KR100961973B1 - 평면패널 라미네이팅 장치 - Google Patents

평면패널 라미네이팅 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유리, 금속 및 석재 등의 평면패널에 접착필름을 연속적으로 라미네이팅하는 평판형 필름코팅장치에 관한 것이다.
본 발명의 필름코팅장치는 가변 히팅 프레스 롤러와 고정 프레스 롤러가 서로 다른 방향으로 각각 회전하면서 접착제가 도포 된 필름과 평면패널을 라미네이팅 하는 동시에 이를 운반 이동시킴으로서 연속적으로 라미네이팅을 수행하는 구성으로 이루어 진다.
이에 따라서, 일정한 온도로 예열함과 동시에 습기를 제거하여 라미네이팅에 적합한 조건을 만들어 주고, 필름에 도포된 접착제를 건조 및 경화 시켜야 할 경우에는 라미네이터의 뒷부분에 설치되어 라미네이팅 공정을 완료함으로서 생산성 향상 및 불량을 감소시키는 것이다.
커팅장치, 히팅장치, 평면패널, 접착필름

Description

평면패널 라미네이팅 장치{Apparatus for laminating a flat panel with adhesive film}
본 발명은 금속 판재, 석재, 유리 및 플라스틱재질로 이루어진 평면패널의 한 표면에 목재, 대리석, 화강석, 팬시패턴 등의 다양한 무늬 또는 색상이 디자인된 접착필름을 라미네이팅 하는 평면패널 라미네이팅장치에 관한 것이다.
종래에는 목재, 대리석, 화강석, 팬시패턴 등의 질감이나 모양을 금속 표면에 인쇄하여 그 고유의 재질감 및 모양을 표시 하는데 있어, 주로 폴리에틸렌(PE) 수지 필름을 접착제등을 이용하여 금속표면에 접착하여 사용해왔다.
하지만, 상기와 같은 기존의 방법은 폴리에티렌필름을 접착제로 사용하여 접합함으로써 내구성이 저하되며, 수분이나 복사열 등에 의한 손상 및 색상의 변화로 인하여 내후성이 저하되고, 산성 및 알칼리성 등의 용매에 쉽게 부식되어 내식성이 저하되며, 그 표면이 폴리에틸렌 성분으로 화재 및 열에 매우 취약하고, 화재 시 유독가스가 다량 발생되어 내화성이 취약하다는 단점과, 내수성이 없으면서 손쉬운 오염으로 관리 및 보수가 취약하다는 단점이 있는 것이다.
이와 같은 문제점을 개선하기 위하여 종래에 공개특허공보 제2003-33794호에 열 전사된 금속패널을 제조하는 롤 전사 장치가 개시되어 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 언코일러(Uncoiler, 1)부와, 스탬핑 머신(Stamping machine, 2)부와, 코일러(Coiler, 3)부로 구성된다.
그리고, 상기 언코일러부(1)는 코일상태의 금속패널을 공급하는 로딩 크래들(Loading cradle, 11)로 구성된다.
또한, 상기 스탬핑 머신부(2)는 금속 패널을 150℃로 예열하는 라디언트 패널(Radiant panel, 21)과, 열매체유가 충전되어 금속패널 일측과 열전사 필름을 열압착하여 열 전사시키는 히팅 롤러(Heating roller, 22)와, 이 히팅 롤러 둘레를 따라 장치되어 열전사시 금속패널의 타측을 지지하는 실리콘 노맥스 팰트 (Silicon NOMEX felt unit, 23)와, 상기 히팅 롤러(Heating roller, 22)에 열 전사필름을 공급하는 스탬핑 필름 코일러(Stamping film coiler, 24)와, 열전사후 소모된 필름을 회수하는 이그저스트 필름 리와인더(Exhaust film rewinder, 25)와, 히팅롤러(22)를 통과하면서 열전사된 금속패널을 냉각, 건조시키는 냉각 칠러(Cooling chiller, 26)와, 냉각 칠러를 거친 금속패널 표면에 보호필름이 압착롤러(28)에서 압착되도록 보호필름을 공급하는 프로텍션 필름 코일러(Protection film coiler, 27)로 구성된다.
그리고, 상기 코일러부(3)는 표면의 분체도장부가 열융착 전사되고 그 표면이 보호필름으로 코팅된 금속패널을 코일상태로 감는 언로딩 크래들(Unloading cradle, 31)로 구성된다.
