JP2004527370A - 静電スプレーコーティング装置および方法 - Google Patents

Abstract

液体で濡らした導電性転写表面（１４）に液滴を静電スプレーし、このように施された液体の一部を転写表面から基材（１６）に転写することによって、基材上に液体コーティングが形成される。随意的に、１本以上のニップロール（２６）で、基材を転写表面に押し付けることによって、コーティングへ液滴を広げ、集合させるのに必要な時間が減じる。コーティングの均一性を改善する２台以上のピック・アンド・プレース装置（３９）を含む改善ステーションをコーティングが通過するのが好ましい。コーティングは、導電性転写表面から第２の転写表面へ、その後基材へと転写させることができる。基材を予備帯電したり、コーティング後に中和する必要なしに、プラスチックフィルムのような絶縁性基材をコートすることができる。コーティングを基材の孔に入れたり通過させる実質的な透過なしに、織布および不織布のような多孔性基材をコートすることができる。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材をコーティングする装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電スプレーコーティングには、通常、液体を霧化し、霧化した液滴を静電界中で蒸着されることが含まれる。平均液滴直径および液滴サイズ分布は、特定のスプレーコーティングヘッドに応じて大きく異なる。導電性、表面張力および液体粘度のようなその他の因子もまた、液滴直径および液滴サイズ分布を決めるのに重要な役割を果たす。代表的な静電スプレーコーティングヘッドおよび装置は、例えば、米国特許第２，６８５，５３６号、第２，６９５，００２号、第２，７３３，１７１号、第２，８０９，１２８号、第２，８９３，８９４号、第３，４８６，４８３号、第４，７４８，０４３号、第４，７４９，１２５号、第４，７８８，０１６号、第４，８３０，８７２号、第４，８４６，４０７号、第４，８５４，５０６号、第４，９９０，３５９号、第５，０４９，４０４号、第５，３２６，５９８号、第５，７０２，５２７号および第５，９５４，９０７号に示されている。金属片に缶形成潤滑剤を静電スプレーする装置は、例えば、米国特許第２，４４７，６６４号、第２，７１０，５８９号、第２，７６２，３３１号、第２，９９４，６１８号、第３，７２６，７０１号、第４，０７３，９６６号および第４，１７０，１９３号に示されている。ロールコーティング塗布器は、例えば、米国特許第４，５６９，８６４号、欧州特許出願公開第９４９３８０Ａ号およびドイツＯＬＳ ＤＥ １９８ １４ ６８９ Ａ１号に示されている。
【０００３】
通常、液体は、少くとも一部は静電界の影響を受けることが多く、そのため流体としては不安定になり、スプレーコーティングヘッドへ送られると、液滴へと壊れて行く。一般に、静電スプレーヘッドからの帯電液滴は、電界によって、物体、無限長布またはスプレーヘッドを通るその他基材の方へ向かう。ある用途においては、所望のコーティング厚さは、平均液滴直径より厚く、液滴は互いに上に堆積して、集合しコーティングを形成する。他の用途においては、所望のコーティング厚さは、平均液滴直径より薄く、液滴は衝突により離れるので、連続的な隙間のないコーティングを形成するように広がって行く必要がある。
【発明の開示】
【０００４】
ある静電スプレーコーティングプロセスにおいては、所望のコーティング厚さは、静電スプレーコーティングヘッドにより付着する液滴の平均直径より薄いものである。かかるプロセスを「薄膜プロセス」と、そして得られたコーティングを「薄膜コーティング」と称す。液滴は、互いに離して付着させてから基材上に広げ、連続薄膜コーティングを形成したり、または集合させることができる。与えられた液滴直径について、所望のコーティングが薄くなればなるほど、液滴はさらに離れて基材上に堆積されなければならない。同様に、所望のコーティング厚さについて、分配された液滴直径が大きくなればなるほど、液滴はさらに離れて基材上に堆積されなければならない。いずれの場合においても、液滴が基材に到達すると、広がり集合しなければならない。この後、コーティングは、通常、修正されるか硬化される。またはある用途については、濡れた状態で使用される。広がりと集合は時間を要す。コーティング液が可用時間中に十分に広がって集合できない場合には、修正、硬化または使用するときに隙間をコーティング中に存在させる。
【０００５】
所望のコーティング厚さが平均液滴直径より厚いコーティングプロセスにも同様の条件が適用される。かかるプロセスを「厚膜プロセス」と、そして得られたコーティングを「厚膜コーティング」と称す。修正、硬化または使用の前にコーティングそのものが平坦化するのに、有限の時間が必要とされる。平坦化が間に合わない場合には、修正、硬化または使用するときに、高低領域がコーティングに存在する恐れがある。
【０００６】
薄膜プロセスと厚膜プロセスの両方について、液体の変化（例えば、硬化性モノマーのような成分を変えたり、低粘度反応性希釈液のような成分を加える）によって、液滴の広がる時間またはコーティングを平坦化する時間をある程度速くする場合がある。しかしながら、これらの変化は、最終コーティングのその他の所望の特性に悪影響を及ぼす可能性がある。液滴の表面張力または基材の粗さを減じるように意図された変更は、液滴の広がりを速める補助となり得る。液滴または基材の温度を増大すると、液滴の広がりまたは平坦化の速度を速めることができる。しかしながら、良好な液滴の広がりまたは平坦化を得るには、一般的に、粘度および表面張力を既に比較的低くしておかなければならない。さらに、多くのコーティング液処方は高温にさらすと劣化する。従って、コーティング処方、基材または温度の操作によって、液滴の広がる時間または平坦化時間を大幅に減少するのは難しい。
【０００７】
コーティング液には揮発性溶剤もまた添加することができる。溶剤は、一般的に、液滴の広がりまたは平坦化を促すものであり、厚いフィルムへと付着させることができ、これを乾燥させて所望の最終コーティング厚さにすることができる。揮発性溶剤を用いることは、環境に影響を与える可能性、可燃性、コストおよび貯蔵要件をはじめとする理由から通常は望ましくない。
【０００８】
動く基材を含む連続コーティングプロセスにおいて、コーティングから修正、硬化または使用へ至る時間は、コーティングプロセスの速度が速くなるにつれて、減じる。速いコーティング速度が望ましいときは、液滴が広がりまたは平坦化するのに適切な時間を与えるために、コーティングステーションと、修正、硬化または使用するポイントやステーションとの距離を増やさなければならない。最終的に、必要な距離は実用的でなくなるほど広くなってしまう。
【０００９】
従って、液滴の広がる時間およびコーティング平坦化時間は、液滴を基材に分配することを含むコーティングプロセスにとって速度を制限する重大な因子となり得る。
【００１０】
静電スプレーで用いる電荷はさらに問題を引き起こす。通常、基材（または基材の下の支持体）は霧化液滴を引き寄せるために接地される。帯電霧化液滴で絶縁布（すなわち、大抵のプラスチックフィルム）をコーティングするとき、最初の数滴が、コーティング液滴と同じ極性に基材を帯電させる。この基材の帯電がさらに液滴を反発させ、コーティングの堆積をさらに抑制する。基材帯電蓄積については、基材の「予備帯電」（逆極性の大量の気体状イオンを基材上に付着させる）により対処することができる。米国特許第４，７４８，０４３、第５，０４９，４０４号および第５，３２６，５９８号を参照のこと。通常、霧化液滴の付着後に残る過剰の基材帯電は、基材を容易に取扱い保管することができるよう中和されなければならない。基材を帯電し、その後中和させるのは、コーティングプロセスのコストおよび複雑さを増すものであり、帯電基材は、中〜強度の衝撃を与える危険性を工場作業員に与える可能性がある。また、基材の帯電蓄積には、液滴の基材からの静電反発を回避するために、大きな液滴を用いて、重力に頼ることで一部対処することもできる。しかしながら、大きな液滴は厚いコーティングを作成するため、所望のコーティング厚さを得るには、溶剤の添加や液滴間に広い距離が必要となることが多く、上述したような欠点がある。大きな液滴は、いずれにしても基材を帯電させるため、帯電蓄積により生じる問題およびコート基材を中和する必要性は改善するものの、排除はされない。
【００１１】
静電スプレーコーティングヘッドはまた、多孔性（例えば、織または不織）基材をコートするのにも用いることができる。基材に逆の電荷が存在しているにも係らず、帯電した霧化液滴が電気力線に従って、液滴を多孔性基材に深く透過、あるいは完全に通り抜ける場合がある。この透過損失は、施すコーティングの重量を増やし、多孔性基材の片側にのみコーティングを形成することを難しくさせる。
【００１２】
本発明は、一態様において、液体で濡らした導電性転写表面へ液滴を静電スプレーする工程と、このように施された液体の一部を転写表面から基材に転写して、コーティングを形成する工程と、を含む基材上に液体コーティングを形成する方法を提供する。好ましい実施形態において、１本以上のニップロールが基材を転写表面に押し付けることによって、転写表面上に施された液滴を広げ、コーティングへと液滴を集合させるのに必要な時間を減じる。他の好ましい実施形態において、湿潤コーティングをコーティングの均一性を改善する２台以上のピック・アンド・プレース装置と接触させる。更なる実施形態において、コーティングは、導電性転写表面から第２の転写表面へ、その後基材へと転写される。更なる実施形態において、絶縁性基材（例えば、プラスチックフィルムまたはその他の非導電性材料）は、基材の予備帯電またはコーティング後の中和を必要とせずにコートされる。さらに他の実施形態において、コーティングを基材の孔に入れたり通過させる実質的な透過なしに、多孔性基材がコートされる。
【００１３】
本発明はまた、かかる方法を実施するための装置も提供する。一態様において、本発明の装置は、コーティング組成物で濡らすと、コーティングの一部を基材へ転写することのできる導電性転写表面と、コーティング組成物を導電性転写表面へ適用するための静電スプレーヘッドと、好ましくは、基材を導電性転写表面に対して押し付ける１本以上のニップロールと、を含む。さらに好ましい実施形態において、本発明の装置はまた、基材の異なる位置で湿潤コーティングを周期的に接触および再接触することのできる２台以上のピック・アンド・プレース装置をさらに含み、基材上のコーティングの均一性を改善するようにピック・アンド・プレース装置の周期が選択される。他の実施形態において、本装置は、コーティングの一部を導電性転写表面から基材へと転写させることができる第２の転写表面を含む。
【００１４】
本発明の方法および装置は、実質的に均一な薄膜または厚膜コーティングを導電性、半導体、絶縁性の多孔性または非多孔性基材上に提供することができる。本発明の装置は、構築、設定および操作するのが単純で、容易に調整してコーティング厚さおよびコーティング均一性を変えることができる。
【００１５】
本発明は、実質的に均一な、隙間のない薄膜および厚膜コーティングを導電性、半導体、絶縁性の多孔性または非多孔性基材上に、溶剤系、水系または無溶剤コーティングの組成物を用いて施すのに用いることのできる単純なコーティングプロセスを提供する。本発明の静電スプレー装置は、これに限られるものではないが、動く布をコーティングするのに特に有用である。所望であれば、基材は、個別の物体、あるいは有限の寸法を有する個別の物体の列またはアレイとすることができる。コーティングは、コーティングを施すのに用いられる静電スプレーコーティングヘッドにより生成される電荷を基材に付着せずに形成することができる。図１を参照すると、静電スプレーコーティング装置１０は、コーティング液１３の液滴またはミストのパターン１３ａを、回転する接地ドラム１４上に施すための静電スプレーヘッド１１を含んでいる。ドラム１４の回転周期により決まる間隔でスプレーヘッド１１の下にあるドラム上の同じ点を周期的に出現再出現させながら、ドラム１４はスプレーヘッド１１を通過して連続的に循環する。上記で参照した特許に示されているものをはじめとする、様々な種類の静電スプレーヘッドを用いることができる。静電スプレーヘッドは、帯電液滴の実質的に均一なミストを生成するのが好ましい。静電スプレーヘッド（好適な配列で互いに結びつく一連の静電スプレーヘッド）が、１列の帯電液滴を生成するのがより好ましい。スプレーヘッド１１とドラム１４間の電圧Ｖが、液体１３の液滴を帯電する。スプレーヘッド１１とドラム１４間の電界が、ドラム１４の表面の方へ液滴を向かわせる。ドラム１４が回転すると、入口点１７で、施された液滴が動く布１６と接触する。液滴が、入口点１７に達する時間までに、フィルムへと十分に広がっていなくても、入口点１７と分離点１８との間の布からの圧力によって、液滴はコーティングへと広がり集合する。分離点１８で、コーティングの一部が布１６に残り、コーティングの残りの部分はドラム１４に残る。ドラム１４を何回か回転させると、定常状態に達し、ドラム１４の全表面はコーティングで濡れ、布１６により除去されるコーティングの量がドラム１４に付着する量と等しくなる。ドラム１４の湿潤表面によって、新たに施される液体１３の液滴が布１６と接触する前に広がり集合する。液滴の広がりの問題は、ドラム１４上で布１６の出す圧力によって、さらに減少する。霧化液滴を基材に直接スプレーし、液滴自身の物理特性に基づいた速度で広げる場合よりもはるかに短い時間で、液滴の集合とコーティングが連続する。液滴を広く広げる必要のある薄いコーティングにとって、これは特に有用である。帯電した液滴はドラムと接触するとき、動く布に移される前に中和されるため、布帯電の問題は回避される。
