DE1175701B - Kopierverfahren - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

BlBLUTHEK

DES DEUTSCHEN PATEKTAMTiS

Internat. Kl.: B 41 m

Deutsche Kl.: 15 k-7/05

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

C 23983 VIb/15 k
27. April 1961
13. August 1964

Die Erfindung betrifft eine neue Methode zur Erzeugung genauer Kopien direkt von einem Originalbogen unter Anwendung von Infrarotstrahlung sowie die zur Erzielung dieser Kopien verwendete Kombination aus einem Umdruckbogen und einem Kopierbogen.

Der Vorteil und die Notwendigkeit der Erzeugung von Kopien von einem Originalbogen ist bekannt. Zur Befriedigung dieses Bedürfnisses wurden bereits viele verschiedene Methoden entwickelt und werden verbreitet angewendet.

Das übliche Übertragungsmedium ist das Kohlepapier. Obwohl diese Kohlepapierbögen allgemein verwendet werden, besitzen sie jedoch bestimmte wesentliche Nachteile. So beschmutzen sie z. B. infolge ihrer starken Pigmentierung mit Ruß die Hände und die Kleidung des Schreibenden. Ebenso sind die erhaltenen Kopien bei Berührung schmutzig und bilden an den Händen Flecken; auch verschmieren die gebildeten Kopien leicht. Ein anderer Nachteil der sogenannten »Kohlepapiere-Umdruckbögen besteht darin, daß sie lediglich zur manuellen Erzielung von Kopien unter Anwendung eines bilderzeugenden Drucks geeignet sind, wegen der Eigenschaft des als Pigment verwendeten Rußes, Strahlung zu absorbieren, jedoch nicht für automatische, sogenannte thermographische Verfahren zur Erzeugung von Kopien Anwendung finden können.

Die Verwendung von Strahlung nicht absorbierenden Pigmenten und Farbstoffen für die direkte Übertragung von Bildstellen von einem Originalbogen auf einen Kopierbogen mittels Infrarotstrahlung ist bekannt. Solche Umdruckpapiere besitzen jedoch sämtliche für Kohlepapiere bekannten Nachteile, da die darin enthaltenen Farbstoffe oder Pigmente Verschmutzungen bewirken und man Kopien erhält, auf denen die Bildstellen bei Berührung mit den Händen leicht verschmieren oder verwischen.

In Anerkennung dieser vielen Nachteile wurden verschiedene Kopiersysteme entwickelt, die kein Kohlepapier erfordern und Kopien direkt von einem Originalbogen unter Anwendung von Infrarotstrahlung ergeben. Einige dieser Systeme benutzen die Reaktion von Farbstoffkomponenten oder chemischen Salzen unter Bildung von Farbe in den erhitzten Stellen. So wird z. B. ein farbloser, nicht reagierte Farbstoffkomponenten tragender Kopierbogen mit einem Originalbogen zusammengebracht und durch ein Wärmekopiergerät geschickt. Über dem Einfluß von an den bildtragenden Stellen des Originalbogens erzeugter Wärme reagieren die Farbstoffkomponenten unter Erzeugung von gefärbten Bildern auf dem Kopierverfahren

Anmelder:

Columbia Ribbon and Carbon Manufacturing

Co., Inc., Glen Cove, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. Prinz

und Dr. rer. nat. G. Hauser, Patentanwälte,

München-Pasing, Ernsbergerstr. 19

Als Erfinder benannt:

Douglas A. Newman, Glen Cove, N. Y.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. ν. Amerika vom 28. April 1960 (25 450)

Kopierbogen an den den Bildstellen des Originalbogens entsprechenden Stellen. Obwohl diese Systeme vielen Anforderungen genügen, besitzen sie doch auch ihre Nachteile. Da die Farbbildung von der Konzentration der Chemikalien und der Anwendung einer bestimmten Wärmemenge als Katalysator abhängt, müssen diese Bögen sorgfältig hergestellt und unter geregelten Wärmebedingungen aufbewahrt werden. Die Bögen neigen dazu, ihre Wirksamkeit mit der Zeit zu verlieren, da die darin enthaltenen Chemikalien zu nicht mehr reaktionsfähigen Derivaten reduziert oder oxydiert werden. Wichtig ist auch der weitere große Nachteil solcher Bögen, daß sie selbst nach der Erzeugung des Bildes wärmeempfindlich bleiben und daher geschützt vor Wärme oder Sonnenlicht sorgfältig aufbewahrt werden müssen.

