KR102326084B1 - 원사의 무수 염색용 전사시트 제조 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 염색을 위한 염료잉크를 복수회 적층 인쇄하여 잉크층을 도포한 후에 빠른 시간 내에 건조시킴으로써 염색 과정에서 염료잉크가 번져서 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있는 원사의 무수 염색용 전사시트 제조 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전사시트 제조 시스템은, 전사시트의 일면에 염료잉크를 복수회 반복하여 분사하여 잉크층을 적층하여 도포하는 전사 프린터; 상기 전사 프린터를 통해 잉크층이 형성되어 있는 전사시트를 일방향으로 이송하면서 전사시트의 잉크층에 무기물 미분말을 도포하여 건조시키는 미분말 도포기; 상기 전사시트를 전사 프린터에서 미분말 도포기로 연속적으로 이송하는 시트이송유닛; 및, 상기 전사 프린터에서 전사시트가 복수회 반복적으로 전진 및 후진하면서 전사시트에 잉크층을 정해진 패턴으로 도포하도록 제어한 후, 상기 미분말 도포기에서 무기물 미분말을 전사시트 상에 공급하도록 상기 전사 프린터와 미분말 도포기와 시트이송유닛의 작동을 제어하는 컨트롤러;를 포함한다.

Description

원사의 무수 염색용 전사시트 제조 시스템{Manufacturing System of Imprint Sheet for Waterless Dyeing Process}

본 발명은 진공 전이를 이용하여 원사를 염색하는 공정에 사용되는 전사시트를 제조하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 염색을 위한 염료잉크를 복수회 반복 인쇄하여 잉크층을 적층하여 도포하고, 적층된 잉크층에 무기물 미분말을 도포하여 빠른 시간 내에 건조시킴으로써 염색 과정에서 염료잉크가 번져서 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있는 원사의 무수 염색용 전사시트의 제조 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 직물에 여러 무늬나 색상을 표현하기 위해서는 경사와 위사에 서로 다른 색실을 사용하여 제작하는 방법을 사용하였는데, 이러한 직물제작 방법은 옷감의 무늬나 색상이 정형화되어 다양한 변화를 줄 수 없었고, 무늬나 색상 또한 독특한 이미지를 얻기 위해서는 여러 단계의 준비공정을 거치게 되어 많은 생산비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.

또한 원사를 부분염색하기 위해서는 다수의 염색조를 구비하고 여러 단계의 권취공정을 거쳐야 되기 때문에 많은 장치가 필요하고 이에 따른 설치비용은 생산원가를 상승시키는 요인이기도 하면서 여러 번의 권취공정은 그 작업이 매우 번거 로울 뿐만 아니라 부정형으로의 염색은 잘되지 않는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 대한민국 등록실용신안 제20-0334356호에 보빈에 권취된 원사의 외경부에 안료를 분사하고, 분사된 안료가 내경부까지 균일하게 흡수될 수 있도록 진공석션함으로서 다양한 색상을 가진 원사를 제공할 수 있는 다색 염색장치가 개시되어 있다.

그러나, 상기 등록실용신안을 비롯한 종래의 염색장치는 염료가 혼합된 액체를 분사 또는 디핑하는 방식을 사용하고 있기 때문에 염색 과정에서 다량의 오염물질과 많은 폐수가 발생하게 되고, 따라서 오염물질의 정화에 많은 시간과 비용이 들어 경제성이 저하될 뿐만 아니라, 완전 정화가 어려워 환경에 좋지 않은 영향을 미치게 된다.

이에 원사를 다공성 드럼에 원사를 감고, 그 위에 염료잉크가 인쇄된 전사시트를 덮은 다음, 드럼의 내부를 통해서 진공압을 발생시켜 전사시트에 인쇄된 염료잉크를 원사로 전이하여 염색할 수 있도록 함으로써 물이나 액체를 사용하지 않고 원사를 염색할 수 있는 진공 전이 방식의 무수 염색 방법이 개발되고 있다.

이러한 진공 전이 방식의 무수 염색 방법을 수행할 때 전사시트에 충분한 양의 염료잉크가 도포되어야 다량의 원사를 원하는 1가지 이상의 색상으로 염색할 수 있기 때문에 전사시트에 염료잉크를 복수회에 걸쳐 적층하게 된다.

