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Entwicklungsverfahren und Vorrichtung zur Durch-
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führung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Entwicklung eines Bildformungselements.
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In der letzten Zeit konnte man bemerkenswerte Fortschritte auf die
Gebiet des Druckens oder Aufzeichnens hinsichtlich der Entwicklung schnellerer,
einfacherer und genauerer Aufzeichnungs- oder Druckverfahren und weiter im Hinblick
auf die Entwicklung von hierfür verwendeten Materialien feststellen. Unter diesen
Materialien befindet sich ein durch Hitzeeinwirkung entwickelbares, lichtempfindliches
Material, das hauptsächlich aus organischem Silbersalz besteht und keiner Naßentwicklung
und keinem Fixierprozeß nach einer Bildbelichtung ausgesetzt werden muß, wie dies
bei üblichem fotografischem Material, welches anorganisches Silbersalz verwendet,
der Fall ist. Dieses unter Hitzeeinwirkung entwickelbare Material ist eines der
Materialien, die besondere Aufmerksamkeit auf sich gezogen haben. Das heißt, das
hitze-entwickelbare lichtempfindliche Material, das hauptsächlich aus dem organischen
Silbersalz
besteht, erlaubt die Anwendung der sogenannten Trockenentwicklung, bei der die Entwicklung
einfach durch Erhitzen des Materials vorgenommen wird, nachdem dieses in üblicher
Weise bildmäßig belichtet wurde. Verglichen mit den Fällen, bei denen die Naßentwicklung
erforderlich ist, ist dieses Material daher insofern vorteilhaft, als die Verarbeitungsflüssigkeit
zur Entwicklung und Fixierung nicht erforderlich ist, daß die Entwicklung einfach
durch Aufbringen von Hitze auf das Material vorgenommen werden kann, nachdem dieses
einer Bildbelichtung ausgesetzt wurde, und daß darüberhinaus keine besondere Fixierung
erforderlich ist.
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Das hitze-entwickelbare lichtempfindliche Material kann normalerweise
ein Stützelement, etwa einen Film oder ein Blatt bzw. eine Scheibe aus Kunststoffen,
Papier oder ähnlichem Material, und eine Bildformungsschicht (Bildschicht) aufweisen,
die hauptsächlich aus organischem Silbersalz besteht und durch Beschichtung oder
auf ähnliche Weise auf das Stützelement aufgebracht ist. Genauer gesagt kann dieses
lichtempfindliche Material dadurch erhalten werden, daß organisches Silbersalz,
ein Reduktionsmittel und eine geringe Menge Halogenid in bezug auf das organische
Silbersalz in einem Binder, etwa ein elektrisch isolierendes Material, dispergiert
werden und diese Materialien auf das Stützelement gebracht werden. Das so zusammengesetzte
hitze-entwickelbare lichtempfindliche Material kann einer Bildbelichtung ausgesetzt
werden und danach (oder gleichzeitig damit) erhitzt und entwickelt werden, um darauf
ein Silberbild zu erzeugen. Typische Substanzen, die für dieses lichtempfindliche
Material verwendet werden können, schließen Silbersalz organischer Säuren wie Silberbehenat,
Silberarachidat, Silberstearat, Silbermyristat oder ähnliches und organische Silberverbindungen
wie Silberbenzoat, Silberphthalazinon, Silberbenztriazol, Silberterephthalat, Silberphthalat,
Silbersalicylat oder ähnliches ein; die Halogenide schließen organische Halogenide
wie NH4X, CoX2, KX, SnX2, CuX2, MgX2,
Al2X3, ZnX2, AgX, etc. (X
bedeutet Cl, Br, J) ein; und das Reduktionsmittel schließt substituiertes Phenol,
substituiertes Naphthol oder ähnliches ein. Diese Substanzen werden in gewünschter
Menge miteinander vermischt und in einem Binder dispergiert. Der Binder schließt
elektrisch isolierende Materialien wie Polyvinyl-Butyral-Harz, Polystyren-Harz,
Polyvinyl -Chlorid-Harz, Epoxyharz, Alkydharz, Polycarbonatharz etc. ein. Die Wirkung
und der Mechanismus der erwähnten Halogenide, die zur Bilderzeugung beitragen, kann
bis jetzt nicht völlig genau erklärt werden. Unter diesen Halogeniden ist jedoch
Silberhalogenid als eine Substanz bekannt, die bei Belichtung freies Silber erzeugt.
