DE934173C - Verfahren zum Herstellen von Vervielfaeltigungsschablonen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Vervielfältigungsschablonen.

In der bisherigen Technik ist ein Grundgedanke beschrieben, nach dem man ein durch Wärmeeinwirkung entstehendes Muster benutzt, das durch ein Original erzeugt wird, das strahlender Energie unterworfen wird, um eine farbundurchlässige Schablonenmasse aufzulösen und Öffnungen zu schaffen, die den Schriftzeichen der Vorlage entsprechen und durch welche Farbe beim Vervielfältigen dringen kann. Es ist ferner bekannt, durch Absorption strahlender Energie entsprechend einem auf oder an einem plastischen Film befindlichen Original in den erhitzten Teilen des plastischen Films Öffnungen hervorzurufen, durch welche Farbe dringen kann, um eine trägerlose Schablone für den Gebrauch in normalen Vervielfältigungsverfahren zu bilden.

Die Erfindung betrifft ein Schablonenblatt, das aus einem farbundurchlässigen Blatt besteht, das aus einer gleichförmigen Mischung von in der Wärme zerstörbaren Fasern und einer Menge von wärmeunempfindlichen Fasern gebildet wird, wobei die letzteren als ein zusammenhängendes Gewebe über den Öffnungen erhalten bleiben, die die in der Wärme zerstörbaren Fasern hinterlassen und durch die bei den normalen Vervielfältigungsverfahren Farbe dringen kann.

Die Erfindung betrifft ferner das Verfahren zur Herstellung dieser Schablone, bei dem man ein farbundurchlässiges Blatt, das aus einer verfilzten Schicht von in der Wärme zerstörbaren Fasern in

Mischung mit einem kleinen Teil von wärmeunempfindlichen Fasern gebildet wird, fest in Oberflächenkontakt mit Schriftzeichen bringt, die einen strahlungabsorbierenden, wärmeerzeugenden Stoff enthalten, und bei dem man an Infrarot reiche Strahlen auf die Schriftzeichen richtet, wobei Strahlungsenergie absorbiert und durch Bestandteile in den Schriftzeichen in Wärme umgewandelt wird, die Wärme auf das Blatt übertragen und Zerstörung der in der Wärme zerstörbaren Fasern verursacht wird, wodurch die wärmeunempfindlichen Fasern als ein zusammenhängendes Gewebe über den Öffnungen zurückbleiben, die nach Entfernung der in der Wärme zerstörbaren Fasern verbleiben und durch welche bei den normalen Schablonenarbeitsweisen Farbe dringen kann.

Bei der praktischen Durchführung dieser Erfindung wird ein Schablonenblatt, das aus in der Wärme zerstörbaren oder entfernbaren Fasern in Mischung mit einem kleinen Teil von wärmeunempfindlichen Fasern hergestellt ist, mit Schriftzeichen oder Vorlagen, die von der Schablone in der normalen Schablonenvervielfältigungstechnik wiedergegeben werden sollen, dicht in Oberflächenberührung gebracht. An Infrarot reiche Strahlen werden auf die Vorlage gerichtet, wobei diese Strahlen, durch Stoffe in der Vorlage aufgenommen und in Wärme übergeführt werden, um ein der Vorlage entsprechendes Wärmemuster zu bilden. Das Wärmemuster wird auf das Schablonenblatt übertragen und verursacht hier durch Ausbrennen, Zersetzen od. dgl. im wesentlichen Ausscheidung der zerstörbaren Fasern, die auf höhere Temperaturen erhitzt werden, während die wärmeunempfindliehen Fasern als ein ^rNetz oder Gewebe über den Öffnungen erhalten bleiben, die gebildet werden und durch die Farbe bei den regelrechten Schablonenvervielfältigungsarbeitsweisen dringen kann. Vorzugsweise wird das Schablonenblatt in der Weise hergestellt, daß man als entfernbare oder zerstörbare Fasern Cellulosefasern des Kraft- oder eines Sulfittyps und als wärmeunempfindliche Fasern mineralische Fasern wie Glas, Asbest, Gesteinswolle u. dgl. verwendet. Wenn die wärmeunempfindlichen Fasern aus solchen anorganischen ' mineralischen Fasern ausgewählt werden, können auch andere natürliche Fasern, wie Wolle, Baumwolle, Seide, Hanf od. dgl., oder synthetische, harz-' artige Fasern, wie Polyamide, Vinylacetat-Vinylchlorid, Celluloseacetat, Polyvinylidenchlorid, re-■ generierte Cellulose u. dgl. allein oder in Mischung mit Fasern des Cellulosetyps verwendet werden. Wenn die in der Wärme zerstörbaren Fasern solche des Cellulosetyps sind, die bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen· zerstörbar sind, können die wärmeunempfindlichen Fasern aus Stoffen gebildet werden, die einen höheren Erweichungspunkt und größere Trägheit Wärme gegenüber besitzen, wozu synthetische Fasern gehören. Vorzugsweise wird ein Schablonenblatt angewendet, in dem die Fasern in dem Verhältnis von etwa 20 Gewichtsteilen wärmeunempfindlicher Fasern zu etwa 80 Gewichtsteilen in der Wärme zerstörbarer Fasern vorhanden sind, aber in jedem Fall ist es am besten, wenn das Faserverhältnis bei über 60 Gewichtsprozent in der Wärme zerstörbarer Fasern und mehr als 3, aber weniger als 40 Gewichtsprozent wärmeunempfindlicher Fasern gehalten wird. Wenn von den letzteren mehr angewendet werden, neigt die Menge der Fasern, die in den Schablonenöffnungen verbleibt, dazu, den gewünschten Fluß der Vervielfältigungsfarbe, der für eine hohe Geschwindigkeit beim Vervielfältigen notwendig ist, zu hemmen.

