KR20240104734A - 금속판 연속 인쇄 장치 및 금속판 연속 인쇄 방법 - Google Patents

금속판 연속 인쇄 장치 및 금속판 연속 인쇄 방법 Download PDF

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KR20240104734A
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Abstract

본 발명은 금속소재의 표면에 글자, 그림 등의 이미지를 안정적으로 인쇄할 수 있는 금속판 연속 인쇄 장치 및 금속판 연속 인쇄 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 금속판 연속 인쇄 장치는, 상기 프린터 설비와 접촉하여 토너를 전달 받아서 금속판으로 전달하는 중간 전사부, 및 상기 중간 전사부와 맞닿는 부분에서 금속판을 지지하는 전자 지지롤러를 포함하고, 상기 중간 전사부는 상기 프린터 설비에서 토너를 전달받는 전사지와 상기 전사지를 가열하면서 상기 금속판을 향하여 가압하는 퓨즈드 롤러를 포함할 수 있다.

Description

금속판 연속 인쇄 장치 및 금속판 연속 인쇄 방법{METAL PLATE CONTINUOUS PRINTING APPARATUS AND METAL PLATE PRINTING METHOD}
본 발명은 금속판 표면에 글자, 그림 등의 이미지를 연속적으로 인쇄하기 위한 금속판 연속 인쇄 장치 및 금속판 연속 인쇄 방법에 관한 것이다.
일반적으로 금속소재의 표면에 글자, 그림 등의 이미지를 인쇄하는 방법으로는, 폴리머 전사 방식, 롤(Roll) 전사 방식, 잉크젯 분사 프린트 방식이 있다.
폴리머 전사 방식은 시트 형태의 이미지 필름을 출력하여 금속의 표면에 열전사, 화학적 전사 등의 방식으로 이미지를 전달하는 것이다. 필름을 이용한 금속 표면의 이미지 전사 방식은 필름에 출력하는 것은 자유로우나, 필름을 강판에 전사함으로써 제조 속도가 느린 단점이 있고, 필름 형태로 금속 표면에 부착된 이미지는 온도나 날씨에 따라 변형될 수 있다는 단점이 있다.
롤(Roll) 전사 방식은 롤 표면에 일정한 무늬의 패턴(pattern)을 형성하고, 롤투롤(Roll to Roll) 방식을 이용하여 금속소재 표면에 이미지를 전사하는 방식이다. 그러나, 전사되는 이미지는 반복적인 이미지에 국한되며, 롤 전사 방식을 이용하기 위해서는 각각의 이미지가 패터닝(patterning)된 롤을 준비해야 하므로, 다양한 이미지를 위해서는 패터닝된 롤을 매번 준비해야 되는 어려움이 있다.
잉크젯 분사 프린트 방식은 안료와 고분자 수지가 포함된 액상의 잉크를 이용하여 금속소재의 표면에 이미지나 활자를 인쇄하는 방식이다. 잉크젯 분사 프린트 방식은 액상의 잉크를 사용하므로, 잉크가 분사되는 노즐에 막힘 현상이 발생하여 노즐의 관리뿐만 아니라, 주기적인 노즐의 청소와 교체가 필요하다. 또한, 액상의 잉크를 사용하므로 잉크 분사 후의 안정화 작업이 필수적이며, 롤투롤(Roll to Roll) 방식으로는 제조가 어려워 배치 타입(Batch type)으로 사용이 국한된다. 특히, 잉크젯 분사 프린트 소재는 액상 고분자가 연결된 형태이며, 그 안에 안료가 이미지를 형성하기 때문에, 절곡이나 절단 시 인쇄된 이미지의 박리가 발생할 수 있다는 문제가 있다.
최근, 금속소재가 다양한 분야에 사용되며, 금속 표면에 글자, 그림 등의 이미지가 적용되는 경우가 많아지고 있다. 그러나, 기존 방식의 이미지 프린트 방식은 종이나 고분자 소재 등의 표면에 프린트하는 방식으로, 금속소재의 표면에 적용하기에는 기술적, 생산적 한계가 존재한다. 따라서, 종래 프린트 방식의 한계를 해결할 수 있는 방안이 필요한 실정이다.
