DE69004293T2

DE69004293T2 - Maschine zur Verarbeitung von Silberhalogenid enthaltendem Film mit wenig Waschwasser.

Info

Publication number: DE69004293T2
Application number: DE69004293T
Authority: DE
Inventors: Daniel F Juers
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1989-02-28
Filing date: 1990-02-26
Publication date: 1994-05-19
Anticipated expiration: 2010-02-27
Also published as: EP0385334B1; EP0385334A1; AU620698B2; US4995913A; AU5050390A; CN1045302A; CA2010621A1; JPH02262142A; DE69004293D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung: Diese Erfindung betrifft Verarbeitungsmaschinen für Silberhalogenid-Filme und insbesondere ein Verfahren zur Minimierung der Menge an Waschwasser, die in der Fixier- und Waschstufe von Verarbeitungsgerät für Silberhalogenid-Filme verwendet wird.

BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK

Das Verarbeiten von Silberhalogenid-Filmen wie in dieser Anmeldung angewandt umfaßt die Entwicklung von Silberhalogenid-Filmbogen oder -bahnen, indem der Film einer Entwicklungs-, Fixierungs- und Waschstufe unterzogen wird. Der Film trägt typischerweise - aber nicht notwendigerweise - ein latentes Bild, das im Ergebnis sichtbar und permanent gemacht wird.
Gerät zur Erleicherung und Beschleunigung des Verarbeitens steht in der Fachwelt umfangreich zur Verfügung. Solches Gerät umfaßt typischerweise eine Reihe von Behältern oder ähnlichen Stationen, durch die ein Film nacheinander hindurchgeführt wird. Eine jede Station enthält entweder eine Entwickler-Chemikalie oder eine Fixier-Chemikalie oder Wasser zum Abwaschen der Chemikalien von der Filmoberfläche, sobald die gewünschte Wirkung der Chemikalien auf dem Film erreicht ist.
Die Chemikalien können in kleinen Mengen, in konzentrierter Form und in geeigneter Weise aufgefüllt verwendet werden, womit ihre Handhabung ohne die Notwendigkeit nach erheblichen, wenn überhaupt irgendwelchen, äußeren Rohrverbindungen ermöglicht wird. Andererseits sind bei den bisherigen Waschstufen eine erhebliche Menge an Wasserdurchfluß und damit in Zusammenhang stehende Rohrverbindungen erforderlich, um frisches Wasser zuzuführen und einen Abfluß für das Waschwasser bereitzustellen, nachdem dieses mit dem Film in Berührung gekommen ist.
Bekannt für die Minimerung der in den Waschstufen einer Verarbeitungsmaschine verwendeten Wassermenge - ist die Anwendung mehrerer Waschstufen, wobei entweder ein Flüssigkeitsfluß im Gegenstrom oder ein Flüssigkeitsfluß im Gleichstrom angewandt wird, wie im einzelnen beschrieben in US-Patent 4 719 173.
Eine einfache Art und Weise der Erzielung dieses Flüssigkeitsflusses im Gegen- oder Gleichstrom besteht in der Verwendung von Überlaufbehältern der in US-Patent 4 641 941 beschriebenen Art.
Dennoch wird, auch bei Berücksichtigung aller Lehren des US- Patents 4 719 173, ob nun der Fluß im Gegen- oder Gleichstrom angewandt wird, noch immer eine erhebliche Menge an Waschwasser verwendet, weil im Bemühen, vollständige Waschung des Films zu erzielen, ein Wasserfluß im Überschuß bereitgestellt wird. Natürlich ist es in der Filmentwicklungstechnik wohl bekannt, daß das Vorhandensein von Restchemikalien auf verarbeiteten Filmen, insbesondere Thiosulfat, schließlich zu unerwünschter Fleckenbildung auf dem Film oder zu Bildverschlechterung führt. Doch wird nun die offensichtliche Lösung, zum Waschen des Films reichlich Wasser zu verwenden, undurchführbar aufgrund der Notwendigkeit, das belastete Wasser sachgemäß zu entsorgen, be£onders wenn das Gerät in einer Büro-Umgebung verwendet wird.
Es besteht somit ein erheblicher Bedarf, die Menge des in Verarbeitungsmaschinen für Silberhalogenid-Filme verwendeten Waschwassers zu minimieren, sowie an einem Verfahren zur Vermeidung der Verwendung jeglichen überschüssigen Wassers gegenüber dem, das notwendig ist, um vollständiges Waschen des Films zu ergeben und gleichzeitig den Abwasserbestimmungen irgendeiner gegebenen Gemeindeverwaltung genüge zu tun.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung eines derartigen Verfahrens zur Bestimmung und Einstellung der Fließgeschwindigkeit von Nachfüllwasser in einer Silberhalogenid-Verarbeitungsmaschine in einer Weise, daß entsprechende Abwasserverordnungen erfüllt sind, wobei nur soviel Wasser verwendet wird, wie zum vollständigen Waschen des Films erforderlich ist.

