KR101501423B1 - 전해 금속박의 권취 장치 및 이를 이용한 권취 방법 - Google Patents

전해 금속박의 권취 장치 및 이를 이용한 권취 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 박막 필름의 권취 장치 및 이를 이용한 권취 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 박막 필름의 권취 장치는, 박막 필름을 권취하는 권취 장치에 있어서, 박막 필름이 권출되는 권출부; 상기 권출부로부터 권출된 박막 필름에 권취 장력을 인가할 수 있도록 회전 구동되어 박막 필름을 권취하는 권취부; 상기 권출부와 상기 권취부 사이에 위치하고, 상기 박막 필름과 접촉 회전되어 박막 필름의 이동을 가이드하는 적어도 하나 이상의 가이드 롤러; 및 상기 권출부와 상기 권취부 사이에 위치하고, 상기 가이드 롤러에 의해 감쇄되는 박막 필름의 장력을 보상하기 위한 장력 보상부;를 포함하되, 상기 권출부로부터 박막 필름이 권출되는 구간에는 권출 장력이 인가되고, 상기 권취부에 박막 필름이 권취되는 구간에는 권취 장력이 인가되며, 상기 권출 장력이 상기 권취 장력보다 같거나 더 큰 것을 특징으로 한다.

Description

전해 금속박의 권취 장치 및 이를 이용한 권취 방법{Apparatus for winding an electrolytic metal foil and Method thereof}
본 발명은 전해 금속박의 권취 장치 및 이를 이용한 권취 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 권취 불량을 최소화할 수 있는 전해 금속박의 권취 장치 및 이를 이용한 권취 방법에 관한 것이다.
박막 필름은 액정 디스플레이, 휴대전화, 인쇄 시트 등 많은 공업 제품에 널리 이용되고 있다. 이러한 박막 필름으로는 얇고, 길며, 연속적이고, 쉽게 구부러지는 특성을 지닌 전해 동박과 같은 금속 포일이나, 폴리에스테르 포일 등이 있으며, 대부분의 박막 필름 제품은 두루마리 즉 롤 모양으로 생산된다. 이러한 박막 필름이 롤 형태로 권취되는 권취 공정은 최종 형상이 롤이 아닌 박막 필름 제품의 경우에도 생산공정의 중간 단계 어디선가는 박막 필름의 구겨짐이나 손상 없이 보관 및 운반의 편의성을 위해 반드시 수반되게 되며, 박막 필름 제품의 품질과 생산성에 큰 영향을 미치게 되는 중요한 공정이다.
박막 필름의 대표적인 예로서 전해 동박의 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 음극 드럼(2) 및 음극 드럼(2)에 대해 소정 간격을 갖고 전해조(6) 내에 수장되는 양극(4)을 포함하는 제박기와 같은 권출부(10)를 통해 전해 동박인 박막 필름(1)이 생산되며, 생산된 박막 필름(1)은 롤러(30)에 의해 가이드되어 권취부(20)에 권취됨으로써, 롤 형태의 제품으로 출시된다.
이와 같이, 권출부(10)에서 권출된 박막 필름(1)을 권취부(20)에 권취하는 종래의 권취 장치는, 박막 필름(1)의 권취를 위한 장력이 권취부(20)의 회전 구동에 의해 발생되며, 발생된 장력이 권출부(10)에 전달되어 박막 필름(1)의 권출이 이루어지게 된다. 또한, 원활한 권취 작업을 위해서 권출부(10)와 권취부(20) 사이의 박막 필름(1)의 주행 경로 상에는 적어도 하나 이상의 가이드 롤러(30)가 개재되어 박막 필름(1)이 권취부(20)에 권취되기 전에 가이드 롤러(30)를 필수적으로 경유하게 된다. 그런데, 이러한 박막 필름(1)이 초박형화됨에 따라 권출부(10)에 박막 필름(1)이 권출되는 과정이나 가이드 롤러(30)에 접촉되어 주행되는 과정에서 주름이 발생할 수 있게 된다. 이러한 주름이 발생하게 되면 권취부(20)에 권취되는 박막 필름(1)의 권취량이 감소하게 되며, 이로 인해서 수율이 악화되는 문제점이 있다.
