用于调整移动幅材上的静电荷的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了通过分离出现在移动幅材（４２）上的电磁场来中和所述移动幅材（４２）上的电荷的方法和装置（４０）。所述电磁场的一部分被接地元件（５５ａ，５５）消除，所述接地元件（５５ａ，５５）接近并可选地接触所述幅材（４２）的一侧。所述装置靠近所述幅材的相对侧，包括离子源（５７ａ，５７ｂ，５７ｃ），所述离子源（５７ａ，５７ｂ，５７ｃ）给所述幅材（４２）提供离子，以中和残留在所述幅材（４２）上的电荷；以及第二接地元件（５０ａ，５０ｂ，５０ｃ），所述第二接地元件（５０ａ，５０ｂ，５０ｃ）定位在所述离子源（５７ａ，５７ｂ，５７ｃ）和所述幅材（４２）之间。所述方法提供幅材（４２），所述幅材被净中和，并且还是双侧或双极被中和。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于中和或者说是调整移动幅材(如聚合物幅材)上的电荷的方法和装置。
技术介绍
带离子电荷的幅材(如聚合物幅材)在幅材加工操作中是常见的，在幅材加工操作中幅材在各种辊、棒和其他幅材加工设备上或绕它们移动。由于许多原因离子电荷(即静电)在幅材上增加，这些原因包括幅材与各种辊和设备接触和从它们分离。幅材上的静电荷会产生许多损坏产品质量的幅材涂层问题。这些电荷在精密涂层的区域会是非常有害的，不仅因为火花点火危害，而且因为这些静电荷会使随后涂覆的液态层破裂并形成不希望的图案。除了不均匀的电荷图案外，均匀的电荷也会产生涂层缺陷。这些电荷图案会导致诸如涂覆和干燥过程中的缺陷。在照相工业中，例如，当照相涂层材料被涂覆到随机带电的幅材时，通常导致这种材料的显著不均匀厚度分布。由于在照相胶片中使用的高介电材料(如聚酯基的材料等)的高表面电阻率，相当普遍的是具有变化的密度和极性的相对高的极性化和表面电荷水平占据紧邻彼此的幅材区域。这种涂层材料作为照相正片或负片的成分的使用(例如)经常需要使用相对厚的涂层，以在整个幅材上提供至少最小厚度的涂层，从而补偿这种不均匀厚度的分布，为了产生有效的涂层厚度，这不可避免地导致相对昂贵的涂层材料的使用的增加。诸如斑点的视觉效果也是涂覆不均匀带电幅材的结果。过去的实践包括忍受这种不均匀电荷分布和它的缺陷，或者在施加涂层材料之前试图尽可能中和7随机带电的幅材。据信可中和带电幅材的各种技术是已知的。美国专利No.2,952，559中描述的一种老的技术涉及在一对相对的接地压紧辊之间传递带电幅材，这一对相对的接地压紧辊被弹簧力偏压在相对的幅材表面上，为了中和限定的或极化型静电荷，然后将幅材表面上的电离空气吹向第一中和表面电荷，然后在涂覆相同材料之前建立特定的幅材表面电荷水平。通过在实际涂覆过程中提供电压给涂层涂覆器，其中该电压具有与幅材表面电荷的极性相反的极性，这使表面电荷水平被补偿。美国专利No.3,730,753中描述的另一种技术涉及用第一极性的带电粒子"淹没(flooding)"幅材表面，以使得基本均匀地充电表面，之后清除给予所述幅材表面的电荷，以使得表面基本不带电。被增加的电荷量和/或从幅材表面清除的电荷量可被控制，以使得表面上的电荷变化和净电荷低于容许的低水平。然而，即使当均匀的电荷被平衡，从而给出净零电荷时，对精密涂层的有害作用也可能发生。为了确保幅材上的静电荷不会不利地影响涂覆和/或千燥过程，希望在连续的过程中精确地中和幅材。这在目前使用市售的中和系统是不可能的。市售的中和系统是有用的，但是没有解决以下问题，包括空气离子发生器，其提供电离空气源。空气自然地包含离子。然而，在大多数情况中，这些离子不是足够充裕的，以足够快速地中和静电荷，以保护静电敏感设备。而且，空气离子在净化室中被HEPA和ULPA过滤器清除。静电消除器，其由一个或更多个电极和高压电源组成。来自静电消除器的离子产生在包围高压电极的空气空间中发生。有各种静电消除器的商业来源，如MKS离子系统和Simco (其是一个Illinois ToolWorks公司)。感应静电消除器是响应于从带电物体放射的电场而产生离子的无源器件。常见的感应静电消除器的实例包括Static String 、金属丝、针棒、和炭刷。核静电消除器，其通过空气分子的放射产生离子。大多数模型使用a粒子发射同位素来产生离子对以中和静电荷。这些也经常被称为核棒。这些中和系统的每个提供获得净中和的(即，当用普通的静电仪表测量时，电场强度远远低于初始值，假设初始电荷是大量的)幅材的装置。然而，净中和的幅材可以仍然具有大量电荷。
