KR20150114567A

KR20150114567A - 도포 장치 및 도포 방법

Info

Publication number: KR20150114567A
Application number: KR1020157024052A
Authority: KR
Inventors: 히로카즈 고바야시; 마사야스 우에노; 준이치 도리우
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2013-03-11
Filing date: 2014-03-04
Publication date: 2015-10-12
Also published as: CN105050728B; KR101724983B1; US9968957B2; JP5971157B2; WO2014141939A1; US20160030968A1; CN105050728A; JP2014171999A

Abstract

본 발명의 일 양태에 관련된 도포 장치는, 도포액을 롤면에 부착할 수 있는 제 1 롤과, 제 1 롤의 롤면으로부터 도포액을 스크레이프하는 제 1 스크레이핑 수단과, 제 1 롤의 회전 방향과는 역방향으로 회전하여 제 1 롤의 롤면으로부터 전사된 도포액을 강대에 전사하는 제 2 롤과, 제 2 롤의 롤면으로부터 도포액을 스크레이프하는 제 2 스크레이핑 수단을 구비한다. 제 1 스크레이핑 수단은, 제 1 롤의 최상부, 또는 최상부보다 제 1 롤의 회전 방향을 따라 상류측, 또한 제 2 롤과의 접촉 위치보다 제 1 롤의 회전 방향을 따라 상류측에 설치된다. 제 2 스크레이핑 수단은, 제 2 롤의 최상부, 또는 최상부보다 제 2 롤의 회전 방향을 따라 하류측, 또한 제 1 롤과의 접촉 위치보다 제 2 롤의 회전 방향을 따라 상류측에 설치된다.

Description

도포 장치 및 도포 방법{COATING DEVICE AND COATING METHOD}

본 발명은, 냉간 압연이 실시된 전기 강판용 띠상 냉연 강대에 연속하여 레지스트 잉크를 도포하는 도포 장치 및 도포 방법에 관한 것이다.

종래, 방향성 전기 강판은, 주로 변압기의 철심용 재료로서 사용되고 있기 때문에, 양호한 자기 특성이 요구되고 있다. 또, 방향성 전기 강판을 변압기의 철심으로서 사용하는 경우, 에너지 손실을 작게 하기 위해, 자기 특성 중에서도 특히 철손을 작게 하는 것이 요구된다.

이 철손을 작게 하는 방법으로는, 규소 (Si) 의 함유량을 증가시켜 강판의 전기 저항을 증대시키는 방법, 결정 방위를 (110)[001] 방위에 고도로 맞추는 방법, 판을 얇게 하여 판 두께를 작게 하는 방법이 시행되었다. 그러나, 야금 학문적인 방법만으로 철손을 저감시키는 것은 한계가 있었다.

그래서, 철손을 저감시키는 방법으로서, 인위적으로 자구를 세분화시키는 방법이 시행되고 있다. 특허문헌 1 에는, 자구를 세분화시키는 방법으로서, 마무리 어닐링이 완료된 강판의 표면에 레이저를 조사하는 방법이 개시되어 있다. 그런데, 특허문헌 1 에 기재된 방법에서는, 철손의 개선에는 효과를 발휘하지만, 레이저에 의해 도입된 열 변형에 의해 자구를 세분화하고 있기 때문에, 변형 제거 어닐링에 의해 열 변형이 해소되어, 철손의 열화를 초래한다는 문제가 있다. 권철심용 강판의 제조에 있어서는, 변형 제거 어닐링은 필수의 공정이다. 그 때문에, 특허문헌 1 에 기재된 방법을 방향성 전기 강판에 있어서의 철손을 저감시키는 방법으로서 채용하는 것은 곤란하다.

이에 대해, 변형 제거 어닐링을 공정으로서 포함하는 방향성 전기 강판의 제조에 있어서도, 철손의 열화를 억제할 수 있는 기술로서 특허문헌 2 에 기재된 기술이 알려져 있다. 특허문헌 2 에는, 레지스트 잉크를 선상으로 도포하여 패터닝한 후, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 강판을 에칭하고, 형성된 선상 홈에 의해 자구 세분화하는 방법이 개시되어 있다.

또, 레지스트 잉크를 선상 패턴으로 도포하는 방법으로는, 일반적으로 잉크젯, 슬롯 다이 코터, 그라비아 롤 코터 등이 사용된다. 강판과 같이 단단하고 변형이 발생하기 쉬운 기재에 대해서는, 탄성 변형에 의해 강판의 변형에 추종할 수 있는 고무 롤을 사용한 도포 방법이 적합하다.

이 고무 롤을 사용한 레지스트 잉크의 도포 방법에 있어서는, 강 롤에 고무를 라이닝한 오프셋 롤과, 강판을 감은 백업 롤에 의해, 강판을 협지하면서 오프셋 롤에 의해 레지스트 잉크를 강판의 표면에 도포한다. 강판에는, 백업 롤에 감겨진 상태에서 레지스트 잉크가 도포되기 때문에, 강판의 형상이 어느 정도 평활한 형상으로 교정되고, 레지스트 패턴도 평활한 형상으로 도포된다.

일본 특허공보 소57-2252호 일본 특허 제2942074호

그러나, 특허문헌 2 에 기재된 기술에 있어서는, 레지스트 잉크를 도포하는 단계에 있어서 레지스트 패턴에 있어서의 선상 홈이 찌부러져 있거나, 도중에 끊어져 있거나 하면, 강판을 에칭해도 균일한 선상 홈이 형성되지 않는다는 문제가 발생한다. 이 경우, 제조되는 방향성 전기 강판의 자기 특성에 편차가 발생한다.

또, 특허문헌 2 에 기재된 기술에 있어서는, 레지스트 잉크가 도포된 롤의 롤면에 대해, 블레이드에 의해 레지스트 잉크가 스크레이프된다. 이 블레이드에 의해 스크레이프한 레지스트 잉크는, 이 레지스트 잉크를 저류하고 있는 팬 접시 등의 액 저장부에 되돌려진다. 그런데, 레지스트 잉크의 일부가 롤을 따라 강판에 부착되는 경우가 있었다. 이와 같이 스크레이프된 레지스트 잉크가 강판에 부착되면, 강판의 표면에 소정의 선상 홈 패턴을 형성하지 못하고, 이른바 도포 결함이 발생한다.