상기한 바와 같은 기술적 배경을 바탕으로, 본 발명은 금속소재의 표면에 글자, 그림 등의 이미지를 안정적으로 인쇄할 수 있는 금속판 연속 인쇄 장치 및 금속판 연속 인쇄 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 금속판 연속 인쇄 장치는, 상기 프린터 설비와 접촉하여 토너를 전달 받아서 금속판으로 전달하는 중간 전사부, 및 상기 중간 전사부와 맞닿는 부분에서 금속판을 지지하는 전자 지지롤러를 포함하고, 상기 중간 전사부는 상기 프린터 설비에서 토너를 전달받는 전사지와 상기 전사지를 가열하면서 상기 금속판을 향하여 가압하는 퓨즈드 롤러를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 전사 지지롤러는 상기 금속판을 가열하면서 지지할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 퓨즈드 롤러는 제1 온도로 상기 전사지를 가열하고, 상기 전사 지지롤러는 상기 제1 온도보다 더 낮은 제2 온도로 상기 금속판을 가열할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 금속판 연속 인쇄 장치는, 상기 전사 지지롤러의 상류측에 배치되어 상기 토너가 전사되지 않은 상기 금속판을 가열하는 사전 가열부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 금속판 연속 인쇄 장치는, 상기 전사 지지롤러의 하류측에 배치되어 상기 토너가 전사된 상기 금속판을 가열하는 고착 가열부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 금속판 연속 인쇄 장치는, 상기 고착 가열부의 하류측에 배치되어 가열된 상기 금속판을 냉각하는 냉각부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 중간 전사부는 상기 전사지와 맞닿아 상기 토너가 전사된 상기 전사지에 전하를 인가하는 제1 전사지 대전롤러를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 중간 전사부는 상기 전사지와 맞닿아 상기 토너가 전사된 상기 전사지를 가압하면서 가열하는 가압 롤러를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 금속판 연속 인쇄 장치는, 상기 전사 지지롤러의 상류측에 배치되어 상기 금속판의 표면에 전하를 인가하는 금속판 대전 롤러를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 금속판 연속 인쇄 장치는, 상기 전사 지지롤러를 상기 금속판의 두께 방향으로 이동시키는 엑츄에이터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 금속판 연속 인쇄 방법은, 전사지에 토너를 인쇄하는 중간 전사 단계, 및 퓨즈드 롤러를 이용하여 전사지를 가압하여 금속판과 접촉시키고 금속판에 토너를 전사하는 금속판 전사 단계를 포함하고, 상기 금속판 전사 단계는 가열된 상기 퓨즈드 롤러를 이용하여 상기 전사지를 가열하면서 가압할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 금속판 전사 단계는 상기 퓨즈드 롤러에서 금속판을 사이에 두고 이격된 전사 지지롤러를 이용하여 상기 금속판을 지지하면서 전사하되, 상기 전사 지지롤러는 상기 금속판을 가열하면서 지지할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 금속판 연속 인쇄 방법은, 상기 중간 전사 단계 이후에 실시되며 상기 전사지와 맞닿아 토너가 전사된 상기 전사지에 전하를 인가하는 중간 대전 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 금속판 연속 인쇄 방법은, 상기 중간 전사 단계 이후에 실시되며 상기 전사지와 맞닿는 가압 롤러를 이용하여 토너가 전사된 상기 전사지를 가압하면서 가열하는 중간 가압 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 금속판 연속 인쇄 방법은, 상기 금속판 전사 단계 이전에 실시되며 토너가 전사되지 않은 금속판을 제3 온도로 가열하는 사전 가열 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 금속판 연속 인쇄 방법은, 상기 금속판 전사 단계 이후에 실시되며 토너가 전사된 금속판을 가열하되, 상기 제3 온도보다 더 높은 제4 온도로 가열하는 고착 가열 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 금속판 연속 인쇄 방법은, 상기 고착 가열 단계 이후에 실시되며 가열된 금속판을 냉각하는 냉각 단계를 더 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 일 측면에 따른 금속판 연속 인쇄 장치는 중간 전사부와 퓨즈드 롤러를 포함하므로 신속하고 안정적으로 금속판에 인쇄할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속판 연속 인쇄 장치를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속판 연속 인쇄 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 금속판 연속 인쇄 장치를 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 금속판 연속 인쇄 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 금속판 연속 인쇄 장치를 도시한 구성도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속판 연속 인쇄 장치를 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 제1 실시예에 따른 금속판 연속 인쇄 장치(101)는 롤투롤(roll to roll) 방식의 인쇄 장치로 이루어지며, 연속적으로 이동하는 금속판(180)의 표면에 이미지를 인쇄하는 장치이다. 여기서 이미지는 글자, 모양, 그림 등을 포함하는 의미로 정의된다. 또한, 이미지는 단색, 다색, 무채색, 유채색, 입체 등의 다양한 형태로 이루어질 수 있다.
