Verfahren zur Herstellung von Flachdruckplatten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel lung von Flachdruckplatten und ein flächenförmiges Material zu dessen Durchführung.
Der Flachdruck unterscheidet sich von- anderen Druckverfahren dadurch, dass von einer im wesent lich glatten Fläche gedruckt wird, das heisst, dass die bedruckten Stellen nicht von erhöhten oder vertieften Stellen der Druckplatte abhängig sind. Dabei kann die Druckplatte jedoch flach oder gekrümmt sein. Der zu den Flachdruckverfahren gehörende Lithographie druck beruht auf der Unvermischbarkeit von Fett und Wasser. Bei dem gewöhnlichen Lithographieverfahren wird eine Druckplatte dadurch hergestellt, dass ein wasserabstossendes, hydrophobes Bild, das gewöhnlich fettig, harzig oder wachsartig ist, auf einer wasser anziehenden hydrophilen Fläche angebracht wird.
Auf die derart mit einem Bild versehene Fläche wird dann eine wässerige Ausnetzflüssigkeit aufgebracht. Diese kann aus einer wässerigen Glycerinlösung bestehen, die mit Phosphorsäure, sauren Phosphaten oder ähn lichen Stoffen leicht angesäuert ist. Sie benetzt alle Teile der Fläche, die nicht schon von dem hydropho- ben Bildmaterial bedeckt sind, hingegen natürlich nicht das hydrophobe Bild.
Eine mit einer lithogra phischen Druckfarbe auf Fettgrundlage überzogene Farbauftragwalze wird über die Oberfläche der Druck platte geführt und hinterlässt auf den farbannehmen- den hydrophoben Bildflächen einen Farbfilm. Auf den bildfreien Flächen, die von einem Film der farbabwei- senden Ausnetzflüssigkeit bedeckt sind, bleibt keine Farbe zurück. Wenn die eingefärbte Platte mit einer anderen farbannehmenden Fläche in Berührung ge bracht wird, geht die Farbe auf diese über.
Die derart bedruckte Fläche kann aus einem Papierblatt beste hen; in den meisten Fällen ist sie ein Gummituch, das den Druck dann in der ursprünglichen Form auf das endgültig zu bedruckende Papierblatt überträgt. Nach jedem Abdruck während einer Auflage wird die Druckplatte mit wässeriger Nachnetzlösung ange feuchtet, um die bildfreien Stellen in benetztem Zu stand zu halten; dann wird die Platte eingefärbt und damit gedruckt.
Eine von einer einwandfreien Druckfläche oder -platte zu erfüllende Forderung besteht darin, dass die Platte im trockenen Zustand rasch ein wasserabwei sendes Bild annimmt, das sehr fest daran haften muss und weder durch die Druckfarbe abgezogen noch durch die Aus- oder Nachnetzlösungen weggewaschen wird. Ferner ist es notwendig, dass alle bildfreien Stel len der Platte rasch von den Aus- und Nachnetzlösun- gen benetzt werden und einen Film dieser Lösungen zurückhalten, und dass sie keine Verdrängung dieses wässerigen Films durch die Druckfarbe gestatten.
Zur Herstellung von lithographischen Druckplat ten wurden anfänglich Kalksteinplatten und später körnige Metallplatten verwendet. Seit einiger Zeit wer den in grossem Umfang lithographische Druckplatten aus überzogenem Papier verwendet, besonders für kleine Platten und für die relativ kleinen Auflagen, wie sie bei Vervielfältigungsarbeiten für Bürozwecke in Frage kommen. Nach dem Verfahren gemäss der Erfindung werden vorzugsweise Flachdruckplatten aus überzogenem Papier hergestellt.
Allgemein weist eine lithographische Papierdruck platte einen vorzugsweise nassfesten Papierträger auf, der wenigstens einseitig einen hydrophilen Überzug trägt, der aus einem wasserunlöslichen hydrophilen filmbildenden Klebstoff wie Kasein, Carboxymethyl- cellulose oder Polyvinylalkohol besteht. Gewöhnlich enthält das hydrophile filmbildende Material eine ge wisse Menge eines feinverteilten mineralischen Füll stoffes. Zur Herstellung des hydrophoben Bildes auf einer lithographischen Druckplatte sind mehrere Verfahren bekannt.
Als elektrostatisch bezeichnet man jene Druckver fahren, bei denen im Zuge der Herstellung einer sicht baren Aufzeichnung, Reproduktion oder Kopie in einer Zwischenoperation ein optisches Bild oder ein elektrisches Signal in ein elektrostatisches Ladungs bild auf einer elektrisch isolierenden Unterlage um gewandelt wird. Das Verfahren kann auch die Um wandlung des Ladungsbildes in ein sichtbares Bild umfassen, das dann eine im wesentlichen getreue Wie dergabe eines Originals ist, jedoch ein anderes Format aufweisen kann.
Bei einem dieser elektrostatischen Druckverfah ren wird zum Beispiel eine Oberfläche einer leitenden UnterlagspIatte mit einem durch Belichtung leitend werdenden Isoliermaterial (im folgenden teilweise photoelektrisches Material genannt) wie Selen, An thracen oder Schwefel überzogen und dann eine über die gesamte Fläche des photoelektrischen Materials verteilte elektrostatische Ladung erzeugt. Auf der ge ladenen Oberfläche wird ein optisches Bild erzeugt, wodurch die von den Lichtstrahlen getroffenen Flä chenteile entladen werden, während der Rest der Oberfläche in geladenem Zustand verbleibt und somit ein elektrostatisches Bild darstellt.
