KR20150032942A - 인쇄기, 인쇄 장치 및 인쇄 방법 - Google Patents

인쇄기, 인쇄 장치 및 인쇄 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 인쇄기(100)는, 회전가능한 판 롤(12)과, 회전가능한 전사 롤(14)로서, 판 롤(12)로부터 전사된 잉크(K)를 피인쇄물(S)에 전사시키는 전사 롤(14)을 구비하며, 전사 롤(14)은 회전한 상태로 이동한다. 예컨대, 전사 롤(14)의 이동은, 잉크(K)가 전사 롤(14)로부터 피인쇄물(S)에 전사되기 전, 잉크(K)가 전사 롤(14)로부터 피인쇄물(S)에 전사된 후, 및 잉크(K)가 전사 롤(14) 및 피인쇄물(S)의 양방(兩方)과 접촉되어 있는 기간 중의 어느 때에 행해진다.

Description

인쇄기, 인쇄 장치 및 인쇄 방법{PRINTER, PRINTING DEVICE, AND PRINTING METHOD}
본 발명은 인쇄기, 인쇄 장치 및 인쇄 방법에 관한 것이다.
인쇄 기술의 하나로서 오프셋 인쇄(offset printing)가 알려져 있다. 오프셋 인쇄에서는, 잉크는, 판으로부터 전사 롤에 전사한 후, 전사 롤로부터 피인쇄물에 전사된다. 이러한 오프셋 인쇄는 평판 인쇄라고도 불린다.
전사(轉寫) 롤뿐만 아니라 판(版)도 롤 형상으로 형성되어 있는 오프셋 인쇄기는 대량 인쇄에 적합하게 이용된다(특허 문헌 1 참조). 특허 문헌 1의 인쇄기에서는, 판 롤로부터 전사 롤로의 잉크의 전사를 고속으로 행할 수가 있다.
일본 특허 공개 공보 제2004－111822호
그러나, 특허 문헌 1의 인쇄기에서는, 복잡한 형상의 피인쇄물에 대해 인쇄를 적절히 행할 수가 없다. 예컨대, 피인쇄물의 인쇄면측에 돌기부가 있는 경우, 전사 롤이 피인쇄물의 돌기부와 충돌하는 경우가 있다. 또, 피인쇄물이 요철 형상을 갖는 경우, 피인쇄물에 대한 전사 롤의 인쇄압(印壓)이 일정해지지 않아, 적절히 인쇄를 행할 수 없는 경우가 있다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 복잡한 형상의 피인쇄물에 대해 인쇄를 적절히 행할 수 있는 인쇄기, 인쇄 장치 및 인쇄 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 인쇄기는, 회전 가능한 판 롤과, 회전 가능한 전사 롤로서, 상기 판 롤로부터 전사된 잉크를 피인쇄물에 전사시키는 전사 롤을 구비하는, 인쇄기이며, 상기 전사 롤은 회전한 상태로 이동한다.
일 실시 형태에 있어서, 상기 전사 롤의 이동은, 상기 잉크가 상기 전사 롤로부터 상기 피인쇄물로 전사된 후, 상기 잉크가 상기 전사 롤로부터 상기 피인쇄물로 전사되기 전, 및 상기 잉크가 상기 전사 롤 및 상기 피인쇄물의 양방(兩方)과 접촉하고 있는 기간 중의 어느 때에 행해진다.
일 실시 형태에 있어서, 상기 전사 롤은, 피인쇄물을 피가압면에 가압하여 상기 잉크를 상기 피인쇄물에 전사시키고, 상기 전사 롤은, 상기 피가압면으로부터의 거리가 변화하도록 이동한다.
일 실시 형태에 있어서, 상기 판 롤은 상기 전사 롤과 함께 이동한다.
일 실시 형태에 있어서, 상기 전사 롤은, 상기 전사 롤의 하단부 이외의 개소(箇所)가 상기 피인쇄물과 충돌하지 않도록 이동한다.
일 실시 형태에 있어서, 상기 전사 롤은, 상기 잉크가 상기 전사 롤 및 상기 피인쇄물의 양방과 접촉하고 있는 기간에 있어서 상기 피인쇄물에 대한 상기 전사 롤의 인쇄압이 거의 일정해지도록 이동한다.
일 실시 형태에 있어서, 상기 인쇄기는, 상기 판 롤 및 상기 전사 롤을 지지하는 지지 부재와, 고정 부재와, 상기 고정 부재에 대한 상기 지지 부재의 위치를 변화시키는 변위 부재를 더 구비한다.
일 실시 형태에 있어서, 상기 변위 부재는, 볼 나사, 실린더, 캠 및 기어 중 적어도 하나를 갖는다.
본 발명의 인쇄 장치는, 상기에 기재된 인쇄기와, 상기 피인쇄물을 상기 인쇄기에 대해 상대적으로 반송하는 반송부를 구비한다.
일 실시 형태에 있어서, 상기 전사 롤은, 상기 반송부에 의해 반송되는 상기 피인쇄물의 형상 및 반송 속도에 따라 이동한다.
본 발명에 의한 인쇄 방법은, 잉크가, 회전하는 판 롤로부터 회전하는 전사 롤에 전사되는 공정과, 상기 잉크가, 상기 회전하는 전사 롤로부터 피인쇄물에 전사되는 공정과, 상기 회전하는 전사 롤의 이동을 행하는 공정을 포함한다.
일 실시 형태에서는, 상기 전사 롤의 이동을 행하는 공정은, 상기 잉크가 상기 전사 롤로부터 상기 피인쇄물에 전사된 후, 상기 잉크가 상기 전사 롤로부터 상기 피인쇄물에 전사되기 전, 및 상기 잉크가 상기 전사 롤 및 상기 피인쇄물의 양방과 접촉하고 있는 기간 중의 어느 때에 행해진다.
