(57)【要約】      （修正有）【課題】塗工液の淀み領域を防止できるシムおよびスロットダイヘッドを提供する。【解決手段】シムは、第１部分１００ａ、第２部分２００ａおよび第３部分を含んでよい。第２部分２００ａおよび第３部分は、第１部分１００ａに連結されて同じ側に突出する。第２部分２００ａおよび第３部分は離間させられ、第１分配室２１０１ａに連結される主要流路Ｃ１ａを形成する。第２部分２００ａは、開放端Ｃ２ａ２および閉鎖端Ｃ２ａ１を含む第１バイパスＣ２ａを有する。開放端Ｃ２ａ２は、主要流路Ｃ１ａに連結される。開放端Ｃ２ａ２と第１部分１００ａとの間の最短距離は、閉鎖端Ｃ２ａ１と第１部分１００ａとの間の最短距離より大きい。第２部分２００ａは、第１分配室２１０１ａを部分的に覆い、閉鎖端Ｃ２ａ１は、第１分配室２１０１ａを部分的に露出させる。本開示は前述のシムを有するスロットダイヘッドにも関する。【選択図】図７
2020089871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スロットダイ本体の実装面に配設されて前記実装面上の第１分配室を部分的に覆うことで、前記スロットダイ本体の塗工幅を変更するように構成されているシムであって、前記シムは、
第１部分、第２部分および第３部分を備え、前記第２部分および前記第３部分は、前記第１部分の側面に連結されて同一方向に突出し、前記第２部分および前記第３部分は、前記第２部分と前記第３部分との間に主要流路が形成されるように、ある距離だけ離間させられ、前記主要流路は、前記第１分配室に連結するように構成され、前記第２部分は、第１バイパスを有し、前記第１バイパスは、互いに対向する第１開放端および第１閉鎖端を含み、前記第１開放端は、前記主要流路に連結され、前記第１開放端と前記第１部分との間の最短距離が、前記第１閉鎖端と前記第１部分との間の最短距離より大きく、
前記第２部分は、前記第１分配室を部分的に覆うように構成され、前記第２部分の前記第１バイパスの前記第１閉鎖端は、前記第１分配室を部分的に露出させるように構成される、シム。
【請求項２】
前記第３部分は、第２バイパスを有し、前記第２バイパスは、互いに対向する第２開放端および第２閉鎖端を含み、前記第２開放端は、前記主要流路に連結され、前記第２開放端と前記第１部分との間の最短距離が、前記第２閉鎖端と前記第１部分との間の最短距離より大きく、前記第３部分は、前記第１分配室を部分的に覆うように構成され、前記第３部分の前記第２バイパスの前記第２閉鎖端は、前記第１分配室を部分的に露出させるように構成される、請求項１に記載のシム。
【請求項３】
実装面と、前記実装面上の第１分配室とを有するスロットダイ本体と、
前記実装面に配設されるシムと
を備えるスロットダイヘッドであって、前記シムは、
第１部分、第２部分および第３部分を有し、前記第２部分および前記第３部分は、前記第１部分の側面に連結されて同一方向に突出し、前記第２部分および前記第３部分は、前記第２部分と前記第３部分との間に主要流路が形成されるように、ある距離だけ離間させられ、前記主要流路は、前記第１分配室に連結するように構成され、前記第２部分は、第１バイパスを有し、前記第１バイパスは、互いに対向する第１開放端および第１閉鎖端を含み、前記第１開放端は、前記主要流路に連結され、前記第１開放端と前記第１部分との間の最短距離が、前記第１閉鎖端と前記第１部分との間の最短距離より大きく、
前記第２部分は、前記第１分配室を部分的に覆うように構成され、前記第２部分の前記第１バイパスの前記第１閉鎖端は、前記第１分配室を部分的に露出させるように構成される、スロットダイヘッド。
【請求項４】
前記第３部分は、第２バイパスを有し、前記第２バイパスは、互いに対向する第２開放端および第２閉鎖端を含み、前記第２開放端は、前記主要流路に連結され、前記第２開放端と前記第１部分との間の最短距離が、前記第２閉鎖端と前記第１部分との間の最短距離より大きく、前記第３部分は、前記第１分配室を部分的に覆うように構成され、前記第３部分の前記第２バイパスの前記第２閉鎖端は、前記第１分配室を部分的に露出させるように構成される、請求項３に記載のスロットダイヘッド。
【請求項５】
前記スロットダイ本体は更に、前記実装面に位置する第２分配室を有し、前記第２分配室および前記第１分配室は、ある距離だけ離間させられ、前記第２分配室は、前記第１バイパスを介して前記第１分配室に連結される、請求項３または４に記載のスロットダイヘッド。
【請求項６】
前記スロットダイ本体は、旋回可能に互いに連結される第１ダイ本体および第２ダイ本体を有し、前記第１ダイ本体は、第１リップ部および前記実装面を含み、前記第２ダイ本体は、第２リップ部を含み、前記第１リップ部と前記第２リップ部との間には、スロット間隙が形成され、前記第２分配室は、前記第１分配室よりも、前記第１リップ部の近くに位置する、請求項５に記載のスロットダイヘッド。
【請求項７】
前記第１分配室および前記第２分配室の断面積の値が、固定値または可変値である、請求項５または６に記載のスロットダイヘッド。
【請求項８】
前記第１分配室と前記第２分配室との間の距離が、前記第１リップ部の幅より小さい、請求項６に記載のスロットダイヘッド。
【請求項９】
前記第１分配室の、前記第１リップ部に近い面の第１出射角度が、前記実装面に対して４０〜９０度であり、前記第２分配室の、前記第１リップ部に近い面の第２出射角度が、前記実装面に対して３０〜９０度である、請求項６または８に記載のスロットダイヘッド。
【請求項１０】
