DE3003454A1

DE3003454A1 - Verfahren zur herstellung einer stammplatte fuer die magnetische vervielfaeltigung

Info

Publication number: DE3003454A1
Application number: DE19803003454
Authority: DE
Inventors: Willem Tjark Draai; Josephus Wilhelmus Rongen
Original assignee: Oce Nederland BV
Current assignee: Canon Production Printing Netherlands BV
Priority date: 1979-02-01
Filing date: 1980-01-31
Publication date: 1980-08-14
Also published as: GB2040814B; GB2040814A; JPS55103577A; JPS6243184B2; DE3003454C2; FR2448171B1; FR2448171A1; NL7900808A

Description

DR. A - KO H LE R M.SCHROEDER

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Oce~fflederland B₀T₀ Venlo / Klederlaade

Verfahren zur Herstellung ©iaer Stammplatte für die magnetische Vervielfältigung

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Staramplatte für die magnetische Vervielfaltigung»

Bei den magnetischen Vervielfältigungsverfahren;, die Ms= weilen auch .als Magnetographie !bezeichnet werden, wird das auf der Stammplatte ausgebildet® magnetische Bild mit einem magnetisch aazieh^area Pulver pulverbehsndeltp und das Pulverbild "wird dann direkt od@r üfosr einea Zwisciien=· träger auf ein Aufnahmematerial₉ welches hauptsächlich aus Papier "besteht/' übertragen und auf diesem Material fixiert. · '* "''' *'"" "

Verschiedene Verfahren sind zur Herstellung einer Staramplatte für die magnetische Vervielfältigung bekannte Gut ^q^SQ^^^i^os^mn^-^l^ä^aB^hsTmQma-gnStia ehe "Verfahren und das elektrophotographisehe Verfahrene

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Bei den thermomagnetisehen Verfahren wird die Eigenschaft ausgenützt, daß die magnetischen Materialien ihren Magnetismus oberhalb einer bestimmten Temperatur (der sogenannten Curie-Temperatur) verlieren, welche bei jedem magnetischen Material unterschiedlich ist. Bei einer der einfachsten Ausführungsformen des thermomagnetischen Verfahrens wird die Stammplatte erhalten, indem ein aus einem nicht-magnetisierbaren !Träger mit einer permanent magne^- tisierbaren Schicht hierauf aufgebautes Material magnetisiert wird, indem die magnetisierte Schicht auf eine !Temperatur kurz; unterhalb der Curie-Temperatur der magnetisierbaren Schicht erhitzt wird und die heiße Schicht bildweise mit einer Strahlung bestrahlt wird, die ausreichend Energie zur weiteren Erhitzung der magnetischen Schicht bis zur Curie-Temperatur oder kurz oberhalb der Curie-Temperatur enthält. Eine ausführlichere Beschreibung dieses Verfahrens und weiterer thermomagnetisch^ Verfahren ist in den ηiederländfechen.Patentanmeldungen 6501279, 6802268 und 6806473 sowie der TJS-Pa tents ehr if t 2 793 135 gegeben. Das Material, woraus bei den thermomagnetischen Verfahren die Stammplatte hergestellt ist, enthält vorzugsweise ein permanent magnetisierbares Material mit einer niedrigen Curie-Temperatur. Jedoch sind die Materialien mit einer niedrigen Curie-Temperatur, beispielsweise das häufig auf diesem technologischen Gebiet eingesetzte Chromdioxid, ziemlich teuer, und weiterhin liegt deren Curie-Temperatur immer noch ziemlich hoch, absolut betrachtet, sodaß, falls die thermomagnetischen Verfahren ausgeübt werden, eine ziemlich große Energiemenge für die Bildausbildung verbraucht wird.

Ein weiterer Hachteil verschiedener Ausführungsformen des thermomagnetischen Verfahrens, beispielsweise der vorstehend

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geschilderten AusführuagsformeBjliegt darin₉ daß eine exakte temperatursteuerung zur Vorerhitsung des Materials, aus dem die Stammplatte herzustellen ist, auf eine exakte Temperatur notwendig ist«,

