KR20080005582A - 필름 부착 장치 - Google Patents

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코닝 제팬 가부시끼 가이샤
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Abstract

판유리(G)의 제조 라인으로 직접 도입되고, 판유리(G)의 양면에 보호 필름(F)을 양면 동시에 연속적으로 부착할 수 있고, 또한 비교적 소형으로 구성할 수 있고, 따라서 점유 공간도 적어도 되는 필름 부착 장치를 제공한다. 판유리(G)를 직립 상태에서 지지하면서 수평 방향으로 반송하는 컨베이어와, 컨베이어에 의해 반송되는 판유리(G)의 이동 통로(CL)의 양측에 각각 배치된 필름 송출 유닛(1O)과, 컨베이어에 의해 반송되어 이동 중인 판유리(G)의 양면에 대해, 필름 송출 유닛(1O)으로부터 각각 송출되는 필름(F)을 통해 판유리(G)를 끼우도록 압착되는 닙 롤러(3U, 3U, 3D, 3D)를 구비한 종형 닙 롤러 유닛(2)을 갖는다.
필름 부착 장치, 판유리, 보호 필름, 컨베이어, 필름 송출 유닛

Description

필름 부착 장치 {FILM ADHERING APPARATUS}
본 발명은 필름 부착 장치에 관한 것으로, 특히 LCD 글래스 기판 등의 용도로서 공장에서 생산되고, 용도에 맞추어 작게 절단되는 이전의 비교적 대면적인 판유리의 양면에 보호 필름을 양면 동시에 부착하는 필름 부착 장치에 관한 것이다.
예를 들어, LCD 글래스 기판으로서 이용되는 판유리의 제조 공장에서는 제조된 판유리를 반송하는 반송 컨베이어의 최종 스테이션에 있어서, 그 후의 글래스 핸들링 작업으로부터 글래스의 표면 품질을 보호하기 위해, 판유리의 양면에 보호 필름을 부착하고 있다.
이 보호 필름의 부착 시에는, 예를 들어 일본 특허 출원 공개 제2002-347118호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 필름 롤로부터 송출되는 필름을, 압착 롤러를 이용하여 판유리의 표면에 부착하는 것이 일반적이다.
그러나, 비교적 대면적인 판유리의 양면에 보호 필름을 양면 동시에, 또한 자동적으로 부착하는 경우, 장치도 대형이 되고, 또한 판유리의 제조 라인의 하류측에 필름 부착 장치를 직접, 즉 인 라인에서 도입하는 것은 곤란했다.
또한, 글래스의 생산성 향상, 글래스 공급량 증가 및 글래스 생산 프로세스의 사이클 타임 단축의 요망이 강해져 왔으므로, 이에 대응할 필요가 있었다.
상술한 사정을 감안하여, 본 발명은 판유리의 제조 라인으로 직접 도입되고, 판유리의 양면에 보호 필름을 양면 동시에 연속적으로 부착할 수 있고, 또한 비교적 소형으로 구성할 수 있고, 따라서 점유 공간도 적어도 되고, 게다가 글래스 생산 프로세스의 사이클 타임의 단축에도 용이하게 대응하는 것이 가능한 필름 부착 장치를 제공하는 것을 과제로 하는 것이다.
본 발명에 의한 필름 부착 장치는 판유리를 직립 상태에서 지지하면서 수평 방향으로 반송하는 컨베이어와, 이 컨베이어에 의해 반송되는 판유리의 이동 통로의 양측에 각각 배치된 필름 송출 유닛과, 상기 컨베이어에 의해 반송되어 이동 중인 판유리의 양면에 대해, 상기 필름 송출 유닛으로부터 각각 송출되는 필름을 통해 상기 판유리를 사이에 두도록 압착되고, 수직 방향의 회전 축선을 갖는 복수의 닙 롤러를 구비한 종형 닙 롤러 유닛을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.
