<Desc/Clms Page number 1>
FOTOTHERMOGRAFISCH ONTWIKKELSYSTEEM
BESCHRIJVING 1. TOEPASSINGSGEBIED VAN DE UITVINDING Deze uitvinding heeft betrekking op een apparaat en een methode voor de ontwikkeling van een fotothermografisch materiaal. Meer in het bijzonder behelst huidige vinding de droge verwerking van een fotothermografisch materiaal, ook wel"beeldvormend element" genoemd. Een zeer specifieke toepassing ligt in de markt van droog verwerkbare medische film.
2. STAND VAN DE TECHNIEK Thermisch ontwikkelbare zilverhoudende materialen voor het maken van beelden door middel van belichten en nadien verwarmen worden fotothermografische materialen genoemd en zijn algemeen bekend.
Bij voorbeeld "Dry Silver@" materialen van Minnesota Mining and Manufacturing Company. Een typische samenstelling van zulke thermografisch beeldvormende elementen bevat lichtgevoelig zilverhalogenide in combinatie met een oxydatie-reductie combinatie van bijvoorbeeld een zilver organisch zout en een reductor daarvoor.
Deze combinaties worden bijvoorbeeld beschreven in U. S. Pat. nr.
3, 457, 075 (Morgan) en in "Handbook of Imaging Science", D. A.
EMI1.1
Morgan, ed. A. Diamond, publ. by Marcel Dekker, 1991, page 43.
Een overzicht van thermografische wordt gegeven in het boek "Imaging systems" van Kurt I. Jacobson en Ralph E. Jacobson, The Focal Press, London and New York, 1976, in hoofdstuk V onder de titel "Systems based on unconventional processing" en in hoofdstuk VII onder de titel"7. 2 Photothermography".
Fotothermografische beeldvormende elementen worden typisch verwerkt door een beeldmatige belichting, bijv. in contact met een origineel of na elektronische beeldverwerking met behulp van een laser, waardoor een latent beeld wordt gevormd op het zilverhalogenide.
Verdere informatie over dergelijke beeldmatige belichtingen kan men lezen in octrooi-aanvrage EP-A-96. 201. 530. 1 van Agfa-Gevaert.
In een daarna volgende verwarmingsstap oefent het gevormde latente beeld een katalytische invloed uit op de oxydatie-reductie reactie tussen de reductor en het niet lichtgevoelig zilver organische zout, meestal zilverbehenaat, waardoor een zichtbare densiteit gevormd wordt op de belichte plaatsen. De ontwikkelings-omstandigheden worden bepaald door de keuze van het niet lichtgevoelige organische zilverzout en de reductor hiervoor. Bij voorbeeld ligt de ontwikkelings-temperatuur in de buurt van 120gc en dit gedurende een vijftal seconden.
Verdere informatie over genoemde thermografische materialen kan men bij voorbeeld vinden in genoemde octrooi-aanvrage EP-A-96. 201. 530. 1.
Praktische problemen bij de ontwikkeling van fotothermografische beeldvormende elementen resulteren vaak uit het feit dat de gevormde densiteit afhankelijk is van de hoeveelheid toegevoerde warmte. Om een uniforme densiteit te verkrijgen is dus een uniforme warmteoverdracht nodig.
<Desc/Clms Page number 2>
Voor medische toepassingen is bovendien een groot aantal grijswaarden vereist die op een reproduceerbare wijze dienen weergegeven te worden.
In vele foto-thermografische systemen volgens de stand van de techniek (bij voorbeeld op basis van octrooi-aanvrage WO 95/30934, op naam van 3M) hebben belichting en ontwikkeling plaats in separate eenheden.
In een ander foto-thermografisch systeem, een zgn."gecombineerd systeem", hebben belichting en ontwikkeling plaats in éénzelfde eenheid. Fig. 1 toont het geheel van een foto-thermografisch systeem volgens octrooi-aanvrage DE 196 36 235 op naam van Agfa-Gevaert A. G., waarbij belichting èn ontwikkeling op een zelfde medium plaatsvinden.
In de vakliteratuur werden reeds verschillende toestellen beschreven voor de ontwikkeling van deze materialen. Verscheidene van" dergelijke thermische processoren hebben echter een of meer nadelen, zoals thermische traagheid (waardoor de verwerkingstijd prohibitief wordt), te hoge drukken (met mogelijke nadelen als krassen of
EMI2.1
plooien tot gevolg), ongelijke drukken en/of ongelijke temperatuursverdeling (met ongewenste densiteitsverschillen'tot gevolg) f Vooral bij aanwending van bepaalde fotothermografische materialen die relatief meer thermo-gevoelig zijn dan andere fotothermografische materialen kan non-uniformiteit (bij voorbeeld storende patronen) ontstaan. Bovendien zijn sommige types van fotothermografische materialen relatief meer thermo-gevoelig dan andere types, waardoor nog grotere problemen kunnen ontstaan.
Huidige aanvrage brengt een alternatieve thermische processing met relatief korte ontwikkeltijden en zonder ongewenste densiteitsverschillen.
3. DOEL VAN DE UITVINDING Het is een doel van deze uitvinding om een apparaat of systeem en een methode of proces te voorzien voor het uniform ontwikkelen van een fotothermografisch materiaal, inhoudende dat tijdens de ontwikkeling substantieel-gelijke temperaturen voorkomen op alle plaatsen van genoemd fotothermografisch materiaal.
Een andere doelstelling van deze uitvinding is om te voorzien in een methode en een apparaat voor het ontwikkelen van een fotothermografisch materiaal bij een in de tijd constant blijvende temperatuur.
Verdere doelstellingen en voordelen zullen duidelijk worden uit de beschrijving die hieronder volgt.
4. SAMENVATTING VAN DE UITVINDING Wij hebben nu ontdekt dat deze doelstellingen te bereiken zijn door een apparaat en een methode uit te voeren volgens de bijgevoegde conclusies.
<Desc/Clms Page number 3>
5. BONDIGE BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN Fig. 1 toont een foto-thermografisch systeem volgens octrooiaanvrage DE 196 36 235. 0-51 ; Fig. 2. 1 toont een dwarsdoorsnede van een thermisch ontwikkelapparaat volgens octrooi-aanvrage BE 09600583j Fig. 2. 2 toont een gedeeltelijke langsdoorsnede van een thermisch ontwikkelapparaat volgens octrooi-aanvrage BE 09600583j Fig. 3 toont een dwarsdoorsnede van een thermisch ontwikkelapparaat volgens huidige octrooi-aanvrage ; Fig. 4 toont een plaatselijke dwarsdoorsnede doorheen een trommel en een schraper ;
Fig. 5. 1. geeft een schematische voorstelling van een fotothermografisch materiaal (m) toepasbaar in de huidige vinding ;
EMI3.1
Fig. 5. geeft een schematische voorstelling van een trommelvormig verwarmingslichaam volgens stand van de techniek Fig. 5. geeft een temperatuursverloop gemeten in axiale richting op een omwentelingslichaam volgens stand van de techniek ; Fig. 5. 4. geeft een temperatuursverloop gemeten in tangentiale richting op een omwentelingslichaam volgens stand van de techniek ; Fig. 6. 1. en Fig. 12. 2. geven een schematische voorstelling, van een fotothermografisch materiaal (m) toepasbaar in de huidige vinding ;
Fig. 6. 2. geeft een schematische voorstelling van een trommelvormig verwarmingslichaam volgens de huidige vinding ;
EMI3.2
Fig. 6. geeft een temperatuursverloop in axiale richting op een fotothermografisch materiaal ontwikkeld volgens huidige vinding ; Figs. 6. 4. en 6. 5. geven het temperatuursverloop gemeten in tangentiale richting op een fotothermografisch materiaal ontwikkeld volgens huidige vinding ; Fig. 7 toont een voorbeeld van een axiaal-gecompenseerde verwarming toepasbaar volgens huidige vinding ; Fig. 8 toont een voorbeeld van een bandloop met proportionele regeling toepasbaar volgens huidige vinding ; Fig. 9 toont een regelkring voor het constant houden van de temperatuur van de trommel ; Fig. 10 toont een tijdsdiagram voor een compensatie van het tangentiale temperatuursprofiel ;
Fig. 11 toont een reeks van activatie-pulsen met een relatief hoge duty-cycle ;
EMI3.3
Fig. 12. toont schematisch een zgn."gesegmenteerde Fig. 12. toont schematisch een fotothermografisch materiaal (m) toepasbaar in de huidige vinding ; Fig. 12. 3. vergelijkt axiale densiteitsprofielen gemeten op beeldmaterialen ontwikkeld respectievelijk volgens stand van de techniek, met HW-compensatie volgens huidige vinding of met HW-ènSW-compensatie volgens huidige vinding ; Fig. 13 toont een tangentiaal densiteitsprofiel gemeten op een fotothermografisch materiaal ontwikkeld volgens huidige vinding ; Fig. 14 toont een axiaal densiteitsprofiel gemeten op een fotothermografisch materiaal ontwikkeld volgens huidige vinding ;
Fig. 15 toont een trommelvormig verwarmingslichaam met in axiale richting drie verschillende vermogens geinstalleerd ; Fig. 16 toont een uitvoering van een trommel waarbij hardware-matig zowel in axiale richting als in tangentiale richting verschillende vermogens ingeschakeld kunnen worden ; Fig. 17 toont drie pulstreinen met verschillende duty-cycles.
<Desc/Clms Page number 4>
6. GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING 6. 1. Inleidende begrippen en definities In de huidige aanvrage wordt onder de term"omwentelingslichaam" verstaan : een" (meetkundig) lichaam dat geacht wordt te zijn ontstaan door omwenteling van een vlak om een as, de omwentelingsas" (cf."Groot woordenboek der Nederlandse taal", uitg. Van Dale Lexicografie, Utrecht-Antwerpen, ed. 1984, tweede deel J-R, blz.
1883). Elke doorsnede haaks op genoemde omwentelingsas vormt dus een cirkel. Een cilindrische trommel, of kortweg "trommel" vormt een bijzonder geval van een omwentelingslichaam.
In huidige aanvrage omvat de term"verwarmingseenheid"diverse mogelijkheden tot verwarming (bij voorbeeld resistief via een ohmse weerstand of via een lamp ; of inductief) en diverse mogelijkheden tot praktische aanwending (ook zonder relatie tot enig fotografisch materiaal, en dus niet beperkt tot fotografie). De aanverwante term "ontwikkel-apparaat is meer specifiek, is expliciet bedoeld om een fotografisch materiaal te ontwikkelen, en richt zich vooral tot
EMI4.1
foto-'thermofotografie en directe-thermografie.
De termen"laserprinter","printer","laserrecorder"en"recorder" worden in deze aanvrage als equivalenten beschouwd. Als meer algemene term wordt "registratie-systeem" gebruikt, waarbij de inschrijving van gewenste informatie eveneens met een laser kan plaatsvinden, maar gebeurlijk ook met andere middelen (zoals cathode-ray-tubes CRT's, light-emitting-diodes LED's, luminiscentiepanelen, fosfor-schermen...
Equivalentie geldt in voorliggende aanvrage ook voor de termen fotothermografisch materiaal, beeldvormend element, beeldmateriaal, filmblad, film of filmvel ; waarbij zowel beelden in transparantie als in reflectie kunnen inbegrepen zijn.
6. 2. Globale beschrijving van een foto-thermografisch systeem In een foto-thermografisch systeem volgens gekende stand van de techniek (bij voorbeeld op basis van octrooi-aanvrage WO 95/30934, op naam van 3M) hebben belichting en ontwikkeling doorgaans plaats in separate eenheden. Het toepassen in een dergelijk "gescheiden systeem" van een thermische ontwikkeling volgens de huidige vinding biedt een aantal voordelen welke reeds hoger vernoemd zijn en welke verder zullen verduidelijkt worden.
In een ander foto-thermografisch systeem, een zgn."gecombineerd systeem" hebben belichting en ontwikkeling plaats in éénzelfde eenheid. Fig. 1 toont het geheel van een foto-thermografisch systeem 1 volgens octrooi-aanvrage DE 196 36 235. 0-51 op naam van AgfaGevaert, waarbij belichting èn ontwikkeling op een zelfde medium plaatsvinden, hier bij voorkeur op een zgn. omwentelingslichaam. Ook in een dergelijk gecombineerd systeem, vaak als"single drum printer SDP"aangeduid, biedt het toepassen van een thermische ontwikkeling volgens de huidige vinding dezelfde reeds hoger vernoemde voordelen, welke verder zullen verduidelijkt worden.
Alhoewel het voor de huidige aanvrage dus best mogelijk is dat belichting en ontwikkeling in separate eenheden plaatsgrijpen, kan Fig. 1 toch als basis dienen voor de globale beschrijving van een
<Desc/Clms Page number 5>
foto-thermografisch systeem.
In het algemeen zal laserprinter 1 eerst het beeldmateriaal 10 belichten in een belichtingseenheid 3 en daarna ontwikkelen in een thermische ontwikkeleenheid 4. In het specifieke geval van een zgn.
SDP volgens Fig. 1 zal laserprinter 1 eerst het beeldmateriaal 10 belichten en daarna ontwikkelen in een gemeenschappelijke belichting-en ontwikkel-eenheid 5. Na processing is op het beeldmateriaal informatie waarneembaar doordat niet-belichte, ontwikkelde zones transparant zijn, en wel-belichte èn ontwikkelde zones een waarneembare optische densiteit hebben (liefst met een maximale densiteit boven 3, 5 D).
Bij het begin van een afdrukcyclus wordt uit invoereenheid 2 een filmblad 10 opgenomen (d. m. v. een toevoer-inrichting 15) en getransporteerd (volgens bewegingszin Y langsheen een geleiding 16) naar belichting-en ontwikkeleenheid 5.
In deze belichting-en ontwikkel-eenheid 5 wordt de mantel (uit thermisch geleidend materiaal) van trommel 20 (met draaizin n) door een verwarming 60 tot op een gewenste procestemperatuur (bij voorbeeld 123 OC of 396 K) gebracht en door tenminste een temperatuursensor (bij voorbeeld een thermokoppel of een thermistor) en een (in Fig. 9 afgebeelde en later te bespreken) regelkring op deze temperatuur gehouden.
Film 10 wordt tegen roterende trommel 20 aangedrukt d. m. v. rollen 31-33 en transportmiddelen 40, bij voorkeur een transportband 41 (doorgaans uit thermisch isolerend materiaal), zodat film 10 nagenoeg dezelfde temperatuur bekomt als het manteloppervlak van trommel 20.
Terwijl film 10 synchroon met trommel 20 meebeweegt, heeft tussen rollen 32 en 33 de beeldsgewijze belichting plaats. Hiertoe beschrijft gemoduleerde laserstraal 57 het beeldmateriaal 10 met een sensitometrisch-gepaste golflengte en een beeldsgewijze-gemoduleerde intensiteit.
Na de belichting wordt de film 10 thermisch ontwikkeld zodanig dat op de belichte plaatsen een duurzame zwarting ontstaat. Hiertoe wordt film 10 door transportband of aandrukband 41 tegen de verwarmde trommel 20 aangedrukt en synchroon meebewogen in draaizin n.
Hierbij kan de aandrukspanning beïnvloed worden door instelling van spanrol 36. Ook kan de ontwikkeltijd beïnvloed worden (bij voorbeeld tussen 3 en 20 s) door instelling van de omslaghoek a (met numerieke referentie 42) tussen band 41 en trommel (hier op ongeveer 180 getekend) en door instelling van de omloopsnelheid.
Na de thermische ontwikkeling wordt filmblad 10 via koelrollen 38-39, welke door een ventilator 17 kunnen gekoeld zijn, naar buiten gebracht en beschikbaar gesteld in een opvanglade 29 van een uitvoereenheid 6.
Verder bevat de laserrecorder 1 een elektronische stuureenheid 7 en een optische eenheid 8, welke zelf nog verdere componenten bevat, zoals een laserbron 51 die een ongemoduleerde laserstraal 52 beschikbaar stelt, een modulator 53, objectieven 54 en 55 en een roterende polygoonspiegel 56. Via een bedieningspaneel 9 kunnen diverse parameters (zoals temperatuur, snelheid, aandrukkracht, omslaghoek (X...) ingesteld worden.
<Desc/Clms Page number 6>
In de voorkeursuitvoeringen van huidige aanvrage is ervoor gezorgd dat de film raaklijnig (of tangentieel) aangeboden wordt aan de "processor" (om storingen te voorkomen). Ook is door middel van geleidingen, rolletjes, band en een geschikt afnamesysteem ervoor gezorgd dat de processing van elk filmvel op een vaste plaats begint en op een (andere) vaste plaats stopt, en dat het voortschrijden van het proces op een rechte lijn gebeurt, haaks tov de trommelas ; ieder deel van de film moet immers dezelfde ontwikkel-historiek hebben, waarbij ieder deel van de film dezelfde hoeveelheid warmte ontvangt.
Een reinigingseenheid 80 zorgt voor het permanent proper houden van de trommel door regelmatig eventueel aanwezige bevuilende elementen te verwijderen.
Voor verdere informatie over hogergenoemde"single drum printer" wordt verwezen naar DE 196 36 235. 0-51.
Nu een globale beschrijving van een foto-thermografisch systeem 1 gegeven werd, verduidelijken we hierna enkele essentiële begrippen omtrent "axiale en tangentiale temperatuursprofielen" (symbolisch voorgesteld door respectievelijk Ta en Tt) van een verwarmd omwentelingslichaam. Hierbij onderscheiden we "niet-gecontroleerde of natuurlijke"temperatuursprofielen versus (hardware-matig en/of software-matig "gecontroleerde") temperatuursprofielen. Het is precies in de controle of beheersing van genoemde temperatuursprofielen dat het karakteristieke deel van huidige aanvrage zich situeert.
6. 3. "Natuurliike" temperatuursprofielen van een verwarmd omwentelingslichaam volgens de stand van de techniek Vooreerst wordt verwezen naar Fig. 5. 1. welke een schematische voorstelling geeft van een fotothermografisch materiaal (m) toepasbaar in de huidige vinding ; en naar Fig. 5. 2. waarbij een cilindrische trommel inwendig verwarmd wordt door bij voorbeeld een elektrisch-resistief medium (b. v. een zgn. ohmse weerstand waarmede een Joule-effect gegenereerd wordt).
EMI6.1
Meer specifiek geeft Fig. 5. een temperatuursverloop weer zoals opgemeten in axiale richting (symbolisch aangeduid door pijltje a) op een omwentelingslichaam volgens stand van de techniek. Fig. 5. 4. geeft het temperatuursverloop weer zoals gemeten in tangentiale richting (symbolisch aangeduid door pijltje t) op een omwentelingslichaam volgens stand van de techniek.
