DE1571922A1

DE1571922A1 - UEbertragungsblatt und Verfahren zum Druckabbilden oder Kopieren

Info

Publication number: DE1571922A1
Application number: DE19661571922
Authority: DE
Inventors: Terry Jack Henry
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1965-04-29
Filing date: 1966-04-26
Publication date: 1971-08-26
Also published as: BE680376A; DE1571922B2; US3446646A; SE333578B; DE1571922C3; GB1157076A; GB1157075A; NL6605868A

Description

Dipl.-Ing. RWeickmann, Dr. Ing. A.Weickmann, Dipl.-Ing. H. Weickmann Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Patentanwälte

8 MÜNCHEN 27, MDHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 483921/22

XSROX CORPORATION
Rochester, New York, 14603, TJ. S. A.

tjbertragungsblatt und Verfahren zum Druckabbilden oder Kopieren.

Die Erfindung betrifft eine Kopiertechnik durch Druckübertragung, insbesondere ein verbessertes tjbertragungsblatt, das hierfür besonders angepasst ist.

Für die Herstellung mehrerer Kopien von Originaldokumenten durch Übertragung eines verhältnismässig trockenen Abbildungsmaterials oder Farbstoffes sind verschiedene Techniken entwickelt worden. Die vielleicht bekannteste dieser Techniken verwendet ein gewöhnliches Blatt Kohlepapier zwischen dem Original und einem Durchschlagpapier in einer Schreibmaschine. -Wie allgemein bekannt, weist diese Technik zur Hersteilung von Kopien eines originalgeschriebenen Dokuments viele Nachteile'auf. Beispielsweise ist das Kohlepapier selbst leicht beschmutzt, und es neigt dazu, die Hände und die Kleidung der Schreibperson zu beschmutzen. Da ferner der Farbstoff auf dem Kohlepapier unter Anwendung von Druck leicht

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von dem Papierblatt übertragen, werden- muss, besteht die töei-. gung, zu schmieren und auf die Kopien aufzuspritzen, wodurch verschwommene, unleserliche und nicht dauerhafte Bilder auf dem Kopierblatt erzeugt werden. Im allgemeinen sina nur ein paar Kopien möglich, weil es äusserst schwierig ist, den Druck des geschriebenen Buchstabens durch alle in dchichtanordnung angeordneten Durchschlagpapiere und Kohlepapiere hindurch zu übertragen, so dass die Lesbarkeit der Kohlekopien, die am weitesten vom geschriebenen Buchstaben entfernt angeordnet sind, stark abfällt. Es ist auch sehr mühsam, Korrekturen auf Kohlekopien vorzunehmen, da Jede Kopie gesondert korrigiert werden muss.

Um die vielen bei der Herstellung von Kopien mit Kohlepapier vorhandenen Schwierigkeiten, wie sie oben beschrieben sind, auszuschalten, sind eine,Anzahl von Kopiertechniken ent- wickelt worden, wie z.B. die Spiritus-Vervielfältigung, der Mimeograph, der Gummidruck u.dglo Obgleich einige dieser Techniken Kopien erzeugen, die erheblich besser als Kohlekopien sind,_ sind diese Techniken etwas teurer als die Anwendung von Kohlepapier, soweit, es sich'um geringe Vervielfältigungszahlen handelt. Ferner enthalten diese Techniken manchmal schmutzige Flüssigkeiten, und sie erfördern die Vorbereitung eines getrennten Musters ausser dem Original. Ausserdem erfordern die heute bekannten Kopiertechniken eine ziemlich

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Krosse Kapital-investierung fur die Anlage, während bei der Herstellung Von Kohlekcpien eine soIc-Le- Investierung nicht notwendig ist·. Infolgedessen verbleien sich diese 'Techniken wegen ihrer Kosten, wenn sie dazu verwendet v/erden sollen, weniger als etwa zwanzig Kopien herzustellen Zusammenge- / fasst kann .gesagt v/erden,, dass es zur Zeit icein verfahren zur Herstellung einer verhältnismassig geringen Anzahl von ; Kopien eines Originaldokumentes ü.it einer einfacnen, preis-

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werten Anordnung ■ gibt, die im Preis mit der Kohlekopie konkurrieren kann und womöglich noch über der Qualität'der Koh*- Iekopie liegt.

