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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Sachgebiet
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Transportrolle für
lichtempfindliches Material und auf ein Verfahren zum Herstellen
desselben. Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf
eine Transportrolle für
lichtempfindliches Material, die eine hohe Widerstandsfähigkeit
gegen Abrasion besitzt und einfach hergestellt werden kann, und auf
ein Verfahren zum Herstellen derselben.
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2. Beschreibung des in
Bezug stehenden Stands der Technik
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Lichtempfindliches Matertial wird
allgemein durch einen Träger
und eine lichtempfindliche Schicht aus einer lichtempfindlichen
Emulsion gebildet, die als eine Beschichtung auf dem Träger aufgebracht
oder darauf niedergeschlagen wird. Entsprechend verschiedenen Arten
des Trägers
ist eine Vielzahl von Beispielen an lichtempfindlichem Material vorhanden,
einschließlich
eines Fotofilms, einer Trockenplatte und von fotografischem Papier.
Der Fotofilm besitzt den Träger,
hergestellt aus einem Film eines Harzes. Typen des Fotofilms umfassen
einen Rollenfotofilm und einen Plattenfotofilm. Beispiele des Rollenfotofilms
umfassen den 8 mm Typ und den 1.000 mm Typ. Beispiele des Plattenfotofilms
umfassen Typen von 4 × 5
cm, die Kabinet-Größe (Halbplatte),
B5, A4, B4, A3 und 25,4 × 30,48
cm (10 × 12 Inch).
Als eine Form des am weitesten verbreitet benutzten Fotofilms ist
eine Fotofilmkassette bekannt, umfassend eine Kassettenhülle, eine
Spule, drehbar innerhalb der Kassettenhülle, und einen Streifen des Fotofilms,
dessen Ende an der Spule gehalten ist und um die Spule herum gewickelt
ist.
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Der Fotofilm wird durch Transportrollen
in optischen Instrumenten transportiert. Transportrollen zur Verwendung
in den den Fotofilm herstellenden Vorrichtungen, dem fotografischen
Drucker und einem Fotofilmprozessor werden durch einen Rollenkörper, gebildet
durch Schneiden und Schaben eines Stabs aus rostfreiem Stahl, oder
durch einen Rollenkörper
aus Metall und einer Hartchromplattierung, gebildet auf dessen Oberflächen, gebildet.
Um eine Beschädigung
von einem fortlaufenden Fotofilm und einem Fotofilmstreifen bei
der Beförderung
zu vermeiden, wird eine Oberfläche
der Walze durch Polieren endbearbeitet und für einen Kontakt mit dem Fotofilm
geglättet.
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Dabei ist ein Typ eines Fotofilmstreifens
vorhanden, der eine magnetische Aufzeichnungsschicht umfasst, die
eine Beschichtung aus magnetischem Material, aufgebracht auf den
Träger
auf der Seite gegenüberliegend
der lichtempfindlichen Schicht, ist, so dass der Fotofilmstreifen
zum Speichern von magnetischen Informationen, die darauf geschrieben sind,
arbeiten kann. Dabei ist ein abrasives Material oder ein Poliermittel,
gemischt mit dem magnetischen Material, für ein Berühren eines magnetischen Kopfs
einer Informations-Leseeinrichtung/Schreibeinrichtung, vorhanden,
um Staub oder Schmutz von dem magnetischen Kopf zu entfernen. Wenn
eine Transportrolle den fortlaufenden Fotofilm berührt, der ein
solcher Typ eines Fotofilmstreifens werden wird, wird die Transportrolle
durch das abrasive Material des Fotofilms abradiert und deformiert,
da die Transportrolle die magnetische Aufzeichnungsschicht berührt. Es
ist wahrscheinlich, dass der fortlaufende Fotofilm oder der Fotofilmstreifen
durch Druck mit einem Schleier versehen, verkratzt oder beschädigt wird.
