CN100360246C - 可变静电喷涂装置和方法 - Google Patents

Abstract

将液滴从静电喷头喷涂到基材或者转移面来形成液体涂层，所述喷头响应于静电场形成液滴和湿涂层。在喷涂过程中，重复调整所述静电场来改变液滴所沉积的图案。所述湿涂层可以和两个或多个拾放装置接触，来提高涂层的均匀性。

Description

可变静电喷涂装置和方法

技术领域

本发明涉及对基材涂敷的装置和方法。

背景

静电喷涂一般是将液体雾化和在静电场中将雾化的液滴沉积下来。随具体的喷涂头，平均的液滴直径和液滴尺寸分布可有很大的变化。其他因素，例如：液体的电导率、表面张力和粘度，在确定液滴直径和液滴尺寸分布方面起重要的作用。代表性的静电喷涂头和装置显示在：例如美国专利2685536；2695002；2733171；2809128；2893893；3486483；4748043；4749125；4788016；4830872；4846407；4854506；4990359；5049404；5326598；5702527和5954907中。将覆盖用的润滑剂静电喷涂到金属带上的装置显示在：例如美国专利2447664；2710589；2762331；2994618；376701；4073966和4170193中。辊式涂敷机显示在：例如美国专利4569864，欧洲公开专利申请号949380A和德国OLS DE 19814 689 A1中。

一般，送到喷涂头的液体会由于液流中的不稳定性分开成为液滴，而这种不稳定性经常至少部分地受施加静电场的影响。通常，来自静电喷头的带电液滴被电场导向移动通过喷头的某个制品例如，环形带或其他基材。在有些用途中，要求的涂层厚度大于平均液滴直径，液滴降落在另外的液滴顶上，它们聚结形成涂层。在其他用途中，要求的涂层厚度小于平均液滴直径，液滴会因相互撞击分开，液滴必须铺展才能形成连续的无空隙的涂层。

可以在金属带上形成覆盖用的润滑剂的静电喷涂装置如美国专利3,726,701、4,073,966和4,170,193所示。在美国专利3,726,701中，所述静电势可根据待喷涂物件的速度和沉积速率进行调整。

美国专利2,733,171利用静电喷头的机械振动和所述喷头静电放电金属丝的间歇运动来减轻被沉积涂敷材料的剥离或脱落。

美国专利5,049,404利用介电静电喷嘴的压电振动来稳定离开喷嘴的液体的表面形状，减少在低流速时喷嘴的堵塞，获得极薄的涂层。

发明概述

提交于2001年4月24日的名为《ELECTROSTATIC SPRAY COATING APPARATUSAND METHOD》的待审批美国专利申请系列No.09/841,380揭示了通过将液体先静电喷涂到液体润湿的一个导电性转移面上，再从该转移面将这样施涂的液体到基材上，来将所述液体涂层施加到基材上的设备和方法，其内容参考结合于此。

提交于2001年1月10日的名为《COATING DEVICE AND METHOD》的待审批美国专利申请系列No.09/757,955揭示了用来提高基材上湿涂层均匀性的设备和方法。将两个或多个周期性拾放装置的湿润表面与涂层的第一位置接触，然后在基材上不同于所述第一位置的别的位置再次接触，这些别的位置面且在其与第一位置的距离不是周期地相关的。涂层可以使用点源式喷嘴如真空静电转盘和气动喷嘴以及线源雾化装置进行施涂。喷嘴可以沿所述基材来回振动。

上述那些专利申请的设备、装置和方法可以提供很均匀的涂层，尤其是当组合使用时。

本发明也可以改进涂层的均匀性。一方面，本发明提供在基材上形成液体涂层的方法，所述方法包括：

a)将图案形式的许多液滴从静电喷头喷涂到基材上，所述喷头响应于静电场形成该液滴图案；

b)在喷涂过程中重地通电改变静电场，由此重复地改变所述图案。

一个优选的方法包括将图案形式的许多液滴喷涂到一个导电性转移面上，然后从该转移面将部分所施涂的液体转移到基材上，形成液体涂层。

另一方面，本发明提供在基材上形成液体涂层的方法，所述方法包括：

a)将液滴图案从静电喷头喷涂到基材或转移面上，所述喷头响应于静电场形成该图案；

b)在第一方向上重复地改变所述图案；

c)按如下所述任一顺序进行：

i)当使用转移面时，从该转移面将部分所施涂的液体转移到基材上；

ii)使所述涂层和两个或多个拾放装置接触，提高涂层在第二方向上的均匀性。

本发明还提供包括能形成液滴图案并在基材上响应于静电场生成湿涂层的静电喷头的设备，以及在喷涂过程中用来重复通电改变静电场，由此重复改变所述图案的装置或电路。在优选实施方式中，所述装置或电路能改变第一方向上的图案，并且所述设备还包括两个或多个拾放装置，所述装置可以周期性地和湿涂层接触及再接触，由此提高所述涂层在第二方向上的均匀性。

本发明的方法和设备可在导电的、半导电的、绝缘的、多孔的或非多孔的基材上，提供基本均匀的薄的或厚的膜涂层。本发明设备的制造、安装和操作是简单的，容易调节用来改变涂层厚度和涂层均匀性。

附图简要说明

图1a是本发明设备的示意侧视图。

图1b是图1a所示设备的静电喷头和导电性转移面的透视图。

图1c是图1a所示设备的静电喷头和导电性转移面的另一透视图。

图2a是用来喷涂过程中改变静电场的电路。

图2b是高电压时图2a所示静电喷头的输入端的示意图。

图2c是低电压时图2a所示静电喷头的输入端的示意图。

图3是本发明另一设备的部分截面示意侧视图。

图4a是备有导电性转移皮带的本发明设备的示意侧视图。

图4b是图4a设备一部分和多孔基材的放大侧视图。

图5a是本发明备有一系列静电喷涂头和导电性鼓的设备的示意侧视图。

图5b是图5a设备的示意端视图，能在基材的相邻途径上喷涂出涂敷的条形区域。

图5c是备有一系列静电喷头和一个导电性鼓的本发明设备的示意侧视图。

图6是基材上涂层缺陷的示意侧视图。

图7是一个拾放装置的示意侧视图。

图8是基材上有单个大的厚度尖峰时涂层厚度与基材距离的关系图。

图9是图8的尖峰在遇到单个具有周期10的周期性拾放装置时，涂层厚度与基材距离关系图。

图10是图8的尖峰在遇到两个具有周期10的周期性拾放装置时，涂层厚度与基材距离关系图。

图11是图8的尖峰在遇到两个分别具有周期10和5的周期性拾放装置时，涂层厚度与基材距离关系图。

图12是图8的尖峰在遇到三个分别具有周期10、5和2的周期性拾放装置时，涂层厚度与基材距离关系图。

图13是图8的尖峰在遇到一个具有周期10的周期性拾放装置，接着一个具有周期5的装置和6个具有周期2的装置时，涂层厚度与基材距离关系图。

图14是具有周期10的重复尖峰缺陷的涂层厚度与基材距离关系图。

图15是图14的尖峰遇到具有周期7的周期性拾放装置时，涂层厚度与基材距离关系图。

图16是图14的尖峰遇到7个分别具有周期7、5、4、8、3、3和3的周期性拾放装置列时，涂层厚度与基材距离关系图。

图17是图14的尖峰遇到8个分别具有周期7、5、4、8、3、3、3和2的周期性拾放装置列时，涂层厚度与基材距离关系图。

图18使用具有一系列相同直径但驱动速度不相等的接触辊的改进本发明设备的示意侧视图。

图19是本发明中使用的控制系统的示意侧视图。

图20显示了在各种静电场条件下提供重复液滴图案所需鼓的转数。

发明的详细说明

在有些静电喷涂方法中，所需涂层的厚度小于通过静电喷头沉积的液滴的平均直径。我们称这种方法为“薄膜工艺”，而所得涂层为“薄膜涂层”。在其它静电喷涂方法中，所需涂敷厚度大于液滴平均直径。我们称这种工艺为“厚膜工艺”，而所得涂层为“厚膜涂层”。

本发明提供一种简单的涂敷方法，使用溶剂基、水基、或无溶剂的涂料组合物，用来在导电的、半导电的、绝缘的、多孔或非多孔基材上，施涂基本上均匀无空隙的薄的或厚的涂层。本发明的静电喷涂设备在移动的基材进行涂敷特别有用，但不限于此。如果需要，基材可以是单个物体或各单个尺寸限定的若干物体的排列。在有些实施方式中，涂层形成时不会在基材上沉积用来施涂涂料的静电喷涂头产生的电荷。

在本发明的一个实施方式中，在喷涂过程中可以重复通电改变静电场，由此重复改变沉积在靶基材上的的液滴图案。在另一实施方式中，所述沉积在靶基材上的液滴图案在第一方向上重复改变(例如，通过使用重复地通电改变静电场或者重复地机械方式改变静电场)，并将由液滴形成的湿涂层和两个或多个拾放装置接触，来提高涂层在第二方向上的均匀性。

至于“重复改变液滴图案”或者“重复改变的液滴图案”，我们是指当静电施涂湿润液体涂层到沿一个方向移动的靶基材上时，所述涂敷部分的区域沿着与基材移动方向不同的方向机械移动，或者基材上湿涂层的分布或者涂料重量沿与基材移动方向不同的方向改变，并且这种移动或者改变可以再现。这种图案改变可以通过例如改变在空间中液滴形成的位置(相对于喷头的点)，或者通过改变液滴的大小、数量或者轨迹来产生。例如，当所述基材沿第一方向移动时，所述由液滴图案形成的涂敷区域可以沿第二方向移动，沿一个或几个第三方向移动，然后又一次沿第二方向移动，所述轮廓会扩大、收缩，然后再次扩大，或者在涂敷区域中的液滴可以以第一分布或者涂料重量排列，以一个或多个其它分布或涂料重量排列，然后再次以第一分布或涂料重量排列。这些再现的改变不需要连续、周期、循环或者在大小上相等。在喷涂过程中，较好是以足够的频率进行这些改变，使液滴图案在长时间内不保持恒定。

