KR101367018B1 - 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법과 접이식 종이컵 - Google Patents

접이식 종이컵의 옆지 성형 방법과 접이식 종이컵 Download PDF

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Abstract

본 발명은 종이컵에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 용기의 부피를 가변시킬 수 있는 접이식 종이컵과 그것의 옆지 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면 연속되는 옆지원지의 일부분를 옆지 상부와 하부로 나누는 절단부를 형성하는 제 1단계와, 옆지 상부의 일부분에 옆지원지와 필름이 접착되지 않는 이형부를 포함하여 필름과 옆지원지를 라미네이팅하는 제 2단계와, 상기 이형부의 한쪽 끝 필름을 절단하고, 옆지원지에서 부채꼴 모양으로 옆지를 분리하는 제 3단계와, 상기 옆지를 성형 기구에서 둥글게 말아 원뿔형의 용기측벽을 형성하는 제 4단계를 갖는 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법을 제공하며, 용기 상하를 분리하여 접을 수 있게 제작된 접이식 종이컵의 옆지 상단부 전 둘레에 컬링부를 성형하고, 하단부 전 둘레에 삽입된 밑지를 지지하는 밑지 밭침부를 성형하여 제작된 접이식 종이컵을 제공한다.
따라서 본 발명의 접이식 종이컵 제조 방법은, 추가되는 공정이 기존의 제조 공정 앞에 위치하여 기존의 종이컵 제조 공정을 그대로 사용할 수 있고 그 공정이 간단하기 때문에 접이식 종이컵을 제조하는데 들어가는 추가 비용이 저렴하며, 본 발명의 접이식 종이컵은, 컵라면 용기의 부피를 작게 하여 유통단계의 물류비를 절감할 수 있고, 개인이 휴대하기에도 용이하며, 사용 시에 종래의 컵라면 용기와 같이 큰 용기를 형성하면서도 견고하다.

Description

접이식 종이컵의 옆지 성형 방법과 접이식 종이컵{COLLAPSIBLE PAPER CUP}
본 발명은 종이컵에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 용기의 부피를 가변시킬 수 있는 접이식 종이컵에 관한 것이다.
일회용 종이컵은 저렴하며 사용 후 관리가 간편하여 다양한 분야에서 사용되고 있다. 특히 컵라면을 담는 용기에 많이 사용되고 있다.
종래의 컵라면 용기는 일반적으로 밑면이 좁은 원뿔 형태로서, 원뿔형의 용기측벽(9)과, 상기 측벽의 상단부에 외측으로 동그랗게 말린 컬링부(9c)가 형성되고, 외주면 전둘레가 하향 절곡되어 하향절곡부를 형성한 밑지(11)가 옆지의 하단부 내측으로 삽입된 상태에서 옆지의 하단부를 내측으로 절곡하여 상기 하향절곡부를 감싸게 결합하여 밑지 받침 성형부(9d)를 형성하고 있다.
용기 내부에 건조라면과 스프를 내장하고 상부에 뚜껑을 덮어 밀봉되어 있고, 방수 및 강도 보강을 위해서 종이컵 내면에 라미네이팅을 한다. 그런데 컵라면 용기는 라면을 먹기 위해 넣는 더운 물의 용량 때문에 내용물에 비하여 용기를 크게 해야한다. 컵라면 용기의 큰 부피로 인해 포장, 보관, 운송 등의 물류에 많은 비용이 들게 하고 소비자가 여행중 가지고 다닐 수 있는 수량도 제한적이다.
이러한 문제를 해결하기 위해 용기의 부피를 줄이려는 다양한 시도가 있었다. 한국 실용신안 20-0271843은 용기의 측벽을 주름 접이식으로 제조하는 방법을 제시하였다. 이 고안은 용기의 크기를 줄이는 기능은 충실히 수행할 수 있다. 그러나 더운 물을 넣었을 때에 더운 물이 외부로 흐르지 않게 하기 위해 용기의 높이와 형상이 유지되어야 하는 기능에 취약하며, 또한 주름 접이식으로 제조하기에 종이는 적합하지 않고 주름제조에 적합한 플라스틱류는 컵라면 용기를 제조하기에는 고가의 재료이다.
