KR20200000133A - Uv잉크 인쇄유닛을 이용하여 투명글라스에 문양을 인쇄하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 UV잉크 인쇄유닛을 이용하여 투명글라스에 문양을 인쇄하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 투명한 재질의 글라스(피인쇄물) 뒷면에 문양을 반전시켜 인쇄하는 인쇄단계, 인쇄된 문양에 바니쉬를 도포하는 도포단계, 도포된 바니쉬를 1차 경화하는 제1 경화단계, 1차 경화된 바니쉬를 다시 한번 2차로 경화하는 제2 경화단계, 2차로 경화된 바니쉬에 포일을 인쇄하는 박 인쇄단계를 포함하여 이루어지되, 1차 경화단계와 2차 경화단계의 광량을 각각 300~400mw/㎠, 80~160mw/㎠ 으로 구성하여 인쇄품질을 향상시키고, 포일의 붙임성을 향상시키며, 상기 문양을 글라스 앞면에서 볼 때 입체감이 나타날 수 있는, 투명글라스에의 문양 인쇄 방법에 관한 것이다.

Description

UV잉크 인쇄유닛을 이용하여 투명글라스에 문양을 인쇄하는 방법{FOIL PRINTING METHOD USING UV INK PRINTER}

본 발명은 UV잉크 인쇄유닛을 이용하여 투명글라스에 문양을 인쇄하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 투명한 재질의 글라스(피인쇄물) 뒷면에 문양을 반전시켜 인쇄하는 인쇄단계, 인쇄된 문양에 바니쉬를 도포하는 도포단계, 도포된 바니쉬를 1차 경화하는 제1 경화단계, 1차 경화된 바니쉬를 다시 한번 2차로 경화하는 제2 경화단계, 2차로 경화된 바니쉬에 포일을 인쇄하는 박 인쇄단계를 포함하여 이루어지되, 1차 경화단계와 2차 경화단계의 광량을 각각 300~400mw/㎠, 80~160mw/㎠ 으로 구성하여 인쇄품질을 향상시키고, 포일의 붙임성을 향상시키며, 상기 문양을 글라스 앞면에서 볼 때 입체감이 나타날 수 있는, UV잉크 인쇄유닛을 이용하여 투명글라스에 문양을 인쇄하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 잉크 인쇄물에 입체감 및 광택을 형성하기 위하여 광택액, 즉 일반적으로 바니쉬(varnish)라고 하는 용액을 도포하고, 이를 경화시키는 방법을 사용하고 있다.

이 경우, 별도의 경화과정을 거치지 않고, 바니쉬를 도포함과 동시에 경화시킬 수 있도록 프린터, 인쇄기기 등에 경화장치를 구비한 기술들이 제시되고 있는 실정이다.

이러한 종래기술로는 등록특허 제10-1000381호 『잉크젯 프린터 및 인쇄방법』이 있는데,

상기 종래기술은 지지테이블에 의해 지지된 인쇄매체를 향하여 자외선을 조사하여 인쇄매체에 부착한 UV잉크를 임시 경화시키는 UVLED 유닛과, UVLED 유닛에 의해 인쇄매체에 부착한 UV잉크에 조사하는 자외선의 광량을 UV잉크를 임시 경화시키는 광량으로부터 본경화시키는 광량까지 조절하는 컨트롤러와, UVLED 유닛 및 컨트롤러에 의해 인쇄매체에 부착한 UV잉크를 임시 경화시킨 후 본경화시키는 2단계 경화모드와 UV 잉크를 한번의 자외선 조사에 의해 본경화시키는 1단계 경화모드를 전환할 수 있는 컨트롤 유닛을 구비한 잉크젯 프린터 및 인쇄방법을 제시하고 있다.

또한 종래기술로 공개특허 제10-2006-0009021호 『UV 잉크를 사용하는 잉크젯 프린터』가 있는데,

상기 종래기술은 잉크젯 헤드로부터 분사시켜 플래튼 상에 탑재된 프린터 미디어 표면에 착탄시킨 UV잉크방울에 자외선을 조사하여 그 잉크 방울을 경화시키는 UV 조사수단의 자외선 발광체에 UVLED 또는 UVLED 어레이 유닛을 사용하고, UV 조사수단의 소비전력 에너지를 대폭으로 억제하거나 UV 조사 수단의 소형 경량화, 간이화를 도모할 수 있는 UV 잉크를 사용하는 잉크젯 프린터를 제시하고 있다.

이처럼 상기 종래기술과 같이, 심미감을 보다 향상시키기 위하여 입체적으로 인쇄를 진행하는 기술들이 종래에는 다양하게 구현되는 바, 특히 이러한 인쇄기술에 금박 또는 은박의 포일을 도포하여 심미감을 향상시키고자 하는 기술들 또한 다양하게 제시되고 있다.

