KR101752731B1

KR101752731B1 - 권취코어에 감겨지는 광학필름의 자동 절단 및 권취 방법

Info

Publication number: KR101752731B1
Application number: KR1020160009132A
Authority: KR
Inventors: 박노은
Original assignee: 박노은
Priority date: 2016-01-26
Filing date: 2016-01-26
Publication date: 2017-06-30

Abstract

본 발명은 광학필름 권취코어에 감겨지는 필름의 자동 절단 및 권취 방법에 관한 것이다.
본 발명은 광학필름의 권취가 완료된 상태에서, 광학필름을 안내하는 하나의 롤러가 상승하여 진공흡착부와 절단부 사이에 광학필름을 수직상으로 배치시키고, 절단부가 광학필름을 절단하기 위한 작업 위치로 이동하는 단계(S100)와; 진공흡착부를 수직상으로 배치된 광학필름에 근접시키고, 광학필름을 진공흡착하여 고정하는 단계(S200)와; 절단부를 수평상으로 왕복이동시켜서 진공흡착부에 의하여 고정된 광학필름을 절단하는 단계(S300)와; 절단되는 광학필름의 절단면으로부터 발생하는 부스러기를 진공흡입하여 제거하는 단계(S400)와; 상기 S100단계에서 광학필름을 수직상으로 배치시킨 가이드 롤러와, 상기 S300단계에서 절단을 완료한 절단부가 원위치로 복귀되는 제5단계(S500)와; 상기 S300단계에서 절단되어 지관과 분리된 광학필름을 계속 권취하기 위하여 절단된 광학필름의 단부를 새로운 지관에 부착하는 단계(S600)와; 광학필름이 부착된 지관을 권취 위치로 이동시키고, 진공흡착부와 절단부가 복귀되어 정상적인 권취작업을 수행하는 단계(S700)를 포함하여 권취코어에 감겨지는 필름을 자동적으로 절단하고, 필름이 새로 감겨지게 될 권취코어에 절단된 필름의 단부를 부착하여 연속적인 권취작업이 가능하게 되어 필름 권취작업의 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

권취코어에 감겨지는 광학필름의 자동 절단 및 권취 방법{Automatic cutting and winding method of the optical film to be wound around the winding core}

본 발명은 광학필름의 권취 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 필름 권취장치에서 권취코어에 감겨지는 필름을 자동적으로 절단하고, 필름이 새로 감겨지게 될 권취코어에 절단된 필름의 단부를 부착하여 연속적인 권취작업이 가능하게 되어 필름 권취작업의 생산성을 향상시킬 수 있는 필름 권취코어에 감겨지는 광학필름의 자동 절단 및 권취 방법에 관한 것이다.

편광필름, 위상차 필름 등과 같은 광학필름은 디스플레이용 백 라이트 유닛(Back Light Unit)의 후면 광을 집광 및 확산하여 백 라이트 유닛으로부터 발생하는 광의 손실을 최소화하고 광특성을 높이는 필름이다.

이러한 광학필름은 도프 용액을 지지체 상에 유연하여 시트를 제조하는 단계와; 상기 지지체로부터 박리된 시트의 양단을 텐터로 지지하며 이송 및 건조하여 필름을 제조하는 단계와; 상기 필름을 건조하여 용매를 제거하는 단계와; 상기 필름의 진행방향에 대해 수직 방향으로 좌우 또는 일정 각도로 왕복이송시키는 단계와; 상기 필름의 양단에 패턴을 형성하는 너링(knurling)단계와; 상기 필름의 엣지 부분을 제거하는 트리밍(trimming) 단계와; 상기 단계를 마치고 제조되는 완제품을 지관에 권취하는 단계를 포함하는 과정을 거쳐서 제조된다.

또한, 지관에 권취된 롤 형상의 광학필름을 권출(unwinding)하여 시트상 광학필름을 슬리터로 소정의 폭으로 분할한 각각의 슬롯필름을 롤 형상으로 다시 권취(rewinding)하게 된다.

