KR20170136592A - 물체 상에 하이드로그래픽적으로 인쇄될 수 있는 막을 인쇄하기 위한 인쇄기 및 인쇄 방법 - Google Patents

물체 상에 하이드로그래픽적으로 인쇄될 수 있는 막을 인쇄하기 위한 인쇄기 및 인쇄 방법 Download PDF

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Abstract

인쇄기(10) 및 인쇄 방법이 개시된다. 인쇄기는 인쇄 메커니즘을 가지는 프레임을 포함한다. 인쇄 메커니즘은 외부 표면, 막(12)의 선행 연부를 수용하기 위한 유입구(30), 및 진행 메커니즘을 갖는다. 인쇄 메커니즘은 또한 복수의 잉크 액적을 진행 막 상에 피착시킬 수 있는 인쇄 헤드 및 인쇄된 막이 빠져 나갈 수 있게 하는 배출구를 갖는다. 덮개는 인쇄 메커니즘에 고정되고 막이 덮이는 폐쇄 위치와 막이 노출되는 개방 위치 사이에서 이동될 수 있다. 유입 공기를 가열하는 제1 가열 요소가 덮개에 고정된다. 제1 팬은 제1 가열 요소에 인접 배치되고 가열된 공기를 복수의 잉크 액적 상으로 지향시키는 기능을 한다. 유입구 개구는 인쇄 메커니즘의 외부 표면 내에 형성되고 제1 팬과 정렬된다. 관통 형성된 적어도 하나의 개구부를 가지는 커버(60)가 유입구 개구 위에 배치된다. 배플이 커버 아래에 배치되고 복수의 관통 형성된 개구부를 갖는다. 배플은 유입구 개구를 통과하는 공기의 부피를 조절한다. 인쇄 헤드 주위의 공기 온도를 조절하기 위해서 제2 팬의 쌍이 인쇄 헤드의 양 측면 상에 배치된다. 마지막으로, 가열기 제어 유닛(76)이 제1 가열 요소의 온도 조절을 위해서 이용된다.

Description

물체 상에 하이드로그래픽적으로 인쇄될 수 있는 막을 인쇄하기 위한 인쇄기 및 인쇄 방법
관련 출원에 대한 상호 참조
본원은 2015년 4월 14일에 출원되어 계류 중인 미국 가출원 제62/147,114호 및 2016년 3월 24일에 출원되어 계류 중인 미국 정규 출원 제15/079,963호에 대한 우선권을 주장한다.
본 발명은 추후에 물체 상에 하이드로그래픽적으로 인쇄될 수 있는 막을 인쇄하기 위한 인쇄기 및 인쇄 방법에 관한 것이다.
이제까지, 박리 배면 층을 가지는 막은 하이드로그래픽 인쇄를 위해서 이용될 수 없었는데, 이는 인쇄 프로세스 중에 막 상에 피착된 복수의 잉크 액적이 안정적이고 뚜렷한 화상을 생성할 수 있을 정도로 충분히 신속하게 건조될 수 없었기 때문이다. 그 대신에, 잉크 액적은 막의 표면 상에서 고이고 및/또는 이동되는 경향을 가질 수 있고, 막을 사용하지 못하게 할 수 있는 얼룩, 오염 및 흐릿함을 생성할 수 있다. 일반적으로, 배면 층을 가지는 막은 배면 층이 없는 막 보다 취급이 더 용이하다. 또한, 배면 층을 가지는 막은 공급 롤 상으로 롤링될 수 있고 그에 따라 배면 층이 없는 막 보다 저장이 일반적으로 더 용이하다. 하이드로그래픽 인쇄를 실행하는 사람은 배면 층을 가지는, 인쇄된 용해성 막을 요구한다.
하이드로그래픽 인쇄 프로세스에서, 막은 일반적으로 수용성이다. 막은 또한 생분해성 재료로 제조될 수 있다. 폴리비닐 아세테이트(PVA) 및 옥수수 전분은 하이드로그래픽 막을 제조하기 위해서 가장 널리 이용되는 2가지 재료이다. 용해성 막이 인쇄된 후에, 그러한 막은 사용을 위해서 준비될 때까지 시트 형태로 일반적으로 저장된다. 하이드로그래픽 프로세스를 시작할 때, 물 탱크가 일반적으로 약 60° 내지 약 100°의 고온으로 가열된다. 이어서, 용해성 막이 물의 표면 상에 배치되고, 그에 따라 막은 표면 상에서 부유되지만 물에 의해서 완전히 습윤된다. 세제 또는 유사 화학물질과 같은 활성화제를 이용하여 인쇄 프로세스를 향상시킬 수 있다. 이어서, 물체가 물 탱크 내로, 약 25 내지 약 70도의 각도로, 막을 통해서 서서히 하강된다. 이러한 행위는 막 상에 인쇄된 화상이 물체의 외부 표면 상으로 전사되게 한다. 하이드로그래픽 인쇄 프로세스에서, 물 욕조를 이용하여 용해성 막을 생분해하고, 인쇄된 화상은 몇 초 후에 물체의 외부 표면에 영구적으로 고정되기 시작한다.
이제, 박리 배면 층을 가지는 용해성 막을 인쇄할 수 있는 인쇄기가 발명되었다.
또한, 막의 개선사항은, 별개의 박리 배면 층을 가지지 않고 그 대신에 용해성 배면 재료를 막 자체 상에 통합시킨, 많은 새로운 막을 초래하였다. 이러한 새로운 막이 인쇄된 후에, 인쇄된 막 상의 화상은 하이드로그래픽 인쇄 프로세스를 이용하여 물체의 외부 표면 상으로 전사될 수 있다. 하이드로그래픽 프로세스에서, 인쇄된 막은 다시 물과 같은 수성 용액의 상부 표면 상에 다시 배치된다. 수성 용액은, 인쇄된 막을 통해서 물체를 담그기 전에, 용해성 배면 재료가 용해되게 할 것이다. 막이 물체 상에 일단 도포되면, 물체는 수성 용액으로부터 제거되고, 행굼되며 이어서 건조된다. 수성 용액을 이용하여 막을 용해시켜, 물체의 외부 표면에 영구적으로 부착되는 인쇄된 화상을 남긴다.
이제, 막 자체에 통합된 배면 재료를 가지는 용해성 막을 인쇄할 수 있는 인쇄기가 발명되었다.
간략히, 본 발명은 물체 상에 하이드로그래픽적으로 인쇄될 수 있는 용해성 막 상에 화상을 인쇄할 수 있는 인쇄기 및 인쇄 방법에 관한 것이다. 인쇄기는 고속 인쇄기일 수 있다. 인쇄기는 인쇄 메커니즘이 장착된 프레임을 갖는다. 인쇄 메커니즘은 외부 표면을 포함하고, 공급 롤로부터 막의 선행 연부를 수용하기 위한 유입구 및 막을 제어된 속력으로 인쇄 메커니즘을 통해서 진행시키기 위한 메커니즘을 갖는다. 인쇄 메커니즘은 또한 진행 막 위의 수평 레일 상에서 왕복될 수 있는 인쇄 헤드를 포함한다. 인쇄 헤드는 복수의 잉크 액적을 막의 표면 상으로 방출할 수 있다. 인쇄 메커니즘은 인쇄된 막이 인쇄 메커니즘을 빠져 나갈 수 있게 하고 권취 롤 상으로 취해질 수 있게 하기 위한 배출구를 더 포함한다. 인쇄 메커니즘은 또한 덮개를 포함하고, 그러한 덮개는 막이 인쇄 메커니즘을 통해서 이동될 때 막을 둘러싼다. 덮개는 막이 덮이는 폐쇄 위치와 막이 노출되는 개방 위치 사이에서 이동될 수 있다. 제1 가열 요소가 덮개에 고정된다. 제1 가열 요소는 주위 공기를 상온으로부터 고온으로 가열한다. 이러한 고온 공기는, 일반적으로 약 15초 이하의 기간 이내에, 진행 막 상으로 피착된 잉크 액적을 안정화 및 건조시키는데 필요하다. 인쇄 메커니즘은, 제1 가열 요소에 인접하여 위치되는 팬을 더 포함한다. 팬은 제1 가열 요소에 의해서 생성된 고온 공기를 진행 막의 선택된 영역 상으로 지향시키고 송풍한다. 유입구 개구는 인쇄 메커니즘의 외부 표면 내에 형성되고 팬과 정렬된다. 커버는 이러한 유입구 개구 위에 배치된다. 커버는 관통하여 형성된 적어도 하나의 개구부를 갖는다. 배플이 커버 아래에 배치되고 관통 형성된 복수의 개구부를 갖는다. 배플은 유입구 개구를 통해서 팬으로 전달되는 공기의 부피를 조절한다. 인쇄 메커니즘은, 인쇄 헤드 주위의 공기 온도를 조절하는 인쇄 헤드의 양 측면 상에 배치된 축방향 팬의 쌍을 더 포함한다. 인쇄 메커니즘은 또한, 제1 가열 요소의 온도를 조절하는 가열기 제어 유닛을 포함한다. 가열기 제어 유닛은, 인쇄 메커니즘의 외부 표면 상에 장착된 디지털 판독 장치에 연결될 수 있다. 가열기 제어 유닛은 진행 막에 충돌되는 공기의 정확한 온도를 인쇄기의 조작자에게 제공할 것이다.
