KR102052730B1

KR102052730B1 - 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치

Info

Publication number: KR102052730B1
Application number: KR1020180039099A
Authority: KR
Inventors: 박태진
Original assignee: 박태진
Priority date: 2018-04-04
Filing date: 2018-04-04
Publication date: 2019-12-05
Also published as: KR20190115867A

Abstract

본 발명은 테이블 형상으로 상부에 복수개의 가이드레일과 서포트유닛이 구비되고, 일측에 수직고정프레임이 구비되며, 타측에는 구동모터가 배치되는 베이스프레임, 일정 간격으로 이격되며, 돌출된 후크유닛을 구비하여 상기 가이드레일에 후크유닛이 걸려서 가이드레일을 따라 이동가능하고, 하부 중심에 너트하우징을 구비하는 이동플레이트; 상기 베이스프레임 상측에 배치되어, 상기 서포트유닛에 의하여 지지되고, 상기 너트하우징과 체결되며, 일단이 상기 구동모터에 연결되어 구동모터의 회전에 따라 회전하는 볼스크류, 상기 이동플레이트 상부에 일정 간격으로 이격되어 배치되는 고정블록, 상기 고정블록에 안착되며, 표면에 탄소코팅층이 형성된 권취코어, 상기 베이스프레임에서 연장되어 상기 권취코어 상측에 배치되며, 권취코어의 길이방향으로 일측에서 타측으로 레이저를 조사하여 상기 탄소코팅층을 일정 패턴으로 식각하는 레이저유닛을 포함하는 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치를 제공한다.

Description

레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치{Precision etching apparatus for film winding core using laser}

본 발명은 레이저를 이용하여 필름 권취코어의 표면을 정밀하게 식각할 수 있는 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치에 관한 것이다.

광학필름과 같은 고기능 필름 또는 시트 등의 박막재료를 권취하여 보관 및 이동하기 위한 권취코어는 다양한 필름의 생산의 증가에 따라 그 사용량이 매우 증가되고 있다.

종래의 권취코어의 경우 최초로 권취되는 부근에서 필름 자체의 두께와 이를 고정하기 위한 양면테이프 등의 접착층의 두께에 의하여 필연적으로 단차가 발생하게 된다.

단차는 필름의 권취 횟수가 적은 초기에는 권취된 필름이 완만하게 경사지면서 바깥쪽으로 두드러지게 돌출되지 않지만 권취된 필름이 증가하게 되면 점차 권취되는 필름의 두께에 의하여 안쪽으로 누르는 압력이 증가하면서 단차로 인하여 급격하게 경사진 주름이 형성되어 외주면에 돌출되는 문제가 발생된다.

이와 같은 단차는 고기능성 광학 필름의 경우 더욱 심각한 손실을 초래하기 때문에 단차를 방지하여 필름을 권취할 수 있는 권취코어에 대한 개발이 계속되고 있는 실정이다.

대한민국 공개특허공보 제2016-0015453호(2016.02.15)에서 광학용 필름을 권취하기 위한 관체에 있어서, 외주연에 광학용 필름이 권취되는 관체와 상기 관체의 외주연에 함몰형성되어, 광학용 필름의 최초 권취시, 광학용 필름의 단부가 내입되도록 하는 내입홈, 상기 내입홈 일측에서 내입홈보다 상대적으로 낮은 깊이로 함몰형성되며, 상면에 접착부재가 형성되어 상기 내입홈에 단부가 내입되어 권취되는 광학용 필름의 일단부가 부착되어 고정되도록 하는 고정홈을 포함하여 이루어는 광학 필름용 단차방지형 관체를 개시한다.

상기 특허는 관체를 형성하고 내입홈을 형성한 이후에 다시 접착부재를 형성하기 위한 추가적인 공정이 필요하여 전체공정의 효율이 낮으며 매우 정밀한 내입홈을 형성하기 어렵기 때문에 광학용 필름과 같은 얇은 필름을 권취하기에는 불합리하다.

따라서 필름의 폭이 다양하게 변화되는 다양한 경우에 대응하여 내입홈을 변형하여 형성하고 접착부재가 정확하게 안착될 수 있는 정밀한 가공이 가능한 새로운 장치가 매우 필요한 실정이다.

대한민국 공개특허공보 제2016-0015453호 (2016.02.15)

따라서, 본 발명은 필름 권취코어를 식각하되, 접착물질이 배치되는 공간과 필름이 시작단이 부착되어 권취되는 경사면을 정밀하고 효율적으로 형성할 수 있도록 이동플레이트와 레이저유닛을 정밀하게 제어하여 탄소코팅층이 형성된 권취코어의 표면을 식각할 수 있는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)는 이하의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 테이블 형상으로 상부에 복수개의 가이드레일과 서포트유닛이 구비되고, 일측에 수직고정프레임이 구비되며, 타측에는 구동모터가 배치되는 베이스프레임; 일정 간격으로 이격되며, 돌출된 후크유닛을 구비하여 상기 가이드레일에 후크유닛이 걸려서 가이드레일을 따라 이동가능하고, 하부 중심에 너트하우징을 구비하는 이동플레이트; 상기 베이스프레임 상측에 배치되어, 상기 서포트유닛에 의하여 지지되고, 상기 너트하우징과 체결되며, 일단이 상기 구동모터에 연결되어 구동모터의 회전에 따라 회전하는 볼스크류; 상기 이동플레이트 상부에 일정 간격으로 이격되어 배치되는 고정블록; 상기 고정블록에 안착되며, 표면에 탄소코팅층이 형성된 권취코어; 상기 베이스프레임에서 연장되어 상기 권취코어 상측에 배치되며, 권취코어의 길이방향으로 일측에서 타측으로 레이저를 조사하여 상기 탄소코팅층을 일정 패턴으로 식각하는 레이저유닛; 상기 베이스프레임에서 연장되어 고정되며, 상기 레이저유닛 측면에 배치되어 레이저유닛의 작동상태 및 권취코어의 식각 상태를 표시하는 디스플레이유닛; 상기 베이스프레임 하부에 구비되며, 입력장치를 구비하여 상기 패턴을 입력하여 상기 레이저유닛을 제어하고, 레이저유닛의 제어 상태를 디스플레이유닛에 전달하여 표시하는 제어유닛; 및 상기 베이스프레임 일측에 배치되고, 상기 수직고정프레임에 회동가능하게 구비되는 배기연통을 구비하는 환기유닛을 포함하는 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치를 제공한다.