至于“重复地机械改变”静电场，我们是指当湿的液体涂料静电施涂到沿一方向运动的移动靶基材上，喷头相对于靶上方空间中一个固定点的位置进行充分的移动，从而改变液滴的图案，并再现这个移动。这些再现的移动不需要是连续、周期、循环或者在大小上相等。在喷涂过程中，较好是以足够的频率进行这些改变，使液滴图案在长时间内不保持恒定。例如，通过增大或减小喷头至靶的距离，或者通过使喷头沿着和靶运动方向平行地移动，来进行所述运动。

至于“重复地通电改变”静电场，我们是指充分改变所施加的电压或者相对于喷头(或者一个或多个其它接近喷头和靶的物体，例如电场调节电极或者第二个喷头)接地的电压，来改变静电场和液滴图案，并再现所述改变；或者相对于喷头充分移动不是喷头或靶而是别的物体，来改变所述静电场和液滴图案，并再现所述移动。这些再现的改变或移动不需要是连续、周期、循环或者在大小上相等。在喷涂过程中，较好是以足够的频率进行改变，使所述液滴图案在长时间不保持恒定。这些改变或移动可以通过例如将喷头和靶之间的电压从第一个值变为另一个更高或更低的值，然后恢复到第一个值；通过改变所述施加到邻近的电场调节电极上的电压；通过改变施加到邻近静电喷头上的电压；或者通过移动电场调节电极或者第二静电喷头来进行。

至于“在喷涂过程中”，我们是指通过静电喷头喷射液滴的时候。

至于“提高涂层的均匀性”，我们是指根据一种或多种均匀性标准进行判断时，相比不作上述改变静电场而制备的类似涂层，所述涂层呈现更高的均匀性。可以使用许多标准来衡量涂层均匀性的改进。例子包括厚度标准偏差、最小(或最大)厚度除以平均厚度的比值、范围(定义为固定一个观察点一定时间内的最大厚度减去最小厚度)以及空隙面积的减少。例如，本发明优选的实施方式，其厚度范围的减少大于75％，乃至大于90％。对于不连续涂层(换句话说，最初具有空隙的涂层)来说，本发明能将总空隙面积减少50％以上、75％以上、90％以上、99％以上、或者甚至是完全消除可测出的空隙。本领域的技术人员会认识到，对涂层均匀性改进的要求取决于许多因素，包括涂层的类型、涂敷设备和涂敷条件，以及所述涂敷基材计划的用途。

在本发明的一个优选实施方式中，在第一方向上改变液滴图案并且使用两个或多个拾放装置来提高涂层在另一方向上的均匀性，且这两个方向均在基材的平面上，而又相互不同。对于施加到移动基材上的涂层来说，所述第一方向通常是基材的横向，所述另一方向通常是纵向。

试看图1a，静电喷涂设备30包括将涂料液体13的液滴图案或薄雾13a喷射送到旋转接地鼓14的静电喷涂头31。鼓14连续地旋转通过喷头31，在鼓14的旋转周期决定的时间间隔内，周期地将鼓上相同的点呈现在喷头11下方。本领域的技术人员会明白，鼓或此设备中的另一个导电性转移面并不需要接地。而是如果需要，导电性转移面只需处于比带电的雾化液滴低的电压。然而，通常将导电性转移面接地最方便。

在美国专利5,326,598中揭示了这种喷头31，该喷头有时也称为“电喷头”。可使用许多类型的静电喷头，包括上面专利中所述的。静电喷头优选能产生带电液滴的均匀薄雾。喷头可以具有多个放电突起，一股或多股液体薄雾阵列从所述突起放电，在喷射过程中薄雾图案可以改变。优选静电喷头(或适当安装在一起的许多静电喷头)能产生带电液滴的行或其它阵列，这些液滴形成一股或多股薄雾。喷头31包括具有液体供应通道33和槽子34的模体32。液体13流过通道33和槽子34，然后在金属丝36处形成液体薄膜13，该液膜具有金属丝36基本上恒定的曲率半径。喷头31和鼓14之间的第一电压V₁，产生有助于雾化产生液滴并驱使这些液滴到鼓14上的电场。在喷射过程中，影响这些液滴的电场重复地改变，为的是改变喷头所沉积的液滴的图案。电极35和鼓14之间还可有个第二电压V₂，建立另一个有助于驱使液滴喷向鼓14的电场。如果需要，可以不用第二电压V₂，将电极35接地。在施加电压V₁时，液体13形成一系列间隔的液体线(图1a中未显示)，它们在金属丝36上分裂成向下伸展的许多股薄雾13a。薄雾13a在其末梢裂开，形成高度带电的液滴落在旋转的鼓14上。对一给定的施加电压，薄雾13a沿金属丝36短暂地悬空着。施加的电压V1的改变将导致沿金属丝36的液线和薄雾的数目和间距发生变化，由此使沉积在鼓14上的液滴图案在基材的横向上移动。

当鼓14旋转时，它使得所施加的液滴在进入点17和移动的基材16接触。夹紧辊26在进入点17顶着鼓14对移动的基材加压。此夹紧压力有助于在分离点18以前，使已落在鼓14上的液滴铺展和聚结成为无空隙涂层。在分离点18，部分涂层留在基材16上，而涂层的残留部分留在鼓14上。在鼓14旋转几圈之后，达到稳定的状态，鼓14的整个表面被涂层所湿润，此时被基材16除去的涂料量和沉积在鼓14上的量相等。鼓14上的湿表面有助于新施加上去的液滴13在和基材16接触以前铺展和聚结。由于鼓14上因夹紧辊26施加的压力，可以进一步减少液滴的铺展流出。相比雾化液滴被直接喷射到基材然后基于液滴自身物理性质的速度进行铺展时的情况，液滴聚结和涂层变得连续会在更加短的时间内实现。这对于薄的涂层尤其有利，因为此时液滴往往相隔较远。

设备30有个8辊的改进装置37，其操作在上述待申请美国专利申请系列No.09/757955(2001年1月10日提交)中描述过。所述改进装置37具有惰辊38a-38g和直径不同的拾放辊39a-39h。基材在改进装置中时，其湿的一面接触拾放辊39a-39h的湿表面，于是涂层在基材前进的方向上将变得更均匀，如下面将要更详细解释的。图1a中所示的设备和方法，对形成沿基材均匀性很高的非常薄的涂层特别有用。

图1b是从基材进入设备30的一侧，显示图1a的静电喷头31和鼓14的透视图。侧盘12a安装在滑动杆12b和12c上，侧盘15a安装在滑动杆15b和15c上。侧盘12a和15a可移动到一起或分开，用来控制涂层的宽度。液体薄雾延伸到在金属丝36下方。过量的涂敷液体由坝12d和15d引导出去。如果需要，滑动杆12b，12c，15b，15c可相互移动，直至它们接触，然后各种宽度的盘可沿着这些杆加上，为的是产生沿基材方面涂敷的条形区域图案。

图1c是从基材离开设备30的一侧，显示图1a的静电喷头31和鼓14的透视图。为清晰起见，在图中电极35未显示。鼓14上的一条中部条形区域被涂敷液体13湿润。液体薄雾13a延伸到金属丝36下方，但比图1b中在金属丝36单位长度上的液线少(因此薄雾13a股数就少)，因为在图1c中电压V₁已降低。

由于各股薄雾13a之间有间隔，液滴降落在鼓14上时，有在鼓的横向上形成涂敷厚度有厚有薄的区域的趋势。对于整体上薄的涂层，厚度偏小的区域有时表现为勉强看得见的条形区域13b，如图1b中所示。在通过夹紧辊26和分离点18后，此条形区域在分离点18和薄雾13a的目标区之间鼓14的部分上就不太明显，如在图1c中所看到的。

通过在喷涂过程中改变静电场，可进一步减少这种厚度薄区域的存在，从而改进转移面和目标基材上涂层的均匀性。这种改变可以以许多方式进行。例如，对图1a-1c中所示的喷头，重复改变喷头31和鼓14之间的电压V₁将可以明显的改变薄雾沿金属丝36的股数和间距，并导致所述液滴图案在鼓14上沿基材横向来回移动。其它在喷涂过程中改变静电场的方式包括升高和降低鼓14或其它靶的电势(例如，升高上述的电势，然后重新接地)、升高和降低施加到邻近电场调节电极或者第二静电喷涂上的电压、充分移动邻近场调节电极或者第二喷头来改变第一喷头处的静电场，或者使用升高和降低的预先充电电压对基材进行预先充电。当使用两个电场调节电极时，可以对一个电极施加不对称电压，而另一个电极可以保持接地或者处于不同的电压，然后在喷射过程中改变之。所选用的具体技术并不是关键，只要液滴图案在喷射过程中适当改变。通常，我们偏向于不采用改变喷头相对于空间一个固定点在基材上方的位置来改变静电场的技术，为的是简化结构并消除潜在的机械磨损。

静电场变化可以是周期性的(例如，正弦波、方波或者其它周期函数)，或者非周期性的(例如，以时间的线性斜坡函数、随机游动和其它非周期性函数为基础进行改变)。所有这种改变看来都是有用的。优选以正弦函数或其它光滑周期函数为基础的改变。可以使用一定范围内的频率，从大于0到某个频率上限，取决于涂敷液体的组成，以及静电喷头的结构，而超过该上限时液滴图案难以出现显著的改变。

图2a示出了可以用来改变施加到静电喷头上的电压的一个简单电路。至少一个信号发生器10和直流(DC)低压电源20具有可调节的输出电压。信号发生器10也具有可调节的输出波形和周期。信号发生器10和低压电源20串联连接到一个高压电源22的输入端，能进行调节使信号发生器10产生可以叠加或消减地改变与信号发生器10串联的DC低压电源20提供的总电压的波形。

