KR20180102342A

KR20180102342A - 듀얼 잉크공급구조를 갖는 평판프린터

Info

Publication number: KR20180102342A
Application number: KR1020170028828A
Authority: KR
Inventors: 김선현
Original assignee: 김선현
Priority date: 2017-03-07
Filing date: 2017-03-07
Publication date: 2018-09-17

Abstract

본 발명은 듀얼 잉크공급구조를 갖는 평판 프린터에 관한 것으로, 더 상세하게는 솔벤트잉크와 UV잉크를 공급하는 노즐을 모두 구비하고, UV램프와 UV잉크노즐을 이격시켜 반사된 UV에 의해 UV잉크노즐이 경화되는 것을 방지하면서 UV램프의 발열에 의해 솔벤트잉크가 휘발하는 것을 방지할 수 있는 듀얼 잉크공급구조를 갖는 헤드가 장착된 평판 프린터에 관한 것이다.

Description

듀얼 잉크공급구조를 갖는 평판프린터{FLATBED PRINTER WITH DUAL INK SUPPLYING STRUCTURE}

본 발명은 듀얼 잉크공급구조를 갖는 평판프린터에 관한 것으로, 더 상세하게는 솔벤트잉크와 UV잉크를 공급하는 노즐을 모두 구비하고, UV램프와 UV잉크노즐을 이격시켜 반사된 UV에 의해 UV잉크노즐이 경화되는 것을 방지하면서 UV램프의 발열에 의해 솔벤트잉크가 휘발하는 것을 방지할 수 있는 듀얼 잉크공급구조를 갖는 헤드가 장착된 평판프린터에 관한 것이다.

잉크를 분사하여 인쇄하는 잉크젯 방식의 프린터의 경우 종이에 잉크를 분사하여 종이에 수분 또는 유분이 흡수되고 잉크성분만 표면에 남아서 색상을 제공하는 방식이 일반적이다. 상기 방식은 인쇄할 재질이 흡수성이 있어야만 인쇄형태를 유지할 수 있어 흡수성이 없는 재질에는 인쇄가 어려웠다.

이를 극복하기 위해 제시된 방식으로는 솔벤트잉크를 이용한 인쇄방식이다. 솔벤트잉크는 강한 휘발성을 갖는 용제에 잉크성분을 혼합되어 있어 분사후 급속한 휘발에 의해 잉크성분이 인쇄물에 남아 있게 하여 합성수지재의 재료에도 직접 출력이 가능하게 하였다. 하지만 솔벤트잉크를 이용한 인쇄방식도 솔벤트잉크의 용제를 휘발시키기 위해 건조과정이 필수적으로 시행되어야 하고 인쇄형태를 안정적으로 유지하기 위해 코팅과정이 추가로 이루어지게 하는 등 인쇄물의 출력속도가 저하되는 문제점이 있다.

상기 솔벤트잉크를 이용한 인쇄방식의 새로운 대안으로 UV잉크를 이용한 인쇄방식이 제안되었다. UV잉크를 사용하는 인쇄방식은 UV잉크가 분사된 다음 UV램프를 조사하여 UV램프를 경화시키는 것으로 다양한 소재에 잉크를 부착시켜 출력이 가능하게 하고 있다. 특히 잉크의 중복적층이 가능하기 때문에 인쇄물 표면을 부분적으로 돌출시켜 입체적인 재질감을 표현할 수 있다.

하지만 상기 UV잉크방식과 솔벤트잉크방식은 분사되는 잉크성분을 인쇄대상물에 부착시키는 방식이 다르기 때문에 각각 별도의 프린터를 이용하여 제공되고 있어, UV잉크에 의한 인쇄과 솔벤트잉크에 의한 인쇄가 모두 필요한 업체의 경우 두 종류의 프린터를 구비해야 하므로 비용부담이 증가되는 단점이 있다. 또한, UV잉크방식의 경우 다양한 소재에 대해 인쇄가 이루어지므로 소재변경에 따른 분사노즐과 인쇄물 표면의 간격이 일정하지 않아 선명한 인쇄의 제공이 어려운 단점이 있다.

