KR20150132193A - 기재 상에 임프린트를 퇴적시키기 위한 시스템 - Google Patents

Abstract

기재 상에 임프린트를 퇴적시키기 위한 시스템은 내부에 배치된 적어도 하나의 유출구를 갖는 퇴적 표면, 퇴적 표면에 맞대어 기재를 유지하고 있기 위한 기재 홀더, 기재 상에 재료를 퇴적시키기 위해 상기 적어도 유출구를 통해 상기 재료를 공급하도록 퇴적 표면과 작동 가능하게 연관된 수단, 및 퇴적 표면과 기재 사이에서 접촉하게 배치된 스페이서 부재를 포함한다.

Description

기재 상에 임프린트를 퇴적시키기 위한 시스템{A SYSTEM FOR DEPOSITING AN IMPRINT ONTO A SUBSTRATE}

본 출원은 2013년 3월 15일자로 출원된 미국 가특허출원 일련 번호 제61/789,879호에 관한 것이고 그로부터 우선권을 취한다.

본 발명은 퇴적 방법(deposition processes)에 관한 것이고, 더 구체적으로는, 기재 상에 임프린트를 퇴적시키기 위한 시스템에 관한 것이다.

인쇄는 그래픽 이미지(예를 들어, 텍스트 및 디자인)를 산출하기 위해 물질 수용 기재의 표면 상에 물질을 퇴적시키는 공정이다. 인쇄의 전형적 예는 인쇄 프레스를 사용하여 종이 상에 잉크를 퇴적시키는 것을 수반한다. 인쇄 기술의 발전은 그러한 기술에 의존하는 상품 제조 및 정보 보급을 포함하는 대규모 단위의 많은 영역에서 주요 진전을 제공하였다. 수용 기재 상에 그래픽 이미지를 퇴적 또는 인쇄하는데 흔히 사용되는 2개의 인쇄 방법은 리소그래픽 인쇄 및 스크린 인쇄이다.

리소그래픽 인쇄는 두꺼운 잉크가 처음에 적합한 도포기로 퇴적되는 일련의 그루브(groove)로부터 형성된 패턴을 갖는 인쇄 플레이트를 이용한다. 그루브는 소정 양의 잉크를 보유하고 있도록 구성되는 한편, 그루브에 인접한 영역은 신중한 와이핑 및 스크레이핑을 통해 잉크가 없게 만들어진다. 표면이 그루브 내 보유된 잉크와 접촉하게 되는 충분한 압력으로 기재 표면 상에 잉크-장전된 그루브를 임프레스한 후에 대응하는 패턴이 전사된다. 이러한 인쇄 방법은 비교적 저렴하고 인쇄된 이미지의 해상도, 밀도 및 품질이 일반적으로는 충분하다. 그렇지만, 연질, 탄성중합체 재료 상에 사용될 때, 인쇄된 이미지는 덜 만족스럽다.

스크린 인쇄는 직물, 세라믹, 목재, 종이, 유리, 금속 및 플라스틱을 포함하는 광범위한 재료 상에서의 사용에 적합한 인쇄 방법이다. 그 방법은 프레임 상에 지지되는 직조된 메시 또는 스크린의 사용을 수반한다. 잉크-차단 스텐실은 음각 인쇄 이미지 내 스크린의 부분을 차단해 버림으로써 형성된다. 양각 인쇄 이미지를 표현하는 개방된, 미차단된 부분은 기재 표면으로의 잉크의 통행을 허용한다. 잉크는 첨예한-에지형 이미지를 아래 기재 표면 상으로 퇴적시키도록 스크린의 개방 영역을 통해 프레스된다. 일반적으로 필 블레이드 또는 고무 롤러는 모세관 작용을 통한 전사를 촉진하도록 스텐실 스크린을 가로질러 그것을 이동시킴으로써 잉크를 메시 개구부 내로 강제하는데 사용된다. 스크린 인쇄는 전통적 인쇄 기술보다 더 다재다능하다. 표면은 압력 하에 인쇄될 필요가 없고 그것은 평면이거나 평탄할 필요가 없다. 스크린 인쇄는 또한 양호한 색 심도, 강화된 선명도 및 전반적으로 더 양호한 품질 이미지를 제공한다.

