KR20110052831A

KR20110052831A - 열전사 프레스

Info

Publication number: KR20110052831A
Application number: KR1020090109516A
Authority: KR
Inventors: 이희재
Original assignee: 이희재
Priority date: 2009-11-13
Filing date: 2009-11-13
Publication date: 2011-05-19
Also published as: KR101071987B1

Abstract

본 발명은 전사지가 피전사물의 표면에 고르게 부착될 수 있도록 균일하게 가압함으로써 양질의 전사물을 제작할 수 있는 열전사 프레스에 관한 것으로, 피전사물과 전사지가 상면에 안착되는 고정 플레이트와, 상기 고정 플레이트의 상부에서 상하로 이동 가능하게 설치되는 가동 플레이트와, 상기 가동 플레이트의 상면에 설치되는 제1압력조절수단과, 상기 가동 플레이트의 상면에 설치되는 제2압력조절수단과, 상기 제1압력조절수단의 상부에 설치되고, 로드의 하단이 상기 제1압력조절수단의 상부에 체결되어 상기 가동 플레이트를 승강시키는 제1실린더와, 상기 각 제2압력조절수단의 상부에 설치되고, 로드의 하단이 상기 제2압력조절수단과 이격되는 제2실린더를 포함한다.

열전사, 프레스, 실린더, 압력, 조절

Description

열전사 프레스{HEAT TRANSFER PRESS}

본 발명은 열전사 프레스에 관한 것으로, 구체적으로는 전사지가 피전사물의 표면에 고르게 부착될 수 있도록 균일하게 가압함으로써 양질의 전사물을 제작할 수 있는 열전사 프레스에 관한 것이다.

일반적으로, 열전사 프레스는 문양을 가진 전사지(전사필름)를 피전사물(전사대상물)에 접촉시키고, 열과 함께 압력을 가하여 전사지의 문양이 피전사물의 표면에 인쇄되도록 하는 장치이다.

이러한 열전사 프레스는 가압수단의 종류에 따라 롤러형과 판형으로 구분된다. 롤러형 열전사 프레스는 서로 접촉하도록 배치된 한 쌍의 가압롤러를 이용하여 피전사물을 가열, 압착함으로써 피전사물의 표면에 전사지의 문양이 인쇄되도록 하는 구조이다. 또한, 판형 열전사 프레스는 상하로 이격된 한 쌍의 가압판 중 하나를 승강시켜 피전사물을 가열, 압착함으로써 피전사물의 표면에 전사지의 문양이 인쇄되도록 하는 구조이다.

상술한 판형 열전사 프레스에 좀 더 상세히 살펴보면, 프레임에 고정된 받침판과, 받침판의 상부에서 상하로 이동 가능하게 설치된 가열판과, 가열판을 상승 또는 하강시키는 실린더를 포함한다.

이와 같은 구성의 판형 열전사 프레스는 받침판의 상면에 피전사물을 올려놓고, 피전사물의 표면에 전사지를 부착한 후 가열판을 하강시켜 전사지의 문양을 피전사물의 표면에 인쇄한다. 이때, 전사지의 문양이 피전사물의 표면에 흡수될 수 있도록 일정한 압력, 온도 및 시간동안 가열, 압축한다.

이러한 판형 열전사 프레스는 가열판을 승강시키기 위하여 실린더를 사용하는데, 이 실린더의 위치에 따라 피전사물에 가해지는 압력이 달라져 양질의 전사물을 얻을 수 없다. 일례로, 가열판의 중앙에 실린더를 배치할 경우, 압력이 가열판의 중앙에 집중되므로 피전사물의 둘레에서 불량이 발생한다. 반면, 가열판의 둘레를 따라 실린더를 배치할 경우, 압력이 가열판의 테두리에만 집중되어 피전사물의 중앙에서 불량이 발생한다.

이러한 문제를 해결하고자, 최근에는 가열판의 중앙과 둘레에 복수의 실린더를 배치한 구조가 실시되고 있다. 그러나 복수의 실린더를 사용하는 열전사 프레스는 초기 세팅 시 각 실린더의 속도와 스토로크를 동일하게 설정하였다 하더라도, 장기간 사용할 경우 실린더의 마모 등에 의해 각 실린더의 작동 속도 및 스트로크가 일치하지 않아 가열판이 뒤틀리는 등 변형될 우려가 있다. 따라서 피전사물에 압력이 고르게 전달되지 못하므로 불량의 발생을 완벽하게 해결할 수 없다.

