KR20140136834A

KR20140136834A - 원단의 패턴 형성 장치 및 이를 구비한 패턴 필름 형성 시스템

Info

Publication number: KR20140136834A
Application number: KR1020130057400A
Authority: KR
Inventors: 조선동
Original assignee: (주)피엔티
Priority date: 2013-05-21
Filing date: 2013-05-21
Publication date: 2014-12-01
Also published as: KR101537368B1

Abstract

끊김 없이 연속적으로 공급되는 원단 필름에 요철형 패턴을 형성하여 배출하는 원단의 패턴 형성 장치와, 이를 구비한 패턴 필름 형성 시스템이 개시된다. 개시된 패턴 형성 장치는, 원단의 일 측면에 코팅제(coating agent)를 도포하는 코팅 유닛, 외주면에 요철형 패턴이 형성된 롤러로서, 코팅제가 도포된 측면이 자신의 외주면과 마주보도록 원단을 지지하며 회전하여 원단을 일 방향으로 진행시키는 요철 롤러, 닙(nip)을 형성하도록 요철 롤러의 외주면에 밀착되고, 코팅제가 도포된 원단이 닙을 통과할 때 코팅제가 도포된 측면에 요철 롤러의 요철형 패턴에 대응되는 요철형 패턴이 새겨지도록 원단을 요철 롤러에 밀착시키는 닙 롤러, 및 요철형 패턴이 새겨진 원단이 요철 롤러를 벗어나기 전에 요철형 패턴을 경화시켜 패턴 필름을 형성하는 경화 유닛을 구비한다.

Description

원단의 패턴 형성 장치 및 이를 구비한 패턴 필름 형성 시스템{Apparatus for forming pattern on web and system for forming patterned film having the same}

본 발명은 필름 형태의 원단 표면에 미세한 요철(凹凸)형 패턴을 형성하는 원단의 패턴 형성 장치와, 이를 구비한 패턴 필름 형성 시스템에 관한 것이다.

예컨대, LCD 기기의 백라이트 유닛(backlight unit)에 사용되는 프리즘 시트(prizm sheet)와 같이, 디스플레이 기기, 스마트폰 등 많은 전자기기에서 표면에 미세한 요철(凹凸)형 패턴(pattern)이 형성된 필름이 많이 사용되고 있다. 원단 필름에 요철형 패턴을 형성하기 위한 종래의 제1 예에 따르면, 원단 필름에 패턴 형성용 코팅제를 도포하는 작업과, 상기 패턴에 대응되는 요철이 외주면에 형성된 요철 롤러로 코팅제가 도포된 원단 필름을 가압하여 패턴을 형성하는 작업이 불연속적으로 진행되었으며, 이에 따라 생산성이 매우 낮았다.

도 1에는 종래의 제2 예에 따른 원단 필름에 요철형 패턴을 형성하는 장치의 주요 구성이 도시된 바, 도 1에 도시된 종래의 제2 예에 따르면, 요철이 외주면에 형성된 요철 롤러(6)와 원단 필름(1)을 공급하는 롤러(5)를 밀착시켜 닙(nip)을 형성하고, 상기 닙으로 원단 필름(1)을 공급함과 동시에 상기 요철 롤러(6)에 코팅제(7)를 투입하여 닙을 통과한 원단 필름(1)에 요철형 패턴을 형성하고, 이 원단 필름(1)을 연속적으로 경화 유닛(9)으로 경화하고 냉각 롤러(8)로 냉각하여 원단 필름(1)에 요철형 패턴을 형성하였다. 그런데, 상기 제2 예에 따른 경우에도, 코팅제(7)가 요철 롤러(6)에서 원단 필름(1)으로 옮겨지는 과정에서 기포가 발생하여 완성된 패턴 필름에 불량률이 높아지고, 여러 단계를 거침에 따라 작업 속도가 느리고, 생산성이 저하된다.

본 발명은, 끊김 없이 연속적으로 공급되는 원단 필름에 요철형 패턴을 형성하여 배출하는 원단의 패턴 형성 장치와, 이를 구비한 패턴 필름 형성 시스템을 제공한다.

