KR20020004535A - 액체 코팅장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액체 코팅장치에 관한 것으로서, 코팅하고자 하는 시트를 안내하는 다수의 안내롤러(16)(18)(20)와, 코팅 액체를 공급하는 공급펌프(24)와, 상기 공급펌프에서 공급된 액체를 상기 시트의 면에 묻히는 도포수단(22)과, 상기 시트에 묻힌 액체를 건조시키도록 상기 도포수단(22)을 지난 후 상기 안내 롤러에 의해 안내된 시트에 근접하여 설치된 건조수단(30)을 포함하고 있으므로, 작업자의 건강을 보호하고 환경오염을 방지할 뿐만 아니라 코팅을 용이하게 하며 코팅비를 줄이고 코팅 두께를 균일하게 하여 제품의 품질을 높일 수 있다.

Description

액체 코팅장치{apparatus for liquid coating}

본 발명은 액체 코팅장치에 관한 것이다.

코팅은 플레이트, 종이 등의 표면을 보호하거나 표면에 인쇄된 글씨나 프린트된 이미지들의 화면을 보호하기 위한 목적으로 이루어 진다. 이러한 코팅의 한 종류로서, 그 표면에 접착제 처리한 투명필름을 코팅하고자 하는 표면 위에 롤러로 강제로 눌러서 압착 도포하는 필름 코팅방법이 있다.

상기 필름 코팅방법에 사용되는 필름은 폴리에스터와 PVC로 되어 있다. 필름은 평활도, 두께, 투명도, 접착제 처리 등 생산이 상당히 까다로운 코팅 전용 필름를 제조하여야 한다. 따라서, 여러가지 공정과 원자재 자체의 가격으로 인하여 필름가격이 고가이다. 특히, 외부에 노출된 표면을 보호하기 위한 자외선 차단효과가 가미된 필름의 제조에 특수한 원자재를 사용하여야 하므로 필름가격이 매우 고가이다. 그리고, 필름 코팅방법은 코팅을 하기 위한 전용 코팅장비가 필요하고, 코팅을 일률적으로 처리하기 위해서는 사용자의 숙련된 기능이 요구되며, 에러의 가능성이 많아 자재 및 재 작업 등 시간 손실이 많은 문제점을 안고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 액체 코팅방법이 개발되어 있다. 이 액체 코팅방법은 액체(솔벤트 계의 오일)가 들어 있는 스프레이 건에 압축공기를 불어 넣어 액체를 뿜어 내어 코팅이 필요한 표면 위에 도포하는 것이다.

그런데, 종래 액체 코팅 방법에 의하면, 코팅면을 펼쳐놓기 위한 넓은 장소가 필요하고, 수작업으로 이루어지므로 코팅 두께를 고르게 할 수 없으며, 코팅 도중에 분진이 날리므로 작업자의 호흡기, 피부 등에 악영향을 줄 수 있을 뿐만 아니라 환경오염의 원인이 되고, 날리는 분진으로 인해 원료의 소모가 많으며 코팅 후 자연 건조하기 위한 많은 시간이 소요되고, 자연건조 도중 표면에 노출되어 있어 먼지등 이물질에 의해 오염이 된다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 작업자의 건강을 보호하고 환경오염을 방지할 뿐만 아니라 코팅을 용이하게 하며 코팅비를 줄이는 액체 코팅장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 코팅 두께를 균일하게 하여 제품의 수명을 현저히 연장시키고 제품의 품질을 높이는 액체 코팅장치를 제공하는 데 있다.

