KR20130135823A - 무잉크 열 그릴 프린팅 방법, 및 프린팅 헤드 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일반적인 인쇄 용지(15)를 사용하고, 프린팅 헤드(4, 27)는 인쇄 용지와 직접접촉하거나 간접접촉하는 이 두 가지 방식중의 한 가지를 이용하는 무잉크 열 그릴 프린팅 방법을 제공한다. 프린팅 헤드(4, 27) 에는 가열부재(13, 22) 가 안착되어 있고, 프린팅 헤드(4, 27)의 열 에너지에 의하여 인쇄 용지의 표층을 변색시킴으로서 문자 혹은 도안을 형성한다. 프린팅 헤드(4, 27)가 인쇄 용지와 직접적으로 접촉하는 경우, 프린팅 헤드(4, 27)의 온도를100-1000?로, 프린팅 헤드(4, 27)의 체류시간을 0.1-100 ms로 설정한다. 프린팅 헤드(4, 27)가 인쇄 용지와 간접적으로 접촉하는 경우, 프린팅 헤드(4, 27)의 온도를200-1000?로, 프린팅 헤드(4, 27)의 체류시간은0.1-100 ms로 설정한다. 상기 방법은 잉크 분말, 잉크 혹은 페인트를 사용하지 않고 단지 단일한 보편적인 인쇄 용지(15)를 사용하여 열 그릴에 의하여 프린팅 효과를 실현한다. 또한 본 발명은 상기 방법에 이용되는 프린팅 헤드 장치를 기재하고 있다.

Description

무잉크 열 그릴 프린팅 방법, 및 프린팅 헤드 장치{Inkless printing method with heating process and printing head unit therefor}

본 발명은 무잉크 친환경 인쇄, 프린팅 기술에 관한 것으로서, 특히 열 그릴 프린팅 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 사무실, 가정 또는 공업용 프린터, 인쇄기, 복사기, 팩스기 및 복합기 등과 같은 인쇄장치에 이용될 수 있다.

과학기술이 발전되고 국민 생활 수준이 향상됨에 따라, 프린터 등의 프린팅 장치는 기업, 공공기관의 사무실 필수장치로 되어 왔으며 또한 많은 가정에서도 널리 사용되어 왔다.

현재, 프린터는 3D 프린팅 기술 외에, 프린팅 원리를 기초로 하여 주로 레이저 형, 잉크젯 형, 스타일러스(stylus) 형 및 감열 형 등의 네가지 유형으로 나뉜다. 그 중에서 감열식 프린터는 주로 라벨(label) 및 바코드(bar code)의 프린팅에 사용되고, 스타일러스 프린터는 주로 빌(bill)의 프린팅 등 특정 분야에 사용되는 반면, 레이저 및 잉크젯 프린터는 사무실, 저널리즘 및 가정 분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 감열식 프린터를 제외한 기타 3가지 종류의 프린터는 모두 잉크 분말 또는 잉크를 사용하며 사용 과정중에 모두 불쾌한 냄새를 생성한다. 보도에 의하면, 이러한 불쾌한 냄새 중에는 다량의 미세 입자, 중금속 및 유독가스가 함유되며, 특히 사람들에게 잘 알려져 있는 발암물질, 예를 들어 벤젠, 알데히드, 스티렌 등을 함유하고 있다. 프린팅 과정 외에도 신간(new books) 열독, 특히 새 신문의 열독 과정중에서도 유독가스를 방출할 수 있으며 프린팅 물품이 폐기 된 후에도 잉크의 위험성은 여전히 존재 할뿐만 아니라 종이 재활용 생산 비용 및 재생지의 품질에도 영향을 끼치고 있다.

프린팅 과정중에 발생되는 불쾌한 냄새를 제거하기 위하여, 제1발명자의 오랜 시간 동안의 친환경원료에 대한 연구경험을 토대로 하여, 본 발명은 "무잉크 프린팅" = "친환경 프린팅"이라는 일반적인 개념을 기초로 한다. 본 발명자는 잉크를 사용하지 않고도 여전히 프린팅 효과, 즉 "인쇄 용지의 색상 변화"를 일으키는 프린팅 방식을 구상하였다. 인쇄 용지의 색상 변화를 이루고자 변색 원료 등을 첨가하는 화학수법을 사용하는 외에, 인쇄 용지의 변색을 주도하는 요인으로는 온도, 습도, 광선 및 시간 등이 있다. 또한, 초보적인 검증 결과, 본 발명자는 온도, 인쇄 용지와의 접촉 시간(프린팅 속도) 등 주요한 기술적 파라미터를 효과적으로 제어하면 열 그릴 프린팅 방법에 의하여 실용가치가 있는 프린팅 효과를 얻을 수 있음을 발견하였다. 이로써, 본 발명은 잉크 분말 혹은 잉크를 필요로 하지 않는 무잉크 친환경 프린팅 방법인 열 그릴 프린팅 방법을 제공한다.

열 그릴 프린팅 방법과 유사한 기존의 프린팅 기술로는 감열식 프린팅 기술 및 낙화법(pyrography method)이 있다. 아래에 우선 감열식 프린팅 기술과 낙화법의 기본 원리 및 그 현황을 각각 소개하고 또한 비교를 통하여 본 발명의 진보적인 면을 상세히 설명한다.

감열식 프린터의 작동 원리는 하기와 같다. 감열식 프린터의 프린팅 헤드에는 반도체 가열부재가 장착되어 있고, 감열식 프린터가 프린팅 데이터를 수신한 후 프린팅 데이터를 비트맵 데이터(bitmap data)로 전환하며, 비트맵 데이터의 점(dots)에 따라 프린팅 헤드의 가열부재에 전류가 통과하도록 제어한다. 프린팅 헤드를 가열하여 감열식 인쇄 용지와 접촉시키며 감열지의 특정 위치에 대하여 선택적으로 가열 하면, 감열지 상의 코팅층은 화학반응을 일으키며 색상을 나타내여 필요한 이미지(image) 또는 문자를 프린팅하여 나타낸다. 이러한 방식으로 프린팅 데이터를 인쇄 용지상의 프린팅 내용으로 전환시킨다. 프린팅 헤드상의 가열기는 정사각형 점(square dots) 또는 스트립형으로 배열되고 프린터에 의해 논리적으로 제어되며, 가열기가 구동시 인쇄 용지 상에 가열요소(heating element)와 상응하는 이미지를 나타낸다. 가열요소를 제어하는 동일 논리 회로는 급지를 동시에 제어함으로서 전체 라벨 혹은 종이에 이미지를 출력한다.