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die obige Aufgabe wird gelöst durch Einstellen der Durchflußgeschwindigkeit zur Minimierung des Verbrauchs an Waschwasser in einer Verarbeitungsmaschine für photographische Filme desjenigen Typs, der mit mehreren Waschstufen arbeitet, darunter einer ersten und einer letzen Stufe in einer Gegenstrom-Waschanordnung zum Waschen eines Films, nachdem dieser entwickelt und in einer Thiosulfat enthaltenden Fixierlösung fixiert worden ist, wobei das Verfahren umfaßt:
1. Bestimmen der Zahl der Waschstufen n;
2. Auswählen des gewünschten Wertes des auf dem verarbeiteten Film zurückgelassenen restlichen Thiosulfats
3. Bestimmen der Konzentration des Thiosulfats Cf in der Fixierlösung;
4. Bestimmen der zwischen den Waschstufen überführten Menge Waschwasser Vc;
5. Auswählen der Filmverarbeitungsgeschwindigkeit Ar; und
6. Einstellen der Durchflußgeschwindigkeit Vr des Waschwassers auf einen solchen Wert, daß
-Vorzugsweise-wird der in Schritt (2) gewählte Restwert an Thiosulfat R so ausgewählt, daß er gleich oder weniger als 0,014 g Thiosulfat pro m²-Films ist.
Die Einstellung der Durchflußgeschwindigkeit gemäß der in Schritt (6) gegebenen Beziehung kann auch vorgenommen werden unter Verwendung einer Nachschlagetabelle, umfassend einen Satz vorberechneter Werte für eine verschiedene Zahl von Waschstufen, Rest-Thiosulfat-Werten, Thiosulfat-Konzentrationen in der Fixierlösung, überführtes Waschwasser und Filmverarbeitungsgeschwindigkeiten.
Alternativ kann der obige Schritt (6) ausgeführt werden durch Einstellen der Waschwasser-Durchflußgeschwindigkeit unter Einbeziehung einer Kurvenschar, die die in Schritt (6) gegebene Beziehung erfüllt, wobei die Ordinatenachse den Wert CfVc/R darstellt, die Abszisse gleich Vr/(VcAr) ist und die Kurvenschar für verschiedene Werte von n berechnet wird.
In der Praxis dieser Erfindung können sowohl Wertetabelle als auch Kurvenschar vorausberechnet sein auf der Grundlage von Meßergebnissen, die zu irgendeinem beliebigen Zeitpunkt vor dem Einstellschritt vorgenommen werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Am besten läßt sich die Erfindung verstehen anhand der Zeichnungen, wobei
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Gegenstrom-Filmverarbeitungsmaschine zeigt;
Fig. 2 einen Satz Kurven zeigt, die hilfreich sind zur Einstellung der Waschwasser-Durchflußgeschwindigkeit gemäß dieser Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Filmverarbeitungsmaschine der Art, wie sie zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren brauchbar ist. Die Verarbeitungsmaschine umfaßt mehrere Filmtransportrollen 14, die so angeordnet sind, daß sie einen Filmbogen oder eine Filmbahn greifen, wenn diese längs des Pfeils 16 in die Verarbeitungsmaschine eintreten und diese durch eine Anzahl von Filmverarbeitungsstationen 35, 37, 40, 42 und 46 in Richtung des Pfeils 18 befördern. Die Station 35 ist typischerweise eine Filmentwicklungsstation. Sie umfaßt einen Entwickler enthaltenden Behälter 20, der über ein Röhrensystem an eine Pumpe 24 angeschlossen ist, sowie eine Entwicklerauftrageeinrichtung 26, um den Film mit dem Entwickler in Kontakt zu bringen. Überschüssiger Entwickler wird in den Entwicklerbehälter 20 zurückgeführt.