본 발명의 일반적인 목적은 추후에 물체 상에 하이드로그래픽적으로 인쇄될 수 있는 용해성 막 상에 화상을 인쇄할 수 있는 인쇄기를 제공하는 것이다. 본 발명의 더 구체적인 목적은 용해성 막을 인쇄하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 박리 배면 층을 가지는 용해성 막 상에 화상을 인쇄할 수 있는 인쇄기를 제공하는 것이다.
본 발명의 추가적인 목적은 막의 표면 상에 통합된 배면 재료를 가지는 용해성 막 상에 화상을 인쇄할 수 있는 인쇄기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 약 15초 이하의 기간 이내에 용해성 막 상에 피착된 잉크 액적을 안정화 및 건조할 수 있는 인쇄기를 제공하는 것이다.
또 추가적으로, 본 발명의 목적은 막의 표면 상에 통합된 박리 배면 층 또는 배면 재료를 가지는 용해성 막 상에 화상을 인쇄하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 장점은 이하의 설명 및 첨부 도면을 참조할 때 당업자에게 더 명확해질 것이다.
도 1은 인쇄기의 정면도이다.
도 2는 박리 배면부를 가지는 막의 횡단면도이다.
도 3은 하부 표면 상에 배면 재료가 통합된 막의 횡단면도이다.
도 4는, 제1 및 제2 가열 요소를 보여주는 부분 절개도를 포함하는, 도 1에 도시된 인쇄기의 측면도이다.
도 5는 개방 위치에서 도시된 덮개를 가지는 인쇄 메커니즘의 사시도이다.
도 6은 관통 형성된 개구, 배플, 및 개구의 외부에 고정된 커버, 그리고 개구의 내부에 고정된 팬을 보여주는 가동형 덮개의 부분 측면도이다.
도 7은 커버의 사시도이다.
도 8은 복수의 제1 크기의 개구부가 관통 형성된 배플의 상면도이다.
도 9는 복수의 제2 크기의 개구부가 관통 형성된 배플의 상면도이다.
도 10은 복수의 제3 크기의 개구부가 관통 형성된 제3 배플의 상면도이다.
도 11은 인쇄 헤드의 대향 측면들 상에 배치된 축방향 팬의 쌍을 보여주는, 인쇄 커서 조립체(print cursor assembly)의 내부의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 인쇄기(10)가 도시되어 있다. 인쇄기(10)는 크기, 설계, 구성 및 속력이 다양할 수 있다. 인쇄기(10)는 여러 제조자에 의해서 구성되고 조립될 수 있다. 인쇄기(10)는 1, 2, 3, 4, 5, 6 또는 그 초과의 상이한 색채를 동시에 인쇄하도록 설계될 수 있다. 바람직하게, 인쇄기(10)는 적어도 4개의 색채를 동시에 인쇄할 수 있다. 다양한 인쇄기를 제조하는 일본 회사로 Mutoh가 있다. Mutoh는 미국 85034 애리조나, 피닉스, 2602 사우스 47th 스트리트에 사무실을 가지는 Mutoh America, Inc.로서 공지된 미국 자회사를 갖고 있다. Mutoh 인쇄기는 본 발명으로 잘 작동된다.
인쇄기(10)는 막(12)을 인쇄할 수 있다. 막(12)은 크기, 형상, 두께, 및 조성이 다양할 수 있다. 막(12)은 당업자에게 공지된 임의의 인쇄 가능 막일 수 있다. 막(12)은 용해될 수 있다. "용해성"은 용해될 수 있다는 것, 특히 용이하게 용해될 수 있다는 것을 의미한다. 물과 같은 수성 용액이 막(12)을 용해하기 위해서 일반적으로 이용된다. "수성"은 물과 관련되거나, 물과 유사하거나, 포함하거나, 또는 물에서 용해되는 것을 의미한다. 막(12)은 가용화될 수 있다. "가용화"는, 세제 또는 유사 제제의 작용에 의해서 (지방 및 지질과 같은 물질이) 물에서 용해될 수 있게 만드는 것을 의미한다.
막(12)은 길이(미도시), 폭(w) 및 두께(t)를 갖는다. 길이는 약 1 피트로부터 100 피트 초과의 범위일 수 있다. 막(12)의 폭(w)은 또한 다양할 수 있다. 바람직하게, 막(12)의 폭(w)은 약 100 인치 미만인데, 이는 대부분의 인쇄기(10)는 폭(w)이 약 8.3 피트 미만인 막(12)을 취급하도록 설계되기 때문이다. 더 바람직하게, 막(12)의 폭(w)은 약 64 인치 미만이다. 막(12)의 두께(t)가 또한 다양할 수 있다. 전형적으로 막(12)은 약 0.1 인치 이하의 두께(t)를 갖는다. 바람직하게, 막(12)의 두께(t)는 약 0.08 인치 미만이다. 더 바람직하게, 막(12)의 두께(t)는 약 0.05 인치 미만이다.
도 2를 참조하면, 막(12)은 단일 막 층(14)으로 이루어질 수 있거나, 막(12)은 둘 이상의 층으로 이루어진 적층체일 수 있다. 도 2에서, 막(12)은 일시적으로 고정된 박리 배면 층(16)을 가지는 단일 막 층(14)으로서 도시되어 있다. 막 층(14) 및 배면 층(16) 모두는 물 내에서 또는 희망 화학물질 내에서 용해될 수 있다. 배면 층(16)은, 막 층(14)이 이용되기 전에, 일반적으로 수작업으로, 제거되도록 설계된다. 바람직하게, 막 층(14)은, 물체에 인쇄될 수 있는 하이드로그래픽 인쇄 프로세스에서 이용된다. "물체"는 개별적인 물건 또는 요소; 특히 품목 또는 물품; 하나 이상의 감각에 의해서 인지될 수 있는 어떠한 것; 재료 물건을 의미한다. 물체는 크기, 형상, 구성 및 설계가 다양할 수 있다. 물체는 인류에게 공지된 임의의 것일 수 있다. 물체는 자연적인 유기체 또는 인공물일 수 있다.
도 3을 참조하면, 주 표면 중 하나 상에 통합된 용해성 배면 재료(17)를 가지는 단일 막 층(14)으로 이루어진 막(12')이 도시되어 있다. 도 3에서, 용해성 배면 재료(17)는 막 층(14)의 하부 평면형 표면 상에 통합된다. 대안적으로, 막(12')은 적층체일 수 있고, 희망하는 경우에, 용해성 배면 재료(17)가 양 주 표면 상에 통합될 수 있다. 배면 재료(17)는 막 층(14)의 적어도 하나의 주 표면 상으로 분무, 솔질, 코팅, 도색, 스텐실되거나 일부 다른 방식으로 도포될 수 있다. 여러 가지 유형 및 종류의 막(12 및 12')이 미국 43402 오하이오 사우스 딕시 하이웨이 보울링 그린 12838에 사무소를 가진 CMC Group으로부터 상업적으로 입수될 수 있다.
박리 배면 층(16) 또는 배면 재료(17)가 막(12')의 주 표면 상으로 통합되지 않은 막 층(14)이 또한 이용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 그러나, 그러한 막(12)은 파열에 극도로 민감하고, 고온에 노출될 때 인쇄 프로세스 중에 뒤틀리는 경향을 가질 수 있다.