선지(rice paper) 낙화법: 모든 낙화법 중에서, 선지는 본 발명의 인쇄 용지와 가장 유사한 재료이다(기타 재료는 대나무, 목재 등). 따라서, 이하에 수년 이래 선지 낙화법과 관련된 발명 특허들을 소개하고자 한다. 대표적인 주요 기술 프로세스는 평평한 선지상에 한 층의 여러 종류의 화학원료로 제조된 얇은 펄프 원료를 스프레이 또는 브러싱하고, 스팀다리미 등을 사용하여 가압하여 정형시키며 선지건조후 전기소작 펜(electrocautery pen)으로 선지 상에 그림을 그린다. 상기 방법의 공정은 실행이 간단하고 조작이 쉬우며 전기소작 펜으로 선지상에 그림을 그리는 것 또한 매우 편리하다.

무잉크 친환경 프린팅 방법: 고대로부터 문자는 주요하게 하기와 같은 두 가지 유형의 방법에 의하여 형성되었다. 1) 경질 커터(rigid cutter)를 사용하여 대나무, 돌, 뼈 등과 같은 두꺼운 판재 위에 새기거나(혹은 골필로 소작), 2) 한 가지 혹은 여러 가지 색상 재료(예를 들어, 검은색 잉크)를 상이한 색상을 기질로 하는 다른 재료(예를 들어 흰색 종이)에 페인트(쓰기) 한다. 전자를 "조각기법", 후자를 "착색법"이라 칭한다. 현재 사용되는 프린터는 상기 전통적인 습관성 사고(habituation thought)에 기반하여 조각기법을 이용하는 것으로는 조각기, 낙화기(비록 이들은 프린터로 불리우지 않지만), 3D 프린터(비록 조각과 상반되는 원리인 축적법을 이용하였지만)가 있고, 착색법을 이용하는 것으로는 잉크젯, 레이저 및 스타일러스 등의 프린터가 있다. 감열식 프린터 및 선지 낙화법은 착색법의 원리와 연관되며 모두 열 변색 재료를 사전에 인쇄 용지에 복합시키거나 혹은 얇은 펄프 원료를 선지에 스프레이 혹은 브러싱 한다. 즉, 그들도 한 가지 또는 여러 가지 색상의 재료 또는 얇은 펄프 원료를 상이한 색상을 기질로 하는 다른 종류의 재료에 "페인트(쓰기)"하여 문자 또는 이미지를 형성한다. 단지 하나의 차이점이라면 상기 "페인트(쓰기)" 프로세스는 열 에너지에 의하여 전 종류의 재료 혹은 얇은 펄프 원료를 변색시켜 실현된다는 점이다. 상기 두 방법은 모두 두 가지 종류의 재료, 즉 "색상 재료" 또는 "얇은 펄프 원료" 및 "기질 재료"를 사용하였다. 그러므로, 상기 방법들은 모두 본질적으로 특수한 "재료"를 "기질 재료"에 첨가하는 프린팅 또는 낙화법에 속한다.

본 발명은 상기 서술한 기존 사유방식들을 완전히 벗어난 것이다. 사람들의 인상속에 인쇄 용지는 매우 얇고 불에 탈수 있으며 불에 노출시 연소하게 된다. 심지어 일반적인 종이에 불꽃(예를 들어, 일상 생활속의 숯불, 담뱃재 등)만 튀게 되여도 통상적으로 타서 구멍이 생기게 된다. 실험을 통하여 증명된 바와 같이 단일한 일반적인 인쇄 용지 즉, 오직 한 가지 "기질 재료" 자체만 있어도 열 그릴에 의하여 프린팅 효과를 얻을 수 있다. 적어서 두 가지 종류의 재료를 필요로 하는 기존의 프린팅 방법으로부터 본 발명의 한 가지 재료 즉, 한 장의 인쇄 용지만으로 프린팅을 실현하기까지는 정량적인 변화로부터 정성적인 변화까지의 큰 도약이다. 각 종류의 재료 성분이 점차 감소되어 0으로 되면 본 발명을 완성하게 된다. 다시 말해서, 본 발명의 색상 재료 조성은 매우 특별한 구성방식이며, 모든 재료 성분이 0이고 저탄소, 에너지 절약의 친환경 재료를 구비하는 방안이다.

안전하고 편안한 거주 생활환경을 제공하기 위하여, 환경오염이 없는 친환경 프린팅 방법이 요구되고 있다. 본 발명은 선행 기술의 결함을 극복하고 잉크 분말 또는 잉크를 사용하지 않아도 프린팅할 수 있고, 전문적인 인쇄 용지를 사용하지 않는 열 그릴 프린팅 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 추가로, 본 발명은 상기 방법을 이용하는 프린팅 헤드 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. 이것은 기존 기술의 공백을 채워줌으로서 상기 서술한 환경오염 문제를 훌륭하게 해결할 수 있는 무잉크 친환경 프린팅 기술이다. 본 발명은 사고가 진보적이고 응용 분야도 명확하며 또한 친환경보호 및 산업화 생산이 쉬운 점 등과 같은 특징을 가지고 있다.

상기 첫번째 목적을 실현하고자 본 발명은 하기 기술방안을 이용하였다.

일반적인 인쇄 용지를 사용하고 프린팅 헤드는 인쇄 용지와 직접 접촉 혹은 간접 접촉 이 두 가지 방식중의 한 가지를 이용하는 무잉크 친환경 열 그릴 프린팅 방법에 있어서, 프린팅 헤드에는 가열 부재가 안착되어 있고, 프린팅 헤드의 열에 의하여 인쇄 용지의 표층을 변색시킴으로써 문자 또는 이미지를 형성하며, 인쇄 용지와 직접적으로 접촉하는 경우 프린팅 헤드의 온도를 100-1000℃로, 프린팅 헤드의 체류시간을 0.1-100ms로 설정하고, 인쇄 종이와 간접적으로 접촉하는 경우 프린팅 헤드의 온도를 200-1000℃로, 프린팅 헤드의 체류시간을 0.1-100ms로 설정하는 것을 특징으로 한다.

