TW527228B - Electrostatically assisted coating method and apparatus with focused electrode field - Google Patents

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527228 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（1 ) 技術範圍 本發明係有關於以靜電場輔助塗覆之方法及 確地説，本發明係利用塗覆液與移動中之網 電場來改善塗覆處理之均勻性。 丢觸點t靜 發明背景 塗覆是一種取代以氣體接觸基片的處理方法， 一片例如網體之類的固體表面，覆蓋上一 吊疋 網體是-種相當長而有彈性的基片或片狀材:=膠 艇、紙或合成紙、或金屬箱片、或堅硬之塊狀 / 網體可以是-條連續性的皮帶。塗敷在基片表面時 欲具有其機能性之用途。可使用的塗覆液例如 = 劑：、剝離層、底層、基層、保護層、潤滑層、磁：層、 膠奢層、裝飾層和染色層的液體。 經過處理後，塗覆效果就像是金屬線圈處理巾潤滑油對 金屬的作用，或是化學反應劑對基片表面之催化或化學變 化作用。換句話説，若是像油漆之類含有揮發性液體所做 的固態塗覆，則所做的塗覆會乾燥，或是像進行剥離塗化 使得具有對壓力敏感之黏著劑不會深度黏附的功能性塗覆 中，所做的塗覆會硬化或達到某種程度的固體化。塗覆作 業的方法在1992年由紐約VCH出版社印行，c〇hen，E D和 Gutoff，E.B.之著作塗覆與乾燥技術中和1984年由紐約ν&η Vorstrand Reinhold Publishing Co·出版公司印行，Satas，D， 著作之網體處理及轉換技術與裝備書中皆有討論。 精確的塗覆應用之目的在於均一層塗覆液均勻地塗覆在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公复 J 裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 527228 Λ7 B7 五、發明說明（2 ) 一片基片上。在網體塗覆處理中，一片移動的網體通過_ 個塗覆工作站，在此工作站至少會有一或數層的塗覆液分 佈在網體的一片表面上。塗覆液在網體上塗敷的均勻度會 受到許多因素的影響，包括網體速度、網體表面性質、塗 覆液黏度、塗覆液表面張力、和塗敷在網體表面上的塗覆 液厚度。 靜電塗覆應用已用於印刷和光學照相領域，其中以使用 輥筒和滑動式塗覆爲主，以及黏性較低的導電性液體。雖 然在塗覆區加入電力可延緩所吸入空氣的干擾，並造成網 體以較快速度移動的能力，但將塗覆液吸引至網體的靜電 場面積亦需要較爲廣闊。使用靜電場的方法中已知有一種 是將網體預先充入電荷（在進入塗覆站之前先將電荷充入網 體）。另一種已知的方法剛是在塗覆站的網體下方利用一支 通電的支撑輥筒。預先將網體充電的方法包括電暈線充電 及充電刷。將支撑辕筒通電的方法包括導體增高電位之幸昆 同’於非導體輥筒表面充電，以及通電的半導體親筒。這 些方法確實都在塗覆區傳導入了靜電荷，但並未在塗覆器 處產生密集的靜電場。例如，以預先充電之網體進行的屏 蔽式塗覆，液體會被吸引至網體，而液體/網體接觸線（濕 潤線）之平衡部份要由力場之均衡與否來決定。靜電場將塗 覆液拉至網體並將塗覆液向網體上端推送。網體的動作會 產生一股力量，傾向於將濕潤線向網體下端拉動。因此， 當其它處理條件維持不變時，較高的靜電力或較低的線速 度都會造成濕潤線被拉向網體上端。另外，若在塗覆液橫 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ----訂---------. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527228 Λ7 B7 五、發明說明（3 ) 斷網體流動中出現一些流體的變化，流動區域變小通常會 被更拉向網體上端。這些情況都可能造成降低塗覆厚度均 勾性。而且，處理的穩定性也會較預期爲低，因爲液體接 觸線（濕潤線）並不穩定，而且會涉及多種因素。 有許多專利中都敘述了靜電輔助塗覆。其中有些以塗覆 爲王，有些則以充電爲主。以下爲一些具有代表性的專利 。美國專利號碼3,〇52，131宣稱利用其輥筒充電或網體預先 充電万式來塗覆一種水性擴散的塗覆方法，美國專利 2,952,559號宣稱對網體預先充電來使用滑動式塗覆乳劑， 以及美國專利號碼3,206,323宣稱用網體預先充電法進行黏 性液體塗覆。 美國專利號碼4,837,045敎導使用一種在支撑輥筒上施加 直流電壓對膠質進行低表面能源之底層塗覆。這種方法中 可使用的塗覆液包括膠質、磁質、潤滑劑或可爲水溶性或 具有機性質的黏性層。塗覆方法可包括滑動式、輕珠式、 噴灑式、擠壓式或屏蔽式。 EJP 390774 B1爲有關至少以25〇⑽/咖（492斷㈨之高速 屏蔽式液體塗覆，且其中電荷磁場（伏特）和速度（—sec)之 比値至少爲1 : 1。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 美國專利號碼5,6〇9,923宣稱爲—種以屏蔽方式塗覆一移 動2撑’其中最大之實際塗覆速度增快。電荷可於塗覆 點之前或同時藉支撑較筒充入。此專利參照已廣爲人知的 上生靜電壓技術，建議參考所列舉在塗覆點下方之擦筒或 早先（專利中於塗覆前用電暈充電者。此專利亦宣稱了電 -6 - 527228 第090106326號專利申請案 中文說明書修正頁（91年9月） A7 B7 i 修正補充 4 五、發明説明（ 暈充電。所公開的技術在於利用電暈、輥筒或毛刷在塗覆 點之前將電荷轉移至網體，以於塗覆之前在網體上設定出 靜電場。 圖1和2所示為已知用靜電輔助塗覆應用之技術。在圖 ’一片網體2 0以縱向移動（依箭頭2 2之方向）通過塗覆站2 4 。網體20有第一主面26和第二主面28。於塗覆站24處， 塗覆液塗抹器30(如圖1_3，7-9，及12所圖示之塗覆器3〇， ，從侧面散佈塗覆液流3 2，而成為一”塗覆液屏蔽”，在網 體20的第一面26上。當然，從塗覆站24的了游處，網體 2 〇載有塗覆液3 2的塗層3 4。 在圖1中，從塗覆站24處依縱向上游分佈的一層靜電塗層 於電荷充電站36處，藉著將靜電荷增入網體2〇的第一面26 來輔助塗覆處理作業（電荷可交互充入第二面28)。在電荷 增入站3 6處，一條從侧面分佈的電暈線3 8將正（或負）電荷 39充入網體20。電暈線38可位於網體20的第一面或第二 面。塗覆液3 2為接地（例如將塗覆液塗抹器30接地），並於 塗覆站2 4處以靜電吸引至已充電荷之網體2 一道侧面分 佈的空氣牆可配置於塗覆站2 4之緊鄰或下游處，以減少在 塗覆液體網體介面4 1處之網體邊緣層的空氣干擾。電暈線 可沿網體自開放空間排列（如圖丨）或當支撐輥筒在塗覆站接 觸時，交互配列於緊鄰網體之第一面處。 圖2所示為另一種已知的靜電輔助塗覆系統。在這種配置 中，一支相當大直徑的支撐輥筒42在塗覆站24處支撐著網 體20的第二面28。支撐輥筒42可為一已充電的介電質輥筒 ，一支撐通電源的半導體輥筒，或一支導體輥筒。導體及 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 527228 、發明説明（ 藉:壓電源供應來充電。使用介電質輕筒時 w㈢力通®的方法獲供應電荷，例如一套兩營古兩 組件43。春从古择祕拉 ， 包 充％ …順支撑輥琦42爲何種類或充電之方法爲何，立 邵固靖表面44都被用.來傳送電荷39至網體20的第二面 28土2圖2所示’來自支撑輥筒42的電荷39都是正電荷 二/’、覆硬則以將塗覆液塗抹器3〇接地之方式得以接地。 …塗覆液32會被靜電吸引至駐留於網體2〇和輥筒 外邵圓筒表面44之間。空間牆4〇可減少在塗覆液網體介面 4 1的網體邊緣層空氣干擾。 如圖1和圖2所示已知的靜電輔助塗層配置，以延缓所吸 入空氣之讀來漏塗覆處理作業，並改善塗覆濕潤線的 閏性質。然而，這些方法會從濕麟上游實際位置將電 荷无入網ft，並產生相#廣闊的靜電場。這些方法在橫斷 網體塗覆流變化或橫斷網體靜電場變化時，要維持一條筆 直濕潤線方面就相當缺乏效率。舉例來説，在一具屏蔽式 塗覆器中橫斷屏蔽的某處發生一段局部厚重的塗覆液流時 ，這段較厚重的塗覆區中的濕潤線會因應材料或處理參數 而向網體下游移動。這樣會因屏蔽上的壓力和拉力造成此 區域更爲厚重的塗覆，特別是在其黏性性質方面（愈黏的液 體會因剪力的關係而具有更具延展性的黏性）。此外，若靜 電場不均勻（即出現一種電暈網體預先充電不均勻時），網 體上電壓較低的區域會使濕潤線在該區域向網體下游移 動’因此增加了該區域的塗覆量。這些效果會於液體黏性 增高時更爲明顯。因此，橫斷液體流的變化及橫斷網體靜 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公董) 527228 -------B7_________ 五、發明說明（6 ) 電場的變化都會引起濕潤線的不均勾，其結果便是塗覆器 在網體上形成不均勻的塗覆。 ° 在已知的靜電場輔助塗覆器材或方法中，都未宣告在塗 覆站從一個電場塗覆器對網體採用密集電場以改善所使用 <塗覆液以及達到改善處理情況之技術。因此確有必要提 出一種以在塗覆站用更爲密集的電場對網體予以靜電輔助 塗覆之技術。 發明概述 本發明爲一種將液體塗覆在基片上的方法。基片上有第 面的第層和第二面上的第二層。此方法中包括提供在 基片和液粗塗覆站之間相對縱向之移動，並藉導引方式形 成一條從0度至180度的濕潤線，於塗覆工作站之液體網體 接觸區沿著側面分佈於基片第一面上的液體流。從位於^ 片第二面實質上在液體濕潤線下游處產生的一處有效電影 形成在液體上的一股電力，將液體吸引至基片第一層表面 時不需經由電力將電荷移動至基片。 所產生的步驟可包括對基片第二面的電極通以電力以形 成來自％荷的有效電場。在最佳實例之一中，有效電場經 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 界定爲半徑不大於1·27公分之電極部份（或在一個最佳實例 中’不大於0.63公分）。 基片可在其緊鄰於液體塗覆站之第二面處予以支撑，或 可由電極本身對其支撑。 可藉例如屏蔽塗覆器、球體塗覆器、擠壓式塗覆器、載 體液體塗覆方法、滑動式塗覆器、刀狀塗覆器、喷射式塗 本紙張尺度適用@家標準（CNS)A4規格(21〇 χ挪公餐） 527228 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（7 ) 覆器、噴嘴桿、輥筒塗覆器或液體軸承塗覆器之類的塗覆 液分佈器得以形成液體流。塗覆液體流可從切面引流入基 片的弟一層表面。 電極的電荷可擁有第一極性，而第二電荷（有第二時，爲 相反極性）可在激體導引至基片上之前，充入液體流。 產生過程可包括將電極充電以及用音頻振動電極。在最 佳實例之一中，電極爲使用超音波頻率之音頻振動。 本發明的方法還被假定爲一種將液體塗覆到基片上的方 法’其中基片有第一面和第二面。本發明之方法包含在液 體和塗覆工作站之間進行的相對縱向移動。從〇度到18〇度 導入一股液體流，於塗覆站在基片的第一面上形成沿著液 體-網體接觸區側面分佈的一條液體濕潤線。本發明更包括 了利用位於基片第二面所產生的有效電場之電力，於液體 濕潤線本身及下游將液體吸引到基片的第一面。 本發明也是一種在基片上進行塗覆液體的裝置，此基片 有第一面的第一表層和第二面的第二表層。此裝置包括將 塗液體流散佈在基片第一表層上，而形成沿著液體接觸區 側面分佈的一條液體濕潤線之方法。一具產生電荷的電場 產生器從側面橫過基片的第二面（通常與液體濕潤線反方 向），並於實質位於液體濕潤線本身及其下游處，將有效電 場引入基片，來吸引液體至基片第一面。此有效靜電場主 要是將電荷帶入電場產生器，而非將電荷轉移至基片上。 電場產生器可包括一支小直徑的桿，一片導體片，或— 層有一片小半徑部份用來界定有效電場的導體膜。一個空 ^·壯衣--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -10 -

