Brevet FR2010599A1 — publié le 19700220

l'invention a pour objet une méthode permettant de régler d'une manière précise l'épaisseur d'eMuction d'une couche ou de couches liquides, successivement enduites sur un support tel que papier, pellicule plastique, ou similaires. Cette 5 méthode convient particulièrement pour lrenduction des émulsions photosensibles photographique s telles qu'une solution gélatineuse à l'halogénure d4argent sur la surface d'un support, et elle est également applicable à 1*enduction multi couche s. Parmi les diverses méthodes qui ont été appliquées 10 pour 1 ' enduction des liquides sur des supports il faut notamment citer la méthode d*enduction au couteau ou la méthode d1 enduction par pulvérisation, qui sont utilisées pour l'enduction des émulsions photosensibles photographiques telles que solutions gélati neuaes à l'halogénure d'argent. Mais dans ces méthodes il appa-15 raît des variations de 1*épaisseur df enduction, dénommées "défauts latéraux", dues aux vibrations mécaniques de l'appareil d1 enduction. Aussi un objet de l'invention est-il d'appliquer uns méthode d*enduction susceptible de procurer l'uniformité de la couche enduite, indépendamment des vibrations mécaniques 20 de l'appareil d*enduction. Un autre objet de l*inYention est d'éviter une légère variation 4e l'épaisseur d'enduction, indépendamment de la varia--tion d'épaisseur du support, d'irrégularité dans la vitesse du support et de toute perturbation externe. 25 Ces résultats sont obtenus en faisant usage d'un signal électrique appliqjaé entre la composition enductrice et une électrode en passant par le support pour régler la variation d'épaisseur d'enduction. Plus particulièrement, l'invention a pour objet d'appliquer un signal électrique provoqué par la per-30 turbation, à. une zone entre la composition d'enduction et l'électrode, en passant par le support, régularisant ainsi la variation d'épaisseur d'enduction résultant de la vibration mécanique de l'appareil d'enduction, de la variation d'épaisseur du support, des irrégularités de vitesse et des perturbations ex-35 ternes. Les détails de l'invention apparaîtront de la description en référence aux dessins d'accompagnement. La fig.l est une coupe transversale schématique d'un appareillage pour éviter les faibles variations d'épaisseur d'en-40 duction dues à. la vibration mécanique de l'appareil d'enduction. 69 19149 2 2010599 la fig.2 est une- coupe schématique d'un appareillage pour éviter lea légères variations d'épaisseur d*enduction résultant des variations d'épaisseur du support. Sur la fig.l, 1 est un support se déplaçant d'un mouvement continu, tel qu'une feuille de papier ou une pellicule, 2 est un rouleau d'entraînement du support isolé électriquement de son axe par une couche isolante 3, 4- est un dispositif d1 enduction appliquant la composition enductrice 6 délivrée par une pompe 5> 7 est un compteur de vibrations qui détecte la vibration mécanique du dispositif d*enduction 4 et qui convertit ladite vibration en un signal électrique; 8 est un convertisseur de polarité, qui convertit la polarité du signal électrique émis par le compteur de vibrations 7; 9 est un changeur de phase qui modifie la phase du 3ignal électrique de polarité convertie; 10 est un amplificateur de voltage qui amplifie le signal électrique à la sortie du convertisseur de polarité 8 et du changeur de phase 9, pour donner un voltage approprié audit signal électrique? 11 est une borne de 1 •^amplificateur de voltage 10, permettant de relier par un conducteur et une bague collectrice 13 le rouleau d*entraînement 2; 12 est une autre borne de l'amplificateur de voltage 10, reliant par un conducteur ledit amplificateur de voltage à une électrode 14, dans le dispositif d*enduction 4 pour donner le potentiel convenable à la solution d*enduction 6. lorsque le support 1 est constitué d'un matériau non conducteur, le rouleau d'entraînement métallique 2 est utilisé à 1* état nu, mais lorsque le ruban support 1 est en un matériau ' qui devient facilement conducteur par imprégnation de la composition