Bei den elektrophotograpMsschen Verfahrens wie sie im einzelnen in der US-Patentschrift 3 526 191 "beschrieben sind₉ wird die Stammplatt® hergestellt;, indem nach bekannten ©lektrophotographiseheia Verfahren ein Ladungsbild in ®iaem photo-= leitesaden Material ausgebildet wird₉ dieses Ladungsbild mit einem permanent aagaetisierbarea Entwickluagspulver ©ntwik= kelt wird und anschließend das Pulverbild auf dem photoleitenden Material selbst oder dureh Übertragung desselben auf einen Aufnahmeträger und Fixierung desselben auf dem letzteren fixiert wird_o Sin Machteil der elektrophotographischen Terfahren liegt darin, daß für die Herstellung der Stammplatten ein© vollständige elektrophotgraphische Kopiervorrichtung, die zahlreiche B_ehaadlungsstationen umfaßt und infolgedessen kostspielig ist, erforderlich ist, wodurch diese Verfahren.nicht anziehend werden, insbesondere zur Erreichung niedrigerer Vervielfältigungszahlenο

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Stammplatten für die magaetische Vervielfaltigung, wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es die folgenden Stufen in der angegebenen Reihenfolge oder in um= gekehrter Reihenfolge enthält %

a. Ausbildung voa Bildteil@n₉ die aus Perforationen in einer homogenen perman0nt=magn©sisierbaren Schicht aufgebaut sindj dureh Entfernung der magnetisierbaren Schicht,

b. Magnetisierung dar'magnetisierbaren Schicht in einem homogenen elektrischen Feld«,

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Im Hinblick auf die bekannten Verfahren hat das Verfahren gemäß der Erfindung den Vorteil, daß es einfach ausgeübt werden kann und nicht die Anwendung von speziellen, relativ teueren Materialien und Apparaturen erfordert.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ausgehend von einem Material, welches z.B. aus einem Träger mit einer permanent raagnetisierbaren Schicht hierauf besteht, eine Stammplatte für die magnetische Vervielfältigung hergestellt, indem die magnetisierbare Schicht bildweise in Form eines Musters aus Perforationen entfernt wird und das Material in einem homogenen magnetischen Feld magnetisiert wird. Auf diese Weise werden magnetische Unterschiedlichkeiten an der Oberfläche der magnetisierbaren Schicht an den Stellen, wo diese Schicht entfernt ist, erzeugt, wodurch das magnetisch anziehbare Pulver oder die magnetisch anziehbare Druckfarbe angezogen werden und auf diesen Stellen zurückgehalten werden.

Die aus Perforationen bestehenden Bildteile können auf verschiedene Weise in der homogenen, permanent magnetisierbaren Schicht ausgebildet werden". Sie können beispielsweise durch Abschneiden, Ausradieren oder Perforieren der magnetisierbaren Schicht mit einem scharfen Gegenstand, beispielsweise einer Perforationsnadel, oder durch Abschmelzen oder Abbrennen der Schicht, beispielsweise mit Hilfe einer heißen Nadel ausgebildet werden. Ein weiteres geeignetes Verfahren besteht im Schmelzen der Perforationen in der permanent magnetisierbaren Schicht mittels elektrischer Entladungen, welche durch eine oder mehrere Nadelelektroden erzeugt werden, die in Kontakt mit oder dicht oberhalb der Oberfläche der magnetisierbaren Schicht untergebracht sind. Die Erregung der Nadelelektrode oder Nadelelektroden kann durch eine

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Rastervorrichtung gesteuert werden, welche das zu vervielfältigende Original rastert. Torrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens sind technisch erhältlich und werden bei Schablonendruckverfahren zum Schneiden der Bilder in Schablonen angewandt. Derartige Vorrichtungen utafassen zwei Trommeln, die mit einer Klammervorrichtung versehen sind, wobei die Trommeln den gleichen äußeren Durchmesser besitzen und mit der gleichen Geschwindigkeit um eine Welle rotieren. Auf einer dieser Trommeln ist das zu vervielfältigende Original befestigt, und auf der anderea Trommel ist das Material (Schablone)'befestigt, auf der das dem Original entsprechende Bild aufzutragen ist. Oberhalb der Trommel, die das Original trägt, ist eine optische Bastervorrichtung angebracht, die einen schmalen Streifen des Originales rastert und welche, wenn die Apparatur betätigt wird, sich parallel zur Achse der Trommel von einem Ende zum anderen Ende der Trommel bewegt. Die Bewegungsgeschwin— digkeit der Rastervorichtung ist so, daß bei jeder Umdrehung der Trommel die Rastervorrichtung einen Abstand abgedeckt hat, der gleich ihrer Arbeitsbreite ist, welche üblicherweise zwischen 25 und 200/um liegt. Oberhalb der anderen Trommel ist eine Nadelelektrode angebracht welche sich synchro» mit der Rastervorrichtung bewegt. Die optischen Signale der Rastervorrichtung werden in einem elektronischen Teil der Apparatur in elektrische Signale umgewandelt, die eine Hochfrequenzerregung der Nadelelektrode jedesmal bewirken, wenn ein Bild durch die Rastervorrichtung festgestellt wird.