또한 최근, 박강판에 있어서 비교적 고가의 방향성 전기 강판에 있어서도 제조 비용의 삭감이 요청되고 있고, 생산 속도의 향상에 의한 생산성의 효율화가 요구되고 있다. 생산 속도의 향상을 위해서는, 제조 라인의 속도 (라인 속도) 를 증가시키는 것을 생각할 수 있지만, 제조 라인의 속도를 증가시키면, 강판에 대한 레지스트 잉크의 도포 속도도 증가시킬 필요가 생겨, 상기 서술한 블레이드에 관련하여 다음과 같은 문제가 발생한다.

즉, 라인 속도를 증가시키면 블레이드에 의해 스크레이프된 레지스트 잉크의 액 저장부에 있어서의 저류액량이 증가한다. 이로써, 롤을 따라 잉크가 강판 또는 강판에 선상 홈 패턴을 전사하기 위한 롤 상에 부착되고, 전사된 선상 홈 패턴에 결함이 발생한다. 이 결함은, 라인 속도의 증가에 의해 스크레이프하는 레지스트 잉크의 양이 증가하고, 롤의 단부로부터 흘러 떨어지는 레지스트 잉크의 양도 증가하기 때문에, 레지스트 잉크가 팬 접시 등의 액 저장부로 되돌아가기 전에, 롤의 측면부를 따른 레지스트 잉크가 다른 롤의 측면부나, 강판에 부착되기 때문에 발생하는 결함이다.

또, 블레이드에 의해 롤의 단부로부터 레지스트 잉크가 배출되는 것 이외에, 롤면을 따라 그대로 흘러 떨어지는 레지스트 잉크가 강판에 부착되는 것에 의해서도 결함이 발생한다. 나아가서는, 흘러 떨어진 레지스트 잉크가, 레지스트 잉크의 도포 전의 강판 표면에 낙하하여 부착되어도 동일하게 결함이 발생한다. 이들 결함은 모두 강판 표면에 균일한 선상 홈 패턴을 형성할 때에 악영향이 된다.

본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 롤을 사용하여 도포액을 소정의 패턴으로 강대의 표면에 연속적으로 도포할 때, 생산 효율을 향상시키면서 강대의 표면에 균일하게 도포할 수 있는 도포 장치 및 도포 방법을 제공하는 것에 있다.

상기 서술한 과제를 해결하고, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관련된 도포 장치는, 도포액을 롤면에 부착할 수 있게 구성된 제 1 롤과, 상기 제 1 롤의 롤면으로부터 상기 도포액을 스크레이프하는 제 1 스크레이핑 수단과, 상기 제 1 롤의 롤면과 접촉하는 롤면을 가짐과 함께, 상기 제 1 롤의 회전 방향과는 역방향으로 회전하여 상기 제 1 롤의 롤면으로부터 상기 도포액이 전사되고, 상기 전사된 도포액을 강대에 전사하는 제 2 롤과, 상기 제 2 롤의 롤면으로부터 상기 도포액을 스크레이프하는 제 2 스크레이핑 수단을 구비하고, 상기 제 1 스크레이핑 수단이, 상기 제 1 롤의 최상부 또는 그 최상부보다 상기 제 1 롤의 회전 방향을 따라 상류측, 또한 상기 제 2 롤과의 접촉 위치보다 상기 제 1 롤의 회전 방향을 따라 상류측에 설치되고, 상기 제 2 스크레이핑 수단이, 상기 제 2 롤의 최상부 또는 그 최상부보다 상기 제 2 롤의 회전 방향을 따라 하류측, 또한 상기 제 1 롤과의 접촉 위치보다 상기 제 2 롤의 회전 방향을 따라 상류측에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관련된 도포 장치는, 상기 발명에 있어서, 상기 제 1 롤이 상기 강대에 상기 도포액을 도포하는 도포 위치보다 상기 강대의 통판 방향을 따른 상류측의 부분이, 상기 제 1 롤의 중력 방향 하방 이외를 통과함과 함께, 상기 강대의 통판 방향을 따른 하류측에서 상기 제 2 롤로부터 이간된 부분에 있어서의 통판 방향이 중력 방향에 직각인 방향에 대해 -20 °이상 20 °이하의 각도를 이루도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관련된 도포 장치는, 상기 발명에 있어서, 상기 강대를 부분적으로 감을 수 있게 구성되어 있음과 함께, 상기 제 2 롤과의 사이에서 상기 강대를 협지할 수 있게 구성되어, 상기 제 1 롤의 회전 방향과는 역방향으로 회전하는 제 3 롤을 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관련된 도포 장치는, 상기 발명에 있어서, 상기 강대의 통판 속도가 30 m/분 이상인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관련된 도포 장치는, 상기 발명에 있어서, 상기 강대가 전기 강판용 띠상 냉연 강대인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관련된 도포 방법은, 제 1 롤의 롤면에 도포액을 부착시키는 부착 스텝과, 제 1 스크레이핑 수단이, 상기 제 1 롤의 최상부 또는 그 최상부보다 상기 제 1 롤의 회전 방향을 따라 상류측, 또한 제 2 롤과의 접촉 위치보다 상기 제 1 롤의 회전 방향을 따라 상류측에 있어서, 상기 제 1 롤의 롤면으로부터 상기 도포액을 스크레이프하는 제 1 스크레이핑 스텝과, 상기 제 1 롤의 회전 방향과는 역방향으로 회전하는 상기 제 2 롤의 롤면에, 상기 제 1 롤의 롤면을 접촉시켜 상기 제 2 롤의 롤면에 상기 도포액을 전사시키는 전사 스텝과, 제 2 스크레이핑 수단이, 상기 제 2 롤의 최상부 또는 그 최상부보다 상기 제 2 롤의 회전 방향을 따라 하류측, 또한 상기 제 1 롤과의 접촉 위치보다 상기 제 2 롤의 회전 방향을 따라 상류측에 있어서, 상기 제 2 롤의 롤면으로부터 상기 도포액을 스크레이프하는 제 2 스크레이핑 스텝과, 상기 제 2 롤과의 사이에서 강대를 협지하면서, 상기 제 2 롤의 회전 방향과는 역방향으로 회전하는 제 3 롤의 롤면에 부분적으로 감긴 강대에 상기 도포액을 도포하는 도포 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관련된 도포 방법은, 상기 발명에 있어서, 상기 도포 스텝에 있어서, 상기 제 1 롤로부터 상기 강대에 상기 도포액을 도포하는 도포 위치보다 상기 강대의 통판 방향을 따른 상류측의 부분이, 상기 제 1 롤의 중력 방향 하방 이외를 통과함과 함께, 상기 강대의 통판 방향을 따른 하류측에서 상기 제 2 롤로부터 이간된 부분에 있어서의 통판 방향을, 중력 방향에 직각인 방향에 대해 -20 °이상 20 °이하의 각도로 하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관련된 도포 방법은, 상기 발명에 있어서, 상기 강대의 통판 속도를 30 m/분 이상으로 하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관련된 도포 방법은, 상기 발명에 있어서, 상기 강대가 전기 강판용 띠상 냉연 강대인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관련된 도포 장치 및 도포 방법에 의하면, 롤을 사용하여 도포액을 소정의 패턴으로 강대의 표면에 연속적으로 도포할 때, 생산 효율을 향상시키면서 강대의 표면에 균일하게 도포할 수 있게 된다는 효과를 발휘한다.

