KR102615291B1 - 침적식 수직 건조 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속기재에 액체의 코팅재로 코팅되는 코팅막을 건조하는 침적식 수직 건조 장치를 제공하고자 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 침적식 수직 건조 장치는, 서로 교차하는 제1방향의 폭과 제2방향의 두께를 가지는 금속기재를 액상의 코팅재에 침적식으로 코팅하는 침적부, 상기 침적부를 경유한 상기 금속기재의 양면을 코팅하는 바코팅부, 및 상기 바코팅부에서 코팅되어 상기 제1방향과 상기 제2방향에 교차하는 제3방향으로 진행하는 상기 금속기재의 코팅막을 건조시키는 건조부를 포함한다.

Description

침적식 수직 건조 장치 {IMMERSION TYPE VERTICAL DRYING SYSTEM}
본 발명은 코팅 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광폭 박막의 금속기재에 액체의 코팅재로 코팅되는 코팅막을 건조하는 침적식 수직 건조 장치에 관한 것이다.
알려진 바에 따르면, 금속기재에 액체를 코팅하여 건조하는 코팅 건조 장치가 사용되고 있다. 건조 공간을 줄이기 위하여 수직 건조로를 사용하는 경우가 있다. 이 경우, 코팅재의 흘러내림으로 인하여 균일한 코팅 두께를 구현하기 어렵다. 금속기재가 광폭이고 박막인 경우 코팅 두께를 균일하게 구현하는 것은 더욱 어렵다.
본 발명은 금속기재에 액체의 코팅재로 코팅되는 코팅막을 건조하는 침적식 수직 건조 장치를 제공하고자 한다. 본 발명은 광폭 박막의 금속기재에 액체의 코팅재로 코팅되는 코팅막을 건조하는 침적식 수직 건조 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 침적식 수직 건조 장치는, 서로 교차하는 제1방향의 폭과 제2방향의 두께를 가지는 금속기재를 액상의 코팅재에 침적식으로 코팅하는 침적부, 상기 침적부를 경유한 상기 금속기재의 양면을 코팅하는 바코팅부, 상기 바코팅부에서 코팅되어 상기 제1방향과 상기 제2방향에 교차하는 제3방향으로 진행하는 상기 금속기재의 코팅막을 건조시키는 건조부, 상기 건조부의 유출측에 구비되는 텐션롤, 및 상기 바코팅부와 상기 텐션롤 중 적어도 일측에 구비되어 5축 제어하는 5축제어부를 포함한다.
상기 침적부는 상기 코팅재를 수용하는 코팅조, 상기 코팅조에서 상기 금속기재를 상기 코팅재에 잠기어 진행되도록 눌러 주고 설정된 각도로 배치되어 상기 제1방향으로 신장되는 제1안내롤과 제2안내롤, 및 상기 제1안내롤과 상기 제2안내롤을 구비하고 승강시켜 상기 금속기재의 잠김을 조절하는 승강 액츄에이터를 포함할 수 있다.
상기 건조부는 상기 바코팅부 측에서 상기 금속기재의 양면을 향하여 구비되어 적외선의 열로 상기 코팅막을 건조하는 제1건조 모듈, 상기 제3방향을 따라 상기 제1건조 모듈의 인근에서 상기 금속기재의 양면을 향하여 배치되어 상기 제1건조 모듈보다 긴 파장의 적외선의 열로 상기 코팅막을 건조하는 제2건조 모듈, 및 상기 제3방향을 따라 상기 제2건조 모듈의 인근에서 상기 금속기재의 양면을 향하여 배치되어 열풍으로 상기 코팅막을 건조하는 제3건조 모듈을 포함할 수 있다.
상기 제1건조 모듈은 상기 금속기재의 양면 각각에서 중파장(2~6㎛)의 적외선을 조사하는 복수의 중적외선 램프(MIR)와 상기 중적외선 램프를 고정시키는 제1모듈화 부재를 포함하며, 상기 중적외선 램프는 상기 제1방향으로 신장되고 상기 제3방향으로 설정된 간격을 가질 수 있다.
상기 제2건조 모듈은 상기 금속기재의 양면 각각에서 장파장(6㎛ 이상)의 적외선을 조사하는 복수의 원적외선 램프(FIR)와 상기 원적외선 램프를 고정시키는 모듈화 부재를 포함하며, 상기 원적외선 램프는 상기 제1방향으로 신장되고 상기 제3방향으로 설정된 간격을 가질 수 있다.
상기 제3건조 모듈은 상기 금속기재의 양면 각각에서 열풍을 제공할 수 있다.
