DE1293593B

DE1293593B - Verfahren zur Entwicklung eines Leitfaehigkeitsbildes

Info

Publication number: DE1293593B
Application number: DEG36487A
Authority: DE
Inventors: Cassiers; Noe Robert Joseph; Dr Paul Maria; Engeland Jozef Leonard Van
Original assignee: Gevaert Photo Producten NV
Current assignee: Gevaert Photo Producten NV
Priority date: 1960-11-08
Filing date: 1962-11-27
Publication date: 1969-04-24
Also published as: NL131387C; GB1033419A; SE335946B; NL271857A; US3383209A; DE1472963A1; NL257704A; GB1033420A; GB1020505A; BE625335A; GB1020503A; DE1294199B; BE610060A; CH438947A; CH442014A; DE1472963B2; DE1302348B; US3425829A; CH436993A; NL268290A

Description

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Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches sigen Entwickler mit einem spezifischen Widerstand Verfahren zur Entwicklung eines in der photoleit- kleiner als 10^eO-cm unter dem Einfluß eines elektrofähigen Schicht eines Aufzeichnungsmaterials durch statischen Feldes, das durch Anlegen eines Potentials bildmäßige Belichtung erzeugten Leitfähigkeitsbildes zwischen dem leitenden Schichtträger des Aufzeichmit einem leitenden, elektrostatisch polarisierbaren 5 nungsmaterials und dem Entwickler erzeugt wird, aus flüssigen Entwickler mit einem spezifischen Widerstand und ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Entwickler, kleiner als 10^βΩ · cm unter dem Einfluß eines elektro- der beim angelegten Potential keine elektrolytische statischen Feldes, das durch Anlegen eines Potentials Bilderzeugungsreaktion eingeht und der, wenn er auf zwischen dem leitenden Schichtträger des Aufzeich- ein Ladungsbild gebracht wird, auf den ungeladenen nungsmaterials und dem Entwickler erzeugt wird. io Bildteilen des Ladungsbildes einen Randwinkel zwi-Es ist bekannt, Lichtbilder aufzuzeichnen, indem sehen 90 und 125° und auf den geladenen Bildteilen man sie auf eine gegebenenfalls aufgeladene photo- einen um mindestens 20°/₀ kleineren Randwinkel leitfähige Schicht projiziert und das so erzeugte bildet, verwendet wird.

Ladungsbild mit einem elektrophotographischen Ent- Beim Verfahren der Erfindung wird ein Ladungsbild,

wickler entwickelt. Gewöhnlich ist der Entwickler ein 15 also der Potentialunterschied zwischen belichteten und Pulver, aber man hat auch schon einen aus einer nicht belichteten Bildteilen, entwickelt und nicht, wie isolierenden Trägerflüssigkeit und einem Toner be- üblich, das Leitfähigkeitsbild ausgenutzt, da keine stehenden Entwickler oder eine Flüssigkeit, die in zer- elektrolytische Reaktion erfolgt. Das Ladungsbild stäubter Form als Nebel zugeführt wird, zur Entwick- wird bei der Belichtung der photoleitfähigen Schicht lung verwendet. 20 durch das elektrische Feld induziert. Ein Versuch zur

Es ist ferner bekannt, zur Aufzeichnung eines auf Erläuterung des Phänomens, nach dem die auf die eine photoleitfähige Schicht projezierten Lichtbildes photoleitfähige Schicht einfallende Strahlung ein durch die belichtete Schicht hindurch ein elektrisches »Elektronenbild« erzeugt, wird von A. A m i c k Feld zu erzeugen und mit Hilfe des auf Grund des R. C. A. Review, Dezember 1959, S. 763 und 764, ge-Leitfähigkeitsbildes entstehenden bildmäßig verteilten 25 geben.

elektrischen Stroms aus einer Elektrolytlösung ζ. B. Die photoleitfähige Schicht mit dem Ladungsbild

ein Metall elektrolytisch abzuscheiden. wird von dem flüssigen Entwickler an den mit Ladun-

