DE1100656B

DE1100656B - Kopierverfahren

Info

Publication number: DE1100656B
Application number: DEK37746A
Authority: DE
Inventors: Dr Erwin Lind
Original assignee: Kalle GmbH and Co KG
Current assignee: Kalle GmbH and Co KG
Priority date: 1959-05-15
Filing date: 1959-05-15
Publication date: 1961-03-02
Also published as: US3120611A; NL251591A; GB944871A

Description

Es ist bekannt, daß man Kopien dadurch herstellen kann, daß man eine Vorlage in engen Kontakt mit einem Kopiermaterial bringt, das aus einem dünnen Papier und einem einseitig aufgebrachten gefärbten Wachsüberzug als Kopierschicht besteht. Man legt dabei die Vorlage auf die Papierseite des Kopiermaterials und ein Papier, das später die Kopie tragen soll (Kopieträger), auf die Wachsseite. Wird diese Anordnung von der Seite der Vorlage her mit Wärme bestrahlt, so werden an den dunklen Stellen der Vorlage die Wärmestrahlen bevorzugt absorbiert und in fühlbare Wärme umgewandelt. Diese fließt zuerst durch das Papier der Vorlage und dann durch das Wärmepapier des Kopiermaterials zur Wachsschicht und bringt diese zum Schmelzen. Dabei überträgt sich das Wachs an den Stellen, die den dunklen Teilen der Vorlage entsprechen, auf den Kopieträger, so daß man auf diesem eine der Vorlage entsprechende Kopie erhält.

Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von Kopien mit Hilfe eines aus einem Träger und einer wachsartigen Kopierschicht bestehenden Kopiermaterials unter Einwirkung von Wärme gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man zwischen Vorlage und Kopiermaterial eine Wärmestrahlen durchlässige, die Wärmeleitung behindernde Zwischenschicht anordnet, Wärmestrahlen einwirken läßt und dabei durch wärmeabsorbierende Mittel dafür sorgt, daß die den bildfreien Stellen der Vorlage entsprechenden Stellen der Wachskopierschicht bevorzugt erwärmt werden.

Als Vorlage können sehr verschiedene, üblicherweise einseitig mit einer Schrift oder Zeichnung versehene, dünne, für Wärmestrahlen durchlässige Materialien, besonders aus Celluloseprodukten oder Kunststoffen, Verwendung finden. Als Wärmestrahlen durchlässige, die Wärmeleitung behindernde Zwischenschicht können dünne Folien aus durchsichtigem oder opakem Material, sofern sie für Wärmestrahlen noch genügend durchlässig sind und sie die Wärmeleitung zu vermindern vermögen, Verwendung.finden. Beispielsweise können Folien aus Celluloseprodukten, wie Papier, Cellulosehydrat, Celluloseestern, wie Celluloseacetat, Cellulosepropionat, Celluloseacetobutyrat, verschiedenen Kunststoffen, beispielsweise Polyolefinen, wie Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylalkohol, Polyvinylchlorid/Polyvinylidenchlorid, Polyamide, Polyestern, wie Tolyterephthalsäureglykolester, PoIykarbonate, Polyurethane, Verwendung finden. Besonders sind Folien aus Celluloseacetat, Polyolefinen, chlorhaltigen Polyvinylverbindungen und Polyestern geeignet. Es ist auch möglich, dünne Glasplatten zu verwenden, jedoch werden im allgemeinen flexible Folien vorgezogen.

Kopierverfahren

Anmelder:

Kalle Aktiengesellschaft,
Wiesbaden-Biebrich, Rheingaustr. 190-196

Dr. Erwin Lind, Wiesbaden-Biebrich,
ist als Erfinder genannt worden

Die Behinderung der Wärmeleitung ist unter anderem eine Funktion der Dicke der Schicht. Durch Auswahl der entsprechenden Dicke der wärmestrahlendurchlässigen, die Wärmeleitung behindernde Schicht erreicht man den gewünschten Effekt. Im allgemeinen wird man Schichten anwenden im Bereich von etwa 20 bis etwa 300 μ. Dickere Schichten werden nur selten noch eine Verbesserung der Wirkung mit sich bringen. Nur in Sonderfällen und bei sehr genauer Einhaltung enger Versuchsbedingungen behindern dünnere Schichten die Wärmeleitung noch in ausreichendem Maße, so daß man nur selten zu dünnen Schichten übergehen wird.

Als Kopiermaterial kommt ein Träger in Frage, der mit einer Kopierschicht versehen ist.