이러한 종래기술로는 등록특허 제10-0251398호 『인쇄층에 금박을 도포하는 방법』이 있는데,

상기 종래기술은 인쇄지 위에 인쇄층을 형성시키되, 상기 인쇄지를 일면에 기름종이로 되어있는 이면지로 하고, 상기 인쇄지의 상부에 인쇄층을 형성하기 전에 점착제를 먼저 인쇄한 후 상기 점착제의 상부에 인쇄층을 형성하고, 상기 인쇄층이 경화되기 전에 히팅로울러로서 금박을 덧씌워 인쇄층에 금박이 함침되도록 하여 금박이 인쇄층으로부터 벗겨지지 않을 뿐만 아니라, 인쇄층을 인쇄지에서 별도로 분리하여 사용자가 취향에 따라서 금박이 입혀진 인쇄층을 다이어리 등에 부착하여 다양한 디스플레이를 할 수 있는 기술을 제시하고 있다.

또한 종래기술로 등록특허 제10-0333054호 『금박지의 코팅방법』이 있는데,

상기 종래기술은 초박형의 금박지에 박리지가 밀착되어진 상태에서 코팅비닐을 코팅할 수 있도록 하여 금박지에 코팅비닐이 코팅되는 과정에서 금박지가 손상되거나 파손됨이 없이 형태성을 유지할 수 있도록 하고, 코팅되어진 금박지에 실시하는 인쇄공정이 효과적으로 이루어질 수 있도록 하는 금박지의 코팅방법에 관한 것으로, 이는 박리지와 금박지가 상호 밀착되도록 하는 밀착공정과, 상기 박리지와 금박지의 표면에 코팅비닐을 덧 씌워 이를 열융착시키는 코팅공정과, 상기 코팅비닐이 융착되어진 박리지를 비닐코팅 되어진 금박지로부터 분리시키는 분리공정을 거쳐 금박지에 코팅비닐을 코팅시킬 수 있도록 하는 금박지의 코팅방법을 제시하고 있다.

그러나 상기 두 종래기술은 단순히 금박 또는 은박을 붙이기 위해 고안된 것으로서, 바니쉬가 도포된 문양에 열을 가하여 압착하는 경우, 인쇄물이 열에 의해 뭉게져 품질의 저하가 발생하거나, 금박 또는 은박 등의 포일이 바니쉬에 완벽하게 밀착되지 못해 부착성이 저하될 수 있는 문제점을 안고 있다.

아울러 상기 종래기술들은 인쇄된 면이 외부로 노출됨에 따라 이물질이 묻거나, 사람들이 인쇄물을 만져 박 또는 바니쉬가 닳아서 훼손될 우려가 있다.

따라서 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로서,

투명한 글라스(피인쇄물)에 UV잉크를 인쇄하는 인쇄단계, 이 위에 바니쉬를 도포하는 도포단계; 도포된 바니쉬를 1차적으로 반경화하는 제1 경화단계, 반경화된 바니쉬를 다시 2차 경화하는 제2 경화단계, 경화된 바니쉬에 포일을 함침시켜 인쇄하는 박 인쇄단계를 포함하되, 제1 경화단계의 제1 경화부재의 광량과, 제2 경화부재의 광량을 각각 300~400mw/㎠ 광량, 80~160mw/㎠ 광량으로 맞추어 인쇄품질과 부착성을 모두 향상시키는, UV잉크 인쇄유닛을 이용하여 투명글라스에 문양을 인쇄하는 방법을 제공함을 목적으로 한다.

특히, 상기 광량을 제1 경화부재는 380mw/㎠으로, 제2 경화부재는 128mw/㎠으로 구성하여 최상의 인쇄 결과물을 기대할 수 있는 UV잉크 인쇄유닛을 이용하여 투명글라스에 문양을 인쇄하는 방법을 제공함을 또 하나의 목적으로 한다.

아울러, 인쇄하고자 하는 문양을 투명한 글라스 뒷면에 반전되게 인쇄하여 투명한 글라스 앞면에서 볼 때에 문양이 정방향으로 보일 수 있으며, 도포되는 바니쉬에 의해 입체감이 형성되는, UV잉크 인쇄유닛으로 투명글라스에 문양을 인쇄하는 방법을 제공함을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 투명글라스에의 문양 인쇄 방법은,

투명한 피인쇄물의 뒷면에 잉크노즐을 통해 UV잉크를 분사하되, 인쇄하고자 하는 문양을 반전시켜 인쇄하는 인쇄단계;

상기 UV잉크가 인쇄된 문양에 바니쉬노즐을 이용하여 바니쉬를 도포하는 바니쉬 도포단계;

바니쉬가 도포된 문양에 제1 경화부재를 이용하여 UV를 조사하여 문양에 도포된 바니쉬를 반경화시키는 제1 경화단계;

상기 반경화된 바니쉬에 제2 경화부재를 이용하여 UV를 조사하여 2차 경화시키는 제2 경화단계;

상기 제2 경화단계를 거친 피인쇄물을 박인쇄유닛에 투입하여 포일을 문양에 인쇄시키는 박 인쇄단계;

를 포함하여 이루어지되,

상기 제1 경화부재는 300~400mw/㎠ 광량으로 UV를 조사하고, 상기 제2 경화부재는 80~160mw/㎠ 광량으로 UV를 조사하며,

상기 피인쇄물은 투명한 글라스로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 따른 UV잉크 인쇄유닛을 이용하여 투명글라스에 문양을 인쇄하는 방법은,

