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KR20030069916A - 3차원 물체의 표면에 직접 인쇄할 수 있는 잉크젯 방식의인쇄장치 - Google Patents

3차원 물체의 표면에 직접 인쇄할 수 있는 잉크젯 방식의인쇄장치 Download PDF

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KR20030069916A
KR20030069916A KR1020030041765A KR20030041765A KR20030069916A KR 20030069916 A KR20030069916 A KR 20030069916A KR 1020030041765 A KR1020030041765 A KR 1020030041765A KR 20030041765 A KR20030041765 A KR 20030041765A KR 20030069916 A KR20030069916 A KR 20030069916A
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printed
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KR1020030041765A
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정종숙
Original Assignee
정종숙
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Publication date
Application filed by 정종숙 filed Critical 정종숙
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Abstract

본 발명은 3차원 물체의 표면에 잉크젯(Ink jet)이나 버블젯(Bubble jet)과 같이 잉크분사장치(일명, 카트리지)를 이용하여 인쇄할 수 있도록 한 인쇄장치에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 3차원 물체의 표면을 따라서 잉크분사장치가 인쇄 면과 일정한 거리와 각도를 유지하면서 인쇄할 수 있도록 하여 3차원 물체의 표면에 인쇄된 이미지가 균일하면서 선명하게 인쇄될 수 있도록 만들어진 인쇄장치에 관한 것이다. 이를 위하여 일반적인 잉크젯 방식의 인쇄장치는 잉크를 분사하는 잉크분사장치와 잉크분사장치를 장착한 채 인쇄진행 방향과 수직한 방향으로 왕복 운동을 하는 왕복구동장치와, 인쇄물에서 한 줄의 인쇄가 완료되면, 다음 구역을 인쇄할 수 있도록 인쇄물을 일정 거리를 이송시킬 수 있는 이송장치로 구성된다.
이를 위하여 본 발명은, 3차원 물체의 인쇄 면의 선명도와 균일성에 필수적인 요소인 잉크분사장치의 잉크분사구와 인쇄면 간의 거리와 각도가 일정하게 유지되도록 하기 위하여, 인쇄 대상물의 표면의 형상과 같은 안내레일을 설치하여 이 안내레일을 따라서 잉크분사장치가 이동하도록 하는 방법과, 잉크분사장치에 바퀴 또는 롤러(Roller, 이하 롤러)를 설치하여 인쇄 면의 표면과 직접 접촉하도록 하고 인쇄면과 잉크분사장치의 거리와 각도를 일정하게 유지하게 하는 방법과, 거리와 각도를 측정할 수 있는 센서를 설치하고 잉크분사장치를 회전 또는 이동시킬 수 있는 가동장치를 설치하여 잉크분사구와 인쇄면 간의 거리와 각도를 일정하게 유지할 수 있도록 하는 방법이 있고, 왕복구동장치에 있어서 잉크분사장치가 인쇄면에 대하여 접선방향의 속도가 일정하도록 왕복구동장치의 속도를 제어할 수 있는 왕복구동장치가 있고, 대형이나 고정된 물체의 표면에 직접인쇄하기 위하여 인쇄물에 인쇄장치를 일시적으로 설치할 수 있도록, 임시고정방식의 프레임(또는 고정틀)이 있는 특징이 있다. 이렇게 함으로써 기존의 3차원 물체의 표면을 장식하기 위한 방법인 전사방법과 같은 인쇄 매개체를 사용하지 않아도 되며, 평면이나 평면에 가까운 형태를 가진 물체에만 가능하였던 직접 인쇄 방식을 실제의 제품으로 확대할 수 있도록 하는데 본 발명의 의의가 있다.

