KR20020092040A

KR20020092040A - 멤브레인 프레스장치

Info

Publication number: KR20020092040A
Application number: KR1020010030892A
Authority: KR
Inventors: 송호봉
Original assignee: 송호봉
Priority date: 2001-06-01
Filing date: 2001-06-01
Publication date: 2002-12-11

Abstract

본 발명은 멤브레인을 채용하여 성형대상물의 형상에 적응적으로 코팅필름재를 열전사/접착성형되도록 하면서, 멤브레인에 대해 반복적인 전도열을 전달하여 코팅필름재의 특성이 변형되지 않는 상태로 성형대상물에 열전사/접착성형하도록 된 멤브레인 프레스장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 멤브레인 프레스장치는 하측의 외주변에 일정한 간격으로 매설된 다수의 히터부재와 그 히터부재상에 설치되어 서머오일이 충전된 보조가열부를 갖추고서 그 하측에는 멤브레인이 제공된 상부유니트와; 상기 상부유니트의 저면에 제공된 상기 멤브레인의 상측에서 공압/배기/진공을 설정하기 위한 제 1의 공압밸브와 배기밸브 및 진공밸브; 상기 상부유니트와의 사이에서 성형대상물상에 코팅필름재를 열전사/접착성형하기 위한 성형챔버를 형성하면서 그 상부에는 하부에어배관에 연통되는 다수의 진공/배기공이 천공된 하부유니트; 상기 하부에어배관을 통해 상기 성형챔버내의 코팅필름재에 대한 진공흡착/해제를 위한 제 3의 배기밸브와 진공밸브; 상기 상부유니트의 하측에 일체로 결합되면서 그 4-변 내측에는 중판에어배관이 내설되고 그 중판에어배관의 소정위치마다 중판에어급배기공이 형성된 중판; 상기 중판에어배관을 통해 상기 성형챔버의 내부에 대한 공압/배기/진공을 설정하기 위한 제 2의 공압밸브와 배기밸브 및 진공밸브 및; 상기 멤브레인의 채용하에 상기 제 1∼제 3의 공압밸브와 배기밸브 및 진공밸브를 제어하여 상기 성형챔버내에서 상기 성형대상물에 상기 코팅필름재가 열전사/접착성형되도록 제어하는제어유니트를 갖추어 구성된다.

바람직하게, 상기한 구성에 의하면 상기 상부유니트에 형성된 히터부재의 열에 의해 가열되는 서모오일에 의한 보조가열부가 멤브레인을 균일하게 가열하게 되고, 그에 따라 그 멤브레인에 의해 가열되는 코팅필름재도 전체적으로 균일한 온도로 연화되며, 상기 제어부는 상기 멤브레인에 의해 가열된 코팅필름재가 1차로 상기 성형대상물에 접착되도록 하고나서 상기 멤브레인이 그 코팅필름재상에 하강되도록 하게 되며, 그 상태에서 상기 멤브레인의 상측에 가해지는 공압에 의해 그 멤브레인이 코팅필름재와 더불어 상기 성형대상물에 완전히 밀착되도록 하면서 그 성형대상물에 형성된 요부내에도 코팅필름재가 침투되도록 함으로써 최적의 열전사/접착성형이 이루어지도록 하게 된다.

Description

멤브레인 프레스장치{MEMBRANE PRESS MACHINE}

본 발명은 멤브레인 프레스장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 멤브레인(Membrane)러버에 전달되는 전도열에 의해 코팅필름을 작업대상물에 최적으로 접착성형하기 위한 멤브레인 프레스장치에 관한 것이다.

일반적으로, 사무용 및/또는 가정용 가구라든지 건축물의 내장재로서의 패널(예컨대 도어패널), 전자제품의 외장케이스, 장식품에는 특정한 패턴이나 문양이 디자인된 코팅필름을 열전사접착성형하여 심미감을 도모하는 경우가 일반적이다.

그러한 코팅필름을 작업대상물에 열전사접착성형하기 위해서는 멤브레인 프레스장치가 일반적으로 사용되는 바, 그 멤브레인 프레스장치로서는 본 출원인에의해 제안된 특허번호 제 208967호(출원번호 : 제 1997-3850호, 출원일자 : 1997년 2월 10일)에 개시된 '멤브레인 프레스장치'가 대표적이다.

그 특허의 멤브레인 프레스장치에 따르면, 대별하여 저면에 히터수단이 갖추어진 고정식 상부유니트와, 하측에 제공된 승강유니트에 의해 상기 상부유니트에 대해 승강되는 하부유니트, 상기 하부유니트의 상승시에 상기 상부유니트와의 사이에 형성되는 성형챔버내에 코팅필름재가 열전사/접착성형될 성형대상물이 재치된 다중화구조의 펠릿을 인입/인출구동하는 펠릿이송유니트 및, 그 멤브레인 프레스장치의 전체적인 제어를 실행하는 제어패널을 갖추어 구성된다.

그러한 구성의 멤브레인 프레스장치에 따르면, 상부유니트의 저면에 설치된 히터수단에 의해 가열되는 멤브레인이 제공되고, 작업펠릿상에 재치된 성형대상물상에 코팅필름재가 공급된 상태에서 그 작업펠릿이 펠릿이송유니트에 의해 상기 하부유니트상에 인입되며, 그 하부유니트가 승강유니트에 의해 상부유니트측으로 상승되어 그 상부유니트와의 사이에 작업챔버가 형성된다.

그 경우, 상기 하부유니트의 상승시에는 그 상측에 인입된 작업펠릿상의 성형대상물도 상기 작업챔버의 내부에 위치하도록 상승되고, 그 상태에서 제어수단의 제어하에 상기 히터수단에 의해 가열된 멤브레인의 열에 의해 코팅필름재가 연화된다.

상기 코팅필름의 연화가 적정하게 이루어진 상태에서 하부유니트에 대해 제공된 진공수단에 의해 멤브레인의 하측을 진공화흡착하게 되면 연화된 코팅필름재가 성형대상물상에 접착되게 된다.

그런데, 상기한 멤브레인 프레스장치를 포함하여 주지의 멤브레인 프레스장치에서는 히터수단이 일정한 간격으로 배치됨에 따라 그 히터수단으로부터의 열이 멤브레인에 균등하게 전도되지 않게 되는 경우 그 멤브레인의 가열상태도 불균일하게 되고, 그 때문에 코팅필름재의 연화도 적절하지 않게 되어 성형대상물에 대한 열전사/접착성형이 불량하게 되기 쉽다.

또, 성형챔버내에 위치하는 성형대상물은 멤브레인으로부터의 열이 그 표면에도 전달되는 바, 그 경우에는 그 표면 온도에 비해 주변 및 저면 온도가 상대적으로 낮음으로 말미암아 그 주면 및 저면에서는 접착제가 도포됨에도 불구하고 양호한 접착성형이 보장되지 않는 경우가 빈번하게 발생된다.

그리고, 멤브레인 프레스장치에서 멤브레인의 유/무에 의거하여 성형대상물에 대한 코팅필름재의 성형작업상의 차이점이 보이는 바, 멤브레인이 채용되는 경우에는 접착성과 제품의 휨(주름) 및 생산성에서는 우수하지만, 성형성과 모서리탈색(변색)성에 대해서는 불리하게 된다.

즉, 멤브레인은 히터수단으로부터의 전도열에 의해 가열되어 성형대상물상에 공급된 코팅필름재를 접면연화시켜 그 코팅필름재가 성형대상물에 열전사/접착성형되도록 하는 기능을 갖게 되는 바, 그 점에서 멤브레인을 사용하는 경우에는 코팅필름재가 멤브레인에 의해 연화됨에 따라 성형성에서는 불리하게 될 뿐만 아니라, 성형대상물상의 코팅필름재를 그 멤브레인이 전체적으로 덮는 상태로 됨에 따라 제품의 휨이 어느 정도 방지될 뿐만 아니라 양호한 접착성도 보장되고, 그와 더불어제품의 생산성도 양호하게 된다.