그러나, 상기와 같은 롤 전사장치는, 코일상태로 연속 투입되는 금속패널등 에는 적용할 수 있으나, 다양한 규격으로 절단되는 금속이나 유리 및 석재 등의 패널에는 적용할 수 없으며, 예열하는 라디언트 패널(Radiant panel, 21)만이 구비되어 제품의 특성에 따라 예열 또는 경화 등의 다양한 동작을 취할 수 없게 되는 등의 단점이 있는 것이다.
상기와 종래의 문제점을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, (1)평면패널의 한쪽 면에 접착필름을 연속적으로 라미네이팅 할 수 있도록 하고, (2)필름에 도포된 접착제의 특성에 따라 예열과 경화기능을 갖는 히팅장치를 설치하여 패널과 필름의 접착력을 높일 수 있도록 하며, (3)평판의 크기 및 두께에 상관없이 필름을 라미네이팅 할 수 있도록 하고, (4)평면패널과 접착필름이 라미네이팅된 후 자동적으로 평면패널과 평면패널 사이의 필름을 커팅 할 수 있도록 하며, (5)필름 롤의 교환 및 장착이 용이하게 이루어 질 수 있도록 하고, (6)라미네이팅에 적합하도록 접착필름 및 보호필름의 장력을 조절할 수 있는 평면패널 라미네이팅 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 라미네이터, 커팅장치, 히팅 장치가 상호 연결되는 구성으로 이루어 지며,
상기 라미네이터는, 라미네이팅에 적합한 온도로 상승 유지되는 가변 히팅 프레스 롤러와 고정 프레스 롤러가 평면 패널을 맞물고 서로 다른 방향으로 각각 독립적으로 회전하면서 예열된 패널과 접착필름을 압착함과 동시에 이를 운송시키도록 설치되고,
상기 히팅장치는, 다수의 이송 롤러의 상부 또는 하부에 적외선 또는 자외선히터가 설치된 히팅 구역이 구비되고,
상기 커팅장치는, 라미네이팅이 된 후 평면패널과 평면패널 사이의 필름을 잘라 줌으로서 라미네이팅된 패널과 패널을 분리토록 설치되는 평면패널 라미네이팅 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 커팅장치의 하단부에 설치된 센서가 라미네이팅된 패널과 패널 사이의 공간을 감지하면, 커터가 작동하여 자동으로 필름을 잘라주도록 설치되며, 상기 히팅장치는 라미네이터의 앞부분에 위치하여 패널을 라미네이팅에 적합한 온도로 예열하고 습기를 제거하여 패널과 접착필름의 접착력을 더욱 높여 주도록 설치되고, 상기 라미네이터의 가변 히팅 프레스 롤러는 상하로 이동하여 위치를 조정 할 수 있도록 설치되고, 상기 라미네이터의 언와인더 및 와인더의 한쪽 끝에 브라켓을 장착함으로서 필름 롤의 교환 및 장착이 가능토록 설치되는 평면패널 라미네이팅 장치를 제공한다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, (1)평면패널의 한쪽 면에 접착필름을 연속적으로 용이하게 라미네이팅 할 수 있고, (2)필름에 도포된 접착제의 특성에 따라 예열과 경화기능을 갖는 히팅장치를 설치하여 평면패널과 접착필름의 접착력을 높이며, (3)평면패널의 두께에 상관없이 필름을 라미네이팅 할 수 있고, (4)라미네이 팅된 후 자동적으로 평면패널과 평면패널 사이의 필름을 커팅하며, (5)필름 롤의 교환 및 장착이 용이하게 이루어지고, (6)라미네이팅에 적합하도록 접착필름 및 보호필름의 장력을 조절함으로서 불량을 최소화 하는 효과가 있는 것이다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도2는 본 발명에 따른 평면패널 라미네이팅 공정을 도시한 공정 개요도이고, 도3은 본 발명에 따른 평면패널 라미네이팅 장치를 도시한 사시도 이고, 도4는 본 발명에 따른 평면패널 라미네이팅 장치의 라미네이터를 도시한 사시도 이며, 도5는 본 발명에 따른 평면패널 라미네이팅 장치의 커팅장치를 도시한 도면이고, 도6a,b는 각각 본 발명에 따른 평면패널 라미네이팅 장치의 히팅장치를 도시한 사시도 및 분해도 이고, 도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 라미네이팅 장치의 라미네이터를 도시한 측면도 이다.
본 발명의 평면패널 라미네이팅 장치(300)는, 라미네이터(310), 커팅장치(370) 및 하나 이상의 히팅장치(350)로 구성되어 진다.
