DE69521427T2

DE69521427T2 - Verbessertes abbildendes verfahren für bildaufzeichnungsmaterialien

Info

Publication number: DE69521427T2
Application number: DE69521427T
Authority: DE
Inventors: K. Mohapatra; W. Onstad; G. Viglienzoni
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Carestream Health Inc
Priority date: 1994-05-11
Filing date: 1995-03-20
Publication date: 2002-05-16
Anticipated expiration: 2015-03-21
Also published as: IL113242A0; US5780207A; EP0759188A1; DE69521427D1; JP4001911B2; KR970703005A; CA2189982A1; BR9507631A; EP0759188B1; JPH10500229A; WO1995031754A1

Description

TECHNISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Technisches Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Abbildungsverfahren zur Verwendung bei der Belichtung von photothermographischen Bildaufzeichnungselementen auf Silberhalogenidbasis, insbesondere Verfahren, bei denen derartige Bildaufzeichnungselemente durch enge Strahlenbündel oder kohärente Strahlung rasterartig abgetastet werden.

2. Technischer Hintergrund

Halbleiterlaserdioden werden in großem Umfang in photographischen Aufzeichnungsgeräten auf den Märkten sowohl der Medizin als auch der graphischen Künste, in medizinischen Abbildungsgeräten bzw. Belichtungseinheiten eingesetzt. Gängige Belichtungseinheiten verwenden Infrarot-Laserdioden mit einer Leistung von typischerweise 5-30 mW, während das gegenwärtige medizinische 3M-Laserabbildungsgerät typischerweise eine 15 oder 30 mW IR-Laserdiode für Silberhalogenid-Anwendungen verwendet. Die Verwendung von Halbleiterlaserdioden ergibt sich aus der gut eingeführten Anwendung herkömmlicher Laser (Argonionen, Helium-Neon usw.) in Aufzeichnungsgeräten auf Silberhalogenidbasis. Die zunehmende Beliebtheit von Festkörperhalbleiterlaserdioden rührt von ihrem größerem Komfort, der geringeren Größe, der höheren Kosteneffektivität, längeren Nutzlebensdauer-Eigenschaften und ihrer Halbtonfähigkeit her.
Photographische Elemente werden oft in Verbindung mit Geräten eingesetzt, deren Ausgangssignal durch Belichten des Elements mit infraroter oder sichtbarer Strahlung aufgezeichnet wird, die zum Beispiel durch Halbleiterlaserdioden emittiert wird. Beispielsweise werden auf dem Gebiet der medizinischen Diagnostik digitale Informationen von Computertomographen häufig zur Betrachtung auf photographischen Elementen ausgegeben. Diese Elemente werden im allgemeinen mit Diodenlasern belichtet, die Strahlung mit Wellenlängen von 630 nm bis etwa 900 nm emittieren.
Auch auf dem Gebiet der graphischen Künste werden die photographischen Elemente so konstruiert, daß sie für die Wellenlänge einer Laserlichtquelle sensibilisiert sind. Typische Laserlichtquellen sind unter anderem Argonionenlaser, Helium- Neon-Laser und Infrarot-Halbleiterlaserdioden. Diese photographischen Elemente sind gewöhnlich so konstruiert, daß sie scharfe Lichtflecke für Halbtonbilder erzeugen. Details von photographischen Filmen und Papieren, die sich für Lichtsatzanwendungen und Abtastanwendungen eignen, werden in den Abschnitten 11.3 und 11.4 von Research Disclosure 33355, Januar 1992, beschrieben.
Hersteller von Laserdioden machen gute Fortschritte bei der Herstellung von räumlichen Einmoden-Laserdioden höherer Leistung, die mit einer Ausgangsleistung von 100 mW ohne weiteres verfügbar sind, während 250 mW-Laserdioden in Labormengen erhältlich sind. Obwohl Laserdioden, die bei Infrarot- Wellenlängen (> 750 nm) emittieren, sehr gebräuchlich sind, sind Halbleiterlaser verfügbar, die im sichtbaren Bereich des Spektrums emittieren, und die Ausgangsleistung beider Laserklassen nimmt allmählich zu.
Obwohl einige von den Laserdioden höherer Leistung in gegenwärtigen Abbildungsgeräten eingesetzt werden, hat ein großer Teil der photothermographischen Technologie keinen vollen Nutzen aus der verfügbaren höheren Leistung gezogen.
Die Photothermographie ist eine eingeführte Abbildungstechnologie. Bei der Photothermographie wird ein lichtempfindliches Medium einer Strahlung ausgesetzt, um ein latentes Bild zu erzeugen, das dann thermisch entwickelt wird.
Eines der stärker bevorzugten photothermographischen Medien weist ein Bindemittel, Silberhalogenid, ein organisches Silbersalz (oder eine andere reduzierbare, lichtempfindliche Silberquelle) und ein Reduktionsmittel für Silberionen auf. Diese Materialarten sind seit vielen Jahren kommerziell erfolgreich gewesen, waren aber in ihrer allgemeinen Verwendung wegen ihrer relativ geringen Empfindlichkeit und schlechten Bildqualität im Vergleich zu naßverarbeiteten Silberhalogenid- Abbildungssystemen auf das Gebiet der medizinischen Bildaufzeichnung beschränkt. Dadurch mußten die photothermographischen Abbildungssysteme höheren Energiepegeln ausgesetzt werden, ohne eine bessere Abbildungsfähigkeit zu erreichen.
Das Aufkommen von Abbildungslichtquellen mit kohärenter Strahlung, wie z.B. von Lasern, Laserdioden und dergleichen, hat noch weitere Vorteile für Silberhalogenid-Abbildungssysteme mit Naßverarbeitung ermöglicht, aber nicht viele zusätzliche kommerzielle Möglichkeiten für die Photothermographie geschaffen. Wenn auch höhere Energieausgangsleistungen für kohärentes Licht verfügbar sind (im Vergleich zur herkömmlichen Kontaktbelichtung oder Linsenbelichtung), hat der kombinierte Einsatz der empfindlichsten photothermographischen Systeme kein gutes Gegenstück für Abbildungssysteme hoher Qualität hervorgebracht, wie sie für Abbildungstechnologien wie z.B. die medizinische Bildaufzeichnung (z.B. Ultraschall, Tomographie, magnetische Resonanz, Radiographie usw.) und die graphischen Künste notwendig sind. Der Energiebedarf für derartige Abbildungssysteme ist gewöhnlich noch zu hoch, und die Verwendung der höheren Energien in solchen Systemen beschränkt gewöhnlich die Qualität des erhältlichen Bildes.
In der US-A-4 480 325 wird die Anwendung der Hochfrequenzmodulation zum Herbeiführen einer Spekarallinienverbreiterung der bei optischen Speicherplatten eingesetzten Laserdiode diskutiert. Dadurch wird die Signal-Rausch-Verhältnis- Leistung beim Adressieren der optischen Speicherplatte verbessert. Die Anwendung dieser Einrichtung zur Verminderung von Bildartefakten wird nicht erörtert. In einem weiteren US- Patent, erteilt an Cannon (US-A-4 667 209), wird die Verwendung einer Mehrfach-Längsmoden-Laserdiode (jede Längsmode entspricht einem Maximum) oder einer LED (Leuchtdiode) zur Verminderung von Interferenzeffekten beim Drucken auf mehrschichtigen Medien beansprucht. Die Mittel zur Erzeugung der mehreren Längsmoden in einer Laserdiode werden nicht erörtert. Vermutlich werden Laserdioden mit mehreren Längsmoden diskutiert. Laserdioden von geringer Qualität oder hoher Leistung weisen mehrere Längsmoden auf. Die Verwendung dieser Dioden ist nicht immer praktisch, da sie zu einigen zusätzlichen Problemen führen, wie z.B. dem Modenspringen. Dies bedeutet, daß Lichtenergie in einer Mode zu einer anderen Mode springt und eine weitere Problemart verursacht, die als Modensprung-Artefakte bezeichnet wird. Die Hochfrequenzmodulation von Laserdioden verringert diesen Effekt. Außerdem behauptet diese Patentschrift, daß man zur Verminderung der Interferenzeffekte eine spektrale Linienbreite von mindestens 80 Å benötigt.
Die Hochfrequenzmodulation von Laserdioden ist auf medizinische 3M-Laserabbildungsgeräte mit Verwendung herkömmlicher Silberhalogenidfilme angewandt worden. Traditionell werden zwei Maßnahmen zur Verminderung von Interferenzmustern oder -streifen gleichzeitig angewandt. Zum Beispiel trugen eine geeignete Deckschicht und die Hochfrequenzmodulation der Laserdiode zur Verminderung von Interferenzeffekten bei. Daraus läßt sich schließen, daß ohne die Hochfrequenzmodulation die Interferenzeffekte auch bei herkömmlichen Silberhalogenidfilmen noch sichtbar sein werden.
Die EP-A-D 485 148 betrifft eine Abbildungsvorrichtung zum Aufzeichnen eines Lichtbildes durch Abtasten des Aufzeichnungsmaterials mit einem feinen Lichtfleck.
Die US-A-4 476 474 beschreibt eine Punktaufzeichnungsvorrichtung mit einer Halbleiterlichtquellenmatrix, die zwei Lichtquellen zur Emission. von Lichtstrahlen für die Ausbildung von Punkten mit verschiedenen Durchmessern aufweist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung ist im unabhängigen Anspruch 1 spezifiziert.
Photothermographische Medien können mit hohem energetischem Wirkungsgrad mit kohärenter Strahlung belichtet werden, wodurch sich auch die Bildqualität des Hartkopie-Produkts (des eigentlichen entwickelten Bildes) verbessert. Das Medium wird mit kohärenter Strahlung beichtet, die als beweglicher Lichtfleck auf die Oberfläche des Mediums auftrifft. Der Lichtfleck weist quer über seine Breite eine Energieverteilung auf, wie in Fig. 1 dargestellt. Jeder Lichtfleck wird von einer Bilddatenquelle erzeugt, und die Daten steuern die Bildquelle so, daß die Breite jedes Lichtflecks zumindest in den Bereichen mit hoher Informationsdichte mindestens einen Teil eines anderen Lichtflecks Überlappt. Die Überlappung kann entweder in horizontaler Abtastrichtung, in vertikaler Abtastrichtung oder in einem Gemisch der vertikalen und horizontalen Abtastkomponenten erfolgen. Der Effekt der Überlappung der Abtastlichtflecke besteht darin, eine Verringerung der auf das Medium auftreffenden Energie pro Lichtfleck zu ermöglichen, wobei die durch die Mehrfachbelichtungen erzeugte Schwärzung/Energie im Vergleich zu Einfachbelichtungen mit höherer Energie zunimmt. Das erfindungsgemäße Mehrfachabtastverfahren verbessert außerdem die Bildqualität, ohne daß das Medium modifiziert zu werden braucht.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt einen einzelnen ovalen Lichtfleck 1, der durch eine Einfachbelichtung von einem Laser erzeugt wird. Unter dem Lichtfleck ist die Energie als Funktion des Abstands in Richtung der Abtastung dargestellt, die der Energieverteilung des Lichtflecks I entspricht.
