KR20120084613A

KR20120084613A - 인몰드 사출 필름의 피딩 장치

Info

Publication number: KR20120084613A
Application number: KR1020110006066A
Authority: KR
Inventors: 박정호; 최진영
Original assignee: 주식회사 삼광
Priority date: 2011-01-20
Filing date: 2011-01-20
Publication date: 2012-07-30

Abstract

본 발명은 인몰드 사출 필름의 피딩 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인몰드(In-mold) 사출되는 모바일 단말기 케이스 등의 성형물에 필름을 일체로 결합하여 패턴을 형성하기 위해 패턴이 인쇄된 필름을 금형에 공급하기 위한 인몰드(In-mold) 사출 필름 피딩 장치에 관한 것으로, 패턴이 인쇄된 필름을 사출을 위한 금형에 단순 이송 공급하는 기존의 필름 피딩 장치에서 야기되던 이물질 유입, 정진기 발생 등의 폐단을 없애고, 인몰드(In-mold) 사출에의 최적의 성형성을 꾀하며, 불량률 최소화를 위해 예열 기능을 가지게 함으로써 취출시 제품의 신뢰성을 높인 특징이 있다.
본 발명 피딩(Feeding) 장치는 장치 전체가 클린 룸(Clean room) 내에 마련되어 있으며, 필름 공급 수단으로부터 필름(1)이 공급되면, 클린 룸(Clean room) 내에 마련되는 피딩 장치에서 필름(1)을 정렬시키고, 클린 상태로 필름(1)을 금형에 공급되도록 구성되는 바,
필름(1)의 텐션을 조절해주는 다수 개의 가이드 롤러(10)가 형성되어 필름(1)이 원활하게 일방향 이송될 수 있도록 지지하도록 구성되며, 가이드 롤러(10)로 텐션을 유지하며 이송 공급되는 필름(1)은 클린 상태로 사출 금형으로 공급되게 되게 되는 것으로, 이를 위해 필름(1)은 다수 개의 가이드 롤러(10) 사이로 형성되는 클린(clean) 수단을 경유하게 되는데, 상기 클린 수단의 구성은,
표면을 활성화함으로써 정전기를 제거하여 먼지 등의 이물질의 흡착력을 상실하도록 음의 이온을 압축 공기에 실어 필름(1)에 분사하도록 하는 이온 건(20)이 형성되되, 필름(1)에 흡착된 먼지 등의 이물질을 제거하기 위한 끈끈이 롤러 등의 먼지 탈리 수단(30)이 형성되며, 공기를 분사시켜 미세먼지를 부상시키도록 하는 에어 블로우(40)와, 에어 블로우의 하부로는 부상하는 미세먼지를 포함하는 유해 공기를 흡입하여 외부로 유해 공기를 배출하여 주는 공기 배출 수단(50)이 형성되는 바, 에어 블로우(40)에 의해 부상되는 미세 먼지를 흡입하여 외부로 배출시킴으로써 유해요소를 제거하여 주며, 히터 등의 가열 수단(60)이 형성되어, 필름(1)이 연신(延伸)되어 하여 사출 금형으로 공급되도록 구성되는 바, 필름(1) 공급수단과 사출금형 사이에 이온 건(20), 먼지 탈리 수단(30), 에어 블로우(40) 및 공기 배출 수단(50), 가열 수단(60)이 클린 룸(clean room) 내에서 순차적으로 구성되는 필름 피딩 장치의 대략적인 구성을 갖는다.
상기 구성을 갖는 본 발명 피딩 장치는 인몰드 사출되는 성형물의 패턴 형성을 위한 필름의 고품질화를 꾀함으로써 궁극적으로 사출되는 성형물의 양산의 신뢰성을 높이도록 하는 특징이 있다.
또한, 본 발명 피딩 장치로 공급되는 필름은 기존의 단순 이송 피더로 공급되는 필름에서 야기되던 이물질 부착, 정진기 발생, 연신율 저하 등의 폐단을 미연에 차단하며, 필름을 클린화하여 금형으로 공급함으로써 불량률을 최소화하며, 필름을 패턴에 인쇄한 후 후가공 공정을 구태여 추가하지 않고도 인몰드 사출을 위한 사출 금형으로의 이송 과정에서 필름을 클린화 함으로써 효율성을 높이도록 하는 장점이 있다.