Dieses wird sicht bar gemacht, indem ein Entwicklerpulver aufgebracht wird, das an den geladenen Stellen der Platte elektro statisch festgehalten wird. Das derart gebildete Pulver bild kann direkt auf dem photoelektrischen Überzug fixiert oder auf eine andere Fläche, auf der die Re produktion erzeugt werden soll, übertragen und dort fixiert werden.
Gemäss einem der zur Herstellung von lithographi schen Druckplatten nach einem elektrostatischen Druckverfahren angewendeten Verfahren wird als Ein- stäubungspulver ein Material verwendet, das von der lithographischen Druckfarbe benetzt wird. Das auf dem photoelektrischen Überzug gebildete Pulverbild wird auf eine lithographische Platte übertragen, die zum Beispiel aus einer körnigen Metallplatte oder aus überzogenem Papier bestehen kann. Zur Herstellung der fertigen lithographischen Druckplatte wird dann das übertragene Bild durch Erhitzen auf die lithogra phische Druckplatte aufgeschmolzen.
Die nach diesem elektrostatischen Druckverfah ren hergestellten lithographischen Platten geben für die gewöhnlichen kleinen Auflagen, wie sie in Büros erforderlich sind, geeignete Abdrücke. Dieses Verfah ren besitzt jedoch gewisse Nachteile: a) Bei der Über tragung des Pulverbildes auf den photoelektrischen Überzug der lithographischen Druckplatte gehen Bild details und die Bildschärfe verloren; b) der photoelek trische Überzug muss nach Gebrauch jedesmal gerei nigt werden;
c) die Trägerplatte für den photoelektri schen Überzug ist starr, so dass es schwierig oder un möglich ist, das Pulverbild auf nichtbiegsame Flächen zu übertragen; d) bei Verwendung von Selenplatten muss die Platte wegen Ermüdungserscheinungen nach jedem Gebrauch während einer bestimmten Zeit ge lagert werden; e) im Vakuum mit Selen überzogene Platten besitzen nur eine begrenzte Lebensdauer, bre chen leicht und sind teuer in der Herstellung und un beständig.
Nach einem anderen elektrostatischen Verfahren für die Herstellung von lithographischen Druckplatten wird eine Metallplatte, deren eine Seite für den Litho- graphiedruck präpariert ist, auf der präparierten Flä che mit einem photoelektrischen Material überzogen, das bei relativ niedrigen Temperaturen flüchtig ist, z. B. Anthracen oder Schwefel. Auf dem photoelektri- sehen Überzug wird, wie vorstehend beschrieben, ein elektrostatisches Bild erzeugt, das mit hydrophobem Entwicklerpulver von relativ niedrigem Schmelzpunkt entwickelt wird. Auf diese Weise entsteht ein sicht bares Pulverbild.
Beispiele geeigneter Pulver sind Kolophonium, Kopalharz, Sandarak oder pulverisierte lithographische Kreide. Das Pulverbild wird nicht übertragen, sondern die Metallplatte wird vorsichtig auf eine solche Temperatur erhitzt, dass der photo elektrische Überzug verdampft, wobei das Pulverbild auf der Platte zurückbleibt. Wenn das Entwicklerpul- ver bereits geschmolzen ist, lässt man die Platte ab kühlen. Hat das Entwicklungspulver einen höheren Schmelzpunkt, dann wird die Erhitzung so lange fort gesetzt, bis das Entwicklerpulver schmilzt und auf der Metallfolie fixiert wird. Darauf lässt man die Platte abkühlen.
Die nach diesem zweiten Verfahren hergestellten lithographischen Druckplatten geben einwandfreie Abdrucke. Die Platten haben jedoch folgende Nach teile: 1. Beim Verdampfen des photoelektrischen Ma terials entwickeln sich schädliche Dämpfe; 2. das Ver fahren ist nicht ohne weiteres in Büroräumen und für kleine Auflagen anwendbar; 3. es können nur photo elektrische Materialien mit niedrigem Siedepunkt ver wendet werden; 4. es können nur Entwicklerpulver mit relativ niedrigem Schmelzpunkt verwendet werden.
Das Verfahren gemäss der Erfindung zur Herstel lung von Flachdruckplatten ist dadurch gekennzeich net, dass man in einer auf einer flächenförmigen Un terlage befindlichen Schicht, die ein durch Belichtung leitend werdendes Material in einem dielektrischen filmbildenden Trägermedium enthält, ein latentes elek trostatisches Bild und auf Grund dieses Bildes eine Flachdruckplatte erzeugt, bei der die bildfreien Stellen aus einem hydrophilen Material bestehen.
Nach dem neuen verbesserten Verfahren gelingt die Herstellung von Flachdruckplatten mit einem mini malen Aufwand an Einrichtungen, einem minimalen Wartungsaufwand für diese Einrichtungen, minimalen Anforderungen bezüglich fachlicher Geschicklichkeit und Anstrengung zur Erzielung guter Druckplatten und einem minimalen Aufwand an Investitionen für zusätzliche Einrichtungen über derzeit verwendete Druckeinrichtungen hinaus.