그리고, 상기 라미네이터(310)는, 가변 히팅 프레스 롤러(314)와 고정 프레스 롤러(313)로 구성되고, 기어와 체인 즉, 동력 전달 장치(330)에 의하여 이 두 롤러는 서로 다른 방향으로 독립적으로 회전하면서 예열된 평면패널과 접착필름의 양면을 압착함과 동시에 이를 이송 시키도록 설치된다.
또한, 상기 라미네이터(310)에는, 접착 필름을 라미네이팅 속도에 맞추어 풀 어주어 접착필름을 공급하는 접착필름 언와인더(315)와 접착필름에 부착된 보호필름을 분리하여 감아서 롤을 만들어 회수하는 보호필름 와인더(316)가 각각 장착 된다.
계속하여, 상기 접착필름 언와인더(315)의, 한쪽에는 공기압에 의해 장력을 조절하는 브레이크드럼(315a)이 장착되어 접착필름 언와인더(315)가 일정한 힘을 유지하면서 회전되도록 설계 되어 라미네이팅에 적합하도록 접착필름의 장력을 일정하게 유지토록 설치된다.
그리고, 상기 접착필름 언와인더(315)의 반대쪽에는 브라켓(317)에 의해 샤프트를 고정 및 해제 할 수 있도록 설치된다.
또한, 상기 보호필름 와인더(316) 역시 한쪽에는 동력 공급을 위한 모터와 공기압에 의해 장력을 조절하는 브레이크드럼(316a)이 장착되고, 반대쪽 역시 브라켓(317)이 설치되어 보호필름 와인더(316)의 고정 및 해제가 가능토록 설치된다.
더하여, 상기 가변 히팅 프레스 롤러(314)는, 고정 블록(318)에 장착되어 있고, 상기 고정 블럭은 상하 수직으로 이동가능토록 설치되어 투입되는 평면패널의 두께에 따라 고정 프레스 룰러(313)와 가변 히팅 프레스 롤러(314)의 간격 조정이 가능토록 된다.
이때, 동력전달장치(330)에 의하여 고정 프레스 롤러(313)와 가변 히팅 프레스 롤러(314)를 서로 반대방향으로 각각 독립적으로 회전토록 설치되고, 상기 동력전달장치를 상술하면 제1휠(331)의 안쪽 기어와 고정 프레스 롤러(313)끝의 기어(332)는 서로 맞물려 반대 방향으로 회전하도록 설계되었고, 제1휠(331)과 가변 히팅 프레스 롤러(314) 끝의 체인기어 휠(333)은 체인으로 연결되어 같은 방향으로 회전하도록 설계되어 이들 롤러에 동력을 각각 독립적으로 전달토록 설치된다.
또한, 상기 히팅장치(350)는, 히팅 구역(351), 이송 롤러(353) 및 평면패널 위치조정장치(355)로 구성된다.
이때, 상기 히팅 구역(351)에는 적외선 또는 자외선램프가 장착되어 패널의 예열 및 습기 제거, 또는 라미네이팅된 평면패널과 필름의 접착제를 건조 및 경화시키도록 설치된다.
그리고, 상기 평면패널 위치조정장치(355)는 각각 내측 및외측으로 이동하는 푸싱장치(355-1)(355-2)에 의하여 평면패널을 밀어 패널의 위치를 조정하는 구성으로 이루어 진다.
또한, 상기 커팅장치(370)는, 감지 센서(371)가 부착되어 있어 평면패널위에 접착필름이 라미네이팅된 패널과 패널 사이를 감지하면 커터(373)가 작동하여 평면패널과 평면패널 사이의 필름을 커팅하도록 설치된다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.
도2 내지 도7에서와 같이 본 발명의 평면패널 라미네이팅 장치(300)는, 유리, 금속, 돌 및 플라스틱 등으로 이루어진 평면패널(P)의 표면을 필름(F)의 라미네이팅 전에 예열 및 습기 제거를 위해서는 라미네이터(310)의 전방에, 평면패널(P)의 표면에 필름(F)을 접착한 후 이를 건조 경화를 위해서는 라미네이터(310)의 후방에, 또는 상기의 두 가지 목적을 위해서는 전후방에 히팅장치(350)가 각각 설치된다.
즉, 예열작업만으로 평면패널과 접착필름(F)의 라미네이팅 작업이 가능할 경우 라미네이터(310)의 전방에 히팅장치(350)를 설치하여 평면패널(P)의 예열 및 습기 제거 작업을 수행하며, 라미네이팅된 후 필름 접착제의 건조 경화작업만을 필요로 할 경우에는 라미네이터(310)의 후방에 히팅장치(350)를 설치한다.