Das Schablonenblatt kann mit Füllstoffen, wie fein verteilter Kieselsäure, Diatomeenerde, Celit, Titandioxyd, Kreide u. dg. verstärkt werden, um den Widerstand dem Durchgang der Farbe gegenüber zu verbessern. Am besten kalandert man das • Schablonenblatt. Ein stark kalandertes Blatt neigt, besonders wenn es aus stark verpulpten Fasern gebildet wird, zur Bildung eines ununterbrochenen Films, der die Merkmale von glasartigem Papier u. dgl. aufweist, das dem Farbdurchgang außerordentlich widersteht. Ein stark kalandertes Blatt, das eine Dicke von etwa 0,005 cm hat und aus Cellulose- und Glaswollefasern gebildet ist, die etwa 0,3 cm lang sind, ist mit Erfolg zur Anfertigung von Schablonenblättern verwendet worden, in denen die Glasfasern in der Konzentration von etwa 10 Gewichtsprozent des fertigen Blattes vorhanden sind. Glasfaserlängen von etwa 0,15 bis 1,25 cm und mehr sind ebenfalls mit Erfolg verwendet worden.

Die Vorlage, von der die Schablone hergestellt wird, kann in Form eines Originals vorliegen, das in seinem ganzen Umfang in Oberflächenberührung mit dem Schablonenblatt gebracht wird. Bei direkter Bestrahlung der Vorlage, wie beim Aufleuchtenlassen einer Blitzlichtlampe od. dgl., werden die Strahlen von dem weißen Hintergrund reflektiert oder anderswie zerstreut und durch die Substanz in den Schriftzeichen oder dunklen Bezirken der Vorlage absorbiert und in Wärme umgewandelt. Die Wärme wird wie ein den Schriftzeichen entsprechendes Muster auf das Schablonenblatt übertragen, wodurch die durch Wärme zerstörbaren Fasern in den dem Wärmemuster oder den Schriftzeichen entsprechenden Gebieten entfernt werden, während die wärmeunempfindlichen Fasern als hochporöse Träger oder Gewebe zurückbleiben, welche die Buchstabenschleifen an Ort und Stelle verankern und ein erwünschtes Gitterwerk erzeugen, durch das die Farbe beim Vervielfältigen fließen kann.

