KR100947934B1 - 소용기 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소용기 제조방법에 관한 것으로서, 특히 공기 차단 밀봉상태를 용이하게 형성하고 신속 정확하게 소용기를 생산할 수 있는 소용기 제조공정에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 소용기 제조방법은 a) 2 이상의 플라스틱 층이 합지된 원자재층과 라벨층을 결합시켜서 소용기의 덮개부를 형성하는 복합 레이어를 성형하는 단계, b) 상기 a) 단계에서 성형된 상기 복합 레이어의 양면을 커팅하여 개구부와 절단라인을 포함한 절단부를 형성하는 단계, c) 상기 b) 단계를 통하여 절단부가 형성된 상기 복합레이어와 상기 소용기의 트레이부를 형성하는 필름층의 일부면을 3단계에 걸쳐서 열융착하는 단계, d) 상기 c) 단계가 진행되는 동안 상기 복합레이어와 상기 필름층 사이에 형성된 저장부에 내용물을 충진하는 단계, e) 상기 c) 단계에서 열융착된 상기 복합레이어와 상기 필름층의 접합부를 실링하는 단계, f) 상기 e) 단계에서 실링된 상기 복합레이어와 상기 필름층의 접합부를 펀칭하여 각각 분리시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
복합레이어, 커팅, 열융착, 충진, 조절, 실링, 펀칭

Description

소용기 제조방법{A Vessel Manufacturing Method}
본 발명은 소용기 제조방법에 관한 것으로서, 특히 사용자가 설정한 규격에 맞게 신속 정확하게 소용기를 제조할 수 있고 소용기 내의 공기 차단 밀봉상태를 용이하게 형성할 수 있으며 소용기를 쉽게 절단할 수 있도록 절단부를 구비할 수 있는 소용기 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 액체, 젤, 콜로이드와 같은 물질들을 수용하는 포장용기로는 유리병, 종이용기, 금속관 등이 사용되고, 이들 포장용기에 소정량의 물질이 충전, 밀폐되어 유통되고 있다.
이중, 유리병은 충격에 약하여 깨지기 쉬우므로 자동판매기나 충격이 가해질 수 있는 장소에서는 사용되기에 적합하지 않다,. 또한 종이 용기는 충격을 받아도 깨지거나 손상될 염려는 없으나 유연성이 크므로 개봉시에 변형되면 종이 용기에 수용된 물질이 출구로부터 쏟아져버린다.
금속관은 충격에 강하고 변형이 될 염려는 적으나, 폐기된 빈 관을 찌부러뜨 리는 것이 곤란할 뿐만 아니라, 재료에 따라 분별하여 회수할 필요가 있으므로 회수작업이 번거롭다. 또 이러한 금속관을 경량화하는데에 한계가 있으며 유통 비용이 높아지게 된다.
최근에는 유리병, 종이용기, 금속관 등을 대체하기 위한 포장용기들이 개발되고 있다. 특히 고체상, 액체상 또는 분말상 등의 여러 상태의 음식물을 이송하거나, 일회용 물질을 수용하기 위하여 연구 개발되고 있다.
이 중 대표적인 것이 기밀 밀봉 포장용기이다. 수용하고자 하는 물질에 따라 포장용기의 크기 및 포장용기의 재질을 변화시킬 수 있으나 일반적으로 1회 사용될 분량만큼의 향수, 세척제, 방향제 또는 살충제를 수용하기 위해 이용된다.
이러한 포장용기는 생산비용이 비싸고 보통 사이즈가 크며 내용물을 추출할 때 한쪽 끝을 찢어내어 분출구를 형성시키게 되면 내용물의 점도에 따라 추출 가능한 양이 불규칙하여 사용상 불편함을 초래하기 쉽다.
이러한 문제점을 극복하기 위하여 크기를 감소시키고 생산비용을 줄인 기밀 밀봉 포장된 소용기가 개발되고 있고 이를 제조하기 위한 다양한 방법이 연구되고 있다. 대표적인 소용기 제조방법으로는 소용기의 덮개부를 형성하는 다중층과 소용기의 수용부를 형성하는 다중층을 압착하여 수용공간을 만들고 이에 사용자가 원하는 물질을 넣은 다음 소용기의 규격에 맞게 절단하는 방법이 있다.
제조된 소용기의 덮개부와 수용부를 형성하는 다중층은 보통 폴리스틸렌이나 폴리에틸렌, PET 과 같은 플라스틱 재질을 이용하고 있다.
