KR100204603B1 - 플로코터의 온도제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프린트기판 등의 판재에 커튼플로방식으로 코팅액을 부여하는 플로코터에 있어서, 코팅액의 온도제어를 보다 신속하고도 정확하게 행하기 위한 것이다.

코팅액 공급헤드(4)의 아래쪽에, 판재(2)의 반송로(3)를 끼고 배치한 회수트레이(5)내에 온도제어장치(10)의 열교환부(13)가 배치된다. 이 열교환부는 코일형상으로 형성된다. 코팅액은 헤드로부터 커튼형태로 흘러내려서 열교환부에 접촉하고, 여기서 열교환을 행한다. 코팅액은 용량이 적은 상태로 열교환부에 접촉하므로, 열교환의 효율이 좋고, 온도변화에 신속하고도 정확하게 대응할 수 있다. 또, 코팅액은 헤드에서 흘러내려 회수트레이내를 자연적으로 흘러 열교환부에 접촉하여 흐르므로, 별도의 구동수단을 필요로 하지 않는다.

Description

플로코터의 온도제어장치

본 발명은, 프린트기판등의 판재 표면에 레지스트액등의 코팅액을 커튼형태로 흘러내리게 하여 코팅하기 위한 플로로터(Flow Coater)에 관한 것으로서, 특히 판재상의 코팅 막두께의 제어를 위하여 코팅액의 점도등의 성질과 상태변화를 좌우하는 코팅액의 온도를 제어하는 온도제어장치에 관한 것이다.

이러한 종류의 플로코터는, 소위 판재를 반송하면서 공급헤드의 노즐간극으로부터 코팅액을 커튼형태로 흘러내리게 하여 코팅을 하는, 이른바 커튼플로방식의 구성으로서, 일반적으로는 건재용의 판재 표면도장등의 코팅처리에 사용된다. 이 경우에 코팅 막두께는 코팅액의 점도등의 성질과 상태에 따라 좌우되며, 특히 이것은 코팅액의 온도변동에 따라서 변화한다.

코팅액의 온도는 계절에 따라, 혹은 아침 저녁의 주위 온도변화에 따라 변동하는 이외에 코팅작업중에 있어서도 변동한다. 특히 코팅액을 순환시키는 펌프의 작업중의 발열에 의하여, 이것이 전달되어 코팅액의 온도상승을 가져오는 요인으로 되어 있다.

액의 온도상승을 억제하기 위하여, 공급탱크의 대형의 교반기를 설치하여, 끊임없이 액을 교반하면서 작업을 진행하고 있으나 충분하다고는 할 수 없다. 따라서 코팅액의 온도관리를 보다 적극적으로 행할 필요가 있으며, 이 때문에 코팅액의 온도변화에 따라 이 액을 냉각 또는 가열하는 온도제어장치가 설치된다. 이 온도제어장치는 이 공급원으로부터 순환시킨 물등의 온도제어매체를 열교환부를 통하여 코팅액과 열교환시킴으로써 코팅액의 온도조정을 행하는데, 종래에 있어서는, 이 열교환부를 코팅액의 공급탱크에 투입하여 탱크내의 액체 온도를 감시하면서, 이 온도제어장치에 의해 적당히 코팅액의 냉각·가열을 행하고 있는 것이 일반적인 온도제어 방법이다.

그런데, 공급탱크내에 열교환부를 투입시켜 온도제어를 행하는 종래의 방법으로는, 액체 온도의 변동에 신속하고도 정확하게 대응한 온도제어를 행할 수 없는 문제가 있었다. 이것은 탱크내의 코팅액의 용량이 크기 때문에, 열교환의 응답성이 나쁘고, 교반기에 의하여 탱크내의 액을 교반하여도 충분한 개선을 얻을 수 없는 것이었다. 이 때문에 공급헤드로부터 판재상으로 공급되는 코팅액의 액체 온도의 변동에, 이 온도제어장치의 온도제어가 충분히 대응할 수 없고, 따라서 액의 점도등의 성질과 상태가 안정하지 않아, 균일한 코팅 막두께를 얻을 수 없었다.

특히, 코팅처리해야 할 판재가 프린트기판이고 그 위에 코팅액으로서 레지스트액을 부여하는 것과 같은 경우에는, 높은 막두께 정밀도가 요구되기 때문에, 종래의 온도제어로는 제품 수율이 떨어지고, 고품질기판의 제조가 곤란하였다.

