Procédé et appareil pour le revêtement
deppellicules L'invention concerne l'application de couches de revêtement liquides sur une bande en mouvement. Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé et un appareil perfectionnés de revêtement, utilisés pour appliquer une ou plusieurs couches de compositions photosensibles et associées de haute qualité.
Le brevet des E.U.A. N[deg.] 3.508.947 décrit l'évolution de diverses techniques de revêtement dans l'industrie photographique et les problèmes qu'elles posent. Pour tenter de résoudre ces problèmes et plus particulièrement pour mettre au point
des procédés de revêtement à plus grande vitesse, le brevet des E.U.A. N[deg.] 3.632.374 suggère d'utiliser certaines techniques de revêtement par rideau pour la fabrication de pellicules photographiques. Le revêtement par rideau consiste à former une couche liquide dans des conditions réglées avec précision sans communiquer à la couche une vitesse d'écoulement notable et, en principe, à la laisser accélérer en chute libre jusqu'à ce qu'elle atteigne une bande à revêtir. La chute libre permet à la couche liquide d'atteindre une vitesse suffisante pour pénétrer la couche d'air entraînée par la bande. Ce revêtement par rideau élimine beaucoup d'inconvénients dus au revêtement antérieur par bourrelet et permet de plus grandes vitesses de revêtement; toutefois, le rideau liquide qui tombe est sujet à des perturbations dues aux courants d'air.
Si l'on diminue la longueur de chute
du rideau, on réduit du même coup au minimum le problème des courants d'air, mais cette réduction n'est pas toujours réalisable car il faut que la chute soit suffisante pour donner aux couches liquides l'énergie cinétique leur permettant de pénétrer la barrière d'air entraînée par la surface de la bande, si l'on veut obtenir des revêtements de haute qualité. Une solution proposée et qui n'a pas eu un total succès consiste à utiliser des déflecteurs derrière le rideau pour réduire au minimum l'effet des courants d'air vagabonds.
Une autre solution, qui évite les inconvénients de l'instabilité du rideau, est décrite dans le brevet des E.U.A.
N[deg.] 3.749.053. Cette solution consiste à utiliser un appareil de revêtement en cascade disposé tout près de la bande, ainsi
qu'un caisson à vide incorporé, pour déposer des couches photographiques multiples sur une bande en mouvement horizontal. Cette solution présente une petite difficulté car il faut agrandir une ouverture prévue dans le caisson à vide, en utilisant un élément à charnière sollicité par ressort, pour permettre le passage des raccords de la bande.
Un perfectionnement à cette solution est décrit à partir de la page 203 de l'ouvrage intitulé "Coating Equipment and Processes", par George L. Booth, édition 1970, Lockwood Publishing Co., Inc. Il y est proposé de soumettre la couche liquide à une accélération constante le long d'une surface de glissement plane avant la chute libre. Toutefois, cette méthode présente l'inconvénient de soumettre la. couche à une accélération excessive et à un changement brusque de direction d'écoulement lorsqu'elle passe en chute libre, ce qui entraîne des irrégularités d'épaisseur et autres inconvénients du revêtement.
Selon un mode d'exécution préféré, l'invention propose un procédé perfectionné d'application de couches distinctes sur une surface de support en mouvement. Sous son aspect
le plus général, le procédé selon l'invention consiste à appliquer à une surface de support au moins une couche d'une composition liquide de revêtement en faisant passer la surface de support
à travers une zone de revêtement, à faire couler au moins une couche de la composition liquide de revêtement le long d'une surface de glissement de façon qu'elle atteigne finalement en chute libre la surface de support, et à accélérer la couche
par gravité de façon continuellement croissante sur la surface
de glissement jusqu'à ce qu'elle s'écoule dans une direction sensiblement verticale.
L'appareil selon l'invention utilise de préférence une surface de glissement présentant une pente continuellement croissante de manière à assurer l'accélération réglée désirée, c'est-à-dire une accélération continuellement croissante. En réglant ainsi l'accélération jusqu'au point de chute libre et
<EMI ID=1.1>
l'impact se produise dans des conditions d'accélération réglée,
<EMI ID=2.1>
le la couche se produise relativement.
