JP2011509501A - 誘電体材料の電荷を変更するための装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ウェブ(例、ポリマーウェブ)上の帯電は、ウェブが様々なローラー、バー、及び他のウェブ処理機器の上及び周囲を移動するウェブ処理工程において頻繁に発生する。ウェブ上の帯電が多くの原因から生じることがあり、様々なロール及び機器とウェブとの接触及び遊離、フィルムのロールの巻き出し/巻取り、電子ビーム又はコロナ処理(交流又は直流)へのウェブの曝露が挙げられる。ウェブ内/ウェブ上の電荷は、キャスト成形中のフィルムの静電ピン止め処理のような先行する工程からも存在する場合がある。ウェブ上の帯電は、精密なコーティングの領域では有害となる恐れがあるが、それはスパーク着火の危険性のためだけではなく、これらの帯電が、続いてコーティングされる液体層の崩壊を引き起こして、望ましくないパターンを形成する場合があるためである。(例えば、「Coating & Drying Defects」,Gutoff and Cohen,Wiley,NY,1995を参照)。不均一な電荷パターンばかりでなく、均一な電荷も、コーティング欠陥を発生させる場合がある。
市販の中性化システム、例えば、イオン化した空気の源を供給する空気イオン化装置もある。空気は本来、イオンを含んでいる。しかしながらこのイオンの量は、静電気に敏感な機器を保護するために急速に帯電を中性化するには、多くの場合十分ではない。更に、クリーンルームにおいては空気中のイオンはHEPA及びULPAフィルタで除去されている。
下記の非制限的な実施例は、本開示の様々な実施形態を示すものである。
エタノール、Pharmco Brand,200 Proof
イソプロパノール、研究室供給のバルク品より
メチルエチルケトン、研究室供給のバルク品より
アセトン、研究室供給のバルク品より
ヘプタン、研究室供給のバルク品より
トルエン、研究室供給のバルク品より
脱イオン水、研究室建造物へ供給される脱イオン水より
水道水、近郊の水処理センター(Woodbury市街、MN)より
食卓塩、Morton食卓塩、食堂供給品より
3M Fluorad FC−171、0.01重量%、推定22ダイン/cmの表面張力
図9の装置を、それぞれメタノール、エタノール、イソプロパノール(IPA)、メチルエチルケトン(MEK)、アセトン、ヘプタン、トルエン、脱イオン水、水道水、塩水、及びFluorad FC−171を、中性化組立体50内に存在する溶媒として使用し、操作した。
(2)ウェブライン試験での結果が不良であった、脱イオン水、ヘプタン、トルエンなど、及び
(3)3M Novec HFE−7100、7200、及び7500(最高沸点)のような未試験の溶媒。
下記の非制限的な実施例は、本開示の様々な実施形態を示すものである。
Claims (21)
- 誘電体材料上の電荷を修正する方法であって、前記方法は、
実質的に不均一な帯電分布を表面上に有する誘電体材料を得る工程であって、前記帯電分布は接地電位に対して測定されている工程と、
前記誘電体材料の前記表面に、少なくとも微弱な導電性液体を塗布する工程と、
前記少なくとも微弱な導電性液体を前記表面から少なくとも部分的に除去し、実質的に均一な帯電を前記表面上に残す工程と、を含む、方法。 - 前記少なくとも微弱な導電性液体が、約マイナス10,000ボルト〜約プラス10,000ボルトの範囲の電位を有して塗布される、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも微弱な導電性液体が、前記接地電位と実質的に等しい電圧を有して塗布される、請求項1に記載の方法。
- 前記液体が、メタノール、エタノール、メチルエチルケトン、イソプロパノール、アセトン、又はアクリレートの1つである、請求項1に記載の方法。