도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 레지스트 도포 장치의 주 구성을 나타내는 구성도이다.
도 2 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 레지스트 잉크의 도포 방법을 설명하기 위한 플로 차트이다.
도 3 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 강대 표면에 형성된 선상 홈 패턴의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 4 는, 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 레지스트 도포 장치의 주요부를 나타내는 구성도이다.

이하, 본 발명에 관련된 도포 장치 및 도포 방법의 바람직한 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 실시형태의 전체 도면에 있어서는, 동일 또는 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여한다. 또, 본 발명은 이하에 설명하는 실시형태에 의해 한정되는 것은 아니다.

(제 1 실시형태)

먼저, 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 도포 장치 및 도포 방법에 대해 설명한다. 도 1 은, 이 제 1 실시형태에 의한 도포 장치로서의 레지스트 도포 장치의 주 구성을 나타낸다.

(레지스트 도포 장치)

도 1 에 나타내는 바와 같이, 이 제 1 실시형태에 의한 레지스트 도포 장치는, 강대 (1) 에 대해 레지스트 잉크를 도포하는 장치이다. 이 레지스트 도포 장치는, 레지스트 잉크 등의 도포액 (3) 이 저류되는 팬 접시 (2), 그라비아 롤 (4), 오프셋 롤 (5), 백업 롤 (6) 및 블레이드 (7, 8) 를 구비한다.

제 1 롤로서의 그라비아 롤 (4) 은, 대략 원기둥 형상을 갖고, 이 대략 원기둥 형상의 길이 방향을 따른 중심축의 둘레를 회전할 수 있게 구성되어 있음과 함께, 그 대략 원기둥 형상에 있어서의 곡면으로 이루어지는 측면의 일부가 도포액 (3) 에 잠기도록 형성되어 있다. 그라비아 롤 (4) 은, 액 저장부로서의 팬 접시 (2) 로부터 도포액 (3) 을 퍼낼 수 있게 구성되어 있다.

또, 그라비아 롤 (4) 의 원기둥 형상의 곡면으로 이루어지는 측면 (롤면) 에는, 복수의 셀 (패임부) 이 형성되어 있다. 이 측면에 형성된 셀은, 후술하는 강대 (1) 의 표면에 전사되는 선상 홈 패턴에 기초한 형상으로 배치되어 있다. 구체적으로는, 그라비아 롤 (4) 의 곡면측의 측면에 형성된 셀은, 강대 (1) 의 표면에 선상 홈 패턴이 전사된 단계에서, 이 선상 홈 패턴이 격자상 또는 선상으로 형성되도록 배치되어 있다.

또, 제 2 롤로서의 오프셋 롤 (5) 은, 예를 들어 원기둥 형상의 강 롤에 예를 들어 고무 등의 탄성체를, 그 라이닝 두께를 예를 들어 5 ㎜ 이상 40 ㎜ 이하로 하여 라이닝한 고무 롤로 구성된다. 또한, 이 고무 경도 (Hs : 쇼어 경도) 는 예를 들어 40 Hs 이상 95 Hs 이하로 한다. 고무 경도를 40 Hs 미만으로 하여 부드럽게 하면 고무의 변형이 커진다. 이 때문에, 도포액 (3) 에 의한 선상 홈이 찌부러져, 강대 (1) 에 전사하는 선상 홈 패턴에 있어서의 선상 홈의 형성이 불량이 되기 쉽다. 한편, 고무 경도를 95 Hs 보다 크게 하여 단단하게 하면, 고무가 강대 (1) 의 변형에 추종할 수 없게 된다. 이 때문에, 도포액 (3) 의 도포 불균일이 발생하기 쉽다. 이러한 이유로부터, 오프셋 롤 (5) 은, 강대 (1) 의 변형에 추종할 수 있게, 또한 강대 (1) 의 표면에 흠을 내지 않도록 상기 서술한 적절한 경도의 고무 등의 탄성체를 라이닝하여 구성되어 있다.