Fig. 2 zeigt drei überlappende Lichtflecke 3, 5 und 7, die durch drei verschiedene Strahlen von einer Abbildungslichtquelle mit enger Linienbreite (nicht dargestellt) erzeugt werden. Die Energie als Funktion des Abstands entlang der Abtastzeile ist für die drei Lichtflecke gleichfalls dargestellt.
Fig. 3 zeigt zwei Diagramme von zwei theoretischen Lichtfleck-Überlappungen (3A) und sechs theoretischen Lichtfleck-Überlappungen (3B).
Fig. 4 zeigt die Intensität als Funktion des Abstandes entlang der langsamen Abtastrichtung für zwei überlappende Lichtflecke. Die Halbwertsbreite (FWHM) des Laserlichtflecks und der Zeilenabstand der bei den Lichtflecke sind gleichfalls dargestellt.
Fig. 5 zeigt die Schwärzung als Funktion von log E (Belichtung) eines photothermographischen Filmelements (Film 1, nicht dargestellt) bei Überlappungsfaktoren, die zwischen 0,8 und 2,5 variieren.
Fig. 6 zeigt ein Diagramm der Schwärzung als Funktion von log E für ein photothermographisches Filmelement (Film 2, nicht dargestellt) bei Überlappungsfaktoren, die zwischen 0,8 und 2,5 variieren.
Fig. 7 zeigt ein Diagramm, das die Schwärzung als Funktion von log E eines herkömmlichen naßverarbeiteten Silberhalogenidfilms oder IRB+-Films bei Überlappungsfaktoran, die zwischen 0,8 und 2,5 variieren, darstellt.
Fig. 8 zeigt ein Diagramm der Schwärzung als Funktion von log E für ein photothermographisches Filmelement (Film 3, nicht dargestellt), das Mehrfachbelichtungen ausgesetzt wird (1, 2, 4, und 8X). 2X entspricht 2X(1/2 Einfachbelichtung) 4X entspricht 4X(1/4 Einfachbelichtung) usw.
Fig. 9 zeigt die Schwärzung als Funktion von log E für eine photothermographisches Filmelement (Film 4, nicht dargestellt), das Mehrfachbelichtungen (1, 2 und 4X) ausgesetzt wird.
Fig. 10 zeigt ein Diagramm der Schwärzung als Funktion von log E für ein photothermographisches Filmelement (Film 1, nicht dargestellt), das Einfach- und Mehrfachbelichtungen bis zu 5X ausgesetzt wird. 5X entspricht 5X(l/5 Einfachbelichtung) usw.
Fig. 11 zeigt ein Diagramm der Schwärzung als Funktion von log E für zwei verschiedene photothermographische Filmelemente (Filme 2 und 4) unter Einfach- und Doppelbelichtungsbedingungen. a bzw. b entsprechen der Einfach- bzw. Doppelbelichtung des Films 2, wobei die Doppelbelichtung zwei Belichtungen mit jeweils der halben Intensität einer Einfachbelichtung entspricht. c bzw. d stellen entsprechend die Diagramme für Einfach- bzw. Doppelbelichtung des Films 4 dar.
Fig. 12 zeigt ein Diagramm der Schwärzung als Funktion von log E für ein naßverarbeitetes handelsübliches photographisches Silberhalogenid-Element (IRB+-Film), das Einfach- bis Dreifachbelichtungs-Bedingungen ausgesetzt wird.
Fig. 13 zeigt ein Diagramm der Schärfeübertragungsfunktion (STF) in Abhängigkeit von der Raumfrequenz eines photothermographischen. Filmelements (Film 5), das Mehrfachbelichtungen (1 bis 12X) ausgesetzt wird. Die maximale Schwärzung wurde für jede Belichtung auf 3,0 gehalten.
Fig. 14A zeigt ein Diagramm der Schwärzung als Funktion von log E für ein photothermographisches Filmelement (Film 5), das Mehrfachbelichtungen ausgesetzt wird. Fig. 14B zeigt den lokalen Kontrast als Funktion von log E für das gleiche photothermographische Filmelement wie Fig. 14A bei verschiedenen Belichtungsbedingungen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Belichtung von photothermographischen Medien auf Silberhalogenidbasis unter Verwendung von engen Strahlenbündeln. Enge Strahlenbündel werden für Lichtfleck- bzw. Punktbelichtungen auf den photothermographischen Medien verwendet, um latente Bilder zu erzeugen, die thermisch entwickelt werden. Diese engen Strahlenbündel belichten Punkte bzw. Flecke auf den Medien (z.B. Flecke mit weniger als 600 um Halbwertsbreite (FWHM) bei den graphischen Künsten, vorzugsweise Flecke von weniger als 500 um Halbwertsbreite (FWHM), und Flecke mit weniger als 250 um Halbwertsbreite, vorzugsweise weniger als 300 oder weniger als 220, und stärker bevorzugt mit weniger als 150 um bei der medizinischen Abbildung), und wenn die Fläche dieser Flecke die Fläche anderer Flecke überlappt, wie hierin beschrieben, können eine erhöhte Filmempfindlichkeit, ein höherer Kontrast und eine höhere Bildqualität für das auf dem photothermographischen Medium erzeugte Bild bereitgestellt werden.
Das bei der vorliegenden Erfindung verwendete Medium weist ein photothermographisches Medium auf, das auf Reduktionsphänomenen der Silberquelle basiert. Photothermographische Systeme sind in der Abbildungstechnik bekannt und weisen im allgemeinen ein Bindemittel, Silberhalogenid (oder Silberhalogenid-Vorläufer), eine lichtunempfindliche oder weniger lichtempfindliche Silberquelle und Reduktionsmittel für Silberionen auf. Das photothermographische Abbildungsmedium enthält Silberhalogenid (entweder von Anfang an, oder durch Erwärmen oder eine andere Behandlung in dem Film erzeugt).
Die erfindungsgemäßen photothermographischen Emulsionen können aus einer oder mehreren Schichten auf einem Substrat aufgebaut sein. Einschichtige Konstruktionen müssen das Silberquellenmaterial, das Silberhalogenid, den Entwickler und das Bindemittel sowie wahlfreie Zusatzmaterialien, wie z.B. Toner, Beschichtungshilfsmittel und andere Zusatzstoffe enthalten. Zweischichtige Konstruktionen müssen das Silberquellenmaterial und das Silberhalogenid in einer Emulsionsschicht (gewöhnlich der dem Substrat benachbarten Schicht) und einige der anderen Bestandteile in der zweiten Schicht oder in beiden Schichten enthalten; allerdings werden zweischichtige Konstruktionen mit einer einzigen Emulsionsschicht, die alle Bestandteile enthält, und einer schützenden Deckschicht ins Auge gefaßt. Mehrfarbige photothermographische Konstrukionen können Sätze von diesen Doppelschichten für jede Farbe enthalten, oder sie können alle Bestandteile in einer einzigen. Schicht enthalten, wie in US-A-4 708 928 beschrieben. Im Falle von mehrschichtigen photothermographischen Mehrfarben-Artikeln werden die verschiedenen Emulsionsschichten im allgemeinen durch Verwendung von funktionellen oder nichtfunktionellen Sperrschichten zwischen den verschiedenen lichtempfindlichen Schichten voneinander getrennt gehalten, wie in US-A-4 460 681 beschrieben.
Wenn auch für die Praxis der vorliegenden Erfindung nicht notwendig, kann es doch vorteilhaft sein, der (den) Emulsionsschicht(en) Quecksilber(II)-Salze als Antischleiermittel zuzusetzen. Bevorzugte Quecksilber(II)-Salze für diesen Zweck sind Quecksilberdiacetat und Quecksilberdibromid.
Das bei der vorliegenden Erfindung verwendete Silberhalogenid kann typischerweise in einem Bereich von 0,75 bis 25 Mol-% und vorzugsweise von 2 bis 20 Mol-% organischem Silberhalogenid eingesetzt werden.
Das Silberhalogenid kann irgendein lichtempfindliches Silberhalogenid sein, wie z.B. Silberbromid, Silberiodid, Silberchlorid, Silberbromiodid, Silberchlorbromiodid, Silberchlorbromid usw. Das Silberhalogenid kann in irgendeiner lichtempfindlicher. Form vorliegen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf kubische, orthorhombische, Tafelform, tetraedrische Form usw. und kann darauf ein epitaxiales Kristallwachstum aufweisen.
Das bei der vorliegenden Erfindung verwendete Silberhalogenid kann ohne Modifikation eingesetzt werden. Es kann jedoch mit einem chemischen Sensibilierungsmittel, wie z.B. einer schwefel-, selen- oder tellurhaltigen Verbindung oder einer gold-, platin-, palladium, rhodium- oder iridiumhaltigen Verbindung usw.., einem Reduktionsmittel wie etwa Zinnhalogenid usw. oder einer Kombination daraus chemisch sensibilisiert werden. Die Details dieser Produkte werden in T.H. James "The Theory of the Photographic Process" (Theorie des photographischen Prozesses), vierte Auflage, Kap. 5, S. 149 bis 169, beschrieben.
Das Silberhalogenid kann der Emulsionsschicht auf irgendeine Weise zugesetzt werden, die es in katalytische Nähe zu der Silberquelle bringt. Silberhalogenid und das organische Silbersalz, die in einem Bindemittel getrennt gebildet oder "vorgebildet" werden, können vor Gebrauch vermischt werden, um eine Beschichtungslösung herzustellen, aber es ist auch effektiv, sie beide über einen langen Zeitraum in einer Kugelmühle zu vermengen. Ferner ist die Anwendung eines Verfahrens wirkungsvoll, das die Zugabe einer halogenhaltigen Verbindung in dem hergestellten organischen Silbersalz aufweist, um das Silber des organischen Silbersalzes teilweise in Silberhalogenid umzuwandeln.
Verfahren zur Herstellung dieser Silberhalogenid- und organischen Silbersalze und Arten ihrer Vermischung sind dem Fachmann bekannt und werden in Research Disclosure, Juni 1978, Pos. 17029, sowie in US-A-3 700 458 beschrieben.
Vorgebildete Silberhalogenidemulsionen gemäß der vorliegenden Erfindung können in ungewaschenem oder gewaschenem Zustand zum Entfernen von löslichen Salzen eingesetzt werden. Im letzteren Fall können die löslichen Salze durch Erstarren mittels Abschrecken und Auslaugen entfernt werden, oder die Emulsion kann in einem Koagulationsbad gewaschen werden, z.B. nach den Verfahren, die in US-A-2 618 556; 2 614 928; 2 565 418; 3 241 969 und 2 489 341 beschrieben werden. Die Silberhalogenidkörner können einen beliebigen Kristallhabitus aufweisen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf kubische, tetraedrische, orthorhombische, Tafel-, Schichten-, Blättchenstruktur usw.