또한 상기 볼스크류는 상기 구동모터의 회전축과 커플링으로 체결되어 구동모터의 회전에 따라 회전하되, 상기 제어유닛이 결정하는 회전수에 따라 회전할 수 있다.

또한 상기 이동플레이트는 상기 볼스크류의 회전에 따라 상기 가이드레일 상에서 이동하며, 상기 제어유닛이 결정하는 위치로 이동될 수 있다.

또한 상기 고정블록은 마주보는 한 쌍의 삼각블록으로 구비되며, 상기 삼각블록은 이동플레이트 상에 형성된 이동홈을 따라 서로 이격되어 상기 권취코어가 안착되어 공간을 형성할 수 있다.

또한 상기 고정블록의 일면은 아크릴수지 또는 테프론으로 코팅되어, 상기 권취코어가 안착되는 경우 권취코어의 표면과의 마찰력이 증가될 수 있다.

또한 상기 레이저유닛은 탑햇(Top-hat)모드로 연속파 레이저(continuous-wave)를 조사하여, 상기 권취코어의 탄소코팅층을 식각할 수 있다.

또한 상기 레이저유닛은 상기 이동플레이트의 이동에 따라 권취코어가 이동하면, 권취코어의 길이방향을 따라 연속으로 탄소코팅층을 식각하여 권취코어의 표면에 식각홈을 형성할 수 있다.

또한 상기 레이저유닛은 상기 제어유닛에 미리 입력된 이미지 패턴에 따라 상기 권취코어의 탄소코팅층을 식각하여 식각홈을 형성할 수 있다.

또한 상기 식각홈은 일단에서 타단으로 갈수록 깊이가 증가되어 경사면을 형성하되, 상기 경사면의 일부에 단차가 형성되어 접착테이프가 배치되는 공간을 제공할 수 있다.

또한 상기 식각홈은 서로 인접하여 2개로 형성되며 중간에 잔부가 돌출되도록 식각되어 서로 대향할 수 있다.

또한 상기 디스플레이유닛은 상기 이동플레이트의 이동거리, 레이저유닛의 식각 패턴을 나타낼 수 있다.

또한 상기 제어유닛은 상기 입력장치를 통하여 식각홈의 형태를 결정하는 패턴을 입력받아서 상기 레이저유닛을 제어할 수 있다.

또한 상기 환기유닛은 상기 권취코어의 탄소코팅층이 레이저유닛의 레이저와 반응하여 생성되는 유해가스를 흡입하여 여과할 수 있다.

또한 상기 배기연통은 상기 수직고정프레임의 이송홈에 구비된 클램프에 체결되어 수직방향으로 회동가능하다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 테이블 형상으로 상면에는 일정 간격으로 일면이 권취코어가 안착되도록 형성되어 권취코어를 지지하는 고정블록이 구비되고, 일측에는 가이드레일과 서포트유닛이 구비되고, 타측으로 구동모터가 배치되는 베이스프레임; 돌출된 후크유닛을 구비하여 상기 가이드레일에 후크유닛이 걸려서 가이드레일을 따라 이동가능하고, 하부 중심에 너트하우징을 구비하는 이동가이드; 상기 베이스프레임 상측에 배치되어, 상기 서포트유닛에 의하여 지지되고, 상기 너트하우징과 체결되며, 일단이 상기 구동모터에 연결되어 구동모터의 회전에 따라 회전하는 볼스크류; 상기 고정블록에 안착되며, 표면에 탄소코팅층이 형성된 권취코어; 상기 이동가이드에 결합되며, 상기 권취코어 상측에 배치되며, 권취코어의 길이방향으로 일측에서 타측으로 레이저를 조사하여 상기 탄소코팅층을 일정 패턴으로 식각하는 레이저유닛; 상기 베이스프레임에서 연장되어 고정되며, 상기 레이저유닛 측면에 배치되어 레이저유닛의 작동상태 및 권취코어의 식각 상태를 표시하는 디스플레이유닛; 상기 베이스프레임의 일측 하부에 구비되며, 입력장치를 구비하여 상기 패턴을 입력하여 상기 레이저유닛을 제어하고, 레이저유닛의 제어 상태를 디스플레이유닛에 전달하여 표시하는 제어유닛; 및 상기 레이저유닛의 일측에 결합되고, 레이저유닛의 이동에 따라 회동가능하게 구비되는 배기연통을 구비하는 환기유닛을 포함하는 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 탄소코팅층이 형성된 권취코어의 표면을 레이저유닛을 통하여 정밀하게 식각하여 식각홈을 형성함으로써 필름의 권취 필름시 필름이 일부가 돌출되지 않아서 필름의 눌림 및 주름 발생을 효과적으로 방지하여 초기 손실을 효과적으로 방지할 수 있다.

