NO782592L - Fremgangsmaate til fremstilling av en stensil og stensil til utfoerelse av fremgangsmaaten - Google Patents

Description

Den følgende oppfinnelse angår fremstilling av stensiler

for bruk på en stensildupliseringsmaskin for reproduksjonsformål.

Prinsippet for stensilduplisering er velkjent og omfatter bruken av en ugjennomtrengelig stensil som er gjennomhullet eller gjennomskåret på visse områder svarende til et bilde som skal dupliseres, slik at trykksverte passerer gjennom hullene i stensilen og gir duplikatbilder på det anvendte kopieringspapir når stensilen benyttes på en dupliseringsmaskin.

For tiden foreligger der to i handelen tilgjengelige systemer som er egnet til ikke-manuell fremstilling av stensiler. Den første fremgangsmåte omfatter elektrisk oppskjæring av et karbonfylt sjikt på et porøst stensilark. Et skjærehode som arbeider med gnistutladning, er synkronisert med et optisk hode som avleser originalen og bevirker at skjærehodet skjærer stensilen punkt for punkt. Dette system gir gode resultater,

men er relativt langsomt, idet det er nødvendig med en tid på

5-15 minutter for fremstilling av stensilen. Da fremgangsmåten omfatter avbrenning av de karbonfylte områder, er den urenslig og gir en ubehagelig lukt.

Den annen fremgangsmåte betegnes som "termisk billed-dannelse" , og omfatter at et tynt plastbelagt, porøst stensilark anbringes over forsiden av det originaldokument som skal kopieres, hvoretter stensilen og dokumentet utsettes for eksponering fra en lampe. Temperaturstigningen i plastbelegget er høyest i området rett overfor de sorte billedområder, og belegget bringes her til å smelte slik at der fås porøse partier som svarer til bildet på originalen, slik at stensilen kan anvendes på en dupliseringsmaskin på samme måte som i den foran beskrevne fremgangsmåte til fremstilling av duplikatkopier. Den sistnevnte fremgangsmåte har den ulempe at oppløsningsevnen er dårlig, og at den ikke kan avføle en del farger på originalen, herunder noen sorte eller grå farger. Fremgangsmåten er meget rask, idet eksponeringstiden er i størrelsesorden 10 sekunder, men det krever øvelse og dyktighet å bestemme lengden på eksponeringen. Der foreligger også en risiko for skade på originalen.

I henhold til den foreliggende oppfinnelse omfatter

en fremgangsmåte til fremstilling, av en dupliseringsstensil at et trykksverte-ugjennomtrengelig overflatesjikt på et stensilark anbringes i berøring med et elektrostatisk frembrakt bilde på

et underlag, at stensilarket og underlaget føres gjennom et smelte-trinn, slik at bildet foruten å bindes til underlaget bindes til overflatesjiktet, og at stensilarket deretter skilles fra underlaget for å fjerne overflatesjiktet fra stensilarket på billedområdene.

Stensilarket kan omfatte en åpen bærestruktur, for eksempel et vanlig porøst silkepapir, idet det trykksverte-ug jennomtrengelige sjikt bæres på overflaten av bærestrukturen. Overflatesjiktet, som er ugjennomtrengelig for trykksverte eller annet trykkemedium, kan bestå av voks, plast eller liknende, men utgjøres fortrinnsvis av en kunstharpiks-sammensetning, hvori der er fordelt et findelt pigment.

Det vil forstås at det for oppnåelse av best mulige resultater med fremgangsmåten er nødvendig å ha det riktige forhold mellom styrken av den binding som fastholder overflatesjiktet til grunnmaterialet i stensilarket, og styrken av den binding som dannes mellom det elektrostatiske billedmateriale og overflatesjiktet. Den sistnevnte styrke bestemmes delvis av sammensetningen av billedmaterialet og overflatesjiktet og delvis av trykk-, temperatur- og tidsforhold i smeltetrinnet,