한국등록특허 10-1081702호(2011.11.02.등록; 이하 '선행문헌1'이라 함)은 UV라벨프린터용 헤드어셈블리를 제시하였다. 상기 선행문헌1은, 피딩롤러에 의해 이송되는 인쇄용 라벨용지에 이미지를 출력하는 UV라벨프린터에 장착되는 헤드어셈블리에 있어서, 상기 UV라벨프린터의 하우징에 고정되는 케이싱; 상기 케이싱 내부에 이송되는 상기 인쇄용 라벨용지의 상측으로 서로 일정간격으로 배치되는 2 이상의 헤드유니트; 및 상기 인쇄용 라벨용지의 이송방향으로 상기 각 헤드유니트의 후단에 배치되는 경화부를 가지는 경화장치를 포함하고, 상기 2 이상의 헤드유니트는 서로 다른 잉크를 도포하는 것을 특징으로 한다. 상기 선행문헌1은 색잉크, 바니시잉크 또는 화이트잉크를 이용하여 대상물에 도포가 이루어지도록 할 수 있으나, 모두 UV광을 조사하여 경화시키는 UV잉크에 관한 것으로 성질이 다른 솔벤트잉크와 혼합사용할 수 있는 구조에 대해서는 에 대해서는 언급되지 않았고, UV광에 의한 노즐의 잉크 경화를 방지하기 위해 헤드노즐과 경화부가 이격되어 배치된다.

한국공개특허 10-2009-0044235호(2009.05.07.공개; 이하 '선행문헌2'이라 함)은 복합 프린터 및 이의 인쇄 방법을 제시하였다. 상기 선행문헌2는, 인쇄 대상물이 설치되는 작업테이블을 구비한 본체 프레임; 상기 본체 프레임의 상면에서 상기 본체 프레임의 길이방향을 따라 이동가능하게 설치된 이동 프레임; 상기 이동 프레임의 일측에 길이방향을 따라 이동가능하게 설치되고, 상기 인쇄 대상물의 표면에 전처리용 코팅액을 분사하는 노즐과, 상기 인쇄 대상물의 표면 또는 상기 전처리 코팅액이 분사된 표면에 이미지 인쇄용 잉크를 분사하는 다수의 노즐을 구비한 프린터 헤드부; 상기 본체 프레임 및 이동 프레임에 각각 설치되어 상기 이동 프레임과, 상기 프린터 헤드부가 이동되도록 하는 다수의 구동부; 상기 프린터 헤드부 또는 상기 이동 프레임에 설치되어 상기 인쇄 대상물의 표면으로 분사된 코팅액 및 잉크가 경화되도록 건조시키는 건조부; 및 인쇄 데이터에 따라 상기 전처리 코팅액 및 인쇄 잉크의 분사 제어신호를 상기 프린터 헤드부로 출력하고, 상기 프린터 헤드가 인쇄 위치로 이동하도록 위치 제어 신호를 구동부로 출력하는 제어부를 포함하여 구성된다. 상기 선행문헌2는 다수의 노즐을 구비하여 솔벤트잉크와 UV잉크중 어느 하나를 선택하여 인쇄가 이루어지는 방법을 제시하였지만 둘이 함께 사용할 수 있는 구조에 대해서는 제공하지 못하였다.

따라서, 기존의 솔벤트잉크와 UV잉크를 함께 사용하여 각각 별로도 구비할 필요없이 인쇄가 이루어질 수 있는 새로운 구조를 갖는 프린터에 대한 연구가 필요하다.

한국등록특허 10-1081702호(2011.11.02.등록; 이하 '선행문헌1'이라 함)은 UV라벨프린터용 헤드어셈블리 한국공개특허 10-2009-0044235호(2009.05.07.공개; 이하 '선행문헌2'이라 함)은 복합 프린터 및 이의 인쇄 방법

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 평판프린터는,

프린터 헤드에 UV잉크를 공급하는 노즐과 솔벤트잉크를 공급하는 노즐과 분사된 UV잉크를 경화시키는 UV램프를 모두 구비하여 하나의 프린터를 통해서 솔벤트잉크 인쇄와 UV잉크 인쇄가 모두 가능하게 하되, UV램프의 조사에 의해 UV잉크를 분사하는 UV노즐에서 UV잉크가 경화되는 것을 방지하고, UV램프에서 발생된 열에 의해 솔벤트잉크를 분사하는 솔벤트노즐에서 솔젠트잉크가 휘발되어 응고되는 것을 방지할 수 있는 구조를 갖는 듀얼 잉크공급구조를 갖는 평판프린터의 제공을 목적으로 한다.