L'espacement plus grand, relativement à l'épaisseur les raccords, permet à ceux-ci de passer librement en pertur-
<EMI ID=3.1>
présenté par l'instabilité du rideau due à des courants d'air
<EMI ID=4.1>
réglée du liquide jusqu'à une vitesse de libération qui, combinée à l'accroissement de vitesse en chute libre, est suffisante pour pénétrer la barrière d'air au-dessus de la surface du substrat, réduit la nécessité de systèmes à vide annexes ou de déflecteurs lorsqu'on effectue le revêtement à de grandes vitesses et aboutit à un système plus simple dans son ensemble.
La description et les figures données ci-après à titre d'exemple non limitatif feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortont tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La figure 1 est une coupe verticale d'une forme de réalisation d'un appareil de revêtement pour la mise en oeuvre de l'invention. La figure 2 est une coupe verticale d'une autre forme de réalisation d'un appareil de revêtement selon l'invention, montrant le passage d'un raccord de pellicule à travers la zone de revêtement. La figure 3 est une coupe partielle d'une variante de la lèvre du support de pallicule utilisé dans la forme de réalisation de la figure 1. La figure 1 montre une forme de réalisation préférée comportant tous les éléments nécessaires pour former des couches multiples superposées pour écoulement, les accélérer de façon réglée à une vitesse désirée et les déposer sur une bande en mouvement, en couches distinctes.
Plus précisément, une surface de support ou bande 11, propre à recevoir un revêtement à deux couches comprenant une couche d'émulsion d'halogénure d'argent 24 et une couche antiabrasive 23, du type décrit dans les exemples, passe sur un rouleau d'appui 12 placé pratiquement sous l'appareil de revêtement selon l'invention.
L'appareil de revêtement de la figure 1 ressemble e partie aux appareils de revêtement connus sous le nom de trémies coulissantes et servant à faire du revêtement par bourrelet. Le corps de la trémie comprend quatre sections. Les sections 15 et
16 définissent une première fente d'alimentation 17 et un premier réservoir 19 à travers lesquels un liquide est pompé par la
pompe 26 et le tube 27. La partie supérieure de la section 15
est plane et polie et forme une surface de glissement inclinée 20. De façon semblable, les sections 14 et 15 définissent une deuxième fente 18 et un deuxième réservoir 30 à travers lesquels du liquide peut être envoyé, par la pompe 29 et le tube 28, sur la surface supérieure de la section 14. La surface supérieure de la sec-
<EMI ID=5.1>
bas que le plan de la surface de glissement 20. La surface supérieure de la section 14 est aussi plane et polie et forme
une deuxième surface de glissement dont l'angle avec l'horizontale est pratiquement identique à celui de la surface de glissement
20. La dis tance,dont le plan de la deuxième surface de glissement 21 est en retrait sous le plan de la première surface de glissement 20,est au moins égale à l'épaisseur désirée de la couche du liquide pompé à travers la fente 18 et s'écoulant sur la surface de glissement 21.
L'appareil de formation de couches multiples par écoulement comme décrit jusqu'à présent est classique. Selon l'invention, une section 13 définissant une surface supérieure
à courbure convexe 22 est fixée à l'extrémité de la section 14, du côté opposé à celle qui est relié à la section 15. Selon un mode d'exécution préféré, la surface de glissement à courbure convexe 22 part de l'extrémité de la surface de glissement plane
21 et se termine par son bord inférieur 60 en un point tangent
à la verticale, situé à une distance "d" de la bande 11. On fait de préférence varier la distance "d" pour permettre le libre passage d'un raccord de la bande, distante Qui peut être aussi petite que 0,8 mm environ ou aussi grande que 19 mm environ, ou, qui peut atteindre dans le cas de grandes vitesses de la bande
25 mm environ. De préférence, la distance "d" doit être maintenue aussi petite que possible pour éviter les effets nuisibles
<EMI ID=6.1>
Le choix de la forme particulière de la courbure
<EMI ID=7.1>
d'écoulement peut varier selon les propriétés rhéologiques
de la solution de revêtement, le poids de revêtement désiré et la vitesse de la bande 11. On a trouvé qu'une surface proche d'une section conique, c'est-à-dire ayant une forme généralement parabolique le long de la direction d'écoulement, du type défini
<EMI ID=8.1>
<EMI ID=9.1>
de bons résultats en ce sens que la variation de l'accélération de la solution de revêtement pendant son mouvement le long de
la surface de glissement est constante. Toutefois, d'autres formes convexes sont acceptables et peuvent trouver une utilité pour satisfaire aux paramètres indiqués. Transversalement à la direction d'écoulement, la surface définit une ligne droite. En tout cas, il est préférable que l'accroissement proportionnel de vitesse communiqué à la solution de revêtement sous l'accélération réglée par la surface de glissement relativement à l'accroissement proportionnel de vitesse communiqué à la solution de revêtement pendant la chute libre, soit accru le plus possible. Des accroissements proportionnels de vitesse plus importants
dans des conditions réglées peuvent être atteints avec des liquides de moindre viscosité.
