DE2753038B2

DE2753038B2 - Thermoschablonenanordnung

Info

Publication number: DE2753038B2
Application number: DE19772753038
Authority: DE
Inventors: Takanori Hachioji Tokio Hasegawa; Noboru Hayama; Hiromichi Yamada; Tetsu Ibaragi Yamanaka
Original assignee: RISO KAGAKU CORP TOKIO
Current assignee: RISO KAGAKU CORP TOKIO
Priority date: 1976-11-29
Filing date: 1977-11-28
Publication date: 1979-11-29
Also published as: DE2753038C3; JPS5539471B2; JPS5369709A; DE2753038A1; GB1557518A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Thermoschablonenanordnung mit einem vorgereckten thermoplastischen Film und einer damit verbundenen farbendurchlässigen Schicht.

Als Thermoschablonenanordnung oder -material für Vervielfältigungsverfahren, bei denen die durch selektive Absorption von IR-Strahlen erzeugte Wärme zur Peroforation von Thermoschablonenmaterial ausgenutzt wird, ist allgemein eine Anordnung bekannt, bei der ein vorgereckter thermoplastischer Film durch einen Klebstoff mit einer druckfarbendurchlässigen Schicht wie feinmaschigem Siebgewebe oder Japanpapier verbunden ist. Für die Perforation eines solchen Materials werden die genannte Anordnung und ein Original mit einem Bild, das durch Bedrucken oder mit dem Bleistift usw. erzeugt worden ist und ein IR-Strahlung absorbierendes Material wie Ruß umfaßt, derart übereinandergelegt, daß der thermoplastische Film die Bildoberfläche des Originals berührt, und wird die Bildoberfläche des Originals durch die Thermoschablonenanordnung hindurch mit IR-Strahlen bestrahlt.

Dabei bringt die in den Bildbereichen des Originals durch Absorption der IR-Strahien erzeugte Wärme den thermoplastischen Film zum Schmelzen, und es bilden sich Perforationen an den den Bildbereichen des 5 Originals entsprechenden Stellen.

Ein Mangel der vorstehend beschriebenen Schichtanordnung aus vorgerecktem thermoplastischen Film und farbendurchlässiger Schicht besteht nun darin, daß sie infolge der unterschiedlichen Verhaltensweisen von

to RIm und Schicht bezüglich einer Expansion oder Kontraktion bei unterschiedlichen Temperaturen und/ oder Feuchtigkeitswerten dazu neigt, sich zu kräuseln bzw. rollen, was die Handhabung erschwert Zur Verhinderung einer solchen Kräuselung wurde vorgeschlagen, der Schichtanordnung eine relativ dicke feste Basisschicht mit den gleichen Abmessungen längs einer Kante anzufügen, jedoch wird das Verwinden durch eine solche Kombination von Schichtanordnung und Basisschicht nicht vollständig verhindert. Wenn eine Thermoschablonenanordnung aus einem vorgereckten thermoplastischen Film und einer farbendurchlässigen Schicht in der oben beschriebenen Weise in Übereinstimmung mit einem Original thermisch perforiert wird, ist es zur wirksamen Übertragung der in den Bildbereichen des Originals erzeugten Wärme auf den thermoplastischen Film notwendig, daß dieser und das Original unter hohem Anpreßdruck miteinander in dichten Kontakt gebracht werden. Anderenfalls können keine guten Perforationen des thermoplastischen Films erhalten werden. Die Qualität der Vervielfältigung durch eine Thermoschablonenanordnung dieses Typs wird daher weitgehend durch die »Dichte« des Kontakts zwischen dem thermoplastischen Film und den Bildbereichen des Originals bestimmt.

