 압력이 주변 가스의 압력과 실질적으로 동일하게 한다.

다른 실시예에서, 통기공이 컵(8)에 포함되지 않으며, 주변 공기는 컵(8)의 외주 림 둘레에서 끌어당겨진다.

통상적으로, 적절한 컵(8)은 컵의 내외로 각각 착색제를 순환시키기 위해 입구 및 출구를 포함한다. 소정 전형적 실시예에서, 적절한 입구는 형판상에 배치된 착색제 및 급송 도관(22-23) 양자 모두와 유체 연통하는 오리피스로서 컵(8)내에 제공된다. 이 오리피스는 통상적으로 시스템의 동작 동안 형판(9)상에 배치된 착색제내에 침지되어 있는다. 급송 도관(22-23)의 오리피스는 형판(9) 위 약 1 내지 2mm에 적절히 배치된다.

이제, 도 2를 참조하면, 소정 실시예에서, 착색제 컵 장치(8)는 서로 인접한 둘 이상의 착색제 컵(8)을 포함할 수 있다. 둘 이상의 컵(8)은 서로 인접하게 배치될 수 있으며 형판의 보다 넓은 폭(swath)을 커버하기 위해 사용될 수 있다. 부가적으로, 다수의 보다 작은 직경의 컵(8)의 사용은 여전히 착색제로 형판 표면을 커버하면서, 단일의 큰 직경의 컵(8) 보다 메커니즘에 의한 보다 짧은 행정을 가능하게 한다.

형판(9)의 표면에 직접적으로 신규 착색제를 급송할 수 있는 것에 부가하여, 형판(9) 표면에 대한 오리피스의 근접도는 또한, 예로서, 컵(8)으로부터 착색제를 제거하기 위해 반대 방향으로 급송 펌프(4-5)를 동작시킴으로써, 정비 및 가동 중단 작업 동안, 컵(8)으로부터 대부분의 착색제의 손쉬운 제거를 가능하게 한다. 따 라서, 컵(8)내의 적절한 출구는 예로서, 회귀 도관(23-24)과 유체 연통하는, 그리고, 선택적으로, 형판상에 배치된 착색제와 유체 연통하는 오리피스를 포함할 수 있다. 컵(8)은 통상적으로, 공기 간극을 허용하도록 컵의 내부 루프 부분 아래에 배치된 회귀 도관(23-24)의 말단 부분을 포함한다. 소정 실시예에서, 회귀 도관(23-24)의 말단 부분은 컵의 내부 루프 부분 아래의 약 3 내지 약 5mm에 배치된다.

본 발명의 적절한 급송 도관은 저장조와 컵 사이의 착색제의 유체 연통을 제공할 수 있다. 유체 연통은 예로서, 착색제 용기(1-2)에 급송 도관의 일 단부를 연결하고, 대향 단부를 컵(8)에 연결함으로써 제공될 수 있다. 급송 도관(22-23)은 예로서, 착색제 용기(1-2)의 벽의 개구에서 또는 착색제 용기(1-2)내의 착색제에 침지된 급송 튜브를 활용함으로써, 또는 양자 모두에 의해 착색제와 접촉하는 착색제 용기(1-2)의 거의 임의의 부분에 연결될 수 있다. 급송 도관은 착색제 용기(1-2)의 저면에 연결되는 것이 바람직하다. 적절한 급송 도관은 착색제를 전달할 수 있는 임의의 재료로 구성될 수 있다. 소정 실시예에서, 본 발명에 사용되는 착색제는 유기 솔벤트를 포함할 수 있으며, 마찬가지로, 급송 도관을 구성하는 재료는 착색제내에 포함된 유기 솔벤트와 공존할 수 있어야 한다.

통상적으로, 본 발명에 사용되는 도관은 플라스틱 배관, Pharmed^TM 상표 같은 연동 펌프 배관 및 컵내로 연장하는 연장 튜브 피팅을 위한 스테인레스 강으로 형성된다.

