KR100507502B1

KR100507502B1 - 수압전사 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR100507502B1
Application number: KR10-2003-0062142A
Authority: KR
Inventors: 김민수
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-09-05
Filing date: 2003-09-05
Publication date: 2005-08-17
Also published as: KR20050024908A

Abstract

전사용제의 분사를 포함하는 수압전사의 전 공정을 다수개의 롤러를 통하여 자동으로 이루며, 전사필름의 스크랩 발생량을 최소화하도록;

롤 상태의 전사필름을 거치하여 진행방향으로 안내하는 안내공정과; 상기 안내공정으로부터 안내된 전사필름의 패턴층에 열을 가하여 패터층의 활성제인 전사용제가 잘 용해되도록 하는 가열공정과; 상기 가열공정으로부터 안내된 전사필름 표면의 진동발생을 방지함과 동시에 진동을 흡수하여 전사필름의 변형을 방지하는 진동흡수공정과; 상기 진동흡수공정으로부터 안내된 전사필름의 패턴층에 전사용제를 도포하는 용제도포공정과; 상기 용제도포공정으로부터 패턴층에 전사용제가 도포된 전사필름을 전사수조로 안내하여 수용액상에 띄우는 전사전공정과; 상기 전사수조의 상부를 지나는 레일을 통하여 피전사물을 수용액에 침강시켜 상기 전사필름의 패턴층을 피전사물에 전사하는 전사공정을 포함하도록 수압전사 시스템과 수압전사방법을 제공한다.

Description

수압전사 시스템 및 그 방법{A DECALCOMANIA SYSTEM USING WATER PRESSURE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 수압전사 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 전사용제의 분사를 포함하는 수압전사의 전 공정을 다수개의 롤러를 통하여 자동으로 이루며, 전사필름의 스크랩 발생량을 최소화하는 수압전사 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 수압전사공법은 3차원 형상에 쉽게 표면처리를 할 수 있으며, 전사필름을 물에 녹여 물의 유연한 성질을 이용하여 피도체에 무늬를 전사하는 공법으로, 도 5에서 도시한 바와 같이, 수용액(W)이 저장된 수조(101)를 준비한 후, 그 수용액(W)의 수면상에 전사필름(103)(Transfer Printing film)을 띄운 상태에서 전사용제(T)를 분사하여 패턴(문양)층(P)을 활성화시킴으로써 필름의 점착성을 부여한 후, 상기 전사필름(103))의 상부로부터 피전사물(105)을 침강시킴으로써 수압에 의해 상기 피전사물(105)의 표면에 소정의 패턴층(P)을 전사하는 방법이다.

상기 전사필름(103)은 25 내지 30μm 정도의 두께를 갖는 폴리비닐알콜층 (PVA)(통상적으로, "PVA필름"이라 함)의 한쪽 표면에 인쇄용 잉크를 사용하여 소정의 패턴층(P)을 형성한 것으로, 상기 패턴층(P)은 대략 3 내지 5μm 이하의 두께를 이루며, 상기 폴리비닐알콜층(PVA)은 수용액(W)에 의해 활발히 용해되는 특성을 갖는다.