막(12 또는 12') 모두가 하이드로그래픽 인쇄 프로세스에서 이용될 수 있다. 주 표면 중 하나 상에 통합된 배면 층(16)을 포함하지 않거나 용해성 배면 재료(17)를 가지지 않는 막 층(14)의 주 표면은, 일반적으로 복수의 잉크 액적의 형태로, 인쇄 매체(잉크)를 수용하도록 설계된다. 막 층(14)의 대향 주 표면은 박리 배면 층(16)에 고정될 수 있거나 그에 통합된 용해성 배면 재료(17)를 가질 수 있다. 박리 배면 층(16) 및 용해성 배면 재료(17)는, 하이드로그래픽 인쇄 프로세스에서의 이용에 앞서서, 안정성을 막 층(14)에 제공하는 기능을 한다. 박리 배면 층(16) 및 용해성 배면 재료(17)는, 특히 저장 및 운송 중에, 막(12)을 취급하기 용이하게 만든다. 박리 배면 층(16)을 가지는 막 층(14)은 권취 롤 상에 롤링될 수 있고 필요시까지 편리하게 저장될 수 있다. 롤 제품은 또한 트럭이나 철도로 운반하기가 용이하다. 용해성 배면 재료(17)를 가지는 막 층(14)은 시트 형태로 누적될 수 있고 수동적으로 또는 자동적으로 번들로 쌓일 수 있다.
막 층(14)의 노출된 표면은 일반적으로 잉크 액적 형태로 인쇄 매체를 수용하도록 설계된다. 이러한 인쇄 방법은 잉크젯 인쇄로서 일반적으로 지칭된다. 막 층(14) 상에 피착된 잉크 액적의 수는 다양할 수 있다. 일반적으로, 잉크젯 인쇄에서, 복수의 잉크 액적이 막 층(14)의 노출된 표면 상으로 매우 신속하고 효율적으로 피착된다. 수천개의 잉크 액적이 막(12) 상으로 신속하고 효율적으로 피착된다. 오늘날, 시간당 약 500 평방 피트 내지 시간당 약 1,200 평방 피트로 인쇄할 수 있는 인쇄기(10)가 상업적으로 이용 가능하다. 바람직하게, 인쇄기(10)는 시간당 약 600 평방 피트 내지 시간당 약 1,000 평방 피트로 인쇄할 수 있어야 한다. Mutoh "ValueJet 1624" 인쇄기는 시간당 600 평방 피트까지 인쇄할 수 있다. Mutoh "ValueJet 1638" 인쇄기는 시간당 1,000 평방 피트까지 인쇄할 수 있다.
잉크 액적은 일반적으로 습한 상태 또는 습윤 상태로 막 층(14)의 표면에 도포된다. 이어서, 잉크 액적이 건조된다. 고온 공기가 건조 프로세스를 보조할 수 있다. 잉크 액적이 막(12) 상에서 고이거나 이동되는 것을 방지하기 위해서, 복수의 잉크 액적이 매우 신속하게, 일반적으로 15초 이내에 건조되는 것이 중요하다. 만약 잉크 액적이 적절하게 건조되지 않는다면, 얼룩, 오염 및 흐릿함이 막 층(14) 상에서 발생될 수 있고, 이는 인쇄 작업을 불만족스럽게 만들 것이다. 이러한 것이 발생될 때, 막 층(14)은 폐기되어야 할 것이다.
막(12 또는 12')의 조성이 다양할 수 있다. 막(12 또는 12')은 물과 같은 수성 용액에서, 또는 일부 다른 화학물질에서 용해될 수 있다. 막(12 또는 12')이 물체 상으로 하이드로그래픽적으로 인쇄될 때, 용해성 막(12 또는 12')이 바람직하다. 그 이유는, 막(12 또는 12')이 복수의 잉크 액적에 의해서 생성된 인쇄된 화상을 피인쇄 물체 상으로 이송하기 위한 매체로서 작용하기 때문이다.
막(12 또는 12')은 또한 생분해성 재료로 구성될 수 있다. "생분해성"은 생물학적 제제, 특히 박테리아에 의해서 분해될 수 있다는 것을 의미한다. 옥수수 전분은 막(12)을 구성할 수 있는 하나의 재료이다. 옥수수 전분은 옥수수 곡물로 만들어진 전분이다. 다른 생분해성 재료로 폴리비닐 아세테이트(PVA)가 있다. 인쇄 분야의 당업자는 막(12 또는 12')을 구성할 수 있는 다른 생분해성 재료를 인지하고 있다.
도 1을 다시 참조하면, 인쇄기(10)는 프레임(18)을 포함한다. 프레임(18)은 크기, 형상, 구성 및 설계가 다양할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 프레임(18)은, 각각이 받침부(22, 22)로 종료되는, 이격된 직립 다리부(20, 20)의 쌍을 포함한다. 각각의 받침부(22, 22)는 안정성을 제공하도록 설계되고 평면형 바닥 상에 접촉하거나 놓일 것이다. 각각의 받침부(22, 22)의 크기, 형상 및 구성이 다양할 수 있다. 일반적으로, 각각의 받침부(22, 22)는 확대된 부재이다. 직립 다리부(20, 20)의 쌍이 하나 이상의 교차 부재(24)에 의해서 함께 결합되어 안정성을 부가할 수 있다. 교차-부재(24)는 직립 다리부(20, 20)의 쌍의 각각에 대해서 직각으로 정렬될 수 있거나 그에 대해서 일부 다른 각도로 고정될 수 있다. 하나의 교차-부재가 도 1에 도시되어 있다.
인쇄기(10)는 또한 프레임(18) 상에 장착되는 인쇄 메커니즘(26)을 포함한다. 인쇄 메커니즘(26)은 외부 표면(28)을 갖는다. 인쇄 메커니즘(26)은 또한 막(12 또는 12')의 선행 연부를 수용하기 위한 유입구(30)를 갖는다. 유입구(30)의 크기 및 형상이 다양할 수 있다. 일반적으로, 유입구(30)는 높이(h1) 및 폭(w1)을 갖는다. 높이(h1)는 약 0.5 인치 내지 약 6 인치일 수 있는 한편, 폭(w1)은 막(12 또는 12')의 폭(w) 보다 약간 더 넓다.
도 4를 참조하면, 막(12 또는 12')은 일반적으로 롤 형태로 인쇄 메커니즘(26)에 공급된다. 대안적으로, 막(12 또는 12')은 시트 형태로 인쇄 메커니즘(26)에 공급될 수 있다. 시트 형태일 때, 각각의 시트는 수작업으로 또는 자동적으로 인쇄 메커니즘(26) 내로 공급되어야 한다. 전형적으로, 막(12 또는 12')은 공급 롤(32) 상에 권취된다. 공급 롤(32)의 직경이 다양할 수 있다. 공급 롤(32)은 일종의 지지부(34)를 이용하여 프레임(18) 상에 장착될 수 있다. 지지부(34)는, 공급 롤(32)의 대향 단부들을 확실하게 유지하도록 설계된 수평 아암 또는 막대의 쌍으로 이루어질 수 있다. 대안적으로, 공급 롤(32)은 인쇄기(10)에 인접하여 배치될 수 있고 당업자에게 공지된 임의 수단에 의해서 회전될 수 있다.
이제 도 5를 참조하면, 인쇄 메커니즘(26)은 또한 인쇄 메커니즘(26)을 통해서 제어되는 속력으로 막(12 또는 12')을 진행시키기 위한 진행 메커니즘(36)을 포함한다. 막(12 또는 12')은 인쇄 메커니즘(26)을 통해서 간헐적으로 또는 가변적인 속력으로 진행될 수 있다. 전형적으로, 막(12 또는 12')은 진행 메커니즘(36)에 의해서 인쇄 메커니즘(26)을 통해서 간헐적으로 진행된다. 진행 메커니즘(36)의 구성 및 설계가 다양할 수 있다. 진행 메커니즘(36)은 인쇄 메커니즘(26)을 통해서 막(12 또는 12')을 파지하고 지향시키기 위해서 이용되는 다양한 벨트, 기어, 롤러, 안내부, 레버 등을 포함할 수 있다. 그러한 진행 메커니즘(36)은 당업자에게 잘 알려져 있다. 인쇄 메커니즘(26)은 진행 막(12 또는 12') 위에 위치되는 레일(40) 상에서 왕복될 수 있는 인쇄 헤드(38)를 더 포함한다. 레일(40)은 일반적으로 인쇄 메커니즘(26)의 폭(w1)을 따라서 수평으로 정렬된다. 인쇄 헤드(38)가 레일(40) 상에서 전후로 왕복됨에 따라, 인쇄 헤드는 복수의 잉크 액적을 진행 막(12 또는 12') 상에 피착할 것이다. 인쇄 헤드(38)는 적어도 하나의 색채를 인쇄하도록 설계 및 구성될 수 있다. 바람직하게, 인쇄 헤드(38)는 복수의 색채를 동시에 인쇄하도록 설계 및 구성될 수 있다. 인쇄 헤드(38)는 2, 3, 4, 5, 6 또는 그 초과의 색채를 동시에 인쇄하도록 구성될 수 있다. 바람직하게, 인쇄 헤드(38)는 적어도 4개의 색채를 동시에 인쇄할 수 있다.
