WO2018135702A1 - 글래스 몰딩 프레스용 몰드 및 이를 이용한 글래스 패턴 성형 장치 - Google Patents

글래스 몰딩 프레스용 몰드 및 이를 이용한 글래스 패턴 성형 장치 Download PDF

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WO2018135702A1
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glass
mold
pattern forming
pattern
jig
Prior art date
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PCT/KR2017/003841
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김장균
남유준
김성빈
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주식회사 애니캐스팅
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    • C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
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    • C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
    • C03B11/082—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses having profiled, patterned or microstructured surfaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
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    • Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Definitions

  • the present invention relates to a glass molding press mold and a glass pattern molding apparatus using the same, and specifically, a glass molding press mold capable of preventing defects during glass pattern molding, and a plurality of sheets at a time using such a mold.
  • the present invention relates to a glass pattern molding apparatus capable of forming a pattern on glass.
  • plastic products are not easy to be applied to some applications due to various materials such as low heat resistance, chemical resistance, and lack of kind of optical materials, and application of glass micro and / or nanopatterns in areas where plastic materials are difficult to apply. This is required.
  • the replication process using the glass molding press process is known to be the most suitable for the mass production process, and it is generally used for the glass molding press process unlike the mold used in the polymer replication process.
  • the mold for glass molding press is very important to maintain shape stability, hardness, and corrosion resistance under high temperature (600 ° C.) and high pressure (2.5 to 3.0 MPa) atmosphere. ), Titanium nitride (TiN), aluminum oxide (Al2O3), and the like are used as mold materials.
  • Korean Patent Publication No. 10-1192470 describes "glass carbon for glass molding press. A method of manufacturing a mold and a method of forming a glass fine pattern using the same "(hereinafter referred to as” prior art 1 ") have been disclosed.
  • the glassy carbon mold produced by the method according to the prior art 1 is a material having stability in a high temperature and high pressure environment, and is suitable for low-cost mass production of glass micro and / or nanopatterns.
  • Korean Patent Application Publication No. 10-2015-0049617 (published date: 2015.05.08), which is filed by the present applicant, discloses a "large-area flat glass pattern forming apparatus" (hereinafter referred to as "prior art 2"). Is initiated.
  • the prior art 2 relates to a glass pattern forming apparatus for forming a pattern on a large area flat glass using a glassy carbon mold according to the prior art 1, in order to form a pattern on a large area flat glass by a glass molding press method It has a configuration to array the glassy carbon mold according to.
  • the glassy carbon mold according to the prior art 1 forms a pattern on a large area flat glass at a time by arranging a plurality of molds because the size of one mold is not large due to the characteristics of fabrication.
  • the present invention is to solve the above problems, and provides a glass pattern molding apparatus that can form a pattern on a plurality of glass at a time.
  • the present invention provides a glass pattern molding apparatus that can easily separate the glass and the mold during molding and can prevent the generation of pores in the glass.
  • the present invention provides a glass molding press mold that can prevent the occurrence of defects during the glass pattern molding.
  • the molding jig includes a case placed in the chamber and the plurality of jigs.
  • a plurality of locking jaws spaced apart from each other by a predetermined interval in a vertical direction on the inner surface of the case so that each of them is latched, the lengths of the plurality of jigs are sequentially shortened from top to bottom, and the plurality of locking jaws face each other; It includes a pair of locking jaw, the distance between the pair of the locking jaw is sequentially shortened from the top to the bottom so that the plurality of jigs are sequentially locked from the top to the bottom, and the glass is seated on the top of the jig
  • the mold is provided with a pattern for transferring the glass is fixed to the lower portion of the jig, If the mold, forming a pattern on which the pattern is formed; A pattern forming groove formed on the pattern forming surface, the pattern forming groove including a sealing groove forming a sealed space when the glass is pressed against the pattern forming surface; And a discharge part through which air collected in the space is discharged when the glass is pressed onto the pattern formation surface
  • the glass pattern forming apparatus according to an embodiment of the present invention, the glass and the mold can be easily separated during molding, there is an effect that can prevent the generation of pores in the glass.
  • the glass molding press mold according to the embodiment of the present invention may discharge the air trapped in the closed space when the glass and the mold are pressurized to the outside, thereby preventing glass defects when forming the glass pattern.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a glass pattern forming apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a view schematically showing a molding jig according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a view schematically showing a state in which the pressing unit presses a plurality of jigs
  • FIG. 4 is a view schematically showing a state in which the glass and the mold are separated by the pressing portion descending
  • FIG. 5 is a view schematically showing a state in which a mold is fixed to a lower part of a jig according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view schematically showing a state in which a mold is fixed to a lower part of a jig according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 to 10 is a view showing a jig and a mold according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a plan view schematically illustrating a pattern forming surface of a glass molding press mold according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG.
  • FIG. 13 is a view for explaining a process of transferring a pattern of a mold according to FIG. 11 to glass;
  • FIG. 15 is a plan view schematically illustrating a pattern forming surface of a mold according to another embodiment of the present invention.
  • 16 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG.
  • 17 is a plan view schematically showing a pattern forming surface of a mold according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a plan view schematically illustrating a pattern forming surface of a plurality of molds according to FIG. 17 in an aligned state;
  • 19 is a cross-sectional view taken along the line C-C in FIG.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a glass pattern molding apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a view schematically showing a molding jig according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a plurality of jig pressing portion 4 is a view schematically showing a pressing state
  • FIG. 4 is a view schematically showing a state in which the pressing unit is lowered to separate the glass and the mold.
  • the glass pattern forming apparatus 1 is located in the chamber 2, the support 3 positioned on the chamber 2, and the lower portion of the chamber 2. It comprises a pressing section 4, a molding jig 10 placed in the chamber (2).
  • the molding jig 10 includes a case 20 placed in the chamber 2 and a plurality of jigs 30 disposed in the vertical direction in the case 20.
  • a mounting portion 31 in which the glass 12 is positioned may be provided on the jig 30, and the mold 14 on which the pattern 15 is formed may be fixed to the jig 30.
  • the mold 14 may be a glassy carbon mold as a mold for glass molding press, and the pattern 15 formed in the mold 14 may be a pattern for manufacturing a glass Fresnel lens, that is, a Fresnel pattern.
  • the pressurizing portion 4 is configured to be movable up and down, and when it is raised toward the support portion 3, the plurality of jigs 30 are pressed, and when the pressure is lowered, the pressing on the plurality of jigs 30 is released. .
  • the pressing unit 24 is raised to press the plurality of jigs 30.
  • the pressure is applied to the mold 14 fixed below the other jig 33 disposed above the one jig 32, the pattern 15 formed on the mold 14 is glass 12. Can be transferred.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the glass pattern forming apparatus 1 further includes a heating unit for raising the temperature inside the chamber 2 so that the mold 14 pattern 15 may be transferred to the glass 12. can do.
  • the temperature inside the chamber 2 by the heating portion may rise by approximately 600 ° C or more.
  • the upper part of the jig 30 may be provided with a support 36 for forming a seating portion 31 on which the glass 12 is seated and supporting an adjacent upper jig when the pressing part 4 is pressed.
  • the height of the support 36 may be formed to be smaller than the sum of the thicknesses of the glass 12 and the mold 14. The glass 12 is pressed down by the mold 14 to be small enough to form a seamless pattern 15. Can be formed.
