KR20090120258A

KR20090120258A - 디지털 나염 고속출력장치

Info

Publication number: KR20090120258A
Application number: KR1020080046201A
Authority: KR
Inventors: 박명환
Original assignee: 박명환
Priority date: 2008-05-19
Filing date: 2008-05-19
Publication date: 2009-11-24
Also published as: KR100930098B1

Abstract

본 발명은 피에조젯(piezo jet)을 이용한 디지털 나염 고속출력장치에 관한 것으로, 염료카트리지는 움직이지 않고 원단등의 피염물이 고속으로 이동하면서 한 폭 단위 또는 소망하는 폭 단위의 연속 나염이 고속으로 이루지도록 함으로써 생산성이 크게 향상되고, 고속 나염에 의해 염료카트리지에 발생되는 열은 강제 냉각시켜 계속적인 고속 나염이 가능하도록 한 대형 이미지의 디지털 나염 고속출력장치에 관한 것이다.

대형 이미지, 피염물, 원단, 고속출력, 나염, 염료카트리지, 제어기, 건조

Description

디지털 나염 고속출력장치{HIGH SPEED OUTPUT DEVICE OF DIGITAL TEXTILE PRINTING}

본 발명은 피에조젯(piezo jet)을 이용한 디지털 나염 고속출력장치에 관한 것으로, 염료카트리지는 움직이지 않고 원단등의 피염물이 고속으로 이동하면서 한 폭 단위 또는 소망하는 폭 단위의 연속 나염이 이루지도록 함으로써 생산성이 크게 향상되도록 하고, 고속 나염에 의해 염료카트리지에 발생되는 열은 강제 냉각시켜 계속적인 고속 나염이 가능하도록 한 것이다.

일반적으로 실사 출력하는 과정은, 컴퓨터와 관련 소프트웨어, 즉, 코렐드로우, 포토샵 및 일러스트 등의 그래픽 편집프로그램 등을 사용하여 인쇄할 이미지를 준비한 다음, RIP(Raster Image Processing)용 프로그램을 사용하여 컴퓨터 그래픽데이터를 생성한 후, 대형 이미지 출력장치로 출력하는 과정으로 이루어진다.

이와 같은 대형 이미지 출력장치를 이용한 실사 출력의 장점은 컴퓨터로 편집된 데이터를 피염물에 그대로 프린터 출력하므로 수작업에 의한 나염방식보다 원 래 의도한 대로 이미지나 사진표현이 가능하고 깨끗한 피염물(현수막 등)을 만들 수 있다.

즉, 이미지ㆍ그림ㆍ사진ㆍ문자ㆍ도형등 컴퓨터에 입력 가능한 모든 비트맵 또는 벡터타입의 이미지 또는 그래픽 이미지(이하 '이미지'라 함)등을 피염물에 직접 출력할 수 있으며, 컴퓨터 그래픽 소프트웨어에 의한 다양한 연출효과를 그대로 출력할 수 있어서 피염물의 질을 한 단계 높이는데 기여하고 있다.

한편, 고속 프린트에 사용되는 써멀프린트(버블젯방식)의 경우, 복수의 염료카트리지가 피염물, 예컨대 원단의 폭 방향(원단이 진행하는 직각방향)으로 왕복 이동하면서 소정구간 또는 한 줄씩 인쇄하는 방식이므로 인쇄속도가 매우 느려 효율이 낮을 뿐 아니라, 고속 프린트에 의해 염료카트리지에 발생되는 고열을 냉각시키기 위한 마땅한 수단이 없기 때문에 장시간 인쇄(또는 프린트)가 곤란하며, 상기 염료카트리지의 방열을 위하여 중간 중간 쉬게 되므로 생산성이 크게 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 염료카트리지가 왕복 이동하는 구조이므로 초기 염료분사위치의 정확한 결정이 어려워 속도 제어시 오차가 발생할 수 있으며, 이러한 오차가 발생하면 염료 분사위치가 정확하지 않아 인쇄 핀트가 어긋나면서 품질이 크게 떨어지는 문제점이 있다. 그리고 양방향 인쇄를 지원하는 고속 프린트의 경우에도 이음부의 유격으로 인하여 인쇄 위치 오차가 발생하고 인쇄 품질이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 모터의 원할한 동작과 노즐의 분사한계가 있으며, 카트리지가 움직이는 구조이므로 정밀도가 떨어지며, 헤드가 피염물에 닿거나 스칠 수 있고, 헤드가 걸려 피염물이 찢어질 수 있으며, 심한 경우 카트리지가 손상될 뿐 아니라, 상기와 같은 현상들에 의해 염료에 찌꺼기, 기포등이 발생되므로 노즐막힘 현상이 있고, 찌꺼기등을 클리닝시켜야 되는 등의 문제점이 있다.

