DE1086719B - Thermo-Reflexkopierverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Reproduktion von gedruckten Vorlagen od. dgl. auf wärmeempfindlichem Kopierpapier mit einem neuartigen Verfahren unter Verwendung des Vorlagenreflexes, so daß das Verfahren der Einfachheit halber als Reflexkopierverfahren bezeichnet wird. Bei dem Verfahren wird kräftige Strahlungsenergie durch das wärmeempfindliche Papier hindurch auf die zu kopierende gedruckte Seite oder auf eine andere graphische Vorlage und von verschieden stark reflektierenden Flächenteilen dieser Vorlage zurückgeworfen, dann wird die Strahlungsenergie innerhalb des Kopierpapiers in Wärmeenergie in Form eines Intensitätsmusters umgewandelt, das von der Vorlage bestimmt wird, und schließlich wird eine sichtbare Kopie in dem Kopierpapier an den stark bestrahlten Flächen dieses Musters gebildet.

Die Erfindung ist besonders dazu verwendbar, eine Kopie oder mehrere Kopien von Druckvorlagen, Kurven, Photographien oder anders beschaffenen Vorlagen unmittelbar vom Original herzustellen, wie dies bei der Ausführung von B/uchrecherchen od. dgl. erforderlich ist. Es ist lediglich die richtige Aufstellung des wärmeempfindlichen Kopierpapiers in bezug auf das Original und die Bestrahlung des Originals mit der Strahlungsenergie durch das Kopierpapier hindurch erforderlich. Es wird eine getreue Kopie unmittelbar erzeugt, ohne daß das Entwickeln eines latenten Bildes oder eine andere Nachbehandlung erforderlich ist. Es können sowohl Negativkopien als auch Positivkopien leicht hergestellt werden.

Die Erfindung läßt sich zum Kopieren aller Arten von Originaldokumenten verwenden, die sichtbare Zeichen tragen, einschließlich gemalter, gedruckter oder gezeichneter als auch photokopierter oder mit Maschine geschriebener Vorlagen. Es können damit Texte, die mit Tinten aller möglichen Farben geschrieben worden sind, kopiert werden, ebenso Schriftstücke, die durch hektographische Verfahren hergestellt sind, und solche, die mit organischen Färb-Stoffen hergestellt sind, die auf weißes Papier übertragen wurden.

Bei einem bekannten Thermokopierverfahren geht von einer Quelle ausgesandte Strahlungsenergie durch das transparente Kopierpapier und fällt auf die gedruckten Zeichen, so daß sich von diesen im wärmeempfindlichen Transparentpapier ein dauernd sichtbarer Abdruck ergibt, d. h., die sichtbare Änderung im Kopierbogen wird in den dem Muster oder Original entsprechenden Flächen erzeugt. Zum Unterschied davon arbeitet das Verfahren gemäß der Erfindung in folgender Weise:

Die (nicht im richtigen Maßstab dargestellte) Zeichnung zeigt einen Streifen 10 wärmeempfindlichen Thermo -Reflexkopierverfahren

Anmelder:

Minnesota Mining

and Manufacturing Company,

Saint Paul, Minn. (V. St. A.)

Vertreter:

DT.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau, Lauterstr. 37,

und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg, München 27,

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 2. April 1956

Carl S. Miller und Carl A. Kuhrmayer,

Saint Paul, Minn. (V. St. Α.),
sind als Erfinder genannt worden

Kopierpapiers, der auf einer graphischen Vorlage 11, beispielsweise einer gedruckten Seite liegt, auf die eine kräftige Bestrahlungsenergie von einer zweckdienlichen Quelle 13 aus einwirkt. Das hier dargestellte Kopierpapier besteht aus einer diese Strahlung durchlassenden Unterlage oder einem Träger 14 und einer wärmeempfindlichen Schicht 15. Die bedruckte Seite hat gefärbte Flächenteile 16 und farbstofffreie Flächen 17. Beim Entladen der Lampe 13 wird im Streifen 10 unmittelbar eine negative Kopie der graphischen Vorlage oder des Originals 11 hergestellt, d. h., die Flächen der wärmeempfindlichen Schicht 15 oberhalb der farbstofffreien Abschnitte der Fläche 17 werden sichtbar geändert, wie in der Zeichnung dargestellt ist.