  • the molding jig 10 may include a plurality of locking jaws 25 spaced apart at predetermined intervals in the vertical direction on the inner surface of the case 20 so that the plurality of jig 30 is caught. have.
  • Each of the plurality of locking jaws 25 includes a pair of locking jaws 25 facing each other, and the distance d between the pair of locking jaws 25 may be sequentially shortened from top to bottom.
  • the plurality of locking jaws 25 may be provided in a stepped shape on the inner surface of the case 20.
  • each of the plurality of jig 30 may be shortened sequentially from the top to the bottom.
  • each of the plurality of jigs 30 may be sequentially caught by any one of the plurality of locking jaws 25 from the top to the bottom thereof. Accordingly, after pressing, the glass 12 and the mold 14 may be easily separated.
  • the glass 12 seated on the upper part of the jig 32 of the plurality of jig 30 is the other one disposed on the upper part of the jig 32 as the pressing unit 4 descends.
  • the jig 33 of the jig 33 is sequentially locked to any one of the plurality of locking jaws 25, the jig 33 may be easily separated from the mold 14 fixed to the other jig 33.
  • the glass 12 is seated on each of the upper seating portions 31 of the plurality of jigs 30.
  • the mold 14 may be fixed to the lower part of the jig 30.
  • each of the plurality of jigs 30 is locked to the locking step 25 formed on the inner surface of the case 20, thereby placing the plurality of jigs 30 in the case 20 in the vertical direction.
  • the plurality of jig 30 is positioned in the chamber 2, the molding jig 10 disposed in the vertical direction in the case 20.
  • the temperature inside the chamber 2 is raised by the heating unit so that the pattern 15 can be formed on the glass 12 by molding press processing.
  • the temperature inside the chamber 2 may be raised to about 600 ° C or more.
  • the pressing unit 4 presses the plurality of jigs 30 sequentially while the support unit 3 rises toward the supporting unit 3. Then, as the pressing unit 4 rises, each of the plurality of jigs 30 is sequentially pressed, and the pressing of the glass 12 and the mold 14 is performed sequentially from the bottom up.
  • the glass 12 is first cooled.
  • Primary cooling can be achieved by lowering the temperature inside the chamber 2.
  • each of the plurality of jigs 30 is sequentially engaged with the plurality of locking jaws 25, and the separation of the glass 12 and the mold 14 is sequentially made from top to bottom. You lose.
  • FIG. 5 is a view schematically illustrating a state in which a mold is fixed to a lower portion of a jig according to an embodiment of the present invention.
  • the jig 30 includes a fixing part 40 to which the mold 50 is fixed, and the mold 50 includes a peripheral part 52 on which a pattern is formed and a peripheral part.
  • the center portion 51 may be coupled to the fixing portion 40 in a fixed state 52.
  • the mold 50 according to the present embodiment is manufactured in a state in which the central portion 51 and the peripheral portion 52 are separated, and then combined when the mold 50 is fixed to the lower jig 30 to form the shape of one mold 50. Is achieved.
  • the fixing part 40 may include a fixing hole 41 formed below the jig 30 and a fixing groove 42 formed above the fixing hole 41.
  • the central portion 51 may include an insertion portion 54 inserted into the fixing hole 41 and a coupling portion 55 formed in the form of a thread or the like at the end of the insertion portion 54.
  • the stepped portion 53 is formed at the center portion 51 and the peripheral portion 52 coupling portion so that the peripheral portion 52 may also be fixed together with the central portion 51. Can be.
  • the jig 30 covers the fixing groove 42 to flatten the upper surface of the jig 30 to protect the glass 12 seated on the jig 30 upper ( 43) may be further included.
  • FIG. 6 is a view schematically showing a state in which a mold is fixed to a lower portion of a jig according to another embodiment of the present invention.
  • the jig 30 may include a pair of locking members 60 protruding downward and a locking jaw 61 formed at an end thereof.
  • the mold 70 may include a pattern portion 74 in which the pattern 15 is formed, and a protrusion 72 formed on the pattern portion 74 and engaged on the locking jaw 61. Can be.
  • the mold 70 may be supported by the pair of catching members 60 as the protrusion 72 is caught by the catching jaw 61 of the pair of catching members 60.
  • the pair of engaging members 60 may be provided to be coupled to and detachable from the jig 30.
  • an insertion hole 63 into which one side of the locking member 60 is inserted is formed at the bottom of the jig 30, and a coupling member coupled to one side of the locking member 60 inserted into the insertion hole 63.
  • a locking groove 65 to which the 64 is locked may be formed at an upper portion of the insertion hole 63.
  • the locking groove 65 may be provided with a protective cover 66 to protect the glass 12 by flattening the upper surface of the jig 30.
  • FIG. 7 and 8 are views showing a jig and a mold according to another embodiment of the present invention.
  • a fixing groove 81 having locking grooves 82 is formed at both sides of the jig 30 according to the present embodiment, and the locking grooves are formed at both sides of the mold 90.
  • a protrusion 91 having a locking jaw 92 that is locked to the 82 may be formed.
  • the mold 90 may include a pattern portion 94 on which the pattern 15 is formed, and a protrusion 91 formed on the pattern portion 94.
  • the mold 90 has the jig (92) formed on both sides of the projection 91, the jig (92) is caught in the engaging groove 82 formed on both sides of the fixing groove 81 formed on the jig 30 lower 30) can be fixed to the bottom.
  • the fixing groove 81 may be formed in a plurality of jig 30, the protrusion 91 is formed in each of the plurality of fixing grooves 81 on the mold (90).
  • a plurality may be formed to correspond, and the present invention is not limited thereto.
  • FIG. 9 is a view showing a jig and a mold according to another embodiment of the present invention.
  • protrusions 101 having locking jaws 102 are formed at both sides of the jig 30 according to the present embodiment, and the locking jaws 102 are formed at both sides of the mold 110.
  • a fixing groove 111 having a locking groove 112 to be locked may be formed.
  • the mold 110 may include a pattern portion 114 in which the pattern 15 is formed, and a fixing groove 111 recessed in the upper portion of the pattern portion 114.
  • the mold 110 has a jig (112) formed on both sides of the fixing groove 111 is caught on the engaging jaw 102 formed on both sides of the protrusion 101 formed in the jig 30, the jig ( 30) can be fixed to the bottom.
  • the protrusions 101 and the fixing grooves 111 according to the present embodiment may be formed in plural, as in the embodiment of FIG. 8, and the present invention is not limited thereto.
  • FIG. 10 is a view showing a jig and a mold according to another embodiment of the present invention.
  • the lower part of the jig 30 according to the present embodiment is different from the above embodiments in that a plurality of molds 90 are fixed and aligned.
  • a plurality of fixing grooves 81 having locking grooves 82 are formed at both sides of the jig 30 according to the present exemplary embodiment, and a plurality of fixing grooves 81 are formed at both sides of each of the plurality of molds 90.
  • a protrusion 91 having a locking jaw 92 engaged with the locking groove 82 may be formed.
  • the jig 30 has a plurality of protrusions having a locking jaw on both sides is formed, the upper portion of each of the plurality of mold 90, respectively Fixing grooves having a locking groove that is caught on the locking jaw may be formed, the present invention is not limited thereto.