하지만, 성형대상물상에서 연화된 코팅필름재를 진공흡착하는 경우 멤브레인이 성형대상물의 주변에 당접된 코팅필름재를 당기는 형태로 되어 그 성형대상물의 주변 부분에서 코팅필름재가 늘어나게 되어 그 코팅필름재의 폭이 얇아지면서 변색이 초래될 가능성이 높아지게 된다.

특히, 상기 코팅필름재가 예컨대 하이그로시인 경우에는 상대적으로 후막(후막)형상이기 때문에 성형대상물에 열전사/접착성형하게 되면 비교적 고온 및 장시간에 걸친 성형작업이 필요하게 되고, 고온으로 열전사/접착성형하게 되면 그 하이그로시의 특유한 특징이 상실되어 버리게 되어 상품의 가치가 열화되게 된다.

또, 멤브레인을 채용하는 경우에도 성형대상물에 형성된 요부(凹部)에 대해서도 최적으로 코팅필름재를 열전사/접착성형하기는 상당히 어려운 실정이다.

상기한 점을 고려하면 현재에는 멤브레인의 유/무상태에서 달성되는 장점을 모두 만족하는 멤브레인 프레스장치는 제안되지 않은 상태이고, 그에 따라 성형대상물에 대해 코팅필름재를 최적의 상태로 열전사/접착성형이 가능한 멤브레인 프레스장치의 개발이 필요한 실정이다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 주 목적은 멤브레인을 채용하여 성형대상물의 형상에 적응적으로 코팅필름재를 열전사/접착성형되도록 하기 위한 멤브레인 프레스장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 멤브레인에 대해 반복적인 전도열을 전달하여 코팅필름재의 특성을 상실하지 않는 상태로 성형대상물에 열전사/접착성형하기 위한 멤브레인 프레스장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시양태에 따르면 하측의 외주변에 일정한 간격으로 매설된 다수의 히터부재와 그 히터부재상에 설치되어 서머오일이 충전된 보조가열부를 갖추고서 그 하측에는 멤브레인이 제공된 상부유니트와; 상기 상부유니트의 저면에 제공된 상기 멤브레인의 상측에서 공압/배기/진공을 설정하기 위한 제 1의 공압밸브와 배기밸브 및 진공밸브; 상기 상부유니트와의 사이에서 성형대상물상에 코팅필름재를 열전사/접착성형하기 위한 성형챔버를 형성하면서 그 상부에는 하부에어배관에 연통되는 다수의 진공/배기공이 천공된 하부유니트; 상기 하부에어배관을 통해 상기 성형챔버내의 코팅필름재에 대한 진공흡착/해제를 위한 제 3의 배기밸브와 진공밸브; 상기 상부유니트의 하측에 일체로 결합되면서 그 4-변 내측에는 중판에어배관이 내설되고 그 중판에어배관의 소정위치마다 중판에어급배기공이 형성된 중판; 상기 중판에어배관을 통해 상기 성형챔버의 내부에 대한 공압/배기/진공을 설정하기 위한 제 2의 공압밸브와 배기밸브 및 진공밸브 및; 상기 멤브레인의 채용하에 상기 제 1∼제 3의 공압밸브와 배기밸브 및 진공밸브를 제어하여 상기 성형챔버내에서 상기 성형대상물에 상기 코팅필름재가 열전사/접착성형되도록 제어하는 제어유니트를 갖추어 구성된 멤브레인 프레스장치가 제공된다.

본 발명에 따르면, 상기 다수의 히터부재는 상기 상부유니트의 외주변에 천설된 대응하는 히터부재수납공에 수납되어 매설된다.

또, 상기 상부유니트의 내부에서 상기 히터부재의 하측에는 상부에어배관이내설되고, 그 상부에어배관에서 일정한 간격으로 다수의 상부에어급배기공이 천공되며, 상기 제 1의 공압밸브와 상기 배기밸브는 상기 상부에어배관의 일측에 분기되어 설치되며, 상기 제 1의 진공밸브는 상기 상부에어배관의 타측에 설치된다.

상기 제 2공압밸브와 배기밸브는 상기 중판에어배관의 일측에 분기형성되고, 상기 제 2진공밸브는 상기 중판에어배관의 타측에 형성된다.

상기 제 3배기밸브는 상기 하부에어배관의 일측에 형성되고 상기 제 3진공밸브는 상기 하부에어배관의 타측에 형성된다.

상기 제어유니트는 상기 성형대상물에 대한 상기 코팅필름재의 열전사/접착성형 작업조건을 설정하는 조작반과, 그 조작반의 작업조건설정에 기초하여 상기 코팅필름재의 열전사/접착성형과정을 전체적으로 제어하는 제어부, 상기 히터부재의 가열을 구동하기 위한 히터구동부, 상기 하부유니트의 승강시키는 승강유니트를 구동하는 승강유니트구동부, 상기 하부유니트의 승강위치를 검출하여 상기 제어부에 인가하는 하부유니트위치검출센서, 상기 성형챔버내의 공압을 검출하는 성형챔버공압검출센서, 상기 제어부의 제어하에 상기 제 1 및 제 2공압밸브를 개폐구동하는 공압밸브구동부, 상기 제어부의 제어하에 상기 제 1∼제 3배기밸브를 개폐구동하는 배기밸브구동부 및, 상기 제어부의 제어하에 상기 제 1∼제 3진공밸브를 개폐구동하는 진공밸브구동부를 갖추어 구성된다.

본 발명의 제 1실시양태에 따르면, 상기 제어부는 상기 히터부재에 의해 가열된 멤브레인에 의해 상기 코팅필름재가 상승된 상태에서 연화되도록 하고나서 상기 연화된 코팅필름재가 하강하여 상기 성형대상물상에 접착되도록 하고, 그 코팅필름재상에 상기 멤브레인이 하강하여 그 멤브레인의 상측에 공압이 가해지도록 하여 상기 코팅필름재가 상기 성형대상물상에 완전히 압착되도록 하며, 상기 코팅필름재의 하측에서 진공을 형성하여 상기 코팅필름재가 상기 성형대상물에 열전사/접착되도록 하는 제어를 포함하게 된다.

본 발명의 제 2실시양태에 따르면, 상기 성형대상물에는 부분적으로 상기 코팅필름재가 공급되고, 상기 제어부는 상기 멤브레인이 상승가열된 상태에서 하강하여 상기 코팅필름재를 가열하고, 상기 코팅필름재가 상기 성형대상물상에 진공흡착되도록 하며, 상기 멤브레인의 상측에 공압을 가하여 상기 멤브레인이 상기 코팅필름재를 가압하여 상기 성형대상물상에 압착되도록 하는 제어를 포함하게 된다.

본 발명의 제 3실시양태에 따르면, 상기 성형대상물에는 비통기성 코팅필름재가 공급되고, 상기 제어부는 상기 멤브레인을 상승시켜 가열되고나서 하강되어 상기 코팅필름재가 연화되도록 하고, 상기 멤브레인의 상측과 상기 코팅필름재의 하측을 진공화하여 상기 코팅필름재가 상기 성형대상물에 접면접착되도록 하며, 상기 멤브레인의 상측에 공압을 공급하여 상기 코팅필름재를 상기 성형대상물상에 가압가열하도록 하는 제어를 포함하게 된다.

바람직하게, 상기 제어부는 상기 멤브레인을 반복적으로 상승시켜 재가열이 이루어진 상태에서 하강하여 상기 코팅필름재의 재가열가압이 실행되도록 하는 제어도 포함하게 된다.

상기한 본 발명에 따른 멤브레인 프레스장치에 의하면, 상부유니트에 형성된 히터부재의 열에 의해 가열되는 서모오일에 의한 보조가열부가 멤브레인을 균일하게 가열하게 되고, 그에 따라 그 멤브레인에 의해 가열되는 코팅필름재도 전체적으로 균일한 온도로 연화되게 된다.