이러한 소용기 내부는 수용물질의 부패를 막기 위하여 공기 차단 밀봉상태를 유지하여야 하며, 소용기의 덮개부 중앙부에는 절단 라인이 형성되고 사용자가 힘을 가하였을 때 덮개부가 꺽여지게 되어 수용물질이 외부로 배출되도록 하는 것이 보통이다.
하지만 기밀 밀봉 포장된 소용기를 제조하는 일반적인 방법은 완성된 소용기 내부를 밀폐하기 어렵다는 문제점이 있고, 소용기 내부에 충진된 물질의 배출 시 절개되는 덮개부에 형성된 홈이 적절하게 배치되기 어렵고 사용자가 힘을 가했을 때 쉽게 파쇄되지 않는 문제점이 있다. 또한, 소용기를 생산하고자 하는 경우 압착 또는 절단 공정 시 정확한 규격에 맞게 신속하게 공정을 수행하기 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 보통 일회용 물품을 저장하는 소용기 내부의 밀폐상태를 용이하게 형성하고, 사용자가 설정한 규격에 맞게 신속 정확하게 소용기를 제조할 수 있으며, 사용자가 힘을 가했을 때 소용기의 덮개부가 용이하게 절단될 수 있도록 소용기 덮개부에 절단부을 구비할 수 있는 소용기의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명의 실시 예에 따른 소용기 제조방법은 a) 2 이상의 플라스틱 층이 합지된 원자재층과 라벨층을 결합시켜서 소용기의 덮개부를 형성하는 복합 레이어를 성형하는 단계, b) 상기 a) 단계에서 성형된 상기 복합 레이어의 양면을 커팅하여 개구부와 절단라인을 포함한 절단부를 형성하는 단계, c) 상기 b) 단계를 통하여 절단부가 형성된 상기 복합레이어와 상기 소용기의 트레이부를 형성하는 필름층의 일부면을 3단계에 걸쳐서 열융착하는 단계, d) 상기 c) 단계가 진행되는 동안 상기 복합레이어와 상기 필름층 사이에 형성된 저장부에 내용물을 충진하는 단계, e) 상기 c) 단계에서 열융착된 상기 복합레이어와 상기 필름층의 접합부를 실링하는 단계, f) 상기 e) 단계에서 실링된 상기 복합레이어와 상기 필름층의 접합부를 펀칭하여 각각 분리시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 c) 단계는, c1) 상기 복합레이어 상에서 일방향으로 서로 평행한 테두리를 이루는 제1가장자리부와 상기 제1가장자리부에 대응되는 상기 필름층의 테두리를 열융착하여 제 1 접합부를 형성하는 제 1 열융착 단계, c2) 상기 소용기의 크기에 따라 상기 제1가장자리부의 양측 끝단을 상호 연결하는 평행한 테두리로 이루어지는 제2가장자리부와 상기 제2가장자리부에 대응되는 상기 필름층의 테두리를 열융착하여 제 2 접합부를 형성하는 제 2 열융착 단계, c3) 상기 c1) 단계에서 열융착된 제 1 접합부를 재 열융착하는 제 3 열융착 단계를 포함할 수 있다..
상기 d) 단계는 상기 c1) 단계와 c2) 단계 사이에 위치하며, 상기 복합레이어와 상기 필름층 사이에 내용물을 충진한 후 상기 충진된 내용물의 양을 조절하고 상기 소용기의 전체 두께를 조절하는 과정을 더 포함할 수 있다.
상기 라벨층의 상면에는 상기 소용기의 크기에 맞게 일정간격으로 광마크가 형성되어 있고, 상기 b),c),e),f) 단계에서는 광센서를 이용하여 상기 광마크의 위치를 감지하여 커팅, 열융착, 실링, 펀칭할 수 있다.
상기 b) 단계는, b1) 상기 복합 레이어의 내 측면인 상기 원자재층의 최하부 면에 일정 간격으로 상기 개구부를 형성하도록 하는 1 차 커팅 단계, b2) 상기 b1) 단계에서 1차 커팅된 상기 복합 레이어의 외측면인 상기 라벨층 또는 상기 라벨층과 상기 원자재층의 상부면 모두에 일정 간격으로 상기 절단라인을 형성하도록 하는 2차 커팅 단계를 포함하며, 상기 개구부와 상기 절단라인은 상기 복합 레이어의 양면에서 서로 대응되도록 형성될 수 있다.
