Носитель для тепловой записи негативного изображения и способ записи негативного изображения на указанный носитель Советский патент 1981 года по МПК G03C5/00 G03C1/00 G03G5/00 

Температура плавления .диспё;рсионной .среды ниже температуры фазов рго перехода в твердом сос рянйи.матёрйа ла дисперсной фазы. I.ехиды дисперсной, фазы могут быт выполнены с оболочкой из вещества с температурой размягчения више ёмпе ;ратуры фазоЁого перевода Я&териала .чаСтиц. Иа Г-ётерогенной среде дойоянит ель но может быть выполнен защитный . вещества с тег«тёра урЬй размягчения вьйие температуры фазового перехода материала частиц jttMciiepCHoB фазы. : - --- - -На фиг. 1 изображен носитель до записи; на фиг. 2 - носитель во врем ;;|штйсй,.; - ;-- ;-;-г-- ;- ;-; ;;- - ;Ноёйтёяь cocTOHi из подложки 1, гётерогённой смеси в вйДе ДисПёрейон ной среда 2 и лиспёреной фазУ 3. ; Дисперсионная среда может быть выполнена как из материала,име1«Ш1его TO4k агрегатного превращении Лйайример, плавления) ниже температуры фазового перехода MaTepkeuiai дисперсной фазы, taK и из материала, который тО гй;йо размягчается при температуре н.йАётем .пературы фазового перехрда 4д:йс-пёрсной фазы Это обеспечивает 1Возможйрсть. изменения пространст йён%б1 о цо ожёния частиц. Дисперсионная сред tie должна реагировать с материалом ; частиц, -быть устойчивой к Действию ййлучения, . Йримерами веще.стч, из которых могут быть выполнены дйсйёрсиойныё среды, являются парафины, ;&6 ё1Ш7 ейбШ и различ:ные полимерные йЖтёрйала других тийов. Целесообразно, чтобытемпература размягчения - . .бмпа не более, чем на ниже температуры фазобйгЬ- лерёхбда материала дисперсной фазы. . . Рйзмёр частиц и их концентрация Ё гетерогенной смёсиопределйё1гся же лаемой контрастностью и разрешением .изображения. , . .. . При размере частиц 0,3-10 мкм целёсообразная толщина покровного.слоя носителя -.1-20 мкм. Концентрация . астйц может меняться .s широких пре. делах в зависимости от размера, части олк(ийы слоя и других факторрв и сос тавляет обычно частиц на 1 см материала гетерогенной смеси. При этом по толщине смеси должно укладываться несколько чаСтиц (целесообразно не менее пяти). . , . Запись изображения на носителе . йроводится, например, следУйМимобра зом. На носитель .проецируют 1 зображе йие, например/с помощью ИК-йзлучения (ИК-лампа, светово.й источник,топ дивное поле и др.) . Под дейст1вием из ЛуЧен я носитель в пробельных чаСт-; ках .нагревается. Нагрев пр6ис1СоЯйт прй .погЛрщении излучения дисперсИонной cpeiiof, частицами или этими обеи ми фазами, смеси. Частицы, нагретые до температуры выше температуры фазового перехода S твердом состояни.и материала, из которого они выполнены, теряют (или резко ослабляют) свою способность взаимодействовать с внешним силовым полем. Затем на носитель йоздействуют внешним силовым полем. : Это поле перемещает :ненагр.етые частиг Цы.. НеоСйёщеяйыеучастки нбс.йтёля -, просвётляШся (См. фиг. 2). На осв.ёщен йьах учаЬ гйЙХ.частицы не перемещаются, эти участки Остаются темными. Получаё тйянега-гййное изображение. . : : . . Чувствительность носителя опреде- ляётся йруЬизнЬй температурной зайи-. симости свойств материала частиц в области .фазрного перехода.