KR101484286B1 - 슬롯 다이 코팅 장치 - Google Patents

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KR101484286B1
KR101484286B1 KR1020140010485A KR20140010485A KR101484286B1 KR 101484286 B1 KR101484286 B1 KR 101484286B1 KR 1020140010485 A KR1020140010485 A KR 1020140010485A KR 20140010485 A KR20140010485 A KR 20140010485A KR 101484286 B1 KR101484286 B1 KR 101484286B1
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KR
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slot die
valve
coating liquid
cylinder
opening
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KR1020140010485A
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김준섭
김수영
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(주)피엔티
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    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05C11/1026—Valves

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  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

코팅액 액적 낙하로 인한 기재(機材) 표면의 코팅 두께 불균일이나 코팅 장치의 오염이 방지되는 슬롯 다이 코팅 장치가 개시된다. 개시된 슬롯 다이 코팅 장치는, 슬롯 다이(slot die), 코팅액이 채워지는 탱크(tank), 탱크에서 배출된 코팅액이 슬롯 다이로 향하거나 탱크로 되돌아가도록 코팅액의 흐름 방향을 선택적으로 전환하는 흐름 전환 밸브 유닛, 코팅액을 탱크에서 흐름 전환 밸브 유닛으로 유도하는 공급 유로, 코팅액을 흐름 전환 밸브 유닛에서 탱크로 유도하는 회귀(回歸) 유로, 및 코팅액을 흐름 전환 밸브 유닛에서 슬롯 다이로 유도하는 슬롯 다이 연결 유로를 구비한다. 흐름 전환 밸브 유닛은, 슬롯 다이 연결 유로를 선택적으로 개폐하는 제1 밸브, 및 공급 유로에 유동(流動) 가능하게 연결되고 제1 밸브와 밸브 연결 유로에 의해 유동(流動) 가능하게 연결된 것으로, 제1 밸브가 슬롯 다이 연결 유로를 폐쇄하면 회귀(回歸) 유로를 개방하고, 제1 밸브가 슬롯 다이 연결 유로를 개방하면 회귀 유로를 폐쇄하는 제2 밸브를 구비하고, 제1 밸브가 슬롯 다이 연결 유로를 폐쇄하는 순간 슬롯 다이 연결 유로 및 슬롯에 채워진 코팅액이 제1 밸브 방향으로 역류하여 멈추도록 구성된다.

Description

슬롯 다이 코팅 장치{Slot die coating apparatus}
본 발명은 패널, 필름과 같은 기재(機材) 표면에 코팅액을 균일하게 도포하는데 사용하는 슬롯 다이 코팅 장치에 관한 것이다.
슬롯 다이 코팅 작업에 사용되는 슬롯 다이(slot die)는 코팅액(coating agent)이 유출되는 슬롯(slot)이 형성된 다이(die)로서, 슬롯 다이 코팅 작업이란 코팅액을 펌프를 이용하여 슬롯 다이(slot die)로 공급하고, 슬롯을 통해 상기 코팅액을 흘려 예컨대, 원단, 필름(film), 시트(sheet), 패널(panel)과 같은 기재의 표면을 코팅하는 방법이다. 슬롯 다이 코팅은 슬롯을 통해 흘러나오기 전까지 코팅액의 공기 노출이 없어 코팅액의 성질의 변화가 없이 코팅이 가능하고, 코팅의 균일성 및 재현성이 높은 것으로 알려져 있다.
