KR20230172477A - 코팅된 스트립에 인쇄하기 위한 플랜트 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 금속 스트립에 대한 사전 코팅(111) 및 후속 디지털 졸-겔 잉크젯 인쇄(122)를 위한 플랜트 및 방법에 관한 것이며, 여기서 건조된 잉크 위에 보호 투명 코팅(124)이 도포된다. 본 발명의 핵심은, 인쇄가 졸-겔 잉크 유형이며, 사전 코팅(111)은 더 이상 코팅의 상대적인 건조 및 냉각 단계에 따라 프라이머와 베이스 코팅의 두 코팅을 별도로 도포하여 수행되지 않고, 프라이머와 베이스 코팅의 기능을 조합한 단일 코팅의 도포에 의해 수행되는 사실에 있다. 또한, UV 처리가 필요 없고 도포 후 단순한 잉크 건조만 하면 되는 특수한 졸-겔형 잉크로 인쇄하므로 공정이 더욱 간편해진다.
Description
본 발명은 사전 코팅된 스트립을 위한, 특히 디지털 잉크젯 인쇄를 위한 인쇄 플랜트 및 방법에 관한 것으로, 특히 인쇄용 제품 표면을 준비하여 잉크 접착에 적합하게 만드는 사전 코팅과 인라인 인쇄 공정 배열에 관한 것이다.
사전 코팅된 스트립은 다양한 용도를 가지며, 실내 및 실외 건축, 토목 및 산업 건설, 가전 산업 분야에서 널리 사용되고 있다. 이 분야에서는 장식 디자인이 점점 더 복잡해지는 스트립에 대한 수요가 증가하고 있다.
복잡한 디자인으로 사전 코팅된 스트립을 제조하는 일반적인 기술은 첨부된 도 1을 참조하여 예시된 다음 단계를 포함한다.
제1 단계에서는 제1 코팅인 프라이머를 도포(10)하고, 이어서 상기 프라이머를 건조(12)한 다음 냉각(14)하고; 제2 단계는 제2 코팅, 즉 얻어질 디자인의 배경을 구성하는 베이스 코팅의 도포(16), 이어서 코팅의 건조(18) 및 후속 냉각(20)을 포함한다. 제3 단계에서는, 예를 들어 이전에 생성된 이중 코팅의 베이스 코팅에 용매와 함께 희석되거나 희석되지 않은 잉크를 사용하여 디자인 또는 인쇄물을 도포(22)한 후 잉크를 건조시키고, 마지막으로 제4 단계에서는 투명 코팅을 도포(24)한 후, 건조(26) 및 후속 냉각(28)이 이어진다. 위에 열거된 다양한 단계는 사전 코팅 및 인쇄 플랜트의 일련의 장치에 반영되며, 이는 다음 요소의 순서로 이루어진다: 제1 코팅 장치, 제1 오븐, 제1 냉각 장치, 제2 코팅 장치, 제2 오븐, 제2 냉각 장치, 프린터, 제3 코팅 장치, 제3 오븐, 및 제3 냉각 장치로 구성된다. 따라서, 도 1의 흐름도는 한편으로는 공정 단계의 연속을 나타내고, 다른 한편으로는 사전 코팅 및 인쇄를 위한 플랜트 또는 해당 라인에서 각 개별 단계를 수행하는 데 필요한 해당 장치의 연속을 나타낸다.
잉크 도포 또는 인쇄 기술은 시간이 지남에 따라 기술적으로 발전해 왔지만, 오늘날 일반적으로 다음 기술이 이용된다:
일반적으로 2 내지 5개의 롤러로 구성되고, 롤러에 네거티브 디자인이 인쇄된 인쇄 롤러(윤전 그라비아)를 사용한 도포; 일반적으로 고무 표면에 엠보싱(포지티브) 디자인이 있는, 2 내지 5개의 고무 코팅 롤러의 유닛으로 구성된 플렉소그래픽 기술에 의한 인쇄 롤러를 사용한 도포; 및 4색 디지털 잉크젯 프린터를 사용한 도포.