Es ist vorgeschlagen worden, zur Entwicklung von gen bedeckten Bildteilen benetzt. Ladungsbildern, die z. B. durch das übliche Aufladen Der Entwickler wird auf nicht differenzierte Weise

und Belichten einer photoleitfähigen Schicht oder 30 dem Ladungsbild zugeführt, ist also für eine Benetzung durch das übliche Übertragen auf ein Ladungsbild- der ganzen photoleitfähigen Schicht verfügbar. Die empfangsmaterial erhalten wurden, flüssige Entwickler Tatsache, daß keine gleichmäßige Benetzung erfolgt, zu verwenden, die aus einer wäßrigen Lösung bestehen, ist nicht der Weise, in der der Entwickler zugeführt z. B. einem gelösten Farbstoff oder einer gelösten Ver- wird, zuzuschreiben, sondern den Oberflächeneigenbindung, die in einen Farbstoff übergeführt werden 35 schäften und den Effekten der elektrostatischen Lakann, wobei der Entwickler eine Dielektrizitätskon- düngen: Wenn man eine durch den Entwickler nicht stante zwischen 35 und 150 hat und gegenüber der benetzbare Schicht ohne einem Ladungsbild einer verwendeten photoleitfähigen Schicht einen Rand- gleichen Behandlung unterzöge, würde die ganze winkel größer als 90° bildet. Schicht im wesentlichen gleichmäßig unbenetzt bleiben.

Nachteilig an der elektrolytischen Entwicklung ist 40 Man erzielt eine sehr gute Entwicklerzufuhr, indem jedoch, daß sie ziemlich beträchtliche Stromstärken er- man eine Walze auf der photoleitfähigen Schicht abfordert und mit positiven Kopiervorlagen negative rollt.

Kopien statt positive Kopien liefert. Sie ist daher in Die Fähigkeit einer Flüssigkeit, eine gegebene feste

der Anwendbarkeit ziemlich beschränkt. Oberfläche zu benetzen, kann in der Form des soge-

Es ist ferner vorgeschlagen worden, zur Entwicklung 45 nannten Randwinkels ausgedrückt werden. Dieser von Ladungsbildern die Tatsache auszunutzen, daß Randwinkel ist der Winkel zwischen der Oberfläche elektrostatische Ladungen in oder auf einer Schicht und einer Tangente an der Oberfläche eines darauf die Grenzflächenspannung zwischen ihr und einer angebrachten Flüssigkeitstropfens, wobei diese Tan-Flüssigkeit in der Weise beeinflussen können, daß die gente in einer Ebene liegt, die senkrecht auf der festen Flüssigkeit die Schicht zu benetzen vermag, wenn eine 50 Oberfläche steht und durch einen Punkt geht, in dem elektrostatische Ladung anwesend ist, aber nicht in die Tropfenoberfläche die genannte feste Oberfläche gleicher Weise, wenn keine Ladung anwesend ist. So berührt (J. Alexander, Colloid Chemistry, Bd.l, kann man ein Ladungsbild in Form von Flüssigkeits- Principles and Applications, 4. Auflage, D. van abscheidungen entwickeln, indem man die Flüssig- Nostrand Company Inc., New York, S. 79 und 80). Es keit einfach über die Schicht rinnen läßt oder letzterer 55 sei bemerkt, daß die Rauhigkeit der festen Oberfläche, zuführt und überschüssige Flüssigkeit ablaufen läßt. auf die sich die Flüssigkeit absetzt, den Randwinkel Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zur Ent- der Flüssigkeit beeinflußt. Bei der Durchführung des Wicklung eines Leitfähigkeitsbildes mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorteilhaft, einen flüssigen Entwicklers anzugeben, das sich durch Ein- Entwickler zu verwenden, der auf der zu verwendenden fachheit und Zuverlässigkeit auszeichnet, keine Elek- 60 aufgeladenen photoleitfähigen Schicht einen Randtrolyse bedingt, mit niedrigen Stromstärken auskommt winkel von vorzugsweise 0° ergibt oder sich diesem und von ein und derselben Kopiervorlage nach|Wunsch Wert annähert, so daß auf diese Weise eine Benetzung negative oder positive Kopien ergibt. durch Ausbreitung erfolgt.

Der Gegenstand der Erfindung geht von einem Ver- Das elektrische Feld, das bei der Belichtung das

fahren zur Entwicklung eines in der photoleitfähigen 65 Ladungsbild induziert, kann erzeugt werden durch Schicht eines Aufzeichnungsmaterials durch bild- Anlegen eines elektrischen Potentials zwischen dem mäßige Belichtung erzeugten Leitfähigkeitsbildes mit leitenden Schichtträger des Aufzeichnungsmaterials einem leitenden, elektrostatisch polarisierbaren flüs- und einem Träger für den Entwickler, wobei dieser

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Träger parallel zu der photoleitfähigen Schicht ange- Rayon Black C (double cone.) C. I. 35.255

ordnet oder bewegt wird, so daß das Feld dazu senk- _{Chris c fles 3 LB c L Direc}t Black 63

recht steht. Als Trager kann beispielsweise eine Walze

verwendet werden. Statt dessen kann man auch zwischen Diese Farbstoffe werden in einer Menge von 0,3 bis 20

dem Schichtträger und einer mit dem Entwickler in 5 Gewichtsprozent verwendet.

