Brevet FR2026865A1 — publié le 19700925

La présente invention est relative à un nouveau procédé et à un appareil de collage par ultrasons de deux longueurs de pellicules ou. de bandes thermoplastiques telles que des films cinématographiques, des pellicules: photographiques ou des bandes d'enregistrement magnétique. 5 Quand on manipule des produits en bandes dans des opérations telles que le traitement photographique, le tirage et la projection, il est souvent nécessaire de coller ensemble deux bandes. Plus précisément, quand on développe des pellicules photographiques ou cinématographiques, il est usuel de mettre bout à bout une série de bandes de pellicules exposées pour leB faire passer 10 en continu dans une série de solutions aqueuses de traitement. Il est absolument indispensable que les collures soient très solides, car la rupture d'une; seule collure au cours de ce traitement peut provoquer la perte de plusieurs bobines de pellicules avant qu'on se soit rendu compte de l'incident et qu'on y ait remédié. Ce problème est particulièrement grave avec les pellicules 15 très étroites, telles que les films de 8 mm de largeur, parce que la surface de collage est beaucoup plus petite que pour les pellicules plus larges et que le collage est donc beaucoup plus difficile. Il faut aussi coller une amorce de pellicule thermoplastique, habituellement non revStue d'une couche active, au début de la bande à traiter pour introduire celle-ci dans les 20 diverses solutions de traitement. Plus souvent., on colle une amorce à l'extrémité d'une pellicule traitée pour permettre son introduction dans un projecteur. Il est connu d'assembler deux bandes bout-à-bout par des rivets, des agrafes ou moyens analogues. On utilise aussi des bandelettes de raccordement ayant 25 des propriétés adhésives, telles qu'une bandelette de papier kraft recouvert d'une couche thermoplaBtique inactive qu'on active en posant un fer chaud sur le raocord. Le premier procédé affaiblit le film et le dégrade par suite des trous nécessaires et des risques de griffure, le second procédé ne donne pas la résistance voulue parce que l'adhésif thermoactif ne colle que sur la cou-30 che déposée sur le support de la bande et non sur le support lui-même. Il est. usuel qu'une pellicule photographique porte line couche anti-halo éliminable prévue pour adhérer relativement peu au support et s'éliminant par dissolution dans des solutions de traitement alcalines. Par conséquent, il est impossible de fixer un tel raccord sur la couche anti-halo car le collage se 35 déferait au cours du traitement. D'autre part, si on utilise ua coJlage thermique, il faut attendre un certain temps pour que la matière plastique durcisse et il est souvent nécessaire d'utiliser un courant à*air de refroidissement pour accélérer le durcissement. L'émulsion aux gélatino-halogénures d'argent qui est déposée sur l'autre 40 surface du support adhère généralement au support beaucoup plus fortement 69 42909 2026865 et permet généralement un collage satisfaisant par voie thermique ; néanmoins, il est tout à fait avantageux de faire adhérer directement un raccord au support car on élimine alors les problèmes poséB par la plus ou moinB grande adhérence entre la couche d'émulsion et le support. Ce proljème est particu-5 lièrement important pour les pellicules photographiques contenant des émul-sions molles ayant une faible résistance propre et ayant tendance à se décoller facilement ; de telles émulsions sont utilisées couramment depuis peu. L'invention a essentiellement pour objet de remédier aux défauts des procédés connus de collage. Suivant l'invention on peut coller par voie ultra-10 sonore une bandelette de raccordement sur les extrémités de deux bandes de pellicule, en soudant réellement ces bandelettes aux supports des deux bande» de pellicule, ce qui forme la soudure la plus résistance possible* Cette soudure résiste au passage des pellicules dans les diverses solutions de traitement photographique et résiste à la flexion au passage des différents 15 rouleaux existant