Op curve ca0 van Fig. 5. 3 merken we dat, bij rotatie in een thermisch gestabiliseerde maar onbelaste stand-by toestand (dus na de begin-opwarming en voor de eind-afkoeling, en zonder film), aan het manteloppervlak van genoemde trommel in axiale richting een temperatuursverloop optreedt, waarbij in het midden een hogere temperatuur heerst dan aan de randen (dit hoofdzakelijk omwille van variërende warmteverliezen naar de omgeving). De grafische voorstelling van dit temperatuursverloop in axiale richting (a) aan de mantel-oppervlakte van het omwentelingslichaam wordt ook wel "eerste temperatuursprofiel Ta" genoemd.
In belaste processing-toestand, kan zodra er een film (met filmbreedte B) in contact komt met de trommel, de oppervlakte temperatuur van de trommel plaatselijk zakken (zie curve cal). Nadat de film de trommel verlaten heeft, stijgt de oppervlakte temperatuur van de trommel weer tot de stand-by waarde.
<Desc/Clms Page number 7>
In curve ctO van Fig. 5. 4 merken we dat aan het manteloppervlak van een cilindrische trommel langsheen de omtrek, t. t. z. in tangentiale richting, bij rotatie in een thermisch gestabiliseerde stand-by toestand (dus na de begin-opwarming en voor de eind-afkoeling, en zonder film) geen temperatuursverloop optreedt.
Zodra er wel een film (met filmlengte L) in contact komt met de trommel, zakt de oppervlakte temperatuur van de trommel (zie curve ctl). Nadat de film de trommel verlaten heeft, stijgt de oppervlakte temperatuur van de trommel weer tot de stand-by waarde. De grafische voorstelling van dit temperatuursverloop in tangentiale richting (t) aan de mantel-oppervlakte van het omwentelingslichaam wordt verder "tweede temperatuursprofiel Tt"genoemd.
De huidige vinding openbaart een apparaat en een methode waarbij, ook tijdens processing van bedoelde beeldmaterialen, beide temperatuursprofielen (Ta, Tt) onderling onafhankelijk controleerbaar zijn. Bovendien kunnen dan beide temperatuursprofielen in verregaande mate vlakgetrokken worden.
Hoe dit precies principieel kan gebeuren, wordt vooral uiteengezet in een later hoofdstukje.
Eerst worden nu de technische kenmerken van enkele voorkeursuitvoeringen in'detail besproken.
6. 4. "Gecontroleerde/of gecompenseerde" temperatuursprofielen van een verwarmd omwentelingslichaam volgens de huidige vinding Zoals reeds medegedeeld, bestaat het fysische kernstuk van de huidige vinding uit een specifieke trommel met een aangepaste verwarming.
In eerste instantie bevat huidige vinding een roterend omwentelingslichaam 20 met een mantel 21 uit thermisch geleidend materiaal, axiale of zijdelingse eindvlakken 22-23 uit thermisch isolerend materiaal, en verwarmingsmiddelen 60, bij voorbeeld een elektrisch-resistief verwarmingselement 61, waarbij genoemd omwentelingslichaam aan de mantel-oppervlakte een temperatuursverloop in axiale richting (a) heeft volgens een eerste temperatuursprofiel (Ta) en een temperatuursverloop in tangentiale richting (t) volgens een tweede temperatuursprofiel (Tt), met het kenmerk dat beide temperatuursprofielen (Ta, Tt) onderling onafhankelijk controleerbaar zijn en dat elk van beide temperatuursprofielen een compensatie-controle heeft.
Hier wordt verwezen naar Fig. 6. 1. welke een schematische voorstelling geeft van een fotothermografisch materiaal (m) toepasbaar in de huidige vinding ; naar Fig. 6. 2. welke een schematische voorstelling geeft van een trommelvormig verwarmingslichaam volgens de huidige vinding (een zgn.
"gesegmenteerde trommel" bestaande uit bij voorbeeld drie secties 21', 22'en 23' ; verder besproken a. d. h. v. Fig. 12. 1) ; naar Fig.
6. 3. welke een temperatuursverloop in axiale richting toont op een verwarmde trommel volgens huidige vinding ; en naar Figs. 6. 4. en 6. 5. die het temperatuursverloop tonen zoals gemeten in tangentiale richting op een verwarmde trommel volgens huidige vinding. Hierbij hebben curven ca0, ctO en ctl dezelfde betekenis als in Figs. 5. 2 en 5. 3. De overige curven schetsen diverse temperatuursverlopen, nl. ca2 en ca3 tonen temperatuursverlopen gemeten in axiale richting op
<Desc/Clms Page number 8>
een gesegmenteerde trommel (cf. curve ca2) en op een gesegmenteerde trommel met (hier nog onvolledige) axiale compensatie (cf. curve ca2) volgens huidige vinding.
Curven ct2 en ct3 tonen temperatuursverlopen zoals gemeten in tangentiale richting op een verwarmde trommel met (hier volledige) tangentiale compensatie volgens huidige vinding, waarbij curve ct2 een situatie zonder beeldmateriaal 10 geeft en curve ct3 een situatie met beeldmateriaal.
Diverse praktische uitvoeringen van dergelijke compensaties (inbegrepen software-matige axiale compensaties, hardware-matige en/of software-matige tangentiale compensaties) worden beschreven in latere hoofdstukken.
Zonder hier reeds tot een diepgaande analyse van de vorige figuren over te gaan, kan uit vergelijking van de diverse curven alleszins reeds duidelijk afgeleid worden dat een gecompenseerde trommel een veel gelijkmatiger densiteitsprofiel (resulterend van een overeenkomstig temperatuursprofiel) levert dan een nietgecompenseerde trommel.
Nadat-hierboven eerst een globale beschrijving van een foto thermografisch systeem gegeven werd (in hoofdstuk 6. 2), en nadat enkele essentiele begrippen omtrent "axiale en tangentiale temperatuursprofielen (Ta, Tt)"gesitueerd werden (in hoofdstukken 6. 3 en 6. 4), worden nu achtereenvolgens alle essentiële componenten met hun technische kenmerken gedetailleerd beschreven.
Achtereenvolgens komen aan de orde : het fysische kernstuk van de vinding, zijnde een specifieke trommel met aangepaste verwarming ; vervolgens de thermische processing van een fotothermografisch materiaal middels een specifieke verwarmingseenheid ; vervolgens een meer volledig ontwikkel-apparaat, en tenslotte een volledig recording-systeem. Ook de methode van de huidige vinding wordt expliciet verklaard in de nu volgende detailbeschrijving.
6. 5. Basisopstelling van een verwarmd omwentelingslichaam bruikbaar in huidige vinding Meer praktische toelichtingen omtrent dergelijke controle volgen in latere hoofdstukken van deze beschrijving, met vermelding van statische en dynamische invloeden op de temperatuur, regelkring met open- of gesloten-lus, feedforward of een feedback controle, hardware of software regeling...
In algemene bewoordingen omvat een basisopstelling van een verwarmd omwentelingslichaam bruikbaar in huidige vinding een verwarmingseenheid met middelen om een fotothermografische materiaal te transporteren en te verwarmen, elektrisch-resistieve verwarmingsmiddelen 60 aangebracht in een omwentelingslichaam, en middelen tot het bepalen of beheersen (zijnde registreren èn controleren) op genoemd omwentelingslichaam van een temperatuursverloop in axiale richting (a) volgens een eerste temperatuursprofiel (Ta) en een temperatuursverloop in tangentiale richting (t) volgens een tweede temperatuursprofiel (Tt), met het kenmerk dat beide temperatuursprofielen (Ta, Tt) onderling onafhankelijk controleerbaar zijn. Uiteraard zijn ook synchronisatiemiddelen voorzien om voornoemde middelen op juiste tijdstippen te activeren.
In verdere voorkeuruitvoeringen van een verwarmingseenheid 4 volgens
<Desc/Clms Page number 9>
huidige vinding kunnen genoemde verwarmingsmiddelen 60 een elektrisch-resistief verwarmingselement 61 en/of een elektrische warmtestraler 69 bevatten. Hierbij kan de warmte-overdracht tussen verwarmingsmiddel 60 en omwentelingslichaam 20 op verschillende wijzen gebeuren, nl. bij verwarmingselement 61 vooral door geleiding, bij warmtestraler 69 (bij voorbeeld een keramisch element, of een lamp met bij voorkeur een infrarood-spectrum IR) vooral door straling.
Om dergelijke basisopstelling meer concreet toe te lichten, wordt verwezen naar Figuren 2 en 3 die een toestel volgens een trommel-
EMI9.1
concept tonen. Figs. 2. en 3 geven een dwarsdoorsnede weer van het toestel en fig. 2. geeft een langsdoorsnede. Deze figuren worden
1verder gezamenlijk besproken.
De processor bestaat uit een verwarmde trommel waarrond, bij voorbeeld over een omslaghoek a van 1800, een band 41 loopt. Om deze band tegen de trommel laten lopen zijn een aantal rollen voorzien: twee transportrollen 34-35 vlakbij de trommel, en tenminste een spanrol (36 of 37) die voor spanning op de band zorgt en de band stuurt (zgn. spanrol of stuurrol). Desgevallend kan genoemde spanrol vervagen worden door meerdere rollen, bij voorbeeld door twee rollen (ref 36 en 37) zoals in Fig. 1.
Het filmtransport tussenfingang 46 en uitgang 47 van ontwikkelapparaat 14 gebeurt door middel van een meedraaiende transportband 41, die de film tegen de warme trommel of cilinder 20 drukt.
De band 41 zelve wordt tegen de verwarmde trommel 20 gedrukt door twee rollen 34 en 35. Door de positionering van deze rollen 34 en 35, en hun diameter, kan de omslaghoek a van de band ingesteld worden van enkele graden tot 180 0, zelfs tot ongeveer 280 . De rol 36 zorgt voor het aanspannen van de band 41 tegen de trommel 20. Dit kan zowel door het gewicht van de rol 36 zelf gebeuren (cf. zwaartekracht) als bijvoorbeeld door een aangelegde kracht via de lagering van deze rol 36. Dit laatste heeft als voordeel dat het toestel onder een hoek of zelfs verticaal kan opgesteld worden zonder dat de spankracht van de band 41 beïnvloed wordt.
Aldus beschrijft huidige vinding een verwarmingseenheid (4) bevattende een omwentelingslichaam (20) met een mantel (21) uit thermisch geleidend materiaal en axiale eindvlakken (22-23) uit thermisch isolerend materiaal, rotatiemiddelen om genoemd omwentelingslichaam te roteren, verwarmingsmiddelen (60) om genoemd omwentelingslichaam te verwarmen, meetmiddelen (68) tot meten op genoemd omwentelingslichaam van tenminste een temperatuur ter bepaling van een temperatuursverloop in axiale richting (a) volgens een eerste temperatuursprofiel (Ta) en van tenminste een temperatuur ter bepaling van een temperatuursverloop in tangentiale richting (t) volgens een tweede temperatuursprofiel (Tt), conversiemiddelen (76) om genoemde temperaturen om te zetten in overeenstemmende (gemeten en gedigitaliseerde temperatuur-meetwaarden of)
temperatuursignalen (77), sturingsmiddelen (72-74) om genoemde temperatuuursignalen om te zetten in stuursignalen (78) voor genoemde verwarmingsmiddelen.
In de verdere beschrijving verduidelijken we eerst nog de eerder mechanische invloeden en daarna de eerder elektrische invloeden (inbegrepen compensatiemiddelen om statische en dynamische storingen op genoemde temperatuursprofielen te compenseren) op het temperatuursgedrag.
<Desc/Clms Page number 10>
6. 6. Basisconstructie van een trommel bruikbaar in huidige vinding (Figs. 2 en 3) Centraal in deze opstelling is een omwentelingslichaam 20, bij voorkeur in de vorm van een cilinder of trommel.
Bij wijze van praktische informatie over een voorkeursuitvoering citeren we volgende technische specificaties, welke echter niet limitatief bedoeld zijn : . metalen trommel met mantel-afmetingen 198 x 492 mm ; . mantel 21 uit AlMgSil (DIN nr. 3. 2315) ; . de mantel zit tussen twee thermisch geisoleerde flenzen 22-23 (bij voorbeeld uit"hardweefsel") ; . de trommel is opgehangen tussen twee metalen frame-platen (bij voorbeeld uit"zincor") met aan de binnenzijde een thermische isolatie ; (zincor is een staalsoort DIN 1. 0330. 03, voorzien van een extra laag 2, 5 m zink) ;.
. rollen 34-37, trommel 20 en band 41 zijn afgesloten van de omgeving door een behuizing 45 (bij voorbeeld uit metaal) die thermisch geïsoleerd is (bij voorbeeld met kurk) ; . de trommel wordt inwendig verwarmd door een flexibele verwarmingsmat 61 die in de binnenzijde is ingeleefd ; . het vermogen voor de verwarming evenals het signaal van de temperatuurmeting 68 (bij voorbeeld een trommel-temperatuurvoeler m. b. v. een sensor in de trommelwand) worden via sleepringen en sleepcontacten overgedragen ; . de trommel wordt aangedreven door een electro-motor 30 (bij voorbeeld een stappenmotor of een synchronemotor, bij voorkeur geplaatst buiten de frame-platen).
Om tot een bevredigende warmteverdeling (en dito temperatuursprofielen) te komen, gebeurt de lagering van de trommel in een warmte-isolerend materiaal, bij voorbeeld zgn. hardweefsel met voldoende weerstand tegen hoge procestemperaturen (tot 140 0 C).
Hardweefsel is een laminaat-materiaal op basis van een drager (veelal katoen) en een hars (bij voorbeeld fenol, epoxy of polyimide), heeft een warmtegeleiding omstreeks 0, 2 W/m. K en is onderworpen aan internationale normen zoals DIN 7735. Bekende merknamen zijn Batext, Epratex en Ferrozell ; leveranciers zijn o. a.
Eriks-B2660 Hoboken, en Vink- B2220 Heist op den Berg.
Inzake thermische geleidbaarheid van bruikbare constructiematerialen verstaan we in huidige aanvrage onder "goede geleiders" materialen met een thermische geleidbaarheid X groter dan 10 W/m. K en onder "thermisch isolerend" een thermische geleidbaarheid kleiner dan 3 W/m. K., bij voorkeur kleiner dan 0, 5 W/m. K.
Enkele materiaal-voorbeelden ter illustratie betreffen : goede geleiders zijn ondermeer aluminium met ^ = 229 W/m. K, messing met X = 105, (staal met X = 45), diverse gietijzersoorten met zu = 17 tot 42, diverse roestvaste staalsoorten met X = 13 tot 15 (RVS-materiaalaanduidingen volgens DIN 17007 : 1. 4301, 1. 4401, 1. 4404, 1. 4539, 1. 4541 en 1. 4571) ; thermische isolators zijn o. a. diverse types hardweefsel (met een warmtegeleiding in dezelfde buurt als hout, nl. X = 0, 2 W/m. K).
Conform aan"De grote Oosthoek encyclopedie" (uitgegeven door Oosthoek, Utrecht, 1980, deel 17, blz. 134) verstaan we in huidige aanvrage onder "roestvast staal", vaak ook roestvrij staal genoemd,
<Desc/Clms Page number 11>
een "gelegeerde staalsoort die zeer bestendig is tegen corrosie (chroomstaal, chroomnikkelstaal, enz.)". Verdere informatie (o. a. structuurindelingen, legeringen, eigenschappen enz. ) kan men vinden in o. a. de "Grote Winkler Prins encyclopedie" (uitgegeven door Elsevier, Amsterdam-Brussel, 1982, deel 19, blz. 309), in de "Winkler Prins technische encyclopedie" (uitgegeven door Elsevier, Amsterdam-Brussel, 1977, deel 5, blz. 377-378).
Genoemde verwarmingsmiddelen 60 kunnen bij aanmaak gebogen zijn, dan wel bij aanbreng gebogen worden (best volgens de krommingsradius van trommel). Genoemd verwarmingselement 61 kan een geëtste folie zijn (bij voorbeeld vanwege WATLOW, 12001 Lacland Road, St. Louis, Missouri 63146, USA), een draadgewonden folie (bij voorbeeld vanwege
EMI11.1
ELMWOOD, Elm Road, North Shields, Tyne and Wear NE29 8Sa, GB),...
6. van een trommel bruikbaar in huidige vinding Bepaalde eigenschappen (zoals thermische geleidbaarheid, hardheid, ruwheid...) van het trommeloppervlak zijn zeer belangrijk, dit omwille van proceskwaliteit (vooral inzake warmteoverdracht) en omwille van mechanische weerstand tegen beschadigingen.
Het trommeloppervlak moet homogeen verwarmd zijn en moet de warmte homogeen kunnen afgeven aan de film. Dit vereist een oppervlak met gelijke warmteinhoud en warmte-geleidingscoëfficiënt.
Het trommeloppervlak dient voldoende hard te zijn om geen beschadigingen te krijgen door contact met film en schraper. Ook beschadiging door occasioneel contact van vreemde voorwerpen (bij voorbeeld bij het openen van de processor, bij het verwijderen van stof, enz) moet worden vermeden.
Ook de oppervlakte-afwerking is belangrijk. Ten eerste dient het oppervlak voldoende fijn afgewerkt te zijn opdat geen indrukken worden achtergelaten in de film tijdens het processen (door de weke emulsielaag is de film tijdens het processen immers zeer gevoelig voor beschadiging). Ten tweede zal een oppervlak dat onvoldoende glad is door contact met de schraper gepolijst worden, waardoor fijne deeltjes van het trommeloppervlak kunnen afbreken en ter hoogte van de schraapsystemen blijven hangen. Doordat deze deeltjes zeer hard zijn is beschadiging van het trommeloppervlak en de schraper (s) reëel. In een uitvoering volgens huidige vinding worden de beste resultaten bekomen met een nageslepen trommel-oppervlak, bij voorkeur met een afwerking aan Ra 0, 5 m en Rz < 4 (im (cf. normbladen DIN 4762 en DIN 4768).
In een bepaalde uitvoering volgens huidige vinding bleek een nabehandeling van het trommeloppervlak m. b. v. een normale anodisatie van de trommel onvoldoende hard om voldoende beeldkwaliteit te bekomen en te behouden. Daarom is in een verdere uitvoering volgens huidige vinding de trommel-oppervlakte hard-geanodiseerd (tot bij voorkeur een Vickers-hardheid van ongeveer 500 HV).
In een andere uitvoering volgens huidige vinding bleek een normale tefloniseren van de trommel onvoldoende om voldoende beeldkwaliteit te bekomen en te behouden. Immers, vermits teflon een thermische isolator is in vergelijking met aluminium, resulteert elke temperatuurs-ongelijkheid in prohibitieve procesresultaten.
<Desc/Clms Page number 12>
(Teflon is een handelsbenaming voor PolyTetraFluorEthyleen PTFE en is o. a. beschikbaar bij Du Pont, Hoechst, ICI, Montedison).
Daarom is in een verdere uitvoering volgens huidige vinding de trommel onderworpen aan een "hard-anodiseren gevolgd door tefloniseren". Deze technologie is bekend onder de naam"TUFRAM coating" en bestaat uit een combinatie van eerst hard-anodiseren en daarna het dichtsmeren van de anodisatie-poriën met Teflon ; aldus bekomt men"PTFE-geImpregneerd Al O". Deze nabehandeling heeft als rechtstreeks voordeel dat een zeer hard non-stick oppervlak wordt bekomen.
