KR20130110695A - IR(Infra Red) 저열경화 잉크젯 프린터 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 IR저열경화 잉크젯프린터(1)는, 프린팅배드(30)와 평행하게 좌우방향으로 뻗어 설치된 가이드 레일(30)과, 가이드 레일(30)에 따라 좌우로 왕복이동이 자유롭게 설치된 인쇄유닛(2)이 저열경화 잉크를 토출하는 프린팅헤드장치(10), 및 열풍 및(또는) IR을 조사하는 좌측 IR건조경화장치(21), 우측 IR건조경화장치(22)를 구비하여 구성됨과, 좌측 IR건조경화장치(21)및 우측 IR건조경화장치(22)로부터 조사되는 IR과 팬(25)에 의한 바람으로 빠른 건조경화를 유도한다. 좌측 IR건조경화장치(21)및 우측 IR건조경화장치(22)는 프린터헤드장치(10)에 대하여 좌우측 옆에 설치되고, 컨트롤러는 인쇄유닛(2)의 왕복이동방향에 따라 좌측 IR건조경화장치(21)및 우측 IR건조경화장치(22)로부터 조사되는 IR 및(또는) 열풍작동을 제어한다.
또한 본 발명의 IR건조경화장치(20)에서 사용되는 IR램프는 발열램프로써 사용되는 램프를 한정하지는 않지만 할로겐램프를 사용함이 바람직하다.
또한 IR건조경화장치(20)에 팬(25)을 이용하여 램프의 과열을 방지하고, 잉크를 토출하는 잉크젯 헤드장치(10)의 이동방향과 반대방향으로 공기흐름(27)을 유도함으로써 빠른 건조 경화 및 헤드(11)에서 토출되는 잉크분사의 공기흐름을 방해하거나 미세한 잉크입자의 흩날림이 없도록 한다.

Description

ＩＲ(Ｉｎｆｒａ Ｒｅｄ) 저열경화 잉크젯 프린터{omitted}
본 발명은 인쇄매체에 '알코올계 저열경화 잉크'를 토출하여 인쇄를 하는 잉크젯 프린터, 및 그것을 이용한 인쇄방법에 관한 것이다.
종래의 잉크젯 프린터는 수성 잉크젯 프린터, UV 잉크젯 프린터, 라텍스잉크젯 프린터, 솔벤트잉크젯 프린터로 크게 나눠진다.
수성 잉크젯 프린터는 탁상용으로 많이 사용되는 일반적인 프린터로써, 사용되는 인쇄매체에 반드시 잉크흡착용 전치리가 되어있어야 하거나, 잉크가 번지지 않고 흡착될 수 있는 일부 종이류에 한정되어 인쇄가 가능하다는 것이 단점이다.
UV잉크젯 프린터는 반드시 UV(자외선)경화성 잉크를 사용하게 되고, UV잉크는 자외선의 에너지로 광화학 반응을 일으켜 액상으로부터 고상으로 인쇄매체 표면에 경화시킨다. UV잉크 프린터는 친환경제품이라 할 수 있지만 UV경화장치 때문에 제조원가가 비싸고, UV램프 수명에 따르는 교체비용 때문에 유지비가 높은 단점이 있다.
라텍스잉크젯 프린터는 미립자라텍스 레진을 이용한 잉크를 사용하게 되고, 라텍스 잉크는 수성 기반의 잉크로서 프린터의 히터에서 잉크의 수분성분을 날려버리고, 라텍스 입자를 인쇄매체 표면에 고착하게 만든다. 그런데 라텍스잉크 프린터는 90도 이상의 고열에서 잉크가 건조되는 특성 때문에 사용자의 화상위험이 있고, 프린트 소재의 변형가능성 때문에 사용소재가 제한적일 수밖에 없다.
솔벤트 잉크젯프린터는 휘발성의 독성이 강한 물질의 잉크를 사용하게 되며, 여기에 사용되는 잉크는 강솔벤트잉크와 마일드솔벤트잉크 2가지로 구분된다. 강솔벤트잉크는 휘발성과 침투성이 높아 필름 깊숙이 파고들어 완전히 흡착하기 때문에 옥외 내구성이 뛰어나고 색상이 선명하나 건조가 느리다. 마일드솔벤트 잉크는 케톤 성분을 낮춰 냄새를 줄이고 독성을 완화한 잉크로 필름 소재에 섞이면서 비교적 빨리 건조되지만 강솔벤트에 비해 내구성이 낮다. 그런데 이러한 독성물질 때문에 유럽 및 선진국에서는 이미 그 사용을 제한하는 등의 규제 때문에 점차 기피하고 있는 실정이다.