섬유제품의 염색법중의 하나인 나염(捺染 textile printing)은 피염물인 직물이나 원단을 부분적으로 착색해 무늬가 나타나게 물들이는 방법으로, 직접나염법ㆍ발염법(拔染法)ㆍ방염법(防染法) 등이 있으며, 조작(操作)에 따라 기계나염ㆍ수나염(手捺染) 방법등이 있으며, 본 발명에서는 상기 나염법을 이용하여 비접촉방식으로 이미지를 고속 출력함을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 나염법을 이용하여 염료카트리지는 움직이지 않고, 원단등의 피염물이 비접촉 방식으로 고속 이동하면서 한 폭(전체 폭 또는 광 폭) 단위 또는 소망하는 폭 단위의 나염이 이루지도록 함으로써 생산성이 크게 향상된 나염방식의 대형 이미지 출력용 디지털 나염 고속출력장치를 제공 함에 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 복수 개의 염료카트리지를 색상별로 나열 설치하되 염료카트리지 사이에 에지 부분을 없애 한 폭(전체 폭 또는 광 폭) 또는 소망하는 폭 단위의 이미지를 고속으로 출력할 수 있는 디지털 나염 고속출력장치를 제공 함에 특징이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 염료카트리지 부분에 냉각수단을 구비시켜 고속출 력에 의해 염료카트리지 부분에 발생되는 열이 강제 냉각되도록 함으로써 쉬지않고 고속출력이 가능한 디지털 나염 고속출력장치를 제공 함에 특징이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전열히터 방식의 건조기를 설치하여 나염된 피염물을 신속히 건조시킬 수 있는 대형 이미지 출력용 디지털 나염 고속출력장치를 제공 함에 특징이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 염료카트리지가 일측으로 이동할 수 있게 구성하여 나염작업이 중지되거나 완료되면 염료카트리지가 홈(HOME)으로 이동할 수 있도록 하고, 승강수단에 의해 승강하는 마개에 의해 홈(HOME)으로 이동된 상기 염료카트리지의 노즐이 각각 닫히도록 함으로써 염료의 증발과 건조 및 노즐막힘이 방지되는 대형 이미지 출력용 디지털 나염 고속출력장치를 제공 함에 특징이 있다.

본 발명 디지털 나염 고속출력장치는 피염물의 한 폭(전체 폭 또는 광 폭) 단위의 카트리지모듈이 움직이지 않도록 설치되고, 고속출력장치의 양측에 설치되는 구동롤러와 피동롤러에 의해 한 폭(전체 폭 또는 광 폭)의 피염물이 정속주행(또는 사용자 또는 출력프로그램에 의해 주행속도가 제어되는)하면서 한 폭 단위 또는 소망하는 폭 단위의 고속 나염이 비접촉식으로 연속하여 이루지도록 함으로써 생산성이 크게 향상된 디지털 이미지 출력장치가 제공된다.

본 발명은 피염물 공급롤러와, 상기 피염물을 이송시키는 구동롤러 및 접동롤러와, 상기 구동롤러를 회전시키는 서보모터 및 동력전달수단과, 상기 피염물을 한 폭 단위 또는 소망하는 폭으로 연속 나염하는 나염부와, 복수의 염료카트리지로 구성되는 카트리지모듈과, 상기 카트리지모듈을 나염부와 홈(HOME)으로 이동시키는 이동수단과, 상기 복수의 염료카트리지로 염료를 각각 공급하는 염료공급원 및 보조염료공급원과, 상기 염료카트리지 일측에 형성되는 소정 용적의 냉각부와, 상기 냉각부로 에어를 강제 공급시켜 냉각하는 에어공급원과, 나염된 상기 피염물을 건조시키는 건조부와, 홈(HOME)으로 이동된 염료카트리지의 노즐을 밀폐시키는 노즐마개와, 상기 노즐마개를 승강시키는 승강수단과, 상기 피염물의 이동속도를 감지하는 속도센서 및 제어기로 구성된다.

또한, 염료카트리지는, 길이가 짧은 복수의 염료카트리지를 지그재그형으로 설치하되 이웃하는 각각의 염료카트리지 끼리 중첩 설치하여 노즐들이 이격되거나 중첩됨이 없이 배열되게 구성함으로써 이미지가 출력되지 않는 에지 부분이 없어지게 구성하고, 염료실의 일측 및 타측에는 냉각실을 지그재그형으로 형성하여 냉각되게 함으로써 연속 출력이 가능하다.

또한, 염료카트리지는, 길이가 긴 일체형 염료실 및 노즐과, 상기 염료실 일측에 형성되는 냉각실이 일체형으로 구성될 수도 있다.

또한, 염료카트리지는, 길이가 짧은 복수의 염료카트리지를 경사형으로 설치하되 이웃하는 각각의 염료카트리지 끼리 중첩 설치하여 노즐들이 이격되거나 중첩됨이 없이 배열되도록 함으로써 이미지가 출력되지 않는 에지 부분이 없어지게 구성하고, 염료실의 일측 및 타측에는 냉각실을 지그재그형으로 구성할 수도 있다.

상기 건조부는 몸체 상부에 흡기구가 형성되고, 상기 몸체 하부에 방열구가 형성되고, 상기 몸체 내부에 복수 개의 전열히터와 발열온도를 감지하는 온도센서가 각각 설치되고, 상기 흡기구에 흡기팬이 구비된 팬모터가 설치되어 60℃~70℃의 열풍이 발생되어 고속 이동하는 피염물이 거의 완전 건조된다.

카트리지모듈을 나염부나 홈으로 이동시키는 이송수단은, 카트리지모듈의 상부면 양측에 평행 설치되는 한 쌍의 안내봉과, 몸체부에 설치되는 서보모터와, 상기 서보모터의 회전축에 결합되는 구동벨트와, 상기 몸체부의 브라켓에 축 설치되는 피동풀리와, 상기 구동풀리와 피동풀리에 감아 설치되는 벨트와, 상기 벨트의 바깥 일측면과 카트리지모듈의 일측면을 연결하는 어태치먼트로 구성되며, 몸체부 양측에는 나염부나 홈으로 이동된 카트리지모듈을 정지시키는 근접센서가 설치된다.

상기 카트리지모듈은 복수 개의 색상별 염료카트리지를 일렬 또는 지그재그형으로 장착할 수 있게 다수의 결합홈이 배열 형성되며, 상기 결합홈 일측에는 결합홈에 결합된 염료카트리지의 상부를 가압 지지하는 탄지부 및 걸림부와 손잡이부가 돌출 형성되고, 카트리지모듈의 결합홈 일측에는 카트리지모듈의 단자가 접속되는 대응단자가 설치되고, 상기 대응단자에 연결되는 신호선은 제어기에 접속된다.

