KR102072945B1 - 친환경 코팅액을 이용한 보호 필름 코팅 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 친환경 코팅액을 이용한 보호 필름 코팅 장치를 개시한다. 본 발명의 일 측면에 따른 친환경 코팅액을 이용한 보호 필름 코팅 장치는, 피도포재를 일정한 속도로 패스시키고 상기 피도포재의 가이딩 역할을 하는 제 1 가이드 롤러 및 제 2 가이드 롤러; 상기 제 1 가이드 롤러 및 상기 제 2 가이드 롤러의 사이에 위치하여 상기 피도포재와 접촉되며, 상기 제 1 가이드 롤러 및 상기 제 2 가이드 롤러와 서로 다른 속도로 회전하여 상기 피도포재에 코팅액을 코팅하고, 높이 조절이 가능한 코팅 롤러; 상기 코팅 롤러의 하부에 위치하여 상기 코팅 롤러에 친환경적인 용제를 포함하는 코팅액을 공급하는 코팅액 저수조; 및 상기 코팅 롤러의 외측 일면에 접하여 과도하게 침지된 코팅액을 제거하는 닥터 나이프(Doctor Knife)를 포함한다.

Description

친환경 코팅액을 이용한 보호 필름 코팅 장치{Film coating device using nontoxic coating liquid}
본 발명은 친환경 코팅액을 이용한 보호 필름 코팅 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 코팅액에 포함되는 용제를 물로 대체하여 보호 필름의 생산 과정에서 환경 오염이 발생하지 않고, 코팅 롤러의 속도 및 높이를 조절하여 간단하게 보호 필름 상에 후도막 및 균일한 코팅을 가능하게 하는 친환경 코팅액을 이용한 보호 필름 코팅 장치에 관한 것이다.
종이, 합성 수지재 필름, 직물 등의 피도포재에 코팅액을 코팅하기 위한 다양한 장치 및 방법들이 존재한다.
일반적으로, 코팅 장치는 코팅 롤러에 코팅액을 공급하고, 코팅 롤러가 피도포재에 접촉된 상태로 회전하면서(이때, 코팅 롤러의 상부에는 백업 롤러가 위치함), 코팅 롤러에 묻은 코팅액이 피도포재에 도포되도록 하는 방식이다. 한편, 상기 코팅 장치는 코팅 롤러의 외측 일면과 접하는 일측에 코팅액의 일정 부분을 제거하는 닥터 나이프(Doctor Knife)를 구비한다. 이때, 코팅액은 아크릴 수지와 경화제에 용제로 에틸렌 아세테이트(Ethylene Acetate : EA)를 첨가하여 이루어지는데, 중합과정에서 에틸렌 아세테이트의 일부가 증발하거나 또는 필름에 코팅액이 도포된 이후 건조 과정(열 건조)을 거치는 경우에 에틸렌 아세테이트가 증발하면서 유해 물질을 배출하여 환경 오염을 발생시킨다.
또한, 상술한 바와 같은 종래 기술에 따르면, 후도막 코팅이 어렵고 피도포재에 코팅액의 코팅시 코팅 롤러의 상부에 백업 롤러를 위치시켜야만 필름 상에 코팅액을 균일하게 도포할 수 있어, 장치의 부피가 커진다는 문제점을 가지고 있다.
한국공개특허 제2019-0064102호(2019.06.10 공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 코팅액에 포함되는 용제를 물로 대체하여 보호 필름의 생산 과정에서 환경 오염이 발생하지 않으며, 코팅액이 침지된 코팅 롤러의 속도를 조절하여 후도막을 가능하게 하고, 코팅 롤러 및 제 2 가이드 롤러의 높이를 조절하여 균일한 코팅을 가능하게 하는 친환경 코팅액을 이용한 보호 필름 코팅 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 친환경 코팅액을 이용한 보호 필름 코팅 장치는, 피도포재를 일정한 속도로 패스시키고 상기 피도포재의 가이딩 역할을 하는 제 1 가이드 롤러 및 제 2 가이드 롤러; 상기 제 1 가이드 롤러 및 상기 제 2 가이드 롤러의 사이에 위치하여 상기 피도포재와 접촉되며, 상기 제 1 가이드 롤러 및 상기 제 2 가이드 롤러와 서로 다른 속도로 회전하여 상기 피도포재에 코팅액을 코팅하고, 높이 조절이 가능한 코팅 롤러; 상기 코팅 롤러의 하부에 위치하여 상기 코팅 롤러에 친환경적인 용제를 포함하는 코팅액을 공급하는 코팅액 저수조; 및 상기 코팅 롤러의 외측 일면에 접하여 과도하게 침지된 코팅액을 제거하는 닥터 블레이드(Doctor Blade)를 포함한다.
