KR102351102B1 - Uv 램프 차단 장치를 구비하는 uv 잉크젯 프린터의 경화 시스템 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 UV 램프 차단 장치를 구비하는 UV 잉크젯 프린터의 경화 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명의 UV 잉크젯 프린터의 경화 시스템은 프린트 헤드, UV 램프 모듈, UV 램프 차단 장치, 전원 공급 장치 및 제어 장치를 포함한다. 프린트 헤드는 복수 개의 잉크 모듈을 구비한다. UV 램프 모듈은 복수 개의 UV 램프를 포함하여 프린트 헤드의 양측에 구비되어 잉크 모듈로부터 인쇄 대상물로 도포된 UV 잉크를 경화시킨다. UV 램프 차단 장치는 UV 램프 모듈의 하부면으로 이동 가능하고 UV 램프를 선택적으로 차단하는 차단막 필터를 구비한다. UV 램프 차단 장치는 UV 램프로부터 출력되는 경화 에너지를 선택적으로 차단한다. 본 발명에 의하면, UV 램프 모듈로부터 출력되는 경화 에너지를 선택적으로 차단하는 UV 램프 차단 장치를 구비하여 경화 세기, 경화 구간 및 경화 시간을 조정함으로써, UV 잉크의 특성, 인쇄물의 품질 등에 따라 UV 잉크를 경화시켜서 고해상도, 고품질의 인쇄가 가능하게 한다.
Description
본 발명은 UV 잉크젯 프린터의 경화 시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 UV 램프 모듈의 일측에 장착되고, UV 램프 모듈의 하부로 이동 가능하게 구비되어 UV 램프의 경화 에너지를 도포된 UV 잉크에 선택적으로 전달하도록 차단하는 UV 램프 차단 장치를 구비하는 UV 잉크젯 프린터의 경화 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 널리 사용되는 잉크젯용 잉크는 색재(안료), 수지, 용매, 첨가제를 포함하는 구성을 갖는다. 잉크젯용 잉크에 포함된 성분들은 잉크의 적용 범위와 프린터에 적용되는 헤드의 종류에 따라 다양한 조성을 갖게 된다. 특히 용매에 따라 수성, 솔벤트, 자외선(UV) 잉크로 구분된다. 이 중 수성 및 솔벤트 잉크는 인쇄 및 경화 과정에서 발생하는 폐수, 악취 등으로 인체와 환경에 악영향을 미치는 문제점을 갖는다.
이에 유럽과 미국 등 선진국을 중심으로 휘발성 유기 화합물(VOC)이 없고, 폐수가 발생 하지 않으며 친환경적인 자외선(UV) 경화 잉크를 연구, 개발하여 사용 범위를 확대하고 있으며, 국내 인쇄 시장에서도 뒤늦게 관심을 갖기 시작하여 점차 사용 범위가 증가하고 있는 추세에 있다. UV 잉크는 출력 매체에 뿌려진 후 자외선광을 조사해 주기만 하면 순간적으로 건조 및 고착이 되는 특성으로 인해 다양한 인쇄 대상물에 사용 가능하다. 따라서 UV 잉크는 흡수 기재를 광범위하게 사용할 수 있는 특징과, 상업용 광고 및 실사 출력물 등 전반적인 산업용에 가장 많이 적용될 수 있다.
그러나 잉크젯용 UV 잉크는 프린트 헤드에 의해 분출되기 때문에 일정한 점도를 가지면서 장시간 상온에서 방치하여도 변하지 않는 저장 안전성과 잉크화 안정성 및 소지면에 대하여 높은 부착력의 효과를 가지고 있지 않는 실정으로 인해 전반적인 사업 분야에 적용되고 있지 못하고 있다.
또 UV 잉크젯 프린터는 친환경적인 장점 뿐만 아니라, 다양한 데이터의 변화, 소수량 고품질의 출력 등의 장점이 대표적이다. UV 프린터는 대부분이 상업용으로 사용되기 때문에 소비자의 관심을 끌기 위해서 다양한 기법이 적용되고 있으며, 특히 광택 효과를 주기 위한 바니쉬(vanish) 잉크와, 선명한 색상 표현을 위한 화이트(white) 잉크 등과 같은 특수 잉크를 사용하고 있다. 예를 들어, 바니쉬 코팅을 하지 않는 경우, 전체적인 색상이 무광(matt)한 색상이 나오며, 고농도 투명한 색상의 발현이 어렵다. 따라서 추가로 바니쉬 잉크를 분사하여야 한다. 또 같은 종류의 잉크라고 하더라도 잉크 제조사에 따라 각각 다른 경화 특성을 나타내고 있다. 따라서, 기존의 UV 경화 방식으로는 잉크 표면이 고르지 않아 난반사 등으로 인한 고품질의 인쇄물을 얻을 수 없으며, 또한 잉크의 접착력이 떨어지는 등의 문제점이 있다.