前記スロットダイ本体は、前記第１分配室に連結される供給口を有する、請求項３から９の何れか一項に記載のスロットダイヘッド。
【請求項１１】
前記スロットダイ本体は、互いに連結される少なくとも１つのスロット間隙および少なくとも１つの供給口を有し、前記少なくとも１つのスロット間隙および前記少なくとも１つの供給口は、前記第１分配室に連結される、請求項３から１０の何れか一項に記載のスロットダイヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、シムおよびスロットダイヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
精密塗工技術は、未来における薄膜技術の進歩に重要である。多くの塗工技術の中でも、スロットダイ塗工技術が広く使用されている。電子産業の発達に伴い、塗工厚みの要求が非常に厳しくなってきている。
【０００３】
しかしながら、従来のスロットダイヘッドでは大抵、シムを用いて塗工幅を変更するときに不具合が生じた。詳しく言うと、様々なサイズのシムをスロットダイのスロットに配置して分配室の一部を覆うことにより塗工幅を変更することができるが、シムの下にある分配室の領域で塗工液が蓄溜および遮断されやすい。その結果、塗工液の一部が減速し、流れなくなって淀み流れに変化しさえする。これは、塗工液の品質劣化、例えば、凝固につながり、ひいては、塗工処理に悪影響を及ぼし、不良率を上げる。
【発明の概要】
【０００４】
これに応じて、本開示は、従来のシムであれば生じていた塗工液の淀み領域を防止できるシムおよびスロットダイヘッドを提供する。
【０００５】
本開示の一実施形態は、スロットダイ本体の実装面に配設されて実装面上の第１分配室を部分的に覆うことで、スロットダイ本体の塗工幅を変更するように構成されているシムを提供する。シムは、第１部分、第２部分および第３部分を含む。第２部分および第３部分は、第１部分の側面に連結されて同一方向に突出し、第２部分および第３部分は、第２部分と第３部分との間に主要流路が形成されるように、ある距離だけ離間させられ、主要流路は、第１分配室に連結するように構成され、第２部分は、第１バイパスを有し、第１バイパスは、互いに対向する第１開放端および第１閉鎖端を有し、第１開放端は、主要流路に連結され、第１開放端と第１部分との間の最短距離が、第１閉鎖端と第１部分との間の最短距離より大きい。第２部分は、第１分配室を部分的に覆うように構成され、第２部分の第１バイパスの第１閉鎖端は、第１分配室を部分的に露出させるように構成される。
【０００６】
本開示の別の実施形態は、スロットダイ本体およびシムを含むスロットダイヘッドを提供する。スロットダイ本体は、実装面と、当該実装面上の第１分配室とを有する。シムは、実装面に配設される。シムは、第１部分、第２部分および第３部分を含み、第２部分および第３部分は、第１部分の側面に連結されて同一方向に突出し、第２部分および第３部分は、第２部分と第３部分との間に主要流路が形成されるように、ある距離だけ離間させられ、主要流路は、第１分配室に連結するように構成され、第２部分は、第１バイパスを有し、第１バイパスは、互いに対向する第１開放端および第１閉鎖端を有し、第１開放端は、主要流路に連結され、第１開放端と第１部分との間の最短距離が、第１閉鎖端と第１部分との間の最短距離より大きい。第２部分は、第１分配室を部分的に覆うように構成され、第２部分の第１バイパスの第１閉鎖端は、第１分配室を部分的に露出させるように構成される。
【０００７】
シムおよびスロットダイヘッドによると、第１分配室を覆っているシムの第２部分は、第１バイパスを有し、第１バイパスは、主要流路に連結される開放端と、第１分配室を露出させる閉鎖端とを有する。従って、塗工幅を変更するために第１分配室がシムの第２部分で部分的に覆われているとき、第１分配室にあり、かつ、第２部分で覆われている、塗工液は、第１バイパスに流入した後、主要流路内の塗工液と合流することができる。故に、分配室内の塗工液が遮断または阻害されて淀み流れをもたらすことはない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示は、以下に示す詳しい説明、および、添付の図面からより良く理解されるであろう。これらは単に例示として示されているものであり、ひいては、本開示の限定を意図するものではない。
【図１】本開示の第１実施形態に係るスロットダイヘッドの斜視図である。
【図２】図１のスロットダイヘッドの分解図である。
【図３】本開示の第１実施形態に係るスロットダイヘッドの断面図である。
【図４】図３の第１ダイ本体を部分的に拡大した断面図である。
【図５】図１のシムおよび第１ダイ本体の上面図である。
【図６】図１のシムの平面図である。
【図７】本開示の第１実施形態に係るスロットダイヘッドを部分的に拡大した図である。
【図８】本開示の第１実施形態に係るスロットダイヘッドの流動シミュレーションである。
【図９】従来のスロットダイヘッドの流動シミュレーションである。
【図１０】本開示の第２実施形態に係るスロットダイヘッドの平面図である。
【図１１】本開示の第３実施形態に係るスロットダイヘッドの平面図である。
【図１２】本開示の第３実施形態に係るスロットダイヘッドを部分的に拡大した図である。
【図１３】本開示の第３実施形態に係るスロットダイヘッドの流動シミュレーションである。
【図１４】従来のスロットダイヘッドの流動シミュレーションである。
【図１５】本開示の第４実施形態に係るスロットダイヘッドの断面図である。
【図１６】本開示の第５実施形態に係るスロットダイヘッドの断面図である。