상기 종형 닙 롤러 유닛의 복수의 닙 롤러는 판유리의 판면에 대해 진퇴 가능하게 설치되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 필름 송출 유닛은 필름을 권취하여 이 필름을 송출하는 필름 송출용 필름 롤의 회전 축선과, 이 필름 송출용 필름 롤로부터 상기 닙 롤러에 이르는 필름 송출 경로에 형성된 복수의 롤러의 회전 축선이 수직 방향을 향한 종형으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 닙 롤러와 상기 필름 송출용 필름 롤은 서로 동기하여 회전 구동되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 의한 필름 부착 장치는 자동 필름 롤 교환 기구를 구비하는 것이 바람직하고, 이 자동 필름 롤 교환 기구에 있어서는, 상기 필름 송출용 필름 롤이, 수직 축선의 주위에서 회전 가능한 회전반 상의 상기 수직 축선으로부터 이격된 위치에 설치되고, 이 회전반 상의 상기 수직 축선에 관하여 대칭적인 위치에 보충용 필름 롤이 설치된다.
그 경우, 상기 보충용 필름 롤로부터 도출된 보충용 필름의 선단부를 유지하는 필름 셋팅 바아가 대기 위치와 필름 접속 위치 사이에서 이동 가능하게 설치되어 있고, 이 필름 셋팅 바아는 필름 롤 교환 시에 상기 대기 위치로부터 상기 필름 접속 위치로 이동하고, 상기 필름 송출용 필름 롤로부터 도출되어 있는 필름에 상기 보충용 필름의 선단부를 접속하는 기능을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 보충용 필름의 선단부가, 상기 필름 송출용 필름 롤로부터 도출되어 있는 필름에 접속되고, 또한 상기 필름 셋팅 바아가 상기 대기 위치로 복귀된 후, 상기 필름 송출용 필름 롤로부터 도출되어 있는 필름을 절단하는 커터를 더 구비하고 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 필름 송출용 필름 롤로부터 도출되어 있는 필름이 상기 커터에 의해 절단된 후에, 상기 보충용 필름 롤을 필름 송출 위치로 이동시키기 위해 상기 회전반이 회전하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 필름 부착 장치는 컨베이어에 의해 직립 상태에서 지지되고 수평 방향으로 이동 중인 판유리의 양면에 대해, 필름 송출 유닛으로부터 각각 송출되는 필름을 통해 판유리를 사이에 두도록 압착되고, 수직 방향의 회전 축선을 갖는 복수의 닙 롤러를 구비한 종형 닙 롤러 유닛을 구비하고 있음으로써, 판유리의 제조 라인으로 직접 도입되어 연속적으로 필름을 판유리의 양면에 부착할 수 있고, 이에 의해 단위 시간당의 판유리의 생산량이 증대된 경우라도 지체 없이 이에 대응할 수 있는 이점이 있다.
또한, 닙 롤러 유닛 자체는 전체적 위치가 고정된 상태에서 필름 부착 작업을 행할 수 있으므로, 이 닙 롤러 유닛이 수직 방향의 회전 축선을 갖는 복수의 닙 롤러를 구비하고 종형으로 구성되어 있는 것과 더불어, 닙 롤러 유닛의 구조가 간단하고 또한 경량이 되고, 설비 설치 공간을 대폭으로 감소시킬 수 있는 동시에, 글래스 생산량 증대에 수반하는 생산 프로세스의 사이클 타임 단축 요구를 만족시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 닙 롤러와 상기 필름 송출용 필름 롤은 서로 동기하여 회전 구동됨으로써, 판유리의 표면에 부착된 필름에 주름 등이 발생할 우려를 회피할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 필름 부착 장치는 자동 필름 롤 교환 기구를 구비하고 있음으로써, 필름 롤의 교환을 최대한 단시간에 행할 수 있고, 글래스의 손실을 발생시키지 않고, 글래스 생산 프로세스의 사이클 타임 단축 요구를 만족시킬 수 있는 이점이 있다.
도1은 본 발명에 관한 필름 부착 장치의 일 실시 형태를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도2A는 도1의 필름 부착 장치의 필름 부착 동작의 설명에 제공하는 평면도이다.
도2B는 도1의 필름 부착 장치의 필름 부착 동작의 설명에 제공하는 평면도이다.
