KR102136417B1

KR102136417B1 - 양면 인쇄 가능한 열승화 전사 프레스

Info

Publication number: KR102136417B1
Application number: KR1020190124714A
Authority: KR
Inventors: 이장철
Original assignee: 주식회사 마이팝
Priority date: 2019-06-19
Filing date: 2019-10-08
Publication date: 2020-07-22
Anticipated expiration: 2039-10-08

Abstract

본 발명에 의한 양면 인쇄 가능한 열승화 전사 프레스는, 인쇄하고자 하는 피인쇄물에 대한 인쇄공간을 제공하는 본체부, 인쇄공간에 마련되어 피인쇄물에 인쇄될 이미지를 구비하는 필름을 피인쇄물에 대해 선택적으로 밀착시켜 피인쇄물의 일면 또는 양면을 인쇄시키는 인쇄부 및, 본체부의 인쇄공간과 구획되도록 본체부에 마련되어 필름을 피인쇄물에 대해 밀착시킬 수 있는 진공압을 제공하는 진공부를 포함하며, 인쇄공간의 내부를 가열하여 필름을 예열하여 연화시키며, 인쇄 동작 중 필름 및 피인쇄물을 가열하는 가열수단이 인쇄공간에 마련된다. 이러한 구성에 의하면, 벽이 없는 이동형 인쇄 프레임으로 마련되고 복합 가열 방식이 적용됨으로써, 입체 형상의 피인쇄물에 대한 양면 인쇄 가능하다.

Description

양면 인쇄 가능한 열승화 전사 프레스{DOPLEX PRINTABLE THERMAL SUBLIMATION TRANSTER PRESS}

본 발명은 양면 인쇄 가능한 열승화 전사 프레스에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 피인쇄물의 높이에 상관 없이 고품질의 양면 인쇄가 가능한 범용형 입체 열승화 전사 프레스에 관한 것이다.

기존의 3D 진공 프레스(vacuum press) 장비는 대략 사각의 상자형태의 트레이에 아래쪽에서 진공 흡입한다. 이러한 진공 프레스 장비에서 높은 피인쇄물을 전사하는 경우에는 필름이 신장하면서 이미지 왜곡이 크게 발생하거나 필름의 신률 부족으로 인해 필름이 터지거나 찢어지는 문제가 발생할 수 있다. 즉, 진공 프레스 장비의 컨벡션 히터 즉, 열풍 순환 구조는 트레이 벽으로 인해 열풍이 고르게 전달되지 못한다. 또한, 램프히터 구조는 피인쇄물과의 거리에 따라 전달되는 열량이 다르다.

이에 따라, 근래에는 균일한 열 전달과 함께 전사 품질을 향상시키기 위한 다양한 프레스 장비에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있는 추세이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2010-0060987호 대한민국 등록특허공보 제10-0862564호

본 발명의 목적은 다양한 피인쇄물의 조건에 상관없이 이미지의 왜곡을 저감시킬 수 있으며 생산량 증대가 가능한 고품질의 양면 인쇄 가능한 열승화 전사 프레스를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 양면 인쇄 가능한 열승화 전사 프레스는, 인쇄하고자 하는 피인쇄물에 대한 인쇄공간을 제공하는 본체부, 상기 인쇄공간에 마련되어, 상기 피인쇄물에 인쇄될 이미지를 구비하는 필름을 상기 피인쇄물에 대해 선택적으로 밀착시켜 상기 피인쇄물의 일면 또는 양면을 인쇄시키는 인쇄부 및, 상기 본체부의 인쇄공간과 구획되도록 상기 본체부에 마련되어, 상기 필름을 상기 피인쇄물에 대해 밀착시킬 수 있는 진공압을 제공하는 진공부를 포함하며, 상기 인쇄공간의 내부를 가열하여 상기 필름을 예열하여 연화시키며, 인쇄 동작 중 상기 필름 및 피인쇄물을 가열하는 가열수단이 상기 인쇄공간에 마련된다.

또한, 상기 본체부는 상기 진공부가 마련된 진공공간이 상기 인쇄공간과 이웃하도록 격벽에 의해 구획되어 마련될 수 있다.

또한, 상기 가열수단은 상기 인쇄공간을 유리전이온도로 예열하여 상기 필름을 간접 가열하거나, 상기 필름을 향해 열을 전달하여 상기 필름을 직접 가열시킬 수 있다.

또한, 상기 가열수단은, 대류열을 발생시킬 수 있는 제1가열부재 및 복사열을 발생시킬 수 있는 제2가열부재를 포함하여, 상기 제1 및 제2가열부재 중 적어도 어느 하나 또는 동시에 상기 필름 및 피인쇄물을 가열시킬 수 있다.