【００１６】
当業者であれば、布を所望により予備帯電させることはできるが、本発明によって、基材を予備帯電またはコーティング後に中和することなく、絶縁性および半導体基材をコートすることが可能となることが分かるであろう。当業者であればまた、ドラムまたはその他導電性転写表面を接地する必要がないことも分かるであろう。代わりに、所望であれば、導電性転写表面は、帯電した霧化液滴よりも低い電圧とする必要があるだけである。しかしながら、導電性転写表面を接地し、基材の帯電を防ぐのが最も簡便であろう。さらに、当業者であれば、ドラムまたはその他導電性転写表面を、基材と同方向に同じ速度で循環させる必要はないことが分かるであろう。所望であれば、導電性転写表面は、逆の方向に循環したり、基材とは異なる速度で循環させることができる。
【００１７】
図２に、コーティング液１３のミスト１３ａを、回転する接地ドラム１４上に施すための静電スプレーヘッド２１を含む静電スプレーコーティング装置２０を示す。スプレーヘッド２１は、プレート２２と刃２３を含み、その間に、スロット２４が、その下に電界調整電極２５がある。液体１３を、スロット２４の上部に供給し、霧化液滴としてスプレーヘッド２１から出す。スプレーヘッド２１とドラム１４の間の第１の電圧Ｖ₁は、液滴を霧化し、ドラム１４に向かわせる電界をかける。電極２５とドラム１４の間の随意的な第２の電圧Ｖ₂は、ドラム１４に液滴を向かわせる電界をさらにかける。所望であれば、第２の電圧Ｖ₂を省いて、電極２５を接地することができる。ニップロール２６は、動く布１６を入口点１７でドラム１４に押し付ける。ニップ圧によって液滴は、分離点１８の前で隙間のないコーティングへと広がり集合する。ニップ圧のために、図１に示した方法および装置の場合よりも、コーティングはより均一になり、より速く集合する傾向となる。
【００１８】
コーティング均一性の改善を測定するために、多くの基準をとることができる。例えば、厚さ標準偏差、平均厚さで除算した最低（または最大）厚さ率、範囲（固定した観察時点での、最大厚さと最低厚さの差として定義する）、および隙間面積の減少が挙げられる。例えば、本発明の好ましい実施形態は、７５％を超える、さらには９０％を超える範囲減少を与える。不連続コーティング（すなわち、元の隙間のあるコーティング）に関して、本発明は、総隙間面積の減少を５０％以上、７５％以上、９０％以上、９９％以上とすることができ、あるいは検出可能な隙間を完全に排除することができる。当業者であれば、コーティング均一性の改善の所望の程度は、コーティングの種類、コーティング装置およびコーティング条件を含む多くの要因や基材の用途に応じて異なる、ということが分かるであろう。
【００１９】
図３ａに、コーティング液１３の液滴またはミスト１３ａのパターンを、回転する接地ドラム１４上に施すための静電スプレーヘッド３１を含む静電スプレーコーティング装置３０を示す。図３ａの装置３０は、改善ステーション３７を組み込んでいる。この動作については、ここに参考文献として組み込まれる２００１年１月１０日出願の同時係属米国特許出願第０９／７５７，９５５号（コーティング装置および方法）に記載されている。スプレーヘッド３１は米国特許第５，３２６，５９８号に示されており、「電気スプレーヘッド」と呼ばれることがある。スプレーヘッド３１には、液体供給ギャラリー３３およびスロット３４を有するダイ本体３２が含まれる。液体１３はギャラリー３３およびスロット３４を、そしてオーバーワイヤ３６を流れて、実質的に一定の曲率半径の液体１３の薄膜をワイヤ３６の周りに形成する。スプレーヘッド３１とドラム１４の間の第１の電圧Ｖ₁は、液体１３を霧化し、ドラム１４にミスト１３ａの霧化液滴を向かわせる電界をかける。電極３５とドラム１４の間の随意的な第２の電圧Ｖ₂は、ドラム１４に液滴を向かわせる電界をさらにかける。所望であれば、第２の電圧Ｖ₂を省いて、電極３５を接地することができる。電圧Ｖ₁を印加すると、液体１３は一連の離れた液体フィラメント（図３ａには図示せず）の線を形成し、これはワイヤ３６から下方へ延在するミスト１３ａへと壊れる。ある印加された電圧に対して、フィラメントはワイヤ３６に沿って空間的に一時的に固定される。ミスト１３ａは、回転ドラム１４上に堆積する高度に帯電した液滴を含有している。ニップロール２６は、動く布１６を入口点１７でドラム１４に押し付ける。ニップ圧は、分離点１８の前で、ドラム１４上に既に堆積していた液滴を広げ集合させ隙間のないコーティングにする。次に、布１６は、アイドラローラ３８ａ〜３８ｇと直径の異なるピック・アンド・プレースロール３９ａ〜３９ｈを有する８ロール改善ステーション３７の中を走行する。改善ステーションにある間、布１６の湿潤側は、ピック・アンド・プレースロール３９ａ〜３９ｈの湿潤表面と接触している。詳細を後述するように、その表面上で、コーティングが下流布方向で一層均一となる。図３ａに示す装置および方法は、下流布で高度な均一性を持つ非常に薄いコーティングを作成するのに特に有用である。
【００２０】
図３ｂに、図３ａの静電スプレーヘッド３１およびドラム１４の、装置３０の上流布側からの斜視図を示す。サイドパン１２ａを滑りロッド１２ｂおよび１２ｃに取り付け、サイドパン１５ａを滑りロッド１５ｂおよび１５ｃに取り付ける。サイドパン１２ａおよび１５ａは、併せて、または離して動かして、コーティング幅を制御することができる。液体ミスト１３ａはワイヤ３６の下に延在している。過剰のコーティング液体をダム１２ｄおよび１５ｄにより排出する。必要であれば、滑りロッド１２ｂ、１２ｃ、１５ｂおよび１５ｃを、接触するまで互いに動かし、異なる幅のパンをさらにロッドに沿って加えて、下流布で縞の入ったコーティングパターンを生成することができる。
【００２１】
図３ｃに、図３ａの静電スプレーヘッド３１およびドラム１４の、装置３０の下流布側からの斜視図を示す。見やすくするために電極３５は省いてある。ドラム１４の中央の縞は、コーティング液１３で濡れている。液体ミスト１３ａは、ワイヤ３６の下に延在しているが、図３ｃでは電圧Ｖ₁が減じたため、図３ｂよりもワイヤ３６に沿った単位長さ辺りのフィラメントは少ない（ゆえにミスト１３ａは少ない）。
【００２２】
ミスト１３ａ間の間隔のために、ドラム１４にわたりコーティング厚さの高い領域と低い領域のできる傾向がある。薄膜コーティングについて、低い領域は、ときとして、図３ｂに示すように、ぼやけた縞１３ｂのように見えることがある。ニップロール２６および分離点１８を通過した後、縞は、図３ｃに最もよく示されているのとは異なり、分離点１８とミスト１３ａのターゲット領域の間のドラム１４の部分ではあまりはっきりしていない。
【００２３】
例えば、米国特許第２，７３３，１７１号、第２，８９３，８９４号および第５，０４９，４０４号にあるような静電スプレーヘッドの機械的な動きまたは振動を用いたスプレー中に、回転転写表面に対して液滴パターン位置を変える、静電スプレーヘッドと基材間の距離を変える、またはここに参考文献として組み込まれる２００１年４月２４日出願の同時係属米国特許出願第０９／８４１，３８１号（可変静電スプレーコーティング装置および方法）に記載されているような、静電界の変化により、低い厚さの領域の存在はさらに抑制され、転写表面およびターゲット基材上のコーティングの布を横断した均一性をさらに改善することができる。
【００２４】
図４ａに、コーティング液１３のミスト１３ａを、回転する接地された導電性転写ベルト４１上に施すための静電スプレーヘッド１１を用いる本発明のコーティング装置４０を示す。装置４０は、循環し導電性転写表面を実質的に均一にコートする改善ステーションを利用している。ベルト４１（金属バンドのような導電性材料でできた）はステアリングユニット４２、アイドラ４３ａ、４３ｂ、４３ｃおよび４３ｄ、直径の異なるピック・アンド・プレースロール４４ａ、４４ｂおよび４４ｃ、およびバックアップロール４５で循環する。ターゲット布４８は、動力ロール４９により駆動され、ベルト４１がバックアップロール４５の周囲を循環するときにベルト４１と接触させることができる。ピック・アンド・プレースロール４４ａ、４４ｂおよび４４ｃは駆動せず、ベルト４１と共回転し、例えば、１．３６、１．２６および１という相対直径をそれぞれ有している。ベルト４１のコーティングは、液体充填ニップ領域４６ａ、４６ｂおよび４６ｃでピック・アンド・プレースロール４４ａ、４４ｂおよび４４ｃの表面と接触している。液体コーティングは、分離点４７ａ、４７ｂおよび４７ｃで分割され、コーティングの一部はピック・アンド・プレースロール４４ａ、４４ｂおよび４４ｃが分離点４７ａ、４７ｂおよび４７ｃから離れて回転するとき、ピック・アンド・プレースロールに残る。コーティングの残りは、ベルト４１と共に前方へ動く。分離点４７ａ、４７ｂおよび４７ｃ直前のコーティング厚さの下流布でのむらは、ピック・アンド・プレースロール４４ａ、４４ｂおよび４４ｃが分離点４７ａ、４７ｂおよび４７ｃから離れるときに、ベルト４１とピック・アンド・プレースロール４４ａ、４４ｂおよび４４ｃ表面の液体厚さのむらの両方に反映する。ベルト４１の更なる移動に続いて、ピック・アンド・プレースロール４４ａ、４４ｂおよび４４ｃ上の液体は、ベルト４１に沿って新たな位置でベルト４１に再付着する。
【００２５】
装置４０を起動し、ベルト４１が数回転した後、ベルト４１とロール４４ａ、４４ｂおよび４４ｃの表面は、液体１３の実質的に均一な湿潤層でコートできる。ベルト４１を液体でコートしてしまうと、コーティング液１３の霧化液体がベルト４１に達する領域に３相（空気、コーティング液およびベルト）の湿潤線はもはやない。これによって、コーティング液１３の施すのは、乾燥布の直接コーティングの場合よりもはるかに容易となる。
【００２６】
ロール４５および４９で挟み合わせると、ベルト４１の湿潤コーティングの一部がターゲット布４８に転写する。約二分の一の液体が４５、４９のロールニップで転写するため、スプレーヘッド１１からすぐ下流の領域におけるベルト４１上における厚さの不均一性の割合は、転写ベルトなしで乾燥布をコーティングし、このようにコートされた布を、同じ数のロールを有する改善ステーションを通過させないときよりはるかに低い（半分程度）。定常状態の動作では、コーティングがターゲット布４８に転写するのと同じ平均速度でスプレーヘッド１１によりコーティング液１３をベルト４１に加える。
【００２７】
ベルト４１と、図４ａに示したその他のロールのいずれかとの間、またはベルト４１と布４８との間の速度に差をつけることができるが、ベルト４１とピック・アンド・プレースロール４４ａ、４４ｂ、４４ｃとの間、またはベルト４１と布４８との間には速度の差はつけないのが好ましい。これによって、装置４０の機械構造が単純になる。
【００２８】
図４ｂに、図４ａのロール４５および４９の拡大図を示す。図４ｂに示すように、ターゲット布４８は多孔性である。ターゲット布４８はまた、所望であれば、非多孔性にすることもできる。ニップ圧を好適に調整することによって、湿潤コーティングの多孔性のターゲット布の孔への透過を、布のその他の表面は透過することなく、好ましくは、布の内部へ透過することなく、制御でき、多孔性布の上部表面に限定することができる。これとは対照的に、従来の静電またはその他スプレーコーティング技術を多孔性布の直接コーティングに用いると、施された霧化液滴は布の孔をほとんど透過し、場合によっては完全に通り抜けてしまう。大きな織パターンの織布、または隙間容積の大きな不織布については、このことは特に当てはまる。
【００２９】
