KR101586219B1 - Apparatus for producing a breathable film using a UV laser - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 UV 레이저를 이용하여 통기성 필름 원단을 가공하는 UV 레이저를 이용한 통기성 필름 제조 장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 적어도 하나의 레이저가 주파수에 의해 유입된 레이저를 분산시키는 레이저 변조기를 통과하여 필름 원단 미세홈을 가공할 수 있는 UV 레이저를 이용한 통기성 필름 제조 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for producing an air-permeable film using a UV laser for processing an air-permeable film fabric using a UV laser, and more particularly, And to an apparatus for manufacturing an air-permeable film using a UV laser capable of processing fine grooves.
최근 들어 널리 사용되고 있는 포장재는 방습, 방수 및 밀봉효과가 뛰어난 플라스틱필름 재질의 포장재가 사용되고 있다. 프라스틱필름의 경우, 종이 등에 비하여 내구성 및 밀봉성이 우수하여 음식물의 장기보관이 가능하고, 다양한 종류의 인쇄가 가능하여 인스턴트 식품과 같은 음식물의 포장재로 사용되고 있다. 특히 커피믹스 포장재 또는 각종 음식물을 담아두는 파우치 등에 있어서 플라스틱필름 재질의 사용은 거의 독보적이라고 할 수 있다.BACKGROUND ART [0002] Recently, widely used packaging materials have been used as packaging materials made of plastic films excellent in moisture resistance, waterproofing and sealing effect. In the case of a plastic film, it is superior in durability and sealing property compared with paper, and can be stored for a long period of time, and various kinds of printing can be performed, and thus it is used as packaging materials for foods such as instant foods. In particular, the use of plastic film materials in coffee-beverage packaging materials, pouches for storing various foods, and the like is almost unique.
플라스틱필름 포장재는 단일재질의 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리에틸렌(Polyethylene) 등의 필름으로 포장지를 만들 수 있으며, 또한 복합재질 즉 , 폴리아미드(Polyamide), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리에틸렌(Polyethylene, 이하 PE) 등의 포장지의 내면재질, 알루미늄 호일(Aluminum Foil), 나일론(Nylon, 이하 Ny) 등의 중간층재질, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terepthalate, 이하 PET) 또는 Oriented Polypropylene, 이하 OPP), Ny 등의 필름이 포장지의 외면재질로 이루어져 있다.The plastic film packaging material can be made of a single material such as polypropylene, polyethylene or the like and can be made of a composite material such as a polyamide, a polypropylene, a polyethylene (PE) (Polyethylene terephthalate (PET) or Oriented Polypropylene (OPP)), Ny or the like is used as the inner layer material of the wrapping paper such as aluminum foil , nylon (hereinafter referred to as Ny) It is made of the outer surface material of the wrapping paper.
이처럼 플라스틱필름 포장재는 밀봉효과가 뛰어나 다양한 분야에 사용되는데, 최근에는 포장재 외부에 미세한 흠집을 내어 공기가 투과되는 숨쉬는 필름(Breathable film)을 개발하고 있다. As such, the plastic film packaging material has excellent sealing effect and is used in various fields. In recent years, a breathable film is being developed in which air is permeated by making minute scratches on the outside of the packaging material.
숨쉬는 필름은 공기는 투과하되 액체는 투과시키지 못하는 필름으로써 비닐의 성질 그대로 유지하되, 포장 목적물의 저장성 및 기능성을 향상시키는 기능성 필름이라고 할 수 있다. 따라서 식품의 포장용도 외에 다양한 산업분야에서 널리 사용되고 있는 실정이다. The breathable film is a film that permeates air but does not transmit liquid, and is a functional film that maintains the properties of vinyl as it is, and improves the storage stability and functionality of the packaging object. Therefore, it is widely used in various industrial fields besides food packaging.
종래에는 숨쉬는 필름을 가공할 때 필름면적에 따라 다수개의 레이저 발진장치를 설치하여 플라스틱필름의 외부면에 미세한 홈을 가공하였다. 그러나 레이저 발진장치를 다수개 사용하게 되면 플라스틱필름 가공장치의 제작비용이 증가하는 단점이 발생하였다.Conventionally, when processing a breathable film, a plurality of laser oscillators are provided according to the area of the film, and fine grooves are formed on the outer surface of the plastic film. However, if a plurality of laser oscillators are used, a manufacturing cost of a plastic film processing apparatus increases.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 레이저를 다중으로 조사하여 플라스틱필름을 가공하는 장치가 개발되었으나, 필름의 면적에 형성되는 홈의 개수를 제한적으로 형성할 수 밖에 없고, 형성되는 미세홈의 개수를 조절할 수 없는 단점 및 가공하고자 하는 플라스틱필름을 일부만 가공할 수 있어 제조시간이 증가하는 문제점이 있었다. In order to solve the above problems, an apparatus for processing a plastic film by irradiating multiple laser beams has been developed. However, the number of grooves formed in the area of the film is limited, and the number of fine grooves to be formed is controlled And the plastic film to be processed can be partially processed, thus increasing manufacturing time.
