JPS582078B2 - 画像形成材料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な画像形成材料と、それを用いて画像を形
成する方法に関する。

現在使用されている画像形成法の多くは、画像形成材料
に像露光後、該材料の現像操作及び定着操作を行なわな
ければならない。

又これらの操作は多くの場合暗室で行う必要がある。

これらの所要条件によって生ずる不便さのため、該材料
の取扱いを簡単化する材料及び方法を提供せんと多大の
研究が行なわれてきた。

上記所要条件の少けとも何れか１つを省き得る種々の材
料は今や入手できるようになった。

例えば特開昭４８−１９３０３号公報の明細書には、明
室での像露光が可能であり、しかも露出された材料の現
像操作、定着操作が不要な新規な画像形成方式、すなわ
ちマスクを通して露出を行い、拡散造像材料層に“拡散
”を生じさせることにより、安定な永久的画像を形成す
る方法が提案されている。

しかしながら、階調性を有するマスクを通しての露光、
又追加画像形成（アドオン）、すなわち一担画像形成さ
せた後さらに追加の画像を形成する場合の識別容易性に
関しては何ら開示されていない。

本発明は、上記拡散造像材料による画像形成材料と、そ
れを用いた画像形成方法に関するものであり、特に拡散
造像材料層を利用し画像を形成する場合、階調性を付与
したり、必要に応じて追加画像形成の識別を光透過率又
は光反射率の変化とによって可能にする有効、かつ、新
規な材料及びそれを用いた画像形成方法を提供しようと
するものである。

すなわち、材料に吸収されるエネルギーが所定のしきい
値以上の量だけ加えられたとき、拡散を生じ得る拡散造
像材料層が層上に形成される画像形成材料において、上
記の拡散造像材料層が順次そのしきい値が異なる多層に
積層された構成をとるように形成するか、又は該材料層
の厚み方向に連続的にしきい値が変化するような層形成
となすことにより本発明の目的とする画像形成材料の機
能を達成しようとするものである。

又、上記材料が有する上記複数のしきい値のうち、最低
値に相当する値以上のエネルギーを該材料に選択的に加
えることにより本発明の目的とする画像を形成しようと
するものである。

上記画像を形成すべきエネルギーは、階調性を有するマ
スクを通して与えても良く、又パターン状に形成された
拡散造像材料層のしきい値と基層上に一様に形成された
拡散造像材料層のしきい値との中間に相当するエネルギ
ーを一様に照射してもよい。

エネルギーの種類は輻射エネルギー及び粒子エネルギー
などが使用され得る。

該エネルギーは持続型でもパルス型でも良く、具体例と
しては、フラッシュランプ、赤外線ランプ、レーザ、電
子ビームなどがある。

画像の解像力及び基層の損傷を考慮する場合は、なるべ
く短時間で照射する必要があり、数ミリ秒以下のパルス
が好ましく、照射時間を短かくする程、解像力が向上し
基層の損傷も小となるか、あるいは皆無となる。

本発明書に用いられる「拡散」なる用語は、エネルギー
吸収の結果として、材料内のエネルギーが或る臨界的し
きい値以上に増大したとき、固体状態の連続した薄膜が
不連続性となることを意味する。

本発明の方法の最も有利な形態においては、充分のエネ
ルギー、すなわち、ある臨界的しきい値以上のエネルギ
ーを印加された基層上の拡散造像材料層又はフイルムが
融解或は軟化し、而して一様に流動状態となり、基層の
正常な光の伝達或は反射を妨げない程の極めて小なるサ
イズの球体或は同様な微小構造を形成し、高度のコント
ラストを有する画像が形成される。

このような小球或は同様な構造の形成は、融解した、或
は軟化した拡散造像材料による、或はこれ等の材料の層
間に蒸着、スパッタリング又はコーティングなどにより
形成される核材料あるいは表面活性剤のような任意の他
の材料の表面張力による凝集力と、それら材料の基層材
料に対する“濡れ”の程度に依存する。

加えられるエネルギーは拡散造像材料層側、あるいは基
層側のいずれの方向からでも、その時の実施形態によっ
て好ましいやり方で加え得る。

拡散造像材料と基層との組合わせは広範囲に選択可能で
あり、又融解した拡散造像材料による基層の濡らされ得
る程度を著しく低下させる材料の中間層を拡散造像材料
層と基層との間に設けることによって、より良い結果を
収めることも可能である。