따라서 본 발명은 종래의 UV잉크젯 프린터의 장점 및 라텍스 잉크젯 프린터의 장점을 가만하여 창안한 프린터제품으로써, 친환경소재이며 알코올계 '저열경화잉크'를 사용하는 IR저열경화잉크젯프린터 제작에 관한 것이다.
본 발명에서 주로 사용되는 잉크는 알코올계 '저열경화 잉크'로써, 수성잉크나 라텍스 잉크처럼 물을 주 용재로 안료를 함께 섞어 제작하는 잉크와는 달리, 메틸알코올을 주 용재로 하여 안료를 섞어 만들어진 잉크를 사용하게 되는데, 이 잉크를 사용하여 인쇄매체에 프린트할 때, 인쇄매체 프린트되는 접착도 및 건조조건에 알맞은 프린터를 제작함이 필요로 하는 것이다.
따라서 본 발명의 '저열경화 잉크'를 사용하는 'IR저열경화잉크젯프린터'는 상기 종래의 잉크 및 프린터의 특성과는 달리, 각각의 단점을 보완한 것으로써, 어떠한 소재든지 그 표면에 인쇄가 잘 정착되도록 하여, 잉크흡착을 위한 전처리 없이 프린트가 가능하도록 하고,
'솔벤트잉크'와는 달리, 독성물질이 아닌 무독성 물질의 잉크로써 친환경적이면서 프린팅 건조가 빠르게 이루어지고,
UV잉크및 UV프린터와는 달리, 고가의 UV경화 램프 따위의 장치를 사용하지 않음으로써, 낮은 유지관리비를 고려하며, UV프린터로 인쇄된 인쇄층이 엠보싱 표면처럼 거칠거나 프린트 자국이 보이지 않고, 인쇄매체가 구부러지거나 접힘에 있어 인쇄된 잉크층의 깨짐 현상이 없도록 하며,
라텍스 잉크와는 달리 고온건조 조건에 의한 인쇄매체의 변형이나 사용자의 화상위험이 없는 등의 장점이 있는 프린터를 제공하는 것이 목적이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 IR 저열경화잉크젯프린터(1)는, '저열경화 잉크'를 사용함에 있어 잉크끼리 번지지 않도록 부착시키고, 엠보싱 같은 거친 표면 또는 인쇄자국 없이 평활화한 표면으로 건조(경화)시킬 수 있는 잉크젯 프린터를 제공한다.
본 발명의 IR저열경화 잉크젯프린터(1)는, 프린팅베드(30)와 평행하게 좌우방향으로 뻗어 설치된 가이드레일(30)과, 가이드레일(30)에 따라 좌우로 왕복이동이 자유롭게 설치된 인쇄유닛(2)이 '저열경화 잉크'를 토출하는 프린팅 헤드장치(10), 및 열풍 및(또는) IR을 조사하는 좌측 IR건조경화장치(21) 및 우측 IR건조경화장치(22)를 구비하여 구성됨과, 좌측 IR건조경화장치(21)및 우측 IR건조경화장치(22)로부터 조사되는 IR과 팬(25)에 의한 바람으로 빠른 건조경화를 유도한다. 좌측 IR건조경화장치(21)및 우측 IR건조경화장치(22)는 프린터 헤드장치(10)에 대하여 좌우측 옆에 설치되고, 컨트롤러는 인쇄유닛(2)의 왕복이동방향에 따라 좌측 IR건조경화장치(21)및 우측 IR건조경화장치(22)로부터 조사되는 IR 및(또는) 열풍작동을 제어한다.
또한 본 발명의 IR건조경화장치(20)에서 사용되는 IR램프는 발열램프로써 사용될 램프가 한정되지는 않지만 할로겐램프를 사용함이 바람직하다.