본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서 전사지가 피전사물 의 표면에 고르게 부착될 수 있도록 균일하게 가압함으로써 양질의 전사물을 제작할 수 있는 열전사 프레스를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 열전사 프레스는,

피전사물과 전사지가 상면에 안착되는 고정 플레이트;

상기 고정 플레이트의 상부에서 상하로 이동 가능하게 설치되는 가동 플레이트;

상기 가동 플레이트의 상면에 설치되는 제1압력조절수단;

상기 가동 플레이트의 상면에 설치되는 제2압력조절수단;

상기 제1압력조절수단의 상부에 설치되고, 로드의 하단이 상기 제1압력조절수단의 상부에 체결되어 상기 가동 플레이트를 승강시키는 제1실린더; 및

상기 각 제2압력조절수단의 상부에 설치되고, 로드의 하단이 상기 제2압력조절수단과 이격되는 제2실린더를 포함한다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 열전사 프레스는, 상기 제1실린더에 의해 하강한 상기 가동 플레이트가 상기 고정 플레이트에 접촉한 후 상기 제2실린더의 로드 하단이 상기 제2압력조절수단에 접촉하여 상기 가동 플레이트를 가압하며, 상기 제1 및 제2압력조절수단에 의해 상기 가동 플레이트의 가압력이 균일하게 조절된다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 의한 열전사 프레스는 제1 및 제2압력조 절수단을 이용하여 제1 및 제2실린더에서 인가되는 압력을 조절함으로써 가동 플레이트의 전체 압력이 균일하도록 한다. 따라서 가동 플레이트의 압력 불균형에 따른 전사물의 불량을 해소할 수 있으며, 이에 따라 생산성을 향상시키고 생산비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전사 프레스의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전사 프레스의 정면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전사 프레스는, 프레임(10)과, 프레임(10)에 설치되는 고정 플레이트(20)와, 고정 플레이트(20)의 상부에서 상하로 이동 가능하게 설치되는 가동 플레이트(30)와, 가동 플레이트(30)에 설치되는 압력조절수단(40,50)과, 압력조절수단(40,50)의 상부에 설치되는 실린더(60,70)를 포함하여 구성된다.

상술한 각 구성요소를 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

프레임(10)의 내부 공간(12)은 그 중단에 설치된 베이스 플레이트(14)에 의해 두 부분으로 구획된다. 이 중 상부 공간(12a)에는 고정 플레이트(20), 가동 플레이트(30) 및 압력조절수단(40,50)이 설치되고, 하부 공간(12b)에는 고정 플레이트(20) 또는/및 가동 플레이트(30)에 전력을 공급하기 위한 전력공급장치(미도시)가 설치된다. 또한, 프레임(10)의 상부에는 가동 플레이트(30)를 이동시키기 위한 실린더(60,70)가 설치되며, 이 실린더(60,70)에 유압(油壓, 또는 공압)을 공급하기 위한 유압발생장치(미도시)가 프레임(10)의 하부 공간(12b)에 설치된다.

이때, 프레임(10)의 하부 공간(12b)은, 전력공급장치 및 유압발생장치에서 발생하는 소음 및 진동이 외부로 전달되지 않도록, 그리고 전력공급장치 및 유압발생장치로 이물질 등이 유입되는 것을 방지할 수 있도록 밀폐되는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시예에서는 유압발생장치(미도시)가 프레임(10) 내부에 설치된 것으로 예시하고 있으나, 프레임(10) 외부에 설치되어 공급될 수 있음은 물론이다.

고정 플레이트(20)는 열전사 작업시 피전사물(C)과 전사지(F)를 펼쳐 놓는 작업대이다. 이러한 용도의 고정 플레이트(20)는 프레임(10)의 베이스 플레이트(14) 상면에 고정, 설치된다.

가동 플레이트(30)는 열전사 작업시 고정 플레이트(20)에 놓인 피전사물(C)과 전사지(F)를 가압하여 압착하는 가압대이다. 이러한 가동 플레이트(30)는 고정 플레이트(20)에서 상향으로 일정 거리 이격된 위치에 설치되고, 고정 플레이트(20)에 놓인 피전사물(C)과 전사지(F)를 가압할 수 있도록 이동 가능하게 설치된다.

이때, 가동 플레이트(30)의 내부에는 가열장치(80)가 설치된다. 가열장치(80)는 열전사 작업시 전사지(F)의 문양이 피전사물(C)의 표면에 쉽게 흡수될 수 있도록 가동 플레이트(30)를 가열하기 위한 수단이다. 즉, 가동 플레이트(30)를 이용하여 피전사물(C)과 전사지(F)를 가압하는 과정에서 피전사물(C)과 전사지(F)에 열을 가하여 열전사 효율을 향상시키기 위한 수단이다.

본 실시예에 예시된 가열장치(80)는 코일 발열체로, 전력공급장치(미도시)에서 인가된 전력에 의해 발열하는 가열장치이다. 하지만, 상술한 가열장치(80)가 코 일 발열체를 이용한 구조에만 한정되는 것은 아니며, 가동 플레이트(30)의 내부에 설치 가능하고 발열이 가능한 구조라면 어느 것이든 가능하다. 일례로, 고정 플레이트(20)와 가동 플레이트(30)의 내부에 유로(미도시)를 형성하고, 이 유로를 통해 유체(流體)공급수단(미도시)에서 고온으로 가열된 유체(流體)를 공급하여 고정 플레이트(20)와 가동 플레이트(30)를 가열하는 구조일 수도 있다.

또한, 본 실시예에서는 가열장치(80)가 가동 플레이트(30)에만 설치된 것으로 예시되어 있으나, 필요에 따라 고정 플레이트(20)에도 추가로 설치될 수 있다. 이와 같이, 고정 플레이트(20)와 가동 플레이트(30)에 가열장치(80)를 설치할 경우, 작업시간을 단축할 수 있으며 생산성을 향상시킬 수 있다. 특히, 피전사물(C)의 상면과 하면에 열전사를 하는 양면 열전사 작업의 경우라면, 고정 플레이트(20)와 가동 플레이트(30)에 가열장치(80)가 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 가동 플레이트(30)의 상면 중앙에는 제1압력조절수단(40)이 설치되고, 각 모서리 부근에는 제2압력조절수단(50)이 설치된다. 즉, 4개의 제2압력조절수단(50)은 제1압력조절수단(40)을 중심으로 방사상 배치된다.

상술한 제1 및 제2압력조절수단(40,50)은 후술할 제1 및 제2실린더(60,70)에서 인가되는 압력을 조절하는 부분이다. 다시 말해, 제1 및 제2실린더(60,70)에서 서로 다른 압력이 인가될 경우, 이를 조절하여 일정한 압력을 가동 플레이트(30)에 인가함으로써 가동 플레이트(30)가 피전사물(C)과 전사지(F)를 고르게 가압하도록 하는 수단이다.

이때, 본 실시예에서는 제2압력수단(50)과 제2실린더(70)의 개수를 4개로 예 시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것을 아니며 가동 플레이트(30)의 폭과 길이에 따라 그 개수를 변경할 수 있다. 일례로, 가동 플레이트(30)의 길이가 1m를 넘는 경우에는 제2압력수단(50)과 제2실린더(70)가 6개 내지 8개인 것이 바람직하다.

도 3은 본 실시예에 따른 열전사 프레스 중 제1압력조절수단의 단면도이고, 도 4는 실시예에 따른 열전사 프레스 중 제2압력조절수단의 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1압력조절수단(40)은, 제1실린더(도 1의 60)의 로드(62) 하단에 체결되는 가압 플레이트(42)와, 가동 플레이트(30)의 상면에 돌출되는 가이드 봉(44)과, 가이드 봉(44)에 설치되어 가압 플레이트(42)를 상향으로 탄성 이동시키는 스프링(46)을 포함한다.

이 중에서 가압 플레이트(42)의 상면 중앙에는 제1실린더(60)의 로드(62)와의 체결을 위한 체결구(48)가 형성되고, 각 모서리에는 가이드 봉(44)이 삽입되는 가이드 홀(43)이 형성된다. 또한, 가이드 봉(44)의 상단에는 가이드 홀(43)을 통해 삽입된 가압 플레이트(42)가 분리되지 않도록 고정너트(45)가 결합된다.

도 4를 참조하면, 제2압력조절수단(50)은, 제2실린더(도 1의 70)의 로드(72) 하단이 접촉되는 가압 플레이트(52)와, 가동 플레이트(30)의 상면에 돌출되는 가이드 봉(54)과, 가이드 봉(54)에 설치되어 가압 플레이트(52)를 상향으로 탄성 이동시키는 스프링(56)을 포함한다.

