KR20100090697A - 열전사 인쇄 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 재전사 중간 시트로부터 열전사 인쇄에 의해 화상을 인쇄할 물체에 대한 지지체에 관한 것으로서, 상기 지지체는 대체로 상기 물체와 체결되는 형상을 가진 체결 표면을 가지며, 상기 체결 표면의 적어도 일부는 탄성 물질로 형성된다. 본 발명은 또한 상기 지지체의 제조 방법, 열전사 인쇄 장치, 인쇄 방법 및 인쇄된 화상을 가지는 물체를 개시한다.

Description

열전사 인쇄 {THERMAL TRANSFER PRINTING}

본 발명은 열전사 인쇄에 관한 것이며, 열전사 인쇄에 의해 재전사 중간 시트(retransfer intermediate sheet)로부터 화상이 인쇄될 물체에 대한 지지체(support), 물체를 포함한 지지체, 지지체의 제조 방법, 열전사 인쇄용 장치, 인쇄 방법 및 인쇄된 화상을 가지는 물체에 관한 것이다.

열전사 인쇄는 1종 이상의 열전사 가능한 염료를 이용하여 재전사 중간 시트 상에 화상(역방향으로)을 형성하는 단계를 포함한다. 그런 다음, 화상을 물체(article) 표면과 접촉시키고, 열 및 전형적으로는 압력도 인가함으로써 화상이 물체의 표면에 열전사된다. 열전사 인쇄는, 특히 삼차원(3D) 물체와 같이 직접적으로 인쇄되기가 용이하지 않은 물체 상에 인쇄하는 데에 특히 유용하다. 승화성 염료를 이용한 염료 확산(dye diffusion) 열전사 인쇄에 의한 열전사 인쇄는, 예를 들면 특허 문헌 WO 98/02315 및 WO 02/096661에 개시되어 있다. 재전사 중간 시트 상에 화상을 형성하는 디지털 인쇄 기술을 이용함으로써, 사진 품질에도 이를 수 있는 고품질의 화상을, 짧은 시간에도 비교적 간편하게 경제적으로 3D 물체 상에 인쇄할 수 있다. 사실상 그러한 물체는 경제적으로 개인별 물품으로 만들어질 수 있다.

적합한 재전사 중간 시트를 이용하면, 복합 만곡부(compound curve)를 포함하는 곡면 형상(오목형 또는 볼록형)을 포함하는 복합 형상을 가질 수도 있는 3D 물체 상에 양호한 품질의 화상을 형성할 수 있다. 3D 물체 상에 인쇄할 때, 시트를 연화시켜 변형 가능하게 만들기 위해, 시트를 물체에 적용하기 전에 예를 들면 80∼170℃ 범위의 온도로 예열하는 것이 전형적이다. 그렇게 되면, 연화된 시트는 물체의 윤곽(contour)에 용이하게 적용되어 부합될 수 있는 상태로 된다. 이것은, 연화된 시트가 물체에 몰딩될 수 있도록 연화된 시트를 가로질러 압력차가 걸리게 함으로써 간편하게 수행된다. 압력차는 전형적으로 40kPa이고, 물체에 적용되는 시트측에 대해 진공으로서 적용되는 것이 전형적이다. 예를 들면 압력차를 유지함으로써, 시트가 물체와 접촉한 상태로 유지되어 있는 동안, 시트뿐 아니라 상기 물체도 염료가 전사되기에 적합한 온도, 전형적으로는 140∼200℃ 범위의 온도로, 적합한 시간, 전형적으로는 15∼150초 동안 가열된다. 염료가 전사된 후, 재전사 중간 시트가 제거되기 전에 물체는 방냉되거나 냉각된다. 전사 인쇄 단계를 실행하기에 적합한 장치는, 예를 들면 WO 0./96123 및 WO 2004/022354에 개시되어 있다.

시트를 가로지르는 압력차는 물체에 힘을 작용시키며, 이 힘은 물체가 염료 전사를 위해 가열되는 온도에서, 특히 물체가 가열시 연화되는 얇은 금속이나 플라스틱 물질로 제조되어 있는 경우에는, 물체의 변형을 초래할 수 있다.

따라서, 물체는 열전사 인쇄되는 동안 물체가 변형되는 것을 제한하는, "네스트(nest)"라 불리는 경질 지지체 상에 놓이는 것이 전형적이다.

물체가 놓이는 지지체 부분은, 물체의 치수 및 지지체와 물체의 상이한 열팽창률에 있어서 제조상의 허용공차(tolerance)를 도모해야 하는 필요성 때문에 전형적으로 물체와 비교적 느슨한 체결을 형성하게 되어, 지지체와 물체 사이에는 갭이 있을 수 있다.

지지체와 물체 사이에 갭이 있는 경우에, 물체가 가열되고, 물체에 대해 힘이 작용하게 되면, 지지체가 존재하더라도 물체의 변형이 발생될 수 있다. 또한, 지지체와 물체의 에지(edge) 사이에 갭이 있는 경우에, 연화된 시트는 시트를 가로질러 존재하는 압력차에 의해 갭 속으로 밀려 들어가서 파열됨으로써, 압력차가 상실될 수 있다. 그러한 경우에, 시트로부터 물체로의 염료 전사는 만족스럽지 못할 가능성이 크다.

본 발명의 목적은, 종래 기술의 단점을 개선할 수 있는, 열전사 인쇄에 의해 화상을 인쇄할 물체에 대한 지지체, 상기 지지체의 제조 방법, 열전사 인쇄 장치, 인쇄 방법 및 인쇄된 화상을 가지는 물체를 제공하는 것이다.

일 측면에서, 본 발명은, 재전사 중간 시트로부터 열전사 인쇄에 의해 화상을 인쇄할 물체에 대한 지지체로서, 상기 지지체는 대체로 물체와 맞물리는 형상의 체결 표면(engagement surface)을 가지며, 상기 체결 표면 중 적어도 일부는 탄성 물질(elastomeric material)로 형성되어 있는, 지지체를 제공한다.

지지체는 물체가 체결 표면과 맞물려 있을 때, 탄성 물질의 적어도 일부가 체결 표면과 맞물리는 물체의 부분의 적어도 일부에 부합되도록 특정한 물체에 맞추어 사용하기 위해 디자인되어 있음으로써, 종래에 물체의 해당 부분과 체결 표면 사이에 존재하던 갭이 탄성 물질에 의해 메워지도록 되어 있다.

지지체는 크기, 형상 및 지지체와 탄성 물질의 열 전도도를 포함하는 하나 이상의 요소를 변화시킴으로써 특정한 물체에 적합하도록 맞춤제작될 수 있다.

탄성 물질은 바람직하게는 적어도 열전사 인쇄가 일어나는 온도에서, 물체가 체결 표면과 맞물려 있을 때 탄성 물질의 적어도 일부가 물체의 해당 부분 중 적어도 일부에 부합되도록 성형된다.

이와 같이 탄성 물질을 성형함으로써, 열전사 인쇄시에 탄성 물질은 종래에 지지체와 물체의 해당 부분 사이에 존재하게 되는 모든 갭을 메우게 되어 물체의 변형을 방지한다.

탄성 물질은 바람직하게는, 적어도 열전사 인쇄가 일어나는 온도에서, 물체가 체결 표면과 맞물려 있을 때 탄성 물질이 물체의 에지에 부합되도록 성형된다.

이와 같이 탄성 물질을 성형함으로써, 물체가 표면과 맞물려 있을 때, 열전사 인쇄시에 탄성 물질은 종래에 체결 표면과 물체의 에지 사이에 존재하게 되는 모든 갭을 메움으로써 연화된 재전사 중간 시트가 갭 속으로 밀려 들어갈 수 없게 된다.