  • the pattern 94 formed on each of the plurality of molds 90 may be transferred to one glass 12.
  • FIG. 11 is a plan view schematically illustrating a pattern forming surface of a glass molding press mold according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 11
  • FIG. 13 is a pattern of the mold according to FIG. 13A is a partial cross-sectional view schematically illustrating a state in which glass is in contact with a pattern forming surface of a mold
  • FIGS. 13B to 13D are glass molds.
  • the glass molding press mold 100 includes a pattern forming surface 110 and a pattern forming surface on which a pattern for transferring the glass 12 is formed. It may include a pattern forming groove 120 formed in the 110.
  • the mold 100 may include a protrusion 91 having a locking jaw 92 formed on an opposite surface 114 of the pattern forming surface 110 to be engaged with the locking groove 82 formed below the jig 30. May be included (see FIG. 7).
  • the present invention is not limited thereto, and the structure for fixing the mold 100 according to the present embodiment to the jig 30 of the molding apparatus 1 described above is the above embodiments, that is, FIGS. 5 to 10. It can be the same as the configuration of the mold according to, accordingly the detailed description of the configuration uses the detailed description in the above embodiments.
  • the pattern forming groove 120 is a sealing groove 125 to form a closed space 123 when the glass 12 is pressed to the pattern forming surface 110, and at least one side is in communication with the outside is sealed It may include an open groove 127 that does not form the space 123.
  • the mold 100 may have a substantially rectangular planar shape, and the pattern for transferring the glass 12 may be a Fresnel pattern.
  • one form of the Fresnel pattern may be formed of a plurality of pattern forming grooves 120 formed on the pattern forming surface 110, the pattern forming groove 120 is the center of the pattern forming surface 110 of the square plane.
  • a plurality of sealing grooves 125 are formed in the shape of a substantially circular loop (loop) and a plurality of open grooves 127 formed in the corner portion of the pattern forming surface 110 to have some form of the ring to include Can be.
  • the sealing groove 125 forms a closed space 123 having a complete loop shape.
  • Open groove 127 is a part of the loop (loop) is broken at both ends does not form the closed space 123.
  • the sealing groove 125 is a space enclosed with air collected therein. 123 is formed.
  • the pattern end surface 121 of the molded glass 12 has a mold shape. A defect that is not formed the same as the pattern cross section of 100 may occur.
  • the compressed air is pressurized into the glass 12 to form pores in the molded glass 12.
  • the remaining defects in the form of 129 may occur.
  • the mold 100 further comprises a discharge part for discharging the air collected in the closed space 123 to the outside when the glass 12 is pressed on the pattern forming surface 110. It may include.
  • Figure 15 and 16 are views for explaining a discharge part according to an embodiment of the present invention
  • Figure 15 is a plan view schematically showing a pattern forming surface of the mold according to the present embodiment
  • Figure 16 is a cross-sectional view BB of Figure 15 to be.
  • the discharge part according to the present exemplary embodiment may include a through hole 134 formed in the sealing groove 125 to penetrate to the opposite surface 114 of the pattern forming surface 110.
  • FIG. 17 to 19 are views for explaining the discharge unit according to another embodiment of the present invention
  • Figure 17 is a plan view schematically showing a pattern forming surface of the mold according to the present embodiment
  • Figure 18 is a plurality of Fig. 19 is a plan view schematically showing the pattern formation surface of the molds in which the molds are aligned.
  • the mold 100 according to the present embodiment may be divided into a plurality of 104 and 107 to form the sealing groove 125 when the mold 100 is aligned with each other, and the discharge part may be divided into the plurality of divided parts.
  • the coupling surface 137 of the sealing groove 125 may be formed.
  • the mold 100 according to the present exemplary embodiment may be formed so as to cross approximately the center thereof. Can be divided into two molds 104 and 107.
  • the shape of the sealing groove 125 in each of the two molds 104 and 107 has a shape of a semi-circle, so that at least one side of the sealing groove 125 is at least one side thereof. It can be separated in the form of a communication opening groove 127.
  • all of the pattern forming grooves 120 formed in each of the two divided molds 104 and 107 may have an open groove in which at least one side thereof is in communication with the outside.
  • the sealing groove 125 may have a shape of a completed sealing groove 125 when the two divided molds 104 and 107 are aligned with each other.
  • the sealing groove 125 has a shape of the completed sealing groove 125 when the plurality of divided molds 104 and 107 are aligned with each other, the plurality of divided molds 104 and 107 are aligned with each other.
  • a very small gap may be formed in the sealing groove 125, and the sealing space 123 generated when the glass 12 and the pattern forming surface 110 are pressed and pressed. Air collected in the) may be discharged to the outside through the gap, it is possible to prevent the glass 12 failure caused by the air.
  • each of the divided mold (104, 107) is formed on the opposite surface 114 of the pattern forming surface 110 is jig 30 It may include a protrusion 91 having a locking jaw 92 to be caught in the locking groove 82 formed in the lower (see Fig. 7).
  • the present invention is not limited thereto, and the structure for fixing the divided molds 104 and 107 according to the present embodiment to the jig 30 of the molding apparatus 1 described above is the above embodiments, that is, FIG. 5. 10 to the same as the configuration of the mold according to Figure 10, and thus, the detailed description of the configuration uses the detailed description in the embodiments.
  • the present invention relates to a glass molding press mold capable of reducing a defective rate, and a glass pattern forming apparatus capable of forming a pattern on several sheets of glass at once using such a mold.
  • the form can be changed to various forms. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments disclosed in the present specification, and all forms changeable by those skilled in the art to which the present invention pertains will belong to the scope of the present invention.

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Abstract

본 발명은 글래스 몰딩 프레스용 몰드 및 이를 이용한 글래스 패턴 성형 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 불량률을 절감할 수 있는 글래스 몰딩 프레스용 몰드와, 이러한 몰드를 이용하여 한 번에 여러 장의 글래스에 패턴을 형성시킬 수 있는 글래스 패턴 성형 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일실시 예에 따른 글래스 몰딩 프레스용 몰드는, 글래스에 전사시키기 위한 패턴이 형성된 글래스 몰딩 프레스용 몰드에 있어서, 상기 패턴이 형성되는 패턴형성면; 상기 패턴형성면에 형성되며, 상기 글래스가 상기 패턴형성면에 가압된 경우 밀폐된 공간을 형성하는 밀폐홈을 포함하는 패턴형성홈; 및 상기 글래스가 상기 패턴형성면에 가압된 경우 상기 공간에 포집된 공기가 배출되는 배출부;를 포함할 수 있다.

Description

글래스 몰딩 프레스용 몰드 및 이를 이용한 글래스 패턴 성형 장치
본 발명은 글래스 몰딩 프레스용 몰드 및 이를 이용한 글래스 패턴 성형 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 글래스 패턴 성형시 불량 발생을 방지할 수 있는 글래스 몰딩 프레스용 몰드와, 이러한 몰드를 이용하여 한 번에 여러 장의 글래스에 패턴을 형성시킬 수 있는 글래스 패턴 성형 장치에 관한 것이다.