상기 코팅 롤러는, 설정한 후도막의 값에 비례하여 상기 제 1 가이드 롤러 및 상기 제 2 가이드 롤러보다 그 회전속도를 빠르게 설정하는 것을 특징으로 한다.
상기 코팅 롤러 및 상기 제 2 가이드 롤러의 높이를 조절하는 높이 조절 부재를 더 포함하고, 상기 코팅 롤러는, 상기 높이 조절 부재에 의해 그 높이가 조절되되, 상기 제 1 가이드 롤러의 하측을 통과하는 피도포재보다 코팅 롤러의 상측을 통과하는 피도포재의 높이가 더 높도록 조절되어, 상기 피도포재에 장력을 발생시켜 코팅액의 균일한 코팅을 가능하게 하고, 피도포재에 최적의 코팅량이 도포되도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 가이드 롤러는, 상기 높이 조절 부재에 의해 그 높이가 조절되되, 상기 코팅 롤러의 상측을 통과하는 피도포재보다 제 2 가이드 롤러의 하측을 통과하는 피도포재의 높이가 낮지 않도록 조절되어, 상기 코팅 롤러와 상기 피도포재가 접하는 일측에 발생할 수 있는 코팅액의 몰림 현상을 방지하는 것을 특징으로 한다.
상기 코팅 롤러는, 상기 피도포재와 접하는 일측에 형성되되, 코팅 롤러의 길이보다 짧은 길이를 갖고, 일정한 높이의 단차를 갖는 코팅부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 코팅부는, 상기 피도포재와 접하는 일측에 코팅액을 수용할 수 있는 일정한 패턴을 갖는 다수 개의 코팅액 수용부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 코팅액 수용부는 일정한 패턴을 갖되, 상기 패턴은 반복적으로 형성되고, 서로 이웃한 코팅액 수용부는 일정 부분이 겹치도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 가이드 롤러와 상기 코팅 롤러의 사이에는 상기 피도포재의 코팅액이 코팅되는 일측의 이물질을 제거하기 위한 이물질 제거부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 코팅액에 포함되는 용제를 물로 대체하여 보호 필름의 생산 과정에서 환경 오염이 발생하지 않아 친환경적으로 보호 필름을 생산할 수 있는 효과가 있다.
또한, 코팅액이 침지된 코팅 롤러의 속도를 조절하여 후도막을 가능하게 하는 효과가 있다.
또한, 백업 롤러의 부재로 피도포재의 장력 감소에 따른 코팅액의 불균형 문제를 코팅 롤러의 높이를 조절하여 장력을 발생시킴으로써 피도포재에 균일한 코팅을 가능하게 하는 효과가 있다.
또한, 제 2 가이드 롤러의 높이를 조절하여 코팅 롤러와 피도포재가 접하는 일측에 발생할 수 있는 코팅액의 몰림 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용들과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 코팅 장치의 일 예,
도 2 내지 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 장치의 일 예,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코팅 장치의 일 예,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 롤러의 속도 변화에 따른 코팅액의 코팅량의 예,
도 6은 도 5의 변화량을 그래프로 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 롤러의 일 예(a)와 코팅 롤러의 정단면도(b),
도 8은 종래 기술에 따른 코팅 롤러 상에서의 피도포재에 코팅액이 도포되는 일 예(a)와 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 롤러 상에서의 피도포재에 코팅액이 도포되는 일 예(b),
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅부의 코팅액 수용부의 패턴 형상을 나타낸 도면,
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코팅부의 코팅액 수용부의 패턴 형상을 나타낸 도면,
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코팅 장치의 일 예이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “…부” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 코팅 장치의 일 예이다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 코팅 장치는 제 1 가이드 롤러(20), 제 2 가이드 롤러(30), 코팅 롤러(40), 백업 롤러(50), 코팅액 저수조(60) 및 닥터 블레이드(70)를 포함한다.