본 제1 실시예에 따른 금속판 연속 인쇄 장치(101)는 프린터 설비(110), 중간 전사부(130), 전사 지지롤러(156), 사전 가열부(152), 금속판 대전롤러(154), 엑츄에이터(140), 고착 가열부(155), 냉각부(157)를 포함할 수 있다.
프린터 설비(110)는 전사 벨트(125)에 토너(TN1)를 전사하여 이미지를 형성하는 장치이다. 프린터 설비(110)는 감광드럼(115), 노광유닛(116), 토너 저장부(112), 현상 롤러(113), 드럼 대전유닛(114), 스크래퍼(117), 회수 용기(118), 전사 벨트(125)를 포함할 수 있다.
감광드럼(115)은 전사 벨트(125)에 접하여 회전하면서, 표면에 부착된 토너(TN1)를 전사 벨트(125)에 전달한다. 감광드럼(115)은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상 사용되는 것이면 충분하고, 그 종류를 특별히 한정하지 않는다. 바람직한 일예로는 OPC(Organic Photo Conductor) 드럼이 사용될 수 있다.
토너 저장부(112)는 토너(TN1)를 저장하고, 현상 롤러(113)에 토너(TN1)를 제공한다. 현상 롤러(113)는 감광드럼(115)과 맞닿아 회전하면서 토너 저장부(112)에서 감광드럼(115)로 토너(TN1)를 전달한다. 다만, 현상 롤러(113)는 필수적인 것이 아니며, 경우에 따라 토너 저장부(112)에서 직접 감광드럼(115)으로 토너(TN1)가 제공될 수 있다.
한편, 토너(TN1)는 금속판(180)에 이미지를 형성하기 위한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술자가 인지하고 있는 것은 모두 사용이 가능하고, 그 종류를 특별히 한정하는 것은 아니다. 일예로 토너(TN1)는 고분자 구조를 가지는 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 본 발명에서는 토너(TN1)에 다양한 기능을 부여할 수 있는 물질(예를 들어, 형광물질, 자성물질, 전기전도물질 등)이 추가될 수 있으며, 기능을 갖는 이미지를 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 토너(TN1)의 입자가 다양한 크기로 이루어져서 조도를 부여하거나, 입체적인 형상을 구현할 수도 있다.
드럼 대전유닛(114)은 감광드럼(115)과 맞닿아 회전하면서 감광드럼(115)에 정전기적 전하를 인가한다. 드럼 대전유닛(114)은 코로나 와이어로 이루어질 수 있다. 노광유닛(116)은 감광드럼(115)에 광에너지를 조사하며, 광에너지로 인해 감광드럼(115)의 표면은 일부 전하가 제거되어, 토너(TN1)가 감광드럼(115) 일부 표면에만 부착된다. 광에너지는 레이저 또는 LED로 이루어질 수 있다. 노광유닛(116)은 감광드럼(115) 표면상에 요구되는 이미지에 따라 스캐닝하여 전하를 제거할 수 있다.
스크래퍼(117)는 감광드럼(115)에서 전사 벨트(125)로 토너가 전달된 후에 감광드럼(115)의 표면에 잔류하는 토너(TN1)를 분리하여, 잔류하는 토너(TN1)가 전사 벨트(125)로 낙하되어 인쇄 품질이 저하되는 것을 방지한다. 회수 용기(118)는 스크래퍼(117)에 의하여 분리된 토너(TN1)를 수거하여 저장한다.