dans les machines de traitement. L'invention a essentiellement pour objet un procédé pour coller deux bandes de pellicule thermoplastique, dans lequel on place leB deux bandes dans le prolongement l'une de l'autre, puis on dépose sur les extrémités en regard des bandes une bandelette de raccordement formant un pont entre les deux 20 bandes, cette bandelette de raccordement comprenant une résine thermoplastique au moins dans la partie en contact avec les deux bandes,qui est caractérisé en ce que, après la mise en place de la bandelette de raccordement, on applique de l'énergie ultrasonore simultanément aux parties de la bandelette et des deux bandes, qui se recouvrent, pour assurer la liaison entre la bandelette 25 et les bandes. L'invention a également pour objet un appareil pour coller deux bandes de pellicules thermoplastiques par ce procédé, qui est caractérisé en ce qu'il comprend mie pièce d'appui disposée pour recevoir les extrémités des bandes à relier, écartées l'une de l'autre, la surface de cette pièce d'appui s'abais-30 sant avec une faible pente de part et d'autre de la partie centrale et qu'il comprend aussi une trompe génératrice d'ultrasons ayant une surface plane formant des angles relativement petits avec les deux surfaces supportant les bandes à réunir. Autrement dit, le procédé suivant l'invention pour coller deux longueurs 35 de pellicules thermoplastiques consiste à placer les deux bandes à relier en alignement longitudinal, sans recouvrement, et en laissant généralement un petit espacement. On place une bandelette de raccordement sur les deux extrémités de manière à les recouvrir en formant un pont entre les deux. La bandelette de raccordement comprend au moins une partie superficielle conte— 40 nant une résine thermoplastique, et c'est cette partie qu'on met en contact • COPY 69 42909 3 2026865 avec la surface des films. On applique alors une énergie ultrasonore à partir d'un transducteur par l'intermédiaire d'une trompe ultrasonore qu'on met en contact avec une partie du raccord qui recouvre les deux bandes ce qui soude le raccord aux deux "bandes. 5 On a trouvé que ce procédé est particulièrement avantageux quand la bande raccord est appliquée sur la couche dorsale éliminable de la pellicule, car on constate que l'énergie ultrasonore produit un dégagement local de chaleur suffisant sur les faces de contact pour faire fondre et souder les couches éliminables qui fondent et se dispersent dans les zones voisines des supports 10 des bandes à unir et de la bande de raccord* Il ne semble pas que cette caractéristique a« trouve dans les procédés connus, car dans ces procédés la couche dorsale éliminable gène généralement le collage» Au dessin annexé : - la Pig. 1 est une vue verticale, avec arrachement partiel, d'un appareil 15 à cellier par voie ultrasonore, suivant un mode de réalisation de l'invention ; - la Pig. 2 est une coupe transversale suivant la ligne 2-2 de la Pig» 1 ; - la Pig. 3 est une coupe transversale agrandie d'un type de bande de raccordement utilisable dans l'invention ; - la Pig. 4 est une coupe transversale agrandie d'un autre type de bande 20 utilisable dans l'invention ; - la Pig. 5 est une coupe verticale à grande échelle montrant les extrémités de deux bandes de pellicules photographiques collées suivant l'invention ; - la Pig. 6 est une vue verticale avec arrachement partiel d'un dispositif de sillage par ultrasons comprenant un dispositif annexe de coupe des pelli- 25 cules ; et - la Pig. 7 est une vue suivant la ligne 7-7 de la Pig. 6. L'appareil représenté aux Pig. 1 et 2 comprend une pièce 11 métallique d'appui, en acier par exemple, dans laquelle sont ménagés un canal 15 longitudinal peu profond et une saignée 13 transversale profonde. On place la fin 17 30 de la bande amont et le début 19 de la bande aval (en supposant que le sens de défilement du film soit le sens de droite à gauche à la Pig. 1) danB le fond du canal 15 sur l'appui 11, les bouts des deux bandes étant exactement à l'aplomb des bords de la saignée 13* On pose ensuite une petite