탄성 물질은 보다 바람직하게는, 적어도 열전사 인쇄가 일어나는 온도에서, 물체가 체결 표면과 맞물려 있을 때 탄성 물질이 물체의 외주 에지에 부합되도록 성형된다.

이와 같이 탄성 물질을 성형함으로써, 열전사 인쇄시에 탄성 물질이 체결 표면과, 물체의 측면, 즉 연화된 재전사 중간 시트가 지지체에 가장 근접하게 적용되는 물체의 부분과의 사이에 존재하게 되는 모든 갭을 메움으로써, 연화된 시트가 갭 속으로 밀려 들어갈 수 없다.

이를 위해서, 탄성 물질은 간편하게는, 물체의 바닥면(footprint)과 대체로 유사한 형상이지만 면적은 그보다 더 큰 고체 패드(pad)의 형태를 가질 수 있어서, 물체가 체결 표면과 맞물려 있을 때, 물체의 외주 에지가 패드의 외주 에지 내부에 위치하게 될 수 있다.

대안으로서, 탄성 물질은 간편하게는, 체결 표면의 외주를 메우는 외주 패드의 형태를 가질 수 있고, 물체의 평면 형태와 대체로 유사한 형상이되 그보다 더 큰 면적을 형성하는 형상으로 되어 있고, 패드는 패드의 개구부(opening)를 한정하는 내측 에지를 가짐으로써, 물체가 체결 표면과 맞물려 있을 때, 물체의 외주 에지가 패드의 외주 에지와 패드의 내측 에지 사이에 위치하게 된다.

탄성 물질은 유리하게는, 적어도 열전사 인쇄가 일어나는 온도에서, 물체가 체결 표면과 맞물려 있을 때 탄성 물질이 물체를 관통하는 통로로의 개구부를 한정하는 물체의 에지에 부합하도록 성형될 수 있다.

이와 같이 탄성 물질을 성형함으로써, 열전사 인쇄시 탄성 물질은 종래 지지체와 개구부를 한정하는 물제의 에지 사이에 존재하게 되는 모든 갭을 메움으로써, 연화된 시트가 상기 통로를 통해 갭 속으로 밀려 들어갈 수 없다.

탄성 물질이 고체 패드의 형태를 가지는 경우, 패드의 내측 부분은 편리하게는 물체를 관통하는 통로로의 개구부를 한정하는 물체의 에지에 부합할 수 있다.

패드의 내측 부분은 편리하게는, 물체를 관통하는 통로로의 개구부를 한정하는 물체의 에지에 부합하는 패드로부터의 둘출부(projection)로 구성될 수 있다. 상기 돌출부는 물체의 에지에 의해 한정되는 개구부와 유사한 형상이되 면적은 그보다 더 큰 체결 표면을 가짐으로써, 개구부는 둘출부의 체결 표면에 의해 밀봉된다.

탄성 물질이 외주 패드의 형태를 가지는 경우, 패드의 개구부에는 탄성 물질의 추가적 패드가 유리하게 제공될 수 있고, 상기 추가적 패드는 물체를 관통하는 통로로의 개구부를 한정하는 물체의 에지에 부합한다.

추가적 패드는 편리하게는 외주 패드와 일체로 형성될 수 있다.

탄성 물질은, 실온에서 물체가 체결 표면과 맞물려 있을 때, 물체의 에지와 탄성 물질 사이에 거의 또는 전혀 접촉이 없도록 성형될 수 있고, 탄성 물질은 열전사 인쇄가 일어나는 온도로 가열될 때 물체와 맞물리도록 팽창됨으로써 탄성 물질이 물체와 부합하게 된다.

그러나, 바람직하게는 탄성 물질은, 실온에서 물체가 체결 표면과 맞물려 있을 때, 물체가 탄성 물질과 맞물리고 탄성 물질이 물체에 부합되어, 열전사 인쇄가 일어나는 온도로 가열될 때 팽창하여 물체에 더욱 부합되도록, 성형된다.

지지체는 유리하게는, 물체와 대체로 맞물리는 형상으로 된 표면을 가진 비교적 경질인 본체(rigid body)와 탄성 물질로 형성된 하나 이상의 패드를 포함하고, 상기 하나 이상의 패드는 체결 표면 내에 또는 체결 표면 상에 배치된다.

체결 표면에는 유리하게는, 하나 이상의 패드를 수용하기 위한 하나 이상의 리세스(recess)가 형성될 수 있다.

상기 하나 이상의 패드는 유리하게는, 하나 이상의 리세스 내에 고정될 수 있다.

바람직하게는, 지지체는 상대적으로 비신장성인(inextensible) 복수 개의 섬유를 추가로 포함하고, 섬유의 제1 단부(end)는 상기 본체에 부착되고, 섬유의 제2 단부는 하나 이상의 패드에 부착된다.

바람직하게는, 상기 본체는 상기 섬유의 제1 단부 주위에 형성되고, 하나 이상의 패드는 상기 섬유의 제2 단부 주위에 형성된다. 상대적으로 비신장성인 상기 섬유는 하나 이상의 패드가 섬유의 제2 단부 주위에 형성되어 있을 때 하나 이상의 패드의 열팽창을 제한한다.

체결 표면에 하나 이상의 패드를 수용하기 위한 하나 이상의 리세스가 형성되어 있을 때, 상기 본체는, 유리하게는 섬유의 제2 단부가 하나 이상의 리세스 내로 돌출되고, 하나 이상의 패드는 섬유의 제2 단부 주위에 형성되도록, 섬유의 제1 단부 주위에 형성될 수 있다.

체결 표면에 하나 이상의 리세스가 형성되어 있을 때, 하나 이상의 리세스는 유리하게는 재진입 방식으로(re-entrantly) 개방되거나, 재진입 방식으로 개방되는 부위를 포함할 수 있고, 하나 이상의 패드는 각각 하나 이상의 리세스 또는 하나 이상의 리세스의 부위 내에 수용됨으로써, 하나 이상의 패드가 하나 이상의 리세스 내에 고정될 수 있다.

지지체는 유리하게는 비교적 경질인 본체와, 상기 본체의 적어도 일부를 덮는 탄성 물질로 형성된 패드를 포함할 수 있고, 체결 표면은 상기 패드로 구성된다.

체결 표면이 패드로 구성되는 경우, 지지체는 유리하게는 상대적으로 비신장성인 복수 개의 섬유를 추가로 포함할 수 있고, 상기 섬유의 제1 단부는 본체에 부착되고 상기 섬유의 제2 단부는 패드에 부착된다.

바람직하게는, 본체는 상기 섬유의 제1 단부 주위에 형성되고, 패드는 상기 섬유의 제2 단부 주위에 형성된다.

복수 개의 섬유는 패드가 본체로부터 분리되는 것을 방지하는데, 그렇지 않은 경우에는 본체와 패드 사이의 불충분한 접착성(화학적 비상용성(incompatibility))으로 인해 분리가 일어날 수 있다.

지지체는 유리하게는, 물체와 맞물리는 형상의 체결 표면을 가진 본체를 포함하고, 상기 본체는 탄성 물질로 형성되고 체결 표면을 제외한 본체의 부분이 변형되는 것을 실질적으로 방지하는 구조체를 구비한다.

상기 구조체는 유리하게는 상대적으로 비신장성인 섬유로 된 하나 이상의 층을 포함할 수 있고, 본체는 상기 하나 이상의 층 주위에 형성되고, 상기 하나 이상의 층은 체결 표면에 실질적으로 평행하게 배치된다.

바람직하게는, 상대적으로 비신장성인 섬유의 하나 이상의 층은 제2의 복수 개의 섬유와 합쳐 엮어짐과 아울러 실질적으로 수직을 이룬 제1의 복수 개의 섬유를 포함하는 하나 이상의 매트(mat)로 구성된다.