Als Verfahren zur Perforation einer Thermoschablonenanordnung der vorgenannten Art ohne dichtes Gegenpressen gegen ein Original wird die Bildung eines IR-Strahlung absorbierenden Bildes direkt auf der Schichtanordnung durch Anwendung lithographischer Druckverfahren wie Offsetdruck, Tiefdruckverfahren wie Gravierdruck, Reliefdruckverfahren wie in der Druckerpresse, Elektrophotographie oder Beschriftung von Hand unter Anwendung von Bleistiften oder anderen Schreibmitteln in Betracht gezogen. In diesem Falle wird die im Bild durch Absorption von IR-Strahlen erzeugte Wärme direkt auf den thermoplastischen Film übertragen, so daß bei einer solchen Thermoschablonenanordnung kein Anpreßdruck erforderlich sein sollte. Die Thermoschablonenanordnung mit darauf vorgesehenem IR-absorbicrendcn Bild sollte daher in diesem Falle lediglich eine Bestrahlung mit IR-Strahlcn in freiem Zustand erfordern, ohne daß für die thermische Perforation irgendeine Druckkraft erforderlich wäre.

Anhand experimenteller Untersuchungen der Anmelderin über die thermische Perforation von Thermoschablonenanordnungen der vorstehend genannten Art nach einem Verfahren, bei dem ein IR-absorbicrendcs Bild direkt auf der Anordnung vorgesehen wird, wurde

f>o jedoch gefunden, daß die Anordnung nicht ordnungsgemäß perforiert werden kann, wenn sie ohne Anwendung irgendeiner begrenzenden Kraft im freien Zustand mit IR-Strahlung bestrahlt wird: Beim Auftreffen von IR-Strahlung auf eine Anordnung mit direkt darauf vorgesehenem IR-absorbiercndcn Bild wird in den Bildbereichen Wärme erzeugt und der vorgerecktc thermoplastische Film durch diese Wärme unter Schmelzerschcinung zur Kontraktion gebracht. Die

farbendurchlässige Schicht wie feinmaschiges Siebgewebe oder Japanpapier ist allgemein nicht in der Lage, den thermoplastischen Film gegen seine Kontraktion zu stützen bzw. zu halten, so daß die Anordnung sich im allgemeinen um die Bildbereiche herum aufkräuselt bzw. aufrollt und somit vollständig ihre Funktion als Schablonenmaterial verliert. Selbst wenn die farbendurchlässige Schicht gegenüber Kontrakt ionskref ten relativ fest und widerstandsfähig ist, sind einige Faltungen oder Runzeln der Anordnung um Bereiche hoher Bilddichte herum nahezu unvermeidbar, und die Qualität der perforierten Anordnung als Schablonenschicht ist ernsthaft beeinträchtigt

Selbst wenn eine Thermoschablonenanordnung der vorgenannten Art nach einem solchen Verfahren unter Bildung eines IR-absorbierenden Bildes direkt auf der Anordnung perforiert wird, ist es daher wesentlich, daß die Anordnung ausreichend gegen Kontraktionen gestützt wird, wenn sie zum Zwecke der Pe.foration mit [R-Strahlung bestrahlt wird.

Aus der DE-OS 23 60 354 ist eine mechanisch beschreibbare Schablonenanordnung bekannt, bei der ein Schablonenblatt und ein Papierträger (Basisschicht) über eine Kleberschicht so verbunden sind, daß der Papierträger abziehbar ist. Diese Anordnung dient lediglich dem Zweck, daß eine Faltenbildung oder ein Verziehen der Schablonenanordnung in der Sch reibmaschine verhindert wird. Eine solche Schabionenanordnung mit einer mechanisch beschreibbaren, druckempfindlichen Schicht, in die mit der Schreibmaschine ein 3C Muster eingeprägt wird, ist jedoch für die thermisch'; Perforation ungeeignet, und die Lehre der DE-OS 23 60 354 läßt sich auf die Lösung der nachstehend erläuterten Aufgabe, die sich auf eine ohne Druckeinwirkung perforierbare Thermoschablonenanordnung bezieht, nicht übertragen.