527228 五、發明說明（8 ) 氣軸承可於側面延伸跨越緊鄰電場產生器的基片，用以支 撑及對準與電場產生器相對應的基片第二面。 在另一個最佳實例中，本發明被界定爲一種將液體塗覆 到基片上的應用方法，此基片在第一面有第一表層，以及 在第二面有第二表層。此方法包括在基片和液體塗覆站之 間構成相對的縱向動作，藉導引而從〇度至18〇度形成一條 液體濕潤線，於塗覆站側面分佈的液體-網體接觸區將液體 流引導至基片第一表層上，使塗覆液（緊鄰塗覆站）曝置於 電場下以將液體吸引至基片，以及將塗覆液（緊鄰塗覆站） 曝置於音波力量下以將塗覆液吸引至基片。 在另一個最佳實例中，本發明爲一種將塗覆液塗在會使 裝置產生縱向動作之基片上的裝置。基片在第一面有第一 表層，第二面有第二表層。塗覆液塗裝器將一道塗覆液流 分佈在基片第一表層上以沿著液體接觸區側面形成一條液 體濕潤線。電場產生器於緊鄰液體濕潤線處產生一個靜電 場，將塗覆液吸引至基片的第一表層。一具音場產生器於 緊鄰液體濕潤線處，產生一個音場將液體吸引至基片的第 一表層 ° 圖式簡單説明 圖1爲一已有之靜電塗覆裝置的切面圖，其中電荷於網體 進入塗覆站之前，從網體上端的電暈線處被充入相關之網 體。 圖2爲已知靜電塗覆裝置之切面圖，其中電荷從塗覆站中 移動著的網體下方支撑處傳送到移動中的網體上。 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） ------------•裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527228