Description

3차원 물체의 표면에 직접 인쇄할 수 있는 잉크젯 방식의 인쇄장치{ Direct ink-jet printing device at the surface of 3 dimensional body }
본 발명은 잉크젯 방식의 인쇄장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존의 잉크젯 방식 인쇄장치에 대하여 인쇄 대상인 3차원 물체에 선명하고 균일한 인쇄가 되기 위한 조건인 잉크분사장치의 잉크분사 구와 인쇄 면과의 거리와 각도가 일정하도록, 안내레일이나 롤러, 거리측정센서, 각도측정센서, 각도조절장치, 거리조절장치 등을 이용하는 것을 특징으로 하는 3차원 물체의 표면에 직접 인쇄할 수 있는 잉크젯 방식의 프린터에 관한 것이다.
일반적으로 잉크젯 방식의 프린터는 종이나 직물과 같이 얇고 평평한 대상물에 인쇄하도록 되어있다. 기존의 잉크젯 방식의 프린터를 도 1에 도시하였다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 잉크젯 방식의 프린터(10)는 잉크를 분사하는 잉크분사장치(1)와, 인쇄물의 폭의 방향으로 왕복운동을 할 수 있는 왕복구동장치(2)와, 길이 방향으로 일정량씩 이송할 수 있는 일정거리 이송장치(3)와, 인쇄할 이미지를 컴퓨터로부터 전송 받아서 잉크분사장치(1)와, 구동장치(2)와, 이송장치(3)를 제어하는 제어장치(미도시)로 이루어져 있다.
이하 상기 종래 기술방식에 관하여 약술하면, 상기 잉크분사장치(1)는 전기적인 신호를 받아서 변형함으로써 정해진 CYMK(적색, 황색, 청색, 녹색) 색상의 잉크를 일정량 씩 분사할 수 있는 피에조(Piezo) 압전 방식의 노즐을 가지고 있으며, 잉크 저장 통으로부터 잉크가 공급되어 질 수 있는 배관을 가지며, 잉크를 저장하는 통으로 구성되어 있다.
상기 왕복구동장치(2)는 잉크분사장치(1)를 장착하고, 왕복운동을 하는 길이 방향으로 투명한 필름에 일정한 간격으로 눈금이 새겨져 있는 띠와 광 센서가 설치되어 있어서, 이 눈금을 지날 때마다 전기적인 펄스(Pulse)를 발생하여 잉크를 분사할 위치를 알려 줌으로써, 정확한 위치에 정해진 색상의 잉크를 분사할 수 있다. 이렇게 함으로써 잉크분사장치(1)가 인쇄 가능한 길이와 폭에 일정한 횟수와 속도로 왕복운동을 하면서 인쇄 대상물에 정해진 길이와 폭의 인쇄를 수행한다.
상기 이송장치(3)는 일정한 길이 만큼의 인쇄대상물을 이송시키는 장치로써 잉크분사장치(1)가 설치된 왕복구동장치(2)가 왕복운동을 하면서 인쇄 가능한 길이와 폭에 인쇄를 완료하면, 이송장치(3)에 의하여 일정 인쇄 폭 만큼 더 이송하여 다음의 인쇄를 수행하는 과정을 반복하여 연속적인 큰 이미지를 인쇄하게 된다.
그러나, 상기 종래의 잉크젯 방식의 인쇄 장치는, 잉크분사장치(1)가 인쇄대상물의 표면으로 부터의 거리와 방향이 고정되어 있어서, 평면이나 평면에 가까운 물체(높이의 차이 : 10 mm 이내)만이 인쇄가 가능하다는 문제점이 있었다.
특히, 이러한 인쇄장치는 높이의 차이가 큰(10 mm 이상의 높이 차) 3차원 물체의 경우에는 노즐과 물체가 부딪히게 되거나, 거리가 너무 멀어지게 되면, 분사된 잉크가 정확한 위치에 뿌려지지 않아 선명한 이미지의 인쇄가 곤란하기 때문에 사실상 굴곡이 심한 3차원 물체에는 직접 인쇄를 할 수 없다는 문제점이 있었다.