- 前記液体が約10〜約40の範囲の誘電率を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記液体が工程所要時間よりも短い静電緩和時間を有し、前記静電緩和時間が約3×10−5秒未満である、請求項1に記載の方法。
- 前記微弱な導電性液体がパターンで塗布され、前記表面上の前記均一な帯電が前記パターンに配置される、請求項1に記載の方法。
- 誘電体材料上に帯電パターンを生成する方法であって、前記方法は、
第1帯電電位を有する誘電体材料を得る工程と、
少なくとも微弱な導電性液体を前記誘電体材料の第1部分に塗布する工程であって、前記少なくとも微弱な導電性液体が第2帯電電位を有する、工程と、
前記液体を前記誘電体材料の前記第1部分から少なくとも部分的に除去し、実質的に均一な帯電を前記誘電体材料の前記第1部分上に残す工程と、を含む、方法。 - 前記誘電体材料がウェブを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記誘電体材料が少なくとも3メートルの長さを有する、請求項8に記載の方法。
- 前記第1帯電電位を有する誘電体材料を得る工程は、
不均一な帯電電位を有する前記誘電体材料を得る工程と、
前記誘電体材料の平均帯電電位が約ゼロボルトとなるように、前記誘電体材料上の電荷を実質的に中性化する工程と、を含む、請求項8に記載の方法。 - 前記電荷を実質的に中性化する工程が、空気イオン化装置、電気式静電気除去装置、誘導式静電気除去装置、及び核式静電気除去装置からなる群から選択される、中性化システムによって実施される、請求項11に記載の方法。
- 前記誘電体材料に前記液体を塗布している間、前記誘電体材料が移動している、請求項8に記載の方法。
- 前記均一な帯電により生成される電界がトナー粒子を引き付けるように、前記誘電体材料を前記トナー粒子に近接して配置する工程を更に含む、請求項8に記載の方法。
- 前記誘電体材料上に前記トナー粒子を硬化させる工程を更に含む、請求項14に記載の方法。
- 前記誘電体材料上に第2材料を配置して、前記トナー粒子を前記第2材料へ移動させる工程と、前記第2材料を前記誘電体材料から除去する工程と、を更に含む、請求項14に記載の方法。
- 前記液体を前記第1部分に塗布する工程が、
前記液体をパターン形成器具に塗布する工程であって、前記第2パターン形成器具が第2帯電電位である工程と、
前記液体を前記パターン形成器具から前記誘電体材料に塗布する工程と、を含む、請求項8に記載の方法。 - 前記液体をパターン形成器具に塗布する工程が、
材料のシートを得る工程と、
前記材料のシートを前記液体に浸漬する工程と、
前記液体のコーティングが前記シートの表面上に残留するように、前記材料のシートを前記液体から取り出す工程と、
前記液体の前記コーティングの一部分を前記パターン形成器具上に移動させるために、前記パターン形成器具から前記液体のコーティングに接触させる工程と、を含む、請求項17に記載の方法。 - 前記液体を前記第1部分から除去する工程が、蒸発、ヒーター、赤外線ヒーター、対流式オーブン、ウィック、ワイパー、スキージ、エアナイフ、マイクロ波、空気対流システム、の1つを使用して前記液体を除去する工程を含む、請求項8に記載の方法。
- 前記液体がアクリレートを含み、前記液体を前記第1部分から除去する工程が、前記誘電体表面上で前記アクリレートを乾燥させる工程を含む、請求項8に記載の方法。
- 誘電体材料の細長いウェブを中性化する方法であって、前記方法は、
少なくとも微弱な導電性液体を接地電位と電気的に結合する工程と、
前記接地電位と完全には実質的に等しくない帯電電位を有する誘電体材料を得る工程と、
前記連続ウェブの一部分を前記液体に浸漬し、前記細長いウェブの前記部分を完全に覆って、前記細長いウェブ上の電荷を中性化する工程と、
前記連続ウェブの前記部分を前記液体から取り出す工程と、
前記浸漬後に前記連続ウェブから前記液体を少なくとも部分的に乾燥させる工程と、を含む、方法。
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