본 발명의 소정 실시예에서, 회귀 도관(21, 24)의 전달율은 급송 도관(22-23)의 전달율 보다 높다. 소정 실시예에서, 회귀 도관의 보다 높은 전달율은 유사 직경의 도관 및 가변 속도 펌프(3-4 및 5-6)를 사용함으로써 제공된다. 다른 실시예에서, 유사한 속도의 펌프(3-6)가 사용되고, 회귀 도관(23-24)의 보다 높은 전달율은 회귀 도관(23-24)의 대부분이 급송 도관의 대부분의 단면적 보다 큰 단면적을 갖는 회귀 도관(23-24)을 사용함으로써 제공된다. 또 다른 실시예에서, 유사한 속도의 펌프(3-6)가 사용되며, 회귀 도관(23-24)의 대부분은 급송 도관(22-23)의 것의 적어도 약 두배인 단면적을 갖는다.

방법

이제, 도 3을 참조하면, 착색제가 착색제 용기(1-2)로부터 착색제 컵(8)으로 전사되는 본 발명의 방법은 310에서, 프린터 형판(9)에 인접하게 착색제 컵(8)을 배치하는 것을 포함할 수 있다. 컵 장치(8)는 내부 루프 부분, 내부 벽부의 원주 둘레의 연속벽 및 벽에 의해 형성되는 외주내의, 그리고, 루프 부분 아래의 공기 간극을 구비하는 컵을 포함할 수 있다. 311에서, 착색제는 착색제 용기(1-2) 또는 인쇄 장치 외부의 다른 저장조로부터 연동 급송 펌프(3-6)를 사용하여, 급송 도관(22-23)을 통해 컵 장치(8)로 전달될 수 있다. 312에서, 급송 도관(22-23)내의 착색제의 점도는 급송 도관(22-23)에 인접한, 그리고, 착색제 용기(1-2) 외부의 직렬 점도계(28-29)로 측정될 수 있다. 313에서, 착색제 솔벤트는 자동 제어기(17)를 포함하는 솔벤트 분배기(26-27)를 사용하여, 자동 제어기에 의해 수신된 급송 도관내의 착색제의 점도 측정의 지표에 기초하여, 착색제 용기(1-2)내로 자동으로 분배 될 수 있다. 314에서, 착색제는 컵 장치로부터 회귀 도관(21, 24)을 통해 착색제 용기(1-2)로 연동 회귀 펌프(3)를 사용하여 전달될 수 있다.

이제, 도 4를 참조하면, 소정 실시예에서, 본 발명의 실시 동안 포함될 수 있는 부가적인 단계는 410에서, 회귀 도관(21, 24)에 인접한, 그리고, 착색제 용기(1-2)외부의 직렬 점도계(28, 30)를 사용하여, 회귀 도관(21, 24)내의 착색제의 점도를 측정하는 것을 포함할 수 있다. 411에서, 착색제 솔벤트는 자동 제어기(17)에 의해 수신된 회귀 도관(21, 24)내의 착색제의 점도 측정의 지표에 기초하여, 솔벤트 분배기(26-27)로 자동으로 착색제 용기(1-2)내로 분배될 수 있다.

급송 도관(22-23) 및 회귀 도관(21, 24)을 통한 착색제 전달율이 정적 상태 조건에 도달하는 소정 실시예에서, 컵(8)내에 체류하는 착색제는 실질적으로 일정한 레벨로 유지될 수 있다. 실질적으로 일정한 착색제 레벨은 통상적으로, 회귀 도관의 오리피스라고도 지칭되는 회귀 도관의 말단 부분의 형판위의 위치에 의해 결정된다. 공기 간극이 컵(8)의 내부 루프 부분 아래에 제공되는 실시예에서, 회귀 도관(21, 24)의 말단 부분, 예로서, 오리피스는 컵(8)내의 급송 도관(22-23)의 말단 부분 보다 높기만 하다면, 임의의 높이일 수 있다.