이러한 주름 발생을 방지하기 위해서는 권출부(10)에서 권출되는 박막 필름(1)에 기준치 이상의 장력을 인가하는 것이 필요하다. 그런데, 권출부(10)와 권취부(20) 사이에는 적어도 하나 이상의 가이드 롤러(30)가 개재되고, 박막 필름(1)이 가이드 롤러(30)를 통과하는 과정에서 장력 감쇄가 발생하게 된다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 초기 권취부(20)에서 박막 필름(1)에 인가되는 권취 장력(Tw)은 가이드 롤러(30)를 거치면서 장력이 Δtd만큼 감쇄되고 권출부(10)에 도달하는 권출 장력(TU)은 Tw -Δtd가 된다. 이렇게 권출부(10)의 권출 장력(TU)이 권취부(20)에서 인가되는 권취 장력(TU)보다 떨어지기 때문에 종래에는 권출부(10)에 인가되는 권출 장력(TU)이 기준치 이상이 되도록 하기 위해 필요 이상으로 권취 장력(Tw)을 높일 수밖에 없는 어려움이 있었고, 이는 또 다른 권취 불량인 너울(울음)의 발생을 피할 수 없는 문제점을 여전히 남기게 되었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 권취 롤러의 권취 장력을 종래보다 낮게 설정하면서도 권출 롤러에서의 권출 장력을 소정의 기준치 이상으로 확보할 수 있도록 함으로써, 주름, 너울(울음), 권취자국 등과 같은 다양한 권취 불량을 모두 최소화할 수 있도록 하는 전해 금속박의 권취 장치 및 이를 이용한 권취 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전해 금속박의 권취 장치는, 전해조내의 양극으로부터 이격 설치되어 전착되는 전해 금속박이 박리되어 권출되는 음극 권출 롤러; 상기 음극 권출 롤러로부터 권출된 상기 전해 금속박에 권취 장력을 인가할 수 있도록 회전 구동되어 상기 전해 금속박을 권취하는 권취 롤러; 상기 음극 권출 롤러와 상기 권취 롤러 사이에 위치하고, 상기 전해 금속박과 접촉 회전되어 상기 전해 금속박의 이동을 가이드하는 적어도 하나 이상의 가이드 롤러; 및 상기 음극 권출 롤러와 상기 권취 롤러 사이에 위치하고, 상기 가이드 롤러에 의해 감쇄되는 상기 전해 금속박의 장력을 보상하기 위한 장력 보상부;를 포함하되, 상기 음극 권출 롤러로부터 상기 전해 금속박이 권출되는 구간에는 권출 장력(Tu2)이 인가되고, 상기 권취 롤러에 상기 전해 금속박이 권취되는 구간에는 권취 장력(Tw2)이 인가되며, 상기 장력 보상부는 아래의 수학식을 만족하도록 상기 전해 금속박의 장력을 보상하는 것을 특징으로 한다.
Tw2 ≤ Tu2
바람직하게, 상기 가이드 롤러는 적어도 2개 이상으로 구비되고, 상기 장력 보상부는 상기 2개의 가이드 롤러 사이에 위치한다.
삭제
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 장력 보상부는 상기 가이드 롤러 중 적어도 어느 하나와 이 가이드 롤러에 회전 구동력을 인가하는 구동 모터로 구성된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 장력 보상부는 상기 전해 금속박을 사이에 두고 압박하는 2개의 롤러로 구성된다. 이 경우, 상기 2개의 롤러 중 적어도 어느 하나에 회전 구동력을 인가하는 구동 모터;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 장력 보상부는 구동 롤러와 상기 구동 롤러에 회전 구동력을 인가하는 구동 모터로 구성된다. 이 경우, 상기 장력 보상부의 구동 롤러는 상기 가이드 롤러와 역방향으로 회전 구동되고, 상기 가이드 롤러보다 더 낮은 위치 또는 더 높은 위치에 배치되는 것이 바람직하다.
삭제
바람직하게, 상기 권취 롤러와 접할 수 있는 위치에 구비되어 권취 롤러에 권취되는 전해 금속박을 압박하는 닙(Nip) 롤러;를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 닙 롤러는 상기 전해 동박을 압박 또는 해제할 수 있도록 이동이 가능하다.