■uemäss der Erfindung ist ein äusserst einfaches Vervielfältigungsverfahren zur Hersτellung" von Kopien von einem Original durch'unmittelbare Drucküoertragung vorgeseneiio Diese Technik urafas st das Schrei Den des Originals mir einem einen farbstoff tragenden Band, welcher .farbstoff dea "'/erfahren besonders angepasst ist-,- die Anordnung des Originals in Oberflächenkontakt mit einem "t b er tragungs blatt und" das-Zusammenpressen der beiden Blätter, beispielsweise mir einem v'/alzenpaar, un so einen 'Teil des Originalfarbstoffes auf das t/bertragungsülatt zu übertragen. Nach Trennung des libertragungsblattes und des Originals, wobei auf jeden dieser beiden Teile ei-n Teil des Originalfarbstoffes verbleibt, wird das eingefarbte^öbertragungsbiatt in Oberflächenkontakt mit den Kopier.Diättern. .zusu.Tivuengepresst, ■ ■..■■■. ''.-■=' - i\. -

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um so einen Teil des Farbstoffes auf dem iTbertragungsblatt zu jedem dieser Kopierblätter zu übertragen und auf diesen Kopierblättern eine gut lesbare Kopie zu. bilden.

Obwohl ähnliche Vervielfältigungstechniken bereits vorgeschlagen worden sind, wie z.B. in dem deutschen Patent b46 530 und in dem USA-Patent 3 122 094, sind Druckübertragungstechniken dieser Art im Handel nicht erschienen, da sie in der bisher bekannten Art nicht geeignet sind, eine ausreichend hohe Zahl von Kopien mit hoher Schärfe und ausreichender Schwärzung bzw. ausreichender Dichte zu erzeugen, um so die Technik für den Benutzer ansprechend zu machen, um das Kohlepapier und andere Vervielfältigungstechniken zu ersetzen. Da ein grosser Teil des einmal auf das Original übertragenen Farbstoffes dann unter viel geringerer ,^uerkraft, wie sie aufgebracht wird, wenn das Original in Oberflachenkontakt mic dem Übertragungsblatt zusammengepresst und zwischen einem Paar Drucicwalzen hindurchgeführt wird, auf das Übertragungsblatt übertragen Würden muss, muss das Übertragungsblatt; fähig sein, einen grossen Teil der Stärke des Farbstoffes von dem geschriebenen Original aufzunehmen und zu halten. Andererseits muss das iibertragungsblatt zur gleichen Zeit ausreichend Farbstoff an jedes Iiopierblatt abgeben, wenn nacheinander -Kopierblätter in Oberflachenlcontakt mit dem Farbstoffübertragungsblatt gebracht und zwischen den Druckwalzen hindurcngeführt werden, ·

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so dass Kopien hoher Qualität in ausreichender Zahl erzeugt werden. Da die Anordnung etwa zehn bis fünfzehn Kopien erzeugen sollte, um für einen Vervielfältigungsprozess ausführbar zu sein, ist es ersichtlich, dass eine geringe aber feststehende Farbstoffnienge von dem tibertragungsblatt auf jede gemachte Kopie übertragen werden muss. Wenn zu. viel Farbstoff von dem Ubertragungsblatt zu dein Kopierblatt übertragen wird, wird der Musterfarbstoff so schnell erschöpft, dass eine unzulängliche Anzahl von Kopien erzeugt wird, während andererseits, wenn zu wenig Farbstoff übertragen wird, die Qualität aller Kopien schlecht wird. Zusätzlich zu der Tatsache, dass das Übertragungsblatt festgelegte Mengen des abbildenden Materials oder des Farbstoffes aufnehmen und übertragen muss, muss es auch preiswert genug sein, so dass die Kosten über zehn bis zwanzig Kopien aufgeteilt werden können, die erforderl_;ich sind, ohne dass die Kosten übermässig anwachsen., Zusätzlich zu den vorgenannten Erfordernissen muss auch das Übertragungsblatt aus einem Material bestehen, das leicht von dem Original und von den Kopien getrennt werden kann, um so ein Heissen oder ein Fleckigwerden der Bilder auf den Originalen oder den Kopien zu vermeiden.