본 발명의 특정 실시예의 동작 동안, 시스템은 통상적으로, 착색제 컵(8)에 인접하게 배치된 인쇄 패드(7)를 포함한다. 이들 실시예에서, 형판의 매 행정시 입구 도관으로부터 신규 착색제에 형판 에칭형을 노출시키는 것이 바람직하다. 이에 관하여, 착색제는 컵의 제1 부분내로, 그리고, 컵의 제2 부분외로 전달되는 것이 바람직하며, 제1 부분은 제2 부분 보다 인쇄 패드에 보다 근접하게 위치된다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 착색제는 착색제내의 입자 및 오염물의 형성을 최소화하는 펌핑 방법을 사용하여 전달되는 것이 바람직하다. 이에 관하여, 착색제는 착색제 컵(8) 또는 착색제 용기 또는 양자 모두에, 예로서, 상술된 바와 같은 하나 이상의 연동 펌프(3-6)를 사용하는 것에 의한 것 같이 연동식으로 전달되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 착색제 컵내외로의 착색제의 다른 전달율을 포함하는 패드 인쇄 시스템에서 착색제를 순환시키는 방법을 제공한다. 본 발명의 일 양태에서, 서로 다른 전달율은 형판상으로, 및 컵의 외부로의 착색제 누설을 감소시키는 것을 돕는다. 따라서, 본 발명의 다른 양태에서, 형판에 인접한, 착색제를 수납하는 컵을 밀봉하는 단계와, 착색제 용기내의 착색제의 점도를 제어하는 단계, 및 착색제 용기(1-2)로부터 컵(8)으로 착색제를 전달하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다. 이들 실시예에서, 컵(8)내에 체류하는 착색제는 착색제 용기(1-2)로부터의 착색제가 컵(8)에 실질적으로 전달되는 비율에 비해 보다 빠른 유효 전달율을 사용하여 착색제 용기(1-2)에 전달된다. 여기에 설명된 방법에서, 착색제 컵(8)은 선택적으로 통기구를 포함하며, 선택적으로, 공기 간극을 포함한다. 여기서 사용될 때, 용어 "유효 전달율"은 착색제가 방해없이 개방된 시스템, 예로서, 통기공이 컵내에 존재하고 잉여 착색제가 회귀 도관에 진입할 수 있는 시스템에서 전달되는 비율을 지칭한다. 통기공, 공기 간극 또는 양자 모두가 없는 실시예에서, 회귀 도관내의 착색제의 전달은 공급 도관에 의해 컵에 제공되는 착색제의 보다 느린 비율에 의해 방해를 받는다. 이들 실시예에서, 컵 내측의 부압은 통상적으로, 급송 도관에 비해 회귀 도관에서 보다 높은 유효 전달율의 작용에 의해 초래된다. 따라서, 여기에 설명된 방법은 착색제로 컵이 충전된 상태로 남아있을 때 통상적으로 발생하는 상압에 비해 미소하게 감소된 압력에서 동작할 수 있다.

본 발명의 다수의 실시예를 설명하였다. 그럼에도 불구하고, 본 발명의 개념 및 범주로부터 벗어나지 않고 다양한 변형이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 하기의 청구범위의 범주내에 다른 실시예가 존재한다.

본 발명은 착색제 용기로부터 인쇄 형판 및 컵으로 압력하에 착색제를 순환시키는 인쇄 컵에 착색제를 제공하기 위한 개선된 장치 및 방법을 제공한다. 또한, 본 발명의 방법 및 시스템은 급송 라인내의 착색제의 점도 모니터링에 기초하여 인쇄 컵에 급송하는 급송 도관내의 착색제의 점도의 자동 제어를 제공한다.