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이상에서 설명한 본 발명의 실시 예에 따른 소용기 제조방법에 의하면, 소용기 내의 밀폐상태를 용이하게 형성할 수 있어서 소용기 내의 수용물질의 부패를 막을 수 있다. 또한, 소용기 덮개부에 개구부와 절단라인을 구비하여 사용자가 힘을 가하였을 때 쉽게 덮개부가 절단되도록 할 수 있고, 라벨층에 광마크를 구비하고 이를 광센서를 통하여 감지한 후 커팅, 열융착, 실링, 펀칭하여 소용기를 신속 정확하게 생산할 수 있어 생산 효율을 높일 수 있다.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 소용기 제조방법을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 소용기 제조방법의 공정도를 나타낸 것이고, 도 5은 본 발명의 일 실시 예에 따른 소용기 제조방법에 의해 생산된 소용기의 단면도이다.
도 1과 도 5 을 구체적으로 살펴보면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 소용기(100) 제조방법은 a) 하나 또는 2 이상의 플라스틱 층이 합지된 원자재층(115)와 라벨층(125)을 결합시켜서 소용기(100)의 덮개부를 형성하는 복합 레이어(135)를 성형하는 단계, b) a) 단계에서 성형된 복합 레이어(135)의 양면을 커팅하여 개구부(118)와 절단라인(126)을 포함한 절단부(128)를 형성하는 단계, c) b) 단계를 통하여 절단부(128)가 형성된 복합레이어(135)와 소용기(100)의 트레이부를 형성하는 필름층(155)의 일부 면을 3단계에 걸쳐서 열융착하는 단계, d) c) 단계가 진행되는 동안 복합레이어(135)와 필름층(155) 사이에서 길이 방향에 따라 형성된 저장부(164)에 내용물을 충진하는 단계, e) c) 단계에서 열융착된 복합레이어(135)와 필름층(155)의 접합부를 실링하는 단계, f) e) 단계에서 실링된 복합레이어(135)와 필름층(155)의 접합부를 펀칭하여 분리시키는 단계를 포함한다.
원자재층(115)은 롤러 또는 지속적으로 내용물을 배출할 수 있는 장치의 형태인 원자재 공급부(110)로부터 공급된다.
원자재층(115)를 형성하는 플라스틱 층은 하나 또는 다수 개의 층으로 형성될 수 있으나 2개의 층으로 구성됨이 일반적이다. 이 경우 반강직성 외측층(111)과 유연성 내측층(112)으로 구성되고 반강직성 외측층(111)은 폴리스틸렌, 유연성 내측층(112)은 폴리에틸렌으로 형성될 수 있다. 절단라인(126)이 형성된 반강직성 외측층(111)은 평상시 소용기(100) 내의 내용물이 세지 않도록 하고 사용자가 힘을 가하였을 때 절단라인(126)에 힘이 응집되어 쉽게 절단되고 내용물이 외부로 배출되도록 한다.
라벨층(125)은 사용자가 광고, 홍보, 내용물 선전 등을 목적으로 특정 사진이나 문구를 삽입할 수 있는 인쇄부(127)가 반복하여 형성된다.(도 2 참조)
라벨층(125)은 롤러 또는 지속적으로 내용물을 배출할 수 있는 장치의 형태인 라벨 공급부(120)로부터 공급되고 이 과정에서 원자재층(115)에 접촉되는 라벨층(125)의 일면을 보호하기 위한 라벨 박리지(122)는 일 측에 구비된 박리지 수용 부(123)에 수용된다.
박리시 수용부(123)는 서보 모터의 작동을 통하여 라벨 박리지(122)의 장력을 조절할 수 있으며 이를 통하여 원자재층(115)과 라벨층(125)의 풀림 속도를 제어할 수 있다.
원자재층(115)과 라벨층(125)은 복합레이어 성형부(130)에서 결합되어 소용기(100)의 덮개부를 형성하는 복합 레이어(135)를 성형하게 된다.(a) 단계)
복합레이어 성형부(130)로부터 배출된 복합 레이어(135)는 1차 커팅부(137)와 2차 커팅부(138)를 거치면서 복합 레이어(135)의 양면에 일정간격으로 개구부(118)와 절단라인(126)으로 구성된 절단부(128)가 형성된다.(b) 단계)
b) 단계는 b1) 복합 레이어(135)의 내 측면인 원자재층(115)의 최하부 면에 일정 간격으로 개구부(118)를 형성하도록 하는 1 차 커팅 단계와 b2) 상기 b1) 단계에서 1차 커팅된 상기 복합 레이어의 외측면인 상기 라벨층 또는 상기 라벨층과 상기 원자재층의 상부면 모두에 일정 간격으로 상기 절단라인을 형성하도록 하는 2차 커팅 단계로 구성된다.