그리고, 염료카트리지의 염료실에는 염료주입관이 설치되고, 상기 염료주입관은 분배관을 통하여 염료공급호스에 연결되어 염료공급이 이루어지고, 냉각실에는 에어주입관과 에어배출관 및 온도센서가 설치되고, 상기 에어주입관은 분배관을 통하여 에어공급호스에 연결되어 냉각공기가 공급된다.

본 발명 제어기는 메모리부를 통하여 자체적으로 이미지 데이터를 저장할 뿐 아니라 편집과 출력을 독자적으로 진행하고 입.출력부(또는 입.출력 인터페이스나 입.출력 포터)를 통하여 상기 제어기에 접속되는 컴퓨터, 단말기 등의 접속기기로 부터 나염 데이터를 전송받아 대형 이미지를 고속으로 출력할 수 있게된다.

본 발명은 염료카트리지가 고정되어 있고, 피염물인 원단이 비접촉방식으로 고속 이동하면서 한 폭 단위 또는 소망하는 폭 단위의 연속 나염이 고속으로 이루어지므로 생산성이 크게 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 고속출력에 의해 염료카트리지에 발생되는 고열이 냉각수단에 의해 강제 냉각되므로 쉬지 않고 고속 출력할 수 있어서 생산성이 크게 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 복수 개의 염료카트리지가 원단 폭과 같거나 조금 더 큰 폭으로 에지 부분없이 나열 설치되므로 한 폭 단위 또는 소망하는 폭 단위의 이미지가 고속 출력되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 나염작업이 중단되거나 완료되면 이동수단에 의해 염료카트리지가 홈(HOME)으로 이동하면 승강수단에 의해 노즐마개가 상승하여 염료카트리지의 노즐을 닫도록 함으로써 염료의 증발과 건조 및 노즐막힘이 방지되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 피염물이 바로 건조되지만 미쳐 건조되지 못한 염료는 전열히터와 송풍팬 방식의 건조기에 의해 60℃~70℃의 온도로 신속히 건조되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 상하 한 쌍의 구동롤러 및 접동롤러와, 장력롤러에 의해 나염되는 피염물이 평탄하게 펼쳐지는 효과가 있다.

또한, 본 발명에서 염료는 피염물인 원단에 대하여 결료도 및 친화도가 있어서 출력 이미지의 수명이 거의 반 영구적일 뿐 아니라, 로터리 나염이나 스크린 나염의 경우 오염이 심하지만 본 발명은 피에조 효과를 이용한 나염 방식이므로 피염물의 오염과 환경오염이 방지되는 등의 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.

본 발명을 설명함에 있어, 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 동일 부호로 기재하고, 관련된 공지구성이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 하기 위하여 생략하도록 한다.

본 발명에서 고속 출력할 수 있는 피염물은 각종 섬유원단, 지류, 직물지 등이 포함되며, 설명의 편의상 '피염물'로 칭한다.

본 발명 디지털 나염 고속출력장치(1)는 소정 폭의 피염물(2)이 권취된 공급롤러(3)와, 상기 공급롤러(3)의 피염물(2)을 인출시켜 전진 이송시키는 상하 한 쌍의 구동롤러(4) 및 접동롤러(5)와, 구동롤러(4)를 정속(또는 제어기에 의해 제어되는 속도로) 회전시키는 동력전달수단(6) 및 서보모터(7)와, 나염부(16)를 지나면서 나염되는 피염물(2)이 평탄하게 펼쳐질 수 있도록 피염물(2)의 이송장력을 조절하 는 장력롤러(8)(9)와, 피염물(2)의 쳐짐을 방지하는 보조롤러(10)와, 피염물(2)의 이송속도를 감지하는 속도센서(11)와, 염료가 저장되는 소정용적(소정공간)의 염료실(12) 및 염료실(12)과 이웃하며 에어 또는 냉각수 등의 냉각원이 순환하는 소정용적(소정공간)의 냉각실(13)로 구성되는 복수의 염료카트리지(14)와, 복수의 염료카트리지(14)가 색상별로 배열되는 카트리지모듈(15)과, 나염할 때 위치하는 카트리지모듈(15)로 피염물(2)을 한 폭 단위 또는 소망하는 폭 단위로 연속 나염하는 나염부(16)와, 나염에 필요한 염료를 복수의 염료카트리지(14)로 각각 공급하되 색상별로 자연스럽게 공급되도록 하는 보조염료공급원(17) 및 그 공급호스(18)와, 염료공급원(19)의 염료를 보조염료공급원(19)으로 공급하는 염료펌프(20) 및 그 공급호스와, 냉각에 필요한 에어(air)를 각각의 냉각실(13)로 공급하는 에어펌프(21) 및 그 공급호스(22)와, 염료카트리지(14)와 카트리지모듈(15)과 에어펌프(21)와 염료공급원(17)의 펌프(20)와 서보모터(7)(23) 등을 제어하고 컴퓨터 및 각종 단말기나 기억장치등을 접속할 수 있게 입출력부(IO)와 센서 입력을 갖는 제어기(24)와, 염료카트리지(14)와 제어기(24)를 연결하는 신호선(22)과, 나염된 피염물(2)을 60℃~70℃의 열풍으로 신속히 건조시키는 건조부(26)와, 나염하지 않는 동안 또는 필요에 의해 나염부(5)를 노즐마개(30)가 위치하는 일측 홈(27)으로 이동시키고 나염시에는 나염부(16)로 이동시키는 이동수단(28)과, 염료카트리지(14)의 노즐위치에 대응하여 승강판(29) 상부에 다수로 배열되는 노즐마개(30)와, 승강판(29)을 승강시켜 염료카트리지(14)의 노즐부(14a)를 밀폐 또는 개방시키는 복수의 실린더(31)와, 카트리지모듈(15)이 나염부(16) 및 홈(27)으로의 이동을 감지하는 근접센 서(32)(33)로 구성된다.