Le bord de déversement 60 est représenté avec une section carrée de manière à fournir un point de départ bien défini du liquide et à éviter un mouillage excessif du bord et par conséquent la formation de stries dans le revêtement déposé. Le bord de déversement peut aussi avoir une section arrondie
comme le montre la figure 3 ou une section en lame de couteau comme le montre la figure 2. La condition essentielle est que le
bord de déversement ne gêne pas l'écoulement du liquide qui est
de préférence à la vitesse d'impact désirée quand il atteint
ce point.
Bien que l'on ait admis que l'extrémité de déversement de la surface de glissement est de préférence orientée verticalement, c'est-à-dire que a = 90[deg.], l'angle a peut varier d'environ 80 à 1200 selon la vitesse d'impact désiré, les paramètres du liquide, etc.. Les angles inférieurs à 90[deg.] n'ont pas
la préférence parce que le liquide a tendance à se décoller prématurément de la surface de glissement. De même, les angles notablement supérieurs à 90[deg.] n'ont pas la préférence parce
qu'ils tendent à produire un changement brusque de l'accélération du liquide lorsqu'il quitte le bord 60. Cela est contraire au
but de l'invention qui est de fournir une zone transitoire d'écoulement de façon que les couches en écoulement passent en chute libre avec le minimum de changement dans la direction d'écoulement et le minimum de changement de l'accélération. Une surface "sensiblement" verticale est préférable, c'est-à-dire
80[deg.] < a < 120[deg.].
La figure 2 montre une variante de l'invention.
Dans cette variante, on utilise un arc de cercle pour définir la
<EMI ID=10.1> <EMI ID=11.1>
<EMI ID=12.1>
de revêtement. L'appareil de la figure 2, tel qu'il est représenté, est conçu pour appliquer une seule couche et le corps de l'appareil de revêtement est formé de deux sections 33 et 46
qui définissent une fente d'alimentation 38 et un réservoir 39. Une pompe 36 amène un liquide à la partie supérieure de la section 33 du corps, par un tube 37. La partie supérieure de la section 33 du corps comprend une section de glissement plane inclinée 31 qui va jusqu'à un point A au-delà duquel elle se courbe, formant une portion de cercle de rayon R qui se termine en un point B tangent à la verticale, situé à une distance "d"
de la bande en mouvement 42. La bande 42 passe sur un rouleau
de guidage 12. Sur la figure 2, on voit un raccord de la bande qui passe par le poste de revêtement sous le bord de déversement
62. L'extrémité postérieure 40 de la bande 42 est appliquée sur une partie de l'extrémité antérieure 43 de la bande 44. Sur
la partie de recouvrement des deux bandes 44 et 42 est placé
un morceau de ruban adhésif 41 qui s'étend habituellement sur toute la largeur de la bande. On peut faire varier la pente
de la surface de glissement comme on l'a dit à propos de lafigure 1 et aussi faire varier la distance "d" pour l'adapter à différentes compositions de revêtement, à différentes vitesses de la bande et aux vitesses d'impact désirées.
Il est entendu que l'on peut aussi utiliser, selon l'invention, il autres trémies connues telles qu'une trémie du
type à extrusion, pour produire des couches distinctes superposées avant de les accélérer sur une surface de glissement convexe.
L'extrémité verticale de la surface de glissement convexe est représentée au-dessus de l'axe du rouleau de guidage
12 sur la figure 1 et en position excentrée sur la figure 2,
mais il est entendu que sa position peut varier et qu'elle peut être située en tout point de la bande où celle-ci est de préférence horizontale ou presque. Toutefois, il est préférable
que la bande soit supportée par un rouleau au poste de revêtement pour réduire au minimum les perturbations dues au flottement.
Il est préférable que la bande soit horizontale au point
d'impact de la couche liquide, mais celle-ci peut aussi atteindre tout point de la partie courbe de la bande 11 qui fait le tour
du rouleau 12 (figure 1), à peu près entre les positions "9 heure�
et "12 heures". De même, il n'est pas nécessaire que la bande soit soutenue au point d'impact mais un soutien est préférable.
