DE1671526A1 - Vervielfaeltigungsmatrize und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

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Patentanmeldung vom .............

Anmelder: MAHOTAOJIJlJBIiiG CQBPORAIION, New York, Mein Zeichen;

Vervielfältigungsmatritze und Verfahren zu ihrer Herateilung*

Die Erfindung betrifft eine Vervielfältigungsmatritze aus einer aup elektrofotografisehern Wege hergestellten Kopie eines Originaldokuments und ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Die .Erfindung bezieht sich auch auf ein einzigartiges Verfahren und eine Vorrichtung zum Drucken mit einer solchen Druckmatritze*

JBs sind zahlreiche Kopiermaschinen zur- Herstellung von Kopien eines Originals bekannt. Bei manchen dieser Kopiermaschinen wird das elektrofotografische Verfahren angewendet, bei welchem, kurz dargestellt, eine fotoleitende Schicht elektrisch geladen wird, worauf durch Belichtung mit einem Lichtbild des zu kopierenden Originals die Ladung auf der Schicht örtlich abgeleitet wird, so dass ein latentes elektrostatisches Bild

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erhalten wird. Schliessiich wird das latente elektrostatische Bild unter Verwendung eines flüssigen oder festen Toners entwickelt, welcher fixiert wird, so dass ein sichtbares Tonerbild des Originals erhalten wird.

Bei den bekannten Verfahren ist es, wenn viele Kopien des Originaldokuments hergestellt werden sollen, erforderlich, für jede zu machende Kopie den vollständigen Kopiervorgang zu wiederholen. Dies erfordert bei einer grossen Anzahl von Kopien einen erheblichen Zeitaufwand. Ausserdem werden durch die Steueranordnung, welche die Herstellung mehrer Kopien von einem Original ermöglicht, sowohl die Kosten des Geräts als auch der Leistungsverbrauch erhöht.

Jäs sind andere Verfahren zur Herstellung von Mehrfachkopien bekannt, bei denen zur Herstellung einer Matritze das elektrofotografische Verfahren verwendet wird, worauf die Matritze unter verwendung eines Vervielfältigungsgeräts mehrfach auf sehr einfachen Kopierblättern vervielfältigt werden kann. Insbesondere wird als übliche Qffsetmatritze ein Kopieblatt verwendet, das auf üblichem, unmittelbarem elektrofotografieehern Wege erhalten wird und auf dessen Oberfläche ein erhabenes Muster aus Tonermatrial angeordnet ist, welches die Abbildung des Originals darstellt. Wahlweise kann auch das Muster aus Tonermaterial auf ein geeignetes Blatt übertragen und dort fest-

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gelegt werden, das darauf als übliche Offsetmatritze verwendet wird· Diese .einrichtungen liefern aber keine scharf umgrenzten erhabenen Abbildungen auf der endgültigen Offsetmatritze, und es bestehen Schwierigkeiten bei der Farbauftragung. Um diese Schwierigkeiten zu vermindern, ist es erforderlich geworden, komplizierte und aufwendige Verfahren

anzuwenden, um die Adhasions- und Absorptionseigenschaften ' der mit Bildbestandteilen versehenen und der von Bildbestandteilen freien Bereiche der Matritee in Bezug auf den Farbstoff, vorzugsweise nach Durchführung des elektrofotografischen Prozesses, zu beeinflussen. Hierdurch werden der gesamte Arbeitsvorgang und das gesamte Gerät kompliziert und aufwendig.

Es sind andere Verfahren vorgeschlagen worden, bei denen das elektrofotografische Verfahren dazu verwendet wird, Spitltus-Vervielfältigungsmatritzen oder Umdruckschablonen herzustellen, i die anschliessend zur Herstellung einer Vielzahl weiterer Kopien verwendet werden.

Beispiele für die bekannten verfahren sind in den USA-Patentschriften 2 954 291 und 2 949 848 beschrieben. Die USA-Patentschrift 2 945 291 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Spi'fritus-Vervielf alt igungsmat ritze, bei welchem zunächst eine unmittelbare elektrofotografische Kopie eines Originals auf

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einer besonderen xerografischen Platte der "Binder"-Art mit Kristallviolett als Fotoleiter gemacht wird, auf welcher das latente elektrostatische Bild mit Hilfe eines Toners aus Kunststoffpartikeln entwickelt wird. Darauf wird ein Papier-Matritzenblatt in Berührung mit dem entwickelten Bild gebracht. Das fixierte Tonerbild wird dann auf chemischem Wege klebend gemacht ("tackified") oder in der Viskosität durch Belichtung zu einem löslichen Dampf reduziert, welcher eine Anhaftung des Toners an den anliegenden oder benachbarten Bereichen des Matritzenblattes und an dem fotoleitenden Material bewirkt. Darauf wird nach Trennung des Matritzenblattes von der xerografischen Platte das in den Tonerbildbereichen vorhandene Kristallviolett aus den verbleibenden Bereichen herausgerissen, und es haftet das Tonerbild an dem Matritzenblatt und bildet so ein erhabenes Bild, das aus dem von dem Bindemittel enthaltenden Kristallviolett bedeckten Tonerbild besteht· Dieses wird dann als Spilritus-Vervielfältigungsmatritze verwendet·

