DE3789467T2

DE3789467T2 - Photographische Materialien und Farbprüfsystem.

Info

Publication number: DE3789467T2
Application number: DE3789467T
Authority: DE
Inventors: Thomas David Grinter Hellings; Stephen Robin Powers
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1986-04-15
Filing date: 1987-04-14
Publication date: 1994-07-28
Anticipated expiration: 2007-04-15
Also published as: GB8609132D0; EP0242186A2; JP2527732B2; CA1325549C; DE3789467D1; JPS632049A; EP0242186B1; US4818663A; EP0242186A3

Description

Die Erfindung betrifft strahlungsempfindliche Elemente und insbesondere strahlungsempfindliche Elemente, die zum Farbproofing (Farbandruckersatzverfahren) geeignet sind. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Halbtonfarbbilds, das zum Farbproofing geeignet ist.
Zum Verfahren des Farbdruckens durch Photolithographie gehört die Trennung der Bildfarben in eine Anzahl von Komponenten (gewöhnlich vier), die durch Druckfarben entsprechender Farbe (gewöhnlich Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz) zu reproduzieren sind.
Jedes Teilfarbenbild (Farbauszug) wird in die Form eines Rasterpunktmusters umgewandelt, durch das beim lithographischen Drucken eine Tonwiedergabe erreicht wird. Der Dichteeindruck einer bestimmten Farbe auf dem endgültigen Druck ist von der relativen Rasterpunktgröße auf dieser Fläche abhängig. In letzter Zeit erfolgen Farbtrennung und Rasterpunkterzeugung gewöhnlich automatisch durch einen Farbtrenn-Scanner mit elektronischer Rasterpunkterzeugung (EDG-Scanner). Die vier Halbtonteilbilder werden elektronisch verarbeitet und getrennt auf Schwarz-Weiß-Silberhalogenidfilmen unter Verwendung einer Scanner-Laser-Vorrichtung abgebildet. Von diesen vier Silberbildern oder ihren Duplikaten werden die Druckplatten durch Kontaktbelichtung hergestellt. Eine Weiterentwicklung auf diesem Gebiet ist der zunehmende Einsatz elektronischer Seitenmontagesysteme, mit denen die digital gespeicherten Bilddaten zur Seitengestaltung manipuliert werden können.
Neben den elektronischen Scanner- und Seitenmontagesystemen ist ein Verfahren äußerst wünschenswert, bei dem ein Farbproof (Farbprüfbeleg) direkt aus den elektronisch gespeicherten Daten erzeugt wird, ohne dabei die Zwischenstufe von Schwarz-Weiß-Bildern auf Silberhalogenidfilm durchlaufen zu müssen.
Bekannt sind mehrere Verfahren zur Herstellung von Farbproofs direkt aus elektronisch gespeicherten Bildern. Es ist möglich, das Bild auf einem Farbbildschirm darzustellen, der unter Verwendung beliebiger handelsüblicher Farbphotomaterialien photographiert werden kann. Alternativ dazu kann ein Schwarz-Weiß-Bildschirm nacheinander durch unterschiedliche Spektralfilter photographiert werden. Mit einer indessen verfügbaren hochentwickelten Vorrichtung kann das Bild in Form kontinuierlicher Töne auf herkömmliches Farbphotopapier durch blaues, grünes und rotes Licht aus Argonionen- und Helium- Neon-Lasern gescannt werden. Ein zusätzliches Verfahren besteht darin, die Signale zu einem Farbfernsehbildschirm zu nutzen, um eine Scannervorrichtung mit kontinuierlichen Tönen anzusteuern, bei der eine Weißlichtquelle durch ein rotes, grünes und blaues Filter zum Belichten eines Diffusions- Transfermaterials verwendet wird.
Die Einsatzfähigkeit der bekannten direkten Farbproofing-Verfahren unterliegt grundsätzlichen Einschränkungen. Insbesondere ist es unmöglich, das Bild genau in der Form aufzunehmen, in der es schließlich erscheinen wird, d. h., als überlagertes Gelb-, Magenta-, Cyan- und Schwarzbild mit Halbtonstruktur.
In einer Hinsicht resultiert diese Einschränkung aus der Auswahl verfügbarer Farbphotomaterialien. Alle gegenwärtig erhältlichen, nach dem subtraktiven Prinzip arbeitenden Silberhalogenid-Farbaufnahmematerialien erzeugen Bilder, die aus Farbstoffen dreier Farben gebildet werden: Gelb, Magenta und Cyan.
Im Druckereiwesen wird anerkannt, daß ein Farbproof eine genaue Darstellung des endgültigen Druckbilds sein sollte, das aus überlagerten Halbtonbildern in den Druckfarben Gelb, Cyan, Magenta und Schwarz erzeugt wird. Mit bekannten Farbphotomaterialien ist dies nicht ohne weiteres möglich, da die Gelb-, Magenta- und Cyanbilder modifiziert werden müssen, um das Fehlen einer Schwarzschicht auszugleichen. Damit stellt das Ergebnis noch keinen echten Proof dar.
Ein weiterer Nachteil bekannter Verfahren, die herkömmliche Farbphotomaterialien verwenden, ist die Einschränkung, daß die endgültigen Bilder eine Form mit kontinuierlichen Tönen und nicht die Halbtonform des endgültigen Druckbilds aufweisen. Da einer der Hauptgründe für die Proofherstellung in der Kontrolle besteht, ob die Größen der Rasterpunkte in Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz richtig sind, um Nuance und Ton wie gewünscht zu erzeugen, sollte sich der Proof aus Rasterpunkten zusammensetzen und keine sich kontinuierlich ändernde Dichte aufweisen, die auf die gleiche visuelle Wirkung abzielt. Der gegenwärtige Einsatz von Belichtungen mit kontinuierlichen Tönen wird vermutlich diktiert von 1) der Auflösung der verwendeten Abbildungsvorrichtungen, 2) den Kosten der Zusatzausrüstung zum Berechnen äquivalenter Halbtöne in Gelb, Magenta und Cyan zu den Halbtönen in Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz, 3) dem geringen bis mittelmäßigen Kontrast handelsüblicher Farbphotomaterialien, die dadurch für Halbtonbelichtungen nicht ideal sind, und 4) der begrenzten Auflösung von herkömmlichem chromogenen Farbpapier.
Aus diesen Gründen haben sich die gegenwärtig verfügbaren direkten Farbproofing-Verfahren nicht im großen Umfang durchgesetzt, mit Ausnahme von Kontrollen des Seitenlayouts und der Seitengestaltung. Immer noch werden hochqualitative Farbproofs gewöhnlich durch wirkliches Andrucken auf einer Spezialpresse oder durch Übereinanderlegen von einzelnen Gelb-, Magenta-, Cyan- und Schwarzbildern hergestellt, die auf verschiedene Weise durch Kontaktbelichtungen über Halbtonteilbilder auf Schwarz-Weiß-Film erzeugt werden. Im allgemeinen sind diese Verfahren zeitraubend und erfordern vom Bediener hohe Fertigkeiten.
Unsere gleichzeitig anhängige GB-A-2172118A offenbart ein zum Farbproofing geeignetes strahlungsempfindliches Element mit einem Substrat, auf das mindestens vier getrennte Abbildungsmedien beschichtet sind, wobei die Abbildungsmedien aufweisen:
(1) ein Abbildungsmedium, das ein Gelbbild bei bildweiser Belichtung und Verarbeitung erzeugen kann,
(2) ein Abbildungsmedium, das ein Magentabild bei bildweiser Belichtung und Verarbeitung erzeugen kann,
(3) ein Abbildungsmedium, das ein Cyanbild bei bildweiser Belichtung und Verarbeitung erzeugen kann, und
(4) ein Abbildungsmedium, das ein Schwarzbild oder ein Ausgleichsschwarzbild bei bildweiser Belichtung und Verarbeitung erzeugen kann, wobei jedes Abbildungsmedium eine maximale Spektralempfindlichkeit bei einer Wellenlänge hat, die sich von der der maximalen Empfindlichkeit der anderen Abbildungsmedien unterscheidet.