Die nachstehende Diskussion gibt eine wahrscheinliche Erklärung für die erwähnte Wirkung. Es besteht Grund zur Annahme, daß die von der Quelle 13 ausgehende Strahlungsenergie teilweise von der wärmeempfindlichen Schicht 15 absorbiert wird, wobei diese Absorption jedoch nicht groß genug ist, um eine so starke Erwärmung zu erzeugen, daß eine sichtbare Änderung entsteht. Der durchgelassene Teil der Strahlungsenergie trifft auf die Oberfläche des Originals auf, wobei die Mengen, die die bedruckten Flächen 16 erreichen, absorbiert werden, während die Mengen, die die druckfarbenfreie Fläche 17 erreichen, reflek-

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tiert werden. Die reflektierte Energie wird zu dem einer offenen Drahtspirale bewickelt ist. Die Spirale wärmeempfindlichen Aufstrich 15 zurückgeführt, von ist mit einer Funkenspule von 20 000 V verbunden, dem eine zusätzliche Strahlungsmenge absorbiert und während die Elektroden der Entladeröhre mit einer in Wärmeenergie umgewandelt wird. Die Gesamt- Energiespeiehervorrichtung verbunden sind, die eine menge der auf diese Weise in der Schicht 15 erhalte- 5 Spannung von 2600 V Gleichstrom liefert und eine nen Wärme hebt die Temperatur an dieser Stelle auf 500-Watt-Sekunden-Entladung zur Einwirkung bringt, diejenige Hohe, die erforderlich ist, um die wärme- Das Einschalten der Röhre durch Schließen des zur empfindliche Schicht sichtbar zu ändern. Die von den Funkenspule führenden Stromkreises ergibt einen Flächen 16 absorbierte Strahlung wird nicht zu der kräftigen Blitz mit einer Dauer von 1000 Mikrosekunwärmeempfindlichen Schicht zurückgeführt, die an der io den und mit einer Spitzenintensität von etwa entsprechenden Fläche also in ihrem ursprünglichen 100 Mikrosekunden. Die Intensität ist hoch in dem Zustand bleibt. Die Wärmeenergie, die in den be- Infrarotbereich und besonders hoch in dem sichtbaren druckten Flächen 16 nach der Absorption der Strah- Bereich.

lungsenergie von der Lampe 13 freigegeben wird, Die vorstehend beschriebene Blitzquelle hat sich als

wird durch den Träger 14 zerstreut, ehe sie die wärme- 15 sehr wirkungsvoll beim Kopieren aller Arten von empfindliche Schicht erreicht, oder wird am Erreichen graphischen Vorlagen auf schnell wirkendem, wärmedieser Schicht durch die dazwischenliegende Unterlage empfindlichem Kopiermaterial erwiesen. Ein derarti-14 oder durch andere Mittel verhindert. ges Material besteht im wesentlichen aus einem dün-

Ein Teil der von Anfang an auf das Kopiermate- _ηεη, auf einer durchscheinenden dünnen Papierrial, der vom Original gegebenenfalls durch einen 20 unterlage aufgebrachten Überzug aus einem sehmelz-Wärmedamm, z. B. durch -ein Seidentuch oder durch baren organischen Eisensalz und einem reaktiven eine gleichwertige dünne Wärmesperrschicht (Unter- Phenol mit einem nichtschmelzenden organischen lage 14) unter Vermeidung übergroßer Strahlungs- filmbildenden Bindemittel. Das Kopiermateril wird diffusion bei nicht genügend kräftiger Entladung kur- von einem wesentlichen Teil der Strahlungsenergie zer Dauer getrennt sein kann, zur Einwirkung ge- 25 durchdrungen und dabei nicht sichtbar geändert, wenn brachten Strahlungsenergie wird von der wärme- es von einem einzigen, sehr kurzen Blitz aus der beempfindlichen Schicht 15 aufgenommen und dort in schriebenen Quelle belichtet wird. Die Reflexion eines Wärme umgewandelt, jedoch ist die Umwandlung wesentlichen Teiles der auf diese Weise hindurchmengenmäßig nicht so groß, daß eine sichbare Ände- geführten Strahlung und die resultierende zusätzliche rung in der Schicht 15 erfolgt. Die übrige Strahlungs- 30 Absorption eines Teiles der reflektierten Energie entenergie durchdringt das Kopiermaterial zur Ober- wickelt, wie in Verbindung mit der Zeichnung befläche der graphischen Vorlage 11. Hier wird sie von schrieben, eine so große Wärme in der wärmeempfindden bedruckten Flächen 16 aufgenommen, von den liehen Schicht, daß eine Umsetzung der reaktiven anderen Flächen aber reflektiert und in das Kopier- Bestandteile möglich ist und eine sichtbare Änderung material zurückgeleitet, von dem ein weiterer Teil der 35 herbeigeführt wird.

