Brevet FR2742559A1 — publié le 19970620

PROCEDE POUR AMELIORER L'UNIFORMITE D'UN RIDEAU LIQUIDE DANS UN SYSTEME D'ENDUCTION AU RIDEAU L'invention concerne le domaine de l'enduction au rideau et trouve son application notamment dans le domaine de l'enduction de supports au moyen d'une composition photographique. La technique d'enduction au rideau est une technique qui a déjà été largement utilisée dans l'industrie photographique. Typiquement, un dispositif d'enduction au rideau comprend un système d'alimentation sous forme d'une ou plusieurs fentes alimentées en émulsion photographique et à partir desquelles s'écoule l'émulsion photographique sous la forme d'une ou plusieurs couches qui se superposent sur un plan d'écoulement légèrement incliné. Les couches photographiques s'écoulent ensuite sur une lèvre au niveau de laquelle elles quittent le dispositif d'enduction pour former un rideau liquide en chute libre sensiblement vertical, lequel est déposé sur un support en mouvement (entraîné par exemple au moyen d'un cylindre motorisé). Schématiquement, la lèvre est sensiblement verticale et présente une face avant sur laquelle s'écoulent les couches d'émulsion photographique et une face arrière formant par rapport à la face avant un angle qui, typiquement est de l'ordre de 30 à 45". Les extrémités inférieures de la face avant et de la face arrière sont séparées d'un chanfrein dont la largeur varie globalement entre 0,1 mm et 2,5 mm. Pour ce type d'applications, les débits (par unité de largeur de la lèvre) varient de 0,6 cm2/s à 6 cm2/s. La viscosité des couches photographiques varie de 0,03 à 3 Poises. Toutes ces grandeurs ne sont mentionnées bien sur qu'à titre d'indication. De tels systèmes d'enduction au rideau ont fait l'objet de nombreuses publications dans la littérature brevets. A titre d'exemple, on se référera aux brevets EP-A-107 818, US-A-4 510 882, US-A-4 510 882, US-A-3 632 374, US-A-3 867 901, et FR-A-2 346 057. Un des problèmes auquel un tel système est sensible (notamment pour les applications photographiques pour lesquelles l'uniformité de l'enduction est essentielle) est lié à l'uniformité et l'homogénéité du rideau. En effet, un rideau non uniforme crée des raies sur le produit photographique, c'est à dire des variations d'épaisseur dans le sens de la largeur du support. Ces variations affectent de manière sensible les propriétés photographiques du film et, par conséquent, il est important de les minimiser au maximum. Diverses approches ont été utilisées pour minimiser les problèmes liés à la non-uniformité du rideau. Parmi cellesci, il à été proposé de jouer sur le design de la lèvre de couchage, de jouer sur les débits d'écoulement ou sur la viscosité des compositions à déposer sur le support. Le bénéfice de ces solutions est souvent faible et, de plus, est souvent obtenu au détriment d'autres paramètres du système. Selon la demande FR 95/06269 déposée au nom de la demanderesse le 19 Mai 1995 et intitulée PROCEDE ET APPAREIL POUR AMELIORER L'UNIFORMITE D'UN RIDEAU LIQUIDE DANS UN SYSTEME D'ENDUCTION AU RIDEAU, le mouillage de la lèvre est uniformisé au moyen d'un dispositif mécanique 20 tel qu'illustré schématiquement à la Figure 1. Un tel dispositif mécanique 20 comprend principalement deux doigts 1 et 2 montés sur un châssis 3. Chacun des doigts définit une première surface 4, 5 destinée à être mise en appui sur la face avant de la lèvre du dispositif d'enduction, et une seconde surface 6, 7 destinée à s'appliquer sensiblement sur la face arrière de la lèvre. La première surface forme par rapport à la seconde un angle sensiblement égal à l'angle formé par la face avant de la lèvre par rapport à la face arrière et, de préférence est disposée en regard de la seconde. Généralement, l'angle entre les deux surfaces varie de 30 à 450. La hauteur de la surface arrière 6, 7 de chacun des doigts est au moins égale à la hauteur sur laquelle on souhaite que le liquide mouille la face arrière. En fonctionnement, un opérateur applique le dispositif de mouillage sur la lèvre du dispositif d'enduction, et le fait coulisser de manière à lui faire parcourir au moins une fois, sensiblement toute la largeur de la lèvre. Ainsi, la surface arrière 6, 7 de chacun des