DE2934958A1

DE2934958A1 - Quetschwalze fuer selbstentwicklerkameras

Info

Publication number: DE2934958A1
Application number: DE19792934958
Authority: DE
Inventors: Harvey Stewart Friedman
Original assignee: Polaroid Corp
Current assignee: Polaroid Corp
Priority date: 1978-08-30
Filing date: 1979-08-29
Publication date: 1980-03-13
Also published as: FR2435070B1; FR2435070A1; AU4949379A; IT1207232B; AU527173B2; GB2029308A; IT7925360A0; US4200382A; GB2029308B; JPS5535395A; CA1133302A; JPS6029938B2

Description

Patentanwälte Dipl.-ing. Cu rt Wallach Dipl.-lng. Günther Koch Dipl.-Phys.Dr.Tino Haibach " · Dipl.-lng. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

Datum: 29. AUgUSt 1979

Unser Zeichen: 16 692 - K/Ap

Anmelder: Polaroid Corporation

Technology Square
Cambridge, Mass. 02139
USA

Bezeichnung: Quetschwalze für Selbstentwickler-

kameras

OS QOM/Qi ή if

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf einen photographischen Apparat und insbesondere auf verbesserte zentrische Quetschwalzen zur Benutzung innerhalb einer durch Motor angetriebenen photographischen Behandlungsvorrichtung, die eine Behandlungsflüssigkeit als dünne, im wesentlichen gleichförmige Schicht zwischen vorbestimmten Lagen einer integralen Selbstentwicklerfilmeinheit ausbreitet und diese dabei aus der Kamera heraus fördert, nachdem diese belichtet worden ist.

Vollautomatisch arbeitende photographische Kameras, die integrale Selbstentwicklerfilmeinheiten benutzen, sind in der photographischen Technik wohl bekannt und sie sind ausführlich in der Patentliteratur beschrieben und seit einigen Jahren in Benutzung. Solche Kameras, beispielsweise die von der Anmelderin auf den Markt gebrachten Kameras "SX-70" und "Pronto" sowie die von Eastman Kodak hergestellten Kameras "EK-6" und EK-8" erzeugen automatisch fertige abfallfreie Farbbilder, ohne daß die Bedienungsperson etwas anderes zu tun hätte als eine Bildkomposition vorzunehmen und möglicherweise eine Scharfeinstellung vorzunehmen, und dann den Auslöser zu drücken.

Dies wird durch Benutzung speziell ausgebildeter, aufeinander abgestimmter Systeme möglich, die eine programmierte Reihe aufeinanderfolgender Operationen bewirken, wodurch das fertige Bild erzeugt wird.

Nach der Auslösung erfolgt die Belichtung einer Filmeinheit. Danach wird der belichtete Film aus der Belichtungsstellung in Eingriff mit Quetschwalzen gebracht, die ein Diffusionsübertragungsverfahren innerhalb der Filmeinheit einleiten, während diese Filmeinheit gleichzeitig aus der Kamera herausgefördert wird, wo sie für den Photographen zugänglich werden.

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Nachdem das Diffusionsübertragungsverfahren eingeleitet ist, erfolgt eine Entwicklung und Erzeugung eines sichtbaren Bildes in der Filmeinheit in bekannter Weise.

Die Filmeinheiten, wie sie beispielsweise in der US-PS 34 15 644, 35 94 I65 und 37 61 268 beschrieben sind, enthalten normalerweise sämtliche photographischen Komponenten die erforderlich sind, um das Diffusionsübertragungsverfahren durchzuführen. Im typischen Falle weisen die Filmeinheiten allgemein zwei übereinandergefügte Blattelemente auf, von denen wenigstens eines transparent ist, und die Schichten aus photochemischen Substanzen tragen, einschließlich einer lichtempfindlichen Schicht und einer Bildaufnahmeschicht. Außerdem ist ein aufreißbarer Behälter mit viskoser Behandlungsflüssigkeit benachbart zu einem Vorderrand der Filmeinheit angeordnet, der seinen Flüssigkeitsinhalt zwischen die Blattelemente austreten läßt, um das Diffusionsübertragungsverfahren einzuleiten. Die Freigabe der Behandlungsflüssigkeit wird durch die Behandlungsstation bewirkt, die ein Aufbrechen des Behälters vollzieht und danach die Behandlungsflüssigkeit zwischen die Blattelemente entgegen der Bewegungsrichtung der Filmeinheit derart austreten läßt, daß die Behandlungsflüssigkeit progressiv zwischen den Blattelementen als dünne gleichförmige Schicht abgelagert wird, die sich über die gleiche Fläche wie die Belichtungsfläche der Filmeinheit erstreckt. Nach Vollendung des Diffusionsübertragungsverfahrens ist das fertige Bild durch das transparente Deckblatt hindurch erkennbar.

