DE2027776C3

DE2027776C3 - Verfahren zur Herstellung von Bildern und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2027776C3
Application number: DE2027776A
Authority: DE
Inventors: James Ewing Adams; Werner Erwin Louis Haas; Bela Rochester Mechlowitz
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1969-06-09
Filing date: 1970-06-05
Publication date: 1978-10-05
Also published as: DE2027776A1; US3671237A; GB1317043A; DE2027776B2; JPS4943336B1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bildern, bei dem eine auf einen Schichtträger aufgebrachte Schicht aus strahlenabsorbierenden Teilchen bildmäßig bestrahlt wird und die nicht bestrahlten Bildteile entfernt werden. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Aus der US-PS 29 40 847 ist ein Verfahren zur Herstellung von Bildern bekanntgeworden. Bei diesem Verfahren werden auf einen Schichtträger aufgebrachte Teilchen einer bildmäßig verteilten Strahlung ausgesetzt. Es werden solche Teilchen gewählt, daß deren Strahlenabsorptionsvermögen von der Wellenlänge der auf sie auftreffenden Strahlung abhängt. Dem Schichtträger gegenüber ist ein weiterer Träger angeordnet Die Teilchen befinden sich in einem elektrostatischen Feld. Werden die Teilchen bestrahlt, so wandern diejenigen Teilchen, auf die eine Strahlung mit der ihnen zugeordneten Wellenlänge aufgetroffen ist, zu dem weiteren Träger und lagern sich auf diesem ab. Um das endgültige Bild zu erhalten, müssen die auf dem weiteren Träger abgelagerten Teilchen auf z. B. ein Blatt Papier übertragen werden.

Nachteilig bei diesen bekannten Verfahren ist, daß es technisch aufwendig und umständlich ist, da zum einen ein elektrisches Feld benötigt wird, und zum anderen auf dem weiteren Träger ein Zwischenbild erzeugt werden muß, bevor ein endgültiges Bild erhalten werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Verbesserung des obigen Verfahrens und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, so daß Bilder schnell, wirtschaftlich und einfach erzeugt werden können.

Diese Aufgabe wird in bezug auf das Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Teilchen aus Lampenruß, Watchung Red B (CI. Nr 15865), Naphthol Red B (CI. Nr. 12355) CdS, ZnO, S, Se, ZnS oder CdSSe verwandt werden und daß mit einer so energiereichen Strahlung bildmäßig bestrahlt wird, daß eine gegenseitige Bindung der strahlenabsorbierenden Teilchen bewirkt wird.

Die Lösung dieser Aufgabe für die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich aus, durch die Kombination einer Einrichtung zur Beschichtung eines Schichtträgers mit einer Schicht aus strahlenabsorbierenden Teilchen, einer Kurzzeitstrahlungsquelle hoher Strahlungsintensität, einer Kopiervorlage und einer Einrichtung zur Entfernung der nicht belichteten Bildteite.

Aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung zu dessen Durchführung ist es möglich, in einfacher, wirtschaftlicher und schneller Weise Bilder zu erzeugen, insbesondere positive Abzüge fotografischer Negative. Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß diese Abzüge dabei »trocken« im Sinne dieses gewöhnlich bei Abbildungsverfahren verwendeten Ausdrucks sind und daß sie bei Umgebungslicht hergestellt werden können, so daß die bei herkömmlichen Entwicklungsverfahren benötigten Dunkelkammern entfallen.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung können die nicht bestrahlten Bildteile mit einem Gasstrahl entfernt werden. Dies ist ein besonders einfaches Verfahren, um ein latentes Bild zu entwickeln.

Bei einer anderen Weiterbildung der Erfindung werden die nicht bestrahlten Bildteile durch Bestrahlen der freien Seite des Schichtträgers entfernt. Hierbei ist es notwendig, daß der Schichtträger für die beim Bestrahlen verwendete Strahlung durchlässig ist. Diese Art der Entwicklung ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn das auf dem Schichtträger entwickelte Bild mittels einer Durchsichtprojektion betrachtet werden soll.

Bei einer wiederum anderen Weiterbildung der Erfindung werder; die nicht bestrahlten Bildteile durch Behandlung der Schicht aus Lampenruß mit einem Schleifmittel entfernt. Diese Art der mechanischen

Entwicklung zeichnet sich durch besondere Einfachheit aus.

Bei einer wiederum anderen Ausgestaltung der Erfindung hat die Strahlung eine Energiedichte von 0,001 bis 0,4 Joule/cm² und/oder erfolgt die Bestrahlung während eines Zeitintervall von 1 Mikrosekunde bis 1 Millisekunde. Liegt die Energiedichte der Strahlung in diesem Bereich und/oder wird die Schicht mit dem strahlenabsorbierenden Teilchen während einer Zeitdauer belichtet, die innerhalb dieses Intervalles liegt, so erhält man besonders günstige Ergebnisse, die in einer guten Bildqualität ihren Niederschlag finden.

Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer bei der Erfindung verwendeten Bildplatte,

Fig.2 eine Schnittdarstellung der Bildplatte aus F i g. 1, wobei diese mit einer Strahlung belichtet wird,

Fig. 3 eine Entwicklungsart des durch Belichtung auf der Bildplatte erzeugten latenten Bilds,

F i g. 4 eine andere Entwicklungsart und

Fig.5 eine Vorrichtung zur Bilderzeugung und Bildentwicklung, die gemäß der Erfindung ausgebildet isL

Die in Fig. 1 gezeigte bei der Erfindung benutzte Bildplatte 10 weist eine Schicht strahlungsabsorbierender Lampenrußteilchen 12 auf, die auf einem Schichtträger 14 abgelagert sind. Dabei können auch alle anderen geeigneten Strahlungsabsorbierenden Teilchen benutzt werden. Typische dieser Teilchen sind z. B. organische Pigmente, wie Watchung Red B, ein Bariumsalz der

l-(-4'-Methyl-5-chlorazobenzol-2'-sulfonsäure)-2-hydroxy-3-naphthensäure, Cl. No. 15865 und Naphthol Red B, l-(2'-Methoxy-5'-Nitrophenylazo)-2-Hydroxy-3"-nitro-3-naphthanilid, C.I. No. 12355, sowie anorganische Teilchen, wie Ruß, Cadmiumsulfid, Zinkoxid, Schwefel, Selen, Zinksulfid und Cadmiumsulfoselenid. Beispiele für bei der Erfindung zu verwendende geeignete Schichtträger sind geleimtes Papier, Pergamentpapier, mit Kunststoff beschichtetes Papier, Glas und Polyäthylenterephthalat. Die Schicht 12 kann durch jedes geeignete Verfahren auf dem Schichtträger 14 aufgebracht werden. So werden die strahlungsabsorbierenden Teilchen z. B. pulverisiert und auf dem Schichtträger 14 aufgestäubt, aufgedampft, durch Tauchen, Sprühen oder mit Hilfe einer Rolle als Schicht aufgebracht.

Der hier benutzte AusdrucK Strahlungsabsorbierende Teilchen soll hier Teilchen angeben, die ihre Bindungskräfte gegenüber der Unterlage bei ihrer Belichtung mit einer elektromagnetischen Strahlung der von ihnen absorbierten Wellenlänge erhöhen.

In Fig.2 wird eine Maske 16, die ein mit einem Bild versehenes fotografisches Negativ mit gegenüber der auf sie treffenden Strahlung undurchlässigen und durchlässigen Bildteilen sein kann, in Kontakt mit der Schicht 12 auf dieser angeordnet. Die so entstehende Struktur aus der Schicht 12, dem Schichtträger 14 und der Maske 16 wird mit einem kurzen Strahlungsimpuls belichtet, wie er, duFch die Pfeile 20 angegeben, von einer Xenon-Blitzlampe 30 erzeugt wird. Die hier verwendete Strahlungsquelle ist im Handel erhältlich und soll während kurzer Zeitintervalle zwischen etwa einer Mikrosekunde und etwa zehn Millisekunden _b-, Strahlungsenergie abgeben. In F i g. 2 entsprechend die Bildteile 22 und 24 den strahlungsundurchlässigen Bereichen der Maske, während der Bildteil 26 einem strahlungsdurchlässigen Bereich der Maske entspricht. Die von der Strahlungsquelle 30 erzeugte Strahlungsintensität ist so hoch, daß die Teilchen der Schicht 12 in den bestrahlten und unbestrahlten Bereichen unterschiedlich fest an dem Schichtträger 14 anhaften. Die Bindungskräfte zwischen den belichteten Teilchen und dem Schichtträger sind größer als die zwischen den unbelichteten Teilchen und dem Schichtträger. Die genauen physikalischen Vorgänge, die die unterschiedlichen Bindungskräfte gegenüber dem Schichtträger 14 bewirken, konnten bisher nicht vollständig ermittelt werden. Ein selektives Aufschmelzen der Teilchen wird jedenfalls nicht ausgenutzt, da die zum Aufschmelzen erforderliche Temperatur trotz der unterschiedlichen Bindungskräfte nicht erreicht wird.

Die zum Erreichen unterschiedlicher Bindungskräfte bei Lampenrußteilchen verwendeten Strahlungsenergien liegen im Bereich von etwa 0,001 bis etwa 0,4 Joules/cm². Diese Energieangaben sind jedoch lediglich als Beispiele umzufassen, da auch höhere und niedrigere Strahlungsenergien erfolgreich benutz, werden können, was lediglich von der Art der in der Schicht J2 benutzten Teilchen abhängt.

