KR20120034859A - 잉크젯 프린트용 입체시트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인테그럴 포토그래피(IP:Integral Photography) 기술을 응용한 잉크젯 프린트용 입체시트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시트의 상면에 반구형의 볼록렌즈들이 가로세로 배열을 이루는 렌즈어레이(Lens Array)가 형성되고 다른 하면에는 전반사각으로 형성된 양각 또는 음각요철패턴이 상면의 볼록렌즈패턴과 동일한 패턴각도로 이루어져, 볼록렌즈의 전면에서 볼 때 요철패턴들이 확대되어 입체적으로 보이도록 하고, 이러한 입체플라스틱 시트에 잉크젯프린팅이 가능하도록 처리하는 과정에서 제품으로 구성된 소재들이 지니는 굴절률 과 볼록렌즈의 형태적 변화에 따르는 문제점을 가만하고, 투명한 시트로써의 잉크젯프린트의 인쇄품질 및 잉크 발색도를 유지하기 위한 문제점을 해결하여 입체플라스틱 시트의 제작기술 및 입체표현 기술을 응용한 잉크젯프린트 전용 입체시트에 관한 것이다.
전술한 본 발명의 특징은, 투명한 합성수지 원료에 마스터배치(Master batch)를 혼합한 빛 투과율 50%이상이 나오도록 하는 반투명 '입체 플라스틱 시트(3)'의 최 상측 면인 볼록렌즈층(10) 표면에, 잉크젯프린터 전용 잉크 흡착 코팅층(50)이 형성되어짐 과; 그 하면에 상기 잉크흡착 코팅층(50)과 투명합성수지로 이루어진 볼록렌즈층(10)이 서로 강하게 접착될 수 있도록 함을 목적으로 하는 프라이머 코팅층(40)이 형성 되어짐 과; 그 하면에 반투명 '입체 플라스틱 시트(3)'를 구성하는 반구형의 볼록렌즈(11)들이 가로세로 수직교차 패턴배열 또는 60도 교차배열을 이루어 형성된 볼록렌즈층(10)과; 그 하면에 상기 잉크흡착 코팅층(50) 과 프라이머 코팅층(40)의 표면에 형성된 낱개의 곡면이 볼록렌즈(11)의 곡률반경보다 큰 곡률반경을 가지되 이들을 통과하는 입사광의 굴절로써 초점거리(t0)를 형성하게 하고 반투명 '입체 플라스틱 시트(3)'의 중간층으로써 구성된 반투명 두께층(20)과; 상기 반투명 두께층(20)의 저면에 요철 패턴층(30)이 상기 볼록렌즈층(10)과 동일한 각도의 패턴배열 구조로써, 요철(31)들의 패턴배열 조밀도 차이로 입체감 및 특수효과 등을 나타내게 하고 그 낱개 요철(31)의 단면형태가 반구형 또는 다각형 등으로 입체관찰시점에 대한 부분 전반사각을 포함한 형태를 특징으로 반투명 '입체 플라스틱 시트(3)'의 최 하단에 형성된 요철 패턴층(30)과; 상기 잉크흡착 코팅층(50)과, 프라이머 코팅층(40)과, 볼롤렌즈층(10)과, 투명 두께층(20)과, 요철 패턴층(30)이 한 장의 시트로 구성되어짐을 특징으로 하는 '잉크젯 프리트용 입체시트(1)'에 의해 달성될 수 있는 것이다.에 의해 달성될 수 있는 것이다.

Description

잉크젯 프린트용 입체시트{omitted}
본 발명은 인테그럴 포토그래피(IP:Integral Photography) 기술을 응용한 잉크젯 프린트용 입체시트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시트의 상면에 반구형의 볼록렌즈들이 가로세로 배열을 이루는 렌즈어레이(Lens Array)가 형성되고 다른 하면에는 전반사각으로 형성된 양각 또는 음각요철패턴이 상면의 볼록렌즈패턴과 동일한 패턴각도로 이루어져, 볼록렌즈의 전면에서 볼 때 요철패턴들이 확대되어 입체적으로 보이도록 하고, 이러한 입체플라스틱 시트에 잉크젯프린팅이 가능하도록 처리하는 과정에서 제품으로 구성된 소재들이 지니는 굴절률 과 볼록렌즈의 형태적 변화에 따르는 문제점을 가만하고, 투명한 시트로써의 잉크젯프린트의 인쇄품질 및 잉크 발색도를 유지하기 위한 문제점을 해결하여 입체플라스틱 시트의 제작기술 및 입체표현 기술을 응용한 잉크젯프린트 전용 입체시트에 관한 것이다.
종래의 기술 및 특허출원 제10-2009-0000975호 등에서는 렌즈어레이(Lens Array)의 상면에서 볼 때 깨끗하게 인쇄되는 일반적인 오프셋인쇄와 더불어 배면요철패턴에 의한 부조(浮彫)질감 및 보석느낌의 선명하고 리얼한 입체를 나타내게 하고, 입체표면시트가 흰색사물이나 어두운색 사물위에 놓이더라도 배면에 낱개의 요철패턴 모양이 난반사 되지 않고 그 요철의 윤곽이나 모양이 선명하게 확대되어 보일 수 있도록 하며, 시트가 놓이는 방향에 관계없이 어떠한 위치에서 관찰하더라도 선명한 입체화면을 볼 수 있을 뿐 아니라 종래의 입체인쇄시트 제작방식에 있어서 어렵고 정교한 인쇄과정을 줄여 양산성을 높일 수 있으며, 렌즈어레이(Lens Array)와 요철무늬들이 오프셋 인쇄와의 구성상 간섭으로 발생되는 보기흉한 모아래(moire) 현상을 제거시켜 선명한 입체화상을 볼 수 있도록 전반사에 의한 입체표면시트를 제공함을 주된 목적으로 하고 있다.
또한 종래의 방식들은 소비자가 개인용 프린터 등을 이용하여 직접 인쇄를 실행하여 만들 수 있는 구조로 되어있지 못하다. 그 이유는 입체용 시트의 표면 이 매끄러운 합성수지로 이루어져 있어서 종이처럼 프린트가 되지 않기 때문이다. 또한 잉크젯 프린트가 가능하도록 잉크흡착을 위한 코팅처리를 하였더라도, 입체시트의 볼록렌즈 표면에 잉크흡착용 코팅처리를 함에 있어 접착 내구성이 떨어지게 되고 입체감이 사라지게 되는 폐단이 발생하게 된다.
또한 투명한 소재로 이루어진 입체표면 시트의 특성상 잉크젯프린트를 위한 일반적인 잉크흡착용 코팅처리를 하여 인쇄를 할 경우, 입체인쇄시트는 백색시트가 아니므로 배면에서 투영되는 색상과 인쇄색상이 결합하여 인쇄의 품질이 떨어져 보이는 매우 둔탁한 컬러로 보이게 되어 인쇄 발색도를 떨어뜨리는 폐단이 발생하게 된다.
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안한 것으로써, 종래의 일반 종이나 시트가 아닌 '입체 플라스틱 시트' 표면에 잉크흡착 코팅처리 및 인쇄물을 제작하는 과정에서 입체감 유지 및 내구성, 잉크 발색도 등을 위한 공정상의 문제점을 해결해야 하는데, 이를 해결하기 위한 과제를 정리하면 다음과 같다.
첫째, '입체 플라스틱 시트'는 기본적으로 볼록렌즈(11)들이 의해 입체효과가 연출되어야 하므로 잉크흡착 코팅제가 볼록렌즈(11)들의 골 사이를 완전히 메워 표면이 평평하게 되지 않도록 하고, 특히 그 표면이 일정한 곡률반경을 가지는 볼록렌즈와 같은 형태로써 유지되어야 하며,
둘째, 잉크흡착 코팅제와 '입체 플라스틱 시트'의 볼록렌즈층(10)사이에 접착내구성을 강화하고 잉크흡착제 표면에 형성되는 곡률반경 및 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'를 구성하는 물질들의 굴절률을 고려한 초점거리 및 '입체 플라스틱 시트'의 두께가 미리 계산되어 준비되어야 하고
셋째, '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'가 투명한 상태로는 잉크의 발색도를 저해하기 때문에 이를 보완하기 위하여 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'에 있어서 시각적 입체효과가 유지해야만 하는 것이다.
따라서 그 목적은 입체적으로 보이는 입체플라스틱 시트에 디지털 잉크젯 프린트를 할 경우, 투명한 입체소재로써 인쇄품질 및 잉크 발색도를 최대한 유지할 수 있도록 하고, 입체플라스틱 시트의 잉크젯 프린팅을 위한 가공처리 과정에서 실현하기 어려웠던 문제점을 해결하여, 탁월한 입체효과 또는 특수효과등이 유지되는 상태에서 선명한 인쇄가 가능한 입체시트를 제공함에 있는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 투명한 합성수지 원료에 마스터배치(Master batch)를 혼합한 빛 투과율 50%이상이 나오도록 하는 반투명 '입체 플라스틱 시트(3)'의 최 상측 면인 볼록렌즈층(10) 표면에, 잉크젯프린터 전용 잉크 흡착 코팅층(50)이 형성되어짐 과; 그 하면에 상기 잉크흡착 코팅층(50)과 투명합성수지로 이루어진 볼록렌즈층(10)이 서로 강하게 접착될 수 있도록 함을 목적으로 하는 프라이머 코팅층(40)이 형성 되어짐 과; 그 하면에 반투명 '입체 플라스틱 시트(3)'를 구성하는 반구형의 볼록렌즈(11)들이 가로세로 수직교차 패턴배열 또는 60도 교차배열을 이루어 형성된 볼록렌즈층(10)과; 그 하면에 상기 잉크흡착 코팅층(50) 과 프라이머 코팅층(40)의 표면에 형성된 낱개의 곡면이 볼록렌즈(11)의 곡률반경보다 큰 곡률반경을 가지되 이들을 통과하는 입사광의 굴절로써 초점거리(t0)를 형성하게 하고 반투명 '입체 플라스틱 시트(3)'의 중간층으로써 구성된 반투명 두께층(20)과; 상기 반투명 두께층(20)의 저면에 요철 패턴층(30)이 상기 볼록렌즈층(10)과 동일한 각도의 패턴배열 구조로써, 요철(31)들의 패턴배열 조밀도 차이로 입체감 및 특수효과 등을 나타내게 하고 그 낱개 요철(31)의 단면형태가 반구형 또는 다각형 등으로 입체관찰시점에 대한 부분 전반사각을 포함한 형태를 특징으로 반투명 '입체 플라스틱 시트(3)'의 최 하단에 형성된 요철 패턴층(30)과; 상기 잉크흡착 코팅층(50)과, 프라이머 코팅층(40)과, 볼롤렌즈층(10)과, 투명 두께층(20)과, 요철 패턴층(30)이 한 장의 시트로 구성되어짐을 특징으로 하는 '잉크젯 프리트용 입체시트(1)'에 의해 달성될 수 있는 것이다.
또한 투명한 합성수지 등으로 이루어진 '입체 플라스틱 시트(3)'의 최 상측면에, 잉크젯 프린트용 입체시트(1)의 빛 투과율이 50% 이상이 나오도록 백색 또는 특정칼라를 띠는 반투명 잉크 흡착 코팅층(50)이 형성되어짐 과; 그 하면에 상기 잉크 흡착 코팅층(50)과 투명'입체 플라스틱 시트(3)'를 구성하는 볼록렌즈층(10)표면이 서로 강하게 접착될 수 있도록 함을 목적으로 하는 백색 반투명 또는 투명한 프라이머 코팅층(40)이 형성되어짐 과; 그 하면에 '입체 플라스틱 시트(3)'를 구성하는 반구형의 볼록렌즈(11)들이 가로세로 수직교차 패턴배열 또는 60도 교차배열을 이루어 형성된 볼록렌즈층(10)과; 그 하면에 상기 잉크흡착 코팅층(50) 과 프라이머 코팅층(40)의 표면에 형성된 낱개의 곡면이 볼록렌즈(11)의 곡률반경보다 큰 곡률반경을 가지되 이들을 통과하는 입사광의 굴절로써 초점거리(t0)를 형성하게 하고 '입체 플라스틱 시트(3)'의 중간층으로써 구성된 투명 두께층(20)과; 상기 투명 두께층(20)의 저면에 요철 패턴층(30)이 상기 볼록렌즈층(10)과 동일한 각도의 패턴배열구조로써, 요철(31)들의 패턴배열 조밀도 차이로 입체감 및 특수효과 등을 나타내게 하고 그 낱개 요철(31)의 단면형태가 반구형 또는 다각형 등으로 입체관찰시점에 대한 부분 전반사각을 포함한 형태를 특징으로 '입체 플라스틱 시트(3)'의 최 하단에 형성된 요철 패턴층(30)과; 상기 잉크흡착 코팅층(50)과, 프라이머 코팅층(40)과, 볼롤렌즈층(10)과, 투명 두께층(20)과, 요철 패턴층(30)이 한 장의 시트로 구성되어짐을 특징으로 하는 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'에 의해 달성될 수 있는 것이다.
본 발명은, 입체적으로 보이는 '입체 플라스틱 시트'에 있어서, 종래에는 불가능했던 입체 플라스틱 시트 상에 내구성이 강한 잉크젯방식의 인쇄가 가능하게 하고, 전문가가 아니더라도 누구든지 본 발명의 입체표면시트를 종이처럼, 가정용 또는 상업용 잉크젯프린터 등을 이용하여 소비자가 직접 입체 인쇄물을 제작할 수 있는 이점이 있는 것이며, 또한 반투명 입체시트로써 인쇄색상 발색도를 최대한 유지하면서도 입체감을 유지하도록 하고, 필요에 따라서는 인쇄된 입체 플라스틱 시트에 있어서 종래에 실현하기 어려웠던 문제점 및 투명시트로써 인쇄발색도의 구조적 문제점을 해결하여 '잉크젯 프린트용 입체시트'로써 입체감 및 인쇄 발색도를 유지할 수 있게 하는 등의 다양하고 효과적인 이점이 있는 것이다.
도 1 은 본 발명의 일실시예를 예시한 분해 사시도.
도 2 는 본 발명의 일실시예를 예시한 단면도.
도 3 은 본 발명의 1차 처리과정을 예시한 단면도.
도 4 는 본 발명의 일실시예에 의한 종래의 '입체 플라스틱 시트(2)'와 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'의 구성을 비교 예시한 확대 부분 단면도.
도 5 는 상기 곡률반경 값에 의해 초점거리 및 시트의 두께 값을 얻기 위한 입사광의 굴절 및 집광과정을 예시한 부분 확대 단면도.
도 6 은 본 발명의 일실시예를 예시한 단면도.
도 7 은 본 발명의 일실시예를 예시한 단면도.
도 8 은 본 발명의 문제점을 해결하기 위한 일실시예를 예시한 도면도.
도 9 은 본 발명의 다른 일실시예로써 '입체 플라스틱 시트(3)'가 2중 레이어 구조로 구성되어 있음을 예시하는 도면도.
도 10 은 본 발명의 다른 일실시예로써 '입체 플라스틱 시트(3)'가 다층(3중 레이어 이상)구조로 구성되어 있음을 예시하는 도면도.
도 11 은 본 발명의 다른 일실시예를 예시한 단면도.
도 12 는 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'의 다른 일실시예로써 UV잉크젯 프린트 전용 입체시트를 예시한 단면도.
도 13 은 본 발명의 또 다른 일시시예를 예시한 부분 확대 단면도.
도 14 은 본 발명의 또 다른 일시시예를 예시한 부분 확대 단면도.
도 15 은 본 발명의 또 다른 일시시예를 예시한 부분 확대 단면도.
도 16 은 본 발명의 또 다른 일시시예를 예시한 부분 확대 단면도.
이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명의 일실시예를 예시한 분해 사시도 이고
도 2 는 본 발명의 일실시예를 예시한 단면도 이다.
도 1 내지 2에서 보는 바와 같이 최 상측부터 잉크흡착 코팅층(50), 프라이머 코팅층(40), 볼록렌즈층(10), 투명 두께층(20), 입체 요철 패턴층(30)이 순차적으로 구성되어 있다.
도 3 은 본 발명의 1차 처리과정을 예시한 단면도 이다.
도 4 는 본 발명의 일실시예에 의한 종래의 '입체 플라스틱 시트(2)'와 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'의 구성을 비교 예시한 확대 부분 단면도 이다.
종래의 일반적인 '입체 플라스틱 시트(2)'는 볼록렌즈층(10), 투명두께층(20), 입체 요철 패턴층(30)이 한 장의 시트로 구성되었을 때, 입체표면 장식재로는 완성될 수는 있지만 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'로써는 사용할 수 없음을 상술한바 있다. 따라서 도 3내지 4 에서 보는 바와 같이 본 발명의 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'에서는 최 상측부 에는 잉크 흡착 코팅층(50)이 형성되어 있고 그 하단부에 내구성을 위한 프라이머 코팅층(40)이 형성 되어있음을 예시하고 있는 것이다.
또한 본 발명의 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'를 구성하는 '입체 플라스틱 시트(3)'는 볼록렌즈층(10), 투명두께층(20), 입체 요철 패턴층(30) 또는 입체 인쇄(71)층으로 구성되어 있지만 볼록렌즈층(10)의 형태에 따라 '렌티큘라에 의한 입체시트' 와 '렌즈어레이에 의한 입체시트'로 구분하여 제작될 수 있으며, '렌티큘라에 의한 입체시트'는 볼록렌즈층(10)의 형태가 반기둥형태의 렌즈들이 연속되어 배열된 렌티큘라 렌즈패턴 구조와 그 배면에 입체인쇄(73) 또는 요철패턴(30)층을 형성하여 관찰자가 렌즈시트의 전면에서 볼 때, 입체 또는 특수효과를 나타내도록 하는 시트이고, '렌즈어레이에 의한 입체시트'는 반구형의 볼록렌즈들이 수직 교차배열을 이루거나 60도 교차 배열을 이루고 있는 렌즈어레이 시트의 배면에 입체인쇄(73) 또는 요철패턴(30)층을 형성하여 렌즈어레이의 전면에서 볼 때 역시 입체 또는 특수효과를 볼 수 있도록 구성된 시트이다. 그리고 본 발명은 이러한 '입체 플라스틱 시트(3)'의 표면에 프라이머 코팅층(40) 및 잉크 흡착 코팅층(50)이 추가 구성되어야 함을 전제로 하는 것이다.
그리고 본 발명의 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'에 있어서 코팅처리를 하는 방법은 '입체 플라스틱 시트(3)'의 표면에 프린터에서 잉크를 분사할 때, 잉크를 잘 흡수 또는 정착시킬 수 있도록 하기 위한 목적으로 여러 합성물질로 이루어진 잉크 흡착제를 코팅 처리하거나 내구성을 위한 코팅 처리를 별도로 하게 되는데, 코팅 처리 방식으로는 스프레이 방식, 롤 코터방식, 닥터블레이드방식 등을 사용하여 처리하게 된다. 또한 잉크 흡착 코팅제(50)로는 실리카, 바인더, 잉크 흡수 보조제 등으로 구성된 합성물질 등을 사용하며, 프라이머 코팅제(40)로는 아크릴계 또는 폴리우레탄계열등의 혼합물인 접착용 합성물질을 주로 사용하고 있으나 본 발명에서는 그 사용물질 과 코팅방법에 있어 국한하지는 않는다.
그러나 이러한 코팅제들이 '입체 플라스틱 시트(3)'의 볼록렌즈층(10) 표면에 도포 또는 코팅하게 되면 입체시트 특성상 볼록렌즈(11)들의 골 사이를 메우게 되므로 볼록렌즈(11)의 형태가 사라지거나 변형되고 원래의 볼록렌즈(11)에 의해 표현되는 입체 또는 특수효과를 사라지게 하는 원인으로 나타나기 때문에 이러한 코팅제(40, 50)들이 볼록렌즈층(10)의 표면을 도포하더라도 입체표현이 유지되게 하기 위해서는 상기 코팅층(40, 50)들이 볼록렌즈의 형태를 유지할 수 있도록 코팅되어야만 한다. 즉, 코팅이 완료된 상태에서도 볼록렌즈(11)들의 골 사이를 완전히 메우게 하는 것이 아니라, 각각의 볼록렌즈 형태로써의 곡률반경이 형성되어 이에 의한 초점거리가 형성되고 이 초점거리에서 본 발명의 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'의 두께가 정해져야 하기 때문이다.
또한 기본적인 잉크젯 프리트용지로써, 품질보장을 위한 신뢰성을 갖기 위해서는 사용자가 잉크젯 프리터로 프린트를 시행한 이후에 잉크 흡수정착의 안정성 및 잉크의 박리 또는 잉크 흡착제의 박리문제 등을 보장받을 수 있어야 하는데, 이를 해결하기 위한 방법이 프라이머 코팅(40)처리인 것이다.
그런데 이 같은 박리 문제는 일반적인 잉크젯미디어용지 에서는 대개 큰 문제로 발생하지 않는데, 본 발명에 사용되는 '입체 플라스틱 시트(3)'의 표면은 종이 또는 직물 따위가 아니고 깊은 요철표면이면서 소재에 따른 미끈한 플라스틱 표면의 볼롤렌즈(11)들로 이루어져 있기 때문에 특히 주의를 기울여야하는 것이다.
또한 아무리 잉크 흡착제의 흡수품질이 우수하다 하더라도 본 발명의 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'를 구성하는 볼록렌즈층(10)의 플라스틱 표면이 깊은 요철표면으로 곡률반경을 가지고 있기 때문에, 볼록렌즈(11)들의 꼭짓점 부분과 볼록렌즈(11)들의 깊은 골 사이에 잉크 흡착제가 충분히 묻지 않거나 묻게 되더라도 잉크 흡착제의 맞닿은 미끄러운 표면과의 접착강도가 낮다면 당연이 생활환경 조건 속에서 쉽게 박리되는 현상이 나올 수 있는 것이다. 따라서 이같이 매끄러운 볼록렌즈층(10) 으로 형성된 플라스틱 표면과 잉크흡착 코팅층(50)의 접착강도를 높이기 위하여 프라이머 코팅층(40)을 추가로 구성해야만 하는 것이다.
그러므로 상기 프라이머(접착) 코팅제(40) 와 잉크 흡착제(50)는 모두 액상상태에서 볼록렌즈층(10)의 표면에 도포되어야 하므로 각각 도포과정 과 건조과정을 통한 프라이머 코팅과정 및 잉크 흡착 코팅과정의 차례로 완성되어야 함은 당연한 것이다.
그런데 이러한 코팅과정이 두 차례나 진행하게 되면 또 다른 문제가 발생하게 되는데, 그것은 두 차례의 과정 때문에 미세한 마이크로 렌즈(11)들로 이루어진 볼록렌즈(11)들의 골 사이가 액상으로 이루어진 각각의 코팅제(40, 50)로 순차적으로 겹쳐 메워지게 때문인 것이다. 따라서 도 3 내지 도 5에서 보는 바와 같이 프라이머 코팅처리가 이루어지는 1차 과정은 프라이머 코팅제(40)가 투명한 물질로써 최대한 얇고 고르게 도포되어야 함이 중요하며, 이 과정에서 볼록렌즈(11)의 곡률반경(r1) 값보다 더 큰 곡률반경(r2)값이 프라이머 코팅층(40) 표면에 형성되는데, 이 곡률반경(r2)값이 볼록렌즈(11)의 곡률반경(r1)값에 가깝도록 제작하는 것이 중요하고 이것은 상기 코팅방법에 따른 강한압력에 의한 코팅과 건조과정에서의 강한 휘발성을 이용하여 10마이크론 이하로 제작되어짐이 바람직하다. 이러한 과정은 다음 과정인 잉크흡착제 코팅과정에서 다시 만들어지는 잉크 흡착 코팅층(50)의 표면에 만들어지는 곡률반경(r3)의 값에 영향을 주기 때문이다.
결국 최종적으로 만들어지는 잉크 흡착층(50)의 표면 곡률반경(r3)에 의해 초점거리가 완성되어 지는 것이므로 이 곡률반경(r3)이 클수록 초점거리가 멀어지게 되고, 잉크 흡착 코팅층(50)의 표면에 곡률반경이 형성되지 않는다면 입체효과를 얻지 못하는 결과를 낳을 것이다. 따라서 잉크 흡착 코팅층(50) 표면에 형성되는 곡률반경(r3)값이 작을수록 초점거리가 가까워지는 것이므로 이 초점거리에 의해 시트의 두께가 정해지는 만큼 원자재의 낭비를 막고 선명한 입체효과를 유지할 수 있도록 하는 것이다.
도 5 는 상기 곡률반경 값에 의해 초점거리 및 시트의 두께 값을 얻기 위한 입사광의 굴절 및 집광과정을 예시한 부분 확대 단면도 이다.
상기 언급하였듯이 도 4 에서 설명되는 잉크젯프린트용이 아닌 일반적인 '입체 플라스틱 시트(2)'는 볼록렌즈층(10), 투명층(20), 입체 요철 패턴층(30) 또는 입체 패턴인쇄(71)로 이루어지는데, 초점거리는 볼록렌즈층(10)의 최 상측부 즉, 볼록렌즈(11)의 곡률반경 꼭짓점부터 입체시트의 중간층을 이루는 투명층(20) 및 입체 요철 패턴층(30)의 최 하단부 또는 입체 패턴인쇄(71)까지의 입사광(100)이 집광되는 지점까지의 거리가 초점거리(t1)로 형성되는 것이다.
그러나 이 상태에서 볼록렌즈층(10)표면에 코팅층(40, 50)들을 도포하고 렌즈시트의 전면에서 다시 투시하여 바라본다면 입체효과가 사라짐을 발견할 수 있게 된다. 이것은 볼록렌즈층(10)표면에 코팅층(40, 50)들이 새로운 굴절률과 곡률반경으로 형성되어, 원래의 일반적인 '입체 플라스틱 시트(2)'의 초점거리(t1)가 아닌 새로운 집광 초점거리가 만들어지기 때문에 원래의 초점거리 두께(t1)로는 입체효과를 유지할 수 없게 만들기 때문이다.
따라서 도 4 내지 도 5 에서 보는 바와 같이 본 발명의 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'를 제작하기 위해서는 코팅층(40,50)을 형성하기 전 단계인 '입체 플라스틱 시트(3)'의 두께(t0)를 정하는 단계에서 부터 이를 고려하고 코팅제(40 또는 50)의 표면에 형성되는 곡률반경 및 굴절률을 적용하여 투명층(20)의 두께가 't3'로 조절되어 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'의 두께 't0'가 될 수 있도록 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'를 제작해야 하는 것이다.
따라서 도 5에서 보는 바와 같이 입사광(103)이 공기 중에서 잉크흡착 코팅층(50)에 도달하여 굴절(91)되어 지고 이어서 프라이머 코팅층(40)에 도달하면서 2차 굴절(92)이 되고 다시 이어서 볼록렌즈(11)층의 매질에 도달하면서 3차 굴절(93)이 이루어져 굴절경로(91),(92),(93)를 통과하는 집광되는 위치 즉, 초점거리(t0)가 만들어 지는 것이다.
결국 본 발명의 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'는 잉크흡착제(50) 와 프라이머 코팅제(40) 와 '입체 플라스틱 시트(3)'를 이루는 각각 다른 소재의 굴절률로 형성되어지며 또한 각각 다른 곡률반경(r1),(r2),(r3)을 가지게 되는 상관관계에 의해 빛의 굴절경로를 고려한 초점거리(t0) 즉, 시트의 두께가 정해지게 되는 것이다.
따라서 도 4의 비교 도면에서 좌측에 설명되는 볼록렌즈에 의한 종래의 일반적인 '입체 플라스틱 시트(2)'의 두께(t1) 즉, 초점거리 칼을 구하는 공식은 다음과 같은데, 이것은 도 4 의 우측에 설명되는 본 발명의 '입체 플라스틱 시트(3)'에 의한 초점거리(t0)와 다소 두께의 차이를 보이게 된다.
수학식 1
F = n1 x r1 / n1 - 1
(F = 초점거리, n1= 볼록렌즈의 굴절률, r1= 볼록렌즈의 곡률반경)
그러나 상기 공식에 의한 초점거리는 본 발명에서 적용되지 않는다. 상기에서 설명 하였듯이 본 발명'잉크젯 프린트용 입체시트(1)'에서 구성되는 코팅층(40, 50)들의 곡률반경 및 굴절률이 적용되지 않았기 때문이다.
따라서 도 6 의 그림에서 보듯이 코팅되는 상태에 따라 집광거리가 달라지는데 코팅층(40, 50)의 표면이 평평해 진 상태라면, 그 형태가 대체로 볼록렌즈의 형태를 사라지게 하는 형태로 만들어짐으로 빛의 집광 즉 초점을 이룰 수 없게 되어 볼록렌즈로써의 역할이 없어지게 된다. 그러나 만일 볼록렌즈(11)와 접해있는 프라이머 코팅층(40)의 굴절률이 볼록렌즈층(10)의 굴절률보다 낮을 경우라면, 프리이머 코팅층(40)의 굴절률이 볼록렌즈층(10)에 굴절각을 형성하게 하여 집광각(104)및 초점거리가 형성 된다. 이 때 초점거리를 구하는 방법은 다음과 같은 공식을 이용하여 제작이 가능하며 곡률반경의 집광오차, 소재의 투광도, 및 기타 난반사 요인 등에 따른 오차범위가 형성되어지지만 미미한 정도이므로 두께 값의 기준을 구할 수 있는 것이다.
수학식 2
F2 = ( n1 x r1 / n1 - n2 ) - t2 /2
(F2 = 코팅층이 평평한 입체시트의 초점거리, n1= 볼록렌즈의 굴절률, r1= 볼록렌즈의 곡률반경, n2 = 프라이머 코팅층의 굴절률, 배면 요철패턴 높이 = t2)
또한 도 7의 그림처럼, 코팅층(40,50)으로 형성된 상태가 볼록렌즈층(10)의 피치 배열과 동일하고 일정한 곡률반경을 가지는 잉크 흡착 코팅층(50)이 형성되어 있다면, 이 경우에는 잉크 흡착층(50)의 곡률반경과 볼록렌즈층(10)의 굴절률이 초점거리를 형성하게 하는 요인이 되므로 이를 구하는 식은 다음과 같다. 또한 이 역시 곡률반경에 따른 집광오차, 프라이머 코팅층(40)및 잉크흡착 코팅층(50)의 두께, 소재의 투광도, 및 기타 난반사 요인 등에 따른 미미한 오차범위가 형성되지만 이를 포함한 기준 두께 값을 구할 수 있는 것이다.
수학식3
F3 = ( n1 x r3 / n1 - 1) - t2 /2
(F3 = 코팅층이 곡률반경을 가지는 입체시트의 초점거리, r3 = 잉크 흡착 코팅층 낱개 요철의 곡률반경 , n1 = 렌즈매질 굴절률, t2 = 배면 요철패턴 높이 )
따라서 본 발명에서는 상면에 접해있는 프라이머 코팅층(40) 또는(및) 잉크흡착코팅층(50)의 형태에 따라 변동되는 빛의 굴절 조건하에서도 상기의 수학식2, 수학식3에 의하여 본 발명에서 필요한 '입체 플라스틱 시트(3)'의 두께를 미리 정하여 제작할 수 있는 것이다.
도 8내지 16은 본 발명을 달성하기 위한 또 다른 목적의 수단을 설명한 도면으로써 잉크젯 프린트의 색상 발색도를 높이기 위한 방법을 예시한 도면도 이다.
통상적인 잉크젯 프린트용지는 백색으로 이루어져 있다. 그 이유는 잉크젯 프린트용지에 인쇄되는 모든 사진 또는 그림인쇄물이 색상을 가지게 되는데 백색바탕을 기준으로 색상의 명도와 채도 값이 정해져 만들어지는 당연한 이유 때문이다. 그러나 본 발명은 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'가 입체로 보이는 것이 주목적이고 이것은 투명한 소재의 '입체 플라스틱 시트(3)'를 이용하여 제작되어지므로, 투명한 잉크젯 프린트용 시트로써 그 표면에 인쇄되는 인쇄물의 색상이 주변 조건, 특히 배면 물체(투과광 또는 반사광)가 투영되어 겹쳐 보이는 구조 일수밖에 없다. 따라서 인쇄물의 원래색상을 잃고 색상표현을 저해하는 결과가 되어 이를 해결하기 위한 수단으로 다음과 같은 방법으로 해결할 수 있는 것이다.
도 8 은 상기의 문제점을 해결하기 위한 일실시예를 예시한 도면도 이다.
미세한 마이크로 렌즈(11)표면을 이루는 '입체 플라스틱 시트(3)'의 경우에는 투명한 렌즈시트로써 입체감이 유지되어야 함이 주된 목적이므로 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'의 배면광 또는 배면에 인접한 대상물의 색상이 투영되어 비쳐지는 현상을 최대한 막아줘야 하고 본 발명의 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'의 전면에 인쇄되어지는 잉크젯 인쇄색상이 자연스럽게 나타내도록 해야 하는 것이다. 또한 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)' 전면의 입사광(103)이 입체시트의 배면에 형성된 입체 인쇄(71) 또는 입체 요철 패턴층(30)을 투시할 수 있게 하여 입체현상이 사라지지 않도록 제작되어야함이 중요한 것이다.
따라서 이를 해결하기 위한 본 발명은 '입체 플라스틱 시트(3)'를 만들어내는 압출과정에서 마스터배치(MASTER BATCH)를 투명 플라스틱 주원료(레진)에 약 10%미만으로 섞어 사용함으로써, 만들어지는 시트의 색상이 반투명 백색 또는 반투명 특정색상을 유지하면서 입체감을 동시에 표출할 수 있는 반투명 입체 플라스틱 시트(60) 를 제작함으로써 이를 해결할 수 있는 것이다.
여기서 주의해야 할 과제는 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'의 전면에서 보는 관찰자가 '입체 플라스틱 시트(3)'를 구성하는 볼록렌즈층(10)과 투명층(20)을 거쳐 배면 입체 요철 패턴층(30)층 또는 입체 패턴인쇄(71)까지 반사 또는 전반사되어 투시되어 보이는 빛(입사광)을 입체적으로 느끼게 되는 것이므로 '입체 플라스틱 시트(3)'의 볼록렌즈층(10)및 투명층(20)을 통과하는 입사광(103)의 난반사 또는 투광성 부족에 의해 입체효과가 떨어지는 사항에 대한 문제이다.
즉, '입체 플라스틱 시트(3)'가 백색으로 보인다 함은 투명한 '입체 플라스틱 시트(3)'속에 들어있는 백색 반사물질(MASTER BATCH)의 입자들을 육안으로 보게 되는 것이므로, 시트가 하얗게 보일수록 백색 반사물질이 많이 들어있다는 것이고, 이러한 반사물질은 '입체 플라스틱 시트(3)'의 볼록렌즈(11)를 통과한 빛(103)이 투명층(20)을 거쳐 배면 입체 요철 패턴층(30) 또는 입체 패턴인쇄(71)에 도달하기도 전에 백색물질 입자들에 의해 모두 반사되어 입사광이 입체 요철 패턴층(30) 또는 입체 패턴인쇄(71)까지 도달되지 못하고 반사 또는 전반사에 의해 표현되는 빛이 육안으로 투시되어 볼 수 없게 되는 것이다.
따라서 본 발명은 '입체 플라스틱 시트(3)'가 백색으로만 보이는 것이 주목적이 아니므로 시트의 배면에 형성된 입체 요철 패턴층(30) 또는 입체 패턴인쇄(71)가 입체적으로 투시되어 보이도록 빛의 투과율이 50%이상 되면서 굴절률에 따르는 집광을 저해하지 않는 반투명 입체 플라스틱 시트(60)가 나올 수 있는 백색 또는 특정색상의 마스터배치를 사용하여 용도에 따라 투입 조절해야만 하는 것이다.
따라서 도 8 에서 보는 바와 같이, 상기 입체 플라스틱시트(3)를 구성하는 볼롤렌즈층(10)은 반 구형의 볼록렌즈들이 일정한 피치간격으로 90도 교차배열 또는 60도 교차배열로 이루어져 있으며, 또는 반 원통형의 렌즈들이 수직 또는 수평배열을 이루어 형성되어진다. 도 4에서 설명하였다시피 초점거리는 일반적인 '입체 플라스틱 시트(2)'의 초점거리(t1)로 형성되지 않고, 투명층(20)의 두께가 't3'로 이루어진 '입체 플라스틱 시트(3)'의 두께 't0'로 형성되어있다. 또한 '입체 플라스틱 시트(3)'는 투명플라스틱 원료에 마스터배치를 약 10% 미만으로 섞어 압출 또는 사출 방식으로 제작되도록 하는데, 수지의 배합비율은 만들어진 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'의 빛 투과율이 50%이상이 나오도록 배합하는 것이다. 따라서 이렇게 만들어진 '입체 플라스틱 시트(3)'의 볼록렌즈층(10)표면에 곡률반경 'r2'가 형성되도록 프라이머 코팅제(40)를 얇게 도포하고 건조시킴으로써 1차 프라이머 코팅처리를 완료하고, 이어서 잉크흡착 코팅층(50) 낱개 요철의 곡률반경이 'r3'가 나오도록 도포 및 건조시킴으로써 본 발명의 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'를 제작할 수 있는 것이다.
도 9 내지 도 10은 본 발명의 다른 일실시예로써 볼록렌즈층(10)과 투명층(20)과 입체 요철 패턴층(30)을 구성하는 '입체 플라스틱 시트(3)'가 다층 레이어구조인 반투명 백색 플라스틱(60)으로 구성되어 있음을 예시하는 도면도 이다.
본 발명의 '입체 플라스틱 시트(3)'를 제작하는 방식은 열 프레스 방식, 압출방식, 사출방식 등에 의해 만들어 지는데, 다만 대량생산을 위한 방식으로는 압출방식이 효율적인 것이다. 통상적으로 시트압출방식은 단층압출방식, 2중(2 layer) 압출방식, 다층(3 layer 이상)압출방식 등으로 구분되는데 그 목적에 따라 방식을 달리하게 된다.
따라서 본 발명의 '입체 플라스틱 시트(3)'를 제작하는데 있어, 시트의 백색 반투명효과를 상승시키고, 입체시트의 입체감 또는 영롱함을 더욱 살리기 위하여 다층 (Layer) 방식을 선택하여 효과를 높일 수 있다.
도 9 내지 도 10을 설명하는 방식은 도 8 과 비교하여 빛의 경로를 비교해볼 필요가 있다. 즉, 상기 도 8의 방식처럼 '입체 플라스틱 시트(3)'를 단층 (1 Layer)방식으로 제작되었을 경우, 관찰자가 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'의 전방에서 바라볼 때 순차적으로 잉크 흡착 코팅층(50), 프라이머 코팅층(40), 볼록렌즈층(10), 투명층(20)을 통과하는 입사광(103)이 입체 요철 패턴층(30)에 의해 다시 반사 또는 전반사되고, 이어서 투명층(20), 볼록렌즈층(10), 프라이머 코팅층(40), 잉크 흡착 코팅층(50)을 투과하여 육안으로 보이는 동안 마스터배치의 입자가 입체효과를 저해하는 난반사를 발생하기 때문에, 이러한 빛의 투과경로 중 마스터 배치에 의해 난반사되는 플라스틱층(60)의 경로간격을 줄이는 방법을 선택할 수 있는 것이다.
즉, 도 9의 도면에서 보듯이 '입체 플라스틱 시트(3)'의 2중 레이어 구조 경우처럼 그 중 1겹의 플라스틱층 레이어를 백색물질이 혼합된 플라스틱(60)원료로 구성되게하고, 나머지 1겹의 레이어를 투명 플라스틱(61) 원료로만 구성되게 함으로써 빛의 관찰 경로 중 난반사가 발생되는 구간을 줄여줌으로써 훨씬 낳은 결과를 얻게 되는 것이다.
마찬가지로 도 10의 그림에서 보듯이 다층(3 Layer 이상) 구조로 이루어진 '입체 플라스틱 시트(3)'를 제작하는 경우, 다층 레이어 구조 중 1개의 레이어 층에 백색 반사물질이 혼합된 플라스틱(60)층으로 구성되게 하고, 그 나머지는 투명 플라스틱(61)층으로 구성되게 함으로써, 상대적인 다층 구조일수록 난반사를 일으키는 구간(두께)이 얇아지므로 더욱 효과적인 방법으로 이용될 수 있는 것이다.
도 11은 본 발명의 다른 일실시예로써 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'가 백색 반투명하게 보이도록 하는 또 다른 방법을 예시한 도면도이다.
도 11에서 보는 바와 같이 최 상측에 구성된 반투명 백색 또는 특정칼라의 잉크흡착 코팅층(51)은 반투명하게 보이도록 백색 반사물질이 혼합되어 형성되어 있다. 그 하단에 프라이머 코팅층(40), '입체 플라스틱 시트(3)'가 순차적으로 적층되어 있음을 알 수 있는데, 이러한 구성 역시 관찰자가 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'를 투시하여 관찰할 때 빛의 투과율이 50%이상으로써 입체 요철 패턴층(30) 또는 입체 패턴인쇄(71)가 투시되어 보이도록 해야 하므로, 이 경우에는 '입체 플라스틱 시트(3)'를 투명하게 만드는 것이 바람직하다. 따라서 반투명 백색 또는 특정칼라의 잉크흡착 코팅층(51)에 들어있는 백색물질과 함께 투과되어 보이도록 하는 것이므로 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'의 전체두께에서 상대적으로 반투명 잉크 흡착 코팅층(51)이 얇은 만큼 난반사의 요인이 줄어들기 때문에 선명한 입체효과를 유지하면서 제작공정상 유리한 방법이 되는 것이다. 이런 백색물질은 잉크흡착제에 백색을 띠고 있는 알루미나(Alumina) 또는 백색안료 등을 혼합하여 사용하게 되는데 본 발명에서는 그 혼합재료를 한정하지는 않는다.
도 12는 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'의 다른 일실시예로써 UV잉크젯 프린트 전용 입체시트를 예시한 도면이다.
통상적으로 UV잉크젯 프린트는 수성잉크젯 프린트나 솔벤트(Solvent) 잉크젯 프린트에 비해 프린트방식 특성상 어떤 소재의 표면이든 잉크의 흡착이 잘되는 편이라서 종이, 천 이외에 나무, 쇠, 유리, 플라스틱과 같은 표면에도 잉크흡착 코팅이 필요 없이 프린트가 가능하다. 그러나 사용자가 유연한 플라스틱 시트를 사용함에 있어서는 표면인쇄 접착강도가 완벽하지 않아 제품의 신뢰성을 확보하는데 다소 내구성이 떨어지는 문제가 있다.
따라서 도 12에서 보는 바와 같이 '입체 플라스틱 시트(3)'의 표면에 프라이머 코팅층(40)만을 형성하여 UV잉크젯 프린트의 잉크 접착도를 높일 수 있는 것이다. 또한 UV잉크젯 프린트는 종래의 수성 또는 솔벤트 프린트 방식과는 달리 백색 UV잉크 프린트(81)가 가능하여 '입체 플라스틱 시트(3)'를 반투명 백색으로 제작되지 않아도 칼라 UV잉크 프린트(72)색상의 잉크 발색도에 크게 영향을 받지 않고 인쇄가 가능하지만, 백색잉크 특성상 액상에서 쉽게 응고되는 성질 때문에 프린터에 보관하여 사용해야하는 유효기간이 너무 짧아 사용자가 선호하는 일반적인 인쇄로는 사용되지 않고 있는 실정이다.
따라서 본 발명에서 사용되는 UV잉크젯 프린트용 입체시트(1)는 '입체 플라스틱 시트(3)'가 투명하게 만들어져도 무방하지만 상기의 방식에서처럼 '입체 플라스틱 시트(3)'를 도 8 내지 도 10의 방법 에서처럼 백색 반투명한 상태로 보이도록 제작하는 것이 바람직하다. 또한 '입체 플라스틱 시트(3)'의 표면에 프라이머 코팅층(40)의 곡률반경 및 굴절률을 가만하여 UV잉크젯 프린트용 입체시트(1)의 초점거리 또는 '입체 플라스틱 시트(3)'의 두께를 아래 식을 이용하여 미리 계산하여 제작해야 하는 것이다.
수학식4
F4 = ( n1 x r2 / n1 - 1) - t2 /2
(F4 = 코팅층이 곡률반경을 가지는 입체시트의 초점거리, r2 = 프라이머 코팅층 낱개 요철의 곡률반경 , n1 = 렌즈매질 굴절률, t2 = 배면 요철패턴 높이 )
도 13 내지 도 16 은 본 발명의 다른 일시시예를 예시한 부분 확대 단면도로써 상기 도 8 내지 도 12에서 처럼 '입체 플라스틱 시트(3)'를 백색 반투명하게 하거나 잉크흡착 코팅층(50)을 반투명하게 보이도록 하는 것이 아니라 '입체 플라스틱 시트(3)'의 하단부에 구성된 입체요철 패턴층(30)의 표면에 백색잉크(80)층 및 칼라잉크(70)층을 구성되게 함으로써 백색바탕에 의한 잉크젯 프린트의 색상 발색도를 유지시키면서 잉크 색상 차 또는 잉크의 충전된 음영 차에 의해 입체적으로 보이도록 구성됨을 예시한 도면으로써 이러한 방식으로 제작된 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'에 있어서 도 8 내지 12의 구성방법과는 달리 그 배면에 접착 또는 점착제를 추가로 구성시킬 수 있는 장점이 있다.
도 13 은 그림에서 보는 바와 같이 최 상측부터 잉크흡착 코팅층(50), 프라이머 코팅층(40), '입체 플라스틱 시트(3)', 백색 잉크(80)층, 칼라 잉크(71)층 순으로 적층되어 있는 구조로 되어있다. 상기에서 기술하였듯이 잉크젯프린트를 할 때 잉크젯 프린트의 인쇄색상을 가장 표현되게 하기위해서는 잉크젯미디어가 백색으로 되어있는 것이 가장 바람직하다. 그러나 '입체 플라스틱 시트(3)'는 투명소재로써 입체적으로 보이는 입체요철 패턴층(30)이 전반사에 의한 빛으로써 영롱하게 표현되는 장점이 있는 반면 투명소재로써의 잉크젯프린트의 색상표현 발색도에 한계가 있는 단점이 있다.
따라서 도 13의 방식에서는 입체요철 패턴층(30)을 구성하는 낱개의 요철(31)과 그 골 사이로 백색잉크(80)를 인쇄 또는 그라비아 방식으로 충전시킴으로써 그 낱개의 요철(31)표면에 충전된 잉크두께 차에서 발생하는 잉크농도 색상 차 또는 낱개의 요철(31)표면에 발생하는 미세한 음영의 차가 발생함을 이용하고, 이것이 잉크흡착 코팅층(50)과 프라이머 코팅층(40)과 볼록렌즈층(10)의 볼록렌즈 효과 때문에 확대되어 밝은 백색을 띠면서 입체감을 표현할 수 있게 하는 방법이다. 그러나 이 방법은 잉크젯프린트의 색상표현 발색도는 완벽할 정도로 좋아질 수 있지만 전반사에 의한 빛의 영롱한 표현은 포기해야 하는 것이다. 따라서 이것은 사용자가 사용목적에 따라 선택하여 활용할 수 있는 대안이 되는 것이다.
또한 상기 백색잉크(80)층 표면에 추가로 칼라잉크(71)를 인쇄 또는 덧칠하여 사용할 수 있는데 이것은 낱개의 요철(31)표면에 충전된 잉크두께 차 때문에 덧칠한 칼라잉크(71)가 백색이 상대적으로 얇게 인쇄된 낱개의 요철(31) 꼭짓점 부분에서 비쳐지게 되는 색상 차를 이용해 입체감 및 디자인적 표현을 좋게 만들게 한다.
도 14 는 도 13 의 응용된 방법으로써 입체요철 패턴층(30)에 인쇄 또는 충전되는 잉크층(71, 80)의 공정 순서를 달리하여 만들어진다. '입체 플라스틱 시트(3)'를 구성하는 입체요철 패턴층(30)의 표면에 칼라잉크(71)를 먼저 인쇄하되 인쇄되는 프레스압에 의해 낱개의 요철(31) 꼭짓점 주변을 칼라잉크(71)가 얇게 뭇도록 하고 이어서 백색잉크(80)가 입체요철 패턴층(30)의 표면 전체를 상대적으로 두껍게 인쇄 또는 충전시킴으로써 제작되는 것이다. 이것은 엷게 발린 칼라잉크(71)가 백색잉크(80)사이로 보다 선명하게 입체적으로 나타내게 하는 방식으로 잉크의 색상 명도 또는 채도가 너무 진하게 되면, 역시 나중에 사용자가 인쇄하게 될 잉크젯프린트의 색상표현 발색도에 영향을 주기 때문에 되도록 밝은 색상을 띠는 것이 바람직하다.
도 15 는 본 발명의 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'에서 사용되는 '입체 플라스틱 시트(3)'가 볼록렌즈층(10)과 투명 두께층(20)과 인쇄층(70)의 구성으로 형성되어 있음을 특징으로 하고 있다. 이 구성은 입체요철 패턴층(30)을 대신하여 입체패턴인쇄(73)와 백색잉크(80)로 구성된 인쇄층(70)에 의하여 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'가 입체적으로 보이도록 하는 것인데 입체요철 패턴층(30)이 표현하는 영롱함 대신에 입체요철 패턴층(30)보다 정밀하고 다양한 디자인의 패턴을 인쇄로써 표현되어 입체적으로 보이도록 하는 것이다. 그런데 이 경우에는 입체요철 패턴층(30)의 높이(t2)가 형성되지 않기 때문에 오차범위이기는 하지만 초점거리(t0)의 기준이 다음 공식에 의하여 요철패턴층(30)의 높이를 가만한 초점거리보다 약간 조절되어 제작함이 바람직하다.
수학식5
F5 = n1 x r3 / n1 - 1
(F5 = 코팅층이 곡률반경을 가지는 입체시트의 초점거리, r3 = 잉크 흡착 코팅층 낱개 요철의 곡률반경 , n1 = 렌즈매질 굴절률)
도 16 은 도면에서 보는 바와 같이 본 발명의 '입체 플라스틱 시트(3)'에 있어서 입체요철 패턴층(30)의 표면에 메탈증착 또는 반사잉크(120)로 도포되어 도 13내지 15의 방식으로는 표현하기 어려운 재질감을 연출할 수 있게 하는 방식을 예시한 도면이다.
'잉크젯 프린트용 입체시트(1)'을 구성하는 낱개의 요철(31)이 확대되어 입체적으로 보이게 되므로 입체요철 패턴층(30)의 표면에 메탈증착 또는 반사잉크(120)로 도포하게 되면 낱개의 요철(31)이 마치 금속으로 조각된 조형물로 이루어진 것처럼 보이게 되므로 낱개의 요철(31)음영이 선명하게 부각되어, 사용자가 잉크젯프리로 프린트를 할 경우 프린트색상과 더불어 원하는 색상의 금속이미지로써 사실적인 장식연출이 가능하도록 하는 것이다. 이것은 마치 얇은 플라스틱 표면에 인쇄된 것이 아니라 두껍고 무거운 금속의 느낌으로 인쇄가 가능하도록 표현할 수 있게 하는 방법이다.
또한 이렇게 제작되어지는 도 13 내지 도 16의 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'는 상기에서 언급하였듯이 도 8 내지 12에서 만들어지는 구조적인 특징 및 입체구현 표현방식과는 달리 그 배면에 접착 또는 점착제를 추가로 구성시킬 수 있는 장점이 있다. 그 이유는 도 8 내지 12 의 방식에서 만들어지는 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'가 입체요철 패턴층(30)의 전반사에 의한 투시관찰로 입체적으로 보이는 방식이기 때문에, 이러한 요철패턴층(30)의 골 사이로 점착제가 충전되면, 관찰자가 입체적으로 투시하여 관찰하게 되는 낱개의 요철패턴(31)을 입사광(103)으로 부터 난반사 또는 직접 투과시켜 사라지게 만드는 것이다. 즉 낱개의 요철패턴(31)에서 전반사되는 표면 또는 골 사이를 점착제가 뒤덮게 되어 빛의 굴절이 이루어지지 않기 때문에 전반사가 이루어지지 않는 것이며, 즉, 영롱한 입체감이 사라지게 되는 것이다. 이에 반해서 도 13 내지 도 16의 방식은 백색잉크(80), 칼라잉크(71)또는 증착(130)반사잉크 등에 의하여 입체감이 나타내는 방식이고, 이미 백색잉크(80) 또는 증착, 반사잉크(130) 면이 입체요철 패턴층(30) 또는 '입체 플라스틱 시트(3)'의 배면을 뒤덮고 있는 상태이기 때문에 이렇게 만들어진 '잉크젯 프린트용 입체시트(1)'의 배면에 점착제를 도포하더라도 당연히 입체감에 영향을 주지 않고, 사용자가 잉크젯프린트를 완료한 다음, 용도에 따라 그 어떤 대상물에 부착이 가능하도록 하는 장점이 있는 것이다.
1. 잉크젯 프린트용 입체인쇄 시트
2. 종래의 일반저인 입체인쇄 시트
3. 초점거리가 조절된 입체플라스틱 시트
10. 볼록렌즈층
11. 낱개의 볼록렌즈
20. 투명 두께층
30. 요철 패턴층
31. 낱개의 요철
40. 프라이머 코팅층
50. 잉크흡착 코팅층
51. 백색 또는 특정색의 물질이 혼합된 잉크흡착 코팅층
60. 마스터 배치가 혼합된 반투명 플라스틱
61. 투명 플라스틱 층
70. 인쇄층
71. 칼라 잉크
72. UV 칼라 잉크
73. 칼라 패턴 인쇄
80. 백색 잉크
81. 백색 UV 잉크
91. 입사광에 대한 1차 굴절지점
92. 입사광에 대한 2차 굴절지점
92. 입사광에 대한 3차 굴절지점
100. 종래 일반적인 입체시트의 입사광에 따른 집광방향
101. 입사광에 대한 1차 굴절 방향
102. 입사광에 대한 2차 굴절 방향
103. 잉크젯 프린트용 입체인쇄 시트의 입사광에 따른 집광방향
104. 집광 형성 각
120. 메탈증착 또는 반사잉크
130. 점착제 또는 접착제
d. 볼록렌즈 층의 높이
r1. 볼록렌즈의 곡률반경
r2. 프라이머 코팅층의 낱개 곡률반경
r3. 잉크흡착 코팅층의 낱개 곡률반경
t0. 잉크젯 프린트용 입체인쇄 시트의 초점거리
t1. 종래 일반적인 입체시트의 초점거리
t2. 요철 패턴층의 높이
t3. 초점거리가 조절된 입체플라스틱 시트의 투명 두께층 높이

Claims (16)

  1. 투명한 합성수지 원료에 마스터배치(Master batch)를 혼합하여 빛 투과율이 50% 이상이 나오도록 하는 반투명 '입체 플라스틱 시트(3)'의 최 상측 면인 볼록렌즈층(10) 표면에, 잉크젯프린터 전용 잉크 흡착 코팅층(50)이 형성되어짐 과; 그 하면에 상기 잉크흡착 코팅층(50)과 투명합성수지로 이루어진 볼록렌즈층(10)이 서로 강하게 접착될 수 있도록 함을 목적으로 하는 프라이머 코팅층(40)이 형성 되어짐과; 그 하면에 반투명 '입체 플라스틱 시트(3)'를 구성하는 반구형의 볼록렌즈(11)들이 가로세로 수직교차 패턴배열 또는 60도 교차배열을 이루어 형성된 볼록렌즈층(10)과; 그 하면에 상기 잉크흡착 코팅층(50) 과 프라이머 코팅층(40)의 표면에 형성된 낱개의 곡면이 볼록렌즈(11)의 곡률반경보다 큰 곡률반경을 가지되 이들을 통과하는 입사광의 굴절로써 초점거리(t0)를 형성하게 하고 반투명 '입체 플라스틱 시트(3)'의 중간층으로써 구성된 반투명 두께층(20)과; 상기 반투명 두께층(20)의 저면에 요철 패턴층(30)이 상기 볼록렌즈층(10)과 동일한 각도의 패턴배열 구조로써, 요철(31)들의 패턴배열 조밀도 차이로 입체감 및 특수효과 등을 나타내게 하고 그 낱개 요철(31)의 단면형태가 반구형 또는 다각형 등으로 입체관찰시점에 대한 부분 전반사각을 포함한 형태를 특징으로 반투명 '입체 플라스틱 시트(3)'의 최 하단에 형성된 요철 패턴층(30)과; 상기 잉크흡착 코팅층(50)과, 프라이머 코팅층(40)과, 볼롤렌즈층(10)과, 투명 두께층(20)과, 요철 패턴층(30)이 한 장의 시트로 구성되어짐을 특징으로 하는 잉크젯프리트용 입체시트(1)
  2. 투명한 합성수지 등으로 이루어진 '입체 플라스틱 시트(3)'의 최 상측 면에, 잉크젯 프린트용 입체시트(1)의 빛 투과율이 50% 이상이 나오도록 백색 또는 특정 칼라를 띠는 반투명 잉크 흡착 코팅층(50)이 형성되어짐 과; 그 하면에 상기 잉크흡착 코팅층(50)과 투명'입체 플라스틱 시트(3)'를 구성하는 볼록렌즈층(10)표면이 서로 강하게 접착될 수 있도록 함을 목적으로 하는 백색 반투명 또는 투명한 프라이머 코팅층(40)이 형성 되어짐 과; 그 하면에 '입체 플라스틱 시트(3)'를 구성하는 반구형의 볼록렌즈(11)들이 가로세로 수직교차 패턴배열 또는 60도 교차배열을 이루어 형성된 볼록렌즈층(10)과; 그 하면에 상기 잉크흡착 코팅층(50) 과 프라이머 코팅층(40)의 표면에 형성된 낱개의 곡면이 볼록렌즈(11)의 곡률반경보다 큰 곡률반경을 가지되 이들을 통과하는 입사광의 굴절로써 초점거리(t0)를 형성하게 하고 '입체 플라스틱 시트(3)'의 중간층으로써 구성된 투명 두께층(20)과; 상기 투명 두께층(20)의 저면에 요철 패턴층(30)이 상기 볼록렌즈층(10)과 동일한 각도의 패턴배열 구조로써, 요철(31)들의 패턴배열 조밀도 차이로 입체감 및 특수효과 등을 나타내게 하고 그 낱개 요철(31)의 단면형태가 반구형 또는 다각형 등으로 입체관찰시점에 대한 부분 전반사각을 포함한 형태를 특징으로 '입체 플라스틱 시트(3)'의 최 하단에 형성된 요철 패턴층(30)과; 상기 잉크흡착 코팅층(50)과, 프라이머 코팅층(40)과, 볼롤렌즈층(10)과, 투명 두께층(20)과, 요철 패턴층(30)이 한 장의 시트로 구성되어짐을 특징으로 하는 잉크젯 프린트용 입체시트(1)