1차 커팅 단계(b1) 단계)는 1차 커팅부(137)에서 행하여 지고, 2차 커팅 단계(b2) 단계)는 2차 커팅부(138)에서 행하여 진다.
개구부(118)와 절단라인(126)은 복합 레이어(135)의 양면에서 서로 대응되도록 형성된다.
원자재층(115)이 이중 층인 경우 개구부(118)는 유연성 내측층(112)에 개방되도록 커팅되어 형성되고, 절단라인(126)은 라벨층(125) 또는 반강직성 외측층(111)에 홈 형상으로 형성된다.(도 5 참조)
라벨층(125)이 존재하지 않는 경우에는 절단라인(126)은 반강직성 외측층(111)에만 홈 형상으로 형성될 것이다.(도 6 참조)
b1) 단계인 1차 커팅 단계는 소용기(100) 내의 내용물이 절개된 부분으로 흘러나오기 위한 개구부(118)을 형성하기 위함이고, b2) 단계인 2차 커팅 단계는 소용기(100)의 사용 시 덮개부를 꺽어서 내용물이 외부로 유출되도록 하기 위함이다.
b1) 단계인 1차 커팅 단계와 b2) 단계인 2차 커팅 단계는 커팅에 사용되는 칼날(Knife)의 전후 좌우 및 세타(각도)의 미세한 조절로 소용기(100)의 덮개부에 형성되고 개구부(118)와 절단라인(126)으로 구성된 절단부(128)의 크기 및 완성도를 조절할 수 있다.
도 3는 제 1 열융착 단계(c1) 단계)에서 제 1 열융착부(160)의 단면도를 나타낸 것이다. 이하, 도 1과 도 3를 참조하여 열융착 단계(c) 단계)를 설명한다.
b) 단계를 통하여 절단부(128)가 형성된 복합레이어(135)는 소용기(100)의 트레이부를 형성하는 필름층(155)의 일부 면에 대하여 3단계에 걸쳐 열융착된다.(c) 단계)
또한 3단계에 걸쳐 열융착되는 동안 복합레이어(135)와 필름층(155) 사이에 형성된 저장부(164)에 내용물을 충진한다.(d) 단계)
필름층(155)은 소용기(100)의 트레이부를 형성하고, 폴리에틸렌이나 PET 재질로 형성되는 것이 일반적이다.
3단계에 걸친 열융착 단계(c) 단계)는 c1) 상기 복합레이어(135) 상에서 일방향으로 서로 평행한 테두리를 이루는 제1가장자리부와 상기 제1가장자리부에 대응되는 상기 필름층(155)의 테두리를 열융착하여 제 1 접합부(163)를 형성하는 제 1 열융착 단계, c2) 소용기(100)의 크기에 따라 제1가장자리부의 양측 끝단을 상호 연결하는 평행한 테두리로 이루어지는 제2가장자리부와 상기 제2가장자리부에 대응되는 필름층(155)의 테두리를 열융착하여 제 2 접합부를 형성하는 제 2 열융착 단계, c3) c1) 단계에서 열융착된 제 1 접합부(163)를 재 열융착하는 제 3 열융착 단계를 포함한다.
또한, 제 2 열융착 단계인 c2)단계 이전에 저장부(164)에 충진된 내용물의 양을 조절하고 소용기(100)의 전체 두께를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
제 1 열융착부(160)에서 행해지는 제 1 열융착 단계(c1) 단계)에 있어서, 절단부(128)가 형성된 복합레이어(135)의 제1가장자리부는 롤러 또는 지속적으로 내용물을 배출할 수 있는 장치의 형태인 필름층 공급부(150)로부터 공급된 필름 층(155) 상의 상기 제1가장자리부에 대응되는 테두리와 열융착되고 제 1 접합부(163)가 형성된다.(도 3 참조)
필름층 공급부(150)는 서보 모터의 작동을 통하여 자동 풀림 기능을 설정할 수 있으며 이를 통하여 필름층(155)의 장력 및 속도 조절을 가능하게 할 수 있다.
제 1 열융착부(160)에는 2개의 서로 마주보고 회전하는 열융착 롤러(161, 162)가 구비된다. 열융착 롤러(161, 162)는 중앙부에 넓은 홈이 형성되어 있어서 열융착 롤러(161, 162) 사이에 투입된 복합레이어(135)의 제1가장자리부와 상기 제1가장자리부에 대응되는 상기 필름층(155)의 테두리만 열융착되어 제 1 접합부(163)가 형성되고, 중앙부는 열융착되지 않는다.
