DE2620283C2

DE2620283C2 - Anwendung eines Diazotypie-Reproduktionsverfahrens auf die Vervielfältigung von Vorlagen eines Informationsträgers

Info

Publication number: DE2620283C2
Application number: DE2620283A
Authority: DE
Inventors: Jean Pierre Neuilly-Sur-Seine Lacotte; Claude Villebons-sur-Yvette Puech
Original assignee: Thomson-Brandt SA
Current assignee: Thomson-Brandt SA
Priority date: 1975-05-07
Filing date: 1976-05-07
Publication date: 1986-06-12
Also published as: DE2620283A1; US4888266A; NL190088C; NL7604897A; JPS5282204A; FR2310586A1; NL190088B

Description

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Die Erfindung betrifft die Anwendung eines Diazotypie-Reproduktionsverfahrens auf die Vervielfältigung von Vorlagen eines Informationsträgers.

Die Vervielfältigung von Informationsträgern, auf denen die Information als winkelmodulierte Trägerwelle in Form von für einen Lesestrahl durchsichtigen Zonen und undurchsichtigen Zonen aufgezeichnet ist, bereitet erhebliche Schwierigkeiten, da die Abmessungen der einzuschreibenden Informationsmuster in der Größenordnung eines Mikrometers liegen. Daraus ergibt sich, daß die bei der Vervielfältigung geforderte Reproduktionsgenauigkeit bzw. Auflösung sehr viel größer als ein Mikrometer sein muß, um die Grenzen der einzelnen Informationseleniente genau m reproduzieren. Diese konnte nach dem Stand der Technik, der beispielsweise durch die FR-PS 1550598 und 1601 186 gegeben ist, nur durch mechanische Abdruckverfahren erreicht werden.

Versuche, die Vervielfältigung von Informationsträgern der genannten Art durch Belichtung lichtempfindlicher Schichten zu erhalten, scheiterte an einer zu geringen Auflösung, die durch die Korngrößen selbst von hochauflösenden Silberhalogenidemulsionen begrenzt ist.

Zur Vervielfältigung von Vorlagen sind Diazotypie-Kontaktreproduktionsverfahren in zahlreichen Formen bekannt. Aus der DE-AS 12 26 882 ist beispielsweise ein Photokopiergerät bekannt, das nach dem Diazotypie-Kontaktreproduktionsverfahren arbeitet. Aus der Zeitschrift »The Journal of Photographic Science«, Vol. 22, 1974, Seiten 187 bis 193, ist ferner die Anwendung des Diazotypie-Kontaktreproduktionsverfahrens auf die Herstellung von gedruckten Schaltungen bekannt. Dabei wird als Vorlage eine Photomaske verwendet. In der Zeitschrift »Bild und Ton«, Heft 2, 6. Jahrgang, Seiten 45 und 46, wird ferner daraufhingewiesen, daß Diazoniumverbindungen für photographische Verfahren insbesondere aufgrund ihrer Kornlosigkeit besonders geeignet sind.

Die Anwendung von optischen oder photographischen Verfahren zur Vervielfältigung von Informationsträgern der eingangs beschriebenen Art wurde jedoch bisher nicht in Betracht gezogen, da sie mit optischen Verfahren zu erwartende, durch die Wellenlänge des verwendeten Lichtes gegebene Auflösung um Größenordnungen geringer ist als die für die Vervielfältigung der besagten Informationsträger erforderliche Auflösung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vervielfältigung von Informationsträgern mit Informationsmustern, deren Informationselemente Abmessungen in der Größenordnung eines Mikrometers aufweisen, gegenüber den herkömmlichen mechanischen Abdruckverfahren, jedoch bei Gewährleistung der erforderlichen, sehr hohen Reproduktionsgenauigkeit, erheblich zu vereinfachen und zu verbilligen.

