<Desc/Clms Page number 1>
Durch elektrische Aufladung lichtempfindlich zu machendes Papierblatt für die elektrophotographische Reproduktion von
Bildern Beschichtetes Papier, welches lichtempfindlich gemacht werden kann, ist für die Zwecke der elektrophotographischen Wiedergabe von Bildern bekannt. Es wird dazu benützt, einen Positiv-oder Negativdruck mittels eines Vierschrittverfahrens herzustellen. Das Papier wird zuerst dadurch lichtempfindlich gemacht, dass die beschichtete Seite des Papieres im Dunkeln eine negative elektrostatische Abdeckungsladung erhält, beispielsweise durch Ionenübertragung aus einer Koronaentladung. Das Blatt wird sodann nach irgend einem herkömmlichen photographischen Verfahren belichtet, wodurch die elektrostatische Ladung in den belichteten Bereichen vermindert wird oder verschwindet, wogegen sie in den maskierten Bereichen erhalten bleibt.
Dieses latente auf dem Papier befindliche Bild wird sodann dadurch entwickelt, dass man auf die belichtete Oberfläche ein Harzpulver, im folgenden"Töner"genannt, das eine elektrostatische Ladung hält, aufbringt. Das Pulverbild wird alsdann durch Schmelzen des Harzpulvers fixiert ; indem es auf der Papieroberfläche niederschmilzt, erhält man ein haltbares Bild, dessen Konrrastreichwm von der Pigmentierung des Töners bestimmt ist.
Der für die direkte Herstellung von Kopien bestimmte Töner muss farbtragend, d. h. farbig sein. Die Farbe kann durch die natürliche Pigmentation des verwendeten Harzes, oder durch ein von diesem getragens Pigment geliefert werden. Der Töner wird je nach seiner Polarität hinsichtlich der zu entwickelnden Oberflächenbereiche entweder an den Bildflächen festgehalten, in diesem Fall entsteht ein direktes Bild, oder an den Hintergrundsbereichen, wodurch ein Negativ erhalten werden kann. Wenn derTöne/i' : lt Bezug auf die zu entwickelnde Bildfläche positiv geladen ist, erhält man ein direktes Bild, ist der Töner mit Bezug auf die Bildfläche negativ geladen, so erhält man ein Umkehrbild.
Papiere dieser ein entwickeltes Bild tragenden Art eignen sich zur Verwendung als lithographische Druckplatten. Derartige Druckplatten werden vermittels eines Töners bereitet, der nach dem Schmelzen eine Oberfläche liefert, die durch lithographische Druckfarbe befeuchtet wird. Harze, wie Kopal, Sandarac, "Vinsol" (ein Naturharz, das aus Nadelhölzern gewonnen wird ; ein Erzeugnis derHerculesPowderCo.), Rosin, als auch Hartwachse können als Töner für diese Zwecke verwendet werden. Beim lithographischen Druck wird das Blatt mit Wasser behandelt, um die Hintergrundsbereiche wasserannehmend zu machen, und die Farbe haftet an den wasserabstossenden Buchstaben oder Bildbereichen des Blattes, aber nicht an den Hintergrundsbereichen. Diese Farbe wird sodann auf ein anderes Papierblatt übertragen, wozu man sich einer lithographischen Druckpresse bedient.
Aus diesem Grund besteht der letzte Schritt in der Erzeugung einer Druckplatte dieser Art darin, dass man die Hintergrundsbereiche der Platte wasserannehmelld macht, damit sie nach Behandlung mit Wasser von einer lithographischen Farbe nicht befeuchtet werden.
Der Ausdruck "elektrophotographisches Master" wird in vorliegendem Zusammenhang verwendet, um ein Blatt zu bezeichnen, welches befähigt ist, ein Bild durch elektrophotographische Reproduktion a. : fzu- nehmen, das aber ein solches Bild nicht trägt, und welches ferner vermöge Form und Abmessungen auf der Walze einer lithographischen Druckpresse oder einer lithographischen Bürovervielfältigungsmaschine befestigt werden kann.