Bei dem in der USA-Patentschrift 2 94-9 848 beschriebenen Verfahren wird eine xerografische Kopie auf einer mit üblichem fotoleitenden Material bedeckten xerografischen Platte hergestellt, und es wird ein Übertragungsblatt auf den Toner aufgebracht, der sich in den Bildbereichen der xerografischen

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Zinkoxyd-Platte befindet. Darauf wird der Toner klebend gemacht ("tackified¹¹) oder erweicht, und zwar entweder durch Einwirkung von chemischen Dämpfen oder von Wärme, die durch Einbringung des Übertragungsblattes und der Platte zwischen zwei heisse Walzen aufgebracht werden kann. Das Tonerbild haftet dann an dem Übertragungsblatt, das, wenn es von der Platte abgezogen wird, das fotoleitende Material in den Bildbereichen mitnimmt. Das auf der Platte verbleibende fotoleitende Material oder der auf der Platte verbleibende Binder wird dann durch irgendeine geeignete Massnahme klebend gemacht ("tackified"), und es wird nun auf diese ein Blatt aus porösem Material aufgebrachte Dieses Blatt ist die Basis für die Umdrucks chabl one. Das klebend gemachte ("tackified*¹) fotoleitende Material oder Bindemittel haftet an der porösen Basis derart, dass es beim Abziehen eher an dieser als an der Platte haftet. Diese wirkt dann als Schablone.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vervielfältigungsmatritze zu schaffen, mit welcher bessere Ergebnisse in viel einfacherer Weise und mit geringerem Aufwand als bisher möglich erreichbar sind. Dieβ wird erfindungsgemäas erreicht durch ein für Infrarotstrahlen durchlässiges Blatt mit einer mit einer Blattseite verschmolzenen, erhabenen Abbildung, die aus Infrarotstrahlen-absorbierendem und fotoleitendem Material

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besteht. Dabei kann die erhabene Abbildung aus einer Schicht aus einem ein elektrofotografisches Bild entwickelnden Toner bestehen, der eine aussere Schicht aus fotoleitendem Material aufweist· Das Infrarotstrahlen-absorbierende Material kann Buss bzw· Druckerschwärze und das fotoleitende Material Zinkoxid sein. Das für Infrarotstrahlen durchlässige Blatt kann aus Polystyrol, Polyäthylen, Mylar (Terephthalsäure-Äthylenglycol-Polyester), Acetat oder Vinyl bestehen.

Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Vervielfältigungsmatritze von einem Eopieblatt bestehend aus einer Unterlage, die mit einer Schicht aus fotoleitendem Material bedeckt ist, auf welcher sich eine mit Hilfe von Toner entwickelte Abbildung befindet, zu schaffen. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die fotoleitende Schicht, auf welcher sich das mit Hilfe von loner erzeugte Bild befindet, mit einem Blatt aus im wesentlichen für Infrarotstrahlen durchlässigem Material in innige Berührung gebracht wird, dass darauf im wesentlichen nur das mit Hilfe von Toner erzeugte Bild auf einen solchen Temperaturwert erhitzt wird, dass,es mit den benachbarten Teilen des im wesentlichen für Infrarotstrahlung durchlässigen Blattes verschmilzt, dass darauf das erhitzte, mit Hilfe von Toner erzeugt· Bild abgekühlt wird und dass ichliesslich das Obertra-

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gungsblatt von dem Kopieblatt getrennt wird, wodurch das Tonerbild und die dem Tonerbild benachbarten Teile der fotoleitenden Schicht eine erhabene Abbildung des Originaldokuments auf dem.Übertragungsblatt bilden.

Zur Erhitzung des Tonerbildes allein kann auf die dem Tonerbild abgewandte Seite des im wesentlichen für Infrarotstrahlung ™ durchlässigen Blattes Infrarot-Wärmeenergie aufgebracht werden. Vorzugsweise werden die das Tonerbild tragende fotoleitende Schicht und das im wesentlichen für Infrarotstrahlung durchlässige Blatt durch Druck miteinander in innige Berührung gebracht .

Jäin verfahren zur Herstellung eines positiven Transparentes von einer Abbildung, welche mit Hilfe von Toner auf einer auf einer Unterlage angeordneten fotoleitenden Schicht erzeugt ist, i ist dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Tonerbild auf der fotoleitenden Schicht ein im wesentlichen transparentes Blatt aus plastischem Material in innige Berührung gebracht wird, dass durch das im wesentlichen transparente Plastikblatt Wärme auf das Tonerbild aufgebracht wird, welche das Tonerbild mit dem plastischen Blatt verschmilzt, und dass das plastische Blattmaterial von dem das Tonerbild auf der fotoleitenden Schicht tragenden Blatt getrennt wird, so dass das Tonerbild und die

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dem Tonerbild zugekehrten Teile der fotoleitenden Schicht an dem im wesentlichen transparenten Blatt statt an der Unterlage haften.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Drucken mit einer Vervielfältigungsmatritze, bestehend aus einem eine erhabene Abbildung tragenden Blatt, dessen äussere ü'läche kristallines, fotoleitendes Material enthält.Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass auf die erhabene Abbildung Farbstoff aufgebracht wird, dass auf die erhabene Abbildung ein diese Abbildung aufnehmendes Blatt aufgepresst wird, dass die !Temperatur der erhabenen Abbildung auf einen solchen vorbestimmten Wert erhöht wird, dass der Farbstoff aus den Zwischenräumen des kristallinen fotoleitenden Materials heraus und auf das die Abbildung aufnehmende Blatt aufgebracht wird und dass das die Abbildung aufnehmende Blatt von der erhabenen Abbildung abgezogen wird.

Ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Kopien eines Originaldokuments ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass das Originaldokument auf einer auf einer Unterlage angeordneten fotoleitenden Schicht auf elektrofotografisehern Wege abgebildet wird, dass die elektrofotografische Abbildung auf der fotoleitenden Schicht als Tonerbild entwickelt wird, dass auf die Tonerbildschicht ein für Infrarotstrahlung im wesent-

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lichen durchlässiges Blatt aufgepresst wird, so dass es mit diesem in'innige Berührung kommt, dass auf die der Tonerabbildung abgewandten Seite des Plastikblattes Infrarotwärmestrahlung aufgebracht wird, so dass im wesentlichen nur die Tonerabbildung auf eine Temperatur erwärmt wird, bei welcher der Toner mit den benachbarten Bereichen des Plastikblattes * verschmilzt und in die Zwischenräume des fotoleitenden Materials hineinfliesst, das der Abbildung benachbart ist, dass die Tonerabbildung abgekühlt wird, dass das für Infrarotstrahlung im wesentlichen durchlässige Blatt von der fotoleitenden Schicht getrennt wird, so dass eine Vervielfältigungsmatritze entsteht, bei welcher das Blatt eine erhabene Abbildung der Tonerabbildung enthalt, wobei auf der Aussenoberflache eine Schicht aus fotoleitendem Material angeordnet ist, dass die erhabene Abbildung eingefärbt wird, dass auf die eingefärbte erhabene Abbildung ein die Abbildung aufnehmendes * Blatt aufgepresst wird, so dass sich eine innige Berührung ergibt, und dass das die Abbildung aufnehmende Blatt von dem Plastikblatt getrennt wird. Vorzugsweise wird während des Aufpressvorganges des die Abbildung aufnehmenden Blattes zur Erzeugung einer innigen Berührung mit der eingefärbten Abbildung auf die der die erhabene Abbildung tragenden Seite gegenüberliegende Seite des im wesentlichen für Infrarotstrahlung durchlässigen Blattes Infrarotwärmeenergie aufgebracht, so dass die Abbildung derart erwärmt wird, dass der Farbstoff von dem foto-

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leitenden Material auf das die Abbildung aufnehmende Blatt übertragen wird. Vorzugsweise besteht das fotoleitende Material aus Zinkoxyd, während das Plastikblatt aus Polystyrol, Polyäthylen, Mylar (Terephthalsäure-Äthylenglycol-Polyester), Acetat oder Vinyl bestehen kann. Um mit der Vervielfältigungsmatritze drucken zu können, wird also die erhabene Abbildung in bekannter Weise eingefärbt. Die eingefärbte erhabene Abbildung wird dann in Berührung mit einem den Druck aufnehmenden Glied gebracht. Bei einigen Farbstoffen genügt die Anwendung von Druck für die Übertragung des Farbbildes auf das den Druck aufnehmende Glied. Bei anderen Farbstoffen muss auf die Rückseite des Übertragungsblattes Wärme aufgebracht werden, um das Tonerbild zu erwärmen, jedoch nur auf eine niedrigere Temperatur als sein Schmelzpunkt, wodurch der Farbstoff durch Ausdehnung aus der fotoleitenden Schicht herausgetrieben und auf das den Druck aufnehmende Glied aufgebracht wird.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 schematisch einen Querschnitt durch ein fotoleitendes

Kopierblatt mit einem Tonerbild» Fig. 2 die Auflage eines transparenten Blattes auf das Tonerbild nach Fig. 1,

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Fig· 5 die Aufbringung von Infrarotstrahlung auf die Rückseite des Übertragungsblattes zur iürhltzung des Tonerbildeβ und

Fig. 4 das Abziehen des Übertragungsblattes von dem fotoleitenden Kopierblatt, um die übertragung des Bildes auf das Übertragungsblatt zu bewirken.

üemäss der .Erfindung wird in allgemein bekannter Weise mit Hilfe des direkten elektrofotografischen Verfahrens, wie es beispielsweise in einem Aufsatz in "RCA Review", Dezember 1954, VOL. XVI, Nr. 4, Seiten 469 -484, beschrieben ist, eine Kopie eines Originals hergestellt.

. 1 zeigt schematisch einen Querschnitt eines Teiles einer Kopie eines Originaldokuments, die auf elektrofotografischen Wege hergestellt worden ist. Wie Fig. 1 zeigt, enthält das fertige fotoleitende Kopieblatt 11 eine fotoleitende Isolierschicht 15 auf einem leitenden Basiselement 12. Die Schicht 13 trägt das Tonerbild, das durch elektrostatische Aufladung, Belichtung und Entwicklung gemäss dem vorgenannten elektrofotografischen Verfahren erhalten ist. Der Aufbau und die Arbeitsweise des elektrofotografischen Gerätes für die Herstellung der elektrofotografischen Kopie soll nicht beschrieben werden, da dieses allgemein bekannt ist.