또한, 기존의 UV 잉크젯 프린터는 일반적으로 UV 램프의 경화 과정을 패스 진행 폭에 따라 순차적으로 경화시킨다. 이는 다양한 출력물의 광도 및 품질에 따라 경과 정도를 달리하여야 함에도 불구하고, 일정한 경화 에너지를 조사함으로써, 출력물의 광도 및 품질이 저하되는 유리화 현상 등의 원인이 된다.
본 발명의 목적은 UV 램프의 경화 에너지를 선택적으로 조사하도록 차단하는 UV 램프 차단 장치를 구비하는 UV 잉크젯 프린터의 경화 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 UV 램프 모듈의 일측에서 이동 가능하게 구비되어 UV 램프 모듈의 경화 에너지를 선택적으로 차단하는 UV 램프 차단 장치를 구비하는 UV 잉크젯 프린터의 경화 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 UV 램프 차단 장치를 구비하여 잉크 모듈의 패스 단위로 UV 램프 모듈의 경화 에너지를 선택적으로 전달하여 고품질의 인쇄를 구현하는 UV 잉크젯 프린터의 경화 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 UV 잉크젯 프린터의 경화 시스템은 UV 램프의 경화 에너지를 선택적으로 차단시키는 UV 램프 차단 장치를 구비하는데 그 한 특징이 있다. 이와 같은 본 발명의 UV 잉크젯 프린터의 경화 시스템은 UV 램프 모듈로부터 출력되는 경화 에너지를 선택적으로 차단하는 UV 램프 차단 장치를 이용하여 경화 세기, 경화 구간 및 경화 시간을 조정함으로써, UV 잉크의 특성, 인쇄물의 품질 등에 따라 UV 잉크를 경화시켜서 고해상도, 고품질의 인쇄가 가능하게 한다.
이 특징에 따른 본 발명의 UV 잉크젯 프린터의 경화 시스템은, 인쇄 대상물에 서로 다른 색상의 UV 잉크를 패스 단위로 도포하는 복수 개의 잉크 모듈을 구비하는 프린트 헤드; 복수 개의 UV 램프들을 구비하고 상기 프린트 헤드의 양측에 배치되고, 경화 에너지를 출력하여 상기 인쇄 대상물에 도포된 UV 잉크를 경화시키는 복수 개의 UV 램프 모듈; 상기 UV 램프 모듈의 일측에 장착되고, 일 방향으로 이동 가능한 차단막 필터를 구비하고, 상기 차단막 필터를 상기 UV 램프 모듈의 하단부에 이동하여 상기 UV 램프의 경화 에너지를 선택적으로 차단하는 UV 램프 차단 장치; 및 상기 잉크 모듈의 복수 회의 패스들 각각의 폭에 따라 경화 세기를 조절하여 상기 UV 램프 모듈의 전체적인 UV 에너지를 일정하게 출력하도록 제어하고, 상기 차단막 필터를 이동시켜서 상기 UV 램프 모듈의 경화 에너지를 선택적으로 차단시켜 상기 차단막 필터에 따라 경화 세기를 조절하여 딜레이 경화되도록 제어하는 제어 장치를 포함한다.
이 특징에 있어서, 상기 UV 램프 차단 장치는, 상기 UV 램프 모듈에 탈착 가능한 케이스; 서로 다른 패스의 폭을 갖도록 복수 개로 구비되고, 각 패스에 따른 출력 모드별로 상기 케이스의 하부면에 교체 장착이 가능하게 구비되어 상기 UV 램프 모듈의 하부면의 일부를 덮는 크기를 가지고, 가로 또는 세로 방향으로 이동 가능하게 상기 케이스에 장착되어 상기 UV 램프 모듈의 경화 에너지를 선택적으로 차단하도록 난반사되지 않는 불투명 소재의 상기 차단막 필터; 및 상기 제어 장치의 제어를 받거나 수동으로 상기 잉크 모듈의 패스에 대응하여 상기 UV 램프를 선택적으로 차단하도록 상기 차단막 필터를 가로 또는 세로 방향으로 이동시키는 구동부를 포함한다.
이 특징에 있어서, 상기 차단막 필터는, 서로 다른 투명도를 갖는 적어도 두 개의 영역으로 구분되고, 상기 영역들이 상기 잉크 모듈의 적어도 하나의 패스에 대응하여 상기 UV 램프의 경화 에너지를 선택적으로 차단하여 서로 다른 경화 에너지를 도포된 UV 잉크로 전달한다.