  3. 청구 제 1항 내지 2항에 있어서 '입체 플라스틱 시트(3)'를 구성하는 볼록렌즈층(11)의 렌즈들의 형태가 반 원통형의 수직 또는 수평배열로 연속되어 이루어짐을 특징으로 하는 잉크젯 프린트용 입체시트(1)
  4. 청구 제 1항 내지 2항에 있어서 '입체 플라스틱 시트(3)'를 구성하는 요철 패턴층(30)을 대신하여, 입체패턴 인쇄(73)가 형성되어 볼록렌즈층(10)과 동일한 각도의 패턴배열 구조로써 패턴배열 조밀도 차이로 입체감 및 특수효과 등을 나타내게 하고 또는 볼록렌즈층(10)과 동일한 각도의 패턴배열 및 피치구조로써 렌티큘라 표현방식의 그래픽패턴으로 인터레이스 되어 입체 또는 특수효과를 나타내게 함을 특징으로 하는 잉크젯 프린트용 입체시트(1)
  5. 청구 제 1항 내지 2항에 있어서 잉크흡착 코팅층(50)의 표면에 형성된 낱개의 볼록렌즈 형태들이 곡률반경 'r3'를 이루고, 프라이머 코팅층(40)의 표면에 형성되는 낱개의 볼록렌즈 형태들이 곡률반경 'r2'로 형성되어 각각 볼록렌즈층(10)의 상면과 중첩되어 형성되어짐을 특징으로 하는 잉크젯 프린트용 입체시트(1)
  6. 청구 제 1항 내지 2항에 있어서 잉크흡착 코팅층(50)의 표면이 평평하게 형성되어 있으되 '입체 플라스틱 시트(3)'를 구성하는 볼록렌즈층(10)의 굴절률보다 저굴절로 형성되어 잉크젯 프린트용 입체시트(1)의 두께로써 입사광(103)이 집광되어 초점거리를 형성할 수 있게 하고 수학식 F2 = (n1 x r1 / n1 - n2) - t2/2 에 의해 '입체 플라스틱 시트(3)'의 두께를 미리조절 하고 잉크젯 프린트용 입체시트(1)의 적정 초점거리 두께로 제작되어짐을 특징으로 하는 잉크젯 프린트용 입체시트(1))
  7. 청구 제 1항 내지 2항에 있어서 잉크흡착 코팅층(50)의 표면에 형성된 낱개의 볼록렌즈 형태들이 곡률반경 'r3'를 이루고, 프라이머 코팅층(40)의 표면에 형성되는 낱개의 볼록렌즈 형태들이 곡률반경 'r2'로 형성되어, 입사광에 대한 집광초점거리 수학식 F3 = (n1 x r3 / n1 - 1) - t2/2 에 의하여 '입체 플라스틱 시트(3)'의 두께를 미리조절 하고 잉크젯 프린트용 입체시트(1)의 적정 초점거리 두께로 제작되어짐을 특징으로 하는 잉크젯 프린트용 입체시트(1)
  8. 청구 제 1항 내지 2항에 있어서 열 프레스 방식 또는 압출방식 또는 사출방식에 의해 만들어지는 '입체 플라스틱 시트(3)'가 2중 레이어 또는 다층(3중 레이어 이상) 방식으로 성형되어 만들어질 때, 각 레이어중 1개의 플라스틱 레이어만 마스터배치가 혼합된 원료를 사용하고, 나머지 층은 투명원료를 사용하여 빛의 투시경로 중 혼합원료에 의한 난반사가 발생되는 구간을 줄여줄 수 있도록 제작되어 형성됨을 특징으로 하는 잉크젯 프린트용 입체시트(1)
  9. 청구 제 1항 내지 2항에 있어서 '입체 플라스틱 시트(3)'상면에 코팅되는 잉크흡수 코팅층(50) 제거하고 프라이머 코팅층(40)만을 형성하게 함으로써 UV 잉크젯전용 미디어로 사용함에 있어 수학식 F4 = (n1 x r2 / n1 - 1) - t2/2 에 의하여 '입체 플라스틱 시트(3)'의 두께를 미리조절 하고 잉크젯 프린트용 입체시트(1)의 적정 초점거리 두께로 제작되어짐을 특징으로 하는 잉크젯 프린트용 입체시트(1)
  10. 청구 제 9항에 있어서 플라스틱 수지로 제작되어지는 '입체 플라스틱 시트(3)'가 마스터배치 혼합원료가 아닌 투명플라스틱 원료(레진)에 의해 제작되어짐을 특징으로 하는 잉크젯 프린트용 입체시트(1)
  11. 청구 제 1항 내지 2항에 있어서 플라스틱 수지로 제작되어지는 '입체 플라스틱 시트(3)'가 마스터배치 혼합원료를 사용함을 대신하거나 또는 잉크흡착 코팅층(50)에 백색 또는 특정색의 안료를 혼합하여 만들어짐을 대신하여 요철 패턴층(30)의 표면에 백색잉크(80)를 인쇄 또는 충전하여 형성되어짐을 특징으로 하는 잉크젯 프린트용 입체시트(1)
  12. 청구 제 11항에 있어서 요철 패턴층(30)의 표면에 백색잉크(80)를 인쇄 또는 충전하여 형성되어진 표면에 추가로 칼라잉크(71)가 인쇄 또는 덧칠되어 형성되어 있음을 특징으로 하는 잉크젯 프린트용 입체시트(1)
  13. 청구 제 1항 내지 2항에 있어서 플라스틱 수지로 제작되어지는 '입체 플라스틱 시트(3)'가 마스터배치 혼합원료를 사용함을 대신하거나 또는 잉크흡착 코팅층(50)에 백색 또는 특정색의 안료를 혼합하여 만들어짐을 대신하여 요철 패턴층(30)의 표면에 칼라잉크(71)가 인쇄되고 이어서 그 표면 또는 요철 패턴층(30)표면 전체에 인쇄 또는 충전, 도포되어짐을 특징으로 하는 잉크젯 프린트용 입체시트(1)
  14. 청구 제 4항에 있어서 플라스틱 수지로 제작되어지는 '입체 플라스틱 시트(3)'가 마스터배치 혼합원료를 사용함을 대신하거나 또는 잉크흡착 코팅층(50)에 백색 또는 특정색의 안료를 혼합하여 만들어짐을 대신하여 잉크젯 프린트용 입체시트(1) 시트의 배면에 백색잉크(80)가 인쇄 또는 도포되어지고 초점거리를 구하는 수학식 F5 = n1 x r3 / n1 - 1 에 의하여 '입체 플라스틱 시트(3)'의 두께를 미리조절하고 잉크젯 프린트용 입체시트(1)의 적정 초점거리 두께로 제작되어짐을 특징으로 하는 잉크젯 프린트용 입체시트(1)
  15. 청구 제 1항 내지 2항에 있어서 플라스틱 수지로 제작되어지는 '입체 플라스틱 시트(3)'가 마스터배치 혼합원료를 사용함을 대신하거나 또는 잉크흡착 코팅층(50)에 백색 또는 특정색의 안료를 혼합하여 만들어짐을 대신하여 요철 패턴층(30)의 표면에 메탈증착 또는 반사잉크(120)가 코팅 또는 인쇄되어 형성됨을 특징으로 하는 잉크젯 프린트용 입체시트(1)
  16. 청구 제 11항 내지 16항에 있어서 시트의 최 하단부에 형성된 백색 잉크(80) 또는 칼라잉크(71) 또는 메탈증착 또는 반사잉크(120)의 표면에 점착제 또는 접착제가 도포되어 형성되어짐을 특징으로 하는 잉크젯 프린트용 입체시트(1)
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