doigts est appliquée en regard de la face arrière de la lèvre et force le liquide à mouiller ladite face arrière sur une hauteur supérieure à sa hauteur de mouillage naturel. Même si le dispositif décrit ci-avant contribue à résoudre de manière satisfaisante le problème du mouillage uniforme de la lèvre, il présente néanmoins certains inconvénients, liés au fait principalement que l'on perturbe mécaniquement le rideau. Aussi, est-ce un des objets de la présente invention que de fournir un procédé améliorant de façon notable l'uniformité d'un rideau liquide dans un dispositif d'enduction au rideau. D'autres objets de la présente invention apparaîtront de manière détaillée dans la description qui suit. L'invention propose donc un procédé simple permettant d'améliorer sensiblement l'uniformité du mouillage de la face arrière de la lèvre. Selon un premier aspect de l'invention, on réalise un procédé pour améliorer l'uniformité d'un rideau dans un système d'enduction d'une composition de couchage sur un support en mouvement, à des conditions de couchage données de débit et de viscosité, ledit système d'enduction comprenant une lèvre comportant une face avant et une face arrière, ledit procédé consistant à: a) préalablement au couchage de ladite composition dans lesdites conditions de couchage, former un rideau avec des conditions de débit et de viscosité telles que la face arrière de la lèvre soit mouillée sur une hauteur supérieure à la hauteur sur laquelle la composition mouillerait naturellement ladite face arrière dans lesdites conditions de couchage; b) maintenir ces conditions de débit et de viscosité pendant une période de temps donnée. Avantageusement, le procédé comprend les étapes suivantes: a) former un rideau liquide au moyen d'une composition liquide à fort débit et faible viscosité; b) diminuer progressivement le débit de la composition liquide de sorte que la face arrière de la lèvre soit mouillée pendant une période de temps donnée, sur une hauteur supérieure à la hauteur sur laquelle la composition de couchage mouillerait naturellement ladite face arrière dans lesdites conditions de couchage; c) remplacer progressivement la composition liquide par ladite composition de couchage en maintenant sensiblement le débit à sa valeur déterminée en b); d) augmenter le débit de manière à être dans lesdites conditions de couchage données. Avantageusement, la composition liquide est de l'eau. Dans la description qui suit, il sera fait référence aux dessins dans lesquels: - la Figure 1 représente un dispositif mécanique utilisé dans la technique antérieure pour améliorer l'uniformité d'un rideau liquide; - la Figure 2 illustre un premier exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention; et - la Figure 3 illustre un deuxième exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. L'invention résulte de la constatation que si, préalablement au couchage d'une composition dans des conditions de couchage données, on forme un rideau avec des conditions de débit et de viscosité telles que la face arrière de la lèvre soit mouillée sur une hauteur supérieure à la hauteur sur laquelle la composition mouillerait naturellement la face arrière dans les conditions de couchage, et si ces conditions de débit et de viscosité sont maintenues pendant une période de temps donnée (typiquement, supérieure à 1 seconde), on obtient alors un mouillage sensiblement uniforme de la face arrière de la lèvre lorsque l'on passe ensuite aux conditions de couchage, réduisant ainsi de manière sensible l'apparition de raies stationnaires dans le rideau susceptibles de créer des défauts physiques sur le support enduit. La Figure 2 illustre de manière schématique un premier mode de réalisation du procédé selon la présente invention. Selon ce premier exemple, la composition de couchage est une composition photographique dont la viscosité est supérieure à 50.10-2 P avec un débit de l'ordre de 4 cm2/s. Selon ce mode de réalisation, on part d'une composition liquide à fort débit (6 cm2/s) et à faible viscosité (6,5.10-3 P, ce qui correspond typiquement à de l'eau à 40"C à laquelle on ajoute des tensioactifs pour faciliter la formation du rideau). On diminue le débit (1,5 à 2 cm2/s) de manière à