본 발명에 의하면, 복잡한 형상의 피인쇄물에 대해 인쇄를 적절히 행할 수가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 인쇄기의 실시 형태의 모식도를 나타낸다.
도 2(a)~(c)는, 본 실시 형태의 인쇄 방법의 모식도를 나타낸다.
도 3(a)~(c)는, 본 실시 형태의 인쇄 방법의 모식도를 나타낸다.
도 4(a)~(c)는, 본 실시 형태의 인쇄 방법의 모식도를 나타낸다.
도 5(a)~(c)는, 본 실시 형태의 인쇄 방법의 모식도를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 의한 인쇄 장치의 실시 형태의 모식도를 나타낸다.
도 7은 본 발명에 의한 인쇄 장치의 실시 형태의 모식도를 나타낸다.
도 8은 본 발명에 의한 인쇄기의 실시 형태의 모식적인 측면도를 나타낸다.
도 9는 본 발명에 의한 인쇄기의 실시 형태의 모식적인 상면도를 나타낸다.
도 10은 본 발명에 의한 인쇄기의 실시 형태의 모식도를 나타낸다.
도 11은 도 10에 나타낸 인쇄기에 있어서의 볼 나사 및 그 근방의 모식도를 나타낸다.
도 12는 본 발명에 의한 인쇄기의 실시 형태의 모식도를 나타낸다.
도 13은 본 발명에 의한 인쇄기의 실시 형태의 모식도를 나타낸다.
도 14(a)는 도 13에 나타낸 인쇄기에 있어서의 변위 부재의 변형예의 모식도를 나타내며, 도 14(b)는 도 14(a)의 14b－14b' 선을 따른 단면도를 나타낸다.
도 15는 본 발명에 의한 인쇄기의 실시 형태의 모식도를 나타낸다.
도 16은 본 실시 형태의 인쇄 장치의 모식도를 나타낸다.
도 17은 본 실시 형태의 인쇄 장치의 모식도를 나타낸다.
도 18은 본 실시 형태의 인쇄 장치의 모식도를 나타낸다.
도 19는 본 발명에 의한 인쇄기의 실시 형태의 모식도를 나타낸다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 의한 인쇄기의 실시 형태를 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 실시 형태로 한정되지 않는다.
도 1에, 본 발명에 의한 인쇄기(10)의 실시 형태의 모식도를 나타낸다. 본 실시 형태의 인쇄기(10)는, 판 롤(12) 및 전사 롤(14)을 구비한다. 판 롤(12) 및 전사 롤(14)은 각각 회전 가능하다. 여기에서는, 판 롤(12) 및 전사 롤(14)의 직경은 거의 같다.
판 롤(12)의 표면은 금속 도금으로 처리되어 있다. 전형적으로는, 판 롤(12)에는, 소정의 패턴으로 오목홈이 형성되어 있다. 상기 패턴은, 피인쇄물(S)에 인쇄되는 선·도형·모양 기타에 대응한다. 전사 롤(14)의 표면에는 블랭킷(blanket)이 설치된다. 전형적으로는, 블랭킷은 고무로 형성된다. 예컨대, 블랭킷은, 실리콘 고무로 형성된다.
인쇄기(10)는, 판 롤(12) 및 전사 롤(14)은 모두 회전한 상태에서 인쇄를 행한다. 회전하는 판 롤(12)로부터 전사 롤(14)에 전사된 잉크(K)는, 전사 롤(14)의 회전과 함께 전사 롤(14)의 하단부로 이동한다. 전사 롤(14)의 하단부에 있어서 전사 롤(14)이 피인쇄물(S)과 접촉하면, 잉크(K)는 전사 롤(14)로부터 피인쇄물(S)로 전사된다. 이와 같이 하여 잉크(K)의 인쇄가 행해진다.
또한, 여기에서는, 판 롤(12) 및 전사 롤(14)의 직경은 거의 같았지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 판 롤(12) 및 전사 롤(14)의 직경은 달라도 무방하다. 단, 판 롤(12) 및 전사 롤(14) 중의 일방(一方)의 직경은 타방(他方)의 직경의 정수(整數) 배인 것이 바람직하다.
잉크(K)는, 도전성 재료를 포함하여도 무방하다. 예컨대, 잉크(K)는, 입자상태의 도전성 재료 및 비히클(vehicle)을 가지고 있으며, 비히클은 수지 및 용제(溶劑)를 포함한다. 또, 잉크(K)는, 안료(顔料)를 포함하여도 무방하다. 혹은, 잉크(K)는 코팅제를 포함하고 있어도 무방하다. 이 경우, 인쇄기(10)가 잉크(K)를 인쇄함으로써, 피인쇄물(S)의 표면 처리를 행할 수가 있다.
판 롤(12)에 대한 잉크(K)의 공급은 임의의 방법으로 행해진다. 예컨대, 잉크(K)는 판 롤(12)의 상부로부터 떨어뜨려져도 무방하며, 또는, 잉크(K)는 잉크 저류부(도시 생략)로부터 공급되어도 무방하다. 혹은, 잉크(K)는 노즐(도시 생략)로부터 판 롤(12)을 향해 분출되어도 무방하다. 또, 여기에서는 도시되어 있지 않지만, 판 롤(12)에 스크레이퍼(scraper)가 부착되어 있으며, 판 롤(12)과 스크레이퍼간의 계면(界面) 근방에 고인 잉크량을 센서로 검출함으로써 판 롤(12)에 대한 잉크(K)의 공급을 제어하여도 무방하다.