또한 IR건조경화장치(20)에 팬(25)을 이용하여 램프의 과열을 방지하고, 잉크를 토출하는 잉크젯 헤드장치(10)의 이동방향과 반대방향으로 공기흐름(27)을 유도함으로써, 빠른 건조경화 및 헤드(11)에서 토출되는 잉크분사의 공기흐름을 방해하거나 미세한 잉크입자의 흩날림이 없도록 한다.
또한 인쇄매체(50)의 표면에 열을 가하는 방법은, 근적외선을 이용함으로써 송풍과 함께 열이 전해져 빠르게 건조되도록 함이 바람직하다. 그리고 인쇄매체의 표면에 열이 가해지면서 매체의 변형이 일어나지 않도록 함이 필요하다.
왜냐하면 인쇄매체에 인쇄되는 한쪽 표면으로만 열이 가해지게 되면, 열이 가해진 한쪽 표면이 그 배면보다 더 늘어나게 되고, 늘어난 표면은 프린팅 베드(40)로부터 밀착되지 않고 들뜨게 되는 휨(Bend)현상이 발생하게 되는 이유로, 이러한 상황에서 계속적으로 좌우로 이동하면서 프린팅을 수행하는 프린팅헤드(11)가 휨 현상으로 볼록하게 솟아오른 인쇄매체의 표면을 스치면서 부딪치게 되고, 이런 결과로 인쇄를 망치게 하거나, 프린팅헤드(11)의 노즐을 망가트리는 문제로 발생하기 때문이다.
이러한 현상은 인쇄매체(50)의 인쇄가 되는 표면과 그 이면의 표면 즉, 프린팅베드(40)와 맞닿은 표면과의 온도차이가 날수록 인쇄매체의 휨(Bend)현상이 더욱 심해짐은 당연할 것이다. 따라서 프린팅 베드(40)의 온도는 IR건조경화장치(20)에서 발산하는 표면 건조온도와 비슷한 온도로 일정하게 유지하도록 하는 것이 바람직하다. 또한 여기에 미세한 휨(Bend)현상 까지도 해소하기 위해서는 프린팅베드(40)에 일정한 간격의 진공흡착구멍(41)을 뚫어 바큠(Vacuum)장치로써 인쇄매체(50)와 밀착이 잘 되도록 하는 것도 매우 바람직하다.
본 발명에 따른 IR저열경화 잉크젯프린터(1)는, 알코올계 용재 및 기타첨가제를 주원료로 사용하기 때문에 수성(물) 용재와는 달리 순간 건조온도가 낮고, 건조시간 또한 적을 수밖에 없다. 따라서 종래의 잉크젯프린터와는 달리 저열에서도 인쇄된 잉크입자들이 서로 엉키지 않으면서도 빠른 건조가 이루어지는 프린터를 제공할 수 있고, 종래의 라텍스프린터처럼 고열을 필요로 하지 않게 때문에 화상위험도 없다.
또한 본 발명은 저가의 할로겐램프(23)와 팬(25)을 이용함으로써 일정한 표면온도 및 건조조건을 컨트롤할 수 있는 것이다. 또한 이것은 아무리 미열이라 할지라도 일정한 두께의 인쇄매체(50)의 한쪽표면에만 열을 가하게되면 휘어진다는 사실을 누구다 잘 아는 사실이기 때문에, 팬(25)및 공기흐름유도케이스(26)를 이용한 공기흐름(27)으로써 IR 램프(23)에 의해 가해지는 인쇄매체(50)의 표면을 순간적인 온도로써 조사할 수 있도록 도와주게 되는 것이다.
또한 추가적인 방법으로써, 프린팅베드에 IR건조경화장치(20)에 의한 건조조건과 비슷한 40도∼80도 온도로 유지하면서 진공흡착(Vacuum)이 동시에 가능하도록 설치함으로써, 프린트되는 매체(50)의 잉크건조조건에 따르는 미세한 휨이 발생하더라도 프린팅베드(40)와 맞닿는 그 이면이 동일한 온도로 유지할 수 있도록 만들 수 있으며, 또한 진공흡착으로 프린팅 베드(40)에 좀 더 안전하게 밀착시킬 수 있도록 함으로써 인쇄조건에 따르는 모든 부작용을 해소할 수 있는 프린터를 제공할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 IR저열경화 잉크젯프린터(1)의 일실시예를 예시한 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 IR저열경화 잉크젯프린터(1)의 일실시예에 의해 구성된 인쇄유닛(2)을 설명하는 부분 확대 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 IR저열경화 잉크젯프린터(1)의 일실시예에 의해 구성된 인쇄유닛(2)을 설명하는 부분 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 IR저열경화 잉크젯프린터(1)의 일실시예에 의해 구성된 IR건조경화장치(20)의 내부를 설명하는 정면 과 우측면의 비교 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 IR저열경화 잉크젯프린터(1)의 일실시예에 의해 구성된 IR건조경화장치(20)의 내부를 설명하는 확대 단면도이다.
