KR101257886B1 - 그라비아 코팅장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 그라비아롤러를 회전시켜 코팅액을 피도포재에 코팅하는 그라비아 코팅장치에 관한 것이다.

본 발명의 그라비아 코팅장치는, 피도포재와 접촉되어 회전하도록 되어 있되 피도포재의 회전방향과 반대방향으로 회전하도록 되어 있는 그라비아롤러; 그라비아롤러의 하부에 위치되어 그라비아롤러의 하부가 삽입되어 회전하도록 되어 있는 롤러회전홈을 가지며, 공급된 코팅액이 롤러회전홈으로 흐르도록 코팅액유동로가 형성되어 있는 코팅액공급틀; 코팅액공급틀로 코팅액을 공급하여 코팅액이 코팅액유동로, 롤러회전홈, 그라비아롤러를 경유하여 피도포재에 코팅되도록 하는 코팅액공급수단; 그라비아롤러를 회전시켜 코팅액이 피도포재에 코팅 되도록 하는 롤러회전수단;을 포함하여 구성된다.

본 발명의 그라비아 코팅장치는, 코팅속도를 높이더라도 코팅액이 그라비아롤러에 의해 피도포재에 고르게 코팅되면서 스크레치현상과 버블현상이 발생되지 않는다.

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Description

그라비아 코팅장치{THE GRAVURE COATING APPARATUS}

본 발명은 종이, 합성수지재 필름, 직물 등의 피도포재에 코팅액을 코팅하기 위한 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 그라비아롤러를 회전시켜 코팅액을 피도포재에 코팅하는 그라비아 코팅장치에 관한 것이다.

종이, 합성수지재 필름, 직물 등의 피도포재에 코팅액을 코팅하기 위한 다양한 장치 및 방법이 안출되어 있는 실정이다.

대표적인 코팅방법으로서 도 1과 같은 메이어 바 코팅(Mayer Bar Coating)방식과 그라비아 코팅방식 등이 있으며, 그라비아 코팅방식의 대표적인 것이 도 2의 A와 같은 닥터챔버형 그라비아(Doctor Chamber Type Gravure) 코팅방식이다.

메이어 바 코팅(Mayer Bar Coating) 방식은 직경 19mm 정도의 와이어를 사용하는 방식으로서 스크레치가 자주 발생되는 문제점이 있다.

그라비아 코팅방식은 그라비아롤러에 코팅액을 공급하고, 이 그라비아롤러가 피도포재에 접촉된 상태로 회전하되 피도포재의 이동방향과 반대방향으로 회전됨으 로써 그라비아롤러(10)에 묻은 코팅액이 피도포재에 도포되도록 하는 방식이다.

그라비아 코팅방식은 다른 코팅방식에 비하여 코팅액의 손실이 적고 코팅이 고르게 이루어지는 장점이 있어 선호되고 있다.

그라비아 코팅방식은 일반 그라비아 코팅방식(일반적으로 그라비아롤러의 직경이 100mm 이상인 것을 사용)과 마이크로 그라비아 코팅방식(그라비아롤러의 직경이 50mm 이하인 것을 사용)으로 구분되는데 닥터 챔버형 그라비아(Doctor Chamber Type Gravure) 방식은 일반 그라비아 코팅방식에 해당된다.

일반 그라비아 코팅방식은 얼룩이 발생되는 문제점이 있었고, 마이크로 그라비아 코팅방식은 버블현상이 발생되는 문제점이 있었다.

일반 그라비아 코팅방식은 스크레치 발생의 문제점과 그 구조적 특성으로 인하여 코팅속도를 높이는데 한계가 있었고, 마이크로 그라비아 코팅방식은 버블현상과 그 구조적 특성으로 인하여 코팅속도를 높이는데 한계가 있었으며, 이는 곧 생산성이 낮다는 문제점으로 연결되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하려는 것으로서, 더욱 상세하게는 얼룩과 버블현상이 발생되지 않으며 코팅속도를 높일 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있는 그라비아 코팅장치를 제공하려는데 목적이 있다.

본 발명에서는 그라비아롤러의 하부가 삽입되어 회전되는 롤러회전홈을 가지며, 공급된 코팅액이 흐르도록 코팅액유동로가 형성되어 있는 코팅액공급틀을 그라비아롤러의 하부에 위치시켜 코팅속도를 높이더라도 코팅액이 그라비아롤러에 의해 고르게 코팅되면서 스크레치현상과 버블현상이 적게 발생되도록 한다.

또, 롤러회전홈에 버블제거홈을 형성하여 코팅액이 그라비아롤러에 고르게 묻고 기포가 제거되어 코팅속도를 더욱 높이더라도 스크레치 현상과 버블현상이 발생되지 않도록 한다.

또, 코팅액이 그라비아롤러에 공급되는 경로 상에 확장된 공간을 제공하는 메니폴더홈을 형성하여 코팅액이 고르게 공급되도록 함으로써 생산성이 더욱 향상되도록 한다.

이러한 본 발명의 그라비아 코팅장치는, 피도포재와 접촉되어 회전하도록 되어 있되 피도포재의 회전방향과 반대방향으로 회전하도록 되어 있는 그라비아롤러를 갖는다.

또, 그라비아롤러(10)의 하부에 위치되어 그라비아롤러의 하부가 삽입되어 회전하도록 되어 있는 롤러회전홈을 가지며, 공급된 코팅액이 롤러회전홈으로 흐르도록 코팅액유동로가 형성되어 있는 코팅액공급틀을 갖는다.

또, 코팅액공급틀로 코팅액을 공급하여 코팅액이 코팅액유동로, 롤러회전홈, 그라비아롤러를 경유하여 피도포재에 코팅되도록 하는 코팅액공급수단을 갖는다.

또, 그라비아롤러를 회전시켜 코팅액이 피도포재에 코팅 되도록 하는 롤러회전수단을 갖는다.

본 발명의 그라비아 코팅장치는, 그라비아롤러의 하부가 삽입되어 회전되는 롤러회전홈이 형성되어 있으며, 공급된 코팅액이 흐르도록 코팅액유동로가 형성되어 있는 코팅액공급틀이 그라비아롤러의 하부에 위치되어 있어 코팅속도를 높이더라도 코팅액이 그라비아롤러에 의해 피도포재에 고르게 코팅되면서 스크레치현상과 버블현상이 발생되지 않는다.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일 예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

본 발명은 그라비아 코팅장치에 관한 것이다.

따라서 본 발명의 코팅장치도 종래기술에서와 같이 피도포재(1)와 접촉되어 회전하도록 되어 있는 그라비아롤러(10)를 갖는다.

또, 그라비아롤러(10)에 코팅액을 공급하는 코팅액공급수단(20)을 갖는다.

또, 그라비아롤러(10)를 회전시켜 코팅액이 피도포재(1)에 코팅 되도록 하는 롤러회전수단(30)을 갖는다.

상기와 같은 그라비아롤러(10)의 일반적 형태는 이미 공지된 것이므로 구체적인 설명은 생략한다.

또, 코팅액공급수단(20)에 있어 코팅액 저장용기의 코팅액을 그라비아롤러(10)에 공급하기 위해 펌프를 갖는 구조 등은 이미 공지된 것이므로 이 부분에 대한 구체적인 설명도 생략한다.

또, 롤러회전수단(30)도 감속기 등을 통해 롤러를 회전시켜 주는 것으로서 이러한 구조는 이미 공지된 것이므로 이 부분에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

그런데 본 발명은 스크레치 현상과 버블현상이 발생되지 않으면서 코팅속도를 높일 수 있도록 하려는 목적을 갖는다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 그라비아 코팅장치에는, 그라비아롤러(10)의 하부에 위치되어 그라비아롤러(10)의 하부가 삽입된 상태로 회전 가능하도록 롤러회전홈(41)이 형성되어 있는 코팅액공급틀(40)이 구비되어 있다.

그라비아롤러(10)의 하부가 롤러회전홈(41)에 위치되어 있는 형태가 되도록 설치되어 있는 것이다.

도 3에서는 롤러회전홈(41)이 그라비아롤러(10)의 원주와 일정한 간격을 유지하면서 그라비아롤러(10)의 원주에 대응되는 형상으로 되어 있다.

이것은 일반적인 코팅조건에서 스크레치 현상과 버블현상이 적게 발생되도록 하기 위한 것이다.

그러나 롤러회전홈(41)이 그라비아롤러(10)의 원주와 반드시 일정한 간격을 유지할 필요는 없다.