본 실시 형태의 인쇄기(10)에 있어서, 전사 롤(14)은 회전시에 이동한다. 예컨대, 전사 롤(14)은 상하방향(Z방향)으로 이동한다. 자세한 것은 후술하겠지만, 전사 롤(14)이 회전시에 이동함으로써, 피인쇄물(S)의 형상이 복잡하여도 인쇄를 적절히 행할 수가 있다. 전사 롤(14)의 이동은, 잉크(K)가 전사 롤(14)로부터 피인쇄물(S)에 전사되기 전, 잉크(K)가 전사 롤(14)로부터 피인쇄물(S)에 전사된 후, 및 잉크(K)가 전사 롤(14) 및 피인쇄물(S)의 양방과 접촉하고 있는 기간 중의 어느 때에 행해져도 무방하다.
예컨대, 전사 롤(14)의 이동은, 잉크(K)가 전사 롤(14)로부터 피인쇄물(S)에 전사되기 전에 행해진다. 이하, 도 2를 참조하여, 본 실시 형태의 인쇄 방법을 설명한다.
도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 잉크(K)는, 회전하는 판 롤(12)로부터 회전하는 전사 롤(14)에 전사된다. 피인쇄물(S)은 X방향으로 반송되고 있다. 여기에서는, 인쇄기(10)의 X방향의 위치는 고정되어 있으며, 피인쇄물(S)이 -X방향으로부터 ＋X방향으로 반송된다. 또한, 피인쇄물(S)의 X방향의 위치가 고정되고, 인쇄기(10)가 -X방향으로 반송되어도 무방하다. 이와 같이, 피인쇄물(S)은 인쇄기(10)에 대해 상대적으로 반송되면 된다.
또, 여기에서는, 피인쇄물(S)은, 높이가 거의 일정한 평탄부와, 평탄부보다 높은 돌기부를 가지고 있다. 돌기부는 -X방향측에 설치되어 있어, 피인쇄물(S)의 돌기부는, 평탄부보다 뒤에, 인쇄기(10)의 아래에 도달한다.
도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 잉크(K)는, 전사 롤(14)로부터 피인쇄물(S)에 전사된다. 피인쇄물(S)은, 전사 롤(14)의 하단부와 피인쇄물(S)의 하방에 위치하는 피가압면에 의해 소정의 압력이 부여되어, 잉크(K)가 피인쇄물(S)에 전사된다. 여기에서는, 잉크(K)는, 피인쇄물(S)의 평탄부에 전사된다.
그 후, 도 2(c)에 나타내는 바와 같이, 전사 롤(14)은 회전한 상태로 이동한다. 구체적으로는, 전사 롤(14)은 피가압면으로부터 멀어지도록 상방(＋Z방향)으로 이동한다. 이로써, 전사 롤(14)이 피인쇄물(S)의 돌기부와 충돌하는 것을 피할 수 있으며, 복잡한 형상의 피인쇄물에 대한 인쇄를 적절히 행할 수가 있다. 또한, 여기에서는, 전사 롤(14)의 이동시에 판 롤(12)도 함께 이동하고 있다.
그 후, 필요에 따라서, 전사 롤(14)은 원래의 인쇄 위치로 돌아와도 무방하다. 예컨대, 다음에, 도 2(a)에 나타낸 것과 같은 형상을 갖는 피인쇄물(S)이 반송되는 경우, 상방으로 이동한 전사 롤(14)은 원래의 인쇄 위치로 돌아오는 것이 바람직하다.
도 2에서는, 전사 롤(14)의 이동은, 잉크(K)가 전사 롤(14)로부터 피인쇄물(S)에 전사된 후에 행해졌지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 전사 롤(14)의 이동은, 잉크(K)가 전사 롤(14)로부터 피인쇄물(S)에 전사되기 전에 행해져도 무방하다. 이하, 도 3을 참조하여, 본 실시 형태의 인쇄 방법을 설명한다.
도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 잉크(K)는, 회전하는 판 롤(12)로부터 회전하는 전사 롤(14)에 전사된다. 피인쇄물(S)은 X방향으로 반송되지만, 상술한 바와 같이, 피인쇄물(S)은 인쇄기(10)에 대해 상대적으로 반송되고 있으면 된다.
피인쇄물(S)은, 높이가 거의 일정한 평탄부와, 평탄부보다 높은 돌기부를 가지고 있다. 여기에서는, 피인쇄물(S)의 돌기부는 ＋X방향측에 설치되어 있어, 피인쇄물(S)의 돌기부는, 평탄부보다 먼저, 인쇄기(10)의 아래에 도달한다. 여기에서는, 판 롤(12) 및 전사 롤(14)은 상방에 위치하고 있으며, 이 위치에서는, 피인쇄물(S)이 그대로 반송되었다 하더라도 피인쇄물(S)의 돌기부는 판 롤(12) 및 전사 롤(14) 중의 어느 것과도 접촉하지 않는다.
도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 전사 롤(14)은 회전한 상태로 이동한다. 구체적으로는, 피인쇄물(S)의 돌기부가 전사 롤(14)의 하방을 통과한 후, 전사 롤(14)은 그 하단부가 피인쇄물(S)의 돌기부보다 낮아지도록 -Z방향으로 이동한다. 피인쇄물(S)의 돌기부가 전사 롤(14)과 충돌하지 않으면, 전사 롤(14)의 이동은 언제 개시되어도 무방하다.
그 후, 도 3(c)에 나타내는 바와 같이, 잉크(K)는, 회전하는 전사 롤(14)로부터 피인쇄물(S)에 전사된다. 피인쇄물(S)에는, 전사 롤(14)의 하단부와 피인쇄물(S)의 하방에 위치하는 피가압면에 의해 소정의 압력이 부여되어, 잉크(K)의 전사가 행해진다. 여기에서는, 잉크(K)는 피인쇄물(S)의 평탄부에 전사된다.