한편, 슬롯 다이 아래로 패널, 시트와 같은 기재가 단속적(斷續的)으로 공급되는 경우에 기재가 슬롯 다이의 아래에 있을 때에만 코팅액이 슬롯을 통해 배출되도록 코팅액도 슬롯 다이에 간헐적으로 공급되어야 한다. 코팅액을 슬롯 다이에 간헐적으로 공급하기 위하여 코팅액을 공급하는 펌프를 단속적으로 작동시키거나 밸브(valve) 폐쇄로 코팅액의 공급을 일정 시간 동안 차단하는 방식이 적용된다. 그러나, 종래의 슬롯 다이를 구비하는 코팅 장치에서는 펌프를 단속적으로 작동시키는 구조 및 밸브를 폐쇄하는 구조에서 모두, 코팅액 공급을 중단하였음에도 슬롯(slot)의 말단에서 코팅액의 액적이 중력에 의해 아래로 떨어지는 문제가 발생하였고, 이로 인하여 기재 표면의 코팅 두께가 균일하지 않게 되거나, 슬롯 다이 코팅 장치가 오염되는 문제가 발생하였다.
대한민국 등록특허공보 제10-0998528호
본 발명은, 슬롯 다이로 향하는 코팅액의 공급을 차단하면 즉시 코팅액의 액적이 더 이상 낙하하지 않는 슬롯 다이 코팅 장치가 개시된다.
또한 본 발명은, 코팅액 액적 낙하로 인한 기재(機材) 표면의 코팅 두께 불균일이나 코팅 장치의 오염이 방지되는 슬롯 다이 코팅 장치가 개시된다.
본 발명은, 슬롯(slot)이 형성되고, 상기 슬롯의 말단을 통해 아래로 코팅액을 유출하여 기재(機材)의 표면에 상기 코팅액을 도포하는 슬롯 다이(slot die), 상기 코팅액이 채워지는 탱크(tank), 상기 탱크에서 배출된 코팅액이 상기 슬롯 다이로 향하거나 상기 탱크로 되돌아가도록 상기 코팅액의 흐름 방향을 선택적으로 전환하는 흐름 전환 밸브 유닛, 상기 코팅액을 상기 탱크에서 상기 흐름 전환 밸브 유닛으로 유도하는 공급 유로, 상기 코팅액을 상기 흐름 전환 밸브 유닛에서 상기 탱크로 유도하는 회귀(回歸) 유로, 및 상기 코팅액을 상기 흐름 전환 밸브 유닛에서 상기 슬롯 다이로 유도하는 슬롯 다이 연결 유로를 구비하고, 상기 흐름 전환 밸브 유닛은, 상기 슬롯 다이 연결 유로를 선택적으로 개폐하는 제1 밸브, 및 상기 공급 유로에 유동(流動) 가능하게 연결되고 상기 제1 밸브와 밸브 연결 유로에 의해 유동(流動) 가능하게 연결된 것으로, 상기 제1 밸브가 상기 슬롯 다이 연결 유로를 폐쇄하면 상기 회귀(回歸) 유로를 개방하고, 상기 제1 밸브가 상기 슬롯 다이 연결 유로를 개방하면 상기 회귀 유로를 폐쇄하는 제2 밸브를 구비하고, 상기 제1 밸브가 상기 슬롯 다이 연결 유로를 폐쇄하는 순간 상기 슬롯 다이 연결 유로 및 상기 슬롯에 채워진 코팅액이 상기 제1 밸브 방향으로 역류하여 멈추도록 구성된 슬롯 다이 코팅 장치를 제공한다.
상기 제1 밸브는, 내부에 공간이 형성된 제1 실린더(cylinder), 상기 제1 실린더 내부 공간을 일 측 공간과 타 측 공간으로 구분하는 것으로, 제1 통공이 형성된 제1 격벽, 상기 제1 통공을 개폐하는 제1 개폐 부재, 및 상기 제1 개폐 부재에 동력을 제공하는 제1 모터를 구비하고, 상기 제1 실린더의 일 측 공간은 상기 밸브 연결 유로의 일 측 단부에 유동(流動) 가능하게 연결되고, 상기 제1 실린더의 타 측 공간은 상기 슬롯 다이 연결 유로의 일 측 단부에 유동 가능하게 연결되며, 상기 제1 통공이 개방될 때 상기 슬롯 다이 연결 유로가 개방되고, 상기 제1 개폐 부재는 상기 제1 격벽에서 이격되어 상기 제1 실린더의 타 측 공간에 위치하며, 상기 제1 통공이 폐쇄될 때 상기 슬롯 다이 연결 유로가 폐쇄되고, 상기 제1 개폐 부재는 상기 제1 실린더의 타 측 공간을 한정하는, 상기 제1 격벽의 일 측면에 밀착되며, 상기 제1 통공을 폐쇄하는 방향으로 이동하는 상기 제1 개폐 부재로 인해 상기 제1 실린더의 타 측 공간이 감압(減壓)되어 상기 슬롯 다이 연결 유로 및 상기 슬롯에 채워진 코팅액이 상기 제1 밸브 방향으로 역류하여 멈추도록 구성될 수 있다.