도1은 본 발명의 제1실시예에 의한 액체 코팅장치를 나타내는 구성도,

도2는 도1의 도포두께 조절롤러의 일부 사시도,

도3은 도1의 도포수단의 롤러를 나타내는 일부 사시도,

도4는 도1의 액체 코팅장치의 외관을 나타내는 사시도,

도5은 본 발명의 제2실시예에 의한 액체 코팅장치에서 시트를 낱장으로 작업할 시의 상태를 나타내는 구성도,

도6는 도5에서 시트를 연속으로 작업할 시의 상태를 나타내는 구성도,

도7는 본 발명의 제3실시예에 의한 액체 코팅장치를 나타내는 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 시트 12 : 공급롤

14 : 감김롤 16, 18, 20 : 제1, 제2, 제3안내롤러

22 : 도포수단(노즐) 24 : 공급펌프

26 : 누름롤러 28 : 도포두께 조절롤러

30 : 건조수단 32 : 시트냉각수단

34 : 리턴 안내롤러 36 : 텐션 플레이트

38 : 속이 빈 롤러(노즐) 40 : 슬릿구멍

44 : 테

본 발명에 의한 액체 코팅장치는, 코팅하고자 하는 시트를 안내하는 다수의 안내롤러와, 코팅 액체를 공급하는 공급펌프와, 상기 공급펌프에서 공급된 액체를 상기 시트의 면에 묻히는 도포수단과, 상기 시트에 묻힌 액체를 건조시키도록 상기 도포수단을 지난 후 상기 안내 롤러에 의해 안내된 시트에 근접하여 설치된 건조수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.

상기 도포수단에 의해 시트에 묻힌 액체가 상기 시트에 균일한 두께로 도포되도록 상기 도포수단과 상기 건조수단 사이에는 도포두께 조절롤러가 설치되어 있되, 상기 도포두께 조절롤러의 외면에는 그 원주면을 따라 고리의 외면형상을 이루며 형성된 테가 도포두께 조절롤러의 길이방향을 따라 연속되게 형성되어 반파정류 그래프 형상의 단면형을 이루고 있는 것이 바람직하다.

상기 도포수단은, 양단이 막히고 속이 빈 롤러의 외주면에 롤러의 길이방향을 따라 내부로 관통하는 슬릿구멍이 형성되어 있고, 상기 롤러에는 상기 공급펌프에서 공급되는 액체를 안내하는 유입관이 연결되어 있는 구조로 되어 있는 것이 바람직하다.

상기 도포수단은, 양단이 막히고 속이 빈 롤러의 외주면에 롤러의 길이방향을 따라 내부로 관통하는 슬릿구멍이 형성되고, 상기 롤러에는 상기 공급펌프에서 공급되는 액체를 안내하는 유입관이 연결되며, 상기 슬릿구멍에서 나온 액체는 시트면에 닿아 회전하는 도포롤러의 외주면에 묻게 되고, 이 도포롤러가 회전함에 따라 상기 시트에 액체가 도포되는 구조로 이루어 질 수도 있다.

상기 시트의 공급측에는 연속 시트가 감긴 공급롤이 설치되고, 상기 공급롤에서 풀리어 상기 액체가 도포되어 건조되는 도포시트의 출구측에는 도포시트가 롤 형태로 감기는 감김롤이 설치되며, 상기 건조수단에 의해 데워진 시트를 냉각하도록 상기 건조수단을 지난 곳에는 시트냉각수단이 설치되어 있는 것이 바람직하다.

상기 도포두께 조절롤러의 상측에는 시트를 낱장으로 도포할 시에 그 시트를 상기 도포두께 조절 롤러에 밀착시키는 텐션 플레이트가 설치되어 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 첨부 도면을 참조하면서 상세히설명한다.

도1은 본 발명의 제1실시예를 나타낸다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 연속시트로 된 원재에서 액체가 도포되어 건조된 시트부를 도포시트라 하고, 총칭하여 "시트"라 한다. 도시한 바와 같이, 코팅하고자 하는 시트의 공급측에는 연속시트(10)가 감긴 공급롤(12)이 설치되어 있고, 상기 공급롤(12)에서 풀리어 상기 액체가 도포되어 건조되어 이루어지는 도포시트(10')의 취출측에는 도포시트(10')가 롤 형태로 감기는 감김롤(14)이 설치되어 있다.