열융착 롤러(161, 162)의 내부에는 히터와 같이 전원을 공급받아 발열할 수 있는 장치가 구비되어 있어서, 복합레이어(135)와 필름층(155)의 열융착 부분을 압착함과 동시에 가열할 수 있으므로 양 층을 결합하기 용이하다.
이때 소용기의 트레이부를 형성하는 필름층(155)은 장력이 조절되어 필름층(155)의 중앙부가 열융착 롤러의 중앙부에 형성된 홈에 밀착하도록 하여 필름층(155)과 복합레이어(135)가 제 1 열융착 단계를 거친 후에는 저장부(164)가 구비된 용기 형상을 갖추도록 한다.
한편, 상기 c1) 단계와 c2) 단계 사이에는 저장부(164)에 내용물을 충진하고 조절하는 과정이 삽입되는데 이하 설명한다. 제 1 열융착 단계(c1) 단계)를 통과시킨 후 복합레이어(135)와 필름층(155) 사이에 형성된 저장부(164)에 내용물을 충진한다.(d)단계)
이때 저장 호퍼(140)에 임시로 저장된 내용물은 공급노즐(142)을 통하여 이송되고 1차 열융착부(160)에 인접하여 형성된 공급부(144)을 통하여 저장부(164) 내로 직접 유입된다.
저장부(164) 내에 충진된 내용물의 양을 조절하기 위하여 조절부(165)를 더 구비할 수 있다. 조절부(165)는 회전하는 여러 개의 원통 형상의 롤러 들로 구성되고 롤러 사이의 거리에 따라 복합레이어(135)와 필름층(155) 사이의 저장부(164)에 충진된 내용물의 양을 조절한다. 즉, 롤러 사이의 거리가 멀다면 저장부(164)는 넓어지게 되어 많은 양의 내용물이 충진될 수 있고, 롤러 사이의 거리가 가깝다면 저장부(164)는 좁아지게 되어 적은 양의 내용물만이 충진될 수 있다.
충진된 내용물이 조절된 후에는 2차 열융착부(170)를 통과하면서 소용기(100)의 크기에 따라 제1가장자리부의 양측 끝단을 상호 연결하는 평행한 테두리로 이루어지는 제2가장자리부와 상기 제2가장자리부에 대응되는 필름층(155)의 테두리가 열융착되어 제 2 접합부(173)가 형성된다. (제 2 열융착 단계, c2) 단계)
즉, 2차 열융착부(170)는 제 1 접합부(163)의 형성 과정에서 제1 열융착부(160)가 이송하는 방향과는 수직으로 작동하게 되고 이에 의하여 제 2 접합부(173)가 형성된다.(도 4 참조) 2차 열융착부(170)의 내부에는 히터와 같이 전원을 공급받아 발열할 수 있는 장치가 구비되어 있어서, 복합레이어(135)와 필름층(155)의 열융착 부분을 압착함과 동시에 가열할 수 있으므로 양 층을 결합하기 용이하다.
2차 열융착부(170)는 제 2 접합부(173)을 형성하기 때문에 제품의 형태 및 제품 1 개의 충진량을 결정하게 된다.(도 4 참조)
제 2 열융착 단계인 c2) 단계를 통과한 후 제 1 열융착 단계인 c1) 단계에서 형성된 제 1 접합부를 재 열융착한다.(제 3 열융착 단계, c3) 단계)
제 3 열융착 단계는 3차 열융착부(175)에서 행하여 지는데 1차 열융착부(160)와 마찬가지로 2개의 회전하는 열융착 롤러가 구비된다. 열융착 롤러에는 중앙부에 넓은 홈이 형성되어 있으며 열융착 롤러 사이에 투입된 복합레이어(135)와 필름층(155)에 형성된 제 1 접합부(163)를 재 열융착한다.
위와 같이 3단계의 열융착 단계를 거친 후에는 소용기(100)가 연속되어 형성된다. 즉, 제 1 접합부(163)와 제 2 접합부(173)에 의해 저장부(164) 주변의 모든 테두리가 열융착되어 있으므로 각 소용기(100)가 연결된 형상을 나타낸다.