例如，若高压电源22需要+10V DC输入来产生50kV的输出，那么，可以调节信号发生器10，产生峰到峰约±1V的交流电压波形，并且直流电源20可以调节至产生约+7V的直流电压。其净效果将会是为电源22提供，从约+6至+8V直流周期变化的输入信号，由此，在放电金属丝36和接地之间产生约为30-40kV的周期变化的相应电压。当电压改变时，将会改变薄雾13a沿金属丝36的股数和间距，由此改变相对于金属丝36上某个参考点(例如，图2b和2c中的点C)液滴在空间中形成的位置。沉积在靶基材上的液滴图案将类似地变化。如图2b所示，在高电压，薄雾13a沿放电金属丝36的股数相对较多且相对较密。如图2c所示，在低电压时，薄雾13a沿金属丝36的股数相对较少并且较疏。当电压改变时，薄雾13a将沿金属丝36来回移动，并在鼓14上形成涂层厚度作周期性改变的区域。相比在喷涂过程中静电场保持恒定，因而薄雾和厚度大和小的区域不会改变其位置的情况来说，由于涂层厚度大和小的区域的来回移动，造成更容易在改进装置37中使厚度均匀。

在图3中，是图1所示的设备30，但是代替惰辊38a的是一个改进辊，且基材16已经带有螺纹，使它经过鼓14上顶部。这样就产生比图1a-1c所示设备中稍微不很平坦的最初涂层。当对图3所示设备上的绝缘性基材进行涂敷时，通常需要先对基材预先充电(在图3中的23)，同时较好是使用涂敷后的中和(在图3中的25)，并且较好是要使用一个改进装置。

若需要的话，当使用图1a-1c中所示设备时，也可对基材预先充电。但是，图1a-1c所示设备的一个明显优点，是它可以用来涂敷绝缘和半导体基材，而不需进行预先充电，也不需要进行涂敷后的基材中和。

图4a显示本发明的一个涂层设备40，它使用静电喷头11，将涂料液体的薄雾13a喷射到接地的循环运行的导电性转移皮带41上。设备40利用改进装置来循环运行并使导电性转移面上的涂层达到基本上均匀。皮带41(由导电材料制造，例如金属带)循环运行在操纵装置42；惰辊43a，43b，43c和43d；不同直径的拾放辊44a，44b和44c；和支承辊45上。目标基材48由电动辊49驱动，并在皮带41绕支承辊45循环时，与皮带41接触。拾放辊44a，44b和44c是非驱动的，因此与皮带41共转动，并分别具有相对直径，例如1.36，1.26和1。皮带41上的涂层在液体填充的夹紧区46a，46b和46c接触拾放辊44a，44b和44c的表面。液体涂料在分离点47a，47b和47c分开，当拾放辊44a，44b和44c在分离点47a，47b和47c转动离开时，一部分涂料留在这些拾放辊上。而残留的涂料随皮带41向前运行。在刚离开分离点47a，47b和47c以前，基材前进方向上涂层厚度的差异，是皮带41和拾放辊在分离点47a，47b和47c离开时皮带41上和拾放辊44a，44b及44c的表面上液体厚度差异的反映。随着皮带41的进一步移动，拾放辊44a，44b和44c上的液体将在皮带41的新位置上再沉积下来。

随着设备40的启动和皮带41的运行几圈后，皮带41与辊44a，44b和44c的表面上将涂有基本上均匀的液体13湿涂层。一旦皮带41涂上液体后，在施涂的涂料液体的雾化液滴到达皮带41的区域中，不再存在三相(空气，涂料液体和皮带)润湿界线。这就使涂料液体13的涂敷比直接涂在干基材的情况容易得多。

当辊45和49夹在一起时，皮带41上只有一部分湿涂料转移到目标基材48上。由于只有大约一半的液体在辊45和49的辊隙中转移，在喷头11下游区中皮带41上涂料厚度不均匀的百分数，与不用转移皮带而直接对基材涂敷，并且不将这样直接涂敷的基材经过具有相同数目辊的改进装置时基材上涂料厚度不均匀的百分数一般小得多(大约小半个数量级)。在稳定状态操作中，涂料液体13由喷头11加到皮带41上的平均流量与涂料转移到目标基材48上的平均流量相同。

虽然图4a所示的皮带41和任何其他辊之间，或皮带41和基材48之间，可以有速度差别，但优选在皮带41和拾放辊44a，44b和44c之间，或皮带和基材48之间没有速度差别。这就简化了设备40的机械结构。

图4b显示图4a中辊45和49的放大图。如在图4b中所示，目标基材48是多孔的。如果需要，目标基材也可以是非多孔的。通过适当调节夹紧压力，湿涂料渗透到多孔目标基材孔隙中的程度可以控制，并限制只施涂到多孔基材的上表面上，不致渗透到基材的反面，优选不渗透到基材的里面部分。而常规的静电或其他喷涂技术用来直接涂敷多孔基材时，施涂的雾化液滴经常渗透到并有时候完全渗透通过基材的孔隙。对于大编织图案的机织基材或对于有不少空隙体积的非织造基材，尤其如此。

图5a和图5b分别显示本发明一个设备的侧视和端视的示意图，该设备能将涂料以重叠或隔开的条形区域形式施涂在基材上。三个静电喷头51a，51b和51c，将液体的薄雾52a，52b和52c施涂到基材53宽度上隔开的三个位置。基材53通过夹紧辊54a，54b和54c的上面，转动的导电性鼓55a，55b和55c下面，然后通过转向辊56a，56b和56c上面。接地板57a，57b，57c和57d有助于减少静电喷头51a，51b和51c之间的静电干扰，并且如果需要的话，可改变这些接地板的电压产生静电干扰，并改变所能施加的静电场。鼓55b用作施涂在鼓55a上的涂层的改进装置辊，而鼓55c用作施涂在鼓55a和55b上的涂层的改进装置辊。

如图5b所示，已装了静电喷头51a，51b和51c，在基材上可施涂出涂敷的条形区域。本领域技术人员会知道静电喷头51a，51b和51c可在其他横向位置隔开，可以使用并调节鼓55c上方的侧盘或其他遮蔽装置，例如侧盘12a和15a(为了清晰，图5b中只显示这两种侧盘的各一个)，来控制每条涂敷的条形区域的横向位置和宽度。这样，涂敷的条形区域可以按照要求全部或部分重叠，相互邻接，或由基材上未涂敷的条形区域隔开。本领域的技术人员还应知道，静电喷头51a，51b和51c中可使用不同化学组成的几种涂料，这样，几种不同的化学组成的涂料可同时在基材53横向上涂敷。

图5c显示本发明一个设备58的侧视示意图，它可在一些条形区域上涂敷，使用一个旋转的导电性鼓14或其它转移面，以及多个静电喷头59a和59b。与图5a和5b的设备50一样，设备58的静电喷头59a和59b可在不同横向位置上隔开，可使用和调节侧盘或其他遮蔽装置，控制每条涂敷的条形区域的横向位置和宽度。这样，按照要求由装置58产生的涂敷的条形区域可全部或部分重叠，相互邻接，或由基材上未涂敷的条形隔开。

两个或多个喷头可位于转移面的上方(例如，在图5c中鼓14的上方)，并排列成能沉积两种或多种液体到相同基材的途径上。这就能混合施涂具有独特组成差异的涂料或含有几层的涂层。例如，有些无溶剂硅氧烷组合物使用两种不能混溶的化合物。它们可包含两种不同的丙烯酸化聚硅氧烷，它们在混合时变成浑浊状，如果静置足够时间，将分开成两相或多相。而且，许多环氧-硅氧烷聚合物前体和其他可聚合组合物，含有与组合物中其余组分不混溶的液体催化剂组分。通过从相继的喷嘴不断地喷出这些组合物的组分，我们可操纵这些组分混合的方式和沿基材上各组分的浓度和厚度。通过相继安装各个喷头，并使涂敷的涂层通过改进装置，我们可达到各组分的重复分开和再结合。这对难以混合或快速反应的组合物特别有用。

如果需要，可使用惰性或非惰性气氛，来防止或加快液滴在它们从喷头到基材或转移面运行中进行的反应。而且，可以对基材或转移面加热或冷却，用以加快或减慢涂敷上去的液体中的反应。

对于周期性通电变化的静电场和施加到旋转鼓上的液滴图案来说，可以通过联系改变周期和鼓的旋转弧度速度的计算来进一步理解本发明。若将周期为τ的变化电压V施加到普通静电喷涂装置上，那么喷涂图案也将会随该周期τ变化。这种静电喷涂装置可以用来将涂料沉积在半径为RD且以表面速度S旋转的旋转鼓上，由此将涂层转移到绕在鼓上的移动基材上。我们假设，基材和鼓表面以相同的速度或者接近相同的速度移动。鼓表面上的一个点在一短时间dt内移动此坐标系中短距离ds，使S＝ds/dt。鼓上一个点的旋转可以使用圆柱坐标系方便地描述，在其中，鼓的中心轴和坐标系的原点重合。垂直于中心轴的方向上可以绘出两条线，第一条线在空间中位置固定。第二条线可以从中心轴达到鼓表面上的一个固定点，使第二条线随鼓一起在空间中旋转。可以使用角度θ来定义两条线之间的角度。对于这种情况鼓旋转时，角度θ从时间t时的θ变到时间t+dt时的θ+dθ。鼓表面上的该点将在这一时间dt内移动距离ds。此距离ds也可以通过弧长R_Ddθ来表示。结果ds＝R_Ddθ＝R_Ddθ(dt/dt)＝R_D(dθ/dt)dt＝R_Dω_Ddt，其中，ω_D＝dθ/dt是鼓的弧度旋转的速率。因此，S＝ds/dt＝R_Dω_D将基材速度S和鼓的弧度R_D和鼓的旋转弧度速度ω_D关联起来。类似地，若t＝0时θ＝0，那么当θ＝2π时，辊就作了完整的一圈旋转。若旋转一圈的时间定义为旋转时间周期τ_D，那么由于dθ＝ω_Ddt，则2π＝ω_Dτ_D。即，旋转弧度速度通过ω_D＝2π/τ_D和周期关联。