디스플레이, 광통신, 정보저장, 진단 및 치료, 신약개발, 에너지 등의 분야에서 다양한 형태의 마이크로 및/또는 나노 패턴을 갖는 소자의 제작이 요구되고 있으며, 이러한 소자의 제작은 플라스틱 복제공정을 통한 제작의 용이성으로 인하여 플라스틱 마이크로 및/또는 나노 패턴의 사용이 주를 이루고 있다.
그러나 플라스틱 제품은 재료가 갖는 낮은 내열성 및 내화학성, 광학 소재의 종류 부족 등 다양한 이유로 일부 응용 분야에 적용이 용이하지 않은 실정이며, 플라스틱 소재가 적용되기 어려운 분야에서 유리 마이크로 및/또는 나노패턴의 적용이 요구되고 있다.
유리 마이크로 및/또는 나노 패턴의 제작에 있어 다양한 가공 방법 중 글래스 몰딩 프레스 공정을 이용한 복제 공정이 양산공정에 가장 적합한 것으로 알려져 있는데, 일반적으로 폴리머 복제 공정에서 사용되는 몰드와 달리 글래스 몰딩 프레스 공정에 이용되는 글래스 몰딩 프레스용 몰드는 고온(600℃ 이상) 및 고압(2.5 내지 3.0MPa) 분위기하에서 형상 안성성 및 경도, 내식성을 유지하는 것이 매우 중요하며, 이로 인해 텅스텐 카바이드(WC), 질화 알루미늄(AlN), 질화 타이타늄(TiN), 산화 알루미늄(Al2O3) 등이 몰드 재료로 이용되고 있다.
그러나 상기 몰드 재료는 대표적인 난삭재로서 마이크로 및/또는 나노패턴의 음각형상을 갖는 몰드를 형성하는 데는 한계가 있으며, 이를 해결하기 위하여 한국등록특허공보 제10-1192470호에는 "글래스 몰딩 프레스용 유리질 탄소 몰드를 제조하는 방법 및 이를 이용하는 유리 미세 패턴의 형성방법"(이하, '종래기술1'이라 한다)이 개시된 바 있다.
종래기술1에 따른 방법에 의해 제조된 유리질 탄소 몰드는 고온 고압 환경하에서 안정성을 갖는 재료로서 유리 마이크로 및/또는 나노패턴의 저가 양산 제작에 적합하다.
한편, 본 출원인이 출원하여 공개된 한국공개특허공보 제10-2015-0049617호(공개일자:2015.05.08)에는 "대면적 평판 글래스 패턴 성형 장치"(이하, '종래기술2'이라 한다)가 개시된다.
종래기술2는 종래기술1에 따른 유리질 탄소 몰드를 이용하여 대면적 평판 글래스에 패턴을 형성하는 글래스 패턴 성형 장치에 관한 것으로서, 글래스 몰딩 프레스 방법으로 대면적 평판 글래스에 패턴을 형성하기 위하여 종래기술1에 따른 유리질 탄소 몰드를 어레이하는 구성을 갖는다. 종래기술1에 따른 유리질 탄소 몰드는 제작의 특성상 하나의 몰드의 크기가 크지 않기 때문에 다수의 몰드를 어레이함으로써 한 번에 대면적 평판 글래스에 패턴을 형성하는 것이다.
그러나 실제로 글래스 몰딩 프레스 방법으로 대면적 평판 글래스에 마이크로 및/또는 나노패턴을 형성하기는 매우 어려운데, 예를 들어 다수의 유리질 탄소 몰드를 정밀하게 어레이 하기가 어려우며, 또한 대면적의 평판 글래스에 균일한 가압을 가하기가 어렵다는 문제가 있다. 그렇다고 상대적으로 작은 크기의 글래스에 패턴을 형성하는 것은 한 번의 글래스 몰딩 프레스 공정의 시간이 긴 것을 고려할 때 대량 생산이 어렵다는 문제가 있으며, 대량 생산이 가능하도록 여러 대의 글래스 몰딩 프레스 장치를 갖추는 것은 초기 비용이 증가하는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 한 번에 여러 장의 글래스에 패턴을 형성시킬 수 있는 글래스 패턴 성형 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 성형시 쉽게 글래스와 몰드를 분리시킬 수 있으며 글래스에 기공이 발생하는 것을 방지할 수 있는 글래스 패턴 성형 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 글래스 패턴 성형시 불량 발생을 방지할 수 있는 글래스 몰딩 프레스용 몰드를 제공한다.
본 발명의 일실시 예에 따른 글래스 패턴 성형 장치는, 챔버; 상기 챔버 상부에 위치하는 지지부; 복수의 지그가 상하 방향으로 배치되며, 상기 챔버 내에 놓여지는 성형지그; 및 상기 챔버 하부에 상하 이동 가능하게 구비되며, 상기 지지부를 향해 상승하는 경우에 상기 복수의 지그를 가압하는 가압부;를 포함하고, 상기 성형지그는 상기 챔버 내에 놓여지는 케이스와, 상기 복수의 지그 각각이 걸림되도록 상기 케이스 내측면에 상하방향으로 소정간격 이격되는 복수의 걸림턱을 포함하고, 상기 복수의 지그의 길이는 위에서 아래로 갈수록 순차적으로 짧아지며, 상기 복수의 걸림턱 각각은 서로 마주하는 한 쌍의 걸림턱을 포함하고, 상기 한 쌍의 걸림턱 사이의 거리는 상기 복수의 지그가 위에서 아래로 순차적으로 걸림되도록 위에서 아래로 갈수로 순차적으로 짧아지고, 상기 지그의 상부에는 글래스가 안착되는 안착부가 구비되고, 상기 글래스에 전사시키기 위한 패턴이 형성된 몰드는 상기 지그의 하부에 고정되고, 상기 몰드는, 상기 패턴이 형성되는 패턴형성면; 상기 패턴형성면에 형성되며, 상기 글래스가 상기 패턴형성면에 가압된 경우 밀폐된 공간을 형성하는 밀폐홈을 포함하는 패턴형성홈; 및 상기 글래스가 상기 패턴형성면에 가압된 경우 상기 공간에 포집된 공기가 배출되는 배출부;를 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일실시 예에 따른 글래스 패턴 성형 장치는, 한 번에 여러 장의 글래스에 패턴을 형성시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 글래스 패턴 성형 장치는, 성형시 쉽게 글래스와 몰드를 분리시킬 수 있으며, 글래스에 기공이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 글래스 몰딩 프레스용 몰드는, 글래스와 몰드 가압시 밀폐 공간에 포집된 공기를 외부로 배출시킬 수 있어서, 글래스 패턴 성형시 글래스 불량을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 글래스 패턴 성형 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 성형지그를 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 3은 가압부가 복수의 지그를 가압하고 있는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 4는 가압부가 하강하여 글래스와 몰드가 분리되고 있는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 지그의 하부에 몰드가 고정된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 지그의 하부에 몰드가 고정된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 7 내지 도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예들에 따른 지그와 몰드를 나타내는 도면이고,
도 11은 본 발명의 일실시 예에 따른 글래스 몰딩 프레스용 몰드의 패턴형성면을 개략적으로 나타내는 평면도이고,
도 12는 도 11의 A-A 단면도이고,
도 13은 도 11에 따른 몰드의 패턴이 글래스에 전사되는 과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 14는 밀폐된 공간에 포집되어 압축된 공기에 의한 글래스 불량의 일 형태를 설명하는 도면이고,
도 15는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 몰드의 패턴형성면을 개략적으로 나타내는 평면도이고,
도 16은 도 15의 B-B 단면도이고,
도 17은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 몰드의 패턴형성면을 개략적으로 나타내는 평면도이고,
도 18은 도 17에 따른 복수의 몰드가 정렬된 상태의 패턴형성면를 개략적으로 나타내는 평면도이고,
도 19는 도 18의 C-C 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예들을 상세히 설명한다.