som kan omfatte utøvelse av varme, trykk eller en kombinasjon herav. Det elektrostatiske billedmateriale, som vanligvis kalles en "toner", er som regel et tørt pulver, som påføres det elektrostatisk latente bilde og deretter fikseres på plass ved varme eller trykk. Den foretrukne toner for anvendelse i den

foreliggende fremgangsmåte er et varmesmeltbart materiale som i visse tilfeller kan fikseres ved kaldt press istedenfor ved oppvarming, men som kan smeltes ved oppvarming for å danne en binding med overflatesjiktet av stensilarket. Den varmesmeltbare toner kan være av en kjent art omfattende en blanding av karbon, jernoksyd og en kunstharpiks, hvorav den sistnevnte bestanddel er den smeltbare bestanddel.

Naturligvis kan der oppnås bedre resultater hvis sammensetningen av det trykksverte-ugjennomtrengelige overflatesjikt av stensilarket velges for å passe til den bestemte toner som anvendes ved fremstilling av det elektrostatiske bilde .

Det er også viktig at dette overflatesjikt gir rene bruddlinjer ved kantene av billedområdene, og at fyllingen av en kunstharpiks-sammensetning med et pulverformet pigment bidrar til å danne rene bruddlinjer som vil gi en skarp avgrensning i den ferdige stensil.

For å regulere bindingsstyrken mellom overflatesjiktet og grunnmaterialet i stensilarket, foretrekkes det å feste over-flates jiktet ved hjelp av et klebemiddel.

Smeltetrinnet, hvori det elektrostatiske bilde bindes til overflatesjiktet av stensilarket, kan følge etter fikseringen av bildet på underlaget eller kan kombineres med fikseringen av toner-pulveret til underlaget til et eneste trinn.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet nærmere ved hjelp

av eksempler som er vist på tegningen.

Fig. 1 viser skjematisk innføringen av en stensil i en vanlig elektrostatisk kopieringsmaskin som er modifisert for å tillate gjennomføring av stensilen gjennom maskinens smelte-trinn for å smelte eller "brenne" bildet samtidig til underlaget og til overflatesjiktet av stensilen. Fig. 2 er et tverrsnitt av en form for et stensilark som kan anvendes.

Fig. 3 viser skjematisk atskillelsen av stensilen

fra det billedbærende underlag.

Fig. 4 viser skjematisk en alternativ fremgangsmåte

i henhold til oppfinnelsen for fremstilling av en stensil.

I den på figurene 1-3 viste utførelsesform omfatter

et stensilark eller et stensilemne 9 et grunnark 10 av porøst

silkepapir, hvortil der ved hjelp av en klebemiddelfilm 11 er bundet et trykksverte-ugjennomtrengelig overflatesjikt 12. De tykkelser som fremgår av fig. 2t er naturligvis ikke i målestokk, og på fig. 3 er klebemiddelsjiktet 11 ikke vist, fordi det er meget tynt. Som vist skjematisk på fig. 1, er en elektrostatisk kopieringsmaskin 13 modifisert for å tillate innføring av stensilen 9 i maskinen før områdene 15 av toner-pulver er smeltet eller brent fast på kopieringspapiret 14. Organene til inn-føring av stensilen i den elektrostatiske kopieringsmaskin må være slik at det trykksverte-ugjennomtrengelige sjikt 12 vender mot den side av kopieringspapiret 14 som bærer toner-materialet, slik at et sett valser eller andre transportorganer griper kopien 14 og stensilen 10 så snart stensilen er anbrakt i stilling, og fører kopien og stensilen sammen gjennom et valsepar 16 som utøver varme og/eller trykk for å smelte toner-partiene 15 til både kopipapiret 14 og overflaten av sjiktet 12 av stensilen 10. Mens den elektrostatiske kopieringsmaskin for øvrig har standard utførelse, vil den således dessuten kunne produsere stensiler. Stensilemner kan for eksempel lagres inne i eller utenfor maskinen i et magasin.

Kopieringspapiret 14 og stensilen 9 kommer ut gjennom en spalte som ikke er vist, i enden av kopieringsmaskinen 13.

