DE1571832C - Thermographisches Kopierverfahren - Google Patents

Description

ι 2

Die Erfindung bezieht sich auf ein thermographi- wäßrigen Lösung, Suspension oder Dispersion, auf-

sches Kopierverfahren unter Verwendung eines Trä- gebracht werden; sie können auch einer Dampfab-

gers mit einem Überzug, der beim Erhitzen Kristall- scheidung unter Vakuum unterworfen werden, oder

wasser abgibt, so daß bei bildmäßiger Erwärmung mit sie können in das Papier oder eine aufgerauhte Ober-

IR ein latentes Feuchtigkeitsbild gebildet wird. 5 fläche des Trägers gleichförmig eingerieben werden,

Es wurde bereits ein Wärmekopierverfahren mit nachdem sie fein zerteilt worden sind.
Infrarotbelichtung vorgeschlagen, wobei ein Kopie- Für die Herstellung des Trägers mit einem Überträger, der eine Beschichtung mit Substanzen, die bei zug aus einem Material der vorstehend angegebenen Infrarotbelichtung ihr Kristallwasser teilweise oder Art kann als Bindemittel ein natürliches oder synthevollständig abzugeben vermögen, aufweist, auf das zu io tisches Harz verwendet werden, z. B. eine wäßrige kopierende Original aufgelegt und in der Kontakt- Lösung oder eine Suspension von Gelatine, Polyvinyl- oder Reflexanordnung mit infraroten Strahlen be- alkohol, Polyvinylpyrrolidon oder Polyvinylbutyral, lichtet wird, worauf eine Entwicklung mit einem To- Bei Verwendung eines wasserunlöslichen Polymerisats ner erfolgt. als Bindemittel wird ein wasserdurchlässiges PoIy-

Gemäß der Erfindung wird ein thermographisches 15 merisat bevorzugt, das in Form einer Lösung in einem Kopierverfahren unter Verwendung eines Trägers mit geeigneten organischen Lösungsmittel verwendet wird, einem Überzug, der beim Erhitzen Kristallwasser ab- Beispielsweise kann eine Benzollösung eines Mischgibt, so daß unter bildmäßiger Erwärmung mit IR ein polymerisate von Methylmethacrylat und Mcthacrylatentes Feuchtigkeitsbild gebildet wird, geschaffen, säure eine Äthylalkohollösung von N-Methoxymethyldas dadurch gekennzeichnet ist, daß man das latente ao polyhexamethylenadipamid oder eine Benzollösung Feuchtigkeitsbild zunächst mit einem pulverförmigen, von Äthylcellulose zur Anwendung gelangen,
im Normalzustand harten und nicht klebrigen oder In dieser Lösung wird das gebundene Kristallwasser anhaftenden Material, das bei einer Temperatur im enthaltende Material in Form eines feinen Pulvers, Bereich von 70 bis 170° C schmilzt und unter BiI- einer wäßrigen konzentrierten Lösung oder einer dung einer metastabilen Flüssigkeit abgekühlt werden 25 Suspension dispergiert. Die so erhaltene Lösung oder kann, entwickelt und zur Herstellung einer oder meh- Suspension wird dann auf den Träger aufgebracht, rerer Kopien teilweise auf einen weiteren Träger der anschließend getrocknet wird. Bei Verwendung überträgt, auf dem das erhaltene Bild dann endgültig einer Suspension wird zweckmäßig' ein oberflächenentwickelt wird. aktives Mittel zur Verbesserung des Suspensionseffek-