これらの中間層としては、酸化アルミニウム、酸化ケイ
素などの膜厚１０〜５００Åの薄膜が特に好適であり、
これらはスパッタリングなどの方法により形成され得る
。

本発明によれば、拡散造像材料の上面に適当な材料の層
を設けることにより、拡散造像材料の拡散性が容易にさ
れ、かつ、増進せしめることも可能である。

この形式をとる場合は、更に低いレヘル及び量のエネル
ギーの使用をも可能ならしめる。

これらの層として、アラビアゴム、メチルメタクリレー
ト系共重合体、商品名「ジャドラツク」（ジャード販売
社製）の如きセルロース系コーティング剤及び硝酸銀な
どの核化物質を添加したものなどがあり、膜厚０．１〜
１０μで通常使用される。

更に本発明によれば、低しきい値の拡散造像材料層上に
高しきい値を有する拡散造像材料層を一様に形成する代
りにパターン状に形成することもできる。

この場合はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタ
ールなどの接着性の低い基層上に蒸着した高しきい値を
有する拡散造像材料層を、低しきい値の拡散造像材料層
上に圧着転写する方法、或は低しきい値の拡散造像材料
層上に、パターンを有するマスクを用いて高しきい値を
有する拡散造像材料層を蒸着、スパツタリング或はイオ
ンプレテイングする方法なにより形成することができる
。

パターン形成後、両拡散造像材料層のしきい値の中間に
相当するエネルギーを全面に一様に照射することにより
、高いしきい値の拡散造像材料でおおわれていない部分
にのみ拡散を生じさせて、ポジのパターンを形成するこ
とができる。

他方、本発明によれば基層上に形成された、高しきい値
の拡散造像材料層の上に更に低しきい値のもう一つの又
は複数の拡散造像材料の層を形成することもできる。

この場合は高しきい値の拡散造像材料の層の上に、それ
より低いしきい値を有し、かつ、上層になるに従ってし
きい値が低下するような拡散造像材料の層を順次設けて
多層構造としてもよく、又低しきい値を有する拡散造像
材料と高しきい値を有する拡散造像材料とを同時に蒸着
可能なような２ボート式の蒸着装置を用いて、まず最初
は高しきい値を有する拡散造像材料のみを蒸着して、除
々に低しきい値を有する拡散造像材料の蒸着量の比率を
増加させて、両者の組成割合を連続的に変化させた構造
としてもよい。

この比率は一定とすることも、又場合によっては函数的
に変化させてもよい。

このようにして得られた拡散造像材料の層に、階調性を
有するマスクを通して露光すると、その透過光のエネル
ギーに相当するしきい値よりも低いしきい値を有する拡
散造像材料の層だけが選択的に拡散して、階調性を有す
る画像が得られる。

上述の説明では基層から見て拡散造像材料層が上層にな
る程低いしきい値を有する構成となしたが、逆に上層に
なる程高いしきい値を有するような構成となすこともで
きる。

この場合は前述とは反対に基層側から階調性を有するマ
スクを通して露光すると、同様な目的を達成することが
できる。

この場合基層は当然透光性を有するものを使用する。

本発明の一つの特徴は、階調性が得られることであり、
今一つの特徴は、未露光部分のみならず部分的には拡散
していてもまだ拡散せずに残っている高しきい値を有す
る拡散造像材料の層に、高しきい値に相当するより強い
エネルギーを用いて、露光部に追加書込み及び訂正など
が可能となることである。

この場合の追加書込みされた部分の光学濃度はより低く
なるため、先に書込まれた部分とは区別され得る。

拡散造像材料としては、一般に電気的半導体と呼ばれる
材料、即ち１０−１３〜１０３Ω−１ｃｍ−１の導電度
を有する金属の部類から見つけられる拡散造像材料が最
も有利である。

拡散造像材料として有用であるためには、使用されるエ
ネルギーの作用を受けて、材料の一時的な融解或は少く
ともその軟化を許容するに足りる程に低い融解点或は軟
化点を持つものでなければならない。

