KR20170140567A - 코팅장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코팅장치에 관한 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 연속공정으로 코팅이 이뤄지는 코팅장치로서, 연속적으로 공급되는 피코팅재가 통과되도록 구성되는 프레임; 상기 프레임 상부측에 설치되며, 피코팅재의 공급 방향과 일정 각도를 이루는 레일을 구비한 2 이상의 노즐프레임; 및 상기 레일의 양단 사이를 왕복 이동하도록 노즐프레임 일측에 적어도 하나 이상 구비되며, 코팅액을 분사하여 피코팅재 표면에 코팅층을 형성하는 노즐;을 포함하며, 하나의 노즐프레임에 구비된 노즐로 형성되는 코팅층 영역과 다른 하나의 노즐프레임에 구비된 노즐로 형성되는 코팅층 영역은 상호 겹치지 않는 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 코팅장치가 개시된다.

Description

코팅장치 {Coating apparatus}

본 발명은 코팅장치에 관한 것으로서, 상세하게는 프레임에 설치되는 노즐프레임의 하부로 피코팅재가 연속적으로 공급되어 통과하면서 노즐프레임에 구비된 레일의 양단을 왕복 이동하는 노즐에 의해 코팅이 이뤄지도록 하되, 2 이상의 노즐프레임이 적정 간격으로 설치되도록 함으로써, 누락된 코팅영역이 발생하지 않고, 피코팅재의 폭이 넓어도 용이하게 대처할 수 있으며, 빠르고 균일한 코팅층을 형성할 수 있도록 하는 코팅장치에 관한 것이다.

회로 기판, 글라스, 필름 등의 표면에 제품의 보호, 절연 등 물성 개선을 위한 박막의 코팅층을 형성하기 위하여 다양한 방법의 코팅장치가 연구되고 있다.

종래 회로 기판 등의 코팅이 이뤄지는 피코팅재를 특정 영역에 위치시키고 코팅액을 분사시키거나, 피코팅재를 일정한 크기로 절단한 후 이를 침지하여 코팅이 이뤄지도록 하는 기술이 이용되었으나, 이러한 코팅방법은 대량 생산이 용이하지 않다는 문제점이 있었다.

이를 개선하기 위한 종래기술의 일예로, 등록특허 제10-1343959호의 "통합 코팅 장치"가 있다. 종래기술은 저점도에서 초고점도까지 등 다양한 물성을 가지는 재료들에 대하여 각각의 재료의 물성적 특성에 맞는 인쇄수단을 선택적으로 사용할 수 있도록 하여, 통합적인 일체의 장비로서 코팅 및 프린팅이 가능하도록 한다는 장점이 있다. 그러나 상기 종래기술은 침지에 의한 방법에 코팅이 이뤄지므로, 높은 정밀도로 균일한 코팅을 하는 것이 어렵다는 문제가 있다.

또다른 종래기술의 일예로, 등록특허 제10-1511609호의 "코팅 장치"가 있다. 상기 종래기술은 연속적으로 이송되는 부착 필름의 상면에 피코팅자재를 부착하고 이를 이송하여 고정되어 있는 노즐의 하부를 통과하도록 한 후 코팅이 이뤄진 피코팅자재의 하부에서 부착 필름을 회수함으로써 연속적인 코팅이 이뤄지도록 한 것이다.

상기 종래기술은 기존의 피코팅재가 고정된 상태에서 노즐이 이동하면서 코팅이 이뤄지도록 하여 코팅 작업에 시간이 많이 소요된다는 단점을 일부 해결하기 위한 것으로 판넬 형태의 피코팅자재의 일면에만 코팅막이 형성되고, 다른 면에는 코팅막이 형성되지 않도록 슬릿 코팅하되, 피코팅자재를 부착 필름에 부착한 상태에서 연속 공정으로 표면처리, 코팅액 분사 및 경화 과정을 진행하도록 구성되었다.

그러나 상기 종래기술은 위치가 고정된 다수의 노즐이 이용되므로, 다수 노즐에 대한 유지 관리와 균일압력 유지가 어렵고, 이에 따라 균일한 코팅면 형성이 어려운 경우가 발생할 수 있으며, 피코팅재에 특정 방향의 패턴을 형성하기 어렵다는 문제가 있다.

