(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が基材の上に被覆された後に、流体の弾き傾向に対抗し、流体の流動を制御するために、流体に電界強度を有する少なくとも一つの電界を印加するための、基材の上の流体に相対して配置された静電界発生装置；及び
基材の任意箇所に、経時的に電界強度が高レベルと低レベルの間で少なくとも１回変化する変調電界を適用して、該少なくとも一つの静電界により流体が静電的に制御不能になることを防止して、該少なくとも一つの静電界が流体の弾き傾向に対抗し続けさせるための手段；
を有する、基材の第１面上に被覆機によって被覆された後の流体の流動を、その流動を制御する必要がなくなるまで制御するための装置。
【請求項２】
前記基材が第１面と反対の第２面を有し、前記静電界発生装置が基材の第２面に隣接して配置された少なくとも第１エレメントと第２エレメントとを有し、該第１エレメントは第１電圧に帯電されて第１電界強度を有する第１静電界を生成し、該第２エレメントは第２電圧に帯電されて第２電界強度を有する第２静電界を生成し、該第１電界強度と該第２電界強度とは相違しており、該第１エレメントは、前記流体が第１静電界の後に第２静電界にあたるように該第２エレメントから離れている、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記第１エレメント及び第２エレメントの一方が正電圧に帯電され、前記第１エレメント及び第２エレメントの他方が負電圧に帯電されている、請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記第１エレメントが正電圧に帯電され、前記第２エレメントが正電圧に帯電されている、請求項２記載の装置。
【請求項５】
前記第１エレメントが負電圧に帯電され、前記第２エレメントが負電圧に帯電されている、請求項２記載の装置。
【請求項６】
前記第１エレメントが１０００〜７０００ボルトの間に帯電され、前記第２エレメントが−１０００〜−７０００ボルトの間に帯電されている、請求項２記載の装置。
【請求項７】
前記静電界発生装置が帯電されたエレメントであり、その帯電されたエレメントによって印加される少なくとも１つの静電界が強度変化静電界である、請求項１記載の装置。
【請求項８】
流体が基材の上に被覆された後に、流体を基材の第１面に対して引き寄せ、流体の流動を制御するために、流体に電界強度を有する少なくとも一つの電界を印加するための、基材の上の流体に相対して配置された静電界発生装置であって、
基材の第２面に隣接して配置された少なくとも第１エレメントと第２エレメントとを有し、該第１エレメントは第１電圧に帯電されて第１電界強度を有する第１静電界を生成し、該第２エレメントは第２電圧に帯電されて第２電界強度を有する第２静電界を生成し、該第１電界強度と該第２電界強度とは相違しており、該第１エレメントは、前記流体が第１静電界の後に第２静電界にあたるように該第２エレメントから離れており、
基材の第２面に隣接して配置された第３エレメントと第４エレメントとを有し、該第３エレメントはほぼ第１電圧に帯電されてほぼ第１電界強度を有する第３静電界を生成し、該第４エレメントはほぼ第２電圧に帯電されてほぼ第２電界強度を有する第４静電界を生成し、該第３エレメント及び第４エレメントは、該流体が第１静電界、第２静電界、第３電界及び第４電界に連続的にあたるように、及び該流体がこれらの電界によって変調されるように、第１エレメント及び第２エレメントに対して距離を空けて配置されている、静電界発生装置；及び
少なくとも一つの静電界により流体が静電的に制御不能になることを防止して、該少なくとも一つの静電界が流体を基材の第１面に対して引き寄せ続けることを可能にするために十分に、電界強度を変化させるための手段；
を有する、第１面と反対の第２面を有する基材の第１面上に被覆機によって被覆された後の流体の流動を、その流動を制御する必要がなくなるまで制御するための装置。
【請求項９】
被覆装置に相対して、基材の第２面に隣接して配置され、流体を基材の第１面に対して引き寄せる第１静電界を流体に印加するように第１電圧に帯電され、第１電界強度を有する、第１エレメント；及び
