DE2048379A1 - Abbildungsverfahren - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F.¥fickmann.

D1PL.-ING. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr.K.Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

<983921/22>

XEROX GOSPOHATION, Rochester, Έ.Y. 14603, V.Si;.A.

Abbildungsverfahren

Die Erfindung betrifft ein Abbildungsverfahren mit bildmässig verteilter Teilchenwanderung in einer erweichbaren Schicht.

Durch die belgische Patentschrift 732 140 ist ein mit Teilchenwanderung arbeitendes Abbildungsverfahren bekannt, mit dem Bilder guter Qualität und hoher Tönungsdichte, kontinuierlicher Tönung und hoher Auflösung erzeugt werden können. Dabei wird ein Teilchenwanderungsstoff in einer erweichbaren Schicht in bildmäßiger Verteilung zur Teilchenwanderung gebracht, so daß sich die Teilchen in bildmäßiger Verteilung auf einer Unterlage ablagern können. Die bildmäßig verteilte Teilchenwanderung in der Tiefe einer erweichbaren Schicht und ein damit verbundenes Abbildungaverfahren bietet zwar große Vorteile im Hinblick auf die Einfachheit und die hohe Qualität der erhaltenen Bilder, sie erfordert jedoch eine elektrostatische Aufladung bzw. die Erzeugung eines elektrostatischen latenten Bildes sowie die Verwendung einer elektrisch isolierenden, erweichbaren Schicht und einer fotoleitfähigen Teilohenwanderungssohicht· In der belgischen Patentschrift 732 .140 ist eine Aus führung s form des Verfahrens beschrieben, bei der der Aufzeichnungsträger in bildmäßiger Verteilung erweicht wird, um ihn in den erweichten

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Bereichen durch eine Agglomeration eines erweichbaren Materials transparent zu machen«

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Abbildungsverfahren zu schaffen, das eine elektrostatische Aufladung überflüssig macht und die Bilderzeugung lediglich durch bildmäßig verteilte Bestrahlung und eine Erweichung des Aufzeichnungsträgers ermöglicht·

Dadurch soll das Erfordernis einer elektrisch isolierenden erweichbaren Schicht und einer fotoleitfähigen Schicht entfallen. Ferner soll die Bildauflösung nicht durch Streu« ung der Wärmestrahlung begrenzt sein»

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß ein Aufzeichnungsträger mit einer agglomerierbaren Schicht und einer damit in Berührung stehenden erweichbaren Schicht, von denen eine härtbar ist, in bildmäSiger Verteilung erhärtet und in den nicht erhärteten Bereichen erweicht und dort daduroh in einen transparenten Zustand versetzt wird»

Die Erfindung wird im folgenden anhand in den Figuren dargestellter Ausführungsbeispiele beschrieben» Ss zeigen!

Figei eine sohematische Darstellung eines beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendbaren Aufzeichnungsträgers,

Fig.2 den in Fig.1 gezeigten Aufzeichnungsträger während der bildmäßig verteilten Erhärtung durch Einwirkung erhärtender Strahlung für die Schicht 12 und/oder die Sohioht 13,

Fig»3 den Aufzeichnungsträger bei der Erweiohung durch Einwirkung eines erweichenden Dampfes und

Fig»4 den Aufzeichnungsträger bei der Erweiohung mit einer

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erweichenden !Flüssigkeitο

In Figd ist ein Aufzeichnungsträger 10 dargestellt, der beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird und aus einer Unterlage 11, einer erhärfbaren bzw_e erweichbaren Schicht 12 und einer an deren Oberfläche vorgesehenen agglomerierbaren Schicht 13 aus teilchenförmigen! Material besteht.

Die Unterlage 11 kann bei einem Aufzeichnungsträger weggelassen werden, wenn die erweichbare Schicht selbsttragend ^ ausgeführt istp Vorteilhaft ist sie jedoch als Unterlage für eine Beschichtung durch die erweichbare Schicht 12 vorgesehen. Jede Unterlage mit ausreichender mechanischer Festigkeit zum Tragen der Schichten 12 und 13 kann verwendet werden. Als Material kommen elektrisch isolierende, leitfähige oder halbleitende Stoffe in Betraohto

Die Unterlage des Aufzeichnungsträgers 10 kann die Form eines Streifens, eines Blattes, einer Platte, einer Spirale, eines Zylinders, einer Trommel, eines endlosen Bandes, eines Möbius-Streifens o«,ä· haben₀ Falls erwünscht, kann sie transparent sein,' um eine Erhärtung von der Unterlagenseite aus zu ermöglichen und das erzeugte Bild mittels Durchieuch« ™ tung zu betrachten, wobei es beispielsweise als Projektions*- bild verwendet wird·