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 二3 者馬:」固本發明靜電輔助塗覆裝置最佳實例的切面圖， ς有㈣電場&緊鄰液體濕潤線之侧面電極 承組件結合。 、工乳泰 圖4爲圖3裝有電極之空氣轴承組件之放大圖。 力^。爲圖2 #份切面放大圖，摘要説明所應用之靜電荷病 線圖6馬圖3部份切面放大圖，摘要説明有效電場之靜電力 圖7爲本發明靜電輔助塗覆裝置之另一個 説明其在切面屏蔽塗覆中之應用。 ' 圖8馬2氣軸承及具有多個電極之靜電場產生系統的切运 放大摘要圖。 圖9马附有早先工藝樣式通電輥筒之切面塗覆側試配置之 切面放大圖。 圖10爲本發明之靜電輔助塗覆裝置之另一最佳實例切承 圖，内容爲一般切面塗覆構形。 圖11爲圖1 〇電極組件之切面放大圖。 圖12爲本發明之靜電輔助塗覆裝置之另一最佳實例切s 圖其中有效靜電場以一叶直徑支撑之辕筒界定。 圖爲一支新發明之靜電場電極切面圖，其中配置了一 具超音波音源器。 圖14爲液體塗覆至網體之「動態接觸角度」之摘要圖。 上述之某些圖示用於説明本發明之最佳實例，其它實命 則如討論内容所述已予更新。總之，本宣告係以簡略但不 -12- 本紙張尺錢财S @家標準（CNS)A4規格⑵㈧视公髮） ! 壯衣--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明說明（10) 限於此範®之方式陳述本發明。應瞭解，尚有許多於改及 實例可用於更新本發明，且都在本發明之原則性⑽ 精神以内。 最佳實例詳細説明 本發明中包含於待塗覆之基片（如一片網體）和在基片上 使用之液體塗覆材料之間的介面處使用更爲密集之靜電場 的裝置與塗覆方法。本發明發現，使用更爲㈣的靜電場 可從穩定、拉直和指定塗覆濕潤線方面改善塗覆作業過程 ，進而達到更爲寬闊之處理層面。例如，本發明擴大了可 塗覆之重量，塗覆速度、塗覆形狀、例如介電質強度之類 的網體性質、例如黏度、表面張力和彈性之類的塗覆液性 質，和模具對網體之隙缝等範圍”乂及改善了橫越網體塗 覆之均勻性。以屏蔽塗覆而言，靜電塗覆輔助可降低屏蔽 南度（因此屏蔽穩定性更佳），並可完成原先不吸入空氣便 無法塗覆的黏性溶液之塗覆。密集電場大幅改善了塗覆液 體I移動能力（特別是黏性液體），因爲可以更精確地指定 濕潤線的位置、直線性和穩定性，這些都可以提高處理時 之穩定性。此外，即使在較緩慢的線速度下，亦可形成比 早先更薄的塗覆面，這點對於受到乾燥和硬化速率限制的 處理極爲重要。 對擠壓式塗覆而言，經發現靜電可用於沒有靜電便無法 用擠壓式塗覆（於擠壓模式中）的水溶性較低的溶液（例如一 些用於黏著方面的水溶性乳劑），還可用於較大的塗覆縫隙。 在屏蔽式塗覆中，液體流配合了重力向量，而在擠壓式 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ297 -13- 公釐） 527228 A7

塗覆中，既可配合重力向量亦可 並 蔽式塗覆處理時，使用了較長的液體流，二= 塗覆液及瞬間力之使用取代了邊緣層的空氣覆 壓式塗覆中’液體流-向較屏蔽式塗覆爲短， f黏性和表面張力相關。使崎電時，會有—股額外的^ =可以輔助取代邊緣層的空氣，或其本身即成爲主導之 雖然本發明所述係針對順暢且連續性之塗覆， 可用於做非連續性之塗覆。例如，可利用靜電㈣塗覆需 要用塗覆填滿空白之具有巨型結構的基片，無論在相鄰空 穴中的塗覆是否爲連續性。在這種情況下，塗覆均句性和 強化濕潤性在實際塗覆區域内，錢區域之間都冑予以維 持。 、’ 基片可馬任何需要塗覆之材料表面，包括網體。網體可 爲任何片狀材質，例如聚乙晞、聚丙晞、紙張、針織品、 紡織或非纺織材質。所改善的塗覆濕潤性對於粗糙結構或 夕孔網體的材質特別有用，無論其孔隙有多小或多或大2。 雖然圖示舉例爲一移動通過固定塗覆器的網體，但亦可將網 體固定而移動塗覆器，或網體和塗覆器都向一固定點移動。 整體來説，本發明係關於將液體塗覆在如網體之基片上 的應用方法，並包括了在網體和液體塗覆站之間的相對縱 向移動。塗覆液體流會沿著塗覆站處之側面分佈的液體濕 潤線，被導引入第一面。塗覆液可於〇度至18〇度之間的任 何角度受到導引。從實際上位於液體接觸區產生的有效電 本紙張尺度遑 -14- 國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) ---

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527228 A7 -— _ B7 五、發明説明（12 " ------- 野（即來自位於網體第1面之一或數支電極所產生）备 體產生一股電力。負或正電荷可用於吸引塗覆液。^覆液 可包括以落硬爲基質之液體，熱塑性液體和⑽％固態液雕 。以溶液爲基質的液體包括水溶性和有機性質的溶=。: 用揮發性溶液時，需注意_些安全事項，例如此液體是否 可燃，因爲靜電荷可能會造成像火災或爆炸之類的災害。 这些已知注意事項也可能包含了在可能會產生釋出靜 的惰性環境中作業。 可 除了已知對網體預先充電或使用通電的輥筒支撑系統外 ，本發明之最佳實例還使用_種電場源，例如位於液體 體接觸線所在處，以橫越網體方向伸展的窄形導體電極。 窄形導體電極可爲，諸如直徑在〇 16-2 54公分（〇抓1〇英 吋小直徑桿，無論是否轉動的窄導體條，具有明確界定 I膜（小半徑區域）引伸之邊緣（濕潤線通常都位於明 的延伸邊緣處），或任何在濕潤線本身及下游可實質對濕潤 線形成密集且有效電場之幾何形狀電極。通常，半徑愈小 私場就會愈集中。桿直徑小於〇 16公分（〇 〇6英吋）可於塗 覆電壓不夠高到產生明顯電暈釋電之情況下使用。若釋電 量太高，即可從位於網體第二面配置的電暈電荷處產生: 力。電極可藉一小形支撑結構，如在網體上端或下端之= 鄰電極之多孔空氣軸承材質，予以支撑。網體可藉空氣轴 承表面或電極本身予以支撑。電極可與網體之間僅留極小 空間或直接接觸到網體。電極亦可以是分隔的、不連續的 橫越網體結榻，或可僅由其末端予以支撑。電極也可以用 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) - 527228 A7 發明説明（13 多孔導體材料製造。 /匕最佳實例的吸引力量來自從電極產生的靜， 疋從網體背.面因接觸或電暈放電所轉:野 ，實質上位於網體液體接觸線之本身^^何。同樣地 而有效（如塗覆液之吸引次下游疋電場因密集 孟復履< 吸引力）。在網體背面的 、止 已知的靜電塗覆系統更爲密集之電場。因：曰仏 前工藝(預充電網體或通電 二野不會像先 二广“被拉至更精確界定的濕潤線，保持更爲線性的 検越網體構型，並以將濕潤線鎖定 7 本-把a r 貝心 < 万式使其穩定化。這 表⑼疋接觸線位置的力場正常均衡並非最重要因素，而 =線的非線性則不需太過於強調。所以在處理過程中的 =，例如塗覆流速、塗覆橫越網體均勻性、網體速度之 =匕，進人網體電荷之變化以及其它處理過程之變 塗覆過程的影響都會減小。通常，# 、 m伸邊緣予以更明確界定，且只要將寄生電晕放 電維持在最低値’時靜電場的引伸邊緣就會更爲密集，濕 潤線也會變得更爲線性。 使用密集電極場系統可大幅提高處理之穩定性。一般來 説，若靜電場輔助塗覆系統以_種特定的速度，塗覆厚产 和電壓操料，改變這些變數之—就會改㈣潤線的位= 。例如，視所使用的塗覆系統和所採用的塗覆液體，若速 度增快，濕潤線就會轉移到網體下端，使塗覆厚度增加， 或所使用的電壓降低。如此會造成塗覆均句性的問題，且 會増加潛在吸入的空氣。所發明之密集或電場系統大幅降