Das nach dem Verfahren gemäß der Erfindung her- 30 tes zugegeben. Andererseits kann das gebundene Krigestellte kopierte Bild ist so stabil, daß die bei den stallwasser enthaltende Material auf einen Träger gewöhnlichen Kopiermaterialien mit Silbersalz auf- durch Vakuumabscheidung aufgebracht werden. Datretende Verfärbung und Verschlechterung der Quali- . bei kann das Kristallwasser während des Aufbringens tat nicht stattfinden. Gemäß einem weiteren Merkmal eines Überzuges unter Vakuum verdampfen; wenn der Erfindung kann das Übertragen einige zehnmal 35 jedoch das so erhaltene Material während längerer ausgeführt werden, d. h., es können aus dem Zwi- Zeit, insbesondere während einer Zeitdauer von schenmaterial eine Anzahl von Kopien oder Verviel- wenigstens 10 Minuten, in Luft stehen gelassen wird, fältigungen erhalten werden. wird der Wasserdampf in der Luft von der aufge-• Bei dem thermographischen Kopierverfahren ge- brachten Verbindung oder dem aufgebrachten Minemäß der Erfindung kann irgendein Original zur An- 4° ral als Kristallwasser erneut absorbiert,
wendung gelangen, dessen Bildteile einen selektiven Die Überzugsoberfläche des so hergestellten Träger-Abrorptionsfaktor gegenüber Infrarotstrahlen besitzen. materials wird auf ein zu kopierendes Original auf-

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ist die gelegt und mit Infrarotstrahlen belichtet. Hierbei Einverleibung irgendwelcher besonderer Chemikalien kann ein Transmissionskopierverfahren oder ein Rein ein Aufnahmeblatt nicht mehr erforderlich, und 45 flexionskopierverfahren zur Anwendung gelangen, außerdem ist die Anwendung eines Dunkelraumes wobei das letztere bevorzugt wird, bei welchem die und die Verwendung von irgendwelchen Flüssigkeiten Aussetzung an Infrarotstrahlen von der Seite des unnötig. Das thermographische Kopierverfahren ge- Trägermaterials her erfolgt und die Schleierbildung maß der Erfindung stellt somit ein Trockensystem dar. verringert werden kann und klare Bilder erhalten

Gemäß einem fünften Merkmal der Erfindung wird 50 werden können. '

ein billiges und einfaches Kopier- und Vervielfälti- Für das mühelose Ausführen des Reflexionskopier-

gungsverfahren geschaffen.. Verfahrens ist es notwendig, daß ein Trägermaterial,

Der bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ver- das gegenüber Infrarotstrahlen transparent ist, ausgewendete Träger wird dadurch hergestellt, daß man wählt wird.

auf ein Trägermaterial ein zur Freigabe von wenigstens 55 Die Bildteile des Originals absorbieren die Infraeinem Teil des vorhandenen Kristallisationswassers rotstrahlen in stärkerem Ausmaß als die bildfreien unter Erhitzen fähiges Material aufbringt. Als derar- Teile und werden während der Einwirkung der Infratiges Material wird vorzugsweise ein solches verwen- rotstrahlen durch diese erhitzt. Demgemäß wird das det, das Kristallwasser bei einer Temperatur im Be- Trägermaterial mit dem vorstehend beschriebenen reich von 40 bis 200⁰C freisetzen kann. Beispiele 60 überzug an den den Bildteilen entsprechenden Stellen hierfür sind Verbindungen, wie Natriumacetat-tri- erhitzt und die Kristalle der Kristallwasser enthaltenhydrat, dreibasisches Natriumphosphat-12-hydrat, den Verbindung oder des Kristallwaser enthaltenden Natriumsulfat-IO-liydra^Bleiacetat-trihydrat, Kalium- Minerals setzen das Kristallwasser unter Befeuchten alaun-24-hydrat, AmmoniumaIaun-24-hydrat, Am- der Trägeroberfläche an den entsprechenden Stellen nioniumferrosulfat-fi-hydrat und Mineralien, wie Ton 65 frei. Das so gebildete latente Feuchtigkeitsbild wird und Bentonit. Diese Verbindungen und Mineralien dann mit dem Pulverentwickler der vorstehend bekönnen auf einen Träger, z. B. auf natürliche oder schriebenen Art entwickelt, wobei zwischen den besynthetische Harzfilme, Papier od. dgl., in Form einer feuchteten Stellen und den von Kristallwasser freien

1 O / 1 ÖJZ

3 4

Stellen Unterschiede hinsichtlich der Haftung des Als Absorptionsmaterial für Infrarotstrahlen wird

Pulverentwicklers auftreten und der Pulverentwickler ein feinteiliges anorganisches oder organisches Pig-

an den befeuchteten Stellen stärker anhaftet. ment verwendet. Besondere Beispiele hierfür sind

