Экструзионное устройство для нанесения светочувствительных эмульсий на основу кинофотоматериалов

Экструзионное устройство для нанесения светочувствительных эмульсий на основу кинофотоматериалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

09) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ оооо

РЕСПУбЛИК .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ н оотоо оно мо овидотвъооои

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕКИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3666068/23-05 (22) 24. 11.83 (46) 07.12.84. Бюл. 9 45 (72) А.И.Кириенко и -В.A.Сергиенко (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро химико-фотографической промышленности (53) 678.056(088.8) (56) lоЩеберстов В.И. Основы технологии светочувствительных фотоматериалов. И., Химия, 1977, с.282..

2. Патент ФРГ В 1929176, кл. 57.с 5, опублик. 1979 (прототип). (54) (57) ЭКСТРУЗИОННОЕ УСТРОИСТВО

ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ СВЕТОЧУВСТВИТЕЛБНЫК

ЭМУЛЬСИИ НА ОСНОВУ КИНОФОТОМАТЕРИАЛОВ, содержащее щелевую головку с поверхностью свободного стекаиия эмульсии и ограничителями ширины наносимого слоя, средство для дозированной подачи эмульсии в головку, опорный вал для основы, датчики механических колебаний головки и колебаний толщины основы; преобразователь сигналов, связанный с датчиками, и усилитель напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения равномерности

-толщины светочувствительного слоя за счет компенсации колебаний расхода эмульсии и скорости движения основы, щелевая головка снабжена магнитной планкой, установленной над поверхностью стенания, которая покрыта слоем неэлектропроводного магнитного материала, при этом ограничители ширины наносимого слоя выполнены из материала с малым электрическим сопротивлением и сое- Я динены с выходом усилителя напряжения, к входу которого подсоединены через преобразователь датчики колебаний расхода эмульсии и колебаний скорости днижения основы, которыми снабжено устройство.

1127639

Изобретение относится к технике получения жидкостных покрытий на гибких поцложках, в частности галогенидосеребряных светочувствительных слоев на бумаге и полимерной пленке,и может быть использовано 5 ж производстве кинофотопленок и фотобумаг, а также в других областях техники, где требуется с высокой точностью наносить тонкие слои электропроводных жидкостей. 10

Известно экструэионное устройство для нанесения светочувствительных слоев на основу кинофотоматериалов, содержащее средства для дозированной подачи фотоэмульсии, щелевую головку, имеющую поверхность свободного стекания, и ограничители ширины наносимого слоя, а также опорный вал для основы(1 g.

Однако данное устройство не обес- 20 печивает необходимой равномерности наносимого фотослоя по длине полотна. Причина заключается в том, что равномерность. слоя в нем поддерживается только за счет стабилизации каждого иэ двух важнейших параметров процесса экструзионного нанесения, расхода дозатора и скорости перемещения основы в отдельности, тогда как самым главным-для обеспечения точности покрытия является постоянет-З0 во соотношения этих параметров в точке вступления основы и эмульсии в контакт (точке нанесения).

Значе. ие расхода эмульсии (мгновенное) в точке нанесения опреде- 35 ляется в основном расходом дозатора. (Средние значения расхода в точке назначения и на выходе дозатора равны) . Поэтому и колебания расхода в точке нанесения преиму- 40 щественно определяются колебаниями расхода на выходе дозатора.

Кроме того, на величину отклонений расхода в точке нанесения влияют колебания толщины основы, меха- 45 нические колебания щелевой головки относительно опорного вала для основы, колебания разрежения в вакуумной камере головки и некоторые другие причины. В результате изменения толщины основы и механических колебаний головки изменяется зазор между головкой и поверхностью, на которую наносится эмульсия °

При изменении зазора происходит 55 изменение объема жидкостной перемыч ки между головкой и подложкой. Во время. уменьшения зазора перемычка сжимается и жидкость из нее под действием сил поверхностного натя- 60 жения выталкивается. Мгновенное значение расхода в точке нанесения увеличивается, Во время увеличения зазора перемычка растягивается и жидкость втягивается в нее, мгновенное значение расхода в это время уменьшается.