고-처리율 상업용 인쇄는 신속한 건조 및 기재 표면으로의 양호한 점착을 보장하도록 용제-기반 잉크를 이용한다. 그렇지만, 그러한 잉크는 수개의 결함으로 시달린다. 탄성중합체 재료로 이루어진 것들과 같은 소정 기재는 그러한 용제-기반 잉크와 양립가능하지 않다. 이들 잉크는 팽윤과 같은 일시적 물리적 변화를 야기하는 탄성중합체 재료에 통상 침투하는 용제와 배합된다. 용제가 증발할 때 탄성중합체 재료가 결국에는 그 원래 상태로 복귀하더라도, 배리어 무결성을 포함하는 그 물리적 속성은 악영향을 받을 수 있다. 탄성중합체 재료와의 비양립성의 문제에 부가하여, 용제-기반 잉크는 그러한 탄성중합체 재료 상에 인쇄된 그러한 잉크와의 접촉을 통해 인간에게 잠재적으로 유해한 건강 효과를 주는 성분을 포함하고 있다.

따라서, 기재, 특히 관상(tubular) 또는 원통 형상의 기재 상에 임프린트를 퇴적시키기 위한 시스템에 대한 필요성이 있다. 또한 개선된 정밀도 및 정확도로 기재 상에 임프린트를 퇴적시키기 위한 시스템에 대한 필요성이 있다.

본 발명은 일반적으로는 기재 상에 임프린트를 퇴적시키기 위한 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 시스템은 시각적 및/또는 촉각적 텍스처를 포함하는 그래픽 이미지를 위에 산출하도록 기재 상에 임프린트를 퇴적시키도록 구성된다. 이러한 방식으로, 본 발명은 기재의 표면 상에 장식적 및/또는 기능적 요소를 형성하도록 구현될 수 있다. 특히, 본 발명의 시스템은 피부 및 점막을 포함하는 인간의 조직과의 장기간 접촉에 적어도 실질적으로 안전한 물품의 제조를 위해 구성된다.

본 발명의 일 태양에 있어서는, 기재 상에 임프린트를 퇴적시키기 위한 시스템이 제공되되, 해당 시스템은,

내부에 배치된 적어도 하나의 유출구(outlet)를 갖는 퇴적 표면;

퇴적 표면에 맞대어 기재를 유지하고 있기 위한 기재 홀더;

기재 상에 재료를 퇴적시키기 위해 적어도 하나의 유출구를 통해 재료를 공급하도록 퇴적 표면과 작동 가능하게 연관된 수단; 및

퇴적 표면과 기재 사이에 배치된 스페이서 부재를 포함한다.

이하의 도면은 본 발명의 실시형태를 예시하는 것이며 본 출원의 일부를 형성하는 청구범위에 의해 망라되는 바와 같은 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 있어서 스크린 프린터 및 맨드렐 장착된 캐리어를 포함하는 시스템의 사시도;
도 2는 본 발명에 따라 그 어느 측 상에 스크린 아래 위치결정된 (화살표로 나타낸 바와 같은) 2개의 연질 발포 고무 '트랙'을 갖는 퇴적 표면을 도시하는 시스템의 아래로부터의 사시도;
도 3은 본 발명의 다른 일 실시형태에 대해 콘돔의 롤링-업 링 및 다른 사전-인쇄 텍스처링된 임프린트를 수용하는 오목부를 갖는 맨드렐의 측면 입면도;
도 4는 본 발명에 따라 확장 구조가 스크린 패턴의 더 작은 점이 숄더 둘레로 인쇄될 수 있게 하는 방식을 도시하여 스크린 패턴이 위에 중첩된 도 3의 맨드렐의 부분 측면 입면도;
도 5a는 본 발명의 일 실시형태에 따라 진공 수단을 통하는 위치에 유지되고 맨드렐의 원위 단부에 장착하도록 구성되는 확장 캡을 갖는 맨드렐의 부분 조립도;
도 5b는 본 발명에 따라 그 사이의 자유로운 회전을 가능하게 하는 확장 캡과 진공 튜브 사이의 결합 배열의 부분 조립도;
도 6은 본 발명에 따라 확장 캡이 위에 장착된 캐리어 상에 지지된 맨드렐의 부분 사시도;
도 7은 본 발명에 따라 임프린트가 위에 퇴적된 콘돔의 입면도; 및
도 8은 본 발명에 따라 유리 맨드렐 상에 퇴적된 임프린트의 사시도.

본 발명은 기재 상에 임프린트를 퇴적시키기 위한 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 시스템은 시각적 및/또는 촉각적 텍스처를 포함하는 그래픽 이미지를 위에 산출하도록 기재 상에 임프린트를 퇴적시키도록 구성된다. 이러한 방식으로, 본 발명은 기재의 표면 상에 장식적 및/또는 기능적 요소를 형성하도록 구현될 수 있다. 시스템은 관상 또는 원통-형상 기재를 포함하는 곡선 기재 상에 임프린트를 퇴적시키도록 특히 적응된다. 시스템은 개선된 정밀도 및 정확도로 기재 상에 임프린트를 산출한다.