这种将弧度速度及其周期关联的概念是可以应用于在一定时间内重复操作的装置上的一般概念。因此，若使薄雾以周期τ振荡其液滴图案，那么其弧度速度ω与该周期τ的关系为ω＝2π/τ。若使这种薄雾以周期τ在卷材横向上振荡，那么振荡喷射的弧度速度将为ω＝2π/τ。若所述振荡喷射的周期τ比鼓旋转一圈所需的周期τ_D长，那么鼓完整地旋转一圈所需的时间比薄雾图案作一完整振荡过程所需的时间少。虽鼓已旋转了几圈，但是结果薄雾会在鼓的一个具体位置上重复沉积涂敷图案。当I_Lτ_D＝I_sτ时，涂敷图案就重复一次，其中，I_L和I_s为整数，I_s是较小的整数，I_L为较大的整数。由于τ_D是鼓旋转一圈所花的时间，那么I_L就是喷射图案同样地在鼓上重复之前鼓所需旋转的周期数。类似地，I_s将是喷射图案本身在鼓上重复之前喷射图案所需的圈期数。当周期逆转时，情况也是类似。即τ_D大于τ，是指当I_sτ_D＝I_Lτ时，涂敷图案重复，其中，I_L和I_s为整数，I_s是较小的整数，I_L为较大的整数。由于τ_D是鼓旋转一圈所花的时间，那么I_s就是喷雾图案在鼓上重复之前鼓所需旋转的周期数。类似地，I_L将是喷雾图案本身在鼓上重复之前喷雾图案所需周期数。

一旦我们知道了τ_D小于还是大于喷雾图案周期τ，就可以确定所述涂敷图案重复一次所需的实际旋转周期数。在这两种情况下，步骤都是一样的。例如，假设鼓旋转的时间τ_D小于喷雾图案的周期τ，那么就必须满足公式I_Lτ_D＝I_sτ。若已知鼓的半径R_D，并测量了薄雾振荡的周期τ，那么比例τ/τ_D＝I_L/I_s＝[τ/(2πR_D)]S＝N，其中，N是个数字，但不一定为整数。鼓上出现重复喷雾图案的要求就归结为τ/τ_D＝I_L/I_s＝N，即NI_s＝I_L。为了确定I_s整数的值，我们可以在电子表格的栏中列出整数1、2、3...n。在相应单元的下一栏中，用N去乘各个整数。第二栏中各乘积的第一排提供一个整数结果，由此可以得出I_L值。也可以是，若X为任意数，由于当X为整数时，X-INT(X)＝0，我们也可以让I_i为第i个整数，(即I₁＝1，I₂＝2，I₃＝3...I_i＝i，...I_n＝n)，放在在所述电子表格的第一栏中，并将值NI_i-INT(NI_i)置于电子表格第二栏的相应单元中。当该值等于0时，第一栏中相应的整数代表I_s。在这两种情况下，一旦用刚刚提到的第二种方法确定I_L或I_s，由于N是已知的，就可以从I_L/I_s＝N获得另一个整数。因此，就可以确定在滚筒上喷雾图案本身重复之前，滚筒所需旋转的圈数以及喷雾图案的周期数。

如上面提及的，本发明的方法和设备可以使用包括两个或多个拾放装置的改进装置，用来改进涂层第二方向上的均匀性。对于涉及涂敷移动基材并在基材的横向改变液滴图案系列No.的方法，这个第二方向通常是基材前进的方向。改进装置在上面提到的美国专利申请系列No.09/757955中有描述，并在下面可进一步解释。试看图6，标称厚度h的液体涂层61在基材(在这一情况下是连续的基材)60上。如果于由某种原因而沉积出在标称厚度以上高度H的随机局部尖峰62，或者如果由于某种原因产生随机局部凹陷(例如标称厚度以下深度H’的凹陷63，或深度h的空隙)，那么涂敷基材的这一小段长度是有缺陷的，就不能使用。改进装置使两个或多个拾放改进装置(在图6中未显示)的涂料湿润的表面与涂层61周期地进行接触，就能使涂层的不均匀部分，例如尖峰62被取下然后放置在基材上的其他位置，或使涂层材料放置到涂层不均匀的部分例如凹陷63或空隙64中。选择拾放装置的放置周期，使得其动作不致增强沿基材上的涂层缺陷。如果需要，拾放装置也可以只在出现缺陷时产生与涂层的接触。也可以是，不管在接触点上缺陷是否存在。

图7显示用于本发明对移动基材60上涂层进行改进的拾放装置70的一种类型。该装置70有个中心毂71，装置70可以绕它旋转。装置70延伸在移动基材60涂敷宽度的横向上，基材在辊72上被传送通过装置70。从毂71延伸出来的是两个连接到拾放表面75和76的径向臂73和74。表面75和76是弯曲的，在装置70旋转时这两个表面在空间中产生一个圆弧。由于这两个臂的旋转以及与基材60的空间关系，拾放表面75和76就周期地顶着辊72接触基材60。基材60和表面75和76上的湿涂层(在图7上未显示)，从开始点78到分离点77这一段，填充着基材60上宽度A的接触区。随着拾放装置70继续旋转而基材60经过辊72，在分离点有部分液体分别留在基材60和表面75上。在完成一圈旋转后，表面75将一部分液体放置在基材60某个新的纵向位置上。此时基材60将已经移动一段等于基材速度乘以拾放表面75旋转一圈所需时间的距离。以这种方式，部分液体涂料可从一个基材位置上拾起，在另一个时间放置在基材的另一个位置上。两个拾放表面75和76都进行这样的动作。

拾放装置的周期，可以表达为装置从基材一个位置拾起部分湿涂料、然后在另一个位置放下所需要的时间，或者表达为装置的某个表面部分在基材上两次相继接触的点之间的距离。例如，如果图7中的装置70以60转/分钟旋转，基材相对于装置的相对运动速度保持恒定，那么拾放装置的周期是1秒。

可以使用许多有两个或多个不同周期，更优选三个或多个不同周期的拾放装置。最优选的是，其中的一对对周期，它们相互不成整数倍的关系。拾放装置的周期可以用许多方式改变。例如，改变旋转装置的直径；或改变旋转或振荡装置的速度；或者相对于一个固定观察者看到的最初空间位置，重复地(例如连续地)沿基材的长度上(例如朝基材前进的方向或其反方向)使装置平移；或改变相对于旋转装置旋转速度的基材运行速度，这种种方式都可以改变拾放装置的周期。周期不需要是一个平滑变化的函数，也不需要随时间保持恒定。

许多不同的机构可以产生与涂敷基材的周期性接触，可使用具有不同形状和配置的拾放装置。例如，可使用往复机构(例如上下移动的机构)，造成拾放装置的涂敷湿表面振荡性地与基材接触。拾放装置优选是旋转的，因为容易使装置旋转并用轴承或其他载体(较能耐机械磨损)来支承装置。

虽然图7所示的拾放装置具有哑铃形状和两个不连接的接触表面，拾放装置可具有其他形状，并且不一定具有不连接的接触表面。这样，如图3和图4a所示，拾放装置可以是一系列接触基材的辊，或环形的皮带，这些皮带的湿面接触一系列湿的辊和基材，或一系列其湿面接触基材的皮带，或它们的结合。这些旋转的拾放装置优选保持连续地与基材接触。

使用旋转辊的改进装置，对涂敷移动的基材或其他有移动方向的基材是优选的。辊以与移动基材相同的圈边速度旋转，或以较小或较大速度旋转。如果需要，装置可以以与基材移动相反的方向旋转。优选地，至少两个旋转的拾放装置具有相同的旋转方向，并且不是周期地相关。更优选地，当要改进具有一移动方向的基材上的涂层时，至少两个这样的拾放装置的旋转方向与基材移动的方向相同。最优选地，这样的拾放装置以与基材相同的方向和基本上相同的速度旋转。使用顶着基材，并随着基材的移动而旋转的共旋转非驱动辊，可以容易地做到这一点。

在让涂层与像图7所示拾放装置最初接触时，产生一段有缺陷的材料。在开始时，拾放转移表面75和76是干的。在第一次接触时，装置70在区A与基材60的第一位置接触。在分离点77，在开始点78进入区A大约一半的涂料液体湿润了转移面75或76，并从基材上除去。即使进入的涂料的厚度是均匀的，并等于要求的平均厚度，但这种液体分开会在基材60上产生偏薄的和有缺陷的涂层厚度部位。当转移面75或76在第二位置再接触基材60时，第二涂料液体的接触和分开又发生，产生第二个缺陷区。但是，它比第一缺陷区的缺陷要小。逐次相继的接触在基材上产生更小的缺陷区，其与平均厚度的偏差逐渐变小，直至达到平衡。这样，最初的接触在一段时间内产生厚度上周期性的差异。这是重复的缺陷，自然是不希望的。

不能保证基材和表面之间的液体分开比例始终保持在恒定值。许多因素会影响分开比例，但这些因素往往是不可预知的。如果分开比例突然变化，即使拾放装置运行了长时间，将会造成沿着基材上周期性的厚度差异。如果有外在材料落在拾放装置的转移面上，装置会在每次接触时产生沿基材周期性的缺陷。因此，仅使用一个拾放装置有可能产生一长段废料。