그 상태에서, 상기 제어부는 상기 멤브레인에 의해 가열된 코팅필름재가 1차로 상기 성형대상물에 접착되도록 하고나서 상기 멤브레인이 그 코팅필름재상에 하강되도록 하게 되며, 그 상태에서 상기 멤브레인의 상측에 가해지는 공압에 의해 그 멤브레인이 코팅필름재와 더불어 상기 성형대상물에 완전히 밀착되도록 하면서 그 성형대상물에 형성된 요부내에도 코팅필름재가 침투되도록 함으로써 최적의 열전사/접착성형이 이루어지게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 멤브레인 프레스장치의 주요부 구성을 설명하는 도면,

도 2는 도 1에 도시된 상부유니트의 구조를 설명하기 위한 요부도면,

도 3은 도 1에 도시된 상부유니트과 중판의 결합구조를 설명하는 도면,

도 4는 도 3에 도시된 중판의 구조를 나타낸 도면,

도 5는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 멤브레인 프레스장치의 주요부 구성을 설명하기 위한 개략단면도,

도 6은 본 발명에 따른 멤브레인 프레스장치의 제어유니트를 나타낸 블록구성도,

도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 제 1실시예에 따른 멤브레인 프레스장치의 작용을 설명하기 위한 플로우차트,

도 8a와 도 8b는 본 발명의 제 2실시예에 따른 멤브레인 프레스장치의 작용을 설명하기 위한 플로우차트,

도 9a와 도 9b는 본 발명의 제 3실시예에 따른 멤브레인 프레스장치의 작용을 설명하기 위한 플로우차트이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 상부유니트, 12: 하부유니트,

14: 히터부재, 18: 보조가열부,

22: 중판, 34: 멤브레인,

36,46: 제 1, 제 2공압밸브, 38,48,58: 제 1, 제 2, 제 3배기밸브,

40,50,56: 제 1, 제 2, 제 3진공밸브,

60: 제어유니트, 62: 조작반,

64: 제어부, 74: 공압밸브구동부,

76: 배기밸브구동부, 78: 진공밸브구동부.

이하, 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 멤브레인 프레스장치를 나타낸 도면으로, 동 도면에는 상기한 특허번호 제 208967호에 개시된 멤브레인 프레스장치에서 상부유니트와 하부유니트의 개량에 관련된 요부만이 도시되는 바, 그 하부유니트의 승강을 위한 승강유니트라든지 다층 구조의 작업펠릿의 이송에 관련된 펠릿이송유니트를 포함하는 주변적인 구성은 상기한 특허에 개시된 구성 또는 주지의 멤브레인 프레스장치에 채용되는 구성이 적절하게 채용되어도 된다.

도 1에서 참조부호 10은 고정식의 상부유니트를 나타내고, 12는 그 상부유니트(10)와의 사이에서 성형챔버를 형성하도록 승강유니트(도면에는 도시 생략)승강하는 하부유니트를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 상기 상부유니트(10)의 하부에는 다수의 히터부재(14)를수납하기 위한 히터부재수납공(16)이 형성되는 바, 그 히터부재수납공(16)은 그 상부유니트(10)의 하측 주변에 일정한 간격으로 예컨대 건드릴링(Gun drilling)에 의해 형성되고, 상기 히터부재(14)는 전원선에 공통적으로 접속된다.

바람직하게, 상기 히터부재수납공(16)에 수납되는 상기 히터부재(14)의 상측에는 그 히터부재(14)로부터의 열을 전체적으로 균등하게 발산시키기 위한 보조가열부(18)가 제공되는 바, 그 보조가열부(18)에는 서머오일(Thermo-oil)이 충전되고, 그 보조가열부(18)에 서머오일을 보충하기 위해 상기 상부유니트(10)상에는 압유탱크(20)가 설치된다.

또, 본 발명에 따르면 상기 상부유니트(10)의 하측에는 그 상부유니트(10)와 상기 하부유니트(12)의 사이에 형성되는 성형챔버에 대해 공압/진공/배기를 실행하기 위한 중판(22)이 설치된다.

도 3을 참조하면, 상기 중판(22)의 4변에는 소정위치마다 걸림고리(24)가 형성되고, 상기 상부유니트(10)의 외주변에 착탈가능하게 볼트결합되면서 상기 히터부재(14)를 커버링하기 위한 커버(26)에도 상기 걸림고리(24)에 대응하는 고정부(28)가 형성되며, 상기 커버(26)가 상기 상부유니트(10)의 외주변에 결합된 상태에서 상기 고정부(28)에 상기 걸림고리(24)를 결합함으로써 상기 상부유니트(10)의 하측에 상기 중판(22)이 일체로 결합된다.

도 5는 본 발명에 따른 멤브레인 프레스장치에서 상기 상부유니트(10)와 하부유니트(12) 및 중판(22)의 구조를 설명하기 위한 모식도이다.

도면을 참조하면, 상기 상부유니트(10)의 하부에는 다수의 히터부재(14)가히터부재수납공(16)에 매설되고, 그 히터부재(14)의 상측에는 상기 보조가열부(18)가 형성된다.

또, 그 상부유니트(10)에서 상기 히터부재(14)의 하측 내부에는 그 상부유니트(10)의 전체면에서 일정한 간격으로 상부에어배관(30)이 내설되고, 상기 상부유니트(10)의 하면에는 상기 상부에어배관(30)에 연통되는 다수의 상부급배기공(32)이 천공된다.

그와 더불어, 상기 상부유니트(10)의 하측에는 성형챔버내에 유입되는 성형대상물에 대한 멤브레인 프레싱을 위한 러버재(Rubber 材)의 멤브레인(34)이 제공된다.

바람직하게, 상기 상부에어배관(30)의 일측에는 성형챔버내에서 상기 멤브레인(34)의 상측(즉, 상기 상부유니트(10)와 그 멤브레인(34)의 사이)에 공압을 공급하기 위한 상부공압밸브로서의 제 1공압밸브(36; P1)와 상기 멤브레인(34)의 상측에서 공압을 배기하기 위한 상부배기밸브로서의 제 1배기밸브(38; D1)가 분기적으로 제공되고, 상기 상부에어배관(30)의 타측에는 상기 멤브레인(34)의 상측을 진공화하기 위한 상부진공밸브로서의 제 1진공밸브(40)가 제공된다.

그리고, 상기 중판(22)의 4-변 내부에도 상기 상부에어배관(30)과 동일 유사한 기능을 갖는 중판에어배관(42)이 연통적으로 형성되고, 그 중판에어배관(42)의 소정위치마다 상기 상부급배기공(32)과 동일 유사한 기능을 갖는 중판급배기공(44)이 형성(도 4 참조)된다.

상기 중판(22)에 내설된 상기 중판에어배관(42)의 일측에는 성형챔버의내부(즉, 상기 멤브레인(34)의 하측과 성형대상물상에 공급된 코팅필름재와의 사이)에 공압을 설정하기 위한 중간공압밸브로서의 제 2공압밸브(46)와, 상기 성형챔버의 내부에 설정된 공압을 배출하기 위한 중간배기밸브로서의 제 2배기밸브(48)가 제공되고, 상기 중판에어배관(42)의 타측에는 상기 성형챔버의 내부를 진공화하기 위한 중간진공밸브로서의 제 2진공밸브(50)가 제공된다.

그리고, 상기 하부유니트(12)의 내부에도 하부에어배관(52)이 일정한 간격마다 설치되고, 그 하부에어배관(52)에는 연통적으로 다수의 진공/배기공(54; 도 1 참조)이 천공된다.

또, 상기 하부에어배관(52)의 일측에는 상기 성형대상물상에 공급된 코팅필름재를 진공흡착하기 위한 하부진공밸브로서의 제 3진공밸브(56)가 제공되고, 그 하부에어배관(52)의 타측에는 그 코팅필름재의 진공흡착을 해제하기 위한 하부배기밸브로서의 제 3배기밸브(58)가 제공된다.

도 6은 본 발명에 따른 멤브레인 프레스장치의 전체적인 제어를 담당하는 제어유니트를 나타낸다.

도면에서 60으로 표시된 제어유니트는 상기 멤브레인 프레스장치의 작업조건을 설정하기 위한 조작반(62)을 갖추게 되는 바, 그 조작반(62)은 해당하는 멤브레인 프레스장치를 자동/수동모드로 설정하기 위한 모드설정버튼(62a)과, 성형대상물에 대한 코팅필름재의 열전사/접착성형을 개시하기 위한 작동개시스위치(62b), 작업조건의 타이밍을 설정하기 위한 타이머(62c), 공압의 설정을 위한 공압설정버튼(62d) 등을 구비하게 된다.