в твёрдом состояHftfgv т ё., например, темйёратурной завИсйНОСтью магнитной вОСЙрйим-: чивости и диэлектрической проницаемости, . :.. . . / . . Изне нение температуры на 1 К вблй-. аитемпёратуры фазового перехода (4В°С) в:ыЗ авает изменение, магнитмф :пронйцаёйосТй более, чем на 2000. ЭнерТия записи натаком Носителе приближенно расйчтитывается по формуле . : jv 40auToVK / Ка - CiCii .; ; . . ; .. .. . .- . ,. - . . -. . - .. ; -. -. где W -.энергия записи, Дж/см , ; а - р адиус частиЦьа, см; .-.. . .дТо-.температурный интервал фа/ : .. .- зового перехода, используе . мыйймомент записи.(он йЬ жёт быть равным О, О пу. . тем выбора УСЛОВИЙ записи, : у , . что необходимо для переда-; . г: чй полутонов) ; ; .. -. ..: к , 1кбэффи1даенты теплопроводньсти дисперсионной среды ;; .и. частиц, Вт/см к; . Я(|р2-.коэффициентыплотности дисперсионной среды и частиц , . . . . . . . коэффициенты теплосто.Йкос- . тй диспёрсиойной среды и . .; .. ;частиц, дж/гк -- .. НапрйМёр, носитель, гетерогенная смесь котор.ого выполнена из парафиНа (диспер сйонная среда) и никельцийкового феррита (дисперсная фаза) имеет энергию записи 10 Дж/см при диаметре частйц 1 мкм. Для реализации записи температуру носителя можно поддерхшвать с относительно небольшой точностью (единицы градусов) на некотором среднем УрЬвне. между температурой ра.змягченйя Дисперсионной среды и температурой фазрвбГО перехода материала ЧасТИц, ч1 роёёсПечивает возмохшость прРсТрайствейногЬ перераспределения астиц. оДнако для получения высокой ЧувстййтёЛЬнрстй Необходимо приблйЗНТЬ температуру носителя к температуре фазрйогр перехода материала часиц и стабилизировать ее поддержание. jyiH фиксации изображений достаточно охладить, носитель С.изображением ниже температуры размягчения дисперсионной среды. Для улучшения сохранности носителя частицы выполняют с оболочкой из вещества не взаимодействукицёго С . внешним силовым полем и имеющего тем пературу, раз лягчейия выше температуры фазового перехода материала час;тиц, напри ер из полимера. Для повьааения стойкости носителя при хранении и обеспечения долговёчнести изображения на гете{ огенной смеси дополнительно выполняю защитный слой из Bedtectsa с температурой раэйягчения fifcaue текте5рату1 а фазового прехода материала частиц, наприNtep и э полимера. Этот слой предохраняет гётёрогенйую смесь от пыли и елагй. - ; :.;. -: . - Шрокий с11е1ст| альнь й диАпа:эон чувствительности ноейт эля оозволяет Осуществить запись как йа;пучени15м, и иепосрёдстйенмр с п омбиоью теи,лового нагрева. - - ... .; . Носитель эжёт быть многбкратво использобан для записи йэЪЬраже1 йя. ЧисЛб циклов: даоись изображения еткранйе заяисавного «зображенйя - , запись нового изобраЫйия - cjBbfflie 10 Процесс стнеания заяйсан11ог6 из ражения и подготовки носителн дда последугацёй за«йеи осущестрвляют, например, нагревом носителя до темпера туры выше температура размягчёНия дисперсионной среди и перёмёши данием чйстиц с ультрйзвука: до их равномерного распределения в дисперсйоннбй среде с последукадим Oic. лёихдением. . ;,;- II {) и мер 1. Носитель выполнеа из подлЬжкй (обьгчна бумага), гете$югенной смеси, в которой дисперсионная среда вйпрЛ ена из полйнзобутёйа имемиег6 темпёрату ру йлайления 44°С, а дйспе рснаи фаза (частигда) выполнена иэ никель- циякового феррита N5o 0,7 2 э тештературой фазового пе рехода в твердом состоянии 48 .