On reviendra maintenant à la figure 1 pour décrire le procédé selon l'invention. La bande 11 passe par dessus le rouleau 12 et elle est mise en mouvement dans le sens des flèches à la vitesse de revêtement désirée par un appareil approprié (non représenté). Un liquide, qui peut être une émulsion d'halogénure d'argent du type décrit par les exemples ou toute autre solution similaire utilisée ordinairement en photographie ou dans d'autres techniques de revêtement, est pompé à partir d'un réservoir non représenté par la pompe 29 et le tube 28 de manière à remplir le réservoir 30 qui sert de compensateur de pression. Le liquide passe par une fente 18 pour arriver à la surface inférieure de glissement 21. De préférence, la fente
<EMI ID=13.1>
Quand le réservoir 30 est plein, le liquide monte dans la fente
18 et sort sur la surface 21 où il commence à s'écouler vers le bas par gravité. Le débit du liquide est tel qu'il forme une couche en écoulement uniforme 24 couvrant toute la largeur de
la surface de glissement 21 qui peut être positionnée pour former une pente de 23[deg.] environ. En fait, on peut faire varier la pente des surfaces de glissement entre environ 0[deg.] (avec une trémie à
<EMI ID=14.1>
sement) selon les compositions utilisées etc.. La pente est choisie de manière à permettre la formation des couches liquides et à
leur permettre de descendre jusqu'à la région convexe de la surface de glissement.
D'un deuxième réservoir, non représenté, la pompe
26 amène une deuxième couche qui peut être une couche antiabrasive comprenant une solution aqueuse de gélatine à 6% et les agents antistatiques et durcisseurs courants utilisés dans la technique. Ce deuxième liquide est dirigé par le tube 27 de manière à remplir le réservoir 19 puis par la fente 17 de manière à former une
<EMI ID=15.1>
glissement 20. Lorsque la couche 23 s'écoule vers le bas, elle atteint finalement la sortie de la fente 18 et continue son écoulement descendant au-dessus de la couche 24, les deux couches s'écoulant maintenant en strates superposées et distinctes.
Lorsque les couches atteignent l'extrémité de la surface inclinée plane 21 et arrivent à la surface convexe 22, leur vitesse augmente par gravité proportionnellement à la variation de la courbure de la surface de glissement. Quand les couches atteignent l'extrémité de la surface convexe de glissement 22, elles ont été accélérées, grâce au choix de la courbe appropriée, à une vitesse qui, combinée avec l'accroissement de vitesse pendant la courte chute libre, est suffisante pour pénétrer la barrière d'air entraînée par la bande et se déposer sur la bande en mouvement 11. Les deux couches 23 et 24 franchissent l'espace entre le bord 60 de la surface 22 et la bande 11 en tombant librement d'une hauteur "d" en un courant continu 25.
Etant donné que les couches liquides passent en chute libre à une vitesse notablement supérieure à celle qu'on recommande dans le revêtement
par rideau, il n'est plus nécessaire d'avoir de grandes distances de chute libre pour réaliser une vitesse d'impact suffisante
pour surmonter les problèmes dus aux courants d'air et on peut utiliser des chutes notablement plus courtes. La distance "d" peut donc être maintenue minimale.
Quand un raccord atteint le poste de revêtement, comme le montre la figure 2, l'écoulement du liquide de revêtement n'est pas perturbé à condition que la distance "d" soit telle que le raccord puisse passer sans briser le courant de liquide 25.
Les exemples suivants illustrent l'invention sans
la limiter.
EXEMPLE 1 :
On utilise un appareil du type représenté par la figure 1 pour appliquer à un support en mouvement une émulsion de gélatino-halogénure d'argent préparée classiquement, formée d'halogénure d'argent en suspension dans une solution aqueuse
de gélatine. Le support est formé d'une feuille de polytéréphtalate
d'éthylène, du type utilisé dans la fabrication des pellicules photographiques, préparé essentiellement de la façon décrite
dans le brevet des E.U.A. N[deg.] 2.779.784. L'épaisseur du support
est de 0,18 mm.
