DE2206451A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Be lichten und Entwickeln von photoempfindh chen blattartigen Materialien - Google Patents

Description

Dr. Michael Hann

Patentanwalt

635 Bad Nauheim 10. Februar 19 72

«ι

Burgallee 12b H / W (422) 454

Dietzgen Corporation, Chicago, 111., USA

VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM BELICHTEN UND ENTWICKELN VON PHOTOEMPFINDLICHEN BLATTARTIGEN MATERIALIEN

Priorität: USA / Ser.No. 116,897 vom 19. Februar 1971

Diese Erfindung betrifft eine einfache Vorrichtung und ein einfaches Verfahren zum Belichten und Entwickeln von photoempfindlichen blattartigen Materialien mit einem gasförmigen Entwickler.

Es sind zahlreiche Vorrichtungen und Verfahren für die Belichtung und die Entwicklung von photoempfindlichen blattartigen Materialien bekannt« So bringt man z. B. bei den Reproduktionsverfahren vom Diazo-Typ lichtempfindliche Diazoverbindungen auf ein geeignetes blattartiges Material auf und erzeugt darauf ein farbiges Positiv aus einem Azofarbstoff unter Verwendung eines Originalpositivs. Wenn ultraviolettes Licht über eine lichtdurchlässige Vorlage oder ein Original, wie eine technische Zeichnung oder ein anderes Material mit Zeichen oder Buchstaben, einwirkt, zersetzt sich die Diazoverbindung dort, wo sie vom Licht getroffen wird, bleibt aber an den Stellen unverändert, wo sie gegen die Einwirkung des Lichts durch undurchlässige Bereiche des Originals geschützt worden ist. Die Kopie wird dann

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entwickelt, indem man die zurückgebliebene Diazoverbindum mit einem Kupplungsmittel unter Bildung eines sehr farbkräftigen Azofarbstoffes umsetzt, wodurch ein genaues Duplikat des Originals erhalten wird.

Man unterteilt die Kopierverfahren des Diazotyps in zwei Kategorien, die als "feuchtes Verfahren" und als "trockenes Verfahren" bezeichnet werden. Das feuchte Verfahren ist ein "Ein-Komponenten" - Verfahren, bei dem die Diazoverbindung sich auf dem Substrat befindet, wogegen das Kupplungsmittel auf die überzogene Oberfläche des Substrats erst in einer Entwicklerlösung aufgetragen wird. Das trockene Verfahren ist ein "Zwei-Komponenten" - Verfahren, bei dem sowohl die Diazoverbindung als auch das Kupplungsmittel auf dem Substrat aufgetragen sind und bei dem die Entwicklung ohne Befeuchtung erreicht wird, indem ein gasförmiges Entwicklungsmittel, mit dem belichteten Substrat in Berührung gebracht wird, um die Kupplungsreaktion herbeizuführen.

Bei trocknen Verfahren der eben geschilderten Art ist es üblich, die Kopiervorlage von dem photoempfindlichen blattartigen Material nach der Belichtung und vor der Entwicklung zu trennen. Eine derartige Trennung verlangt eine komplizierte Vorrichtung und ist häufig die Ursache von Schwierigkeiten bei dem Kopierverfahren. Es besteht deshalb der Wunsch nach einer Vorrichtung und nach einem Verfahren, die sich durch eine größere Einfachheit auszeichnen als die bisherigen Einrichtungen und Verfahren und gleichzeitig auch eine gute Wirtschaftlichkeit besitzen.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Belichten und Entwicklen von photoempfindlichen blattartigen Materialien mit einem Belichtungs-