Die Vierschichtelemente sind besonders zur Erzeugung von äußerst genauen Halbtonfarbproofs geeignet. Das Element wird durch vier unabhängige Quellen mit unterschiedlichen Wellenlängen belichtet, und die Bilderzeugung in jeder Schicht ist nur auf eine einzige Quelle zurückzuführen. Dadurch kann jede Schicht tatsächlich die Druckplatte repräsentieren, die zum Auftragen der entsprechenden Druckfarbe beim Druckvorgang verwendet wird.
Diese Elemente beruhen auf einem völlig anderen Prinzip verglichen mit herkömmlichen farbphotographischen Silberhalogenidelementen. Herkömmliche Elemente erzeugen ein Farbbild durch Kombinationen von Cyan-, Magenta- und Gelbfarbstoffen, und die Wellenlänge der Belichtungsstrahlung bewirkt eine Bilderzeugung mit einem Farbstoff, der die gleiche Wellenlänge innerhalb seiner Hauptabsorptionsbande hat. Dadurch wird ein Schwarzbild durch eine Kombination aller drei Farbstoffe erzeugt, die durch Belichtung mit unterschiedlichen Wellenlängen gebildet werden, und eine Erzeugung von Schwarz oder Ausgleichsschwarz durch Belichtung mit einer einzigen Wellenlänge ist nicht vorgesehen. Die Vierschichtelemente nutzen eine Falschfarbenadressierung zum Trennen von Magenta, Cyan, Gelb und Schwarz. Dadurch ist die Wellenlänge der Belichtungsquelle, die zum Anzeigen einer speziellen photosensiblen Schicht verwendet wird, völlig unabhängig von der in dieser Schicht erzeugten Farbe. Beispielsweise kann ein Teilfarbenbild in Magenta digitalisiert und anschließend mit einer infrarotemittierenden Quelle verwendet werden, um eine gegenüber Infrarot empfindliche Abbildungsschicht zu belichten. Beim Verarbeiten erzeugt dieses Material ein Magentabild. Bisher wurde die Falschfarbenadressierung nur für spezialisierte Bildaufnahmezwecke eingesetzt, z. B. Infrarot- Luftphotographie und Radiographie, und die verwendeten Elemente besaßen nicht die vier Schichten der erfindungsgemäßen Elemente.
Die Abbildungsmedien der Elemente werden so ausgewählt, daß jedes Medium nicht nur eine maximale Spektralempfindlichkeit bei einer Wellenlänge hat, die sich von den Wellenlängen der maximalen Spektralempfindlichkeit der anderen Abbildungsmedien unterscheidet, sondern daß jedes Abbildungsmedium auch eine Empfindlichkeit bei den Wellenlängen der maximalen Spektralempfindlichkeit der anderen Abbildungsmedien hat, die nicht wesentlich ist, so daß bei bildweiser Belichtung des Elements durch Strahlung einer Wellenlänge entsprechend der maximalen Spektralempfindlichkeit eines der Abbildungsmedien mit ausreichender Intensität, um eine Bilderzeugung in diesem Medium zu bewirken, die Bilderzeugung auf dieses eine Abbildungsmedium beschränkt bleibt. Dadurch erzeugen bei Bestrahlung durch vier unabhängige Quellen mit Wellenlängen entsprechend der maximalen Spektralempfindlichkeit der Schichten und nachfolgender Verarbeitung die Elemente der Erfindung überlagerte Gelb-, Magenta-, Cyan- und Schwarz- oder Ausgleichsschwarzbilder, wobei jedes Bild auf die bildweise Belichtung durch die jeweilige Quelle zurückzuführen ist.
Die Elemente können als Farbproofingsystem genutzt werden, das Vierfarben-Halbtonproofs hoher Genauigkeit direkt aus elektronisch verarbeiteten Daten von Halbtonteilfarbenbildern erzeugen kann. Die digital verarbeiteten Bilder werden zum Modulieren unabhängiger Quellen photochemisch wirksamer Strahlung verwendet, z. B. lichtemittierende Dioden (LED), Laserdioden oder infrarotemittierende Dioden (IRED), die so ausgewählt werden, daß sie mit der Wellenlänge der maximalen Spektralempfindlichkeit des Mediums entsprechend dem digital verarbeiteten Bild emittieren. Die vier unabhängigen Belichtungen können gleichzeitig oder nacheinander erfolgen, da die Spektralempfindlichkeiten der Abbildungsmedien so ausgewählt werden, daß eine Belichtung aus einer Quelle die Erzeugung eines latenten Bilds in einem Abbildungsmedium bewirkt, ohne die anderen Abbildungsmedien wesentlich zu beeinflussen.
Für Anwendungen im Farbproofing, bei denen die Farbmittel für Gelb, Magenta und Cyan in Tonsättigung und Dichte mit den Druckfarben abgeglichen werden, folgt daraus, daß eine vierte Schicht in Schwarz erforderlich ist, um eine ausreichende Schwarzdichte (Schwärzung) zu erzeugen, da diese nicht allein aus der Summe von Gelb, Magenta und Cyan erzielt würde. Dabei gebietet jedoch die - zwar mögliche - Sensibilisierung aller vier Schichten gegenüber unterschiedlichen Spektralbereichen streng einzuhaltende Bedingungen für die Spektralempfindlichkeitsmerkmale jeder der vier farberzeugenden Schichten und die Spektralemissionsmerkmale der Lichtquellen. Diese Bedingungen würden wesentlich erleichtert, gäbe es ein Verfahren zum Sensibilisieren der vier Schichten gegenüber lediglich drei Wellenlängen.
Nunmehr wurde festgestellt, daß ein Element mit vier Schichten (Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz oder Ausgleichsschwarz), das gegenüber nur drei unterschiedlichen Wellenlängen sensibilisiert ist, zum Erzielen hochqualitativer Vollfarben-Halbtonbilder eingesetzt werden kann, die sich zur Verwendung in einem Farbproofing-System eignen.
Erfindungsgemäß ist ein strahlungsempfindliches Element zur Herstellung von Halbtonfarbproofs mit einem Substrat vorgesehen, auf das mindestens vier getrennte positiv wirkende Abbildungsmedien beschichtet sind, wobei die positiv wirkenden Abbildungsmedien aufweisen:
(1) ein Abbildungsmedium, das ein Gelbbild bei bildweiser Belichtung und Verarbeitung erzeugen kann,
(2) ein Abbildungsmedium, das ein Magentabild bei bildweiser Belichtung und Verarbeitung erzeugen kann,
(3) ein Abbildungsmedium, das ein Cyanbild bei bildweiser Belichtung und Verarbeitung erzeugen kann, und
(4) ein Abbildungsmedium, das ein Schwarzbild oder Ausgleichsschwarzbild bei bildweiser Belichtung und Verarbeitung erzeugen kann, wobei jedes Abbildungsmedium (1), (2) und (3) eine maximale Spektralempfindlichkeit bei einer Wellenlänge hat, die sich von der der maximalen Empfindlichkeit der anderen Abbildungsmedien (1) bis (3) unterscheidet, das Abbildungsmedium (4) eine Spektralempfindlichkeit bei jeder Wellenlänge der maximalen Empfindlichkeit der anderen Abbildungsmedien hat, ein strahlungsempfindliches Element zur Herstellung von Halbtonfarbproofs ein Substrat aufweist, auf das mindestens vier positiv wirkende Abbildungsmedien beschichtet ,sind, und die Abbildungsmedien aufweisen:
(1) ein Abbildungsmedium, das ein Gelbbild bei bildweiser Belichtung und Verarbeitung erzeugen kann,
(2) ein Abbildungsmedium, das ein Magentabild bei bildweiser Belichtung und Verarbeitung erzeugen kann,
(3) ein Abbildungsmedium, das ein Cyanbild bei bildweiser Belichtung und Verarbeitung erzeugen kann, und
(4) ein Abbildungsmedium, das ein Schwarzbild oder ein Ausgleichsschwarzbild bei bildweiser Belichtung und Verarbeitung erzeugen kann, wobei jedes Abbildungsmedium (1), (2) und (3) eine maximale Spektralempfindlichkeit bei einer Wellenlänge hat, die sich von der der maximalen Empfindlichkeit der anderen Abbildungsmedien (1) bis (3) unterscheidet, das Abbildungsmedium (4) eine Spektralempfindlichkeit bei jeder Wellenlänge der maximalen Empfindlichkeit der anderen Abbildungsmedien hat, so daß bei Belichtung des Abbildungsmediums (4) mit einer der Wellenlängen kein Schwarz oder Ausgleichsschwarz in dem belichteten Bereich erzeugt wird.