Dieses freie Silber bildet während der Entwicklung Entwicklungskerne und fördert
die Befreiung von Silber aus organischem Silbersalz zur Bildung eines Silberbildes.
Was die anderen Halogenide als Silberhalogenid angeht, so reagieren diese während
der Erzeugung des hitze-entwickelbaren, lich tempfindlichen Materials mit dem organischen
Silbersalz zur Schaffung von Silberhalogenid das, wenn es Licht ausgesetzt wird,
in der bereits beschriebenen Weise freies Silber hervorbringt, welches einen Entwicklungskern
zur Bildung eines Silberbildes bildet.
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Je nach Wunsch kann ein Weichmacher zugesetzt werden.
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Der Weichmacher kann Dioctyl-phthalat, Tricresyl-phosphat, Diphenyl-chlorid,
Methyl-naphthalen, p-Terphenyl, Diphenyl oder ähnliches sein.
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Dadurch, daß als Binder für das hitze-entwickelbare, lichtempfindliche
Material ein isolierendes Material verwendet wird, welches einen ausreichenden elektrischen
Widerstand besitzt, um auf sich eine elektrostatische Ladung zu halten, kann das
lichtempfindliche Material als Vorlage oder Original für einen elektrostatischen
Druckvorgang benutzt werden. Das heißt, das elektrisch leitende Silberbild, das
ein Bild erzeugt,
wird auf dem isolierenden Material getragen, so
daß das hitzeentwickelbare, lichtempfindliche Material, auf dem das Silberbild bereits
ausgebildet ist, den Schritten des Aufladens, Entwickelns und Ubertragens als Original
beim elektrostatischen Druckvorgang ausgesetzt werden kann, wodurch ein elektrostatischer
Druckvorgang ausgeführt werden kann.
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Der Schritt des Aufladens beim elektrostatischen Druckvorgang kann
etwa dadurch ausgeführt werden, daß das lichtempfindliche Material unter einer positiven
oder negativen Xoronaelektrode vorbeigeführt wird, oder daß eine Kontaktelektrode
verwendet wird. Der Schritt des Entwickelns kann für eine Tonerbehandlung nach irgendeiner
der üblicherweise verwendeten Verfahren ausgeführt werden, wie etwa der Kaskadenentwicklung
der Magnetbürstenentwicklung, der FlUssigkeitsentwicklung, der Trockenmagnetentwicklung
oder der Wasserentwicklung. Der Schritt des Ubertragens kann dadurch ausgeführt
werden, daß ein Ubertragungsglied, etwa Papier, in Berührung mit der Oberfläche
des Originals, das ein Tonerbild trägt, gebracht wird und daß eine Koronaelektrode
mit einer der Tonerladung entgegengesetzten Polarität verwendet wird, um das Ubertragungsglied
von hinten aufzuladen und dadurch das Tonerbild auf das Ubertragungsglied zu übertragen.
Das so übertragene Tonerbild kann auf bekannte Weise fixiert werden, beispielsweise
durch Hitzefixierung, Wsungsmittelfixierung oder Druckfixierung.
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Die während des Schritts der Aufladung aufgebrachte Ladungsmenge
bestimmt sich nach der Ladungshaltefähigkeit des Silberbildteiles, das dadurch erzeugt
wurde, daß das hitzeentwickelbare, lichtempfindliche Material den Schritten der
Belichtung und der Erhitzung ausgesetzt wurde, Die Ladungshaltefähigkeit kann als
der elektrische Widerstand, die elektrostatische Kapazität oder die fotografische
Dichte (Schwärzung) des Silberbildteiles aufgefaßt werden. Genauer
gesagt,
kann man die Ladungshaltefähigkeit als groß bezeichnen, wenn der elektrische Widerstand
oder die elektrostatische Kapazität groß sind oder wenn die fotografische Dichte
gering ist. Wie bereits beschrieben, kann, wenn die Ladungshalte fähigkeit unter
einem bestimmten Belichtungs- und einem bestimmten Erhitzungszustand immer konstant
ist, jeder Schritt beim elektrostatischen Druckvorgang an einen bestimmten Zustand
fixiert werden.
