KR20190078218A

KR20190078218A - Uv경화 잉크젯프린터

Info

Publication number: KR20190078218A
Application number: KR1020170180029A
Authority: KR
Inventors: 이상진
Original assignee: (주)이마젠코리아
Priority date: 2017-12-26
Filing date: 2017-12-26
Publication date: 2019-07-04

Abstract

본 발명은 논스톱 원 사이클의 프린팅 출력과 동시에 칼라 배색 인쇄층 및 광택코팅층의 다중 인쇄층을 형성하여 고품질의 입체 출력물을 얻을 수 있도록 함과 더불어 칼라 배색의 기본 색상인 삼원색과 검정색에 더하여 바탕색으로 적용하기 위한 백색의 UV 경화성 잉크들을 각각 대응의 잉크헤드를 통해 잉크젯 모듈러에 다양하게 조합 배치함으로써 프린팅 소재의 바탕색상이나 투명 여부와 무관하게 사용자가 원하는 형태의 인쇄가 가능토록 하고, UV램프를 각기 다른 파장대의 자외선 광이 방출되도록 구성하여 프린팅 된 복합 인쇄층의 표면과 내부에 대한 UV 경화를 균일하면서도 신속하게 이루어 복합 인쇄층의 품질 안정성 확보는 물론 빠른 경화 촉진으로 인한 생산성이 향상되도록 한 UV경화 잉크젯프린터에 관한 것이다.
본 발명은 본체 양측으로 배치되어진 원단공급보빈 및 출력물 권취보빈과, 본체 상측의 슬라이딩 플랫폼상에 설치되어 왕복 이동하는 잉크젯 모듈러와, UV 경화성 잉크를 분사하기 위한 잉크헤드와, 잉크젯 모듈러 일측으로 배치되어 자외선 광을 방출하기 위한 UV램프와, 프린팅 소재 이송롤러로 구성되어진 UV경화 잉크젯프린터에 있어서, 잉크젯 모듈러의 하측으로 계단형의 다단 설치부를 구비한 헤드설치판을 설치하되, 일측 다단 설치부에는 삼원색과 블랙의 잉크헤드를 배열하고 타측 다단 설치부에는 광택코팅제 잉크헤드를 단독 배열한 것을 특징으로 한다.

Description

UV경화 잉크젯프린터{UV curing inkjet printer}

본 발명은 논스톱 원 사이클의 프린팅 출력과 동시에 칼라 배색 인쇄층 및 광택코팅층의 다중 인쇄층을 형성하여 고품질의 입체 출력물을 얻을 수 있도록 함과 더불어 칼라 배색의 기본 색상인 삼원색과 검정색에 더하여 바탕색으로 적용하기 위한 백색의 UV 경화성 잉크들을 각각 대응의 잉크헤드를 통해 잉크젯 모듈러에 다양하게 조합 배치함으로써 프린팅 소재의 바탕색상이나 투명 여부와 무관하게 사용자가 원하는 형태(단방향 인쇄 내지 양방향 인쇄)의 인쇄가 가능토록 하고, UV램프를 각기 다른 파장대의 자외선 광이 방출되도록 듀얼타입으로 구성하여 프린팅 된 복합 인쇄층의 표면과 내부에 대한 UV 경화를 균일하면서도 신속하게 이루어 복합 인쇄층의 품질 안정성 확보는 물론 빠른 경화 촉진으로 인한 생산성이 향상되도록 한 UV경화 잉크젯프린터에 관한 것이다.

주지의 UV경화 잉크젯프린터는 디지털 제어부의 영상 신호를 소프트웨어적으로 보색변환 처리한 상태에서 프린터 잉크헤드(Ink Head)를 통해 자주(마젠타: M), 노랑(엘로우: Y), 청록(시안: C) 삼원색과 검정(블랙: B) 색의 UV 경화성 잉크를 종이나 필름지 및 직물 등의 다양한 프린팅 소재 표면으로 분사하여 설정된 패턴의 문양과 색채를 실사출력하는 장치로서, 색상발현의 선명도가 뛰어나고 UV 발광 다이오드 모듈러(UV램프)의 자외선 광으로부터 UV 경화성 잉크의 경화가 촉진되어 빠른 인쇄 출력에 따른 생산성이 향상됨과 더불어 프린팅 소재의 종류나 두께에 무관하게 안정적이면서도 고품질의 인쇄가 가능하여 여러 산업분야에 걸친 디지털 출력장치물로 광범위하게 보급 사용되고 있는 것이다.