상기와 같은 사항을 고려하여, 본 발명의 목적은 컵라면 용기의 부피를 줄여 물류비용을 줄이고, 개인이 휴대하기에 용이할 뿐만이 아니라 용기로서의 기능을 충분히 수행할 수 있는 접이식 종이컵을 만들기에 용이한 옆지의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 접이식 종이컵을 저렴하게 제조할 수 있는 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법은, 연속되는 옆지원지(1)의 일부분를 옆지 상부(6a)와 하부(6b)로 나누는 절단부(3)를 형성하는 제 1단계와, 옆지 상부(6a)의 일부분에 옆지원지(1)와 필름(2)이 접착되지 않는 이형부(4)를 포함하여 필름(2)과 옆지원지(1)를 라미네이팅하는 제 2단계와, 상기 이형부(4)의 한쪽 끝 필름을 절단(5)하고, 옆지원지(1)에서 부채꼴 모양으로 옆지(6)를 분리하는 제 3단계와, 상기 옆지(6)를 성형 기구(20)에서 둥글게 말아 원뿔형의 용기측벽(9)을 형성하는 제 4단계를 갖는다.
일반적인 종이컵의 제조 공정은 부채꼴 모양의 옆지를 둥굴게 말고 둥근 밑지를 접합시켜 만들게 된다. 따라서 부피가 가변되는 종이컵을 되기 위해서는 옆지의 가변성이 확보되어야 하므로 본 발명에서는 옆지원지를 용기 상부가 될 부분과 용기 하부가 될 부분으로 절단한다. 이때 절단부는 옆지원지의 일부분을 자르므로 옆지원지의 용기상부와 용기 하부가 될 부분은 미절단부에 의해 연속되는 옆지원지와 결합되어 있다.
상기 옆지원지의 절단부는 종이컵에 내용물이 담기는데 지장이 없으면서 접이식 종이컵의 높이를 최대한 낮출 수 있는 위치로서 종이컵의 높이방향으로 1/3 ~ 2/3 부분이 적당하다. 용기 상부를 용기 하부 쪽으로 내려 용기 하부를 감싸는 형태로 포장하면 본 발명의 접이식 종이컵의 높이는 일체형 종이컵의 높이에 비하여 1/3 ~ 1/2 정도가 된다. 따라서 컵라면의 부피가 1/3 ~ 1/2로 줄어든다.
라미네이팅 필름은 용기 내부의 용액이 종이인 옆지와 접촉하지 않게 차단하며 옆지의 강도를 보강하는 역할을 한다. 여기서 필름은 각종 수지 예를 들어 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리스티롤(PS), 폴리아미드(PA), 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 친환경 수지 등을 두께 수 μm에서 수십 μm로 압출하여 형성되는 투명 또는 반투명의 얇은 막이다.
옆지원지와 필름이 접착되지 않는 이형부에 의해 용기가 상하로 움직일 수 있게 되고, 여기에 위치한 필름은 상기 분리된 옆지 상부와 하부를 연결하며 용기가 상하로 움직이는데 중심을 잡아주는 동시에 용기의 내부와 외부를 차단하는 기밀성을 제공한다.
이형부가 용기의 원주면 전체에 형성되게 하기 위해 옆지의 한쪽을 필름 밑에 있는 옆지원지는 자르지 않고 필름만 절단하는 부분 절단 방법으로 분리하고, 옆지를 둥글게 말기 위해 옆지원지에서 완성된 옆지를 분리한다.
제 2 발명의 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법으로, 상기 제 1단계는 상기 절단부(3)의 한쪽 끝에 연결하여 용기의 높이 방향으로 절단하는 측면 절단부(3a)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이것에 의해 제 3단계의 옆지를 옆지원지에서 분리하는 과정에서 안쪽 접합면의 원지의 일부(10b)가 떨어져 나가고 안쪽 접합면의 필름은 남아 있게 된다. 따라서 안쪽 접합면의 필름(10b2)과 바깥쪽 접합면의 필름(10c2)이 접촉하게 되고 히터 블록에 의해 융착되어 필름은 원주방향으로 밀봉된다.
제 3 발명의 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법으로, 상기 제 1단계는 상기 절단부(3)를 따라서 용기의 높이 방향으로 절단하는 다수의 절단홈(7)을 더 포함하는 것이 바람직하다.