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527228 A7 ----— _B7 五、發明説明（14 ) 低了處理這些變數的敏感度，並將濕潤線保持在更爲穩定 的筆直線條位置上。 有泎^私‘極的結構可用在本發明的實體中。圖3所示爲其 中例，其中從側面延伸的電極100，係沿著網體2 0之第二 面28獲彳于支撑。於側面延伸的電極1〇〇以極近或接觸到網體 2〇之第二面28的方式整齊排列，其縱向與包含側邊塗覆液 體網體接觸線52的塗覆站24相近。網體20於塗覆站24處 又到像對輥筒54，56者之支撑。換句話説，網體2〇可於 塗覆站24處由電極本身，空氣軸承1〇2(或任何適當的氣體 軸承，如惰性氣體軸承），或其它支撑物予以支撑。一道塗 覆液机3 2從塗覆液塗敷器3 〇處傳送到網體2 〇第一面2 6的 第一表層。如圖示，塗敷器3〇可接地後使得塗覆液32對電 極100成爲接地。全氣牆4 〇可爲任何在塗液網體介面，或是 塗覆屏蔽構形點限制邊緣層空氣干擾之適當的實體屏障。 電極100可從像是一支小直徑的桿或其它小體積的導體電 極（並非必要成爲圓形）處構成。最理想的情況下，電極1〇〇 配置於緊鄰的空氣軸承102内，是否接觸到空氣軸承都可以 。空氣軸承102可穩定網體位置及將網體之震動減到最低， 這些都會對塗覆之穩定性和均勻性造成負面影響。空氣軸 承102通常爲圓弧形，且最好是以多孔材質1〇4(如多孔聚乙 晞）置於與液體相容的空氣多層室106内。加壓之空氣會經 由一或數個進氣口 108如箭頭110所指之方向進入空氣多層 立106内。空氣流會通過空氣多層室I%進入多孔膜多 孔膜104具有相當平滑且通常爲弧形之軸承表面112，位於 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公复) 527228 A7

緊鄰網體20第-妾爲士 μ 氣备於通過：： 網體第二面上。在軸承表面⑴的空 動i空ι麵κΐ站24和電極100時支撑網體20。在説明主 上=由t邊綾扁，有一支被動式空氣軸承（僅於網體第二面 亦可：i-::!用)會以夠高的網體速度運作。空氣轴承 固體結構，其作用就好像在基 ，且網體第二面上的、息縿成、尸— 々疋厌項加時 .^ ^ ^ 、上的邊緣層空氣產生空氣軸承效果時的一 工巩承。S氣軸承表面和網體之間的缝隙，且有和命 氣軸承圓n網體張力和網體速度相仿的參數功能^ 空氣軸承的方法，例如一般在乾燥作業中用到 的翼面設計硏可以使用。 ，圖3之靜私塗覆輔助系統之實例，在液體'網體接觸區構 成-個更爲密集的靜電場，纟中將濕潤線約束爲在所需位 置更具有線性輪廊。此實例將濕潤線「鎖定」&一條橫越 網體侧面’更爲穩定的線（與圖！和圖2早先效率較低之靜電 場相比，其中在塗覆液和網體之間產生的是較不密集的靜 電吸引力）。靜電場從產生對於塗覆液體之主要靜電吸引力 (即有效）足電極放射而得。靜電荷並非主要從電極轉注於 罔缸上而疋來自如增咼電位之電極之類已充電的裝置， 來吸引塗覆液。可以説電荷並非從電極轉換到網體上，雖 然在實例中，仍有些不可避免的轉換，且在塗覆處理中確 實有其助益。 除了將塗覆液3 2接地之外，也可以利用像適當的電極裝 置’對塗覆液3 2充入極性相反的電荷。此外，充入塗覆液 3 2和網體2 0的電荷極性可爲相反。這種方法在使用低導電性 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 527228 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（16 ) 液體，例如某此！ 〇〇0/ 3 來説，對於—二 豆或100%固體硬化系統。舉例 來 '十 種低導電性的液體，電荷可於塗覆前 體，無論是藉由模具或是電晕放電皆可。在= : = - 诘鞞ΒΦ鉻相& 半\私自J。在使用低導電性 明電之侵人性不足時可以使用這種I统。所發 :二 佳的塗覆均勾性和穩H至於導電性液體， /、導"邵份會予以絕緣，可升高模具電位以在液體中產生 相反極性。換由爷今，儿# M + Ll to T座生 、、 換勺冶况，沿耆導電性和絕緣段的任何部位都 可以充入相反極性的電荷（包括例如即使在濕潤線的下游）。 圖爲圖2早先工藝系統之擴大圖，相對於塗覆液32由靜 電荷產生電力線66。對於屏蔽塗覆作業而言，當網體爲固 足（或網體固定時之基本塗覆液濕潤線（未充入靜電）），且 如圖2與圖5所示，網體位於已充電輥筒上端中央定位時， 通常所需要的濕潤線都是以重力爲主導之塗覆液濕潤線。 然而，其它的濕潤線位置都可能因塗覆模具、液體性質和 網體動線之不同而定。電力線66指示對於已充電輕筒（如圖 2中心輥筒42)而言，電力並未聚集，且電荷影響到塗覆液 上的電力使其向濕潤線上端移動（即在網體上端區6 7上）。 舉例來説，以直徑大於7.5公分（3英吋）的已充電輥筒而言 ，電荷影響到塗覆液上的電力而實質上導致所期望的濕潤 線位置偏移向網體上端。然而當傳送到網體上的電荷變得 更爲密集時，就以1英吋直徑施以相同電位的輥筒而言，電 荷就不會影響到塗覆液上的機能性電力，使濕潤線偏離向 網體上端而造成濕潤線不均勻的結果（亦即，在網體上的電 -19. 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） Μ--------IT--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 527228 發明説明（17 荷不會對塗覆液造成偏向網體上端的影響）。 圖6爲圖3本發明系統之擴大圖，顯示其中電場成爲對塗 覆液具有吸‘引力的有效電場，因爲其在塗覆液接觸線下方 更馬岔集。在这種情況下，電力線69也就更爲密集，因而 產生更A精確足位且筆直的濕潤線，藉著將其鎖定在橫斷 網體移動路線的位置而使液體，體接觸線更爲穩定。 在如圖3所π本發明中的靜電塗覆輔助系統内，電極1〇〇 可仫於從側面延伸之塗覆液_網體接觸線的正下方，此線係 由網體2〇上的塗覆液32之定位（有如重力下落）來決定。網 體2〇之第―面的網體動作、表面張力、以及邊緣層效應， 又及塗覆液3 2的黏度’可造成塗覆液網體接觸線轉向網體 下端。由於本發明可達到強大的靜電引力，電極ι〇〇之位置 將可決^當電極100啓動時㈣潤線操作定位。因此，電極 1〇〇的位置（距基本塗覆液-網體接觸線的上游或下游）可引 發接觸線的對應動作，只要將電極對準反向吸引的電荷。 理想情況下，電極100的位置不得超過塗覆液·網體接觸線 的上游或下游2.54公分（丨英吋）處。 如上所述，私極可爲多種形式，但其基本上要能產生一 個有效電場，以高度密集的吸引力將塗覆液導至所需之濕 潤線位置。這方面可藉由一些特殊的幾何運算求出電極形 成的邵位來達成。例如’可形成引伸前緣或緊鄭網體的邊 緣使得特別設計出的圓孤產生所㈣電力場線4此例中. ’電極部份最好半徑不大於127公分（〇5英七，&且若能 不大於〇_63公分（0.25英叶）更#。其它使電場密集的方法亦