Das organische Silbersalz kann irgendein organisches Material sein, das eine reduzierbare Silberionenquelle enthält. Silbersalze von organischen Säuren, besonders von langkettigen (10 bis 30, vorzugsweise 15 bis 28 Kohlenstoffatome) Fettcarbonsäuren werden bevorzugt. Komplexe von organischen oder anorganischen Silbersalzen, in denen, der Ligand eine Bruttostabilitätskonstante zwischen 4,0 und 10,0 aufweist, sind gleichfalls wünschenswert. Das Silberquellenmaterial sollte vorzugsweise etwa 5 bis 30 Gew.-% der Abbildungsschicht bilden.
Das bei der vorliegenden Erfindung einsetzbare organische Silbersalz ist ein Silbersalz, das vergleichsweise lichtbeständig ist, aber bei Erwärmung auf 80ºC oder mehr in Gegenwart eines belichteten Photokatalysators (wie z.B. photographisches Silberhalogenid) und eines Reduktionsmittels ein Silberbild bildet.
Bevorzugte organische Silbersalze sind unter anderem Silbersalze von organischen Verbindungen mit einer Carboxylgruppe. Nicht einschränkende Beispiele dafür sind unter anderem Silbersalze einer aliphatischen Carbonsäure und ein Silbersalz einer aromatischen Carbonsäure. Bevorzugte Beispiele für die Silbersalze von aliphatischen Carbonsäuren sind unter anderem Silberbehenat, Silberstearat, Silberoleat, Silberlaurat, Silbercapronat, Silbermyristat, Silberpalmitat, Silbermaleat, Silberfumarat, Silbertartrat, Silberlinoleat, Silberbutyrat und Silbercamphorat, Gemische daraus usw. Silbersalze mit einem Halogenatom oder einem Hydroxyl an der aliphatischen Carbonsäure können gleichfalls wirkungsvoll eingesetzt werden. Bevorzugte Beispiele der Silbersalze von aromatischen Carbonsäuren und anderen carboxylgruppenhaltigen Verbindungen sind unter anderem Silberbenzoat, ein silbersubstituiertes Benzoat, wie z.B. Silber-3,5,dihydroxybenzoat, Silber-o-methylbenzoat, Silber-m-methylbenzoat, Silber-p-methylbenzoat, Silber-2,4- dichlorbenzoat, Silberacetamidobenzoat, Silber-p-phenylbenzoat usw., Silbergallat, Silbertannat, Silberphthalat, Silberterephthalat, Silbersalicylat, Silberphenylacetat, Silberpyromellitat, ein Silbersalz von 3-Carboxymethyl-4-methyl-4- thiazolin-2-thion oder dergleichen, wie in US-A-3 785 830 beschrieben, und ein Silbersalz einer aliphatischen Carbonsäure, die eine Thioethergruppe enthält, wie in US-A-3 330 663 beschrieben, usw.
Silbersalze von Verbindungen, die Mercapto- oder Thiongruppen oder deren Derivate enthalten, können ebenfalls verwendet werden. Bevorzugte Beispiele dieser Verbindungen sind unter anderem ein Silbersalz von 3-Mercapto-4-phenyl-1,2,4- triazol, ein Silbersalz von 2-Mercaptobenzimidazol, ein Silbersalz von 2-Mercapto-5-aminothiadiazol, ein Silbersalz von 2-(Ethylglycolamido)benzothiazol, ein Silbersalz von Thioglycolsäure, wie z.B. ein Silbersalz einer S-Alkylthioglycolsäure (wobei die Alkylgruppe 12 bis 22 Kohlenstoffatome aufweist), ein Silbersalz einer Dithiocarbonsäure, wie z.B. ein Silbersalz von Dithioessigsäure, ein Silbersalz eines Thioamids, ein Silbersalz von 5-Carboxyl-1-methyl-2-phenyl-4- thiopyridin, ein Silbersalz von Mercaptotriazin, ein Silbersalz von 2-Mercaptobenzoxazol, ein Silbersalz, wie es in US-A- 4 123 274 beschrieben wird, z.B. ein Silbersalz eines 1,2,4- Mercaptotriazol-Derivats, wie z.B. ein Silbersalz von 3- Amino-5-benzylthio-1,2,4-thiazol, ein Silbersalz einer Thionverbindung, wie z.B. ein Silbersalz von 3-(2-Carboxyethyl)-4- methyl-4-thiazolin-2-thion, wie in US-A-3 301 678 offenbart.
Ferner kann ein Silbersalz einer Verbindung verwendet werden, die eine Iminogruppe enthält. Bevorzugte Beispiele dieser Verbindungen sind unter anderem Silbersalze von Benzotriazol und deren Derivaten, beispielsweise Silbersalze von Benzotriazolen, wie etwa Silbermethylbenzotriazolat usw., Silbersalze von halogensubstituierten Benzotriazolen, wie z.B. Silber-5-chlorbenzotriazolat usw., Silbersaize von Carboimidobenzotriazol usw., Silbersalze von 1,2,4-Triazolen oder 1-H- tetrazolen, wie in US-A-4 220 709 beschrieben, Silbersalze von Imidazolen und Imidazol-Derivaten und dergleichen. Verschiedene Silberacetylidverbindungen können ebenfalls eingesetzt werden, zum Beispiel wie in US-A-4 761 361 und 4 775 613 beschrieben.
Auch die Verwendung von Silberhalbseifen erweist sich als praktisch, für die ein äquimolares Gemisch aus Silberbehenat und Behensäure, die durch Ausscheiden des Natriumsalzes von technischer Behensäure aus wäßriger Lösung hergestellt wird und etwa 14,5% Silber enthält, ein bevorzugtes Beispiel darstellt. Durchsichtige Folienmaterialien, die auf durchsichtigen Folienträgern hergestellt werden, erfordern eine durchsichtige Beschichtung, und zu diesem Zweck kann die Silberbehenat-Vollseife eingesetzt werden, die nicht mehr als etwa vier oder fünf Prozent freie Behensäure und etwa 25,2% Silber enthält.
Das zur Herstellung von Silberseifendispersionen angewandte Verfahren ist dem Fachmann bekannt und wird in Research Disclosure, April 1983, Pos. 22812, Research Disclosure, Oktober 1983, Pos. 23419, und in US-A-3 985 565 offenbart.
Die lichtempfindlichen Silberhalogenide können mit verschiedenen bekannten Farbstoffen, zu denen Cyanin-, Merocyanin-, Styryl-, Hemicyanin-, Oxonol-, Hemioxonol und Xanthenfarbstoffe gehören, vorteilhaft spektral sensibilisiert werden. Verwendbare Cyaninfarbstoffe sind unter anderem diejenigen mit einem basischen Ring, wie z.B. einem Thiazolinring, einem Oxazolinring, einem Pyrrolinring, einem Pyridinring, einem Oxazolring, einem Thiazolring, einem Selenazolring und einem Imidazolring. Bevorzugte verwendbare Merocyaninfarbstoffe sind unter anderem diejenigen, die nicht nur den oben beschriebenen basischen Ring, sondern auch saure Ringe aufweisen, wie z.B. einen Thiohydantoinring, einen Rhodaninring, einen Oxazolidindionring, einen Thiazolidindionring, einen Barbitursäurering, einen Thiazolinonring, einen Malonsäurenitrilring und einen Pyrazolonring. Bei den oben beschriebenen Cyanin- und Merocyaninfarbstoffen sind diejenigen mit Iminogruppen oder Carboxylgruppen besonders wirksam. Praktisch können die bei der vorliegenden Erfindung einzusetzenden Sensibilisierungsfarbstoffe unter bekannten Farbstoffen geeignet ausgewählt werden, wie z.B. unter denen, die in den US-A-3 761 279, 3 719 495 und 3 877 943, den GB-A-1 466 201, 1 469 117 und 1 422 057 beschrieben werden, und können nach bekannten Verfahren in der Nähe des Photokatalysators untergebracht werden. Spektrale Sensibilisierungsfarbstoffe können typischerweise in Anteilen von etwa 10&supmin;&sup4; Mol bis zu etwa 1 Mol pro pro 1 Mol Silberhalogenid eingesetzt werden.
Das Reduktionsmittel für das organische Silbersalz kann irgendein Material sein, vorzugsweise ein organischer Stoff, der Silberionen zu metallischem Silber reduzieren kann. Herkömmliche photographische Entwickler, wie z.B. Phenidon, Hydrochinone und Catechin sind verwendbar, aber behinderte Phenol-Reduktionsmittel werden bevorzugt. Das Reduktionsmittel sollte in einem Anteil von 1 bis 10 Gew.-% der Abbildungsschicht vorhanden sein. Wenn in mehrschichtigen Konstruktionen das Reduktionsmittel einer anderen Schicht als einer Emulsionsschicht zugesetzt wird, dann sind etwas höhere Anteile von etwa 2 bis 15 Prozent gewöhnlich günstiger.
Bei Trockensilbersystemen ist eine große Auswahl von Reduktionsmittein offenbart worden, zu denen gehören: Amidoxime, wie z.B. Phenylamidoxim, 2-Thienylamidoxim und p- Phenoxyphenylamidoxim, Azine (z.B. 4-Hydroxy-3,5-dimethoxybenzaldehydazin); eine Kombination aus aliphatischen Carbonsäurearylhydraziden und Ascorbinsäure, wie z.B. 2,2'-Bis(hydroxymethyl)propionyl-β-phenylhydrazid in Kombination mit Ascorbinsäure; eine Kombination aus Polyhydroxybenzol und Hydroxylamin, einem Redukton und/oder einem Hydrazin (z.B. eine Kombination aus Hydrochinon und Bis(ethoxyethyl)hydroxylamin, Piperidinhexoseredukton oder Formyl-4-methylphenylhydrazin); Hydroxamsäuren, wie z.B. Phenylhydroxamsäure, p-Hydroxyphenylhydroxamsäure und β-Alaninhydroxamsäure; eine Kombination aus Azinen und Sulfonamidophenolen (z.B. Phenothiazin und 2,6-Dichlor-4-benzolsulfonamidophenol); α- Cyanophenylessigsäure-Derivate, wie z.B. Ethyl-α-cyano-2- methylphenylacetat, Ethyl-α-cyanophenylacetat; Bis-βnaphthole, wie beispielsweise 2,2'-Dihydroxyl-1-binaphthyl, 6,6'-Dibrom-2,2'dihydroxy-1,1'-binaphthyl und Bis(2-hydroxy-1 naphthyl)methan; eine Kombination aus Bis-β-naphthcl und einem 1,3-Dihydroxybenzol-Derivat (z.B. 2,4-Dihydroxybenzophenon oder 2,4-Dihydroxyacetophenon); 5-Pyrazolone, wie z.B. 3- Methyl-1-phenyl-5-pyrazolon; Reduktone, wie beispielsweise Dimethylaminohexoseredukton, Anhydrodihydroaminohexoseredukton und Anhydrodihydropiperidonhexoseredukton; Sulfonamidophenol- Reduktionsmittel, wie z.B. 2,6-Dichlor-4-benzolsulfonamidophenol und p-Benzolsulfonamidophenol; 2-Phenylindan-1,3-dion und dergleichen; Chromane, wie z.B. 2,2-Dimethyl-7-t-butyl-6- hydroxychroman; 1,4-Dihydropyridine; wie z.B. 2,6-Dimethoxy- 3,5-dicarboethoxy-1,4-dihydropyridin; Bisphenole (z.B. Bis(2- hydroxy-3-t-butyl-5-methylphenyl)methan, 2,2-Bis(4-hydroxy-3- methylphenyl)propan, 4,4-Ethyliden-bis(2-t-butyl-6-methylphenol) und 2,2-Bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)propan; Ascorbinsäure-Derivate (z.B. 1-Ascorbylpalmitat, Ascorbylstearat); und ungesättigte Aldehyde und Ketone, wie z.B. Benzil und Biacetyl; 3-Pyrazolidone und bestimmte Indan-1,3-dione.