On applique dans le cas présent une seule couche,.
de sorte que la pompe 26 ne fonctionne pas pendant cette expérience et le liquide est amené à la surface de glissement par la
pompe 29 et la fente 18.' La surface de glissement convexe est parabolique, et répond à l'équation y = -x<2> et part d'un point
de tangence à la surface de glissement qui fait un angle de
<EMI ID=16.1> d'écoulement du liquide est de 12,7 cm. L'appareil est capable d'appliquer sur la bande en mouvement une couche de 11,75 cm de largeur. On maintient la viscosité de l'émulsion à 9,7 centipoises à 38[deg.]C et le liquide est amené à l'appareil avec un débit de
720 ml/mn. On fait varier la distance "d" entre 3,2 et 12,7 mm. On obtient des revêtements continus satisfaisants quand la
bande défile à 76,2 cm/s. Le poids calculé du revêtement sec
est de 149 mg/dm<2>.
EXEMPLE 2 :
) Avec l'appareil de l'exemple 1 mais avec cette fois une surface de glissement convexe généralement parabolique d'environ 17,8 cm de longueur, on dépose une seule couche de
10,2 cm de largeur d'une émulsion d'halogénure d'argent sensibilisé contenant des halogénures d'argent en suspension dans une solution aqueuse de gélatine, sur une bande.en mouvement du type décrit à l'exemple 1, à une vitesse de 223,5 cm/s. Le débit de
la solution est de 720 ml/mn et sa viscosité, mesurée à 35[deg.]C,
est de 11,4 centipoises. On fait varier la distance de chute "d" entre 4,8 et 6,3 mm environ. Le poids sec du revêtement est de
<EMI ID=17.1>
faisants.
On a décrit l'invention à propos de modes d'exécution particuliers mais ceux-ci ne sont aucunement limitatifs. Par exemple,. on peut utiliser des trémies ou des déversoirs comme sources de couches liquides en écoulement laminaire. On peut aussi utiliser une combinaison de filière et de trémie à glissement pour former des couches multiples. En outre, on peut utiliser des guides de bord de revêtement sur la surface de glissement et en travers de la distance de chute "d", comme indiqué dans
le brevet des E.U.A. N[deg.] 3.632.374, pour maintenir la largeur totale du revêtement.
REVENDICATIONS
1. Procédé d'application d'au moins une couche d'une composition liquide de revêtement sur une surface de support, consistant à faire passer cette surface par une zone de revêtement et à faire couler au moins une couche de la composition liquide de revêtement sur une surface de glissement de façon qu'elle finisse par atteindre en chute libre la surface de support, caractérisé en ce que l'on accélère la couche par gravité de façon continuellement croissante sur la surface de glissement jusqu'à ce qu'elle s'écoule dans une direction généralement verticale.
Method and apparatus for coating
Deppellicules The invention relates to the application of liquid coating layers to a moving web. More particularly, the invention relates to an improved coating method and apparatus, used to apply one or more layers of high quality photosensitive and associated compositions.
The U.S. patent N [deg.] 3,508,947 describes the development of various coating techniques in the photographic industry and the problems they pose. To try to solve these problems and more particularly to develop
higher speed coating processes, the U.S. Patent N [deg.] 3.632.374 suggests using certain curtain coating techniques for the manufacture of photographic film. Curtain coating involves forming a liquid layer under precisely controlled conditions without imparting a noticeable flow rate to the layer and, in principle, allowing it to accelerate in free fall until it reaches a low band. to coat. The free fall allows the liquid layer to reach a sufficient speed to penetrate the layer of air entrained by the belt. This curtain coating eliminates many of the inconveniences due to the previous bead coating and allows for higher coating speeds; however, the falling liquid curtain is subject to disturbance from drafts.
If we decrease the fall length
of the curtain, at the same time the problem of drafts is reduced to a minimum, but this reduction is not always achievable because the fall must be sufficient to give the liquid layers the kinetic energy allowing them to penetrate the barrier air entrained by the surface of the belt, if high quality coatings are to be obtained. One proposed solution which has not been completely successful is to use deflectors behind the curtain to minimize the effect of stray drafts.
Another solution, which avoids the drawbacks of curtain instability, is described in the U.S. patent.
N [deg.] 3,749,053. This solution consists in using a cascading coating apparatus arranged very close to the strip, thus
than a built-in vacuum chamber, for depositing multiple photographic layers on a horizontally moving web. This solution presents a small difficulty because it is necessary to enlarge an opening provided in the vacuum chamber, using a hinged element biased by spring, to allow the passage of the connectors of the strip.