Kontakt stehenden anderen Elektrode das Potential Der Entwickler kann auch aus Wasser und einen:

anlegen. Das elektrische Feld kann ein ununterbroche- anorganischen Pigment bestehen.

nes, pulsierendes oder intermittierendes Gleichstrom- Geeignete anorganische Pigmente sind Graphit

feld oder ein Wechselstromfeld sein. Ruß, Lampenruß, Knochenkohle, Holzkohle, Ultra

Durch die Erfindung wird erreicht, daß man je nach io marinblau, Cadmiumsulfid, Titandioxyd, Zinkoxyd. Wahl der elektrischen Feldcharakteristiken negative magnetisches oder nichtmagnetisches Eisenoxyd, Alu oder positive Kopien erzeugen kann. miniumpulver oder Bronzepulver.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren muß die photo- Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung

leitfähige Schicht nicht während einer verhältnismäßig wird ein flüssiger Entwickler verwendet, der in an sia langen Zeit elektrostatische Ladungen tragen, wie es 15 bekannter Weise wenigstens eine Reaktionskompo bei den elektrophotographischen Verfahren der Fall nente enthält, die mit wenigstens einer Verbindung ir! ist, bei welchen Bilder durch Aufladen, Belichten und der photoleitfähigen Schicht bzw. in der Bildempfangs Entwickeln von photoleitfähigen Schichten erzeugt schicht eines Bildempfangsmaterials unter Farbändewerden. Folglich ist die Wahl eines Bindemittels für rung reagiert.

eine erfindungsgemäß zu verwendende photoleitfähige so Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß scho" Schicht hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften bei sehr geringen Entwicklermengen eine wesentlich weniger kritisch, d. h., der Widerstand des Bindemittels tiefere Färbung oder eine stärkere Farbänderung er braucht nicht wesentlich höher zu sein als der des halten wird als bei bloßer Anwendung eines gefärbte Photoleiters. Aus dem gleichen Grunde können die in Entwicklers und das erzeugte Bild gut haftet unc dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten photo- 25 gegen mechanisches Abwischen sehr Widerstands leitfähigen Schichten dünner sein als üblich. fähig ist.

Die durch den Entwickler benetzte Oberfläche kann Geeignete Reaktionskomponenten sind Diazonium

eine photoleitfähige Schicht oder eine auf der photo- verbindungen (beispielsweise die in den USA.-Patent leitfähigen Schicht angeordnete Deckschicht, bei- Schriften 2 306 471, 2 440 526, 2 451331, 2 459 521, spielsweise eine dünne Schicht eines hmsichtlich seiner 30 2 461892 und 2 493 963 beschriebenen), Ferrisalzc. lyophoben Eigenschaften ausgewählten Materials sein. farblose Triazolium-und Tetrazolium verbindungen, wi Der Entwickler kann eine chemisch einheitliche Sub- dies in den französischen Patentschriften 998 055 un stanz, eine Lösung, eine Emulsion oder eine Suspen- 1 020 550 und in der britischen Patentschrift 670 88. sion sein. beschrieben ist, sowie oxydierbare aromatische Amine,

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird, 35 wie sie in Entwicklern enthalten sind, oder eine Lösun wenn die zu entwickelnde Schicht hydrophob ist, ein oder Dispersion von Polyvinylchlorid, die beim Ent flüssiger Entwickler verwendet, der aus einer Lösung wickeln eine Erwärmung erfordert, oder Dispersion besteht, die mindestens 60 Gewichts- Statt dessen kann der Entwickler auch eine Reaktion:

prozent Wasser enthält. komponente zum Ausbleichen eines Farbstoffes in de

Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß eine 40 photoleitfähigen Schicht bzw. in der Bildempfang;, sehr selektive Benetzung stattfindet und scharfe Bilder schicht eines Bildempfangsmaterials enthalten, entstehen. Der Entwickler braucht also nicht selbst unmitte'.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bar ein sichtbares Bild zu erzeugen, wird ein flüssiger Entwickler verwendet, der aus einer Es versteht sich, daß erforderlichenfalls in den En;