그런데, 염료잉크에는 보존 상태에서 경화를 방지하기 위한 보존제가 함유되어 있기 때문에 염료잉크를 복수회에 걸쳐 인쇄하여 적층하면 염료잉크 내의 보존제에 의해 잉크층이 끈적끈적한 겔(gel) 상태가 되고, 이 상태에서 전사시트를 원사 위에 덮게 되면 전사시트의 염료잉크가 옆으로 번지거나 원사에 묻어서 원사를 원하는 색상과 패턴으로 염색하지 못하는 경우가 발생할 수 있다.

또한 종래의 승화 전사용 프린터를 이용하여 전사시트에 잉크를 인쇄하는 경우, 승화 전사용 프린터는 전사시트를 다시 초기 위치로 자동으로 복귀시키는 기능이 없기 때문에 염료잉크를 반복 인쇄하기 위해서는 작업자가 수동으로 전사시트가 권취된 롤을 역회전시키고, 육안으로 전사시트의 초기를 확인한 다음 다시 인쇄 작업을 진행해야 하기 때문에 인쇄 작업에 많은 시간이 소요되고, 정확도가 낮아 인쇄 품질이 저하되는 문제도 있다.

대한민국 등록실용신안 제20-0334356호 대한민국 등록특허 제10-1054352호 대한민국 등록특허 제10-0604998호

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 염색을 위한 염료잉크를 복수회 적층 인쇄하여 잉크층을 도포한 후에 빠른 시간 내에 건조시킴으로써 염색 과정에서 염료잉크가 번져서 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있는 원사의 무수 염색용 전사시트 제조 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 전사시트에 염료잉크를 분사하여 정해진 패턴으로 잉크층을 형성한 후 전사시트를 자동으로 원래의 위치로 복귀시켜 전사시트에 도포된 잉크층 위에 정확하게 염료잉크를 분사하여 잉크층을 반복 적층할 수 있도록 함으로써 전사시트에 무수 염색을 위한 염료 잉크를 정확한 패턴으로 충분히 인쇄할 수 있으며, 인쇄 속도와 품질, 작업 효율을 향상시킬 수 있는 원사의 무수 염색용 전사시트 제조 시스템을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전사시트 제조 시스템은, 전사시트의 일면에 염료잉크를 복수회 반복하여 분사하여 잉크층을 적층하여 도포하는 전사 프린터; 상기 전사 프린터를 통해 잉크층이 형성되어 있는 전사시트를 일방향으로 이송하면서 전사시트의 잉크층에 무기물 미분말을 도포하여 건조시키는 미분말 도포기; 상기 전사시트를 전사 프린터에서 미분말 도포기로 연속적으로 이송하는 시트이송유닛; 및, 상기 전사 프린터에서 전사시트가 복수회 반복적으로 전진 및 후진하면서 전사시트에 잉크층을 정해진 패턴으로 도포하도록 제어한 후, 상기 미분말 도포기에서 무기물 미분말을 전사시트 상에 공급하도록 상기 전사 프린터와 미분말 도포기와 시트이송유닛의 작동을 제어하는 컨트롤러;를 포함한다.

본 발명의 한 형태에 따르면, 상기 미분말 도포기는, 전사시트의 이송 경로 상측에 배치되어 하측으로 무기물 미분말을 분사하는 미분말공급유닛; 상기 미분말공급유닛의 전방에 배치되어 전사시트를 향해 공기를 분사하여 잉크층 외측에 묻은 무기물 미분말을 전사시트의 표면에서 분리하여 제거하는 미분말제거유닛; 및, 상기 미분말제거유닛의 전방에 설치되어 전사시트를 향해 열을 가하는 가열건조유닛; 을 포함한다.