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Obgleich für die Herstellung des Kopieblattes 11 verschiedene Arten elektrofotografischer Platten verwendet werden können, wird ein mit Zinkoxyd beschichtetes Papier, wie es in den im Handel erhältlichen Kopiergeräten verwendet wird, bevorzugt. Bin geeignetes, mit Zinkoxyd beschichtetes Papier dieser Art kann" eine Papierbasis enthalten, die als leitendes Basiselement 12 wirkt, das als fotoleitende Schicht 15 eine Beschichtung aus feinverteilten Zinkoxydteilchen enthält, die in einem isolierenden Bindemittel verteilt sind.

Wie sich aus der folgenden Beschreibung der .Erfindung ergibt, ist es erwünscht, auf die das Tonerbild 20 bildenden Teilchen bevorzugt Infrarotstrahlungsenergie zu ihrer Aufheizung aufzubringen, so dass nicht nur die Teilchen geschmolzen werden, sondern sie auch genügend Wärme erzeugen, um das ihnen benachbarte Material des Ubertragungsblattes zu schmelzen, so dass das Tonerbild mit dem Blatt wirksam verschweisst wird. Nur die dem Tonerbild benachbarten Bereiche des Übertragungsblattes werden so beeinflusst, üb ist also erforderlich, dass der verwendete Toner die Infrarotwärme absorbieren kann, welche auf ihn durch das im wesentlichen für Infrarotstrahlung durchlässige Übertragungsblatt übertragen wird, jis ist anzunehmen, dass die meisten der handelsüblichen Toner diese Eigenschaft besitzen, jedoch sind Färbteilchen oder Tonerteilchen, welche Infrarotstrahlen mehr reflektieren als absorbieren, für dieses besondere Verfahren nicht geeignet.

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Nach der Entwicklung des latenten elektrostatischen Bildes auf dem Kopieblatt 11 mit Hilfe von flüssigem oder trockenem Toner wird die Oberfläche des das entwickelte Bild 20 tragenden Kopieblattes 11 in innige Berührung mit einem im wesentlichen für Infrarotstrahlung durchlässigen Übertragungsblatt gebracht. Vorzugsweise wird ein Blatt aus plastischem Material, z.B. _M einem Kunststoff, wie insbesondere Polystyrol (polystyrene), verwendet. iSs können aber auch Blätter aus anderen Materialien verwendet werden, iüs können auch andere Plastikpapiere oder mit Plastik beschichtete Papiere verwendet werden, die für Infrarotstrahlung durchlässig sind. Beispielsweise kann auch Polyäthylen verwendet werden. Das Übertragungsblatt wird, wie in Figo 2 gezeigt, durch Auflegen oder vorzugsweise durch Aufpressen in innige Berührung mit dem entwickelten Bild 20 gebracht. Üine innige Berührung kann leicht in üblicher Weise hergestellt werden, beispielsweise mit Hilfe von Walzen, welche die beiden \ Blätter zusammenpressen. Wenn ein flüssiger Toner verwendet worden ist, können die beiden Blätter zusammengepresst werden, während das Kopieblatt 11 noch feucht ist. jäs ist nicht erforderlich zu warten, bis es vollständig trocken ist, um die weiteren erfindungsgemässen Verfahrensschritte auszuführen. Es sei erwähnt, dass die innige Berührung oder der Druck von Tonerbild und Übertragungsblatt nur während des ErhitzungsVorganges aufrechterhalten zu werden braucht, wie es unten beschrieben ist.

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Wie in Pig. 5 gezeigt, werden das Kopieblatt 11 und das für Infrarotstrahlen durchlässige Übertragungsblatt 21, welche nun miteinander zu inniger Berührung vereinigt worden sind, der Strahlung einer Wärmequelle 22 unterworfen, welche Wärmeenergie, vorzugsweise in Form von Infrarotstrahlung, auf das Übertragungsblatt und durch dieses hindurch in Richtung auf das entwickelte Kopieblatt überträgt. Wie dargelegt, sollte die innige Berührung zu diesem Zeitpunkt durch Anwendung von Druck auf die beiden Blätter sichergestellt werden. Die Grosse dieses Druckes ist nicht entscheidend, solange er unterhalb des Wertes bleibt, bei welchem das (Tonerbild verwischt, wenn es durch die Infrarotwärme geschmolzen ist.

Wegen der bevorzugten Absorbtion durch das pigmentierte Tonermaterial in den mit Bildbestandteilen versehenen Bereichen wird bevorzugt in diesen Bildbereichen Wärme erzeugt. Infolgedessen werden auch die Oberflächenbereiche des Polystyrolblattes 21 und der Zinkoxydschicht 13 erhitzt, die an diese Bereiche angrenzen. Durch die Wärme werden der Toner und etwa diesem benachbartes Polystyrolmaterial sofort geschmolzen, so dass diese beiden bis zu einem gewissen Grade verschmelzen, ifis hat sich gezeigt, dass nach folgender Abkühlung, die ziemlich schnell erfolgt, der Toner ziemlich stark mit dem Polystyrolblatt verschmolzen wird. Das dem Toner benachbarte Zink-