또한, 이송을 위한 별도의 부착 필름을 필요로 하고, 피코팅자재를 부착 필름에 부착하고 부착 필름으로부터 탈거하는 공정이 부가되며, 공급되는 피코팅재의 폭이 넓은 경우 일정한 코팅층 형성을 위해서는 매우 많은 수의 노즐이 구비되어야 한다는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1343959호 (2013년12월16일 등록) 대한민국 등록특허 제10-1511609호 (2015년04월07일 등록)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 프레임에 설치되는 노즐프레임의 하부로 피코팅재가 연속적으로 공급되어 통과하면서 노즐프레임에 구비된 레일의 양단을 왕복 이동하는 노즐에 의해 코팅이 이뤄지도록 하되, 2 이상의 노즐프레임이 적정 간격으로 설치되도록 함으로써, 누락된 코팅영역이 발생하지 않고, 피코팅재의 폭이 넓어도 용이하게 대처할 수 있으며, 빠르고 균일한 코팅층을 형성할 수 있도록 하는 코팅장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 연속공정으로 코팅이 이뤄지는 코팅장치로서, 연속적으로 공급되는 피코팅재가 통과되도록 구성되는 프레임; 상기 프레임 상부측에 설치되며, 피코팅재의 공급 방향과 일정 각도를 이루는 레일을 구비한 2 이상의 노즐프레임; 및 상기 레일의 양단 사이를 왕복 이동하도록 노즐프레임 일측에 적어도 하나 이상 구비되며, 코팅액을 분사하여 피코팅재 표면에 코팅층을 형성하는 노즐;을 포함하며, 하나의 노즐프레임에 구비된 노즐로 형성되는 코팅층 영역과 다른 하나의 노즐프레임에 구비된 노즐로 형성되는 코팅층 영역은 상호 겹치지 않는 영역을 갖도록 동작하는 것을 특징으로 하는 코팅장치가 개시된다.

바람직하게, 상기 피코팅재는 롤 형태로 공급 및 회수되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 피코팅재는 상기 프레임 내측을 통과하도록 설치된 컨베이어에 적치되어 공급 및 회수되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 노즐의 왕복 이동시 이동 방향이 변환되는 구간에서도 코팅액이 분사되는 분사압력이 일정하게 유지되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 각각의 노즐프레임은 함께 이동하는 2 이상의 노즐을 포함하며,

상기 2 이상의 노즐은 피코팅재 코팅면에 대한 분사영역이 상호 겹치는 영역을 갖도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 노즐의 왕복 이동시, 상기 공급되는 피코팅재에 대한 상기 노즐의 상대적인 이동 방향 중 적어도 어느 하나는 공급 방향에 수직인 방향인 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 코팅장치는 하나의 노즐프레임에 구비된 노즐과 다른 하나의 노즐프레임에 구비된 노즐은 서로 다른 종류의 코팅액을 분사하도록 구성되며, 하나의 노즐프레임에 구비된 노즐로 형성되는 코팅층 영역과 다른 하나의 노즐프레임에 구비된 노즐로 형성되는 코팅층 영역이 상호 겹치는 영역을 갖도록 더욱 동작하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명은, 피코팅재의 코팅을 위한 별도의 부가 공정을 필요로 하지 않고, 적은 수의 노즐을 이용하면서도 빠르게 코팅이 이뤄질 수 있다는 장점이 있다.

특히, 본 발명은, 롤투롤 또는 컨베이어 등 다양한 방법으로 연속적으로 공급되는 피코팅재에 코팅이 이뤄질 수 있으며, 공급된 피코팅재의 코팅면에 균일한 코팅층 형성이 가능하다는 장점이 있다.

또한 본 발명은 연속적으로 공급되는 피코팅재에 수직방향 패턴 또는 사선방향 패턴을 포함하는 코팅층을 제공할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 코팅장치의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 코팅장치의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 코팅장치의 동작을 설명하기 위한 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 코팅장치에 피코팅재가 공급 및 회수되는 것을 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 코팅장치에 피코팅재가 공급 및 회수되는 것을 나타내는 정면도이다.
도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 코팅장치에 피코팅재가 공급 및 회수되는 것을 나타내는 모식도이다.

본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다", "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 코팅장치의 평면도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 코팅장치의 정면도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 코팅장치(100)는, 연속공정으로 코팅이 이뤄지는 코팅장치(100)로서, 노즐(160)이 구비된 노즐프레임(140) 및 상기 노즐프레임(140)을 지지하기 위한 프레임(120)을 포함하여 이뤄진다.

상기 프레임(120)은 연속적으로 공급되는 피코팅재(200)가 통과되도록 구성되며, 일예로 직육면체 형상으로 이뤄져 프레임(120)의 상부측에 노즐프레임(140)이 설치되고 하부측에 피코팅재(200)의 이송을 위한 이송수단(130)이 설치되도록 구성될 수 있다.