An improvement to this solution is described from page 203 of the work entitled "Coating Equipment and Processes", by George L. Booth, 1970 edition, Lockwood Publishing Co., Inc. It is proposed to subject the liquid layer to this solution. at constant acceleration along a flat sliding surface before free fall. However, this method has the drawback of submitting the. layer to excessive acceleration and a sudden change in flow direction when it goes into free fall, which leads to thickness irregularities and other disadvantages of the coating.
According to a preferred embodiment, the invention provides an improved method of applying separate layers to a moving support surface. Under his aspect
most generally, the method according to the invention consists in applying to a support surface at least one layer of a liquid coating composition by passing the support surface
through a coating area, flowing at least one layer of the liquid coating composition along a sliding surface so that it finally falls in free fall to the support surface, and accelerating the layer
by gravity continuously increasing on the surface
sliding until it flows in a substantially vertical direction.
The apparatus according to the invention preferably uses a sliding surface having a continuously increasing slope so as to provide the desired controlled acceleration, that is to say a continuously increasing acceleration. By thus adjusting the acceleration to the point of free fall and
<EMI ID = 1.1>
the impact occurs under controlled acceleration conditions,
<EMI ID = 2.1>
the layer occurs relatively.
The greater spacing, relative to the thickness of the fittings, allows them to pass freely in disturbance.
<EMI ID = 3.1>
presented by the instability of the curtain due to drafts
<EMI ID = 4.1>
controlled liquid to a release rate which, combined with the increasing free-falling rate, is sufficient to penetrate the air barrier above the surface of the substrate, reduces the need for ancillary vacuum systems or deflectors when coating at high speeds and results in a simpler system as a whole.
The description and the figures given below by way of nonlimiting example will make it clear how the invention can be implemented, the particularities which emerge both from the drawing and from the text forming, of course, part of said invention.
Figure 1 is a vertical section of one embodiment of a coating apparatus for practicing the invention. Figure 2 is a vertical section of another embodiment of a coating apparatus according to the invention, showing the passage of a film joint through the coating zone. Figure 3 is a partial sectional view of a variation of the lip of the pallicle support used in the embodiment of Figure 1. Figure 1 shows a preferred embodiment having all of the elements necessary to form multiple overlapping layers for flow, accelerate them in a controlled fashion to a desired speed and place them on a moving belt in separate layers.
More precisely, a support surface or strip 11, suitable for receiving a two-layer coating comprising a silver halide emulsion layer 24 and an antiabrasive layer 23, of the type described in the examples, passes over a roller of 'support 12 placed practically under the coating apparatus according to the invention.
The coating apparatus of Figure 1 resembles in part the coating apparatus known as sliding hoppers and used for bead coating. The hopper body has four sections. Sections 15 and
16 define a first feed slot 17 and a first reservoir 19 through which a liquid is pumped by the
pump 26 and tube 27. The upper part of section 15
is flat and polished and forms an inclined sliding surface 20. Similarly, sections 14 and 15 define a second slot 18 and a second reservoir 30 through which liquid can be sent, by pump 29 and tube 28, on the upper surface of section 14. The upper surface of the sec-
<EMI ID = 5.1>
lower than the plane of the sliding surface 20. The upper surface of section 14 is also flat and polished and forms
a second sliding surface whose angle with the horizontal is practically identical to that of the sliding surface
20. The distance, the plane of which of the second sliding surface 21 is recessed under the plane of the first sliding surface 20, is at least equal to the desired thickness of the layer of the liquid pumped through the slot 18. and flowing over the sliding surface 21.
The flow multiple layer forming apparatus as described heretofore is conventional. According to the invention, a section 13 defining an upper surface
with convex curvature 22 is attached to the end of section 14, on the side opposite to that which is connected to section 15. According to a preferred embodiment, the sliding surface with convex curvature 22 starts from the end of the flat sliding surface
21 and ends with its lower edge 60 at a tangent point
vertically, located at a distance "d" from the strip 11. The distance "d" is preferably varied to allow the free passage of a joint of the strip, distant which can be as small as 0.8 mm approximately or as large as approximately 19 mm, or, which can reach in the case of high web speeds
About 25 mm. Preferably, the distance "d" should be kept as small as possible to avoid adverse effects.