본 실시예에 따른 프린터 설비(110)는 복수의 감광드럼(115)을 포함하며, 각각의 감광드럼(115)에 현상 롤러(113), 드럼 대전유닛(114), 스크래퍼(117), 노광유닛(116) 등이 설치될 수 있다. 각각의 감광드럼(115)은 서로 다른 색상 또는 서로 다른 물질의 토너를 전사할 수 있다.
전사 벨트(125)는 전사지(135)에 접촉하여 이동하면서, 표면에 부착된 토너(TN1)를 전사지(135)의 표면에 전달하며, 동시에 감광드럼(115)의 표면을 보호하고, 이미지의 품질을 향상시킬 수 있는 역할을 한다.
전사 벨트(125)에는 감광드럼(115)과 맞닿는 부분에서 전사 벨트(125)를 지지하는 복수의 벨트 지지롤러(127)와 전사 벨트(125)를 이동시키기 위한 복수의 벨트 구동롤러(121, 123)가 설치될 수 있다. 또한, 전사 벨트(125)에는 토너(TN1)를 전달받기 전에 전사 벨트(125) 표면을 대전시켜서 전사 벨트(125)와 토너(TN1)의 접착력을 증가시키는 벨트 대전유닛(128)이 설치될 수 있다. 또한 전사 벨트(125)에는 전사 벨트(125)의 장력을 유지시키기 위한 텐션롤러(미도시)가 설치될 수 있다. 프린팅 롤러(124)는 토너(TN1)가 전사된 전사 벨트(125)를 전사지(135)를 향하여 가압하여 전사지(135)와 접촉시킨다.
한편, 중간 전사부(130)는 프린터 설비(110)와 접촉하여 전사 벨트(125)에서 토너(TN1)를 전달받아 금속판(180)으로 전달한다. 중간 전사부(130)는 전사지(135), 지지롤러(133), 이송롤러(131, 132), 제1 전사지 대전 롤러(138), 제2 전사지 대전 롤러(139), 텐션 롤러(136), 퓨즈드 롤러(134), 스크래퍼(162), 회수 용기(161)를 포함할 수 있다.
전사지(135)는 벨트 형태로 롤러에 감겨질 수 있으며, 플렉서블한 소재로 이루어질 수 있다. 또한 전사지(135)는 알루미늄, 철, 구리, 스테인리스 등의 금속 호일로 이루어질 수도 있다.
지지롤러(133)는 프린팅 롤러(124)의 하부에 배치되어 전사지(135)를 사이에 두고 프린팅 롤러(124)와 마주하며, 전사지(135)를 지지한다. 이송롤러(131, 132)는 전사지(135)를 지지하면서 회전하여 전사지(135)를 이동시킨다.
제1 전사지 대전 롤러(138)는 전사지(135)의 상부 하면과 맞닿도록 설치며, 토너(TN1)가 전사된 전사지 표면을 대전시켜서 전사지(135)와 토너(TN1)의 접착력을 증가시킨다. 한편, 제2 전사지 대전 롤러(139)는 지지 롤러(131)에 의하여 굴곡된 후의 전사지(135)와 맞닿도록 설치며, 토너(TN1)가 전사된 전사지(135) 표면을 대전시켜서 전사지(135)와 토너(TN1)의 접착력을 증가시킨다. 텐션 롤러(136)는 전사지(135)의 장력을 제어한다.
퓨즈드 롤러(134)는 토너(TN1)가 전사된 전사지(135)를 금속판(180)을 향하여 가압하여 금속판(180)과 접촉시킨다. 퓨즈드 롤러(134)는 전사지(135)를 가열하면서 가압하는데, 전사지(135)를 제1 온도로 가열할 수 있다. 제1 온도는 50℃~300℃로 이루어질 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 온도는 전사지(135)의 두께와 재질에 따라 다양하게 제어될 수 있다.
스크래퍼(162)는 전사지(135) 표면에 잔류하는 토너(TN1)를 분리한다. 회수 용기(161)는 스크래퍼(162)에 의하여 분리된 토너(TN1)를 수거하여 저장한다.
본 실시예와 같이 중간 전사부(130)가 설치되면, 금속판(180)에 의하여 전사 벨트(125) 및 감광 드럼(115)이 손상되는 것을 방지하고, 안정적으로 금속판(180)에 이미지를 전사할 수 있다.