그리고, 상기와 같이 평면패널(P)의 예열 및 필름(F)의 적층 후 경화를 동시에 원할 경우 상기 라미네이터(310)의 전· 후방에 히팅장치(350)를 설치한다.
상기 라미네이터(310)는, 동력전달장치(330)를 통하여 고정 프레스 롤러(313)와 가변 히팅 프레스 롤러(314)가 각각 상이한 방향으로 회전하도록 설계되어 평면패널의 양면 모두를 압착하면서 패널을 이송 한다.
그리고, 상기 라미네이터(310)의 고정 프레스 롤러(313)는 일정위치에 고정되어 있어 평판패널의 수평을 유지시키며, 가변 히팅 프레스 롤러(314)는 수직으로 이동이 가능하도록 설계되어 평면패널의 두께에 따라 고정 프레스 롤러(313)와 가변 히팅 프레스 롤러(314)의 간격을 조정 할 수 있다.
특히, 상기 가변 히팅 프레스 롤러(314)의 내부에는 오일 열매체와 히터가 내장 설치되어 있어 롤러의 모든 표면은 균일하고 일정한 온도를 유지한다.
따라서, 상기 라미네이팅에 가장 적절하도록 접착필름의 표면 온도를 유지시켜서 예열된 평면패널(P)에 접착필름을 라미네이팅 할 때, 모든 표면에 균일하고 더욱 견고하게 라미네이팅을 가능하도록 한다.
또한, 상기 고정 프레스 롤러(313)와 가변 히팅 프레스 롤러(314)의 표면에는 탄력성을 갖는 내열 실리콘이 피복되어 있어 압착 라미네이팅을 할 때, 평면패 널과 접착필름 사이의 기포를 제거한다.
더하여, 상기 라미네이터(310)에는 접착필름을 공급하기 위한 접착필름언와인더(315)와 접착필름의 보호필름을 수거하기 위하여 보호필름 와인더(316)가 장착되어 있으며, 상기 접착필름 언와인더의 샤프트 한쪽 끝에는 브라켓(317)에 의해 지지되어 접착필름의 로딩 및 보호필름의 수거를 용이하게 된다.
또한, 상기 접착필름 언와인더(315)와 보호필름 와인더(316)의 한쪽에는 공기압에 의해 동작하는 브레이크드럼(315a, 316a)이 각각 장착되어 있어 라미네이팅에 적합하도록 접착필름 및 보호필름의 장력을 일정하게 유지하도록 하며, 운전 정지 시 관성에 의해 회전되는 것을 방지한다.
그리고, 상기 가변 히팅 프레스 롤러(314)는 서보모터나 별도의 높이조절용 스토퍼를 통하여 상하로 높이가 조절되는 고정블럭(318)에 연결되어 있어 평면패널의 두께에 따라 높이를 조절함으로서 다양한 두께의 패널을 라미네이팅 할 수 있다.
계속하여, 상기 라미네이터(310)의 뒤쪽에 커팅장치(370)가 위치하는데, 이는 하나씩 공급되는 평면패널(P) 위에 접착필름(F)이 연속적으로 적층된 후 평면패널과 평면패널 사이의 필름을 커팅 함으로서 라미네이팅된 패널을 개별로 분리할 수 있도록 한다.
이때, 상기 커팅장치(370)에는 감지 센서(371)가 부착되어 있어 평면패널위에 접착필름이 라미네이팅된 패널과 패널 사이를 감지하면 커터(373)가 작동하여 평면패널과 평면패널 사이의 필름을 커팅 한다.
한편, 상기 고정프레스 롤러(313) 및 가변 히팅 프레스 롤러로(315)는 각각 그 대응되는 면에 돌기부(313a)와 요홈부(315a)가 일체로 형성되어 밀착시 돌기부가 요홈부의 내측에 삽입되는 상태가 되어 얇은 평면패널(P)의 코팅작업도 용이하게 이루어 진다.
이상과 같이 상기 라미네이터(310)의 앞부분에 위치한 히팅장치(350)는, 패널의 온도 조절 및 습기 제거 등 라미네이팅에 적절한 조건을 조성함으로서 패널과 접착필름의 접착력을 한층 높여 준다.