Die Lebensdauer der Rolle ist kurz, so dass jede Rolle gegen eine
nicht-benutzte Rolle sehr häufig
ersetzt werden muss.
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Um diese Probleme zu lösen, offenbart
die JP-A 8-262680 (entsprechend dem US-Patent Nr. 5,520, 601) die Verwendung
solcher Keramiken für eine
Transportrolle aus mit Yttriumoxid legiertem, tetragonalem, polykristallinem
Zirkonoxid, das Zirkonoxid und Yttriumoxid, gemischt damit mit 3-5
Mol-%, ist. Keramiken haben charakteristischerweise eine höhere Härte als
rostfreier Stahl und eine Hartchromplattierung, und haben eine höhere Widerstandsfähigkeit
gegen Abrasion. Allerdings ist es schwierig, ein keramisches Produkt
zu einer komplizierten Form zu schneiden oder zu schaben, und zwar
aufgrund der beträchtlichen
Härte der
Keramiken. Keramiken sind nicht für ein Formen der Rolle geeignet,
die einen Rollenkern und Flansche an jeweiligen Enden des Rollenkerns
umfasst, und bei der ein Durchmesser des Rollenkerns teilweise geändert wird.
Weiterhin liegt ein Problem darin, dass Zirkonoxid, stabilisiert
durch die Verwendung von Yttriumoxid, dahingehend wahrscheinlich
ist, statische Ladung elektrisch anzusammeln. Der kontinuierliche
Fotofilm könnte
verschleiert werden und eine herabgesetzte Qualität haben.
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Die DE-G 810225.5 beschreibt eine
Transportrolle, die eine hohe Oberflächenqualität und eine besonders hohe Abnutzungsbeständigkeit
besitzt. Eine Oberflächenqualität wird durch
eine anodische Gleichstromoxidation eines Aluminiumkörpers in
einem nasschemischen Prozess erreicht.
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Die
EP
0401886 beschreibt eine Rolle, die eine dünne, nahtlose
Metallhülse
an deren Oberfläche
besitzt, die mit einer Oberflächenstruktur
zum Verhindern der Bildung eines Luftkissens versehen ist, wenn
eine solche Rolle für
eine Führung
oder für ein
Transportieren eines sich bewegenden Substrats vom Bahn-Typ verwrendet
wird. Eine solche Oberflächenstruktur
wird weiterhin mit einer abnutzungsbeständigen, oberen Schicht aus
Keramik, Glas, Quarz oder Polytetrafluorethylen geschützt.
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Die
EP
0651385 beschreibt eine Bandantriebsvorrichtung, die eine
Capstan-Achse und eine Klemmdruckwalze besitzt, die ein magnetisches Band
auf die Capstan-Achse drückt,
wobei die Capstan-Achse, als eine äußerste Schicht, einen diamantähnlichen
Kohlenstofffilm besitzt, der eine Knoop-Härte von mindestens 5.000 kg/mm
2 besitzt, und eine Dichte von nicht größer als
3 g/cm
3 besitzt, die eine hohe Zuverlässigkeit
und gute Antriebseigenschaften aufweist. Dies führt zu einer Erhöhung der Bandantriebskraft
durch Verwendung von reibungsmäßigen Gleitcharakteristika
und einer Abnutzungsbeständigkeit
des diamantähnlichen
Kohlenstofffilms.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Im Hinblick auf die vorstehenden
Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Transportrolle
für ein
lichtempfindliches Material zu schaffen, die eine hohe Beständigkeit
gegen Abrasion besitzt und einfach hergestellt werden kann, und ein
Verfahren zum Herstellen derselben.
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Die vorstehenden und andere Aufgaben
und Vorteile werden gemäß der Erfindung
durch eine Transportrolle gelöst,
die die Merkmale des Anspruchs 1 besitzt, und durch ein Verfahren
zum Herstellen einer Transportrolle, die die Merkmale des Anspruchs
4 besitzt.