为了达到好的涂层均匀性，改进装置使用2个或多个拾放装置，优选3个或更多个，更优选5个或更多个，甚至8个或更多拾放装置。在拾放转移面上的涂料液体建立了平衡值后，随机的高、低的涂层厚度尖峰可通过改进装置。在这发生时，如果缺陷被接触，那么通过仅一个拾放装置或通过一系列具有相同接触周期的几个拾放装置，基材的周期接触将在基材上再传播周期性的厚度缺陷。而且，会产生废品，技术人员应避免使用这类装置。在涂敷的基材中只有一个缺陷，比一段基材含有由最初缺陷产生的多重缺陷要好得多。这样的单个装置，或一系列具有相同或增强接触周期的装置，可能是非常有害的。然而，进入装置的随机最初缺陷或最初接触产生的任何缺陷，可以通过使用包括2个以上拾放装置、选择它们的接触周期，以便减少而不是再传播缺陷的改进装置而消除。这样的改进装置可使涂层均匀性获得改进，而不是获得缺陷涂层的一段段长度，可以消除最初缺陷至这样的程度，以致这些微小缺陷是可以接受的。

使用上述的静电喷头和改进装置的结合，可以在改进装置的出口，产生新的沿基材上的涂层形状。即，通过使用多个拾放装置，我们可修正静电喷头所涂敷的涂层中的缺陷。这些缺陷作为缺陷图象由改进装置中第一装置再传播，但因从第二及随后的各装置传播和再传播的附加缺陷图象而获得修正。我们能相长的和相消的叠加方式来做到这一点，因此净的结果接近均匀的厚度或受控的厚度差异。我们有效地建立多个波形，它们以一种方式结合在一起，使得各个波形进行相长性和相消性叠加，结合起来产生要求的均匀性程度。稍换一个角度看，当涂层缺陷通过改进装置，来自高点的涂料部分基本上被拾取，并放回到低点。

我们对此改进过程的一个数学模型在获得深入的理解上是有用的。此模型是基于流体动力学，与观察结果符合良好。图8显示液体涂层厚度与基材纵向距离的曲线图，有单个随机尖峰输入81，位于趋近周期接触拾放转移装置(图8中未显示)的基材上的第一位置。图9至图13显示：当尖峰输入81遇到一个或多个周期性拾放接触装置时，表示沿基材上液体涂层厚度的数学模型结果。

图9显示当尖峰输入81遇到一个周期性拾放接触装置时，保留在基材第一位置上减小的尖峰91以及再传播生成的尖峰92，93，94，95，96，97和98，它们置于基材上第二和随后的位置。最初输入尖峰81的峰是1个长度单位长和2个厚度单位高。该第一个接触装置的周期等于10个长度单位。输入缺陷的各个图象在大于60个长度单位的长度上以10个长度单位增量周期地重复。因此有缺陷涂敷的或“不合格”涂敷的基材的长度，与有输入缺陷的长度相比，大大增长了。确切的缺陷长度，当然取决于使用者可接受的涂层厚度差异。

图10显示当尖峰输入81遇到2个周期性的、相继的、同步的、各具有10个长度单位周期的拾放转移装置时，保留在基材上第一位置的减小尖峰101的幅度，以及一些再传播产生的尖峰102，103，104，105，106，107，108和109，它们位于基材上第二和随后的位置。与使用单个周期性拾放装置相比，较低幅度的许多尖峰图象出现在基材较长的长度上。

图11显示：使用2个周期性的、相继的、同步的、各具有10个和5个长度单位周期的接触装置时形成的涂层。这两个装置具有周期性相关的接触周期。它们的拾放动作将沿基材在周期性相关的位置沉积涂料。与图10相比，尖峰图象辐度没有很大减短，但产生的缺陷涂敷基材的长度稍微短一些。

图12显示：使用3个周期性的、各具有10、5和2个长度单位周期(简称周期分别为10、5和2)的拾放装置时形成的涂层。具有周期10的装置和具有周期5的装置是周期性相关的。具有周期10的装置和具有周期2的装置也是周期性相关的。然而，具有周期5的装置和具有周期2的装置不是周期性相关的(因为5不是2的整数倍)，这样，这一系列装置包括可在基材上第一位置接触涂层，然后再接触基材上第二和第三位置的第一和第二周期性拾放装置，这第二和第三位置相对于第一位置的距离不是相互周期性相关的。与图9-图11中所示装置的动作相比，产生的厚度偏差低得多，缺陷涂敷基材的长度短得多。

图13显示一系列8个接触装置的结果，这里第一装置具有周期10，第二装置具有周期5，第三到第八装置具有周期2。与图9-图11所示装置的动作相比，尖峰图象辐度进一步降低，涂层厚度均匀性有了明显改进。

在随机缺陷是凹陷(例如未涂敷的空隙)而不是尖峰时，得到类似的涂层改进结果。

上面讨论的随机尖峰和凹陷是在改进装置中出现的一般类型的缺陷。第二个重要类型的缺陷是周期重复的缺陷。当然，在制造涂层装置中，两种类型同时出现是常见的。如果一系列周期性高的、低的涂层尖峰和凹陷出现在连续运行的基材上，涂敷设备的操作者通常要寻找缺陷的原因，并试图消除它。如图7所示的单个周期性拾放装置可能是无能为力的，它反而可能使涂层的质量进一步变坏。然而，当使用2个以上装置并适当选择装置的周期，在作用上类似于图7的一些装置与涂层间歇周期地接触，会改进的涂层均匀性。对随机和连续的，周期性答复差异和两者结合，都发现会有改进。一般，致力于调节一个个装置接触的相对时间，以避免不好的叠加效应，可得到较好的结果。使用连续与涂层接触的一些辊，就避免了这种复杂性，能提供较好简单和优选的解决办法。由于运行在基材上周期性接触基材的辊表面的每一次动作，辊表面可认为是一系列连接的间歇周期性接触表面。类似地，旋转的环形皮带可起与辊相同的作用。如果需要，可使用Mobius带形式的皮带。本领域技术人员知道，可使用其他装置，例如椭圆形辊或刷子，作为改进装置中的周期性拾放装置。装置的严格周期性是不需要的。仅仅重复接触就足够了。

图14显示相同幅度的相继重复尖峰输入走近周期性接触拾放转移装置时，液体涂层厚度与沿基材距离的曲线图。如果一个拾放装置周期性地并同步地接触这些重复的缺陷，并且如果其周期等于缺陷的周期，装置最初启动后不会有变化产生。如果装置的周期是缺陷周期的整数倍，也是如此。接触过程的模拟显示；如果装置周期短于输入缺陷的周期，单一装置将产生更多缺陷尖峰。图15显示当具有周期10的重复缺陷遇到具有周期7的周期性拾放辊装置时的结果。

通过使用多个装置并适当地选择它们的接触周期，我们可显著改进有非常不均匀输入的涂层的质量。图16和图17显示：当具有图14所示缺陷图案的涂层，遇到7或8个具有其周期不全部相互相关的周期性拾放辊装置时的模拟结果。图16中，各装置具有周期7，5，4，8，3，3和3。在图17中，各装置具有周期7，5，4，8，3，3，3和2。在这两种情况下，最高尖峰的幅度减少大于75％。这样，即使尖峰的数目增加，涂层厚度均匀性总体上有明显改进。

许多因素，例如随着时间发生的干燥、固化、胶凝、结晶或相变，会对使用的辊数目带来限制。如果涂料液体含有挥发性组分，转移通过许多辊必需的长时间，可能会使涂料干燥进行到液体凝固的程度。实际上改进装置会加速干燥，如下面更详细解释的。无论如何，如果在改进装置操作中，由于任何原因涂料相变发生在辊上，将导致基材上涂层的中断和质量变差。所以，通常我们优选使用尽可能少的辊，来产生要求程度的涂层均匀性。

图18显示一个均匀性改进装置180，它使用一系列尺寸相等的、速度不相等的拾放辊接触辊。基材181在进入改进装置180以前，在其一个表面上进行了涂敷(用图18中未显示的静电喷头)。基材181上液体涂层厚度，在它接近拾放接触辊182时的任何瞬间，在沿基材前进方向上空间地产生变化。对一个固定观察者来说，涂层厚度呈现时间变化。此变化可包括在沿基材前进方向上瞬时的，随机的，周期性的，和瞬时周期性的分量。基材181沿着通过装置180，并由惰辊183和185进入与拾放接触辊182，184，186和187接触的路径行进。该路径要选择好，使基材湿的涂敷面进入与拾放辊的物理接触。拾放辊182，184，186和187(在图18中显示为全部具有相同的直径)是驱动的，因此它们随基材181的行进而旋转、但以相互不同的速度旋转。调节这些速度可提供基材181上涂层均匀性的改进。至少2个，优选2个以上的拾放辊182，184，186和187具有不同的速度，并且这些速度相互不是整数倍。

试看放辊182，液体涂料在分离点189分开。部分涂料随着基材行进，剩余的涂料在分离点189以后随着辊182而旋转。在刚离开分离点189以前涂层厚度的差异，反映在基材181和辊182离开分离点189时基材181上的液体厚度和辊181表面上的液体厚度上。在基材181上的涂料第一次接触辊182并且辊182已作一圈旋转后，辊182上的液体和基材181上进入的液体在进入点188相遇，由此在点188和189之间形成液体填充的夹紧区196。区196没有空气夹入。对一个固定的观察者而言，进入区196液体的流量，是进到基材181上的液体和进到辊182上液体的流量总和。辊182的净动作是在基材上的一个位置从基材181拾取涂料，然后把部分涂料再次在基材的另一个位置放下。

以相同的形式，液体涂料在分离点191，193和195分开。部分涂料在进入点190，192和194再次接触基材181，并再次涂敷到基材181的新位置上。

与上面讨论的间歇性拾放接触装置一样，进入基材上的液体涂层厚度中的随机或周期性差异的程度将减小，较好的是这些差异被图18的一些周期性接触辊的拾放动作显著地消除。而且，与上面讨论的装置一样，单个辊或一系列周期性相关的辊，与基材上液体涂料接触时，一般将传播缺陷，并产生大量昂贵的废品。