따라서, 플라스틱필름 원단에 형성할 수 있는 미세홈의 개수를 사용자의 목적에 맞게 가공이 가능하고, 플라스틱필름 원단을 가공시간을 단축시킬 수 있는 플라스틱 필름 제조 장치의 개발이 필요한 실정이다.Therefore, it is necessary to develop a plastic film production apparatus which can process the number of fine grooves that can be formed on the plastic film raw material according to the user's purpose and shorten the processing time of the plastic film raw fabric.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 복수개의 레이저 발진장치를 사용하지 않고 플라스틱필름의 표면에 복수개의 미세홈을 가공하되, 미세홈의 개수를 사용자의 목적에 맞게 조절이 가능한 UV 레이저를 이용한 통기성 필름 제조 장치를 제공한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method for fabricating a plurality of fine grooves on a surface of a plastic film without using a plurality of laser oscillators, The present invention provides an apparatus for producing a breathable film.
또한 본 발명은 다층으로 이루어진 플라스틱필름 원단의 표면을 가공할 수 있으며, 플라스틱필름 원단에 형성되는 미세홈의 직경 등을 조절할 수 있는 UV 레이저를 이용한 통기성 필름 제조 장치한다. The present invention also relates to an apparatus for producing a breathable film using a UV laser capable of processing the surface of a multi-layered plastic film fabric and controlling the diameter and the like of fine grooves formed on the plastic film fabric.
본 발명의 UV 레이저를 이용한 통기성 필름 제조 장치는 필름(110)이 권취되는 공급롤러(100); 상기 공급롤러(100)로부터 이송된 상기 필름(110)의 표면에 복수개의 미세홈(111)을 가공하도록 상기 필름(110)에 레이저를 펄스(pulse) 조사하는 광학장치(200); 상기 광학장치(200)를 통하여 가공된 상기 필름(110)이 권취되는 권취롤러(300);를 포함하되, 상기 광학장치(200)는 레이저가 발진되는 레이저 발진유닛(210); 상기 발진되는 레이저의 굵기를 증가시키도록 상기 레이저 발진장치(210)의 전방에 형성되는 빔익스펜더(220); 상기 빔익스펜터(220)로부터 전달된 상기 레이저의 파장을 일정하게 유지시킬 수 있도록 상기 빔익스펜더(220)의 전방에 형성되는 핀홀렌즈(230); 상기 핀홀렌즈(230)로부터 전달되는 상기 레이저의 위상속도를 조절하기 위해 상기 핀홀렌즈(230)의 전방에 설치되는 파장판(240); 상기 파장판(240)을 통과한 레이저를 전달받아 레이저를 분할하되, 분할된 상기 레이저가 상기 필름(110)의 좌우방향으로 조사되도록 출사되는 레이저의 출사각을 변경하는 레이저 변조기(250); 상기 레이저 변조기와 일정간격 이격 설치되며, 상기 레이저의 진행 방향이 상기 필름(110)이 이송되는 방향과 평행을 이루는 방향으로 조사되도록 상기 레이저 변조기(250)로부터 출사되는 레이저가 통과하는 볼록렌즈(260); 상기 레이저가 상기 필름(110)의 표면에 조사되어 미세홈(111)을 형성하도록 상기 볼록렌즈(260)를 투과한 상기 레이저를 상기 필름(110)의 표면으로 굴절시키는 레이저반사판(270);을 포함하는 것을 특징으로 한다.The apparatus for producing an air-permeable film using a UV laser according to the present invention comprises a
본 발명에 있어서, 상기 레이저 변조기(250)는 일정간격 이격되어 복수개로 구비되되, 상기 레이저 변조기(250)와 상기 파장판(240) 사이에는 상기 레이저 발진 유닛으로부터 조사되는 레이저의 일부가 상기 복수개의 레이저 변조기(250) 중 어느 하나의 레이저 변조기(250)로 조사되도록 투과되고 일부는 반사시켜 상기 레이저를 적어도 하나 이상으로 분할하는 분할렌즈(280)와 상기 분할렌즈(280)로부터 반사된 레이저가 상기 복수개의 레이저 변조기(250) 중 다른 레이저 변조기(250)로 조사되도록 반사된 레이저를 상기 다른 레이저 변조기(250)로 반사시키는 반사판(290)이 형성되는 것을 특징으로 한다.A plurality of
상기 레이저 변조기(250)는 분할된 상기 레이저가 상기 필름(110)의 이송방향으로 조사되도록 상하방향으로 세워지고, 상기 레이저 변조기(250)의 하단에는 상기 레이저 변조기(250)로부터 출사되는 레이저가 상기 필름(110)의 좌우 방향으로 조사되도록 상기 레이저 변조기(250)를 회전시키는 구동모터(251)가 구비되는 것을 특징으로 한다.The
상기 볼록렌즈(260)는 상기 레이저 변조기(250)로부터 출사되는 레이저의 이동방향의 정확성을 향상시키기 위해 복수개의 볼록렌즈(260)가 이웃하여 배치되는 것을 특징으로 한다.A plurality of