인쇄 메커니즘(26)은 일반적으로 약 70% 미만의 습도에서 동작되도록 설계된다. "습도"는, 특히 공기의, 축축함을 의미한다. 바람직하게, 인쇄 메커니즘(26)은 약 20% 내지 약 80% 범위의 습도에서 동작되도록 설계된다. 더 바람직하게, 인쇄 메커니즘(26)은 약 40% 내지 약 60% 범위의 습도에서 동작되도록 설계된다.
도 4를 다시 참조하면, 인쇄 메커니즘(26)은 또한 인쇄된 막(12 또는 12')이 인쇄 메커니즘(26)을 빠져 나갈 수 있게 하는 배출구(42)를 포함한다. 배출구(42)는 유입구(30)에 대향되어 정렬될 수 있거나 일부 다른 위치에 있을 수 있다. 배출구(42)는 유입구(30)와 동일한 평면 상에 있을 수 있거나 유입구(30)의 평면 위에 또는 아래에 위치될 수 있다. 인쇄기(10)를 통한 인쇄 프로세스 중에, 인쇄된 막(12)은 박리 배면 층(16)을 포함할 것이고, 인쇄된 막(12')은 용해성 배면 재료(17)를 포함할 것이다. 인쇄된 막(12)은 권취 롤(44) 상에 권취될 수 있다. 권취 롤(44)의 직경이 다양할 수 있다. 인쇄된 막(12')은 또한 권취 롤 상에서 권취될 수 있거나 시트 형태로 누적될 수 있다.
도 1 내지 도 5를 다시 참조하면, 인쇄 메커니즘(26)은 또한, 인쇄 메커니즘(26)에 이동 가능하게 고정되는 덮개(46)를 포함한다. 바람직하게, 덮개(46)는 인쇄 메커니즘(26) 상에서 피봇 또는 회전될 수 있다. 기계 분야의 당업자는 덮개(46)를 인쇄 메커니즘(26)에 대해서 피봇 또는 회전시키기 위한 다양한 방식을 잘 알고 있다. 덮개(46)는 막(12 또는 12')이 덮이는 폐쇄 위치와 막(12 또는 12')이 노출되는 개방 위치 사이에서 이동될 수 있다. 바람직하게, 덮개(46)는 적어도 약 90도의 각도를 통해서 피봇 또는 회전될 수 있다. 더 바람직하게, 덮개(48)는 적어도 약 135도의 각도를 통해서 피봇 또는 회전될 수 있다. 보다 더 바람직하게, 덮개(46)는 적어도 약 180도의 각도를 통해서 피봇 또는 회전될 수 있다. 가장 바람직하게, 덮개(46)는 약 180도 초과의 각도를 통해서 피봇 또는 회전될 수 있다.
덮개(46)는, 조작자가 덮개(46)를 용이하게 파지하고 그 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동, 피봇 또는 회전시킬 수 있게 하는 수단을 제공하는 손잡이(48)를 포함한다. 바람직하게, 손잡이(48)는 덮개(46)의 중심에 위치된다. 손잡이(48)의 크기, 형상 및 구성 재료 모두가 다양할 수 있다.
이제 도 4 및 도 6을 참조하면, 인쇄 메커니즘(26)은 덮개(46)에 고정되고 그 내부에 위치되는 제1 가열 요소(50)를 더 포함한다. 제1 가열 요소(50)의 구성 및 설계가 다양할 수 있다. 당업자는 상업적으로 이용 가능한 몇몇 상이한 가열 요소(50)를 잘 알고 있다. 예를 들어, 제1 가열 요소(50)는 전기선을 통해서 전류와 같은 열원에 연결된 전기 코일일 수 있다. 도 4를 참조하면, 제1 가열 요소(50)는 진행 막(12) 위에서 덮개(46) 내에 배치된다. 제1 가열 요소(50)는, 일반적으로 상온인, 인쇄 메커니즘(26) 내로의 유입 공기를 가열하는 기능을 한다.
상온 공기는 일반적으로 약 70 ℉ ± 5 ℉이다. 제1 가열 요소(50)는 상온 공기를 적어도 약 160 ℉의 온도까지 상승시킬 필요가 있다. 바람직하게, 제1 가열 요소(50)는 상온 공기를 약 160 ℉ 내지 약 220 ℉ 범위의 온도까지 상승시킬 것이다. 더 바람직하게, 제1 가열 요소(50)는 상온 공기를 약 170 ℉ 내지 약 212 ℉ 범위의 온도까지 상승시킬 것이다. 보다 더 바람직하게, 제1 가열 요소(50)는 상온 공기를 약 175 ℉ 내지 약 210 ℉ 범위의 온도까지 상승시킬 것이다. 이러한 가열된 공기는 진행 막(12)의 막 층(14) 상에 피착된 복수의 잉크 액적을 신속하게 건조시키기 위해서 필요하다. 이러한 고온은, 복수의 잉크 액적이 매우 짧은 기간 내에 건조되는 것을 보장할 것이다. 그 기간은 약 20 초 미만이어야 한다. 바람직하게, 기간은 약 15 초 미만이다. 보다 더 바람직하게, 기간은 약 12 초 미만이다. 가장 바람직하게, 기간은 약 10 초 미만이다.
원하는 경우에, 둘 이상의 제1 가열 요소(50)를 이용할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 만약 인쇄기(10)가 크다면, 둘 이상의 제1 가열 요소(50, 50)를 이용하는 것이 유리할 수 있다.
도 4를 다시 참조하면, 인쇄 메커니즘(26)은 진행 막(12) 아래에 위치되는 제2 가열 요소(52)를 선택적으로 포함할 수 있다. 제2 가열 요소(52)는, 존재할 때, 진행 막(12)의 하부 표면을 가열하고 그에 의해서 막(12)으로부터 빠져 나갈 수 있는 열의 양을 감소시킨다. 제2 가열 요소(52)는, 임의의 밀접하게 연관되는 안내부와 함께, 박리 배면 층(16) 또는 용해성 배면 재료(17)를 가열할 수 있다. 박리 배면 층(16) 또는 용해성 배면 재료(17)는 막(12) 내의 절연 층으로서 작용할 수 있다. 박리 배면 층(16) 또는 용해성 배면 재료(17)의 온도를 높이는 것에 의해서, 막이 제1 가열 요소(50)로부터의 고온의 유입 공기에 의해서 가열될 때, 막(12)으로부터 빠져나가게 될 열의 양을 줄일 수 있다. 그에 따라, 제1 및 제2 가열 요소(50 및 52) 모두의 이용이 바람직하다.
여전히 도 4를 참조하면, 제2 가열 요소(52)는 진행 막(12) 아래에 위치된다. 제2 가열 요소(52)는 또한 제1 가열 요소(50)에 밀접한 근접부 내에 위치된다. 제2 가열 요소(52)는 제1 가열 요소(50) 보다 낮은 온도 값으로 설정된다. 예를 들어, 제2 가열 요소(52)는 유입 공기의 온도를 약 100 ℉의 온도까지 높이도록 설정된다. 제1 가열 요소(50)가 제2 가열 요소(52) 보다 높은 공기 온도를 생성하여야 하는지에 대한 하나의 이유는, 이러한 고온 공기가 막 층(14) 상에 피착된 복수의 잉크 액적을 건조시킬 필요가 있기 때문이다. 잉크 액적은 매우 신속하게 건조될 필요가 있다. 이는, 제1 가열 요소(50)로부터의 고온 공기가 적어도 약 160 ℉의 온도가 되어야 한다는 것을 의미한다. 다른 한편으로, 인쇄 메커니즘(26) 내에 흡열원이 존재하지 않도록, 제2 가열 요소(52)는 박리 배면 층(16) 또는 용해성 배면 재료(17), 및 연관된 장비의 온도를 적은 양으로 높이기만 하면 된다.
제1 가열 요소(50)에 대해서 전술한 바와 같이, 원하는 경우에, 둘 이상의 제2 가열 요소(52, 52)를 이용할 수 있다.
