DE1257169B

DE1257169B - Verfahren zur Herstellung von Bildern

Info

Publication number: DE1257169B
Application number: DEK57252A
Authority: DE
Inventors: Robert M Gold
Original assignee: Kalle GmbH and Co KG
Current assignee: Kalle GmbH and Co KG
Priority date: 1964-10-02
Filing date: 1965-09-29
Publication date: 1967-12-28
Also published as: NL6512701A; FR1448654A; US3558881A; BE670416A; DE1251774B; CH444891A; GB1102340A

Description

DEUTSCHES PATENTAMT

DeutscheKl.: 15 k-7/05

AUSLEGESCHRIFT

Nummer: 1 257 169

Aktenzeichen: K 57252 VI b/15 k

^ 237 169 Anmeldetag: 29. September 1965

Auslegetag: 28. Dezember 1967

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Bildern, insbesondere Materialien und Verfahren zur Wiedergabe graphischer Bilder durch Wärme.

Es sind bereits Verfahren zur Wiedergabe graphischer Bilder mittels Wärme bekannt, die nach verschiedenen Methoden arbeiten, jedoch sind diese früheren Verfahren nicht so brauchbar, bequem und leicht durchzuführen wie das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung. So sind z. B. thermographische Papiere bekannt, bei denen das Bild direkt durch bildmäßiges Erwärmen erzeugt wird, wenn man infrarotabsorbierende Schriftzeichen in wärmeleitenden Kontakt mit diesem Material bringt. Solche thermographischen Papiere haben den Nachteil, daß sie nach der Belichtung nicht fixiert werden können und daß daher eine spätere Wärmeeinwirkung eine Verfärbung des Papiers hervorrufen kann. Ferner sind xerographische Reproduktionsverfahren bekannt, bei denen das Problem des Fixierens nicht besteht, jedoch braucht man für solche xerographischen Verfahren ziemlich teure und komplizierte Maschinen statt einer einfachen Strahlungsquelle für ultrarote Strahlen, wie sie bei den Wärmekopiermaschinen verwendet wird.

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Material zum Aufzeichnen eines mittels Wärme übertragenen Bildes, bei dem die Nachteile der bisher bekannten Wärmekopiermaterialien und -verfahren beseitigt sind. Das Material weist in bekannter Weise eine Kunststoffschicht auf einem Schichtträger auf und ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht aus kleinen einzelnen Teilchen besteht.

Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Aufzeichnung eines Wärmebildes, bei welchem man in bekannter Weise auf eine Unterlage eine Kunststoffschicht aufbringt, auf die Schicht in bildmäßiger Verteilung Wärme zur Einwirkung bringt und auf der Schicht das Bild entwickelt, bei welchem man jedoch erfindungsgemäß die Unterlage mit einer aus kleinen Kunststoffteilchen bestehenden Schicht versieht, diese bei einer unterhalb der Sintertemperatur der TeUchen liegenden Temperatur trocknet, mit der in bildmäßiger Verteilung einwirkenden Wärme in der Kunststoffschicht die Sintertemperatur überschreitet und das Bild durch Auftragen eines gefärbten Puders auf die Schicht entwickelt.

In den bisher bekannten Verfahren zum Beschichten einer Oberfläche, bei denen Polymerisatschichten als Emulsion oder Dispersion aufgebracht werden, geht man normalerweise so vor, daß man die dispergierte Phase beim Trocknen der Schicht ineinander-Verfahren zur Herstellung von Bildern

Anmelder:

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

Als Erfinder benannt:

Robert M. Gold, Brooklyn, N. J. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 2. Oktober 1964 (401215)

fließen läßt, damit sich eine einheitliche, zusammenhängende Schicht bildet. Läßt man nämlich die Emulsion oder Dispersion eine Schicht bilden, die nicht zusammenhängt, dann ist diese als Bindemittel,

z. B. für Farben, bei der Beschichtung von Papier und zu ähnlichen Zwecken ungeeignet. Es hat sich jedoch nun herausgestellt, daß bei Verwendung einer nicht zusammenhängenden Schicht ein Reproduktionsmaterial hergestellt werden kann, das ganz ungewöhnliche Vorteile besitzt.

