DE69310358T2

DE69310358T2 - Flachbett wärmeentwicklungsgerät

Info

Publication number: DE69310358T2
Application number: DE69310358T
Authority: DE
Inventors: John A Svendsen
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: Carestream Health Inc
Priority date: 1992-04-03
Filing date: 1993-03-22
Publication date: 1997-08-21
Anticipated expiration: 2013-03-23
Also published as: WO1993020480A1; EP0634027B1; US5352863A; JP3399946B2; US5665257A; DE69310358D1; JPH07505488A; EP0634027A1; CA2131155A1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Gerät zur Entwicklung von thermofotografischen oder Wärmeentwicklungsfilmfolien bzw. -schichten.
Wärmeentwicklungsfilm weist normalerweise einen dünnen Polymer- oder Papierträger auf, der mit einer Emulsion aus Trockensilber oder anderen wärmeempfindlichen Material beschichtet ist. Wenn der Film mit einem Bild versehen worden ist, wird er durch die Einwirkung von Wärme entwickelt. Vorrichtungen und Verfahren zur Entwicklung von Wärmeentwicklungsfilm sind allgemein bekannt und beispielsweise in den folgenden US-Patenten offenbart:
Die US-Patente 3 629 549 und 4 518 845 von Svendsen offenbaren beide Entwicklungsgeräte mit Wärmeisoliertrommeln bzw. -zylindern, die konzentrisch in einem Heizteil angeordnet sind. Zu entwickelnde Filmfolien werden von der Trommel erfaßt und um das Heizteil herumbefördert. Leider sind solche Entwicklungsgeräte relativ kompliziert und schlecht zur Verwendung für Film mit weichen Emulsionen geeignet. Da die Seite des Films, die die Emulsion trägt, entweder die Isoliertrommel oder das Heizteil berührt, ist der Film einer Beschädigung durch Festkleben oder Verkratzen ausgesetzt.
Das Entwicklungsgerät, das im US-Patent 3 709 472 von Kreitz et al. offenbart wird, verwendet eine beheizte Trommel, um Filmstreifen zu entwickeln, und ist nicht für einzelne Filmfolien mit weichen Emulsionsschichten geeignet.
Das US-Patent 3 648 019 von Brewitz offenbart ein Entwicklungsgerät mit einem Heizerpaar auf gegenüberliegenden Seiten einer Haltevorrichtung mit einer geringen thermisch wirksamen Masse, z. B. einer Schirmanordnung. Obwohl dieses Entwicklungsgerät tragbar ist, ist es relativ langsam und für kommerzielle Anwendungen schlecht geeignet.
Andere Wärmeentwicklungsgeräte weisen eine beheizte Trommel auf, die elektrostatisch geladen ist, um den Film während der Entwicklung auf ihr zu halten. Da die Seite des Films, die die Emulsion trägt, nicht mit der Trommel oder anderen Entwicklungsgerätekomponenten in Berührung kommt, ist sie nicht der Möglichkeit des Festklebens oder Zerkratzens ausgesetzt wie in einigen der oben beschriebenen Entwicklungsgeräte. Leider ist das elektrostatische System, das verwendet wird, um den Film während der Entwicklung auf der Trommel zu halten, relativ kompliziert und für Entwicklungsgeräte, die für eine Entwicklung von Filmfolien mit größerem Format konfiguriert sind, schlecht geeignet.
Das Diazotypie-Wärmeentwicklungsgerätsystem 3M Modell 261 und 162 verwendet ein Band zum Transportieren des Films, während er erwärmt wird. Das Band ist ein relativ hartes, polytetrafluorethylen-(PTFE-)beschichtetes Glas faserteil.
Das Diazotypie-Wärmeentwicklungsgerät 3M Modell 1500 entwickelt Filmrollen, indem es den Film über eine heiße Trommel transportiert, so ähnlich, wie es in dem oben beschriebenen Patent von Kreitz et al. offenbart ist.
Ein wärmeempfindliches Mikrofilmentwicklungsgerät ist auch in US-A-3 774 520 beschrieben.
Im allgemeinen und wie es in den Teilen der oben genannten Patente, die den Hintergrund beschreiben, ausgeführt ist, ist die Schwärzung der entwickelten Bilder von der Wärmemenge abhängig, der die Filmemulsion ausgesetzt wird. Eine ungleichmäßige Erwärmung ("heiße Stellen") kann eine ungleichmäßig entwickelte Bildschwärzung erzeugen. Ungleichmäßiger physischer Kontakt zwischen dem Film und irgendwelchen tragenden Strukturen während des Entwicklungsprozesses kann auch sichtbare Zeichen und Strukturen auf dem Bild erzeugen.