bandelette 21 de raccordement, ayant exactement 35 la même largeur que le film, sur la saignée 13, les extrémités de cette bandelette reposant sur les bouts des deux bandes à relier, de manière à former un pont. La bande 21 doit comprendre au moins une partie superficielle contenant une résine thermoplastique ; mais toute la bande peut être en résine thermoplastique si on le désire. On applique une trompe 23 ultrasonore, ayant 40 une surface terminale plane sur la bandelette 21 de manière à appliquer 69 42909 4 2026865 fortement la bandelette sur les extrémités des bandes à unir* La surface d*appui de la trompe peut être lisse ou bien peut présenter un fini mat ou porter un dessin, tel que des stries. On applique à la trompe 23 une énergie ultrasonore à partir d'un générateur, non représenté, pendant un temps suffi-5 sant pour produire une fusion superficielle de la zone de contact entre la bandelette de raccordement et les bandes thermoplastiques, ce qui produit la soudure* L'opération est rapide et demande par exemple une fraction de seconde, telle que 0,5 s. On arrête alors l'émission ultrasonore. Le refroidissement de la soudure et le durcissement du plastique ramolli sont tellement 10 rapides qu'il est inutile d'attendre après l'arrtt de l'émission ultrasenore et qu'il n'est pas besoin d'utiliser un courant d'air pour refroidir la soudure. On peut alors enlever les deux bandes soudées. On peut alers procéder à un? autreasllagfc* Il est avantageux que la partie supérieure de Mppui 11 soit sensiblememt 15 horizontale au voisinage des arêtes de la saignée 13 en 11» et 11b par exemple sur des longueurs de 0,25 ma, et que cette surface s'abaisse dans la direo-* tion opposée en s*écartant du canal, les angles arec l'horizontale étant de 2°, par exemple, comme indiqué en 11c et 1td, ceci permet d'obtenir mme soudure particulièrement résistante, sans zone fragile. La bandelette 21 de 20 raccordement recouvre les zenes 11a et 11b et descend sur une courte longueur sur les parties 11c et 114 incliné». Le nouveau procédé peut utiliser divers types de bandelettes 21 de raccordement» La Fig. 3 montre une bandelette de raccordement formée d'une feuille 27 supérieure de papier, tel que du papier kraft, pesée par laminage sur 25 une couche 29 de résine synthétique, .telle qu'une pellicule de poly(téré-phtalate d'éthylèneglycol^ qui, elle-même, porte une couche 31 de produit adhésif thermoplastique contenant une résine thermoplastique comme constituant essentiel. La présence de la feuille supérieure de papier est avantageuse parce qu'elle permet d'écrire des indications, d'identification par 30 exemple } d'autre part, la feuille de papier augmente le frottement et sert de coussin empêchant le glissement du raccord sous la pression de la trompe ; enfin, elle empêche la fusion du raccord lui-même. La Fig. 4 montre une autre bandelette de raccordement utilisable dans l'invention x la couohe 33 supérieure est en papier, par exemple en papier kraft, 35 soudée à une feuille 35 en résine synthétique, par exemple en poly(téréphta— late d'éthylèneglycol) qui, elle-même, est soudée à une feuille 37 de papier kraft portant la couche 39 adhisire thermoplastique.. La Fig. 5 Montre, .à très grande échelle, le détail du raccordement entre deux bandes, cinématographiques par exemple, assemblées suivant 1'invention. 40 Chacune des bandes comprend un support 43, 45 en matière thermopxastique 69 42909 5 2026865 recouvert sur sa face supérieure d'Une couche 47» 49 d'émulsion photographique et sur la face opposée d'une couche 51» 53 anti-halo, s'éliminant au cours du traitement photographique ultérieur. La bandelette 21 est formée de papier kraft recouvert d'une couche 55 mince d'adhésif thermoplastique. Cette 5 bandelette n'est pas modifiée au-dessus de la saignée 13 qui sépare les extrémités des deux films, mais la couche adhésive est intimement fusionnée avec les couches anti-halo et avec les parties superficielles des bandes 43, 45 dans les zones 57, 59 au voisinage des extrémités de la bandelette de raccordement qui recouvre les deux extrémités des bandes à relier. 