図５ａおよび図５ｂはそれぞれ、布に、近接する、重なる、または分離したレーンに、コーティングの縞を施すことのできる本発明の装置５０の側部および端部概略図である。一連の静電スプレーヘッド５１ａ、５１ｂおよび５１ｃは、布５３の幅を横切って横に間隔を空けた位置で、布５３へ液体のミスト５２ａ、５２ｂおよび５２ｃを施す。布５３は、ニップロール５４ａ、５４ｂおよび５４ｃの上、回転する導電性ドラム５５ａ、５５ｂおよび５５ｃの下、およびテイクオフロール５６ａ、５６ｂおよび５６ｃの上を通過する。接地プレート５７ａ、５７ｂ、５７ｃおよび５７ｄは、静電スプレーヘッド５１ａ、５１ｂおよび５１ｃ間の静電干渉を抑制する。ドラム５５ｂは、ドラム５５ａで施されたコーティングについての改善ステーションとして作用し、ドラム５５ｃは、ドラム５５ａおよび５５ｂで施されたコーティングについての改善ステーションロールとして作用する。
【００３０】
図５ｂに示すように、静電スプレーヘッド５１ａ、５１ｂおよび５１ｃは、コーティングの縞をレーンに施すために設定されている。当業者であれば、静電スプレーヘッド５１ａ、５１ｂおよび５１ｃの間隔が他の側部位置で空いていて、ドラム５５ｃの上にあるサイドパン１２ａおよび１５ａのようなサイドパンまたはその他マスキング装置（図５ｂには、分かりやすくするために、それぞれのうち一つのみを示してある）を用いてこれを調整し、側部位置および各コーティングの縞の幅を制御することができる、ということが分かるであろう。このように、コーティングの縞は、所望により、完全または部分的に重ねたり、互いに隣接させたり、コートされていない布の縞により分離することができる。当業者であればまた、静電スプレーヘッド５１ａ、５１ｂおよび５１ｃが、異なるコーティングの化学薬品を含有して、いくつかの異なる化学薬品で同時に布５３を横断してコートできる、ということも分かるであろう。
【００３１】
図５ｃに、１台の回転する導電性ドラム１４またはその他転写表面および複数の静電スプレーヘッド５９ａおよび５９ｂを用いて、コーティングの縞をレーンで施せる本発明の装置５８の側部概略図を示す。図５ａおよび図５ｂの装置５０のように、装置５８の静電スプレーヘッド５９ａおよび５９ｂは、様々な側部位置で間隔を空けることができ、サイドパンまたはその他マスキング装置を用いて、これを調整し、各コーティングの縞の側部位置および幅を制御することができる。このように、装置５８により生成されたコーティングの縞は、所望により、完全または部分的に重ねたり、互いに隣接させたり、コートされていない布の縞により分離することができる。
【００３２】
２個以上のスプレーヘッドを、転写表面の上（例えば、図５ｃのドラム１４の上）に配置して、２種類以上の液体を同じレーンに付着させるよう構成することができる。これによって、独特の組成物変化または層状コーティングの混合および適用が可能になる。例えば、ある無溶剤シリコン処方は、２種類の非混和性化学薬品を用いる。これらには、混合すると濁るが、十分な時間、静置させておくと２相以上に分離する、２種類の異なるアクリル化ポリシロキサンが含まれる。同様に、多くのエポキシシリコンポリマー前駆体およびその他重合可能な処方は、処方の残りのものと混和しない液体触媒成分を含有する。これらの処方成分を連続ノズルから続けてスプレーすることによって、成分を混合する方法、下流布での成分濃度および厚さを操作することができる。連続して配列されたスプレーヘッドを組み合わせて用い、改善ステーションを通して施されたコーティングの工程により、成分の分離と再結合を繰り返すことができる。処方を混合したり、即時に反応させるのが難しい場合にこれは特に有用である。
【００３３】
所望であれば、不活性または非不活性雰囲気を用いて、液滴がスプレーヘッドから基材または転写表面へと転写する際の液滴による反応を阻止または促進することができる。同様に、基材または転写表面を加熱または冷却して、適用した液体による反応を促進または抑制することができる。
【００３４】
上述した通り、本発明の方法および装置は、コーティングの均一性を改善する２台以上のピック・アンド・プレース装置を含む改善ステーションを用いるのが好ましい。改善ステーションは、上述した同時係属米国特許出願第０９／７５７，９５５号に記載されており、さらに以下に説明する。図６を参照すると、呼び厚さまたは厚さｈの液体６１のコーティングが基材（この場合は、連続布）６０上に存在する。呼び厚さの上の高さＨの無秩序な局所的凸部６２が何らかの理由で付着する場合には、または無秩序な局所的凹部（呼び厚さ下の深さＨ’の部分的空洞６３、または深さｈの隙間６４のような）が何らかの理由で生じた場合には、コートした基材の短い長さが欠陥となり使用不可となる。改善ステーションが２台以上のピック・アンド・プレース改善装置（図６に図示せず）のコーティング湿潤表面をコーティング６１と周期的に（循環的に）接触させる。これによって、凸部６２のようなコーティングの不均一な部分を剥ぎ取って、基材の他の位置に配置させたり、コーティング材料を空洞６３や隙間６４のようなコーティングの不均一な部分に配置させることができる。ピック・アンド・プレース装置の配置期間を選択して、この作用によって、基材に沿ったコーティング欠陥を増強されないようにする。所望であれば、ピック・アンド・プレース装置を、欠陥が認められた際にのみコーティングと接触させることができる。あるいは、ピック・アンド・プレース装置を接触点に欠陥が存在するか否かに係らずコーティングと接触させることができる。
【００３５】
動く布６０上のコーティングを改善するために、本発明に用いることのできるある種類のピック・アンド・プレース装置７０を図７に示す。装置７０は、中央ハブ７１を有しており、その周囲を装置７０が回転することができる。装置７０は、動く布６０のコートした幅を超えて延在しており、布はロール７２上の装置７０の所を通過する。ハブ７１から伸張しているのは２本の放射状アーム７３および７４であり、それにピック・アンド・プレース表面７５および７６が付いている。装置７０が回転すると、空間に単一の円弧を生成するように表面７５および７６はカーブする。表面の回転と布６０に対する空間的関係のために、ピック・アンド・プレース表面７５および７６が、ロール７２の逆側で布と周期的に接触する。布６０の湿潤コーティング（図７に図示せず）および表面７５および７６は、出発点７８から分離点７７まで布６０の幅Ａの接触帯を充填する。分離点で、ピック・アンド・プレース装置７０が回転し続け、ロール７２の上を布６０が移動するときに、布６０と表面７５の両方にいくらか液体が残る。１回転完了時、表面７５が、布６０の長手方向の別の位置に液体の一部を移動させる。一方、布６０は、ピック・アンド・プレース表面７５の１回転に必要な時間と布速度の積に等しい距離を移動する。この方法で、液体コーティングの一部を一つの布の位置から取り出して、他の時に別の位置の布上に置き直すことができる。ピック・アンド・プレース表面７５および７６の両方がこの動作をする。
【００３６】
ピック・アンド・プレース装置の周期は、装置が基材に沿った一つの位置から湿潤コーティングの一部を取り出して、他の位置に置きかえるために必要な時間に関して、または、２連続接点間の装置表面部に相当する基材に沿った距離により表現することができる。例えば、図７に示す装置７０が６０ｒｐｍで回転し、装置に対する基材の相対的運動が一定のままであれば、周期は１秒である。
【００３７】
２つ以上、より好ましくは３つ以上の異なる周期を有する複数のピック・アンド・プレース装置を用いる。対となるかかる周期が、互いの整数倍とは関係ないのが最も好ましい。ピック・アンド・プレース装置の周期は多くの方法で変えることができる。例えば、回転装置の直径を変える、回転または振動装置の速度を変える、固定した観察者の見る初期空間位置に関して基材の長さ方向に（布上流または布下流へ）装置を繰り返し（例えば、連続して）移動することにより、または、回転装置の回転速度に対する基材の相対的移動速度を変えることにより、周期は変えることができる。周期は、滑らかに変動する関数である必要はなく、経時にわたって一定である必要はない。
【００３８】
多くの異なるメカニズムが、液体でコートされる基材との周期的接触を生成することができ、多くの異なる形状および構成を有するピック・アンド・プレース装置を用いることができる。例えば、往復機構（例えば、上下に動くもの）を用いて、ピック・アンド・プレース装置のコーティングで湿潤した表面を、基材へと振動させたり、基材との接触を断つことができる。回転運動を装置に与え、機械的摩耗に比較的抵抗のあるベアリングまたはその他の好適なキャリアを用いて装置を支持するのが容易になるように、ピック・アンド・プレース装置は回転するのが好ましい。
【００３９】
図７に示すピック・アンド・プレース装置は、ダンベル形状と、２つの非隣接接触表面を有しているが、ピック・アンド・プレース装置はその他の形状を有してもよく、非隣接接触表面を有する必要はない。このように、図３ａおよび図４ａに既に示してあるように、ピック・アンド・プレース装置は、基材と接触する一連のロール、または湿潤側が一連の湿潤ロールおよび基材と接触するエンドレスベルト、または湿潤側が基材と接触する一連のベルト、またはこれらの組み合わせとすることができる。これらの回転するピック・アンド・プレース装置は、基材と連続接触したままでいるのが好ましい。
【００４０】
回転ロールを用いる改善ステーションは、動く布または運動方向を有するその他基材をコートするのに好ましい。ロールは、動く基材と同じ周囲速度、またはそれより遅いまたは速い速度で回転することができる。所望であれば、装置は、動く基材とは逆の方向に回転することができる。少なくとも２台の回転するピック・アンド・プレース装置が同じ回転方向を有しており、周期的な関係はないのが好ましい。布または運動方向を有するその他基材の改善を含む用途においては、少なくとも２台のかかるピック・アンド・プレース装置の回転方向が基材の動きの方向と同じであるのがより好ましい。かかるピック・アンド・プレース装置は、基材と実質的に同じ速度で同じ方向に回転するのが最も好ましい。これは、基材を支え、基材の動きで動かされる、共回転する駆動されていないロールを用いることにより簡便に行うことができる。
【００４１】
コーティングを、図７に示すようなピック・アンド・プレース装置と最初に接触させるとき、ある長さの欠陥のある材料が生成される。始動時、ピック・アンド・プレース転写表面７５および７６は乾燥している。最初の接触時、装置７０は、領域Ａ上の布６０の第１の位置で布６０と接触する。分離点７７で、始動点７８で領域Ａに入った液体の約半分が、移動表面７５または７６をコーティング液で濡らし、布から除去される。この液体の分割によって、コーティング厚さが均一で、所望の平均厚さに等しくても、布６０上に低く、欠陥のあるコーティング厚さを持つスポットが作成される。転写表面７５または７６が第２の位置で布６０と再接触すると、第２のコーティング液の接触と分離が生じ、第２の欠陥領域が作成される。しかしながら、第１の欠陥領域よりはコーティングの不具合は少なくなる。それぞれの連続した接触により、布上に小さな欠陥領域が生成され、平均厚さからの偏差は次第に小さくなり平衡に達する。このように、最初の接触によって、時間の長さにわたって、厚さに周期的な変化が起こる。これは、繰り返しの欠陥を表し、それ自体は望ましくない。
【００４２】
布と表面の間の液体分割比は常に一定のままとなるという保証はない。多くの因子が分割比に影響する可能性があるが、これらの因子は予測不可である傾向にある。分割比が突然変わると、ピック・アンド・プレース装置を長時間運転していても、周期的な下流布の厚さの変化となる。異物がピック・アンド・プレース装置の移動表面にあると、装置は接触の度に周期的な下流布の欠陥を作成する恐れがある。このように、１台のピック・アンド・プレース装置を用いると、長い不良材料が作成される可能性がある。
【００４３】
改善ステーションは、良好なコーティング均一性を得るために、２台以上、好ましくは３台以上、より好ましくは５台以上、さらに８台以上のピック・アンド・プレース装置を用いる。ピック・アンド・プレース移動表面上のコーティング液が平衡値となった後、無秩序な高低のコーティング厚さ凸部がステーションを通過する。これが起こって、欠陥が接触する場合、単一のピック・アンド・プレース装置、または同じ接触周期を有する数台のピック・アンド・プレース装置の配列による布の周期的接触は、厚さの周期的な下流布欠陥に再伝播する。再び、不良が生成され、コーティングの当業者であればかかる装置は排除するであろう。元の欠陥の複数の像を含有するある長さの布よりもコートされた布に欠陥が１つしかない方が遥かにましである。このように、１台の装置、または同一または増強周期の接触を有する１列の装置は非常に有害となる可能性がある。しかしながら、ステーションに入る無秩序な初期欠陥、または最初の接触により生成される欠陥は、欠陥を再伝播するのではなく減少するように接触周期を選択した３台以上のピック・アンド・プレース装置を含む改善ステーションを用いることにより減らすことができる。かかる改善ステーションは、欠陥のあるコーティングの長さを伸張するのではなく、改善されたコーティング均一性を与えることができ、欠陥がもはや問題とならない程度まで入力された欠陥を減じることができる。