본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시 예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다.
또한, 첨부 도면에서 두께 및 크기는 명세서의 명확성을 위해 과장되어진 것이며, 따라서 본 발명은 첨부도면에서 도시된 상대적인 크기나 두께에 의해 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 글래스 패턴 성형 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 성형지그를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 가압부가 복수의 지그를 가압하고 있는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4는 가압부가 하강하여 글래스와 몰드가 분리되는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 글래스 패턴 성형 장치(1)는 챔버(2), 챔버(2) 상부에 위치하는 지지부(3), 챔버(2) 하부에 위치하는 가압부(4), 챔버(2) 내에 놓여지는 성형지그(10)를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 성형지그(10)는 챔버(2) 내에 놓여지는 케이스(20)와, 케이스(20) 내부에 상하 방향으로 배치되는 복수의 지그(30)를 포함한다.
지그(30) 상부에는 글래스(12)가 위치하는 안착부(31)가 마련될 수 있으며, 지그(30) 하부에는 패턴(15)이 형성된 몰드(14)가 고정될 수 있다.
몰드(14)는 글래스 몰딩 프레스용 몰드로서 유리질 탄소 몰드일 수 있으며, 상기 몰드(14)에 형성된 패턴(15)은 글래스 프레넬(Fresnel) 렌즈 제작을 위한 패턴 즉, 프레넬 패턴일 수 있다.
가압부(4)는 상하 이동 가능하게 구성되는데, 지지부(3)를 향해 상승하는 경우에는 복수의 지그(30)를 가압하게 되고, 하강하는 경우에는 복수의 지그(30)에 대한 가압을 해제한다.
그러면, 도 3에서 보이는 바와 같이, 복수의 지그(30) 중 어느 하나의 지그(32)의 상부에 안착된 글래스(12)는, 가압부(24)가 상승하여 복수의 지그(30)를 가압하게 됨에 따라, 상기 어느 하나의 지그(32) 상부에 배치되는 다른 하나의 지그(33) 하부에 고정된 몰드(14)에 가압되면서, 몰드(14)에 형성된 패턴(15)이 글래스(12)로 전사될 수 있다.
한편, 위와 같은 방식으로 복수의 지그(30)가 가압부(4)에 의해 가압됨에 따라, 복수의 지그(30) 중 최하단에 위치하는 지그(34)에는 상부에 글래스(12)만이 안착될 수 있으며, 최상단에 위치하는 지그(35)에는 하부에 몰드(14)만이 고정될 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정하는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 글래스 패턴 성형 장치(1)는 글래스(12)에 몰드(14) 패턴(15)이 전사될 수 있도록 챔버(2) 내부의 온도를 상승시키는 가열부를 더 포함할 수 있다. 가열부에 의한 챔버(2) 내부 온도는 대략 600℃ 이상 상승할 수 있다.
또한, 지그(30)의 상부에는 글래스(12)가 안착되는 안착부(31)를 형성하며 가압부(4)의 가압시 인접한 상부 지그를 지지하는 지지대(36)가 구비될 수 있다. 지지대(36)의 높이는 글래스(12)와 몰드(14)의 두께의 합보다 작게 형성될 수 있는데, 대략 글래스(12)가 몰드(14)에 의해 눌려져 원활한 패턴(15) 형성이 가능할 정도만큼 작게 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 성형지그(10)는 복수의 지그(30)가 걸림되도록 케이스(20) 내측면에 상하방향으로 소정간격 이격되는 복수의 걸림턱(25)을 포함할 수 있다.
복수의 걸림턱(25) 각각은 서로 마주하는 한 쌍의 걸림턱(25)을 포함하고, 한 쌍의 걸림턱(25) 사이의 거리(d)는 위에서 아래로 갈수록 순차적으로 짧아질 수 있다. 예를 들어, 복수의 걸림턱(25)은 케이스(20) 내측면에 계단형의 형태로 구비될 수 있다.
또한, 복수의 지그(30) 각각의 길이는 위에서 아래로 갈수록 순차적으로 짧아질 수 있다.
그러면, 도 4에서 보이는 바와 같이, 가압부(4)가 하강하는 경우에 복수의 지그(30) 각각은 위에서 아래로 갈수록 순차적으로 복수의 걸림턱(25) 중 어느 하나에 걸림될 수 있으며, 그에 따라 가압 이후에 글래스(12)와 몰드(14)의 분리가 용이하게 이루어질 수 있게 된다.
즉, 복수의 지그(30) 중 어느 하나의 지그(32)의 상부에 안착된 글래스(12)는, 가압부(4)가 하강함에 따라 상기 어느 하나의 지그(32) 상부에 배치되는 다른 하나의 지그(33)가 복수의 걸림턱(25) 중 어느 하나에 순차적으로 걸림됨에 따라 상기 다른 하나의 지그(33) 하부에 고정된 몰드(14)와 쉽게 분리될 수 있다.
이하 본 발명에 따른 글래스 패턴 성형 장치(1)를 이용하여 글래스(12)에 패턴(15)을 형성하는 공정에 대하여 개략적으로 설명한다.
먼저, 복수의 지그(30) 상부 안착부(31) 각각에 글래스(12)를 안착시킨다.
이때, 몰드(14)는 지그(30)의 하부에 고정될 수 있다.
이후, 복수의 지그(30) 각각을 케이스(20) 내측면에 형성된 걸림턱(25)에 걸림시킴으로써, 복수의 지그(30)를 케이스(20) 내부에 상하방향으로 배치한다.
이후, 복수의 지그(30)가 케이스(20) 내부에 상하방향으로 배치된 성형지그(10)를 챔버(2) 내에 위치시킨다.
이후, 몰딩 프레스 가공에 의해 글래스(12)에 패턴(15) 형성이 가능하도록 가열부에 의해 챔버(2) 내부의 온도를 상승시킨다. 이때, 챔버(2) 내부 온도는 대략 600℃ 이상 상승시킬 수 있다.
이후, 가압부(4)가 지지부(3)를 향해 상승하면서 복수의 지그(30)를 순차적으로 가압한다. 그러면, 가압부(4)가 상승함에 따라 복수의 지그(30) 각각은 순차적으로 가압되면서, 글래스(12)와 몰드(14)의 가압은 아래에서 위로 순차적으로 이루어지게 된다.
이후, 가압부(4)가 복수의 지그(30)를 가압한 상태에서, 글래스(12)를 1차 냉각시킨다. 1차 냉각은 챔버(2) 내부의 온도를 하강시킴으로써 이루어질 수 있다.