상기 건조부(26)는 나염된 피염물(2)이 배출되는 부분에 설치되며, 몸체(35)는 직사각 통체형이며 나염부(16)와는 평행하는 구조이다.

상기 몸체(35) 상부에는 흡기구(36)가 형성되고, 몸체(35) 하부에는 몸체(35)의 길이방향으로 한 줄 또는 한 줄 이상의 평행 방열구(37)가 형성되며, 몸체(35) 내부에는 등간격으로 골고루 배열되는 복수 개의 전열히터(38)와 발열온도를 감지하는 온도센서(39)가 설치되며, 흡기구(36)에는 흡기팬이 구비된 팬모터(40)가 설치되어 피염물(2)의 신속 건조에 필요한 60℃~70℃의 열풍이 방열구(37)를 통하여 피염물(2) 방향으로 골고루 하향 방출되며, 따라서 나염 및 이송되는 피염물(2)이 신속히 건조된다.

상기 이송수단(28)은 카트리지모듈(15)의 상부면 양측에 복수의 브라켓(41)(42)으로 평행 설치되는 한 쌍의 안내봉(43)(44)과, 홈(27)의 몸체부(45)에 설치되는 서보모터(23)와, 서보모터(23)의 회전축에 결합되는 구동벨트(46)와, 몸체부(45) 브라켓(47)에 축 설치되는 피동풀리(48)와, 구동풀리(46)와 피동풀리(48)에 감아 설치되는 엔드레스형 벨트(49)와, 벨트(49)의 바깥 일측면과 카트리지모듈(15)의 일측면을 연결하는 어태치먼트(50)로 구성된다.

따라서 제어기(24)에 의해 서보모터(23)가 도 1의 시계방향으로 회전하면 구동풀리(46)와 벨트(49)와 피동풀리(48)가 시계방향으로 회전하게되며, 벨트(49)와 카트리지모듈(15)은 어태치먼트(50)로 연결되어 있어서 도 2와 같이 카트리지모듈(15)이 몸체(35)에 고정된 안내봉(42)(44)을 따라 나염부(16) 방향으로 이동하게된다.

나염부(16) 방향으로 이동하던 카트리지모듈(15)는 몸체(35)에 설치된 근접센서(32)에 접근하면 근접센서(32)가 제어기(24)로 접근신호를 전송하게 되므로, 제어기(24)는 서보모터(23)를 정지시켜 카트리지모듈(15)이 나염부(16)에 정지하고, 그 하부에는 나염 대상 피염물(2)이 위치한다.

제어기(24)는 메모리부(M)를 통하여 자체적으로 이미지 데이터를 저장할 뿐 아니라 편집과 출력을 독자적으로 진행할 수 있으며, 입출력부(IO: 또는 통신포터)를 통하여 제어기에 접속된 컴퓨터 또는 각종 단말기 등의 접속기기로 부터 나염 데이터를 전송받아 대형 이미지를 나염방식으로 고속출력할 수 있다.

한편, 제어기(24)는 서보모터(7)를 동작시켜 피염물(2)이 고속으로 전진 이동하게되고, 나염 데이터와 제어신호에 따라 복수의 염료카트리지(14) 노즐(14a)이 동작하면서 나염이 이루어진다.

상기 제어기(24)는 설정부(S)를 통하여 피염물(2)의 길이, 나염 길이 및 나염 폭, 해상도, 나염 반복회수 등의 데이터가 설정되거나, 또는 이들 데이터의 일부 또는 전체가 입.출력부(IO)에 접속되는 컴퓨터 또는 단말기 등을 통하여 전송 및 설정된다.

상기 제어부(24)는 나염에 필요한 각종 데이터를 메모리부(M)에 저장하게되며, 필요에 의해 메모리부(M)로부터 이미지 데이터(또는 나염 데이터)를 독출하여 같은 무늬 패턴의 나염을 재차 출력할 수도 있다.

필요에 따라 각종 무늬 패턴의 나염 데이터를 상기 메모리부(M)에 저장한 다음 필요한 나염 데이터를 독출하거나 편집하여 한 폭 또는 소망하는 폭으로 피염물(2)을 고속 나염할 수 있게된다.

본 발명에서 염료카트리지(14)는 피염물(2)과 비교했을 때, 같은 폭이거나 보다 조금 긴 폭으로 구성된다.

예컨대, 도 10과 같이 길이가 긴(피염물과 같은 폭이거나 보다 조금 긴 폭의 길이) 일체형 염료실(12) 및 노즐(14a)과, 염료실(12) 일측에 형성되는 냉각실(13)이 일체형으로 구성되며, 길이가 긴 색상별 하나의 노즐(14a)로 나염하게되므로 이미지가 출력되지 않는 에지 부분이 없어진다.

상기 일체형 염료카트리지(14)의 경우, 염료실(12)과 냉각실(13)의 중간 중간은 연결부재로 각각 연결하여 염료실(12)과 냉각실(13)의 구조약화를 방지하도록 함이 바람직하며, 이때 연결부재 하부는 서로 연결되어 하나의 염료실(14)로 구성된다.

