KR101897827B1 - 코팅 폭의 조절이 가능한 슬롯 다이 - Google Patents

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Abstract

슬롯 다이는 슬본 발명은 도포되는 슬러리의 폭을 조절할 수 있는 슬롯 다이에 관한 것이다.
일례로, 슬러리가 저장되는 저장부를 갖는 제 1 다이; 상기 저장부를 커버하도록 상기 제 1 다이와 결합되는 제 2 다이; 상기 제 1 다이와 상기 제 2 다이 사이에 개재되며, 일측에 개방부가 형성된 고정 스페이서; 상기 제 1 다이와 상기 제 2 다이 사이에서 상기 개방부에 위치하며, 상기 슬러리가 토출되는 폭을 결정하는 적어도 하나의 이동 스페이서; 및 상기 이동 스페이서를 이동시키는 조절 장치를 포함하는 슬롯 다이를 개시한다.

Description

코팅 폭의 조절이 가능한 슬롯 다이{Slot die for controlling slurry coating width}
본 발명은 코팅 폭의 조절이 가능한 슬롯 다이에 관한 것이다.
하나의 물질층 위에 다른 물질층을 적층하기 위해 도포 방법을 사용하는 경우가 많다. 도포를 위해서는 적층되는 물질이 용액이나, 코팅액 형태로 용매나 분산매에 의해 액상을 이루게 된다. 용액이나 코팅액을 넓은 면적에 비교적 얇게 도포하는 장비로 다이 코터(DIE COATER) 등이 사용될 수 있고, 다이 코터에는 일방으로 길게 형성되는 슬롯 다이가 사용될 수 있다. 이런 슬롯 다이는 일정 폭으로 기재에 물질층을 형성할 수 있도록 한다.
통상, 슬롯 다이는 만년필에서 잉크가 펜촉 끝단으로 나오듯이 슬롯 다이의 두 쪽으로 나뉜 끝단의 틈으로 코팅액(이하 용액을 포함하는 넓은 의미의 도포액 개념으로 사용한다)이 배출되도록 하여 슬롯 다이 자체가 움직이거나, 기재를 움직이도록 하면서 기재 상단 면에 코팅액을 도포하게 된다. 슬롯 다이를 사용한 도포 방법은 유지보수 및 생산성 측면에서 여타의 코팅방법에 비하여 우수하여 현재까지 평판 디스플레이 장치의 패널 제조나 이차 전지의 전극에서 집전체에 활물질 도포를 하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명은 도포되는 슬러리의 코팅 폭을 실시간 자동으로 조절할 수 있는 슬롯 다이를 제공한다.
본 발명에 의한 슬롯 다이는 슬러리가 저장되는 저장부를 갖는 제 1 다이; 상기 저장부를 커버하도록 상기 제 1 다이와 결합되는 제 2 다이; 상기 제 1 다이와 상기 제 2 다이 사이에 개재되며, 일측에 개방부가 형성된 고정 스페이서; 상기 제 1 다이와 상기 제 2 다이 사이에서 상기 개방부에 위치하며, 상기 슬러리가 토출되는 폭을 결정하는 적어도 하나의 이동 스페이서; 및 상기 이동 스페이서를 이동시키는 조절 장치를 포함한다.
또한, 제 1 다이는 상기 개방부가 위치하는 제1측과, 상기 제1측과 대향하는 제2측과, 상기 제1측과 상기 제2측을 연결하는 제3측 및 제4측을 포함하고, 상기 저장부에 저장된 슬러리는 상기 제1측을 통해 토출될 수 있다.
또한, 상기 이동 스페이서는 제 1 이동 스페이서 및 상기 제 1 이동 스페이서와 좌우 대칭으로 형성된 제 2 이동 스페이서를 포함하고, 상기 제 1 이동 스페이서와 상기 제 2 이동 스페이서는 서로 분리될 수 있다.
또한, 상기 제 1 이동 스페이서는 중앙에 타원형으로 형성된 제 1 가이드홀; 상기 제 1 가이드홀과 이격되며, 원형으로 형성된 제 1 기준홀; 상기 제 1 기준홀의 외주연에 형성되며, 상기 제 1 이동 스페이서의 두께보다 상대적으로 얇게 형성된 제 1 결합부; 및 상기 제 1 이동 스페이서의 외측 모서리에 형성된 제 1 모서리부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 모서리부에는 챔퍼가 형성되어, 상기 제 1 모서리부가 이루는 각은 예각일 수 있다.
