JPH08332364A - 溶液混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来技術に関連する欠点を伴うことなく、写
真乳材を製造するプロセスにおいて核を製造する核生成
装置を改良すること。 【解決手段】 溶液を混合するための混合装置１０が、
内部空間を有する本体部１２、１４と、前記本体部の内
部空間に連結された複数の入口５２、５４、５６であっ
て、混合される溶液が該入口を通してに導入される複数
の入口と、導入された溶液を混合するための前記本体部
に設けられた混合手段４０と、前記本体部の内部空間を
その外部に連結する出口２８であって、混合された溶液
が該出口を通して前記混合装置から取り出される出口と
を具備して成り、前記入口が、混合される溶液を前記混
合手段に方向付ける複数の同心オリフィスの各々と連結
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は核生成装置に関し、
特に写真乳剤の製造において使用される核生成装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】写真乳剤はハロゲン化銀粒子を含んでい
る。ハロゲン化銀粒子は、反応容器内で、水性銀塩、例
えば、硝酸銀と、ハロゲン化物水溶液、例えば、臭化カ
リウムとをコロイド水溶液、例えばゼラチン内で反応さ
せて製造される。ハロゲン化銀粒子は、反応の間にハロ
ゲン化銀の沈殿により形成される。粒子は２つの段階、
すなわち、核生成と結晶成長の段階で生成される。核生
成は、新たな粒子が発生するプロセスであり、核成長
は、存在する粒子に新たな層が加わるプロセスである。
核成長の段階ではハロゲン化銀の個数が増加することは
ない。ハロゲン化銀の生成は、ジェームズ (T H James)
著による「The Theory of the Photographic Proces
s」の第４版に記載されている。

【０００３】核成長および結晶成長の段階において、２
つの他のプロセスが同時に生じる。第１のプロセスは、
主として溶媒の存在下で高温において、粒子サイズの広
い分布の存在する場合に生じるオストワルド熟成であ
る。第２のプロセスは、粒子の組成が変化する再結晶化
である。

【０００４】ハロゲン化銀粒子の核生成は、反応液中の
銀イオンまたはハロゲンイオンの濃度、ハロゲン化銀溶
媒の濃度、過飽和、温度等に影響されることが知られて
いる。反応容器に水性の銀塩およびハロゲン化物水曜英
気を加えることによる銀イオンまたはハロゲンイオン濃
度の不均一により、反応容器内における過飽和および溶
解度が変化し、核生成速度が変化して生成されたハロゲ
ン化銀粒子核に不均一性が生じる。不均一性を除去する
ために、コロイド水溶液に供給されたハロゲン化物の水
溶液および水性の銀塩溶液の両者を迅速かつ均一にに攪
拌して、反応容器内の銀イオンおよびハロゲンイオン濃
度を均一にする必要がある。

【０００５】米国特許公報第５２１３７７２号には、均
一な粒子サイズ分布の非常に小さな粒子サイズを有する
ハロゲン化銀粒子を製造するハロゲン化銀粒子のための
装置が開示されている。これは、ハロゲン化銀粒子の核
生成と結晶成長の段階を、反応容器の外部に設けた混合
容器内で実施することにより達成される。この混合容器
は、コロイド水溶液と、銀塩水溶液と、ハロゲン化物水
溶液のための入口と、反応容器に連結された出口とを有
している。この混合容器は、また、高速攪拌ブレードを
具備している。コロイド水溶液の入口は、コロイド水溶
液が攪拌ブレードの回転軸上に供給されるように配設さ
れている。銀塩水溶液およびハロゲン化物水溶液の入口
は、互いに攪拌ブレード回転軸を挟んで反応容器の反対
側に配設されている。銀塩水溶液およびハロゲン化物水
溶液の流量は、コロイド水溶液に希釈される前に、互い
に混合されないように調節される。

【０００６】日本国特許Ａ−４／１３９４４０号公報に
は、銀塩水溶液とハロゲン化物水溶液を混合するための
ノズル装置が開示されれている。このノズル装置は、成
分溶液の各々のための２つの入口を有する長尺の中空体
を具備している。この中空体には２つの管路部分が形成
されており、各々、前記２つの入口の一方から中空体内
部に延びている。２つの水溶液の混合と反応は２つの管
路部分の出口において達成され、超細粒のハロゲン化銀
粒子が生成される。次いで、このハロゲン化銀粒子は、
核生成おおび結晶成長のための溶質源としての分散媒体
を保持する反応容器へ解き放たれる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】周知となっている写真
乳剤装置では、混合されるとき材料の局所的な再循環が
生じる。これにより、化学反応ショート回路を効果的に
生じる粒子の凝集等の二次的効果を生じる。更に、不均
一な混合のために、コロイド水溶液の下での銀塩水溶液
とハロゲン化物水溶液の間の反応の間に生成される粒子
サイズの分布を制御することは容易ではない。

