DE1117535B

DE1117535B - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Farbmustern auf Tuchen od. dgl.

Info

Publication number: DE1117535B
Application number: DEC17064A
Authority: DE
Inventors: Kenneth Archibald Metcalfe; Robert John Wright
Original assignee: Commonwealth of Australia
Current assignee: Commonwealth of Australia
Priority date: 1957-06-28
Filing date: 1958-06-26
Publication date: 1961-11-23
Also published as: GB891719A

Description

Bei bekannten Verfahren zum Herstellen von Mustern auf Tuchen od. dgl. unter Ausnutzung elektrostatischer Kräfte wurde entweder ein Pulver oder ein flüssiger Entwickler verwendet, der auf einer Oberfläche ein Bild entwickelte, welches nachfolgend auf einen Papierbogen oder eine Papierbahn übertragen wurde. Derartige Verfahren entsprechen mehr der üblichen Art des Drückens durch Übertragung des Bildes.

So wurde nach einem bekannten Verfahren loses Pulver auf einem Träger abgesetzt, der das Pulver entsprechend einem zuvor elektrostatisch aufgebrachten Muster aufnahm und festhielt. Das Pulver wurde auf das zu bedruckende Papier od. dgl. übertragen und danach auf dem Papier fixiert. Nach einem anderen Verfahren wird das Bild elektrostatisch von einer Kathodenstrahlröhre auf eine Oberfläche übertragen, das dann entwickelt und auf eine Papierbahn übertragen wird. Für eine derartige Entwicklung sind flüssige Entwickler bekannt.

Das Hauptziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem auch Tuche mit Farbmustern versehen werden können und bei dem die Verwendung eines Zwischenträgers entbehrlich ist.

Das Verfahren zum Herstellen von Farbmustern auf Tuchen od. dgl. besteht nach der Erfindung darin, daß das Tuch einem die Musterung wiedergebenden elektrischen Feld unterworfen und dabei einem flüssigen, den Farbstoff enthaltenden Entwickler ausgesetzt wird. Auf diese Weise wird das Bild unmitttelbar auf dem Tuch unter dem Einfluß eines elektrostatischen Feldes gebildet, ohne daß eine nachfolgende Übertragung des Bildes notwendig wäre. Der bei der Bildübertragung unvermeidliche Schärfeverlust wird dadurch vermieden. Der Schärfeverlust tritt insbesondere auf, weil Druckwalzen nicht in so einwandfreier Berührung mit allen Teilen der gewöhnlich unebenen Tuchflächen gehalten werden können. ~

Vorzugsweise wird bei dem Verfahren nach der Erfindung das elektrostatische Feld auf dem Träger durch dessen Berührung mit einem Musterträger erzeugt, auf dem sich eine elektrische Ladung in mustergemäßer Verteilung befindet. Der Entwickler kann mittels einer Walze auf das Tuch aufgebracht werden. Das Aufbringen des Entwicklers kann gleichzeitig auf beiden Seiten des Tuches erfolgen.

Ein höchstes Maß an Schärfe läßt sich erreichen, weil das mustergemäße elektrostatische Feld durch das Tuch hindurchgreift und der Farbstoff nur zu denjenigen Flächenbereichen fließt, in denen das elektrostatische Feld ein Absetzen des Farbstoffes Verfahren und Vorrichtung

zum Herstellen von Farbmustern

auf Tuchen od. dgl.

Anmelder:

The Commonwealth of Australia,
Melbourne (Australien)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Rathmann, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Neue Mainzer Str. 40-42

Beanspruchte Priorität:
Australien vom 28. Juni 1957 (Nr. 29 072/57)

Kenneth Archibald Metcalfe, Graymore,

und Robert John Wright, Hectorville (Australien),

sind als Erfinder genannt worden

zuläßt. Auch Unregelmäßigkeiten im Tuch infolge von Webfehlern fuhren nicht zu Schwierigkeiten, wie sie auftreten würden, wenn ein bereits gedrucktes Bild auf eine als rauh anzusprechende Oberfläche übertragen werden soll.