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Das zur Erzeugung eines Silberbildes (sichtbares Bild) auf dem oben
beschriebenen, hitze-entwickelbaren, lichtempfindlichen Material erforderliche Erhitzen
kann dadurch ausgeführt werden, daß etwa das lichtempfindliche Material Strahlen
von einer Infrarotlampe ausgesetzt wird oder in Berührung mit einem Paar von Heizrollen
gebracht wird. Da jedoch dieses hitzeentwickelbare, lichtempfindliche Material in
seinen Entwicklungseigenschaften oder anderen fotografischen Eigenschaften in großem
Ausmaß von seinem Aufbewahrungszustand, seiner Umgebungstemperatur und seiner Feuchtigkeit
abhängt, müssen die optimalen Bedingungen durch Ausprobieren in Erfahrung gebracht
werden, damit bei Verwendung der oben beschriebenen Hitzeentwicklungseinrichtung
ein Bild guter Qualität erhalten wird.
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Dies ist recht ungünstig, da es eine Verschwendung an lichtempfindlichem
Material und Zeit bedeutet.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile zu vermeiden
und die Erzeugung eines optisch konatanten, sichtbaren Bildes sicherzustellen und
ein sehr klares und konstantes Bild mit hohem Kontrast unabhängig von irgendwelchen
Veränderungen der Eigenschaft des Bildformungselements zu erzeugen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 bzw. eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs
16 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
enthalten.
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Zur Lösung der genannten Aufgabe sieht das erfindungsgemäße Entwicklungsverfahren
vor, daß dem Bildformungsel-ent, auf dem ein latentes Bild ausgebildet wurde, eine
bestimmte erste Wärmemenge zugeführt wird, daß nachfolgend die Eigenschaft des Bildformungselements
festgestellt wird und daß dem Bildformungselement eine zweite, der Eigenschaft entsprechende
Wärmemenge zugeführt wird, um das Bildformungselement zu entwickeln.
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Dieses erfindungsgemäße Verfahren kann mittels einer Entwicklungsvorrichtung
ausgeführt werden, die eine erste Heizeinrichtung zum Aufbringen einer bestimmten
Wärmemenge zur Entwicklung eines auf einem Bildformungselement ausgebildeten latenten
Bildes besitzt, die eine Meßeinrichtung besitzt, welche die Schwärzungsdichte des
mittels der ersten Heizeinrichtung entwickelten Bildes mißt,um die Eigenschaft des
Bildformungselements festzustellen, und die eine zweite Heizeinrichtung zum Aufbringen
einer Wärmemenge besitzt, welche von einem Signal von der Meßeinrichtung gesteuert
wird, um ein konstantes sichtbares Bild unabhängig von der Eigenschaft des Bildformungselements
zu schaffen.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1
eine schematische Ansicht einer Belichtungseinrichtung zur Ausführung der vorliegenden
Erfindung, Fig. 2 eine schematische Ansicht einer ersten Entwicklungseinrichtung
zur Ausführung der vorliegenden Erfindung, Fig. 3 eine schematische Ansicht einer
Meßeinrichtung für die Schwärzungsdichte und einer zweiten Entwicklungseinrichtung,
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Fig. 4 eine Folge von Bildaufzeichnungsschritten, Fig. 5 schematisch
ein Schaltbild einer Ausführungsform der Belichtungssteuerschaltung, und Fig. 6
schematisch eine andere Aus führungs form der Belichtungs steuerschaltung.
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Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Belichtungseinrichtung. In
Fig. 1 bezeichnen die Bezugszahlen 1 und 2 eine Schicht aus einem durch Hitzeeinwirkung
entwickelbaren (hitze-entwickelbaren), lichtempfindlichem Material bzw. ein Stützelement.