【００４４】
上述した静電スプレーヘッドと改善ステーションを組み合わせて用いることにより、新たな下流布コーティングの特徴を、改善ステーションの出口に作成することができる。すなわち、複数のピック・アンド・プレース装置を用いることによって、静電スプレーヘッドにより施されたコーティング中の欠陥を修正することができる。これらの欠陥は、改善ステーション中の第１の装置により欠陥像として再伝播され、第２およびそれ以降の装置から伝播再伝播される追加の欠陥像により修正される。これを、最終的な結果がほぼ均一な厚さまたは制御された厚さのむらとなるように、建設的かつ破壊的な方法で行うことができる。実際には、各波形の建設と破壊の重なりを組み合わせて所望の程度の均一性を生成するような方法で互いに重なる複数の波形を作成する。これとはやや違った見方をすると、悪いコーティングが、改善ステーションを通過すると、コーティングの高いスポット部分が剥ぎ取られて、低スポットへと戻る。
【００４５】
本改善プロセスの数学モデルが、識見および理解を得るのに有用である。モデルは、流体力学に基づいており、観察結果とよく一致する。図８に、周期接触ピック・アンド・プレース移動装置（図８には図示せず）に接近する布の第１の位置に配置された単独の無秩序凸部入力８１についての、液体コーティング厚さ対布に沿った長手方向（機械方向）の距離のグラフを示す。図９〜図１３に、凸部入力８１が１台以上の周期ピック・アンド・プレース接触装置に当たったときの、布に沿った液体コーティング厚さを示す数学モデル結果を示す。
【００４６】
図９に、凸部入力８１が１台の周期ピック・アンド・プレース接触装置に当たったときに、第１の位置で布に残る減少した凸部９１、および第２およびそれ以降の位置で布に配置された再伝播凸部９２、９３、９４、９５、９６、９７および９８の振幅を示す。初期入力凸部８１のピークは、１単位長、２単位厚さである。接触装置周期は、１０単位長と等価である。入力欠陥の像は、１０単位長の増加毎に、６０単位長より長い長さにわたって周期的に繰り返される。このように、欠陥コートまたは「却下」布の長さは、入力欠陥の長さに比べて大幅に増える。正確な欠陥長さは、当然のことながら、所望の最終用途にとって許容されるコーティング厚さのむらにより異なる。
【００４７】
図１０に、凸部入力８１がそれぞれ１０単位長を有する２台の周期的連続的同期的ピック・アンド・プレース接触装置に当たったときに、第１の位置で布に残る減少した凸部１０１、および第２およびそれ以降の位置で布に配置された再伝播凸部１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８および１０９の振幅を示す。１台の周期ピック・アンド・プレース装置を用いるのに比べると、布のより長い長さにわたって低い振幅の凸部像が生じる。
【００４８】
図１１に、周期１０と周期５の２台の周期的連続的同期的接触装置を用いるときの結果であるコーティングを示す。これらの装置は周期的な関連のある接触周期を有している。ピック・アンド・プレース動作により、布に沿って周期的な関連のある位置でコーティングを付着する。図１０と比べると、凸部画像振幅は、大幅に減少しないが、やや短い長さの欠陥コート布が生成される。
【００４９】
図１２に、１０、５および２の異なる周期を有する３台の周期ピック・アンド・プレース装置を用いるときの結果であるコーティングを示す。１０の周期の装置と、５の周期の装置は周期的な関連がある。１０の周期の装置と、２の周期の装置も周期的な関連がある。しかしながら、５の周期の装置と、２の周期の装置は、周期的な関連はなく（５は２の整数倍でないため）、この連なった装置は、第１および第２の周期のピック・アンド・プレース装置を含んでいる。これらは、第１の位置からの距離に関して、互いに周期的な関連のない布の第１の位置でコーティングと接触し、布の第２および第３の位置でコーティングと再接触する。図９〜１１に示した動作をする装置と比べると、厚さの偏差がはるかに低く、欠陥コート布の長さが遥かに短い。
【００５０】
図１３に、第１の装置の周期が１０、第２の装置の周期が５、第３〜第８の装置の周期が２の連なった８台の接触装置についての結果を示す。図９〜１１に示した動作をする装置と比べると、凸部像の振幅はさらに減少し、コーティング厚さの均一性において大幅な改善が得られる。
【００５１】
無秩序欠陥が凸部ではなく凹部（コートされない隙間）であるときも、同様のコーティングの改善結果が得られる。
【００５２】
上述した無秩序な凸部および凹部欠陥は、改善ステーションに出現し得る一般的な部類の欠陥である。第２に重要な部類の欠陥は、周期的に繰り返される欠陥である。当然のことながら、コーティング設備を製作する際、両方の部類が同時に生じるのが一般的である。高低のコーティング凸部凹部の周期的な列が連続的に動く布上に出現する場合には、コーティング装置オペレータなら、通常は、欠陥の原因を探し、それを排除しようとする。図７に示すような１台の周期的なピック・アンド・プレース装置は補助とならず、さらに、コーティングの品質を劣化させる場合がある。しかしながら、２台以上の装置を用い、装置周期を適正に選択すると、図７に例証したのと同様の機能を持つ装置によるコーティングの断続的周期的接触によって、コーティングの均一性が改善される。改善は、無秩序なむらと連続的周期的なむらの両者および両者の組み合わせについてなされる。一般に、個々の装置による接触の相対的なタイミングを調整するための努力をするとき、良好な結果が得られ、望ましくない相加効果を排除することができる。コーティングと連続接触して運転されるロールを用いると、この複雑さを排除して、幾分、より単純で好ましい解決策が得られる。布上で運転されるロール表面の増分が周期的に布と接触するため、ロール表面は一連の連結された断続的な周期接触表面と考えることができる。同様に、回転エンドレスベルトもロールとして同じ機能を実施することができる。所望であれば、メビウスのひもの形態のベルトを用いることができる。コーティングの当業者であれば、楕円ロールやブラシのようなその他の装置を適用して、改善ステーションにおいて周期ピック・アンド・プレース装置として作用させることができることが分かるであろう。装置の正確な周期は必要ない。単なる繰り返しの接触で十分である。
【００５３】
図１４に、周期的に接触するピック・アンド・プレース移動装置に接近する一連の等しい振幅の繰り返し凸部入力について、液体コーティング厚さ対布に沿った距離のグラフを示す。ピック・アンド・プレース装置が、この繰り返しの欠陥と周期的および同期的に接触し、この周期が欠陥周期に等しい場合には、初期始動後の装置よる変化はない。これはまた、装置の周期が欠陥周期の整数倍である場合にも当てはまる。接触プロセスのシミュレーションによれば、周期が入力欠陥周期より短い場合、１台の装置は、より欠陥の多い凸部を生成する、ということが分かる。図１５に、繰り返しの欠陥が、周期が７の周期的ピック・アンド・プレースロール装置に当たったときのこの結果を示す。
【００５４】
複数の装置を用い、それらの接触周期を適正に選択することによって、ひどく不均一な入力コーティングであっても品質を大幅に改善することができる。図１６および１７に、図１４に示す欠陥パターンを有するコーティングを、互いに全く関係のない周期を有する列をなした７または８台の周期ピック・アンド・プレースロール装置に露出したときのシミュレーション結果を示す。図１６において、装置は７、５、４、８、３、３および３の周期を有していた。図１７において、装置は７、５、４、８、３、３、３および２の周期を有していた。両方の場合において、最高凸部の振幅は、７５％超減少した。このように、凸部の数が増えても、コーティング厚さの均一性が全体的に大幅な改善された。
【００５５】
通過回数により生じる、乾燥、硬化、ゲル化、結晶化または相変化のような因子は、用いるロールの数に制限を強いる。コーティング液体が揮発性成分を含有している場合には、多くのロールを通して移動するために必要な時間によって、液体が固化する程度まで乾燥が進むことになる。実際、乾燥は、詳細を後述してあるように、改善ステーションにより促進される。いずれにしても、改善ステーションの動作中に何らかの理由でコーティング相変化がロールで生じる場合、これは通常、布のコーティングに破断およびパターンをもたらす。従って、一般的に、できる限り少ないロールを用いて、所望の程度のコーティング均一性を生成するのが好ましい。
【００５６】
図１８に、１列の同じサイズで、速度の異なるピック・アンド・プレースロール接触器を用いる均一性改善ステーション１８０を示す。液体でコートされた布１８１は、改善ステーション１８０に入る前に一表面にコートされる（図１８に図示していない静電スプレーヘッドを用いて）。布１８１の液体コーティング厚さは、ピック・アンド・プレース接触器ロール１８２に接近するにつれて、任意の時に下流布方向で空間によって異なる。固定した観察者にとって、コーティング厚さは時間的なむらを示す。このむらは、下流布方向に、過渡的、無秩序、周期的および過渡的な周期成分を含んでいてもよい。布１８１は、パススルーステーション１８０に沿って方向付けられ、アイドラロール１８３および１８５によりピック・アンド・プレース接触器ロール１８２、１８４、１８６および１８７と接触している。径路を選んで、布の湿潤コート側をピック・アンド・プレースロールと物理的に接触させる。ピック・アンド・プレースロール１８２、１８４、１８６および１８７（図１８に示すように全て同じ直径）を駆動して、布１８１と共に互いに異なる速度で回転させる。速度を調整して、布１８１のコーティング均一性を改善する。少なくとも２本、好ましくは３本以上のピック・アンド・プレースロール１８２、１８４、１８６および１８７は同じ速度でなく、互いに整数倍でない。
【００５７】
ピック・アンド・プレースロール１８２に対するモーメントに関しては、液体コーティングは分離点１８９で分割される。コーティングの一部が布と共に前方へ動き、残りは分離点１８９から離れるように回転するにつれてロール１８２と共に動く。分離点１８９直前でのコーティング厚さのむらは、布１８１およびロール１８２が分離点１８９を離れる際の、布１８１の液体厚さと、ロール１８２の表面の液体厚さの両方を反映している。布１８１のコーティング、第１の接触ロール１８２およびロール１８２が一回転した後、ロール１８２の液体と布１８１に入る液体が、入口点１８８で合わさって、点１８８と１８９の間のニップ領域１９６を充填する液体が形成される。領域１９６に空気は混入していない。固定された観察者にとって、領域１９６に入る液体の流率は、布１８１に入る液体と、ロール１８２に入る液体の合計である。ロール１８２の正味の動作は、布に沿ったある位置で布１８１から材料を取り上げ、布に沿った他の位置で材料の一部を再び下げることである。
【００５８】
同様の方法で、液体コーティングは分離点１９１、１９３および１９５で分割される。コーティングの一部は、入口点１９０、１９２および１９４で布１８１と再接触し、布１８１に再適用される。
【００５９】
上述の連った断続ピック・アンド・プレース接触装置に関して、入ってくる布上の液体コーティング厚さ中の無秩序または周期的なむらは、確かに減少し、図１８の周期接触ロールのピック・アンド・プレース動作により、実質的にむらがなくなるのが望ましい。同様に、上述した装置に関して、布の液体コーティングと接触して運転している１本のロール、または連った周期的に関連があるロールは、通常、欠陥を伝播し、経費のかかる大量の不良品を生成する傾向がある。
【００６０】
複数のピック・アンド・プレースロールを用いることによって、連続凸部または凹部の振幅を減じ、同時に組み合わせて、連続したややむらはあるが、凸部凹部のない、良好な均一性のコーティングを形成することができる。図１８に示すように、これは、異なる速度で駆動される等しい直径のロール装置を用いることにより行うことができる。図３ａおよび図４ａに示すように、これはまた、１列のロール装置の直径を変えることによっても行うことができる。ロールが独立して駆動されておらず、その代わりに布の引張りにより回転する場合には、各ロールの周期は、その直径および湿潤布による引張りに関係している。異なるサイズのロールの選択には、初期設定のために余分な時間が必要であるが、ロールが駆動されず、布と共に回転するため、改善ステーション全体のコストは大幅に減じる。