상기에서 언급하였듯이 본 발명은 인쇄매체에 '알콜계 저열경화 잉크'를 토출하여 인쇄를 하는 IR 저열경화 잉크젯프린터(1), 및 그것을 이용한 인쇄방법에 관한 것이다.
'저열경화 잉크'는 잉크안료, 알코올 및 기타 첨가제를 희석시킨 친환경잉크로써, 알코올을 주 용재로사용하기 때문에 빠른 건조를 할 수 있는 것이다. 그러나 프린트된 잉크안료 입자의 접착력강화 및 프린팅헤드의 노즐막힘을 방지해야 하기 때문에 기타 첨가제를 사용하여 그 농도 및 경화온도를 알맞게 희석시킨 것이 '저열경화 잉크'인 것이다.
그런데 이런 '저열경화 잉크'는 일반(수성용 또는 솔벤트용)프린터에 넣어 사용하기에는 부적합한 몇 가지 문제점이 있다.
일반프린터에 '저열경화 잉크'를 주입하여 인쇄를 한다면, 프린트된 '저열경화 잉크'는 상온에서도 건조경화가 가능하지만 시간이 너무 오래 걸리는 문제점이 있다.
또는 일반적인 솔벤트 프린터 또는 라텍스 프린터의 경우, 열선이 장착된 프린팅베드를 가열하여 그 위에 놓이게 되는 인쇄매체를 가열하는 방식으로 건조하는 방법을 사용하기도 하는데, 그러나 비교적 두꺼운 판재 또는 플라스틱소재의 인쇄매체에 인쇄할 경우에는 프린트되는 그 이면으로만 열을 가하게 되는 것이므로 효과가 매우 낮다.
또한 잉크 개발과정상 상온건조용에 맞게 용재의 농도 및 첨가제 희석방법을 조절하여 상온에서도 빠르게 건조가 가능한 잉크를 제작할 수도 있지만, 이 경우에는 오히려 프린팅헤드의 노즐이 빠른 시간 내에 막혀버리는 폐단 현상이 발생하기 때문에 잉크젯프린터에 적합하지 못한 잉크가 된다.
따라서 본 발명에서는, '저열경화 잉크'로 프린트되는 인쇄매체(40)의 표면에 충분히 열을 침투시키고 빠른 건조경화를 이끄는 IR(적외선) 조사방법이 필요로 하는 것이다.
적외선(IR)을 발산시키는 램프는 발열램프로써, 램프의 종류를 한정하지는 않지만 할로겐램프를 사용함이 경제적이며 바람직하다. 할로겐램프는 약375nm ∼약5000nm 의 전자파 파장을 가지고 있고, 자외선이나 가시광선 보다 긴 파장(760nm-3000nm)의 적외선 영역을 충분히 내포하고 있으므로, 빛에 의한 충분한 열을 발산시킬 수 있다. 또한 할로겐램프 특유의 할로겐 사이클에 의해서 관 벽의 흑화가 생기지 않기 때문에 광 출력이나 색 온도가 감소하지 않는다.
따라서 프린팅작동 중, 좌우로 이동하면서 조사되는 할로겐램프의 적외선은, 잉크층를 포함한 인쇄매체의 표면을 순간적으로 가열함과 동시에 팬에 의한 바람을 열풍으로 만들어 '저열경화 잉크' 내에 함유된 알코올(및 기타 첨가제)의 증발을 순식간에 도와주도록 함에 적용되는 것이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 IR저열경화 잉크젯프린터(1)의 일실시예에 의해 예시되는 정면도이다.