인쇄 용지와 직접적으로 접촉하는 경우, 프린팅 헤드의 온도를 400-600℃로, 프린팅 헤드의 체류시간을 0.2-50ms로 설정한다. 다수의 실험결과에 의하면, 온도가 400℃ 이하인 경우, 예를 들어 350℃인 경우 여전히 인쇄 용지를 변색시킬 수 있지만 비교적 긴 접촉시간(프린팅 헤드의 체류시간)을 필요로 하므로 기존의 보편적인 인쇄 용지에 있어서 실용 효과가 크지 않다. 온도가 600℃ 이상인 경우, 예를 들어 800℃인 경우 프린팅 헤드는 고온에서 쉽게 붉은 색으로 되고 수동작업하는 경우 인쇄 용지가 쉽게 타버릴 수 있으므로, 안전성 측면에서는 적합하지 않으며, 또는 보다 높은 안전보호기술이 필요하다. 그러므로, 일반적으로 600℃를 가열 온도의 상한으로 정하는 것이 비교적 바람직하다. 프린팅 헤드의 체류시간에 대해서는 실시예1의 클릭 방법(clicking method)에 의해 규정된 시간내에 얻은 클릭 포인트의 수 및 클릭 접촉시간이 매 클릭 동작 과정 중에서 차지하는 시간 비례로 계산한다. 또한 기존 스타일러스 프린터의 경우를 참조하여 적당한 여유량을 두고 확정한다.

상기 프린팅 헤드중에서 인쇄 용지와 접촉하는 부재는 프린팅 스타일러스(printing stylus) 혹은 프린팅 도트 매트릭스(printing dot matrix)이다.

상기 프린팅 헤드의 열 에너지에 의하여 인쇄 용지 표층은 누렇게 되거나 혹은 탄화되여 검은색을 띠게 된다.

프린팅 헤드상의 가열부재에는 온도 조절 장치가 설치되어 있다. 상이한 가열부재, 가열온도, 프린팅 헤드의 체류시간을 설정하고 상응한 급지속도를 매치시킴으로서 상이한 프린팅 효과를 얻는다.

본 발명은 무잉크 친환경 열 그릴 프린팅 방법에 관한 것이며 기존의 감열식 및 스타일러스 프린터의 기술 원리를 기반으로 에너지 공급장치에 의하여 열 그릴 프린팅 헤드에 에너지를 공급하여 프린팅 헤드상의 열 그릴 프린팅 도트 매트릭스, 혹은 열 그릴 프린팅 스타일러스에 상응한 열(광)에너지를 제공한다. 다음에, 열전도, 복사, 방열 등과 같은 열전도 혹은 광전도(optical conduction)에 의하여 에너지를 타이핑을 필요로 하는 인쇄 용지에 전송한다. 열 에너지(고온)를 이용하여 상응한 인쇄 용지의 표층을 누렇게 하거나 혹은 탄화되여 검은색(변색)을 띠게함으로서 필요한 문자 또는 이미지를 형성한다. 잉크 분말, 잉크 혹은 물감을 사용하지 않고 단일한 일반적인 인쇄 용지를 필요로 하며 열 그릴에 의하여 프린팅 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 상기 두번째 기술문제를 해결하고자 하기 기술방안을 이용하였다.

전기자(armature), 프린팅 스타일러스, 구동장치, 리턴 스프링(offsetting spring), 지지판 및 가이드판을 포함하는 프린팅 헤드 장치에 있어서, 상기 프린팅 스타일러스는 상기 지지판 위로 지나가고, 프린팅 스타일러스의 상단이 전기자에 고정되어 있으며, 상기 구동장치 및 리턴 스프링에 의하여 프린팅 스타일러스의 프린팅 운동을 시행하며, 상기 프린팅 헤드 장치는 상기 프린팅 스타일러스의 가열에 이용되는 가열부재를 더 포함 하는 것을 특징으로 한다.

상기 구동장치는 구동코일 혹은 작동 암(actuating arm)이며, 상기 구동코일내에는 철심이 설치되어 있다.

상기 가열부재는 서미스터(thermistor)이고, 상기 서미스터상에는 프린팅 스타일러스 가이드 홀이 설치되어 있고, 상기 서미스터는 상기 프린팅 스타일러스상에 씌워져 있으며 상기 매 가닥의 프린팅 스타일러스를 통일적으로 가열한다.

상기 가열부재는 별도로 설치된 가열장치이며 각각의 가열장치는 각기 하나의 프린팅 스타일러스에 대응된다.

상기 구동 코일은 타원형 코일이고, 단층 코일 혹은 이중층 코일이다. 이중층 코일을 사용하는 경우 프린팅 스타일러스는 밑부분으로부터 지지판을 통과할 때 직접 지지판의 상응한 작은 홀의 정중심 위치를 통과하며 지지판과는 접촉하지 않는다.

본 발명은 기존의 사유(사고) 방식을 벗어나 열 그릴에 의하여 종이의 표층을 변색시켜 프린팅 효과를 실현하여 기존의 프린팅 방식을 철저히 변화시켰다. 즉 프린팅으로부터 시작하여 프린팅 물품의 사용, 보관, 폐기후의 재활용에 이르기까지 제품의 전체 수명주기에서 모두 잉크 분말 혹은 잉크에 함유되어 있는 중금속 및 유기 고분자 등과 같은 건강에 해로운 가스를 방출하지 않는다. 이로써 본 발명은 잉크 분말 혹은 잉크로 인한 환경오염 및 인류 건강 등에 영향주는 일련의 문제들을 완전히 해결하였다. 다른 방면으로는 잉크 공급장치(시스템)을 필요로 하지 않으므로 프린팅 공정이 간단하고 프린팅 장치가 소형화되여 간편하며 원자료를 절감하였다. 더 나아가 잉크 분말 혹은 잉크를 사용하지 않으므로 전체 잉크 분말 혹은 잉크 산업의 생산규모도 따라서 대폭 감소하게 된다. 그러므로 본 발명의 무잉크 친환경 프린팅 방법은 진정한 의미의 녹색 환경보호제품이며 탁월한 저탄소 에너지 절약 효과 및 사회적 이익을 구비한다. 본 발명은 상기 서술한 프린터 등 각종 프린팅 장치에 광범위하게 응용될 수 있으므로 각종 무잉크 친환경 열 그릴 프린팅 장치를 생산할 수 있다. 잉크 분말 혹은 잉크를 사용하지 않으므로 구조와 공정이 모두 간단하다. 이로써 1) 프린팅 과정중에 잉크 분말 혹은 잉크의 소모가 없고 단지 열 그릴에 필요한 에너지만 소모하므로 사용관리가 간편하고, 2) 폐지의 재활용에서 잉크 제거에 필요한 각종 처리 비용을 대폭 감소시킬 수 있으며 재활용 종이의 품질 향상에도 유리하다. 그러므로, 기존의 프린팅 장치와 비교하여, 본 발명의 제품의 전체 수명주기에서의 에너지 소모를 줄일 뿐만 아니라 비용 절감도 할 수 있다. 또한 환경친화적 녹색제품이어서 사무실, 가정 등의 장소에서도 시름놓고 사용할 수 있다. 본 발명의 구상은 사고가 명확하고 방법의 실행가능성도 이미 검증된 상태이므로 기존의 프린팅 기술과 결합하여 무잉크 친환경 열 그릴 프린터 등 프린팅 장치를 제조할 수 있으며 산업화도 용이하다. 일단 상기 프린터가 시장에 출시된다면 적어도 기존의 각종 흑백 프린팅 장치를 부분적으로 대체할 수 있을 것이며 거대한 경제적 이익을 가져올 것으로 예측된다.

도 1은 접촉식 열 그릴 프린팅 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 2는 스타일러스 열 그릴 프린팅 헤드의 코어 부분 기본 구조를 나타내는 도이다.
도 3은 두 가지 상이한 가열 형식의 스타일러스 열 그릴 프린팅 헤드의 구조를 도시하는 도이다. 그중, 도 3a는 서미스터 기판(thermistor plate)을 통일적으로 가열하는 도이고, 도 3b는 매 가닥의 스타일러스를 각각 가열하는 도이다.
도 4는 원형 스타일러스 열 그릴 프린팅 헤드의 코일 구조를 나타내는 도이다. 그중, 도 4a는 단층 코일, 도 4b는 이중층 코일, 도 4c는 위치 결정판 및 스타일러스 가이드판 중의 스타일러스 가이드홀의 배열 상황을 나타내는 도이다.
도 5는 타원형 스타일러스 열 그릴 프린팅 헤드의 단층 코일 구조를 나타내는 도이다. 그중, 도 5a는 상면도, 도 5b는 측면 투시도(도면 중에서 대부분의 프린팅 스타일러스의 전기자는 부분적으로 도시 됨)이다.
도 6은 감열식 프린팅 헤드를 나타내는 도이다.
도 7은 타원형 이중층 코일을 집체로 가열하는 스타일러스 열 그릴 프린팅 헤드 장치를 나타내는 도이다. 그중, 도 7a는 상면도, 도 7b는 측면 투시도이다.
도 8은 타원형 이중층 코일을 각각 가열하는 스타일러스 열 그릴 프린팅 헤드 장치를 나타내는 도이다. 그중, 도 8a는 상면도, 도 8b는 측면 투시도이다.
도 9는 스타일러스식 프린팅 스타일러스의 기계적 구동 방식을 나타내는 도이다.
도 10은 열 그릴 프린팅(클릭식)을 수동 시뮬레이션 한 결과를 나타내는 도이다. 그중, 도 10a는 350℃이고, 도 10b는 480℃이다.
도 11은 열 그릴 프린팅(쓰기식)을 수동 시뮬레이션 한 결과를 나타내는 도이다. 그중, 도 11a는 350℃, 75s이고, 도 10b는 480℃, 28s이며, 도 10c는 480℃, 60s이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 보다 상세히 설명한다.

접촉식 열 그릴 프린팅의 절차는 도 1에 도시된 바와 같다. 상기 방법은 기존 프린팅 방법중 프린팅 데이터 전(1), 에너지 공(2), 전기 기계 제어 시스(3), 프린팅 헤(4), 및 프린팅 헤드 운동 과정(5), 인쇄 용지(급지 장치)(6) 등의 기본 절차를 기초로 한다. 그러나, 본 발명의 핵심 부분은 무잉크 열 그릴 프린팅 방법을 이용하는데 있고 프린팅 헤드는 이하 세가지 요인, 즉 열 그릴 온도, 접촉 시간 및 접촉 압력의 조합을 이용한다.

또한 바람직하게는, 에너지 공급 강도(열 그릴 온도), 열 그릴 프린팅 도트 매트릭스 혹은 열 그릴 프린팅 스타일러스와 프린팅 종이의 접촉 시간(프린팅 속도), 및 접촉 압력의 조합에 의하여 탁월한 프린팅 효과을 얻을 수 있으며 인쇄 용지에 충분한 강도가 남아 있도록 보장한다. 간단한 수동 실험 결과에 의하여 상기 구상을 증명하였다(도 10 및 도 11을 참조).

또한 바람직하게는, 프린팅 용지와 직접접촉과 간접접촉 이 두 가지 방식중의 한 가지를 이용하는 프린팅 헤드의 열 그릴 프린팅 도트 매트릭스 혹은 열 그릴 프린팅 스타일러스에 있어서, 직접적으로 접촉하는 경우 프린팅 헤드의 열 그릴 프린팅 도트 매트릭스, 혹은 열 그릴 프린팅 스타일러스의 온도는 400-600℃로, 접촉 시간은 0.2-50ms로 설정한다.

추가의 개선으로서, 직접적으로 접촉하는 경우 프린팅 헤드의 열 그릴 프린팅 도트 매트릭스, 혹은 열 그릴 프린팅 스타일러스의 최고 온도를 600-800℃로, 접촉 시간을 0.1-20ms로 설정하여 고속 프린팅을 실현한다.

특히, 황색을 띠는 프린팅 효과 등을 얻기 위한 목적, 혹은 에너지 절약 등 목적을 달성하기 위하여, 기존의 인쇄 용지에 대하여 본 발명의 열 그릴 프린팅 기술을 토대로 일정한 성질 개변 작업을 진행하여 인쇄 용지가 일정한 온도, 예를 들어150℃ 이상인 경우, 누렇게 변색하는 기능을 구비하도록 할 수 있다. 이때 프린팅 헤드의 열 그릴 프린팅 도트 매트릭스, 혹은 열 그릴 프린팅 스타일러스의 온도는 직접적으로 접촉하는 경우 150-400℃로, 접촉 시간은 1-50ms로 설정할 수 있다.

간접적으로 접촉하는 경우, 일반적으로 직접적인 레이저 조사(laser irradiation)를 이용한 프린팅을 사용한다. 이때, 레이저 기기의 기능을 제어하여 인쇄 용지 표면의 온도를 200 내지 800℃ 사이로 설정한다.

열 그릴 프린팅 과정이 끝난 후, 선택적으로 고속 공기 정화 처리 혹은 씰링 왁스(sealing wax) 처리를 할 수 있고 혹은 상기 양자의 조합으로 처리할 수 있다.

특히, 접촉식 열 그릴 프린팅시 접촉 압력을 조절하여 일정한 접촉 홈(dent)을 형성하여 약간의 입체감을 가지는 특수한 프린팅 효과를 나타내게 된다.

