DE1931526A1

DE1931526A1 - Bandvervielfaeltigungsverfahren

Info

Publication number: DE1931526A1
Application number: DE19691931526
Authority: DE
Inventors: Glenn Jun William Ellis
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1968-06-25
Filing date: 1969-06-21
Publication date: 1970-01-22
Also published as: US3535413A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung von Bandvervielfältigungen von Informationen, die auf einem Band in Form einer Dickendeformatlon aufgezeichnet sind.

Vor einigen Jahren wurden Verfahren zur Aufzeichnung von Informationen in Form einer Dickenänderung einer thermo-plastischen Aufzeichnungsschicht entwickelt. Solche Verfahren sind beispielsweise aus den US Patenten Nr. 3,113,179 und 3,291,601 zu entnehmen. In beiden Verfahren werden Deformationen dadurch erreicht, daß ein elektro-statisch geladenes Muster vorgesehen ist, das den Informationen entspricht, die auf der Aufzeichnungsschicht festgehalten werden sollen, wobei der Thermoplast aufgeheizt oder anderweitig erweicht wird, um die Deformation zu erzeugen. ■

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Das verwendete Aufzeichnunrsmedium besteht bei diesen Verfahren oftmals in Form eines flexiblen Bandes, das eine deformierte Oberfläche oder eine Aufzeichnungsschicht besitzt. Die Deformationen, wie sie in den obengenannten US Patentschriften be- -schrieben sind, können in Form von Lichtbrechunpsmustern, die in der Lage sind, die Informationen zu reproduzieren und zwar entweder durch ein optisches oder Elektronenstrahllesesystem ausgebildet sein. In vielen Anwendungsfällen besteht das Bedürfnis für wirtschaftliche Verfahren zur Herstellung von qualitativ hochwertigen Vervielfältigungen der Originalaufzeichnungen. In dem US Patent 3,265,776 (am 9. August 1966 erteilt) wird ein Verfahren zur Herstellung von Bandvervielfältigungen beschrieben, wobei ein flüssiges oder halbflüssiges Material auf den original Aufzeichnungsträger gegossen oder gepreßt wird. das dann abgestreift wird, um die Vervielfältigung zu erzeugen.

Gemäß Qi$£ffiffl§f&hrung&b9isplel der Erfindung werden Verviel fältigungen eines Bandes,, auf dem Informationen in Form von Dickenänderungen gespeichert sind, dadurch erzeugt, daß eine Metallschicht auf dem Band hergestellt wird, die davon abgezogen wird, um eine Matrize zu erzeugen, wobei das Band auf eine zylindrische Preßrolle spiralförmig mit der deformierten Metallschicht nach außen aufgewickelt und sodann das erwärmte thermo-plastische Material zwischen die außen befindliche Schicht der Matrize und einer angepaßten Rolle, die einen elastischen Körper mit einer optisch glatten Oberfläche besitzt, zugeführt wird. Der plastische Bogen hat die volle Weite der spiralförmigen Umhüllung auf der Rolle, so. daß dann, wenn.ein plastischer Bogen hergestellt wird, der die gleiche Länge des Produktes des Kreisumfanges der Matrizenoberfläche und der Zahl der Windungen der Matrize auf der Presse besitzt,, eine Anzahl von gespeicherten Spuren darauf eingepreßt werden, die Seite an Seite liegen und gleich der Anzahl der Wicklungen der Matrize auf der Presse sind. Diese Aufzeichnunptsspuren stehen unter einem geringenWinkel in Bezug auf die Seitenkante des plastischen, Bogens, der durch den Teilungswinkel der Metallmatrize