Die Fixierstation 37 umfaßt auch einen Fixiermittel enthaltenden Behälter 30, der durch ein Röhrensystem 32 und eine Pumpe 34 Fixiermittel einem Fixiermittelaufträger 36 zuführt, um das Fixiermittel mit dem Film in Berührung zu bringen. Überschüssiges Fixiermittel wird in den Fixiermittelbehälter 30 zurückgeführt.
Zwar sind die Einzelheiten der Kontaktherstellung von Entwickler und Fixiermittel mit dem Film nicht gezeigt oder für diese Erfindung unbedeutend, da solche Einrichtungen in der Fachwelt wohlbekannt sind, doch kann ein solcher Kontakt die Form von Brausen, Flüssigkeitsbädern, Flüssigkeitseintauchbehältern und dergleichen annehmen
Die in Fig. 1 abgebildete spezielle Ausführungsform zeigt eine Verarbeitungsmaschine mit einer dreistufigen Waschstation, umfassend die Stufen 40, 42 und 46. In der dritten und letzten Stufe 46 wird sauberes Wasser aus der Wasserquelle 66 durch einen Durchflußgeschwindigkeitsregler 64 einer Wasserauftrageeinrichtung zugeführt, etwa der Brause 62, um Kontakt mit einem verarbeiteten Film herzustellen. Ein Regelgerät 68, das so ausgeklügelt wie ein Computer oder so einfach wie ein Handventilregler sein kann, wird zur Regulierung des Frischwasserstroms in das System verwendet. Eine Umwälzpumpe 81 und ein Röhrensystem 83 wird verwendet, um Frischwasser und Waschwasser zu mischen und über die Auftrageeinrichtung 62 aufzubringen, um den Film in der Waschstufe 46 zu waschen. Ein Behälter 56 wird zweckmäßigerweise angebracht, um das Wasser 70 aufzufangen, nachdem es die Filmoberfläche in der letzten Waschstufe 46 berührt hat. An diesem Punkt ist in der vorliegenden Anordnung die Filmoberfläche bereits zweimal mit Wasser in Berührung gekommen. Somit ist das Wasser 70 das am wenigsten belastete.
Der Überlauf aus dem Behälter 56 wird in den Behälter 52 geleitet. Durch die Umwälzpumpe 80 und das Röhrensystem 79 wird das Wasser 72 vom Behälter 52 verwendet, um den Film mit Hilfe der Wasserauftrageeinrichtung 60 zu waschen, bei der es sich wiederum um eine Brause handeln kann. Auch der Behälter 52 ist so angebracht, um das Waschwasser dieser Waschstufe 42 aufzufangen.
Das Überlaufwasser 72 aus dem Behälter 52 wird in den Behälter 50 geleitet. Eine Umwälzpumpe 78 und ein Röhrensystem 77 leiten das Wasser 74 vom Behälter 50 zu einer Wasserauftrageeinrichtung 58, die wiederum eine Brause sein kann. Dieses Wasser wird verwendet, um den Film in der ersten Waschstufe 40 zu waschen. Der Behälter 50 ist ebenfalls so positioniert, um das zum Waschen des Films verwendete Wasser einzufangen. Das Wasser 74 ist das meistbelastete Wasser, da es all die Waschnebenprodukte aus den Behältern 56 und 52 enthält und zudem das erste Waschwasser ist, das mit dem Film in Berührung kommt, wenn er die Fixierstation 37 verläßt. Ein Ablaufrohr 76 führt das Wasser 74 durch ein Abflußregelventil 75 einem Ablauf- oder Abflußauffänger 82 zu. In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Ventil 75 zugunsten einer Überlaufanordnung 73 wegbleiben. Der Abfluß ist natürlich so reguliert, daß er mit dem Frischwasserzufluß übereinstimmt, um unterm Strich die Ansammlung von Wasser zu verhindern.