d'enduction 6, la surface du rouleau métallique 2 doit être enduite avec une pellicule isolante. Un quelconque des dispositifs d*enduction 4 utilisés dans les méthodes antérieures est utilisable dans le procédé de l*invention, et la forme du dispositif d'enduction 4 peut être choisie pariai les types à trémie ou à extrusion. le procédé de l'invention est avantageusement appliqué en utilisant comme dispositif d'enduction 4 un dispositif convenant à la méthode au couteau. la pompe 5 est généralement du type à. alimentation permanente et non alternative, la composition enductrice 6 peut être une émulsion quelconque photosensible telle qu'une solution 19149 3 2010599 gélatineuse à l'halogénure d'argent, une solution de sous-enduction, une solution barytée, une solution pour couche dorsale, une solution anti-halo, une solution pour couche moyenne, et une solution pour couche protectrice supérieure» Le compteur de vibrations 7 peut être de 1'un des types piézoélectriques, électriques, magnétiques, du type capa-citaire; le convertisseur de polarité 8, le changeur de phase 9 et 1'amplificateur de voltage 10 peuvent être du type tubes électroniques ou semi-conducteur. Sur la fig.2, 15 est un dispositif d'enduction mul-ticouches du type à couteau, permettant d'appliquer successivement une pluralité de compositions enductrices sur un ruban-support 1; 16 est un détecteur du type contact et non-contact, pour détecter la variation d'épaisseur du ruban au long de son déroulement; 17 est un circuit à. action différée pour le signal électrique, permettant de corriger le retard entre l'indication four nie par le détecteur 16 de variation d'épaisseur et le dispositif 15 d*enduction multicouches. 4 Bien que l'une des bornes de l'amplificateur de voltage 10 aoit reliée au rouleau d'entraînement 2 par un conducteur et une bague collectrice 13 sur les deux figs.l et 2, cette borne 11 peut être également reliée à. une électrode plate ou d'une autre forme susceptible de créer un champ électrostatique dans la zone d'enduction, en passant par le ruban, si la borne n'est pas amenée en contact direct avec la composition d'enduction. Iî'autre borne 12 de l'amplificateur de voltage 10 peut être reliée à 1'électrode 14 placée directement dans le réservoir de composition enductrice, comme il est indiqué sur la fig.2, ou encore au dispositif d'enduction multicouches 15 comme montré sur la fig.2 si le dispositif d'enduction est réalisé en un matériau conducteur. Lorsque le rouleau d'entraînement 2 est isolé non pas par une couche isolante 3 mais par d'autres moyens, il n'est pas alors nécessaire que la connexion de la borne 11 de l'amplificateur de voltage 10, avec le rouleau d'entraînement 2 exige une bague collectrice 13. Dana le procédé d'enduction au couteau, ou le procédé d'enduction par pulvérisation, la quantité moyenne de composition enductrice à. appliquer à la surface du ruban est déterminée par le débit de la pompe délivrant la composition enductrice. 19149 4 2010599 La quantité enduite est ma'intenue à une valeur théorique constante en donnant au débit de la pompe une valeur prédéterminée» toutefois 1*épaisseur d'enduction subit une légère variation par la perturbation résultant de la vibration mécanique du dispositif d'enduction, de la légère variation d'épaisseur du ruban dans le sens du mouvement, ou de l'irrégularité de vitesse de déroulement du ruban quand on observe pendant un temps unitaire 1/lQ sec. ou 1/100 sec. ou l/lOOO sec., la quantité ainsi enduite. C'est ainsi par exemple qu'un film photosensible photographique courant est obtenu avec un appareillage ayant des vibrations mécaniques de 0,5 à 10 microns d'amplitude, et de 20 à 100 Hz de fréquence, qui révèle des variations d'épaisseur du ruban dans la direction du déroulement de 1 à 10 microns d'amplitude avec des pics variant de 5 à 30mm, et accusant des irrégularités de vitesse de déroulement du. ruban de 0,5 à 5$, ces variations déterminant de faibles variations de l'épaisseur d'enduction. Ces faibles variations d'épaisseur d'enduction dépendent de la mé- « thode et des conditions