KR950005668B1 - 원통형 합성수지용기의 표면인쇄방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

원통형 합성수지용기의 표면인쇄방법 및 그 장치

제1도는 본 발명 인쇄장치의 전체구성을 보인 정면 예시도.

제2도는 본 발명 인쇄장치 일측에 구성되는 열처리장치의 평면 예시도.

제3도는 용기를 인쇄위치로 공급하는 용기 안내장치의 용기공급 과정 계략도.

제4도는 인쇄장치 헤드부의 동작상태를 설명하는 인쇄공정 계략 단면도.

제5도는 인쇄장치 헤드부에 설치된 핀트조정 및 기준 인쇄면 설정장치의 사시도.

제6도는 스퀴즈부재의 동작상태 예시도로서, (a)도는 인쇄전의 초기상태이고, (b)도는 인쇄를 실시하기 위한 스퀴즈 하강상태.

제7도는 인쇄된 용기의 회송 및 건조장치를 설명하는 계략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 기대 2 : 한쌍의 구동축

3, 4, 11, 12 : 스프라켓 5, 14 : 공급체인

6 : 이송핀 8 : 모우터

9 : 표면 열처리장치 10 : 용기공급로

13 : 운반용버켓 15, 39, 46 : 편심캠

16 : 링크 17 : 일방향진행기어

18 : 역방향 억제돌기 19 : 용기승강간

20, 41 : 안내로울러 21 : 양지축

23 : 승강부재 24 : 회전판

25 : 이동간 26 : 가이드레일

27 : 스퀴즈부재 28 : 스퀴즈

29 : 도포판 30 : 전환기어

31 : 가이드봉 32, 42 : 연결간

33 : 안내장공 34 : 기판고정구

35 : 전달기어 36 : 캠축

37 : 구동기어 38 : 체인

40, 44 : 승강축 43 : 고정지점

45 : 인쇄장치 헤드부 47 : 공회전접동판

48, 56 : 유압실린더 49 : 핀축

50 : 핀트조정수단 51 : 외향돌출편

52 : 기판 53 : 견인와이어

54 : 건조장치 55 : 이송장치

57 : 견인와이어 58 : 가이드레일

59 : 구동체 60 : 전개편

61 : 가이드체인 62 : 절첩식 운반구

본 발명은 원통형의 합성수지 용기표면에 선명한 다색도의 인쇄가 이루어질수 있도록 한 표면인쇄기에 관한 것으로, 특히 공급수단을 통해 연속적으로 공급되는 용기의 표면에 선명한 인쇄면을 제공하기 위해 표면 열처리하는 수단과, 표면이 열처리된 용기를 인쇄위치로 공급하는 용기공급수단과, 공급된 용기의 회전 중심 및 인쇄기준면을 설정하는 핀트 조정수단과 인쇄기준면이 설정되면 스퀴즈를 하강시켜 용기표면을 인쇄하고 새로운 용기 공급시에 상승하는 인쇄장치 헤드부 구동수단과, 인쇄된 용기를 건조시키기 위해 건조장치로 전달하는 용기 운반수단, 그리고 운반된 용기의 표면을 신속하고도 균일하게 건조시켜 다색도 인쇄가 가능토록 하는 표면건조수단을 구비함으로서 작업자의 별로 조작없이도 일련의 인쇄공정이 원활하게 이루어질수 있음은 물론 보다 효과적으로 다색도의 인쇄가 이루어질수 있도록 한 원통형 합성수지 용기의 표면인쇄장치에 관한 것이다. 종래에도 사출된 합성수지 용기의 표면에 인쇄를 실시하기 위한 수단으로서 다양한 종류의 인쇄장치가 제안된 바 있지만 이같은 대체로 인쇄기판과 스퀴즈로 구성되는 인쇄장치 헤드부가 단순조작의 방식으로 구동되도록 설치되어 있는 것이어서, 이에 인쇄하고자 하는 용기를 작업자가 인위적으로 인쇄위치에 공급시켜주면서 인쇄하여야 하는 까닭에 조그마한 부주의에도 인쇄의 불량사례가 빈번하게 발생하고 있고, 용기의 공급과정에 있어서도 정확한 인쇄위치 선정에 많은 어려움이 수반되고 있어, 용기 제거 및 새로운 용기의 공급 등 작업의 제반 절차 모두가 작업자의 수작업에 의존되고 있는 실정이므로 이로인해 작업능률의 저하와 생산성 감소 및 원가 상승의 커다란 요인으로 지적되고 있는 것이었다.