상기 건조부는 상기 제3방향을 따라 상기 제3건조 모듈의 인근에서 상기 금속기재의 양면을 향하여 배치되어 열풍 및 온도를 제어하는 열풍 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 건조부는 상기 열풍 제어부의 구동으로 상기 제3건조 모듈, 상기 제2건조 모듈, 및 상기 제1건조 모듈의 순서로 공기흐름을 형성하여 상기 금속기재의 코팅막을 건조시킬 수 있다.
상기 5축제어기는 상기 금속기재의 폭에 길이로 대응하는 상기 바코팅부와 상기 텐션롤 중 적어도 일측에 구비되며, 상기 바코팅부와 상기 텐션롤 중 적어도 하나의 상기 제1방향의 위치를 제어하는 제1모터, 상기 제2방향의 위치를 제어하는 제2모터, 상기 제3방향의 위치를 제어하는 제3모터, 상기 제2방향을 회전축으로 회전 제어하는 제4모터, 및 상기 제3방향을 회전축으로 회전 제어하는 제5모터를 포함할 수 있다.
상기 건조부는 상기 바코팅부 측에서 상기 금속기재의 진행방향을 따라 연속적으로 배치되는 복수의 건조 모듈을 포함하고, 상기 복수의 건조 모듈 각각은 상기 금속기재를 향하여 근적외선, 중적외선 및 원적외선 중 하나를 조사할 수 있다.
상기 건조부는 상기 바코팅부 측에서 상기 금속기재의 양면을 향하여 구비되어 근적외선의 열로 상기 금속기재를 가열하는 제1건조 모듈, 상기 제3방향을 따라 상기 제1건조 모듈의 인근에서 상기 금속기재의 양면을 향하여 배치되어 중적외선의 열로 상기 코팅막을 건조하는 제2건조 모듈, 상기 제3방향을 따라 상기 제2건조 모듈의 인근에서 상기 금속기재의 양면을 향하여 배치되어 원적외선의 열로 상기 코팅막을 건조하는 제3건조 모듈, 및 상기 제3건조 모듈에서 나오는 상기 금속기재의 양면을 향하여 배치되어 열풍으로 상기 코팅막을 건조하는 제4건조 모듈을 포함할 수 있다.
상기 바코팅부는 고무 재질을 포함할 수 있다.
상기 텐션롤은 상기 건조부의 유입측에 더 구비될 수 있다.
상기 금속기재를 공급하는 공급릴, 상기 금속기재를 회수하는 회수릴, 및 상기 공급릴 및 상기 회수릴 사이에서 상기 금속기재를 지지하는 4개 이상의 지지롤을 더 포함할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예는 침적부와 바코팅부를 경유하는 금속기재의 양면에 액체의 코팅재를 코팅하고, 바코팅부와 텐션롤을 5축제어기로 제어하면서 제3방향(상하 방향)으로 진행하는 금속기재를 금속기재의 양면 측에 구비되는 건조부를 통과하여 금속기재의 양면에 코팅된 코팅막을 균일하게 건조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 침적식 수직 건조 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 적용되는 건조부의 구성도이다.
도 3은 도 2에 적용되는 건조부의 내측면도이다.
도 4는 도 2에 적용되는 건조부의 작동 상태도이다.
도 5는 도 1에 적용되는 바코팅부 또는 텐션롤을 제어하는 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 침적식 수직 건조 장치를 제어하는 구성도이다.
도 7은 도 1에 적용되는 다른 실시예의 건조부의 작동 상태도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 침적식 수직 건조 장치의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 일 실시예의 침적식 수직 건조 장치는 공급릴(61)과 회수릴(62) 사이에서 금속기재(63)의 양면에 액체의 코팅재로 코팅하고, 상기 코팅막을 건조하도록 침적부(10), 바코팅부(20), 건조부(30), 텐션롤(40) 및 5축제어기(50)를 포함한다.
또한, 공급릴(61)과 회수릴(62) 사이에서 복수의 지지롤들(64, 65)을 구비하며, 지지롤들(64, 65)은 코팅 및 건조 공정으로 진행되는 금속기재(63)에 필요로 하는 텐션을 조절할 수 있게 한다. 특히, 금속기재(63)가 광폭이고 박막인 경우에 코팅 및 건조 공정으로 진행되는 동안 금속기재(63)의 텐션이 유지되지 않을 수 있으므로, 복수의 지지롤들(64, 65)을 배치함으로써 효과적으로 금속기재(63)의 텐션을 유지할 수 있다. 복수의 지지롤들(64, 65)은 4개 이상의 수로 구성될 수 있다. 다시 말해, 지지롤은 적어도 4곳에 배치될 수 있으며, 일례로, 지지롤은 공급릴(61) 및 회수릴(62)에 각각 인접한 위치, 그리고 침적부(10) 또는 건조부(30)의 유입측 및 유출측에 각각 배치될 수 있다.
