DE1010821B - Aufnahmematerial fuer elektrochemische Aufnahmeverfahren in Bildtelegrafieempfaengern - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein elektrolytisches Aufnahmematerial, wie es in Bild- oder fototelegrafischen Empfängern benutzt wird. In derartigen Geräten werden elektrische Signale, die von einer entfernten Stelle aus über den Draht oder drahtlos übermittelt werden, dazu verwendet, um eine Wiedergabe des Bildes zu erzeugen. Das Originalbild kann z. B. eine Fotografie, ein Tonbild, eine Strichzeichnung, eine Karte oder ein Text sein, der gedruckt, mit der Maschine oder mit der Hand geschrieben ist.

Das Originalbild wird Linie um Linie abgetastet (gerastert), wobei jede Linie von der nächsten einen bestimmten Abstand hat. Entsprechende Rastereinrichtungen werden im Empfänger verwendet, und zwar bestehen diese Einrichtungen in derjenigen Art von Empfängern, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, üblicherweise aus zwei Metallelektroden, von denen die eine auf einer Seite in ständiger Berührung mit dem Material steht, mit dem die Wiedergabe des Bildes erzeugt wird, wobei eine oder beide Elektroden in der Weise beweglich sind, daß eine Aufzeichnung oder Rasterung Linie für Linie erfolgt. Zweckmäßig kann eine der Elektroden schraubenförmig ausgebildet und drehbar angeordnet sein, während die mit ihr zusammenwirkende andere Elektrode ein fester Metallstreifen sein kann. Ein zeilengerechtes Verschieben kann durch Bewegung des Aufnahmematerials gegenüber den Elektroden erreicht werden.

Ein sich verändernder Gleichstrom, der in einer gewünschten Weise den aufgenommenen Signalen entspricht, wird den Elektroden zugeführt. Dieser Strom tritt durch das Aufnahmematerial hindurch und erzeugt eine chemische Verfärbung bzw. Schattierung, deren optische Dichte der augenblicklichen elektrischen Dichte des Stromes entspricht. Um die bildlichen Eigenschaften des Originalbildes aufrechtzuerhalten, ist es wichtig, daß der Abstufungsbereich, d. h. der Bereich der verwendbaren Schattierungen bzw. Nuancen zwischen Schwarz und Weiß, so ausgedehnt wie möglich ist.

Eine bekannte Art des elektrolytiischen Aufnahmematerials, das weitgehend verwendet wird, besteht aus einem geeigneten Papier, das mit einer Lösung überzogen oder getränkt ist, die ein mehrwertiges Phenol, z. B. Brenzkatechki oder ein Derivat hiervon, enthält. Durch Verbindung mit einem geeigneten Metall bildet sich hierbei ein Farblack. Die Lösung enthält ferner einen Elektrolyt, wie das Nitrat oder Chlorid von Natrium oder Kalium. Es können auch andere Stoffe hinzugefügt werden, um dem Material besondere Eigenschaften zu verleihen. Beispielsweise wird manchmal ein stark reduzierendes Mittel zugesetzt. Die als Anode dienende Elektrode besteht aus Aufnahmematerial

für elektrochemische Aufnahmeverfahren in Bildtelegrafieempfängern

Anmelder:

Muirhead Sd Co. Limited,
ίο Beckenham, Kent (Großbritannien)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. J. Ingrisch, Patentanwalt,
Wuppertal-Elberfeld, Neustr. 16

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 15. September 1954 und 17. Juni 1955

^a5 Metall (z.B. einer eisenhaltigen Legierung), das mit dem Brenzkateehin oder der anderen lackbildenden Verbindung reagiert. Das Aufnahmepapier wird in feuchtem Zustand benutzt.

Beim Durchgang eines elektrischen Stromes durch das Aufnahmepapier wird eine kleine Menge des Metalls der als Anode dienenden Elektrode gelöst und der Elektrolyt zersetzt, so daß an der Kathode Alkalihydroxyd entsteht. In Gegenwart dieses Alkalihydroxyds reagiert das elektrolytisch erzeugte Metallsalz mit der lackbildenden Verbindung und bildet einen Farblack.