選択された拡散造像材料の一時的融解或は軟化及び拡散
に要するエネルギーは、その上に拡散造像材料をとりつ
けるべき基層によって許容され得るエネルギーよりも、
より大であってはならない。

更に造像温度において、選択された透過領域を形成する
に足りるような、小なる滴球或は同様な構造、或は少く
ともより薄くなることを妨げられない程度に充分低い程
度の粘性を持ち、かつ基層に対する低い濡らされ得る可
能性をも持たなければならない。

今一つの望ましい特性は、上に挙げた半導体材料に見ら
れるような、比較的低い熱伝導度を持つことであり、熱
伝導度の低い拡散造像材料を用いて作られた画像は、よ
り先鋭であり且つ解像度が高い。

一般的に言えば、１００〜１０００℃の範囲の融解点或
は軟化点、上記融解点或は軟化点における１０−２〜１
０−５ポイズの範囲の粘性度、１０−４の熱伝導度、軟
化点或は 融解状態における５０〜１０００ｄｙｎｓ／ｃｍの表面
張力を有する材料が、一般に拡散造像材料として好適で
ある。

具体的には、低いしきい値を有する拡散造像材料として
はビスマスが使用され、また高いしきい値を有する拡散
造像材料としては、アンチモン、アルミニウム、カドニ
ウム、亜鉛、鉛、インジクムおよびテルルから選ばれた
ビスマスより高いしきい値を有する金属が使用される。

これらの拡散造像材料層は順次そのしきい値が異なる多
層に積層された構成をとる場合も、厚み方向に連続的に
しきい値が変化するような層構成をとる場合もすべて連
続層として形成される。

拡散造像材料の層或はフイルムは、任意の便宜的装置、
例えば真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーテイン
グなどにより基層上に構成することができる。

模厚としては、１００〜２５００Å特に３００〜１００
０Åが好ましい範囲である。

本発明に使用できる基層は広範囲に求めることができる
。

基層は、珪酸、ガラス、焼物、金属或はマイカのような
無機物でも差支ないが、一般に有機性の基層が望ましい
。

即ち、これ等はその可撓性のため、ロールフイルムなど
の捲物として連続長の被写材料を提供することができる
。

有機性の基層は一般の無機基層材料よりも、著しく低い
熱伝導度をも有している。

熱伝導度の低い有機性の基層は、拡散造像材料に充分な
拡散を与えるために、必要なエネルギー入力が熱伝導度
の高い材料よりも著しく低くてよく、そのため小容量の
輻射エネルギーの使用を可能にする。

この理由で、室温において 以下の 熱伝導度を有する基層の使用が好ましい。

具体例としては、ポリエステル、ポリアミド、酢酸セル
ロース、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン
などがあり、特に透明性の良いポリエステルフイルム及
び酢酸セルロースフイルムカ好適である。

本発明の拡散造像材料層上に、エネルギー透過性であり
、かつ、拡散造像材料の拡散を妨げない程度にフレキシ
ブルで、耐摩耗性の良好なポリマ一層を設けることによ
り、拡散造像材料およびそれにより得られた画像の貯蔵
安定性が向上する。

これに適したポリマーとしては、ポリウレタン、ポリビ
ニリデンクロライド、ポリビニルアセテート、ポリビニ
ルブチラール、ビニリデンクロライドとビニルアセテー
ト或はアクリロニトリルなどとの共重合体、ビニルクロ
ライドとビニルアセテートの共重合体、ポリカーボネー
ト、ポリアミド、ポリエステル、テトラフルオロエチレ
ンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体、セルロース
トリアセテート、スチレンとアクリロニトリルの共重合
体、アクリロニトリルとブタジエンとスチレンの共重合
体などがある。

これらは適当な溶媒に溶解して塗布され、膜厚としては
０．１〜１０μが好ましい。

また場合により、アンチプロツキング剤を添加しても良
い。

本発明は、マイクロイメージ、マイクロイメージのタイ
トリング、オフセット印刷板、印刷回路などの種々の分
野の画像形成に適用することができる。

以下に本発明の態様を一層明確にするために、実施例を
挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定され
るものではなく、種々の変形が可能である。