침적부(10)는 서로 교차하는 제1방향(x축 방향)의 폭과 제2방향(y축 방향)의 두께를 가지는 금속기재(63)를 액상의 코팅재에 침적식으로 코팅하도록 구성된다. 예를 들면, 침적부(10)는 코팅재를 수용하는 코팅조(13), 제1안내롤(11)과 제2안내롤(12) 및 승강 액츄에이터(14)를 포함한다. 예를 들면, 금속기재(63)는 40~1,500mm의 폭과 10~100㎛의 두께를 가지는 알루미늄 기재로 형성될 수 있다.
제1안내롤(11)과 제2안내롤(12)은 코팅조(13)에서 금속기재(63)를 액체의 코팅재에 잠기어 진행되도록 눌러 주고 설정된 각도로 배치되어 수평 범위를 설정하여 금속기재(63)가 코팅되는 시간을 설정할 수 있다.
제1안내롤(11)과 제2안내롤(12)은 금속기재(63)의 폭(x축 방향)에 대응하도록 제1방향(x축 방향)으로 신장되어 있다. 예를 들면 금속기재(63)는 제1안내롤(11)과 제2안내롤(12)의 지지를 받아 코팅되면서 1~100M/min의 라인 스피드(Line speed)로 공급릴(61)과 회수릴(62) 사이에서 진행될 수 있다.
승강 액츄에이터(14)는 제1안내롤(11)과 제2안내롤(12)을 일측에 구비하여 승강 작동되므로 제1안내롤(11)과 제2안내롤(12)을 승강시켜 금속기재(63)의 잠김 깊이를 조절한다. 제1안내롤(11)은 금속기재(63)를 수평 방향(y축 방향)으로 안내하고 제2안내롤(12)은 금속기재(63)를 수직 방향(z축 방향)으로 안내하게 된다.
따라서 금속기재(63)는 코팅조(13)에서의 수평 이동으로 인하여 액체의 코팅재가 충분히 코팅될 수 있고, 금속기재(63)에 코팅된 습윤 코팅막은 수직 건조에 따른 중력에 의하여 용제(solvent)를 균일하게 밀어주므로 균일한 두께의 코팅막을 형성할 수 있게 한다. 일례를 들면, 코팅액은 1~1,000cP의 점도(viscosity)를 가질 수 있고, 코팅막은 1~40μm의 습윤 두께(wet thickness)를 가질 수 있다.
바코팅부(20)는 침적부(10)를 경유한 금속기재(63)의 양면에 코팅된 코팅재를 보다 균일한 두께로 코팅 및 형성하며, 일례로써 와이어 바 코터(wire bar coater)로 형성될 수 있다.
또한 바코팅부(20)는 금속기재(63)를 양면에서 잡아주면서 과도하게 코팅된 코팅재를 긁어내고 부족한 부분으로 펴줄 수 있도록 회전하는 1쌍의 롤 형태로 이루어질 수도 있다.
또한 바코팅부(20)는 금속기재(63)나 코팅재에 스크래치나 찍힘 자국 등의 손상을 방지할 수 있는 재질, 예를 들어 고무(rubber) 재질을 포함할 수 있다.
바코팅부(20), 텐션롤(40) 및 지지롤들(64, 65)은 코팅재 및 코팅막과 직접 접촉되는 부분으로써 산성 또는 알카리성의 코팅재에서도 효과적인 내구성을 가질 수 있도록 내산성 또는 내알카리성을 가질 수 있다.
도 2는 도 1에 적용되는 건조부의 구성도이고, 도 3은 도 2에 적용되는 건조부의 내측면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 건조부(30)는 바코팅부(20)에서 최종적으로 코팅되어 제1방향(x축 방향)과 제2방향(y축 방향)에 교차하는 제3방향(z축 방향)으로 진행하는 금속기재(63)에 코팅된 습윤 코팅막을 건조시키도록 구성된다.
일례로써, 건조부(30)는 제1건조 모듈(31), 제2건조 모듈(32), 및 제3건조 모듈(33)을 포함한다. 건조부(30)는 금속기재(63)가 수직 방향으로 통과하도록 구성되며, 제1건조 모듈(31), 제2건조 모듈(32), 및 제3건조 모듈(33)이 순차적으로 배치될 수 있다.