그러나 상기와 같이 일반적인 수압전사공법은 모든 공정, 특히 유해성의 전사용제 분사작업이 작업자에 의해 수작업으로 이루어져 왔으며, 전사필름(103)을 규격에 맞게 절단하여 사용함에 따른 스크랩의 발생량이 많다는 등의 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 전사용제의 분사를 포함하는 수압전사의 전 공정을 다수개의 롤러를 통하여 자동으로 이루며, 전사필름의 스크랩 발생량을 최소화하는 수압전사 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위하여 본 발명에 따른 수압전사 시스템 은 전사을 위한 수용액을 저장하는 전사수조와; 전사필름의 패턴층을 활성화시키기 위한 전사용제를 저장하는 전사용제 수조와; 상기 전사수조와 전사용제수조 사이의 상기 전사수조 일측방에서부터, 롤 상태의 전사필름을 거치하는 전사필름 거치대와; 상기 전사필름 거치대의 일측방 하부에 설치 프레임을 통하여 장착되어 상기 전사필름을 안내하는 제1안내수단과; 상기 제1안내수단의 일측방으로 동일한 높이에 설치 프레임을 통하여 장착되어 상기 전사필름을 안내하는 제2안내수단과; 상기 제2안내수단의 일측방 상부에 설치 프레임을 통하여 장착되며, 상기 전사필름을 안내함과 동시에 전사필름의 패턴층을 가열하는 가열안내수단과; 상기 가열안내수단의 일측방 하부에서 상기 제2안내수단과 동일한 높이에 설치 프레임을 통하여 장착되어 상기 가열안내수단으로 안내되어오는 전사필름의 진동을 흡수하여 안내하는 진동흡수안내수단과; 상기 전사용제수조에 회전가능하게 장착되어 전사용제수조 내부의 전사용제를 상기 전사필름의 패턴층에 도포하는 용제도포수단과; 상기 전사용제수조의 상부 일측에 설치 프레임을 통하여 장착되어 상기 용제도포수단에 대응하여 전사필름을 안내하는 제3안내수단과; 상기 제3안내수단의 상부에 설치 프레임을 통하여 장착되어 상기 전사필름을 안내하는 제4안내수단과; 상기 제4안내수단의 타측방으로 상기 전사수조의 상부 일측에 대응하여 설치 프레임을 통하여 장착되어 상기 전사필름을 전사주조로 안내하는 제5안내수단과; 상기 전사수조의 상부를 지나며, 전사수조에 대응하여 피전사물을 전사수조로 안내하는 레일안내수단을 포함한다.

상기한 수압전사 시스템을 이용한 수압전사방법은 롤 상태의 전사필름을 거치하여 진행방향으로 안내하는 안내공정과; 상기 안내공정으로부터 안내된 전사필름의 패턴층에 열을 가하여 패터층의 활성제인 전사용제가 잘 용해되도록 하는 가열공정과; 상기 가열공정으로부터 안내된 전사필름 표면의 진동발생을 방지함과 동시에 진동을 흡수하여 전사필름의 변형을 방지하는 진동흡수공정과; 상기 진동흡수공정으로부터 안내된 전사필름의 패턴층에 전사용제를 도포하는 용제도포공정과; 상기 용제도포공정으로부터 패턴층에 전사용제가 도포된 전사필름을 전사수조로 안내하여 수용액상에 띄우는 전사전공정과; 상기 전사수조의 상부를 지나는 레일을 통하여 피전사물을 수용액에 침강시켜 상기 전사필름의 패턴층을 피전사물에 전사하는 전사공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수압전사 시스템의 구성도이고, 도 2와 도 3은 도 1의 A-A 선에 따른 단면도로써, 본 발명의 실시예에 따른 수압전사 시스템의 구성을 살펴보면, 먼저, 전사을 위한 수용액(W)을 저장하는 전사수조(1)가 작업실 일측에 구비되고, 이 전사수조(1) 내에 수용액(W)은 계속적으로 공급되어 외측 상부를 통하여 흘러나가도록 구성한다.

상기 작업실의 타측에는 패턴층(P)과 폴리비닐알콜층(PVA)으로 구성된 전사필름(3)의 패턴층(P)을 활성화시키기 위한 전사용제(T)를 저장하는 전사용제수조(5)가 구비된다.

그리고 상기 전사수조(1)와 전사용제수조(5) 사이에는 상기 전사수조(1) 일측방에서부터, 먼저, 롤 상태의 전사필름(3)을 거치하는 전사필름 거치대(11)가 구비되고, 상기 전사필름 거치대(11)의 일측방 하부에는 설치 프레임(F)을 통하여 상기 전사필름(3)을 안내하는 제1안내수단(G1)이 장착되며, 상기 제1안내수단(G1)의 일측방으로는 동일한 높이에 설치 프레임(F)을 통하여 상기 전사필름(3)을 안내하는 제2안내수단(G2)이 구비된다.

상기 제1안내수단(G1)은, 도 2에서 도시한 바와 같이, 설치 프레임(F) 상에 회전 가능하게 제1안내롤러(R1)가 장착되고, 상기 설치 프레임(F) 상의 일측에는 제1구동모터(M1)가 그 회전축을 상기 제1안내롤러(R1)의 회전 중심에 연결되어 제1안내롤러(R1)를 회전구동시키도록 구성되고, 상기 제2안내수단(G2)은 설치 프레임(F) 상에 회전 가능하게 장착되는 제2안내롤러(R2)로만 이루어진다.