위와 같은 통상의 UV경화 잉크젯프린터는 도 1 내지 도 2와 같이 지지프레임 구조의 본체(1) 양측방향으로 원단공급보빈(프린팅소재공급보빈)(2)과 인쇄 출력물 권취보빈(3)이 배치되고, 본체 상측에서 슬라이딩 플랫폼상에 배치되어 원단(프린팅 소재) 이송방향과 90°로 직교하는 방향으로 왕복 이동하는 잉크젯 모듈러(4)를 구비하며, 상기 잉크젯 모듈러(4) 하측에 삼원색(Cyan(연청) / Magenta(선홍) / Yellow(노랑))과 블랙(Black)의 4색 UV 경화성 잉크를 분사하기 위한 칼라 배색 잉크헤드(5)가 정렬 배치되고, 잉크젯 모듈러 일측으로 UV램프(6)를 추가 장착함과 더불어 프린팅 소재(P) 이송을 위한 구동롤러(7) 및 가압롤러(핀치롤러)(8)가 마련되어 구성되는 것이다.

이와 같은 구성으로 이루어진 종래의 UV경화 잉크젯프린터는 구동모터의 동력전달에 따라 회전하는 구동롤러(7)와 가압롤러(8) 간의 유기적 압지 작용에 따라 원단공급보빈(2)으로부터 프린팅 소재(P)가 급지 이송되고 왕복 이동하는 잉크젯 모듈러(4)의 하측에 장착되어진 잉크헤드(5)로부터 삼원색과 블랙의 4색 UV 경화성 잉크가 프린팅 소재(P) 표면으로 분사되어 설정된 패턴의 문양과 색채가 인쇄됨과 더불어 UV광개시제를 포함하고 있는 잉크(4색의 UV 경화성 잉크) 표면으로 UV램프(6)로부터 방출되어진 자외선 광을 실시간으로 투영하여 인쇄와 동시에 빠르게 경화시킨 상태에서 본체 일측의 권취보빈(3)에 인쇄 출력물을 감아줌으로써 원하는 디지털 프린팅 작업이 완료되는 것이다.

그러나, 4색의 UV 경화성 잉크를 1:1로 매칭 분사하기 위한 칼라 배색 잉크헤드(5)는 통상 최적의 혼합 발색 효율을 얻기 위하여 원단과 약 0.7~1mm 정도의 간격을 두고 잉크젯 모듈러(4) 하측에 일렬로 가지런히 정렬 설치되는 것으로, 잉크젯 프린터의 고성능화에 발맞추어 인쇄 잉크 표면의 변성이나 착색을 예방하고 광택 내지 빛의 난반사를 통한 입체적 프린팅 효과를 얻기 위하여 칼라 배색 잉크헤드 일측으로 별도의 광택코팅제 잉크헤드를 추가 배치 후 칼라 잉크 배색 인쇄와 동시에 그 표면으로 광택코팅제를 오버코트 할 경우 도포 된 칼라 배색 잉크 층과 광택코팅제의 도포 층이 더해져 전체적인 인쇄 잉크층의 두께가 프린팅 소재(원단)(P)와 칼라 배색 잉크헤드(5) 간에 설정된 간격을 초과하기 쉽고, 이와 같은 상태에서 프린팅 구간을 왕복하는 복수의 잉크헤드 끝단부(노즐부위) 내지 잉크젯 모듈러(4) 하측이 다중 인쇄층(칼라 배색 잉크 및 광택코팅제 잉크의 중합 인쇄층)에 충돌 접촉하면서 긁힘 및 박리 등의 현상이 발생하여 다중 인쇄층 품질 저하 및 불량 발생으로 이어져 1회의 프린팅 작업만으로는 입체적 복합 인쇄층를 출력하기 어려운 것이다.

이에, 기능성 광택코팅제를 손상 없이 칼라 배색 잉크 표면으로 연이어 오버코트하기 위해서는 4색의 칼라 배색 잉크를 1차적으로 인쇄한 다음 가동 중지상태에서 원단을 초기 프린팅 위치로 이동하여 재 급지 한 후 광택코팅제 인쇄공정을 2차에 걸쳐 분할 수행해야 하는 것으로, 이러한 과정(분할의 인쇄공정 및 분할의 재급지공정)에서 인쇄된 칼라 배색 잉크층의 표면으로 광택코팅제를 균일한 두께로 코팅하기란 쉽지 않고 코팅 위치를 정확하게 재설정하는 것 역시 기술적으로 많은 어려움이 따르는 것인바, 칼라 배색 인쇄층과 광택코팅층의 다중 프린팅 작업이 번거롭고 작업시간 또한 지연되어 생산성이 저하됨은 물론 고품질의 복합 인쇄 출력물을 얻을 수 없는 것이다.