Eine photographische Behandlungsvorrichtung die in der Lage ist, den Filmvorschub durchzuführen und die Flüssigkeitsausbreitung zu bewirken, sind bekannt. Allgemein umfaßt eine derartige Vorrichtung zwei drehbar nebeneinander gelagerte Quetschwalzen, die elastisch gegeneinander vorgespannt sind, um einen Druck auf die Filmeinheit auszuüben, wenn sie

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zwischen den Quetschwalzen vorgeschoben wird, wobei wenigstens eine der Quetschwalzen durch einen Motorantrieb angetrieben wird. Die Quetschwalzen werden im typischen Falle mit Prazisionstoleranzen hergestellt, so daß die Dicke der Flüssigkeitsschicht im Hinblick auf eine optimale photographische Bildqualität richtig bemessen werden kann und wenigstens eine Quetschwalze ist mit einer das photographische Blatt berührenden Reibungsoberfläche versehen, um eine hohe Zugkraft zu erhalten, mit der die Filmeinheit aus der Kamera ohne Schlupf und ohne sichtbare Beschädigung der Oberfläche der Filmeinheit gefördert werden kann.

Zusätzlich zu den Prazisionstoleranzen und der Oberflächencharakteristik, die eine hohe Reibung,aber einen geringen Abrieb ergibt, bestehen die Quetschwalzen im allgemeinen aus hochfesten Legierungen, so daß sie sich entweder unter den bei der Behandlung erzeugten Drücken nicht deformieren oder nur in vorbestimmter Weise deformieren. Die Quetschorgane haben außerdem einen hohen Korrosionswiderstand und sind in der Lage, ihre ursprüngliche Geometrie aufrecht zu erhalten, nachdem sie eine vorbestimmte Zahl von Filmeinheiten behandelt haben, wobei diese Zahl bezogen ist auf die jeweilige zu erwartende Lebensdauer.

Ein weiteres wichtiges Merkmal dieser Quetschwalzen besteht darin, daß sie in der Lage sind, während der Behandlung keinen Abrieb von den Filmeinheiten zu erzeugen. Dieses Merkmal ist wichtig, da ein Aufbau solchen Abriebs auf der Walzenoberfläche die Anfangsgeometrie ändert und dadurch die Flüssigkeitsausbreitung und/oder den Filmtransport beeinträchtigt.

Eine bekannte Behandlungsvorrichtung, die die funktionellen Kriterien befriedigt, ist in der US-PS 37 76 118 beschrieben.

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Die Behandlungsvorrichtung weist einen Walzenaufbau auf, bestehend aus einer ersten und einer zweiten drehbar gelagerten Walze, die elastisch gegeneinander vorgespannt sind. Auf der ersten Walze sind zwei Ringabsätze vorgesehen, um einen minimalen Spalt zwischen den Quetschwalzen zu erzeugen, damit der Vorderrand der Filmeinheit zwischen die Quetschwalzen leicht eingeführt werden kann. Die erste Quetschwalze wird selektiv durch einen Motor der Kamera angetrieben und wenn die Quetschwalze angetrieben wird, überträgt sie der zweiten Quetschwalze eine Drehbewegung. Wenigstens Jene Abschnitte der beiden Quetschwalzen, die einander berühren, sind aus einem Material hergestellt, das eine relativ geringe Reibung ergibt und stoßfest ist, wie z.B. rostfreier Stahl, während wenigstens die Blattberührungsoberfläche der ersten Quetschwalze aus einem Material mit relativ hohem Reibungskoeffizienten beispielsweise Urethan besteht. Das Urethan,mit dem die erste Quetschwalze überzogen ist, ergibt die relativ hohe Zugkraft zwischen der ersten Quetschwalze und der Filmeinheit, um die Filmeinheit aus der Kamera herauszufordern, und der rostfreie Stahl liefert die notwendige Festigkeit, um den Drücken widerstehen zu können, die während des Transportes und der Flüssigkeitsausbreitungsphasen erzeugt werden. Außer der Festigkeit besitzt der rostfreie Stahl noch eine erwünschte Korrosionsfestigkeit.

Derartige Behandlungsvorrichtungen sind in jeder Hinsicht zufriedenstellend, wie der kommerzielle Erfolg der Kameras der Typen "SX-70" und "Pronto" erwiesen hat. Die Quetschwalzen sind jedoch in der Herstellung relativ teuer. Der Urethan-Überzug in Verbindung mit den hohen erforderlichen Toleranzen repräsentieren dabei den Hauptanteil der Kosten.

Eine andere bekannte, mit Antrieb versehene Behandlungsvorrichtung wird in den von Eastman Kodak hergestellten Kameras ⁿEK-6ⁿ

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und "ΕΚ-8" benutzt. Hierbei werden beide Quetschwalzen, die aus Oberflächen gehärteten Stahls bestehen, durch einen Motor angetrieben und jede Quetschwalze besitzt eine aufgerauhte Oberfläche, um die erforderliche hohe Zugkraft für den Filmtransport zu erzielen. Es scheint, daß die rauhe Oberfläche dieser Quetschwalzen durch herkömmliche Schleifverfahren erlangt wird und daß nach dem Schleifen eine Plattierung erfolgt, um einen Korrosionsschutz und einen Abnutzungswiderstand zu erhalten. Es scheint, daß auch die Herstellung dieser Quetschwalzen mit aufgerauhter Oberfläche sehr teuer ist.