Strahlungsenergie aufgenommen wird, so daß die Ge- J_n einem bestimmten Beispiel besteht das Kopiersamtabsorption in der wärmeempfindlichen Schicht 15 material aus einem dünnen aufzulegenden Pauspapier, so hoch wird, daß die Temperatur auf einen Wert das mit einer dünnen Schicht einer Suspension übersteigt, der eine sichtbare Änderung in der Schicht 15 zogen ist, die aus Ferristearat und Gallussäure in in denjenigen Flächen verursacht, die über den strah- 40 einer Lösung von Äthylcellulose besteht. Das trockene lungsreflektierenden Flächen (den Untergrundflächen) Material hat eine hellbraune Farbe und nimmt bei des Vorlagemusters liegen. Die Flächen über den die seiner Erwärmung auf 90 bis 120° C fast sofort ein Strahlung absorbierenden Flächen (dem Muster; den bräunliches Schwarz an. Wurde das Papier auf eine bedruckten Flächen 16) bleiben unverändert. bedruckte Seite aufgelegt und in der beschriebenen

Es muß also, besonders bei Entladung einer Strah- 45 Weise mit der Entladungslampe aus einer Entfernung lungsenergie von kurzer Dauer, ein Kopiermaterial von 12,5 mm von seiner Rückseite bestrahlt, dann verwendet werden, dessen schnellreaktive, wärme- wurde eine negative Kopie der gedruckten Fläche empfindliche Masse auf die Einwirkung der Wärme erhalten.

sofort anspricht und das einen wesentlichen Teil der Ein anderes bestimmtes Beispiel eines schnellreak-

Strahlungsenergie zu absorbieren vermag. Es ist auch 50 tiven wärmeempfindlichen Kopierpapiers hat einen nicht zulässig, daß diejenigen Flächen der wärme- wärmeempfindlichen Aufstrich aus einem Gemisch von empfindlichen Schicht 15, die den bedruckten Flächen Guajakharz und Cerstearat in einem Äthylcellulose-16 entsprechen, so viel Wärme aus diesen aufnehmen, bindemittel. Ein kurzes Erwärmen eines derartigen daß sie eine sichtbare Änderung erleiden. Papiers wandelt den anfangs im wesentlichen farb-

Das gleiche Ergebnis kann auch ohne Wärmedamm 55 losen Aufstrich zu einer dunkelfarbigen Tönung um. durch Verwendung eines Blitzes aus Strahlungsener- Eine weiter fortgesetzte Erwärmung verursacht eine gie erreicht werden, der von genügender Stärke und weiter fortgesetzte Umwandlung des farblosen Zugleichzeitig von sehr kurzer Dauer ist. Dieser Wärme- Standes. Das Papier wird daher zuerst gleichförmig damm kann zusätzlich zwecks richtiger Wahl oder auf die dunkelgefärbte Tönung gebracht, bei der es Regelung hinsichtlich Stärke und Dauer der Strah- 60 _noch einen wesentlichen Teil der aus der Lampe auslung benutzt werden. tretenden Strahlung durchläßt. Wird das Papier jedoch

Hochintensive Photoblitzröhren bilden eine ver- auf ein im Schwarz weiß druck ausgeführtes Original wendbare Quelle für hochintensive Strahlungsenergie, aufgelegt und in der beschriebenen Weise bestrahlt, jedoch werden andere Quellen, die eine noch höhere dann wird eine Positivkopie der graphischen Darstel-Ausgangsleistung haben, bevorzugt. Eine dieser Quel- 65 lungen des Originals im Kopierpapier in Form von len besteht, wie in der Zeichnung angedeutet, aus einer dunklen Zeichen auf einem hellen Untergrund Pyrexglas- oder einer Quarzröhre von etwa 250 mm erhalten.

Länge, die an jedem Ende eine Elektrode hat, mit Viele andere Arten von wärmeempfindlichem

unter Unterdruck stehendem Xenon oder einem ande- Kopiermaterial sind zur Durchführung der Erfindung ren inerten Gas gefüllt und auf der Außenseite mit 70 verwendbar. Die gegebenen beiden Beispiele sind nur

als erläuternde, nicht aber als begrenzende Ausführungen, zu werten.

Die Trägerbahn kann, wie erwähnt, dünnes Papier, kann ebensogut ein durchsichtiger Film sein, z. B. ein solcher aus Celluloseazetat oder Äthylcellulose. In jedem Falle soll der Träger in der Lage sein, im wesentlichen die gesamte zur Einwirkung gebrachte Strahlung durchzulassen. Die Äthylcellulose oder ein anderer Bindemittelbestandteil des wärmeempfindlichen Aufstriches kann, wenn in genügender Menge vorhanden, selbst als Träger dienen, jedoch sind in diesem Falle Einrichtungen oder Mittel erwünscht, die ein unmittelbares Berühren zwischen Kopiermaterial und Original verhüten.