다시 도 4 내지 도 6을 참조하면, 인쇄 메커니즘(26)은 덮개(46) 내에 위치되고 제1 가열 요소(50)에 인접하여 배치되는 제1 팬(54)을 더 포함한다. 제1 팬(54)은 일정 속력 팬으로 또는 가변 속력으로 동작될 수 있다. 바람직하게, 제1 팬(54)은 일정 속력 팬이다. 제1 팬(54)의 크기, 형상 및 구성이 다양할 수 있다. 기계 분야의 당업자는 사용될 수 있는 상이한 팬들을 알고 있다. 제1 팬(54)은 인쇄 메커니즘(26)의 외부 표면(28) 내에 형성된 유입구 개구(56)를 통해서 공기를 끌어 들이는 기능을 한다. 바람직하게, 유입구 개구(56)는 덮개(46)를 통해서 형성된다. 유입구 개구(56)의 크기 및 형상이 다양할 수 있다. 바람직하게, 유입구 개구(56)는 원형 구성이고 약 2 인치 내지 약 6 인치의 직경을 갖는다. 더 바람직하게, 유입구 개구(56)는 약 3 인치 내지 약 5 인치의 직경을 갖는다. 유입구 개구(56)는 제1 팬(54)과 정렬될 수 있다. 예를 들어, 유입구 개구(56)는 제1 팬(54)과 축방향으로 정렬될 수 있다. 대안적으로, 유입구 개구(56)는 제1 팬(54)에 대해서 각도를 이루어 위치될 수 있거나 제1 팬(54)으로부터 오프셋될 수 있다. 상온 공기는 제1 팬(54)에 의해서 덮개(46)의 유입구 개구(56) 내로 끌려 들어온다. 이러한 유입 공기는 이어서 제1 가열 요소(50) 주위로 및/또는 통해서 지나가고, 여기에서 유입 공기는 적어도 약 160 ℉의 고온까지 가열된다. 바람직하게, 공기의 온도는 약 170 ℉ 내지 약 220 ℉ 범위까지 높아진다. 더 바람직하게, 공기의 온도는 약 180 ℉ 내지 약 220 ℉ 범위까지 높아진다. 보다 더 바람직하게, 공기의 온도는 약 185 ℉ 내지 약 220 ℉ 범위까지 높아진다. 이러한 가열된 공기는 이어서 세장형 슬롯(58)을 통해서 집중된다. 세장형 슬롯(58)은, 유입구(30)의 폭(w1) 보다 짧은 길이를 가지는 세장형의 좁은 직사각형으로 도시되어 있다. 세장형 슬롯(58)은 그 길이에 수직으로 측정된 폭(w2)을 갖는다. 세장형 슬롯(58)의 폭(w2)은 약 1 인치 이하이다. 바람직하게, 세장형 슬롯(58)의 폭(w2)은 약 0.5 인치 미만이다. 더 바람직하게, 세장형 슬롯(58)의 폭(w2)은 약 0.25 인치 미만이다. 보다 더 바람직하게, 세장형 슬롯(58)의 폭(w2)은 약 0.2 인치 미만이다. 가장 바람직하게, 세장형 슬롯(58)의 폭(w2)은 약 0.13 인치 미만이다. 세장형 슬롯(58)은 제1 가열 요소(50)로부터의 가열된 공기를 진행 막(12)의 상부 표면 상에 피착된 복수의 잉크 액적 상으로 지향시키도록 배치된다.
도 6을 참조하면, 빠른 간헐적 속력으로 막(12)을 진행시킬 수 있는 인쇄기(10)에서, 세장형 슬롯(58)의 하류에 위치된 제2 슬롯(59)을 형성하는 것이 유리할 수 있다. 부가적인 가열된 공기가 제2 슬롯(59)을 통과할 수 있고 막(12) 상에 피착된 잉크의 건조를 도울 수 있다. 제2 슬롯(59)의 정확한 간격이 다양할 수 있다. 전형적으로, 제2 슬롯(59)은 세장형 슬롯(58)의 하류에 그리고 약 1 내지 약 6 인치 이내에 위치될 것이다. 바람직하게, 제2 슬롯(59)은 세장형 슬롯(58)의 하류에 그리고 그로부터 약 1.5 내지 약 3 인치 이내에 위치된다. 제2 슬롯(59)은 단일 슬롯일 수 있거나 둘 이상의 이격된 개구부로 구성될 수 있다. 제2 슬롯(59)은 다양한 크기의 개구부를 가질 수 있다. 바람직하게, 제2 슬롯(59)은 적어도 약 0.10 인치의 개구부를 갖는다. 더 바람직하게, 제2 슬롯(59)은 적어도 약 0.15 인치의 개구부를 갖는다. 더 바람직하게, 제2 슬롯(59)은 약 0.10 인치 내지 약 0.50 인치 범위의 개구부를 갖는다. 제2 슬롯(59)을 통과하는 가열된 공기는 막(12) 상에 피착된 잉크의 건조를 도울 것이다.
희망하는 경우에, 둘 이상의 유입구 개구(56, 56)가 인쇄 메커니즘(26)의 덮개(46) 내에 형성될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 둘 이상의 유입구 개구(56, 56)가 이격되어 충분한 공기 유동을 제공하여야 한다. 둘 이상의 유입구 개구(56, 56)에서, 제1 팬(54)을 각각의 유입구 개구(56, 56)와 함께 이용할 수 있다.
이제 도 1, 도 6 및 도 7을 참조하면, 인쇄 메커니즘(26)은 유입구 개구(56)의 외측부 위에 배치된 커버(60)를 더 포함한다. 커버(60)는 관통하여 형성된 적어도 하나의 개구부(62)를 갖는다. 커버(60)는, 비제한적으로: 기계 나사, 클립, 스냅, 리벳, 볼트, 너트, 핀, 등을 포함하는 다양한 기계적 패스너, 또는 접착제, 아교, 에폭시, 등과 같은 화학적 패스너에 의해 인쇄 메커니즘(26)의 외부 표면(28)에 고정될 수 있다. "에폭시"는, 특히 접착제에서 이용되는, 인성, 강한 접착, 및 적은 수축을 특징으로 하는 밀착성 교차-결합 중합체 구조물을 형성할 수 있는 여러 가지 일반적인 열경화성 수지 중 임의의 것을 의미한다. 커버(60)는 관통하여 형성된 적어도 하나의 개구부(62)를 갖는다. 바람직하게, 커버(60)에는 복수의 개구부(62)가 관통 형성된다. 커버(60)를 통해서 형성된 개구부(62)는 장식적일 수 있고 눈으로 보기에 미적으로 좋을 수 있다.
도 7에서, 커버(60)는 장식적인 소용돌이 패턴으로 형성된 복수의 개구부(62)를 가지는 것으로 도시되어 있다. 개구부(62)는 임의 크기, 형상, 설계 또는 구성을 가질 수 있다. 개구부(62)는 적절한 양의 공기가 유입구 개구(56)를 통해서 제1 팬(54)에 전달될 수 있게 할 정도로 충분히 커야 한다.
도 1 및 도 6을 다시 참조하면, 네 개(4개)의 커버(60, 60, 60 및 60)가 도 1에 도시되어 있다. 커버(60, 60, 60 및 60)의 각각은 유입구 개구(56, 56, 56 및 56) 위에 고정되고, 이에 대해서는 도 6을 참조하며, 유입구 개구(56, 56, 56 및 56)의 각각은 그 아래에 정렬된 제1 팬(54)을 가지며, 이에 대해서는 도 6을 참조한다. 바람직하게, 특히 유입구(30)의 폭(w1)이 50 인치를 초과할 때, 둘 이상의 유입구 개구(56, 56) 및 둘 이상의 제1 팬(54, 54)이 각각의 인쇄 메커니즘(26)과 함께 이용된다.
도 6 및 도 8을 이제 참조하면, 인쇄 메커니즘(26)은 또한 배플(64)을 포함하고, 이에 대해서는 도 8을 참조한다. "배플"은 공기의 유동을 조절하는 정적인 장치를 의미한다. 배플(64)은 커버(60) 아래에 배치된다. 배플(64)은 유입구 개구(56)와 정렬되며, 이에 대해서는 도 6을 참조한다. 하나 초과의 유입구 개구(56) 및 커버(60)가 덮개(46) 내에 존재한다면, 배플(64)은 각각의 유입구 개구(56, 56) 및 커버(60, 60)와 연관된다. 배플(64)은 유입구 개구(56) 보다 약간 더 큰 치수를 가져야 하고 커버(60)와 인쇄 메커니즘(26)의 외부 표면(28) 사이에 개재되는 것에 의해서 제 위치에서 유지될 수 있다. 배플(64)은 관통하여 형성된 복수의 개구부(66)를 갖는다. 배플(64) 내에 형성된 개구부(66)의 정확한 수가 다양할 수 있다. 유사하게, 개구부(66)의 크기, 형상 및 배열이 다양할 수 있다. 바람직하게, 배플(64)은 오십 개(50개) 이상의 개구부(66)를 포함한다. 더 바람직하게, 배플(64)은 칠십오 개(75개) 이상의 개구부(66)를 포함한다. 보다 더 바람직하게, 배플(64)은 백 개(100개) 이상의 개구부(66)를 포함한다. 가장 바람직하게, 배플(64)은 백오십 개(150개) 이상의 개구부(66)를 포함한다. 배플(64)은 유입구 개구(56)를 통해서 제1 팬(54)으로 전달되는 공기의 부피를 조절하는 기능을 한다. 배플(64)은 다양한 재료로 형성될 수 있다. 배플(64)은 금속, 둘 이상의 금속 원소의 합금, 강, 알루미늄, 티타늄, 마그네슘, 메시 스크린, 플라스틱, 열가소성체, 등으로 형성될 수 있다.