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bereich und einem Entwicklungsbereich gelöst, wobei der Belichtungsbereich ein drehbares transparentes zylindrisches Teil, eine Vielzahl von im Umfangskreis, im Abstand voneinander und in Nachbarschaft zum zylindrischen Teil angeordneten parallelen Walzen, ein gespanntes endloses Band, das alle Walzen aussen umgreift und einen in Gegenrichtung verlaufenden Abschnitt besitzt, der diese Walzen innen umgreift und den zylindrischen Teil teilweise umschließt, eine Lichtquelle innerhalb des zylindrischen Teils in Nachbarschaft des teilweise umschlossenen zylindrischen Teils, Mittel zum Antreiben von einer der genannten Walzen und Mittel zum Anordnen des blattartigen Materials während der Belichtung durch die Lichtquelle zwischen dem gespannten Band und dem zylindrischen Teil einschließt, und der Entwicklungsbereich eine Kammer, die mit Ausnahme einer Öffnung in Nachbarschaft des zylindrischen Teils geschlossen ist, eine perforierte Abdeckung über der genannten öffnung, die teilweise das zylindrische Teil in enger Nachbarschaft umschließt, Mittel zum Führen des blattartigen Materials von dem gespannten Band zur Abdeckung, so dass das blattartige Material nach der Belichtung zwischen der Aussenseite des Teils und der inneren Oberfläche der perforierten Abdeckung angeordnet wird, Heizmittel im Inneren des Teils in Nachbarschaft zur genannten öffnung, Abdichtemittel zum Abdichten der Seiten bzw. Ändern der genannten Öffnung, die so gestaltet sind, dass sie den Eintritt und den Austritt des blattartigen Materials in und aus dem Entwicklungsbereich gestatten, Mittel zum Einführen eines gasförmigen Entwicklers in die genannte Kammer, Mittel zum Erwärmen des gasförmigen Entwicklers und Mittel zum Abstreifen des blattartigen Materials

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nach dem Verlassen des Entwicklungsbreichs einschließt.

Wenn das gasförmige Entwicklungsmittel Ammoniak ist, kann es "in situ" aus einer wässrigen Ammoniaklösung hergestellt werden oder man kann wasserfreien Ammoniak verwenden, und kann Wasserdampf getrennt in den Entwicklungsbaaeich einführen.

Bei dem Verfahren zum Belichten und Entwickeln von photoempfindlichen blattartigen Materialien durch Berührung mit einem gasförmigen Entwickler nach der Erfindung geht man so vor, dass man ein lichtdurchlässiges blattartiges Material mit einem Bild und / oder Buchstaben - im folgenden als "Zeichen" bezeichnet - darauf (Kopiervorlage) überlagert, auf einem photoempfindlichen blattartigen Material über ein drehbares transparentes zylindrisches Teil führt, wobei eine Seite der Kopiervorlage in Berührung mit dem zylindrischen Teil und die andere Seite in Berührung mit einer Seite des photoempfindliehen blattartigen Materials Steht, das photoempfindliche blattartige Material der Einwirkung von Lichtstrahlen durch das zylindrische Teil und die Kopiervorlage aussetzt, während die Kopiervorlage und das photoempfindliche blattartige Material überlagert sind und teilweise einen Teil des Umfangs des zylindrischen Teils umschließen, dann die überlagerte Kopiervorlage und das photoempfindliche blattartige Material in Berührung mit dem zylindrischen Teil und unter teilweiser Umschließung eines anderen Abschnittes des zylindrischen Teils durch eine Entwicklungszone führt, wobei die Entwicklungszone einen gasförmigen Entwickler enthält und das zylindrische Teil in der Nähe der Entwicklungszone erwärmt wird, und dann die. Kopiervorlage von dem photoempfindlichen blattartigen Material trennt.