Aufgabe der Erfindung ist daher eine verbesserte Thermoschablonenanordnung, mit der perforierte Schablonen- bzw. Musterbögen hoher Güte nach einem Verfahren erhalten werden können, bei dem ein IR-absorbierendes Bild direkt auf der Anordnung vorgesehen und diese im freien Zustand einer Bestrahlung mit IR-Strahlen ausgesetzt wird, ohne daß die Anordnung einer äußeren Zwangseinwirkung ausgesetzt ist.

Diese Aufgabe wird mit der Thermoschablonenanordnung nach Anspruch 1 gelöst.

Nachfolgend wird die Erfindung mehr im einzelnen anhand der schematischen Darstellung eines Querschnitts durch die erfindungsgemäße Thermoschablonenanordnung beschrieben.

Gemäß dieser Zeichnung umfaßt die Thermoschablonenanordnung 1 eine farbendurchlässige Schicht 2 und einen vorgereckten thermoplastischen Film 3, die übereinander liegen und durch einen Klebstoff verbunden sind, der eine erste bindende Schicht 4 bildet; eine Basisschicht 5 liegt auf der anderen Seite über dem thermoplastischen Film 3, mit dem die Busisschicht durch einen Klebstoff verbunden ist, der eine weitere zweite bindende Schicht 6 zwischen diesen bildet. Die M) Materialien für die Kleber 4 und 6 werden so ausgewählt, daß die erste bindende Schicht 4 eine größere Festigkeit aufweist als die /weite bindende Schicht 6.

Ein IR-Strahlur.g absorbierendes Bild mit Bildberei- f>5 chen 7 wird direkt auf der Anordnung 1 auf der Seite der farbendurchlässigen Schicht 2 vorgesehen. Soweit die Bildteile 7 der farbendurchlässigen Schicht 2 direkt angefügt werden, so daß in den Bildbereichen erzeugte Wärme sehr leicht auf den thermoplastischen Film 3 übertragen wird, braucht die farbendurchlässige Schicht 2 keine sehr glatte äußere Oberfläche zu haben. Wenn die Bildteile jedoch durch Anwendung elektrophotographischer Methoden wie dem Xerox-Verfahren vorgesehen werden, ist es erwünscht, daß die durchlässige Schicht 2 eine glatte Außenseite aufweist, so daß sie in der Lage ist, Kohlepulver (Toner) mit hoher Genauigkeit dem Original entsprechend aufzunehmen. Ebenfalls erwünscht ist es, daß die Oberfläche der Basisschicht 5, die dem thermoplastischen Film 3 zugewendet ist, eine glatte Oberfläche besitzt

Zur Perforierung des thermoplastischen Films 3 entsprechend den Bildbereichen 7 wird die Anordnung 1 kurzzeitig von der Seite der farbendurchlässigen Schicht 2 her einer IR-Strahlung von hoher Intensität ausgesetzt Die IR-Strahlen werden hauptsächlich von den Bildteilen 7 absorbiert und auf diese Weise in diesen Wärme erzeugt. Da die farbendurchlässige Schicht 2 eine relativ geringe Gesamtwärmekapazität hat, wird die in den Bildbereichen 7 erzeugte Wärme hauptsächlich auf den thermoplastischen Film 3 übertragen, wodurch dieser an den Bildteilen 7 entsprechenden Bereichen aufgeschmolzen wird. Da der thermoplastische Film vorgereckt ist, ziehen sich die geschmolzenen Anteile bei lokalen Schmelzerscheinungen zusammen unter Bildung einer Perforation an der erhitzten Stelle. Während dieser Prozedur wird der thermoplastische Film 3 insgesamt im vorgereckten Zustand durch die Basisschicht 5 gestützt bzw. festgehalten, wodurch sichergestellt wird, daß lediglich erhitzte Bereiche schmelzen, schrumpfen und perforiert werden, während nichterhitzte Bereiche deutlich an ihrem Platz gehalten und nicht deformiert werden. Der thermoplastische Film 3 wird somit sehr scharf an den Bildbercichen 7 entsprechenden Bereichen perforiert. Nach der Perforierung und vorzugsweise nach Montage der Anordnung auf einer Schablonendruckvorrichtung wie einem Schablonendruck-Rotationsvervielfältiger wird die Basisschicht 5 vom thermoplastischen Film 3 unter Aufreißen der Bindeschicht 6 abgeschält. Da die erste bindende Schich» 4 eine größere Festigkeit besitzt als die zweite bindende Schicht 6, bleibt die erstere während des Abziehens der Basisschicht 5 zwischen der farbendurchlässigen Schicht 2 und dem thermoplastischen Film 3 unzerstört zurück.