Es ist deshalb ein Ziel der Erfindung, ein neues Verv.ielfältigungsverfahren zu schaffen.

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üJin weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines einfachen und preiswerten Druckübertragungsverviolfölti_;rungsverfahrens.

Koch ein weiteres". Ziel-der Erfindung ist die Scnaffung eines übertragiingsblattes für die Verwendung bei der JruckÜbei— tragungsvervielfältigung, das geeignet ist, eine verhältnis-— massig grosse Anzahl von Kopien mit hoher -^ualitat zu erzeugen. Ein weiteres Ziel der nirfindung ist schliesslich die Schaffung eines Ibertragungsblattes, das für den uebrauch mit besonderen Farbstoffen in dem liruckübertr&gungsvervielfaltigungsverfahren und in den entsprechenden Einrichtungen geeignet ist..

Diese und weitere Ziele werden erfindungsgemäss erreicht' durch die Verwendung eines Farbstoffes mit einem wachs und einem Klebharzgrundstoff sowie einem iibertragunssblatt, das mit dem .farbstoff verträglich ist. Das tfbertragungsblatt wird verträglich gemacht durch Beschichtung mit einem .Material, das das gleiche Wachsbindemittel und das. gleiche Klebharz enthält, die auch in dem Parbstoffansatz verwendet sind. Mit anderen Worten enthält das tjbertragungsblatt alle Bestandteile des abbildenden Farbstoffes mit ausnähme des eigentlichen Farbstoffe's, der Pigmente und eines umwandelnden Mittels, wie z.B. Silikon, das dem Farbstoffansatz zugefügt ist, um ihn leichter

übertragbar zu machen. ■-..,-.'_ ο _

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Be i-^der laer si ellung, des ^aertrasrungsblattes wird dieser nicht pigmentierte· ubertragungsblattansatz aufgebracnt auf eine preiswerte Unterlage, wie z.B. Papier, Aluminiumfolie, einem Flastikgewebe, wie z.B. Polyäthylen Oodgl. Die Dicke der Beschichtung auf dem Übertragungsblatt beträgt vorzugsweise von etwa 2^7 Gramm.bis 1590 Gramm je Eies. (0,5 lbs./ream bis. 5,5 _;lbs,/_;reas,) . Bs is/b allgemein festgestellt worden, dass,, wenn die B.eschicntungen auf dem ubertragungs"blatt dicker sind als dieser angegebene Bereich, etwas von der Beschichtung des "Übertragungsblattes dazu neigt, auf die Kopien übertragen au werden, wodurch ein unerwünschter wachsfilm auf der Kopieoberfleiche erzeugt wird. »7enn die Beschichtung des Übertragungsblatt;es zu äiinn ist, kann es nicht eine ausreichende Menge an i'ar'b stoff vorrat von dem Original aufnehmen, um die gewünschte Anzahl von Kopien au erzeugen. Die Auswahl der zu verwendenden besohderen-^nter-l-ag-e -hangt--nai>ürÜG-h in--gew-i-&seiil·— lüässe von dem besonderen ifarbstoff und dem Ansatz der Lber-. · tragungsblattbeschicntung ab, da die Beschichtung des übertragungsblatt-es fähig sein muss, sehr fest an ihrer Unterlage zu haften, um eine übertragung dieser Bescnichtung \vährend des Abbildungsverfahxⁿens zu verhindern. Obgleich der .Farbstoff selbst mit der Beschichtung des ÜDertragungsblattes lüischbar sein muss und die Oberfläche der Beschichtung: des ÜDertranungs-■bla-ctes Denetzen muss,-haben diese Bescnichtung und der Farbstoff sehr unterscniealiche Mebeigenschaften, weil derü'arb-

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stoff leicht von einer Oberfläche zur anderen übertragbar sein muss, während die Beschichtung des libertragungsblattes so naftfänig wie nur möglich sein muss bezüglich seiner Unterlage, um so eine Farbstoffübertragung zu ermöglichen/ während die Übertragung der Beschichtung des ubertragungsblattes verhindert wird ο