상기 제2 밸브는, 내부에 공간이 형성된 제2 실린더(cylinder), 상기 제2 실린더 내부 공간을 일 측 공간과 타 측 공간으로 구분하는 것으로, 제2 통공이 형성된 제2 격벽, 상기 제2 통공을 개폐하는 제2 개폐 부재, 및 상기 제2 개폐 부재에 동력을 제공하는 제2 모터를 구비하고, 상기 제2 실린더의 일 측 공간은 상기 공급 유로의 일 측 단부 및 상기 밸브 연결 유로의 타 측 단부에 유동(流動) 가능하게 연결되고, 상기 제2 실린더의 타 측 공간은 상기 회귀 유로의 일 측 단부에 유동 가능하게 연결되며, 상기 제2 통공이 개방될 때 상기 회귀 유로가 개방되고, 상기 제2 개폐 부재는 상기 제2 격벽에서 이격되어 상기 제2 실린더의 타 측 공간에 위치하며, 상기 제2 통공이 폐쇄될 때 상기 회귀 유로가 폐쇄되고, 상기 제2 개폐 부재는 상기 제2 실린더의 타 측 공간을 한정하는, 상기 제2 격벽의 일 측면에 밀착될 수 있다.
상기 제1 개폐 부재의 직경이 상기 제2 개폐 부재의 직경보다 클 수 있다.
본 발명의 슬롯 다이 코팅 장치는, 상기 공급 유로 상에 배치되어 상기 코팅액을 상기 흐름 전환 밸브 유닛을 향하도록 가압하는 펌프(pump)를 더 구비할 수 있다.
본 발명에 의하면, 코팅되는 기재의 투입 상황에 따라 슬롯 다이를 통한 코팅액의 유출 또는 유출 중단을 정확하게 제어할 수 있으며, 코팅액의 유출이 중단되도록 흐름 전환 밸브 유닛을 작동시키면 즉시 슬롯 다이를 통한 코팅액의 유출이 중단되고, 코팅액의 액적도 낙하하지 않는다. 따라서, 코팅액 액적 낙하로 인한 기재(機材) 표면의 코팅 두께 불균일이나 코팅 장치의 오염이 방지된다.
또한, 펌프를 계속 작동시킨 상태로 흐름 전환 밸브 유닛을 통해 코팅액 유출 또는 유출 중단을 제어하므로, 코팅액 유출 및 유출 중단 간 전환이 빠르며, 코팅액 유출 중단시 코팅액은 탱크로 회귀하므로 코팅액의 낭비도 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 슬롯 다이 코팅 장치의 슬롯 다이를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 슬롯 다이 코팅 장치를 도시한 구성도이다.
도 3 및 도 4는 도 2의 흐름 전환 밸브 유닛을 도시한 단면도로서, 도 3은 코팅액이 슬롯 다이를 향하는 경우를, 도 4는 코팅액이 코팅액 탱크를 향할 경우를 각각 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 슬롯 다이 코팅 장치를 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 슬롯 다이 코팅 장치의 슬롯 다이를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 슬롯 다이 코팅 장치를 도시한 구성도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 슬롯 다이 코팅 장치(10)는, 슬롯 다이(slot die)(60), 탱크(tank)(11), 흐름 전환 밸브 유닛(30), 공급 유로(13), 회귀(回歸) 유로(15), 슬롯 다이 연결 유로(19), 펌프(pump)(23), 공급 차단 밸브(21), 압력 조절 밸브(26), 및 압력 게이지(28)를 구비한다.