Es ist offensichtlich, daß ein anhaltender Bedarf für verbesserte Wärmeentwicklungsgeräte besteht. Insbesondere besteht ein Bedarf für ein Entwicklungsgerät, das in der Lage ist, große Filmfolien schnell und gleichmäßig zu entwickeln, ohne die Emulsion zu beschädigen. Damit ein solches Entwicklungsgerät kommerziell tragbar ist, muß es effizient hergestellt werden können.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Entwicklungsgerät, das in der Lage ist, große Wärmeentwicklungsfilmschichten schnell und gleichmäßig zu entwickeln. Das Entwicklungsgerät weist auf: eine Heizeinrichtung mit einem Filmeintritt und -austritt, ein im wesentlichen flaches und horizontal ausgerichtetes Bett aus Filmstützmaterial, das zur Bewegung innerhalb der Heizeinrichtung entlang einem Filmtransportweg zwischen dem Filmeintritt und -austritt angeordnet ist, und einen Antriebsmechanismus zum Antreiben des Materialbettes, um den Film durch die Heizeinrichtung entlang dem Weg zu transportieren.
Das Filmstützmaterial hat eine ausreichend niedrige Wärmekapazität, um eine von sichtbaren Strukturen freie Entwicklung des Films zu ermöglichen, während der Film durch die Heizeinrichtung transportiert wird.
In einer Ausführungsform weist das Bett aus Filmstützmaterial mehrere beabstandete Rollen aus dem Material auf. Die Rollen sind innerhalb der Heizeinrichtung entlang dem Filmtransportweg drehbar angeordnet und weisen zylindrische Röhren aus dem Filmstützmaterial auf, das Stützstäbe umgibt. Schaumstoff mit einer niedrigen Dichte und einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit wird als Filmstützmaterial verwendet. Die Heizeinrichtung weist Wärmequellen auf, die über und unter den Rollen positioniert sind. Die Rollen werden etwa mit der gleichen Geschwindigkeit gedreht, um den Film durch die Heizeinrichtung zu transportieren.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Seitenansicht des Inneren eines erfindungsgemäßen Entwicklungsgeräts.
Fig. 2 ist eine Draufsicht des Inneren des Entwicklungsgeräts entsprechend der Schnittlinie 2-2 in Fig. 1.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Ein erfindungsgemäßes Trockensilberfilm-Wärmeentwicklungsgerät 10 ist allgemein in Fig. 1 und 2 dargestellt. Das Filmentwicklungsgerät 10 weist auf: ein im wesentlichen flaches und horizontal ausgerichtetes Bett 12 aus Filmstützmaterial 28, das in einer Heizeinrichtung 16 angeordnet ist, und einen Antriebsmechanismus 18 zum Antreiben des Bettes aus Filmstützmaterial. Wie nachstehend ausführlicher beschrieben, ist das Filmstützmaterial 28 ein Material mit niedriger Wärmekapazität, normalerweise Schaumstoff, das unbedeutende Wärmemengen in bezug auf die von der Heizeinrichtung erzeugte und zum Entwickeln des Films benötigte festhält. Das Transportieren der Filmfolien bzw. -schichten, z.B. 19, durch die Heizeinrichtung 16 auf diesem Material mit niedriger Wärmekapazität 28 ermöglicht es, daß der Film ohne sichtbare Strukturen entwickelt wird, die andernfalls durch Unterschiede in der Wärmemenge (d. h. "heiße Stellen") verursacht werden, denen Abschnitte des Films aufgrund des sich ändernden physischen Kontakts mit dem Transportmaterial ausgesetzt sind. Das Bild auf dem entwickelten Film hat daher eine gleichmäßige Intensität.
In der dargestellten Ausführungsform wird das Bett 12 durch mehrere langgestreckte Rollen 20 (zehn sind dargestellt) gebildet. Die Rollen 20 weisen Stützstäbe 26 mit zylindrischen Hüllen aus Filmstützmaterial 28 auf, die die Außenfläche der Stäbe umgeben. Die Stäbe 26 sind an gegenüberliegenden Seiten der Heizeinrichtung 16 drehbar angeordnet, um die Rollen 20, die voneinander beabstandet und insgesamt parallel zueinander sind, in bezug auf einen linearen Transportweg zwischen einem Eintritt 30 und einem Austritt 32 der Heizeinrichtung auszurichten. Die insgesamt flache und horizontal ausgerichtete Ausführung des Bettes 12 ermöglicht einen reibenden Eingriff zwischen dem Bett und den Filmschichten 19. Der Heizeinrichtungseintritt 30 ist ein Spalt, der zwischen einem Paar angrenzender Eintrittsrollen 34 gebildet wird. Die Eintritts- und die Austrittsrollen 34 und 36 können den gleichen Aufbau haben wie die Rollen 20 und Stäbe 26 aufweisen, die von Hüllen aus Filmtransportmaterial 28 umgeben sind. Die Rollen 20, 34 und 36 werden vorzugsweise mit der gleichen Geschwindigkeit vom Antriebsmechanismus 18 angetrieben. In einer Ausführungsform (nicht dargestellt) weist der Antriebsmechanismus 18 einen Motor auf, der mit allen Stäben 26 über eine Getriebeverbindung gekoppelt ist.