Ein drittes Beispiel einer photographischen Behandlungsvorrichtung mit Quetschwalzen, die integrale Selbstentwicklerfilmeinheiten behandeln können, ist in der DE-OS 29 IJ 53J5 beschrieben. Hierbei ist die einen hohen Reibungskoeffizienten aufweisende und einen geringen Abrieb bewirkende Oberfläche durch eine elektrische Entladungsmaschine hergestellt, wodurch eine Vielzahl mikroskopischer Krater in zufälliger Verteilung über eine vorbestimmte Fläche der glatt bearbeiteten Oberfläche der Walzen erzeugt wird. Die so erzeugten Krater sind genügend groß, um die Forderungen nach einem hohen Reibungskoeffizienten zu erfüllen, jedoch sind sie nicht so groß, daß sie den Film beim Transport und der Behandlung mit Markierungen versehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine photographische Quetschwalze zu schaffen, die die erwähnten Kriterien erfüllt und besser und billiger herstellbar ist als dies bisher möglich war. Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß ein pulsierter Laserstrahl benutzt wird, um eine aufgerauhte Oberfläche zu schaffen, die einen hohen Reibungskoeffizienten und geringen Abrieb gewährleistet.

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Demgemäß betrifft die Erfindung allgemein eine photographische Behandlungsvorrichtung, und insbesondere einen verbesserten Aufbau der Quetschwalzen bei Benutzung einer motorgetriebenen Behandlungsvorrichtung, die integrale Selbstentwicklerfilmeinheiten aus der Kamera vorschiebt und gleichzeitig eine Behandlungsflüssigkeit zwischen bestimmten Schichten der Filmeinheit ausbreitet, wobei die Walzenoberfläche in einer gegebenen Länge spanabhebend auf einen präzisen Durchmesser bearbeitet ist, um die Ausbreitung der Behandlungsflussigkeit in einer Schicht gleicher Dicke zwischen den Lagen der Filmeinheit zu gewährleisten. Die erfindungsgemäße Verbesserung wird von einer Vielzahl im Abstand zueinander liegender gleich bemessener und gestalteter mikroskopischer Krater gebildet, die über eine vorbestimmte Länge der Walzenoberfläche durch ein neuartiges Verfahren eingebrannt werden, welches einen pulsierten Laserstrahl benutzt. Die Krater bedecken einen vorbestimmten Prozentsatz der Fläche der Walzenoberfläche und jeder Krater ist von einer im wesentlichen gleichförmigen Ringlippe umgeben, die über die Oberfläche in einer Höhe vorsteht, die nicht ausreicht um Druckstellen auf der Oberfläche der Filmeinheit zu erzeugen. Die Walzenoberfläche ist demgemäß so ausgebildet, daß die Quetschwalze einen hohen Reibungskoeffizienten erhält, um eine Filmeinheit zu transportieren aber die Walze ist nicht so rauh, daß visuell wahrnehmbare Druckstellen auf den Oberflächen der Filmeinheit erzeugt werden. Außerdem ist die Oberfläche nicht so rauh, daß ein Abrieb von der Filmeinheit aufgenommen wird, der sich sonst auf der Walzenoberfläche absetzen und die Reibungscharakteristik beeinträchtigen könnte. Außerdem wird die Wirksamkeit der präzisen Durchmessergestalt der Walze aufrechterhalten, so daß keine Änderung der Flüssigkeitsausbreitung infolge der Krater zu befürchten ist.

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Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die mikroskopischen Krater auf der Quetschwalzenoberfläche mit einem größeren Durchmesser von etwa 0,076mm hergestellt, während der kleinere Durchmesser etwa 0,05mm beträgt und die mittlere Höhe jeder Kraterringlippe über der Oberfläche beträgt 0,002mm. Außerdem beträgt die mittlere Anzahl mikroskopischer Krater pro cm 8530, so daß die Krater etwa 30% der Walzenoberfläche über die vorbestimmte Länge bedecken.

Das neuartige Verfahren zur Herstellung der mikroskopischen Krater benutzt einen Q-geschalteten Laser, dessen Strahl auf einen vorbestimmten Punkt fokussiert wird, an welchem die Walzenoberfläche durch Drehen und Axialverschiebung vorbeibewegt wird, so daß Walze und Laserstrahl relativ zueinander mit vorbestimmten Geschwindigkeiten bewegt werden, während der Laser mit einer vorbestimmten Frequenz gepulst wird.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Pig. I eine perspektivische teilweise aufgebrochene Ansicht einer Selbstentwicklerkamera gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine photographische Darstellung der Oberfläche einer Quetschwalze nach der Erfindung bei 100-facher Vergrößerung;

Fig. 3 eine weitere photographische Darstellung der Oberfläche der Quetschwalze nach der Erfindung in 1000-facher Vergrößerung;

Fig. 4 eine schematische perspektivische Ansicht der Vorrichtung durch die die Walzenoberfläche der Quetschwalzen aufgerauht wird.

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Figur 1 zeigt eine vollautomatisch arbeitende !Camera 10, die integrale Selbstentwicklerfilmeinheiten benutzt und die gemäß der Erfindung ausgebildeten verbesserten Quetschwalzen aufweist.