Bei Ausführen des Kopierens unter Anwendung Ruß, Eisenoxyde, Chromgrün, Ultramarinblau, Codes vorstehend beschriebenen Reflexionskopierver- 5 baltblau und Indigo.

fahrens wird ein zu dem Original symmetrisches Der zur Entwicklung eines belichteten Zwischen-

BiId des Pulverentwicklers, d. h. ein sogenanntes materials bei dem Verfahren gemäß der Erfindung

Spiegelbild, erhalten, was bei dem Verfahren gemäß verwendeten Pulverentwickler wird nach der nach-

der Erfindung besonders erwünscht ist. stehend angegebenen Arbeitsweise hergestellt: 1 Ge-

Bei langer Einwirkungsdauer der infraroten Strah- io wichtsteil eines übertragbaren Materials wird gründlen setzen die Kristalle der dem Bildteil des Originals lieh mit 0 bis 0,1 Gewichtsteil eines feinteiligen, Inentsprechenden Teile des Trägermaterials zunächst frarotstrahlen absorbierenden Materials gemischt und Kristallwasser frei, wobei das Trägermaterial benetzt erhitzt. Wenn das übertragbare Material geschmolzen und angefeuchtet wird, und bei fortgesetzter Einwir- ist, wird die geschmolzene Mischung ausreichend weikung der Infrarotstrahlen wird Wasser verdampft, 15 tergemischt und auf Normaltemperatur gekühlt. Nach wodurch die Hafteigenschaft eines Pulverentwicklers dem vollständigen Verfestigen der geschmolzenen herabgesetzt wird. Indessen geben die Kristalle des Mischung wird sie durch geeignete Mittel fein pul-Trägermaterials in den den bildfreien Teilen des Ori- verisiert und dann auf eine Korngröße von 0,1 bis ginals entsprechenden Teilen ihr Kristallwasser durch 100 Mikron im Durchmesser gekörnt. Ein Gemisch die anhaltende Einwirkung von Infrarotstrahlen ab, ao aus einem in der üblichen Elektrophotographie verwodurch das Haftvermögen des Pulverentwicklers an wendeten Pulverentwicklers (als Toner bezeichnet) diesen Teilen erhöht wird. Daher kann ein negatives und feinteiligem Übertragungsmaterial kann bei dem Zwischenmaterial aus einem positiven Original bei Verfahren gemäß der Erfindung als Pulverentwickler langanhaltender Einwirkung der Infrarotstrahlen er- zur Entwicklung eines mit Infrarotstrahlen behandelhalten werden (Negativ-Arbeitsweise). 25 ten Zwischenmaterials verwendet werden. ■

Die Zeitdauer zwischen der Einwirkung yon Infra- Nachdem in der \vorstehend beschriebenen Weise

rotstrahlen und dem Entwicklungsvorgang ist vor- auf dem Trägermaterial ein Spiegelbild eines Originals

zugsweise möglichst kurz. Die Entwicklung innerhalb mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Pulverent-

von z. B. 10 Sekunden nach der Einwirkung der In- Wicklers gebildet wurde, wird das so erhaltene Zwi-

frarotstrahlen kann zu einem guten Zwischenmaterial 30 schenmatenal durch geeignete Mittel erhitzt, um die

führen. Bei Verstreichen von 10 Minuten oder dar- Temperatur auf den Schmelzpunkt des übertragbaren

über wird jedoch nach der Einwirkung der Infrarot- Materials zu steigern, worauf auf Raumtemperatur

strahlen ein gutes Bild mit einem starken Kontrast gekühlt wird. Dabei wird das Pulverbild des Originals

auf Grund der Verminderung des Unterschieds des auf diesem Zwischenblatt fixiert. Die überzogene Seite