본 발명의 시스템은 선택사항으로서는 피부 및 점막을 포함하는 인간의 조직과의 장기간 접촉에 적어도 실질적으로 안전한 물품을 제조하도록 구현될 수 있다. 본 발명의 시스템은, 국한되는 것은 아니지만, 콘돔과 같은 예방 디바이스, 보형물, 의료용 디바이스 및 기기, 스포츠/육상 기어 또는 장비, 신발, 치과용 제품, 안경류 등을 포함하는 범위의 제품에서 사용될 수 있다.

용어 "임프린트(imprint)"는 여기에서 사용될 때, 국한되는 것은 아니지만, 대응하는 기재 표면 상에 촉각적 및/또는 시각적 텍스처 등을 포함하는 그래픽 이미지를 산출하도록, 인쇄 공정을 포함하는 적합한 수단을 통해 기재의 표면 상에 퇴적 또는 도포되는 퇴적 재료로부터 형성된 어떠한 임프레션이라도 망라하려는 의도이다. 임프린트는 장식적 요소, 기능적 요소 또는 그 조합을 제공할 수 있다.

용어 "텍스처링된 임프린트(textured imprint)"는 여기에서 사용될 때 임프레션의 적어도 일부가 기재의 표면 위로 융기되는 임프린트의 특정 형태를 지칭하려는 의도이다. 그러한 텍스처링된 임프린트는 3-차원이고 기재 표면에 깊이를 제공하고, 국한되는 것은 아니지만, 거친 텍스처, 양각 텍스처, 울퉁불퉁한 텍스처, 골진 텍스처, 마디 텍스처, 꺼끌꺼끌한 텍스처, 부각 텍스처, 직조 텍스처 등을 포함할 수 있다.

본 발명의 시스템은 바람직하게는 기재의 표면 상에의 퇴적에 적합한 강건한 점착 및 점도를 나타내 보이는 수성, 고탄력성 유체 재료를 포함하고 있는 퇴적 재료를 이용한다. 선호되는 수성, 고탄력성 유체 재료는 기재 표면에 점착된 최종 고체 형태로 굳거나 경화되도록 배합된다. 퇴적 재료는 특히 탄성중합체 기재와의 사용에 양립가능하고 기저 탄성중합체 재료의 물리적 속성을 나쁘게 개조 또는 변경하지 않는다. 퇴적 재료는 바람직하게는 스크린-인쇄가능하고 500%까지의 확장에 부응하는 충분한 탄력성이고, 이들 확장에 부착되어 남아있기에 충분히 잘 점착되고, 상당한 두께(1㎜ 이상)로 퇴적될 수 있고, 인간의 사용에 안전하다.

본 발명은 기재의 표면 상에 시각적 및/또는 촉각적 텍스처를 포함하는 그래픽 이미지를 주도록 3차원 구조를 갖는 텍스처링된 임프린트를 산출하도록 구현될 수 있다. 퇴적 재료를 사용하여, 디자인 및/또는 텍스처를 포함하는 3차원 이미지를 구체화하는 텍스처링된 임프린트는 기재 표면에 퇴적되어 확고히 접합될 수 있다. 이것은 일반적으로는 퇴적된 재료가 최종, 고체 상태로 경화 또는 건조되기에 충분한 시간, 바람직하게는 일분 내지 수분 동안 그 자신의 중량을 지지할 수 있게 되는 충분한 정도의 점도를 갖는 퇴적 재료를 배합함으로써 성취된다. 이것은 일반적으로 증점제, 필러, 점도 조절제 등을 갖는 액상 중합체(예를 들어, 라텍스 및 탄성중합체 재료)를 배합하는 것을 통해 달성되고, 그리하여 퇴적된 재료가 그것이 경화 또는 건조될 때 실질적으로 그 소망 형태, 형상 및 구조를 보유 가능하게 한다. 퇴적 재료는 적어도 약 100 미크론, 더 전형적으로는 약 100 내지 350 미크론의 퇴적 두께를 내놓도록 비교적 높은 점도를 특징으로 할 수 있다. 퇴적 재료는 점성 액체, 겔, 건조 발포 고무, 풀 등의 형태일 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 임프린트를 형성하기 위해 콘돔과 같은 관상 기재 상에 퇴적 재료를 퇴적시키도록 적응된 시스템(10)이 본 발명의 일 실시형태에 대해 도시되어 있다. 시스템(10)은 압축된-공기 구동형 스크린 프린터(12), 프린터(12)가 임프린트를 형성하도록 위에 퇴적 재료를 도포할 수 있는 맨드렐(14), 및 위에 맨드렐(14)을 회전 가능하게 지지하기 위한 캐리어(16)를 포함한다. 프린터(12)는 일 세트의 랙(18) 상에서 전후로 이동가능하게 슬라이딩하도록 구성되고, 퇴적 표면(20)(도 2에 가장 잘 도시됨) 및 이하에 설명될 바와 같이 퇴적 표면(20)에 퇴적 재료를 공급하도록 퇴적 표면(20)과 작동 가능하게 연관된 고무 롤러 또는 필 브레이드(도시되지 않음)를 갖는 퇴적 재료 공급 어셈블리(22)를 포함한다. 퇴적 표면(20)은, 예를 들어, 메시 또는 스크린 재료로 이루어질 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 퇴적 표면(20)은 맨드렐(14) 상에서 이루어질 대응하는 임프린트의 음각 이미지를 일괄하여 형성하는 내부에 배치된 복수의 아울렛(26)을 갖는 스텐실(24)을 포함한다. 유출구(26)는 퇴적된 재료가 맨드렐(14)의 표면 상에 나타날 포인트를 표현한다. 관상 탄성중합체 재료(예를 들어, 폴리우레탄, 라텍스, 폴리아이소프렌)는 퇴적 동안 맨드렐(14) 위에 그것을 슬리핑함으로써 기재로서 사용될 수 있음을 유념한다. 맨드렐(14)은 바퀴형 어셈블리(28)를 통하여 캐리어(16) 상에 지지된다. 이것은 맨드렐(14)이 그 길이방향 축 둘레로 자유롭게 회전할 수 있게 한다.