용기 상부와 용기 하부를 나누는 절단부는 용기 상부와 용기 하부의 반경이 서로 같아 서로 단단히 지지하여 용기를 접을 수 없게 한다. 따라서 용기를 접기 위하여 절단부의 한쪽 단면을 키우거나 줄이는 방법으로 다수의 절단홈을 형성한다. 절단홈은 용기 상부의 하단 또는 용기 하부의 상단에 다수가 형성될 수 있는데, 이 절단홈은 절단부의 반경을 변화할 수 있게 해서 용기 상부가 용기 하부를 감싸고 이동하는 것이 쉽도록 해준다.
제 4 발명의 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법으로, 상기 제 1 단계가 실시되기 전 또는 후에 옆지원지의 이형부(4)에 이형제를 도포하고 건조하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
종래의 라미네이팅은 라미네이팅하는 과정에서 제품 표면에 이형부가 생기는 것은 품질의 저하나 불량을 의미했다. 따라서 필름과 인쇄물이 접착하는 표면에 이물질이 묻지 않도록 관리하고, 세척하는 공정을 거치기도 한다. 그러나 본 발명의 종이컵을 만들기 위해서는 가열 가압되는 라미네이팅 공정을 거치고 나서도 접착되지 않아야하는 부분이 서로 분리되어 있도록 관리하는 것이 중요한 포인트다. 따라서 가열 가압에 안정적이면서도 이형성을 갖는 이형제가 바람직하다. 여기에 적합한 이형제는 다양하지만 특히 실리콘 재질의 이형제가 적합하다.
제 5 발명 또는 제 6 발명의 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법은, 제 2단계의 상기 필름(2)은 필름 전체에 접착제가 도포 되어 있는 라미네이팅 필름인 것 또는 상기 필름 또는 옆지원지에 접착제를 연속적으로 도포하여 접착하는 것이 바람직하다.
라미네이팅은 필름과 인쇄물 사이에 접착제를 사용하여 붙이는 습식 라미네이팅과, 필름과 인쇄물을 열로 융착시키는 건식 라미네이팅이 있다. 건식의 경우 필름과 인쇄물 사이에 약간의 수성이나 유성 약품을 사용하는 경우도 있다. 여기에서는 가장 일반적인 건식 라미네이팅 법을 이용하여 인쇄물과 필름을 융착시키는 것으로 금형이나 롤러 또는 예열기에 의해 가열된 필름은 유동성을 갖게 되고 금형또는 롤러로 필름을 가압하면 인쇄물의 표면에 있는 미세한 홈에 필름 유동액이 침투하게 된다. 이 상태로 필름을 냉각하면 필름과 인쇄물은 융착하게 된다. 최근에는 라미네이팅 필름에 접착제가 도포된 롤 상태로 판매되는 경우가 있다.
제 7 발명의 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법은, 측면 절단부의 바깥부분(10b)과 옆지 상부의 외곽 테두리를 제외한 옆지 상부 전체(4a)에 상기 이형제를 도포하는 것이 바람직하다.
이형제는 접착제와 접하여 접착하지 않는 특성을 가진 것이 바람직하다. 따라서 소수성 재질과 친수성 재질의 접착재와 이형재의 조합이 필요하다. 이러한 비 접착성은 며칠 정도의 비교적 단기간에 나타나는 특성이어도 무관하다.
상부 용기의 이동을 위해 이형부의 범위는 가능한 넓게 확보되는 것이 좋으며 상부 용기의 컬링부(9c)와 바깥쪽 접합면의 종이접합부(10d)를 제외한 전 부위와 안쪽 접합면(10a, 10b)을 포함한다.
제 8 발명의 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법은, 상기 제 2단계의 상기 필름(2)은 상기 이형부(4)를 제외한 필름 전체에 접착제가 도포되어 있는 라미네이팅 필름인 것이 바람직하다.
부분 라미네이팅을 위해 라미네이팅 필름에 도포하는 접착제를 부분적으로 도포하지 않는 부분 라미네이팅을 실시할 수 있다. 이형부에 접착제가 도포 되지 않은 필름을 라미네이팅 함으로써 이형부에 이형제를 도포하지 않아도 되며, 접착제를 소모도 줄일 수 있다. 이 방법은 필름과 옆지원지의 위치를 정확히 맞추어야 한다.