Bei den handelsüblichen Torrichtungen zum Schneiden von Bildern in Schablonen bewegen sich die Rastervorrichtung und die Nadelelektrode in der gleichen Richtung, sodaß dadurch ein Staramblatt (Schablone) mit einem richtig abgelesenen Bild er-

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halten wird. Palls derartige. Apparaturen beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden, werden Stammblätter mit einem richtig abgelesenen Bild erhalten, wobei diese Blätter in einer magnetographischen Vervielfältigungsapparatur angewandt werden können, bei der das auf dem Stammblatt gebildete Pulverbild über einen Zwischenträger zu dem abschließenden Aufnahmematerial transportiert wird. Palis man für die magnetische Vervielfältigung eine Vervielfältigungsapparatur anwenden will, bei der das Pulverbild direkt von dem Stammblatt auf das schließlich eingesetzte Aufnahmematerial übertragen wird, muß ein Spiegelbild des Bildes aus dem Original auf dem Stammblatt ausgebildet werden. Die handelsüblichen Schneidapparaturen können in einfacher Weise zur Ausbildung eines Spiegelbildes geeignet gemacht werden, indem die Antriebsvorrichtung entweder für die Rastervorrichtung oder für die Nadelelektrode in der Weise modifiziert werden, daß die Antriebsrichtung umgekehrt wird.

Nachdem die aus Perforationen bestehenden Bildteile in der magnetisierbaren Schicht des Stammblattes aufgebracht sind, wird das Stammblatt magnetisiert, indem es durch ein homogenes magnetisches PeId von ausreichender Stärke gefördert wird. Das Stammblatt kann auch, magnetisiert werden, bevor die aus Perforationen bestehenden Bildteile in der magnetisierbaren Schicht aufgebracht sind, jedoch ist diese Reihenfolge weniger anziehend, da die Reste der magnetisierbaren Schicht, die freikommen, wenn die Perforationen aufgebracht werden, auf den verbliebenen Teilen der Schicht zurückgehalten werden und kaum von der Schicht entfernt werden können.

TJm ausreichend scharfe Bilder bei der magnetischen Vervielfältigung zu erzielen und auch eine ausreichend hohe Auflösung zu erhalten, darf der Durchmesser der Perforationen, woraus die Bildteile aufgebaut sind, nicht zu groß sein,

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während weiterhin der Anstand zwischen benachbarten Perforationen im gleichen Bildteil sieht zu groß sein darf» Gut© Ergebnisse werden erhalten, wenn dar Durehmesser der Perforationen sowie d©r Abstand zwischen benachbarten Perforationen zwischen des Durchmesser der kleinsten₉ bei der magnetischen Vervielfältigung eingesetzten Pulverteilehen und dem fünffachen des Durchmessers der größen b©i der Vervielfältigung angesetzten Pulverteilehen liegt« Vorzugsweise beträgt der Durchmesser der Perforationen sowie der Abstand zwischen benachbarten Perforationen das 1= bis 2-fache des Durchmessers der größten bei der magnetischen Vervielfältigung eingesetztes PulverteilcherJ»

Ha üblicherweise Pulver mit einer !!teilchengröße zwischen 5 uad 50/um verwendet werden$, beträgt der Durchmesser der Perforationen sowie der Abstand zwischen benachbarten Perforationen infolgedessen 5 bis 250 /Um₉ vorzugsweise etwa 50 bis 100/um.

Das Material₉ woraus die Stammblätter gemäß der Erfindung hergestellt sind₉ kann aus jedem aicht-magnetisierbaren !Träger, beispielsweise Papier₉ Kunststoffolien oder Metall-= folien bestehen? auf die auf einer Seite eine homogene permanent magnetisierbar Schicht aufgebracht isto Unter einer homogenen permanent magnetisierbaren Schicht wird eine permanent magnetisierbar Schicht verstanden;, deren magnetischer 3?iuß_? nachdem die Sehiaht is einem homogenen magnetischen PeId magnetisiert wurde₉ so einheitlich ist, daß kein magnetisierbares Pulver durch die Schicht zurückgehalten wird»