퇴적 표면(20)은 프린터(12)의 주행 라인에 직각으로 배향된 맨드렐(14)의 길이방향 축을 갖는 맨드렐(14)과 접촉하여 놓인다. 프린터(12)가 랙(18)을 따라 슬라이딩할 때, 퇴적 표면(20)과 접촉하고 있는 맨드렐(14)은 스텐실(24)을 가로질러 회전하여 끌어당겨진다. 맨드렐(14)은 퇴적 표면(20)과의 마찰 상호작용을 통해 회전한다. 퇴적 재료 공급 어셈블리(22)는 스텐실(24) 내 유출구(26)를 통해 퇴적 재료를 밀어낸다. 맨드렐(14)의 표면이 스텐실(24)의 대응하는 부분 및 그 유출구(26)와 접촉할 때, 유출구(26) 내 퇴적 재료는 모세관 작용에 의해 맨드렐(14)에 제어 및 규정된 양으로 펌핑된다. 맨드렐(14)이 스텐실(24)의 접촉된 부분으로부터 떨어져 롤링할 때, 퇴적된 재료는 표면 상에 남겨져 거기에 임프린트를 산출한다.

본 발명의 추가적 실시형태에 있어서, 시스템(10)은 프린터(12)의 퇴적 표면(20)에 붙여지는 탄성 재료로 이루어진 한 쌍의 스트립(30) 형태로 스페이서 부재(30)를 포함한다. 탄성 재료는, 예를 들어, 연질 발포 고무(예를 들어, 폴리아이소프렌)로 이루어질 수 있다. 스트립(30)은 맨드렐(14)이 그것이 퇴적 표면(20)을 가로질러 회전하여 끌어당겨질 때 주행하도록 스텐실(24)의 어느 측에든 배치된 트랙을 형성한다. 스트립(30)은, 예를 들어, 양면 접착 테이프를 포함하는 어느 적합한 수단이라도 통하여 퇴적 표면(20)에 붙여질 수 있다.

스트립(30)은 스텐실(24)과 맨드렐(14)의 표면 간 스냅 높이를 조절하는 효과적 수단으로서 역할한다. 스트립(30)은 사용자가 임프린트 두께를 약 350 미크론까지 조절 가능하게 한다. 스트립(30)은 맨드렐(14)의 회전이 퇴적 표면(20)을 가로질러 그 주행과 적어도 실질적으로 동기화됨을 더 보장한다. 본 발명의 본 실시형태에 있어서, 스트립(30)은 약 1.5 mm 두께이고, 두께를 증가시키도록 다수 층의 스트립(30)이 사용될 수 있다. 스트립(30)의 두께는 필 블레이드 강성, 메시 밀도 및 퇴적 재료의 점도에 의존하여 선택될 수 있다.

본 시스템에서 사용되는 퇴적 재료는 폴리우레탄, 천연 또는 합성 라텍스, 폴리아이소프렌 등과 같은 탄성중합체 재료의 기재 상으로의 도포 또는 퇴적을 위해 배합될 수 있다. 탄성중합체 기재는 필름, 코팅, 시트, 튜빙, 쉬스(sheath) 등의 형태일 수 있다.