열융착 단계와 내용물 충진 단계를 통과한 후 복합레이어(135)와 필름층(155)의 접합부를 실링한다.(e) 단계)
실링 단계인 e) 단계에서는 제 2 접합부(173)를 실링부(180)를 이용하여 실링한다. 실링부(180)로는 주로 서보 모터가 장착된 다중 롤러가 이용된다. 다중 롤러의 내부에는 히터와 같이 전원을 공급받아 발열할 수 있는 장치가 구비되어 있어서, 복합레이어(135)와 필름층(155)을 압착함과 동시에 가열할 수 있으므로 양 층을 결합하기 용이하다.
실링 단계는 이후 행해지는 펀칭 단계를 용이하게 수행하도록 하는 예비적인 성격을 가진다. 즉 펀칭 단계에서 절단되는 제 2 접합부(173)를 실링하여 융착을 강화시킨다.
실링 단계 이후 표면 널링 처리를 적용하여 추후 생산되는 소용기(100)의 안정성을 높일 수도 있을 것이다.
융착단계와 실링단계를 통과하면서 서로 결합된 복합레이어(135)와 필름층(155)은 소용기(100)가 연속으로 결합된 형상을 가지게 된다. 이 형상은 펀칭부(190)를 통과하면서 펀칭 절단 작업에 의해 각 소용기 제품으로 분리된다. 즉, 연속된 소용기 형상을 1 제품 규격에 맞게 펀칭하여 분리한다.
완성된 소용기(100)는 컨베이어 벨트와 같은 이송수단(195)에 의하여 제품 저장 박스에 전달되며 절단 후 잔여물 역시 이송수단(195)에 의하여 외부로 배출되게 된다.
본 발명에 따른 소용기 제조방법에 있어서 복합레이어(135)의 커팅, 복합레이어(135)와 필름층(155)의 열융착, 실링, 펀칭의 각 단계는 소용기(100) 제품의 손상을 방지하도록 정확성이 요구된다. 이를 위해서 복합레이어(135)의 일부 층을 이루고 있는 라벨층(125)에는 광마크(126)가 형성되어 있다.
도 2는 라벨층(125)의 평면도를 나타낸다. 라벨층(125)의 상면에는 소용기(100)의 크기에 맞게 일정간격으로 광마크(126)가 형성되어 있고, 상기 b),c),e),f)의 각 단계에서는 광센서를 이용하여 상기 광마크의 위치를 감지하여 커팅, 열융착, 실링, 펀칭하게 된다.
라벨층(125)에는 인쇄부(127)이 구비되어 있어 사용자가 원하는 경우 광고물을 인쇄하여 표시할 수 있을 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 생산된 소용기(100)의 사시도를 나타낸 것이다. 소용기(100)는 4개의 면이 실링된 직사각형의 형태로서 내용물이 수용되기 때문에 아랫부분이 볼록한 형상을 가진다. 또한 제 1 접합부(163)과 제 2 접합부(173)에 의하여 모든 면이 실링되어 소용기(100) 내의 내용물이 외부로 유출되지 않는다. 라벨층(125)에 형성된 인쇄부(127)에 의하여 사용자는 광고를 할 수 있을 것이다.
도 5은 본 발명의 일 실시 예에 따라 생산된 소용기(100)의 단면도를 나타낸 것이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 생산된 다른 형상의 소용기(100')의 단면도를 나타낸 것이다.
도 5과 도 6은 도 4에서 표현된 소용기(100)를 A선을 따라 절단한 경우 형성된 단면을 나타낸다.
도 5의 소용기(100)는 라벨층(125)이 원자재층(115)에 부착되어 복합레이 어(135)를 형성하고 이는 소용기(100)의 덮개부를 형성한다. 원자재층(115)은 폴리스틸렌으로 구성된 반강직성 외측층(111)과 폴리에틸렌으로 구성된 유연성 내측층(112)으로 구성된다. 필름층(155)은 1중 또는 2중 층으로 구성되어 소용기(100)의 트레이부를 형성하고 본 발명의 예에 있어서는 내측의 폴리에틸렌층(152)과 외측의 PET 층(153)으로 구성된다. 복합레이어(135)와 필름층(155)은 제 1 열융착 단계와 제 3 열융착 단계를 통과하면서 형성된 제 1 접합부(163)와 제 2 열융착 단계를 통과하면서 형성된 제 2 접합부(173)에 의하여 결합된다. 소용기(100)은 제 1 접합부(163)와 제 2 접합부(173)에 의해 밀봉되므로 내용물(105)을 장기간 보존할 수 있다. 복합레이어(135)의 라벨층(126)과 원자재층(115)의 상부면에는 절단라인(126)이 형성되고 원자재층(115)의 하부면에는 개구부(118)가 형성된다. 소용기(100)의 사용자가 덮개부에 힘을 가하였을 때 절단라인(126)과 개구부(118)를 포함한 절단부(128)에 힘이 집결되어 파쇄되기 쉽다.(도 5 참조)
도 6의 소용기(100')는 라벨층이 부착되지 않고 원자재층(115')만으로 소용기(100')의 덮개부를 형성한다. 원자재층(115')은 폴리스틸렌으로 구성된 반강직성 외측층(111')과 폴리에틸렌으로 구성된 유연성 내측층(112')으로 구성된다. 소용기(100')의 트레이부를 형성하는 필름층(155')은 1중 또는 2중 층으로 구성되며 본 발명의 예에 있어서는 폴리에틸렌층과 PET층으로 구성된다. 복합레이어(135')와 필름층(155')은 제 1 접합부(163')과 제 2 접합부(미도시)에 의하여 결합되고 밀봉되므로 소용기(100') 내의 내용물(105')은 장기간 보존될 수 있다. 원자재층(115')에는 절단라인(126')과 개구부(118')로 구성된 절단부(128')가 형성될 수 있다.