Dabei können als Träger beispielsweise dünne Folien aus Celluloseprodukten, wie Papier, Cellulosehydrat, Celluloseestern, wie-Celluloseacetat, Cellulosepropionat, verwendet werden. Ebensogut können Folien aus Kunststoffen, wie sie im vorangehenden Abschnitt als Wärmestrählen durchlässige, die Wärmeleitung behindernde Zwischenschicht angeführt sind, verwendet werden. Wegen ihrer guten Brauchbarkeit und Wohlfeilheit werden die Celluloseprodukte im allgemeinen bevorzugt.

Als Kopierschichten verwendet man solche, deren Schmelzpunkte zwischen 30 und 140°.C, bevorzugt zwischen 50 und 110° C, liegen. Bevorzugt werden solche, die außerdem wachsartige Eigenschaften besitzen. Die gewünschten Eigenschaften erzielt man im allgemeinen durch eine Kombination mehrerer Substanzen. -Es werden vor allem natürliche und künstliche Wachse, zweckmäßig sogenannte Hartwachse, wie Carnaubawachs, Espartowachs, Candelillawachs, Hartparaffin und Gemische solcher Produkte, verwendet. Neben diesen Hartwachsen enthalten die Kopierschichten weiterhin im allgemeinen noch die Geschmeidigkeit erhöhende und die Sprödigkeit

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vermindernde Stoffe. Hierzu mischt man Mineralöle oder andere Paraffinkohlenwasserstoffe, wie Petrolatum, Ozokerit, Ceresin, Vaseline oder Weichparaffine, hinzu. Ferner können noch natürliche und künstliche Harze, wie Kolophonium, Schellack, Polystyrol, Polyäthylene, Polyacrylate, Alkylcellulose, Farbstoffe, Pigmente, und Füllstoffe in die Überzugsmassen eingearbeitet werden.

Eine einfache Kopierschicht besteht beispielsweise aus gleichen Teilen Carnaubawachs und Mineralöl, denen noch ein Farbstoff beigemischt ist.

Das wesentliche der Kopierschicht ist, daß sie in dem angegebenen Bereich schmilzt und dabei eine gewisse wachsartige Klebrigkeit besitzt, so daß sie sich leicht auf den Kopieträger überträgt und auf ihm haften bleibt.

Es ist also nicht unbedingt nötig, daß die Kopieschicht ein Wachs enthält, sondern auch andere synthetische Produkte mit wachsartigen Eigenschaften, wie Polyglykole, Polyäthylenoxyde, Polyglycerin, Chlorparaffine, können verwendet werden.

Die wachsartige Kopierschicht wird in bekannter Weise auf das Trägermaterial aufgebracht. Man schmilzt das Material und bringt es z. B. durch Übergießen, Antragen mit Walzen oder Aufsprühen auf den Träger auf. Um eine Rollneigung zu verhindern, ist es oft zweckmäßig, die Rückseite des Trägers ebenfalls mit einer Schicht zu überziehen. Hierzu kann beispielsweise eine dünne ungefärbte, wachsartige Schicht dienen.

Als wärmeabsorbierendes Material werden Stoffe genommen, die Wärmestrahlen stark absorbieren und in fühlbare Wärme umwandeln. Es kommen dafür •dunkelgefärbte oder aus dunklem Material bestehende Schichten in Frage, beispielsweise in der Masse schwarzgefärbte Kunststoffe oder Papierfolien. Geeignet sind auch solche Folien, auf denen eine schwarze Schicht aufgebracht ist. So sind beispielsweise Photopapiere oder Filme, die dem Licht ausgesetzt, entwickelt und fixiert wurden, gut brauchbar.

Vorzugsweise wird jedoch der wachsartigen Kopierschicht direkt ein dunkler Farbstoff oder eine dunkle Substanz, wie Ruß, zugesetzt und damit die Wärmeabsorption bewirkt. Es kommt im wesentlichen darauf an, dunkelgefärbte, vorzugsweise schwarze Materialien in möglichst enge Berührung mit der wachsartigen Kopierschicht zu bringen — sei es durch Kontakt ■durch Schichten aus diesen Materialien oder durch Anwesenheit beider Materialien in einer Schicht. Dabei kann man zweckmäßigerweise die wärmeabsor-"bierende Substanz so auswählen, daß sie ein Absorptionsmaximum in dem Wellenlängenbereich besitzt, in dem die Wärmestrahlungsquelle ausstrahlt.