상기 피코팅재(200)는 코팅이 이뤄지는 대상물로서, 일예로, PET, PC, PI 등의 합성수지를 포함하여 이뤄질 수 있으며, 후술하는 노즐(160)의 분사에 의해 상기 피코팅재의 코팅면(210)에 코팅층(220)을 형성하도록 하는 코팅액은 일예로, 지문방지(AF, anti fingerprint) 성분, 반사방지(AG, anti glare) 성분 등을 포함하는 합성수지재 및/또는 전도성 물질을 포함하여 이뤄질 수 있다.

상기 노즐프레임(140)은 상기 프레임(120) 상부측에 설치되며, 피코팅재(200)의 공급 방향과 일정 각도(α)를 이루는 레일(150)을 구비한다.

상기 프레임(120)은 일예로, 노즐(160)에 코팅액을 공급/조절하는 유량 제어기, 펌프 및 코팅액 분사에 의해 발생되는 가스 배출을 위해 블로워(Blower)를 포함하는 팬 필터 유닛(Fan Filter Unit, 180) 등을 더 구비할 수 있다.

일예로, 상기 노즐프레임(140)은 프레임(120)으로부터 설치 및 위치 조정이 용이하게 이뤄지도록 구성되며, 피코팅재(200)의 크기 및 이송 속도에 따라 노즐프레임(140)의 위치 및 피코팅재(200)의 공급 방향과 이루는 각도(α)의 조정이 이뤄질 수 있다.

즉, 코팅 공정의 특성에 따라 2 이상의 노즐프레임(140)의 설치 및 탈거가 가능하며, 상기 피코팅재(200)의 이송 속도 및 이송 방향에 따라 노즐프레임(140)의 위치를 선택하여 설치할 수 있고, 설치 후 상기 피코팅재(200)의 공급 방향과 노즐프레임(140)이 이루는 각도(α)를 조절하여 고정할 수 있다.

이러한 프레임(120) 설치 구조는 공지의 설비 프레임을 응용하여 이뤄질 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 노즐프레임(140)은 일예로, 도 1에 도시된 바와 같이 빔 형상으로 이뤄질 수 있으며, 레일(150) 및 노즐(160)을 일측에 구비한 플레이트 형상으로 이뤄질 수도 있다.

상기 레일(150)은 일예로, 노즐프레임(140)의 길이 방향으로 구비되며, 노즐프레임(140)의 적어도 일측면(예, 상부면, 측면 또는 하부면)에 구비되어 후술하는 노즐(160)이 레일(150)을 따라 이동하도록 구성된다.

상기 레일(150)은 노즐프레임(140)과 일체로 형성될 수 있으며, 노즐프레임(140)과 결합 및 분리가 가능하도록 구성될 수 있다.

상기 레일(150)은 상기 피코팅재(200)의 폭보다 길게 형성되는 것이 바람직하며, 일예로, 피코팅재(200)의 폭의 증가에 따라 적절한 길이의 레일(150)이 구비된 노즐프레임(140)으로 교체하여 이용하거나, 레일(150)을 적절한 크기로 교체하여 이용하는 것도 가능하다.

상기 노즐(160)은 노즐프레임(140)의 일측에 적어도 하나 이상 구비되며, 상기 레일(150)의 양단 사이를 왕복 이동하도록 구성된다.

일예로, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 노즐프레임(140)은 레일(150)의 양단 사이를 왕복 이동 가능하도록 상기 레일(150) 일측에 결합되는 노즐모듈(168)을 포함한다.

상기 노즐모듈(168)은 상기 노즐(160)이 구비된 노즐부몸체(부호 미도시)와 코팅액이 주입되는 코팅액 주입부(165)를 포함하여 이뤄져, 상기 노즐모듈(168)의 이동에 따라 상기 노즐(160)의 이동이 동시에 이뤄진다.

상기 노즐(160)의 레일(150) 양단 사이의 왕복 이동은 일예로, 선형이동으로 이해될 수 있으며, 이러한 선형이동은 공지의 LM 가이드 또는 볼 스크류를 포함하는 선형구동기구에 의해 구동 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 노즐(160)은 일예로, 원형의 스프레이 패턴을 형성하는 스프레이 노즐일 수 있으며, 코팅액을 분사하여 피코팅재(200) 표면에 원형의 분사영역으로 이뤄지는 코팅층(220)을 형성한다. 상기 노즐(160)의 이동 및 코팅액 분사에 따라 형성되는 분사영역은 특정한 폭(예, 도 3의 A)을 갖는 띠 형상으로 이뤄진다.

상기 노즐(160)은 일예로, 분사공이 형성된 스프레이 노즐로서 압축 공기에 의해 상기 분사공으로 코팅액의 분무가 이뤄지도록 구성된 공지의 노즐을 포함하는 것으로 이해될 수 있으며, 노즐 일측에 솔레노이드 밸브를 구비하여 정밀한 분무 제어가 이뤄지도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 코팅장치(100)에 구비되는 상기 각각의 노즐프레임(140)은, 일예로, 함께 이동하는 2 이상의 노즐(160)을 포함한다.