IR저열경화 잉크젯프린터(1)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 기계몸체를 지지하게 하는 지지다리(5)와, 지지다리(5)에 의해 지지된 좌측몸체부(6)와 우측몸체부(7), 좌측몸체부(6)와 우측몸체부(7)를 잇는 중앙몸체부(8)로 구성된다.
중앙몸체부(8)는 가이드레일(30)과 프린팅베드(40)가 중앙 상단에 노출되어 보이게 되고, 구동모터에 의해 좌우로 이동하며 작동되는 인쇄유닛(2)은 프린팅헤드장치(10)와 IR건조경화장치(20)로 구성돼, 가이드레일(30)을 타고 프린팅베드(40)와 평행하게 좌우로 움직이도록 구성되어있다.
좌측몸체부(6)에는, 인쇄유닛(2)이 인쇄 작동을 멈추거나, 프린팅헤드장치(10)가 자동청소를 위해 머물게 되는 헤드장치스테이션(80)이 설치되어있고, 헤드청소(Purging)와 관련된 기타 장치 및 컨트롤러가 구성되어 있다.
우측몸체부(7)는 기계를 작동시키는 전기제어장치 및 컴퓨팅장치 및 모니터(71), 등이 구성되어 있다.
도 2 내지 도 3은 본 발명에 따른 IR저열경화 잉크젯프린터(1)의 인쇄유닛(2)을 설명하는 부분 확대 정면도 및 사시도를 나타내는 도면이다.
가이드레일(30)를 따라 구동모터에 의해 좌우로 이동하며 작동되는 인쇄유닛(2)은 프린팅헤드장치(10)와 IR건조경화장치(20)로 구분되는데, 프린팅헤드장치(10)는 '저열경화 잉크'를 잉크 카트리지(저장탱크)로부터 프린팅헤드(11)들에 공급하고 프린팅 헤드(11)를 통해 토출하면서 프린트되도록 하는 기본구성이라 할 수 있다.
그런데 '저열경화 잉크'를 사용하는 본 발명의 IR저열경화 잉크젯프린터(1)는 잉크특성상의 문제점을 고려하여 제작되어야 한다. 잉크특성상의 문제점이란, 상온에서도 시간경과에 따라 건조경화 되는 특성 때문에 '저열경화 잉크'를 머금고 있는 프린팅헤드(11)들이 장시간 사용을 하지 않을 경우, 프린팅헤드(11)의 노즐에 심하게 막히게 하는 현상을 발생시킬 수 있기 때문이다.
IR저열경화 잉크젯프린터(1)에 일반적인 잉크를 사용하는 경우라면, 프린팅헤드(11)의 노즐이 막혔을 경우에 헤드청소는 프린팅헤드장치(10)가 좌측몸체부(6)의 헤드장치스테이션(80)에 머물면서 컨트롤러에 의해 잉크를 강제로 토출하게 하는 퍼징(Purging) 기능으로 쉽게 해결할 수 있지만, 본 발명의 '저열경화 잉크'를 사용하는 IR저열경화 잉크젯프린터(1)에 있어서는 잉크특성상 심하게 막혔을 때에 별도의 추가조치가 필요하며 즉, 세척전용 솔루션(용재)을 프린팅헤드(11)를 통해 강제로 토출시키게 함으로써 수월하게 청소할 수 있도록 고안되어야 함이 필요한 것이다.
따라서 이를 해결하기 위한 방법으로 '저열경화 잉크'를 잉크 카트리지(저장탱크)로부터 3웨이밸브(12)를 통해 프린팅헤드(11)에 공급하고 프린팅 헤드(11)를 통해 토출하도록 하는 1차적인 프린팅을 위한 잉크공급과정이 있다면, 솔루션 카트리지로부터 3웨이밸브(12)를 통해 프린팅헤드(11)에 공급하고 프린팅 헤드(11)를 통해 토출할 수 있도록 하는 2차 공급과정도 필요한 것이며, 이때 3웨이밸브(12)가 선택적으로 한쪽을 막고 한쪽을 열게 하는 기능을 수행하는 것이다.