Der Ausdruck "lithographische Druckplatte wird im allgemein gebräuchlichen Sinne verwendet, um eine Druckplatte zu bezeichnen, welche wasserabstossende Bildbereiche besitzt, die lithographische Farbe aufnehmen können, und weiters wasserannehmende Hintergrundsbereiche, die, wenn mit Wasser be-
<Desc/Clms Page number 2>
feuchtet, lithographische Farbe nicht annehmen. Mit diesem Ausdruck werden Platten bezeichnet, die entweder für den Offsetdruck oder den direkten lithographischen Druck brauchbare Bilder tragen.
Die vorliegende Erfindung ist das'Ergebnis von Untersuchungen, die gezeigt haben, dass ein Film oder eine Schicht aus einem elektrisch leitenden Material auf einem Blatt mit Papiergrundlage, der bzw. die sich zwischen der Oberfläche der Blattgmndlage und einem für durch elektrische Ladung lichtempfindlich zu machenden, elektrophotographischen Überzug befindet, die für die elektrophotographische Bildwieder - gabe erforderliche Verteilung einer statischen Ladung gewährleistet, u. zw. sogar dann, wenn das Papier- grundlageblatt vollkommen trocken ist und nicht selbst ein elektrischer Leiter ist.
Des weiteren haben die
Untersuchungen gezeigt, dass ein Film oder eine Schicht aus einem organischen filmbildenden Material, die eine feinverteilte, elektrisch leitende, feste Substanz trägt, die fUr diesen Zweck erforderliche Verteilung der statischen Elektrizität gewährleistenwird, obwohl das filmbildende Material ein elektrischer Isolator ist.
Das erfindungsgemässe, beschichtete Papierblatt eignet sich zur elektrophotographischen Bildwiedergabe und besteht aus einem Blatt Papier, das auf einer seiner Seiten eine Zwischenschicht trägt, die ein organisches filmbildendes Material, in welchem sich eine feinverteilte, elektrisch leitende, feste Substanz befindet, enthält und ihrerseits auf ihrer äusseren Oberfläche eine elektrophotographische Schicht trägt, die aus einem photokonduktiven, feinverteilten, anorganischen Pigment in einer Matrix eines filmbildenden, und isolierenden Materials gebildet wird, welches das photokonduktive Pigment an die Oberfläche der Zwischenschicht bindet.
Das durch elektrische Ladung sensibilisierbare Blatt kann zur Bildung von Bildern nach elektrophotographischen Verfahren verwendet werden, wobei der Feuchtigkeitsgehalt des Papiers ausser acht gelassen werden kann. Dies ist ein erheblicher, vorliegender Erfindung zukommender Vorteil, da sich hiedurchdie Notwendigkeit der Kontrolle des Feuchtigkeitsgehaltes der Papiergrundlage, die bei Verwendung bekannter, elektrophotographischer Blätter erforderlich ist, erübrigt. Gemäss vorliegender Erfindung wird ferner der zusätzliche Vorteil erzielt, der darin besteht, dass die Blätter eine verbesserte Faltbeständigkeit aufweisen und die Verwendung einer dünneren lichtsensibilisierbaren Schicht ermöglichen, wodurch die Faltbeständigkeit des Blattes noch weiter erhöht wird.
Das Papierblatt kann ein beschichtetes Papier sein, wie es bei der Herstellung dem Stande der Technik entsprechender, sensibilisierbarer Papiere dieser Art verwendet wird, d. h. ein Papier sein, dass mit einer Ton-Kasein- oder einer ähnlichen Schicht überzogen ist. Solche Papiere sind in der Papierindustrie gut bekannt und unter verschiedenen Markenbezeichnungen im Handel erhältlich.