그리고 상기 제2안내수단(G2)의 일측방 상부에는 설치 프레임(F)을 통하여 상기 전사필름(3)을 안내함과 동시에 전사필름(3)의 패턴층(P)을 가열하도록 가열안내수단(HG)이 구성되는데, 상기 가열안내수단(HG)은 표면이 가열동판으로 형성되는 동판롤러(HR)가 설치 프레임(F) 상에 회전 가능하게 장착되며, 상기 설치 프레임(F) 상의 일측에는 제2구동모터(M2)가 장착되어 그 회전축이 상기 동판롤러(HR)의 회전 중심에 연결되어 동판롤러(HR)를 회전구동시키도록 구성된다.

또한, 상기 가열안내수단(HG)의 일측방 하부에는 상기 제2안내수단(G2)과 동일한 높이에 설치 프레임(F)을 통하여 진동흡수안내수단(VG)이 장착되어 상기 가열안내수단(HG)으로 안내되어오는 전사필름(3)의 진동을 흡수하여 안내하게 되는데, 이 진동흡수안내수단(VG)은 설치 프레임(F) 상에 회전 가능하게 장착되며, 그 재질이 고무소재로 형성되는 고무안내롤러(VR)로 이루어진다.

상기 전사용제수조(5)에는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 용제도포수단(SG)이 회전가능하게 장착되어 전사용제수조(5) 내부의 전사용제(T)를 상기 전사필름(3)의 패턴층(P)에 도포하게 되는데, 상기 용제도포수단(SG)은 상기 전사용제수조(5)의 양측으로 회전 가능하게 장착되어 그 표면에는 용제도포를 위한 도포용 모가 형성되는 용제도포롤러(SR)로 이루어진다.

그리고 상기 전사용제수조(5)의 상부 일측에는 설치 프레임(F)을 통하여 제3안내수단(G3)이 장착되어 상기 용제도포수단(SG)에 대응하여 전사필름(3)을 안내하게 되는데, 상기 제3안내수단(G3)은 설치 프레임(F) 상에 회전 가능하게 제3안내롤러(R3)가 장착되고, 상기 설치 프레임(F) 상의 일측에는 제3구동모터(M3)가 장착되어 그 회전축이 상기 제3안내롤러(R3)의 회전 중심에 연결되어 제3안내롤러(R3)를 회전구동시키도록 구성된다.

상기 제3안내수단(G3)의 상부에는 설치 프레임(F)을 통하여 상기 전사필름(3)을 안내하는 제4안내수단(G4)이 장착되는데, 상기 제4안내수단(G4)은 설치 프레임(F) 상에 회전 가능하게 제4안내롤러(R4)가 장착되고, 상기 설치 프레임(F) 상의 일측에는 제4구동모터(M4)가 장착되어 그 회전축이 상기 제4안내롤러(R4)의 회전 중심에 연결되어 제4안내롤러(R4)를 회전구동시키도록 구성된다.

또한, 상기 제4안내수단(G4)의 타측방으로는 상기 전사수조(1)의 상부 일측에 대응하여 설치 프레임(F)을 통하여 제5안내수단(G5)이 장착되어 상기 전사필름(3)을 전사주조로 안내하게 되는데, 상기 제5안내수단(G5)도 설치 프레임(F) 상에 회전 가능하게 제5안내롤러(R5)가 장착되고, 상기 설치 프레임(F) 상의 일측에는 제5구동모터(M5)이 장착되어 그 회전축이 상기 제5안내롤러(R5)의 회전 중심에 연결되어 제5안내롤러(R5)를 회전구동시키도록 구성된다.

그리고 상기 전사수조(1)의 상부에는 레일안내수단(20)이 지나도록 구성되어 전사수조(1)에 대응하여 피전사물(10)을 전사수조(1)로 안내하게 되는데, 상기 레인안내수단(G)은 상기 전사수조(1)의 상부를 지나며, 전사수조(1)에 대응하여 피전사물(10)이 하강후 다시 상승하도록 피전사물(10)을 전사수조(1)로 안내하는 컨베이어 레일(21)과 상기 피전사물(10)을 고정한 상태로 상기 컨베이어 레일(21)에 설치되어 이동하는 롤러유닛(23)으로 이루어진다.