상기 공급롤(12)과 감김롤(14)사이에는 연속시트 또는 도포시트를 안내하는 다수의 안내롤러가 설치되어 있다. 이 안내롤러는, 후술하는 누름롤러의 전단계에 설치된 제1안내롤러(16)와, 상기 누름롤러의 후단계에 설치된 제2, 제3안내롤러(18)(20)로 이루어져 있다. 본 실시예서는 안내롤러가 3개로 되어 있으나 더 많은 수의 안내롤러를 설치할 수도 있다.

상기 제1안내롤러(16)를 지난 곳에는 이송되는 시트의 면에 코팅액체를 묻히는 도포수단(22)이 설치되어 있고, 상기 도포수단(22)에는 액체를 연속적으로 공급하는 공급펌프(24)가 연결되어 있다.

상기 도포수단(22)이 설치된 시트의 반대측면에는 시트를 누르도록 누름롤러(26)가 설치되어 있다. 그리고, 상기 도포수단(22)과 제2안내롤러(18)사이에는 상기 도포수단(22)에 의해 시트에 묻힌 코팅액체가 상기 시트에 균일한 두께로 도포되게 하도록 도포두께 조절롤러(28)가 설치되어 있다.

상기 제2안내롤러(18)와 제3안내롤러(20)의 사이에는 상기 시트에 묻힌 코팅액체를 건조시키도록 액체 도포면측에 건조수단(30)이 설치되어 있다. 또한, 상기 제3안내롤러(20)와 상기 감김롤(14)사이에는 상기 건조수단(30)에 의해 데워진 시트를 냉각하도록 시트 냉각수단(32)이 설치되어 있다.

그리고, 시트를 낱장으로 작업할 시에 시트를 리턴하여 안내하도록 상기 도포두께 조절롤러(28)를 지난 곳에는 상기 제2안내롤러와는 별개로 리턴 안내롤러(34)가 설치되어 있다. 또한, 상기 도포두께 조절롤러(28)의 상측에는 시트를 낱장으로 도포할 시에 그 시트를 상기 도포두께 조절 롤러에 밀착시키는 텐션 플레이트(36)가 설치되어 있다. 상기 리턴 안내롤러(34)를 지난 곳에는 도시하지 않은 건조수단 및 냉각수단이 설치되어 있다.

상기 감김롤(14)은 도시하지 않은 모터에 의해 구동된다.

상기 도포수단(22)은 도3에 도시한 바와 같이, 양단이 막히고 속이 빈 롤러(38)의 외주면에 롤러의 길이방향을 따라 내부로 관통하는 다수의 슬릿구멍(40)이 형성된 구조로 되어 있고, 상기 슬릿구멍(40)의 반대편 외주면에는 상기 공급펌프(24)에서 공급되는 코팅 액체를 안내하는 유입관(42)이 연결되어 있다.

상기 공급펌프(24)는 기어펌프, 베인 펌프, 피스톤 펌프 등 다양한 종류의 펌프가 사용될 수 있으며 이 공급펌프는 도시하지 않은 액체저장탱크에 연결되어 있다.

상기 도포두께 조절롤러(28)는 도2에 도시한 바와 같이, 그 외면에 원주면을 따라 고리의 외면형상을 이루며 형성된 테(44)가 도포두께 조절롤러의 길이방향을따라 연속되게 형성되어 반파정류 그래프 형상의 단면형을 이루고 있다. 따라서, 상기 도포두께 조절롤러(28)의 외면에 시트(10)가 밀착하여 이동되면 시트의 도포면과 테(44)의 골 사이에는 소정 크기의 공간(S)이 형성된다.

상기 건조수단(30)은 다양한 종류의 히터로 될 수 있으나, 가열량 조절이 가능한 적외선 히터로 되어 있는 것이 바람직하다. 상기 건조수단(30)은, 상기 도포두께 조절롤러(28)와 상기 제2안내롤러(18) 사이, 상기 제3안내롤러(20)와 상기 감김롤(14) 사이에 설치되어 있을 수도 있다.

