KR101832403B1 - 필름 권취용 지관의 제조방법 - Google Patents

Abstract

지관의 표면에 홈을 쉽게 형성하고, 실제 적용이 가능하며, 필름이 권취된 후에도 직경이 일정하고, 횡주름 및 전사자국을 최소화하는 필름 권취용 지관 및 그 제조방법을 제시한다. 그 지관 및 방법은 다수의 종이를 중첩하여 와인딩된 원통 형상으로 접착제에 의해 서로의 결합력을 유지하는 코어와 코어의 외주면을 감싸며 코어의 길이방향으로 패인 홈이 있는 외피 및 홈에 배치되는 탄성 양면테이프를 포함하고, 홈의 일측은 외피의 단부로 갈수록 두께가 얇아지는 경사면을 가지고, 홈 전체의 폭은 경사면의 폭보다 같거나 크다.

Description

필름 권취용 지관의 제조방법{Method of manufacturing paper tube for winding film}

본 발명은 지관의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 권취된 필름에서의 횡주름 및 전사자국을 방지하는 필름 권취용 지관의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 지관은 종이류나 수지 필름 등을 롤(roll) 상태로 감기 위한 원통 형태의 관으로서, 폭이 서로 다른 다수의 종이를 중첩(적층)하여 원통 형상으로 나선형으로(spiral) 와인딩 되며, 풀과 같은 접착제에 의해 서로의 결합력을 유지한다. 상기 지관은 표면에 나선형 자국이 존재하며, 최상층에 적층된 종이의 지질에 의하여 표면의 거칠기가 결정된다. 이와 같이 만들어진 지관에 필름을 감으면 나선형 자국과 표면지의 종이 요철이 필름에 전사되어 권취되는 필름의 불량 요인이 되고 있다. 이와 같은 전사 자국을 방지 위하여 지관 표면을 연마하거나 표면지를 감아 나선 자국이나 요철을 방지하기 위한 여러 가지 가공 방법이 사용되고 있다.

종래의 권취용 지관에 대한 필름의 초기 부착방법은 다양하지만, 양면테이프 및 풀과 같은 접착제를 주로 활용하고 있다. 이러한 필름의 초기 부착방법은 필름의 초기 부착부분의 두께가 상승하여 초기 부착부분에 횡주름 및 전사자국이 발생한다. 특히, 필름의 단부(권취 시작부) 모서리에 의해 눌림 발생이 발생하는 경우, 필름의 단부선(필름시작점)이 전사되기 시작한다. 이렇게 되면, 필름이 손상되어 그 부분의 필름은 사용하지 못하고 폐기한다. 접착제를 이용한 부착방법은 양면테이프에 비하여 전사자국 발생의 길이가 감소한다. 하지만, 접착제는 필름의 초기 부착성이 낮아 권취시 필름이 지관에서 미끄러지는 현상이 발생될 수 있다. 또한, 양면테이프처럼 전사자국은 여전히 존재한다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 국내공개특허 제2012-63141호는 소정의 깊이로 파여진 홈을 제안하고 있다. 그런데, 상기 특허는 권취용 지관의 표면에 홈을 형성하기가 어려워서 실제로 적용하기는 어렵고, 홈에 의한 자국을 피하지는 못한다. 국내등록특허 제10-1541767호는 코어의 표면에 탄성재질을 부착하고 그 탄성재질 표면에 원형면의 횡방향으로 요부대를 이루는 공간대역을 형성하는 방식이 개시되어 있다. 그런데, 상기 특허는 코어의 표면에 탄성재질을 부착하여야 하는 번거로움이 있고, 필름이 권취된 후 탄성재질에 의한 직경 변화가 일어나며, 요부대에 의한 자국은 배제하지 못한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 지관의 표면에 홈을 쉽게 형성하고, 실제 적용이 가능하며, 필름이 권취된 후에도 직경이 일정하고, 횡주름 및 전사자국을 최소화하는 필름 권취용 지관 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 필름 권취용 지관은 다수의 종이를 중첩하여 와인딩된 원통 형상으로, 접착제에 의해 서로의 결합력을 유지하는 코어와 상기 코어의 외주면을 감싸며, 상기 코어의 길이방향으로 패인 홈이 있는 외피 및 상기 홈에 배치되는 탄성 양면테이프를 포함한다. 이때, 상기 홈의 일측은 상기 외피의 단부로 갈수록 두께가 얇아지는 경사면을 가지고, 상기 홈 전체의 폭은 상기 경사면의 폭보다 같거나 크다.

