CN1021931C - 对准成象卷筒纸的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种对成象卷筒纸(10)进行对准的方法和设备。成象纸由表面上敷有感光微囊的基底构成。感光微囊具有由感光成分和成色剂构成的内部相体。使成象纸在光化辐射下曝光以形成图象部分和边缘部分。

使局部成象纸部分或者使局部边缘部分以外的全部面积在光化辐射源(44)下曝光以经受色调或映象的变化，从而形成对准标记(48)，检测对准标记，并相应地完成对成象纸的加工。

Description

本发明一般涉及成象卷筒纸的加工方法和设备，特别涉及在成象纸的各加工工序要求对成象纸很好对准时所用的方法和设备。

已知的成象纸加工设备为数很多，在这些设备中要求一部分成象纸与另一部分成象纸对准，要求成象纸与接受片或设备本身对准。这些设备的准确运行取决于所需加工的成象纸的材料性质和所需进行的特殊操作的方法。

在US-A-4399209号和4440846号专利中发表了一种成象纸的材料，在这两个专利中论述了用于成象设备中的成象介质。这种成象介质由在表面上敷有感光微囊的基底构成。微囊内部具有由感光成分和成色剂构成的相体。使感光微囊在光化辐射下作图象曝光并经受均匀的压力而破裂，因而放出用以成象的内部相体。在微囊破裂时，成色剂与显象材料发生成象反应而产生彩色图象。在上述专利的具体实施例中，使经图象曝光的成象纸经过一对平行压辊的辊隙而造成微囊的典型性破裂。

这种感光介质可由两个薄层构成。微囊敷在作为第一层的基底上，基底可以采用连续不断的卷筒纸，这种卷筒纸供应极为方便。显象材料在较典型的情况下可涂敷在另一基底上形成成张的薄片，每个薄片可用作一个接受片。使成象纸处于光化辐射作用下，再使曝光过的微囊层与接受片的显象层贴合在一起。接受片和成象纸通过加压进行显象，从而在接受片上取得最后图象。

不难理解：在接受片与成象纸贴合时必须使接受片准确地与成象纸对准。否则在接受片上形成的图象就会出现错位现象。成象纸在光化辐射下曝光后，成象纸上图象的位置也就确定下来。因此，接受片必须相对于成象纸正确定位，以与曝光的图象相互对应。

已知的对移动成象纸进行对准的装置为数很多，如：US-A-3439176和4532596号专利（印刷成象纸用对准控制装置），US-A-3645619号专利（在复制设备上使胶片定位用对准控制装置），US-A-3820884号专利（检索缩微胶卷用对准控制装置），US-A-4519868号专利（切割成卷签条用对准控制装置）。为使这些装置合理运行，一般须取得有关使成象纸定位的准确数据。例如，在采用上述感光介质时，成象纸的曝光部分相对于成象纸的定位和整卷成象纸相对于设备的定位都必须很好掌握，以使接受片正确到位。

在使接受片与由上述介质构成的成象纸对准时遇到很大困难。这是由于成象纸必须停留在曝光工位上，以使成象纸进行图象曝光。在此同时，显象却最好是在使成象纸和接受片连续通过压辊的条件下进行。在成象纸连续通过压辊的过程中迅速而频繁地使成象纸起动和停止会影响成象纸受压的均匀性和显影的质量。因此，使成象纸在间歇曝光之间移动和成象纸在通过显象辊时的移动分别单独进行最为有利。

使旋转式位置编码器与用以移动成象纸的传动装置相连接，从而对移动的成象纸进行定位监控的方法是人们所熟悉的。但这种方法仅适用于整个成象纸加工设备用同一个传动装置来操作的情况。在采用微囊感光介质的情况下，成象纸可以从曝光工位向前移动而不与显象工位发生牵连。成象纸还可退回到曝光工位上而不受显象工位的牵连。例如，可以使显象纸在离开曝光工位后进入成象纸的存放槽内。在存放槽内的成象纸可反向移动，以使相邻图象面积之间的空间缩小而取得经济效果，这样，就要求在曝光工位上对成象纸进行对准。同样，为使接受片与成象纸在显象工位上彼此贴合，也要求接受片与成象纸上在曝光工位上经曝光的部分相互对应。因此，不可能采用编码器以通常的方式进行监控。