Eine andere Art von wärmeempfindlichem Kopierbogen wurde entwickelt, der aus einem gefärbten Basisbogen mit einem undurchsichtigen rötlichen Überzug besteht, welcher unter der Einwirkung von Wärme durchsichtig wird, so daß der gefärbte Basisbogen an diesen Stellen sichtbar wird. Diese Kopierbogen werden auf die gleiche Weise mit einem Bild versehen wie die vorstehend besprochenen sogenannten Reaktionsbögen. Die Hauptnachteile dieser mit einem roten Überzug versehenen Bögen sind zwei.

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F i g. 1 eine schematische Teilquerschnittsansicht in vergrößertem Maßstab der erfindungsgemäßen Bögen zusammen mit einem Originalbogen unter Einwirkung von Infrarotstrahlung,

F i g. 2 eine vergrößerte, schematische Teilquerschnittsansicht des Donatorbogens und des mit dem Bild versehenen Aufnahmebogens von F i g. 1 nach Entfernung der Strahlungsquelle und Trennung der Bögen,

F i g. 3 eine schematische, vergrößerte Teilquerschnittsansicht eines sowohl die Wachsdonatorschicht als auch die undurchsichtige Kalzium-Karbonat-Schicht tragenden Kopierbogens und F i g. 4 eine schematische Darstellung einer hand-

Am wichtigsten ist die Tatsache, daß sie druckempfindlich sind und somit bei einer unaufmerksamen Handhabung unbeabsichtigt bedruckt werden. Auch bleiben diese Kopierbogen wärmeempfindlich, d. h. sie müssen geschützt vor Wärme und Sonnenlicht aufbewahrt werden.

Aufgabe der Erfindung ist somit die Schaffung sauberer, stabiler Kopien ohne die Verwendung von Kohlepapier oder anderen pigmentierten Umdruckträgern.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines mit Wärme arbeitenden Kopiersystems, welches jedoch keine farbbildenden Farbstoffkomponenten oder chemische Reagenzien enthält.

Gemäß der Erfindung erhält man bleibende, d. h. 15 liehen Kombination aus einem Donatorbogen und wärme- und druckunempfindliche Kopien von einem einem Kopierbogen gemäß der Erfindung, welche Originalbogen. entlang einer Kante trennbar miteinander verbunden

Die Erfindung besteht in der Verwendung von zwei sind.

Bögen, wovon der eine ein Donatorbogen ist und Die erfindungsgemäßen Donatorbögen bestehen

unter Wärmeeinwirkung eine Wachsmasse liefert und 20 aus einem geeigneten Basisbogen 10, z. B. Papier der andere ein Empfänger oder Kopierbogen ist, der oder einer Kunststoffolie, die eine wärmeübertragdurchsichtig wird, wenn unter dem Einfluß der bare, Wachs liefernde Schicht 11 trägt. Die Schicht Wärme ein aus der Wachsmasse des Donatorbogens 11 besteht vorzugsweise ausschließlich aus festem bestehendes Bild übertragen wird, wobei der gefärbte Wachs oder aus einer Mischung fester Wachse. Da-Untergrund des Aufnahmebogens an den den Wachs- 25 mit die Schicht des Aufnahmebogens durchsichtig bildsteilen entsprechenden Stellen sichtbar wird. wird, muß diese Donatorschicht geschmolzen und

Der Aufnahmebogen besteht aus einem Basisbogen mit einer gefärbten Oberfläche, auf der sich eine Kalzium-Karbonat-Schicht bildet, die bei Imprägnierung mit Wachs durchscheinend wird.

Der Donatorbogen trägt eine Schicht aus einer
wärmeübertragbaren Wachsmasse. Unter dem Einfluß von an den Bildstellen des Originalbogens
erzeugter Wärme schmilzt die Schicht des Donatorbogens und dringt in die Kalzium-Karbonat-Schicht 35 Wachsdonatorschicht längere Zeit mit der Kalziumdes Kopierbogens ein, wobei diese an den ent- Karbonat-Aufnahmeschicht in Oberflächenberührung sprechenden Stellen durchscheinend wird.