【００６１】
詳細な数学シミュレーションがない場合の、ピック・アンド・プレースロール直径、すなわち周期を決める推奨の実験的手順を以下に示す。まず、下流布コーティング重量を連続して測定し、改善ステーションに対して、望ましくない周期欠陥の入力の周期Ｐを求める。次に、周期の整数倍または約数を避け、入力周期より少ない〜多い範囲の周期の一連のピック・アンド・プレースロール直径を選択する。このグループから、どのロールがそれ自身単独で均一性に最良の改善を与えるか判断する。残りのグループから、第１に選択したロールと共に用いたときに、均一性に最良の改善を与える第２のロールを選択する。最初の２本のロールを決めた後、その中で最良の改善を与えるものに基づいて、追加のピック・アンド・プレースロールを１本ずつ加え続ける。ロールの最良の組み合わせは、用いる均一性の基準および初期に存在した改善されていない下流布のむらに依存している。ロールの好ましい出発セットは、０．０３の増分で、入力欠陥の周期のＱ＝０．２６〜１．９７倍の周期Ｑのものである。例外はＱ＝０．５、０．８、１．１、１．２５、１．４および１．７である。（Ｑ＋ｎＰ）および（Ｑ＋ｋＰ）（式中、ｎは整数であり、ｋ＝１／ｎ）の周期もまた示唆される。
【００６２】
図１９に、改善ステーション２００で用いる厚さ監視制御システムを示す。このシステムによって、コーティング厚さのむらの監視、および改善ステーション中の１台以上のピック・アンド・プレース装置の周期の調整が可能となり、これによって、コーティング均一性の改善またはその他所望の変化が可能となる。入って来る偏差の周期が変わる場合には、これは特に有用である。図１９では、ピック・アンド・プレース転写ロール２０１、２０２および２０３を動力駆動システム（図１９には図示せず）に取り付ける。これは、コントローラ２５０からの信号に応答してロールの回転速度を独立して制御することができる。回転速度は、互いに全て適合させる必要はなく、基材２０５の速度を適合する必要はない。センサ２１０、２２０、２３０および２４０は、基材２０５またはその上のコーティングの１つ以上の特性（例えば、厚さ）を感知することができ、１本以上のピック・アンド・プレースロール２０１、２０２および２０３の前または後に配置することができる。センサ２１０、２２０、２３０および２４０は、信号線２１１、２１２、２１３および２１４を介してコントローラ２５０に接続する。コントローラ２５０は、１つ以上のセンサ２１０、２２０、２３０および２４０からの信号を処理し、所望の論理・制御機能を適用し、適切なアナログまたはデジタル調整信号を生成する。これらの調整信号は、１本以上のピック・アンド・プレースロール２０１、２０２および２０３について、モータドライブに送って、１本以上のロールの速度を調整することができる。一実施形態において、自動コントローラ２５０は、ロール２０１の出力側でコーティング厚さの標準偏差を計算し、改善されたコーティング厚さの最低標準偏差を探すために制御機能を実施するようにプログラムされたマイクロプロセッサとすることができる。ロール２０１、２０２および２０３が別個に、または併せて制御されるかどうかに応じて、残りのピック・アンド・プレースロールの後に配置されたセンサからの適正な単一または多変数閉ループ制御アルゴリズムもまた用いて、コーティング均一性を制御することもできる。センサ２１０、２２０、２３０および２４０は、光学密度ゲージ、ベータゲージ、キャパシタンスゲージ、蛍光ゲージまたは吸光度ゲージのような様々なセンシングシステムを用いることができる。所望であれば、ピック・アンド・プレースロールより少ないセンサを用いることができる。例えば、センサ２４０のような単一センサを用いてコーティング厚さをモニターしたり、ピック・アンド・プレースロール２０１、２０２および２０３について、その他制御機能を実施することができる。
【００６３】
上述した通り、改善ステーションは、改善ステーションの操作前または操作中に回転速度を選択または変えた駆動ピック・アンド・プレースロールを用いることができる。ピック・アンド・プレース装置の周期は他の方法で変えることもできる。例えば、ロールの表面速度を維持しながら、ロール直径を変えることができる（例えば、ロールを拡大または縮小させることにより）。ロールは一定の直径を有している必要はなく、所望であれば、王冠、皿形、円錐またはその他断面形状を有することができる。これらのその他の形状もまた一組のロールの周期を変える補助とすることができる。同様に、ロールの位置またはロール間の基材の経路の長さを操作中に変えることができる。ロールの１本以上を配置して、回転軸が基材経路に垂直でないように（または必ずしも垂直でないように）することができる。かかる配置は性能を改善することができる。かかるロールはコーティングを取り上げ、基材の水平転写位置に再び施す傾向があるためである。静電スプレーヘッドに対する液体流率もまた、例えば、周期的に調整することもでき、その周期は可変である。かかる変更は全て、上述したロールサイジング経験則の有用な代替または付加である。全てを用いて、改善ステーションの性能および最終コーティングの厚さの均一性に影響を与えることができる。例えば、１台以上のピック・アンド・プレース装置の相対速度または周期性における小変更、または１台以上の装置と基材の間の小変更が性能を向上させるのに有用である、ということを知見した。限定数のロールサイズまたは限定数の周期を用いるとき、これは特に有用である。無秩序または制御された変更を用いることができる。別個のモータを用い、モータ速度を変えて、ロールを独立に駆動することにより変更するのが好ましい。当業者であれば、回転速度はまた、他の方法、例えば、可変速度伝送、プーリまたはスプロケット直径を変えるベルトおよびプーリまたはギアチェーンおよびスプロケットシステム、直接駆動されないが、代わりに他方のロールと接触させることにより摩擦駆動される制限スリップ・クラッチ、ブレーキまたはロールを用いて変更できる、ということが分かるであろう。周期的および非周期的変更を用いることができる。非周期的変更には、断続変化およびインタイムの線形ランプ関数、ランダムウォークおよびその他非周期関数に基づいた変更が含まれる。かかる変更は全て、固定数のロールを含む改善ステーションの性能を改善することができると思われる。改善された結果、平均の０．５パーセントという低い振幅を有する速度変化が得られる。
【００６４】
定速差もまた有用である。これによって、乏しい性能条件を避ける回転周期を選ぶことができる。固定回転速度で、ロールサイズを選択することにより、これらの条件を避けるのが好ましい。
【００６５】
静電スプレーヘッドと改善ステーションを併せて用いると、利点が相補される。静電スプレーヘッドは、液滴のパターンを導電性転写表面に施す。スプレーヘッドに対する固定流率を維持し、基材の移動速度が一定で、大半の液滴が基材上に付着する場合、液体の平均付着はほぼ均一となる。しかしながら、液体は、通常、不完全な間隔で液滴として付着するため、コーティング厚さには局所的なむらがある。平均液滴直径が、所望のコーティング厚さより大きい場合には、液滴は最初は触れず、間にコートされない領域が残る。これらの疎らな間隔の液滴は、連続コーティングへと自然に広がり集合することがあるが、これには長い時間がかかり、液滴サイズ分布が大きい場合には、不均一コーティングを生成するように生じる。改善ステーションは、液滴を連続コーティングへと変換し、コーティングの均一性を改善する、または液滴を広げるのに必要な時間および機械長さを短くする。初期液滴のロールまたはその他選択されたピック・アンド・プレース装置との接触、液滴液体部分の除去、その他の位置で除去部分を基材に戻す動作は、基材の表面被覆率を増大し、コートされた領域間の距離を減じ、場合によっては、液滴集団密度を増大する。改善ステーションはまた、液滴および基材に圧力を加え、それによって、液滴の広がる速度を促進する。このように、静電スプレーヘッドと選択したピック・アンド・プレース装置を組み合わせて用いると、基材に施された液滴を即時に広がらせて、最終的なコーティング均一性を改善することが可能となる。
【００６６】
平均液滴直径が所望のコーティング厚さより少なく、スプレー付着速度が連続コーティングを生成するのに十分である場合には、それにも関わらず、スプレーの統計的性質がコーティング厚さに不均一性を生成する。ここでも、ロールまたはその他選択したピック・アンド・プレース装置を用いるとコーティング均一性を改善することができる。
【００６７】
静電スプレーヘッドおよびピック・アンド・プレース装置の有益な組み合わせを実験的に試験したり、それぞれの特定の用途についてシミュレートすることができる。本発明を用いることによって、１００％固体のコーティング組成物を、非常に低い平均厚さの、隙間のない、または実質的に隙間のない硬化コーティングに変換することができる。例えば、１０マイクロメートル未満、１マイクロメートル未満、０．５マイクロメートル未満、さらに０．１マイクロメートル未満の厚さを有するコーティングを容易に得ることができる。１０マイクロメートルを超える（例えば、１００マイクロメートルを超える）厚さを有するコーティングを得ることもできる。かかる厚いコーティングについては、厚くなった湿潤コーティング厚さが受け入れられるよう、１台以上（または全ての）ピック・アンド・プレース装置の表面に溝を付ける、刻み目を入れる、エッチングする、その他テクスチャーを与えるのが有用である。
【００６８】
改善ステーションは、乾燥基材を作成するのに必要な時間を大幅に減じ、コーティング厚さのうねりの影響を大幅に改良することができる。改善ステーションは、上述した理由のために、コーティング厚さのうねりを減じる。改善ステーションに入るコーティングが既に均一であっても、改善ステーションはまた、乾燥速度を大幅に増大する。理論に拘束されることは意図しないが、湿潤コーティングのピック・アンド・プレース装置との繰り返しの接触によって、露出した液体表面積が増え、それによって、熱および物質移動の速度が増大すると考えられる。液体の繰り返しの分割、除去および基材への再付着はまた、温度および濃度勾配および熱および物質移動の速度を増大することにより、乾燥速度を増大する。さらに、基材を濡らすピック・アンド・プレース装置の近接性および動きは、湿潤コーティングの液体表面近くの境界層を制限する速度を解消する補助となる。これらの因子は全て乾燥を補助すると考えられる。動く布を含むプロセスにおいて、これは、コーティングステーションから小さいまたは短い乾燥ステーション（例えば、乾燥オーブンまたはブロワ）の下流布を用いることを可能にする。所望であれば、改善ステーションは乾燥ステーションまで伸張することができる。
【００６９】
本発明の方法および装置を用いて、紙、プラスチック（例えば、ポリエチレンおよびポリプロピレン、ポリエステル、フェノール、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、ポリアセタール、ポリビニルアルコール、フェニレンオキシド、ポリアリールスルホン、ポリスチレン、シリコーン、尿素、ジアリルフタレート、アクリル、酢酸セルロース、ポリ塩化ビニルのような塩素化ポリマー、フルオロカーボン、エポキシ、メラミン等）、ゴム、ガラス、セラミック、金属、生物誘導材料およびこれらの組み合わせまたは複合体をはじめとする様々な可撓性または剛性基材にコーティングを適用することができる。所望であれば、基材は、コーティングに適用する前に予備処理（例えば、プライマー、コロナ処理、火炎処理またはその他表面処理）して、基材表面をコーティング受容性とすることができる。基材は実質的に連続（例えば、布）または有限の長さ（例えば、シート）とすることができる。基材は、様々な表面形（例えば、平滑、テクスチャード、パターン化、マイクロ構造化または多孔性）および様々なバルク特性（例えば、全体が均質、不均質、波形、織または不織）を有することができる。例えば、コーティングマイクロ構造化基材（コーティングを基材の上から施し、ターゲットのマイクロ構造が基材の上部表面であると仮定すると）の場合には、コーティングはマイクロ構造の最上位に容易に施すことができる。コーティング液体表面張力、印加したニップ圧（印加した場合）およびマイクロ構造の表面エネルギーおよび幾何形状が、マイクロ構造の最下部（谷部分）にコーティングが生じるかどうかを決める。所望であれば、例えば、マイクロ構造の谷部分にコーティングを付着する補助とするために、基材予備帯電を用いることができる。図１〜図３ｃに示すようなドラム転写方法を用いる繊維状布コートまたは図４ａおよび図４ｂに示すような転写ベルト方法については、ウィッキングフローが主に、コーティングの透過深さを決める。