Die erhärtbare bzw* erweiohbare Schicht 12 kann aus einer oder mehreren Schichten erweichbarer Stoffe bestehen, wozu in typischer Weise ein Kunststoff oder ein thermoplastischer Stoff vorgesehen sein kann, der in bildmäßiger Verteilung härtbar ist«. Beispielsweise kann ein fotohärtbarer Stoff verwendet werden, der durch elektromagnetische Strahlung erhärtet wird· Die nicht erhärteten Teile sind durch Einwirkung von Wärme, einer erweichenden Flüssigkeit, eines Damp-

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fes, von Kombinationen dieser Einwirkungsarten oder durch andere geeignete Maßnahmen erweichbar und liefern den Agglomerationseffekt und die damit verbundene Umwandlung in den transparenten Zustand. Unter der Bezeichnung "erweichbar" soll ein Material für eine Schicht 12 verstanden werden, das in einen Zustand versetzt werden kann, in dem es für die Teilchen der Schicht 13 durchlässiger gemächt ist. Unter der Bezeichnung "erhärtbar¹¹ soll eine Schicht 12 verstanden werden, die für Teilchen der Schicht 13 weniger durchlässig gemacht ist. Die erweichbare bzw» erhärtbare Schicht 12 kann elektrisch leitfähig, isolierend oder halbleitend sein₀

Bei der dargestellten Ausführungsform wird die Schicht 12 in erster Linie durch Strahlungseinwirkung erhärtet, so daß ihr Material fotohärtbar sein muß. Fast jeder fotohärtbare Stoff, der für fotomechanische Zwecke beim Drucken, bei der Fotogravur und damit verbundenen Techniken verwendet wird, kann für den beschriebenen Aufzeichnungsträger verwendet werden, wenn er im nicht gehärteten Zustand auch erweichbar ist. Es können auch viele thermoplastische Stoffe verwendet werden, die normalerweise nicht als fotohärtbar angesehen werden, beispielsweise. Staybelite Ester 10, ein teilweise hydrierter Kolophoniumester der Hercules Powder Company, der eingehender in der U₀So-Patentschrift 3 30? 941 beschrieben •ist· Dieses Material wird bei Einwirkung von härtender Strah-'lung in bildmäßiger Verteilung erhärtete

Typische elektrisch nichtleitende erhärtbare bzwo erweichbare thermoplastische Stoffe ähnlich dem Staybelite Ester 10 sind Foral Ester, ein hydrierter Kolophoniumtriester und Neolyne 23» ein Alkydharz, beide erhältlich von der Hercules Powder Company. Ferner Siliconharze der Type SR der General Electric Corporation, Sucrose Benzoate von Eastman Chemical,

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Velsicol X-37, ein Polystyrol-Olefin-Copolymer der "Velsiool Chemical Corp., hydriertes Piooopale 100 und Piooopale H-2, stark verzweigte Polyolefine, Piccotex 100, ein Styrolvinyltoluol-Copolymer, Piccolastio A-75, 100 und 125, alle Polystyrole, Piocodiene 2215, ein Polystyrol-Olefin-Copolymer, alle erhältlich von der Pennsylvania Industrial Chemical Corp., Araldite 6060 und 6071, Epoxyharze von Ci"ba, R5061A, ein Phenylmethylsilioonharz von Dow Corning, Epon 1001, ein Bisphenol A-Epichlorhydrin-Epoxyharz der Shell Chemical Corp. und PS-2, PS-3, beides Polystyrole sowie ET-693» ein Phenolformaldehydharz von Dow Chemical, auf übliche Weise synthetisierte Copolymere von Styrol und Hexylmethaerylat, ein auf übliche Weise synthetisiertes Polydiphenylsiloxan, ein auf üblichö-e Weise synthetisiertes Polyadipat, Acrylharze, erhältlich unter der Bezeichnung Acryloid von Röhm & Haas, unter der Bezeichnung Lucite von EoI. duPont de Nemours & Co., thermoplastische Harze, erhältlich unter der Bezeichnung Pliolite von der G-oodyear Tire & Rubber Co., ein chlorierter Kohlenwasserstoff, erhältlich unter der Bezeichnung Aroclor von der Monsanto Chemical Co., thermoplastische Polyvinylharze, erhältlich unter der Bezeichnung Vinylite von der Union Carbide Co., weitere thermoplastische Stoffe gemäß der II. So-Patent schrift 3 196 011, Wachse sowie Mischungen und Copolymere dieser Stoffe.

Typische erweichbare und gleitfähige Stoffe sind Ethooel, ein Äthylzellulosematerial von Dow Chemical, Polyxyloladipat, Polyhexamethylensebaoat, Polyvinylalkohol, Polyvlnylbenzyltrimethylammoniumchlorid und andere.

