KR20150097027A - 컵의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 성형된 건조 세라믹 점토로 이루어진 컵을 초벌 구이하는 1차소성단계와, 1차소성된 컵에 유색 유약을 바르는 시유단계와, 시유된 컵을 재벌구이하는 2차소성단계와, 미리 결정된 디자인을 인식하는 디자인인식단계 및 2차소성된 컵의 표면 따라 파이버 레이저를 통해 인식된 상기 디자인대로 식각하여 패턴을 음각하는 장식단계를 포함하는 컵 제조방법을 제공하여, 보다 정교한 디자인을 구현시킬 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

Description

컵의 제조방법{Method for manufacturing cup}

본 발명은 컵의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 표면에 디자인이 표기되는 컵의 제조방법에 관한 것이다.

컵에 도안 및 글귀와 같은 디자인을 표시하는 방법에는 크게 실크인쇄, 전사인쇄 방식이 있다.

대한민국 공개특허 제20-0326062호(2003.09.17. 공고, 이하, 본 문헌이라 한다.)에서는 실크 인쇄층으로 이루어진 이미지판이 부착된 컵을 개시하고 있다. 본 문헌의 컵의 외주면에는 실크인쇄층을 형성하여 다양한 이미지의 미감을 연출할 수 있도록 구성되었다.

이러한 실크 인쇄 또는 전사 인쇄 방식은 가장 기본적인 인쇄방식이나, 인쇄를 위해 필요한 형틀(실크인쇄) 혹은 전사지인쇄(전사인쇄)가 필요하기 때문에 소량제작이 어려우며 미세한 퀄리티를 구현하기 어렵다. 또한 제작 후 스크래치나 벗겨짐이 발생하는 문제점이 있다.

한편, 실크 인쇄 또는 전사인쇄 방식 이외에 음각을 통해 디자인을 표현하는 방식이 최근에 주목 받고 있다. 이러한 방식 중에 1차 소성(초벌구이)된 백색 도자에 디자인 모양을 특수 용액을 발라 그 위에 다른 유색을 발랐을 때 디자인된 부분이 유색이 먹지 않도록 구성함으로써, 간접적으로 음각을 표현하는 방식이 있다. 그러나 이러한 방식은 음각을 표현할 수 있으나 외관 테두리 부분의 정교하지 못하고 깔끔하지 못하다는 단점이 있다.

한편, 또 다른 방식으로서, 1차 소성(초벌구이)된 흰색 도자에 레이저로 먼저 조각을 하고 그 위에 코팅을 하고 2차 소성을 함으로써 음각을 표현하는 방식이 있다. 그러나 이러한 방식 또한, 음각을 표현하기는 하나 외관 테두리 부분의 퀄리티가 깔끔하지 못하기 때문에 정교한 디자인을 구현할 수 없는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제20-0326062호(2003.09.17. 공고)

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 컵 표면에 정교한 디자인을 구현할 수 있는 컵 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 컵 표면과 색이 구분되어 디자인이 구현될 수 있는 컵 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 성형된 건조 세라믹 점토로 이루어진 컵을 초벌 구이하는 1차소성단계와, 1차소성된 컵에 유색 유약을 바르는 시유단계와, 시유된 컵을 재벌구이하는 2차소성단계와, 미리 결정된 디자인을 인식하는 디자인인식단계 및 2차소성된 컵의 표면 따라 파이버 레이저를 통해 인식된 상기 디자인대로 식각하여 패턴을 음각하는 장식단계를 포함하는 컵 제조방법을 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 장식단계에서, 상기 파이버 레이저의 노즐 헤드는 상기 디자인의 외각 둘레를 따라 이동하면서 식각할 수 있다.

바람직하게는, 상기 장식단계에서, 상기 파이버 레이저의 노즐 헤드는 상기 컵의 높이 방향을 따라 움직이는 제1 방향과 상기 제1 방향과 수직인 방향으로 움직이는 제2 방향으로 교대하여 이동하면서 식각할 수 있다.

바람직하게는, 상기 장식단계에서, 상기 파이버 레이저의 노즐 헤드는 상기 컵의 높이 방향 기준선과 경사지는 방향으로 이동하면서 식각할 수 있다.

바람직하게는, 상기 장식단계에서, 상기 파이버 레이저의 노즐 헤드는 지그재그 형태로 이동하면서 식각할 수 있다.

바람직하게는, 상기 디자인인식단계는, 상기 디자인을 적어도 둘의 분할구역으로 분할하는 분할단계를 포함하고, 상기 장식단계는 상기 파이버 레이저에 구비된 적어도 둘의 노즐헤드를 통해 각각의 상기 분할구역을 식각하여 음각할 수 있다.