상기 2 이상의 노즐(160)은 일예로, 도 1에 도시된 바와 같이 노즐모듈(168)에 포함된 하나의 노즐부몸체(부호 미도시)에 함께 구비될 수 있으며, 각각의 노즐(160)이 노즐프레임(140) 일측에 각각 별도로 구비되는 노즐부몸체(부호 미도시)에 타 노즐의 코팅액 분사를 방해하지 않는 위치에 하나씩 형성되면서 각각 동일한 속도로 함께 이동하도록 구성될 수도 있다.

상기 2 이상의 노즐(160)은 피코팅재 코팅면(210)에 대한 분사영역이 상호 겹치는 영역을 갖도록 설치될 수 있다.

상기 노즐(160)의 코팅액 분사에 의해 형성되는 분사영역은 일예로, 원형의 분사영역을 형성할 수 있으며, 노즐(160)이 2 이상 설치되는 경우 각각의 노즐(160)에 의해 분사영역이 형성된다. 이때, 상기 노즐(160)의 이동에 의해 형성되는 코팅층 영역이 균일하게 형성되려면 상기 각각의 노즐(160)에 의해 형성되는 분사영역이 상호 겹치는 영역을 갖도록 노즐(160)이 설치되는 것이 바람직하다.

도 1에 도시된 바와 같이, 2 이상의 노즐(160)은 각각의 노즐(160) 사이의 수평 간격(d) 및/또는 수직 간격(부호 미도시)을 조절하여 피코팅재 코팅면(210)에 대한 분사영역이 상호 겹치는 영역을 갖도록 구성될 수 있다.

상기 분사영역은 노즐(160)과 피코팅재 코팅면(210) 사이의 높이에 따라 다르게 형성되며, 코팅액의 점도, 코팅층(220)의 두께 등을 고려하여 노즐(160)의 적정 높이가 설정된다.

일예로, 상기 설정된 적정 높이에서 하나의 노즐(160)에 의해 형성되는 원형의 분사영역의 원주 일측에 다른 이웃하는 노즐(160)에 의해 형성되는 분사영역의 중심이 위치하도록 이웃하는 노즐(160)이 설치될 수 있으며, 이 경우 두 개의 노즐(160)에 의해 형성되는 분사영역이 하나의 노즐(160)에 의해 형성되는 분사영역의 1.5배에 해당하는 분사영역을 형성하게 된다.

상기 노즐(160)은 일예로, 도 1에 도시된 바와 같이, 노즐프레임(140) 일측에 구비되는 코팅액 주입부(165)를 통해 코팅액이 공급되고, 균일한 크기의 분사공을 구비한 각각의 노즐(160a, 160b, 160c)에서 각각 코팅액이 균일하게 분사되도록 구성될 수 있다.

상기 코팅액 주입부(165)로의 코팅액의 공급은 일예로, 프레임(120) 일측에 구비된 펌프(미도시)에 의해 이뤄질 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 코팅장치의 동작을 설명하기 위한 모식도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 코팅장치(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 2 이상의 노즐프레임(140)을 구비하는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 코팅장치(100)는 하나의 노즐프레임(140)에 구비된 노즐(160)로 형성되는 코팅층 영역과 다른 하나의 노즐프레임(140)에 구비된 노즐(160)로 형성되는 코팅층 영역은 상호 겹치지 않는 영역을 갖도록 동작한다.

즉, 상기 2 이상의 노즐프레임(140)을 적절한 간격으로 배치함으로써, 각각의 노즐프레임(140)에 구비되는 노즐(160)에 의해 일정 범위의 코팅층 영역이 형성되고, 이러한 코팅층 영역이 상호 겹쳐지지 않는 부분이 포함된다.

본 발명의 일실시예에 따른 코팅장치(100)는 상기 노즐(160)의 왕복 이동시, 상기 공급되는 피코팅재(200)에 대한 상기 노즐(160)의 상대적인 이동 방향 중 적어도 어느 하나는 공급 방향에 수직인 방향으로 형성되도록 구성된다.

상기 노즐(160)의 상대적인 이동 방향은 노즐(160)의 코팅액 분사에 의해 형성되는 코팅층 영역의 형상을 통해 이해될 수 있으므로, 이하 코팅층 영역을 기준으로 설명한다.

일예로, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 노즐프레임(142)에 구비된 제1 노즐(162)은 제1 레일(152)을 왕복하여 이동하도록 구비되며, 상기 제1 노즐(162)이 제1 레일(152)을 따라 도면상 상부측 방향(U)으로 이동하면서 코팅액을 분사하면, 코팅액이 피코팅재의 코팅면(210)에 도포되어 제1 코팅층 영역(C1U1)이 형성된다.