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auf der Presse bestimmt wird. Die einzelnen Bandvervielfältigungen werden dadurch erzeugt, daß die plastischen Bogen zwischen den eingeprägten Spuren aufgeschnitten oder.aufgeschlitzt werden. Die optisch glatte Oberfläche wird in einem zweiten .■Ausführungsbeispiel dadurch erzeugt, daß zwischen der Präge-oder der Preßrolle und der MatrizenroiIe ein plastischer Bogen zugeführt wird, der eine optisch glatte Oberfläche zur Matrizenrolle hin besitzt und der auf der anderen Oberfläche die thermo-plastische Schicht bildet. Es werden auch in der Matrize Ausnehmungen erzeugt, die den Transportperforationen in dem Oririnalband entsprechen, um in der Vervielfältigung Vertiefunp-en zu erzeugen, die bezüglich der Lire mit den aufgezeichneten Informationen synchron liegen , damit die vervielfälti-Ter.i "transportiert werden können. Anhand der Zeichnungen wird ein bevorzugtes Ausführunr-steispiel nMher erläutert. Hierbei zeilen:

Flr.ur 1 eine aufgebrochene Ansicht eines ti.er-e-clasti sehen Informationsträgers au? einem Drelsohichtenband:

Pirur 2 die Entfernung des .Metallpreßstreifens oder der Matrize von den original, therro-plastisehen Aufzeichnungsträger;'

Figur 3 die Anbrinrcunr des "etallrreüstreifens auf die Preßrolle: -

Figur.ü eine schematische Wiedergabe der Vervielfältigungseinrlchtuns. '

und
Figur 5 einen plastischen Zweischichtenbogen oder Band, der sich für die Vervielfälticunren eignet. ■

In Figur 1 ist ein thermo-plastischer Aufzeichnuncsträger auf einem Dreischl^htenband wiedergesehen. Dieser AufzelchnunKsträ- p.er kann-z.B. nach der. Verfahren, das in der US Patentschrift

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5j 113j 179 wiedergegeben ist, hergestellt werden. Nach diesem , Verfahren wird die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers durch einen Elektronenstrahl abgetastet, der in Übereinstimmung mit den aufzuzeichnenden Informationen moduliert-ist, danach wird das'Band unmittelbar erwärmt, um die Deformationen zu erzeugen und wird auf einen kühleren Zustand gebracht, um die Deformationen unabhängig von dem geladenen Muster zu erhalten. Das , Band 1O₃ das in dem zuvor genannten Patent im einzelnen beschrieben ist j kann aus einem optisch-klaren Trägermaterial 11 bestehen, wie-beispielsweise Polyäthylenterephthalat. Eine transparente leitende Schicht 12 liegt über der Trägerschicht und eine dünne Aufzeichnungsschicht JL3 aus thermo-plastischem Material befindet sich über der transparenten leitenden Schicht. Die Aufzeichnungsschicht kann aus einer aMischung von Polystyrol, m-Terphenyl und einem Copolymer von Butadien und Styrol beste-hen. \ -."" - .- . - ■ ■ " -;■"". ■ [-'■ '_

Wie aus Figur 1 zu entnehmen 1st, umfaßt die Aufzeichnungsschicht 13, die die .Informationen enthaltenden Deformationen, die schematisch mit lh bezeichnet sind, wie sie in dem zuvor genannten Patent beschrieben wurden, welche in Form eines Beugungsmüstersvorliegen können. Das Band ist ebenfalls mit Transport- öder Antriebsöffnungen 15 am Rande desselben versehen, so daß eine synchfoiie Bewegung des Bandes mit den aufgezeichneten informationen erfolgen kann. Selbstverständlich kann der Bandaufzeichnungsträger auf eine geeignete Vorratsspule gewickelt werden undgemäß dem-ersten Schritt des vorliegenden Verfahrens, wird auf die deformierte Oberfläche eine Metallschicht 16 aufgetragen, öle mit der deformierten Oberfläche genau übereinstiiBmt, so daß dann, wenn diese von dem Aufzeichnungsträger abgezogen wird, ein negativer Abdruck der Deformationen erhalten wird. Solch eine Metallschicht kann dadurch ersengt wer- den, daß eine dünne Kupferschicht auf dem Aufzeichnungsträger durch ein Verfahren aufgetragen wird, das als "Elektrodenloses Überziehen" bekannt ist. Der Kupferüberzug kann beispielsweise-