При поддержании равномерности светочувствительного слоя стабилизацией расхода дозатора фотоэмульсии и скорости перемещения основы в отдельности, происходит сложение отклонений этих параметров. Если поддерживать расход с точностью. до + 1Ъ по отношению к среднему, а скорость ос-. новы 0,5%, что является непростой задачей, то максимальное относительное отклонение составит + 1,5%.

Такая неравномерность уже улавливается глазом при просмотре кинофильма в виде изменения насыщенности цвета.

Кроме того,в устройстве не предусмотрена компенсация возмущений, влияющих на равномерность фотоэмульсионногс слоя, что может существенно увеличить его разнотолщинность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является экструзионное устройствВ для нанесения светочувствительных эмульсий на основу кинофотоматериалов, содержащее щелевую головку с поверхностью свободного стекания эмульсии и ограничителями ширины наносимого слоями средство для дозированной подачи эмульсии в головку, опорный вал для основы, датчики механических колебаний головки и колебаний толщины основы, преобразователь сигналов, связанный с датчиками, и усилитель напряжения (2 ).

Одни из выходов усилителя подключен к щелевой головке, а другой к опорному валу. В известном устройстве датчик механических коле-. баний головки и датчик колебаний толщины основы выдают электрические сигналы, пропорциональные соответственно амплитуде колебаний головки и отклонениям толщины основы. Эти сигналы преобразуются в соответствии с характером воздействия возмущений на толщину. наносимого слоя, усиливаются и соответствующая разность потенциалов прикладывается к жидкостной перемычке между щелевой головкой и опорным валом. Эта разность потенциалов в зависимости от ее знака притягивает эмульсию к подложке или отталкивает от нее, увеличивая или уменьшая расход эмульсии в точке нанесения и компенсируя тем самым изменения расхода, вызванные действием возмущающих факторов, .

Известное устройство обеспечивает более высокую равномерность светочувствительного слоя. Однако достигаемая в устройстве точность на- < несения фотослоя все же- не соответ1127б39 ствует современным требованиям.к качеству кинофотоматериалов.

Недостаточно высокая равномерность фотослоя, наносимого известным устройством, объясняется тем, что в нем не компенсируются коле- 5 бания расхода дозатора и скорости перемещения основы. Эти колебания являются основными источниками неравномерностей фотослоя низкой частоты и большой амплитуды-дефектов, наиболее ощущающихся при просмотре кинофильма.

Компенсация возмущений низкой частоты и большой амплитуды в из вестном устройстве невозможна не только потому, что в нем отсутствуют соответствующие датчики и измерители, но главным образом потому, .что в нем компенсирующее воздействие осуществляется за счет электростатических сил и приложено только к жидкостной перемычке между щелевой головкой и основой. Поскольку сила электростатического притяжения обратно пропорциональна квадрату расстояния между взаимодействующими объектами, разность потенциалов между основой и наносимой эмульсией не может воздействовать на объем эмульсии, который был бы достаточен для компенсации значительного отклонения расхода эмульсии либо скорости движения основы (большая амплитуда) на протяжении длительного времени (низкая частота).

Недостатком известного устройства является также большая величина регулирующего электрического потен- .циала — около 1000 В. Такой высокий потенциал создает опасность для обслуживающего персонала, а также спо- 40 собствует загрязнению светочувствительного слоя из-за притяжения находящихся в воздухе частиц электрическими зарядами.

Цель изобретения — повышение равномерности светочувствительного .слоя кинофотоматериала за счет компенсации колебаний расхода фотоэмульсии и скорости движения основы.

Поставленная цель достигается тем, 5О что в экструзионном устройстве для нанесения светочувствительных эмульсий на основу кинофотоматериалов, содержащем щелевую головку с поверх-. ностью свободного стекания эмульсии и ограничителями ширины наносимого светочувствительного слоя, средство для дозированной подачи эмульсии в головку, опорный вал для основы, датчики механических колебаний головки и колебаний толщины основы, преобразователь сигналов, связанный с датчиками, и усилитель. напряжения, щелевая головка снабжена магнитной планкой, установленной над поверхностью стекания, которая покрыта 65 слоем неэлектропроводного магнитного материала, при этом ограничители ширины наносимого слоя выпблнены из материала с малым электрическим сопротивлением и соединены с выходом усилителя напряжения, к входу которого подсоединены через преобразо- . ватель датчики колебаний расхода эмульсии и колебаний скорости движения основы, которыми снабжено устройство.