인쇄 조건을 고려하여 도 5와 같이 롤러회전홈(41)을 정원의 단면 형태가 아닌 타원의 단면을 갖는 형태로 구현할 수 있다.

또, 도 6과 같이 롤러회전홈(41)을 정원의 단면 형태로 구현하되 그라비아롤러의 회전중심과 일치되지 않아 편심되어 있는 형태가 되도록 구현할 수도 있다.

상기와 같은 코팅액공급틀(40)에는 코팅액유동로(42)가 형성되어 있어 공급된 코팅액이 롤러회전홈(41)으로 흐르도록 되어 있다.

상기와 같은 구조는 코팅액이 그라비아롤러(10)에 공급됨에 있어 원활하게 공급되면서 그라비아롤러(10)의 표면에 전체적으로 고르게 공급되고, 일정량이 공급되어 스크레치와 버블현상이 방지되면서도 코팅속도를 높일 수 있는 구조이다.

도면에서는 코팅액이 코팅액공급틀(40)의 하부에서 공급되어 상부로 흐르도록 되어 있지만 코팅액이 코팅액공급틀(40)의 측면에서 공급되는 형태로 구현할 수도 있다.

그러나 코팅액이 원활하고 고르게 공급되도록 하기 위해서는 도면에서와 같 이 코팅액이 코팅액공급틀(40)의 하부에서 상부로 흘러 롤러회전홈(41)으로 공급되는 형태가 바람직하다.

또, 코팅액이 롤러회전홈(41)으로 유출될 때 롤러회전홈(41)의 중앙부에서 전체적으로 유출되도록 코팅액이 유출되는 코팅액유출구(43)는 도 3과 같이 롤러회전홈(41)의 중앙부에서 롤러회전홈(41)의 길이 방향으로 길게 연장되어 있는 형태가 바람직하다.

상기와 같은 그라비아롤러(10)에 코팅액을 공급하는 코팅액공급수단(20)은 코팅액공급틀(40)로 코팅액을 공급하는 것으로서, 공급된 코팅액은 코팅액유동로(42), 롤러회전홈(41), 그라비아롤러(10)를 경유하여 피도포재(1)에 코팅된다.

본 발명에 있어서, 롤러회전홈(41)에 도 3 및 도 4와 같이 그라비아롤러(10)의 길이 방향으로 긴 버블제거홈(44)을 형성하면 코팅액이 그라비아롤러(10)에 더욱 고르게 도포되고 기포도 제거되어 버블현상을 더욱 더 방지할 수 있다.

이는 곧 코팅속도를 더욱 높일 수 있고 고품질의 고팅면을 얻을 수 있는 결과로 이어진다.

본 발명에 있어서, 코팅액공급틀(40) 중 코팅액공급수단(20)에 의해 공급된 코팅액이 그라비아롤러(10)에 공급되는 경로 상에는 다량의 코팅액이 모인 후 그 일부가 그라비아롤러(10)에 공급되도록 확장된 공간을 제공하는 메니폴더홈(45)을 형성하는 것이 바람직하다.

이러한 메니폴더홈(45)이 구비되면 코팅액공급수단(20)에 의해 코팅액이 공급됨에 있어 공급량 및 공급속도에 약간의 오차가 발생되더라도 그라비아롤러(10)에 코팅액이 항상 일정하게 공급된다.

또, 버블현상을 유발하는 기포의 발생을 원천적으로 방지하는 결과를 가져온다.

따라서 상기와 같은 메니폴더홈(45)을 형성하면 스크레치와 버블현상을 더욱 더 방지할 수 있다.

특히, 코팅액의 공급속도와 그라비아롤러(10)의 회전속도 및 비도포재의 이송속도를 높이더라도 스크레치와 버블현상을 방지할 수 있으므로 코팅속도를 더욱 더 높일 수 있다.

상기와 같은 메니폴더홈(45)은 도 4와 같이 코팅액공급수단(20)을 통해 코팅액이 공급되는 지점에서 멀어질수록 단면적이 좁아져 롤러회전홈(41)에 코팅액이 고르게 공급되도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 코팅액공급수단(20)에서 메니폴더홈(45)으로 코팅액이 유입됨에 있어서는 특정 지점에서 유입되도록 하는 것이 경제적이다.