6. 8. Reiniging van een trommel bruikbaar in huidige vinding Twee andere belangrijke functies die in het apparaat moeten vervuld worden behelzen (1) het reproduceerbaar verwijderen van de ontwikkelde film vanaf de trommel, en (2) het permanent proper houden van de trommel middels het regelmatig verwijderen van bevuilende elementen. De trommel kan inderdaad met verschillende elementen bevuild zijn, vooral stof (uit de omgeving, vanwege de filmconfectie,...) en emulsieresten.
De voornaamste beperkingen bij het gebruik van een schraper op de trommel worden gesteld door de hoge temperatuur (die voor een beperking in de te gebruiken materialen zorgt), en door het oppervlak van de trommel (dat niet mag beschadigd worden en gemakkelijk reinigbaar moet zijn).
Bepaalde uitvoeringen volgens huidige vinding gebruiken een schraper uit glasvezel gedrenkt in een hars of een schraper uit kunststoffen zoals PEN of nylon. (PEN is een kortbenaming voor Poly Ethyleen Naftalaat en wordt geproduceerd door ondermeer de firma's Du Pont, ICI, Teijin. Nylon is een polyamide-kunststof en wordt geproduceerd door ondermeer de firma's BASF, Du Pont, Monsanto.) Weer een andere uitvoeringsvorm gebruikt een dun bladstaal (bij voorbeeld 0, 1 mm dik).
Een schraper in messing (met een dikte van ongeveer 0, 1 mm) geeft voorlopig het beste resultaat. Hierbij stelt men vast dat de messing schraper zich goed zet naar de vorm van de trommel en dat er minder beschadiging optreedt.
In een bepaalde uitvoering werd de trommel-reiningings-functie gecombineerd met de film-verwijderings-functie door een schraper te gebruiken om zowel het filmvel van de trommel te halen als de trommel vrij te houden van stof en vuil.
In een andere uitvoering werden beide functies afzonderlijk uitgevoerd, bij voorbeeld door een afzonderlijk stel van individuele afname-schrapers (bij voorkeur uit kunststof en naast elkaar opgesteld op éénzelfde axiale lijn) en door een doorlopende reinigings-schraper (bij voorkeur uit metaal en uitstrekkend over de volledige trommelbreedte).
Fig. 4 toont een voorbeeld van een plaatselijke dwarsdoorsnede doorheen een trommel 20 met trommel-mantel 21 en een afname-schraper 81 met enkele onderdelen 82-83 van een schraperhouder.
<Desc/Clms Page number 13>
6. 9. Lagering van een trommel bruikbaar in huidige vindinq In een voorkeursuitvoering volgens huidige vinding wordt de trommel aan de zijkanten gesteund door twee flenzen in hardweefsel (EPRATEX van ERIKS bij voorbeeld), en dit omwille van zijn warmtebestendige en isolerende eigenschappen. Deze flenzen worden voorzien van aseinden in roestvast staal of RVS (beperking warmteverliezen).
Genoemde aseinden zijn gelagerd in wentellagers, waarbij een lager vast is (bij voorkeur aan de motorzijde), en waarbij het andere lager zijdelings verplaatsbaar is om thermische uitzetting van de trommel op te vangen.
Omwille van de vrij hoge temperatuur die de lagers kunnen aannemen, is in een voorkeursuitvoering van de huidige vinding voor de smering van genoemde lagers een warmtebestendig vet toegepast, zoals bij voorbeeld BARRIERTA W type 55/2. (BARRIERTA W is een geregistreerd handelsmerk van Klueber Lubrification, D 8000 Muenchen en omvat een
EMI13.1
temperatuurbestendige smeerstof op basis van perfluor-alkylether).
6. 10.
Net zoals bij de trommel de statische eigenschappen (zoals thermische karakteristieken, afmetingen, cilindriciteit, oppervlakte-hardheid, ruwheid...) en de dynamische eigenschappen (zoals rondloop, lagering, frictie, eenparige snelheid, synchronisatie...) belangrijk zijn voor de kwalitatieve werking van een foto-thermografisch systeem, geldt zulks ook voor de transportband.
Het moge duidelijk zijn dat een onvoldoende of een onvoldoend homogene aandrukking van de film op de trommel tijdens het processen leidt tot ongelijke densiteiten over het filmvel. Dit uit zich dikwijls in het zichtbaar worden van de bandstructuur of in lichtere en donkere strepen op de afgewerkte film.
Onvoldoende gladde afwerking van de band geeft eveneens aanleiding tot fijne beschadiging van de film, wat zich uit in een microstructuur op de afgewerkte film.
Wegens de vrij korte ombuiging van de band net voor de trommel, en de vrij kleine diameters van invoer-en uitvoerrollen heerst een grote spanning in film en band waardoor allerlei fouten kunnen ontstaan.
Vanwege de transportband kunnen zijdelingse krachten haaks op de looprichting (cf."tracking") en krachten in de looprichting de film doen vervormen, zeker indien de film eerder zwak is (bij voorbeeld PET van slechts 100 Mm dikte en verwarmd boven 100 OC). Wanneer deze krachten voldoende zijn ontstaan er fouten door mechanische vervorming van de film en eventueel donkere en lichtere strepen.
In fig. 8 is een voorkeursuitvoering getekend van een bandloop met proportionele regeling. Hierbij is spanrol of stuurrol 36 beweegbaar opgesteld in een schommellager 26 en kan verplaatst worden d. m. v. een schroef-spindel 27 en schroef-motor 28. Deze wordt op zijn beurt gestuurd door (bij voorbeeld twee) positie-sensoren welke de loop van de band 41 detecteren.
<Desc/Clms Page number 14>
In plaats van een schroefspindel zijn uiteraard ook andere regelsystemen denkbaar, zoals een excentriek, een electromagneet, een pneumatische of een hydraulische cilinder, welke op hun beurt gestuurd worden door een tweepuntsregeling of door een proportionele regeling.
In een verdere voorkeursuitvoering van de huidige vinding zijn ook middelen voorzien tot omschakeling van de beeldzijde van het beeldmateriaal, t. t. z. thermische processing van genoemd beeldmateriaal met de emulsiezijde in contact met de verwarmde trommel, versus rugzijde.
Nadat hierboven reeds een globale beschrijving van een fotothermografisch systeem volgens de huidige vinding uiteengezet werd, gevolgd door een gedetailleerde beschrijving van een omwentelingslichaam en diverse mechanische functies hieromtrent, gaat de verdere aandacht nu meer specifiek naar een aangepaste verwarming, vervolgens naar de thermische processing van een fotothermografisch materiaal middels een specifieke verwarmingseenheid ; vervolgens naar een meer volledig ontwikkelapparaat, en tenslotte naar een volledig recording-systeem. Ook de methode van de huidige vinding wordt expliciet verklaard in'de nu volgende detail-beschrijving.
EMI14.1
1 6. 11. Eerste uitvoering van een trommel-verwarming volgens huidige vinding ("gesegmenteerde trommel") Het hiernavolgende hoofdstuk beschrijft een drietal voorkeursuitvoeringen om een trommel op te warmen tot een bepaalde ingestelde temperatuur en met een bepaalde nauwkeurigheid.
Gemeenschappelijk aan elk van deze voorkeursuitvoeringen is dat tijdens processing van de beeldmaterialen, beide temperatuursprofielen (Ta, Tt) onderling onafhankelijk controleerbaar zijn en bovendien dusdanig gecontroleerd (of beheerd) worden dat beide temperatuursprofielen in verregaande mate vlakgetrokken worden.
In een eerste voorkeursuitvoering (cf. Figs. 2 en 3) omvat het systeem ten minste een omwentelingslichaam 20 met een mantel 21 uit thermisch geleidend materiaal (bij voorbeeld een metaal, bij voorbeeld geanodiseerd aluminium), axiale of zijdelingse eindvlakken 22-23 uit thermisch isolerend materiaal, en elektrische verwarmingsmiddelen 60.
Een bijzonder kenmerk van deze eerste uitvoering zit precies hierin dat de axiale eindvlakken 22-23, ook zijvlakken of flenzen genoemd, thermisch geïsoleerd zijn t. o. v. de overige constructie (inbegrepen mantel en aseinden). In een voorkeursuitvoering zijn genoemde
EMI14.2
eindvlakken uit"hardweefsel"opgebouwd.
Fig. 12. 1 (vgl. ook Fig. 6. geeft een schematische voorstelling van een zgn."gesegmenteerde Fig. 12. toont schematisch een fotothermografisch materiaal (m) toepasbaar in de huidige vinding. In dit (niet-limitatief) voorbeeld bestaat trommel 20 eigenlijk uit drie secties, n. l. een middensectie 21', een
EMI14.3
linkersectie 22'en een rechtersectie 23'. Hierbij zijn de uiteinden 22 en 23 van genoemde zij-secties 22'en extra goed
23'thermischgeïsoleerd teneinde warmte verliezen via de flenzen of via de aseinden te beperken.
<Desc/Clms Page number 15>
Over trommel 20 (bij voorbeeld met diameter 198 mm, wanddikte 14 mm en aslengte W = 490 mm) loopt, over een zekere omslaghoek a (bij voorbeeld 1800), een transportband 41 (bij voorbeeld met een lengte van 890 mm en breedte 470 mm).
Bij deze uitvoering volgens huidige vinding is er ondermeer gezorgd voor een goede synchronisatie tussen inkomende filmvellen en de plaats van de temperatuursensor (-en). Immers, indien de omtrek van de trommel verschillend (i. c. groter) is dan de lengte van het langste filmvel (bij voorbeeld 620 mm versus 430 mm), passeert het te processen filmvel niet steeds ter hoogte van de sensor, wat een ongunstige invloed heeft op het regelsysteem.
Bij deze uitvoering volgens huidige vinding moet er ondermeer ook gezorgd worden de band tijdens het processen door het doorgevoerde filmvel niet te sterk afkoelt.
Een andere versie gebruikte een alternatieve band met een kleinere thermische inhoud (hoe kleiner zijn warmtecapaciteit, hoe minder invloed van de band op het proces) en met een grotere thermische weerstand en contactweerstand (afwerking oppervlak). Dergelijke banden kunnen bestaan uit metaal (bij voorbeeld een roestvast staal) eventueel bedekt met een fijn laagje rubber, of uit een kunststoffolie op basis van een polyesterfilm zoals Mylar (geregistreerd handelsmerk van Du Pont) of een polyimidefilm zoals Kapton (geregistreerd handelsmerk van Du Pont).
Als verwarmingsmiddelen is bij voorkeur een elektrisch-resistief verwarmingselement toegepast.
In de wand van de trommel is tenminste een, maar zijn liefst meerdere temperatuurs-sensoren (bij voorbeeld vier thermokoppels PT100) aangebracht (cf. Fig. 9), liefst op verschillende tangentiale plaatsen (bij voorbeeld 900 tov elkaar verschoven) en op verschillende axiale plaatsen ; eventueel ook op verschillende diepten in de trommel-wanddikte.
Zowel het meetsignaal voor de trommel-temperatuur als het vermogen voor het verwarmingselement worden via respectievelijke sleepcontacten overgebracht. In het algemeen behoren sleepcontacten tot de gekende stand van de techniek, zodat hierover niet uitgeweid wordt. Wel wordt gewezen op een voorkeur voor sleepringen met rhodium bekleding, wegens twee bijzondere voordelen : zulke sleepcontacten geven (i) een reproduceerbaar signaal, en (ii) een onderhoudsvrije levensduur van minstens 1. 000. 000 omwentelingen.
Wanneer voor een contactloos en storingsongevoelig systeem wordt geopteerd, kan desgewenst een optische interface ingezet worden.
Als verwarmingselement wordt bij voorkeur een zgn. buigzaam of een gebogen verwarmingselement in de binnenzijde van de trommel aangebracht, bij voorbeeld gekleefd met RTV-kleefmiddel ("room temperature vulcanisation", o. a. verkrijgbaar bij Dow Corning).
Als verwarmings-elementen zijn ondermeer toegepast : (i) een "etched foil flexible heater" van WATLOW, met een nominaal vermogen van 1500 W bij 240 V, of (ii) een "wire-wound flexible heater" van ELMWOOD, met een nominaal vermogen van 1300 W bij 240 V.
Voor de temperatuurregeling van de trommel is gekozen voor een regelkring 70 met een PID-proportioneel-integrerende-
<Desc/Clms Page number 16>
differentiërende-regelaar 73, namelijk een configuratie met een SW-regelaar rondom een microprocessor 72 (bij voorbeeld een processor 80186 van het merk Intel rn). Het terug-gekoppelde signaal 75 van een geijkte temperatuursensor 68 (bij voorbeeld een Pt100 met een nauwkeurigheid van 0, 1 C binnen het geijkte werkingsgebied) wordt en een ADC-analoog-naar-digitaal-convertor 76 omgezet in een binair signaal 77 (bij voorbeeld een 10-bit signaal).
In verschilversterker 72 wordt een vergelijking gemaakt tussen de digitale waarde van de ingegeven (of gewenste) streef-temperatuur 71 en de digitale waarde van de (actuele of) meet-temperatuur 77 In een voorkeursuitvoering wordt in de microprocessor een PWM-pulsbreedte-modulatie 74 gecreëerd om de verwarmingselement (en) 60 aan te sturen met een stuursignaal 78 vanuit het net met zgn. solid state relays SSR. Bij voorbeeld : een periode van 1 sec. en een
EMI16.1
duty-cycle 8 instelbaar in 100 stappen van 0 tot 100%.
Daar een pulsgewijs activeren als bekend beschouwd wordt, beperkt onderstaande verklaring zieh tot slechts enkele kenmerken.
Vooreerst toont Fig. 11 een reeks van activatie-pulsen met een relatief hoge duty-cycle 8. De periode (tug) bestaat uit een-actieve tijd (tson)'bij voorbeeld een tijd gedurende dewelke een verwarmingselement aangestuurd wordt en dus kan opwarmen, en een passieve tijd (t-tson)'bij voorbeeld een tijd gedurende dewelke een verwarmingselement niet aangestuurd wordt en dus kan afkoelen.
De duty-cycle 8 is de verhouding van een actieve puls-breedte (tson) tot de totale periode (t.
In een printer bruikbaar volgens huidige vinding kan de duty-cycle 8 gevarieerd worden met behoud van een constante periode (tug) maar met variërende activatietijd In een andere uitvoering kan de duty-cycle 8 gevarieerd worden met variatie van de periode (tug) bij constante (tson)- Bij voorkeur zijn op een video-scherm een aantal criteria (bij voorbeeld regelparameters zoals versterkingsfactor, integratietijd, differentiatie-tijdskonstante ; filtering ingangssignaal) instelbaar en een aantal metingen (zoals percentuele duty-cycle, P-I-D-variabelen, temperatuur, snelheid) afleesbaar.
Eerste proefresultaten, waarbij een aantal filmvellen ontwikkeld zijn op een ingestelde temperatuur van 120 C en een procestijd van 10 seconden leveren :.
EMI16.2
<tb>
<tb>
- <SEP> Warmtecapaciteit <SEP> l <SEP> filmvel <SEP> 17" <SEP> x <SEP> 14" <SEP> : <SEP> 55 <SEP> J/C <SEP> (berekend)
<tb> - <SEP> Opwarmtijd <SEP> processor <SEP> : <SEP> 20 <SEP> min. <SEP> (gemeten)
<tb> - <SEP> Helling <SEP> opwarmen <SEP> : <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> CI <SEP> sec. <SEP> (gemeten)
<tb> - <SEP> Helling <SEP> afkoelen <SEP> : <SEP> 0, <SEP> 025 <SEP> C/sec. <SEP> (gemeten)
<tb> - <SEP> Max <SEP> warmteafname <SEP> : <SEP> 183 <SEP> W <SEP> (berekend)
<tb> - <SEP> Warmteverliezen <SEP> : <SEP> 300 <SEP> W <SEP> (gemeten)
<tb> - <SEP> Temperatuursval <SEP> door <SEP> 1 <SEP> filmvel <SEP> : <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> C <SEP> (gemeten)
<tb> - <SEP> Stabiliteit <SEP> systeem <SEP> onbelast <SEP> : <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> C <SEP> (gemeten)
<tb> - <SEP> Stabiliteit <SEP> meetsignaal <SEP> PT100 <SEP> :
<SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> C <SEP> (gemeten)
<tb> - <SEP> Stabiliteit <SEP> meetsignaal <SEP> IR-sensor <SEP> : <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> C <SEP> (gemeten)
<tb>
Een andere versie is voorzien van PT1000 sensoren (i. p. v. PT100).
Deze PT1000's hebben als voordeel dat de gevoeligheid voor de overgangsweerstand van de sleepcontacten met een factor 10 daalt.
Om storingen op het signaal weg te werken, kan een filter gebruikt worden, bij voorbeeld een "software-filter".
<Desc/Clms Page number 17>
Een andere mogelijkheid om signalen op een contactloze manier over te brengen maakt gebruik van opto-elektronica, bij voorbeeld met emittor-sensor systemen.
Een verdere versie is voorzien van infra-roodsensoren van EXERGEN Corporation (One Bridge Street, Newton, MA 02158, USA).
Dit zijn thermokoppels welke bij captatie van infrarood een thermospanning genereren. Zij ontvangen de warmte door straling, zodat geen sleepcontacten nodig zijn.
Gezien de ontwikkel-temperaturen zich rond de 120 OC situeren, zijn bij voorkeur sensortypes toegepast die geijkt zijn op 120 OC ; d. w. z. dat het lineair gedeelte van hun karakteristiek gecentreerd zit omheen 120 OC of 393 K.
Hierbij zijn ondermeer volgende sensormodellen aangewend : a) Sensortype IRt/c m. 01-K120 e is een low-cost sensor met een behuizing in kunststof (nl. kortbenaming ABS, voor een Acrylonitrile-Butadiene-Styrene-copolymeer). Hierdoor is de maximale omgevingstemperatuur voor de sensor beperkt tot 70 C, zodat men maatregelen moet nemen om de omgevingstemperatuur te beperken.
EMI17.1
b) Sensortype IRt/c m. heeft een RVS behuizing en kan alzo tegen 1X-K120 e6. 12. Tweede uitvoering van een trommel-verwarming volgens huidige vinding ('"gesegmenteerde verwarming") In een tweede voorkeursuitvoering omvat het systeem een verwarmingselement met vermogenscompensatie aan de zijranden (zie Fig. 7), wat mogelijkheden biedt voor een axiale compensatie.
In aanvulling op de vorige uitvoering van een zgn."gesegmenteerde trommel", waarbij trommel 20 eigenlijk uit bij voorbeeld drie secties bestaat, hebben in deze tweede uitvoering genoemde zijsecties 63 en 64 van verwarmingselement 61 een ander elektrisch vermogen dan middensectie 62, wat soms aangeduid wordt als "gesegmenteerde verwarming".