금속판(130)은 강판, 비철금속, 금속 합금 등 다양한 소재로 이루어질 수 있으며, 롤 타입으로 길이방향으로 길게 이어지며 롤러 등에 감겨질 수 있다.
전사 지지롤러(156)는 퓨즈드 롤러(134)의 하부에 배치되어 금속판(180)을 사이에 두고 퓨즈드 롤러(134)와 마주하며, 금속판(180)을 지지한다. 전사 지지롤러(156)는 금속판(180)을 제2 온도로 가열하면서 지지하는데, 여기서 제2 온도는 제1 온도보다 더 낮은 온도로 이루어질 수 있다. 제2 온도는 50℃~150℃로 이루어질 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
퓨즈드 롤러(134)에 의하여 전사지(135)가 제1 온도로 가열되면 전사지(135)에 도포된 토너(TN1)가 전사지(135)에서 용이하게 이탈할 수 있으며, 금속판(180)이 제1 온도보다 낮은 제2 온도로 가열되면, 토너(TN1)가 금속판(180)에 안정적으로 전사되어 인쇄 불량을 현저히 감소시킬 수 있다.
사전 가열부(152)는 전사 지지롤러(156)의 상류측(금속판의 이동방향을 기준으로 함)에 배치되어 토너(TN1)가 전사되지 않은 금속판(180)을 제3 온도로 가열한다. 사전 가열부(152)는 유도가열, 적외선 가열, 복사 가열 등 다양한 방식으로 금속판을 가열할 수 있다.
이때, 사전 가열부(156)는 길이가 신축 가능한 구조로 이루어질 수 있다. 여기에서, 사전 가열부(156)의 길이는 금속판(130)의 이동방향과 나란한 방향을 나타낸다. 즉, 통과하는 금속판(130)의 열용량에 따라 금속판(130)을 미리 설정된 제1 온도로 가열하기 위해, 사전 가열부(156)의 길이는 구동부재에 의하여 신축될 수 있다.
금속판 대전롤러(154)는 전사 지지롤러(156)의 상류측에 배치되되, 사전 가열부(152)와 전사 지지롤러(156) 사이에 위치할 수 있다. 금속판 대전롤러(154)는 회전하면서 금속판(180)의 표면에 전하를 인가하는 롤러로 이루어질 수 있다.
금속판 대전 롤러(154)와 전사 지지롤러(156)에는 금속판 대전 롤러(154)와 전사 지지롤러(156)를 금속판(180)의 두께 방향으로 이동시키는 엑츄에이터(140)가 설치될 수 있다. 엑츄에이터(140)에 의하여 전사 지지롤러(156)와 금속판 대전 롤러(154)는 상하방향으로 이동할 수 있으며, 이에 따라 다양한 두께를 갖는 금속판(180)에 이미지가 인쇄될 수 있다.
고착 가열부(155)는 전사 지지롤러(156)의 하류측에 배치되어 토너(TN1)가 전사된 금속판(180)을 제4 온도로 가열한다. 고착 가열부(155)는 유도가열, 적외선 가열, 복사 가열 등 다양한 방식으로 금속판을 가열할 수 있다. 고착 가열부(155)는 금속판(180)과 직접 맞닿지 않고 비접촉 가열 방식으로 금속판(180)을 가열할 수 있다.
여기서 제4 온도는 제3 온도보다 더 높은 온도로 이루어질 수 있는데, 제3 온도는 50℃~150℃로 이루어질 수 있으며, 제4 온도는 100℃~300℃로 이루어질 수 있다. 제3 온도와 제4 온도는 금속판(180)의 재질과 두께에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 고착 가열부(155)가 제3 온도보다 더 높은 제4 온도로 금속판(180)을 가열하면, 고착 가열부(155)에 의하여 토너(TN1)가 금속판(180)에 안정적으로 고착되어 인쇄 품질이 향상될 수 있다.
냉각부(157)는 고착 가열부(155)의 하류측에 배치되어 가열된 금속판(180)을 제5 온도로 냉각한다. 냉각부(157)는 냉각된 공기를 금속판(180)을 향하여 분사하는 등의 방식으로 금속판(180)을 냉각할 수 있다. 제5 온도는 30℃~50℃로 이루어질 수 있다. 또한, 금속판(180)은 이송롤러들(151)에 감겨져서 이동될 수 있다. 냉각부(157)에 의하여 금속판(180)이 냉각되면 토너(TN1)가 금속판(180)에 안정적으로 고착되어 이탈하지 않는다.