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Bei der praktischen Durchführung der Erfindung erhält man in der Regel das photoempfindliche blattartige Material durch Erzeugung einer photoempfindlichen Schicht auf einem ' porösen blattartigen Basismaterial, das meistens aus verfilzten Cellulosefasern besteht und in der Regel ein Papierblatt ist. Dieses poröse blattartige Basismaterial kann aber auch aus anderen porösen Stoffen bestehen, z. B. aus Kunststoff-Filmen oder aus verfilzten synthetischen Fasern. Das für die Herstellung der photoempfindlichen Schicht verwendete photoempfindliehe Material ist nicht erfindungswesentlieh. In der Regel werden aber photoempfindliche Materialien vom Diazo-Typ benutzt. Beispiele von derartigen Materialien sind in zahlreichen Schrifttumsstellen offenbart, z.B. auch in der US-PS 3 027 256. Das bei der Erfindung verwendete blattartige Basismaterial, auf dem die photoempfindliche Schicht abgelagert wird, sollte zweckmäßigerweise so porös sein, dass eine Durchdringung des blattartigen Materials durch den gasförmigen Entwickler, z. B. durch die Ammoniakdämpfe, ohne Schwierigkeiten möglich ist. Wenn man jedoch ein nicht-poröses blattartiges Material verwendet, kann man die Kopiervorlage und das photoempfindliche blattartige Material durch die Vorrichtung nach der Erfindung in Übereinstimmung mit dem bereits geschilderten Verfahren führen, wobei man aber nach dem Dur hgang dieser beiden Materialien durch die Vorrichtung die Kopiervorlage von dem photoempfindlichen blattartigen Material trennt und das photoempfindliche blattartige Material wendet und es noch einmal durch die Vorrichtung bei ausgeschalteter Lichtquelle schickt, so dass die photoempfindliche Schicht direkt der Einwirkung des gasförmigen Entwicklers ausgesetzt ist. Da bei dieser

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Ausführungsform der Erfindung das photoempfindliche blattartige Material zweimal durch die Entwicklungszone geführt wird j ist diese Ausführungsform in der Regel weniger erwünscht, obwohl sie doch noch vorteilhaft gegenüber Arbeitsweisen ist, bei denen die Kopiervorlage von dem photoempfindlichen blattartigen Material in der Vorrichtung für die Belichtung und Entwicklung getrennt werden muß.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung noch näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine seitliche Aufrißansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung. Die Vorrichtung schließt ein drehbares transparentes zylindrisches Teil oder Glied 1 ein, das in der·Regel aus Glas oder einem anderen geeigneten transparenten Material, z.B. einem transparenten Kunststoff, wie einem Polycarbonat, bestehen kann. Eine Vielzahl von im Umfangkreis des zylindrischen Teils 1 und im Abstand voneinander und in Nachbarschaft zum zylindrischen TeiJ. angeordneten parallelen Walzen 2, 3 und 4 werden von einem gespannten endlosen Band 5 aus •Gummi oder einem geeigneten ähnlichen Material aussen umgriffen. Das Band 5 besitzt einen in Gegenrichtung verlaufenden Abschnitt, der die genannten Walzen innen umgreift und den zylindrischen Teil 1 teilweise umschließt. Eine Lichtquelle, die aus einer beliebigen Anzahl von ultravioletten Lampen 6 besteht, ist innerhalb des zylindrischen Teils und in Nachbarschaft des teilweise umschlossenen zylindrischen Teils angeordnet; ein Reflektor oder Spiegel 7 ist so angeordnet, dass er die Lichtstrahlen in Richtung des genannten teilweise umschlossenen Bereichs des zylindrischen Teils reflektiert. Dieser teilweise umschlossene

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Bereich des zylindrischen Teils ist der Belichtungsbereich der Vorrichtung, der in der Zeichnung allgemein mit 8 bezeichnet wird.

Das Band 5 wird durch einen nicht gezeigten Motor oder eine andere geeignete Einrichtung angetrieben, wobei in der hier dargestellten Ausführungsform die Walze 4 die Antriebswalze ist.