대안으로서, 상기 하나 이상의 층은 유리하게는, 매트를 따라 실질적으로 무작위 배향으로 배열된 복수 개의 섬유를 포함하는 하나 이상의 매트로 구성될 수 있다.

하나 이상의 매트는 물체가 지지체와 맞물려 있고 연화된 시트를 가로지르는 압력차에 의해 물체에 힘이 가해질 때 체결 표면에 평행한 본체의 신장을 상당히 제한한다. 하나 이상의 매트는 또한 본체의 열팽창으로 인한 체결 표면에 평행한 본체의 신장을 제한한다.

지지체가 물체와 맞물리는 형상의 체결 표면을 가지는, 상대적으로 경질인 본체 및 탄성 물질로 형성된 하나 이상의 패드를 포함할 때, 경질인 본체는 유리하게는 금속이나 목재와 같은 상대적으로 경질인 재료로부터 가공될 수 있다. 바람직하게는, 경질인 본체는 바람직하게는, 폴리우레탄이나 에폭시 수지와 같은 경화가능한 수지로부터 몰드에서 형성된다.

경질인 본체가 경화가능한 수지로부터 성형될 때, 상기 수지는 유리하게는 수지의 열전도도를 증가시키거나 감소시키는 금속 또는 절연성 충전재 분말을 포함할 수 있다.

탄성 물질은 유리하게는 Dow Corning Corporation으로부터 입수가능한 Silastic(Silastic은 상품명임) 실리콘 수지 타입 S 또는 V와 같은 실리콘 수지를 포함할 수 있다.

상대적으로 비신장성인 섬유는 바람직하게는 유리 섬유이다.

본 발명은 또한 재전사 중간 시트로부터 열전사 인쇄에 의해 화상이 인쇄될 표면을 구비한 지지체에 관한 것이다.

또 다른 측면에서 본 발명은 열전사 인쇄에 의해 재전사 중간 시트로부터 화상이 인쇄될 물체에 대한 지지체를 제조하는 방법으로서, 대체로 물체와 맞물리는 형상의 체결 표면을 가진 지지체를 형성하는 단계, 및 상기 체결 표면의 적어도 일부를 탄성 물질로 형성하는 단계를 포함하는 지지체의 제조 방법을 제공한다.

체결 표면의 적어도 일부를 탄성 물질로 형성하는 단계는 바람직하게는, 적어도 열전사 인쇄가 일어나는 온도에서, 물체가 체결 표면과 맞물려 있을 때 탄성 물질의 적어도 일부는 물체의 적어도 일부에 부합하도록 탄성 물질을 성형하는 단계를 포함한다.

체결 표면의 적어도 일부를 탄성 물질로 형성하는 단계는 유리하게는 몰드의 캐비티의 적어도 일부에 경화가능한 탄성 물질을 적용하는 단계를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 체결 표면의 적어도 일부를 탄성 물질로 형성하는 단계는 물체를 이용하여 형성되는 몰드의 캐비티의 적어도 일부에 경화가능한 탄성 물질을 적용하는 단계를 포함한다.

체결 표면의 적어도 일부가 탄성 물질로부터 형성되는 경우에, 물체와 맞물리는 형상의 체결 표면을 가진 지지체를 형성하는 단계는, 유리하게는 탄성 물질 주위에 몰드의 캐비티를 경화에 의해 경질 구조체를 형성하는 물질로 충전시키는 단계를 포함할 수 있다.

체결 표면의 적어도 일부를 탄성 물질로 형성하는 단계는 유리하게는 탄성 물질로부터 형성될 체결 표면의 일부의 에지를 한정하도록 몰드의 캐비티 내에 배리어(barrier)를 설치하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

상기 방법이 몰드의 캐비티 내에 배리어를 설치하는 단계를 포함할 경우에, 배리어는 유리하게는 배리어에 의해 한정되는 체결 표면의 부위의 에지로부터 대응하는 돌출부를 생성하도록, 재진입 방식으로 개방되는 리세스를 구비할 수 있다.

탄성 물질 주위의 몰드의 캐비티가 경화되어 경질 구조체를 형성하는 물질로 충전될 때, 재진입 방식으로 개방되는 리세스가 지지체에 형성되고, 상기 리세스는 체결 표면의 부위의 돌출부에 의해 메워짐으로써, 체결 표면의 부위를 지지체에 고정시킨다.

상기 방법은 유리하게는, 몰드의 캐비티의 적어도 일 부분에 경화가능한 탄성 물질을 적용한 후 경화가능한 탄성 물질 내로 상대적으로 비신장성인 복수 개의 섬유의 제1 단부를 삽입하고, 탄성 물질 주위의 몰드의 캐비티를 경화에 의해 경질 구조체를 형성하는 물질로 충전하기 전에, 섬유의 제2 단부가 몰드 캐비티 내로 신장되는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

복수 개의 섬유는 탄성 물질을 지지체의 잔여 부분에 고정시킨다.

탄성 물질로부터 체결 표면의 적어도 일부를 형성하는 단계는 유리하게는 몰드의 캐비티를 경화가능한 탄성 물질로 제1 레벨까지 충전하는 단계를 포함할 수 있다.

체결 표면의 적어도 일부가 이와 같이 탄성 물질로부터 형성되는 경우에, 물체와 맞물리도록 성형된 체결 표면을 가진 지지체를 형성하는 단계는 유리하게는, 몰드의 캐비티 내에 경화가능한 탄성 물질 상부에 상대적으로 비신장성 섬유의 층을 형성한 다음, 캐비티의 잔여 부분을 더 많은 경화가능한 탄성 물질로 충전하여 섬유의 층을 커버하는 단계를 포함할 수 있다.

상대적으로 비신장성인 복수 개의 섬유를 지지체에 포함함으로써, 지지체는 섬유의 층에 평행한 신장에 대해 저항성을 갖게 된다.

몰드의 캐비티 내의 경화가능한 탄성 물질 상부에 상대적으로 비신장성인 섬유의 층을 형성하는 단계는 바람직하게는, 몰드의 캐비티 내의 경화가능한 탄성 물질 상부에 제2 복수 개의 섬유와 합쳐 엮어지고 실질적으로 수직인 복수개의 제1 섬유를 포함하는 매트를 설치하는 단계를 포함한다.

대안으로서, 몰드의 캐비티 내의 경화가능한 탄성 물질 상부에 상대적으로 비신장성인 섬유의 층을 형성하는 단계는 유리하게는, 몰드의 캐비티 내의 경화가능한 탄성 물질 상부에 매트를 따라 실질적으로 무작위 배향으로 배열된 복수 개의 섬유를 포함하는 매트를 설치하는 단계를 포함할 수 있다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 재전사 중간 시트로부터의 화상을 물체 상에 열전사 인쇄하기 위한 장치로서, 상기 장치는 염료를 전사시키기 위한 가열된 가스의 흐름을 공급할 수 있도록 되어 있는 가열 수단, 시트를 가로질러 압력차를 형성하도록 되어 있는 펌프, 및 물체에 대한 하나 이상의 지지체를 포함하고, 상기 하나 이상의 지지체는 대체로 물체와 맞물리는 형상의 체결 표면을 가지며, 상기 체결 표면 중 적어도 일부는 탄성 물질로 형성되어 있는, 열전사 인쇄 장치를 제공한다.

바람직하게는, 탄성 물질은 적어도 열전사 인쇄가 일어나는 온도에서, 물체가 체결 표면과 맞물려 있을 때 탄성 물질의 적어도 일부가 물체의 해당 부분 중 적어도 일부에 부합되도록 성형된다.

상기 장치는 하나 이상의 지지체의 개수, 크기, 열 전도도, 위치 및 구조를 포함하는 하나 이상의 요소를 변화시킴으로써 특정한 물체에 적합하도록 맞춤제작될 수 있다.