제 1 가이드 롤러(20) 및 제 2 가이드 롤러(30)는 피도포재(10)를 일정한 속도로 패스시키는 역할을 하며, 코팅 롤러(40)는 제 1 가이드 롤러(20) 및 제 2 가이드 롤러(30)의 사이에 위치하여 표면에 침지된 코팅액(c)을 피도포재(10)의 일측에 코팅하는 역할을 한다. 이때, 코팅 롤러(40)의 상부에는 백업 롤러(50)가 위치함에 따라 코팅 롤러(40)와 백업 롤러(50)는 닙롤(nip-roll)의 형태를 취하고, 피도포재(10)는 코팅 롤러(40)와 백업 롤러(50)의 사이를 통과한다. 한편, 코팅 롤러(40)의 일측은 코팅 롤러(40)의 하부에 위치하여 일정량의 코팅액(c)을 수용하고 있는 코팅액 저수조(60)에 담궈진 상태로 회전하여 표면에 코팅액(c)을 침지하고, 닥터 블레이드(Doctor Blade, 닥터 나이프(Doctor Knife) 하고도 함)(70)는 코팅 롤러(40)의 외측 일부에 접촉되도록 위치되어 코팅 롤러(40)의 외부면에 침지된 코팅액(c)의 일정 부분을 제거하는 역할을 한다. 즉, 다시 말해, 닥터 블레이드(70)는 회전하는 코팅 롤러(40)의 표면과 접하여 과도하게 침지된 코팅액(c)을 제거하는 역할을 한다.
하지만, 상술한 코팅 장치는 코팅 롤러(40)의 상부에 백업 롤러(50)를 위치시켜야만 보호 필름 상에 코팅액(c)을 균일하게 도포할 수 있어, 코팅 장치의 부피가 커지고 설비 유지를 위한 비용이 증가한다는 단점이 있다. 또한, 모든 롤러의 회전 속도가 동일하기 때문에 후도막 코팅(thicker coating)은 불가하다는 단점이 있다.
한편, 종래 기술에 따르면 코팅액(c)은 아크릴 수지에 용제와 경화제를 섞어 사용하는데 이때, 용제는 일반적으로 에틸렌 아세테이트(EA)를 사용한다. 하지만, 상술한 바와 같은 용제는 피도포재(10)의 건조 과정(열 건조 등과 같은 가열 건조과정)에서 증발하면서 유해 물질이 배출되어 환경 오염을 발생시키고, 작업장의 사람들의 건강을 위협할 수 있다는 문제점이 발생한다.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 장치의 일 예, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코팅 장치의 일 예, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 롤러의 속도 변화에 따른 코팅액의 코팅량의 예, 도 6은 도 5의 변화량을 그래프로 나타낸 도면이다.
본 실시예를 설명함에 있어서, 코팅 장치는 도 1을 통해 설명한 코팅액 저수조(60), 닥터 블레이드(70)를 포함한다. 다만, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 실시예를 설명함에 있어서, 종래 기술과의 차이점에 대해 설명하기 위해 필수 구성요소만을 개시하고 있을 뿐이다. 즉, 본 실시예에 따른 코팅 장치는 코팅 롤러(40)의 일측이 코팅액 저수조(60)에 담궈진 상태에서 회전하여 코팅액(c)을 침지하고, 닥터 블레이드(70)에 의해 코팅 롤러(40)의 외부면에 침지된 코팅액(c)의 일정 부분이 제거된다. 한편, 본 실시예에 따른 코팅 장치는 코팅 롤러(40)의 상부에 백업 롤러(50)가 존재하지 않아 부피가 작아지고, 설비 유지를 위한 비용을 감소할 수 있다. 이와 관련한 보다 상세한 설명은 후술하기로 한다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 코팅 장치는 제 1 가이드 롤러(20), 제 2 가이드 롤러(30) 및 코팅 롤러(40)를 포함한다.