상기에서 냉각실(13)의 경우 염료실(14) 처럼 하나의 공간으로 구성되는 일체형으로 구성할 수 있으나 보다 효과적인 냉각을 위하여 복수의 격리된 냉각실을 구성하되 각각의 냉각실로 냉각공기가 유입 및 유출되게 하면 냉각공기흐름에 대한 응답속도가 빨라 보다 효과적인 냉각이 달성된다.

또한, 본 발명 염료카트리지(14)는 도 11과 같이 길이가 짧은 염료카트리지(14)를 지그재그형으로 설치하되 이웃하는 각각의 염료카트리지(14) 끼리 중첩(일측 또는 양측부가 중첩되게)되게 설치하여 노즐(14a)들이 이격되거나 중첩됨이 없이 배열되게 구성함으로써 이미지가 출력되지 않는 에지 부분이 없어지게 구성되며, 피염물(2)의 폭과 같은 길이이거나 조금 긴 길이의 염료카트리지가 구성되며, 이러한 구성의 염료카트리지(14)를 카트리지모듈(15)에 색상별로 설치하여 색상별, 예컨대 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 및 블랙(K) 염료가 각각 공급되게 구성하면 고속출력이 달성된다. 그리고, 염료카트리지(14)의 염료실(12)의 일측 및 타측에는 냉각실(13)이 지그재그형으로 형성된다.

또한, 본 발명 염료카트리지(14)는 도 13과 같이 길이가 짧은 염료카트리지(14)를 경사형(물론 염료카트리지는 같은 방향)으로 설치하되 이웃하는 각각의 염료카트리지(14) 끼리 중첩(일측 또는 양측부가 중첩되게)되게 설치하여 노즐(14a)들이 이격되거나 중첩됨이 없이 배열되게 구성함으로써 이미지가 출력되지 않는 에지 부분이 없어지게 구성되며, 피염물(2)의 폭과 같은 길이이거나 조금 긴 길이의 염료카트리지가 구성되며, 이러한 구성의 염료카트리지를 카트리지모듈(15)에 색상별로 설치하여 색상별, 예컨대 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 및 블랙(K) 염료가 각각 공급되게 구성하면 고속출력이 달성된다. 그리고, 염료카트리지(14)의 염료실(12)의 일측 및 타측에는 냉각실(13)이 지그재그형으로 형성된다.

도 9는 본 발명 염료카트리지(14)의 일 실시예를 도시한 것으로, 카트리지모 듈(15)에는 복수 개의 색상별 염료카트리지(14)를 장착할 수 있게 다수의 결합홈(52)이 배열 형성되며, 결합홈(52) 일측에는 결합홈(52)에 결합된 염료카트리지(14)의 상부 또는 상부 모서리 부분을 가압 지지하여 염료카트리지(14)의 위치 이탈을 방지하는 탄지부(53)가 상향 돌출되며, 탄지부(53) 상부에는 걸림부(54)와 손잡이부(55)가 돌출 형성된다.

상기 염료카트리지(14)는 케이스(56)와 격리판(57)과 상부덮개(58)등으로 구성되며, 염료실(12) 바깥측면에는 노즐(14a)을 제어하기 위한 단자(59)가 구성되고, 상기 단자(59)는 카트리지모듈(15)의 결합홈(52) 일측에 설치되는 대응단자(60)에 접속되며, 대응단자(60)에 연결되는 신호선(22 : 또는 데이터 버스)을 통하여 제어기(24)에 접속된다.

상기 염료카트리지(14)의 염료실(12)에는 염료주입관(61)이 설치되고, 상기 염료주입관(61)은 분배관(62)을 통하여 염료공급호스(25)에 연결되며, 따라서 보조염료공급관(21)을 통하여 일정높이의 염료 주입이 자연스럽게 달성된다.

냉각실(13)에는 에어주입관(63)과 에어배출관(64) 및 온도센서(51)가 설치되며, 상기 에어주입관(63)은 분배관(65)을 통하여 에어공급호스(18)에 연결되며, 따라서 에어펌프(21)의 냉각공기가 냉각실(13)로 강제 주입되어 40℃~60℃의 고열이 10℃~30℃로 냉각 유지되므로 연속적인 고속출력이 가능해진다.

제어기(24)는 상기 온도센서(51)로 부터 입력되는 온도검출신호를 바탕으로 에어펌프(21)의 송풍압을 조절하게된다. 즉, 온도센서(51)로부터 입력되는 온도가 설정온도 범위보다 높게 입력되는 경우 에어펌프(21)를 가속시키며, 반대로 온도센서(51)로부터 입력되는 온도가 설정온도 범위보다 낮게 입력되는 경우 에어펌프(21)를 감속시키면서 일정 범위로 항온 유지되도록 제어하게된다.

본 발명에서 호스(18)(25)와 신호선(22)은, 카트리지모듈(15)이 나염부(16)와 홈(27)으로 충분히 이동할 수 있게 코일형 구조이거나 케이블 트레이(또는 케이블 타이) 구조이며, 이는 타 산업분야에서 사용되는 기술이므로 자세한 설명은 생략한다.

상기 속도센서(11)는 피염물(2)이 정속 이동할 수 있게 피염물(2)의 이송속도를 감지하여 제어기(24)로 입력함으로써 구동롤러(4)의 회전속도가 제어된다.

즉, 제어기(18)는 속도센서(11)로부터 입력되는 이송신호와 제어기(24)의 설정부(S)를 통하여 미리 설정된 기준이송신호를 비교 판단하여 피염물(2)의 이송속도가 기준이송속도 범위로 이송되도록 서보모터(7)를 제어하게된다.

본 발명 디지털 나염 고속출력장치(1)는 나염부(16)에 복수의 염료카트리지(14)가 기본 색상별로 배치되며, 제어기(24)에 의해 출력 이미지 신호가 해당 염료카트리지(14)로 전송되어 피염물(2) 한 폭(전체 폭) 단위 또는 소망하는 폭 단위의 고속 나염이 한꺼번에 연속하여 이루어지도록 함으로써 생산성이 크게 향상된다.