Claims (36)

1. 패드 인쇄 형판에 인접한 착색제(colorant) 컵 장치에 착색제를 공급하기 위한 시스템으로서,

   착색제를 포함하는 착색제 용기와,

   상기 착색제 용기 및 상기 컵 장치와 유체 연통하는 급송 도관과,

   상기 급송 도관내의 착색제의 점도를 측정하기 위해 상기 급송 도관에 인접한, 상기 착색제 용기 외부의 직렬 점도계와,

   상기 착색제 용기와 유체 연통하는 착색제 솔벤트를 포함하는 솔벤트 분배기와,

   상기 급송 도관에 인접한 상기 직렬 점도계에 의해 수행된 점도 측정에 기초하여 상기 솔벤트 분배기로 착색제 솔벤트를 상기 착색제 용기내로 분배하도록 동작하는 제어 메커니즘, 및

   상기 컵 장치와 상기 착색제 용기 사이에서 유체 연통하는 반환 도관을 포함하는 착색제 공급 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 회귀 도관내의 착색제의 점도를 측정하기 위해 상기 회귀 도관에 인접한, 상기 착색제 용기 외부의 제2 직렬 점도계를 추가로 포함하는 착색제 공급 시스템.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제어 메커니즘은 상기 회귀 도관에 인접한 제2 직렬 점도계에 의해 수행된 점도 측정에 기초하여, 상기 솔벤트 분배기로 착색제 솔벤트를 상기 착색제 용기내에 분배하도록 추가로 동작하는 착색제 공급 시스템.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 급송 도관에 인접한 상기 직렬 점도계에 의해 수행된 점도 측정에 기초하여 솔벤트의 점도를 나타내도록 동작하는 디스플레이를 추가로 포함하는 착색제 공급 시스템.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 회귀 도관내의 착색제의 점도를 측정하기 위해 상기 회귀 도관에 인접한, 상기 착색제 용기 외부의 제2 직렬 점도계와, 상기 회귀 도관에 인접한, 상기 착색제 용기 외부의 상기 제2 직렬 점도계와 상기 급송 도관에 인접한, 상기 직렬 점도계 중 적어도 하나에 의해 수행된 점도 측정에 기초하여 솔벤트의 점도를 나타내도록 동작하는 디스플레이를 추가로 포함하는 착색제 공급 시스템.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 컵 장치는 다수의 착색제 컵을 포함하고, 각 착색제 컵은 실질적인 원형 벽, 상기 벽을 덮는 내부 루프 부분 및 상기 루프 부분 아래의 공기 간극을 포함하며,

   상기 급송 도관은 각 착색제 컵과 유체 연통하고, 상기 회귀 도관도 상기 착색제 컵 각각과 유체 연통하는 착색제 공급 시스템.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 다수의 컵은 상기 인쇄 형판에 인접한 실질적인 평면 위치에 두 개의 컵을 포함하는 착색제 공급 시스템.
8. 제 1 항에 있어서, 아이템상에 인쇄하기 위한 인쇄 스테이션을 추가로 포함하고,

   상기 착색제 용기는 상기 인쇄 스테이션상에서 인쇄된 특정 아이템과 연계될 수 있는 착색제 제조 로트의 지표를 포함하는 용기를 포함하는 착색제 공급 시스템.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 착색제 용기내에서 착색제를 혼합하도록 배치된 혼합기를 추가로 포함하는 착색제 공급 시스템.
10. 제 3 항에 있어서, 상기 착색제 용기내에서 착색제를 혼합하도록 배치된 혼합기를 추가로 포함하고,