Als farbendurchlässige Schicht 2 wird erwünschtermaßen ein feinmaschiges Siebgewebe dünner als 150 μηι oder ein Japanpapier mit einer Dicke unter 50 μπι benutzt.

Diese Materialien sind erwünscht, da sie dünn und doch relativ fest sind.

Als thermoplastischer Film 3 werden erwünschtermaßen Filme von synthetischen Harzen wie Vinylidenchlorid- Vinylchlorid-Copolymeren, Vinylchlorid-(polymercn), Polyäthylen, Polystyrol, Polypropylen Polyester, Polyamid oder dergleichen verwendet, wobei der Film vorzugsweise mindestens auf das 2,5-fache biaxial vorgereckt und vorzugsweise dünner als 10 um sein sollte.

Als Klebstoff 4 für die Verbindung der farbendurchlässigeii Schicht 2 mit dem thermoplastischen Film 3 sind Vinylacetatharz, Polyamidharz, Acrylharz, Poiyvinylbutyralharz, Polyvinylidenchloridlatex oder dergleichen anwendbar.

Als Basisschicht 5 sind Kraft-Papier, Kunstdruckpapier, harzbeschichtetes Papier von hoher Qualität,

synthetisches Papier, Kunstharzbahnen oder -schichten, Metallfolie wie Aluminiumfolie, perforierte bzw. durchlässige Materialien wie Japanpapier, feinmaschiges Siebgewebe, nichtgewebter Stoff oder dergleichen verwendbar.

Als Kleber 6 für die Verbindung des thermoplastischen Films 3 mit der Basisschicht 5 sind unterschiedliche Materialien anwendbar, vorausgesetzt, daß sie so eingesetzt werden, daß der Bedingung genügt wird, daß die erste bindende Schicht 4 fester ist als die zweite bindende Schicht 6. Beispiele sind wasserlösliche Harze wie Dextrin, Natriumalginat, Methylcellulose, Hydroxymethylcellulose und Carboxymethylcellulose, Polyäthylenemulsion, Polyvinylchloridemulsion, Polyvinylidenchloridlatex, Polyurethanemulsion, Poiyvinylacetatemulsion, Mischungen von unterschiedlichen Wachsen und Bindemitteln und Lösungsmittelharze wie Polyvinylbutyral, Nitrocellulose, Äthylcellulose, Polyacrylester und Polymethacrylatester.

Beispiel 1

Eine Thermoschablonenanordnung wurde hergestellt, indem ein 7 μιη dicker Film von einem Copolymeren von Vinylidenchlorid und Vinylchlorid und ein 16 μιη dickes Gaze- bzw. Seidenpapier mit einem Flächengewicht von 6,5 g/m² durch Anwendung einer 10%igen methanolischen Polyvinylacetatlösung in einer Menge von 20 g/m² als Kleber miteinander verbunden wurden, während die andere Seite des genannten Films mit einem beidseits glänzenden Kraft-Papier mit einem Flächengewicht von 70 g/m² unter Verwendung einer 15%igen methanolischen Lösung von Butyralharz in einer Menge von 12 g/m² als Kleber verbunden wurde.