모든 기술에는 한계가 있다. 특히, 모든 최신 기술에는 다음과 같은 공통적인 단점이 있다: 인쇄 전 2회 코팅(프라이머 + 베이스 코팅)을 도포하면, 운영 비용이 증가하고, 사전 코팅 및 인쇄 플랜트 배열이 복잡하여 3회 코팅(프라이머 + 베이스 코팅 + 투명 코팅)에 대해 3개의 건조 또는 가열 오븐을 사용하여 운영해야 할 필요성이 있다.
롤러 도포와 연관된 단점은 다음과 같다: 사용되는 롤러의 원주 방향 전개로 인해 설계가 제한된다. 각 디자인에는 전용 롤러 시리즈가 사용된다. 따라서 투자 비용이 높고, 생산할 디자인이 다양한 제품 포트폴리오의 관리가 특히 복잡하다.
현재 기술 수준과 관련하여, 디지털 인쇄를 사용하는 용도에는 다음과 같은 기타 단점이 있다: 고체 상태의 무용매 UV 잉크는 내열성, 유연성 및 외부 환경 조건에 대한 저항성이 감소한다. 누출이 발생하는 경우, UV 잉크는 환경에 더 큰 영향을 미치고, 처리 비용이 훨씬 더 비싸다. 잉크의 경화 또는 가열 건조는 UV 램프가 통합된 인쇄기에서 이루어진다. 금속 기판에 잉크 인쇄를 기술하는 최신 특허문헌은 JP 2017 047370 A 및 US 2007/0085983 A1이다.
본 발명의 목적은, 전술한 단점을 극복하고, 금속 스트립에 대한 사전 코팅 및 인쇄를 위한 다양한 기술의 한계를 고려하여, 덜 복잡하고, 더 적은 수의 구성요소를 필요로 하며, 더 저렴하고 바람직하게는 더 낮은 환경 영향에 더 높은 인쇄 저항성을 제공하는 금속 스트립의 사전 코팅 및 인쇄를 위한 플랜트 및 공정을 제안하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적 또는 이점은 다음 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명의 제1 양태에서, 발명의 목적은, 다음 순서로 구성요소를 포함하는, 디지털 잉크젯에 의한 금속 스트립의 사전 코팅 및 인쇄용 플랜트의 수단에 의해 달성된다:
(a) 프라이머와 베이스 코팅 모두의 역할을 하는 복합(combined) 코팅을 도포하기 위한 제1 코팅 장치;
(b) 코팅을 건조하기 위한 제1 오븐;
(c) 공냉식 및 수냉식 시스템과 같은 제1 냉각 시스템;
(d) 바람직하게는 잉크 건조 장치를 구비한, 디지털 졸-겔형 잉크젯 인쇄 유닛;
(e) 투명 코팅을 도포하기 위한 제2 코팅 장치, 특히 롤러 도포기(applicator);
(f) 코팅을 건조하기 위한 제2 오븐; 및
(g) 공냉식 및 수냉식 시스템과 같은 제2 냉각 시스템.
프라이머와 베이스 코팅의 동시 기능을 수행하는 단일 코팅 도포를 제공하는 상기 플랜트에서는, 인쇄 전에 2 개의 건조 오븐, 2 개의 냉각 장치 및 2 개의 코팅 장치가 필요하지 않으므로, 사전 코팅 단계에서 구성요소의 수가 절반으로 줄어든다. 본 발명은 코팅의 가열 건조 또는 경화를 위해 2개의 오븐만 필요로 하는 사전 코팅 및 인쇄 라인을 생성하는 것을 가능하게 하며, 제1 오븐은 프라이머와 베이스 코팅 역할을 하는 초기 코팅의 건조 및 중합에 필요하고, 제2 오븐은 인쇄 유닛과 투명 코팅 도포 후에 배치되며 후자의 건조/중합에 필요하다.