Man kann zum Beispiel auf der Oberfläche des photoelektrischen Überzuges ein latentes elektrostati- sches Bild erzeugen, dieses mit hydrophobem Ent- wicklerpulver entwickeln, dieses Entwicklerpulver auf dem Überzug fixieren und dann in den von dem fixierten Pulverbild nicht bedeckten Teilen des über zuges ein hydrophiles Material erzeugen. Gemäss der einen Ausführungsform (Typ I) werden die vom fixier ten Pulverbild nicht bedeckten Teile des photoelektri schen Überzuges auf chemischem Wege in ein hydro- philes Material umgewandelt.
Nach einer zweiten Ausführungsform (Typ 1I) werden die vom fixierten Pulverbild nicht bedeckten Teile des photoelektri schen Überzuges auf einem anderen chemischen Wege, nämlich durch Hydrolyse, in ein hydrophiles Material übergeführt. Nach einer dritten Ausführungs form (Typ III) wird der photoelektrische Überzug auf eine hydrophile Schicht aufgebracht, die in den vom fixierten Pulverbild nicht überdeckten Teilen durch Entfernung des photoelektrischen Überzuges freigelegt wird.
Beispielsweise Ausführungsformen des Verfahrens gemäss der Erfindung werden nun anhand der beilie genden Zeichnung erläutert, in welcher Fig. 1 eine erfindungsgemäss ausgebildete überzo gene Druckunterlage im Schnitt zeigt, Fig.2 ein auf der Druckunterlage der Fig.1 fixier tes hydrophobes Bild im Schnitt zeigt, Fig. 3 die für den Lithographiedruck fertigpräpa rierte lithographische Druckplatte im Schnitt zeigt,
Fig. 4 eine teilweise schematische Schnittdarstel lung einer Einrichtung zur Herstellung einer elektro statischen Deckladung auf der Druckunterlage der Fig. 1 ist, Fig. 5 eine Einrichtung zur Projektion eines opti schen Bildes auf die geladene Druckunterlage der Fig. 4 zeigt, Fig. 6 im Schnitt eine Einrichtung zur Entwick lung eines elektrostatischen Bildes auf der Druckunter lage der Fig. 5 zeigt, Fig. 7 im Schnitt eine zweite Art einer überzoge nen Druckunterlage zeigt,
Fig. 8 im Schnitt die Druckunterlage der Fig. 7 mit einem darauf fixierten hydrophoben Bild zeigt und Fig. 9 im Schnitt die für den Lithographiedruck fertigpräparierte Druckunterlage der Fig. 8 zeigt.
In allen Figuren sind gleiche Elemente mit den selben Bezugszeichen versehen. <I>Typ I</I> Zur Herstellung einer lithographischen Druck platte nach Typ I wird eine Oberfläche eines relativ leitfähigen flächenförmigen Materials mit einem photoelektrischen Material versehen, das aus einer in einem elektrisch isolierenden Filmbildner suspendier ten photoelektrischen Substanz besteht. Auf dem Überzug wird ein elektrostatisches Bild erzeugt und mit hydrophobem Entwicklerpulver entwickelt.
Das entwickelte Bild wird auf dem Überzug fixiert. Dann werden die von dem fixierten hydrophoben Bild nicht bedeckten Flächen des photoelektrischen Überzuges in ein hydrophiles Material verwandelt. <I>Beispiel</I> Zur Herstellung einer Druckplatte gemäss Fig. 1 wird ein Gemisch aus folgenden Materialien herge stellt: 96 g eines Siloxanharzes (z.
B. des von der General Electric Company, Silicone Products Divi sion, Waterford, N. Y. unter der Bezeichnung G.E. SR-82 vertriebenen Produktes), 225 g Toluol und 240 g Zinkoxyd von genügend hoher Flächenphoto leitfähigkeit. Dieses flüssige Gemisch wird drei Stun den lang in der Kugelmühle verrieben und dann auf die eine Seite eines Unterlagsblattes 21 aus Papier hoher Nassfestigkeit aufgebracht.
Auf diese Weise wird auf der einen Seite des Unterlagsblattes ein photo elektrischer Überzug 23 erhalten. Der Überzug kann nach einem beliebigen bekannten Verfahren, z. B. durch Spritzen, Tauchen oder Aufstreichen, aufge bracht werden. Das nachstehend als Druckunterlage bezeichnete überzogene Papier wird getrocknet und dann auf die gewünschte Grösse und Form zugeschnit ten oder ausgestanzt.
Zur Erleichterung der Präparierung und Manipu lation wird vorzugsweise ein Papier hoher Nassfestig- keit verwendet. Das Unterlagsblatt kann jedoch auch aus einer anderen Papiersorte oder aus Kunst stoff oder Metall bestehen.
Zur Erleichterung des elek trostatischen Druckvorganges ist es zweckmässig, wenn das Unterlagsblatt eine relativ gute elektrische Leit fähigkeit besitzt. Die Leitfähigkeit des Unterlagsblat- tes kann jedoch zwischen der eines Materials wie Papier und der von relativ gut leitfähigem Material wie Metall oder russbeladenem Papier liegen.