In Fig.3 ist eine erste Entwicklungsart des auf der Oberfläche des Schichtträgers 14 nach der Belichtung erzeugte!·, latenten Bilds dargestellt. Das Bild wird durch Zufuhr eines Druckgases, wie z. B. Luft, auf die Oberfläche des Schichtträgers 14 entwickelt. Eine Druckquelle, wie z. B. ein Aerosolbehälter 32, führt Gas über eine Leitung 34 an Düsen 36. Das Gas wird mit einer solchen Kraft auf die Oberfläche des Schichtträgers 14 geblasen, daß die Teilchen in den unbestrahlten Bildteilen 38 der Schicht 12 von dem Schichtträger 14 fortgeblasen und entfernt werden, während sie in einem bestrahltem Bereich 40 nicht beeinflußt werden. Obwohl in Fig. 3 nicht gezeigt, können Einrichtungen zum Auffangen der von dem Gas hochgewirbelten Teilchen vorgesehen werden, so daß diese Teilchen nicht die Düsen 36 verstopfen und wiederverwendet werden können.

Wie in F i g. 4 gezeigt, können die Bildteile auf dem Schientträger 14 auch durch Anwendung von Strahlungsenergie, z. B. von einer Xenon-Blitzlampe oder einem Laser 30, auf die andere Seite des Schichtträger 14 entwickelt werden, wobei die Teilchen der unbestrahlten Bildteile 38 aus der Schicht 12 entfernt werden. Bei diesem Entwicklungsverfahren soll der Schichtträger 14 gegenüber der Entwicklungsstrahlung lichtdurchlässig sein, was z. B. durch eine Glasunterlage gewährleistet wird. Der Strahlungsenergiebereich, bei dem erfolgreich entwickelt wird, liegt etwa zwischen 0,0005 bis etwa 0,3 Joule/cm². Je nach der verwendeten Teilchenart können jedoch auch höhere oder niedrigere Strrhluiigsenergien benutzt werden, so daß die angegebenen Werte nur als Beispiele aufzufassen sind.

Die Bildteile des Schichtträgers 14 können aber auch durch Eintauchen der Schicht 12 in einen ein Schleifmittel enthaltenden Behälter, wie z. B. in Sand oder Aluminiumoxid und durch Schütteln oder Erschüttern des Behälters entwickelt werden.

Das auf der Oberfläche des Schichtträger 14 erzeugte Bild kann durch einen Kunststoffüberzug dauerhafter gemacht werden, z. B. durch Aufsprühen von Krylon, ein als Acrylharz angesehener, im Handel erhältlicher farbloser Kunststoff, auf dem Schichtträger 14, oder aber bei einem mit Kunststoff beschichteten Schichtträger 14 durch kurzes Bestrahlen jeder seiner Seiten mit einer Xenon-BlitzlamDe oder einem Laser, so

daß die bestrahlten Bereiche 40 der Schicht auf die Kunststoffschicht des .Schichtträgers 14 aufgeschmolzen werden. Bei der in F-' i g. 4 gezeigten Ausführungsform kann die Entfernung der unbestrahlten Teilchen und das Aufschmelzen der bestrahlten Teilchen bei einem mit Kunststoff beschichteten Schichtträger 14 in einem einzigen Vorgang ausgeführt werden, wenn die Energie der Lampe 30 gesteigert wird, um zuerst die Teilchen zu entfernen und dann die verbleibenden Teilchen «•uF/uschmel/en.

Obwohl bisher immer von latenten Bildern auf dem Schichtträger 14 gesprochen wurde, wurde festgestellt. d.iU bei einer Energie großer als 0.3 |oule/cm·' bereits sichtbare Bilder entstehen. |edoch sind diese Bilder kaum sichtbar, so daß die beschriebenen Entwicklungsverfahren zur Erzeugung von Bildern guter Qualität Lind scharfer Tönungen erforderlich sind.