尽管已知在印刷业中可印制可见的对准标记，但在上述感光成象纸上形成的可见的对准标记对于成象纸与接受片的对准无济于事。尽管图象曝光在感光成象纸上产生有潜象，但潜象只是在使接受片与成象纸贴合后才显象而取得可见图象。

因此，要求取得一种能使接受片与移动的成象纸对准的装置，用于加工成象纸的设备中，在这种设备中加工成象纸的各项操作都是单独进行的。这种装置必须能够在第一工位上加工成象纸后，再在第二工位上使接受片与成象纸对准。具体地说，这种装置应能用于以下感光成象纸：这种成象纸在第一工位上进行曝光，而在第二工位上与接受片对 准。

为满足这种要求，本发明提供一种对成象纸进行对准的方法，这种成象纸在其加工设备中沿其路线移动。成象纸由在表面上敷有感光微囊层的基底构成。感光微囊的内部具有由感光成分和成色剂构成的相体，使成象纸在曝光工位上在光化辐射下曝光，从而形成图象部分和边缘部分。

已经发现：在使感光微囊在光化辐射下曝光后，感光微囊经受可检测到的色调或映象的变化。更具体地说，在光化后，感光微囊内部的相体由于聚合而收缩。这种收缩造成可检测到的色调或映象的变化。因此，已经发现;可以使成象纸在光化辐射下曝光而产生可检测到的色调或映象的变化，用以形成对准标记，从而取得对准的方法。更具体地说，在相对于面象面积固定的位置上形成对准标记，在退回或移进成象纸时用检测器检测对准标记，就能知道图象面积在成象纸上的位置，因而可以很好地进行对准。

只要检测器能检测出对准标记和周围成象纸面积之间的差异，对准标记的位置、形状和尺寸是可以变动的。作为对准标记可能位置的实例，对准标记可以在图象部分周边上（“自然的”对准标记）或在成象纸边缘部分上形成，边缘部分又可以是相邻图象部分之间的部分或图象部分边缘和成象纸边缘之间的部分（“人为的”对准标记）。“自然的”对准标记一词意味着：作为图象曝光而形成图象部分的自然结果，在图象部分周边上形成对准标记。“人为的”对准标记一词意味着：并非由于图象曝光的自然结果而在边缘部分上形成对准标记。可以使图象部分周边或边缘部分上的第一部分在光化辐射下曝光，以使第一部分经受色调或反光的变化而区别于图象部分周边或边缘部分上的其余第二部分，从而在成象纸上形成对准标记。在某一实施例中，第一部分小于第二部分，可以使图象部分周边或边缘部分的第一部分在光化辐射下曝光，以使第一部分经受色调或映象的变化，从而形成对准标记;这样，当成象纸连续从检测器下经过时，检测器就会感受到对准标记和周围非曝光部分之间的差异，其中，对准标记为经受色调或映象变化的曝光部分。

在另一实施例中，第二部分小于第一部分，可以使图象部分周边或边缘部分上的第一部分在光化辐射下曝光，以使第一部分经受色调或映象的变化，从而形成对准标记;这样，当成象纸连续从检测器下经过时，检测器就可检测出对准标记和周围部分之间的差异，其中，对准标记为非曝光部分，而周围部分为经曝光而经变色调或映象变化的部分。因此，根据实际应用情况，可以使对准标记成为曝光部分或非曝光部分。

根据实际应用情况，可以在成象纸加工设备的任一位置上形成对准标记。例如，可以在图象曝光工位上，或在此工位之前或后形成对准标记。同样，可以与图象部分同时或分别单独形成对准标记。由于在这方面具有很大的灵活余地，本发明的方法可用于需对成象纸进行对准的任何场合。