본 발명에 있어서, 상기 레이저반사판(270)은 레이저를 반사할 수 있는 오목거울로 형성되되, 상기 오목거울로 형성된 레이저반사판(270)은 상기 볼록렌즈(260)의 표면 형상과 동일한 곡률반경을 갖는 오목한 형상으로 형성되어 상기 레이저를 반사하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the
본 발명에 있어서, 상기 레이저 변조기(250)는 투과되는 레이저를 분할하며 반사시키기 위해 일정한 파장이 있는 음파(sound wave)에 의해 상기 레이저가 분할되며 반사되도록 일정한 파장이 있는 음파를 공급하는 공급부(252); 상기 공급부(252)로부터 공급되는 음파의 파장을 조절하여 분할되는 레이저의 수를 조절하는 파장변환부(253); 상기 공급부(251)로부터 공급된 음파가 상기 레이저 변조기(250)의 외부로 방출되는 것을 방지하기 위해 상기 음파를 흡수하는 흡음부(254);를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장지용 필름원단 가공장치.In the present invention, the
본 발명은 음파에 의해 유입된 레이저를 분산시키는 레이저 변조기가 구비되며, 레이저 변조기를 레이저가 통과하여 필름 원단을 가공할 수 있으므로 필름 원단의 표면에 가공되는 미세홈이 다수개 형성될 수 있고, 필름 가공시 적어도 한 장 이상의 필름을 가공할 수 있는 이점이 있다.The present invention is characterized in that a laser modulator for dispersing a laser introduced by a sound wave is provided and a film can be processed by passing a laser through a laser modulator so that a plurality of fine grooves processed on the surface of the film can be formed, There is an advantage that at least one film can be processed during processing.
또한 본 발명은 레이저 변조기의 조작을 통해 형성되는 미세홈의 간격 및 개수를 포장하고자 하는 용도에 맞게 가공할 수 있으며, 레이저가 조사되는 광학장치와 필름의 이송속도를 제어하는 속도제어기 및 위치제어기를 설치하여 생산 가공시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention can process the gap and the number of the fine grooves formed through the operation of the laser modulator according to the purpose of packaging, a speed controller for controlling the feeding speed of the optical device irradiated with the laser, a position controller It is possible to shorten the production processing time.
도 1 은 본 발명의 레이저를 이용한 필름 가공장치를 도시한 사시도.
도 2 는 본 발명의 레이저를 이용한 필름 가공장치 중 광학장치의 내부를 도시한 사시도.
도 3 은 본 발명의 레이저를 이용한 필름 가공장치의 레이저 가공을 설명하기 위한 개략도.
도 4 는 본 발명의 레이저를 이용한 필름 가공장치의 레이저 가공을 설명하기 위한 개략도.
도 5 는 본 발명의 레이저 반사판의 다른 실시예를 나타낸 사시도.
도 6 은 본 발명의 레이저 반사판의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도.
도 7 은 본 발명의 레이저 변조기의 다른 실시예를 나타낸 평면도.
도 8 은 본 발명의 레이저 변조기의 또 다른 실시예를 나타낸 측면도.1 is a perspective view showing a film processing apparatus using a laser according to the present invention;
2 is a perspective view showing the inside of an optical apparatus in a film processing apparatus using a laser according to the present invention.
3 is a schematic view for explaining laser processing of a film processing apparatus using the laser of the present invention.
4 is a schematic view for explaining laser processing of a film processing apparatus using a laser according to the present invention.
5 is a perspective view showing another embodiment of the laser reflector of the present invention.
6 is a perspective view showing still another embodiment of the laser reflector of the present invention.
7 is a plan view showing another embodiment of the laser modulator of the present invention.