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oxyd haftet derart fest an diesem, dass beim Trennen des Polystyrolblattes von dem Kopieblatt, wie es in Fig. 4- gezeigt ist, der Toner 20 und die Zinkoxydschicht 13 von dem Kopieblatt getrennt werden und mit dem Polystyrolblatt in den Bereichen verbleiben, die genau dem vorher auf dem Kopieblatt 11 entwickelten Bild entsprechen. Diese Adhäsion ist derart, dass beim Trennen der Blätter der Teil 13 der Zinkoxydschicht, der unter dem Tonerbild 20 liegt, scharf von dem übrigen Teil der Zinkoxydsohicht 13 abgerissen wird, welcher weiterhin an der Papierunterlage 12 haftet. Infolgedessen bilden das Tonerbild 20 und die Zinkoxydschicht, weiche die andere oder Aussenflache des Tonerbildes bedeckt, eine erhabene Abbildung des Originaldokuments, das durch das Polystyrolblatt 21 festgehalten wird.

JSs hat sich gezeigt, dass nach Abkühlung des Toners eine sehr geringe Zugkraft für die Trennung des Kopieblattes von dem Übertragungsbl'att erforderlich ist. JSs wird angenommen, dass beim Schmelzvorgang der Tonerteilchen diese Teilchen vermutlich in die Zwischenräume diffundieren, die durch das kristalline Zinkoxyd gebildet werden, wodurch ein besserer mechanischer Halt als mit der darunterliegenden Unterlage oder dem benachbarten Zinkoxyd sichergestellt wird.

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Das Kunststoffblatt soll nicht nur für Infrarotstrahlung im wesentlichen durchlässig sein, es soll auch ein guter Wärmeisolator sein, so dass die im Toner erzeugte Wärme nicht abwandert, sondern örtlich erhalten bleibt, damit der Toner die üchmelztemperatur erreicht und auch die benachbarte Oberfläche des Kunststoffblattes schmilzt·. Die Schmelztemperatur dürfte etwa 150 ⁰C (300 Grad F) betragen. Es kann ein Infrarotstrahlen verwendet werden, wie er üblicherweise in handelsüblichen thermografischen Kopiergeräten benutzt wird.

Zur Herstellung einer Vervielfältigungsmatritze gemäss der Erfindung wird also zunächst eine Kopie eines Originaldokuments auf elektrofotografischen! Wege hergestellt. Die Kopie, die eine Unterlage enthält, auf die fotoleitendes Material aufgesprüht ist und über welchem das aus Farbstoff oder Toner entwickelte Bild sich befindet, wird in innige Berührung mit einem im wesentlichen für Infrarotstrahlung durchlässigen Blatt gebracht, das auch gute Wärmeisplations eigenschaft en hat· Eine Infrarotenergiequelle wirkt auf die Rückseite des durchlässigen Blattes ein, und zwar so lange, bis die Tonerteilchen geschmolzen sind, so dass sie mit den benachbarten Bereichen des Plastikmaterials verschweissen und eine gute mechanische verbindung mit dem ihm benachbarten fotoleitenden Material herstellen. Die Wärmequelle wird dann entfernt, und es wird das erhitzte Material

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abgekühlt, worauf das durchlässige Blatt von dem Kopieblatt abgezogen wird, so dass es das vorher auf dem Kopieblatt befindliche Bild aufnimmt, das durch das benachbarte fotoleitende Material überdeckt ist. Jüs sei darauf hingewiesen, dass die für die Erhitzung des Farbstoffes und auch für dessen Kühlung erforderliche Zeit ziemlich kurz ist, so dass die -

einzelnen schritte dieses Verfahrens kontinuierlich durchgeführt werden können.

iüs hat sich herausgestellt, dass bei Vorhandensein eines Grundtones auf dem Kopieblatt 11 aufgrund eines fehlerhaften elektrofotografischen Verfahrens zur Erzeugung des Tonerbildes gemäss Jj'ig. 1 oder auch aufgrund einer geringen Qualität des zu vervielfältigenden Originals die Aufbringung von Infrarotstrahlung für die Übertragung der Abbildung auf das durchlässige Blatt den Grundton weitgehend aufhellt, iüs wird ange- ( nommen, dass der Grund hierfür darin liegt, dass die in den Grundtonbereichen durch Absorbtion der Infrarotstrahlung an den dunklen Punkten des Grundtones erzeugte Wärme nicht ausreichend ist, um ein üchmelzen und eine Verbindung und so eine Übertragung dieses unerwünschten Grundtones auf das Übertragungsblatt beim Abziehvorgang zu bewirken. Es wird so eine sauberere und schärfere Abbildung auf das Polystyrolblatt übertragen.