따라서 본 발명자는 상기한 문제점을 해소하고자 용기의 공급에서 비롯하여 인쇄된 용기의 표면을 건조시켜 제2, 제3의 인쇄가 연속적으로 이루어질수 있도록 하는 특허출원 제89-7721호(이하 선원 발명이라 함)표면인쇄장치를 제안한바 있는데, 이같은 선원발명은 캠군에 의해 모든 행정이 제어되고, 캠과 각 구동부는 또한 와이어로 연결되도록 구성하는 것이어서 물성변화에 따르는 편차가 심하게 발생하는 등 여러가지의 문제점을 내포하고 있다.

즉, 각각의 캠을 구동시키기 위한 수단들과, 이들 수단들을 제어하기 위한 장치가 비교적 복잡하게 구성되고 있으며 이같은 장치의 복잡성에 의한 고정율도 비교적 많을 뿐만아니라, 특히 다색도 인쇄에 있어서 가장 중요한 요소라 할 수 있는 핀트 고정 및 편차 발생의 문제점이 효과적으로 해소되지 않아 양질의 인쇄면을 제공하는데 어려움이 따르고 있었던 것으로서, 본 발명은 상술한 제반 문제점들을 해소하는 동시에 보다 능률적인 인쇄가 가능한 인쇄장치를 제공하는데 그 주된 목적이 있는 것이다.

또한 본 발명은, 연속적으로 공급되는 용기가 인쇄위치에 공급되면 인쇄장치 헤드부가 용기와 접하는 위치로 하강하여 일련의 인쇄공정이 진행되고, 인쇄종료와 동시에 인쇄장치 헤드부는 상승하며, 이송장치로 안내된 용기가 회전하면서 건조장치를 거쳐 2차 인쇄를 위한 제2, 3의 인쇄장치로 재공급되는 일련의 동작이 작업자의 별도 조작없이도 연속 실시되어 정확한 인쇄위치와 선명한 색도의 표면인쇄효과를 제공할 수 있도록 하는 데 다른 목적이 있는 것이다.