<EMI ID = 6.1>
The choice of the particular shape of the curvature
<EMI ID = 7.1>
flow may vary depending on rheological properties
of the coating solution, the desired coating weight and the speed of the belt 11. It has been found that a surface close to a conical section, i.e. having a generally parabolic shape along the direction flow, of the defined type
<EMI ID = 8.1>
<EMI ID = 9.1>
good results in that the variation in the acceleration of the coating solution during its movement along
the sliding surface is constant. However, other convex shapes are acceptable and may find utility to meet the stated parameters. Crosswise to the direction of flow, the surface defines a straight line. In any case, it is preferable that the proportional increase in speed communicated to the coating solution under the acceleration controlled by the sliding surface relative to the proportional increase in speed communicated to the coating solution during free fall, is increased as much as possible. Greater proportional speed increases
under controlled conditions can be achieved with liquids of lower viscosity.
The discharge edge 60 is shown with a square section so as to provide a well-defined starting point of the liquid and to avoid excessive wetting of the edge and therefore the formation of streaks in the deposited coating. The discharge edge can also have a rounded section
as shown in figure 3 or a knife-edge section as shown in figure 2. The essential condition is that the
discharge edge does not obstruct the flow of liquid which is
preferably at the desired impact speed when it reaches
this point.
Although it has been assumed that the discharge end of the sliding surface is preferably oriented vertically, i.e. a = 90 [deg.], The angle a may vary from about 80 to 1200 depending on the desired impact speed, the parameters of the liquid, etc. Angles less than 90 [deg.] do not have
preferred because the liquid tends to prematurely peel off the sliding surface. Likewise, angles significantly greater than 90 [deg.] Are not preferred because
that they tend to produce a sharp change in the acceleration of the liquid as it leaves the edge 60. This is contrary to the
It is the object of the invention to provide a transient flow zone such that the flowing layers pass in free fall with the minimum change in flow direction and the minimum change in acceleration. A "substantially" vertical surface is preferable, i.e.
80 [deg.] <A <120 [deg.].
FIG. 2 shows a variant of the invention.
In this variant, an arc of a circle is used to define the
<EMI ID = 10.1> <EMI ID = 11.1>
<EMI ID = 12.1>
coating. The apparatus of Figure 2, as shown, is designed to apply a single coat and the body of the coating apparatus is formed of two sections 33 and 46.
which define a feed slot 38 and a reservoir 39. A pump 36 supplies a liquid to the upper part of the body section 33, through a tube 37. The upper part of the body section 33 includes a planar sliding section inclined 31 which goes to a point A beyond which it curves, forming a portion of a circle of radius R which ends at a point B tangent to the vertical, located at a distance "d"
of the moving strip 42. The strip 42 passes over a roll
guide 12. In Figure 2, we see a connection of the strip which passes through the coating station under the discharge edge
62. The posterior end 40 of the band 42 is applied to a part of the anterior end 43 of the band 44. On
the overlap part of the two bands 44 and 42 is placed
a piece of adhesive tape 41 which usually extends over the entire width of the strip. We can vary the slope
of the sliding surface as said in connection with Figure 1 and also varying the distance "d" to suit different coating compositions, different web speeds and desired impact speeds.
It is understood that one can also use, according to the invention, other known hoppers such as a
extrusion type, to produce distinct overlapping layers before accelerating them over a convex sliding surface.
The vertical end of the convex sliding surface is shown above the axis of the guide roller
12 in Figure 1 and in an eccentric position in Figure 2,
but it is understood that its position can vary and that it can be located at any point of the strip where the latter is preferably horizontal or almost. However, it is preferable
that the strip is supported by a roll at the coating station to minimize disturbance from floating.
It is preferable that the tape is horizontal at the point
impact of the liquid layer, but it can also reach any point of the curved part of the strip 11 which goes around
of roller 12 (Figure 1), roughly between the "9 o'clock" positions.
and "12 hours". Likewise, the tape need not be supported at the point of impact but support is preferred.
We will now return to FIG. 1 to describe the method according to the invention. The strip 11 passes over the roller 12 and is set in motion in the direction of the arrows at the desired coating speed by a suitable apparatus (not shown). A liquid, which may be a silver halide emulsion of the type described by the examples or any other similar solution ordinarily used in photography or other coating techniques, is pumped from a reservoir not shown by FIG. pump 29 and tube 28 so as to fill reservoir 30 which serves as a pressure compensator. The liquid passes through a slit 18 to arrive at the lower sliding surface 21. Preferably, the slit
<EMI ID = 13.1>
When the reservoir 30 is full, the liquid rises in the slot
18 and exits on the surface 21 where it begins to flow downward by gravity. The flow rate of the liquid is such that it forms a uniform flow layer 24 spanning the entire width of
the sliding surface 21 which can be positioned to form a slope of approximately 23 [deg.]. In fact, the slope of the sliding surfaces can be varied between about 0 [deg.] (With a hopper at
<EMI ID = 14.1>
sement) according to the compositions used, etc. The slope is chosen so as to allow the formation of liquid layers and to
allow them to descend to the convex region of the sliding surface.