Wenn der Donator- und der Aufnahmebogen zusammen mit einem ein Bild tragenden Originalbogen so übereinandergelegt werden, daß die Wachsschicht des Donatorbogens sich mit der durch Wachs durchsichtig zu machenden Schicht des Aufnahmebogens in Berührung befindet und der Originalbogen so an den Donatorbogen anliegt, daß seine Bildseite der

Strahlungsquelle gegenüberliegt, und wenn dann die 45 Schmelzpunkte einiger Wachse durch Zugabe üblicher aufeinanderliegenden Bögen einer Infrarotstrahlung Weichmacher erniedrigt werden können. Zu diesem ausgesetzt werden, so absorbieren die Bildstellen auf Zweck verwendet man kleinere Mengen halbfester dem Originalbogen die Strahlung unter Umwandlung oder fertiger Stoffe, wie Lanolin, Vaselin und in Wärme. Diese Wärme durchdringt den Donator- hydrierte pflanzliche öle. Gleicherweise erniedrigt die bogen und schmilzt die Wachsmasse, so daß diese 50 Verwendung kleinerer Mengen mineralischer, pflanzeine flüssige Beschaffenheit annimmt. In dieser Form licher und tierischer Öle den Schmelzpunkt von dringt die Wachsmasse in die Kalzium-Karbonat- Wachszusammensetzungen. Obwohl bekannt ist, daß Schicht auf dem Kopierbogen ein und macht diese solche Zusätze an sich ein Imprägnierungsvermögen durchsichtig, so daß der gefärbte Basisbogen an den besitzen und daß eine diese Zusätze enthaltende den Bildstellen des Originalbogens entsprechenden 55 Donatorschicht die Aufnahmeschicht unter der Einstellen sichtbar wird. Auf diese Weise erhält man wirkung eines bilderzeugenden Drucks durchsichtig eine genaue Kopie, welche nicht zufällig durch macht, fällt die Verwendung kleinerer Mengen dieser Wärme oder Druck zerstört werden kann.

Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht in der Kombination eines eine Wachsmasse tragenden Donatorbogens und eines eine Kalzium-Karbonatflüssig gemacht werden, so daß sie die Kalzium-Karbonat-Schicht imprägnieren kann. Obwohl die Schicht 11 druckübertragbar genannt werden kann, hat sich doch gezeigt, daß eine Übertragung des festen Wachses unter Druckeinwirkung die Aufnahmeschicht nicht durchsichtig macht, da die nicht geschmolzene Wachsmasse die Kalzium-Karbonat-Schicht nicht durchdringt. Dies ist wichtig, da die

gehalten und auch wiederholt damit in Berührung gebracht werden muß, ohne daß die Aufnahmeschicht unfreiwillig bedruckt oder fleckig wird.

Es sei bemerkt, daß die Erfindung die thermographische Beschriftung von Kalzium-Karbonat-Aufnahmebögen unabhängig von der Art der auf dem Donatorbogen befindlichen Wachszusammensetzung umfaßt. Zum Beispiel hat sich gezeigt, daß die hohen

Schicht tragenden Kopierbogens, welche in idealer Weise zur Herstellung dauerhafter Kopien eines Originals nach dem thermographischen Verfahren geeignet sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung. In der Zeichnung zeigt

Zusätze trotzdem in den Rahmen des erfindungsgemäßen Kopierverfahrens.

Die Wahl der in dem Donatorüberzug verwendeten Wachse ist keinen besonderen Bedingungen unterworfen; sie müssen lediglich bei Temperaturen oberhalb etwa 38° C fest sein und einen Schmelzpunkt zwischen etwa 60 bis 105° C besitzen. Geeignete Wachse sind unter anderem die tierischen, pflanzlichen und mineralischen Wachse, wie z. B. mikrokristallines Be Squarewachs, Carnaubawachs, rohes Montanwachs, Paraffin, Bienenwachs, Carbowachs,

Ouricury sowie Mischungen dieser und anderer Wachse. Im allgemeinen soll die Donatorschicht zweckmäßig einen Schmelzpunkt von etwa 60 bis 71° C besitzen, in welchem Fall ein einziges Wachs, wie mikrokristallines Be Squarewa.chs, verwendet S werden kann. Bei Verwendung eines hochschmelzenden Wachses, z. B. Carnaubawachs, wird dieses zweckmäßig gemischt mit einem Wachs mit niedrigerem Schmelzpunkt, z. B. Bienenwachs oder Paraffinwachs, verwendet.