Die Verarbeitung von Silberhalogenid-Filmen umfaßt zunächst die Kontaktherstellung von Film und einer Lösung eines chemischen Entwicklers. Die Lösung des chemischen Entwicklers überführt belichtete Silberhalogenid-Kristalle in metallisches Silber.
Nach dem Entwickeln wird der Film einem Fixierprozeß unterzogen. Beim Fixieren werden alle verbliebenen unentwickelten Silberhalogenid-Kristalle mit Hilfe eines chemischen Fixiermittels gelöst, das neben anderen Chemikalien Thiosulfat umfaßt, und vom Film entfernt, während das metallische Silber, welches das Bild ergibt, auf dem Film verbleibt.
Der fixierte Film wird gewaschen, typischerweise mit Wasser, um alle Spuren von Silbersalzen und Fixierlösung davon zu entfernen. Die Methode der vorliegenden Erfindung ist auf die Einsparung von Waschwasser gerichtet, das in dieser Stufe verwendet wird. Die vorliegende Methode beschreibt ein Verfahren, das die Menge an Waschwasser minimiert, die beim Verarbeiten des Films verwendet wird, indem ein Gegenstromwaschsystem angewandt und das Waschwasser mit kontrollierter Geschwindigkeit aufgefüllt wird, die so berechnet ist, daß sie die folgende Gleichung erfüllt:
worin:
Cf = Konzentration an Thiosulfat in der Fixierlösung in g/ml, sowohl in freier Form als auch komplexiert mit Silber.
Vc = Vom Film aufgenommene Menge Waschwasser in ml pro m² Film, überführt von Waschstation i zu Waschstation (i + 1), wobei die letzte Waschstation n ist.
n = Anzahl der Waschstationen.
R = Thiosulfat-Rest Konzentration auf verarbeitetem Film in g pro m² Film.
Ar = Filmverarbeitungsgeschwindigkeit in m²/min.
Vr = Geschwindigkeit der Frischwassernachfüllung in ml/min.
In verallgemeinerter Form ist bei dem in Fig. 1 beschriebenen Filmwaschprozeß die Geschwindigkeit des Filmvorschubs durch jede Stufe derart, daß in jeder Stufe Gleichgewichtsbedingungen erreicht werden.
Der Film aus dem Fixierbad trägt V ml Fixiermittel pro m² Film von der Fixierstation zum ersten Waschstufe. Die Gesamtkonzentration an Thiosulfat sowohl in freier Form als auch komplexiert mit Silber beträgt Cf g Thiosulfat pro ml. Bewegt sich der Film von Stufe zu Stufe mit einer Geschwindigkeit von Ar m²/min, so trägt er V ml Waschwasser pro m² Film von Stufe i zu Stufe i + 1. Die Thiosulfat-Konzentration in Stufe i ist Ci g Thiosulfat pro ml. Die letzte Waschstufe ist n. Der Film trägt Vc ml Waschflüssigkeit von Stufe n pro m² Film mit einer Konzentration von Cn g Thiosulfat pro ml aus der Stufe. Dies wird getrocknet, um eine Thiosulfat-Restkonzentration von R g Thiosulfat pro m². Film zu ergeben. Daraus ergibt sich direkt die nachszehende Gleichung 1.
R = VcCn (1)