다른 실시예에서, 상기 장치는 종래의 구조로 되어 있을 수 있고, 종래의 방식으로 사용될 수 있다.

따라서, 가열 수단은 히터 부재(heater element)와 팬(fan)을 포함하는 것이 편리하다.

가열 수단은, 시트를 연화시키도록 시트를 예열하고(전형적으로는 80∼170℃ 범위의 온도로), 또한 염료를 전사시키도록 시트를 가열하기 위해(전형적으로는 120∼240℃ 범위의 온도로) 가동될 수 있다. 가열 수단은 또한 처리하고자 하는 물체의 선택적 예열(전형적으로는 100∼120℃ 범위의 온도로)을 위해 사용될 수 있다.

가열된 가스는 통상적으로 공기이다.

상기 장치는 시트 및 물체를 염료 전사 단계를 위해 준비된 상태로 긴밀하게 접촉시키는 수단을 포함한다. 그러한 수단은 전형적으로 진공 수단을 포함하며, 따라서 상기 장치는 진공 프레스(vacuum press)이다. 진공 수단은 진공 펌프 및 그와 관련된 블리드 밸브(bleed valve)를 포함하는 것이 편리하다.

상기 장치는 적합하게는 열전사 시트를 인쇄될 물체 상부의 정위치에 유지하기 위한 수단을 포함한다.

물체와 시트간의 상대적 운동을 유발하여 시트(예열 후 연화된 상태)와 물체를 접촉시키기 위한 플랫폼(platform) 수단을 제공하는 것이 바람직하고, 상기 플랫폼 수단은 지지체를 승강시키기 위한 승강 수단(elevating means)을 포함하는 것이 편리하다.

상기 장치는, 인쇄된 후의 물체와 시트 상부로 저온의 기류를 유통시켜 물체와 시트를 냉각시키기 위해, 전형적으로는 팬 형태로 된 냉각 수단을 포함하는 것이 편리하다.

상기 장치는 가열 수단, 진공 수단, 냉각 수단, 및 승강 수단의 가동을 조절하기 위한 컴퓨터 제어 수단을 포함하는 것이 적합하다. 상기 제어 수단은 다양한 물질을 인쇄하기에 적합한 수많은 설정 프로그램을 포함할 수 있고, 또한 다른 요건에 맞추어 사용자에 의해 프로그래밍될 수도 있다.

상기 장치는, 플라스틱, 금속, 세라믹, 목재, 복합재 등을 포함하는 광범위한 물질로 만들어지고, 고체이거나 얇은 구조로 되어 있는 물체 상에 화상을 인쇄하는 데 사용될 수 있다. 화상을 인쇄할 물체 표면의 성질에 따라서는, 전사되는 염료의 부착을 향상시키기 위해 표면 코팅 또는 래커(lacquer)를 도포함으로써 표면을 전처리하는 것이 적절할 수 있다.

상기 장치는 특히 복합 만곡부를 포함하는 곡면 형상(오목부 또는 볼록부)을 포함하는 복합 형상을 가질 수도 있는 3D 물체 상에 인쇄하기 위한 것이다.

적합한 열 재전사(thermal retransfer) 시트는 상업적으로 입수가능하고, 그 예로는 ICI Imagedata사 제조의 Pictaflex media(Pictaflex는 상표임)를 들 수 있다.

화상은 적합한 열전사 가능한 염료로 인쇄함으로써, 바람직하게는 잉크젯 프린팅에 의해 재전사 시트 상에 형성될 수 있다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 열 재전사 시트로부터 물체 상에 화상을 인쇄하는 방법으로서, 상기 시트와 상기 물체를 접촉시키는 단계; 및 가열된 가스의 흐름에 노출시킴으로써 상기 시트를 가열하여 상기 시트로부터 상기 물체로 염료를 전사시키는 단계를 포함하고, 상기 물체는 지지체의 체결 표면과 맞물리고, 상기 지지체의 상기 체결 표면 중 적어도 일부는 탄성 물질로 형성되어 있는, 인쇄 방법을 제공한다.

바람직하게는, 탄성 물질은, 적어도 열전사 인쇄가 일어나는 온도에서, 물체가 체결 표면과 맞물려 있을 때, 물체의 변형이 방지되도록 탄성 물질의 적어도 일부가 물체의 해당 부분 중 적어도 일부에 부합되도록, 성형된다.

상기 가스는 통상적으로 공기이다.

상기 방법은 일반적으로, 시트와 물체를 접촉시키기 전에 시트를 연화시키기 위해, 가열된 가스의 흐름에 시트를 노출시킴으로써 시트를 예열하는 단계를 포함한다.

상기 방법은, 전형적으로는 가열된 가스의 흐름에 노출시킴으로써 추가로 물체를 예열하는 선택적 단계를 포함할 수 있다.

예열된 시트와 물체는 진공에 노출시킴으로써 편리하게 접촉하게 된다. 진공은 대기압 미만인 30∼85kPa(예컨대, 약 50kPa) 범위의 수준인 것이 적합하다.

상기 방법은 전형적으로는 최종 냉각 단계를 포함한다.

물체의 예열은 전형적으로는 100∼120℃ 범위의 온도에서 약 30초 동안 수행되고, 그 조건은 인쇄될 물체의 표면의 물질에 의존한다.

시트의 예열은 전형적으로는 80∼170℃ 범위의 온도에서 약 30초 동안 수행되는 것이 전형적이고, Pictaflex media에 대해서는 약 130℃의 온도에서 30초 동안 수행되는 것이 적합하다.

염료 전사는 전형적으로는, 120∼240℃ 범위의 온도, 통상적으로는 약 160℃에서 15초 내지 5분 동안 가열함으로써 수행되고, 그 조건은 염료, 시트 및 물체를 포함하는 인자들에 의존한다.

본 발명은 또한, 본 발명의 장치 또는 방법에 의해 생성되는 인쇄된 화상을 가지는 물체를 본 발명의 범위에 포함한다.

본 발명은 또한, 본 발명에 따른 지지체를 사용하여 생성되는 인쇄된 화상을 가지는 물체를 본 발명의 범위에 포함한다.

이하에서, 3D 물체 상에 열 재전사 중간 시트로부터 화상을 열전사 인쇄하는 본 발명에 따른 진공 프레스의 실시예와 아울러 그러한 장치에서 사용되는 지지체의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 예시에 의해 설명한다.

본 발명에 의하면, 종래 기술의 단점이 개선된 열전사 인쇄 방법, 열전사 인쇄 장치, 및 인쇄된 화상을 가지는 물체를 얻을 수 있다.

도 1 및 도 2는 진공 프레스의 사시도이다.
도 3은 상기 프레스의 내부 구성 부재의 개략적 단면도이다.
도 4 내지 도 6은 여러 가지 가동 단계에서의 프레스의 내부 구성 부재의 개략적 단면도이다.
도 7, 8, 9a, 9b, 10, 11a 및 11b는 지지체의 여섯 가지 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.

예시된 진공 프레스(10)는 A3 재전사 시트 용도로 설계된 A3 포맷 데스크탑 유닛의 형태로 되어 있다. 상기 프레스는 일반적으로 육면체 형상으로 되어 있고, 전체적 치수는 깊이 800mm, 높이 600mm, 폭 600mm이다. 상기 프레스는 베이스 유닛(12) 및 후방에서 힌지(hinge) 방식으로 연결되어 있는 덮개 유닛(lid unit)(14)을 가진 하우징을 포함하고, 덮개 유닛은 초기의 개방위치(도 1에 도시된 바와 같음)와 사용 시의 닫힌 위치(도 2에 도시된 바와 같음) 사이에서 수동적으로 이동될 수 있다.