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durch diesen Prozeß oder durch ein anderes kontinuierliches Verfahren bis zu einer Dicke von 5x10 mm aufgebaut werden, und falls erforderlich, kann der Kupferüberzug mit Hilfe einer normalen Elektroplattiertechnik bis auf eine Dicke von etwa '

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1,016x10 mm (4 mils) gebracht werden. Das Ergebnis ist ein thermo-plastischer Aufzeichnungsträger mit einer Metallfolie, die eine Oberfläche besitzt, welche der Konfiguration der Aufzeichnungsfläche des Aufzeichnungsträgers entspricht und die eine glatte Rückseite hat. Für die elektro-plattierte Schicht kann, falls erforderlich, Nickel verwendet werden * Wie in Figur 2 dargestellt ist, wird diese Metallmatrizeoder das gepreßte Band 16 vollständig von dem Aufzeichnungsträger abgeschält und ergibt so eine dauerhafte selbsttragende und im höchsten Grade wahrheitsgemäße Reproduktion des Originalaufzeichnungsträgers und falls es zum Pressen verwendet wird, können mit ihr eine größere Anzahl Vervielfältigungen des Originals erzeugt werden. Wie in Figur 2 zu sehen ist/ ist die Metallpreßschicht mit Ausnehmungen 17 versehen, die den Transportöffnungen 15 entsprechen.

Gemäß einem Merkmal.der Erfindung wird die Metallpreßschicht oder das Vervielfältigungsband 16 um eine Preßrolle l8 spiralförmig gewickelt. Wie zu sehen ist, wird das Metallpreßband spiralförmig auf die Preßrolle gewickelt,. wobei .die Teilung der Spirale in Figur 3 übertrieben dargestellt ist und es ist ' einleuchtend, daß der Durchmesser der Rolle, die Weite der Rolle und die Weite des Bandes so ausgewählt werden können, daß die gewünschte Länge der Vervielfältigung gleich der Länge der Matrize ist, die auf der Preßrolle aufgewickelt ist. Das Band wird mit den Deformationen auf der äußeren Oberfläche der Matrize aufgewickelt und die Matrize wird vorzugsweise mit der Preßrolle durch ein geeignetes Haftmittel befestigt, das aus einem Epoxydharz bestehen kann oder es kann auch eine Raümtemperaturvu.lkanisierung mit Silikon-Gummiverbindungen angewendet werden.

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Wenn beispielsweise angenommen wird, daß der Bandaufzeichnunp-sträger eine Weite von 25 mm und die Rolle eine Weite von 1 m hat, kann eine 30,5 m (100 Fuss) lange Vervielfältigunr mit Windungen auf einer Rolle hergestellt werden, die einen Durchmesser besitzt, der aus der Beziehung 30,5 = ^0xJf^xd oder der Durchmesser der Rolle d glei'ch 2*1,3 cm (0,8 Fuss) bestimmt wird, Aus der Beschreibung der Figur 4 wird deutlich, daß es mit solch einer Preßrolle möglich ist, einen thermo-plastischen . Bogen,von Im Weite herzustellen und wenn die Preßrolle eine Arbeitsfläche für eine Läne-e von 30,5 m = (100 Fuss) besitzt, können Mo Vervielfältigungen mit einer Länsce von 30,5 m (100 Fuss) hergestellt werden.-Es ist aus der Figur zu entnehmen, daß nur eine Vervielfältigung in dem ersten 30,5 m_ Streifen vollständig ist, daß jedoch nach jedem 30,5 m Streifen 40 vollständige Vervielfältigungen erzeugt werden. Figur 4 zeigt schematisch das Gerät, mit dem der Preßvorgang und die Abtinnung des plastischen Bogens in ¹IO Bändvervielfältigunn-en erzeugt werden. Die Prägemaschine umfaßt ein Paar Walzen, von der eine die Präge- oder Preßrolle 18 ist auf der die .Metal-1-preßfolie l6 befestigt ist und die zweite stellt die Gegendruckrolle 19 dar, die aus elastischem Material, wie beispielsweise Gummi, besteht. Beide Rollen können durch Mittel angetrieben werden, die nicht näher dargestellt sind. Der Druck der Gegenrolle wird durch elastische druckausübende Vorrichtungen, die allgemein mit 20 bezeichnet sind, aufrechterhalten. Ein Vorrat an Bogenmaterlal 21 für die Vervielfältigungen, das die gewünschte V/eite besitzt, die beispielsweise in dem obengenannten Beispiel einen Meter beträgt, wird von der Vorratsrolle 22 geliefert. Der Bogen läuft über eine aufgeheizte Rolle 23, wobei die Aufzeichnungsoberfläche des Materials nach oben gerichtet ist, so daß er dann, wenn er zwischen die Rollen 18 und 19 nach der Aufheizung gelangt, geprägt wird, um die Vervielfältigung der die Information tragenden Deformationen zu erzeugen, wenn der Bogen durchläuft. Es ist leicht einzusehen, daß dann, wenn eine Preßrolle eine Anzahl von Umdrehungen macht, die gleich der Zahl der Umdrehungen des