Meer concreet zijn in een bepaalde uitvoering genoemde zijzones 63- 64 geometrisch symmetrisch t. o. v. de middenzone 62 en onderling gelijk van afmetingen en van beschikbaar vermogen.
In een bepaalde voorkeuruitvoering heeft elke zone 62-64 een aparte sensor 65-67 en een aparte regelaar.
In een andere voorkeuruitvoering worden beide zijzones 63-64 elektrisch parallel geschakeld en gemeenschappelijk geregeld met een thermo-voeler in het midden van een van genoemde zijzones. Vermits in dit voorbeeld de grote midden zone een aparte temperatuurvoeler in de trommel heeft, ontstaan eigenlijk twee afzonderlijke regelcircuits.
In een andere voorkeuruitvoering is slechts een sensor gemonteerd en wel in het axiale midden van de middenzone 62 van de trommel en hangen de drie zoneverwarmingen alle drie parallel aan een regelkring 70, waarbij evenwel de geïnstalleerde vermogens verschillen voor middenzone versus zijzone.
In nog verdere uitvoeringen kunnen de geïnstalleerde vermogens bovendien software-matig aangestuurd worden op verschillende niveaus. Zo bij wijze van voorbeeld : linkerzone 63 met 0, 522 W/m2
<Desc/Clms Page number 18>
geïnstalleerd vermogen en aangestuurd op 75 %, middenzone 62 met
EMI18.1
0, en aangestuurd op 90 %, rechterzone 64 met 0, en aangestuurd op 80 %. Op deze wijzen is zowel een hardware-compensatie als een softwarecompensatie mogelijk van het axiale temperatuursprofiel Ta van de trommel.
Ter illustratie van een mogelijkheid tot axiale compensatie toont Fig. 15 een hardware mogelijkheid met een trommelvormig verwarmingslichaam 20 met in axiale richting drie verschillend geïnstalleerde vermogens P1-P3 in verwarmingselementen 61 (met aansluitingen Mi-Ni). Fig. 17 toont een software mogelijkheid met drie pulstreinen met verschillende duty-cycles (bij voorbeeld 81 = 75 %, 82 = 50 %, 83 = 65 %).
Vanzelfsprekend kunnen desgevallend ook meer dan drie verwarmingszones toegepast worden, al of niet met symmetrische verwarming.
In een verdere voorkeuruitvoering heeft het verwarmingselement een continu verlopend vermogenprofiel, ter compensatie van mogelijke statische en dynamische storingen op genoemde temperatuursprofielen.
In Fig. 12. 1-12. 3 worden enkele vergelijkende proeven geïllustreerd.
Fig. 12. 3 vergelijkt densiteitsprofielen gemeten op beeldmaterialen ontwikkeld volgens stand van de techniek, met hardware-compensatie (HW) volgens huidige vinding of met hardware-èn-software-compensatie (HW & SW) volgens huidige vinding. Curve 91 schetst een zgn.
EMI18.2
"natuurlijk profiel", curve 92 schetst een hardware-matig axiaal gecompenseerd profiel bekomen met een zgn."gesegmenteerde trommel en gesegmenteerde verwarming", terwijl curve 93 een verdere optimalisatie schetst met een gedifferentieerde, software-matige bijsturing van de zijzones van het verwarmingselement. Hieruit blijkt een duidelijk kwaliteitsvoordeel (inzake densiteitsgelijkmatigheid) van de huidige vinding.
Ook op constructief vlak volgt nog een aanvullend voordeel uit huidige aanvrage. Immers, waar de filmtechnisch nuttige breedte van de trommel 356 mm (14") bedraagt, is omwille van het warmteverdeling over de trommel een bepaalde extra breedte nodig. Uit proeven is gebleken dat bij een conventionele trommel zelfs een breedte-toeslag van 40% (bij voorbeeld voor een filmbreedte van 356 mm bedraagt de trommelbreedte dan ongeveer 490 mm) het axiale temperatuursprofiel onvoldoende homogeen is, uiteraard afhankelijk van de gewenste nauwkeurigheden. Na verdere optimalisatie van uitvoeringen volgens huidige vinding met thermische compensatie naar de zijkanten van de trommel, kon de toeslag in trommelbreedte W geleidelijk gereduceerd worden tot 30 % (resulterend in 470 mm), tot 25 % (resulterend in 450 mm), en zelfs minder.
Dank zij de beschreven uitvoering van het omwentelingslichaam (met een "gesegmenteerde trommel") en van de verwarmingsmiddelen (met een "gesegmenteerde verwarming") kunnen we genoemde verwarmingseenheid nauwkeuriger preciseren als een verwarmingseenheid waarbij genoemde verwarmingsmiddelen in axiale richting een eerste vermogenprofiel (Pa) hebben met een aanpassing volgens een eerste temperatuursprofiel (Ta) van genoemd omwentelingslichaam, of ook als een verwarmingseenheid 4 waarbij genoemde verwarmingsmiddelen 60 in axiale richting een eerste vermogenprofiel (Pa) hebben wat gestuurd wordt door genoemde sturingsmiddelen 72-74.
<Desc/Clms Page number 19>
6. 13. Derde uitvoering van een trommel-verwarming volgens huidige vindinq ("HW- of SW-feed forward") In een derde voorkeursuitvoering omvat het systeem een zeer specifiek regelsysteem om een betere respons te bekomen op storingen vanwege het doorvoeren van filmvellen. Hiertoe zijn twee "FeedForward FF"-regelsystemen getest : een FF in software (waarbij een extra hoeveelheid energie wordt toegevoerd wanneer er een filmvel wordt aangeboden) versus een FF in hardware (met inschakeling van een bijkomend verwarmingselement telkens een filmvel wordt doorgevoerd).
In een eerste FF-versie, nl. een feedforward in software FF-SW, is in software een systeem ingebouwd zodat bij het processen van een filmvel de uitgang van de regelaar kan geblokkeerd worden en gedurende een bepaalde tijd in een stand kan gehouden worden.
Een concreet voorbeeld : voor het processen van een filmvel is een welbepaalde hoeveelheid energie nodig (voor een filmvel van 17" x 14" en een temperatuurverhoging van 20 OC naar 120 OC is 5500 J nodig) die kan geleverd worden door het netto-vermogen dat ter beschikking is (zijnde het maximale vermogen min de verliezen) gedurende een bepaalde tijd. Voor een weerstandselement van 1300 W en een verlies van 300 Wis er een vermogensoverschot van 1000 W.
Dit betekent dat de uitgang van de regelaar gedurende 5, 5 s op 100% moet gehouden worden (resulterend uit 5500 J te leveren aan 1000 W) om de door het filmvel onttrokken energie terug in de trommel te steken.
In dit verband toont Fig. 10 een tijdsdiagram voor een compensatie van het tangentiale temperatuursprofiel. Dat de tijdsverlopen in Fig. 10 (bij voorbeeld eerder in seconden of fracties van seconden) principieel een grootte-orde langer duren dan die in Fig. 11 (bij voorbeeld eerder in milliseconden) wordt tekenkundig ondersteund door twee verschillende arceringen (vertikaal versus horizontaal).
Veronderstel dat op ogenblik t0 geen beeldmateriaal in de processor aanwezig is, dan wordt trommel door de regelaar op een stand-by temperatuur gehouden (zie tijdspanne SB van t0 tot tl met een dutycycle 5sb).
Zodra (op ogenblik tl) bij transport van het beeldmateriaal het begin van het beeldmateriaal aan de ingang van de processor verschijnt, gaat signaal"DET IN"bijvoorbeeld naar een logische 1toestand (stel een hogere spanning).
Zodra nadien (op ogenblik t2) het begin van het beeldmateriaal aan de uitgang van de processor verschijnt, gaat signaal"DET UIT"ook naar een logische 1-toestand.
Gedurende de verblijfstijd van het beeldmateriaal in de processor, ook ontwikkeltijd genoemd (hier van tl tot t4), blijft ten minste een van genoemde detecties DET IN of DET UIT hoog, waarbij de verwarming geactiveerd wordt met een duty-cycle Ödev en in functie van de gemeten temperatuur (cf. regelaar Fig. 9) Na uitvoer van een ontwikkeld blad en voor invoer van een volgend (nog te ontwikkelen) blad, kan reeds een specifieke voorverwarming optreden (zie signaal FF gedurende t5 tot t6 met een duty-cycle off, bij voorbeeld aan 100 %). Na het verstrijken van deze FF-tijd kan de regelaar nog geblokkeerd worden op een lagere duty-cycle 51 om eventuele temperatuur-schokken te vermijden.
<Desc/Clms Page number 20>
Verscheidene van genoemde parameters zijn instelbaar : bij voorbeeld FF-tijd (in 1/10 s), duty-cycle µ (in %)... In een proefopstelling is gewerkt met een FF-halogeenlamp van 400 W en het vermogen van de lamp instelbaar dank zij een variabele duty-cycle 5.
Een tweede versie is voorzien van een feedforward in hardware (FFHW). Hierbij wordt gebruik gemaakt van een extra verwarmingselement (van bij voorbeeld 400 W) dat enkel het trommelsegment wat door de toegevoerde film zal worden afgekoeld extra opwarmt. Dit gebeurt zodanig dat de warmteverdeling over de ganse trommelomtrek constant blijft (in tegenstelling tot de hoofdverwarming die steeds de hele trommel opwarmt).
Genoemd extra verwarmingselement kan een halogeenlamp of een andere warmtestraler (zoals een keramisch element) zijn die stilstaand buiten de trommel opgesteld staat (zie ook ref 69 in Fig. 3), of een extra verwarmingsweerstand binnen in de trommel (zie ook ref. 69 in Fig. 15) ; bij voorkeur heeft bedoeld extra verwarmingselement een voldoend hoge respons-snelheid.
Omdat zo een lamp inherent een bepaalde vaste lengte heeft,. kan dergelijke harware feedforward slechts optimaal werken bij een filmbreedte. Om dit euvel te voorkomen is in een verdere uitvoeringsvorm volgens huidige vinding gebruik gemaakt van verschillende lampen die naast elkaar opgesteld zijn en afzonderlijk aangestuurd konden worden.
In een alternatieve uitvoering wordt een lamp met verschillende segmenten gebruikt.
In een bepaalde uitvoering volgens huidige vinding is de hardwarefeedforward-lamp lichtdicht afgesloten naar het interieur van de processor door middel van een VITON'rubber afdichting. (VITON m is een geregistreerd handelsmerk van de firma Du Pont en omvat een warmte en chemicaliën-bestendig fluorelastomeer. ) In een andere uitvoering gebeurt bedoelde afdichting middels borstels uit paardehaar.
In een andere uitvoering wordt de temperatuur van de trommel niet zozeer in de draaiende trommel gemeten, maar op een vaste plaats aan de ingang van de processor.
In nog een andere uitvoering kan de hardware-FF gerealiseerd worden door een of meer verwarmde rolletjes tegen de trommel aan te drukken.
Volgens het voorgaande behelst huidige vinding aldus een verwarmingseenheid bevattende een omwentelingslichaam met een elektrisch-resistief verwarmingselement, aandrijfmiddelen om genoemd omwentelingslichaam op gecontroleerde wijze te roteren, transportmiddelen om een fotothermografische materiaal op gecontroleerde wijze te transporteren omheen genoemd omwentelingslichaam, verwarmingsmiddlen om genoemd omwentelingslichaam middels genoemd verwarmingselement op gecontroleerde wijze te verwarmen, en middelen tot het bepalen op genoemd omwentelingslichaam van een temperatuursverloop in axiale richting (a) volgens een eerste of axiaal temperatuursprofiel (Ta) en een temperatuursverloop in tangentiale richting (t) volgens een tweede of tangentiaal temperatuursprofiel (Tt), met het kenmerk dat beide temperatuursprofielen (Ta, Tt)
onderling onafhankelijk
<Desc/Clms Page number 21>
controleerbaar (in de betekenis van meetbaar èn beïnvloedbaar, of beheersbaar) zijn.
Inzake het temperatuursprofiel voorziet huidige vinding, in afwijking met bekende stand van de techniek, ook dynamische correcties of compensaties. Hiertoe voorziet men minstens twee verwarmingszones, waarvan het vermogen individueel aangepast wordt, bij voorbeeld via aangepaste software, telkens een filmvel toekomt.
Elke axiale en/of tangentiale verwarmingszone wordt gedifferentieerd aangestuurd en/of gecompenseerd. In statische toestand kunnen initieel verschillende vermogen voorzien zijn (vgl. Fig. 7). In dynamische toestand bestaat bovendien de mogelijkheid tot verschillend aansturen via een variabele duty-cycle 0 (zie Fig. 17).
In alternatieve uitvoeringen kan dergelijke compensatie ook gerealiseerd worden via variabele pulsaantallen of zelfs via een variabele fase (door aansnijding van een sinusoïdale wisselspanning d. m. v. een thyristor).
Eerder trage invloeden op het temperatuursgedrag van het systeem, ook "statische storingen" genoemd, kunnen komen vanuit een variërende omgevingstemperatuur, vochtgehalte, enz.
Eerder snelle invloeden op het temperatuursgedrag van het systeem, ook"dynamische storingen"genoemd, kunnen komen vanuit een volgend vel, vanuit een andere soort en/of dikte-en/of warmteinhoud, en/of vochtinhoud.
Een off-line compensatie zal eerder systematische variaties in thermische eigenschappen van een trommel compenseren.
Een on-line (of "instant") compensatie zal eerder dynamische variaties in thermische eigenschappen van een trommel compenseren.
Fig. 16 toont een uitvoering van een trommel waarbij hardware-matig zowel in axiale richting als in tangentiale richting verschillende vermogens (zie Pal, 1 - P1, 2 - P1, 3 tot en met Pm, n) ingeschakeld kunnen worden (cf. verwarmingselementen 61 met aansluitingen Mij-Nij).
Dank zij de beschreven feed-forward-voorzieningen kunnen we genoemde verwarmingseenheid nauwkeuriger preciseren als een verwarmingseenheid waarbij genoemde verwarmingsmiddelen in tangentiale richting een tweede vermogenprofiel (Pt) hebben met een aanpassing volgens genoemd tweede temperatuursprofiel (Tt) van genoemd omwentelingslichaam, of ook als een verwarmingseenheid 4 volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij genoemd verwarmingsmiddelen 60 in tangentiale richting een tweede vermogenprofiel (Pt) hebben wat gestuurd wordt door genoemde sturingsmiddelen 72-74.
Blijkens al het voorgaande bevat de huidige vinding verder een ontwikkel-apparaat 1 voor het ontwikkelen van fotothermografisch materiaal, ten minste een invoereenheid 2, een ontwikkel-eenheid 4 en een uitvoereenheid 6, gekenmerkt doordat genoemde ontwikkeleenheid 4 een verwarmingsmodule omvat in de vorm van een omwentelingslichaam of trommel 20. Met het oog op een goede beeldkwaliteit is het haast vanzelfsprekend dat tijdens de thermische ontwikkeling genoemd fotothermografisch materiaal en genoemde trommel aan een synchrone snelheid bewegen.
In een meer volledige uitvoering bevat huidige vinding ook een registratie-systeem 1 voor het registreren van fotothermografisch materiaal, met ten minste een invoereenheid 2, een
<Desc/Clms Page number 22>
belichtingseenheid 3, een ontwikkel-eenheid 4 en een uitvoereenheid 6, gekenmerkt doordat genoemde ontwikkel-eenheid een verwarmingseenheid omvat in de vorm van een omwentelingslichaam of trommel.
6. 14. Globaal vergelijkende proeven Op basis van fotothermografische materialen zoals uitvoerig beschreven in eerder geciteerde EP-A-96. 201. 530. 1 werden een aantal vergelijkende experimenten uitgevoerd.
In vergelijkend experimenten zijn een aantal filmvellen belicht met een diode laser met een nominaal vermogen van 100 mW en een spotgrootte op de film van ongeveer 140 m, en ontwikkeld op een procestemperatuur van 120 OC gedurende een procestijd van 15 s.
De proeven gebeurden vooral omheen een optische densiteit gelijk aan 1 op het beeldvormend element, omdat in dit gebied het menselijk oog bijzonder gevoelig is voor kleine densiteitsvariaties.
EMI22.1
Densiteitsmetingen gebeurden met een MACBETHm TD904 densitometer met een ortho-filter. f Verder gemeenschappelijke karakteristieken voor alle proeven betreffen het beeldmateriaal, met afmetingen 17" x 14" (of ongeveer 432 mm x 356 mm), een warmtecapaciteit 55 J/ C en een warmteafname tijdens processing van 183 W.
Belangrijke resultaten uit een trommel-optimalisatie (ondermeer met wanddikte van 14 mm versus 8 mm) staan samengevat in navolgende tabel I.
Belangrijke resultaten uit een optimalisatie van het regelsysteem (ondermeer met SW-feedforward versus HW-feedforward) staan samengevat in navolgende tabel II. Een belangrijk voordeel van de HW-feedforward berust ondermeer in de relatief korte hersteltijd.
(In overigens gelijke proefomstandigheden herstelde de trommeltemperatuur zieh na processing van vijf filmvellen bij toepassing van een HW-feedforward reeds na 15 seconden, terwijl bij een verwarming zonder feedforward haast 400 seconden nodig waren).
<Desc/Clms Page number 23>
EMI23.1
<tb>
<tb>
Segment <SEP> idem
<tb> trommel <SEP> + <SEP> optimalisatie
<tb> segment <SEP> (dunnere
<tb> verwarming <SEP> trommel)
<tb> (= <SEP> uitv. <SEP> 2) <SEP> (= <SEP> uitv. <SEP> 2)
<tb> Trommel- <SEP> 490 <SEP> x <SEP> 198 <SEP> x <SEP> 14 <SEP> 470 <SEP> x <SEP> 198 <SEP> x <SEP> 8
<tb> afmetingen <SEP> mm <SEP> x <SEP> mm <SEP> x <SEP> mm <SEP> mm <SEP> x <SEP> mm <SEP> x <SEP> mm <SEP>
<tb> Trommel- <SEP> 1358 <SEP> 744
<tb> volume <SEP> cm3 <SEP> cm3
<tb> Nominaal <SEP> 1500 <SEP> 1300
<tb> vermogen <SEP> W <SEP> W
<tb> Opwarmtijd <SEP> 20 <SEP> 13
<tb> trommel <SEP> min <SEP> min
<tb> (naar <SEP> 120 C)
<tb> Opwarm-0, <SEP> 08 <SEP> 0, <SEP> 13 <SEP>
<tb> helling <SEP> C/s <SEP> oels
<tb> trommel
<tb> Warmte- <SEP> 300 <SEP> 250
<tb> verliezen <SEP> W <SEP> W
<tb> Homogeniteit <SEP> 2,5 <SEP> 0,5
<tb> Ta <SEP> (onbelaste <SEP> C <SEP> C
<tb> trommel
<tb> 120 <SEP> OC)
<tb> Stabiliteit <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP>
<tb> Tt <SEP> (onbelaste <SEP> oc <SEP> C
<tb> trommel
<tb> 120 C)
<tb>
Tabel I.