베이스 유닛은 인쇄되거나 채색될 3D 물체의 어레이(array)를 수용하기 위한 테이블(18)이 위치한 리세스(16)를 포함한다. 테이블(18) 상에는, 지지체로서 작용하여, 가열될 경우 왜곡될 수 있는 물체의 왜곡을 방지하기 위해서, 인쇄될 물체를 보완하도록 성형된 지지체(22)(통상 "네스트"라 지칭되고, 이하에서 도 7 내지 도 11b을 참조하여 상세히 설명됨)를 운반하는 다공질 알루미늄 또는 섬유로 된 네스트 플레이트(20)가 놓여 있다. 네스트 플레이트(20)의 상부 표면 상에는 베이스 유닛 내부를 밀봉하기 위한 테두리 고무 실(seal)(24)이 설치되어 있다. 테이블(18)은 초기의 하강 위치(도 1, 3 및 4에 도시된 바와 같음)로부터 상승 위치(도 5 및 6에 도시된 바와 같음)로 리프팅 실린더 메커니즘(도시되지 않음)에 의해 샤프트(26)에 탑재된 상태로 승강될 수 있다.

리세스(16)의 테두리는, 리세스 상부에 A3 재전사 시트를 정확하게 정위치에 설치하고 시트를 테두리 고무 실(28) 상에 정위치에 놓인 상태로 유지시키기 위한 직선형 필름 가이드(27)(도 1에서 볼 수 있음)로 둘러싸여 있다.

베이스 유닛(12)은 네스트 플레이트(20) 바로 밑으로부터 공기를 빼내기 위해 테이블(18)을 관통하는 가요성 호스(30) 내에 진공을 생성하기 위한 진공 펌프 및 블리드 밸브(도시되지 않음)를 포함하는 진공 시스템을 포함한다.

베이스 유닛은 또한 전기 모터가 결합되어 있는 냉각 팬(32)을 포함한다.

덮개 유닛(14)은, 덮개 유닛이 닫힌 위치에 있을 때, 하우징 내에서 베이스 유닛의 실(28)과 협동하여 재전사 시트(38)를 그 사이에 고정시켜 밀봉하기 위한 고무 실(36)로 테두리가 둘러싸인 리세스(34)를 포함한다. 덮개 유닛을 닫힌 위치로 고정하기 위해 자석식 록크(magnetic lock)(39)(도 1에서 볼 수 있음)가 설치되어 있다.

덮개 유닛(14)은 모터(42)가 결합되어 있는 팬(40) 및 고온의 공기 흐름을 덮개 유닛 내에서 아래쪽으로 불어주기 위한 하류 전기 히터 부재(44)를 포함한다. 가열된 공기는 하우징 내에서 재순환되도록 채널(46)을 통해 상부로 통과한다.

상기 장치는 컴퓨터 제어 수단(도시되지 않음) 및 도 1 및 도 2에서 볼 수 있는, 베이스 유닛의 전방에 디스플레이 유닛을 포함하는 컨트롤 패널(66)을 포함한다.

사용 시, 3D 물체 상에 인쇄할 화상은 적합한 재전사 중간 시트(38) 상에 (역방향으로) 인쇄된다. 일 실시예에서, Epson 4400 프린터(Epson은 상표임)에서 Artainium 염료 승화성 잉크(Artainium은 상표임)를 사용하는 잉크젯 인쇄 공정에 의해, ICI Imagedata사 제품인 Pictaflex A3+ roll media(Pictaflex는 상표임) 상에 화상이 인쇄되고, A3 시트 크기로 절단되고 건조된다.

인쇄할 물체(52)는 베이스 유닛(12)에 설치되는데, 채색될 표면이 상부가 되도록 지지체(22) 상에 놓인다. 화상이 형성되는 물체의 표면의 성질에 따라서는, 전사 염료의 부착을 향상시키기 위해 표면 코팅 또는 래커를 도포함으로써 표면을 전처리하는 것이 적절할 수 있다.

덮개 유닛(14)은 수동으로 닫힘 위치로 이동된다.

가열 수단은 물체 예열 단계에서 작동되는데, 팬(40)은 약 110℃의 더운 공기를 하우징 내부에서 약 30초 동안 순환시킨다. 이것은 채색할 물체가 예열되도록 작용한다.

이어서, 덮개 유닛(14)은 수동으로 개방 위치로 이동된다.

인쇄된 A3 Pictaflex 필름 시트(38)는 인쇄된 측이 물체를 향하는 상태로, 가이드 내부의 리세스(16) 상부에 베이스 유닛(12)의 정위치에 설치된다. 덮개 유닛은 수동으로 닫힘 위치로 이동되고, 도 3 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 자석식 로크, 실(28)과 실(36) 사이에 위치한 밀봉 시트(38)에 의해, 유지된다.

시트 예열 단계에서, 가열 수단이 작동되고, 팬은 약 130℃의 온도에서 더운 공기를 장치 내부에서 약 30초 동안 순환시킨다. 이 온도에서, 시트(38)는 연화되고 점탄성인 것으로 되어 매우 낮은 항복 응력을 가진다.

가열을 계속하면서, 도 5에 나타낸 바와 같이, 시트가 초기에는 물체 주위에 느슨하게 걸쳐지는 상태로, 연화된 시트(38)를 물체(52)가 통과하도록 테이블(18)을 상승시킨다.

진공 단계에서, 가열을 계속하면서 베이스 유닛(12) 내의 진공 시스템을 가동하여, 호스(30)를 통해 시트 밑에서 대기압보다 15인치 Hg(약 50kPa) 낮은 압력의 진공을 발생시키는데, 도 6에 나타낸 바와 같이 진공은 시트를 물체에 맞대어 당기는 작용을 하고, 실(24, 28)은 진공을 유지시키는 작용을 한다. 연화된 시트는 물체(52)의 형상에 부합된다. 네스트 플레이트와 지지체 사이의 일체의 갭을 방지하도록 탄성 물질로 만들어진 가스켓(도시되지 않음)이 네스트 플레이트(20)와 지지체(22) 사이에 설치될 수 있는데, 그렇지 않을 경우 상기 갭 내로 연화된 시트가 밀려 들어가서 파괴될 수 있기 때문이다. 염료 전사 단계에서 가열 수단의 온도는 약 160℃의 온도에서 고온의 공기를 발생시키는데, 상기 온도는 이 수준에서 약 120초 동안 유지된다. 이렇게 상승된 온도에서, 염료는 시트로부터 물체의 인접한 표면으로 확산된다.

테이블(18)은 적절한 시간이 경과하면 하강되고, 진공은 해제된다. 냉각 단계에서, 냉각 팬(32)에 의해 약 20초 동안 하부로부터 물체(52)에 부딪히도록 찬 공기를 베이스 유닛(12)에서 상부로 송풍한다. 이렇게 함으로써 물체와 시트가 냉각된다.

이어서, 덮개 유닛(14)은 수동으로 개방 위치로 이동된다. 시트(38)는 제거되어 폐기되고, 물체(52)는 인출된다.

가열 수단, 진공 시스템 및 냉각 팬의 조작은 컴퓨터 컨트롤 수단에 의해 제어된다. 상기 장치는 여러 가지 상이한 물질 상에 인쇄하기에 적합한 한정된 수의 설정된 프로그램을 포함하고, 또한 사용자가 다른 요건에 적합하도록 프로그래밍할 수도 있다.

도 7은 장치를 사용하는 동안 지지체 상에 놓이는 물체(72)와 함께 지지체(22)의 제1 실시예(70)를 단순화한 형태로 나타낸다. 지지체는 평면도 상으로는 대체로 직사각형이고, 하나 이상의 개구부를 가진 물체(72)와 함께 사용하기 위한 것으로, 도 7에는 간단히 나타내기 위해 참조번호 77로 표시된 1개만 도시되어 있다.

제1 실시예(70)는 제1 패드(76) 및 제2 패드(78)가 설치된 경질 본체(rigid body)(74)를 포함하고, 상기 패드는 유리 섬유 매트의 스트립(strip)에 의해 상기 본체에 고정되어 있는데, 그 중 하나가 참조 번호 79로 표시되어 있다. 제1 패드(76)는 지지체의 상면의 둘레 주위로 연장되고, 물체(72)의 밑부분(footprint)에 대응하는 형상을 가진다.

제1 실시예(70)의 제조 방법은 다음과 같다.

지지체(70)의 형상에 대응하는 캐비티를 구비한 모형 클레이(modelling clay)로부터 몰드를 성형하고, 상기 캐비티 내부에 제1 및 제2 클레이 벽(wall)을 설치하고, 제1 클레이 벽은 캐비티를 커다란 중앙부(central portion)와 외주 채널(outer peripheral channel)로 분할하고, 제2 클레이 벽은 상기 캐비티의 커다란 중앙부를 작은 중앙부와 내주 채널(inner peripheral channel)로 분할한다. 캐비티와 클레이 벽의 표면 전체에 이형제(release agent)를 도포한다. 유리 섬유 매트의 스트립의 제1 단부를 제1 클레이 벽에 매립하여 상기 스트립의 제2 단부를 상기 외주 채널 내로 돌출시킨다.

실라스틱(Silastic: 상표) 실리콘 수지 타입 S(Dow Corning Corporation으로부터 입수가능)를 혼합하고, 작은 중앙부 내에 주입하여 패드(78)를 형성하고, 캐비티의 외주 채널에 주입하여 패드(76)를 형성한다. 상기 실리콘 수지가 겔화를 시작하기 직전에, 유리 섬유 매트의 추가적 스트립의 제1 단부를 실리콘 수지의 노출면 내에 매립함으로써, 상기 스트립의 제2 단부를 실리콘 수지의 표면으로부터 몰드 캐비티 내로 돌출시킨다. 캐비티 벽을 제거하고, 실리콘 수지를 경화시킨 다음, 클레이 벽에 의해 미리 커버된 캐비티의 표면에 이형제를 도포한다.

에폭시 수지를 혼합하고, 몰드 내에 주입하여 캐비티를 채우고 본체(74)를 형성한다. 에폭시 수지가 유리 섬유 매트의 스트립의 제2 단부를 둘러싸게 되고, 경화되면, 유리 섬유 매트의 스트립은 본체(74)와 패드들(76, 78)에 견고하게 부착됨으로써, 상기 패드들이 본체(74)에 고정된다.

패드(76)는 본체(74)의 둘레 주위로 연장됨으로써, 물체(72)가 지지체 상에 놓이면, 물체의 외주 에지가 패드(76)와 맞물려서 패드(76)를 변형시켜 상기 에지에 부합되게 된다. 패드(78)는 본체(74)의 상면의 중간 근처의 부위를 점유함으로써, 물체(72)가 지지체 상에 놓이면, 물체에 구멍(77)을 한정하는 물체의 에지가 패드(78)와 맞물려서 구멍(77)의 에지에 일치되게 된다. 구멍(77)은 평면 상으로는 패드(78)와 마찬가지로 직사각형이지만, 패드는 구멍보다 큰 면적을 가지므로, 구멍은 패드(78)에 의해 밀봉된다.

물체(72)의 에지가 패드들(76, 78)과 맞물림으로써, 본체(74)의 표면과 물체(72) 사이에 존재할 수도 있는 모든 갭이 형성되지 않게 되는데, 그렇지 않다면 진공이 적용될 때 갭 내로 연화된 시트(38)가 빨려들어갈 수 있다.

도 8은 제1 패드(84) 및 제2 패드(86)가 설치된 경질 본체(82)를 포함하는 지지체(22)의 제2 실시예(80)를 나타낸다.

제2 실시예(80)의 제조 방법은 다음과 같다.

제1 실시예(70)의 경우와 마찬가지로, 몰드를 성형하고 제1 및 제2 클레이 벽을 캐비티 내부에 설치한다. 제1 클레이 벽은 캐비티를 커다란 중앙부와 외주부로 분할하고, 또한 계속해서, 실리콘 수지를 통과시켜 주입할 수 있는 구멍을 제외하고 외주부를 둘러싼다. 상기 벽은 몰드에 접한 부위가 더 두꺼운 형상, 즉 캐비티의 외주부의 단면의 폭이 캐비티 내부로 들어갈수록 감소되는 형상으로 되어 있거나, 또는 캐비티의 외주부에 인접한 측면에 재진입(re-entrant) 개구부가 형성되어 있다.

제2 벽은 캐비티의 커다란 중앙부를 작은 중앙부와 내주 채널로 분할한다. 제2 벽은 몰드에 접한 부위가 더 넓은 형상, 즉 캐비티의 작은 중앙부의 단면의 폭이 캐비티 내부로 들어갈수록 감소되는 형상으로 되어 있다.

실리콘 수지를 혼합하고, 작은 중앙부 내에 주입하여 패드(86)를 형성하고, 외주 채널 내에 주입하여 패드(84)를 형성한다. 실리콘 수지가 경화되고 나면, 클레이 벽을 제거하고, 클레이 벽에 의해 미리 커버된 캐비티의 표면에 이형제를 도포한다.

에폭시 수지를 혼합하고, 캐비티를 채우도록 몰드 캐비티 내에 주입하여 본체(82)를 형성한다. 에폭시 수지가 경화되면, 패드들(84, 86)은 본체(82)에 견고하게 부착되는데, 그 이유는 제1 및 제2 벽의 형상으로 인해 패드가 본체(82)와 맞물리는 부위를 가지게 되기 때문이다.

지지체의 사용시, 패드들(84, 86)의 작용은 제1 실시예의 경우와 동일하다.

도 9a는 표면부(94)와 일체로 형성된 본체부(92)를 포함하는 지지체(22)의 제3 실시예(90)를 나타내며, 여기서 본체부(92)는 유리 섬유 매트(96) 주위에 형성되어 본체부가 실질적으로 경질이 되게 된다.

제3 실시예(90)의 제조 방법은 다음과 같다.

몰드를 성형하고, 캐비티의 전체 표면에 이형제를 도포한다. 실리콘 수지를 혼합하고, 캐비티를 2/3 깊이까지 채우도록 몰드 내에 주입하여 표면부(94) 및 본체부(92)의 일부를 형성한다. 실리콘 수지를 겔화시키고, 부분 경화된 실리콘 수지 상에 유리 섬유 매트(96)를 올려놓는다. 실리콘 수지가 경화되면, 추가의 실리콘 수지를 혼합하고, 캐비티를 채우도록 캐비티 내에 주입하여 본체부(92)의 나머지를 형성한다.

물체(72)가 지지체 상에 놓이면, 물체의 외주 에지 및 물체의 구멍(77)을 한정하는 에지는, 표면부(94)의 대응하는 영역과 맞물려서 에지에 일치시킴으로써 물체의 에지와 지지체 사이에 갭이 생기지 않도록 한다.

도 9b는 표면부(95)와 일체로 형성된 본체부(93)를 포함하는 지지체(22)의 제4 실시예(91)를 나타내며, 여기서 본체부(93)는 제1 유리 섬유 매트(97) 주위에 형성되고, 표면부(95)는 제2 유리 섬유 매트(99) 주위에 형성되어 있다. 유리 섬유 매트(97, 99)는 도 9b에는 직조된 것처럼 나타나 있지만 직조된 매트가 아니고, 매트를 따라 실질적으로 무작위 배향으로 배열된 복수 개의 유리 섬유를 포함한다.

제4 실시예(91)의 제조 방법은 다음과 같다.

장식할 물체를 사용하여 몰드의 캐비티의 형상을 한정하도록 몰드를 성형한다. 캐비티의 전체 표면에 이형제를 도포한다. 실리콘 수지를 혼합하고, 캐비티를 1/3 깊이까지 채우도록 몰드 내에 주입하여 표면부(95)를 형성한다. 실리콘 수지를 겔화시키고, 부분 경화된 실리콘 수지 상에 유리 섬유 매트(99)를 올려놓는다.

실리콘 수지가 경화되면, 추가의 실리콘 수지를 혼합하고, 캐비티를 2/3 깊이까지 채우도록 캐비티 내에 주입하여 본체부(93)의 일부를 형성한다. 이 실리콘 수지를 겔화시키고, 부분 경화된 실리콘 수지 상에 유리 섬유 매트(97)를 올려놓는다. 이 실리콘 수지가 경화되면, 추가의 실리콘 수지를 혼합하고, 캐비티를 채우도록 캐비티 내에 주입하여 본체부(93)의 나머지를 형성한다.

물체(72)가 지지체 상에 놓이면, 물체의 외주 에지 및 물체의 구멍(77)을 한정하는 에지는, 이들 에지에 부합되는 표면부(95)의 대응 영역들을 변형시킴으로써 물체의 에지와 지지체 사이에 갭이 생기지 않게 된다.

실리콘 수지는 장식할 대부분의 물체에 비해 높은 열팽창 계수를 가진다. 유리 섬유 매트(97, 99)가 없으면, 물체를 장식하기 위해 지지체와 물체가 가열될 때, 지지체의 폭과 길이가 증가하게 되어, 물체를 지지체로부터 이탈시키거나 물체를 변형시키게 되므로 문제가 될 것이다.

유리 섬유 매트(97, 99)는, 물체가 장식되는 온도로 지지체가 가열될 때, 지지체의 열팽창이 지지체의 깊이의 증가에 순응하여 이루어져 장식 과정에 영향을 주지 않으므로, 지지체의 폭과 길이를 실질적으로 일정하게 보장한다.

유리 섬유 매트를 구비한 지지체와 그렇지 않은 지지체를 사용하여 비교 시험을 실시했다. 랩탑 컴퓨터의 덮개용 지지체를 유리 섬유 매트 없이 제조했다. 이것의 폭은 20℃에서 351.0mm였고 80℃에서는 356.7mm였다. 이러한 폭의 증가는 랩탑 컴퓨터의 덮개가 지지체로부터 이탈되도록 하였으며, 그 결과 필름 시트의 천공(puncture)과 장식 공정의 실패를 초래했다.

유리 섬유 매트를 사용하여 유사한 지지체를 만들었다. 이것의 폭은 20℃에서 351.0mm였고 80℃에서는 352.1mm였는데, 열팽창으로 인해 지지체의 폭의 변화가 80% 이상 감소된 것이다. 이 지지체를 사용하여 장식 공정을 만족스럽게 완료했다.

2개의 유리 섬유 매트도 지지체가 가열될 때 지지체의 에지가 말려 올라가는 것을 방지하는 것으로 나타났다.

도 10은 외피(skin)(104)로 피복된 경질 본체(102)를 포함하는 지지체(22)의 제5 실시예(100)를 나타내며, 상기 외피는 유리 섬유 매트의 스트립에 의해 본체에 고정되고, 상기 스트립 중 하나가 참조 번호 106으로 표시되어 있다.

제5 실시예(100)의 제조 방법은 다음과 같다.

몰드를 성형하고, 캐비티의 전체 표면에 이형제를 도포한다. 실리콘 수지를 혼합하고, 캐비티의 표면 상에 약 5mm의 두께로 도포하여 외피(104)를 형성한다. 실리콘 수지가 겔화되기 전에, 유리 섬유 매트의 스트립의 제1 단부를 실리콘 수지에 매립하고, 상기 스트립의 제2 단부는 캐비티에 돌출시킨다. 실리콘 수지를 경화시킨 다음, 에폭시 수지를 혼합하고, 캐비티가 채워지도록 캐비티에 주입하여 본체(102)를 형성한다.

에폭시 수지는 유리 섬유 매트의 스트립의 제2 단부를 둘러싸고, 상기 수지가 경화되면, 유리 섬유 매트의 스트립은 본체(102) 및 외피(104)에 견고하게 부착되어 외피를 본체에 밀착시킨다.

물체(72)가 지지체 상에 놓이면, 물체의 외주 에지와 물체의 구멍(77)을 한정하는 에지는 외피(104)의 대응하는 영역과 맞물려 이 영역을 변형시킴으로써, 물체의 에지와 지지체 사이의 갭이 생기지 않게 방지된다.

도 11a 및 11b는 장치의 사용시 지지체 상에 놓이게 되는 물체(112)와 함께 지지체(22)의 제6 실시예를 나타낸다.

제6 실시예(110)는 경질 본체(114)와 제거가능한 패드(116)를 포함한다. 도 11a에는, 제거가능한 패드(116)가 본체(114)에 끼워진 상태로 도시되어 있고, 도 11b에는 본체(114)로부터 제거된 상태로 도시되어 있다.

제6 실시예(110)의 제조 방법은 다음과 같다.

몰드를 성형하고, 캐비티 내부에 클레이 벽을 설치한다. 상기 벽은 캐비티를 중앙부와 외주부로 분할한다. 캐비티의 외주부 내 캐비티의 저면으로부터 물체(112)의 돌출부(projection)에 대응하는 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부 중 하나가 참조 번호 118로 표시되어 있다.

실리콘 수지를 혼합하고, 캐비티의 외주 채널 내에 주입하여 패드(116)를 형성한다. 실리콘 수지가 경화되면, 클레이 벽을 제거하고, 클레이 벽에 의해 미리 커버된 몰드의 표면에 이형제를 도포한다.

에폭시 수지를 혼합하고, 캐비티를 채우도록 몰드 캐비티 내에 주입하여 본체(114)를 형성하고, 경화시킨다.

패드(116)가 본체(114)의 외주 전체로 연장될 필요가 없다면, 패드(116) 대신에 2개 이상의 별도의 패드를 제공할 수 있다. 그 경우에, 물체의 돌출부(118)를 몰드의 돌출부에 의해 패드 내에 형성된 구멍과 체결시킴으로써, 지지체의 사용시 본체(114)에 대한 패드의 이동을 방지하는 데 도움이 된다.

도 7, 8, 9a, 11a 및 11b에 도시된 지지체를 포함하는, 본 발명에 따른 장치와, 지지체가 없는 비교용 장치를 사용하여 비교 시험을 실시했다. 이 시험 결과, 본 발명에 따른 장치를 사용하여 우수한 품질의 보다 균일한 인쇄가 얻어지는 것으로 나타났다. 본 발명의 지지체를 사용함으로써, 탄성 물질이 물체를 균일하게 지지할 수 있기 때문에 열전사 인쇄를 이용하여 플라스틱 재료로 만들어진 물체에 인쇄가 가능했는데, 그 부분은 지지체 없이 열전사 인쇄에서 사용되는 온도와 압력에서는 허용될 수 없는 정도로 변형되었을 것이고, 열전사 인쇄 공정에 악영향을 주었을 필름 시트의 천공을 피할 수 있었다.

체결 표면의 적어도 일부를 형성하기 위해 탄성 물질을 사용하면, 지지체 제조용 몰드 내에 캐비티의 형성에 장식하고자 하는 물체가 사용될 수 있다는 또 다른 커다란 이점이 있다는 것을 알 수 있다. 종래에는, 장식하고자 하는 물체의 두께를 고려하여 약간 축소된 물체의 모형을 만들어서 캐비티를 형성하는 것이 필요했다.

10: 진공 프레스, 12: 베이스 유닛, 14: 덮개 유닛, 16: 리세스, 18: 테이블, 20: 네스트 플레이트, 22: 지지체, 24: 실, 26: 샤프트, 27: 필름 가이드, 28: 실, 30: 호스, 32: 냉각 팬, 34: 리세스, 36: 실, 38: 재전사 중간 시트, 39: 자석식 록크, 40: 팬, 42: 모터, 44: 히터 부재, 46: 채널, 52: 물체, 66: 컨트롤 패널, 70: 제1 실시예, 72: 물체, 74: 경질 본체, 76: 제1 패드, 77: 구멍, 78: 제2 패드, 79: 유리 섬유 매트, 80: 제2 실시예, 82: 경질 본체, 84: 제1 패드, 86: 제2 패드, 90: 제3 실시예, 91: 제4 실시예, 92, 93: 본체부, 94, 95: 표면부, 96, 97, 99: 유리 섬유 매트, 100: 제5 실시예, 102: 경질 본체, 104: 스킨, 106 유리 섬유 매트, 110: 제6 실시예, 112: 물체, 114: 경질 본체, 116: 패드, 118: 돌출부

Claims (19)

1. 재전사 중간 시트(retransfer intermediate sheet)로부터 열전사 인쇄에 의해 화상(image)을 인쇄할 물체에 대한 지지체로서,
   상기 지지체는 대체로 상기 물체와 체결되는 형상을 가진 체결 표면을 가지며, 상기 체결 표면의 적어도 일부는 탄성 물질로 형성되어 있는, 지지체.
2. 제1항에 있어서,
   상기 탄성 물질은, 적어도 열전사 인쇄가 일어나는 온도에서, 상기 물체가 상기 체결 표면과 맞물려 있을 때, 상기 탄성 물질이 상기 물체의 에지(edge)에 부합되도록 성형된, 지지체.
3. 제2항에 있어서,
   상기 탄성 물질은, 적어도 열전사 인쇄가 일어나는 온도에서, 상기 물체가 상기 체결 표면과 맞물려 있을 때, 상기 탄성 물질이 상기 물체의 외주(peripheral) 에지에 부합되도록 성형된, 지지체.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 탄성 물질은 상기 물체의 바닥면(footprint)과 대체로 유사한 형상이지만 면적은 더 큰 고체 패드의 형태를 가짐으로써, 상기 물체가 상기 체결 표면과 맞물리면, 상기 물체의 외주 에지가 상기 패드의 외주 에지 내부에 위치하게 되는, 지지체.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 물체와 대체로 맞물리는 형상의 체결 표면을 가진 상대적으로 경질인 본체(rigid body), 및 탄성 물질로 형성된 하나 이상의 패드를 포함하고, 상기 하나 이상의 패드는 상기 체결 표면 내부 또는 위에 제공되어 있는, 지지체.
6. 제5항에 있어서,
   상기 체결 표면에는 하나 이상의 패드를 수용하기 위한 하나 이상의 리세스(recess)가 형성되어 있는, 지지체.
7. 제6항에 있어서,
   상기 하나 이상의 패드가 상기 하나 이상의 리세트 내에 고정되어 있는, 지지체.
8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상대적으로 경질인 본체 및 상기 본체의 적어도 일부를 커버하는, 탄성 물질로 형성된 패드를 포함하고, 상기 체결 표면은 상기 패드에 의해 구성되어 있는, 지지체.
9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 물체와 대체로 맞물리는 형상의 체결 표면을 가진 본체를 포함하고, 상기 본체는 탄성 물질로 형성되며 상기 본체 중 상기 체결 표면 이외의 부분이 변형되는 것을 실질적으로 방지하는 구조를 구비하는, 지지체.
10. 제9항에 있어서,
    상기 구조는 상대적으로 비신장성인(inextendible) 섬유로 된 하나 이상의 층을 포함하고, 상기 본체는 상기 하나 이상의 층 주위에 형성되고, 상기 층 중 적어도 하나는 상기 체결 표면에 실질적으로 평행하게 위치하는, 지지체.
11. 제10항에 있어서,
    상기 상대적으로 비신장성인 섬유로 된 상기 하나 이상의 층은, 실질적으로 무작위 배향으로 배열된 복수 개의 섬유를 포함하는 하나 이상의 매트로 구성되어 있는, 지지체.
12. 열전사 인쇄에 의해 재전사 중간 시트로부터 화상이 표면 상에 인쇄될 물체에 대한 지지체의 제조 방법으로서,
    상기 물체와 대체로 맞물리는 형상의 체결 표면을 구비한 지지체를 형성하는 단계, 및 상기 체결 표면의 적어도 일부를 탄성 물질로 형성하는 단계를 포함하는, 지지체의 제조 방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 체결 표면의 적어도 일부를 상기 탄성 물질로 형성하는 단계는 몰드의 캐비티의 적어도 일부에 경화가능한 탄성 물질을 적용하는 단계를 포함하는, 지지체의 제조 방법.
14. 제13항에 있어서,
    탄성 물질로 체결 표면의 적어도 일부를 형성하는 단계는, 몰드의 캐비티 중 적어도 일부에 경화가능한 탄성 물질을 도포하는 단계를 포함하고, 상기 캐비티는 상기 물체를 사용하여 형성되는, 지지체의 제조 방법.
15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 물체와 맞물리는 형상의 체결 표면을 구비한 지지체를 형성하는 단계는, 상기 탄성 물질 주위의 상기 몰드의 캐비티를, 경화에 의해 경질 구조체를 형성하는 물질로 충전하는 단계를 포함하는, 지지체의 제조 방법.
16. 제12항에 있어서,
    탄성 물질로 체결 표면의 적어도 일부를 형성하는 단계는, 몰드의 캐비티를 경화가능한 탄성 물질로 제1 레벨까지 충전하는 단계를 포함하고, 상기 물체와 체결되는 형상의 체결 표면을 구비한 지지체를 형성하는 단계는, 상기 몰드의 캐비티 내 상기 경화가능한 탄성 물질 상부에 상대적으로 비신장성인 섬유의 층을 형성한 다음, 상기 캐비티의 나머지 부분을 상기 경화가능한 탄성 물질의 추가량으로 충전하여 상기 섬유의 층을 커버하는 단계를 포함하는, 지지체의 제조 방법.
17. 제16항에 있어서,
    상기 몰드의 캐비티 내 상기 경화가능한 탄성 물질 상부에 상대적으로 비신장성인 섬유의 층을 형성하는 단계는, 상기 몰드의 캐비티 내 상기 경화가능한 탄성 물질 상부에 매트를 따라 실질적으로 무작위 배향으로 배열되어 있는 복수 개의 섬유를 포함하는 매트를 설치하는 단계를 포함하는, 지지체의 제조 방법.
18. 재전사 중간 시트로부터의 화상을 물체 상에 열전사 인쇄하기 위한 장치로서,
    상기 장치는 염료를 전사시키기 위한 가열된 가스의 흐름을 공급할 수 있도록 되어 있는 가열 수단, 시트를 가로질러 압력차를 형성하도록 되어 있는 펌프, 및 물체에 대한 하나 이상의 지지체를 포함하고, 상기 지지체는 대체로 물체와 맞물리는 형상의 체결 표면을 가지며, 상기 체결 표면 중 적어도 일부는 탄성 물질로 형성되어 있는, 열전사 인쇄 장치.
19. 물체 상에 열 재전사 시트로부터 화상을 인쇄하는 방법으로서,
    상기 시트와 상기 물체를 접촉시키는 단계; 및 상기 시트로부터 상기 물체로 염료가 전사되도록 상기 시트를 가열된 가스의 흐름에 노출시킴으로써 상기 시트를 가열하는 단계를 포함하고,
    상기 물체는 지지체의 체결 표면에 맞물리고, 상기 지지체의 체결 표면의 적어도 일부는 탄성 물질로 형성되어 있는,
    화상의 인쇄 방법.

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