이와같은 상기의 목적이 달성하기 위한 본 발명은 공급되는 용기의 표면을 열처리하여 인쇄면이 고르게 형성되도록 하는 표면 열처리 공정과, 표면 열처리된 용기를 일정한 주기로 반복하여 인쇄위치에 공급하는 용기공급 공정과, 용기가 인쇄위치에 도달하면 용기의 기준 인쇄면을 설정하는 핀트조정 및 인쇄면 설정공정과, 인쇄면이 설정되면 인쇄장치 헤드부를 하강시켜 용기표면에 인쇄를 실시한 표면인쇄공정과, 인쇄가 완료된 용기를 표면 건조장치로 이송하는 용기회수 및 표면 건조공정으로 이루어지며, 상기의 공정들을 수행하기 위하여 동일방향으로 회전하는 한쌍의 구동축 사이에 양단 스프라켓을 연결하는 공급체인을 구비하고 공급체인에는 이송핀을 등간격으로 돌설하여 체인진행방향으로 용기를 공급하는 용기공급수단과, 상기용기공급수단의 일측에 부설되며 연속 공급되는 용기표면에 선명한 인쇄를 제공하기 위해 표면을 열처리하는 표면열처리수단과, 표면이 열처리된 용기를 기대상의 인쇄위치로 연속 공급할수 있도록 좌우 한쌍의 스프라켓 사이에 설치되며 복수개의 운반용 버켓을 구비하는 공급체인으로 이루어지고 양단 스프라켓 중 일측에는 역방향으로의 회전이 방지될수 있도록 일방향 진행 기어를 구비하는 용기 안내수단과, 상기 용기안내수단을 따라 공급된 용기의 회전 중심 및 용기표면에 형성되는 인쇄부의 인쇄기준면을 설정하기 위해 용기 양단을 공회전 접동판과 핀축으로 지지하는 동시에 용기저면에 사출성형되는 고정홈을 규제할수 있도록 외향돌출편을 탄력설치하는 용기고정 및 핀트 조정수단과, 기대 양지축에 탄설되어 상하 운동하는 승강부재 및 승강부재의 가이드레일을 따라 소정의 폭으로 인쇄기판을 설치할수 있도록 구비되는 이동간과 연결간을 가지며 그 상부에는 스퀴즈부재를 구비하는 인쇄장치 헤드부와, 상기 핀트 조정수단에 의해 설정된 용기의 인쇄기준면과 접촉하도록 스퀴즈를 하강시켜 스퀴즈와 접하고 있는 용기의 구름마찰에 의해 용기표면을 인쇄하고 인쇄완료시 스퀴즈부재를 상승시켜 용기가 분리되도록 인쇄장치 헤드부를 구동하는 헤드부 구동수단과, 인쇄된 용기의 표면을 건조장치로 전달하는 용기운반수단과, 그리고 인쇄완료된 용기의 표면을 신속하고 균일하게 건조시켜 연속되는 다색도 인쇄가 이루어질수 있도록 하는 표면 건조수단으로 구성됨을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부된 도면의 실시예에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도면 중 제1도는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 본 발명 표면인쇄장치의 정면예시도이고, 제2도는 인쇄장치의 기대 일측에 부설되어 공급되는 용기 표면을 열처리하기 위한 열처리장치의 평면 예시도로서, 본 발명에 의하면, 기대(1)일측에 부설되어 인쇄하고자 하는 용기(W)를 연속 공급할수 있도록 설치되는 용기 공급장치가, 동일방향으로 회전하는 한쌍의 구동축(2)사이에 양단 스프라켓(3), (4)을 연결하는 공급체인(5)으로 이루어지며, 공급체인(5)에는 체인과 수직방향으로 돌설되는 다수의 이송핀(6)을 등간격으로 구비함으로서 이송핀(6)에 의해 용기(W)가 체인의 진행방향을 따라 일정한 속도로 공급될수 있도록 구성된다.

또한, 이송핀(6)을 돌설하는 공급체인(5)의 상부에 한쌍으로 구성되는 구동축(2)은 감속기(7)를 구비하는 모우터(8)의 회동축(8a)에 연설되어 일정한 속도비로 정속회전하게 되는 것이고, 상기한 모우터 회동축(8a)은 다시 공급체인(5)을 회동시킬수 있도록 일측의 스프라켓(3)에 연설된다.

따라서 상기한 한쌍의 구동축(2)상에 공급되는 용기(W)는 공급체인(5)의 진행방향으로 공급된 후 구동축(2)의 회전에 의해 회전하면서 기대(1)측으로 공급될 수 있게 되는데, 이같은 용기(W)의 표면에 보다 선명한 인쇄가 이루어질수 있도록 용기가 운반되는 중간위치에 가열램프 또는 히터등의 표면 열처리장치(9)를 부설한다. 이와같이 열처리장치(9)를 일측에 부설하는 용기공급장치를 거쳐 표면 열처리된체 기대(1)측으로 공급되는 용기(W)는 용기공급로(10)를 따라 안내되어 제3도에 도시되는 용기 안내장치로 이송되는 것으로서, 용기공급로(10)를 통해 연속적으로 공급되는 용기(W)는 기대(1)상에 설치되는 양단의 스프라켓(11), (12)을 연결하여 운반용 버켓(13)을 일체로 구비하는 공급체인(15)에 담기어진 상태로 일정한 진행주기를 유지한체 인쇄위치로 공급되는 것이다. 이러한 공급체인(14)의 이동 스트로오크는 선단 스프라켓(11)에 부설된체 편심캠(15)과 링크(16)로 연결되는 일방향 진행기어(17)에 의해 결정된다. 즉, 편심캠(15)의 회전운동은 링크(16)를 통해 선단 스프라켓(11)에 전달되고 링크(16)에 연결되는 일방향 진행기어(17)는 편심캠(15)의 동작에 따라 일정하게 회전하게 되는 것이며, 일정한 거리의 회전이 완료되고 나면 역방향 억제돌기(18)에 의해 반대방향으로의 진행이 규제된 상태로서 공급체인(14)의 진행을 제어, 일시정지 시키게 되는데 정지된 시간동안에 용기의 인쇄가 이루어진다.