또, 오프셋 롤 (5) 은, 원기둥 형상의 길이 방향을 따른 중심축의 둘레를 회전할 수 있게 구성되어 있음과 함께, 이 원기둥 형상의 곡면의 일부가 그라비아 롤 (4) 의 도포액 (3) 에 잠기지 않은 곡면의 부분과 접촉하고 있다. 그리고, 이 접촉 부분에 있어서, 그라비아 롤 (4) 로부터 오프셋 롤 (5) 에 선상 홈 패턴으로 도포액 (3) 이 전사된다. 오프셋 롤 (5) 은, 전사된 선상 홈 패턴의 도포액 (3) 을 강대 (1) 의 표면에 전사한다.

또, 이 제 1 실시형태에 있어서는, 제 1 스크레이핑 수단으로서의 블레이드 (7) 는, 예를 들어 금속이나 고무 등의 수지로 이루어지고, 그라비아 롤 (4) 의 롤면에 근접하여 형성되어 있다. 이 블레이드 (7) 는, 그라비아 롤 (4) 의 표면으로부터 잉여의 도포액 (3) 을 균일하게 스크레이프한다. 여기서, 이 제 1 실시형태에 있어서, 블레이드 (7) 는 그라비아 롤 (4) 의 최상부, 또는 그라비아 롤 (4) 의 회전 방향을 따라 최상부보다 상류측, 또한 오프셋 롤 (5) 과의 접촉 위치보다 상류측의 범위 (이하, 제 1 블레이드 설치 범위라고 한다) 내에 형성되어 있다. 또한 블레이드 (7) 는, 그라비아 롤 (4) 의 팬 접시 (2) 에 저류된 도포액 (3) 에 잠긴 위치보다 회전 방향을 따른 하류측에 형성된다. 블레이드 (7) 의 설치 위치가 제 1 블레이드 설치 범위에서 벗어나 그라비아 롤 (4) 의 최상부보다 하류측이 되면, 블레이드 (7) 에 의한 도포액 저장부로부터 잉여의 도포액 (3) 이 그라비아 롤 (4) 의 평면 원형상의 측면, 그리고 오프셋 롤 (5) 에 있어서의 평면 원형상의 측면을 순차적으로 따라, 강대 (1) 의 표면에 부착될 가능성이 있다. 이와 같은 잉여의 도포액 (3) 이 강대 (1) 의 표면에 부착되면, 강대 (1) 의 표면에 전사되는 선상 홈 패턴을 균일하게 할 수 없게 되고, 이 결과, 강대 (1) 의 표면에 있어서의 선상 홈 패턴의 형성에 지장이 생긴다.

또, 제 2 스크레이핑 수단으로서의 블레이드 (8) 는, 예를 들어 금속이나 고무 등의 수지로 이루어지고, 오프셋 롤 (5) 의 롤면에 근접하여 형성되어 있다. 이 블레이드 (8) 는, 오프셋 롤 (5) 의 표면으로부터 강대 (1) 의 표면에 대한 전사 후에 남은 잉여의 도포액 (3) 을 스크레이프한다. 여기서, 이 제 1 실시형태에 의한 블레이드 (8) 는, 오프셋 롤 (5) 의 최상부, 또는 오프셋 롤 (5) 의 회전 방향을 따라 최상부보다 하류측, 또한 그라비아 롤 (4) 과의 접촉 위치보다 상류측의 범위 (이하, 제 2 블레이드 설치 범위라고 한다) 내에 형성되어 있다. 블레이드 (8) 의 설치 위치가 제 2 블레이드 설치 범위에서 벗어나 오프셋 롤 (5) 의 최상부보다 상류측이 되면, 블레이드 (8) 에 의한 도포액 저장부가 이 블레이드 (8) 의 설치 위치보다 더욱 오프셋 롤 (5) 의 회전 방향의 상류측에 형성된다. 이 경우, 블레이드 (8) 에 의한 도포액 저장부는, 오프셋 롤 (5) 의 롤면 및 평면 원형상의 측면을 따라 흘러 나오고, 이것에서 기인하여 강대 (1) 의 표면에 도포액 (3) 이 부착될 가능성이 있다. 도포액 (3) 이 강대 (1) 의 표면에 부착되면, 강대 (1) 의 표면에 전사되는 선상 홈 패턴을 균일하게 할 수 없게 되고, 이 결과, 강대 (1) 의 표면에 있어서의 선상 홈 패턴의 형성에 지장이 생긴다.

또, 제 3 롤로서의 백업 롤 (6) 은, 예를 들어 대략 원기둥 형상을 갖고, 그 곡면이 되는 측면 (롤면) 의 일부에 강대 (1) 를 접촉시킨 상태, 즉 감을 수 있게 구성되어 있다. 그리고, 강대 (1) 가 부분적으로 감긴 백업 롤 (6) 과 오프셋 롤 (5) 이 협동하여 강대 (1) 를 협지함과 함께, 오프셋 롤 (5) 에 의해 강대 (1) 에 도포액 (3) 이 전사되고 도포된다.

이상의 구성에 의해, 그라비아 롤 (4), 오프셋 롤 (5) 및 백업 롤 (6) 의 회전 방향의 관계는 다음과 같이 된다. 즉, 그라비아 롤 (4) 의 회전 방향과 오프셋 롤 (5) 의 회전 방향은 반대 방향이 된다. 또, 오프셋 롤 (5) 의 회전 방향과 백업 롤 (6) 의 회전 방향은 반대 방향이 됨과 함께, 어느 회전 방향도 그것들이 접촉하는 위치에 있어서는 동일 방향이 된다.