Der letzten Waschstufe n werben auch Vr ml Frischwasser pro min zugesetzt. Bei Zugabe deselben laufen Vr ml/min von der Waschstufe n in die Wäsche n - 1 über. Dieser Überlauf von Waschstufe zu Waschstufe setzt sich nach unten über die Reihe von Waschstufen fort, bis die Waschstufe 1 erreicht ist. Die Waschstufe 1 läuft in einen Ablauf über. Die Differentialgleichungen, die den Waschvorgang auf jeder Stufe beschreiben, werden für den Gleichgewichtsfall gleich null gesetzt, wie in den Gleichungen 2 bis 4 gezeigt. Die V sind die Volumina der verschiedenen Waschstufen. Durch Multiplizieren einer jeden Gleichung mit dem passenden V, Dividieren durch Vr,
Setzen von Q = VcAr/Vr und Umformen ergeben sich die folgenden Gleichungen.
Die allgemeine Formel für Ci ist gegeben durch:
Gleichung (8) reduziert sich auf
Aus der Definition von Q ergibt sich nun 1/Q = Vr/ (VcAr). Wird dies in Gleichung 9 eingesetzt und dann der resultierende Ausdruck in Gleichung 1 eingesetzt, so ergibt sich nach Umformen:
In der Praxis ist das Verfahren zur Auswahl der geringsten Rate für das Auffüllen der Wäsche, Vr wie nachstehend gezeigt:
1. Man wählt den gewünschten Wert an Rest-Thiosulfat, R, das im gewaschenen und getrockneten Film verbleiben soll. Die Norm des American National Standards Institute für eine zufriedenstellende Wäsche beträgt weniger als 0,014 g Thiosulfat pro m² Film und kann als gewünschter Wert verwendet werden. [ANSI Specification PH 1.41 (1984)].
2. Aus der Fixierzubereitung wird Cf bestimmt. Ist die Zubereitung unbekannt, so kann Cf bestimmt werden unter Anwendung wohlbekannter analytischer Methoden wie etwa iodometrische Titration und dergleichen.
3. Man bestimmt n, die Anzahl von Waschbädern im Prozeß.
4. Man wählt die gewünschte Verarbeitungsgeschwindigkeit Ar.
5. Man bestimmt Vc durch Ausschneiden von 1 sq.ft. zu verarbeitendem Film und genaues Wiegen in Gramm. Das ausgeschnittene Stück wird 1 min lang in warmes Wasser eingetaucht. Es wird aus dem Wasser genommen, überschüssiges Wasser wird sofort entfernt, und es wird abermals gewogen. Die Differenz von zweitem und erstem Gewicht wird mit 10,76 multipliziert, um von Gewicht pro square foot in Gewicht Pro Quadratmeter umzuwandeln. Das Ergebnis ist Vc.
6. Man errechnet den gewünschten Wert von CfVc/R aus den passenden Werten aus den Schritten 1, 2 und 5.
7. Für eine Reihe von Werten von Vr und den passenden Werten aus den obigen Schritten 3, 4 und 5 trägt man die Gleichung (10) auf.
8. In diesem Graphen zieht man eine zur Abszisse parallele Linie, die die Ordinate bei dem in Schritt 6 oben berechneten Wert schneidet. An dem Punkt, wo diese Linie den Graphen schneidet, zieht man eine weitere Linie parallel zur Ordinate und liest den Wert ab, wo diese zweite Linie die Abszisse schneidet. Dieser Wert wird mit VcAr multipliziert, um den gewünschten Wert von Vr zu erhalten.
Eine Reihe dieser Graphen für Werte on n von 1 bis 10, die die typischen Werte für CfVc/R abdecken, ist in Fig. 1 gezeigt. Man beachte, daß die Gleichuns 10 aufgetragen ist als log/log-Diagramm, um einen weiten Bereich an Möglichkeiten einzubeziehen.