使用多个拾放辊，我们可以同时减小连续尖峰或凹陷的辐度并将它们并合在一起，形成连续的稍微有厚度差异但无尖峰和凹陷的均匀性良好的涂层。如图18所示，这可通过使用相等直径、但以不同速度驱动的一些辊的装置完成。如图1a、图3和图4所示，这也可通过改变一系列辊的直径来完成。如果辊不是独立驱动的话，而是随基材牵引而旋转，那么各个辊的周期与它的直径和它随湿基材的牵引力相关。不同尺寸辊的选择需要额外的时间用来进行最初的安装，但由于辊是非驱动的，是随基材行进而旋转，改进装置的总体成本将大大降低。

在没有具体数学模拟的情况下，实验测定一组拾放辊的直径和周期的步骤建议如下。首先，连续地测量沿基材前进方向上的涂料重量，并测定输入到改进装置不好的周期性缺陷的周期P。然后选择一系列拾放辊直径，其周期范围从小于到大于输入周期，要避免该周期的整数倍数或除数。从这一组辊，确定哪一个辊单独产生最佳均匀性改进的辊。从留下的组中，选择与第一所选的辊一起使用时产生均匀性最佳改进的第二辊。在测定了最初的两个辊后，从可用的辊中根据产生最佳的改进，继续一根一根地加上另外的拾放辊。最佳的辊组依赖于使用的均匀性标准和最初未经改进的涂层厚度沿基材的差异。我们优选的开始的辊组包括各个周期Q的辊，Q的范围从Q＝0.26至1.97乘以输入缺陷的周期，Q的增量为0.03。但Q＝0.5，0.8，1.1，1.25，1.4和1.7不用。还建议周期为(Q+np)和(Q+kp)，这里n是整数，k＝1/n。

图19显示改进装置200中使用的厚度监测和控制系统。这个系统能够监测涂层厚度的差异，从而调节改进装置中一个或多个拾放装置的周期，由此达到改进涂层的均匀性或均匀性其他要求的改变。如果输入偏差的周期改变，这特别有用。试看图19，拾放转移辊201，202和203连接到电动的驱动系统(图19中未显示)，它可响应来自控制器250的信号，独立地控制那些辊的旋转速度。旋转的速度不需要完全相互匹配，并且不需要与基材205的速度匹配。传感器210，220，230和240可测知基材205或其上面的涂层的一个或多个性质(例如厚度)，并可放在一个或多个拾放辊201，202和203的前面或后面。传感器210，220，230和240经过信号线211，212，213和214连接到控制器250。控制器250处理来自一个或多个传感器210，220，230和240的信号，应用所需的逻辑和控制功能，产生适当的模拟或数字调节信号。这些调节信号可发送到驱动一个或多个拾放辊201，202和203的马达，进行一个或多个辊速度的调节。在一个实施方案中，自动控制器250可以是个微处理机，它编程计算在辊201输出侧涂层厚度的标准偏差，执行控制功能寻找改进的涂层厚度最小标准偏差。根据辊201，202和203是一个个控制还是一起控制，来自在剩余拾放辊后放置的传感器的适当的单变量或多变量闭环回路的控制运算法则，也可以用来控制涂层均匀性。传感器210，220，230和240可使用许多种传感系统，例如光密度表，β表，电容表，荧光表或吸光度表。如果需要，可使用比拾放辊数更少的传感器。例如，一个传感器，例如传感器240，可用来监控厚度，随后或以其他方式实施对拾放辊201，202和203的控制功能。

如上面提到的，改进装置可使用驱动的拾放辊，它的旋转速度在改进装置操作前或操作期间加以选择或改变。拾放辊的周期也可以其他方式变化。例如，在保持辊的表面速度不变情况下，可以改变辊的直径(例如通过膨胀或收缩或以其他方式使辊扩张或缩小)。辊不必具有恒定的直径；如果需要，它们可具有冠状、碟状、圆锥状或其他截面形状。这些其他形状有助于改变辊组的周期。

而且，在操作过程中，各辊的位置或各辊之间的基材路径长度可以改变。可定位一个或两个辊，使得它的旋转轴不垂直于(或不是始终垂直于)基材路径。这样的定位会提高改进涂层厚度均匀性的效果，因为这样的辊容易拾取涂料，再把它施涂在基材上横向别的位置。供应静电喷头的液体流量也可调整，例如周期地变化，并且其周期可变。所有这些变化对上述的辊尺寸粗略的确定方法是有用的替代或补充。所有这些变化可用来影响改进装置的性能和最终涂层厚度的均匀性。例如，我们发现，一个或多个拾放装置，或者一个或多个装置与基材之间的相对速度或周期性上的小变化，对提高性能也是有用的。在使用有限的辊尺寸数或有限的周期数时，这特别有用。可使用随机或受控制的改变。这些改变优选通过使用分开的一些马达并改变马达速度来独立驱动各个辊来实现。本领域技术人员知道，旋转的速度也可以用其他方式改变，例如，通过使用滑轮或链轮直径可变的变速传动器、皮带和滑轮或联动档链系和链轮系统，或者不直接驱动的但因与另一辊接触摩擦而驱动的限制的滑动离合器和制动器闸。可使用周期或非周期性的变化。非周期变化包括间歇变化，和基于随时间而线性增大的函数，随机行走和其他非周期函数的变化。所有这些变化看来都能改进包含固定辊数的改进装置的性能。幅度只有平均值0.5％的速度变化也能得到改进的结果。

恒定的速度差别也是有用的。这使人们可选择旋转的周期，而避免不良的性能状况。而在旋转速度固定的情况下，这些不良状况是优选通过选择辊的尺寸来避免的。

综合使用其液滴图案可以变化的静电喷头和改进装置，能提供一些附加的优点。静电喷头将液滴图案施涂到基材上，或施涂到导电性转移面上，再由此施涂到基材上。如果保持固定的供应喷头的涂料流量，基材移动的速度恒定，大多数液滴能沉积在基材上，那么液体的平均沉积将接近均匀。然而，由于液体通常以不完美的、分隔开的液滴形式进行沉积，在涂层厚度上会存在局部的差异。静电场的变化可以导致液滴图案在基材横向上变化，由此，使涂层厚度偏厚和偏薄的部位在基材的横向上来回移动。改进装置可以消除这些基材横向上的厚度差异。而且，改进装置也可以将一个个液滴转变为连续的涂层，或改进涂层的均匀性，或缩短完成液滴铺展所需的时间和机器长度。用拾放辊或其他选用的拾放装置接触最初那些液滴的动作，除去部分液滴的液体，然后把除去的部分放回到一些其他位置，会增大基材上的表面覆盖率，减小涂敷斑点之间的距离，在有些情况下增大液滴的集居密度。改进装置还在液滴和基材上产生压力，由此加速液滴铺展的速率。通过改变由喷头产生的液滴图案(尤其是改变在纵向以外的方向上的液滴图案)，可以提高改进装置的效果。因此，静电喷头和选择的拾放装置的结合使用，可以改进最后涂层的均匀性。

换句话说，通过对改进装置提有意在厚度上有差异的涂层，其厚度有差异的位置在不是纵向而是其它某个方向上来回移动，上述静电场中的改变以及改变的液滴图案可以提高涂层的均匀性。

如果平均液滴直径小于要求的涂层厚度，喷涂沉积速率又足以产生连续的涂层，喷涂过程的统计本性，仍将在涂层厚度上产生非均匀性。对于这种情况，使用辊或其他拾放装置可以改进涂层均匀性。

静电喷头和拾放装置的有利结合，可就每个特定用途进行实验试验或模拟。通过使用我们的发明，100％固体涂料组合物可转变成无空隙或基本上无空隙的、具有很薄平均厚度的固化涂层。例如，可得到的涂层厚度小于10微米，小于1微米，低于0.5微米，或甚至小于0.1微米。也可得到厚度大于10微米(例如大于100微米)的涂层。对于这些较厚的涂层，对拾放装置的一个或多个表面进行开槽，滚花，蚀刻或以其它方式使其具有某种表面织构，这样它们就可适应于增加的湿涂层厚度。

改进装置可大大减少产生干基材所需的时间，并大大改善涂层厚度起伏的影响。改进装置能够消除涂层厚度起伏的原因在前面已经作了解释。即使涂层进入改进装置已经是均匀的，改进装置也会很大地增加干燥的速率。不想受理论解释的束缚，可以认为，湿涂层与拾放装置的反复接触会增加液体的外露表面面积，由此增加传热和传质的速率。基材上液体的反复分开，除去和再沉积，通过增加温度和浓度的梯度以及传热及传质速率，也可提高干燥的速率。另外，拾放装置相对于湿基材的接近和运动，有助于破坏接近湿涂层液体表面的速率限制边界层。所有这些因素看来能有助干燥过程。在涉及移动基材的过程中，这就可从涂敷装置沿基材前进方向上使用较小和较短的干燥装置(例如干燥炉或吹风机)。如果需要，改进装置可延伸到干燥装置中。