裝 訂

線 -20-

527228 A7 B7 第090106326號專利申請案 中文說明書修正頁（91年9月） 五、發明説明（18 ) 屬可行。例如，在位於緊鄰第一支電極處多加的一支電極 可以調整從第一支電極發出的電場。第二支電極可置於任 何位置，包括在第一支電極100的上游，或者就在網體20的 第一面2 6處，只要其所產生的電場能在第一支電極100所產 生的靜電場上產生密集化靜電場的效果即可。將電極100所 產生之靜電場密集化的結果，可將濕潤線拉直，使其敏感 度降低而不會造成不均勻的液體流，或發生電極或在進入 之網體上的電荷改變，從而產生更為均勻的塗球，以及對 於生產變化上更大的處理誤差容許值。 應瞭解的是，電極的位置可在液體濕潤線的上游或下游 ，只要有效電場能位於液體濕潤線本身或下游處即可。舉 例來說，可以將電極構形為使其表面的電荷密度較在液體 濕潤線本身或下游為高，以將液體濕潤線本身或下游的有 效電場更為密集化。換句話說，有效電場可因使用導體或 非導體屏蔽或接地屏極所構成的上游電場，使得液體濕潤 線本身或下游產生密集的電場，例如在2000年4月6日建檔 ，由 John W. Louks，Nancy J. Hiebert，Luther Ε· Erickson和 Peter T. Benson(申請專利號碼51113USA4A提出的美國專利 序號09/544,3 68，而後核發為美國第6,3 68,675號專利， 利用密集之網體電荷場之靜電輔助塗覆方法及裝置即曾述 及。 精確界定緊鄰於濕潤線對塗覆液產生有效電場之電極結 構也可在切面式液體塗覆妥為運用，特別是對於較為黏稠 的液體。使用這種電極的切面式塗覆裝置如圖7所示（使用 如圖4所示之空氣軸承/電極組件）。切面式屏蔽塗覆在驅動 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 527228

第090106326號專利申請案 中文說明書修正頁（91年9月） 五、發明説明（19~) 延展黏性較高的塗覆液體方面，較水平屏蔽塗覆構形為佳 。切面式塗覆構形於塗覆處理過程中對於處理塗覆液體方 面也具有其優點。例如，若網體在圖3的塗覆系統中發^斷 裂時，電極會被塗覆液所塗覆，這樣會造成停機以供清理 塗覆器。此外，若塗覆模具在啟動前需要清理，就必需要 有一個承接盤，這樣可使塗覆站的結構複雜化。切面式塗 復的另一個優點為其屏蔽邊緣之球形控制，會在塗覆期間 因消除了模或底部或塗覆塗敷器3 〇與網體支撐結構（即空氣 軸承102)之間的空間，而使塗覆工作更容易完成。 二 圖8所示為圖7中所示之空氣軸承的另一種實例。針對特 殊液體需以特殊網體速度範圍來達到最佳的屏蔽長度。一 般來說，較快的速度或較重的塗覆重量需要較長的屏蔽， 而較低的效度或較輕的塗覆重量需要較短的屏蔽長度。圖7 中只有一支電極，圖8所示的多支電極組件並有讓操作者藉 著對適當電極通電方式，改變屏蔽高度之優點。舉例來說 ，較短的屏蔽可供較薄的塗覆或較慢的網體速度使用，而 較長的屏蔽則供較高的線速度使用。因此比將模具向下移 動來界足較短屏蔽長度更好的方法，乃是使將最靠近模具 30’的電極100a充電，而比將模具向上移動以界定較長之屏 蔽長度為佳的方法，則是將距離模具3〇，最遠的電極1〇〇b通 電。電極之間的距離則視所使用之液體性質和所需的速度 範圍來選擇。 在本發明的所有實例中，可對於在塗覆站的網體施加正 電荷產生有效電場，同時將塗覆液接地。此外，也可以對 -22-

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發明說明（20 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 ^覆液施以負電荷。進—步來説，可將電場極性和施加於 空覆欲的電極性顚倒。例如圖8所述爲一支要對塗覆液U 无入正電荷，在側面延伸的電極120(例如一條電暈線）。電 極120可用一或數個在側面延伸之屏蔽122予以屏障，來導 引及密集化所產生的正電荷124進入塗覆液32。在這個例子 中，位於網體20第二面28的電極於網體2〇通過時會具有負 電荷，目的是爲了產生所需要的靜電吸引效果。屏蔽η〕可 由非導體或絕緣材構成，例如由E. L Du p〇nt de 〇f