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Das lichtempfindliche Material umfasst
weiterhin eine magnetische Aufzeichnungsschicht, gebildet auf der
rückwärtigen Fläche des
Trägers,
und umfasst magnetisches Material und ein Poliermittel.
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Die Transportrolle umfasst einen
Rollenkörper
aus Metall. Die diamantähnliche
Kohlenstoffbeschichtung ist auf einer Oberfläche des Rollenkörpers durch
ein Ionenplattierverfahren gebildet, zum Vermeiden, dass sie durch
die rückwärtige Oberfläche verkratzt
oder geschliffen wird.
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Weiterhin besitzt der Rollenkörper eine Oberfläche, bei
der mindestens ein Teil poliert und geglättet ist, und wobei der mindestens
eine Teil das lichtempfindliche Material über die diamantähnliche Kohlenstoffbeschichtung
berührt.
Demzufolge kann, bei der vor liegenden Erfindung, die Transportrolle
für fotoempfindliches
Material eine hohe Widerstandsfähigkeit
gegen Abrasion haben und kann einfach hergestellt werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die vorstehenden Aufgaben und Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden, detaillierten
Beschreibung ersichtlicher, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen
wird, in denen:
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1 zeigt
eine erläuternde
Ansicht, die eine Herstellvorrichtung für einen Fotofilm darstellt;
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1A zeigt
eine erläuternde
Ansicht im Querschnitt, die eine geschichtete Struktur eines Fotofilms
darstellt;
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2 zeigt
eine Aufrissansicht, die eine Transportrolle mit dem kontinuierlichen
Fotofilm darstellt;
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3 zeigt
eine perspektivische Ansicht, die die Transportrolle und den kontinuierlichen
Fotofilm darstellt; und
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4 zeigt
einen Querschnitt, der die Transportrolle und den kontinuierlichen
Fotofilm darstellt.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung
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In 1 ist
eine Fotofilm-Herstellvorrichtung 10 dargestellt. Die Fotofilm-Herstellvorrichtung 10 erzeugt
einen Fotofilm bzw. einen lichtempfindlichen Film, der in einer
Fotofilmkassette verwendet werden soll. Die Fotofilm-Herstellvorrichtung 10 ist
durch eine Fotofilm-Zuführeinheit 12,
eine Perforiereinheit 13, eine Seitendruckereinheit 14 und
eine Schneideinheit 15 aufgebaut. Ein fortlaufender Fotofilm
bzw. lichtempfindlicher Film 11 ist grundsätzlich aus
einem Träger 11a und
einer lichtempfindlichen Schicht 11b gebildet. Siehe 1A. Der Träger 11a besteht aus einem
Film aus Harz. Die lichtempfindliche Schicht 11b besteht
aus einer Beschichtung aus einer fotografischen Emulsion, aufgebracht
auf eine Seite des Trägers 11a.
Der kontinuierliche Fotofilm 11 besitzt eine vorbestimmte
Breite, zu der das Ausgangsmaterial mit einer beträchtlich
größeren Breite
unterteilt worden ist. Der fortlaufende Fotofilm 11 wird
um eine Spule 16 mit der lichtempfindlichen Schicht 11b nach innen
positioniert aufgewickelt und wird in der Fotofilm-Zuführeinheit 12 platziert.