본 발명의 지관에 있어서, 상기 외피는 종이 재질로 이루어질 수 있어 필름두께에 따라 종이 두께를 선택할 수 있다. 상기 경사면의 폭은 상기 지관에 권취되는 필름의 두께에 따라 조절될 수 있다. 상기 탄성 양면테이프는 상기 홈으로부터 높이(H) 만큼 돌출된다. 상기 탄성 양면테이프는 탄성시트의 양면에 접착제가 도포된 것으로, 상기 탄성시트는 외력에 의해 두께 및 형상 변화가 일어날 수 있다. 상기 필름의 권취가 시작되는 부착개시점은 상기 탄성 양면테이프 상에 위치한다.

본 발명의 다른 과제를 해결하기 위한 필름 권취용 지관의 제조방법은 먼저 다수의 종이를 중첩하여 원통 형상으로 와인딩하고, 접착제에 의해 서로의 결합력을 유지하는 코어를 제작한다. 그후, 외피의 일측에 단부로 갈수록 두께가 얇아지는 경사면을 형성한다. 상기 코어의 길이방향으로 패인 홈이 형성되도록, 상기 외피로 상기 코어를 감싼다. 상기 홈에 탄성 양면테이프를 부착한다. 이때, 상기 홈 전체의 폭은 상기 경사면의 폭보다 같거나 크다.

본 발명의 방법에 있어서, 상기 필름의 권취가 시작되는 부착 개시점은 상기 탄성 양면테이프 상에 위치하고, 상기 부착 개시점은 상기 필름을 권취 하는 과정에서 외력에 의해 이동한다. 상기 경사면의 폭은 상기 지관에 권취 되는 필름의 두께가 두꺼울수록 작아질 수 있다. 상기 탄성 양면테이프는 상기 홈으로부터 높이(H) 만큼 돌출된다.

본 발명의 필름 권취용 지관 및 그 제조방법에 의하면, 외피의 단부를 경사지게 하여 홈을 형성하고 홈에 탄성 양면테이프를 부착함으로써, 지관의 표면에 홈을 쉽게 형성하고, 실제 적용이 가능하며, 필름이 권취된 후에도 필름의 직경이 일정하고, 횡주름 및 전사자국을 최소화할 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 필름 권취용 지관의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 필름 권취용 지관의 제1 홈을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 필름 권취용 지관의 제2 홈을 설명하기 위한 단면도들이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 한편, 상부, 하부, 정면 등과 같이 위치를 지적하는 용어들은 도면에 나타낸 것과 관련될 뿐이다. 실제로, 지관은 임의의 선택적인 방향으로 사용될 수 있으며, 실제 사용할 때 공간적인 방향은 지관의 방향 및 회전에 따라 변한다.

본 발명의 실시예는 외피의 단부를 경사지게 하여 홈을 형성하고 홈에 탄성 양면테이프를 부착함으로써, 지관의 표면에 홈을 쉽게 형성하고, 실제 적용이 가능하며, 필름이 권취된 후에도 직경이 일정하고, 횡주름 및 전사자국을 최소화하는 지관 및 그 제조방법을 제시한다. 이를 위해, 외피의 단부를 경사지게 하여 홈을 형성하는 방법을 구체적으로 알아보고, 탄성 양면테이프를 홈에 부착한 상태에서 필름을 권취하는 과정을 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예에 적용되는 지관의 코어는 다수의 종이가 중첩된 원통 형상이 바람직하며, 경우에 따라 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 여기서는 종이로 만들어진 지관을 예로 들기로 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 필름 권취용 지관의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 한편, 본 발명의 범주 내에서 지관(12)의 물성을 개선하기 위한 다양한 작업, 예를 들어 수지 도포 등을 더 포함할 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 지관(12)은 종이류나 수지 필름 등을 롤(roll) 상태로 감기 위한 원통 형태의 관으로서, 코어(10) 및 외피(20)로 구성된다. 코어(10)는 다수의 종이를 중첩하여 원통 형상으로 와인딩되며, 풀과 같은 접착제에 의해 서로의 결합력을 유지할 수 있도록 한다. 외피(20)는 통상 한겹의 종이로 코어 외주면의 불규칙한 표면을 덮어서 평활한 면을 이루도록 한다. 지관(12)은 용도에 부합하도록 적절한 길이로 절단된다. 코어(10) 및 외피(20)의 절단면은 종이 찌꺼기와 같은 이물질이 남거나 표면이 거칠기 때문에, 폴리싱 처리를 하여 절단면을 평활하게 연마한다.