Description

인몰드 사출 필름의 피딩 장치 { Feeding apparatus of film for mobile phone case }

본 발명은 인몰드 사출 필름의 피딩 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인몰드(In-mold) 사출되는 모바일 단말기 케이스 등의 성형물에 필름을 일체로 결합하여 패턴을 형성하기 위해 패턴이 인쇄된 필름을 금형에 공급하기 위한 인몰드(In-mold) 사출 필름 피딩 장치에 관한 것으로, 패턴이 인쇄된 필름을 사출을 위한 금형에 단순 이송 공급하는 기존의 필름 피딩 장치에서 야기되던 이물질 유입, 정전기 발생 등의 폐단을 없애고, 인몰드(In-mold) 사출에의 최적의 성형성을 꾀하며, 불량률 최소화를 위해 예열 기능을 가지게 함으로써 취출 시 제품의 신뢰성을 높인 특징이 있다.

현대사회의 가전제품 및 휴대폰은 기술이 진보됨에 따라 그 실용성을 넘어 다양하고 새로운 디자인을 추구하는 미적인 요구수요가 증대되고 있다.

일 예로, 현대에 수요가 기하급수적으로 증대되고 있는 휴대폰은 기술이 진보됨에 따라 단순 통화만을 위한 휴대폰을 넘어 스마트폰, PDA, DMB 등의 모바일폰의 수요가 증대되고 있어, 이에 고품질의 모바일폰의 양산이 요구되는 바, 모바일폰을 구성하는 다양한 부품들 가운데 특히 모바일 단말기의 전?후면에 부착되는 모바일 단말기용 케이스는 모바일폰 외관에 드러나게 위치되는 것으로, 현재 다양한 방식의 제조과정을 통해 다양하고 새로운 디자인이 계속적으로 출시되고 있다.

또한, 세탁기, 에어컨, 전자레인지, 냉장고 등 일반 가전 제품들도 기능과 용량만을 우선시하던 예전의 선택 고려 사안에 비해 미적 디자인을 추구하는 경향이 높아지면서 가전제품 패널(Panel)부의 인쇄 및 그래픽 등을 디자인화하여 미적인 요구수요를 감안하여 양산하고 있는 추세이다.

한편, 상기 모바일 단말기용 케이스 및 전자제품의 패널(panel)과 같은 플라스틱 성형품에 관한 표면처리방식은 도금, 진공증착, 도장, IML(In-Mold Labeling), IMD(In-Mold Decoration) 등 다양한 종류가 있는데, 상기 다양한 표면처리방식 중 근래에 많이 사용되는 방법은 플라스틱 원재료가 인입된 금형에 인쇄된 필름을 공급하여 인몰드 성형하고 건조 가공하여 제조되는 사출성형 동시전사기법인 인몰드 라벨링(In - mold labeling, IML) 및 인몰드 데코레이션(In - mold Decoration, IMD) 공법을 통해 모바일 단말기용 케이스 및 패널 양산이 이루어지고 있다.

상기 인몰드(In - mold) 성형은 패턴이 인쇄된 필름을 금형에 넣고 사출을 실시함으로써, 사출물에 필름이 일체로 결합되도록 하여 사출물에 패턴을 형성하는 방법으로, 인쇄 및 그래픽 사양이 복잡한 부품에 주로 적용되던 것으로 근래에 와서 사출물 양산시 가장 보편적으로 적용되고 있다.

상기 사출성형을 상세히 살펴보면, 인몰드 라벨링을 뜻하는 IML 공법은 포밍화된 필름을 금형에 삽입 후 사출하는 방식이며, 인몰드 데코레이션, 즉 IMD 공법은 필름을 자동으로 공급하여 사출하는 방식으로, IML 공법은 형체화된 필름을 금형에 일일이 삽입하여 사출하는 방식으로 소량의 다품종 생산 시스템에 적합한 사출물의 제조방법이며, 롤투롤(Roll to Roll) 방식의 IMD 공법은 계속적인 필름 공급에 의해 작업의 흐름이 끊이지 않고 진행되어 다량의 생산 시스템에 적합한 사출물의 제조가 이루어지는 특징이 있다.