UV잉크로 문양을 반전되게 투명한 글라스에 인쇄하는 인쇄단계, 인쇄된 문양에 바니쉬를 도포하는 도포단계, 바니쉬를 1차로 반경화하는 제1 경화단계, 반경화된 바니쉬를 2차로 경화하는 제2 경화단계 및 경화된 바니쉬에 포일을 함침 인쇄하는 박 인쇄단계로 구성하되, 바니쉬를 1차 및 2차로 경화함에 따라 인쇄물의 품질을 향상시킴과 동시에, 제1 경화단계의 제1 경화부재의 광량을 300~400mw/㎠, 바람직하게는 380mw/㎠ 로 구성하고, 제2 경화부재의 광량을 80~160mw/㎠, 바람직하게는 128mw/㎠ 로 구성하여 접착성이 향상되어 완벽한 품질의 인쇄물을 얻을 수 있는 효과가 있다.

특히 제1 경화부재 및 제2 경화부재로 이루어진 경화유닛을 구비하여 바니쉬를 도포함과 동시에 1차적으로 약하게(흘러내리지 않을 정도로)경화하고, 시간을 두어 중첩되는 바니쉬가 상호간에 흡수될 수 있도록 한 후 2차적으로 완전 경화시킴으로써, 바니쉬의 표면이 매끈하고 바니쉬 내부에 층이 생기지 않아 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있으며, 제1 경화부재와 제2 경화부재 사이의 시간적 텀이 생기도록 하여 중첩 도포되는 바니쉬가 서로간에 흡수 될 수 있는 시간이 부여되어 불량이 발생하는 것을 방지하며, 특히 제1 및 제2 경화부재의 광량조절을 통하여 인쇄품질 및 포일과의 접착성을 모두 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

또한 본 발명은 투명한 글라스 뒷면에 문양이 반전되어 인쇄됨에 따라, 상기 글라스 앞면에서 볼 때 문양이 정위치되도록 하여, 인쇄된 문양이 글라스에 의해 보호되어 훼손되는 것을 방지할 수 있으며, 도포되는 바니쉬에 의해 입체감이 형성될 수 있어 심미감이 향상되는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 박을 인쇄하는 방법에 공정도
도 2는 본 발명에 따른 박을 인쇄하는 방법의 인쇄유닛의 사시도
도 3은 본 발명에 따른 박을 인쇄하는 방법의 인쇄유닛의 확대도
도 4는 본 발명에 따른 박을 인쇄하는 방법의 인쇄유닛의 확대도
도 5는 본 발명에 따른 박을 인쇄하는 방법의 피인쇄물의 실시도
도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 박을 인쇄하는 방법의 박 인쇄유닛의 사진도

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

먼저 본 발명에 따른 UV잉크 인쇄유닛을 이용하여 투명글라스에 문양을 인쇄하는 방법(M)은, 도 1 에 도시된 바와 같이, 피인쇄물의 뒷면에 UV잉크를 분사하여 문양을 인쇄하되, 인쇄하고자 하는 문양을 반전시켜 인쇄하는 인쇄단계(S1), 이 문양에 바니쉬를 도포하는 바니쉬 도포단계(S2), 바니쉬가 도포된 문양을 순차적으로 두 번 경화시키는 제1 경화단계(S3) 및 제2 경화단계(S4), 경화된 바니쉬에 포일을 부착시키는 박 인쇄단계(S5)로 이루어져, 바니쉬에 의해 입체적으로 인쇄된 문양에 금박 또는 은박과 같은 포일을 보다 완성도 있게 부착시킬 수 있도록 한다.

이 때 본 발명은 상기 피인쇄물을 투명한 글라스로 구성하는 것을 특징으로 하는데, 문양이 반전되어 인쇄됨에 따라 글라스 앞면에서 문양을 볼 때, 인쇄하고자 하는 문양이 정방향으로 보일 수 있게 된다.

본 명세서에서 포일은 금박, 은박과 같은 얇게 늘인 금속 박지를 의미하는 것으로서, 압착에 의해 금속 박막과 필름이 분리될 수 있는 것을 말하며,

본 명세서에서의 글라스는 투명한 재질의 유리뿐만 아니라, 투명한 아크릴, 플라스틱과 같은 재질로 이루어지는 것도 가능하며, 이에 권리범위를 제한 해석해서는 안 된다.

또한 상기 인쇄단계(S1), 도포단계(S2), 제1 경화단계(S3), 제2 경화단계(S4)는 UV잉크 인쇄유닛에서 이루어지고, 상기 박 인쇄단계(S5)는 박 인쇄유닛(50)에서 이루어지는 것으로서, 각각의 구성 및 동작에 대해서는 하기에 보다 상세하게 설명하도록 한다.

본 발명의 인쇄방식을 간단하게 살펴보면, 상기 인쇄단계(S1)에서 UV잉크를 통하여 인쇄하고자 하는 문양을 반전시켜 피인쇄물의 뒷면에 인쇄하고,

상기 도포단계(S2)를 통해, 인쇄된 문양에 입체감과 광택을 형성하도록 바니쉬를 도포하며,

상기 제1 경화단계(S3) 및 제2 경화단계(S4)를 통하여 바니쉬를 경화하고, 포일을 함침하는 박 인쇄단계(S5)로 진입하게 된다.