상기 시트 냉각수단(32)은 송풍 팬으로 되어 있다. 그러나, 냉각수 등으로 시트를 냉각하여도 된다. 그리고, 시트 냉각수단(32)은 상기 건조수단(30)을 지나서 이에 인접한 곳에 설치되어 있을 수도 있다.

상기 리턴 안내롤러(34)와 텐션 플레이트(36)는 시트를 낱장으로 작업할 시에 사용되는 것으로서, 상기 리턴 안내롤러(34)는 상기 제2안내롤러(18) 보다 높은 위치에 설치되어 있다. 따라서, 상기 도포두께 조절롤러(28)의 외면에 시트가 닿는 면적이 작아지게 된다. 이를 보상하기 위해 상기 텐션 플레이트(36)가 설치되어 있다.

상기 텐션 플레이트(36)의 좌측은 힌지결합되어 있다. 그리고, 상기 힌지부에는, 시트를 낱장으로 작업할 시에 텐션 플레이트(36)의 우측 저면을 상기 도포두께 조절롤러(28)에 밀착시키도록 도시하지 않은 텐션 스프링이 결합되어 있는 한편, 작업하지 않을 시에 텐션 플레이트(36)를 상측으로 들어 걸도록 도시하지 않은 걸림수단이 설치되어 있다. 상기 걸림수단은 조작버튼에 의해 작동하게 되어 있는것이 바람직하다.

도4는 본 발명의 제1실시예에 의한 액체 코팅장치의 외관을 도시한 사시도이다. 도시한 바와 같이 공급롤(12)과 제1안내롤(16) 및 감김롤(14)은 몸체(1)의 외부로 노출되어 있다. 몸체(2)의 앞측에는 다수의 조작스위치(4)가 결합되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 액체 코팅장치에서, 감김롤(14)의 회전에 따라 공급롤(12)에서 풀린 시트(10)는, 제1안내롤러(16)를 지난 후 도포수단(22)을 지나면서 그 저면에 코팅액이 묻게 된다. 이때, 공급펌프(24)에서 공급되는 코팅액체는 유입관(42)을 통해 속이 빈 롤러(38)의 내부에 유입한 다음 슬릿구멍(40)을 통해 유출하므로서 속이 빈 롤러(38)의 외면에 밀착하여 지나가는 시트(10)에 묻히게 된다. 누름롤러(26)는 시트에 텐션을 가하며 속이 빈 롤러(38)의 외면에 시트를 밀착시키는 역활을 한다.

상기 도포수단(22)을 지나면서 코팅 액체가 도포된 시트는 도포두께 조절롤러(28)를 지나면서 그 도포두께가 일정하게 유지된다. 즉, 도2에 도시한 바와 같이, 시트(10)가 도포두께 조절롤러(28)의 외면에 밀착하면서 지나갈때 공간부(S)에 남는 코팅 액체만 시트에 묻어 지나가고, 나머지는 긁히게 되어 도시하지 않은 받침통으로 떨어진다. 이때 도포 두께의 조절은 테(44)의 크기가 상이한 다른 도포두께 조절롤러로 바꾸어 끼움에 의해 행해진다.

상기 도포두께 조절롤러(28)를 지난 시트는 제2안내롤러(18)을 지난 후 건조수단(30)의 적외선 히터에 의해 코팅 액체가 건조된 다음, 제3안내롤러(20)을 지나서 시트 냉각수단(32)의 팬에 의해 냉각되어 감김롤(14)에 감기게 된다.

한편, 낱장으로 시트를 도포한 경우에는 도1에서 점선으로 표시한 바와 같이, 제1안내롤러(16)의 상측으로 공급된 낱장 시트는 도포수단(22) 및 도포두께 조절롤러(28)을 지난 후 리턴 안내롤러(34)를 통해서 리턴하여 나오게 되어 있다.