이하에서는 도 7를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 소용기 제조방법을 순서에 따라 다시 설명한다.
복합레이어 성형 단계(10S)는 원자재층(115)과 라벨층(125)을 복합레이어 성형부(130)에서 결합시켜서 복합레이어(135)를 형성하는 단계를 의미한다.
1차 커팅 단계(20S)는 복합레이어(135)의 내측면을 형성하는 원자재층(115)의 하부 면에 개구부(118)를 형성하는 단계이다.
2차 커팅 단계(25S)는 1차 커팅 단계 이후 바로 이루어지며 복합레이어(135)의 외 측면인 라벨층(125) 또는 원자재층(115)의 상부면에 절단라인(126)을 형성하는 단계이다.
1차 열융착 단계(30S)는 복합레이어(135)상의 일방향으로 서로 평행한 테두리를 이루는 제1가장자리부와 상기 제1가장자리부에 대응되는 상기 필름층(155)의 테두리를 열융착하여 제 1 접합부(163)를 형성하는 단계이다.
충진 단계(40S)는 복합레이어(135)와 필름층(155) 사이에서 길이 방향으로 형성된 저장부(164)에 내용물(105)을 충진하는 단계이다.
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조절 단계(45S)는 저장부(164) 내에 충진된 내용물(105)의 양을 조절하고 소용기(100) 전체 두께를 조절하는 단계이다.
2차 열융착 단계(50S)는 소용기(100)의 크기에 따라 제1가장자리부의 양측 끝단을 상호 연결하는 평행한 테두리로 이루어지는 제2가장자리부와 상기 제2가장자리부에 대응되는 필름층(155)의 테두리를 열융착하여 제 2 접합부(173)를 형성하는 단계이다.
3차 열융착 단계(60S)는 제 1 접합부(163)를 재 열융착하는 단계이다.
실링 단계(70S)는 열융착된 복합레이어(135)와 필름층(155)의 접합부를 실링하는 단계이다. 주로 제 2 접합부(173)를 다중 롤러를 사용하여 실링한다.
펀칭 분리 단계(80S)는 복합레이어(135)와 필름층(155)의 제 2 접합부(173)를 펀칭 기구를 이용하여 절단하는 단계이다.
본 소용기를 생산하는 제조 공정에서 사용되는 각 기계 구성은 컬렉팅슈 및 슬립 링을 적용한 히터 전기 접촉 방식을 적용하여 장비 수명 및 부품 교체를 용이하게 할 수 있다. 또한 장비 전체를 포로필화 하여 부품설치 및 조정이 용이하며 박스화를 통해 외부 미세한 먼지 진입을 방지하도록 구성될 수 있다.
그리고 소용기의 덮개부와 트레이부를 구성하는 재료층(복합레이어, 필름층)을 병렬로 배치하여 제조공정을 진행시킴으로써 동시에 2개 이상의 소용기 제조가 가능하며, 융착부 및 실링부의 형상을 금형 제작함으로써 다양한 형상의 소용기 생산이 가능하다.