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Metallpreßbogenö X6 auf der Oberfläche sind, eine sich wiederholende Einheit von 4Ö Vervielfältigungen erzeugt wird.

pas Bagenmaterlal,.aufdem die"Vervielfältigungen gebildet werden besteht vorzugsweise aus zwei Schichten, und zwar eine Grundschicht 24 und eine thermo-plastische Schicht25, die in Figur dargestellt sind* Es können Materialien verwendet werden, die denjenigen ähnlich sind, die in Verbindung mit dem Öriglnalband für die Aufzeichnung verwendet werden. Es können auch billige Materialien Vorteilhaft verwendet werden, da die elektrischen Eigenschaften nicht wichtig sind. Es ist nur wesentlich, daß die Materialien eine gute optische Qualität besitzen und daß die mechanischen und thermischen Eigenschaften geeignet sind, so daß die Deformationen durch Aufheizung der Aufzeichnungsschicht hergestellt werden können und daß sie bei allen Temperaturen, die normalerweise Im Betrieb und bei der"Bevorratung auftreten, erhalten bleiben. Es ist vorteilhaft, daß das Substrat bei
einer wesentlich höheren Temperatur schmilzt als die Schicht, auf die die Aufzeichnung aufgeprägt wird. Die Aufzeichnungsschicht 25 ist 5*10"* mm bis 15xlO~·⁵ mm dick und kann aus einer Anzahl von Materialklässen ausgewählt werden, wie Akryle,
ZellülQse, Polycarbonate j Venyle und Polypropylenkunststoffe. Da sie nicht weich - as'ü werden brauchen, während sie elektrisch geladen-werdenj können sie einen höheren Schmelzpunkt als die Aufzeichnungsschicht des originalen Aufzeichnungsmediums besitzen, der in der Größenordnung von beispielsweise 200° C
liegen kann. Die Trägerschicht kann 5 x 10" cm bis 10x10"⁵ em (2 bis 4 mils) dick sein und kann aus einem Material von
Tilazetat bestehen, das beispielsweise' als Trägermaterial für fotographische Filme verwendet wird«

Ein angetriebener Filmschneideapparat 26 in Form einer Walze mit spiralförmigen Sehneidkanten 27, entsprechend derBegrenzungen des "benachbarten vervielfältigten Bandes ist vorgesehen. Ferner ist eine damit z^;usanintenwirkende. Gegertdruckrolle 28 yorhanden. Wie"%u sehen ist5-'OeSIt^-Zt die Schneidrolle und'die-Pre.ftröile ^;k d"en^l gleicherir Durchmesser» Wenn die Schneidrolle '

einen unterschiedlichen Durchmesser besitzt, muß die Äntrlebs,-geschwindigkeit undjüer Teilungswinkel des Schneiders entsprechend ausgewählt werden, so daß die Schneidkanten den gewünschten Begrenzungen zwischen den benachbarten Bändern folgt. Die Bandvervielfältigungen werden entsprechend abgenommen .und nach dem Schneidvorgang auf Spulen gebracht.

