DE2118910A1

DE2118910A1 - Vorrichtung zum Aufbringen einer elektrischen Ladung auf ein streifenförmiges Material

Info

Publication number: DE2118910A1
Application number: DE19712118910
Authority: DE
Inventors: Robert Gail Pittsford; Whitmore Thomas Clement Rochester; N.Y. Cunningham (V.StA.)
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1970-04-20
Filing date: 1971-04-19
Publication date: 1971-11-11
Also published as: IT984553B; DE2118910B2; FR2092055B2; US3670203A; BE765970R; FR2092055A2; GB1327148A

Description

Vorrichtung zum Aufbringen einer elektrischen Ladung auf ein streifenförmiges Material_

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufbringen einer elektrischen Ladung auf ein durch die Vorrichtung transportiertes, biegsames, streifenförmiges Material, mit einer drehbar angeordneten, elektrisch leitfähigen Walze, welche in Berührung mit einer Oberfläche des streifenförmigen Materials umläuft. Als streifenförmiges Material finden beispielsweise photographischer Film oder photographisches Papier Anwendung.

Derartige streifenförmige Materialien werden bei ihrer Herstellung zwischen und über Walzen geführt oder durch andere, Bearbeitungseinrichtungen hindurchgeleitet, welche jeweils eine elektrostatische Aufladung des durch die Vorrichtung transportierten streifenförmigen Materials verursachen. Wird ein derartiges elektrostatisch geladenes streifenförmiges Material in die Nähe eines geerdeten Gegenstandes gebracht, so können für das streifenförmige Material schädliche Funken entstehen. Wenn das streifenförmige Material z.B. bereits mit einer lichtempfindlichen Emulsion beschichtet ist, so können derartige Funken eins örtliche Belichtung der Emulsion hervorrufen. Ferner können in einer Dunkelkammer auftretende Funken außer dem streifenförmigen Material, das augenblicklich in Bearbeitung ist, auch noch anderes photographisches Material belichten. Treten derartige Funken bei streifenförmigen Materialien auf, die aus mit einer Grundschicht versehenem photographischen Material bestehen, das noch nicht mit einer lichtempfindlichen Emulsion beschichtet ist, so können die Funken zum Verbrennen dieser Grundschicht führen, wodurch die Emulsion bei einer nachfolgenden Behandlungsstufe sich nicht richtig verteilen läßt oder nicht einwandfrei aufgetragen werden kann. Dartiber hinaus können elektrostatische Ladungen auch in Form von Ladungsinsein vorliegen, die beim nachfolgenden Beschichten mit Emulsion

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Sprung- oder Leerzonen verursachen. Elektrostatische Ladungen können schließlich dazu führen, daß Staubteilchen von dem streifenförmigen Material angezogen werden und sich auf diesem ansammeln» Dies beeinträchtigt die Qualität des fertigen streifenförmigen Materials.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist bekannt (britische Patentschrift 976 027). Bei dieser bekannten Vorrichtung v.'ird die eine Oberfläche eines streifenförmigen Materials über eine auf Erdpotential liegende Walze mit elektrisch leitender Oberfläche geführt, während auf der anderen Oberfläche des streifenförmigen Materials elektrisch leitende Borsten aus Nylon, Messing oder dergl. schleifen, die an Spannung gelegt sind. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß die den Borsten zugekehrte Oberfläche des streifenförmigen Materials durch diese zerkratzt werden und daß sich auf dem streifenförmigen Material von den Eorsten stammende Teilchen ablagern können. Darüber hinaus besteht die Gefahr, daß die Borsten Schmutzteilchen anziehen und festhalten, welche ebenfalls auf dem streifenförmigen Material abgelagert werden können. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß es immer dann, wenn das streifenförmige Material zerreißt oder ausläuft, zu direkter Berührung zwischen den Borsten und der geerdeten Walze kommen kann. Hierdurch entstehen Funken, die insbesondere schädlich für photographische Filme oder photographisches Papier sind, welche in einer Dunkelkammer behandelt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Aufbringen einer elektrischen Ladung auf ein streifenförmiges Material zu schaffen, mittels deren eine Behandlung des streifenförmigen Materials ohne die Gefahr einer Beschädigung oder einer Verschmutzung der Oberfläche des streifenförmigen Materials durchführbar ist.