제1건조 모듈(31)은 바코팅부(20) 측에서(금속기재의 진행방향을 기준으로 바코팅부 후단에서) 금속기재(63)의 양면을 향하여 구비되어 적외선의 열로 습윤 코팅막을 건조하도록 구성된다.
제2건조 모듈(32)은 제3방향(z축 방향)을 따라 제1건조 모듈(31)의 인근에서 금속기재(63)의 양면을 향하여 배치되어 제1건조 모듈보다 긴 파장의 적외선의 열로 습윤 코팅막을 건조하도록 구성된다. 제3건조 모듈(33)은 제3방향(z축 방향)을 따라 제2건조 모듈(32)의 인근에서 금속기재(63)의 양면을 향하여 배치되어 열풍으로 습윤 코팅막을 건조하도록 구성된다.
구체적으로 설명하면, 제1건조 모듈(31)은 복수의 중적외선 램프(311, MIR, Mid InfraRed)와 중적외선 램프(311)를 고정시키는 제1모듈화 부재(312)를 포함한다. 중적외선 램프(311)는 금속기재(63)의 양면에 코팅된 코팅막 각각에 중파장(2~6㎛)의 중적외선을 조사하여, 초기에 코팅막이 흘러내리지 않도록 코팅막을 신속히 건조한다. 중적외선 램프(311)에서 조사되는 2~6㎛ 범위의 중적외선은 물에 대한 흡수율이 높아 에너지 전달이 잘되며 깊게 침투할 수 있으므로, 짧은 시간과 작은 공간에서 효율적인 건조를 수행할 수 있다. 즉, 제1건조 모듈(31)은 1차적으로 코팅막의 빠른 건조를 수행한다.
중적외선 램프(311)는 제1방향(x축 방향)으로 신장되고 제3방향(z축 방향)으로 설정된 간격을 가지고 제1모듈화 부재(312)에 설치된다. 제1모듈화 부재(312)로 인하여 복수의 중적외선 램프들(311)은 진행하는 금속기재(63)의 양면에 균일한 중파장의 중적외선을 조사할 수 있다.
제2건조 모듈(32)은 복수의 원적외선 램프(321, FIR, Far InfraRed)와 원적외선 램프(321)를 고정시키는 제2모듈화 부재(322)를 포함한다. 원적외선 램프(321)는 금속기재(63)의 양면에 코팅되고 제1건조 모듈(31)에 의해 1차로 건조된 코팅막 각각에 장파장(6㎛ 이상)의 원적외선을 조사하여, 코팅막의 표면의 수분을 증발시킨다. 즉, 제2건조 모듈(32)은 2차적으로 코팅막의 건조를 수행한다.
원적외선 램프(321)는 제1방향(x축 방향)으로 신장되고 제3방향(z축 방향)으로 설정된 간격을 가지고 제2모듈화 부재(322)에 설치된다. 제2모듈화 부재(322)로 인하여 복수의 원적외선 램프들(321)은 진행하는 금속기재(63)의 양면에 균일한 장파장의 원적외선을 조사할 수 있다.
제3건조 모듈(33)은 금속기재(63)의 양면에 코팅되어 1, 2차로 건조된 코팅막 각각에 열풍을 제공하여, 습윤 코팅막의 잔여 용매를 제거한다. 또한, 금속기재(63)와 코팅막 간의 결합을 강화하기 위해 열을 가하는 역할을 수행한다.
도 4는 도 2에 적용되는 건조부의 작동 상태도이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 건조부(30)는 열풍 제어부(34)를 더 포함할 수 있다.
열풍 제어부(34)는 제3방향(z축 방향)을 따라 제3건조 모듈(33)의 인근에서 금속기재(63)의 양면에 배치되어 금속기재(63)의 양면에 z축 방향으로 공기흐름(AF)을 제공하여 제1, 제2, 제3건조 모듈(31, 32, 33) 내에서의 열풍 및 온도를 제어한다.
건조부(30)는 열풍 제어부(34)의 구동으로 제3건조 모듈(33), 제2건조 모듈(32), 및 제1건조 모듈(31)의 순서로 공기흐름(AF)을 형성하여 금속기재(63)의 양면에 형성된 습윤 코팅막을 건조시킨다. 다시 말해, 열풍 제어부(34)에서는 금속기재(63)의 이동 방향과 반대 방향으로 공기흐름(AF)을 형성한다.
일례로써, 열풍 제어부(34)의 온도범위는 80~100℃이지만, 건조부(30)의 온도범위는 80~180℃이다. 건조부(30)를 제1, 제2, 제3건조 모듈(31, 32, 33)의 1, 2, 3단과 열풍 제어부(34)를 4단으로 지칭할 때, 4단인 열풍 제어부(34)에서 온도가 가장 낮고, 제1, 제2, 제3건조 모듈(31, 32, 33)로 가면서 온도가 점진적으로 높아진다.