또한, 도 2에 나타난 바와 같이 분사된 잉크방울이 잉크분사 구와 인쇄 면간의 거리가 같은 경우에 잉크방울의 도착위치 편차는 D와 D1로써 더 커지게 되며, 반대편의 경우에는 더 작아지게 되어 이미지의 선명도가 나빠지게 되는 결과를 초래한다. 같은 이유에서 인쇄 면과의 거리가 멀어지게 되면, 편차가 더욱 커져서 3차원 물체에 인쇄할 경우에는 거리와 각도가 선명도에 매우 중요한 요소가 되는 것이다. 또한, 도 3에 나타낸 바와 같이 동일한 잉크분사 량에 대하여 평면의 경우에 W x B 만큼의 면적에 인쇄가 되며, 경사면의 경우에 W1 x B 만큼의 면적에 인쇄하게 되어, 경사각도가 커질수록 잉크의 밀도가 낮아지는 결과를 가져오게 된다. 그러므로, 일반적인 잉크젯 방식의 인쇄장치로 3차원 물체에 인쇄를 할 경우에는 이미지의 색상과 선명도가 평면에 인쇄하는 경우보다 나빠지게 되는 것이다.
본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 3차원의 물체에 직접 인쇄할 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
따라서 3차원 물체에 인쇄 또는 장식하기 위한 매개체나 공정이 필요 없는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 인쇄 대상 면에 항상 수직하게 인쇄함으로써 3차원 물체에 인쇄하더라도 모든 위치에서 선명하고 균일한 색상농도를 가진 이미지를 얻을 수 있는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 인쇄장치에 설치하거나 이동이 곤란한 인쇄대상(차량, 건물, 고정물(문, 벽지), 가전제품)에 직접 부착하거나 설치하여 인쇄할 수 있는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 일반적인 잉크젯 방식 인쇄장치의 도면
도 2는 평면과 경사면에 분사된 잉크 방울의 위치오차의 비교
도 3은 평면과 경사면에 분사된 잉크방울의 밀도 차의 비교
도 4는 비접촉 방식의 센서와 구동장치를 이용한 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법
도 5는 비접촉 방식의 센서와 구동장치를 이용한 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법에 따른 실시예
도 6은 안내레일과 롤러를 이용하여 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법에 따른 실시예
도 7은 롤러와 스프링을 이용하여 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법의 실시예
도 8은 롤러와 스프링을 이용하여 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법의 실시예를 벽면 부착방식으로 바꾼 실시예
도 9는 롤러와 스프링을 이용하여 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법의 실시예를 벽면 부착방식으로 바꾼 실시예를 적용한 모습.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1. 잉크분사장치 2. 왕복구동장치 3. 이송장치
4. 잉크 분사구 5. 거리 및 각도측정센서 6. 각도조절장치
7. 거리조절장치 8. 안내레일 9. 안내롤러
10. 롤러 11. 스프링 12. 프레임
13. 임시고정기구
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 인쇄 대상물과 잉크분사 구와의 거리를 일정하게 하고, 각도를 직각을 유지하도록 하기 위하여, 비접촉 방식의 센서와 구동장치를 이용한 인쇄면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법과, 롤러와 스프링을 이용하여 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법과, 안내레일과 롤러를 이용하여 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법이 있다.
비접촉 방식의 센서와 구동장치를 이용한 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법은 도 5에 나타낸 바와 같이 인쇄 대상 면과의 거리와 각도를 측정할 수 있도록 1개 이상의 거리 측정 센서를 잉크분사 구의 주위에 가지면서, 측정된 거리와 각도에 따라 인쇄 면과의 거리와 각도를 제어할 수 있도록 거리와 각도 조절장치를 가지는 헤드부재를 일정한 폭과 길이의 면적에 인쇄하기 위하여 속도가 제어되는 왕복구동장치에 설치하며, 인쇄 대상물에 연속적인 이미지를 인쇄하기 위하여 일정한 거리씩 이송할 수 있는 이송장치 ;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치로 되는 것이 바람직하다.