Der Entwicklungsbereich, der allgemein mit 10 bezeichnet wird, schließt eine Kammer 11 ein, die geschlossen ist, mit Ausnahme einer Öffnung 12 in Nachbarschaft des zylindrischen Teils 1 und einer mit einem Ventil versehenen Zuführleitung 13. Diese Zuführleitung ist während des Betriebs in der Regel geschlossen und befindet sich üblicherweise in einem Bereich, der von der Öffnung 12 entfernt ist. Über der Öffnung 12 ist eine perforierte Abdeckung 14 aus Polytetrafluorethylen oder einem anderen geeigneten Material so angeordnet, dass sie in enger Nachbarschaft teilweise das zylindrische Teil 1 umschließt. Die Abdeckung 14 ist in geeigneter aber beliebiger Weise bei 15 mit dem Gehäuse 16 der Kammer 11 verbunden. Die Abdeckung 14 kann mit dem Gehäuse zusätzlich noch bei 17 verbunden sein. Ein Heizelement 18 ist im Inneren des zylindrischen Teils 1 und in Nachbarschaft zu dem Entwicklungsbereich angeordnet. Die Öffnung 12 des Entwicklungsbereichs ist durch die Blätter bzw. Schenkel 19 und 20 abgedichtet, wobei diese Blätter bzw. Schenkel an dem Gehäuse 16 in Nachbarschaft zu der Öffnung 12 an dem oberen bzw. unteren Ende dieser Öffnung angebracht sind. Diese Abdichtglieder 19 und 20 können aus Federmetall bestehen und können mit einem Kunststoff oder einem Gummi oder einem anderen Material überzogen sein.

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In der Entwicklungskammer 11 ist ein Heizelement 21 vorgesehen, das zur Verdampfung bzw. zur Erwärmung des Entwicklers in der Entwicklungskammer dient. Die Vorrichtung ruht auf einer Basis 22 und nicht gezeigten Abschlußwänden.

Die Größe der Vorrichtung kann in Abhängigkeit von den besonderen Bedürfnissen schwanken. Für die Herstellung von großen Kopien kann man z.B. eine Vorrichtung mit einer Breite von 122 cm (48 inches) verwenden, bei der das Teil 1 etwa 122 cm lang ist und die Lampen 6 eine entsprechende Länge haben. Die Walze 4 enthält bevorzugt eine Reihe von Einkerbungen oder Vertiefungen, die im Abstand von 5 oder 7,5 cm über die gesamte Länge des Teils 1 angeordnet sind. Die Finger 23, die in diesen Vertiefungen angeordnet sind, dienen dazu, die Kopiervorlage bzw. das Original und das photoempfindliche blattartige Material aus dem Belichtungsbereich in den Entwicklungsbereich zu lenken. Mit 24 wird in der Zeichnung eine Führeinrichtung für das Band bezeichnet.

Beim Betrieb wird das Einlassventil 13 geöffnet, um eine Menge an wässrigem Ammoniak oder Ammoniakdämpfen in die Kammer 11 einzuführen. Das Ammoniak wird durch das Heizelement 21 erwärmt und üblicherweise wird eine Temperatur von 65 bis 80° C (150 bis 175° F) in der Kammer 11 eingestellt. Das photoempfindliche Kopierpapier oder andere photoempfindliche blattartige Materialien werden unter das blattartige Original gelegt und diese beiden Materialien werden bei der Einführungsstelle 25 der Vorrichtung zugeführt. In der Vorrichtung wird das photoempfindliche blattartige Material zwischen der inneren Oberfläche des Teils 26 und der äußeren Oberfläche des Bands 5 in Berührung mit der Äußeren Oberfläche des zylindrischen Teils 1 gebracht,

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wo es nahezu sofort den Strahlen aus den Lampen 6 ausgesetzt ist. Das photoempfindliche blattartige Material geht dann durch den Belichtungsbereich 8, bis es in den Entwicklungs- ' bereich 10 übertritt. In dem Entwicklungsbereich 10 treten die Amrnoniakdämpfe durch die Öffnungen der perforierten Abdeckung 14 und durch das poröse Basismaterial, auf dem sich die photoempfindliche Schicht befindet. Dadurch wird die photoempfindliche Schicht entwickelt. Das Heizelement 18 sollte ausreichend Wärme entwickeln, um eine Kondensation von Wasser auf dem zylindrischen Glied 1 zu verhindern. Wenn die Kopiervorlage und das entwickelte photoempfindliche blattartige Material das Blatt 20 passieren, verlassen sie den Entwicklungsbereich. Sie werden dann durch den Abstreifer 27, der aus Federmetall oder einem anderen geeigneten Material bestej^en kann, abgelöst. Dann wird die Kopiervorlage, z.B. mit der Hand, von der fertigen Kopie gelöst.