특히 레이저유닛을 이용하여 탄소코팅층이 형성된 권취코어에 식각홈을 형성하기 위하여 권취코어를 이동플레이트에 안착시키고 정밀하게 이동시키면서 레이저 조사를 균일하고 정밀하게 수행할 수 있다.

또한 레이저유닛과 권취코어를 이동시키는 이동플레이트를 제어유닛을 통하여 정밀하게 제어하고, 이를 디스플레이유닛을 통하여 최종 확인하여 권취코어에 형성되는 식각홈의 정밀성을 증가시킬 수 있다.

또한 이동플레이트에 권취코어의 직경에 따라 이격이 가능한 고정블록을 구비하여 다양한 직경의 권취코어에 효과적으로 대응하여 식각홈을 형성할 수 있다.

또한 권취코어의 직경이 이동플레이트의 크기를 넘어서는 경우에는 베이스프레임의 상부면을 확장시키고, 레이저 유닛을 이동가이드를 사용하여 직접 이동하며 권취코어의 표면을 식각하여 다양한 직경의 권취코어의 표면을 식각할 수 있다.

또한 제어유닛에 미리 입력된 패턴에 따라 권취코어의 탄소코팅층을 정밀하게 식각하여 식각홈을 형성할 수 있기 때문에 식각홈의 형태를 다양하게 설정하여 변형할 수 있는 장점을 갖는다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치의 구성을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에서 나타낸 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치의 정면도이다.
도 3은 도 1에서 나타낸 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치의 고정블록을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1에서 나타낸 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치의 고정블록의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치의 사시도이다.
도 6은 도 5에 나타낸 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치에서 권취코어가 안착된 상태의 사시도이다.
도 7는 도 1에서 나타낸 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치의 권취코어의 사시도 및 측단면도이다.
도 8은 도 1에서 나타낸 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치의 다른 실시예에 따른 권취코어의 사시도 및 측단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치에 있어서, 제어유닛에 입력되는 패턴을 나타낸 그림이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치의 구성을 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1에서 나타낸 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치의 정면도이다.

도 1및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치(1000)는 베이스프레임(100), 이동플레이트(200), 볼스크류(300), 고정블록(400), 권취코어(500), 레이저유닛(600), 디스플레이유닛(700), 제어유닛(800) 및 환기유닛(900)을 포함한다.

상기 베이스프레임(100)은 테이블 형상으로 구비되어, 이동플레이트(200), 레이저유닛(600), 디스플레이유닛(700)이 장착되어 지지할 수 있는 구조를 제공한다.

상기 베이스프레임(100)은 이동플레이트(200)의 길이보다 길게 구비될 수 있으며, 이동플레이트(200)의 크기가 증가함에 따라 폭 및 길이가 증가되어 구비될 수 있다.

상기 베이스프레임(100)은 복수개의 가이드레일(110)과 서포트유닛(120)이 구비되고, 일측에 수직고정프레임(130)이 구비되며, 타측에 구동모터(140)가 구비된다.

상기 가이드레일(110)은 베이스프레임(100)의 상부면에 부착되어 상기 이동플레이트(200)를 가이드하여 이동할 수 있도록 한다.

상기 가이드레일(110)은 일면에 상기 이동플레이트(200)의 후크유닛(210)이 걸려서 이동할 수 있도록 그루브(미도시)가 형성된다.

상기 가이드레일(110)은 상부에 일정 간격으로 타공이 형성되어 전체 길이 및 상기 이동플레이트(200)의 위치를 확인할 수 있고, 가이드레일(110)을 상기 베이스프레임(100)에 나사결합으로 고정할 수 있다.

상기 서포트유닛(120)은 볼스크류(300)의 양단에서 볼스크류(300)가 회전 가능하도록 지지한다.

상기 수직고정프레임(130)은 가이드레일(110)의 일측에 구비되며 후술하는 환기유닛(900)의 배기연통(910)의 수직높이를 조절하여 지지하며, 수직고정프레임(130)의 위치는 이동플레이트(200)의 이동을 방해하지 않은 위치에 배치할 수 있다.

상기 구동모터(140)는 베이스프레임(100)에 타측에 배치되며, 상기 볼스크류(300)와 커플링으로 체결되어 볼스크류(300)를 회전시킨다.

상기 구동모터(140)의 회전수는 제어유닛(800)에 의하여 조절되며, 구동모터(140)의 회전수가 제어되어 볼스크류(300)의 회전수도 제어된다.

상기 이동플레이트(200)는 일정 간격으로 이격된 돌출된 후크유닛(210)을 구비하여 가이드레일(110)을 따라 이동이 가능하다.

상기 이동플레이트(200)는 하부에 후크유닛(210)을 구비하여 가이드레일(110)을 따라 이동하며, 후크유닛(210)이 가이드레일(110)의 그루브(미도시)에 걸려서 가이드레일(110)에서 이탈되지 않는다.

상기 이동플레이트(200)는 하부 중심부에 너트하우징(220)을 구비한다.

상기 너트하우징(220)은 내부에 상기 볼스크류(300)와 체결되는 넛트(미도시)를 포함한다.

상기 너트하우징(220)은 이동플레이트(200) 하부에 고정되어 상기 볼스크류(300)의 회전에 따라 가이드레일(110)의 길이 방향으로 이동하며, 이에 따라 이동플레이트(200) 또한 이동한다.