상기 가열건조유닛은 전사시트의 이송 경로의 하측에 배치되어 전사시트로 열을 가하는 하부 히터와, 상기 하부 히터의 전방에서 상기 전사시트의 이송 경로 상측에 배치되어 전사시트로 열을 가하는 상부 히터를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 한 형태에 따르면, 상기 전사 프린터는, 프린터 본체; 상기 프린터 본체의 후방에 회전 가능하게 설치되어 인쇄할 전사시트가 권취되는 로딩샤프트; 상기 로딩샤프트에서 풀려져 나온 전사시트가 통과하면서 안내되는 시트가이드; 상기 시트가이드의 상측에 측방으로 왕복 이동가능하게 설치되어 전사시트의 인쇄면에 염료잉크를 정해진 패턴으로 분사하여 잉크층을 도포하는 노즐헤드; 상기 노즐헤드로 염료잉크를 공급하는 잉크공급부; 상기 로딩샤프트를 역방향으로 회전시켜 전사시트를 후진시키는 복귀구동부; 및, 상기 복귀구동부에 의해 전사시트가 후진하여 복귀할 때 전사시트의 위치를 검출하는 위치검출유닛; 을 포함할 수 있다.

상기 위치검출유닛은, 상기 프린터 본체에 설치되어 인쇄 작업 시작 전에 상기 전사시트의 인쇄면에 인덱싱마크를 생성하는 마크생성기와, 상기 마크생성기의 일측에 설치되어 상기 인덱싱마크를 감지하는 마크감지기를 포함할 수 있다.

또한 상기 마크생성기는 전사시트의 인쇄면의 한 지점으로 레이저빔을 방출하여 전사시트의 인쇄면에 인덱싱마크를 천공하거나 표시할 수 있다.

본 발명에 따르면, 전사시트에 인쇄된 염료잉크의 잉크층에 무기물 미분말이 도포되어 잉크층이 신속하게 건조되므로, 무수 염색을 준비하는 과정에서 전사시트의 염료잉크가 원사나 다른 구조물에 묻거나 번져서 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한 전사 프린터에서 전사시트의 일면에 염료잉크를 분사하여 소정의 패턴으로 잉크층을 도포한 후, 다시 전사시트를 전사 프린터의 초기 위치로 자동으로 복귀시켜 잉크층을 반복 적층하여 도포할 수 있으므로 전사시트에 원사의 무수 염색에 요구되는 양의 염료잉크를 정확한 패턴으로 신속하고 용이하게 도포할 수 있는 효과도 있다.

또한 전사 프린터에서 마크생성기를 이용하여 전사시트에 마크감지기에 의해 감지되는 인덱싱마크를 바로 생성할 경우, 정확도와 속도를 더욱 향상시킬 수 있는 이점도 있다.

도 1은 본 발명의 전사시트 제조 시스템에 의해 제조되는 원사의 무수 염색용 전사시트의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전사시트 제조 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시한 전사시트 제조 시스템을 구성하는 전사 프린터의 정면도이다.
도 4는 도 3에 도시한 전사 프린터의 배면도이다.
도 5는 도 3에 도시한 전사 프린터의 측면 단면도이다.
도 6은 도 3에 도시한 전사 프린터의 전사시트 위치 검출을 위한 구성을 나타낸 사시도이다.

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 원사의 무수 염색용 전사시트 제조 시스템에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.

또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

먼저 도 1은 본 발명에 따른 전사시트 제조 시스템에 의해 제조되는 원사의 무수 염색용 전사시트의 일례를 나타낸 것으로, 전사시트(20)는 진공압이 형성되는 드럼의 외면에 권취되는 원사의 외측을 덮도록 된 것으로, 원사와 접촉하는 일면에 원사로 전이될 수용성 염료잉크가 소정의 패턴으로 도포되어 있다. 전사시트(20)는 드럼에 감겨진 원사의 외면에 감겨지는 종이 또는 수지 재질로 된 사각형의 시트본체(21), 원사와 접하는 시트본체(21)의 일면에 염료잉크가 인쇄되어 형성된 잉크층(22), 및 상기 잉크층(22)에 도포되는 흡습성의 무기물 미분말(23)을 포함한다.

잉크층(22)은 수용성의 염료잉크를 시트본체(21)의 일면에 소정의 패턴으로 도포하여 형성된 것으로, 염료잉크를 복수회 반복적으로 인쇄하여 적층된 것이다.염료잉크를 1회만 도포하여 잉크층(22)을 형성할 경우에는 무수 염색 과정에서 진공 전이되는 염료잉크의 양이 충분하지 못하여 원사가 원하는 색상으로 염색되지 않을 수 있다. 따라서 염료잉크를 복수회 반복하여 분사하여 잉크층(22)을 두껍게 형성하게 되는데, 이 때 염료잉크에는 보관 시에 경화되는 것을 방지하기 위하여 휘발성의 보존제가 함유되어 있으며, 잉크층(22)이 수회 반복되어 도포되면 보존제가 미처 휘발되지 못하고 잔류하여 잉크층(22)이 점성이 있는 겔 상태가 된다.