Unter Verwendung eines elektrophotographischen Vervielfältigungsapparats wurde auf der Gazepapierseite der Anordnung ein Pulverbild in Obereinstimmung mit einem durch Mehrfarbendruck erzeugten Original vorgesehen. Die das Pulverbild tragende Anordnung wurde dann unter Verwendung eines Elektronenblitz-Vervielfältigungsgeräts unter freien Bedingungen mit IR-Blitzstrahlen mit auf die Gazepapierseite der Anordnung auftreffender Strahlung bestrahlt. Dann wurde die Anordnung auf einem Schablonendruck-Rotationsvervielfältiger angebracht und das Kraft-Papier dann von der Anordnung abgezogen. Durch Betrieb des Vervielfältigers wurden gedruckte Kopien mit klarem Bild erhalten.

Vergleichsbeispiel 1

Eine Thermost hablonenanordnung wurde durch Verbindung eines 7 μιη dicken Films eines Copolymeren von Vinylidenchlorid und Vinylchlorid mit einem 16 μιη dicken Gaze- oder Seidenpapier mit einem Flächengewicht von 6,5 g/m² mittels einer 10%igen methanolischen Polyvinylacetatlösung in einer Menge von 20 g/m² als Kleber hergestellt

Auf der Gazepapierseite der Anordnung wurde ein Pulverbild in gleicher Weise wie in Beispiel 1 vorgesehen. Danach wurde die Anordnung von der das Pulverbild tragenden Gazepapierseite im freien Zustand mit IR-Strahlung bestrahlt Dabei wurde der thermoplastische Film an den Bildbereichen zu sehr kontrahiert und so an den Bildbereichen nicht ordnungsgemäß perforiert Die Anordnung wurde auf demselben Schablonendruck-Rotationsvervielfältiger befestigt und gedruckte Kopien erzeugt Die Bildqualität dieser Kopien war jedoch sehr schlecht

Beispiel 2

Eine Thermoschablonenanordnung wurde hergestellt, indem ein 7 μιη dicker Copolymerfilm von Vinylidenchlorid und Vinylchlorid mit 18 μιη dickem Seidenpapier mit einem Flächengewicht von 6,9 g/m² unter Verwendung einer 10%igen methanolischen Polyamidharzlösung in einer Menge von 22 g/m² als Kleber verbunden wurde, während die andere Seite des

ίο Copolymerfilms mit Kraft-Papier mit glänzenden Oberflächen und einem Flächengewicht von 70 g/m²

mittels 10%iger methanolischer Äthylcelluloselösung in einer Menge von 10 g/m² als Kleber verbunden wurde.

Auf der Seidenpapierseite der Anordnung wurde ein Pulverbild in gleicher Weise wie in Beispiel 1 vorgesehen. Dann wurde die Anordnung von der das Pulverbild tragenden Seidenpapierseite her mit IFt-Strahlung einer 1350W Wolfram-Lampe bestrahlt, die mit einer Geschwindigkeit von 5 cm/s relativ zur Anordnung bewegt wurde. Bei Verwendung der so perforierten Anordnung in gleicher Weise wie in Beispiel 1 wurden gedruckte Kopien mit klaren Bildern erhalten.

Vergleichsbeispiel 2

Eine Thermoschablonenanordnung wurde durch Verbinden eines 7 μπι dicken Copolymerfilms von Vinylidenchlorid und Vinylchlorid mit 18 μιη dickem Seidenpapier mit einem Flächengewicht von 6,9 g/m² unter Verwendung von 10%iger methanolischer PoIyamidharzlösung in einer Menge von 22 g/m² als Kleber hergestellt. Auf der Seidenpapierseite der Anordnung wurde ein Pulverbild in gleicher Weise wie in Beispiel 1 vorgesehen. Sodann wurde die Anordnung mit IR-Strahlung in gleicher Weise wie in Beiispiel 2 bestrahlt.

Dabei zog sich der thermoplastische Film an den Bildteilen zu sehr zusammen und er wurde so nicht ordnungsgemäß perforiert. Mit dieser Anordnung wurden gedruckte Kopien in gleicher Weise wie zuvor hergestellt. Diese zeigten Bilder von sehr schlechter Qualität.