이와 같이, 전사 롤(14)을 이동시킴으로써, 전사 롤(14)이 피인쇄물(S)의 돌기부와 충돌하는 것을 피할 수 있어, 복잡한 형상의 피인쇄물에 대한 인쇄를 적절히 행할 수가 있다. 또한, 필요에 따라서, 전사 롤(14)은 비(非)인쇄위치로 돌아와도 무방하다. 예컨대, 다음에, 도 3(a)에 나타낸 것과 같은 형상을 갖는 피인쇄물(S)이 반송되는 경우, 상방으로 이동한 전사 롤(14)은 비인쇄위치로 돌아오는 것이 바람직하다.
도 2 및 도 3에서는, 전사 롤(14)의 이동은, 잉크(K)가 전사 롤(14)로부터 피인쇄물(S)에 전사된 후 및 전사되기 전에 각각 행해졌지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 전사 롤(14)의 이동은, 잉크(K)가 전사 롤(14)로부터 피인쇄물(S)에 전사되기 전 및 피인쇄물(S)에 전사된 후의 양방(兩方)에서 행해져도 무방하다. 이하, 도 4를 참조하여, 본 실시 형태의 인쇄 방법을 설명한다.
도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 잉크(K)는, 회전하는 판 롤(12)로부터 회전하는 전사 롤(14)에 전사된다. 피인쇄물(S)은 인쇄기(10)에 대해 ＋X방향으로 상대적으로 반송된다. 또, 여기에서는, 피인쇄물(S)은, 높이가 거의 일정한 평탄부와, 평탄부보다 높은 돌기부를 가지고 있다. 돌기부는 ＋X방향측 및 -X방향측의 양방에 형성되어 있으며, 피인쇄물(S)은 오목면 형상을 가지고 있다. 이하의 설명에 있어서, ＋X방향측의 돌기부를 전방(前方) 돌기부라 부르고, -X방향측의 돌기부를 후방(後方) 돌기부라 부른다. 피인쇄물(S)의 전방 돌기부가 전사 롤(14)의 하방에 도달하기 전에는, 판 롤(12) 및 전사 롤(14)은, 피인쇄물(S)이 그대로 반송되었다 하더라도 피인쇄물(S)의 전방 돌기부와 접촉하지 않도록 위치하고 있다.
도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 전사 롤(14)은 회전한 상태에서 이동한다. 구체적으로는, 피인쇄물(S)의 전방 돌기부가 전사 롤(14)의 하방을 통과한 후, 전사 롤(14)은 그 하단부가 피인쇄물(S)의 전방 돌기부보다 낮아지도록 -Z방향으로 이동하여, 잉크(K)는 전사 롤(14)로부터 피인쇄물(S)에 전사된다. 피인쇄물(S)의 전방 돌기부가 전사 롤(14)과 충돌하지 않으면, 전사 롤(14)의 이동은 언제 개시되어도 무방하다.
그 후, 도 4(c)에 나타내는 바와 같이, 전사 롤(14)은 회전한 상태로 이동한다. 구체적으로는, 전사 롤(14)은 피가압면으로부터 멀어지도록 상방(＋Z방향)으로 이동한다. 피인쇄물(S)의 후방 돌기부가 전사 롤(14)과 충돌하지 않으면, 전사 롤(14)의 이동은 언제 개시되어도 무방하다. 이로써, 전사 롤(14)이 피인쇄물(S)의 후방 돌기부와 충돌하는 것을 피할 수가 있다. 이상과 같이 하여, 복잡한 형상의 피인쇄물에 대한 인쇄를 적절히 행할 수가 있다. 이러한 인쇄기(10) 및 인쇄 방법은, 차량의 리어 윈도우(rear window)에 대한 인쇄에 적합하게 이용된다.
예컨대, 리어 윈도우는, 투명한 수지로 형성되어 있다. 강도의 관점에서, 예컨대, 리어 윈도우는, 폴리카보네이트 수지로 형성된다. 인쇄기(10)는, 리어 윈도우의 표면에, 투명 도전성 재료로 형성된 세선(細線)을 인쇄할 수가 있다. 예컨대, 이러한 세선을 열선으로서 이용함으로써, 디포깅(defogging)을 행할 수 있다. 투명 도전성 재료는, 예컨대, 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide：ITO)이다.
또한, 상술한 설명에서는, 전사 롤(14)의 이동은, 잉크(K)가 전사 롤(14) 및 피인쇄물(S)의 일방(一方)에 있는 기간에 행해졌지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 전사 롤(14)의 이동은, 잉크(K)가 전사 롤(14) 및 피인쇄물(S)의 양방(兩方)과 접촉하고 있는 기간에 행해져도 무방하다. 이하, 도 5를 참조하여, 본 실시 형태의 인쇄 방법을 설명한다.
도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 잉크(K)는, 회전하는 판 롤(12)로부터 회전하는 전사 롤(14)에 전사된다. 상술한 바와 같이, 피인쇄물(S)은 인쇄기(10)에 대해 ＋X방향으로 상대적으로 반송되고 있다. 여기에서는, 피인쇄물(S)의 인쇄면은 곡면 형상을 가지고 있다.
도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 잉크(K)는, 회전하는 전사 롤(14)로부터 피인쇄물(S)에 전사된다. 피인쇄물(S)은, 전사 롤(14)의 하단부와 피인쇄물(S)의 하방에 위치하는 피가압면에 의해 소정의 압력이 부여되어, 잉크(K)의 전사가 행해진다. 또한 여기에서는, 잉크(K)는, 피인쇄물(S)의 곡면에 전사된다. 이 때, 전사 롤(14)은 회전한 상태로 이동한다. 전사 롤(14)은 피인쇄물(S)의 곡면 형상과 정합(整合)하여 전사 롤(14)의 피인쇄물(S)에 대한 인쇄압이 거의 일정해지도록 상하방향으로 이동한다.
