DE3710578A1 - Licht- und druckempfindliches aufzeichnungsmedium - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein licht- und druckempfindli­ ches Aufzeichnungsmedium, das in der Lage ist, ein Bild aufzu­ zeichnen, indem sichtbares Licht und/oder Infrarotlicht benutzt wird.

Ein licht- und druckempfindliches Medium, das in der Lage ist, ein Bild unter Benutzung von Ultraviolettstrahlen aufzuzeichnen, wurde wie in der US-PS 43 99 209 und 44 40 846 offenbart ist, vorgeschlagen.

Ultraviolettstrahlen sind jedoch schädlich für den menschlichen Körper, so daß bei Benutzung eines derartigen licht- und druck­ empfindlichen Aufzeichnungsmediums es nötig ist, eine kompli­ zierte Vorrichtung zu benutzen, die das Austreten von ultra­ violetten Strahlen verhindern kann.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes licht- und druckempfindliches Aufzeichnungsmedium vorzusehen, das keine komplizierte Vorrichtung zum Verhindern des Austretens von ul­ travioletten Strahlen benötigt.

Das erfindungsgemäße licht- und druckempfindliche Aufzeichnungs­ medium weist ein blattförmiges Tragteil und Mikrokapseln auf, mit denen eine Oberfläche des Tragteiles beschichtet ist und die in sich eine erste Komponente, die ihre Farbe ändert, wenn sie mit einer zweiten Komponente reagiert, und eine dritte Kom­ ponente einschließt, die eine mechanische Festigkeit der Mikro­ kapseln ändert, wenn sie mit sichtbarem und/oder infrarotem Licht bestrahlt wird.

Nach einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform ist ein licht- und druckempfindliches Aufzeichnungsmedium vorgesehen, welches ein blattförmiges Tragteil, eine Mehrzahl von Mikrokap­ seln, die in sich eine erste Komponente einschließen und mit denen eine Oberfläche des Tragteiles beschichtet ist, und eine zweite Komponente aufweist, mit der das Tragteil beschichtet ist und die mit der ersten Komponente zum Farbändern der einen Oberfläche des Tragteiles reagiert, wobei die Mikrokapseln eine dritte Komponente einschließen, die empfindlich für sichtbares und/oder infrarotes Licht sind zum Verändern der mechanischen Festigkeit der Mikrokapseln.

Bei der ersten Ausführungsform ändern nur Bereiche der Mikro­ kapseln, die dem sichtbaren oder infraroten Licht ausgesetzt sind, ihre mechanische Festigkeit gegen Zerreißen oder Zerstö­ ren. Das bedeutet, die mechanische Festigkeit der Mikrokapseln, die dem Licht ausgesetzt sind, erhöht sich oder erniedrigt sich. Wenn das Aufzeichnungsmedium zwischen zwei druckausübenden Wal­ zen hindurchgeht, werden als Folge die Mikrokapseln, bei denen die mechanische Festigkeit nicht erhöht oder bei denen sie verringert ist, zerstört, so daß die Komponente darin nach außen fließt. Die ausgeflossene Komponente reagiert mit einer anderen Komponente, mit der ein separates Entwicklungsmedium beschichtet ist, zum Farbändern. Genauer gesagt, eine gewünschte Farbe wird auf dem Entwicklungsmedium entwickelt, somit wird ein Farbbild gebil­ det, welches einem Manuskript entspricht.

Bei der zweiten, geänderten Ausführungsform reagiert eine erste Komponente, die aus den zerstörten Mikrokapseln ausfließt, mit einer zweiten Komponente, mit welcher das Tragteil beschichtet ist, zum Entwickeln einer Farbe in Übereinstimmung mit dem be­ lichteten Bild auf dem Aufzeichnungsmedium.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine vergrößerte, teilweise geschnittene Ansicht einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform,

Fig. 2 eine diagrammartige Darstellung eines Belich­ tungsschrittes,

Fig. 3 ein Diagramm, welches den Zerreiß-Schritt der Mi­ krokapseln zeigt,

Fig. 4 eine vergrößerte, teilweise geschnittene Ansicht einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform, und

Fig. 5 ein Diagramm, welches einen Zerreiß-Schritt der Mikrokapseln zeigt.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, sind eine Mehrzahl von sphärischen Mikrokapseln 2 benachbart zueinander nebeneinander auf der Ober­ fläche eines tragenden Teiles 1 a angeordnet, welches aus Papier gemacht ist, und welches ein licht- und druckempfindliches Auf­ zeichnungsmedium 1 aufweist. Jede Kapsel 2 weist eine hohle sphärische Hülle 2 a und eine darin eingeschlossene flüssige Komponente 2 b auf. Die flüssige Komponente 2 b enthält einen Farbstoffvorläufer bzw. ein Farbstoffvorprodukt, welches mit einem farberzeugenden Material zum Erzeugen einer Farbe rea­ giert, und eine photohärtbare (lichthärtbare) Substanz, welche hart wird, wenn sie mit Infrarotstrahlen bestrahlt wird.