Die geeignetsten Übertragungsfarbstoffe für die Verwendung in dem Dx¹UCkUbertragungsverfahren, welche ciie besten üJrgebnisse hervorrufen, sind zusammengesetzt aus von etwa 3^ bis etwa 72 Gewichtsteilen Pigment, von etwa 2 bis etwa 10 Ge- - wichtsteilen wachslöslichen Farbstoffen, von etwa 1 bis etwa 7 Gewichtsteilen mikrokristallinem Wachs, von 1 bis etwa A- Gewi ent s "c eil en Bienenwachs, von etwa 2 bis etwa 10 Gewichtsceilen Klebharz und von etwa 25 bis etwa Jpü Gewichtsteiien eines umwandelnden Mittels, wie z.B. Petrolatum oder ein 1-olysiloxan, wie z.B. einem Silikongummi. Typische Druckübertragungsfarbstoffe dieser Art sind im einzelnen offenbart in der schwebenden Anmeldung Nr. (cf XD/1092).

Die Farbstoffe und Pigmente der Farbstoff einsätze sind natürlich nicht erforderlich in der Beschichtung des Übertragungsblattes, da das Muster nicht für die Markierung verwendet wird. Die das Färbstoffbindemittel umwandelnden Mittel sind auch von der Beschichtung des tjbertragungsblattes fortgelassen

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• worden "bei dessen Ansatz, da diese Materialien nur in dem !Farbstoffansatz enthalten sind, um die Fliesseigenschaften des Farbstoffbindemittels zu ändern, um den Farbstoff während des Vervielfältigungsverfahrens leicht übertragbar zu machen, und diese Art der Abwandlung ist natürlich für die Beschichtung des Lbertragungsblattes in höchstem Masse-unerwünscht.

(Die umwandelnden Mittel in dem Farbstoff wirken im allgemeinen in der v/eise, den Farbstoff physikalisch weich zu machen, wie in dem Falle eines umwandelnden Mittels in Form von Petrolatum, oüer eine unverträgliche Mischung ait dem anderen Farbstoffbindemittelkomponenten zu bilden, um dem Farbstoffbindemittel eine Textur zu geben, die scharf bricht und leicht überträgt, wie es bei den umwandelnden kittein in Form von Silikongummi der Fall ist). Das Verhältnis von Klebharz zu" Wachs in dem Farbstoffansatz sollte so nahe wie möglich diesem Verhältnis in der Beschichtung das Übertragungsblattes sein, obgleich leichte Abweichungen in der Grossenordnung von 10 % in jeder Sichtung zugelassen werden können, ohne dass sich eine bedeutsame Verschlechterung in der Qualität ergibt. Es können auch geringe Abweichungen in den für das tibertragungsblatt verwendeten Materialien gegenüber denjenigen, die in dem Farbstoffansatz verwendet sind, auftreten» So kann beispielsweise eine Qualität eines mikrokristallinen Dachses

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in dem Lbertragungsbiatt verwendet v;erden, während eine weichere Qualität in dem "Farbstoff "verwendet wird. üJs soll daran erinnert werden, dass es w-iinsehenswert ist, ein ubertragungüblatt zu haben, das etwas härter als der farbstoff ist, tun das Eindringen zu erleichtern. Es sei Kurz festgestellt, dass die Farbstoffe Und die BeSchichtungen des ubertrayungsblattes, .die zusammen verwendet werden, je die gleionen mengen an siacns und Klebharz enthalten.

Die Beschichtung kann auf die Übertragungsblattunterlage durch irgendein bekanntes Verfahren aufgebracht werden-, wie -z.ü. durch Heiss-Schmelzen, Lösungsbeschichtung ο»dgl., solange eine leidlich glatte Beschichtung erzeugt werden kann* Im allgemeinen können der Farbstoffansatz und der Ansatz der tlbertra-gungsblattbeschichtung irgendwelche geeigneten Wachse ent—_; halten. Jedoch ist als vorteilhaft festgestellt worden, wenn sowohl ein ziemlich hartes Wachs, wie z.B. ein mikrokristallines Wachs, und ein weicheres Wachs, wie z.B. ein Bienenwachs oder Paraffinwachs, verwendet werden. Andere typ is-ehe V/ achse sind Palmwachs, Karnaubawachs, Polyäthylenwachs, "Ouricurywaehs",' "Candelillawachs" usv/. sowie Mischungen daraus. Bezüglich des Klebharzes kann irgendein geeignetes Wachs verwendet werden, sei es ein natürliches Harz, ein abgewandeltes natürliches Harz oder ein synthetisches Harz. Typiscne Klebharze enthalten": Polystyrol mit niedrigem Molekulargewicht,. Poly terpene, Styrol-