이때, 가압 플레이트(52)의 상면 중앙에는 제2실린더(70)의 로드(72)와의 접촉시 발생되는 충격을 흡수하기 위한 완충패드(58)가 부착되고, 각 모서리에는 가이드 봉(54)이 삽입되는 가이드 홀(53)이 형성된다. 또한, 가이드 봉(54)의 상단에 는 가이드 홀(53)을 통해 삽입된 가압 플레이트(52)가 분리되지 않도록 고정너트(55)가 결합된다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 실린더(60,70)는, 제1압력조절수단(40)의 상부에 위치되는 제1실린더(60)와, 제2압력조절수단(50)의 상부에 위치되는 제2실린더(70)를 포함한다. 이 중, 제1실린더(60)의 로드(62) 하단은 체결구(48)를 통해 제1압력조절수단(40)의 가압 플레이트(42)와 체결되고, 제2실린더(70)의 로드(72) 하단은 제2압력조절수단(50)의 가압 플레이트(52)와 체결되지 않는다.

이와 같은 구조로 이루어진 본 실시예에 따른 열전사 프레스는 제1실린더(60)에 의해 가동 플레이트(30)가 상승 또는 하강하고, 제1 및 제2실린더(60,70)에 의해 피전사물(C)과 전사지(F)를 압착한다.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전사 프레스의 사용상태도로, 도 5 내지 도 7을 참조하여 열전사 과정을 살펴보면 다음과 같다.

도 5는 열전사 프레스의 가동 플레이트(30)가 최상단까지 상승한 상태이다. 이 상태에서 전사지(F)가 놓인 피전사물(C)이 고정 플레이트(20)로 이송되면, 제1실린더(60)가 작동하여 가동 플레이트(30)가 고정 플레이트(20) 측으로 하강한다.

제1실린더(60)가 작동한 후 일정 시간이 경과하면 제2실린더(70)가 작동하여 제2실린더(70)의 로드(72)가 하향으로 돌출된다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1실린더(60)에 의한 하강한 가동 플레이트(30)가 전사지(F)와 접촉할 쯤 제2실린더(70)의 로드(72)는 제2압력조절수단(50)과 접촉되지 않은 상태가 된다.

상술한 상태에서 제1 및 제2실린더(60,70)로 유압이 계속 공급되면, 제1 및 제2실린더(60,70)의 로드(62,72)가 제1 및 제2압력조절수단(40,50)을 가압하고, 이에 가압 플레이트(42,52)가 하강하여 스프링(46,56)을 압축시키며, 스프링(46,56)이 일정 높이까지 압축된 후 가동 플레이트(30)를 가압한다.

이때, 제1 및 제2실린더(60,70)에 인가되는 압력이 서로 다르더라도 상술한 스프링(46,56)이 개별적으로 압축되며 이를 조절하기 때문에 스프링(46,56)을 통해 가동 플레이트(30)로 전달되는 압력을 동일하다. 즉, 제1 및 제2실린더(60,70) 중 어느 한 쪽의 압력이 클 경우 해당 제1 및 제2압력조절수단(40,50)의 스프링(46,56)이 더 많이 압축되어 압력을 흡수하기 때문에 가동 플레이트(30)가 피전사물(C)을 압축하는 압력은 모두 같아진다.

결국, 본 실시예와 같은 구조의 열전사 프레스를 이용할 경우 가동 플레이트(30)의 압력 불균형에 따른 전사물의 불량을 해소할 수 있으며, 이에 따라 생산성을 향상시키고 생산비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

한편, 유압발생장치(미도시)와 제1 및 제2실린더(60,70) 사이에 유량조절장치(미도시)를 추가로 설치할 수 있다. 이 유량조절장치(미도시)는 제1 및 제2실린더(60,70)로 유입되는 유압을 개별적으로 조절하여 제1 및 제2실린더(60,70)의 작동을 제어하기 위한 것이다.

예를 들어, 열전사 프레스를 장기간 사용하면 가동 플레이트(20)가 변형되기도 하는데, 이렇게 변형된 가동 플레이트(20)를 계속해서 사용할 경우 압력 불균형으로 인해 불량품이 생산된다. 이에, 상술한 유량조절장치(미도시)를 사용하여 제1 및 제2실린더(60,70)로 유입되는 유압을 개별적으로 조절하면, 변형된 쪽과 그렇지 않은 쪽의 가동 플레이트(20)가 동일한 압력으로 가압할 수 있으므로 우량의 전사물을 생산할 수 있다.