한편, 금형 내에 필름을 공급하여 성형물에 사출이 이루어지는 상기의 공정으로 제조되는 사출물의 제조에서 필름을 금형 내에 공급하는 공급 피더는 단순 이송 기능만을 가지고 필름을 금형으로 공급하게 되는 것으로, 피딩 장치가 필름을 금형에 공급하면 곧바로 사출이 이루어지게 되는바, 사출이 완료되면 금형이 개방되고 필름 패턴이 형성된 사출물이 이젝트 되는 공정으로 사출물의 제조가 이루어지며, 다시 필름이 피딩되어 다음 사이클이 준비되는 반복적인 공정을 통해 사출물의 대량 양산이 이루어진다.

그러나 상기 피더로 금형에 공급되는 필름은 금형으로의 이송 과정에서 이물질이 유입되거나 정전기가 발생되는 일이 빈번하게 일어나게 되었으며, 또한 인몰드 금형 사출 방식은 상기와 같은 필름의 불순요소들로 인해 불량률이 높은 편이었다.

또한, 일반적인 인몰드(In-mold) 방식으로 양산되는 사출물의 경우, 금형 상에서 제품 취출 방향으로의 깊이가 깊어질수록, 즉 두께가 커지거나 제품의 코너부위의 반경이 적어질수록 필름 패턴의 사출밀착도가 저하되어 성형성이 떨어지게 되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 패턴이 인쇄된 필름을 금형에 공급함에 있어, 필름을 전처리하여 공급 이송함으로써 필름의 클린 상태를 유지하고 이물질이나 먼지의 부착을 미연에 방지하며, 공급 전 피딩 장치 내에서 필름을 예열함으로써 기존 인몰드 제품의 적용형상의 한계를 극복하고자 함을 본 발명의 목적으로 한다.

덧붙여, 인몰드 사출물의 가장자리에서의 필름 성형 불량 개선이 가능하도록 하여 생산효율을 증대하도록 함과 동시에 양산 제품의 신뢰성을 높이도록 함을 창안의 목적으로 한다.

상기 문제점을 해결하기 위해 창안된 본 발명 피딩(Feeding) 장치는 장치 전체가 클린 룸(Clean room) 내에 마련되어 있으며, 필름 공급 수단으로부터 필름(1)이 공급되면, 클린 룸(Clean room) 내에 마련되는 피딩 장치에서 필름(1)을 정렬시키고, 클린 상태로 필름(1)을 금형에 공급되도록 구성되는바,

필름(1)의 텐션을 조절해주는 다수 개의 가이드 롤러(10)가 형성되어 필름(1)이 원활하게 일방향 이송될 수 있도록 지지하도록 구성되며, 가이드 롤러(10)로 텐션을 유지하며 이송 공급되는 필름(1)은 클린 상태로 사출 금형으로 공급되게 되게 되는 것으로, 이를 위해 필름(1)은 다수 개의 가이드 롤러(10) 사이로 형성되는 클린(clean) 수단을 경유하게 되는데, 상기 클린 수단의 구성은,

표면을 활성화함으로써 정전기를 제거하여 먼지 등의 이물질의 흡착력을 상실하도록 음의 이온을 압축 공기에 실어 필름(1)에 분사하도록 하는 이온 건(20)이 형성되되, 필름(1)에 흡착된 먼지 등의 이물질을 제거하기 위한 끈끈이 롤러 등의 먼지 탈리 수단(30)이 형성되며, 공기를 분사시켜 미세먼지를 부상시키도록 하는 에어 블로우(40)와, 에어 블로우의 하부로는 부상하는 미세먼지를 포함하는 유해 공기를 흡입하여 외부로 유해 공기를 배출하여 주는 공기 배출 수단(50)이 형성되는바, 에어 블로우(40)에 의해 부상되는 미세 먼지를 흡입하여 외부로 배출시킴으로써 유해요소를 제거하여 주며, 히터 등의 가열 수단(60)이 형성되어, 필름(1)이 연신(延伸)되어 하여 사출 금형으로 공급되도록 구성되는바, 필름(1) 공급수단과 사출금형 사이에 이온 건(20), 먼지 탈리 수단(30), 에어 블로우(40) 및 공기 배출 수단(50), 가열 수단(60)이 클린 룸(clean room) 내에서 순차적으로 구성되는 필름 피딩 장치의 대략적인 구성을 갖는다.