Beispiel

Bestimmung von Vr für den Fall n = 4.
Es wird gewünscht, einen Film mit einer Geschwindigkeit von 0,5 m²/min zu verarbeiten, wobei die Restmenge Thiosulfat auf dem getrockneten Film 0,01 g/m² nicht ubersteigt; aus der Fixierzubereitung wird Cf zu 0,12 g/ml bestimmt. Durch Ausführen des Vorgangs von Schritt 5 oben berechnen wir Vc = 10 ml/m². Als nächstes ist CfVc/R = 120. In Fig. 2 schneidet eine zur x-Achse parallele Linie, gezogen von CfVc/R = 120, die n = 4 entsprechence Kurve bei einem Wert von Vr/(VcAr) = 3 oder Vr = 3(VcAr) = 15 ml/min . Die Fließgeschwindigkeit des Frischwassers wird daher entweder manuell oder automatisch auf 15 ml/min eingestellt.
Zusätzlich zur Erzeugung einer Kurvenschar, die die nachfolgende Lösung der Gleichung (10) erleichtert, kann ein Wertesatz entwickelt werden, der entweder als Bezugstabelle für das Nachschlagen von Hand oder als Nachschlagetabelle zur Verwendung in einem Computer verwendet werden kann, um entweder eine Angabe zur gewünschten Durchflußgeschwindigkeit oder eine vollständige automatische Regelung der Durchflußgeschwindigkeit zu ergeben, wie in der Technik der Durchflußregulierung von Flüssigkeiten wohlbekannt ist. Alternativ kann ein Computer so programmiert werden, daß er die Gleichung (10) unter Verwendung der passenden Eingabewerte jedesmal löst, um eine Angabe zur Durchflußgeschwindigkeit zu ergeben, wobei keine Nachschlagetabelle nötig ist.
Im vorhergehenden wurde die Erfindung beschrieben unter Bezugnahme auf eine spezielle Ausführungsform wie in Fig. 1 gezeigt. Allerdings kann in der Praxis dieser Erfindung der Aufbau der Anlage in bekannter Weise variieren, etwa durch Verwendung von Pumpen zur Flüssigkeitsübertragung anstelle eines Überlaufsystems, um Wasser von Behälter zu Behälter zu bewegen; auch die Frischwasserzufuhr kann direkt in den Behälter erfolgen, d.h., in den Behälter 56 und nicht zur Wasserauftrageeinrichtung 62.
Obige und ähnliche Abwandlungen des offenbarten Verfahrens liegen durchaus innerhalb der technischen Möglichkeiten und werden im Umfang der vorliegenden Erfindung berücksichtigt, wie in den folgenden Patentansprüchen beansprucht.

Claims

1. Verfahren zur Einstellung der Durchflußgeschwindigkeit zur Minimierung des Verbrauchs an Waschwasser in einer Verarbeitungsmaschine für photographische Filme desjenigen Typs, der mit mehreren Waschstufen arbeitet, darunter einer ersten und einer letzen Stufe in einer Gegenstrom- Waschanordnung zum Waschen eines Films, nachdem dieser entwickelt und in einer Thiosulfat enthaltenden Fixier- Lösung fixiert worden ist, wobei das Verfahren umfaßt:

a. Bestimmen der Zahl der Waschstufen n;

b. Auswählen des gewünschten Wertes des auf dem verarbeiteten Film zurückgelassenen restlichen Thiosulfats

c. Bestimmen der Konzentration des Thiosulfats Cf in der Fixier-Lösung;

d. Bestimmen der zwischen Waschstufen überführten Menge Waschwasser Vc;

e. Auswählen der Film-Verarbeitungs-Geschwindigkeit Ar; und

f. Einstellen der Durchflußgeschwindigkeit Vr des Waschwassers auf einen solchen Wert, daß

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin der gewünschte Wert des auf dem verarbeiteten Film zurückgelassenen restlichen Thiosulfats R eine gewählte Menge von weniger als 0,014 g auf 1 m² des Films ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Zahl der Waschstufen n drei beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, worin der Schritt des Einstellens der Durchflußgeschwindigkeit die Anwendung einer zuvor berechneten Kurvenschar umfaßt, die mehrere Lösungen der Beziehung

für zuvor ausgewählte Werte von Cf, Vc, R, K, n, Vr und Ar repräsentiert, um den gewünschten Wert für die Einstellung der Durchflußgeschwindigkeit zu bestimmen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, worin der Schritt des Einstellens der Durchflußgeschwindigkeit die Anwendung eines Rechners einschließt, um die Durchflußgeschwindigkeit Vr aus der Beziehung

für den Einsatz bei der Bestimmung der Durchflußgeschwindigkeit zu berechnen.

6. Verfahren nach Anspruch 5, worin der Schritt des Einstellens automatisch vorgenommen wird.