배플(64)을 통해서 형성된 개구부(66)에 의해서 생성된 개방 면적이 커버(60) 내에 형성된 개구부(62)에 의해서 생성된 개방 면적 보다 작거나 그 미만이라는 것을 이해하여야 한다. 이는 배플(64)이 제1 팬(54)으로 통과 전달되는 공기의 부피를 제어한다는 것을 의미한다.
이제 도 9 및 도 10을 참조하면, 배플(64' 및 64")의 2개의 대안적인 실시예가 도시되어 있다. 더 적은 수의 더 큰 크기의 개구부(66')를 포함한다는 것을 제외하고, 배플(64')은 배플(64)과 유사하다. 배플(64') 내의 더 큰 크기의 개구부(66')는 또한 배플(64)에 대해서 도시된 것과 상이한 패턴으로 배열된다. 도 10에서, 더 적은 수의 더 큰 크기의 개구부(66")를 포함한다는 것을 제외하고, 배플(64")은 배플(64)과 유사하다. 배플(64") 내의 더 큰 크기의 개구부(66")는 또한 배플(64 또는 64') 모두에 대해서 도시된 것과 상이한 패턴으로 배열된다.
개구부(66, 66' 및 66")가 각각의 배플(64, 64' 및 64") 내에 균일하게 또는 무작위적으로 배열될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 개구부(66, 66' 또는 66")의 정확한 설계 또는 패턴이 다양할 수 있다.
이제 도 11을 참조하면, 인쇄 메커니즘(26)은 내측 표면(70)을 가지는 인쇄 커서 조립체(68)를 더 포함한다. 인쇄 헤드(38)는 인쇄 커서 조립체(68)의 내측 표면(70)에 고정된다. 바람직하게, 인쇄 헤드(38)는 인쇄 커서 조립체(68)의 내측 표면(70)의 중심에 대략적으로 배치된다. 제2 팬(72, 72)의 쌍이 인쇄 헤드(38)의 양 측면에 배치된다. 제2 팬(72, 72)의 쌍이 인쇄 헤드(38)로부터 이격되는 정확한 간격이 다양할 수 있다. 또한, 제2 팬(72, 72)의 쌍의 각각의 크기가 다양할 수 있다. 제2 팬(72, 72)의 쌍의 각각은 일정 속력 또는 가변 속력으로 동작될 수 있다. 바람직하게, 제2 팬(72, 72)의 쌍의 각각은 일정 속력 팬이다. 제2 팬(72, 72)의 쌍은 인쇄 헤드(38) 주위의 공기 온도를 조절하는 기능을 한다. 인쇄 헤드(38) 주위의 온도가 인쇄 헤드(38)를 위한 안전 동작 온도 미만으로 유지되는 것이 중요하다. 인쇄 헤드(38)가 그 정상 동작 온도 보다 높은 고온에 노출된다면, 이는 인쇄 헤드(38)의 오작동 또는 파괴를 유발할 수 있다. 제2 팬(72, 72)의 쌍은, 덮개(46) 아래의 인쇄 메커니즘(26) 내에 존재하는 온난한 공기를 인쇄 헤드(38)의 외부로 그리고 그로부터 멀리 밀어낼 것이다. 이러한 작용은 인쇄 헤드(38)가 그 용인 가능한 온도 범위 내에서 동작되게 할 것이다.
다양한, 상업적 입수 가능 인쇄 헤드들(38)이 상이한 온도 범위들에서 동작될 것임을 주목하여야 한다.
도 11을 여전히 참조하면, 복수의 오리피스(74)를 가지는 인쇄 헤드(38)가 도시되어 있다. 표준 인쇄 헤드(38)는 1,440개까지의 오리피스(74)를 포함할 수 있다. 만약 인쇄 헤드(38)가 둘 이상의 색채를 동시에 분배하도록 설정된다면, 인쇄 헤드(38)는 둘 이상의 분리된 채널(미도시)을 포함할 것이다. 각각의 채널은 많은 수의 오리피스(74)에 연결될 것이다. 예를 들어, 만약 인쇄 헤드(38)가 4개의 상이한 색채를 동시에 분배한다면, 1,440개의 오리피스(74) 중 360개가 각각의 색채 저장용기에 연결될 것이다. 4개의 색채는 시안, 마젠타, 옐로우 및 블랙일 수 있다. 시안은, 인쇄 및 사진에서 일차적인 색채로 간주되는 청록색이다. 마젠타는 심홍색에 상당한다. 옐로우는 익은 레몬의 색조와 유사한 색조이고 감색적인 일차적인 색채 중 하나 이다. 블랙은 비교적 적은 광을 반사하는 것에 의해서 생성되고 주된 색조를 가지지 않는다.
오리피스들(74)은 서로에 밀접하게 위치된다. 전형적으로, 오리피스(74)는 단지 천분의 몇 인치로 이격된 행으로 배열된다. 컴퓨터는 오리피스(74)의 각각으로부터 분배되는 잉크 액적의 타이밍 및 크기를 제어할 것이다. 모든 오리피스(74)가 잉크 액적을 동시에 방출하지 않고, 그 대신에 오리피스(74)는 희망 화상을 막(12 또는 12') 상에 생성하도록 작동된다. 잉크젯 인쇄 분야의 당업자는 인쇄 헤드(38)의 구성 및 동작에 익숙할 것이다.
도 1을 다시 참조하면, 인쇄 메커니즘(28)은 제1 가열 요소(50)의 온도를 조절하는 가열기 제어 유닛(76)을 더 포함한다. 가열기 제어 유닛(76)은 프레임(18)에 고정된 상자로서 도시되어 있다. 그러나, 가열기 제어 유닛(76)은 인쇄 메커니즘(26) 내에 또는 인쇄기(10)의 일부 다른 위치 내에 배치될 수 있다. 가열기 제어 유닛(76)은 제1 가열 요소(50)에 전기적으로 연결된다. 선택적으로, 가열기 제어 유닛(76)은 제2 가열 요소(52)에 또한 전기적으로 연결될 수 있다. 다른 선택 사항은 가열기 제어 유닛(76)을 제1 및 제2 가열 요소(50 및 52) 각각의 모두에 연결하는 것이다.
도 1을 여전히 참조하면, 인쇄 메커니즘(26)은 또한 디지털 판독 장치(78)를 포함할 수 있다. 디지털 판독 장치(78)는 인쇄 메커니즘(26)의 외부 표면(28)에 고정될 수 있다. 디지털 판독 장치(78)는 하나 이상의 변수를 기록하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 디지털 판독 장치(78)는 진행 막(12 또는 12') 위의 공기 온도, 진행 막(12 또는 12') 아래의 공기 온도 등을 기록할 수 있다. 여러 디지털 판독 장치(78)는 상업적으로 입수될 수 있고 제어 분야의 당업자에게 잘 알려져 있다.
마지막으로, 인쇄 메커니즘(26)은 또한 제어 패널(80)을 포함할 수 있다. 제어 패널(80)의 크기, 형상 및 디스플레이되는 정보가 다양할 수 있다. 제어 패널(80)은 온/오프 스위치, 비상 정지 버튼, 인쇄기(10)가 가열 단계, 작동 모드, 공회전 모드에 있는 때를 나타내는 광, 등을 포함할 수 있다. 제어 패널(80)은 또한 여러 디지털 판독 장치(78)를 포함할 수 있다.