안내레일과 롤러를 이용하여 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법을 도 6에 나타내었다. 인쇄 대상물의 단면과 동일한 궤적을 갖는 안내레일 제작하고, 잉크분사장치에 설치되며, 안내레일에 의하여 구속되는 안내롤러를 가지는 잉크분사장치를 일정한 폭과 길이의 면적에 인쇄하기 위하여 위치에 따라 속도가 제어되는 왕복구동장치에 설치하며, 인쇄 대상물에 연속적인 이미지를 인쇄하기 위하여 일정한 거리씩 이송할 수 있는 이송장치 ;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치로 되는 것이 바람직하다.
롤러와 스프링을 이용하여 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법을 도 7에 나타내었다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 잉크분사장치에 1개 이상의 롤러를 설치하고, 왕복구동장치에 의하여 왕복운동을 할 때, 인쇄 면으로부터 떨어지지 않도록 스프링과 같은 탄성력을 가하여 인쇄 대상 면과의 거리와 각도를 일정하게 유지하도록 한 잉크분사장치를 일정한 폭과 길이의 면적에 인쇄하기 위하여 속도가 제어되는 왕복구동장치에 설치하며, 인쇄 대상물에 연속적인 이미지를 인쇄하기 위하여 일정한 거리씩 이송할 수 있는 이송장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치로 되는 것이 바람직하다.
그리고, 대형 물이나 고정 물 등에 인쇄하기 위하여 인쇄장치의 t속도가 제어되는 왕복구동장치와 이송장치가 설치되는 프레임, 그리고 프레임을 제품이나 물체의 표면에 임시적으로 부착할 수 있도록 프레임의 모서리에 설치되는 흡착기구나 임시 고정기구 ;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치로 되는 것이 바람직하다.
여기서 상기 거리 측정센서는, 상기 인쇄대상물과 잉크젯의 노즐간의 거리가 평면에서의 표준적인 인쇄거리에 비하여 너무 가까워지거나 멀어지는 막고, 거리의 측정하기 위하여 기계적인 방식의 측정 장치를 사용함으로써 인쇄 대상물의 표면을 변형시키거나 표면에 흠집이 나는 것을 막기 위해서는 비접촉 방식의 거리 측정센서를 사용하는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치로 되는 것이 바람직하다.
또한 상기 거리와 각도조절 장치는, 기존의 잉크젯 카트리지를 활용할 수 있도록 기존의 잉크젯 카트리지를 장착할 수 있는 것과 동일한 설치 대를 가지며, 이 설치대의 각도를 조절하기 위하여 설치 대는 핀에 의하여 지지되며, 레버방식으로 다른 끝단에 구동장치를 설치하며, 이 각도조절장치는 거리를 조절할 수 있는 이송장치에 장착되며, 이 거리 조절장치는 왕복구동장치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치로 되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 롤러는, 상기 인쇄대상물과 잉크젯의 노즐간의 거리를 일정하게 함으로써 인쇄대상물과의 거리와 각도를 일정하게 하는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치로 되는 것이 바람직하다.
또한 상기 스프링은, 인쇄를 위하여 잉크분사장치가 왕복운동이나 이송을 하는 동안에 인쇄대상의 표면으로부터 떨어지지 않도록 하여, 잉크분사 구와 인쇄면 간의 거리와 각도를 일정하게 유지하도록 함으로써 선명한 이미지를 얻을 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치로 되는것이 바람직하다.
또한 상기 프레임은, 속도가 제어되는 왕복구동장치와 이송장치가 설치되며, 모서리에 흡착기구나 임시 고정기구가 설치되어 건물의 벽면이나 냉장고의 도어, 차량의 표면에 임시로 부착되는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치로 되는 것이 바람직하다.
