DE3133398C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Folienanordnung zur Farbübertragung mittels Wärme gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Folienanordnungen werden als Aufzeichnungsmedium (Aufzeichnungspapier) bei der Farbübertragung mittels Wärme verwendet.

In der Zeichnung ist in Fig. 1 und 2 das bekannte grundlegende Prinzip einer Farbübertragung mittels Wärme dargestellt. Dabei wird eine Folienanordnung verwendet, die aus einer Farbfolie 5 aus Kondensatorpapier, Pergaminpapier oder einem ähnlichen Basispapier 1 mit einer darauf angeordneten festen Farbschicht 2 und einer mit der festen Farbschicht verbundenen bildaufnehmenden Folie 6 aus üblichem einfachen Papier besteht.

Ein aus einer keramischen Grundplatte 8 und einem darauf angeordneten Heizwiderstand 9 bestehender Wärmekopf 10 wird gegen das Basispapier 1 und eine Gummirolle 11 gegen die bildaufnehmende Folie 6 gedrückt. Dabei wird die Bildaufnahmefläche 7 der bildaufnehmenden Folie 6 gegen die feste Farbschicht 2 gedrückt. Wie Fig. 1 und 2 zeigen, werden bestimmte Bereiche 3 der festen Farbschicht 2, die über dem Heizelement 9 liegen, durch das Heizelement 9 auf Schmelztemperatur erwärmt, wobei eine Farbmenge 4 geschmolzen wird, die an der Bildaufnahmefläche 7 der bildaufnehmenden Folie 6 anhaftet. Wenn diese Folie dann von der Farbfolie 5 abgetrennt wird, verbleibt auf der bildaufnehmenden Folie 6 ein entsprechendes Farbbild 12. Eine solche Folienanordnung 5 muß auf einfache Weise in ein Gerät zur Farbübertragung z.B. ein Faximile-Gerät einsetzbar sein, in welchem normales wärmeempfindliches Aufzeichnungspapier verwendet werden kann.

Aus Fig. 4a und 4b ist ersichtlich, daß die feste Farbschicht 3 auch in den nicht durch das Heizelement erwärmten Zonen 14 über die benachbarten erwärmten Zonen 13 doch wenigstens teilweise eine gewisse Erweichung erfährt und damit im gewissen Maße zum Anhaften an der Bildaufnahmefläche 7 der bildaufnehmenden Folie 6 gebracht wird, was zur Ausbildung von unscharfen Bildern führt. Dies ist sowohl bei bildaufnehmenden Folien mit einer Bildübertragungsfläche 7 hohen Feinheitsgrades in der Größenordnung von mindestens 170 s (gemessen nach Abschnitt P-8119 der japanischen Industriestandards "Untersuchungsverfahren zur Bestimmung der Feinheit von Papier und Pappe mit dem Bekk-Tester" /siehe Anlage I), bei der die Farbe in den erwärmten Zonen 13 besonders dicht anliegt, als auch bei einer bildaufnehmenden Folie aus einfachem Papier mit einer Bildübertragungsfläche von weniger hohem Feinheitsgrad der Fall, bei welcher die Papierfasern eine hohe Übertragungsschärfe verhindern.

Es ist bekannt, die bildaufnehmende Folie 6 mit der Farbfolie 5 über deren gesamte Fläche hinweg mittels Klebstoff zu verbinden. Dieses Verfahren hat jedoch nicht zufriedengestellt, da der Klebstoff eine Wanderung der festen Farbe in eine Zone hinein bewirkt, die kein Bild enthält, was zu einer Schleierbildung und damit zu einer wesentlichen Verringerung der Bildschärfe führt.

Um bessere Ergebnisse hinsichtlich einer hohen Übertragungsschärfe zu erhalten, ist es ferner bekannt geworden, die gegenüberliegenden Ränder des Basispapiers 1 von der Farbschicht 2 freizuhalten und den zur Verbindung des Basispapiers 1 mit der bildaufnehmenden Folie 6 dienenden Klebstoff nur an den farbfreien Rändern anzubringen. Eine derartige Anordnung ist in Fig. 3 gezeigt und in der deutschen Gebrauchsmusterschrift 18 50 833 beschrieben. Diese Anordnung hat sich in der Praxis jedoch nicht durchgesetzt, da sie bei der Aufbringung des Klebstoffs 30 zu Schwierigkeiten führt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Folienanordnung zur Farbübertragung gemäß eingangs genannter Gattung derart zu gestalten, daß sie bei hoher Lagerstabilität eine Bildübertragung mit hoher Übertragungsschärfe gewährleistet und auch hinsichtlich der Klebstoffverbindung ihrer Schichten auf einfache Weise in einem rationellen Verfahren herstellbar ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Ausgestaltung gelöst.

Zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Folienanordnung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Wenn die beiden, jeweils von einer farbbeschichteten Folie und einer bildaufnehmenden Folie gemäß der Erfindung gebildete Folienanordnung zu einer Rolle aufgewickelt werden, sind die außenliegenden Seitenränder der Folienanordnung so versteift, daß die Einbringung des Klebstoffes zwischen die Folienränder ohne Beschädigung problemlos und auf einfache Weise möglich ist, was beispielsweise durch Eindringenlassen von Klebstoff in die äußeren Seitenbereiche der Bahnrolle von deren Seiten her geschehen kann.

Die erfindungsgemäße Folienanordnung zeichnet sich aber nicht nur durch die Lösung der vorgeschilderten Aufgabe, sondern auch durch eine besonders gute Wärmeübertragungseigenschaft aus. Ein weiterer Vorteil ist, daß bei ihr als bildaufnehmende Folie ein einfaches Papier mit einer Bildaufnahmefläche in einer Feinheit von 100 bis 145 Sekunden verwendet werden kann, ohne daß eine unzureichende Übertragungsschärfe in Kauf genommen werden muß.

Durch die DE 27 44 537 C2 ist zwar bereits ein endloser Schreibsatz bekannt geworden, bei welchem zwischen mehreren Schreibbahnen Durchschreibefolien mit Hilfe von streifenförmig eingebrachtem Klebstoff verbunden sind. Diese Klebstoffstreifen, welche die Durchschreibfolien mit den bildaufnehmenden Folien verbinden, sind nicht in einem farbfreien Bereich der Durchschreibfolien angeordnet. Da darüber hinaus diese Klebstoffstreifen auch nicht am äußeren Rand der Folienanordnung liegen, sondern von der Außenseite der Folienanordnung her unzugängig sind, konnte daraus nicht die erfindungsgemäße Lösung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 nahegelegt werden.

Zwar ist andererseits durch die US-A-32 26 134 ein Kopierfoliensatz bekannt geworden, der als eine zu einer Rolle aufwickelbare Bahn ausgebildet ist und zusammen mit mehreren solcher Foliensätze aufeinanderliegend aufgerollt werden kann. Aber auch dieser bekannte aufrollbare Kopierfoliensatz hat die Folienanordnung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 nicht nahegelegt, da bei ihm sich die Farbschichten über die gesamte Folien- oder Bahnbreite hinweg erstrecken und auch seine Folien über ihre ganze Fläche hinweg miteinander verklebt sind.

Besonders vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Fig. 5 bis 9 der Zeichnung dargestellt:

Fig. 5 ist ein Schnitt durch die Folienanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform in größerem Maßstab,

Fig. 6 ist ein Schnitt durch die Folienanordnung einer zweiten Ausführungsform in gleicher Darstellungsweise wie in Fig. 1,

Fig. 7A und 7B zeigen Schnittansichten der Folienanord­ nung einer dritten Ausführungsform,

Fig. 8A und 8B sind Schnittansichten einer Folienanordnung mit einer groben Bildaufnahmefläche,

Fig. 9 zeigt die Farbübertragung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Folienanordnung in einem Farbübertragungsgerät, ebenfalls teilweise im Schnitt.

Die in Fig. 5 gezeigte Folienanordnung besitzt eine auf der vorderen, in der Zeichnung oberen Seite eines Kondensatorpapiers aufgebrachte Silikon- oder Ölschicht 42 und eine auf der hinteren Papierseite aufgetragene feste Farbschicht 2, die eine Dicke von 5 bis 20 µm hat und die seitlichen Randbereiche des Kondensatorpapiers 1 freiläßt. Diese so gebildete Farbfolie 5′ wird auf die bildaufnehmende Fläche 7 einer bildaufnehmenden Folie 6 aufgelegt, die aus üblichem Papier bestehen kann. Mehrere derartige Folienanordnungen werden übereinandergelegt, beispielsweise in ebener oder gerollter Form, worauf in die farbstoffreien Zonen zwischen dem Kondensatorpapier 1 und der bildaufnehmenden Folie 6 Klebstoff 45 zum Einfließen gebracht wird, der die hinteren Flächen des Kondensatorpapiers mit der bildaufnehmenden Folie 6 verbindet, wie dies in Fig. 5 und 6 durch Pfeile dargestellt ist.