이렇게 인쇄위치로 용기(W)가 공급되고 나면, 인쇄위치에 도달한 용기(W)를 용기 승강간(19)에 구비되는 안내로울러(20)에 전달하는 동시에, 용기의 회전중심 및 표면인쇄부의 인쇄기준면을 정확히 설정하기 위해 핀트조정을 한후 양지축(21)에 스프링(22)으로 탄설되는 승강부재(23)을 하강시켜 표면인쇄를 실시하게 된다.

상기 승강부재(23)에는 회전판(24)에 의해 왕복주기가 결정되는 이동간(25)이 가이드레일(26)을 따라 슬라이드 자재하게 설치되어 있고, 그 상부로는 후술된 편심캠(39)에 의해 제어되며 양지축(21)을 따라 상하운동할수 있도록 승강부재(23)와 일체의 구성으로 설치되는 스퀴즈부재(27)가 연설되는 것이며, 이러한 스퀴즈부재(27)에는 다시 용기(W)표면에 무늬부를 인쇄하기 위한 기판과 밀착되는 스퀴즈(28) 및 한 방향으로 집중되는 인쇄잉크를 다시 일정한 두께로 도포 하게될 도포판(29)이 전환기어(30)를 중심으로 대치된 상태로서 각각의 가이드봉(31)에 의해 승강동작이 교차되도록 설치된다.

또한 승강부재(23)의 가이드레일(26)에는, 이동간(25)에 취부되어 가이드레일(26)을 따라 좌우로 왕복운동하는 연결간(32)이 체결되고 연결간(32)의 안내장공(33)을 따라 기판고정구(34)가 조절가능하게 설치된다.

이같은 승강부재(23)는 제4도에 구체적으로 도시되고 있듯이 회전판(24)에 부착된 전달기어(35)와 캠축(36)의 구동기어(37)를 연결하는 체인(38)에 의해 동작되는 것으로서, 편심캠(39)의 구동에 따라 편심캠(39)의 접속면과 접하는 승강축(40)선단의 로울러(41)가 편심캠(39)의 편심정도에 따라 상승하게 되면 이러한 승강운동은 연결간(42)상의 고정지점(43)을 중심으로 반대위치에 연결되고 있는 승강축(44)을 하강시키게 되어 승강부재(23) 즉, 인쇄장치 헤드부(45)를 전체적으로 하강시키게 되는 것이다.

이때, 캠축(36)을 따라 설치되는 또다른 편심캠(46)은 승강축(44)으로 연결되는 승강부재(23)의 하강과 같이하여 용기 승강간(19)을 상승 동작시키게 되는 것이며, 이들 캠축(36)상에 설치되는 편심캠(36), (46)의 편심방향은 일정부위에 있어 서로 상반되는 위치에 형성된다.

다시말해서, 운반용 버켓(13)에 담기어져 공급된 용기(W)가 인쇄위치에 도달하는 순간 일시 정지되고나면, 캠축(36)을 따라 설치되는 서로 다른 편심캠(39), (46)에 의해 승강부재(23)의 하강과 용기승강간(19)의 상승이 거의 동시에 이루어지게 되는데, 용기승강간(19) 상승시 운반용 버켓(13)에 있던 용기(W)가 용기승강간(19)상의 안내로울러(20)로 옮겨지게 되고, 이어서 용기(W)는 제5도에 도시되는 바와같이 안내로울러(20)외측 상면에 설치되며 길이 방향에 대하여 좌우로 이동하여 용기(W)와 접하게 되는 공회전 접동판(47)에 의해 눌리어진체 타측의 유압실린더(48)가 동작하여 공회전하는 핀축(49)으로 인해 견고한 지지상태를 유지할수 있게 되는 것이다. 이때 핀트 조정수단(50)의 외향돌출편(51)에 의해 용기(W)저면에 사출로서 성형되는 고정홈이 결합되어 용기(W)의 회전중심 및 인쇄기준면이 결정되는 것이다.