이 때 앞서 언급한 바와 같이, 바니쉬를 경화하는 단계까지는 UV잉크 인쇄유닛을 통하여 구현되는 바, 도 2 내지 도 5를 참고하여 인쇄유닛의 구조 및 동작을 통하여 각 단계를 보다 상세하게 설명하도록 한다.

UV 잉크 인쇄유닛(A)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 피인쇄물이 놓여지는 인쇄부(11)가 구비된 하우징(10)과, 상기 인쇄부(11)의 길이방향을 따라 전후 이동하는 가이드로드(20) 및 상기 가이드로드(20)에 구비되어 복수개의 잉크노즐(31) 및 바니쉬노즐(33)이 구비된 헤드(30)를 포함하여 이루어진다.

각각의 구성에 대하여 보다 상세하게 설명하면, 먼저 하우징(10)에는 피인쇄물이 놓여질 수 있는 인쇄부(11)가 구비되어 있고, 상기 인쇄부(11)의 하부에는 상기 인쇄부(11)를 지지하는 본체(13)가 구비되어 있으며, 상기 본체(13)의 양측에는 상기 가이드로드(20)가 인쇄부(11)를 따라 이동가능하게 결합하기 위한 가이드부(131)가 형성되어 있다.

따라서 인쇄 명령어에 의해 상기 가이드로드(20)는 상기 가이드부(131)를 따라 인쇄부(11)의 길이방향으로 전후 이동될 수 있도록 이루어진다.

이 때 본 발명에서의 인쇄 명령어는, 상기 피인쇄물(A1)의 뒷면에 문양을 반전시켜 인쇄하도록 하여, 피인쇄물(A1), 즉 투명한 재질의 글라스 앞면에서 문양을 볼 수 있도록 구성한다.

아울러 상기 가이드로드(20)에는 헤드(30)가 구비되어 있는데, 보다 상세하게는 상기 가이드로드(20)에는 상기 헤드(30)가 결합될 수 있는 헤드결합부(21)가 구비되어 있으며, 상기 헤드결합부(21)에 구비되는 상기 헤드(30)는 복수개의 잉크노즐(31)과 바니쉬노즐(33)을 포함하여 이루어지게 된다.

일반적으로 상기 헤드(30)에 구비되는 잉크노즐(31)은 칼라 잉크를 분사하도록 이루어져 있는데, 일반적으로 상기 칼라 잉크는 c,m,y,k 칼라를 이용하며, 이러한 c,m,y,k 는 탁상 출판을 포함한 다양한 인쇄 시스템에서 사용되는 색 표시 모델의 하나로 c(cyan), m(magenta), y(yellow), k(black)를 나타내며, 인쇄업계에서는 이를 YMCK 라고도 한다.

다시 상기 헤드(30)에는 앞서 설명한 바와 같이, 칼라 잉크노즐(31) 외에 바니쉬노즐(33)이 더 구비되어 있는데, 바니쉬는 투명 코팅제를 말하는 것으로서, 변색, 긁힘, 곰팡이 방지, 생활 때가 묻는 것을 방지하는 효과가 있는 것이다.

따라서 상기 잉크노즐(31) 및 바니쉬노즐(33)을 통하여 피인쇄물에 1차적으로 잉크를 통해 인쇄를 하는 인쇄단계(S1)를 거치고, 2차적으로 인쇄된 문양에 따라 바니쉬를 분사하는 도포단계(S2)를 연속적으로 진행할 수 있도록 이루어지며, 이러한 잉크 및 바니쉬의 공급을 위하여 상기 가이드로드(20)의 일측에는 상기 잉크 및 바니쉬가 보관될 수 있는 잉크공급부(23)가 형성되어 있으며, 상기 노즐들과 연결관을 통해 연결됨에 따라 잉크 및 바니쉬를 노즐에 공급할 수 있도록 이루어진다. 아울러 상기 잉크공급부(23)를 별도로 구비하여 잉크 또는 바니쉬가 소진되었을 경우, 헤드(30)를 분리할 필요없이 신속하게 잉크 및 바니쉬를 잉크공급부(23)에 공급할 수 있도록 이루어져 유지 보수가 편리하다는 장점이 있다.

상기 헤드(30)는 상기 가이드로드(20)를 따라 인쇄부(11)의 좌우방향으로 이동하게 되는데, 이러한 이동을 용이하게 하기 위하여 상기 헤드(30)는 가이드로드(20)에 헤드연결체인(25)을 통해 연결되어 있으며, 복수개의 체인으로 이루어진 헤드연결체인(25)으로 인하여 헤드(30)가 자유롭게 이동할 수 있다.

또한 상기 헤드(30) 및 가이드로드(20)의 이동은 별도의 명령어를 통하여 작동하는 것으로서, 이는 일반적인 인쇄장치(A)에 사용되는 것으로 이에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.