이에 잉크층(22)을 복수회 반복 인쇄하여 도포한 후에 그 위에 흡습성의 무기물 미분말(23)을 도포하고, 가열 및 건조시킴으로써 잉크층(22)이 신속하게 건조될 수 있다. 예를 들어 잉크층(22)을 10회 반복하여 도포할 경우, 잉크층(22)을 처음 4회 도포 후에 무기물 미분말(23)을 도포하고, 다시 그 위에 잉크층(22)을 3회 또는 4회 도포한 후에 다시 무기물 미분말(23)을 도포한 다음, 또 다시 그 위에 잉크층(22)을 2~3회 도포하고 무기물 미분말(23)을 도포한다. 물론, 잉크층(22)의 도포가 완료된 후 그 위에 한 번만 무기물 미분말(23)을 도포할 수도 있다.

도 2는 상기한 것과 같이 전사시트(20)의 표면에 잉크층(22)과 무기물 미분말(23)이 도포된 전사시트를 제조하는 제조 시스템의 일 실시예의 구성을 나타낸 것으로, 제조 시스템은 전사시트(20)의 일면에 염료잉크를 복수회 반복하여 분사하여 잉크층(22)을 적층하여 도포하는 전사 프린터(100)와, 상기 전사 프린터(100)를 통해 잉크층(22)이 형성되어 있는 전사시트(20)를 일방향으로 이송하면서 전사시트(20)의 잉크층(22)에 무기물 미분말(23)을 도포하여 건조시키는 미분말 도포기(200), 및 상기 전사시트(20)를 전사 프린터(100)에서 미분말 도포기(200)로 연속적으로 이송하는 시트이송유닛과, 상기 전사 프린터(100)와 미분말 도포기(200), 시트이송유닛의 작동을 제어하는 컨트롤러(300)를 포함한다.

본 발명의 제조 시스템의 실시예에 대한 설명에 있어서, 전사시트(20)의 이송 방향을 기준으로 이송 방향의 상류측을 제조 시스템의 후방으로 정의하고, 이송 방향의 하류측을 제조 시스템의 전방으로 정의하여 설명한다.

도 2 내지 도 6에 도시한 것과 같이, 상기 전사 프린터(100)는 프린터 본체(110)와, 프린터 본체(110)의 후방에 회전 가능하게 설치되어 인쇄할 전사시트(20)가 권취되는 로딩샤프트(161), 시트이송유닛에 의해 로딩샤프트(161)에서 풀려져 나와 이송되는 전사시트(20)가 통과하면서 안내되는 시트가이드(120), 시트가이드(120)의 상측에 측방으로 왕복 이동가능하게 설치되어 전사시트(20)의 인쇄면에 염료잉크를 정해진 패턴으로 분사하여 잉크층(22)을 도포하는 노즐헤드(130), 노즐헤드(130)로 염료잉크를 공급하는 잉크공급부(140), 로딩샤프트(161)를 역방향으로 회전시켜 전사시트(20)를 후진시키는 복귀구동부(162), 및 복귀구동부(162)에 의해 전사시트가 후진하여 복귀할 때 전사시트(20)의 위치를 검출하는 위치검출유닛을 포함한다.

상기 프린터 본체(110)는 인쇄장치를 구성하는 각종 구성요소와 전기부품 등을 설치할 수 있도록 프레임과 플레이트 등으로 이루어진 것으로, 바닥면 상에 안정적으로 설치된다.

상기 로딩샤프트(161)는 프린터 본체(110)의 후방에 수평하게 설치되어 인쇄할 전사시트(20)를 권취한다. 로딩샤프트(161)는 프린터 본체(110)에 회전 가능하게 설치되며, 일단부가 상기 복귀구동부(162)에 연결되어 복귀구동부(162)로부터 동력을 전달받아 회전한다.

복귀구동부(162)는 로딩샤프트(161)의 일단부에 직결되는 서보모터 또는 로딩샤프트(161)의 일단부에 벨트나 기어 등을 통해 연결되는 서보모터로 구성되며, 컨트롤러(300)로부터 제어신호를 받아 작동된다.