본 발명의 지관(12)을 제조하는 방법은 먼저, 코어(10)를 형성한다. 그후, 홈(22)을 고려하여 외피(20)를 제작한다. 외피(20)의 단부가 경사면(21)을 가지도록 가공한다. 경사면(21)을 가진 외피(20)를 코어(10)에 부착하여, 홈(22)이 있는 지관(12)을 완성한다. 홈(22)은 전체 폭(a) 및 경사면 폭(b)을 가지며, 전체 폭(a)은 경사면 폭(b)에 비해 같거나 크다. 전체 및 경사면 폭(a, b)은 사전에 설정된다. 외피(20)의 경사면(21)은 끝부분으로 갈수록 두께가 얇아지는 것으로, 외피(20)를 연마하여 제조된다. 외피(20)의 연마는 연마재가 포함된 숫돌에 의해 구현되는 것이 일반적이다.

본 발명의 실시예에 의한 지관(12)는 경사면(21)을 가진 외피(20)로 코어(10)를 감싸면서 접착하면 되기 때문에, 홈(22)을 쉽게 형성할 수 있다. 또한, 외피(20)는 탄성력이 없는 종이로 이루어졌으므로, 필름을 권취하더라도 지관(12)은 일정한 직경을 가진다. 여기서, 직경이 일정하다는 의미는 지관(12)의 원주방향으로의 직경이 통상적으로 허용되는 오차범위 내에서 직경이 균일하다는 것이다. 직경이 균일하지 않으면, 지관(12)에 권취된 후의 필름의 직경이 불균일하거나 한쪽으로 편심되는 현상이 일어난다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 의한 필름 권취용 지관(12)의 제1 홈(22a)을 설명하기 위한 단면도들이다. 설명의 편의를 위하여, 제1 홈(22a) 부근을 본 발명의 취지에 맞게 표현하였다. 이때, 지관(12)는 도 1 및 도 2를 참조하기로 한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 하나의 실시예에 의한 지관(12)은 코어(10) 및 외피(20)를 포함한다. 제1 경사면(21a)을 가진 외피(20)는 코어(10)에 부착되어, 제1 홈(22a)이 있는 지관(12)을 이룬다. 제1 홈(22a)은 전체의 제1 폭(a1) 및 제1 경사면(21a)의 제2 폭(b1)을 가지며, 제1 폭(a1)은 제2 폭(b1)에 비해 같거나 거의 동일하다. 제1 및 제2 폭(a1, b1)은 사전에 설정된다. 제1 경사면(21a)의 두께는 연속적으로 감소하기 때문에, 급격한 두께 변화가 없다. 만일, 제1 경사면(21a)이 없다면, 제1 홈(22a)의 양측은 급격한 두께 변화가 있는 단차를 가질 것이다. 도시되는 않았지만, 제1 홈(22a)은 지관(12)의 길이 방향으로 연장된다.

제1 홈(22a)에는 탄성 양면테이프(23)가 부착된다. 탄성 양면테이프(23)는 탄성시트의 양면에 접착제가 도포된 것이다. 상기 접착제 상에는 이형지가 부착된 상태로 유통된다. 상기 탄성시트는 통상의 탄성 점착테이프에 사용되는 합성수지나 고무계의 탄성체 필름을 발포시키거나, 탄성체를 괴상으로 발포시켜서 시트 형상으로 절단한 것을 사용한다. 이러한 탄성재질로는 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리우레탄, 고무(천연고무, 합성고무, 천연고무와 합성고무의 혼합물) 등이 있다. 상기 탄성시트에 외력이 가해지면, 두께가 감소하면서 가해지는 외력에 의해 형상 변형이 일어나고, 외력이 사라지면 본래의 형상으로 복귀된다. 상기 외력은 필름의 중량과 응력, 권취할 때 발생되는 기계적 장력(tension) 등에 의해 생성된다.