Außer den obenerwähnten Bestandteilen kann es vorteilhaft sein, als "Toner" bezeichnete Zusätze beizumengen, die das Bild verbessern. Tonermaterialien können zum Beispiel in Anteilen von 0,1 bis 10 Gew.-% aller silberhaltigen Komponenten enthalten sein. Toner sind in der photothermographischen Technik bekannte Materialien, wie in den US-A-3 080 254; 3 847 612 und 4 123 282 dargestellt.
Beispiele von Tonern sind unter anderem Phthalimid und N-Hydroxyphthalimid; zyklische Imide, wie z.B. Succinimid, Pyrazolin-5-one und ein Chinazolinon, 3-Phenyl-2-pyrazolin-5- on, 1-Phenylurazol, Chinazolin und 2,4-Thiazolidindion; Naphthalimide (z.B. N-Hydroxy-1,8-naphthalimid); Cobaltkomplexe (z.B. Cobalthexammintrifluoracetat); Mercaptane wie beispielsweise 3-Mercapto-1,2,4-triazol, 2,4-Dimercaptopyrimidin, 3-Mercapto-4,5-diphenyl-1,2,4-triazol und 2,5-Dimercapto- 1,3,4-thiadiazol; N-(Aminomethyl)aryldicarboximide (z.B. (N,N-Dimethylaminomethyl)phthalimid und N,N-(Dimethylaminomethyl)naphthalen-2,3-dicarboximid); und eine Kombination aus blockierten Pyrazolen, Isothiuronium-Derivaten und bestimmten Photobleichmiteln (z.B. eine Kombination aus N,N'-Hexamethylen-bis(1-carbamoyl-3,5-dimethylpyrazol), 1,8-(3,6-Diazaoctan)- bis (isothiuroniumtrifluoracetat) und 2-(Tribrommethylsulfonyl)benzothiazol); und Merocyaninfarbstoffe, wie z.B. 3- Ethyl-5[(3-ethyl-2-benzothiazolinyliden)-1-methylethyliden]-2- thio-2,4-oxazolidindion; Phthalazinon und Phthalazinon-Derivate oder Metallsalze dieser Derivate, wie z.B. 4-(1-Naphthyl)phthalazinon, 6-Chlorphthalazinon, 5,7-Dimethoxyphthalazinon und 2,3-Dihydro-1,4-phthalazindion; eine Kombination aus Phthalazinon und Sulfinsäure-Derivaten (z.B. Phthalsäure, 4-Methylphthalsäure, 4-Nitrophthalsäure und Tetrachlorphthalsäureanhydrid); Chinazolindione, Benzoxazin- oder Naphthoxazin-Derivate; Rhodium-Komplexe, die nicht nur als Farbtonmodifikatoren funktionieren, sondern auch als Quellen von Halogenidionen für die Silberhalogenidbildung an Ort und Stelle, wie z.B. Ammoniumhexachlororhodat(III), Rhodiumbromid, Rhodiumnitrat und Kaliumhexachlororhodat(III); anorganische Peroxide und Persulfate (z.B. Ammoniumperoxydisulfat und Wasserstoffperoxid); Benzoxazin-2,4-dione, wie z.B. 1,3-Benzoxazin-2,4- dion, 8-Methyl-1,3-benzoxazin-2,4-dion und 6-Nitro-1,3-benzoxazin-2,4-dion; Pyrimidine und asymmetrische Triazine (z.B. 2, 4-Dihydroxypyrimidin, 2-Hydroxy-4-aminopyrimidin), Azaurazile und Tetrazapentalen-Derivate (z.B. 3,6-Dimercapto-1,4- diphenyl-1H,4H-2,3a,5,6a-tetrazapentalen und 1,4-Di(o-chlorphenyl)-3,6-dimercapto-1H,4H-2,3a,5,6a-tetrazapentalen).
Dem Fachmann sind eine Reihe von Verfahren zur Erzeugung von Farbbildern mit Trockensilbersystemen bekannt, zu denen gehören: eine Kombination aus Silberbenzotriazol, bekannten Magenta-, Gelb- und Cyan-farbstoffbildenden Kopplern, Aminophenol-Entwicklern, einem Basenfreisetzungsmittel, wie z. B. Guanidintrichloracetat und Silberbromid in Poly(vinylbutyral), wie z.B. die in US-A-4 847 188 und 5 064 742 beschriebenen; vorgebildete Farbstoff-Freisetzungssysteme, wie z.B. die in US-A-4 578 739 beschrieben; eine Kombination aus Silberbromid, Sulfonamidophenol-Reduktionsmittel, Silberbehenat, Poly(vinylbutyral), einem Amin, wie z.B. n-Octadecylamin, und 2-äquivalenten oder 4-äquivalenten Cyan-, Magenta- oder · Gelb-farbstoffbildenden Kopplern; Leukofarbstoffbasen, die zur Ausbildung eines Farbbilds oxidieren (z.B. Malachitgrün, Kristallviolett und Pararosanilin); eine Kombination aus Ortssilberhalogenid, Silberbehenat, 3-Methyl-1-phenylpyrazolon und N,N'-Dimethyl-p-phenylendiaminhydrochlorid. Beimengen von phenolhaltigen Leukofarbstoff-Reduktionsmitteln, wie z.B. 2(3,5- Di(t-butyl)-4-hydroxyphenyl)-4,5-diphenylimidazol und Bis(3,5- di(t-butyl)-4-hydroxyphenyl)phenylmethan, Beimengen von Azomethin-Farbstoffen oder Azofarbstoff-Reduktionsmitteln; Silberfarbstoffbieichverfahren (zum Beispiel kann ein Element, das Silberbehenat, Behensäure, Poly(vinylbutyral), poly(vinylbutyral)-peptisierte Silberbromiodid-Emulsion, 2,6-Dichlor-4- benzolsulfonamidophenol, 1,8-(3,6-Diazaoctan)bis(isothiuronium-p-toluolsulfonat und einen Azofarbstoff aufweist, belichtet und wärmebehandelt werden, um ein Silber-Negativbild mit gleichmäßiger Farbstoffverteilung zu erhalten, und dann auf eine Säureaktivatorschicht auflaminiert werden, die Polyacrylsäure, Thioharnstoff und p-Toluolsulfonsäure aufweist, und erwärmt werden, um scharfe Positivfarbbilder zu erhalten); und Amine, wie z.B. Aminoacetanilid (bildet gelben Farbstoff), 3,3'-Dimethoxybenzidin (bildet blauen Farbstoff) oder Sulfanilid (bildet magentaroten Farbstoff), die mit der oxidierten Form von beigemengten Reduktionsmitteln reagieren, wie z.B. 2,6-Dichlor-4-benzolsulfonamidophenol, um Farbbilder zu bilden. Neutrale Farbbilder kann man durch Zugabe von Ammen erhalten, wie z.B. Behenylamin und p-Anisidin.
Die Oxidation von Leukofarbstoffen in derartigen Silberhalogenid-Systemen zur Farbbildung wird in den US-A-4 021 240, 4 374 821, 4 460 681 und 4 883 747 offenbart.
Erfindungsgemäße Emulsionen können Weichmacher und Gleitmittel enthalten, wie z.B. Polyalkohole (beispielsweise Glycerin und Diole von dem in US-A-2 960 404 beschriebenen Typ); Fettsäuren oder Ester, wie z.B. diejenigen, die in US- A-2 588 765 und US-A-3 121 060 beschrieben werden; und Siliconharze, wie z.B. diejenigen, die in GB-A-955 061 beschrieben werden.
Die erfindungsgemäßen Emulsionen können zusätzliche, in der photothermographischen Technik bekannte Stabilisatoren und Antischleiermittel enthalten. Dabei kann es sich um primäre Stabilisatoren und Antischleiermittel oder um Nachverarbeitungs-Stabilisatoren handeln. Zu den bevorzugten Antischleiermitteln gehören organische Verbindungen mit trihalogenierten und insbesondere mit Tribrommethylgruppen. Dies sind häufig (aromatische) Arylkerne, bei denen die halogenierte Gruppe entweder direkt an den aromatischen Kern gebunden ist oder über eine Brückengruppe (z.B. Sulfonyl) gebunden ist. Weitere verwendbare Antischleiermittel sind unter anderem Isocyanate, Vinylsulfone und beta-halogenierte Sulfone.
Die erfindungsgemäßen photothermographischen Elemente können Bildfarbstoffstabilisatoren enthalten. Solche Bildfarbstoffstabilisatoren werden in GB-A-1 326 889; US-A-3 432 300; 3 698 909; 3 574 627; 3 573 050; 3 764 337 und 4 042 394 erläutert.
Photothermographische Elemente, die Emulsionsschichten gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten, können in photographischen Elementen verwendet werden, die lichtabsorbierende Stoffe und Filterfarbstoffe enthalten, wie z.B. in den US-A-3 253 921; 2 274 782; 2 527 583 und 2 956 879 beschrieben. Auf Wunsch können die Farbstoffe fixiert werden, wie z.B. in US- A-3 282 699 beschrieben. Lichthofschutzschichten sind bei gescannten Belichtungselementen besonders nützlich. Diese Schichten sind dem Fachmann bekannt und weisen ein strahlungsabsorbierendes Material (das an die Absorption der Abbildungsstrahlung angepaßt ist oder diese aufweist) in einem Bindemittel auf, gewöhnlich unter der Emulsionsschicht, aber manchmal über der Emulsionsschicht, zwischen der Emulsionsschicht und dem Träger oder hinter dem Träger.
Photothermographische Elemente, die Emulsionsschichten wie die hier beschriebenen enthalten, können Mattierungsmittel enthalten, wie z.B. Stärke, Titandioxid, Zinkoxid, Siliciumdioxid, Polymerperlen einschließlich des in US-A-2 992 101 und US-A-2 701 245 beschriebenen Typs.
Emulsionen gemäß der vorliegenden Erfindung können in photothermographischen Elementen eingesetzt werden, die antistatische oder leitfähige Schichten enthalten, wie z.B. Schichten, die lösliche Salze (z.B. Chloride, Nitrate usw.), aufgedampfte Metallschichten, ionische Polymere wie etwa die in US-A-2 861 056 und 3 206 312 beschriebenen oder unlösliche anorganische Salze wie etwa die in US-A-3 428 451 beschriebenen aufweisen.
Das Bindemittel kann unter irgendwelchen der bekannten Natur- oder Kunstharze ausgewählt werden, wie z.B. Gelatine, Polyvinylacetalen, Polyvinychlorid, Polyvinylacetat, Celluloseacetat, Polyolefinen, Polyestern, Polystyrol, Polyacrylnitril, Polycarbonaten und dergleichen. Copolymere und Terpolymere sind natürlich in diesen Definitionen enthalten. Die bevorzugten photothermographischen silberhaltigen Polymere sind Polyvinylbutyral, Ethylcellulose, Methacrylat-Copolymere, Maleinsäureanhydridester-Copolymere, Polystyrol und Butadien- Styrol-Copolymere.
Wahlweise können diese Polymere in Kombinationen von zwei oder mehreren Polymeren eingesetzt werden. Ein solches Polymer wird in einem ausreichenden Anteil Eingesetzt, um als Träger der darin dispergierten Komponenten zu wirken, d.h. innerhalb des effektiven Wirkungsbereichs als Bindemittel. Der effektive Bereich kann durch einen Fachmann auf geeignete Weise bestimmt werden. Als Hinweis im Falle der Aufnahme mindestens eines organischen Silbersalzes läßt sich sagen, daß ein bevorzugtes Verhältnis des Bindemittels zum organischen Silbersalz zwischen 15 : 1 und 1 : 2 liegt, insbesondere zwischen 2 : 1 und 1 : 1.