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Butadiene·, OnlOrkautschuk, aus Kohle.nwasserstofffraktionen:. Hergestellte Polymere, l-olyvin^lacetate, i-oIyacryle ,_; Zelluloseacetat Uocis;lo - . ■ -.·■-.. . ■ .-.-■.- ...,.'

Grundgedanke.-der Erfindung ist. oben beschrieben worden. Die "folgenden Beisi-iele werden gegeben, um bevorzugte ausf'ukruiagsbeifcU-ie-le naher.-zu erläutern.. . _ ,' - . .

Beispiele I und Il

iiiii Bescaicntuzi^saiisatz lurbei¹ -/erweiiauiiK .von 10 G-ewichtsteilen von liilC'i'Qiii-istallineia Jacns, A- üewicntsteilen Bienenwachs und ο öewiciitöteilen. -ticcdljt,e q 70. (ein i-olyterpenharz "der jTirnia Pennsylvania Industrial Cnemica-l Co.. mit einem. Hing- und Kugelsciimelzpunixt von :/.Q O) wird in einer heissen Schmelze vorbereitet. Diese i»;asse wird dairti zur .Halfte geteilt, und es wird eine Italite :ait 9UÖ Graiiim je Ries aus der äcnmelze ,auf eine i-apiü"runterlape aufgebracht. Der saideren Hälfte werden dann ^ Gewichtsteile eines wachslöslichen Farbstoffes (erhältlich unter der rfax^enbezeichnung "i/axoline Black" von der iirma Imperial Chemical Industry), 13 Gewichtsteile von schwarzem Eiseiioxyd, 10 Gewichtsteile Druckerschwärze und 2 1/2 Gewichtst.eil.e. i'einlcohle und. $ Gewichtsteile 1-etrolauuia zugesetzt. Kach gleichmässiger Yeriaischung in der heissen Schmelze "bei etwa 122 G während $0 Minuten wird der pigmentierte iinsatz auf 1-apierband aufgebracht mit einem Gewicht von etwa 2?24 Gramm je Eies. 109835/n??8 _ _ ^ _

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Es werden dann zwei identische Originale von dem mit dem pigmentierten Ansatz behandelten Band geschrieben", und es wird das erste dieses Originals in Oberflächenkontakt mit dem passenden Übertragungsblatt gebracht, das mit dem unpigmentierten Schichtansatz hergestellt ist, und es wird das zweite Original in Oberflächenkontakt gebracht mit einem Blatt eines im Handel erhältlichen Wachspapiers, das unter dem Warennamen "Freshrap" erhältlich ist. Jede der so vorbereiteten Schicht anordnungen wird dann zwischen-einem Paar angetriebener Walzen hindurchbewegt, die auf diese Anordnung einen Druck von 35,75 kg Je cm (200 lbs./lineal") aufbringen. In Jedem Fall wird dann das Original von dem Übertragungsblatt getrennt, das sodann in Oberflächenkontakt gebracht wird mit einem zweiten Blatt Büropostpapier,-wobei diese Anordnung ebenfalls durch-die Druckrollen bewegt wird. Wenn \ . das Übertragungsblatt von dem Postpapier getrennt wird, bleibt eine Druckübertragungskopie auf dem Papier zurück. Dieses Verfahren wird mit dem Übertragungsblatt und frischen Blättern an Kopierpapier wiederholt, wobei ,jedes tibertragungsblatt so lange verwendet wird, bis keine lesbare Kopie mehr auf dem Papier verbleibt» Bei Vergleich wird festgestellt, dass das passende Muster 10 Kopien mit hoher Qualität erzeugt., und dass alle Kopien bis zu 20 Stück durchaus lesbar sind, wobei die 20. Kopie eine fieflektiönsdic'hte von O,4 besitzt,

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während das tfiachspapier nur 6 Kopien mit leidlich, -guter. •Qualität und nur 11 noch, lesbare Kopien-. erzeugt« ■ .