슬롯 다이(60)는 위아래로 연장되어 하측 말단이 하단 팁(65)에 이르는 슬롯(slot)(63)이 형성되어 있고, 슬롯(63)의 하측 말단을 통해 코팅액(1)을 유출하여 기재(機材)(5)의 상측 표면에 코팅액(1)을 도포한다. 슬롯 다이(60)는 기재(5)의 폭(width) 방향으로 연장된다. 슬롯 다이(60)의 아래에는 기재(5)를 지지하는 테이블(8)이 구비된다. 도시된 실시예에서 기재(5)는 유리 패널(glass panel)이다. 그러나, 기재(5)는 유리 패널에 한정되지 않으며, 예컨대, 필름(film), 시트(sheet) 등도 가능하다.
구체적으로 도시되어 있지는 않으나, 테이블(8)은 유리 패널(5)을 도 1의 화살표 방향으로 이송하는 수단을 구비한다. 슬롯 다이(60)는 기재(5)가 하단 팁(65)의 수직 방향 아래에 위치하면 코팅액(1)을 아래로 유출하여 기재(5)의 상측면을 도포하고, 기재(5)가 하단 팁(65)의 수직 방향 아래에 위치하지 않으면 코팅액(1) 유출을 멈추며, 다음 번 기재(5)가 하단 팁(65)의 수직 방향 아래에 위치하면 코팅액(1) 유출을 재개한다. 기재(5)가 도 1의 화살표 방향으로 진행하여 슬롯 다이(60) 아래에서 멈추고, 슬롯 다이(60)가 수평 방향으로 이동하면서 기재(5)의 상측면에 코팅액(1)을 도포하고, 하나의 기재(5)에 대해 코팅액(1) 도포가 완료되면 코팅액(1)이 도포된 기재(5)가 테이블(8)을 벗어나도록 이송될 수 있다. 또는, 기재(5)가 일정한 속도로 테이블(8) 위에서 수평 이동하여 위치 고정된 슬롯 다이(60) 아래에 오면 슬롯 다이(60)에서 코팅액(1)이 유출되어 기재(5)가 코팅(coating)될 수도 있다.
탱크(11)에는 기재(5)에 도포되는 코팅액(1)이 채워진다. 공급 유로(13)는 도 2의 화살표 (i)로 지시하는 방향과 같이 탱크(11)에서 흐름 전환 밸브 유닛(30)으로 코팅액(1)이 흐르도록 유도하는 관로(管路)이고, 회귀 유로(15)는 도 2의 화살표 (iv)로 지시하는 방향과 같이 공급 유로(13)와는 반대로 흐름 전환 밸브 유닛(30)에서 탱크(11)로 코팅액(1)이 흐르도록 유도하는 관로이며, 슬롯 다이 연결 유로(19)는 도 2의 화살표 (iii)으로 지시하는 방향과 같이 흐름 전환 밸브 유닛(30)에서 슬롯 다이(60)로 코팅액(1)이 흐르도록 유도하는 관로이다. 펌프(23), 공급 차단 밸브(21), 및 압력 조절 밸브(26)는 공급 유로(13) 상에 배치된다. 펌프(23)는 코팅액(1)을 흐름 전환 밸브 유닛(30)을 향하도록 가압한다. 공급 차단 밸브(21)는 슬롯 다이 코팅 장치(10)의 전원이 꺼지면 공급 유로(13)를 폐쇄하여 코팅액(1)의 흐름을 차단하고, 전원이 켜지면 공급 유로(13)를 개방한다. 압력 조절 밸브(26)는 펌프(23)에 의해 가압되어 흐르는 코팅액(1)의 압력을 최적 압력으로 조절한다.