본 발명에 따른 플랜트는 연속 스트립에 인쇄하는데 특히 적합하다. 이와 관련하여, 플랜트는 또한 플랜트 자체의 다양한 구성요소를 통해 스트립을 전달하기 위한 수단을 포함하는 것이 유리하다. 인쇄 유닛을 통해 이동하는 동안 인쇄된 이미지의 선명도를 손상시키지 않기 위해서, 인쇄할 스트립을 중앙에 놓고 규정된 스트립 장력을 유지하는 것이 좋다. 이와 관련하여, 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 인쇄 유닛은 다음 순서로 하기 구성요소를 포함한다:
(d-1) 하나 이상의 디지털 졸-겔형 잉크젯 프린트 헤드;
(d-2) 잉크 건조 오븐;
(d-3) 제3 냉각 시스템;
여기서, 상기 하나 이상의 프린트 헤드의 상류에는 센터링 시스템과 제1 스트립 장력 제어 시스템이 제공되며, 특히 다음 순서로 하기 구성요소를 포함하고:
(d-4) 러프(rough) 스트립 센터링 시스템;
(d-5) 스트립 장력을 제어하기 위한 제 "S-형" 브라이들 시스템;
(d-6) 미세 스트립 센터링 시스템;
(d-7) 패스-라인 롤러 및 선택적으로는 디플렉터;
상기 하나 이상의 프린트 헤드의 하류에는, 제2 스트립 장력 제어 시스템이 제공되며, 특히:
(d-8) 제2 "S-형" 브라이들 시스템.
스트립 장력 제어 시스템은 바람직하게는 "S-형" 브라이들 시스템이다. 스트립 장력을 제어하기에 가능한 "S-형" 브라이들 시스템이 투명 코팅 장치 입구에 제공될 수 있다.
패스-라인 롤러는 스트립의 수직 진동을 제한한다.
유리하게는, 인쇄될 스트립은 상기 센터링 시스템과 상기 제1 스트립 장력 제어 시스템을 통해 안내되어, 이후에 상기 하나 이상의 프린트 헤드 아래로 안내되고, 여기에서는 컨베이어 벨트의 수단에 의해 유리하게 운반된 다음, 상기 제2 스트립 장력 제어 시스템을 통해 인쇄 유닛의 출구로 안내된다. 컨베이어에는 스트립의 대응 섹션을 에어 쿠션 상에 지지하도록 구성된 공압식 지지 표면이 유리하게 제공될 수 있다. 브라이들 시스템은 스트립의 종방향의 장력을 사실상 상쇄한다. 상기 하나 이상의 프린트 헤드 앞에 배치된 스트립 레벨링 시스템도 고려 가능하다. 이러한 스트립 센터링 및 장력 시스템은, 예를 들어 특허 출원 IT 102018000007488에 설명되어 있다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 플랜트는 인쇄 유닛에 스트립 위치 센서를 추가로 포함하고, 프린트 헤드(들)는 스트립의 이동 방향에 직각으로 병진할 수 있는 슬라이드에 장착되며, 여기서 플랜트는 위치 센서에 의해 측정된 스트립 위치의 횡방향 편차를 보상하기 위해 위치 센서에 의해 검출된 값에 따라 슬라이드의 움직임을 관리하도록 구성된 대응 제어 유닛을 포함한다.
투명 코팅의 도포를 최적화하기 위해서, 본 발명에 따른 플랜트는 또한, 본 발명의 실시형태에서, 인쇄 유닛의 하류 및 제2 코팅 장치의 상류에, 스트립 온도 센서, 특히 온도 변환기를 추가로 포함하고, 이는 스트립의 온도를 측정하고 그 측정된 값을 스트립의 속도 및/또는 제3 냉각 시스템의 유량을 자동으로 제어하여 구성된 해당 제어 유닛으로 전송하고, 그 결과 온도 센서에 의해 측정된 온도를 사전 결정된 값으로 되돌리게 된다. 유리하게도 이러한 제어 유닛은 위의 슬라이드의 이동을 관리하는 것과 동일하고, 사전 코팅 및 인쇄 플랜트의 모든 구성 요소를 제어하는 것과 동일하다. 하나 이상의 프린트 헤드를 지지할 수 있는 슬라이드와 스트립의 온도를 제어하기 위해, 서로 다른 제1 및 제2 제어 유닛도 고려할 수 있다.