이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속판 연속 인쇄 방법에 대해서 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속판 연속 인쇄 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 제1 실시예에 따른 금속판 연속 인쇄 방법은 사전 전사 단계(S101), 중간 전사 단계(S102), 중간 대전 단계(S103), 사전 가열 단계(S104), 금속판 전사 단계(S105), 고착 가열 단계(S106), 냉각 단계(S107)를 포함할 수 있다.
사전 전사 단계(S101)는 전사 벨트(125)에 토너(TN1)를 인쇄하여 전사 벨트(125)에 이미지를 형성한다. 사전 전사 단계(S101)는 감광드럼(115)을 대전시키는 드럼 대전 단계, 감광드럼(115)에 광에너지를 조사하여 전하를 제거하는 노광 단계, 현상 롤러(113)를 이용하여 감광드럼(115)에 토너를 전달하는 현상 단계, 전사 벨트(125)에 전하를 인가하고 대전시키는 벨트 대전 단계, 회전하는 감광드럼(115)과 전사 벨트(125)를 접촉시켜서 전사 벨트(125)에 토너를 전달하는 벨트 인쇄 단계, 스크래퍼(117)를 이용하여 감광드럼(115)에 잔류하는 토너(TN1)를 제거하는 스크래핑 단계를 포함할 수 있다.
중간 전사 단계(S102)는 전사지(135)에 토너(TN1)를 인쇄하되, 전사 벨트(125)를 전사지(135)와 접촉시켜서 전사지(135)로 토너(TN1)를 인쇄한다. 중간 전사 단계(S102)는 프린팅 롤러(124)를 이용하여 토너(TN1)가 전사된 전사 벨트(125)를 전사지(135)를 향하여 가압하여 전사지(135)와 접촉시켜서 전사지(135)에 토너를 전달할 수 있다.
중간 대전 단계(S103)는 토너(TN1)가 전사된 전사지(135)에 전하를 인가하는데, 제1 전사지 대전 롤러(138)를 이용하여 토너(TN1)가 전사된 전사지(135) 상부 표면을 대전시키는 단계와 제2 전사지 대전 롤러(139)를 이용하여 굴곡된 후의 전사지(135)를 대전시키는 단계를 포함할 수 있다.
사전 가열 단계는 토너(TN1)가 전사되지 않은 금속판(180)을 제3 온도로 가열한다. 사전 가열 단계(S104)는 유도가열, 적외선 가열, 복사 가열 등 다양한 방식으로 금속판(180)을 가열할 수 있다.
금속판 전사 단계(S105)는 토너(TN1)가 인쇄된 전사지(135)를 금속판(180)과 접촉시켜서 토너(TN1)를 금속판(180)으로 전달한다. 금속판 전사 단계(S105)는 퓨즈드 롤러(134)를 이용하여 전사지(135)를 가압하고 금속판(180)과 접촉시켜서 금속판(180)에 토너(TN1)를 전달할 수 있다.
금속판 전사 단계(S105)는 퓨즈드 롤러(134)를 이용하여 전사지(135)를 제1 온도로 가열하면서 가압할 수 있다. 여기서 제1 온도는 50℃~300℃로 이루어질 수 있다. 또한, 금속판 전사 단계(S105)는 전사 지지롤러(156)를 이용하여 금속판(180)을 제2 온도로 가열할 수 있는데, 제2 온도는 50℃~150℃로 이루어질 수 있다.
금속판 전사 단계(S105)는 전사 지지롤러(156)를 금속판(180)의 두께방향으로 이동시키는 단계와 금속판(180)에 전하를 인가하는 단계와 전사지(135)와 금속판(180)을 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다.
고착 가열 단계(S106)는 고착 가열부(155)를 이용하여 토너(TN1)가 전사된 금속판(180)을 제4 온도로 가열한다. 고착 가열부(155)는 유도가열, 적외선 가열, 복사 가열 등 다양한 방식으로 금속판(180)을 가열할 수 있다. 고착 가열부(155)는 금속판(180)과 직접 맞닿지 않고 비접촉 가열 방식으로 금속판(180)을 가열할 수 있다. 여기서 제4 온도는 제3 온도보다 더 높은 온도로 이루어질 수 있다.