이후, 가압부(4)를 하강시킨다. 그러면, 가압부(4)가 하강함에 따라 복수의 지그(30) 각각은 순차적으로 복수의 걸림턱(25)에 걸림되면서, 글래스(12)와 몰드(14)의 분리는 위에서 아래로 순차적으로 이루어지게 된다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 지그의 하부에 몰드가 고정된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 실시 예에 따른 지그(30) 하부에는 몰드(50)가 고정되는 고정부(40)가 구비되고, 상기 몰드(50)는 패턴이 형성되는 주변부(52)와, 주변부(52)를 고정한 상태로 고정부(40)에 결합하는 중앙부(51)를 포함할 수 있다.
즉, 본 실시 예에 따른 몰드(50)는 중앙부(51)와 주변부(52)가 분리된 상태로 제조된 후, 지그(30) 하부에 고정될 때 결합하여 하나의 몰드(50)의 형태를 이루게 된다.
고정부(40)는 지그(30) 하부에 형성되는 고정홀(41)과, 고정홀(41) 상부에 형성되는 고정홈(42)을 포함할 수 있다. 중앙부(51)는 고정홀(41)에 삽입되는 삽입부(54)과, 삽입부(54) 단부에 나사산 등의 형태로 형성되는 결합부(55)를 포함할 수 있다. 또한, 중앙부(51)와 주변부(52) 결합부위에는 중앙부(51)가 지그(30)에 고정된 경우에 주변부(52)도 중앙부(51)와 함께 고정될 수 있도록 단턱부(53)가 형성될 수 있다. 그러면, 고정홀(41)에 삽입된 삽입부(54)의 결합부(55)를 소정의 너트(44)로 고정하게 되면 너트(44)가 고정홈(42)에 걸리게 되면서, 중앙부(51)는 지그(30)에 고정될 수 있으며, 그에 따라 주변부(52)도 중앙부(51)와 함께 고정될 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 지그(30)는 고정홈(42)을 덮어 지그(30)의 상면을 평평하게 하여 지그(30) 상부에 안착되는 글래스(12)를 보호하는 보호덮개(43)를 더 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 지그의 하부에 몰드가 고정된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 실시 예에 따른 지그(30)는 하부로 돌출되며 끝단에 걸림턱(61)이 형성되는 한 쌍의 걸림부재(60)를 포함할 수 있다.
또한, 본 실시 예에 따른 몰드(70)는 패턴(15)이 형성되는 패턴부(74)와, 패턴부(74) 상부에 형성되어 걸림턱(61)에 걸림되는 돌출부(72)를 포함할 수 있다.
그러면, 상기 몰드(70)는 돌출부(72)가 상기 한 쌍의 걸림부재(60)의 걸림턱(61)에 걸림됨에 따라 상기 한 쌍의 걸림부재(60)에 의해 지지될 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 걸림부재(60)는 지그(30)에 결합과 분리가 가능하게 구비될 수 있다.
예를 들어, 지그(30) 하부에 걸림부재(60) 일측이 삽입되는 삽입홀(63)이 형성되고, 상기 삽입홀(63)로 삽입된 걸림부재(60)의 일측과 결합하는 결합부재(64)가 걸림되는 걸림홈(65)이 상기 삽입홀(63) 상부에 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 걸림홈(65)에는 지그(30) 상면을 평평하게 하여 글래스(12)를 보호하는 보호덮개(66)가 구비될 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 지그와 몰드를 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 실시 예에 따른 지그(30) 하부에는 양측에 걸림홈(82)을 가지는 고정홈(81)이 형성되고, 몰드(90)의 상부에는 양측에 상기 걸림홈(82)에 걸림되는 걸림턱(92)을 가지는 돌출부(91)가 형성될 수 있다.
즉, 본 실시 예에 따른 몰드(90)는 패턴(15)이 형성되는 패턴부(94)와, 패턴부(94) 상부에 돌출형성되는 돌출부(91)를 포함할 수 있다.
그러면, 상기 몰드(90)는 돌출부(91)의 양측에 형성된 걸림턱(92)이 지그(30) 하부에 형성된 고정홈(81)의 양측에 형성된 걸림홈(82)에 걸림됨에 따라 상기 지그(30) 하부에 고정될 수 있다.
또한, 도 8에서 보이는 바와 같이, 상기 고정홈(81)은 지그(30) 하부에 복수개 형성될 수 있으며, 상기 돌출부(91)는 몰드(90) 상부에 상기 복수개의 고정홈(81) 각각에 대응하도록 복수개가 형성될 수 있으며, 본 발명은 그에 한정하지 않는다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 지그와 몰드를 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 실시 예에 따른 지그(30) 하부에는 양측에 걸림턱(102)을 가지는 돌출부(101)가 형성되고, 몰드(110)의 상부에는 양측에 상기 걸림턱(102)에 걸림되는 걸림홈(112)을 가지는 고정홈(111)이 형성될 수 있다.
즉, 본 실시 예에 따른 몰드(110)는 패턴(15)이 형성되는 패턴부(114)와, 패턴부(114) 상부에 함몰형성되는 고정홈(111)을 포함할 수 있다.
그러면, 상기 몰드(110)는 고정홈(111)의 양측에 형성된 걸림홈(112)이 지그(30) 하부에 형성된 돌출부(101)의 양측에 형성된 걸림턱(102)에 걸림됨에 따라 상기 지그(30) 하부에 고정될 수 있다.
또한, 도면에는 도시되지는 않았으나, 본 실시 예에 따른 돌출부(101)와 고정홈(111)은, 도 8에 따른 실시 예에서와 같이, 복수개 형성될 수 있으며, 본 발명은 그에 한정하지 않는다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 지그와 몰드를 나타내는 도면이다.
본 실시 예에 따른 지그(30) 하부에는 복수개의 몰드(90)가 고정되어 정렬된다는 점에서 상기 실시 예들과 차이가 있다.
도 10을 참조하면, 본 실시 예에 따른 지그(30) 하부에는 양측에 걸림홈(82)을 가지는 고정홈(81)이 복수개 형성되고, 상기 복수개의 몰드(90) 각각의 상부에는 양측에 상기 걸림홈(82)에 걸림되는 걸림턱(92)을 가지는 돌출부(91)가 형성될 수 있다.
물론, 도면에는 도시되지 않았지만, 도 9에 따른 실시 예에서와 같이, 상기 지그(30) 하부에는 양측에 걸림턱을 가지는 돌출부가 복수개 형성되고, 상기 복수개의 몰드(90) 각각의 상부에는 양측에 상기 걸림턱에 걸림되는 걸림홈을 가지는 고정홈이 형성될 수도 있으며, 본 발명은 그에 한정하지 않는다.
따라서, 본 실시 예에 따른 지그(30)와 몰드(90)에 의하면, 하나의 글래스(12)에 상기 복수개의 몰드(90) 각각에 형성된 패턴(94)이 전사될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 글래스 패턴 성형장치에 사용되는 글래스 몰딩 프레스용 몰드에 대한 또 다른 실시 예들에 대하여 상세히 설명한다.
도 11은 본 발명의 일실시 예에 따른 글래스 몰딩 프레스용 몰드의 패턴형성면을 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 12는 도 11의 A-A 단면도이고, 도 13은 도 11에 따른 몰드의 패턴이 글래스에 전사되는 과정을 설명하기 위한 도면으로, 도 13(a)는 글래스가 몰드의 패턴형성면에 접촉된 상태를 개략적으로 나타내는 부분단면도이고, 도 13(b) 내지 도 13(d)는 글래스가 몰드의 패턴형성면에 가압됨에 따라 몰드에 형성된 패턴이 글래스에 전사되는 상태를 개략적으로 나타내는 부분단면도이다.