그 후, 도 5(c)에 나타내는 바와 같이, 전사 롤(14)에 의한 피인쇄물(S)로의 잉크(K)의 전사는 완료되고, 피인쇄물(S)은 ＋X방향으로 반송된다. 이와 같이, 피인쇄물(S)의 인쇄면이 곡면이어도 인쇄를 적절히 행할 수가 있다. 이러한 인쇄는 팔로잉 인쇄(following printing)라고도 불린다. 또한, 도 1~도 5에서는, 도면이 과도하게 복잡해지는 것을 피하기 위하여, 잉크(K)를 일체적으로 연속으로 나타내었지만, 잉크(K)는 소정의 패턴이 되도록 복수로 분리되어 있어도 무방하다.
도 6에, 인쇄기(10)를 구비하는 인쇄 장치(100)의 모식도를 나타낸다. 인쇄 장치(100)는, 인쇄기(10)와, 인쇄기(10)에 대해 피인쇄물(S)을 상대적으로 반송하는 반송부(110)를 구비하고 있다. 여기에서는, 반송부(110)는 컨베이어이며, 컨베이어(110)는, X방향을 따라 고정된 인쇄기(10)에 대해 피인쇄물(S)을 반송한다. 인쇄 장치(100)는, 잉크(K)를 건조시키는 건조 장치(120)를 더 구비하여도 무방하다.
인쇄 장치(100)에 있어서, 전사 롤(14)의 이동 속도는, 피인쇄물(S)의 반송 속도에 따라 설정된다. 예컨대, 전사 롤(14)을 Z방향으로 100㎜ 이동시키는 경우, 1초당 전사 롤(14)의 Z방향의 이동 가능 속도가 10㎜/초이면, 이 이동에는 10초의 시간이 필요하다. 이 때문에, 컨베이어(110)의 반송 속도는, 피인쇄물(S)이 10초 반송되어도 문제가 생기지 않도록 설정된다.
또, 도 6에서는, 반송부(110)는 피인쇄물(S)을 반송하였으나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 반송부(110)는 인쇄기(10)를 반송하여도 무방하다.
도 7에, 인쇄기(10)를 구비하는 인쇄 장치(100)의 모식도를 나타낸다. 인쇄 장치(100)는, 인쇄기(10)와, 인쇄기(10)를 반송하는 반송부(110)를 구비하고 있다. 여기에서는, 반송부(110)는 컨베이어이며, 컨베이어(110)는, X방향을 따라 고정하여 배치된 피인쇄물(S)에 대해 인쇄기(10)를 반송한다.
또한, 도 6 및 도 7에서는, 반송부(110)는, 피인쇄물(S) 및 인쇄기(10) 중의 어느 것을 반송하였으나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 피인쇄물(S) 및 인쇄기(10)의 각각이 다른 반송부(110)에 의해 반송되고, 피인쇄물(S)은, 인쇄기(10)에 대해 상대적으로 반송되어도 무방하다.
또, 도 6 및 도 7을 참조하여 상술한 설명에서는, 인쇄 장치(100)의 인쇄기(10)는 1개였지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 인쇄 장치(100)는 복수의 인쇄기(10)를 구비하고 있어, 피인쇄물(S)에 적층 구조의 잉크(K)가 인쇄되어도 무방하다. 또, 도 6 및 도 7을 참조하여 상술한 설명에서는, 인쇄기(10)의 판 롤(12)은 1개였지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 인쇄기(10)는 복수의 판 롤(12)을 구비하고 있어, 피인쇄물(S)에 적층 구조의 잉크(K)가 인쇄되어도 무방하다.
상술한 바와 같이, 판 롤(12)은 전사 롤(14)과 함께 이동하는 것이 바람직하다. 이하, 도 8 및 도 9를 참조하여 본 실시 형태의 인쇄기(10)를 설명한다.
도 8에, 인쇄기(10)의 모식적인 측면도를 나타내며, 도 9에, 인쇄기(10)의 모식적인 상면도를 나타낸다. 인쇄기(10)는, 판 롤(12) 및 전사 롤(14)에 추가하여, 판 롤(12) 및 전사 롤(14)을 지지하는 지지 부재(16)와, 고정 부재(18)와, 고정 부재(18)에 대한 지지 부재(16)의 위치를 변화시키는 변위 부재(20)를 구비한다. 예컨대, 변위 부재(20)는, 볼 나사, 실린더(에어 실린더 및 유압 실린더), 캠(예컨대, 편심 캠) 및 기어 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
지지 부재(16)는, 상면 및 측면을 가지고 있으며, 지지 부재(16)의 하방은 개구(開口)되어 있다. 판 롤(12) 및 전사 롤(14)은 지지 부재(16)의 상면 및/또는 측면에 지지되어 있으며, 전사 롤(14)은, 그 하단부가 지지 부재(16)의 하단부보다 낮아지도록 부착되어 있다.
지지 부재(16)는, 변위 부재(20)를 통해 고정 부재(18)에 부착되어 있다. 변위 부재(20)가 변화하지 않는 경우, 지지 부재(16)는 이동하지 않지만, 변위 부재(20)의 변화에 따라, 지지 부재(16)는 고정 부재(18)에 대해 이동한다. 예컨대, 변위 부재(20)의 변화에 따라, 지지 부재(16)는 지면(地面)에 대해 수직 방향(Z방향)으로 왕복 이동한다. 지지 부재(16)의 이동 방향은, 고정 부재(18)에 설치된 방향 규제 부재(30)에 의해 규정되어도 무방하다. 방향 규제 부재(30)는, 예컨대, LM 가이드(Linear Motion Guide)이다.