이러한 핀트 조정의 과정은 극히 짧은 시간에 이루어지는 것이므로 실제에 있으므로 승강부재(23)의 하강과 용기승강간(19)의 상승은 동시에 이루어진다고 보아도 무방할 것이다.

이와같이 용기(W)표면에 인쇄기준면이 결정되어 핀트조정이 끝나게 되면 하강하는 승강부재(23)에 의해 표면인쇄가 이루어지는데 양단이 공회전 접동판(47)과 핀축(49)에 의해 지지되고 핀트조정수단(50)의 외향돌출편(51)에 의해 지지되며 핀트 조정수단(50)의 외향돌출편(51)에 의해 역방향의 회전이 방지된체 고정되는 용기(W)는 승강부재(23)의 하강에 따라 하향조정되는 연결간(32)상의 기판고정구(34)와 밀착됨으로서 기판고정구(34)에 끼워져 설치되는 인쇄무늬를 갖는 기판(52)과 용기(W)가 서로 닿게 되고, 이어서 승강부재(23)와 함께 하강한 스퀴즈부재(27)는 기판(52)과 떨어져 있던 제6도의 (a)도 상태에서 인쇄장치 헤드부(45)를 구동하는 연결간(42)에 일단이 고정됨으로서 상부로 당겨지는 견인와이어(53)에 의해 도포판(29)를 가이드봉(31)이 상승하는 것과 같이하여 타측의 스퀴즈(28)가 기판(52)을 누르고 있는 제6도의 (b)도 상태로 바뀌어진다.

따라서 가이드레일(26)을 따라 왕복운동하는 기판(52)이 용기(W)와 밀착된체 좌우 이동하는 동안 승강부재(23)의 상부에 고정설치되는 스퀴즈(28)에 의해 기판(52)과 용기(W)는 원호상의 접촉면을 유지하는 상태로서 굴림마찰되어 선명한 인쇄가 이루어질 수 있게 되는 것이다.

상기한 과정을 통해 인쇄가 완료되고 난 다음에는 전술한 과정의 반복으로서 새로운 용기가 인쇄위치에 다시 공급되는 것이며, 인쇄종료후에는 캠곡선의 접선에 따라 용기(W)를 중심으로 각기 승하강하였던 승강부재(23)와 용기승강간(19)이 또한 원래의 상태로 복귀하여 새로운 동작을 반복하여 행할 수 있는 것임은 물론이다.

이상에서와 같이 용기(W)표면에 인쇄가 완료되고 새로운 용기가 재공급되면 인쇄된 용기(W)는 용기 운반장치를 통해 제2, 제3의 인쇄장치로 전달되게 되며, 이때 이송되는 용기(W)는 건조장치(54)을 통과하여 다음 단계의 인쇄를 위해 표면건조를 실시하게 된다.

인쇄장치의 일측에 부설되어 인쇄된 용기(W)를 건조장치(54)로 이송하게 되는 용기이송장치(55)는, 제7도에 도시되고 있듯이 하부를 힌지고정하고 그 중앙에 유입실린더(56)를 연설하는 작동암(57)선단에 가이드레일(58)을 따라 슬라이드 자재하게 구동하는 구동체(59)과, 이에 치합되어 회전하여 솔레노이드에 의하여 전개될수 있도록 전개편(60)을 구비하는 로봇아암으로 구성되며, 이러한 로봇아암을 이용하여 회수되는 인쇄용기(W)를 건조장치(54)에 공급한다.

표면인쇄된 용기는 충분히 건조되기까지 흔들림이 없고 더욱이 유동이 방지되어야 마찰에 의한 긁힘현상등 제품불량이 방지될수 있을 것인바 운반도중 흔들림을 방지할수 있도록 건조장치(54)로 용기를 안내하기 위한 가이드체인(61)상에 상단이 힌지결합되어 360°회전 절곡이 자유로운 절첩식 운반구(62)를 일정간격으로 설치하는 것이 바람직하다.