상기 노즐헤드(130)는 공지의 선형운동장치에 의해 시트가이드(120)의 상부에 측방향으로 수평하게 왕복 이동하면서 잉크공급부(140)에서 공급된 염료잉크를 컨트롤러(300)에 미리 입력된 패턴으로 분사하여 전사시트(20)의 인쇄면에 잉크층(22)을 도포한다. 노즐헤드(130)를 이동시키기 위한 선형운동장치와 노즐헤드(130)에 염료잉크를 공급하는 잉크공급부(140)는 공지의 승화 전사용 잉크젯 프린터에 구성된 선형운동장치와 잉크공급장치를 적용하여 구성할 수 있다.

시트가이드(120)는 프린터 본체(110)의 상부에 고정되며, 전사시트(20)를 받치면서 전후방으로 안정적으로 이송할 수 있도록 전방부와 후방부는 경사지게 형성되고 상단부가 편평한 평판 형태로 이루어질 수 있다.

한편, 전사시트(20)는 전방 및 후방으로 수회 반복 이동하면서 잉크층(22)이 동일한 패턴으로 반복하여 인쇄되어 적층된다. 이와 같이 전사시트(20)가 전방으로 이동하면서 잉크층(22)이 도포된 후 원위치로 복귀할 때 정확하게 초기 위치로 복귀해야 잉크층(22)이 동일한 패턴으로 정확하게 인쇄될 수 있다. 따라서 전사시트(20)가 후진하여 복귀할 때 위치검출유닛이 전사시트(20)에 표시되어 있는 인덱싱마크(25)의 위치를 검출하여 전사시트(20)가 초기 위치로 정확하게 복귀할 수 있도록 한다.

위치검출유닛은 상기 프린터 본체(110)의 상부에 설치되어 인쇄 작업 시작 직전에 상기 전사시트(20)의 인쇄면에 인덱싱마크(25)를 생성하는 마크생성기(171)와, 상기 마크생성기(171)의 일측에 설치되어 상기 인덱싱마크(25)를 감지하는 마크감지기(172)를 포함할 수 있다.

마크생성기(171)는 전사시트(20)의 인쇄면의 한 지점으로 레이저빔을 방출하여 전사시트(20)의 인쇄면에 인덱싱마크(25)를 천공하거나 표시하여 생성할 수 있으나, 이와 다르게 전사시트(20)의 인쇄면에 소정의 색상을 갖는 잉크를 토출하여 인덱싱마크(25)를 표시하는 디스펜싱장치를 적용하여 구성할 수도 있을 것이다.

상기 마크감지기(172)는 마크생성기(171)의 일측에 컨트롤러(300)와 전기적으로 연결되게 설치되어 마크생성기(171)에 의해 생성된 인덱싱마크(25)를 감지하면 감지 신호를 컨트롤러(300)로 전송한다. 마크감지기(172)는 명암이나 색상 등을 감지하는 공지의 광전센서 등의 센서, 또는 이미지를 촬영하여 마크를 감지하는 카메라 또는 이미지센서 등을 적용하여 구성할 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 상기 미분말 도포기(200)는 전사시트(20)에 일정한 패턴으로 적층되면서 도포되어 점성을 갖는 잉크층(22)에 이산화규소(SiO₂) 미분말, 전분 미분말, TiO2 미분말, 활석 미분말과 같은 흡습성의 무기물 미분말(23)을 도포한 후, 가열 건조하도록 구성된다.

구체적으로 미분말 도포기(200)는 전사 프린터(100)의 전방에 일렬로 배치되는 도포기 본체(210), 상기 도포기 본체(210) 내부에서 전사시트(20)의 이송 경로 상측에 배치되어 하측으로 무기물 미분말(23)을 분사하는 미분말공급유닛(220), 상기 미분말공급유닛(220)의 전방에 배치되어 전사시트(20)를 향해 공기를 분사하여 잉크층 외측에 묻은 무기물 미분말(23)을 전사시트(20)의 표면에서 분리하여 제거하는 미분말제거유닛(230), 및 상기 미분말제거유닛(230)의 전방에 설치되어 전사시트를 향해 열을 가하는 가열건조유닛을 포함한다.