被覆装置に相対して、基材の第２面に隣接して配置され、流体を基材の第１面に対して引き寄せる第２静電界を流体に印加するように第２電圧に帯電され、第２電界強度を有し、第２電界強度は第１電界強度とは異なっており、流体が第１静電界の後に第２静電界にあたるように該第１エレメントから離れている、第２エレメント；
を有する、第１面と反対の第２面を有する移動する基材の第１面上に被覆機によって被覆された後の流体の流動を、その流体が十分に固まって流動を制御する必要がなくなるまで制御するための装置。
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、基材上に被覆後の流体のフローを制御する静電的システムに関する。特に、本発明は基材上に被覆後の上記流体による弾き（dewetting）を防止または低減するシステムに関する。
（背景技術）
基材上に流体を被覆するための様々な装置および方法が広く用いられている。流体、例えば液状接着剤、バインダー、およびプライマーを通常、基材、例えばフィルム、織物および不織ウェブ、およびライナーの上に被覆する。「コート」または「コーター」の語により、押出、ロール式ナイフ、スロット、カーテン、リバースロール、およびスライド被覆方法、そして他の流体を基材に塗布する方法を表す。従って、基材上に流体を被覆することにより被覆基材を形成する。
流体を被覆する場合の目的は、所望の被膜厚さおよび被膜幅に維持または制御することである。厚さはベータゲージのような装置を用いて測定され、幅は光電池のような装置を用いて測定される。被膜厚さはしばしば被膜の特性、例えば被覆接着剤の粘着性に影響を与える。厚さは仕上がり製品のコストにも影響を与える。
被膜幅は、流体およびその流体を被覆した基材（例えば、接着剤を被覆して接着テープを作製するフィルム）の有効利用に影響を与える。基材の全有効幅を被覆する場合、全幅より小さく被覆される場合より多くのロールにスリットされ得る。上記フィルムのコストが、接着テープの全コストのかなりの部分を占めるため、フィルムの有効的使用はコスト効率のよい製造には避けられない。
ある種の流体は、特定の基材上に被覆される場合、その基材表面を「弾く（dewet）」傾向を有する。弾き（はじき）は、流体および基材の間の界面の表面張力差に依存して、流体／基材の界面で起こる。一般に、弾きの大きさは、流体の表面張力の増加、および基材の表面エネルギーの減少と共に増加する。更に、流体の弾き傾向は、コーターにより形成される局所的な薄い領域および粒子の存在により促進される。流体およびその流体が載る基材間の接触角は、弾きの大きさの指標であり、弾きの大きさに正比例する。
弾き傾向が、基材が水平であり、かつ流体がその基材の上部表面上にある場合に流体上に下方向に作用する重力と、流体のフローに抵抗する粘着力の組合せを越えると、流体は上記基材の一部から弾かれる。この弾き現象は、低粘度、高表面張力流体を低表面エネルギー基材上に薄く被覆される場合に最も容易に観察される。低粘度、高表面張力、導電性流体の例は、水性溶液、混合物、およびエマルジョン、例えばラテックス接着剤、バインダー、およびプライマーである。低表面エネルギー基材の例には、シリコーン被覆ライナー、および様々な製品支持体、例えばポリマーフィルム（例えば、非コロナ処理、二軸延伸ポリプロピレン）、被覆紙、および織物および不織ウェブが挙げられる。
図１は、基材４上に特定の初期幅Ｗ1および厚さＣ1に被覆されて、被覆基材６を形成した直後の流体２を示す。上記流体２および基材４の間の初期または動的接触角Ａ1も示されている。
時間経過後、図２に示されるように、流体２は弾き現象により、より厚い平衡厚さＣ2およびより狭い平衡幅Ｗ2となるように内側に流れる。上記平衡または静電接触角Ａ2を図２に示す。
図２に示されるように共に流れるというより、流体２は図３に示されるように分離して被覆ボイド８を生じる。図２または図３のどちらかに示されるような弾きフローは、重力、粘着力および弾き力が平衡なる場合に止まる。この平衡に達する時間は流体２の粘度および弾き力の大きさに大きく依存する。
このフローの１つの望ましくない結果は、過剰接着性または粘着性を生じるか、または上記接着剤の基材への結合性を低減する過剰接着剤厚さである。過剰厚さは、溶剤被膜用のより長い乾燥時間および硬化性被膜用のより長い硬化時間を必要とする。