Die Erfindung betrifft auch Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung eingehend erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die schematische Darstellung einer Möglichkeit zum Aufbringen des Musters durch Verwendung eines Trägers, auf dem ein elektrostatisches Muster vorhanden ist, wobei dieser Musterträger mit dem darauf befindlichen Tuch in den Entwickler eingetaucht wird,

Fig. 2 das Aufbringen des Entwicklers auf das Tuch mittels einer den Entwickler tragenden Walze,

Fig. 3 ein kontinuierliches Verfahren, in dem ein mit einer fotoleitenden Fläche versehener Musterträger die Musterung auf dem Tuch bewirkt, wenn dieses Tuch über eine Entwicklerwalze läuft,

Fig. 4 das Aufbringen des Musters von einer Entwicklerwalze unter unmittelbarer Steuerung eines

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Feldes, das durch ein die Musterung steuerndes Element verändert wird,

Fig. 5 eine abgewandelte Ausführungsform eines Musterträgers und

Fig. 6 die Möglichkeit des gleichzeitigen Aufbringens des Musters von beiden Seiten auf das Tuch.

In Fig. 1 befindet sich in einer Entwicklerschale 1 die Entwicklerlösung 2, die aus einem Pigment- oder Farbstoff besteht, der in einer Flüssigkeit suspendiert ist, die einen hohen elektrischen Widerstand hat. In diese Schale ist ein Musterträger 3 eingesetzt, der aus einer Platte od. dgl. mit einer fotoleitenden Oberfläche 4, die etwa einer Zinkoxydablagerung in einem entsprechenden bindenden Harz entspricht, bestehen kann. Die fotoleitende Fläche 4 trägt ein Muster, das *5 in üblicher Weise hergestellt werden kann. Dies kann beispielsweise durch Aufladen des fotoleitenden Stoffes und nachfolgendes Entfernen der Ladung durch Aufprojizieren eines Belichtungsmusters auf der Oberfläche geschehen. Das Tuch 5 ist vor dem a° Eintauchen des Musterträgers 3 auf dessen fotoleitender Fläche 4 aufgelegt. Der Entwickler 2 kann in die Schale eingegossen werden, nachdem der Träger 3 und das Tuch 5 eingesetzt worden sind. Um scharfe Muster zu erhalten, ist es erforderlich, das Tuch mit dem Entwickler nur dann in Berührung zu bringen, wenn es in Berührung mit dem Musterträger ist. Die Höhe der Ladung auf dem Musterträger wird so gewählt, daß der notwendige Gradient vorhanden ist, der dafür sorgt, daß die Pigmentteilchen oder Farbstoffe etwas strömen, wie durch die Pfeile 6 in Fig. 1 angezeigt ist. Diese Flächenbereiche, in denen keine Ablagerung stattfinden soll, werden von dem Pigment oder Farbstoff durch diese Strömung entblößt, wobei die Strömung zu den geladenen Flächenbereichen7 hin erfolgt, die den Farbstoff anziehen.

An Stelle der Verwendung eines negativen Entwicklers kann auch ein positiver Entwickler verwendet werden. Dabei bewegen sich die Teilchen des Farbstoffes oder Pigmentes in einer Richtung, die der in Fig. 1 gezeigten Richtung entgegengesetzt ist.

Obgleich in der Zeichnung nur eine positive Ladung dargestellt ist, kann der Musterträger auch eine negative Ladung, etwa ebenfalls bei Verwendung von Zinkoxyd, tragen.

Der Entwickler hat natürlich ein solches Mischungsverhältnis von Trägerflüssigkeit zu Pigment, so daß das Pigment leicht beweglich ist und eine Verfärbung des Tuches in nicht erwünschten Bereichen nicht stattfinden kann.

Nachfolgend wird ein Beispiel für eine positiv geladene Entwicklerpaste angegeben (die nachfolgend genannten Stoffe/i und B sind am Ende der Beschreibung erläutert):

Stoff A 15 g

Stoff B 15 g

Xylol 25 g

Phthalocyanin blau 150 g

Der Stoff A wird in Xylol aufgearbeitet, und nach vollständiger Auflösung wird der Stoff B zugefügt. Das Phthalocyanin blau wird dann mit den Harzen entweder in einer Kugelmühle oger in einer Dreiwalzenmühle vollständig gemischt. Die Größe der Pigmentteilchen ist dann auf die erwünschte Feinheit verkleinert, etwa auf 0,5 μ im Durchschnitt. Es hat sich gezeigt, daß für die meisten Zwecke ein 8stündiges Mahlen in einer Kugelmühle ausreicht. Nachstehend wird ein Beispiel für eine negativ geladene Entwicklerpaste angegeben:

Gekochtes Leinöl 25 g

Bleichromat 75 g

Trockner Bleinaphthenat 0,5 g

Die Bestandteile werden 8 Stunden lang in einer Kugelmühle zusammen gemahlen.