또한, 상기 필름에는 수성 잉크로 상기 이미지가 프린팅되어 마련되며, 상기 필름은 열과 압력을 가하면 상기 이미지의 배출이 가능한 열가소성 고분자 재질로 마련될 수 있다.

또한, 상기 인쇄부는, 상기 피인쇄물을 지지하며, 상기 진공부와 연결되어 진공압이 제공되는 지지 프레임, 상기 피인쇄물의 일면에 인쇄될 이미지를 구비하는 제1필름을 지지하는 제1인쇄 프레임, 상기 피인쇄물의 타면에 인쇄될 이미지를 구비하는 제2필름을 지지하는 제2인쇄 프레임 및, 상기 제1 및 제2인쇄 프레임을 상기 지지 프레임을 향해 상호 마주하는 방향으로 가동시키는 가동부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 피인쇄물의 단면 인쇄시, 상기 제1 및 제2인쇄 프레임 중 어느 하나에 상기 제1 및 제2필름 중 어느 하나가 지지되고, 상기 제1 및 제2인쇄 프레임 중 다른 하나에는 공기를 차단시킬 수 있는 차단부재가 지지되는 양면 인쇄 가능할 수 있다.

또한, 상기 지지 프레임은, 상호 적층되며, 다공성으로 마련되는 한 쌍의 지지판, 상기 한 쌍의 지지판 사이의 측면을 밀폐시키는 밀폐체 및, 상기 지지판과 밀폐체 사이의 테두리를 실링하는 패킹을 포함하며, 상기 밀폐체에는 상기 진공부와 연결되는 진공홀이 관통 형성될 수 있다.

또한, 상기 한 쌍의 지지판에는 상기 피인쇄물에 대응되는 형상의 개구가 관통 형성되어 상기 피인쇄물을 지지할 수 있다.

또한, 상기 지지 프레임은 상호 적층되는 한 쌍의 다공성 지지판 및 상기 한 쌍의 지지판 사이의 측면을 밀폐시키는 밀폐체를 포함하되, 한 쌍으로 마련되어 복층으로 적층되며, 복층으로 적층된 상기 한 쌍의 지지 프레임 사이의 측면은 상기 진공부와 연결되는 진공홀이 관통 형성되는 보조 밀폐체에 의해 밀폐될 수 있다.

또한, 상기 지지 프레임은 두께를 가지는 지지판 및 상기 지지판의 측면을 감싸 밀폐시키는 밀폐체를 포함하며, 상기 밀폐체에는 상기 진공부와 연결되는 진공홀이 관통 형성될 수 있다.

또한, 상기 가동부는, 상기 제1 및 제2인쇄 프레임의 이동을 가이드하는 레일 및 상기 레일을 따라 상기 제1 및 제2인쇄 프레임을 가동시키는 가동력을 제공하는 구동원을 포함할 수 있다.

또한, 상기 진공부는, 상기 인쇄부로 진공압을 제공하는 진공펌프를 포함할 수 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 첫째, 피인쇄물에 인쇄될 이미지가 프린팅된 필름을 예열하여 연화시킨 후, 피인쇄물에 진공압으로 밀착함으로써, 피인쇄물의 높이와 같은 조건에 대한 없이 이미지 왜곡 없는 고품질의 양면 인쇄가 가능하다.

둘째, 필름을 액자 형태의 인쇄 프레임이 지지한 상태로 레일을 따라 이동하여 피인쇄물에 밀착됨에 따라, 가열수단의 열을 간섭하는 구조물이 없어 피인쇄물 전 부위에 대한 균일한 열전달이 가능해진다.

셋째, 피인쇄물에 대한 양면 또는 단면 인쇄 공정을 단순화할 수 있으며, 지지프레임에 지지된 피인쇄물의 양면에 대한 동시 인쇄가 가능하여 생산량을 2배 증가시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 양면 인쇄 가능한 열승화 전사 프레스를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 인쇄부가 가열수단에 의해 가열되는 구성을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 지지 프레임을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 지지 프레임의 변형예를 개략적으로 도시한 사시도들이다.
도 5는 도 1에 도시된 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 양면 인쇄 가능한 열승화 전사 프레스의 인쇄 동작을 순차적으로 설명하기 위해 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 6은 도 1에 도시된 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 양면 인쇄 가능한 열승화 전사 프레스의 인쇄 프레임 이동 방식에 따른 양면 인쇄 동작을 순차적으로 설명하기 위해 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 7은 도 1에 도시된 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 양면 인쇄 가능한 열승화 전사 프레스의 인쇄 프레임 이동 방식에 따른 단면 인쇄 동작을 순차적으로 설명하기 위해 개략적으로 도시한 도면들이다. 그리고,
도 8은 종래와 본 발명에 의한 피인쇄물 인쇄를 개략적으로 비교한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다. 다만, 본 발명의 사상이 그와 같은 실시예에 제한되지 않고, 본 발명의 사상은 실시예를 이루는 구성요소의 부가, 변경 및 삭제 등에 의해서 다르게 제안될 수 있을 것이나, 이 또한 발명의 사상에 포함되는 것이다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 양면 인쇄 가능한 열승화 전사 프레스(1)가 개략적으로 도시된다. 도 1의 도시와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 양면 인쇄 가능한 열승화 전사 프레스(1)는 본체부(10), 인쇄부(20) 및 진공부(30)를 포함한다.