따라서 상기한 바와 같은 구성은 갖는 수압전사 시스템을 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 수압전사방법을, 도 4을 통하여 설명하면, 먼저, 상기 롤 상태의 전사필름(3)을 전사필름 거치대(11)에 걸어서, 상기 제1안내수단(G1)의 제1안내롤러(R1)와 제2안내수단(G2)의 제2안내롤러(R2)를 통하여 가열안내수단(HG)으로 안내 공급하게 된다.(S10)

상기에서, 가열안내수단(HG)으로 안내된 전사필름(3)은 그 패턴층(P)이 가열안내수단(HG)의 동판롤러(HR)에 접촉된 상태로 열이 가해져 패터층(P)의 활성제인 전사용제(T)가 잘 용해되도록 적정온도로 가열된다.(S20)

이와 같이, 동판롤러(HR)에 의해 가열된 전사필름(3)은 진동흡수안내수단(VG)인 고무안내롤러(VR)로 안내되어 그 표면의 진동발생을 방지함과, 동시에 진동을 흡수하여 전사필름(3)의 변형을 방지하게 된다.(S30)

계속해서, 상기 전사필름(3)은 고무안내롤러(VR)로부터 용제도포롤러(SR)와 제3안내수단(G3)의 제3안내롤러(R3) 사이로 진행하게 되는데, 이 때, 상기 용제도포롤러(SR)는 전사용제수조(5)에 저장된 전사용제(T)를 표면에 묻혀 상기 전사필름(3)의 패턴층(P)에 전사용제(T)를 도포하게 된다.(S40)

이와 같이, 패턴층(P)에 전사용제(T)가 도포된 전사필름(3)은 제4안내수단(G4)의 제4안내롤러(R4)와 제5안내수단(G5)의 제5안내롤러(R5)에 의해 전사수조(1)로 안내되어 전사수조(1) 내부의 수용액(W)상에 띄워지게 된다.(S50)

이러한 전사필름(3)이 전사수조(1)로 공급되는 과정에 연동하여 상기 전사수조(1)의 상부를 지나는 컨베이어 레일(21)을 따라 피전사물(10)이 수용액(W)에 침강되어 상기 전사필름(3)의 패턴층(P)이 피전사물(10)로 전사되는데, 이 때, 상기 패턴층(P)은 도포된 전사용제(T)와 함께, 피전사물(10)에 반응하여 그 표면에 완전 밀착되는 것이다.(S60)

이러한 수압전사공정 이후에는 일반적인 세척, 건조, 보호막 코팅 등의 종래 과정을 통하여 완성품을 생산하게 된다.(S70)

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 수압전사 시스템 및 그 방법에 의하면, 전사용제의 분사를 포함하는 수압전사의 전 공정을 다수개의 안내롤러와 가열 및 고무롤러를 통하여 자동으로 진행하여 유해성의 전사용제에 의한 작업자의 건강을 보호하며, 수작업에 의한 안전사고를 방지하고, 전사필름을 절단하여 사용하지 않도록 함으로써 전사필름의 스크랩 발생량을 최소화하는 등의 효과가 있다.,

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수압전사 시스템의 구성도이다.

도 2는 도 1의 A-A 선에 따른 단면도이다.

도 3은 도 1의 B-B 선에 따른 단면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수압전사방법의 공정도이다.

도 5는 일반적인 수압전사공법의 공정도이다.

Claims

전사을 위한 수용액을 저장하는 전사수조와;

전사필름의 패턴층을 활성화시키기 위한 전사용제를 저장하는 전사용제 수조와;

상기 전사수조와 전사용제수조 사이의 상기 전사수조 일측방에서부터,

롤 상태의 전사필름을 거치하는 전사필름 거치대와;

상기 전사필름 거치대의 일측방 하부에 설치 프레임을 통하여 장착되어 상기 전사필름을 안내하는 제1안내수단과;

상기 제1안내수단의 일측방으로 동일한 높이에 설치 프레임을 통하여 장착되어 상기 전사필름을 안내하는 제2안내수단과;

상기 제2안내수단의 일측방 상부에 설치 프레임을 통하여 장착되며, 상기 전사필름을 안내함과 동시에 전사필름의 패턴층을 가열하는 가열안내수단과;

상기 가열안내수단의 일측방 하부에서 상기 제2안내수단과 동일한 높이에 설치 프레임을 통하여 장착되어 상기 가열안내수단으로 안내되어오는 전사필름의 진동을 흡수하여 안내하는 진동흡수안내수단과;