상기 제1 코팅층 영역(C1U1)은 도 3에 도시된 바와 같이, 피코팅재(200)의 공급 방향에 수직인 방향으로 형성될 수 있으며, 상기 제1 코팅층 영역(C1U1)에 의해 피코팅재(200)에 수직방향 패턴이 이뤄지게 된다.

이러한 수직방향 패턴은 상기 피코팅재(200)의 공급(이송)속도, 제1 레일(152)과 피코팅재(200)의 공급 방향이 이루는 각도(α) 및 제1 노즐(162)의 이동 속도 조절로 얻어질 수 있으며, 이 중 어느 하나의 설정값을 조절함으로써 사선방향 패턴으로만 이뤄지도록 구성될 수도 있다.

일예로, 도 1에서는 상기 노즐프레임(140)의 레일(150)과 피코팅재(200)의 공급 방향이 이루는 각도(α)가 수직에 가깝게 형성되어 있음을 볼 수 있으며, 도 3에서는 이해를 돕기 위해 피코팅재(200)의 공급 방향에 수직인 방향을 기준으로 상기 노즐프레임(140)의 레일(150)의 각도가 다소 기울어진 상태가 되도록 도시하였다.

다음으로 제1 노즐(162)이 제1 레일(152)을 따라 도면상 하부측 방향(D)으로 이동하면서 분사가 이뤄지면, 사선방향 패턴을 갖는 제2 코팅층 영역(C1D1)이 형성된다.

이후 제1 노즐(162)의 지속적인 왕복 이동 및 코팅액 분사에 의해, 제3 코팅층 영역(C1U2) 및 제4 코팅층 영역(C1D2)이 형성된다.

상기 제1 코팅층 영역(C1U1)과 제2 코팅층 영역(C1D1)의 패턴 방향은 상기 제1 레일(152)이 구비된 제1 노즐프레임(142)이 상기 프레임(120)에 설치되는 위치를 조절하여 제1 레일(152)과 피코팅재(200)의 공급 방향이 이루는 각도(α)를 조절함으로써 변경될 수 있다.

일예로, 도 3에서 상기 제1 레일(152)과 피코팅재(200)의 공급 방향이 이루는 각도를 180-α로 설정하는 경우, 제1 코팅층 영역(C1U1)이 사선방향 패턴으로 형성되고 제2 코팅층 영역(C1D1)이 수직방향 패턴으로 형성되도록 설정될 수 있다.

상술한 바와 같이 제1 노즐프레임(142)에 구비된 제1 노즐(162)에 의해 일정 범위의 코팅층 영역이 형성되면, 피코팅재(200)의 지속적 이송에 의해 상기 코팅층 영역이 제2 노즐프레임(144)의 하부에 위치하게 된다.

상기 제2 노즐프레임(144)에 구비된 제2 노즐(164)은 제2 레일(154)을 왕복하여 이동하도록 구비되며, 상기 제2 노즐(164)이 제2 레일(154)을 따라 도면상 상부측 방향(U)으로 이동하면서 코팅액을 분사하게 되면, 상기 피코팅재의 코팅면(210) 중 수직방향의 패턴이 형성되지 않은 부분에 수직방향의 패턴을 갖는 코팅층 영역이 형성된다.

이러한 제1 노즐(162)과 제2 노즐(164)의 이동 및 코팅액 분사에 의해 피코팅재의 코팅면(210) 전면(全面)에서 수직방향의 패턴을 갖는 코팅층 영역이 형성된다.

도 3에 도시된 도면부호 중 C1은 제1 노즐프레임(142)에 의해 형성된 수직방향의 패턴을 갖는 코팅층 영역을 나타내며, C2는 제2 노즐프레임(144)에 의해 형성된 수직방향의 패턴을 갖는 코팅층 영역을 나타낸다.

상기 C1과 C2는 연속적으로 균일한 표면을 갖는 코팅층을 형성하기 위해 일부 중복된 영역을 갖도록 설정될 수 있다.

다음으로 상기 제2 노즐(164)이 제2 레일(154)을 따라 도면상 하부측 방향(D)으로 이동하면서 코팅액을 분사하게 되면, 상기 제2 코팅층 영역(C1D1)과 동일한 형태의 패턴을 갖는 코팅층 영역이 형성된다.

도 3에서는 설명의 이해를 돕기 위해 상기 제2 노즐프레임(144)의 하부를 통과하여 형성된 코팅층 영역에서 상기 제1 노즐(162) 및 제2 노즐(164)의 도면상 하부측 방향(D)으로의 이동 및 코팅액 분사에 따라 형성된 사선방향 패턴을 도시하지 아니하였으나, 상기 제1 노즐(162) 및 제2 노즐(164)에 의해 상기 C1 및 C2와 유사하게 사선방향 패턴이 이뤄진다.