【図１７】本開示の第６実施形態に係るスロットダイヘッドの断面図である。
【図１８】本開示の第７実施形態に係るスロットダイヘッドの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下の詳しい説明では、説明を目的として、開示される実施形態を十分に理解できるように多数の具体的な詳細を記載する。しかしながら、これらの具体的な詳細なしに１つまたは複数の実施形態が実施され得ることが明らかになるであろう。他の事例では、図面を簡略化すべく、周知の主要な構造およびデバイスが概略的に示されている。
【００１０】
加えて、本開示で使用されている用語、例えば、技術用語および科学用語は、独自の意味を持ち、これらの用語が本開示で更に定義されない限りは、当業者により理解され得る。すなわち、以下の段落で使用されている用語は、関連分野で通常使用されている意味に基づいて解釈されるべきであり、これらの用語が本開示において具体的な意味を持たない限りは、過度に説明しないことにする。更には、図面を簡略化すべく、幾つかの従来の構造および構成要素は、図面をきれいに保つため簡略的に描かれている。
【００１１】
更には、図によって以下の実施形態が開示され、以下の段落において幾つかの実用的な詳細が説明されているが、本開示がこれに限定されるわけではない。更には、例示を目的として、図中の構造および構成要素のうちの幾つかが簡略化され、これらの図のうちの幾つかにおいて配線、回線またはバスが省略されている。本開示の図面中の構成要素のサイズ、比率および角度は、例示を目的として誇張されているかもしれないが、本開示がこれに限定されるわけではなく、本開示の趣旨から逸脱しない限り、様々な修正が認められており、これらの修正は以下の開示に従って行われ得る。本開示に基づいて製造される製品の実際のサイズおよび設計は、任意の実際の要件に従って修正されてもよいことに留意されたい。
【００１２】
更に、以下では、「端部」、「部分（ｐｏｒｔｉｏｎ）」、「部分（ｐａｒｔ）」および「領域」などといった用語が、具体的な構成要素および構造、または、それらに関する、もしくは、それらの間にある具体的な特徴を説明するために使用されているかもしれないが、これらの構成要素および構造の限定を意図するものではない。以下では、「実質的に」、「およそ」または「約」などの用語が使用されているかもしれないが、これらの用語がサイズ、濃度、温度、または、他の物理的もしくは化学的な性質もしくは特性と組み合わせて使用されるとき、これらの用語は、これらの性質または特性の範囲の上限および／または下限にずれが存在しても、または、製造上の公差または分析処理により許容公差が生じても、依然として所望の効果を実現できることを表すために使用される。
【００１３】
更に、特に定義されない限り、本開示で使用されている全ての用語は、技術用語および科学用語を含めて、当業者により理解され得る普通の意味を持つ。更に、上記用語の定義は、本開示に関連する技術分野に矛盾しないものと解釈されるべきである。特に定義されない限り、これらの用語は、過度に理想的または形式的な意味と解釈されるべきではない。本開示における構成要素の用語は、記載要件に応じてより簡潔に言及されることがあり、読者によって理解されるはずである。
【００１４】
初めに、図１および図２を参照されたい。ここでは、本開示の第１実施形態がスロットダイヘッド１ａを提供する。スロットダイヘッド１ａは、シム（別名、シムプレート）１０ａおよびスロットダイ本体（別名、スロットダイ）２０ａを含む。
【００１５】
スロットダイ本体２０ａは、第１ダイ本体２０１ａおよび第２ダイ本体２０２ａを含む。シム１０ａは、第１ダイ本体２０１ａの実装面Ｓに配設される。第２ダイ本体２０２ａは、第１ダイ本体２０１ａに対して第２ダイ本体２０２ａを旋回させることで第１ダイ本体２０１ａにシム１０ａを保持または露出させることができるように、第１ダイ本体２０１ａの側面に旋回可能に連結される。スロットダイ本体２０ａは、本開示を説明するための例であり、本開示の限定を意図するものではないことに留意されたい。例えば、幾つかの他の実施形態において、第１ダイ本体および第２ダイ本体は、図１に示されているヒンジではなく、ネジなどの他の手段を介して互いに連結され得る。
【００１６】
より詳しく言うと、この実施形態において、第１ダイ本体２０１ａは、実装面Ｓに形成される、第１分配室２１０１ａおよび第２分配室２１０２ａを有する。第１分配室２１０１ａおよび第２分配室２１０２ａの長さは実質的に同じである。一般に、第１分配室２１０１ａおよび第２分配室２１０２ａの長さは、スロットダイ本体２０ａの最大塗工幅と実質的に同じであるが、本開示がこれに限定されるわけではない。第１分配室または第２分配室の当該「長さ」は、第１分配室または第２分配室の長辺の長さを意味する。加えて、第１分配室２１０１ａは、第２分配室２１０２ａよりも、第１ダイ本体２０１ａが第２ダイ本体２０２ａに連結される部分の近くに位置する。このような配置において、第１分配室２１０１ａは、内側分配室または内側空洞と呼ばれてもよく、第２分配室２１０２ａは、外側分配室または外側空洞と呼ばれてもよい。
【００１７】
更に、第１ダイ本体２０１ａは、第１分配室２１０１ａに連結される供給口Ｆを有する。供給口Ｆは、塗工液（別名、塗料）が供給口Ｆから第１分配室２１０１ａに注入され得るように、塗工液貯蔵器（図示せず）に連結されてよい。
【００１８】