바람직하게, 상기 권취 롤러는 상기 전해 금속박이 권취되는 권취 롤러와 상기 권취 롤러에 회전 구동력을 인가하는 구동 모터로 구성된다.
삭제
바람직하게, 상기 전해 금속박은 폭이 300㎜ 이상이다.
바람직하게, 상기 전해 금속박은 두께가 30㎛ 이하이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전해조내의 양극으로부터 이격 설치되어 전착되는 전해 금속박이 박리되어 권출되는 음극 권출 롤러로부터의 상기 전해 금속박을 권취 롤러에 권취하는 권취 방법은, (a) 상기 음극 권출 롤러에서 권출된 전해 금속박을 적어도 하나 이상의 가이드 롤러를 거쳐 상기 권취 롤러에 결합하는 단계; (b) 상기 권취 롤러가 상기 전해 금속박에 권취 장력을 인가할 수 있도록 회전 구동되어 상기 전해 금속박의 권취를 시작하는 단계; (c) 상기 음극 권출 롤러와 상기 권취 롤러 사이에 위치하고, 상기 가이드 롤러에 의해 감쇄되는 상기 전해 금속박의 장력을 보상하기 위한 장력 보상부를 구동시키는 단계;를 포함하고; 상기 음극 권출 롤러로부터 상기 금속 전해박이 권출되는 구간에는 권출 장력(Tu2)이 인가되고, 상기 권취 롤러에 상기 전해 금속박이 권취되는 구간에는 권취 장력(Tw2)이 인가되며, 상기 장력 보상부는 아래의 수학식을 만족하도록 상기 전해 금속박의 장력을 보상하는 것을 특징으로 한다.
Tw2 ≤ Tu2
삭제
바람직하게, 상기 권취 롤러에 상기 전해 금속박이 권취되는 과정에서 상기 전해 금속박은 상기 권취 롤러와 접할 수 있는 위치에 구비된 닙(Nip) 롤러에 의해 압박되는 단계;를 더 포함한다.
삭제
바람직하게, 상기 전해 금속박은 폭이 300㎜ 이상이다.
바람직하게, 상기 전해 금속박은 두께가 30㎛ 이하이다.
본 발명에 따르면, 권취부의 권취 장력을 종래보다 50% 이상 낮게 설정하면서도 권출부의 권출 장력을 소정의 기준치 이상으로 확보함으로써, 박막 필름을 권취하는 과정에서 발생하는 주름, 너울(울음) 등과 같은 다양한 권취 불량을 모두 최소화할 수 있다. 또한, 권취부와 접할 수 있는 위치에 구비된 닙 롤러에 의해 권취부에 박막 필름이 권취되는 과정에서 박막 필름 안쪽에 공기가 유입되는 것을 차단함으로써 유입된 공기에 의한 박막 필름의 변형에 기인하여 발생할 수 있는 권취 자국 등의 불량을 최소화할 수 있다. 이를 통해, 박막 필름의 권취가 권취 불량이 최소화되고 안정적으로 이루어짐에 따라 권취되는 박막 필름의 권취량을 증가시킬 수 있음으로 장조장과 수율을 향상시킬 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 후술되는 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래기술의 예로서 전해 동박의 권취 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 박막 필름에 가해지는 장력 변화를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 박막 필름의 권취 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 장력 보상부의 구성의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 장력 보상부의 구성의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 박막 필름의 권취 방법을 순차적으로 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 박막 필름 권취 장치의 구성이 적용된 전해 동박 설비를 개략적으로 도시한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 3은 본 발명에 따른 박막 필름의 권취 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 장력 보상부의 구성의 일 예를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 장력 보상부의 구성의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 박막 필름의 권취 장치(100)는, 권출부(110)에 롤 형태로 권취되어 있거나, 연속적으로 생산되는 얇고, 길며, 연속적이고, 쉽게 구부러지는 특성을 지닌 금속 포일이나, 폴리에스테르 포일 등의 박막 필름을 권취부(120)에 권취하기 위한 것으로서, 특히 전해 또는 압연 가공된 동박을 그 중에서도 폭이 300㎜ 이상이고, 두께가 30㎛ 이하를 가진 박막 필름(1)을 권취하기 위해 권출부(110), 권취부(120), 적어도 하나 이상의 가이드 롤러(130)들, 장력 보상부(140) 및 닙(Nip) 롤러(150)를 포함한다.