Som vist skjematisk på fig. 3, vil en atskillelse av kopien og stensilen ved at disse trekkes bort fra hinannen, gi perforeringer i det ugjennomtrengelige overflatesjikt 12. Disse perforeringer svarer til områdene med toner på den elektrostatiske kopi, og der fås således raskt og renslig en stensil som ved bruk på en dupliseringsmaskin gir skarpe bilder med en meget fin oppløsnings-evne. Stensilen er ikke mindre følsom for farger enn den elektrostatiske kopieringsmaskin, og fremkallings- eller per-foreringsenergien skaffes av operatøren når han trekker arkene fra hinannen. Der kreves ingen oppløsningsmidler, og det smuss og den lukt som er knyttet til tidligere løsninger, er unngått.

I den på fig. 4 viste utførelsesform blir stensilen lagt sammen med en kopi hvor toner-bildet allerede er smeltet.

De to ark anbringes sammen som tidligere og mates gjennom en ytterligere separat smelteenhet 17 mellom to valser 18, slik at de to ark bindes eller smeltes sammen på samme måte som i den første utførelsesform. Atskillelse av de to ark gir som tidligere en stensil for bruk i en dupliseringsmaskin. Smeltetrinnet i begge utførelsesformer må være avstemt til toner-materialet og det trykksverte-ugjennomtrengelige sjikt og kan utsette stensilen for varme eller trykk eller en kombinasjon herav ved hjelp av oppvarmede valser.

Som beskrevet under henvisning til fig. 2, omfatter stensilemnet et ark av porøst silkepapir, et trykksverte-ug jennomtrengelig overflatesjikt og en klebemiddelfilm som forbinder overflatesjiktet med silkepapiret. Silkepapiret kan være et konvensjonelt stensil-silkepapir, som for eksempel "Yoshino Type 602 Standard".

Det trykksverte-ugjennomtrengelige sjikt omfatter en suspensjon av et findelt pigment i et harpiks-bindemiddel.

Forholdet mellom pigment og bindemiddel kan variere fra 3:1 til 12:1. Egnede pigmenter omfatter sinkoksyd, sinksulfid, kjønrøk, titandioksyd, kinaleire, talkum etc. En rekke harpikser kan anvendes, herunder akrylharpikser, polyuretaner, polyvinylklorider, cellulose-estere, vinylacetater etc. Blandinger av forskjellige pigmenter og harpikser kan benyttes for å gi et sjikt som binder seg fast til toner-bildet på den elektrostatisk fremstilte matrisekopi (master copy). Harpiksen utgjør den trykksverte-ug jennomtrengelige film. Den tjener også som et klebemiddel for å binde pigmentene og danne en binding med toner-bildet. Pigmentet bidrar til å binde sammen toneren og avbryter kontinuiteten i harpiksfilmen, og tillater dermed sjiktet å brytes istedenfor å strekkes ved atskillelsen av de sammenbundne ark. Pigmentet er således ansvarlig for perforeringsmekanismen. Det foretrukne pigment er sinkoksyd. Suspensjonen av pigmenter i harpikser fremstilles ved maling, for eksempel i en kulemølle, i en tilstrekkelig lang tid til at der oppnås en liten partikkelstørrelse, noe som foretrekkes, da dette er tilbøyelig til å forbedre skarp-heten av den perforerte stensil.

Et fargestoff som for eksempel bengalrødt, krystallfiolett, metylenblått, malakittgrønt etc. innlemmes i den malte suspensjon for å forbedre utseendet av den perforerte stensil. Den fremstilte suspensjon belegges på et støpepapir eller et slippapir for å gi en tørrvekt på 20-35 gram pr. m 2. Slippgraden velges slik at det støpte sjikt forblir bundet til papiret og bare kan delamineres når det er forbundet med silkepapiret.

