KR20160015452A - 인쇄장치용 닥터링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패턴롤의 음각 패턴에 잉크를 균일하게 충전하기 위한 인쇄장치용 닥터링 장치에 관한 것으로, 인쇄 패턴에 충전되는 패턴롤(10)의 잉여 잉크를 제거하게 되는 닥터링 장치로서, 상기 패턴롤(10) 표면에 접촉하여 잉여 잉크를 제거하게 되는 닥터블레이드(110)와; 상기 닥터블레이드(110)를 패턴롤의 축 방향으로 전후 구동하게 되는 구동부(120)와; 상기 구동부(120)를 패턴롤의 중심 방향으로 가압하여 지지하게 되는 공압실린더(130);를 포함한다.

Description

인쇄장치용 닥터링 장치{Doctoring device for gravure printing apparatus}

본 발명은 패턴롤의 음각 패턴에 잉크를 균일하게 충전하기 위한 인쇄장치용 닥터링 장치에 관한 것이다.

그라비어 인쇄는 홈 또는 셀에 잉크를 채우고 인쇄물과 접촉시키는 동시에 압력을 주어 홈 또는 셀에 충전된 잉크를 인쇄물에 전사하여 인쇄가 이루어진다.

한편 그라비어 원판은 원통 형상의 표면에 홈 또는 셀이 형성되어 패턴롤을 구성하고, 인쇄물은 두루마리 형태의 웹(web)을 이용하며, 압동롤을 이용하여 패턴롤의 잉크가 웹 상에 전사되도록 하는 방식을 롤투롤(roll to roll) 방식이라 한다.

특히 전자제품이 다기능과 소형화에 따라서 구성 소자의 경박단소화 추세와 인쇄 기술의 발달에 따라서 전자인쇄를 통하여 전자소자를 인쇄하는 기술이 개발되고 있다. 예를 들어, RFID(Radio Frequency Identification)는 인식성이 뛰어나고 인식시간이 짧으며, 대용량의 데이터를 저장할 수 있는 장점이 있으며, RFID 태그가 유통시스템에서 활발히 적용되기 위해서는 대량생산이 필수적이며, 기존 생산방식에서 해결하지 못하는 낮은 생산성과 복잡한 공정에 따른 높은 제작 단가 문제가 롤투롤 인쇄 방식에 의해 해결될 수가 있을 것이다.

이밖에도 그라비어 인쇄는 두루마리 형태의 피인쇄체에 인쇄가 이루어져 각종 연포장지에 사용되고 있다.

한편 그라비어 인쇄시에는 패턴롤 표면의 요홈 내에 잉크를 충전하고 표면의 잉크를 제거하기 위한 블레이드가 마련되어 닥터링이 이루어진다.

이러한 종래기술의 닥터링 장치는 패턴롤에 대해 블레이드가 고정되어 패턴롤에 공급된 잉크를 패턴 요홈 내에 충전하고 잉여 잉크를 제거하게 되며, 한편 요홈 패턴은 패턴롤의 축 방향을 따라서 형성되는 패턴과, 패턴롤의 원주 방향을 따라서 형성되는 패턴이 복합적으로 형성된다.

따라서 패턴롤의 축 방향을 따라서 배치되는 블레이드는 원주 방향으로 형성되는 패턴 요홈 내에는 잉크의 충전이 원활이 이루어지는 반면에, 축 방향으로 형성된 패턴 요홈 내에는 원활히 충전되지 못하는 문제점이 발생될 수 있다.

또한 패턴롤은 이상적으로 진원의 원통형상으로 제작되어야 하나 실질적으로는 진원에서 벗어난 원통형상인 관계로 인하여 고정된 블레이드와 항시 일정한 접촉력이 작용하지 못하고 패턴롤 회전 운동에 따라서 블레이드의 진동을 유발하고 잉여 잉크 제거가 원활히 이루어지지 못하는 문제점이 발생하게 되며, 이와 같이 불균일한 닥터링은 최종 인쇄물의 품질 저하로 연결된다.