Eine Lichtquelle 4 dient für die Belichtung und kann eine Wolframlampe, eine Halogenlampe
oder ähnliches sein. 3 ist ein optisches Faserrohr, das Licht von der Licht quelle
4 zu einem bestimmten Bezugsbelichtungsabschnitt 6 leiten kann und diesen einer
bestimmten Belichtungsmenge aussetzen kann. Die dem Bezugsbelichtungsabschnitt 6
zugeführte Lichtmenge bestimmt sich nach der Art des hitze-entwickelbaren, lichtempfindlichem
Materials. Mit 5 ist ein Bildoriginal und mit dem Buchstaben L eine Abbildungslinse
bezeichnet. Eine erste Zone des hitze-entwickelbaren, lichtempfindlichen Materials
S, die dem Bildoriginal 5 entspricht, wird durch das Bildoriginal 5 dem Bildlicht
von der Lichtquelle 4 ausgesetzt, während eine zweite Zone des lichtempfindlichen
Materials S, die dem Bezugsbelichtungsabschnitt 6 entspricht, über das optische
Faserrohr einer bestimmten Bezugsbelichtungsmenge ausgesetzt wird. Eine Lichtquelle
für dle Bezugsbelichtung kann zusätzlich zur Lichtquelle 4 für die Bildoriginalbelichtung
vorgesehen sein. Die Bildoriginalbelichtung und die Bezugsbel ichtung brauchen nicht
immer gleichzeitig stattzufinden, vielmehr kann die Bildoriginalbelichtung der Bezugsbelichtung
vorangehen oder umgekehrt.
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In Fig. 2 bezeichnen 71 und 72 Heizrollen und 81 und 82 Heizquellen
wie Heizgeräte, Infrarotstrahlenlampen oder ähnliches zum Erhitzen der Heizrollen
71 und Die Heizrollen 71 und 7 werden mit geeignetem Druck gegeneinander gedrückt
und sind mit bestimmter Geschwindigkeit in den Richtungen der jeweiligen Pfeile
drehbar und werden erhitzt und auf einer bestimmten Temperatur gehalten. Das hitzeentwickelbare,lichtempfindliche
Material S, auf dem durch die Belichtung ein latentes Bild erzeugt wurde, kann dadurch
entwickelt werden, daß es einer übertragenen Wärme (Hitze) unterworfen wird, während
es zwischen den Heizrollen 71 und durchläuft.
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Die Entwicklungstemperatur und die Erhitzungszeit einer ersten Entwicklungseinrichtung
(die, im Fall der Entwicklungseinrichtung von Fig. 2, von der Drehzahl der Rollen
bestimmt wird) müssen konstant sein. Die bevorzugte Entwicklungstemperatur und Entwicklungsgeschwindigkeit
der ersten Entwicklungseinrichtung werden von der Art des hitze-entwickelbaren,
lichtempfindlichen Materials bestimmt, Jedoch muß die Entwicklung des hitze-entwickelbaren,
lichtempfindlichen Materials in der ersten Entwicklungseinrichtung so eingestellt
werden, daß sie in dem Zustand aufhört, bei dem sie etwas weniger als bis zur optimalen
Entwicklung vorangeschritten ist. Genauer gesagt wird die Entwicklung so eingestellt,
daß sie bei einer zugeführten Wärmeenergie stattfindet, die geringer als die Wärmeenergie
ist, die zur Schaffung einer optimalen Bild-Schwärzungsdichte erforderlich ist.
Das von der ersten Entwicklungseinrichtung zu entwickelnde, hitze-entwickelbare,
lichtempfindliche Material kann sich über die gesamte Belichtungsfläche (die erste
und die zweite Zone) erstrecken, oder sie kann sich alternativ nur über die Bezugsbelichtungsfläche
(die zweite Zone) erstrecken.
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Die Entwicklungseinrichtung ist nicht auf die Heizrollen beschränkt,
sondern die Entwicklung kann auch durch Anwendung von Strahlung oder heißem Wind
ausgeführt werden.
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Fig. 3 zeigt eine Meßeinrichtung zum Messen der Veränderung der Eigenschaft
des hitze-entwickelbaren, lichtempfindlichen Materials, das die erste Entwicklungseinrichtung
durchlaufen hat. Die Meßeinrichtung arbeitet mit Hilfe der optischen Schwärzungsdichte
des entwickelten Bildes auf der Bezugsbelichtungsfläche und steuert eine zweite
Entwicklungseinrichtung.