제1 필름(F1)이 권취되기 이전의 탄성 양면테이프(23)는 높이(H) 만큼 외피(20)로부터 돌출된다. 양면테이프(23)를 돌출시킨 이유는 앞에서 설명한 외력에 의한 양면테이프(23)의 변형에 대응하는 여유를 두고, 전사자국을 없애기 위함이다. 제1 필름(F1)의 부착개시점(s)은 양면테이프(23) 상에 위치한다.

탄성 양면테이프(23)에 제1 필름(F1)의 일측이 부착되면, 권취용 장치(도시되지 않음)을 이용하여 제1 필름(F1)을 지관(12)에 감는다. 제1 필름(F1)을 권취하는 과정에서 제1 필름(F1)의 단부는 움직이면서 부착개시점(s)에 고정되면서 동시에 권취가 계속된다. 제1 필름(F1)의 권취 초기에는 제1 홈(22a)의 단차로 인하여 필연적으로 굴곡부(c)가 발생한다. 하지만, 권취가 계속되면, 양면테이프(23)는 외력에 의해 두께가 얇아지면서 제1 경사면(21a)에 압착된다. 특히, 양면테이프(23)에서 굴곡부(c)의 반대 지점(d)에는 가해지는 외력이 상대적으로 크므로, 더욱 얇아진다.

굴곡부(c)는 권취 초기에 존재하다가, 권취 진행에 의한 기계적 장력이 발생되면서 양면테이프(23)의 형상이 변화되면서 즉시 사라진다. 이렇게 되면, 제1 경사면(21a) 상에는 변형된 양면테이프(23)와 함께 제1 필름(F1)이 횡주름이 발생되지 않은 채 권취가 이루어진다. 즉, 권취가 완료되면, 권취된 필름 상에는 횡주름이 존재하지 않는다. 또한, 탄성 양면테이프(23)를 높이(H) 만큼 외피(20)로부터 돌출되게 함으로써, 외피(20) 코너에 의한 전사자국에 제1 필름(F1)에 남지 않는다. 탄성 양면테이프(23)가 없으면, 외피(20) 코너는 제1 필름(F1)에 전사자국을 남긴다. 하지만, 본 발명의 하나의 실시예는 탄성 양면테이프(23)를 외피(20)로부터 돌출되게 함으로써, 제1 필름(F1)이 외피(20)의 코너에 접촉하는 것을 방지하여 전사자국이 발생하지 않는다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 필름 권취용 지관(12)의 제2 홈(22b)을 설명하기 위한 단면도들이다. 설명의 편의를 위하여, 제2 홈(22b) 부근을 본 발명의 취지에 맞게 표현하였다. 이때, 지관(12)는 도 1 및 도 2를 참조하기로 한다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 지관(12)은 코어(10) 및 외피(20)를 포함한다. 제2 경사면(21b)을 가진 외피(20)는 코어(10)에 부착되어, 제2 홈(22b)이 있는 지관(12)을 이룬다. 제2 홈(22b)은 전체의 제3 폭(a2) 및 제2 경사면(21b)의 제4 폭(b2)을 가지며, 제3 폭(a2)은 제4 폭(b2)에 비해 작다. 다시 말해, 제2 홈(22b)은 코어(10)가 노출되는 부분이 앞에서 설명한 실시예보다 크다. 제3 및 제4 폭(a2, b2)은 사전에 설정된다. 제2 경사면(21b)의 두께는 연속적으로 감소하기 때문에, 급격한 두께 변화가 없다. 만일, 제2 경사면(21b)이 없다면, 제2 홈(22b)의 양측은 급격한 두께 변화가 있는 단차를 가질 것이다.

