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Verfahren zum Aufzeichnen eines Wärmebildes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufzeichnen eines Wärmebildes, bei welchem man auf eine Unterlage eine Kunststoffschicht aufträgt, auf die Schicht Wärme bildmässig einwirken lässt und auf der Schicht das Bild entwickelt.
Es sind bereits Verfahren zur Wiedergabe graphischer Bilder mittels Wärme bekannt, die nach ver- schiedenen Methoden arbeiten, jedoch sind diese früheren Verfahren nicht so brauchbar, bequem und leicht durchzuführen wie das Verfahren gemäss der Erfindung. So sind z. B. thermographische Papiere bekannt, bei denen das Bild direkt durch bildmässiges Erwärmen erzeugt wird, wenn man infrarot-absorbierende 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 Papieres 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.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass man auf eine aus einzelnen kleinen Kunststoffteilchen bestehende Schicht, die in an sich bekannter Weise durch Beschichten einer Unterlage wie Papier mit einer stark verdünnten Kunststoffdispersion und nachfolgender Trocknung der Schicht bei einer Temperatur unterhalb der Sintertemperatur der Kunststoffteilchen erhalten wurde, Wärme bildmässig derart einwirken lässt, dass die Sintertemperatur der Kunststoffteilchen überschritten wird, und dass man dann das latente Wärmebild entwickelt, indem man die Schicht ganzflächig mit einem gefärbten Puder in Berührung bringt, der dabei nur an den klebrigen Bildstellen haftet.
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 ineinanderfliessen 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 Erwärmungdie erwärmten Stellen permanent haftfähig wurden. Noch 16 h nach der Erwärmung konnte das haftfähige Bild mit einem farbigen Puder überstäubt werden, da der Puder nur an den erwärmten Stellen der Schicht haften bleibt.
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Falls erwünscht oder notwendig, kann ein thermoplastischer, d. h. selbst schmelzbarer Puder ver- wendet und aufgeschmolzen werden, um so das Bild auf der Unterlage zu fixieren. Wenn der thermopla- stische 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 Russ in Disper- sion in einem thermoplastischen, styrol-modifizierten 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.
Geeignete Latices oder Emulsionen, die mit Erfolg verwendet wurden, waren : Acryl-Harz-Latex (z. B. Rhoplex 85) ; Polyvinyl-Acetat-Eumulsion (Vinac WR 20) eine nicht-ionische Polyäthylen-Emul- sion (Poly-EM), eine Polystyrol-Emulsion (Emulsion M) oder eine anionische Polyäthylen-Emulsion (Poly EM-ll). 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 Poly-EM-11-Polyäthylen-Emulsion nochPoly- vinylalkohol (Elvanol 52-22) zugesetzt werden, um die Schicht zäher zu machen. Die zusammenhängende Phase ist in diesem Fall Wasser.
Das Hauptkennzeichen für die Eignung einer nichtfilmbildenden Emulsion für die wärmeempfindliche Schicht gemäss der Erfindung ist die Höhe der für die Entfernung der flüssigen Phase der Emulsion erforderliche Temperatur (Trockentemperatur) im Vergleich zu der Höhe der Temperatur, die notwendig ist, damit die dispergierte Phase einen klebrigen, haftfähigen Zustand erreicht (Sintertemperatur des Kunststoffes). Die zum Haftfähigmachen erforderliche Erwärmungstemperatur (Sintertemperatur) muss oberhalb der Trockentemperatur liegen, da sonst die einzelnen Teilchen vorzeitig ineinanderfliessen würden. Aus praktischen Gründen liegen die Trockentemperaturen vorzugsweise zwischen Zimmertemperatur und 1000C.
Bei dem Verfahren gemäss der Erfindung verwendet man beispielsweise einen für Infrarot-Strahlung 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 der Bildstellen der Vorlage. Infolge der Wärmeleitung werden in entsprechender bildgemässer Anordnung die Teilchen der Schicht bevorzugt erwärmt. Man erhält auf diese Weise eine im Wärmereflex-Verfahren hergestellte Abbildung.
Man kann das Aufzeichnungsmaterial, das aus dem Schichtträger und der Schicht aus einzelnen Teilchen besteht, auch mit einem erwärmten Schreibstift behandeln, um so ein Bild zu erzeugen. In diesem Falle 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 Falle 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 l : EinAcrylharz-Latex, etwa50 )oige wässerige Polyacrylsäureester-Emulsion, z. B.
Rhoplex B 85", wurde mit Wasser stark verdünnt und auf eine Unterlage, etwa einen Bogen eines für infrarotes Licht durchlässigen Papieres, aufgebracht und dann bei einer Temperatur unterhalb 1000C 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 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 fein gemah-
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lenen thermoplastischen Puders, der ein dunkles Pigment enthielt, oder durch Besprühen der Schichtoberfläche mit Farbe entwickelt werden konnte. Der Puder blieb nur an den Bildstellen haften.
Beispiel 2: Eine wichtige Abwandlung dieses Verfahrens eignet sich für die Herstellung meh- rerer 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 in Beispiel 1 mit einem Entwicklerpuder eingestäubt. Das so entwickelte Umdruckpapier wurde anschliessend auf einen Papierbogen aufgelegt, der die Kopie tragen sollte. Die so aufeinandergelegten Materialien wurden dann durch eine Aufladevorrichtung geführt, wodurch das Pulver auf das Papier hinübergezogen wurde. Der Entwicklerpuder wurde dann auf dem Kopiermaterial 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 Kopiermaterial wiederholt. Man wiederholte diesen Vorgang mehrere Male und erhielt so mehrere Kopien des Originals.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Aufzeichnen eines Wärmebildes, bei welchem man auf eine Unterlage eine Kunststoffschicht aufträgt, auf die Schicht Wärme bildmässig einwirken lässt und auf der Schicht das Bild entwickelt, dadurch gekennzeichnet, dass man auf eine aus einzelnen kleinen Kunststoffteilchen bestehende Schicht, die in an sich bekannter Weise durch Beschichten einer Unterlage wie Papier mit einer stark verdünnten Kunststoffdispersion und nachfolgender Trocknung der Schicht bei einer Temperarut unterhalb der Sintertemperatur der Kunststoffteilchen erhalten wurde, Wärme bildmässig derart einwirken lässt, dass die Sintertemperatur der Kunststoffteilchen überschritten wird, und dass man dann das latende Wärmebild entwickelt, indem man die Schicht ganzflächig mit einem gefärbten Puder in Berührung bringt,
der dabei nur an den klebrigen Bildstellen haftet.