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In Fig. 3 bezeichnet 1o bildtragende Teile mit einem darauf ausgebildeten
Silberbild (sichtbares Bild), 11 sind bildfreie Teile und 12 ist ein Bezugsbelichtungsabschnitt,
auf dem ein Silberbild ausgebildet wurde. 13 ist die Meßeinrichtung für die Schwärzungsdichte,
die Lichtquellen 14 zur Beleuchtung des Bezugsbelichtungsabschnitts 12, Reflektoren
15 und ein fotoelektrisches Wandlerelement 16 (z.B. CdS) zur Aufnahme des von dem
Bezugsbelichtungsabschnitt 12 reflektierten Lichts aufweist. 17 ist eine Lichtschutzplatte,
die verhindert, daß die bildtragenden Teile 1o und die bildfreien Teile 11 vom Licht
von den Lichtquellen 14 verschleiert werden. 18 ist eine Entwicklungssteuerschaltung,
die das Detektorsignal vom fotoelektrischen Wandlerelement 16 empfängt und eine
zweite Entwicklungseinrichtung 19 entsprechend diesem Detektorsignal steuert. Die
zweite Entwicklungseinrichtung 19 besitzt, ähnlich wie die erste Entwicklungseinrichtung,
Heizrollen 201, 202 und Heizquellen 211, 212 wie Heizgeräte, Infrarotstrahlenlampen
oder ähnliches, um die Heizrollen 201 und 202 aufzuheizen. Die Leistung der Heizquellen
211 und 212 wird von der Entwicklungssteuerschaltung 18 entsprechend der Schwärzungsdichte
auf dem Bezugsbelichtungsabschnitt 12 gesteuert. Die zweite Entwicklungseinrichtung
kann die gesamte Oberfläche des hitze-entwickelbaren, lichtempfindlichen Materials
gleichförmig erhitzen.
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Fig. 5 zeigt eine Aus führungs form der Entwicklungssteuerschaltung
18. Sie umfaßt das fotoelektrische Wandlerelement 16, die Heizrolle 211 (212), welche
bereits in Fig. 3 gezeigt ist, einen Thermistor lol, der die Umfangsflächentemperaturen
der Heizrollen 201, 202 feststellt, einen veränderlichen Temperatureinstellwiderstand
102, einen Spannungsteilerwiderstand 106, einen Operationsverstärker 107, einen
Unijunction-Transistor 108, einen Impuls- oder Zündtransformator lo9, einen Schwingkondensator
110, einen in zwei Richtungen leitenden Thyristor 111, einen Kondensator 112 und
einen Widerstand 113. Der Kondensator 112 und der Widerstand 113 dienen dazu, eine
fehlerhafte Zündung des Thyristors 111 zu verhindern. 114 ist eine Wechselstromquelle,
und 115 der Anschluß einer Gleichstromquelle.
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Wenn bei der oben beschriebenen zweiten Entwicklungseinrichtung die
Temperaturen der Heizrollen 201 202 niedriger als die eingestellte Temperatur sind,
steigt der Innenwiderstand des Thermistors lot an, so daß das Potential an einem
Punkt A niedriger als dasjenige an einem Punkt B wird und das Potential an einem
Punkt C ansteigt. Als Folge davon schwingt der Unijunction-Transistor 108 und bewirkt,
daß der Zündtransformator 109 den in zwei Richtungen leitenden Thyristor 111 zündet
(einschaltet), so daß an die Heizquellen 211, 212 eine Spannung angelegt wird, um
die Temperaturen der Heizrollen 201, 202 zu erhöhen. Dadurch werden die Heizrollen
201 und 202 auf ihrer eingestellten Temperatur konstant gehalten. Wenn die Bild-Schwärzungsdichte
auf dem Bezugsbelichtungsabschnitt, der von der ersten Entwicklungseinrichtung entwickelt
wurde, gering ist, wird der Innenwiderstand des fotoelektrischen Wandlerelements
16 niedrig, so daß das Potential am Punkt A wiederum abfällt. Wie bereits beschrieben,
werden dadurch die Temperaturen der Heizrollen 201 202 wiederum erhöht, um eine
der Bild-Schwärzungsdichte entsprechende Wärmemenge zu liefern. Wenn demzufolge
die Schwärzungsdichte des von der ersten Entwicklungseinrichtung
entwickelten
Bildes gering ist, erfolgt die Steuerung so, daß das Bild von der zweiten Entwicklungseinrichtung
auf eine hohe Temperatur erhitzt wird, so daß eine Entwicklung entsprechend der
Veränderung der Eigenschaft des hitze-entwickelbaren, lichtempfindlichen Materials
ausgeführt werden kann und damit die Erzeugung eines konstanten, sichtbaren Bilds
mit optimaler Schwärzungsdichte sichergestellt wird.