또한 본 발명은, 원단 필름에 요철형 패턴을 형성하는 작업을 수행하는 장치로서, 작업 불량이 저하되고, 생산성이 향상되는 원단의 패턴 형성 장치와, 이를 구비한 패턴 필름 형성 시스템을 제공한다.

본 발명은, 끊김 없이 연속적으로 공급되는 원단에 요철(凹凸)형 패턴(pattern)을 형성하는 장치로서, 원단의 일 측면에 코팅제(coating agent)를 도포하는 코팅 유닛, 외주면에 요철형 패턴이 형성된 롤러로서, 상기 코팅제가 도포된 측면이 자신의 외주면과 마주보도록 상기 원단을 지지하며 회전하여 상기 원단을 일 방향으로 진행시키는 요철 롤러, 닙(nip)을 형성하도록 상기 요철 롤러의 외주면에 밀착되고, 상기 코팅제가 도포된 원단이 상기 닙을 통과할 때 상기 코팅제가 도포된 측면에 상기 요철 롤러의 요철형 패턴에 대응되는 요철형 패턴이 새겨지도록 상기 원단을 상기 요철 롤러에 밀착시키는 닙 롤러, 및 상기 요철형 패턴이 새겨진 원단이 상기 요철 롤러를 벗어나기 전에 상기 요철형 패턴을 경화시켜 패턴 필름을 형성하는 경화 유닛을 구비하는 원단의 패턴 형성 장치를 제공한다.

상기 코팅 유닛은 상기 원단의 폭 방향으로 연장된 슬롯(slot)을 통해 상기 코팅제를 흘려 상기 원단에 상기 코팅제를 도포하는 슬롯 다이(slot die)를 구비할 수 있다.

상기 경화 유닛은 상기 요철 롤러에 지지된 상기 원단에 자외선광(UV: ultraviolet light)을 조사(照射)하는 UV 램프를 구비할 수 있다.

상기 UV 램프는 상기 요철 롤러 외부에서 상기 요철 램프 측으로 자외선광을 투사하도록 구성될 수 있다.

상기 경화 유닛은 상기 요철 롤러에 지지된 원단을 냉각시키는 냉각 수단을 구비할 수 있다.

상기 냉각 수단은 냉각수가 상기 요철 롤러를 통과할 수 있도록 상기 요철 롤러 내부에 형성된 냉각수 유로를 포함할 수 있다.

본 발명의 원단의 패턴 형성 장치는, 상기 요철 롤러를 벗어나 진행하는 상기 패턴 필름을 육안 검사할 수 있게 상기 패턴 필름에 가시광(visible light)을 상기 패턴 필름에 조사(照射)하는 검사용 램프(lamp)를 더 구비할 수 있다.

상기 닙 롤러는 상기 요철 롤러에 밀착되는 제1 위치와, 상기 요철 롤러에서 이격된 제2 위치 사이에서 이동 가능하고, 상기 요철 롤러는 상기 닙 롤러가 제2 위치인 때 동작 위치(operating position)와 탈부착 위치(loading/unloading position) 사이에서 이동 가능하도록 구성될 수 있다.

또한 본 발명은, 원단을 끊김 없이 연속적으로 공급하는 원단 공급 장치, 상기 원단 공급 장치에서 공급된 원단의 일 측면에 요철(凹凸)형 패턴(pattern)을 형성하여 패턴 필름을 형성하는, 상술한 구성의 패턴 형성 장치, 상기 패턴 형성 장치에서 배출된 패턴 필름을 열처리하여 안정화시키는 열처리 장치, 및 상기 열처리 장치를 통과한 패턴 필름을 수거하는 패턴 필름 수거 장치를 구비하는 패턴 필름 형성 시스템을 제공한다.

본 발명의 패턴 필름 형성 시스템은, 상기 원단 공급 장치와 상기 패턴 형성 장치 사이에 배치되며, 상기 원단 공급 장치에서 공급 지체가 발생하면 상기 원단 공급 장치와 상기 패턴 형성 장치 사이의 원단 진행 경로를 단축(短縮)하여 미리 축적된 원단을 상기 패턴 형성 장치로 공급하는 제1 어큐뮬레이터(accumulator)를 더 구비할 수 있다.