제 9 발명의 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법은, 상기 이형부(4) 중에 상기 4단계에서 히터블럭에 의해 가압되는 부분(4b)을 상기 제 1 단계 이전 또는 이후에 이형제를 도포하고 건조하는 것이 바람직하다.
옆지를 원뿔형으로 둥글게 말아 접합하기 위해 히터블록이 사용된다. 옆지는 성형몰드와 히터블록 사이에서 접합이 되는데 바깥쪽 접합면(10d)의 원지접합부와 안쪽 접합면(10a)의 원지접합부가 접합하고, 바깥쪽 접합면(10c)의 필름 접합부와 안쪽 접합면(10b)의 필름접합부가 접합하게 된다. 이때 안쪽 접합면의 필름(10a2)와 안쪽 접합면의 원지(10a1)가 분리된 상태를 유지해야 하고, 바깥쪽 접합면의 필름(10c2)과 바깥쪽 접합면의 원지(10c1)도 분리된 상태로 유지돼야 한다. 이형제는 분리된 상태를 유지하기 위해 도포 되며, 도포 부위는 그림 3b와 같다.
제 10 발명의 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법은, 성형기계의 성형몰드는 필름 접합면이 위치하는 부분에 가압, 초음파, 고주파 또는 히터 블록이 구비된 것이 바람직하다.
제 9 발명에서 필름이 원지와 분리되는 것을 유지하기 위해 이형제를 사용한 것과 달리 여기서는 가압, 초음파, 고주파 또는 히터 블록을 성형몰드 내에 추가하여 융착하는 방법을 사용한다. 따라서 원지 접합부는 외부에 설치된 가압, 초음파, 고주파 또는 히터 블록으로, 필름 접합부는 성형 몰드에 설치된 가압, 초음파, 고주파 또는 히터 블록으로 융착한다.
제 11 발명의 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법은, 제 4 발명 또는 제 8 발명에 있어서, 상기 이형제는 UV 코팅, 또는 실리콘 코팅, 또는 라미네이팅 필름과 다른 재질의 필름 또는 박판인 것을 더 포함하는 것이 바람직하다.
제 12 발명의 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법은, 제 3단계는 필름을 절단하는 반칼 작업과 엽지를 분리하는 완칼작업을 한 공정에서 동시에 또는 순차적으로 진행하는 것이 바람직하다.
제 13 발명의 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법은, 상기 반칼 작업은 상기 이형부의 한쪽 끝의 필름을 절단하고, 동시에 절단부의 일부를 반칼 작업한 것이 바람직하다.
제 14 발명의 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법은, 제 4단계의 성형 기구(20)는 성형몰드(22)와 회동플레이트(23, 24)와 가압, 초음파, 고주파 또는 히터블럭(21)을 포함하는 것이 바람직하다.
제 15 발명의 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법에서, 상기 성형몰드(22)는 접합면이 위치하는 부분에 냉각장치가 구비된 것이 바람직하다.
옆지를 성형하여 둥글게 유지기 위해 옆지의 안쪽 접합면의 원지와 옆지의 바깥쪽 필름을 히터 블록으로 융착시킨다. 이때 안쪽에 있는 옆지의 안쪽 접합면의 필름(10a2)이 안쪽 접합면의 원지(10a1)와 분리되어 있게 하기 위해 필름면을 냉각하여 히터 블록의 열에 의해 융착하지 않게 한다.
제 16 발명의 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법에서, 상기 회동플레이트(23, 24)는 상기 옆지(6)의 안쪽 접합면(10a, 10b)이 바깥쪽 접합면(10c, 10d)보다 안쪽에 위치하게 작동하는 것이 바람직하다.
옆지(6)의 안쪽 접합면(10a, 10b)을 구부리는 회동플레이트가 바깥쪽 접합면(10c, 10d)을 구부리는 회동플레이트보다 성형몰드를 향해 빨리 이동하여 순차적으로 포게지는 것이 가능하다.