도2C는 도1의 필름 부착 장치의 필름 부착 동작의 설명에 제공하는 평면도이다.
도2D는 도1의 필름 부착 장치의 필름 부착 동작의 설명에 제공하는 평면도이다.
도2E는 도1의 필름 부착 장치의 필름 부착 동작의 설명에 제공하는 평면도이다.
도2F는 도1의 필름 부착 장치의 필름 부착 동작의 설명에 제공하는 평면도이다.
도3A는 도1의 필름 부착 장치의 필름 롤 교환 동작의 설명에 제공하는 평면도이다.
도3B는 도1의 필름 부착 장치의 필름 롤 교환 동작의 설명에 제공하는 평면도이다.
도3C는 도1의 필름 부착 장치의 필름 롤 교환 동작의 설명에 제공하는 평면도이다.
도3D는 도1의 필름 부착 장치의 필름 롤 교환 동작의 설명에 제공하는 평면도이다.
도3E는 도1의 필름 부착 장치의 필름 롤 교환 동작의 설명에 제공하는 평면도이다.
도3F는 도1의 필름 부착 장치의 필름 롤 교환 동작의 설명에 제공하는 평면도이다.
도3G는 도1의 필름 부착 장치의 필름 롤 교환 동작의 설명에 제공하는 평면도이다.
도3H는 도1의 필름 부착 장치의 필름 롤 교환 동작의 설명에 제공하는 평면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 적합한 실시 형태의 구성 및 그 동작에 대해 상세하게 설명한다.
도1은 본 발명에 의한 필름 부착 장치의 일 실시 형태를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도1에 있어서, 필름 부착 장치(1)는 판유리(G)의 하단부를 지지하여 직립 상태에서, 이 판유리(G)의 판면과 평행하고 또한 수평 방향으로 부상 반송하는 도시하지 않은 종형 에어 플로우 컨베이어를 구비하고 있고, 이 컨베이어에 의한 판유리(G)의 이동 통로를 중심선(CL)로 하여 좌우 대칭으로 구성되어 있다.
이 필름 부착 장치(1)는 중심선(CL)을 사이에 두고 대향하는 편측 2개씩의 닙 롤러[3U(상류측), 3D(하류측)]를 구비한 종형 닙 롤러 유닛(2)이 배치되어 있다. 닙 롤러(3U, 3D)는 판유리(G)의 반송 속도에 동기하여 서보 모터에 의해 구동 되고, 도면의 좌측의 닙 롤러(3U, 3D)는 시계 방향으로, 도면의 우측의 닙 롤러(3U, 3D)는 반시계 방향으로 수직 축선의 주위에서 회전하도록 구성되어 있다.
닙 롤러(3U, 3D) 사이에는 필름(F)을 일정 범위로 유도하고, 필름 부착을 보조하고, 또한 닙 롤러 유닛(2)의 구조 보강(위치 정밀도ㆍ비틀림 정밀도의 보강 등)을 행하는 필름 가이드 플레이트(4)가 각각 배치되어 있고, 닙 롤러(3U, 3D) 및 필름 가이드 플레이트(4)는 도시하지 않은 에어 실린더에 의해, 중심선(CL)에 대해 진퇴 가능하게 구성되어 있다.
각 닙 롤러 유닛(2)의 배후에는 수직축(6)의 주위에서 180도씩 회전할 수 있는 회전반(7)[좌측의 회전반(7)은 시계 방향으로, 우측의 회전반(7)은 시계 방향으로 회전함]이 설치되어 있고, 이 회전판(7) 상에 각각 수직 축선의 주위에서 회전할 수 있는 필름 송출용 필름 롤(8) 및 보충용 필름 롤(9)이 수직축(6)에 관하여 서로 대칭적인 위치에 배치되어 있다.