根据检测器对对准标记的检测，可以完成对成象纸的加工。例如，如果在形成图象部分和对准标记后使成象纸进入成象纸存放槽内。于是，存放槽内的成象纸可反向移动，以便相邻图象部分之间的空间缩小而取得经济效果。根据检测器对对准标记的检测，成象纸可以停止移动，以进行图象曝光而形成下一图象部分。

在另一实例中，这种对成象纸的加工可以是使接受片与成象纸贴合且与图象部分相对应。因此，在连续显象后，在接受片上形成经很好定位的最后图象。

在另一实例中，对应于检测器对对准标记的检测，可在成象纸上加上条形编码或导码。

根据另一实施例，本发明提供一种传递成象方法。使成象纸在光化辐射下曝光，以形成图象部分。成象纸由在表面上敷有感光微囊层的基底构成。感光微囊内部具有由感光成分和成色剂构成的相体。图象曝光在成象纸上形成边缘部分，也就是成象纸上图象部分周围的部分。

使成象纸在光化辐射下曝光，以形成自然的或人为的对准标记。使成象纸移动，并用检测器检测对准标记。根据对对准标记的检测。使接受片与成象纸按图象部合贴合。使成象纸的整个表面经受均匀的压力，以使感光微囊破裂而对应于图象曝光放出内部相体，以与显象材料相互作用而产生图象。

根据另一实施例，本发明提供一种设备，以使成象纸曝光，以与成象纸对准，以使成象纸上的图象部分显象。成象纸由在表面上敷有感光微囊层的基底构成。感光微囊内部具有由感光成分和成色剂构成的相体。

设备具有：

曝光工位;

使成象纸在曝光工位上定位的装置;

在曝光工位上使成象纸上的感光微囊作图象曝光而形成图象部分的装置，其中，图象曝光在成象纸上形成边缘部分，也就是成象纸上图象部分周围的部分;

显象工位，位于曝光工位以外，具有显象装置;

使成象纸从曝光工作沿成象纸路线移动到显象工位的装置;

位于显象工位之前、成象纸路线近旁，用以使边缘部分曝光而形成对准标记的装置;

检测器，沿成象纸路线，位于使边缘面积曝光而形成对准标记的装置之后、显象工位之前、用以检测对准标记并相应发出检测信号;

与光学检测器连接，用以接收检测信号的控制装置;

与控制装置连接的执行装置，其中：控制装置根据检测信号使执行装置完成对成象纸的加工。

为对本发明进行更充分的了解，可参阅以下附图：

图1A-1C为特别适用于本发明的成象纸和接受片的剖面简图，图中示出成象纸、成象纸的曝光和接受片的显象。

图2为移动成象纸加工设备的简图，设备具有本发明中用以使接受片对准移动成象纸的装置。

图3和图4为成象纸的顶视图，纸上示有成象面积和对准标记。

本发明用以使接受片对准成象纸的方法和设备是与US-A-4399209和4440846号专利中所述感光成象介质结合使用的，上述成象纸在其加工设备中是沿其路线移动的。上述介质可以具有一种反射性表面，如同敷有一层金属，具体来说，如同敷有一层铝。这种介质示于图1A-1C，图中成象纸10由敷有微囊14的基底12构成。微囊14内充有内部相体16，相体16内具有感光成分。典型的感光成分内具有一种光致引发剂，推荐使用的光致引发剂已在EP-A-223587专利上发表。一般来说，微囊14内还具有一种成色剂;但成色剂可以以其它的方式与微囊结合，如加在微囊外层中或加在紧贴微囊的薄层中。

尽管在图1A中示有微囊14，实际上用肉眼是看不见的，因为微囊的平均直径一般仅在1～25微米左右。

如图1B所示，成象纸10用透射成象法进行曝光。辐射能源18设在成象纸10的上方，中间设有掩膜20。如图所示，基底12是不透明的，在微囊14中的感光材料是可通过辐射而固化的材料，也就是，这种材料的粘度通过光化辐射曝光而提高。