実施例 １ １００μ厚のポリエチレンテレフタレートのフイルム上
に、酸化アルミニウムを５０Å厚にスパッタリングし、
次いでビスマスを５００Å厚に蒸着して、その上にグッ
ドリツチ社製ポリウレタン「エステイン５７１５」をメ
チルエチルケトン溶媒を用いて１μ厚にコーティングし
た。

その上に１５０μのポリエチレンフイルムに１０００Å
厚に蒸着したアルミニウム層を置き、タイプライターで
ポリウレタン層上にアルミニウムのパターンを転写した
。

パルス幅１ミリ秒で１３００Ｗのキセノンフラッシュラ
ンプを用いて、アルミニウムのパターン側から２０ｃｍ
の距離で全面照射した。

拡散造像材料にタイプライター文字のポジ画像が得られ
た。

実施例 ２ １００μ厚の酢酸セルロースフイルム上に、酸化アルミ
ニウム１００Å厚にスパッタリングし、次いでビスマス
を８００Å厚に蒸着して、その上にビニリデンクロライ
ドとビニルアセテートの共重合体をメチルエチルケトン
溶媒を用いて２μ厚にコーティングした。

その上に２００μのポリアセタールフイルム上に１００
０Å厚に蒸着したテルル層を置き、ボールペンで転写し
てビニリデンクロライドとビニルアセテートの共重合体
層上にテルルのパターンを得た。

パルス幅１００マイクロ秒で４００Ｗのキセノンフラッ
シュランプを用いて、テルルのパターン側から密着で全
面照射したつ拡散造像材料のポジ画像が得られた。

実施例 ３ １００μ厚のポリエチレンテレフタレートフイルム上に
、酸化アルミニウムを５０Å厚にスパッタリングし、次
いでビスマスを５００Å厚に蒸着した。

その上に蒸着マスクを用いてテルルを蒸着して、ビスマ
ス層の上にテルルのパターンを得た。

パルス幅１００マイクロ秒で４００Ｗのキセノンフラッ
シュランプを用いて、テルルのパターン側から密着で全
面照射して、拡散造像材料のポジ画像を得た。

次いでテルルのパターン上にクロムマスクを置いて、パ
ルス幅１ミリ秒で１３００Ｗのキセノンフラッシュラン
ピを用いて、クロムマスク側からテルルパターン上に照
射して、追加画像が得られた。

この追加画像は光学濃度の差異により、先に形成した画
像と明確に識別可能であった。

実施例 ４ １００μ厚のポリエチレンテレフタレートフイルム上に
、テルルを２５０Å，テルル５０原子部とビスマス５０
原子部からなる組成体を２５０Å次いでビスマスを２５
０ＡÅ次蒸着した。

その上に１００μ厚のポリエチレンテレフタレートフイ
ルム上に階調性を得るために４段に膜厚を変化させてア
ルミニウムを蒸着して得られたマスクを置いて、パルス
幅１ミリ秒で１３００Ｗのキセノンフラッシュランプを
用いて、１０ｃｍの距離で一様に照射した。

得られた画像は階調性を有し、マスクを忠実に再現して
いた。

実施例 ５ １００μ厚のポリエチレンテレフタレートフイルム上に
、テルルとビスマスを同時蒸着で、除々にビスマスの含
有量が多くなるようにして、連続的に組成の変化した５
００Åの拡散造像材料層を得た。

この上に写真像を有する銀塩マスクを置いて、パルス幅
０．５ミリ秒で１３００Ｗのキセノンフラッシュランプ
を用いて一様に照射した。

得られた画像は優れた階調性を有し、忠実にマスクの写
真像を再現していた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 材料に吸収されるエネルギーが所定のしきい値以上
   の量だけ加えられたとき拡散を生じ得る拡散造像材料層
   が基層上に形成される画像形成材料において、該拡散造
   像材料層がビスマスとアンチモン、アルミニウム、カド
   ミウム、亜鉛、鉛、インジウムおよびテルルから選ばれ
   たビスマスより高いしきい値を有する金属を組合わせて
   順次変化されたしきい値を有する連続層の多層構造ある
   いはその厚み方向に連続的にしきい値が変化する構造を
   有する連続層からなることを特徴とする画像形成材料。