상기 안내레일은, 상기 인쇄대상 면의 단면과 동일한 궤적을 가짐으로써 잉크분사구와 인쇄면간의 거리와 각도가 일정하고, 강성이 있는 안내레일에 의하여 가동됨으로써 정확한 위치정도를 나타낼 수 있다. 또한, 인쇄 대상물과 접촉하지 않음으로써 표면을 변형시키거나 흠집이 나는 것을 막을 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치로 되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 안내롤러는, 잉크분사장치에 설치되며, 안내레일을 따라서 움직임으로써 인쇄대상물과 잉크젯의 노즐간의 거리를 일정하게 함으로써 인쇄 대상물과의 거리와 각도를 일정하게 하는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치로 되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 바람직한 실시 예에 따른 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도1은 일반적인 잉크젯 방식 인쇄장치의 도면이고, 도 2는 평면과 경사면에 분사된 잉크 방울의 위치오차의 비교이고, 도 3은 평면과 경사면에 분사된 잉크방울의 밀도차의 비교이다. 그리고, 도 4는 비접촉 방식의 센서와 구동장치를 이용한 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법에 대한 설명이고,도 5는 비접촉 방식의 센서와 구동장치를 이용한 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법에 따른 실시예이다. 도 6은 안내레일과 롤러를 이용하여 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법에 따른 실시예이며, 도 7은 롤러와 스프링을 이용하여 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법의 실시예이며, 도 8은 롤러와 스프링을 이용하여 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법의 실시예를 벽면 부착방식으로 바꾼 실시예이며, 도 9는 롤러와 스프링을 이용하여 인쇄 면과 분사 구와의 거리와 각도를 일정하게 조절하는 방법의 실시예를 벽면 부착방식으로 바꾼 실시예를 적용한 모습이다.
상기도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치는 잉크분사장치(1), 속도가 조절되는 왕복구동장치(2), 이송장치(3)가 동일하게 사용되며, 적용되는 방식에 따라 거리측정센서(5)와 각도조절장치(6), 거리조절장치(7)와 안내레일(8), 안내롤러(9), 그리고 롤러(10)과 스프링(11)으로 각각 이루어져 있으며, 벽면 부착을 위하여 프레임(12), 임시고정기구(13)으로 이루어져 있다.
상기 잉크분사장치(1)는 기존의 잉크젯의 카트리지와 헤드부재와 동일하며, 각도 조절장치와 부착될 수 있도록 핀 형태의 지지 부를 가진다.
상기 왕복구동장치(2)는 프린터의 구조물에 설치되며, 기존의 프린터와 같이 모터에 의하여 구동되며, 구동원(미도시)은 통상의 모터 또는 공압 실린더 등 여러 장치가 사용될 수 있다.
상기 이송장치(3)는 인쇄대상물을 일정 거리만큼 이송시키기 위하여 테이블 방식으로 구성되며, 모터나 공압 실린더에 의하여 구동된다.
상기 거리측정센서(5)는 상기 잉크분사장치(1)의 주위에 설치되며, 1개의 센서로써 거리를 측정할 수 있으며, 2개의 센서로써 거리와 인쇄 폭 방향의 각도를 측정할 수 있으며, 3개 이상의 센서로써 길이 방향의 각도도 측정할 수 있으므로 인하여 보다 정확하게 인쇄 면과의 거리와 각도를 제어할 수 있다.
상기 각도조절장치(6)는 상기 잉크분사장치(1)의 지지 부에 설치되며, 거리측정센서(5)의 측정값에 따라 각도를 조절하여 잉크분사구(4)의 방향이 인쇄 면과 수직된 방향을 유지하게 한다.
상기 거리조절장치(7)는 상기 각도조절장치(6)의 지지 부에 설치되며, 거리측정센서(5)의 측정값에 따라 거리를 조절하여 잉크분사구(4)와 인쇄 면의 거리가 적정한 거리를 유지하게 한다.
상기 안내레일(8)은 상기 왕복구동장치(2)의 지지 부에 설치되며, 인쇄대상물의 단면과 동일한 궤적이나 그 궤적에 근거하여 수정된 궤적을 갖고 있어서 인쇄 면과의 거리를 일정하게 유지하면서, 인쇄 면에 수직한 방향으로 인쇄할 수 있게 한다.
상기 안내롤러(9)는 상기 잉크분사장치(1)의 주위에 설치되며, 안내레일(8)에 의하여 구속되며, 1개의 롤러로써 일정거리 인쇄를 할 수 있으며, 2개의 롤러로써 거리와 인쇄 폭 방향의 각도를 수직하게 유지할 수 있기 때문에 정확하게 인쇄 면과의 거리와 각도를 제어할 수 있다.