本发明的方法和设备可用来在许多柔性或刚性基材上施涂涂料，包括纸张、塑料(例如聚烯烃，如聚乙烯和聚丙烯；聚酯；酚类，聚碳酸酯；聚酰亚胺；聚酰胺；聚缩醛类；聚乙烯醇；亚苯基氧化物；聚芳基砜；聚苯乙烯；聚硅氧烷；脲；邻苯二甲酸二烯丙酯；丙烯酸类；乙酸纤维素；氯化聚合物例如聚氯乙烯；碳氟化合物，环氧化合物；蜜胺等)、橡胶、玻璃、陶瓷、金属、生物衍生材料，及其结合或组合物。如果需要，基材可在涂敷涂料以前进行预处理(例如，上底涂料，电晕处理，火焰处理或其他表面处理)，使基材表面容易接受涂料。基材可以是基本上连续的(例如带材)或限定长度的(例如片)。基材可有各种表面形貌(例如光滑的、有织构的、有图案的、微结构的或多孔的)和各种体积性质(例如，全部均匀的、不均匀的、起皱的、机织的或非织造的)。例如，在涂敷微结构的基材时(假定涂料从基材上方涂敷，目标微结构在基材表面的上面)，涂料可容易地涂敷到微结构的最上面部分。涂料液体表面张力，涂敷的夹紧压力(如果有的话)，表面能量和微结构的几何情况，将决定在微结构最低部分(例如谷底部分)中是否出现涂料。如果需要，可对基材预先充电，帮助在微结构谷底部分中沉积涂料。对于用鼓转移方法涂敷的纤维性基材例如图1a-图3所示，或转移皮带方法例如图4a和图4b所示，灯芯吸流作用主要决定着涂料渗透的深度。

基材有许多用途，包括带；膜(例如燃料电池膜)；绝缘；光学薄膜或元件；照相薄膜；电子薄膜；电路或元件；以及它们的前体等等。在涂料层下面的基材可有一层或许多层。

本发明将进一步用下面的一些实施例进行说明，除非另行说明，所有的份和百分数都是按照重量的。

实施例1

使35微米厚、30.5cm宽的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)基材经过一个惰辊、在直径为50.8cm、宽为61cm的接地不锈钢鼓下经过，再经过另一个惰辊。所述基材大约接触鼓的一半圆圈。鼓和移动的基材以相同的表面速度，即7.62米/分钟的速度同步旋转。因此，鼓的旋转弧度速度ω_D＝S/R_D为0.5秒^-1，旋转周期τ_D＝2π/ω_D为12.57秒。

将HP6216A 0-30VDC电源(Hewlett-Packard，Inc.)和PM5134信号发生器(Pillips E1ectronics NV)串联到PS/WG-50N6-DM 50kVDC的输入端、它是个6毫安培负输出的高压电源(Glassman High Voltage Inc.)。调节所述HP6216A电源提供大约6.5VDC，调节PM5134信号发生器提供用HP5315B通用计数器(Hewlett-Packard，Inc.)测出的周期为27.4秒的AC正弦波。将所述正弦波的振幅增大，直到Glassman高压电源的输入电压从4.51变到8.62V，如用F1uke 8000A数字万用表(Fluke Corp.)所测得的。有了这个振荡性的输入，观察到所述输出电压从-22.6变到-42.6kV。所述Glassman电源输出通过串联的200MΩ安全电阻达到静电喷头下的模头金属丝，此静电喷头如美国专利5,326,598中所述的静电喷涂方式进行操作。所述喷头已经改成如美国专利5,702,527中所述的限流方式进行操作。即使有人意外接触所述模头金属丝时，400MΩ的总安全电阻能确保电源不会连续提供125毫安培以上的电流。喷头的电场调节电极(也称为“抽出棒”)接地。模头装在离鼓表面10.8cm的固定距离位置。喷头缝宽33cm。但是，由于雾化液滴的薄雾内的静电排斥，喷头还是能够在鼓的宽度上喷出38cm宽的薄雾。

将宽度为14cm，长度为25.4cm的接地侧盘置于喷头末端的下方，并位于鼓的稍上方。所述侧盘盖住了涂敷区域并排走过量的涂料。所述侧盘可以在滑动棒上从一侧调整到另一侧，使涂层宽度为10-30cm。只有从这两个侧盘之间落下的薄雾可以达到鼓上。这两个侧盘相距30.4cm，可以涂敷基材的整个宽度。

将外径为10.2cm的压紧辊贴着鼓放置，通过两个空气气缸以0.276Mpa的贴紧压力固定在位。所述紧辊具有肖氏硬度为80的0.794cm厚的聚合物覆盖层。

制备了类似于美国专利5,858,545中实施例10所述的无溶剂硅氧烷丙烯酸酯可UV固化剥离涂层的组合物，并加入0.3份/100份2，2’-(2，5-硫代联苯基(phenediyl))二[5-叔丁基苯并噁唑](UVITEXTM-OB荧光染料，CibaSpecialty Chemicals Corp.)进行了改性。

以足以在鼓上形成1.2微米厚涂层的流量将上述剥离组合物静电喷涂到旋转金属鼓的顶部。当鼓旋转几圈后，鼓的表面就被所述剥离涂料润湿，并达到平衡。当鼓旋转经过所述静电喷头时，静电薄雾中的液滴被接地的鼓吸引，在此，液滴上的电荷消散。

液滴薄雾阵列从放电金属丝向所述鼓射出，在鼓上形成雾化液滴的变化着的图案。在Glassman电源最大电压-42.6kV时，沿所述金属丝每厘米约有2-3股薄雾。当静电场减小时，薄雾的股数减少，而薄雾各股之间的间距增大。静电场的周期性变化导致薄雾沿鼓的宽度来回移动，形成上述变化着的液滴图案，并产生在鼓横向上的或厚或薄涂层的移动区域。对湿涂层用801型“不可见”荧光装置(Visual Effects，Inc.)照射，可以更加容易地观察这些或厚或薄的涂层区域。

模头金属丝比模头长，且由于模头金属丝未润湿的部分电晕放电，当所述Glassman电源电压振荡时，非线性电流流经安全电阻。通过在具有和不具有安全电阻情况下并且当不存在涂料溶液时测量Glassman电源的电流-电压的关系，模头金属丝上的电压估计在一个周期内在-22kV到-25kV之间变化。由于电晕放电时电流电压的关系是非线性的，所以金属丝上的电压变化是非正弦的。尽管如此，仍观察到在金属丝上薄雾股之间的间距沿金属丝周期性地缓慢增大，然后减小。也可以观察到这种变化的非正弦特征。本领域的技术人员会认识到，除去安全电阻后，可以使得在模头金属丝上出现正弦的电压变化。

鼓旋转一圈的时间比Glassman电源一个振荡周期的时间短。由于τ_D(12.57秒)小于τ(27.4秒)，从I_Lτ_D＝I_sτ的要求可以确定涂敷图案的重复，其中，I_s和I_L为整数，I_s是较小的整数，I_L为较大的整数。由于τ_D是鼓旋转一圈的时间，所以I_L是所述喷雾图案在鼓上重复之前鼓所需旋转的周期数。当τ＝27.4秒，R_D＝0.254m，S＝7.62米/分钟时，N＝τ/τ_D＝I_L/I_s＝[τ/(2πR_D)]S＝2.18，且NI_s＝I_L作为涂敷图案重复的标准，电子表格显示2.18(50)＝109，作为提供一个整数结果的第一乘积。因此，在鼓上一个指定点位置观察到同样的涂敷图案之前鼓旋转了109圈。类似地，在相同的液滴图案落在鼓上一个重复点之前，液滴图案的重复振荡了50次。对设定在τ/τ_D＝2.17到τ/τ_D＝2.2之间增量为0.002的不同基材速度或者喷雾图案振荡来说电子表格计算所得的结果列于图20中。若图案的周期增大很少，(例如，从27.4秒到27.65秒)，或者基材的速度增大很少(例如，从7.62米/分钟到7.69米/分钟)，那么τ/τ_D＝2.2，电子表格计算结果是2.2(5)＝1.1。由于这种略微的增大，薄雾将具有鼓每转11圈以及喷雾每5个周期的一个重复图案。

由于鼓在移动的基材上面旋转，所施加的液滴接触基材的表面。压紧辊使得所述液滴铺展并聚结成为不含空隙的涂层。压紧辊的表面在某一位置具有一个深槽，所以在涂层中形成一个可观察的缺陷。

当基材离开旋转鼓时，有些液体涂料残留在鼓上，而其余的则留在基材上。在分离点之后立即使用不可见光进行观察，表明低偏薄涂层的移动区域转移到基材上。

被涂敷的基材经过一个8辊式改进装置，在此基材的润面和所述8个拾放辊接触。从压紧辊到改进装置起点的路径长度为0.86米，而通过改进装置的路径长度为1.14米。所述8个辊的直径分别为54.86、69.52、39.65、56.90、41.66、72.85、66.04和52.53mm，其偏差可以是±0.025mm。这些辊从Webex Inc.购得，它是个具有精加工至16Ra的镀铬辊面的动态平衡旋转轴钢辊。此改进装置消除了基材上所有未涂敷到区域，包括由压紧辊上深槽引起的可观察的缺陷，并且当使用不可见光照射来进行评价时，提供了均匀性有进一步改进的涂层。

实施例2

使用实施例1的方法、基材和涂料组合物，将两个侧盘调至间距宽度小于30.4。基材速度固定在7.62米/分钟，并在0.28Mpa的压紧压力下将1.2微米厚的涂层施涂到所述基材上。按照不可见光照射进行的评价，在各个侧盘间距条件下都形成了均匀的涂层。

实施例3

使用实施例1所述的方法、基材和涂料组合物，且使用前述剥离组合物再次涂敷基材。在模头金属丝上有个细纤维小片作为外在物导致了接近模头一端的流量较高。这就形成了涂层厚度增大的区域，当所述涂敷基材样品经过LS-50B型荧光分光光度计(Perkin Elmer Instruments)的传感器下方时，这个涂层偏厚的缺陷表现为端线受影响的一端附近荧光强度的增大。而基材上的其余部位呈现很好的涂层均匀性，如均一荧光强度所表明的。

将2.54cm宽的No.845 Book tape胶粘形区域施加到被涂敷基材样品的上表面(涂敷表面)和背表面，以及未涂敷基材作为对照样品的相应两个面上来评价剥离性能。这些样品在室温或70℃下老化3天或7天。测量以2.3m/min的速度剥去胶粘带所需的180°剥离力来评价所述施涂涂层的性质。将除下来的胶粘带的样品再次粘贴到清洁玻璃板上，然后测量将胶粘带从玻璃板所需的180°剥离力，来评价涂层的转移性能。在表I中列出了各样品的说明、剥离强度值。