냉각 단계(S107)는 고착 가열 단계(S106)에서 가열된 금속판(180)을 냉각한다. 냉각부(157)는 냉각된 공기를 금속판(180)을 향하여 분사하여 냉각할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 금속판 연속 인쇄 장치에 대해서 설명한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 금속판 연속 인쇄 장치를 도시한 구성도이다.
도 3을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 금속판 연속 인쇄 장치(102)는 가압 롤러(142)와 가압 지지롤러(143)를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 금속판 연속 인쇄 장치와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.
가압 롤러(142)는 전사지(135)의 상부 상면과 맞닿도록 설치며, 토너(TN1)가 전사된 전사지(135) 표면을 가압하여 전사지(135)와 토너(TN1)의 접착력을 증가시킨다. 여기서 가압 롤러(142)는 전사지(135)를 가압하면서 가열할 수 있다. 가압 지지롤러(143)는 전사지(135)를 사이에 두고 가압 롤러(142)에서 이격되며 전사지(135)를 지지한다.
본 실시예에 따르면 전사지(135)에 가압 롤러(142)와 가압 지지롤러(143)가 맞닿도록 설치되어 전사지(135)의 이동 과정에서 토너(TN1)가 전사지(135)에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 금속판 연속 인쇄 방법에 대해서 설명한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 금속판 연속 인쇄 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, 제2 실시예에 따른 금속판 연속 인쇄 방법은 사전 전사 단계(S201), 중간 전사 단계(S202), 중간 가압 단계(S203), 사전 가열 단계(S204), 금속판 전사 단계(S205), 고착 가열 단계(S206), 냉각 단계(S207)를 포함할 수 있다.
본 제2 실시예에 따른 금속판 연속 인쇄 방법은 중간 가압 단계(S203)를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 금속판 연속 인쇄 방법과 동일한 공정으로 이루어지므로 동일한 공정에 대한 중복 설명은 생략한다.
중간 가압 단계(S203)는 전사지(135)와 맞닿는 가압 롤러(142)를 이용하여 토너(TN1)가 전사된 전사지(135)를 가압하면서 가열한다. 중간 가압 단계(S203)는 하부에 배치된 가압 지지롤러(143)로 전사지(135)를 지지한 상태에서 가압 롤러(142)로 전사지(135)를 가열하면서 가압한다.
이하에서는 본 발명의 제3 실시예에 따른 금속판 연속 인쇄 장치에 대해서 설명한다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 금속판 연속 인쇄 장치를 도시한 구성도이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 금속판 연속 인쇄 장치(103)는 전사지(135)와 공급 롤러(147), 권취 롤러(148)를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 금속판 연속 인쇄 장치와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.
전사지(135)는 연속적으로 사용되지 않고, 사용된 후에 회수되는 일회용 소재로 이루어질 수 있다. 전사지(135)는 종이, 폴리머 등으로 이루어질 수 있다.