또, 이 레지스트 도포 장치는, 강대 (1) 의 오프셋 롤 (5) 에 의한 도포액 (3) 의 도포 위치보다 상류측에 있어서, 오프셋 롤 (5) 이 선상 홈 패턴의 도포액 (3) 을 도포하는 위치보다 오프셋 롤 (5) 측에 강대 (1) 가 위치하지 않도록 구성된다. 이와 같이 구성된 레지스트 도포 장치에 있어서, 백업 롤 (6) 은, 강대 (1) 를 오프셋 롤 (5) 에 대해 중력 방향의 하방에 위치하지 않도록 통과시킨다. 즉, 도포액 (3) 의 도포 위치보다 강대 (1) 의 통판 방향을 따른 상류측의 부분은, 오프셋 롤 (5) 의 중력 방향 하방 이외를 통과한다. 강대 (1) 가 오프셋 롤 (5) 의 중력 방향 하방, 즉 도포액 (3) 의 도포 위치에 대해 수평 방향을 따라 오프셋 롤 (5) 측을 통과하면, 오프셋 롤 (5) 의 표면을 따라 흐른 도포액 (3) 이나 블레이드 (8) 를 피한 도포액 (3) 이 낙하하였을 때, 이 낙하된 도포액 (3) 이 강대 (1) 의 표면에 부착된다. 이 경우, 결과적으로 강대 (1) 의 표면에 있어서 선상 홈 패턴의 도포 결함이 발생하여, 선상 홈 패턴이 강대 (1) 의 표면에 균일하게 형성되지 않게 된다.

또, 이 레지스트 도포 장치에 있어서는, 강대 (1) 에 있어서의, 오프셋 롤 (5) 과의 접촉 위치인 도포액 (3) 의 도포 위치보다 하류측, 또한 백업 롤 (6) 에 감기지 않은 부분이 중력 방향에 직각인 방향인 수평 방향에 대해 기울기 각도 (β (°)) 를 이루고 있다. 기울기 각도 (β (°)) 는, 수평 방향에 대해 상방측을 정으로 하여 -20 °이상 20 °이하 (-20 °≤ β ≤ 20 °) 로 하는 것이 바람직하고, 수평에 가까운 -10 °이상 10 °이하 (-10 °≤ β ≤ 10 °) 로 하는 것이 보다 바람직하다. 강대 (1) 에 있어서의 도포 위치보다 하류측, 또한 백업 롤 (6) 에 감기지 않은 부분의 강대 (1) 의 통판 방향을 -20 °미만 또는 20 °를 초과하는 급준한 각도로 하면, 도포 후의 도포액 (3) 이 레벨링 작용에 의해 흐른다. 이 경우, 선상 홈 패턴에 있어서의 비도포부가 찌부러지거나, 비도포부의 일부가 연결되거나 하는 결함이 발생한다. 이상과 같이 하여, 이 제 1 실시형태에 의한 레지스트 도포 장치가 구성되어 있다.

(레지스트 잉크의 도포 방법)

다음으로, 이상과 같이 구성된 레지스트 도포 장치를 사용한 도포 방법에 대해 설명한다. 도 2 는, 이 제 1 실시형태에 의한 도포 방법으로서의 레지스트 잉크의 도포 방법을 나타내는 플로 차트이다.

즉, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 이 제 1 실시형태에 의한 레지스트 도포 방법에 있어서는, 먼저 도포액 (3) 의 건져 올림을 실시한다 (도 2 중, 스텝 ST1). 구체적으로는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 종래 공지된 방법에 의해 레지스트 잉크로 이루어지는 도포액 (3) 이 팬 접시 (2) 에 공급된다. 계속해서, 그라비아 롤 (4) 을 회전시킴으로써, 팬 접시 (2) 내의 도포액 (3) 이 그라비아 롤 (4) 에 건져 올려진다.

다음으로, 그라비아 롤 (4) 의 롤면에 부착된 잉여의 도포액 (3) 이 블레이드 (7) 에 의해 제거된다 (도 2 중, 스텝 ST2). 이로써, 그라비아 롤 (4) 의 롤면의 도포액 (3) 이 균일화된다. 또한, 그라비아 롤 (4) 의 롤면에 형성된 셀에 의해 선상 홈 패턴이 규정된다.

다음으로, 그라비아 롤 (4) 의 표면의 도포액 (3) 이 선상 홈 패턴으로 오프셋 롤 (5) 에 전사된다 (도 2 중, 스텝 ST3). 오프셋 롤 (5) 은 그라비아 롤 (4) 로부터 전사된 선상 홈 패턴을 강대 (1) 의 표면에 전사하여, 강대 (1) 에 대한 도포액 (3) 의 도포를 실시한다 (도 2 중, 스텝 ST4). 그 후, 오프셋 롤 (5) 의 롤면에 남은 도포액 (3) 이 블레이드 (8) 에 의해 제거된다 (도 2 중, 스텝 ST5).

그 후, 이 제 1 실시형태에 의한 레지스트 도포 장치 (도 1 참조) 는, 이상의 스텝 ST1 ∼ ST5 를 반복하여 실시함으로써, 강대 (1) 의 전면에 걸쳐 레지스트 잉크로 이루어지는 선상 홈 패턴을 형성한다.

도 3 은, 상기 서술한 그라비아 롤 (4) 로부터 오프셋 롤 (5) 을 개재하여 강대 (1) 의 표면에 전사되는 선상 홈 패턴의 일례를 나타내는 평면도이다. 그라비아 롤 (4) 의 롤면에 복수 형성된 셀은, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 강대 (1) 의 표면에 선상 홈 패턴이 전사된 단계에서 예를 들어 선상이 되도록 배치되어 있다. 또한, 선상 홈 패턴은 직선에 한정되는 것이 아니고, 곡선으로 해도 되고, 또 선상에 한정되는 것이 아니고, 격자상으로 해도 된다.

그리고, 이 제 1 실시형태에 있어서는, 강대 (1) 의 표면에 전사되는 선상 홈 패턴은, 전사된 단계에서 강대 (1) 의 압연 방향 (길이 방향) 에 대해 소정 각도 (θ) 를 이루는, 강대 (1) 의 폭 방향으로 연장된 선상의 패턴이다. 이 선상 홈 패턴의 소정 각도 (θ) 가 강대 (1) 의 압연 방향 (길이 방향) 에 대해 70 °미만 또는 110 °보다 커지면, 방향성 전기 강판이 되는 강대 (1) 에 있어서의 자구 세분화의 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 그 때문에, 이 소정 각도 (θ) 는, 예를 들어 70 °이상 110 °이하 (70 °≤ θ ≤110 °) 가 바람직하다.