d1enduction, et elles peuvent être réduites à un niveau acceptable par un choix approprié de la méthode et des conditions d'enduction. On peut notamment réduire la quantité moyenne enduite en favorisant le séchage et permettant d'atteindre la plus haute vitesse d'enduction, toutefois le réglage de la variation d'épaisseur d*enduction reste difficile et il y a apparition de défauts latéraux dans la direction d'entraînement de la bande, c'est-à-dire d'irrégularités d'épaisseur d'enduction. En vue de régulariser les faibles variations d'épaisseur d'enduction par d'autres moyens que le choix de la méthode et des conditions d'enduction, on a tout d'abord imaginé une méthode consistant à modifier le débit d'alimentation de la composition enductrice, maia cette méthode ne permet pas de répondre rapidement aux variations d'épaisseur résultant des perturbations externes, et il est apparu qu'il était extrêmement difficile de prévenir la variation d'épaisseur d'enduction due à ces perturbations, avec mise en oeuvre d'autres moyens mécaniques. C'est ainsi que l'invention a pour objet de prévenir la variation d'épaisseur d'enduction résultant des perturbations, en mettant en oeuvre des moyens électriques et réduisant ainsi la variation d'épaisseur d'enduction. 19149 5 2010599 Comme il est indiqué sur les figs.l et 2, en appliquant un voltage entre deux électrodes dont l'une est constituée par la composition enductrice 6, le dispositif enducteur 4 ou le dispositif enducteur multicauches 15> et dont l'autre est constituée par le rouleau d'entraînement 2, une force attrac tive se développe entre la composition enductrice 6 et le rouleau d'entraînement 2, par action électrostatique. En faisant varier le voltage appliqué entre ces deux électrodes on fait varier la force attractive électrostatique entre la composition enductrice 6 et le rouleau d'entraînement 2, et également la quantité de composition enductrice 6 qui se trouve appliquée sur le ruban 1, et par conséquent l'épaisseur d'enduction. L'invention fait usage de ce phénomène, et c'est ainsi par exemple que dans le cas oïl l'épaisseur d1enduction est légèrement modifiée par la vibration du dispositif d*enduction 4, un voltage est appliqué aux deux électrodes pour exercer une action contraire à celle résultant de la vibration du dispositif d'enduction. Comme l'action électrostatique varie seulement avec la valeur absolue du voltage appliqué, la farce attractive électrostatique n'est pas convertie en force de répulsion, indépendamment du renversement du champ électrostatique entre les deux électrodes. Il s'ensuit qu'un voltage positif ou négatif doit être appliqué à l'une des électrodes pour prévenir l'inversion du champ électrique. En vue de prévenir la variation d'épaisseur d'enduction dans le dispositif présenté sur la fig.l, la vibration mécanique du dispositif enducteur 4 est convertie en un signal électrique transmis par le compteur de vibrations 7; le convertisseur de polarité 8 inverse la polarité du signal électrique émis par le compteur de vibrations 7; le changeur de phase 9 règle la déviation de phase entre le signal de haut voltage appliqué au dispositif d'enduction pour régler la variation d'épaisseur- enduite; l'amplificateur de voltage 10 amplifie le faible signal électrique qui n'a qu'une amplitude de quelques mil-livolta, en un signal de haut voltage ayant une amplitude de plusieurs centaines de volts. Sur la fig.2, le détecteur de variation d'épaisseur 16 du ruban porteur transmet ses variations d'épaisseur sous forme de signal électrique de fréquence 10 à plusieurs centaines de Hz et d'amplitude de plusieurs dizaines de millivolts, au 19149 6 2010599 dispositif d*enduction.; le. convertisseur de polarité 8 inverse la polarité du signal électrique qui est proportionnel à la variation d'épaisseur du ruban et qui a été créé par le détecteur 16; le dispositif à action différée 17 corrige le retard de plusieurs dizaines de secondes entre le détecteur 16 et le dispositif d'enduction 15; l'amplificateur de voltage 10 amplifie le faible signal électrique de Quelques disaines de millivolts en un signal de haut voltage ayant plusieurs centaines de volts d'amplitude. 