이때 상기 이동플레이트(200)는 볼스크류(300)의 회전에 따라 상기 가이드레일(110) 상에서 이동하며, 상기 제어유닛(800)이 결정하는 위치로 이동된다.

상기 이동플레이트(200)는 너트하우징(220)을 구비하고, 볼스크류(300)가 체결되어 회전하는 경우 매우 정밀하게 이동한다.

상기 이동플레이트(200)가 정밀하게 이동하는 경우 상기 레이저유닛(600)은 권취코어(500)의 탄소코팅층(520)을 정밀하게 식각할 수 있다.

상기 이동플레이트(200)가 정밀하게 이동하지 못하는 경우에는 후술하는 권취코어(500)의 표면에 경사면과 단차를 가지는 식각홈(530)을 형성할 수 없다.

상기 볼스크류(300)는 베이스프레임(100) 상측에 배치되어, 서포트유닛(120)에 의하여 지지되고, 너트하우징(220)과 체결된다.

상기 볼스크류(300)는 상기 구동모터(140)의 회전축과 커플링(141)으로 체결되어 구동모터(140)의 회전에 따라 회전하되, 상기 제어유닛(800)이 결정하는 회전수에 따라 회전한다.

상기 볼스크류(300)를 사용하여 구동모터(140)의 회전을 이동플레이트(200)의 이동으로 변환할 수 있으며, 매우 정밀한 이동의 제어가 가능하다.

도 3은 도 1에서 나타낸 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치의 고정블록을 도시한 사시도이다.

도 3을 참조하면, 상기 고정블록(400)은 이동플레이트(200) 상부에 일정 간격으로 이격되어 배치된다.

상기 고정블록(400)은 상기 이동플레이트(200)에 매우 단단하게 고정되어 이동플레이트(200)의 이동에도 상기 권취코어(500)가 요동하지 않도록 지지한다.

상기 고정블록(400)의 내면은 상기 권취코어(500)의 외주면의 형상에 대응되도록 구비된다.

도 4는 도 1에서 나타낸 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치의 고정블록의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에서 상기 고정블록(400)은 마주보는 한 쌍의 삼각블록으로 구비되며, 상기 삼각블록은 이동플레이트(200) 상에 형성된 이동홈(410)을 따라 서로 이격되어 상기 권취코어(500)가 안착되는 공간을 형성한다.

상기 고정블록(400)을 삼각블록으로 분리하여 고정블록(400) 사이의 간격을 확장하는 경우 권취코어(500)의 직경이 증가되어도 매우 안정적으로 권취코어(500)를 안착하여 고정할 수 있다.

상기 고정블록(400)의 일면은 아크릴수지 또는 테프론으로 코팅되어, 상기 권취코어(500)가 안착되는 경우 권취코어(500)의 표면과의 마찰력이 증가될 수 있다.

여기서 상기 고정블록(400)의 일면과 권취코어(500)의 표면과의 마찰력을 증가시키는 방법이면 코팅방법은 특별하게 제한되지 않는다.

상기 권취코어(500)는 자중으로 고정블록(400)에 안착되어 고정되나, 상기 고정블록(400)이 일면이 코팅되어 권취코어(500)와 면접되는 부위의 마찰력이 증가되는 경우에는 상기 이동플레이트(200)의 이동에 따라 권취코어(500)가 함께 안정적으로 이동하여 정밀하게 권취코어(500)의 표면에 레이저를 조사할 수 있다.

상기 권취코어(500)는 상기 고정블록(400)에 안착되며, 표면에 탄소코팅층(520)이 형성된다.

상기 권취코어(500)에 탄소코팅층(520)이 형성되는 경우에 대전방지가공이 가능하여 권취코어(500)의 표면에 하전의 균형을 이루어 필름의 권취 시 필름이 서로 끌리거나, 권취코어(500)에 끌려서 권취가 방해되는 것을 방지할 수 있다.

또한 탄소코팅층(520)은 레이저에 대한 반응성이 매우 좋아서 고에너지의 레이저를 사용하지 않아도 깊이를 조절하여 식각이 가능하다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치의 사시도이고, 도 6은 도 5에 나타낸 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치에서 권취코어가 안착된 상태의 사시도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치는, 베이스프레임(100), 이동가이드(420), 볼스크류(300), 권취코어(500), 레이저유닛(600), 디스플레이유닛(700), 제어유닛(800) 및 환기유닛(900)을 포함한다.

여기서 동일한 기능 및 효과를 나타내는 가지는 부재에 대한 설명은 상술한 설명의 반복이므로 생략하기로 한다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에서, 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치는 베이스프레임(100)이 확장되어 직경이 매우 증가한 권취코어(500)가 직접 안착될 수 있다.

베이스프레임(100)을 확장하는 경우 직경이 매우 증가한 권취코어(500)를 안착하여 지지할 수 있다.

도 6을 참조하면, 상기 베이스프레임(100)은 테이블 형상으로 상면에는 일정 간격으로 일면이 권취코어(500)가 안착되도록 형성되어 권취코어(500)를 지지하는 고정블록(400)이 구비되고, 일측에는 가이드레일(110)과 서포트유닛(120)이 구비되고, 타측으로 구동모터(140)가 배치된다.

고정블록(400)의 간격을 확장하는 것은 이동플레이트(200)의 폭에 제한을 받기 때문에 이동플레이트(200)의 폭을 넘어가는 직경을 가지는 권취코어(500)의 표면을 정밀하게 식각하는 경우에 베이스프레임(100)의 상면을 확장하여 권취코어(500)를 안착하여 지지할 수 있다.

