DE1943391B2

DE1943391B2 - Verfahren zum Herstellen von Bildern

Info

Publication number: DE1943391B2
Application number: DE1943391A
Authority: DE
Inventors: James Ewing Adams; Werner Erwin Louis Haas; Bela Rochester Mechlowitz
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1968-08-26
Filing date: 1969-08-26
Publication date: 1975-09-04
Also published as: GB1286503A; US4084966A; ES370875A1; DE1943391A1; BE737812A; FR2017029A1; NL6912734A; GB1286502A; SE366124B; CA942828A; DE1966685A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Bildern, bei dem ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einer strahlungsabsorbierenden Verbindung blitzartig bildmäßig belichtet wird.

Ein solches Verfahren ist aus der BE-PS 6 57 502 bekannt. Bei diesem wird auf die zu kopierende Seite eines Originals ein Aufzeichnungsmaterial aufgelegt, das mehrere kritische Bedingungen erfüllen muß. Zur Bilderzeugung wird eine Blitzbelichtung durch das Aufzeichnungsmaterial hindurch vorgenommen, wozu Licht eines vorgegebenen Wellenlängenbereichs verwciiuet wird. Das Aufzeichnungsmaterial enthält einen sehr geringen Anteil von 0,1 bis 1 Gewichtsprozent strahlungsabsorbierender Teilchen in einem Bindemittel, das bei einer Temperatur zwischen 100 und 220⁰C zerfallen muß. In den Bereichen, die den Hintergrundbereichen des Originalbildes gegenüberliegen, werden die Strahlungsabsorbierenden Teilchen so erhitzt, daß das Bindemittel zerfällt und Blasen bildet, so daß die Farbe des Aufzeichnungsmaterials geändert wird. Bei dem beschriebenen Aufzeichnungsmaterial verursacht die gesamte erzeugte Wärmeenergie eine Beseitigung der anfänglichen Färbung der Schicht in solchen Bereichen, die den Bildhintergrundflächen des Originals zugeordnet sind, während die übrigen Bereiche unverändert bleiben. Da nun die Bestrahlung durch das Aufzeichnungsmaterial hindurch erfolgt ergibt sich eine Bilderzeugung durch unterschiedlich starke Reflexion am Originalbild. An den Hintergrundbereichen wird praktisch die gesamte einfallende Strahlung reflektiert so daß diese das Aufzeichnungsmaterial nach dem ersten Durchgang nochmals beeinflußt An den Bildbereichen wird nur ein Teil der einfallenden Strahlung reflektiert so daß der zweite Strahlungsdurchgang das Aufzeichnungsmaterial hier entsprechend verändert Hieraus ist zu erkennen, daß bereits bei relativ geringfügiger Erhöhung der Strahlungsintensität eine gleichmäßige Veränderung des gesamten Aufzeichnungsmaterials ohne bildmäßige Verteilung eintreten muß. Die Einsparung eines besonderen Entwicklungsvorganges wird bei den bekannten Verfahren also durch die Nachteile einer sehr genauen Einhaltung der Verfahrensparameter erkauft

Aufgabe der Erfindung ist es. ein Verfahren anzugeben, das ohne einen besonderen Entwicklungsschritt auskommt dabei jedoch eine Änderung seiner Parameter in weiteren Grenzen zuläßt als dies bisher möglich

Bei einem Verfahren der eingang!, genannten Art wird diese Aufgabe bei einer ersten Ausführungsform erfindungsgemäß dadurch gelöst daß ein Aufzeichnungsmaterial mit einer durch Wärme erweichbaren Schicht und einer darauf angeordneten brechbaren Schicht aus einer Strahlungsabsorbierenden Verbindung mit Strahlung einer solchen Intensität und Dauer bestrahlt wird, bis in den bestrahlten Bildteilen die brechbare Schicht bricht und die Teilchen der gebrochenen Schicht in die erweichte Schicht wandern.