따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제를 해소하고, 코팅액의 액체 온도제어를 보다 신속하고도 정확하게 행할 수 있는 플로코터의 온도제어장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

제1도는 본 발명에 관한 온도제어장치를 구비한 플로코터의 실시 형태를 나타낸 전체 개요도

제2도는 제1도에 있어서의 플로코터의 회수트레이 및 그곳에 배치한 코일형상의 열교환부의 태양을 나타낸 확대 개요도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1a, 1b : 반송장치 2 : 판재

3 : 반송로 4 : 코팅액 공급헤드

4a : 노즐간극 5 : 회수트레이

5a : 바닥면 6 : 배관

7 : 탱크 8 : 펌프

9 : 배출관 10 : 온도제어장치

11 : 공급원 12a, 12b : 배관

13 : 열교환부 13a : 코일

13b : 한쪽 끝단 13c : 다른쪽 끝단

13d : 파이프

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 프린트기판등의 판재의 표면에 레지스트액등의 코팅액을 코팅하기 위한 플로코터로서, 이 판재의 반송로의 위쪽에서 이 반송로의 폭방향을 따라 배치되어 코팅액을 반송로를 따라서 보내지는 판재상에 커튼형태로 흘러내리게 하는 코팅액 공급헤드와, 반송로를 끼고 이 코팅액 공급헤드의 아래쪽에서 이 반송로의 폭방향을 따라 배치되어 이 코팅액 공급헤드에서 흘러내린 코팅액을 회수하는 회수트레이를 가지는 플로코터를 전제로 하여, 온도제어매체를 공급하는 공급원과, 이 공급원으로부터 온도제어매체의 순환공급을 받음과 동시에 코팅액과 열교환을 수행하는 열교환부를 구비하며, 이 열교환부를 상기 회수트레이 내에 배치하고, 상기 코팅액 공급헤드에서 흘러내리는 코팅액에 접촉하도록 한 구성을 특징으로 하는 플로코터의 온도제어장지를 제안하는 것이다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 열교환부의 구성에 대하여, 이 열교환부를 코일형상으로 형성하고, 이 코일축선이 상시 회수트레이의 긴쪽 방향을 따르도록 배치한 구성의 플로코터의 온도제어장치를 제안하는 것이다.

상기 본 발명에 따른 플로코터의 온도제어장치에 있어서는, 열교환부를 회수트레이 내에 배치하여, 코팅액 공급헤드에서 흘러내린 코팅액에 직접 접촉시켜 이 액과의 열교환을 행하도록 구성한 것이다. 이것은 커튼형태로 흘러내리는 코팅액은, 탱크내와 달리 액용량이 적기 때문에, 열교환의 효율이 높아지는 점에 착안한 것이다. 이에 따라 신속하고도 정확한 온도제어를 가능하게 한 것이다.

또, 회수트레이 내에 배치한 열교환부를 코일형상으로 형성하고, 이 코일축선이 회수트레이의 긴쪽방향을 따르도록 한 구성에 있어서는, 코일형상으로 형성한 것에 의하여 자연히 흘러내리는 코팅액과의 접촉면적이 커지고, 보다 효율적인 열교환을 다할수 있음과 동시에 가늘고 긴 회수트레이의 형상에도 매치하여, 이 트레이로의 부착 및 제거도 용이하게 할 수 있다. 또한 통상 회수트레이 내에는 코팅액이 흘러내릴 때에 거품이 생기는 것을 방지할 목적으로 장애판등을 설치하지만, 본 발명에서 사용하는 코일형상의 열교환부가 이 목적도 달성할 수 있으므로, 장애판등을 필요없게 하는 것이다.

[실시예]

이하, 도면을 참조하여, 본 발명에 관한 플로코터의 온도제어장치의 실시 형태를 설명한다.

제1도는 본 발명의 온도제어장치를 구비한 플로코터의 전체 구성의 개요를 나타낸 것으로서, (1a),(1b)는 프린트기판등의 판재(2)를 화살표 방향으로 반송로(3)를 따라서 반송하는 롤러 및 벨트로 각각 구성된 송입측 및 송출측의 반송장치, (4)는 이들 반송장치(1a),(1b)의 중간의 코팅위치(A)에 있어서, 반송로(3)의 위쪽에 이 반송로의 폭방향으로 배치된 코팅액 공급헤드, (5)는 반송로(3)를 끼고 상기 공급헤드(4)의 아래쪽에 있어서 반송로의 폭방향으로 배치된 회수트레이이다.