도 3에서 보는 바와 같이 프린팅베드(40)의 상판에 보이는 진공흡착(Vacuum) 구멍(41)이 일정한 간격을 두고 형성되어 있고, 도 2 또는 도 5에서 보는바와 같이 프린팅베드(40)의 상판 배면에는 진공흡착(Vacuum) 구멍(41)들 사이로 파이프 라인 형태의 홈이 파여, 그 홈 속에 열선(42)이 내장되도록 구성되어 있다. 상기에서 언급하였듯이 이러한 구성은 IR건조경화장치(20)에서 조사하는 IR이 인쇄매체(50)의 휨(Bend)현상을 방지하는 보조하는 수단으로 설치된 것이다.
또한 인쇄유닛(2)에 의해 프린트되는 인쇄매체(50)에 있어서, 인쇄매체(50)상면에 토출되어 정착되는 저열경화 잉크층(60)이 건조경화온도 40도∼80도 온도로써 IR건조경화장치(20)가 발산하는 열에 의해 고착되어질 때, 인쇄매체(50)의 소재에 따라 또는 그 두께에 따라 휨(Bend)현상의 정도의 차이가 발생하게 되는데 이는 비교적 두꺼운 아크릴소재일 경우 두드러지게 나타나게 된다. 이 때 휘어지는 딱딱한 아크릴표면과 좌우로 이동하면서 프린트되는 프린팅헤드(11)가 스치거나 또는 부딪치면서 인쇄물을 손상시키고 프린팅헤드(11)의 노즐을 망가트리게 되는 결과가 발생되는 것이다. 즉, 프린트를 하면서 IR건조경화장치(20)에서 발산하는 열을 직접적으로 받게 되는 인쇄매체(50)의 표면과 그 이면의 온도차가 빠르게 진행됐기 때문이다.
따라서 이와 같은 현상을 해소하기위하여 인쇄매체(50)의 하면과 맞닿은 프린팅베드(40)에 IR건조경화장치(20)에서 발산하는 표면온도와 비슷한 온도로 열을 유지할 수 있도록 함이 바람직한 것이며, 이것은 '저열경화 잉크'의 건조경화를 위한 표면생성온도 40도∼80도 온도로 유지함을 말하는 것이다. 그러나 기계 제작상 필요에 따라서 전기적 제어장치에 의한 열선(42)으로 40도 이하의 저온에서 80도 이상의 고온으로 조절할 수 있음은 당연한 것이다.
또한 진공흡착(Vacuum) 구멍(41)들은 프린팅베드(40)의 아랫면 쪽에 설치된 감압실(43)과 연결되어있다. 이는 컨트롤러에 의해 감압실 안의 공기를 배기하여 부압(負壓)으로 설정하거나, 또는 감압실(43)에 공기를 불어넣어 진공흡착(Vacuum) 구멍(41)으로부터 토출시킬 수 있으며, 인쇄매체(50)를 프린팅베드(40)위의 원점 위치에 놓고, 컨트롤러에 의해 감압실(43)이 부압으로 설정되어, 인쇄매체(50)가 프린팅베드(40) 표면에 진공흡착되어 고정보유 할 수 있을 뿐만 아니라, 감압정도를 조절하여 인쇄매체(50)적당한 흡착과 동시에, 롤투롤(Roll To Roll)로 감아지면서 프린팅베드(40)의 상판에 올려놓은 인쇄매체(50)와 프린팅베드(40)의 슬립이 가능하도록 제작할 수 있는 것이다.
도 4 내지 도 5는 IR건조경화장치(20)를 설명하기 위해 예시된 도면이다. IR건조경화장치(20)가 프린팅헤드장치(10)의 좌우에 설치되어 좌측IR건조경화장치(21)와 우측IR건조경화장치(22)로 구성되어있다. 도면은 편의상 우측IR건조경화장치(22)를 예로 들어 도시하고 설명한다.
IR건조경화장치(20)는 공기흡입구(26), 팬(25), 공기유도케이스(27), 반사판(24), IR램프(23)로 구성되어있으며, IR건조경화장치(20)는 프린팅베드(40)위에 놓여 진공 밀착된 인쇄매체(50)의 상면 및 프린팅헤드장치(10)에서 토출된 저열경화 잉크층(60)상면에 IR을 가하도록 고안된 장치이다.
상기에서 언급하였듯이 프린팅헤드장치(10)에서 토출된 저열경화 잉크층(60)을 빠른 시간에 건조경화 시키기 위해서 근적외선을 이용하고, 근적외선을 발생시키는 IR램프(23)는 할로겐램프를 사용함이 바람직하다고 상술한 바 있다.