Zuerst wird der fortlaufende Fotofilm 11 zu der Perforiereinheit 13 befördert, in
der eine Folge aus Perforationen in dem fortlaufenden Fotofilm 11 entlang einer
Kante des fortlaufenden Fotofilms 11 gebildet wird. Dann
wird der fortlaufende Fotofilm 11 zu der Seitendruckereinheit 14 befördert. Die
Seitendruckereinheit 14 wird durch einen Druckerkopf 17 gebildet,
der zum Beispiel eine Mehrzahl von kleinen, lichtemittierenden Dioden
(LED) umfasst. Während
der fortlaufende Fotofilm 11 hinter die Vorderseite des
Druckerkopfes 17 bewegt wird, zeichnet der Druckerkopf 17 fotografisch
Informationen auf Kanten des fortlaufenden Fotofilms 11 auf, wobei
die Informationen den Namen eines Herstellers, die Zahl von verfügbaren Einzelbildern,
einen Fotofilm-Typ, die Zahl der fotografischen Emulsion, und dergleichen,
umfassen. Dann wird der fortlaufende Fotofilm 11 zu der
Schneideinheit 15 befördert,
in der eine Schneideinrichtung 18 den fortlaufenden Fotofilm 11 mit
einer Einheitslänge
in einen Fotofilmstreifen 19 mit regelmäßigen Formen eines Einlaufteils
und eines Auslaufteils schneidet. Dann wird der Fotofilmstreifen 19 zu
einer Station zum Montieren der Teile einer Fotofilmkassette überführt und
wird in eine Hülle
der Kassette hineingewickelt.
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Eine Mehrzahl Transportrollen 30 ist
in der Fotofilmherstellvorrichtung 10 zum Befördern des fortlaufenden
Fotofilms 11 angeordnet. In den 2 und 3 umfasst
jede Transportrolle 30 einen Rollenkern 33 und
Flansche 34a und 34b, angeordnet an jeweiligen
Enden des Rollenkerns 33. Die Flansche 34a und 34b berühren Kanten
des fortlaufenden Fotofilms 11 und begrenzen einen bewegbaren
Bereich des fortlaufenden Fotofilms 11 in der Breitenrichtung. Demzufolge
wird der fortlaufende Fotofilm 11 stabil befördert, und
er kann geeignet eine Perforierposition und eine Bildaufzeichnungsposition
in der Perforiereinheit 13 und der Seitendruckereinheit 14 haben. Der
Rollenkern 33 besitzt einen zentralen Abschnitt 33a mit
einem relativ kleinen Durchmesser. Rollenabschnitte 33b und 33c besitzen
einen größeren Durchmesser
und tragen jeweilige Kantenabschnitte des fortlaufenden Fotofilms 11.
Ein Kontaktbereich zwischen der Transportrolle 30 und dem
fortlaufenden Fotofilm 11 wird mittels des zentralen Abschnitts 33a reduziert,
so dass die Möglichkeit
einer Qualitätsbeeinträchtigung
des fortlaufenden Fotofilms 11 mit Kratzern geringer gehalten
wird.
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In 1A umfasst
der fortlaufende Fotofilm 11 weiterhin eine magnetische
Aufzeichnungsschicht 11c, die eine Beschichtung aus einem
magnetischen Material, aufgebracht auf den Träger 11a auf der Seite
gegenüberliegend
der lichtempfindlichen Schicht 11b, ist, so dass der Fotofilmstreifen
so arbeiten kann, um magnetische Informationen, die darauf geschrieben
sind, zu speichern. Dabei wird ein abrasives Material oder ein Polier mittel
mit dem magnetischen Material gemischt, um einen magnetischen Kopf
einer Informations-Leseeinrichtung/Schreibeinrichtung zu kontaktieren,
um Staub oder Schmutz von dem Magnetkopf zu entfernen.
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In 4 umfasst
die Transportrolle 30 einen Rollenkörper 31 aus Metall
und eine Härteverstärkungsschicht 32 aus
diamantähnlichem
Kohlenstoff.
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Um den Rollenkörper 31 herzustellen,
wird ein Stab aus rostfreiem Stahl vorbereitet und geschnitten und
abgeschabt. Um die die Härte
erhöhende
Schicht 32 zu bilden, wird diamantähnlicher Kohlenstoff auf eine
Oberfläche
des Rollenkörpers 31 niedergeschlagen.