상기 가이드 롤러(130)는 상기 권출부(110)에서 권출된 박막 필름(1)과 접촉되어 회전됨으로써, 박막 필름(1)의 소정의 장력을 유지하면서 권취될 수 있도록 가이드하기 위한 것으로서, 상기 권출부(110)와 권취부(120) 사이에 적어도 하나 이상이 일정 간격으로 설치된다.
상기 권취부(120)는 상기 권출부(110)로부터 권출된 박막 필름(1)이 상기 가이드 롤러(130)들을 경유하여 최종적으로 권취하기 위한 롤 구조로서, 상기 박막 필름(1)에 권취 장력을 인가할 수 있도록 회전 구동된다. 상기 권취부(120)는 상기 박막 필름(1)이 권취되는 권취 롤러(121)와, 상기 권취 롤러(121)에 회전 구동력을 인가하는 구동 모터(125)로 구성된다.
상기 권취부(120)의 권취 롤러(121)는 통상의 보빈과 동일한 구조를 가지며, 상기 박막 필름(1)이 권취되는 원통형의 몸체와 회전에 의해 지지될 수 있는 회전축으로 구성된다. 원통형 몸체의 직경은 회전축의 직경보다 크게 형성되며, 원통형 몸체의 길이는 권취될 박막 필름(1)의 폭과 같거나 약간 긴 것이 바람직하다. 하지만, 본 발명이 권취 롤러(121)의 형태에 의해 한정되는 것은 아니다.
상기 장력 보상부(140)는 상기 권출부(110)와 상기 권취부(120) 사이에 위치하고, 상기 적어도 하나 이상의 가이드 롤러(130)들을 상기 박막 필름(1)이 거치게 되면서 감쇄되는 박막 필름(1)의 장력을 보상하기 위한 것으로, 그 구성 형태에 있어서, 상기 장력 보상부(140)를 기점으로 상기 장력 보상부(140)를 통과하기 이전의 박막 필름(1)의 장력이 상기 장력 보상부(140)를 통과한 이후의 박막 필름(1)의 장력보다 같거나 그 이상으로 인가되도록 한다. 또한, 상기 장력 보상부(140)는 상기 권출부(110)와 권취부(120)에 가장 인접한 가이드 롤러(130) 사이에 위치하거나, 상기 권취부(120)와 권출부(120)에 가장 인접한 가이드 롤러(130) 사이에 위치하거나, 상기 가이드 롤러(130)가 적어도 2개 이상으로 구비되었을 때 그 사이에 위치할 수 있으며, 적어도 하나 이상으로 구성될 수 있다.
일 예로, 상기 장력 보상부(140)는 상기 가이드 롤러(130)들 중에서 적어도 어느 하나를 구동 롤러로 대체하고, 이 구동 롤러에 회전 구동력을 인가하는 구동 모터로 구성될 수 있다.
다른 예로, 상기 장력 보상부(140)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 박막 필름(1)을 압박하는 2개의 롤러(141, 142)로 구성될 수 있으며, 이 경우, 상기 2개의 롤러(141, 142) 중 어느 하나 또는 2개의 롤러를 구동 롤러로 구성하고, 이 구동 롤러에 회전 구동력을 인가하는 구동 모터(145)로 구성될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 상기 2개의 롤러(141, 142)가 박막 필름(1)을 압박하면서 회전 구동됨에 따라 상기 권취부(120)에서 박막 필름(1)에 인가되는 권취 장력과는 별도로 추가적인 권취 장력을 인가할 수 있게 됨으로써 박막 필름(1)의 장력을 보상할 수 있게 된다.
또 다른 예로, 상기 장력 보상부(140)는 도 5에 도시된 바와 같이, 구동 롤러(143)와 이 구동 롤러(143)에 회전 구동력을 인가하는 구동 모터(145)로 구성될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 상기 구동 롤러(143)가 도 5의 경우와 같이 가이드 롤러(130)보다 더 낮은 위치에 배치되거나, 도면에는 도시되지 않았지만 가이드 롤러(130)보다 더 높은 위치에 배치됨으로써, 상기 구동 롤러(143)가 상기 가이드 롤러(130)와 반대되는 역방향으로 회전 구동될 수 있음으로 상기 권취부(120)에서 박막 필름(1)에 인가되는 권취 장력과는 별도로 상기 구동 롤러(143)에서 박막 필름(1)에 추가적인 권취 장력을 인가하여 가이드 롤러(130)에 의한 박막 필름(1)의 장력 감쇄를 보상하게 된다.