Wie schon vorher erwähnt wurde, besitzt die Metallpreßfolie Ausnehmungen IT₅ die sich an entsprechenden Stellen für die. An¹-triebstransportlöcher befinden. Da es sehr wesentlich ist, daß diese Ausnehmungen auf keinen Fall eine klare Prägung der aufgezeichneten Informationen begrenzen, ist es vorteilhaft, daß diese nur eine geringe Höhe aufweisen. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Rückseite des Bandes in geeigneter Welse vor Ablagerungen geschützt wird und daß dieser Schutz sich bis in die Öffnungen auf einen Teil ihrer Tiefe erstreckt. Die sich ergebenden Vervielfältigungen besitzen dann Verformungen, die sich an geeigneten Stellen für den Transport befinden und diese können dann durchgedrückt werden, um Transportöffnungen zu bilden. Dies kann gleichzeitig mit dem Schneidvorgang, falls erforderlich, durchgeführt werden.

Die Deformationsschicht für die Vervielfältigung kann zur gleichen Zeit hergestellt werden, wie die durch eine Modifikation des Prägeapparates erzeugte Prägung, so daß Geräte zum Strangpressen einer Schicht aus deformierbarem Kunststoff auJsflexlbler Basis verwendet werden können. Bei solch einer Modifikation wird das Bogenmaterial in Form einer Kunststoff-"' basisschicht ; das eine optisch glatte Oberfläche besitzt, zwischen die Rollen 18 und 19 des Prägegerätes zugeführt, wodurch am Eingang der Rollen ein Träger gebildet wird, auf dem das Kunststoffmaterial in einer dünnen Schicht stranggepreßt wird.

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Claims

Ansprüche

IJ Verfahren zur' Herstellung von Bandvervielfältigungen von Informationenj die als Dickenverformungen auf einem Kunststoffband gespeichert sind, wobei ein Matrizenpreßband hergestellt wird, das eine Oberfläche besitzt_? die so geformt ist, daß sie mit den die Informationen speichernden Verformungen übereinstimmt , dadurch gekennzeichnet, daß das Matrizenpreßband spiralförmig auf eine Rolle mit der verformten Oberfläche nach außen gewickelt wird, so daß die gesamte Länge des Matrizenpreßbandes' auf der Rolle gleich derjenigen des Bandes, das repoduziert werden soll, ist, daß ein Kunststoffboden, der eine Weite besitzt, welche gleich der Weite des aufgewickelten Teiles der Rolle mit den Verformungen auf der Matrize ist, geprägt wird, so daß η spiralförmige Spuren von aufgezeichneten Informationen auf dem Kunststoffbogen gebildet werden, wobei n.die Anzahl der Wicklungen der Matrize auf der Rolle ist und daß die Folie spiralförmig zwischen benachbarten Windungen aufgeschnitten wird, um n-Bandvervielfältigungen zu erzeugen.
2. Verfahren nach Anspruch !,dadurch gekennz ei c h η e t, daß die Matrize aus einem Metall gebildet wird, das auf dem Aufzeichnungsträger niedergeschlagen und dann von ihm abgezogen wird. ■
3. Verfahren nach Anspruch 1, d a du r c h g e k e η η zeichnet, daß die Bildung des Kunststoffbogens und die Aufprägung hergestellt werden, indem erwärmtes, thermo-plastlsches Material zwischen die Prägefläche und einer amgepaßten Rolle zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß.die angepaßte Rolle elastisch und mit einer optisch glatten Oberfläche versehen ist.

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5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η-z e i c h η et, daß ein Bandmaterial aus optisch glattem the.rmo-plastischem Bogenmaterial zwischen die Prägerollen-und der angepaßten Rolle zugeführt wird und daß die Schicht aus thermo-plastischem Material von geringerer Erweichunp-stemperatur als das Substrat ist", das auf dem Material gebildet und geprägt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 2_} d a d u r c h' κ e k *e n-n . zeichnet, daß das Matrizenband an den Kanten mit Ausnehmungen versehen ist, welche Verformungen zum Antrieb der Bandvervielfältigunp synchron mit. den aufgepreßten Informationen auf der Vervielfältigung bilden.

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L e e r s e i t e