상기 과제를 해소하기 위한 본 발명의 평판프린터는,

평판테이블에 안치된 인쇄대상물을 평판테이블의 일단에서 길이방향으로 이동시키면서 인쇄가 이루어지는 평판프린터에 있어서, 인쇄대상물이 안치되는 평판테이블이 삽통되도록 설치되고, 평판테이블의 상부면에는 상부로 개폐되는 덮개가 결합되고, 전면일측는 각종 설정을 표시하는 디스플레이창이 형성되고, 상기 디스플레이창 하부에 설치되는 조작버튼을 포함하는 본체와; 상기 본체 외부 측면에 설치되어 다수의 색상잉크통이 결합된 잉크모듈과; 상기 잉크모듈로부터 잉크공급라인을 통해 잉크를 유입받아 분사하는 프린터헤드와; 상기 본체 내부에서 평판테이블 상부에 수평으로 설치되어 프린터헤드를 수평방향으로 이동시키는 볼스크류인 수평이동체와; 상기 구동과 각종 설정을 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되되, 상기 잉크모듈은, 본체 양측에 분리구성하여 어느 일측에는 솔벤트잉크를 저장하고, 타측에는 UV잉크를 저장하여 프린터헤드로 공급되도록 하고, 상기 프린터헤드는, 솔벤트잉크를 분사하는 솔벤트노즐과, UV잉크를 분사하는 UV노즐과, 분사된 UV잉크를 경화시키는 UV램프가 하나의 모듈로 설치되게 할 수 있다.

상기 프린터헤드는, 솔벤트노즐로 구성되어 색상을 공급하는 제1노즐세트와; 상기 제1노즐세트의 일측면에 연속장착되고, UV노즐로 구성되어 색상을 공급하는 제2노즐세트와; 상기 제2노즐세트와 이격된 위치인 제1노즐세트 측면에 설치되어 제2노즐세트에서 분사된 UV잉크를 경화시키는 UV램프;를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 UV램프는 LED로 구성되고, LED가 식장된 PCB 후면에는 방열수단이 설치될 수 있다.

또한, 상기 방열수단은, PCB 후면에 접하여 LED에서 발생된 열을 흡수하는 열전도판과; 상기 열전도판에 일단이 삽설되고 타단이 외부로 길게 노출된 히트파이프와; 상기 외부로 노출된 히트파이프에 다수 장착된 방열핀과; 상기 다수의 방열핀에 송풍시켜 열교환이 이루어지게 하는 방열팬;을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 본체에는 평판테이블을 수직방향으로 이동시키는 수직이동체가 더 설치되되, 상기 수직이동체는, 평판테이블의 4개 지점에 설치되는 너트블록과; 상기 너트블록 각각에 축설되는 수직볼스크류축과; 상기 수직볼스크축을 회전가능하도록 본체에 고정시키는 고정대와; 상기 수직볼스크류축 중 어느 하나의 수직볼스크류축에 결합되어 회전동력을 전달하는 모터;를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 프린터헤드에는, 발광부와 수광부로 구성되어 인쇄대상물과의 간격을 측정하는 거리측정센서가 더 설치되고, 상기 거리측정센서에서 측정된 측정값에 의해 평판테이블을 승강시켜 프린터헤드와 인쇄대상물을 일정간격으로 유지시키게 할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 거리측정센서의 허용오차범위를 설정하여 UV잉크의 중복적층에 의해 가변되는 프린터헤드와 인쇄대상물의 간격이 허용오차범위 이내의 경우에는 평판테이블 승강에 의한 간격조절이 이루어지지 않도록 할 수 있다.