한편, 상술한 실시예에서는 상기 장력 보상부(140)가 롤러(141, 142, 143)와 구동 모터(145)로 구성된 것으로 설명되었지만, 본 발명의 장력 보상부(140)가 이에 한정되는 것은 아니며 박막 필름(1)에 면접촉되어 장력을 제어할 수 있는 스토퍼(Stopper) 구조로 구성될 수도 있으며, 상기 장력 보상부(140)를 기점으로 상기 장력 보상부(140)를 통과하기 이전의 박막 필름(1)의 장력이 상기 장력 보상부(140)를 통과한 이후의 박막 필름(1)의 장력보다 같거나 그 이상으로 인가되도록 할 수 있는 어떠한 수단이라도 무방하다.
본 발명에 따른 박막 필름의 권취 장치(100)는 상기와 같이, 권출부(110)와 권취부(120) 사이의 적어도 하나 이상의 가이드 롤러(130)를 박막 필름(1)이 경유하면서 감쇄되는 박막 필름(1)의 장력을 보상할 수 있도록 하는 장력 보상부(140)를 구성하고, 상기 장력 보상부(140)를 기점으로 상기 장력 보상부(140)를 통과하기 이전의 박막 필름(1)의 장력이 상기 장력 보상부(140)를 통과한 이후의 박막 필름(1)의 장력보다 같거나 그 이상으로 인가되도록 하여 박막 필름(1)의 권취가 이루어지도록 하는데 발명의 특징이 있다.
구체적으로, 상기 박막 필름의 권취 장치(100)는 상기 권출부(110)로부터 박막 필름(1)이 권출되는 구간에는 권출 장력이 인가되고, 상기 권취부(120)에 박막 필름(1)이 권취되는 구간에는 권취 장력이 인가되며, 상기 권출 장력이 상기 권취 장력보다 같거나 더 큰 장력을 갖도록 한다. 이는 상기 권출부(110)와 권취부(120) 사이에 상기 장력 보상부(140)가 구비됨으로써 가능한 것으로, 권출부(110)와 권취부(120) 사이에는 적어도 하나 이상의 가이드 롤러(130)가 개재되고, 이 가이드 롤러(130)에 의한 장력 감쇄를 상기 장력 보상부(140)에 의해 보상되어 가능하게 되며, 이를 통해, 상기 권취 장력은 상기 권출 장력의 2% ~ 100% 범위로 제어하는 것이 가능하게 된다.
이와 같은 구성을 통해, 본 발명에 따른 박막 필름의 권취 장치(100)는 종래에 권출부(110)에서 박막 필름(1)이 권출되는 과정에서 권취부(120)에서 전달되는 장력이 충분하지 않을 경우 발생될 수 있는 권취 불량인 주름의 발생을 최소화할 수 있고, 또한, 권취부(120)에 박막 필름(1)이 권취되는 과정에서 박막 필름(1)의 변형을 가져올 수 있는 과도한 장력이 인가됨에 의해 발생될 수 있는 권취 불량인 너울(울음)의 발생을 최소화할 수 있다. 이는 상기 권출부(110)로부터 박막 필름(1)이 권출되는 구간에서는 권출된 박막 필름(1)에 주름이 발생되지 않도록 하는 적정의 권출 장력이 인가되도록 하고, 권취부(120)에 박막 필름(1)이 권취되는 구간에서는 너울(울음)이 발생되지 않도록 하는 적정의 권취 장력이 인가되도록 함으로써, 서로 반대되는 고장력과 저장력에 기인하는 권취 불량인 주름 및 너울(울음) 문제를 동시에 개선할 수 있게 된다.