Wilmington Delaware生產的Delrin™_酸樹脂，或接地電位 或增高電壓的半導體或導體材質。屏蔽122可爲達到所需電 場遮蔽目的之任何形狀。 於液體濕潤線使用密集電場以獲得更具有直線性和穩定 性I濕潤線之應用方法已在用相對大直徑已充電之輥筒切 面塗覆（見圖9 )與密集電極組件實驗（見圖j 〇 )之比較一系列 實驗中獲證實。其中塗覆液爲100〇/。固體硬化液體，黏度約 爲3,000釐泊（centipoises)。使用的屏蔽長度約爲4 45公分 (1.75英忖）（屏敝長度之測量爲從模具凸緣部之底端至液體 接觸線）。所使用的屏蔽充電電暈線約位於模具凸緣部垂直 下方3.18公分（1.25英吋），以及距落下屏蔽之水平距離約爲 7.62公分（3.0英吋）。屏蔽流速經調整爲在網體速度每分鐘 91.4公尺（每分鐘300英呎）下塗覆5 0微米（〇·〇〇2英忖）厚度。 已充電輥筒系統（圖9)爲11.3公分（4.55英吋）直徑之辕筒126 ，附有0·51公分（0.2英吋）之陶瓷套筒。陶瓷表面以電暈線 系統充電。所發明之密集式電極組件（如圖1 1所示）包括一 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Awi ^----------------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 527228 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _____B7_____ 五、發明說明（21 ) 支具有3.18公分（1.25英忖）圓孤表面之非導體样128。在桿 128上黏附了導體箔片130，導體箔片n〇之前緣132約在样 之切點上方（切點爲塗覆屏蔽，無電極支撑，於網體通過模 128時之交會處）〇·25公分（0.1英吋）。非導體帶131貼在導體 箔片130的前緣132之邊緣。密集電場由箔片13〇之前緣丨3 2 產生。箔片130以負極高壓電予以充電。這些實驗中使用的 正極和負極電源裝備爲由Glassman High Voltage，Inc. of Whitehouse Station，New Jersey 製造之 Glassman 系列 EH 高壓 電源組。 圖9所述使用已充電之輥筒系統中，屏蔽充電電暈線 設定爲負20仟伏特，而輥筒電暈充電器126設定爲正2〇仟 伏特。濕潤線通常約在從模具凸緣對輥筒之垂直線之輥筒 上切點的網體上端1.27公分（〇· 5英吋）處（圖9中點134的網體 上端）。於網體速度爲每分鐘76公尺（每分鐘250英呎）時， 濕潤線擺動幅度爲在網體上端和網體下端之間偏差127公 分（0·5英吋）以内。這種方式測量出之塗覆厚度變化約爲 17.9微米（〇_〇〇〇7英吋）。將速度增高爲每分鐘91 4公尺（每分 鐘3〇0英吸），會造成空氣進入塗覆34。 使用密集電少系統，可見到濕潤線之均勻度和塗覆均勻 度都有明顯改善。圖1 0和1 1的電極組件和由圖7所示之切 面導向相仿，但網體以更精確的角度送入。屏蔽充電電暈 線120設足爲正20仟伏特，導體箔片13〇則設定爲負2〇仟伏 特。於母分鐘91.4公尺（母分鐘3 〇〇英叹）之速度下，觀察到 查佳的濕潤線直線性，所測得之相對塗覆變化約爲3.6微米 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 1·----------AW- ^--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -24 - 527228 第090106326號專利申請案 中文說明書修正頁（91年9月） 五、發明説明（22 ) (0.00014英叶）。这些實驗顯示了較密集靜電場對濕潤線直 線性，以及塗覆厚度均勻性的改善效果。 對於圖i 0和i丨中的密集電場設定料了兩次測試以分析 對於塗覆液流人率和流動充電均勻性的處理敏感度，實驗 伙50微米（0.002英忖）之塗覆厚度於網體速度每分鐘914公 尺（每分鐘3〇0英叹）下進行。首先，在塗覆液塗敷器30的槽 :處劃出約0.25公分（〇」英叶）的區段，以在塗覆液屏蔽η 處產生-個侧面低流速區。其次，在另一區的屏蔽充電線（ 電極120)處蓋上-段㈣長度〇 33公分（〇13英…，在塗覆 液屏蔽32上造成減少充電的侧邊區域。啟動桿128之密集電 場系統中，目視觀察到之塗覆液/網體接觸線沒有明顯偏差 ’也沒有明顯的侧面不連續部份。在沒有密集電場處，低 流率區中的塗覆液屏蔽32會出現向網體上端的彎曲，且在 低无電區的塗覆液屏蔽32會向網體下端彎曲，兩種情況都 會加重塗覆的不均勻性。以，使用靜電密集電場進行塗 覆在克服塗覆液屏蔽之系統不規則性非常有效。 另外又利用了比較性的量化分析測試來評估將流入液體 預先无電，以限制導電量増加對液體之靜電系統的侵入性 。在這-系列的測試中，係以刚％固態可硬化液體塗覆在 〇._公分（請14英物聚自旨纟贈上。液體黏度約从綱 董泊。所使用的滑動錢模具設定如圖12，所裝的導體支 撐輥筒綱直徑僅為2.54公分（1英叶），接上正極高壓電源。 模具30’位於輥筒200頂端正中央之正上方，高度約為”公 分U屬英付）。不過’所觀察到的塗覆方法侵入性受到塗 25- 527228 第090106326號專利申請案 中文說明書修正頁（91年9月）