64는 해당하는 멤브레인 프레스장치에 대해 상기 조작반(62)에서 설정되는 작업조건에 대응하는 제어절차를 실행하는 제어부를 나타내는 바, 그 제어부(64)의 제어절차로서는 작업펠릿의 인입/인출이라든지 하부유니트(12)의 승강, 상기 히터부재(14)에 대한 작업온도제어, 상기 제 1 및 제 2공압밸브(36,46)과 제 1 ∼ 제 3배기밸브(38,48,58) 및 제 1 ∼ 제 3진공밸브(40,50,56)의 개폐에 대한 제어가 포함된다.

66은 상기 제어부(64)의 제어하에 상기 하부유니트(12)의 승강을 실행하기 위한 승강유니트(즉, 승강유압실린더)(68)를 승강구동하는 승강유니트구동부를 나타내고, 70은 상기 승강유니트구동부(66)에 의해 승강되는 상기 하부유니트(12)의 승강경로상에 설치(도시는 생략)되어 그 하부유니트(12)의 위치를 검출하기 위한 하부유니트위치검출센서를 나타낸다.

또, 72는 상기 제어부(64)의 제어에 의해 상기 히터부재(14)의 발열을 ON/OFF구동하기 위한 히터구동부를 나타낸다.

74는 상기 제어부(64)의 제어에 응답하여 상기 제 1 및 제 2공압밸브(36,46)의 개폐를 담당하는 공압밸브구동부를 나타내고, 76은 상기 제어부(64)의 제어에 따라 상기 제 1 ∼ 제 3배기밸브(38,48,58)를 개폐구동하는 배기밸브구동부를 나타내며, 78은 상기 제어부(64)의 제어하에 상기 제 1 ∼ 제 3진공밸브(40,50,56)를 개폐하는 진공밸브구동부를 나타낸다.

또, 80은 상기 성형챔버내의 공압을 검출하여 상기 제어부(64)에 제공하는 성형챔버공압검출센서를 나타낸다.

이하, 상기한 구성의 본 발명에 따른 멤브레인 프레스장치의 작용에 대해 설명한다.

먼저, 도 7a 내지 도 7c의 플로우차트에 개시된 본 발명의 제 1실시예에 따르면, 작업펠릿상에 성형대상물이 재치되고 그 성형대상물의 전체 면에 코팅필름재가 공급된 상태에서 상기 조작반(62)의 모드설정버튼(62a)에 의한 자동모드의 설정하에 상기 작업개시스위치(62b)가 'ON'되는 경우(단계 100), 상기 제어부(64)의 제어하에 작업펠릿이 작업위치(즉, 상기 하부유니트(12)의 상측)로 이송된다(단계 102).

그와 더불어, 상기 제어부(64)는 상기 히터구동부(74)에 의해 상기 히터부재(14)가 가열되도록 하게 되고, 상기 진공밸브구동부(78)를 제어하여 상기 제 1진공밸브(40)가 'ON'되도록 해서 상기 멤브레인(34)이 상측(즉, 상기 상부유니트(10)에 인접한 위치)으로 상승되도록 하게 된다.

상기 작업펠릿이 상기 하부유니트(12)상으로 이송되면 상기 제어부(12)가 상기 승강유니트구동부(66)를 제어하여 상기 승강유니트(68)에 의해 상기 하부유니트(12)가 상승되도록 하게 되는 바, 그 하부유니트(12)의 상승 도중에 상기 하부유니트위치검출센서(70)에 의해 상기 하부유니트(12)가 상승대기위치로 상승되는 상황이 검출되면 상기 제어부(64)는 상기 승강유니트구동부(66)를 제어하여 상기 승강유니트(68)에 의한 상기 하부유니트(12)의 상승이 일정한 시간 지연되도록 하게 된다.

그러한 하부유니트(12)의 상승 및 상승지연이 행해지는 동안 상기멤브레인(34)은 상기 히터부재(14)로부터의 복사열에 의해 가열이 이루어지게 되는 바, 그 히터부재(14)에서 방사되는 열은 그 상측의 보조가열부(18)의 서머오일의 내부적인 순환에 의해 균일하게 발산되고, 그에 따라 상기 멤브레인(34)은 전체면에서 균일하게 가열되며, 그 멤브레인(34)으로부터의 복사열에 의해 상기 코팅필름재와 상기 성형대상물의 표면이 가열되게 된다(단계 104).

또, 상기 하부유니트(12)의 상승지연이 행해지는 상태에서 상기 제어부(64)는 상기 공압밸브구동부(74)와 상기 배기밸브구동부(76) 및 상기 진공밸브구동부(78)를 제어하여 상기 제 1진공밸브(40;V1)는 OFF, 상기 제 1공압밸브(36; P1)는 'ON'후 소정시간(대략 1sec)경과시 'OFF', 상기 제 1배기밸브(38; D1)는 소정시간(대략 1sec)경과시 'ON'되도록 하게 된다.

따라서, 상기 멤브레인(34)의 상측에는 상기 제 1공압밸브(36)를 통해 유입되는 에어(공압)이 상기 상부유니트(10)의 상부에어배관(30)을 경유하여 상기 다수의 에어급배기공(32)을 통해 공급되면서 소정의 시차를 갖고서 상기 제 1배기밸브(38)를 통해 배기가 이루어지게 되고, 그 상태에서 상기 히터부재(14)와 상기 보조가열부(18)로부터의 복사열에 의해 가열된 상기 멤브레인(34)이 하강(단계 106)하게 되고, 그 멤브레인(34)의 하강에 의해 상기 성형대상물에 공급된 코팅필름재도 일차적으로 가열이 이루어지게 된다.

상기 하부유니트(12)의 상승지연시간이 경과되면 상기 제어부(64)는 재차 상기 승강유니트구동부(66)를 제어하여 상기 승강유니트(68)가 상기 하부유니트(12)를 완전히 상승되어 상기 상부유니트(10)와 상기 하부유니트(12)의 사이가 밀폐되어 성형챔버가 형성되도록 하게 된다(단계 108).

그리고나서, 상기 제어부(64)는 상기 공압밸브구동부(74)와 상기 배기밸브구동부(76) 및 상기 진공밸브구동부(78)를 제어하여 상기 제 2진공밸브(50;V2)는 'ON', 작업시간은 'ON', 상기 제 3배기밸브(58;D3)는 'ON'되도록 하게 되고, 그 상태에서는 상기 성형챔버의 내부(즉, 상기 멤브레인(34)의 하측과 상기 성형대상물상의 코팅필름재의 사이)가 진공화되면서 그 코팅필름재의 하측이 진공배기가 이루어짐에 따라 상기 하강된 멤브레인(34)에 대해 상기 코팅필름재가 상측으로 진공흡입되어 결국 상기 멤브레인(34)에 대해 상기 코팅필름재가 당겨져서 그 코팅필름재의 연화가 행해지게 된다(단계 110).

상기 코팅필름재의 연화시간이 경과되면 상기 제어부(64)는 상기 제 3배기밸브(48;D3)는 'OFF', 상기 제 2배기밸브(48;D2)는 'ON' 및 상기 제 2진공밸브(50;V2)는 'OFF'되도록 제어하게 되고, 그에 따라 상기 멤브레인(34)의 하측과 상기 성형대상물상의 코팅필름재의 사이에 설정된 진공화가 상기 제 2배기밸브(48)를 통해 해제되어 상기 코팅필름재가 하강하여 상기 성형대상물상에 접면된다(단계 112).

그 상태에서, 상기 제어부(64)의 제어하에 상기 하부유니트(12)에 대해 제공된 제 3진공밸브(56;V3)를 작동시키게 되면 상기 성형대상물의 상부와 주면 및 하부 외주변에 도포된 접착제를 매개하여 상기 코팅필름재가 상기 성형대상물상에 진공흡착되어 열전사/접착성형이 이루어지게 된다(단계 114).