Als Strahlungsquellen für die Wärmestrahlen kommen Körper in Frage, die sich auf genügend hoher Temperatur, beispielsweise auf mehreren 100 bis •einigen 1000° C befinden. Üblicherweise werden im Handel befindliche Infrarotstrahlen benutzt. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Strahlen durch Reflektoren auf die Bildebene konzentriert werden. Es ist außer-■dem zweckmäßig, die zum Aufschmelzen der Kopierschicht nötige Wärmemenge durch eine kurzzeitige Wärmestrahlung hoher Intensität zuzuführen. Man erhält so schärfere Bilder als bei Zufuhr derselben Wärmemenge durch langer andauernde, weniger intensive Bestrahlung.

Als Trägermaterial für die endgültige Kopie, als Kopieträger, können Folien aus den verschiedensten Materialien dienen, besonders solche, wie sie bereits oben als geeignetes Material für die wärmedurchlässige, die Wärmeleitung behindernde Zwischenschicht angegeben wurden. Jedoch werden auch hier Papiere und andere Celluloseprodukte bevorzugt verwendet. Außerdem können die Kopieträger auch aus Metallfolien oder Glas bestehen. Folien aus Metallen, wie Aluminium, Kupfer, Zink, oder solche, die aus mehreren Metallschichten aufgebaut sind, beispielsweise Chrom auf Kupfer, wie sie für die Herstellung von Druckplatten in der Druckerei Verwendung finden, sind besonders geeignet.

Es gibt verschiedene Ausführungsformen des vorliegenden Verfahrens.

Beispielsweise legt man eine einseitig bedruckte Vorlage auf eine Wärmestrahlen durchlässige, die Wärmeleitung behindernde Zwischenschicht auf, dann beide gemeinsam auf das Kopiermaterial, das aus einem Träger, z. B. aus Papier, und der darauf befindlichen wachsartigen Kopierschicht besteht. Dabei ordnet, man das Kopiermaterial so an, daß die Kopierschicht von der Vorlage abgewandt zu liegen kommt. Man legt ferner auf die Kopierschicht als Kopiematerial ein schwarzes Papier auf und bestrahlt die auf einander liegenden Schichten durch die Vorlage hindurch mit Wärmestrahlen und erhält ein Bild auf dem Kopiematerial, das ein Negativ der Vorlage darstellt. Benutzt man eine hellgefärbte Kopierschicht, so kann man gut lesbare Kopien, hell auf dunklem Grund, erhalten.

Eine Modifikation dieser \^erf ahrens weise besteht darin, daß man die Kopierschicht direkt auf die Wärmestrahlen durchlässige, die Wärmeleitung behindernde Zwischenschicht aufbringt. Damit der Eeffekt dieser Schicht eintritt, muß diese Zwischenschicht eine ausreichende Dicke haben; als solche werden Stärken größer als 20 μ und bis etwa 300 μ angesehen. Es lassen sich auch dickere Schichten anwenden, jedoch wird im allgemeinen keine weitere Verbesserung des Effektes hierdurch erreicht.

Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß man auf einen Kopieträger ein Kopiermaterial mit der Kopierschicht auflegt, darauf als Wärmestrahlen durchlässige, die Wärmeleitung behindernde Schicht eine solche auflegt, die auf der zum Kopiermaterial zugewandten Seite eine dunkle, stark wärmeabsorbierende Schicht trägt, beispielsweise belichtetes, entwickeltes und fixiertes Photomaterial. Auf dieses legt man die Vorlage und läßt durch sie Wärmestrahlen einwirken.

Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, daß man auf die Kopieschicht ein Kopiermaterial mit der Kopierschicht zugewandt auflegt, wobei die Kopierschicht einen dunklen Farbstoff oder ein dunkles Pigment, wie Ruß, als wärmeabsorbierendes Mittel enthält. Auf das Kopiermaterial wird dann eine Wärmestrahlen durchlässige, die Wärmeleitung behindernde Schicht und darauf die Vorlage gelegt. Dann läßt man durch die Vorlage Wärmestrahlen einwirken und erzeugt so die Kopie auf dem Kopiermaterial.

Eine weitere, vereinfachte Modifikation der voranstehend beschriebenen Verfahrensweise besteht darin, daß man die Kopierschicht, die das wärmeabsorbierende Mittel enthält, direkt auf die Wärmestrahlen durchlässige, die Wärmeleitung behindernde Zwischenschicht aufbringt. Solches Kopiermaterial wird auf die Kopieschicht (Kopieträger) mit zugewandter Kopierschicht aufgelegt und danach die Vorlage auf das Kopiermaterial.