그런데 IR건조경화장치(20)내에 IR램프(23)만을 설치하게 되면, 그 주변내부온도가 시간이 흐를수록 점점 상승하게 되고, 인쇄매체(50)에 전달되는 온도 역시 점점 변하게 될 것이다. 따라서 이러한 현상은 인쇄매체(50)의 시작부분과 끝부분의 발열조건 차이로 이어지고, 그로인해 인쇄불량 또는 잉크접착불량 등의 결과를 낳게 한다.
또한 화상위험이 없고 건조경화를 원활하게 하는 인쇄매체(50)의 표면생성온도가 약 40 ∼80도 정도의 온도로 형성되게 함이 바람직한데, 인쇄매체(50)의 표면을 순간적으로 지나가면서 투여되는 온도이긴 하지만 IR램프(23)의 직접온도가 250도 ∼1400도에 이르기 때문에 IR램프(23)주변에 형성된 물체에 그 열이 전달되어 누적되면서 IR건조경화장치(20)본체가 과열에 노출될 수가 있는 것이며, 결국 이러한 과열을 방지하기 위한 방법이 필요한 것이다.
따라서 이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로 팬(25)을 사용하게 되는데, 팬(50)에서 생성된 바람은 몇 가지 장점을 갖는다. 첫째 IR램프(23)로 인한 과열을 막게 하고, 둘째 IR램프(23)에서 발생하는 주변 열에 의해 생성된 자연스런 열풍이 인쇄매체(50)표면에 프린트되는 저열경화 잉크층(60)의 빠른 건조경화를 돕는다. 셋째 인쇄매체(50) 표면을 청소하듯 바람으로 이물질을 먼저 제거하고 이어서 프린트 되도록 하는 기능을 수행할 수 있는 장점이 있다.
그러나 이러한 열풍은 인쇄유닛(2)이 움직이면서 프린트될 때 동시에 작동되는 것이므로 프린팅헤드장치(10)에서 토출되는 미립자 잉크방울의 흩날림을 유발시킬 수 있게 된다. 이럴 경우 당연히 인쇄품질과 프린트 주변이 지저분해지게 되는 것은 당연한 것이다.
따라서 도 5에서 보는바와 같이, 공기흡입구(26)에서 흡입되고 팬(25)을 통해 밀어내는 공기의 흐름이, 프린트되면서 이동하는 인쇄유닛(2)의 진행방향과 반대방향으로 배출되고, 인쇄매체(50)의 표면을 타고 흘러나가도록 고안됨이 바람직하지다.
이러한 구성은 프린팅헤드장치(10)를 중심으로 좌측IR건조경화장치(21)는 좌측으로 바람을 밀어내도록 구성되고, 우측IR건조경화장치(22)는 우측으로 바람을 밀어내도록 고안됨으로써, 이러한 구성은 IR건조경화장치(20)의 케이스형태와 공기흐름유도케이스(27) 및(또는) 반사판(24)의 공기역학적 구조에 의해 바람을 유도할 수 있는 것이다.
또한 이러한 구성은 사용자의 필요에 따라서 선택적으로 작동시킬 수 있으며, 인쇄유닛(2)의 움직이는 방향에 따라 좌측IR건조경화장치(21)와 우측IR건조경화장치(22)를 번갈아 가며 작동시키거나, 2개의 IR건조경화장치(20)를 동시에 작동시킬 수 있는데, 이러한 경우에도 IR건조경화장치(20)에서 부는 바람이 프린팅헤드장치(10)에서 토출되는 노즐분사를 방해하지 않도록 구성되는 것이다.