상기 두 가지 상이한 기초에 기반한 프린팅 방법:

바람직하게는, 상기 프린팅 방법은 기존의 스타일러스식 프린터 및 감열식 프린터의 기술원리를 기초로 개선하여 실현된다.

기존의 스타일러스식 프린터 기술에 기반한 한 가지 방법은 내고온 재료를 사용하여 상응한 부재를 제조하고, 가열판에 의하여 예를 들어 서미스터에 의해 제조된 가열판 등으로 스타일러스식 프린터의 프린팅 스타일러스의 끝단을 통일적으로 가열하여 프린팅을 시행하는 방법이다. 다른 한가지 방법은 직렬 연결 혹은 병렬 연결에 의하여 매 가닥의 스타일러스에 전류를 통과시켜 프린팅 스타일러스를 가열하여 프린팅을 시행하는 방법이다.

감열식 프린팅 기술에 기반한 진보적 시행방법은 교세라(Kyocera) 감열 프린팅 헤드에 있어서, 내고온 서미스터를 사용하여 프린팅 도트 매트릭스를 제조하는 동시에 프린팅 도트 매트릭스와 기판 사이의 단열 효과를 강화시켜 고온에 의한 기판의 손상을 방지한다. 구체적으로 단열층을 추가하거나 중공층을 갖는 신규 구조를 제조함으로써 실현된다.

또한 추가의 개선으로, 상기 프린팅 헤드상의 가열부재는 서미스터 온도 제어 장치가 설치되어 프린팅 헤드중의 열 그릴 프린팅 도트 매트릭스, 혹은 열 그릴 프린팅 스타일러스의 온도를 제어한다. 또한 상응한 알람 장치, 과부하(overload) 보호 장치, 저온 대기 장치 등의 자동 제어 장치를 설치한다.

전체 프린터의 전반적인 프린팅 속도를 더욱 빠르게 하기 위하여, 물리적으로 상호 분리되어 있는 여러 개의 프린팅 헤드, 혹은 여러 개의 프린팅 헤드를 통합한 프린팅 헤드를 사용한다.

본 발명은 상기 두번째 목적을 실현하기 위하여 하기 기술방안을 이용하였다.

상기 방법을 이용한 프린팅 헤드 장치. 열 그릴 프린팅 기술의 특징에 따르면, 본 발명 장치는 기존의 스타일러스식 프린터 기술 및 감열식 프린팅 기술을 이용하여 각각의 프린팅 헤드를 개선함으로써 본 발명의 두번째 목적을 실현하였다. 스타일러스식 프린터 기술에 기반한 개선방안은 하기와 같다. 첫번째로, 내고온 재료를 사용하여 프린팅 스타일러스 및 그 주변 부재를 제조한다. 두번째로, 스타일러스 가열 장치 및 상응한 자동 제어 장치를 추가한다. 세번째로, 열량 손실 및 당시에 프린팅에 사용되지 않는 스타일러스에 의하여 인쇄 용지가 타버리는 것을 방지하기 위하여 프린팅 헤드 주변 및 선단 위치에 단열 보온 장치를 설치한다. 네번째로, 스타일러스 프린팅 헤드의 구동 코일, 리턴 스프링, 전기자의 크기 및 상대적 위치 관계를 조절하여 프린팅 핀 헤드의 행정(stroke)을 확대한다. 다섯번째로는, 칼라 스트립 제거 및 칼라 스트립 차단판으로서 프린팅 시 프린팅 헤드 선단이 인쇄 용지와 직접적으로 접촉하게 한다. 감열 프린팅 기술에 기반한 개선방안은 하기와 같다. 우선, 고온 서미스터를 사용하여 프린팅 도트 매트릭스를 제조한다. 다음에, 상응한 단열 장치를 설치하여 기판 등이 타서 고장나지 않도록 보호한다.

스타일러스식 프린터 기술을 기반으로 개선하여 얻은 열 그릴 프린팅 헤드의 코어 부분의 기본 구조는 도 2에 도시된 것과 같다.

기존의 스타일러스식 프린터 기술을 기초로 한 열 그릴 프린팅 스타일러스의 가열 방법은 이하 두 종류로 분류된다. 한 가지 방법은 도 3에 도시된 가열판(13)을 추가하여 통일적으로 스타일러스식 프린터의 프린팅 스타일러스의 끝단을 가열하는 것이다. 다른 한 가지 방법은 직렬 연결 혹은 병렬 연결에 의하여 매 가닥의 스타일러스에 전류를 통과시켜 프린팅 스타일러스를 가열하는 것이다.

기존의 스타일러스식 프린터 기술을 기초로 한 프린팅 헤드는 도 4에 도시된 바와 같이 우선 기존 스타일러스식 프린터의 원형 단층 코일 구조, 혹은 이중층 코일 구조를 사용한다. 동시에 본 발명에서 새로 디자인한 타원형 단층 코일 구조 및 이중층 코일 구조(24)를 제공한다.

프린팅 스타일러스의 길이는 기존의 스타일러스식 프린터의 것과 동일하게 10-50mm이고, 열 그릴 프린팅 기술의 특징과 결합하여 볼 때 바람직하게는 10-30mm이다.

감열 프린팅 기술에 기반한 진보적 시행방법은 교세라 감열 프린팅 헤드에 내고온 서미스터를 사용하여 프린팅 도트 매트릭스를 제조하는 동시에 프린팅 도트 매트릭스와 기판 사이의 단열 효과를 강화시켜 고온에 의한 기판의 손상을 방지한다. 구체적으로 단열층을 추가하거나 혹은 중공층을 갖는 새로운 구조를 제조하여 실현한다.

프린팅 속도를 빠르게 하기 위하여, 동시에 여러 개의 프린팅 모듈을 하나의 프린팅 헤드상에 통합시키는 방법을 이용할 수 있다. 혹은 여러 개의 프린팅 헤드를 이용할 수 있으며 매개 프린팅 헤드는 각각 좌우 방향상의 하나의 구역을 책임진다.

바람직하게는, 상기 프린팅 헤드상의 가열부재는 온도 조절 장치가 설치되어 있고 상이한 가열부재, 가열 온도를 설치하고 또한 상응한 급지 속도를 매치시켜 상이한 프린팅 효과를 얻는다.

간접 접촉식의 경우에는 주요하게 레이저 프린팅이 사용된다. 구체적인 조사 파워(irradiating power)에 의하여 탁월한 프린팅 효과를 얻는다.

특히, 열 그릴 프린팅은 방전 기술 혹은 불을 뿜는 기술 (fire-breathing technique) 등 그 중의 한 가지 기술, 혹은 상기 두 가지 기술의 결합에 의하여 시행된다.