对曝光部分22的辐射使微囊14内部相体16中可辐射固化的成分聚合、胶凝和固化，或则使成色剂固化而阻止成色剂与显象材料24相互作用。推荐使用的显象材料已在EP-A-260129号专利上发表。为简化起见，图中曝光部分22内的内部相体16′表示为固体，而未曝光部分26内的内部相体16仍为液体。

成象纸10的下一工序是使其通过一对弹性接合压辊的间隙，在其整个宽度上受到大体上均匀的压力，从而将微囊14压裂，并使微囊14内的成色剂或通过其他方法与微囊结合的成色剂可以与显象材料24相互作用。

如图1C所示，在另外的基底上或接受片28上形成一层所需显象材料24。将接受片28与移动的成象纸10对准并与其面对面接合。在用压辊对结合在一起的传递成象纸10和接受片28进行均匀加压时，微囊14破裂，其内部相体转移到接受片28的显象层24中，与显象材料相互作用而形成图象30。

在图2中简要地示出使用感光介质的设备。将成象纸10从供纸卷筒32拉出并送至台板34上曝光工位36内。在某些情况下，台板34可以省去，因为成象纸本身是张紧的。在曝光工位36内，成象纸10位于环形皮带38上，皮带38围绕驱动滚筒40和从动滚筒42设置。将画面、图象或文件资料置于曝光工位36上，即可使其在光化辐射源44下进行图象曝光，从而在成象纸10上形成图象部分。最好通过透镜46进行聚焦曝光。比较典型的情况是用屏蔽体、掩模、挡光板等阻止图象部分周围的部分、也就是边缘部分受到曝光，一种可供使用的阻止边缘曝光的装置已在US-A-4770972号专利中发表。

各种光化辐射可用于感光微囊层14的图象曝 光，如紫外辐射、红外辐射、可见光、X射线和离子束放射。当然，光化辐射的选用取决于具体选用的感光成分。上述任一种光辐射源都可用于本发明的图象曝光。最好采用具有宽频带可见光的光化辐射源。为便于表示，在图2中对光化辐射源44的表示作了简化。比较典型的情况是采用光掩模（图2中未示出）或其它装置以取得曝光所需的图象信息。

作为形成对准标记的实例，图3所示对准标记48最好在曝光工位36上与图象部分同时形成。对准标记48的准确位置、形状和尺寸，只要检测器能够检测出对准标记48和成象纸边缘部分之间的差异，是可以有所不同的。因此可以理解：图3和4所示对准标记48的位置、形状和尺寸仅用作说明而已。对准标记48最好设在成象纸10边缘和图象部分50边缘之间的边缘部分内，而不设在相邻图象部分50端头之间的边缘部分内，这样可使检测器更易于检测到对准标记48。

如图3所示，可以采用同一光化辐射源44对图象和对准标记进行曝光。如图3所示，可以设置挡光板52一类合适的装置，以形成边缘部分。挡光板52具有开口54，这相当于对准标记的位置、形状和尺寸。这样，一次曝光就可以形成图象部分50和对准标记48。

尽管图中未示出。形成对准标记48也可在形成图象部分50之前或后，在曝光工位上，或在其前或后。但这种方法并不可取，因为这样，每个对准标记就不会相对于图象部分准确地位于同一位置上，这是由于：如果对准标记不在曝光工位上形成，就必须在两个不同的曝光位置之间移动成象纸。此外，如果对准标记48与图象部分50在同一曝光工位上形成，则可利用同一光化辐射源进行两种曝光。如果对准标记48在另一位置上形成，就需另一光化辐射源。与图象曝光相似，单独进行对准标记的曝光所选用的光化辐射源取决于具体采用的感光成分。最好采用能产生可见光的光化辐射源。

在图3所示的实施例中，在形成对准标记48时是使局部边缘部分在光化辐射下曝光，从而使局部边缘部分经受色调或映象的变化。此外，在形成对准标记48时，也可使局部边缘面积以外的全面边缘面积在光化辐射下曝光。从而使曝光面积经变色调或映象的变化，如图4所示。