他の望ましくない結果は、被膜幅の減少および被膜厚さの増加である。これは被覆流体および基材の非効率的な使用の原因となり、最終製品のコストを増加する。
このフローの更に他の望ましくない結果は、被膜ストリーク（streak）またはボイド、フィッシュアイ（Fisheyes）として公知の欠陥、膜厚のひどいばらつきの形成である。ストリークまたはボイドは基材上の被覆されていない領域で示し、弾き傾向と、外部の粒子またはコーターにより形成された局所領域の存在とにより誘発され得る。これらの領域は、被覆基材により提供される特性を提供し得ない。それらのサイズおよび被膜の完全性の重要度に依存して、ストリークまたはボイドの存在は基材の一部を売り物にならなくする。膜厚のひどいばらつきは同様の影響を与える。
このフローを低減または排除するために、様々なアプローチがなされている。公知の方法の一つは、増粘剤を被覆された流体に添加してその粘度を増大することである。流体の粘度が増大すると、流動抵抗性が上記流体が弾かれようとする傾向を抑制する。しかしながら、流体の粘度の増加は、上記流体内の気泡の急激な発生および消失を防止してしまう。加えて、上記粘度の増大は上記流体をコスト的に有効に被覆するのに、より高い剪断力を必要とする。これは、薄い被膜厚さが必要である場合により重大なことである。更に、ある剪断感応性流体、例えばラテックスに高い剪断力を加えることはしばしば望ましくない凝固を生じる。
弾きを低減または排除するための他の公知のアプローチは、流体に界面活性剤を添加することである。界面活性剤は、流体の表面張力を減少して、流体を基材上で湿潤状態のまま保持する。しかしながら、上記界面活性剤は、しばしば基材表面に移行することができずに、弾きが生じる前に基材と接触して流体の表面張力を低減してしまう。また、界面活性剤は上記被膜の基材または後で結合される（later-joined）材料への接着性を不必要に低下し、かつ混合および被膜工程中に望ましくない気泡を発生する。
界面活性剤の代わりに、ゼラチンを被覆前に加えてもよい。ゼラチンを含有した流体を被覆した直後に、冷却装置を用いて冷却空気を被覆基材の方へ送り、ゼラチンを固化し、流体のフローを抑制する。しかしながら、ゼラチンの使用は全ての流体の用途には有用ではない。
他の公知のアプローチは、基材上により高表面エネルギーのプライマー層を被覆し、乾燥して、基材上に流体を被覆する。下塗層の表面エネルギーが高くなるほど、上記流体を基材上の下塗層上に被覆する場合、基材表面および流体の界面の表面張力差が減少する。しかしながら、上記下塗層を被覆および乾燥することは、プライマーのコスト、そのプライマーを乾燥するコスト、および下塗装置と乾燥装置を購入および維持するコストが加わる。加えて、上記下塗装置および乾燥装置はより広いフロアースペースを必要とする。
連続静電界を用いる湿式法を用いて、ちょうど流体が基材上に被覆されたように、上記流体を基材表面上に湿潤させる。この連続静電界は基材の下で被膜位置で生じさせて、所望の基材幅全体の流体を湿潤する。しかしながら、この方法によれば、弾きはコーターからのダウンウェブ（downweb）を生じ始める。結果として、この方法は限定された有用性、例えば極めて少ない弾き傾向を有する流体および基材、または被覆直後に流体が乾燥されるか、または硬化される被覆方法にのみ有用性を有する。
示した欠点は有さないが、上記流体が基材上に被覆された後の継続した期間の間の弾きを防止するシステムの要求がある。
発明の要旨
本発明は、公知の装置および方法を用いることなく、基材上に被覆された流体のフローを静電的に制御する装置および方法に関する。上記装置は、基材を弾こうとする流体内の傾向を生じる界面の表面張力差が流体および基材の間に存在する基材上に被覆された流体のフローを制御するのに有用である。上記装置は、流体のフローを静電的に制御する部材、流体のフローが制御可能に保持されるように、流体が電気的平衡の保持状態に入るのを防止する部材を含んでもよい。む基材上に被覆された後に流体のフローを静電的に制御する装置および方法に関する。