이 특징에 있어서, 상기 차단막 필터는, 서로 다른 투명도에 의해 차단되는 경화 에너지로 인하여 순차적으로 경화 시간이 딜레이되어 경화되도록 한다.
이 특징에 있어서, 상기 UV 램프 차단 장치는, 상기 UV 램프 모듈의 측면에 설치되어 상기 차단막 필터를 가로 방향으로 이동시키거나, 상기 UV 램프 모듈의 후방에 설치되어 상기 차단막 필터를 세로 방향으로 이동시킨다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 UV 잉크젯 프린터의 경화 시스템은 UV 램프 모듈로부터 출력되는 경화 에너지를 선택적으로 차단하는 UV 램프 차단 장치를 구비하여 경화 세기, 경화 구간 및 경화 시간을 조정되게 함으로써, UV 잉크의 특성, 인쇄물의 품질 등에 따라 UV 잉크를 경화시켜서 고해상도, 고품질의 인쇄가 가능하게 한다.
또 본 발명의 UV 잉크젯 프린터의 경화 시스템은 UV 램프 차단 장치를 UV 램프 모듈에 탈착 가능하게 구비하여 도포된 UV 잉크를 선택적으로 경화시킴으로써, 그 구조가 단순하고, 이로 인해 UV 잉크젯 프린트의 제조사, 제품 등에 관계없이 장착이 가능하다.
또 본 발명의 UV 잉크젯 프린터의 경화 시스템은 차단막 필터에 따라 경화 에너지를 차등적으로 출력하여 경화 구간의 딜레이(delay)가 적용되어 경화시킴으로써, 유광 조절 및 품질을 향상시킬 수 있으며, UV 잉크 출력 시 품질의 문제가 되는 유리화 현상을 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 UV 잉크젯 프린터의 경화 시스템은 기존의 바로 경화시키는 방식에 비해 난반사와 잉크 방울 사이에 공간이 생겨 표면 접착력 및 물에 약한 구조와 색상 구현에 어려움이 있는 문제점을 해결함으로써, 잉크가 서로 공간이 없이 밀착하여 색감 구현 및 점착력 등의 품질을 개선할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 UV 잉크젯 프린터의 경화 시스템은 기존의 잉크젯 프린터의 UV 램프에 추가적인 변경이 없이 적은 비용으로 차단막 필터의 장착이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 UV 램프 차단 장치를 구비하는 UV 잉크젯 프린터의 경화 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면,
도 2는 도 1에 도시된 UV 잉크젯 프린터의 경화 시스템의 구성을 도시한 블록도,
도 3은 도 1에 도시된 UV 램프 모듈과 UV 램프 차단 장치의 구성을 나타내는 도면,
도 4는 도 3에 도시된 UV 램프 차단 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 도면, 그리고
도 5는 도 3에 도시된 UV 램프 차단 장치의 다른 실시예에 따른 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 UV 잉크젯 프린터의 경화 시스템의 구성을 도시한 블록도,
도 3은 도 1에 도시된 UV 램프 모듈과 UV 램프 차단 장치의 구성을 나타내는 도면,
도 4는 도 3에 도시된 UV 램프 차단 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 도면, 그리고
도 5는 도 3에 도시된 UV 램프 차단 장치의 다른 실시예에 따른 구성을 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
이하 첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 UV 램프 차단 장치를 구비하는 UV 잉크젯 프린터의 경화 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 UV 잉크젯 프린터의 경화 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 UV 잉크젯 프린터(100)는 인쇄 대상물(10)에 도포된 UV 잉크를 선택적으로 경화시키기 위하여, 경화 시스템에 UV 램프 차단 장치(140)를 구비하고, 이를 이용하여 UV 램프 모듈(130)로부터 인쇄 대상물(10)에 도포된 UV 잉크로 출력되는 경화 에너지를 선택적으로 차단하여 경화 세기와 경화 구간 및 경화 시간을 조절한다.
이를 위해 본 발명의 UV 잉크젯 프린터(100)는 예를 들어, 평판형, 롤투롤 타입(roll to roll type) 등 다양한 형태로 구비되어, 종이, 비닐, 합성수지, 직물 등의 인쇄 대상물(10)에 UV 잉크를 도포하는 다양한 색상의 잉크 모듈(122)들을 포함하는 프린트 헤드(120)를 구비하고, 이를 상하 전후 좌우 이동시켜서 인쇄 대상물(10)에 UV 잉크를 도포하여 고품질의 컬러 인쇄를 수행한다.