表I

说明	20℃剥离g/25mm	20℃再粘合g/25mm	70℃剥离g/25mm	70℃下再粘合g/25mm
					对照，3天	1279	923	1351	879
涂敷，3天	35	1288	94	892
					对照，7天	1286	927	1366	804
涂敷，7天	36	1196	135	735

表I中的数据表明，所述施加的涂层提供良好的剥离性能，并且不会使剥离涂层转移到所述Book Tape胶粘带上。即使在70℃加热老化所述涂层，仍旧能保持胶粘带对施加的涂层的良好剥离和再粘合性能。例如，当从玻璃上将胶粘带剥离时，对照样品(7天，70℃)的剥离力在±6％之间变化；而涂敷样品(7天，70℃)的剥离力在±8％之间变化。这些类似的剥离力变化值表明，所述涂敷PET样品具有和未涂敷PET样品类似的表面形貌。因此，这些数据证实了本发明在非导电基材上施涂薄涂层的应用。

在不背离本发明范围和原则的条件下，各种修改和替换对本领域的技术人员来说是显而易见的。本发明不应限制于本文所述的那些内容，它们仅仅是用于示例说明的目的。

Claims (50)

1.一种在基材上形成液体涂层的方法，所述方法包括：

a)将液滴图案从静电喷头喷涂到导电性转移面上，所述喷头响应于静电场形成该液滴图案；

b)在喷涂过程中重复地通电改变所述静电场，由此重复地改变所述图案；和

c)将一部分液体涂层从所述转移面转移到移动的卷材上。

2.权利要求1所述的方法，其特征在于，连续地调节所述电场。

3.权利要求1所述的方法，其特征在于，周期性地调节所述电场。

4.权利要求1所述的方法，其特征在于，非周期性地调节所述电场。

5.权利要求1所述的方法，其特征在于，响应于涂层监控信号来对所述电场进行调节。

6.权利要求1所述的方法，其特征在于，通过改变所述喷头和基材之间的电压来改变所述电场。

7.权利要求1所述的方法，其特征在于，通过改变靠近所述喷头的电场调节电极或第二静电喷头上的电压来改变所述电场，使液滴图案改变。

8.权利要求1所述的方法，其特征在于，所述喷头包括一系列放电突起，一个或多个液滴薄雾阵列从所述突起放电，在喷涂过程中所述薄雾图案改变。

9.权利要求1所述的方法，其特征在于，所述液滴具有平均直径，所述液体涂层具有平均厚度，所述平均直径大于所述平均厚度，且所述涂层不含空隙。

10.权利要求1所述的方法，其特征在于，所述涂层施加到一条或多条完全或部分重叠的条形区域上，所述条形区域相互邻接，或者被基材上未涂敷的区域分隔。

11.权利要求10所述的方法，其特征在于，将不同的组合物施涂到两条或多条条形区域上。

12.权利要求10所述的方法，其特征在于，将相同的组合物施涂到两条或多条条形区域上。

13.在基材上形成液体涂层的方法，所述方法包括：

a)将液滴图案从静电喷头喷涂到基材上，所述喷头响应于静电场形成该液滴图案；和

b)在喷涂过程中重复地通电改变所述静电场，由此重复地改变所述图案；

其中，所述喷头包括放电金属丝，液滴薄雾的阵列从该金属丝放电，在喷涂过程中薄雾股的数目和间距改变。

14.一种在移动基材上形成液体涂层的方法，所述方法包括：

a)从静电喷头将液滴图案喷涂到基材或者转移面上，所述静电喷头响应于静电场形成该液滴图案；

b)在第一方向上重复地改变所述图案；

c)使所述涂层接触两个或多个拾放装置，提高涂层在第二方向上的均匀性：

d)若使用转移面，将一部分涂层从转移面转移到基材上。

15.权利要求14所述的方法，其特征在于，重复地通电改变所述电场。

16.权利要求15所述的方法，其特征在于，通过改变所述喷头和基材或转移面之间的电压来改变所述电场。

17.权利要求15所述的方法，其特征在于，通过改变邻近电场调节电极或第二喷头的位置来改变所述电场。

18.权利要求14所述的方法，其特征在于，重复地用机械方式改变所述电场。

19.权利要求14所述的方法，其特征在于，所述喷头包括放电金属丝，液滴薄雾的阵列从金属丝放电，在喷涂过程中薄雾股的数目和间距改变。

20.权利要求14所述的方法，其特征在于，所述喷头包括一系列放电突起，一个或多个液滴薄雾阵列从所述突起放电，在喷涂过程中所述薄雾图案改变。

21.权利要求14所述的方法，其特征在于，使用导电性转移面。

22.权利要求14所述的方法，其特征在于，使所述涂层和三个或多个拾放装置接触。

23.权利要求14所述的方法，其特征在于，所述基材是移动的卷材。

24.权利要求14所述的方法，其特征在于，所述液滴具有平均直径，所述液体涂层具有平均厚度，所述平均直径大于所述平均厚度，且所述涂层不含空隙。

25.权利要求14所述的方法，其特征在于，所述涂层施加到一条或多条完全或部分重叠的条形区域上，所述条形区域相互邻接，或者被基材上未涂敷的区域分隔。

26.一种在有移动方向的基材上形成液体涂层的方法，所述方法包括：

a)从响应于静电场的静电喷头喷涂液滴；

b)在卷材上形成具有高、低涂层厚度的不均匀液体涂层；和

c)在喷涂过程中重复地通电改变静电场，由此在所述移动方向的横向上来回变换高、低涂层厚度的区域。

27.一种涂敷设备，所述设备包括在导电性转移面上能响应于静电场形成液滴图案和湿涂层的静电喷头以及能在喷涂过程中重复地通电改变所述静电场，由此重复地改变所述图案的装置或电路；其中，所述导电性转移面将一部分湿涂层转移到基材上。

28.权利要求27所述的设备，其特征在于，所述图案在第一方向上改变，所述设备还包括两个或多个拾放装置，所述拾放装置可以周期性地接触和再次接触所述湿涂层，以此来改进所述涂层在第二方向上的均匀性。

29.权利要求27所述的设备，其特征在于，连续地改变所述电场。

30.权利要求27所述的设备，其特征在于，周期性地改变所述电场。

31.权利要求27所述的设备，其特征在于，非周期性地改变所述电场。

32.权利要求27所述的设备，其特征在于，响应于涂层监控信号来改变所述电场。

33.权利要求27所述的设备，其特征在于，通过改变所述喷头和基材之间的电压来改变所述电场。

34.权利要求27所述的设备，其特征在于，所述喷头包括放电金属丝，液滴薄雾阵列从金属丝放电，在喷涂过程中薄雾股的数目和间距重复改变。

35.权利要求27所述的设备，其特征在于，所述喷头包括一系列放电突起，一个或多个液滴薄雾阵列从所述突起放电，在喷涂过程中所述薄雾图案改变。

36.权利要求27所述的设备，其特征在于，所述液滴具有平均直径，所述液体涂层具有平均厚度，所述平均直径大于所述平均厚度，且所述涂层不含空隙。

37.权利要求27所述的设备，其特征在于，许多静电喷头将一种或多种涂料组合物施涂到基材的一个或多个条形区域上。

38.权利要求33所述的设备，其特征在于，所述许多喷头将许多种涂料组合物施涂到一个条形区域上。

39.权利要求37所述的设备，其特征在于，所述许多喷头将许多种涂料组合物施涂到许多条形区域上。

40.一种涂敷设备，所述设备包括在导电性转移面上能响应于静电场形成液滴图案和湿涂层的静电喷头以及能在喷涂过程中重复地通电改变所述静电场，由此重复地改变所述图案的装置或电路；其中，所述导电性转移面将一部分湿涂层从转移面上转移到移动的卷材上。

41.一种涂敷设备，所述设备包括在基材上响应于静电场能形成液滴图案和湿涂层的静电喷头、能改变所述静电场来改变所述图案的装置或电路、以及七个或多个周期性地接触和再次接触所述湿涂层的拾放装置，此时在喷涂过程中可重复地改变所述静电场来提高涂层的均匀性。

42.权利要求41所述的设备，其特征在于，重复地通电改变所述电场。

43.权利要求42所述的设备，其特征在于，通过改变所述喷头和基材之间的电压来改变所述电场。

44.权利要求42所述的设备，其特征在于，通过改变靠近所述喷头的电场调节电极或第二静电喷头的位置来改变所述电场，使液滴图案改变。

45.权利要求41所述的设备，其特征在于，重复地用机械方式改变所述电场。

46.权利要求41所述的设备，其特征在于，所述喷头包括一根放电金属丝，液滴薄雾阵列从金属丝放电，在喷涂过程中薄雾股的数目和间距改变。

47.权利要求41所述的设备，其特征在于，所述喷头包括一系列放电突起，一个或多个液滴薄雾阵列从所述突起放电，在喷涂过程中所述薄雾图案改变。

48.权利要求41所述的设备，其特征在于，所述液滴具有平均直径，所述液体涂层具有平均厚度，所述平均直径大于所述平均厚度，且所述涂层不含空隙。

49.权利要求41所述的设备，其特征在于，有许多静电喷头将一种或多种涂涂敷组合物施涂到一条或多条完全或部分重叠的条形区域上，所述条形区域相互邻接，或者被基材上未涂敷的区域分隔。

50.一种涂敷设备，所述设备包括在有移动方向的基材上响应于静电场能形成具有高、低涂层厚度的不均匀液体涂层的静电喷头；在喷涂过程中能重复通电改变所述静电场，由此在所述移动方向的横向上来回变换高、低涂层厚度的区域的装置或电路。

Images