또한 소용기 내의 내용물이 공기 중의 오염 물질에 의해 부패될 수 있으므로 이를 방지하기 위해 별개로 질소 박스를 구비하여 소용기 내부를 질소로 충진하는 것이 가능하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 소용기 제조방법의 공정도,
도 2는 라벨층(125)의 평면도,
도 3는 제 1 열융착 단계(c1) 단계)에서 제 1 열융착부(160)의 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 생산된 소용기(100)의 사시도,
도 5은 본 발명의 일 실시 예에 따라 생산된 소용기(100)의 단면도,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 생산된 다른 형상의 소용기(100')의 단면도 및
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 소용기 제조방법의 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100, 100' : 소용기 110 : 원자재 공급부
115 : 원자재층 120 : 라벨 공급부
122 : 라벨 박리지 123 : 박리지 수용부
125 : 라벨층 130 : 복합레이어 성형부
135 : 복합레이어 137 : 1차 커팅부
138 : 2차 커팅부 140 : 저장 호퍼
142 : 공급 노즐 144 : 공급부
150 : 필름층 공급부 155 : 필름층
160 : 1차 열융착부 165 : 조절부
170 : 2차 열융착부 175 : 3차 열융착부
180 : 실링부 190 : 펀칭부
195 : 이송수단

Claims (6)

  1. a) 2 이상의 플라스틱 층이 합지된 원자재층과 라벨층을 결합시켜서 소용기의 덮개부를 형성하는 복합 레이어를 성형하는 단계;
    b) 상기 a) 단계에서 성형된 상기 복합 레이어의 양면을 커팅하여 개구부와 절단라인을 포함한 절단부를 형성하는 단계;
    c) 상기 b) 단계를 통하여 절단부가 형성된 상기 복합레이어와 상기 소용기의 트레이부를 형성하는 필름층의 일부면을 3단계에 걸쳐서 열융착하는 단계;
    d) 상기 c) 단계가 진행되는 동안 상기 복합레이어와 상기 필름층 사이에 내용물을 충진하는 단계;
    e) 상기 c) 단계에서 열융착된 상기 복합레이어와 상기 필름층의 접합부를 실링하는 단계;
    f) 상기 e) 단계에서 실링된 상기 복합레이어와 상기 필름층의 접합부를 펀칭하여 각각 분리시키는 단계;를 포함하며,
    상기 원자재층은 최상부에 위치하는 반강직성 외측층과 최하부에 위치하는 유연성 내측층을 구비하는 것을 특징으로 하는 소용기 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 c) 단계는
    c1) 상기 복합레이어 상에서 일방향으로 서로 평행한 테두리를 이루는 제1가장자리부와 상기 제1가장자리부에 대응되는 상기 필름층의 테두리를 열융착하여 제 1 접합부를 형성하는 제 1 열융착 단계;
    c2) 상기 소용기의 크기에 따라 상기 제1가장자리부의 양측 끝단을 상호 연결하는 평행한 테두리로 이루어지는 제2가장자리부와 상기 제2가장자리부에 대응되는 상기 필름층의 테두리를 열융착하여 제 2 접합부를 형성하는 제 2 열융착 단계;
    c3) 상기 c1) 단계에서 열융착된 제 1 접합부를 재 열융착하는 제 3 열융착 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소용기 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 d) 단계는 상기 c1) 단계와 c2) 단계 사이에 위치하며, 상기 복합레이어와 상기 필름층 사이에 내용물을 충진한 후 상기 충진된 내용물의 양을 조절하고 상기 소용기의 전체 두께를 조절하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소용기 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 라벨층의 상면에는 상기 소용기의 크기에 맞게 일정간격으로 광마크가 형성되어 있고, 상기 b),c),e),f) 단계에서는 광센서를 이용하여 상기 광마크의 위치를 감지하여 커팅, 열융착, 실링, 펀칭하는 것을 특징으로 하는 소용기 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 b) 단계는
    b1) 상기 복합 레이어의 내 측면인 상기 원자재층의 최하부 면에 일정 간격으로 상기 개구부를 형성하도록 하는 1 차 커팅 단계;
    b2) 상기 b1) 단계에서 1차 커팅된 상기 복합 레이어의 외측면인 상기 라벨층 또는 상기 라벨층과 상기 원자재층의 상부면 모두에 일정 간격으로 상기 절단라인을 형성하도록 하는 2차 커팅 단계;를 포함하며,
    상기 개구부와 상기 절단라인은 상기 복합 레이어의 양면에서 서로 대응되도록 형성된 것을 특징으로 하는 소용기 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 반강직성 외측층에는 소정 형상으로 절단라인이 형성되고 상기 유연성 내측층에는 개구부가 형성되며, 사용자가 상기 복합레이어에 힘을 가하였을 때 상기 절단라인에 힘이 응집되어 쉽게 절단되고 상기 소용기 내의 내용물이 상기 개구부를 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 소용기 제조방법.
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