次に、図３は、スロットダイヘッド１ａの断面図を示している。この実施形態において、第１ダイ本体２０１ａおよび第２ダイ本体２０２ａは、ヒンジ（付番せず）から離れて位置する第１リップ部２０１１ａおよび第２リップ部２０２１ａをそれぞれ有し、第１リップ部２０１１ａおよび第２リップ部２０２１ａはくさび形になっている。スロットダイヘッド１ａが閉じているとき、第１リップ部２０１１ａと第２リップ部２０２１ａとの間には、塗工液を形作るためのスロット間隙Ｇが形成される。スロット間隙Ｇの幅および高さは、実際の要件に従って調整され得るが、本開示がこれに限定されるわけではない。図示の通り、シム１０ａはスロット間隙Ｇに配置される。
【００１９】
加えて、第１分配室２１０１ａと第２分配室２１０２ａとの間に、中央ランド２１０３が位置する。言い換えると、第１分配室２１０１ａおよび第２分配室２１０２ａは、中央ランド２０１３により離間させられる。第２分配室２１０２ａは、第１分配室２１０１ａよりも、第１リップ部２０１１ａの近くに位置する。すなわち、第２分配室２１０２ａは、第１分配室２１０１ａよりも、スロット間隙Ｇの開口の近くに位置する。塗工液は、供給口Ｆから第１分配室２１０１ａに供給されることで中央ランド２１０３に溢れ出し、第２分配室２１０２ａに流入した後、スロット間隙Ｇを流れてスロットダイ本体２０ａから流出することができる。
【００２０】
次に、図４は、図３の第１ダイ本体２０１ａを部分的に拡大した図を示している。この実施形態では、第１分配室２１０１ａが断面積Ａ１、第１深さＤ１、第１出射角度Ｒ１および第１幅Ｗ１を有するものと定義し、第２分配室２１０２ａが断面積Ａ２、第２深さＤ２、第２出射角度Ｒ２および第２幅Ｗ２を有するものと定義する。第１分配室２１０１ａまたは第２分配室２１０２ａの当該断面積は、その中央部において測定され、当該深さは、第１分配室２１０１ａまたは第２分配室２１０２ａの底と、第１ダイ本体２０１ａの実装面Ｓが位置する平面（例えば、図に示されている基準面Ｐ）との間の垂直距離であり、当該出射角度は、第１分配室２１０１ａまたは第２分配室２１０２ａの、第１リップ部２０１１ａに近い傾斜面から第１ダイ本体２０１ａの実装面Ｓまでの角度であり、当該幅は、第１分配室２１０１ａまたは第２分配室２１０２ａの長辺同士の距離である。加えて、図示の通り、第１分配室２１０１ａは、第１リップ部２０１１ａから離れて位置する第１長辺２１０１１と、第１リップ部２０１１ａの近くに位置する第２長辺２１０１２とを有し、第２分配室２１０２ａは、第１リップ部２０１１ａから離れて位置する第１長辺２１０２１と、第１リップ部２０１１ａの近くに位置する第２長辺２１０２２とを有する。当該第１幅Ｗ１は、第１分配室２１０１ａの第１長辺２１０１１と第２長辺２１０１２との間の距離であり、当該第２幅Ｗ２は、第２分配室２１０２ａの第１長辺２１０２１と第２長辺２１０２２との間の距離である。
【００２１】
この実施形態において、第１分配室２１０１ａの中央部の断面積Ａ１は、第２分配室２１０２ａの中央部の断面積Ａ２より大きくてよく、第１分配室２１０１ａの第１出射角度Ｒ１は、第２分配室２１０２ａの第２出射角度Ｒ２より大きくてよい。第１出射角度Ｒ１および第２出射角度Ｒ２はどちらも、例えば、０〜９０度、一般には、３０〜９０度であってよい。例えば、一実施形態において、第１出射角度Ｒ１は、４０〜９０度であってよく、第２出射角度Ｒ２は、３０〜９０度であってよく、第１分配室２１０１ａの第１深さＤ１は、第２分配室２１０２ａの第２深さＤ２より大きくてよく、第１分配室２１０１ａの第１幅Ｗ１は、第２分配室２１０２ａの第２幅Ｗ２より大きくてよい。上記の構成は、第１分配室２１０１ａ内の塗工液の流れを緩和および安定化するのに役立ち、ひいては、スロット間隙Ｇが的確な圧力および一定の速度で塗工液を最終分配に必要とされる形にすることで塗工の均一性を確保するのに役立つ。
【００２２】
なお、第１分配室２１０１ａの対向する２つの端部の断面積は、第２分配室２１０２ａの対向する２つの端部の断面積と等しくてもよいし、それより小さくてもよいし、それより大きくてもよいが、本開示がこれに限定されるわけではない。加えて、この実施形態において、第１分配室２１０１ａおよび第２分配室２１０２ａの断面積はそれぞれ、一方の端部からもう一方の端部に至るまで固定値であり、すなわち、第１分配室２１０１ａおよび第２分配室２１０２ａの断面積は、一方の端部からもう一方の端部に至るまでの間で変化しないが、本開示が第１分配室および／または第２分配室の形状によって制限されるわけではない。例えば、一実施形態において、第１分配室および／または第２分配室の断面積は、一方の端部からもう一方の端部に至るまでの間で変化してよく、例えば、中央部での断面積は、どちらか一方の端部より大きくてよく、第１分配室の端部の断面積は、第２分配室の端部の断面積と等しくてもよいし、それより小さくてもよく、第１分配室の端部の出射角度、深さ、および幅は、第２分配室の端部の出射角度、深さ、および幅と等しくてもよいし、それより小さくてもよい。
【００２３】
加えて、この実施形態において、中央ランド２１０３は、第３幅Ｗ３を有し、第１リップ部２０１１ａは、第４幅Ｗ４を有する。シム１０ａは、塗工液がスロット間隙Ｇを流れて中央ランド２１０３および第１リップ部２０１１ａに溢れ出すように誘導することができる。従って、第３幅Ｗ３は、第１スロット長さとみなされてよく、第４幅Ｗ４は、第２スロット長さとみなされてよい。第３幅Ｗ３は、第１分配室２１０１ａと第２分配室２１０２ａとの間の距離である。第４幅Ｗ４は、第２分配室２１０２ａと第１リップ部２０１１ａの先端（付番せず）との間の距離であり、すなわち、第４幅Ｗ４は、第１リップ部２０１１ａの幅である。第４幅Ｗ４は、塗工液が第２分配室２１０２ａから第１リップ部２０１１ａの先端まで移動する、移動距離とみなされてもよい。この実施形態において、中央ランド２１０３の第３幅Ｗ３は少なくとも、第１リップ部２０１１ａの第４幅Ｗ４より小さく、すなわち、第１分配室２１０１ａと第２分配室２１０２ａとの間の距離は、第１リップ部２０１１ａの幅より小さい。これは、第２分配室２１０２ａからの塗工液の流速を緩和し、ひいては、塗工液が第２分配室２１０２ａから第１リップ部２０１１ａの先端まで過度に速く流れるのを防止するのに役立つが、本開示がこれに限定されるわけではない。