Anstatt ein Original zu benutzen, von dem die Schablone hergestellt werden kann, können die zu vervielfältigenden Schriftzeichen auch mit Hilfe von Kohlepapier, Farbband, Bleistift oder einem anderen Schreibinstrument direkt auf die Oberfläche des Schablonenblattes aufgebracht werden. Bei Bestrahlung des Schablonenblattes wird die Strahlungsenergie durch die ungefärbten oder nicht gekennzeichneten Gebiete des Blattes zerstreut und durch die Substanz in den Schriftzeichen absorbiert und in Wärme umgewandelt. Die gebildete Wärme

verursacht sofort die Entfernung der in der Wärme zerstörbaren Fasern, während die wärmeunempfindlichen Fasern als ein zusammenhängendes Gewebe über der gebildeten Schablonenöffnung, die durch die in der Wärme zerstörbaren Fasern geschaffen wurde und durch die die Farbe fließen kann, erhalten bleiben. Benutzt man zum Aufbringen der Schriftzeichen direkt auf das Schablonenblatt ein Kohlepapier, so wer.den ausgezeichnete Ergebnisse

ίο erzielt, wenn das Kohlepapier zwischen dem Blatt und der Walze derart angebracht wird, daß der Kohlepapierbelag sich auf der abgewandten Seite des Schablonenblattes befindet.

Ein wichtiger Grundgedanke dieser Erfindung gipfelt in der Anwendung eines Aktivators, der die Zerstörung und Entfernung der in der Wärme zerstörbaren Fasern bei tieferen, vorzugsweise über Raumtemperatur liegenden Temperaturen bewirken soll, für den Fall, daß das Schablonenblatt mit einem solchen aktivierenden Mittel als dazugehörigem Teil verkauft werden soll. Solche katalytischen Mittel, die besonders für die Anwendung bei Cellulosefasern geeignet sind, können aus anorganischen Säuren und sauren Salzen, wie Salzsäure, Schwefelsäure, Aluminiumchlorid, Wismutchlorid, Ferrichlorid, Cuprichlorid, Stannichlorid und ihren entsprechenden Sulfaten, Bisulfaten und Persulfaten, wie Cuprisulfat, Ferroammoniumsulfat, Chromsulfat, Kaliumsulfat, Kaliumbisulfat, Mercurisulfat und Ammoniumpersulfaten, -peroxyden, -perchloraten, -nitraten und ähnlichen oxydierenden Agentien ausgewählt werden. Sie können auch aus organischen Säuren und sauren Verbindungen, wie Citronensäure, Anilinhydrochlorid, Anilinnitrat, Anilinbromid, Anilinhydrobromid, organischen Sulfonsäuren, Naphthalin-4-sulfonsäure und anderen organischen Säuren, wie Indophenol, Ammoniumrhodanid, mit Ferrichlorid u. dgl. gekoppelt, und Mischungen solcher Verbindungen ausgewählt

^o werden. Diese aktivierenden Mittel können direkt in das Schablonenblatt bei der Herstellung des Blattes zusammen mit den Fasern eingearbeitet werden oder sie können vorher oder nachher durch Überziehen oder Imprägnieren einverleibt werden.

Sie können auch der Farbe einverleibt werden, die direkt auf das Schablonenblatt aufgebracht wird, oder sie können einen Bestandteil des Kohlepapiers bilden, dessen Überzugsseite gemäß der Arbeitsweise dieser Erfindung auf die Oberfläche des Schablonenblattes aufgelegt wird. Beim Gebrauch solcher aktivierenden Mittel werden vorzugsweise solche Stoffe in Mischungen auf die Oberfläche des Schablonenblattes aufgebracht, so daß nur diejenigen Teile der Fasern katalysiert werden, die bei Einwirkung erhöhter Temperatur entfernt werden sollen.

Die Konzentration des aktivierenden oder katalytischen Mittels ist so lange unwichtig, wie sie ausreicht, die Temperatur, bei der die Fasern zerstört werden sollen, zu erniedrigen und die Zerstörung der Fasern so zu beschleunigen, daß vollständige Entfernung in einer Mindestzeit bewirkt wird. Gewöhnlich sind Konzentrationen zwischen 0,1 und 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die zu zerstörenden Fasern, ausreichend.

