KR20160136712A - 마이크로웨이브 균일분산 시스템을 적용한 3차원 승화전사 프린터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마이크로웨이브 균일분산 시스템을 적용한 3차원 승화전사 프린터에 관한 것으로 상세하게는 2450MHz 마이크로파를 사용하여 입력된 전사인쇄 패턴에 따라 균일하게 특정 소재에 전사하는 장비로, 전사지와 소재를 밀착시키는 진공 챔버를 구비하고 마이크로파와 균일분산시스템을 적용한 히팅장치, 전사소재 안착을 위한 지그 및 외부 하우징으로 구성되며 유해 전자파 발생을 차단하기 위한 EMI FILTER(전자파 필터)를 포함하는 3차원 승화전사 프린터를 제공하여 다양한 소재의 작업조건 온도에 신속하게 도달하고 온도 범위를 넓게 하여 작업의 효율성과 확장성을 향상할 수 있도록 한 것이다.

Description

마이크로웨이브 균일분산 시스템을 적용한 3차원 승화전사 프린터{3D sublimation transfer printer of applying a uniform dispersion system for the microwave}

본 발명은 마이크로웨이브 균일분산 시스템을 적용한 3차원 승화전사 프린터에 관한 것으로, 상세하게는 2450MHz 마이크로파를 사용하여 입력된 전사인쇄 패턴에 따라 균일하게 특정 소재에 전사하는 프린터로, 전사지와 소재를 밀착시키는 진공 챔버를 구비하고 마이크로파와 균일분산시스템을 적용한 히팅장치를 가지는 3차원 승화전사 프린터에 관한 것이다.

승화염료를 이용하여 출력한 전사지의 출력내용을 제품에 전사 인쇄하는 기술이며, 디지털 텍스타일 프린팅(DTP-Digital Text Printing) 으로 통칭된다. 소재의 형태가 모서리면 및 굴곡을 갖는 형태에도, 인쇄에 장애요인이 발생하지 않고, 소재에 원하는 출력물을 인쇄하는 기술이다.

IT 기술의 발달로 인하여 개인이 소장하고 있는 디지털 입력수단인 스캔, 카메라, 캠코더의 보급이 증가하고 이를 활용하는 인구가 증가함에 따라 개인 사용자들에 의한 독창성과 희소성을 전제로 하는 전사 인쇄 방식이 중요시 되고 있다.

특히 휴대폰을 보유하고 있는 개인의 경우 원하는 디지털 이미지를 쉽게 취득할 수 있어, 전사지와 전사가 가능한 소재 및 해당 소재를 진공으로 밀착하는 지그를 제작하는 경우, 개인 취향에 따른 휴대폰 보호 케이스, 컵, 소형 받침(접시), 열쇠 고리를 비롯한 개인 소품과 인테리어 제품을 제작할 수 있어, 개발 제품의 활용성이 매우 높다.

상기의 기술을 구현하는 장비로는 공개실용실안 20-2013-006957호, 등록특허10-1246987호, 등록특허10-1280247호가 공개되어있는데 기술한 공개된 특허를 살펴보면 동일한 구성으로, 조작 패널을 갖는 외부 하우징 내측으로 대상물을 안착하는 지그, 잉크를 가열하는 히팅장치로 구성되어 있다.

상기의 공개된 기술을 살펴보면 동일한 가열수단으로 사용하는 히팅장치가

대부분 에어히터를 사용하고 있으며, 다른 한편의 기술로는 대류히터(10-1280247)를 사용하고 있음을 알 수 있다.

그러나 종래의 에어히터를 적용한 3D 프린터의 경우 장치를 사용하기 위해 내부온도를 상승하는데 많은 시간이 소요되어, 장치의 효율이 저하되고 있다. 특히 가열 온도의 범위가 작아 다양한 소재를 이용한 출력물을 제공하지 못하는 문제점이 있다.

전술한 바와 같이 종래 에어히트를 적용한 3D 프린터의 경우 전사에 필요한 내부온도 상승에 많은 시간이 소요되고 가열 온도 범위의 한계에 따른 다양한 소재에 적용하지 못하는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 개선하기 위해 개발된 것으로서 그 목적은 하우징 내부 온도를 작업조건에 맞는 온도로 사용하여 다양한 소재에 적용되고 가열장치 개선으로 사용온도에 소요되는 시간을 단축하여, 3D 승화전사 프린터의 작업 효율을 향상하고자 하는 데에 있다.

상기의 목적을 해결하기 위한 본 발명은, 프린트 내부에서 열원을 제공하는 가열장치로 마이크로파를 이용하고 균일분산시스템을 적용하여 소재 및 디자인에 따라 다양하게 설정된 전사인쇄 패턴에 맞게 균일균등하게 가열하는 히팅장치를 사용하는 3차원 승화전사 프린터를 제공하는 것이다.

상기의 마이크로파는 245030 MHz 범위의 파장을 사용하며, 파장의 균일한 분산을 위하여 파장의 입사각을 분산 야기하는 균일분산 시스템과, 전자파 발생을 차단하여 안전하게 프린터를 사용할 수 있도록 하는 유해 전자파 차단 위한 EMI FILTER(전자파 필터)를 포함하는 3차원 승화전사 프린터를 제공하는 것이다.