Die Donatorbögen werden so hergestellt, daß man einen geeigneten Basisbogen, z. B. Papier oder eine Kunststoffolie, mit einer dünnen Schicht der Wachszusammensetzung überzieht, was zweckmäßig unter Anwendung einer heißen Schmelze geschieht.

Die bei dem erfindungsgemäßen Kopierverfahren verwendeten Aufnahmebögen bestehen aus einem Basisbogen mit mindestens einer gefärbten, mit Weiß scharf kontrastierenden Oberfläche, auf welcher sich ein undurchsichtiger Überzug aus in einem geeigneten Bindemittel dispergierten feinzerteilten Kalzium-Karbonat befindet.

Zum Beispiel wird ein gefärbter Basisbogen 20, z. B. aus Papier oder einer Kunststoffolie, mit einer Dispersion von Kalzium-Karbonat in Natriumalginat, Carboxymethylcellulose, Gelatine, Gummiarabikum od. dgl. unter Bildung einer weißen, undurchsichtigen Schicht 21 überzogen. Die Herstellung solcher Kopierbogen ist z. B. aus der USA.-Patentschrift 2 854 350 bekannt. In dieser Patentschrift sind öl oder Vaselin enthaltende Donatorbögen beschrieben, auf welche das Bild durch Druck aufgebracht wird, während die erfindungsgemäßen Donatorbögen vorzugsweise nur Wachs enthalten und unter der Einwirkung von Druck kein Bild auf den Aufnahmebogen übertragen.

Vor der Verwendung sieht der Aufnahmebogen weiß aus, da die undurchsichtige, weiße Schicht die Farbe des darunter befindlichen Basisbogens verbirgt. Nach Imprägnierung mit der geschmolzenen Wachszusammensetzung wird die weiße, undurchsichtige Schicht an den behandelten Stellen jedoch bleibend durchsichtig, so daß die Farbe des darunter befindlichen Basisbogens unter Bildung einer bleibenden Kopie sichtbar wird.

Gegebenenfalls können sich die Wachsdonatorschicht und die Kalzium-Karbonat-Schicht auch auf ein und dem gleichen Kopierbogen befinden, wie dies F i g. 3 der Zeichnung zeigt. Bei dieser Ausführungsform bildet die Wachsschicht vorzugsweise die untere Schicht. Die Kalzium-Karbonat-Schicht wird darauf aufgebracht und unter Wärmeeinwirkung fließt das Wachs in die undurchsichtige Kalzium-Karbonat-Schicht ein, macht diese durchsichtig und läßt die gefärbte Unterlagsschicht an den bildtragenden Stellen sichtbar werden. Bei dieser Ausführungsform ist wichtig, daß die Donatorschicht aus Wachs oder einer Wachsmischung besteht, so daß die Aufnahmeschicht durch Berührung allein nicht mit dem Bild versehen oder fleckig wird, wie dies der Fall ist, wenn sich in der Donatorschicht Öl oder Vaselin befindet.

Die automatische Erzeugung von Kopien ist in F i g. 1 und 2 gezeigt, wo ein mit dem zu kopierenden Bild 31 versehener Originalbogen 30, ein aus dem Basisbogen 10 und der Donatorschicht 11 bestehender Donatorbogen und ein aus dem Basisbogen 20 und der Aufnahmeschicht 21 bestehender Aufnahmebogen in innige Berührung gebracht und 2 bis 20 Sekunden einer Infrarotstrahlung ausgesetzt werden, die in den bildtragenden Stelle Temperaturen von etwa 60 bis 232° C erzeugt. Es kann dies in einem thermographischen Flachformgerät geschehen, in welchem Fall die Strahlung wenige Sekunden zur Einwirkung kommt, oder in einem Wärmekopiergerät, durch welches die Bögen mit mäßiger Geschwindigkeit hindurchgeschickt werden. Die Bildstellen 31 auf dem Originalbogen 30 absorbieren die Strahlung und wandeln sie in Wärme um. Diese Wärme durchdringt dann die Donatorschicht, wobei die Wachszusammensetzung in den flüssigen Zustand übergeführt wird und in den Kopierbogen eindringt; dadurch wird die Aufnahmeschicht 21 an den den Bildstellen des Originals entsprechenden Stellen durchsichtig. An den durchsichtig gewordenen Stellen 22 kann dann die Farbe des Basisbogens 20 unter Bildung einer originalgetreuen Kopie sichtbar werden.