따라서 용매가 가장 많이 포함된 제1건조 모듈(31) 측에서 상대적으로 낮은 온도로 습윤 코팅막을 건조시키고, 제2, 제3건조 모듈(32, 33)로 가면서 점점 높아지는 온도로 이전 단계에서 건조되지 아니한 잔여 용매를 추가적으로 더 건조시킬 수 있다.
열풍 제어부(34)는 금속기재(63)의 코팅막에서 발생되는 용매를 제거하기 위한 것으로, 금속기재(63)의 이동 속도에 따라 온도와 풍량을 제어할 수 있다. 즉 열풍 제어부(34)는 금속기재(63)의 속도가 빠를수록 온도와 풍량을 상승시킨다.
공기흐름(AF, air flow)은 제3, 제2, 제1건조 모듈(33, 32, 31)을 경유하고, 다시 회수되는 리턴 공기흐름(RA, return airflow)은 제3건조 모듈(33)로 재순환 공급되어 건조부(30)에서의 발생한 열을 재사용함으로써 열손실을 방지하고, 열 발생에 소요되는 에너지를 절약할 수 있다. 편의상, 리턴 공기흐름(RA, return airflow)을 형성하는 덕트를 도시 생략하였다.
텐션롤(40)은 건조부(30)의 유출측에 구비되어 건조된 금속기재(63)의 텐션을 조절한다. 건조부(30)의 유입측에는 바코팅부(20)가 금속기재(63)의 텐션을 조절할 수 있다. 본 실시예에서는 건조부(30)의 유입측에서 바코팅부(20)가 텐션롤의 역할을 수행하는 것을 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 건조부(30)의 유입측에는 추가의 텐션롤이 더 구비될 수 있다. 즉 건조부(30)의 유입측과 유출측에서 금속기재(63)의 텐션이 조절된다. 특히, 금속기재(63)가 광폭이고 박막인 경우에 금속기재의 전면적에서 텐션이 균일하게 유지되지 않을 수 있으므로, 금속기재(63)가 건조부(30)를 통과하는 동안 텐션이 잘 유지될 수 있도록 건조부(30)의 유입측과 유출측에서 각각 금속기재(63)의 텐션이 조절될 수 있다.
도 5는 도 1에 적용되는 바코팅부 또는 텐션롤을 제어하는 구성도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 침적식 수직 건조 장치를 제어하는 구성도이다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 5축제어기(50)는 바코팅부(20)와 텐션롤(40) 중 적어도 일측에 구비되며, 양측 모두에 구비되는 것이 바람직하다.
5축제어기(50)는 바코팅부(20)에 구비되는 제1-5축제어부(51)와 텐션롤(40)에 구비되는 제2-5축제어부(52)를 포함한다. 편의상, 도 5에서는 텐션롤(40)을 5축 제어하는 제2-5축제어부(52)를 도시하고, 텐션롤(40)을 제어하는 구성에 대하여 설명한다.
5축제어기(50)는 텐션롤(40)의 제1방향(x축 방향) 위치를 제어하는 제1모터(M1), 텐션롤(40)의 제2방향(y축 방향) 위치를 제어하는 제2모터(M2), 텐션롤(40)의 제3방향(z축 방향)에서 제어하는 제3모터(M3), 제2방향(y축 방향)을 회전축으로 회전하여 덴션롤(40)의 각도를 제어하는 제4모터(M4), 및 제3방향(z축 방향)을 회전축으로 회전하여 텐션롤(40)의 각도를 제어하는 제5모터(M5)를 포함한다.
편의상, 도 5에서 제1모터(M1), 제2모터(M2) 및 제3모터(M3)를 텐션롤(40)의 일측에 구비한 것으로 도시하였고, 제4모터(M4) 및 제5모터(M5)를 텐션롤(40)의 다른측에 구비한 것으로 도시하였으나, 제1모터(M1) 내지 제5모터(M5)의 위치가 이에 한정되는 것은 아니며, 제1모터(M1) 내지 제5모터(M5)가 텐션롤(40)을 실질적으로 5축 제어하도록 구성된 것이면 본 발명의 실시예에 포함된다.
다시 도 1 및 도 5를 참조하면, 제1모터(M1)를 제어하면 텐션롤(40)이 x축 방향으로 이동 제어되어 금속기재(63)의 x축 방향의 위치를 제어하고, 제2모터(M2)를 제어하면 텐션롤(40)이 y축 방향으로 이동 제어되어 금속기재(63)의 y축 방향의 위치를 제어하며, 제3모터(M3)를 제어하면 텐션롤(40)이 z축 방향으로 이동 제어되어 금속기재(63)의 z축 방향의 위치를 제어하고, 제4모터(M4)를 제어하면 텐션롤(40)이 y축 방향을 회전축으로 회전 제어되어 금속기재(63)의 위치를 제어하며, 제5모터(M5)를 제어하면 텐션롤(40)이 z축 방향을 회전축으로 회전 제어되어 금속기재(63)의 위치를 제어한다.
5축제어기(50)를 통하여 텐션롤(40)의 5축 제어되고, 이 텐션롤(40)의 지지되는 금속기재(63)는 건조부(30)에서 설정된 위치를 향하면서 진행되며, 습윤 코팅막은 건조부(30)를 진행하면서 설정된 조건으로 건조될 수 있다. 이때, 제어부(70)는 5축제어기(50) 및 건조부(30)를 제어하기 위하여 센서 신호를 사용한다.
한편, 다시 도 1을 참조하면, 제1모터(M1) 내지 제5모터(M5)의 5축 제어를 위하여, 침적식 수직 건조 장치는 제1센서(S1)와 제2센서(S2)를 구비한다. 제1센서(S1)는 바코팅부(20)의 후류, 즉 건조부(30)의 전방에 구비되어 금속기재(63)의 진행을 감지한다. 제1센서(S1)는 건조부(30)로 투입되는 금속기재(63)가 텐션이 유지되고 있는지, 건조부(30) 내에서 설정된 위치로 진행될 것인지 등을 판단한다.
제2센서(S2)는 건조부(30)의 후류, 즉 텐션롤(40)의 전방에 구비되어 금속기재(63)의 진행을 감지한다. 제2센서(S2)는 건조부(30)에서 나오는 금속기재(63)가 텐션이 유지되고 있는지, 건조부(30) 내에서 설정된 위치로 진행되었는지 등을 판단한다.
제1, 제2센서(S1, S2)는 봉으로 형성되어 금속기재(63)에 폭 방향(x축 방향)으로 신장 배치되어 봉의 길이 범위 내에서 금속기재(63)와의 간격 변화 등을 감지함으로써 금속기재(63)의 텐션 유지 여부, 및 진행 자세 수정 여부를 판단할 수 있게 한다.
제1, 제2센서(S1, S2)는 제어부(70)로 인가되고, 제어부(70)는 제1, 제2센서(S1, S2)의 감지신호에 따라 5축제어기(50)를 제어하여, 금속기재(63)가 설정된 텐션을 유지하도록 하고, 설정된 경로로 진행될 수 있게 한다.
그리고 제어부(70)는 침적부(10), 바코팅부(20), 공급릴(61), 회수릴(62) 및 5축제어기(50)의 제어에 상응하도록 건조부(30)를 제어하여, 금속기재(63)에 코팅재를 코팅하고 코팅된 습윤 코팅막을 건조한다.
이하 다른 실시예의 건조부에 대하여 설명한다. 도 2 및 도 4의 건조부(30)와 비교하여 동일한 구성을 생략하고 서로 다른 구성에 대하여 설명한다.
도 7은 도 1에 적용되는 다른 실시예의 건조부의 작동 상태도이다. 건조부(230)는 제1건조 모듈(231), 제2건조 모듈(232), 제3건조 모듈(235) 및 제4건조 모듈(233)을 포함한다.
제1건조 모듈(231)는 바코팅부(20) 측에서 금속기재(63)의 양면을 향하여 구비되어 근적외선에 의한 열로 금속기재(63)를 가열한다. 근적외선은 금속기재(63)를 예열하는 단계로 적용되며, 2㎛ 미만의 파장으로서, 습윤 코팅막의 건조보다는 금속기재(63)를 가열한다. 근적외선은 단파장이므로 금속기재(63)의 온도를 신속히 상승시킬 수 있다. 제1건조 모듈(231)은 복수의 근적외선 램프(411)를 포함한다.
제2건조 모듈(232)는 제3방향을 따라 제1건조 모듈(231)의 인근에서 금속기재(63)의 양면을 향하여 배치되어 중적외선에 의한 열로 코팅막를 건조한다. 제2건조 모듈(232)은 복수의 중적외선 램프(421)를 포함한다.
제3건조 모듈(235)은 제3방향을 따라 제2건조 모듈(232)의 인근에서 금속기재(63)의 양면을 향하여 배치되어 원적외선에 의한 열로 코팅막을 건조한다. 제3건조 모듈(233)은 복수의 원적외선 램프(431)를 포함한다.