【００７０】
基材は、テープ、膜（例えば、燃料電池膜）、絶縁、光学フィルムまたはコンポーネント、写真フィルム、電子フィルム、回路またはコンポーネント、その前駆体等をはじめとする様々な用途を有している。基材は、コーティング層の下に１層または多くの層を有することができる。
【００７１】
本発明をさらに以下の実施例により例証する。特に断りのない限り、比率および割合はすべて重量基準である。
【００７２】
実施例１
厚さ３５マイクロメートル、上側を火炎処理してある二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）布（ダグラスハンソン社（Ｄｏｕｇｌａｓ−Ｈａｎｓｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ））を直径７．６２ｃｍのアイドラロールに通した。アイドラロールを、機械方向に十分な距離分離し、直径５０．８ｃｍ×幅６１ｃｍの接地ステンレス鋼ドラムにより、アイドラロール間の適所に落とした。これにより、布がドラム周囲の約１／２と接触し、ドラムが動く布の１５．２ｍ／分の表面速度で共回転するようにした。米国特許第５，８５８，５４５号の実施例１０のような無溶剤シリコンアクリレートＵＶ硬化剥離処方を調製し、１００重量部当たり（ｐｐｈ）０．３部の２，２’−（２，５−チオフェネジル）ビス［５−ｔｅｒｔ−ブチルベンゾキサゾール］（ユビテックス（商標）−ＯＢ蛍光染料、チバスペシャルティケミカルズ社（ＵＶＩＴＥＸ−ＯＢ ｆｌｕｏｒｅｓｃｉｎｇ ｄｙｅ， Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏｒｐ））を添加することにより変性した。
【００７３】
米国特許第５，３２６，５９８号のような電気スプレーモードで操作できる静電スプレーヘッドを修正して、米国特許第５，７０２，５２７号に記載された制限フローモードで操作されるようにし、接地電界調整電極（「エキストラクタロッド」としても知られている）を用い、スプレーヘッドダイワイヤと接地の間を−３０ｋＶとして操作するように設定した。上述した剥離処方を、ドラム上に厚さ１マイクロメートルのコーティングを生成するのに十分な流率で回転金属ドラムの上部に電気スプレーした。ドラムを数回転させた後、ドラム表面を剥離コーティングで濡らしたところ、平衡に達した。ドラムが電気スプレーコーティングヘッドを通過して回転するとき、電気スプレーミスト中の液滴が接地ドラムに付加し、液滴の電荷が消失した。剥離コーティングの導電性は、誘電率約１０で約４０マイクロシーメンス／ｍであり、施されたコーティングは、ドラムに対して電荷を除去するのに数マイクロ秒しか必要としなかった。このように、ドラムに堆積した後、液滴の電荷はドラム表面が１センチメートル未満動くと消失した。ドラムが動く布を通過して回転するにつれて、施された液滴が布表面と接触した。布が回転ドラムから離れると、コーティング液体の一部はドラムに残り、残りは布に残って厚さ１マイクロメートルのコーティングを形成した。コートされた布に楕円形のコートされない領域がいくつか観察された。これらは、ドラムと布の間の空気混入によるものと考えられた。これらのコートされないの領域は、ドラムが最初に布と接触する初期のコーティングラインで、ペーパータオルを布の裏側に対して内側に押し付けることにより防ぐことができた。これらのコートされない領域はまた、遅い布速度（例えば、布と同じ速度で湿潤ラインを進めるのに十分低い速度）を用いる、または布張力、コーティング液体の化学、布組成、布マイクロ構造または布表面処理を変えることによっても抑制または排除できるものと考えられる。例えば、不織またはその他多孔性布では、空気の混入によるコートされない領域はかなりなくなる。
【００７４】
コートされた布は、残留電荷がないと思われる。通常、かかる布の静電スプレーコーティングは予備帯電が必要であった。しかしながら、上に示した通り、布を中和する必要なしに、コーティングは布に予備帯電または実効帯電せずに行われた。
【００７５】
実施例２
液体が布と最初に接触した初期のコーティングラインでドラムの下側に対して押し付けるニップロールを取り付けることにより、実施例１の装置を修正した。小さな打こん（凹み）がニップロールにある２つの位置以外を除くと、ニップロールを用いることで布のコートされない領域が全て排除され、目視上改善された均一性を有するコーティングを与えた。改善された均一性は、型番８０１「ブラックライト」蛍光固定具（ビジュアルエフェクツ社（Ｖｉｓｕａｌ Ｅｆｆｅｃｔｓ， Ｉｎｃ．））を湿潤コーティングに向けることにより確認することができた。剥離コーティング中のユビテックス（ＵＶＩＴＥＸ）（商標）−ＯＢ蛍光染料が、かかる照明下で青色光を放射し、布に付着した薄いコーティングの量および均一性を容易に識別可能とした。
【００７６】
実施例３
８ロール改善ステーションを、第２のアイドラロールの後に加え、改善ステーションを通してコートされる布の経路を定めて、布の湿潤側が図３ａに示すように、８本のピック・アンド・プレースロールと接触するように、実施例１の装置を修正した。８本のロールの直径はそれぞれ、５４．８６、６９．５２、３９．６５、５６．９０、４１．６６、７２．８５、６６．０４および５２．５３ｍｍで、公差は全てプラスマイナス０．０２５ｍｍであった。ロールはウェベックス社（Ｗｅｂｅｘ Ｉｎｃ．）より、１６Ｒａとなるように仕上げたクロムめっきロール表面を備えた動的平衡鋼生シャフトロールとして入手した。改善ステーションが、ニップロールの凹部により生じた打こんマークをはじめとする、布のコートされない領域を全て排除し、ブラックライト照射を用いて評価したときに目視上さらに改善された均一性を有するコーティングを与えた。
【００７７】
比較例１
実施例１の静電スプレーヘッドおよびコーティングを用いて、回転接地ドラムの上に（実施例ようにドラムの下ではなく）配置した幅３０．５ｃｍ×厚さ３４．３マイクロメートルのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の布（３Ｍ）に直接コーティング液体を静電スプレーした。液滴をコーティングに付着および集合させるために、地面に対して＋８．２ｋＶの線電圧をそれぞれ保持している、一連の３台の二線コロトロン充電器に布を通すことにより布を予備帯電した。３台のコロトロン充電器の筐体は全て接地されていた。布がコロトロン充電器の下を通過する際、コロトロン電流の一部が布に電荷を堆積し、残りの電流は接地されたコロトロン筐体に進んだ。３台の予備充電装置により堆積した電荷の量が十分に高い限りは、静電スプレーヘッドからの霧化した液滴は全て布へ引き寄せられ、予想可能な平均厚さを有するコーティングが作成される。しかしながら、コートされた予備帯電布は、過剰の電荷を布から除去するのに中和されなければならない。１台以上の追加の（逆に帯電した）コロトロン充電器をその目的で用いることができる。予備帯電および中和装置は、慎重に設定および調整しなければならず、中和装置に不具合があると、布に残留電荷が蓄積される。
【００７８】
一連の運転中、スプレーヘッドポンプ流率は、５．８または８．５ｃｃ／分で固定して保持され、布速度は１５〜１５２ｍ／分まで変化して、下の表Ｉに示すように様々なコーティング厚さを与えた。
【００７９】
【表１】

【００８０】
センサヘッドが接地ドラムから１ｃｍのところに配置された、モンロー（ＭＯＮＲＯＥ）（商標）型番１７１静電荷メータを用いて、コロトロン充電器による予備帯電後、布の上部表面の電圧を監視した。この比較例について、電界メータは、固定布電圧または布電荷が望まれる一般的なコーティング操作で通常行われるように、コロトロン充電器を備えたフィードバックループに接続されていなかった。表Ｉに挙げた布速度について、測定された布電圧（電界メータ測定値×１ｃｍ）は５００〜１２００ボルトであり、速い布速度で低い電圧が得られた。ＰＥＴ布の誘電率は３．２であった。観察された５００〜１２００ボルト／ｃｍの電界メータ測定値は、４１３〜９９１μＣ／ｍ²の正電荷（シーバ、Ａ．Ｅ．，非導電性布の静電測定分析（Ｓｅａｖｅｒ， Ａ． Ｅ．， Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｏｎ Ｎｏｎ−Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｗｅｂｓ）、Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃｓ、３５巻、２番（１９９５年）２３１〜２４３頁の式７に従って計算）に対応していた。これらの電荷レベルは、ＰＥＴ内に電気破断を生じさせるのに必要な電荷より少なかった。ＰＥＴの電気破断強度は２９５ボルト／マイクロメートルである（ポリマーハンドブック、第３版、Ｊ．ブランドアップおよびＥ．Ｈ．インマーグート編、ウィリー、ニューヨーク（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ， ３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ， Ｅｄｉｔｏｒｓ Ｊ． Ｂｒａｎｄｒｕｐ ａｎｄ Ｅ． Ｈ． Ｉｍｍｅｒｇｕｔ， Ｗｉｌｅｙ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）（１９８９年）Ｖ／１０１頁）。８３５４μＣ／ｍ²の計算電荷が、ＰＥＴ布内に電気破断を生じさせるのに必要であった。
【００８１】
一般に、帯電液滴は、いわゆるレイリー帯電限界（クロス、Ｊ．Ａ．，静電；原理、問題および応用、アダムヒルガー、ブリストル（Ｃｒｏｓｓ， Ｊ． Ａ．， Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃｓ： Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ， Ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ， Ａｄａｍ Ｈｉｌｇｅｒ， Ｂｒｉｓｔｏｌ（１９８７年）、８１頁）までの電荷量を有することができる。レイリー帯電限界は、液滴のサイズと表面張力の両方に依存している。この比較例で用いる静電スプレーヘッドは、約３０マイクロメートルのサイズと２１ｍＮ／ｍの表面張力を有する負に帯電した液滴を生成した。これらの帯電液滴が布に堆積して、布を帯電した。容積計算の管理によれば、かかる液滴をレイリー帯電限界まで帯電し、布に付着して厚さ１マイクロメートルのコーティングを生成すると、液滴は布に４４．５μＣ／ｍ²の負の電荷を付着させることが分かる。この比較例で用いた静電スプレーヘッドは、一般に、レイリー限界の少なくとも約１／２まで液滴を帯電させ、上述した厚さ１マイクロメートルのコーティングについて、約２２〜４４．５μＣ／ｍ²の負の電荷を布に付着させる。この負の電荷は、コロトロン充電器により付着した正の布予備帯電の４３１〜９９１μＣ／ｍ²よりはるかに下で、ＰＥＴ布の電気破断に必要な８３５４μＣ／ｍ²の電荷よりはるかに下であった。
【００８２】
これらの計算は、さらに処理するためにドラムから除去するときに、予備帯電された布の挙動を予測するのに役立つ。上述した通り、１２００ボルトの測定された予備帯電で、９９１μＣ／ｍ²の正の電荷がコーティングを施す前に布に存在している。コーティングの付着後、約９４７〜９６６μＣ／ｍ²の正の電荷が布のコート表面に残る。電界が帯電を始め、終わらせる。布のコート表面の９４７μＣ／ｍ²の正の電荷は、接地ドラムに対して配置されたコートされていない布表面の９４７μＣ／ｍ²の負の電荷に対応し、これらの電荷が、コートされた布の表面と、布を通過するドラム表面の間の電気力線を生成する。布をドラムから外すと、これらの電気力線は布と、布のコートされていない表面と接地ドラムとの間の空気間隙との両方を通過する。空気を破断させるのに必要なのは僅か約２５μＣ／ｍ²の電荷であるため（シーバーの２３６〜２３７頁を参照）、布に残る残留正電荷は、空気間隙を破断するのに必要な表面電荷密度より数倍も大きくなる。従って、布を接地金属ドラムから外す前に、コート表面により負の電荷を付着させることにより布をさらに中和しない場合には、連続空中放電が、動く布の裏と分離点近くのドラムの間で生じる。
【００８３】
比較例２