프린트 헤드(120)의 양측에는 UV 램프 모듈(130)을 구비하고, 이를 이용하여 도포된 UV 잉크를 유광 및 무광 출력 정도에 따라 투명 고농도가 조절되도록 경화시킨다. 이 때, UV 램프 차단 장치(140)는 UV 램프 모듈(130)의 하부면으로 이동하여 UV 램프 모듈(130)로부터 조사되는 경화 에너지를 선택적으로 차단하고, 이를 통해 선택적으로 전달된 경화 에너지를 통해 경화 세기와 경화 구간 및 경화 시간을 조절한다.
구체적으로, 본 발명의 UV 잉크젯 프린터(100)는 예를 들어, 평판형으로 구비되고, 스테이지(102), 프린트 헤드(120), 헤드 지지대(104), UV 램프 모듈(130), UV 램프 차단 장치(140), 전원 공급 장치(150) 및 제어 장치(110)를 포함한다. 따라서 본 발명의 UV 잉크젯 프린터(100)의 경화 시스템은 프린트 헤드(120), UV 램프 모듈(130), UV 램프 차단 장치(140), 전원 공급 장치(150) 및 제어 장치(110)로 구성된다.
스테이지(102)는 상부에 인쇄 대상물(10)을 안착시켜서 고정한다. 스테이지(102)는 양측면이 헤드 지지대(104)가 Y 축 방향으로 이동 가능하게 결합된다.
헤드 지지대(104)는 프린트 헤드(120)를 결합, 지지하고, 제어 장치(110)의 제어를 받아서 프린트 헤드(120)를 상하 전후 좌우 방향으로 이동시킨다. 여기서 상하 방향은 Z 축 방향이고, 전후 방향은 Y 축 방향으로 인쇄 대상물(10)의 진행 방향이며, 좌우 방향은 X 축 방향으로 프린트 헤드(120)의 인쇄 방향을 나타낸다.
프린트 헤드(120)는 서로 다른 색상을 도포하는 복수 개의 잉크 모듈(122)들을 포함한다. 프린트 헤드(120)는 양방향 인쇄 방식으로 이동된다. 양방향 인쇄 방식은 잉크 모듈(122)들을 지그재그(zigzag)로 이동시키면서 UV 잉크를 도포하여 인쇄하는 방식이다. 예를 들어, 프린트 헤드(120)는 인쇄 대상물(10)의 X 축 방향으로 우측에서 좌측으로 이동시키면서 일정 크기의 폭을 갖는 제1 패스(pass)의 인쇄를 진행하고, 반대로 좌측에서 우측으로 이동시키면서 동일한 폭을 갖는 제2 패스의 인쇄를 진행한다. 따라서 프린트 헤드(120)는 복수 회의 패스들을 반복 처리하여 인쇄 대상물(10)에 UV 잉크를 도포한다.
잉크 모듈(122)들은 복수 개의 기본 색상들 예컨대, 사이언(Cyan), 마젠타(Magenta), 옐로우(Yellow), 블랙(Black), 화이트(White) 색상의 잉크들을 구비하거나, 기본 색상들에 추가되는 다른 특수 색상들 예를 들어, 라이트 마젠타(Light Magenta : LM), 라이트 사이언(Light Cyan : LC), 라이트 블랙(Light Black : LB), 오렌지 색상 등의 잉크들이 구비된다. 잉크 모듈(112)들은 프린트 헤드(110)에 하나의 열 또는 복수 열(예를 들어, 2 개, 3 개 또는 그 이상의 열) 등으로 배치된다. 예를 들어, 잉크 모듈(122)들이 3 개의 열로 배치되는 경우, 잉크 모듈(122)들은 사이언(C), 마젠타(M), 옐로우(Y), 블랙(B)을 포함하는 4 개의 기본 색상, 4 개의 기본 색상과 화이트(W) 색상, 또는 그 이상의 색상들 등으로 구비될 수 있으며, 이러한 잉크 모듈(122)의 배치는 UV 잉크젯 프린터(100)의 제조사, 모델 등에 따라 다양하게 구비될 수 있다. 이러한 잉크 모듈(122)들은 인쇄 대상물(10)이 대향하는 하부면에 UV 잉크를 분사하는 노즐이 구비된다.
UV 램프 모듈(130)은 인쇄 대상물(10) 방향으로 빛을 조사하는 복수 개의 UV 램프(도 4 및 도 5의 132)들을 구비하고, 대체로 잉크 모듈(112)들의 전후 길이와 동일하거나 보다 길게 형성된다. UV 램프(132)들은 예컨대, UV 발광 다이오드(LED) 램프로 구비되고, UV 램프 모듈(130)들 각각에 복수 열로 배치될 수 있다.