상기 닙 롤러(150)는 상기 권취부(120)와 접할 수 있는 위치에 구비되어 권취부(120)에 권취되는 박막 필름(1)을 압박하기 위한 것으로서, 상기 닙 롤러(150)는 박막 필름(1)을 압박 또는 해제할 수 있도록 이동이 가능하게 설치된다. 이러한 닙 롤러(150)는 상기 권취부(120)에 상기 박막 필름(1)이 권취되는 과정에서 발생될 수 있는 권취 자국을 개선하는 역할을 하게 된다. 이는 닙 롤러(150)의 구성을 통해 권취부(120)에 박막 필름(1)이 권취되는 과정에서 박막 필름(1)의 안쪽에 공기가 유입되는 것을 차단하여 권취 자국의 발생을 최소화할 수 있게 된다.
도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 박막 필름의 권취 방법을 순차적으로 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 박막 필름의 권취 방법은, 권출부(110)에서 권출된 박막 필름(1)을 적어도 하나 이상의 가이드 롤러(130)를 거쳐 권취부(120)에 결합하는 단계와, 상기 권취부(120)가 상기 박막 필름(1)에 권취 장력을 인가할 수 있도록 회전 구동되어 박막 필름(1)의 권취를 시작하는 단계와, 상기 권출부(110)와 상기 권취부(120) 사이에 위치하고 상기 가이드 롤러(130)에 의해 감쇄되는 박막 필름(1)의 장력이 보상될 수 있도록 하는 장력 보상부(140)를 구동하는 단계와, 상기 장력 보상부(140)를 기점으로 상기 장력 보상부(140)를 통과하기 이전의 박막 필름(1)의 장력이 상기 장력 보상부(140)를 통과한 이후의 박막 필름(1)의 장력보다 같거나 그 이상으로 인가되도록 하여 박막 필름(1)을 권취하는 단계를 포함한다.
먼저, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 권출부(110)에서 권출된 박막 필름(1)을 적어도 하나 이상의 가이드 롤러(130)와 장력 보상부(140)를 거쳐 상기 권취부(120)에 결합하고, 상기 권취부(120)가 상기 박막 필름(1)에 권취 장력을 인가할 수 있도록 회전 구동되어 박막 필름(1)의 권취를 시작하게 된다. 이때, 상기 권취부(120)는 초기 권취 장력(TW1)이 인가되어 상기 권출부(110)로 상기 박막 필름(1)이 안정적으로 권출될 수 있고, 주름이 발생되지 않도록 하는 초기 권출 장력(TU1)이 전달되도록 회전 구동되게 된다. 즉, 상기 초기 권출 장력(TU1)은 상기 가이드 롤러(130)에 의한 장력 감쇄로 TU1＜TW1이 된다.
그런 다음, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 장력 보상부(140)가 상기 박막 필름(1)에 추가적인 권취 장력을 인가할 수 있도록 구동하게 된다. 이때, 상기 장력 보상부(140)는 상기 권출부(110)로부터 박막 필름(1)이 보다 더 안정적으로 권출될 수 있고, 주름이 발생되지 않도록 상기 장력 보상부(140)를 통과하기 이전의 박막 필름(1)의 장력이 상기 장력 보상부(140)를 통과한 이후의 박막 필름(1)의 장력보다 같거나 그 이상으로 인가되도록 장력을 보상하여 상기 권출부(110) 측의 장력을 증대시킨 적정 권출 장력(TU2)이 인가되도록 구동하게 된다.
그리고 나서, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 장력 보상부(140)의 구동으로 상기 권출부(110)에는 적정 권출 장력(TU2)이 인가되도록 유지한 상태에서, 상기 권취부(120)는 상기 박막 필름(1)의 권취 공정이 안정적으로 이루어질 수 있는 범위 내에서 초기 권취 장력(TW1)에서 박막 필름(1)에 너울(울음)이 발생되지 않도록 하는 적정 권취 장력(TW2)이 인가되도록 회전 구동력을 서서히 줄여나가면서 회전 구동하게 된다.