Die homogene magnetisierbar Schicht besteht vorzugsweise aus einem oder mehreren filmbildenden Bindern» worin das ■permanent magnetisierbare Material einheitlich und fein dispergiert ist. Die Teilchengröße des permanent magnetisiert

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"baren Materfels ist vorzugsweise kleiner als 1 /um, da mit solch, feinen Teilchen die einheitlichsten Schichten erhalten werden. Das Grewichtsverhältnis zwischen dem permanent magnet is ierbaren Material und dem f umbildenden Binder kann 1 : 1 "bis 10:1 "betragen und liegt vorzugsweise zwischen 3 : 1 und 8:1. Beispiele für geeignete filmbildende Binder sind Polyvinylacetat, Polyvinylbutyral, Polyvinylalkohol, Celluloseacetat, Celluloseacetafbutyrat, Polymethylacrylat, Polyäthylacrylat, Polymethylmethacrylat, Polyäthylmethacrylat, Polystyrol, Copolymere von Styrol mit Acrylnitril und/oder Butadien, Polyacrylnitril, Siliconharze, Epoxyharze, Polyvinylchlorid und Polyvinylindenchlorid. Beispiele für permanent magnetisierbare Materialien sind y-3?errioxid, Chromdioxid und Ferrite wie Barium- und Eisenferrit.

Wenn das Stammblatt, wie vorstehend, "beschrieben, mit einem Bild durch Schneiden mit Hilfe von elektrischen Entladungen ausgestattet ist, muß die permanent magnetisierbare Schicht auf einer elektrisch leitenden Unterschicht aufgebracht sein. Die elektrische Leitfähigkeit der Unterschicht ist um mindestens einen Faktor 1000 größer als diejenige der permanent magnetisierbaren Schicht, wobei die letztere Schicht üblicherweise eine elektrische Leitfähigkeit von 10 bis 10"" ⁵ohm/cm besitzt. Die elektrisch leitende Unterschicht kann durch den Träger selbst gebildet werden, falls ein leitender Träger verwendet wird, beispielsweise eine Metallfolie, oder durch ein Papier oder eine Kunststoffolie, welche mittels leitender Zusätze wie Ruß oder Metallpulver leitend gemacht wurden. Palüsder Träger isolierend ist, wird eine elektrisch leitende Schicht zwischen dem Träger und der permanent magnetisierbaren Schioht aufgetragen. Diese elektrisch leitende Schicht kann beispielsweise eine dünne Metallschicht sein

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oder sie kann aus einer Dispersion eines leitenden Pigmeiätes wie Ruß oder @in@m Metallpulver ia einem f umbildenden Binder bestehen < > Geeignet© elektrisch leitende Schichten der letzt-geaaaaten Art sind beispielsweise in den britischen Patentschriften 912 837 und 1 246 480 "beschrieben β Wean das Bild mittels elektrischer Entladungen geschmolzen 'wird₉ muß di® elektrisch leitende Schicht g®= erd®t werdenο Ss ist häufig schwierig, ©ine gute Erdung d®r düaaeH Zwischenschicht zu ©rroicheso Diese Störuag kana behoben werden₉ iadem di© leitead© Schicht auf beidea Sei= ten des Srägers aufg©bracht wird .taad die beides Schichten mittels Perforationen in dem Träger verbuadea werd©a„ wie es beispielsweise in d©r US=Patentsohrift 3118 789 beschrieben ist. "Während der Bildausbildung kann die leitende Schicht dann leicht an der Rückseite des Stammblattes geerdet wer= den β

Es wird also ein Verfahren zur Herstellung einer Stamm= platte für die magnetische Yervielfaltigung angegeben₉ welchesdie Stufen a) der Ausbildung von Bildteilen_P die aus Perforationen in einem homogenen permanent magnet is ierba=· ren Sräger aufgebaut sind-₉ durch Entfernung der magaeti= sierbarea Schicht und b) Magnetisierung der magaetisierba= ren Schicht in ©inem homogenen magnetischen PeId umfaßt_o Die die Bildteile ausbildenden Perforationen können in der permanent magnetisi©rbaren Schicht ataf verschiedene Weise hergestellt werden_o Torzugsweise werden sie durch Schneiden unter dem Einfluß von elektrisch durch eine Madelelek= trode erzeugten.Entladungen ausgebildet, deren Betätigung durch eine Bastervorrichtung gesteuert wird₉ welche das Bild des- zu vervielfältigenden Originales rasterto

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des Beispieles er= läutert·'