10 Les Fig. 6 et 7 représentent un appareil de collage ultrasonore analogue à celui de la Fig. 1. Cet appareil comprend deux couteaux 63, 64, qui peuvent être manoeuvres séparément, articulés en 65 sur un support 67 solidaire de la pièce 11' d'appui. Les couteaux 63, 64 sont disposés au-dessus de la saignée 13*et peuvent itre descendus l'un après l'autre par l'opérateur pour cisail-15 1er les extrémités des bandes à relier, en faisant correspondre les tranches avec les bords de la saignée 13'. On abaisse la trompe 23* ultrasonore pour presser la bande de raccordement contre les parties à unir et les souder par voie ultrasonore ; on relève ensuite la trompe 23' puis on enlève les bandes soudées et on remet lez couteaux 63 et 64 dans leur position initiale pour 20 préparer la soudure suivante. Cet appareil est particulièrement avantageux parce qu'il n'ézt pas nécessaire que l'opérateur mette les deux extrémités des films en position précise par rapport au plan de la saignée 13'. Sans ce qui précède on a considéré le collage de pellicules ayant des supports en poly(téréphtatte d'éthylèneglycol) ; il est bien évident que le 25 procédé suivant l'invention s'applique à d'autres types de pellicules ayant des supports thermoplastiques, telles que des supports en acétate de cellulose, en nitrate de cellulose, en polyéthylène, en chlorure de polyvinyle, en copolymère de chlorure de vinyle et d'acétate de vinyle ou en chlorure de polyvinylidène. On obtient des résultats satisfaisants avec les pellicules 30 comprenant ces différents types de supports, ainsi qu'avec celles qui corn—, prennent d'autres supports thermoplastiques quand l'épaisseur de ces pellicules est comprise entre des limites usuelles : par exemple, l'épaisseur peut varier de 25 yu à 380 environ. L'invention s'applique à des pellicules autres que des pellicules photographiques, telles que des bandes d'enregis-35 trement magnétique, quand, pour quelque raison, on ne peut pas tolérer un recouvrement des bandes de pellicule à unir. On peut utiliser toute composition adhésive du commerce dès qu'elle est sèche et non poisseuse et qu'elle contient une substance thermoplastique. C'est ainsi qu'on peut utiliser un copolymère de butadiène et d'acrylonitrile 40 (caoutchouc nitrile) mélangé à une résine phénol-aldéhyde. Un tel adhésif est 69 42909 6 2026865 vendu sous la référence "Resyn 36-6326" par la firme National Starch and Chemical Company. D'autres adhésifs thermoplastiques utilisables sont décrits au brevet canadien 564 192 ainsi qu'au brevet britannique 785 403* D'autres adhésifs utilisables sont les poly(téréphtalates d'éthylèneglycol) et les 5 polyéthylènes appliqués en couche mince sur la bandelette. On peut appliquer l'adhésif à la bandelette de raccord par tout procédé usuel par exemple en enduisant le raccord d'une solution de l'adhésif dans un solvant organique qu'on laisse évaporer, ce qui laisse une couche sèche et non poisseuse. Les vibrations ultrasonores peuvent Stre produites de toute manière connue. 10 On peut utiliser des générateurs à magnétostriction décrits au brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 022 814 ou des générateurs piézoélectriques. Généralement, une fréquence comprise entre 20 kHz et 40 kHz convient, nais on peut utiliser des fréquences plus petites ou plus grandes. 11 est avantageux que la trompe 23 ultrasonore soit appliquée à la bande-15 lette 21 de raccordement pour faire les collages, car on obtient ainsi une collure bien lisse ; néanmoins, on peut inverser les positions relatives des bandes à unir et de la bande de raccordement et appliquer la trompe 23 sur les extrémités des bandes à -coller. L'invention s'applique aux bandes comprenant une couche anti-halo, élimi-20 nable par le traitement photographique, substance opaque et déposée à l'opposé de la couche d'émulsion aux gé1ation-halogénures d'argent. Cette couche peut Stre une mince couche de gélatine contenant simplement une substance opaque et peut aussi contenir un colorant anti-halo. Cette couche peut aussi comprendre, comme liant, de la caséine, le l'albumine, des interpolyanides, 25 de l'agar-agar, de l'alcool polyvinylique, des polyacrylamides, des acétals polyviijyliques, de l'acétopropionate de cellulose, de l'hexahydrophtalate ou du tétrahydrophtalate de cellulose au lieu de gélatine. On consultera à ce sujet les brevets des Etats-Unis d'Amérique 2 327 828, 2 271 234, 3 091 535 et 3 392 022. 