또한, 상기 제 2 이동 스페이서는 중앙에 타원형으로 형성된 제 2 가이드홀; 상기 제 2 가이드홀과 이격되며, 원형으로 형성된 제 2 기준홀; 상기 제 2 기준홀의 외주연에 형성되며, 상기 제 2 이동 스페이서의 두께보다 상대적으로 얇게 형성된 제 2 결합부; 및 상기 제 2 이동 스페이서의 외측 모서리에 형성된 제 2 모서리부를 포함하고, 상기 제 2 결합부는 상기 제 1 결합부와 결합될 수 있다.
또한, 상기 제 2 모서리부에는 챔퍼가 형성되어, 상기 제 2 모서리부가 이루는 각은 예각일 수 있다.
또한, 상기 조절 장치는 상기 이동 스페이서와 결합되며, 상기 이동 스페이서가 이동하는 중심축이 되는 기준핀; 상기 이동 스페이서와 결합되며, 상기 이동 스페이서를 이동시키는 편심핀; 및 상기 편심핀을 회전시키는 구동부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 편심핀은 상기 제 1 다이를 관통하는 메인 기둥; 상기 메인 기둥의 상부에 형성되며, 상기 메인 기둥의 직경보다 크게 형성된 안착부; 및 상기 안착부의 상부에 형성되며, 상기 안착부의 직경보다 작게 형성된 편심부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 메인 기둥과 상기 안착부의 중심은 동일하고, 상기 편심부는 상기 메인 기둥 및 상기 안착부의 중심에서 일측으로 편심되게 형성될 수 있다.
또한, 상기 이동 스페이서는 기 편심핀과 결합되며, 타원형으로 형성된 가이드홀; 및 상기 기준홀과 결합되며, 원형으로 형성된 기준홀을 포함하고, 상기 이동 스페이서는 상기 편심핀이 회전함에 따라 이동할 수 있다.
또한, 상기 구동부는 웜기어 감속기를 적용한 기어박스와 모터에 의해 상기 편심핀을 회전시킬 수 있다.
또한, 상기 조절 장치는 슬러러가 코팅되는 폭을 실시간으로 모니터링하고, 상기 슬러리가 도포되는 폭이 설정값을 벗어나면 자동으로 상기 이동 스페이서를 피드백 제어할 수 있다.
또한, 상기 조절 장치는 슬러리가 코팅되는 속도, 이동 스페이서의 이동 정밀도, 코팅 폭이 벗어난 정도, 시간 간격에 의한 체크, 동일방향 카운트 등에 의해 상기 편심핀을 조절할 수 있다.
또한, 상기 이동 스페이서는 일체형으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 이동 스페이서는 제 1 이동 스페이서; 상기 제 1 이동 스페이서와 좌우 대칭으로 형성된 제 2 이동 스페이서; 및 상기 제 1 이동 스페이서 및 상기 제 2 이동 스페이서의 폭보다 상대적으로 얇게 형성된 변형부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 이동 스페이서는 가로 방향으로 길게 형성된 홀을 포함하고, 상기 변형부는 상기 홀의 양측에 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 이동 스페이서 및 상기 제 2 이동 스페이서는 상기 변형부가 휘어짐에 따라 이동할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이는 제 1 다이 및 제 2 다이 사이에 개재된 이동 스페이서를 포함하고 상기 이동 스페이서를 내측 또는 외측으로 이동시킴으로써, 기재에 도포되는 슬러리의 코팅 폭을 실시간 자동으로 조절할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이는 중심에서 일측으로 편심된 편심핀을 구비하고 상기 편심핀을 회전시킴으로써, 이동 스페이서를 내측 또는 외측으로 이동시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이를 도시한 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제 1 다이의 평면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이에서 토출된 슬러리가 기재에 도포되는 형태를 도시한 평면도 및 측면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 A부분의 확대도이다.
도 6a 및 도 6b는 도 1에 도시된 이동 스페이서의 평면도이다.
도 7a 및 도 7b는 이동 스페이서의 움직임을 도시한 평면도이다.