更なる運転において、コートされた布を予備帯電し、比較例１とちがう様々な布速度で中和せずにコートした。布を接地ドラムから故意に外し、残留正電荷が布に残るようにした。除去プロセスにより、分離ライン近くに裏側放電が生成され、負の電荷が布のコートされない側に付着した。コートされた布を５０ｐｐｍ未満の酸素を含有する不活性雰囲気のＵＶ硬化チャンバーに通し、少なくとも２ｍＪ／ｃｍ²のＵＶＣエネルギー（２５０〜２６０ｎｍ）で硬化した。ＵＶＣエネルギー密度または線量Ｄは、ＵＶＩＭＡＰ（商標）型番ＵＭ２５４Ｌ−Ｓ ＵＶ線量計（エレクトロニックインスツルメンテーション・アンド・テクノロジー社（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｉｎｃ．））を用いて測定したところ、単純な等式ＤＳ＝Ｃ（式中、Ｓは布速度、ＣはＵＶ光への特定の合計電力入力について定められた定数）と一致することが分かった。例えば、１５ｍ／分の布速度で、線量は３２ｍＪ／ｃｍ²と計算された。硬化したコートされた布を途中で数本のロールに通して、ロールに巻き付け、コート側がポリテトラフルオロエチレンコートされたダンサロール、シリコンゴムピンチロールおよび３本のアルミニウムロールに触れるようにした。金属ロールのみが布の裏側と接触した。ポリテトラフルオロエチレンおよびシリコンゴムは、摩擦電気系の低い、または負の末端にあるため（ダンゲルマイヤー、Ｇ．Ｔ．，ＥＳＤプログラム管理、ヴァンノストランドラインホルド、ニューヨーク（Ｄａｎｇｅｌｍａｙｅｒ， Ｇ． Ｔ．， ＥＳＤ Ｐｒｏｇｒａｍ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ， Ｖａｎ Ｎｏｓｔｒａｎｄ Ｒｅｉｎｈｏｌｄ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）（１９９０年）４０頁）、布表面の正の帯電は、一般に、ロールの上を移動する間に生じるものと予測される。約３０．５ｃｍ×３０ｃｍの試料を、各布速度について、コートされた布のロールから切断した。各切断試料を４０ｃｍ×４０ｃｍの接地金属板にコート側と向き合うように置いた。金属板は、切断試料の上５ｍｍのところに配置されたトレック（ＴＲＥＫ）（商標）４２００静電圧計のセンサの下に様々な方向で水平に滑らせることができた。金属板をセンサ下の様々な位置に動かし、高、低および平均布電圧値を記録し、各切断試料についていずれかの側と向き合うようにした。平均残留電圧対コート側の布速度のプロットを図２０に曲線Ａとして示す。布のコート側のコロトロン予備充電器により付着された電荷の大半が布に残る。図２０の曲線Ａと同様だが、負の電圧を示す曲線を布の裏側で測定した。このように、この比較例は、中和装置が何らかの理由で故障したとき、コートした帯電布の両側が金属ロールと接触しても、高帯電布が生成されることを示している。
【００８４】
比較例３
比較例１および２の方法および実施例１のコーティングを用いて、動く布を予備帯電し、静電スプレーヘッドを用いてコートし、実施例３の８ロールの改善ステーションを通過させた（分離帯電中和を用いずに）。上述した通りにコーティングを改善することに加えて、改善ステーションロールは、布のコート表面の残留電荷の中和のための更なる接地径路を与えた。しかしながら、布を接地ドラムから外すと負の電荷が布の裏側に付着したため、これらの負の電荷は、布のコート側に等量の正の電荷を保持する作用を果たした。
【００８５】
静電スプレーヘッドポンプ流率は、５．８ｃｃ／分または１１．６ｃｃ／分のいずれかで固定して保持され、布速度は、下の表ＩＩに示すように様々なコーティング厚さを与えるように変化させた。
【００８６】
【表２】

【００８７】
速い布速度を用いたため、コロトロン予備充電器を＋８．８ｋＶで操作した。試料を表ＩＩに示す様々な布速度で各コートロールから取り、布電圧を比較例２で再び測定した。裏側を接地板に載せてたコート側の平均残留電圧対布速度のプロットを図２０に曲線Ｂとして示す。曲線ＡとＢを比べると分かるように、改善ロールを用いても用いなくても、かなりの残留電荷がコートされた布に残る。従って、逆電荷が予備帯電された布の裏側に存在しているときは、１列の金属改善ロールの上を布のコート側が通過しても残留電荷は除去されない。
【００８８】
実施例４
実施例３の装置（ニップロールと８ロール改善ステーションを含む）、実施例１のコーティングを比較例２および３と同様にして布に施し、ポンプ流率５．８ｃｃ／分、布速度１５〜１５２ｍ／分およびニップ圧２７６ｋＰａを用いて硬化した。試料を様々な布速度でコートロールから取り、残留布電圧を再び測定した。平均残留電圧対布速度のプロットを図２０に曲線Ｃとして示す。曲線Ｃを曲線ＡおよびＢと比較すると分かるように、低い布速度であっても非常に小さな残留電荷が布上に残った。
【００８９】
厚さ１マイクロメートルのコーティングについて、液滴は、少なくとも２２μＣ／ｍ²の負の電荷が付着することが予測され、静電電圧計のコート側は−２７ボルトと測定されるのが予測される。図２０に示す値は、負の電圧ではなく正の電圧を示す。このことは、シリコンゴムおよびポリテトラフルオロエチレンロールによる摩擦電気帯電がコートされた布の電荷の原因であることを示唆している。摩擦電気帯電は、接触時間の関数である。図２０の曲線Ｃは、短い接触時間（高速）だと、摩擦電気帯電は減少し、測定された残留布電圧はゼロまたはほぼゼロである、ということを示している。
【００９０】
実施例５
実施例２の装置（改善ステーションは含んでいなかった）、ポンプ流率５．８ｃｃ／分または１１．６ｃｃ／分、布速度１５〜３０５ｍ／分およびニップ圧２７６ｋＰａを用いて、実施例４を繰り返した。試料を様々な布速度でコートロールから取り、残留布電圧を再び測定した。平均残留電圧対布速度のプロットを図２０に曲線Ｄとして示す。曲線Ｄを曲線Ａ〜Ｃと比べると分かるように、低速だと、残留布電圧はやはり正であるが、改善ロールが存在していた曲線Ｃより小さくなる。これは、液滴の電荷は改善ロールよりも回転接地ドラムでの方が漏れたということを確認するものである。コートされた布がポリテトラフルオロエチレンでコートされたダンサロールおよびシリコンゴムピンチロールを巻き付けられる途中で通過する際に、改善ロールは摩擦電気帯電をいくらか生じさせると考えられている。コーティング溶液の導電性を１メートル当たり１８マイクロシーメンス（μＳ／ｍ）で測定したため、電気緩和時間は僅か数マイクロ秒程度である。コーティング液の即時電気緩和時間を認識し、最低布速度で曲線ＣおよびＤを比較すると、静電スプレーにより生じた電荷は、回転接地ドラムにより完全に中和されるものと考えられ、残留電荷は、本発明の静電コーティングプロセスにより布に移動しないものと考えられる。
【００９１】
実施例６
実施例３の装置を用いて、実施例１のコーティングをドラムにスプレー適用し、１５．２４ｍ／分で運転される幅３０．４８ｃｍのＢＯＰＰ布に転写した。ダイに対する流率を変更して、様々に減少するコート高さを生成し、流率を固定して、布速度を６０．９６ｍ／分まで増大して、さらに薄いコーティングを得た。コートされた布がピック・アンド・プレースロールを通過した後、コーティングはＵＶ硬化され、テイクアップロールに巻き付けられた。コートされた布を巻き戻して、長さ３０ｃｍの布試料が各コーティング条件について除去できた。各布試料の裏側に、ブラックインクを用いて細長いスポットでマークをつけて、布のセンターラインを表した。各試料を、型番ＬＳ−５０Ｂルミネッセンス分光光度計（パーキンエルマーインスツルメンツ（Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ））のセンサの下に置いた。マークを付けたセンターラインを用いて、各布試料の中心を下流布方向にセンサを通って、約１ｃｍ／秒の速度で引っ張った。スキャン中の蛍光強度の平均値を記録した。コートされていないＢＯＰＰ布試料もまた供給ロールから剥がして、対照として評価して、コートされていない布の法線蛍光強度を求めた。試料の数、布コーティング速度、コーティング高さおよび蛍光強度を下の表ＩＩＩに示す。
【００９２】
【表３】

【００９３】
試料６〜２の下流布スキャンを図２１に示す。これは、その他のスキャンの代表例である。スキャンは試料の長さに沿って均一なままであり、非常に均一な下流布コーティングが示された。試料端部がセンサを通過したときに、スキャン端部近傍の減少した信号強度は増大した。
【００９４】
スプレーヘッドに対する流率、布速度、およびスプレーヘッドとドラムの間にコーティング損失がないという仮定に基づいて、コーティング高さを計算した。図２２に、計算されたコーティング高さに対する蛍光信号のプロットを示す。データ点は直線となり、本発明の方法が、様々な薄膜コート高さにわたってコーティング厚さを良好に制御することを示している。
【００９５】
実施例７
図３ａ〜図３ｃに示すような固定具に金属ドラムを据え付け、それを用いて実施例１のコーティングをＢＯＰＰおよびＰＥＴ布に適用することにより、実施例３の装置を修正した。静電スプレーコーティングヘッド３１のワイヤ３６をドラム１４の表面から１０．８ｃｍの固定距離で保持した。静電コーティングヘッドスロット３４は幅３３ｃｍであった。しかしながら、霧化液滴間の電荷反発のために、スプレーコーティングヘッド３１は、ドラム１４を超えて幅３８ｃｍのミストをスプレーすることができた。全体の外径が１０．２ｃｍのニップロール２６をドラム１２に対して配置し、２個の空気シリンダにより定位置に保持した。ニップロール２６は、厚さ０．７９４ｃｍ、硬度８０ジュロメータのポリマーカバー層を有していた。布１６を装置３０にもたらし、直径７．６ｃｍのアイドラローラに巻き付け、ニップに通過させた。入口点の後、布はドラム周囲約６１ｃｍでドラム１４と接触したままであった。次に、布を２本のアイドラロールの上、そして８ロール改善ステーションへ通した。ニップから改善ステーションの開始までの経路長は０．８６ｍであり、改善ステーションを通る経路長は１．１４ｍであった。
【００９６】
−３０ｋＶの電圧をワイヤ３６に印加すると、液体コーティング溶液は、接地ドラム１４に引き寄せられた液体１３の液滴へと壊れる一組のミスト１３ａを形成した。幅１４ｃｍ、長さ２５．４ｃｍの接地サイドパン１２ａおよび１５ａをスプレーヘッド３１の端部より下、および設置ドラム１２の直ぐ上の位置に配置した。サイドパン１２ａおよび１５ａは、コーティング領域のマスクを落とし、過剰のコーティングを排出し、滑りロッド１２ｂおよび１５ｂで左右に調整して、コーティング幅を１０〜３８ｃｍとした。サイドパン１２ａと１５ａの間に落ちたミストだけが接地ドラム１２に達した。
【００９７】
厚さ２３．４マイクロメートル、幅３０．５ｃｍのポリエステル（ＰＥＴ）布をニップに通し、サイドパンを１５．２５ｃｍの距離で分離した。布速度を１５．２ｍ／分で固定した。静電スプレーヘッドへの流率を調整して、厚さ１マイクロメートルの実施例１の処方のコーティングを布に施し、ニップ圧を変えた。基材、コーティング液、ニップロール直径およびステンレス鋼ドラムに対するジュロメータのこの組み合わせについて、ニップ圧が０から０．５５ＭＰａに増えるにつれて、全体のコーティング幅が１５ｃｍから２４ｃｍに増大したことを知見した。２回目の運転で、基材を３３マイクロメートルのＢＯＰＰに変え、サイドパンを２０．３２ｃｍで分離し、ニップ圧を再び変えた。ニップ圧が０．０から０．５５ＭＰａに変わったとき、全体のコーティング幅は変わらなかった。
【００９８】
次に、ニップ圧を０．２７５ＭＰａに設定し、ＢＯＰＰ布を実施例１のコーティングで様々な厚さでコートし、比較例２と同様に硬化し、ロールに巻き付けた。布速度および静電スプレーヘッドに対するコーティング液の流率に基づいてコーティング厚さを計算した。試料の数、布速度、流率、計算されたコーティング高さおよび硬化時間を下の表ＩＶに示す。
【００９９】
【表４】

【０１００】
コートされた布の小さな３０．５ｃｍ×２５．４ｃｍの試料を各ロールから切断して、コーティング幅を評価するためにブラックライトの下に置いた。試料番号７〜４のコーティングの幅は２７ｃｍ、試料番号７〜８のコーティングの幅は２５ｃｍであった。残りのコーティングの幅は２０．３ｃｍで、広がりは示さなかった。試料を実施例６で用いた分光光度計でスキャンしたところ、平均コーティング厚さの約±１０％以内というかなり良好な布を横断する厚さ均一性が示された。
【０１０１】
比較例４
３０．５ｍ／分の布速度、実施例１の処方の厚さ０．４マイクロメートルのコーティング、比較例１の方法を用いて、非導電性多孔性布（オーロラテキスタイルフィニッシング社（Ａｕｒｏｒａ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．））へのコートを試みた。電気力線の影響下で、施された液滴は布の孔を通過し、回転接地ドラムへ達し、ドラムにコーティングを形成した。このコーティングは、意図したように、布の上部表面にのみには残らず、布の裏側に移った。このように、布の片側のみのコートは上手くいかなかった。