Beispiel 3

Eine Thermoschablonenanordnung wurde hergestellt, indem ein 6 μιη dicker Polypropylenfilm mit 30 μιη dickem Seidenpapier mit einem Flächengewicht von 9,5 g/m² unter Verwendung einer 12%igen methanolischen Polyvinylacetatlösung in einer Menge von 25 g/m² und die andere Seite des Films mit Kunstdruckpapier mit einem Flächengewicht von 60 g/m² mittels

so einer Mischung aus 10%iger Carnauba-Wachslösung in Toluol und einer 6%igen Lösung von niedrigschmelzendem Polyamidharz in Toluol in einer Menge von 15 g/m² als Kleber verbunden wurden. Die Seidenpapierseite der Anordnung wurde unter Verwendung eines Bleistifts der Stärke HB mit Schriftzeichen beschrieben. Die Anordnung wurde dann mittels IR-Blitzstrahlung in gleicher Weise wie in Beispiel 1 perforiert Durch Gebrauch dieser Anordnung wurden gedruckte Kopien in gleicher Weise wie in Beispiel 1 erzeugt die klare Bilder der geschriebenen Schriftzeichen zeigten.

Vergleichsbeispiel 3

Eine Thermoschablonenanordnung wurde durch Verbinden eines 6 μπι dicken PolypropylenFilms mit 30 um dicken Seidenpapier mit einem Flächengewicht von 9,5 g/m² unter Verwendung von 12%iger methanolischer Polyvinylacetatlösung in einer Menge von 25 g/m² als Kleber hergestellt

Auf die Seidenpapierseite der Anordnung wurden Schriftzeichen in ,»leicher Weise wie in Beispiels 3 aufgeschrieben. Danach wurde die Anordnung mit IR-Strahlung in gleicher Weise wie in Beispiel 3 bestrahlt. Dabei wurde der thermoplastische Film um die Bildbereiche herum zu sehr zusammengezogen und nicht ordnungsgemäß perforiert. Mit dieser Anordnung wurden gedruckte Kopien in gleicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Diese zeigten stark verdickte Schriftzüge, die nahezu unleserlich waren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Thermoschablonenanordnung mit einem vorgereckten thermoplastischen Film und einer farbendurchlässigen Schicht die miteinander durch eine bindende Kleberschicht verbunden sind, zur thermischen Perforierung ohne Druckanwendung, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich eine verstärkende Basisschicht (5), die zur Stützung des thermoplastischen Films (3) dient und eine zweite Kleberschicht (6) enthält, wobei die zweite Kleberschicht (6) die verstärkende Basisschicht (5) mit dem thermoplastischen Film (3) über ihre gesamten Oberflächen verbindet, wobei die erste bindende Schicht (4) eine größere Klebefestigkeit als die zweite bindende Schicht (6) aufweist, so daß die Verbindusg des thermoplastischen Films (3) und der farbendurchlässigen Schicht (2) unbeeinträchtigt verbleibt, während die Binderschicht (6) eine solche Bindefestigkeit aufweist, daß die Basisschicht (5) von dem thermoplastischen Film (3) leicht abtrennbar ist.

2. Thermoschablonenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische Film (3) biaxial mindestens auf das 2,5-fache vorgereckt ist.

3. Thermoschablonenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschicht (5) aus Kraft-Papier, Kunstdruck-Papier, harzbeschiohtetem Papier hoher Qualität, synthetischem Papier, Kunstharz- Bahnmaterial, Metallfolie, Japanpapier, feinmaschigem Siebgewebe oder nichtgewebtem Stoff besteht.

4. Thermoschablonenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite bindende Kleberschicht (6) aus Dextrin, Natriumalginat, Methylcellulose, Hydroxymethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Polyäthylenemulsion, Polyvinylchloridemulsion, Polyvinylidenchloridlatex, Polyurethanemulsion, Polyvinylacetatemulsion, Mischungen von Wachsen und Bindemitteln, Polyvinylbutyral, Nitrocellulose, Äthylcellulose. Polyacrylester oder Polymethacryla'.ester besteht.