Das Papierblatt kann jedoch auch nicht beschichtet sein. Die Verwendung eines solchen Blattes bietet gegenüber der Verwendung eines beschichteten Blattes sowohl einen Vorteil in wirtschaftlicher Hinsieht, da es billiger ist, als auch einen Vorteil in technischer Hinsicht, der darin besteht, dass bei Verwendung eines nicht beschichteten Blattes mitCellulosegrundlage ein sensibilisieibares Blatt erhalten wird. das durchsichtiger ist als ein Blatt, das erhalten wird, wenn ein beschichtetes Papier als Bogengrundlage verwendet wird.
Erfindungsgemässe Erzeugnisse sind in der Zeichnung schematisch dargestellt ; gleiche Bezugszeichen sind gleichen Teilen zugeordnet.
Es zeigt Fig. l einen Teilquerschnitt durch ein erfindungsgemässes, elektrophotographisches Blatt oder Master, Fig. 2 einen Teilquerschnitt einer abgeänderten Ausführungsform des lichtsensibilisierbaren, elek-
EMI2.1
nach der Erfindung und schliesslich Fig. 4 eine Draufsicht auf ein elektrophotographisches Master und auf eine lithographische Druckplatte, beide nach der Erfindang.
Wenn vorerst auf die Fig. l und 3 eingegangen wird, so bezeichnet 1 ein Papierblatt, das auf seiner Oberfläche einen dünnen Film 2 trägt, der eine feinverteilte, elektrisch leitende, feste Substanz enthält, die in einer Matrix einer organischen, filmbildenden, festen Substanz dispergiert ist. Der Film 2 trägt auf seiner äusseren Oberfläche einen Film oder eine Schicht 3 aus einem feinverteilten, photokonduktiven, anorganischen Pigment, das in einer Matrix eines filmbildenden, isolierenden Materials eingebettet ist.
In Fig. 2 bezeichnet 4 einen Film aus einem papierbeschichteten Material. Die Kombination eines Films 1 mit einem papierbeschichtendenFilm 2 istnichts anderes als eines der vielen verschiedenen han- delsüblichen beschichtenden Papiere.
In Fig. 3 bezeichnet 5 den niedergeschmolzenen Töner, der auf die Oberfläche des Films 3 im Zuge des elektrophotographischen Reproduktionsverfahrens niedergeschlagen worden ist. Die Bereiche 5 des geschmolzenen Töners mögen entweder ein positives oder ein negatives Bild ergeben. Da es sich dabei um
<Desc/Clms Page number 3>
wasserabstossende Bereiche handelt, welche eine lithographische Druckfarbe aufzunehmen vermögen, wird für gewöhnlich, falls es sich um eine lithographische Druckplatte handelt, ein positives Bild erzeugt. Die Bereiche 6 sind bloss belichtete Bereiche der Filmoberfläche 3, falls es sich um Blätter handelt, die nicht als lithographische Druckplatten verwendet werden sollen. Handelt es sich hingegen um lithographische Druckplatten, so werden diese Bereiche besondere behandelt, um sie wasserannehmend zu machen.
Beispielsweise kann dies dadurch geschehen, dass man die Bereiche mit einer angesäuerten Ferrocyanidlösung behandelt.
Die Fig. 4 bezeichnet ein elektrophotographisches Master mit gelochten Befestigungskanten, die dessen Befestigung auf dem Zylinder einer lithographischenDruckpresse erlauben. Sowohl die Länge zwischen den Befestigungsenden als auch die Breite sind vorbestimmt, um die Verwendung auf der besonderen lithographischen Presse zu ermöglichen, für welche das Master bestimmt ist. Der Querschnitt dieses elektrophotographischen Masters ist durch die Fig. l oder 2 dargestellt.