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Das das übertragene Bild tragende Ubertragungsblatt kann, wenn gewünscht, als Positivtransparent verwendet werden, von dem eine Projektion gemacht oder mit bekannten fotografischen Verfahren ein Kontaktabdruck angefertigt werden kann. Um das Kunststoffblatt mit dem übertragenen Bild als Vervielfältigungsmatritze verwenden zu können, wird auf die erhabene Abbildung unter Anwendung eines allgemeinen' Färbungsverfahrens Farbstoff abgelagert, beispielsweise wird der Farbstoff mit Hilfe einer Walze aufgebracht, worauf der Farbüberschuss abgesaugt wird. Vorzugsweise soll der verwendete Farbstoff das Ubertragungsblatt nicht befeuchten, jedoch soll es das belichtete Zinkoxyd benetzen, jfis gibt verschiedene handelsübliche Farbstoffe, welche die Forderungen erfüllen, d.h. welche das Plastikmaterial nicht benetzen. Wahlweise kann man auch den Farbstoff selektiv auf die Matritze aufbringen, beispielsweise mit Hilfe von Farbwalzen oder auf eine in der Offsetdrucktechnik und -Vervielfältigungstechnik allgemein bekannte Massnahme.

ils hat sich gezeigt, dass beim Drucken mit dem Übertragungsblatt mit manchen Farbstoffen (im folgenden mit Press-Farbstoffen bezeichnet) die eingefärbte Abbildung auf das aufnehmende Blatt in einfacher Weise lediglich durch Aufpressen der eingefärbten Vervielfältigungsmatritze auf das aufnehmende Blatt übertragen werden kann, iüs werden nachfolgend beispiels-

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weise zwei Press-Farbstoffzusammensetzungen angegeben:

Gewichtsteile Stoff Hersteller

Zusammensetzung I 5 Paraffin 1J4- m/p Humble

2 Azo-Öl Allied Chemical

blau-schwarz

2 ^ Paraplex G-60 Röhm & Haas . 3 Terpentin

Zusammensetzung II 5 Carbowax 400 Union Carbide

1 Irgacet Black R1 Geigy Chemical Corp.

3 Äthylenglycol Jefferson Che

mical Corp.

andere Farbstoffart (im folgenden mit wärmeempfindlicher Farbstoff bezeichnet) erfordert die Anwendung von Wärme für die übertragung eines Farbbildes von der vervielfältigungsmatritze auf das aufnehmende Blatt. Hierbei wird nach der Elnfärbung der erhabenen Abbildung auf der Vervielfältigungsmatritze in üblicher Weise die die Abbildung aufnehmende Fläche mit der eingefärbten Abbildung unter gewissen leichtem Druck in Berührung gebracht, während auf die Rückseite der Druckaatritze Wärme mit einer Temperatur von vorzugsweise etwa 95 ⁰C (<iOO Grad F) oder einer niedrigeren Temperatur als die Schmelztemperatur des Tonerbildes aufgebracht wird. Der Grund für die Anwendung von Wärme liegt darin, dass der Farbstoff, der auf das Zinkoxydbild aufgebracht ist, offenbar in die Zwischenräume eintritt, die sich zwischen den Kristallen des Zinkoxyds befinden. Aus diesem Grunde wird

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durch das Inberührungbringen der Druckmatritze mit dem die Abbildung aufnehmenden Blatt allein nicht genügend Farbstoff übertragen, um einen Abdruck zu erzeugen. Durch die Anwendung von Wärme //ird offenbar eine Ausdehnung des Farbstoffes bewirkt, so dass dieser aus den Zwischenräumen des Zinkoxyds austritt und somit auf die die Abbildung aufnehmende Fläche übertragen wird.

Die örtliche Erwärmung der erhabenen Abbildung auf der Druckmatritze durch die Oberfläche der JJruckmatritze hindurch erfolgt im wesentlichen augenblicklich, wenn eine Heizlichtquelle der vorgenannten Art verwendet wird. Deshalb kann der Druckvorgang kontinuierlich erfolgen, wenn die Druckmatritze zunächst eingefärbt wird und dann in Druckkontakt mit dem den Druck aufnehmenden Blatt gebracht wird, während es zur Freigabe des Farbstoffes erhitzt wird und dann zurück in die Einfärbestellung gebracht wird.

Eine geeignete tfxolettfarbzusammensetzung für eine übertragung unter Einwirkung von Wärme und leichtem Druck ist eine Mischung von 75 Gewichtsprozent Fropylenglycol und 25 Gewichtsprozent Methylviolettoleat (ein direkter basischer Farbstoff, der mit ölsäure reagiert hat). Dieser Farbstoff kann unter Einwirkung von starkem Druck allein übertragen v/erden.

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Jtöine Schwarz färb s toff -Zusammensetzung, die für eine Übertragung unter Wärme und leichtem Druck geeignet ist, ist eine Mischung aus 17,5 Prozent "Irgacet Black EL" (ein von der Firma Geigy Chemical Corp. hergestellter Farbstoff), 51,5 Prozent Diäthylenglycol, 31,7 Prozent Propylenglycol und 19»1 Prozent Dimethylformanat.

Die für die Piiess-Farbstoffe und wärme empfindlichen Farbstoffe angegebenen Farbzusammensetzungen stellen nur Beispiele dar und sollen die Erfindung nicht beschränken. Es können auch andere Farbstoffe verwendet werden. Es wird angenommen, dass die zäherflüssigen Farbstoffe, welche nur bis zu einem gewissen Grade in die Zwischenräume des Zinkoxyds eindringen, durch Druck allein übertragbar sind, während verhältnismässig dünnflüssige Farbstoffe die Anwendung von Wärme erfordern, damit sie von der Vervielfältigungsmatritze auf das die Abbildung aufnehmende Blatt übertragen werden. Dann gibt es einen Viskositätsbereich der Farbstoffe zwischen den genannten, bei denen eine Übertragung unter Anwendung geringer Wärme und leichtem Druck oder mit verhältnismässig hohem Druck allein erfolgen kann. Die iürfordernisse für die Färbst off üb ertragung bei einer bestimmten Farbstoffzusammensetzung lassen sich leicht durch einen einfachen Versuch bestimmen.