Дис метр частиц 1 мкм, наименьшая энерги записи на носителе 10 Дж/см, толщина покровного слоя 13 мкм концент рация частиц 10 , рабочий й(ггерва температур носителя 44-48.С. Для Saписи необходимо внещвёе магнитное поле. Носитель и записанное изображё 1ние стабильны до температуры . Пример 2. Носитель выполнен из подложки (полиэтнлентёрефталатная пленка), гетерогенной смелей, в которой дисперсионная среда выполнена из поликапролактона с тёмйературой плавления 55С, а частицы из ферритграната Yb,9CcJ, ТЬрез А,0 , ймейвве го температуру фазового перехода в твердом состоянии (тет ературу магнитных подреи1ёто к) . Размер частиц 0,3 мкм, толщина гетерогенной смеси 8 мкм, концентрация часТиц , /рабочий интервал температур 55-5б°С. Носитель и записанное й:ЗОбрах ен«е стабильны до температуры 55°е.. tt р и м е р 3. Носитель выполнен из подложки-пленки триацетата целлюлозы, гетерогенной смеси, в которой дисперсионная среда выполнена из полибутилакрилата с температурой размягчения 4 6 С и температурой плавления 47 ®G, а частицы выполнены из трйгйиЦиисульфата с температурой фазового перехода (точка Кюри) 4,1°С. Частииёы триглицинсульфата (сегнетЬэлекТрика) выполнены с,оболочкой из фтороорганическрго лака Ф-32 с добавкой черного красителя. Толщина оболочки 1 мкм, суммарный размер частиц С оболочкой 2 мкм,.Толщина гетерогенной смеси 20 мкм. Для записи необходимо внешнее электрическое поле.Носитель и записанное изображение устойчивы до . . , Пример 4. Носитель выполнен так же j как в примере 1, и 1бполнительно выполнен с защитныйГ слоемиз Т риацетата целлюлозы. Этот носитель имеет значительно более высокую стойкость при хранении и долговечность записанного на нем изображения, чем, например, термореактивная бумага.Это связано с тем, что обычное тепловое воздействие, при KOTopiOM в термореактивной бумаге начинается разложение ИлИ реакция с участием активного хиьмческого вещества, не оказывает воздействия на носитель до температуры размягчения дисперсионной .При. отсутствии внешнего силового пол1я в носителе не происходит .перераспределения частиц или их химичеСкбго разложения. Поэтому носитель с Изображением В отличие от термореактивной бумаги устойчив на свету. Вещества, цз которых изготавливается носитель, не являются дефицитными и могут быть легко получены в большом количестве при невысокой стоимости, дая производства носителя можно использовать стандартное оборудование, применяемое для производства мйгнитной ленты и обычных фотома риалов. Запись негативного изображения на казанйом носителе осуществляют слеуйвдИм об разом. 1. нагревают носитель, содержащий снову и покровный слой, который Представляет собой гетерогенную смесь з дисперсионной среды и дисперсной азы, выполненной из материала, спообного взаимодействовать с внешним иловым полем и имеющего при изменении TeMnepaTVtftJ фазовый переход в вердом состоянии, при к.отЬром он меЯеТ-способность взаимодействия с нешним полем, а дисперсионная среда полнёиа из материала с теютературой размягчения ниже температуры фаэового перехода материала частиц,до темпер атуры между-температурой размягчения дисперсионной среды и температурой фазового перехода матерйа ла дисперсной фазы. - ; .