Photothermographische Emulsionen gemäß der vorliegenden Erfindung können auf die verschiedensten Träger aufgebracht werden. Typische Träger sind unter anderem Polyesterfolie, substituierte Polesterfolie, Poly(ethylenterephthalat) folie, Cellulosenitratfolie, Celluloseesterfolie, Poly(vinylacetal- )folie, Polycarbonatfolie und verwandte oder harzartige Materialien sowie Glas, Papier, Metall und dergleichen. Typischerweise wird ein flexibler Träger verwendet, speziell ein Papierträger, der teilweise acetyliert oder mit Bariumoxid und/oder einem α-Olefin-Polymer beschichtet werden kann, insbesondere mit einem Polymer aus einem α-Olefin, das 2 bis 10 Kohlenstoffatome enthält, wie z.B. Polyethylen, Polypropylen, Ethylen-Buten-Copolymere und dergleichen. Substrate können durchsichtig oder undurchsichtig sein.
Substrate mit einer rückseitigen Widerstandsheizschicht können gleichfalls in photothermographischen Abbildungssystemen eingesetzt werden, wie z.B. in US-A-4 460 681, 4 477 562 und 4 374 921 dargestellt.
Photothermographische Emulsionen gemäß er vorliegenden Erfindung können durch verschiedene Beschichtungsverfahren aufgebracht werden, zu denen die Tauchbeschichtung, die Luftrakelbeschichtung, die Florstreichbeschichtung oder die Extrusionsbeschichtung unter Verwendung von Fülltrichtern des in US-A-2 681 294 beschriebenen Typs gehören. Auf Wunsch können nach den in US-A-2 761 791 und GB-A-837 095 beschriebenen Verfahren zwei oder mehrere Schichten gleichzeitig aufgebracht werden.
In die erfindungsgemäßen photothermographischen Artikel können zusätzliche Schichten eingelagert werden, wie z.B. farbstoffaufnehmende Schichten zur Aufnahme eines beweglichen Farbbildes, eine deckfähige bzw. undurchsichtig machende Schicht, wenn Aufsichtsdrucke gewünscht werden, eine Antischleierschicht, eine schützende Deckschicht und eine Grundierungsschicht, wie in der photothermographischen Technik bekannt. Außerdem kann es in bestimmten Fällen wünschenswert sein, verschiedene Emulsionsschichten auf beide. Seiten eines durchsichtigen Substrats aufzubringen, besonders wenn es wünschenswert ist, die Abbildungs-Chemie der verschiedenen Emulsionsschichten zu isolieren. Unter Verwendung dieser Medientypen, die für die entsprechenden Wellenlängen der Abbildungslichtquellen optimiert sind, kann das erfindungsgemäße Verfahren praktisch ausgeführt werden.
Bei photothermographischen Medien und insbesondere bei Film ist die Anwendung der Hochfrequenzmodulation wegen der Durchsichtigkeit des Films für die Leistungsfähigkeit des Mediums wichtig. Die Hochfrequenzmodulation trägt zur Verminderung von Bildartefakten bei. Für Medien wie Trockensilber (Photothermographie auf Silberhalogenidbasis), die Hochleistungs-Laserdioden und daher einen hohen Steuerstrom erfordern, sind die Konstruktion und Implementierung des Hochfrequenztreibers komplizierter. Die Optimierung der Hochfrequenztreiberfrequenz kann für die Bildqualitätsanforderungen von Trockenmedien ebenfalls wichtig sein.
Um dieses Verfahren am besten zu verstehen, ist es wünschenswert, die Eigenschaften einer Abbildungslichtquelle mit kohärenter Strahlung richtig einzuschätzen und zu verstehen.
Das durch eine kohärente Strahlungsquelle, wie z.B. einen Laser oder eine Laserdiode, emittierte Licht erscheint monochromatisch, von ziemlich einheitlicher Strahlbreite und einigermaßen gleichmäßiger Form des Lichtflecks (von einer gegebenen Strahlungsquelle). Bei der tatsächlichen Abbildung treten jedoch Mängel im Lichtfleck auf. Die kohärenten Lichtquellen werden für jeden zu erzeugenden Lichtfleck oder Impuls effektiv ein- und ausgeschaltet.
Außerdem wird der Lichtfleck gewöhnlich nicht mit "ausgeschalteter" Strahlungsquelle von Punkt zu Punkt bewegt, wenn die Richtung der Abbildungslichtquelle verschoben wird. Die Lichtquelle kann sich gleichmäßig bewegen, und die Strahlung kann ein- und ausgeschaltet werden, während sich der Lichtfleck entlang der Brennebene bewegt. Dies kann dem Lichtfleck ein anderes Aussehen geben als die von der Quelle emittierte Form, und die Energieverteilung innerhalb des Lichtflecks ist nicht ideal (d.h. sie ist über die gesamte Fläche des Lichtflecks eher eine Gaußsche als eine Gleichverteilung). Die Vorteile der Verwendung einer monochromatische Strahlungsquelle sind dem Fachmann bekannt.
Die Abtastbewegung in Kombination mit dem Energiegradienten, der die Belichtungseinheit steuert, führt gleichfalls zu einer Energieverteilung innerhalb eines Lichtflecks. Senkrecht zur schnellen bzw. Zeilenabtastrichtung (am oberen und unteren Ende eines sich horizontal bewegenden Lichtflecks) und in Bewegungsrichtung wird an der Hinterflanke eines Lichtflecks (der ersten Flanke eines durch einen Impuls erzeugten Lichtflecks) und an der Vorderflanke eines Lichtflecks (der letzten Flanke eines während eines Impulses erzeugten Lichtflecks) im Vergleich zum physikalischen oder statistischen Mittelpunkt eines Lichtflecks eine niedrigere Energie auftreten. Zusätzlich zu den Beschränkungen der Lichtempfindlichkeit und anderer sensitometrischer Werte, die der Bildqualität durch photothermographische Abbildungssysteme auferlegt werden, wirken diese Abweichungen in den Strahlungsquellen nicht auf natürliche Weise zusammen, um ein hochwertiges Abbildungssystem mit durch kohärente Strahlung belichteten photothermographischen Bildaufzeichnungsmedien zu bilden.
Die normale Belichtungszeit oder Verweilzeit eines Pixels (das eine Anzahl von Lichtflecken innerhalb eines geordneten Musters oder einer Matrix aufweisen kann) liegt oft in der Größenordnung von 0,1 (z.B. 0,01 bis 1) Mikrosekunden. Die Verweilzeit (Impulsfolgefrequenz) für die Pixel beträgt gewöhnlich 0,02 bis 10 Mikrosekunden bei Bildaufzeichnungsmedien, wobei die größeren Zahlen auf ein weniger bevorzugtes, langsames Abbildungssystem schließen lassen, bei dem wegen der Erfordernisse eines bestimmten Abbildungssystems Impulse niedrigerer Leistung verwendet werden können. Bei der praktischen Ausführung der Erfindung wird eine Pixelrate bzw. Pixelfolgefrequenz von 0,03 bis 6 bevorzugt, 0,05 bis 5 wird stärker bevorzugt, und 0,08 bis 3 wird am stärksten bevorzugt, um bei der praktischen Ausführung der vorliegenden Erfindung den größten Vorteil zu erzielen. Natürlich könnte sich dieser Bereich durchaus in dem Maße verschieben, wie Verbesserungen bei den Medien, kohärenten Lichtquellen, spektralen Absorbern, der Hardware, Software und dergleichen kommerziell verfügbar werden. Die Pixelbelichtungszeit ist von der Geschwindigkeit des Lichtflecks abhängig, während dieser sich entlang der Brennebene verschiebt. Die Lichtfleckgeschwindigkeit liegt gewöhnlich zwischen 1 und 1000 m/s. Die verschiedenen Eigenschaften des Impulses und des Abbildungsverfahrens sind im allgemeinen miteinander verknüpft, denn je höher die Ausgangsleistung der kohärenten Strahlungsquelle, desto kürzer braucht die Pixelbelichtungszeit zu sein und desto höher kann die Lichtfleckgeschwindigkeit sein. Diese Beziehungen sind in der Praxis der vorliegenden Erfindung nicht so fixiert, da eine niedrigere Ausgangsleistung von der kohärenten Lichtquelle mit kürzeren Pixelbelichtungszeiten (als Leistung pro Impuls und als additive Impulsleistung) verwendet werden kann und die Lichtfleckgeschwindigkeit lediglich ein physikalischer Begrenzungsparameter des Verfahrens und kein notwendigerweise kritischer sensitometrischer Parameter wird. Auch wenn die Lichtfleckgeschwindigkeit die Sensitometrie etwas beeinflußt, neigt das erfindungsgemäße Verfahren mit der Überlappung von Belichtungs-Lichtflecken dazu, einige der sensitometrischen Probleme zu vermindern, die mit der Abbildung bei höherer Lichtfleckgeschwindigkeit verbunden sind.
Es gibt eine theoretische Überlegung, daß die zeitlichen Abstände, in denen überlappende Lichtflecke auf das Medium auftreffen, gewisse Auswirkungen auf die beobachteten lichtempfindlichkeits- und kontrasterhöhenden Erscheinungen der vorliegenden Erfindung haben. Es ist die Ansicht geäußert worden, daß mindestens 100 Mikrosekunden als minimaler Zeitabstand zwischen überlappenden. Lichtflecken wünschenswert sein könnten, aber bisher gibt es noch keinen physikalischen Nachweis einer derartigen Auswirkung oder Notwendigkeit. Überlappungen sind erfolgreich bei sechzig Sekunden zwischen überlappenden Belichtungen angewandt worden, und bisher hat noch keine Theorie und kein Beweismaterial auf die Notwendigkeit eines oberen Grenzwerts schließen lassen.
Die Ausgangsleistung der kohärenten Lichtquelle sollte einen Impuls mit mindestens 600 erg/cm² in der Brennebene der Abbildungsvorrichtung von (gewöhnlich) einer oder mehreren Lichtquellen (z.B. von Punktlichtquellen wie etwa einem Laser oder einer Laserdiode) liefern körnen. Auf dem gegenwärtigen Stand der Technik sollte die Strahlungsquelle eine Energie von mindestens 400 erg/cm² bis etwa 4000 erg/cm² liefern. Ein bevorzugter Energieabgabebereich liegt zwischen etwa 600 und 3000 erg/cm² pro Impuls in der Brennebene der Abbildungsvorrichtung. Die Lichtflecke werden von der Diode erzeugt, indem der Diode ein Strom (z.B. in mehreren Dauer- oder Einzelimpulsen) zugeführt wird, der den Daten entspricht, oder indem zusätzlich zu dem den Daten entsprechenden Diodenstrom eine Hochfrequenzmodulation auf die Diode angewandt wird. Letztere ist ein bevorzugtes Verfahren zu Verbesserung der Bildqualität. Dies bedeutet, daß die kohärente Licht quelle zusätzlich zu den mit 1 bis 20 MHz ankommenden Daten bei einer wesentlich höheren Frequenz von mindestens 100 MHz betriebsfähig sein muß. Die Modulation des Hochfrequenzsignals ist typischerweise größer oder gleich 100%. Die Modulation ist definiert als das Verhältnis der Differenz zwischen dem Laserdiodenstrom und dem Schwellenstrom zum hochfrequenten Modulationsstrom. Der Modulationsstrom der Hochfrequenzquelle kann fixiert bleiben oder so ausgelegt sein, daß er mit dem Laserdiodenstrom variiert aber dennoch die oben beschriebene Bedingung für den Modulationsgrad einhält. Wichtig ist, daß die Hochfrequenzmodulation eine Vergrößerung der Linienbreite liefert, z.B. von 0,1 nm ohne Modulation auf ≥2 nm mit überlagerter Hochfrequenzmodulation.