Bei einer zweiten Ausführungsform wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst daß ein Aufzeichnungsmaterial mit einer durch Wärme erweichbaren Schicht, in der eine teilchenförmige strahlungsabsorbierende Verbindung dispergiert ist mit Strahlung einer solchen Intensität und Dauer bestrahlt wird, bis in den bestrahlten Bildieilen die Teilchen der strahlungsabsorbierenden Verbindung in der erweichten Schicht wandern.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also ein Aufzeichnungsmaterial benutzt las gemäß der ersten Ausfuhrungsform eine brechbare Schicht aus einer strahlungsabsorbierenden Verbindung auf einer durch Wärme erweichbaren Schicht und gemäß der zweiten Ausführungsform ein teilchenförmiges, strahlungsabsorbierendes Material in der durch Wärme erweichbaren Schicht dispergiert enthält. Bei beiden Ausführungsformen wird das Aufzeichnungsmaterial mit Strahlung einer solchen Intensität und Dauer bestrahlt, bis die Teilchen der brechbaren Schicht oder aber des dispergierten teilchenförmigen Materials in der erweichbaren Schicht wandern und ein dem Strahlungsbild entsprechendes Bild erzeugen. Bei dem neuen Verfahren wird also ebenfalls ein Bild ohne trfordernis eines besonderen Entwicklungsschrittes unmittelbar erzeugt wobei jedoch die Intensität, die Dauer und auch die Wellenlänge der jeweils benutzten Strahlung in einem relativ großen Bereich geändert werden können.

Gemäß in den Unteransprüchen angegebener Weiterbildungen der Erfindung, wird als erweichbare Schicht eine 2 μηι dicke Schicht aus hydriertem KoIophoniumglycerinester und als brechbare Schicht eine 0,2 μπι dicke Selenschicht verwendet und mit Strahlung

einer Energie von 0,009 bis 03 Joule/cm² bestrahlt Die Strahlung kann dabei mit einer Wellenlänge von 2000 bis 20000 Angstrom und einer Dauer von 10 bis 100 Mikrosekunden angewendet werden.

Die Erfindung wird an Hand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert Im einzelnen zeigt

F i g. 1 eine bei dem neuen Verfahren benutzte Bildplatte im Querschnitt,

Fig.2 eine schematische Darstellung des bei Bestrahlung der in F i g. 1 gezeigten Bildplatte auftretenden physikalischen Vorganges und

F i g. 3 eine schematische Darstellung der Bestrahlung zur Erzeugung eines sichtbaren Bildes.

F i g. 1 zeigt eine Bildplatte 10, die eine Unterlage 12 aus einem elektrisch leitfähigen oder nicht leitfähigen Stoff aufweist, die eine metallische Platte, ein Band, eine Folie, ein Zylinder, eine Glasplatte, ein Papierblatt oder eine stabile Kunststoffplatte sein kann, im letzteren Falle kann sie aus einem Polyethylenterephthalat bestehen. Auf der Unterlage 12 befindet sich eine dünne Schicht 14 eines löslichen Kunststoffes und darüber eine dünne Schicht 16 eines Strahlungsabsorbierenden Stoffes. Die Bezeichnung »strahlungsabsorbierend« betrifft in der vorliegenden Beschreibung die Absorption ultravioletter, sichtbarer und/oder infraroter Strahlung. Vorzugsweise kann die Schicht 14 aus zu 50% hydriertem Kolophoniumester bestehen und eine Stärke von 2 μηι haben. Die Schicht 16 soll eine Stärke von 0,2 μη? haben und aus aufgedampftem Selen bestehen.

Die Schicht 16 enthält Teilchen eines Stoffes, der Strahlung absorbiert, wodurch die Teilchen innerhalb der Schicht 14 bei einwirkender Strahlung wandern. Hierzu können glasförmiges Selen oder andere lichtempfindliche Färb- und Pigmentstoffe verwendet werden. Die Schicht 16 kann auch aus einem brechbaren, dünnen Stoff bestehen, der Strahlung absorbiert.