Eine Schicht beispielsweise, die in einem einzigen Durchgang einen zu großen Teil der Strahlung absorbiert, wird entweder über ihre gesamte Fläche, ohne Rücksicht auf die darunter befindliche Fläche, sichtbar geändert, oder die für die Reflexion und die weitere Absorption verbleibende Strahlungsmenge genügt nicht, um die in Frage stehenden Flächen in verschiedenartiger Weise umzuwandeln. Das Absorptionsausmaß kann leicht und genau durch Zusatz von verschiedenen Pigmenten od. dgl. zu der für gewöhnlich hochdurchsichtigen wärmeempfindlichen Schicht geändert werden. Kleine Mengen von Titandioxyd und Ruß haben sich für diesen Zweck als vorteilhaft dort erwiesen, wo der Bogen beim Fehlen derartiger Stoffe kein angemessenes sichtbares Bild infolge einer übermäßig großen Durchlässigkeit für Strahlungsenergie bildet. Derartige Pigmente sind auch nützlich bei der Erzeugung eines erhöhten Kontrastes in der fertigen Kopie.

Ein anderes Verfahren zum Erhöhen der Absorption von bildaufbauender Strahlungsenergie in der wärmeempfindlichen Schicht und zu einer auf diese Weise erfolgenden Verstärkung der sichtbaren Änderung besteht darin, daß ein reflektierendes Raster über der Außenfläche der Schicht gebildet wird, z. B. durch Bedrucken mit Silberdruckfarbe. Die Strahlung, die durch die Öffnungen des Rasters hindurchtritt und von den stärker reflektierenden Flächen des Originals reflektiert wird, wird teilweise durch das Raster in die wärmeempfindliche Schicht zurückreflektiert, um die Entwicklung von Wärmeenergie an diesen Flächen noch weiter zu erhöhen.

Die Wirksamkeit des Kopierverfahrens bezüglich zur Differenzierung der Strahlung hängt auch von der Stärke oder Intensität der Strahlungsenergie ab. Ein Kopiermaterial beispielsweise, das keine gute Kopie mit einer bestimmten Energiequelle herstellt, kann eine gute Kopie liefern, wenn die Energiemenge wesentlich erhöht wird. Bei höherer Energie kann der Abstand zwischen Lampe und Bogen erhöht werden, so daß ein Kopieren über etwas breitere Flächen erfolgen kann. Strahlungsenergie, die in den absorbierenden bedruckten Flächen bestimmter Originale aufgenommen und in Wärmeenergie umgewandelt wird, wird schneller zerstreut und wird an einer schädlichen Beeinflussung der bildaufbauenden Schicht gehindert, wenn sie eine zweckdienliche hohe Stärke hat. Lampen und Systeme, die eine derart erhöhte Intensität erzeugen, sind im Handel erhältlich und bilden keinen Teil der Erfindung.

Eine vergrößerte Kopierfläche wird auch erhalten, wenn mehrere gleichzeitig arbeitende Entladelampen verwendet werden oder wenn eine einzige solche

ίο Lampe in zweckdienlichen Intervallen über der in Frage stehenden Fläche entladen wird. Reflektoren und andere optische Hilfsmittel können eingebaut werden, um eine Strahlung größter Gleichförmigkeit zu erhalten. Die Entladelampen können abwechselnd

iS mit abgeflachten und ausgedehnten Oberflächen versehen sein, um die Gleichmäßigkeit der Strahlung zu erhöhen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Thermo-Reflexkopierverfahren zum Herstellen von dauerhaften Reproduktionen von graphischen Originalen, die ein sichtbares graphisches Muster auf einem sichtbar kontrastierenden Untergrund enthalten und bei denen Muster und Untergrund eine kräftige Strahlungsenergie in verschiederartigerWeise reflektieren, dadurch gekennzeichnet, daß über das graphische Original ein wärmeempfindliches schnellreaktives Kopiermaterial gelegt wird, das einen wesentlichen Teil dieser Energie zu absorbieren vermag, und daß das Original durch die wärmeempfindliche Schicht hindurch mit der kräftigen Strahlungsenergie so stark und so kurz bestrahlt wird, daß eine sichtbare Änderung nur in denjenigen Schnitteilen erfolgt, die dem Untergrund des Originals gegenüber liegen, während eine sichtbare Änderung in Flächen, die dem Muster entsprechen, vermieden wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kopiermaterial verwendet wird, das im wesentlichen aus einer schnellreaktiven, wärmeempfindlichen Schicht und einem zugehörenden dünnen durchsichtigen Träger besteht, und daß beim Kopieren der Träger in Berührung mit dem Original gebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Träger ein wärmeisolierendes Material verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während des Kopierens eine direkte Berührung des Kopiermaterials mit der Vorlage durch ein zwischenliegendes dünnes durchsichtiges wärmeisolierendes Material verhütet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 663 654, 2 663 655,
663 656, 2 663 657, 2 668128, 2 749 896.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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