이때, 텐션 플레이트(36)가 시트의 상면을 눌려 도포두께 조절롤러(28)의 외면에 밀착시켜 시트가 도포두께 조절롤러(28)에 밀착하는 면적을 넓게 한다. 그리고, 리턴 안내롤러(34)를 지난 시트는 도시하지 않은 건조수단에 의해 그 면에 묻은 코팅 액체가 건조된 다음 도시하지 않은 냉각수단에 의해 냉각된다.

도5 및 도6은 본 발명의 제2실시예에 의한 액체코팅장치를 나타낸다. 본 실시예의 설명에서 제1실시예와 동일한 부분은 설명을 생략한다.

본 실시예에서 도포수단(122)은 양단이 막히고 속이 빈 롤러(138)의 외주면에 롤러의 길이방향을 따라 내부로 관통하는 슬릿구멍(140)이 형성되고, 상기 속이 빈 롤러(138)에는 공급펌프(124)에서 공급되는 액체를 안내하는 유입관(142)이 연결되며, 상기 슬릿구멍(140)에서 나온 액체는 시트면에 닿아 회전하는 도포롤러(127)의 외주면에 묻게 되고, 이 도포롤러(127)가 회전함에 따라 상기 시트에 액체가 도포되는 구조로 이루어 져 있다.

그리고, 상기 도포롤러(127)의 하측에는 도시하지 않는 모터에 의해 구동되는 코팅진행롤러(126)가 시트를 사이에 두고 설치되어 있다. 이때 도포 두께의 조절은 상기 도포롤러(127)와 코팅진행롤러(126)가 마찰력으로 회전함에 의해 이루어 진다.

또한, 코팅액체가 도포된 후에 시트를 안내하는 안내롤러(118)는 4개가 근접하여 정렬되어 있으며, 상기 안내롤러(118)의 상측에 건조수단(130)이 설치되어 있고, 시트의 공급측에는 시트를 롤로 공급하는 공급롤(112)이 설치되어 있는 한편 시트를 낱장 공급할 경우에 안내하는 공급안내판(116)이 설치되어 있으며, 시트의 취출측에는 시트를 롤로 감는 감김롤(114)이 설치되어 있는 한편 낱장으로 된 시트를 안내하는 취출안내판(120)이 설치되어 있다. 그리고, 상기 감김롤(114)의 일측에는 시트를 냉각하기 위한 팬(132)이 설치되어 있다.

상기 공급안내판(116)과 취출안내판(120)은 롤시트 작업 또는 낱장시트 작업에 따라 위치를 이동시키도록 그 일측을 기준으로 힌지결합되어 있다. 즉, 공급안내판(116)은 좌측단을 힌지점으로 하여 회동가능케 되어 있고, 취출안내판(120)은 우측단을 힌지점으로 하여 회동가능게 되어 있다.

도5는 낱장으로 된 시트를 도포하는 상태이다. 이 경우에는 도시한 바와 같이 공급안내판(116)의 우측단은 코팅진행롤러(126)와 도포롤러(127)의 사이에 근접하게 위치하여 수평을 유지하고 있고, 취출안내판(120)의 좌측단은 안내롤러(118)에 근접하게 위치하여 수평으로 유지하고 있다.

따라서, 낱장으로 된 시트(점선으로 표시)은 공급안내판(116)의 안내로 도포롤러(127)와 코팅진행롤러(126)사이에 들어간다. 이때, 공급펌프(124)에서 속이 빈 롤러(138)의 내부로 유입된 코팅액체는 슬릿구멍(140)을 통해 코팅롤러(127)의 외주면에 묻게 되고, 상기 코팅진행롤러(126)가 회전함에 따라 코팅롤러(127)가 회전하면서 그 사이에 끼워지는 시트를 이송함과 동시에 그 면에 코팅액체가 묻으면서 코팅두께도 정해진다.