상기 해결수단에 의한 본 발명의 평판프린터는,

하나의 프린터헤드에 UV잉크와 솔벤트잉크를 분사하는 UV노즐과 솔벤트노즐을 모두 구비하여 선택적인 분사가 가능하게 하였다. 특히 UV잉크를 경화시키는 UV램프를 솔벤트노즐에 접하여 설치함으로써 UV램프의 조사과정에서 UV노즐에서 UV잉크가 경화되는 것을 차단하여 노즐막힘에 의한 인쇄품질저하를 방지할 수 있다. 또한, UV램프 후면에는 냉각팬을 더 장착하여 UV램프에서 발생된 열에 의해 솔벤트노즐에서 솔벤트잉크가 휘발되어 응고되는 것을 차단하여 안정적인 인쇄가 가능하게 하였다. 따라서, 하나의 프린터를 통해 솔벤트잉크에 의한 인쇄와 UV잉크에 의한 인쇄가 선택적으로 이루어지게 하거나, 두가지를 모두 사용하여 인쇄하는 등 다양한 인쇄방식의 제공이 가능하게 되었다.

또한, 본 발명은 프린터 헤드에 설치된 거리측정센서를 구비하고 인쇄물을 안치하는 평판테이블을 승강가능하게 구성하여 평판테이블의 승강에 의해 노즐과 인쇄물 표면과의 거리를 일정하게 유지하는 등 다양한 두께의 인쇄물을 투입하여도 노즐과의 간격유지를 통해 인쇄품질을 일정하게 제공할 수 있어 제품의 인쇄 신뢰도를 향상시킬 수 있는 장치의 제공이 가능하게 되었다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 평판프린터를 도시한 사시도.
도 2와 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 평판프린터의 프린터헤드를 개략도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 평판프린터의 수평이동체를 도시한 개략도.
도 5는 본 발명에 따른 평판프린터의 측면도.
도 6은 본 발명의 평판테이블을 도시한 평면도.
도 7은 본 발명의 수직이동체를 도시한 개략도.
도 8은 본 발명의 거리측정센서를 갖는 프린터헤드를 도시한 개략도.

이하, 본 발명을, 바람직한 실시예를 통하여 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 평판프린터를 도시한 사시도이고, 도 2와 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 평판프린터의 프린터헤드를 도시한 개략평면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 평판프린터의 수평이동체를 도시한 개략평면도이다.

참조한 바와같이 본 발명에 따른 평판프린터(10)는, 본체(20)와, 상기 본체 외부에 설치되는 잉크모듈(30)과, 상기 본체 내부에 설치되고 잉크모듈로부터 잉크를 공급받아 분사시키는 프린터헤드(40)와, 프린터헤드를 이동시키는 수평이동체(50)와, 상기 각 장치의 구동과 각종 설정을 제어하는 제어부(60)를 포함하여 구성된다.

상기 본체(20)는, 인쇄대상물이 안치되는 평판테이블(24)이 전후 방향으로 삽통되도록 설치되고, 상기 평판테이블 또는 본체에는 안치된 인쇄대상물을 일측으로 이동시키는 이동수단을 포함한다. 여기서 상기 이동수단은 공급롤에 의한 이동방식을 포함한 공지된 평판프린터의 인쇄대상물 이동수단이 적용될 수 있다. 또한 본체는 평판테이블의 상부면에 덮개(21)가 결합되어 탈착이 용이하게 이루어지게 할 수 있다.

상기 덮개(21)를 분리시키는 방법으로는 덮개와 접하는 본체면에 걸림턱을 형성하여 걸림턱에 덮개를 안치하거나 덮개를 완전 분리하게 할 수 있으며, 본체 후면을 덮개와 힌지결합시켜 회동에 의한 본체 상부를 개방하게 할 수 있다. 물론 상기 덮개는 본체 상부면 전체를 덮거나 개방되게 할 수 있으나, 도시된 바와같이 양측에 구동장치가 안치되는 부분을 제외한 실질적으로 인쇄가 이루어지는 면의 상부만 개방이 이루어지게 하여 후술되는 프린터헤드를 수리하거나 교체가 가능하게 할 수 있다.

또한, 상기 본체(20)의 전면일측에는 각종 설정을 표시하는 디스플레이창(22)이 형성되고, 상기 디스플레이창 하부에 설치되는 조작버튼(23)이 형성된다. 이때 상기 디스플레이창을 터치패드로 형성하여 별도의 조작버튼 없이 각종 설정이 입력되게 할 수 있다.