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Diese Aufgabe ist,ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten Art,gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine elektrisch leitfähige Platte vorgesehen ist, deren der Walze zugekehrte Breitseite in der Nähe der Walze im Abstand von der anderen Oberfläche des streifenförmigen Materials angeordnet ist, und daß die Walze oder die Platte auf einem Gleichspannungspotential einer einen gewünschten Ladungszustand auf dem streifenförmigen Material bewirkenden Höhe und Polarität liegt. Durch diese Anordnung wird eine mechanische Berührung der der Walze abkehrten Oberfläche des streifenförmigen Materials völlig ausgeschlossen, so daß es weder zu Beschädigungen dieser Oberfläche noch zu Ablagerungen von Teilchen, welche von der Platte selbst stammen oder an dieser haften, auf der Oberfläche des streifenförmigen Materials kommen kann. Auch ist ein überspringen von Funken beim Zerreißen oder Auslaufen des streifenförmigen Materials mit den erwähnten schädlichen Polgen für photographische Filme ader photographisches Papier völlig ausgeschlossen.

Nach einem nicht zum Stand der Technik gehörenden älteren Vorschlag kann die Beschädigung der Oberfläche des streifenförmigen Materials sowie ein überspringen von Funken, beispielsweise beim Zerreißen des streifenförmigen Materials, wirksam dadurch vermieden werden, daß das streifenförmige Material zwischen zwei Walzen hindurchgeführt wird, von denen eine mit einer elektrisch schwach leitfähigen Lauffläche versehen ist. Als Material für diese Lauffläche eignet sich beispielsweise ein Plüschgewebe, welches durch Behandlung mit einer grenzflächenaktiven Substanz elektrisch schwach leitfähig gemacht wurde. Dieses Plüschgewebe neigt jedoch zur Verschmutzung durch Staubteilchen oder andere Verunreinigungen, welche auf die Oberfläche des streifenförmigen Materials gelangen können« Eine derartige Verschmutzung ist

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bei der Herstellung von photographischem Papier oder ph'otographlschem Film innerhalb bestimmter Verfahrensstufen, wie beispielsweise beim Auftragen der lichtempfindlichen Emulsion, besonders nachteilig.

Die lichte Weite des zwischen der Walze und der Platte bestehenden Spaltes kann zwischen 1 und 15 Millimeter betragen. Das /§sr Walze oder der Platte liegende Gleichstrompotential wird in seiner Höhe derart gewählt, daß es den Luftspalt zwischen dem streifenförmigen Material und der ihm zugekehrten Oberfläche der Platte überbrücken kann, ohne daß dabei jedoch eine Koronaentladung entstehen kann, Die auf das streifenförmige Material aufgebrachte Ladung sollte in ihrer Höhe und Polarität derart gewählt werden, daß ein gewünschter, z.B. neutraler, positiver oder negativer,Ladungszustand auf dem streifenförmigen Material ersielt wird.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß ein Feldstärkemesser zur Messung der elektrostatischen Ladung des streifenförmigen Materials sowie eiae Stelleinrichtung zum Einstellen der Höhe und Polarität des Gleichspannungspotentials in Abhängigkeit von der gemessenen elektrostatischen Ladung vorgesehen sind. Durch diese Anordnung wird eine Steuereinrichtung geschaffen, mittels deren die tatsächliche vom Feldstärkemesser ermittelte elektrostatische Ladung des streifenförmigen Materials durch geeignete Wahl der Höhe des Gleichspannungspotentials und durch Wahl derselben Polarität für das Gleichspannungspotential wirksam neutralisiert werden kann. Hierdurch kann das übertreten von Funken vermieden werden, wenn das streifen-, förraige Material zu einem späteren Zeitpunkt in die Nähe eines geerdeten Gegenstandes gebracht wird.