제 17 발명의 접이식 종이컵은, 옆지를 옆지 상부(6a)와 하부(6b)로 나누는 절단부(3)를 형성하고, 옆지 상부(6a)의 일부분에 옆지원지(1)와 필름(2)이 접착되지 않는 이형부(4)를 포함하여 필름(2)과 옆지원지(1)를 라미네이팅하며, 상기 이형부(4)의 한쪽 끝 필름을 절단(5)하고, 옆지원지(1)에서 부채꼴 모양으로 옆지(6)를 분리하며, 상기 옆지(6)를 성형 기구(20)에서 둥글게 말아 원뿔형의 용기측벽(9)을 형성하고, 상기 측벽의 상단부에 외측으로 동그랗게 말린 컬링부(9c)가 형성되고, 외주면 전둘레가 하향 절곡되어 하향절곡부를 형성한 밑지(11)가 옆지의 하단부 내측으로 삽입된 상태에서 옆지의 하단부를 내측으로 절곡하여 상기 하향절곡부를 감싸게 결합하여 밑지 받침 성형부(9d)를 형성하여 용기를 접을 수 있는 것이 바람직하다.
제 18 발명의 접이식 종이컵은, 옆지 상부(9a)는 옆지 하부(9b)를 감싸고 겹치며, 필름(2)은 용기 안쪽으로 접어지는 것이 바람직하다.
제 19 발명의 접이식 종이컵은, 상기 용기 하부(9b)의 외부 전 둘레에 공간이 형성되게 감싸며 하단부에 내향하는 컬링부를 갖고, 상기 용기 상부(9a)가 이동할 수 있도록 형성된 종이 외피(12)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
더운물을 사용하는 컵라면 용기의 단열을 위해 종이외피는 유용하다.
제 20 발명의 접이식 종이컵은, 상기 용기 상부(6a)의 외부 전 둘레에 공간이 형성되게 감싸며 하단부에 내향하는 컬링부가 용기 상부의 하단부와 접하는 종이 외피(13)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
더운물을 사용하는 컵라면 용기의 단열을 위해 종이외피는 유용하다.
제 21 발명의 접이식 종이컵은, 상기 밑지에 컵라면 용기의 표시 사항을 인쇄한 것이 바람직하다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 접이식 컵라면 용기의 옆지를 간단하면서도 저렴하게 생산할 수 있는 옆지 제조 방법을 제공한다.
또한 추가되는 공정이 기존의 제조 공정 앞에 위치하여 기존의 종이컵 제조 공정을 그대로 사용할 수 있고 그 공정이 간단하기 때문에 접이식 종이컵을 제조하는데 들어가는 추가 비용이 저렴한 접이식 종이컵 제조 방법을 제공한다.
또한 컵라면 용기의 부피를 작게 하여 유통단계의 물류비를 절감할 수 있고, 개인이 휴대하기에도 용이하며, 사용 시에 종래의 컵라면 용기와 같이 큰 용기를 형성하는 견고한 접이식 종이컵을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 접이식 종이컵의 옆지 제조 공정 개략도
도 2는 도 1의 공정에서 추출된 접이식 종이컵의 옆지
도 3은 옆지 원지에 이형제를 도포하는 부분을 나타낸 것으로
a)는 접착제를 필름 전체에 도포하고 연속된 옆지를 라미네이팅할 때
b)는 이형부와 접촉하는 부분에 접착제를 도포하지 않은 상태로 라미네이팅할 때
도 4는 도 2의 옆지를 성형하는 옆지성형 유니트의 간략도
도 5는 도 4의 옆지성형 유니트에서 접합면이 융착된 옆지의 사시도
도 6은 도 5의 접합면이 융착된 부분의 절단부 단면의 부분 확대도
도 7은 본 발명에 따른 옆지와 밑지를 결합한 접이식 종이컵로써 접은 상태를 나타낸 단면도
도 8은 본 발명에 따른 옆지와 밑지를 결합한 접이식 종이컵에 종이 외피를 입힌 상태를 나타낸 단면도
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 일례로 설명한다.
일반적인 컵라면의 종이 용기는 옆지를 말은 원뿔형의 용기측벽(9)과, 상기 측벽의 상단부에 외측으로 동그랗게 말린 컬링부(9c)가 형성되고, 외주면의 전체 둘레가 하향 절곡된 하향절곡부를 형성한 밑지(11)가 옆지의 하단부 내측으로 삽입된 상태에서 측벽의 하단부를 내측으로 절곡하여 상기 하향절곡부를 감싸게 결합하여 밑지 받침 성형부(9d)를 형성하고 있다.