전사지(135)는 공급 롤러(147)에 감겨지며, 공급 롤러(147)가 회전하여 공급 롤러(147)에서 풀려지면서 공급될 수 있다. 또한, 사용된 전사지(135)는 권취 롤러(148)에 감겨져 회수될 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
101, 102, 103: 금속판 연속 인쇄 장치
110: 프린터 설비 112: 토너 저장부
113: 현상 롤러 114: 드럼 대전유닛
115: 감광드럼 116: 노광유닛
117: 스크래퍼 118: 회수 용기
121, 123: 벨트 구동롤러 124: 프린팅 롤러
125: 전사 벨트 127: 벨트 지지롤러
128: 벨트 대전유닛 130: 중간 전사부
131, 132: 이송롤러 133: 지지롤러
135: 전사지 138: 제1 전사지 대전 롤러
139: 제2 전사지 대전 롤러 136: 텐션 롤러
134: 퓨즈드 롤러 140: 엑츄에이터
142: 가압 롤러 143: 가압 지지롤러
147: 공급 롤러 148: 권취 롤러
152: 사전 가열부 154: 금속판 대전롤러
155: 고착 가열부 156: 전사 지지롤러
157: 냉각부

Claims (17)

  1. 프린터 설비를 이용하여 금속판에 인쇄하기 위한 인쇄 장치에 있어서,
    상기 프린터 설비와 접촉하여 토너를 전달 받아서 금속판으로 전달하는 중간 전사부; 및
    상기 중간 전사부와 맞닿는 부분에서 금속판을 지지하는 전자 지지롤러;
    를 포함하고,
    상기 중간 전사부는 상기 프린터 설비에서 토너를 전달받는 전사지와 상기 전사지를 가열하면서 상기 금속판을 향하여 가압하는 퓨즈드 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속판 연속 인쇄 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전사 지지롤러는 상기 금속판을 가열하면서 지지하는 것을 특징으로 하는 금속판 연속 인쇄 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 퓨즈드 롤러는 제1 온도로 상기 전사지를 가열하고, 상기 전사 지지롤러는 상기 제1 온도보다 더 낮은 제2 온도로 상기 금속판을 가열하는 것을 특징으로 하는 금속판 연속 인쇄 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 전사 지지롤러의 상류측에 배치되어 상기 토너가 전사되지 않은 상기 금속판을 가열하는 사전 가열부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속판 연속 인쇄 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 전사 지지롤러의 하류측에 배치되어 상기 토너가 전사된 상기 금속판을 가열하는 고착 가열부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속판 연속 인쇄 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 고착 가열부의 하류측에 배치되어 가열된 상기 금속판을 냉각하는 냉각부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속판 연속 인쇄 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 중간 전사부는 상기 전사지와 맞닿아 상기 토너가 전사된 상기 전사지에 전하를 인가하는 제1 전사지 대전롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속판 연속 인쇄 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 중간 전사부는 상기 전사지와 맞닿아 상기 토너가 전사된 상기 전사지를 가압하면서 가열하는 가압 롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속판 연속 인쇄 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 전사 지지롤러의 상류측에 배치되어 상기 금속판의 표면에 전하를 인가하는 금속판 대전 롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속판 연속 인쇄 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 전사 지지롤러를 상기 금속판의 두께 방향으로 이동시키는 엑츄에이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속판 연속 인쇄 장치.
  11. 전사지에 토너를 인쇄하는 중간 전사 단계; 및
    퓨즈드 롤러를 이용하여 전사지를 가압하여 금속판과 접촉시키고 금속판에 토너를 전사하는 금속판 전사 단계;를 포함하고,
    상기 금속판 전사 단계는 가열된 상기 퓨즈드 롤러를 이용하여 상기 전사지를 가열하면서 가압하는 것을 특징으로 하는 금속판 연속 인쇄 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 금속판 전사 단계는 상기 퓨즈드 롤러에서 금속판을 사이에 두고 이격된 전사 지지롤러를 이용하여 상기 금속판을 지지하면서 전사하되, 상기 전사 지지롤러는 상기 금속판을 가열하면서 지지하는 것을 특징으로 하는 금속판 연속 인쇄 방법.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 중간 전사 단계 이후에 실시되며 상기 전사지와 맞닿아 토너가 전사된 상기 전사지에 전하를 인가하는 중간 대전 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속판 연속 인쇄 방법.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 중간 전사 단계 이후에 실시되며 상기 전사지와 맞닿는 가압 롤러를 이용하여 토너가 전사된 상기 전사지를 가압하면서 가열하는 중간 가압 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속판 연속 인쇄 방법.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 금속판 전사 단계 이전에 실시되며 토너가 전사되지 않은 금속판을 제3 온도로 가열하는 사전 가열 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속판 연속 인쇄 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 금속판 전사 단계 이후에 실시되며 토너가 전사된 금속판을 가열하되, 상기 제3 온도보다 더 높은 제4 온도로 가열하는 고착 가열 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속판 연속 인쇄 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 고착 가열 단계 이후에 실시되며 가열된 금속판을 냉각하는 냉각 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속판 연속 인쇄 방법.
KR1020220187283A 2022-12-28 금속판 연속 인쇄 장치 및 금속판 연속 인쇄 방법 KR20240104734A (ko)

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