바람직하게는, 상기 장식단계에서, 상기 유색 유약의 두께와 같거나 작은 깊이로 식각되도록 상기 파이버 레이저를 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 시유단계 후 2차 소성을 한 다음에 파이버 레이저를 통해 컵 표면을 식각함으로써, 보다 정교한 디자인을 구현시킬 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 컵 제조방법을 도시한 순서도,
도 2는 도 1에서 도시한 컵 제조방법에 의해 제조된 컵을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 컵 제조방법을 도시한 순서도이고, 도 2는 도 1에서 도시한 컵 제조방법에 의해 제조된 컵을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 머그컵의 제조방법은 먼저, 성형된 건조 세라믹 점토로 이루어진 컵을 초벌 구이할 수 있다.(1차 성형단계)(S100)

구체적으로, 세라믹 점토를 제토하여 숙성시키고 반죽하여 세라믹 점토 내 공기층을 제거한 다음, 코일 성형 또는 물레 성형을 통해 세라믹 점토를 컵 모양으로 성형한다. 이후, 성형된 세라믹 점토를 건조하고, 섭씨 800도씨를 전후하여 초벌구이를 할 수 있다.

다음으로, 1차 소성된 컵에 유색 유약을 바를 수 있다.(시유단계(200)) 유색 유약이란, 유약에 소정의 색을 갖는 안료를 섞어 만든 것으로서, 초록색, 파랑색, 빨간색 등의 안료의 색이 컵의 표면 색깔을 나타내게 된다. 안료에 시각적 효과를 높이기 위해 펄 및 축광을 첨가할 수 있다.

다음으로, 시유된 컵을 재벌구이할 수 있다.(2차소성단계)(s300)

다음으로, 미리 결정된 도안을 인식할 수 있다.(도안인식단계)(400) 이때, 파이버 레이저의 제어부는 미리 결정된 도안을 복수 개의 분할영역으로 분할하여 인식할 수 있다. 이는 복수 개의 노즐 헤드를 통해 복수 개의 분할영역을 동시에 음각함으로써, 신속하게 도안장식을 수행하기 위함이다.

다음으로, 2차 소성된 컵의 표면을 따라 파이버 레이저를 통해 인식된 도안대로 식각하여 패턴을 음각할 수 있다.(장식단계)(S500) 여기서, 파이버 레이저란, 매질을 기하학적으로 변형하여 로드의 직경을 작게 하고, 길이를 길게 함으로써 체적에 대한 표면적 비율을 높여 냉각 효율을 높이고자 안출된 장치로서, 펌프 다이오드 레이저(Pump Diode Laser), 이터븀 엑티브 파이버(Ytterbium Active Fiber), FBG(Fiber Bragg Grating)로 구성될 수 있다.

펌프 다이오드 레이저는 파이버의 클래드를 통해 전반사하면서 파이버 코어에 흡수될 수 있다. 흡수된 빔은 빛을 방출하고, 거울 역할을 하는 FBG에 의해 빔이 증폭된다. 파이버 레이저는 빛의 펌핑에서 부터 레이저 출력의 전과정이 파이버의 내부에서 이루어 지기 때문에, 외부 충격에 강하고 광학계의 정렬이 필요 없는 것이 특징이다.

이러한 파이버 레이저의 제어부는 인식된 디자인을 컵의 목표지점에 식각할 수 있도록 파이버 레이저의 노즐 헤드의 움직임을 제어할 수 있다. 이때, 레이저빔의 스팟 사이즈는 0.001mm 보다 작게 형성될 수 있다. 때문에 정밀하고 복잡한 디자인의 음각을 컵의 표면에 구현할 수 있게 된다.

또한, 파이버 레이저의 제어부는 도안이 분할되어 복수 개의 분할영역으로 인식된 경우, 각각의 분할영역에 대응하는 노즐 헤드를 제어하여 음각이 수행되도록 제어할 수 있다.

도 2를 참조하면, 레이저빔에 의해 컵(10)의 표면이 식각되면, 소정의 디자인으로 형성된 음각 영역(12)은 백색의 세라믹이 노출된다. 음각 영역(12) 이외의 컵의 표면(11)은 초록색, 파랑색, 빨간색 등의 유약에 포함된 안료의 색으로 나타난다. 때문에, 음각 영역(120)은 컵의 표면(11)과 각인되어 구분될 뿐만 아니라 색으로도 구분될 수 있다.

