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Elektrothermographisches Kopierverfahren
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kung auf einer e'sktrostatisch aufgeladenen Schicht Ladungsbilder erzeugt werden. Eine ihren spezifischen
Widerstand bei Einwirkung von Wärme verringernde Harzschicht, die sich auf einem ausreichende elek- trische Leitfähigkeit besitzenden Trägermaterial befindet, wird durch eine Coronaentladung elektrosta- tisch aufgeladen. Auf die aufgeladene dünne Harzschicht wird das zu kopierende Original aufgelegt. Das so angeordnete Kopiermaterial wird von der Seite des Originales her einer Ultrarot-Strahlung ausgesetzt.
An den dunklen Stellen der Vorlage wird die einfallende Ultrarot-Strahlung absorbiert und in fühlbare
Wärme umgewandelt. Da sich die Vorlage in engem Kontakt mit der aufgeladenen Harzschicht befindet, wird die Wärme von den Wärmestrahlen absorbierenden Stellen des Originales durch Wärmeleitung auf die Harzschicht übertragen. Dadurch erwärmt sich die Harzschicht an den Stellen, die unter den wärme- absorbierenden Stellen des Originals liegen, und die vorher aufgebrachte Ladung fliesst ab. Es entsteht ein zum Original negatives Ladungsbild, das sichtbar gemacht werden kann durch Einpudern mit einem gefärbten Harzpulver, das eine Ladung der gleichen Polarität besitzt wie die aufgeladenen Stellen der Harzschicht und damit von diesen abgestossen wird.
Dadurch schlägt sich das Harzpulver an den entladenen Stellen nieder und man erhält ein dem Original entsprechendes gefärbtes Puderbild, das beispielsweise durch Wärme fixiert wird, indem man das gefärbte Harzpulver auf die Harzschicht aufschmilzt.
Verwendet man ein Harzpulver, dessen Ladung entgegengesetzte Polarität zur Ladung der Schicht aufweist, so erhält man ein negatives Bild der Vorlage.
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung elektrothermographischer Materialien zur Herstellung unmittelbar seitenrichtig lesbarer Kopien nach dem Reflexkopierverfahren, wobei man ein für Wärmestrahlen weitgehend durchlässiges elektrothermographisches Material auf die zu kopierende Vorlage auflegt, dieses elektrothermographische Material spätestens nach dem Auflegen mit einer elektrostatischen Ladung versieht, auf die Vorlage durch das elektrothermographische Material hindurch Wärmestrahlen einwirken lässt und das bzw. eines der so erhaltenen elektrostatischen Bilder in bekannter Weise sichtbar macht und fixiert.
Unter dem Begriff elektrothermographisches Material im Sinne der Erfindung wird ein Material verstanden, das aus einer oder mehreren Verbindungen, die für die Elektrothermographie geeignet sind, besteht oder Schichten, die aus diesen Verbindungen hergestellt sind, enthält.
In den Fällen, in denen das elektrothermographische Material aus den genannten Verbindungen besteht, kommt es in Form von selbsttragenden Folien oder Filmen zur Anwendung. Falls das elektrothermographische Material die genannten Verbindungen als Schichten enthält, bedeutet dies, dass ein Trä- germaterial ein-oder beidseitig durch diese Verbindungen beschichtet ist. Die nach der Erfindung einzusetzenden Filme oder Folien, die aus den oben genannten Verbindungen bestehen, werden durch die bekannten Methoden und Arbeitsweisen, z. B. durch Giessen oder Kalandrieren, hergestellt. Zur Erzielung einwandfreier Kopien ist es zweckmässig, das elektrothermographische Material nicht zu dick zu wählen, damit die vom Original ankommende Wärme durch Leitung gut übertragen werden kann.