그러면, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 권출부(110)로부터 박막 필름(1)이 권출되는 구간에는 적정 권출 장력(TU2)이 인가되고, 상기 권취부(120)에서 박막 필름(1)이 권취되는 구간에는 적정 권취 장력(TW2)이 인가되며, 상기 적정 권출 장력(TU2)이 상기 적정 권취 장력(TW2)보다 같거나 그 이상으로 인가되도록 하여 박막 필름(1)의 권취가 이루어지게 된다. 즉, 상기 적정 권출 장력(TU2)은 상기 장력 보상부(140)에 의한 장력 보상으로 TU2≥TW2이 된다. 이때, 상기 적정 권취 장력(TW2)은 상기 적정 권출 장력(TU2)의 2% ~ 100% 범위로 제어되는 것이 바람직하다. 또한, 상기와 같이 권취부(120)에 박막 필름(1)이 권취되는 과정에서 상기 박막 필름(1)은 상기 권취부(120)와 접할 수 있는 위치에 구비된 닙 롤러(150)에 의해 압박되면서 권취되게 된다.
도 10은 본 발명에 따른 박막 필름 권취 장치의 구성이 적용된 전해 동박 설비를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 박막 필름의 권취 장치(100)는 권출부(110) 즉 제박기의 음극 드럼에 전착된 동박(1)(또는 금속박)을 박리시켜 인출되는 동박(1)(또는 금속박)을 권취하는 설비에 적용될 수 있다. 이 경우, 권출부(110)에 박막 필름이 롤 형태로 권취되어 있는 상태에서 권출부(110)로부터 박막 필름이 권출되는 것이 아니라 음극 드럼에 전착된 동박(또는 금속박)이 박리되어 권출된다는 점을 제외하고 상술한 박막 필름의 권취 장치와 실질적으로 동일하다.
이와 같이, 본 발명에 따른 박막 필름의 권취 장치(100)는 제박기로부터 연속적으로 생산되는 전해 동박(또는 전해 금속박) 그 중에서도 폭이 300㎜ 이상이고, 두께가 30㎛ 이하를 가진 전해 동박(또는 전해 금속박)의 권취 공정에 적용될 수 있음으로 제박기(110)에서 전해 동박(1)(또는 전해 금속박)이 인출되는 구간에서는 동박(1)(또는 금속박)을 안정적으로 박리시킬 수 있고, 박리된 동박(1)(또는 금속박)에 주름이 발생되지 않도록 하는 적정의 권출 장력으로 인가되게 하고, 권취부(120)에 동박(1)(또는 금속박)이 권취되는 구간에서는 동박(1)(또는 금속박)에 변형이 발생되지 않도록 하여 너울(울음)이 발생되지 않도록 하는 적정의 권취 장력으로 인가되게 함으로써, 서로 반대되는 고장력과 저장력에 기인하는 권취 불량인 주름 및 너울(울음) 문제를 동시에 개선할 수 있게 된다. 또한, 닙 롤러(150)의 구성을 통해 권취부(120)에 동박(1)(또는 금속박)이 권취되는 과정에서 동박(1)(또는 금속박)의 안쪽에 공기가 유입되는 것을 차단하여 권취 자국의 발생을 최소화할 수 있게 된다. 더욱이, 본 발명에 따른 박막 필름의 권취 장치(100)는 동박(1)(또는 금속박)의 권취가 안정적으로 이루어짐에 따라 권취부(120)에 감겨질 수 있는 동박(1)(또는 금속박)의 권취량을 증가시킬 수 있음으로 장조장을 실현시킬 수 있게 되는 장점을 갖게 된다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
110: 권출부 120: 권취부
130: 가이드 롤러 140: 장력 보상부
150: 닙 롤러

Claims (24)

  1. 전해조내의 양극으로부터 이격 설치되어 전착되는 전해 금속박이 박리되어 권출되는 음극 권출 롤러;
    상기 음극 권출 롤러로부터 권출된 상기 전해 금속박에 권취 장력을 인가할 수 있도록 회전 구동되어 상기 전해 금속박을 권취하는 권취 롤러;
    상기 음극 권출 롤러와 상기 권취 롤러 사이에 위치하고, 상기 전해 금속박과 접촉 회전되어 상기 전해 금속박의 이동을 가이드하는 적어도 하나 이상의 가이드 롤러; 및
    상기 음극 권출 롤러와 상기 권취 롤러 사이에 위치하고, 상기 가이드 롤러에 의해 감쇄되는 상기 전해 금속박의 장력을 보상하기 위한 장력 보상부;를 포함하되,
    상기 음극 권출 롤러로부터 상기 전해 금속박이 권출되는 구간에는 권출 장력(Tu2)이 인가되고,
    상기 권취 롤러에 상기 전해 금속박이 권취되는 구간에는 권취 장력(Tw2)이 인가되며,
    상기 장력 보상부는 아래의 수학식을 만족하도록 상기 전해 금속박의 장력을 보상하는 것을 특징으로 하는 전해 금속박의 권취 장치.