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Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform der Entwicklungssteuerschaltung,
welche die Entwicklungsgeschwindigkeit entsprechend der Bildkonzentration steuert.
In dieser Figur sind jene Elemente, die denen der vorangegangenen Ausfthrungsform
ähnlich sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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In Fig. 6 sind ein Relais 200, ein Transistor 201, Widerstände 202,
203, der Relaiskontakt k und ein Motor 204 zum Antrieb der Heizrollen 201 202 erkennbar.
Der Widerstandswert des Widerstands 202 ist geringer als der des Widerstands 203
gewählt.
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Bei dieser Einrichtung ist davon auszugehen, daß die Heizquellen
211, 212 der Heizrollen 201, 202 mit Hilfe des Thermistors 101 immer auf einer bestimmten
Temperatur gehalten werden. Falls die Reflexionsdichte auf dem Bezugsbelichtungsabschnitt
12, der mit Hilfe der ersten Entwicklungseinrichtung entwickelt wurde, gering ist,
wird der Innenwiderstand des fotoelektrischen Wandlerelements 16 niedrig, so daß
das Potential am Punkt A größer als das am Punkt B wird.
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Als Folge davon wird der Transistor 201 eingeschaltet und erregt das
Relais 200, dessen Kontakt k umgeschaltet wird, so daß der Widerstand 203 mit dem
Motor 204 in Reihe geschaltet wird. Dadurch wird die an den Motor 204 angelegte
Spannung niedriger. Die Drehzahl des Motors 204 und entsprechend die der Rollen
201 202 nehmen demzufolge ab, wodurch die dem hitze-entwickelbaren, lichtempfindlichen
Material zugeführte
Wärmemenge erhöht wird.
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Fig. 4 verdeutlicht die Folge der verschiedenem Verfahrensschritte:
Den Belichtungsschritt a, den ersten Entwicklungsschritt b, den Schwärzungsdichte-Meß-Schritt
c und den zweiten Entwicklungsschritt d. Es ist darauf hinzuweisen, daß anstelle
der Steuerung der Entwicklungstelperatur und der Entwicklungszeit es möglich ist,
die Kraft zu steuern, mit welcher die Heizrollen gegeneinander gedrückt werden.
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Als alternatives Verfahren zur Messung der Bild-Schwärzungsdichte
auf dem Bezugsbelichtungsabschnitt ist es möglich, die Durchlaßdichte zu messen,
wo das Stützblatt 2 ein Licht unterbrechendes Element ist.
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Wie beschrieben, kann mit Hilfe der Erfindung immer ein sehr klares,
konstantes Bild hohen Kontrasts auf der Stelle fehlerfrei ungeachtet der Veränderung
der Eigenschaft des hitze-entwickelbaren, lichtempfindlichen Materials erhalten
werden.
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Zusammengefaßt wird mit der Erfindung ein Verfahren geschaffen, bei
dem einem Bildformungselement, auf dem ein latentes Bild erzeugt wurde, eine bestimmte
erste Wärmemenge zugeführt wird, um das latente Bild zu entwickeln. Nachfolgend
wird die Eigenschaft des Blldformungselements festgestellt. Dem Bildformungselement
wird dann eine zweite, der Eigenschaft entsprechende Lichtmenge zugeführt, um es
zu entwickeln.