Die Heizeinrichtung 16 weist eine Gehäuse 40 mit Wärmequellen 42 und 44 auf, die über und unter dem Bett 12 der Rollen 20 angeordnet sind. Die Temperatur in der Heizeinrichtung 16 wird von einer Heizersteuerung 46 gesteuert, die mit beiden Heizquellen 42 und 44 gekoppelt ist. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist die Heizquelle 42 eine Mehrfachzonen-Heizquelle mit mehreren (drei sind dargestellt) Heizelementen 50A bis 50C. Die Heizersteuerung 46 weist einen getrennten Controller, z. B. einen Widerstandsthermometer- bzw. RTD-Controller (nicht dargestellt), auf, um jedes Heizelement 50A bis 50C unabhängig zu steuern. Die Heizquelle 44 kann weitgehend auf die gleiche Weise wie die Heizquelle 42 konfiguriert und gesteuert werden. Durch unabhängiges Steuern einer Anzahl von Heizelementen, z. B. 50A bis 50C, kann die Temperatur in der Heizeinrichtung 16 genau gesteuert und aufrechterhalten werden.
Wie oben erwähnt, hat das Filmstützmaterial 28 eine ausreichend niedrige Wärmekapazität, um sichtbare Strukturen auf dem entwickelten Film infolge einer Berührung mit dem Bett 12 zu verhindern. Materialien 28 mit diesen Eigenschaften sind normalerweise Schaumstoffmaterialien mit niedriger Dichte, geringer thermisch wirksamer Masse und niedriger Wärmeleitfähigkeit. Derartige Materialien 28 halten ausreichend niedrige Restwärmemengen fest, so daß keine solche Wärme zur Entwicklung des Films 19 beiträgt. In einer Ausführungsform des Entwicklungsgeräts 10 wird Willtec-Melaminschaumstoff mit einer Dichte von 12,0 kg/m³ und einer Wärmeleitfähigkeit (K) von 0,23 W m&supmin;¹K&supmin;¹ (0,24 BTU/h ft F) als Stützmaterial 28 verwendet. Das derartige Material 28 wird von Illbruck Corp. in Minneapolis, MN, USA vertrieben. Viele andere Arten von Materialien mit diesen Eigenschaften, einschließlich Siliconpolyimidschaumstoff können auch verwendet werden. Ferner geht man davon aus, daß Materialien mit noch größerer Wärmekapazität, Dichte und Wärmeleitfähigkeit als die oben beschriebenen (z. B. bis zu 95 kg/m³) die Entwicklung von sichtbaren Strukturen verhindern.
In einer Ausführungsform haben die Hüllen aus Filmstützmaterial 28 einen Durchmesser von etwa 2,54 cm und werden hergestellt durch Ausbohren und Schleifen eines Materialblocks auf eine Dicke von etwa 0,63 cm. Die Hüllen aus dem Material 28 werden dann auf den Stahlstäben 26 angeordnet. Diese Rollen 20 sind mit Achsabständen von etwa 5 cm angeordnet.
Die Filmfolien 19 können entwickelt werden, indem sie mit der Emulsionsseite nach unten, den Rollen 20 zugewandt, in den Eintritt 30 eingeführt werden. Diese Filmausrichtung verhindert, daß sich der Film während der Entwicklung rollt und die Wärmequelle 42 berührt. Die Verweilzeit des Films 19 in der Heizeinrichtung 16 (d. h. die Geschwindigkeit, mit der die Rollen 20 angetrieben werden, und/oder die Länge des Transportwegs) und die Temperatur in der Heizeinrichtung sind auf bekannte Weise optimiert, um den Film richtig zu entwickeln. In einer Ausführungsform wird das Entwicklungsgerät 10 so betrieben, daß die Filmschichten 19 für etwa 60 s einer Temperatur im Bereich von 118 bis 249ºC ausgesetzt werden. Diese Parameter ändern sich natürlich mit der jeweiligen Eigenschaft des zu entwickelnden Films 19. Obwohl nicht so dargestellt, kann eine Abkühlkammer angrenzend an den Austritt 32 des Entwicklungsgeräts 10 angeordnet sein, um die Temperatur des entwickelten Films 19 für eine nachfolgende Bearbeitung schneller herabzusetzen.
Das Entwicklungsgerät 10 bietet beträchtliche Vorteile gegenüber den bekannten Entwicklungsgeräten. Es hat einen relativ einfachen und kosteneffektiven Aufbau und kann so konfiguriert sein, daß es großformatige Filmschichten verarbeitet. Das Entwicklungsgerät erleichtert auch die Entwicklung hoch qualitativer, von (sichtbaren) Strukturen freien Entwicklung des Films.
Obwohl die Erfindung mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden ist, wird der Fachmann unschwer erkennen, daß Änderungen in Form und Einzelheit möglich sind, ohne den Gedanken und den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