본 발명의 제2 양태는, 아래 표시된 순서대로 다음 단계를 포함하는 금속 스트립의 사전 코팅 및 인쇄, 특히 디지털 제트 인쇄 방법에 관한 것이다:
(I) 프라이머와 베이스 코팅 모두의 역할을 하는 복합 코팅 층을 금속 스트립 위에 도포하는 단계;
(II) 복합 코팅을 가열 건조하는 단계;
(III) 복합 코팅을 냉각하는 단계;
(IV) 사전 코팅된 스트립의 디지털 졸-겔 유형 잉크젯 인쇄 및 잉크 건조 단계;
(V) 사전 코팅 및 인쇄된 스트립에 투명 코팅을 도포하는 단계;
(VI) 투명 코팅을 가열 건조하는 단계; 및
(VII) 투명 코팅의 냉각 단계.
인쇄 이미지의 선명도를 손상시키지 않기 위해, 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 상기 스트립은 단계(IV) 전에 중심에 위치한다. 유리하게는, 단계 (IV) 전후에, 스트립은 특히 청구항 제2항에 규정된 플랜트를 사용하여 인장된다. 본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시형태에서, 복합 코팅은 폴리에스테르-멜라민 계이며, 일단 건조되면 디지털 제트 인쇄로부터 완벽한 잉크 접착성을 얻을 수 있게 된다.
폴리에스테르-멜라민 복합 코팅은 색상이 흰색인 것이 유리하다. 스트립 상에 도포하기 위한 코팅은 바람직하게는 DIN 표준 53211에 따라 측정된 60 내지 90초의 점도를 갖는다. 후자의 표준에는 용량이 100 cm2이고 배출 홀이 4 mm인 유량 컵이 필요하다. 주위 온도 20℃에서, 시험 액체는 홀을 통해 완전히 배출되고, 배출 시간이 결정된다. 측정 단위는 제2 DIN 표준이다. 밀도는 DIN EN ISO 2811-1-4에 예시된 방법에 따라 결정된 1,000 내지 1,500 kg/m3 범위에 있는 것이 유리하다. 바람직하게는, 복합 코팅은 5 내지 15 μm의 최종 두께(건조)로 도포된다.
복합 코팅은 "접착 촉진제"의 일종으로, 일반적으로는 접착제로서 알려져 있고, 인쇄가 행해지는 물질의 표면을 준비(변화)시키고, 그 결과 잉크가 그 표면에 접착됨과 동시에, 금속, 플라스틱, 유리 및 인쇄가 어려운 기타 기재 등과 같이, 다양한 종류의 기재에 사전 코팅 없이 접착하도록 조정되고, 프라이머와 베이스 코팅 역할을 동시에 수행한다. 시장에서는 광범위한 복합 코팅을 제공하며, 본 기술분야의 숙련자는 그 중에서 기재 및 사용하고자 하는 잉크에 가장 적합한 것을 선택할 수 있다.
졸-겔 유형의 잉크는 건조를 위해 UV 램프를 사용할 필요가 없고, 환경 친화적이지 않은 용매를 사용할 필요가 없다. 그것은 현재 사용되는 잉크의 한계를 극복하고 잉크 건조를 단순화시킨 잉크 기술이다. 이 용도에 적합하게 개발된 잉크는 바람직하게는 실란계 가열 중합 생성물이다. 잉크가 환경에 미치는 영향을 줄이는 생태학적 용매를 사용하는 것이 유리하다. 그의 바람직한 변형에서, 잉크는 ASTM D 4040/4207에 따라 결정되는 25℃에서의 동점도가 6 내지 10 cps이고, 바람직하게는 ISO 12647-3에 따라 결정되는 밀도가 0.9 내지 1.0 g/ml의 밀도를 특징으로 한다. 잉크는 검정색, 청록색, 자홍색, 노란색 등 인쇄용 색상으로 제조될 수 있다.