그러한 코팅필름재의 진공흡착이 이루어지는 상태에서 소정의 공압지연시간이 경과되면 상기 제어부(64)는 상기 제 2공압밸브(46;P2)를 'ON'(단 공압설정치의 상태이면 'OFF')으로 제어함과 더불어 상기 제 2배기밸브(48;D2)는 'OFF'로 제어하여 상기 멤브레인(34)의 하측과 상기 코팅필름재의 상측의 공간에 에어가 유입되도록 하게 된다(단계 116).

그리고나서, 상기 제어부(64)는 상기 제 1공압밸브(36;P1)를 'ON'으로 제어하게 되면 상기 멤브레인(34)의 상측에 에어가 유입되어 공압이 설정되고, 그에 따라 상기 멤브레인(34)은 코팅필름재와 더불어 상기 성형대상물의 외관형상에 적응적으로 밀착되는 바, 상기 멤브레인(34)은 그 상측에 작용하는 공압에 의해 상기 코팅필름재를 가압하면서 상기 성형대상물의 외관에 형성된 요부(凹部)내에도 침입하게 되고, 그에 따라 상기 성형대상물의 상면에 형성된 요부에 대해서도 코팅필름재가 최적으로 열전사/접착성형되게 된다(단계 118).

즉, 본 발명의 제 1실시예에 따르면 1차적으로 상기 멤브레인(34)의 복사열에 의해 연화된 코팅필름재가 상기 성형대상물상에 열전사/접착성형이 이루어지고나서 2차적으로 상기 멤브레인(34)이 그 상측에 가압되는 공압에 의해 상기 코팅필름재를 상기 성형대상물상에 가압하면서 그 성형대상물의 요부에 적절하게 침입하여 상기 코팅필름재가 최적으로 열전사/접착성형이 이루어지도록 하게 된다.

따라서, 상기한 방식의 코팅필름재의 열전사/접착성형에서는 상기 연화된 코팅필름재가 성형대상물에 열전사/접착된 상태에서 상기 멤브레인(34)의 가압이 이루어져서 상기 코팅필름재의 열전사/접착성형이 이루어지게 되는 바, 그 경우에는 통상적인 멤브레인 프레스장치에서 행해지는 방식(즉, 히터에 의해 가열된 멤브레인이 코팅필름재상에 직접 접촉되어 그 코팅필름재를 연화시키고 그 연화된 코팅필름재를 진공흡착시키는 방식)에서 초래되는 코팅필름재의 주름발생이라든지 성형대상물의 측면에서 코팅필름재가 멤브레인에 의해 당겨짐에 따라 초래되는 코팅필름재의 두께의 변화 및/또는 변색 등의 불리함이 배제될 뿐만 아니라, 성형대상물의 요부에 코팅필름재가 적절하게 침투되지 않게 되어 접착불량이 발생되는 일이 방지되게 된다.

한편, 상기한 단계 118에서 멤브레인(34)에 의한 코팅필름재의 2차적인 가압이 이루어지고나면 상기 제어부(64)는 제 1배기밸브(38;D1)을 'ON', 상기 제 1공압밸브(36;P1)은 'OFF'로 변경하여 상기 멤브레인(34)의 상측에서 공압이 해제되도록 배기하게 된다(단계 120).

그러한 배기도중에 상기 제어부(64)는 성형챔버공압검출센서(80)로부터 검출된 상기 성형챔버의 내부 공압이 적정한 정도(예컨대 0.3Kg)이면 상기 제 1배기밸브(38)를 'OFF'로 하고나서 소정의 시간(예컨대 1sec)이 경과되는 시점에서 상기 제 1진공밸브(40;V1)를 'ON'으로 설정하여 상기 멤브레인(34)이 상측(즉, 상기 상부유니트(10)에 인접한 위치)로 상승된다(단계 122).

그리고, 상기한 과정이 실행되고나서 상기 코팅필름재가 상기 성형대상물에 최적으로 열전사/접착성형되지 않은 경우 상기 멤브레인(34)에 의한 재가열이 설정되는 바, 그 재가열과정이 설정되어지면(즉, 단계 124에서 YES) 상기 제어부(64)는 상기 제 1진공밸브(40;V1)를 'OFF'로 설정함과 더불어 상기 제 1공압밸브(36;P1)를 'ON'으로 설정하게 된다.

따라서, 상기 상부유니트(10)에 인접되게 상승되어 상기 히터부재(14)에 의해 재가열된 상기 멤브레인(34)의 상측에 공압이 작용하게 되고, 그 멤브레인(34)은 재차 하강하여 상기 코팅필름재를 전도열로 재가열 압착하게 된다(단계 126).

그러한 재가열에 의한 가압시간이 경과되면 상기 제어부(64)는 상기 조작반(62)에서의 조작에 응답하여 상기한 재가열과정을 반복적으로 수행하게 되고, 그러한 재가열과정이 완료되는 경우 상기 제 1배기밸브(38;D1)를 'OFF'로 설정함과 더불어 상기 제 1공압밸브(36;P1)를 'OFF'로 설정하게 되며, 소정의 시간(예컨대 1sec)이 경과되는 시점에서 상기 제 1진공밸브(40;V1)를 'ON'시켜 상기 멤브레인(34)이 재상승되도록 하게 된다(단계 128와 단계 130).

그리고, 소정 시간의 간격(대략 1sec)으로 상기 제 3진공밸브(56;V3)를 'OFF'로 설정하여 상기 코팅필름재의 진공흡착이 정지되도록 하면서 상기 제 2배기밸브(48)를 'ON'으로 설정하여 상기 성형챔버내의 공압이 배기(대략 0.3Kg의 공압설정치)되도록 하게 된다(단계 132).

그에 이어, 상기 제어부(64)는 상기 코팅필름재의 하측에 진공이 설정된 상태에서 상기 하부유니트(12)가 하강하는 경우에 야기되는 불리한 상황(즉, 진공의 강제적인 해제시 진공해제음의 발생 등)을 방지하기 위해 상기 제 3배기밸브(58;D3)를 'ON'으로 설정하여 상기 코팅필름재의 하측에 잔류하는 진공을 완전히 해재하게 된다(단계 134).

그리고서, 상기 제어부(64)는 상기 승강유니트구동부(66)를 통해 상기 승강유니트(68)를 작동시켜 상기 하부유니트(12)가 상기 하부유니트위치검출센서(70)에의해 검출되는 위치까지 하강되도록하고나서 소정의 지연시간(예컨대 3sec)이 경과되면 그 하부유니트(12)가 원래의 위치로 하강되도록 하게 되며(단계 136), 그 하부유니트(12)가 원래의 위치로 하강되면 상기 성형대상물이 재치된 작업펠릿이 인출되도록 하고나서 열전사/접착성형과정을 종료하고서 후속의 작업을 대기하게 된다.

도 8a와 도 8b는 본 발명의 제 2실시예에 따른 멤브레인 프레스장치의 작업과정을 설명하는 플로우차트로서, 상기한 제 1실시예는 성형대상물의 전체 면에 대한 코팅필름재의 열전사/접착성형과정이지만, 본 제 2실시예는 하부유니트(12)상에 재치된 성형대상물에 부분적으로 코팅필름재의 열전사/접착성형을 실행하기 위한 과정을 상정하게 된다.

즉, 상기한 제 1실시예는 성형대상물의 전체 면에 코팅필름재를 공급하여 그 코팅필름재와 상기 멤브레인(34)가 상승/하강되면서 연화되는 과정이 도입되지만, 본 제 2실시예는 성형대상물에 부분적으로 코팅필름재가 공급된 상태에서 그 코팅필름재의 상승/하강은 고려하지 않고 멤브레인(34)의 승강에 의한 열전사/접착성형과정이 상정된다.

단계 200에서 상기한 제 1실시예에서 설명한 바와 유사하게 작업펠릿상에 성형대상물이 재치되고 그 성형대상물의 일부분에 코팅필름재가 공급된 상태에서 상기 조작반(62)의 모드설정버튼(62a)에 의한 자동모드의 설정하에 상기 작업개시스위치(62b)가 'ON'되는 경우, 상기 제어부(64)의 제어하에 작업펠릿이 작업위치(즉, 상기 하부유니트(12)의 상측)로 이송된다.