【０００８】本発明は、複数の溶液を混合する混合装置
を提供するものである。特に、従来技術に関連する欠点
を伴うことなく、写真乳材を製造するプロセスにおいて
核を製造する核生成装置を改良することを目的としてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、溶液を混合す
るための混合装置において、内部空間を有する本体部
と、前記本体部の内部空間に連結された複数の入口であ
って、混合される溶液が該入口を通してに導入される複
数の入口と、導入された溶液を混合するための前記本体
部に設けられた混合手段と、前記本体部の内部空間をそ
の外部に連結する出口であって、混合された溶液が該出
口を通して前記混合装置から取り出される出口とを具備
して成り、前記入口が、混合される溶液を前記混合手段
に方向付ける複数の同心オリフィスの各々と連結されて
いることを特徴とする混合装置を要旨とする。

【００１０】上記混合装置は、同心オリフィスの数より
も１少ない数の複数の混合領域を有している。混合手段
は、前記同心オリフィスからの溶液の流れの方向に対し
て概ね垂直に配設された少なくとも１つの混合表面を備
えることができる。第１の混合領域が、前記ロータの中
心軸線を中心とする概ね環状に形成され、少なくとも更
にもう１つの混合領域が円盤要素に設けられる。概ね環
状をしており、かつ、第１の混合領域の半径方向外側に
配設され、かつ、それと概ね同心状となっている。

【００１１】前記ロータは、更に、前記円盤要素に対し
て概ね垂直に配設された少なくとも１つの段付の環状要
素を含み、各環状要素の段部は、上記更なる混合領域に
一致し、かつ、各同心オリフィスは、上記更なる混合領
域の一方に形成される。代替的に、各混合面は、ステー
タ上に形成され、前記同心オリフィスの各々からの容器
の流れは混合を達成するように調節される。好ましく
は、前記混合装置は核生成装置であり、前記混合される
溶液は、写真乳材を形成する。

【００１２】

【発明の実施の形態】周知の写真乳剤の製造技術に従っ
て３つの溶液が適切な比率で混合され所望の写真乳剤が
製造される。本発明の核生成装置では３つの溶液、すな
わち銀塩水溶液と、ハロゲン化物水溶液と、コロイド水
溶液とを混合して乳剤を製造する。

【００１３】本発明による核生成装置１０を添付図面に
示す。核生成装置１０は、本体部１２、１４を具備して
いる。本体部１２、１４は各々の当接面１６、１８にて
互いに当接している。本体部１２、１４は共通の長手の
軸線２０を有している。

【００１４】本体部１２の一端２４に凹部２２が対称に
配設、形成されており、前記当節面１６から凹部２２へ
中心孔２６が軸線２０を中心として対称に延設されてい
る。凹部２２は本体部１２に形成された出口ポート２８
を介して本体部の外部に連通している。

【００１５】本体部１４はフランジ部３０と中心管部３
２とを有している。フランジ部３０には、本体部１２の
当節面１６に当節する当節面１８が形成されている。中
心管部３２は、図２に示すように、本体部１２の中心孔
２６内に延びており、かつ、本体部１２に形成された中
心孔２６の内径Ｄ1 よりも小さな外形Ｄ2 を有してい
る。

【００１６】管部材３４が管部３２内に挿入されてお
り、本体部１４の面３８に当接するフランジ部材により
所定位置に保持されている。中心管部３２の内径Ｄ3 よ
りも小さな外形Ｄ4 を有する管部材（図２）が設けられ
ている。フランジ部材３６が従来の固定手段（明瞭には
図示されていない）により面３８の所定位置に保持され
ている。

【００１７】ロータ部材４０が，凹部２２において長手
の軸線２０上に対称に配設されている。凹部２２はハウ
ジング４４により閉鎖されている。ハウジング４４には
小孔４６が形成されており、図１に示すように，該小孔
を貫通して駆動軸４２が延設されている。

【００１８】本体部１２は、面５０に取り付けられた環
状部材４８を有している。環状部材４８は、中心孔２６
を凹部２２内に更に効果的に延ばすように延設されてい
る。環状部材４８は、また、以下に詳説するようにロー
タ部材４０と協働する。