앞서 설명한 바와 같이, 피인쇄물에 바니쉬를 분사하는 경우에, 바니쉬가 흘러내리는 것을 방지하기 위하여 경화를 진행해야 하는데, 본 발명에 따른 UV 잉크 인쇄유닛은 바니쉬의 도포와 함께 바니쉬를 경화시키기 위한 제1 경화부재 및 제2 경화부재를 포함하는 경화유닛(40)을 더 구비하고 있는 것이 특징이다.

상기 경화유닛(40)에 대하여 보다 상세하게 설명하면, 상기 경화유닛(40)은 바니쉬를 1차적으로 경화시키는 제1 경화단계(S3)에 사용되는 제1 경화부재(41)와 1차 경화된 바니쉬를 2차적으로 경화시키기 위한 제2 경화단계(S4)에 사용되는 제2 경화부재(43)를 포함하여 이루어져 있다.

먼저 제1 경화부재(41)에 대하여 설명하면, 상기 제1 경화부재(41)는 복수개의 UV램프(411)가 구비되는 것으로서, 상기 제1 경화부재(41)는 상기 헤드(30)의 일측에 구비되어 헤드(30)가 움직이는 경우, 헤드(30)와 동일하게 움직일 수 있도록 이루어져 있다. 따라서 상기 헤드(30)에 구비되는 바니쉬노즐(33)을 통하여 바니쉬가 분사되는 경우, 헤드(30) 일측에 구비되는 제1 경화부재(41)에 의해 1차적으로 경화를 진행할 수 있어 바니쉬가 흘러내리는 것을 방지할 수 있다.(헤드(30)가 가이드로드(20)를 따라 이동함에 따라 바니쉬 도포 후 제1 경화부재(41)가 바니쉬가 도포된 인쇄부(11) 상면에 위치하여 1차 경화를 진행하게 된다.)

이 때 상기 제1 경화부재(41)의 UV램프(411)는 300~400mw/㎠의 광량, 보다 바람직하게는 380mw/㎠의 광량으로 조사하는데, 이는 상기 바니쉬가 도포되는 경우, 바니쉬가 흘러내리지 않을 정도로만 경화시킴과 동시에, 하기 반복된 실험으로 후술하는 포일의 부착성을 향상시키기 위한 것으로서, 이보다 파장 또는 출력이 높은 경우에는 바니쉬가 완전 경화되어 층이 형성될 수 있고, 이보다 약한 경우에는 바니쉬가 경화가 되지 않아 흘러내리거나, 포일이 부착되지 않는 문제점이 발생한다.

보다 상세하게는 도 5 에 도시된 바와 같이, 일반적으로 바니쉬(A2)가 분사되는 경우, 상기 헤드(30)가 피인쇄물(A1)의 가로방향으로 반복이동하되 가이드로드(20)가 전방으로 조금씩 이동하여 분사하는데, 이 때 피인쇄물에 도포되는 바니쉬(A2)는 복수번 중첩되어 도포되게 된다.

따라서 상기 제1 경화부재(41)의 파장 및 출력이 강한 경우에는 1차 도포된 바니쉬(중첩 도포되는 바니쉬의 제일 먼저 도포되는 순서대로 임의로 1차, 2차, 3차 로 정하기로 한다.)가 경화되어, 그 위에 2차, 3차 도포되는 바니쉬는 1차 도포되는 바니쉬 표면에 융화되지 않음으로서 중첩되는 횟수에 따라 층이 생기게 되는 문제점이 발생하고, 상기 1차 경화부재의 파장 및 출력이 약한 경우에는 도포된 바니쉬가 경화되지 않아 주위로 흘러내림으로서 표면이 매끄럽지 못하는 문제점이 발생한다. 결과적으로 바니쉬를 1차적으로 경화시키는 제1 경화부재(41)는 바니쉬의 표면을 흘러내지리 않을 정도로 살짝 경화시켜 중첩되는 바니쉬들이 자연스럽게 융화될 수 있으면서 흘러내리지 않도록 하는 것이 바람직하다.

다시 본 발명에 따른 UV 잉크 인쇄장치(A)는 분사되는 바니쉬를 2단계에 걸쳐 경화시키기 위하여 제2 경화부재(43)가 더 구비되게 된다.

보다 상세하게는 도 1 및 도 2 는 상기 제2 경화부재(43)의 제1 실시예를 도시한 것으로서, 먼저 상기 제2 경화부재(43)는 상기 제1 경화부재(41)의 후방에 고정되어 구비되게 된다. 보다 상세하게는 상기 제2 경화부재(43)는 1차 경화 완료된 피인쇄물을 경화시키는 것으로서, 상기 제1 경화부재(41)와 동일하게 복수개의 UV램프(431)로 이루어지며 상기 가이드로드(20)의 진행방향(인쇄방향)의 후미에 구비되게 된다. 이 때 상기 제1 경화부재(41)와 제2 경화부재(43)는 서로 이격되어 구비되어 있는데, 일반적으로 상기 제1 경화부재(41)와 제2 경화부재(43)의 이격거리는 6cm ~ 8cm 사이가 적정하고, 상기 제2 경화부재(43)는 80~160mw/㎠의 광량으로 조사하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 128mw/㎠의 광량으로 조사하여 후술하는 포일이 보다 효과적으로 부착될 수 있도록 이루어지는 것이 바람직하다.