Besteht die Schicht 16 aus Selen, so wird sie vorteilhaft in einem neutralen Gas aufgebracht. Es kann auch eine Vakuumaufdampfung durchgeführt werden, wobei das Sel<-η vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von etwa 0. μπι pro Stunde auf eine Unterlage aufgedampft wird, deren Temperatur etwa 65°C beträgt. Ein Vakuum in der Größenordnung von 10~⁴ bis 10 * Torr ist hierzu geeignet, und das Selen soll in sehr reiner Form vorliegen, in der es auch zur Herstellung elektrofotografischer Bildplatten verwendet wird. Es scheint jedoch, daß die Reinheit des Selens hier weniger kritisch als bei der Herstellung üblicher elektrofotografischer Bildplatten ist. Die Unterlagentemperaturen und die Aufdampfungsgeschwindigkeit sind jedoch relativ kritisch für die erwünschte Art der Ablagerung des Selens in Form diskreter Teilchen.

Geeignete Selenfilme zeigen bei Betrachtung unter dem Mikroskop entweder ein Netzwerk von Sprüngen oder öffnungen oder ein Netzwerk dunkler Linien. Elektronenmikrografien zeigen, daß insbesondere gut geeignete Selenfilme aus diskreten, kugeligen amorphen Teilchen zusammengesetzt sind.

Die Schicht 16 muß kein aufgedampfter Film sein, sie kann auch eine Schicht separater feiner Teilchen sein. Beispielsweise können geschliffene lichtempfindliche Teilchen auf die Schicht 14 aufgestäubt werden. Es können auch feine lichtempfindliche Teilchen mit größeren Körnern der als elektrofotografische Trägerstoffe bekannten An gemischt und über die Oberfläche der Schicht 14 geschüttet oder kaskadiert werden, so daß eine fest gepackte Anordnung entsteht.

Die Schicht 14 kann auf die Unterlage 12 auf verschiedene Weise aufgebracht werden. Vorzugsweise wird ein Aufwalzen aus einer Lösung durchgeführt, jedoch ist auch jedes andere Verfahren zur Bildung eines dünnen, glatten Films geeignet Außer den oben genannten Stoffen sind auch thermoplastische Stoffe, die bei Abbildungsverfahren mit elektrostatischer Deformation eines Films verwendet werden, gut geeignet Derartige Stoffe sind Styrolharz, Araldite, Epoxyharze sowie eine komplexe Kohlenwasserstoff-Erdölfraktion.

Die Stärke der Schicht 14 ist nicht kritisch, ein Wert von 2 Mikron kann im allgemeinen verwendet werden.

in F i g. 2 ist die Bestrahlung der Schicht 16 auf der Platte 10 mit einem Bildmuster mittels Lichtstrahlen 30 dargestellt Die Schicht 16 ist als eine fest gepackte Anordnung von Selenteilchen 32 dargestellt die an der Oberfläche der thermoplastischen Schicht 14 eingebettet sind. Bei Auftreffen des Lichtes 30 auf die Oberfläche der Selenschicht wandern die Teilchen und bewegen sich seitlich, wie dies bei 34 dargestellt ist. Diese Wirkung ergibt sich höchstwahrscheinlich aus einer durch Wärme induzierten Bewegung der Teilchen in der thermoplastischen Schicht 14.

Wird die Schicht 16 der Platte 10 einem Bildmuster ausgesetzt, dessen Strahlungsstärke den etwa 3,5fachen Wert als vorstehend beschrieben hat so verdampfen die bestrahlten Selenteilchen und erzeugen ein positives sichtbares Bild.

Es sei bemerkt, daß Bilder auch mit einer Vielzahl metallischer und nicht metallischer Bildplatten erzeugt werden können, die anders als in F i g. 1 dargestellt ausgebildet sind und beispielsweise aus Tellur, Kupfer, Arsen, Silber, strahlungsabsorbierenden Pigment- und Farbstoffen bestehen, wenn das in F i g. 4 dargestellte Blitzverfahren angewendet wird.

Bei der in F i g. 4 gezeigten Anordnung befindet sich die Bildplatte 10 unter einer Maske 40. Die Maske besteht im dargestellten Fall aus einer Mikrofilmkarte mit dem Bild 42. Eine Strahlungsquelle 50 hoher Intensität und kurzer Strahlungsdauer, beispielsweise eine Xenonblitzlampe oder ein Laser, strahlt das Bild 42 des Bildträgers 40 auf die Oberfläche der Schicht 14 und erzeugt dort ein entwickeltes Bild 52 innerhalb einer sehr kurzen Zeit.