상기와 같이 광학필름을 지관에 권취하기 위한 다양한 권취방법이 제안되었다.

광학필름을 권취하는 방법은 지관에 일정한 양의 광학필름이 권취되면, 권취구동을 정지시키고, 새로운 지관에서 후속적인 권취작업을 준비하게 된다.

이렇게 새로운 권취작업을 하기 위해서 가이드 롤러에 안내되고 있는 광학필름을 절단기구에 의하여 절단시키면, 지관에 감겨지지 않은 잔여길이의 광학필름은 권취코어가 다시 구동하여 권취롤에 감겨져서 배출되고, 가이드 롤러 쪽에서 절단된 광학필름은 새로 준비된 지관에 마련된 양면테이프에 부착되어 권취코어가 구동하면 회전하는 지관에 감겨지게 된다.

한편, 2겹 이상으로 공급되는 광학필름은 지관쪽에 위치하는 한 겹의 광학필름만이 지관에 부착되고, 남아있는 광학필름은 별도로 부착함으로써 지관과 함께 회전하며 권취될 수 있게 된다.

이렇게 2겹 이상의 절단된 권취필름을 각각 부착시키는 과정은 비교적 많은 시간을 필요로 하게 되어 생산성이 저하되고, 생산라인을 자동화하는데 많은 어려움을 주게 된다.

대한민국 특허 10-1143777

본 발명의 목적은 광학필름 권취장치에서 권취코어에 설치되는 지관에 광학필름을 자동적으로 권취하고 커팅하는 과정에서 광학필름을 정확하게 절단할 수 있도록 광학필름을 고정시킬 수 있는 광학 필름의 자동 절단 및 권취 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 필름 권취코어에 감겨지는 광학필름을 자동적으로 절단하여 권취하면서 광학필름을 커팅하는 과정에서 발생하는 파쇄 잔여물을 제거하여 권취되는 광학필름의 품질을 유지할 수 있는 광학필름의 자동 절단 및 권취 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 필름 권취코어에 감겨지는 광학필름을 자동적으로 절단하여 권취하면서, 광학필름을 커팅하는 과정에서 다양한 커팅수단을 적용할 수 있는 광학필름의 자동 절단 및 권취 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 권취코어에 감겨지는 필름을 자동적으로 절단하여 권취하고 절단하는 과정에서 절단된 광학필름을 지관에 부착할 수 있게 되고, 또한 2겹의 광학필름을 지관에 부착시켜서 권취될 수 있게 함으로써 자동화 생산라인에 연속적인 권취작업이 가능하게 되어 생산성을 향상시킬 수 있는 광학필름의 자동 절단 및 권취 방법을 제공하고자 하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적인 특징은 광학필름의 권취가 완료된 상태에서, 광학필름을 안내하는 하나의 롤러가 상승하여 진공흡착부와 절단부 사이에 광학필름을 수직상으로 배치시키고, 절단부가 광학필름을 절단하기 위한 작업 위치로 이동하는 단계(S100)와;

진공흡착부를 수직상으로 배치된 광학필름에 근접시키고, 광학필름을 진공흡착하여 고정하는 단계(S200)와;

절단부를 수평상으로 왕복이동시켜서 진공흡착부에 의하여 고정된 광학필름을 절단하는 단계(S300)와;

절단되는 광학필름의 절단면으로부터 발생하는 부스러기를 진공흡입하여 제거하는 단계(S400)와;

상기 S100단계에서 광학필름을 수직상으로 배치시킨 가이드 롤러와, 상기 S300단계에서 절단을 완료한 절단부가 원위치로 복귀되는 제5단계(S500)와;

상기 S300단계에서 절단되어 지관과 분리된 광학필름을 계속 권취하기 위하여 절단된 광학필름의 단부를 새로운 지관에 부착하는 단계(S600)와;

광학필름이 부착된 지관을 권취 위치로 이동시키고, 진공흡착부와 절단부가 복귀되어 정상적인 권취작업을 수행하는 단계(S700)를 포함하는 것이다.