EMI23.2
<tb>
<tb>
Segment <SEP> idem <SEP> idem
<tb> trommel <SEP> + <SEP> + <SEP> SW <SEP> + <SEP> HW <SEP>
<tb> segment <SEP> feed <SEP> feed
<tb> verwarming <SEP> + <SEP> forward <SEP> forward
<tb> optimalisatie
<tb> (= <SEP> uitv. <SEP> 2) <SEP> (= <SEP> uitv <SEP> 3) <SEP> (= <SEP> uitv <SEP> 3)
<tb> Trommel- <SEP> 470 <SEP> x <SEP> 198 <SEP> x <SEP> 8 <SEP> id <SEP> id
<tb> afmetingen <SEP> mm <SEP> x <SEP> mm <SEP> x <SEP> mm
<tb> Trommel- <SEP> 744 <SEP> id <SEP> id
<tb> volume <SEP> cm3 <SEP>
<tb> Nominaal <SEP> 1300 <SEP> 1300 <SEP> 1300
<tb> vermogen <SEP> W <SEP> W <SEP> W
<tb> Stabiliteit <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> 0, <SEP> 8 <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Tt <SEP> (120 <SEP> C <SEP> en <SEP> C <SEP> C <SEP> oc
<tb> 2 <SEP> vellen/min)
<tb> Hersteltijd <SEP> 6, <SEP> 5 <SEP> 1 <SEP> 15 <SEP>
<tb> na <SEP> 5 <SEP> vellen <SEP> min <SEP> min <SEP> sec
<tb> Stabiliteit <SEP> 0,
<SEP> 15 <SEP> 0, <SEP> 15 <SEP> 0, <SEP> 10 <SEP>
<tb> Tt <SEP> (onbelast) <SEP> o <SEP> C <SEP> 0 <SEP> C <SEP> 0 <SEP> C <SEP>
<tb>
Tabel II.
<Desc/Clms Page number 24>
Een goed beeld van thans bereikte densiteitsprofielen wordt geïllustreerd door Figs. 13 en 14. Hierbij toont Fig. 13 een tangentiaal densiteitsprofiel gemeten op een thermografisch materiaal ontwikkeld volgens de tweede uitvoering van huidige vinding.
Fig. 14 toont een axiaal densiteitsprofiel gemeten op een thermografisch materiaal ontwikkeld volgens de derde uitvoering van huidige vinding.
6. 15. Samenvatting van de gedetailleerde beschrijving Uit bovenstaande beschrijving resulteert een verwarmingseenheid met middelen om een fotothermografisch materiaal kwalitatief hoogstaand te ontwikkelen door toevoeging van een welbepaalde hoeveelheid warmte gedurende een welbepaalde tijd.
Hierbij slaan de belangrijkste voordelen van huidige vinding op (i) het bereiken van een zeer constante temperatuur over het volledige oppervlak van een filmvel zowel over een volledig. filmvel- oppervlak als over verschillende filmvellen ; (ii) het realiseren van een zeer constante ontwikkeltijd, constant voor ieder punt van een (of meer) filmvel-oppervlak (ken) ; (iii) het bekomen van zeer korte hersteltijden.
Enerzijds bekomen we hierdoor een voordelige combinatie van hoge stabiliteit en lage hersteltijd om voldoende film-throughput te halen, en anderzijds beperken densiteitsvariaties zich in een observatiegebied rondom 1. 0 D tot waarden beter dan 0. 1 D, en in een observatiegebied rondom 0. 3 D tot waarden beter dan 0. 02 D.
Een synoptisch overzicht van de diverse compensatiemiddelen om statische en dynamische storingen op genoemde temperatuursprofielen te compenseren, wordt aangeboden in onderstaande Tabel III.
EMI24.1
<tb>
<tb>
Temperatuurs-Hardware <SEP> Software
<tb> profielen <SEP> compensatie <SEP> compensatie
<tb> Ta <SEP> plaatselijk <SEP> plaatselijk
<tb> verschillend <SEP> vermogen <SEP> gedifferentieerd
<tb> inschakelen <SEP> vermogen
<tb> (segmentatie) <SEP> aansturen
<tb> (b. <SEP> v. <SEP> duty-cycle) <SEP>
<tb> zie <SEP> Fig. <SEP> 7, <SEP> refs. <SEP> 62-64 <SEP> ; <SEP> zie <SEP> Fig. <SEP> 17.
<tb>
Figs. <SEP> 15 <SEP> & <SEP> 16, <SEP> refs. <SEP> P1-P3.
<tb>
Tt <SEP> tijdelijk <SEP> tijdelijk <SEP>
<tb> extra <SEP> verwarmingsmiddel <SEP> gedifferentieerd
<tb> inschakelen <SEP> vermogen
<tb> (b. <SEP> v. <SEP> lamp, <SEP> rol) <SEP> aansturen
<tb> zie <SEP> Fig. <SEP> 3, <SEP> ref. <SEP> 69 <SEP> ; <SEP> zie <SEP> Fig. <SEP> 10,
<tb> Fig. <SEP> 15, <SEP> ref. <SEP> 69 <SEP> ; <SEP> ref. <SEP> 79 <SEP> ; <SEP> Fig. <SEP> 17.
<tb>
Fig. <SEP> 16, <SEP> refs. <SEP> Pal, <SEP> 1 <SEP> & <SEP> Pm, <SEP> 1. <SEP>
<tb>
Tabel III.
<Desc/Clms Page number 25>
Voor de vakman mag het duidelijk zijn dat, op basis van de hoger beschreven verwarmingseenheid, een uitbouw tot een vollediger ontwikkel-apparaat en zelfs tot een volledig registratie-systeem best mogelijk is.
Meer in detail verwoord, beschermt huidige aanvrage aldus ook een ontwikkel-apparaat 1 voor het ontwikkelen van fotothermografisch materiaal, ten minste bevattende een invoereenheid 2, een ontwikkeleenheid 4 en een uitvoereenheid 6, gekenmerkt doordat genoemde ontwikkel-eenheid een verwarmingseenheid omvat zoals hoger beschreven.
Een verder aspect van huidige vinding beschermt een registratiesysteem 1 voor het registreren van fotothermografisch materiaal, ten minste bevattende een invoereenheid 2, een belichtingseenheid 3, een ontwikkel-eenheid 4 en een uitvoereenheid 6, gekenmerkt doordat genoemde ontwikkel-eenheid een verwarmingseenheid omvat zoals hoger beschreven.
In een bijzondere voorkeuruitvoering van een dergelijk registratiesysteem 1 vormen genoemde belichtingseenheid 3 en genoemde ontwikkel-eenheid een gemeenschappelijke eenheid omheen een zelfde omwentelingslichaam.' Vanuit een ander standpunt beschermt de voorliggende vinding een methode voor het registreren van informatie op lichtgevoelig en thermisch-ontwikkelbaar beeldmateriaal, omvattende volgende stappen :
beeldsgewijze belichten van genoemd beeldmateriaal, thermisch ontwikkelen van genoemd beeldmateriaal omheen een roterend omwentelingslichaam, meten op genoemd omwentelingslichaam van een temperatuursverloop in axiale richting (a) volgens een eerste temperatuursprofiel (Ta) en een temperatuursverloop in tangentiale richting (t) volgens een tweede temperatuursprofiel (Tt), en compenseren van statische en dynamische storingen op genoemde temperatuursprofielen.
In een uiterste situatie kunnen genoemde temperatuursverlopen ook bepaald worden aan de hand van slechts een sensor in axiale richting en een sensor in tangentiale richting, of zelfs uit een enkele sensor welke dan benut wordt voor beide richtingen.
Hiertoe veronderstellen we eerst dat in een voorafgaandelijke proef voor enkele discrete streefwaarden van de trommeltemperatuur (bij voorbeeld 115 C, 116,... 124,125 OC) telkens de corresponderende temperatuursverlopen (Ta, Tt) gemeten worden (met ofwel meerdere sensoren ofwel met verplaatsbare sensoren) en als karakteristieke curven (zoals in Fig. 6. 3-6. 5 afgebeeld voor een temperatuursinstelling) geregistreerd (bij voorbeeld in een look-up-tabelgeheugen LUT).
Indien daarna in een werkelijke drukcyclus tenminste een temperatuur opgemeten wordt, kan men de corresponderende temperatuursverlopen uit het elektronisch geheugen afleiden. Dit principe lukt zowel in axiaal als tangentiaal, maar in tangentiale richting kan eventueel ook een alternatief aangewend worden middels "time-sampling".
<Desc/Clms Page number 26>
Voor alle duidelijkheid weze nogmaals uitdrukkelijk vermeld : (i) dat het meten van genoemde temperatuursverlopen uiteraard zowel off-line in een voorafgaandelijke testcyclus, als on-line tijdens een actuele drukcyclus uitgevoerd kan worden ; (ii) dat beide temperatuursprofielen dusdanig gecontroleerd worden dat op het beeldmateriaal een uniforme temperatuur ontstaat.
Een verdere voorkeuruitvoering behelst aldus een methode die tevens een stap behelst tot het voorafgaandelijk bepalen van genoemde temperatuursprofielen.
Nog een verdere voorkeuruitvoering betreft een methode zoals juist beschreven, maar waarbij belichting en ontwikkeling van genoemd (beeld-) materiaal plaatsgrijpen omheen een zelfde omwentelingslichaam.
6. 16. Toepasbaarheid van huidige vinding In verdere voorkeursuitvoeringen volgens de huidige vinding zijn nog diverse kenmerken verbeterd, welke nu bondig aangegeven worden.
In een bepaalde versie kunnen regelparameters wijzigen i. f. v. de vastgestelde fout. f In een andere versie, nl. met een cascade regelaar waarin de temperatuur van het roloppervlak de "master" vormt en waarin de temperatuur van het verwarmingselement de "slave" vormt, kan sneller gereageerd worden en verkleint de regelafwijking.
In een andere versie worden de te processen filmvellen reeds verwarmd voor ze in de processor worden ingevoerd. Hierdoor verkleinen de thermische schok in de processor en de temperatuursval over de trommel.
In een nog andere versie wordt de band opgewarmd.
In nog andere versies kan genoemd beeldvormend element geen bladvorm hebben, maar een bandvorm.
Het filmtransport gebeurt bij voorkeur door middel van een meedraaiende transportband 41, die de film tegen de warme trommel 30 drukt. Echter, indien met film op rol gewerkt wordt, kan de transportband zelfs weggelaten worden en kan bijvoorbeeld de spanning op de film zorgen voor een goede aandrukking en voor een bevredigende ontwikkeling.
Een bijzondere eigenschap van huidige aanvrage berust erin dat de thermische processing op een van volgende twee uiteenlopende manieren kan geschieden, nl. (i) met de emulsiezijde van het beeldmateriaal in contact met de verwarmde trommel, of (ii) met de niet-geëmulsioneerde zijde van het beeldmateriaal in contact met de verwarmde trommel. De eerste methode heeft als voordeel dat lagere ontwikkeltemperaturen en/of kortere ontwikkeltijden mogelijk zijn.
De tweede methode heeft als voordeel dat eventuele temperatuurverschillen nog uitgemiddeld worden door de drager van de lichtgevoelige laag. Naargelang de gekozen methode, dienen wel
<Desc/Clms Page number 27>
enkele praktische ingrepen uitgevoerd te worden (bij voorbeeld instelling van temperaturen en/of tijden, omkeren van filmloop...).
Na kennisname van voorliggende octrooi-aanvrage is het goed mogelijk dat een vakman andere uitvoeringsvormen en/of andere toepassingen voorstelt die echter volledig op het principe van de huidige vinding steunen.
Zo kan een systeem ook meer dan een verwarmingslichaam omvatten, b. v. een lineaire iteratie van eenzelfde basisconcept (twee trommels eenzijdig en serieel opgesteld na mekaar langsheen een pad gevolgd door het beeldvormend element) of een iteratief-afwisselende opstelling, met twee trommels tegenover mekaar aan weerszijden van een pad gevolgd door een beeldvormend element (met mogelijk twee te ontwikkelen of te drogen zijden).
Dubbelzijdige opstelling van twee trommels kan ondermeer interessant zijn in systemen met een lichtgevoelige laag aan beide zijden van een drager, of met een lichtgevoelige laag aan een zijde van een drager én een hulplaag (bij voorbeeld een anti-halolaag of een antistress laag) aan de andere zijde van genoemde drager.
In een methode volgens húidige vinding omvat genoemd beeldvormend element een fotothermografisch materiaal. Het moge duidelijk zijn dat in een systeem of apparaat of in een methode of proces volgens voorliggende vinding, genoemde fotothermografische materialen een zilverhalogenide of een mengsel van zilverhalogenides, een of meerdere organische zouten en een of meerdere reductoren bevatten.
Na belichten en ontwikkelen worden aldus visuele densiteiten groter dan 1 bekomen. In een verdere voorkeursuitvoering is genoemd zilverorganisch zout zilverbehenaat en genoemde reductor een fenolische reductor. Bij voorkeur bevatten genoemde fotothermografische materialen een of meerdere toning agents die bij ontwikkelen een neutraal grijze densiteit tot gevolg hebben.
Bovendien bevatten genoemde fotothermografische materialen bij voorkeur een of meerdere stabilisatoren ten einde de kwaliteit van het gevormde beeld te behouden.
Huidige vinding kan aangewend worden voor de aanmaak van zowel beelden in reflectie (op basis van b. v. papier, o. a. toegepast in de kopieersector) als van beelden in transparantie (op basis van b. v. kleurloze of gekleurde film, o. a. toegepast bij medische diagnoses).
Toepassingen situeren zieh zowel in grafische toepassingen (doorgaans met hoge contrasten) als in medische toepassingen (doorgaans met weergave van een groot aantal continu-tonen).
Bovendien zijn ook applicaties in andere gebieden denkbaar, zoals algemene fotografie (in verband met het drogen van nat ontwikkelde fotomaterialen), elektro (foto) grafie en toner-jet (in verband met het thermisch fixeren van toners), ink-jet (in verband met het drogen van het gespoten beeld) en lithografische drukprocédés (cf. drogen van een of meer inkten), of het"on-press"belichten en ontwikkelen van drukplaten, meer specifiek van fotothermografische drukplaten, enz. Desgevallend kan ook hier een dergelijke uniforme verwarming uitgevoerd worden volgens de voorliggende vinding.
<Desc / Clms Page number 1>
PHOTOTHERMOGRAPHIC DEVELOPMENT SYSTEM
DESCRIPTION 1. SCOPE OF THE INVENTION This invention relates to an apparatus and a method for the development of a photothermographic material. More particularly, the present invention involves the dry processing of a photothermographic material, also referred to as an "imaging element". A very specific application is in the market for dry processable medical film.
2. STATE OF THE ART Thermally developable silver-containing materials for imaging by exposure and subsequent heating are called photothermographic materials and are well known.
For example, "Dry Silver @" materials from Minnesota Mining and Manufacturing Company. A typical composition of such thermographic imaging elements contains photosensitive silver halide in combination with an oxidation-reduction combination of, for example, a silver organic salt and a reducing agent therefor.
These combinations are described, for example, in U. S. Pat. no.
3,457,075 (Morgan) and in "Handbook of Imaging Science", D. A.
EMI1.1
Morgan, ed. A. Diamond, publ. by Marcel Dekker, 1991, page 43.
An overview of thermography is provided in the book "Imaging systems" by Kurt I. Jacobson and Ralph E. Jacobson, The Focal Press, London and New York, 1976, in Chapter V under the heading "Systems based on unconventional processing" and in Chapter VII under the heading "7.2 Photothermography".
Photothermographic imaging elements are typically processed by an image exposure, e.g. in contact with an original or after electronic image processing using a laser, thereby forming a latent image on the silver halide.
Further information about such image-like exposures can be found in patent application EP-A-96. 201, 530, 1 of Agfa-Gevaert.
In a subsequent heating step, the latent image formed exerts a catalytic influence on the oxidation-reduction reaction between the reducer and the non-photosensitive silver organic salt, usually silver behenate, thereby forming a visible density at the exposed areas. The development conditions are determined by the choice of the non-photosensitive organic silver salt and the reducing agent for this. For example, the development temperature is in the vicinity of 120gc for five seconds.
Further information about said thermographic materials can be found, for example, in said patent application EP-A-96. 201, 530.1.
Practical problems in the development of photothermographic imaging elements often result from the fact that the density formed depends on the amount of heat supplied. In order to obtain a uniform density, a uniform heat transfer is therefore necessary.
<Desc / Clms Page number 2>
In addition, medical applications require a large number of gray values that must be reproduced in a reproducible manner.
In many prior art photo-thermographic systems (for example, based on patent application WO 95/30934, in the name of 3M), lighting and development take place in separate units.
In another photo-thermographic system, a so-called "combined system", lighting and development take place in the same unit. Fig. 1 shows the whole of a photo-thermographic system according to patent application DE 196 36 235 in the name of Agfa-Gevaert A. G., whereby illumination and development take place on the same medium.
Various devices for the development of these materials have already been described in the specialist literature. However, several such thermal processors have one or more disadvantages, such as thermal inertia (which makes the processing time prohibitive), excessive pressures (with possible disadvantages such as scratches or
EMI2.1
as a result of creases), uneven pressures and / or uneven temperature distribution (with undesired density differences as a result) f Non-uniformity (e.g. disturbing patterns) can occur, especially when certain photothermographic materials are used that are relatively more thermosensitive than other photothermographic materials. . In addition, some types of photothermographic materials are relatively more thermosensitive than others, which can lead to even greater problems.
Current application brings an alternative thermal processing with relatively short development times and without undesired density differences.
3. PURPOSE OF THE INVENTION It is an object of this invention to provide an apparatus or system and a method or process for uniformly developing a photothermographic material, comprising substantially similar temperatures during development at all locations of said photothermographic material.
Another object of this invention is to provide a method and an apparatus for developing a photothermographic material at a temperature that remains constant over time.
Further objectives and benefits will become apparent from the description below.
4. SUMMARY OF THE INVENTION We have now discovered that these objectives can be achieved by performing an apparatus and method according to the appended claims.