상기 구성을 갖는 본 발명 피딩 장치는 인몰드 사출되는 성형물의 패턴 형성을 위한 필름의 고품질화를 꾀함으로써 궁극적으로 사출되는 성형물의 양산의 신뢰성을 높이도록 하는 특징이 있다.

또한, 본 발명 피딩 장치로 공급되는 필름은 기존의 단순 이송 피더로 공급되는 필름에서 야기되던 이물질 부착, 정전기 발생, 연신률 저하 등의 폐단을 미연에 차단하며, 필름을 클린화하여 금형으로 공급함으로써 불량률을 최소화하며, 필름을 패턴에 인쇄한 후 후 가공 공정을 구태여 추가하지 않고도 인몰드 사출을 위한 사출 금형으로의 이송 과정에서 필름을 클린화 함으로써 효율성을 높이도록 하는 장점이 있다.

도 1은 본 발명 피딩 장치의 측단면도
도 2는 본 발명 피딩 장치의 사시도

본 발명은 인몰드 사출 필름의 피딩 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인몰드(In-mold) 사출되는 모바일 단말기 케이스 등의 성형물에 필름을 일체로 결합하여 패턴을 형성하기 위해 패턴이 인쇄된 필름을 금형에 공급하기 위한 인몰드(In-mold) 사출 필름 피딩 장치에 관한 것으로, 패턴이 인쇄된 필름을 사출을 위한 금형에 단순 이송 공급하는 기존의 필름 피딩 장치에서 야기되던 이물질 유입, 정전기 발생 등의 폐단을 없애고, 인몰드(In-mold) 사출에의 최적의 성형성을 꾀하며, 불량률을 최소화를 위해 예열 기능을 가지게 함으로써 취출 시 제품의 신뢰성을 높인 특징이 있다.

상기 특징을 갖는 본 발명 필름 피딩 장치는 장치 전체가 클린 룸(clean room) 안에 마련되어 있으며, 필름 공급 수단으로부터 필름(1)이 공급되면, 클린 룸(clean room) 내에 마련되는 피딩 장치에서 필름(1)을 정렬시키고, 클린(clean) 상태로 필름(1)을 금형에 공급되도록 구성되는바,

필름(1)의 텐션을 조절해주는 다수 개의 가이드 롤러(10)가 형성되어 필름(1)을 이송시켜 주도록 구성되며, 가이드 롤러(10)로 텐션을 유지하며 이송 공급되는 필름(1)은 클린 상태로 사출 금형으로 공급되게 되게 되는 것으로, 이를 위해 필름(1)은 다수 개의 가이드 롤러(10) 사이로 형성되는 클린 수단을 경유하게 되는데, 상기 클린 수단의 구성은,

표면을 활성화함으로써 정전기를 제거하여 먼지 등의 이물질의 흡착력을 상실하도록 음의 이온을 압축 공기에 실어 필름에 분사하도록 하는 이온 건(20)이 형성되되, 필름에 흡착된 먼지 등의 이물질을 제거하기 위한 끈끈이 롤러 등의 먼지 탈리 수단(30)이 형성되며, 공기를 분사시켜 미세먼지를 부상시키도록 하는 에어 블로우(40)와, 에어 블로우의 하부로는 부상하는 미세먼지를 포함하는 유해 공기를 흡입하여 외부로 유해 공기를 배출하여 주는 공기 배출 수단(50)이 형성되는바, 에어 블로우(40)에 의해 부상되는 미세 먼지를 흡입하여 외부로 배출시킴으로써 유해요소를 제거하여 주며, 히터 등의 가열 수단(60)이 형성되어, 필름(1)이 연신(延伸)되어 하여 사출 금형으로 공급되도록 구성되는바, 필름(1) 공급수단과 사출금형 사이에 이온 건(20), 먼지 탈리 수단(30), 에어 블로우(40) 및 공기 배출 수단(50), 가열 수단(60)이 클린 룸(clean room) 내에서 순차적으로 구성되는 필름 피딩 장치의 대략적인 구성을 갖는다.