제 1 가이드 롤러(20) 및 제 2 가이드 롤러(30)는 피도포재(10)를 일정한 속도로 패스시키고 가이드하는 역할을 한다.
코팅 롤러(40)는 제 1 가이드 롤러(20) 및 제 2 가이드 롤러(30)의 사이에 위치하고, 피도포재(10)와 접촉하여 침지된 코팅액(c)을 코팅한다. 피도포재(10)는 종이, 합성 수지재 필름, 직물 등일 수 있으며, 본 실시예를 설명함에 있어서 피도포재(10)는 냉장고, 에어컨, 세탁기 등의 외측에 부착되는 합성 수지재 필름일 수 있다. 한편, 본 실시예에 따르면 코팅액(c)은 아크릴 수지에 용제와 경화제를 섞어 사용하는데 이때, 용제는 물을 사용한다. 물은 용제로써 중화하는 경우 일부 증발하더라도 유해 물질을 배출하지 않아 친환경적이며, 코팅액(c)이 코팅된 피도포재(10)를 건조하는 경우에도 유해 물질을 배출하지 않아 친환경적이다. 한편, 코팅액(c)은 아크릴 수지를 10% 내지 90%, 용제(물)을 85% 내지 5% 그리고, 경화제를 5% 내지 5%의 범위 내에서 사용자의 필요에 따라 적절히 배합하여 사용할 수 있다. 이때, 피도포재(10)의 건조는 근적외선(Near Infrared Ray : NIR) 건조 장치가 사용될 수 있으며, NIR 건조를 위한 장치는 도면에는 도시하지 않았으나, 제 2 가이드 롤러(30)의 후단에 위치하여 코팅액(c)이 코팅된 피도포재(10)를 건조하여 제품(보호 필름)을 생산한다. 한편, 물은 용제로써 첨가되는 그 중량에 따라 코팅액의 점도를 조절할 수 있다. 또한, 다른 실시예에 따르면 건조 성능을 향상하기 위해 근적외선 건조 장치를 이용하여 코팅액(c)이 도포된 피도포재(10)를 1차 건조하고 이후, 열 건조 장치를 이용하여 피도포재(10)를 2차 건조함으로써 건조 효과를 더욱 높일 수도 있다.
한편, 코팅 롤러(40)는 피도포재(10)의 이동 방향과 역방향(reverse)으로 회전한다. 이처럼, 코팅 롤러(40)는 피도포재(10)의 이동 방향과 역방향으로 이동함에 따라 코팅액(c)의 도포 시, 물에 의해 응집력을 분산시켜 일정하고 균일하게 피도포재(10)의 표면에 코팅액을 코팅할 수가 있어, 줄무늬가 생기는 것을 방지할 수 있다.