Es zeigte sich, daß von einer solchen Schicht nach kurzer, bildmäßig verteilt einwirkender Erwärmung die erwärmten Stellen permanent haftfähig wurden. Noch 16 Stunden nach der Erwärmung konnte das haftfähige Bild mit einem farbigen Puder überstäubt werden, da der Puder nur an den erwärmten Stellen der Schicht haftenbleibt. Falls erwünscht oder notwendig, kann ein thermoplastischer Puder verwendet und aufgeschmolzen werden, um so das Bild auf der Unterlage zu fixieren. Wenn der thermoplastische Puder eine Substanz enthält, die infrarote Strahlen absorbiert, also z. B. Ruß, kann die Fixierung mit Hilfe infraroter Strahlen vorgenommen werden. Ein Entwicklerpuder, der etwa 4,5 °/o Ruß in Dispersion in einem thermoplastischen, styrohnodifizierten Terpenharz enthielt, erwies sich beispielsweise als geeignet. Wenn man einen durchsichtigen oder durchscheinenden Schichtträger verwendet, kann man das entwickelte Bild als Diapositiv verwenden, und wenn man einen hydrophilen Schichtträger und einen oleophilen Puder wählt, kann man die Kopie als Druckplatte verwenden.

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Geeignete Latices oder Emulsionen, die mit Erfolg verwendet wurden, waren: Acrylharz-Latex, Polyvinylacetat-Emulsion, eine nichtionische Polyäthylen-Emulsion, eine Polystyrol-Emulsion oder eine anionische Polyäthylen-Emulsion. Mischungen dieser ; Emulsionen können auch verwendet werden.

Außerdem können noch Harze, die in der zusammenhängenden Phase der Dispersion löslich sind, als Bindemittel zugesetzt werden. Zum Beispiel kann der Polyäthylen-Emulsion noch Polyvinylalkohol zu- κ gesetzt werden, um die Schicht zäher zu machen. Die zusammenhängende Phase ist in diesem Fall Wasser.

Das Hauptkennzeichen für die Eignung einer nicht filmbildenden Emulsion für die wärmeempfindliche Schicht gemäß der Erfindung ist die Höhe der für die i| Entfernung der zusammenhängenden Phase der Emulsion erforderliche Temperatur im Vergleich zu der Höhe der Temperatur, die notwendig ist, damit die dispergierte Phase einen klebrigen, haftfähigen Zustand erreicht. Die zum Haftfähigmachen erforderliehe Erwärmungstemperatur muß oberhalb der Trockentemperatur liegen, da sonst die einzelnen Teilchen vorzeitig ineinanderfließen würden. Aus praktischen Gründen liegen die Trockentemperaturen vorzugsweise zwischen Zimmertemperatur a und 100° C

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendet man beispielsweise einen für Infrarotstrahlung durchlässigen mit der erfindungsgemäßen Schicht versehenen Schichtträger, legt unter diesen eine Vorlage, welche ein zu reproduzierendes Bild aufweist, so daß Vorlage und Schichtträger in engem, die Übertragung von Wärme gestattendem Kontakt miteinander sich befinden, und läßt durch die Schicht und den Schichtträger Wärmestrahlung auf das Bild einwirken. Die Wärmestrahlung bewirkt eine bevorzugte Erwärmung derjenigen Stellen der Vorlage, welche Wärmestrahlen stärker absorbieren, welches in der Regel die Stellen sind, weiche das Bild repräsentieren. Infolge der Wärmeleitung werden in entsprechender bildgemäßer Anordnung die Teilchen der Schicht bevorzugt erwärmt. Man erhält auf diese Weise eine im Wärmereflexverfahren hergestellte Abbildung.

Man kann das Aufzeichnungsmaterial, das aus dem Schichtträger und der Schicht aus einzelnen Teilchen besteht, auch mit einem erwärmten Schreibstift behandelt, um so ein Bild zu erzeugen. In diesem Fall braucht die Unterlage nicht für infrarote Strahlen durchlässig zu sein. Schichtträger aus Polymerisatfolien, Metallen, Glas, Tuch u. dgl. sind geeignet.

Man kann den Entwickler so auswählen, daß er im Vergleich zu der Unterlage oleophil ist. In diesem Fall konnte man das Material nach der Entwicklung als Druckplatte verwenden. Mit Hilfe der üblichen lithographischen Verfahren konnte man viele Kopien des ursprünglichen Bildes abdrucken.

Wenn man eine Unterlage verwendet, die sowohl für das Auge durchsichtig als auch für aktinische Strahlen durchlässig ist, so kann das entwickelte Bild als photographisches Negativ oder als Diapositiv für die Herstellung von Lichtpausen oder zum Projizieren eines Bildes verwendet werden. Für diesen Zweck geeignete Schichtträger sind transparente Folien aus einem Polymerisat, z. B. Polyäthylenterephthalat, Celluloseacetat oder regenerierte Cellulose.

Die nicht erwärmten Teilchen ließen sich durch einfache mechanische Mittel, z. B. durch Bürsten, leicht während des Entwicklungsvorganges entfernen.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher illustrieren; doch ist die Erfindung keinesfalls auf den Inhalt der Beispiele beschränkt.