Die fotohärtbaren Eigenschaften der vorstehenden Stoffe können verbessert werden, wenn sie mit Fotopolymeren gemischt werden, wie es beispielsweise in der II.S.-Patentschrift 3 307 941 beschrieben ist.

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Die in der U.S.-Patentschrift 3 307 941 beschriebenen fotohärtbaren Stoffe, nämlich die Cinnamatester von Polyvinylalkohol und/oder Zellulose, die weiter durch das Vorhandensein von Anthronen und ihren Derivaten, Polynuclearchinonderivaten und gewissen Ketonen wie z»B. Michler's Ketone weiter sensitiviert werden können und unter der Bezeichnung Kodak Photoresist (KPR), KMER und KOR von der Eastman Kodak Go* erhältlich sind, werden vorzugsweise als fotohärtbare Stoffe verwendet, da sie bei Kombination mit vielen erhärtbaren bzw» erweichba^en thermoplastischen Stoffen, wie z.B. Staybelite Ester 10, ein Material ergeben, das vorteilhaft in bildmäßiger Verteilung erhärtbar und in den nicht erhärteten Bereichen erweichbar ist·

Es kann jedoch jeder andere geeignete fotohärtbare Stoff verwendet werden. Typische fotohärtbare Stoffe sind solche, die ein nicht lichtempfindliches Polymer und eine lichtempfindliche Verbindung mit geringem Molekulargewicht enthalten, mit der eine Reaktion bei Bestrahlung möglich ist, so daß sich eine Unlöslichkeit ergibt, wie sie den polymeren Stoffen wie z.B. Kasein und Gummi entspricht. Die Verwendung erfolgt in Kombination mit lichtempfindlichen Azidistilbensulfonatderivaten, mit Stoffen, die ein Monomer, ein Dimer und/oder ein Polymer mit geringem Molekulargewicht mit einem Füllstoff und einem oder mehreren Polymerisationskatalysatoren enthalten und in den UoS.-Patentschriften 2 760 863 und 2 791 504- beschrieben sind, mit Stoffen, die ein nicht lichtempfindliches Polymer und lichtempfindliche Verbindungen mit geringem Molekulargewicht enthalten, worin ein lichtempfindlicher Anteil bei Bestrahlung eine Unlösliohkeit in den bestrahlten Bereiohen erzeugt, wie z.B. Äthylzellulose, Polymethylmethaorylat und zahlreiche andere kommerzielle Kunststoffe mit lichtempfindlichem Ohalcon oder ungesättigten Ketonderivaten, beschrieben beispielsweise in den UoS.-

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Patentschriften 1 965 710 und 2 544 905, mit Stoffen aus Ohromatverbindungen in Kolloiden wie Gelatine, Albumen und Leim oder in Proteinkolloiden, sensitiviert beispielsweise mit Kaliumbichromat, oder Zellulosederivaten, sensitiviert beispielsweise mit Ammoniumdichromat, oder andere Polyvinyle wie Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat Polyvinylmethylather und Polyvinylpyrrolidon, sensitiviert beispielsweise mit Ammoniumdichromat, oder Polyamide, sensitiviert mit Dichromaten, ferner diazosensitivierte Stoffe und andere Materialien.

Die vorstehende Gruppe fotohärtbarer und erweichbarer Stoffe enthält nicht alle verwendbaren Stoffe, sondern dient lediglich zur Nennung von Beispielen für die erweichbare und erhärtbare Schicht 12, Diese Schicht 12 kann jede ge-' eignete Stärke haben· In erster Linie soll die erweichbare Schicht, die die agglomerierbare Schicht von dem Erweichungsmittel trennt, ausreichend dünn sein, um die Einwirkung erweichender Mittel wie ζ·Β· von Dämpfen oder von Wärme zu ermöglichen bzw. diese Einflüsse auf die agglomerierbare Schicht zu übertragen, so daß die Umwandlung in den trans« parenten Zustand erfolgt» Erweichbare Aufzeichnungsträger mit einer erweichbaren Schicht von ca· 5 Mikron Stärke wurden beispielsweise durch Infrarotstrahlung von der Unterlage 11 her erweicht, wobei die Unterlage aus einem aluminisiertem Mylar-Polyesterterephthalatfilm (duPont) von 0,08 mm Stärke bestand und die Aluminiumsohicht zu ca. 50$ durchlässig für sichtbares Mcht war. Die Erweichung durch Strahlungseinwirkung kann auch durch dickere erweichbare Schichten hindurch erfolgen, insbesondere wenn das Schichtmaterial die verwendete Strahlung nicht wesentlich absorbiert, im Gegensatz zu der Schicht 13·