도 8a 및 도 8b는 도 1에 도시된 편심핀의 사시도 및 평면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 스페이서의 평면도이다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이를 도시한 분해 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이를 도시한 측면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 제 1 다이의 평면도이다. 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이에서 토출된 슬러리가 기재에 도포되는 형태를 도시한 평면도 및 측면도이다. 도 5는 도 1에 도시된 A부분의 확대도이다. 도 6a 및 도 6b는 도 1에 도시된 이동 스페이서의 평면도이다. 도 7a 및 도 7b는 이동 스페이서의 움직임을 도시한 평면도이다. 도 8a 및 도 8b는 도 1에 도시된 편심핀의 사시도 및 평면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이(100)는 제 1 다이(110), 제 2 다이(120), 고정 스페이서(130), 이동 스페이서(140) 및 조절 장치(150)을 포함한다.
상기 제 1 다이(110)는 대략 육면체 형태로 형성되며, 평평한 상면(110a)과 평평한 하면(110b)을 갖는다. 상기 제 1 다이(110)의 상면(110a)은 대략 직사각형 형태로 형성되며 중앙에는 슬러리가 저장되는 홈인 저장부(115)가 형성되어 있다. 따라서, 상기 제 1 다이(110)의 상면(110a)은 상기 저장부(115)의 외주연을 따라서 직사각형의 띠 모양으로 형성되며, 상기 제 1 다이(110)의 길이방향으로 형성되며 서로 마주보는 제1,2측(111,112)과 상기 제1,2측(111,112)을 연결하며 서로 마주보는 제3,4측(113,114)을 포함한다.
상기 제1측(111)은 슬러리가 토출되는 면이고, 상기 제2측(112)과 제3측(113) 및 제4측(114)은 고정 스페이서(130)가 결합되는 면이다. 여기서, 상기 제1측(111)에는 이동 스페이서(150)가 결합된다. 상기 제1측(111)에는 결합홀이 형성되며, 상기 결합홀에는 상기 조절 장치(150)의 기준핀(151)과 편심핀(152)이 결합된다. 상기 결합홀은 기준핀(151)이 결합되는 하나의 홀과 편심핀(152)이 결합되는 두 개의 홀, 총 세 개의 홀이 하나의 쌍을 이루면서 일정간격 이격되어 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1측(111)의 양 끝단에 형성된 결합홀은 기준핀(151)과 편심핀(152)이 각각 하나씩만 결합되도록 2개의 홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 저장부(115)에는 슬러리가 주입되는 주입구(116)가 형성되어 있다. 상기 주입구(116)를 통해 주입된 슬러리는 상기 저장부(115)에 저장되고 상기 제1측(111)을 통해 외부로 토출된다.
상기 제 2 다이(120)는 상기 제 1 다이(110)와 대향되어 형성되며, 상기 저장부(115)를 커버하도록 상기 제 1 다이(110)와 결합된다. 상기 제 2 다이(120)는 평평한 상면(120a)과 평평한 하면(120b)을 가지며, 상기 하면(120b)은 상기 제 1 다이(110)의 상면(110a)과 대응되게 형성된다. 즉, 상기 제 2 다이(120)의 하면(120b)과 상기 제 1 다이(110)의 상면(110a)이 서로 마주보며 결합된다.
상기 고정 스페이서(130)는 상기 제 1 다이(110)와 상기 제 2 다이(120)의 사이에 개재된다. 상기 고정 스페이서(130)는 상기 제 1 다이(110)의 제2측(112), 제3측(113) 및 제4측(114)을 연결한 형태와 대응되는 형태로 형성되어, 일측에 개방부(131)가 형성된다. 즉, 상기 고정 스페이서(130)는 대략 ‘ㄷ’자 형태로 형성되어, 상기 제 1 다이(110)의 상면(110a)에 결합되어 고정된다. 또한, 상기 고정 스페이서(130)의 두께는 상기 슬러리가 도포되는 양과 관련된다. 상기 고정 스페이서(130)의 두께가 두꺼울수록 상기 제 1 다이(110)와 제 2 다이(120) 사이의 간격이 벌어지게 되어 상기 제1측(111)을 통해 토출되는 슬러리의 양이 많아지고, 상기 고정 스페이서(130)의 두께가 얇을수록 상기 제 1 다이(110)와 제 2 다이(120) 사이의 간격이 좁아지게 되어 상기 제1측(111)을 통해 토출되는 슬러리의 양이 적어진다. 즉, 상기 고정 스페이서(130)는 슬러리가 기재(10)에 도포되는 두께를 결정짓는다.