압력 게이지(28)는 회귀 유로(15) 상에 배치되며, 회귀 유로(15)를 따라 흐르는 코팅액(1)의 압력을 측정한다. 압력 게이지(28)에서 측정된 코팅액(1)의 압력이 최적 압력 범위보다 높거나 낮으면 압력 조절 밸브(26)을 작동하여 코팅액(1)의 압력을 최적 압력 범위로 맞추게 된다.
흐름 전환 밸브 유닛(30)은, 공급 유로(13)를 따라 탱크(11)로부터 흐름 전환 밸브 유닛(30)으로 유입된 코팅액(1)이, 슬롯 다이 연결 유로(19)를 따라 슬롯 다이(60)로 향하거나 회귀 유로(15)를 따라 탱크(11)로 되돌아가도록 코팅액(1)의 흐름 방향을 선택적으로 전환한다. 흐름 전환 밸브 유닛(30)은 밸브 연결 유로(55)에 의해 서로 코팅액(1)의 유동(流動)이 가능하게 연결된 제1 밸브(31)와 제2 밸브(41)를 구비한다. 제1 밸브(31)는 슬롯 다이 연결 유로(19)를 선택적으로 개폐한다. 제2 밸브(41)는 공급 유로(13)에 코팅액(1)의 유동(流動)이 가능하게 연결되며, 제1 밸브(31)가 슬롯 다이 연결 유로(19)를 폐쇄하면 회귀 유로(15)를 개방하고, 제1 밸브(31)가 슬롯 다이 연결 유로(19)를 개방하면 회귀 유로(15)를 폐쇄한다.
도 3 및 도 4는 도 2의 흐름 전환 밸브 유닛을 도시한 단면도로서, 도 3은 코팅액이 슬롯 다이를 향하는 경우를, 도 4는 코팅액이 코팅액 탱크를 향할 경우를 각각 도시한 도면이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 밸브(31)는 내부에 공간이 형성된 제1 실린더(cylinder)(32), 제1 실린더(32)의 내부 공간을 일 측 공간(36)과 타 측 공간(38)으로 구분하는 것으로, 중앙부에 제1 통공(34)이 형성된 제1 격벽(33), 제1 실린더(32) 내에서 제1 실린더(32)의 길이 방향으로 이동하여 제1 통공(34)을 개폐하는 제1 개폐 부재(39), 및 상기 제1 개폐 부재(39)를 이동시키는 동력을 제공하는 제1 모터(40)를 구비한다.
상기 일 측 공간(36)은 유입 개구(35)에 의해 밸브 연결 유로(55)의 일 측 단부에 유동(流動) 가능하게 연결되고, 상기 타 측 공간(38)은 배출 개구(37)에 의해 슬롯 다이 연결 유로(19)의 일 측 단부에 유동(流動) 가능하게 연결된다. 제1 통공(34)이 개방되면 슬롯 다이 연결 유로(19)가 개방되어 코팅액(1)이 슬롯 다이(60)로 공급되고, 제1 통공(34)이 제1 개폐 부재(39)에 의해 폐쇄되면 슬롯 다이 연결 유로(19)가 폐쇄되어 슬롯 다이(60)를 통한 코팅 작업이 중지된다.
구체적으로, 제1 개폐 부재(39)는 상기 타 측 공간(38) 내에 위치하고, 제1 실린더(32)의 길이 방향으로 왕복 가능하다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 통공(34)이 개방된 때에 제1 개폐 부재(39)는 제1 격벽(33)에서 이격되게 위치한다. 한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 통공(34)이 폐쇄된 때에는 제1 개폐 부재(39)는 제1 격벽(33)에, 부연하면 상기 타 측 공간(38)을 한정하는 제1 격벽(33)의 일 측면에 밀착된다.
제2 밸브(41)는 내부에 공간이 형성된 제2 실린더(cylinder)(42), 제2 실린더(42)의 내부 공간을 일 측 공간(47)과 타 측 공간(49)으로 구분하는 것으로, 중앙부에 제2 통공(44)이 형성된 제2 격벽(43), 제2 실린더(42) 내에서 제2 실린더(42)의 길이 방향으로 이동하여 제2 통공(44)을 개폐하는 제2 개폐 부재(50), 및 상기 제2 개폐 부재(50)를 이동시키는 동력을 제공하는 제2 모터(51)를 구비한다.