상기 코팅액 공급헤드(4)는, 배관(6)을 통하여 코팅액 공급탱크(7)에 접속되고, 이 배관(6)중에 설치된 펌프(8)에 의하여, 이 탱크(7)내의 코팅액이 화살표로 나타낸 바와 같이 배관(6)을 통과하여 헤드(4)로 공급된다. 이 헤드(4)에서는 코팅액이 가압된 상태에서 노즐간극(4a)을 통하여 제1도에 도시한 화살표로 나타낸 바와 같이 커튼형태로 흘러내리고, 반송로(3)상으로 이송하는 판재(2)의 표면에 코팅위치(A)에서 부여되어, 판재표면의 코팅처리가 시행된다. 그리고 잔여 코팅액은 회수트레이(5)로 회수되어 이 트레이내를 자연히 흘러내려서 배출관(9)을 통하여 화살표로 나타낸 바와 같이 공급탱크(7)로 되돌려진다. 이와 같이 하여서, 코팅액이 순환공급된다.

(10)은 본 발명의 온도제어장치이고, 온도제어매체로서 냉각 혹은 가열된 물 등의 매체를 공급하는 공급원(11)과, 이 공급원(11)로부터 배관(12a,)(12b)을 통하여 온도제어매체의 순환공급을 받는 열교환부(13)를 구비한다. 공급원(11)은 매체의 냉각 혹은 가열을 행하는 구조의 것으르로, 쿨러나 히터를 내장시킨 구성, 혹은 히트펌프를 사용한 구성등 공지의 것으로 하여도 좋다.

공급원(11)에서 냉각 또는 가열된 온도제어매체는, 화살표로 나타낸 바와 같이 송입측의 배관(12a)을 통하여 열교환부(13)로 공급되고, 여기에서 코팅액과의 열교환이 행하여지며, 송출측의 배관(12b)을 통하여 화살표로 나타낸 바와 같이 공급원(11)으로 되돌려진다.

열교환부(13)는 회수트레이(5)내에 배치된다. 따라서 공급헤드(4)에서 흘러내린 코팅액은 회수트레이(5)에 낙하할 때에, 이 열교환부(13)에 직접 접촉하여, 여기서 열교환이 행하여진다. 코팅작업중인 액의 온도는, 도시하지는 않았으나, 적당한 온도센서에 의하여 항상 감시하고, 온도의 변동에 따라서 온도제어장치(10)를 적시에 작동시켜, 액의 온도가 항상 일정한 허용범위에 들도록 제어한다. 또한 이 온도센서와 온도제어장치(10)와의 연동구성은 공지에 속하는 것이므로, 상세한 설명은 생략한다.

상기와 같이 회수트레이(5)내에 배치한 열교환부(13)와, 커튼형태로 흘러내리는 코팅액이 열교환을 행하므로, 열교환부(13)에 접하는 코팅액의 용량이 작기 때문에, 효율이 좋은 열교환을 다할 수 있다. 더구나 코팅액은 헤드(4)로부터의 흘러내림에 의하여 열교환부에 접촉함과 동시에 순차적으로 회수트레이(5)에서 자연이 흘러내려 탱크(7)로 송출되므로, 여기에서는 코팅액을 흘러내리게 하기 위한 별도의 구동수단을 필요로 하지 않는다. 또 회수트레이(5)내에 배치한 열교환부(13)는 장애판의 기능도 가지며, 코팅액의 발포방지의 목적도 다할 수 있어, 별도의 장애판 등을 설치할 필요가 없다.

제2도는 열교환부(13)의 구체적 구성을 나타낸 것으로서, 도시한 바와 같이, 열교환부(13)는 파이프를 코일형상으로 감아서 형성한 것이다. 각 코일(13a)은 지름이 같고 근접상태로 감으며, 이 코일축선이 회수트레이(5)의 긴쪽방향으로 따르도록 트레이(5)내에 배치되어, 트레이(5)의 바닥면(5a)위에 단순히 놓으면 된다. 따라서 청소 등을 할 때에 간단히 떼어낼 수 있다. 트레이(5)의 바닥면(5a)은 도시한 바와 같이 코팅액의 유출방향으로 약간 경사져 있다. 이에 따라 트레이(5)내에서의 코팅액이 자연적으로 흘러내리는 것이 촉진된다. 이 코일형상의 열교환부(13)의 길이는 도시한 바와 같이 공급헤드(4)에서 흘러내리는 코팅액과 전체적으로 접촉할 수 있도록 코팅액의 커튼 폭과 대략 동일한 길이로 설정된다.

공급헤드(4)에서 흘러내린 코팅액은, 코일형상인 열교환부(13)의 각 코일(13a)의 상단부에 접하고, 여기서부터 코일의 외주면을 따라, 혹은 코일의 안쪽으로 흘러들어, 각 코일의 둘레면 전체에 접촉하여 열교환을 행하고, 차례로 트레이의 바닥면(5a)으로 흘러 떨어져서, 이 바닥면(5a)을 따라 화살표로 나타낸 바와 같이 유출된다.