From a second reservoir, not shown, the pump
26 provides a second layer which may be an abrasion resistant layer comprising a 6% aqueous gelatin solution and the antistatic and hardening agents common in the art. This second liquid is directed by the tube 27 so as to fill the reservoir 19 then by the slot 17 so as to form a
<EMI ID = 15.1>
slip 20. As layer 23 flows downward, it finally reaches the exit of slot 18 and continues its downward flow above layer 24, the two layers now flowing in separate, superimposed strata.
When the layers reach the end of the planar inclined surface 21 and arrive at the convex surface 22, their speed increases by gravity in proportion to the variation in the curvature of the sliding surface. When the layers reach the end of the convex sliding surface 22, they have been accelerated, by choosing the appropriate curve, to a rate which, combined with the increase in speed during the short free fall, is sufficient to penetrate the air barrier entrained by the strip and deposit on the moving strip 11. The two layers 23 and 24 cross the space between the edge 60 of the surface 22 and the strip 11, falling freely from a height "d "into direct current 25.
Since the liquid layers pass in free fall at a rate significantly greater than that recommended in the coating
per curtain, it is no longer necessary to have large free fall distances to achieve a sufficient impact speed
to overcome draft problems and significantly shorter drops can be used. The distance "d" can therefore be kept minimal.
When a fitting reaches the coating station, as shown in Figure 2, the flow of the coating liquid is not disturbed provided the distance "d" is such that the fitting can pass without breaking the flow of liquid. .
The following examples illustrate the invention without
limit it.
EXAMPLE 1:
An apparatus of the type shown in Figure 1 is used to apply to a moving support a gelatin silver halide emulsion conventionally prepared, formed of silver halide suspended in an aqueous solution.
gelatin. The support is formed from a polyterephthalate sheet
ethylene, of the type used in the manufacture of photographic film, prepared essentially as described
in the U.S. Patent N [deg.] 2,779,784. The thickness of the support
is 0.18 mm.
In the present case, a single layer is applied.
so that the pump 26 does not run during this experiment and the liquid is brought to the sliding surface by the
pump 29 and slot 18. ' The convex sliding surface is parabolic, and corresponds to the equation y = -x <2> and starts from a point
tangent to the sliding surface which forms an angle of
<EMI ID = 16.1> flow of liquid is 12.7 cm. The device is capable of applying a 11.75 cm wide layer to the moving web. The viscosity of the emulsion is maintained at 9.7 centipoise at 38 [deg.] C and the liquid is brought to the apparatus with a flow rate of
720 ml / min. The distance "d" is varied between 3.2 and 12.7 mm. Satisfactory continuous coatings are obtained when the
tape travels at 76.2 cm / s. The calculated weight of the dry coating
is 149 mg / dm <2>.
EXAMPLE 2:
) With the apparatus of example 1 but this time with a generally parabolic convex sliding surface of approximately 17.8 cm in length, a single layer of
10.2 cm wide of a sensitized silver halide emulsion containing silver halides suspended in aqueous gelatin solution, on a moving belt of the type described in Example 1, at a speed of 223.5 cm / s. The flow of
the solution is 720 ml / min and its viscosity, measured at 35 [deg.] C,
is 11.4 centipoise. The drop distance "d" is varied between approximately 4.8 and 6.3 mm. The dry weight of the coating is
<EMI ID = 17.1>
doing.
The invention has been described with reference to particular embodiments, but these are in no way limiting. For example,. hoppers or weirs can be used as sources of laminar flow liquid layers. A combination of die and slip hopper can also be used to form multiple layers. In addition, coating edge guides can be used on the sliding surface and across the drop distance "d" as shown in
the U.S. Patent N [deg.] 3,632,374, to maintain the total width of the coating.
CLAIMS
1. A method of applying at least one layer of a liquid coating composition to a support surface, comprising passing this surface through a coating zone and casting at least one layer of the liquid coating composition. on a sliding surface so that it ends up reaching in free fall the support surface, characterized in that the layer is accelerated by gravity in a continuously increasing manner on the sliding surface until it s 'flows in a generally vertical direction.