【００２４】
実際、第１分配室２１０１ａおよび第２分配室２１０２ａの寸法、ならびに、これらの寸法と、隣接する構成要素との構造的関係は全て、塗工液の性質、例えば、材料、温度もしくはレオロジ、および／または、塗工要件に従って修正され得る。例えば、幾つかの他の実施形態において、スロットダイ本体の第１分配室および第２分配室は、断面積Ａ１が断面積Ａ２より大きい、第１出射角度Ｒ１が第２出射角度Ｒ２より大きいといった幾つかの条件を満たすだけでよく、第１分配室および第２分配室の深さおよび幅は、前述の実施形態で論じた条件に従わなくてもよく、代替的に、他の実施形態において、第２ダイ本体は、上述の第１分配室および第２分配室を有してもよく、更なる別の実施形態において、第１分配室および第２分配室は、第１ダイ本体および第２ダイ本体にそれぞれ形成されてよい。
【００２５】
次に、図５および図６を参照されたい。図５は、図１のシム１０ａおよび第１ダイ本体２０１ａの上面図であり、図６は、図１のシム１０ａの平面図である。
【００２６】
シム１０ａは、スロットダイ本体２０ａの塗工幅を変更すべく、スロットダイ本体２０ａに配設され得る。シム１０ａの厚みは制限されることなく、実際の要件に従って修正され得ることに留意されたい。加えて、シム１０ａはプラスチック製または金属製であってよいが、本開示がこれに限定されるわけではない。更に、シム１０ａは、例えば、ネジを介して、スロットダイ本体２０ａに固定されるが、本開示がこれに限定されるわけではない。シンプルな例示を目的として、シム１０ａを固定するためのネジは図から省略されていることに留意されたい。
【００２７】
図示の通り、シム１０ａは、単一片で作られてよく、第１部分１００ａ、第２部分２００ａおよび第３部分３００ａを含んでよい。第１部分１００ａは、ブリッジ側面１０１ａを有する。第２部分２００ａおよび第３部分３００ａはどちらも、第１部分１００ａのブリッジ側面１０１ａに連結され、第１部分１００ａから外側に向かって延びる。すなわち、第２部分２００ａおよび第３部分３００ａは、第１部分１００ａの同じ側に連結され、同一方向に延びる。第２部分２００ａおよび第３部分３００ａは、第２部分２００ａと第３部分３００ａとの間に主要流路Ｃ１ａが形成されるように、ある距離だけ離間させられる。主要流路Ｃ１ａは、シム１０ａの流出側１１ａに位置する開口Ｏ１を有する。開口Ｏ１は、塗工液がスロットダイ本体２０ａから流出できる場所であり、すなわち、開口Ｏ１は、塗工液の出口とみなされ得る。開口Ｏ１は、塗工液の流出幅を限定するように構成されている塗工幅ＣＷ１を有し、すなわち、塗工液の流出幅は、主要流路Ｃ１ａの開口Ｏ１の塗工幅ＣＷ１によって決まる。当該流出側は、シムが塗工液を押し出す場所である。図示の通り、塗工幅ＣＷ１のサイズ（すなわち、開口Ｏ１のサイズ）は、流出側１１ａに位置する第２部分２００ａの縁部と第３部分３００ａの縁部との間の距離によって決まり、すなわち、塗工幅ＣＷ１のサイズは、第１部分１００ａから離れて位置する第２部分２００ａの縁部と第３部分３００ａの縁部との間の距離によって決まる。
【００２８】
更に、この実施形態において、第２部分２００ａおよび第３部分３００ａはそれぞれ、第１バリア部２１０ａ、第２バリア部２２０ａおよび第３バリア部２３０ａを含む。第３部分３００ａおよび第２部分２００ａが鏡面対称になっているので、以下では第２部分２００ａについてだけ詳しく説明することにし、第２部分２００ａおよび第３部分３００ａの同じ特徴については繰り返さないことにする。
【００２９】
第２部分２００ａにおいて、第１バリア部２１０ａおよび第２バリア部２２０ａはどちらも、第１部分１００ａのブリッジ側面１０１ａに連結され、互いにある距離だけ離間させられる。図示の通り、第１バリア部２１０ａおよび第２バリア部２２０ａは、第１部分１００ａのブリッジ側面１０１ａから流出側１１ａに向かって延びる。第３バリア部２３０ａは、第１バリア部２１０ａと向かい合った状態で第２バリア部２２０ａの側面に連結され、第３部分３００ａに向かって延びる。第３バリア部２３０ａは、第１バリア部２１０ａの、第１部分１００ａから遠い側面の近傍に位置し、第１バリア部２１０ａから離間させられる。
【００３０】
より詳しく言うと、第１バリア部２１０ａは、第１側面２１１ａ、第２側面２１２ａおよび第３側面２１３ａを有する。第２側面２１２ａおよび第３側面２１３ａはそれぞれ、第１バリア部２１０ａの対向する２つの側面であり、ブリッジ側面１０１ａに連結される。第１側面２１１ａは、第２側面２１２ａおよび第３側面２１３ａに連結され、それらの間に位置し、第３バリア部２３０ａと向かい合う。第２バリア部２２０ａは、第１バリア部２１０ａの第３側面２１３ａと向かい合う第４側面２２１ａを有し、ブリッジ側面１０１ａおよび第３バリア部２３０ａに連結される。第３バリア部２３０ａは、第５側面２３１ａ、第６側面２３２ａおよび第７側面２３３ａを有する。第２バリア部２２０ａの第４側面２２１ａは、ブリッジ側面１０１ａおよび第５側面２３１ａに連結される。第６側面２３２ａは、第３バリア部２３０ａの、ブリッジ側面１０１ａから遠い側面であり、すなわち、第６側面２３２ａは、シム１０ａの流出側１１ａに位置する。第７側面２３３ａは、第５側面２３１ａおよび第６側面２３２ａに連結され、第３部分３００ａと向かい合う。