본 발명에서는 용기의 부피를 줄이기 위해 용기의 높이를 조절하는 방법으로 옆지의 중간 부분을 절단하여 용기 높이를 가변하도록 하였다. 도 1은 본 발명에 따른 접이식 종이컵의 옆지 제조 공정 개략도로서 연속된 옆지 원지를 가변성을 갖는 옆지로 제조하는 과정을 나타내었다. 또한 그림에서는 각각의 공정이 연이어 그려져 있지만 실제의 공정에서는 각각의 공정이 많은 간격을 두고 실시되어 제조 라인의 길이는 그림보다 길게 늘어져 있게 된다.
연속되는 옆지원지는 일반적으로 사용되는 두루마리 용지일 수도 있고, 용지의 불용부분을 줄이기 위해 그림과 같이 용지를 미리 재단하여 사용할 수도 있다. 연속되는 옆지원지를 톰슨기 또는 프레스 기기에 통과시키며 절단부와 측면 절단부와 절단홈을 절단칼에 의해 절단한다. 상기 공정에 의해 형성된 절단부는 옆지의 중간부분에 부채꼴의 원호를 그리며 절단되어 있고, 한쪽 끝에는 원호와 수직으로 만나는 측면 절단부가 형성되어 있으며, 원호로부터 수직하여 부채살처럼 퍼진 다수의 절단홈이 형성되어 있다.
다음 공정은 라미네이팅을 하기 위한 전단계로서 옆지 원지에 이형부에 이형제를 도포하거나, 라미네이팅 필름에 접착제를 도포한다.(도면에 표시하지 않음)
이형제를 도포하는 방법은 롤러의 표면에 이형제를 입히고 롤러를 연속되는 옆지원지와 같은 속도로 회전시켜 연속적으로 옆지원지에 이형제를 도포한다. 이형제를 도포하는 부분의 형상은 롤러의 표면에 형성된 요철의 무늬에 따라 다양한 형상을 할 수 있다.
접착제를 필름에 도포하는 방법도 롤러의 표면에 접착제를 입히고 롤러를 연속되는 필름과 같은 속도로 회전시켜 연속적으로 필름에 접착제를 도포한다. 필름 전체에 접착제를 도포할 경우에는 표면에 요철이 없는 원통의 롤러를 사용하고, 접착제를 부분 도포할 경우에는 롤러의 표면에 요철의 무늬를 형성한다.
필름에 이형부와 같은 형상으로 접착제를 도포하지 않게 할 수 있으며 이 경우에 옆지원지에는 도포하지 않고 필름을 이형부에 정확하게 접착해야 한다. 특히 접착제 도포부위가 절단부를 넘어 옆지 상부에 접착하지 않아야 하며, 측면 절단부를 넘어가지 않게 해야 한다.
다음 공정은 이형부의 한쪽 끝(5)과 절단부를 따라 바깥쪽으로 (역 L 자형) 필름부분만 잘라내는 반칼 작업을 한다. 이 작업에 의해 절단된 부분은 옆지가 접혀 용기를 형성하였을 때에 용기 상부와 용기 하부가 서로 움직일 수 있게 해준다.
다음 공정은 연속된 옆지에서 옆지를 분리하는 것으로 톰슨기 또는 프레스 기기 등을 통해 연속지로부터 도 2와 같은 부채꼴 모양의 옆지를 분리해 낸다. 분리된 옆지는 옆지 중간에 절단부를 가져 옆지 상부와 옆지 하부는 필름에 의해서만 옆결되는 불안정한 형태를 갖는다. 이런 사태를 막기 위해 절단부를 절단할 때에 약간의 접합부를 남겨두고 절단하는 것이 바람직하다. 이 접합부는 공정 중에 옆지의 이송 및 취급을 용이하게 할 수 있고, 접이식 용기가 완성되어 접을 때에는 약간의 힘으로 끊어져 쉽게 접을 수 있게 된다.
다음 공정은 옆지를 둥글게 말기 위해 옆지 성형기기에 옆지가 삽입된다. 옆지 성형기기는 컵 모양의 성형몰드와 엽지가 한쪽으로 들어와서 다른 쪽으로 나가는 것이 연속적으로 가능하도록 구성된 회동 플레이트가 성형몰드를 외부에서 감싸고 있다.