졸-겔 공정은 잉크젯 프린터를 사용하여 도포되는 잉크-필름과 같은 필름을 제조하는 데 사용되는 방법 중 하나이다. 졸-겔 유형의 잉크는 가수분해 및 축합반응을 통해 겔(상호 연결된 액체 상을 포함하는 연속 무기 격자)의 후속 형성을 위한 전구체를 구성하는 콜로이드 용액(졸)을 포함한다. 건조 및 고화의 열적 후처리는 일반적으로 겔로부터 액상을 제거하고 추가 응축을 촉진하며 기계적 특성을 높이기 위해 사용된다. 졸-겔 공정의 일반적인 전구체는 하기 식의 형태로 발생한다:
M(OR)n, MXn, R'-M(OR)n-1
상기 식에서,
M은 금속 중심을 나타내고,
X 및 RO는, 대신에, 금속 할로겐화물의 염화물 음이온과 같이 금속 염이나 금속 알콕사이드에 존재하는 일반적인 이탈기이고,
R'은 공유 결합(Si-C, Sn-C) 또는 배위 결합제(M = Ti, Zr...)를 통해 금속 중심에 결합된 임의의 유기 기이다.
잉크 산업에서는 다양한 매질용 졸-겔 유형의 잉크를 다수 제공하며, 전문가는 그들 중에서 자신의 필요에 가장 적합한 잉크를 용이하게 식별할 수 있다.
인쇄된 생성물의 내구성을 보장하기 위해, 건조된 잉크층 위에 인쇄 표면과 호환되는 투명 코팅을 도포한다. 적합한 코팅은 시중에서 구입할 수 있으며, 본 기술분야의 숙련자가 쉽게 식별할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 투명 코팅은 HD(고밀도) 폴리에스테르이다. HD 폴리에스테르는 외부 환경과 화학물질에 대한 내성이 우수하다. 투명 코팅 층은 바람직하게는 다음 특성 중 적어도 하나를 갖는다: 80 내지 120 s의 점도(DIN 53211에 따라 측정), 중량 기준 고형분 함량 >50%(UNI EN ISO 3251에 따라 측정), 및 밀도 1,000 내지 1,500 kg/m3 (DIN EN ISO 2811-1/2/3/4에 따라 측정). 도포되는 최종(건조) 두께는 10 내지 25 μm에 해당하는 것이 유리하다.
인쇄된 디자인의 인쇄 및 품질을 최적화하기 위해, 스트립의 위치 측정은 바람직하게는 단계(IV) 이전에 행해지고, 단계(IV) 중에 스트립의 위치 측정에 기초하여 스트립에 대한 잉크 도포를 최적화하기 위해 프린트 헤드의 위치가 조정된다.
인쇄물에 투명 코팅을 완벽하게 도포하기 위한 목적으로, 유리하게는 본 발명에 따른 방법은 그 실시형태에서 단계(IV) 후에 스트립의 온도를 모니터링하고, 온도가 한계 값을 초과하는 경우, 단계(V)에서 투명 코트를 도포하기 전에 상기 건조를 조절하기 위해 스트립의 속도가 느려지고 및/또는 잉크의 건조가 향상된다.
인쇄 유닛에는 잉크 재순환 및 프린트 헤드 노즐의 세정 또는 세척을 위한 보조 시스템이 유리하게 장착될 수 있다.
본 발명의 일 양태에 대해 개시된 특징 및 장점은 필요한 부분을 수정하여 본 발명의 다른 양태에도 적용될 수 있다.
사전 코팅 및 인쇄 플랜트가 더 적은 구성요소를 필요로 하고, 덜 복잡해지고, 가공이 더 저렴해지고, 환경 친화적이 되는 순간부터 산업상 이용 가능성은 분명해진다.
상기 목적 및 장점은 단지 비제한적인 예로서 제공된 본 발명의 실시형태의 바람직한 예의 개시에서 더욱 강조될 것이다.
본 발명의 변형 및 추가 특징은 종속항의 발명 대상이다. 본 발명에 따른 스트립의 사전 코팅 및 인쇄를 위한 플랜트 및 공정의 실행의 바람직한 예의 개시와, 스트립을 안내하고, 특정 장력을 제어하고 센터링하기 위한 보조 시스템의 개시는 첨부된 도면을 참고하여 단지 예시로서 제공된다. 특히, 달리 명시하지 않는 한, 시스템 및 개별 구성요소의 개수, 형상, 크기, 물질은 다양할 수 있으며, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위에서 균등한 구성요소가 적용될 수 있다.