상기 롤러(10)는 상기 잉크분사장치(1)의 주위에 설치되며, 1개의 롤러로써 일정거리 인쇄를 할 수 있으며, 2개의 롤러로써 거리와 인쇄 폭 방향의 각도를 수직하게 유지할 수 있기 때문에 정확하게 인쇄 면과의 거리와 각도를 제어할 수 있다.
상기 스프링장치(11)는 상기 잉크분사장치(1)의 지지 부와 왕복구동장치(2)사이에 설치되며, 잉크분사장치(1)에 설치된 롤러(10)가 인쇄 면으로부터 떨어지지 않도록 한다.
상기 프레임(12)에는 왕복구동장치(2)와 이송장치(3)가 설치되며, 벽면이나 가전제품, 차량 등의 표면에 부착되어진다.
상기 임시고정기구(13)는 프레임(12)에 설치되며, 인쇄대상 물체의 표면에 흡착기구나 자석 등의 임시 고정가구에 의하여 고정한다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치에 의하면, 기존의 제품의 성형이 완료된 3차원 물체에 다른 매개체나 공정이 없이 직접적으로 인쇄할 수 있다는 효과가 있다.
그리고, 디지털 인쇄방식이면서, 제품에 직접 인쇄할 수 있기 때문에 제품마다 서로 다른 이미지를 필요한 만큼만 인쇄할 수 있기 때문에 샘플이나 기념품을 인쇄할 경우에 저렴한 비용으로 신속하게 실시할 수 있는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치가 제공되는 효과가 있다.
또한, 제품에 직접적으로 잉크만으로 인쇄하기 때문에 필름이 부착되는 방식과는 달리 재활용이 보다 용이한 제품을 제공할 수 있는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치가 제공되는 효과가 있다.
안내레일과 안내롤러 방식을 적용하면, 축 대칭의 3차원 형상를 갖는 유리컵이나 봉, 길이방향으로 일정한 형상을 갖는 물체에 직접 인쇄할 수 있는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치가 제공되는 효과가 있다.
롤러와 스프링 방식과 부착방식을 적용하면, 대형물, 이동이 곤란한 벽면이나 문, 자동차 등에 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치가 제공되는 효과가 있다.
안내레일과 안내롤러 방식 또는 비접촉식 센서를 이용하는 방법을 사용하면, 제품의 표면에 손상을 주지 않고 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치가 제공되는 효과가 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것이며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 잉크젯 방식의 잉크분사장치의 주위에 거리를 측정할 수 있는 장치를 1개 이상 가지면서, 잉크분사장치의 각도를 조절하는 각도조절장치와, 상기 잉크분사장치가 설치되며, 잉크분사장치의 잉크분사 구와 인쇄대상 면과의 중심거리를 조절할 수 있는 거리조절장치와, 인쇄대상물의 폭 방향으로 왕복운동을 하는 왕복구동장치와, 인쇄 대상물을 일정한 거리만큼 이송을 시키는 이송장치를 가지는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치에 있어서,
    상기 1개 이상의 거리측정 센서를 이용하여 인쇄대상물과의 거리와 각도를 측정하고, 각도조절장치와 거리조절장치를 제어하여, 인쇄 면과 잉크분사장치와의 분사방향과의 각도는 직각으로, 거리는 일정하게 유지하도록 각도조절장치와 거리조절장치를 제어하여 3차원 물체의 표면에 일정하고 선명한 이미지를 인쇄할 수 있도록 한 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치.
  2. 제 1항에 있어서 상기 거리측정장치는,
    인쇄대상물의 인쇄 면과의 거리를 측정하여 신호를 발생하여, 각도조절장치와 거리조절장치를 제어할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서 상기 각도조절장치는,
    상기 거리측정장치로부터 측정된 인쇄 면과 잉크분사 구의 방향과의 각도로부터 잉크분사장치의 분사각도를 제어하여 인쇄대상물에 인쇄되는 잉크의 양을 일정하게 하고, 선명한 이미지를 인쇄할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치.