Es wurde gefunden, daß zur Lösung dieser Aufgabe die Anwendung eines Diazotypie-Kontaktreproduktionsverfahrens geeignet Ist, obwohl es sich hierbei auch um ein optisches Verfahren handelt. Überraschenderweise konnte eine sehr viel höhere Auflösung als bei üblichen photographischen oder optischen Reproduktionsmethoden erreicht werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, bei denen eine lichtempfindliche Schicht aus einer Diazoniumverbindung mit einer daran angrenzenden reflektierenden Schicht verwendet wird, sind in den Unteransprüchen angegeben. Es ist an sich bereits aus der DE-OS 2042395 bekannt, auf einem Schichtträger aus Aluminium eine Diazotypieschicht aufzubringen. Diese Schicht wird aber dann durch ein herkömmliches Projektionsverfahren belichtet.

Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Informationsträger in der Belichtungsphase bei der erfindungsgemäßen Verwendung;

Fig. 2 einen Informationsträger nach der Entwicklung und

Fig. 3 eine Vorrichtung zum Einschreiben und zur Entwicklung für die Durchführung des erfindungsgemäß angewandten Verfahrens.

In Fig. ι besteht das Diazotypiematerial aus einem Kunststoffschichtträger 1, z. B. aus Polyvinylchlorid, der nach einem üblichen Verfahren mit einer Metallisierungsschicht 2 bedeckt ist, die beispielsweise durch Vakuumaufdampfung aufgebracht wurde. Die so erhaltene Metallschicht soll eine gute Qualität aufweisen, d. h. homogen sein, ohne Löcher, und einen Reflektionskoeffizient von etwa 1 besitzen. Diese Methode ist sehr vervollkommnet und ermöglicht einen Produktionsrhythmus an metallisierten Schichtträgern von einigen Metern pro Sekunde.

Wegen der geringen Abmessungen der einzuschreibenden Informationsmuster muß die Materialschicht, in welche die Muster eingezeichnet werden, sehr fein sein. Je geringer die Abmessungen der in eine Schicht einzuschreibenden Muster sind, um so geringer muß auch die Dicke dieser Schicht sein. Die Dicke der Schicht hängt jedoch auch von der für den eine undurchsichtige Zone durchquerenden Lesestrahl gewünschten Absorption ab. Wenn so /₀ die Intensität des einfallenden Lichts ist, /_r die Intensität des durchgelassenen Lichts, α eine Konstante und ζ die Dicke der absorbierenden Schicht gilt:

r —J ο,-αζ

h * 'ο e
In Anbetracht der Abmessung der Muster will man

eine maximale Absorption mit einer Mindestdicke erzielen.

Der Schichtträger, aufweichen die Schicht mit Diazoniumverbindungen abgeschieden wird, isi daher ein derart reflektierender Schichtträger, daß die Bahn des Strahls in der die Information tragenden Schicht gegenüber der Bahn, welche der Strahl für einen mittels Lichtdurchlaß lesbaren Träger haben würde, verdoppelt wird, wobei die für eine gegebene Absorption erforderliche Schichtdicke durch den Faktor 2 geteilt wird.

Der metallisierte KunststofTschichtträger wird dann mit einer Schicht aus pulverisierter Diazoniumverbindung auf seiner metallisierten Oberfläche bedeckt oder diese wird mittels einer Walze aufgetragen; diese Schicht besitzt eins Dicke von weniger als einigen Mikrometern.

Der diese Schicht aus einer Diazoniumverbindung tragende metallisierte Träger kann in Form von Rollen oder Bögen geliefert werden.

Diese Diazoniumverbindungen besitzen mehrere für die Erfindung besonders interessante Eigenschaften:

Zunächst besitzen sie eine sehr geringe Korngröße in der Größenordnung von 1,5 nm: zum Einschreiben eines 0,8 μτη breiten Musters, welche Abmessung derzeit zum Einschreiben eines Videofrequenzsignals, mit dem ein Rechteckträger winkelmoduliert ist, verwendet wird, beträgt die Kornabmessung für eine Silberhalogenidemulsion mit hoher Auflösung etwa 1/8 der Breite der Spur, während diese Abmessung etwa 1/500 dieser gleichen Breite für die Diazoniumverbindung beträgt.