在这种技术的一个实例中，同一光化辐射源用以使图象和非对准标记的边缘部分曝光。如图4所示，可通过光掩模56取得曝光所需的图象信息。光掩模56具有延伸块58，遮住对准标记部分不受光化辐射。延伸块58的位置、形状和尺寸与对准标记相符。可以理解：延伸块58，只要能够遮住局部边缘不受光化辐射，也可与光掩模56脱开。这样就可通过一次曝光就形成图象部分50和由边缘上非曝光部分构成的对准标记48。应该理解到：在图4的实施例中对准标记48也可在图象部分50形成之前或后和在曝光工位之前或后产生。

再参阅图2，皮带38以及成象纸10在曝光工位36上用马达60驱动，马达与带齿驱动皮带62连接，皮带绕过装在滚筒40端部的带齿皮带轮64。

成象纸10离开曝光工位36后进入成象纸存放槽66内。经曝光的成象纸10在槽内存放，用合适的张力调节辊68使其保持在张紧状态下。可以用弹簧装置70使浮动滚筒68受有足够的向下拉力而保持成象纸所受张力，张力调节辊可以采用任一种合适的结构。

在有些应用中，成象纸10在其存放槽66内可反向移动，以缩小前一已曝光的图象部分和下一待曝光的图象部分之间的非曝光部分。在这种应用中，对准标记设在前一已曝光的图象部分的周边上或周围边缘部分上;对准标记可以在图象曝光工位之前或在此工位上，与前一图象曝光部分同时或不同时形成。在这种情况下，尽管图上未示出，在成象纸存放槽66和曝光工位36之间设有检测器。成象纸10反向移动直至检测器感受到对准标记为止。马达控制装置接收检测器对于对准标记的检测输出信号。马达控制装置又与马达60连接。可以采用任意适于与选定马达60配合使用的马达控制装置。检测器的输出用以向马达控制装置发出指令而使马达60停转，以便进行下一图象曝光部分的曝光。

成象纸10移出存放槽66后绕过导向滚筒72。在成象纸10的上方，导向滚筒72之后设有检测器74。任意通用的检测器，只要其不致损坏成象纸而能感受对准标记和周围边缘部分之间的差异，都可予以采用。最好采用光学检测器。比较典 型的光学检测器具有光源和感光表面。光源和感光表面可以设在一起或分开设置。最好采用低度红外检测器。如果图象部分位于反射器内或靠近反射器，就须采用挡光板以遮住图象免变检测光的照射，否则应采用波长不致引起感光成分硬化的检测器。

成象纸10通过光学检测器74后进入显象工位76。比较典型的情况是：成象纸10移向平行的显象辊78和80，显象辊之间具有起压紧作用的辊隙。辊78和80以相反方向转动而使成象纸受拉通过辊隙，其具体结构应保证在辊隙的整个长度上产生均匀的压力。

有关显象辊78和80的详细情况可参阅US-A-4768050号专利。其他用以破碎微囊的装置已在US-A-4448516、US-A-4533615、US-A-4578340和US-A-4592986号专利上发表。

可以采用合适的进给控制装置82来接收检测器74对对准标记48的检测输出信号。供片控制装置82又与接受片供片装置84连接。可以采用任意一种合适的供片控制装置82，以与择定的特种接受片供片装置84配合使用。检测器74的输出用以向供片控制装置82发出指令以便接受片供片装置84从存放库88提取接受片86供给显象工位76。接受片86可以是显象纸，如图1所示，带有一层显象材料，以与微囊破裂而放出的成色剂相互作用，从而产生彩色图象。另一种方法是：接受片86可以采用普通道林纸，能接受从成象纸自身放出的由成色剂和显象材料构成的染料。

接受片供片装置84使接受片86进入合适的导向器90，导向器使接受片86进入辊78和80的辊隙中。如接受片供片装置84在合适的时刻从存放库88提取接受片86，就可使接受片86传送到辊78和80之间的辊隙中，以与成象纸10的图象面积50很好对准，如图3和图4所示。接受片86和成象纸10于是叠合在一起通过辊隙，从而使成象纸10上的微囊14破裂而在接受片86上形成最后的图象。成象纸10辊78和80移出而卷存在卷装辊92上，接受片86则进入合适的接收库94内。