이와 같은 본 발명은 3차원 승화전사 프린터의 히팅장치를 마이크로파를 사용하므로, 프린터 사용을 위한 작업요구 온도에 도달하는 시간이 단축되어 신속한 작업을 진행하는 효과가 있다.

본 발명은 프린터의 작업 온도 범위가 넓어 가열 온도가 다른 여러 재질의 대상물을 가열할 수 있어, 프린터의 기능을 향상시키는 효과가 있는 것이다.

본 발명을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 프린터 내부의 가열 수단으로 마이크로파(Micro wave) 2450 30 MHz를 사용하고 파장의 균일한 분산과 균일균등 가열을 위하여 파장의 입사각을 분산 야기하는 균일분산 시스템(AFUD) 히팅장치가 구비됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 마이크로파를 사용하므로, 전자파 발생을 차단하여 안전하게 프린터를 사용할 수 있도록 하는 유해 전자파 차단 위한 EMI FILTER(전자파 필터)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명의 구성을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

마이크로파 가열기술은, 균일분산 시스템에 의하여 반사파의 위상이 변화되면, 프린터 내부에 안착되는, 지그, 소재를 가열하여 전사지의 잉크가 기화상태에서 소재에 침투하는 승화현상이 발생하도록 구성되며 가열온도 범위는 80~300, 균일 분산 기술을 활용하여 최고 온도인 300에 도달하는 시간이 15분 이내에 도달할 수 있도록 구성된다.

진공 챔버는 상부 커버, 패킹, 하부 커버 형태로 구성되는 기본 구성을 기초로 하여, 상부 커버와 하부 커버 및 패킹에는 정확한 조립을 위한 맞춤 수단이 구비되며, 하부 커버와 지그에는 챔버 내부를 진공상태로 조절하는 수단으로 공기 배출공이 형성되며, 공기의 신속한 배출을 위한 수단으로 공기 압축기가 구비되어 있다.

3D 승화전사 프린터는 외부 하우징과 하우징외면에 구비되는 HMI방식의 사용자 패널이 있다. 작업자는 사용자 패널을 이용하여 작업 시간과 온도 등과 같은 작업조건을 입력할 수 있다.

일반적인 승화전사 프린터의 사용을 살펴보면, 승화염료 잉크를 이용하여 전사지를 만든 후 3D 프린터를 이용하여 해당 제품에 전사지의 내용이 출력될 수 있도록 한다.

3D 프린터의 경우 개방문이 구비되어 있어, 개방문을 열고 하우징내부의 지그에 출력 대상물을 안착하고, 대상물 상측으로 전사지가 위치하도록 한다. 그리고 전사지와 대상물이 밀착할 수 있도록 진공 펌퍼를 이용하여 전사지와 대상물이 밀착시킨다.

상기의 동작을 위하여 프린터는 챔버를 구비하게 되는데, 상기의 챔버에는 공기을 순환하는 순환구와 공기를 강제 순환하는 에어 펌프를 구비하고 있다.

상기와 같이 전사지와 대상물이 밀착한 상태에서 히팅장치를 동작하면 마이크로파에 의해 발생한 파장이 전사지를 비롯한 지그, 대상물에 접하면서 열을 발생시켜 챔버 내부의 온도를 상승시켜 승화전사가 진행될 수 있도록 하는 것이다.

본 발명에서 균일 분산 시스템은 히팅장치가 동작하는 상황에서 파장이 균일하게 전사지와 지그 및 대상물에 파장이 전달될 수 있도록 가열 편차부를 일정한 위상차를 갖지 않게 하여, 파장이 불규칙적인운동을 할 수 있도록 하여, 균일한 조사를 유도하는 것이다.

본 발명은 상기의 동작과정에서 전자파에 의해서 유해 전자파가 발생할 수 있지만, 하우징 외부로 형성되는 유해 전자파 필터가 이를 차단하여 작업자가 안전한 작업을 진행할 수 있도록 하는 것이다.

상기의 전자파 필터는 3D 프린터의 구동에서 발생하는 마이크로파의 파장이 프린터 외부로 노출되는 것을 억제할 수 있도록 하는 전자파 필터(EMI FILTER) 기능의 쉴드(shield)를 효과적으로 구비할 수 있도록 하는 것이다.

Claims (1)

1. 승화염료로 출력된 전사지를 3차원의 다중곡면에 승화전사하는 3D 프린터에 있어서,
   상기 프린터의 구성이, 마이크로파 245030Mhz 범위의 파장을 사용한 열원장치를 형성하는 것과,
   대상 소재 및 전사인쇄 패턴에 맞는 열원공급 및 균일분산을 위하여 파장의 입사각을 분산야기하고 균일, 균등한 가열을 위한 균일분산 시스템을 형성하는 것과,
   상기의 프린터의 안전한 사용을 위하여, 전자파 발생을 차단하여 안전하게 프린터를 사용할 수 있도록 하는 유해 전자파 차단 위한 EMI FILTER(전자파 필터)를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 균일분산 시스템을 적용한 3차원 승화전사 프린터에 관한 것이다.