Unter wirtschaftlichen Bedingungen müssen Übertragung und Aufnahme mit Höchstgeschwindigkeit durchgeführt werden. Angenommen, die Berührungsstelle zwischen den Elektroden (mit dazwischenliegendem Papier) habe eine lineare Ausdehnung von 0, 0254 cm und die lineare Aufzeichnungsgeschwindigkeit sei 76,2 cm pro Sekunde, so beträgt die für den wirklichen Aufzeichnungsvoirgang verfügbare Zeit nur den dreitausendstel Teil einer Sekunde. Die Stromdichte kann andererseits nicht über einen bestimmten Betrag hinaus vergrößert werden, ohne die Gefahr einer Verkohlung oder einer sonstigen Beschädigung der Papiergrundlage herbeizuführen. Des weiteren kann die Hochspannung, die erforderlich ist, um einen Starkstrom durch das Papier zu treiben, Zerstörungen im Papier hervorrufen. Die durch den elektrolytischen Aufnahmevorgang ausgelösten Reaktionen gehen nach der Aufnahme noch zwei bis

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drei Tage weiter, und während dieser Zeit wird die während der Elektrolyse gebildeten Metallsalze beAufnahme bezüglich Dichte und Kontrastwirkung schleunigt, und ihre Reaktion mit der lackbildenden verstärkt. Jedoch stößt die Herstellung einer Auf- Verbindung wird gefördert. Hierdurch ergibt sich nähme von großer Dichte und Kontrastwirkung in eine wesentliche Intensivierung der Aufnahme bzw. kurzer Zeit auf erhebliche Schwierigkeiten. . 5 Aufzeichnung, die besonders dann zur Auswirkung Es ist bereits bekannt, elektrolytische bzw. elektro- kommt, wenn die Aufnahme mit Höchstgeschwindigchemische-Aufnahmen der genannten Art durch Er- keit stattfindet, wie dies in der Praxis allgemein der hitzen.zu verstärken, indem das Papier nach dem Auf- Fall ist.

nahmevorgang über eine'im Empfänger angeordnete Eine geeignete Lösung zum Tränken von Papier

Heizvorrichtung hinweggefü'hrt wird. Um hierdurch io zeigt das

bei den bisher verfügbaren Papieren zu einem Erfolg zu B e i s ρ i e 1 I

gelangen, ist eine Temperatur bis zu 230° C erforder- . „,,— .·,..

lieh. Dies bedingt eine kritische Steuerung der Heiz- i^nmnit^t 15 ^GewidltSteik

elemente und der Papiergeschwindigkeit. In jedem ^!nWrilw * ο

Falle besteht die große Gefahr, daß die Papierbahn 15 £^aimmcmOTar ···..·· ■ · · · · ^

j , τ-,-., ,j. .Q T-MJ αϊ £™ A-* Wasser zum Auffüllen auf .... 100

durch Hitze und die weißen leile der Aufnahme, die "

zum Gelbwerden neigen, chemisch beschädigt werden. Ein mit dieser Lösung getränktes Aufnahmepapier

Zweck der Erfindung ist es, ein elektrolytisches ergibt eine beträchtliche Verstärkung der Auf-Aufnahmematerial der genannten Art zu schaffen, bei zeichnung, wenn es — wie vorbeschrieben. — erhitzt dem ein Verstärken der Aufnahme durch Erhitzen 20 wird, wobei die optimale Temperatur 100 bis.115° G auf verhältnismäßig niedrige Temperatur möglich ist. beträgt. Wenn es weit über 120° C erhitzt wird, kann

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, ein eine Gelbfärbung der weißen und fast weißen Tönun-

elektrolytisches Aufnahmepapier so auszubilden, daß gen erfolgen, während eine merkbare Erhöhung der

die Aufnahme durch Behandeln bei verhältnismäßig Verstärkung oberhalb von 120° C nicht stattfindet, niedriger Temperatur verstärkt werden kann, wenn ²5 Eine Erhitzungsdauer von 5 Minuten bewirkt eine im

schon ein Zeitraum nach ihrer Aufzeichnung ver- wesentlichen volle Verstärkung.