Die Kamera 10 weist einen Kamerakörper 12, einen Prontdeckel 14 und eine Tür 16 auf, die das äußere Aussehen der Kamera bestimmen und als Schutzumhüllung für die inneren Bauteile des Kameragehäuses dienen.

In einer vertikalen Vorderwand 18 des Frontdeckels 14 befindet sich das Aufnahmeobjektiv 20 mit der hierdurch bestimmten Achse OA. Dieses Objektiv 20 kann ein Cooke-Triplet oder ein anderes, aus mehreren Elementen zusammengesetztes Objektiv sein, dessen Brennweite bzw. Scharfeinstellung durch Einstellung des axialen Luftspaltes zwischen den optischen Elementen geändert werden kann. Dies kann in bekannter Weise durch Drehung des Objektivtubus 21 geschehen, der durch eine öffnung des Frontdeckels 14 vorsteht und mit dem nicht dargestellten Objektivgewinde gekoppelt ist.

Im Kamerakörper 12 befindet sich eine Filmaufnahmekammer 30, die die Kassette 32 aufnimmt. Die Kassette 32 besteht aus einem rechteckigen flachen Gehäuse 36 mit einer nach oben weisenden Wand 37, die eine rechteckige öffnung 39 aufweist. Ausgerichtet auf die öffnung 39 und gegen diese vorgespannt sind mehrere integrale Selbstentwicklerfilmeinheiten 34 in der Kassette angeordnet. Unter den Filmeinheiten 34 befindet sich eine flache dünne Batterie, die nicht dargestellt ist, und die dazu dient, die verschiedenen elektrischen Verbraucher der Kamera 10 zu speisen.

Jede Filmeinheit 34 weist zwei übereinandergefügte Blattelemente

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auf, und zwar ein oberes transparentes Blatt 44, vorzugsweise aus Mylar, unter dem ein nicht dargestelltes Trägerblatt befindlich ist. Benachbart zu den Vorderrändern der Blätter der Filmeinheit befindet sich ein aufreißbarer Behälter mit viskoser Behandlungsflüssigkeit, dessen Inhalt zwischen die Blätter der Filmeinheit ausgebreitet wird, um ein Diffusionsübertragungsverfahren durchzuführen, nachdem die Belichtung vollendet ist.

Sämtliche Blattelemente der Filmeinheit sind zusammen mit dem aufbrechbaren Behälter mittels eines Einfaßstreifens 42 verbunden, der die seitlichen Ränder überlappt und an den äußeren Oberflächen festgeklebt ist. Die Umfangsrander dieses Einfaßstreifens 42, die auf den äußeren Oberflächen des transparenten Blattes 44 enden, weisen im wesentlichen die gleiche Ausdehnung auf wie die öffnung 39 der Filmkassette 32, und so wird für jede Filmeinheit 34 die Fläche bestimmt, die durch das obere transparente Blatt 44 hindurch belichtet werden kann. Auch die Längsränder der Blattelemente der Filmeinheit, die durch den Einfaßstreifen 42 zusammengehalten werden, wirken in bekannter Weise wenigstens teilweise unterstützend zur Definierung der Dicke der Flüssigkeitsschicht, die zwischen den Filmblattelementen ausgebreitet wird.

Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Kassette ist im einzelnen in der US-PS 38 72 487 beschrieben. Die Filmeinheiten sind im einzelnen in den US-PS 34 15 644, 35 94 I65 und 37 61 268 beschrieben.

Der Kamerakörper 12 weist außerdem eine ebene Rückwand 13 auf, die in einem vorbestimmten Winkel gegenüber der Filmkassette 32 und auch gegenüber der optischen Achse OA des Objektivs 20 angestellt ist. An der Innenseite der Rückwand I3 ist ein nicht dargestellter, trapezförmiger Spiegel in der optischen

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Achse OA angeordnet, der diese in einem vorbestimmten Winkel schneidet, um einen geknickten optischen Pfad zwischen dem Objektiv 20 und der vordersten Filmeinheit 34 in der Filmkassette zu bilden. Durch diesen optischen Aufbau wird bewirkt, daß die von der Aufnahmeszene ankommenden, durch das Objektiv 20 eintretenden Lichtstrahlen vom Spiegel nach den Filmeinheiten 34 reflektiert werden. Die Belichtung der Filraeinheiten wird automatisch durch ein bekanntes Belichtungsregelsystem eingestellt, das hinter der vertikalen Vorderwand 18 des Frontdeckels angeordnet, jedoch in der Zeichnung nicht dargestellt ist.

Auf der rechten Seite des Objektivs 20 befindet sich ein optisches System 22, das benutzt wird um das Licht der Aufnahmeszene einem nicht dargestellten Photodetektor zuzuführen, der einen Teil der Belichtungsregeleinrichtung bildet.

Auf der linken Seite des Objektivs 20 befindet sich der Verschlußauslöser 24, der bei seiner Betätigung in bekannter Weise einen Kamera-Arbeitszyklus einleitet.

Nachdem der Kamera-Arbeitszyklus einmal eingeleitet ist, wird eine Belichtung der vordersten Filmeinheit 34 in der oben beschriebenen Weise durchgeführt. Die belichtete Filmeinheit wird dann nach dem Vorderende der Kamera 10 vorgeschoben, wo sie in Eingriff gelangt mit einer Filmbehandlungsvorrichtung 46, die die gemäß der Erfindung verbesserten Quetschwalzen aufweist.