한편, 파이버 레이저의 제어부는 파이버 레이저의 노즐 헤드가 디자인의 외각 둘레를 따라 이동하면서 식각할 수 있도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 파이버 레이저는 음각 영역(12)을 중심으로 원형 또는 사각형을 이루는 경로로 이동하면서 식각할 수 있도록 제어될 수 있다.

또한, 파이버 레이저의 제어부는 컵(10)의 높이 방향을 따라 움직이는 제1 방향과 상기 제1 방향과 수직인 방향으로 움직이는 제2 방향으로 교대하여 이동하면서 식각하도록 파이버 레이저를 제어할 수 있다. 즉, 위에서 아래로 또는 좌측에서 우측으로 이동하면서 지그재그 형태의 경로로 식각이 진행되도록 파이버 레이저를 제어할 수 있다.

또한, 파이버 레이저의 제어부는 디자인이 컵(10)의 높이 방향을 기준으로 형성되는 것을 가정할 때, 컵(10)의 높이 방향 기준선(C)과 경사지는 방향으로 식각이 진행되도록 노즐 헤드의 움직임을 조절할 수 있다. 예를 들어, 컵의 우측 상단에서 좌측 하단 또는 컵의 좌측 상단에서 우측 하단으로 이동하되 지그재그 형태로 이동하면서 식각이 진행되도록 제어될 수 있다.

한편, 컵(10)이 놓이는 선반 또는 선반에 설치된 홀더 등을 조절하여 컵(10)의 높이 방향 기준선(C)과 경사지는 방향으로 식각이 진행되도록 유도할 수 있다.

그리고, 식각의 깊이는 시유과정에서 도포된 유색 유약의 두께와 같거나 작은 깊이로 식각되도록 파이버 레이저가 제어될 수 있다. 유색 유약의 두께만큼 식각이 된 경우, 음각 영역(12)은 흰색만으로 나타난다. 그러나, 유색 유약의 두께보다 작게 식각이 된 경우, 음각 영역(120)은 세라믹 점토 색인 흰색과 유색 유약의 색이 함께 보여 심미감을 높일 수 있다.

한편, 음각 영역(12)을 명확하게 하기 위한 마감 시각과정이나, 음각 영역(12)의 경계선을 부드럽게 하기 위한 연마과정이 추가로 수행될 수 있다.

이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 컵의 제조방법에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 컵
11: 컵의 표면
12: 음각 영역

Claims (7)

1. 성형된 건조 세라믹 점토로 이루어진 컵을 초벌 구이하는 1차소성단계;
   1차소성된 컵에 유색 유약을 바르는 시유단계;
   시유된 컵을 재벌구이하는 2차소성단계;
   미리 결정된 디자인을 인식하는 디자인인식단계;및
   2차소성된 컵의 표면 따라 파이버 레이저를 통해 인식된 상기 디자인대로 식각하여 패턴을 음각하는 장식단계
   를 포함하는 컵 제조방법.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 장식단계에서,
   상기 파이버 레이저의 노즐 헤드는 상기 디자인의 외각 둘레를 따라 이동하면서 식각하는 것을 특징으로 하는 컵 제조방법.
   
3. 제1 항에 있어서,
   상기 장식단계에서,
   상기 파이버 레이저의 노즐 헤드는 상기 컵의 높이 방향을 따라 움직이는 제1 방향과 상기 제1 방향과 수직인 방향으로 움직이는 제2 방향으로 교대하여 이동하면서 식각하는 것을 특징으로 하는 컵 제조방법.
   
4. 제1 항에 있어서,
   상기 장식단계에서,
   상기 파이버 레이저의 노즐 헤드는 상기 컵의 높이 방향 기준선과 경사지는 방향으로 이동하면서 식각하는 것을 특징으로 하는 컵 제조방법.
   
5. 제4 항에 있어서,
   상기 장식단계에서,
   상기 파이버 레이저의 노즐 헤드는 지그재그 형태로 이동하면서 식각하는 것을 특징으로 하는 컵 제조방법.
   
6. 제1 항에 있어서,
   상기 디자인인식단계는,
   상기 디자인을 적어도 둘의 분할구역으로 분할하는 분할단계를 포함하고,
   상기 장식단계는 상기 파이버 레이저에 구비된 적어도 둘의 노즐헤드를 통해 각각의 상기 분할구역을 식각하여 음각하는 것을 특징으로 하는 컵 제조방법.
   
7. 제1 항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 장식단계에서,
   상기 유색 유약의 두께와 같거나 작은 깊이로 식각되도록 상기 파이버 레이저를 제어하는 것을 특징으로 하는 컵 제조방법.

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