Suspension von Kohlenstoff in Wasser besteht. 45 wickler und/oder in das Aufzeichnungsmaterial Kat;

Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß lysatoren, die die Farbbildungs- oder die Ausbleiclschwarze Bilder mit hoher Deckkraft und hohem reaktion fördern, eingearbeitet werden können. Es i ■ Kontrast erhalten werden. möglich, die zwei Reaktionskomponenten in den En:

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wickler und Katalysator in das Aufzeichnungs- bzv . wird ein flüssiger Entwickler verwendet, der aus einer 50 Bildempfangsmaterial einzuverleiben, wäßrigen Lösung eines Farbstoffes besteht. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindur :

Durch diese Ausgestaltung werden farbige Bilder wird als elektrisches Potential in bekannter Weise ei erreicht. Wechselstrompotential verwendet.

Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß sie 55 besonders scharfe Bilder ergeben, da bei Wechselstro:

Geeignete Farbstoffe sind: _{eme v}j_ei höhere Spannung angelegt werden kann, bevc

Gefahr besteht, daß auch an den nicht geladenen Teile -·

Kristallviolett C. I. 42.555 des Bildempf angsmaterkls eine gewisse Benetzung ur

damit ein Unscharf werden des Bildes eintritt. Die Eir

Malachitgrün C. I. 42.000 60 wicklung von Leitfähigkeitsbildern kann mit eine::

_Λ, . , ,, .. ,._mc Hochspannungsstrom niederer Stromstärke durchg

Methylenblau C. I. 52.015 führt werden.

Victoriablau C. I. 42.595 und C. I. 44.045 Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindur./

wird der flüssige Entwickler in bekannter Weise rr. . Karminrot C. I. 75.470 6₅ Hilfe einer Walze mit der photoleitfähigen Schicht i

Nigrosin C. 140 Pulver C. I. 50.420 Berührung gebracht.

Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß dv Chloramine Black EX (dark) C. I. 30.235 Verfahren vollmechanisch und kontinuierlich durcl. ·

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geführt werden kann, insbesondere wenn die Walze Brauchbare Papiersorten sind solche, deren Wider-

Teil eines Walzenpaares ist, durch dessen Spalt das stand bei einer relativen Feuchtigkeit von 50°/₀ nie-Bildempfangsmaterial durchgezogen wird. Durch Ver- driger ist als ΙΟ¹⁰ Ω · cm, z. B. die in der belgischen Wendung einer gerillten oder sonstwie mit Höhlungen Patentschrift 602 794 beschriebenen Papiersorten, versehenen Walze kann die Bildqualität durch ein- 5 Andere geeignete Papiersorten sind solche, die wenigfache Spannungsregelung sehr gut kontrolliert stens 2% leitende Füllstoffe enthalten, z. B. Kohlenwerden, stoff. Brauchbar sind ferner Papiere, deren der photo-Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung leitenden Schicht zugewandte Seite mit einer leitwird eine photoleitfähige Schicht verwendet, die als fähigeren Schicht, z. B. einer dünnen Blei- oder Alu-Photoleiter ZnO enthält, das, wie bereits vorgeschlagen, ίο miniumfolie, einer Dispersion von Metallpulver oder mit einer Dicarbonsäure behandelt ist. Kohlenstoff in einem Bindemittel oder einer durch Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß die Vakuummetallisierung aufgetragenen Metallschicht photoleitfähige Schicht ein gutes »Strahlungsgedächt- versehen ist.

nis« aufweist, d. h., daß das durch Belichtung erzeugte Die Fig. la, Ib und Ic stellen drei Stufen eines Ver-

Leitfähigkeitsbild eine beträchtliche Zeit bestehen- 15 fahrens dar, durch das von negativen Kopiervorlagen bleibt. Dies ist von praktischer Bedeutung in Fällen, in positive Bilder erzeugt werden können, denen die Entwicklung des Ladungsbildes nach der Die F i g. 2a, 2b und 2c stellen drei Stufen eines

Belichtung stattfindet. Verfahrens dar, durch das von positiven Kopiervor-

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung lagen positive Bilder erhalten werden können, wird eine photoleitfähige Schicht verwendet, die als ao Wie in F i g. la gezeigt, wird Licht von einer Licht-Photoleiter ZnO enthält, das, wie bereitsvorgeschlagen, quelle 1 durch eine negative Kopiervorlage 2 auf ein wenigstens teilweise zusätzlich mit einer sauren orga- Aufzeichnungsmaterial 3 projiziert, das eine photonischen Phosphorverbindung behandelt ist. leitfähige Schicht 4 auf einen leitenden Schichtträger 5

Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß der aufweist.