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Beispiel

Eine Polyäthylenterephthalatfolie, die mit feinen Perforationen ausgebildet ist und auf die auf "beide Seiten eine leitende Schicht, die aus Celluloseacetafbutyrat und Kohlenstoff im Gewichtsverhältnis von 2 : 1 "bestand, aufgebracht war, wurde an einer Seite mit einer homogenen permanent magnetisierharen Schicht in Form einer Dispersion ausgestattet, die aus

81 g 7-!Fe₂O₅ (Bayer A.C. 5062)

20,6 g eines Copolymeren aus Vinylacetat und einem Acrylat (Ehodopas ACTX)

1.1 g Kohlenstoff
4,8 g Dibutylphthalat

3.2 g eines Benetzungsmittels auf der Basis eines Phosphorsäureesters (Viotawet 12)

80 g Butylacetat und
80 g Äthylacetat

bestand.

Vor der Anwendung wurde die Dispersion in einer Kugelmühle während 16 Stunden gemahlen. Die ausgebildete magnetisier-"bare Schicht hatte ein Trockengewicht'von 12 g/m .

Das in dieser Weise erhaltene magnetisierbar Material wurde mit einem aus Perforationen aufgebauten Bild durch Schneiden in einer Schablonenschneidapparatür vom Typ Geha 550 E , die im Handel erhältlich ist, ausgestattet. In dieser Schneidapparatur war die Antriebsrichtung der Nadelelektrode umgekehrt worden, sodaß auf dem Stammblatt ein Spiegelbild des Bildes aus dem Original ausgebildet wurde.

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Das Stämmblatt wurde in einem homogenen magnetischer; EeId tos 2 Bügelmagneten, die gegenüberstehend angebracht waren? magnetisiert,, Die Feldstärke des Magnetfeldes betrug 1000 Qerstedto " * "

In einer magnetographicchen YervielfältiguxjgBYori'ichtung wurden mehrere 100 Eopiea von guter Qualität aus dem Stamm·= blatt erhalten_β Gleich gute Ergebnisse wurdea srhaltea_s weua ©in magaetisierbares Sfeterial der Yorst©h©ad beschriebenea Struktur aufgebracht wurde^ tjelches jedoch anstelle von 7-Pe₂Q, eixse gleiche Meage &Ώ Chromdioxid enthielt, und wenn ein aus @iaer Alumiaiumfolie mit einer Stärke von 100/um -"bestellendes Material angewandt wurde ₉ wobei auf diese Folie eiae magnetisierbare Schicht zu einem Ge=- wicht von 10 g/cm mittels einer Dispersion aufgetragen worden war_s welche

80 g 7-Pe₂O₅ ,

37 g einer 60^igen Löeuag des Siliconharzes SR=82 (der

General Electric Co_e9 USA) in Xylol und 240g Toluol
enthielt«

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Claims

Patentansprüche

1 β. Verfahren zur Herstellung einer Stammplatte für die magnetische Vervielfältigung!, dadurch gekennzeichnet₉ daß die folgenden Stufen in der folgenden oder in umgekehrter Reihenfolge angewandt werden?
aο Ausbildung von Bildteilen₉ die aus Perforationen in einer homogenen permanent magnetisierbaren Schicht aufgebaut sind, durch Entfernung der magnetisierbsren Schicht

bo Magnetisierung der magnetisierbaren Schicht in einem homogenen magnetischen Felde

2ο Verfahren nach Anpruch 1₉ dadurch gekeanzeichnet, daß die Perforationen in der magnetisierbaren Schicht durch Schneiden ausgebildet werden ο

3_β .Verfahren nach Anspruch Z₉ dadurch gekennzeichnet,; daß das Schneiden mittels elektrischer Entladungen von einer Nadelelektrode9 die gegenüber oder oberhalb der magaotisierbaren Schicht angebracht ist, ausgeführt

4c Verfahren nach Anspruch 3₉ dadurch gekennzeichnet^ daß die Erregung der Nadelelektrode durch eine Rastervorrichtung gesteuert wird₉ welche das zu vervielfältigende Original rastert·

5ο Verfahren nach Anspruch 1 bis 4₉ dadurch gekennzeichnet, daß ©in Durchmesser der Perforationen sowie der größte Abstand tischen benachbarten Perforationen in dem gleichen Bild teil das höchstens 5-=-fach© des Durchmessers der zur mag-

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netischen Vervielfältigung eingesetzten größten Puiyerteilchen "beträgt·

6. Stammblatt für die magnetische Vervielfältigung, dadurch gekennzeichnet« daß es unter Anwendung eines Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5 erhalten wurde.

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