Die erfindungsgemäßen Systeme sind zwar ihrer Natur nach im wesentlichen digital, können aber Halbtonbilder erzeugen. Bei mindestens 64, stärker bevorzugt bei mindestens 128, und noch stärker bevorzugt bei mindestens 256 oder mindestens 512 Stufen pro Grauskala können hochwertige Bilder erzeugt werden, die dem bloßen Auge als Halbtonbilder erscheinen.
Es hat sich gezeigt, daß man bei gegebener meßbarer Schwärzung in den Daten für einen Punkt innerhalb der Bilddaten durch Abtastung des Mediums von einer kohärenten, stark fokussierten Strahlungsquelle mit engem Strahlquerschnitt (nachstehend allgemein als "kohärente Strahlungsquelle" bezeichnet) ein schärferes Bild der gewünschten Schwärzung erhalten kann, indem man mit mindestens zwei Lichtflecken abtastet, um für eine Belichtung in einem einzelnen Informationspunkt innerhalb eines Pixels zu sorgen. Bevorzugt wird, daß der Überlappungsgrad ausreicht, um mindestens zehn Prozent einer der durch einen einzelnen Lichtfleck belichteten Flächen durch mindestens zehn Prozent der Energie des überlappenden Lichtflecks überlappen zu lassen. Eine Erhöhung der Überlappungsgrade (z.B. fünfzehn Prozent, zwanzig Prozent, fünfundzwanzig Prozent, dreißig Prozent (dies ist ein bevorzugtes Minimum), fünfunddreißig Prozent, vierzig Prozent, fünfundvierzig Prozent, fünf zig Prozent (dies ist ein suärker bevorzugtes Minimum) usw. in 5%-Intervallen bis zu 100%, entsprechend der Mehrfachbelichtung) kann zu zusätzlichen Verbesserungen führen und den Energiebedarf im Vergleich zu einer Einfachbelichtung mit höherer Leistung reduzieren. Zu beachten ist, daß 100% Überlappung von Lichtflecken auch als Mehrfachbelichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung definiert werden kann. Bei mehr (als zwei) Mehrfachbelichtungsimpulsen, d.h.. Belichtungen, bei denen die Vorderflanke eines Lichtflecks innerhalb der Energieverteilungs-Belichtungskurve von mehreren (zwei, drei, vier, fünf, sechs, acht, zehn oder mehr) Lichtflecken liegt ist die Gesamtenergie, die auf eine Fläche fokussiert wird, um eine gegebene Schwärzung zu erzeugen, für die Mehrfachbelichtungen kleiner als für einen einzelnen Hochenergieimpuls. Außerdem können bei Anwendung der Mehrfachbelichtungen meßbare und beobachtbare Bildverbesserungen (wie z.B. Schärfe und geringeres Streulicht) auftreten.
Fig. 3A zeigt zwei theoretische Kurven für zwei überlappende Lichtflecke (a) und (b). Der schraffierte Bereich ist die Energie, die innerhalb eines Lichtflecks (a oder b), der innerhalb der Energieverteilungskurve des anderen Lichtflecks (b bzw. a) liegt, auf das photothermographische Element auftrifft. Die Überlappung in Prozent kann ohne weiteres abgeschätzt oder berechnet werden, indem der Flächenanteil in Prozent bestimmt wird, den die schraffierte Fläche bezüglich der Gesamtfläche unter jeder der beiden Kurven darstellt. Wenn die Gesamtenergie jeder Kurve a und b die gleiche ist, dann ist die prozentuale Überlappung bei Berechnung für den einen wie den anderen Lichtfleck gleich groß. Nur wenn die Lichtflecke a und b verschiedene Gesamtenergiegehalte aufwiesen, wären die prozentualen Anteile verschieden.
In Fig. 33 sind sechs theoretische überlappende Lichtflecke c, d, e, f, g und h zu erkennen. Für alle sechs Lichtflecke, die als überlappend anzusehen sind, muß, die letzte Energiekurve für den letzten Lichtfleck (h) jede der anderen Kurven um den erforderlichen Mindestanteil überlappen. Die in Fig. 3B dargestellte schraffierte Fläche ist die Überlappung zwischen Kurve (h) und Kurve (c). Diese schraffierte Fläche wäre normalerweise auch die Mindestüberlappung der Kurve (h) bezüglich jeder anderen Kurve in dem System bzw. der Konfiguration mit sechsfacher Überlappung.
Ein anderes Verfahren zur Analyse des Überlappungsgrades zwischen Lichtflecken besteht in der Betrachtung des Überlappungsfaktors. Der Überlappungsfaktor läßt sich wie folgt definieren:
Überlappungsfaktor (F&sub0;) = Größe des Laserlichtflecks (Ls)/ Abtastzeilenabstand in Richtung der langsamen Abtastung (Ss)
F&sub0;= Ls/Ss
Die Laserlichtfleckgröße wird als Halbwertsbreitenmaß (FWHM) gemessen, und der Abtastzeilenabstand in der langsamen Abtastrichtung (SS) wird als Abstand zwischen Peaks von überlappenden Lichtflecken gemessen. Diese Merkmale sind in Fig. 4 dargestellt.
Es wird geschätzt, daß ein Überlappungsfaktor von mindestens 0,30, vorzugsweise von mindestens 0,40, stärker bevorzugt von mindestens 0,50, und am stärksten bevorzugt von mindestens 0,60 wünschenswert ist, um Vorteile entsprechend der praktischen Ausführung der vorliegenden Erfindung bei. Gaußschen Energieverteilungen zu erzielen. Werte von mindestens 0,70, 0,80, 0,90 und 1,0 (Mehrfachbelichtung) sind gleichfalls sehr günstige Niveaus für den Überlappungsfaktor. Unterhalb eines Überlappungsfaktors von etwa 0,30 (ausgenommen, daß bei Nicht-Gaußschen Verteilungen Überlappungsfaktoren von 1,0 brauchbar sein können) sind die Energieeinsoarungs-/Bildverbesserungseffekte der vorliegenden Erfindung minimal, obwohl in einigen Fällen noch beobachtbar. Selbst unterhalb Überlappungsfaktoren von 0,45, wo die Energieeffekte klar und übereinstimmend beobachtbar sind, gibt es einige Abbildungseffekte, die bestimmen Abbildungsstandards abträglich sind. Zum Beispiel kann bei diesen Zwischenwerten des Überlappungsfaktors (beispielsweise zwischen 0,30 und 0,45) die aus der Summe der Belichtungen durch einzelne überlappende Lichtflecke resultierende Gesamtenergie ein welliges Aussehen haben. Diese ungleichmäßige Effektive Emax-Funktion könnte zu Bildartefakten führen, die Rasterlinien äquivalent sind. Einige dieser Artefakte sind bei Abtastung mit niedrigerem Überlappungsfaktor tatsächlich beobachtet worden.
Die bei der praktischen Ausführung der vorliegenden. Erfindung festgestellte Erscheinung, durch welche die Gesamtsumme der Impulsenergie innerhalb eines Pixels, die zur Erzeugung einer gegebenen Dmax bei annähernd konstantem Bildkontrast notwendig ist (wobei der Kontrast zumindest innerhalb der Nennbereiche gehalten wird, z.B. von 1,0 bis 6,0 oder von 2,0 bis 5,0), bei Mehrfachbelichtungen im Vergleich zu einer Einfachbelichtung abnimmt, ist bei der Anwendung der Mehrfachabtastung von Bildern bei naßverarbeiteten photographischen Silberhalogenidelementen nicht als typisch bekannt. Mathematisch läßt sich dies durch die Anzahl der Impulse (N) ausdrücken, die sich innerhalb eines physikalischen Bereichs oder Pixels in der Brennebene des Mediums überlappen, wobei jeder Impuls eine Gesamtimpulsenergie (Ei) in der Brennebene aufweist, und wobei das Produkt aus der Anzahl der Impulse und der Gesamtimpulsenergie pro Impuls bei konstanter Schwärzung kleiner als die Belichtungsenergie (Eexp) für einen Einfachbelichtungs- Lichtfleck ist. Bei fest vorgegebener Schwärzung für das Bild (z.B. für ein bestimmtes Pixel) und gegebenem Kontrast, der innerhalb eines Nennbereichs für Halbtonabbildung gehalten wird (z.B. zwischen 1,0 und 6,0, vorzugsweise zwischen 2,0 und 5,0), existiert die folgende Beziehung für die praktische Ausführung der vorliegenden Erfindung):
N(Mehrfachbelichtung) · Ei ≤ Eexp
Das heißt, die Gesamtenergie der Belichtung innerhalb eines Pixels bei fester Schwärzung (z.B. 1,0 bei einem Kontrast zwischen 1,0 und 6,0) ist bei Anwendung von Mehrfachbelichtungen innerhalb eines Pixels kleiner als bei Anwendung einer Einfachbelichtung (Einzelimpuls). Bei Verwendung willkürlicher Werte zur weiteren Erläuterung dieses Effekts würde, wenn eine Einfachbelichtung (d.h. N = 1) von 5000 erg/cm² zur Erzeugung eines Pixels mit einer Schwärzung von 1,0 bei einem Kontrast von 3,0 verwendet würde, die Anwendung von fünf überlappenden Belichtungen Einzelbelichtungsenergien von weniger als 1000 erg/cm² (z.B. 800 erg/cm²) erfordern, um eine Schwärzung von 1,0 bei annähernd gleichem Kontrastwert zu erzeugen.
Würde man die Gesamtenergie, die innerhalb eines Flecks oder Pixels mit vorgegebener Schwärzung (z.B. 1,0) auf das Medium auftrifft, für ein Bild messen, das durch einen Einzelimpuls oder beispielsweise durch sechs überlappende Impulse erzeugt wird, dann müßte die Energie jeder Belichtung kleiner als ein Sechstel der Energie des Einzelimpulses sein. In vielen Fällen würde sich die Bildqualität des mehrfach belichteten Flecks oder Pixels meßbar verbessern.
Diese und andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden in den folgenden, nicht einschränkenden Beispielen näher erläutert und nacharbeitbar beschrieben.
Wie der Name besagt, erfolgt die Belichtung des Films in einer Folge von n Schritten, wobei jeder Schritt 1/n der Gesamtbelichtung oder weniger entspricht. Zur Veranschaulichung betrachten wir ein Medium, das mit P mW Gesamtenergie zu belichten ist. Dies kann erfolgen, indem der Film einmal mit P mW, zweimal mit höchstens P/2 mW, dreimal mit höchstens P/3 mW usw. belichtet wird. Da die Pixelverweilzeit unverändert bleibt, wird die Gesamtbelichtung (erg/cm²) in der Filmebene bei Mehrfachbelichtung höchstens gleich dem Einfachbelichtungswert sein. Außerdem ist es nützlich, verschiedene Energiepegel für jeden Lichtfleck bereitzustellen, der bei den erfindungsgemäßen Mehrfachbelichtungs- oder Mehrfachüberlappungsverfahren verwendet wird.