상기 일 측 공간(47)은, 유입 개구(45)에 의해 공급 유로(13)의 일 측 단부에 유동(流動) 가능하게 연결되고, 제1 유출 개구(46)에 의해 밸브 연결 유로(55)의 타 측 단부에 유동 가능하게 연결된다. 상기 타 측 공간(49)은 제2 유출 개구(48)에 의해 회귀 유로(15)의 일 측 단부에 유동 가능하게 연결된다. 제1 통공(34)이 폐쇄된 상태에서 제2 통공(44)이 개방되면 회귀 유로(15)가 개방되면 공급 유로(13)를 따라 탱크(11)(도 2 참조)에서 흐름 전환 밸브 유닛(30)으로 흘러온 코팅액(1)이 회귀 유로(15)를 따라 탱크(11)로 되돌아간다. 한편, 제1 통공(34)이 개방된 상태에서 제2 통공(44)이 제2 개폐 부재(50)에 의해 폐쇄되면 공급 유로(13)를 따라 탱크(11)(도 2 참조)에서 흐름 전환 밸브 유닛(30)으로 흘러온 코팅액(1)이 밸브 연결 유로(55)를 따라 화살표 (ii) 방향으로 흐르고, 제1 실린더(32)를 통해 슬롯 다이 연결 유로(19)로 배출된다.
구체적으로, 제2 개폐 부재(50)는 상기 타 측 공간(49) 내에 위치하고, 제2 실린더(42)의 길이 방향으로 왕복 가능하다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 통공(44)이 개방된 때에 제2 개폐 부재(50)는 제2 격벽(43)에서 이격되게 위치한다. 한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 통공(44)이 폐쇄된 때에는 제2 개폐 부재(50)는 제2 격벽(43)에, 부연하면 상기 타 측 공간(49)을 한정하는 제2 격벽(43)의 일 측면에 밀착된다.
흐름 전환 밸브 유닛(30)의 동작을 요약하면, 도 3에 도시된 바와 같이 제1 통공(34)이 개방되고 제2 통공(44)이 폐쇄된 때 코팅액(1)이 공급 유로(13), 제2 밸브(41)의 일 측 공간(47), 밸브 연결 부재(55), 제1 밸브(31)의 일 측 공간(36), 제1 밸브의 타 측 공간(38), 및 슬롯 다이 연결 유로(19)를 차례로 통과하여 슬롯 다이(60)에 의해 기재(5)(도 1 참조)의 상측면에 도포된다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이 제1 통공(34)이 폐쇄되고 제2 통공(44)이 개방된 때 코팅액(1)이 공급 유로(13), 제2 밸브(41)의 일 측 공간(47), 제2 밸브(41)의 타 측 공간(49), 및 회귀 유로(15)를 차례로 통과하여 탱크(11)로 회수된다.
도 1, 도 3, 및 도 4를 함께 참조하면, 흐름 전환 밸브 유닛(30)은 제1 밸브(31)가 슬롯 다이 연결 유로(19)를 폐쇄하는 순간 슬롯 다이 연결 유로(19) 및 슬롯(63)에 채워진 코팅액(1)이 제1 밸브(31) 방향으로 순간적으로 역류하여 멈추도록 구성된다. 구체적으로, 제1 개폐 부재(39)가 제1 통공(34)에서 이격된 상태(도 3 참조)에서 도 4에 도시된 바와 같이 제1 통공(34)을 폐쇄하는 방향으로 이동하는 순간 제1 실린더(32)의 타 측 공간(38)에 채워진 코팅액(1)이 제1 격벽(33) 측으로 밀리면서 상기 타 측 공간(38)이 감압(減壓)된다. 이에 따라 상기 타 측 공간(38)을 슬롯 다이 연결 유로(19)에 채워진 코팅액(1)이 배출 유로(37)를 통해 역류하여 채우고, 이로 인해 감압된 슬롯 다이 연결 유로(19)를 슬롯(63)에 채워진 코팅액(1)이 역류하여 채운다.