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In der vorstehenden Beschreibung ist ein Verfahren beschrieben worden, bei welchem eine vervielfältigungsmatritze von einer elektrofotografischen Kopie angefertigt wird. Wenn es jedoch nicht erwünscht ist, eine Kopie anzufertigen, sondern eine Originalvervielfältigungsmatritze, so kann dies dadurch erfolgen, dass das Infrarotstrahlung übertragende Blatt unmittelbar mit einer Lösung aus Zinkoxyd und Bindemittel in der ein geeignetes, wärmeabsorbierendes Agenz, wie z.B. Kohleruss, verteilt ist, beschriftet, bemalt oder bezeichnet ist. Das gemalte Bild wird dann getrocknet, um es am Blatt zu befestigen. Dann kann Farbstoff auf das Bild aufgebracht werden, und es wird das das Bild aufnehmende Blatt aufgepresst, worauf Wärme durch die Eückseite des Blattes hindurch in der beschriebenen Weise aufgebracht wird. Der Kohleruss wirkt als Wärmeabsorber und bewirkt eine Ausdehnung des Farbstoffes aus den Poren des Zinkoxyds heraus, wie es vorher beschrieben ist. Die Vervielfältigungsmatritze kann aus töylar (Terephthalsäure-Athylenglycol-Polyester), Acetat, Vinylen, Acryl en usw. bestehen. Sie kann auch zusammengesetzt sein aus einer Infrarotstrahlung hindurchlassenden Papierbasis, wie z.B. "Glasline¹¹, auf dessen Oberseite eine dünne Schicht aus Polystyrol gespritzt ist.

Verfahren und Mittel zur Herstellung von Kopien, wie oben beschrieben, ist als Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl

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von Kopien angegeben. Dies wird erreicht ohne eine Neuabbildung des Originals für jede Kopie, wie es bei den handelsüblichen elektrostatischen Kopiergeräten der Fall ist. Mit dem erfindungsgemässen Verfahren und Gerät braucht nur eine Abbildung des Originals angefertigt zu werden. Darauf müssen unter Verwendung der Vei'vielfältigungsmatritze nur die Jüinfärbungs- und Farbübertragungsschritte zur jSrzielung einer Vielzahl von Kopien durchgeführt werden.

Die vorliegende Erfindung vermindert also beträchtlich die Arbeits- und Materialkosten bei der Herstellung von Mehrfachlcopieii. Die Katerialkosten, wie z.B. X-olystyrolblätter, und der üblichen üruckerfarben und des die Abbildung aufnehmenden 1 apiers, die für das verfahren verwendbar sind, sind wesentlich niedriger als die Kosten des elektrografischen Papiers für Idehrfachkopien. Die eingefärbte Abbildung, die sich auf der Druckmatritze befindet, kann auf irgendeiner Art Blättern reproduziert werden, die mit dem verwendeten Farbstoff verträglich sind. Derartige den Druck aufnehmende Blätter bestehen normalerweise aus Papier.

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Claims (12)

- 24 Patentansprüche.

1.) Vervielfältigungsmatritze, gekennzeichnet durch ein für Infrarotstrahlen durchlässiges Blatt (21) mit einer mit einer Blattseite verschmolzenen erhabenen Abbildung (20), die aus Infrarotstrahlen absorbierendem und fotoleitendem Material besteht.

2.) Vervielfältigungsmatritze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erhabene Abbildung (20) aus einer Schicht aus einem ein elektrofotografisch.es Bild entwickelnden Toner besteht, der eine äussere üchicht aus fotoleitendem Material (150) auf v/eist.

3.) Vervielfältigungsmatritze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Infrarotstrahlen absorbierende Material Husc bzw. jjruckerscnwärze und das fotoleitende Material Zinkoxyd ist.

4.) Vervielfältigungsmatritze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das für Infrarotstrahlen durchlässige Blatt aus Polystyrol, Polyäthylen, Mylar (Terephthalsäure-Äthylenglycol-Polyester), Acetat oder Vinyl besteht.

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5.) Verfahren zur Herstellung einer Vervielfältigungsmatrltze von einem Kopieblatt bestehend aus einer Unterlage, die mit einer üchicht aus foboleitendem Material bedeckt ist, auf welcher sich eine mit Hilfe von Toner entwickelte Abbildung befindet, dadurch gekennzeichnet, dass die fotoleitende üchicht, auf welcher sich das mit Hilfe von Toner erzeugbe Bild befindet, mit einem Blatt aus im wesentlichen für Infrarotstrahlung durchlässigem Material in innige Berührung gebracht wird, dass d$.rkuf "im wesentliehen nur das mit Hilfe von Toner erzeugbe Bild auf einen solchen Temperaturert erhibzb wird, dass es mit den benachbarten Teilen des im wesentlichen für Infrarotstrahlung durchlässigen Blattes verschmilzt, dass darauf das erhitzte, mit Hilfe von Toner erzeugte Bild abgekühlt wird und dass schliesslich das Übertragungsblatt von dem Kopieblatt getrennt wird, wodurch das Tonerbild und die dem Tonerbild benachbarten Teile der fotoleitenden üchicht eine erhabene Abbildung des Originaldokuments auf dem Übertragungsblatt bilden.