1. IR 저열경화 잉크젯프린터
2. 인쇄유닛
10. 프린팅 헤드장치
11. 프린팅 헤드
12. 3웨이 밸브
20. IR건조경화장치
21. 좌측 IR건조경화장치
22. 우측 IR건조경화장치
23. IR 램프
24. 램프 반사판
25. 팬
26. 공기흡입구
27. 공기흐름 유도케이스
28. 공기의 흐름방향
30. 가이드레일
40. 프린팅베드
41. 진공흡착(Vacuum) 구멍
42. 열선
43. 감압실
50. 인쇄매체
60. 저열경화잉크 인쇄층
70. 컨트롤러
71. 모니터
80. 헤드장치 스테이션

Claims (8)

  1. 잉크젯프린터(1)에 있어서, 인쇄매체가 놓이는 프린팅베드(40)와;
    프린팅베드(40)와 평행하게 설치된 가이드레일(30)과;
    가이드 레일(30)에 따라 좌우로 왕복이동이 자유롭게 설치된 '저열경화 잉크'를 토출하는 프린팅 헤드장치(10)와;
    인쇄매체(50)에 '저열경화 잉크'로 토출되어 프린트되는 저열경화잉크 층(60) 및 인쇄매체(50)표면을 IR 및(또는) 열풍을 이용하여 약 40도∼80도의 표면생성온도로 건조경화 시키는 IR건조경화장치(20)와;
    상기 프린팅헤드장치(10), IR건조경화장치(20)가 하나로 구성된 인쇄유닛(2)과 프린팅베드(40), 가이드레일(30)이 구성됨을 특징으로 하는 IR저열경화 잉크젯프린터(1)
  2. 청구 1항에 있어서, 저열경화잉크 층(60) 및 인쇄매체(50)표면에 IR의 광량 및(또는) 열풍속도를 컨트롤하여, '저열경화잉크'를 건조 경화시킬 수 있도록, 인쇄매체(50)의 표면생성온도를 40도 이하 저온에서 80도 이상 고온으로 조절하는 온도 제어수단을 구비하여 구성한 것을 특징으로 하는 IR저열경화 잉크젯프린터(1)
  3. 청구 1항에 있어서, 우측IR건조경화장치(21) 및 좌측IR건조경화장치(22)는 프린팅헤드장치(10)를 중심으로 좌측과 우측에 설치되고, 이를 컨트롤할 수 있는 컨트롤러(70)는 인쇄유닛(2)의 왕복이동방향에 따라 좌측IR건조경화장치(21) 및 우측IR건조경화장치(22)로부터 조사되는 IR 및(또는) 열풍의 켜기(on, off) 와 인쇄매체의 표면온도가 40도 ∼80도의 온도로 생성될 수 있도록 제어함을 특징으로 하는 IR저열경화 잉크젯프린터(1)
  4. 청구 1항에 있어서, IR건조경화장치(20)가 프린팅헤드장치(10)를 중심으로 좌측과 우측에 구성되고, 좌측IR건조경화장치(21)은 좌측으로 공기를 배출하도록 구성되며, 우측IR건조경화장치(22)는 우측으로 공기를 배출하도록 공기흐름유도케이스(27) 및(또는) 반사판(24)이 구성됨을 특징으로 하는 IR저열경화 잉크젯프린터(1)
  5. 청구 1항에 있어서 프린팅베드(40)가 '저열경화 잉크'의 건조온도 40도∼80도온도로 유지함을 특징으로 하는 IR저열경화 잉크젯프린터(1)
  6. 청구 1항에 있어서 프린팅베드(40)가 40도∼80도 온도를 유지하면서, 프린팅베드(40)상에 놓이는 인쇄매체(50)가 프린팅베드(40) 표면에 진공 흡착되어, 고정보유 할 수 있도록 설치됨을 특징으로 하는 IR저열경화 잉크젯프린터(1)
  7. 청구 1항에 있어서 프린팅베드(40)가 40도∼80도 온도를 유지하면서, 프린팅베드(40)상에 놓이는 인쇄매체(50)를 공기흡착(Vacuum)의 감압정도를 조절하여, 인쇄매체(50)흡착과 롤투롤(Roll To Roll)로 감아지며 프린트되는 인쇄매체(50)의 슬립이 동시에 이루어지도록 설치됨을 특징으로 하는 IR저열경화 잉크젯프린터(1)
  8. 청구 1항에 있어서, '저열경화 잉크'를 사용하는 프린팅헤드장치(10)에 프린팅헤드의 노즐청소용 솔루션(용재)를 수월하게 사용할 수 있도록, 3웨이밸브(12)가 각각의 프린팅헤드(11)에 연결되어 장착됨을 특징으로 하는 IR저열경화 잉크젯프린터(1)
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