상기 이동 스페이서(140)는 상기 제 1 다이(110)와 상기 제 2 다이(120)의 사이에 개재된다. 상기 이동 스페이서(140)는 상기 제 1 다이(110)의 제1측(111)에 형성되며, 상기 고정 스페이서(130)의 개방부(131)에 위치한다. 상기 이동 스페이서(140)는 상기 제1측(111)에서 일정 간격 이격되어 다수개가 형성될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 이동 스페이서(140)의 이격 간격에 따라 기재(10)에 도포되는 슬러리의 폭(W)이 결정된다. 또한, 상기 이동 스페이서(140)는 상기 고정 스페이서(130)의 두께와 동일하게 형성되어, 상기 저장부(115)에 저장된 슬러리가 상기 이동 스페이서(140) 간에 이격된 부분으로 토출되게 한다. 도면에서는 상기 이동 스페이서(140)가 3군데 형성되어, 슬러리가 두 부분으로 토출되는 것으로 도시하였으나, 상기 이동 스페이서(140)는 이보다 더 많이 형성되거나 더 적게 형성될 수 있다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 상기 이동 스페이서(140)는 제 1 이동 스페이서(141) 및 제 2 이동 스페이서(142)를 포함한다. 여기서, 상기 제 1 이동 스페이서(141)와 상기 제 2 이동 스페이서(142)는 서로 분리되어 형성되며, 좌우 대칭으로 형성된다. 또한, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 이동 스페이서(140)는 상기 제 1 이동 스페이서(141) 및 상기 제 2 이동 스페이서(142)를 내측으로 오므리거나, 외측으로 벌려서 슬러리가 토출되는 폭을 조절할 수 있다.
상기 제 1 이동 스페이서(141)는 제 1 기준홀(141a), 제 1 가이드홀(141b), 제 1 결합부(141c) 및 제 1 모서리부(141d)를 포함한다.
상기 제 1 기준홀(141a)은 원형으로 형성되며, 상기 제 1 기준홀(141a)에는 조절 장치(150)의 기준핀(151)이 결합된다. 또한, 상기 제 1 기준홀(141a)은 상기 기준핀(151)의 직경과 동일하게 형성되어, 상기 제 1 이동 스페이서(141)가 내측 또는 외측으로 이동할 때 중심을 잡아주는 역할을 한다.
상기 제 1 가이드홀(141b)은 타원형으로 형성되며, 상기 제 1 가이드홀(141b)에는 조절 장치(150)의 편심핀(152)이 결합된다. 또한, 상기 제 1 가이드홀(141b)은 상기 편심핀(152)의 직경보다 크게 형성되어, 상기 편심핀(152)의 이동을 원활하게 한다.
상기 제 1 결합부(141c)는 상기 제 1 기준홀(141a)의 외주연에 형성된 영역이며, 상기 제 1 결합부(141c)는 상기 제 1 이동 스페이서(141)의 두께보다 상대적으로 얇게 형성된다. 여기서, 상기 제 1 결합부(141c)는 상기 제 2 이동 스페이서(142)의 제 2 결합부(142c)와 결합되므로, 그 두께가 얇게 형성된다.
상기 제 1 모서리부(141d)는 상기 제 1 이동 스페이서(141)의 외측 가장자리에 형성된다. 상기 제 1 모서리부(141d)에는 챔퍼(chamfer)가 형성되며, 상기 제 1 모서리부(141d)가 이루는 각은 예각이 된다. 또한, 상기 제 1 모서리부는 슬러리가 토출될 때, 슬러리가 상기 이동 스페이서를 타고 올라오는 것을 방지하여 슬러리가 도포되는 폭을 일정하에 유지시킬 수 있다. 특히, 도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 모서리부(141d)에는 챔퍼가 형성되어 있으므로, 상기 이동 스페이서(140)를 외측으로 벌려 슬러리가 토출되는 폭을 줄일 때 슬러리가 이동 스페이서(140)를 타고 올라오는 것을 방지할 수 있다. 이와 같이, 상기 이동 스페이서(140)는 상기 제 1 모서리부(141d)에 챔퍼를 형성함으로써, 슬러리가 도포되는 폭을 동일하게 유지할 수 있게 된다.
상기 제 2 이동 스페이서(142)는 제 2 기준홀(142a), 제 2 가이드홀(142b), 제 2 결합부(142c) 및 제 2 모서리부(142d)를 포함한다. 상기 제 2 이동 스페이서(142)는 상기 제 1 이동 스페이서(141)를 뒤집어 놓은 형상으로, 상기 제 2 이동 스페이서(142)와 제 1 이동 스페이서(141)는 좌우 대칭이다. 따라서, 상기 제 2 이동 스페이서(142)에 대한 설명은 생략하기로 한다.
상기 슬러리가 토출되는 폭은 이웃하는 이동 스페이서(140) 사이의 간격이다. 좀더 구체적으로, 도 3을 참도하면, 상기 슬러리가 토출되는 폭은 첫번째 이동 스페이서 중 제 1 이동 스페이서(141)의 제 1 모서리부(141d)에서부터 두번째 이동 스페이서 중 제 2 이동 스페이서(142)의 제 2 모서리부(142d)까지의 폭(W)을 말한다. 따라서, 도 8a에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 이동 스페이서(141) 및 제 2 이동 스페이서(142)를 내측으로 오므리면 슬러리가 토출되는 폭이 넓어지게 된다. 또한, 도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 이동 스페이서(141) 및 제 2 이동 스페이서(142)를 외측으로 벌리면 슬러리가 토출되는 폭이 줄어든다.
상기 조절 장치(150)는 상기 제 1 다이(110)에 형성된 결합홀을 통해 상기 이동 스페이서(140)와 결합되며, 상기 이동 스페이서(140)를 내측 또는 외측으로 조절하여 슬러리가 토출되는 폭을 결정한다. 상기 조절 장치(150)는 기준핀(151), 편심핀(152) 및 구동부(153)를 포함한다.
상기 기준핀(151)은 상기 제 1 다이(110)를 관통하여 상기 제 1 이동 스페이서(141)의 제 1 기준홀(141a) 및 상기 제 2 이동 스페이서(142)의 제 2 기준홀(142a)과 결합된다. 이때, 상기 제 1 기준홀(141a)과 제 2 기준홀(142a)은 서로 겹쳐지게 된다. 상기 기준핀(151)은 상기 제 1 다이(110)에 고정되어, 상기 이동 스페이서(140)가 이동할 수 있는 중심축과 같은 역할을 한다.
상기 편심핀(152)은 상기 제 1 다이(110)를 관통하여 상기 제 1 이동 스페이서(141)의 제 1 가이드홀(141b) 및 상기 제 2 이동 스페이서(142)의 제 2 가이드홀(142b)과 결합된다. 상기 편심핀(152)은 회전운동을 하여 상기 이동 스페이서(140)를 내측 또는 외측으로 이동시킨다. 상기 편심핀(152)은 제 1 이동 스페이서(141) 및 제 2 이동 스페이서(142)와 결합되도록 두 개가 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 제 1 다이(110)의 제 1 면(111)의 양 끝단에 형성된 편심핀(152)은 각각 하나일 수 있다. 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 상기 편심핀(152)은 메인 기둥(152a), 안착부(152b) 및 편심부(153c)를 포함한다.
상기 메인 기둥(152a)은 상기 제 1 다이(110)를 관통하여 형성되며, 상부에는 안착부(152b) 및 편심부(152c)가 형성되고, 하부에는 구동부(153)가 결합된다. 상기 메인 기둥(152a)은 하부에 결합된 구동부(153)에 의해 회전한다.
상기 안착부(152b)는 상기 메인 기둥(152a)의 상부에 형성되며, 상기 메인 기둥(152a)의 직경보다 크게 형성된다. 상기 안착부(152b)는 상기 이동 스페이서(140)가 안착되는 부분이다.
상기 편심부(152c)는 상기 안착부(152b)의 상부에 형성되며, 상기 안착부(152b)의 직경보다 작게 형성된다. 상기 편심부(152c)는 상기 안착부(152b)의 중심에서 벗어나 편심되게 형성된다. 따라서, 상기 안착부(152b)의 중심과 상기 편심부(152c)의 중심은 서로 일치하지 않고, 상기 편심부(152c)가 편심된 만큼 거리차이(D1)가 발생한다. 여기서, 상기 메인 기둥(152a)과 상기 안착부(152b)의 중심은 서로 일치한다. 상기 편심부(152c)는 상기 이동 스페이서(140)의 가이드홀(141b,142b)에 결합되며, 상기 편심부(152c)의 회전 반경에 따라 상기 이동 스페이서(140)가 내측 또는 외측으로 이동하게 된다. 여기서, 상기 편심부(152c)는 상기 메인 기둥(152a) 및 안착부(152b)의 중심에서 편심되어 있으므로, 상기 편심핀(152)이 제자리에서 회전하더라도 상기 이동 스페이서(140)는 내측 또는 외측으로 이동할 수 있게 된다. 즉, 상기 편심부(152c)의 편심량에 따라 상기 이동 스페이서(140)의 이동 범위가 결정된다.
상기 구동부(153)는 상기 편심핀(152)의 하부에 결합되어, 상기 편심핀(152)을 회전시키는 역할을 한다. 상기 구동부(153)는 웜기어 감속기를 적용한 기어박스와 모터 등으로 형성되어 상기 편심핀(152)을 회전시킬 수 있다. 상기 구동부(153)가 구동하여 상기 편심핀(152)을 회전시키므로, 상기 이동 스페이서(140)는 내측 또는 외측으로 이동할 수 있게 된다.
이러한 조절 장치(150)는 슬러리가 기재에 코팅되는 폭을 실시간으로 모니터링하여 내부에 설정된 설정값과 비교한다. 상기 조절 장치(150)는 상기 슬러리의 코팅 폭이 설정값을 벗어나면 자동으로 이동 스페이서(140)를 피드백 조절한다. 상기 조절 장치가 이동 스페이서를 조절하는 방법을 간단히 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 이동 스페이서(140)는 제 1 다이(10)의 제1측(111)에 대해 직교방향으로 셋팅되어 있다. 이 상태로 상기 슬롯 다이(100)는 저장부(115)에 저장된 슬러리를 토출한다. 상기 조절 장치(150)는 상기 슬러리가 기재(10)에 코팅되는 폭을 실시간으로 모니터링한다. 또한, 상기 조절 장치(150)는 상기 슬러리의 코팅 폭을 측정하여 저장하고, 내부에 설정된 값과 비교한다. 만약, 측정된 슬러리의 코팅 폭과 설정값이 차이가 나면, 상기 조절 장치(150)는 편심핀(152)을 회전시켜 슬러리의 코팅 폭이 설정값과 같아지도록 이동 스페이서(140)를 이동시킨다. 여기서, 상기 편심핀(152)의 회전방향은 상기 슬러리의 코팅 폭의 측정값과 설정값의 차이에 의해 결정된다. 더불어, 상기 편심핀(152)의 회전범위는 슬러러의 코팅 속도와 이동 스페이서(140)의 이동 정밀도 및 설정값 대비 측정값의 벗어난 정도에 의해 결정된다. 즉, 슬러리의 코팅 속도가 빠르거나 설정값 대비 측정값의 벗어난 정도가 크면, 상기 편심핀(152)의 회전범위는 커진다. 반대로, 슬러리의 코팅 속도가 느리고 설정값 대비 측정값의 벗어난 정도가 작으면, 상기 조절 장치(150)는 정밀한 제어를 하기 위해 편심핀(152)의 회전범위를 작게 한다. 더불어, 상기 조절 장치(150)는 일정시간마다 코팅 폭을 체크하거나, 코팅 폭이 벗어난 방향에 대한 횟수에 따라서 상기 편심핀(152)을 조절할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이(100)는 제 1 다이(110) 및 제 2 다이(120) 사이에 개재된 이동 스페이서(140)를 포함하고 상기 이동 스페이서(140)를 조절함으로써, 기재(10)에 도포되는 슬러리의 코팅 폭을 조절할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이(100)는 중심에서 일측으로 편심된 편심핀(152)을 구비함으로써, 상기 편심핀(152)이 회전하여 이동 스페이서(140)의 움직임을 조절할 수 있게 된다.
다음은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 스페이서에 대해서 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 스페이서의 평면도이다. 도 9에 도시된 이동 스페이서(240)는 도 7a도시된 이동 스페이서(140)와 유사하다. 따라서, 이하에서는 그 차이점에 대해서만 설명하기로 한다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 스페이서(240)는 제 1 이동 스페이서(241), 제 2 이동 스페이서(242) 및 변형부(243)를 포함한다. 여기서, 상기 이동 스페이서(240)는 도 7a에 도시된 이동 스페이서(140)에서 제 1,2 결합부(141c, 142c)가 없이, 제 1 이동 스페이서(241) 및 제 2 이동 스페이서(242)가 일체로 형성된 것이다.
상기 제 1 이동 스페이서(241) 및 상기 제 2 이동 스페이서(242)에는 각각 가이드홀(241a, 242a)이 형성되어, 조절 장치(150)의 편심핀(152)이 결합된다. 또한, 상기 이동 스페이서(240)의 하단 중심부에는 기준홀(240b)이 형성되어, 조절 장치(150)의 기준핀(151)이 결합된다. 즉, 상기 이동 스페이서(240)는 도 7a에 도시된 이동 스페이서(140)의 가이드홀(141a, 142a) 및 기준홀(141b, 142b)과 대응되는 곳에 동일하게 가이드홀(241a, 242a) 및 기준홀(240b)이 형성되어 있다. 다만, 상기 이동 스페이서(240)는 일체로 형성되었으므로, 기준홀(240b)이 하나만 형성된다. 또한, 상기 제 1 이동 스페이서(241) 및 제 2 이동 스페이서(242)의 외측 가장자리에는 모서리부(241d, 242d)가 형성되어 있으며, 상기 모서리부(241d, 242d)에는 챔퍼가 형성되어 있다.
상기 변형부(243)는 상기 이동 스페이서(240)의 양측에 형성되며, 상기 제 1 이동 스페이서(241) 및 상기 제 2 이동 스페이서(242)의 폭보다 상대적으로 얇게 형성된 부분이다. 또한, 상기 변형부(243)는 상기 이동 스페이서(240)의 중앙에 가로 방향으로 형성된 홀(243a)에 의해 그 폭이 상기 제 1 이동 스페이서(241) 및 상기 제 2 이동 스페이서(242)의 폭보다 얇게 형성된다. 상기 변형부(243)는 상기 이동 스페이서(240)가 내측 또는 외측으로 이동할 때 휘어짐으로써 슬러리가 토출되는 폭을 조절할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 슬롯 다이를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100: 슬롯 다이 110: 제 1 다이
111: 제1면 112: 제2면
113: 제3면 114: 제4면
115: 저장부 115: 주입구
120: 제 2 다이 130: 고정 스페이서
140, 240: 이동 스페이서 141, 241: 제 1 이동 스페이서
141a: 제 1 기준홀 141b: 제 1 가이드홀
141c: 제 1 결합부 141d: 제 1 모서리부
142, 242: 제 2 이동 스페이서 142a: 제 2 기준홀
142b: 제 2 가이드홀 142c: 제 2 결합부
142d: 제 2 모서리부 243: 변형부
150: 조절 장치 151: 기준핀
152: 편심핀 152a: 메인 기둥
152b: 안착부 152c: 편심부
153: 구동부

Claims (18)

  1. 슬러리가 저장되는 저장부를 갖는 제 1 다이;
    상기 저장부를 커버하도록 상기 제 1 다이와 결합되는 제 2 다이;
    상기 제 1 다이와 상기 제 2 다이 사이에 개재되며, 일측에 개방부가 형성된 고정 스페이서;
    상기 제 1 다이와 상기 제 2 다이 사이에서 상기 개방부에 위치하며, 상기 슬러리가 토출되는 폭을 결정하는 적어도 하나의 이동 스페이서; 및
    상기 이동 스페이서를 이동시키는 조절 장치를 포함하고,
    상기 조절 장치는
    상기 이동 스페이서와 결합되며, 상기 이동 스페이서가 이동하는 중심축이 되는 기준핀;
    상기 이동 스페이서와 결합되며, 상기 이동 스페이서를 이동시키는 편심핀; 및
    상기 편심핀을 회전시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬롯 다이.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 다이는 상기 개방부가 위치하는 제1측과, 상기 제1측과 대향하는 제2측과, 상기 제1측과 상기 제2측을 연결하는 제3측 및 제4측을 포함하고,
    상기 저장부에 저장된 슬러리는 상기 제1측을 통해 토출되는 것을 특징으로 하는 슬롯 다이.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동 스페이서는
    제 1 이동 스페이서 및 상기 제 1 이동 스페이서와 좌우 대칭으로 형성된 제 2 이동 스페이서를 포함하고,
    상기 제 1 이동 스페이서와 상기 제 2 이동 스페이서는 서로 분리된 것을 특징으로 하는 슬롯 다이.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 이동 스페이서는