도 1은 사전 코팅된 스트립에 인쇄를 구현하기 위한 최신 기술, 특히 공정의 다양한 단계와 각 단계를 구현하는 데 필요한 장치를 블록도로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 스트립을 코팅하고 인쇄하기 위한 시스템 및 방법의 실시형태를 블록도로 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 플랜트의 디지털 잉크젯 인쇄물 섹션의 상세한 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 스트립을 코팅하고 인쇄하기 위한 시스템 및 방법의 실시형태를 블록도로 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 플랜트의 디지털 잉크젯 인쇄물 섹션의 상세한 개략도이다.
도 1은 최초로 최신 기술을 참조하여 설명되었다. 도 2는 스트립 상에 제트 인쇄물을 만들기 위한, 본 발명의 일 실시형태의 블록도를 묘사한다. 공정의 시작은 프라이머와 베이스 코팅으로 구성된 이중 코팅을 단일 단계로 도포(111)하는 것이다. 이어서, 복합 코팅을 건조(113)한 다음 냉각(115)시킨다. 그 다음 인쇄(122)가 코팅에 실행된다. 최신 기술에서와 같이, 인쇄(122) 후에 투명 코팅의 도포(124), 건조(126) 및 냉각(128)이 이어진다. 냉각은 공기와 물로 이루어진다. 아이들(idle) 지지 롤러 시스템과 디플렉터는 스트립을 디지털 인쇄 섹션 쪽으로 안내할 수 있다.
각 단계는 해당 단계를 수행하도록 구성된 해당 장치에 정확하게 다음 순서로 연결된다: 복합 코팅을 도포하기 위한 제1 코팅 장치; 코팅을 건조하기 위한 제1 오븐; 제1 냉각 장치; 프린터; 바람직하게는 롤러 도포기를 사용하여 투명 코팅을 도포하기 위한 제2 코팅 장치; 제2 오븐; 및 제2 냉각 장치. 도 1과 마찬가지로, 도 2는 본 발명에 따른 플랜트의 실시형태 예의 단계 순서와 본 발명에 따른 플랜트의 실시형태 예에서 장치의 순서를 모두 나타낸다.
도 3을 참조하면, 인쇄 단계(122)를 수행하기 위한 인쇄 유닛을 나타내는 잉크젯 인쇄 섹션 및 관련 보조 시스템의 바람직한 실시형태가 도시되어 있다.
인쇄 유닛(122)의 입구에는 스트립(134)의 장력을 제어하기 위한 "S-형" 브라이들 시스템(132)이 뒤따르는 러프 스트립 센터링 장치(130)가 있다. 하류에는 미세 스트립 센터링 장치(136), 이어서 패스-라인 롤러(138), 디플렉터(도시되지 않음), 및 컨베이어 벨트(140)가 뒤따른다. 컨베이어 벨트(140) 위에는 복수의 디지털 잉크젯 프린트 헤드(142)가 있다. 이어서 잉크를 건조하기 위한 오븐(144)이 뒤따른다. 스트립(134)의 냉각을 위해 스트립 냉각 시스템(146)이 필요하다. 스트립(134)이 보호 투명 코팅을 도포하기에 적합한 온도를 갖는지 확인하기 위해, 투명 코팅을 도포하는 코팅 롤러 앞에 스트립의 온도를 측정하기 위한 프로브(148)가 예견된다(도 2). 프린터 유닛(122)은 스트립(134)에 가해지는 장력을 제어하기 위해 인쇄 섹션의 출력에서 추가적인 "S-형" 브라이들 시스템(150)으로 종료된다.
가능한 변형으로는, 디지털 잉크젯 프린트 헤드(142) 뒤에 배치된 스트립 위치 센서(152)를 추가적으로 제공할 수 있다. 상기 센서는 라인의 중심에 대한 스트립(134)의 있을 수 있는 편차를 측정한다. 추가 실시형태에서, 편차 측정값은 임의의 횡방향 변위를 보상하기 위해 프린트 헤드(142)가 장착되는 슬라이드(도시되지 않음)의 횡방향 이동(156)을 제어하는 제어 유닛(154)으로 전송된다.