필름 송출용 필름 롤(8)은 서보 모터에 의해 닙 롤러(3U, 3D)와 동기하여 회전 구동되고, 이 필름 송출용 필름 롤(8)로부터 닙 롤러(3U)에 이르는 필름 송출 경로에 설치된 롤러(11, 12) 및 이스케이프 바아(13)와 함께 종형 필름 송출 유닛(10)을 구성하고 있다. 또한, 롤러(11, 12)도 필름 송출용 필름 롤(8)과 마찬가지로 수직 축선의 주위에서 회전하고, 이스케이프 바아(13)도 수직 방향으로 연장되어 있다.
상기 롤러(11, 12)는 필름(F)의 텐션을 조정하기 위한 댄서 롤러이고, 또한 상기 이스케이프 바아(13)는 도면의 상하 방향으로 움직이고, 커터(18)(후술)에 의 한 필름 커트를 용이하게 하기 위해, 닙 롤러(3U)에 권취한 필름(F)을 닙 롤러(3U)로부터 조금 이격시키는 기능을 갖는다.
필름 송출용 필름 롤(8)과 함께 회전반(7) 상에 설치된 보충용 필름 롤(9)로부터는 보충용 필름(F')의 선단부가 픽파인딩 필름(pick-finding film)으로서 도출되고, 이 보충용 필름(F')의 선단부는 수직 방향으로 연장되는 필름 셋팅 바아(15)에 P점에 있어서 유지되어 있다. 이 필름 셋팅 바아(15)는 그 상단부와 하단부가 도시하지 않은 슬라이드 베이스에서 유지되고, 에어 실린더에 의해, 도1에 도시하는 대기 위치와, 가상선(ML)으로 나타내는 이동 통로에 따른 후술하는 우측의 필름 접속 위치와의 사이에서 슬라이드 베이스 상을 이동 가능하게 설치되어 있다. 또한, P점에 있어서의 보충용 필름(F')의 선단부의 유지는, 예를 들어 필름 셋팅 바아(15)에 형성된 슬릿 등에 의한 버큠 유지가 바람직하다.
상기 필름 셋팅 바아(15)의 측방에는 필름(F)을 절단하기 위한 커터(16)가, 도1에 도시하는 대기 위치와 그 좌측의 필름 절단 위치와의 사이에서 상기 이동 통로(ML)를 따라서 이동 가능하게 설치되어 있고, 이 커터(16)는 상기 슬라이드 베이스와 동일한 슬라이드 베이스 상을 상기 이동 통로(ML)를 따라서 이동 가능한 수직의 슬라이드 베이스 상을 상하로 주행하여 필름 절단 동작을 행하도록 구성되어 있다.
그리고, 이와 같은 구성을 갖는 회전반(7), 보충용 필름 롤(9), 필름 셋팅 바아(15) 및 커터(16)에 의해 자동 필름 롤 교환 기구(20)가 구성되어 있다.
다음에, 이 필름 부착 장치(1)의 필름 부착 동작에 대해, 도2A 내지 도2F를 참조하여 설명한다. 또한, 도면을 간략화하기 위해, 도2A 내지 도2F에 있어서는, 닙 롤러 유닛(2)을 제외하는 중심선(CL)으로부터 우측의 기구가 생략되어 있다.
우선 도1에 도시하는 이니셜 위치에 있는 상태에서는, 필름 송출용 필름 롤(8)로부터 연장되어 있는 필름(F)의 선단부가, 개방 상태에 있는 닙 롤러 유닛(2)의 상류측 닙 롤러(3U, 3U) 상까지 도달하고 있다.
(A) 상류측 닙 롤러 폐쇄
도1에 도시하는 이니셜 상태에 있어서, 판유리(G)의 선단부가 상류측 닙 롤러(3U, 3U) 사이로 진입하면, 닙 롤러(3U, 3U)가 각각 필름(F)을 통해 판유리(C)의 양면으로 압착된다.
(B) 필름 및 글래스 피드
판유리(G)의 이동 속도에 동기하여 닙 롤러(3U, 3U, 3D, 3D)가 회전하고, 이것과 동시에, 필름 송출용 필름 롤(8, 8)도 닙 롤러(3U, 3U, 3D, 3D)에 동기하여 회전을 개시하고, 필름 부착이 개시된다.