【００１９】乳材を混合するために必要な溶液の各々の
ために、装置１０には３つの入口５２、５４、５６が配
設されている。混合される溶液がロータ部材４０の面６
０へ方向付けられるように、管部材３４の端部５８によ
り入口５２が構成される。本体部１４に形成されたボア
６４に取り付けられた管６２により入口５４が本体部１
４に配設される。同様に、本体部１２に形成されたボア
６８に取り付けられた管６６により入口５６が本体部１
２に配設される。

【００２０】管６２、６６の各々は通路７０、７２に連
通している。通路７０は、本体部１４の管部３２の内面
および管部材３４の外面により形成される。同様に、通
路７２は、既述したように環状部材４８と共に本体部１
２の中心孔２６の内面および本体部１４の管部３２の外
面により形成されている。

【００２１】管部材３４および通路７０、７２によりロ
ータ部材４０に隣接する同心オリフィス構造をなす同心
管構造が形成されることは理解されよう。

【００２２】装置１０の作用について説明する。入口５
２から塩溶液（塩化ナトリウムまたは臭化カリウム）
が、入口５４からコロイド水溶液（ゼラチン）が、そし
て、入口５６からハロゲン化銀（硝酸銀）溶液が装置１
０に導入される。磯溶液は、製造する乳材のタイプ、す
なわち、塩化物または臭化物乳材、により選定される。
システム溶液は、管部材３４を通過してロータ４０の面
６０に衝突する。ゼラチンは入口５４から管６２、通路
７０を通過してロータ４０の面６０において塩溶液が管
部材３４から流出する部位に隣接する位置に供給され
る。ここに、第２の混合領域７６において銀溶液と混合
される前に、ゼラチンを完全に塩溶液と混合させるため
に第１の混合領域７４が形成される。銀溶液は、入口５
６から管６６と通路７２とを通過して第２の混合領域７
６に供給される。第２の混合領域は、凹部２２において
環状部材４８に隣接して形成される。ここで、銀溶液
は、ゼラチンと塩の混合物と混合されハロゲン化銀が沈
澱し始める。混合された溶液は、次いで、第２の混合領
域７６から、取り囲む凹部２２へ流出し、出口ポート２
８を介して取り出される。

【００２３】出口ポート２８は沈澱したハロゲン化銀粒
子のための成長装置に接続されている。成長装置は本発
明の一部を構成しないので、これ以上の説明を省略す
る。

【００２４】塩溶液を入口５６から、そして銀溶液を入
口５２から装置１０に導入してもよいことは理解されよ
う。ゼラチンは、他の溶液が各々の入口５２、５６へ導
入される前に入口５４に導入され、ゼラチンが存在しな
い状態で塩溶液と銀溶液とが混合することを防止する。

【００２５】通路７０、７２および管部材３４の内部は
適当な寸法にて形成することができる。例えば、管部材
３４の内径を１２ｍｍとし、通路７０、７２は、外径が
２０ｍｍ、２７ｍｍの環状スロットまたは環状オリフィ
スを形成するように寸法が選択される。通路７０、７２
および管部材３４によりロータ４０に隣接する一連の同
心オリフィスが形成される。管部材３４に相当するオリ
フィス、すなわち、最も内側のオリフィスを除く、他の
オリフィスの各々は、２つの構造領域７４、７６の各々
に位置決めされる。

【００２６】混合された溶液は、少なくとも６０ｌ／ｍ
ｉｎまでの出力流量を有することができる。好ましく
は、３０ｌ／ｍｉｎが用いられる。溶液は所望の比率に
従って混合することができ、それに従って流量が調節さ
れる。

【００２７】ロータ４０は、駆動軸４６を介してモータ
（図示せず）により所定速度にて回転、駆動され、２つ
の混合領域７４、７６での混合作用をなす。ロータ４０
は、約６０００ｒｐｍまでの所定速度にて回転させるこ
とができる。駆動軸４６を介してロータ４０を回転、駆
動するモータは可変速度式のモータとすることができ
る。

【００２８】図示する実施形態のロータ４０は、環状部
材４８との関連において、混合領域７４、７６を形成す
るように形成される。ロータ４０は、効果的に、面６０
が配設された円盤部７８と、管部材３４の開口端８２と
本体部１４の管部３４とを取り囲む第１の環状部８０
と、環状部材４８を概ね取り囲む第２の環状部８４とを
具備する。円盤部７８の面６０は、管部材３４および通
路７０からの溶液の流れの方向に対して概ね垂直に配設
されている。第１と第２の環状部８０、８４は、増加さ
れた直径を有するように、互いに段状に配設されてい
る。第１と第２の環状部８０、８４は、段部分を形成す
る肩部８６により連結されている。肩部８６は、環状部
材４８との関連して第２の混合領域７６を形成する。