예를 들어, 탄성중합체 기재는 콘돔일 수 있다. 퇴적 재료는 콘돔의 표면 상에 임프린트로서 퇴적되고, 콘돔 표면 상에 확고히 점착되는 최종 고체 또는 건조 형태를 내놓도록 굳거나 경화된다. 콘돔은 임프린트를 갖고 패키징된 상태로 쉽게 롤링 업될 수 있다. 결과적 제품은 피부 및 점막을 포함하는 인간의 조직과의 접촉에 안전하고 무독성인 임프린트된 콘돔이다.

퇴적 재료는 적합한 액상 매질 내 부유하는 필름-형성 중합체 에멀전을 포함한다. 액상 매질은 바람직하게는 물이다. 중합체 에멀전은 천연 중합체, 합성 중합체 또는 그 조합을 포함할 수 있다. 필름-형성 중합체 에멀전은 중합체 마이크로 입자가 떠 있는 형태일 수 있다.

본 발명의 선호되는 실시형태에 있어서, 퇴적 재료는 기재 상에 퇴적시 최종 고체 또는 건조 형태로 굳도록 배합되고, 그로써 퇴적 재료의 고체 또는 건조 형태는 구체적으로는 피부 및 점막을 포함하는 인간의 조직과의 접촉에 안전하고 무독성이도록 배합된다. 중합체 에멀전은 화학 첨가제(즉, 경화제), 자외선 방사, 전자 빔 또는 열의 사용을 통해 중합체의 교차-결합에 의해 굳어지도록 선택될 수 있다. 자외선 경화 중합체의 예는, 예를 들어, 다이맥스(DYMAX)(등록상표) 111-MSK, 다이맥스(DYMAX)(등록상표) 1180-M-계열, 다이맥스(DYMAX)(등록상표) 1-20792 PDS, 록타이트(LOCTITE)(등록상표) 3381 및 록타이트(LOCTITE)(등록상표) 3321을 포함한다.

본 발명의 선호되는 실시형태에 있어서, 필름-형성 중합체 에멀전은, 예를 들어, 라텍스 중합체, 아크릴 중합체, 폴리아이소프렌 중합체, 폴리우레탄 중합체, 폴리비닐 중합체, 폴리에폭사이드 중합체, 폴리염화비닐 중합체, 스타이렌 블록 중합체 및 이들의 조합물로부터 선택된 중합체로 이루어진다.

본 발명의 더 선호되는 실시형태에 있어서, 필름-형성 중합체 에멀전은 라텍스 중합체 및 아크릴 중합체의 혼합물을 포함한다. 라텍스 중합체와 아크릴 중합체의 양은 약 10% 내지 90% 라텍스와 약 10% 내지 90% 아크릴, 바람직하게는 약 40% 내지 60% 라텍스와 약 40% 내지 90% 아크릴, 그리고 더 바람직하게는 약 55% 라텍스와 약 45% 아크릴이다.

퇴적 재료는 폴리우레탄 중합체로 이루어진 필름-형성 중합체 에멀전을 포함한다. 퇴적 재료는 영구적으로 경화되고 나면 열에 융해되거나 물에 용해되지 않는 열경화 재료를 제공하고, 접착제로서, 또는 촉각적 텍스처를 포함하는 그래픽 이미지를 기재 표면에 제공하기에 특히 적합한 스페이스-필러로서 사용될 수 있다. 선호되는 퇴적 재료는 또한 아크릴계 염료 또는 색료와 혼화가능하고, 경화될 때 고도의 탄성중합체로 남아있다. 퇴적 재료는 적어도 약 100 미크론, 더 전형적으로는 약 100 내지 350 미크론의 두께로 기재 표면 상에 퇴적될 수 있다.

퇴적 재료는 스크린 인쇄와 같은 관용적 인쇄 기술과 특히 양립가능한 폴리우레탄 중합체를 포함하고, 경화되지 않은 상태에서 실온에서 탁월한 안정도 및 보관-수명을 나타내 보인다. 스크린 및 다른 장비는 단순하게 원치않는 폴리우레탄 중합체를 스크레이핑해 버리고 아이소프로판올 티슈로 와이핑함으로써 경화되지 않은 폴리우레탄이 청소될 수 있다.