따라서, 적은 용량의 코팅액이 넓은 면적부분에서 열교환할 수 있으므로, 열교환의 효율이 양호하고, 온도제어매체와 코팅액의 온도구배를 작게 설정하는 것이 가능하게 되고, 이것이 액체 온도의 안정을 보다 한층 높이는 결과를 얻을 수 있다. 또 코팅액을 열교환부의 둘레로 강제 유동시키기 위한 별도의 액의 구동수단을 요하지 않는다.

코일형상의 열교환부(13)의 한쪽 끝단(13b)은 송입측의 배관(12a)에, 또 다른쪽 끝단(13c)은 송출측의 배관(12b)에 접속되어 있으므로, 이 송입측의 배관(12a)으로부터 화살표로 나타낸 바와 같이 흘러 들어온 온도제어매체는, 바깥쪽의 코일 부분으로 흐름과 동시에, 이 코일의 안쪽에서 축방향으로 뻗어나온 되돌림측의 파이프(13d)를 지나 송출측의 배관(12b)으로 유출된다.

이와 같이, 매체의 되돌림측의 파이프(13d)를 코일(13a)의 안쪽에 배치하고, 매체의 유입측을 코일(13a)로 하여서 바깥쪽에 배치하였으므로, 보다 한층 효율적인 열교환이 수행된다.

이상에서, 본 발명의 실시의 태양을 설명하였으나, 본 발명은 프린트기판의 코팅을 행하는 플로코터 이외에도 통상의 건재등의 표면 도장용의 플로코터에도 적용할 수 있는 것이다.

또, 열교환부의 구성은 제2도에 도시한 바와 같이, 코일형태로 구성하는 것이 바람직하지만, 이 이외에도 예를 들면 파이프를 주름상자형태로 접은 것 등, 다른 형태의 것도 가능하다. 또 파이프의 바깥둘레에 다수의 핀을 설치한 구성인 것도 가능하며, 본 발명은 이 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.

이상에서와 같이, 본 발명에 의하면, 온도제어장치의 열교환부를 회수트레이 내에 배치하여, 커튼형태로 흘러내리는 코팅액과 접촉하도록 하였으므로, 코팅액의 용량이 작은 곳에서 열교환을 하기 때문에, 열교환이 매우 효율적으로 행하여져, 코팅액의 온도변화에 신속하고도 정확하게 대응할 수 있고, 코팅액 온도의 안정된 콘트롤이 가능해진다. 더구나 열교환부에 접해서 흐르는 코팅액은 회수트레이 내에서 자연적으로 흘러내리도록 하고 있기 때문에, 별도의 구동수단을 전혀 필요로 하지 않는 것이며, 또 회수트레이 내에 배치된 열교환부가 코팅액의 바람직하지 않은 발포등의 발생을 방지하는 장애판의 기능도 가지므로, 별도로 장애판 등을 설치할 필요가 없고, 열교환부의 부착, 제거도 용이하다는 것등, 여러 가지의 효과를 나타낼 수 있다.

Claims (3)

1. 프린트기판등의 판재(2)의 표면에 레지스트액등의 코팅액을 코팅하기 위한 플로코터로서, 이 판재의 반송로(3)의 위쪽에서 이 반송로의 폭방향을 따라 배치되어 코팅액을 반송로를 따라 보내지는 판재상에 커튼형태로 흘러내리게 하는 코팅액 공급헤드(4)와, 반송로를 끼고 이 코팅액 공급헤드의 아래쪽에서 이 반송로의 폭방향을 따라 배치되어 이 코팅액 공급헤드에서 흘러내린 코팅액을 회수하는 회수트레이(5)를 가지는 것에 있어서, 온도제어매체를 공급하는 공급원(7)과, 이 공급원으로부터 온도제어매체의 순환공급을 받음과 동시에 코팅액과 열교환을 수행하는 열교환부(13)를 구비하여, 이 열교환부를 상기 회수트레이(5)내에 배치하고, 상기 코팅액 공급헤드에서 흘러내리는 코팅액에 접촉하도록 한 구성을 특징으로 하는 플로코터의 온도제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 열교환부(13)는, 코일형상으로 형성되고, 이 코일축선이 상기 회수트레이(5)의 긴쪽방향으로 따라서 이루어지는 플로코터의 온도제어장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 코일형상 열교환부(13)를 구성하는 코일(13a)은 지름이 같고 서로 근접상태로 감겨지며, 이 열교환부는 트레이(5)의 바닥면(5a)위에 배치되고, 이 바닥면(5a)은 트레이내를 흐르는 코팅액의 흐름 방향을 따라 아래쪽으로 경사져 형성되어 있는 플로코터의 온도제어장치.