覆液32低導電性之限制。進行此項測試時，塗覆液^表面 以通電之支撐輥筒200充入相反極性之電荷。進行此項測試 時，採用了兩種據信都具有功能性的方法，一種是提高模 具3 0’的電位，另一種是使用電暈線22〇(配合屏蔽222)對液 體表面充電。完成屏蔽充電之方式為使用位於距濕潤線網 體下端下落屏蔽將6.35公分（2.5英吋），輥筒表面上方約127 公分（〇·5英吋）處之鎢電暈線充電。電暈線22〇之絕對位置並 非十分重要，電暈線亦可位於屏蔽相反面或緊鄰模具30,之 滑動表面，沿著下落屏蔽之各處位置。 這一系列測試使用了圖12中本發明之靜電塗覆輔助系統 ，以決定在固定之屏蔽流率下所能達到的最高塗覆速度， 其成（a)無靜電，（b)僅將輥筒電位提高和〇)將輥筒電 位提高加上屏蔽預先充電。塗覆液32的流率保持恆定並設 定為以每分鐘91.4公尺（每分鐘300英呎）之速度下防止乾燥 的塗覆^4.3微米（0._57英忖）。結靜電情況下，網 體速度每分鐘3.丨公尺（每分鐘10英，尺）時，濕潤線出現在輥 筒20峨中央網體下端L27公分(〇 5英对)處。在較快的網 體速度下，濕潤線更偏向網體下端，形成_條彎曲的接觸 線，塗覆不均句’有空氣吸人且屏蔽斷裂。將支撐輕筒2〇〇 通入200仟伏特電力，網體速度每分鐘2(4公尺（每分㈣ 英幻時，濕'潤線在網體下端0.64公分（〇25英忖）處出現。 再加快速度即造成濕潤線向網體下端偏移。將輥筒通入正 仟伏特電力並以負Η什伏特輸人屏蔽電暈充電線，網體 速度於每分鐘97.5公尺（每分鐘320英„尺）時，濕潤線在網體 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) " ----— 527228 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（24 ) 下端0.64公分（0.25英吋）處出現。這些測試顯示了對低對電 性的塗覆液充電以改善本發明之靜電塗覆系統之靜電荷吸 引強度的用途。另一組實驗以圖12的靜電塗覆輔助系統（使 用同樣的塗覆液）進行，目的在於網體速度爲每分鐘914公 尺（每分鐘300英吸）之速度下所能達到的最低塗覆厚度。無 靜電時（即對輥筒200或電極220都不充入電荷），所使用的 栗浦系統無法供入足夠的塗覆液3 2以達到在輥筒頂端中央 產生濕潤線所需的最低流動速率（流動速率不夠高到在輥筒 2〇〇頂端中央產生濕潤線，此時屏蔽保持於垂直位置）。在 這種造成低於最小之塗覆厚度的抽取速度下，濕潤線出現 在輥筒200頂端中央網體下端約1英吋處，形成的塗覆厚度 爲85微米（0.0034英吋）。使用靜電後，與前例同樣將輥筒 200和電暈線220通電，便可獲得較薄的塗覆，所得的最小 塗覆厚度爲6.5微米（0.00026英吋），濕潤線正好位於輥筒 200頂端中央的位置。 由於觀察到較密集靜電場會產生更爲筆直且穩定的塗覆 液體濕潤線，便使用與圖7所示相仿的密集電場裝置進行評 估。空氣軸承組件102中的電極1〇〇爲直徑〇 157公分（〇 〇62 英忖）的桿狀物。以本設計進行的第一項實驗，所使用的塗 覆液爲一種100%固態可硬化的液體，黏度約爲3,7〇〇釐泊。 使用的屏蔽長度（所測得之屏蔽長度爲自模具凸緣底部至样 )。屏蔽充電電暈線120約爲垂直於桿上方〇·75英忖，與桿之 水平距離约爲2.25英吋。桿電極保持在負} 6仟伏特，而屏 蔽電暈充電線保持在1 0什伏特。兩組輕筒空氣軸承組件置 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 丨；----------^裝--------訂---------^9. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 527228 A7 ___ B7 五、發明説明（25 ) 於網體20可接觸到塗覆液32大約在垂直10度之位置。於網 體速度每分鐘250英呎時獲得50微米（〇·0〇2英吋）之塗覆， 所產生的揍觸線筆直且穩定。因濕潤線所造成之塗覆厚度 疾差僅約2微米（0.00008英忖）。故靜電塗覆輔助可減小處 理之誤差並強化塗覆之均勻性。 美國專利號碼5,262，193及5,376,402宣告用於塗覆期間聲 音振動塗覆液和網體之間的線以增加塗覆液的均勻性和濕 潤性。本發明在此亦發現同時使用聲音和靜電場，對於濕 潤線上所需的力場具有增益效果。例如，圖13所述爲一種 使用内直徑0.076公分（0.03英吋）之空心針225作爲塗覆模具 ，並在網體20之第二面28下方將超音波和靜電極228互相 搭配。所搭配的電極包含一支超音波產生器23〇，在非導體 聚酯帶234上有產生器表面232層，和一層導體鋁帶236。如 圖所示，針體225在網體20第一面26上爲垂直於產生器表 面232之位置，而產生器230則在網體20第二面28上。與圖 3所示之相同位置，使網體20通過聲音產生器表面232上的 鋁帶236。針體225用於將塗覆液體流238噴灑於與電極極 228相對的網體2 0的第一表層上。在液體塗覆中，「動態接 觸角度」或稱爲「DCA」爲因吸入空氣而失敗的塗覆系統 防範万法。通常，動態接觸角度（見圖14)會隨著將網體速 度增快到發生吸入空氣時而增加，通常爲接近18〇度。 使用超音波或靜電場可降低動態接觸角度。超音波鋁產 生器寬度爲1·91公分（0.75英吋）半徑爲丨27公分（〇5英吋）。 所使用的頻率爲20,000仟赫，波幅爲峰對峰値2〇微米 -28-

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527228 A7 -------B7____ 五、發明說明（26 ) (〇·0008英吋）。靜電極以兩層膠帶（聚酯234)加上鋁帶236之 外層所構成，可用來與正高壓電源耦合。經觀察，網體速 度在每分鐘3公尺（每分鐘1〇英呎）時，無靜電或超音波之 「動悲接觸角度」爲135度，僅使用超音波時可減爲1〇5度 ，僅使用靜電場可減至90度，同時使用靜電和超音波場則 可減至7 0度。顯示出兩種塗覆輔助力場可以產生加成效果 將網組速度增至每分鐘3〇公尺（每分鐘英吸）時，無超 晉波亦無靜電時之「動態接觸角度」約爲160度，會吸入空 氣。僅使用靜電時，在網體速度爲每分鐘3〇公尺（每分鐘 100英吸）時，動態接觸角度僅爲11〇度。僅使用超音波，在 網體速度爲每分鐘30公尺（每分鐘1〇〇英叹）時，動態接觸角 度僅爲110度。同時使用超音波和靜電時，在網體速度爲每 分鐘30公尺（每分鐘1〇〇英呎）時，動態接觸角度減爲1〇〇度 ，進一步顯示了兩種塗覆輔助力場的加成效果。摘要敘述 外力對於塗覆速度在減低動態接觸角度之效果，僅使用超 音波’在網體速度爲每分鐘3公尺（每分鐘1〇英呎）時，無 靜電亦無超音波時之動態接觸角度爲135度，僅使用靜電， 速度達到每分鐘76公尺（每分鐘25〇英呎）前，動態接觸角度 不曰g到13 5度。使用其它頻率的聲波和超骨波也都可以獲 得聲音振動之益處。 、在塗覆環境中综合使用聲音和靜電的益處，並不限於上 述的介電質應用。將塗覆液置於緊鄰塗覆站的電場和音場 中所產生的良性加成效果在許多塗覆應用上都可成立。例 如，即使所使用的靜電系統和超音波系統不在液體線之網 -29- 本紙張尺度適財國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱) 丨·----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 527228 ........................... 第090106326號專利申請案 qv〕q丨f 中文說明書修正頁（91年9月） g 、 五、發明説明（27 ) 體本身及下端，仍可獲得減少吸入空氣和增高塗覆速度的 益處。但若靜電或超音波（或兩者同時）用在液體接觸區的 下游，可獲得更進一步的改善。於緊鄰液體濕潤線處同時 使用靜電場和超音波場將塗覆液體吸引至基片可產生明顯 的優點，且不限於此處所述及之指定的靜電和聲音實例之 結構或方法。 此處還要參考在2000年4月6日建檔，由John W. Louks， Nancy J· Hiebert，Luther Ε· Erickson和Peter Τ· Benson(申請案 號51113USA4A)提出的美國專利序號09/544,3 6 8，而後核 發為美國第6，3 6 8，6 7 5號專利，利用密集之網體電荷場之 靜電輔助塗覆方法及裝置。 在不偏離本發明之範圍或精神下，本發明仍會有不同的 變化及修改。例如，任何可用來產生密集電極場的方法。 靜電密集場亦可用於不連續性之侧邊，將塗覆在網體上的 塗覆液僅塗覆在特定的網體下方條狀區，或可於通電反開 始塗覆一片區域而斷電後中止塗覆某一區域，從而使塗覆 液在網體上塗覆出一片島區，或是具有所需性質之塗覆液 專利。靜電場亦可用於非直線性，例如非直線性之電極侧 邊，以產生非直線性之接觸線及不均勻的塗覆。因此若電 極在特定分佈區具有一段網體下端之曲線，此區域之塗覆 可較相鄰區域為厚。 本宣告中所有述及之材料均出自參考資料。 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 527228 第090106326號專利申請案 中文說明書修正頁（91年9月） A7 B7