Durch den auf das Unterlagsblatt aufgebrachten Überzug werden die spektrale Empfindlichkeitsvertei lung, die Lichtempfindlichkeit und die Kontrastcha rakteristik der Druckunterlage bestimmt. Durch ent sprechende Wahl des Photoleiters und des Filmbild ners kann fast jede spektrale Empfindlichkeitsvertei lung, Lichtempfindlichkeit oder Kontrastcharakteristik erzielt werden. In dem Überzug kann fast jedes Photo- leiterpulver verwendet werden, das eine genügend hohe Flächenphotoleitfähigkeit hat.
Hierzu gehören zum Beispiel die photoleitenden Oxyde, Sulfide, Sele- nide, Telluride und Jodide des Cadmiums, Quecksil bers, Antimons, Wismuts, . Thalliums, Molybdäns, Aluminiums, Bleis und Zinks. Ausserdem können Ar- sentrisulfid, Cadmiumarsenid, Bleichromat oder Selen verwendet werden. Vorzugsweise hat der Photoleiter im Dunkeln einen hohen spezifischen elektrischen Wi derstand. Es können auch Gemische mehrerer Photo leiter verwendet werden.
Der Photoleiter bestimmt die spektrale Empfind lichkeitsverteilung der Druckunterlage. Die Farbe des Photoleiters zeigt ungefähr an, wo die Absorptions kante des Photoleiters und der Druckunterlage liegt. Die meisten Photoleiter absorbieren Licht der kür zeren Wellenlängen. Bei längeren Wellenlängen wird ein Wert erreicht, bei dem die Absorption scharf abfällt und der Photoleiter keine Strahlung mehr ab sorbiert. Dieser Wert wird als Absorptionskante des Materials bezeichnet. Es ist besonders vorteilhaft, dass man durch geeignete Wahl eines geeigneten Photo leiters eine Druckunterlage mit jeder gewünschten Lichtabsorptionscharakteristik und daher auch jeder gewünschten spektralen Empfindlichkeitsverteilung er halten kann.
Beispielsweise liegt die Spitzenempfind lichkeit von Thalliumjodid etwa bei 4130 A, die von Silberjodid etwa bei 13 500 A. Die Spitzenempfind lichkeiten anderer Photoleiter können bei anderen Wellenlängen des elektromagnetischen Spektrums lie gen ur_d ein schmales oder breites Frequenzband ein nehmen.
Der elektrisch isolierende Filmbildner ist ein we sentlicher Teil der Masse. Hierfür kommen mehrere Stoffe in Frage. Am zweckmässigsten ist ein Filmbild ner mit hoher Dielektrizitätskonstante und hoher Durchschlagsfestigkeit. Der Filmbildner muss auch in ein hydrophiles Material umwandelbar sein. Für diese Zwecke kommen natürliche oder Kunstharze wie Siloxanharze, Celluloseester, Polystyrol oder Schellack oder auch Gemische mehrerer Filmbildner in Frage.
Der Photoleiter kann auf verschiedene Weise in dem Filmbildner suspendiert werden. Am einfachsten wird der Filmbildner in einem entsprechenden organi schen Lösungsmittel aufgelöst und dann das Photo- leiterpulver beigemischt. Der Photoleiter kann auch trocken, z. B. durch Kneten, beigemischt werden, wo bei der Filmbildner so weit erhitzt wird, dass er pla stisch ist.
Das Mengenverhältnis zwischen dem Photoleiter pulver und dem Filmbildner in dem schliesslich erhal tenen überzog ist in einem weiten Bereich veränder- lich. Vorzugsweise werden etwa 50-90 % Photokon- duktor und 50-10 % Filmbildner verwendet. Das optimale Verhältnis ist von der Art des Photoleiters und des Filmbildners
und den erwünschten Ergeb nissen abhängig.
Die Lichtempfindlichkeit der Druckunterlage ist von der Art des Photoleiters, der Art des Filmbildners und dem Gewichtsverhältnis zwischen Photoleiter und Filmbildner abhängig. Da die Lichtempfindlichkeit von einer Reihe von Eigenschaften abhängt, kann durch eine geeignete Auswahl von Materialien und ihrer Zusammensetzung fast jeder gewünschte Emp findlichkeitswert erzielt werden.
Durch Auswahl geeigneter Materialien und Zu sammensetzungen wird auch bestimmt, wie lange ein elektrostatisches Bild auf der Oberfläche des photo elektrischen überzuges gespeichert werden kann, da die Fähigkeit zur Speicherung eines elektrostatischen Bildes von dem spezifischen elektrischen Widerstand des Materials abhängig ist. Allgemein nimmt die Spei cherfähigkeit mit dem spezifischen elektrischen Wi derstand des Überzuges zu.
Zur Herstellung der Druckplatte gemäss Fig.4 wird die Druckunterlage der Fig. 1 auf eine geerdete Metallplatte 51 aufgelegt. Eine elektrostatische Lade einrichtung 61 wird im Dunkeln über den photoelek trischen Überzug 23 der Druckunterlage geführt, so d-ass auf dieser eine elektrostatische Gesamtladung er- zeugt wird. Die Ladeeinrichtung kann aus einem Sy stem von dünnen Drähten 53 bestehen, die in der Nähe der geerdeten Metallplatte 51 angeordnet sind.