Als Farbstoffvorprodukt kann eine Triallylmethan-Verbindung, eine Bisphenylmethan-Verbindung, eine Xanthen-Verbindung, eine Thiazin-Verbindung, eine Spiropyran-Verbindung oder ein Gemisch daraus benutzt werden. Das farberzeugende Material bewirkt, daß das Farbstoffvorprodukt eine spezielle Farbe entwickelt. Ton, organische Säuren, ein acidisches Polymer, Metallsalze, aromatische carboxylische Säuren und ein Gemisch daraus können als das farberzeugende Material benutzt werden. Als die photo­ härtbare Substanz kann eine photopolymerisierende Substanz be­ nutzt werden, welche ungesättigte Verbindungen vom Athylentyp sind, Trimethytalpropan, zum Beispiel ein Acrylatpräpolymer oder ähnliches. Diese Verbindungen werden in Kombination mit einem photopolymerisierenden Initiator benutzt, der zum Starten der Polymerisation des Harzes als Reaktion auf Infrarotstrahlen benutzt wird, und er kann solche organischen oder anorganischen Persäureverbindungen aufweisen, wie Diacylperoxide, Kentonper­ oxide, Arkylperoxide, Arkylhydroperoxide, Sulphonylperoxide, Peroxydicarbonate usw.

Die Mikrokapseln können durch solche wohlbekannten Techniken vorbereitet werden wie Kern-Zell-Behälter-Verfahren (core cell­ vation method) und ein Zwischenschichtpolymerisationsverfahren, und sie enthalten in sich das Farbstoffvorprodukt und die photo­ härtbare Substanz.

Ein Bindemittel, ein Füllmittel, ein Mittel zum Einstellen der Viskosität oder ähnliches werden zu den Mikrokapseln hinzuge­ fügt, und mit dem resultierenden Gemisch wird das Tragteil mit einer Beschichtungsrolle, einem Spray oder einem Abstreifmesser aufgetragen.

Jedes Bild kann auf einem licht- und druckempfindlichen Auf­ zeichnungsmedium 1 aufgezeichnet werden, welches durch ein Ver­ fahren wie in Fig. 2 gezeigt gebildet ist. Wenn Infrarotstrah­ len auf ein Aufzeichnungsmedium 1 durch ein Manuskript 10 von einer (nicht gezeigten) Infrarotlichtquelle projiziert werden, wird bewirkt, daß das Innere der Mikrokapseln 2 auf dem Auf­ zeichnungsmedium 1 durch die Infrarotstrahlen gehärtet wird, die durch Abschnitte gehen, die keine undurchsichtigen Ab­ schnitte 10 a sind, wie etwa ein Pigment auf dem Manuskript 10, dadurch wird die mechanische Festigkeit gegen Zerreißen erhöht. Unter den Mikrokapseln 2 sind die, die mit sl bezeichnet sind, nicht mit Infrarotstrahlen bestrahlt, so daß sie nicht gehärtet sind. Auf der anderen Seite sind die Mikrokapseln h 1 aufgrund der bestrahlenden Strahlen gehärtet.

Dann werden, wie in Fig. 3 gezeigt ist, das Aufzeichnungsmedium 1 und ein Entwicklungsmedium 16, welches mit dem farberzeugen­ den Material 14 beschichtet ist, übereinandergelegt und zwi­ schen Walzen 18 hindurchgeführt, so daß die ungehärteten Mikro­ kapseln s 1 zerstört werden bzw. zerreißen. Die gehärteten Mi­ krokapseln h 1 werden jedoch nicht von den Walzen 18 zerstört, da ihre mechanische Festigkeit durch das Härten erhöht ist.

Die Mikrokapseln sl enthalten ein Farbstoffvorprodukt, welches mit dem farberzeugenden Material, welches von dem Entwicklungs­ medium 16 getragen wird, entsprechend den Abschnitten des Auf­ zeichnungsmediums 1, wo die Mikrokapseln zerstört sind, rea­ giert und eine Farbe entwickelt, womit das Bild des Manuskrip­ tes 10 auf dem Entwicklungsmedium 16 fixiert wird.

In der oben beschriebenen Ausführungsform weist das Entwick­ lungsmedium 16 ein Papier auf, jedoch können andere Materialien wie Stoff oder ein Vinylfilm genommen werden. Somit können mit der obigen Ausführungsform gewünschte Muster auf verschiedene Gegenstände, einschließlich Kleidmaterialien, Taschentücher, Postkarten usw. gedruckt werden.

Eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform wird unter Bezug­ nahme auf die Fig. 4 und 5 beschrieben, dabei zeigt Fig. 4 eine vergrößerte Teilschnittansicht eines Abschnittes eines licht- und druckempfindlichen Aufzeichnungsmediums 20. Genauer, die Oberfläche eines Tragteiles 20 a, welches aus Papier gemacht ist, ist mit einer Schicht eines farberzeugenden Materiales 22 beschichtet, und Mikrokapseln 24 sind auf die Schicht 22 des farberzeugenden Materiales 22 aufgetragen. Wie die Mikrokapseln 2 der vorigen Ausführungsform weist jede Mikrokapsel 24 eine äußere Hülle 24 a und eine darin eingeschlossene flüssige Kompo­ nente auf. Die flüssige Komponente 24 b besteht aus einem Farb­ stoffvorprodukt, welches mit dem farberzeugenden Material zum Entwickeln einer Farbe reagiert und aus einer photohärtbaren Substanz, die als Reaktion auf Infrarotstrahlen hart wird.

Genau wie das oben beschriebene Aufzeichnungsmedium 1 kann die­ ses Aufzeichnungsmedium 20 ebenfalls ein Bild auf die gleiche Weise wie in Fig. 2 gezeigt aufzeichnen. Dann werden, wie in Fig. 5 gezeigt, die Kapseln durch die Walzen 26 zerstört. Die gehärteten Mikrokapseln h 20 werden nicht zerstört, wenn sie zwischen den Walzen 26 hindurchgehen, da ihre mechanische Fe­ stigkeit durch das interne Härten erhöht ist. Auf der anderen Seite werden Mikrokapseln s 20, die nicht dem Licht ausgesetzt sind und deshalb nicht gehärtet sind, zerstört, so daß ihre interne Komponente nach außen leckt. Da jede Mikrokapsel in sich ein Farbstoffvorprodukt enthält, welches mit dem farber­ zeugenden Material 22, das von dem tragenden Teil 20 a getragen wird, zum Entwickeln einer Farbe reagiert, entwickeln Abschnit­ te, die nicht dem Licht ausgesetzt sind, eine Farbe, diese er­ zeugen das Bild eines Manuskriptes auf dem Aufzeichnungsmedium 20.

Obwohl in den obigen Ausführungsformen Farben durch die Reak­ tion zwischen dem Farbstoffvorprodukt und dem farberzeugenden Material entwickelt werden, ist es möglich, wenn eine erste Komponente in jeder Mikrokapsel ein Bleichmittel mit einer Oxi­ dations-/Reduktionswirkung oder ein derartiges Entfärbungsmit­ tel wie ein Mittel, das die Empfindlichkeit herabsetzt und das Farbstoffvorprodukt von dem farberzeugenden Material trennt, aufweist, und wenn eine zweite Komponente einen Farbstoff auf­ weist, der durch die erste Komponente entfärbt wird, die Bilder des Manuskriptes durch Andern des Farbtones, der Helligkeit und der Sättigung durch Entfärbung zu erzeugen.

Anstelle der Bildung eines Bildes durch Bestrahlung mit infra­ rotem Licht, das durch ein darüberliegendes Manuskript geht, kann das Bild auf dem Aufzeichnungsmedium 1 und 20 durch direk­ tes Projizieren eines sichtbaren oder infraroten Laserstrahles darauf gebildet werden.

Weiterhin kann anstelle der photohärtbaren Substanz eine Sub­ stanz, die durch Strahlung weich wird, wie etwa 3-Oxyamino- Butanonmethacrylat, die auf sichtbares Licht empfindlich ist, in jeder Mikrokapsel eingeschlossen werden. In diesem Fall wer­ den die mit Licht bestrahlten Mikrokapseln weich, während die nicht bestrahlten Mikrokapseln ihre Härte behalten, und somit kann das Negativbild des Manuskriptes auf dem Aufzeichnungsme­ dium oder auf dem Entwicklungsmedium durch Anwenden des Druckes darauf gebildet werden.

Da das licht- und druckempfindliche Aufzeichnungsmedium dieser Erfindung wie oben beschrieben ausgelegt ist, kann ein gewünsch­ tes Bild durch Lichteinwirkung ohne die Benutzung von ultra­ violetten Strahlen gebildet werden. Aus diesem Grund ist es nicht nötig, wenn das erfindungsgemäße licht- und druckempfind­ liche Aufzeichnungsmedium benutzt wird, eine komplizierte Vor­ richtung zum Verhindern des Austretens von ultravioletten Strah­ len zu benutzen.