五、發明説明（27a ) 主要元件符號說明 20 網 22 縱向方向 24 塗覆站 26 第一主面 28 第二主面 30, 30， 塗抹器/模具 32 塗覆液流/塗覆液屏蔽 34 塗層 36 電荷充電站 38 電暈線 39 電荷 40 空間牆 41 塗覆液體網體介面 42 支撐輕筒 43 電暈充電組件 44 外部圓筒表面 52 塗覆液體網體接觸線 54, 56 輥筒 66 電力線 67 網體上端區 100, 100a，120 電極 102 空氣軸承 104 多孔材質 106 空氣多層室 108 進氣口 110 加壓空氣進入方向 112 軸承表面 122 .屏蔽 124 正電荷 126 輥筒 128 非導體样 130 導體箔片 131 非導體帶 132 前緣 -30a - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 527228 第090106326號專利申請案 中文說明書修正頁（91年9月） 五、發明説明（27b ) A7 B7 200 220 222 225 228 230 232 234 236 238 輕筒 電暈線 屏蔽 空心針 極 超音波產生器 產生器表面 非導體聚酯帶 導體鋁帶 塗覆液體流 -30b- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 527228 ! 09^106326號專利申請案 β8 甲又申凊專利範圍修正本(91年9月）思申請專利範圍 A8 B8 (ίΐ:補充 2· 一種將液體塗覆在基片上的方法，其中基片之第一面 上有第一表層及第二面上有第二表層，其方法包括·· 在基片和液體塗覆站之間提供相對縱向動作； k 0度至180度之角度，於塗覆站沿著侧邊配置的液 體網體接觸區，將液體引至基片第一表層，形成液體 濕潤線；以及 以位於基片第二面產生的有效電場對液體形成一股 電力，並於液體濕潤線本身及下游處用電力將液體= 引至基片第一面時，不需將電荷移至基片。 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中產生之步騾 包括： 將位於基片第二面的電極通電以形成有效電場。 3如申請專利範圍第2項中所述之方法，進一步包括將電 極定位於液體濕潤線本身及下游處。 私 4. 2申請專利範園第2項所述之方法，其中之有效電場界 定為半徑不超過1.27公分之電極部份。 5. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中有效電場界定 為一半徑不超過0.63公分之區域。 6 ·如申请專利範圍第1項所述之方法，進一步包括： 將基片第二面支撐於緊鄰液體塗覆站處。 7*如申請專利範圍第1項所述之方法，進一步包括·· 從屏蔽塗覆n、載體液體塗覆方法、球體塗覆器、 擠壓式塗覆器、滑動式塗覆器、刀狀塗覆器、噴射式 塗覆器、噴嘴捍'輥筒塗覆器及液體轴承塗覆器中選 本紙張尺度適财® @家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 裝 訂

   擇之塗覆液分佈器以形成液體流。 8 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中引流步騾進一 步包括： 以切面將液體流導至基片的第一表層。 9 ·如申請專利範圍第2項所述之方法，其中電極之電荷有 第一極，並進一步包括： 充入具有第二種與液體流極性相反之第二種電荷。 10·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中之產生方法包 括將電極通電，並進一步包括： 以聲音振動電極。 i1.如申請專利範圍第9項所述之方法，其中聲音振動步驟 包括以超音波選率振動電極。 1 2 · 一種具有相對縱向動作將塗覆液塗敷在基片上的裝置 ’其中基片之第一面上有第一表層及第二面上有第二 表層，且其中之裝置包括： 將塗覆液散佈在基片第一表層，沿著侧邊分佈的液 體接觸區形成液體濕潤線之設置；以及 一具橫越基片第二面從侧邊延伸之電場充電器，並 對準在基片第一面上的液體濕潤線以承載電荷，及將 有效電場配置於液體濕潤線本身及下游，以將液體吸 引至基片的第一表層，其中有效靜電場主要是將電場 充電器上的電荷載入而非將電荷轉移至基片。 1 3.如申請專利範圍第12項所述之裝置，其中電場充電器 至少包含一支小直徑之样，一條導體帶以及具有小半

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   徑範園用於界定有效電場的導體膜。 1 4 ·如申請專利範圍第丨2項所述之裝置，並進—步包括： 一具緊鄰電場充電器，從侧邊橫越基片之空氣轴承 ’用以支撐及依據電場充電器對準基片第二面。 1 5 ·如申請專利範圍第i 2項所述之裝置，其中用於配置之 裝置包括從屏蔽塗覆器、載體液體塗覆方法、球體、塗 覆器、擠壓式塗覆器、滑動式塗覆器、刀狀塗覆器、 噴射式塗覆器、喷嘴捍、輕筒塗覆器及液體軸承塗覆 器中選擇之塗覆液分佈器。 1 6 .如申請專利範圍第i 2項所述之裝置，其中之配置裝置 係用於將液體流散佈於基片之第一表層上，其角度可 從0度至180度。 1 7 ·如申請專利範圍第1 2項所述之裝置，其中電場充電器 與基片之第二面具有均勻之距離。 18·如申請專利範圍第12項所述之裝置，其中由電場充電 器產生的電荷具有第一極性，並進一步包括： 對塗覆液體流具有第二種相反極性的第二種電荷。 19· 一種將液體塗覆在基片上的方法，其中基片具有第一 面之第一表層，及第二面的第二表層，且其中之方法 包括： 在基片和液體塗覆站之間提供相對的縱向動作； 從〇度至180度之角度，於塗覆站沿著侧邊配置的液 體網體接觸區，將液體引至基片第一表層，形成液體 濕潤線； -3 - 527228

   將塗覆液體曝置於緊鄰塗覆站的電力下；以及 將塗覆液體曝置於緊鄰塗覆站的聲音力下。 2〇·如申請專利範圍第19項所述之方法，其中電力和聲音 力之作用係用於將塗覆液吸引至基片上。 2 1 .如申請專利範圍第1 9項所述之方法，其中的電力和聲 音力都來自一般能源。 22·如申請專利範圍第19項所述之方法，其中之聲音力為 一種超音波力量。 2 3 · —種具有相對縱向動作將塗覆液塗敷在基片上的裝置 ’其中基片之第一面上有第一表層及第二面上有第二 表層，且其中之裝置包括： 將塗覆液散饰在基片第一表層，沿著侧邊分佈的液 體接觸區形成液體濕潤線之設置； 一具電荷充電器，可將靜電場充入緊鄰液體濕潤線 之基片處’以將塗覆液吸引至基片之第一面；以及 具纟％產生器’可將音場充入緊鄰液體濕潤線之 基片處。 2 4 ·如申请專利範圍第2 3項所述之裝置，其中電場充電器 包含一支在基片第二面上的電極。 2 5 ·如申請專利範圍第2 3項所述之裝置，其中音場產生器 及電場充電器都是基片第二面上的一般元件。 26·如申請專利範圍第23項所述之裝置，其中音場為一種 超音波之音場。 2 7 ·如申請專利範圍第2 3項所述之裝置，其中用以散佈之設 -4 _ 本紙張尺度適财S S家標準(CNS) A视格(210X297公董) '— - 527228 8 8 8 8 A B c D 申請專利範圍 置係於〇度至180度之角度將液體流散佈於基片第一表層。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)