flössen ist, ja selbst wenn man das Papier hat trocken Der Anteil an Brenzcatechin kann bis zu 20°/o er-

werden lassen. höht-werden, jedoch bewirkt es bei mehr als 10 °/o des

Ferner besteht die Erfindung in der Schaffung eines Lösungsgewichts nur eine geringfügige Verbesserung,

elektrolytischen Aufnahmepapiers, das besonders für 3° Eine. Erhöhung des * Elektrölytgehaltes setzt den

Aufnahmen mit hoher Geschwindigkeit geeignet ist Ohmschen Widerstand des Papiers herab, doch gehört

und gute Haltbarkeitseigenschaften besitzt, so daß es es zur üblichen Praxis, die elektrischen Charak-

längere Zeit aufbewahrt, werden kann, ohne an Güte teristiken der Maschine auf die des benutzten Papiers

zu verlieren. einzustellen. Obwohl eine Erhöhung bis auf 40 °/o des

Schließlich ermöglicht die Erfindung, ein elektro- 35 Gewichts der Lösung vorgenommen werden kann, er-

lytisches Aufnahmepapier herzustellen, auf dem die gibt eine Erhöhung auf über 30 °/o keinen merklichen

Aufzeichnung durch Erhitzen auf verhältnismäßig Nutzen mehr.

niedrige Temperatur verstärkt werden kann, ohne daß Wenn eine größere Menge an Chlorat oder Per-

der Bereich der Halbtöne dadurch eingeengt wird. chlorat verwendet wird, so findet die Verstärkung

Gemäß der Erfindung wird der Lösung, mit der das 4° leichter und bei niedrigerer Temperatur statt, doch Aufnahmematerial überzogen oder getränkt ist, zu- wenn der Anteil an Kaliumchlörat in einer Zusammensätzlich ein Oxydationsmittel beigegeben, dessen Setzung nach der oben gezeigten Art 6 °/o übersteigt, Charakteristikum darin besteht, daß es die Aufnahme- so besteht für .die Verbindungen die Neigung zum eigenschaften des überzogenen oder getränkten Auskristallisieren, oder Ausfällen auf dem Papier, Materials nicht wesentlich beeinträchtigt, das sich je- 45 wenn dieses längere Zeit gelagert wird. Das elekdoch zersetzt, wenn das Material auf eine verhältnis- trolytische Papier wird normalerweise nach dem mäßig niedrige Temperatur erwärmt wird. Beim Zer- Tränken zu Rollen aufgewickelt, die in feuchtem Zusetzen erhöht das Oxydationsmittel die Wertigkeit stand in wasserdichten Behältern untergebracht werder gelösten Metallsalze und verursacht eine ver- den, z.B. in Plastikbeuteln, die durch Warmstärkte Reaktion zwischen diesen und der lackbilden- 5° schweißung verschlossen werden. Dadurch wird den Verbindung. sichergestellt, daß der Feuchtigkeitsgehalt des Papiers In einem Ausführungsbeispiel zur praktischen aufrechterhalten wird, bis es in Benutzung genommen Durchführung der Erfindung wird eine kleine Menge wird. Wenn auf dem Papier ein Auskristallisieren eines Chlorates, wie z. B. Natrium- oder Kalium- oder ein Ausfällen stattfindet, so macht sich dies chlorat oder auch -perehlorat, einer Lösung zum 55 durch eine pulverige oder -wollige Abscheidung auf Tränken von Papier zugesetzt, die 2 bis 10 °/o des dem Papier bemerkbar.

Lösungsgewichtes Brenzcatechin (Orthodioxybenzol) Es ist bekannt, daß Natriumverbindungen eine

oder eines Derivates desselben und 8 bis 40 °/o (des größere Löslichkeit besitzen als Kaliumverbindungen.