코팅 롤러(40)는 메쉬롤일 수 있다. 이때, 코팅 롤러(40)는 제 1 가이드 롤러(20) 및 제 2 가이드 롤러(30)와 서로 다른 속도로 회전하여 피도포재(10)에 코팅액(c)을 코팅한다. 이처럼, 코팅 롤러(40)의 속도를 제 1 가이드 롤러(20) 및 제 2 가이드 롤러(30)의 속도와 다르게 설정하여 피도포재(10)에 코팅되는 코팅액(c)의 두께를 조절할 수 있다. 보다 자세하게, 코팅 롤러(40)는 제 1 가이드 롤러(20) 및 제 2 가이드 롤러(30)보다 그 회전속도를 빠르게 설정할 수 있다. 예컨대, 제 1 가이드 롤러(20) 및 제 2 가이드 롤러(30)의 회전속도를 1이라고 가정하면, 코팅 롤러(40)의 회전속도를 2로 설정하면, 모든 롤러의 회전 속도를 동일하게 설정하였을 경우보다 코팅액(c)의 도막량이 배로 증가할 수 있다. 예컨대, 모든 롤러 즉, 제 1 가이드 롤러(20), 제 2 가이드 롤러(30) 및 코팅 롤러(40)의 회전속도가 동일한 경우에는 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 코팅액(c)이 피도포재(10)의 표면에 얇게 코팅(c)되는 반면, 제 1 가이드 롤러(20) 및 제 2 가이드 롤러(30)의 회전속도보다 코팅 롤러(40)의 회전속도가 더 빠른 경우에는 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 코팅액(c)이 더 두껍게 코팅(c)(c')될 수 있다. 즉, 코팅 롤러(40)의 회전 속도를 제 1 가이드 롤러(20) 및 제 2 가이드 롤러(30)의 회전속도보다 더 빠르게 설정하는 경우에는 피도포재(10)에 후도막이 가능할 수 있다. 다시 말하면, 제 1 가이드 롤러(20) 및 제 2 가이드 롤러(30)의 회전속도는 동일하고(즉, 피도포제(10)를 패스시키는 라인 속도는 일정함), 코팅 롤러(40)의 회전 속도가 변경되는 경우(즉, 더 빠른 경우), 피도포재(10)에 코팅되는 코팅액(c)의 두께는 코팅 롤러(40)의 회전 속도에 비례하여 증가할 수 있다. 예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 가이드 롤러(20) 및 제 2 가이드 롤러(30)의 회전속도를 동일, 일정하게 하여 피도포재(10)의 속도(line speed)를 일정하게 한 상태에서 코팅 롤러(40)의 회전 속도(roll speed)를 일정 비율로 증가시키는 경우, 피도포재(10)에 코팅되는 코팅액(c)의 두께 또한 코팅 롤러(40)의 회전속도에 비례하여 증가된다. 즉, 제 1 가이드 롤러(20) 및/또는 제 2 가이드 롤러(30)와 코팅 롤러(40)의 속도비(roll speed/line speed)가 1:1, 1:1.4, 1:2 등과 같이 증가하는 경우, 코팅액(c)의 두께, 도막량 역시 증가하되, 피도포재(10)에 코팅되는 코팅량은 코팅 롤러(40)의 회전속도에 비례하여 증가한다. 즉, 기존의 코팅 장치는 코팅액을 코팅시키는 코팅 롤러의 회전 속도와 피도포재를 패스시키는 제 1 가이드 롤러 및 제 2 가이드 롤러의 속도가 모두 동일해야 하므로 코팅액의 두께를 조절할 수 없었지만, 본 발명에 따르면 사용자는 후도막의 값을 설정하고, 이에 비례하게 코팅 롤러(40)의 회전속도를 증가시켜 피도포재(10)에 코팅되는 코팅액의 두께를 조절할 수 있다.
또한, 코팅 롤러(40)는 상대적 높이를 조절할 수 있어야 한다. 이때, 코팅 롤러(40)는 높이 조절 부재(미도시)에 의해 높이가 조절될 수 있다. 예컨대, 높이 조절 부재(미도시)는 코팅 롤러(40)의 회전축 양측을 지지하도록 위치하여 사용자의 설정에 의해 코팅 롤러(40)의 높이를 조절할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 코팅 장치는 코팅 롤러(40)의 상부에 별도의 백업 롤러(50)가 존재하지 않기 때문에 제 1 가이드 롤러(20)와 제 2 가이드 롤러(30)의 사이에 위치하는 피도포재(10)에는 장력이 감소할 수 있으며, 이에 따라 코팅액(c)이 균일하게 코팅되지 않을 수 있다. 따라서, 제 1 가이드 롤러(20)와 제 2 가이드 롤러(30)의 사이에 위치하는 피도포재(10)의 장력을 향상시켜 코팅액(c)이 균일하게 코팅될 수 있도록 코팅 롤러(40)의 높이를 높게 조절할 수 있다. 