  4. 제 1항에 있어서 상기 거리조절장치는,
    상기 거리측정 장치로부터 측정된 인쇄 면과 잉크분사 구와와 거리로부터 잉크분사 구와 인쇄 대상물의 인쇄 면간의 거리를 인쇄된 잉크의 밀도가 일정하면서, 선명한 인쇄가 가능한 거리 이내로 유지시키는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치.
  5. 잉크젯 방식의 잉크분사장치의 주위에 1개 이상의 롤러를 설치하고, 인쇄대상물의 단면의 궤적과 동일한 안내레일을 설치하여 상기 롤러를 구속하며, 인쇄대상물의 폭 방향으로 왕복운동을 하는 왕복구동장치와, 인쇄 대상물을 일정한 거리만큼 이송을 시키는 이송장치를 가지는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치에 있어서,
    상기 1개 이상의 롤러를 잉크분사장치에 인쇄대상물의 단면궤적과 동일한 안내레일을 따라 안내하여, 인쇄 면과 잉크분사장치와의 각도는 직각으로, 거리는 일정하게 유지하도록 함으로써, 3차원 물체의 표면에 일정하고 선명한 이미지를 인쇄할 수 있도록 한 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치.
  6. 제 5항에 있어서 상기 안내롤러는,
    잉크분사장치에 설치되어 인쇄대상물의 형상과 같은 형상의 안내레일을 따라서 안내되는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치.
  7. 제 5항에 있어서 상기 안내레일은,
    인쇄대상물의 단면의 형상과 동일한 궤적을 가지며, 잉크분사장치가 인쇄 면과 일정한 거리를 유지하도록 하며, 잉크분사장치가 인쇄 면과 수직되게 하여 인쇄 면의 표면에 균일한 인쇄가 가능하게 하여, 평면에 인쇄하는 것과 같이 선명한 이미지를 인쇄할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치.
  8. 잉크젯 방식의 잉크분사장치의 주위에 인쇄 면과 일정한 거리를 유지하도록 하고, 인쇄 면과 잉크분사장치의 노즐과의 각도가 직각을 유지하도록 1개 이상의 롤러를 가지면서, 상기 잉크분사장치가 설치되며, 잉크분사장치에 설치된 롤러가 인쇄되는 동안 접촉을 유지하도록 설치된 스프링 장치와, 인쇄대상물의 폭 방향으로 왕복운동을 하는 왕복구동장치, 인쇄 대상물을 일정한 거리만큼 이송을 시키는 이송장치와, 그리고 왕복구동장치와 이송장치가 설치되며 이동 가능한 고정 틀과, 고정 틀의 모서리에 설치되며, 물체의 표면에 임시적으로 고정할 수 있는 임시고정기구를 가지는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치에 있어서,
    상기 1개 이상의 롤러와 스프링 기구를 이용하여 인쇄대상물과의 거리와 각도를 일정하게 하여, 3차원 물체의 표면에 일정하고 선명한 이미지를 인쇄할 수 있도록 하고, 이동식의 고정 틀과 임시고정기구를 이용함으로써 인쇄가 어려운 대형물체나 고정물체 등의 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치.
  9. 제 8항에 있어서 상기 롤러는,
    인쇄대상물에 접촉하여 잉크분사장치의 노즐과 인쇄면 간의 거리를 일정하게 하는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치.
  10. 제 8항에 있어서 상기 스프링장치는,
    인쇄대상물에 인쇄하는 동안 잉크분사 장치에 설치된 롤러가 접촉을 유지하도록 함으로써 인쇄 면의 표면적 당의 인쇄된 잉크의 양을 일정하게 하고, 선명한 이미지를 인쇄할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치.
  11. 제 1항, 제 5항, 제 8항에 있어서 상기 프레임은,
    이동이나 프린터에 장착이 곤란한 대형물체나 고정물체의 표면에 부착 가능하도록 임시고정기구를 가지며, 왕복구동장치와 이송장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 3차원 물체에 직접 인쇄할 수 있는 인쇄장치.
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