BEISPIEL 1

Die Veränderung des Überlappungsfaktors und ihre Auswirkung auf die sensitometrischen Eigenschaften von photothermographischen Filmen wurden an einem 3LS-Lasersensitometer gemessen, das eine weiter unten ausführlicher beschriebene Laserdiode von 811 nm Wellenlänge enthält. Nach der Belichtung wurde der photothermographische Film fünfzehn Sekunden bei 121ºC (250ºF) entwickelt. Das Sensitometer verwendete einen zweidimensionalen Abtastmotor (2D). Für die schnelle Abtastung wurde ein Resonanzgalvanometer, für die langsame Abtastung ein lineares Galvaremeter benutzt. Die Fleckgröße betrug 163 um in der schnellen Abtastrichtung (horizontal) und 59 um in der langsamen Abtastrichtung (vertikal). Die Resonanzgalvanometer- Frequenz betrug 309 Hz. Die Flecküberlappung wurde durch Änderung der Geschwindigkeit des linearen Galvanometers variiert. Um die Belichtung konstant zu halten, wurde die Eingangsenergie in der Filmebene mit der Veränderung der Flecküberlappung oder der Geschwindigkeit des linearen Galvanometers reguliert. Bei den berichteten Experimenten wurden Überlappungsfaktoren von 0,8, 1,0, 1,5, 2,0 und 2,5 benutzt. Die D-log E- Charakteristiken (E = erg/cm²) von zwei verschiedenen photothermographischen Filmen, Film 1 (#84-10-05) bzw. Film 2 (#84- 10-08)., sind für verschiedene Flecküberlappungsfaktoren in Fig. 5 bzw. Fig. 6 dargestellt. Zu beachten ist die Änderung der Empfindlichkeit und des Kontrasts von Film 1 durch Variieren des Überlappungsfaktors von 0,8 bis 2,5. Zum Beispiel ändert sich die Empfindlichkeit 2 (1,0 + Dmin) von 234 erg/cm² bei einem Überlappungsfaktor von 1,0 auf 170 arg/cm² bei einem Überlappungsfaktor von 2,5, und der Kontrast ändert sich von 4,02 auf 4,33. Andererseits ändert sich die Empfindlichkeit 2 von 288 erg/cm² auf 251 erg/cm² für den Film 2 durch Änderung der Überlappung von 1,0 auf 2,5. Der Kontrast ändert sich von 3,45 auf 3,70. Obwohl nicht vollständig verstanden, folgt daraus, daß die Emofindlichkeiterhöhung auf den Emulsionseigenschaften des Films beruht.
Um eine Nullinie festzusetzen, wurde IRB+-Film (im Handel erhältlicher infrarotempfindlicher, naßverarbeiteter photographischer Schwarzweißfilm) in dem 3LS-Lasersensitometer belichtet, wobei die Überlappungsfaktoren ähnlich wie bei den Trockensilberfilmen von 0,8 bis 2,5 variierten. Die Ergebnisse sind in Fig. 7 aufgetragen. Einfach- und Dreifachbelichtung des IRB+-Films in diesem Laser sind in Fig. 12 dargestellt. Zu beachten ist, daß der Überlappungsfaktor eine sehr geringe Auswirkung auf die sensitometrischen Eigenschaften von IRB+- Film hatte. Tatsächlich traten bei dem höchsten in diesen Experimenten verwendeten Überlappungsfaktor (2,5) ein leichter Empfindlichkeitsabfall und eine geringe Kontraständerung auf.

Experimente mit Mehrfachbelichtung:

Eine 2D-Laserabbildungsvorrichtung (ein zweidimensionaler Laserscanner, wie hierin beschrieben) wurde in den folgenden Experimenten mit Mehrfachbelichtung verwendet. Die 2D- Laserabbildungsvorrichtung bestand aus einem Resonanzgalvanometer für die schnelle Abtastrichtung und einem linearen Galvanometer für die langsame Abtastrichtung. Die in dieser Abbildungsvorrichtung eingesetzte Laserdiode wies eine Emissionswellenlänge von 807 nm auf. Der Überlappungsfaktor in dieser Laserabbildungsvorrichtung betrug 1, 2. Photothermographische Filme wurden in der Laserabbildungsvorrichtung durch eine elektronisch erzeugte Struktur belichtet, die aus 50 gleichen lag E-Schritten bestand. Nach der Belichtung wurden die photothermographischen Filme mit einem Wärmebehandlungsgerät (das eine beheizte Trommel und mehrere Rollen aufwies) bei einer Temperatur von 121ºC (250ºF) entwickelt. Schwärzungsmessungen wurden durch ein Computerdensitometer ausgeführt. D-log E- Charakteristiken von mehreren photothermographischen Filmen (die Filme 3 und 4, die beide IR-empfindliche Elemente von ähnlichem Aufbau und ähnlicher Zusammensetzung wie der Film 5 sind, aber bestimmte weniger bevorzugte Aspekte aufweisen) sind in Fig. 8 bzw. 9 dargestellt. Die Ergebnisse zeigen eine Empfindlichkeitszunahme durch Mehrfachbelichtung. Zu beachten ist auch, daß Empfindlichkeit und Kontrast beide durch Mehrfachbelichtung beeinflußt werden, ähnlich den früher erwähnten Überlappungsfaktor-Effekten. Zu erwähnen ist außerdem, daß der Grad der Empfindlichkeitszunahme nicht bei allen photothermographischen Filmen der gleiche ist.
In einem etwas anderen Experiment wurde Film 1 mittels Mehrfachbelichtung so belichtet, daß sich ein gleichmäßiges Grau ergab. Schwärzungen des verarbeiteten Films als Funktion von der Belichtung für einfach und mehrfach belichtete Filme sind in Fig. 10 aufgetragen. Die Ergebnisse zeigen eine Empfindlichkeitszunahme bei den Mehrfachbelichtungs-Experimenten.
Einige zusätzliche Mehrfachbelichtungs-Experimente an den Trockensilberfilmen Film 2 und Film 4 wurden in dem weiter oben beschriebenen 2LS-Lasersensitometer ausgeführt. Der Überlappungsfaktor wurde auf 2,5 eingestellt. D-log E-Charakteristiken dieser Filme bei Einfach- und Doppelbelichtungen (bei 1/2 Einfachbelichtungsintensität) sind in Fig. 11 dargestellt. Zu beachten ist wieder die Erhöhung von Empfindlichkeit and Kontrast bei den mehrfach belichteten Filmen im Vergleich zu dem einfach belichteten Film.
Einfach- und Dreifachbelichtung des IRB+-Films in diesem Laser sind in Fig. 12 dargestellt. Für den dreifach belichteten IRB+-Film ergab sich ein leichter Empfindlichkeitsabfall und eine Kontrastverstärkung um 0,1. Dies ist zumindest deshalb bemerkenswert, weil gezeigt wird, daß die Anwendung der Mehrfachabtastung bei naßverarbeiteten photographischen Medien keinen Vorteil bei der Empfindlichkeitszunahme und eine kommerziell unbedeutende Kontrastverstärkung liefert, im Gegensatz zu dem, was bei Mehrfachabtastung oder Überlappungsabtastung an photothermographischen Medien gemäß der praktischen Ausführung der vorliegenden Erfindung festgestellt wird, selbst wenn beide Systeme auf Silberhalogenid als lichtempfinalichem Bestandteil basieren. Die in dem photographischen Medium festgestellte Empfindlichkeitsabnahme und kommerziell unbedeutende Kontrastverstärkung ist nicht sehr schädlich oder vorteilhaft, aber wiederholte Experimente haben gezeigt, daß dieses Ergebnis reproduzierbar und meßbar ist.