Funksjonen av klebemiddelet er å laminere det trykksverte-ug jennomtrengelige sjikt til silkepapiret, men det må selektivt slippe de områder av sjiktet som er bundet til det elektrostatisk fremstilte bilde på underlaget. Bindingsstyrken av klebemidlet må således være tilstrekkelig til å gi en god laminering til silkepapiret for å tillate at der fremstilles et stort antall kopier på duplikatoren uten skade på stensilen, samtidig som bindingen er tilstrekkelig svak til å kunne brytes av bindingen mellom sjiktet og bildetpå underlaget. Forskjellige typer av klebemiddel-harpikser kan anvendes, for eksempel polyvinylacetater, cellulosederivater, akrylemulsjoner etc. Den binding som dannes mellom silkepapiret og sjiktet, avhenger av det valgte klebemiddel og kan være en tørrbinding eller en binding som er følsom for trykk eller varme. Klebemiddelet påføres det trykksverte-ug jennomtrengelige sjikt som tidligere er belagt på slippapiret, og silkepapiret lamineres til klebemiddelsjiktet mens dette er vått eller tørt, avhengig av den type klebemiddel som anvendes. Mengden av anvendt klebemiddel er den som skaffer den riktige bindingsstyrke ved forsøk.

Det ovennevnte laminat danner stensilemnet, som nå

kan trekkes av fra slippapiret eller forbli på dette, avhengig av den spesielle stensilform som kreves.

Det elektrostatiske bilde som benyttes med stensilemnet ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, kan frembringes ved direkte eller indirekte elektrofotografering. Billeddannelses-prosessen, som er velkjent, omfatter fremstilling av et latent elektrostatisk bilde på et underlag og etterfølgende fremkalling av det latente bilde med et toner-pulver og fiksering av dette for å gi et synlig,stabilt bilde. Forskjellige typer tonere anvendes, og for den foreliggende fremgangsmåte foretrekkes en tørr varmefiksert toner med et smeltepunkt i området 80-150°C.

En en-komponents magnetisk varmefikserbar toner kan for eksempel påføres det latente bilde ved hjelp av en magnetisk valse.

Smeltetrinnet for binding av det elektrostatiske

bilde til overflatesjiktet av stensilemnet utføres fortrinnsvis ved anvendelse av infrarød oppvarming, idet strålingen på denne måte fortrinnsvis absorberes av de sorte områder av den elektrostatiske matriks-kopi og således gir maksimal varme i billedområdene hvor binding er ønskelig.

I det etterfølgende er der angitt mer detaljerte eksempler på fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen:

Eksempel I

Et stensilark ble fremstilt som følger:

En findelt suspensjon av pigment i bindemiddel-harpiks ble fremstilt ved at 200 vektdeler sinkoksyd (Durham 100 fra Durham Chemicals), 66 vektdeler av en 50%'s oppløsning av en akrylharpiks i xylen (QR451 fra Rohm&Haas) og 100 vektdeler toluen ble blandet og malt i en kulemølle i 16 timer. Suspensjonen ble belagt på støpepapir (Multithane 700 fra Wiggins Teape) til en tørrvekt på 24 gram pr. m 2. Det tørrbelagte sjikt ble dekket med et vandig trykkfølsomt klebemiddelsjikt (Revertex A312 fra Harco Chemicals) og vannet fjernet ved tørking. Yoshino-silkepapir ble påført ved hjelp av en lamineringsvalse som ga tilstrekkelig trykk til å gi fast adhesjon.

En kopi av originalen ble tatt på en Roneo Vickers

type DB6 elektrostatisk kopieringsmaskin, som anvender et sinkoksyd-kopieringspapir og et en-komponent magnetisk toner-pulver. Den anvendte toner var en blanding av kjønrøk, jernoksyd som magnetisk pigment og en termoplastisk akrylharpiks (Synocryl 4003 fra Cray Valley Products). Harpiksen hadde et smelte-område på 95-130°C. Bildet ble forfiksert med kaldt trykk til kopipapiret.

Billedarket ble anbrakt i berøring med overflatesjiktet av stensilemnet og de to ark ført sammen gjennom en ekstern smelteenhet inneholdende en 500 watts infrarød kilde i en "Pyrex"-glass-sylinder med billedsiden av arket vendende mot kilden.