Strahlungsenergie, die des Phänomens der Wärmeerzeugung bei Absorption in Material fähig ist, aus dem die Schriftzeichen bestehen, die mit der Oberfläche des Schablonenblattes verbunden oder direkt auf ihr aufgebracht sind, kann aus Lichtquellen gewonnen werden,-die reich an Infrarot sind, wozu Strahlen mit einer Wellenlänge von 8 000 bis 40 000 Ängström gehören. Strahlungsenergie, die des beschriebenen Phänomens fähig ist, kann in genügend hoher Konzentration durch eine gewöhnliche Blitzlichtlampe entwickelt und durch eine Wolframfadenlampe, eine Kohlebogenlampe, eine Infrarotstrahlenlampe u. dgl. erzeugt werden. Die Menge der entwickelten Wärme hängt sehr von der Belichtungsdauer und der Intensität der betreffenden Strahlen in den Lichtbogen ab. Die Menge der entwickelten Wärme hängt auch von der Tiefe und der Intensität der Farbe in der Vorlage und dem Charakter des Stoffes, aus dem sie gebildet ist, ab. Um eine höhere Wärmekonzentration zu erreichen, ist es möglich, Umwandler in Form von Farbstoffen oder anderen chemischen Verbindungen einzubauen, um so stärkeren Gebrauch von der Strahlungsenergie zu machen und jene Strahlen jenseits des gebräuchlichen Bereichs in Strahlen überzuführen, die in der praktischen Durchführung dieser Erfindung der Absorption und Wärmeerzeugung fähig sind.

In einer Ausführungsform dieser Erfindung wird ein farbundurchlässiges, kalandertes Schablonenblatt, das aus 10% Glasfasern mit einer mittleren Länge von etwa 0,3 cm und etwa 90% Kraftstoff-Fasern gebildet ist, in Oberflächenberührung mit einem Original gebracht, dessen Schriftzeichen sich zu oberst befinden.

Bei Bestrahlung der Anordnung über der Oberfläche des Originals werden die von der Lampe erzeugten Strahlen durch die von Schriftzeichen freie Oberfläche zerstreut oder anderswie reflektiert und durch das Material in den Schriftzeichen absorbiert und in Wärme verwandelt. Die Wärme wird direkt auf das Schablonenblatt übertragen, woraufhin die Zellstoffasern sofort abbrennen und die Glasfasern in ihrer ursprünglichen Lage als ein Gewebe über der gebildeten öffnung hinterlassen, durch welche nun die Farbe dringen kann. Die Glasfasern halten die unangegriffenen Teile des Schablonenblattes zusammen, dienen zur Verankerung der Buchstabenschleifen und verhindern deren Beseitigung durch die zerstörten Zellstoffasern.

Statt ein aus Cellulose- und Glasfasern gebildetes Schablonenblatt zu benutzen, kann das Blatt auch aus etwa 10% Polyvinylidenchlorid gebildet sein, die gleichförmig verteilt mit Cellulosefasern verfilzt sind und etwa 0,5 % Zinkchlorid, gut verteilt, enthalten. Das Zinkchlorid beschleunigt die Zerstörung der Zellstoffasern, so daß ihre Abscheidung bei Temperaturen unter etwa 120⁰ C mit dem Ergebnis bewirkt werden kann, daß bei Belichtung des Originals mit an Infrarot reicher Strahlung das sich entwickelnde Wärmemuster die Zellstoff-

fasern auszuscheiden vermag, ohne die* PoIyvinylidenchloridfasern anzugreifen, die unter den Arbeitsbedingungen wärmeunempfindlich zu sein scheinen.

Nach einem abgewandelten Verfahren wird ein Schablonenblatt, das aus etwa 20°/o Glasfasern und 8o% mit i% Ferrichlorid imprägnierten Zellstofffasern besteht, auf eine Schreibmaschinenwalze aufgebracht, wobei zwischen beiden ein Kohlepapier ίο angeordnet ist. Das Kohlepapier besitzt eine Auflage, die Ferrisulf at in verhältnismäßig hoher Konzentration mit einem färbenden Kohleschwarzmittel od. dgl. enthält. Beim Anschlag mit der Schreibmaschinentaste wird die Farbschicht des Kohlepapiers auf die innere Fläche des Schablonenblattes übertragen, und bei Bestrahlung mit z. B. einer punktförmigen Lichtquelle einer Kohlebogenlampe, die das Blatt langsam zu durchdringen vermag, werden die Strahlen von der unbeschriebenen ao Oberfläche des Schablonenblattes reflektiert oder anderswie zerstreut und von den aufgebrachten Schriftzeichen absorbiert und in Wärme umgewandelt. Die Lichtquelle wird über dem Schablonenblatt mit einer Geschwindigkeit geführt, die genügt, um eine ausreichend hohe Temperatur, wie etwa 120⁰, zu entwickeln, worauf die in der Wärme zerstörbaren ZellstoSasern entfernt werden und die Glasfasern als ein Gewebe zurückbleiben, das sich über die Schablonenöffnungen erstreckt, durch die Farbe dringen kann. An Stelle von Ferrichlorid können andere der früher beschriebenen abschwächenden oder katalytischen Mittel allein oder in Mischung miteinander, vollständig oder zum Teil, angewendet werden.