다시 말해, 도 3에 도시된 바와 같이, 코팅 롤러(40)는 높이 조절 부재(미도시)에 의해 그 높이가 조절되되, 제 1 가이드 롤러(20)의 하측을 통과하는 피도포재(10)보다 코팅 롤러(40)의 상측을 통과하는 피도포재(10)의 높이가 더 높도록 조절되어, 피도포재(10)에 장력을 발생시켜 코팅액(c)의 균일한 코팅을 가능하게 할 수 있다. 이때, 코팅 롤러(40)의 높이는 피도포재(10)의 변형이 발생하지 않고, 피도포재(10)에 최적의 코팅량이 도포되도록 하는 범위 내에서 이루어지는 것이 바람직히다. 예컨대, 코팅 롤러(40)는, 높이가 조절되지 않은 최초의 상태에서 제 1 가이드 롤러(20)의 하부를 통과하는 피도포재(10)와 높이가 조절된 상태에서 제 1 가이드 롤러(20)를 하부의 통과하는 피도포재(10)와의 각도가 3도 내지 5도를 유지하도록 그 높이가 조절되는 것이 바람직하다. 다시 말해, 코팅 롤러(40)는 상술한 바와 같이 높이가 조절되어 제 1 가이드 롤러(20) 및 제 2 가이드 롤러(30)와 3도 내지 5도의 각도를 유지함에 따라 피도포재(10)의 변형을 발생시키지 않고, 피도포재(10)에 최적의 코팅량이 도포되도록 하여 보다 효율적으로 보호 필름을 생산할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 코팅 롤러(40)의 높이를 높게 조절하는 경우, 코팅액(c)이 코팅되는 피도포재(10)와 코팅 롤러(40)의 사이는 각도가 감소함에 따라 코팅액(c) 몰림 현상이 발생하여 피도포재(10)의 일정 부분에 과도하게 코팅액(c)이 묻을 수 있다. 이러한 현상을 방지하고자 본 실시예에 따른 코팅 장치는 도 4에 도시된 바와 같이 제 2 가이드 롤러(30)의 높이를 조절할 수 있다. 이때, 제 2 가이드 롤러(30)의 높이 조절은 코팅액(c) 몰림 현상이 발생하지 않는 범위 내에서 이루어지는 것이 바람직하다. 이때, 제 2 가이드 롤러(30)는 높이 조절 부재(미도시)에 의해 높이가 조절될 수 있다. 예컨대, 높이 조절 부재(미도시)는 제 2 가이드 롤러(30)의 회전축 양측을 지지하도록 위치하여 사용자의 설정에 의해 제 2 가이드 롤러(30)의 높이를 조절할 수 있다. 이때, 즉, 제 2 가이드 롤러(30)의 높이를 높게 조절하여 코팅액(c)이 코팅되는 피도포재(10)와 코팅 롤러(40)의 사이는 각도를 증가시켜 코팅액(c) 몰림 현상을 방지할 수 있다. 다시 말해, 제 2 가이드 롤러(30)는 높이 조절 부재(미도시)에 의해 그 높이가 조절되되, 코팅 롤러(40)의 상측을 통과하는 피도포재(10)보다 제 2 가이드 롤러(30)의 하측을 통과하는 피도포재(10)의 높이가 낮지 않도록 조절되어, 코팅 롤러(40)와 피도포재(10)가 접하는 일측에 발생할 수 있는 코팅액(c)의 몰림 현상을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 롤러의 일 예(a)와 코팅 롤러의 정단면도(b), 도 8은 종래 기술에 따른 코팅 롤러 상에서의 피도포재에 코팅액이 도포되는 일 예(a)와 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 롤러 상에서의 피도포재에 코팅액이 도포되는 일 예(b)이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 코팅 롤러(40)는 피도포재(10)와 접하는 일측에 형성되는 코팅부(500)를 포함할 수 있다. 코팅부(500)는, 피도포재(10)와 접하는 일측에 형성되되, 코팅 롤러(40)의 길이보다 짧은 길이를 갖고, 일정한 높이의 단차를 갖는 코팅부(500)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 코팅 롤러(40)는 코팅액 저수조(60)에 담궈질 때 코팅 롤러(40)의 일 측 전체가 아니라, 코팅부(500)의 일 측만이 코팅액 저수조(60)의 코팅액(c)에 담궈진 상태로 회전하여 코팅부(500)의 표면에만 코팅액(c)을 침지한다. 이때, 닥터 블레이드(70)는 코팅부(500)의 외측 일부에 접촉되어 코팅부(500)에 침지된 코팅액(c)의 일정 부분을 제거하는 역할을 한다. 즉, 다시 말해, 닥터 블레이드(70)는 회전하는 코팅 롤러(40)의 외측에 형성된 코팅부(500)의 표면과 접하여 과도하게 침지된 코팅액(c)을 제거하는 역할을 한다.