1. Entwicklungsgerät (10) für Wärmeentwicklungsfilmschichten (19), mit:

einer Heizeinrichtung (16) mit einem Filmeintritt (30) und einem Fimaustritt (32);

einem im wesentlichen flachen und horizontal ausgerichteten Filmstützbett (12) aus Filmstützmaterial mit mindestens drei beabstandeten Rollen (20) aus dem Filmstützmaterial, die innerhalb der Heizeinrichtung entlang einem Filmtransportweg zwischen dem Filmeintritt und dem Filmaustritt drehbar angeordnet sind, zum Erfassen und Stützen des Films; und

einem Antriebsmechanismus (18) zum Antreiben des Materialbetts, um den Film durch die Heizeinrichtung entlang dem Transportweg zu transportieren, wobei der Antriebsmechanismus einen Rollenantriebsmechanismus aufweist zum Drehen der Rollen und zum Bewirken, daß die Rollen den Film durch den Ofen entlang dem Transportweg transportieren; dadurch gekennzeichnet,

das Filmstützmaterial eine ausreichend niedrige Wärmekapazität hat, um eine von sichtbaren Strukturen freie Entwicklung des Films zu ermöglichen, während der Film durch die Heizeinrichtung transportiert wird.

2. Entwicklungsgerät nach Anspruch ir. wobei das Filmstützmaterial ein Schaumstoffmaterial ist.

3. Entwicklungsgerät nach Anspruch 1, wobei das Filmstützmaterial eine Wärmeleitfähigkeit unter etwa 0,96 W m&supmin;¹K&supmin;¹ (1 BTU/h ft F) hat.

4. Entwicklungsgerät nach Anspruch 1, wobei das Filmstützmaterial ein Schaumstoffmaterial mit einer Dichte unter etwa 48 kg/m³ ist.

5. Entwicklungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Heizeinrichtung Heizquellen (42, 44) über und unter den Rollen aufweist.

6. Entwicklungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Heizeinrichtung mehrere unabhängig gesteuerte Temperaturzonen aufweist.

7. Entwicklungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Rollen zylindrische Röhren aus dem Filmstützmaterial um einen Kern (26) herum aufweisen.

8. Verfahren zum Entwickeln von Wärmeentwicklungsfilmschichten (19) mit einer Emulsion auf einer Seite, mit den Schritten:

Stützen des Films in einer warmen Heizeinrichtung (16) auf einem im wesentlichen flachen und horizontal ausgerichteten Bett (12) aus Material (28) mit mindestens drei Rollen aus dem Material mit einer ausreichend niedrigen Wärmekapazität, um eine von sichtbaren Strukturen freie Entwicklung des Films zu ermöglichen; und

Antreiben des Materialbettes durch Drehen der Rollen, um den Film durch die Heizeinrichtung zu transportieren, während der Film entwickelt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Stützen des Films das Stützen des Films auf den Rollen mit der Emulsion zu den Rollen hin einschließt.

10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei ein Stützen des Films ein Stützen des Films auf einem Bett aus Schaumstoffrollen mit einer thermischen Leitfähigkeit unter etwa 0,96 W m&supmin;¹ K&supmin;¹ (1 BTU/h ft F) aufweist.