Dunkelwiderstand des Zinkoxyds durch die Behänd- as Nach der Belichtung des Aufzeichnungsmaterials 3 lung mit einer Dicarbonsäure und einer organischen wird es zwischen zwei glatten Metallwalzen 6 und 7 Phosphorverbindung gesteigert wird. (F i g. Ib) hindurchgeführt. Die Walze 6 ist mit einem

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung Entwickler 9 benetzt. Die photoleitfähige Schicht 4 wird eine photoleitfähige Schicht verwendet, die als wird von dem Entwickler nicht benetzt. Die Walzen 6 Photoleiter ZnO enthält, das ,wie bereits vorgeschlagen, 30 und 7 werden mit einer Gleichstromquelle 10 verwenigstens teilweise mit einer Oxyphosphorsäure be- bunden, welche während des Durchganges des Aufhandelt ist. Zeichnungsmaterials zwischen den Walzen einen Po-Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß der tentialunterschied aufrechterhält. Bei einer geeigneten Dunkelwiderstand ebenfalls gesteigert wird. Spannung wird die photoleitfähige Schicht an den Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung 35 nicht belichteten Bildteilen nicht benetzt, aber an den wird eine photoleitfähige Schicht verwendet, die als belichteten Bildteilen ist die Grenzflächenspannung Bindemittel wenigstens einen Polyvinylester enthält. zwischen photoleitfähiger Schicht und Entwickler Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß die wegen der Anwesenheit der elektrostatischen Ladungen Aufzeichnungsschicht eine gute Biegsamkeit aufweist. niedriger, so daß an diesen Bildteilen Benetzung ein-Die Hydrophobizität einer photoleitfähigen Schicht 40 tritt. Folglich trägt das Aufzeichnungsmaterial nach kann durch Auswahl ihres Bindemittels oder durch dem Durchgang zwischen den zwei Walzen ein posieinen Zusatz eingestellt werden. Ein Zusatz, der die tives Bild der negativen Kopiervorlage (F i g. Ic). Hydrophobizität erhöht, ist z. B. Stearinsäure (s. bei- Wenn der Spannungsunterschied zwischen den Walzen gische Patentschrift 562 337). Außerdem können einige über einen bestimmten Wert gesteigert wird, der in Bindemittel, die selbst nicht oder nicht genügend 45 einem gegebenen Fall von der jeweiligen Dicke und hydrophob sind, durch eine Nachbehandlung aus- Zusammensetzung der Schichten des Aufzeichnungsreichend hydrophob gemacht werden. Man kann z. B. materials und von der Geschwindigkeit des DurchBindemittel mit aktiven Hydroxylgruppen mit Diiso- gangs zwischen den Walzen abhängt, benetzt derEntcyanaten reagieren lassen (s. belgische Patentschrift wickler auch die unbelichteten Bildteile, wenn auch 568 418). Außerdem kann man eine photoleitfähige 50 nicht im gleichen Maße wie die belichteten Bild-Schicht, die hydrophil oder ungenügend hydrophob teile.

ist, genügend hydrophob machen, indem man sie mit Das in Fig. 2a, 2b und 2c dargestellte Verfahren

einem hydrophoben Stoff beschichtet, der eine durch- betrifft das Kopieren einer positiven Kopiervorlage 2. sichtige oder durchscheinende Deckschicht bildet, z. B. Das Aufzeichnungsmaterial 3, der Entwickler und die einem hydrophoben Polymerisat, einem Lack oder 55 Verfahrensschritte sind die gleichen wie in den Fig. la, einem Wachs. Umgekehrt kann man auf eine photo- Ib und Ic, ausgenommen, daß die Walzen 6 und 7 leitfähige Schicht, die zu hydrophob ist, eine durch- umgepolt werden. Die Walze 6 ist nun an der positiven scheinende Deckschicht eines weniger hydrophoben Klemme der Gleichstromquelle 10 angeschlossen. Das Stoffes, z. B. aus einem Cellulosederivat, Alginsäure Ergebnis ist, daß der Entwickler die photoleitfähige oder einem Alginsäurederivat, Gelatine, Polyvinyl- 60 Schicht 4 an den nicht belichteten Bildteilen benetzt, alkohol auftragen. so daß — wie aus F i g. 2c zu entnehmen ist — das aus