2,Создают изображение на указан- ном носителе с. помощью потока энергии г например тепловой, световой, и поддерживают указанный поток до нагрева частиц дисперсной фазы д6 температуры фазовогоперехода материала частии - - . J ;. ,.,;... .3.Включают внеи1нее силовое поле, обеспечиваю цее возможность изменения пространственного, .расположейий; не нагретых частиц, на время, достаточнОе для получения видимого изЬбраже ния1- . : , . . . , . 4 . Охлаждают носитёль до температураниже температуры, размягчения, дисперсионной среды.. ,. .

Операция 2 аналогична обычной операции экспони-рования, операция 4Обычной операции.фйксйрр.в.анйя. Операцй:и 1 И 3 связаны со свойствами исполь-зУейозгодли записи-носйтел.я и в сово1КУпйбдти с операциями 2 и 4 обесйечйвдат досгтиже гие поставленной це. . . . - .-. : .

В покровном слое, нагретого носителя дисперсная фаза распределена равнОмерйо.йополнйтельный ндгрев частиц дИспе зсной фазьа за счет записываюшезго штока энергии выше температуры фазового перехода Материала,из которого они выполнены, приводит к резкому уменьшению их способности взаймадёйствовать е йнешним силовым йолем, и в нагретых участках частиць дисперсной фазь4 остаготся йеподйияайми при включений внешнего силойого пЬля. исходная оптическая плотность в этих участках не изменяется. В пробельных участках изображения : дополнительно не нагретые записываюittHM потоком энергии частивда дисперсной фазы сохраняют способность перемёЕЦаться под действием внешнего силового Поля, поэтому при включений по.ля частицы Дисперсной фазы располагайся в соответствии с картиной силовых лиНий эТого поля в нити, орйентироёанные перпендикулярно к .noBepjsности носителя. При этом плотность видимых частиц на единицу Поверхности в таких участках уменьшается.Образуется негативное изображение.

Так Как изображение в способе формируется под воздействием внешнего силойого поля. Нагрев или облУчеНйе йоёйТёля вплотЁ ДО тёШёра ур1ы рйзйягчениярастворителя не приводит к изменению изображения. .Это обеспечивает его долговечность.. В случае надобности повторного использования ноGfйтeля для записи изображения процес Тирания записанного изображения и

.йоД готовки носителя для последующей

записи может быть осуществлен различными способами, например .носитель нах рёвают до температуры размягчения материала дисперсионной среды и перемешивают частицы дисперсной фазы ультразвуком до их равномерного распределения в дисперсионной среде, а затем охлаждают ниже температуры размягчения дисперсионной среды.

Высокое качество изображения обеспечивается использование.м носителя, обладающего: высокой чувствительностью.

Оптимальным является нагрев носителя до температуры, которая не более, чем на меньше температуры

фазового перехода гоатериала частиц дйсперсНойфазы. Если носитель, в котором дисперсионная среда выполнена

иё п.арафина, а дисперсная фаза - из НикеЛь-цинКового феррита с размером час.тиЦ 1 мкм, нагрет вплоть до тем- . пературы фазового перехода феррита, то его чувствительность составляет 10 Вж/см (энергия записи) без применения каких-либо обычных средств усиления чувствительности, например фотополупроводника, помещаемого перед носителем . Время экспозиции при указанной чувствительности меньше в ; несколько раз по сравн.ению с временем экспозиций на термореактивной бумаге при использовании тех же истОчников нагрева. При этом чувствиТельностЬ по спектру расширяется , так как нагрев частиц дисперсной фазы

происходит не Только от ИК-излучения,

но и других потоков энергии, которые, поглощаются частицами дисперсной фазы или дисперсионной средой, .например потоками электронов, нейтронов, СВЧ- излучением и т.д. Например, облучение, материала, содержащего фер1рйтовые частицы, потоком СВЧ-излучения Фёрез мёталлическую маску создает .на носителе картину/ Соответствующую .. этойм.аске, т.е.. изображение можно .заЬисЫвать путем прое.цирования его: на носитель. Кроме того, Создание

изображения, на носителе может быть осущёствлеНо непосредственным 1воздет:ств.йем ;поля объекта, например теплового, ;которое в Заданных местахразогревает участки носителя до температуры, вьпяе температуры фазового пеpexbfta мётериапа дисперсной фазы.

В качестве материала частиц дисперсной фазы можно использовать магйитн материалы и соответственно внЙ1Инее магнитное поле, или сегнето, или йнтйсегнет оэлектрические материалы и сдответственно электрическое поле. .