Die Silikon- oder Ölschicht 42 auf der Vorderseite der Farbfolie 5 verhindert ein Verkleben der übereinanderliegenden Folienanordnungen, so daß eine Trennung dieser übereinandergelegten Folienanordnungen leicht möglich ist.

Bei der in Fig. 6 dargestellten zweiten Ausführungsform besteht jede Farbfolie 5′′ aus einem Kondensatorpapier 1 mit einer Dicke von 15 µm, dessen hintere Fläche mit Ausnahme seiner seitlichen Randstreifen mit einer festen Farbschicht 2 beschichtet ist, während auf den seitlichen Randstreifen eine haftverbessernde Schicht 46 vorgesehen ist. Zwei solcher Farbfolien 5′′ und zwei übliche Papierbahnen 6 sind im Wechsel aufeinandergelegt und zu einer Rolle aufgewickelt. Ein an jedem Stirnende dieser Rolle aufgebrachter Klebstoff 45 ist in die Zwischenräume zwischen den farbstoffreien Randabschnitten der Farbfolien 5′′ und der Papierbahnen 6 eingebracht, um diese miteinander zu verbinden, wie dies mittels Pfeilen in Fig. 6 angedeutet ist. Die Verbesserung der Haftung des Klebstoffs am Kondensatorpapier 1 kann auch durch dessen Aufrauhen erreicht werden. Die erfindungsgemäß vorgesehene Haftungsverbesserung soll sich auf alle Maßnahmen erstrecken, die dazu geeignet sind, die Vorderseite und Rückseite jeder Farbfolie mit unterschiedlichen Hafteigenschaften auszustatten.

Der an den Seitenrändern der Farbfolie 5′′ aufgebrachte Klebstoff 45 kann entweder aus Karnaubawachs, Estherwachs, aus Pflanzenölen oder Fetten oder aus einem anderen Klebstoff bestehen, der bei Wärme schmilzt und einen geringeren Schmelzpunkt hat als die festen Farbschichten. Mit derartigen Klebstoffen ist eine gute Verbindung zwischen dem üblichen Papier und der Farbfolie möglich, wobei der unter Wärme erweichte Klebstoff in die Bereiche zwischen dem Papier und der Farbfolie zum Einfließen gebracht werden kann. Die gleiche Haftverbesserungsbehandlung kann auch auf den Oberflächen des üblichen Papiers angewendet werden. In diesem Fall ist es zweckmäßig, eine relativ geringe Menge Silikonöl od.dgl. auf die der festen Farbbeschichtung 2 abgewandte äußere Fläche des üblichen Papiers aufzubringen, während die Folienanordnung zu einer Rolle aufgewickelt wird.

Im folgenden soll die Beziehung zwischen der Feinheit der Bildaufnahmefläche einer bildaufnehmenden Folie und ihrer Bildübertragungseigenschaften betrachtet werden. In Fig. 7B der Zeichnung ist ein übliches Papier 16 auf einer Farbfolie angeordnet, welches eine Bildaufnahmefläche 17 in einer Feinheit von 100 bis 145 s hat. Trotz des Wechsels von nebeneinander liegenden erwärmten und nicht erwärmten Zonen, wie in Fig. 7B gezeigt, kann bei der erfindungsgemäßen Folienanordnung verhindert werden, daß auch ein Teil der Farbe der nicht erwärmten Zonen erwärmt und zur Bildübertragung herangezogen wird, da die geschmolzene Farbe an der Bildaufnahmefläche 17 aufgrund deren Feinheit genau anliegt. Die auf der Bildaufnahmefläche 17 anhaftenden Farbschichten 12 entsprechen in ihrer Gestalt den Farbmengen der erwärmten Zonen 13. Es wird somit eine genaue und konturenscharfe Übertragung eines Bildes gewährleistet, welches eine hohe Auflösung von 8 Zeilen/mm erfordert.