본 발명의 다른 특징은 광학필름을 절단하는 단계(S300)에서 다겹의 광학필름을 열융착시키는 시키는 과정을 더 포함하는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은 절단된 광학필름의 단부를 새로운 지관에 부착하는 단계(S600)에서 가압구가 지관에 부착된 광학필름을 문지르듯이 가압하게 됨으로써 광학필름이 지관의 양면 테이프에 견고하게 부착되게 하는 단계를 더 포함하는 것이다.

이와 같은 본 발명에 의하면 권취코어에 감겨지는 필름을 자동적으로 절단하여 권취하여 생산성을 향상시킬 수 있으며, 또한 광학필름을 커팅하는 과정에서 발생하는 파쇄 잔여물을 진공흡착부가 흡입 제거하여 권취되는 광학필름의 품질을 유지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 순서도
도 2는 본 발명에 의한 권취장치의 개략적인 정면도
도 3은 본 발명에서 절단부가 상승한 상태를 나타낸 정면도
도 4는 본 발명에서 광학필름이 지관에 부착되는 상태를 나타낸 정면도

본 발명의 특징과 장점들은 첨부된 도면에 의하여 설명되는 실시예에 의하여 보다 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 여러 실시예 들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향, 예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)"등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항 들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.

또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석하여야만 한다.

그리고, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형된 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

따라서 본 발명은 제시되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위에 기재된 기술사상의 균등한 범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.

다음에서 본 발명의 실시예를 설명한다.

본 발명은 권취부(1), 진공흡착부(2), 절단부(3) 및 이송수단에 의하여 수행된다.

권취부(1)는 회전축(10)에 고정되어 모터의 동력으로 180°의 범위 내에서 정역방향으로 선회하는 아암(11)에 고정되는 권취코어(12, 12a)에 광학필름(P)이 권취되는 지관(13, 13a)이 착탈 가능하게 설치되는 구조를 가진다.

진공흡착부(2)는 권취코어(12, 12a)에 권취되는 광학필름(P)을 절단하고, 바람직하게는 절단되는 광학필름의 절단하기 위하여 광학필름을 흡착하고, 광학필름의 절단 분쇄물을 흡입하기 위하여 광학필름을 흡착하여 고정시키는 진공흡착유닛을 구비하며, 액추에이터(20)에 의하여 가이드 레일(21, 22)에 안내되며 전후좌우로 이동할 수 있게 되는 진공흡착구(23)와, 절단된 광학필름을 새로운 지관에 부착시키기 위한 가압구(24) 및 다겹의 광학필름을 열융착하여 서로 부착시키기 위한 열융착기(25)로 이루어진다.

절단부(3)는 가이드 레일(30)에 승강이동 가능하게 설치되어 서보모터(31)의 동력을 전달받아서 승강이동을 하게 되고, 광학필름을 절단할 수 있도록 칼날과 같은 커터(32), 열선, 또는 고주파 절단기구로부터 선택되는 어느 하나의 절단장치가 가이드 레일(33)에 안내되어 수평으로 이동 가능하게 설치된다. 그리고, 상기 커터(32)에 의하여 절단되는 광학필름의 부스러기를 흡입하기 위한 진공흡입기(33)와, 커터(32)를 작동시미는 액추에이터(34)를 구비한다.

이송수단은 진공흡착부(2)와 절단부(3)가 가이드 레일(40)에 의하여 이동 가능하게 설치되어 액추에이터(41)에 의하여 상기 진공흡착부(2)와 절단부(3)를 수평방향으로 왕복이동시킬 수 있게 된다.