Der Vorschub einer belichteten Filmeinheit 34 wird durch einen Greifer 40 bewirkt, der in einen Schlitz 38 des Filmkassettengehäuses 36 einpaßt und einen Abschnitt des Hinterrandes der Filmeinheit erfaßt. Dieser Filmgreifer 34 wird durch einen bekannten Filmvorschubmechanismus betätigt, um die Filmeinheit

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über eine vorbestimmte Strecke nach der Behandlungsvorrichtung 46 vorzuschieben.

Ein solcher Filmvorschubmechanismus ist im einzelnen z.B. in der US-PS 30 47 192 beschrieben.

Die Filmbehandlungsvorrichtung 46 ist in bekannter Weise an der Tür 16 so angeordnet, daß sie nach unten verschwenkt werden kann, so daß die Filmkassettenaufnahmekammer 30 zugänglich gemacht und eine Filmkassette 32 eingelegt oder entfernt werden kann. Ein Beispiel dieser Anordnung zeigt die US-PS 39 74 510.

Die Behandlungsvorrichtung 46 weist einen U-förmig gestalteten Träger 48 auf, der eine Basis 54 besitzt, die an der Tür 16 festgelegt ist. Die Basis 54 besitzt zwei im Abstand zueinander angeordnete vertikale Schenkel 50 und 52, die von der Basis abgebogen sind. In jedem vertikalen Schenkel 50 und 52 sind vertikal orientierte Schlitze 56 bzw. 58 vorgesehen. In jedem Vertikalschlitz 56 bzw. 58 sind komplementär gestaltete Lagerblöcke 60 bzw. 62 angeordnet, in denen die Lager einer zylindrischen unteren Walze 66 drehbar gelagert sind. Die so angeordnete untere Walze 66 kann sich gegenüber den Lagerblöcken 60 und 62 drehen, während die Lagerblöcke 60 und 62 in ihren Schlitzen 56 und 58 nach oben oder unten gleiten können.

Gegenüberliegende Endabschnitte einer bogenförmig gestalteten Feder 68 greifen jeweils am Boden der Lagerblöcke 60 bzw. 62 an, um die Walze 66 elastisch nach oben vorzuspannen.

Über der unteren Quetschwalze 66 ist eine obere Quetschwalze 64 gelagert, deren Lager in komplementär gestaltete, nicht dargestellte Lager einpassen, die in das obere Ende der Vertikalschenkel 50 und 52 eingepreßt sind. Auf diese Weise werden

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die Quetschwalzen 64 und 66 drehbar gegenüberliegend gelagert und definieren einen Quetschspalt zwischen sich, durch den eine Pilmeinheit 34 dadurch vorgeschoben werden kann, daß die Quetschwalzen 64 und 66 in noch zu beschreibender Weise gedreht werden.

Pest am Lagerzapfen 69 der oberen Quetschwalze 64 ist ein Kompound-Strinrad 70 aufgesetzt, das mit einem Ritzel 76 und einem Ritzel 72 kämmt, welches wiederum mit einem Ritzel 74 in Eingriff steht, das fest am Lagerzapfen 7I der unteren Quetschwalze 66 befestigt ist.

Das Stirnrad 76 wird durch eine bekannte, durch einen Elektromotor angetriebene Getriebekette (nicht dargestellt) gedreht, damit die Quetschwalzen 64 und 66 über die beschriebene Getriebeanordnung in Drehung versetzt werden, damit eine belichtete Filmeinheit 34 aus der Kamera 10 herausgefördert wird, wobei gleichzeitig die im Behälter der Filmeinheit befindliche Behandlungsflüssigkeit als im wesentlichen gleichförmige dünne Schicht zwischen den Blättern ausgebreitet wird.

Eine solche Getriebeanordnung 1st im einzelnen beispielsweise in der US-PS 40 5I 492 beschrieben.

Die zylindrischen Quetschwalzen 64 und 66 bestehen vorzugsweise aus rostfreiem Stahl und besitzen Umfangsoberflächen, die spanabhebend fein bearbeitet sind, so daß der Durchmesser Toleranzen in der Größenordnung von 0,1mm aufweist, damit eine Ausbreitung der Behandlungsflüssigkeit der Filmeinheit mit hoher Genauigkeit erreicht werden kann.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind die umfangsoberflächen jeder Quetschwalze 64 und 66 mit erfindungsgemäß aufgerauhten Oberflächen 78 bzw. 80 ausgestattet, damit ihnen eine Charakteristik

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mit hohem Reibungskoeffizienten verliehen wird, damit die Filmeinheiten 34 transportiert werden, ohne daß auf diesen Filmeinheiten visuell wahrnehmbare Markierungen aufgeprägt werden, insbesondere soweit es das obere transparente Mylarblatt 44 anbetrifft.