참고로, 본 발명에서 설명하는 양면 인쇄 가능한 열승화 전사 프레스(1)는 도 2의 도시와 같이, 소정 높이를 가지며 연성을 가지는 하이탑-슈즈와 같은 피인쇄물(P)에 대한 양면 인쇄가 가능한 것으로 도시 및 예시한다. 그러나, 꼭 이에 한정하는 것은 아니며, 연성을 가지는 피인쇄물(P)뿐만 아니라, 핸드폰과 같은 단말기와 같은 전자기기를 비롯한 다양한 피인쇄물(P)에도 적용 가능함은 당연하다.

본체부(10)는 인쇄하고자 하는 피인쇄물(P)에 대한 인쇄공간(11)을 제공한다. 또한, 본체부(10)는 인쇄공간(11)과 이웃하도록 구획되어, 후술할 인쇄부(20)의 인쇄시 진공압(V)(도 5 참조)을 제공하는 후술할 진공부(30)가 마련되는 진공공간(12)이 마련된다. 본 실시예에서는 본체부(10)의 인쇄공간(11)과 진공공간(12)이 상호 상하 방향으로 적층되는 것으로 예시하나, 꼭 이에 한정되지 않는다.

본체부(10)의 인쇄공간(11)에는 내부를 가열하는 가열수단(13)이 마련되어, 인쇄 환경을 제공한다. 가열수단(13)은 인쇄공간(11)을 유리전이온도로 예열하거나, 피인쇄물(P)에 이미지를 전사시킬 수 있는 필름(221)(231)을 가열할 수 있다. 이러한 가열수단(13)은 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2가열부재(131)(132)를 포함한다.

제1가열부재(131)는 대류열을 발생시키며, 제2가열부재(132)는 복사열을 발생시킨다. 보다 구체적으로, 제1가열부재(131)는 열풍 순환과 같은 대류열을 발생시킴으로써 인쇄공간(11)의 내부를 가열할 수 있는 히터를 포함한다. 또한, 제2가열부재(132)는 피인쇄물(P)과 마주하여 복사열에 의해 직접 가열할 수 있는 석영관 또는 적외선(IR) 램프를 포함할 수 있다. 이러한 제1 및 제2가열부재(131)(132)는 후술할 인쇄부(20)에 의한 피인쇄물(P)에 대한 인쇄 동작시, 피인쇄물(P)을 동시에 가열시킬 수 있다.

인쇄부(20)는 인쇄공간(11)에 마련되어, 피인쇄물(P)에 인쇄될 이미지를 구비하는 필름(221)(231)을 피인쇄물(P)에 대해 선택적으로 밀착시켜 피인쇄물(P)의 일면 또는 양면을 인쇄시킨다. 이러한 인쇄부(20)는 지지 프레임(21), 제1인쇄 프레임(22), 제2인쇄 프레임(23) 및 가동부(24)를 포함한다.

지지 프레임(21)는 피인쇄물(P)을 지지하며, 진공부(30)와 연결되어 진공압(V)이 제공된다. 이러한 지지 프레임(21)는 도 3의 (a)와 같이, 상호 적층되며 다공성으로 마련되는 한 쌍의 지지판(211), 한 쌍의 지지판(211) 사이의 측면을 밀폐시키는 밀폐체(212) 및, 한 쌍의 지지판(211)과 밀폐체(212) 사이의 테두리를 실링하는 패킹(213)을 포함한다. 이러한 구조를 가지는 지지 프레임(21)의 한 쌍의 지지판(211)에는 도 3의 (b)와 같이, 한가지 제품의 양면을 동시에 인쇄하기 위해 피인쇄물(P)에 대응되는 형상의 개구(H)가 관통 형성되어, 피인쇄물(P)을 지지한다.