Zwischen den Drähten 53 und der geerdeten Platte 51 ist eine Gleichspannungsquelle eingeschaltet, so dass die Drähte gegenüber der geerdeten Platte negativ ge laden werden. Die Spannung soll so hoch sein, dass im Bereich der Drähte eine Glimmentladung erfolgt. Die unter der Ladeeinrichtung 61 durchgeführte Druck unterlage wird negativ geladen. Wenn die Drähte 53 gegenüber der geerdeten Platte 51 positiv geladen sind, kann mit dieser Vorrichtung und dieser Aus führungsform des Verfahrens auch eine positive Deck ladung erzeugt werden.
Als nächste Massnahme wird durch Entladung von gegebenen Teilen der geladenen Fläche auf dieser ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt. Gemäss Fig. _5 kann dies durch Belichtung der Druckunterlage mit einem optischen Bild geschehen, das zum Beispiel von einem die Druckvorlage enthaltenen Projektor 59 erzeugt wird. Das optische Bild wird auf die geladene Fläche des überzuges 23 projiziert. Die zu druckende Vorlage kann jedoch auch jede in gewöhnlichen photographischen Verfahren verwendete Vorlage sein.
An jenen Stellen, an denen das Licht auf die Ober fläche 23 auftrifft, wird die darauf befindliche elektro statische Ladung vermindert oder entfernt. Es ver bleibt ein elektrostatisches Bild oder Ladungsmuster, das den dunkeln Stellen des optischen Bildes ent spricht. Das elektrostatische Bild kann auch nach an deren Methoden erzeugt werden.
Gegebenenfalls kann das elektrostatische Bild eine Zeitlang gespeichert werden. Gewöhnlich wird dann das elektrostatische Bild mit einem Material entwik- kelt, das später die lithographische Druckfarbe trägt. Gemäss Fig. 6 erfolgt die Entwicklung dadurch, dass die Druckunterlage im Dunkeln belassen und eine Entwicklerbürste 55, welche ein Entwicklerpulver ent hält, über die das elektrostatische Bild tragende Ober fläche des Überzuges 23 geführt wird. Die Entwick- lerbürste weist ein Gemisch von magnetischen Träger teilchen, z. B. von Eisenpulver, und dem Entwickler pulver auf.
Dieses Gemisch wird durch einen Magne ten 57 in einem Magnetfeld festgehalten.
Vorzugsweise wird in dem Entwicklergemisch als Trägermaterial Eisen, in Form von Eisenteilchen, die kein Fett oder andere in Alkohol lösliche Verunreini gungen aufweisen, verwendet. Diese Eisenteilchen haben vorzugsweise eine verhältnismässig kleine Teil chengrösse mit einer grössten Dimension von etwa 0,05 bis 0,2 mm. Befriedigende Ergebnisse werden auch mit einem Träger erzielt, der aus Eisenteilchen mit einem etwas grösseren Grössenbereich zwischen etwa 0,025-0,5 mm besteht.
Ein bevorzugtes Entwicklerpulver kann wie folgt hergestellt werden: Ein Gemisch von 200 g Piccola- stic-Harz 4358 , einem elastischen, thermoplastischen Harz aus einem Polymer des Styrols, substituierten Styrols oder seiner Homologen, vertrieben von der Pennsylvania Industral Co., Clairton, Pa., welches eine solche Teilchengrösse aufweist, dass die einzelnen Partikel durch ein Sieb mit einer lichten Maschen weite von 0,074 mm passieren können, 12 g Russ ( Carbon Black 6 ,
vertrieben von Eimer and Amend Company, New York, N. Y.), 12 g Spritnigrosin S. S. B. (vertrieben von der Allied Chemical and Dye Co., New York) und 8 g Josolschwarz (vertrieben von der Allied Chemical and Dye Co., New York, N. Y.), wird in einem Becher aus rostfreiem Stahl bei etwa 200e C gründlich vermengt, wobei das Erhitzen und Vermengen in der kürzestmöglichen Zeit erfolgen soll.
Die Schmelze wird auf ein Messingtablett gegossen und abkühlen und erhärten gelassen. Dann wird das erhärtete Gemisch aufgebrochen und etwa 20 Stun den lang in der Kugelmühle verrieben. Das verriebene Pulver wird durch ein Sieb mit lichter Maschenweite von 0,074 mm gesiebt und kann dann als Entwick- lerpulver verwendet werden. Wenn dieses Pulver mit Glasperlen oder Eisenpulver vermengt wird, nimmt es eine positive elektrostatische Ladung an. Es entwik- kelt daher ein aus negativen Ladungen bestehendes, elektrostatisches Bild.
Das Entwicklergemisch wird durch Vermengung von 2-4 g Entwicklerpulver und 100 g des magnetischen Trägermaterials hergestellt, doch können auch andere Mengenverhältnisse verwen det werden.
Das Entwicklerpulver kann aus einer grossen Klasse von Materialien ausgewählt werden. Vorzugs weise besteht es aus einem Material, das durch Stein druckfarben benetzt, durch die Chemikalien, die an schliessend die nichtdruckenden Stellen des Überzuges 23 umwandeln, jedoch nicht angegriffen wird. Zur Unterstützung der Entwicklung des latenten elektro- statischen Bildes ist das Entwicklerpulver vorzugs weise entsprechend elektrisch geladen.