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Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich das streifenförmige Material beispielsweise auch in einer Station einer Bearbeitungskette auf einen vorgegebenen Ladungszustand bringen und nachfolgend, d.h. nach erfolgten Zwischenbehandlungsstufen, durch erneutes Aufladen unter Neutralisieren der zusätzlich aufgenommenen oder der nichtaufgenommenen Ladungen auf einen neutralen Ladungszustand bringen.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisch dargestellte Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Erzeugen eines gewünschten Ladungszustand^ auf einem biegsamen streifenförmigen Material, beispielsweise einem photographischen Film oder photographischem Papier, wobei das streifenförmige Material um eine Walze umgelenkt ist und

Fig. 2 eine schematisch dargestellte Seitenansicht eines abgewandelten Ausführungsbeispiels, bei welchem das streifenförmige Material längs einer geraden Führungsbahn transportiert wird.

Fig. 1 ist zu entnehmen, daß ein streifenförmiges Material in Form eines langen, ununterbrochenen Bandes 11 aus photographischem Film oder photographischem Papier kontinuierlich in Berührung mit einer elektrisch leitfähigen Walze 13, die geerdet ist, durch die in Fig. 1 schematisch angedeutete

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Vorrichtung zum Erzeugen eines gewünschten Ladungszustanäes auf dem Band transportiert wird. Eine elektrisch leitfähige Platte 15 ist gewölbt ausgebildet und an die Krümmung der Beweungsbahn des Bandes 11 sowie der Lauffläche der Walze 13 angepaßt. Diese Platte 15, welche mit einer Breitseite die Breite des Bandes 11 überspannt, ist auf der der Lauffläche der Walze 13 abgekehrten Seite des Bandes 11 derart stationär angeordnet, daß zwischen der Platte und dem Band ein Spalt 16 gebildet wird, welcher zwischen einem und fünfzehnälxxl-/ betragen kann, so daß die Platte niemals in Berührung mit der Oberfläche des Bandes kommen kann« Die Platte 15 und die Walze 13 können aus einem elektrisch leitfähigen Material, wie beispielsweise Messing oder einem anderen Metall, hergestellt sein. Sie können jedoch andererseits auch aus einem gewöhnlich nicht leitfähigen Material, wie beispielsweise Kunstharz, hergestellt sein? welcher durch Imprägnierung mit einer grenzflächenaktiven Substanz, beispielsweise einem Natriumsalz eines Alkylarylpolyäthersulfonates oder aber durch einen Metallüberzug, beispielsweise mit Silber, elektrisch leitfähig gemacht worden is/t« Eine geeignete Veränderbare Spannungsquelle 19 für Gleichspannung ist mit der Platte 15 verbunden und weist Stelleinrichtungen 21 und 23 zur Einstellung der Polarität bzw. der Höhe der Spannung auf, damit an der Platte stets die richtige Spannung anliegt. Zur Versorung kommt jede beliebige Spannungsquelle in Betracht, wie beispielsweise Batterien oder ein Glei^spannungsgenerator oder Gleichrichter, der an ein Wechselspannungsnetz angeschlossen ist.

Will man die Ladung auf dem Band auf Null reduzieren oder die Polarität der Ladung umkehren, dann muß die an der PlLatt© 15 liegende Spannung dieselbe Polarität wie die Ladung auf dem Band besitzen» Eur Vergrößerung der Ladung auf dem Band,

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ohne daß eine Änderung ihrer Polarität eintritt, muß die an der Platte anliegende Spannung die entgegengesetzte Polarität der Ladung auf dem Band besitzen. Die Potentialänderung auf dem Band ist im Vergleich zu dem an der Platte anliegenden Gleichspannungspotential von entgegengesetzter Polarität.