지지판(211)은 도 4의 (a)와 같이, 미세한 기공(211a)이 다수개 형성된 다공성 판재로써, 상호 마주하도록 한 쌍으로 적층된다. 이때, 지지판(211)의 기공(211a)은 후술할 진공부(30)에 의해 인가되는 진공압(V)을 고르게 하기 위해, 레이저, 워터제트 등과 같은 타공 수단 및 소결금속, 다공질 고분자, 금소재의 컷팅에 의해 최대한 작고 많은 수로 형성됨이 좋다. 또한, 한 쌍의 지지판(211)은 진공압(V)이 판 전체에 균일하게 인가될 수 있도록 소정 간격 이격되도록 마주한다.

밀폐체(212)는 상호 이격되어 마주하는 한 쌍의 지지판(211)의 테두리를 감싸도록 마련되어, 공기가 외부로 새지 않도록 한 쌍의 지지판(211)의 측면 사방을 밀폐시킨다. 이때, 밀폐체(212)에는 후술할 진공부(30)와의 연결을 위한 진공홀(212a)이 관통 형성됨이 좋다.

패킹(213)은 지지판(211)과 밀폐체(212) 사이를 실링하여, 진공압(V)을 저하시킴을 차단한다. 이러한 패킹(213)은 실리콘 및 내열 고무로 마련됨이 좋다. 참고로, 도 4의 (a)에서는 지지판(211) 및 밀폐체(212)의 설명 편의를 위해, 패킹(213)이 삭제 도시되었다.

이상과 같은 구성을 가지는 지지 프레임(21)은 측면이 밀폐체(212)에 의해 모두 막혀진 상태로서, 기공(211a)을 가지는 지지판(211)이 마련된 상면 및 하면만이 통기 가능하다.

한편, 지지판(211), 밀폐체(212) 및 패킹(213)을 포함하는 지지 프레임(21)는 도 4의 (b) 및 (c)와 같은 변형예도 가능하다.

도 4의 (b)와 같은 한 쌍의 지지판(211’)과 한 쌍의 지지판(211’) 사이를 밀폐하는 밀폐체(212’)로 구성되는 지지 프레임(21')dl 한 쌍으로 마련되며, 한 쌍의 지지 프레임(21') 사이에는 진공홀(214a)을 구비하는 보조 밀폐체(214)에 의해 밀폐되는 변형예도 가능하다. 즉, 지지판(211’)과 밀폐체(212’)로 구성된 하나의 지지구조가 포개지도록 복층으로 적층되며, 복수의 지지구조 사이에는 보조 밀폐체(214)가 적층되는 것이다.

또한, 도 4의 (c)와 같이, 소정 두께를 가지도록 지지판(211”)이 마련되고, 두께를 가지는 지지판(211”)의 측면을 밀폐체(212”)가 감싸 밀폐하는 다른 변형예도 가능하다. 이때, 밀폐체(212”)의 측면에도 진공홀(212a”)이 마련된다.

이상과 같은, 도 4의 (a) 내지 (c)에 도시된 지지 프레임(21)(21')(21”)은 진공부(30)와 연결된 진공홀(212a)(214a)(212a”)를 제외한 측면이 모두 밀폐되며, 상면과 하면은 진공압(V) 전달을 위해 기공(211a)(211a')(211a”)에 의해 통기 가능하다.

참고로, 상술한 도 4의 도시에서는 모두 패킹(213)이 생략 도시되었으며, 도 3과 같이 패킹(213)을 모두 구비할 수 있음은 당연하다.

제1인쇄 프레임(22)는 피인쇄물(P)의 일면에 인쇄될 이미지를 구비하는 제1필름(221)을 지지한다. 또한, 제2인쇄 프레임(23)는 피인쇄물(P)의 타면에 인쇄될 이미지를 구비하는 제2필름(231)을 지지한다. 이러한 제1 및 제2인쇄 프레임(22)(23)는 일종의 액자와 같은 사각의 프레임으로써, 제1 및 제2필름(221)(231)의 테두리를 지지한다. 여기서, 제1 및 제2인쇄 프레임(22)(23)은 열전도율이 높은 금속 재질로 형성될 수 있다.

제1 및 제2필름(221)(231)에는 피인쇄물(P)에 인쇄하고자 하는 이미지가 수성잉크로 프린팅되어 마련될 수 있다. 또한, 제1 및 제2필름(221)(231)은 수성잉크를 빠르게 흡수하여 열과 압력을 가하면 배출하는 기능을 가지는 열가소성 고분자 필름을 포함함이 좋다. 이에 대응하여, 피인쇄물(P)은 폴리에스터, 폴리우레탄, PBT 등 염색이 가능한 재료로 만들어진 입체 형상을 가지는 것으로 예시한다. 본 실시예에서는 피인쇄물(P)이 하이탑 슈즈(High top shoes)(도 5 참조) 및, 모자(도 6 참조) 등과 같이 입체적인 형태를 가지는 것으로 도시한다.