上記装置は、電界強度を有する静電界を発生する少なくとも１つの静電界発生装置を含む。上記静電界は、流体を上記電界発生装置の方向へ引き付ける静電力を適用するのに、流体の方向へ向けられてもよい。上記発生装置は、静電力を絶えず流体の方へ引き付けるのに、上記静電強度を変化させてもよい。
上記装置は、可動基材の下および上記可動基材が移動する経路に沿って配置された第１エレメントを含んでもよい。上記第１エレメントは第１電圧値に帯電可能であって、第１電界強度を有する第１静電界を形成する。第１静電界は流体を第１エレメントの方へ引き付ける。第２エレメントは第１エレメントに隣接して、可動基材の下、および上記可動基材が移動する経路に沿って配置される。上記第２エレメントは第２電圧値に帯電可能であって、第１電界強度と異なる第２電界強度を有する第２静電界を形成する。第２静電界は流体を第２エレメントの方へ引き付ける。
上記電界に適用された電界強度変化の周波数を制御するのに、上記エレメントを互いに選択された距離だけ離してもよく、かつ上記被覆基材を異なる強度の電界を選択された速度で通過させてもよい。
更に、接地された流体のフローを静電的に制御するための構造体は、代わりに電圧を印加される導電性エレメントを含有してもよい。上記電圧は、流体を基材に引き付ける様々な強度の静電界を形成するのに、選択された電圧値に、かつ選択された周波数で振動してもよい。
上記装置は更に、被覆流体の被膜幅または被膜厚さを測定するための構造体を含んでもよい。この構造体は、上記被覆流体が選択された被覆幅または厚さでない場合、静電的制御構造体が上記流体を選択された被覆幅または厚さに流すような方向に向けるのに用いられてもよい。
上記流体のフローを静電的に制御するための構造体は、被覆基材の隣接領域に配置された帯電領域エレメントを含んでもよい。測定および方向付けのための構造体は、被覆基材の部分を測定し、個々に上記領域エレメントの電圧を１種以上の静電界を形成するように制御してもよい。上記電界は流体の測定した領域を選択された被膜厚さに保持する。
本発明は、前述の装置の使用方法も含む。
【図面の簡単な説明】
図１は、流体を基材上に被覆した直後の被覆基材の断面図である。
図２は、上記流体が中心方向へ流れ、基材の外側部分を弾いた時間経過後の図１の被覆基材の断面図である。
図３は、上記流体が共に流れ、基材の一部を弾き、被膜ボイドを生じた時間経過後の図１の被覆基材の断面図である。
図４は、上記被覆基材を移動させる交互に帯電した多くのロッドを含む本発明の１つの態様の概略斜視図である。
図５は、交流または変調（pulsed）直流が流れる大きな導電性プレートを含む本発明の他の態様の概略斜視図である。
図６は、被膜厚さおよび被膜幅を測定および制御するための部材を含む本発明の他の態様の概略斜視図である。
図７は、流体貯蔵およびポンプ装置、被覆ステーション、ウェブ取扱装置、および流体固化装置を含む本発明の他の態様の概略斜視図である。
好ましい態様の詳細な説明
図４に示されるように、本発明の多エレメント装置１０は、流体２が基材４上に被覆された後の流体２のフローを制御する。フロー制御工程には、流体２の位置を保持する工程を含む。しかしながら、フロー制御工程には、例えば流体２の弾き傾向によるフローを阻止する工程、そして例えばコーターによって形成された流体２の厚さのばらつきを低減するのにある程度のフローを形成する工程も含む。
流体２は、例えば接着剤、バインダー、またはプライマーとして有用な、溶液（即ち、溶剤ベース）、混合物、またはエマルジョンであってもよい。流体２は水性流体、例えばラテックス、または非水性流体、例えばヘプタン、トルエン、または他の有機溶剤ベース流体であってもよい。流体２は、固形分１００％の硬化性ポリマーであってもよい。基材４は、プロセスライナー、製品ライナーまたは支持体、またはいくつかの他の種類の基材であってもよい。装置１０による流体２の弾きの制御または阻止は、流体２の導電性、粘度、および表面張力および基材４の表面エネルギーに依存し得る。
流体２のフローを制御するのに、接着剤、例えば界面活性剤または増粘剤に頼るより、多エレメント装置１０は静電学を用いる。図４に示した多エレメント装置１０は１種以上の静電界を被覆基材６に適用することによって弾きを制御し得る。流体２に悪影響を与える電界に関して、流体２は少なくとも僅かに導電性でなければならない。