Die letztere Ausführungsform ist auch für eine kontinuierliche Ausgestaltung des Verfahrens beson-

ders zweckmäßig. Dabei befindet sich beispielsweise in einer durchsichtigen hohlen Walze, die die Wärmestrahlen durchlässige, die Wärmeleitung behindernde Schicht darstellt, eine Vorrichtung, um die Vorlage von innen anzudrücken. Außerdem befindet sich in der hohlen Walze die Wärmestrahlungsquelle und gegebenenfalls der Reflektor, der die Warmestrahlen auf die Bildebene bündelt. Über die Walze wird das Kopiermaterial und das Kopiematerial geführt.

Das im vorliegenden beschriebene Kopierverfahren ίο erlaubt auf einfache und rationelle Weise die Herstellung von negativen Kopien von Vorlagen. Die Kopien sind bei Zimmertemperatur beständig und können durch Erwärmen auf 80 bis 100° C auf ein anderes Trägermaterial übertragen werden. Ferner ist es bei Verwendung eines Metalls als Kopieträger möglich, die nicht mit der Kopierschicht bedeckten Stellen zu ätzen und auf diese Weise Druckplatten herzustellen.

Beispiel 1

Eine durch Verschmelzen von 40 Gewichtsteilen Carnaubawachs, 40 Gewichtsteilen Mineralöl und 15 Gewichtsteilen Ruß hergestellte Überzugsmasse wird auf ein dünnes Wachsrohpapier mit einem Flächengewicht von 40 g/m² vergossen. Nach dem Erkalten der Wachsschicht wird das beschichtete Papier mit der Schichtseite auf ein Kopieblatt, beispielsweise ein Schreibmaschinenpapier, aufgelegt und mit einer etwa 100 μ starken Cellulosehydratfolie auf der unbeschichteten. Seite abgedeckt. Auf die Cellulosehydratfolie wird die zu kopierende Vorlage aufgelegt. Man führt nun alle Lagen gemeinsam mit einer konstanten Geschwindigkeit von einigen Metern pro Minute durch die Bildebene eines fokussierten 1500-Watt-Ultrarotbrenners. Dabei erwärmt sich die Wachsschicht unter den nicht absorbierenden Stellen der Vorlage und überträgt sich auf das untergelegte, als Kopieblatt dienende Schreibmaschinenpapier. Man erhält von einer negativen Vorlage ein bei Zimmertemperatur sehr beständiges positives Bild.

Beispiel 2

Man vergießt eine durch Verschmelzen von 36 Gewichtsteilen Carnaubawachs, 1 Gewichtsteil Ozokerit,

40 Gewichtsteilen Mineralöl, 5 Gewichtsteilen Ölsäure, 3 Gewichtsteilen Kristallviolett und 15 Gewichtsteilen Ruß hergestellte Überzugsmasse auf eine 10O¹ μ starke Cellulosehydratfolie. Die beschichtete Folie wird unter einer Vorlage — wie im Beispiel 1 beschrieben — einer Behandlung mit strahlender Wärme ausgesetzt. Die als Trägermaterial für die Überzugsmasse dienende Cellulosehydratfolie wirkt gleichzeitig als wärmeisolierende Zwischenschicht.

Beispiel 3

30 Gewichtsteile Carnaubawachs, 10^; Gewichtsteile Rohmontanwachs, 40 Gewichtsteile Mineralöl und 5 Gewichtsteile Sudanrot BK werden zu einer Überzugsmasse verschmolzen. Die Masse wird auf ein Karbonseidenpapier vom Flächengewicht 25 g/m² aufgetragen. Das beschichtete Papier wird mit der Schichtseite auf ein Kopieblatt gelegt und die Gegenseite zur Absorption der durch das Original hindurchtretenden Wärmestrahlung mit einem dem Licht ausgesetzten, entwickelten und fixierten photographischen Film so abgedeckt, daß die schwarze Seite des Films unmittelbar auf der Rückseite des mit der Wachsmasse beschichteten Papiers liegt. Der die Silberschicht tragende Acetatfilm dient gleichzeitig als wärmeisolierende Zwischenschicht. Bei dem Kopiervorgang wird die Vorlage auf den wärmeisolierenden Film aufgelegt. Auf dem Kopieblatt entsteht ein negatives rotes Bild der Vorlage.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Kopien mit Hilfe eines aus einem Träger und einer wachsartigen Kopierschicht bestehenden Kopiermaterials unter Einwirkung von Wärme, dadurch gekennzeichnet, daß man zwischen Vorlage und Kopiermaterial eine Wärmestrahlen durchlässige, die Wärmeleitung behindernde Zwischenschicht anordnet, Wärmestrahlen einwirken läßt und dabei durch wärmeabsorbierende Mittel dafür sorgt, daß die den bildfreien Stellen der Vorlage entsprechenden Stellen der wachsartigen Kopierschicht bevorzugt erwärmt werden.