인쇄기(10)에서는, 변위 부재(20)에 의해, 판 롤(12) 및 전사 롤(14)을 지지하는 지지 부재(16)의 위치를 변화시키고 있다. 이 때문에, 피인쇄물(S)이 복잡한 형상이어도, 인쇄를 적절히 행할 수가 있다. 예컨대, 피인쇄물(S)이 오목면 형상을 가지고 있어도, 전사 롤(14)이 피인쇄물(S)의 인쇄해서는 안 되는 면과 충돌하는 것을 피할 수가 있다. 또, 변위 부재(20)에 의해 지지 부재(16)를 적절히 이동시킴으로써, 피인쇄물이 복잡한 형상이어도, 전사 롤(14)이 잉크(K)를 피인쇄물(S)에 인쇄할 때의 인쇄압의 변화를 억제할 수가 있다.
예컨대, 변위 부재(20)는 이하와 같은 구성을 가지고 있다. 도 10에 있어서, 변위 부재(20)는 볼 나사(22)를 구비하고 있다. 볼 나사(22)는, 나사축(22a) 및 너트(22b)를 가지고 있다. 나사축(22a)은, 너트(22b)의 회전에 따라 이동한다. 너트(22b)는 고정 부재(18)에 부착되어 있으며, 나사축(22a)의 선단은 지지 부재(16)에 부착되어 있다. 지지 부재(16)는, 너트(22b)와 함께 이동한다.
도 11에, 도 10에 나타낸 볼 나사(22) 및 그 근방의 모식적인 확대도를 나타낸다. 여기에서는, 고정 부재(18)의 상방에, 웜(worm, 23a) 및 웜 휠(worm wheel, 23b)이 설치되어 있으며, 웜 휠(23b)은 나사(23s)에 의해 너트(22b)에 부착되어 있다. 웜(23a)의 회전에 따라, 웜 휠(23b)과 함께 너트(22b)가 회전하며, 이에 따라, 나사축(22a)이 회전하여, 나사축(22a)에 부착된 지지 부재(16)가 이동한다. 웜(23a)의 구동은 모터(도시 생략)를 이용하여 행해진다. 모터로서 서보 모터를 이용함으로써, 지지 부재(16)를 소정의 타이밍으로 소정의 거리만큼 이동시킬 수가 있다.
서보 모터는, 예컨대, 1분에 3만(万) 회전이 가능하다. 만일, 웜(23a)을 구동하는 모터가 1분에 2만 회전을 하고, 웜(23a)과 웜 휠(23b)의 기어 비(比)가 40：1이며, 나사축(22a)의 이송 피치가 5㎜이면, 1분간에 2500㎜(1초에 약 40㎜)의 이동을 행할 수가 있다. 예컨대, 전사 롤(14)을 Z방향으로 160㎜ 이동시키는 경우, 약 4초만에 전사 롤(14)의 이동을 완료시킬 수가 있다. 또한, 예컨대, 나사축(22a)의 이송 피치를 배(倍)로 하면, 이동 시간을 반으로 할 수가 있다.
지지 부재(16)의 이동은, 예컨대, 실린더를 이용하여 행해져도 무방하다. 도 12에 있어서, 변위 부재(20)는 실린더(24)를 구비하고 있다. 실린더(24)는, 에어 실린더 또는 유압(油壓) 실린더이다. 진동을 억제하기 위하여, 실린더(24)는 에어쿠션을 구비하여도 무방하다. 변위 부재(20)로서 유압 실린더를 이용함으로써, 지지 부재(16)의 이동을 더 신속하게 행할 수가 있다.
또, 지지 부재(16)의 이동은, 예컨대 캠(편심 캠)을 이용하여 행하여도 무방하다. 도 13에 있어서, 변위 부재(20)는 캠(26a) 및 롤러(26b)를 구비하고 있다. 롤러(26b)의 하단부에는 지지 부재(16)가 부착되어 있다. 롤러(26b)에는 ＋Z방향으로 가세력이 부여된다. 가세력은, 스프링 또는 에어 실린더 등을 이용하여 부여된다. 캠(26a)의 회전에 의해 롤러(26b)의 위치가 변화함에 따라, 지지 부재(16)의 위치가 변화한다.
또한, 도 13에서는, 캠(26a) 및 롤러(26b)는 별개로 설치되어 있었지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 도 14(a) 및 도 14(b)에 나타내는 바와 같이, 롤러(26b)는, 캠(26a)에 의해 형성된 경로를 통과할 수 있게 구성되어 있으며, 캠(26a) 및 롤러(26b)는 일체적으로 형성되어 있어도 무방하다.
혹은, 지지 부재(16)의 이동은, 예컨대, 기어를 이용하여 행해져도 무방하다. 도 15에 있어서, 변위 부재(20)는 랙 기어(rack gear, 28a) 및 피니언 기어(pinion gear, 28b)를 구비하고 있다. 피니언 기어(28b)의 회전에 따라 랙 기어(28a)가 이동함으로써 지지 부재(16)를 이동시킬 수가 있다. 또한, 팔로잉 인쇄를 행하는 경우, 지지 부재(16)의 이동은, 볼 나사, 또는 캠을 이용하여 행하는 것이 바람직하다.
전사 롤(14)은, 원통 형상의 2개의 바닥면(평면)의 각각으로부터 연장되는 샤프트(도시 생략)를 가지고 있으며, 전사 롤(14)은 양단에 의해 유지된 샤프트와 함께 회전하여도 무방하다. 또는, 전사 롤(14)은 원통 형상을 가지고 있으며, 전사 롤(14)은, 내주면에 샤프트가 설치된 코어(도시 생략)를 삽입한 상태로 회전하여도 무방하다. 또, 판 롤(12)도 전사 롤(14)과 같은 형상을 가지고 있어도 무방하다. 또한, 판 롤(12) 및 전사 롤(14)이 각각 샤프트를 갖는 경우, 판 롤(12) 및 전사 롤(14)과 함께 샤프트도 이동하는 것이 바람직하다. 이하, 도 16 및 도 17을 참조하여 인쇄 장치(100)를 설명한다.