BEISPIEL 2

Eine Silberhalogenid-Silberbehenat-Halbseife wurde nach dem in US-A-3 839 049 beschriebenen Verfahren hergestellt. Der Silberhalogenidanteil betrug insgesamt 9% des gesamten Silberanteils, während das Silberbehenat 91% des gesamten Silberanteils ausmachte. Das Silberhalogenid war eine C,055 um Silberbromiodid-Emulsion mit 2% Iodid.
Durch Homogenisieren von 455 g der oben beschriebenen Silberhalogenid-Silberbehenat-Trockenseife mit 27 g Toluol, 1918 g 2-Butanon und 48 g Poly(vinylbutyral) (B-79, Monsanto) wurde eine photothermographische Emulsion hergestellt.
Die homogenisierte photothermographische Emulsion (698 g) und 60 g 2-Butanon wurden unter Rühren auf 12,8ºC (55ºF) abgekühlt. Pyridiniumhydrobromidperbromid (0,92 g) wurde zugesetzt und zwei Stunden gerührt. Anschließend an die Zugabe von 3,25 ml einer Calciumbromidlösung (1 g CaBr&sub2; und 10 ml Methanol) wurde dreißig Minuten gerührt. Weiteres Poly(vinylbutyral) (158 g B-79) wurde zugesetzt und zwanzig Minuten gerührt. Die Temperatur wurde auf 21,1ºC (70ºF) erhöht, und in Abständen von 15 Minuten wurden die folgenden Bestandteile unter Rühren zugesetzt:
3,42 g 2-(Tribrommethylsulfon)chinolin
28,1 g 1,1-Bis(2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-3,5,% trimethylhexan
41,1 g einer Lösung, die 0,545 g 5-Methylmercaptobenzimidazol enthielt
6,12 g 2-(4-Chlorbenzoyl)benzoesäure, 0,104 g 511 (Sensibillsierungsfarbstoff) und 34,3 g Methanol
2,14 g Isocyanat (Desmodur N3300, Mobay)
0,97 g Tetrachlorphthalsäureanhydrid
2,88 g Phthalazin
Der Farbstoff S-1 hat die folgende Struktur:
Eine aktive Lösung für eine schützende Deckschicht wurde mit den folgenden Bestandteilen hergestellt:
80,0 g 2-Butanon
10,7 g Methanol
8,0 g Celluloseacetatbutyrat (CAB-171-155, Eastman Chemicals)
0,52 g 4-Methylphthalsäure
0,80 g MRA-1, Farbschwankungsausgleichmittel, ein tertiäres Polymer aus N-Ethylperfluoroctansulfonylamidoethylmethacrylat/Hydroxyethylmethacrylat/Acrylsäure in einem Gewichtsverhältnis von 70/20/10
Die photothermographische Emulsion und die Deckschicht wurden gleichzeitig auf einen 0,18 mm (7 Mil) dicken blauen Polyesterträger aufgebracht. Eine Rakelauftragmaschine wurde mit zwei gleichzeitig arbeitenden Auftragschienen oder Rakeln eingerichtet, die durch einen Abstand von 15,24 cm (6 Zoll) getrennt waren. Sowohl die Silberauslöseschicht als auch die Deckschicht wurden durch Gießen der Silberemulsion auf den Film vor der hinteren Räkel und Gießen der Deckschicht auf den Film vor der vorderen Schiene mehrschichtig aufgebracht. Der Film wurde dann nach vorn gezogen, so daß die beiden Schichten gleichzeitig aufgebracht wurden. Daraus ergab sich ein Mehrschichtenauftragsverfahren mit einem Durchlauf. Der beschichtete Polyesterträger wurde vier Minuten bei 79ºC (175ºF) getrocknet. Die Rakeln wurden so eingestellt, daß Auftragstrockengewichte von 23 g/m² für die Silberschicht und von 2,4 g/m² für die Deckschicht erzielt wurden.
Das gerade beschriebene photothermographische Medium (Film 5) wurde in der Abbildungsvorrichtung mit einer Bildstruktur mehrfach belichtet, die aus dunklen und durchsichtigen Balkenmustern mit unterschiedlichen Raumfrequenzen, wie z. B. 0,61, 1,53, 2, 3 und 6 Linien/mm, bestand. Zur Beurteilung der Bildschärfeübertragungsfunktion (STF) dieser Balkenmuster wurde die Mikrodensitometrie angewandt. Die STF ist definiert als (Dmax Dmin)/(Dmax + Dmin), wobei Dmax die maximale Schwärzung in der einfarbigen Linie und Dmin die minimale Schwärzung der durchsichtigen Fläche darstellt. STF als Funktion von der Raumfrequenz ist in Fig. 13 aufgetragen, und die Daten sind in der untenstehenden Tabelle 1 zusammengefaßt. STF stieg von -0,42 auf 0,7 bei 6 Linien/mm, wenn die Zahl der Belichtungen von 1 auf 10 erhöht wurde. Daraus folgt eine Verbesserung der Bildschärfe von photothermographischen Trockensilbermedien bei Mehrfachbelichtungen.
Das gleiche photothermographische Medium (Film S) wurde in der Laserabbildungsvorrichtung mit einer Bildstruktur mehrfach belichtet, die aus einem Graustufenkeil bestand. Die Schwärzung (D) als Funktion des Logarithmus der Belichtung (log E) wurde an diesen Graustufenkeilen gemessen. Diese. Ergebnisse sind in Fig. 14A aufgetragen. Zu beachten ist, daß eine gegebene Schwärzung bei einer niedrigeren Belichtung erreicht wird, wenn die Belichtung in kleiner Dosierung, aber mehrmals erfolgt. Der lokale Kontrast wurde durch Bestimmen der Ableitung der Daten für D als Funktion von log E berechnet. Diese Ergebnisse (Kontrast als Funktion von log E) sind in Fig. 14B dargestellt. Im Vergleich zum einfach belichteten Medium wird für das mehrfach belichtete Medium eine Kontrastverbesserung bei geringerer Belichtung beobachtet.

Folgerung für das System:

Die Mehrfachbelichtung oder Mehrfachüberlappung zur Verbesserung der Empfindlichkeit von photothermographischen Medien kann in einer Laserabbildungsvorrichtung realisiert werden. Eine solche Abbildungsvorrichtung mit 2D-Abtastung verwendet ein Resonanzgalvanometer für die X-Achse und ein lineares Galvanometer für die Y-Achse oder Unterabtastungsrichtung. Derartige Systeme sind nach dem Stand der Technik bekannt (SPIE, Bd. 1454, S. 257, 1991). Es sind viele andere Konfigurationen mit Verwendung von Scannern und Optiken möglich. In einem typischen Beispiel ist das Resonanzgalvanometer ein gegenläufig rotierender Scanner (CRS), der mit 705 Hz schwingt. Der Scanner in Y-Richtung ist ein lineares Galvanometer. Im Betrieb tastet das CRS-Galvanometer jede Zeile dreimal mit den gleichen Daten ab. Am Ende der dritten Abtastung für jede Zeile rückt das lineare Galvanometer zur nächsten Zeile weiter, und die Abtastsequenz wird wiederholt. Dies ist mit dem früher diskutierten Mehrfachbelichtungsverfahren äquivalent.
Das Mehrfachüberlappungsverfahren kann durch Steuerung der Fleckgröße entsprechend dem Abtastzeilenabstand und er gewünschten Überlappung und kontinuierliches Drehen des Unterabtastungs-Galvanometers realisiert werden. Bei beiden Betriebsverfahren ist die Gesamtbelichtungszeit für einen gegebenen Film die gleiche wie für ein Resonanzgalvanometer, das bei Einfachbelichtung mit 235 Hz pro Abtastzeile arbeitet. Somit bleibt der Durchsatz der gleiche, wobei als zusätzlicher Vorteil eine Erhöhung der Filmempfindlichkeit erzielt wird.
Ein alternatives Mehrfachüberlappungsverfahren ist die gleichzeitige Verwendung mehrerer Laserlichtflecke. Als spiel werden drei Laserlichtflecke verwendet. Jeder der Laserlichtflecke kann einen Teil eines einzigen Pixels darstellen Die drei Pixel werden durch Weiterrücken jedes der Lichtflecke um eine feste Distanz erzeugt, um die erforderliche Überlappung zu erzeugen. Der Vorteil eines solchen Schemas ist die Erhöhung des Systemdurchsatzes durch paralleles Adressieren von mehreren Pixeln. Während Daten mehrmals gedruckt werden, kann eine geeignete Dateninterpolation vorteilhaft genutzt werden, um die Bildqualität zu verbessern. Tabelle 1 Raumfrequenz (1/mm)
In Fig. 13 sind die einzelnen Kurven durch die in der Tabelle dargestellte Anzahl der Belichtungen (z.B. 1 x) bezeichnet.

Claims

1. Verfahren zum Erhöhen der Bildschärfe eines Bildes, das auf einem photothermographischen Schwarzweißelement erzeugt wird, mit den folgenden Schritten:

Bereitstellen eines photothermographischen Schwarzweißelements;

Ausbilden von ersten Lichtflecken auf dem photothermographischen Schwarzweißelement durch Belichten des Elements mit einem ersten Strahlungsbündel, wobei die ersten Lichtflecke eine maximale optische Dichte aufweisen; und

Ausbilden von zweiten Lichtflecken auf dem Element durch Belichten des Elements mit einem zweiten Strahlungsbündel, so daß sich mindestens einige der zweiten Lichtflecke mit einigen von den ersten Lichtflecken überlappen,

wobei die ersten Lichtflecke und die zweiten Lichtflecke ein Bild mit maximaler optische Dichte erzeugen, die im wesentlichen gleich der maximalen optischen Dichte der ersten Lichtflecke ist, und wobei ferner eine Schärfe des erzeugten Bildes größer als eine Schärfe der ersten Lichtflecke ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Strahlenbündel und das zweite Strahlenbündel durch eine einzige Strahlungsquelle bereitgestellt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die ersten Lichtflecke und die zweiten Lichtflecke mindestens eine Längen- oder Breitendimension aufweisen, die kleiner als 250 um ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die ersten Lichtflecke und die zweiten Lichtflecke mindestens eine Längen- oder Breitendimension aufweisen, die kleiner als 150 um ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Schärfeübertragungsfunktion des Bildes um mindestens 0,2 größer ist, als eine Schärfeübertragungsfunktion der ersten Lichtflecke.

6. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner aufweist:

Lenken des ersten Strahlungsbündels mit einem ersten Energiepegel zur Bildung der ersten Lichtflecke auf dem Element; und

Lenken des zweiten Strahlungsbündels mit einem zweiten Energiepegel zur Bildung der zweiten Lichtflecke auf dem Element, so daß die ersten und zweiten Lichtflecke einen Überlappungsfaktor von mindestens 0,30 aufweisen,

wobei eine Schärfeübertragungsfunktion des erzeugten Bildes größer als eine Schärfeübertragungsfunktion der ersten Lichtflecke ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die ersten und zweiten Lichtflecke einen Überlappungsfaktor von mindestens 0,50 aufweisen.

8. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die ersten und zweiten Lichtflecke einen Überlappungsfaktor von mindestens 0,70 aufweisen.

9. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die ersten und zweiten Lichtflecke einen Überlappungsfaktor von mindestens 0,80 aufweisen.

10. Verfahren nach Anspruch 6, das ferner den Schritt zur weiteren Erhöhung der Schärfe des erzeugten Bildes durch Lenken eines dritten Strahlungsbündels zur Bildung von dritten Lichtflecken aufweist, wobei die ersten, zweiten und dritten Lichtflecke einander mit einem Überlappungsfaktor von mindestens 0,30 überlappen.