본 발명의 패턴 필름 형성 시스템은, 상기 열처리 장치와 상기 패턴 필름 수거 장치 사이에 배치되며, 상기 패턴 필름 수거 장치에서 수거 지체가 발생하면 상기 열처리 장치와 상기 패턴 필름 수거 장치 사이의 패턴 필름 진행 경로를 연장(延長)하여 상기 패턴 필름 수거 장치로 진행하는 패턴 필름의 진행을 지연시키는 제2 어큐뮬레이터를 더 구비할 수 있다.

본 발명의 패턴 필름 형성 시스템은, 상기 열처리 장치와 상기 패턴 필름 수거 장치 사이에 배치되어, 상기 패턴 필름에 형성된 요철형 패턴에 보호 필름을 부착하는 보호 필름 부착 장치를 더 구비할 수 있다.

상기 열처리 장치는 상기 패턴 필름에 자외선광을 조사(照射)하는 UV 조사 유닛과, 상기 패턴 필름을 가열하는 가열 유닛을 구비할 수 있다.

상기 패턴 필름 형성 시스템이 점유하는 평면적을 줄이기 위하여, 상기 열처리 장치는 상기 원단 공급 장치 및 상기 패턴 필름 수거 장치와 다른 층에 배치될 수 있다.

본 발명에 의하면, 원단에 코팅제를 도포하고, 상기 코팅제가 도포된 원단이 요철 롤러에 지지되어 진행하는 동안에 프레스, 경화, 냉각을 수행하여 패턴을 형성한다. 따라서, 기포 발생으로 인한 작업 불량이 감소하고, 패턴 형성 작업의 생산성이 향상된다.

도 1은 종래의 일 예에 따른 원단 필름에 요철형 패턴을 형성하는 장치의 주요 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 패턴 필름 형성 시스템을 도시한 구성도이다.
도 3은 도 2의 패턴 형성 장치를 확대 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 요철 롤러가 탈부착 위치로 이동한 상태의 모습을 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 원단의 패턴 형성 장치, 및 이를 구비한 패턴 필름 형성 시스템을 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 패턴 필름 형성 시스템을 도시한 구성도이고, 도 3은 도 2의 패턴 형성 장치를 확대 도시한 도면이며, 도 4는 도 3의 요철 롤러가 탈부착 위치로 이동한 상태의 모습을 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 패턴 필름 형성 시스템(20)은 끊김 없이 연속적으로 공급되는 원단(12)의 일 측면에 요철(凹凸)형 패턴(pattern)이 형성된 패턴 필름(11)을 생산하여 수거하는 시스템이다. 패턴 필름 형성 시스템(20)은 원단 공급 장치(21), 패턴 형성 장치(30), 열처리 장치(70), 보호 필름 부착 장치(76), 패턴 필름 수거 장치(85), 제1 어큐뮬레이터(accumulator)(27), 및 제2 어큐뮬레이터(80)를 구비한다. 각 장치들 사이에서 이송 롤러들이 원단(12) 또는 패턴 필름(11)을 다음 단계의 장치로 안내한다.

원단 공급 장치(21)는 한 쌍의 원단 언와인딩 롤러(22)와, 한 쌍의 원단 언와인딩 롤러(22)를 착탈 가능하게 지지하는 회전판(24)을 구비한다. 원단 언와인딩 롤러(22)는 롤(roll) 형태로 권취된 원단(12)을 풀어 패턴 형성 장치(30)를 향해 공급한다. 상기 한 쌍의 원단 언와인딩 롤러(22) 중 하나에서 원단(12)이 모두 배출되면, 회전판(24)이 반바퀴 회전하면서 상기 하나의 원단 언와인딩 롤러(22)의 원단(12) 끝단과 다른 하나의 원단 언와인딩 롤러(22)의 원단(12)의 시작단이 연결되며, 상기 다른 하나의 원단 언와인딩 롤러(22)에서 원단(12)이 끊김 없이 배출된다. 원단(12)이 모두 배출된 원단 언와인딩 롤러(22)는 회전판(24)에서 분리되고, 새로운 원단 언와인딩 롤러(22)가 회전판(24)에 지지된다. 이와 같은 방식으로 원단(12)이 끊김 없이 연속적으로 패턴 형성 장치(30)에 공급될 수 있다. 다만, 원단 공급 장치는 도 2에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 다양한 다른 구조가 가능하다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 패턴 형성 장치(30)는 끊김 없이 일렬로 공급되는 원단(12)의 일 측면에 요철(凹凸)형 패턴을 형성하는 장치이다. 원단(12)은 제1 어큐뮬레이터(27)를 경유하여 패턴 형성 장치(30)로 공급된다. 제1 어큐뮬레이터(27)에 대해서는 후술한다. 패턴 형성 장치(30)는 댄서 롤러(dancer roller)(55), 요철 롤러(31), 닙 롤러(nip roller)(45), 코팅 유닛(coating unit), 경화 유닛, 검사용 램프(52)를 구비한다.

댄서 롤러(55)는 원단(12)을 지지하며 원단(12)의 텐션(tension) 변화에 따라 좌우로 움직임으로써, 패턴 형성 장치(30)로 공급되는 원단(12)의 텐션을 적정하게 유지한다. 댄서 롤러(55)에서 요철 롤러(31)까지 원단(12)의 진행 경로는 복수의 패턴 형성 전 가이드 롤러(58, 59, 60, 61, 62)에 의해 안내된다. 상기 코팅 유닛은 원단(12)이 요철 롤러(31)로 진입하기 전에 원단(12)의 일 측면에 코팅제(coating agent)(13a)를 도포한다. 코팅 유닛은 원단(12)의 폭 방향으로 연장된 슬롯(slot)을 통해 코팅제(13a)를 흘려 위로 진행하는 원단(12)에 코팅제(13a)를 얇고 일정한 두께로 도포하는 슬롯 다이(slot die)(50)를 구비한다. 도 3에는 슬롯 다이(50)와 원단(12) 사이의 간격이 이격되게 도시되어 있으나, 실제 적용에 있어서는 상기 간격이 이보다 가까울 수 있다.

요철 롤러(31)는 코팅제(13a)가 일 측면에 도포된 원단(12)을 지지하며 반시계 방향으로 회전하여 원단(12)을 자신의 외주면을 따라 반시계 방향으로 진행시킨다. 요철 롤러(31)의 외주면에는 오목홈부(33)와 돌출부(34)가 교번 배치되어 일정한 모양을 이루는 요철형 패턴(32)이 형성된다.

닙 롤러(45)는 닙(nip)을 형성하도록 요철 롤러(31)의 외주면에 밀착되고, 요철 롤러(31)가 반시계 방향으로 회전함에 따라 이에 종동하여 시계 방향으로 회전한다. 코팅제(13a)가 도포된 원단(12)은 닙 롤러(45)를 거쳐 요철 롤러(31)와 닙 롤러(45) 사이의 닙을 통과한 후 요철 롤러(31)의 외주면에 지지되어 요철 롤러(31)의 외주면을 따라 반시계 방향으로 진행한다.

원단(12)은 상기 닙을 통과할 때 코팅제(13a)가 도포된 측면이 요철 롤러(31)의 외주면과 마주본다. 따라서, 상기 닙을 통과하며 상기 코팅제(13a)가 도포된 측면에 요철 롤러(31)에 의해 가압되어 패턴층(13)이 형성된다. 패턴층(13)에는 요철 롤러(31) 외주면의 요철형 패턴(32)에 대응되는 요철형 패턴이 새겨진다. 구체적으로, 요철 롤러(31) 외주면의 오목홈부(33)의 모양에 대응되는 돌출부(15) 및 요철 롤러(31) 외주면의 돌출부(34)의 모양에 대응되는 오목홈부(14)가 상기 패턴층(13)에 형성된다.

경화 유닛은 패턴층(13)이 형성된 원단(12)이 요철 롤러(31)를 벗어나기 전에 패턴층(13)에 형성된 요철형 패턴을 경화시켜 패턴 필름(11)을 형성한다. 경화 유닛은 UV 램프(47)와, 요철 롤러(31)에 지지된 원단(12)을 냉각하는 냉각 수단을 구비한다. UV 램프(47)는 요철 롤러(31)에 지지된 원단(12)에 자외선광(UV: ultraviolet light)을 조사(照射)하여 코팅제(13a)로 된 패턴층(13)의 경화를 촉진한다. UV 램프(47)는 요철 롤러(31)의 외부에서 요철 램프(31) 측으로 자외선광(UV)을 투사(投射)한다.

상기 냉각 수단은 요철 롤러(31) 내부에 배선된 냉각수 유로(36)를 포함한다. 상기 냉각수 유로(36)를 따라 냉각수가 요철 롤러(31) 외부에서 내부로 유입되어 요철 롤러(31)로부터 열을 흡수하고 다시 요철 롤러(31) 외부로 배출된다. 따라서, 요철 롤러(31) 외주면에 접촉되어 진행하는 원단(12)의 패턴층(13)이 냉각되어 수축 및 경화가 촉진된다. 경화 유닛에 의해 수축 및 경화된 패턴층(13)은 원단(12)에 견고하게 고착되고 요철 롤러(31) 외주면의 요철형 패턴(32)으로부터는 잔존물을 남기지 않고 깨끗하게 분리된다.

패턴층(13)이 원단(12)에 고착되어 형성된 패턴 필름(11)은 요철 롤러(31)로부터 분리되고, 복수의 패턴 형성 후 가이드 롤러(64, 65)에 의해 열처리 장치(70)로 안내된다. 검사용 램프(52)는 예를 들어, 형광등과 같은 복수의 광원(53)을 구비하며, 요철 롤러(31)를 벗어나 진행하는 패턴 필름(11)을 육안(肉眼) 검사할 수 있게 패턴 필름(11)에 가시광(visible light)을 조사(照射)한다. 의사가 백라이트판(back light board) 상에서 X선 사진을 판독하는 것과 유사하게, 작업자는 검사용 램프(52)의 광을 이용하여 패턴 필름(11)의 불량 유무를 육안으로 검사할 수 있다.

도 3 및 도 4를 함께 참조하면, 닙 롤러(45)가 항상 요철 롤러(31)에 밀착되어 있으면 스트레스(stress)에 의한 영구 변형이 발생할 수 있으므로, 패턴 필름 형성 시스템(20)이 작동하지 않을 때 닙 롤러(45)는 요철 롤러(31)에 밀착되지 않고 이격될 수 있다. 부연하면, 닙 롤러(45)는 화살표 AR1을 따라 요철 롤러(31)에 밀착되는 제1 위치(도 4의 이점 쇄선 참조)와, 요철 롤러(31)에서 이격된 제2 위치(도 4의 실선 참조) 사이에서 이동 가능하다.

또한, 요철 롤러(31)는 닙 롤러(45)가 제2 위치인 때 화살표 AR2을 따라 동작 위치(operating position)(도 4의 이점 쇄선 참조)와 탈부착 위치(loading/unloading position)(도 4의 실선 참조) 사이에서 이동 가능하다. 구체적으로, 요철 롤러(31)는 롤러 지지 블록(39)에 회전 가능하게 탑재되고, 롤러 지지 블록(39)은 수평 방향으로 연장된 LM 가이드(38)를 따라 수평 이동 가능하다. 작업자는 자신의 인력(人力)으로 요철 롤러(31)를 점검 또는 수리할 때에는 탈부착 위치로 이동시킬 수 있고, 시스템(20)(도 2 참조)을 동작시킬 때에는 요철 롤러(31)를 동작 위치로 이동시킬 수 있다. 한편, 작업자의 인력에 의해서가 아니라, 모터(37)의 동력에 의해 요철 롤러(31)가 동작 위치와 탈부착 위치 사이에서 이동 가능하게 구성될 수도 있다.

도 2를 다시 참조하면, 패턴 형성 장치(30)에서 배출된 패턴 필름(11)은 열처리 장치(70)를 통과한다. 열처리 장치(70)는 패턴 필름(11)을 열처리하여 안정화시키는 장치로서, 화학적 용제를 투입하지 않는 소위 'non-solvent type' 장치이다. 열처리 장치(70)는 한 쌍의 UV 조사 유닛(74, 75), 및 그 사이의 가열 유닛(71)을 구비한다.

패턴 필름(11)은 요철 롤러(31)(도 3 참조)를 벗어나기 전까지 짧은 시간 동안 경화되었기 때문에 원단(12)과 패턴층(13)이 완전히 일체화될 정도로 충분히 경화되었다고 볼 수 없다. 한 쌍의 UV 조사 유닛(74, 75)은 패턴 필름(11)에 자외선광(UV)을 조사하여 패턴층(13)을 충분히 경화시킨다. 가열 유닛(71)에서는 패턴 필름(11)이 상온보다 높은 온도로 충분한 시간 동안 가열된다. 이는 가열 유닛(71) 내부의 이송 경로가 한 쌍의 UV 조사 유닛(74, 75)의 이송 경로보다 상당히 긴 것을 통해 알 수 있다. 가열 유닛(71)의 가열 과정을 통해 경화된 패턴층(13)의 내부 조직이 안정화되고, 원단(12)에 안정적으로 고착되어 일체화된다.

보호 필름 부착 장치(76)는 열처리 장치(70)를 통과한 패턴 필름(11)에 형성된 요철형 패턴, 다시 말해 패턴층(13) 표면에 보호 필름(17)을 부착한다. 보호 필름(17)은 보호 필름 공급 유닛(77)으로부터 공급된다. 도 2에서는 보호 필름(17)이 롤(roll) 형태로 권취된 보호 필름 공급 유닛(77)이 개시되어 있으나 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다.

보호 필름(17)이 부착된 패턴 필름(11)은 제2 어큐뮬레이터(80)를 통과하여 패턴 필름 수거 장치(85)에 수거된다. 패턴 필름 수거 장치(85)는 앞서 설명한 원단 공급 장치(21)와 구조가 유사하다. 구체적으로, 패턴 필름 수거 장치(85)는 한 쌍의 패턴 필름 리와인딩 롤러(86)와, 한 쌍의 리와인딩 롤러(86)를 착탈 가능하게 지지하는 회전판(88)을 구비한다. 패턴 필름 리와인딩 롤러(86)는 제2 어큐뮬레이터(80)를 통과하여 유입되는 패턴 필름(11)을 롤(roll) 형태로 권취한다. 상기 한 쌍의 패턴 필름 리와인딩 롤러(86) 중 하나에 패턴 필름(11)이 최대 용량으로 권취되면, 회전판(88)이 반바퀴 회전하면서 상기 하나의 패턴 필름 리와인딩 롤러(86)로 향하는 패턴 필름(11)이 절단되어 그 시작단이 다른 하나의 패턴 필름 리와인딩 롤러(86)에 연결되며, 상기 다른 하나의 패턴 필름 리와인딩 롤러(86)에 패턴 필름(11)이 새롭게 권취된다. 패턴 필름(11)이 최대 용량으로 권취된 패턴 필름 리와인딩 롤러(86)는 회전판(88)에서 분리되고, 패턴 필름(11)이 권취되지 않은 새로운 패턴 필름 리와인딩 롤러(86)가 회전판(88)에 지지된다. 이와 같은 방식으로 패턴 필름(11)이 패턴 필름(11)의 생산 속도에 맞춰 작업 중단 없이 수거될 수 있다. 다만, 패턴 필름 수거 장치는 도 2에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 다양한 다른 구조가 가능하다.

제1 어큐뮬레이터(27)는 원단 공급 장치(21)와 패턴 형성 장치(30) 사이에 배치되며, 원단 공급 장치(21)에서 원단(12)을 연결하여 공급하기 위해 공급 지체가 발생하면 원단 공급 장치(21)와 패턴 형성 장치(30) 사이의 원단(12)의 진행 경로를 단축(短縮)하여 미리 축적된 원단(12)을 패턴 형성 장치(30)로 공급한다. 이에 따라 패턴 형성 장치(30)는 원단(12)의 진행 속도의 변경 없이 일정한 속도로 패턴층(13) 형성 작업을 연속 수행할 수 있다.