<Desc / Clms Page number 3>
5. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES. 1 shows a photo-thermographic system according to patent application DE 196 36 235. 0-51; Fig. 2.1 shows a cross-section of a thermal developing device according to patent application BE 09600583j. 2.2 shows a partial longitudinal section of a thermal developing device according to patent application BE 09600583j. 3 shows a cross section of a thermal developing device according to the current patent application; Fig. 4 shows a local cross section through a drum and a scraper;
Fig. 5.1. Gives a schematic representation of a photothermographic material (m) applicable in the present invention;
EMI3.1
Fig. 5 is a schematic representation of a prior art drum-shaped heating body FIG. 5. gives a temperature profile measured in axial direction on a body of revolution according to the state of the art; Fig. 5. gives a temperature profile measured in tangential direction on a body of revolution according to the state of the art; Fig. 6. 1. and FIG. 12. provide a schematic representation of a photothermographic material (m) applicable in the present invention;
Fig. 6. 2. gives a schematic representation of a drum-shaped heating body according to the present invention;
EMI3.2
Fig. 6. gives an axial direction temperature gradient on a photothermographic material developed according to the present invention; Figs. 6. 4. and 6. 5. give the temperature trend measured in tangential direction on a photothermographic material developed according to the present invention; Fig. 7 shows an example of an axially compensated heater applicable according to the present invention; Fig. 8 shows an example of a tape run with proportional control applicable according to the present invention; Fig. 9 shows a control circuit for keeping the temperature of the drum constant; Fig. 10 shows a time diagram for compensation of the tangential temperature profile;
Fig. 11 shows a series of activation pulses with a relatively high duty cycle;
EMI3.3
Fig. 12. schematically shows a so-called "segmented Fig. 12. schematically shows a photothermographic material (m) usable in the present invention; Fig. 12. 3. compares axial density profiles measured on images developed or according to prior art, with HW- compensation according to current invention or with HW-andSW compensation according to current invention; Fig. 13 shows a tangential density profile measured on a photothermographic material developed according to current invention; Fig. 14 shows an axial density profile measured on a photothermographic material developed according to current invention;
Fig. 15 shows a drum-shaped heating body with three different powers installed in the axial direction; Fig. 16 shows an embodiment of a drum in which different powers can be switched on in the axial direction as well as in the tangential direction; Fig. 17 shows three pulse trains with different duty cycles.
<Desc / Clms Page number 4>
6. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 6. 1. Introductory terms and definitions In the present application, the term "body of revolution" is understood to mean a "(geometric) body which is considered to have arisen by revolution of a plane about an axis, the revolution axis "(cf." Large dictionary of the Dutch language ", publ. Van Dale Lexicography, Utrecht-Antwerp, ed. 1984, second part JR, p.
1883). Each cross-section at right angles to said rotation axis thus forms a circle. A cylindrical drum, or "drum" for short, is a special case of a body of revolution.
In the present application, the term "heating unit" includes various possibilities for heating (for example resistive via an ohmic resistance or via a lamp; or inductive) and various possibilities for practical use (also without relation to any photographic material, and thus not limited to photography ). The related term "developing device is more specific, is explicitly intended to develop a photographic material, and is primarily directed to
EMI4.1
photo-thermophotography and direct thermography.
The terms "laser printer", "printer", "laser recorder" and "recorder" are considered equivalents in this application. As a more general term, "registration system" is used, in which the recording of desired information can also take place with a laser, but possibly also by other means (such as cathode-ray tubes CRTs, light-emitting diodes LEDs, luminescence panels, phosphor screens ...
In the present application, equivalence also applies to the terms photothermographic material, image-forming element, image material, film sheet, film or film sheet; which may include images in both transparency and reflection.
6. 2. Global description of a photo-thermographic system In a photo-thermographic system according to known prior art (for example on the basis of patent application WO 95/30934, in the name of 3M), lighting and development usually take place in separate units. The use in such a "separate system" of a thermal development according to the present invention offers a number of advantages which have already been mentioned above and which will be further elucidated.
In another photo-thermographic system, a so-called "combined system", lighting and development take place in the same unit. Fig. 1 shows the whole of a photo-thermographic system 1 according to patent application DE 196 36 235. 0-51 in the name of AgfaGevaert, in which illumination and development take place on the same medium, here preferably on a so-called revolution body. Also in such a combined system, often referred to as a "single drum printer SDP", applying a thermal development according to the present invention offers the same advantages already mentioned above, which will be further elucidated.
Although it is quite possible for the present application that exposure and development take place in separate units, FIG. 1 nevertheless serve as a basis for the global description of a
<Desc / Clms Page number 5>
photo-thermographic system.
In general, laser printer 1 will first expose the image material 10 in an exposure unit 3 and then develop it in a thermal development unit 4. In the specific case of a so-called.
SDP according to FIG. 1, the laser printer 1 will first expose the image material 10 and then develop it in a common exposure and development unit 5. After processing, information can be observed on the image material because non-exposed, developed zones are transparent, and well-exposed and developed zones are observable have optical density (preferably with a maximum density above 3.5 D).
At the start of a printing cycle, a film sheet 10 is taken from input unit 2 (i.e. with a supply device 15) and transported (in accordance with the sense of movement Y along a guide 16) to exposure and developing unit 5.
In this exposure and development unit 5, the jacket (of thermally conductive material) of drum 20 (with rotary sense) is brought by heating 60 to a desired process temperature (e.g. 123 OC or 396 K) and by at least one temperature sensor (for example a thermocouple or a thermistor) and a control circuit (shown in Fig. 9 and discussed later) kept at this temperature.
Film 10 is pressed against rotating drum 20 d. with rollers 31-33 and transport means 40, preferably a conveyor belt 41 (usually of thermally insulating material), so that film 10 obtains substantially the same temperature as the jacket surface of drum 20.
While film 10 moves synchronously with drum 20, image-wise exposure takes place between rollers 32 and 33. To this end, modulated laser beam 57 describes the image material 10 having a sensitometrically-fit wavelength and an image-wise modulated intensity.
After the exposure, the film 10 is thermally developed such that a durable blackening occurs in the exposed places. For this purpose, film 10 is pressed against the heated drum 20 by conveyor belt or pressing belt 41 and is moved synchronously in rotation.
Here, the pressure can be influenced by adjusting the tension roller 36. The development time can also be influenced (for example between 3 and 20 s) by adjusting the cover angle a (with numerical reference 42) between belt 41 and drum (drawn here at approximately 180 ) and by setting the orbital speed.
After thermal development, film sheet 10 is brought out through cooling rollers 38-39, which may be cooled by a fan 17, and is made available in a receiving tray 29 of an output unit 6.
The laser recorder 1 further comprises an electronic control unit 7 and an optical unit 8, which itself contains further components, such as a laser source 51 which provides an unmodulated laser beam 52, a modulator 53, objectives 54 and 55 and a rotating polygon mirror 56. control panel 9, various parameters (such as temperature, speed, contact pressure, cover angle (X ...) can be set.
<Desc / Clms Page number 6>
In the preferred embodiments of the present application, it is ensured that the film is presented in a tangent (or tangential) manner to the "processor" (to prevent malfunctions). Also, by means of guides, rolls, tape and a suitable removal system, it is ensured that the processing of each film sheet starts at a fixed place and stops at a (different) fixed place, and that the process proceeds in a straight line, perpendicular to the drum axis; after all, every part of the film must have the same development history, with each part of the film receiving the same amount of heat.
A cleaning unit 80 ensures that the drum is kept permanently clean by regularly removing any soiling elements.
For further information about the above-mentioned "single drum printer", reference is made to DE 196 36 235. 0-51.
Now that a general description of a photo-thermographic system 1 has been given, we hereafter clarify some essential terms regarding "axial and tangential temperature profiles" (symbolically represented by Ta and Tt, respectively) of a heated body of revolution. We distinguish "uncontrolled or natural" temperature profiles versus (hardware-and / or software-controlled "controlled") temperature profiles. It is precisely in the control or control of said temperature profiles that the characteristic part of the present application is situated.
6. 3. "Natural" temperature profiles of a prior art heated body of revolution. Reference is first made to FIG. 5.1 which gives a schematic representation of a photothermographic material (m) usable in the present invention; and to fig. 5. 2. wherein a cylindrical drum is internally heated by, for example, an electric-resistive medium (for example a so-called ohmic resistance with which a joule effect is generated).
EMI6.1
More specifically, FIG. 5. a temperature profile as measured in the axial direction (symbolically indicated by arrow a) on a body of revolution according to the state of the art. Fig. 5. shows the temperature trend as measured in tangential direction (symbolically indicated by arrow t) on a body of revolution according to the state of the art.
On curve ca0 of Fig. 5.3 we notice that, when rotating in a thermally stabilized but unloaded stand-by state (i.e. after the initial heating and before the final cooling, and without film), a temperature development occurs in the axial direction on the lateral surface of said drum , with a higher temperature in the middle than at the edges (mainly because of varying heat losses to the environment). The graphical representation of this temperature variation in axial direction (a) on the mantle surface of the body of revolution is also referred to as "first temperature profile Ta".
In loaded processing state, as soon as a film (with film width B) comes into contact with the drum, the surface temperature of the drum can drop locally (see curve cal). After the film has left the drum, the surface temperature of the drum returns to the stand-by value.
<Desc / Clms Page number 7>
In curve ctO of Fig. 5.4 we notice that on the lateral surface of a cylindrical drum along the circumference, t. t. z. in the tangential direction, when rotating in a thermally stabilized standby state (ie after the initial heating and before the final cooling, and without film), no temperature development occurs.
As soon as a film (with film length L) comes into contact with the drum, the surface temperature of the drum drops (see curve ctl). After the film has left the drum, the surface temperature of the drum returns to the stand-by value. The graphical representation of this temperature variation in tangential direction (t) on the mantle surface of the body of revolution is further referred to as "second temperature profile Tt".
The present invention discloses an apparatus and a method in which both temperature profiles (Ta, Tt) can be independently verified, also during processing of said image materials. In addition, both temperature profiles can then be largely flattened.
How this can be done in principle is mainly explained in a later chapter.
First, the technical features of some preferred embodiments are now discussed in detail.
6. 4. "Controlled / or compensated" temperature profiles of a heated body of revolution according to the present invention As already stated, the physical core of the present invention consists of a specific drum with an adapted heating.
Initially, the present invention includes a rotating body of revolution 20 with a sheath 21 of thermally conductive material, axial or lateral end faces 22-23 of thermally insulating material, and heating means 60, for example an electric-resistive heating element 61, said body of revolution on the sheath surface has a temperature profile in axial direction (a) according to a first temperature profile (Ta) and a temperature profile in tangential direction (t) according to a second temperature profile (Tt), characterized in that both temperature profiles (Ta, Tt) are independently controllable and that each of the temperature profiles has a compensation control.
Reference is made here to FIG. 6.1 which schematically illustrates a photothermographic material (m) usable in the present invention; to fig. 6. which gives a schematic representation of a drum-shaped heating body according to the present invention (a so-called.
"segmented drum" consisting of, for example, three sections 21 ', 22' and 23 '; discussed further a. d. h. v. Fig. 12. 1); to fig.
6. which shows an axial temperature variation on a heated drum according to the present invention; and to Figs. 6. 4. and 6. 5. showing the temperature trend as measured in tangential direction on a heated drum according to the present invention. Curves ca0, ctO and ctl have the same meaning as in Figs. 5. 2 and 5. 3. The other curves outline various temperature courses, namely ca2 and ca3, show temperature courses measured in axial direction.
<Desc / Clms Page number 8>
a segmented drum (cf. curve ca2) and on a segmented drum with (here incomplete) axial compensation (cf. curve ca2) according to the present invention.
Curves ct2 and ct3 show temperature courses as measured in tangential direction on a heated drum with (here complete) tangential compensation according to the present invention, where curve ct2 gives a situation without images and curve ct3 shows a situation with images.
Various practical embodiments of such compensations (including software axial compensation, hardware and / or software tangential compensation) are described in later chapters.
Without going into an in-depth analysis of the previous figures, it can in any case already be clearly deduced from a comparison of the various curves that a compensated drum provides a much more uniform density profile (resulting from a corresponding temperature profile) than an uncompensated drum.
After-above a general description of a photo thermographic system was given (in chapter 6.2), and after some essential concepts concerning "axial and tangential temperature profiles (Ta, Tt)" were situated (in chapters 6.3 and 6. 4), now all essential components with their technical characteristics are described in detail.
The following will be discussed consecutively: the physical core of the invention, being a specific drum with adapted heating; then the thermal processing of a photothermographic material by means of a specific heating unit; then a more complete development device, and finally a complete recording system. The method of the present invention is also explained explicitly in the following detailed description.
6. 5. Basic arrangement of a heated revolution body usable in the present invention More practical explanations of such control will follow in later chapters of this description, mentioning static and dynamic influences on temperature, control loop with open or closed loop, feed forward or a feedback control, hardware or software control ...
In general terms, a basic arrangement of a heated body of revolution useful in the present invention includes a heating unit with means for transporting and heating a photothermographic material, electric-resistive heating means 60 disposed in a body of revolution, and means for determining or controlling (being recording and checking ) on said body of revolution of a temperature variation in axial direction (a) according to a first temperature profile (Ta) and a temperature variation in tangential direction (t) according to a second temperature profile (Tt), characterized in that both temperature profiles (Ta, Tt) are mutually independent be controllable. Sync means are of course also provided to activate said means at correct times.
In further preferred embodiments of a heating unit 4 according to
<Desc / Clms Page number 9>
Currently, said heating means 60 may include an electric-resistive heating element 61 and / or an electric radiant heater 69. The heat transfer between heating means 60 and revolution body 20 can take place in various ways, i.e. with heating element 61 mainly by conduction, with radiant heater 69 (for example a ceramic element, or a lamp with preferably an infrared spectrum IR) mainly by radiation.
In order to explain such basic arrangement more concretely, reference is made to Figures 2 and 3, which show a device according to a drum.
EMI9.1
show concept. Figs. 2. and 3 show a cross-section of the device and fig. 2. shows a longitudinal section. These figures are
1 further discussed jointly.
The processor consists of a heated drum around which, for instance over a cover angle a of 1800, a belt 41 runs. In order to run this belt against the drum, a number of rollers are provided: two transport rollers 34-35 near the drum, and at least one tension roller (36 or 37) that provides tension on the belt and controls the belt (so-called tension roller or steering roller) . If necessary, said tensioner roller can be blurred by several rollers, for example by two rollers (ref 36 and 37) as in Fig. 1.
The film transport intermediate input 46 and output 47 of developing device 14 is effected by means of a rotating conveyor belt 41, which presses the film against the hot drum or cylinder 20.
The belt 41 itself is pressed against the heated drum 20 by two rollers 34 and 35. Due to the positioning of these rollers 34 and 35, and their diameter, the cover angle a of the belt can be adjusted from a few degrees to 180 °, even up to about 280. The roller 36 ensures that the belt 41 is tightened against the drum 20. This can be done both by the weight of the roller 36 itself (cf. gravity) and, for example, by an applied force via the bearing of this roller 36. The latter has the advantage that the device can be arranged at an angle or even vertically without affecting the tension of the belt 41.
Thus, the present invention describes a heating unit (4) comprising a revolution body (20) with a jacket (21) of thermally conductive material and axial end faces (22-23) of thermally insulating material, rotation means for rotating said revolution body, heating means (60) heating said revolution body, measuring means (68) for measuring on said revolution body of at least a temperature for determining a temperature profile in axial direction (a) according to a first temperature profile (Ta) and of at least a temperature for determining a temperature profile in tangential direction ( t) according to a second temperature profile (Tt), conversion means (76) for converting said temperatures into corresponding (measured and digitized temperature measured values or)
temperature signals (77), control means (72-74) for converting said temperature signals into control signals (78) for said heating means.
In the further description, we first clarify the earlier mechanical influences and then the earlier electrical influences (including compensation means to compensate static and dynamic disturbances on said temperature profiles) on the temperature behavior.
<Desc / Clms Page number 10>
6. 6. Basic construction of a drum usable in the present invention (Figs. 2 and 3) Central to this arrangement is a body of revolution 20, preferably in the form of a cylinder or drum.
We quote the following technical specifications as practical information about a preferred version, which are not intended to be exhaustive:. metal drum with casing dimensions 198 x 492 mm; . jacket 21 of AlMgSil (DIN No. 3.2315); . the jacket is between two thermally insulated flanges 22-23 (for example, from "hard fabric"); . the drum is suspended between two metal frame plates (for example from "zincor") with a thermal insulation on the inside; (zincor is a steel type DIN 1.0330.03, with an extra layer 2.5 m zinc).
. rollers 34-37, drum 20 and belt 41 are closed off from the environment by a housing 45 (e.g. metal) that is thermally insulated (e.g. cork); . the drum is internally heated by a flexible heating mat 61 which is glued into the inside; . the power for the heating as well as the signal of the temperature measurement 68 (for example a drum temperature sensor, e.g. a sensor in the drum wall) are transmitted via slip rings and sliding contacts; . the drum is driven by an electric motor 30 (for example a stepper motor or a synchronous motor, preferably placed outside the frame plates).
In order to achieve a satisfactory heat distribution (and ditto temperature profiles), the drum is mounted in a heat-insulating material, for example so-called hard fabric with sufficient resistance to high process temperatures (up to 140 ° C).
Hard fabric is a laminate material based on a support (usually cotton) and a resin (for example phenol, epoxy or polyimide), has a heat conduction around 0.2 W / m. K and is subject to international standards such as DIN 7735. Well-known brand names are Batext, Epratex and Ferrozell; suppliers include a.
Eriks-B2660 Hoboken, and Vink-B2220 Heist op den Berg.
With regard to thermal conductivity of useful construction materials, in the present application we mean by "good conductors" materials with a thermal conductivity X greater than 10 W / m. K and under "thermally insulating" a thermal conductivity of less than 3 W / m. K., preferably less than 0.5 W / m. K.
Some illustrative material examples are: good conductors include aluminum with ^ = 229 W / m. K, brass with X = 105, (steel with X = 45), various cast iron types with zu = 17 to 42, various stainless steels with X = 13 to 15 (stainless steel material designations according to DIN 17007: 1. 4301, 1. 4401, 1.404, 1.4539, 1.4541 and 1.4571); thermal insulators include a. various types of hard fabric (with a heat conduction in the same area as wood, namely X = 0, 2 W / m. K).
In accordance with "The great Oosthoek encyclopedia" (published by Oosthoek, Utrecht, 1980, part 17, p. 134) in our current application we mean by "stainless steel", often also referred to as stainless steel,
<Desc / Clms Page number 11>
an "alloy steel which is highly resistant to corrosion (chrome steel, chrome nickel steel, etc.)". Further information (eg structural layouts, alloys, properties, etc.) can be found in eg the "Grote Winkler Prins encyclopedia" (published by Elsevier, Amsterdam-Brussels, 1982, part 19, p. 309), in the "Winkler Prins technical encyclopedia "(published by Elsevier, Amsterdam-Brussels, 1977, vol. 5, pp. 377-378).
Said heating means 60 can be bent on production or be bent on application (best according to the radius of curvature of drum). Said heating element 61 may be an etched foil (for example because of WATLOW, 12001 Lacland Road, St. Louis, Missouri 63146, USA), a wire wound foil (for example because of
EMI11.1
ELMWOOD, Elm Road, North Shields, Tyne and Wear NE29 8Sa, GB), ...
6. of a drum usable in current invention Certain properties (such as thermal conductivity, hardness, roughness ...) of the drum surface are very important, because of process quality (especially regarding heat transfer) and because of mechanical resistance to damage.