필름 공급장치로부터 공급되는 필름(1)을 사출 금형으로 이송하게 되는 클린 룸(clean room) 내에 마련되는 본 발명 피딩 장치는, 우선 필름(1)을 이송시키는 다수 개의 가이드 롤러(10)가 형성되게 된다.

공급되는 필름(1)은 다수 개 형성되는 가이드 롤러(10)의 상부 및 하부를 경유하게 되는바, 상기 가이드 롤러(10)는 필름(1)이 텐션을 유지하면서 이송될 수 있도록 안내하게 되며, 가이드 롤러(10)의 개수는 필름(1)의 텐션을 조절할 수 있을 정도면 무방하다.

한편, 상기 다수 개의 가이드 롤러(10) 사이사이로는 이온 건(20), 먼지 탈리 수단(30), 에어 블로우(40) 및 공기 배출 수단(50), 가열 수단(60)이 순차적으로 형성되어 필름(1)을 클린(clean)화하여 금형으로 공급되도록 하는바,

권취된 필름이 해제되면서 필름이 공급되도록 구성되는 필름 공급부의 반출구와 인근하게 형성되는 이온 건(20)은 이송되는 필름(1)의 일측 상부위치에서 필름(1)과 일정 각 틸팅(Tilting)되게 형성되어 상부에서 비스듬하게 필름(1)에 이온을 분사하게 된다.

상기 이온 건(20)은 분사구가 형성되어 음의 이온을 압축공기에 실어 필름(1)에 분사하게 되며, 정전기 인발력에 의해 흡착된 먼지, 이물질 등의 정전기를 제거하여 흡착력을 상실하게 만들어 주게 되어 필름(1)에 이물질이 흡착되지 않도록 형성되는바, 이온 건(20)의 에어 압력은 0.1 내지 3kgf/㎠가 바람직하며, 이온 밸런스는 0 내지 ±25V로 유지되는 것이 바람직하다.

한편, 이온 건(20)을 경유하여 정전기가 제거한 필름(1)표면으로는 이온 건(20)으로 탈리 시키지 못한 이물질 등의 잔여 불순요소가 존재하게 되는바,

상기 잔여 불순요소는 이온 건(20)의 일측에 마련되는 먼지 탈리 수단(30)으로 2차적으로 제거하게 되는데, 상기 먼지 탈리 수단(30)은 필름(1)에 연속적으로 불순 요소 제거 작업이 이루어질 수 있도록 구성되되, 부착력이 강하여 미세 먼지까지 제거될 수 있는 탈리 수단의 구성이면 족하며, 회전하는 끈끈이 롤러 등이 이송물에 연속적인 먼지 제거 작업이 이루어질 수 있는 바람직한 수단이라 할 수 있겠다.

한편, 상기 먼지 탈리 수단(30)의 후방으로는 에어 블로우(40)가 마련되는바, 이때 사용되는 에어 블로우(40)의 압력은 1 내지 5kgf/㎠가 바람직하며, 상기 에어 블로우(40)의 하측으로는 부상하는 공기를 흡입하여 외부로 배출되도록 하는 공기 배출 수단(50)이 형성된다.

공기 배출 수단(50)은 공기 흡입구와 공기 배출구가 형성되어 부상하는 미세 먼지를 포함하는 공기를 공기 흡입구가 흡입하고 공기 배출구로 클린 룸(clean room) 외부로 배출함으로써 클린 룸 (clean room) 내에는 미세 먼지 등의 이물질을 배제시킴으로써 행여 발생 될 수 있는 필름(1)에의 미세 먼지 부착을 차단시켜 주게 되며, 상기 공기 배출 수단(50)은 흡입 및 배출 기능이 동시에 가능한 석션 등이 될 수 있다.