Es ist daher zweckmässig, die Dicke des für Wärmestrahlen durchlässigen elektrothermographischen Materials, falls dies als selbsttragende Folien oder Filme angewendet wird, in einem Bereich von etwa 10 bis etwa 150/l,
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vorzugsweise etwa 20 bis etwa 100 11, zu wählen. Falls ein Schichtträger Verwendung findet, soll dessen
Dicke etwa zwischen 10 und 100 11, vorzugsweise zwischen 10 und 60 11, betragen.
Für die erfindungsgemässe Verwendung kommen besonders elektrothermographische Materialien m
Frage, die für Wärmestrahlung durchlässig sind, damit ein möglichst grosser Teil der auftreffenden Strah- lung durch das Material hindurchgeht und die Oberfläche der zu kopierenden Vorlage erreicht.
Dementsprechend werden als Verbindungen, die erfindungsgemäss geeignet sind, beispielsweise die folgenden Substanzen verwendet : Polyester aus Terephthalsäure, Isophthalsäure und Äthylenglykol, nach- chloriertes Polyvinylchlorid, Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Mischpolymerisate aus Vinylchlorid und und Butadien, Polystyrol, Mischpolymerisate aus Vinylchlorid und Vinylacetat, nachchlorierter Kaut- schuk, Maleinatharze, Ketonharze, Kolophonium, Pentaerythritester, Phthalatharze, Cumaronharze, dimerisierte Abietinsäure.
Falls ein beschichtetes Material zur Anwendung kommt, wird als Schichtträger ein Material verwen- det, das aus den oben genannten Gründen eine geringe Absorption, das heisst eine grosse Durchlässigkeit, für Wärmestrahlen zeigt.
Als solches werden beispielsweise Celluloseprodukte, wie Papier, Cellulosehydratfolien, Cellulose- acetat, Celluloseacetobutyrat, ferner Kunststoffe, wie Polyester, Polyamide, Polyurethane, Polycarbo- nat und Polyvinylverbindungen genannt.
Erfindungsgemäss legt man das elektrothermographische Material auf die zu kopierende Vorlage. Im Falle der Anwendung eines einseitig beschichteten Trägermaterials kann die elektrothermographische Schicht abgewandt oder zugewandt zur Vorlage angeordnet werden. Dieses elektrothermographische Material wurde bereits vorher mit einer elektrostatischen Ladung versehen oder man kann auch nach dem Auflegen des Kopiermaterials auf die Vorlage in üblicher Weise, mit Hilfe einer Coronaentladung, aufladen. Man lässt durch das elektrothermographische Material hindurch Wärmestrahlen einwirken, wobei diese praktisch ungehindert hindurchgehen und an den Bildstellen des Originales absorbiert werden.
Von den Bildstellen der Vorlage wird die absorbierte Wärme auf die aufgeladene, selbsttragende Folie aus den für das erfindungsgemässe Verfahren geeigneten, oben genannten, in der Elektrothermographie einzusetzenden Verbindungen oder auf eine oder zwei der auf dem Träger befindlichen Schichten aus den genannten Verbindungen geleitet, wodurch die Ladung an den Bildstellen abfliesst. Es entstehen also sowohl auf der der Vorlage zugewandten Seite als auch auf der der Vorlage abgewandten Seite, ausgenommen auf der Oberfläche des einseitig unbeschichteten Trägers elektrostatische Ladungsbilder, die in bekannter Weise durch Einstäuben mit einem geeigneten gefärbten Harzpulver, das eine positive oder negative Ladung, tragen kann, zu einer Kopie entwickelt werden.
Die folgende beispielshafte Aufstellung zeigt verschiedene Möglichkeiten, aus einem der erfindunggemäss erhaltenen elektrostatischen Ladungsbilder ein sichtbares Bild zu erhalten.
Beim Behandeln eines positiv aufgeladenen elektrostatischen Ladungsbildes auf der der Vorlage abgewandten Seite entsteht mit einem positiv aufgeladenen Toner ein gegenüber der Vorlage positives, seitenrichtiges Bild, während mit einem negativ aufgeladenen Toner ein negatives, seitenrichtiges Bild erhalten werden kann.