그런데 이러한 경우 코팅액공급수단(20)에서 공급되는 코팅액이 메니폴터홈으로 유입되는 지점(46)(도면에서는 메니폴더홈(45)의 중앙부)에서는 압력이 강하고 이 지점에서 멀어질수록 압력이 약해져 롤러회전홈(41)으로 유출되는 코팅액의 양에 약간의 차이가 발생될 수 있다.

따라서 코팅액공급수단(20)에서 공급되는 코팅액이 메니폴더홈(45)으로 유입 되는 지점에서 멀어질수록 메니폴더홈(45)의 단면적이 좁아져 더 강한 압력이 작용함으로써 롤러회전홈(41)으로 유출되는 코팅액이 균일하도록 하는 것이다.

미설명 부호 50은 닥터나이프이다.

즉, 본 발명에 있어서 그라비아롤러(10)에 과도하게 묻어 있는 코팅액을 제거하여 코팅액이 피도포재(1)에 균일하게 도포되도록 보조해주는 닥터나이프(50)를 구비할 수 있는 것이다.

이러한 닥터나이프(50)의 구조는 이미 공지된 것이므로 구체적인 설명은 생략한다.

본 발명의 기술적 사상은 일반 그라비아 코팅장치뿐 아니라 마이크로 그라비아 코팅장치에도 적용할 수 있다.

도 1은 종래의 코팅방식인 메이어바 코팅방식을 설명하기 위한 개략도

도 2는 종래의 그라비아 코팅방식의 하나인 닥터 챔버형 그라비아 코팅방식을 설명하기 위한 개략도

도 3은 본 발명의 그라비아 코팅장치를 설명하기 위한 개략도

도 4는 본 발명의 구성요소인 코팅액공급틀의 단면도

도 5는 본 발명의 구성요소인 롤러회전홈(41)이 타원의 단면 형태인 것을 설명하기 위한 개략도

도 6은 본 발명의 구성요소인 롤러회전홈(41)이 정원의 단면 형태로 되어 있되 그라비아롤러의 회전중심과 일치되지 않아 편심되어 있는 형태를 설명하기 위한 개략도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1. 피도포재 10. 그라비아롤러

20. 코팅액공급수단 30. 롤러회전수단

40. 코팅액공급틀 41. 롤러회전홈

42. 코팅액유동로 43. 코팅액유출구

44. 버블제거홈 45. 메니폴더홈

46. 유입되는 지점 50. 닥터나이프

Claims (5)

1. 삭제
2. 그라비아 코팅을 위한 장치에 있어서,

   피도포재(1)와 접촉되어 회전하도록 되어 있는 그라비아롤러(10);

   상기 그라비아롤러(10)의 하부에 위치되어 그라비아롤러(10)의 하부가 삽입되어 회전하도록 되어 있는 롤러회전홈(41)을 가지며, 공급된 코팅액이 롤러회전홈(41)으로 흐르도록 코팅액유동로(42)가 형성되어 있는 코팅액공급틀(40);

   상기 코팅액공급틀(40)로 코팅액을 공급하여 코팅액이 코팅액유동로(42), 롤러회전홈(41), 그라비아롤러(10)를 경유하여 피도포재에 코팅되도록 하는 코팅액공급수단(20);

   상기 그라비아롤러(10)를 회전시켜 코팅액이 피도포재에 코팅 되도록 하는 롤러회전수단(30);을 포함하여 구성되고,

   상기 롤러회전홈(41)에는 그라비아롤러(10)의 길이 방향으로 길게 형성되어 있는 버블제거홈(44)이 다수 개 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 그라비아 코팅장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 코팅액공급틀(40) 중 공급된 코팅액이 그라비아롤러(10)에 공급되는 경로 상에는 다량의 코팅액이 모인 후 그 일부가 그라비아롤러(10)에 공급되도록 확장된 공간을 제공하는 메니폴더홈(45)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 그라비아 코팅장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 메니폴더홈(45)은 코팅액공급수단(20)을 통해 코팅액이 공급되는 지점에서 멀어질수록 단면적이 좁아진 형상인 것을 특징으로 하는, 그라비아 코팅장치.
5. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 그라비아롤러(10)에 의해 코팅액이 피도포재(1)에 코팅됨에 있어 균일하게 도포되도록 과도하게 공급된 코팅액을 제거하는 닥터나이프(50);가 더 구비된 것을 특징으로 하는, 그라비아 코팅장치.

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