Es wurde gefunden, daß die Bedingungen am besten erfüllt sind, wenn von der absorbierten Strahlung genügend Wärme in einer Mindestzeit entwickelt wird. Wenn eine längere Belichtungszeit angewendet wird, um die zur Erreichung des gewünschten Faseraufbaus notwendige Wärme zu entwickeln, neigt die Wärme dazu, von dem Wärmemuster seitlich fortzuziehen und infolgedessen benachbarte Fasern anzugreifen, wodurch eine übermäßig ausgeprägte und verzerrte Vorlage entsteht. Um die gewünschte augenblickliche, aber wirkungsvolle Belichtung zu erreichen, werden vorzugsweise die photographische Blitzlichtlampe oder aber Vorrichtungen benutzt, in denen die Quelle für infrarothaltiges Licht durch einen Verstärker, wie man ihn ähnlich in der industriellen Punktschweißung anwendet, auf hohe Wattzahl gebracht wird. Eine andere Vorrichtung, die benutzt werden kann, um die gewünschte kurze Belichtung durch Intensivierung gebräuchlicher Strahlen zu erreichen, besteht aus einer verhältnismäßig langen, aber dünnen Infrarotstrahlenquelle, wie einem heißen Draht oder einer Wolframfadenlampe. Eine weitere Vorrichtung zur Erreichung der gewünschten kurzen, aber wirkungsvollen Belichtung besteht aus einer punktförmigen Infrarotstrahlenquelle, wie einer Glühlampe, von der die Strahlen, durch ein Linsensystem zu einem verhältnismäßig kleinen Punkt vereinigt, auf die Oberfläche des Schablonenblattes oder der Vorlage gerichtet werden. Während des Vorganges wird die punktförmige Lichtquelle mit konstanter Geschwindigkeit in paralleler Richtung zur Oberfläche des Schablonenhaftes oder der Vorlage bewegt, bis jeder Punkt der Schriftzeiehen der konzentrischen Strahlung ausgesetzt gewesen ist.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Verfahren zum Herstellen von Vervielfältigungsschablonen, dadurch gekennzeichnet, daß ein farbundurchlässiges Blatt, das aus einer verfilzten Schicht einer Mischung von in der Wärme zerstörbaren Fasern, z. B. aus Zellstoff und einem kleineren Teil gegen Wärme unempfindlicher oder weniger empfindlicher Fasern, z. B. aus Glas oder synthetischen Fasern, besteht, fest in Oberflächenkontakt mit Schriftzeichen gebracht wird, die einen wärmeerzeu-, genden Stoff enthalten, worauf an Infrarot reiche Strahlen von solcher Intensität und Dauer auf die Schriftzeichen gerichtet werden, daß die wärmeempfindlichen Fasern nur an den Stellen der Schriftzeichen zerstört werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schriftzeichen direkt, z. B. mittels Schreibmaschine oder unter Zwischenlegen eines Kohlepapiers, auf dem Schablonenblatt erzeugt werden.
3. 3. Schablonenblatt zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, bestehend aus einem farbundurchlässigen, gegebenenfalls kalanderten Blatt aus einer verfilzten Mischung von in der Wärme zerstörbaren Fasern und einem kleineren Teil gegen Wärme unempfindlicher oder weniger empfindlicher Fasern.
4. 4. Schablonenblatt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verfilzte Schicht aus mindestens 60 Gewichtsprozent Zellstoffasern und weniger als 40 Gewichtsprozent Glasfasern besteht.
5. 5. Schablonenblatt naich Anspruch 3 und 4, gekennzeichnet durch einen Zusatz von Stoffen, welche die zur Zerstörung der wärmeempfindlichen Fasern erforderliche Temperatur herabsetzen.
6. 6. Farbe für Kohlepapier, Schreibmaschinenband u. dgl. zur Herstellung der Schriftzeichen für das Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen Gehalt an wärmeabsorbierendem Stoff und einen Zusatz von Stoffen, welche die zur Zerstörung der wärmeempfindlichen Fasern des Schablonenblattes erforderliche Temperatur herabsetzen.

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