(C) 하류측 닙 롤러 폐쇄
판유리(G)의 선단부가 하류측 닙 롤러(3D, 3D) 사이로 진입하면, 닙 롤러(3D, 3D)가 각각 필름(F)을 통해 판유리(G)의 양면으로 압착된다.
(D) 상류측 닙 롤러 개방
상류측 닙 롤러(3U, 3U)가 크게 개방되고, 하류측 닙 롤러(3D, 3D)만이 압착된 상태에서, 필름 송출용 필름 롤(8, 8)과 닙 롤러(3U, 3U, 3D, 3D)가 동기하여 회전한다.
(E) 필름 절단
판유리(G)의 후단부가 상류측 닙 롤러(3U, 3U)에 근접하면, 상류측 닙 롤러(3U, 3U)의 개방도가 작아지고, 동시에 커터(18, 18)가 판유리(G)의 후단부에서 각 필름(F)을 절단한다.
(F) 필름 및 글래스 피드
하류측 닙 롤러(3D, 3D)만의 압착에 의해 필름 부착이 종료되고, 도1에 도시하는 이니셜 상태로 복귀된다.
다음에, 필름 송출용 필름 롤(8)에 있어서의, 필름(F)의 잔존량이 0에 가까워졌을 때의 자동 필름 롤 교환 기구(20)의 동작에 대해, 도3A 내지 도3H를 참조하여 설명한다. 또한, 도면을 간략화하기 위해, 도3A 내지 도3H에 있어서는, 중심선(CL)으로부터 좌측의 기구만이 도시되어 있다.
(A) 이니셜 위치
도1에 나타내는 상태와 동일하다.
(B) 잔존 필름과 새로운 필름의 접속
필름 셋팅 바아(15)가 우측의 필름 접속 위치까지 이동하고, 보충용 필름(새 필름)(F')의 선단부를 잔존 필름(F)에 접속한다. 이 경우의 접속 방법으로서는, 새 필름(F')의 선단부의 접속부에 점착재를 부착(또는, 점착제를 도포)하고, 잔존 필름(F)으로 압박하여 접착하는 방법과, 필름 셋팅 바아(15)에 히터 기능을 갖게 하여 열(저온) 용착시키는 방법이 고려된다.
(C) 필름 피드
잔존 필름(F)이 새 필름(F')과 함께 2중으로 된 상태에서 닙 롤러(3U)측으로 피드된다.
(D) 필름 셋팅 바아 복귀
필름 셋팅 바아(15)가 대기 위치로 복귀된다.
(E) 커터의 필름 절단 위치로의 이동
커터(16)가 좌측의 필름 절단 위치로 이동한다.
(F) 필름 절단
커터(16)에 의해 잔존 필름(F)이 절단된다.
(G) 커터 복귀
커터(16)가 대기 위치로 복귀된다.
(H) 필름 롤 교환
회전반(7)이 180도 회전하여 보충용 필름 롤(9)이 필름 송출 위치로 옮겨지고, 필름 롤의 교환이 행해진 후, 이중 부분을 포함하는 일정량의 필름이 타이머에서 예비 급송되고 닙 롤러 유닛(2)의 밖으로 배출되어 절단된다. 필름 롤의 보충 위치에는 새로운 보충용 필름 롤이 셋트되고, 또한 그 보충용 필름의 선단부가 필름 셋팅 바아(15)에 셋트되어, 이니셜 상태가 된다.
이상의 설명에서 명백한 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 컨베이어에 의해 직립 상태에서 지지되어 수평 방향으로 이동 중인 판유리(G)의 양면에 대해, 필름 송출 유닛(10)으로부터 각각 송출되는 필름(F)을 통해 판유리(G)를 끼우도록 압착되는 복수의 닙 롤러(3U, 3U, 3D, 3D)를 구비한 종형 닙 롤러 유닛(2)을 구비하 고 있음으로써, 판유리(G)의 제조 라인으로 직접 도입되어 연속적으로 필름(F)을 판유리(G)의 양면에 부착할 수 있고, 이에 의해 단위 시간당의 판유리(G)의 생산량이 증대된 경우라도 지체 없이 이에 대응할 수 있다.