또, 도 3 에 나타내는 강대 (1) 의 표면에 있어서의 선상 홈 패턴의 도포부 (1a) 는, 강대 (1) 의 길이 방향을 따른 소정 길이 (L) 의 영역이다. 이 도포부 (1a) 에 있어서의 강대 (1) 의 길이 방향을 따른 소정 길이 (L) 가 1 ㎜ 미만 또는 10 ㎜ 를 초과하면, 강대 (1) 에 있어서의 자구 세분화의 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 따라서, 이 도포부 (1a) 의 소정 길이 (L (㎜)) 는 1 ㎜ 이상 10 ㎜ 이하 (1 ㎜ ≤ L ≤ 10 ㎜) 가 바람직하다.

또한, 강대 (1) 의 표면에 있어서의 선상 홈 패턴의 비도포부 (1b) 는, 강대 (1) 의 길이 방향을 따른 소정 폭 (d (㎛)) 의 선상 영역이다. 이 비도포부 (1b) 의 소정 폭 (d) 이 10 ㎛ 미만이 되면, 도포 후의 도포액 (3) 이 레벨링되었을 때, 도포액 (3) 이 비도포부 (1b) 에까지 젖으면서 확산되어 선상 홈 형상을 분단한다. 한편, 비도포부 (1b) 의 소정 폭 (d) 이 500 ㎛ 보다 커지면, 강대 (1) 에 있어서의 자구 세분화의 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 따라서, 비도포부 (1b) 에 있어서의 강대 (1) 의 길이 방향을 따른 소정 폭 (d) 은 10 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하 (10 ㎛ ≤ d ≤ 500 ㎛) 가 바람직하다.

(실시예 1 ∼ 6 및 비교예 1 ∼ 9)

다음으로, 이상 설명한 이 제 1 실시형태에 기초한 실시예 1 ∼ 6 과, 이들 실시예 1 ∼ 6 의 효과와 대비하기 위한 비교예 1 ∼ 9 에 대해 설명한다.

먼저, 실시예 1 ∼ 6 에 있어서는, 도 1 에 나타내는 레지스트 도포 장치를 사용하여, 판 두께가 0.23 ㎜, 판 폭이 800 ㎜ 인 전기 강판용 띠상 냉연 강대가 되는 강대 (1) 에 대해, 여러 가지 도포 조건에 의해 선상 홈 패턴의 도포를 실시하고, 건조 후의 도포 외관의 평가를 실시하였다. 또한, 그라비아 롤 (4) 은 경질 크롬 주금을 실시한 셀이 부착된 롤로 하고, 오프셋 롤 (5) 은 고무 경도가 80 Hs 인 고무를 고무 라이닝 두께를 20 ㎜ 로 하여 라이닝한 고무 롤로 한다. 또, 그라비아 롤 (4) 의 홈 형상은, 회전 방향을 따른 비도포부의 폭을 100 ㎛, 도포부의 폭을 3 ㎜ 로 한다. 또한, 그라비아 롤 (4) 및 오프셋 롤 (5) 의 롤 직경은 모두 250 ㎜ 이다. 사용한 도포액 (3) 은, 알키드계 수지를 주성분으로 하여 에틸렌글리콜모노부틸에테르로 희석하고, 20 ℃ 에서의 점도가 1500 m㎩·s 가 되는 레지스트 잉크를 사용하였다. 또, 도 1 에 나타내는 강대 (1) 의 통판 방향을, 그 기울기 각도 (β) 가 0 °, 즉 수평 방향이 되도록 하고, 강대 (1) 의 늘어짐이 발생한 경우에도, 강대 (1) 의 수평 방향에 대한 경사 각도가 -20 °이상 20 °이하가 되도록 하였다. 한편, 비교예 1 ∼ 9 에 있어서는, 실시예 1 ∼ 6 에 있어서의 도포 조건에 비해, 블레이드 (7, 8) 중 적어도 일방의 설치 위치를 상기 서술한 제 1 실시형태에 있어서의 설치 위치와는 상이한 설치 위치로 하였다.

이들 실시예 1 ∼ 6 및 비교예 1 ∼ 9 의 도포 조건 및 결과를 표 1 에 나타낸다. 또한, 선상 홈 패턴을 마스크로 한 전해 에칭은, 염화나트륨 (NaCl) 의 전해액 중에 있어서 전류 밀도를 10 A/d㎡ 로 하여, 강대 (1) 의 에칭 처리를 30 초간 실시하는 것으로 하였다. 또, 선상 홈 패턴의 도포 후의 외관 평가는, 건조 후의 강대 (1) 를 잘라내어 육안 및 현미경 관찰에 의해 실시하였다. 이 외관 평가에 관해서는, 균일한 선상 홈이 얻어진 것에 대해서는「◎」(양호) 로 하고, 선상 홈에 약간 변형이 발생한 것에 대해서는「○」(가능) 로 하고, 선상 홈에 도중에 끊어짐이 있는 것에 대해서는「×」(불가능) 로 하였다. 또, W_17/50 은, 자기 측정 장치를 사용하여 주파수 50 ㎐ 로 여자하여 최대 자속 밀도가 1.7 T 가 될 때의 철손 값을 나타내고, B₈ 은 자화력을 800 A/m 로 하였을 때의 자속 밀도를 나타낸다.

표 1 로부터, 블레이드 (7, 8) 의 설치 위치를 각각 제 1 블레이드 설치 범위 내 및 제 2 블레이드 설치 범위 내로 하고 있는 실시예 1 ∼ 6 에 있어서는, 외관이「◎」또는「○」인 반면, 이들의 설치 위치 외로 하고 있는 비교예 1 ∼ 9 에 있어서는, 외관이「○」또는「×」인 것을 알 수 있다. 즉, 블레이드 (7, 8) 의 설치 위치를 각각 제 1 블레이드 설치 범위 내 및 제 2 블레이드 설치 범위 내로 하고 있지 않은 경우에 있어서는, 강대 (1) 의 표면에 전사되는 선상 홈 패턴의 형상이 불량이 되는 것을 알 수 있다.