또한, 잉크젯 모듈러 하측에 배치되어진 잉크헤드로부터는 마젠타(M), 엘로우(Y), 시안(C)의 삼원색과 블랙(B)의 4색 UV 경화성 잉크(칼라 배색 잉크) 외에 바탕 색상으로 적용하기 위한 백색 잉크 등을 추가적으로 공급 분사할 수 없는 것이므로, 투명의 비닐 시트지와 같은 프린팅 소재를 원단으로 사용할 경우 단면 인쇄를 제외한 양면 인쇄는 힘들고 어둡고 짙은 계열의 색채를 띤 프린팅 소재에 인쇄시 4색의 칼라 배색이 바탕색상에 묻혀 설정된 패턴의 문양과 색채 그대로를 도드라지게 표출 인쇄하기가 쉽지 않아 프린팅 소재의 투명 여부 및 바탕색상과 무관한 다양한 형태의 인쇄 구현이 어려운 것이다.

한편, 프린팅 소재 표면에 인쇄된 UV 경화성 잉크는 UV램프로부터 방출하는 자외선 광을 받아 경화 반응을 일으키는 과정에서 UV 경화성 잉크의 폴리머층(중합된 잉크층) 두께 여하에 따라 효율적인 경화를 위한 맞춤형 자외선 광이 공급되어야 할 것으로 폴리머층 표면 경화는 자외선 광의 짧은 파장대에서 효율적으로 경화가 촉진되고 폴리머층 내부 경화는 비교적 긴 파장대에서 효율적인 경화가 촉진되는 것이나, 일반적인 UV경화 잉크젯프린터의 경우 UV램프로부터 방출하는 자외선 광이 UV 경화성 잉크의 폴리머층 두께와 무관하게 설정된 대역의 파장만을 방출하는 것이므로 폴리머층의 변화에 따라 UV 경화시간이 매번 달라짐과 더불어 칼라 배색 인쇄층 전체에 대한 경화를 신속하면서도 균일하게 촉진시킬 수 없어 UV경화 잉크젯프린터의 전체적인 출력 시간 지연으로 인한 생산성 저하 및 인쇄 품질의 안정성을 효율적으로 관리할 수 없는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 효율적으로 개선하기 위하여 개발된 것으로, 칼라 배색을 위한 삼원색 및 블랙의 잉크헤드들과 바탕색으로 적용하기 위한 백색의 잉크헤드와 입체 효과를 부여하기 위한 광택코팅제 잉크헤드를 잉크젯 모듈러 하측에 장착되어진 헤드설치판의 계단형 다단 설치부에 배치하되, 프린팅 소재와 가장 근접하도록 위치한 다단 설치부에 삼원색과 블랙 및 백색 잉크헤드들을 함께 배열하고 이들 잉크헤드(삼원색, 블랙, 백색)가 설치된 다단 설치부 보다 프린팅 소재와의 이격 거리가 먼 타측 다단 설치부에는 광택코팅제 잉크헤드를 단독 배열하여 프린팅 과정에서 광택코팅제 손상 없이 칼라 배색 인쇄층과 광택코팅층의 다중 인쇄층이 논스톱 원 사이클 방식으로 신속하게 출력되도록 함에 그 목적이 있는 것이다.

본 발명은 헤드설치판의 다단 설치부에 배열된 삼원색과 블랙의 잉크헤드를 한 조로 조합하여 단독 내지는 복수로 이중 배치함과 더불어 조합되어진 삼원색과 블랙 잉크헤드의 전방 내지 중간 위치에 바탕색을 부여하기 위한 백색 잉크헤드를 이격 배치하여 프린팅 소재의 투명 여부 및 기본 바탕색상과 무관하게 설정된 패턴의 문양과 색채 그대로를 단면 또는 양면 방향으로 용이 간편하게 인쇄할 수 있도록 함에 다른 목적이 있는 것이다.