상기 이동가이드(420)는 돌출된 후크유닛(210)을 구비하여 상기 가이드레일(110)에 후크유닛(210)이 걸려서 가이드레일(110)을 따라 이동가능하고, 하부 중심에 너트하우징(220)을 구비한다.

상기 너트하우징(220)과 볼스크류(300)가 체결되어 볼스크류(300)의 회전에 따라 상기 이동가이드(420)가 회동할 수 있다.

상기 볼스크류(300)는 상기 베이스프레임(100) 상측에 배치되어, 상기 서포트유닛(120)에 의하여 지지되고, 상기 너트하우징(220)과 체결되며, 일단이 상기 구동모터(140)에 연결되어 구동모터(140)의 회전에 따라 회전한다.

상기 볼스크류(300)의 회전을 조절하여 상기 이동가이드(420)의 이동을 더욱 세밀하게 조절할 수 있다.

상기 권취코어(500)는 베이스프레임(100)의 상면 크키에 대응하여 직경이 증가된 것일 수 있다.

상기 레이저유닛(600)은 상기 이동가이드(420)에 결합되며, 상기 권취코어(500) 상측에 배치되며, 권취코어(500)의 길이방향으로 일측에서 타측으로 레이저를 조사하여 상기 탄소코팅층(520)을 일정 패턴으로 식각한다.

상기 레이저유닛(600)이 이동가이드(420) 결합되기 때문에 볼스크류(300)의 회전에 따라 이동가이드(420)가 이동되면 레이저유닛(600) 또한 함께 이동하게 되어, 권취코어(500)의 길이 방향을 따라 연속으로 탄소코팅층(520)을 식각할 수 있다.

상기 디스플레이유닛(700)은 상기 베이스프레임(100)에서 연장되어 고정되며, 상기 레이저유닛(600) 측면에 배치되어 레이저유닛(600)의 작동상태 및 권취코어(500)의 식각 상태를 표시한다.

상기 제어유닛(800)은 상기 베이스프레임(100)의 일측 하부에 구비되며, 입력장치(810)를 구비하여 상기 패턴을 입력하여 상기 레이저유닛(600)을 제어하고, 레이저유닛(600)의 제어 상태를 디스플레이유닛(700)에 전달하여 표시한다.

따라서 권취코어(500)의 직경이 매우 증가하고 중량이 증가하는 경우에는 베이스프레임(100)과 레이저유닛(600)을 교체하여 매우 정밀한 식각을 효율적으로 수행할 수 있다.

도 7는 도 1에서 나타낸 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치의 권취코어의 사시도 및 측단면도이다.

도 8은 도 1에서 나타낸 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치의 다른 실시예에 따른 권취코어의 사시도 및 측단면도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 권취코어(500)는 원통형 코어(510)에 탄소코팅층(520)이 형성된다.

상기 탄소코팅층(520)은 레이저 조사에 대한 반응성이 매우 우수하여 고에너지의 사용하지 않아도 저에너지 레이저의 조사에 의하여 식각된다.

상기 탄소코팅층(520)은 200 ㎛ 내지 400 ㎛ 두께로 형성될 수 있다.

상기 탄소코팅층(520)이 200 ㎛ 미만인 경우 탄소코팅층(520)의 기능을 유지하면서 식각홈(530)을 형성할 수 없다.

또한 권취되는 필름의 종류가 한정되는 문제가 발생될 수 있으며, 권취코어(500)의 재사용에 따른 탄소코팅층(520)의 마모로 인하여 원통형 코어(510)가 노출되는 문제가 발생할 수 있다.

통상 사용되는 광학용 필름의 두께가 10 ㎛ 내지 300㎛ 이므로 경우 200 ㎛ 내지 400 ㎛ 두께로 탄소코팅층(520)을 형성하는 경우에 권취되는 필름에 따라 충분한 식각홈(530)을 형성할 수 있다.

상기 광학용 필름의 두께를 고려하여 탄소코팅층(520)의 두께는 400 ㎛를 초과하지 않을 수 있으나, 광학용 필름의 두께가 300 ㎛ 를 초과하는 경우에 탄소코팅층(520)은 부착되는 필름의 두께에 따라 두께가 증가되어 형성되어 400 ㎛의 두께로 제한되지는 않는다.

또한 상기 탄소코팅층(520)이 형성되지 않은 경우에 레이저 식각을 통하여 식각홈(530)을 형성하는 경우 가공시간 및 후처리 공정이 추가되는 문제가 발생된다.

상기 레이저유닛(600)은 상기 베이스프레임(100)에서 연장되어 상기 권취코어(500) 상측에 배치되며, 권취코어(500)의 길이방향으로 일측에서 타측으로 레이저를 조사하여 상기 탄소코팅층(520)을 일정 패턴으로 식각한다.

상기 레이저유닛(600)은 탑햇(Top-hat)모드로 연속파 레이저(continuous-wave)를 조사하여, 상기 권취코어(500)의 탄소코팅층(520)을 식각한다.

상기 레이저유닛(600)은 탑햇모드로 레이저를 조사하여 탄소코팅층(520)의 표면을 균일하게 식각할 수 있으며, 제어유닛(800)에 미리 저장된 패턴을 그대로 구현하여 탄소코팅층(520)을 식각할 수 있다.

상기 레이저유닛(600)은 연속파 레이저를 조사하여 권취코어(500)의 길이방향으로 연속하여 식각홈을 형성한다.