따라서, 상기 2 이상의 노즐프레임(140)에 구비되는 노즐(160)에 의해, 코팅층 영역이 형성되지 않는 부분이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 피코팅재 코팅면(210)의 전범위에서 코팅층(220)이 균일하게 형성되도록 피코팅재(200)의 공급(이송)속도 및 노즐(160)의 이동 속도를 고려하여 각각의 노즐프레임(140) 사이의 간격이 설정된다.

본 발명의 일실시예에 따른 코팅장치(100)는 하나의 노즐프레임(140)만으로 피코팅재 코팅면(210)의 전범위에서 코팅층(220)이 형성되지 않고, 2 이상의 노즐프레임(140)에서 코팅층 영역을 분할하여 코팅이 이뤄지도록 함으로써, 피코팅재(200)의 이송 속도를 빠르게 설정하여도 노즐(160)의 이동 속도 조절 및/또는 노즐프레임(140)의 개수 조절에 의해 균일한 코팅층(220) 형성이 피코팅재의 코팅면(210) 전범위에서 이뤄질 수 있게 된다.

상기 피코팅재(200)의 이송 속도를 더욱 빠르게 설정하기 위해 3 이상의 노즐프레임(140)이 설치될 수도 있다.

일예로, 상기 피코팅재(200)의 폭 및 이송 속도를 설정하고, 노즐(160)의 분사에 따라 피코팅재(200)에 형성되는 분사영역의 크기(예, 폭(도 3의 도면부호 A)) 및 구비된 노즐프레임(140)의 개수를 고려하여 상기 각 노즐프레임(140)에 구비되는 노즐(160)의 이동 속도를 적절히 조절할 수 있으며, 균일한 코팅층(220) 형성을 위해 각 노즐프레임(140)에 구비된 노즐(160)의 이동 속도를 다르게 설정할 수도 있다.

본 발명의 또다른 실시예에 따른 상기 코팅장치(100)는 하나의 노즐프레임(140)에 구비된 노즐(160)과 다른 하나의 노즐프레임(140)에 구비된 노즐(160)이 서로 다른 종류의 코팅액을 분사하도록 구성될 수 있다.

일예로, 상기 노즐프레임(140)은 추가 코팅(예, 복합 코팅)을 위해 더 구비될 수 있으며, 이 경우 추가 코팅의 성질에 따라 2 이상의 노즐프레임(140)으로 더 구비될 수 있다.

부연하면, 기 설치된 노즐프레임(140)에 구비되는 노즐(160)에 의해 코팅이 이뤄진 후, 추가 코팅(예, 복합 코팅)을 위해 더 구비되는 노즐프레임(140)에 구비된 노즐(160)에 의해 추가로 코팅이 이뤄질 수 있다.

일예로, 반사방지 기능이 포함된 코팅액을 기 설치된 노즐프레임(140)에 구비되는 노즐(160)에서 분사하고, 지문방지 기능이 포함된 코팅액을 추가로 구비되는 노즐프레임(140)에 구비되는 노즐(160)에서 분사하여 복합 코팅이 이뤄지도록 구성될 수 있다.

이 때, 하나의 노즐프레임(140)에 구비된 노즐(160)로 형성되는 코팅층 영역과 다른 하나의 노즐프레임(140)에 구비된 노즐(160)로 형성되는 코팅층 영역이 상호 겹치는 영역을 갖도록 더욱 동작할 수 있다.

바람직하게, 전체적으로 복합 코팅이 고르게 이뤄지도록 하기 위해서는 서로 다른 종류의 코팅액의 분사에 의해 형성되는 각각의 코팅층 영역이 전체 영역에서 상호 중복되도록 설정되는 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시예에 따른 코팅장치(100)는 상기 노즐(160)의 왕복 이동시 이동 방향이 변환되는 구간에서도 코팅액이 분사되는 분사압력이 일정하게 유지되도록 구성된다.

일예로, 상기 노즐(160)의 이동 방향이 변환되는 레일(150)의 양단부는 피코팅재(200)의 폭방향 외부측(예, 코팅면(210)이 존재하지 않는 영역)에 위치되는 것이 바람직하다.