인쇄 장치(100)에 있어서, 판 롤(12)은 샤프트(12a)를 회전 중심으로 하여 회전하며, 전사 롤(14)은 샤프트(14a)를 회전 중심으로 하여 회전한다. 여기에서는, 샤프트(14a)는, 샤프트(12a)의 회전에 따라 회전한다. 이와 같이, 판 롤(12) 및 전사 롤(14)의 구동원이 동일함에 따라, 판 롤(12) 및 전사 롤(14)의 회전 속도를 일정하게 할 수 있어, 고(高)정밀도의 구동을 행할 수가 있다. 또한, 여기에서는, 샤프트(14a)는, 샤프트(12a)의 회전에 근거하여 회전하였으나, 샤프트(12a)가, 샤프트(14a)의 회전에 근거하여 회전하여도 무방하다. 이와 같이, 판 롤(12) 및 전사 롤(14)의 일방(一方)의 샤프트로부터 타방(他方)의 샤프트로 회전이 전달되어도 무방하다.
또, 인쇄 장치(100)에 있어서, 인쇄기(10)는, 평기어(spur gear, 40, 42)를 더 구비한다. 평기어(40, 42)는, 모두 Z축에 평행한 회전축을 중심으로 회전한다. 평기어(42)는 지지 부재(16)에 부착되어 있으며, 평기어(42)는 지지 부재(16)와 함께 Z방향으로 이동 가능하다. 평기어(40)는, 샤프트(Hx)의 회전을 베벨 기어(Bevel gear; Bg)로 변환함으로써 회전하며, 이러한 회전에 따라, 평기어(40), 판 롤(12) 및 전사 롤(14)이 회전한다.
상술한 인쇄기(10)에서는, 부재의 연결은 기어를 이용하여 행해졌지만, 기어 대신에 유니버설 조인트(universal joint)를 이용하여도 무방하다. 단, 기어를 이용함으로써, 위치 맞춤을 고정밀도로 행할 수가 있다.
또한, 상술한 샤프트(Hx)는 컨베이어(110)와 함께 구동되어도 무방하다. 이하, 도 18을 참조하여 인쇄 장치(100)의 일례를 설명한다. 컨베이어(110)는, 이붙이 벨트(toothed belt, 110a) 및 스프로킷(sprocket, 110b)을 가지고 있다. 이붙이 벨트(110a)는 코그드 벨트(cogged belt)라고도 불린다.
여기에서는, 샤프트(Ha)는 모터(M)에 연결되어 있으며, 모터(M)의 회전은 샤프트(Ha)에 전달된다. 샤프트(Ha)는 베벨 기어(Bg)를 통해 샤프트(Hb)와 연결되어 있으며, 샤프트(Hb)는 베벨 기어(Bg)를 통해 샤프트(Hx)와 연결되어 있다. 이 때문에, 샤프트(Ha, Hb, Hx)는 각각 모터(M)의 회전에 따라 회전하고 있다. 샤프트(Hb)는 아이들 샤프트(idle shaft)라고도 불리며, 샤프트(Hx)는 컨베이어 샤프트라고도 불린다. 여기에서는, 모터(M)에 의해, 인쇄기(10)의 인쇄 및 컨베이어(110)의 반송이 구동된다.
상술한 바와 같이, 판 롤(12) 및 전사 롤(14)은 샤프트(Hx)로부터 베벨 기어(Bg)를 통해 연결된 축과 함께 회전한다. 이 때문에, 인쇄 장치(100)의 인쇄 및 반송은 동기(同期)하고 있다. 또, 컨베이어(110)의 스프로킷은 샤프트(Hb)와 함께 회전한다.
예컨대, 스프로킷의 직경과 판 롤(12)의 직경의 비를 정수(整數)로 함으로써, 기판의 반송과 인쇄의 동기를 간편하게 행할 수가 있다. 예컨대, 스프로킷의 직경과 판 롤(12)의 직경의 비는 2：1이다. 혹은, 이 비는 1：1이어도 무방하다.
이와 같이, 반송 및 인쇄의 동기를 기계적으로 행하는 경우, 반송 및 인쇄의 동기를 간편하게 행할 수가 있다. 또한, 피인쇄물(S)의 반송 속도 및 인쇄 주기는 모터(M)의 회전을 변화시킴으로써 조정 가능하다.
도 18을 참조한 인쇄 장치(100)에서는, 인쇄 및 반송은 기계적으로 동기되었지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 인쇄 및 반송은 서보 시스템을 이용하여 동기하여도 무방하다.
또한, 상술한 설명에서는, 컨베이어(110)는 일정한 속도로 피인쇄물(S)을 반송하였으나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 컨베이어(110)가 피인쇄물(S)을 반송하는 속도는 시간마다 변화하여도 무방하다. 예컨대, 컨베이어(110)는 피인쇄물(S)을 인쇄기(10)의 아래로 반송한 후, 인쇄기(10)가 피인쇄물(S)에 대한 인쇄를 완료할 때까지 컨베이어(110)는 반송을 정지하며, 인쇄기(10)가 피인쇄물(S)에 대한 인쇄를 완료한 후, 컨베이어(110)는 반송을 개시하여도 무방하다. 이와 같이, 컨베이어(110)는 간헐적으로 피인쇄물(S)을 반송하여도 무방하다. 단, 인쇄 처리 시간을 단축하기 위하여, 컨베이어(110)는, 일정한 속도로 피인쇄물(S)을 반송하는 것이 바람직하다.