【００３１】
図６に示されているシム１０ａのように、第１部分１００ａのブリッジ側面１０１ａと、第２部分２００ａおよび第３部分３００ａの第１バリア部２１０ａの第２側面２１２ａと、第２部分２００ａおよび第３部分３００ａの第３バリア部２３０ａの第７側面２３３ａとの間に、上述の主要流路Ｃ１ａが形成される。加えて、この実施形態において、第２バリア部２００ａは、第１部分１００ａのブリッジ側面１０１ａ、第１バリア部２１０ａの第１側面２１１ａおよび第３側面２１３ａ、第２バリア部２２０ａの第４側面２２１ａ、および、第３バリア部２３０ａの第５側面２３１ａで形成される第１バイパスＣ２ａを有する。この実施形態および他の実施形態において、第１バイパスＣ２ａは、第１閉鎖端Ｃ２ａ１および第１開放端Ｃ２ａ２を有する。図６に示されている通り、第１閉鎖端Ｃ２ａ１は、第１バリア部２１０ａの第３側面２１３ａ、第１部分１００ａのブリッジ側面１０１ａ、および、第２バリア部２２０ａの第４側面２２１ａで包囲および形成され、第１開放端Ｃ２ａ２は、第１バリア部２１０ａの第１側面２１１ａ、第３バリア部２３０ａの第５側面２３１ａ、および、第２バリア部２２０ａの第４側面２２１ａで包囲および形成され、第１開放端Ｃ２ａ２は、主要流路Ｃ１ａの側面に連結され、第１開放端Ｃ２ａ２は、第１閉鎖端Ｃ２ａ１よりも、シム１０ａの第１部分１００ａから更に離れて位置する。具体的に、第１開放端Ｃ２ａ２と第１部分１００ａとの間の最短距離は、第１閉鎖端Ｃ２ａ１と第１部分１００ａとの間の最短距離より大きい。この実施形態または他の実施形態において、第１開放端Ｃ２ａ２と第１部分１００ａとの間の最短距離は、第１バリア部２１０ａの第２側面２１２ａまたは第３側面２１３ａの長さ（例えば、図６に示されているｄ１）とみなされてよく、第１閉鎖端Ｃ２ａ１が第１部分１００ａのブリッジ側面１０１ａに直接連結されることにより、第１閉鎖端Ｃ２ａ１と第１部分１００ａとの間の最短距離は実質的に０である。
【００３２】
同様に、第３部分３００ａは、第２バイパスＣ３ａを有し、第２バイパスＣ３ａは、第２閉鎖端Ｃ３ａ１および第２開放端Ｃ３ａ２を有する。第２開放端Ｃ３ａ２は、主要流路Ｃ１ａのもう一方の側面に連結され、第２開放端Ｃ３ａ２は、第２閉鎖端Ｃ３ａ１よりも、シム１０ａの第１部分１００ａから更に離れて位置する。図示の通り、第１バイパスＣ２ａおよび第２バイパスＣ３ａが鏡面対称になっているため、第２バイパスＣ３ａの詳細については繰り返さないことにする。
【００３３】
次に、図６および図７をどちらも参照されたい。ここで、図７は、スロットダイ本体２０ａの第１ダイ本体２０１ａの実装面Ｓに配設されるシム１０ａを部分的に拡大した図である。シンプルな例示を目的として、図７では第２ダイ本体２０２ａが省略されている。第３部分３００ａおよび第２部分２００ａが鏡面対称になっているため、図７では第３部分３００ａではなく、第２部分２００ａを示している。
【００３４】
図に示されているシム１０ａのように、第１部分１００ａのブリッジ側面１０１ａは、第１分配室２１０１ａの第１長辺２１０１１と位置合わせされてよく、第２部分２００ａの第１バリア部２１０ａは、第１分配室２１０１ａを横断して中央ランド２１０３を覆い、第１バリア部２１０ａの第１側面２１１ａは、第２分配室２１０２ａの第１長辺２１０２１と位置合わせされてよく、第２部分２００ａの第２バリア部２２０ａは、第１分配室２１０１ａおよび第２分配室２１０２ａの短辺（付番せず）と位置合わせされてよく、第２部分２００ａの第３バリア部２３０ａは、第１ダイ本体２０１ａの第１リップ部２０１１ａに位置し、第３バリア部２３０ａの第５側面２３１ａは、第２分配室２１０２ａの第２長辺２１０２２と位置合わせされてよい。
【００３５】
故に、シム１０ａの第２部分２００ａおよび第３部分３００ａは、スロットダイ本体２０ａから流出する塗工液（例えば、図７の矢印）の塗工幅（すなわち、図６のＣＷ１）が変更されてシム１０ａの主要流路Ｃ１ａの開口Ｏ１と同じ広さになるように、第１分配室２１０１ａの一部を覆うことができる。
【００３６】
一方、第２部分２００ａおよび第３部分３００ａは、第１分配室２１０１ａの一部を覆っているが、第１閉鎖端Ｃ２ａ１および第２閉鎖端Ｃ３ａ１をそれぞれ介して第１分配室２１０１ａに連結される、第２部分２００ａの第１バイパスＣ２ａ、および、第３部分３００ａの第２バイパスＣ３ａは、第１分配室２１０１ａの覆われている部分が主要流路Ｃ１ａに連結することを可能にする。従って、第１分配室２１０１ａの中、および、シム１０ａの第２部分２００ａおよび第３部分３００ａの下にある塗工液は、蓄溜または遮断されることなく、第１バイパスＣ２ａおよび第２バイパスＣ３ａを通じて主要流路Ｃ１ａと合流することができる。すなわち、シム１０ａで覆われている、第１分配室２１０１ａ内の塗工液が、淀み流れになるのを防止する。言い換えると、第１分配室２１０１ａに塗工液の淀み領域は生じない。
【００３７】
従って、シム１０ａを用いて塗工幅が変更されると、主要流路Ｃ１ａに直接流入しない、第１分配室２１０１ａ内の塗工液は、第１バイパスＣ２ａおよび第２バイパスＣ３ａに流入した後、第１分配室２１０１ａで淀み流れになることなく、主要流路Ｃ１ａと合流することができる。故に、従来のシムが塗工液の淀み領域をもたらしやすいといった問題が防止される。