Die verbesserten aufgerauhten Oberflächen 78 und 80 bestehen, wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, aus einer Vielzahl von im Abstand zueinander liegenden, im wesentlichen gleichförmig bemessenen und gleichförmig gestalteten mikroskopischen Kratern, die längs einer vorbestimmten Erstreckung der Walzenoberfläche durch ein neuartiges Verfahren eingebracht wurden, welches einen gepulsten Laser benutzt, um die Krater in noch zu besehreibender Weise anzubringen.

Die verbesserte Oberfläche 78 der oberen Quetschwalze ist zentral über die volle Länge ausgebildet, wobei zwei im Abstand zueinander liegende glatte Endabschnitte 82 und 84 verbleiben, die unaufgerauht sind (sie tragen keine Krater), so daß die Gefahr des Abreißens von teilchenförmigen Stoffen aus der Filmeinheit 34, insbesondere von den maskierten Längsrändern beseitigt wird, über die die Endabschnitte 82 und 84 laufen, während die Filmeinheiten 34 zwischen den Quetschwalzen 64 und 66 hindurchtransportiert werden.

Die aufgerauhte Oberfläche 80 der unteren Quetschwalze erstreckt sich jedoch über die gesamte Länge der Umfangsoberflache dieser unteren Quetschwalze.

Die Krater bedecken, wie aus Fig. 2 ersichtlich 1st, etwa 305ε der Fläche gemäß der vorbestimmten Länge der Umfangsoberflache der Quetschwalze, über die sie verlaufend angeordnet sind. Die Krater können jedoch auch einen höheren Prozentsatz der Fläche einnehmen und dennoch im Sinne der Erfindung wirksam

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sein, aber sie sollten 50$ Flächenbedeckung im Sinne einer optimalen Gesamtfunktion nicht überschreiten.

Jeder Krater wird, wie aus Fig. 3 ersichtlich, von einer im wesentlichen gleichförmigen Ringlippe umschlossen, die sich über die entsprechende glatte Oberfläche der Quetschwalze, die nicht mit Kratern oder Texturen versehen ist, hinaus erstreckt. Das Volumen einer jeden Kraterringlippe entspricht im wesentlichen dem Volumen der ausgebrannten Vertiefungen der Krater, die unterhalb der glatten Walzenoberfläche liegen. Demgemäß repräsentiert jede Ringlippe jedes Kraters eine Masse bestehend aus rostfreiem Stahl, die im wesentlichen dadurch hergestellt ist, daß Material bei geringster Materialentfernung verlagert wird.

Die Höhe, bis zu der sich jede Ringlippe über der glatten Walzenoberfläche erstreckt, ist so gewählt, daß sich ein Ansteigen der Reibungskraft, verglichen mit der unaufgerauhten Walzenoberfläche ergibt. Die Lippenhöhe ist jedoch nicht so groß, daß visuell wahrnehmbare Markierungen in der Filmeinheit 32 ausgeprägt werden.

Es hat sich gezeigt, daß bei dem von der Anmelderin hergestellten SX-70 Film die Höhe der Lippen 0,OO89 mm nicht überschreiten sollte. Die bevorzugte mittlere Lippenhöhe beträgt jedoch bei dem beschriebenen und dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel 0,002 mm.

Die Krater sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel oval gestaltet und haben einen größeren Durchmesser von ungefähr 0,076 mm und einen kleineren Durchmesser von etwa 0,05mm.

ρ Die mittlere Zahl von Kratern pro cm der Oberfläche beträgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel 8530 und die Ober-

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flächenrauhigkeit wurde mit einem standardisierten Profilmesser (Bendix Modell S-48 Proficorder) gemessen, und dabei ergaben sich Werte zwischen 35 und 70 Mikrozoll/Zoll (AA).

Die auf diese Weise strukturierten, hinsichtlich der Rauhigkeit verbesserten Oberflächen 78 und 80 der Quetschwalzen und 66 ergeben nicht nur einen hohen Reibungskoeffizienten und eine Charakteristik mit geringer Abrasion, sondern außerdem sind sie so ausgestaltet, daß so gut wie keine Partikel von den Filmeinheiten 34 abgerissen werden, und die Wirksamkeit der präzisen Durchmessergestaltung jeder Quetschwalze aufrechterhalten wird, so daß keine Änderung des Plüssigkeitsausbreitungsverhaltens auftritt, das vom Vorhandensein dieser Krater herrühren könnte.

Es ist wichtig, daß die Krater allgemein im Abstand zueinander angeordnet sind, um das Aufpicken von Partikeln der Filmeinheiten zu vermindern. Wenn sich solche Partikel auf den Quetschwalzen absetzen würden, dann würde die Reibungscharakteristik, die durch diese Krater erreicht wird, vermindert und dadurch würde der Zweck verloren gehen. Ein zusätzliches Problem, das durch den Aufbau dieser Partikel entstehen könnte, ist eine Abweichung des präzisen Walzendurchmessers, denn es könnte dadurch ein Walzendurchmesser entstehen, der größer ist als der beabsichtigte Durchmesser. Der wirksame Durchmesser kann sich auch ändern, wenn zuviele Krater auf der Walzenoberfläche aufgebracht werden, wenn z.B. mehr als 50$ der Fläche bedeckt ist, und wenn die Krater zu dicht benachbart liegen.