Die bildmäßig verteilte Erhärtung der Schicht 12 kann auoh durch Ablagerung plastischer Stoffe erfolgen, die die Teil-

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chen der Schicht 15 direkt berühren, oder durch Berührung der Teilchen durch leichte Mischung mit der erweichbaren Schicht. Beispielsweise wird die erweichbare bzw* erhärtbare Schicht zunächst mit Dämpfen behandelt, die sie erweichen,, wonach sie in bildmäßiger Verteilung mit einem Pulver in Berührung gebracht wird, das fein verteiltes Polystyrol,, pigmentiert mit Ruß, enthält. Die Schicht wird dann ca· 5 Sekunden lang auf ca· 10O⁰O erhitzt, wonach die agglomierbare Schicht in den nicht mit dem Pulver bedeckten Bereichen agglomeriert· Die bildmäßige Erhärtung der Schicht 12 kann auch durch Einwirkung bildmäßig verteilter Strahlung nuklearer Teilchen oder von Elektronen erfolgen.

Die Erweichung besteht bei der Erfindung vorzugsweise in einer gleichmäßigen Einwirkung eines oder mehrerer Erweichungsmittel auf den Aufzeichnungsträger, wodurch sich gleichmäßige Bildeigenschaften ergeben·

In den Figuren ist die vorzugsweise Anordnung der Schicht 15 relativ zur erweichbaren Schicht 12 dargestellt. Die Schicht 15 ist in die erweichbare Schicht 12 eingebettet, hat jedoch einen Abstand zur Unterlage 11. Der Aufzeichnungsträger ermöglicht in dieser Ausbildung eine optimale Bildwiedergabe. Die erfindungsgemäße Bilderzeugung kann jedoch auch mit einer agglomerierbaren Schicht 15 erfolgen, die die erweichbare Schicht an der Grenzfläohe zur Unterlage 11 berührt. Die Sohicht 15 kann also an jeder Stelle Innerhalb der Sohicht 12 vorgesehen sein.

Die Sohicht 15 kann jeden geeigneten agglomerierbaren Stoff enthalten, beispielsweise elektrische Isolierstoffe, elektrische Leiter, fotoleitfähige Stoffe und nicht fotoleitfähige Stoffe. Der agglomerierbare Stoff kann undurchsichtig oder lichtstreuend und durchsichtig oder durchscheinend sein·

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Unter der Bezeichnung "agglomerierbar¹· und den verschiedenen Varianten soll der Effekt der Massenbildung oder Zusammen*· Schmelzung der bildmäßig nicht erhärteten und erweichten Teile der Schicht 13 verstanden werden, wodurch der Querschnittsbereich wesentlich verringert und der transparente Zustand oder eine Farbänderung der Schicht 13 in den entsprechenden Bereichen erzielt wird. Die Farbänderung ist mit einer !lichtstreuung verbunden, die beispielsweise durch die Teilchen in den Bildflächenteilen einer teilchenförmigen Schicht 13 verursacht wird. Dabei können auch gewisse Dis- { persionen individueller Teile oder Teilchen der Schicht in der Tiefe der Schicht 12 auftreten, die eine zusätzliche Transparentisierung und Farbänderungen verursachen· Insbesondere betrifft dies die Massenbildung eng gepackter Teilchen in Form einer geringeren Anzahl größerer Kugeln mit geringerer Gesamtoberfläche«

Größere Empfindlichkeit kann durch Farbänderungen, nicht jedoch durch Änderungen zur fast neutralen Dichte erreicht werden» Beispielsweise hat ein Bild wesentliche Unterschiede gegenüber der Farbe des Untergrundes, z*B. ein violettes Bild auf gelb-orangefarbenem Untergrund, wodurch eine wesentlich größere Kontrastdichte bei derselben Erweiohung auf- ' tritt, als eine Änderung zur fast neutralen Dichte innerhalb eines gelb-orangefarbenen Untergrundes·

Vorzugsweise agglomerierbare Stoffe sind wegen der ausgezeichneten Qualität der erhaltenen Bilder und wegen der Empfindlichkeit bei der Bilderzeugung kristallines Selen, amorphes Selen, amorphes Selen, legiert mit verschiedenen ■Stoffen wie Arsen, Tellur, Antimon, Wismuth usw., amorphes Selen oder seine Legierungen, dotiert mit Halogenen, Tellur und Mischungen von amorphem Selen und einer oder mehreren kristallinen Formen von Selen, einschließlich der monoklinen und hexagonalen Form, Ein optimales agglomerierbares Mate-

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rial enthält vorwiegend amorphes Selen mit einem Anteil von mehr als 50 Gewichtsprozente

Es zeigt sich, daß insbesondere für Strahlungseinwirkung geeignete Stoffe der Schicht 13 eine geringe Glasübergangstemperatur haben, die im allgemeinen unter 50 oder 60⁰C liegt« Ferner haben sie einen hohen Absorptionskoeffizienten für sichtbares Licht, ein solcher Stoff ist beispielsweise Seleno

Jedes geeignete agglomerierbare Material kann in der Schicht 13 verwendet werden. Typische weitere agglomerierbare Stoffe sind Schwefel, gefärbtes Polyvinylcarbazol und andere.