다음으로 상기 잉크모듈(30)은, 본체의 일측에 결합되거나 양측으로 분리하여 결합되는 것으로 내부에 다수의 색상잉크가 저장된다. 특히 본 발명에서는 솔벤트잉크와 UV잉크를 모두 제공하고 있으므로, 잉크모듈에는 각각 솔벤트잉크와 UV잉크의 해당 색상이 저장된다. 예컨대 솔벤트잉크와 UV잉크는 각각 CMYK(Cyan, Magenta, Yellow, Black)색상을 구비하여 총 8개의 색상잉크통(31)이 연결되며, 잉크 종류에 따라 본체의 양측면에 각각 4개씩 분리저장하여 잉크보충시 2종류의 잉크를 혼돈하여 잘못 보충하는 것을 방지할 수 있다.

상기 색상잉크통(31)의 잉크는 잉크공급라인(32)을 통해 본체 내부로 공급되며, 상기 잉크공급라인은 본체 측면이나 후면의 통공을 통해 본체 내부로 연결된다.

이러한 색상잉크통(31)의 수는 총 8개에 한정하는 것은 아니며, 제공되는 평판프린터의 용도에 따라 색상수를 더 증가시키는 것도 본 발명의 권리에 포함된다 할 것이다.

상기 프린터헤드(40)는, 본체 내부에서 평판테이블의 상부에 위치하여 평판테이블에 안치되는 인쇄대상물에 잉크를 분사하여 인쇄가 이루어지게 한다.

상기 프린터헤드(40)는 도 2를 참조한 바와같이 4개의 솔벤트노즐(411)로 구성되어 색상을 공급하는 제1노즐세트(41)와, 상기 제1노즐세트의 일측면에 연속장착되고 4개의 UV노즐(421)로 구성되어 색상을 공급하는 제2노즐세트(42)와, 상기 제2노즐세트와 이격된 위치인 제1노즐세트 측면에 설치되어 제2노즐세트에서 분사된 UV잉크를 경화시키는 UV램프(43)가 하나의 모듈을 형성하여 구성된다. 상기 프린터헤드(40)의 각 노즐은 잉크공급라인(32)을 통해 색상잉크통(31)과 연결되어 잉크를 공급받도록 하고, 상기 UV램프(43)는 제어부에 의해 UV노즐에서 UV잉크가 분사되면 UV광을 조사하여 UV잉크가 경화되도록 한다. 이 때 인쇄방향은 UV노즐이 장착된 부분이 선행되어 진행되면서 분사가 이루어고 이어서 UV노즐에서 분사된 UV잉크가 인쇄된 부분을 UV램프가 지나가면서 UV를 조사하여 경화가 이루어지게 한다.

여기서 상기 UV램프(43)는 UV노즐(421)과 근접하여 배치되면 UV램프에서 조사되는 광이 UV노즐에 직접 또는 간접적으로 전달되어 UV노즐에 잔존하는 UV잉크를 경화시키게 함으로 UV노즐과 UV램프를 최대한 이격시켜 배치함으로써 UV노즐에서의 경화문제를 해소시킬 수 있다. 또한, 상기 UV램프(43)는 LED(431)로 형성하여 전력소모량을 최소화하면서 최대의 효과를 제공하게 할 수 있다.

아울러 도 3을 참조한 바와같이 상기 UV램프(43)의 후면에는 방열수단(44)이 더 설치될 수 있다. 본 발명의 UV램프(43)를 LED로 형성하면 고열이 발생하게 된다. 이러한 고열은 인접한 솔벤트노즐(411)에 열을 전달하여 솔벤트노즐에서 배출되는 솔벤트잉크의 휘발성분인 용제를 휘발시켜 잉크를 일부 응고시킴으로 인쇄품질을 저하시킬 수 있다. 따라서, UV램프에서 발생된 열을 신속하게 배출시켜 인접한 솔벤트노즐로의 전달을 차단해 인쇄품질 저하를 방지할 수 있다.

이러한 방열수단(44)은, UV램프(43)의 PCB(432) 후면에 접하여 LED(431)에서 발생된 열을 흡수하는 열전도판(441)과, 상기 열전도판에 일단이 삽설되고 타단이 외부로 길게 노출된 히트파이프(442)와, 상기 외부로 노출된 히트파이프에 다수 장착된 방열핀(443)과, 상기 다수의 방열핀에 송풍시켜 열교환이 이루어지게 하는 방열팬(444)을 포함하여 구성된다. 여기서 상기 히트파이프 없이 다량의 방열핀(443)과 방열팬(444)에 의해 열배출이 이루어지게 하거나, 방열핀 없이 히트파이프(442)와 방열팬(444)에 의해 열배출이 이루어지게 할 수 있다.

또한, 상기 UV램프(43)는 인접한 노즐과 동일하게 수직하방으로 광조사가 이루어지게 하지않고, 노즐의 분사방향과 2~5ㅀ 각도로 이격되어 노즐과 멀어지는 방향으로 광조사가 이루어지게해 인쇄대상물의 표면에 반사된 UV광이 노즐방향으로 입사되는 것을 방지할 수 있다.

상기 수평이동체(50)는, 본체 내부에 설치되어 프린터헤드(40)를 수평방향으로 이동시킨다.

도 4를 참조한 바와같이 수평이동체는 볼스크류로 구성된다. 더 상세하게는 본체(20) 내부에서 평판테이블 상부에 수평으로 설치되는 수평볼스크류축(52)과, 상기 수평볼스크류축을 본체양측벽에 고정시키는 고정대(53)와, 상기 수평볼스크류축의 일측에 축설 또는 교차되도록 설치되어 수평볼스크류축을 회전시키는 모터(54)와, 상기 수평볼스크류축이 삽통되도록 결합되어 수평볼스크류축의 회전방향에 따라 좌우로 이동하고 일측에 프린터헤드가 결합되는 너트블록(51)을 포함하여 구성된다. 상기 수평이동체(50)는 볼스크류를 내설한 LM가이드로 사용하여 너트블록(51)이 수평볼스크류축(52)과 같이 회전되는 것을 방지하면서 수평방향으로만 이동이 가능하게 할 수 있다.

한편 본 발명의 평판프린터는 본체에 수직이동체(70)를 더 장착하여 평판테이블(24)을 상하 이동 가능하게 할 수 있다.

도 5 내지 7을 참조한 바와같이 상기 수직이동체(70)는, 평판테이블의 4개 지점에 설치되는 너트블록(71)과, 상기 너트블록 각각에 축설되는 수직볼스크류축(72)과, 상기 수직볼스크축을 회전가능하도록 본체에 고정시키는 고정대(73)와, 상기 수직볼스크류축 중 어느 하나의 수직볼스크류축에 결합되어 회전동력을 전달하는 모터(74)를 포함하여 구성된다.

상기 모터(74)는 감속기가 장착되어 정밀한 이동이 가능하게 하며, 상기 모터는 제어부에 의해 제어되어 평판테이블의 이동을 조절한다. 즉, 모터(74)의 구동에 의해 어느 하나의 수직볼스크류축(72)을 회전시키면 평판테이블(24)은 4개의 수직볼스크류축에 지지되어 수평을 유지하면서 동일한 높이만큼 이동이 가능하게 된다.

또한 상기 수직볼스크류축(72)은 도시된 4개로 설치하는 방법 이외에 평판테이블의 폭방향으로 2개만 설치되거나, 모터와 연결되는 어느 하나에만 수직볼스크류축을 설치하고 나머지 3개 지점은 지지봉과 볼베어링으로 지지가 이루어지게 하는등 다양한 수단이 적용될 수 있다.

본 발명의 평판프린터(10)에는 거리측정센서(45)를 더 장착하여 다양한 두께로 제공되는 인쇄대상물과 프린터헤드의 간격을 조절하게 할 수 있다.

도 8을 참조한 바와같이 프린터헤드(40)의 일측에 발광부와 수광부로 구성된 거리측정센서(45)를 장착하고, 거리측정센서는 제어부(60)와 전기적으로 연결해 각종 측정값을 전송하게 할 수 있다.

이와같이 거리측정센서(45)가 설치되면 인쇄대상물이 공급되면 거리측정센서의 발광부에서 조사된 빛을 수광부에서 입사받아 거리를 측정하고, 측정된 거리값은 제어부(60)로 전송하여 프린터헤드와 인쇄대상물 사이에 최적의 인쇄를 제공하는 최적거리값와 비교하고, 비교에 의해 차이가 발생되면 제어부(60)는 수직이동체(70)의 모터(74)를 작동시켜 인쇄대상물이 안치된 평판테이블을 승강시켜 최적거리값과 동일한 간격으로 설정할 수 있다.

또한 본 발명은 UV잉크 인쇄를 통해 부분적으로 잉크를 중복적층시켜 입체감을 형성할 때에는 제어부를 통해 인쇄대상물의 표면으로부터 돌출되는 두께를 허용오차범위로 미리 설정하여 상기 허용오차범위 내에서는 프린터헤드와 인쇄대상물 사이의 거리 조정이 이루어지지 않게 할 수 있다. 예컨대 미리 인쇄대상물과 프린터헤드의 간격이 설정된 상태에서는 설정된 간격을 기준으로 인쇄과정에서 UV잉크의 중복적층으로 인쇄대상물과 프린터헤드의 간격이 가변되어도 가변된 정도가 허용오차범위 이내이면 평판테이블 이동없이 인쇄작업을 계속 진행하게 할 수 있다.

또한, UV잉크와 솔벤트 잉크를 모두 구비하고 있으므로, 하나의 인쇄물에 솔벤트잉크를 이용하여 실사와 동일한 인쇄가 이루어지게 하면서 부분적으로 UV잉크에 의한 입체갑을 제공하여 실사와 유사한 인쇄와 재질감을 동시에 제공할 수 있다.

이와같이 구성된 본 발명의 평판프린터(10)는 UV잉크와 솔벤트잉크를 모두 구비하여 인쇄가 가능함으로 하나의 장치를 이용하여 UV잉크인쇄와 솔벤트잉크인쇄가 가능하면 필요에 의해서는 두 인쇄방식을 혼합하여 제공할 수 있다. 또한, 잉크를 저장하는 색상잉크통(31)을 본체의 양측면에 각각 설치하되 UV잉크와 솔벤트잉크를 분리하여 배치함으로써 잉크보충시 혼돈에 의해 두 잉크가 서로 섞이는 것을 방지할 수 있다.

인쇄는 평판테이블(24)과 프린터헤드(40)와의 간격을 인쇄최적 간격으로 조절한 다음 인쇄가 진행되며, 인쇄과정에서는 UV잉크나 솔젠트잉크 중 어느 하나를 선택하여 해당 노즐을 통해 인쇄가 이루어지거나 두 잉크를 모두 사용하여 인쇄가 이루어지게 할 수 있다. 이때 UV노즐(421)에 의해 UV잉크가 분사되면 이를 경화시키기 위해 UV램프(43)가 작동되며, UV램프의 작동에 의해 발생되는 열로 솔벤트노즐(411)이 막히는 것을 방지하기 위해 방열수단(44)에 의해 UV램프에 발생된 열을 신속하게 배출시킴으로써 고품질 인쇄를 제공할 수 있다.

10 : 평판프린터
20 : 본체
21 : 덮개 22 : 디스플레이창
23 : 조작버튼 24 : 평판테이블
30 : 잉크모듈
31 : 색상잉크통 32 : 잉크공급라인
40 : 프린터헤드
41 : 제1노즐세트 42 : 제2노즐세트
43 : UV램프 44 : 방열수단
45 : 거리측정센서
411 : 솔벤트노즐 421 : UV노즐
431 : LED 432 : PCB
441 : 열전도판 442 : 히트파이프
443 : 방열핀 444 : 방열팬
50 : 수평이동체
51,71 : 너트블록 52 : 수평볼스크류축
53,73 : 고정대 54,74 : 모터
60 : 제어부
70 : 수직이동체
72 : 수직볼스크류축