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dem Walzenspalt heraustretende Aufzeichnungswird ein Aufzeichnungsmaterial verwendet, das einen material ein positives Bild trägt. Schichtträger aus Papier hat. Wenn bei Versuchen, die gemäß den Fig. 2a, 2b

Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß ein 65 und 2c durchgeführt wurden, die Spannung unter besonders billiges Aufzeichnungsmaterial erhalten einen bestimmten Wert herabgesetzt wurde, der von wird, das sowohl widerstandsfähig als auch leicht zu der Dicke und der Zusammensetzung des Aufzeichhandhaben ist. nungsmaterials und dessen Durchlaufgeschwindigkeit

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abhängig ist, wurde die photoleitfähige Schicht über- Grenzflächenspannung zwischen Entwickler und photohaupt nicht benetzt. leitfähiger Schicht erhöhen, z. B. Kaliumcarbonat,

Wie bereits erwähnt wurde, ist es nicht immer not- Aluminiumsulfat, Eisensulfat, Cadmiumchlorid oder wendig, eine Gleichstromquelle zu benutzen. Falls die Magnesiumsulfat, enthalten sein. Eine Liste anderer photoleitfähige Schicht gleichrichtende Eigenschaften 5 derartiger Substanzen ist im »Taschenbuch für Chebesitzt, kann man eine Wechselspannung verwenden. miker und Physiker«, J. D'A η s und E. Lax, 1949, Auch bei Verwendung eines Wechselspanners ober- Springer Verlag, S. 1008, enthalten. Die Grenzflächenhalb einer bestimmten Spannungsgrenze, die vom spannung kann vermindert werden durch Zugabe von Aufzeichnungsmaterial und von der Entwicklungs- Methanol, Äthanol, Aceton, Methyläthylketon, Essiggeschwindigkeit abhängig ist, benetzt der Entwickler io säure, Hydrochinon, Laurylsulfonaten, Dodecylsulauch die unbelichteten Bildteile, aber nicht im gleichen fonaten, Saponin oder Polyglykolderivaten. Andere Maße wie die belichteten. Die zur Erzielung einer geeignete oberflächenaktive Substanzen sind in »Texbestimmten Benetzung erforderliche Wechselspannung tilhilfsmittel und Waschrohstoffe« von K. L i η d η e r, ist höher als die Gleichspannung, welche notwendig Wiss. Verlagsgesellsch. mbH, Stuttgart, 1954, genannt, ist, um eine äquivalente Benetzung zu erreichen. 15 Die oberflächenaktiven Substanzen werden in einer

Bei Verwendung einer Wechselspannung ist es nicht Menge von 0,2 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf notwendig, eine sinusförmige Wechselspannung zu den Entwickler, verwendet.

benutzen; es können andere Wechselspannungen, Substanzen, die das Trocknen eines Farbstoffes ver-

sogar Kombinationen von Gleich- und Wechsel- zögern, z.B. Glyzerin, Glykol und Sorbit, können in spannungen verwendet werden. 20 einer Menge von 0 bis 10 Gewichtsprozent dem Ent-

Zwar ist das erfindungsgemäße Verfahren von dem wickler einverleibt werden.

Anlegen einer geeigneten Gleich- oder Wechsel- Substanzen, die einen Farbstoff gegen Verwischen

spannung für die Erregung eines elektrischen Gleich- widerstandsfähig machen, z. B. Gummiarabikum, oder Wechselfeldes abhängig, aber es ist nicht schwer, Carboxymethylcellulose, Casein, Polyvinylpyrrolidin, die zur Erzielung guter Ergebnisse erforderliche 25 Polyacrylate, Polystyrol, Polyvinylacetat, Wachse, SiIi-Spannung durch einfache Versuche zu bestimmen. kate und kolloidales SiO₂ können in einer Menge von Die Spannung ist keinesfalls kritisch in dem Sinne, 0 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf den Entwickler, daß zur Erzielung von Resultaten eine ganz bestimmte verwendet werden.