    중앙에 타원형으로 형성된 제 1 가이드홀;
    상기 제 1 가이드홀과 이격되며, 원형으로 형성된 제 1 기준홀;
    상기 제 1 기준홀의 외주연에 형성되며, 상기 제 1 이동 스페이서의 두께보다 상대적으로 얇게 형성된 제 1 결합부; 및
    상기 제 1 이동 스페이서의 외측 모서리에 형성된 제 1 모서리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬롯 다이.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 모서리부에는 챔퍼가 형성되어, 상기 제 1 모서리부가 이루는 각은 예각인 것을 특징으로 하는 슬롯 다이.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 이동 스페이서는
    중앙에 타원형으로 형성된 제 2 가이드홀;
    상기 제 2 가이드홀과 이격되며, 원형으로 형성된 제 2 기준홀;
    상기 제 2 기준홀의 외주연에 형성되며, 상기 제 2 이동 스페이서의 두께보다 상대적으로 얇게 형성된 제 2 결합부; 및
    상기 제 2 이동 스페이서의 외측 모서리에 형성된 제 2 모서리부를 포함하고,
    상기 제 2 결합부는 상기 제 1 결합부와 결합된 것을 특징으로 하는 슬롯 다이.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 모서리부에는 챔퍼가 형성되어, 상기 제 2 모서리부가 이루는 각은 예각인 것을 특징으로 하는 슬롯 다이.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 편심핀은
    상기 제 1 다이를 관통하는 메인 기둥;
    상기 메인 기둥의 상부에 형성되며, 상기 메인 기둥의 직경보다 크게 형성된 안착부; 및
    상기 안착부의 상부에 형성되며, 상기 안착부의 직경보다 작게 형성된 편심부를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬롯 다이.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 메인 기둥과 상기 안착부의 중심은 동일하고,
    상기 편심부는 상기 메인 기둥 및 상기 안착부의 중심에서 일측으로 편심되게 형성된 것을 특징으로 하는 슬롯 다이.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동 스페이서는
    상기 편심핀과 결합되며, 타원형으로 형성된 가이드홀; 및
    상기 기준핀과 결합되며, 원형으로 형성된 기준홀을 포함하고,
    상기 이동 스페이서는 상기 편심핀이 회전함에 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 슬롯 다이.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는 웜기어 감속기를 적용한 기어박스와 모터에 의해 상기 편심핀을 회전시키는 것을 특징으로 하는 슬롯 다이.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 조절 장치는 슬러러가 코팅되는 폭을 실시간으로 모니터링하고, 상기 슬러리가 도포되는 폭이 설정값을 벗어나면 자동으로 상기 이동 스페이서를 피드백 제어하는 것을 특징으로 하는 슬롯 다이.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 조절 장치는 슬러리가 코팅되는 속도, 이동 스페이서의 이동 정밀도, 코팅 폭이 벗어난 정도, 시간 간격에 의한 체크, 동일방향 카운트 등에 의해 상기 편심핀을 조절하는 것을 특징으로 하는 슬롯 다이.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동 스페이서는 일체형으로 형성된 것을 특징으로 하는 슬롯 다이.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 이동 스페이서는
    제 1 이동 스페이서;
    상기 제 1 이동 스페이서와 좌우 대칭으로 형성된 제 2 이동 스페이서; 및
    상기 제 1 이동 스페이서 및 상기 제 2 이동 스페이서의 폭보다 상대적으로 얇게 형성된 변형부를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬롯 다이.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 이동 스페이서는 가로 방향으로 길게 형성된 홀을 포함하고,
    상기 변형부는 상기 홀의 양측에 형성된 것을 특징으로 하는 슬롯 다이.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 이동 스페이서 및 상기 제 2 이동 스페이서는 상기 변형부가 휘어짐에 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 슬롯 다이.
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