Claims

평판테이블에 안치된 인쇄대상물을 평판테이블의 일단에서 길이방향으로 이동시키면서 인쇄가 이루어지는 평판프린터에 있어서,
인쇄대상물이 안치되는 평판테이블(24)이 삽통되도록 설치되고, 평판테이블의 상부면에는 상부로 개폐되는 덮개(21)가 결합되고, 전면일측는 각종 설정을 표시하는 디스플레이창(22)이 형성되고, 상기 디스플레이창 하부에 설치되는 조작버튼(23)을 포함하는 본체(20)와; 상기 본체 외부 측면에 설치되어 다수의 색상잉크통(31)이 결합된 잉크모듈(30)과; 상기 잉크모듈로부터 잉크공급라인(32)을 통해 잉크를 유입받아 분사하는 프린터헤드(40)와; 상기 본체 내부에서 평판테이블 상부에 수평으로 설치되어 프린터헤드를 수평방향으로 이동시키는 수평이동체(50)와; 상기 구동과 각종 설정을 제어하는 제어부(60);를 포함하여 구성되되,
상기 잉크모듈(30)은, 본체 양측에 분리구성하여 어느 일측에는 솔벤트잉크를 저장하고, 타측에는 UV잉크를 저장하여 프린터헤드로 공급되도록 하고,
상기 프린터헤드(40)는, 솔벤트잉크를 분사하는 솔벤트노즐(411)과, UV잉크를 분사하는 UV노즐(421)과, 분사된 UV잉크를 경화시키는 UV램프(43)가 하나의 모듈로 설치되는 것을 특징으로 하는 평판프린터.
제1항에 있어서,
상기 프린터헤드(40)는,
솔벤트노즐(411)로 구성되어 색상을 공급하는 제1노즐세트(41)와;
상기 제1노즐세트의 일측면에 연속장착되고, UV노즐(421)로 구성되어 색상을 공급하는 제2노즐세트(42)와;
상기 제2노즐세트(42)와 이격된 위치인 제1노즐세트(41) 측면에 설치되어 제2노즐세트에서 분사된 UV잉크를 경화시키는 UV램프(43);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 평판프린터.
제2항에 있어서,
상기 UV램프(43)는 LED(431)로 구성되고, LED가 식장된 PCB(432) 후면에는 방열수단(44)이 설치되는 것을 특징으로 하는 평판프린터.
제3항에 있어서,
상기 방열수단(44)은,
PCB 후면에 접하여 LED에서 발생된 열을 흡수하는 열전도판(441)과;
상기 열전도판에 일단이 삽설되고 타단이 외부로 길게 노출된 히트파이프(442)와;
상기 외부로 노출된 히트파이프에 다수 장착된 방열핀(443)과;
상기 다수의 방열핀에 송풍시켜 열교환이 이루어지게 하는 방열팬(444);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 평판프린터.
제1항에 있어서,
상기 본체(20)에는 평판테이블(24)을 수직방향으로 이동시키는 수직이동체(70)가 더 설치되되,
상기 수직이동체(70)는,
평판테이블의 4개 지점에 설치되는 너트블록(71)과;
상기 너트블록 각각에 축설되는 수직볼스크류축(72)과;
상기 수직볼스크축을 회전가능하도록 본체에 고정시키는 고정대(73)와;
상기 수직볼스크류축 중 어느 하나의 수직볼스크류축에 결합되어 회전동력을 전달하는 모터(74);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 평판프린터.
제5항에 있어서,
상기 프린터헤드(40)에는, 발광부와 수광부로 구성되어 인쇄대상물과의 간격을 측정하는 거리측정센서(45)가 더 설치되고,
상기 거리측정센서에서 측정된 측정값에 의해 평판테이블을 승강시켜 프린터헤드와 인쇄대상물을 일정간격으로 유지시키게 한 것을 특징으로 하는 평판프린터.
제6항에 있어서,
상기 제어부(60)는 거리측정센서(45)의 허용오차범위를 설정하여 UV잉크의 중복적층에 의해 가변되는 프린터헤드(40)와 인쇄대상물의 간격이 허용오차범위 이내의 경우에는 평판테이블(24) 승강에 의한 간격조절이 이루어지지 않도록 한 것을 특징으로 하는 평판프린터.