도포기 본체(210)는 전사 프린터(100)의 프린터 본체(110)와 개별체로 구성될 수 있으나, 이와 다르게 프린터 본체(110)와 일체로 구성될 수도 있다.

미분말공급유닛(220)은 무기물 미분말(23)을 저장하는 미분말저장용기(221)와, 미분말저장용기(221) 내의 무기물 미분말(23)을 하측의 전사시트(20)로 공급하는 미분말노즐(222)을 포함한다.

미분말제거유닛(230)은 무기물 미분말(23)이 분사된 전사시트(20)를 향해 압축공기를 분사하여 전사시트(20)의 잉크층(22) 이외의 부분에 묻어 있는 무기물 미분말(23)을 털어내는 작용을 한다. 전사시트(20)에서 털어내어진 무기물 미분말(23)은 하측으로 낙하한 후 전사시트(20)의 이송 방향을 안내하는 가이드롤(225)에서 다시 전사시트(20)의 잉크층(22)에 도포될 수 있다. 이 실시예에서 미분말제거유닛(230)은 모터(232)에 의해 회전하여 공기를 송풍하는 송풍팬(231)과, 송풍팬(231)에 의해 송풍되는 공기를 전사시트(20)로 안내하는 에어노즐(233)을 포함한다.

가열건조유닛은 전사시트의 이송 경로의 하측에 배치되어 전사시트(20)로 열을 가하는 하부 히터(241)와, 상기 하부 히터(241)의 전방에서 전사시트(20)의 이송 경로 상측에 배치되어 전사시트(20)로 열을 가하는 상부 히터(242)를 포함한다. 이와 같이 가열건조유닛의 히터를 전사시트(20)의 인쇄면의 반대편, 즉, 전사시트(20)의 하측에서 먼저 열을 가하는 하부 히터(241)와, 상측에서 나중에 열을 가하는 상부 히터(242)로 구성되면, 전사시트(20)의 잉크층(22)의 하측을 예열한 후에 잉크층(22)과 무기물 미분말(23)이 도포된 부분을 가열하여 전체적으로 균일하게 열을 가하여 건조 효율을 향상시킬 수 있는 것으로 확인되었다.

하부 히터(241)와 상부 히터(242)는 적외선 히터(IR heater)를 적용하여 구성할 수 있으나, 이 외에도 다양한 공지의 히터를 적용하여 구성할 수 있다.

상기 시트이송유닛은 상기 전사 프린터(100)의 로딩샤프트(161)에서 풀려져 나온 전사시트(20)를 전방으로 일정 피치로 이송할 수 있도록 된 것으로, 도포기 본체(210)의 전방에 회전 가능하게 설치되어 전사시트(20)가 감겨지는 시트이송샤프트(251)와, 상기 시트이송샤프트(251)의 일단부에 연결되어 시트이송샤프트(251)를 일정량씩 회전시키는 시트이송모터(252)를 포함한다. 따라서 시트이송모터(252)에 의해 시트이송샤프트(251)가 일방향으로 회전하면 전사시트(20)가 일정 피치씩 전진하게 된다.

이러한 구성으로 이루어진 전사시트 제조 시스템은 다음과 같이 작동한다.

전사 프린터(100)의 로딩샤프트(161)에 인쇄할 전사시트(20)를 권취하고, 전사시트(20)의 전단부를 시트가이드(120)와 노즐헤드(130) 사이를 통과시킨 후 도포기 본체(210)의 전방에 설치된 시트이송샤프트(251)에 연결한다. 이어서 위치검출유닛의 마크생성기(171)가 전사시트(20)의 일측 가장자리 지점에 인덱싱마크(25)를 표시하고, 마크감지기(172)가 인덱싱마크(25)를 감지한다.

이어서 작업이 개시되면, 시트이송샤프트(251)가 일정량씩 회전하여 전사시트(20)를 일정 피치로 전방으로 이송한다. 이 때 로딩샤프트(161)는 전사시트(20)의 이송 방향과 대응하는 방향, 즉 순방향으로 회전하면서 전사시트(20)를 풀어낸다. 그리고 노즐헤드(130)가 전사시트(20)의 상측에서 측방으로 수평 왕복 이동하면서 전사시트(20)의 인쇄면에 염료잉크를 미리 정해진 패턴으로 분사하여 잉크층(22)을 도포한다.