또, 표 1 로부터, 실시예 1 ∼ 6 에 있어서의 강대 (1) 의 라인 속도와 같이, 비교예 1 ∼ 9 에 있어서의 강대 (1) 의 라인 속도보다 크고, 구체적으로는 20 m/분 이상, 나아가서는 30 m/분 이상으로 하여 40 m/분 이상으로 라인 속도가 설정된 경우에 있어서도, 선상 홈 패턴을 양호하게 형성할 수 있는 것을 알 수 있다. 즉, 이 제 1 실시형태에 의한 실시예 1 ∼ 6 에 있어서는, 오프셋 롤 (5) 을 사용한 레지스트 잉크의 도포에 있어서, 고속이고 균일한 선상 홈 패턴으로 레지스트 잉크를 강대 (1) 의 표면에 전사할 수 있는 것을 알 수 있다. 한편, 표 1 로부터, 비교예 1 ∼ 9 에 있어서는, 강대 (1) 의 표면에 전사되는 선상 홈 패턴의 형상이 불량이 되는 것을 알 수 있다. 또, 표 1 로부터, 선상 홈 패턴의 형상을 약간 변형이 발생하는 정도 (「○」) 로 하기 위해서는, 강대 (1) 의 라인 속도를 작게 할 필요가 있으므로, 생산 효율이 저하되는 것을 알 수 있다.

(실시예 7 ∼ 10 및 비교예 10 ∼ 13)

다음으로, 이상 설명한 제 1 실시형태에 기초한 실시예 7 ∼ 10 과, 이들 실시예 7 ∼ 10 의 효과와 대비하기 위한 비교예 10 ∼ 13 에 대해 설명한다.

먼저, 실시예 7 ∼ 10 에 있어서는, 도 1 에 나타내는 레지스트 도포 장치의 그라비아 롤 (4) 로서, 롤 직경이 50 ㎜, 길이 방향을 따른 길이 (면 길이) 가 100 ㎜ 인 롤을 사용한다. 또한, 강대 (1) 는, 판 두께가 0.23 ㎜ 인 300 × 250 ㎜ 의 강판 절판으로 한다. 그리고, 이 강대 (1) 의 표면에 대해 경사를 준 대 (臺) 상에서 레지스트 잉크의 도포를 실시하고, 이 경사를 유지한 상태에서 3 초간 방치한 후, 건조된 도장 외관의 평가를 실시하였다. 또한, 그라비아 롤 (4) 의 홈 형상은, 회전 방향을 따른 비도포부의 폭이 100 ㎛ 이고, 도포부의 폭이 3 ㎜ 인 형상으로 하였다.

이들 실시예 7 ∼ 10 및 비교예 10 ∼ 13 의 도포 조건 및 결과를 표 2 에 나타낸다. 또한, 선상 홈 패턴을 마스크로 한 강대 (1) 의 전해 에칭은, 염화나트륨 (NaCl) 의 전해액 중에 있어서 전류 밀도를 10 A/d㎡ 로 하고, 30 초간 실시하였다. 또, 선상 홈 패턴의 도포 후의 외관 평가는, 건조 후의 강대 (1) 를 잘라내어 육안 및 현미경 관찰에 의해 실시하였다. 그리고, 외관 평가에 관하여 균일한 선상 홈이 얻어진 것에 대해서는「◎」(양호) 로 하고, 선상 홈에 약간 변형이 발생한 것에 대해서는「○」(가능) 로 하고, 선상 홈에 도중에 끊어짐이 있는 것에 대해서는「×」(불가능) 로 하였다.

표 2 로부터, 강대 (1) 의 경사 각도를 20 °보다 크게 25 °이상으로 하면 외관이 불량이 되는 것을 알 수 있다. 이것으로부터, 선상 홈 패턴의 도포 후, 즉 레지스트 도포 장치에 있어서의 도포액 (3) 의 도포 위치보다 하류측에 있어서의 강대 (1) 의 통판 방향의 각도를 -20 °미만 또는 20 °보다 크게 하여 급준하게 하면, 선상 홈 패턴을 균일하게 형성할 수 없어, 강대 (1) 에 균일한 홈을 형성 하는 것이 곤란해지는 것을 알 수 있다.

이상 설명한 제 1 실시형태에 의하면, 레지스트 잉크 등의 도포액 (3) 을 강대 (1) 의 표면에 연속적으로 도포할 때, 생산 효율을 향상시키면서, 강대 (1) 의 표면에 균일한 선상 홈 패턴을 전사시켜 형성할 수 있게 된다.

(제 2 실시형태)

다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태에 대해 설명한다. 도 4 는, 이 제 2 실시형태에 의한 레지스트 도포 장치를 나타내는 구성도이다.

도 4 에 나타내는 바와 같이, 이 제 2 실시형태에 의한 레지스트 도포 장치에 있어서는, 제 1 실시형태와 달리, 도포액 (3) 의 도포 위치보다 상류측의 강대 (1) 의 통판의 방향을 연직 하방으로 하고 있다. 그리고, 이 강대 (1) 의 통판의 방향의 상이에 수반하여, 그라비아 롤 (4), 오프셋 롤 (5) 및 백업 롤 (6) 의 회전 방향이 제 1 실시형태의 경우와 반대 방향이 된다.

또, 그라비아 롤 (4) 의 롤면의 잉여의 도포액 (3) 을 스크레이프하는 블레이드 (7) 는, 오프셋 롤 (5) 과의 접촉 위치로부터 그라비아 롤 (4) 의 회전 방향을 따른 상류측, 또한 그라비아 롤 (4) 의 도포액 (3) 에 잠겨 있는 위치보다 하류측에 형성된다. 또, 오프셋 롤 (5) 의 롤면에 남은 도포액 (3) 을 스크레이프하는 블레이드 (8) 는, 강대 (1) 에 접촉하여 도포액 (3) 을 전사하는 도포 위치보다 하류측, 또한 오프셋 롤 (5) 의 회전 방향을 따라 그라비아 롤 (4) 과의 접촉 위치보다 상류측에 형성된다. 그 효과 및 다른 구성에 대해서는, 제 1 실시형태와 동일하므로 설명을 생략한다.