Bildaufnahmeflächen, die eine Feinheit von weniger als 100 s haben, sind unzweckmäßig. Fig. 8A und 8B zeigen eine bildaufnehmende Folie 19 aus üblichem Papier mit einer Bildaufnahmefläche 18 in einer Feinheit von weniger als 70 s, mit der die geschmolzene Farbmenge 4 der erwärmten Zonen 13 nicht in engen Kontakt gelangt. Es ist daher hier unmöglich, eine vollständige Übertragung der gesamten festen Farbe in den Zonen 13 zu bewirken, wodurch wiederum ein unscharfes Abbild 20 (Fig. 8A) erhalten wird, welches kleiner als das Originalbild ist. Das übertragene Abbild ist rauh und hat eine geringe Dicht mit einer Auflösung, die niedriger als 6 Zeilen/mm ist. Es ist daher zweckmäßig, die Feinheit der Bildaufnahmefläche 17 aus üblichem Papier 16 innerhalb eines Bereiches von 100 bis 145 s zu halten, um ein Bild mit einer hohen Auflösung von mindestens 6 Zeilen/mm zu übertragen.

Wenn ein derartiges übliches Papier zur Bildung einer Farbfolie 5 mit darauf angeordneter Farbschicht verwendet wird, ist es möglich, ein Bild mit einer hohen Auflösung bis zu einem Maximum von 8 Zeilen/mm zu übertragen. Die gleichen Ergebnisse kann man erhalten, wenn die Bildaufnahmefläche eines derartigen Papiers teilweise oder ganz mit einer Farbfolie verbunden wird.

Fig. 9 zeigt eine Folienanordnung mit einer Bildaufnahmefläche, die einen geringen Feinheitsgrad aufweist, jedoch aufgrund eines auf sie aufgebrachten Pigments 50 verbesserte Bildaufnahmeeigenschaften hat. Die Bezugszeichen 1 und 8 bis 11 sind in Fig. 9 für die gleichen Teile wie in den vorangehend erörterten Figuren verwendet. Eine feste Farbschicht 2′ besteht aus einem Film von fester Farbe in einer bestimmten Dicke und ist aus einer Farbzusammensetzung gebildet, die im wesentlichen aus Karnaubawachs, einem Pigment und einem öligen Mittel besteht und auf die Oberfläche eines Basispapiers aufgebracht ist.

Das Basispapier 1 und die feste Farbschicht 2′ bilden eine vorgefertigte Farbfolie 5′. Auf der festen Farbschicht 2′ liegt eine Papierbahn 6′ hoher Qualität mit einer Bildübertragungsfläche 7′ mit einer Feinheit von mindestens 250 s auf, die mit einer Schicht 50 eines Stärke enthaltenden Pigments beschichtet ist.

Wenn diese Folienanordnung, wie in Fig. 9 gezeigt, durch ein übliches Aufzeichnungsgerät geführt wird, wird die feste Farbschicht 2′ in bestimmten Bereichen 3′ erwärmt und bei Temperaturen von 80°C bis 100°C zum Schmelzen gebracht, wodurch der Farbbereich 3′ über die geschmolzene Farbschicht 4′ an der Bildübertragungsfläche 7′ des Papiers 6′ zum Anhaften gelangt. Beim Abtrennen des Papiers 6′ von der Farbfolie 5′ bleibt dann der Farbbereich 12′ an der Bildübertragungsfläche 7′ haften. Aufgrund ihrer großen Feinheit, die mittels der Pigmentschicht 50 geschaffen ist, ist diese Bildübertragungsfläche frei von mikroskopischen Unebenheiten, wodurch eine exakte Übertragung jeden Bildes sichergestellt ist.

Da das Pigment 50 die Bildübertragungsfläche 7′ bedeckt und damit ein Herausstehen von Papierfasern aus dieser Fläche verhindert, kann die Oberfläche der Pigmentschicht einen hohen Feinheitsgrad erhalten, so daß es nicht notwendig ist, die Dichte der Papierfasern zu erhöhen, wie dies bei üblichem Papier notwendig wäre.

Übliches Papier mit einer Oberflächenfeinheit von mindestens 170 s enthält so dicht liegende Papierfasern, daß vom Aufzeichnungsgerät nicht erwärmte oder erweichte feste Farbbereiche von den erweichten oder geschmolzenen Farbbereichen 4′ beim Abtrennen des Papiers von der Farbfolie 5′ mitgenommen werden würden, was zu einer Bildwiedergabe auf der Bildübertragungsfläche 7′ führt, die mit dem Bildoriginal nicht übereinstimmt. Die Feinheit der Bildübertragungsfläche 7′ kann auf mindestens 250 s gesteigert werden, ohne daß die Form der das wiederzugebende Abbild bildenden Farbschicht 12′ beeinflußt wird, wodurch die Übertragung von Bildern in einer Auflösung von mindestens 6 Zeilen/mm möglich wird.

Um sicherzustellen, daß die Form und Größe einer geschmolzenen Farbmenge 4′ genau mit dem Heizelement 9 des Aufzeichnungsgeräts übereinstimmt, ist es zweckmäßig, die Temperatur, bis zu der die feste Farbe 3′ erwärmt wird, zu erhöhen und genau zu steuern. Üm die Auflösung auf mindestens 6 Zeilen/mm zu steigern, sollte eine hochschmelzende feste Farbe 3′ mit einer Schmelztemperatur von 75°C bis 100°C verwendet werden.

Wenn eine solche hochschmelzende Farbe aus Karnaubawachs, einem Pigment und einem öligen Mittel besteht, kann ein Bild mit einer Auflösung von 8 Zeilen/mm auf die Bildübertragungsfläche eines Papiers hoher Qualität mit einer Feinheit von mindestens 300 s übertragen werden. Das dabei aufgezeichnete Bild hat eine Genauigkeit und Schärfe, die bisher nicht erreichbar waren.

Die Erfindung ist nicht nur auf einen Folienverbund aus Farbfolien und Papier beschränkt, sondern erstreckt sich auch auf einen Folienverbund aus Farbfolien und Kunstharzfolien oder Folien anderer Materialien. Die erfindungsgemäße Folienanordnung ist ferner nicht nur bei Faximilesystemen verwendbar, sondern kann auch in einem breiten Bereich anderer Anwendungsgebiete, beispielsweise als Aufzeichnungsmedium in einem Elektronenrechner eingesetzt werden, wie dies bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7A und 7B der Fall ist.

Claims (7)

1. Folienanordnung zur Farbübertragung mittels Wärme, bestehend aus einer farbbeschichteten Folie (5′), die eine, mit einer festen, mittels Wärme übertragbaren Farbschicht (2) beschichtete, hintere haftende Fläche aufweist, und einer mit der hinteren Fläche der farbbeschichteten Folie (5′) verbundenen bildaufnehmenden Folie (6), wobei die hintere Fläche der farbbeschichteten Folie (5′) mindestens einen seitlichen, farbfreien Rand aufweist, an dem die bildaufnehmende Folie (6) mit der beschichteten Folie (5′) mittels eines Klebstoffes (45) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens je zwei wechselseitig aufeinander angeordnete farbbeschichtete Folien (5′) und bildaufnehmende Folien (6) als zu einer Rolle aufwickelbare Bahn ausgebildet sind, wobei die vordere Fläche (42) jeder farbbeschichteten Folie (5′) geringere Haftung hat als deren hintere haftende Fläche, und daß der Klebstoff (45) ein Heißschmelzkleber ist und durch Beschichten oder Imprägnieren an dem farbstofffreien Seitenwand der Bahn angeordnet ist.

2. Folienanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Fläche (42) der farbbeschichteten Folie (5′) nicht haftend ist.

3. Folienanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bildaufnehmende Folie (6) eine der festen Farbschicht (2) gegenüberliegende Schicht (46) mit besseren Hafteigenschaften als die Farbschicht (2) aufweist.

4. Folienanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die feste Farbschicht (2) berührende, eine Bildübertragungsfläche aufweisende bildaufnehmende Folie (6) aus einem gewöhnlichen Papier mit einer Feinheit von 100 bis 145 s aufweist.

5. Folienanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der farbbeschichteten Folie (5′) zumindest teilweise haftend mit der Bildübertragungsfläche (7) verbunden ist.

6. Folienanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Farbschicht (2) zur Ausbildung einer geschmolzenen Farbmenge einen Schmelzpunkt von 75°C bis 100°C, und die Bildübertragungsfläche (7) eine pigmententhaltende Beschichtung (50) mit einer Feinheit von mindestens­ 250 Sekunden aufweist.

7. Folienanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die pigmententhaltende Beschichtung aus einer pigmententhaltenden Stärke besteht.