Ein Bereich eines Aufbringens der Beschichtung der die die Härte erhöhenden Schicht 32 wird
in Bezug auf einen Kontakt mit dem fortlaufenden Fotofilm 11 bestimmt.
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Natürlich ist das Metall-Material
für den
Rollenkörper 31 nicht
auf den rostfreien Stahl beschränkt.
Das Metall zum Herstellen des Rollenkörpers 31 kann so ausgewählt werden,
um eine ausreichende Härte
zu haben, um zu einer komplizierten Teilform geschnitten und geschabt
zu werden. Im Hinblick auf das Sicherstellen einer ausreichenden, physikalischen
Intensität
des Rollenkörpers 31 wird ein
weiches Metall bevorzugt verwendet.
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Die Oberfläche der die Härte erhöhenden Schicht 32 wird
an mindestens peripheren Flächen der
Rollenabschnitte 33b und 33c poliert und geglättet, die
den fortlaufenden Fotofilm 11 berühren. Eine Glätte zwischen
der Transportrolle 30 und dem fortlaufenden Fotofilm 11,
die miteinander in Kontakt treten, wird erhöht, so dass eine Abrasion der
Transportrolle 30 im Hinblick auf eine bessere Zuverlässigkeit vermieden
werden kann. Es ist möglich,
eine Druck-Vernebelung und Kratzer zu verhindern, die die Fotografiequalität des fortlaufenden
Fotofilms 11 beeinträchtigen
würden.
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Experimente wurden im Hinblick auf
die Transportrolle unter Verwendung von verschiedenen Beschichtungen
durchgeführt.
Proben A-E der Transportrolle wurden hergestellt und einem Widerstandstest
im Hinblick auf Abrasion unterworfen. Für jede der Proben A-E wurde
ein zylindrischer Stab aus rostfreiem Stahl präpariert, und er besaß einen Durchmesser
von 16 mm und eine Länge
von 50 mm. Der Stab wurde geschnitten und abgeschabt, um den Rollenkörper zu
bilden. Eine Beschichtung aus einem Hartstoff bzw. harten Material
mehrerer Arten wurde auf den Rollenkörper mittels des Verfahrens eines
thermischen Plasmasprühens
aufgebracht. Für eine
Evaluierung der Widerstandsfähigkeit
hinsichtlich Abrasion wurden die Proben A-E experimentiell in die
Fotofilm- Herstellvorrichtung
eingesetzt, in der der fortlaufende Fotofilm durch jede davon mit
einer vorbestimmten Länge
befördert
wurde. Der Betrag einer Oberflächenabrasion
der Proben A-E wurde gemessen. Probe F wurde auch hergestellt, die
einen Rollenkörper
mit einer Beschichtung aus einer Hartchromplattierung besaß.
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Der Hartstoff, der in der die Härte erhöhenden Schicht 32 der
Proben A-E verwendet wurde, war so, wie er nachfolgend angezeigt
ist:
Probe A: ein Aluminiumoxid (Aluminiumdioxid);
Probe
B: Aluminiumoxid (Aluminiumdioxid) und Titanoxid (Titandioxid);
Probe
C: Chromoxid;
Probe D: Wolframcarbid und Kobalt;
Probe
E: Wolframcarbid und Nichrome.
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Trotz dieser Effekte, abgeleitet
von der Verwendung der Keramiken, besitzen die Keramiken charakteristisch
ein vergleichbar hohes Gewicht. Falls die Transportrolle mit der
keramischen Beschichtung als eine freilaufende Rolle, die nicht
direkt durch irgendeine Antriebseinheit angetrieben wird, verwendet
wird, ist ein Effekt einer Rotationsträgheit so groß, dass
ein Schlupf der Rolle verursacht wird. Die keramische Rolle besitzt
einen Nachteil dahingehend, dass es wahrscheinlich ist, dass das
lichtempfindliche Material beschädigt
wird.