더 나아가, 인쇄기법과 프린팅 방법의 기본 원리가 동일한데 기초하여 본 프린팅 방법은 인쇄기계에도 적용될 수 있다.

실시예 1: 방법의 실행 가능성 검증: 수동 시뮬레이션 한 열 그릴 프린팅의 실시예

온도 제어가 가능하고 헤드부가 가는 발열부재를 사용하며, 그 온도를350℃ 내지 800℃ 사이의 임의 설정온도로 조절한 후, 일반적인 인쇄 용지상에 수동으로 열 그릴 프린팅을 수동 시뮬레이션 한 부분적인 결과를 도 10 및 도 11에 도시하였다. 그 중, 도 10은 클릭 방식에 의하여 얻은 결과를 도시한다. 클릭 방식은 실제 프린터의 프린팅 동작과 유사하다. 그러나 수동작업은 각 점들을 연속적이고 중복되지 않도록 한데 연결시키기 어려우므로 도 11은 쓰기 방식에 의하여 얻은 결과를 도시한다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 어느 방법을 사용하든지 수동 시뮬레이션 한 열 그릴 프린팅을 거친 문자 혹은 숫자는 뚜렷하다. 도 10에 도시된 바와 같이 클릭 방식의 프린팅 결과는 점들이 분산되어 있고 주위에 흰색 공간이 너무 많아 조금 연하게 보이지만 기계 프린팅시 일반적인 프린터와 마찬가지로 상기 점들로 필획(strokes)을 형성할 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 비록 프린팅 결과는 완전히 검은색이 아니고 황금색을 띤 문자일지라도 프린팅 효과로서 문자 판별은 충분히 할 수 있다. 또한 약 3개월 이후에도 탈색 현상이 발생하지 않았으므로 실용성에 있어서 특히는 임시적 서류의 프린팅 설비로서는 아무런 문제가 없다. 또한, 일정 시간의 연구를 거쳐 개선하면 보다 좋은 프린팅 효과를 얻을 수 있다. 이는 원리상으로부터 본 발명 방법의 실행가능성을 증명한 것이다.

또한, 프린트된 문자의 그레이 스케일(grayscale) 제어는 발열부재의 온도, 프린팅 속도 및 접촉 압력에 대한 조절에 의하여 진행될수 있다. 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 일반적으로 온도가 낮으면 그레이 스케일도 낮고, 색상이 약간 누렇게 된다(도 10a 및 도 11a에 도시된 바와 같다). 온도가 높으면 그레이 스케일도 높고 색상도 비교적 검다(도 10b 및 도 11b에 도시된 바와 같다). 그러므로, 상이한 발열부재의 온도, 프린팅 속도 및 접촉 압력의 조합에 의하여 일정한 정도로 상이한 공정 조건, 및 상이한 프린팅 효과를 갖는 프린팅 방법을 구성할 수 있다.

실시예 2: 접촉식 열 그릴 프린팅 방법(원리를 주요로 하는 사례)

접촉식 열 그릴 프린팅 방법의 절차는 도 1에 도시된 바와 같다. 상기 방법은 기존 프린팅 방법중 프린팅 데이터 전송(1), 에너지 공급(2), 전기 기계 제어 시스템(3), 프린팅 헤드(4), 및 프린팅 헤드 운동 과정(5), 인쇄 용지(급지 장치)(6) 등의 기본 절차를 기본으로 한다. 그러나 프린팅 헤드를 진일보 개선하였고, 상기 방법은 발열부재의 온도상승 과정, 인쇄 용지와 접촉하는 관련 부재의 운동 과정, 고온에서 인쇄 용지의 표층을 변색시키고 문자 혹은 이미지를 형성하는 과정을 포함한다. 프린팅 헤드는 크게 두 종류로 분류된다. 이들은 각각 기존 스타일러스식 프린터와 감열식 프린터에 기반한 프린팅 헤드이며 고온 서미스터와 온도 제어 장치 등의 추가 및 본 발명의 프린팅 방법과 결합하여 상응한 기술적 개진을 진행함으로서 완성된다. 프린팅 헤드 중 인쇄 용지와 접촉하는 발열부재에 있어서 전자는 열 그릴 프린팅 스타일러스로 불리우고(도 2 중의 부호 9), 후자는 열 그릴 도트 매트릭스(도 6 중의 부호 28)로 불리운다. 열 그릴 도트 매트릭스의 가열 방식은 기존의 감열 프린터와 동일하며 즉, 매번마다 프린팅하려는 도트 매트릭스에 대하여서만 가열한다. 그러나, 열 그릴 프린팅 스타일러스는 기존의 감열 프린터와 동일한 가열 방식을 이용하거나 혹은 프린팅 전에 통일적으로 가열하는 방식을 이용할 수 있으며 단지 프린팅 수요에 의하여 프린팅에 사용되는 열 그릴 프린팅 스타일러스를 인쇄 종이에 접촉시키고 기타 프린팅에 사용되지 않는 프린팅 스타일러스는 원위치에 있게 한다. 적합한 프린팅 온도는 바람직하게 500-600℃이다.

실시예 3: 통일적으로 가열하는 스타일러스식 열 그릴 프린팅 헤드 장치

도 7은 통일적으로 가열하는 이중층 코일 스타일러스식 열 그릴 프린팅 헤드 장치 코어 부분의 구조를 나타내는 도이다. 그 기본적인 구조 및 원리는 도 4b에 도시된 이중충 코일 스타일러스식 프린팅 헤드와 유사하고 개선된 점들은 하기와 같다. 우선 재료에 있어서 내고온의 재료를 사용하여 제조하여야 되고, 다음 도 4a에 도시된 바와 같이 프린팅 스타일러스는 밑부분으로부터 위치 결정판(10)을 통과할 시 직접 위치 결정판의 상응한 작은 홀의 정중심 위치를 통과하며 위치 결정판과는 접촉하지 않는다. 그러나 기존의 프린터는 상응하는 홀을 통과할 시 위치 결정판과 접촉하게 된다. 그러므로 도 5a에 도시된 최초 원형 배열된 스타일러스는 도5c에서 도시된 바와 같이 위치 결정판 혹은 가이드판의 상하 가이드하에 최종적으로 2열이 평형 배열된 스타일러스로 된다. 도 5b에 도시된 서미스터 기판(13)을 추가하여 상기 기판에 의하여 전체 프린팅 스타일러스의 끝단을 통일적으로로 가열한다. 이후에, 프린팅 데이터 정보에 의하여 스타일러스의 인 앤 아웃(in and out)을 제어함으로서 프린팅 과정을 완성한다. 프린팅 시 스타일러스의 끝단은 모두 고온이므로 단열판(14)를 이용하여 단열해야 한다. 프린팅을 하지 않을 때에는 스타일러스 전단과 인쇄 용지 사이에 일정한 거리, 즉 일반적으로 1-2mm를 유지하고, 혹은 단열판(14)와 인쇄 용지 사이에 프린팅 스타일러스 작동에 의하여 자동적으로 열리는 작은 홀을 갖는 하나의 단열판(15)(도에 작은 홀이 도시되지 않음)을 추가한다. 상기 구조는 열 그릴 프린팅을 실행할 수 있을 뿐만 아니라 프린팅 스타일러스가 위치 결정판 및 가이드판과 접촉하지 않으므로 프린팅 스타일러스의 길이를 적당히 단축할 수 있으며 제일 길어서 30 mm로 설정할수 있다. 이러한 구조는 스타일러스식 프린팅과 홀 내면 사이에 산생되는 마찰을 피하여 에너지를 절약하고 프린팅 수명을 연장하는 효과가 있다. 도 7은 단지 한층의 코일 및 4분의 1의 스타일러스 분포 상황을 나타낸다.