Eine in Γ ι g. 5 gezeigte Vorrichtung zur Durchfüh-

[iitit ul"> Aijutruungwct r aiii cfn wcim erne Zuium iingsrollc 50 auf. die die Maske, z. B. Diapositive 52. trägt und an der Strahlungsquelle 54 mit Hilfe einer Aufwickelrolle 60 vorbeibewegt. Die Strahlungsquelle 54. die eine Xenon-Blitzlampc oder ein Laser sein kann, erzeugt bei ihrer F.inschaltung von einer Hochspannungsquelle 62 einen Lichtimpuls kurzer Dauer. Die dabei verwendete Bildplatte weist eine Schicht strahlungsabsorbierender Teilchen auf einem Schichtträger auf. Wie in F-" i g. 5 gezeigt, wird ein geeigneter Schichtträger 72. wie ein mit Kunststoff beschichtetes Papier, von einer Zuführungsrolle 74 an der Strahlungsquelle 54 vor' ei /u einer Aufwickelrolle 76 bewegt. Die strahltingsabsorbicrcnclcn Teilchen, wie Lampenruß, können dem Schichtträger 72 durch eine Schütte 70 zugeführt werden. Dii Strahlungsquelle 54 wird von der Spannungsquelle 6; eingeschaltet, wenn ein bestimmter Teil des Diapositiv 52, z. B. das Bild eines Films, den Bereich unte "> Strahlungsquelle 54 erreicht, so daß die Schicht auf den Schichtträger 72 belichtet wird. Nach der Belichtung mi dem Diapositiv wird der Schichtträger in die Entwick lungsstation bewegt, in der die nichtbestrahlten Teilchei von der Unterlage 72 entfernt werden. Diese Teilchei

^|r) können durch eine Entwicklungseinrichtung 80 entfern werden, die eine Driickgasquelle 82. eine Leitung 84, eil Servoventil 86 und Gasdüsen 88 ähnlich der Fig.: aufweist. Das Servoventil 86 wird von einem elektri sehen Signal gesteuert, so daß das Gas zu einen

'*> bestimmten Zeitpunkt nach der Belichtung auf del Schichtträger 72 geblasen wird. Andererseits kann da Bild durch Einschaltung der Blitzlampe 90 über eini Spannungsquelle 92 entwickelt werden, wie dieses ii Verbindung imi F ι g. 4 eriäuieri wuiue. Dei Seuicnürä

2" ger 72 kann aber auch durch einen bewegbaren, eil Schleifmittel enthaltenden Behälter bewegt wcrder wobei durch die Relativbewegung zwischen den Schleifmittel und dem Schichtträger 72 die nichtbe strahlten Teilchen aus Lampenruß entfernt werden. Dii

ίί zur F.inschaltung der Blitzlampen oder Laser, de Servoventils und der Antriebe der Aufwickelrolle! benutzten Schaltkreise sowie ihre Signale wurden hie nicht geneigt, da diese von jedem Fachmann sofor angegeben werden können. Ferner sind noch Führungs

JO rollen 78 vorgesehen, die das Diapositiv und dei Schichtträger führer.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Bildern, bei dem eine auf einen Schichtträger aufgebrachte Schicht aus strahlenabsorbierenden Teilchen bildmäßig bestrahlt wird und die nicht bestrahlten Bildteile entfernt werden, dadurch gekennzeichnet, daß Teilchen aus Lampenruß, Watchung Red B (CJ. Nr. 15865), Naphthol Red B (CI. 12355) CdS, ZnO, S, Se, ZnS oder CdSSe verwandt werden und daß mit einer so energiereichen Strahlung bildmäßig bestrahlt wird, daß eine gegenseitige Bindung der strahlenabsorbierenden Teilchen bewirkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- is zeichnet, daß mit einer Strahlung eine Energiedichte von 0,001 bis 0,4 Joule/cm² bestrahlt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 1 Mikrosekunde bis 1 Millisekunde lang bestrahlt w>ni

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht bestrahlten Bildteile mit einem Gasstrahl entfernt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht bestrahlten Bildteile durch Bestrahlen der freien Seite des Schichtträgers entfernt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht bestrahlten Bildteile durch Behandlung der Schicht aus Lampenruß mit einem Schleifmittel entfernt werden.

7. Vorrichtung i\ir Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet _I<irch die Kombination einer Einrichtung (70) zur Beschichtung eines Schichtträgers (72) mit einer Schicht tus strahlenabsorbierenden Teilchen, einer Kurzzeitstrahlungsquelle (34) hoher Strahlungsintensität, einer Kopiervorlage (52) und einer Einrichtung (80) zur Entfernung der nicht belichteten Bildteile.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Kurzzeitstrahlungsquelle (54) hoher Strahlungsintensität eine Xenon-Blitzlampe oder eine Laser-Strahlungsquelle enthält.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Einrichtung (80) zur Entfernung der nicht belichteten Bildteile eine Gasflasche (82) enthält.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Einrichtung (80) zur Entfernung der nicht belichteten Bildteile eine auf die freie Seite des Schichtträgers (72) gerichtete Strahlungsquelle (90) enthält.

11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Einrichtung (80) zur Entfernung der nicht belichteten Bildteile einen beweglichen, ein Schleifmittel enthaltende Behälter, in den das belichtete Aufzeichnungsmaterial einbringbar ist, enthält.