가동부(24)는 제1 및 제2인쇄 프레임(22)(23)를 지지 프레임(21)을 향해 상호 마주하는 방향으로 가동시킨다. 가동부(24)는 가열수단(13)의 열을 간섭하지 않도록 벽이 없는 레일 구조를 가지며, 이를 위해, 가동부(24)는 레일(241)과 구동원(242)(도 6 참조)을 포함한다.

레일(241)은 제1 및 제2인쇄 프레임(22)(23)를 지지하여 지지 프레임(21)으로 이동됨을 가이드한다. 여기서, 레일(241)을 따라 제1 및 제2인쇄 프레임(22)(23)이 이동함으로써, 벽이 없는 이동형 인쇄 프레임(22)(23)을 제공할 수 있게 된다.

구동원(242)은 레일(241)을 따라 제1 및 제2인쇄 프레임(22)(23)를 가동시키기 위한 가동력을 제공한다. 여기서, 구동원(242)은 회전모터를 포함할 수 있다.

참고로, 피인쇄물(P)에 대한 단면 인쇄시에는, 제1 및 제2인쇄 프레임(22)(23) 중 어느 하나에만 제1 및 제2필름(221)(231) 중 어느 하나가 지지되고, 제1 및 제2인쇄 프레임(22)(23) 중 다른 하나에는 공기를 차단할 수 있는 차단부재(B)(도 7 참조)가 지지된다. 이러한 양면 또는 단면 인쇄 동작에 대해서는 보다 자세히 후술한다.

진공부(30)는 본체부(10)의 인쇄공간(11)과 구획되도록 본체부(10)에 마련되어, 제1 및 제2필름(221)(231)을 피인쇄물(P)에 대해 밀착시킬 수 있는 진공압(V)을 제공한다. 이러한 진공부(30)는 본체부(10)의 구획된 진공공간(12)에 마련되는 진공 펌프를 포함할 수 있다.

참고로, 본체부(10)는 인쇄공간(11)과 진공공간(12)이 격벽(10a)에 의해 상호 구획된다. 이때, 본체부(10)의 격벽(10a)은 인쇄공간(11)과 진공공간(12)을 상하방향으로 구획시키며, 인쇄공간(11)이 진공공간(12)의 상부에 적층되는 것으로 예시한다. 그러나, 꼭 이에 한정되는 것은 아니며, 본체부(10)의 좌우 방향으로 나란하게 인쇄공간(11)과 진공공간(12)이 상호 격벽(10a)에 의해 구획되는 변형예도 가능함은 당연하다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 양면 인쇄 가능한 열승화 전사 프레스(1)의 전사 동작을 도 5를 참고하여 설명한다.

도 5의 (a)와 같이, 피인쇄물(P)에 인쇄될 이미지를 프린터(C)를 이용하여 제1 및 제2필름(221)(231)에 프린팅하여 마련한다. 이렇게 프린팅된 제1 및 제2필름(221)(231)은 도 5의 (b) 및 (c)와 같이, 액자 형태의 제1 및 제2인쇄 프레임(22)(23)에 끼워져 체결된다.

또한, 도 5의 (b) 및 (c)와 같이, 제1 및 제2인쇄 프레임(22)(23)가 마련됨과 아울러, 피인쇄물(P)은 지지 프레임(21)에 지지된다. 이때, 피인쇄물(P)은 미세한 기공(211a)을 가지는 금속 또는 복합 플라스틱으로 마련된 지지 프레임(21)을 관통하여 자세 고정된다. 아울러, 피인쇄물(P)이 지지 프레임(21)에 지지된 상태에서, 지지 프레임(21)이 마련된 본체부(10) 내부의 인쇄공간(11)을 유리전이온도로 예열시킨다. 이렇게 예열된 인쇄공간(11) 내에 제1 및 제2필름(221)(231)이 끼워진 제1 및 제2인쇄 프레임(23)도 일정시간 체류함으로써, 예열에 의해 연화된다.

참고로, 인쇄공간(11)의 내부는 유리전이온도로 대류열을 발생시키는 제1가열부재(131) 및 복사열을 발생시키는 제2가열부재(132) 중 적어도 어느 하나에 의해 예열되거나, 제1 및 제2가열부재(131)(132)에 의해 동시에 예열될 수 있다.

지지 프레임(21)에 지지된 피인쇄물(P)과 제1 및 제2인쇄 프레임(22)(23)에 지지된 제1 및 제2필름(221)(231)이 모두 예열되면, 도 5의 (d)와 같이 가동부(24)에 의해 제1 및 제2인쇄 프레임(22)(23)이 지지 프레임(21)을 향해 가동된다. 즉, 제1 및 제2인쇄 프레임(22)(23)가 레일(241)을 따라 구동원(242)의 동력에 의해 이동됨으로써, 제1 및 제2인쇄 프레임(22)(23)가 지지 프레임(21)을 향해 가동되게 된다.