또한, 상기 라미네이터(310)의 가변 히팅 프레스 롤러(314)와 고정 프레스 롤러(313)는 모두 서로 다른 방향으로 각각 독립적으로 회전하여 패널과 접착필름의 슬립현상을 없애주며, 탄성 있는 내열 실리콘이 피복되어 있어 기포를 제거함은 물론 적절한 압력으로 압착을 가능하게 하여 불량을 최소화 할 수 있다.
그리고, 상기 라미네이터(310)의 후방에 위치하는 커팅장치(370)는 라미네이팅된 패널과 패널 사이를 센서가 감지하여 커터를 작동시켜서 평면패널과 평면패널 사이의 필름을 커팅 함으로서 자동화를 통한 연속 작업을 가능하게 한다.
더하여, 상기 라미네이터(310)의 후방에 위치한 히팅장치(350)는 라미네이팅된 후 패널과 필름 사이의 접착제를 건조 경화시킴으로서 라미네이팅 공정을 마무리하고, 상기와 같은 히팅장치에 의한 라미네이팅 공정을 마무리가 없으면 외부 환경 조건에 의하여 패널과 필름 사이에 습기 및 공기가 침투하여 불량을 초래 할 수 있는 것이다.
도1은 종래의 롤 전사장치를 도시한 측면도 이다.
도2는 본 발명에 따른 평면패널 라미네이팅 공정을 도시한 개요도 이다.
도3은 본 발명에 따른 평면패널 라미네이팅 장치를 도시한 사시도 이다.
도4는 각각 본 발명에 따른 평면패널 라미네이팅 장치의 라미네이터를 도시한 사시도 이다.
도5는 본 발명에 따른 평면패널 라미네이팅 장치의 커팅장치를 도시한 동작상태도 이다.
도6a,b는 각각 본 발명에 따른 평면패널 라미네이팅 장치의 히팅장치를 도시한 사시도 및 분해도 이다.
도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 라미네이팅 장치의 라미네이터를 도시한 측면도 이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
300...평면패널 라미네이팅 장치 310...라미네이터
313...고정 프레스 롤러 314...가변 히팅 프레스 롤러
315...접착필름 언와인더 316...보호필름 와인더
355-1...패널기준위치조정롤러 355-2...평면패널 푸싱롤러
370...커팅장치 371...감지센서
373...커터

Claims (6)

  1. 평면패널의 양면에 압착하여 이송시키도록 서로 다른 방향으로 각각 독립적으로 회전하는 고정프레스 롤러와 가변히팅 프레스롤러가 구비되고, 상기 가변히팅 프레스롤러는 내부의 히터 또는 열매체에 의해 가열토록 설치되는 라미네이터; 및,
    상기 라미네이터의 앞부분 또는 뒷부분 중 적어도 한 곳 이상에 설치되는 히팅장치를 포함하는 구성으로 이루어 진 평면패널 라미네이팅 장치
  2. 제1항에 있어서, 상기 라미네이터는, 한 면에 필름이 연속하여 라미네이팅된 패널과 패널 사이를 감지한 후 그 평면패널의 위쪽에 라미네이팅된 필름을 자르도록 설치되는 커팅장치가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 평면패널 라미네이팅 장치
  3. 제1항에 있어서, 상기 라미네이터는, 상기 가변 히팅 프레스 롤러가 고정 프레스 롤러를 중심으로 상,하로 이동토록 설계되는 것을 특징으로 하는 평면패널 라미네이팅 장치
  4. 제3항에 있어서, 상기 라미네이터는, 접착필름 및 보호필름이 지지되는 접착필름언와인더 및 보호필름와인더가 더 구비되며,
    상기 접착필름언와인더 및 보호필름와인더의 한쪽에는 공기압에 의해 작동하 는 브레이크드럼이 장착되어 회전이 가능하도록 설계되어 필름의 장력을 조절 할 수 있고, 반대쪽에는 브라켓에 의해 샤프트를 고정 및 고정을 해제 할 수 있도록 설치되는 것을 특징으로 하는 평면패널 라미네이팅 장치
  5. 제1항에 있어서, 상기 라미네이터는, 고정 프레스 롤러와 가변 히팅 프레스 롤러가 서로 다른 방향으로 각각 독립적으로 회전하도록 설계된 기어와 체인을 통하여 동력이 전달되도록 하는 동력전달장치로서 회전토록 설치되는 것을 특징으로 하는 평면패널 라미네이팅 장치
  6. 제1항에 있어서, 상기 고정프레스 롤러 및 가변 히팅 프레스롤러는 각각 그 대응되는 면에 돌기부와 요홈부가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 평판패널 라미네이팅 장치
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