Lösungsgewichts) eines Elektrolyts, wie Natrium- Wenn daher eine Lösung unter alleiniger Verwendung

oder Kaliumchlorid, enthält. Die Lösung kann auch 60 von Natriumsalzen zubereitet wird, so kann ein viel

kleine Mengen anderer Verbindungen enthalten, um größerer Anteil des Oxydationsmittels zugesetzt wer-

derselben spezielle Eigenschaften zu verleihen, z. B. den, ohne die Haltbarkeit des getränkten Papiers zu

um in bekannter Weise den Bereich der Halbtöne zu beeinträchtigen. Eine geeignete Zusammensetzung

erweitern. » zeigt das

Die Beifügung des Chlorates beeinflußt den elektro- 65 Beispiel II lytischen Aufnahmevorgang an sich nicht wesentlich;

doch wenn das Papier auf eine verhältnismäßig Brenzkatechin. 5 Gewichtsteile

niedrige Temperatur erhitzt wird, so zerfällt das Natriumnitrat 25 „

Chlorat. Durch diesen Zerfall und die sich daraus er- Natriumchlorat 15 „

gebende Sauerstoffabgabe wird die Oxydation der 70 Wasser zum Auffüllen auf 100 „

Ein mit dieser Lösung getränktes Papier ergibt eine vollkommene Verstärkung, wenn es für kurze Zeit auf eine Temperatur von 80° C oder weniger erhitzt wird. Der Aufzeichnungsstrom selbst erzeugt 'einen wesentlichen Hitzebetrag in dem Papier, und es hat sich herausgestellt, daß bei einem Papier mit einem hohen Prozentgehalt an Natriumchlorat die beim Aufnehmen erzeugte Hitze ausreicht, um einen bemerkenswerten Verstärkungsgrad hervorzubringen. Eine weitere Verstärkung kann durch nachfolgendes Erhitzen, wie bereits beschrieben, erzielt werden, jedoch reicht in vielen Fällen die Verstärkung, die bei oder unmittelbar nach dem Aufnehmen eintritt, völlig aus, um eine angemessene Dichte bzw. Kräftigkeit der Aufnahme zu erzielen, selbst wenn mit der praktisch höchsten Geschwindigkeit aufgenommen wird.

Selbstverständlich wird die Haltbarkeit des Papiers durch die Bedingungen beeinflußt, unter denen es aufbewahrt wird. So könnte beispielsweise ein Papier, das bei Aufbewahrung bei Normaltemperatur keine Anzeichen einer Kristallisation oder Ausscheidung zeigt, diese Wirkung sehr wohl entwickeln, wenn es längere Zeit bei sehr niedriger Temperatur gelagert wird. Für die üblichen Handelszwecke ist es daher angebracht, den Gesamtgehalt an Brenzkatechin und Natriumverbindungen auf etwa 40 % zu beschränken, jedoch sind für Versuchszwecke die Papiere mit Lösungen getränkt worden, die 5 °/o Brenzkatechin, 20 °/o Natriumnitrat und bis zu 30% Natriumchlorat oder -perchlorat enthielten. Mit solchen Papieren ist eine wirklich vollkommene Verstärkung durch die während des Aufnehmens erzeugte Hitze erzielt worden.

Selbstverständlich können jeder der beschriebenen Zusammensetzungen kleine Zusätze anderer Stoffe beigefügt werden, um in bekannter Weise spezielle Eigenschaften hervorzubringen.

Die Verstärkung kann auch einige Zeit nach dem Aufnehmen vorgenommen werden, ja sogar dann, wenn das Papier vollkommen trocken geworden ist. So ist es z. B. möglich, eine Reihe von Bildern aufzunehmen, was eine beträchtliche Zeit in Anspruch nimmt, und dann den ganzen Satz Aufnahmen zusammen zu verstärken. Das Ergebnis ist dabei in allen Fällen das gleiche, obgleich die erste Aufnahme Zeit zum Trocknen gehabt hat, während die letzte noch einen beträchtlichen Feuchtigkeitsgehalt aufweist.

Wenn die Konzentration der gelösten Verbindungen erhöht wird, steigt auch die Empfindlichkeit des Papiers, und die zum Erzeugen der vollen Verstärkung erforderliche Temperatur wird 'dementsprechend niedriger. Andererseits wird auch die Temperatur, bei der die Entfärbung des Füllmaterials eintritt, herabgesetzt. Indessen besteht immer ein Abstand zwischen der niedrigsten Temperatur, die zur Erzeugung der vollen Intensivierung erforderlich ist, und derjenigen, bei der die Entfärbung eintreten kann. Das Verfahren neigt eher dazu, den Abstufungsbereich zu vergrößern als ihn zu verkleinern, besonders wenn ein hoher Anteil an Oxydationsmittel vorgesehen ist. Die auf dem Aufnahmestrom beruhende Erhitzung unterstützt zudem die Erzeugung der gewünschten Verstärkung. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die weißen Teile der Aufzeichnung überhaupt nicht erhitzt werden und daß die Heizwirkung entsprechend der Tönung jedes Elementarbereiches abgestuft wird und in den schwarzen Teilen am größten ist. Dieses abgestufte Erhitzen trägt dazu bei, die Kontraste in der Aufnahme zu verstärken.