3ans l'appareillage pour le réglage des faibles variations de l'épaisseur- enduite tel que montré sur la fig.l, il a été établi par un test utilisant un détecteur d'irrégularités comportant des éléments de conversion photoélectrique, que la forme de l'onde de la faible variation d'épaisseur d'enduction est conforme au faible signal électrique obtenu par le compteur de vibrations 7 relié au dispositif d'enduction 4, et q_u'ainsi le réglage de la faible variation de l'épaisseur d'enduction est rendu possible par l'invention. Egalement dans l'appareillage pour le réglage des d'enducirLoiij tel que présenté sur la fig.2, il a été établi par un test utilisant un détecteur d'irrégularité de la densité optique comportant des éléments de conversion photoélectrique, que la forme de l'onde de la faible variation d'épaisseur enduite, était conforme avec celle du faible signal électrique obtenu par le détecteur de variation d'épaisseur 15, et qu'ainsi le réglage de la faible variation d'épaisseur de la couche enduite, était rendu possible avec l'invention. Le détecteur d'irrégularité de densité optique peut être appliqué immédiatement après 1'enduction et détecter la faible variation d'épaisseur d*enduction, tandis q.ue le signal obtenu est amplifié après passage au travers du convertisseur de polarité et du circuit à action différée, rendant possible le réglage automatique de la faible variation d'épaisseur d'enduc-tion. Dans le cas où l'épaisseur enduite sur le mban porteur 1 accuse une légère variation par irrégularité de la vitesse d1 entraîner.eni du ruban, il est possible de prévenir la faible variation d'épaisseur d'enduction, en détectant les irrégularités de vitesse d'entraînement du ruban avec un compteur d'accélération angulaire, et de convertir la valeur détectée en un signal élec— -trique, 69 5 10 15 20 25 30 35 40 19149 7 2010599 transmis à. l'amplificateur de voltage 10, au travers d'tux changeur de phase 9 ou. d'un circuit à action différée 17, et en appliquant le signal obtenu entre la composition enductrice et l'électrode constituée à 1*arrière du ruban de hase. Conformément à l'invention, il est de plus possible de régler la faible variation d'épaisseur d'enduction à l'aide d'un, signal électrique délivré par un détecteur de perturbation approprié, au travers d'un changeur de phase 9 au. d'un circuit à. action différée 17, et d'un, amplificateur de voltage 10, en appliquant le signal résultant entre la composition enductrice et l'électrode établie à. 1*arrière du ruban de base, dans le cas oïl 1* épaisseur de la composition enductrice 6 enduite sur le ruban 1 varie faiblement. Bans le cas oïl l'épaisseur de la composition enductrice 6 enduite sur le ruban 1 varie légèrement du fait d'une ou plusieurs perturbations dues t à. la vibration mécanique du dispositif d'enduction, à la variation d'épaisseur du. ruban-support, à 1'irrégularité de vitesse d ' entraînement du. ruban, il est possible de régler conformément à l'invention, la légère variation d* épaisseur d'enduction résultante, par la combinaison de plusieurs signaux électriques dont chacun est proportionnel à l'une des perturbations et qui passe au travers du changeur de phase 9 oa da circuit à. action différée 17, pour subir sa déviation de phase propre en amplifiant le signal combiné avec l'amplificateur de voltage 10, et en appliquant le signal résultant entre la composition enductrice et la face arrière du ruban de base. Il convient de noter que le voltage appliqué au dispositif d'enduction, dans l'un quelconque desdits cas, ne doit pas avoir d'effet sur les quantités moyennes enduites, mais exclusivement sur la variation mineure de l'épaisseur d'enduction. Dans chacun des cas, le courant électrique traversant la zona, d'enduction, résultant du voltage appliqué pour contrôler 1'épaisseur d'enduction, ne doit pas excéder quelques dizaines de milliampères, et n'entraîner par conséquent qu'une consomma-extrêmement faible d'éne.rgie électrique. Du fait de la faiblesse de ce courant électrique, les effets nuisibles chimiques ou physiques ne peuvent pas déterminer d'altération de la composition enductrice. En prévoyant un disjoncteur d'environ 50 milliampères dans 1*appareillage, la manutention de l'appareillage de l'invention est sans danger et sans aucun risque d'accident. 