제1 및 제2인쇄 프레임(22)(23)가 지지 프레임(21)을 향해 가동됨으로써, 제1 및 제2인쇄 프레임(22)(23)에 지지되어 연화된 제1 및 제2필름(221)(231)이 피인쇄물(P)의 일면과 타면에 각각 밀착하게 된다. 이때, 제1 및 제2필름(221)(231)이 피인쇄물(P)에 밀착된 상태에서 진공부(30)로부터 진공압(V)이 제공됨으로써, 제1 및 제2필름(221)(231)이 피인쇄물(P)에 완전히 밀착되게 된다.

여기서, 벽이 없는 이동형 레일 구조로 제1 및 제2인쇄 프레임(22)(23)이 피인쇄물(P)을 향해 이동됨으로써, 도 5의 (e)와 같이 가열수단(13)의 열이 피인쇄물(P)에 고르게 가해질 수 있다. 즉, 열풍 순환 히터를 포함하는 제1가열부재(131) 및 석영관/IR 램프를 포함하는 제2가열부재(132)가 피인쇄물(P)과 제1 및 제2필름(221)(231)을 대류열과 복사열로 가열한다.

그로 인해, 제1 및 제2필름(221)(231)에 인쇄된 잉크는 열에 의해 기화되면서 피인쇄물(P)로 전이된다. 이때, 미세한 기공(211a)을 가지는 지지판(211)의 측면을 밀폐시키는 밀폐체(212)에 마련된 진공홀(212a)을 통해 진공부(30)의 진공압(V)이 가해짐으로써, 제1 및 제2필름(221)(231)이 피인쇄물(P)로 완전히 밀착된 상태이다.

여기서, 열풍 순환의 대류열 및 램프형의 복사열을 동시에 이용하는 복합 가열 방식으로 인해, 가공 시간을 줄이면서도 피인쇄물(P)에 대한 균일한 인쇄가 가능하다. 뿐만 아니라, 피인쇄물(P)에 대한 가열수단(13)의 열이 최대한 많이 노출되도록, 기존의 지지벽을 제거하고 지지 프레임(21)을 최대한 얇게 제작함으로써, 가열 효율을 향상시킬 수 있다.

도 5의 (f)와 같이, 피인쇄물(P)에 대한 인쇄가 끝나면, 제1 및 제2인쇄 프레임(22)(23)가 다시 원위치를 향해 피인쇄물(P)로부터 이격됨으로써 제1 및 제2필름(221)(231)이 피인쇄물(P)로부터 제거된다. 그로 인해, 도 5의 (g)와 같이, 피인쇄물(P)에 양면 인쇄가 완성되게 된다.

도 6을 참고하면, 제1 및 제2필름(221)(231)을 지지하는 제1 및 제2인쇄 프레임(22)(23)의 이동 방식에 따른 양면 승화 전사 방법이 순차적으로 도시된다.

도 6의 (a)와 같이, 양쪽에 마련된 제1 및 제2인쇄 프레임(22)(23)에 제1 및 제2필름(221)(231)을 거치한 후, 제1 및 제2인쇄 프레임(22)(23) 사이에 마련된 구동원(242)이 회전함으로써, 레일(241)과 톱니 방식으로 연결된 제1 및 제2인쇄 프레임(22)(23)이 레일(241)을 따라 지지 프레임(21)을 향해 이동하게 된다. 즉, 도 6의 (b)와 같이, 구동원(242)의 회전으로 인해, 제1 및 제2인쇄 프레임(22)(23)이 바(Bar) 형상의 레일(241)을 따라 가운데로 모이거나 외측으로 벌어질 수 있게 된다.

도 6의 (c)와 같이 진공부(30)에 의해 진공압(V)이 지지 프레임(21)으로 제공됨으로써, 진공압(V)에 의해 제1 및 제2인쇄 프레임(22)(23)이 가운데에 위치하는 지지 프레임(21)으로 밀착된다. 그로 인해, 도 6의 (d)와 같이 입체 형상을 가지는 피인쇄물(P)의 양면에 제1 및 제2필름(221)(231)이 밀착되어, 양면에 대한 인쇄가 동시에 가능해진다.

도 7에는 본 발명의 일 실시예에 의한 범용형 입체 열승화 전사 프레스(1)를 이용한 단면 승화 전사 방법이 순차적으로 도시된다.