상기 염료카트리지(14)는 고속출력에 의해 다량의 열이 발생되지만 냉각실(13)로 유입되는 냉각공기에 의해 강제 냉각되므로 피염물(2)의 나염 품질저하가 방지되고 대형 이미지의 고속출력을 계속할 수 있게된다.

본 발명에서 염료카트리지(14)는 도 2에 도시한 것처럼 염료공급원(19)과 보조 염료공급원(17)으로부터 공급되는 칼라염료, 이를테면, 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 및 블랙(K) 염료가 공급되는 염료카트리지(14)가 피염물(2)의 폭 방향으로 배열되며, 보조염료공급원(17)과 호스(25) 등으로 연결되어 염료가 계속 소모되더라도 상기 호스(25)를 통하여 염료 공급이 자연대기압에 의해 일정 높이로 지속 공급되며, 상기 보조염료공급원(17)으로는 염료펌프(20)와 호스에 의해 염료공급원(19)으로부터 기본 칼라염료가 각각 공급된다.

상기 보조염료공급원(17)에는 도시안된 상.하한 센서가 설치되어 염료가 일정량 공급되며, 보조염료공급통(17)의 염료는 자연대기압에 의해 호스(25)를 통하여 일정 높이로 염료카트리지(14)에 공급된다.

본 발명 일 예로 도시한 피에조젯 방식의 염료카트리지(14)는 카트리지모듈(15)의 결합홈(52)에 탈ㆍ부착 구조로 설치되며, 기본 색상 C, M, Y, K 별로 한 개씩 구성되거나, 또는 기본 색상 C, M, Y, K 별 복수 개로 구성된다.

이를테면, 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 및 블랙(K) 염료가 공급되는 염료카트리지(14)가 색상별로 각각 한 개의 구조로 구성되어 피염물(2)의 직교 방향으로 설치되어 피염물(2)의 한 폭을 나염할 수 있게 구성되거나, 또는 각각 복수 개로 구성되는 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 및 블랙(K) 염료가 각각 공급되는 색상별 염료카트리지(14)가 피염물(2)의 직교 방향으로 나열 설치된다.

상기 염료카트리지(14)는 피염물(2)의 직교 방향으로 설치되며, 일측에는 염 료실(12)이 형성되고, 타측에는 냉각실(13)이 형성되며, 염료실(12) 하부에는 제어기(24)의 제어를 받는 피에조 효과의 세라믹 헤드와 노즐이 구성된다.

본 발명에서 나염이 종료되거나 나염이 중단되거나 고장등으로 나염이 이루어지지 않을 때에는 이동수단(28)에 의해 서보모터(23)가 회전하여 카트리지모듈(15)이 홈(27)으로 이동하며, 근접센서(33)가 카트리지모듈(15)의 접근을 감지하여 제어기(24)로 입력하면 서보모터(23)가 정지되고, 도 8과 같이 승강수단(31)에 의해 승강판(29)과 노즐마개(30)가 상승하여 노즐(14a)을 막게되므로 노즐(14a)의 막힘이나 염료의 건조 및 증발이 방지된다.

그리고, 대형 이미지의 고속출력이 시작되거나 재개되는 경우, 도 7과 같이 승강수단(31)에 의해 승강판(29)과 노즐마개(30)가 하강하여 노즐(14a)이 노출되고, 서보모터(23)가 역회전하여 도 2와 같이 카트리지모듈(15)이 나염부(16)로 이동하여 고속나염이 시작된다.

본 발명에서 도 3, 도 6, 도 9와 같이 피염물(2)과 노즐(14a) 간에는 2㎜ ~ 5㎜로 이격되어 물리적인 접촉없이 나염이 이루어지므로 카트리지모듈(15)가 이동할 때 굳이 상승할 필요가 없으며 고속출력이 가능해진다.

본 발명에서 냉각실(9)로 냉각수 또는 액체 냉매를 순환시켜 보다 우수한 냉각효과를 얻을 수 있으나 결로현상에 의한 결로발생의 문제점이 있으므로, 본 발명에서는 차가운 공기 또는 차갑게 냉각된 공기를 순환시켜 염료카트리지(14)를 냉각하도록 함으로써 결로현상이 방지되면서 냉각효율이 우수한 효과가 있다.

상기 염료는 피염물(2)에 대하여 결료도 및 친화도가 있어서 출력 이미지의 수명이 거의 반 영구적이며, 로터리 나염이나 스크린 나염의 경우 오염이 심하지만 본 발명은 피에조 효과를 이용한 나염 방식이므로 환경오염이 방지된다.

본 발명에서 각각의 색상을 띄는 염료카트리지(14)의 수는 피염물(2)의 폭을 커버할 수 있는 개수이며, 물론 적절히 가감할 수 있다.

제어기(24)는 컴퓨터로 편집작업된 이미지를 전달받아 하나 또는 다수의 염료카트리지(14)를 제어함으로써 한 폭 단위 또는 소망하는 폭 단위의 디지털 이미지를 고속으로 출력할 수 있게된다.

본 발명 디지털 나염 고속출력장치(1)는 염료카트리지(14)가 고정되어 있고, 제어기(24)의 제어신호에 의해 염료가 직접 분사 및 제어되기 때문에, 염료 분사위치가 매우 정확하여 나염품질이 우수하다.

본 발명은 대형 현수막이나 광고원단과 같은 인쇄물을 실사 출력하는데 이용될 수 있으며, 실사 출력은 디자인된 그림 또는 사진을 그대로 출력하는 것이 가능할 뿐 아니라, 사진, 이미지, 그림, 로고등의 삽입에 제한이 없고, 색상 및 색도수에 자유롭고, 인쇄물의 품질이 깔끔하며 고급스럽다.

도 14는 본 발명 일 예로 도시한 제어기(24)의 회로블럭도이다.

중앙처리장치(CPU)로 구성되는 제어부(C)의 입력에 피염물(2)의 길이, 나염 길이 및 나염 폭, 해상도, 나염 반복회수 등의 데이터를 적절히 설정하고, 동작시간 및 피염물(2)의 이송속도등을 설정할 수 있는 키패드와 제어기 이상시 초기화(Reset)시키는 리셋부 등으로 구성되는 설정부(S)와, 피염물(2)의 이송속도를 감지하는 속도센서(11)와, 카트리지모듈(15)의 접근을 감지하는 근접센서(32)(33)와, 건조기(26)의 온도를 감지하는 온도센서(39)와, 냉각실(13)의 온도를 감지하는 온도센서(51)와, 각종 이미지 데이터(또는 나염 데이터)와 편집 데이터와 이미지 편집 프로그램 및 고속출력에 필요한 각종 운용 프로그램 및 제어 프로그램 등이 저장되는 메모리부(M)와, 컴퓨터 또는 각종 단말기와 데이터를 주고 받는 입.출력부(IO:또는 통신 인터페이스)가 접속된다.

상기 메모리부(M)의 데이터는 제어부(C)에 의해 독출 및 갱신되고 고속 출력에 이용되며, 컴퓨터 및 각종 단말기를 통하여 새로 작성되거나 입력되는 데이터 및 수정 데이터, 운영데이터 등은 입출력부(IO:또는 통신 인터페이스)를 통하여 입력 및/또는 입.출력된다.

상기 제어부(C)의 출력에는 피염물(2)의 종류와 출력 폭과 길이 등의 설정값(제어값)이나 현재값 등의 데이터와 고속출력장치(1)의 동작상태 및 기본이미지와 편집이미지 및 이미지 출력위치 등이 표시되는 표시부(D)와, 구동롤러(4)를 회전시키는 서보모터(7)와, 카트리지모듈(15)을 나염부(16) 또는 홈(27)으로 이동시키는 서보모터(23)와, 피염물(2)의 신속 건조에 필요한 열풍이 발생되게 건조기(26) 내부에 설치되는 전열히터(38) 및 팬모터(40)와, 보조염료공급원(17)으로 칼라염료를 공급하는 염료펌프(20)와, 각각의 냉각실(13)로 냉각공기를 공급하는 에어펌프(21)와, 노즐마개(30)를 승강시키는 실린더(31)와, 각종 이상이 발생하거나 센서의 오동작 및 고장이나 피염물의 이송속도 이상시 소리나 빛 또는 소리와 빛으로 경보를 발하는 경보부(AL)가 각각 접속된다.

상기 표시부(D)는 전원공급 상태를 표시하는 전원표시등과, 각종 센 서(11)(32)(33)(39)(51)류 및 엑츄에이터등이 동작중 임을 표시하는 동작표시등과, 각종 이상 상태를 알리는 경보등과 각종 데이터 표시부분을 포함하며, 액정디스플레이(LCD) 또는 세븐 세그먼트 또는 발광다이오드 중 하나이거나 복합적으로 구성되며, 물론 상황여건에 따라 터치스크린으로 표시부를 구성하여 사용의 편의를 도모할 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

도 1 : 본 발명에서 카트리지모듈이 홈으로 이동한 상태의 평면구성도.

도 2 : 본 발명에서 카트리지모듈이 나염부로 이동한 상태의 평면구성도.

도 3 : 본 발명 일 예로 도시한 고속 나염 상태도.

도 4 : 본 발명에서 카트리지모듈이 나염부로 이동한 상태의 측면구성도

도 5 : 본 발명에서 홈으로 이동한 염료카트리지에 노즐마개가 닫힌 상태의 측면 구성도.

도 6 : 본 발명에서 카트리지모듈이 나염부로 이동한 상태의 측면구성도.

도 7 : 본 발명에서 노즐마개가 하강한 상태의 측면구성도.

도 8 : 본 발명에서 노즐마개가 상승한 상태의 측면구성도.

도 9 : 본 발명 일 예의 염료카트리지 결합상태 단면도.

도 10 : 본 발명 일 예로 도시한 일체형 염료카트리지의 구성도.

도 11 : 본 발명 일 예로 도시한 지그재그형 염료카트리지의 구성도.

도 12 : 본 발명 도 11에서 호스 연결상태도.

도 13 : 본 발명 일 예로 도시한 경사형 염료카트리지의 구성도

도 14 : 본 발명 일 예로 도시한 제어기의 회로 블럭도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

(1)--디지털 나염 고속출력장치 (2)--피염물

(3)--공급롤러 (4)--구동롤러

(5)--접동롤러 (6)--동력전달수단

(7)(23)--서보모터 (8)(9)(10)--보조롤러

(11)--속도센서 (12)--염료실

(13)--냉각실 (14a)--노즐

(14)(14b)(14c)(14)(14d)(14e)--염료카트리지

(15)--카트리지모듈 (16)--나염부

(17)--보조염료공급원 (16)(22)--공급호스

(19)--염료공급원 (20)--염료펌프

(21)--에어펌프 (22)--신호선

(24)--제어기 (26)--건조부

(27)--홈(HOME) (28)--이동수단

(29)--승강판 (30)--노즐마개

(31)--실린더 (32)(33)--근접센서

(35)--몸체 (36)--흡기구

(37)--방열구 (38)--전열히터

(39)(51)--온도센서 (40)--팬모터

(41)(42)(47)--브라켓 (43)(44)--안내봉

(45)--몸체부 (46)--구동벨트

(48)--피동풀리 (49)--벨트

(50)--어태치먼트 (52)--결합홈

(53)--탄지부 (54)--걸림부

(55)--손잡이부 (56)--케이스

(57)--격리판 (58)--상부덮개

(59)--단자 (60)--대응단자

(61)--염료주입관 (62)(65)--분배관

(63)--에어주입관 (64)--에어배출관

(C)--제어부 (S)--설정부

(IO)--입출력부 (M)--메모리부

(AL)--경보부

Claims

피염물 공급롤러와,

상기 피염물을 이송시키는 상하 한 쌍의 구동롤러 및 접동롤러와,

상기 구동롤러를 회전시키는 서보모터 및 동력전달수단과,

상기 피염물을 소망하는 폭으로 연속 나염하는 나염부와,

복수의 염료카트리지로 구성되는 카트리지모듈과,

상기 카트리지모듈을 나염부와 홈(HOME)으로 이동시키는 이동수단과,

상기 복수의 염료카트리지로 염료를 각각 공급하는 염료공급원 및 보조염료공급원과,

상기 염료카트리지 일측에 형성되는 냉각부와,

상기 냉각부로 에어를 강제 공급시켜 냉각하는 에어공급원과,

상기 나염 피염물을 건조시키는 건조부와,

상기 홈으로 이동된 연료카트리지의 노즐을 밀폐시키는 노즐마개와,

상기 노즐마개를 승강시키는 승강수단과,

상기 피염물의 이동속도를 감지하는 속도센서 및 제어기,

로 구성하여서 된 디지털 나염 고속출력장치.
청구항 1에 있어서 ; 염료카트리지는, 길이가 짧은 복수의 염료카트리지를 지그재그형으로 설치하되 이웃하는 각각의 염료카트리지 끼리 중첩 설치하여 노즐 들이 이격되거나 중첩됨이 없이 배열되게 구성하여 에지 부분이 없도록하고, 염료실 일측 및 타측에 냉각실을 형성하여서 된 디지털 나염 고속출력장치.
청구항 1에 있어서 ; 염료카트리지는, 길이가 긴 일체형 염료실 및 노즐과, 상기 염료실 일측에 형성되는 냉각실이 일체형으로 구성하여서 된 것임을 특징으로 하는 디지털 나염 고속출력장치.
청구항 1에 있어서 ; 염료카트리지는, 길이가 짧은 복수의 염료카트리지를 경사형으로 설치하되 이웃하는 각각의 염료카트리지 끼리 중첩 설치하여 노즐들이 이격되거나 중첩됨이 없이 배열되게 구성하여 에지 부분이 없도록하고, 염료실의 일측 및 타측에 냉각실을 형성하여서 된 디지털 나염 고속출력장치.
청구항 1 내지 청구항 4항 중 어느 한 항에 있어서 ; 건조부는 몸체 상부에 흡기구가 형성되고, 상기 몸체 하부에 방열구가 형성되고, 상기 몸체 내부에 복수 개의 전열히터와 발열온도를 감지하는 온도센서가 각각 설치되고, 상기 흡기구에 흡기팬이 구비된 팬모터가 설치된 것임을 특징으로 하는 디지털 나염 고속출력장치.
청구항 1 내지 청구항 4항 중 어느 한 항에 있어서 ; 이송수단은, 카트리지모듈의 상부면 양측에 평행 설치되는 한 쌍의 안내봉과, 몸체부에 설치되는 서보모 터와, 상기 서보모터의 회전축에 결합되는 구동벨트와, 상기 몸체부의 브라켓에 축 설치되는 피동풀리와, 상기 구동풀리와 피동풀리에 감아 설치되는 벨트와, 상기 벨트의 바깥 일측면과 카트리지모듈의 일측면을 연결하는 어태치먼트와, 몸체부 양측에 설치되는 근접센서로 구성하여서 된 디지털 나염 고속출력장치.
청구항 1 내지 청구항 4항 중 어느 한 항에 있어서 ; 카트리지모듈은 복수 개의 색상별 염료카트리지를 장착할 수 있게 다수의 결합홈이 배열 형성되며, 상기 결합홈 일측에는 결합홈에 결합된 염료카트리지의 상부를 가압 지지하는 탄지부 및 걸림부와 손잡이부가 돌출 형성되고, 카트리지모듈의 결합홈 일측에는 카트리지모듈의 단자가 접속되는 대응단자가 설치되고, 상기 대응단자에 연결되는 신호선은 제어기에 접속된 것임을 특징으로 하는 디지털 나염 고속출력장치.
청구항 1 내지 청구항 4항 중 어느 한 항에 있어서 ; 염료카트리지의 염료실에는 염료주입관이 설치되고, 상기 염료주입관은 분배관을 통하여 염료공급호스에 연결되고, 냉각실에는 에어주입관과 에어배출관 및 온도센서가 설치되고, 상기 에어주입관은 분배관을 통하여 에어공급호스에 연결됨을 특징으로 하는 디지털 나염 고속출력장치.
청구항 1 내지 청구항 4항 중 어느 한 항에 있어서 ; 제어기는 메모리부(M)를 통하여 자체적으로 이미지 데이터를 저장할 뿐 아니라 편집과 출력을 독자적으 로 진행하고, 입.출력부를 통하여 상기 제어기에 접속되는 컴퓨터, 단말기 등의 접속기기로 부터 나염 데이터를 전송받아 대형 이미지의 고속출력을 달성할 수 있도록 함을 특징으로 하는 디지털 나염 고속출력장치.