技术实现思路
本公开涉及调整物品(如移动幅材)上的表面电荷的装置和方法。在多个实施例中，本公开的装置和方法提供净中和的物品。在这些实施例中，不仅物品是净中和的，而且通常物品也是双侧中性的，由此物品的两侧都是中性的。物品可以是不连续的物品，或者是连续的幅材。这些方法和装置尤其适用于净中和物品，该物品已经被暴露给净电荷生成设备，如电晕处理器(如，AC电晕处理器)、压送辊、压挤辊、胶粘辊、和其他产生双极电荷的设备。然后所得的净中和的物品可以被处理，没有许多在上面
技术介绍
中讨论的与电荷相关的典型缺点。根据本公开，本装置分离从带电物品产生的电场。电场的一部分涉及在物品的第 一 侧附近，并可选地与物品的第 一 侧接触的第 一 接地元件。电场的另一部分涉及接近物品的第二侧的第二接地元件。该装置包括离子源，其提供离子给第二侧和第二接地元件之间的区域。在一些实施例中，第二接地元件是多孔、带口的、或其他足够多孔的，以允许离子从中穿过。通常第二接地元件比物品的厚度大不超过十倍于离物品表面的距离(如，不大于5倍的距离)。还根据该公开，提供了用于调整物品(如，假设双极净中和物品)上的电荷的方法。该方法包括通过在物品的一侧附近放置接地元件，并引入离子到物品和接地元件之间的间隙中，调整从带电物品生成的电场。操控线(如幅材加工线)可包括一个或多个通过分离从带电物品产生的电场而中和的系统；任意或所有这些多个中和器系统可在物品的相同或不同侧上。中和物品表面的离子可从适合的离子源获得，适合的离子源包括电线、刀片、和其他连接到电源(如，DC电源和AC电源)的小半径元件，以提供希望的离子。离子源的其他实例包括离子枪、离子风机、a车畐射源禾IJ X-射线。当用于以下设备的上游时，本专利技术的装置和方法尤其有用，该设各包括用于物品穿过其中的紧裕度(tight clearance)。例如，根据本专利技术净中和的幅材(例如，在间隙干燥器中)具有少的触地(touchdown)趋势。在一个具体方面，本公开提供了用于净中和表面的装置。该装置包括接地元件，其能够定位成至少紧邻第一侧表面；以及离子源和第二接地元件，其能够定位成紧邻第二侧表面，第二接地元件位于离子源和第二侧表面之间。在一些实施例中，接地元件能够定位成接触第一侧表面，并能够接触，例如，幅材加工辊。第二侧表面上的第二接地元件可以是有孔元件，如筛网。离子源可以是连接到电源(如DC、AC或高压电源)的导电元件。导电元件可以是电线，或其他具有小半径的元件，或齿状刀片。其他离子源包括离子枪、离子风机、ct辐射源或X-射线源。在另一个具体方面，通过紧邻第一侧表面提供接地元件，并紧邻第二侧表面提供离子源和第二接地元件，第二接地元件位于离子源和第二侧表面之间，本公开提供了中和表面的方法。该表面可以是介电幅材的表面。在另一个具体方面，本公开提供了幅材加工过程，其包括提供幅材的幅材源，定位以作用于幅材的电晕处理器，双极中和装置，其具有定位为靠着幅材第一侧的接地辊，以及定位为紧邻幅材的第二侧的离子源和第二接地元件，其中第二接地元件定位在离子源和第二侧之间。间隙干燥器可以定位在双极中和装置的下幅材(downweb)处。本公开的另一幅材加工过程包括提供幅材的幅材源；双极中和装置，其具有定位为靠着幅材第一侧的接地辊，以及定位为紧邻幅材的第二侧的离子源和第二接地元件，其中第二接地元件定位在离子源和第二侧之间；以及在双极中和装置的下幅材处的涂覆站，以及在涂覆站的—F幅材处的间隙千燥器。电晕处理器可被定位在双极中和装置的上幅材(upweb)处。在这些幅材加工过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于净中和表面的装置，包括：　（ａ）接地元件，所述接地元件能够定位成至少紧邻第一侧表面；以及　（ｂ）离子源和第二接地元件，所述离子源和第二接地元件能够定位成紧邻第二侧表面，所述第二接地元件定位在所述离子源和所述第二侧表面之间 。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德M让德尔杰克，威廉B科尔布，罗伯特A亚佩尔，彼得T本松，威廉R达德利，拉古纳特帕蒂亚，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]