Nunmehr wird auf Fig. 4 der Zeichnung Bezug genommen. Hier ist schematisch eine Vorrichtung 86 dargestellt, durch die das neuartige Verfahren verwirklicht werden kann, um Krater auf der Umfangsoberfläche der Walzen aufzubringen, und zwar

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gemäß den oben erwähnten Kriterien.

Eine Walze 9^ ist drehbar gelagert und wird mit einer vorbestimmten Winkelgeschwindigkeit *> um ihre Drehachse angetrieben und mit einer Lineargeschwindigkeit ν translatorisch in Richtung der Drehachse bewegt, während die Drehung mit der Winkelgeschwindigkeit ω aufrechterhalten bleibt. Eine solche Lageranordnung kann durch bekannte Motorantriebe verwirklicht werden.

In einer vorbestimmten räumlichen Orientierung gegenüber der Quetschwalze 94 befindet sich stationär ein herkömmlicher gepulster Laser 96. Der Laser 96 weist einen Laserstab 98 vorzugsweise von der Nd-YAG Bauart auf. An den beiden gegenüberliegenden Enden des Laserstabes 98 befinden sich teildurchlässige Spiegel 100 bzw. ein bekannter Q-Schaltspiegel 102. Vor dem Spiegel 100 befindet sich ein Strahlexpander 101, um den Durchmesser des Laserstrahls zu vergrößern. Vor diesem Strahlexpander 101 befindet sich eine Fokussierungslinse 104, die den Laserstrahl auffängt und ihn auf der Umfangsoberfläche der Quetschwalze 9^ fokussiert, und zwar derart, daß der Laserstrahl, wenn er aktiviert wird, im wesentlichen senkrecht auf die Walzenoberfläche auftrifft. Auf diese Weise kann die Energiemenge in der Abbildung des Laserpulsstrahls, die auf der Walzenoberfläche erzeugt wird, präzise sowohl in Dauer als auch in Größe so gesteuert werden, daß lokal kleine Flächen des Walzenmaterials ausschmelzen, auf denen der Laserstrahl fokussiert wird und die Kratergestalt kann durch Benutzung des Strahlexpanders 101 und durch Fokussierung mittels der Linse 104 beeinflußt werden.

Um die Krater zu erzeugen wird der Laser 96 in bekannter Weise aktiviert, und im wesentlichen gleichzeitig hiermit wird die Walze mit der Winkelgeschwindigkeit C) gedreht und mit der

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vorbestimmten Lineargeschwindigkeit ν verschoben und wandert dabei am Laserstrahl entlang, der örtlich die Walzenoberfläche mit festen Intervallen anschmelzt, während sich die Walze am Laserstrahl vorbeibewegt. Auf diese Weise werden viele mikroskopisch kleine Krater erzeugt, die einen im wesentlichen gleichen Abstand zueinander aufweisen und auf einer vorbestimmten Fläche der Walzenoberfläche liegen.

Die tatsächliche Größe, Tiefe und der Abstand der Krater ist abhängig von der Laserimpulsenergieverteilung in der Zeit und von der Art und Weise der Fokussierung, der Materialzusammensetzung der Walzen und der Winkelgeschwindigkeit tt und der Lineargeschwindigkeit v, die die Relativgeschwindigkeit bestimmen, mit der die Walzenoberfläche an dem Punkt vorbeigeschoben wird, an dem der Laserstrahl fokussiert wird.

Die Oberfläche bei dem beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiel wurde dadurch erhalten, daß die Walze mit einem Durchmesser von etwa 6,35mm aus rostfreiem Stahl mit einer Geschwindigkeit von 1800 U/min gedreht wurde, während sie mit einer Axialgeschwindigkeit von 9*14mm pro see an dem Nd-YAG Laser vorbeigeführt wurde, der mit einer Impulsfrequenz von 10 000 Hz gepulst wurde. Die Durchschnittsleistung, die bei jedem Impuls frei wird, betrug 10 Watt während einer Periode von 600 Nanosekunden. Die ursprüngliche Oberflächenbeschaffenheit der Walze ohne Krater betrug weniger als 16 Mikrozoll/Zoll (AA). Der Laser wurde nach der TEM_QO Mode betrieben und der Strahlexpander 101 ergibt eine 6-fache Vergrößerung, und die Linse 104 ist eine Konvexlinse mit einer Brennweite von 48mm.

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Claims

Patentansprüche

1.) Motorgetriebene Quetschwalze für Selbstentwicklerkameras, die integrale Selbstentwicklerfilmeinheiten aus der Kamera heraus fördert und gleichzeitig eine Behandlungsflüssigkeit zwischen vorbestimmten Lagen der Filmeinheit ausbreitet, dadurch gekennzeichnet, das die Walzenoberfläche eine Vielzahl im Abstand zueinander angeordneter, im wesentlichen gleichförmig bemessener und gestalteter mikroskopischer Krater längs einer vorbestimmten Länge der Walzenoberfläche aufweist, daß diese Krater einen vorbestimmten Prozentsatz der Oberfläche einnehmen und durch einen gepulsten Laserstrahl erzeugt sind, daß die Krater jeweils von einer im wesentlichen gleichförmigen allgemein ringförmigen Lippe umschlossen sind, die über die Oberfläche der Walze in einer solchen Höhe vorsteht, daß eine Markierung der Oberfläche der Filmeinheit noch nicht zu befürchten ist, wodurch eine Walzenoberfläche geschaffen wird, die einen hohen Reibungskoeffizienten besitzt, wodurch die Filmeinheit wirksam transportiert werden kann, während die Rauhigkeit nicht so groß ist, daß visuell merkliche Markierungen auf der Oberfläche der Filmeinheit eingeprägt werden, und wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß das Aufnehmen teilchenförmigen Materials von der Filmeinheit vermindert wird, so daß sich diese Teilchen nicht an der Quetschwalze absetzen können.