상술한 바에 의하면, 본 발명 인쇄장치의 각 구동수단이 편심캠에 의한 기계적 제어방식으로 동작하는 실시예를 설명하고 있으나 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라 수치제어 수단을 이용하여 각각의 작동수단을 제어할 수 있음은 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 공급수단을 통해 연속적으로 공급되는 용기가 인쇄위치에 도달하면 선명한 인쇄면 제공을 위한 핀트조정 및 용기의 회전 그리고 인쇄장치의 승강에 의한 인쇄과정 전반은 물론, 인쇄된 용기의 이송에 이르기까지 각기의 행정이 편심캠에 의해 이루어질수 있도록 하고 인쇄후 제2, 제3의 인쇄장치로 이송되는 용기의 표면인쇄층을 또한 신속히 건조시켜 2도, 3도의 다색도 인쇄가 연속적으로 가능토록함으로서 작업자의 별도 조작없이도 항상 양질의 인쇄가 이루어질수 있게 되는 것이다.

Claims (2)

1. 공급되는 용기의 표면을 열처리하여 인쇄면이 고르게 형성되도록 하는 표면 열처리 공정과; 표면 열처리된 용기를 일정한 주기로 반복하여 인쇄위치에 공급하는 용기공급공정과; 용기가 인쇄위치에 도달하면 용기의 기준 인쇄면을 설정하는 핀트조정 및 인쇄면 설정공정과; 인쇄면이 설정되면 인쇄장치 헤드부를 하강시켜 용기 표면에 인쇄를 실시한 표면인쇄공정과; 인쇄가 완료된 용기를 표면건조장치로 이송하는 용기회수 및 표면건조공정으로 이루어짐을 특징으로 하는 원통형 합성수지 용기의 표면인쇄방법.
2. 동일방향으로 회전하는 한쌍의 구동축 사이에 양단 스프라켓을 연결하는 공급체인을 구비하고, 공급체인에는 이송핀을 동간격으로 돌설하여 체인진행방향으로 용기를 공급하는 용기공급수단과; 상기 용기공급수단의 일측에 부설되며, 연속 공급되는 용기 표면에 선명한 인쇄를 제공하기 위해 표면을 열처리하는 표면 열처리수단과; 표면이 열처리된 용기를 기대상의 인쇄위치로 연속 공급할수 있도록 좌우 한쌍의 스프라켓사이에 설치되며, 복수개의 운반용 버켓을 구비하는 공급체인으로 이루어지고, 양단 스프라켓 중 일측에는 역방향으로의 회전이 방지될수 있도록 일방향 진행 기어를 구비하는 용기 안내수단과; 용기 안내수단을 따라 공급된 용기의 회전 중심 및 용기표면에 형성되는 인쇄부의 인쇄 기준면을 설정하기 위해 용기 양단을 공회전 접동판과 핀축으로 지지하는 동시에, 용기저면에 사출성형되는 고정홈을 규제할수 있도록 외향돌출편을 탄력 설치하는 용기고정 및 핀트 조정수단과; 기대 양지축에 탄설되어 상하 운동하는 승강부재 및, 승강부재의 가이드레일을 따라 소정의 폭으로 인쇄기판을 설치할수 있도록 구비되는 이동간과 연결간을 가지며, 그 상부에는 스퀴즈부재를 구비하는 인쇄장치 헤드부와; 상기 핀트 조정수단에 의해 설정된 용기의 인쇄기준면과 접촉하도록 스퀴즈를 하강시켜 스퀴즈와 접하고 있는 용기의 구름마찰에 의해 용기표면을 인쇄하고, 인쇄 완료시 스퀴즈부재를 상승시켜 용기가 분리되도록 인쇄장치 헤드부를 구동하는 헤드부 구동수단과; 인쇄된 용기의 표면을 건조장치로 전달하는 용기운반수단; 그리고 인쇄완료된 용기의 표면을 신속하고 균일하게 건조시켜 연속되는 다색도 인쇄가 이루어질수 있도록 하는 표면 건조수단으로 구성됨을 특징으로 하는 원통형 합성수지 용기의 표면인쇄장치.