Das Abbildungsmedium, das ein Gelbbild erzeugen kann, hat eine Empfindlichkeit bei den Wellenlängen der maximalen Spektralempfindlichkeit der das Cyan- und Magentabild erzeugenden Medien, die nicht wesentlich ist, so daß bei bildweiser Belichtung des Elements durch Strahlung einer Wellenlänge entsprechend der maximalen Spektralempfindlichkeit der das Cyan- und Magentabild erzeugenden Medien mit ausreichender Intensität, um eine Bilderzeugung in den Cyan oder Magenta erzeugenden Medien zu bewirken, keine Bilderzeugung in dem das Gelbbild erzeugenden Medium erfolgt.
Die Empfindlichkeiten der das Cyan- und Magentabild erzeugenden Medien werden ähnlich ausgewählt, so daß bei Belichtung des Elements durch Strahlung, um eine Bilderzeugung in den das Cyan- oder Gelbbild erzeugenden Medien zu bewirken, keine Bilderzeugung in dem das Magentabild erzeugenden Medium erfolgt, und bei Belichtung des Elements durch Strahlung, um eine Bilderzeugung in den das Magenta- oder Gelbbild erzeugenden Medien zu bewirken, keine Bilderzeugung in dem das Cyanbild erzeugenden Medium erfolgt.
Das nach der Verarbeitung erhaltene Gelbbild wird auf den nicht belichteten Flächen des Mediums erzeugt, wobei die belichteten Flächen entfärbt werden. Damit ein Gelbbild im verarbeiteten photographischen Element sichtbar wird, muß das Element durch Wellenlängen belichtet werden, die der maximalen Spektralempfindlichkeit der das Magenta- und Cyanbild erzeugenden Medien auf der Fläche ,des Gelbbilds entsprechen, um eine Entfärbung in den Magenta, Cyan und Schwarz oder Ausgleichsschwarz erzeugenden Medien in diesem Bereich so zu bewirken, daß nach der Verarbeitung nur das Gelbfarbmittel auf dieser Fläche des photographischen Elements verbleibt.
Das erfindungsgemäße Element hat vier farberzeugende Schichten: eine gegenüber einer ersten Wellenlänge sensibilisierte Gelbschicht (Y), eine gegenüber einer zweiten Wellenlänger sensibilisierte Magentaschicht (M), eine gegenüber einer dritten Wellenlänge sensibilisierte Cyanschicht (C) und eine gegenüber allen drei Wellenlängen sensibilisierte Schwarzschicht (oder Ausgleichsschwarzschicht) (K). Alle vier Schichten sind auf einen Träger beschichtet. Die Reihenfolge der Schichten von der Deckschicht bis zum Träger kann Y, M, C und anschließend K (dem Träger am nächsten) sein, wobei andere Permutationen möglich sind. In allen Fällen ist es jedoch die Schwarz- oder Ausgleichsschwarzschicht, die gegenüber allen drei Wellenlängen sensibilisiert sein muß.
Im allgemeinen liegt die Empfindlichkeit der Schwarz- oder Ausgleichsschwarzschicht im Bereich der Wellenlängen der maximalen Spektralsensibilisierung jeder anderen Schicht mindestens 0,30 logE, vorzugsweise mindestens 0,15 logE, unter der Empfindlichkeit der jeweiligen Schicht. Vorzugsweise entspricht die Empfindlichkeit der Schwarz- oder Ausgleichsschwarzschicht im Bereich der Wellenlängen der maximalen Spektralsensibilisierung der anderen Schichten mindestens der der anderen Schichten. Im allgemeinen liegt die Empfindlichkeit der Schwarz- oder Ausgleichsschwarzschicht höchstens 1,5 logE, vorzugsweise 0,6 logE, über der Empfindlichkeit jeder anderen Schicht im Bereich ihrer Wellenlängen der maximalen Spektralsensibilisierung.
Das Abbildungsmedium muß positiv wirkend sein. Anders ausgedrückt ist weniger farbbilderzeugende Komponente, z. B. Farbstoff, auf Flächen vorhanden, die durch Strahlung der relevanten Wellenlänge belichtet und entwickelt wurden, als auf jenen Flächen, die nicht durch photochemisch wirksame Strahlung belichtet wurden. Außerdem muß das Abbildungsverfahren ein Halbtonverfahren sein. Folglich liegt an jedem gegebenen Punkt auf dem Material jede farberzeugende Komponente im wesentlichen in maximaler Dichte oder minimaler Dichte vor. Aus diesem Grund kann an jedem gegebenen Punkt auf dem Material die Nettofarbe farblos (z. B. Weiß auf einem weißreflektierenden Träger), Gelb, Magenta, Cyan, Blau, Grün, Rot oder Schwarz ohne Zwischennuancen sein. Makroskopisch werden Zwischennuancen und -farben durch die richtige Punktgröße der Schichten Y, M, C bzw. K erzeugt.
Bezugnahmen auf eine die Farbe "Gelb" erzeugende Komponente, einen Farbstoff oder ein Bild beziehen sich hierin auf eine Absorbanz (dekadische Extinktion), die hauptsächlich im Bereich von 400 bis 500 nm liegt.
Bezugnahmen auf eine die Farbe "Magenta" erzeugende Komponente, einen Farbstoff oder ein Bild beziehen sich hierin auf eine Absorbanz, die hauptsächlich im Bereich von 500 bis 600 nm liegt.
Bezugnahmen auf eine die Farbe "Cyan" erzeugende Komponente, einen Farbstoff oder ein Bild beziehen sich hierin auf eine Absorbanz, die hauptsächlich im Bereich von 600 bis 700 nm liegt.
Die Schwarzschicht kann gänzlich "Vollschwarz" sein und Licht im gleichen allgemeinen Maß im Gesamtbereich von 400 bis 700 nm des Spektrums absorbieren. Im allgemeinen handelt es sich bei der Schicht jedoch um eine "Ausgleichs-" Schwarzschicht, deren Funktion darin besteht, zu der durch die Summe von Gelb, Magenta und Cyan erzeugten Dichte so beizutragen, daß die Kombination aus Y + M + C + "Ausgleichsschwarz" ein Schwarz ausreichender Dichte ergibt, das einem "Vollschwarz" nahekommt.
Zu geeigneten Trägern für das Proofing-Medium gehören die bekannten Träger, u. a. Photopapiere und Kunststoffilme, z. B. mit Titandioxidfüllstoff oder vesikularer Polyesterfilm. Normalerweise wird ein weißreflektierender Träger gewählt; wo daher alle vier farberzeugenden Komponenten wesentlich abgeschwächt sind, erscheint der Hintergrund in Weiß entsprechend der erreichten Entfärbung der farberzeugenden Komponenten. Für andere Aufgaben können die Abbildungsmedien auf einen transparenter Träger beschichtet sein, z. B. auf biaxial orientierten Polyesterfilm.
Bei der Belichtung wird die Tatsache ausgenutzt, daß die farberzeugende Komponente (CFC) für "Schwarz" nur auf Flächen erforderlich ist, auf denen das Bild selbst schwarz ist. Damit ist deutlich, daß die CFC für Schwarz nicht bei der Erzeugung von Weiß, Gelb, Magenta, Cyan, Blau, Grün oder Rot benötigt wird. Diese Anforderung läßt sich erfüllen, indem gewährleistet wird, daß die CFC für Schwarz dort nicht vorhanden ist, wo eine oder mehrere der anderen drei CFC nicht vorhanden sind. Erreicht wird das durch Sensibilisieren der das Schwarzbild erzeugenden Schicht gegenüber allen drei Wellenlängen der maximalen Empfindlichkeit der das Gelb-, Magenta- und Cyanbild erzeugenden Schichten. Die Empfindlichkeit der das Schwarzbild erzeugenden Schicht bei den drei Wellenlängen der maximalen Empfindlichkeit der drei anderen bilderzeugenden Schichten sollte im wesentlichen gleich oder größer als die Empfindlichkeit der empfindlichsten der anderen Schichten bei jeder Wellenlänge sein. Auf Bildflächen, die schwarz sind, sind alle vier CFC stets vorhanden. Aus diesem Grund braucht die das Schwarzbild erzeugende Schicht lediglich eine Schicht zu sein, die ein Ausgleichsschwarzbild erzeugt.
Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt die CFC in jeder Schicht, die vorhanden sein müssen, um die vorgenannten Farben zu erzeugen. Tabelle 1 Farberzeugung Erforderliche Farbe Vorhandene CFC Y M C K Weiß nein nein nein nein Gelb ja nein nein nein Magenta nein ja nein nein Cyan nein nein ja nein Blau nein ja ja nein Grün ja nein ja nein Rot ja ja nein nein Schwarz ja ja ja ja
Die einzelnen Abbildungsmedien bestehen im allgemeinen aus einer Einzelschicht, die photographisches Silberhalogenid, einen Farbstoff zur Spektralsensibilisierung und zugehörige positiv wirkende farbenchemische Mittel enthält, z. B. zum Silberfarbstoffbleichen, Farbstoffdiffusions-Transfer, zur Leukofarbstoff-Oxidation oder zum Farbumkehr. Es ist jedoch möglich, daß einige oder alle Abbildungsmedien aus zwei benachbarten Schichten ausgebildet sind, in denen die bilderzeugenden Komponenten verteilt sind. Ferner können zwei oder mehr Abbildungsmedien zu einer Einzelschicht kombiniert werden, z. B. durch Mikroeinkapselung von Komponenten.
Die Abbildungsmedien erzeugen nach der Verarbeitung ein sichtbares dauerhaftes Bild. Die Verarbeitungsbedingungen sind von der speziellen Art der eingesetzten Abbildungsmedien abhängig; dazu kann die äußere Anwendung chemischer Mittel gehören, z. B. in Form von Entwicklungsbädern. Bei den in der US-A-4,460,681 offenbarten Trockensilbersystemen ist während der Verarbeitung lediglich Wärmeanwendung erforderlich. Im Interesse einer kurzen Beschreibung wird nachfolgend der Einfachheit halber nur von Abbildungsschichten gesprochen.
Die vorgenannten Anforderungen für ein Vierfarben- Halbtonsystem zum Herstellen von Farbproofs direkt aus digital verarbeiteten Bildern können auf die nachstehend beschriebene Weise erfüllt werden.
Vier lichtempfindliche Silberhalogenidschichten, die Gelb-, Magenta-, Cyan- bzw. Schwarz- oder Ausgleichsschwarzbilder erzeugen können, werden auf ein Substrat aufgetragen. Die Empfindlichkeiten der Cyan-, Magenta- und Gelbschicht werden individuell mit der Ausgabe dreier lichtemittierender Dioden und/oder Laserdioden und/oder infrarotemittierender Dioden abgeglichen. Die Schwarzschicht (oder Ausgleichsschwarzschicht) ist gegenüber allen drei Ausgaben empfindlich. Die Lichtquellen sind auf einer Scanner-Vorrichtung angebracht, die zum Belichten der empfindlichen Beschichtung verwendet wird. Die vier Teilfarbenbilder werden gleichzeitig oder nacheinander in den Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz (oder Ausgleichsschwarz) erzeugenden Schichten aufgenommen.
Die einzelnen Emissionen der drei Belichtungsvorrichtungen werden vorzugsweise aus dem Bereich von 400 bis 900 nm ausgewählt, wobei 500 bis 900 nm noch stärker und 550 bis 900 nm am stärksten bevorzugt sind. Zwar könnten die einzelnen Emissionen innerhalb einer wesentlich breiteren Wellenlängenbande ausgewählt werden, jedoch gehen mit der Emissionsauswahl innerhalb des Bereichs von 500 bis 900 nm, vorzugsweise 550 bis 900 nm, bestimmte Vorteile einher. Zunächst ist in diesem Bereich eine Handhabung der Elemente bei blaugrüner Dunkelkammerbeleuchtung möglich. Bei Bedarf kann das Element zusätzlich mit einem bleichfähigen Gelbfilter versehen werden, um die Eigenschaften bei Dunkelkammerbeleuchtung zu verbessern. Ein weiterer Grund für die Auswahl von grüngelben, roten und infraroten Emissionsquellen ist die leichte Verfügbarkeit von Halbleiterbausteinen mit relativ hoher Leistung in diesem Bereich. Zu geeigneten handelsüblichen Belichtungsquellen gehören:
555 nm eine grünemittierende LED, Teil-Nr. ESAY 3431, erhältlich bei Stanley Electric Co.,
580 nm eine gelbemittierende LED, Teil-Nr. ESB 63401, erhältlich bei Stanley Electric Co.,
660 nm eine lichtemittierende Diode (LED), Teil-Nr. H2K, handelsmäßig erhältlich bei Stanley Electric Company, Semiconductor Division, Japan,
735 nm eine emittierende Diode, Teil-Nr. HLP4ORA, handelsmäßig erhältlich bei Hitachi Electronic Components (UK) Limited, 221-225 Station Road, Harrow, Middlesex,
780 nm eine infrarotemittierende Diode (IRED), Teil- Nr. HLP60RB, handelsmäßig erhältlich bei Hitachi Electronics Components (UK) Limited, und eine Laserdiode, Teil-Nr. LT- 024MD, handelsmäßig erhältlich bei Sharp Corporation, Osaka, Japan,
830 nm eine infrarotemittierende Diode (IRED), Teil- Nr. HLP60RC, handelsmäßig erhältlich bei Hitachi Electronic Components (UK) Limited, und eine Laserdiode, Teil-Nr. LT- 0154MD, handelsmäßig erhältlich bei Sharp Corporation, Osaka, Japan.
Die Schichten können auch durch Strahlung von 400 bis 900 nm belichtet werden, die auf geeignete Weise so gefiltert ist, daß nur eine schmale Strahlungsbande passieren kann, um typischerweise die Emissionen von Festkörperquellen zu simulieren, und wobei die Wellenlängen der maximalen Empfindlichkeit einer oder mehrerer farberzeugenden Schichten abgeglichen werden. Solche Belichtungen können im Kontaktverfahren durchgeführt werden.
Um zu gewährleisten, daß nur der beabsichtigte Bereich durch eine spezielle Lichtquelle belichtet wird, ist es überaus wünschenswert, daß die empfindlichen Schichten kontrastreich sind oder, genauer gesagt, einen sehr kurzen Belichtungsbereich zwischen maximaler und minimaler Dichte aufweisen sollten. Ein hoher photographischer Kontrast ist ebenfalls für eine genaue Aufnahme von Halbtonbildern erforderlich, bei der es wünschenswert ist, daß die Belichtung entweder zur vollständigen Reaktion oder zu überhaupt keiner Reaktion führt. Vorzugsweise ist der sensitometrische Kontrast jeder Abbildungsschicht ausreichend hoch, so daß die Differenz zwischen der erforderlichen Belichtung für eine Dichte, die 5% der maximalen Dichte über Schleierbildung ausmacht, und der erforderlichen Belichtung für eine Dichte, die 90% der maximalen Dichte über Schleierbildung ausmacht, weniger als 1,5 log Belichtungseinheiten beträgt.
Eine Spektralsensibilisierung von Silberhalogenid durch Farbstoffe erzeugt eine Empfindlichkeitsspitze, die gewöhnlich zur langen Wellenlängenseite sehr viel stärker abfällt als zu kürzeren Wellenlängen. Daher läßt sich eine erhöhte Farbtrennung erreichen, wenn sich die Empfindlichkeiten der Schichten (bei der Wellenlänge der maximalen Spektralempfindlichkeit) von der Schicht mit der Empfindlichkeit für die kürzeste Wellenlänge zur Schicht mit der Empfindlichkeit für die längste Wellenlänge verringern. Vorzugsweise verringert sich die Empfindlichkeit auf einen Wert unter 5% der Empfindlichkeit der Schicht für die kürzeste Wellenlänge, wobei unter 2% noch stärker bevorzugt sind. Im allgemeinen beträgt die Mindestdifferenz der Empfindlichkeit zwischen zwei beliebigen Schichten mindestens 0,2 log E Einheiten.