제2 홈(22b)에는 탄성 양면테이프(23)가 부착된다. 제2 필름(F2)이 권취되기 이전의 탄성 양면테이프(23)는 높이(H) 만큼 외피(20)로부터 돌출된다. 양면테이프(23)를 돌출시킨 이유는 앞에서 설명한 외력에 의한 양면테이프(23)의 변형에 대응하는 여유를 두고, 전사자국을 없애기 위함이다. 제2 필름(F2)의 부착개시점(s)은 양면테이프(23) 상에 위치한다. 탄성 양면테이프(23)에 제2 필름(F2)의 일측이 부착되면, 권취용 장치(도시되지 않음)을 이용하여 제2 필름(F2)을 지관(12)에 감는다. 제2 필름(F2)을 권취하는 과정에서 제2 필름(F2)의 단부는 움직이면서 부착개시점(s)에 고정되면서 동시에 권취가 계속된다.

제2 필름(F2)의 권취 초기에는 제2 홈(22b)의 단차로 인하여 필연적으로 굴곡부(c)가 발생한다. 하지만, 권취가 계속되면, 양면테이프(23)는 외력에 의해 두께가 얇아지면서 제2 경사면(21b)에 압착된다. 특히, 양면테이프(23)에서 굴곡부(c)의 반대 지점(d)에는 가해지는 외력이 상대적으로 크므로, 더욱 얇아진다. 굴곡부(c)는 권취 초기에 존재하다가, 권취가 계속되면서 양면테이프(23)의 형상이 변화되면서 점점 사라진다. 이렇게 되면, 제2 경사면(21b) 상에는 변형된 양면테이프(23)와 함께 제2 필름(F2)은 횡주름 및 전사사국이 발생되지 않은 채 권취가 이루어진다. 또한, 탄성 양면테이프(23)를 높이(H) 만큼 외피(20)로부터 돌출되게 함으로써, 외피(20) 코너에 의한 전사자국에 제2 필름(F2)에 남지 않는다.

한편, 제2 필름(F2)의 두께는 제1 필름(F1)에 비해 두꺼운 경우가 바람직하다. 즉, 제2 경사면(21b)는 상대적으로 두꺼운 필름에 적합하다. 다시 말해, 권취되는 필름의 두께에 따라 제1 및 제2 경사면(21a, 21b)의 폭(a1, a2)가 달라진다. 예를 들면, 필름의 두께가 두꺼울수록 경사면의 폭이 작아질 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 지관(12)은 필름의 두께, 필름의 강성, 지관의 직경 등을 고려하여, 경사면의 형태을 다양하게 조절할 수 있다.

이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10; 코어 12; 지관
20; 외피 21; 경사면
21a, 21b; 제1 및 제2 경사면
22; 홈
22a, 22b; 제1 및 제2 홈
23; 탄성 양면테이프
a1, b1, a2, b2; 제1 내지 제4 폭
c; 굴곡부
s; 부착개시점

Claims (12)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 다수의 종이를 중첩하여 원통 형상으로 와인딩하고, 접착제에 의해 서로의 결합력을 유지하는 코어를 제작하는 단계;
   외피의 일측에 단부로 갈수록 두께가 얇아지도록 숫돌을 이용한 연마에 의해 경사면을 형성하는 단계;
   상기 외피로 상기 코어를 감싸서 상기 경사면을 포함하는 길이 방향의 홈을 형성하는 단계; 및
   상기 홈에 탄성 양면테이프를 부착하는 단계를 포함하고,
   상기 홈 전체의 폭은 상기 경사면의 폭보다 같거나 크며, 상기 외피는 종이 재질로 이루어지고, 상기 경사면의 폭은 지관에 권취되는 필름의 두께에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 필름 권취용 지관의 제조방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 필름의 권취가 시작되는 부착개시점은 상기 탄성 양면테이프 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 필름 권취용 지관의 제조방법.
11. 제9항에 있어서, 상기 경사면의 폭은 상기 지관에 권취되는 필름의 두께가 두꺼울수록 작아지는 것을 특징으로 하는 필름 권취용 지관의 제조방법.
12. 제9항에 있어서, 상기 탄성 양면테이프는 상기 홈으로부터 높이(H) 만큼 돌출되는 것을 특징으로 하는 필름 권취용 지관의 제조방법.

Images