상기 탄소코팅층(520)은 레이저와 반응성이 높아서 저에너지를 사용하여도 식각이 가능하므로, 저에너지를 사용하여도 균일하게 레이저 조사가 가능한 탑햇모드로 식각하는 것이 바람직하다.

따라서 상기 레이저유닛(600)은 가우시안 모드와 같이 고에너지를 사용할 필요성이 없으므로 매우 효율적이다.

상기 레이저유닛(600)은 20 내지 100 w의 출력을 나타낼 수 있으며, 식각홈의 깊이에 따라 상이하게 결정된다.

상기 레이저유닛(600)은 연속파 레이저이므로 균일하게 탄소코팅층(520)을 식각하여 식각홈을 형성할 수 있다.

상기 레이저유닛(600)이 연속파 레이저가 아니라 펄스인 경우 권취코어(500)의 길이방향을 따라 연속으로 식각하기 어렵다.

상기 레이저유닛(600)은 상기 이동플레이트(200)의 이동에 따라 권취코어(500)가 함께 이동하면, 권취코어(500)의 길이방향을 따라 연속으로 탄소코팅층(520)을 식각하여 권취코어(500)의 표면에 식각홈(530)을 형성한다.

상기 레이저유닛(600)은 상기 제어유닛(800)의 제어에 따라 레이저를 조사하고, 상기 제어유닛(800)이 이동플레이트(200)를 정밀하게 이동시킴과 동시에 레이저유닛(600)을 제어하여 이동플레이트(200)가 이동하면서 연속으로 권취코어(500)에 식각홈(530)을 형성한다.

따라서 상기 제어유닛(800)은 레이저유닛(600)과 이동플레이트(200)를 제어하여 정밀하게 식각홈(530)을 형성할 수 있다.

상기 레이저유닛(600)은 상기 제어유닛(800)에 미리 입력된 이미지 패턴에 따라 상기 권취코어(500)의 탄소코팅층(520)을 식각하여 식각홈(530)을 형성한다.

상기 식각홈(530)은 일단에서 타단으로 갈수록 깊이가 증가되어 경사면(532)을 형성하되, 상기 경사면(532)의 일부에 단차(531)가 형성되어 접착테이프가 배치되는 공간을 제공한다.

도 7의 측단면도를 참조하면, 권취코어(500)의 탄소코팅층(520)은 레이저유닛(600)에 의하여 정밀하게 식각되어, 식각홈(530)의 일단에서 타단으로 갈수록 깊이가 증가되도록 식각되어 경사면(532)을 형성하되, 상기 경사면의 일부에 단차(531)가 형성되어 접착물질이 자리할 공간을 제공하며, 상기 단차(531)에 의한 공간으로 접착테이프가 돌출되지 않게 필름의 시작단을 부착할 수 있다.

식각홈(530)을 기계적 방식으로 형성하는 경우 상기 단차(531)를 형성하기 위하여 추가적인 공정이 필요하고 정밀한 가공이 매우 어려우나, 상기 탄소코팅층(520)이 형성된 권취코어(500)를 이동플레이트(200)에 안착시키고 이동하면서 레이저를 조사하여 식각홈(530)을 형성하는 경우 단차(531)를 매우 정밀하고 효과적으로 형성할 수 있다.

도 8의 측면도를 참조하면, 두 개의 식각홈(534, 535)이 형성되게 식각될 수 있다.

상기 식각홈(534, 535)은 서로 인접하여 2개로 형성되며 중간에 잔부(536)가 돌출되도록 식각되어 서로 대향할 수 있다.

상기 식각홈(534, 535)은 상기 잔부(536)를 향하여 갈수록 깊이가 깊어지도록 형성되며, 상기 식각홈(534, 535) 중 어느 하나의 식각홈에 필름의 시작단이 부착되어 고정된다.

상기 식각홈(534, 535)이 서로 대향하여 형성되어 필름의 양방향 권취가 가능하다.

상기 잔부(536)가 형성된 식각홈(534, 535)을 기계적 식각을 통하여 형성하는 경우 2회 이상 식각하는 추가적인 공정이 필요하고 권취코어(500)의 직경에 따라 정밀한 가공이 어려우나, 탄소코팅층(520)이 형성된 권취코어(500)를 이동시키면서 레이저 조사하여 식각홈(534, 535)을 형성하는 경우 단일 공정으로 식각홈(534, 535)을 효율적으로 형성할 수 있다.

상기 디스플레이유닛(700)은 베이스프레임(100)에서 연장되어 고정되며, 상기 레이저유닛(600) 측면에 배치되어 레이저유닛(600)의 작동상태 및 권취코어(500)의 식각 상태를 표시한다.

상기 디스플레이유닛(700)은 상기 이동플레이트(200)의 이동거리, 레이저유닛(600)의 식각 패턴을 나타낸다.

상기 디스플레이유닛(700)이 레이저유닛(600)의 작동상태를 포함하는 정보를 표기하여 권취코어(500)의 식각 상태를 즉시로 확인할 수 있으며, 식각 공정의 지속여부 또한 확인할 수 있다.

상기 제어유닛(800)은 상기 베이스프레임(100)의 하부에 구비되며, 입력장치(810)를 구비하여 상기 패턴을 입력하여 상기 레이저유닛(600)을 제어한다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 레이저를 이용한 권취코어에 정밀 식각장치에 있어서, 제어유닛에 입력되는 패턴을 나타낸 그림이다.

상기 입력장치(810)를 통하여 식각홈(530)의 형태를 결정하는 패턴(820)을 입력받아서 상기 레이저유닛(600)을 제어한다.

도 9를 참조하면, 일정 패턴(820)은 제어유닛(800)에 이미지로 입력될 수 있다.