Die richtige an der Platte 15 anzulegende Spannung läßt sich zwar durch Versuche ermitteln. Vorzugsweise wird jedoch ein elektrostatischer Feldstärkemesser 25 in der Nähe des Bandes 11 angeordnet, nachdem dieses die Platte 15 passiert hat. Hierdurch wird das durch irgendeine elektrische Ladung des Bandes verursachte, elektrostatische Feld kontinuierlich gemessen oder überwacht und auf einem Meßinstrument 27 angezeigt. Die Bedienungsperson überwacht die Höhe und Polarität der Spannung am Meßinstrument 27 und stellt die Spannungsquelle 19 dementsprechend ein, so daß der korrekte Ladxmgszustand und die richtige Polarität sichergestellt, werden. Ein für diesen Zweck geeigneter elektrostatischer Feldstärkemesser ist in der Juliausgabe des Jahres 1950 von "Journal of the Society of Motion Picture and Television Engineers'* in einem Aufsatz von H.W. Cleveland auf den Seiten 37 h±ß 44, unter dem Titel "A Method of Measuring Electrification of Motion Picture Film Applied to Cleaning Opsrations", beschrieben.

Die Ladung, welche sich auf eineü, Band 11 aus pkotographischem Material ausgebildet hat, kanr; recht star ? sein, so daß -elektrostatische Potentiale in der <irSBenordiHO.j syrischen einhundert und fünfzigtausend Volt vorhanden sein können. Die Ladung/positiv oder negativ sein, je nach Art des für das Band verwendeten Werkstoffes und je nach Art der Walzen oder sonstiger Einrichtungen, durch die oder über die das

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Band geführt worden ist. Will . man also die Ladung neutralisieren, dann ist es erforderlich, daß an die Platte eine Spannung mit derselben Polarität wie die Polarität der Ladung des Bandes durch entsprechende Einstellung der Spannungsquelle 19 angelegt wird. Die zum Neutralisieren gewöhnlich erforderliche Spannung ist ungefähr gleich groß oder größer als das Potential auf dem Band, wenn der Spalt zwischen der Platte und dem Band einen Millimeter oder mehr beträgt. Die Höhe der an die Platte anzulegenden Spannung hängt von dem Ladungszustand auf dem Band ab, welcher erreicht werden soll, und kann nach Wunsch verändert werden. Falls erforderlich, können Spannungen zwischen zehn Volt bis zu zehntausend Volt oder sogar dreißigtausend Volt angelegt werden,

Die Materialarten des Bandes, welche mittels der oben beschriebenen Vorrichtung behandelt werden können, sind zahlreich. Es kommen beispielsweise Zellulos- -Triazetat-Filmträger oder IolyMthylen-Terephtalat-Filmträger_toder andere Polyester-Filmträger in Betracht, die noch nicht beschichtet sind oder bereits mit lichtempfindlichen Emulsionen, Grundschichten oder mit Lichthofschutzmittelschichten auf ihrer Rückseite beschichtet sein können. Andere Arten von Bändern können aus photographischem Papier bestehen, welches noch nicht beschichtet ist oder bereits mit Beschichtungen aus lichtempfindlichen Emulsionen, Polyäthylen oder dergl. versehen ist. Die zuvor beschriebene Vorrichtung arbeitet wirkungsvoll, wenn das Bandmaterial elektrisch nichtleitend ist, sich in trockenem Zustand befindet und eine konstante Dicke vor und nach Durchlaufen des Spaltes zwischen der Walze und der Platte besitzt, ohne daß sich dabei auf dem Band eine flüssige oder halb» flüssige Schicht befindet.

Bei der Waise 13 kann es sich um eine leer mitlaufende Walze

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. handeln, wobei das Band 11 mittels weiterer durch einen Motor betriebener Walzen, die sich an einer anderen Stelle der Vorrichtung befinden, durch die Vorrichtung transportiert wird.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten abgewandelten Ausführungs · beispiel stimmen die Walze 13', die veränderbare Spannungsquelle 19', der Feldstärkemesser 25' und das Meßinstrument 27' mit den im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 beschriebenen entsprechenden Bauteilen tiberein.