Unter bestimmten Umständen kann eine nicht sensibilisierte Silberhalogenidschicht als eines der Abbildungsmedien im Element verwendet werden, indem die Eigenempfindlichkeit des Silberhalogenids genutzt wird, die typischerweise höchstens bis zu Wellenlängen von etwa 450 nm reicht. Bei Verwendung einer nicht sensibilisierten Schicht muß diese so angeordnet sein, daß sie zuerst durch die Strahlung belichtet wird, und muß mit einer entsprechenden Filterschicht kombiniert werden, um einen weiterreichenden Strahlungsdurchgang in den Aufbau so zu blockieren, daß ein Belichten der spektral sensibilisierten Schichten verhindert wird. Eine solche Filterschicht absorbiert im UV- und sichtbaren Bereich bis zum Grenzwert der Eigenempfindlichkeit von Silberhalogeniden, der typischerweise 450 nm beträgt. Die Filterschicht wird so ausgewählt, daß sie beim Verarbeiten ausbleicht oder sich entfärbt. Die Wellenlängen der maximalen Empfindlichkeit der übrigen sensibilisierten Schichten werden so ausgewählt, daß die Eigenempfindlichkeit der nicht sensibilisierten Schicht unberührt bleibt.
Die der Eigenspektralempfindlichkeit von Silberhalogeniden entsprechende Strahlungsabsorption wird z. B. in "The Theory of the Photographic Process" (Die Theorie des photographischen Verfahrens), Mees ∂ James, 3. Ausgabe, S. 39, beschrieben.
Gegenwärtig gibt es keine geeigneten Festkörperquellen mit Emissionen unter etwa 550 nm; geeignete Belichtungsbedingungen lassen sich jedoch durch gefilterte Lichtquellen mit schmaler Wellenlängenbande, normalerweise im Kontaktbelichtungsverfahren, erreichen.
Im Normalfall werden die Elemente durch drei unabhängig modulierte Quellen belichtet, die jeweils Strahlung einer Wellenlänge emittieren, die der Wellenlänge der maximalen Empfindlichkeit eines jeweiligen Mediums entspricht. Im allgemeinen entspricht die Quellenemission der maximalen Absorbanz der photosensiblen Schicht. Dabei kann eine genaue Übereinstimmung von Emissions- und Absorptionswellenlängen oder eine geringfügige Nichtübereinstimmung vorliegen.
Die Differenz zwischen der Wellenlänge der maximalen Quellenemission und der Wellenlänge der maximalen Absorbanz der photosensiblen Schicht liegt normalerweise unter 40 nm, wobei weniger als 20 nm noch stärker und weniger als 10 nm am stärksten bevorzugt sind. Es dürfte deutlich sein, daß die Quelle monochromatisch sein kann, z. B. bei Laserbelichtung, oder daß sie in einer schmalen Bande emittieren kann, z. B. bei Belichtung durch emittierende Dioden. Außerdem können die Sensibilisierungsfarbstoffe eine relativ scharfe oder eine breitere Absorbanz haben. Hat ein Sensibilisierungsfarbstoff eine scharfe Absorbanz, verringert sich die Toleranz für die Nichtübereinstimmung mit der Quelle. Typischerweise haben Sensibilisierungsfarbstoffe, die bei 580 nm verwendet werden, einen schärferen Extinktionswert bei längerer Wellenlänge als jene, die bei 800 nm verwendet werden.
In der Praxis werden eine entsprechende Quelle und ein entsprechender Sensibilisierungsfarbstoff so ausgewählt, daß die Quelle eine wesentliche Belichtung der sensibilisierten Schicht, jedoch keine wesentliche Belichtung anderer Schichten bewirkt. Im allgemeinen würde eine Quelle so ausgewählt, daß sie mit oder nahe der Wellenlänge der maximalen Spektralempfindlichkeit der Schicht emittiert, und die Empfindlichkeit der Schicht bei der Wellenlänge der Spitzenquellenemission gegenüber der maximalen Spektralempfindlichkeit der sensibilisierten Schicht um höchstens 0,4 logE abfällt, wobei höchstens 0,1 logE bevorzugt und höchstens 0,05 logE am stärksten bevorzugt sind.
Von grundlegender Bedeutung für das Farbproofing ist es, die Bilder in den vier empfindlichen Schichten in Rasterpunktform aufzunehmen. Die Bedeutung der Halbtonstruktur für die Einsatzfähigkeit und Genauigkeit des Proofs wurde bereits beschrieben. Ein weiterer Vorteil der Aufnahme in Halbtonform besteht darin, daß sie eine wesentlich größere Toleranz für die Belichtungsleistung der Belichtungsvorrichtung zuläßt, als dies beim Aufnehmen eines Bilds mit kontinuierlichen Tönen zulässig wäre. Ein anderer praktischer Vorteil der Bildaufnahme in Halbtonform betrifft die das Schwarz- oder Ausgleichsschwarzbild erzeugende Schicht. Im allgemeinen muß ein Schwarzbild unter gemeinsamer Verwendung eines Gemisches aus Farbstoffen für Gelb, Magenta und Cyan in der gleichen Schicht erzeugt werden. Beim Einsatz eines Abbildungsverfahrens mit kontinuierlichen Tönen wäre es erforderlich, die Erzeugungsgeschwindigkeiten der Gelb-, Magenta- und Cyankomponenten des Schwarzbilds (oder Ausgleichsschwarzbilds) genau abzugleichen, um eine neutrale Schwärzung über den Gesamtumfang der Grauzwischentöne beizubehalten. Wird jedoch der Schwärzungsumfang mittels Rasterpunkten realisiert, entfällt eine derartige Anforderung, da keine Zwischenstufen der Farbstofferzeugung zum Einsatz kommen und in den Punkten nur eine vollständige Farbstoffdichte oder zwischen den Punkten eine Farbstoffdichte von Null vorliegt.
Die in den Elementen der Erfindung dargestellten bilderzeugenden Schichten sind vorzugsweise Silberhalogenidemulsionen, die Silberfarbstoff-Bleichemulsionen sein können oder in denen die Farbstoffbilder durch ein Farbstoffdiffusions- Transferverfahren erzeugt werden. Bevorzugt sind Silberfarbstoff-Bleichsysteme wegen der hohen Auflösung und dem hohen Eigenkontrast solcher Systeme, was wünschenswerte Merkmale für die Halbtonaufnahme sind. Ein zusätzlicher Vorteil ist, daß Dichte und Schattierung der verschiedenen Schichten während der Filmherstellung gesteuert werden können.
Silberfarbstoff-Bleich-, Farbstoffdiffusions-Transfer- und Farbumkehrsysteme sind bekannt und werden z. B. beschrieben in "The Theory of the Photographic Process" (Die Theorie des photographischen Verfahrens), 4. Ausgabe, Mees ∂ James, Macmillan Publishing Co. Inc., Seiten 353 bis 372, "Dye Diffusion Systems in Colour Photography" (Farbstoffdiffusionssysteme in der Farbphotographie), Van de Sande, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 22 (1983), Seiten 191 bis 209, und "Imaging Systems" (Abbildungssysteme), Jacobson & Jacobson, Focal Press, 1976, Seiten 86 bis 103.
Eine umfassende Übersicht zu chemischen Mechanismen, durch die eine bildweise Farbstoffdiffusion verwirklicht werden kann, findet sich z. B. in "Dye Diffusion Systems in Colour Photography", Angewandte Chemie International Edition, 1983, 22, 191-209.
In herkömmlichen Farbphotomaterialien erzeugt jede der drei empfindlichen Schichten gewöhnlich ein Farbstoffbild, das farbkomplementär zu jenem Licht ist, gegenüber dem diese Schicht empfindlich ist. Erfindungsgemäß können die bilderzeugenden Schichten ein Bild erzeugen, dessen Farbe in keiner Beziehung zur Farbe der Belichtungsquelle steht. Dadurch kann, vorbehaltlich einiger Einschränkungen, jede farb- und bilderzeugende Schicht der Erfindung gegenüber jeder der drei gewählten Belichtungswellenlängen empfindlich sein. Ferner sind mehrere Variationen in der Beschichtungsreihenfolge der vier Schichten auf dem Träger möglich. Bei einem Vierfarben- Silberfarbstoff-Bleichmaterial gelten einige Einschränkungen aufgrund des Vorhandenseins der Bildfarbstoffe während der Belichtung. In diesem Fall sind die Gelb-, Cyan- und Magentafarbstoffe vorzugsweise in jenen Schichten vorhanden, die vom Träger am weitesten entfernt sind, um einen gewissen Dunkelkammerbeleuchtungsschutz für die unteren Schichten zu gewährleisten. Alle Schichten mit einer Empfindlichkeit gegenüber Wellenlängen unter etwa 700 nm können näher an der Belichtungsquelle angeordnet sein als die Schichten, die die Cyan- und Schwarzfarbstoffe enthalten, obgleich dies nicht zwingend ist.