19149 B 2010599 Soraque le voltage appliqué entre la composition enductrice et 1* électrode, conformément à la méthode de l'invention» est supérieur à 1500 volts, un phénomène de décharge électrique apparaît entre lé composition enductrice et 1* électrode, déterminant ainsi le voile de la couche d*émulsian photosensible. •jais* coïsms le voltage ne doit jamais dépasser XOQO volts dans les applications usuelles, une telle décharge électrique est insignifiante . I-.es multiples avantages résultant de l'application âe la méthode de 15invention sont les suivantat X) épaisseur uniforme de la couche enduite, indépendante de la vibration mécanique du dispositif d® enduction, de la variation &8épaisseur du ruban, de lrirrégularité de vitesse à*entraînement du ruban» et autres perturbations, d*où IX résulte des produits enduits de haute qualité, et en particulier de fins a pellicules enduites disses couche uniforme. 2} économie Se matière première et dfinatalla*5i 5} large choix de la méthode et des conditions d! enduction, de légères restrictions étant seulement imposées à eea dernières pour compenser- 1* effet des perturbations. 4} large choix de la composition d*enduction, pour les mêmes raisons que ci-dessus. 5) réglage précis possible, pour la variation mineure d1 épaisseur "d8 enduction, notamment de la couche photosensible photographique, ce mode de réglage permettant de contrôler la souche enduite en réduisant 1* étendue de la correction requise, pour obtenir un matériau photosensible photographique apportant la densité maximum, et procurant l'économie de consommation dflg. "PîOi/TPT.'S 2, lia appareillage d'enduction, équipé avec un dispositif eiidueteur , dont la vibration mécanique a une amplitude ma- de 2 microns et la fréquence de 50 à 70 Es, du type à. couteaux multiples, est utilisé pour enduire deux couches d*é-mulsion 2oentgen pour photographie industrielle, sur un ruban de base en triacétylcellulose entraîné à la vitesse de 40œ/min., l1épaisseur de la couche d'émulsion étant de 110cc/m2. la vibration mécanique est détectée par un enregistreur dé Vibrations du type capacitaire, et le signal obtenu, transmis à un eonver— -tisseur 19149 9 2010599 de polarité constitué de circuits semi-conducteurs, puis à un changeur de phase et à un amplificateur de voltage constitué de tubes électroniques. Ce signal a une valeur maximum de 500 V et une déviation de phase proportionnelle à la forme de l'onde de vibration., et il est appliqué entre le dispositif d'enduction du type multicouteaux et le rouleau d'entraînement a Par son application, la variation, d'épaisseur d'enduction dans la direc tion d'entraînement du ruban de base, qui antérieurement présen tait des irrégularités ayant des pics de 9 à 13mm, a disparu. TrrPMPXJs 2 Un ruban de base en triacétylcellulose, présentant des irrégularités d'épaisseur longitudinale, avec des pics de 15 à. 30mm, et une déviation d'épaisseur maximum de 6 microns, est enduit avec une émulsion positive photographique à. quatre couches* à l'aide d'un dispositif d'enduction du type multi-coutaaux, la vitesse d'avancement du ruban étant de 3Cta/fflinnte et 1*épaisseur d*enduction die 200cc/mZ. La variation d'épaisseur du ruban de base est détectée par un micromètre électronique djc type à. contact, et le signal obtenu est transmis au travers d'un convertisseur de polarité constitué de circuits semiconducteurs, et d'un circuit à action différée, puis amplifié par un amplificateur de voltage également constitué de circuits semi-conducteurs, pour procurer un voltage de valeur maximum 300 volts, la déviation de phase étant proportionnelle à la forme de l'onde de variation d'épaisseur. Le voltage résultant et un voltage de polarisation positif de 400 volts sont appliqués entre le dispositif d'enduction du type multicouteaux, et le rouleau d'entraînement. Par l'application de ce voltage-signal, la variation d'épaisseur d'enduction au long de la direction d'entraînement du ruban-support, qui antérieurement présentait des irrégularités ayant les mômes pics que dans l'exemple 1, a disparu. 