이처럼 상기 제2 경화부재(43)가 상기 제1 경화부재(41)로부터 이격되는 이유는 앞서 설명한 바와 같이, 상기 바니쉬는 중첩되어 도포되게 되고, 이에 따라 서로간의 융화되는 시간이 필요하고 이 시간이 부족한 경우에는 각각의 바니쉬 사이에 층이 형성되는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서 상기 제2 경화부재(43)는 제1 경화부재(41)로부터 일정거리(바람직하게는 6~8cm) 이격되어 구비됨으로서 이러한 융화시간을 확보할 수 있다.

다시 도 4 는 상기 제2 경화부재(43)의 제2 실시예를 도시한 것으로서, 상기 제2 실시예에 따르면 상기 제2 경화부재(43)는 상기 가이드로드(20)에 구비되게 되는데, 보다 구체적으로는 상기 가이드로드(20)의 인쇄 진행방향의 후단에 구비되되, 상기 가이드로드(20)로부터 일정거리 이격되어 구비되는 것이 바람직하다. 또한 상기 제2 실시예의 제2 경화부재(43) 또한 복수개의 UV램프(431)로 이루어지게 된다.

이는 도면에 도시된 바와 같이, 제2 실시예의 제2 경화부재(43)는 상기 제1 실시예의 제2 경화부재(43)와 달리 헤드(30)에 고정되는 것이 아니라 가이드로드(20)에 고정되어 피인쇄물의 가로면을 조사하게 된다. 즉, 헤드(30)가 가로방향으로 이동하는 동안 상기 제2 경화부재(43)는 한자리에 고정되어 피인쇄물의 가로면을 조사함으로서, 제1 실시예의 제2 경화부재(43)보다 조사 지속시간이 더 길게 이루어지게 된다.

아울러 상기 제2 경화부재(43)의 전단부에는 격벽(433)이 구비되어 있어, 상기 제1 경화부재(41)에 의해 1차 경화되는 바니쉬(A2)가 제2 경화부재(43)에 의해 2차 경화가 시작되기 전까지는 제2 경화부재(43)의 UV 영향을 받지 않도록 이루어지게 된다.

보다 상세하게는 상기 바니쉬노즐(33)에 의해 인쇄부(11)에 도포되는 바니쉬(A2)는 중첩되어 도포되고, 제1 경화부재(41)에서 조사되는 UV에 의해 1차 경화를 진행하게 된다. 앞서 설명한 바와 같이, 1차 경화와 2차 경화는 시간차를 두고 이루어지게 되며, 이러한 시간차는 1차 경화에 의해 경화되는 바니쉬(A2)가 서로 융화되어 경계선 등이 발생되지 않기 위한 시간을 형성하기 위한 것이다.(상기 1차 경화는 흘러내리지 않을 정도까지만 경화시켜 중첩되는 바니쉬가 서로 융화될 수 있도록 하한다.)

그러나 이 시간 동안(상기 바니쉬가 2차 경화가 시작되기 전까지) 바니쉬에 제2 경화부재(43)의 UV가 조사되면, 중첩되는 바니쉬가 융화되지 못하고, 경계를 형성하며, 표면이 매끄럽지 못하게 성형된다.

따라서 이러한 문제를 해결하기 위하여 상기 제2 경화부재(43)의 전단부에는 격벽(433)이 형성되어, 제2 경화부재(43)의 UV가 바니쉬가 도포된 인쇄영역으로 조사되는 것을 방지하고(보다 구체적으로는 도포된 바니쉬가 2차 경화를 시작하기 전까지의 인쇄영역), 바니쉬가 융화되는 시간이 흐른 뒤 제2 경화부재(43)의 하부에 인쇄부가 위치하면 UV를 조사받아 2차 경화를 진행함으로서, 표면이 매끄러운 상태로 경화를 가능하게 한다.

아울러 상기와 같이 바니쉬가 경화된 피인쇄물은 박 인쇄유닛(50)에 투입되어 포일을 부착시키는 박 인쇄단계(S5)를 진행함으로서, 인쇄를 완료하게 된다.

이러한 박 인쇄유닛(50)에 대하여 보다 상세하게 설명하면, 상기 박 인쇄유닛(50)은 도6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 포일이 구비되는 포일공급부(511)와, 피인쇄물이 놓여지는 박 인쇄부(513) 및 포일잔재물이 회수되는 포일회수부(515)를 구비한 박 인쇄본체(51)와, 상기 피인쇄물에 포일을 가압하는 가압수단(53) 및 박 인쇄부(513)를 승하강시키는 승하강수단을 포함하여 이루어져 있다.

보다 상세하게는 먼저 박 인쇄유닛(50)은 박 인쇄본체(51)로 이루어지며, 일측에 포일공급부(511)가 구비되어 금박 또는 은박 등의 금속형 박지를 공급하게 된다. 이 포일공급부(511)는 롤러로 이루어져 있으며, 이 롤러에 포일이 감겨 포일이 상기 박 인쇄부(513)로 급지될 수 있도록 구성된다. 이렇게 급지된 포일을 상기 박 인쇄부(513)에 구비되는 가압수단(53)에 의해 피인쇄물에 압착되게 되는데, 보다 상세하게는 상기 가압수단(53)은 가압롤러 형태를 이루고 있으며, 이 가압롤러와 박 인쇄부(513) 사이에 피인쇄물이 놓여져 통과함에 따라 피인쇄물에 상기 포일이 가압되어 부착될 수 있도록 구성된다.