상기한 역류 현상은 제1 통공(34)이 폐쇄되어 상기 타 측 공간(38)의 코팅액(1) 유동이 안정화되면 사라진다. 그러나 상기한 순간적인 역류 현상으로 인해 슬롯 다이(60)의 하단 팁(65)에서 코팅액(1)의 경계면은 도 1에 실선으로 도시된 바와 같이 중력의 작용 방향과 반대 방향으로 오목하게 형성된다. 만약, 이런 역류 현상이 없다면 코팅액(1)의 경계면이 도 1에 이점 쇄선으로 도시된 바와 같이 중력의 작용으로 아래로 볼록하게 형성되고, 미세한 충격만 가해지더라도 액적이 되어 낙하할 수도 있다. 의도하지 않은 코팅액(1)의 액적 낙하는 테이블(8)의 오염이나 기재(5) 표면의 코팅 두께의 불균일을 초래하는데, 상기한 역류 현상으로 인해 본 발명의 슬롯 다이 코팅 장치(10)(도 2 참조)에서는 의도하지 않은 코팅액(1) 액적의 낙하가 방지된다.
한편, 도 3 및 도 4에 도시된 실시예에서는 제1 개폐 부재(39)의 직경(D1)이 제2 개폐 부재(50)의 직경(D2)보다 크다. 이로 인해 제1 개폐 부재(39)가 제1 통공(34)을 폐쇄하는 방향으로 움직일 때 제1 실린더 타 측 공간(38) 내에서의 감압의 크기와, 슬롯 다이 연결 유로(19) 및 슬롯(63)(도 1 참조)에서 역류의 세기가 증대되며, 하단 팁(65)(도 1 참조)에서 코팅액(1) 액적의 낙하를 더욱 신뢰성 있게 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10: 슬롯 다이 코팅 장치 11: 탱크
23: 펌프 30: 흐름 전환 밸브 유닛
31: 제1 밸브 32: 제1 실린더
39: 제1 개폐 부재 41: 제2 밸브
42: 제2 실린더 50: 제2 개폐 부재
60: 슬롯 다이 63: 슬롯

Claims (5)

  1. 슬롯(slot)이 형성되고, 상기 슬롯의 말단을 통해 아래로 코팅액을 유출하여 기재(機材)의 표면에 상기 코팅액을 도포하는 슬롯 다이(slot die); 상기 코팅액이 채워지는 탱크(tank); 상기 탱크에서 배출된 코팅액이 상기 슬롯 다이로 향하거나 상기 탱크로 되돌아가도록 상기 코팅액의 흐름 방향을 선택적으로 전환하는 흐름 전환 밸브 유닛; 상기 코팅액을 상기 탱크에서 상기 흐름 전환 밸브 유닛으로 유도하는 공급 유로; 상기 코팅액을 상기 흐름 전환 밸브 유닛에서 상기 탱크로 유도하는 회귀(回歸) 유로; 및, 상기 코팅액을 상기 흐름 전환 밸브 유닛에서 상기 슬롯 다이로 유도하는 슬롯 다이 연결 유로;를 구비하고,
    상기 흐름 전환 밸브 유닛은, 상기 슬롯 다이 연결 유로를 선택적으로 개폐하는 제1 밸브; 및, 상기 공급 유로에 유동(流動) 가능하게 연결되고 상기 제1 밸브와 밸브 연결 유로에 의해 유동(流動) 가능하게 연결된 것으로, 상기 제1 밸브가 상기 슬롯 다이 연결 유로를 폐쇄하면 상기 회귀(回歸) 유로를 개방하고, 상기 제1 밸브가 상기 슬롯 다이 연결 유로를 개방하면 상기 회귀 유로를 폐쇄하는 제2 밸브;를 구비하고,
    상기 제1 밸브가 상기 슬롯 다이 연결 유로를 폐쇄하는 순간 상기 슬롯 다이 연결 유로 및 상기 슬롯에 채워진 코팅액이 상기 제1 밸브 방향으로 역류하여 멈추도록 구성된 것을 특징으로 하는 슬롯 다이 코팅 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 밸브는, 내부에 공간이 형성된 제1 실린더(cylinder), 상기 제1 실린더 내부 공간을 일 측 공간과 타 측 공간으로 구분하는 것으로, 제1 통공이 형성된 제1 격벽, 상기 제1 통공을 개폐하는 제1 개폐 부재, 및 상기 제1 개폐 부재에 동력을 제공하는 제1 모터를 구비하고,