Die elektrische Ladung des Pulvers kann darauf zurückzuführen sein, dass das Pulver 1. elektroskopisch ist oder 2. mit an deren Teilchen, mit denen es triboelektrisch aktiv ist, zusammengewirkt hat, oder 3. von einer elektrischen Energiequelle, z. B. einer Glimmentladung, elektrisch geladen wurde. Beispiele geeigneter Entwicklerpulver sind Zinkpulver, Kupferpulver, Kohlenstoff, Schwefel, natürliche und Kunstharze oder Gemische derselben.
Das Entwicklerpulver kann auch auf andere Weise auf das Bild aufgebracht werden. Beispielsweise kann es auf das Bild aufgestäubt oder mit Glasperlen oder anderen geeigneten Trägerteilchen gemischt werden, worauf das Gemisch mit der Oberfläche der Druck unterlage in Berührung gebracht wird. Die Perlen die nen nur als zeitweilige Träger, die die Pulverteilchen bei Berührung der geladenen Fläche freigeben.
Das beschriebene Pulver ist positiv geladen und haftet ohne weiteres an negativ geladenen Stellen des elektrostatischen Bildes an. In dem beschriebenen entwickelten Bild entsprechen die Entwicklerflächen des Bildes den unbelichteten Stellen des optischen Bil des. Wenn die Druckunterlage positiv geladen wird, was zum Beispiel bei Bleijodidharz-Überzügen der Fall sein kann, und die gleichen Massnahmen, wie sie vorstehend beschrieben wurden, durchgeführt werden, erhält man ein Umkehrbild. Wenn anstelle des positiv geladenen ein negativ geladenes Pulver verwendet wird, erhält man im ersten Fall ein Umkehrbild, im zweiten Fall ein positives Bild.
Gemäss Fig. 2 wird das entwickelte Bild 25 jetzt auf dem Überzug 23 fixiert. Wenn das Entwicklerpul- ver oder der Filmbildner einen relativ niedrigen Schmelzpunkt hat, kann das Bild dadurch fixiert wer den, dass das Pulver durch Erhitzen, z. B. mit einer Infrarotlampe, auf die Oberfläche aufgeschmolzen wird. Vorzugsweise wird das Pulverbild durch den photoleitenden Überzug 23 hindurchgeschmolzen. Auf diese Weise kann Schwefel oder Kunstharzpulver fixiert werden.
Das Pulverbild 25 kann aber auch in den Überzug 23 hineingedrückt werden. Ein anderes Verfahren zur Fixierung des Pulverbildes 25 besteht darin, einen dünnen Überzug eines Materials aufzu- bringen, das ein Lösungsmittel für das Material des Pulverbildes 25 darstellt. Das Lösungsmittel kann die Entwicklerpulverteilchen lösen und sie aneinander und an dem Überzug 23 haften machen. Das Lösungsmit tel kann auch den Überzug 23 aufweichen, so dass die Entwicklerpulverteilchen daran haften. Nach Ste henlassen und zweckmässig unter Einwirkung einer kleinen Wärmemenge wird das Lösungsmittel durch Verdampfen von der Druckunterlage entfernt.
Gemäss Fig. 3 werden die bildfreien Stellen 27 des Überzuges 23 in hydrophiles Material verwandelt. Diese Stellen ziehen dann die wässerigen Aus- und Nachnetzlösungen an, die ihrerseits die lithographi sche Druckfarbe abstossen. Es wird eine Umwand lungslösung hergestellt, die 20 g Zinkacetat, 80 cm3 Wasser und 20 cm3 Äthylalkohol enthält. Der Über zug 23 wird gleichmässig mit der Umwandlungslösung benetzt, z. B. mit einem finit der Lösung angefeuch teten Wattebausch bestrichen.
Dann lässt man die Lö sung eine Zeitlang in den Überzug 23 eindringen, wo bei die nicht von dem Pulverbild 25 geschützten Stel len 27 des Überzuges 23 einen hydrophilen Charakter annehmen. Das fixierte Pulverbild 25 soll von dieser Lösung natürlich unbeeinflusst bleiben und jede che mische Einwirkung auf die von ihm bedeckten Teile des Überzuges 23 verhindern.
In der Umwandlungslösung kann das Zinkacetat durch andere wasserlösliche Salze zweiwertiger Me talle ersetzt werden, z. B. durch die wasserlöslichen Acetate, Nitrate, Chloride und Formiate des Bariums, Cadmiums, Calciums, Kobalts, Kupfers, Eisens, Bleis, Magnesiums, Nickels, Strontiums und Zinks. Ge wöhnlich werden die Salze in Konzentrationen von 5 bis 15 Gewichtsprozent verwendet. In manchen Fäl len können sie jedoch in Konzentrationen bis zu 25 Gewichtsprozent verwendet werden.
In der Umwand lungslösung können alle in wässeriger Lösung genü gend stabilen wasserlöslichen Salze der zweiwertigen Metalle der Gruppen I, II, IV, VII und VIII des peri odischen Systems verwendet werden. Eine genügend stabile Lösung ist eine Lösung, die beim Stehen nicht zur Oxydation oder Zersetzung neigt.
Die wässerigen Umwandlungslösungen können auch ein wasserlösli- ches Formiat oder Acetat eines mehrwertigen Metalles zusammen mit einem wasserlöslichen Alkali- oder Ammoniumformiat oder -acetat enthalten.
Beispiels weise kann eine Umwandlungslösung aus einem Ge misch von 15 g Zirkonylacetat, 5 g Natriumacetat, 2 g Butanol, 1 g 40 % igem Formaldehyd und 77 cm3 Wasser bestehen.
Nach genügend langer Reaktion der Umwand lungslösung mit dem Überzug wird dieser zwecks Ent fernung überschüssiger Umwandlungslösung mit einem mit Wasser angefeuchteten Wattebausch abgewischt. Jetzt ist die nachstehend als Druckplatte bezeichnete Druckunterlage fertig für den Druck. Das die Druck farbe anziehende fixierte Pulverbild 25 ist zwecks grösserer Deutlichkeit übertrieben gross dargestellt worden, so dass es über den bildfreien Stellen 27 er höht erscheint. Das Bild 25 ist sehr flach und die Oberfläche der Druckunterlage im wesentlichen glatt.
Die Druckplatte kann entweder getrocknet und für spätere Verwendung gelagert oder sogleich ver wendet werden. Beim Drucken mit dieser Druckplatte können die üblichen Aus- und Nachnetzlösungen und Steindruckfarben verwendet werden.
<I>Typ</I> 1I Zur Herstellung einer lithographischen Druck platte des Typs II wird eine Seite eines relativ gut leit fähigen flächenförmigen Materials mit einem Gemisch überzogen, das aus in einem elektrisch isolierenden Filmbildner suspendiertem Photokonduktorpulver be steht. Auf dem Überzug wird ein latentes elektrosta tisches Bild erzeugt und mit einem hydrophoben Ent- wicklerpulver entwickelt, das auf dem Überzug fixiert wird.
Dann wird dem von dem hydrophoben Ent- wicklerpulver nicht bedeckten Überzug durch Hydro lyse ein hydrophiler Charakter verliehen. Das Verfah ren des Typs I unterscheidet sich von dem des Typs 11 darin, dass nach Typ 1 das gesamte Material des über zuges einen hydrophilen Charakter erhält, während nach Typ II nur der in dem Überzug enthaltene Film bildner chemisch umgewandelt wird.
Der einzige Un terschied des Typs II gegenüber dem Typ 1 besteht daher in der Wahl anderer dielektriseher Filmbildner, anderer Materialien und anderer Methoden, mit denen dem Überzug ein hydrophiler Charakter verliehen wird.
Gemäss Fig. 1 wird auf ein Unterlagsblatt 21 ein Überzug aufgebracht, der aus einem Gemisch von 300 cm3 Aceton, 300 cm3 Methylcellosolve, 38 g Cel- luloseacetat geringer Viskosität (das von der Eastman Kodak Company, Rochester, N. Y. unter der Bezeich nung EK 4644>> vertriebene Produkt) und 96 g tech nisch reinem Zinkoxyd besteht.
Der Filmbildner kann beliebiger Art sein, sofern ihm nur durch Hydrolyse ein hydrophiler Charakter verliehen werden kann. Beispiele solcher Materialien sind die Celluloseester, insbesondere Celluloseacetat, Celluloseacetatbutyrat und Celluloseacetatpropionat. Die zu Typ I gegebene ausführliche Beschreibung der Überzüge gilt auch für den Typ<B>11</B> mit der Einschränkung, dass nur der Film- bildner durch Hydrolyse in ein hydrophiles Material überführbar sein muss.
Jetzt wird die Druckunterlage, wie bei Typ I be schrieben, geladen, belichtet und entwickelt und das entwickelte Bild fixiert.
Gemäss Fig.3 werden die bildfreien Stellen des Überzuges 23 jetzt durch Hydrolyse in hydrophile Stellen 27 umgewandelt. Es wird eine Hydrolysier- lösung hergestellt, die aus 50 g Natriumhydroxyd, 400 cm-' Äthylalkohol und Wasser zum Auffüllen auf 1 Liter besteht. Diese Lösung wird auf die Oberfläche des Überzuges 23 zum Beispiel dadurch aufgetragen, dass sie mit einem mit der Hydrolysierlösung ange feuchteten Wattebausch bestrichen wird.
Nach einer gewissen Zeit haben die bildfreien Stellen des über zuges 23 infolge der Hydrolyse einen hydrophilen Charakter angenommen, während das fixierte Bild 25 und die darunter befindlichen Stellen des Überzuges 23 unverändert bleiben. Die fertige Druckplatte wird gespült und kann, wie bei Typ I beschrieben, behan delt werden. Zur Umwandlung des Celluloseacetats in eine hydrophile Substanz können auch andere Hydro- lysierlösungen verwendet werden.
Wenn anstelle des Celluloseacetats ein anderer Filmbildner verwendet wird, muss eine diesem entsprechende Hydrolysier- lösung angewendet werden.
<I>Typ 1I1</I> Zur Herstellung einer Flachdruckplatte des Typs IIl wird die eine Seite eines relativ gut leitfähigen, flä- chenförmigen Materials mit hydrophilem Material überzogen. Zur Herstellung einer Druckunterlage wird auf den hydrophilen Überzug ein zweiter Überzug auf gebracht, der aus in einem elektrisch isolierenden Filmbildner suspendiertem Photokonduktorpulver be steht.