실시예 4: 프린팅 스타일러스를 각기 가열하는 스타일러스식 열 그릴 프린팅 헤드 장치

도 8은 프린팅 스타일러스 각각의 이중층 코일 스타일러스식 열 그릴 프린팅 헤드 장치의 코어 부분의 구조를 나타내는 도이다. 그 기본 구조 및 원리는 도 7과 유사하며 하기와 같은 개선을 진행하였다. 통일 가열판(13)을 단열판(12)로 치환시키고 매 가닥의 프린팅 스타일러스 자체는 전류를 통과하는 등 방식으로 가열할 수 있으며, 프린팅 데이터 정보에 의해 프린팅 하려는 프린팅 스타일러스를 가열하고 동시에 프린팅 동작을 완성하게 한다. 이때 프린팅을 하지 않는 프린팅 스타일러스는 그 온도가 비교적 큰 폭으로 하강하게 되므로 통일적으로 가열하는 방식과 비교시 단열에 대한 요구가 낮게 된다. 프린팅 작업을 진행하지 않는 경우에도 스타일러스 전단과 인쇄 용지 사이에 일정한 거리를 유지해야 하는데 일반적으로 0.2-1mm이면 된다.

실시예 5: 스타일러스식 열 그릴 프린팅 장치의 일부 옵션

첫번째로, 프린팅 스타일러스의 구동 방식은 도 9에 도시된 바와 같은 작동 암(31)을 사용하여 구동하므로 기존 사용되는 자력 구동 방식(magnetic force driving mode)을 이용하지 않는다. 작동 암 자체는 주기성 운동을 산생하는 캠 머신(cam machine) 및 와블러(wabbler) 기계에 의하여 운동을 실현 한다. 두번째로, 상기 서술한 실시예 3 및 4는 신형 타원 이중층 코일 프린팅 헤드 구조를 이용하였다. 하지만 최초 원형 이중층 코일 프린팅 헤드 구조, 혹은 단층 코일 프린팅 헤드 구조를 직접적으로 사용할 수 있고, 또한 실시예 3 및 4중 열 그릴 프린팅 기술에 대한 개선방안을 추가하여 각각 상응된 열 그릴 프린팅 헤드를 얻을 수 있다. 또한, 기존의 스타일러스식 프린터의 프린팅 헤드를 참조하여 72 혹은 144 스타일러스를 갖는 프린팅 헤드를 사용할 수 있다. 프린팅 속도를 빠르게 하기 위하여 동시에 여러 개의 프린팅 헤드를 사용할 수 있으며 바람직하게는 1 내지 6개의 프린팅 헤드를 사용한다. 여러 개의 프린팅 헤드에서 매개 프린팅 헤드는 각각 좌우 방향상의 하나의 구역을 책임진다.

실시예 6: 감열식 열 그릴 프린팅 장치의 예시

현재, NTC (Negative Temperature Coefficient는 온도 상승에 따라 저항은 기하급수적으로 감소되고, 부온도계수를 갖는 서미스터 현상 및 재료를 의미)는 제일 높게는 1000℃ 이상으로 사용가능하다. 그러므로 감열 프린팅 기술에 기반한 열 그릴 프린팅의 기본 절차는 프린팅 데이터 전송(1), 에너지 공급(2), 전기 기계 제어(3), 프린팅 헤드(4), 및 프린팅 헤드 운동 과정(5), 인쇄 용지(급지 장치)(6) 등의 도1에 도시된 바와 같은 기본 절차를 포함한다. 이러한 절차에 관련된 프린터의 기본 구조 및 전기 제어 등은 직접 교세라 감열 프린터의 기존 기술을 지속적으로 사용하여 시행가능하다. 그러나, 프린팅 헤드(도6 참조)에 대하여 개선을 진행해야 하며 구체적인 시행방안은 하기와 같다. 교세라 감열 프린팅 헤드에 있어서 내고온 서미스터를 사용하여 프린팅 도트 매트릭스를 제조하고, 동시에 프린팅 도트 매트릭스와 기판 사이의 단열 효과를 강화시켜 고온에 의하여 기판이 타서 고장나지 않도록 방지한다. 구체적으로는 단열층을 추가하거나 혹은 중공층을 갖는 신형 구조를 제조하여 그 목적을 달성할 수 있다. 감열 프린터에서 프린팅 헤드의 전체 도트 매트릭스(dot matrix)는 인쇄 용지와 직접적으로 접촉하므로 설정된 프린팅 온도는 기존의 일반적인 인쇄 용지에 있어서 가열된 도트 매트릭스에서 500-600℃로 제어되고, 가열되지 않은 도트 매트릭스에서는 일반적으로 300℃ 이하로 제어된다.

실시예 7: 후처리 방법

프린팅 품질에 대한 상이한 요구에 따라, 열 그릴 프린팅 후 열 그릴 결과에 대하여 상이한 후처리 방법을 시행한다. 예를 들어, 고속 공기를 사용하는 정화 처리, 씰링 왁스 처리, 혹은 아무런 처리를 하지 않는다. 혹은 상기 정화 처리 및 씰링 왁스 처리를 결합하여 사용한다.

실시예 8: 비 접촉식 프린팅 방법

열 그릴 프린팅 스타일러스는 인쇄 용지와 직접적으로 접촉하지 않고 복사, 대류, 열전도 혹은 레이저 등에 의하여 열 그릴 프린팅을 완성한다. 일반적으로 비 접촉식의 공간 거리는 0.1~5mm 사이로, 온도는 300-800℃로 제어된다. 또한 레이저 기기의 방사도에 대한 조절에 의하여 제어될 수 있다.