또한, 본 발명은 칼라 배색 및 코팅을 위한 UV 경화성 잉크의 경화 촉진을 위하여 잉크젯 모듈러 일측에 배치된 UV램프를 각기 다른 파장대의 자외선 광이 방출되도록 듀얼타입으로 구성하여 복합 인쇄층의 표면과 내부에 대한 경화를 인쇄와 동시에 신속 균일하게 촉진시켜 UV 경화 시간 단축에 따른 생산성과 품질 안정성을 확보함에 또 다른 목적이 있는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 본체 양측으로 배치되어진 원단공급보빈 및 인쇄 출력물 권취보빈과, 본체 상측의 슬라이딩 플랫폼상에 설치되어 왕복 이동하는 잉크젯 모듈러와, UV 경화성 잉크를 분사하기 위한 잉크헤드와, 잉크젯 모듈러 일측으로 배치되어 자외선 광을 방출하기 위한 UV램프와, 프린팅 소재 이송롤러로 구성되어진 UV경화 잉크젯프린터에 있어서, 상기 잉크젯 모듈러의 하측으로 계단형의 다단 설치부를 구비한 헤드설치판을 설치하되 일측 다단 설치부에는 삼원색과 블랙의 잉크헤드를 배열하고 타측 다단 설치부에는 광택코팅제 잉크헤드를 단독으로 배열토록 한 것을 기술적 구성상의 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 삼원색과 블랙의 잉크헤드가 설치되어진 다단 설치부에 백색 잉크헤드를 추가적으로 배열하되, 상기 백색 잉크헤드를 정렬되어진 삼원색과 블랙의 잉크헤드 전방으로 배치하거나, 삼원색과 블랙의 잉크헤드를 한 조로 정렬하여 이중 배치하고 백색 잉크헤드는 이중 배치되어진 잉크헤드(정렬되어진 삼원색과 블랙) 사이의 중간 위치에 배열토록 한 것을 다른 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징으로는 UV램프를 각기 다른 파장대의 자외선 광이 방출되도록 듀얼타입으로 구성하는 것이다.

본 발명에 따르면, 잉크헤드 설치를 위한 헤드설치판에 단턱진 계단형의 다단 설치부를 일체로 형성하고 칼라 배색 및 바탕색으로 적용하기 위한 잉크헤드는 프린팅 소재와 가장 근접하는 다단 설치부에 배열함과 더불어 광택코팅제 잉크헤드는 프린팅 소재와 중간 내지 가장 먼 이격 거리의 다단 설치부에 구분 배치함으로써 복합 인쇄 과정에서 잉크헤드 노즐 및 잉크젯 모듈러와 광택코팅층 간의 접촉이 근본적으로 방지되어 고품질의 입체적 다중 인쇄층을 1회의 프린팅 작업만으로도 고속으로 출력가능하고, 많은 량의 광택코팅제 도포 인쇄가 가능하여 고도한 3D 입체효과를 충분히 구현할 수 있으며, 나아가 생산성 향상과 품질 안정성이 확보되는 이점을 얻는 것이다.

또한, 헤드설치판의 다단 설치부에 조합 배치되어진 백색 잉크헤드와 칼라배색 잉크헤드(삼원색 및 블랙 잉크헤드) 중 백색 잉크헤드를 칼라배색 잉크헤드 전방에 배치하거나 칼라배색 잉크헤드를 복수로 정렬한 후 중간위치에 배치하여 출력대상물인 프린팅 소재의 투명 여부 및 기본 바탕색상과 무관하게 구현하고자 하는 형태의 문양과 색채를 있는 그대로 단면 또는 양면 방향으로 인쇄할 수 있어 소비자가 원하는 다양한 패턴의 프린팅 출력물을 용이 간편하게 제공할 수 있는 것이며, 이에 더하여 UV램프를 각기 다른 파장대의 자외선 광이 방출되도록 듀얼타입으로 구성하므로 프린팅 된 UV 경화성 잉크의 표면 및 내부에 대한 균일한 UV 경화 촉진을 실현하여 제품 출력시간 단축 및 고품질의 다중 인쇄층을 얻을 수 있는 효과를 제공하는 것이다.

도 1 내지 도 2는 일반적인 UV경화 잉크젯프린터의 구조 설명을 위한 정면 및 측면 예시도
도 3은 본 발명에 따른 헤드설치판 평면 및 저면 입체 사시도
도 4는 본 발명의 헤드설치판 부착 예시도
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잉크헤드 배열도
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 UV램프 설치 예시도

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 하고, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이므로 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것으로 보아서는 아니 되며, 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

아울러, UV경화 잉크젯프린터의 일반적 구성요소에 대해서는 동일부호를 부여하며, 전반적인 프린팅 과정에 대한 작동 관계 또한 배경기술에서 기술한 바 있으므로 중복설명을 생략하도록 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 살펴보기로 한다.