추가 실시형태에서, 온도 변환기(148)에 의해 측정된 스트립의 온도는 라인 컨트롤러(154)로 전송되며, 이는, 스트립(134)의 온도가 한계로 간주되는 온도를 초과하는 경우, 스트립(134)의 온도를 허용 가능한 한계 내로 가져오기 위해 냉각 시스템(146)의 처리 속도와 용량을 수정함으로써 개입한다. 제어 유닛(154)은 전체 인쇄 유닛(122)을 관리하고, 이와 관련하여 개별 요소에 케이블로 연결되거나 컴퓨터 통신(telematic) 방식으로 통신할 수 있다.
가능한 변형은 스트립(134)의 상부 및 하부 표면 모두에 대한 제품/공정 품질 매개변수의 측정을 제공할 수 있다.
적절하게, 복합 코팅은 잉크의 후속 도포에 적합한 폴리에스테르 코팅을 기반으로 할 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 다음과 같은 일련의 층들이 스트립 상에 생성될 수 있다: 약 5 내지 10 μm 두께의 복합 폴리에스테르계 코팅을 기반으로 하는 제1층; 약 0.5 내지 3 μm 두께의 잉크 층; 및 마지막으로 약 10 내지 20 μm 두께의 투명 코팅.
111: 제1 코팅 장치, 이중 코팅 도포
113: 제1 오븐
115: 제1 냉각 시스템 122: 인쇄 유닛
124: 제2 코팅 장치, 투명 코팅 126: 제2 오븐
128: 제2 냉각 시스템 130: 러프 스트립 센터링 장치
132, 150: S-형 브라이들 시스템 134: 스트립
136: 미세 스트립 센터링 장치 138: 패스-라인 롤러
140: 컨베이어 벨트 142:디지털 잉크젯 프린트 헤드
144: 잉크 건조 오븐 146: 스트립 냉각 시스템
148: 프로브, 온도 변환기 152: 스트립 위치 센서
154: 제어 유닛 156: 횡방향 이동
115: 제1 냉각 시스템 122: 인쇄 유닛
124: 제2 코팅 장치, 투명 코팅 126: 제2 오븐
128: 제2 냉각 시스템 130: 러프 스트립 센터링 장치
132, 150: S-형 브라이들 시스템 134: 스트립
136: 미세 스트립 센터링 장치 138: 패스-라인 롤러
140: 컨베이어 벨트 142:디지털 잉크젯 프린트 헤드
144: 잉크 건조 오븐 146: 스트립 냉각 시스템
148: 프로브, 온도 변환기 152: 스트립 위치 센서
154: 제어 유닛 156: 횡방향 이동
Claims (10)
- 다음 순서로 구성요소를 포함하는, 금속 스트립(134)의 사전 코팅 및 디지털 잉크젯 인쇄용 플랜트로서,
(a) 프라이머와 베이스 코팅 모두의 역할을 하는 복합 코팅을 도포하기 위한 제1 코팅 장치(111);
(b) 상기 코팅을 건조하기 위한 제1 오븐(113);
(c) 공냉식 및 수냉식 시스템과 같은 제1 냉각 시스템(115);
(d) 바람직하게는 잉크 건조 장치(146)를 갖춘, 디지털 졸-겔형 잉크젯 인쇄 유닛(122);
(e) 투명 코팅을 도포하기 위한 제2 코팅 장치(124), 특히 롤러 도포기;
(f) 코팅을 건조하기 위한 제2 오븐(126); 및
(g) 공냉식 및 수냉식 시스템과 같은 제2 냉각 시스템(128)
을 포함하는, 사전 코팅 및 디지털 잉크젯 인쇄용 플랜트. - 제1항에 있어서,
상기 인쇄 유닛(122)은, 하기 순서대로,
(d-1) 하나 이상의 디지털 졸-겔형 잉크젯 프린트 헤드(142);
(d-2) 잉크 건조 오븐(144); 및
(d-3) 제3 냉각 시스템(146)을 포함하고;
상기 하나 이상의 프린트 헤드(142)의 상류에는, 센터링 시스템(130, 136, 138)과 제1 스트립 장력 제어 시스템(132)이 제공되며, 특히 다음 순서로
(d-4) 러프 스트립 센터링 시스템(130);
(d-5) 스트립 장력을 제어하기 위한 최초의 "S-형" 브라이들 시스템(132);
(d-6) 미세 스트립 센터링 시스템(136);
(d-7) 패스-라인 롤러(138) 및 선택적으로 디플렉터를 포함하고; 그리고
상기 하나 이상의 프린트 헤드(142)의 하류에는, 제2 스트립 장력 제어 시스템(150), 특히