실시예 9: 열 그릴 프린터의 실시예

본 열 그릴 프린터의 기본 프린팅 절차 및 기본 구조는 도1에 도시된 바와 같이 프린팅 데이터 전송(1), 에너지 공급(2), 전기 기계 제어 시스템(3), 프린팅 헤드(운동 과정)(4), 인쇄 용지(급지 장치)(5) 등을 포함한다. 프린팅 헤드는 도7에 도시된 스타일러스식 프린터의 프린팅 헤드 구조를 이용한다. 프린팅 전에 24가닥 프린팅 스타일러스를 통일적으로 600℃까지 가열한다. 매 가닥의 열 그릴 프린팅 스타일러스는 수요에 의하여 신축운동을 한다. 프린터가 수신한 데이터를 전환시켜 프린팅 스타일러스의 인 앤 아웃 운동을 제어하도록 한다. 구동시 프린팅 헤드 중의 상응한 프린팅 스타일러스는 인쇄 용지와 접촉하고, 열 에너지(고온)에 의하여 상응 위치 종이의 표층을 변색시켜 종이 위에 가열요소와 상응한 형상을 출력하며 이로써 문자 혹은 이미지를 형성한다. 가열요소의 동일 논리회로를 제어하는 동시에 급지(5)를 제어하므로 전체 인쇄 용지상에 형상을 출력할 수 있다.

1: 프린팅 데이터, 2: 에너지 공급, 3: 전기 기계 제어, 4: 열 그릴 프린팅 헤드, 5: 프린팅 동작, 6: 급지운동, 7: 후처리, 8: 스토퍼(stopper), 9: 열 그릴 프린팅 스타일러스, 10: 위치 결정판, 11: 가이드판, 12: 단열판, 13: 발열판, 14: 선단 단열판, 15: 인쇄 용지, 16: 권취드럼(winding drum), 17: 철심, 18: 구동 코일, 19: 개스킷(Gasket), 20: 전기자, 21: 스타일러스 리턴 스프링, 22: 별도로 설치된 가열부재, 23: 원형 단층 코일, 24: 원형 이중층 코일, 25: 스타일러스 가이드홀, 26: 타원 단층 코일, 27: 감열 프린팅 헤드, 28: 프린팅 도트 매트릭스, 29: 타원 이중층 코일, 30: 독립 단열판, 31: 작동 암.

Claims (10)

1. 일반적인 인쇄 용지를 사용하고 프린팅 헤드는 인쇄 용지와 직접접촉 및 간접접촉의 두 가지 방식 중의 한 가지를 이용하는 무잉크 친환경 열 그릴 프린팅 방법에 있어서, 프린팅 헤드에는 가열부재가 안착되어 있고, 프린팅 헤드의 열 에너지에 의하여 인쇄 용지의 표층을 변색시킴으로써 문자 또는 이미지(image)를 형성하며, 인쇄 용지와 직접적으로 접촉하는 경우 프린팅 헤드의 온도를 100-1000℃로, 프린팅 헤드의 체류시간을 0.1-100ms로 설정하며, 인쇄 용지와 간접적으로 접촉하는 경우에는 프린팅 헤드의 온도를 200-1000℃로, 프린팅 헤드의 체류시간을 0.1-100ms로 설정하는 것을 특징으로 하는 무잉크 친환경 열 그릴 프린팅 방법.
2. 제1항에 있어서,
   인쇄 용지와 직접적으로 접촉하는 경우, 프린팅 헤드의 온도를 400-600℃로, 프린팅 헤드의 체류시간을 0.2-50ms로 설정하는 것을 특징으로 하는 열 그릴 프린팅 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   프린팅 헤드중에서 인쇄 용지와 접촉하는 부재는 프린팅 스타일러스(printing stylus) 또는 프린팅 도트 매트릭스(printing dot matrix)인 것을 특징으로 하는 열 그릴 프린팅 방법.
4. 제3항에 있어서,
   프린팅 헤드의 열 에너지에 의하여 인쇄 용지 표층을 누렇게 하거나 또는 탄화되어 검은색을 띠게 되는 것을 특징으로 하는 열 그릴 프린팅 방법.
5. 제4항에 있어서,
   프린팅 헤드상의 가열부재에는 온도 조절 장치가 설치되어 있으며 상이한 가열부재, 가열 온도, 프린팅 헤드의 체류시간을 설정하고 상응한 급지 속도를 매치시킴으로서 상이한 프린팅 효과를 얻는 것을 특징으로 하는 열 그릴 프린팅 방법.
6. 전자기(armature), 프린팅 스타일러스, 구동 장치, 리턴 스프링(offsetting spring), 지지판 및 가이드판을 포함하고, 상기 프린팅 스타일러스는 상기 지지판을 통과하며 프린팅 스타일러스의 상단은 전기자에 고정되며 상기 구동 장치 및 리턴 스프링에 의하여 프린팅 스타일러스의 프린팅 운동을 시행하며, 상기 프린팅 헤드 장치는 프린팅 스타일러스의 가열에 사용되는 가열부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 제1항의 열 그릴 프린팅 방법에서 이용되는 열 그릴 프린팅 헤드 장치.
7. 제6항에 있어서,
   구동 장치는 구동 코일 혹은 작동 암이며, 구동 코일내에는 철심이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 열 그릴 프린팅 헤드 장치.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
   가열부재는 서미스터(thermistor)이고, 서미스터상에는 프린팅 스타일러스 가이드홀이 설치되어 있으며, 서미스터는 프린팅 스타일러스에 씌워져 있으며 매 가닥의 프린팅 스타일러스를 통일적으로 가열하는 것을 특징으로 하는 열 그릴 프린팅 헤드 장치.
9. 제6항 또는 제7항에 있어서,
   가열부재는 개별적인 가열장치이며, 각각의 가열장치는 각기 하나의 프린팅 스타일러스에 대응되는 것을 특징으로 하는 열 그릴 프린팅 헤드 장치.
10. 제7항에 있어서,
    구동 코일은 타원형 코일이고, 단층 코일 혹은 이중층 코일이며, 이중층 코일을 사용할 경우 프린팅 스타일러스는 밑부분으로부터 지지판을 통과할 시 직접 지지판의 상응한 작은 홀의 정중심 위치를 통과하며 지지판과는 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는 열 그릴 프린팅 헤드 장치.
    
    

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