Wenn einheitliche, selbst das Bild erzeugende Kopierbogen gewünscht werden, kann sich die Wachsdonatorschicht zusammen mit der Kalzium-Karbonat-Schicht auf dem Kopierbogen befinden, wie dies Fig. 3 zeigt. Damit Dauerhaftigkeit und ein Schutz gegen eine unbeabsichtigte Bilderzeugung gewährleistet sind, darf die Donatorschicht nur festes Wachs unter Ausschluß von Öl oder halbfesten Stoffen, wie Lanolin, Vaselin oder hydrierten pflanzlichen Ölen, welche dazu neigen, die Aufnahmeschicht bei Berührung mit einem Zeichen zu versehen, enthalten.

F i g. 4 zeigt eine handliche Kopieranordnung, bestehend aus einem Donatorbogen mit Basisbogen 10 und Donatorschicht 11 und einen Kopierbogen mit Basisbogen 20 und Aufnahmeschicht 21, die entlang einer Kante trennbar miteinander verbunden sind, und zwar z. B. durch eine querverlaufende Perforierungslinie 15 od. dgl.

Die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen sind natürlich nicht beschränkend. Wenn so z. B. gleichzeitig viele Kopien hergestellt werden sollen, kann man eine Kalzium-Karbonat-Schicht auf der Oberfläche tragende Bögen verwenden und eine Anzahl solcher Bögen übereinanderlegen und gleichzeitig durch Wärmeeinwirkung mit einem Bild versehen.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Übertragung von Infrarotstrahlung absorbierenden Bildstellen auf einen Kopierbogen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Originalbildstellen mit einem einen schmelzbaren, wärmeübertragbaren Wachsüberzug tragenden Bogen und mit einem Kopierbogen mit einer durch einen undurchsichtigen, bei Berührung mit geschmolzenem Wachs durchsichtig werdenden Überzug verdeckten, gefärbten Oberfläche bedeckt und die Originalbildstellen so lange mit Infrarotstrahlung belichtet, bis der Wachsüberzug an den entsprechenden Stellen geschmolzen und auf den Kopierbogen unter Sichtbarmachung von dessen gefärbter Oberfläche übergegangen ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wachsbogen verwendet' wird, dessen Wachsüberzug aus einer Mischung von Wachs und Öl besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wachsbogen verwendet

wird, dessen Wachsüberzug mindestens einen Stoff der aus Lanolin, Vaselin und hydrierten pflanzlichen Ölen bestehenden Gruppe enthält.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kopierbogen verwendet wird, dessen undurchsichtiger Überzug aus feinteiligem Kalziumkarbonat in einer Form besteht, die bei Imprägnierung mit geschmolzenem Wachs durchsichtig wird.

5. Kopierbogen zur Verwendung in dem Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine gefärbte Unterlage, welche zwei übereinander befindliche Schichten trägt, wovon die erste eine durch Wärme schmelzbare Wachsschicht und die zweite eine undurchsichtige, fein-

teiliges Kalziumkarbonat in einer solchen Form enthaltende Schicht ist, daß es bei Imprägnierung mit geschmolzenem Wachs durchsichtig wird, wobei die Wachsschicht den undurchsichtigen Überzug unter der Einwirkung eines bilderzeugenden Drucks allein nicht durchsichtig machen kann.

6. Kopierbogen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die farbige Unterlage aus einer undurchsichtigen, feinteiliges Kalziumkarbonat enthaltenden Schicht besteht und die durch Wärme schmelzbare Wachsschicht sich auf der Unterseite des bildtragenden Originalbogens oder Umdruckbogens, der auf den Kopierbogen gelegt wird, befindet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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