상기 패턴(820)에서 진한 명암은 레이저의 출력이 증가되어 깊이가 증가되어 단차를 형성하고, 점점 옅어지는 명암은 레이저의 출력이 점차 감소되어 식각되는 깊이가 감소되어 경사면(532)을 형성할 수 있다.

상기 환기유닛(900)은 상기 베이스프레임(100) 일측에 배치되고, 배기연통(910)을 구비한다.

상기 배기연통(910)은 상기 수직고정프레임(130)에 회동가능하게 구비된다.

상기 환기유닛(900)은 상기 권취코어(500)의 탄소코팅층(520)이 레이저유닛(600)의 레이저와 반응하여 생성되는 유해가스를 흡입하여 여과한다.

상기 탄소코팅층(520)이 레이저유닛(600)의 레이저와 반응하여 식각되는 경우 유해 가스가 발생되며, 환기유닛(900)은 유해가스를 흡입하여 여과한다.

상기 환기유닛(900)을 구비하여 권취코어(500) 정밀 식각장치를 사용하는 장소의 환경을 쾌적하게 유지할 수 있다.

상기 배기연통(910)은 상기 수직고정프레임(130)의 이송홈에 구비된 클램프(131)에 체결되어 수직방향으로 회동가능하다.

상기 배기연통(910)의 위치가 조절되어 탄소코팅층(520)이 식각되어 식각홈(530)이 형성되는 부위에 근접하여 효과적으로 유해가스의 제거가 가능하다.

한편 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치의 상기 환기유닛(900)은 상기 레이저유닛(700)의 일측에 결합되고, 레이저유닛의 이동에 따라 회동가능하게 구비되는 배기연통(910)을 구비한다.

상기 레이저유닛(700)이 이동하면서 권취코어(500)의 탄소코팅층(520)을 식각하는 경우에는 유해가스의 발생 장소가 변하게 되므로, 상기 배기연통(910)의 일단을 레이저유닛(700)의 일측에 결합하는 경우 레이저유닛(700)의 이동에 따라 함께 이동하며 유해가스를 흡입하여 배출할 수 있으므로 작업환경을 쾌적하게 유지할 수 있다.

이하 본 발명의 실시예에 따른 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치(1000)의 작동 순서를 설명하면 다음과 같다.

우선 일정 두께의 탄소코팅층(520)이 형성된 권취코어(500)를 준비하여, 상기 이동플레이트(200)의 고정블록(400)에 안착시킨다.

이때 권취코어(500)의 직경에 따라 고정블록(400)을 조절한다.

상기 권취코어(500)가 미동하지 않게 안착되면, 상기 제어유닛(800)의 입력장치(810)를 통하여 식각홈(530)의 패턴(820)을 미리 입력하고, 제어유닛(800)을 통하여 구동모터(140)를 회전시켜 상기 이동플레이트(200)를 이동시킨다.

볼스크류(300)에 회전에 따라 이동플레이트(200)의 이동은 정밀하게 조절되며, 이와 동시에 입력된 패턴(820)에 따라 레이저유닛(600)에서 조사되는 레이저는 탄소코팅층(520)과 반응하여 식각홈(530)을 형성하고, 이동플레이트(200)가 이동하면 식각홈(530)은 권취코어(500)의 길이방향으로 연속적으로 형성된다.

이 때 상기 제어유닛(800)은 레이저유닛(600)과 이동플레이트(200)를 정밀하게 제어하여 식각홈(530)을 입력된 패턴(820)에 따라 형성한다.

따라서, 본 발명에 따른 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치는 탄소코팅층이 형성된 권취코어의 직경과 길이가 변화되어도 이에 대응하여 권취코어를 안착시키고, 제어유닛에 연동되는 레이저유닛과 이동플레이트를 이용하여 필름의 권취 시 필름면이 돌출되지 않도록 하는 식각홈을 정밀하고 효율적으로 형성하여 권취코어의 생산 효율성을 크게 증가시킬 수 있다.

지금까지 본 발명에 따른 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1000 : 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각 장치.
100 : 베이스프레임 110 : 가이드레일
120 : 서포트유닛 130 : 수직고정프레임
140 : 구동모터 141 : 커플링
200 : 이동플레이트 210 : 후크유닛
220 : 너트하우징 300 : 볼스크류
400 : 고정블록 410 : 이동홈
420 : 이동가이드 500 : 권취코어
510 : 코어 520 : 탄소코팅층
530, 534, 535: 식각홈 531 : 단차
532 : 경사면 536 : 잔부
600 : 레이저유닛 700 : 디스플레이유닛
800 : 제어유닛 810 : 입력장치
820 : 패턴 900 : 환기유닛
910 : 배기연통