전사시트(20)의 인쇄면에 잉크층(22)이 미리 정해진 패턴으로 인쇄되면, 컨트롤러(300)가 복귀구동부(162)의 서보모터에 제어신호를 인가하여 복귀구동부(162)를 작동시켜 로딩샤프트(161)를 역방향으로 회전시킨다. 이에 따라 전사시트(20)가 다시 로딩샤프트(161)에 감기면서 전사시트(20)가 후진하게 된다.

전사시트(20)가 후진하는 과정에서 위치검출유닛의 마크감지기(172)가 인덱싱마크(25)를 감지하면, 컨트롤러(300)는 복귀구동부(162)의 작동을 정지시켜 전사시트(20)의 후진 이동을 멈추게 한다. 이에 따라 전사시트(20)는 인쇄 작업 초기 위치로 정확하게 복귀하게 된다.

전사시트(20)가 초기 위치로 복귀하면 다시 시트이송샤프트(251)를 회전시켜 전사시트(20)를 전진시키면서 염료잉크를 인쇄하는 인쇄작업을 진행한 후 다시 전사시트(20)를 초기 위치로 복귀하는 작업을 연속 반복적으로 수행하면서 전사시트(20)의 인쇄면에 잉크층(22)을 정해진 횟수만큼 반복 적층한다.

이와 같이 전사시트(20)의 일면에 염료잉크를 정해진 횟수로 반복 분사하여 소정의 패턴으로 잉크층(22)을 도포한 후, 전사시트(20)를 전진시켜 잉크층(22)이 도포된 부분을 미분말 도포기(200)의 도포기 본체(210) 내로 진입시킨다.

그리고 미분말공급유닛(220)에서 무기물 미분말(23)을 전사시트(20)로 분사하여 잉크층(22)에 무기물 미분말(23)을 도포한다. 잉크층(22)에 도포된 무기물 미분말(23)은 잉크층(22)에 잔류하는 액상 성분을 흡수하여 신속하게 건조시킨다. 이 때 무기물 미분말(23)은 잉크층(22)이 형성되지 않은 부분에도 묻게 되지만, 무기물 미분말(23)이 묻어 있는 부분이 미분말제거유닛(230)을 통과하는 과정에서 미분말제거유닛(230)에서 송풍되는 공기에 의해 잉크층(22) 외측에 묻은 무기물 미분말(23)이 전사시트(20)의 표면에서 분리되어 제거된다.

미분말제거유닛(230)을 통과한 전사시트(20)는 가열건조유닛의 하부 히터(241) 및 상부 히터(242)를 차례로 통과하면서 가열되어 잉크층(22)이 완전히 건조된다.

건조된 전사시트(20)는 도포기 본체(210)의 전방에서 시트이송샤프트(251)에 권취된다.

전술한 것과 같이 본 발명의 전사시트 제조 시스템은 전사 프린터(100)에서 위치검출유닛을 이용하여 전사시트(20)를 초기 위치로 정확하게 복귀시켜 잉크층(22)을 반복 적층하여 도포할 수 있으므로 전사시트(20)에 원사의 무수 염색에 요구되는 충분한 양의 염료잉크를 정확한 패턴으로 신속하고 용이하게 도포할 수 있는 이점이 있다.

특히 전사 프린터(100)의 위치검출유닛에서 마크생성기(171)를 이용하여 마크감지기(172)에 의해 감지되는 전사시트(20)의 위치에 바로 인덱싱마크(25)를 표시할 경우, 위치검출의 정확도와 작업 속도를 더욱 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 전사시트(20)에 잉크층(22)이 복수회 반복 인쇄되어 적층된 후 전사시트(20)에 무기물 미분말(23)이 공급되어 잉크층(22)이 무기물 미분말(23)에 의해 신속하게 건조되고, 이어서 가열 과정을 통해 잉크층(22)이 완전히 건조될 수 있으므로 잉크층(22)의 도포 후 잉크층(22)의 번짐 등을 방지할 수 있게 된다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