또, 이 제 2 실시형태에 있어서는, 강대 (1) 에 있어서 도포액 (3) 의 도포 위치보다 상류측의 강대 (1) 의 통판의 방향을 연직 하방으로 하고 있음으로써, 오프셋 롤 (5) 등으로부터 도포액 (3) 이 늘어져 떨어진 경우에도, 강대 (1) 의 표면에 부착되지 않기 때문에, 강대 (1) 의 표면에 전사된 선상 홈 패턴의 형상 불량을 방지할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대해 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 서술한 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상에 기초하는 각종 변형이 가능하다. 예를 들어, 상기 서술한 실시형태에 있어서 예시한 수치는 어디까지나 예에 불과하며, 필요에 따라 이것과 상이한 수치를 사용해도 된다.

산업상 이용가능성

이상과 같이, 본 발명에 관련된 도포 장치 및 도포 방법은, 강대의 표면에 대한 도포액의 연속적인 도포에 유용하고, 특히 강대의 생산 효율을 향상시키면서, 강대의 표면에 대해 도포액을 소정의 패턴으로 연속하여 균일하게 도포하는 데에 적합하다.

1 : 강대
1a : 도포부
1b : 비도포부
2 : 팬 접시
3 : 도포액
4 : 그라비아 롤
5 : 오프셋 롤
6 : 백업 롤
7, 8 : 블레이드

Claims

도포액을 롤면에 부착할 수 있게 구성된 제 1 롤과,
상기 제 1 롤의 롤면으로부터 상기 도포액을 스크레이프하는 제 1 스크레이핑 수단과,
상기 제 1 롤의 롤면과 접촉하는 롤면을 가짐과 함께, 상기 제 1 롤의 회전 방향과는 역방향으로 회전하여 상기 제 1 롤의 롤면으로부터 상기 도포액이 전사되고, 상기 전사된 도포액을 강대에 전사하는 제 2 롤과,
상기 제 2 롤의 롤면으로부터 상기 도포액을 스크레이프하는 제 2 스크레이핑 수단을 구비하고,
상기 제 1 스크레이핑 수단이, 상기 제 1 롤의 최상부 또는 그 최상부보다 상기 제 1 롤의 회전 방향을 따라 상류측, 또한 상기 제 2 롤과의 접촉 위치보다 상기 제 1 롤의 회전 방향을 따라 상류측에 설치되고,
상기 제 2 스크레이핑 수단이, 상기 제 2 롤의 최상부 또는 그 최상부보다 상기 제 2 롤의 회전 방향을 따라 하류측, 또한 상기 제 1 롤과의 접촉 위치보다 상기 제 2 롤의 회전 방향을 따라 상류측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 도포 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 롤이 상기 강대에 상기 도포액을 도포하는 도포 위치보다 상기 강대의 통판 방향을 따른 상류측의 부분이, 상기 제 1 롤의 중력 방향 하방 이외를 통과함과 함께, 상기 강대의 통판 방향을 따른 하류측에서 상기 제 2 롤로부터 이간된 부분에 있어서의 통판 방향이 중력 방향에 직각인 방향에 대해 -20 °이상 20 °이하의 각도를 이루도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 도포 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 강대를 부분적으로 감을 수 있게 구성되어 있음과 함께, 상기 제 2 롤과의 사이에서 상기 강대를 협지할 수 있게 구성되어, 상기 제 1 롤의 회전 방향과는 역방향으로 회전하는 제 3 롤을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 도포 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 강대의 통판 속도가 30 m/분 이상인 것을 특징으로 하는 도포 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 강대가 전기 강판용 띠상 냉연 강대인 것을 특징으로 하는 도포 장치.
제 1 롤의 롤면에 도포액을 부착시키는 부착 스텝과,
제 1 스크레이핑 수단이, 상기 제 1 롤의 최상부 또는 그 최상부보다 상기 제 1 롤의 회전 방향을 따라 상류측, 또한 제 2 롤과의 접촉 위치보다 상기 제 1 롤의 회전 방향을 따라 상류측에 있어서, 상기 제 1 롤의 롤면으로부터 상기 도포액을 스크레이프하는 제 1 스크레이핑 스텝과,
상기 제 1 롤의 회전 방향과는 역방향으로 회전하는 상기 제 2 롤의 롤면에, 상기 제 1 롤의 롤면을 접촉시켜 상기 제 2 롤의 롤면에 상기 도포액을 전사시키는 전사 스텝과,
제 2 스크레이핑 수단이, 상기 제 2 롤의 최상부 또는 그 최상부보다 상기 제 2 롤의 회전 방향을 따라 하류측, 또한 상기 제 1 롤과의 접촉 위치보다 상기 제 2 롤의 회전 방향을 따라 상류측에 있어서, 상기 제 2 롤의 롤면으로부터 상기 도포액을 스크레이프하는 제 2 스크레이핑 스텝과,
상기 제 2 롤과의 사이에서 강대를 협지하면서, 상기 제 2 롤의 회전 방향과는 역방향으로 회전하는 제 3 롤의 롤면에 부분적으로 감긴 강대에 상기 도포액을 도포하는 도포 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 도포 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 도포 스텝에 있어서, 상기 제 1 롤로부터 상기 강대에 상기 도포액을 도포하는 도포 위치보다 상기 강대의 통판 방향을 따른 상류측의 부분이, 상기 제 1 롤의 중력 방향 하방 이외를 통과함과 함께, 상기 강대의 통판 방향을 따른 하류측에서 상기 제 2 롤로부터 이간된 부분에 있어서의 통판 방향을, 중력 방향에 직각인 방향에 대해 -20 °이상 20 °이하의 각도로 하는 것을 특징으로 하는 도포 방법.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 강대의 통판 속도를 30 m/분 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 도포 방법.
제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 강대가 전기 강판용 띠상 냉연 강대인 것을 특징으로 하는 도포 방법.