또, 상기 작업펠릿이 상기 하부유니트(12)상으로 이송되면 상기 제어부(12)가 상기 승강유니트구동부(66)를 제어하여 상기 승강유니트(68)에 의해 상기 하부유니트(12)가 상승되도록 하게 되는 바, 그 하부유니트(12)의 상승 도중에 상기 하부유니트위치검출센서(70)에 의해 상기 하부유니트(12)가 상승대기위치로 상승되는 상황이 검출되면 상기 제어부(64)는 상기 승강유니트구동부(66)를 제어하여 상기 승강유니트(68)에 의한 상기 하부유니트(12)의 상승이 일정한 시간 지연되도록 하게 된다(단계 202).

그러한 하부유니트(12)의 상승 및 상승지연이 행해지는 동안 상기 멤브레인(34)은 상기 히터부재(14)로부터의 복사열에 의해 가열이 이루어지게 되는 바, 그 히터부재(14)에서 방사되는 열은 그 상측의 보조가열부(18)의 서머오일의 내부적인 순환에 의해 균일하게 발산되고, 그에 따라 상기 멤브레인(34)은 전체면에서 균일하게 가열되며, 그 멤브레인(34)으로부터의 복사열에 의해 상기 코팅필름재와 상기 성형대상물의 표면이 가열되게 된다.

따라서, 상기 멤브레인(34)의 상측에는 상기 제 1공압밸브(36)를 통해 유입되는 에어(공압)가 상기 상부유니트(10)의 상부에어배관(30)을 경유하여 상기 다수의 에어급배기공(32)을 통해 공급되면서 소정의 시차를 갖고서 상기 제 1배기밸브(38)를 통해 배기가 이루어지게 되고, 그 상태에서 상기 히터부재(14)와 상기 보조가열부(18)로부터의 복사열에 의해 가열된 상기 멤브레인(34)이 하강(단계 204)하게 되고, 그 멤브레인(34)의 하강에 의해 상기 성형대상물에 부분적으로 공급된 코팅필름재도 일차적으로 가열이 이루어지게 된다.

상기 하부유니트(12)의 상승지연시간이 경과되면 상기 제어부(64)는 재차 상기 승강유니트구동부(66)를 제어하여 상기 승강유니트(68)가 상기 하부유니트(12)를 완전히 상승되어 상기 상부유니트(10)와 상기 하부유니트(12)의 사이가 밀폐되어 성형챔버가 형성되도록 하게 된다(단계 206).

그리고나서, 상기 제어부(64)는 상기 공압밸브구동부(74)와 상기 배기밸브구동부(76) 및 상기 진공밸브구동부(78)를 제어하여 상기 제 3진공밸브(56;V3)를 ON/OFF구동하고나서 진공지연시간이 경과되면 상기 진공밸브(56;V3)를 작동시켜 상기 멤브레인(34)의 하측을 진공흡착하여 그 멤브레인(34)에 의해 코팅필름재가 상기 성형대상물상에 열전사/접착되도록 하게 된다(단계 206).

그리고나서, 소정의 공압지연시간이 경과되면 상기 제어부(64)는 상기 제 1공압밸브(36;P1)을 'ON'으로 설정하여 상기 멤브레인(34)의 상측에 소정의 공압이작용하도록 하게 되고, 그에 따라 상기 멤브레인(34)이 상기 공압에 의해 상기 코팅필름재를 가압하게 된다.

여기서, 상기 멤브레인(34)은 그 상측에 작용하는 공압에 의해 상기 코팅필름재와 더불어 상기 성형대상물의 표면 형상에 대응하여 밀착되게 되는 바, 그 경우 상기 성형대상물의 표면에 설계된 요부에도 상기 공압에 의해 원활하게 침입되어 상기 코팅필름재의 열전사/접착성형이 최적으로 행해지도록 하게 된다(단계 208).

상기한 멤브레인(34)의 가압시간과 공압유지시간이 경과되면 상기 제어부(64)는 상기 제 1배기밸브(38;D1)를 'ON', 상기 제 1공압밸브(36;P1)를 'OFF', 상기 제 3진공밸브(56;V3)를 'OFF'로 설정하여 상기 멤브레인(34)의 상측에서 공압을 배기시킴과 더불어 상기 하부유니트(12)를 통한 진공흡착을 해제하게 된다. 그리고서, 상기 제 1배기밸브(38;D1)를 'OFF'로 설정하고나서 상기 제 1진공밸브(40;V1)를 'ON', 상기 제 2배기밸브(48;D2)를 'ON', 상기 제 3배기밸브(58;D3)를 'ON'으로 설정하게 되는 바, 그 경우에는 상기 멤브레인(34)이 재차 상승된다(단계 210).

그 후, 상기 제어부(64)는 상기 코팅필름재가 상기 성형대상물에 적절하게 접착되지 않은 경우에 설정되는 재가열과정이 필요하면(즉, 단계 212에서 YES) 상기 제어부(64)는 재가열시간을 ON으로 설정하여 상기 제 1진공밸브(40;V1)를 'OFF'로 설정함과 더불어 상기 제 1공압밸브(36;P1)를 'ON'으로 설정하여 상기 재가열된 멤브레인(34)이 하강되어 상기 코팅필름재의 재가압이 이루어지도록 하게 된다(단계 214).

그 상태에서, 상기 제어부(64)는 상기 제 2배기밸브(48;D2)를 'OFF', 상기 제 3배기밸브(56;D3)를 'OFF', 상기 제 3진공밸브(56)를 'ON'으로 설정하여 상기 코팅필름재의 진공흡착이 이루어지도록 하게 된다(단계 216).

그 코팅필름재의 진공흡착이 이루어진 상태에서, 상기 제어부(64)는 상기 제 1배기밸브(38;D1)를 'ON', 상기 제 3진공밸브(56;V3)를 'OFF', 상기 제 1공압밸브(36;P1)를 'OFF'로 설정하게 되고, 그에 따라 상기 코팅필름재의 진공흡착이 해제됨과 더불어 상기 멤브레인(34)의 상측에 공급된 공압이 배기된다(단계 218).

상기 성형챔버의 내부 공압이 소정치(대략 0.3Kg)으로 설정되면서 소정의 시간(대략 1sec)이 경과되면 상기 제어부(64)의 제어하에 상기 제 1배기밸브(38;D1)가 'OFF'로 설정되고나서 소정의 시간이 경과(대략 1sec)후 상기 제 1진공밸브(40;V1)이 'ON'으로 설정되어 상기 멤브레인(34)이 상승되어 대기하게 된다(단계 220).

그리고나서, 상기 제어부(64)의 제어하에 상기 승강유니트구동부(66)의 구동에 의해 상기 승강유니트(68)가 작동되어 상기 하부유니트(12)가 하강(단계 222)하고나서 그 하부유니트(12)상에 위치된 상기 작업펠릿이 인출되어 상기 성형대상물의 일부에 코팅필름재의 열전사/접착성형이 완료된다.

따라서, 본 제 2실시예에서는 멤브레인(34)의 전도열에 의해 상기 성형대상물의 일부에 코팅필름재가 최적으로 열전사/접착성형이 이루어지게 된다.

도 9a와 도 9b는 본 발명의 제 3실시예에 따른 멤브레인 프레스장치의 작용을 설명하기 위한 플로우차트로서, 그 제 3실시예는 성형대상물의 전체 면에 공급되는 코팅필름재가 통기성을 갖지 않는 경우에 적절하게 적용된다.

즉, 작업펠릿상에 성형대상물이 재치되고 그 성형대상물의 전체 면에 비통기성 재질의 코팅필름재가 공급된 상태에서 상기 조작반(62)의 모드설정버튼(62a)에 의한 자동모드의 설정하에 상기 작업개시스위치(62b)가 'ON'되는 경우(단계 300), 상기 제어부(64)의 제어하에 작업펠릿이 작업위치(즉, 상기 하부유니트(12)의 상측)로 이송된다(단계 302).

그와 더불어, 상기 제어부(64)는 상기 히터구동부(74)에 의해 상기 히터부재(14)가 가열되도록 하게 되고, 상기 진공밸브구동부(78)를 제어하여 상기 제 1진공밸브(40)가 'ON'되도록 해서 상기 멤브레인(34)이 상측(즉, 상기 상부유니트(10)에 인접한 위치)으로 상승된다.