8 is a side view showing another embodiment of the laser modulator of the present invention.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1 은 본 발명의 레이저를 이용한 필름 가공장치를 도시한 사시도, 도 2 는 본 발명의 레이저를 이용한 필름 가공장치 중 광학장치의 내부를 도시한 사시도, 도 3 은 본 발명의 레이저를 이용한 필름 가공장치의 레이저 가공을 설명하기 위한 개략도, 도 4 는 본 발명의 레이저를 이용한 필름 가공장치의 레이저 가공을 설명하기 위한 개략도, 도 5 는 본 발명의 레이저 반사판의 다른 실시예를 나타낸 사시도, 도 6 은 본 발명의 레이저 반사판의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도 , 도 7 은 본 발명의 레이저 변조기의 다른 실시예를 나타낸 평면도, 도 8 은 본 발명의 레이저 변조기의 또 다른 실시예를 나타낸 측면도에 관한 것이다.FIG. 1 is a perspective view showing a film processing apparatus using the laser of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing the inside of the optical apparatus among the film processing apparatus using the laser of the present invention, Fig. 5 is a perspective view showing another embodiment of the laser reflector according to the present invention, Fig. 6 is a perspective view showing another embodiment of the laser reflector according to the present invention, Fig. FIG. 7 is a plan view showing another embodiment of the laser modulator according to the present invention, and FIG. 8 is a side view showing another embodiment of the laser modulator according to the present invention.
도 1 을 참조하면 본 발명은 필름(110)이 권취되는 공급롤러(100)를 갖는다. 공급롤러(100)는 좌우측에 공급롤러(100)를 지지하는 제1 지지대(120)에 의해 회전되도록 고정된다. 지지대(120)는 제1 바닥판(130)의 상면에 안착되어 고정된다. 따라서 공급롤러(100)는 제1 바닥판(130)의 상면으로부터 상방향으로 이격되어 위치한다.Referring to FIG. 1, the present invention has a
도 1 을 참조하면 공급롤러(100)에 권취된 필름(110)이 이송되도록 공급롤러(100)에 권취된 필름(110)의 끝단이 권취되는 권취롤러(300)가 형성된다. 권취롤러(300)는 공급롤러(100)와 상호 마주보며 배치될 수 있다. 권취롤러(300)는 공급롤러(100)와 동일하게 좌우측에 제2 지지대(310)가 형성되고, 권취롤러(300)의 좌우측이 제2 지지대(310)에 회전되도록 고정된다. 또한 제2 지지대(310)는 제2 바닥판(320)의 상면에 안착되어 고정된다.Referring to FIG. 1, a take-
도 1 을 참조하면 공급롤러(100)와 권취롤러(300) 사이에는 광학장치(200)가 설치된다. 광학장치(200)는 필름(110)에 레이저를 펄스(Pulse) 조사하여 필름(110)의 표면에 복수개의 미세홈(111)을 가공할 수 있다.Referring to FIG. 1, an
도 2 를 참조하면 광학장치(200)는 레이저가 발진되는 레이저 발진장치(210)가 형성된다. 레이저 발진장치(210)에서 발진되는 레이저는 고반복률 펄스 레이저 또는 UV(Ultraviolet Ray) 레이저가 발진되는 레이저 발진장치(210)로 사용될 수 있다. Referring to FIG. 2, the
도 2 를 참조하면 레이저 발진장치(210)의 전방에는 빔익스펜더(220)가 설치된다. 빔익스펜더(220)는 레이저 발진장치(210)로부터 발진된 레이저가 관통되며,레이저 발진장치(210)로부터 발진되는 레이저의 굵기를 증가시키기 위하여 설치된다. 빔익스펜더(220)의 전방에는 핀홀렌즈(230)가 형성될 수 있다. 핀홀렌즈(230)를 관통되는 레이저는 빔익스펜더(220)를 관통하여 굵기가 증가된 레이저의 파장을 일정하게 유지시킬 수 있다.Referring to FIG. 2, a
도 2 를 참조하면 핀홀렌즈(230)의 전방에는 파장판(240)이 설치된다. 파장판(240)은 핀홀렌즈(230)를 관통한 레이저의 위상속도(Phase velocity)를 변화 시키기 위하여 설치된다. 이와 같이 레이저의 속도의 변화는 파장판(240)의 설계에 의해서 결정된다.Referring to FIG. 2, a
도 2 를 참조하면 파장판(240)을 통과하여 입사되는 레이저를 분할하여 출사하는 레이저 변조기(250)가 구비된다. 레이저 변조기(250)는 입사된 레이저가 출사될 때 출사되는 레이저의 출사각을 변경할 수 있다. 즉 레이저의 출사각이 변경됨으로 인해 레이저가 필름(110)의 좌우 폭방향을 따라 조사될 수 있는 것이다.Referring to FIG. 2, a