In beiden Fällen wird die Paste als Basis für eine Dispersion in einer Flüssigkeit mit hohem spezifischem elektrischem Widerstand verwendet. Das Dispersionsverfahren kann beispielsweise folgendes sein:

Einrühren eines kleinen Teiles der Paste in die gewünschte Flüssigkeit, wie etwa n-Pentan oder Tetrachlorkohlenstoff, und Filtrieren zwecks Entfernung der Teile der Paste, die nicht vollständig dispergiert sind. Zur Erzielung eines feinkörnigen Entwicklers wird die Paste vor dem Gebrauch durch Filterpapier gefiltert. Die Konzentration der Dispersion kann nach Belieben verändert werden. Bevorzugt wird eine Dispersion, die aus einer Suspension von 0,5 g Entwicklerpaste in 100 cm³ Flüssigkeit besteht.

In der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform liegt das Tuch 5 auf dem Musterträger 3. Der Entwickler wird jedoch mittels einer Walze 8 aufgebracht, die eine saugfähige Auflage 9 aufweist, die ihrerseits den Entwickler trägt. Die Grundzüge der Wirkungsweise sind die gleichen, wie wenn die Walze den Entwickler über dem Tuch 5 trägt. Der Entwickler wird in den Flächenbereichen 7 angenommen und in den übrigen Bereichen abgestoßen, da die Entwicklerteilchen oder der Farbstoff solch eine eigene Ladung haben, daß diese Ladung einen Niederschlag nur auf den Flächenteilen des Tuches zuläßt, in denen der Musterträger die entgegengesetzte Polarität bewirkt.

Das in Fig. 3 dargestellte System ähnelt dem der Fig. 2. Es wirkt jedoch kontinuierlich.

In dieser Ausführungsform befindet sich der Entwickler 2 in der Schale 1. Eine Walze 8 taucht in den Entwickler 2 ein und ist mit einer Oberfläche 9 versehen, die von dem Entwickler benetzt wird. Die Walze 8 kann frei um ihre Achse 10 rotieren.

Das Tuch 5 wird über diese Walze geführt und berührt die mit dem Entwickler benetzte Fläche. In diesem Fall besteht der Musterträger aus einer Walze 11 mit einem Fotoleiter 12 auf seiner Oberfläche. Die Walze berührt das Tuch an der Stelle, an der es mit der Entwicklerwalze in Berührung steht.

Das Ladungsmuster des Trägers 3 wird von einer Trommel 13 gesteuert, die um einen Schirm 14 umläuft. In diesem Schirm liegt vor einer Lichtquelle 16 ein Schlitz 15, so daß beim Umlauf der Trommel 13, die das negative oder ein sonstiges Muster erzeugende Glied trägt, das Muster von der Lichtquelle 16 durch den Schlitz 15 auf die fotoleitende Fläche der Walze 11 projiziert wird. Dadurch wird das Ladungsmuster auf der Walze verändert. Zum Aufladen der fotoleitenden Fläche 12 wird vor dem Verändern dieser Ladung durch den Lichtstrahl von der Quelle 16 eine Korona-Entladevorrichtung 17 verwendet.

Auf diese Weise wird das Bild durch Berührung mit der Fläche 9 der Entwicklerwalze 8 entwickelt, wenn das Tuch 5 über die fotoleitende Fläche 12 des Musterträgers 3 läuft.

In der Ausführungsform nach Fig. 4 wird die gleiche Schale 1 verwendet. Sie nimmt den Entwick-

ler 2 auf. Eine Walze 8 hat eine entsprechende Oberfläche 9, die dazu dient, den Entwickler zu der Abdruckstelle 18 zu bringen. Bei dieser Ausführungsform wird jedoch das Muster dadurch erzeugt, daß ein Feld von einer Reihe von Entladungsspitzen 19 eingeleitet wird, wobei diese Spitzen 19 über einer Mantellinie der Walze 8 angeordnet und mit einer Hochspannungsquelle 20 verbunden sind. Dieser Wandler 20 kann unter dem Einfluß eines die Musterung steuernden Elementes 21 stehen, welches beispielsweise aus einem Band 22 mit einer Reihe von Abtastvorrichtungen 23 besteht, von denen jede eine Entladungsspitze 19 oder eine Gruppe dieser Spitzen steuert.

Wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen wird das Tuch, welches selbst kein Fotoleiter ist und kein elektrisches Muster trägt, mit dem Entwickler an einer Stelle in Berührung gebracht, an der ein induziertes elektrisches Feld die Ablagerung des Entwicklers auf dem Tuch steuert. Durch die Erfindung wird es daher möglich gemacht, Tuche zu bearbeiten, ohne daß ein Muster auf das Tuch selbst, etwa durch Behandeln des Tuches mit einem Fotoleiter, erforderlich wäre, wobei unter dem Ausdruck »Tuch« alle äquivalenten Stoffe und Gegenstände zu verstehen sind.

In Fig. 5 ist eine gemusterte Walze 24 gezeigt, die die Walze 11 und die Steuerelemente 13 bis 16 in Fig. 3 ersetzen kann. Die erhaben ausgebildeten Musterteile 25 bringen, da sie allein das Tuch 5 berühren, ein stärkeres Feld zur Wirkung, wenn eine Spannung zwischen die Walzen 24 und 8 gelegt ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 werden zwei Musterwalzen 11 verwendet, die synchron rotieren und elektrostatische Muster auf ihren fotoleitenden Flächen 12 tragen. Das Tuch wird nach unten zwischen ihnen hindurchgeführt. Der Entwickler wird der Berührungsstelle zwischen den Walzen 11 und dem Tuch 5 durch Zuleitungen 26 zugeführt.

Wie erläutert, wird das Pigment oder Farbmittel durch das elektrostatische Feld zu den gewünschten Stellen des Tuches bewegt, wo es dann haften bleibt. An den Stellen, an denen das Potential demjenigen der Niederschlagsstellen entgegengesetzt ist, wird kein Niederschlag stattfinden, vorausgesetzt, daß der Entwickler ausreichend dünn ist, d. h., daß genügend Lösungsmittel im Verhältnis zu dem Pigmentstoff vorhanden ist.

Durch die vorliegende Erfindung kann auf Tuchen ein gemusterter Niederschlag unmittelbar aufgebracht werden, ohne daß das Tuch selbst mit einer fotoleitenden Fläche überzogen sein muß.

Der obenerwähnte Stoff A ist ein phenolmodifizierter Pentaerythritharzester mit einer Säurezahl 7 bis 15, einem spezifischen Gewicht von 1,09 bei 20° C und einem Schmelzbereich von 110 bis 120° C; dieser Stoff wird von der Firma POLYMER CORPORATION INTERSTATE PTY. LTD. unter der Bezeichnung »Pentarol 20« in den Handel gebracht. Der Stoff B ist ein leinölmodifiziertes Alkydharz mit der Ölstrecklänge 52%, der Säurezahl 6 bis 10, dem spezifischen Gewicht 0,965 bei 20° C und wird von der Firma POLYMER CORPORATION INTERSTATE PTY. LTD. unter der Bezeichnung »Rhodene L 6/100« in den Handel gebracht.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Farbmustern auf Tuchen od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß das Tuch einem die Musterung wiedergebenden elektrischen Feld unterworfen und dabei einem flüssigen, den Farbstoff enthaltenden Entwickler ausgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Feld auf dem Tuch durch dessen Berührung mit einem Musterträger, auf dem sich eine elektrische Ladung in mustergemäßer Verteilung befindet, erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwickler mittels einer Walze auf das Tuch aufgebracht wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwickler gleichzeitig auf beide Seiten des Tuches aufgebracht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Feld fortlaufend mustergemäß geändert wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (8) zum Aufbringen des Entwicklers auf das Tuch (5) einen saugfähigen Belag (9) aufweist und teilweise in einen den Entwickler (2) enthaltenden Trog (1) eintaucht.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Musterträger aus einer das Muster in erhabener Form aufweisenden Trommel (24) besteht, über die das Tuch geführt wird, wobei die Trommel (24) eine hohe elektrische Spannung gegen die Unterlage des Tuches aufweist.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Elektroden (19) in der Nähe des fortlaufend bewegten Tuches (5), die an eine Steuervorrichtung (20) zur fortlaufenden mustergemäßen Veränderung einer hohen elektrischen Spannung angeschlossen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 919 891, 833 608; französische Patentschrift Nr. 1120 634.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen