KR20100045895A - 적외선을 이용한 코팅 장치 및 그 방법과 그를 위한 적외선처리 장치 - Google Patents

적외선을 이용한 코팅 장치 및 그 방법과 그를 위한 적외선처리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적외선을 이용한 코팅 장치 및 그 방법과 그를 위한 적외선 처리 장치에 관한 것으로, 디지털 프린팅 후처리공정을 위한 UV 코팅(UV coating) 과정에서 프린팅용 잉크(예를 들어, 디지털 프린팅용 토너, 전자잉크 등)에 따른 별도의 UV 도료를 개발하지 않더라도, 적외선을 이용한 전처리 및/또는 후처리 과정을 수행하여 UV 도료의 안착성을 높이기 위한, 적외선을 이용한 코팅 장치 및 그 방법과 그를 위한 적외선 처리 장치를 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 코팅 장치로서, UV 도료를 안착시켜 경화시키기 위한 UV 코팅 수단; 및 상기 UV 도료를 코팅 대상에 안착시키는 전/후 과정 중 적어도 한 과정에 적외선을 조사시키기 위한 적외선 처리 수단을 포함한다.
UV 코팅, UV 도료, 적외선, 디지털 프린팅, 안착성, 경화, 조사

Description

적외선을 이용한 코팅 장치 및 그 방법과 그를 위한 적외선 처리 장치{APPARATUS AND METHOD FOR COATING USING INFRA RED AND INFRA RED PROCESS APPARATUS}
본 발명은 적외선을 이용한 코팅 장치 및 그 방법과 그를 위한 적외선 처리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디지털 프린팅 후처리공정을 위한 UV 코팅(UV coating) 과정에서 프린팅용 잉크(예를 들어, 디지털 프린팅용 토너, 전자잉크 등)에 따른 별도의 UV 도료를 개발하지 않더라도, 적외선을 이용한 전처리 및/또는 후처리 과정을 수행하여 UV 도료의 안착성을 높이기 위한, 적외선을 이용한 코팅 장치 및 그 방법과 그를 위한 적외선 처리 장치에 관한 것이다.
최근 들어, UV 코팅(Ultra Violet coating)을 이용한 코팅 처리 기술은 다양한 소재 적용성 및 환경 부하 저감 효과가 탁월하다는 이점에 기인하여 차세대 프린팅 솔루션으로 각광받고 있다. 이러한 UV 코팅은 UV 도료에 자외선(UV)을 조사하여 단시간에 경화시켜 특정 코팅 대상(예를 들어, 종이, 필름, 호일, 특수용지, 태 그 등)을 코팅하는 방식이다.
이와 같은 UV 코팅은 디지털 프린팅을 위한 표면 후처리 기술로 활용되고 있다. 즉, 디지털 프린팅에서는 코팅 대상의 표면적 특징에 따라 차이가 있으나, 프린팅용 잉크(예를 들어, 디지털 프린팅용 토너, 전자잉크 등)가 특정 코팅 대상에 불완전하게 안착되어 코팅 대상의 표면에서 쉽게 박리되거나 스크래치(scratch)가 발생할 수 있는데, UV 코팅은 이러한 디지털 프린팅의 치명적인 약점을 보완하기 위한 표면 후처리 기술로 제안된 기술이다.
일반적으로, UV 코팅을 이용한 프린팅 기술은 UV 코팅을 위해 UV 램프가 장착된 건조기가 필요하며, 건조후에 물리적으로 견고한 상태의 출력물을 제공한다. 아울러, UV 코팅을 이용한 코팅 기술은 디지털 프린터용 토너 및 전자잉크를 흡수할 수 있는 재료 또는 그렇지 않은 재료에 상관없이 인쇄할 수 있다.
그런데, 종래에는 UV 코팅을 수행할 때 프린팅용 잉크의 특성과 UV 도료의 특성이 맞지 않으면, 프린팅된 이미지 표면에 대한 UV 도료의 안착성이 떨어지기 때문에, 프린팅용 잉크별 특성에 따라 적절한 UV 도료를 개발해야 한다. 즉, 현재에는 각각의 프린팅용 잉크 토너방식에 보편적으로 적용될 수 있는 UV 도료가 개발되어 있지 않은 실정이므로, 각각의 프린팅용 잉크 특성에 따른 특정 UV 도료를 적용하여 UV 코팅을 수행해야 하는 한계가 있다.
특히, 종래에는 프린팅용 잉크에 따른 UV 도료를 소량 다품종으로 생산해야 하기 때문에, UV 도료의 생산단가나 유통상의 문제가 제기되어 왔다.
따라서, UV 코팅을 이용한 디지털 프린팅 기술에서는 프린팅용 잉크에 따라 특정 UV 도료를 개발하지 않더라도, 프린트된 이미지 표면에 UV 도료를 효과적으로 안착시킬 수 있는 기술이 제안될 필요성이 있다.
따라서 상기와 같은 종래 기술은 프린팅용 잉크에 대한 UV 도료의 안착성을 높이기 위해 프린팅용 잉크에 따라 UV 도료를 개발해야 하는 문제점이 있으며, 이러한 문제점을 해결하고자 하는 것이 본 발명의 과제이다.
따라서 본 발명은 디지털 프린팅 후처리공정을 위한 UV 코팅(UV coating) 과정에서 프린팅용 잉크(예를 들어, 디지털 프린팅용 토너, 전자잉크 등)에 따른 별도의 UV 도료를 개발하지 않더라도, 적외선을 이용한 전처리 및/또는 후처리 과정을 수행하여 UV 도료의 안착성을 높이기 위한, 적외선을 이용한 코팅 장치 및 그 방법과 그를 위한 적외선 처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 코팅 장치로서, UV 도료를 안착시켜 경화시키기 위한 UV 코팅 수단; 및 상기 UV 도료를 코팅 대상에 안착시키는 전/후 과정 중 적어도 한 과정에 적외선을 조사시키기 위한 적외선 처리 수단을 포함한 다.
한편, 본 발명은 코팅 방법으로서, 프린팅용 잉크가 안착된 코팅 대상에 적외선을 조사하는 조사 단계; 및 상기 코팅 대상에 UV 도료를 안착시켜 경화시키는 안착 및 경화 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은 상기 안착 및 경화 단계는, 상기 코팅 대상에 UV 도료를 안착시킨 후, 적외선을 다시 조사하고 경화시키는 단계를 더 포함한다.
한편, 본 발명은 적외선 처리 장치로서, 코팅 대상을 공급하기 위한 공급판; 및 상기 코팅 대상에 UV 도료를 안착시키는 전/후 과정 중 적어도 한 과정에 적외선을 조사시키기 위한 적외선 램프를 포함한다.
상기와 같은 본 발명은, 디지털 프린팅을 위한 UV 코팅 과정에서 프린팅용 잉크에 따른 별도의 UV 도료를 개발하지 않더라도, 적외선을 이용한 전/후처리 과정을 수행하여 UV 도료의 안착성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 프린팅용 잉크에 따른 별도의 UV 도료를 개발하지 않아도 되므로, 경제적으로 이익을 도모할 수 있는 효과가 있다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기 술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 적외선을 이용한 코팅 장치에 대한 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 적외선을 이용한 코팅 장치(이하 "코팅 장치"라 함)는, 프린팅 잉크가 안착되어 있는 코팅 대상 표면에 순간적으로 적외선을 조사하여 UV 도료가 잘 스며들 수 있는 유연한 상태로 만든 후 UV 도료를 안착시키고, 다시 적외선을 조사하여 UV 도료가 프린팅 잉크에 좀 더 잘 스며들게 한 후 UV 도료를 경화시킴으로써, UV 도료의 안착성과 경화성을 상승시켜 코팅 품질을 개선한다.
이를 위해, 본 발명의 코팅 장치는 적외선 전처리부(110), UV 도료 안착부(120), 적외선 후처리부(130), UV 도료 경화부(140)를 포함한다.
구체적으로, 적외선 전처리부(110)는 프린팅용 잉크가 안착된 코팅 대상을 적외선 히터로서의 적외선 램프로 통과시켜, 해당 코팅 대상 표면의 유연성을 향상시켜 UV 도료가 잘 스며들 수 있는 전처리 환경을 조성한다. 이때, 적외선 전처리부(110)는 파장범위 760nm 내지 3000nm, 온도범위 350℃ 내지 400℃에서 프린팅용 잉크에 따라 최적 상태로 미리 설정된 적외선 램프를 이용하며, 해당 코팅 대상이 통과할 때 2초 내지 3초 동안 적외선을 조사한다. 여기서, 적외선 램프는 할로겐 램프를 이용하는 것이 바람직하다. 이는 유리관에 할로겐 가스를 주입하여 텅스텐 필라멘트의 텅스텐 증발 현상을 억제함으로써, 램프의 수명을 오랫동안 유지할 수 있기 때문이다.
UV 도료 안착부(120)는 적외선 전처리부(110)를 통과하여 해당 코팅 대상 표면에 UV 도료를 안착시킨다. 이때, UV 도료 안착부(120)는 UV 도료를 안착시키기 위해, 적외선 전처리부(110)를 통과한 해당 코팅 대상을 UV 도료가 묻혀진 롤러(roller)를 통과시킨다.
적외선 후처리부(130)는 해당 코팅 대상에 UV 도료가 잘 스며들 수 있도록, 전술한 적외선 전처리부(110)와 같이 적외선 램프를 이용하여 다시 적외선을 조사하는 후처리 환경을 조성한다. 이는 UV 도료가 해당 코팅 대상에 안착된 프린팅용 잉크에 잘 스며들도록 함으로써, UV 도료의 프린팅용 잉크에 대한 안착성을 높이도록 하기 위함이다.
UV 도료 경화부(140)는 UV 램프를 통과시켜 코팅 대상 표면에 있는 UV 도료를 경화시킨다.
한편, 본 발명에서는 적외선 전처리부(110) 및/또는 적외선 후처리부(130)를 설명의 편의상 이하 "적외선 처리 장치"로 통칭하기로 한다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 적외선 처리 장치에 대한 일실시예 도면 이다. 여기서는 편의상 적외선 전처리부(110)만 적용된 경우에 대하여 설명하며, 당업자라면 적외선 후처리부(130)만 적용된 경우뿐만 아니라, 적외선 전처리부(110) 및 적외선 후처리부(130)가 동시에 적용된 경우에 대해서도 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 적외선 처리 장치는 코팅 대상을 공급하기 위한 공급판, 코팅 대상의 절단부분의 날카로움으로 인해 UV 코팅롤러의 표면이 손상되는 것을 방지하기 위한 양쪽 및 상하에 있는 압착롤러, 적외선이 조사된 코팅 대상을 이송하기 위한 컨베이어 벨트, 코팅 대상에 적외선을 조사하기 위한 적외선 램프, 적외선 램프에 의해 발생되는 열을 방출하기 위한 송풍팬, 등을 구비하며, 도 2a 내지 도 2c에 도시되지 않았으나 적외선 램프의 온도(조도)를 조절하기 위한 온도 조절 스위치, 적외선 램프의 빛과 열을 반사시키기 위한 반사경도 구비한다.
또한, 적외선 처리 장치의 적외선 램프는 도 2a와 같이 송풍팬과 결합된 형태로 적용되거나, 도 2b 및 도 2c와 같이 상부에 송풍팬, 하부에 코팅 대상의 사이즈(size)에 맞게 제작된 형태로 적용될 수 있다.
여기서, 공급판은 자동급지 장치가 대신 부착될 수 있고, 양쪽-상하 압착롤러는 평면 스키드 판넬과 롤러유닛이 대신 부착될 수 있다. 또한, 적외선 램프는 적외선 할로겐 히터 대신에 다른 종류의 히터나 정착기구 롤러(fuser roller)가 사용될 수도 있고, 적외선 램프 전방에 원적외선 히터가 구비될 수도 있다.
도 3a 내지 도 3d는 코팅 장치에 독립형 적외선 처리 장치가 적용된 경우에 대한 도면이고, 도 4a 내지 도 4f는 코팅 장치에 일체형 적외선 처리 장치가 적용된 경우에 대한 도면이다.
도 3a 내지 도 3d에 도시된 바와 같이, 독립형 적외선 처리 장치는 UV 코팅부에 착탈식으로 장착하여 사용된다. 독립형 적외선 처리 장치에는 위쪽에 압축롤러의 구동 스위치와 적외선 램프의 온/오프 스위치가 있고, 아래쪽에 압축롤러의 속도 조절 스위치와 적외선 램프의 온도(조도) 조절 스위치가 있다.
도 4a 내지 도 4f에 도시된 바와 같이, 일체형 적외선 처리 장치는 UV 코팅부의 전면부에 부착되는 공급판에 직접 장착되어 사용된다. 일체형 적외선 처리 장치에는 적외선 램프의 하우징에 적외선 램프의 온도(조도) 조절 스위치가 있고, 적외선 램프는 전기코드의 연결상태(즉, plug in/plug out)에 따라 온/오프된다.
독립형 적외선 처리 장치는 UV 코팅부와 별도의 구동부를 갖는 분리된 구조를 가지며, 일체형 적외선 처리 장치는 UV 코팅부의 전면에 삽입됨에 따라, UV 코팅부의 구동부와 압착롤러의 구동부분을 직접 연결하는 구조이다.
특히, 독립형 적외선 처리 장치에는 압착롤러의 회전 속도와 UV 코팅부의 회전 속도가 달라 발생될 수 있는 문제점(즉, 용지의 잼 현상 및 용지의 구김에 의한 코팅롤러의 파손 등)을 해결하기 위해 중간에 컨베어 벨트를 구비한다. 반면에, 일체형 적외선 처리 장치에는 UV 코팅부의 롤러구동부와 압착롤러를 타이밍 벨트풀리로 연결하는 기어유닛(일례로, 헬리컬 기어를 통해 연결)으로 연결하여 회전 속도를 맞추기 때문에 컨베어 벨트가 필요 없다.
한편, 본 발명에 따른 적외선을 이용한 코팅 방법은, 전술한 코팅 장치에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있으므로 도면에 도시하지 않고 간략히 설명하기로 한다.
본 발명의 코팅 장치는 프린팅용 잉크가 안착된 코팅 대상에 적외선을 조사하고, 코팅 대상에 UV 도료를 안착시켜 경화시킨다. 이때, 코팅 장치는 코팅 대상에 UV 도료를 안착시킨 후, 적외선을 다시 조사시킬 수 있다. 이를 통해, 코팅 장치는 프린팅용 잉크에 따라 별도의 UV 도료를 개발하지 않고, UV 도료의 안착성을 향상시켜 양질의 디지털 프린팅을 제공할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 적외선을 이용한 코팅 장치에 대한 일실시예 구성도,
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 적외선 처리 장치에 대한 일실시예 도면,
도 3a 내지 도 3d는 코팅 장치에 독립형 적외선 처리 장치가 적용된 경우에 대한 도면,
도 4a 내지 도 4f는 코팅 장치에 일체형 적외선 처리 장치가 적용된 경우에 대한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
110 : 적외선 전처리부
120 : UV 도료 안착부
130 : 적외선 후처리부
140 : UV 도료 경화부

Claims (14)

  1. UV 도료를 안착시켜 경화시키기 위한 UV 코팅 수단; 및
    상기 UV 도료를 코팅 대상에 안착시키는 전/후 과정 중 적어도 한 과정에 적외선을 조사시키기 위한 적외선 처리 수단을 포함하는
    적외선을 이용한 코팅 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적외선 처리 수단은, 프린팅용 잉크에 따라 적외선의 파장 및 온도가 기 설정된 상태의 적외선 램프를 이용하여 적외선을 조사시키는
    적외선을 이용한 코팅 장치.
  3. 제 2 항에 있어서.
    상기 적외선 처리 수단은, 상기 적외선 램프가 파장범위 760nm 내지 3000nm, 온도범위 350℃ 내지 400℃에서 설정되는
    적외선을 이용한 코팅 장치.
  4. 제 3 항에 있어서.
    상기 적외선 램프는, 할로겐 램프인
    적외선을 이용한 코팅 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서.
    상기 코팅 대상은, 상기 UV 코팅 수단의 롤러의 손상을 방지하기 위해 압축롤러를 거친 후 공급되는
    적외선을 이용한 코팅 장치.
  6. 프린팅용 잉크가 안착된 코팅 대상에 적외선을 조사하는 조사 단계; 및
    상기 코팅 대상에 UV 도료를 안착시켜 경화시키는 안착 및 경화 단계를 포함하는
    적외선을 이용한 코팅 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 안착 및 경화 단계는, 상기 코팅 대상에 UV 도료를 안착시킨 후, 적외선을 다시 조사하고 경화시키는 단계를 더 포함하는
    적외선을 이용한 코팅 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 적외선은, 프린팅용 잉크에 따라 미리 설정된 파장 및 온도를 갖는
    적외선을 이용한 코팅 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 적외선은, 파장범위 760nm 내지 3000nm, 온도범위 350℃ 내지 400℃에서 설정되는
    적외선을 이용한 코팅 방법.
  10. 제 9 항에 있어서.
    상기 조사 단계 이전에, 상기 코팅 대상이 UV 코팅롤러의 손상을 방지하기 위해 압축롤러를 통과하는 단계를 더 포함하는
    적외선을 이용한 코팅 방법.
  11. 코팅 대상을 공급하기 위한 공급판; 및
    상기 코팅 대상에 UV 도료를 안착시키는 전/후 과정 중 적어도 한 과정에 적외선을 조사시키기 위한 적외선 램프를 포함하는
    적외선 처리 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 적외선 램프는, 프린팅용 잉크에 따라 파장 및 온도가 미리 설정된 적외선을 조사시키는
    적외선 처리 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 적외선 램프는, 파장범위 760nm 내지 3000nm, 온도범위 350℃ 내지 400℃에서 설정되는
    적외선 처리 장치.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코팅 대상의 절단부분에 의한 UV 코팅롤러의 손상을 방지하기 위한 압 축롤러를 더 포함하는
    적외선 처리 장치.
KR1020090026358A 2008-10-24 2009-03-27 적외선을 이용한 코팅 장치 및 그 방법과 그를 위한 적외선처리 장치 KR20100045895A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102237670A (zh) * 2011-05-03 2011-11-09 龙梅 高端数码印刷设备的故障感应自断电系统

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