도 11 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 글래스 몰딩 프레스용 몰드(100)는 글래스(12)에 전사시키기 위한 패턴이 형성되는 패턴형성면(110)과, 패턴형성면(110)에 형성된 패턴형성홈(120)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 몰드(100)는 패턴형성면(110)의 반대면(114)에 형성되어 지그(30) 하부에 형성된 걸림홈(82)에 걸림되는 걸림턱(92)을 가지는 돌출부(91)를 포함할 수 있다(도 7 참조). 다만, 본 발명은 이에 한정하는 것은 아니며, 본 실시 예에 따른 몰드(100)가 상술한 성형장치(1)의 지그(30)에 고정되기 위한 구성은, 상기 실시 예들 즉, 도 5 내지 도 10에 따른 몰드의 구성들과 동일할 수 있으며, 따라서 상기 구성에 대한 상세한 설명은 상기 실시 예들에서의 상세한 설명을 원용한다.
패턴형성홈(120)은 글래스(12)가 패턴형성면(110)에 가압되는 경우 밀폐된 공간(123)을 형성하는 밀폐홈(125)과, 적어도 어느 하나의 일측이 외부와 연통되어 밀폐된 공간(123)을 형성하지 않는 개방홈(127)을 포함할 수 있다.
예를들어, 도 11에서 보이는 바와 같이, 몰드(100)는 대략 사각형의 평면 형상을 가질 수 있으며, 상기 글래스(12)에 전사시키기 위한 패턴은 프레넬(Fresnel) 패턴일 수 있다.
또한, 상기 프레넬 패턴의 일형태는 패턴형성면(110)에 형성된 다수의 패턴형성홈(120)으로 이루어질 수 있으며, 상기 패턴형성홈(120)은 사각 평면의 패턴형성면(110)의 중심부에 형성되어 대략 원형의 고리(loop) 형태를 가지는 복수의 밀폐홈(125)과, 패턴형성면(110)의 모서리부에 형성되어 고리의 일부 형태를 가지는 복수의 개방홈(127)을 포함할 수 있다.
그러면, 도 13에서 보이는 바와 같이, 글래스(12)가 패턴형성면(110)에 가압되는 경우, 밀폐홈(125)은 완전한 고리(loop) 형태를 가지는 밀폐된 공간(123)을 형성하는 반면, 개방홈(127)은 양끝이 끊어진 고리(loop)의 일부 형태가 되어 상기 밀폐된 공간(123)을 형성하지 않게 된다.
그러나, 이와 같이 글래스(12)가 패턴형성면(110)에 가압되는 경우에 밀폐된 공간(123)이 발생하게 되면, 글래스(12)에 패턴 성형시 불량이 발생할 수 있다.
상세히, 도 13(a)에서 보이는 바와 같이, 글래스(12)가 몰드(100)의 패턴형성면(110)에 접촉된 상태가 되면, 밀폐홈(125)은 공기가 포집된 상태로 밀폐된 공간(123)을 형성하게 된다.
이후, 도 13(b) 내지 도 13(d)에서 보이는 바와 같이, 글래스(12)와 몰드(100)의 패턴형성면(110)이 점점 가압되어지면 몰드(100)의 패턴이 점차적으로 글래스(12)로 전사되는데, 이때 상기 밀폐된 공간(123)으로 포집된 공기는 점점 압축되고, 상기 압축된 공기는 패턴이 전사되는 글래스(12)에 불량을 발생시킬 수 있다.
도 14는 밀폐된 공간에 포집되어 압축된 공기에 의한 글래스 불량의 일 형태를 설명하는 도면이다.
도 14에서 보이는 바와 같이, 밀폐된 공간(123)에 포집되어 압축된 공기가 외부로 배출됨이 없이 상기 공간(123)에 잔존하게 되면, 성형완료된 글래스(12)의 패턴단면(121) 형상이 몰드(100)의 패턴단면과 동일하지 않게 성형되는 불량이 발생할 수 있다.
또한, 몰드(100)의 패턴단면과 동일하게 글래스(12)의 패턴단면(122)이 형성되는 경우에는, 상기 압축된 공기가 글래스(12) 내부로 압입되어 상기 성형완료된 글래스(12)에 기공(129)의 형태로 잔존하는 불량이 발생할 수 있다.
따라서, 글래스 패턴 성형시 성형완료된 글래스(12)의 불량 발생을 방지하고 정밀한 글래스(12) 패턴 성형이 가능하도록 하기 위해서는, 상기 밀폐된 공간(123)에 포집된 공기를 외부로 배출시킬 필요가 있다.
이를 위해, 본 발명의 일실시 예에 따른 몰드(100)는 글래스(12)가 패턴형성면(110)에 가압된 경우 상기 밀폐된 공간(123)에 포집된 공기를 외부로 배출시키는 배출부를 더 포함할 수 있다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 일실시 예에 따른 배출부를 설명하기 위한 도면으로서, 도 15는 본 실시 예에 따른 몰드의 패턴형성면을 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 16은 도 15의 B-B 단면도이다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 본 실시 예에 따른 배출부는 패턴형성면(110)의 반대면(114)까지 관통하도록 밀폐홈(125)에 형성되는 관통홀(134)를 포함할 수 있다.
그러면, 글래스(12)와 몰드(100)의 패턴형성면(110)이 가압됨에 따라 상기 밀폐홈(125)에 의해 형성된 밀폐 공간(123)에 포집된 공기는 상기 관통홀(134)을 통해 외부로 배출될 수 있으며, 따라서 상기 공기에 의한 글래스(12) 불량 발생을 방지할 수 있다.
도 17 내지 도 19는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배출부를 설명하기 위한 도면으로서, 도 17은 본 실시 예에 따른 몰드의 패턴형성면을 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 18은 도 17에 따른 복수의 몰드가 정렬된 상태의 패턴형성면를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 19는 도 18의 C-C 단면도이다.
도 17 내지 도 19를 참조하면, 본 실시 예에 따른 몰드(100)는 서로 정렬된 경우에 상기 밀폐홈(125)을 형성하도록 복수개(104,107)로 분할될 수 있으며, 상기 배출부는 상기 분할된 복수개의 몰드(104,107)가 서로 정렬된 경우에 형성되는 상기 밀폐홈(125)의 결합면(137)으로 이루어질 수 있다.
예를들어, 도 11에 따른 밀폐홈(125)의 형태 즉, 대략 원형의 고리 형태를 가지는 밀폐홈(125)의 경우에, 본 실시 예에 따른 몰드(100)는 대략 중앙을 가로지르도록 2개의 몰드(104,107)로 분할될 수 있다.
그러면, 도 17에서 보이는 바와 같이, 상기 2개의 몰드(104,107) 각각에서의 밀폐홈(125)의 형상은 대략 반원의 형태를 가지게 됨으로써, 상기 밀폐홈(125)은 적어도 어느 하나의 일측이 외부와 연통된 개방홈(127)의 형태로 분리될 수 있다.
따라서, 상기 분할된 2개의 몰드(104,107) 각각에 형성된 모든 패턴형성홈(120)은 적어도 어느 하나의 일측이 외부와 연통된 개방홈의 형태를 가질 수 있다.