막(12 또는 12')이 인쇄된 후에, 막은 권취 롤(44) 상에서 권취될 수 있거나 시트 형태로 누적될 수 있다. 권취 롤(44)의 직경은 다양할 수 있다. 채워진 권취 롤(44)은 저장을 위해서 창고로 운송될 수 있다. 그 대신, 채워진 권취 롤(44)은 그러한 롤이 이용될 제조 또는 생산 설비로 즉각적으로 전달될 수 있다. 유사하게, 시트 형태의 막(12 또는 12')이 저장소에 배치되거나 즉각적으로 이용될 수 있다.
제조 또는 생산 설비에서, 막(12)이 박리 배면 층(16)을 포함한다면, 이러한 층(16)은, 물체의 하이드로그래픽적 인쇄의 준비에서, 막(12)이 수성 용액 즉, 물을 포함하는 탱크 내에 배치되기 전에 막(12)으로부터 제거된다. 하이드로그래픽 인쇄 프로세스에서, 막 층(14)이 완전히 습윤되도록, 막 층(14)은 물의 표면 상에 배치된다. 막 층(14)이 물의 표면 상에 배치되기 전에, 물의 온도는 일반적으로 상온 보다 높은 온도까지 상승된다. 이어서, 피인쇄 물체를 막 층(14)을 통해서 그리고 물 내로, 그 물체가 완전히 잠길 때까지, 수작업으로 담근다. 이어서, 물체를 물 탱크로부터 제거하고, 막 층(14) 상에 인쇄되었던 화상이 물체 상으로 전사될 것이다. 이어서, 물체가 건조된다.
막(12')이 용해성 배면 재료(17)를 포함할 때, 전체 막(12')이 탱크 내의 물의 표면 상에 배치될 수 있다. 전체 막(12')은 물에 의해서 습윤될 수 있다. 물은 용해성 배면 재료(17)를 용해할 것이다. 용해성 배면 재료(17) 및 PVA 막이 일단 용해되면, 피인쇄 물체를 막 층(14)을 통해서 그리고 물 내로, 그 물체가 완전히 잠길 때까지, 수작업으로 담근다. 이어서, 물체를 물 탱크로부터 제거하고, 막 층(14) 상에 인쇄되었던 화상이 물체 상으로 전사될 것이다. 이어서, 물체가 헹굼되고 이어서 건조된다.
방법
인쇄 방법이 또한 교시된다. 그러한 방법은 막(12 또는 12')을 인쇄기(10)를 통해서 공급 롤(32)로부터 진행시키는 단계를 포함한다. 인쇄기(10)는 프레임(18) 상에 장착되는 인쇄 메커니즘(26)을 포함한다. 인쇄된 막(12 또는 12')이 공급 롤(32)로부터 인출되고, 일반적으로 간헐적인 방식으로, 인쇄기(10)를 통해서 진행되고, 이어서 권취 롤(44) 상에서 회수되거나 그 대신에 시트 형태로 회수된다. 인쇄 메커니즘(26)은 외부 표면(28)을 갖는다. 인쇄 메커니즘(26)은 또한 막(12 또는 12')의 선행 연부를 수용하기 위한 유입구(30)를 갖는다. 인쇄 메커니즘(26)은, 제어된 속력으로 그리고 일반적으로 간헐적인 방식으로, 인쇄 메커니즘(26)을 통해서 막(12 또는 12')을 이동 및 진행시키기 위한 진행 메커니즘(36)을 더 갖는다. 인쇄 헤드(38)는 인쇄 메커니즘(26) 내에 이동 가능하게 배치되고 진행 막(12 또는 12') 위에 위치되는 레일(40) 상에서 왕복될 수 있다. 인쇄 헤드(38)는 복수의 잉크 액적을 진행 막(12 또는 12') 상에 피착시킨다. 막(12 또는 12')은, 인쇄될 때, 일반적으로 정지된다. 인쇄 메커니즘(26)은 또한 인쇄된 막(12 또는 12')이 인쇄 메커니즘(26)을 빠져 나갈 수 있게 하는 배출구(42)를 포함한다.
방법은 또한 덮개(46)를 인쇄 메커니즘(26)에 고정하는 단계를 포함한다. 덮개(46)는 막(12 또는 12')이 덮이는 폐쇄 위치와 막(12 또는 12')이 노출되는 개방 위치 사이에서 이동될 수 있다. 덮개(46)가 피봇, 회전될 수 있거나, 일부 다른 방식으로 이동되도록 구성될 수 있다. 제1 가열 요소(50)가 덮개(46) 내에 고정된다. 제1 가열 요소(50)는 막(12 또는 12')의 상부 표면 위에서 이동되는 유입 공기를 가열할 수 있다. 희망하는 경우에, 둘 이상의 제1 가열 요소(50, 50)가 이용될 수 있다.
방법은 제1 가열 요소(50)에 인접하여 제1 팬(54)을 배치하는 단계를 더 포함한다. 제1 팬(54)은, 막(12 또는 12') 상에 피착된 복수의 잉크 액적 상으로 가열된 공기를 지향시킬 것이다. 유입구 개구(56)가 인쇄 메커니즘(26)의 외부 표면(28) 내에 형성된다. 둘 이상의 유입구 개구(56, 56)가 이용될 수 있다. 유입구 개구(56, 56)의 각각이 제1 팬(54, 54)의 하나와 정렬된다. 커버(60)는 유입구 개구(56, 56)의 각각의 위에 배치된다. 커버(60)는 관통하여 형성된 적어도 하나의 개구부(62)를 갖는다. 배플(64, 64' 또는 64")이 개구 커버(60) 아래에 배치된다. 배플(64, 64' 또는 64")은 관통 형성된 복수의 개구부를 가지고, 그러한 복수의 개구부는 유입구 개구(56, 56)의 각각을 통해서 제1 팬(54, 54)의 각각에 전달되는 공기의 부피를 조절한다. 제1 가열 요소(50)로부터의 고온 공기는 이어서 세장형 슬롯(58)을 통해서 지향되고, 그에 따라 고온 공기는 막 층(14)의 상부 표면 상에 피착된 잉크 액적과 직접적으로 접촉된다.
제2 슬롯(59)이 존재한다면, 제2 슬롯은 세장형 슬롯(58)의 하류에 위치된다. 부가적인 가열된 공기가 제2 슬롯(59)을 통해서 그리고 인쇄된 막(12 또는 12') 상으로 지향될 수 있다. 이러한 가열된 공기는 막(12 또는 12') 상에 피착된 잉크를 건조하는데 도움을 줄 것이다.
방법은 인쇄 헤드(38) 주위의 공기 온도를 조절하기 위해서 제2 팬(72, 72)의 쌍을 인쇄 헤드(38)의 양 측면 상에 배치하는 단계를 더 포함한다. 마지막으로, 가열기 제어 유닛(76)이 인쇄기(10)에 고정되어 제1 가열 요소(50)의 온도를 조절한다. 가열기 제어 유닛(78)은 제1 가열 요소(50)에 전기적으로 연결된다. 그러한 방법은 하나 이상의 디지털 판독 장치(78) 및/또는 제어 패널(80)을 인쇄기(10)에 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다.
몇몇 구체적인 실시예와 함께 본 발명을 설명하였지만, 전술한 설명을 고려할 때 많은 대안예, 수정예 및 변경예가 당업자에게 명확해질 것이다. 따라서, 본 발명은, 첨부된 청구항의 사상 및 범위 내에 포함되는 그러한 대안예, 수정예, 및 변경예 모두를 포함할 것이다.

Claims (15)

  1. 추후에 물체 상으로 하이드로그래픽적으로 인쇄될 수 있는 막을 인쇄하기 위한 인쇄기이며:
    a) 프레임;
    b) 상기 프레임 상에 장착되고 외부 표면을 가지는 인쇄 메커니즘으로서, 막의 선행 연부를 수용하기 위한 유입구, 상기 막을 상기 인쇄 메커니즘을 통해서 제어된 속력으로 진행시키기 위한 진행 수단, 진행 막 위에 위치된 레일 상에서 왕복될 수 있고 상기 진행 막 상으로 복수의 잉크 액적을 피착시킬 수 있는 인쇄 헤드, 및 상기 인쇄된 막이 상기 인쇄 메커니즘을 빠져 나올 수 있게 하는 배출구를 가지는, 인쇄 메커니즘;
    c) 상기 막이 덮이는 폐쇄 위치와 상기 막이 노출되는 개방 위치 사이에서 이동될 수 있는, 상기 인쇄 메커니즘에 고정된 덮개;
    d) 유입 공기를 가열하는 상기 덮개에 고정된 제1 가열 요소;
    e) 상기 가열된 공기를 상기 진행 막 상에 피착된 복수의 잉크 액적 상으로 지향시키는, 상기 제1 가열 요소에 인접 배치된 제1 팬;
    f) 상기 제1 팬과 정렬되는 상기 인쇄 메커니즘의 외부 표면 내에 형성된 유입구 개구;
    g) 상기 유입구 개구 위에 배치된 커버로서, 상기 개구 커버는 개방 면적을 생성하는 적어도 하나의 관통 형성된 개구부를 가지는, 커버;
    h) 상기 커버 아래에 배치되고 복수의 관통 형성된 개구부를 가지는 배플로서, 상기 유입구 개구를 통해서 상기 제1 팬에 전달되는 공기의 부피를 조절하는, 배플;
    i) 상기 인쇄 헤드 주위의 공기 온도를 조절하기 위해 상기 인쇄 헤드의 양 측면 상에 배치된 제2 팬의 쌍; 및
    j) 상기 제1 가열 요소의 온도를 조절하는 가열기 제어 유닛을 포함하는, 인쇄기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄 메커니즘의 외부 표면에 고정된 디지털 판독 장치를 더 포함하고, 상기 디지털 판독 장치는 상기 진행 막 위의 공기 온도를 기록하는, 인쇄기.