도 3은 본 발명의 헤드설치판 평면 및 저면 입체 사시도 이고, 도 4는 본 발명에 따른 헤드설치판 부착 예시도 이며, 도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 헤드설치판에 장착되어진 잉크헤드 배열 예시도 이며, 도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 UV램프 설치도를 각각 도시한 것이다.

본 발명에 따른 UV경화 잉크젯프린터는 본체(1) 양측으로 배치되어진 원단공급보빈(2) 및 인쇄 출력물 권취보빈(3)과, 본체 상측의 슬라이딩 플랫폼상에 설치되어 왕복 이동하는 잉크젯 모듈러(4)와, UV 경화성 잉크를 분사하기 위한 칼라 배색 잉크헤드(5) 및 광택코팅제 잉크헤드(5a)와, 잉크젯 모듈러 일측으로 배치되어 자외선 광을 방출하기 위한 UV램프(6)와, 프린팅 소재(인쇄 출력물) 이송롤러(구동롤러 및 가압롤러)(7)(8)와, 잉크헤드 설치를 위한 헤드설치판(10)으로 구성된다.

도시된 실시 예의 상기 헤드설치판(10)은 잉크젯 모듈러(4) 하측에 장착되는 것으로 충격이나 흔들림 등의 외력에 대한 휨 모멘트를 안정적으로 관리할 수 있을 뿐만 아니라 최적의 칼라 배색을 얻기 위하여 설정된 잉크헤드와 프린팅 소재 간의 이격 거리를 일정하게 유지하기에 적합한 금속 판재를 기재로 하며, 잉크헤드 설치를 위한 계단형의 다단 설치부(10a)(10b)를 구비하되, 프린팅 소재(P)와 가장 근접하도록 이격되어진 다단 설치부(10a)에는 칼라 배색을 위한 삼원색과 블랙의 잉크헤드(5)를 배열함과 더불어 프린팅 소재(P)와 중간 내지 먼 이격거리의 타측 다단 설치부(10b)에는 광택과 빛의 난반사를 통한 입체적 프린팅 효과를 얻기 위한 광택코팅제 잉크헤드(5a)를 단독으로 배열하거나 필요할 경우 복수로 추가 배열할 수도 있는 것이다.

이에 더하여 계단형 다단 설치부(10a)(10b)는 적어도 2개 이상의 복수로 연이어 단턱지게 형성하되, 헤드설치판(10)의 두께 범위 내에서 순차적으로 절삭 가공하여 구성하거나 헤드설치판 자체를 계단형태로 절곡하여 형성할 수 있는 것이며, 삼원색과 블랙의 칼라 배색 잉크헤드(5)가 배열된 다단 설치부(10a)와 프린팅 소재(P) 간의 이격 거리를 1mm 이내로 유지하고, 이들 잉크헤드(삼원색 및 블랙)가 배열된 다단 설치부와 일체로 연이어 형성된 다단 설치부(10b)들은 각각 1mm씩 이격 거리가 증가 되도록 한다.

위 예시의 다단 설치부(10a)(10b) 간 높이 차이를 단계적으로 두는 이유는 복합 프린팅 과정에서 잉크헤드의 노즐이나 잉크젯 모듈러(4)와 인쇄층 간의 접촉을 방지하여 사용자가 원하는 다양한 형태의 다중 인쇄층이 1회의 프린팅 출력과 동시에 형성되도록 하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 헤드설치판(10)의 다단 설치부 상에 백색 잉크헤드(5c)를 추가적으로 조합 배치하여 출력대상물(프린팅 소재) 자체의 고유 바탕색상이나 투명 여부와 관계없이 설정된 색채와 문양이 원안 그대로 인쇄되도록 함과 더불어 단면 내지 양면 인쇄를 원 사이클 프린팅 출력과 동시에 구현할 수 있는 것이다.

예컨대, 삼원색과 블랙의 잉크헤드(5)가 설치되어진 다단 설치부(10a)에 백색 잉크헤드(5c)를 추가적으로 배열하되, 정렬되어진 삼원색과 블랙의 잉크헤드(5) 전방으로 백색 잉크헤드(5c)를 배치하여 출력대상물인 프린팅 소재(P) 자체의 고유 바탕색상과 무관하게 설정된 원안의 문양 및 색채를 그대로 표현할 수 있도록 하며, 삼원색과 블랙의 잉크헤드(5)(5b)를 한 조로 정렬하여 이중 배치하고 상기 백색 잉크헤드(5c)는 이중 배치되어진 잉크헤드(정렬되어진 삼원색과 블랙)(5)(5b) 사이의 중간 위치에 배열하여 투명의 프린팅 소재(P)에 대한 인쇄시 단면 내지는 양면 프린팅이 구현되도록 한다.