나아가 이를 위하여 상기 박 인쇄부(513)에는 상기 피인쇄물을 이동시키기 위한 복수개의 가이드레일(517)가 구비되어 있으며, 이 가이드레일(517) 상부에 피인쇄물이 놓여지면 가이드레일(517)의 동작에 의해 피인쇄물이 상기 가압롤러 하부를 통과함으로서, 피인쇄물에 포일이 압착될 수 있도록 이루어진다.

아울러, 상기 본체에는 상기 박 인쇄작업이 완료된 포일을 회수하는 포일회수부(515)를 더 구비하고 있으며, 상기 포일 회수부 또한 롤러로 이루어져 포일을 수거함으로서 회수 편의성을 향상시키는 효과를 갖는다.

또한 피인쇄물에 두께에 따라 상기 박 인쇄부(513)를 승하강시킬 수 있는 승하강수단을 더 구비하여, 종이, 플라스틱 등의 다양한 재질의 피인쇄물에 사용될 수 있으나, 이는 종래의 공지된 승하강장치와 동일한 기술로서 자세한 설명은 생략하도록 한다.

일반적으로, 바니쉬 상부면에 포일을 인쇄시키는 방법으로는 별도의 접착제 등을 사용하여 포일을 피인쇄물에 함침시킬 수 있으나, 접착제의 도포에 따른 불편함 및 추가공정에 대한 비용증감 등을 해결하고자, 본 발명은 바니쉬의 경화를 조절하여 보다 확실하고 안정적으로 포일을 바니쉬에 부착시킬 수 있도록 하였다.

이를 위해 본 출원인은 하기와 같은 다양한 실험예를 통하여 제1 경화부재의 광량을 300~400mw/㎠, 보다 바람직하게는 380mw/㎠의 광량으로 세팅하고, 제2 경화부재의 광량은 80~160mw/㎠, 보다 바람직하게는 128mw/㎠의 광량으로 세팅하여 최적의 결과물을 확인할 수 있었다. 또한 하기 실험예들에서 제2 경화부재의 이동속도를 200m/min 으로 설정하여 실시하였다.

실험예1

제1 경화부재의 광량을 200mw/㎠ 로 설정하고, 제2 경화부재의 광량을 40, 80, 120, 200, 400mw/㎠ 으로 조정하여 실험을 실시하였고, 인쇄품질 및 붙임성을 확인하였다.

[표1]

상기 표1에 나타난 바와 같이, 제1 경화부재의 광량이 낮아 경화가 안되거나 번지거나, 뭉개지는 등 인쇄품질이 저하되는 것을 확인할 수 있다.

실험예2.

제1 경화부재의 광량을 300mw/㎠ 로 설정하고, 제2 경화부재의 광량을 40, 80, 120, 200, 400mw/㎠ 으로 조정하여 실험을 실시하였고, 인쇄품질 및 붙임성을 확인하였다.

[표2]

상기 표2에 나타난 바와 같이, 상기 실험예1 보다는 제1 경화부재의 광량이 증가하여 인쇄품질은 좋아졌으나, 여전히 번지는 문제점이 발생하였으나, 제2 경화부재의 광량이 120mw/㎠ 일 경우에 박의 붙임성이 좋아지는 것을 확인할 수 있었다.

실험예3.

제1 경화부재의 광량을 400mw/㎠ 로 설정하고, 제2 경화부재의 광량을 40, 80, 120, 200, 400mw/㎠ 으로 조정하여 실험을 실시하였고, 인쇄품질 및 붙임성을 확인하였다.

[표3]

상기 표3에 나타난 바와 같이, 제2 경화부재의 광량이 120mw/㎠ 일 때 인쇄품질 및 붙임성이 모두 양호하게 나타난 것을 확인할 수 있었으며, 이에 따라 본 출원인은 보다 각각의 광량을 조절하여, 제1 경화부재의 광량이 380mw/㎠, 제2 경화부재의 광량이 128mw/㎠ 일 때 인쇄품질 및 붙임성이 가장 월등한 것을 확인 할 수 있었다.

실험예4.

제1 경화부재의 광량을 600mw/㎠ 로 설정하고, 제2 경화부재의 광량을 40, 80, 120, 200, 400mw/㎠ 으로 조정하여 실험을 실시하였고, 인쇄품질 및 붙임성을 확인하였다.

[표4]

상기 표4에 나타난 바와 같이, 제1 경화부재의 광량이 높아 경화 시 줄이 발생되고, 바니쉬가 완전경화되어 박이 인쇄되지 않음을 알 수 있었다.

실험예5.

제1 경화부재의 광량을 800mw/㎠ 및 1000mw/㎠으로 설정하고, 제2 경화부재의 광량을 40, 80, 120, 200, 400mw/㎠ 으로 조정하여 실험을 실시하였고, 인쇄품질 및 붙임성을 확인하였다.