Beispiel 1

Ein Acrylharz-Latex, etwa 50°/oige wäßrige Polyacrylsäureester-Emulsion, wurde mit Wasser stark verdünnt und auf eine Unterlage, etwa einen Bogen eines für infrarotes Licht durchlässigen Papiers, aufgebracht und dann bei einer Temperatur unterhalb 100° C getrocknet, so daß eine aus einzelnen Teilchen bestehende Schicht auf der Unterlage entstand. Der so beschichtete Bogen wurde dann in wärmeleitendem Kontakt mit einem Original der Einwirkung von Wärmestrahlen ausgesetzt. Wenn man das mit Latex beschichtete Papier dann von dem Original abtrennte, erkannte man auf dem Papier ein kaum sichtbares Bild der erwärmten Bildstellen. Es war jedoch ein sehr intensives latentes Abbild des Bildes auf dem Original vorhanden, das mit Hilfe eines feingemahlenen thermoplastischen Puders, der ein dunkles Pigment enthielt, oder durch Besprühen der Schichtoberfläche mit Farbe entwickelt wurde. Der Puder blieb nur an den Bildstellen haften.

Beispiel 2

Eine wichtige Abwandlung dieses Verfahrens eignete sich für die Herstellung mehrerer Kopien. Ein Umdruckpapier, welches aus einem mit Latex beschichteten lichtdurchlässigen Papier bestand, wurde nach der Reflexmethode oder in Kontakt mit einem Original Wärmestrahlen ausgesetzt. Das Umdruckpapier wurde dann von dem Original entfernt und wie im Beispiel 1 mit einem Entwicklerpuder eingestäubt. Das so entwickelte Umdruckpapier wurde anschließend auf einen Bogen aufgelegt, der die Kopie tragen sollte. Die so aufeinandergelegten Materialien wurden dann durch eine Aufladevorrichtung geführt, wo das Kopiematerial eine hohe Ladung erhielt und dadurch den Puder von dem Umdruckmaterial an sich zog. Der Entwicklerpuder wurde dann auf dem Kopiematerial fixiert. Das Umdruckmaterial trug nach diesem Vorgang noch immer ein brauchbares, haftfähiges Bild. Dieses Bild wurde noch einmal, ohne neuerliche Belichtung, entwickelt, und es wurde dann das Verfahren der Bildübertragung auf ein anderes Kopiematerial wiederholt. Man wiederholte diesen Vorgang mehrere Male und erhielt so mehrere Kopien des Originals.

Eine für dieses Verfahren geeignete Beschichtungsmasse bestand aus einer Mischung aus 1 Gewichtsteil einer 55gewichtsprozentigen wäßrigen Polyvinylacetat-EmuIsion, die mit Wasser so weit verdünnt war, daß die Emulsion nur noch ein Zehntel des ursprünglichen Gehaltes an festen Bestandteilen hatte, und 1 Gewichtsteil einer 50%igen wäßrigen Acrylharz-EmuIsion, die ebenfalls so weit mit Wasser verdünnt war, daß sie nur noch ein Zehntel des ursprünglichen Gehaltes an festen Bestandteilen aufwies. Die Größe der suspendierten Teilchen lag zwischen 0,5 und 1 μ.

Wenn man diese Beschichtungsmasse auf einen Papierträger auftrug und anschließend wie oben beschrieben belichtete, erhielt man ein haftfähiges Bild, das mit einem gefärbten Puder entwickelt wurde. Wenn man vor der Entwicklung eine positive Flächenladung an die Oberfläche des Kopiematerials anlegte, so erzielte man einen weit besseren Kontrast, d. h.,

Claims

die Bildstellen erschienen dunkler gegenüber dem Hintergrund. Wenn man das Verfahren wiederholte, jedoch dem Kopiematerial vor der Entwicklung eine negative Ladung gab, so erhielt man überraschenderweise ein Umkehrbild. Um es anders auszudrücken: Die erwärmten Stellen nahmen weniger Entwicklerpuder an als die nicht erwärmten Stellen, die den Hintergrund ausmachten. Auf diese Weise kann man von dem Original auch Umkehrbilder herstellen. Es ist offensichtlich, daß viele Abwandlungen und Variationen dieser Beispiele möglich sind, und die Erfindung soll alle diese Abwandlungen und Variationen mit umfassen. Patentansprüche:

1. Material zum Aufzeichnen eines mittels Wärme zu übertragenden Bildes mit einer Kunststoffschicht auf einem Schichtträger, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht aus kleinen einzelnen Teilchen besteht.

2. Material nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen hydrophilen Schichtträger.

3. Material nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Schichtträger aus Papier und eine wärmeempfindliche Kunststoffschicht, deren einzelne Teilchen mindestens teilweise aus Acrylharz, Polyvinylacetat Polyäthylen oder Polystyrol bestehen.