【００３８】
図８および図９を参照されたい。図８は、スロットダイヘッド１ａの流動シミュレーションであり、図９は、従来のスロットダイヘッドの流動シミュレーションである。これらのシミュレーションは、シムを除いて、同じ環境下で、例えば、同じ塗工幅、塗料および流量で、同じスロットダイ本体にて行われたことに留意されたい。加えて、これらの図を比較しやすくするため、図８および図９のスロットダイヘッドは、部分的に拡大して示されており、それぞれのシムは点線で示されている。
【００３９】
図８において、主要流路に直接流入しない、第１分配室内の塗料は、第１分配室で蓄溜または遮断されることなく、第１バイパスを通じて主要流路内の塗工液と合流することができる。対照的に、従来のシムはバイパスを全く有していないため、塗工液は、シムで覆われている領域（すなわち、図の矢印で示されている領域）で蓄溜および遮断されやすく、淀み流れになる。これは、凝固などの品質劣化の問題につながるか、または、塗工液の不安定な流量につながり、ひいては、不均一な流れを引き起こす。
【００４０】
バイパスの幅の実際のサイズは、塗工液の材料、レオロジ、温度、および／または、塗工液の他の性質といった様々な塗工要件に従って修正され得るが、本開示がこれに限定されるわけではないことに留意されたい。例えば、これらの実施形態のうちの１つにおいて、前述のシムの第１バイパスの幅は、およそ５ミリメートルから１５ミリメートルであってよく、代替的に、別の実施形態において、前述のシムの第１バイパスの幅は、およそ１ミリメートルまで狭められてよい。
【００４１】
加えて、前述のシムは、第２部分および第３部分にそれぞれバイパスを有するが、本開示がこれに限定されるわけではない。図１０を参照されたい。図１０は、本開示の第２実施形態に係るスロットダイヘッドの平面図である。明瞭な例示を目的として、第２ダイ本体は図から省略されていることに留意されたい。
【００４２】
この実施形態は、スロットダイヘッド１ｂを提供する。スロットダイヘッド１ｂは、シム１０ｂおよびスロットダイ本体２０ｂを含む。スロットダイ本体２０ｂは、前述の実施形態のスロットダイ本体２０ａと実質的に同じであるため、以下ではスロットダイ本体２０ｂの詳細について繰り返さないことにする。この実施形態において、シム１０ｂは、第１部分１００ｂ、第２部分２００ｂおよび第３部分３００ｂを含む。シム１０ｂと前述の実施形態のシムとの間の主要な違いのうちの１つは、第３部分３００ｂが第２バリア部２２０ｂだけを含み、バイパスを有さないことである。従って、シム１０ｂは依然として主要流路Ｃ１ｂを有し、第２部分２００ｂだけが第１バイパスＣ２ｂを有する。図８と図９との比較で論じた通り、シム１０ｂは、塗工液を迂回させてから主要流路Ｃ１ｂと合流させることで塗工液の淀み領域を防止することもできることが解る。
【００４３】
更に、前述の実施形態のシムは、２つの分配室を有するスロットダイ本体に配設されるが、本開示がこれに限定されるわけではない。例えば、図１１および図１２を参照されたい。図１１は、本開示の第３実施形態に係るスロットダイヘッドの平面図であり、図１２は、本開示の第３実施形態に係るスロットダイヘッドを部分的に拡大した図である。例示を目的として、この実施形態では第２ダイ本体が省略されている。
【００４４】
図１１に示されているように、この実施形態は、スロットダイヘッド１ｃを提供する。スロットダイヘッド１ｃは、シム１０ｃおよびスロットダイ本体２０ｃを含む。シム１０ｃは、第１部分１００ｃ、第２部分２００ｃおよび第３部分３００ｃを含む。前述の実施形態のシム１０ｂと同様、シム１０ｃはまた、主要流路Ｃ１ｃに連結する第１バイパスＣ２ｃを第２部分２００ｃに有する。スロットダイ本体２０ｃの構成が異なるという点から、シム１０ｃは、シム１０ｂとは若干異なる形状を有してよい。従って、これらの実施形態における同様の特徴については繰り返さないことにする。スロットダイ本体２０ｃは、前述の実施形態のスロットダイ本体と比較すると、たった１つの分配室２１０１ｃを有する。分配室２１０１ｃのサイズは例であり、本開示の限定を意図するものではないことに留意されたい。
【００４５】
このような場合、シム１０ｃは、塗料を迂回させることで塗工液の淀み領域を防止することもできる。図１２に示されているように、分配室２１０１ｃの中、および、シム１０ｃの第２部分２００ｃの第１バリア部２１０ｃの下にある塗工液は、蓄溜または遮断されることなく、第１バイパスＣ２ｃの第１閉鎖端Ｃ２ｃ１から第１バイパスＣ２ｃに流入した後、第１バイパスＣ２ｃの第１開放端Ｃ２ｃ２を介して主要流路Ｃ１ｃと合流することができる。すなわち、塗工幅を変更するためにシム１０ｃが使用されているとき、主要流路Ｃ１ｃに直接流入しない、分配室２１０１ｃ内の塗工液は、第１バイパスＣ２ｃを流れて主要流路Ｃ１ｃ内の塗工液と合流することができる。これに応じて、シム１０ｃは、１つの分配室のスロットダイ本体に塗工液の淀み領域が生じるのを防止することもできる。
【００４６】
次に、図１３および図１４を参照されたい。図１３は、本開示の第３実施形態に係るスロットダイヘッド１ｃの流動シミュレーションであり、図１４は、従来のスロットダイヘッドの流動シミュレーションである。これらのシミュレーションは、シムを除いて、同じ環境下で、例えば、同じ塗工幅、塗料および流量で、同じスロットダイ本体にて行われたことに留意されたい。加えて、これらの図を比較しやすくするため、図１３および図１４のスロットダイヘッドは、部分的に拡大して示されており、それぞれのシムは点線で示されている。