Bei geeigneter Anordnung kann die den Cyanfarbstoff enthaltende Schicht als Filterschicht wirken, um die Farbtrennung zwischen Schichten mit Empfindlichkeit gegenüber Wellenlängen unter 700 nm und allen Schichten mit Wellenlängen über 700 nm zu verstärken. Zusätzliche bleichfähige Filterschichten können über den empfindlichen Schichten aufgebracht werden, um die Handhabung des Aufbaus unter Dunkelkammerbeleuchtung zu verbessern. Diese Filterschichten können bleichfähige Farbstoffe oder, im Falle eines Silberfarbstoff-Bleichaufbaus, Gelbkolloidsilber enthalten, das auch in Kombination mit einem Azofarbstoff vorliegen kann.
Die lichtempfindlichen Schichten können auf jeden geeigneten Opak- oder Transparentträger aufgebracht werden. Zum Aufbau gehört vorzugsweise eine Rückschicht zum Lichthofschutz oder, bei einem Opakträger, eine Unterschicht zum Lichthofschutz. Die Lichthofschutzschicht kann bleichfähige Farbstoffe enthalten, oder es kann Schwarzkolloidsilber verwendet werden; andernfalls können auch eine abziehbare Schicht mit einem Pigment, z. B. Carbon-Black, und Farbstoffgemische verwendet werden.
Zur Sensibilisierung der einzelnen photosensiblen Schichten gegenüber Gelb-, Rot- und mittlerem Infrarotlicht kann eine große Vielfalt von Sensibilisierungsfarbstoffen zum Einsatz kommen, die in der Literatur ausführlich dokumentiert sind. Für die Zusammensetzung der erfindungsgemäß verwendbaren Silberhalogenidemulsionen gibt es keine besonderen Einschränkungen, obwohl photographisch kontrastreiche Emulsionsarten bevorzugt sind. Verfahren zur Herstellung kontrastreicher Silberhalogenidemulsionen sind weithin bekannt.
Besonders geeignet sind in dieser Hinsicht Silberhalogenidemulsionen mit enger Korngrößenverteilung. Der photographische Kontrast der Emulsion läßt sich weiter durch Einbau von Elementen der Gruppe VIII der Tabelle des Periodensystems, z. B. Rhodium, erhöhen. Rhodium bewirkt nicht nur einen höheren Kontrast einer Silberhalogenidemulsion, sondern auch eine geringere Empfindlichkeit. Die Auswirkung auf die Emulsionsempfindlichkeit läßt sich vorteilhaft für ein Empfindlichkeitsdifferential zwischen den Emulsionsschichten nutzen, wodurch gemäß der vorstehenden Beschreibung die Farbtrennung verbessert wird.
Wie vorstehend beschrieben wurde, können die strahlungsempfindlichen Elemente der Erfindung durch drei unabhängige Quellen photochemisch wirksamer Strahlung belichtet werden, die so moduliert sind, daß sie der speziellen Farbanforderung des gewünschten Bildes entsprechen. Die Belichtungen können zwar nacheinander stattfinden; vorzugsweise werden die Elemente jedoch durch die drei Quellen gleichzeitig belichtet, damit die Elemente nicht dreimal einzeln abgetastet werden müssen. Ein Element wird rasterartig abgetastet, indem das Element entweder schnell in eine Richtung bewegt wird, während die Belichtungsstrahlen langsamer in senkrechte Richtung bewegt werden, oder indem die Schreibstrahlen schnell in eine Richtung bewegt werden, während das Element langsamer in senkrechte Richtung bewegt wird, oder indem die Schreibstrahlen schnell in eine Richtung und langsamer in senkrechte Richtung bewegt werden. Vorzugsweise wird eine Kombination von Quellen mit gleicher Wellenlänge zur Belichtung verwendet, so daß Punktmatrixanordnungen jeder Wellenlänge ausgebildet werden. Dadurch sind schnellere Abtastgeschwindigkeiten möglich.
Geeignete Belichtungsvorrichtungen weisen drei unabhängige Strahlungsquellen mit einer Spitzenemission im Bereich von 550 bis 900 nm und im wesentlichen unterschiedlicher Wellenlänge auf, wobei jede Quelle vorzugsweise eine Spitzenwellenlänge hat, die um mindestens 20 nm von der einer anderen Quelle abweicht, und so aufgebaut und angeordnet ist, daß jede Quelle oder ihre Emission moduliert werden und die emittierte Strahlung aus den Quellen gleichzeitig ein strahlungsempfindliches Element belichten kann. Vorzugsweise variiert die Intensität zwischen den Quellen verschiedener Wellenlänge so, daß die Intensität der Quelle mit der längsten Wellenlänge mindestens das Zehnfache der Intensität der Quelle mit der kürzesten Wellenlänge beträgt. Die Quellen können Laser, LED, IRED oder jede Kombination daraus und vorzugsweise Halbleiterquellen aufweisen.
Die Belichtungsvorrichtung kann mehr als eine unabhängig modulierte Quelle mit jeder der unterschiedlichen Wellenlängen aufweisen, um beispielsweise einen Belichtungskopf vorzusehen, der sechs oder mehr derartige Quellen mit jeder der unterschiedlichen Wellenlängen hat. Ebenfalls verwendbar sind Matrixanordnungen mit Dutzenden oder Hunderten unabhängig modulierter Quellen jeder Wellenlänge. Die einzelnen Quellen können gemeinsam auf einem Einzelchip in Form einer Matrixanordnung angebracht sein. Eine solche Matrixanordnung kann aus einer Einzelzeile benachbarter Quellen oder aus zwei oder mehr versetzt angeordneten Zeilen mit Quellen bestehen, z. B. 5·2, 10·2, 12·2 usw. Die Matrixanordnungen von Quellen unterschiedlicher Wellenlängen können gemeinsam auf einem Einzelchip angebracht sein. In diesem Fall würden eine oder mehr Zeilen mit Quellen vorliegen, die mit einer Wellenlänge emittieren, und parallel dazu würden eine oder mehr Zeilen mit Quellen vorgesehen sein, die mit einer oder mehreren der anderen Wellenlängen emittieren. Die Matrixanordnungen von Quellen unterschiedlicher Wellenlängen können auf getrennten Chips angebracht sein. Die Strahlungsübertragung von den Quellen zu einem Belichtungskopf kann über Lichtleiter erfolgen, und die Vorrichtung kann ein Linsensystem zum Fokussieren jedes Strahls der Strahlung aufweisen.
Bei der Belichtung von Material auf einem Mehrwellen- Farbtrennscanner für jeden Punkt auf dem Bild liegen zunächst vier Signale vor, die anzeigen, welche der Druckfarben Y, M, C und K an diesem Punkt gedruckt wird. Zur richtigen Belichtung des Materials müssen diese vier Signale auf nur drei Signale reduziert werden, die anschließend zum Steuern der drei Lichtquellen verwendet werden. Die für diese Reduzierung notwendige elektronische Logik ist in Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen dargestellt. Gefordert ist, daß an jedem gegebenen Punkt z. B. die Gelbbildschicht nur dann belichtet werden darf, wenn an diesem Punkt kein Gelbpunkt und kein Schwarzpunkt vorliegt.
Das Element kann auf einem Kontaktrahmen über eine Schwarz-Weiß-Farbtrennung unter Verwendung einer gefilterten Quelle mit schmaler Wellenbande belichtet werden, um die Sensibilisierung der entsprechenden Schicht anzugleichen. Hierbei erfolgt keine rasterartige Belichtung.
Nunmehr wird die Erfindung anhand des nachfolgenden Beispiels veranschaulicht.