회동 플레이트는 양쪽으로 회전하며 성형몰드를 감싸는 회동 플레이트를 가지고 있으며, 옆지가 들어오면 옆지를 감싸며 안쪽 접합면이 성형몰드에 우선 접촉하고 바깥쪽 접합면이 연이어 접촉하도록 순차작동하면서 회동 플레이트를 회전시켜 옆지를 성형몰드에 접착시키고 옆지의 접합면이 서로 겹쳐질 수 있도록 가압한다. 이 상태에서 초음파 블럭이 옆지의 접합면에 접촉하여 초음파를 주입하여 필름의 융착에 의해 옆지는 도 5와 같은 원뿔형의 용기 측벽을 이룬다.
접이식 용기는 유동성을 확보하기 위해 접합면을 접합할 때에 이형부의 필름이 옆지원지와 접착되지 않도록 고려한다. 도6을 참조하여 설명하면 부분확대도는 이형부를 반경방향으로 잘라 단면을 나타낸 것으로 안쪽 접합면의 원지(10a1)와 필름(10a2)은 분리되어 있으며, 바깥쪽 접합면의 원지(10c1)와 필름(10c2)도 분리되어 있다. 바깥쪽 접합면의 또다른 원지(10d1)와 필름(10d2)은 접합되어 있는 상태로 안쪽 접합면과 바깥쪽 접합면이 겹쳐진다. 반칼작업에 의해 절단된 필름절단부(5)는 바깥쪽 접합면의 필름을 원지와 접합하는 부분(10d2)과 분리되는 부분(10c2)으로 나눈다.
초음파나 고주파 또는 히터 블록에 의해 접합되는 부분은 안쪽 접합면의 필름(10b2)과 바깥쪽 접합면의 필름(10c2)이 하나이고 안쪽 접합면의 원지(10a1)와 바깥쪽 접합면의 필름(10d2)이 다른 하나이다. 앞의 하나는 두 필름 사이에 접합은 확실하게 이루어져야 하는 반면 바깐쪽 접합면의 원지와는 접합되지 않게 제어돼야 한다. 또한 다른 하나는 바깥쪽 접합면의 필름이 안쪽 접합면의 원지와 단단히 접합해야 하는 반면 접합시 발생하는 영향으로 안쪽 접합면의 필름과 원지가 접합되지 않게 제어돼야 한다.
이러한 조건을 맞추기 위해 한쪽은 순간적으로 가열하고 반대쪽은 냉각하여 한쪽의 열이 반대쪽 필름에 영향을 주지 않게 구성한다. 따라서 안쪽 접합면의 필름 접합부(10b2)와 바깥쪽 접합면의 원지 접합부(10d1)는 초음파나 히터 블록을, 안쪽 접합면의 필름 접촉부(10a2)와 바깥쪽 접합면의 원지 접촉부(10c1)에는 냉각장치를 설치하여 접합한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 고안자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
1 : 옆지원지 2: 필름
3 : 상하용기 절단부 4 : 이형부
4a : 필름 전체에 접착제를 도포하여 라미네이팅 할 때에 이형제를 도포하는 부위
4b : 이형부와 접촉하는 부분을 제외하고 접착제를 도포한 필름으로 라미네이팅 할 때에 이형제를 도포하는 부위
5 : 필름 절단부 6 : 옆지
6a : 옆지 상부 6b : 옆지 하부
6c : 옆지 원지에서 옆지 분리 후 형성된 구멍
7 : 절단홈 8 : 필름이 옆지원지와 분리된 부분
9 : 용기 측벽 9a : 용기 상부
9b : 용기 하부 9c : 컬링부
9d : 밑지 받침 성형부 10a, 10b : 안쪽 접합면
10c, 10d : 바깥쪽 접합면 10a1 : 안쪽접합면의 원지
10a2, 10b2 : 안쪽 접합면의 필름 10c1, 10d1 : 바깥쪽 접합면의 원지
10c2, 10d2 : 바깥쪽 접합면의 필름 11 : 밑지
12 : 옆지 하부 외피 13 : 옆지 상부 외피
20 : 옆지 성형 유니트 21 : 히터 블럭
22 : 성형 몰드 23, 24 : 회동 플레이트
31 : 롤러

Claims (21)

  1. 옆지를 원뿔형으로 말은 용기측벽(9)과, 상기 측벽의 상단부에 외측으로 동그랗게 말린 컬링부(9c)가 형성되고, 외주면 전체 둘레가 하향 절곡된 하향절곡부를 갖는 밑지(11)가 옆지의 하단부 내측으로 삽입된 상태에서 측벽의 하단부를 내측으로 절곡하여 상기 하향절곡부를 감싸게 결합하여 밑지 받침 성형부(9d)를 형성하고 용기측벽의 중간부를 을 절단하여 접을 수 있는 접이식 종이컵에 있어서,