Wenn die photoempfindliche Schicht auf einem nicht-porösen blattartigen Material aufgetragen ist, können die Ammoniakdämpfe nicht ausreichend das Substrat durchdringen, um eine vollständige Entwicklung der photoempfindlichen Schicht herbeizuführen. In einem derartigen Fall wird deshalb das blattartige photoempfindliche Material von der Kopiervorlage getrennt, gewendet und bei abgestellten Lampen noch einmal durch die Vorrichtung geschickt, so dass die Ammoniakdämpfe in direkte Berührung mit der photoempfindlichen Schicht kommen.

Das Heizelement 18 sollte Temperaturen erzeugen, die ausreichend sind, um eine Kondensation von Wasser auf der Oberfläche des zylindrischen Teils 1 in dem Entwicklungsbereich zu verhindern. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung kann man beliebige Heizelemente verwenden, doch sind in der Regel elektrisch geheizte Elemente bevorzugt.

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Weitere Ausgestaltungen und Abwandlungen der Vorrichtung und des Verfahrens nach der Erfindung ergeben sich für den Fachmann, ohne dass es notwendig ist, dieses für den Fachmann noch näher zu erläutern.

Die Vorrichtung und das Verfahren nach der Erfindung zeichnen sich durch ihre Einfachheit, durch das Fehlen von störungsempfindlichen Teilen und durch niedere Anschaffungs- und Betriebskosten aus.

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Claims (1)

1. - Ii -

   Patentansprüche t

   Vorrichtung zum Belichten und Entwickeln von photoempfindlichen blattartigen Materialien mit einem Belichtung sber eich und einem Entwicklungsbereich, dadurch gekennzeichnet, dass der Entwicklungsbereich (8) ein drehbares transparentes zylindrisches Teil, eine Vielzahl von im Umfangskreis, im Abstand voneinander und in Nachbarschaft zum zylindrischen Teil 1 angeordneten parallelen Walzen (2, 3, 4), ein gespanntes endloses Band (5), das alle Walzen (2, 3, 4) aussen umgreift und einen in Gegenrichtung verlaufenden Abschnitt besitzt, der diese Walzen innen umgreift und den zylindrischen Teil (1) teilweise umschließt, eine Lichtquelle (6) innerhalb des Teils (1) in Nachbarschaft des teilweise umschlossenen Teils (1), Mittel zum Antreiben von einer der Walzen (2,3,4) und Mittel (25, 5, 1) zum Anordnen des blattartigen Materials während der Belichtung durch die Lichtquelle (6) zwischen dem Band (5) und dem zylindrischen Teil (1) einschließt, und der Entwicklungsbereich eine Kammer (11), die mit Ausnahme einer Öffnung (12) in Nachbarschaft des Teils (l) geschlossen ist, eine perforierte Abdeckung (14) über der Öffnung (12), die teilweise das zylindrische Teil (1) in enger Nachbarschaft umschließt, Mittel (23) zum Führen des blattartigen Materials vom Band (5) zur Abdeckung (14), so dass das blattartige Material nach der Belichtung zwischen der Aussenseite des zylindrischen Teils (1) und der inneren Oberfläche der perforierten Abdeckung (14) angeordnet wird, Heizmittel (18) im Inneren des Teils (1) in Nachbarschaft zur Öffnung (12), Abdichtemittel (19,20) zum Abdichten