Beispiel

Zur Veranschaulichung einer Realisierung der Erfindung wurden zwei Mehrschichtaufbauten hergestellt. Beim ersten handelte es sich um herkömmliches YMC-Dreifarbenmaterial, das als Kontrollmaterial dienen sollte. Das zweite Material war ein YMCK-Vierfarbenmaterial mit einer panchromatischen Ausgleichsschwarzschicht gemäß der vorstehenden Beschreibung.
Zwei Eigenschaften des Vierschichtmaterials müssen demonstriert werden, um die Ausführbarkeit der Erfindung nachzuweisen. Zunächst ist zu zeigen, daß ein YMCK-Vierschichtmaterial hergestellt werden kann, bei dem die Ausgleichsschwarzschicht gegenüber den gleichen Wellenlängen wie jede der drei anderen Schichten empfindlich ist. Zweitens muß gezeigt werden, daß das Vorhandensein der Ausgleichsschwarzschicht die Gesamtschwarzdichte verstärkt, die sich aus der Summe aus der das Gelb-, Magenta-, Cyan- und Ausgleichsschwarzbild erzeugenden Schichten ergibt.
Nunmehr wird die Herstellung der Materialien und ihre anschließende sensitometrische Prüfung beschrieben.

Silberhalogenidemulsionen

Zwei unterschiedliche Emulsionen (nachfolgend Emulsionen A und B genannt) wurden im Mehrschichtaufbau verwendet, um zu gewährleisten, daß die Ausgleichsschwarzschicht gegenüber den drei Belichtungswellenlängen mindestens genauso empfindlich war wie die einzeln sensibilisierten Schichten.
Die Emulsion A wurde für jede der drei einzeln sensibilisierten Schichten verwendet, wobei jede Schicht einen geeigneten Sensibilisierungsfarbstoff zusammen mit einem geeigneten farberzeugenden Azofarbstoff enthielt. Bei der Emulsion handelte es sich um eine Silberchlorbromidemulsion mit 70 Molprozent AgCl und 30 Molprozent AgBr mittlerer Korngröße von 0,4 um und enger Korngrößenverteilung, hergestellt durch ein herkömmliches Doppeleinlaufverfahren. Die Emulsion wurde schwefel- und goldsensibilisiert und mit einem Tetra-Azainden stabilisiert.
Die Emulsion B wurde für die Ausgleichsschwarzschicht verwendet und durch Zugabe von, drei Sensibilisierungsfarbstoffen gegenüber allen drei Wellenlängen sensibilisiert. Bei dieser Emulsion handelte es sich um eine Silberiodbromidemulsion mit 3 Molprozent AgI und 97 Molprozent AgBr mittlerer Korngröße von 0,7 um und breiter Korngrößenverteilung. Hergestellt wurde die Emulsion durch ein zweistufiges Emulgierverfahren unter ammoniakalischen Bedingungen mit einem Einzeleinlaufverfahren in jedem Emulgierschritt. Die Emulsion wurde schwefel- und goldsensibilisiert.

Beschichtungsverfahren

4 mil (100 um) dicker vesikularer Weißpolyesterträger der Firma Bexford wurde im Doppelschlitz mit einer Lichthofschutz-Unterschicht (AHU) (bestehend aus einer Schwarzkolloidsilberdispersion in Gelatine) und einer reinen Gelatine- Überzugschicht beschichtet. Anschließend wurde das resultierende Material im Doppelschlitz mit einer farbstoffsensibilisierten Emulsionsunterschicht (die auch den Azofarbstoff enthielt) und einer reinen Gelatine-Überzugsschicht beschichtet. Danach wurde dieser Schritt für jede der anderen farberzeugenden Schichten wiederholt. Eine kolloide Siliciumoxiddispersion wurde der letzten Gelatine-Überzugsschicht, d. h., der Deckschicht des Mehrschichtaufbaus, zugegeben. Beschichtet wurden zwei Mehrschichtaufbauten: einer ohne Schwarzausgleichsschicht (Kontrolle) und einer mit Schwarzausgleichsschicht (Erfindung), sensibilisiert gegenüber allen drei Belichtungswellenlängen. Diese beiden Mehrschichtaufbauten sind schematisch in Fig. 2 der beigefügten Zeichnungen dargestellt.

Ansatz der Emulsionsschichten

Eine Zusammenfassung des Ansatzes der Emulsionsschichten zeigt Tabelle 2.
Sensibilisierungsfarbstoffe, deren Einzelheiten in Tabelle 3 gezeigt sind, wurden unter Rühren der Emulsionen bei 45ºC zugegeben. Danach folgte eine Zugabe von 0,5%iger wäßriger Leucophor-BCF-Lösung (handelsmäßig bei der Firma Sandoz erhältlich).
Nach 30 min wurden 95 g 10%ige Osseingelatine und danach die geeignete Azofarbstofflösung zugegeben. Abschließend wurden 4,5 ml 2%iges Triton X-200, ein grenzflächenaktiver Stoff (handelsmäßig bei der Firma Rohm & Haas erhältlich), und 9 ml 2%ige Formaldehydlösung zugegeben, bevor der pH- Wert der Lösung auf 6,0 eingestellt und das Gewicht auf 300 g gebracht wurde.
Die Emulsionsschichten wurden so aufgetragen, daß die Silberbedeckung 0,2, 0,4, 0,2 und 0,25 g/m² für die Schichten I, II, 111 bzw. IV betrug. Gelatine-Zwischenschichten wurden so aufgetragen, daß sich eine Trockendicke von 2 um ergab, während die Deckschutzschicht so beschichtet wurde, daß die Trockendichte 0,6 pm betrug.
In diesem Beispiel enthielt die das Ausgleichsschwarzbild erzeugende Schicht nur Cyanazofarbstoff. In der Praxis kann die das Ausgleichsschwarzbild erzeugende Schicht auch Gelb- und Magentafarbstoffmengen enthalten. Infolge der Beschaffenheit der Druckfarben besteht der Hauptzweck von Ausgleichsschwarz jedoch in der Verstärkung des roten Teils des Spektrums. Daher ist die Wahl von Cyan als Ausgleichsschwarz angemessen.

Azofarbstoffe

Die verwendeten Azofarbstoffe haben die Strukturen gemäß Tabelle 4. Ihre Absorptionskurven sind in Fig. 3 der beigefügten Zeichnungen dargestellt. Tabelle 2 Ansatz der Emulsionsschichten Nr. der Emulsionsschicht Belichtungswellenlänge Emulsion (Mol AgX) Zugegebener Sensibilisierungsfarbstoff 0,5%ige wäßrige BCF-Lösung Azofarbstoff (wäßrige Lösung) Cyan Magenta Gelb MeOH = Methylalkohol DMF = Dimethylformamid Strukturen der Sensibilisierungsfarbstoffe Strukturen der Azofarbstoffe Gelb Magenta Cyab

Sensitometrie

Die Proben wurden durch schmalbandig gefilterte Strahlung belichtet, deren Wellenlängenhauptbanden bei etwa 580, 660 und 800 nm lagen. Die Belichtungsquelle war versehen mit einer Blitzpistole Typ F910 der Firma Braun, Farbtemperatur 5600ºK, 12500 Strahlkerzenstärke-Sekunden, Belichtungszeit 0,004 s. Zur Belichtung der Einzelproben wurden Breitbandenfilter verwendet mit einem Strahlungsdurchlaß zwischen
560 und 610 nm (580 nm),
635 und 680 nm (660 nm),
770 und 820 nm (800 nm).
Die Intensitäten auf der Filmebene betrugen für die jeweilige Wellenlänge 580 nm 0,12·10&supmin;&sup4; Watt cm&supmin;²,
660 nm 0,12·10&supmin;&sup4; Watt cm&supmin;²,
800 nm 0,73·10&supmin;&sup4; Watt cm&supmin;².
Auf diese Weise können durch eine geeignete Kombination von Belichtungen mit keiner, einer, zwei oder allen drei dieser Wellenlängen die Farben Weiß, Gelb, Magenta, Cyan, Rot, Grün, Blau und Schwarz ausnahmslos erzeugt werden. Nach der Belichtung wurde jede Probe in einem RDC-Schnellentwickler der Firma 3M bei 40ºC 30 Sekunden lang entwickelt, mit Farbstoffbleiche Cibachrome P22 der Firma Ilford sowie Fixierlösung bei 40ºC 60 Sekunden lang behandelt und anschließend gewässert und getrocknet.
Beispiele für die Ergebnisse derartiger Belichtungen zeigen
Fig. 4 und 5 der beigefügten Zeichnungen für das Kontrollelement bzw. das Element der Erfindung.
In beiden Diagrammen zeigt die Linie (1) die Absorptionsspektra der unbelichteten Materialien, in denen jeder der Farbstoffe noch vorhanden ist. (Das Ergebnis ist nominell schwarz, obwohl bei einer praktischen Beschichtung die Cyandichte höher wäre.) Die Linie (2) zeigt die Absorptionsspektra nach einer Belichtung durch Licht mit 580 nm Wellenlänge. Aus einem Vergleich von Fig. 4 und 5 geht deutlich hervor, daß die Belichtung mit 580 nm nur ein Ausbleichen des Gelbfarbstoffs im Dreischichtmaterial (Fig. 4) bewirkte, während im Vierschichtmaterial (Fig. 5) sowohl der Gelb- als auch der Ausgleichsschwarzfarbstoff entfernt wurden. Damit ist forderungsgemäß nachgewiesen, daß die Ausgleichsschwarzschicht mindestens genauso empfindlich gegenüber Licht einer Wellenlänge von 580 nm ist wie die Gelbschicht. Geht man noch einen Schritt weiter, zeigt die Linie (3) in Fig. 4 und 5 die Absorptionsspektra nach einer Belichtung durch Licht mit Wellenlängen von 580 und 800 nm. In diesem Fall verbleibt lediglich der Magentafarbstoff.
Ähnliche Prüfungen mit Einzelbelichtungen bei jeder der anderen beiden Wellenlängen (660 und 800 nm) zeigten, daß wiederum die Ausgleichsschwarzschicht ausreichend empfindlich ist. In Tabelle 6 wird das bestätigt, in der die Empfindlichkeit jeder Schicht gegenüber jeder Wellenlänge aufgeführt ist. Die in Tabelle 6 vorgestellten Ergebnisse stammen aus der Belichtung der Proben über eine Neutralkeilvorlage mit 0 bis 4 D durch Licht mit Wellenlängen von 580, 660 und 800 nm. Die Position entlang der Probe, an der jeder Farbstoff bis auf 0,1 Einheiten über der optischen Mindestdichte ausgebleicht wurde, d. h., Dmin + 0,1, wurde unter Verwendung eines Scanner-Reflexionsdensitometers bestimmt. Anhand der bekannten Keilvorlagendichte an dieser Position, der Belichtungszeit und der an der Keilvorlage auftreffenden Lichtintensität wurde die für das Ausbleichen jedes Farbstoffs notwendige Gesamtbelichtung in erg/cm² berechnet. Tabelle 6 Ergebnisse der Sensitometrie (Zahlenwerte entsprechen Belichtungen in erg/cm², die zum Ausbleichen bis auf 0,1 über Dmin erforderlich sind.) Belichtungswellenlänge Gelbschicht Magentaschicht Cyanschicht Schwarzschicht - Erforderliche Belichtung war zu groß, um anhand der verarbeiteten Proben gemessen zu werden. * Wellenlänge der maximalen Empfindlichkeit für Gelb, Magenta bzw. Cyan.
Nach dem Nachweis der ausreichenden Empfindlichkeit der Ausgleichsschwarzschicht ist die zweite nachzuweisende Eigenschaft die verbesserte Dichte des "YMCK-Schwarz" gegenüber dem "YMC-Schwarz". Diese Wirkung wird unter erneutem Bezug auf Fig. 4 und 5 deutlich. Daraus geht eindeutig die verstärkte Dichte bei Licht einer Wellenlänge von 600 nm und darüber hervor, die durch das Cyan in der Ausgleichsschwarzschicht innerhalb des erfindungsgemäßen Elements bewirkt wird.