Haftvermögens des Pulverentwicklers nicht mehr er- 35 ^des so behandelten Zwischenmaterials wird auf ein

halten. Wenn das belichtete Zwischenmaterial, d.h. . . Aufnahmeblatt, z. B. Papier, Film, Glas, Stoff od. dgl.,

das der Einwirkung von Infrarotstrahlen ausgesetzte gelegt und erhitzt

Material, nach der Belichtung ohne Entwicklung in Das Erhitzen wird ausgeführt, indem man die AnLuft während 24 Stunden oder darüber stehengelas- Ordnung zwischen zwei heißen Platten legt oder Insen wird, kann dieses Zwischenmaterial erneut als 40 frarotstrahlen anwendet. Andererseits kann die Obersolches in ähnlicher Weise wie das Trägermaterial mit fläche des Zwischenmaterials durch Infrarotbestrah' dem Kristallwasser abgebenden Überzug, das keiner lung erhitzt werden, worauf ein Aufnahmeblatt dar-Einwirkung' von Infrarotstrahlen ausgesetzt worden übergelegt wird und die Anordnung gepreßt wird,
war, verwendet werden. Dies ist darauf zurückzufüh- Dabei wird ein Teil des Bildes des Zwischenblattes ren, daß die Kristalle, die Kristallwasser freigesetzt 45 auf ein Aufnahmeblatt'übertragen. Bei Anwendung hatten, beim Stehen in Luft erneut die Feuchtigkeit in eines Erhitzens mit Hilfe von Infrarotstrahlen wird der Luft aufnehmen und sich dabei wieder zu den dem Übertragungsmaterial vorzugsweise ein Inf rarot-Kristallwaser enthaltenden Kristallen zurückverwan- strahlen absorbierendes Material zugegeben,
dein. Auf diese Weise wird das übertragbare Material

Es gibt verschiedene Übertragungsmaterialien, wo- 50 auf ein Aufnahmeblatt übertragen. Dieses übertrag-

von einige z. B. in den belgischen Patentschriften bare Material mit den Unterkühlungseigenschaften

631304 und 644 239 beschrieben sind. Bei dem Ver- bewirkt, daß bei Ausführung der Pulverentwicklung

fahren gemäß der Erfindung werden hiervon derartige unmittelbar nach der Übertragung der Pulverentwick-

Materialien ausgewählt, die, wie vorstehend angege- ler nur an diesen Teil auf Grund der Haftfähigkeit

ben, bei Raumtemperatur nicht klebend sind, jedoch 55 des übertragbaren Materials haftet, wobei ein Bild ge-

nach Schmelzen bei einer Temperatur im Bereich von bildet wird.

70 bis 170⁰C klebrig werden und ein hohes Unter- Als Pulverentwickler für die Entwicklung eines

kühlungsvermögen aufweisen, d. h. die Fähigkeit be- Aufnahmeblattes kann irgendein feines Pulver mit

sitzen, in einer metastabilen Flüssigkeitsphase bei einer geeigneten Korngröße zur Anwendung gelangen,

Raumtemperatur während einiger oder mehrerer 60 um an einem übertragbaren geschmolzenen Material zu

10 Minuten nach dem Schmelzen und Abkühlen zu haften. Geeignete Pulverentwickler werden gewöhnlich

verbleiben. Typische Beispiele für derartige übertrag- durch Dispergieren in einem thermoplastischen Harz,

bare Materialien sind Weichmacher, Gemisch aus z. B. Phenol-Fonnaldehyd-Harz, einer geschmolzenen

o- und p-Toluolsulfonamid, Kunststoffe aus chlorier- Mischung aus chloriertem Naphthalin und Polystyrol

ten Diphenylen und Polyphenylen, Benzotriazol, Tri- 65 oder eines Mischpolymerisats von Vinylchlorid und

benzylamin, Vanillin, Phthalophenon, 2,4-Dihydroxy- Vinylacetat, eines kohlenstoffhaltigen Materials, wie'

benzophenon, Benzyl, Benzoin, Schwefel, Acetanilid, Ruß oder Asphaltpulver, eines anorganischen Pig-

Benzoesäure und Phthalsäureanhydrid. ments, wie basisches Bleicarbonat, Zinkoxyd, Titan-

Claims (1)

1. 5 6

   dioxyd, Antimontrioxyd, Eisenoxyde, Cadmiumsulfid, Die mit dem Überzug versehene Seite des Zwi-

   basisches Chromat, Molybdänorange, Cadmiumgelb, schenmaterials wurde auf ein Original aufgebracht