The drum surface must be homogeneously heated and must be able to deliver heat homogeneously to the film. This requires a surface with equal heat content and heat conduction coefficient.
The drum surface should be hard enough to avoid damage from contact with film and scraper. Damage from occasional contact with foreign objects (eg opening the processor, removing dust, etc.) should also be avoided.
The surface finish is also important. Firstly, the surface must be finely finished so that no impressions are left in the film during processing (because the soft emulsion layer makes the film very sensitive to damage during processing). Secondly, a surface that is not smooth enough will be polished by contact with the scraper, allowing fine particles to break off the drum surface and get stuck at the scraper systems. Because these particles are very hard, damage to the drum surface and the scraper (s) is real. In an embodiment according to the present invention, the best results are obtained with a ground drum surface, preferably with a finish of Ra 0.5 m and Rz <4 (im (see standard sheets DIN 4762 and DIN 4768).
In a particular embodiment according to the present invention, a post-treatment of the drum surface m. B. v. a normal anodization of the drum insufficiently hard to obtain and maintain sufficient image quality. Therefore, in a further embodiment of the present invention, the drum surface is hard anodized (to preferably a Vickers hardness of about 500 HV).
In another embodiment of the present invention, normal teflonization of the drum was found to be insufficient to obtain and maintain sufficient image quality. After all, since Teflon is a thermal insulator compared to aluminum, any temperature inequality results in prohibitive process results.
<Desc / Clms Page number 12>
(Teflon is a trade name for PolyTetraFluorEthylene PTFE and is available from Du Pont, Hoechst, ICI, Montedison, among others).
Therefore, in a further embodiment of the present invention, the drum has been subjected to "hard anodizing followed by teflonizing". This technology is known under the name "TUFRAM coating" and consists of a combination of first hard anodizing and then sealing the anodizing pores with Teflon; thus, "PTFE-impregnated AlO" is obtained. The direct advantage of this post-treatment is that a very hard non-stick surface is obtained.
6. 8. Cleaning a drum usable in the present invention. Two other important functions to be performed in the device include (1) reproducible removal of the developed film from the drum, and (2) keeping the drum permanently clean by the regular removal of soiling elements. The drum can indeed be soiled with various elements, especially dust (from the environment, because of the film confection, ...) and emulsion residues.
The main limitations when using a scraper on the drum are set by the high temperature (which limits the materials to be used), and by the surface of the drum (which should not be damaged and should be easy to clean) .
Certain embodiments of the present invention use a glass fiber scraper soaked in a resin or a plastic scraper such as PEN or nylon. (PEN is a short name for Poly Ethylene Naphthalate and is produced by companies including Du Pont, ICI, Teijin. Nylon is a polyamide plastic and is produced by companies including BASF, Du Pont, Monsanto.) Yet another embodiment uses a thin sheet steel (for example 0.1 mm thick).
A brass scraper (with a thickness of about 0.1 mm) gives the best result for the time being. It is noted that the brass scraper conforms well to the shape of the drum and that less damage occurs.
In one embodiment, the drum cleaning function was combined with the film removal function by using a scraper to both remove the film sheet from the drum and to keep the drum free from dust and dirt.
In another embodiment, both functions were performed separately, for example by a separate set of individual take-off scrapers (preferably of plastic and arranged side by side on the same axial line) and by a continuous cleaning scraper (preferably of metal and extending over the full drum width).
Fig. 4 shows an example of a local cross-section through a drum 20 with drum shell 21 and a take-off scraper 81 with some parts 82-83 of a scraper holder.
<Desc / Clms Page number 13>
6. 9. Bearing of a drum usable in current invention In a preferred embodiment according to the present invention, the drum is supported on the sides by two flanges in hard fabric (EPRATEX from ERIKS for example), because of its heat-resistant and insulating properties. These flanges are fitted with shaft ends in stainless steel or stainless steel (limitation of heat losses).
Said shaft ends are mounted in rolling bearings, one bearing is fixed (preferably on the motor side), and the other bearing is laterally movable to accommodate thermal expansion of the drum.
Because of the relatively high temperature that the bearings can assume, in a preferred embodiment of the present invention a heat-resistant grease has been used for the lubrication of said bearings, such as for example BARRIERTA W type 55/2. (BARRIERTA W is a registered trademark of Klueber Lubrification, D 8000 Munich and includes a
EMI13.1
temperature resistant lubricant based on perfluoroalkyl ether).
6. 10.
Just like with the drum, the static properties (such as thermal characteristics, dimensions, cylindricity, surface hardness, roughness ...) and the dynamic properties (such as concentricity, bearing, friction, uniform speed, synchronization ...) are important for the qualitative operation of a photo-thermographic system, this also applies to the conveyor belt.
It will be clear that an insufficiently or insufficiently homogeneous pressing of the film on the drum during processing leads to uneven densities across the film sheet. This often manifests itself in the appearance of the tape structure or in lighter and dark stripes on the finished film.
Insufficiently smooth finish of the tape also gives rise to fine damage to the film, which is reflected in a microstructure on the finished film.
Due to the relatively short bending of the belt just in front of the drum, and the relatively small diameters of the input and output rollers, there is great tension in film and belt, which can cause all kinds of errors.
Because of the conveyor belt, lateral forces perpendicular to the running direction (cf. "tracking") and forces in the running direction can deform the film, especially if the film is rather weak (for example PET of only 100 mm thick and heated above 100 ° C). When these forces are sufficient, errors are caused by mechanical deformation of the film and possibly dark and lighter stripes.
Fig. 8 shows a preferred embodiment of a belt run with proportional control. Here tensioning roller or steering roller 36 is movably arranged in a rocker bearing 26 and can be moved d. with a screw spindle 27 and screw motor 28. This in turn is controlled by (for example two) position sensors which detect the course of the belt 41.
<Desc / Clms Page number 14>
Instead of a screw spindle, other control systems are of course also conceivable, such as an eccentric, an electromagnet, a pneumatic or a hydraulic cylinder, which in turn are controlled by a two-point control or by a proportional control.
In a further preferred embodiment of the present invention, means are also provided for switching the image side of the image material, t. t. z. thermal processing of said image material with the emulsion side in contact with the heated drum, versus reverse side.
After a general description of a photothermographic system according to the present invention has already been explained above, followed by a detailed description of a body of revolution and various mechanical functions in this regard, the further attention now goes more specifically to an adapted heating, then to the thermal processing of a photothermographic material using a specific heating unit; then to a more complete development device, and finally to a full recording system. The method of the present invention is also explained explicitly in the following detailed description.
EMI14.1
1 6. 11. First implementation of a drum heater according to the present invention ("segmented drum") The following chapter describes three preferred embodiments for heating a drum to a certain set temperature and with a certain accuracy.
Common to each of these preferred embodiments is that during processing of the image materials, both temperature profiles (Ta, Tt) are independently verifiable and moreover are controlled (or managed) in such a way that both temperature profiles are extensively flattened.
In a first preferred embodiment (cf. Figs. 2 and 3), the system comprises at least one revolution body 20 with a jacket 21 of thermally conductive material (for example a metal, for example anodised aluminum), axial or lateral end faces 22-23 of thermal insulating material, and electric heating means 60.
A special feature of this first embodiment is precisely that the axial end faces 22-23, also called side faces or flanges, are thermally insulated. o. v. the other construction (including casing and shaft ends). In a preferred embodiment, said
EMI14.2
end faces constructed from "hard fabric".
Fig. 12. 1 (cf. also Fig. 6. gives a schematic representation of a so-called "segmented Fig. 12. schematically shows a photothermographic material (m) usable in the present invention. In this (non-exhaustive) example drum 20 exists actually three sections, namely a middle section 21 ', one
EMI14.3
left section 22 'and right section 23'. The ends 22 and 23 of said side sections 22 'are extra good here
23 thermally insulated to minimize heat loss through the flanges or through the shaft ends.
<Desc / Clms Page number 15>
A conveyor belt 41 (for example with a length of 890 mm and a width of 470 mm) runs over drum 20 (for example with a diameter of 198 mm, wall thickness 14 mm and shaft length W = 490 mm), over a certain cover angle a (for example 1800). ).
This embodiment according to the present invention has ensured, among other things, a good synchronization between incoming film sheets and the location of the temperature sensor (s). After all, if the circumference of the drum is different (ie larger) than the length of the longest film sheet (for example 620 mm versus 430 mm), the film sheet to be processed does not always pass at the level of the sensor, which has an adverse effect on the control system.
In this embodiment according to the present invention, care must also be taken, among other things, to ensure that the belt does not cool down too much during processing by the film sheet that has been passed through.
Another version used an alternative belt with a smaller thermal content (the smaller its heat capacity, the less influence of the belt on the process) and with a greater thermal and contact resistance (surface finish). Such belts may consist of metal (e.g. a stainless steel) optionally covered with a fine layer of rubber, or of a plastic film based on a polyester film such as Mylar (registered trademark of Du Pont) or a polyimide film such as Kapton (registered trademark of Du Pont ).
An electric-resistive heating element is preferably used as heating means.
At least one, but preferably several, temperature sensors (for example four PT100 thermocouples) are arranged in the wall of the drum (cf. Fig. 9), preferably at different tangential locations (for example offset from each other) and at different axial place ; optionally also at different depths in the drum wall thickness.
Both the measuring signal for the drum temperature and the power for the heating element are transferred via respective sliding contacts. In general, sliding contacts are known from the prior art, so that they are not elaborated on. However, preference is given to slip rings with rhodium coating, because of two special advantages: such sliding contacts give (i) a reproducible signal, and (ii) a maintenance-free service life of at least 1,000,000 revolutions.
When opting for a contactless and interference-resistant system, an optical interface can be used if desired.
As a heating element, a so-called flexible or a curved heating element is preferably applied in the inside of the drum, for instance glued with RTV adhesive ("room temperature vulcanisation", a.a. Available from Dow Corning).
The heating elements used include: (i) an "etched foil flexible heater" from WATLOW, with a nominal power of 1500 W at 240 V, or (ii) a "wire-wound flexible heater" from ELMWOOD, with a nominal power of 1300 W at 240 V.
For the temperature control of the drum, a control circuit 70 with a PID proportional-integrating
<Desc / Clms Page number 16>
differentiating controller 73, namely a configuration with an SW controller surrounding a microprocessor 72 (for example, an Intel rn brand 80186 processor). The feedback signal 75 from a calibrated temperature sensor 68 (e.g. a Pt100 with an accuracy of 0.1 C within the calibrated range) and an ADC analog-to-digital converter 76 is converted into a binary signal 77 (at example a 10-bit signal).
In differential amplifier 72, a comparison is made between the digital value of the entered (or desired) target temperature 71 and the digital value of the (actual or) measuring temperature 77. In a preferred embodiment, a PWM pulse width modulation 74 is used in the microprocessor created to control the heating element (s) 60 with a control signal 78 from the mains with so-called solid state relays SSR. For example: a period of 1 sec. and a
EMI16.1
duty cycle 8 adjustable in 100 steps from 0 to 100%.
Since a pulse activation is considered to be known, the explanation below limits it to only a few features.
First, FIG. 11 a series of activation pulses with a relatively high duty cycle 8. The period (tug) consists of an active time (tson) ', for instance a time during which a heating element is activated and thus can heat up, and a passive time (t-tson) 'for example a time during which a heating element is not activated and can therefore cool down.
The duty cycle 8 is the ratio of an active pulse width (tson) to the total period (t.
In a printer usable according to the present invention, the duty cycle 8 can be varied while maintaining a constant period (tug) but with varying activation time. In another embodiment, the duty cycle 8 can be varied with variation of the period (tug) at constant (tson) - Preferably a number of criteria (for example control parameters such as gain factor, integration time, differentiation time constant; filtering input signal) can be set on a video screen and a number of measurements (such as percentage duty cycle, PID variables, temperature, speed ) readable.
Initial test results, where a number of film sheets have been developed at a set temperature of 120 C and a process time of 10 seconds provide:.
EMI16.2
<tb>
<tb>
- <SEP> Heat capacity <SEP> l <SEP> film sheet <SEP> 17 " <SEP> x <SEP> 14 " <SEP>: <SEP> 55 <SEP> J / C <SEP> (calculated)
<tb> - <SEP> Warm-up time <SEP> processor <SEP>: <SEP> 20 <SEP> min. <SEP> (measured)
<tb> - <SEP> Slope Warm up <SEP> <SEP>: <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> CI <SEP> sec. <SEP> (measured)
<tb> - <SEP> Slope Cool down <SEP> <SEP>: <SEP> 0, <SEP> 025 <SEP> C / sec. <SEP> (measured)
<tb> - <SEP> Max <SEP> heat reduction <SEP>: <SEP> 183 <SEP> W <SEP> (calculated)
<tb> - <SEP> Heat losses <SEP>: <SEP> 300 <SEP> W <SEP> (measured)
<tb> - <SEP> Temperature drop <SEP> through <SEP> 1 <SEP> film sheet <SEP>: <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> C <SEP> (measured)
<tb> - <SEP> Stability <SEP> system <SEP> unloaded <SEP>: <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> C <SEP> (measured)
<tb> - <SEP> Stability <SEP> measuring signal <SEP> PT100 <SEP>:
<SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> C <SEP> (measured)
<tb> - <SEP> Stability <SEP> measuring signal <SEP> IR sensor <SEP>: <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> C <SEP> (measured)
<tb>
Another version is equipped with PT1000 sensors (i.p. V. PT100).
These PT1000s have the advantage that the sensitivity to the contact resistance of the sliding contacts drops by a factor of 10.
To eliminate disturbances on the signal, a filter can be used, for example a "software filter".
<Desc / Clms Page number 17>
Another option for transferring signals in a contactless manner uses opto-electronics, for example with emitter-sensor systems.
A further version is equipped with infrared sensors from EXERGEN Corporation (One Bridge Street, Newton, MA 02158, USA).
These are thermocouples which generate a thermal voltage when infrared is captured. They receive the heat by radiation, so that no sliding contacts are needed.
Since the development temperatures are around 120 OC, sensor types calibrated to 120 OC are preferably used; d. w. z. that the linear portion of their characteristic is centered around 120 OC or 393 K.
The following sensor models have been used for this: a) Sensor type IRt / c m. 01-K120 e is a low-cost sensor with a housing in plastic (ie short name ABS, for an Acrylonitrile-Butadiene-Styrene copolymer). As a result, the maximum ambient temperature for the sensor is limited to 70 C, so measures must be taken to limit the ambient temperature.
EMI17.1
b) Sensor type IRt / c m. has a stainless steel housing and can therefore withstand 1X-K120 e6. 12. Second embodiment of a drum heater according to the present invention ("" segmented heater ") In a second preferred embodiment, the system comprises a heating element with power compensation on the side edges (see Fig. 7), which offers possibilities for an axial compensation.
In addition to the previous embodiment of a so-called "segmented drum", in which drum 20 actually consists of, for example, three sections, in this second embodiment said side sections 63 and 64 of heating element 61 have a different electrical power than middle section 62, which is sometimes indicated is referred to as "segmented heating".
More concretely, in a particular embodiment, said side zones 63-64 are geometrically symmetrical t. o. v. the middle zone 62 and mutually equal in size and available power.
In a particular preferred embodiment, each zone 62-64 has a separate sensor 65-67 and a separate controller.
In another preferred embodiment, both side zones 63-64 are electrically connected in parallel and jointly controlled with a thermo sensor in the center of one of said side zones. Since in this example the large middle zone has a separate temperature sensor in the drum, two separate control circuits are actually created.
In another preferred embodiment, only one sensor is mounted in the axial center of the center zone 62 of the drum and the three zone heaters are all three parallel to a control circuit 70, however, the installed powers differ for center zone versus side zone.
In even further designs, the installed powers can also be controlled software-wise at different levels. As an example: left zone 63 with 0.522 W / m2
<Desc / Clms Page number 18>
installed power and controlled at 75%, middle zone 62 with
EMI18.1
0, and controlled at 90%, right zone 64 with 0, and controlled at 80%. In this way, both a hardware compensation and a software compensation of the axial temperature profile Ta of the drum are possible.
To illustrate an axial compensation possibility, FIG. 15 a hardware possibility with a drum-shaped heating body 20 with axially direction three differently installed powers P1-P3 in heating elements 61 (with connections Mi-Ni). Fig. 17 shows a software option with three pulse trains with different duty cycles (for example 81 = 75%, 82 = 50%, 83 = 65%).
It is of course also possible to use more than three heating zones, with or without symmetrical heating.
In a further preferred embodiment, the heating element has a continuously varying power profile, to compensate for possible static and dynamic disturbances on said temperature profiles.
In FIG. 12. 1-12. 3 some comparative tests are illustrated.
Fig. 12. 3 compares density profiles measured on imagery developed according to the state of the art, with hardware compensation (HW) according to the present invention or with hardware and software compensation (HW & SW) according to the present invention. Curve 91 sketches a so-called.
EMI18.2
"natural profile", curve 92 outlines a hardware axially compensated profile obtained with a so-called "segmented drum and segmented heating", while curve 93 outlines a further optimization with a differentiated, software-based adjustment of the side zones of the heating element. This shows a clear quality advantage (with regard to density uniformity) of the current invention.
In terms of construction, an additional advantage follows from the current application. After all, where the film-useful width of the drum is 356 mm (14 "), due to the heat distribution over the drum, a certain extra width is required. Tests have shown that with a conventional drum even a width supplement of 40% ( for a film width of 356 mm, for example, the drum width is then approximately 490 mm) the axial temperature profile is insufficiently homogeneous, of course depending on the desired accuracies.After further optimization of embodiments according to the present invention with thermal compensation to the sides of the drum, the addition in drum width W can be gradually reduced to 30% (resulting in 470 mm), to 25% (resulting in 450 mm), and even less.
Thanks to the described embodiment of the body of revolution (with a "segmented drum") and of the heating means (with a "segmented heating"), we can more precisely specify said heating unit as a heating unit, wherein said heating means have a first power profile (Pa) in axial direction with an adjustment according to a first temperature profile (Ta) of said revolution body, or also as a heating unit 4, wherein said heating means 60 axially have a first power profile (Pa) which is controlled by said control means 72-74.
<Desc / Clms Page number 19>
6. 13. Third embodiment of a drum heating system according to current invention ("HW or SW feed forward") In a third preferred embodiment, the system comprises a very specific control system to obtain a better response to faults due to the feeding of film sheets. To this end, two "FeedForward FF" control systems have been tested: an FF in software (where an extra amount of energy is supplied when a film sheet is presented) versus an FF in hardware (with the activation of an additional heating element each time a film sheet is fed through).
In a first FF version, namely a feed forward in software FF-SW, software is built into a system so that when processing a film sheet, the output of the controller can be blocked and kept in a position for a certain time.
A concrete example: the processing of a film sheet requires a certain amount of energy (a film sheet of 17 "x 14" and a temperature increase from 20 OC to 120 OC requires 5500 J) which can be supplied by the net power is available (being the maximum power minus the losses) for a certain period of time. For a resistance element of 1300 W and a loss of 300 W, a power surplus of 1000 W.