Die agglomerierbare Schicht 13, von der Teile während der bildmäßigen Erweichung in seitlicher Richtung wandern, ist als mikroskopisch unregelmäßige Schicht nahe gepackter Teilchen dargestellte Um Bilder mit höchster Auflösung, Tönuhgsdichte und Nutzbarkeit zu erzeugen und eine sehr hohe Empfindlichkeit zu erzielen, soll die Schicht 13 eine mikroskopisch unregelmäßige Schicht sein, im optimalen Falle soll sie teilchenförmig sein, um den erwünschten Agglomerationseffekt zu begünstigen. Es sind jedoch auch Schichten verwendbar, die eine Schweizer Käse-Struktur haben oder auch vollständig kontinuierlich ausgebildet sind»

Zur Erzielung optimaler Ergebnisse hat die Schicht 13 vorzugsweise eine Stärke von oa· 0,1 bis 1 Mikron, jedoch ist eine Bilderzeugung auch mit Schichten möglich, die eine Stärke von 0,05 bis 5 Mikron haben»

Optimale Sohiohten haben eine Stärke von oa. 0,1 bis 0,5 Mikron und sind mikroskopisch unregelmäßig aufgebaut, sie enthalten vorherraohend amorphes Selen, das beispielsweise

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durch Vakuumaufdämpfung gemäß der britischen Patentschrift 1 152 365 auf eine Unterschicht aufgebracht ist. Die mikroskopisch unregelmäßige Schicht 13 kann auch durch Kaskadierung oder durch Aufsprühen, beschrieben beispielsweise in der britischen Patentschrift 1 152 365, oder durch Abziehen uswe gemäß der französischen Patentschrift 1 593 258 oder naoh einem anderen geeigneten Verfahren aufgebracht werden· Sind größere Schichtstärken erwünscht, so kann die Schicht 12 etwas durch Erwärmung erweicht werden, um beispielsweise eine Einbettung der auf ihrer Oberfläche aufgebrachten Teilchen um einen geringen Betrag zu ermöglichen, wonach weitere Teilchen auf die erweichbare Schicht 12 aufgebracht werden können.

Geeignete Selenfilme zeigen bei Betrachtung unter einem Mikroskop entweder ein Netzwerk von Sprüngen oder öffnungen oder auch ein Netzwerk dunkler linien, die eine mikroskopisch unregelmäßige Schicht kennzeichnen· Elektronenmikrografien zeigen, daß optimale und vorherrschend amorphes Selen enthaltende Filme aus diskreten kugeligen amorphen Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße von vorzugsweise zwischen ca«, 0,1 und ca. 0,5 Mikron bestehen.

Die vorstehend beschriebene Schichtstruktur wird zwar vorzugsweise verwendet, es kann jedoch auch eine Bindemittelstruktur angewendet werden, in der die agglomerierbaren Teilchen in der erweichbaren Schicht dispergiert sindo Auch eine solche Struktur wird durch-den Grundgedanken der Erfindung erfaßte Vorzugsweise Verhältnisse von Teilchen zu Bindemittel liegen zwischen ca. 1x1 und ca· 1i3, die Stärke der Bindemittelschicht beträgt im allgemeinen vorzugsweise weniger als ca· 5 Mikron, um eine gute Bildauflösung zu. erzielen. Die Bindemittelschieht kann auf einer erweichbaren Schicht oder zwischen erweichbaren Schichten vorgesehen sein, so daß ein Aufzeichnungsträger entsteht, der viel stärker ist

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als der Maximalwert von 5 Mikron, der für den Bindemittelteil der Gesamtstruktur vorzugsweise verwendet wird« Weitere Ausführungen über die Bildung von Bindemittelschichten, die für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet sind, finden sioh in der französischen Patentschrift 1 561 711*

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird auf dem Aufzeichnungsträger ein Bild durch bildmäßige Erhärtung erzeugt, die vorzugsweise optisch beispielsweise durch Bestrahlung mit erhärtender Strahlung wie z.B· UV-Strahlung erfolgt. Die Erweichung erfolgt vorzugsweise durch gleichmäßige Einwirkung einer erweichenden Strahlung, durch Einwirkung einer erweichenden Flüssigkeit oder eines Dampfes, durch Wärmeeinwirkung oder durch Kombinationen dieser Einwirkungsarten bzw. durch andere geeignete Verfahrensarten·