Датчики колебаиий расхода дозатора, скорости движения основы, механических колебаний головки и колебаний толщины основы в каждый момент времени выдают сигналы, пропорциональные отклонениям перечисленных параметров и имеющие соответствующую полярность.

Эти сигналы поступают на вход преобразователя, где вычисляются эквивалентные указанным отклонениям по их воздействию на толщину наносимо-( го эмульсионного слоя приращения расхода эмульсии. Эти приращения суммируются с учетом знаков и ..таким образом определяется приращение расхода, компенсирующее, влияние откло-. нения. При этом знак компенсирующего приращения расхода берется противоположным знаку суммы эквивалентных приращений. Выработанное преобразователем напряжение, пропорциональное компенсирующему приращению расхода, усиливается и разность потенциалов,подаваемая на-ограничители ширины наносимого слоя, возбуждает в слое, движущемся по поверхности стекания щелевой головки, электрический ток. Этот ток взаимодействует с магнитным полем, создаваемым поверхностью стекания и магнитной планкой над ней. В зависимости от направления тока, зависящего в свою очередь от знака сигнала компенсирующего приращения расхода, сила взаимодействия заряженных частиц эмульсии с магнитным нолем либо задерживает их, либо наоборот, подгоняет, уменьшая либо увеличивая .расход эмульсии на всей поверхности стекания от выхода щели головки до точки нанесения. Благодаря компенсирующим изменениям расхода эмульсии в точке нанесения толщина наносимого на основу эмульсионного слоя не меняется под влиянием возмущающих воздействий. Поскольку на поверхности стекания находится относительно большой объем эмульсий (в 25-30 раз больше, чем в перемычке между головкой и основой), того объема хватает, чтобы компенсировать большие по амплитуде и продолжающиеся длительное время изменения расхода эмульсии и ско-. рости перемещения основы. Вместе с тем, в предлагаемом устройстве компенсируются и высокочастотные сос1127639 тавляющие возмущающих воздействий, так как регулирующее взаимодействие электрического тока в эмульсионном слое и магнитного поля практически безынерционно.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Для облегчения понимания сущности устройства щелевая головка на чертеже показана в двух проекциях без соблюдения проекционной связи, При этом принято, что фотоэмульсия на фронтальной проекции щелевой головки течет на наблюдателя.

Устройство включает в себя щелевую головку 1 с поверхностью свободного стекания 2, на которой установлены ограничители 3 и 4 ширины наносимого слоя, насос-дозатор 5 фотоэмульсии, опорный вал б, датчик 7 механических колебаний головки, преобразователь 8, датчик 9 колебаний толщины основы, преобразователь 19, блок 11 задержки сигнала, датчик 12 колебаний расхода эмульсии, преобразователь

13, блок 14 задержки, датчик 15 колебаний скорости основы, преобразователь 16, преобразователь 17 сигналов и усилитель 18 напряжения, Поверхность свободного стекания

2 покрыта слоем неэлектропроводного магнитного материала, например магнитопласта с оксиднобариевым наполнителем. Над ней расположена магнитная планка 19, установленная на шарнире 20 и плотно прилегающая к задней пластине щелевой головки 1.

Щель а. 1оловки 1 имеет на выхо,де расширение В, благодаря чему .на входе поверхности стекания образуется буферный запас фотоэмульсии.

Датчик- 7 механических колебаний щелевой головки, например, пьезоэлектрического типа, связан с преобразователем 8, выход которого соединен с одним из входов преобразователя 1 7 сигналов. Датчик 9 колеба. ний толщины основы, например емкостный, соединен с преобразователем 10, выход которого связан с входом блока 11 задержки, подсоединенного к входу преобразователя 17 сигналов.

Датчик 12 колебаний расхода эмульсии установлен на валу насоса-дозатора

5 и связан с цифровым преобразователем 13, подсоединенным через блок

14 задержки к входу преобразователя

17 сигналов. С входом этого преобразователя соединен и выход блока 16, преобразующего сигналы датчика 15 колебаний скорости днижения основы, сидящего на опорном валу 6.