제1 어큐뮬레이터(27) 내에는 다수의 상단 롤러(28)와 다수의 하단 롤러(29)가 구비되며 원단(12)은 이들 롤러(28, 29) 사이를 지그재그(zigzag) 경로를 따라 진행한다. 원단 공급 장치(21)에서 상술한 원단(12)의 공급 지체가 발생하면 상단 롤러들(28)과 하단 롤러들(29) 사이의 수직 거리 차이가 좁혀져 원단(12)의 진행 경로가 단축된다.

또한, 제2 어큐뮬레이터(80)는 보호 필름 부착 장치(76)와 패턴 필름 수거 장치(85) 사이에 배치되며, 패턴 필름 수거 장치(85)에서 수거 지체가 발생하면 보호 필름 부착 장치(76)와 패턴 필름 수거 장치(85) 사이의 패턴 필름(11)의 진행 경로를 연장(延長)하여 패턴 필름 수거 장치(85)로 진행하는 패턴 필름(11)의 진행을 지연시킨다. 이에 따라 열처리 장치(70) 및 보호 필름 부착 장치(76)는 패턴 필름(11)의 진행 속도의 변경 없이 일정한 속도로 작업을 연속 수행할 수 있다.

제2 어큐뮬레이터(80) 내에는 다수의 상단 롤러(81)와 다수의 하단 롤러(82)가 구비되며 패턴 필름(11)은 이들 롤러(81, 82) 사이를 지그재그(zigzag) 경로를 따라 진행한다. 패턴 필름 수거 장치(85)에서 상술한 패턴 필름(11)의 수거 지체가 발생하면 상단 롤러들(81)과 하단 롤러들(82) 사이의 수직 거리 차이가 벌어져 패턴 필름(11)의 진행 경로가 연장된다.

한편, 패턴 필름 형성 시스템(20)에서 열처리 장치(70)는 다른 개별 장치들(21, 27, 30, 76, 80, 85)에 비해 많은 평면적을 점유하고 있다. 따라서, 패턴 필름 형성 시스템(20)이 점유하는 평면적을 줄이기 위해 열처리 장치(70)는 2층에 배치되고, 다른 장치들(21, 27, 30, 76, 80, 85)은 1층에 배치된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

11: 패턴 필름 12: 원단
13: 패턴층 20: 패턴 필름 형성 시스템
21: 원단 공급 장치 30: 패턴 형성 장치
31: 요철 롤러 45: 닙 롤러
47: UV 램프 50: 슬롯 다이
70: 열처리 장치 85: 패턴 필름 수거 장치