Außerdem ist die Steilheit der Kurve, welche die Schwärzung der entwickelten Schicht als Funktion der von dieser Schicht aufgenommenen Lichtenergie wiedergibt, groß. Dieser Schwelleneffekt ermöglicht eine Herabsetzung der Brechungseffekte an der Grenze der undurchsichtigen und der durchsichtigen Zonen während des Lesens. Diese Übergangszonen besitzen somit gegenüber den Abmessungen der eingeschriebenen Muster kleine Abmessungen.

Das Verfahren zur Herstellung der durch Absorptionsänderung eines Lesestrahls lesbaren Informationsträger basiert auf zwei Reaktionsarten; es sind dies:

- einmal die Photolysereaktionen der Diazoniumverbindungen, wobei die Einwirkung eines Strahls mit richtiger Wellenlänge (Ultraviolettstrahlung) eine Dissoziation des Moleküls der Diazoniumverbindung (oder eine Isomerisation in einigen Fällen) unter Bildung von Stickstoff bewirkt;

- zum anderen die Kupplungsreaktionen dieser Diazoniumverbindungen mit aromatischen Verbindungen unter Bildung von Farbstoffen, in welchen die beiden aromatischen Kerne über die Gruppe -N=N- verbunden sind.

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Diese aromatischen Verbindungen können entweder ein bei der Photolyse entstandenes Zersetzungsprodukt sein, das sich mit der bestehen gebliebenen Diazoniumverbindung wieder vereinigt, oder ein während des Aufbringens der Schicht auf dem metallisierten Schichtträger der Diazoniumverbindung zugemischte Kupplungskomponente, wobei diese Mischung dann so stabilisiert wird, daß die Kupplungsreaktion erst nach der Belichtung mit einem Strahl abläuft; die erste Methode führt zu undurchsichtigen Zonen, welche den mit dem Strahl belichteten Zonen entsprechen (Negativverfahren), während die zweite Methode zu undurchsichtigen Zonen führt, die den nicht-belichteten Zonen entsprechen (Positivverfahren).

In F i g. 1 wird zum Einschreiben der Information eine aus einem durchsichtigen Substrat 4 und einer Schicht 5 mit fur Ultraviolettstrahlung durchsichtigen und undurchsichtigen Zonen bestehende Maske mit der Schicht 3 mit der Diazoniumverbindung in Kontakt gebracht. Eine Strahlungsquelle 6 für ultraviolettes Licht wirkt durch die durchsichtigen Zonen der Maske auf die darunter befindliche Diazoniumverbindung unter Zersetzung derselben ein. Die für die Zersetzung erforderliche Belichtungsenergie beträgt etwa 0,1 bis 1 J/cm².

Ein nicht beschränkendes Beispiel für eine organische Diazoniumverbindung für ein Positivverfahren ist:

(CHj)₂-N-

-N = N-Cl

In einem Negativverfahren kann die folgende organische Diazoniumverbindung verwendet werden:

N₂Cl

OH

Die Schicht aus der Diazoniumverbindung wird dann trocken in Ammoniakdämpfen (in Anwesenheit von Wasserdampf) so entwickelt, daß in dieser Schicht undurchsichtige Zonen auftreten, wie z. B. 7 in Fig. 2, und durchsichtige Zonen wie 8. Die verschiedenen, den Träger bildenden Schichten sind in F i g. 2 mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1.

Für ein »Positiv«-Verfahren wird die Diazoniumverbindung mit einer Kupplungskomponente gemischt und dieses Gemisch wird erforderlichenfalls in bekannter Weise stabilisiert.

Nimmt man als Beispiel für ein Positiv-Verfahren die vorstehend angegebene Diazoniumverbindung, so kann die Kupplungskomponente sein:

OH

/
SO₃Na

Die erhaltene Verbindung ist ein Farbstoff, der eine Lesestrahlung mit geeigneter Wellenlänge absorbieren kann. Die Kupplungsreaktion, die 60 Sekunden bei 20⁰C dauert, kann durch Erhöhung der Temperatur beschleunigt werden. Bei 6O⁰C dauert sie so nur 10 Sekunden.