제4건조 모듈(233)은 제3건조 모듈(235)에서 나오는 금속기재(63)의 양면을 향하여 배치되어 열풍으로 코팅막을 건조한다. 제4건조 모듈(233)은 제1, 2, 3건조 모듈과는 분리되어 배치될 수 있다.
또한 건조부(230)는 열풍 제어부(234)를 더 포함할 수 있다. 열풍 제어부(234)는 제3방향(z축 방향)을 따라 제3건조 모듈(235)의 인근에서 금속기재(63)의 양면에 z축 방향으로 공기흐름(AF)을 제공하여 제1, 제2, 제3건조 모듈(231, 232, 235) 내에서의 열풍 및 온도를 제어한다.
건조부(230)는 열풍 제어부(234)의 구동으로 제3건조 모듈(235), 제2건조 모듈(232), 및 제1건조 모듈(231)의 순서로 공기흐름(AF)을 형성하여 금속기재(63)의 양면에 형성된 습윤 코팅막을 건조시킨다. 다시 말해, 열풍 제어부(234)에서는 금속기재(63)의 이동 방향과 반대 방향으로 공기흐름(AF)을 형성한다.
실질적으로, 제4건조 모듈(233)은 열풍 제어부(234) 이후에 배치되어 열풍 건조된 금속기재(63)의 양면에 열풍을 더 공급하여, 잔류 습윤 코팅막을 완전히 건조시킬 수 있다. 다시 말해, 4건조 모듈(233)도 금속기재(63)의 이동 방향과 반대 방향으로 열풍을 제공한다.
제1건조 모듈(231), 제2건조 모듈(232), 제3건조 모듈(235)은 근적외선, 중적외선, 원적외선의 단계로 구분하여 금속기재(63)의 코팅막을 건조한다. 즉 건조부(230)는 근적외선, 중적외선, 원적외선을 단계적으로 사용하여 점진적으로 높은 온도로 건조 작용한다. 그리고 제4건조 모듈(233)의 열풍은 근적외선 보다 낮은 온도로 건조 작용한다.
또한 제1건조 모듈(231)은 근적외선에 한정되지 않고 중적외선 또는 원적외선을 이용하여 열을 발생할 수 있고, 제2건조 모듈(232)은 중적외선에 한정되지 않고 근적외선 또는 원적외선을 이용하여 열을 발생할 수 있으며, 제3건조 모듈(235)은 원적외선에 한정되지 않고 근적외선 또는 중적외선을 이용하여 열을 발생할 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10: 침적부 11: 제1안내롤
12: 제2안내롤 13: 코팅조
14: 승강 액츄에이터 20: 바코팅부
30, 230: 건조부 31, 231: 제1건조 모듈
32, 232: 제2건조 모듈 33, 235: 제3건조 모듈
34, 234: 열풍 제어부 40: 텐션롤
50: 5축제어기 51: 제1-5축제어부
52: 제2-5축제어부 61: 공급릴
62: 회수릴 63: 금속기재
64, 65: 지지롤 70: 제어부
233: 제4건조 모듈 311, 421: 중적외선 램프
312: 제1모듈화 부재 321, 431: 원적외선 램프
322: 제2모듈화 부재 411: 근적외선 램프
AF: 공기흐름 M1: 제1모터
M2: 제2모터 M3: 제3모터
M4: 제4모터 M5: 제5모터
RA: 리턴 공기흐름 S1, S2: 제1, 제2센서

Claims (15)

  1. 서로 교차하는 제1방향의 폭과 제2방향의 두께를 가지는 금속기재를 액상의 코팅재에 침적식으로 코팅하는 침적부;
    상기 침적부를 경유한 상기 금속기재의 양면을 코팅하는 바코팅부;
    상기 바코팅부에서 코팅되어 상기 제1방향과 상기 제2방향에 교차하는 제3방향으로 진행하는 상기 금속기재의 코팅막을 건조시키는 건조부; 및
    상기 건조부의 유출측에 구비되는 텐션롤
    을 포함하며,
    상기 바코팅부와 상기 텐션롤 중 적어도 일측에 구비되어 5축 제어하는 5축제어기를 더 포함하는 침적식 수직 건조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 침적부는
    상기 코팅재를 수용하는 코팅조,
    상기 코팅조에서 상기 금속기재를 상기 코팅재에 잠기어 진행되도록 눌러 주고 설정된 각도로 배치되어 상기 제1방향으로 신장되는 제1안내롤과 제2안내롤, 및
    상기 제1안내롤과 상기 제2안내롤을 구비하고 승강시켜 상기 금속기재의 잠김을 조절하는 승강 액츄에이터
    를 포함하는 침적식 수직 건조 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 건조부는
    상기 바코팅부 측에서 상기 금속기재의 양면을 향하여 구비되어 적외선의 열로 상기 코팅막을 건조하는 제1건조 모듈,
    상기 제3방향을 따라 상기 제1건조 모듈의 인근에서 상기 금속기재의 양면을 향하여 배치되어 상기 제1건조 모듈보다 긴 파장의 적외선의 열로 상기 코팅막을 건조하는 제2건조 모듈, 및