Das elektrisch leitende, feinverteilte, feste Material, das in der Zwischenschicht verwendet wird. kann z. Z. Aluminiumpigment, pulverisiertes Kupfer, pulverisierte Bronze, pulverisiertes Zinkpigment, Bleiglätte, Zinnoxyd, Kupfersulfit, Silbersulfit, Graphit oder elektrisch leitender Russ sein. Einige Russarten wie z. B. Acetylenruss, Ofenruss und Kanalverfahrenrusse (channel process blacks) weisen die für vorstehen- den Zweck erforderliche elektrische Leitfähigkeit auf. Ein Aluminiumpigment ergibt gute Resultate ; es wird daher für diesenZweck bevorzugt verwende1.
AlsMatrix für das elektrisch leitende Pigment kann eines der vie- len bekannten filmbildenden Materialien verwendet werdenBb/orzugt wird dieVerwendung eines filmbildenden Materials, das den Zusatz eines Weichmachers nicht erfordert, um ein etwaiges Abwandern in den elektro- photographischen Überzug zu vermeidenFernerwird für diese Beschichtung ein filmbildendes Material bevor- zugt verwendet, das von dem zum Auftragen des elektrophotographischen Überzugs verwendeten Lösungsmit- tel nicht nennenswert angegriffen wird.
Folgende filmbildende Materialien eignen sich für diesen Zweck : Cel- luloseacetobutyrat, Äthylcellulose, Polyvinylbutyral, Mischpolymerisate von Viny1idenchlorid mit Acrylsäu- renitril, sowie solche von Vinylidenchlorid mit Vinylchlorid und von Vinylchlorid mit Vinylacetat, sowie die gemischten Polyester von ithylenterephthalat und Äthylensebacinat und ähnliche Polyester.
Die geringste Menge einer lell1vertellten, elektrisch leitenden Substanz, die erforderlich ist um die notwendige Verteilung der statischen Elektrizität aus dem Blatt zu besorgen, hängt von der Art des film- bildenden Materials, in welchem es dispergiert ist, der Teilchengrösse der verwendeten feinverteilten, festen Substanz sowie deren Dispersionsgrad in der Matrix des filmbildenden Materials ab. Es wurde ge- funden, dass wenn Aluminiumpulver als Pigment eingesetzt wird, bei Verwendung de3 Filmes ein Verhält- nis von 1 Teil des filmbildenden Materials auf ungefähr 0, 25 bis ungefähr 1, 5 Teile Aluminiumpulver eine hinreichende statische Entladung bewirkt.
Siliconharze, Polyvinylchloridharze, Polyäthylene, Phenolharze, Polyesterharze, Methacrylatharze,
Polystyrolharze, styrolisierte Alkydharze sowie Mischpolymerisate aus Vinylacetat-Vinylchlorid eignem sich als isolierende Matrix, die das anorganische Pigment auf der Oberfläche der Zwischenschicht hält.
EMI3.1
es zeigt folgende Analyse :
EMI3.2
<tb>
<tb> Unlöslich <SEP> in <SEP> HCI <SEP> 0, <SEP> 03% <SEP> Maximum <SEP>
<tb> Verlust <SEP> bei <SEP> 1100 <SEP> C <SEP> 0, <SEP> 25 <SEP> % <SEP> If <SEP>
<tb> Gesamtschwefel <SEP> als <SEP> SO3 <SEP> 0, <SEP> 04%" <SEP>
<tb> Bleioxyd <SEP> (PbO) <SEP> 0, <SEP> 01%
<tb> Gesamtzinkoxyd <SEP> als <SEP> ZnO <SEP> 99, <SEP> 50 <SEP> % <SEP> Minimum
<tb>
Die elektrophotographische Schicht kann 1 Gew.-Teil des isolierenden filmbildenden Stoffes und etwa 2, 6 - 4, 5 Gew.-Teile, vorzugsweise etwa 2, 8 - etwa 4 Gew.-Teile Zinkoxyd enthalten.
Bei der Herstellung eines erfindungsgemässen Blattes wird zuerst das Papierblatt nach einem der bekannten Verfahren mit einem Lack, in welchem eine feinverteilte, elektrisch leitende, feste Substanz suspendiert ist, überzogen.