UV 램프 모듈(130)은 프린트 헤드(120)의 양측 즉, X 축 방향의 양측 각각에 구비된다. UV 램프 모듈(130)은 UV 램프(132)들로부터 경화 에너지를 출력하여 인쇄 대상물(10)에 도포된 UV 잉크를 경화시킨다. UV 램프 모듈(130)은 제어 장치(110)에 의해 UV 램프(132)들을 잉크 모듈(122)의 패스 폭에 따라 복수 개의 구간으로 구분하여 설정되고, 각 구간별 또는 연속적으로 서로 다른 크기의 경화 세기를 갖도록 UV 램프(132)의 출력이 조절된다. 즉, UV 램프 모듈(130)들은 제어 장치(1l0)에 의해 UV 램프(132)로 공급되는 전압값 또는 전류값을 조절하여 경화 세기를 조절한다. 물론 UV 램프 모듈(130)들은 펄스폭 변조(PWM) 방식, 가변 저항 방식 등 다양한 방식으로 LED 램프(132)의 출력을 조절할 수 있다.
UV 램프 차단 장치(140)는 UV 램프 모듈(130)로부터 출력되는 경화 에너지를 선택적으로 차단하는 차단막 필터(146)를 구비한다. 차단막 필터(146)는 UV 램프(132)의 경화 에너지가 도포된 UV 잉크로 전달되지 않도록 일정 두께를 갖는 불투명 소재로 구비되어 UV 램프 모듈(130)의 하부면으로 이동 가능하게 구비되어 차단 정도를 조절한다. 차단막 필터(146)는 UV 램프 모듈(130)의 폭과 대체로 유사하거나 동일한 폭을 가지고, 난반사가 되지 않는 불투명 소재로 구비된다. 차단막 필터(146)는 UV 잉크의 특성과 인쇄 품질 정도에 따라 투명도(또는 투과율)를 달리하거나, 패스 구간에 대응하여 각각이 서로 다른 투명도를 갖는 적어도 2 개의 영역들로 구비될 수 있다.
이를 위해 UV 램프 차단 장치(140)는 UV 램프 모듈(130)의 일측에 구비된다. UV 램프 차단 장치(140)는 UV 램프 모듈(130)의 측면에 설치되어 Y 축 방향으로 차단막 필터(146)를 이동시키거나, UV 램프 모듈(130)의 후방에 설치되어 X 축 방향으로 차단막 필터(146)를 이동시킬 수 있는 구조를 갖는다.
즉, UV 램프 차단 장치(140)는 UV 램프 모듈(130)에 탈부착 가능하게 구비되고, UV 램프 모듈(130)의 가로 또는 세로 방향의 일측에 장착된다. 차단막 필터(146)는 UV 램프 모듈(130)의 하부면을 덮도록 자동 또는 수동으로 이동 가능하게 구비되어 프린트 헤드(120)의 패스를 선택적으로 차단시키도록 세로 또는 가로 방향으로 이동된다. 차단막 필터(146)의 크기는 UV 램프(132)의 단면에 대응하여 구비된다.
또 차단막 필터(146)는 잉크 특성과 인쇄 품질에 따라 그 투명도를 다르게 구비될 수 있다. 즉, 차단막 필터(146)는 인쇄 품질에 따라 서로 다른 투명도를 갖도록 나누어 장착될 수 있다. 이 경우, 패스 모드에 따라 차단막 필터(146)를 이용하여 경화 에너지를 조정한다. 예를 들어, 서로 다른 투명도의 차단막 필터(146)는 첫번째 패스 폭에서는 10 %, 두번째 패스 폭에서는 25 % 등으로 경화 에너지를 투과하여 2 단계로 딜레이 경화시킬 수 있다.
이러한 UV 램프 차단 장치(140)는 차단막 필터(146)를 UV 램프 모듈(130)에 탈착 가능한 구조로 UV 램프 모듈(130)의 일측에 장착되고, 차단막 필터(146)를 Y 축 방향 또는 X 축 방향으로 이동시켜서 UV 램프 모듈(130)의 하부면의 일부를 덮어서 해당 위치의 UV 램프 모듈(130)의 경화 에너지를 선택적으로 차단한다. 차단막 필터(146)는 예컨대, 프린트 헤드(120)의 패스에 따라 적어도 하나의 패스별 또는 복수의 패스별로 경화 에너지를 차단하거나, 투명도에 따라 경화 에너지의 완전 차단하거나 일부를 인쇄 대상물(10)에 도포된 UV 잉크로 전달한다. 이 경우, 차단막 필터(146)는 예를 들어, 첫번째 패스 폭에서는 10 %의 경화 에너지를 차단하고, 두번째 패스 폭에서는 25 %의 경화 에너지를 차단하여 2 단계로 각 패스 사이의 딜레이 시간을 적용하여 경화시킬 수 있다. 이를 위해 차단막 필터(146)는 서로 다른 패스(예를 들어, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 패스 등)의 폭을 갖도록 복수 개가 구비되고, 각 패스에 따른 출력 모드별로 UV 램프 차단 장치(140)에 수동으로 교체 장착이 가능하게 구비된다.