    연속되는 옆지원지(1)의 일부분를 옆지 상부(6a)와 하부(6b)로 나누는 절단부(3)를 형성하는 제 1단계와, 옆지 상부(6a)의 일부분에 옆지원지(1)와 필름(2)이 접착되지 않는 이형부(4)를 포함하여 필름(2)과 옆지원지(1)를 라미네이팅하는 제 2단계와, 상기 이형부(4)의 한쪽 끝 필름을 절단(5)하고, 옆지원지(1)에서 부채꼴 모양으로 옆지(6)를 분리하는 제 3단계와, 상기 옆지(6)를 성형 기구(20)에서 둥글게 말아 붙여 원뿔형의 용기측벽(9)을 형성하는 제 4단계를 갖는 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1단계는 상기 절단부(3)의 한쪽 끝에 연결하여 용기의 높이 방향으로 절단하는 측면 절단부(3a)를 더 포함하는 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제 1단계는 상기 절단부(3)를 따라서 용기의 높이 방향으로 절단하는 다수의 절단 홈(7)을 더 포함하는 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 단계가 실시되기 전 또는 후에 옆지원지의 이형부(4)에 이형제를 도포하고 건조하는 단계를 더 포함하는 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법
  5. 제 4항에 있어서, 제 2단계의 상기 필름(2)은 필름 전체에 접착제가 도포 되어 있는 라미네이팅 필름인 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법
  6. 제 4항에 있어서, 상기 제 2단계에서 상기 필름(2) 또는 옆지원지(1)에 접착제를 연속적으로 도포하여 접착하는 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법
  7. 제 4항에 있어서, 상기 이형제를 도포하는 부분은 측면 절단부의 바깥부분(10b)과 옆지 상부의 외곽 테두리를 제외한 옆지 상부 전체(4a)인 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법
  8. 제 1항에 있어서, 상기 제 2단계의 상기 필름(2)은 상기 이형부(4)를 제외한 필름 전체에 접착제가 도포되어 있는 라미네이팅 필름인 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법
  9. 제 8항에 있어서, 상기 이형부(4) 중에 상기 4단계에서 히터 또는 고주파 또는 초음파 블럭에 의해 가압되는 부분(4b)을 상기 제 1 단계 이전 또는 이후에 이형제를 도포하고 건조하는 것을 더 포함하는 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법
  10. 제 8항에 있어서, 성형기계의 성형몰드는 필름 접합면이 위치하는 부분에 히터 블록이 구비된 것인 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법
  11. 제 4항 또는 제 8항에 있어서, 상기 이형제는 UV 코팅, 또는 실리콘 코팅, 또는 라미네이팅 필름과 다른 재질의 필름 또는 박판인 것을 더 포함하는 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법
  12. 제 1항에 있어서, 제 3단계는 필름을 절단(5)하는 반칼 작업과 엽지를 분리하는 완칼작업을 한 공정에서 동시에 또는 순차적으로 진행하는 것인 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법
  13. 제 12항에 있어서, 상기 반칼 작업은 상기 이형부의 한쪽 끝의 필름을 절단하고, 동시에 절단부의 일부를 반칼 작업한 것인 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법
  14. 제 1항에 있어서, 제 4단계의 성형 기구(20)는 성형몰드(22)와 회동플레이트(23, 24)와 가압, 초음파, 고주파 또는 히터블럭(21)을 포함하는 것인 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법
  15. 제 14항에 있어서, 상기 성형몰드(22)는 접합면이 위치하는 부분에 냉각장치가 구비된 것인 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법
  16. 제 14항에 있어서, 상기 회동플레이트(23, 24)는 상기 옆지(6)의 안쪽 접합면(10a, 10b)이 바깥쪽 접합면(10c, 10d)보다 안쪽에 위치하게 작동하는 것인 접이식 종이컵의 옆지 성형 방법
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