静電界を流体２に適用する場合、電荷が流体２内を流れて負荷された電界を相殺する。電荷の流れは結果的に、流体２中の電荷および電界中の電荷の間の静電力（表示せず）となり、それは流体２を電界の方へ引っ張る。静電力の流体２への作用は、流体２の導電率レベルに依存するけれども、多エレメント装置１０は広い導電率領域にわたって有効である。
静電界を被覆基材の非被覆側から適用する場合、静電力は流体２を図４に示した方向の基材に対して下方向に引っ張る。下方向静電力は、流体の弾こうとするのを妨害することにより弾きを打ち消す。静電力の大きさに依存して、流体２は徐々に弾くか、完全に弾きに抵抗するか、更に基材４上に分散し始める。結果として、多エレメント装置１０を元の被膜厚さおよび幅を維持するのに用いてもよく、また、被膜厚さを低減し、被膜幅を増加するのに基材４上に流体２を分散してもよい。
異なる公知の静電被覆装置であるが、多エレメントの装置１０は弾きを防止または低減する静電力を適用する。そうするために、多エレメント装置１０は、流体２が緩和（relaxing）および弾くのを防止する電気的平衡状態内で、流体２が非常に長くなったり、長いままであることを防止する。結果として、多エレメント装置１０は、公知の静電被覆装置により制御可能な持続時間以上に、流体２のフローを静電的に制御する。
多エレメント装置１０がフローを制御する１つの方法は、静電界の極性を変動する能力を有することによる。例えば、多エレメント装置１０によって形成された第１電界は正であり、一方、第２電界は負であってもよい。上記交流電界は、被覆基材６を通す２種以上の交流帯電エレメントにより形成されてもよい。導電性エレメントは、ロッド１２Ａ〜Ｆとして図４に示され、１種以上のロッド１２Ａ、１２Ｃ、および１２Ｅを正電源１４に接続し、１種以上の残りのロッド１２Ｂ、１２Ｄ、および１２Ｆを負の電源１６に接続することによって、選択された電圧に交流帯電されてもよい。
上記導電性エレメントは導電性材料、例えば金属、グラファイト、または導電性プラスチックから作製されてもよい。加えて、導電性エレメントは比較的高導電性材料からなるコアおよび低導電性材料から成る外側表面を含む。この外側表面は、上記導電性エレメントから被覆基材６またはいくつかの他の物体へのアーク放電の危険性を低減する。
図４に示されるように、帯電ロッド１２Ａ〜Ｆの断面形状は円形であってもよい。しかしながら、他の形状、例えば正方形、三角形も用いられる。加えて、断面形状の寸法は変化してもよい。静電界を提供するのに、例えば、帯電ロッド１２Ａ〜Ｆをコロナワイヤーの代わりに用いてもよい。
被覆基材６は帯電ロッド１２Ａ〜Ｆ上を移動するので、交流電界は流体２内および外の画像電荷を引っ張るか、または画像電荷を強制的に流体２内に再配置する。これは流体２の電気的拘束を達成し、流体２内の電気的平衡状態を抑制または妨害する。交流電界の適用は、極性電荷の選択された周波数を有する変調（pulsing）静電力となり、流体２を下方向に引っ張り、その結果、流体が弾こうとするのを打ち消す。
示されるように、図４の流体２は、接地は他の方法でなされてもよいが、被覆ナイフ１８によって接地されてもよい。本明細書中の「接地（ground）」の語により、流体２を地球に電気的に接続し、地球に対してゼロ電位を有することを表す。接地すると、例えば、被覆基材を被覆工程によって移動するので、装置１０を絶えず弾きを防止するのに十分な電荷が得られる。
同様の作用が、流体２を地面以外の、装置１０を絶えず静電力を適用するのに十分に大きな電荷溜め（reservoir）に電気的に接続することにより得られる。例えば、流体２を被覆ナイフ１８によって大きな金属塊、例えば装置１０が位置部品である被覆装置（表示せず）の台に電気的に接続してもよい。または、十分な電荷が基材上に被覆された流体２またはコーター供給タンク（表示せず）内の流体２に存在する場合、流体２自体がそれの電荷溜めとして働いてもよい。
ロッド１２Ａ〜Ｆ間の距離および交流帯電ロッド１２上の被覆基材６の移動速度は極性電荷の周波数を決定する。例えば、ロッド１２Ａ〜Ｆが１５．２５ｃｍ離れており、被覆基材６が速度３０．５〜９１．５ｃｍ／秒でロッド１２Ａ〜Ｆ上を移動する場合、極性電荷の周波数は約２〜６ヘルツである。