Auf dem zweiten Überzug wird, wie bei Typ I beschrieben, ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt, mit einem hydrophoben Entwicklerpulver entwickelt und auf der Druckunterlage fixiert. Die von dem hydrophoben Entwicklerpulver nicht bedeckten Stel len des zweiten Überzuges werden entfernt, so dass der darunterliegende hydrophile Überzug freigelegt wird.
Das Verfahren des Typs<B>111</B> unterscheidet sich von dem des Typs I darin, dass zwischen dem photo- konduktiven Überzug und dem Unterlagsblatt eine hydrophile Schicht eingeschaltet wird, dass der photo- konduktive Überzug ein leicht entfernbares Material darstellt und dass die bildfreien Stellen des photokon- duktiven Überzuges nicht in eine hydrophile Substanz verwandelt, sondern entfernt werden.
Es wird ein Gemisch aus 89,5 g einer 1,25 0/eigen Lösung von Guarharz, 17,5 g Formaldehyd und 13,3 g Silika Aquasol Syton W20 (15 % ige wässerige Di- spersion), vertrieben von der Monsanto Chemical Company, hergestellt.
Mit diesem Gemisch wird ge mäss Fig. 7 auf einer nassfesten Papierunterlage 21 ein Überzug 29 hergestellt und getrocknet. Das Unterlags- blatt 21 kann statt aus Papier aus jedem bei Typ I beschriebenen Material bestehen. In dem Überzug 29 können auch andere hydrophile Materialien verwen- det werden, z. B.
Harze: Gummiarabicum, Mesquite-, Karaya-, Karob-, Guarharz (und ähnliche Mannoga- laktane), Ammoniumalginat und Natriumalginat; Ei weissarten:
Kasein, Sojabohneneiweiss, Zein, tierischer Leim, Gelatine, Eialbumin und Blutalbumin; synthe tische hydrophile Materialien: Carboxymethylcellu- lose, Rhotex -Schlichte (Natriumpolyacrylat), Sty- mer (ein durch Zusatz eines geeigneten Alkalis wie Ätznatron löslich gemachtes Carboxyderivat des Poly styrols), Oxyäthylcellulose, Cellosize und Polyvinyl- alkohol;
andere geeignete hydrophile Kolloide: Stärke, Dextrin, Pektine und deren Derivate, einschliesslich faserigem Natriumpektat. Der hydrophile Überzug kann auf eine körnige Zink- oder Aluminiumober fläche oder auf die eine Seite einer Kalksteinplatte aufgebracht werden, wie sie für die Herstellung von Flachdruckplatten verwendet werden.
Jetzt wird das photokonduktive überzugsgemisch nach dem zu Typ I gegebenen Beispiel hergestellt und auf den hydrophilen Überzug 29 aufgetragen. Die aus der Unterlage 21, dem darauf befindlichen hydrophi- len Überzug 29 und dem auf letzterem befindlichen photokonduktiven Überzug 23 bestehende Druck unterlage wird getrocknet und in der gewünschten Grösse un_d@Form zugeschnitten oder ausgestanzt. Auf der Druckunterlage wird, wie bei Typ I beschrieben,
ein elektrostatisches Bild erzeugt und mit einem hy- drophoben Entwicklerpulver entwickelt, worauf das entwickelte Pulverbild auf dem photokonduktiven Überzug 23 fixiert wird. Fig. 8 stellt die Druckunter lage der Fig. 7 mit dem darauf fixierten hydrophoben Bild 25 dar.
Gemäss Fig. 9 wird jetzt auf die Oberfläche der bildtragenden Druckplatte ein Lösungsmittel für den photokonduktiven Überzug 23 aufgebracht, um die nichtdruckenden Stellen des Überzuges 23 zu entfer nen, während die Stellen des Überzuges 23, auf denen das Bild 25 fixiert ist, auf der Platte verbleiben. Das Lösungsmittel ist ein Material, welches den Filmbild ner des Überzuges 23 rasch auflöst oder aufweicht, ohne die Barunterliegende hydrophile Schicht 29 oder das fixierte Pulverbild 25 anzugreifen.
Als Lösungs mittel für einen Silikonharzüberzug sind Methyl-, Äthyl-, Butyl- und Isoamylalkohol und Diaceton ge eignet. Wenn das Lösungsmittel den Überzug 23 nur aufweicht, wird die Fläche mit einem Wattebausch abgewischt, der mit dem Lösungsmittel angefeuchtet ist, so dass die weichgewordenen Stellen abgewischt werden. Die Zusammensetzung des Überzuges 23, das Entwicklerpulver 25 und das Lösungsmittel müssen in Abhängigkeit voneinander ausgewählt werden.
Das heisst, dass der photokonduktive Überzug 23 ein di- elektrisches filmbildendes Harz enthalten soll, das durch ein Lösungsmittel gelöst oder aufgeweicht wer den kann. Das fixierte Pulverbild 25 soll in dem Lö sungsmittel für den Filmbildner des photokonduktiven Oberzuges 23 unlöslich sein.
Die zu Typ I gegebene ausführliche Beschreibung der photokonduktiven Üäerzüge gilt auch für Typ 11l, sofern der d'ielek- trische Filmbildner aus einem Material besteht, für den es ein geeignetes Lösungsmittel und ein geeignetes Entwicklerpulver gibt.