도 7의 (a)와 같이, 제1 및 제2인쇄 프레임(22)(23) 중 어느 하나에 필름(221)을 거치하되, 필름(221)이 거치되지 않은 제1 및 제2인쇄 프레임(22)(23) 중 다른 하나에는 공기를 차단시키는 차단부재(B)를 지지시킨다. 본 실시예에서는 제1인쇄 프레임(22)에 제1필름(221)을 지지시키고, 제2인쇄 프레임(23)에 차단부재(B)를 지지시키는 것으로 예시한다.

그 후, 도 7의 (b) 및 (c)와 같이, 구동원(242)으로부터 발생된 구동력에 의해 제1 및 제2인쇄 프레임(22)(23)이 레일(241)을 따라 가운데로 밀착되게 된다. 이때, 도 7의 (d)와 같이, 제1인쇄 프레임(22)에만 진공압(V)이 가해지고 차단부재(B)로 공기가 차단된 제2인쇄 프레임(23)에는 진공압(V)이 가해지지 않는다. 그로 인해, 피인쇄물(P)의 일면에만 제1인쇄 프레임(22)에 지지된 제1필름(221)이 밀착됨으로써, 제1필름(221)의 이미지가 피인쇄물(P)로 전사되어 인쇄되게 된다.

한편, 피인쇄물(P)이 높이를 가지는 입체 형상을 가질 경우, 필름(221)(231)의 큰 변형률로 인해 이미지 왜곡이 심해져 종래의 곡면승화전사(3D dye sublimation) 진공 프레스로는 정상적인 품질의 인쇄가 불가능하다. 특히, 도 8의 (a)와 같이, 종래의 필름(F2)을 지지하는 프레임(F1)이 가동됨을 지지하는 트레이(T)의 높이보다 피인쇄물(P)의 높이가 높을 경우, 연화되지 않은 필름(F2)이 프레임(F1)에 거치되기 어렵다. 또한, 트레이(T)의 높이와 피인쇄물(P)의 높이 차이가 많이 나는 경우, 필름(F2)이 늘어져 피인쇄물(P)에 안착하는 과정에서 사용자가 원하는 정확한 위치에 필름(F2)이 안착되지 못하고 변형이 심하게 일어나게 된다. 기존에는 트레이(T)의 높이 즉, 필름(F2)이 위치하는 높이와 피인쇄물(P)의 높이는 최대한 가까워야 하지만, 도 8의 (b)와 같이 본 발명에 의한 인쇄 프레임(22)(23)이 레일(241)을 따라 가동되어 피인쇄물(P)에 밀착하는 방식은 피인쇄물(P)의 높이와 상관 없이 원하는 위치에 필름(221)(231)을 안착할 수 있다.

또한, 높이가 높은 피인쇄물(P)에 대한 인쇄의 경우, 기존에는 트레이(T)의 높이도 동시에 높아져 불필요한 필름(F2)의 신장이 발생될 수 있다. 이러한 종래의 너무 높은 필름(F2)의 신장으로 인해 필름(F2)이 찢어지거나 이미지 왜곡이 심하게 일어나고, 필름(F2)이 파열되는 문제가 발생하기도 한다. 그러나, 본 발명은 기존과 같은 트레이(T) 벽이 불필요함으로써, 필름(221)(231)의 신률을 최소화할 수 있다.

다시 한번 정리하면, 기존의 트레이(T)를 구비하는 진공 프레스의 경우, 트레이(T)의 벽으로 인해 필름(F2)으로 열이 고르게 전달되지 않았으나, 본 발명의 경우 필름(F2)을 인쇄 동작 이전에 예열하여 연화시킬 수 있음과 아울러, 피인쇄물(P)의 전 부위가 가열수단(13)에 의해 직접 노출됨으로써 균일한 가열이 가능하다. 뿐만 아니라, 기존의 단면 진공 프레스와 달리, 피인쇄물(P)의 양면 인쇄가 동시에 가능함으로써 생산성이 2배 이상 향상될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 양면 인쇄 가능한 열승화 전사 프레스
10: 본체부 13: 가열수단
131: 제1가열부재 132: 제2가열부재
20: 인쇄부 21: 지지 프레임
211: 지지판 212: 밀폐체
213: 패킹 22: 제1인쇄 프레임
23: 제2인쇄 프레임 221: 제1필름
231: 제2필름 24: 가동부
241: 레일 242: 구동원
30: 진공부 P: 피인쇄물

Claims

인쇄하고자 하는 피인쇄물에 대한 인쇄공간을 제공하는 본체부;
상기 인쇄공간에 마련되어, 상기 피인쇄물에 인쇄될 이미지를 구비하는 필름을 상기 피인쇄물에 대해 선택적으로 밀착시켜 상기 피인쇄물의 일면 또는 양면을 인쇄시키는 인쇄부; 및
상기 본체부의 인쇄공간과 구획되도록 상기 본체부에 마련되어, 상기 필름을 상기 피인쇄물에 대해 밀착시킬 수 있는 진공압을 제공하는 진공부;
를 포함하며,
상기 인쇄공간의 내부를 가열하여 상기 필름을 예열하여 연화시키며, 인쇄 동작 중 상기 필름 및 피인쇄물을 가열하는 가열수단이 상기 인쇄공간에 마련되고,
상기 인쇄부는,
상기 피인쇄물을 지지하며, 상기 진공부와 연결되어 진공압이 제공되는 지지 프레임;
상기 피인쇄물의 일면에 인쇄될 이미지를 구비하는 제1필름을 지지하는 제1인쇄 프레임;
상기 피인쇄물의 타면에 인쇄될 이미지를 구비하는 제2필름을 지지하는 제2인쇄 프레임; 및
상기 제1 및 제2인쇄 프레임을 상기 지지 프레임을 향해 상호 마주하는 방향으로 가동시키는 가동부;
를 포함하며,
상기 피인쇄물의 단면 인쇄시, 상기 제1 및 제2인쇄 프레임 중 어느 하나에 상기 제1 및 제2필름 중 어느 하나가 지지되고, 상기 제1 및 제2인쇄 프레임 중 다른 하나에는 공기를 차단시킬 수 있는 차단부재가 지지되는 양면 인쇄 가능한 열승화 전사 프레스.
제1항에 있어서,
상기 본체부는 상기 진공부가 마련된 진공공간이 상기 인쇄공간과 이웃하도록 격벽에 의해 구획되어 마련되는 양면 인쇄 가능한 열승화 전사 프레스.
제1항에 있어서,
상기 가열수단은 상기 인쇄공간을 유리전이온도로 예열하여 상기 필름을 간접 가열하거나, 상기 필름을 향해 열을 전달하여 상기 필름을 직접 가열시키는 양면 인쇄 가능한 열승화 전사 프레스.
제1항에 있어서,
상기 가열수단은,
대류열을 발생시킬 수 있는 제1가열부재; 및
복사열을 발생시킬 수 있는 제2가열부재;
를 포함하여,
상기 제1 및 제2가열부재 중 적어도 어느 하나 또는 동시에 상기 필름 및 피인쇄물을 가열시키는 양면 인쇄 가능한 열승화 전사 프레스.
제1항에 있어서,
상기 필름에는 수성 잉크로 상기 이미지가 프린팅되어 마련되며,
상기 필름은 열과 압력을 가하면 상기 이미지의 배출이 가능한 열가소성 고분자 재질로 마련되는 양면 인쇄 가능한 열승화 전사 프레스.
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제1항에 있어서,
상기 지지 프레임은,
상호 적층되며, 다공성으로 마련되는 한 쌍의 지지판;
상기 한 쌍의 지지판 사이의 측면을 밀폐시키는 밀폐체; 및
상기 지지판과 밀폐체 사이의 테두리를 실링하는 패킹;
을 포함하며,
상기 밀폐체에는 상기 진공부와 연결되는 진공홀이 관통 형성되는 양면 인쇄 가능한 열승화 전사 프레스.
제8항에 있어서,
상기 한 쌍의 지지판에는 상기 피인쇄물에 대응되는 형상의 개구가 관통 형성되어 상기 피인쇄물을 지지하는 양면 인쇄 가능한 열승화 전사 프레스.
제1항에 있어서,
상기 지지 프레임은 상호 적층되는 한 쌍의 다공성 지지판 및 상기 한 쌍의 지지판 사이의 측면을 밀폐시키는 밀폐체를 포함하되, 한 쌍으로 마련되어 복층으로 적층되며,
복층으로 적층된 상기 한 쌍의 지지 프레임 사이의 측면은 상기 진공부와 연결되는 진공홀이 관통 형성되는 보조 밀폐체에 의해 밀폐되는 양면 인쇄 가능한 열승화 전사 프레스.
제1항에 있어서,
상기 지지 프레임은 두께를 가지는 지지판 및 상기 지지판의 측면을 감싸 밀폐시키는 밀폐체를 포함하며,
상기 밀폐체에는 상기 진공부와 연결되는 진공홀이 관통 형성되는 양면 인쇄 가능한 열승화 전사 프레스.
제1항에 있어서,
상기 가동부는,
상기 제1 및 제2인쇄 프레임의 이동을 가이드하는 레일; 및
상기 레일을 따라 상기 제1 및 제2인쇄 프레임을 가동시키는 가동력을 제공하는 구동원;
을 포함하는 양면 인쇄 가능한 열승화 전사 프레스.
제1항에 있어서,
상기 진공부는, 상기 인쇄부로 진공압을 제공하는 진공펌프를 포함하는 양면 인쇄 가능한 열승화 전사 프레스.