Das zur Schichtbildung verwendete Präparat besteht aus einer Lösung des filmbildenden Materials in einem geeigneten organischen Lösungsmittel, das die feinverteilte, elektrisch leitende, feste Substanz gleichmässig suspendiert und gründlich von dieser Lösung benetzt enthält. Welches organische Lösungsmittelgemisch eingesetzt wird, hängt vom jeweils verwendeten filmbildenden Material ab.
Zusammensetzungen, die sich zur Ausbildung eines elektrisch leitenden Zwischenfilms eignen, sind in den folgenden Beispielen, die in Tabelle I zusammengefasst sind, angeführt :
<Desc/Clms Page number 4>
Tabelle 1
EMI4.1
<tb>
<tb> Gew. <SEP> -Teile <SEP>
<tb> Beispiel <SEP> Nr. <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3
<tb> Celluloseacetobutyrat <SEP> 10 <SEP> - <SEP> - <SEP>
<tb> Polyvinylbutyral <SEP> - <SEP> 10 <SEP> -
<tb> Äthylcellulose--10
<tb> Aluminiumpulver <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 10
<tb> Toluol <SEP> 60 <SEP> 25 <SEP> 60
<tb> Äthanol <SEP> 15 <SEP> 50 <SEP> 15
<tb> Butylacetat <SEP> 14 <SEP> 14 <SEP> 14
<tb>
Die auf dem Papierblatt nach obigem Beschichtungsverfahren niedergeschlagene Lackschicht wird dann mit einem elektrophotographisch sensibilisierbaren Film überzogen, der aus einem photokonduktiven, fein- verteilten,
anorganischen Pigment und einem filmbildenden isolierenden Material besteht, das ihn an die ! darunterliegende Lackschicht bindet. Diese Zusammensetzung wird in Form einer Lösung in einem orga- nischen Lösungsmittel aufgetragen, wie aus den folgenden Beispielen ersichtlich: Beispiel 4 : Siliconharzlösung 26 Gew.-Teile
Zinkoxyd 39""
Toluol 35 "
100 Gew.-Teile
Die in diesem Gemenge verwendete Siliconharzlösung enthielt 60 Gew.-% Festteile und 40 Gew.-% Xylol. Die Lösung wies eine Viskosität von etwa 5 bis etwa 30 Centipoise bei 250 auf und war strohfarben.
B eisp iel 5 : Mischpolymerisat aus n-Butylmethacrylat
EMI4.2
<tb>
<tb> und <SEP> Isobutylmethacrylat <SEP> 12,25 <SEP> Gew.-Teile
<tb> Zinkoxyd <SEP> 43, <SEP> 00 <SEP> "
<tb> Toluol <SEP> 56, <SEP> 25"
<tb> 111,50 <SEP> Gew.-Teile
<tb>
Das in diesem Gemenge verwendete Mischpolymerisat aus n-Butylmethacrylat und Isobutylmethacrylat wurde erhalten, indem man gleiche Gew.-Teile der beiden Monomere verwendete ; es wies eine Dichte von. l, 05 und einen Brechungsindex von 1, 4778 bei 250C auf.
EMI4.3
<tb>
<tb>
Beispiel <SEP> 6 <SEP> : <SEP> Polymerisiertes <SEP> Isobntylmethacrylat <SEP> 12,25 <SEP> Gew.-Teile
<tb> Zinkoxyd <SEP> 43, <SEP> 00 <SEP> " <SEP> "
<tb> Toluol <SEP> 56, <SEP> 25 <SEP> 11 <SEP> 11 <SEP>
<tb> 111, <SEP> 50 <SEP> Gew.-Teile <SEP>
<tb>
Das polymerisierte Isobutylmethacrylat, das in dieser Mischung verwendet wurde, hatte eine Dichte von 1, 05, einen Brechungsindex von l, 477 und eine Dielektrizitätskonstante von 2,5.