도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 코팅액(c)이 침지된 코팅 롤러(40)의 길이가 피도포재(10)의 길이보다 길 경우, 피도포재(10)와 코팅액(c)이 침지된 코팅 롤러(40)가 접하는 에지 부분(B)에 모세관 현상이 발생하여 코팅액(c)이 몰릴 수 있다. 이에 따르면, 피도포재(10)의 일부에 코팅액이 과도포되는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 코팅액(c)이 침지된 코팅부(500)의 길이를 피도포재(10)의 길이보다 짧게하여 상술한 바와 같은 문제점을 해소할 수 있다.
한편, 코팅부(500)는 피도포재(10)와 접하는 일측에 코팅액(c)을 수용할 수 있는 일정한 깊이의 패턴을 갖는 코팅액 수용부(710)(810)를 포함할 수 있다. 이때, 코팅액 수용부(710)(810)는 하나 이상일 수 있다. 한편, 코팅액 수용부(710)(810)는 후술하는 도 9 내지 도 10과 같을 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅부의 코팅액 수용부의 패턴 형상을 나타낸 도면, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코팅부의 코팅액 수용부의 패턴 형상을 나타낸 도면이다.
도 9 내지 도 10을 참조하면, 코팅액 수용부(710)(810)는 코팅부(500)의 표면에 코팅액(c)을 수용할 수 있는 일정한 깊이의 패턴을 갖도록 형성되되, 사선, 일반적인 메쉬 형태(예컨대, 도트) 등의 패턴이 반복적으로 나타나도록 형성될 수 있다. 이때, 패턴은 이웃한 패턴끼리 일정부분 겹치도록 형성되는 것이 바람직하다(도 9의 (b) 내지 10의 (b) 점선 참조). 즉, 이웃한 패턴끼리 일정부분 겹치도록 형성하여 코팅 롤러(40)의 회전시 코팅액(c)이 미도포되는 영역이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 다시 말해, 코팅부(500)는 표면에 코팅액(c)을 수용할 수 있는 일정한 깊이의 패턴을 갖는 코팅액 수용부(710)(810)를 다수 개 구비하되, 패턴은 반복적으로 형성되고, 일정 부분이 겹치도록 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 상술한 바와 같이 코팅액 수용부(710)(810)를 구비하는 코팅부(500)는, 닥터 블레이드(70)의 일측과 접함에 따라, 코팅부(500)의 표면에 침지된 코팅액(c)은 제거되고, 코팅액 수용부(710)(810)에 수용된 코팅액(c) 만이 피도포재(10)의 표면에 코팅되되, 패턴이 일정 부분 겹치도록 형성됨에 따라 미도포되는 부분이 생기는 것을 방지할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코팅 장치의 일 예이다.
도 11을 설명함에 있어서, 도 2 내지 도 4와 동일한 참조부호의 구성요소는 도 2 내지 4를 참조하여 설명한 기능 및 동작을 모두 포함하므로, 여기서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 코팅 장치는, 피도포재(10)의 코팅액(c)이 코팅되는 부분의 이물질을 제거하는 이물질 제거부(900)를 더 포함할 수 있다.
이물질 제거부(900)는 제 1 가이드 롤러(20)와 코팅 롤러(40)의 사이에 위치하되, 피도포재(10)의 코팅액(c)이 코팅되는 일측 방향에 설치되어, 이물질을 제거할 수 있다. 이때, 이물질 제거부(900)는 바람을 형성하는 에어건 및/또는 부드러운 재질의 솔 형태의 브러쉬일 수 있다. 이처럼, 피도포재(10)에 코팅액(c)이 코팅되기 이전에 이물질을 제거하여 생산되는 제품에 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 또한, 본 명세서의 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서의 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.