이는 일반적인 잉크젯 프린터에서, UV 램프가 약 55 ~ 60 % 정도의 경화 에너지를 사용하여 UV 잉크를 충분히 경화시킨다. 따라서 패스 진행 폭만큼의 일부 구간의 경화 에너지를 조절하여 경화하여도 아무런 문제가 발생되지 않는다. 따라서 본 발명에서는 프린트 헤드(120)의 각 패스 진행 폭만큼 크기의 차단막 필터(146)를 이용하여 프린트 헤드(120)의 첫번째 또는 첫번째와 두번째 패스 구간에 대해 UV 램프(132)를 차단하여 UV 램프(132)의 경화 에너지를 도포된 UV 잉크에 선택적으로 전달하여 경화시킨다.
전원 공급 장치(150)는 외부로부터 교류 전원(AC_IN)을 공급받고, 제어 장치(l10)의 제어를 받아서 UV 잉크젯 프린터(100)의 구동 전원을 공급한다. 전원 공급 장치(150)는 UV 램프(132)들 각각으로부터 경화 에너지를 출력하도록 전원을 공급한다.
그리고 제어 장치(110)는 잉크 모듈(122)의 복수 회의 패스들 각각의 폭에 따라 경화 세기를 조절하여 UV 램프 모듈(130)의 전체적인 UV 에너지를 일정하게 출력하도록 제어하고, 차단막 필터(146)를 UV 램프 모듈(130)의 하단부로 이동시켜서 UV 램프 모듈(130)의 경화 에너지를 선택적으로 차단시킴으로써, 차단막 필터(146)에 따라 경화 시간을 조절하여 딜레이 경화되도록 제어한다.
이를 위해 제어 장치(110)는 예컨대, 컨트롤러(112)와 설정부(114)를 포함하는 컨트롤 패널 등으로 구비되고, 외부 예를 들어, UV 잉크젯 프린터(100)와 유무선 통신 가능하게 연결된 컴퓨터나 온라인 등으로부터 제공되는 데이터를 받아서 인쇄 대상물(10)에 컬러 인쇄를 처리하도록 UV 잉크 프린터(100)의 제반 동작을 제어한다. 즉, 제어 장치(110)는 설정부(114)를 통해 인쇄 품질, 패스 구간, 구간 그룹, 경화 세기, 딜레이 시간 등을 설정하고, 컨트롤러(112)를 통해 설정된 인쇄 품질에 따라 잉크 모듈(122)들과, UV 램프 모듈(130), UV 램프 차단 장치(140) 및 전원 공급 장치(150)들 각각의 기능이 유기적으로 처리되도록 제어한다.
따라서 본 발명의 UV 잉크젯 프린터(100)는 잉크 모듈(122)들이 인쇄 대상물(10)에 복수 회의 패스를 통해 UV 잉크를 도포하고, UV 램프 모듈(130)을 이용하여 도포된 UV 잉크를 경화시켜서 고해상도, 고품질의 컬러 인쇄를 출력한다. 이 때, 본 발명의 UV 잉크젯 프린터(100)는 UV 램프 차단 장치(140)를 통해 UV 램프 모듈(130)의 경화 에너지가 선택적으로 도포된 UV 잉크에 전달되도록 UV 램프 모듈(130)을 선택적으로 차단시켜서 유광 및 무광 출력 정도에 따라 UV 잉크를 경화시켜서 고해상도, 고품질의 컬러 인쇄를 지원한다.
도 3은 도 1에 도시된 UV 램프 모듈과 UV 램프 차단 장치의 구성을 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 UV 램프 차단 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 이 실시예의 UV 램프 차단 장치(140)는 UV 램프 모듈(130)의 양측 각각에 배치되어 차단막 필터(146)를 X 축 방향 즉, 좌우로 이동시키는 구조를 갖는다. 즉, 이 실시예의 UV 램프 차단 장치(140)는 케이스(142)와, 구동부(144) 및 차단막 필터(146)를 포함한다. 또 차단막 필터(146)는 서로 다른 투명도를 갖는 2 개의 영역(146a, 146b)으로 구분된다. 또 차단막 필터(146)는 서로 다른 패스(예를 들어, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 패스 등)의 폭을 갖도록 복수 개로 구비되고, 각 패스에 따른 출력 모드별로 케이스(142)에 수동으로 교체 장착이 가능하게 구비된다.