De sammenbundne ark ble fastspent på en Roneo Vickers type 870 Diplicator og kopipapiret trukket av. Den således oppnådde stensil ga tilfredsstillende ytelser ved duplisering.

De dupliserte kopier hadde klare linjer, og stensilen ga lange serier.

Eksempel II

Dette eksempel er lik eksempel I, bortsett fra at overflatesjiktet av stensilemnet omfattet 240 vektdeler sinkoksyd (Durham 100), 50 vektdeler 30%'s oppløsning av oolyuretan i toluen/xylen/isopropyl-alkohol (Witcote 344 fra Witco Chemicals), 75 vektdeler 20% 's oppløsning av cellulose-ester i toluen og

industriell denaturert sprit (CAB 381-0,5 fra Eastman Kodak),

35 vektdeler 1%'s oppløsning av krystallfiolett i industriell denaturert sprit og 130 vektdeler toluen.

Eksempel III

Dette eksempel er maken til eksempel I, bortsett fra .at det klebemiddel som ble anvendt til å binde overflatesjiktet til Yoshino-silkepapiret, var en vandig suspensjon av et poly-vinylacetat (Monarch D.1245 fra Monarch Adhesives). Klebemiddelet ble påført det støpte sjikt og silkepapiret laminert til det våte klebemiddel. Det sammensatte produkt ble deretter tørket.

Eksempel IV

Som i eksempel I, bortsett fra at den malte suspensjon belegges på et slippapir (Quicklease 30/104 fra Jointine). Det laminerte stensilemne tilføres slippapiret, som også tjener som et bæreark for å bistå ved håndteringen av stensilen.

Eksempel V

Som i eksempel I, bortsett fra at den kopi av originalen som ble brukt for binding til overflatesjiktet av stensilen, var fremstilt på en U-Bix Mk I kopieringsmaskin for vanlig papir, og at toneren var forfiksert ved hjelp av oppvarmede valser.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av en dupliseringsstensil hvor et trykksverte-ugjennomtrengelig overflatesjikt av et stensilark anbringes i berøring med et bilde på et underlag og overflatesjiktet fjernes fra stensilarket på billedområdene, karakterisert ved at bildet er et elektrostatisk frembrakt bilde som i tillegg til at det er bundet til underlaget bringes til å binde seg til overflatesjiktet av stensilarket ved varme og/eller trykk, og som trekker av overflatesjiktet når stensilarket og underlaget skilles fra hinannen.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at der benyttes et stensilark hvis overflatesjikt omfatter en kunstharpiks-sammensetning som inneholder finfordelt pigment.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at der benyttes et stensilark hvis overflatesjikt er bundet til det porøse grunnmateriale i stensilen ved hjelp av et klebemiddel.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 2 eller 3, karakterisert ved at der benyttes et stensilark som er dannet ved at overflatesjiktet er formet på en støpebane eller et underlag som er dekket av et slikt middel og deretter bindes til det porøse grunnmateriale i stensilarket.

5. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at der benyttes et elektrostatisk bilde dannet av et toner-materiale som inneholder en kunstharpiks som smelter for å bindes til overflatesjiktet av stensilarket.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 5, karakterisert ved at der anvendes en toner med et smeltepunkt på 80 til 150°C.

7. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at bildets binding til over-flates jiktet av stensilarket bevirkes ved oppvarming med infrarødt-stråling som absorberes først og fremst av billedområdene.

8. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at bildets binding til overflatesjiktet av stensilarket finner sted samtidig med fikseringen av det elektrostatiske bilde for binding av dette til underlaget.

9. Stensilark til utførelse av en fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, omfattende et porøst grunnmateriale og et trykksverte-ugjennomtrengelig overflatesjikt båret av grunnmaterialet, karakterisert ved at overflatesjiktet omfatter en kunstharpiks-sammensetning som inneholder et finfordelt pigment.

10. Stensilark som angitt i krav 9, karakterisert ved at overflatesjiktet er bundet til grunnmaterialet med et klebemiddel.

11. Stensilark som angitt i krav 9 eller 10, karakterisert ved at pigmentet i overflatesjiktet er sinkoksyd.