69 5 10 15 t 20 25 30 35 19149 2010599 BEyÊEBICiEIOIS L'invention a pour objet;. l) Dans une méthode d'enduction par application d'une composition enductrice à. un ruban porteur, une méthode et un appareillage pour le réglage de la faible variation d'épaisseur d'enduction, comportant l'émission d'un signal électrique résultant des perturbations, qui détermine la variation mineure de 1*épaisseur de la couche enduite sur le ruban porteur entraîné» ledit signal électrique traversant un convertisseur de polarité, un changeur de phase ou un circuit à action différée, et un amplificateur, le signal électrique résultant étant appliqué comme différence de potentiel entre la ou les compositions enductrices alimentant le dispositif d'enduction, et une électrode étroitement reliée à. la face arrière du ruban-support. 2} Méthode de réglage de la faible variation d'épaisseur d'enduction selon 1, comportantt un compteur de vibrations détectant les vibrations de l'appareil d'enduction, les circuits électriques qui convertissent la polarité, ajustent la phase, amplifient le voltage du signal électrique fourni par l'enregistreur de vibrations, et appliquent le voltage de polarisation, l'appareillage comportant deux électrodes constituées l'une par la ou les compositions d'enduction, l'autre par le rouleau d'entraînement, ou par une électrode plane étroitement reliée à la face arrière du ruban porteur, pour appliquer le signal électrique converti, changé de phase, amplifié, et polarisé, à la. partie enductrice. 3) Méthode de réglage de la faible variation d'épaisseur d'enduction selon 1, comportants un détecteur de la variation d'épaisseur du ruban porteur suivant la direction d'entraînement dudit ruban, les circuits électriques converti ssant la polarité, corrigeant le retard, amplifiant le voltage du signal électrique fourni par le détecteur de variations d'épaisseur, et appliquant le voltage polarisé, et comportant deux électrodes constituées l'une par la ou les compositions d'enduction, l'autre par le rouleau d'entraînement ou par une électrode plane étroitement reliée à la face arrière du ruban porteur, pour appliquer le signal électrique à la partie enductrice. 4-} Méthode de réglage de la faible variation d'épaisseur d'enduction selon 1, comportant! le détecteur d'irrégularités de la vitesse d'entraînement du ruban, les circuits électri -que s 19149 H 2010599 convertissant la polarité,- changeant la phase, ou corrigeant le retard, amplifiant le voltage du signal électrique fourni par le compteur d'irrégularité de vitesse, et appliquant le voltage polarisé, et comportant deux électrodes constituées l'une par la ou les compositions d'enduction, l'autre par le rouleau d'entraînement ou par une électrode plane étroitement reliée à la face arrière du ruban porteur, pour appliquer le signal électrique ainsi traité à la partie enductrice» 5} Méthode de réglage de la faible variation d'épaisseur d'enduction selon 1, comportant au moins deux parait le compteur de vibrations détectant les vibrations de 15appareil d'enduction» le détecteur de variation d'épaisseur du ruban porteur suivant sa direction d'entraînement, le détecteur dairrégularité de la vitesse d'entraînement du ruban, les circuits électriques qui convertissent la polarité, ajustent la pàaas9 ou aor— xigent le retard, du signal électrique fournir par ces divers compteurs* les circuits électriques constituant sas signaux électriques traités et amplifiant le voltage, et appliquant le voltage de polarisation et comportant deux âLectrodes constituées leune par la ou les compositions d'enduction, l'autre par le rouleau. d1 entraînement ou par unie électrode plane étroitement reliée à. la face arrière du ruban porteur, pour appliquer le signal électrique traité à. la partie enductrice.