도시된 실시 예의 상기 UV램프(6)는 프린팅 소재 표면에 인쇄되어진 UV 경화성 잉크를 빠르게 경화시켜 생산성을 높이기 위한 구성물로써, 각기 다른 파장대의 자외선 광이 방출되도록 듀얼타입으로 구성하여 UV 경화성 잉크의 폴리머층(중합 인쇄층) 경화 촉진을 위한 최적의 맞춤형 자외선 광을 공급할 수 있는 것이다. 즉, UV 경화성 잉크의 경화 효율은 방출된 자외선 광의 세기와 광밀도와 대역별 파장대의 변화에 지대한 영향을 받게 되는 것으로 듀얼타입의 UV램프 중 어느 하나의 UV램프(6a)에는 365~380nm 의 비교적 짧은 파장대를 갖는 자외선 광을 방출하여 중합 인쇄층 표면에 대한 경화를 촉진시켜 주고 다른 하나의 UV램프(6b)에는 381~405nm 의 비교적 긴 파장대를 갖는 자외선 광이 방출되도록 하여 중합 인쇄층 내부에 대한 경화 촉진을 유도할 수 있는 것이며, 각기 다른 파장대의 자외선 광들은 중합 인쇄층 표면 및 내부에 한정되지 아니하고 유기적으로 연계하여 중합 인쇄층 전체에 대한 효율적인 경화 촉진에 기여하게 될 것이다.

또한, 듀얼타입의 UV램프(6a)(6b)는 함체형의 하우징을 통해 각각 분할 구성하여 서로 이웃하도록 근접 배치하거나, 단일의 하우징 내에 함께 배열할 수 있을 것이며, 잉크젯 모듈러에 별도의 가이드 레일(4a)을 부착한 후 UV램프를 슬라이딩 이동 가능하도록 체결하여 다단 설치부(10a)(10b)의 잉크헤드(5)(5a)(5b)(5c) 배열상태에 따라 UV램프(6a)(6b)의 설치 위치를 가변적으로 조정할 수 있고, 사용 편의성을 도모하기 위하여 렉과 피니언 조합의 이동수단을 채용하여 위치 가변 제어 동작을 자동으로 수행할 수도 있을 것이다.

다음의 설명은 위와 같은 특징적 요소를 구비한 UV경화 잉크젯프린터의 작용 및 효과를 상세히 살펴보기 위한 것이다.

도 5a와 같이 칼라 배색을 위한 삼원색과 블랙의 칼라 배색 잉크헤드(5)는 프린팅 소재와 가장 근접하도록 위치한 다단 설치부(10a)에 배열되어 있고 광택과 빛의 난반사를 통한 입체적 프린팅 효과를 얻기 위한 광택코팅제 잉크헤드(5a)는 상기 다단 설치부 보다 프린팅 소재와의 이격 거리가 먼 타측 다단 설치부(10b)에 배열되어 있어 인쇄 과정에서 이들 다단 설치부(10a)(10b) 간의 이격 높이 차이에 따라 다중 인쇄층과 잉크헤드 내지 잉크젯 모듈러 저면 간의 접촉을 근본적으로 차단하게 되므로 고품질의 복합 다중 인쇄층이 1회의 출력만으로도 빠르게 출력될 수 있는 것이다.

즉, 삼원색 및 블랙 잉크헤드(5)가 배열된 다단 설치부(10a)는 프린팅 소재(P)와 이격 거리가 약 1mm 이고 광택코팅제 잉크헤드(5a)가 배열된 타측 다단 설치부(10b)의 이격 거리는 2mm 정도이므로 프린팅 소재에 인쇄된 칼라 배색 인쇄층에 광택코팅제가 다중으로 중합 인쇄되는 과정에서 충분한 간격을 두고 이격 되어진 잉크헤드 및 잉크젯 모듈러가 상기한 다중 인쇄층의 표면에 접촉하지 않아 스크레치 내지 박리 등의 훼손을 방지하게 되므로 복합 인쇄 출력물의 프린팅 시간 단축에 따른 생산성 향상은 물론 품질 안정성을 확보할 수 있는 것이며, 필요할 경우 헤드설치판(10)의 다단 설치부(10a)(10b)를 추가적으로 확보한 상태에서 도 5d와 같이 광택코팅제 잉크헤드(5a) 역시 복수로 분할 배열하여 많은 량의 광택코팅제가 도포 인쇄되도록 함으로써 입체적 인쇄 효과를 배가할 수도 있을 것이다.