    상기 제1 실린더의 일 측 공간은 상기 밸브 연결 유로의 일 측 단부에 유동(流動) 가능하게 연결되고, 상기 제1 실린더의 타 측 공간은 상기 슬롯 다이 연결 유로의 일 측 단부에 유동 가능하게 연결되며,
    상기 제1 통공이 개방될 때 상기 슬롯 다이 연결 유로가 개방되고, 상기 제1 개폐 부재는 상기 제1 격벽에서 이격되어 상기 제1 실린더의 타 측 공간에 위치하며, 상기 제1 통공이 폐쇄될 때 상기 슬롯 다이 연결 유로가 폐쇄되고, 상기 제1 개폐 부재는 상기 제1 실린더의 타 측 공간을 한정하는, 상기 제1 격벽의 일 측면에 밀착되며,
    상기 제1 통공을 폐쇄하는 방향으로 이동하는 상기 제1 개폐 부재로 인해 상기 제1 실린더의 타 측 공간이 감압(減壓)되어 상기 슬롯 다이 연결 유로 및 상기 슬롯에 채워진 코팅액이 상기 제1 밸브 방향으로 역류하여 멈추도록 구성된 것을 특징으로 하는 슬롯 다이 코팅 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 밸브는, 내부에 공간이 형성된 제2 실린더(cylinder), 상기 제2 실린더 내부 공간을 일 측 공간과 타 측 공간으로 구분하는 것으로, 제2 통공이 형성된 제2 격벽, 상기 제2 통공을 개폐하는 제2 개폐 부재, 및 상기 제2 개폐 부재에 동력을 제공하는 제2 모터를 구비하고,
    상기 제2 실린더의 일 측 공간은 상기 공급 유로의 일 측 단부 및 상기 밸브 연결 유로의 타 측 단부에 유동(流動) 가능하게 연결되고, 상기 제2 실린더의 타 측 공간은 상기 회귀 유로의 일 측 단부에 유동 가능하게 연결되며,
    상기 제2 통공이 개방될 때 상기 회귀 유로가 개방되고, 상기 제2 개폐 부재는 상기 제2 격벽에서 이격되어 상기 제2 실린더의 타 측 공간에 위치하며, 상기 제2 통공이 폐쇄될 때 상기 회귀 유로가 폐쇄되고, 상기 제2 개폐 부재는 상기 제2 실린더의 타 측 공간을 한정하는, 상기 제2 격벽의 일 측면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 슬롯 다이 코팅 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 개폐 부재의 직경이 상기 제2 개폐 부재의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 슬롯 다이 코팅 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 공급 유로 상에 배치되어 상기 코팅액을 상기 흐름 전환 밸브 유닛을 향하도록 가압하는 펌프(pump);를 더 구비한 것을 특징으로 하는 슬롯 다이 코팅 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11239750A (ja) * 1998-02-25 1999-09-07 Toray Ind Inc 凹凸基材への塗液の塗布装置および方法並びにプラズマディスプレイの製造装置および方法
KR20120006349A (ko) * 2010-07-12 2012-01-18 성안기계 (주) 슬롯 다이 코팅을 위한 잉크공급 제어시스템
KR20120075324A (ko) * 2010-12-28 2012-07-06 에이피시스템 주식회사 디스펜싱 장치 및 이를 이용한 디스펜싱 방법

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