【００２９】既述した実施形態のようにロータ４０は形
成されているが、軸線２０の上に回転自在に取り付けら
れたディスク状の部材にて形成してもよい。このディス
ク部材は、該ディスク部材の表面において軸線２０から
半径方向外側に間隔を置いて概ね同心に配設された２つ
の環状領域を備えている。

【００３０】回転ディスク部材とすることにより、混合
された溶液が堆積することがなくなり、ディスク部材は
自己清掃 (self-cleaning)を備えることができる。更
に、装置の加工、組立による面６０の不均一性を補償す
ることができる。

【００３１】一般的に、ディスク部材またはロータの回
転速度は、良好な混合のためには重要ではない。例え
ば、高い流量で溶液が供給される場合に低速回転された
り、その反対に低い流量に対して高速回転させることが
できる。

【００３２】本発明の実施形態として３つの同心オリフ
ィスの例を説明したが、より多い或いは少ない数のオリ
フィス、従って混合領域を備えることができる。本発明
の他の実施形態（図示せず）として、例えば、装置は、
６つの同心オリフィスの各々に連通する６つの入口を備
えることができる。この場合、３つの入口が、既述した
ように、ゼラチンと、銀溶液と、塩溶液とを供給するよ
うに接続され、他の３つが、写真乳材を混合する間に添
加することが望ましい他の適当な材料、例えば水やドー
プ材その他のポリマー材料を供給するように接続するこ
とができる。

【００３３】代替的に、上記装置は、２つのポートと２
つの同心オリフィスのみを備えることもできる。この場
合には、銀（硝酸銀）溶液および塩（塩化ナトリウムま
たは臭化カリウム）は、装置に導入される前に、両方と
も予めコロイド（ゼラチン）水溶液により混合または希
釈される。こうした実施形態では、単一の混合領域を有
しているが、本発明の範囲に包含される。

【００３４】一般的に、混合領域の数は、装置への入
口、すなわち、同心オリフィスの数よりも１少ない。

【００３５】装置１０の出口ポート２８は、その側壁に
形成されているように説明したが、同心出口ポート（図
示せず）もまた好ましい。この場合、駆動モータをロー
タに連結する駆動軸は、管部材３４を貫通して延設さ
れ、かつ、ロータの概ね中心において該ロータにこちゃ
くされる。好ましくは、ロータ４６は、単独で既述した
ディスク部材を具備し、該ディスク部材は、混合が生じ
ない死空間領域 (dead zone)を形成しないような適当な
輪郭に形成される。例えば、溶液が衝突する面６０は、
コーン状のベースを形成することができる。こうした本
発明の装置の変更は、装置の作用に影響しないことは理
解されよう。

【００３６】混合溶液が衝突する回転ディスク部材を有
するように本発明を説明したが、ディスク部材はステー
タが有し、該ステータ上にて溶液が混合されてもよい。
この場合、溶液は、所望の混合を得るために適当な流量
にて装置を通過するように供給される。

【００３７】写真乳材の製造におけるハロゲン化銀粒子
の核生成装置として本発明を説明したが、本発明の装置
は、複数の溶液を１つに混合することが望ましいあらゆ
る状況において用いることができ、本発明が写真の分野
に限定されないことは言うまでもない。

【００３８】

【発明の効果】本発明による装置は、混合されるとき材
料の局所的な再循環が生じないので、同じサイズ、形状
の粒子を生成する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の核生成装置の略示断面図である。

【図２】図１において矢視線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図で
ある。

【符号の説明】 １０…混合装置 １２…本体部 １４…本体部 ２８…出口 ４０…ロータ部材 ５２…入口 ５４…入口 ５６…入口 ８２…第１の混合領域 ８４…第２の混合領域

フロントページの続き (72)発明者 テリー ダグラス ハインズ イギリス国，ハートフォードシャー，ダブ リュディー３ ３ビーエル，リックマンズ ワース，クロックスレー グリーン，ベイ トマン ロード 18

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶液を混合するための混合装置におい
   て、 内部空間を有する本体部と、 前記本体部の内部空間に連結された複数の入口であっ
   て、混合される溶液が該入口を通してに導入される複数
   の入口と、 導入された溶液を混合するための前記本体部に設けられ
   た混合手段と、 前記本体部の内部空間をその外部に連結する出口であっ
   て、混合された溶液が該出口を通して前記混合装置から
   取り出される出口とを具備して成り、 前記入口が、混合される溶液を前記混合手段に方向付け
   る複数の同心オリフィスの各々と連結されていることを
   特徴とする混合装置。