이 경우 레일(150)의 양단부에서 코팅액의 분사압력을 낮추거나 코팅액이 분사되지 않도록 설정될 수도 있으나, 피코팅재(200)의 폭방향 단부측의 코팅면(210)에서 코팅액이 균일하게 도포되도록 하기 위해서는 코팅액의 분사압력이 변경되지 않고 지속적으로 동일한 압력으로 코팅액의 분사가 이뤄지도록 하는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 코팅장치에 피코팅재(200)가 공급 및 회수되는 것을 나타내는 평면도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 코팅장치에 피코팅재(200)가 공급 및 회수되는 것을 나타내는 정면도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 코팅장치(100)는 상기 피코팅재(200)가 상기 프레임(120) 내측을 통과하도록 설치된 컨베이어에 적치되어 공급 및 회수되도록 구성된다.

상기 컨베이어는 이송을 위한 이송수단(130)으로 이해될 수 있으며, 일예로, 진공 벨트 컨베이어(Vacuum belt conveyor)로 이뤄질 수 있다.

상기 진공 벨트 컨베이어는 진공을 이용하여 대상물을 흡착, 이동시키는 것으로, 상기 피코팅재(200)를 진공 펌프에 의해 흡착하여 컨베이어에 고정되도록 하고 피코팅재(200)가 컨베이어 상에서 컨베이어의 진행방향에 따라 기울어짐 또는 들뜸 없이 공급되도록 함으로써, 각각의 노즐프레임(140)에 구비된 노즐(160)의 분사에 의해 형성되는 코팅층 영역이 정확한 위치에 균일하게 형성된다.

상기 컨베이어에 적치되는 피코팅재(200)는 일예로, 박판, 플레이트, 코팅이 필요한 입체구조를 갖는 제품일 수 있으며, 필름 형태로 이뤄질 수도 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 프레임(120)의 전단 및/또는 후단에는 각각 피코팅재(200)의 공급 및 회수를 위한 공급장치(300) 및 회수장치(400)에 컨베이어 형태의 이송수단(320, 420)이 포함될 수 있으며, 진공 흡착을 위한 진공 펌프 및 대전방지 벨트가 더 구비될 수 있다.

일예로, 상기 컨베이어 상부에 적치되는 피코팅재(200)는 공급장치(300)와 코팅장치(100) 사이에서 피코팅재(200)와 결합이 이뤄지도록 구비되는 별도의 지그(Jig, 미도시)에 의해 고정된 상태에서 컨베이어를 따라 이송이 이뤄질 수 있다.

상기 피코팅재의 코팅면(210)은 도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이 플라즈마(Plasma) 장치(500)에 의해 전처리가 이뤄질 수 있다.

상기 플라즈마 장치(500)는 상기 프레임(120)의 전단에 구비될 수 있으며, 상기 플라즈마 장치(500)는 일예로, 피코팅재의 코팅면(210)에 부착된 이물질을 제거하는 한편, 노즐(160)에 의해 코팅액이 분사될 때 코팅액이 코팅면(210)에 용이하게 부착되도록 부착력을 향상시키기 위해 이용될 수 있다.

본 발명에서 사용되는 용어에서 '전단' 및 '후단'은 피코팅재(200)의 공급 방향에 따라 설정된 것으로, 본 발명에서 도시된 도면상 좌측에서 우측으로 이송이 이뤄지는 피코팅재(200)를 기준으로 좌측 부분을 전단, 우측 부분을 후단으로 정의하였다.

상기 플라즈마 장치(500)는 일예로, 알곤 가스를 이용한 알곤 플라즈마 장치로 이해될 수 있으며, 저압의 알곤 가스가 채워진 관 내부에 설치된 두 금속 사이에 전압을 인가하여 관내의 알곤 가스를 이온화함으로써 형성되는 플라즈마에 의해 피코팅재의 코팅면(210)을 표면처리한다.

상기 플라즈마 장치(500)에 의한 전처리는 코팅면(210)의 전처리를 위한 공지의 다양한 플라즈마 장치에 의해 구현될 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다.

상기 프레임(120)은 일예로, 상기 노즐프레임(140)의 후단 및/또는 코팅장치(100)의 후단(예, 코팅이 이뤄진 상태에서 피코팅재(200)의 상부 일측)에 코팅층(220)의 건조를 위한 건조장치(미도시)를 더 구비할 수 있다.

도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 코팅장치에 피코팅재(200)가 공급 및 회수되는 것을 나타내는 모식도이다.

본 발명의 또다른 실시예에 따른 코팅장치(100)는 상기 피코팅재(200)가 롤 형태로 공급 및 회수되도록 구성된다.

일예로, 상기 피코팅재(200)는 얇은 필름 형상으로 이뤄질 수 있으며, 이러한 얇은 필름은 롤 형태로 제작, 보관이 이뤄질 수 있다.