    상기 혼합기는 상기 솔벤트 분배기로 착색제 솔벤트를 상기 착색제 용기내로 분배하기 위해 상기 제어 메카니즘으로부터의 지표에 기초하여 상기 착색제 용기내에서 착색제와 솔벤트를 혼합하도록 동작하는 착색제 공급 시스템.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 혼합기는 모터에 의해 구동되는 스핀들과, 상기 스 핀들상에 장착된 패들을 포함하고, 상기 패들은 상기 착색제 용기내에 수납된 착색제와 유체 접촉하여 상기 착색제 용기내에 배치되는 착색제 공급 시스템.
12. 제 1 항에 있어서, 상기 솔벤트 분배기는 상기 직렬 점도계로부터 수신된 신호에 기초하여 착색제 솔벤트를 착색제내로 분배하기 위해 상기 제어기와 통신하는 솔벤트 입구 밸브를 포함하는 착색제 공급 시스템.
13. 제 1 항에 있어서, 상기 착색제 용기로부터 상기 컵 장치로 양의 압력(positive pressure)하에 착색제를 전달하도록 동작하는 급송 펌프를 추가로 포함하는 착색제 공급 시스템.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 급송 펌프는 연동 펌프, 임펠러형 펌프, 기어 펌프, 역류 특징을 갖는 펌프 또는 그 임의의 조합을 포함하는 착색제 공급 시스템.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 급송 펌프는 상기 급송 도관에 인접한 연동 펌프인 착색제 공급 시스템.
16. 제 1 항에 있어서, 상기 컵 장치로부터 상기 착색제 용기로 착색제를 전달하도록 동작하는 회귀 펌프를 추가로 포함하는 착색제 공급 시스템.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 회귀 펌프는 상기 컵 장치하에 대기압 보다 낮은 압력을 제공하도록 추가로 동작하는 착색제 공급 시스템.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 회귀 펌프는 연동 펌프, 임펠러형 펌프, 기어 펌프, 역류 특징을 갖는 펌프 또는 그 임의의 조합을 포함하는 착색제 공급 시스템.
19. 제 17 항에 있어서, 상기 회귀 펌프는 상기 회귀 도관에 인접한 연동 펌프인 착색제 공급 시스템.
20. 제 1 항에 있어서, 상기 착색제 용기로부터 상기 컵 장치로 양의 압력하에 착색제를 전달하도록 동작하는 연동 급송 펌프와, 상기 컵 장치로부터 상기 착색제 용기로 착색제를 전달하도록 동작하는 연동 회귀 펌프를 추가로 포함하는 착색제 공급 시스템.
21. 제 19 항에 있어서, 지지부 장치와 상기 지지부 장치에 부착 또는 지지된 아이템의 이동을 촉진하기 위해 캐스터상에 장착된 지지부 장치를 추가로 포함하고,

    상기 착색제 용기, 급송 펌프, 직렬 급송 점도계, 급송 도관, 회귀 도관 및 제어 메커니즘은 모두 지지부 구조체에 의해 지지되는 착색제 공급 시스템.
22. 제 20 항에 있어서, 상기 지지부 장치에 의해 지지되는 급송 도관의 제1 부 분을 상기 컵 장치에 부착된 상기 급송 도관의 제2 부분으로부터 분리하도록 동작하는 상기 급송 도관상에 직렬로 존재하는 도관 커플러와, 상기 지지부 장치에 의해 지지되는 상기 회귀 도관의 제1 부분을 상기 컵 장치에 부착된 회귀 도관의 제2 부분으로부터 분리하도록 동작하는 상기 회귀 도관상에 직렬로 존재하는 도관 커플러를 추가로 포함하는 착색제 공급 시스템.
23. 제 20 항에 있어서, 상한 임계 온도와 하한 임계 온도 사이에서 상기 착색제 용기내의 착색제의 온도를 유지하기 위한 온도 제어 장치를 추가로 포함하는 착색제 공급 시스템.
24. 제 1 항에 있어서, 상기 회귀 도관의 대부분은 상기 급송 도관의 대부분 보다 큰 단면적을 가지는 착색제 공급 시스템.
25. 제 1 항에 있어서, 상기 직렬 점도계는,

    착색제를 수납하기 위한 제1 및 제2 단부를 구비한 챔버와,

    상기 챔버의 제1 단부의 둘레에 위치된 제1 전기 코일 및 상기 챔버의 제2 단부 둘레에 위치된 제2 전기 코일, 및

    상기 제1 전기 코일 및 제2 전기 코일 중 하나 또는 양자 모두내의 전하에 기초하여 상기 챔버의 일 측부로부터 상기 챔버의 다른 측부로 이동하도록 동작하는, 상기 챔버내의 피스톤을 포함하는 착색제 공급 시스템.
26. 제 25 항에 있어서, 점도계내의 착색제의 온도를 측정하도록 동작하는 점도계 온도 센서를 추가로 포함하는 착색제 공급 시스템.
27. 인쇄 장치에 착색제를 제공하는 방법으로서,