Spannung angelegt werden muß. Im Gegenteil, man Substanzen zum Erhöhen der elektrischen Leitkann Kopiervorlagen z. B. mittels einer Wechsel- 30 fähigkeit der Entwickler, z. B. Säuren, Salze und Basen, spannung einer Frequenz zwischen 50 Hz und 5 kHz die die Konzentration von Wasserstoff- oder Hydroxylkopieren. ionen erhöhen oder die andere Ionen mit hoher Beweg-

Die Durchlaufgeschwindigkeit des Aufzeichnungs- lichkeit einführen, vorzugsweise Mineralsäuren, Namaterials 3 zwischen den beiden Walzen beträgt triumchlorid, Natriumsulfat oder Kaliummetabisulfit, zwischen 1 cm und 20 m/Sek. 35 können in einer Konzentration zwischen 0 und 5 Ge-

Zwar wurde im vorstehenden eine Walze 6 mit wichtsprozent im Entwickler enthalten sein, glatter Oberfläche beschrieben, jedoch kann auch eine Weitere Beispiele sind die ionisierbaren Substanzen

Walze mit einem Überzug aus elastischem porösem zum Erhöhen der Leitfähigkeit einer wäßrigen Lösung, Material, die deshalb gute Eigenschaften zum Fest- welche im obsngenannten »Taschenbuch für Chemiker halten von Flüssigkeit aufweist, oder eine Walze mit 40 und Physiker« auf S. 1225 erwähnt werden, einer schraubenwendelförmigen Rille verwendet wer- Organische, polare Flüssigkeiten mit hoher Dielek-

den. Die mit einer Kapillarwalze erzielbare höhere trizitäts-Konstante, z. B. Formamid, werden in einer Geschwindigkeit bedingt jedoch eine höhere Spannung, Konzentration bis 35 Gewichtsprozent verwendet, um weil die Kontaktzeit mit dem Aufzeichnungsmate- den Angriff von z. B. Formamid auf das Bindemittel rial kürzer ist. 45 zu beschränken.

Die photoleitfähige Schicht oder die Deckschicht, Obwohl bisher die Betonung vorherrschend auf

die durch den Entwickler befeuchtet wird, muß nicht stark leitende Entwickler gelegt worden ist, läßt sich für den Entwickler undurchdringlich sein. Die An- die Erfindung auch mit Entwicklern von geringer Wesenheit von Mikroporen in der Oberfläche beein- Leitfähigkeit (z. B. bis ΙΟ⁸ Ω · cm) durchführen, vorträchtigt die Entwicklung nicht. 50 ausgesetzt, daß eine genügende Erniedrigung des Rand-

Geeignete Schichtträger für die photoleitfähige winkeis durch das Ladungsbild erreicht werden kann. Schicht sind die üblichen, vorzugsweise Papier. Auch Dementsprechend können Entwickler, die zu wenigdie überwiegend aus Kohlenstoff bestehenden Gewebe stens 60 Gewichtsprozent aus einer organischen Flüskönnen mit Erfolg als Schichtträger benutzt werden. sigkeit mit hoher Dielektrizitätskonstante bestehen, Gewebe oder Papiersorten, die bei der herrschenden 55 verwendet werden. Suspensionen von Titanoxyd, Luftfeuchtigkeit keine genügende Leitfähigkeit zeigen, Zinkoxyd, Zinksulfid, Bariumsulfat, Antimonoxyd, können ebenfalls erfolgreich verwendet werden, voraus- Porzellanerde oder Calciumcarbonat eignen sich als gesetzt, daß die Rückseite des Schichtträgers vor oder Entwickler, besonders in Verbindung mit dunklen während der Entwicklung mit einer Lösung befeuchtet photoleitfähigen Schichten.

wird, deren Widerstand niedriger als 10" Ω · cm ist. 60 Gemäß älterer Vorschläge kann das Flüssigkeitsbild Der flüssige Entwickler ist vorzugsweise eine auf eine Bildempfangsschicht eines Bildempfangsleitende polarisierbare Flüssigkeit, aber auch andere materials z. B. durch Diffusion übertragen werden. Flüssigkeiten mit hoher Dielektrizitätskonstante kön- Hier kann eine Reaktionskomponente in dem Flüssignen verwendet werden. Gute Resultate erhält man mit keitsbild mit einer Verbindung in oder auf der Bild-Entwicklern, deren elektrischer Widerstand zwischen 65 empfangsschicht unter Farbänderung reagieren, d. h. und 10^e Ω · cm beträgt. Der Entwickler kann ein fixiertes Bild erzeugen. Eine solche chemische Reeine Lösung, eine Emulsion oder eine Suspension sein. aktion kann durch Katalysatoren und/oder Wärme In einem Entwickler können Substanzen, die die gefördert werden.