Claims

테이블 형상으로 상부에 복수개의 가이드레일과 서포트유닛이 구비되고, 일측에 수직고정프레임이 구비되며, 타측에는 구동모터가 배치되는 베이스프레임;
일정 간격으로 이격되며, 돌출된 후크유닛을 구비하여 상기 가이드레일에 후크유닛이 걸려서 가이드레일을 따라 이동가능하고, 하부 중심에 너트하우징을 구비하는 이동플레이트;
상기 베이스프레임 상측에 배치되어, 상기 서포트유닛에 의하여 지지되고, 상기 너트하우징과 체결되며, 일단이 상기 구동모터에 연결되어 구동모터의 회전에 따라 회전하는 볼스크류;
상기 이동플레이트 상부에 일정 간격으로 이격되어 배치되는 고정블록;
상기 고정블록에 안착되며, 표면에 탄소코팅층이 형성된 권취코어;
상기 베이스프레임에서 연장되어 상기 권취코어 상측에 배치되며, 권취코어의 길이방향으로 일측에서 타측으로 레이저를 조사하여 상기 탄소코팅층을 일정 패턴으로 식각하는 레이저유닛;
상기 베이스프레임에서 연장되어 고정되며, 상기 레이저유닛 측면에 배치되어 레이저유닛의 작동상태 및 권취코어의 식각 상태를 표시하는 디스플레이유닛;
상기 베이스프레임 하부에 구비되며, 입력장치를 구비하여 상기 패턴을 입력하여 상기 레이저유닛을 제어하고, 레이저유닛의 제어 상태를 디스플레이유닛에 전달하여 표시하는 제어유닛; 및
상기 베이스프레임 일측에 배치되고, 상기 수직고정프레임에 회동가능하게 구비되는 배기연통을 구비하는 환기유닛을 포함하는 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치.
제1항에 있어서,
상기 볼스크류는
상기 구동모터의 회전축과 커플링으로 체결되어 구동모터의 회전에 따라 회전하되, 상기 제어유닛이 결정하는 회전수에 따라 회전하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치.
제1항에 있어서,　
상기 이동플레이트는
상기 볼스크류의 회전에 따라 상기 가이드레일 상에서 이동하며, 상기 제어유닛이 결정하는 위치로 이동되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치.
제1항에 있어서,
상기 고정블록은
마주보는 한 쌍의 삼각블록으로 구비되며, 상기 삼각블록은 이동플레이트 상에 형성된 이동홈을 따라 서로 이격되어 상기 권취코어가 안착되어 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치.
제4항에 있어서,
상기 고정블록의 일면은
아크릴수지 또는 테프론으로 코팅되어, 상기 권취코어가 안착되는 경우 권취코어의 표면과의 마찰력이 증가되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치.
제1항에 있어서,
상기 레이저유닛은
탑햇(Top-hat)모드로 연속파 레이저(continuous-wave)를 조사하여, 상기 권취코어의 탄소코팅층을 식각할 수 있는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치.
제1항에 있어서,
상기 레이저유닛은
상기 이동플레이트의 이동에 따라 권취코어가 이동하면, 권취코어의 길이방향을 따라 연속으로 탄소코팅층을 식각하여 권취코어의 표면에 식각홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치.
제1항에 있어서,
상기 레이저유닛은
상기 제어유닛에 미리 입력된 이미지 패턴에 따라 상기 권취코어의 탄소코팅층을 식각하여 식각홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치.
제7항에 있어서,
상기 식각홈은
일단에서 타단으로 갈수록 깊이가 증가되어 경사면을 형성하되, 상기 경사면의 일부에 단차가 형성되어 접착테이프가 배치되는 공간을 제공하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치.
제7항에 있어서,
상기 식각홈은
서로 인접하여 2개로 형성되며 중간에 잔부가 돌출되도록 식각되어 서로 대향하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치.
제1항에 있어서,
상기 디스플레이유닛은
상기 이동플레이트의 이동거리, 레이저유닛의 식각 패턴을 나타내는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치.
제1항에 있어서,
상기 제어유닛은
상기 입력장치를 통하여 식각홈의 형태를 결정하는 패턴을 입력받아서 상기 레이저유닛을 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치.
제1항에 있어서,
상기 환기유닛은
상기 권취코어의 탄소코팅층이 레이저유닛의 레이저와 반응하여 생성되는 유해가스를 흡입하여 여과하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치.
제1항에 있어서,
상기 배기연통은
상기 수직고정프레임의 이송홈에 구비된 클램프에 체결되어 수직방향으로 회동가능한 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치.
테이블 형상으로 상면에는 일정 간격으로 일면이 권취코어가 안착되도록 형성되어 권취코어를 지지하는 고정블록이 구비되고, 일측에는 가이드레일과 서포트유닛이 구비되고, 타측으로 구동모터가 배치되는 베이스프레임;
돌출된 후크유닛을 구비하여 상기 가이드레일에 후크유닛이 걸려서 가이드레일을 따라 이동가능하고, 하부 중심에 너트하우징을 구비하는 이동가이드;
상기 베이스프레임 상측에 배치되어, 상기 서포트유닛에 의하여 지지되고, 상기 너트하우징과 체결되며, 일단이 상기 구동모터에 연결되어 구동모터의 회전에 따라 회전하는 볼스크류;
상기 고정블록에 안착되며, 표면에 탄소코팅층이 형성된 권취코어;
상기 이동가이드에 결합되며, 상기 권취코어 상측에 배치되며, 권취코어의 길이방향으로 일측에서 타측으로 레이저를 조사하여 상기 탄소코팅층을 일정 패턴으로 식각하는 레이저유닛;
상기 베이스프레임에서 연장되어 고정되며, 상기 레이저유닛 측면에 배치되어 레이저유닛의 작동상태 및 권취코어의 식각 상태를 표시하는 디스플레이유닛;
상기 베이스프레임의 일측 하부에 구비되며, 입력장치를 구비하여 상기 패턴을 입력하여 상기 레이저유닛을 제어하고, 레이저유닛의 제어 상태를 디스플레이유닛에 전달하여 표시하는 제어유닛; 및
상기 레이저유닛의 일측에 결합되고, 레이저유닛의 이동에 따라 회동가능하게 구비되는 배기연통을 구비하는 환기유닛을 포함하는 레이저를 이용한 권취코어 정밀 식각장치.