Es hat sich herausgestellt, daß Papiere, die nach dem beschriebenen Verfahren getränkt worden sind, über einen beträchtlichen Zeitraum aufbewahrt -werden können, z. B. sechs Monate und langer, ohne Anzeichen einer Verschlechterung aufzuweisen.

Die Verstärkung kann mittels einer im Bildempfänger vorgesehenen Heizvorrichtung oder aber durch Behandlung in einem Heizofen oder auf einer Heizplatte außerhalb des Empfängers vorgenommen werden.

Für den Fachmann ist es klar, daß bei Verwendung eines bestimmten Materials die Menge des Tränkungsmittels von der benutzten Zusammensetzung und der Konzentration der chemischen Teile in der Lösung abhängt. So' können beispielsweise bei einer Art der Zusammensetzung 25'% des Gewichts des fertig getränkten Papiers aus Tränklösung bestehen, während bei einer anderen Zusammensetzung die Lösung 45 °/o ausmachen kann. Wenn das Papier zu stark getränkt, d. h. zu naß ist, so besteht bei dem während des Aufnehmens gebildeten Farblack die Neigung, von der Oberfläche her in das Papier einzudringen und auf diese Weise die Intensität der schwarzen Tönung und! zu den Seiten hin die Schärfe der Einzelheiten zu beeinträchtigen. Wenn das Papier zu schwach getränkt ist, so ist der Widerstand groß, die Aufzeichnung wird schwach bzw. matt, und es tritt eine Marmorierung der kräftigen schwarzen Tönung ein. Für eine bestimmte Zusammensetzung und ein bestimmtes Material ist ein ganz bestimmtes kritisches Tränkverhältnis vorhanden.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Aufnahmematerial für elektrochemische Aufnahmeverfahren in Bildtelegrafieempfängern, das mit einer Lösung von mehrwertigen Phenolen und Elektrolyten überzogen oder getränkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung, mit der das. Material überzogen oder getränkt ist, ein Oxydationsmittel enthält, welches die Aufzeichnungseigenschaften des . Aufnahmematerials nicht wesentlich beeinflußt, sich jedoch zersetzt, wenn das überzogene oder getränkte Material auf eine verhältnismäßig niedrige Temperatur erhitzt wird.

2. Elektrolytisches Aufnahmematerial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxydationsmittel ein Chlorat oder Perchlorat von Natrium oder Kalium ist.

3. Elektrolytisches Aufnahmematerial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mehrwertige Phenol Brenzkatechin oder eines seiner Derivate ist.

4. Elektrolytisches Aufnahmematerial nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt das Nitrat oder Chlorid von Natrium oder Kalium ist.

5. Elektrolytisches Aufnahmematerial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung zu 2 bis 10^Ό/ό ihres Gewichts aus Brenzkatechin oder einem Derivat desselben und zu 8 bis 40% ihres Gewichts aus Elektrolyt besteht.

6. Elektrolytisches Aufnahmematerial nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Elektrolyt als auch das Oxydationsmittel Salze des Natriums sind.

7. Elektrolytisches Aufnahmematerial nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesamtgewicht des mehrwertigen Phenols, des Elektrolyts und des Oxydationsmittels 40 bis 55 % des Gewichts der Lösung beträgt.

7 8

8. Elektrolytisches Aufnahmematerial nach den

9. Elektrolytisches Aufnahmematerial nach den

Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß

die Lösung 2,5 Gewichtsteile Brenzkatechin, die Lösung 5 Gewichtsteile Brenzkatechin, 25 Ge-

15 Gewiohtsteile Kaliumnitrat und 2 Gewichtsteile wichtsteile Natriumnitrat und 15 Gewichtsteile

Kaliumchlorat enthält. 5 Natriumchlorat enthält.

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