Behandelt man die der Vorlage zugewandte Seite des nämlichen elektrothermographischen Materials, die in diesem Falle ein negativ aufgeladenes elektrostatisches Ladungsbild trägt, mit einem positiv aufgeladenen Toner, so wird ein gegenüber der Vorlage negatives, seitenverkehrtes Bild sichtbar, während sich bei der Anwendung eines negativ aufgeladenen Toners ein positives, seitenverkehrtes Bild ergibt.
Nach dieser Verfahrensweise ist es möglich, sowohl von einseitig als auch von zweiseitig bedruckten oder beschrifteten Vorlagen seitenrichtige, direkt lesbare Kopien herzustellen.
Besonders bei den einseitig beschichteten dünnen Papieren ist es wegen der auftretenden Rollneigung zweckmässig, auch die andere Seite dieses Trägermaterials mit einer Schicht zu versehen. Falls man für den zweiten Strich das gleiche Harz benützt, wie es zur Herstellung der Schicht auf der andern Seite des Papiers verwendet wird, erhält man ein vollkommen flach liegendes Material ; dieses kann wie jedes andere, zweiseitig beschichtete elektrothermographische Material von jeder Seite her zur Herstellung von elektrothermographischen Kopien verwendet werden. Zur Aufladung des Kopiermaterials legt man dieses auf eine geerdete Platte und besprüht es mit Hilfe einer Coronaentladung, wodurch die beiden Seiten des Kopiermaterials eine entgegengesetzte elektrostatische Ladung erhalten.
Erfindungsgemäss ist es auf sehr einfache Weise möglich, von nicht pausfähigen Unterlagen auf dem Wege der Elektrothermographie direkt lesbare Kopien herzustellen.
Beispiel l : 25 Gew.-Teile eines Mischesters aus Terephthalsäure (700/0) und Isophthalsäure (30%) mit Äthylenglykol werden ia 200 Vol.-Teilen Chloroform gelöst. Mit dieser Lösung wird auf maschine-
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lem Wege ein Wachsrohpapier vom Flächengewicht 40 g/m beschichtet. Das beschichtete Papier wird durch eine Coronaentladung auf ein Oberflächenpotential von 400 V gegen Erde positiv aufgeladen und mit der beschichteten Seite abgewandt auf das zu kopierende Original gelegt. Von der beschichteten elektrostatisch aufgeladenen Seite her wird mit einer intensiven Wärmequelle, z. B. einem Ultrarotstrah- ler von 1350 W, bestrahlt.
Es entsteht auf der Kunstharzschicht ein seitenrichtiges, zum Original negati- ves Ladungsbild, das durch Behandlung mit einem Entwickler, der z. B. aus 100 Gew.-Teilen Glaskugel- chen der Korngrösse 300-400 u und 2,5 Gew.-Teilen eines Harzpulvers der Korngrösse 20 - 50 je besteht, sichtbar gemacht wird. Das Harzpulver erhält man durch Zusammenschmelzen von 30 Gew.-Teilen Po- lystyrol, 30 Gew.-Teilen harzmodifiziertem Maleinsäureharz und 3 Gew.-Teilen Russ, anschliessendes
Vermahlen und Sichten.
Beispiel 2 : Mit einer Lösung von 15 Gew.-Teilen eines nachchlorierten Polyvinylchlorids in
200 Vol.-Teilen Toluol wird ein Wachsrohpapier vom Flächengewicht 40 g/m2 zweiseitig beschichtet, so dass die Schichtdicke auf jeder Seite etwa 10 u beträgt. Mit Hilfe einer Coronaaufladevorrichtung wird das zweiseitig beschichtete Material elektrostatisch aufgeladen. Die obere, der Corona zugewandte Seite hat ein Oberflächenpotential von 300 V positiv gegen Erde, die untere, der Corona abgewandte, auf einer geerdeten Platte aufliegende Seite 0ein Oberflächenpotential von etwa 300 V negativ gegen Erde.