【００４７】
図１３において、主要流路に直接流入しない、分配室内の塗料は、分配室で蓄溜または遮断されることなく、第１バイパスを通じて主要流路内の塗工液と合流することができる。対照的に、図１４の従来のシムはバイパスを全く有していないため、塗工液は、シムで覆われている領域（すなわち、図の矢印で示されている領域）で蓄溜、遮断および阻害され、ひいては、淀み流れになる。これは、凝固などの品質劣化の問題につながるか、または、塗工液の不安定な流量につながり、ひいては、可変的な塗工厚みを引き起こす。
【００４８】
故に、バイパスが、シムの、分配室を覆うために使用される部分に提供され、かつ、主要流路および分配室の両方に連結できる限り、バイパスは本開示の範囲に属する。その他の点で、シムの形状および材料が特に制限されることはない。従って、当業者は、第２部分および／または第３部分の第１バリア部、第２バリア部および／または第３バリア部のサイズ、形状および割合を修正して、塗工の均一性、分配室の形状および／または数、スロット間隙のサイズ、塗布圧、塗料の粘度、温度および／または他の特性といった実際の要件に従って、１つまたは複数の適切なバイパスを取得することができる。
【００４９】
図７のシム１０ａを例に挙げると、他の実施形態において、第１部分は、第１分配室の第１長辺と位置ずれした状態にありながらも第１分配室の一部を覆うように修正されてよく、代替的に、更なる別の実施形態において、第２部分の第１バリア部の第３側面、第１部分のブリッジ側面、および、第２バリア部の第４側面は共に、連続曲面を形成してよく、すなわち、シムの第１バイパスの第１閉鎖端は、曲面で形成され、代替的に、尚も別の実施形態において、第１バイパスの形状は、Ｌ字型から平行四辺形に変更されてよく、または、更なる別の実施形態において、第２部分の第１バリア部は、更に延びて第２分配室の一部を覆ってよく、または、尚も更なる別の実施形態において、第２部分の第３バリア部の第７側面は、主要流路の開口がテーパー状になるように傾斜面であってよく、または、尚も更なる別の実施形態において、第２部分の第１バリア部の第２側面、および、第３バリア部の第７側面は、互いに位置ずれした状態にあってよい。上記のシム修正では、シムのバイパスが分配室の一部を露出させて主要流路に連結できる限り、バイパスは本開示の範囲に属する。同様に、１つの分配室を有するスロットダイ本体に対して適用されるシム（例えば、図１２に示されているシム１０ｃ）に同様の修正を加えることで、形状を変更することもできる。
【００５０】
更に、前述の実施形態のシムは、複数のスロット間隙を有するスロットダイ本体に適用されてもよい。図１５を参照されたい。図１５は、本開示の第４実施形態に係るスロットダイヘッドの断面図である。図示の通り、この実施形態は、スロットダイヘッド１ｄを提供し、スロットダイヘッド１ｄは、２つのスロット間隙Ｇ１およびＧ２を含むスロットダイ本体２０ｄを有する。前述の実施形態のシム１０ａから１０ｃは、スロット間隙Ｇ１およびＧ２に選択的に配置され得る。例えば、図１５では、スロットダイ本体２０ｄのスロット間隙Ｇ１およびＧ２に、２つのシム１０ｃがそれぞれ配設される。従って、スロットダイ本体２０ｄは、同じ幅または異なる幅を有し得る２本の塗工液の流れを作り出すことができる。次に、図１６を参照されたい。ここでは、スロットダイヘッド１ｅが提供されている。スロットダイヘッド１ｅも２つのスロット間隙Ｇ１およびＧ２を有し、スロット間隙Ｇ１およびＧ２はそれぞれ、前述のスロットダイ本体のもののような２つの分配室を有する。スロットダイ本体２０ｅのスロット間隙Ｇ１およびＧ２には、２つのシム（例えば、シム１０ａおよび１０ｂ）がそれぞれ配置され得る。
【００５１】
更には、図１７を参照されたい。ここでは、スロットダイヘッド１ｆが提供されている。スロットダイヘッド１ｆは、３つのスロット間隙Ｇ１、Ｇ２およびＧ３を同時に有し、スロット間隙Ｇ１、Ｇ２およびＧ３には、３つのシム（例えば、シム１０ｃ）がそれぞれ配置される。次に、図１８を参照されたい。ここでは、スロットダイヘッド１ｇが提供されている。スロットダイヘッド１ｇも３つのスロット間隙Ｇ１、Ｇ２およびＧ３を有し、スロット間隙Ｇ１、Ｇ２およびＧ３はそれぞれ、前述のスロットダイ本体のもののような２つの分配室を有する。スロットダイヘッド１ｇのスロット間隙Ｇ１、Ｇ２およびＧ３には、３つのシム（例えば、２つのシム１０ａおよび１つのシム１０ｃ）がそれぞれ配置され得る。
【００５２】
上述のシムおよびスロットダイヘッドによると、第１分配室を覆っているシムの第２部分は、第１バイパスを有し、第１バイパスは、主要流路に連結される開放端と、第１分配室を露出させる閉鎖端とを有する。従って、塗工幅を変更するために第１分配室がシムの第２部分で部分的に覆われているとき、第１分配室にあり、かつ、第２部分で覆われている、塗工液は、第１バイパスに流入した後、主要流路内の塗工液と合流することができる。故に、分配室内の塗工液が遮断または阻害されて淀み流れをもたらすことはない。
【００５３】
様々な修正例および変形例が本開示に加えられ得ることが、当業者にとって明らかになるであろう。本明細書およびこれらの例は、単に例示的な実施形態とみなされるように意図されたものであり、以下の請求項およびそれらの均等物によって本開示の範囲が示される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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