    컵 장치가 내부 루프 부분과, 내부 벽부의 원주 둘레의 연속적 벽과, 상기 벽에 의해 형성된 외주내부, 및 상기 루프 부분 아래의 공기 간극을 포함하는 프린터 형판에 인접하게 착색제 컵을 배치하는 단계와,

    상기 인쇄 장치 외부의 착색제 용기로부터 컵 장치로 급송 도관을 통해 연동 급송 펌프로 착색제를 전달하는 단계와,

    상기 급송 도관에 인접한, 상기 착색제 용기 외부의 직렬 점도계로 상기 급송 도관내의 착색제의 점도를 측정하는 단계와,

    솔벤트 분배기의 자동 제어기에 의해 수신된 상기 급송 도관내의 착색제의 점도 측정의 지표에 기초하여, 자동 제어기를 포함하는 솔벤트 분배기로 착색제 솔벤트를 상기 착색제 용기내로 자동 분배하는 단계, 및

    상기 컵 장치로부터 착색제 용기로 회귀 도관을 통해 연동 회귀 펌프를 사용하여 착색제를 전달하는 단계를 포함하는 착색제 제공 방법.
28. 제 27 항에 있어서, 상기 컵 장치로부터 상기 착색제 용기로 회귀 도관을 통해 연동 회귀 펌프를 사용하여 착색제를 전달하는 단계는 상기 공기 간극내에 대기 압 보다 낮은 압력을 생성하는 착색제 제공 방법.
29. 제 27 항에 있어서, 점도 측정이 상기 급송 도관내의 착색제의 점도가 사전결정된 임계치를 초과한다는 것을 나타내는 경우, 착색제 솔벤트가 자동으로 분배되는 착색제 제공 방법.
30. 제 27 항에 있어서, 상기 컵내에 체류하는 공기 및 착색제는 상기 착색제가 상기 착색제 용기로부터 상기 컵으로 전달되는 비율에 비해 보다 높은 비율로 상기 착색제 용기로 전달되는 착색제 제공 방법.
31. 제 27 항에 있어서, 상기 컵내에 체류하는 공기 및 착색제는 상기 착색제가 상기 착색제 용기로부터 상기 컵으로 전달되는 비율의 적어도 약 두배로 상기 착색제 용기로 전달되는 착색제 제공 방법.
32. 제 27 항에 있어서, 상기 인쇄 장치는 상기 컵에 인접하게 배치된 인쇄 패드를 포함하고,

    착색제는 상기 컵의 제2 부분으로부터 상기 컵의 제1 부분내로 전달되며, 상기 제1 부분은 상기 제2 부분 보다 상기 인쇄 패드에 근접하게 배치되는 착색제 제공 방법.
33. 제 27 항에 있어서, 상기 회귀 도관에 인접한, 상기 착색제 용기 외부의 직렬 점도계로 상기 회귀 도관내의 착색제의 점도를 측정하는 단계, 및

    자동 제어기에 의해 수신된 상기 회귀 도관내의 착색제의 점도 측정의 지표에 기초하여, 솔벤트 분배기로 착색제 솔벤트를 상기 착색제 용기내로 자동 분배하는 단계를 추가로 포함하는 착색제 제공 방법.
34. 제 27 항에 있어서, 착색제내로 분배되는 솔벤트에 기초하여, 상기 착색제 용기내로 분배된 착색제 솔벤트와 착색제를 자동 혼합하는 단계를 추가로 포함하는 착색제 제공 방법.
35. 제 34 항에 있어서, 상기 혼합 단계는 모터에 의해 구동되는 패들을 사용하여 수행되고,

    상기 패들은 스핀들상에 장착되며, 상기 착색제 용기내에 배치되는 착색제 제공 방법.
36. 제 27 항에 있어서, 상기 연동 펌프는 비-양성(non-positive) 배출량 모드에서 동작할 수 있는 착색제 제공 방법.

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