In Fig.2 ist die bildmäßig verteilte Erhärtung dargestellt, die im Hinblick auf ihre Einfachheit und die erzeugte gute Bildqualität vorzugsweise angewendet wird» Sie besteht in einer Einwirkung eines bildmäßig verteilten Musters erhärtender Strahlung 14, wozu vorzugsweise ultraviolette Strahlung verwendet wird. Diese hat eine Wellenlänge zwischen ca» 1800 und 4000 Angströmeinheiten, sie wird mit einem der üblichen Projektionsverfahren zur Einwirkung gebracht. Es kann auch Strahlung mit einer Wellenlänge über ca» 4000 'Angströmeinheiten angewendet werden, jedoch ist dann die Intensität zu verringern, um eine Fusion der Teilchen in der agglomerierbaren Sohicht zu vermeiden·

In dem in Fig.3 gezeigten Verfahrensschritt wird der Aufzeichnungsträger 10 den Dämpfen 24 eines !Lösungsmittels 26 in einem Behälter 28 ausgesetzt, um eine bildmäßig verteilte Agglomeration und Umsetzung in den transparenten Zustand in den erweiohten Bereichen 16 zu erzielen, die gleichzeitig auch diejenigen Bereiche sind, die durch die Strahlung 14

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nicht erhärtet wurden.

Es ist zu erkennen, daß die Agglomeration eine Verringerung des Oberflächenbereiches der Schicht 13 durch die Bildung größerer Kugeln 17 derselben Masse wie die Gesamtmasse der agglomerierten kleineren Teilchen der Schicht 13 bewirkt, wodurch eine geringere Oberfläohe als die Gesamtoberflache der kleineren Teilchen entsteht^

Man nimmt an, daß die Agglomeration mit einer gewissen Er- ( weichung beider Schichten Ί2 und 13 erfolgt, so daß die Teilchen zueinander driften können, einander berühren und die Verringerung der Oberfläche des in der Schicht 13 enthaltenen Materials ermöglichen· Daher sind verschiedene Ausführungsformen des Abbildungsverfahrens möglich· Typische Kombinationen sind?

a) die Schicht 12 kann einen fotohärtbaren Stoff relativ geringer Stärke enthalten, der die Teilchen berührt und über einem anderen Stoff angeordnet ist, der nicht erweiohbar oder bildmäßig erhärtbar sein muß;

b) die Teilchen der Schioht 13 selbst können anstelle des Materials der Schioht 12 fotohärtbar sein· i

Wird eine Erweichung duroh Einwirkung einer Wärmestrahlung durchgeführt, so kann sich der Agglomerationseffekt aus der Strahlungsabeorption duroh die Unterlage 11, die Schicht 12, die Schicht 13 oder duroh Kombinationen dieser Elemente ergeben. Beispielsweise kann die Unterlage 11 einer Wärmeleitung und Wärmekonvektion ausgesetzt sein, wobei die Wärme auf die Sohiohten 12 und 13 übertragen und die Agglomeration verursacht wird·

Bilder annehmbarer Qualität werden auoh durch Einwirkung Infraroter Strahlung erzeugt, deren Leistung größer ist

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u -

ala ca» 0,2 W/mm »

Figo4 zeigt das Aufsprühen einer Flüssigkeit 30 zur Erweichung der Schichten 12 und 13· Alternativ dazu kann die Erweichung dieser Schichten auch durch Erwärmung erfolgen, oder die Wärmeeinwirkung kann zusammen mit der Einwirkung eines Dampfes oder einer Flüssigkeit durchgeführt werden»

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren speziellen Erläuterung der Erfindung. Anteile und Prozentwerte beziehen sich auf das Gewicht, falls nicht anders angegebene Die Beispiele stellen einige vorzugsweise Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens dar,

Beispiel I

Ein Aufzeichnungsträger der in Fig»1 gezeigten Art wird hergestellt, indem zunächst ca» 5 Teile Staybelite Ester 10 in ca«, 20 Teilen Zyclohexanon und oa· 75 Teilen Toluol gelöst werden. Unter Verwendung einer Gravurrolle wird die Lösung dann auf einen ca· 0,08 mm starken Mylar-Polyesterfilm aufgebracht, der mit einem dünnen, halbdurchlässigen Aluminiumüberzug versehen ist· Dieser ist zu ca₀ 50$ durchlässig für sichtbares Licht, Die Schicht wird so aufgebracht, daß sie nach oa₀ zweistündiger Trocknung an der Luft nach Verdunstung des Zyolohexanons und des Toluole eine Stärke von oa. 2 Mikron hat· Eine dünne Sohicht teilchenförmigen amorphen Selens von ca· 0,5 Mikron Stärke, die kugelige Teilohen von oa· 0,5 Mikron Durohmesser enthält, wird dann auf die Staybelite-Fläohe aufgebracht, indem die in der bri« tischen Patentschrift 1 152 365 beschriebene Vakuumaufdampfung angewendet wird·

Dieser Aufzeichnungsträger wird durch Auflegen einer opti« flohen Maske auf die Selenschicht und duroh Einwirkung ultra-

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violetter Strahlung von der Sohichtseite her erhärtet. Die Strahlung wird mit einer Hochäruek-Quarz-Queoksirberdampfbogenlampe, hergestellt von der Hanovia-Lampenabteilung der Englehard Industries, Newark, New Jersey, erzeugt. Die zugeführte Leistung beträgt ca, 100 Watt bei oa_o 1,2 Ampere, der Abstand der Lampe beträgt oa. 25 om von der Platten-oberfläche· Die Einwirkungsdauer beträgt ca· 10 Sekunden. Die Lampe erzeugt das gesamte UV-Spektrum von oa· 1800 bis ca· 4000 Angströmeinheiten·

Der Aufzeichnungsträger wird dann gleichmäßig den Dämpfen von 1,1,1-Trichloräthan ausgesetzt, die aus einer kleinen Öffnung eines G-allonengefäßes austreten, dessen Boden mit dem Lösungsmittel bedeckt ist. Die Einwirkungsdauer beträgt ca_c 10 Sekunden. Der Aufzeichnungsträger wird dann ca» 3 Sekunden lang mit seiner Unterlage auf eine auf 10O⁰C erhitzte heiße Platte aufgelegt, um eine Agglomeration und eine Umwandlung in den transparenten Zustand zu erreichen, und zwar in den Flächenteilen, die nicht mit UV-Strahlung bestrahlt wurden·

Der mit dem Bild versehene Aufzeichnungsträger hat eine Auflösung von ca· 20 Zeilenpaaren/Millimeter bei einer Kontrastdiohte von oa. 1,5, Er wird in einen Diapositivprojektor eingesetzt, der sein Bild auf einen Sichtschirm projiziert. Das Bild besteht aus dunklen Teilen auf hellerem Hintergrund, die dunklen !eilen entsprechen den Ausschnitten der optischen Maske, die bei der ultravioletten Bestrahlung verwendet wurdeο

Beispiel II

Das Verfahren aus Beispiel I wird wiederholt mit dem Unterschied, daß anstelle des Staybelite Ester ein Styrcl-Vinyltoluol-Copolymer verwendet wird_t das unter der Bezeichnung Piccotex 100 von der Pennsylvania Industrial Chemical Co·

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erhältlich ist. Es ergibt sieh ein Bild mit einer der Bildqualität in Beispiel I vergleichbares Qualität·

Obwohl in der vorstehenden Beschreibung vorzugs-weisetr führungsformen der Erfindung bestimmte Stoffe und Staffmengen genannt wurden, können auch andere geeignete Materialien bei ähnlichen Ergebnissen verwendet werden* Ferner können Zusatzstoffe vorgesehen und andere Ausführungsformen des Verfahrens durchgeführt werden· Beispielsweise können die Teilohen der agglomerierbaren Schicht 13 aus unterschiedlichen Materialien gebildet sein, etwa aus Färb- oder Pigmentstoffen in einem Kunstharzbindemittel· Das Material der Schicht 13 ist in einigen Ausführungsformen undurchsichtig, dies ist jedoch nicht unbedingt erforderlich. Durchsichtiges oder farbloses Material kann auch eine verringerte Lichtstreuung bei der Projektion in agglomerierten Bereichen zeigen, so daß damit auch Durchsichtbilder nach der Erfindung erzeugt werden können. Neben der beschriebenen Änderung in den transparenten Zustand kann die Agglomeration in bildmäßiger Verteilung auch zahlreiche Farbänderungen zur Folge haben, die direkt oder in einem Projektor zu beobachten sind. Diese Farbänderungen gehören also zu dem vorstehend beschriebenen Erreichen des transparenten Zustandes·

Eine vorübergehende Erweichung reicht im Gegensatz zur irreversiblen Erweichung zur Agglomeration aus und wird vorzugsweise für einen selbstfixierenden Aufzeichnungsträger durchgeführt. Harte Überzüge und andere Fixierverfahren sind dem Fachmann geläufig.