케이스(142)는 UV 램프 모듈(130)에 탈착 가능하게 구비되고, 내부에 구동부(144)와, 차단막 필터(146)가 설치된다. 다른 예로서, 구동부(144)와 차단막 필터(146)는 UV 램프 모듈(130)의 내부에 설치될 수도 있다. 케이스(142)는 하부에 서로 다른 패스 폭을 갖는 차단막 필터(146)가 출력 모드에 따라 교체 장착이 가능하게 구비된다. 따라서 차단막 필터(146)는 출력 모드별로 어느 하나를 선택하여 케이스(142)에 장착될 수 있다.
구동부(144)는 예를 들어, 모터 등으로 구비되어 차단막 필터(146)를 좌우로 직선 왕복 이동시켜서 경화 에너지를 선택적으로 차단하기 위해 UV 램프 모듈(130)의 하부면으로 이동시킨다.
그리고 차단막 필터(146)는 UV 램프 모듈(130)의 UV 램프(132)들로부터 출력되는 경화 에너지를 선택적으로 차단하기 위하여, UV 램프 모듈(130)의 측면에서 하부면으로 이동한다. 차단막 필터(146)는 난반사가 되지 않고, 2 개의 영역(146a, 146b)이 서로 다른 투명도를 갖는 불투명 소재로 구비된다.
이 실시예의 UV 램프 차단 장치(140)는 제어 장치(110)가 잉크 모듈(122)의 패스에 대응해서 구동부(144)를 제어하여 차단막 필터(146)를 UV 램프 모듈(130)의 하단부로 직선 이동시켜서 UV 램프 모듈(130)의 경화 에너지를 선택적으로 차단시킨다.
다른 예로서, UV 램프 차단 장치(140)는 제어 장치(110)의 제어없이 수동으로 차단막 필터(146)를 UV 램프 모듈(130)의 하단부로 이동시켜서 UV 램프 모듈(130)의 경화 에너지를 선택적으로 차단시킬 수도 있다.
이 경우, 구동부(144)는 예를 들어, 가이드 레일, 래크와 피니언 등으로 구비되어 수동으로 차단막 필터(146)를 직선 이동시키고, 차단막 필터(146)의 직선 이동 경로를 따라 차단막 필터(146)의 이동 간격(즉, 차단 간격)을 조절 및 확인할 수 있도록 예컨대, 케이스(142) 일측에 잉크 모듈(122)의 패스에 대응되는 간격이 표시된 게이지(gauge)(미도시됨)가 구비된다.
따라서 이 실시예의 UV 램프 차단 장치(140)는 차단막 필터(146)가 UV 램프(132)의 앞쪽에만 또는 앞부분과 중간 등 서로 다른 위치에 서로 다른 투명도를 갖는 영역(146a, 146b)들에 의해 경화 에너지를 다르게 투과하도록 설정하고, 잉크 모듈(122)의 패스 폭에 대응하여 차단막 필터(146)를 자동 또는 수동으로 UV 램프 모듈(130)의 하단부로 이동시켜서 차단된 경화 에너지를 통해 딜레이되도록 경화시킴으로써, 다양한 인쇄물의 광도 및 품질을 향상시킬 수 있다. 이 때, 차단막 필터(146)의 투명도는 잉크 특성에 적합하게 조정될 수 있다.
그리고 도 5는 도 3에 도시된 UV 램프 차단 장치의 다른 실시예에 따른 구성을 나타내는 도면이다. 이 실시예의 UV 램프 차단 장치(140')는 UV 램프 모듈(130)과의 배치 위치가 다르고, 그 구성은 도 3의 것과 대체로 유사하다.
도 5를 참조하면, 이 실시예의 UV 램프 차단 장치(140')는 UV 램프 모듈(130)의 후방 각각에 배치되어 차단막 필터(146c)를 Y 축 방향 즉, 전후로 이동시키는 구조를 갖는다. 즉, 이 실시예의 UV 램프 차단 장치(140') 또한 케이스(142)와, 구동부(144) 및 차단막 필터(146c)를 포함한다.
이 실시예의 UV 램프 차단 장치(140')는 구동부(144)가 차단막 필터(146c)를 전후로 직선 왕복 이동시켜서 UV 램프 모듈(130)의 하부면으로 이동시킨다. 차단막 필터(146c)는 전체 영역이 동일한 투명도를 갖는다.