6. ) Verfahren nach Anspruch 5ι dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhitzung des Tonerbildes allein auf die dem Tonerbild abgöwandte Selbe des Im wesentlichen für Infrarotstrahlung durcliLäasJigfjn BLatbes InfrarotvrirmeemergIo aufgebracht wird,

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7.) Verfahren nach Anspruch 5f dadurch gekennzeichnet, dass die das Tonerbild tragende fotoleitende schicht und das im wesentlichen für Infrarotstrahlung durchlässige Blatt durch Druck miteinander in innige Berührung gebracht werden.

8.) Verfahren zur Herstellung eines positiven Transparents von einer Abbildung, welche mit Hilfe von Toner auf einer auf einer Unterlage angeordneten fotoleitenden Schicht erzeugt ist, dadurch gekennzeichnet, dass inLt dem Tonerbild auf der fotoleitenden Schicht ein im wesentlichen transparentes Blatt aus plastischem Material in innige Berührung gebracht wird, dass durch das im wesentlichen transparente Plastikblatt Wärme auf das Tonerbild aufgebracht wird, welche das Tonerbild mit dem plastischen Material verschmilzt, und dass das plastische Blattmaterial von dem das Tonerbild auf der fotoleitenden Schicht tragenden Blatt getrenne wird, so dass das TonerbiLd und die dem Tonerbild zugekehrten Teile der fotoleitenden Schicht an dem im wesentlichen transparenten Blatt statt an der Unterlage haften.

9.) Verfahren zum Drucken mit einer Vervielfältigungsmatritze, aus einem, eine erhabene Abbildung tragenden

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Blatt, dessen aussere Fläche kristallines, fotoleitendes Material enthält, dadurch gekennzeichnet, dass auf die erhabene Abbildung Farbstoff aufgebracht wird, dass auf die erhabene Abbildung ein diese Abbildung aufnehmendes Blatt aufgepresst wird, dass die Temperatur der erhabenen Abbildung auf einen solchen vorbestimmten Wert erhöht wird, dass der Farbstoff aus den Zwischenräumen des kristallinen fotoleitenden Materials heraus und auf das die Abbildung aufnehmende Blatt aufgebracht wird und dass das die Abbildung aufnehmende Blatt von der erhabenen Abbildung abgezogen wird.

10.) Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Kopien eines Originaldokuments, dadurch gekennzeichnet, dass das Originaldokument auf einer auf einer Unterlage angeordneten fotoleitenden Schicht auf elektrofotografischen! Wege abgebildet wird, dass die elektrofotografische Abbildung auf der fotoleitenden Schicht als Tonerbild entwickelt wird, dass auf die Tonerbildschicht ein für Infrarotstrahlung im wesentlichen durchlässiges Blatt aufgepresst wird, ao dass es mit diesem in innige Berührung kommt, dass auf die der Tonerabbildung abgewandte Seite des Flastikblattes Infrarotwärmestrahlung aufgebracht wird, so dass in wesentlichen nur die Tonerab-

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bildung auf eine solche Temperatur erwärmt wird, "bei welcher der Toner mit den benachbarten Bereichen des Plastikblattes verschmilzt und in die Zwischenräume des i'otoleitenden Materials hineinfliesst, das der Abbildungbenachbart ist, dass die Tonerabbildung abgekühlt wird, d'asa das für Infrarotstrahlung im wesentlichen durchlässige Blatt von der fotoleitenden öchicht getrennt wird, so dass eine Vervielfältigungsmatritze entsteht, bei welcher das Blatt eine erhabene Abbildung des Tonerbildes enthält, v/obei auf der Aussenoberflache eine Schicht aus fotoleitendem Material angeordnet ist, dass die erhabene Abbildung eingefärbt wird, dass auf die eingefärbte erhabene Abbildung ein die Abbildung aufnehmendes Blatt aufgepresst wird, so dass sich eine innige Berührung ergibt, und dass das die Abbildung aufnehmende Blatt von dem Plastikblatü getrennt wird.

11.) Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass während des Aufpressvorganffes dee die Abbildung aufnehmenden Bla-ctes zur Erzeugung einer innigen Berührung mit der eingefärbten Abbildung auf die der die erhabene Abbildung tragenden oeite gegenüberliegende Seite des im v/es entliehen für Infrarotstrahlung durchlässigen Bl&ttes Infrarot wärmeenergie cVjrVetr-Jcht v;ird, so dates die Abbildung derart

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erwärmt y/ird, dass der Farbstoff von dem fotoleitenden Material auf das die Abbildung aufnehmende Blatt übertragen wird.

12.) Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das fotoleitende Material aus Zinkoxyd besteht und dass das Plasbikblatt aus Polystyrol, Polyäthylen, Mylar (Terephthalsäure-Äühylenglycol-Polyester), Acetat oder Vinyl besteht.

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