한편 도 4 를 참조하면 레이저 변조기(250)와 일정간격 이격되는 볼록렌즈(260)가 설치된다. 볼록렌즈(260)는 레이저 변조기(250)로부터 출사되는 레이저의 출사각이 필름(100)이 권취롤러(300)로 이송되는 방향과 동일한 방향으로 유지하며 조사될 수 있도록 레이저의 진행방향을 변경시키기 위해 설치된다. 이때 볼록렌즈(260)는 필름(110)의 폭방향으로 복수개 형성될 수 있다. 이와 같이 볼록렌즈(260)가 상호 이웃하며 복수개로 구비되면 복수개의 볼록렌즈(261)를 통과하는 레이저가 필름(110)의 이동방향으로 정확하게 조사될 수 있는 이점이 발생한다. 4, a
도 2 를 참조하면 볼록렌즈(260)와 필름(110)의 이동방향으로 일정거리 이격되는 레이저 반사판(270)이 설치된다. 레이저 반사판(270)은 볼록렌즈(260)를 관통한 레이저를 필름(110)의 표면에 수직방향으로 조사시키도록 레이저를 굴절시키기 위하여 설치된다. 따라서, 필름(110)의 표면에 수직방향으로 레이저가 조사되면 필름(110)의 표면에 미세홈(111)이 가공된다. Referring to FIG. 2, a
이때 미세홈(111)은 필름(110)을 관통하지 않는 범위내에서 레이저가 조사된다. 레이저 발진장치(210)에서 레이저의 에너지를 조절할 수 있는 별도의 컨트롤러(미도시)를 설치하면 미세홈(111)이 가공되는 깊이를 조절할 수 있다. 즉, 사용목적에 따라 다른 필름(110)의 두께에 미세홈(111)을 가공할 수 있고, 필름(110)이 두겹 또는 세겹으로 이루어진 경우에도 레이저의 에너지의 강약 조절을 통해 미세홈(111)을 가공할 수 있다.At this time, the laser is irradiated within the range of the
도 3 을 참조하여 레이저가 필름(110)에 조사되어 미세홈(111)이 가공되는 것을 설명한다. 레이저 변조기(250)로부터 출사되는 레이저의 반사각이 크면 볼록렌즈(260)의 P1 지점에 레이저가 조사된다. 이때 볼록렌즈(260)에 의해 레이저는 필름(110)의 이송방향으로 굴절되고 레이저반사판(270)에 의해 레이저가 수직방향으로 굴절되어 필름(110)의 D1 지점에 레이저가 조사된다. 따라서 D1 지점에 레이저가 조사되어 미세홈(111)이 형성된다.Referring to FIG. 3, a description will be given of the laser beam irradiated on the
이와 반대로 도 4 를 참조하면 레이저 변조기(250)로부터 출사되는 레이저의 반사각이 작으면 볼록렌즈(260)의 P2 지점에 레이저가 조사되며, 레이저 변조기(250)로부터 출사되는 레이저의 반사각이 큰 경우와 동일하게 필름(110)의 D2 지점에 레이저가 조사된다.4, when the angle of reflection of the laser beam emitted from the
따라서 레이저 변조기(250)의 출사각의 범위안에서 레이저가 분할되어 출사되면 필름(110)의 D1 지점과 D2 지점 사이에 레이저가 조사됨과 동시에 D1 지점과 D2 지점 사이에는 복수개의 미세홈(111)이 가공된다. Accordingly, when the laser is divided and emitted within the range of the emission angle of the
도 1 을 참조하면 필름(110)의 이송속도를 조절하는 속도제어기(500)가 설치된다. 속도제어기(500)는 권취롤러(300)의 일측에 설치되어 권취롤러(300)의 속도를 제어한다. 속도제어기(500)를 통하여 필름(110)의 이송속도를 빠르게하면 필름(110)의 이송 방향을 따라 필름(110)의 표면에 형성되는 복수개의 미세홈(111) 사이의 간격이 넓어지게 된다. 이와 반대로 필름(110)의 이송속도를 느리게하면 필름(110)의 표면에 형성되는 복수개의 미세홈(111) 사이의 간격이 좁아지게 된다. 따라서 속도제어기(500)를 통하여 필름(110)의 이송속도를 조절하면 동일한 필름(110)의 면적에 미세홈(111)의 개수를 다르게 가공할 수 있어 필름(110)의 공기투과율을 조절할 수 있다.Referring to FIG. 1, a
도 1 을 참조하면 공급롤러(100)와 권취롤러(300) 사이에는 텐션제어기(600)가 설치된다. 텐션제어기(600)는 상하로 이동가능하도록 설치되어 필름(110)의 처짐을 방지한다. 이와 같이 필름(110)의 처짐을 방지하도록 하여 필름(110)에 일정한 텐션이 작용하면 필름(110)이 일정한 이송속도를 유지하며 이동할 수 있는 장점이 발생한다.Referring to FIG. 1, a
또한 텐션제어기(600)가 상하로 이동가능하도록 설치되면, 볼록렌즈(260)를 투과한 레이저가 미세홈(111)을 가공할 때 레이저의 가공 초점거리를 일정하게 유지시켜줄 수 있는 추가적인 이점이 있다.Further, when the
도 5 및 도 6 을 참조하면 레이저반사판(270)은 볼록렌즈(260)와 대응하는 형상으로 형성될 수 있다. 즉 레이저반사판(270)의 형상은 오목거울 또는 복수개의 오목거울이 이웃하여 설치되며, 각각의 오목거울은 볼록렌즈(260)의 곡률반경과 동일한 곡률을 가지도록 형성될 수 있다. 이로 인해 볼록렌즈(260)를 통과한 레이저가 빠른속도로 이송되는 필름(110)에 정확하게 조사되어 미세홈(111)을 가공할 수 있도록 하기 위함이다.5 and 6, the