    Tw2 ≤ Tu2
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 롤러는 적어도 2개 이상으로 구비되고,
    상기 장력 보상부는 상기 2개의 가이드 롤러 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 전해 금속박의 권취 장치.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 장력 보상부는 상기 가이드 롤러 중 적어도 어느 하나와 이 가이드 롤러에 회전 구동력을 인가하는 구동 모터로 구성된 것을 특징으로 하는 전해 금속박의 권취 장치.
  6. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 장력 보상부는 상기 전해 금속박을 사이에 두고 압박하는 2개의 롤러로 구성된 것을 특징으로 하는 전해 금속박의 권취 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 장력 보상부는 상기 2개의 롤러 중 적어도 어느 하나에 회전 구동력을 인가하는 구동 모터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전해 금속박의 권취 장치.
  8. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 장력 보상부는 구동 롤러와 상기 구동 롤러에 회전 구동력을 인가하는 구동 모터로 구성된 것을 특징으로 하는 전해 금속박의 권취 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 장력 보상부의 상기 구동 롤러는 상기 가이드 롤러와 역방향으로 회전 구동되는 것을 특징으로 하는 전해 금속박의 권취 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 권취 롤러와 접할 수 있는 위치에 구비되어 상기 권취 롤러에 권취되는 상기 전해 금속박을 압박하는 닙(Nip) 롤러;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전해 금속박의 권취 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 닙 롤러는 상기 전해 금속박을 압박 또는 해제할 수 있도록 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 전해 금속박의 권취 장치.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제1항 또는 제12항에 있어서,
    상기 전해 금속박은 폭이 300㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 전해 금속박의 권취 장치.
  17. 제1항 또는 제12항에 있어서,
    상기 전해 금속박은 두께가 30㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 전해 금속박의 권취 장치.
  18. 전해조내의 양극으로부터 이격 설치되어 전착되는 전해 금속박이 박리되어 권출되는 음극 권출 롤러로부터의 상기 전해 금속박을 권취 롤러에 권취하는 권취 방법에 있어서,
    (a) 상기 음극 권출 롤러에서 권출된 전해 금속박을 적어도 하나 이상의 가이드 롤러를 거쳐 상기 권취 롤러에 결합하는 단계;
    (b) 상기 권취 롤러가 상기 전해 금속박에 권취 장력을 인가할 수 있도록 회전 구동되어 상기 전해 금속박의 권취를 시작하는 단계;
    (c) 상기 음극 권출 롤러와 상기 권취 롤러 사이에 위치하고, 상기 가이드 롤러에 의해 감쇄되는 상기 전해 금속박의 장력을 보상하기 위한 장력 보상부를 구동시키는 단계;를 포함하고;
    상기 음극 권출 롤러로부터 상기 금속 전해박이 권출되는 구간에는 권출 장력(Tu2)이 인가되고,
    상기 권취 롤러에 상기 전해 금속박이 권취되는 구간에는 권취 장력(Tw2)이 인가되며,
    상기 장력 보상부는 아래의 수학식을 만족하도록 상기 전해 금속박의 장력을 보상하는 것을 특징으로 하는 전해 금속박의 권취 방법.
    Tw2 ≤ Tu2
  19. 삭제
  20. 제18항에 있어서,
    상기 권취 롤러에 상기 전해 금속박이 권취되는 과정에서 상기 전해 금속박은 상기 권취 롤러와 접할 수 있는 위치에 구비된 닙(Nip) 롤러에 의해 압박되는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전해 금속박의 권취 방법.
  21. 삭제
  22. 제18항에 있어서,
    상기 전해 금속박은 폭이 300㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 전해 금속박의 권취 방법.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 전해 금속박은 두께가 30㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 전해 금속박의 권취 방법.
  24. 제18항, 제20항, 제22항 및 제23항중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 권취된전해 금속박.
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