롤 형태로 이뤄진 상기 피코팅재(200)는 롤 형태의 공급장치(300)에서 롤이 풀려지고, 본 발명의 일실시예에 따른 코팅장치(100) 내부를 통과하면서 코팅이 이뤄지며, 코팅 및 건조가 이뤄진 피코팅재(200)가 롤 형태의 회수장치(400)로 그대로 감겨져 회수가 이뤄짐으로써, 빠르고 간단하게 코팅이 이뤄지도록 구성될 수 있다.

이 경우 본 발명의 또다른 실시예에 따른 코팅장치(100)는 내부에 별도의 이송수단이 구비되지 않을 수 있으며, 공급장치(300) 및 회수장치(400) 일측에 각각 구비되어 롤을 풀거나 감도록 하는 롤 공급수단(미도시) 및 롤 회수수단(미도시)에 의해 피코팅재(200)가 풀리거나 감기면서 코팅장치(100) 내부로 이송되도록 구성될 수 있다.

본 발명의 또다른 실시예에 따른 코팅장치(100)는 상기 피코팅재(200)가 잘 펼쳐지도록 판 형상으로 이뤄진 거치부(미도시)를 코팅장치(100) 하부측에 구비하고 상기 거치부(미도시)의 상면에 피코팅재(200)의 일부가 놓여진 상태에서 이송되도록 구성될 수도 있다.

상기 롤 형태의 필름은 코팅장치(100) 내부로 이송시 평평하게 펼쳐짐이 유지되는 것이 바람직하며, 이를 위해 상기 코팅장치(100)의 전단 및/또는 후단에는 상기 피코팅재(200)의 상하 위치를 조정하고 피코팅재의 코팅면(210)이 평평하게 펼쳐진 상태에서 코팅장치(100) 내부를 통과하도록 하는 텐션롤(Tension roll) 등의 이송보조수단(미도시)이 더 구비될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 코팅장치(100)는 제어부(미도시)에 의해 피코팅재(200)의 이송 속도 및 노즐(160)의 이동 속도가 제어될 수 있으며, 공지의 속도 제어 유닛용 제어회로가 이용될 수 있다.

상기 제어부(미도시)에 의해 공급부(300) 및 회수부(400)에서의 피코팅재(200)의 공급 및 회수 제어가 이뤄질 수 있으며, 공급 또는 회수 제어를 위한 별도의 제어수단이 각각 구비될 수도 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석돼야 한다.

100: 코팅장치 120: 프레임
130: 이송수단 140: 노즐프레임
150: 레일 160: 노즐
200: 피코팅재 210: 코팅면
220: 코팅층 300: 공급장치
400: 회수장치 500: 플라즈마 장치

Claims (7)

1. 연속공정으로 코팅이 이뤄지는 코팅장치로서,
   연속적으로 공급되는 피코팅재가 통과되도록 구성되는 프레임;
   상기 프레임 상부측에 설치되며, 피코팅재의 공급 방향과 일정 각도를 이루는 레일을 구비한 2 이상의 노즐프레임; 및
   상기 레일의 양단 사이를 왕복 이동하도록 노즐프레임 일측에 적어도 하나 이상 구비되며, 코팅액을 분사하여 피코팅재 표면에 코팅층을 형성하는 노즐;을 포함하며,
   하나의 노즐프레임에 구비된 노즐로 형성되는 코팅층 영역과 다른 하나의 노즐프레임에 구비된 노즐로 형성되는 코팅층 영역은 상호 겹치지 않는 영역을 갖도록 동작하는 것을 특징으로 하는 코팅장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 피코팅재는 롤 형태로 공급 및 회수되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 코팅장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 피코팅재는 상기 프레임 내측을 통과하도록 설치된 컨베이어에 적치되어 공급 및 회수되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 코팅장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 노즐의 왕복 이동시 이동 방향이 변환되는 구간에서도 코팅액이 분사되는 분사압력이 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 코팅장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 각각의 노즐프레임은 함께 이동하는 2 이상의 노즐을 포함하며,
   상기 2 이상의 노즐은 피코팅재 코팅면에 대한 분사영역이 상호 겹치는 영역을 갖도록 설치되는 것을 특징으로 하는 코팅장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 노즐의 왕복 이동시, 상기 공급되는 피코팅재에 대한 상기 노즐의 상대적인 이동 방향 중 적어도 어느 하나는 공급 방향에 수직인 방향인 것을 특징으로 하는 코팅장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   하나의 노즐프레임에 구비된 노즐과 다른 하나의 노즐프레임에 구비된 노즐은 서로 다른 종류의 코팅액을 분사하도록 구성되며,
   하나의 노즐프레임에 구비된 노즐로 형성되는 코팅층 영역과 다른 하나의 노즐프레임에 구비된 노즐로 형성되는 코팅층 영역이 상호 겹치는 영역을 갖도록 더욱 동작하는 것을 특징으로 하는 코팅장치.
   

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