.П р и , м е р 5. Носитель, состояийиз. основы и покровного слоя, содержащего пориИзобутен (температура плавления 44 С) и частицы ферриТа N Fe2;6i (температура фазового перехода - температура Кюри 48с) , нагревагат до 47°С, проецируют на поверхность носителя изображение с помощью кварцевой лампы накаливйния мощностью 800 Вт в течение 0,1 с, включают внешнее магнитное доле на 0,1 с., охлаждают полученное иг-ображе ние по крайней мере до . П р и мер б. К носителю для за писи изображения, использованному в примере 5, подносят тело, температура в различных точках которого различная и находится Ё интервале 45Sd С. Через 0,1 с включают внешнее магнитное поле на 0,1 с, тело удаляют, носитель охлаждают до температуры ниже . .Изображение на Мосителе соответствует картине иагрева тела.. , Изображение на носителе в примерах 5 и 6 сохраняется без изменени Я при световом воздействии и нагреве носителя вплоть до . Изображе- ние в обоих случаях негативное, т.е нйгретым или светлымучасткам изобра жения соответствуют темные участки на носителе с записанным изобраясени ем.- . . . . -;. Использование теплового способа загхйси йегативного изображения обес.пеЧиваёт по сравнению с сущёсзтвунадими спьЬобами записи на бессеребряныё носители следукядие преимущества поевмениё чувствительности, заяисиf увепячейие срока сохранности записанного изоёражения) возможность мно г кратно1о использования, т.е .rtpose деийе большого числа циклой ;- зЭ пиьъ йЗббра ;ения - стИ1раиве йд ном И том ясе но.сителе деадевиэну за писываювдей среды, . Перечисленные преимущества обеспечивают повышение качества, записи негатиэиог.о изображения и поэйоляет получить значительный экочомичесйрй эффект. Формула изобретения . 1. Носитель для тепловой загтиси негативного изображения, содержащий подложку и гетерогенную смесь в виде различающихся по прозрачности дисперсионной среды и дисперсной фа из частИц, способных взаимодействрвать с внешним силовым полем, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения его стойкости И во можности многократного использования, а также увеличения долговечнос ти изображения, в нем частицы дисперсной фазы, выполнены из материала имеющего в твёрдом состоянии в рабо чем диапазоне температур фазовый не реход с возможностью изменения способности материала частиц взаимодей ствовать с внешним силовым полем,а дисперсионная среда выполнена из ма териала с температурой размягчения ниже температуры фазового перехода материала дисперсной фазы. 2. Нс ситель по п. 1,-о т л и ч а ищи и с я тем, что дисперсная фаза выполнена из магнитного материала, имеющего фазовыйпереход в твердом состоянии в рабочем диапазоне температур 15-250°С. . 3. Носитель по п. 1, о т л и Ч а ю щ и .и. с я тем, что дисперсная фаза выполнена из сегнётоэлектрического материала, имеющего фазовый переход в твердом состоянии в рабочем диапазоне температур 15-250°С. 4.Носитель по пп.1-3, о т л и ч а ю и и и; с я тем, что температура плавления дисперсионной среды ниже температуры перехода в твердом состоянии материала дисперсией фазы. 5.Носитель по цп. 1-4, о т л ич а ю щ и и. с я тем, что частицы дисперсной фазы выполнены с оболочкой из вещества с температурой размягчения выше температуры фазовОго перехода материала частиц. 6.Носитель по пп.1-5, отличающийся тем, чтО на гетерогениой смеси дополнительно выполнен заЫитньаЙ слой из вещества с температурой размягчения выше температуры фазОвого перехода материала частиц 7.Спо.соб записи негативного изображения на носитель по пп. 1-6 путем иагрева и экспонирования носителя и фиксации полученного изОбраженИя охлаждением, о т л и ч а ющ и и с я тем, что носитель нагревают до температуры ос г которая выбирается из условия . Нос Фаз где Тра-5(|л температура размягчения . дисперсионной среды; №мпература фазового перехода материала дисперсной Фазы, а экспонируют носитель до нагревания материала дисперсной фазы в Освещенных участ, ках до ,,, после чего : включают внешнее силовое . - поле. 8.Способ поп. 7, о т л и ч а ющ и и с я тем, что нагрев носителя производят до температуры Т., которую выбирают из условия . . ; : Тфд г:5°С ,э Приоритет пунктов. 7, 8 исчислять от 31.08..78. Источники информации, принятые во .внимание при экспертизе - 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2462902/18-10, кл. G 03 С 5/00, 1977. 2. Йванов Р.Н. РёпрЬграфия, М., 1977, с. 287.

с is в/п С Sent

JilLJM

ие,29