한편, 광학필름(P)은 다수개의 가이드 롤러(50, 51, 52, 53)에 안내되어 권취코어(12)에 설치된 지관(60)에 권취되는데, 상기 가이드 롤러(52)는 서버모터(31)에 의하여 절단부(3)와 함께 승강이동을 할 수 있게 된다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 도시되지 아니한 공급부로부터 공급되는 광학필름(P)이 가이드 롤러(50, 51, 52, 53)에 안내되어 회전 아암(11)의 한쪽편에 있는 권취코어(12)에 고정된 지관(13)에 고정되어 권취된다.

그리고, 지관(13)에 적정한 양의 광학필름이 권취되면 제어부에 의하여 회전하는 지관을 정지시키고, 가이드 롤러(50, 51, 52, 53)로 안내되는 광학필름을 절단시키고 새로운 지관에 절단된 광학필름을 부착시킨다.

이를 구체적으로 살펴보면, 서보모터(31)가 구동하여 절단부(3)가 가이드 레일(30)에 안내되어 진공흡착부(2)와 마주보는 위치까지 상승한다. 이때 가이드 롤러(52)가 절단부(3)와 함께 동반 상승하여 가이드 롤러(52)가 광학필름을 진공흡착부(2)와 절단부(3) 사이에 수직으로 위치시킨다.(S100)

그 다음, 진공흡착부(2)의 액추에이터(20)가 구동하여 진공흡착구(23)와 가압구(24) 및 진공흡입기(25)가 가이드 레일(21)에 안내되어 수직 방향으로 위치되어 있는 광학필름에 도달하면, 진공흡입장치가 구동되어 진공흡착구(23)가 광학필름을 흡입하여 고정시킨다.(S200)

이와 동시에 절단부(3)의 액추에이터(34)가 구동하여 커터(32)가 가이드 레일(33)에 안내되어 수평방향으로 이동하여 진공흡착구(23)에 진공흡착되어 고정된 광학필름을 절단시킨다.(S300)

이때, 광학필름이 다겹일 경우에는 열융착기(25)가 절단된 광학필름을 서로 열융착시켜서 같이 권취될 수 있게 된다.

그리고, 광학필름이 절단되면서 발생하는 부스러기는 진공흡착부(2)에 마련된 진공흡착구(23)와 절단부(3)에 마련된 진공흡착기(33)에 진공흡입되어 제거된다.(S400)

그 다음, 서보모터(31)에 의하여 절단부(3)가 하강하고 이동대(47)가 하강하여 절단구단(4)과 가이드 롤러(52)가 복귀하게 되는데,(S500) 이때, 진공흡착구(23)는 진공상태를 유지하여 절단되었던 광학필름이 부착된 상태를 유지하게 된다.

상기와 같이 광학필름의 절단이 완료되면, 권취코어(12)가 다시 회전하여 절단된 잔여 길이의 미권취 광학필름이 지관(13)에 완전히 권취된다.

광학필름이 완전히 권취된 지관(13)은 권취코어(12)에서 분리되고, 이와 동시에 한쪽편의 권취코어(12a)에는 광학필름을 새로 부착시키기 위한 양면테이프(14)가 형성된 지관(13a)을 설치한다.

그 다음, 액추에이터(20)가 구동하여 가압구(24)가 광학필름(P)을 상기 양면 테이프(14)에 밀착 가압하여 지관(13a)에 부착시키게 된다.

그리고, 후속적으로 액추에이터(20a)가 상하로 전후진 구동을 반복하여 가압구(24)가 지관(13a)에 부착된 광학필름(P)을 문지르듯이 가압하게 됨으로써 광학필름(P)이 양면 테이프(14)에 견고하게 부착되게 한다.(S600)

이렇게 광학필름이 부착된 지관(13a)은 아암(11)이 회전하여 양쪽의 권취코어(12, 12a)의 위치가 바뀌게 되면서, 앞서 권취 작업을 마치고 인출된 지관(13)이 있었던 위치로 선회되어 연속적인 권취작업을 할 수 있게 된다.

지금까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들 들을 중심으로 살펴보았다.

본발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자는 본 발명이 본발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예 들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서서 고려되어야 한다.