도 7 을 참조하면 레이저 변조기(250)는 필름(110)의 좌우 폭이 큰 경우 필름(110)의 전체적인 면적을 가공하기 위해 일정간격 이격되며 적어도 하나 이상 바람직하게는 2개인 복수개로 구비될 수 있다. 이때 레이저 변조기(250)와 파장판(240) 사이에는 레이저를 적어도 하나 이상으로 분할하는 분할렌즈(280)가 구비된다. 분할렌즈(280)는 레이저 발진 유닛으로부터 조사되는 레이저의 일부가 복수개의 레이저 변조기(250) 중 어느 하나의 레이저 변조기(250)로 조사되도록 투과되고, 일부는 일측 방향으로 반사시킨다. 이때 반사된 레이저를 복수개의 레이저 변조기(250) 중 레이저가 조사되지 않는 다른 레이저 변조기(250)로 조사시키기 위해 레이저를 레이저가 조사되지 않는 다른 레이저 변조기(250)가 위치한 방향으로 반사시키는 반사판(290)이 추가로 구비될 수 있다.Referring to FIG. 7, the
이처럼 본 발명은 레이저 변조기(250)를 복수개로 구비하고, 분할렌즈(280) 및 반사판(290)을 추가로 구비함으로 인해 필름(110)의 좌우폭에 따른 미세홈(111)의 가공에 제약을 발생시키지 않는 장점이 있다. As described above, according to the present invention, a plurality of
도 8 을 참조하면 레이저 변조기(250)는 분할된 상기 레이저가 상기 필름(110)의 이송방향으로 조사되도록 상하방향으로 세워질 수 있다. 그리고, 레이저 변조기(250)의 하단에는 레이저 변조기(250)를 일정각도 회전시킬 수 있는 구동모터(251)가 추가로 구비될 수 있다. Referring to FIG. 8, the
즉, 레이저 변조기(250)가 세워짐으로 인해 필름(110)의 이송방향으로 다수개의 미세홈(111)이 1차적으로 가공되고, 구동모터(251)에 의해 레이저 변조기(250)가 회전하면서 미세홈(111)이 필름(110)의 좌우 폭방향으로 2차 가공될 수 있는 것이다. 따라서, 미세홈(111)을 가공할 수 있는 면적이 증가하게 되므로 필름(110)의 가공시간을 단축시킬 수 있는 장점이 발생한다. That is, since the
도 2 및 도 5 내지 도 6 을 참조하면 레이저 변조기(250)는 공급부(252), 파장변환부(253) 및 흠음부(254)를 포함하는 AOM(Acousto-optic modulator)으로 구비될 수 있다. 먼저 공급부(252)는 투과되는 레이저를 분할하며 반사시키기 위해 일정한 파장이 있는 음파(sound wave)를 공급한다. 음파의 파장에 레이저가 반사되며 출사되는 레이저의 각도가 변경되고, 동시에 레이저가 분할 될 수 있는 것이다. 2 and 5 to 6, the
파장변환부(253)는 공급부(252)로부터 공급되는 음파의 파장을 조절하여, 출사되는 레이저의 반사각을 조절하고, 레이저의 분할되는 수를 조절할 수 있다. 따라서, 미세홈(111)의 가공 개수 간격 등을 조절할 수 있다. The
흡음부(254)는 공급부(251)로부터 공급된 음파가 레이저 변조기(250)의 외부로 방출되는 것을 방지하기 위해 공급된 음파를 흡수하기 위해 형성된다. The
한편 파장변환부(254), 구동모터(251) 텐션제어기(600) 및 위치제어기(400)를 일괄적으로 제어할 수 있는 별도의 제어유닛이 구비되는 것이 바람직하다. It is preferable that a separate control unit capable of collectively controlling the
이와 같은 구성에 의한 본 발명은 미세홈(111)의 간격 개수 등을 간편하게 조절할 수 있으며, 필름 가공시 적어도 한 장 이상의 필름을 가공할 수 있는 이점 및 미세홈(111)의 가공면적을 조절할 수 있어 제조 공정시간을 단축시킬 수 있는 이점이 있다. The present invention according to the present invention can easily adjust the number of intervals of the
100 : 권취롤러 110 : 필름
200 : 광학장치 210 : 레이저 발진유닛
220 : 빔익스펜더 230 : 핀홀렌즈
240 : 파장판 250 : 레이저 변조기
251 : 구동모터 252 : 공급부
253 : 파장변환부 254 : 흡음부
260 : 볼록렌즈 270 : 레이저반사판
280 : 분할렌즈 290 : 반사판
300 : 권취롤러100: take-up roller 110: film
200: optical device 210: laser oscillation unit
220: beam expander 230: pinhole lens
240: wave plate 250: laser modulator
251: driving motor 252:
253
260: convex lens 270: laser reflector
280: split lens 290: reflector
300: take-up roller
Claims (6)
상기 공급롤러(100)로부터 이송된 상기 필름(110)의 표면에 복수개의 미세홈(111)을 가공하도록 상기 필름(110)에 레이저를 펄스(pulse) 조사하는 광학장치(200);
상기 광학장치(200)를 통하여 가공된 상기 필름(110)이 권취되는 권취롤러(300);를 포함하되,
상기 광학장치(200)는
UV(Ultraviolet Ray) 레이저가 발진되는 레이저 발진유닛(210);
상기 발진되는 레이저의 굵기를 증가시키도록 상기 레이저 발진장치(210)의 전방에 형성되는 빔익스펜더(220);
상기 빔익스펜더(220)로부터 전달된 상기 레이저의 파장을 일정하게 유지시킬 수 있도록 상기 빔익스펜더(220)의 전방에 형성되는 핀홀렌즈(230);
상기 핀홀렌즈(230)로부터 전달되는 상기 레이저의 위상속도를 조절하기 위해 상기 핀홀렌즈(230)의 전방에 설치되는 파장판(240);
상기 파장판(240)을 통과한 레이저를 전달받아 레이저를 분할하되, 분할된 상기 레이저가 상기 필름(110)의 이송방향으로 다수개 조사되어 상기 미세홈(111)을 가공할 수 있는 면적을 증가시키도록 상하방향으로 세워지는 레이저 변조기(250);
상기 레이저 변조기(250)가 회전하면서 상기 미세홈(111)이 상기 필름(110)의 좌우 폭방향으로 2차 가공되어 상기 필름(110)의 가공시간을 단축 시키도록 상기 레이저 변조기(250)의 하단에 형성되며 상기 레이저 변조기(150)를 일정각도 회전시키는 구동모터(251);
상기 레이저 변조기와 일정간격 이격 설치되며, 상기 레이저의 진행 방향이 상기 필름(110)이 이송되는 방향과 평행을 이루는 방향으로 조사되도록 상기 레이저 변조기(250)로부터 출사되는 레이저가 통과하는 볼록렌즈(260);
상기 레이저가 상기 필름(110)의 표면에 조사되어 미세홈(111)을 형성하도록 상기 볼록렌즈(260)를 투과한 상기 레이저를 상기 필름(110)의 표면으로 굴절시키는 레이저반사판(270); 을 포함하고,
상기 레이저 변조기(250)는
투과되는 레이저를 분할하며 반사시키기 위해 일정한 파장이 있는 음파(sound wave)에 의해 상기 레이저가 분할되며 반사되도록 일정한 파장이 있는 음파를 공급하는 공급부(252);
상기 공급부(252)로부터 공급되는 음파의 파장을 조절하여 출사되는 레이저의 반사각을 조절하고, 상기 미세홈(111)의 가공 개수, 간격을 조절하도록 레이저의 분할되는 수를 조절하는 파장변환부(253);
상기 공급부(252)로부터 공급된 음파가 상기 레이저 변조기(250)의 외부로 방출되는 것을 방지하기 위해 상기 음파를 흡수하는 흡음부(254);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 UV 레이저를 이용한 통기성 필름 제조 장치A feed roller 100 on which the film 110 is wound;
An optical device 200 for irradiating the film 110 with a laser pulse to process a plurality of fine grooves 111 on the surface of the film 110 fed from the feeding roller 100;
And a winding roller (300) around which the film (110) processed through the optical device (200) is wound,
The optical device 200 includes:
A laser oscillation unit 210 in which an ultraviolet (UV) laser is oscillated;
A beam expander 220 formed in front of the laser oscillator 210 to increase the thickness of the oscillated laser;
A pinhole lens 230 formed in front of the beam expander 220 so as to maintain a constant wavelength of the laser transmitted from the beam expander 220;
A wavelength plate 240 installed in front of the pinhole lens 230 to adjust the phase velocity of the laser transmitted from the pinhole lens 230;
The laser beam is transmitted through the wave plate 240 to divide the laser beam, and the divided laser beams are irradiated in a plurality of directions in the transport direction of the film 110 to increase the area of processing the fine grooves 111 A laser modulator 250 rising up and down in order to cause the laser beam to propagate;
The laser modulator 250 is rotated so that the fine grooves 111 are secondarily processed in the left and right width directions of the film 110 to shorten the processing time of the film 110, A driving motor 251 formed at the laser module 150 for rotating the laser modulator 150 at a predetermined angle;
A convex lens 260 passing through the laser beam emitted from the laser modulator 250 such that the laser beam is irradiated in a direction parallel to a direction in which the film 110 is conveyed, );
A laser reflector 270 for refracting the laser transmitted through the convex lens 260 to the surface of the film 110 so that the laser is irradiated on the surface of the film 110 to form fine grooves 111; / RTI >