Beispiele. III und IV

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Das Verfahren nach, den Beispielen I und IT wird wiederholt mit der. Ausnahme, dass 25 Gewichtsteile eines Polysiloxangummis, das von der General Electric Co₀ unter dem Namen "Silikongummi 803-76" angeboten wird, in dem Farbstoffansatz an Stelle des Petrolatum verwendet wirdo Mit diesem Farbstoff■ ansatz erzeugt das passende Übertragüngsblatt· 15 Kopien hoher Qualität, und es waren hier wiederum etwa die 2Ov Kopie leidlich lesbar, während von dem Wachspapierübertragungsblatt 8 Kopien mit hoher Qualität und 15 noch, lesbare Kopien erzeugt wurden. . ■■-..■

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Claims

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Patentansprüche

1,) Übertragungsblatt für die Bruckübertragung eines Pigment und ein Wachs sowie Klebharz aufweisendes Bindemittel enthaltenden Farbstoffes, gekennzeichnet durch eine eine Schicht aus Wachs und Klebharz tragende Unterlage, wobei die Schicht mit dem Farbstoff verträglich ist.
2.) Übertragungsblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass Wachs und Klebharz in der Schicht die gleichen Materialien sind und im gleichen Verhältnis vorhanden sind wie in dem Farbstoff.
3.) Übertragungsblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das in der Schicht befindliche Wachs geringfügig härter igt als das Wachs in dem Material. ,
4.) Übertragungsblatt nach Anspruch /1 _r 2 oder 3, dadurch ge-

■ kennzeichnet, dass das Verhältnis von Wachs zu Klebharz in der Schicht und im Farbstoff gleich ist.
5.) Übertragungsblatt nach Anspruch 1, 2 oder 3-, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Wachs zu Klebharz in der Schicht von demjenigen.im Farbstoff bis zu 10 % abweicht, ^₁-

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6.) Ubertragungsblatt nach einem der Ansprüche 1 - 5, 4adurch gekennzeichnet, dass das Wachs mikrokristallines Wachs enthält.. ■ ' ■
7.) Übertragungsblatt nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass das Wachs Bienenwachs ent-' V halt.
8.) tjbertragungsblatt nach einem der Ansprüche 1. - 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht eine Dicke entsprechend einem Bereich von 227 bis 1590 Gramm je Kies der Unterlage hat c,
9.) /Verfahren zum Druckabbilden und Kopieren, dadurch gekennzeichnet,; dass die beschichtete Seite eines Gebers mit einem ersten Aufnahmeblatt in Berührung gebracht wird, wobei der Geber aus einer mit einem in einem Binde-■ "'mittel verteiltes Pigment enthaltenden tJberträgungsfärbmateriäl beschichteten Unterlage besteht, dass das Binrdemittel ¥/achSj ein Klebharz und ein umwandelndes Mittel in Kontakt mit einem ersten Aufnähmeblatt enthält, dass auf den Geber in Bildrichtung Druck mit hohem Querkraft- ■■ betrag-aufgebracht wird, so: dass im wesentlichen alles Farbmaterial im Bildbereich auf das erste Aufnahmeblatt übertragen wird, dass-das Aufnahmeblatt von dem Geber ge-

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trennt wird, dass das erste Aufnahmeblatt in Oberflächenkontakt mit einem Übertragungsblatt nach einem der Ansprüche 1-8 gebracht wird, dass auf diese Blätter ein Druck mit niedrigem ^uerkraftbetrag aufgebracht wird, und dass die Blätter voneinander getrennt werden, wodurch ein Teil des Materials vom ersten Aufnahmeblatt zum Übertragungsblatt übertragen wird.
10.) Verfahren nach Anspruch 9_? dadurch gekennzeichnet, dass wiederholt ein Teil des Materials von dem tibertragungsblatt auf aufeinanderfolgende Kopierblätter übertragen wird, indem die beiden Blätter aufeinandergelegt und einem Druck mit niedrigem ijuerkrai'tbetrag ausgesetzt werden. -

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