또한, 본 발명은 도 5b와 같이 정렬되어진 삼원색과 블랙 잉크헤드(5) 전방에 백색 잉크헤드(5c)를 추가 배열하여 프린팅 소재(P)의 바탕색상에 구애받지 않고 설정된 패턴의 문양과 색채를 원안 그대로 인쇄할 수 있는 것으로, 예를 들어 어둡고 짙은 계열의 바탕색을 갖는 프린팅 소재를 출력대상물로 할 경우 백색의 UV 경화성 잉크를 먼저 인쇄한 다음 후방에 배열된 삼원색과 블랙의 잉크헤드(5b) 및 광택코팅제 잉크헤드(5a)로부터 칼라 배색의 인쇄층과 광택코팅제 인쇄층을 순차적으로 복합 프린트하여 백색의 바탕색 표면에 원안 그대로의 색상과 문양을 입체적으로 인쇄 출력할 수 있는 것인바, 프린팅 소재의 바탕색을 고려하거나 선별 채용하지 않고도 사용자가 원하는 모든 프린팅 소재에 대한 복합 인쇄 출력이 가능한 것이다.

한편, 도 5c와 같이 삼원색과 블랙의 잉크헤드(5)(5b)를 한 조로 정렬하여 일정한 간격을 두고 이중 배치한 상태에서 그 중간 위치에 백색 잉크헤드(5c)를 배열함으로써 투명 필름지와 같은 프린팅 소재에 대한 단면 내지 양면 인쇄를 구현할 수 있는 것인바, 투명 프린팅 소재(P) 표면에 전방의 칼라 배색 잉크(삼원색 및 블랙)(5)를 우선적으로 인쇄한 다음 후방에 배열된 백색 잉크헤드(5c)와 이중 칼라 배색 잉크헤드(5b) 및 광택코팅제 잉크헤드(5a)로부터 백색 인쇄층과 칼라 배색 인쇄층 및 광택코팅제 인쇄층을 순차적으로 복합 프린트하여 투명 프린팅 소재에 대한 입체적 양면 인쇄 출력을 구현할 수 있는 것이며, 이때 투명 프린팅 소재의 일면으로는 다중 인쇄층이 프린팅되는 것이 아니라 타측 면의 다중 인쇄층이 그대로 투시되어 양면 출력 효과를 얻는 것이며, 필요에 따라 백색 잉크헤드 후방에 위치한 칼라 배색 잉크헤드의 잉크 분사 가동을 중지할 경우 투명 프린팅 소재에 대한 입체적 단면 인쇄 출력도 가능한 것이다.

아울러, 디지털 영상 신호의 출력 데이터 값을 이중 칼라 배색 잉크헤드에 달리 적용할 경우 투명 프린팅 소재 양면으로 각기 다른 패턴의 색상과 문양을 이종으로 형성하게 되므로 다양한 인쇄 출력물을 얻을 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은 자외선 광의 방출세기와 광밀도와 대역별 파장이 상이한 튜얼 타입의 UV램프(6a)(6b)를 구축하고 있으므로 다중 인쇄층의 표면 및 내부에 대한 균일한 UV 경화를 실현하게 되는 것으로, 듀얼 UV램프(6a)(6b)로부터 방출하는 365~380nm 파장대의 자외선 광은 다중 인쇄층 표면의 경화를 집중적인 촉진시켜 주며 381~405nm 파장대의 자외선 광은 다중 인쇄층 내부에 대한 집중적인 경화 촉진을 유도하여 UV경화 잉크젯프린터의 빠른 출력을 가능케 하고, 이에 더하여 듀얼 UV램프는 도 6c와 같이 다단 설치부 상에 배치된 잉크헤드들의 설치 범위 내에서 잉크젯 모듈러의 가이드 레일(4a)을 따라 가변 이동하는 것으로 다중 인쇄층의 중합두께에 따라 자외선 광의 방출 지점을 제어함으로써 UV 경화 촉진 효율을 향상시킬 수 있는 것이다.