20 : 전사시트 21 : 시트본체
22 : 잉크층 23 : 무기물 미분말
25 : 인덱싱마크 100 : 전사 프린터
110 : 프린터 본체 120 : 시트가이드
130 : 노즐헤드 140 : 잉크공급부
161 : 로딩샤프트 162 : 복귀구동부
171 : 마크생성기 172 : 마크감지기
200 : 미분말 도포기 210 : 도포기 본체
220 : 미분말공급유닛 221 : 미분말저장용기
222 : 미분말노즐 230 : 미분말제거유닛
231 : 송풍팬 232 : 모터
233 : 에어노즐 241 : 하부 히터
242 : 하부 히터 251 : 시트이송샤프트
252 : 시트이송모터 300 : 컨트롤러

Claims (7)

1. 전사시트의 일면에 염료잉크를 복수회 반복하여 분사하여 잉크층을 적층하여 도포하는 전사 프린터;
   상기 전사 프린터를 통해 잉크층이 형성되어 있는 전사시트를 일방향으로 이송하면서 전사시트의 잉크층에 무기물 미분말을 도포하여 건조시키는 미분말 도포기;
   상기 전사시트를 전사 프린터에서 미분말 도포기로 연속적으로 이송하는 시트이송유닛; 및,
   상기 전사 프린터에서 전사시트가 복수회 반복적으로 전진 및 후진하면서 전사시트에 잉크층을 정해진 패턴으로 도포하도록 제어한 후, 상기 미분말 도포기에서 무기물 미분말을 전사시트 상에 공급하도록 상기 전사 프린터와 미분말 도포기와 시트이송유닛의 작동을 제어하는 컨트롤러;
   를 포함하고,
   상기 미분말 도포기는,
   전사시트의 이송 경로 상측에 배치되어 하측으로 무기물 미분말을 분사하는 미분말공급유닛;
   상기 미분말공급유닛의 전방에 배치되어 전사시트를 향해 공기를 분사하여 잉크층 외측에 묻은 무기물 미분말을 전사시트의 표면에서 분리하여 제거하는 미분말제거유닛; 및,
   상기 미분말제거유닛의 전방에 설치되어 전사시트를 향해 열을 가하는 가열건조유닛;
   을 포함하며,
   상기 가열건조유닛은 전사시트의 이송 경로의 하측에 배치되어 전사시트로 열을 가하는 하부 히터와, 상기 하부 히터의 전방에서 상기 전사시트의 이송 경로 상측에 배치되어 전사시트로 열을 가하는 상부 히터를 포함하는 원사의 무수 염색용 전사시트 제조 시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 미분말제거유닛은 모터에 의해 회전하여 공기를 송풍하는 송풍팬과, 송풍팬에 의해 송풍되는 공기를 전사시트로 안내하여 전사시트에서 미분말을 불어내는 에어노즐을 포함하는 원사의 무수 염색용 전사시트 제조 시스템.
5. 제1항에 있어서, 상기 전사 프린터는,
   프린터 본체;
   상기 프린터 본체의 후방에 회전 가능하게 설치되어 인쇄할 전사시트가 권취되는 로딩샤프트;
   상기 로딩샤프트에서 풀려져 나온 전사시트가 통과하면서 안내되는 시트가이드;
   상기 시트가이드의 상측에 측방으로 왕복 이동가능하게 설치되어 전사시트의 인쇄면에 염료잉크를 정해진 패턴으로 분사하여 잉크층을 도포하는 노즐헤드;
   상기 노즐헤드로 염료잉크를 공급하는 잉크공급부;
   상기 로딩샤프트를 역방향으로 회전시켜 전사시트를 후진시키는 복귀구동부; 및,
   상기 복귀구동부에 의해 전사시트가 후진하여 복귀할 때 전사시트의 위치를 검출하는 위치검출유닛;
   을 포함하는 원사의 무수 염색용 전사시트 제조 시스템.
6. 제5항에 있어서, 상기 위치검출유닛은, 상기 프린터 본체에 설치되어 인쇄 작업 시작 전에 상기 전사시트의 인쇄면에 인덱싱마크를 생성하는 마크생성기와, 상기 마크생성기의 일측에 설치되어 상기 인덱싱마크를 감지하는 마크감지기를 포함하는 원사의 무수 염색용 전사시트 제조 시스템.
7. 제6항에 있어서, 상기 마크생성기는 전사시트의 인쇄면의 한 지점으로 레이저빔을 방출하여 전사시트의 인쇄면에 인덱싱마크를 천공하거나 표시하는 원사의 무수 염색용 전사시트 제조 시스템.

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