Es sei darauf hingewiesen, daß eine eventuell verwendete Unterlage 11 ein die Wärmestrahlung absorbierendes Element ist und die indirekte Erhitzung der Schicht 13 und des erweiohbaren Materials durch Konvektion und Leitung verursacht»

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Zahlreiche weitere Ausführungsformen dea Verfahrens nach der Erfindung mit unterschiedlichen Materialien, Verfahrensschritten und Anordnungen sind dem Iachmann nach Kenntnis der vorstehenden Beschreibung möglich· Sie werden insgesamt durch den Grundgedanken der Erfindung erfaßt.

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Claims (1)

1. 2Q48379

   Patentansprüche

   Abbildungsverfahren mit bildmäßig verteilter Teilchenwanderung in einer erweichbaren Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufzeichnungsträger (10) mit einer agglomerierbaren Schicht (13) und einer erweichbaren Schicht (12), von denen eine härtbar ist, in bildmäßiger Verteilung erhärtet und in den nicht erhärteten Bereichen erweicht und dort dadurch in einen transparenten Zustand versetzt wird·

   2· Abbildungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bildmäßig verteilte Erhärtung zumindest teilweise durch bildmäßig verteilte Bestrahlung mit härtender Strahlung (H) erfolgt·

   3β Abbildungsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als härtende Strahlung (14) ultraviolette Strahlung verwendet wird·

   4· Abbildungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger (10) durch gleichmäßige Einwirkung eines Erweichungsmittels (24, 30) erweicht wird.

   5· Abbildungsverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweichung zumindest teilweise durch Einwirkung erweichender Dämpfe (24) erfolgt·

   6. Abbildungsverfahren naoh Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweichung zumindest teilweise duroh Einwirkung einer erweichenden Flüssigkeit (30) erfolgt·

   7. Abbildungeverfahren naoh Anspruoh 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine agglomerierbare Sohioht (13) verwendet

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   ■wird, die von äen einwirkenden Dämpfen (24) durch die erweichbsre Schicht (12) nicht mehr als ca· 1 Mikron getrennt isto

   8. Abbildungsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeiohnet, daß eine agglomerierbare Schicht (13) verwendet wird, die von der einwirkenden Flüssigkeit (30) durch die erweichbare Schicht (12) nicht mehr als 1 Mikron getrennt ist·

   9. Abbildungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine agglomerierbare Schicht (13) verwendet wird, die Selen enthält·

   10. Abbildungsverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß amorphes Selen verwendet wirdβ

   11. Abbildungsverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine agglomerierbare Schicht (13) verwendet wird, die vorwiegend amorphes Selen enthält·

   12. Abbildungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der agglomerierbaren Schicht (13) ca· 0,05 bis ca· 5 Mikron beträgt·

   13c Abbildungsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der agglomerierbaren Schicht (13) ca« 0,1 bis ca, 1 Mikron beträgto

   14. Abbildungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder 12 oder 13t dadurch gekennzeichnet, daß eine mikroskopisch unregelmäßig ausgebildete agglomerierbare Sohioht (13) verwendet wird»

   15p Abbildungsverfahren nach Anspruch 14, daduroh gekenn*«

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   zeichnet, daß eine agglomerierbare Schicht (13) verwendet wird» die aus eng gepackten Seilohen besteht«

   16. Abbildungsverfahren nach. Anspruch 15» dadurch gekennss ei ohne t, daß Teilchen verwendet werden, deren mittlerer Durchmesser zwischen ca. 0,1 und ca« 0,5 Mikron liegt.

   17· Abbildungsverfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16» dadurch gekennzeichnet» daß eine agglomerierbare Schicht (13) verwendet wird» die vorwiegend amorphes Selen enthält·

   18· Abbildungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufzeichnungsträger

   (10) verwendet wird, der agglomerierbare Teilchen (13) dispergiert in einem Bindemittel (12) enthält·

   19· Abbildungsverfahren nach Anspruch Ί8, dadurch gekennzeichnet» daß das Gewichtsverhältnis der feilchen (13) zum Bindemittel (12) zwischen ca. 1:1 und 1:3 liegt·

   20· Abbildungeverfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch '■ gekennzeichnet, daß eine Bindemittelschicht (12) ver-■ wendet wird, deren Stärke weniger als ca·, 5 Mikron beträgt.

   21· Abbildungsverfahren nach einem der vorhergehenden An«·· ' Sprüche, dadurch gekennzeichnet, Saß eine erweiohbare Schicht (12) verwendet wird, die auf einer Unterlage

   (11) vorgesehen ist und die die agglomerierbare Schicht eingebettet oder versenkt enthält·

   22· Abbildungsverfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die agglomerierbare Sohicht (13) zur

   1098

   17S3

   - 21 -

   Unterlage (11) einen Abstand hat·

   23· Abbildungsverfahren naoh Anspruoh 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die erhärtende Bestrahlung von der Unterlagenseite aus erfolgt·

   f -■

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