Fig. 2 ist zu entnehmen, daß ein Band II¹ während eines Behandlungsvorganges längs einer geraden Führungsbahn geführt ist und in Berührung mit mehreren Walzen 13¹, 31 und 33 steht, von denen jede eine zusätzliche elektrostatische Aufladung des Bandes verursacht. Würde der Ladungszustand auf dem Band nicht in der zuvor beschriebenen Weise gesteuert, dann könnte diese elektrostatische Aufladung so stark werden, daß bei einer nachfolgenden Erdung des Bandes in ihrer Wirkung schädliche Funken entstehen können. Derartige Funken haben nicht nur für das Band selbst besonders nachteilige Wirkungen, sondern auch für photographischen Film oder photographisches Papier, welches durch das von den Funken erzeugte Licht belichtet wird. Um dem entgegenzuwirken, wird der Feldstärkemesser 25' zur Messung der Ladung des Bandes an einer Stelle benutzt, welche in Bewegungsrichtung des Bandes gesehen hinter den Walzen liegt, worauf die zum Neutralisieren der elektrostatischen Ladung erforderliche Spannung an die Platte 15' angelegt werden kann, damit schädliche Einwirkungen auf das Band verhindert werden.

Nachfolgend sind einige durch die Erfindung erzielbaren Vorteile aufgeführt:

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Wenn ein photographisches Material geerdet wird, können Funkenentladungen nicht eintreten. Damit wird die Beschädigung des Bandes durch Funken verhindert und die Belichtung anderer in der gleichen Dunkelkammer befindlicher photographischer Materialien vermieden. Ferner wird die Bildung von schädlichen Inseln hoher Ladungpdiefote auf einem band- oder blattförmigen photographischen Filin oder photographischen Papierträger vermieden, wodurch nachfolgende Beschichtung svorgänge verbessert werden. Die Ansammlung von Staubteilchen auf einem band- oder blattförmigen photographischen Material kann durch Verminderung des statischen Potentials verhindert werden, welches diese Staubteilchen häufig anzieht und festhält. Die Möglichkeit einer Beschädigung der Oberfläche des Bandes oder einer Ablagerung von Schmutzteilchen auf ihr ist ausgeschlossen«

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

(1) jVorrichtung zum Aufbringen einer elektrischen Ladung auf V^/ein durch die Vorrichtung transportiertes, biegsames, streifenförmiges Material, mit einer drehbar angeordne~ ten, elektrisch leitfähigen Walze, welche in Berührung mit einer Oberfläche des streifenförmigen Materials umläuft, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrisch leitfähige Platte (15, 15') vorgesehen ist, deren der Walze (13, 13¹) zugekehrte Breitseite in der Nähe der Walze im Abstand von der anderen Oberfläche des streifenförmigen Materials (11, II¹) angeordnet ist, und daß die Walze oder die Platte auf einem Gleichspannungspotential einer einen gewünschten Ladungszustand auf dem streifenförmigen Material bewirkenden Höhe und Polarität liegt,
2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (13, 13») auf Erdpotential liegt, während die Platte (15, 15*) auf dem Gleichspannungspotential liegt.
3) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte {15, 15'} sich üb?.r die Breite der Walze erstreckt.
4) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet t daß die der Walze (13) augekehrte Oberfläche der Platte (15) an die Krümmung der Lauffläche der Walze angepaßt ist und daß öxe Waise {13} vorzugsweise zur Umlenkung des streifenfcrmigen Materials (11) vorgesehen ist.
5) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (15*) eben ausgebildet ist

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und daß vorzugsweise das streifenförmige Material (H¹) längs einer ebenen Bahn in Berührung mit einer Reihe von Walzen (31, 33) geführt ist.
6) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Feldstärkemesser (25, 27; 25¹, 27') zur Messung der elektrostatischen Ladung des streifenförmigen Materials (11, 11V) sowie eine Stelleinrichtung (19, 19') zum Einstellen der Höhe und Polarität des Gleichspannungspotentials in Abhängigkeit von der gemessenen elektrostatischen Ladung vorgesehen sind.

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