상기 작업펠릿이 상기 하부유니트(12)상으로 이송되면 상기 제어부(12)가 상기 승강유니트구동부(66)를 제어하여 상기 승강유니트(68)에 의해 상기 하부유니트(12)가 상승되도록 하게 되는 바, 그 하부유니트(12)의 상승 도중에 상기 하부유니트위치검출센서(70)에 의해 상기 하부유니트(12)가 상승대기위치로 상승되는 상황이 검출되면 상기 제어부(64)는 상기 승강유니트구동부(66)를 제어하여 상기 승강유니트(68)에 의한 상기 하부유니트(12)의 상승이 일정한 시간 지연되도록 하게 된다(단계 304).

그러한 하부유니트(12)의 상승 및 상승지연이 행해지는 동안 상기멤브레인(34)은 상기 히터부재(14)로부터의 복사열에 의해 가열이 이루어지게 되는 바, 그 히터부재(14)에서 방사되는 열은 그 상측의 보조가열부(18)의 서머오일의 내부적인 순환에 의해 균일하게 발산되고, 그에 따라 상기 멤브레인(34)은 전체면에서 균일하게 가열되며, 그 멤브레인(34)으로부터의 복사열에 의해 상기 코팅필름재와 상기 성형대상물의 표면이 가열되게 된다.

따라서, 상기 멤브레인(34)의 상측에는 상기 제 1공압밸브(36)를 통해 유입되는 에어(공압)이 상기 상부유니트(10)의 상부에어배관(30)을 경유하여 상기 다수의 에어급배기공(32)을 통해 공급되면서 소정의 시차를 갖고서 상기 제 1배기밸브(38)를 통해 배기가 이루어지게 되고, 그 상태에서 상기 히터부재(14)와 상기 보조가열부(18)로부터의 복사열에 의해 가열된 상기 멤브레인(34)이 하강(단계 306)하게 되고, 그 멤브레인(34)의 하강에 의해 상기 성형대상물에 공급된 코팅필름재도 일차적으로 가열이 이루어지게 된다.

상기 하부유니트(12)의 상승지연시간이 경과되면 상기 제어부(64)는 재차 상기 승강유니트구동부(66)를 제어하여 상기 승강유니트(68)가 상기 하부유니트(12)를 완전히 상승되어 상기 상부유니트(10)와 상기 하부유니트(12)의 사이가 밀폐되어 성형챔버가 형성되도록 하게 된다(단계 308).

그리고나서, 상기 제어부(64)는 상기 공압밸브구동부(74)와 상기 배기밸브구동부(76) 및 상기 진공밸브구동부(78)를 제어하여 상기 제 2진공밸브(50;V2)는 'ON', 작업시간은 'ON', 상기 제 3배기밸브(58;D3)는 'ON'되도록 하게 되고, 그 상태에서는 상기 성형챔버의 내부(즉, 상기 멤브레인(34)의 하측과 상기 성형대상물상의 코팅필름재의 사이)가 진공화되면서 그 코팅필름재의 하측이 진공배기가 이루어짐에 따라 상기 하강된 멤브레인(34)에 대해 상기 코팅필름재가 상측으로 진공흡입되어 결국 상기 멤브레인(34)에 대해 상기 코팅필름재가 당겨져서 그 코팅필름재의 연화가 행해지게 된다(단계 310).

상기 코팅필름재의 연화시간이 경과되면 상기 제어부(64)는 상기 제 1배기밸브(38;D1)을 'OFF', 상기 제 3배기밸브(48;D3)를 'OFF', 상기 제 2진공밸브(50;V2)를 'OFF'의 조건으로 설정하고나서 소정의 시간(대략 1sec)이 경과되면 상기 제 1진공밸브(40;V1)를 'ON'로, 상기 제 3진공밸브(56;V3)를 'ON'으로 설정하게 되며, 그에 따라 상기 멤브레인(34)의 상측과 상기 코팅필름재의 하측에 진공화가 이루어지게 된다(단계 312).

소정의 공압시간이 경과되면 상기 제어부(64)는 상기 제 2배기밸브(48;D2)가 'ON'되도록 하여 상기 멤브레인(34)과 상기 코팅필름재의 사이에서 배기가 이루어지도록 하고나서 소정의 시간(대략 3sec)이 경과되면 상기 제 2공압밸브(46;P2)는 'ON'으로 설정함과 더불어 상기 제 2배기밸브(48;D2)는 'OFF'로 설정되고, 그에 따라 상기 멤브레인(34)은 상측으로 변위됨과 더불어 상기 코팅필름재는 상기 성형대상물상에 1차적으로 접면된다(단계 314).

그리고나서, 상기 제어부(64)의 제어하에 상기 제 1진공밸브(40;V1)는 'OFF'로 설정되고, 소정의 시간(대략 1sec)이 경과되면 상기 제 1공압밸브(36;P1)가 'ON'으로 설정(공압설정치에 해당되는 경우 그 제 1공압밸브(P1)는 'OFF')되며, 그에 따라 상기 멤브레인(34)상에 공압이 가해지면서 그 멤브레인(34)이 하강되어 상기 코팅필름재를 가압하여 상기 성형대상물상에 접착이 이루어지도록 하게 된다(단계 316).

그 가압시간이 경과되면 상기 제어부(64)의 제어하에 상기 제 1배기밸브(38;D1)는 'ON'으로 설정함과 더불어 상기 제 1공압밸브(36;P1)는 'OFF'로 변경되어 상기 멤브레인(34)의 상측에서 공압이 배기되도록 하게 되는 바, 상기 멤브레인(34)의 상측에서 공압이 소정치(0.3Kg)로 되는 시점에서 상기 제 1배기밸브(38;D1)가 'OFF'로 변경되고, 소정의 시간(1sec)이 경과되면 상기 제어부(64)의 제어하에 상기 제 1진공밸브(40;P1)가 'ON'으로 설정되어 상기 멤브레인(34)이 재차 상승되어 재가열된다(단계 318).

그 가열시간이 경과되면 상기 제어부(64)는 상기 제 1진공밸브(40;V1)가 'OFF'로 설정되도록 함과 더불어 상기 제 1공압밸브(36;P1)가 'ON'되도록 제어하게 되고, 그에 따라 상기 멤브레인(34)이 재차 하강하여 상기 코팅필름재를 전도열에 의해 가열함으로써 상기 성형대상물에 더욱 밀착되도록 하게 된다(단계 320)(단, 이 재가열과정은 필요한 경우에 상기 제어부(64)의 제어하에 선택적으로 실행된다).

상기 재가열과정이 실행되면 상기 제어부(64)의 제어하에 상기 제 1배기밸브(38;D1)는 'ON'으로 설정됨과 더불어 상기 제 1공압밸브(36;P1)는 'OFF'로 설정되어 상기 멤브레인(34)의 상측에서 공압이 배기되고, 그 공압이 소정치(대략 0.3Kg)로 배기되면 상기 제어부(64)의 제어하에 상기 제 1배기밸브(38;D1)는 'OFF'됨과 더불어 상기 제 1진공밸브(40;V1)가 'ON'으로 설정되며, 그에 따라 상기 멤브레인(34)은 재차 상승된다(단계 322).

그 상태에서, 상기 제어부(64)는 상기 제 2배기밸브(48;D2)를 'ON'으로 설정함과 더불어 상기 제 3진공밸브(56;V3)는 'OFF'로 설정하여 상기 멤브레인(34)과 상기 코팅필름재의 사이에서 배기가 이루어지도록 함과 더불어 상기 코팅필름재의 하측에서 진공이 해제되도록 배기하게 된다. 그와 더불어, 상기 제어부(64)는 상기한 실시예에서 설명된 바와 유사하게 상기 하부유니트(12)가 하강되고나서 상기 작업펠릿이 인출되도록 하게 된다(단계 324).

그와 더불어, 상기 제어부(64)는 상기 제 1진공밸브(40;V1)를 'OFF'로 설정함과 더불어 상기 제 3배기밸브(38;D3)를 'OFF'로 설정하고서 작업시간을 종료(OFF)하여 후속의 코팅필름재의 열전사/접착성형을 대기하게 된다.