Das elektrostatisch aufgeladene Kopiermaterial wird nun auf das Original aufgelegt und von der dem Ori- ginal abgewandten Seite her mit Ultrarot bestrahlt. Es entsteht auf der abgewandten Seite ein seitenrich- tiges, zum Original negatives Ladungsbild, das durch Einpudern mit dem in Beispiel 1 beschriebenen
Entwickler in bekannter Weise sichtbar gemacht und fixiert werden kann. Das zweiseitig beschichtete
Material erlaubt es, mit demselben Entwickler, je nachdem, welche Seite nach dem Aufladen aufgelegt wird, ein Negativ oder ein Positiv der Vorlage zu erhalten.
Beispiel 3 : Eine 25 l starke Folie eines Polyesters aus Terephthalsäure und Äthylenglykol wird auf das zu kopierende Original aufgelegt und mit Hilfe einer Coronaentladung elektrostatisch aufgeladen, so dass das Oberflächenpotential etwa 400 V gegen Erde beträgt. Das aufgeladene Kopiermaterial wird zusammen mit dem Original durch die Bildebene eines fokussierten Ultrarotstrahles von 1350 W geführt, so dass die auftreffende Ultrarotstrahlung zunächst die dunne Polyesterfolie durchdringt und dann an den Schriftzeichen des Originales absorbiert wird.
Die dort durch Absorption entstandene fühlbare Wärme wird durch die Folie auf die aufgeladene Oberfläche zurUckgeleitet. Es entsteht dort ein zum Original negatives elektrostatisches Ladungsbild, das in bekannter Weise mit einem Entwickler behandelt wird, der aus 100 Gew.-Teilen Glaskugelchen der Korngrösse 300-400 li und 0,5 Gew.-Teilen eines Harzpuders der Korngrösse 20-50 u besteht. Das Harzpulver erhält man durch Zusammenschmelzen von 30 Gew.-Tei- len Polystyrol, 30 Gew.-Teilen harzmodifiziertem Maleinsäureharz und 3 Gew.-Teilen Russ, anschlie- ssendes Vermahlen und Sichten.
Das dem Original entsprechende Puderbild wird durch eine kurze Einwirkung von Dämpfen aus Äthylacetat fixiert. Die Kopie kann zum Vervielfältigen nach dem Lichtpausverfahren verwendet werden.
Beispiel 4 : Eine etwa 50/. l starke Folie eines nachchlorierten Polyvinylchlorids, die man erhält durch Vergiessen einer l Öligen benzolischen Lösung auf eine Metall- oder Glasplatte, wird vor dem Aufladen auf das zu kopierende Original aufgelegt, die dem Original abgewandte Oberfläche mit Hilfe einer Coronaentladung auf ein Oberflächenpotential von 300 V positiv gegen Erde gebracht und dann einer kurzen, aber intensiven Bestrahlung mit Ultrarot ausgesetzt. Auf der dem Original abgewandten Seite der Folie entsteht ein negatives, seitenrichtiges elektrostatisches Ladungsbild des Originales. Dieses wird in bekannter Weise mit dem in Beispiel 1 beschriebenen Entwickler sichtbar gemacht und durch Einwirkung von Lösungsmitteldämpfen fixiert.
Beispiel S : Es wird verfahren wie in Beispiel 4, jedoch wird das auf der dem Original zugewandten Seite der Folie entstandene negative seitenverkehrte elektrostatische Ladungsbild mit dem in Beispiel 3 beschriebenen Toner sichtbar gemacht. Es entsteht ein seitenverkehrtes negatives Bild der Vorlage.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verwendung elektrothermographischer Materialien zur Herstellung unmittelbar seitenrichtig lesbarer Kopien nach dem Reflexkopierverfahren, wobei das erhaltene latente elektrostatische Bild nach üblichen Methoden der Elektrothermographie sichtbar gemacht und fixiert wird.