등록특허공보 제10-1181196호(공고일자: 2012.09.18)

본 발명은 이러한 종래기술을 개선하고자 하는 것으로, 패턴롤의 음각 패턴에 잉크를 균일하게 충전하여 인쇄물의 품질을 개선할 수 있도록 하는 인쇄장치용 닥터링 장치를 제공하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 닥터링 장치는, 인쇄 패턴에 충전되는 패턴롤의 잉여 잉크를 제거하게 되는 닥터링 장치로서, 상기 패턴롤 표면에 접촉하여 잉여 잉크를 제거하게 되는 닥터블레이드와; 상기 닥터블레이드를 패턴롤의 축 방향으로 전후 구동하게 되는 구동부와; 상기 구동부를 패턴롤의 중심 방향으로 가압하여 지지하게 되는 공압실린더;를 포함한다.

바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 닥터블레이드와 일정 각도 이격되어 상기 패턴롤 표면에 접촉하여 잉여 잉크를 제거하게 되는 제2닥터블레이드와; 상기 제2닥터블레이드를 패턴롤의 축 방향으로 전후 구동하게 되는 제2구동부와; 상기 제2구동부를 패턴롤의 중심 방향으로 가압하여 지지하게 되는 제2공압실린더와; 상기 닥터블레이드와 상기 제2닥터블레이드 사이에 배치되어 잉크를 분사하게 되는 잉크 분사노즐부를 더 포함한다.

본 발명에 따른 인쇄장치용 닥터링 장치는, 패턴롤의 축 방향으로 닥터블레이드를 전후 구동하게 되는 구동부와, 구동부를 패턴롤의 중심 방향으로 가압하여 지지하게 되는 공압실린더를 포함하여, 축 방향으로 형성된 패턴 요홈 내에도 균일하게 잉크의 충전이 이루어지도록 하며, 또한 공압실린더에 의해 닥터블레이드를 가압하여 지지함에 따라서 패턴롤의 진원도와 무관하게 항시 일정한 접촉력으로 닥터블레이드와 패턴롤의 접촉이 이루어져 인쇄물의 인쇄 품질을 개선할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 닥터링 장치의 평면 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 닥터링 장치의 측면 구성도,
도 3의 (a)(b)는 본 발명에 따른 닥터링 장치에 의한 인쇄 결과물을 보여주는 도면,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 닥터링 장치의 측면 구성도.

본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 닥터링 장치(100)는, 패턴롤(10) 표면에 접촉하여 잉여 잉크를 제거하게 되는 닥터블레이드(110)와, 닥터블레이드(110)를 패턴롤(10)의 축 방향으로 전후 구동하게 되는 구동부(120)와, 구동부(120)를 패턴롤(10)의 중심 방향으로 가압하게 지지하게 되는 공압실린더(130)를 포함한다.

패턴롤(10)은 외주면에 웹(web)에 전사될 잉크가 충전되는 일정한 패턴의 요홈(11) 또는 셀이 형성되며, 회전축(12)에는 회전 구동원(미도시)이 마련되어 패턴롤(10)의 회전이 이루어진다.

패턴롤(10)과 인접하여 잉크를 공급하게 되는 잉크 공급부(미도시)가 마련될 수 있으며, 또는 패턴롤의 일부가 잉크에 침지되도록 잉크가 저장되는 저장조(미도시)가 구비되어 패턴롤 표면에 잉크의 공급이 이루어질 수 있을 것이다.

또한 본 발명은 그라비어 롤투롤 인쇄를 위하여 패턴롤과 함께 회동이 이루어져 패턴롤의 잉크가 웹 상에 전사되도록 하는 압동롤이 부가될 수 있으며, 또는 별도의 블랭킷롤이 마련되어 패턴롤의 잉크를 블랭킷롤을 매개로 하여 전사하여 웹에 인쇄가 이루어질 수도 있다.