[표5]

[표6]

상기 표5 및 표6에 나타난 바와 같이, 제1 경화부재의 광량이 너무 높아 경화 시 줄이 발생하는 것을 확인할 수 있었으며, 박이 잘 부착되지 않는다는 결과를 확인할 수 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 다양한 실험을 통하여 제1 경화부재의 광량이 300~400mw/㎠, 바람직하게는 380mw/㎠ 로 이루어지고, 제2 경화부재의 광량이 80~160mw/㎠, 바람직하게는 128mw/㎠ 로 이루어질 때 최적의 결과물을 확인할 수 있었다.

또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조 및 구성을 갖는 UV잉크 인쇄유닛을 이용하여 투명글라스에 문양을 인쇄하는 방법을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

M : 박 인쇄방법
A : 인쇄유닛 A1 : 피인쇄물
A2 : 바니쉬 10 : 하우징
11 : 인쇄부 13 : 본체
131 : 가이드부 20 : 가이드로드
21 : 헤드결합부 23 : 잉크공급부
25 : 헤드연결체인 30 : 헤드
31 : 잉크노즐 33 : 바니쉬노즐
40 : 경화유닛 41 : 제1 경화부재
411 : UV램프 43 : 제2 경화부재
431 : UV램프 433 : 격벽
50 : 박 인쇄유닛 51 : 박 인쇄본체
511 : 포일공급부 513 : 박 인쇄부
515 : 포일회수부 517 : 가이드레일
53 : 가압수단 S1 : 인쇄단계
S2 : 도포단계 S3 : 제1 경화단계
S4 : 제2 경화단계 S5 : 박 인쇄단계

Claims (1)

1. 투명한 피인쇄물에 UV 잉크 인쇄유닛의 잉크노즐을 통해 UV잉크를 분사하여 문양을 인쇄하는 인쇄단계;
   상기 UV잉크가 인쇄된 문양에 UV 잉크 인쇄유닛의 바니쉬노즐을 이용하여 바니쉬를 도포하는 바니쉬 도포단계;
   바니쉬가 도포된 문양에 UV 잉크 인쇄유닛의 제1 경화부재를 이용하여 UV를 조사하여 문양에 도포된 바니쉬를 반경화시키는 제1 경화단계;
   상기 반경화된 바니쉬에 UV 잉크 인쇄유닛의 제2 경화부재를 이용하여 UV를 조사하여 2차 경화시키는 제2 경화단계;
   상기 제2 경화단계를 거친 피인쇄물을 박 인쇄유닛에 투입하여 포일을 문양에 인쇄시키는 박 인쇄단계;
   를 포함하여 이루어지되,
   상기 피인쇄물은 투명한 재질의 글라스(Glass)로 이루어지고,
   상기 인쇄단계에서는 인쇄하고자 하는 문양을 피인쇄물의 뒷면에 반전시켜 인쇄하고,
   
   상기 제1 경화부재는 380mw/㎠ 의 광량으로 UV를 조사하고, 상기 제2 경화부재는 128mw/㎠의 광량으로 UV를 조사하고,
   
   상기 UV잉크 인쇄유닛은
   피인쇄물이 놓여지는 인쇄부가 구비되는 하우징과,
   상기 인쇄부 상부에 구비되어, 인쇄부를 따라 전후 이동하는 가이드로드와,
   상기 가이드로드에 구비되어 상기 인쇄부의 좌우방향으로 움직이되, 복수개의 잉크노즐과 바니쉬노즐이 구비되는 헤드와,
   상기 가이드로드에 구비되어 UV램프를 통하여 피인쇄물을 경화하는 제1 경화부재 및 제2 경화부재를 포함하는 경화유닛;
   을 포함하여 이루어지되,
   
   상기 제1 경화부재는 상기 헤드 일측에 구비되고,
   상기 제2 경화부재는 상기 가이드로드에 구비되되, 상기 헤드 후방에 위치하고,
   상기 제2 경화부재의 전단부에는 격벽이 구비되어
   상기 제1 경화부재에 의해 1차 경화되는 바니쉬가 2차 경화가 시작되기 전까지 제2 경화부재에서 조사되는 UV의 영향을 받지 않도록 이루어지며,
   
   상기 박 인쇄유닛은
   포일이 구비되는 포일공급부와, 피인쇄물이 놓여지는 박 인쇄부 및 포일잔재물이 회수되는 포일회수부를 구비한 박 인쇄본체와, 상기 박 인쇄부에 구비되어, 피인쇄물에 상기 포일을 가압하는 가압수단 및 상기 박 인쇄부를 승하강시키는 승하강수단을 포함하여 이루어지되,
   상기 포일공급부와 포일회수부는 각각 롤러로 이루어져 있으며,
   상기 가압수단은 가압롤러 형태로 이루어져, 상기 피인쇄물이 가압수단과 박인쇄부 사이에서 압착됨으로서 박을 인쇄하고,
   상기 박 인쇄부에는 상기 피인쇄부를 이동시키는 복수개의 가이드레일이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는, UV잉크 인쇄유닛을 이용하여 투명글라스에 문양을 인쇄하는 방법.

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