퇴적 재료는, 국한되는 것은 아니지만, 잉크, 색료, 안료, 증점제, 필러, 안정제, 바인더 등을 포함하는 하나 이상의 부형제를 더 포함할 수 있다. 부형제는, 예를 들어, 점도, 접착 세기, 내구성, 퇴적 또는 인쇄 밀도, 탄력성, 가요성, 색, 건조 또는 경화 요건 등을 포함하는 퇴적 재료의 물리적 및/또는 화학적 속성을 변경 또는 개조하도록 선택될 수 있다.

적합한 색료의 예는 아크릴계 잉크(예를 들어, 스피드볼(SPEEDBALL)(등록상표)), 플렉시버스(FLEXIVERSE)(등록상표) 바이올렛 23(Violet 23), 플렉스칼러즈(FLEXCOLORS)(등록상표) 잉크, 비로(BIRO)(등록상표) 잉크 등을 포함한다.

적합한 필러 및 증점제의 예는 탈크, 세라모픽스(CERAMOFIX)(상표명), 하쿠엔카(HAKUENKA)(등록상표), 탄소 섬유, 셀룰로스 섬유, 케블러(KEVLAR)(등록상표) 섬유, 수중 흄드 실리카(예를 들어, 에어로디스프(AERODISP)(등록상표) WR 8520), 흄드 실리카 분말(예를 들어, 에어로실(AEROSIL)(등록상표) 200, 카보실(CAB-O-SIL)(등록상표)), 유동 조절제(예를 들어, 아크리솔(ACRYSOL)(등록상표) RM8), 폴리우레탄 증점제(예를 들어, 보치젤(BORCHIGEL)(상표명) PW25), 증점제(예를 들어, 에보닉(EVONIK)(등록상표) 테고(TEGO)(등록상표) 비스코플러스(VISCOPLUS)(상표명) 3000, 3010, 3030, 3060) 등을 포함한다.

도 3을 참조하면, 위에 관상 기재를 보유하도록 구성되고 탄성중합체 재료로 이루어진 맨드렐(32)이 본 발명의 다른 실시형태에 대해 도시되어 있다. 맨드렐(32)은 보유된 기재 상에 임프린트를 퇴적시키도록 위에서 설명된 방식으로 도 1 및 도 2에 도시된 시스템(10) 내 구현된다. 구체적 적용에 있어서, 맨드렐(32)은, 매끄럽거나 텍스처링될 수 있는(예를 들어, 3차원 표면 특징), 콘돔 표면 상에 임프린트(예를 들어, 촉각적 텍스처를 포함하는 그래픽 이미지)의 퇴적을 위해 콘돔을 유지하고 있도록 적응될 수 있다. 맨드렐(32)은 베이스 단부(38) 및 대향 원위 단부(50)를 갖는 원통형 바디(34)를 포함한다. 바디(34)는 베이스 부분(46), 중간 부분(40), 원위 단부(50)에 근접한 원위 단부 부분(42), 베이스 부분(46)과 중간 부분(40) 사이에 배치된 링 오목부(36), 및 원위 단부 부분(42)과 중간 부분(40) 사이에 배치된 텍스처 오목부(44)를 포함한다. 맨드렐(32)은 바디(34)의 원위 단부(50)에 중심에-위치한 돌출부 또는 니플(54)을 더 포함할 수 있다.

콘돔과 같은 관상 쉬스 형태의 기재는 원위 단부(50)가 내부에 삽입되어 맨드렐(32) 상에 놓인다. 링 오목부(36)는 프린터 퇴적 표면(20)과 임프린트될 콘돔 표면 사이에 평탄 접촉을 유지하기 위해 콘돔의 롤링-업 단부 또는 커프 부분(즉, 링)을 수용하도록 구성된다. 텍스처링된 오목부(44)는 텍스처링된 표면을 갖는 콘돔의 부분을 수용하도록 제공된다. 맨드렐(32)의 바디(34) 상의 텍스처링된 오목부(44)의 위치, 길이 및 깊이는 특정 콘돔의 구성에 의존하여 수정될 수 있다.

중간 부분(40) 및 원위 단부 부분(42)은 방사상으로 바깥쪽으로 임프린트될 콘돔의 부분을 늘리도록 구성된다. 원위 단부 부분(42)은 그 주위로 주변에 뻗어있는 각진 에지 부분(52)을 더 포함한다. 원위 단부 부분(42)은 위에 임프린트를 퇴적시키기에 양립가능한 원통형 평탄 표면을 산출하도록 콘돔을 방사상으로 확장시킨다. 이러한 방식으로, 에지 부분(52)은 프린터(12)에 의해 프린트가능한 콘돔의 원위 단부에서의 영역을 최대화한다.