The laser modulator 250
A supply part 252 for supplying a sound wave having a predetermined wavelength so that the laser is divided and reflected by a sound wave having a constant wavelength to split and reflect the transmitted laser;
A wavelength conversion unit 253 that adjusts the wavelength of the sound wave supplied from the supply unit 252 to adjust the reflection angle of the emitted laser beam and adjusts the number of divided laser beams to adjust the number and interval of the fine grooves 111, );
A sound absorbing part 254 for absorbing the sound wave to prevent sound waves supplied from the supply part 252 from being emitted to the outside of the laser modulator 250;
Wherein the UV laser-based breathable film manufacturing apparatus
상기 레이저 변조기(250)는 일정간격 이격되어 복수개로 구비되되,
상기 레이저 변조기(250)와 상기 파장판(240) 사이에는
상기 레이저 발진 유닛으로부터 조사되는 레이저의 일부가 상기 복수개의 레이저 변조기(250) 중 어느 하나의 레이저 변조기(250)로 조사되도록 투과되고 일부는 반사시켜 상기 레이저를 적어도 하나 이상으로 분할하는 분할렌즈(280)와
상기 분할렌즈(280)로부터 반사된 레이저가 상기 복수개의 레이저 변조기(250) 중 다른 레이저 변조기(250)로 조사되도록 반사된 레이저를 상기 다른 레이저 변조기(250)로 반사시키는 반사판(290)이 형성되는 것을 특징으로 하는 UV 레이저를 이용한 통기성 필름 제조 장치The method according to claim 1,
The laser modulators 250 are spaced apart from each other by a predetermined distance,
Between the laser modulator 250 and the wave plate 240,
A splitting lens 280 for splitting a part of the laser beam irradiated from the laser oscillating unit into at least one laser beam to be transmitted to one laser modulator 250 of the plurality of laser modulators 250, )Wow
A reflection plate 290 is formed which reflects the laser beam reflected by the split lens 280 to another laser modulator 250 of the plurality of laser modulators 250 to the other laser modulator 250 Wherein the UV laser is used to produce an air-permeable film.
상기 볼록렌즈(260)는 상기 레이저 변조기(250)로부터 출사되는 레이저의 이동방향의 정확성을 향상시키기 위해 복수개의 볼록렌즈(260)가 이웃하여 배치되는 것을 특징으로 하는 UV 레이저를 이용한 통기성 필름 제조 장치The method according to claim 1,
The convex lens 260 is disposed adjacent to the convex lenses 260 in order to improve the accuracy of the moving direction of the laser beam emitted from the laser modulator 250. [
상기 레이저반사판(270)은 레이저를 반사할 수 있는 오목거울로 형성되되, 상기 오목거울로 형성된 레이저반사판(270)은 상기 볼록렌즈(260)의 표면 형상과 동일한 곡률반경을 갖는 오목한 형상으로 형성되어 상기 레이저를 반사하는 것을 특징으로 하는 UV 레이저를 이용한 통기성 필름 제조 장치The method according to claim 1 or 4,
The laser reflection plate 270 is formed of a concave mirror capable of reflecting a laser beam, and the laser reflection plate 270 formed of the concave mirror is formed in a concave shape having the same radius of curvature as the surface shape of the convex lens 260 Wherein the UV laser is used to reflect the laser beam.
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