또한, 닙 롤러 유닛(2) 자체는 중심 위치가 고정된 상태에서 필름 부착 작업을 행할 수 있으므로, 이 닙 롤러 유닛(2)이 수직 방향의 회전 축선을 갖는 복수의 닙 롤러(3U, 3U, 3D, 3D)를 구비하여 종형으로 구성되어 있는 것과 더불어, 닙 롤러 유닛(2)의 구조가 간단하고 또한 경량이 되어, 설비 설치 공간을 대폭으로 감소시킬 수 있다.
또한, 닙 롤러(3U, 3D)와 필름 송출용 필름 롤(8)은 서로 동기하여 회전 구동됨으로써, 판유리(G)의 표면에 부착된 필름(F)에 주름 등이 발생할 우려를 회피할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 필름 부착 장치(1)는 자동 필름 롤 교환 기구(20)를 구비하고 있음으로써, 필름 롤(8, 9)의 교환을 최대한 단시간에 행할 수 있고, 글래스의 손실을 발생시키지 않고, 생산량 증대에 수반하는 사이클 타임 요구를 만족시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (8)

  1. 판유리의 양면에 보호 필름을 양면 동시에 부착하는 필름 부착 장치이며,
    상기 판유리를 직립 상태에서 지지하면서 수평 방향으로 반송하는 컨베이어와,
    상기 컨베이어에 의해 반송되는 상기 판유리의 이동 통로의 양측에 각각 배치된 필름 송출 유닛과,
    상기 컨베이어에 의해 반송되어 이동 중인 상기 판유리의 양면에 대해, 상기 필름 송출 유닛으로부터 각각 송출되는 필름을 통해 상기 판유리를 사이에 두도록 압착되고, 수직 방향의 회전 축선을 갖는 복수의 닙 롤러를 구비한 종형 닙 롤러 유닛을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 필름 부착 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 종형 닙 롤러 유닛의 복수의 닙 롤러가 상기 판유리의 판면에 대해 진퇴 가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 필름 부착 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 필름 송출 유닛은 상기 필름을 권취하여 상기 필름을 송출하는 필름 송출용 필름 롤의 회전 축선과, 상기 필름 송출용 필름 롤로부터 상기 닙 롤러에 이르는 필름 송출 경로에 형성된 복수의 롤러의 회전 축선이 수직 방향을 향한 종형으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 필름 부착 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 닙 롤러와 상기 필름 송출용 필름 롤이 서로 동기하여 회전 구동되는 것을 특징으로 하는 필름 부착 장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 필름 송출용 필름 롤이 수직 축선의 주위에서 회전 가능한 회전반 상의 상기 수직 축선으로부터 이격된 위치에 설치되고, 상기 회전반 상의 상기 수직 축선에 관하여 대칭적인 위치에 보충용 필름 롤이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 필름 부착 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 보충용 필름 롤로부터 도출된 픽파인딩 필름의 선단부를 유지하는 필름 셋팅 바아가 대기 위치와 필름 접속 위치 사이에서 이동 가능하게 설치되고, 상기 필름 셋팅 바아는 필름 롤 교환 시에 상기 대기 위치로부터 상기 필름 접속 위치로 이동하고, 상기 필름 송출용 필름 롤로부터 도출되어 있는 필름에 상기 보충용 필름의 선단부를 접속하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 필름 부착 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 보충용 필름의 선단부가 상기 필름 송출용 필름 롤로부터 도출되어 있는 필름에 접속되고 또한 상기 필름 셋팅 바아가 상기 대기 위치로 복귀된 후, 상기 필름 송출용 필름 롤로부터 도출되어 있는 필름을 절단하는 커터를 더 구비한 것을 특징으로 하는 필름 부착 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 필름 송출용 필름 롤로부터 도출되어 있는 필름이 상기 커터에 의해 절단된 후, 상기 보충용 필름 롤을 필름 송출 위치로 이동시키기 위해 상기 회전반을 회전시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 필름 부착 장치.
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