이때, 상기 밀폐홈(125)은 도 18에서 보이는 바와 같이, 상기 분할된 2개의 몰드(104,107)가 서로 정렬된 경우에 완성된 밀폐홈(125)의 형태를 가지게 된다.
이와 같이, 상기 밀폐홈(125)이 상기 분할된 복수개의 몰드(104,107)가 서로 정렬된 경우에 완성된 밀폐홈(125)의 형태를 가지게 되면, 상기 분할된 복수개의 몰드(104,107)가 서로 정렬된 경우에 형성되는 상기 밀폐홈(125)의 결합면(137)에는 매우 작은 틈이 형성될 수 있으며, 글래스(12)와 패턴형성면(110)이 접촉되어 가압될 때 발생하는 밀폐 공간(123)에 포집된 공기는 상기 틈을 통해 외부로 배출될 수 있으며, 따라서 상기 공기에 의한 글래스(12) 불량 발생을 방지할 수 있다.
한편, 본 실시 예에서와 같이, 상기 몰드(100)가 복수개로 분할되는 경우에, 상기 분할된 몰드(104,107) 각각은 패턴형성면(110)의 반대면(114)에 형성되어 지그(30) 하부에 형성된 걸림홈(82)에 걸림되는 걸림턱(92)을 가지는 돌출부(91)를 포함할 수 있다(도 7 참조). 다만, 본 발명은 이에 한정하는 것은 아니며, 본 실시 예에 따른 상기 분할된 몰드(104,107)가 상술한 성형장치(1)의 지그(30)에 고정되기 위한 구성은, 상기 실시 예들 즉, 도 5 내지 도 10에 따른 몰드의 구성들과 동일할 수 있으며, 따라서 상기 구성에 대한 상세한 설명은 상기 실시 예들에서의 상세한 설명을 원용한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 불량률을 절감할 수 있는 글래스 몰딩 프레스용 몰드와, 이러한 몰드를 이용하여 한 번에 여러 장의 글래스에 패턴을 형성시킬 수 있는 글래스 패턴 성형 장치에 관한 것으로서, 그 실시 형태는 다양한 형태로 변경 가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명은 본 명세서에서 개시된 실시 예에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 변경 가능한 모든 형태도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.

Claims (15)

  1. 챔버;
    상기 챔버 상부에 위치하는 지지부;
    복수의 지그가 상하 방향으로 배치되며, 상기 챔버 내에 놓여지는 성형지그; 및
    상기 챔버 하부에 상하 이동 가능하게 구비되며, 상기 지지부를 향해 상승하는 경우에 상기 복수의 지그를 가압하는 가압부;를 포함하고,
    상기 성형지그는 상기 챔버 내에 놓여지는 케이스와, 상기 복수의 지그 각각이 걸림되도록 상기 케이스 내측면에 상하방향으로 소정간격 이격되는 복수의 걸림턱을 포함하고,
    상기 복수의 지그의 길이는 위에서 아래로 갈수록 순차적으로 짧아지며, 상기 복수의 걸림턱 각각은 서로 마주하는 한 쌍의 걸림턱을 포함하고, 상기 한 쌍의 걸림턱 사이의 거리는 상기 복수의 지그가 위에서 아래로 순차적으로 걸림되도록 위에서 아래로 갈수로 순차적으로 짧아지고,
    상기 지그의 상부에는 글래스가 안착되는 안착부가 구비되고,
    상기 글래스에 전사시키기 위한 패턴이 형성된 몰드는 상기 지그의 하부에 고정되고,
    상기 몰드는,
    상기 패턴이 형성되는 패턴형성면;
    상기 패턴형성면에 형성되며, 상기 글래스가 상기 패턴형성면에 가압된 경우 밀폐된 공간을 형성하는 밀폐홈을 포함하는 패턴형성홈; 및
    상기 글래스가 상기 패턴형성면에 가압된 경우 상기 공간에 포집된 공기가 배출되는 배출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 글래스 패턴 성형 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배출부는 상기 패턴형성면의 반대면까지 관통하도록 상기 밀폐홈에 형성되는 관통홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 글래스 패턴 성형 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 지그의 하부에는 걸림홈을 가지는 고정홈이 형성되고,
    상기 몰드의 반대면에는 상기 걸림홈에 걸림되는 걸림턱을 가지는 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 글래스 패턴 성형 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 지그의 하부에는 걸림턱을 가지는 돌출부가 형성되고,
    상기 몰드의 반대면에는 상기 걸림턱에 걸림되는 걸림홈을 가지는 고정홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 글래스 패턴 성형 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 몰드는 복수개가 상기 지그 하부에 고정되어 정렬되고,
    상기 글래스에는 상기 복수개의 몰드 각각에 형성된 패턴이 전사되는 것을 특징으로 하는 글래스 패턴 성형 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 몰드는 서로 정렬된 경우에 상기 밀폐홈을 형성하도록 복수개로 분할되며,
    상기 배출부는 상기 분할된 복수개의 몰드가 서로 정렬된 경우에 형성되는 상기 밀폐홈의 결합면인 것을 특징으로 하는 글래스 패턴 성형 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 지그의 하부에는 걸림홈을 가지는 고정홈이 형성되고,
    상기 분할된 복수개의 몰드 각각의 상기 패턴형성면의 반대면에는 상기 걸림홈에 걸림되는 걸림턱을 가지는 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 글래스 패턴 성형 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 지그의 하부에는 걸림턱을 가지는 돌출부가 형성되고,
    상기 분할된 복수개의 몰드 각각의 상기 패턴형성면의 반대면에는 상기 걸림턱에 걸림되는 걸림홈을 가지는 고정홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 글래스 패턴 성형 장치.
  9. 글래스에 전사시키기 위한 패턴이 형성된 글래스 몰딩 프레스용 몰드에 있어서,
    상기 패턴이 형성되는 패턴형성면;
    상기 패턴형성면에 형성되며, 상기 글래스가 상기 패턴형성면에 가압된 경우 밀폐된 공간을 형성하는 밀폐홈을 포함하는 패턴형성홈; 및
    상기 글래스가 상기 패턴형성면에 가압된 경우 상기 공간에 포집된 공기가 배출되는 배출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 글래스 몰딩 프레스용 몰드.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 배출부는 상기 패턴형성면의 반대면까지 관통하도록 상기 밀폐홈에 형성되는 관통홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 글래스 몰딩 프레스용 몰드.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 몰드의 반대면에는 걸림턱을 가지는 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 글래스 몰딩 프레스용 몰드.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 몰드의 반대면에는 걸림홈을 가지는 고정홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 글래스 몰딩 프레스용 몰드.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 몰드는 서로 정렬된 경우에 상기 밀폐홈을 형성하도록 복수개로 분할되며,
    상기 배출부는 상기 분할된 복수개의 몰드가 서로 정렬된 경우에 형성되는 상기 밀폐홈의 결합면인 것을 특징으로 하는 글래스 몰딩 프레스용 몰드.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 분할된 복수개의 몰드 각각의 상기 패턴형성면의 반대면에는 걸림턱을 가지는 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 글래스 몰딩 프레스용 몰드.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 분할된 복수개의 몰드 각각의 상기 패턴형성면의 반대면에는 걸림홈을 가지는 고정홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 글래스 몰딩 프레스용 몰드.
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