  3. 제1항에 있어서,
    제2 가열 요소가 상기 진행 막 아래에 배치되는, 인쇄기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 가열 요소는 상기 제2 가열 요소 보다 높은 온도에서 동작되는, 인쇄기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 가열 요소는 상기 유입 공기를 적어도 약 160 ℉의 온도로 가열할 수 있는, 인쇄기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가열 요소 아래에서 상기 덮개 내에 배치된 세장형 슬롯을 더 포함하고, 상기 세장형 슬롯을 통해서 가열된 공기가 상기 복수의 잉크 액적 상으로 지향되는, 인쇄기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄 메커니즘은 시간당 약 600 피트 내지 시간당 약 1,000 평방 피트를 인쇄할 수 있고, 상기 진행 막 위의 공기 온도는 약 170 ℉ 내지 약 220 ℉의 범위를 가지는, 인쇄기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄 메커니즘은 4개의 상이한 색채를 동시에 인쇄할 수 있고, 상기 인쇄 메커니즘은 약 40% 내지 약 60% 범위의 습도에서 동작되는, 인쇄기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 배플을 통해서 형성된 개구부는, 상기 커버를 통해서 형성된 개구부에 의해서 생성된 개방 면적 보다 작은 개방 면적을 생성하는, 인쇄기.
  10. 추후에 물체 상으로 하이드로그래픽적으로 인쇄될 수 있는 막을 인쇄하기 위한 인쇄기이며:
    a) 프레임;
    b) 상기 프레임 상에 장착되고 외부 표면을 가지는 인쇄 메커니즘으로서, 막의 선행 연부를 수용하기 위한 유입구, 상기 막을 상기 인쇄 메커니즘을 통해서 제어된 속력으로 그리고 간헐적으로 진행시키기 위한 진행 수단, 진행 막 위에 위치된 레일 상에서 왕복될 수 있고 상기 진행 막 상으로 복수의 잉크 액적을 피착시킬 수 있는 인쇄 헤드, 및 상기 인쇄된 막이 상기 인쇄 메커니즘을 빠져 나올 수 있게 하는 배출구를 가지는, 인쇄 메커니즘;
    c) 상기 막이 덮이는 폐쇄 위치와 상기 막이 노출되는 개방 위치 사이에서 이동될 수 있는, 상기 인쇄 메커니즘에 고정된, 덮개;
    d) 상기 덮개에 고정된 제1 가열 요소의 쌍으로서, 상기 제1 가열 요소의 쌍의 각각이 유입 공기를 가열할 수 있는, 제1 가열 요소의 쌍;
    e) 상기 제1 가열 요소의 쌍 아래에서 상기 덮개 내에 배치되는 세장형 슬롯;
    f) 상기 가열된 공기를 상기 세장형 슬롯을 통해서 그리고 상기 진행 막 상에 피착된 복수의 잉크 액적 상으로 지향시키는, 상기 제1 가열 요소의 쌍에 인접 배치된 적어도 2개의 제1 팬;
    g) 상기 인쇄 메커니즘의 외부 표면 내에 형성된 적어도 2개의 유입구 개구로서, 상기 유입구 개구의 각각은 상기 적어도 2개의 제1 팬 중 하나와 정렬되는, 적어도 2개의 유입구 개구;
    h) 상기 적어도 2개의 유입구 개구의 하나 위에 각각 배치되는 커버의 쌍으로서, 상기 커버의 쌍의 각각은 관통 형성된 적어도 하나의 개구부를 가지는, 커버의 쌍;
    i) 상기 각각의 커버 아래에 배치되고 복수의 관통 형성된 개구부를 가지는 배플로서, 상기 적어도 2개의 제1 팬의 각각에 전달되는 공기의 부피를 각각 조절하는, 배플;
    j) 상기 인쇄 헤드 주위의 공기 온도를 조절하기 위해 상기 인쇄 헤드의 양 측면 상에 배치된 제2 팬의 쌍; 및
    k) 상기 제1 가열 요소의 쌍의 온도를 조절하는 가열기 제어 유닛을 포함하는, 인쇄기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 막은 공급 롤로부터 인출되고 상기 인쇄 메커니즘을 통해서 권취 롤로 진행되며, 상기 제1 가열 요소의 쌍은 상기 유입 공기를 적어도 약 160 ℉의 온도까지 가열할 수 있는, 인쇄기.
  12. 제10항에 있어서,
    제2 슬롯이 상기 세장형 슬롯의 하류에서 상기 덮개 내에 형성되고, 상기 세장형 슬롯을 통해서 그리고 상기 제2 슬롯을 통해서 상기 제1 가열 요소의 쌍을 빠져 나오는 가열된 공기는 상기 진행 막 상에 피착된 복수의 잉크 액적이 약 15초 이내에 건조되게 하는, 인쇄기.
  13. 막을 인쇄하는 방법이며:
    a) 막을 공급 롤로부터, 프레임에 장착되고 상기 막을 인쇄하는 인쇄 메커니즘을 통해서 진행시키고 상기 인쇄된 막을 권취 롤 상에서 회수하는 단계로서, 상기 인쇄 메커니즘은 외부 표면을 가지고, 상기 인쇄 메커니즘은 상기 막의 선행 연부를 수용하기 위한 유입구, 상기 막을 상기 인쇄 메커니즘을 통해서 제어된 속력으로 진행시키기 위한 진행 수단, 진행 막 위에 위치된 레일 상에서 왕복될 수 있고 상기 진행 막 상으로 복수의 잉크 액적을 피착시킬 수 있는 인쇄 헤드, 및 상기 인쇄된 막이 상기 인쇄 메커니즘을 빠져 나갈 수 있게 하는 배출구를 포함하는, 단계;
    b) 상기 막이 덮이는 폐쇄 위치와 상기 막이 노출되는 개방 위치 사이에서 이동될 수 있는 덮개를 상기 인쇄 메커니즘에 고정하는 단계;
    c) 유입 공기를 가열할 수 있는 제1 가열 요소를 상기 덮개에 고정하는 단계;
    d) 상기 가열된 공기를 상기 진행 막 상에 피착된 복수의 잉크 액적 상으로 지향시키는 제1 팬을 상기 제1 가열 요소에 인접 배치하는 단계;
    e) 상기 제1 팬과 정렬되는 상기 인쇄 메커니즘의 외부 표면 내에 유입구 개구를 형성하는 단계;
    f) 관통 형성된 적어도 하나의 개구부를 갖는 커버를 상기 유입구 개구 위에 배치하는 단계;
    g) 상기 제1 팬을 통과하는 공기의 부피를 조절하는 복수의 관통 형성된 개구부를 가지는 배플을 상기 커버 아래에 배치하는 단계;
    h) 상기 인쇄 헤드 주위의 공기 온도를 조절하기 위해서 제2 팬의 쌍을 상기 인쇄 헤드의 양 측면 상에 배치하는 단계; 및
    i) 상기 제1 가열 요소의 온도를 조절하기 위해서 가열기 제어 유닛을 이용하는 단계를 포함하는, 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 가열 요소 아래에서 상기 덮개 내에 세장형 슬롯을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 세장형 슬롯을 통해서 상기 가열된 공기가 상기 진행 막 상에 피착된 복수의 잉크 액적 상으로 지향되는, 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 가열 요소는 상기 유입 공기를 약 160 ℉ 내지 약 220 ℉의 온도로 가열할 수 있고, 상기 복수의 잉크 액적은 약 15초 이내에 건조되는, 방법.
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