Claims

1. Strahlungsempfindliches Element zur Herstellung von Halbtonfarbproofs mit einem Substrat, auf das mindestens vier positiv wirkende Abbildungsmedien beschichtet sind, wobei die Abbildungsmedien aufweisen:

(1) ein Abbildungsmedium, das ein Gelbbild bei bildweiser Belichtung und Verarbeitung erzeugen kann,

(2) ein Abbildungsmedium, das ein Magentabild bei bildweiser Belichtung und Verarbeitung erzeugen kann,

(3) ein Abbildungsmedium, das ein Cyanbild bei bildweiser Belichtung und Verarbeitung erzeugen kann, und

(4) ein Abbildungsmedium, das ein Schwarzbild oder ein Ausgleichsschwarzbild bei bildweiser Belichtung und Verarbeitung erzeugen kann, wobei jedes Abbildungsmedium (1), (2) und (3) eine maximale Spektralempfindlichkeit bei einer Wellenlänge hat, die sich von der der maximalen Empfindlichkeit der anderen Abbildungsmedien (1) bis (3) unterscheidet, das Abbildungsmedium (4) eine Spektralempfindlichkeit bei jeder Wellenlänge der maximalen Empfindlichkeit der anderen Abbildungsmedien hat, so daß bei Belichtung des Abbildungsmediums (4) bei einer der Wellenlängen kein Schwarz oder Ausgleichsschwarz in dem belichteten Bereich erzeugt wird.

2. Element nach Anspruch 1, wobei jedes Abbildungsmedium der Medien (1), (2) und (3) eine Empfindlichkeit bei den Wellenlängen der maximalen Spektralempfindlichkeit der anderen Abbildungsmedien (1), (2) und (3) hat, die nicht wesentlich ist, und das Abbildungsmedium (4) eine solche Empfindlichkeit bei den Wellenlängen der maximalen Spektralempfindlichkeit der jeweiligen Medien (1), (2) und

(3) hat, daß bei bildweiser Belichtung des Elements durch Strahlung einer Wellenlänge entsprechend der maximalen Spektralempfindlichkeit eines der Abbildungsmedien (1), (2) und (3) mit ausreichender Intensität, um eine Bilderzeugung in diesem Medium zu bewirken, die Bilderzeugung auf das eine Abbildungsmedium der Medien (1), (2) und (3) beschränkt ist und eine Bilderzeugung im Medium (4) erfolgt.

3. Element nach Anspruch 1 oder 2, wobei die lichtempfindlichen Medien (1), (2) und (3) jeweils Silberhalogenidemulsionen mit einer maximalen Spektralempfindlichkeit bei unterschiedlichen Wellenlängen, ausgewählt aus dem Bereich von 400 bis 900 nm, enthalten.

4. Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die Wellenlänge entsprechend der maximalen Spektralempfindlichkeit eines der Abbildungsmedien (1), (2) und (3) von der Wellenlänge entsprechend der maximalen Spektralempfindlichkeit aller anderen Abbildungsmedien (1), (2) und (3) um mindestens 20 nm unterscheidet.

5. Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die Empfindlichkeiten der Medien (1), (2) und (3) (bei der Wellenlänge der maximalen Spektralempfindlichkeit) vom Mittel der Empfindlichkeit bei der kürzesten Wellenlänge bis zum Mittel der Empfindlichkeit bei der längsten Wellenlänge um mindestens das Zehnfache verringern.

6. Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der sensitometrische Kontrast jedes Abbildungsmediums ausreichend hoch ist, so daß die Differenz zwischen der erforderlichen Belichtung für eine Dichte, die 5% der maximalen Dichte über Schleierbildung ausmacht, und der erforderlichen Belichtung für eine Dichte, die 90% der maximalen Dichte über Schleierbildung ausmacht, weniger als 1,5 log Belichtungseinheiten beträgt.

7. Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Farbstoffbilder durch ein Silberfarbstoff-Bleichverfahren oder ein Farbstoffdiffusions-Transferverfahren erzeugt werden.

8. Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das mit einem bleichfähigen Filtermedium überzogen ist, das ultraviolettes und/oder blaues und/oder grünes Licht absorbiert.

9. Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche,, das ein Farbstoff-Bleichelement ist und mit einem Filtermedium überzogen ist, das Gelbkolloidsilber und einen Gelb- oder Magenta-Azofarbstoff enthält.

10. Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die bilderzeugenden Medien auf das Substrat in folgender Reihenfolge beschichtet werden:

1) Schwarz- oder Ausgleichsschwarzbild erzeugendes Medium,

2) Gelb- oder Cyanbild erzeugendes Medium,

3) Cyan- oder Gelbbild erzeugendes Medium,

4) Magentabild erzeugendes Medium.

11. Verfahren zum Erzeugen eines Halbtonfarbbilds mit Belichten eines Materials nach einem der vorhergehenden Ansprüche durch drei unabhängig modulierte Strahlungsquellen, wobei die Quellen so ausgewählt werden, daß jede Quelle Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich der Wellenlänge der maximalen Empfindlichkeit eines jeweiligen Mediums der Abbildungsmedien (1), (2) und (3) emittiert.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Quellen aus lichtemittierenden Dioden, infrarotemittierenden Dioden, Halbleiterlasern und jeder Kombination daraus ausgewählt werden und jede Strahlungsquelle im Bereich von 500 bis 900 nm emittiert.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei das Element durch die Strahlungsquellen rasterartig abgetastet wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei der Spitzenwellenlängenabstand zwischen zwei unterschiedlichen Quellen mindestens 20 nm beträgt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei sich die Intensitäten der Quellen auf der Filmebene von der Quelle mit der kürzesten Wellenlängenstrahlung zu der Quelle mit der längsten Wellenlängenstrahlung erhöhen und diese Erhöhung mindestens das Zehnfache beträgt.

16. Verfahren nach Anspruch 11 bis 15, wobei für jede der drei Wellenlängen eine Matrixanordnung von Strahlungsquellen vorliegt, die mit der gleichen Wellenlänge emittieren, die der Wellenlänge der maximalen Empfindlichkeit eines jeweiligen Mediums entspricht.