본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 권취부 2 : 진공흡착부
3 : 절단부 10 : 회전축
11 : 아암 12, 12a : 권취코어
13, 13a : 지관 14 : 양면 테이프
20 : 액추에이터 21, 22 : 가이드 레일
23 : 진공흡착구 24 : 가압구
25 : 열융착기 30 : 가이드 레일
32 : 커터 33 : 가이드 레일
34 : 액추에이터 40 : 가이드 레일
41 : 액추에이터

Claims

광학필름의 권취가 완료된 상태에서, 가이드 롤러(52)가 절단부(3)와 함께 동반 상승하여, 광학필름을 안내하는 하나의 롤러인 가이드 롤러(52)가, 광학필름을 진공흡착부(2)와 절단부(3) 사이에 수직상으로 배치되도록 하고, 서보모터(31)가 구동하여 절단부(3)가 가이드 레일(30)에 안내되어 진공흡착부(2)와 마주보는 위치까지 상승하여, 절단부(3)가 광학필름을 절단하기 위한 작업 위치로 이동하는 단계(S100)와;
상기 진공흡착부(2)의 액추에이터(20)가 구동하여, 진공흡착구(23)와 가압구(24) 및 진공흡입기(25)가 가이드 레일(21)에 안내되어 수직 방향으로 위치되어 있는 광학필름에 도달되어, 진공흡입장치가 구동되어 진공흡착구(23)가 광학필름을 흡입하여 고정하는 단계(S200)와;
상기 절단부(3)의 액추에이터(34)가 구동하여, 커터(32)가 가이드 레일(33)에 안내되어 수평방향으로 왕복이동되면서 진공흡착구(23)에 진공흡착되어 고정된 광학필름을 절단하며, 절단하는 광학필름이 다겹일 경우, 열융착기(25)가 절단된 광학필름을 서로 열융착시켜 같이 권취될 수 있도록 하는 단계(S300)와;
절단되는 광학필름의 절단면으로부터 발생하는 부스러기를, 진공흡착부(2)에 마련된 진공흡착구(23) 및 절단부(3)에 마련된 진공흡착기(33)에서 진공흡입하여 제거하는 단계(S400)와;
상기 S100단계에서 광학필름을 수직상으로 배치시킨 가이드 롤러와, 상기 S300단계에서 절단을 완료한 절단부가 원위치로 복귀되며, 광학필름의 절단이 완료되면, 권취코어(12)가 다시 회전하여 절단된 잔여 길이의 미권취 광학필름이 지관(13)에 완전히 권취되고, 광학필름이 완전히 권취된 지관(13)은 권취코어(12)에서 분리되고, 이와 동시에 한쪽편의 권취코어(12a)에는 광학필름을 새로 부착시키기 위한 양면테이프(14)가 형성된 새로운 지관(13a)이 설치되는 단계(S500)와;
상기 S300단계에서 절단되어 지관과 분리된 광학필름을 계속 권취하기 위하여, 액추에이터(20)가 구동하여 가압구(24)가 광학필름(P)을 새로운 지관(13a)의 양면 테이프(14)에 밀착가압하고, 액추에이터(20a)가 전후진 구동을 반복하여 가압구(24)가 지관(13a)에 부착된 광학필름(P)을 문지르며 가압하게 됨으로써, 절단된 광학필름의 단부를 새로운 지관(13a)에 부착하는 단계(S600)와;
광학필름이 부착된 지관을 권취 위치로 이동시키고, 진공흡착부와 절단부가 복귀되어 정상적인 권취작업을 수행하는 단계(S700)를 포함하며,
광학필름이 부착된 새로운 지관(13a)은 아암(11)이 회전하여 양쪽의 권취코어(12, 12a)의 위치가 바뀌게 되면서, 앞서 권취 작업을 마치고 인출된 지관(13)이 있었던 위치로 선회되어 연속적인 권취작업이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 권취코어에 감겨지는 광학필름의 자동 절단 및 권취 방법.
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