닥터블레이드(110)는 패턴롤(10) 표면에 접촉하여 잉여 잉크를 제거하게 되며, 탄성을 갖는 박판에 의해 제공될 수 있으며, 또는 패턴롤(10)과 직접 접촉이 이루어지는 블레이드와 이 블레이드를 고정하게 되는 지그로 구성될 수 있다. 닥터블레이드(110)는 접촉 선단부가 패턴롤(10)과 일정 각도 경사를 갖도록 마련되어 패턴롤(10)이 회전 시에 패턴롤(10) 표면의 잉여 잉크를 제거하게 된다.

구동부(120)는 닥터블레이드(110)를 패턴롤(10)의 축 방향으로 전후 구동하게 되며, 바람직하게는 일정한 주기로 진동하여 패턴롤(10)과 접촉하는 닥터블레이드(110)는 회전 운동하는 패턴롤(10)의 축 방향의 진동 운동이 이루어진다.

구체적으로, 구동부(120)는 패턴롤(10)과 나란하게 배치되어 패턴롤(10)을 따라서 축 방향 운동이 가능하게 마련되는 닥터링축(121)과, 닥터링축(121)과 닥터블레이드(110)를 고정하게 되는 고정부재(122)와, 닥터링축(121)을 전후 구동하게 되는 구동원(123)을 포함한다.

도시되지 않았으나 닥터링축(121)은 가이드 구조물과 베어링에 의해 지지되어 패턴롤(10)과 나란하게 축 방향 운동이 가능하게 마련된다.

고정부재(122)는 닥터블레이드(110)와 닥터링축(121)을 조립하게 되는 수단으로써, 이러한 고정부재(122)는 볼트에 의해 제공될 수 있으며, 필요에 따라서는 닥터블레이드(110)와 패턴롤(10)과의 경사 각도를 조정 가능하게 마련될 수 있다.

구동원(123)은 닥터링축(121)을 전후 직선 구동하기 위한 것으로써, 주지의 전동모터가 사용될 수 있으며, 또한 전동모터의 회전 운동을 직선 운동을 변환하기 위하여 캠(cam)과 같이 조작력을 변환하기 위한 기구적인 메커니즘이 포함될 수 있다.

이와 같이 구동부(120)는 패턴롤(10)의 회전과 함께 닥터블레이드(110)의 축 방향 진동에 의해 요홈(11) 내에 잉크를 충전하고 표면의 잉여 잉크는 제거가 되며, 특히 닥터블레이드(110)의 축 방향 진동은 일부 잉크가 충전되지 않은 요홈 내에 뭉쳐진 잉크가 충전될 수 있도록 하여 인쇄 품질을 높일 수 있다.

도 3의 (a)(b)는 본 발명에 따른 닥터링 장치에 의한 인쇄 결과물을 보여주는 도면이다.

도 3의 (a)는 패턴롤에 대해 닥터블레이드가 고정되는 닥터링 장치에 의한 인쇄물을 보여주고 있으며, 일부 패턴에 정확히 인쇄되지 못하는 것을 확인할 수 있다(박스 안 참고). 이는 고정된 닥터블레이드가 패턴롤의 원주 방향을 따라서 형성된 패턴에는 잉크의 충전이 원활히 이루어지게 되나, 축 방향과 나란한 패턴에는 정상적으로 잉크의 충전이 이루어지지 못하여 발생될 수가 있다.

도 3의 (b)는 본 발명에 따른 닥터링 장치에 의한 인쇄물을 보여주고 있으며, 전체적으로 균일한 인쇄 품질을 얻을 수 있음을 알 수가 있다. 이는 닥터블레이드가 패턴롤의 축 방향으로 진동이 이루어지면서 일부 잉크가 충전되지 않은 요홈 내에 뭉쳐진 잉크에 의해 충전이 이루어지도록 하여 일부 잉크가 충전되지 않는 요홈 패턴이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

다시 도 1 및 도 2를 참고하면, 공압실린더(130)는 구동부(120)를 패턴롤(10)의 중심 방향으로 가압하게 지지하게 되며, 바람직하게는, 두 개 이상의 공압실린더(130)가 구동부(120)를 지지하도록 마련된다.

이러한 공압실린더(130)는 실린더로드(131)가 닥터링축(121)을 지지하게 되며, 실린더로드(131)는 작동유체로써 유압 보다는 비교적 압축성이 큰 공압에 의해 지지된다. 따라서 패턴롤(10)의 진원도(out of roundness)와 상관없이 항상 일정한 접촉력을 갖고 패턴롤(10)과 닥터블레이드(110)가 접촉이 이루어지도록 하여 패턴롤(10)과 닥터블레이드(110)와의 구동 시에 발생되는 진동의 흡수가 이루어질 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 닥터링 장치의 측면 구성도이다.

도 4에 예시된 것과 같이, 다른 실시예에 따른 닥터링 장치를 보여주고 있으며, 패턴롤(10)에 대해 두 개의 닥터링모듈(100A)(100B)이 마련됨을 보여주고 있다. 각 닥터링모듈(100A)(100B)은 앞서의 실시예와 동일하며, 따라서 이하 설명에서는 도면부호 말미에 A, B를 병기하여 구분한다.

본 실시예에 따른 닥터링 장치는 패턴롤(10) 주변에 패턴롤(10) 표면의 잉여 잉크를 제거하게 되는 제1닥터링모듈(100A)과, 제1닥터링모듈(100A)과는 일정 각도 이격되어 제2닥터링모듈(100B)이 배치되며, 제1닥터링모듈(100A)과 제2닥터링모듈(100B) 사이에는 잉크를 분사하게 되는 잉크 분사노즐부(200)가 마련된다.

잉크 분사노즐부(200)는 에어와 함께 일정 공압으로 잉크를 패턴롤(10)에 분사하게 되며, 바람직하게는, 잉크 분사노즐부(200)에서 분사가 이루어지는 잉크는 잉크 공급부에서 공급되는 잉크보다는 저점도의 잉크를 분사하게 된다.

이와 같이 구성된 닥터링 장치는, 제1닥터링모듈(100A)에서 패턴롤(10)의 축 방향으로 진동이 이루어지면서 뭉친 잉크의 분산이 이루어져 패턴 요홈 내에 잉크의 충전이 이루어지며, 또한 잉크 분사노즐부(200)는 고압의 저점도 잉크를 추가로 분사하여 제2닥터링모듈(100B)에서 닥터링 시에 뭉친 잉크를 분산시켜 패턴 요홈 내에 잉크의 분산 충전을 돕게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

10 : 패턴롤 100 : 닥터링 장치
110 : 닥터블레이드 120 : 구동부
130 : 공압실린더 200 : 잉크 분사노즐부

Claims (2)

1. 인쇄 패턴에 충전되는 패턴롤의 잉여 잉크를 제거하게 되는 닥터링 장치로서,
   상기 패턴롤 표면에 접촉하여 잉여 잉크를 제거하게 되는 닥터블레이드와;
   상기 닥터블레이드를 패턴롤의 축 방향으로 전후 구동하게 되는 구동부와;
   상기 구동부를 패턴롤의 중심 방향으로 가압하여 지지하게 되는 공압실린더;를 포함하는 닥터링 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 닥터블레이드와 일정 각도 이격되어 상기 패턴롤 표면에 접촉하여 잉여 잉크를 제거하게 되는 제2닥터블레이드와;
   상기 제2닥터블레이드를 패턴롤의 축 방향으로 전후 구동하게 되는 제2구동부와;
   상기 제2구동부를 패턴롤의 중심 방향으로 가압하여 지지하게 되는 제2공압실린더와;
   상기 닥터블레이드와 상기 제2닥터블레이드 사이에 배치되어 잉크를 분사하게 되는 잉크 분사노즐부를 더 포함하는 닥터링 장치.

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