atteindre le niveau de débit de la fenêtre de mouillabilité 1 définissant une zone de débit et de viscosité à l'intérieur de laquelle la composition liquide mouille la face arrière de la lèvre sur une hauteur supérieure à la hauteur de mouillage naturel sur laquelle mouillerait la composition de couchage dans les conditions de couchage évoquées ci-avant. A titre d'exemple, la fenêtre de mouillabilité correspond à une gamme de débit comprise entre 1 cm2/s et 3 cm2/s, et de préférence, entre 1,5 cm2/s et 2,5 cm2/s. La gamme de viscosité correspondante est comprise entre 6,5.10-3 P et 0,5 P et de préférence, entre 0,03 P et 0,5 P. Typiquement, la hauteur de mouillage dans ces conditions de débit et de viscosité est de l'ordre de 0,6 mm. On passe ensuite progressivement de l'eau à la composition photographique tout en maintenant sensiblement le débit à la valeur réduite. Le passage de l'eau à la composition photographique se traduit par une augmentation de la viscosité, laquelle s'opère progressivement de sorte que l'on reste dans la fenêtre de mouillabilité pendant une période suffisamment longue (généralement supérieure à 1 seconde). La viscosité de la composition de couchage continue à croître hors des conditions de la fenêtre de mouillabilité. On augmente alors le débit pour atteindre le débit de couchage (environ 4 cm2/s selon cet exemple spécifique). Le mouillage de la face arrière de la lèvre reste uniforme et présente une hauteur moyenne de l'ordre de 0,1 mm. Les ondes présentes initialement dans le rideau au niveau de la lèvre disparaissent lorsque le débit est abaissé et ne réapparaissent pas lorsque le débit est ensuite porté à un débit plus élevé. La localisation et la taille de la fenêtre de mouillabilité dépendent dans une large mesure des caractéristiques de la lèvre, et notamment de sa géométrie. A chaque type de lèvre correspond une fenêtre (voir à titre d'exemple les fenêtres 1 et 2 de la Figure 2). La mesure de la hauteur de mouillage, et de manière plus générale la détermination de la fenêtre de mouillabilité pour une configuration de lèvre donnée est réalisée expérimentalement en utilisant par exemple, un endoscope. L'avantage du mode de réalisation qui vient d'être décrit réside dans le fait que l'eau utilisée pour le nettoyage du circuit d'alimentation en émulsion à la suite d'un processus d'enduction antérieur et dont une partie est restée dans les canalisations du circuit, est utilisée avantageusement selon l'invention pour réaliser le mouillage uniforme de la face arrière de la lèvre en vue d'un nouveau couchage, limitant ainsi les pertes en composition de couchage. Selon un deuxième exemple de réalisation de la présente invention, on utilise un bouillon de gélatine et de tensioactif dont la viscosité est de 0,03 P. Initialement, le rideau est établi avec un fort débit (de l'ordre de 6 cm2/s). On réduit alors le débit à 1,5 cm2/s produisant un mouillage significatif de la face arrière de la lèvre. Ces conditions sont maintenues pendant quelques secondes, et le débit est à nouveau porté à 6 cm2/s. L'uniformité du rideau est évaluée en regardant la réflexion de la lumière du jour dans le rideau. Des ondes apparaissent au début, au niveau de la lèvre, puis disparaissent lorsque le débit est abaissé à 1,5 cm2/s. On vérifie ensuite que, pendant 8 heures à un débit 4 cm2/s, les ondes ne réapparaissent pas. La mise en oeuvre de cet exemple est illustrée à la Figure 3. Le même profil de variation de débit a été réalisé avec une composition liquide dont la viscosité est de 0,3 P. On observe également une disparition des ondes au niveau de la lèvre. De la même manière, celles-ci ne réapparaissent pas lorsque le débit est porté à sa valeur haute. Selon un autre exemple de réalisation, on modifie les conditions de débit et de viscosité au moyen d'une configuration de couchage à deux couches superposées. Les débits et viscosités respectives des deux couches sont illustrées dans le tableau ci dessous. La couche référencée "basse" désigne la couche en contact avec la surface d'écoulement du dispositif d'alimentation en composition. La couche référencée "haute" désigne celle en contact avec l'air. 1 2 3 4 mouillage irrégulier. mouillage mouillage hauteur 0,2 mm uniforme (0,6 uniforme (0,1 mm) viscosité couche 0,023 P 0,023 P 0,023 P O "basse" viscosité couche 0,3 P 0,3 P 0,3 P 0,3 P "haute" débit couche 0,7 cm2/s 0,7 cm2/s 0,7 cm2/s 0 "basse" débit couche 5,3 cm2/s 3,3 cm2ls 0,8 cm2ls 4 cm2/s "haute" On forme un rideau dans les conditions présentées à la colonne 1 du tableau ci-avant. On change les conditions de débit des couches de la manière indiquée dans les autres colonnes 2 à 4, en allant de la gauche vers la droite du tableau. Ainsi qu'il apparaît clairement au vu du tableau cidessus, les changements de viscosité et de débit se font en supprimant la couche du bas à faible viscosité. En ce qui concerne la couche du haut, le débit initial est fort; la hauteur moyenne du mouillage de la face arrière de la lèvre est d'environ 0,2 mm; il est irrégulier, ce qui provoque des ondes au niveau de la lèvre du dispositif d'enduction. Ensuite, le débit et la viscosité sont faibles pendant au moins une seconde (colonne 3). Le mouillage de la lèvre est important (0,6 mm); les ondes ont disparu. La couche du bas est alors supprimée; le débit de la couche du haut est porté à sa valeur haute (colonne 4); le mouillage est uniforme sur une hauteur d'environ 0,1 mm; aucune onde ne réapparaît dans le rideau. L'invention qui vient d'être décrite est particulièrement avantageuse en ce qu'elle permet d'obtenir un mouillage uniforme de la lèvre sans intervention manuelle et/ou mécanique dans le rideau. L'invention vient d'être décrite en référence à des modes de réalisation préférés de l'invention. I1 est évident que des variantes peuvent y être apportées sans s'écarter de l'esprit de l'invention telle que revendiquée ci-après. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour améliorer l'uniformité d'un rideau dans un système d'enduction d'une composition de couchage sur un support en mouvement, à des conditions de couchage données de débit et de viscosité, ledit système d'enduction comprenant une lèvre comportant une face avant et une face arrière, ledit procédé consistant à: a) préalablement au couchage de ladite composition dans lesdites conditions de couchage, former un rideau avec des conditions de débit et de viscosité telles que la face arrière de la lèvre soit mouillée sur une hauteur supérieure à la hauteur sur laquelle la composition mouillerait naturellement ladite face arrière dans lesdites conditions de couchage; b) maintenir ces conditions de débit et de viscosité pendant une période donnée. 2 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: a) former un rideau liquide au moyen d'une composition liquide à fort débit et faible viscosité; b) diminuer progressivement le débit de la composition liquide de sorte que la face arrière de la lèvre soit mouillée pendant une période de temps donnée, sur une hauteur supérieure à la hauteur sur laquelle la composition de couchage mouillerait naturellement ladite face arrière dans lesdites conditions de couchage; c) remplacer progressivement la composition liquide par ladite composition de couchage en maintenant sensiblement le débit à sa valeur déterminée en b); d) augmenter le débit de manière à être dans lesdites conditions de couchage données. 3 - Procédé selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que ladite période de temps donnée est supérieure à 1 seconde. 4 - Procédé selon la revendication 2 ou 3 caractérisé en ce que ladite composition liquide est de l'eau. 5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que ladite composition de couchage est une composition photographique. 6 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la face arrière de la lèvre est mouillée sur une hauteur supérieure à la hauteur sur laquelle la composition mouillerait naturellement ladite face arrière dans lesdites conditions de couchage pour un débit compris entre 1 cm2/s et 3 cm2/s et une viscosité comprise entre 6,5.10-3 P et 0,5 P. 7 - Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce que la face arrière de la lèvre est mouillée sur une hauteur supérieure à la hauteur sur laquelle la composition mouillerait naturellement ladite face arrière dans lesdites conditions de couchage pour un débit compris entre 1,5 cm2/s et 2,5 cm2/s et une viscosité comprise entre 0,03 P et 0,5 P.