DE2118910B2 - Vorrichtung zum Erzeugen eines gewünschten Ladungszustandes auf streifenförmigem Material - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen eines gewünschten Ladungszustandes auf einem streifenförmigen Material, das über eine drehbar gelagerte .leitfähige Walze geführt ist, der auf der der Walze abgekehrten Seite des streifenförmigen Materiais Line Elektrode zugeordnet ist, wobei eine regelbare Spannungsquelle vorgesehen ist, durch die ein gewünschtes Gleichspannungspotential zwischen Walze und Elektrode einstellbar ist, das niedriger als die Grenzspannung für eine Koronaentladung ist. Als streifenförmiges Material findet 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 elektrostatisches geladenes, streifenförmiges Material in die Nähe eines geerdeten Gegenstandes gebracht, so können für das streifenförmige Material schädliche Funken entstehen. Wenn das streifenfönnige Material zum Beispiel bereits mit einer lichtempfindlichen Emulsion beschichtet ist, so können derartige Funken eine 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 photographischem 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. Darüber hinaus können elektrostatische Ladungen auch in Form von Ladungsinseln vorliegen, die beim nachfolgenden Beschichten mit Emulsion Sprung- oder Leerzonen verursachen. Elektrostatische Aufladungen können schließlich dazu führen, daß Staubteilchen von dem streifenförmigen Material angezogen werden und sich auf diesem ansammeln. Dies beeinträchtigt die Qualität des fertigen streifenfürmigen Materials.

Durch die britische Patentschrift 9 76 027 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird die eine Oberfläche eines streifenförmigen Materials über eine auf Erdpotential liegende Walze mit elektrisch leitender Oberfläche geführt, während auf der anderen Oberfläche des streifenförmigen Materiah elektrisch leitende Borsten aus Nylon, Messing od. dgl. schleifen, die an Spannung gelegt sind. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß die den Borsten zugekehrte Oberfläche des streifenförmigen Materials durch diese zerkratzt werden kann und daß sich auf dem streifenförmigen Material von den Borsten 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 die photographischen Filme oder für das photographische Papier sind, welche in einer Dunkelkammer behandelt werden. »,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Erzeugen eines gewünschten Ladungszustandes auf streifenförmigem Material unter Vermeidung einer Koronaentladung zu schaffen, bei der eine Beschädigung oder Verschmutzung der Oberfläche des streifenförmigen Materials sicher vermieden wird.

Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß als Elektrode eine elektrisch leitende Flatte vorhanden ist, deren Breitseite der Walze zugekehrt und in einem Abstand von dem streifenförmigen Material angeordnet ist.

Dadurch wird erreicht, daß sich zwischen der

Platte und der Walze ein möglichst gleichförmiges, elektrostatisches Feld ausbildet, bei dem a»<-h bei Verwendung höherer Spannungen eine Ionisierung der Luft und dadurch ein Koronaeekt vermieden wird. Weiterhin wird dadurch eine mechanische Berührung der der Walze abgekehrten Oberfläche des streifenförmigen Materials mit Sicherheit vermieden, so daß es weder zur Beschädigung 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 oben erwähnten schädlichen Folgen für photographische Filme oder photographisches Papier völlig ausgeschlossen.

Die lichte Weite des zwischen der Walze und der Platte bestehenden Spaltes kann zwischen 1 und ? 5 mm betragen. Das an der Walze oder der Platte liegende Gleichsparinungspotential wird in seiner Höhe so 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 cder negativer Ladungszustand auf dem streifenförmigen Material erzielt wird.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß ein Feldstärkemesser zur Messung der elektrostatischen Ladung des streifenförmigen Materials nach Passieren der Walze sowie eine Stelleinrichtung zum Einstellen der Höhe und der 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 der Polarität desselben wirksam neutralisiert werden kann. Hierdurch kann das Übertreten von Funken vermieden werden, wenn das streifenförmige Material zu einem späteren Zeitpunkt in die Nähe eines geerdeten Gegenstandes gebracht wird.