EMI4.4
<tb>
<tb>
Beispiel <SEP> 7 <SEP> : <SEP> Mischpolymerisat <SEP> aus <SEP> Styrol-Butadien <SEP> 10, <SEP> 00 <SEP> Gew.-Teile <SEP>
<tb> Zinkoxyd <SEP> 34, <SEP> 00"
<tb> Toluol <SEP> 71, <SEP> 50"
<tb> 115,50 <SEP> Gew. <SEP> -Teile
<tb>
EMI4.5
1000 Hz.
EMI4.6
<tb>
<tb>
Beispiel <SEP> 8: <SEP> Styrolisierte <SEP> Alkydharzlösung <SEP> 24,00 <SEP> Gew.-%
<tb> Zinkoxyd <SEP> 42, <SEP> 50 <SEP> " <SEP> "
<tb> Xylol <SEP> 33, <SEP> 50"
<tb> 100, <SEP> 00 <SEP> Gew.-%
<tb>
Die in diesem Gemenge verwendete styrolisierte Alkydharzlösung enthielt 50 ¯ 1 Gew.-% fester Be-
<Desc/Clms Page number 5>
EMI5.1
- 8.Einrichtung, die bisher bei Verwendung elektrophotographischer Blätter aufpapiergrundlage verwendetwur- de, zur Wiedergabe von Bildern unter Benützung der neuen erfindungsgemässen Produkte geeignet. Dem- gemäss ist bei der Verwendung dieser Produkte keine neue Verfahrenstechnik und auch keine neue Aus- rüstung erforderlich. Das sind wesentliche Vorteile, die den neuen Erzeugnissen zukommen.
I Die erfindungsgemässen. Erzeugnisse bieten gegenüber dem Stand der Technik entsprechenden elektro- photographischen Blättern auf Papiergrundlage zwei weitere Vorteile bezüglich ihrer Benützung zur Er- zeugung von Bildern. Abweichend von dem den Stand der Technik entsprechenden Blättern auf Papier- grundlage erfordern die neuen Erzeugnisse keine Kontrolle des Feuchtigkeitsgehaltes der Blattgrundlage bei Bildung des elektrostatischen Bildes. DerFeuchtigkeitsgehalt der Papiergrundlage ist unwesentlich ; die
Blätter müssen nicht behandelt werden, um einen bestimmten Feuchtigkeitsgehalt zu gewährleisten. Da- durch wird ein unliebsamer Faktor beseitigt, mit dem bei Verwendung dem Stand der Technik entspre- chenden elektrophotographischer Blätter gerechnet werden muss.
Der zweite zusätzliche Vorteil, der den neuen Erzeugnissen zukommt, besteht darin, dass deren un- tere Oberfläche während ihrer Behandlung, die auf die Bildhervorbringung abzielt, nicht in engem und gleichmässigem Kontakt mit einem elektrischen Leiter stehen muss, wie dies bei den bekannten elektro- photographischen Blättern auf Papiergrundlage der Fall ist. Der Film, der die elektrisch leitende, feste
Substanz zwischen der Papiergrundlage und dem lichtsensibilisierbaren Film enthält, schafft eine einheit- liche Unterlage für die elektrophotosensitive Beschichtung, während diese die gleichmässige, negative, elektrostatische Ladungsschicht während ihrer Entwicklung erhält, wobei sie auf einem geerdeten Leiter ruht oder geerdet ist, indem sie an einer Stelle von einem geerdeten elektrischen Leiter durchbohrt wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Durch elektrische Aufladung lichtempfindlich zumachendes Papierblatt für die elektrophotogra- phische Reproduktion von Bildern, das mit einer Schicht aus photokonduktivem, feinverteilte, anorga- nischem Pigment, z. B. Zinkoxyd, in einer Matrix eines filmbildenden, elektrisch isolierenden Materials versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Papier und der genannten Schicht eine elek- trisch leitende Schicht vorgesehen ist, wobei das filmbildende Material das anorganische Pigment mit der
Oberfläche der elektrisch leitenden Schicht verbindet.