   Chromgrün, Ultramarinblau oder eines organischen und einem Reflexionskopierverfahren unterworfen,

   Pigments, wie Benzidingelb, Indigo und Alizarin und indem die Rückseite des blatt- und bahnenförmigen

   Granulierung oder Körnung der so hergestellten Dis- 5 Zwischenmaterials mit Infrarotstrahlen belichtet,

   persion nach einem geeigneten Verfahren zu Körnern wurde. Die Infrarotbelichtung wurde unter Anwen-

   mit einem Durchmesser von 0,1 bis 50 Mikron her- dung einer Thermofax-Model-46-Secretary-Kopier-

   gestellt. Ein für die gebräuchliche Elektrophotographie maschine ausgeführt. Nach der Belichtung wurde das

   verwendeter Toner gelangt bei dem Verfahren gemäß Zwischenmaterial mit den vorstehend unter (1), (a)

   der Erfindung zur Anwendung. Die Farbe derartiger io beschriebenen Pulverentwickler entwickelt. Nach der

   Entwickler soll in Übereinstimmung mit der Farbe Pulverentwicklung wurde mittels Infrarotstrahlen er-

   des Aufnahmematerials gewählt werden. hitzt und das Bild fixiert, wobei ein Zwischenbild

   Pulverentwickler, deren Oberfläche mit einem oder eine Zwischenkopie erhalten wurde,

   oberflächenaktiven Mittel behandelt worden ist, kön- Dann wurde ein Aufnahmeblatt auf die Bildober-

   nen bei dem Verfahren gemäß der Erfindung vefwen- 15 fläche des Zwischenmaterials gelegt und mittels eines

   det werden. Erhitzers oder mittels einer Infrarotbestrahlung von

   Wenn das Material nach der Entwicklung erhitzt der Rückseite des Zwischenmaterials erhitzt, um oder mit dem Dampf eines organischen Lösungsmittels einen Teil des Übertragungsmaterials zu schmelzen wie Trichloräthylen, Freon, Aceton, Chloroform oder und diesen auf das Aufhahmeblatt zu übertragen. Benzol behandelt wird, kann ein sichtbares Kopier- ao Das Aufnahmeblatt wurde dann einer Pulverentwickbild erhalten werden, das von Licht und Feuchtigkeit lung unter Verwendung eines Toners für Xerox 914 nicht beeinflußt wird und haltbar und dauerhaft ge- Office Copier (von Fuji-Xerox CoI, Ltd.) unterworlagert werden kann. fen, worauf in Trichloräthylendampf fixiert wurde.

   Das Übertragen eines übertragbaren Materials auf Es wurden etwa 30 Blatt Abzüge oder Kopien er-

   ein blatt- oder bahnenförmiges Aufnahmematerial 25 halten.

   von einem blatt- oder bahnenförmigen Zwischen- Beispiel 2
   material kann einige zehnmal wiederholt werden.

   Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Bei- 10 g Gelatine wurden in 200 ml Wasser gelöst. 10 g

   spielen näher erläutert. Natriumacetat-Trihydrat wurden gelöst, und 20 ml

   30 Äthylalkohol wurden unter Rühren zugegeben. Das

   Beispiel 1 Rühren wurde während weiterer 2 Minuten fort-

   (1) Herstellung eines Pulverentwicklers f?*f **· _X ^E»\ ^G,^emh,^{ch v}°ⁿ .¹⁰ .8 Bariumstearat und : " für die Entwicklung des Zwischenmaterials 100 ml Äthylalkohol wurde in einer Kugelmühle wah-

   :■■■ :i~. - rend 24 Stunden behandelt, um eine Dispersion zu

   - (a) 20 g eines pulverförmigen Weichmachers auf 35 erhalten. Nach Zugabe von 30 ml der Dispersion under Basis eines Gemisches aus o- und p-Toluolsulfon- ter Rühren zu der vorstehend angegebenen Lösung amid und 1 g Ruß wurden gemischt und auf 110⁰C wurde die erhaltene Mischung auf einen Cellulose-^ erhitzt, um die Mischung zu schmelzen. Die geschmol- triacetatfilmträger aufgebracht, wobei ein Überzug zene Mischung wurde gerührt und im geschmolzenen von 75 ml/m² gebildet wurde; nach Trocknung wurde Zustand gemischt, auf Raumtemperatur gekühlt und 40 ein blatt- oder bahnenförmiges Zwischenmaterial ernach Verfestigung auf eine Größe von weniger als halten. Das auf ein Original aufgelegte Zwischen-74 Mikron Durchmesser gekörnt oder granuliert. material wurde in entsprechender Weise, wie im Bei-