이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다.

예를 들어, 고정 플레이트가 상부에 위치되고, 가동 플레이트가 하부에 위치되며, 실린더가 프레임의 하부에 설치된 구조를 가질 수도 있다. 이와 같은 구조의 열전사 프레스는 가동 플레이트의 상면에 피전사물이 안착되고, 피전사물이 안착된 가동 플레이트가 상승하여 피전사물을 압착하는 구조이다.

따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전사 프레스의 사시도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전사 프레스의 정면도.

도 3은 본 실시예에 따른 열전사 프레스 중 제1압력조절수단의 단면도.

도 4는 본 실시예에 따른 열전사 프레스 중 제2압력조절수단의 단면도.

도 5 내지 도 7은 본 실시예에 따른 열전사 프레스의 사용상태도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10: 프레임 20: 고정 플레이트

30: 가동 플레이트 40: 제1압력조절수단

50: 제2압력조절수단 60: 제1실린더

70: 제2실린더

Claims

피전사물과 전사지가 상면에 안착되는 고정 플레이트;

상기 고정 플레이트의 상부에서 상하로 이동 가능하게 설치되는 가동 플레이트;

상기 가동 플레이트의 상면에 설치되는 제1압력조절수단;

상기 가동 플레이트의 상면에 설치되는 제2압력조절수단;

상기 제1압력조절수단의 상부에 설치되고, 로드의 하단이 상기 제1압력조절수단의 상부에 체결되어 상기 가동 플레이트를 승강시키는 제1실린더; 및

상기 각 제2압력조절수단의 상부에 설치되고, 로드의 하단이 상기 제2압력조절수단과 이격되는 제2실린더를 포함하고, 상기 제1실린더에 의해 하강한 상기 가동 플레이트가 상기 고정 플레이트에 접촉한 후, 상기 제2실린더의 로드 하단이 상기 제2압력조절수단에 접촉하여 상기 가동 플레이트를 가압하며, 상기 제1 및 제2압력조절수단에 의해 상기 가동 플레이트의 가압력이 균일하게 조절되는 것을 특징으로 하는 열전사 프레스.
청구항 1에 있어서,

상기 제1 및 제2압력조절수단은,

상기 가동 플레이트의 상면에서 이격되는 가압 플레이트;

상기 가압 플레이트에 형성되는 가이드 홀;

상기 가압 플레이트와 대면하는 상기 가동 플레이트의 상면 중 상기 가이드 홀과 대응되는 위치에 형성되는 가이드 봉; 및

상기 가이드 봉에 설치되는 스프링을 포함하고, 상기 제1 및 제2실린더가 작동하여 상기 가압 플레이트를 가압하면 상기 스프링이 압축되며 상기 제1 및 제2실린더의 압력과 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 열전사 프레스.
청구항 2에 있어서,

상기 가동 플레이트의 내부에 가열장치가 마련되는 것을 특징으로 하는 열전사 프레스.
청구항 3에 있어서,

상기 고정 플레이트의 내부에 가열장치가 마련되는 것을 특징으로 하는 열전사 프레스.
청구항 4에 있어서,

상기 가열장치는 전원 인가시 발열하는 코일 발열체인 것을 특징으로 하는 열전사 프레스.
청구항 4에 있어서,

상기 가열장치는, 상기 고정 플레이트 및 상기 가동 플레이트의 내부에 형성 되는 유로와, 상기 유로로 유체(流體)를 공급하여 상기 고정 플레이트 및 상기 가동 플레이트를 가열하는 유체(流體)공급수단을 포한하는 것을 특징으로 하는 열전사 프레스.
청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,

상기 제2압력조절수단의 가압 플레이트 상면에는 제2실린더의 로드와 접촉시 발생되는 충격을 흡수하기 위한 완충패드가 부착되는 것을 특징으로 하는 열전사 프레스.
청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,

상기 제2압력조절수단은 복수로 설치되고, 상기 제1압력조절수단을 중심으로 방사상 배치되는 것을 특징으로 하는 열전사 프레스.
청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,

상기 가이드 홀은 복수로 형성되고, 상기 가압 플레이트의 둘레를 따라 방사상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 열전사 프레스.