Claims

끊김 없이 연속적으로 공급되는 원단에 요철(凹凸)형 패턴(pattern)을 형성하는 장치로서,
원단의 일 측면에 코팅제(coating agent)를 도포하는 코팅 유닛;
외주면에 요철형 패턴이 형성된 롤러로서, 상기 코팅제가 도포된 측면이 자신의 외주면과 마주보도록 상기 원단을 지지하며 회전하여 상기 원단을 일 방향으로 진행시키는 요철 롤러;
닙(nip)을 형성하도록 상기 요철 롤러의 외주면에 밀착되고, 상기 코팅제가 도포된 원단이 상기 닙을 통과할 때 상기 코팅제가 도포된 측면에 상기 요철 롤러의 요철형 패턴에 대응되는 요철형 패턴이 새겨지도록 상기 원단을 상기 요철 롤러에 밀착시키는 닙 롤러; 및,
상기 요철형 패턴이 새겨진 원단이 상기 요철 롤러를 벗어나기 전에 상기 요철형 패턴을 경화시켜 패턴 필름을 형성하는 경화 유닛;을 구비하는 것을 특징으로 하는 원단의 패턴 형성 장치.
제1 항에 있어서,
상기 코팅 유닛은 상기 원단의 폭 방향으로 연장된 슬롯(slot)을 통해 상기 코팅제를 흘려 상기 원단에 상기 코팅제를 도포하는 슬롯 다이(slot die)를 구비하는 것을 특징으로 하는 원단의 패턴 형성 장치.
제1 항에 있어서,
상기 경화 유닛은 상기 요철 롤러에 지지된 상기 원단에 자외선광(UV: ultraviolet light)을 조사(照射)하는 UV 램프를 구비하는 것을 특징으로 하는 원단의 패턴 형성 장치.
제3 항에 있어서,
상기 UV 램프는 상기 요철 롤러 외부에서 상기 요철 램프 측으로 자외선광을 투사하도록 구성된 것을 특징으로 하는 원단의 패턴 형성 장치.
제1 항에 있어서,
상기 경화 유닛은 상기 요철 롤러에 지지된 원단을 냉각시키는 냉각 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 원단의 패턴 형성 장치.
제5 항에 있어서,
상기 냉각 수단은 냉각수가 상기 요철 롤러를 통과할 수 있도록 상기 요철 롤러 내부에 형성된 냉각수 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 원단의 패턴 형성 장치.
제1 항에 있어서,
상기 요철 롤러를 벗어나 진행하는 상기 패턴 필름을 육안 검사할 수 있게 상기 패턴 필름에 가시광(visible light)을 상기 패턴 필름에 조사(照射)하는 검사용 램프(lamp)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 원단의 패턴 형성 장치.
제1 항에 있어서,
상기 닙 롤러는 상기 요철 롤러에 밀착되는 제1 위치와, 상기 요철 롤러에서 이격된 제2 위치 사이에서 이동 가능하고, 상기 요철 롤러는 상기 닙 롤러가 제2 위치인 때 동작 위치(operating position)와 탈부착 위치(loading/unloading position) 사이에서 이동 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 원단의 패턴 형성 장치.
원단을 끊김 없이 연속적으로 공급하는 원단 공급 장치;
상기 원단 공급 장치에서 공급된 원단의 일 측면에 요철(凹凸)형 패턴(pattern)을 형성하여 패턴 필름을 형성하는 장치로서, 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항의 패턴 형성 장치;
상기 패턴 형성 장치에서 배출된 패턴 필름을 열처리하여 안정화시키는 열처리 장치; 및,
상기 열처리 장치를 통과한 패턴 필름을 수거하는 패턴 필름 수거 장치;를 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 필름 형성 시스템.
제9 항에 있어서,
상기 원단 공급 장치와 상기 패턴 형성 장치 사이에 배치되며, 상기 원단 공급 장치에서 공급 지체가 발생하면 상기 원단 공급 유닛과 상기 패턴 형성 장치 사이의 원단 진행 경로를 단축(短縮)하여 미리 축적된 원단을 상기 패턴 형성 장치로 공급하는 제1 어큐뮬레이터(accumulator)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 필름 형성 시스템.
제9 항에 있어서,
상기 열처리 장치와 상기 패턴 필름 수거 장치 사이에 배치되며, 상기 패턴 필름 수거 장치에서 수거 지체가 발생하면 상기 열처리 장치와 상기 패턴 필름 수거 장치 사이의 패턴 필름 진행 경로를 연장(延長)하여 상기 패턴 필름 수거 장치로 진행하는 패턴 필름의 진행을 지연시키는 제2 어큐뮬레이터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 필름 형성 시스템.
제9 항에 있어서,
상기 열처리 장치와 상기 패턴 필름 수거 장치 사이에 배치되어, 상기 패턴 필름에 형성된 요철형 패턴에 보호 필름을 부착하는 보호 필름 부착 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 필름 형성 시스템.
제9 항에 있어서,
상기 열처리 장치는 상기 패턴 필름에 자외선광을 조사(照射)하는 UV 조사 유닛과, 상기 패턴 필름을 가열하는 가열 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 필름 형성 시스템.
제9 항에 있어서,
상기 패턴 필름 형성 시스템이 점유하는 평면적을 줄이기 위하여, 상기 열처리 장치는 상기 원단 공급 장치 및 상기 패턴 필름 수거 장치와 다른 층에 배치되는 것을 특징으로 하는 패턴 필름 형성 시스템.