1 : 본체, 4 : 잉크젯 모듈러,
4a : 가이드 레일 5,5b : 칼라 배색 잉크헤드,
5a : 광택코팅제 잉크헤드, 5c : 백색 잉크헤드,
6a,6b : 듀얼 UV램프 10 : 헤드설치판,
10a,10b : 다단 설치부, P : 프린팅 소재(원단)

Claims

본체(1) 양측으로 배치되어진 원단공급보빈(2) 및 인쇄 출력물 권취보빈(3)과, 본체 상측의 슬라이딩 플랫폼상에 설치되어 왕복 이동하는 잉크젯 모듈러(4)와, UV 경화성 잉크를 분사하기 위한 칼라배색 잉크헤드(5) 및 광택코팅제 잉크헤드(5a)와, 잉크젯 모듈러 일측으로 배치되어 자외선 광을 방출하기 위한 UV램프(6)와, 프린팅 소재(P) 이송롤러(7)(8)로 구성되어진 UV경화 잉크젯프린터에 있어서,
상기 잉크젯 모듈러(4)의 하측으로 계단형의 다단 설치부(10a,10b)를 구비한 헤드설치판(10)을 설치하되, 일측 다단 설치부에는 삼원색과 블랙의 칼라 배색 잉크헤드를 배열하고 타측 다단 설치부에는 광택코팅제 잉크헤드를 단독으로 배열토록 한 것을 특징으로 하는 UV경화 잉크젯프린터.
제 1 항에 있어서,
상기 계단형 다단 설치부(10a,10b)는 헤드설치판(10)의 두께 범위 내에서 순차적으로 절삭 가공하여 단턱지게 구성하거나, 헤드설치판 자체를 계단형태로 절곡하여 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 UV경화 잉크젯프린터.
제 1 항에 있어서,
상기 계단형 다단 설치부(10a,10b)는 적어도 2개 이상의 복수로 연이어 턱지게 형성하되, 프린팅 소재(P)와 가장 근접한 이격 거리를 갖는 다단 설치부(10a)에 삼원색과 블랙의 칼라 배색 잉크헤드(5)를 배열하고, 이들 잉크헤드(삼원색과 블랙)가 배열된 다단 설치부 보다 프린팅 소재와의 이격 거리가 먼 다단 설치부(10b)에는 광택코팅제 잉크헤드(5a)를 단독으로 하나씩 배열토록 한 것을 특징으로 하는 UV경화 잉크젯프린터.
제 3 항에 있어서,
상기 삼원색과 블랙의 칼라 배색 잉크헤드(5)가 배열된 다단 설치부(10a)와 프린팅 소재(P) 간의 이격 거리를 1mm 이내로 유지하고, 칼라 배색 잉크헤드가 배열된 다단 설치부와 일체로 연이어 형성된 다단 설치부(10b)들은 각각 1mm씩 이격 거리가 증가 되도록 한 것을 특징으로 하는 UV경화 잉크젯프린터.
제 1 항에 있어서,
삼원색과 블랙의 잉크헤드(5)가 설치되어진 다단 설치부(10a)에 백색 잉크헤드(5c)를 추가적으로 배열하되, 상기 백색 잉크헤드(5c)를 정렬되어진 삼원색과 블랙의 잉크헤드(5) 전방으로 배치토록 한 것을 특징으로 하는 UV경화 잉크젯프린터.
제 1 항에 있어서,
삼원색과 블랙의 잉크헤드(5)가 설치되어진 다단 설치부(10a)에 백색 잉크헤드(5c)를 추가적으로 배열하되, 상기 삼원색과 블랙의 잉크헤드를 한 조로 정렬하여 이중 배치하고, 상기 백색 잉크헤드(5c)는 이중 배치되어진 잉크헤드(정렬되어진 삼원색과 블랙)(5,5b) 사이의 중간 위치에 배열토록 한 것을 특징으로 하는 UV경화 잉크젯프린터.
제 1 항에 있어서,
상기 UV램프(6)를 각기 다른 파장대의 자외선 광이 방출되도록 듀얼타입으로 구성하는 것을 특징으로 하는 UV경화 잉크젯프린터.
제 7 항에 있어서,
듀얼타입의 UV램프(6) 중 어느 하나의 UV램프(6a)에는 365~380nm 파장대의 자외선 광이 방출되도록 하고, 다른 하나의 UV램프(6b)에는 381~405nm 파장대의 자외선 광이 방출되도록 한 것을 특징으로 하는 UV경화 잉크젯프린터.
제 7 항에 있어서,
듀얼타입의 UV램프(6a,6b)는 각각의 하우징을 통해 분할 구성하거나, 단일의 하우징 내에 함께 구성되도록 하되, 잉크젯 모듈러에 마련된 가이드 레일(4a)을 따라 양측방향으로 위치 가변 되도록 한 것을 특징으로 하는 UV경화 잉크젯프린터.