69 42909 7 2026865 REVENDICATIONS T - Procédé pour coller deux bandes de pellicule therœoplaatique, dans lequel on place les deux bandes dans le prolongement l'une de l'autre, puis on dépose sur les extrémités en regard des bandes une bandelette de rac-5 cordement formant un pont entre les deux bandes, cette bandelette de raccordement comprenant une résine theraoplastique au moins dans la partie en contact avec les deux bandes, caractérisé en ce que,après la aise en place de la bandelette de raccordement, on applique de l'énergie ultrasonore simultanément aux parties de la bandelette et des deux bandes, 10 qui se recouvrent, pour assurer la liaison entre la bandelette et les bandes. 2 - Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise une bandelette de raccordement qui ne contient de composition adhésive que dans une mince couche superficielle. 15 3 - Procédé conforme & l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on utilise une bandelette de raccordement contenant une couche de papier. 4 - Procédé conforme à la revendication 3, caractérisé en ce qu'on utilise une bandelette de raccordement qui comprend une couche de résine sgrnthé- 20 tique fixée par .laminage à la dite couche de papier. 5 - Procédé conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, ca ractérisé en ce qu'on applique l'énergie ultrasonore du côté de la bandelette de raccordement. 6 - Procédé conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, car 25 ractérisé en ce qu'on colle deux pellicules photographiques ou deux films cinématographiques formés chacun d'un support thermoplastique por- \ tant au moins une couche d'émulsion photographique sur une faoe et une couohe anti-halo sur l'autre face et qu'on applique la bandelette de raocordement sur les couches anti-halo. 30 7 - Procédé oonforme à l'aine quelconque des revendications précédentes, oa-r ractérisé en oe qu'on colle une bande de pellicule photographique comprenant un support thermoplastique, au moins une couche d'émulsion photographique déposée sur une face de ce support et une couche anti-halo déposée sur l'autre face du support, et une bande non enduite, servant 35 d'amorce. 8 - Procédé conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on place les deux bandes dans le prolongement l'une de l'autre sur un appui solide, présentant une saignée, et qu'on tranche net les deux extrémités des bandes par deux couteaux formant cisailles en co-40 opérant avec les bords de la saignée, avant d'appliquer la bandelette de 42909 8 2026865 raccordement, puis d'assembler le tout par application d'énergie ultrasonore au moyen d'une trompe venant porter sur l'appui de part et d'autre de la dite saignée, ce qui immobilise les extrémités des deux bandes, tandis que les deux couteaux restent au fond de la saignée pendant le. oollaga. 9 - Appareil pour coller deux bandes de pellioules thermoplastiques par un procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7i caractérisé en ce qu'il comprend une pièce d'appui disposée pour recevoir les extrémités des bandes à relier, écartées l'une de l'autre, la surface de cette pièce d'appui s'abaissant avec une faible pente de part et d'autre de la partie centrale et qu'il comprend aussi une trompe génératrice d'ultrasons ayant une surface plane formant des angles relativement petits avec les deux surfaces supportant les bandes à réunir. 10 - Appareil conforme à la revendication 9» caractérisé en ce qu'il présente une saignée ménagée dans la pièoe d'appui et qu'il comprend deux eev.tea.ux coopérant aveo les bords de la saignée en formant des cisailles et pouvant s'escamoter dans oette saignée.