   (b) 20 g von pulverförmigem Benzotriazol und 1 g spiel 1 beschrieben, belichtet und entwickelt. ZurEnt-Ruß wurden gemischt und auf etwa 100⁰C erhitzt, wicklung des Zwischenmaterials wurde der in (1), (b) um die Mischung zu schmelzen. Die geschmolzene 45 beschriebene Pulverentwickler von Beispiel 1 ver-Mischung wurde gerührt und gründlich im geschmol- wendet. Nach der Pulverentwicklung wurde zum Erzenen Zustand gemischt, auf Raumtemperatur ge- hitzen mit Infrarotstrahlen bestrahlt, und das Bild kühlt und nach Verfestigung auf eine Größe von wurde fixiert, wobei ein Zwischenbild erhalten wurde. 74 Mikron oder weniger im Durchmesser gekörnt. Die Übertragung, Entwicklung und Fixierung des

   _/nV 11 .H j τ» · L ■ ■: ,, 50 Zwischenbildes wurde in ähnlicher Weise wie im Bei-

   (2) Herstellung des ZwischenmatenalS spiel 1 beschrieben ausgeführt. :

   5 g Gelatine wurden in"200 ml Wasser gelöst. 5 g ..'..·:. .

   Natriumacetat-Trihydrat wurden aufgelöst und unter Beispiel J

   Rühren mit 40 ml Äthylalkohol versetzt. Das Rühren Es wurden die im Beispiel 1 beschriebenen Arbeits-

   wurde während weiterer 2 Minuten fortgesetzt. 55 weisen und Behandlungen mit der Abänderung aus-

   (Äthylalkohol dient der Förderung eines günstigen geführt, daß das blatt-oder bahnenförmige Zwischen-

   Wachstums von Natriumacetatkristallen und von material hergestellt wurde, indem Ammoniumferro-

   deren Trocknung.) Ein Gemisch von 10 g Zinkpalmi- sulfat-6-Hydrat pulverisiert und das durch ein Sieb

   tat (zur Verringerung der Schleierbildung) und 100 ml mit einer lichten Maschenweite von etwa 0,074 mm

   Äthylalkohol wurde in einer Kugelmühle während 60 gehende Pulver gleichmäßig in ein Pauspapier rieb.
   24 Stunden behandelt, um eine Dispersion zu ergeben;

   10 ml der erhaltenen Dispersion wurden der vor- Patentanspruch:
   stehend angegebenen Lösung zugesetzt. Die sich ergebende Mischung wurde nach gründlichem Rühren Thermographisches Kopierverfahren unter Verauf eine Cellulosetriacetatfilmunterlage aufgebracht, 65 wendung eines Trägers mit einem Überzug, der um einen Überzug in einem Ausmaß von 60 ml/m² zu beim Erhitzen Kristallwasser abgibt, so daß unter ergeben, und unter Bildung eines Zwischenmaterials bildmäßiger Erwärmung mit IR ein latentes getrocknet. . Feuchtigkeitsbild gebildet wird, dadurch ge-

   7 8

   kennzeichnet, daß man das latente Feuch- unter Bildung einer metastabilen Flüssigkeit ab-

   tigkeitsbild zunächst mit einem pulverförmigen, gekühlt werden kann, entwickelt und zur Herstel-

   im Normalzustand harten und nicht klebrigen lung einer oder mehrerer Kopien teilweise auf

   oder anhaftenden Material, das bei einer Tempe- einen weiteren Träger überträgt, auf dem das er-

   ratur im Bereich von 70 bis 170° C schmilzt und 5 haltene Bild dann endgültig entwickelt wird.