極性電荷の周波数、または変調（pulse）に加えて、ロッド１２Ａ〜Ｆの電圧は流体２の弾きを防止するのに寄与する。これらの要因は、異なる表面エネルギーを有する様々な基材上に被覆された、異なる粘度、表面張力、および導電率を有する、様々な流体の弾きを防止するために調節されてもよい。例えば、表面エネルギー１８〜３５ｄｙｎｅを有する基材上に被覆される場合、粘度１〜１０，０００ｃｐｓ、表面張力２０〜７２ｄｙｎｅ、および導電率５．６×１０-9〜１．１×１０-4Ｓ／ｍを有する流体の弾きを防止するのに上記装置を用いてきた。
１つの例では、ラテックス流体（粘度１０〜１０，０００ｃｐｓ、導電率＝１．１×１０-4Ｓ／ｍ、および表面張力＝３５〜５０ｄｙｎｅ／ｃｍ）をシリコーン被覆紙基材（表面エネルギー＝１８〜３５ｄｙｎｅ／ｃｍ）上にナイフ被覆した（ナイフギャップ０．００１６ｃｍ）。静電装置１０の使用しないと、自然に円形欠点（ボイド、フィッシュアイ）を生じる。局所領域内のナイフギャップを部分的に塞ぐことによりストリーク欠点を内在的に形成する。静電装置１０を結合する場合（±１０００〜７０００ボルト、２〜６ヘルツ）、円形欠点の発生は５０〜６７％に低減され、円形欠点のサイズは７５％に縮小される。内在的に形成されたストリークの幅は５０％に低減される。これらの欠点縮小測定は、コーターから１２２〜２４４ｃｍで行われる。
他の例では、同様の材料を、帯電ロッド１２Ａ〜Ｆではなくプレート２２を有することが示される単エレメント装置２０を用いて制御した。流体２をギャップ０．００２ｃｍで被覆幅０．００２ｃｍにナイフ被覆した。静電装置１０に結合しないと、流体２は８秒以内に幅２．５ｃｍに弾いた。静電装置１０を結合する場合（電圧＝０〜２０，０００ボルトで変動、周波数＝３ヘルツ）、上記流体は１０５秒で幅３．２ｃｍに弾いた。高粘度ラテックスを用いる同様の例は、実際に弾きを排除した。
低導電率流体、例えば脱インチ水（導電率＝５．６×１０-6Ｓ／ｍ）またはプロピレングリコール（導電率＝５．６×１０-9Ｓ／ｍ）に関して、単エレメント装置２０は弾きを防止するのに適当な静電力を提供することが明らかにされた。例えば、プロピレングリコールのシリコーン被覆剥離被膜上への弾きを、電圧約１０，０００ボルトを印加することにより防止した。この流体または前述のものに印加される電圧が高いほど、例えばその電圧を５０，０００ボルト以上に増加する場合、弾きを防止するのに大きな静電力を提供する。
弾きを防止する同様の作用が、帯電ロッド１２Ａ〜Ｆまたはプレート２２によって形成された静電界の極性を交互にする以外の方法により達成されてもよい。例えば、他のロッド１２Ｂ〜Ｆのいずれかに印加された正の電圧より高い正の電圧をロッド１２Ａに印加することにより、多エレメント装置１０は同一極性を有することによって、様々な強度を有する静電界を形成する。同様に、１２Ａ〜Ｆの電圧は負であってもよい。いずれの場合にも、これは、交流変調静電界とは対照的に、直流変調静電界を形成する。および、交流変調静電界の様に、直流変調静電界は、２つの選択された電圧値間および設定周波数でのみ変動することによって形成される必要はない。例えば、電圧値は１０００〜７０００ボルト、次いで２０００〜７５００ボルトで振動してもよく、周波数は２〜６ヘルツに変化してもよい。
同様の作用を提供する更に他のアプローチには、多エレメント装置１０を用いること、および各エレメントに同一電圧を印加することが含まれる。このアプローチを用いて、１つのエレメントは、異なる強度を有する電界を適用するのに、他のエレメントと異なる被覆基材６からの距離に配置されてもよい。または、上記エレメントは同一の被覆基材６からの距離に配置されてもよいが、被覆基材６に適用された静電界がエレメント間で低減されるように互いから十分に離れていてもよい。
多エレメント装置１０は、振動電圧を隣接ロッド１２Ａ〜Ｆの少なくとも１つに印加することにより、弾きを低減、防止または後退し得る。この振動は様々な強度を有する少なくとも１つの静電界を形成し、静電界または様々な強度および極性の両方を形成する極性変化を含んでもよい。このアプローチは同様に変調静電界を形成し、流体２内の電気的平衡を抑制または妨害する。