도6은 공급롤에 감긴 시트를 코팅하는 상태를 나타낸다. 이때에는 도시한 바와 같이 공급안내판(116)을 그 좌측단을 중심으로 반시계방향으로 회동시켜 그 우측단을 수직으로 내리고, 취출안내판(120)을 그 우측단을 중심으로 시계방향으로 회동시켜 그 좌측단을 수직으로 내린 상태로, 공급롤(112)에서 시트(실선으로 표시)를 공급하여 감김롤(114)에 감는다.

도7은 본 발명의 제3실시예에 의한 액체코팅장치를 나타낸다. 본 실시예의 설명에서 제1실시예와 동일한 부분은 설명을 생략한다.

본 실시예에서 도포수단(222)은 공급펌프(24)에서 공급되는 코팅액체가 저장조(238)에 저장되고, 상기 저장조(238)의 코팅액체에 일부분이 잠기어 회전하는 코팅롤러(227)에 의해 시트에 코팅액체가 묻히는 구성으로 되어 있다. 이때, 상기 코팅롤러(227)의 상측에는 시트를 코팅롤러(227)의 외면에 밀착시키는 누름롤러(226)(226')가 설치되어 있다.

상기 코팅롤러(227)에는 이를 회전시키는 도시하지 않은 모터가 결합되어 있는 한편, 과도하게 코팅롤러(227)에 묻히는 코팅액체를 긁는 나이프(228)이 설치되어 있다.

본 발명의 제3실시예에서, 도포수단(222)에서 도포되는 차이를 제외하고 롤로 된 시트 및 낱장으로 된 시트의 나머지 코팅원리는 본 발명의 제1실시예와 동일하다. 도면에서 점선은 낱장으로 된 시트의 코팅작업시의 시트를 나타낸다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

본 발명에 의한 액체 코팅장치에 의하면, 코팅면을 펼쳐놓기 위한 넓은 장소가 불필요하고, 코팅두께를 고르게 할 수 있으며, 코팅 분진이 날리지 않으므로 작업자의 호흡기, 피부등에 악영향을 줄 염려가 없을 뿐만 아니라 환경친화적이며, 건조중에 이물질에 의한 오염이 없다.

Claims (5)

1. 코팅하고자 하는 시트를 안내하는 다수의 안내롤러와,

   코팅재가 함유된 액체를 공급하는 공급펌프와,

   상기 공급펌프에서 공급된 액체를 상기 시트의 면에 묻히는 도포수단과,

   상기 시트에 묻힌 액체를 건조시키도록 상기 도포수단을 지난 후 상기 안내 롤러에 의해 안내된 시트에 근접하여 설치된 건조수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 액체 코팅장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 도포수단에 의해 시트에 묻힌 액체가 상기 시트에 균일한 두께로 도포되도록 상기 도포수단과 상기 건조수단 사이에는 도포두께 조절롤러가 설치되어 있되,

   상기 도포두께 조절롤러의 외면에는 원주면을 따라 고리의 외면형상을 이루며 형성된 테가 도포두께 조절롤러의 길이방향을 따라 연속되게 형성되어 반파정류그래프 형상의 단면형을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 액체 코팅장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 도포수단은,

   양단이 막히고 속이 빈 롤러의 외주면에 롤러의 길이방향을 따라 내부로 관통하는 슬릿구멍이 형성되고,

   상기 롤러에는 상기 공급펌프에서 공급되는 액체를 안내하는 유입관이 연결되어 있는 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 액체 코팅장치.
4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 시트의 공급측에는 연속 시트가 감긴 공급롤이 설치되고, 상기 공급롤에서 풀리어 상기 액체가 도포되어 건조되는 도포시트의 취출측에는 도포시트가 롤 형태로 감기는 감김롤이 설치되며, 상기 건조수단에 의해 데워진 시트를 냉각하도록 상기 건조수단을 지난 곳에는 시트 냉각수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 액체 코팅장치.
5. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 도포두께 조절롤러의 상측에는 시트를 낱장으로 도포할 시에 그 시트를 상기 도포두께 조절 롤러에 밀착시키는 텐션 플레이트가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 액체 코팅장치.