또, 상술한 바와 같이, 인쇄 장치(100)는, 기어의 맞물림에 의해 구동하는 경우, 컨베이어(110)의 반송이 일정한 속도로 행해지면, 기어가 서로 같은 부분에서 맞물리기 때문에, 일정한 부하(負荷)의 하에서 반송을 행할 수가 있다. 그러나, 컨베이어(110)의 반송 속도를 변화시키거나, 컨베이어(110)의 반송을 정지하는 경우, 기어의 하중 및 접촉면이 일정해지지는 않기 때문에, 백래시(backlash)를 비교적 많이 취할 필요가 있어, 고정밀 인쇄를 행할 수 없는 경우가 있다. 이 때문에, 이러한 관점에서도, 컨베이어(110)의 반송은 일정한 속도로 행해지는 것이 바람직하다.
또한, 상술한 설명에서는, 샤프트(12a, 14a)의 회전의 전달은 직접적으로 행해졌지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 도 19에 나타내는 바와 같이, 샤프트(12a, 14a)의 회전의 전달은, 예컨대, 아이들 기어(idle gear, 13a, 13b)를 통해 행해져도 무방하다.
또, 상술한 설명에서는, 판 롤(12)을 전사 롤(14)과 함께 이동시켰지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 판 롤(12)을 이동시키지 않고 전사 롤(14)만 이동시켜, 전사 롤(14)이 판 롤(12)로부터 분리되어도 무방하다. 전사 롤(14)의 이동은, 전사 롤(14)이 판 롤(12)과 충돌하지 않도록 수직으로 또는 비스듬하게 행해진다. 예컨대, 잉크(K)가 판 롤(12)로부터 전사 롤(14)로 전사될 때에 직경이 거의 같은 판 롤(12)과 전사 롤(14)을 거의 같은 높이에 배치하는 경우, 이동시에, 전사 롤(14)은, X방향 및 Y방향으로 거의 이동시키는 일 없이 Z방향으로 이동시킬 수가 있다. 혹은, 전사 롤(14)은, 스윙 아암(swing arm)에 의해 이동하여도 무방하다.
또한, 도 17에 나타낸 바와 같이, 판 롤(12) 및 전사 롤(14)이 기어에 의해 구동되는 경우, 전사 롤(14)의 이동시에 판 롤(12)과 전사 롤(14)을 떼어내면, 기어의 맞물림이 해제되게 된다. 그 후, 인쇄의 개시시에, 전사 롤(14)이 판 롤(12)에 근접하도록 이동시켜 기어를 다시 맞물리게 하는 것이 필요하지만, 이 때, 기어가 적절하게 맞물리지 않는 경우가 있다. 이 때문에, 전사 롤(14)은 판 롤(12)과 함께 이동하는 것이 바람직하다.
(산업상의 이용 가능성)
본 발명에 의하면, 복잡한 형상의 피인쇄물에 대한 인쇄를 적합하게 행할 수가 있다.
10; 인쇄기
12; 판 롤
14; 전사 롤
16; 지지 부재
18; 고정 부재
20; 변위 부재
100; 인쇄 장치

Claims (12)

  1. 회전 가능한 판(版) 롤과,
    회전 가능한 전사(轉寫) 롤로서, 상기 판 롤로부터 전사된 잉크를 피인쇄물에 전사시키는 전사 롤
    을 구비하는, 인쇄기로서,
    상기 전사 롤은 회전한 상태로 이동하는, 인쇄기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전사 롤의 이동은, 상기 잉크가 상기 전사 롤로부터 상기 피인쇄물로 전사된 후, 상기 잉크가 상기 전사 롤로부터 상기 피인쇄물로 전사되기 전, 및 상기 잉크가 상기 전사 롤 및 상기 피인쇄물의 양방(兩方)과 접촉하고 있는 기간 중의 어느 때에 행해지는, 인쇄기.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 전사 롤은, 피인쇄물을 피가압면에 가압하여 상기 잉크를 상기 피인쇄물에 전사시키며,
    상기 전사 롤은, 상기 피가압면으로부터의 거리가 변화하도록 이동하는, 인쇄기.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 판 롤은 상기 전사 롤과 함께 이동하는, 인쇄기.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전사 롤은, 상기 전사 롤의 하단부 이외의 개소(箇所)가 상기 피인쇄물과 충돌하지 않도록 이동하는, 인쇄기.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전사 롤은, 상기 잉크가 상기 전사 롤 및 상기 피인쇄물의 양방과 접촉하고 있는 기간에 있어서 상기 피인쇄물에 대한 상기 전사 롤의 인쇄압(印壓)이 거의 일정해지도록 이동하는, 인쇄기.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 판 롤 및 상기 전사 롤을 지지하는 지지 부재와,
    고정 부재와,
    상기 고정 부재에 대한 상기 지지 부재의 위치를 변화시키는 변위 부재
    를 더 구비하는, 인쇄기.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 변위 부재는, 볼 나사, 실린더, 캠 및 기어 중 적어도 하나를 갖는, 인쇄기.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 기재된 인쇄기와,
    상기 피인쇄물을 상기 인쇄기에 대해 상대적으로 반송하는 반송부
    를 구비하는, 인쇄 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 전사 롤은, 상기 반송부에 의해 반송되는 상기 피인쇄물의 형상 및 반송 속도에 따라 이동하는, 인쇄 장치.
  11. 잉크가, 회전하는 판 롤로부터 회전하는 전사 롤로 전사되는 공정과,
    상기 잉크가, 상기 회전하는 전사 롤로부터 피인쇄물로 전사되는 공정과,
    상기 회전하는 전사 롤의 이동을 행하는 공정
    을 포함하는, 인쇄 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 전사 롤의 이동을 행하는 공정은, 상기 잉크가 상기 전사 롤로부터 상기 피인쇄물로 전사된 후, 상기 잉크가 상기 전사 롤로부터 상기 피인쇄물로 전사되기 전, 및 상기 잉크가 상기 전사 롤 및 상기 피인쇄물의 양방과 접촉하고 있는 기간 중의 어느 때에 행해지는, 인쇄 방법.
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