示されるように、単エレメント装置２０に関して、図４のロッド１２Ａ〜Ｆに代わって、単一導電性エレメント、例えば図５に示されるプレート２２を用いてもよい。振動電圧Ｖ0をプレート２２に印加し、選択された周波数を有してもよい。振動の周波数は、隣接ロッド１２Ａ〜Ｆと同様の作用を形成するのに、プレート２２上の被覆基材６の選択された移動速度と共に制御されてもよい。被覆基材６下に配置されたプレート２２の長さは、必要な距離または時間で流体２に静電界に適用するのに選択されてもよい。
他の類似の装置で、流体２内の電気的平衡を抑制または妨害するのに、電界強度、極性、周波数、またはそれらのいくつかの組合せの変化する単一静電界を適用してもよい。また、他の装置で、流体２内の電気的平衡を抑制または妨害するのに、異なるまたは変動する電界強度、極性、周波数、またはそれらのいくつかの組合せを有する多数静電界を適用してもよい。
多エレメント装置１０または単エレメント装置２０は、図４および５に示されるような被覆厚さ、被膜幅、または両方を測定し得る１種以上の測定装置２４を含んでもよい。この測定装置２４は、測定データを制御装置、例えばプロセス制御装置２６にフィードバックしてもよい。プロセス制御装置２６は、測定データに応答して、電界強度、極性、周波数、またはそれらのいくつかの組合せを変化させることにより、静電力を制御するようにプログラムされてもよい。結果として、測定装置２４およびプロセス制御装置２６は、被覆プロセスに固有の被膜厚さおよび幅の偏差を補正し得る。
ウェブ全体にわたる厚さの偏差を低減するために、図６に示されるような領域エレメント装置３０を用いてもよい。領域エレメント装置３０は、対応する流体２の領域のフローに作用するように配置および制御された独立領域エレメント、例えば領域ロッド３２Ａ〜Ｆの配列を含む。示されるように、上記ロッドは、上記基材６の幅の一部に対してのみ伸び、領域ロッド３２Ａ〜Ｆのそれぞれはその幅の異なる部分に対応する。領域ロッド３２Ｂ上の流体２の領域の厚さがターゲット領域の下にある場合、領域ロッド３２Ｂにより提供された電界強度は増加し、その他の領域ロッド３２Ａ、３２Ｃ〜Ｆの電界強度は低減される。
加えて、領域エレメント装置３０は、界面の表面張力によりエッジでのより厚くなることを防止するのに、被覆流体２のエッジに電界を適用してもよい。上記基材４のばらつきのない被覆厚さは、被覆基材４およびより高品質の巻き付けた被覆基材の容易な巻き上げを可能とする。これは、例えば被覆基材６のエッジ付近に配置された１種以上の独立領域エレメントを用いて達成されてもよい。
更に、所望の場合、厚さのばらつきを誘導するのに、領域ロッド３２Ａ〜Ｆを異なる配置およびサイズとしてもよい。加えて、領域エレメント装置３０は前述のような測定装置２４およびプロセス制御装置を含んでもよい。
更に、多エレメント装置１０、単エレメント装置２０および領域エレメント装置３０は、前述の部材を補足するのに他の被覆装置を含んでもよい。図７に示されるように、そのような装置は流体貯蔵装置４１、混合装置４２、ポンプ装置４３、被覆ステーション４４、および基材巻出しおよび巻取りスタンド４６を含んでもよい。そのような装置は、流体２が基材４上に被覆された後に乾燥または硬化される場合、流体固化装置４８、例えば乾燥装置または硬化装置を含んでもよい。所望の被膜厚さまたは幅を維持するために、弾きは被覆基材６を固化装置４８までのまたはその中のある距離を移動するのに十分長く延長されてもよい。流体２を固化するので、流体２の粘度は、弾きが起こらない点まで増大する。
同様に、前述の装置および被覆装置は、被覆基材６上の静電気の蓄積を低減するための部材を含んでもよい。１種のそのような部材は、被覆基材６のちょうど下に吊るして静電気を中和する「ティンセル（tinsel）」と呼ばれる材料であってもよい。上記ティンセルは、例えば接地ワイヤーと接続することによって接地されてもよい。他の静電気低減部材も、前述の装置および被覆装置と共に機能する。
【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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