Claims (14)

1. Licht- und druckempfindliches Aufzeichnungsmedium (1, 20) mit einem blattförmigen Tragteil (1 a, 20 a) und auf eine Ober­ fläche des Tragteiles (1 a, 20 a) aufgetragenen Mikrokapseln (2, 24), dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrokapseln (2, 24) in sich eine erste Komponente, die ihre Farbe ändert, wenn sie mit einer zweiten Komponente reagiert, und eine dritte Komponente, die eine mechanische Festigkeit der Mikrokapseln (2, 24) än­ dert, wenn sie mit sichtbarem und/oder infrarotem Licht be­ strahlt wird, aufweisen.

2. Aufzeichnungsmedium (1, 20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jede Mikrokapsel (2, 24) eine hohle äußere Schale (2 a, 24 a) aufweist,
daß die erste Komponente ein Farbstoffvorprodukt, das mit einem farberzeugenden Material (14) zum Entwickeln einer Farbe rea­ giert, aufweist, und
daß die dritte Komponente eine photohärtbare Substanz, die als Reaktion auf das Licht hart wird, aufweist.

3. Aufzeichnungsmedium (1, 20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbstoffvorprodukt aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Triallylmethan-Verbindung, einer Bisphenylmethan-Verbindung, einer Xanthen-Verbindung, einer Thiazin-Verbindung, einer Spiropyran-Verbindung und einem Gemisch daraus besteht.

4. Aufzeichnungsmedium (1, 20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das farberzeugende Material (14) aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus organischen Tonsäuren, einem acidischen Polymer, Metallsalzen, aromatischen carboxyli­ schen Säuren und einem Gemisch daraus besteht.

5. Aufzeichnungsmedium (1, 20) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die photohärtbare Substanz ein pho­ topolymerisierbares Harz ist und
daß die Substanz mit einer Polymerisation aus organischen oder anorganischen Peroxiden eingefügt ist mit einem polymerisations­ initiierenden Mittel, welches aus einem organischen oder anor­ ganischen Peroxid besteht.

6. Aufzeichnungsmedium (1, 20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß daß die erste Komponente ein Ent­ färbungsmittel ist und
daß die zweite Komponente ein Farbstoff ist, der trennbar in ein Farbstoffvorprodukt und ein farberzeugendes Material durch das Entfärbungsmittel ist.

7. Aufzeichnungsmedium (1, 20) nach einem der Ansprüche 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Komponente ein Bleichmit­ tel mit Oxidations-/Reduktionswirkung ist und
daß die zweite Komponente ein Farbstoff ist, der durch das Bleichmittel entfärbt wird.

8. Aufzeichnungsmedium (1, 20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Komponente eine photo­ erweichbare Substanz aufweist, die als Reaktion auf das Licht erweicht wird.

9. Aufzeichnungsmedium (1, 20) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Licht zu erweichende Sub­ stanz 3-Oxyaminobutanon-Methacrylat ist.

10. Licht- und druckempfindliches Aufzeichnungsmedium mit:
einem blattförmigen Tragteil (20 a),
einer Mehrzahl von Mikrokapseln (24), die in sich eine erste Komponente einschließen und auf eine Oberfläche des Tragteiles (20 a) aufgetragen sind, und
einer zweiten Komponente, die auf das Tragteil (20 a) aufgetra­ gen ist und mit der ersten Komponente zum Ändern einer Farbe auf der einen Oberfläche des Tragteiles (20 a) reagiert, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrokapseln (24) eine dritte Komponente einschließen, die empfindlich auf sichtbares und/ oder infrarotes Licht reagiert zum Ändern der mechanischen Fe­ stigkeit der Mikrokapseln (24).

11. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrokapseln (24) auf die zwei­ te Komponente aufgetragen sind, die auf dem Tragteil (20 a) liegt.

12. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Komponente ein farber­ zeugendes Material (14) aufweist.

13. Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß jede Mikrokapsel (24) eine hohle äußere Schale (24 a) und eine flüssige Komponente (24 b), die darin eingeschlossen ist, aufweist, wobei die Flüssigkeitskomponente (24 b) ein Farbstoffvorprodukt, das eine Farbe durch Reaktion mit einem farberzeugenden Mate­ rial (14) entwickelt, und eine photohärtbare Substanz, die durch infrarotes Licht gehärtet wird, enthält.

14. Aufzeichnungsmedium (1, 20) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die photohärtbare Substanz ein photopolymerisierbares Harz ist und
daß diese Substanz mit einem Polymerisationsstarter versehen ist, der aus einem organischen oder anorganischen Peroxid be­ steht.