한편, 상기 미세 먼지가 탈리된 클린 상태의 필름(1)은 설정된 온도 범위 내에서 가열하여 연신(延伸)되도록 하게 되는데, 에어 블로우(40)를 경유한 필름(1)이 이송 진입하면, 상부 및 하부에 형성된 가열 수단(60)이 열을 가하여 필름(1)의 연신률을 높이게 된다.

이때 사용되는 가열 수단(60)은 적용되는 필름에 따라 상온에서 150℃까지 조절하여 사용하도록 구성되는바, 상기 필름(1)의 연신률이 높아지면 평면뿐만 아니라 모바일 단말기 케이스 및 전자제품 패널의 곡면부 사출에도 최적의 성형성을 실현시킬 수 있는 고품질의 인몰드 성형이 가능하게 된다.

상기 구성의 본 발명 피딩장치는, 필름(1) 공급장치에 권취되어진 필름(1)이 해제되면서 공급되면 필름(1)의 텐션을 조절하면서 클린화하여 사출 금형으로 이송시켜 사출이 이루어지도록 하는바,

다수 개의 가이드 롤러(10)에 의해 텐션을 유지하면서 필름(1)을 클린화하도록 하는 본 발명 피딩 장치의 필름(1) 정화 작업은 클린 룸(clean room) 내에 순차적으로 형성되는 이온 건(20), 먼지 탈리 수단(30), 에어 블로우(40) 및 공기 배출 수단(50), 가열 수단(60)이 수행하는 필름(1)의 클린(clean)화에 기인한 것이며, 상기 필름(1)의 불순물을 제거한 클린 필름(1)은 양산되는 사출물의 불량률을 최소화하며, 최적의 성형성을 갖는 사출물의 양산이 이루어지게 한다.

1 : 필름 10 : 가이드 롤러
20 : 이온 건 30 : 먼지 탈리 수단
40 : 에어 블로 50 : 공기 배출 수단
60 : 가열 수단

Claims

인몰드 사출되는 모바일 단말기 케이스 등의 성형물에 필름을 일체로 결합하여 패턴을 형성하기 위해 패턴이 인쇄된 필름을 사출 금형에 공급하기 위한 인몰드 사출 필름 피딩 장치에 있어서,
필름(1)의 텐션을 조절해주는 다수 개의 가이드 롤러(10)가 형성되어 필름(1)을 이송시켜 주도록 구성되되, 가이드 롤러(10)로 텐션을 유지하며 이송 공급되는 필름(1)이 다수 개의 가이드 롤러(10) 사이로 형성되는 클린 수단을 경유하여 클린 상태로 사출 금형으로 공급되도록 구성되며, 상기 클린 수단은 표면을 활성화함으로써 정전기를 제거하여 먼지 등의 이물질의 흡착력을 상실하도록 음의 이온을 압축 공기에 실어 필름에 분사하도록 하는 이온 건(20)과, 필름에 흡착된 먼지 등의 이물질을 제거하기 위한 끈끈이 롤러 등의 먼지 탈리 수단(30)이 형성되며, 공기를 분사시켜 미세먼지를 부상시키도록 하는 에어 블로우(40)와, 에어 블로우의 하부로는 부상하는 미세먼지를 포함하는 유해 공기를 외부로 배출하여 주는 공기 배출 수단(50)이 형성되는 바, 공기를 흡입하여 미세 먼지 등의 유해요소를 제거하여 주며, 상부 및 하부로 가열 수단(60)이 형성되어, 필름이 연신되도록 하여 사출 금형으로 공급하도록 구성되는 바, 필름 공급수단과 사출금형 사이에 이온 건(20), 먼지 탈리 수단(30), 에어 블로우(40) 및 공기 배출 수단(50)이 클린 룸 내에서 순차적으로 구성되어 성형성을 향상시켜 제품의 신뢰도를 높이도록 함을 특징으로 하는 인몰드 사출 필름의 피딩 장치.
제 1항에 있어서,
이온 건(20)의 에어압력은 0.1 내지 3kgf/㎠이고, 이온 발란스는 0 내지 ±25V를 유지하며, 에어 블로우(40)의 에어압력은 1 내지 5kgf/㎠이고, 가열 수단은 상온에서부터 150℃까지 조절가능하도록 함을 특징으로 하는 인몰드 사출 필름의 피딩 장치.