따라서 차단막 필터(146c)는 구동부(144)의 구동에 의해 잉크 모듈(122)의 패스별 또는 복수 개의 패스들을 포함하는 구간에 대응하여 Y 축 방향으로 이동되어 UV 램프 모듈(130)의 이동된 위치의 해당 UV 램프(132)들로부터 출력되는 경화 에너지를 선택적으로 차단한다. 이 때, 차단막 필터(146c)는 차단된 에너지에 따라 경화를 달리하여 딜레이 경화를 시킨다.
이상에서, 본 발명에 따른 UV 램프 차단 차단막 필터 장치를 구비하는 UV 잉크젯 프린터의 경화 시스템의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.
100 : UV 잉크젯 프린터
102 : 스테이지
104 : 헤드 지지대
110 : 제어 장치
120 : 프린트 헤드
122 : 잉크 모듈
130 : UV 램프 모듈
132 : UV 램프
140, 140' : UV 램프 차단 차단막 필터 장치
146, 146a, 146b, 146c : 차단막 필터
102 : 스테이지
104 : 헤드 지지대
110 : 제어 장치
120 : 프린트 헤드
122 : 잉크 모듈
130 : UV 램프 모듈
132 : UV 램프
140, 140' : UV 램프 차단 차단막 필터 장치
146, 146a, 146b, 146c : 차단막 필터
Claims (5)
- UV 잉크젯 프린터의 경화 시스템에 있어서:
인쇄 대상물에 서로 다른 색상의 UV 잉크를 패스 단위로 도포하는 복수 개의 잉크 모듈을 구비하는 프린트 헤드;
복수 개의 UV 램프들을 구비하고 상기 프린트 헤드의 양측에 배치되고, 경화 에너지를 출력하여 상기 인쇄 대상물에 도포된 UV 잉크를 경화시키는 복수 개의 UV 램프 모듈;
상기 UV 램프 모듈의 일측에 장착되고, 일 방향으로 이동 가능한 차단막 필터를 구비하고, 상기 차단막 필터를 상기 UV 램프 모듈의 하단부에 이동하여 상기 UV 램프의 경화 에너지를 선택적으로 차단하는 UV 램프 차단 장치; 및
상기 잉크 모듈의 복수 회의 패스들 각각의 폭에 따라 경화 세기를 조절하여 상기 UV 램프 모듈의 전체적인 UV 에너지를 일정하게 출력하도록 제어하고, 상기 차단막 필터를 이동시켜서 상기 UV 램프 모듈의 경화 에너지를 선택적으로 차단시켜 상기 차단막 필터에 따라 경화 세기를 조절하여 딜레이 경화되도록 제어하는 제어 장치;를 포함하되,
상기 UV 램프 차단 장치는,
상기 UV 램프 모듈에 탈착 가능한 케이스;
서로 다른 패스의 폭을 갖도록 복수 개로 구비되고, 각 패스에 따른 출력 모드별로 상기 케이스의 하부면에 교체 장착이 가능하게 구비되어 상기 UV 램프 모듈의 하부면의 일부를 덮는 크기를 가지고, 가로 또는 세로 방향으로 이동 가능하게 상기 케이스에 장착되어 상기 UV 램프 모듈의 경화 에너지를 선택적으로 차단하도록 난반사되지 않는 불투명 소재의 상기 차단막 필터; 및
상기 제어 장치의 제어를 받거나 수동으로 상기 잉크 모듈의 패스에 대응하여 상기 UV 램프를 선택적으로 차단하도록 상기 차단막 필터를 가로 또는 세로 방향으로 이동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 UV 잉크젯 프린터의 경화 시스템.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 차단막 필터는,
서로 다른 투명도를 갖는 적어도 두 개의 영역으로 구분되고, 상기 영역들이 상기 잉크 모듈의 적어도 하나의 패스에 대응하여 상기 UV 램프의 경화 에너지를 선택적으로 차단하여 서로 다른 경화 에너지를 도포된 UV 잉크로 전달하는 것을 특징으로 하는 UV 잉크젯 프린터의 경화 시스템.
- 청구항 3에 있어서,
상기 차단막 필터는,
서로 다른 투명도에 의해 차단되는 경화 에너지로 인하여 순차적으로 경화 시간이 딜레이되어 경화되도록 하는 것을 특징으로 하는 UV 잉크젯 프린터의 경화 시스템.
- 청구항 1, 청구항 3 및 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 UV 램프 차단 장치는,
상기 UV 램프 모듈의 측면에 설치되어 상기 차단막 필터를 가로 방향으로 이동시키거나, 상기 UV 램프 모듈의 후방에 설치되어 상기 차단막 필터를 세로 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 UV 잉크젯 프린터의 경화 시스템.
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