도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.
10 : 피도포재
20 : 제 1 가이드 롤러
30 : 제 2 가이드 롤러
40 : 코팅 롤러
50 : 보조 롤러
60 : 코팅액 저수조
70 : 닥터 블레이드
500 : 코팅부
710, 810 : 코팅액 수용부
900 : 이물질 제거부

Claims (8)

  1. 피도포재를 일정한 속도로 패스시키고 상기 피도포재의 가이딩 역할을 하는 제 1 가이드 롤러 및 제 2 가이드 롤러;
    상기 제 1 가이드 롤러 및 상기 제 2 가이드 롤러의 사이에 위치하여 상기 피도포재와 접촉되며, 상기 제 1 가이드 롤러 및 상기 제 2 가이드 롤러와 서로 다른 속도로 회전하여 상기 피도포재에 코팅액을 코팅하고, 높이 조절이 가능한 코팅 롤러;
    상기 코팅 롤러의 하부에 위치하여 상기 코팅 롤러에 친환경적인 용제를 포함하는 코팅액을 공급하는 코팅액 저수조; 및
    상기 코팅 롤러의 외측 일면에 접하여 과도하게 침지된 코팅액을 제거하는 닥터 블레이드(Doctor Blade)를 포함하고,
    상기 코팅 롤러는,
    피도포재와 친환경적 용제인 물을 포함하는 코팅액이 침지된 코팅 롤러가 접하는 에지 부분에 발생할 수 있는 모세관 현상을 방지하기 위해 상기 피도포재와 접하는 일측에 형성되되, 코팅 롤러의 길이보다 짧은 길이를 갖고, 일정한 높이의 단차를 갖는 코팅부;를 포함하고,
    상기 코팅부는,
    상기 피도포재와 접하는 일측에 코팅액을 수용할 수 있는 일정한 패턴을 갖는 다수 개의 코팅액 수용부;를 포함하고,
    상기 코팅액 수용부는 일정한 패턴을 갖되, 상기 패턴은 반복적으로 형성되고, 이웃하게 형성되는 상기 패턴은 일정부분이 겹치도록 형성하여 코팅 롤러의 회전시 코팅액이 미도포되는 영역이 발생하는 것을 방지하는 친환경 코팅액을 이용한 보호 필름 코팅 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅 롤러는,
    설정한 후도막의 값에 비례하여 상기 제 1 가이드 롤러 및 상기 제 2 가이드 롤러보다 그 회전속도를 빠르게 설정하는 것을 특징으로 하는 친환경 코팅액을 이용한 보호 필름 코팅 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅 롤러 및 상기 제 2 가이드 롤러의 높이를 조절하는 높이 조절 부재를 더 포함하고,
    상기 코팅 롤러는,
    상기 높이 조절 부재에 의해 그 높이가 조절되되, 상기 제 1 가이드 롤러의 하측을 통과하는 피도포재보다 코팅 롤러의 상측을 통과하는 피도포재의 높이가 더 높도록 조절되어, 상기 피도포재에 장력을 발생시켜 코팅액의 균일한 코팅을 가능하게 하고, 피도포재에 최적의 코팅량이 도포되도록 하는 것을 특징으로 하는 친환경 코팅액을 이용한 보호 필름 코팅 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 가이드 롤러는,
    상기 높이 조절 부재에 의해 그 높이가 조절되되, 상기 코팅 롤러의 상측을 통과하는 피도포재보다 제 2 가이드 롤러의 하측을 통과하는 피도포재의 높이가 낮지 않도록 조절되어, 상기 코팅 롤러와 상기 피도포재가 접하는 일측에 발생할 수 있는 코팅액의 몰림 현상을 방지하는 것을 특징으로 하는 친환경 코팅액을 이용한 보호 필름 코팅 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 가이드 롤러와 상기 코팅 롤러의 사이에는 상기 피도포재의 코팅액이 코팅되는 일측의 이물질을 제거하기 위한 이물질 제거부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 코팅액을 이용한 보호 필름 코팅 장치.
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