This means that the controller output must be held at 100% for 5.5 s (resulting from 5500 J to 1000 W) to return the energy extracted by the film sheet back into the drum.
In this connection, FIG. 10 is a time chart for compensation of the tangential temperature profile. That the time courses in FIG. 10 (for example earlier in seconds or fractions of seconds) in principle take an order of magnitude longer than that in FIG. 11 (for example, earlier in milliseconds) is graphically supported by two different hatches (vertical versus horizontal).
Suppose that at t0 no image material is present in the processor, the drum is kept at a standby temperature by the controller (see time span SB from t0 to tl with a duty cycle 5sb).
As soon as (at time t1) the image starts to appear at the input of the processor during transport of the image material, signal "DET IN" goes to a logic 1 state (set a higher voltage), for example.
As soon as (at time t2) the beginning of the image material appears at the output of the processor, signal "DET OUT" also goes to a logic 1 state.
During the residence time of the images in the processor, also called development time (here from tl to t4), at least one of the detections DET IN or DET OUT remains high, with the heating being activated with a duty cycle Ödev and in function of the measured temperature (cf. controller Fig. 9) After the output of a developed blade and for the input of a subsequent (yet to be developed) blade, a specific preheating may already occur (see signal FF during t5 to t6 with a duty cycle off , for example at 100%). After this FF time has elapsed, the controller can still be locked on a lower duty cycle 51 to avoid any temperature shocks.
<Desc / Clms Page number 20>
Several of the parameters mentioned are adjustable: for example FF time (in 1/10 s), duty cycle µ (in%) ... In a test setup, a 400 W FF halogen lamp and the lamp power were used. adjustable thanks to a variable duty cycle 5.
A second version has a feed forward in hardware (FFHW). Use is made of an additional heating element (of, for example, 400 W) that only heats the drum segment which will be cooled by the supplied film. This is done in such a way that the heat distribution over the entire drum circumference remains constant (in contrast to the main heating which always heats up the whole drum).
Said additional heating element can be a halogen lamp or another radiant heater (such as a ceramic element) which is placed stationary outside the drum (see also ref 69 in Fig. 3), or an additional heating resistor inside the drum (see also ref. 69 in Fig. 15); preferably said additional heating element has a sufficiently high response speed.
Because such a lamp inherently has a certain fixed length. such hardware feedforward can only work optimally at a film width. In a further embodiment according to the present invention, in order to prevent this problem, use has been made of different lamps which are arranged side by side and which could be controlled separately.
In an alternative embodiment, a lamp with different segments is used.
In a particular embodiment according to the present invention, the hardware feed-forward lamp is sealed light-tight to the interior of the processor by means of a VITON rubber seal. (VITON m is a registered trademark of Du Pont and includes a heat and chemical resistant fluoroelastomer.) In another embodiment, said sealing is done by means of horsehair brushes.
In another embodiment, the temperature of the drum is measured not so much in the rotating drum, but at a fixed location at the input of the processor.
In yet another embodiment, the hardware FF can be realized by pressing one or more heated rolls against the drum.
According to the foregoing, the present invention thus comprises a heating unit comprising a revolution body with an electric-resistive heating element, driving means for rotating said revolution body in a controlled manner, transport means for transporting a photothermographic material in a controlled manner around said revolution body, heating means around said revolution body by means of said heating element heating in a controlled manner, and means for determining on said body of revolution a temperature curve in the axial direction (a) according to a first or axial temperature profile (Ta) and a temperature curve in the tangential direction (t) according to a second or tangential temperature profile (Tt) , characterized in that both temperature profiles (Ta, Tt)
mutually independent
<Desc / Clms Page number 21>
be controllable (in the sense of measurable and influenceable, or controllable).
Regarding the temperature profile, contrary to known prior art, the present invention also provides for dynamic corrections or compensations. For this purpose, at least two heating zones are provided, the power of which is individually adjusted, for example via adapted software, each time a film sheet is due.
Each axial and / or tangential heating zone is differentially controlled and / or compensated. In static condition, initially different power can be provided (cf. Fig. 7). In the dynamic state, it is also possible to control differently via a variable duty cycle 0 (see Fig. 17).
In alternative embodiments, such compensation can also be realized via variable pulse numbers or even via a variable phase (by cutting a sinusoidal alternating voltage by means of a thyristor).
Rather slow influences on the temperature behavior of the system, also called "static disturbances", can come from a varying ambient temperature, moisture content, etc.
Rather rapid influences on the temperature behavior of the system, also referred to as "dynamic disturbances", may originate from a subsequent sheet, from a different type and / or thickness and / or heat content, and / or moisture content.
Offline compensation is more likely to compensate for systematic variations in a drum's thermal properties.
An on-line (or "instant") compensation is more likely to compensate for dynamic variations in thermal properties of a drum.
Fig. 16 shows an embodiment of a drum in which different powers (see Pal, 1 - P1, 2 - P1, 3 to Pm, n) can be switched on in hardware, both in the axial direction and in the tangential direction (cf. heating elements 61 with connections Me-Nij).
Thanks to the described feed-forward facilities, we can more precisely specify said heating unit as a heating unit, wherein said heating means tangentially have a second power profile (Pt) with an adaptation according to said second temperature profile (Tt) of said body of revolution, or also as a heating unit 4 according to any one of the preceding claims, wherein said heating means 60 have a second power profile (Pt) in tangential direction which is controlled by said control means 72-74.
As is apparent from all of the foregoing, the present invention further includes a developing device 1 for developing photothermographic material, at least an input unit 2, a developing unit 4 and an output unit 6, characterized in that said developing unit 4 comprises a heating module in the form of a body of revolution or drum 20. In view of good image quality, it is almost self-evident that during the thermal development said photothermographic material and said drum move at a synchronous speed.
In a more complete embodiment, the present invention also includes a recording system 1 for recording photothermographic material, with at least one input unit 2, a
<Desc / Clms Page number 22>
exposure unit 3, a developing unit 4 and an output unit 6, characterized in that said developing unit comprises a heating unit in the form of a body of revolution or drum.
6. 14. Global comparative tests Based on photothermographic materials as described in detail in previously cited EP-A-96. 201, 530. 1, a number of comparative experiments were performed.
In comparative experiments, a number of film sheets were exposed with a diode laser with a nominal power of 100 mW and a spot size on the film of approximately 140 m, and developed at a process temperature of 120 OC during a process time of 15 s.
The tests were done mainly around an optical density equal to 1 on the imaging element, because in this area the human eye is particularly sensitive to small variations in density.
EMI22.1
Density measurements were made with a MACBETHm TD904 densitometer with an ortho filter. f Further common characteristics for all tests include the image material, with dimensions of 17 "x 14" (or approximately 432 mm x 356 mm), a heat capacity of 55 J / C and a heat dissipation during processing of 183 W.
Important results from a drum optimization (including with a wall thickness of 14 mm versus 8 mm) are summarized in table 1 below.
Important results from an optimization of the control system (including with SW feed forward versus HW feed forward) are summarized in table II below. An important advantage of the HW feed forward lies, among other things, in the relatively short recovery time.
(In otherwise equal test conditions, the drum temperature recovered after processing five film sheets when using an HW feed forward already after 15 seconds, while with a heating without feed forward almost 400 seconds were needed).
<Desc / Clms Page number 23>
EMI23.1
<tb>
<tb>
Segment <SEP> ditto
<tb> drum <SEP> + <SEP> optimization
<tb> segment <SEP> (thinner
<tb> heating <SEP> drum)
<tb> (= <SEP> ex. <SEP> 2) <SEP> (= <SEP> ex. <SEP> 2)
<tb> Drum- <SEP> 490 <SEP> x <SEP> 198 <SEP> x <SEP> 14 <SEP> 470 <SEP> x <SEP> 198 <SEP> x <SEP> 8
<tb> dimensions <SEP> mm <SEP> x <SEP> mm <SEP> x <SEP> mm <SEP> mm <SEP> x <SEP> mm <SEP> x <SEP> mm <SEP>
<tb> Drum- <SEP> 1358 <SEP> 744
<tb> volume <SEP> cm3 <SEP> cm3
<tb> Nominal <SEP> 1500 <SEP> 1300
<tb> power <SEP> W <SEP> W
<tb> Warm-up time <SEP> 20 <SEP> 13
<tb> drum <SEP> min <SEP> min
<tb> (to <SEP> 120 C)
<tb> Warm-up 0, <SEP> 08 <SEP> 0, <SEP> 13 <SEP>
<tb> slope <SEP> C / s <SEP> oels
<tb> drum
<tb> Heat- <SEP> 300 <SEP> 250
<tb> lose <SEP> W <SEP> W
<tb> Homogeneity <SEP> 2.5 <SEP> 0.5
<tb> Ta <SEP> (unloaded <SEP> C <SEP> C
<tb> drum
<tb> 120 <SEP> OC)
<tb> Stability <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP>
<tb> Tt <SEP> (unloaded <SEP> oc <SEP> C
<tb> drum
<tb> 120 C)
<tb>
Table I.
EMI23.2
<tb>
<tb>
Segment <SEP> ditto <SEP> ditto
<tb> drum <SEP> + <SEP> + <SEP> SW <SEP> + <SEP> HW <SEP>
<tb> segment <SEP> feed <SEP> feed
<tb> heating <SEP> + <SEP> forward <SEP> forward
<tb> optimization
<tb> (= <SEP> ex. <SEP> 2) <SEP> (= <SEP> ex <SEP> 3) <SEP> (= <SEP> ex <SEP> 3)
<tb> Drum- <SEP> 470 <SEP> x <SEP> 198 <SEP> x <SEP> 8 <SEP> id <SEP> id
<tb> dimensions <SEP> mm <SEP> x <SEP> mm <SEP> x <SEP> mm
<tb> Drum- <SEP> 744 <SEP> id <SEP> id
<tb> volume <SEP> cm3 <SEP>
<tb> Nominal <SEP> 1300 <SEP> 1300 <SEP> 1300
<tb> power <SEP> W <SEP> W <SEP> W
<tb> Stability <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> 0, <SEP> 8 <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Tt <SEP> (120 <SEP> C <SEP> and <SEP> C <SEP> C <SEP> oc
<tb> 2 <SEP> sheets / min)
<tb> Recovery time <SEP> 6, <SEP> 5 <SEP> 1 <SEP> 15 <SEP>
<tb> na <SEP> 5 <SEP> sheets <SEP> min <SEP> min <SEP> sec
<tb> Stability <SEP> 0,
<SEP> 15 <SEP> 0, <SEP> 15 <SEP> 0, <SEP> 10 <SEP>
<tb> Tt <SEP> (no load) <SEP> o <SEP> C <SEP> 0 <SEP> C <SEP> 0 <SEP> C <SEP>
<tb>
Table II.
<Desc / Clms Page number 24>
A good picture of currently achieved density profiles is illustrated by Figs. 13 and 14. Here, FIG. 13 a tangential density profile measured on a thermographic material developed according to the second embodiment of the present invention.
Fig. 14 shows an axial density profile measured on a thermographic material developed according to the third embodiment of the present invention.
6. 15. Summary of the detailed description From the above description, a heating unit with means for developing a photothermographic material of high quality results by adding a specific amount of heat for a specified period of time.
The main advantages of the present invention herein relate to (i) achieving a very constant temperature over the entire surface of a film sheet as well as over a complete one. film sheet surface as over different film sheets; (ii) realizing a very constant development time, constant for each point of one (or more) film sheet surface (s); (iii) obtaining very short recovery times.
On the one hand, we obtain an advantageous combination of high stability and low recovery time to achieve sufficient film throughput, and on the other hand, density variations in an observation area around 1.0 D are limited to values better than 0.1 D, and in an observation area around 0. 3 D to values better than 0.02 D.
A synoptic overview of the various compensation means to compensate for static and dynamic disturbances on said temperature profiles is presented in Table III below.
EMI24.1
<tb>
<tb>
Temperature Hardware <SEP> Software
<tb> profiles <SEP> compensation <SEP> compensation
<tb> Ta <SEP> locally <SEP> locally
<tb> different <SEP> capability <SEP> differentiated
Enable <tb> <SEP> capability
<tb> (segmentation) Control <SEP>
<tb> (b. <SEP> v. <SEP> duty cycle) <SEP>
<tb> see <SEP> Fig. <SEP> 7, <SEP> refs. <SEP> 62-64 <SEP>; <SEP> see <SEP> Fig. <SEP> 17.
<tb>
Figs. <SEP> 15 <SEP> & <SEP> 16, <SEP> refs. <SEP> P1-P3.
<tb>
Tt <SEP> temporarily <SEP> temporarily <SEP>
<tb> extra <SEP> heating medium <SEP> differentiated
Enable <tb> <SEP> capability
<tb> (b. <SEP> v. <SEP> lamp, <SEP> role) Control <SEP>
<tb> see <SEP> Fig. <SEP> 3, <SEP> ref. <SEP> 69 <SEP>; <SEP> see <SEP> Fig. <SEP> 10,
<tb> Fig. <SEP> 15, <SEP> ref. <SEP> 69 <SEP>; <SEP> ref. <SEP> 79 <SEP>; <SEP> Fig. <SEP> 17.
<tb>
Fig. <SEP> 16, <SEP> refs. <SEP> Pal, <SEP> 1 <SEP> & <SEP> Pm, <SEP> 1. <SEP>
<tb>
Table III.
<Desc / Clms Page number 25>
It should be clear to the skilled person that, based on the heating unit described above, an extension to a more complete development device and even a complete registration system is quite possible.
Spoken in more detail, the present application thus also protects a developing device 1 for developing photothermographic material, comprising at least an input unit 2, a developing unit 4 and an output unit 6, characterized in that said developing unit comprises a heating unit as described above.
A further aspect of the present invention protects a recording system 1 for recording photothermographic material, comprising at least an input unit 2, an exposure unit 3, a developing unit 4 and an output unit 6, characterized in that said developing unit comprises a heating unit as described above .
In a particularly preferred embodiment of such a recording system 1, said exposure unit 3 and said development unit form a common unit around the same body of revolution. From another point of view, the present invention protects a method of recording information on photosensitive and thermally-developable images, comprising the following steps:
imagewise exposure of said image material, thermal development of said image material around a rotating body of revolution, measuring on said body of revolution a temperature variation in axial direction (a) according to a first temperature profile (Ta) and a temperature variation in tangential direction (t) according to a second temperature profile ( Tt), and compensate for static and dynamic disturbances on said temperature profiles.
In an extreme situation, said temperature courses can also be determined on the basis of only one sensor in the axial direction and a sensor in the tangential direction, or even from a single sensor which is then used for both directions.
To this end, we first assume that in a preliminary test for some discrete target values of the drum temperature (for example 115 C, 116, ... 124,125 OC) the corresponding temperature courses (Ta, Tt) are each measured (with either several sensors or with movable sensors ) and registered as characteristic curves (as shown in Fig. 6. 3-6. 5 for a temperature setting) (for example, in a look-up table memory LUT).
If at least one temperature is subsequently measured in an actual pressure cycle, the corresponding temperature courses can be deduced from the electronic memory. This principle works in both axial and tangential, but in the tangential direction an alternative can also be applied through "time-sampling".
<Desc / Clms Page number 26>
For the sake of clarity, it is expressly stated once again: (i) that the measurement of said temperature courses can of course be carried out both off-line in a previous test cycle and on-line during a current pressure cycle; (ii) that both temperature profiles are checked in such a way that a uniform temperature is created on the image material.
A further preferred embodiment thus comprises a method which also comprises a step of predetermining said temperature profiles.
Yet a further preferred embodiment relates to a method as just described, but wherein exposure and development of said (image) material take place around the same body of revolution.
6. 16. Applicability of the present invention In further preferred embodiments according to the present invention, various features have been improved, which are now briefly indicated.
Control parameters may change in a particular version i. f. v. the identified error. f In another version, ie with a cascade controller in which the temperature of the rolling surface forms the "master" and in which the temperature of the heating element forms the "slave", it is possible to react faster and reduce the control deviation.
In another version, the film sheets to be processed are already heated before they are fed into the processor. This reduces the thermal shock in the processor and the temperature drop over the drum.
In yet another version, the band is warmed up.
In still other versions, said imaging element may not have a leaf shape, but a band shape.
The film transport is preferably effected by means of a revolving conveyor belt 41, which presses the film against the hot drum 30. However, when working with film on a roll, the conveyor belt can even be omitted and, for example, the tension on the film can ensure good compression and satisfactory development.
A particular feature of the present application resides in that the thermal processing can be done in one of two different ways, viz. (I) with the emulsion side of the image material in contact with the heated drum, or (ii) with the non-emulsified side of the footage in contact with the heated drum. The first method has the advantage that lower development temperatures and / or shorter development times are possible.
The second method has the advantage that any temperature differences are still averaged by the carrier of the photosensitive layer. Depending on the chosen method, they do
<Desc / Clms Page number 27>
some practical interventions (for example setting temperatures and / or times, reversing film running ...).
After knowledge of the present patent application, it is quite possible that a person skilled in the art proposes other embodiments and / or other applications which, however, fully rely on the principle of the present invention.
For example, a system can also comprise more than one heating body, b. v. a linear iteration of the same basic concept (two drums unilaterally and serially arranged one after the other along a path followed by the imaging element) or an iteratively-alternating arrangement, with two drums opposite each other on a path followed by an imaging element (with possible to develop or dry two sides).
Two-sided arrangement of two drums can be of interest in systems with a photosensitive layer on both sides of a carrier, or with a photosensitive layer on one side of a carrier and an auxiliary layer (for example an anti-halo layer or an anti-stress layer) on the other side of said carrier.
In a method according to the present invention, said imaging element comprises a photothermographic material. It will be clear that in a system or apparatus or in a method or process according to the present invention, said photothermographic materials contain a silver halide or a mixture of silver halides, one or more organic salts and one or more reducers.
After exposure and development, visual densities greater than 1 are thus obtained. In a further preferred embodiment, said organo-silver saline silver behenate and said reducer is a phenolic reducer. Preferably said photothermographic materials contain one or more toning agents which, upon development, result in a neutral gray density.
In addition, said photothermographic materials preferably contain one or more stabilizers in order to maintain the quality of the image formed.
Current invention can be used for the production of images in reflection (based on e.g. paper, e.g. used in the copying sector) and images in transparency (based on e.g. colorless or colored film, e.g. used in medical diagnoses).
Applications are situated both in graphic applications (usually with high contrasts) and in medical applications (usually with a large number of continuous tones).
In addition, applications in other areas are also conceivable, such as general photography (in connection with the drying of wet-developed photo materials), electro (photo) graphics and toner-jet (in connection with the thermal fixing of toners), ink-jet (in connection with with drying the sprayed image) and lithographic printing processes (cf. drying one or more inks), or the "on-press" exposure and development of printing plates, more specifically of photothermographic printing plates, etc. Where appropriate, such uniform heating can be carried out according to the present invention.