도 4를 참조하면, 스크린 프린터(도시되지 않음) 내 스텐실(66)에 대해 큰 점(62) 및 작은 점(64)의 어레이를 포함하는 스크린 패턴(60)이 맨드렐(32) 위에 중첩되어 확장이 어떻게 작은 점(64)이 콘돔(도시되지 않음)의 숄더 부분 주위에 프린트될 수 있게 하는지 보여주고 있다. 점(62, 64)은 콘돔이 맨드렐(32)로부터 제거될 때 결과적 임프린트가 함께 다시 수축하기 때문에 스텐실(66) 상에 더 넓게 이격되어 있다. 콘돔이 맨드렐(32) 상에 장착되면, 콘돔의 숄더 부분에 위치하는 영역은 맨드렐(32)의 원위 단부 부분(42) 위로 늘려진다. 이것은 콘돔의 표면이 인쇄될 때 점진적으로 늘려지는 상태를 제공한다. 그래서, 그 영역 내 패턴(60)은 그것이 니플(54)을 향하여 '테이퍼링'하도록 재단될 필요가 있어서, 콘돔이 이완할 때, 패턴(60)은 소망 형상으로 수축한다.

도 5a, 도 5b 및 도 6을 참조하면, 예를 들어, 콘돔과 같은 관상 기재를 유지하고 있도록 구성된 유리 맨드렐(14)이 도시되어 있다. 유리 맨드렐(14)은 도 5a에 가장 잘 도시된 바와 같이 그 주위에 뻗어있는 숄더 부분(70)을 포함한다. 숄더 부분(70) 둘레 영역 상에 인쇄할 스크린 프린터(12)의 용량은 프린터(12)의 퇴적 표면(20)의 구성에 의해 제한된다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 확장부 또는 단부 캡(72)은 맨드렐(14)의 인쇄 영역을 "확장"하고 프린터(12)의 인쇄 폭을 최대화하도록 사용될 수 있다. 단부 캡(72)은, 예를 들어, 진공 라인(74)이 그 중심 부분을 통해 뻗어있는 치과용 몰딩 고무와 같은 탄성 재료로 이루어진 몰딩된 컵의 형태이다. 단부 캡(72)의 개방 단부(75)는 맨드렐(14)의 원위 단부 둘레로 밀봉 맞춰지도록 구성된다.

도 5b에 도시된 바와 같이, 단부 캡(72)의 진공 라인(74)은 슬립 핏 배열로 진공 공급 포트(76) 내 삽입되어 그 사이에 관상 스위블 조인트(swivel joint)를 제공하도록 구성된다. 진공 공급 포트(76)는 진공 발생원(도시되지 않음)에 부착된다. 단부 캡(72)은 진공 발생원에 의해 단부 캡(72) 내 발생된 진공을 통해 맨드렐(14)의 원위 단부 상에 단단히 보유된다. 진공 라인(74)과 진공 공급 포트(76) 사이에 형성된 관상 스위블 조인트는 맨드렐(14)이 인쇄 동안 스크린 프린터(12)의 퇴적 표면(20)을 가로질러 롤링함에 따라 단부 캡(72)이 진공 공급 포트(76)에 상대적으로 그 중심의 길이방향 축 둘레로 자유롭게 회전할 수 있게 한다. 이러한 방식으로, 단부 캡(72)은 맨드렐(14)의 회전에 따라 자유롭게 돈다.

도 6에 도시된 바와 같이, 단부 캡(72)은 맨드렐(14)의 원위 단부 상에 장착되고 캐리어(16)의 바퀴형 어셈블리(28)와 작동 가능하게 맞물린다. 맨드렐(14)이 스텐실(24)과 접촉할 때, 단부 캡(72)은 퇴적 표면(20) 상에 배치된 스페이서 부재(30)와 맞물린다. 맨드렐(14)이 스텐실(24)을 가로질러 회전함에 따라, 단부 캡(72)은 대응하는 스페이서 부재(30) 및 캐리어(16)의 바퀴형 어셈블리(28)와 맞물린다. 이러한 배열은 스텐실(24)이 맨드렐(14)의 숄더 부분에 더 가까이 위치결정될 수 있게 하고, 그로써 맨드렐(14) 상의 인쇄 영역을 최대화한다.

실시예

도 7 및 도 8을 참조하면, 시험은 이미지를 유리 맨드렐 상에 인쇄하고 그 후 침지 동안 이 이미지를 전사하도록 구현되었다. 이 시험은 침지 동안 유리로부터 쉽게 릴리싱하는 인쇄에 의존하였다. 인쇄가 릴리싱하기 더 쉬울수록, 이미지는 더 정밀하다. 구체적으로, 라텍스가 여전히 유체인 동안 이미지가 제1 침지 후에 결정적 시기 동안 이동하면, 이미지가 덜 정밀하게 되는 경향이 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 묘사된 콘돔은 성공적 전사를 보여주고 있다. 도 8은 유리 맨드렐 상에 스크린 메쉬(Screen Mesh) 34를 사용하여 레버텍스(Revertex) LA + 아크릴 퇴적 재료로 형성된 텍스처링된 임프린트를 도시하고 있다.