상기 전사용제수조에 회전가능하게 장착되어 전사용제수조 내부의 전사용제를 상기 전사필름의 패턴층에 도포하는 용제도포수단과;

상기 전사용제수조의 상부 일측에 설치 프레임을 통하여 장착되어 상기 용제도포수단에 대응하여 전사필름을 안내하는 제3안내수단과;

상기 제3안내수단의 상부에 설치 프레임을 통하여 장착되어 상기 전사필름을 안내하는 제4안내수단과;

상기 제4안내수단의 타측방으로 상기 전사수조의 상부 일측에 대응하여 설치 프레임을 통하여 장착되어 상기 전사필름을 전사주조로 안내하는 제5안내수단과;

상기 전사수조의 상부를 지나며, 전사수조에 대응하여 피전사물을 전사수조로 안내하는 레일안내수단;

을 포함하는 수압전사 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 제1안내수단은

설치 프레임 상에 회전 가능하게 장착되는 제1안내롤러와;

상기 설치 프레임 상의 일측에 장착되어 그 회전축이 상기 제1안내롤러의 회전 중심에 연결되어 제1안내롤러를 회전구동시키는 제1구동모터;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수압전사 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 제2안내수단은

설치 프레임 상에 회전 가능하게 장착되는 제2안내롤러로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수압전사 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 가열안내수단은

설치 프레임 상에 회전 가능하게 장착되며, 그 표면은 가열동판으로 형성되는 동판롤러와;

상기 설치 프레임 상의 일측에 장착되어 그 회전축이 상기 동판롤러의 회전 중심에 연결되어 동판롤러를 회전구동시키는 제2구동모터;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수압전사 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 진동흡수안내수단은

설치 프레임 상에 회전 가능하게 장착되며, 그 재질이 고무소재로 형성되는 고무안내롤러로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수압전사 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 용제도포수단은

상기 전사용제수조의 양측으로 회전 가능하게 장착되며, 그 표면에는 용제도포를 위한 도포용 모가 형성되는 용제도포롤러로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수압전사 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 제3안내수단은

설치 프레임 상에 회전 가능하게 장착되는 제3안내롤러와;

상기 설치 프레임 상의 일측에 장착되어 그 회전축이 상기 제3안내롤러의 회전 중심에 연결되어 제3안내롤러를 회전구동시키는 제3구동모터;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수압전사 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 제4안내수단은

설치 프레임 상에 회전 가능하게 장착되는 제4안내롤러와;

상기 설치 프레임 상의 일측에 장착되어 그 회전축이 상기 제4안내롤러의 회전 중심에 연결되어 제4안내롤러를 회전구동시키는 제4구동모터;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수압전사 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 제5안내수단은

설치 프레임 상에 회전 가능하게 장착되는 제5안내롤러와;

상기 설치 프레임 상의 일측에 장착되어 그 회전축이 상기 제5안내롤러의 회전 중심에 연결되어 제5안내롤러를 회전구동시키는 제5구동모터;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수압전사 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 레일안내수단은

전사수조의 상부를 지나며, 전사수조에 대응하여 피전사물이 하강후 상승하도록 피전사물을 전사수조로 안내하는 컨베이어 레일과;

상기 피전사물을 고정한 상태로 상기 컨베이어 레일에 설치되어 이동하는 롤러유닛;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수압전사 시스템.
롤 상태의 전사필름을 거치하여 진행방향으로 안내하는 안내공정과;

상기 안내공정으로부터 안내된 전사필름의 패턴층에 열을 가하여 패터층의 활성제인 전사용제가 잘 용해되도록 하는 가열공정과;

상기 가열공정으로부터 안내된 전사필름 표면의 진동발생을 방지함과 동시에 진동을 흡수하여 전사필름의 변형을 방지하는 진동흡수공정과;

상기 진동흡수공정으로부터 안내된 전사필름의 패턴층에 전사용제를 도포하는 용제도포공정과;

상기 용제도포공정으로부터 패턴층에 전사용제가 도포된 전사필름을 전사수조로 안내하여 수용액상에 띄우는 전사전공정과;

상기 전사수조의 상부를 지나는 레일을 따라 피전사물을 수용액에 침강시켜 상기 전사필름의 패턴층을 피전사물에 전사하는 전사공정;

을 포함하는 것을 특징으로 하는 수압전사방법.