Преобразователь 17 сигналов представляет собой вычислительное устройство, позволяющее производить умножение, деление, алгебраическое сложение, дифференцирование и интегрирование. При наличии автоматизированной системы управления процессом получения кинофотопленок функции блока 17 может выполнять ЭВМ, управляющая процессом в целом. Выход преобразователя 17 сигналов соединен с входом усилителя 18 напряжения, >Q выходы которого подсоединены к огра ничителям 3 и 4 ширины наносимого слоя.

Насос-дозатор 5 связан с приводным электродвигателем 21 через редуктор 22. Стабилизация частоты вращения якоря электродвигателя 21 осуществляется отдельной. системой управления, которая здесь не описывается.

Устройство работает следующим

20 образом.

Основа 23 кинофотоматериала перемещается по опорному валу б мимо щелевой головки 1. Фотоэмульсия, подаваемая в головку 1 дозатором 5, проходит через щель 4, и по поверхности стекания поступает к основе

23 и накладывается на. нее в виде ..тонкого слоя 24 фотоэмульсии.

Возникающие в процессе нанесения возмущения (колебаний толщины основы, расхода эмульсии и скорости движения основы, а также механические колебания щелевой головки) улавливаются соответствующими датчиками и преоб- разуются в электрические сигналы, 35 которые подаются на.вход преобразователя 17 сигналов. В частности, преобразователь 8 формирует сигнал, который в зависимости от амплитуды и направления колебаний имеет опре40 деленную величину и полярность.

Преобразователь 10 выдает сигнал, величина и полярность которого соот ветствуют величине и знаку отклоне" ния толщины основы 23 от номинала.

45 Преобразователь 13 формирует сигнал, пропорциональный отклонению частоты вращения вала насоса-дозатора 5.

Поскольку геометрические параметры насоса, трубопровода и каналов ще-. левой голонки постоянны, можно с достаточной степенью точности считать, что сигнал преобразователя 13 пропорционален отклонению расхода насоса 5. Преобразователь 16 выдает сигнал, пропорциональный величине отклонения частоты вращения опорного вала. б и соответствующий ему по знаку. Так как биение опорного вала невелико и окружная скорость меняется из-за него незначительно

66 (0,002%); а проскальзывание основы по валу также невелико, то отклонения частоты вращения вала б пропорциональны отклонениям скорости движения основы 23 и, следовательно, 65,сигнал преобразователя 16 пропор1127639 ционален отклонениям скорости дви= . жения основы. .Сигналы преобразователей 10 и 13 проходят через блоки 11 и 14 задержки. Эти блоки задерживают поступление сигналов на вход преобразователя 17 с датчика 9 колебания толщи- ны основы и с датчика 12 колебаний расхода доватора 5. Дело в том, что датчик 9 не может быть установлен в точке нанесения и так как он установлен до нее, то пока основа движется от точки измерения до точки нанесения проходит определенное время, на которое и надо задержать сигнал об измеренном отклонении толщины основы. Задержка во времени сигнала об отклонении расхода дозатора 5 необходима п тому, что из-за наличия поверхности стекания изменившееся в результате какого-.либо возмущения значение расхода дозатора достигает точки нанесения с запаздыванием. На величину этого запаздывания и нужно задерживать поступление сигнала с преобразователя 13 к блоку 17.

Поступающие на вход блока 17 сигналы, пропорциональные отклонениям cKорости основы, ее толщины и механическим колебаниям щелевой головки, преобразуются в этом блоке в сигналы, пропорциональные эквивалент н значениям расхода эмульсии. Производят пересчет отклонений скорости подложки и эквивалентные отклонения расхода. Отклонения толщины основы и параметры механических колебаний головки .пересчитываются по эмпирическим соотношениям, которые устанавливаются для каждого случая отдельно в зависимости от конструктивных особенностей. Сигналы с блока 13 в пересчете не нуждаются.