상기 논의는 단지 본 발명의 대표적 실시형태를 개시 및 기술하고 있다. 당업자는 그러한 논의로부터, 그리고 수반 도면 및 청구범위로부터, 이하의 청구범위에 정의된 바와 같은 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어남이 없이 거기서 다양한 변경, 수정 및 변형이 이루어질 수 있음을 쉽게 인식할 것이다.

Claims (20)

1. 기재 상에 임프린트를 퇴적시키기 위한 시스템으로서,
   내부에 배치된 적어도 하나의 유출구를 갖는 퇴적 표면;
   상기 퇴적 표면에 맞대어 상기 기재를 유지하고 있기 위한 기재 홀더;
   상기 기재 상에 재료를 퇴적시키기 위해 상기 적어도 유출구를 통해 상기 재료를 공급하도록 상기 퇴적 표면과 작동 가능하게 연관된 수단; 및
   상기 퇴적 표면과 상기 기재 사이에서 접촉하게 배치된 스페이서 부재를 포함하는 시스템.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 기재는 탄성중합체 재료로 이루어지는 시스템.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 기재는 관상인 시스템.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 스페이서 부재는 상기 퇴적 표면에 붙여진 한 쌍의 기다란 스트립을 포함하고, 상기 스트립은 각각 상기 적어도 하나의 유출구의 대향하는 측 상에 위치하는 시스템.
5. 제3 항에 있어서,
   상기 기재 홀더는 관상 또는 원통 형상 기재를 회전 가능하게 지지하도록 더 적응되는 시스템.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 기재는 고체 강성 재료로 이루어지는 시스템.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 고체 강성 재료는 유리인 시스템.
8. 제5 항에 있어서,
   상기 기재 홀더는 맨드렐을 포함하는 시스템.
9. 제3 항에 있어서,
   상기 기재는 콘돔인 시스템.
10. 제1 항에 있어서,
    퇴적된 상기 재료는 액상 매질 내 부유하는 필름-형성 중합체 에멀전을 포함하는 시스템.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 필름-형성 중합체 에멀전은 라텍스 중합체, 아크릴 중합체, 폴리아이소프렌 중합체, 폴리우레탄 중합체, 폴리비닐 중합체, 폴리에폭사이드 중합체, 폴리염화비닐 중합체, 스타이렌 블록 중합체 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 중합체를 포함하는 시스템.
12. 제1 항에 있어서,
    임프린트는 텍스처링되는 시스템.
13. 제11 항에 있어서,
    텍스처링된 상기 임프린트는 적어도 약 100 미크론의 퇴적 두께를 포함하는 시스템.
14. 제8 항에 있어서,
    상기 맨드렐은,
    베이스 단부 및 대향 원위 단부를 갖는 원통형 바디로서,
    베이스 부분, 중간 부분 및 원위 단부 부분을 포함하는 상기 원통형 바디; 및
    상기 원위 단부 부분의 둘레로 주변에 뻗어있는 각진 에지 부분을 더 포함하는 시스템.
15. 제14 항에 있어서,
    당해 상기 중간 부분과 상기 베이스 부분 사이에 상기 맨드렐 바디 둘레에 방사상으로 배치된 링 오목부를 더 포함하는 시스템.
16. 제14 항에 있어서,
    당해 원위 단부 부분과 상기 중간 부분 사이에 상기 맨드렐 바디 둘레에 방사상으로 배치된 텍스처 오목부를 더 포함하는 시스템.
17. 제14 항에 있어서,
    상기 맨드렐 바디의 상기 원위 단부에 중심에 위치하는 돌출부를 더 포함하는 시스템.
18. 제14 항에 있어서,
    상기 맨드렐의 원위 단부 부분과 작동 가능하게 연관된 착탈식 단부 캡을 더 포함하는 시스템.
19. 제18 항에 있어서,
    상기 착탈식 단부 캡은 상기 단부 캡을 상기 맨드렐의 상기 원위 단부에 고정시키기 위한 수단을 포함하는 시스템.
20. 제19 항에 있어서,
    상기 고정시키기 위한 수단은 상기 착탈식 단부 캡의 중심을 통해 뻗어있는 진공 라인을 포함하는 시스템.

Images