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 zeigt

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

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

F i g. 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 F i g. 1 schematisch angedeutete Vorrichtung zum Erzeugen eines gewünschten Lao dungszustandes auf dem Band transportiert wird. Eine elektrisch leitfähige Platte 15 ist gewölbt ausgebildet und an die Krümmung der Bewegungsbahn 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 fünfzehn Millimeter betra-

ao gen 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 cder einem anderen Metall, hergestellt sein. Sie können jedoch andererseits auch aus einem gewöhnlich nicht leitfähigeri 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 ist. Eine geeignete veränderbare Spannungsquelle 19 für Gleichspannung ist mit der Platte 15 verbunden und weist Stelleinrichtungen 21 und 23 zur EinsteJ-lung der Polarität bzw. der Höhe der Spannung auf, damit an der Platte stets die richtige Soannun« anliegt. Zur Versorgung kommt jede beliebige Spannungsquelle in Betracht, wie beispielsweise Batterien oder ein Gleichspannungsgenerator 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 Platte 15 liegende Spannung dieselbe Polarität wie die Ladung auf dem Band besitzen. Zur Vergrößerung der Ladung auf dem Band, 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 Ladungszustand und die richtige Polarität Eichergestellt 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 bis 44, unter dem Titel »A Method of Measuring Electrification of Motion Picture Film Applied to Cleaning Operations«, beschrieben.

Die Ladung, welche sich auf einem Band 11 aus photcigrapbischem Material ausgebildet hat, kann recht stark sein, so daß elektrostatische Potentiale in der Größenordnung zwischen einhundert und fünfzigtausend Volt vorhanden sein können. Die Ladung kann 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 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 Zellulose-Triazetat-Filmträger oder Polyäthylen-Terephthtalat-Filmträger oder 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 od. dgl. 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 halbflüssige Schicht befindet.

Bei der Walze 13 kann es sich um eine leer mitlaufende Walze 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 F i g. 2 dargestellten abgewandelten Ausführungsbeispiel stimmen die Walze 13', die veränderbare Spannungsquelle 19', der Feldstärkemesser 25' und das Meßinstrument 27' mit den im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel gemäß F i ig. 1 beschriebenen entsprechenden Bauteilen überein.

ίο Fig. 2 ist zu entnehmen, daß ein Band 11' während eines Behandlungsvorganges längs einer geraden Führungsbahn geführt ist und in Berührung mit mehreren Walzen 13', 31 und 33 steht, von denen jede eine zusätzliche elektrostatische Aufladung des Ban-

des verursacht. Würde der Ladungszustand auf dem Band nicht in der zuvor beschriebenen Weise gesteuert, dann könnte diese elektrostatische Aufladung so staik 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 erforderliehe 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:

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 Ladungsdichte auf einem band- oder blattförmigen photagraphischen Film oder photographischen Papierträger vermieden, wodurch nachfolgende Beschichtungsvorgänge 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 Schinutzteilchen auf ihr ist ausgeschlossen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche: ^S

1. Vorrichtung zum Erzeugen eines gewünschten Ladungszustandes auf einem streifenförmigen Material, das über eine drehbar gelagerte leitfähige Walze geführt ist. der auf der der Walze abgekehrten Seite des streifenförmigen Materials eine Elektrode zugeordnet ist, wobei eine regelbare Spannungsquelle vorhanden ist, durch die ein gewünschtes Gleichspannungspotential zwischen Walze und Elektrode einstellbar ist, das niedriger als die Grenzspannung für eine Koronaentladung ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektrode eine elektrisch leitende Platte (15,15') vorhanden ist, deren Breitseite der Walze (13, 13') zugekehrt und in einem Abstand von dem streifenförmigen Material (11, 11') angeordnet ist.

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 über die Breite der Walze (13, 13') erstreckt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die der Walze (13) zugekehrte Oberfläche der Platte (15) an die Krümmung der Laufflache der Walze angepaßt ist, wobei das streifenförmige Material (11) die Walze (13) teilweise umschlingt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (15') eben ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß tin Feldstärkemesser (25, 27; 25', 27') zur Messung der elektrostatischen Ladung des streifenförmisen Materials (11, 11') nach Passieren der Walze (13, 13') sowie eine Stelleinrichtung (19, 19') zum Einstellen der Höhe und der Polarität des Gleichspannungspotentials in Abhängigkeit von der gemessenen elektrostatischen Ladung vorgesehen sind.