Für ein Negativ-Verfahren mit der vorstehend angegebenen Diazoniumverbindung

N₂Cl

OH

wird die Belichtungszeit so gewählt, daß die Hälfte der Diazoniumverbindune zersetzt wird.

In Fig. 3 ist eine Vorrichtung zum Einschreiben und Entwickeln dargestellt, die, ausgehend von einem Wikkel des metallisierten und mit einer Schicht aus einer Diazoniumverbindung bedeckten Träger, die Erzielung einer Reihe von Platten mit den gleichen Mustern erlaubt.

Ein wickelförmiges Diazotypiematerial, bestehend aus einem Schichtträger 1, einer Metallisierungsschicht 2 und einer Schicht 3 mit einer Diazoniumverbindung und gegebenenfalls einer Kupplungskomponente wird mit einer konstanten Geschwindigkeit aufgewickelt. Ein durchsichtiger Zylinder 9 rollt reibungsfrei über diese Schicht während des Aufwickeins dieses Diazotypiematerials.

Der durchsichtige Zylinder trägt eine geschmeidige Maske, welche die Matrix der aufzuzeichnenden Information darstellt. Eine monochromatische Ultraviolettlampe 10 ist im Innern des Zylinders parallel zu dessen Achse angeordnet und sendet Ultraviolettstrahlung in Richtung auf die Schicht 3. Die Photolysereaktion geht in den nicht durch die Maske abgedeckten Zonen der Schicht 3 vor sich.

Das Diazotypiematerial durchläuft dann einen Ammoniakdämpfe enthaltenden Tunnel 11. Bei einem Negativ-Verfahren findet dann in den belichteten Zonen und bei einem Positiv-Verfahren in den nicht-belichteten Zonen eine Kupplungsreaktion statt, wobei sich ein Farbstoff bildet, der eine geeignete Lesestrahlung absorbieren kann. Die so aufgebaute, die Information tragende Schicht ist kaum zerbrechlich. Sie wird jedoch bei einem durch eine abgeänderte Ausfuhrungsform des vorstehend beschriebenen Verfahrens erhaltenen Vervielfältigung noch besser geschützt.

Die lichtempfindliche Schicht wird bei dieser Ausführungsform auf einem nicht-metallisierten Schichtträger abgeschieden, während die Einzelzeichnung der Informationen und die Entwicklung dieser Schicht nach einer der vorstehend beschriebenen Methoden erfolgt. Das so die Vervielfältigung tragende Diazotypiematerial wird anschließend metallisiert. Das Lesen erfolgt durch den Schichtträger und die Schicht aus der Diazoniumverbindung, wobei die Metalüsierungsschsicht die Lesestrahlung, die nicht schon absorbiert wurde, reflektiert und die für diese Strahlung undurchsichtigen Zonen verstärken nach der Reflexion diese Absorption.

Das Diazotypiematerial kann auch in Form eines Bandes vorliegen. Die vorstehend beschriebene Vorrichtung zum Einschreiben und Entwickeln wird dann modifiziert, wobei die nachgiebige Maske dann ein aufgewickeltes Band ist und die Rotation des die Schicht mit der Diazoniumverbindung tangierenden Zylinders gleichzeitig das Abwickeln der Maske und des Diazotypiematerial bewirkt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anwendung eines Diazotypie-Kontaktreproduktionsverfahrens auf die Vervieirältigung von Vorlagen eines Informationsträgers mit einem Informationsmuster, dessen Informationselemente Abmessungen in der Größenordnung eines Mikrometers aufweisen.

2. Anwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine lichtempfindliche Schicht mit einer Diazoniumverbindung verwendet wird, die auf einer Seite an eine reflektierende Schicht angrenzt.

3. Anwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Schichtträger ein metallisierter Schichtträger verwendet wird.

4. Anwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Schichtträger ein für die zum Auslesen verwendete Strahlung durchlässiger Schichtträger verwendet wird und daß die lichtempfindliche Schicht nach dem Belichten und Entwickeln durch Aufbringen einer Metallisierung beschichtet wird.