    상기 제3방향을 따라 상기 제2건조 모듈의 인근에서 상기 금속기재의 양면을 향하여 배치되어 열풍으로 상기 코팅막을 건조하는 제3건조 모듈
    을 포함하는 침적식 수직 건조 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1건조 모듈은
    상기 금속기재의 양면 각각에서 중파장의 적외선을 조사하는 복수의 중적외선 램프와 상기 중적외선 램프를 고정시키는 제1모듈화 부재를 포함하며,
    상기 중적외선 램프는
    상기 제1방향으로 신장되고 상기 제3방향으로 설정된 간격을 가지는, 침적식 수직 건조 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2건조 모듈은
    상기 금속기재의 양면 각각에서 장파장의 적외선을 조사하는 복수의 원적외선 램프와 상기 원적외선 램프를 고정시키는 모듈화 부재를 포함하며,
    상기 원적외선 램프는
    상기 제1방향으로 신장되고 상기 제3방향으로 설정된 간격을 가지는, 침적식 수직 건조 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제3건조 모듈은
    상기 금속기재의 양면 각각에서 열풍을 제공하는, 침적식 수직 건조 장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 건조부는
    상기 제3방향을 따라 상기 제3건조 모듈의 인근에서 상기 금속기재의 양면을 향하여 배치되어 열풍 및 온도를 제어하는 열풍 제어부를 더 포함하는, 침적식 수직 건조 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 건조부는
    상기 열풍 제어부의 구동으로 상기 제3건조 모듈, 상기 제2건조 모듈, 및 상기 제1건조 모듈의 순서로 공기흐름을 형성하여 상기 금속기재의 코팅막을 건조시키는, 침적식 수직 건조 장치.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 5축제어기는
    상기 금속기재의 폭에 길이로 대응하는 상기 바코팅부와 상기 텐션롤 중 적어도 일측에 구비되며,
    상기 바코팅부와 상기 텐션롤 중 적어도 하나의 상기 제1방향의 위치를 제어하는 제1모터,
    상기 제2방향의 위치를 제어하는 제2모터,
    상기 제3방향의 위치를 제어하는 제3모터,
    상기 제2방향을 회전축으로 회전 제어하는 제4모터, 및
    상기 제3방향을 회전축으로 회전 제어하는 제5모터를 포함하는, 침적식 수직 건조 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 건조부는
    상기 바코팅부 측에서 상기 금속기재의 진행방향을 따라 연속적으로 배치되는 복수의 건조 모듈을 포함하고,
    상기 복수의 건조 모듈 각각은
    상기 금속기재를 향하여 근적외선, 중적외선 및 원적외선 중 하나를 조사하는, 침적식 수직 건조 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 건조부는
    상기 바코팅부 측에서 상기 금속기재의 양면을 향하여 구비되어 근적외선의 열로 상기 금속기재를 가열하는 제1건조 모듈,
    상기 제3방향을 따라 상기 제1건조 모듈의 인근에서 상기 금속기재의 양면을 향하여 배치되어 중적외선의 열로 상기 코팅막을 건조하는 제2건조 모듈,
    상기 제3방향을 따라 상기 제2건조 모듈의 인근에서 상기 금속기재의 양면을 향하여 배치되어 원적외선의 열로 상기 코팅막을 건조하는 제3건조 모듈, 및
    상기 제3건조 모듈에서 나오는 상기 금속기재의 양면을 향하여 배치되어 열풍으로 상기 코팅막을 건조하는 제4건조 모듈
    을 포함하는 침적식 수직 건조 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 바코팅부는
    고무 재질을 포함하는 침적식 수직 건조 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 텐션롤은
    상기 건조부의 유입측에 더 구비되는 침적식 수직 건조 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속기재를 공급하는 공급릴,
    상기 금속기재를 회수하는 회수릴, 및
    상기 공급릴 및 상기 회수릴 사이에서 상기 금속기재를 지지하는 4개 이상의 지지롤
    을 더 포함하는 침적식 수직 건조 장치.
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