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   - 12 der Enden der Öffnung (12), die so gestaltet sind, dass

   sie den Eintritt und den Austritt des blattartigen Materials in und aus dem Entwicklungsbereich gestatten, Mittel (13) zum Einführen eines gasförmigen Entwicklers in Kammer (11), "Mittel (21) zum Erwärmen des gasförmigen Entwicklers und Mittel (27) zum Abstreifen des blattartigen Materials nach dem Verlassen des Entwicklungsbereichs einschließt.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (25, 5, 1) vorgesehen sind, die ein blattartiges Material, das ein lichtdurchlässiges blattartiges Material mit einem Bild und / oder Buchstaben darauf (Kopiervorlage) und ein poröses photoempfindliches blattartiges Material unter der Kopiervorlage enthält, so anordnen, dass Licht aus der Lichtquelle (6) durch die Kopiervorlage auf das photoempfindliche blattartige Material fällt und weitere Mittel (1, 5, 23, 14) vorgesehen sind, die die Kopiervorlage und das.photoempfindliche blattartige Material während des Durchgangs durch den Belichtungsbereich (8) und den Entwicklungsbreich (10) in Berührung miteinander halten und so anordnen, dass der gasförmige Entwickler durch die Seite des photoempfindlichen blattartigen Materials gehen kann, die ursprünglich die Unterseite dieses blattartigen Materials war.

   3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (11) des Entwicklungsbereichs (10) mit Mitteln (13) zum Einführen von flüssigem wässrigen Ammoniak als Entwickler in einen entfernten Bereich von der öffnung (12) und mit Mitteln (21) zum Erwärmen des flüss-igen Ammoniaks für die Erzeugung von Ammoniakdämpfen "in situ" versehen ist.

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   '+. Verfahren zum Belichten und Entwickeln von lichtempfindlichen blattartigen Materialien durch Berührung mit einem gasförmigen Entwickler, dadurch gekennzeichnet, dass man ein lichtdurchlässiges blattartiges Material mit einem Bild und / oder Buchstaben darauf (Kopiervorlage) im überlagerten Zustand auf einem photoempfindlichen blattartigen Material über ein drehbares transparentes zylindrisches Teil führt, wobei eine Seite der Kopiervorlage in Berührung mit dem zylindrischen Teil und die andere Seite in Berührung mit einer Seite des photoempfindlichen blattartigen Materials steht, das photoempfindliche blattartige Material der Einwirkung von Lichtstrahlen durch das zylindrische Teil und die Kopiervorlage aussetzt, während die Kopiervorlage und das photoempfindliche blattartige Material überlagert sind und teilweise einen Abschnitt des Umfangs des zylindrischen Teils umschließen, die überlagerte Kopiervorlage und das photoempfindliche blattartige Material dann in Berührung mit dem zylindrischen Teil und unter teilweiser Umschließung eines anderen Abschnitts des zylindrischen Teils durch eine Entwicklungszone führt, wobei die. Entwicklungszone einen gasförmigen Entwickler enthält und das zylindrische Teil in der Nähe der Entwicklungsζone erwärmt wird und dann die Kopiervorlage von dem photoempfindlichen blattartigen Material trennt.

   5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das photoempfindliche blattartige Material ausreichend porös ist, um das Hindurchdringen des gasförmigen Entwicklers durch dieses blattartige Material zu ermöglichen.

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   6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man ein photoempfindliches blattartiges Material verwendet, das nicht porös ist und nach Durchführung der bereits angegebenen Verfahrensschritte das nicht-poröse photoempfindliche blattartige Material von der Kopiervorlage trennt, wendet und bei ausgeschalteter Lichtquelle noch einmal durch die Entwicklungszone führt.

   7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das photoempfindliche Material eine lichtempfindliche Verbindung vom Diazo-Typ enthält und dass zur Entwicklung erwärmte Ammoniakdämpfe verwendet werden.

   8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dass der zylindrische Teil ausreichend erwärmt wird, um darauf eine Kondensation von Wasser zu verhindern.