따라서, 본 제 3실시예에 따르면 비통기성 재질의 코팅필름재에 대해 상기 멤브레인(34)이 승강하면서 연화시켜 상기 코팅필름재가 상기 성형대상물의 표면에 적절하게 열전사/접착성형되게 된다.

한편, 본 발명은 상기한 실시예로 한정되지는 않고 발명의 기술적 요지 및 요점을 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경 및 변형실시가 가능함은 물론이다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 멤브레인 프레스장치에 의하면 상부유니트에 다수의 히터부재와 그 히터부재의 열을 균일하게 발산하는 서머오일에 의한 보조가열부가 설치됨에 따라 멤브레인에 의한 코팅필름재의 연화가 대체로 동일한 온도조건으로 행해지게 됨에 따라 성형대상물에 대한 코팅필름재의 열전사/접착성형의 품질이 양호해지게 된다.

또, 상기 멤브레인에 의해 가열된 코팅필름재가 연화된 상태에서 상기 성형대상물에 우선 열접착되고나서 상기 멤브레인의 상측에 공압이 작용하여 그 멤브레인에 의해 코팅필름재가 성형대상물의 표면에 최적으로 가압접착되도록 함으로써 멤브레인의 주름이라든지 진공흡착시에 성형대상물의 모서리부분에서 발생되는 코팅필름재의 변형이나 변색이 발생되지 않게 된다.

더욱이, 성형대상물의 일부에 코팅필름재를 코팅접착하는 경우에도 그 멤브레인의 지지하에 실행됨에 따라 최적의 코팅필름재의 열전사/접착성형이 보장되게 된다.

또, 코팅필름재가 성형대상물에 열전사/접착되는 경우 그 코팅필름재가 냉각되어도 상기 멤브레인의 재가열에 의해 전도되는 열이 성형대상물상의 코팅필름재에 반복적으로 가해지게 되어 코팅필름재의 견고한 열전사/접착성형이 달성되게 된다.

Claims

하측의 외주변에 일정한 간격으로 매설된 다수의 히터부재와 그 히터부재상에 설치되어 서머오일이 충전된 보조가열부를 갖추고서 그 하측에는 멤브레인이 제공된 상부유니트와;

상기 상부유니트의 저면에 제공된 상기 멤브레인의 상측에서 공압/배기/진공을 설정하기 위한 제 1의 공압밸브와 배기밸브 및 진공밸브;

상기 상부유니트와의 사이에서 성형대상물상에 코팅필름재를 열전사/접착성형하기 위한 성형챔버를 형성하면서 그 상부에는 하부에어배관에 연통되는 다수의 진공/배기공이 천공된 하부유니트;

상기 하부에어배관을 통해 상기 성형챔버내의 코팅필름재에 대한 진공흡착/해제를 위한 제 3의 배기밸브와 진공밸브;

상기 상부유니트의 하측에 일체로 결합되면서 그 4-변 내측에는 중판에어배관이 내설되고 그 중판에어배관의 소정위치마다 중판에어급배기공이 형성된 중판;

상기 중판에어배관을 통해 상기 성형챔버의 내부에 대한 공압/배기/진공을 설정하기 위한 제 2의 공압밸브와 배기밸브 및 진공밸브 및;

상기 멤브레인의 채용하에 상기 제 1∼제 3의 공압밸브와 배기밸브 및 진공밸브를 제어하여 상기 성형챔버내에서 상기 성형대상물에 상기 코팅필름재가 열전사/접착성형되도록 제어하는 제어유니트를 갖추어 구성된 것을 특징으로 하는 멤브레인 프레스장치.
제 2항에 있어서, 상기 다수의 히터부재는 상기 상부유니트의 외주변에 천설된 대응하는 히터부재수납공에 수납되어 매설된 것을 특징으로 하는 멤브레인 프레스장치.
제 1항에 있어서, 상기 상부유니트의 내부에서 상기 히터부재의 하측에는 상부에어배관이 내설되고, 그 상부에어배관에서 일정한 간격으로 다수의 상부에어급배기공이 천공되며, 상기 제 1의 공압밸브와 상기 배기밸브는 상기 상부에어배관의 일측에 분기되어 설치되며, 상기 제 1의 진공밸브는 상기 상부에어배관의 타측에 설치된 것을 특징으로 하는 멤브레인 프레스장치.
제 1항에 있어서, 상기 제 2공압밸브와 배기밸브는 상기 중판에어배관의 일측에 분기형성되고, 상기 제 2진공밸브는 상기 중판에어배관의 타측에 형성된 것을 특징으로 하는 멤브레인 프레스장치.
제 1항에 있어서, 상기 제 3배기밸브는 상기 하부에어배관의 일측에 형성되고 상기 제 3진공밸브는 상기 하부에어배관의 타측에 형성된 것을 특징으로 하는 멤브레인 프레스장치.
제 1항에 있어서, 상기 제어유니트는 상기 성형대상물에 대한 상기 코팅필름재의 열전사/접착성형 작업조건을 설정하는 조작반과, 그 조작반의 작업조건설정에 기초하여 상기 코팅필름재의 열전사/접착성형과정을 전체적으로 제어하는 제어부, 상기 히터부재의 가열을 구동하기 위한 히터구동부, 상기 하부유니트의 승강시키는 승강유니트를 구동하는 승강유니트구동부, 상기 하부유니트의 승강위치를 검출하여 상기 제어부에 인가하는 하부유니트위치검출센서, 상기 성형챔버내의 공압을 검출하는 성형챔버공압검출센서, 상기 제어부의 제어하에 상기 제 1 및 제 2공압밸브를 개폐구동하는 공압밸브구동부, 상기 제어부의 제어하에 상기 제 1∼제 3배기밸브를 개폐구동하는 배기밸브구동부 및, 상기 제어부의 제어하에 상기 제 1∼제 3진공밸브를 개폐구동하는 진공밸브구동부를 갖추어 구성된 것을 특징으로 하는 멤브레인 프레스장치.
제 6항에 있어서, 상기 제어부는 상기 히터부재에 의해 가열된 멤브레인에 의해 상기 코팅필름재가 상승된 상태에서 연화되도록 하고나서 상기 연화된 코팅필름재가 하강하여 상기 성형대상물상에 접착되도록 하고, 그 코팅필름재상에 상기 멤브레인이 하강하여 그 멤브레인의 상측에 공압이 가해지도록 하여 상기 코팅필름재가 상기 성형대상물상에 완전히 압착되도록 하며, 상기 코팅필름재의 하측에서 진공을 형성하여 상기 코팅필름재가 상기 성형대상물에 열전사/접착되도록 하는 제어를 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인 프레스장치.
제 6항에 있어서, 상기 성형대상물에는 부분적으로 상기 코팅필름재가 공급되고, 상기 제어부는 상기 멤브레인이 상승가열된 상태에서 하강하여 상기 코팅필름재를 가열하고, 상기 코팅필름재가 상기 성형대상물상에 진공흡착되도록 하며, 상기 멤브레인의 상측에 공압을 가하여 상기 멤브레인이 상기 코팅필름재를 가압하여 상기 성형대상물상에 압착되도록 하는 제어를 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인 프레스장치.
제 6항에 있어서, 상기 성형대상물에는 비통기성 코팅필름재가 공급되고, 상기 제어부는 상기 멤브레인을 상승시켜 가열되고나서 하강되어 상기 코팅필름재가 연화되도록 하고, 상기 멤브레인의 상측과 상기 코팅필름재의 하측을 진공화하여 상기 코팅필름재가 상기 성형대상물에 접면접착되도록 하며, 상기 멤브레인의 상측에 공압을 공급하여 상기 코팅필름재를 상기 성형대상물상에 가압가열하도록 하는 제어를 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인 프레스장치.
제 7항 내지 제 9항중 어느 한항에 있어서, 상기 제어부는 상기 멤브레인을 반복적으로 상승시켜 재가열이 이루어진 상태에서 하강하여 상기 코팅필름재의 재가열가압이 실행되도록 하는 제어도 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인 프레스장치.