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Gemäß der Erfindung wird eine Beschichtung
aus einem diamantähnlichen
Kohlenstoff als die die Härte
erhöhende
Schicht 32 auf der Rollenoberfläche verwendet.
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Um den Rollenkörper 31 herzustellen,
wird ein Stab aus Metall präpariert,
geschnitten und abgeschabt. Material zum Herstellen des Rollenkörpers 31 kann
aus solchen ausgewählt
werden, die eine ausreichende Härte
haben, um geschnitten und geschabt zu werden, und zwar mit einer
komplizierten Teilform. Beispiele des Metalls für den Rollenkörper 31 umfassen
rostfreien Stahl, Aluminium oder ein anderes, weiches Metall, das
weltverbreitet in den Techniken der Rollen verwendet wird.
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Die die Härte erhöhende Schicht 32 aus
einer Beschichtung eines diamantähnlichen
Kohlenstoffs wird durch ein Ionenplattierverfahren und in dem Bereich,
der den fortlaufenden Fotofilm 11 berührt, gebildet. Das Ionenplattierverfahren
dient dazu, eine Beschichtung durch Zerlegen von Benzol (C6H6) in dem Plasma
durch eine spezialisierte Ionenquelle zu bilden. Das Ionenplattierverfahren
ist charakteristisch für
einen Gegenstand einer komplizierten Form nützlich, da es eine Beschichtung-in
einer-ungleichförmigen
Art und Weise und mit einer hohen Festigkeit der Beschichtung bilden
kann. Die Beschichtung aus diamantähnlichem Kohlenstoff besitzt eine
sehr hohe Härte
nahezu gleich zu derjenigen von Diamant und besitzt eine hohe Widerstandsfähigkeit
gegenüber
Wärme,
einen hohen Widerstand gegenüber
einem Schweißen
und eine hohe Freisetzungsfähigkeit.
Die Beschichtung aus diamantähnlichem
Kohlenstoff besitzt einen sehr kleinen Reibungskoeffizienten, der
0,1–0,3
mal so hoch wie Reibungskoeffizienten von Stahl, einer superharten
Legierung, Aluminium, Glas und Keramiken ist. Die die Härte erhöhende Schicht 32 auf
der Oberfläche
des Rollenkörpers 31 erhöht die Oberflächenhärte der Förderrolle 30 und
erhöht
demzufolge einen Widerstand gegen Abrasion.
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Die die Härte erhöhende Schicht 32 der
Beschichtung aus diamantähnlichem
Kohlenstoff besitzt eine amorphe Struktur und besitzt demzufolge
eine sehr glatte Oberfläche.
Es ist wahrscheinlich, dass die Beschichtung aus diamantähnlichem
Kohlenstoff, falls eine Oberfläche
des Rollenkörpers 31,
der die Beschichtung aus diamantähnlichem
Kohlenstoff unterlegt, rau ist, eine Oberflächenrauigkeit aufgrund der
Oberflächenrauigkeit
des Rollenkörpers 31 selbst entwickelt.
Dementsprechend wird der Rollenkörper 31,
vor einem Bilden der Beschichtung aus diamantähnlichem Kohlenstoff, poliert
und geglättet,
zumindest in Bereichen der Umfangsflächen der Rollenabschnitte 33b und 33c für einen
Kontakt mit dem fortlaufenden Fotofilm 11. In Bezug auf
die Beschichtung aus diamant-ähnlichem
Kohlenstoff, die darauffolgend durch das Ionenplattierverfahren
gebildet werden soll, kann die Förderrolle 30 die
ausreichend geglättete
Oberfläche
haben. Die Glätte
zwischen der Förderrolle 30 und
dem kontinuierlichen Fotofilm 11 wird erhöht. Eine
Abrasion der Förderrolle 30 wird
zuverlässiger
herabgesetzt. Es ist möglich,
eine Druckvernebelung und Kratzer zu verhindern, die ansonsten den
fortlaufenden Fotofilm 11 beschädigen würden.