Выработанные в блоке 17 эквивалентные сигналы складываются в атом же блоке с учетом знаков. По.лученный суммарный сигнал пропорционален такому приращению расхода фотоэмульсии, которое было бы эквивалентно по своему воздействию на толщину наносимого слоя 24, эмульсии воздействию суммы всех возмущающих факторов. Блок .17 преобразует полярность суммарного сигнала, после чего сигнал становится пропорциональ ныл по величине и соответствующим по знаку приращению расхода фотоэмульсии„ которьм можно компенсировать воздействие возмущающих факторов на толщину светочувствитель ного покрытия. Сигнал, пропорциональный компенсирующему расходу фотоэмульсии, поступает. на вход усилителя 18 напряжения. Усиленная разйос1ь . потенциалов с.выхода усилителя 18 подается на ограничители

3 и 4 ширины наносимого слоя. Эта разность потенциалов возбуждает в движущемся,по поверхности 2 стекания слоя 25 фотоэмульсии электрический ток определенного направления.

Если знак суммарного сигнала, пропорционального эквивалентному по воздействию на толщину фотослоя приращению расхода фотоэмульсии, положителен, т.е., если суммарное !

О воздействие всех возмущающих факторов, а значит и эквивалентное приращение расхода, направлено на увеличение толщины нанооимого слоя 24, то знак вырабатываемого блоком 17 сигнала, пропорционального компенсирующему приращению расхода, бтрицателен. При этом полярность компен" сирующего сигнала такова, что на ограничителе 3 возникает плюсовой

20 потенциал а на ограничителе 4

Г минусовой.

Электрический ток, направленный слева направо (на фронтальной про-, екции щелевой головки), взаимодейст25 вует с магнитным полем, имеющимся в зазоре между поверхностью стекания 2 и магнитной планкой 19.

На профильной проекции головки электрический ток направлен от наблюдателя. На заряженные частицы фото э:лульсии действует сила, направленым ная в соответствии с правилом левой руки против течения слоя 25 на поверхности стекания. Эта сила замедляет движение фотоэмульсии к точке нанесения и снижает таким образом расход в этой точке. В результате толщина наносимого на основу 23 фотослоя 24 не увеличивается.

Если знак суммарного сигнала, 40 пропорционального эквивалентному приращению расхода фотоэмульсии, отрицателен, т.е. это приращение должно вызывать уменьшение-толщины .наносимого на основу светочувстви45 тельного покрытия, то выработанный блоком 17.компенсирующий сигнал будет положительным и на ограничитель 3 будет подан отрицательный потенциал, а на ограничитель 4

50 положительный. Электрический,ток в слое 25 фотоэмульсии на поверхности стекания направлен в этом случае справо налево (на фронтальной проекции головки 1 ) или иа наб55 людателя (на пРофильной проекции) .

Сила электромагнитного взаимодействия, приложенная к слою 25, направлена по течению, что ведет к увеличению расхода в точке нанесения.

60 Толщина покрытия 24 в силу этого не уменьшается.

В отличие от известного устройст ва, в котором регулирующее воздейст вие охватывает участок устройства с

65 небольшим объемом фотоэмульсии, а

1127 б39

ВНИИПИ Заказ 8790/б Тираж 671 Подписное

Ма мюую ю а юююююю юю ю о» е В ЮЙВЮЮЮ филиал. ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проеткная,4. именно перемычку между щелевой головкой и подложкой, в предлагаемом устррйстве под регулирующим воздейст-. вием находится значительно больш0й" объем - вся эмульсия, находящаяся на поверхности стекания,включая и г " 5 буферный запас ее в расширении 3

Это позволяет компенсировать большие по величине изменения расхода эмульсии доэатора и скорости движения основы и притом продолжающиеся lO длительное время в одном направлении.

Ввиду малой инерционности электромагнитных взаимодействий в устройстве эффективно компенсируются и изменения укаэанных параметров, 15 имеющие малую амплитуду, но высокую частоту, а также другие возмущающие воздействия (механические колебания, отклонения, толщины основы и т.п.) .

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает высокую равномерность наносимого покрытия при наличии возмущающих воздействий любой частоты и амплитуды.

Использование изобретения позволяет уменьшить количество брака кинофотопленки из"за разнотолщинности и повысить выход годной продукции минимум на 0,3-0,5Ъ.