ORIGINAL INSPECTED

0 3 C 0 1 1 / 0 8 U

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2. Quetschwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Krater nicht mehr als 50$ der Walzenoberfläche bedecken.

3. Quetschwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mikroskopischen Krater oval gestaltet sind, und einen großen Durchmesser von etwa 0,076mm und einen kleinen Durchmesser von etwa 0,051mm besitzen, wobei die mittlere Höhe der um die Krater laufenden Lippe über der Oberfläche 0,002mni beträgt.

4. Quetschwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Höhe,mit der sich die Lippen der Krater über die Oberfläche erstrecken, nicht größer als 0,089mm ist.

5. Quetschwalze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Anzahl mikroskopischer Krater pro Quadratzentimeter 8530 ist, so daß die Krater etwa 30$ der gesamten Quetschwalzenoberfläche einnehmen.

6. Quetschwalze nach den Ansprüchen 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mikroskopischen Krater im wesentlichen im gleichen Abstand zueinander angeordnet sind.

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7. Quetschwalze nach den Ansprüchen 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Quetschwalze eine Struktur innerhalb des Bereichs zwischen j55 und 70 Mikrozoll pro Zoll (AA) hat.

8. Quetschwalze nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, die Quetschwalze aus rostfreiem Stahl besteht.

9. Quetschwalze nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Länge der Quetschwalze, die mit den Kratern versehen ist, zentral über eine gegebene Länge der Quetschwalze angeordnet ist.

10. Verfahren zur Aufrauhung der Oberfläche einer Quetschwalze gemäß den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Quetschwalze beweglich gelagert wird, daß ein Laserstrahl auf die V/alzenoberf lache gerichtet wird, der einen vorbestimmten Leistungsausgang und eine vorbestimmte Impulsrate besitzt, daß der Laser aktiviert und eine gepulste Laserstrahlung aussendet, wobei gleichzeitig die Quetschwalze mit einer vorbestimmten Winkelgeschwindigkeit um ihre Drehachse gedreht und axial bezüglich dieser Drehachse verschoben wird, um örtlich in der Walzenoberfläche in festen Intervallen Krater einzubrennen, die im gleichen Abstand zueinander liegen und eine gleiche Gestalt besitzen, wodurch die Walzenoberfläche einen hohen Reibungskoeffizienten erhält.

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"ti ll. Verfahren nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Laserstrahlexpander vor die Quetschwalze geschaltet wird, um den Durchmesser des Laserstrahls zu vergrößern,und daß eine Konvergenzlinse den expandierten Strahl auf der Walzenoberfläche fokussiert, wodurch die Form der mikroskopischen Krater durch Änderung des Durchmessers und der Fokussierung des Laserstrahls gesteuert werden kann.

12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der Laser-Energieausgang und die Impulsrate so gewählt werden, daß jeder Krater, der auf der Walzenoberfläche erzeugt wird, eine im wesentlichen gleichförmige, allgemein ringförmige Lippe erhält, die den Krater umgibt und sich über die Walzenoberfläche in einer Höhe erhebt, die unzureichend ist um die Oberfläche der Filmeinheit zu markieren.

13. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß Laserausgangsenergie und Impulsrate sowie die Drehbewegung und Verschiebebewegung der Quetschwalzen relativ zum Laserstrahl so gewählt sind, daß der Prozentsatz der Walzenoberfläche, der mit den mikroskopischen Kratern bedeckt wird, 50$ nicht überschreitet, so daß die aufgerauhte Oberfläche der Quetschwalzen so ausgebildet wird, daß möglichst wenig Teilchen von der Filmeinheit abgezogen werden, die sich auf der Quetschwalze sonst absetzen könnten.

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14. Verfahren nach den Ansprüchen 11 oder 13,

zur Bearbeitung einer Walze, die einen Durchmesser von 6,355mm aufweist und aus rostfreiem Stahl besteht,

dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl und Relativbewegung der Quetschwalze gegenüber dem Laserstrahl I800 U/min bzw. 9,l4mm/sec beträgt, und daß der Laser mit einer Frequenz von 10,000 Hz Q-geschaltet wird und in seinem TEM - Mode betätigt wird, und eine Durchschnittsimpulsleistung von 10 Watt und eine Impulsbreite von 600 Nanosekunden aufweist.

15. Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlexpander so gewählt ist, daß er eine 6-fache Vergrößerung liefert, und daß die Konvergenzlinse eine Brennweite von 48mm besitzt.

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