Die beim neuen Verfahren verwendete Xenonlampe entspricht den bekannten Stroboskoplampen oder elektronischen Blitzlampen, bei denen die Strahlung mit einer Blitzröhre erzeugt wird. Diese elektronischen Vorrichtungen geben eine Strahlungsenergie ab, die aus Wärme und Licht besteht, und zwar für eine Dauer im Bereich von 10 Mikrosekunden oder weniger bis 10 000 Mikrosekunden oder mehr. Die aus Wärme und Licht bestehende Strahlungsenergie kann, falls erwünscht, durch Wellenlängen ausgedrückt werden, und eine Prüfung des elektromagnetischen Spektrums zeigt, daß die abgegebene Energie in einem Wellenlängenbereich von etwa 2000 bis etwa 26 000 Angströmeinheiten liegt. Der elektrische Energie verbrauch beträgt dabei bis zu 10 000 Joule.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung des neuen Verfahrens bezüglich L ^stimmter Stoffe und Verfahrensparameter.

Beispiel I

Eine Bildplatte 10 der in Fig.) gezeigten Art wird durch Aufwalzen einer 2 Mikron starken Schicht 14 aus hydriertem Kolophoniumester auf einem Polyäthylen-

erephthalatfilm mit dünnem, transparentem Muminiumüberzug hergestellt. Eine Selenschicht von ;twa 0,2 Mikron Stärke wird dann auf die Schicht 14 in neutralem Gas aufgebracht.

Ein anderes Verfahren zur Herstellung der Platte 10 besteht in der Vakuumaufdampfung einer 0,2 Mikron starken Schicht amorphen Selens auf eine 2 Mikron starke Schicht Styrolharz, die auf aluminisiertem Polyäthylenterephthalatfilm aufgebracht ist.

Die Bildplatte 10 wird dann mit einem optischen Bild bei einer Energie in den belichteten Flächenteilen von 9 · 10 ~² Joule/cm² mittels einer Xenonblitzlampe für

etwa 10 bis 100 Mikrosekunden belichtet. Die abgegebene Strahlung liegt im Bereich von etwa 2000 bis etwa 20 000 Angströmeinheiten. Es ergibt sich eine gute Nachbildung des Originalbildes.

Beispiel II

Beispiel I wird wiederholt mit dem Unterschied, daß die Bildplatte 10 mit einem optischen Bild bei einer Energie in den belichteten Flächenteilen von 0,3 Joule/cm² belichtet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Bildern, bei dem ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einer Strahlungsabsorbierenden Verbindung blitzartig bildmäßig belichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufzeichnungsmaterial mit einer durch Wärme erweichbaren Schicht und einer darauf angeordneten brechbaren Schicht aus einer Strahlungsabsorbierenden Verbindung mit Strahlung einer solchen Intensität und Dauer bestrahlt wird, bis in den bestrahlten Bildteilen die brechbare Schicht bricht und die Teilchen der gebrochenen Schicht in die erweichte Schicht wandem.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß als erweichbare Schicht eine 2 μπι dikke Schicht aus hydriertem Kolophoniumglycerinester, und als brechbare Schicht eine 0,2 μπι dicke Selenschicht verwendet wird und mit Strahlung einer Energie von 0,009 bis 0,3 Joule/cm² bestrahlt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß 10 bis 100 Mikrosekunden lang mit Strahlung einer Wellenlänge von 2000 bis 20 000 A bestrahlt wird.

4. Verfahren zur Herstellung von Bildern, bei dem ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einer Strahlungsabsorbierenden Verbindung blitzartig bildmäßig belichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufzeichnungsmaterial mit einer durch Wärme erweichbaren Schicht, in der eine teilchenförmige strahTungsabsorbierende Verbindung dispergiert ist, mit Strahlung einer solchen Intensität und Dauer bestrahlt wird, bis in den bestrahlten Bildteilen die Teilchen der strahlungsabsorbierenden Verbindung in der erweichten Schicht wandern.

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