【０１０２】
実施例８
実施例７の方法を用いて、３０．５ｍ／分の布速度、実施例１の処方の厚さ０．４マイクロメートルのコーティングで、比較例４で用いた非導電性多孔性布をコートした。コーティングを回転接地ドラムへスプレーし、多孔性布に転写した。コーティングは、布の裏側に浸透せずに布の上側に残った。この理由は、浸透が生じるのに必要な時間が、コーティング工程と硬化工程の間の時間より少ないためである。布の上側に施されたコーティングの量は、布孔サイズでなく、プロセスパラメータを変えることにより調整できた。
【０１０３】
８４５番ブックテープ（３Ｍ）の幅２．５４ｃｍの一片を、コートされた布試料の上（コート）側と裏側、およびコートされていない布の対照試料の同じ側に適用することにより、剥離強度を評価した。試料を７日間室温または７０℃でエージングした。テープを剥がすのに必要な１８０°剥離力を測定することにより、施されたコーティングの性質を評価した。テープを布のコートされていない部分に適用した試料は、剥離試験機の床から持ち上がる傾向にあり、布地を伸張させた。これは剥離測定に影響したと思われる。剥がしたテープ試料を清浄なガラスに再接着し、テープをガラスから剥がすのに必要な１８０°剥離力を測定することにより、コーティングの転写を評価した。試料の説明および剥離強度値を下記の表Ｖに示す。
【０１０４】
【表５】

【０１０５】
表Ｖのデータによれば、施されたコーティングはコートされた布の上側に良好な剥離特性を与えたが、剥離コーティングをブックテープの接着剤へは転写させなかった。コートされた布の裏側は、剥離および再接着特性に関して、対照の布と同様の挙動を示した。施されたコーティングに対する接着剤の良好な剥離および再接着特性は、コーティングを７０°で熱エージングさせても維持された。このデータは、このように、布のコートされていない側の特性に悪影響を及ぼすことなく、本発明を、非導電性多孔性布に薄膜をコーティングするのに使えることを示すものである。
【０１０６】
本発明の様々な修正および変更は、本発明の範囲および技術思想から逸脱することなく当業者に明白であろう。本発明は、説明の目的でここに規定されたものに限定されないものとする。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の装置の概略側面図である。
【図２】ニップロールを備えた本発明の装置の概略側面図である。
【図３ａ】ニップロールおよび改善ステーションを備えた本発明の装置の概略側面、部分的には断面図である。
【図３ｂ】図３ａの装置の静電スプレーヘッドおよび導電性転写表面の斜視図である。
【図３ｃ】図３ａの装置の静電スプレーヘッドおよび導電性転写表面の他の斜視図である。
【図４ａ】導電性転写ベルトを備えた本発明の装置の概略側面図である。
【図４ｂ】図４ａの装置の一部および多孔性布の拡大側面図である。
【図５ａ】一連の静電スプレーヘッドおよび導電性ドラムを備えた本発明の装置の概略側面図である。
【図５ｂ】近接するレーンで縞をスプレーコートするように設定された図５ａの装置の概略端面図である。
【図５ｃ】一連の静電スプレーヘッドおよび単一導電性ドラムを備えた本発明の装置の概略側面図である。
【図６】布上のコーティング欠陥の概略側面図である。
【図７】ピック・アンド・プレース装置の概略側面図である。
【図８】布上の単一の大きな厚さの凸部についてのコーティング厚さ対布距離のグラフである。
【図９】図８の凸部が、周期１０の１台の周期ピック・アンド・プレース装置と当たったときのコーティング厚さ対布距離のグラフである。
【図１０】図８の凸部が、周期１０の２台の周期ピック・アンド・プレース装置と当たったときのコーティング厚さ対布距離のグラフである。
【図１１】図８の凸部が、それぞれ周期１０および５の２台の周期ピック・アンド・プレース装置と当たったときのコーティング厚さ対布距離のグラフである。
【図１２】図８の凸部が、それぞれ周期１０、５および２の３台の周期ピック・アンド・プレース装置と当たったときのコーティング厚さ対布距離のグラフである。
【図１３】図８の凸部が、周期１０の１台の周期ピック・アンド・プレース装置、周期５の１台の装置および周期２の６台の装置と当たったときのコーティング厚さ対布距離のグラフである。
【図１４】周期１０の繰り返し凸部欠陥についてのコーティング厚さ対布距離のグラフである。
【図１５】図１４の凸部が、周期７の１台の周期ピック・アンド・プレース装置と当たったときのコーティング厚さ対布距離のグラフである。
【図１６】図１４の凸部が、それぞれ周期７、５、４、８、３、３および３の１列の７台の周期ピック・アンド・プレース装置と当たったときのコーティング厚さ対布距離のグラフである。
【図１７】図１４の凸部が、それぞれ周期７、５、４、８、３、３、３および２の１列の８台の周期ピック・アンド・プレース装置と当たったときのコーティング厚さ対布距離のグラフである。
【図１８】１列の等直径不均一駆動接触ロールを有する改善ステーションを用いる本発明の装置の概略側面図である。
【図１９】本発明に用いる制御システムの概略側面図である。
【図２０】様々なコーティング条件についての布残留電圧対布速度を示すグラフである。
【図２１】コーティング蛍光の下流布スキャンを示すグラフである。
【図２２】コーティング蛍光対計算コーティング高さを示すグラフである。

Claims (59)

1. 液体で濡らした導電性転写表面へ液滴を静電スプレーする工程と、このように施された液体の一部を前記転写表面から基材に転写して、湿潤コーティングを形成する工程と、を含む基材上に液体コーティングを形成する方法。
2. 前記転写表面が循環する、請求項１に記載の方法。
3. 前記転写表面がドラムを含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記ドラムが接地される、請求項３に記載の方法。
5. 前記転写表面がベルトを含む、請求項２に記載の方法。
6. １本以上のニップロールが前記基材を前記転写表面に押し付けることにより、前記転写表面上に施された液滴を広げ、コーティングへと前記液滴が集合するのに必要な時間を減じる、請求項１に記載の方法。
7. 前記ニップロールが、前記コーティングの目視上の均一性を改善させる、請求項６に記載の方法。
8. 前記湿潤コーティングが、前記コーティングの均一性を改善する２台以上のピック・アンド・プレース装置と接触している、請求項１に記載の方法。
9. 前記ピック・アンド・プレース装置の少なくとも１台がロールを含む、請求項８に記載の方法。
10. ３本以上のピック・アンド・プレースロールを含む、請求項９に記載の方法。
11. ３本以上のロールが異なる直径を有している、請求項１０に記載の方法。
12. 少なくとも１本のロールが駆動されていない、請求項１１に記載の方法。
13. 全てのロールが駆動されていない、請求項１１に記載の方法。
14. 前記転写表面が、前記コーティングの均一性を改善する２台以上のピック・アンド・プレース装置と接触している回転エンドレスベルトを含む、請求項１に記載の方法。
15. 前記基材が絶縁性基材を含む、請求項１に記載の方法。
16. 前記基材を予備帯電させずにコートする、請求項１５に記載の方法。
17. 前記基材が、紙、プラスチック、ゴム、ガラス、セラミック、金属、生物誘導材料またはこれらの組み合わせまたはこれらの複合体を含む、請求項１に記載の方法。
18. 前記基材がポリオレフィン、ポリイミドまたはポリエステルを含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記湿潤コーティングが前記導電性転写表面から第２の転写表面へ、その後前記基材へと転写する、請求項１に記載の方法。
20. 前記基材が多孔性基材を含む、請求項１に記載の方法。
21. 前記基材が織または不織布を含む、請求項１に記載の方法。
22. 前記基材に前記コーティングを実質的に透過させずに、前記基材をコートする、請求項１に記載の方法。
23. 前記基材が電子フィルム、部品またはその前駆体を含む、請求項１に記載の方法。
24. 前記湿潤コーティングが乾燥、修正または硬化されて、最終的な厚さを有する、請求項１に記載の方法。
25. 前記液滴は、前記厚さより大きな平均直径を有し、前記コーティングに実質的に隙間がない、請求項１に記載の方法。
26. 前記厚さが約１０マイクロメートル未満である、請求項１に記載の方法。
27. 前記厚さが約１マイクロメートル未満である、請求項１に記載の方法。
28. 前記厚さが約０．１マイクロメートル未満である、請求項１に記載の方法。
29. 前記厚さが約１０マイクロメートルを超える、請求項１に記載の方法。
30. 前記厚さが約１００マイクロメートルを超える、請求項１に記載の方法。
31. 前記液滴が、前記基材へ転写する前に前記転写表面上で中和される、請求項１に記載の方法。
32. 前記コーティングが、完全もしくは部分的に重なる、互いに隣接する、またはコートされていない基材により分離される、１本以上の縞で適用される、請求項１に記載の方法。
33. コーティング組成物で濡らすと、コーティングの一部を基材へ転写することのできる導電性転写表面と、前記コーティング組成物を前記導電性転写表面に施すための静電スプレーヘッドと、を含む装置。
34. 前記転写表面が循環する、請求項３３に記載の装置。
35. 前記転写表面がドラムを含む、請求項３４に記載の装置。
36. 前記転写表面がベルトを含む、請求項３４に記載の装置。
37. 前記転写表面が接地されている、請求項３３に記載の装置。
38. 前記スプレーヘッド、または好適な配列で互いに結びつく一連のスプレーヘッドが、帯電された液滴のラインを生成する、請求項３３に記載の装置。
39. 複数の静電スプレーヘッドが、１種類以上のコーティング組成物を、１つ以上のレーンで前記導電性転写表面に施す、請求項３３に記載の装置。
40. 前記スプレーヘッドが、複数のコーティング組成物を１つのレーンに施す、請求項３９に記載の装置。
41. 前記スプレーヘッドが、コーティング組成物を複数のレーンに適用する、請求項３９に記載の装置。
42. 複数の循環する導電性転写表面を含む、請求項３３に記載の装置。
43. 前記基材を前記導電性転写表面へ押し付ける１本以上のニップロールをさらに含む、請求項３３に記載の装置。
44. 前記基材上の異なる位置で前記湿潤コーティングを周期的に接触および再接触することのできる２台以上のピック・アンド・プレース装置をさらに含み、前記基材上の前記コーティングの均一性を改善するように前記装置の周期が選択される、請求項３３に記載の装置。
45. 少なくとも１台の前記ピック・アンド・プレース装置がロールを含む、請求項４４に記載の装置。
46. ３本以上のピック・アンド・プレースロールを含む、請求項４５に記載の装置。
47. ３本以上のロールが異なる直径を有している、請求項４６に記載の装置。
48. 少なくとも１本のロールが駆動されていない、請求項４６に記載の装置。
49. 全てのロールが駆動されていない、請求項４６に記載の装置。
50. 前記基材が、回転エンドレスベルトまたは動く布を含み、前記ロールが前記ベルトまたは布につれて回転する、請求項４６に記載の装置。
51. 前記基材が絶縁性基材を含む、請求項３３に記載の装置。
52. 前記基材がプラスチックを含む、請求項５１に記載の装置。
53. 前記コーティングが前記導電性転写表面から第２の転写表面へ、その後前記基材へと転写する、請求項３３に記載の装置。
54. 前記基材が多孔性基材を含む、請求項３３に記載の装置。
55. 前記基材に前記コーティングを実質的に透過させずに、前記基材をコートする、請求項５４に記載の装置。
56. 前記基材が織布または不織布を含む、請求項３３に記載の装置。
57. 前記基材が電子フィルム、部品またはその前駆体を含む、請求項３３に記載の装置。
58. 前記導電性転写表面が接地され、前記静電スプレー装置により生成された荷電が前記基材へ移動することは実質的にない、請求項３３に記載の装置。
59. 前記スプレーヘッドが、平均液滴直径を有する液滴を生成し、前記転写表面が平均厚さを有するコーティングを前記基材へ転写し、前記平均厚さが前記平均液滴直径より小さく、前記転写したコーティングに実質的に隙間がない、請求項３３に記載の装置。

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