Claims (14)

1、一种对成象卷筒纸(10)进行对准的方法，成象纸在其加工设备内沿其路线移动，其中：成象纸由表面上敷有感光微囊(14)的基底(12)构成，感光微囊具有由感光成分和成色剂构成的内部相体，成象纸在曝光工位(36)上在光化辐射下曝光而形成潜在的图象(50)和边缘部分，还包括加工工序如下：

在成象纸(10)上形成对准标记(48)：使图象部分周边上或边缘部分上的第一部分在光化辐射下曝光，以使第一部分经受色调或映象的变化，以区别于图象部分周边或边缘部分上的其余第二部分。

检测对准标记；

随着检测对准标记，完成对成象纸(10)的加工，以及

随后对卷筒纸上的潜在图象部分进行显影，以形成可见的图象。

2、权利要求1所述方法，其特征在于：第一部分较第二为小，使图象部分周边或边缘部分上的第一部分在光化辐射下曝光而经受色调或映象的变化，从而形成对准标记。

3、权利要求1所述的方法，其特征在于，第二部分较第一部分为小，使图象部分周边或边缘部分上的第一部分在光化辐射下曝光而经受色调或映象的变化，从而形成对准标记。

4、权利要求1所述方法，其特征在于：对准标记（48）在成象纸边缘和图象部分周边之间形成。

5、权利要求1、2、3或4所述方法，其特征在于：还包括以下工序：使成象纸（10）在形成对准标记和检测对准标记之间向前移动。

6、权利要求1、2、3或4所述方法，其特征在于：形成对准标记的工序在曝光工位（36）上完成。

7、权利要求6所述方法，其特征在于：对成象纸加工的工序包括供给接受片（86），以与成象纸按图象部分彼此贴合。

8、权利要求6所述方法，其特征在于：对成象纸加工的工序包括使成象纸停住，并使成象纸在光化辐射下作图象曝光。

9、一种设备，用以使成象纸曝光并在上形成一潜影，该设备还与成象纸对准及使成象纸的潜在的图象部分显象，以形成可见图象，成象纸由在表面上敷有感光微囊层（14）的基底（12）构成，感光微囊具有感光成分和成色剂构成的内部相体，设备具有：

曝光工位（36）;

使成象纸在曝光工位上定位的装置;

使成象纸上的感光微囊在曝光工位上作图象曝光，以形成图象部分的装置（44），其中图象曝光在成象纸上形成边缘部分，也就是成象纸上图象部分周围的部分;

显象工位（76），位于曝光工位以外，并具有显象装置（78、80）;

使成象纸向前移动的装置（60），成象纸沿着从曝光工位（36）到显象工位（76）的成象纸路线移动;

其特征是：

使边缘面积曝光以形成对准标记的装置（54）位于成象纸路线的近旁、显象工位之前;

检测器（74）位于成象纸路线上、用以使边缘部分曝光而形成对准标记的装置（44）之后，显象工位（76）之前，用以检测对准标记，并相应发出检测信号;

控制装置（82）与检测器连接;以接收检测信号;

执行装置（84）与控制装置连接，其特征在于，控制装置按检测信号使执行装置完成对成象纸（10）的加工。

10、权利要求9所述设备，其特征在于：作为执行装置的供片装置（84）供给接受片（86），以与成象纸沿图象部分在显象工位之前或在显象工位上互相贴合。

11、权利要求9所述设备，其特征在于：图象曝光装置和对准标记曝光装置具有光化辐射源（44）。

12、权利要求11所述设备，其特征在于，使局部图象部分周边或局部边缘部分在光化辐射源下曝光以经受色调或映象的变化，从而形成对准标记。

13、权利要求11所述设备，其特征在于：使局部图象部分周边或边缘部分以外的全部部分在光化辐射源下曝光以经受色调或映象的变化，从而形成对准标记。

14、权利要求9所述设备，其特征在于：显象装置由一对压辊（78、80）构成。

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