(d-8) 제2 "S-형" 브라이들 시스템(150)이 제공되는 것을 특징으로 하는, 사전 코팅 및 디지털 잉크젯 인쇄용 플랜트. - 제2항에 있어서,
상기 인쇄 유닛에 스트립 위치 센서(152)를 추가로 포함하고, 상기 프린트 헤드(142)는 상기 스트립의 이동 방향에 직각으로 병진할 수 있는 슬라이드에 장착되며, 상기 플랜트는 상기 위치 센서(152)에 의해 측정된 상기 스트립(134) 위치의 횡방향 편차를 보상하기 위해 상기 위치 센서(152)에 의해 검출된 값에 따라 상기 슬라이드의 움직임을 관리하도록 구성된 대응 제어 유닛(154)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 사전 코팅 및 디지털 잉크젯 인쇄용 플랜트. - 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 인쇄 유닛(122)의 하류 및 상기 제2 코팅 장치(124)의 상류에, 상기 스트립(134)의 온도를 측정하고, 측정된 값을, 상기 스트립(134)의 속도 및/또는 상기 제3 냉각 시스템(146)의 유량을 자동으로 제어하도록 구성된 해당 제어 장치(154)에 전송하여, 온도센서(148)에 의해 측정된 온도를 미리 설정된 값 이내로 되돌리도록 구성된 스트립 온도 센서(148), 특히 온도 변환기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 사전 코팅 및 디지털 잉크젯 인쇄용 플랜트. - 금속 스트립의 사전 코팅 및 인쇄, 특히 디지털 잉크젯 인쇄 방법으로서,
(I) 프라이머와 베이스 코팅 모두의 역할을 하는 복합 코팅을 금속 스트립(134) 위에 도포하는 단계(111);
(II) 상기 복합 코팅을 가열 건조하는 단계(113);
(III) 상기 복합 코팅을 냉각하는 단계(115);
(IV) 사전 코팅된 스트립의 디지털 졸-겔 유형 잉크젯 인쇄 단계(122), 바람직하게는 잉크 건조 단계;
(V) 상기 사전 코팅 및 인쇄된 스트립에 투명 코팅을 도포하는 단계(124);
(VI) 상기 투명 코팅을 가열 건조하는 단계(126); 및
(VII) 상기 투명 코팅을 냉각하는 단계(128)
를 그 순서대로 포함하는, 사전 코팅 및 인쇄 방법. - 제5항에 있어서,
단계(IV) 이전에, 상기 스트립(134)은 중앙에 위치하며, 단계(IV) 이전 및 이후에, 상기 스트립(134)은 바람직하게는 특히 제2항에 따른 플랜트를 사용하여 인장되는 것을 특징으로 하는, 사전 코팅 및 인쇄 방법. - 제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 복합 코팅은 폴리에스테르-멜라민계인 것을 특징으로 하는, 사전 코팅 및 인쇄 방법. - 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 졸-겔형 잉크는 실란계 열중합 생성물인 것을 특징으로 하는, 사전 코팅 및 인쇄 방법. - 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
단계(IV) 전에 상기 스트립(134)의 위치 측정은 행해지며, 단계(IV) 중에 상기 하나 이상의 프린트 헤드(142)의 위치는 스트립의 위치 측정에 기초하여 상기 스트립(134)에 대한 잉크의 도포를 최적화 하기 위해 조정되는 것을 특징으로 하는, 사전 코팅 및 인쇄 방법. - 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스트립(134)의 온도는 단계(IV) 후에 모니터링되고, 온도가 한계 값을 초과하는 경우, 상기 스트립(134)의 속도가 느려지거나 및/또는 상기 잉크의 건조는 단계(V)에서 투명 코팅(124)을 도포하기 전에 잉크의 건조를 조절하기 위해 촉진되는 것을 특징으로 하는, 사전 코팅 및 인쇄 방법.
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