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Beispiel 1 Beispiel durchgeführt, aber man verwendet hier eine Die folgende Mischung wird 24 Stunden in einer Wechselstromquelle von 50 V und 50 Hz.

Kugelmühle gemahlen: Der Entwickler hat die Zusammensetzung:

Zinkoxyd extra rein 4,5 kg 5 Wasser 100 cm³

4gewichtsprozentige äthanolische Lösung Rayon Black C (C. I. 35 255) 2 g

eines Mischpolymerisats aus 85 Ge- 30gewichtspro_Zentige wäßrige Disper-

wichtsprozent Vinylacetat und 15 Ge- _{sion yon siQ} * _2QcmS

wichtsprozent Vmylstearat 9 1

¹⁰ Man erhält ein positives lesbares Bild.

- ^Uni^er _i ^R ₁ ^ühre,ⁿ ft*™^{11 der so erhaltenen Dis}P^er" Wenn man Rayon Black C (C. I. 35 255) durch

sion die folgende Mischung zu: Chloramin Rot 8 BN (C. 1.23 050) oder Brillant Benzo

4gewichtsprozentige Lösung des obigen Echtgrün BL (C. I. 28 455) ersetzt, erhält man be-

Vinylacetat - Vinylstearat - Mischpoly- 15 ständige Bilder in anderen Farben,

merisats 85 :15 211

lOgewichtsprozentige Lösung von Mono- Beispiel 4

butylphosphat in Äthanol 300 cm³ Ein Aufzeichnungsmaterial wird wie im Beispiel 1

lOgewichtsprozentige Lösung von Bern- _ao hergestellt. Die photoleitfähige Schicht wird 1,5 Sekun-

steinsäure in Dimethylformamid 300 cm^{3 den mit} einer 75-W-Glühbirne im Abstand von 10 cm

... _T.. τ-,, reflexbelichtet.

lgewichtsprozentige Losung von Fluor- _{Dag erhaItene} Leitfähigkeitsbild wird mit einem

escein m Äthanol 300cm Entwickler der folgendenZusammensetzung entwickelt:

Diese Dispersion wird mit Hilfe einer Rakel derart 25 Kolloidaler Ruß 10 s auf ein Pergaminpapier von 80 g/m² aufgetragen, daß

1 Liter 12 m² bedeckt. Wasser 110 cm³

Mit einer 100-W-Projektionslampe im Abstand von Glyzerin 5 cm³

65 cm projiziert man ein negatives Mikrofilmbild ., ς 3

1 Sekunde auf eine photoleitfähige Schicht. Das so 30 ^Atnano1 ^{5 cm}

erhaltene Leitfähigkeitsbild wird mit einem Gerät mit lgewichtsprozentige wäßrige Lösung des

zwei glatten leitfähigen Walzen mit Verbindungsklem- Natriumsalzes von Carboxymethyl-

men für die Stromquelle sichtbar gemacht. (Die eine cellulose 50 cm³

Walze besteht aus Aluminium und hat einen Durch- 4,5gewichtsprozentige wäßrige Lösung

messer von 15 mm und eine Lange von 25 cm Die 35 vonT-Äthyl^-methylundecan^-ol-sul-

andere Walze besteht aus Chrom-Nickel-Stahl (18 : 8) _{M (oberflächenaktive} Substanz) 20 cm³

und hat einen Durchmesser von 30 mm und eine Lange

von 25 cm. Diese Walze dreht sich frei in einem Ent- Die Entwicklung wird gemäß Beispiel 1, jedoch mit

wicklerbehälter, so daß sie mit Entwickler befeuchtet umgepolten Walzen und einer Gleichstromquelle von

bleibt. Sie ist mit dem positiven Pol und die erstge- 40 200 V durchgeführt.

nannte Walze mit dem negativen Pol einer Gleich- Sofort nach der Entwicklung wird das Flüssigkeitsstromquelle von 50 V verbunden. bild auf ein gewöhnliches Papier übertragen. Man er-

_ „ ... , j-£i .τ hält^em positives lesbares Bild. Der Entwickler hat die folgende Zusammensetzung:

Wasser 100cm³ 45 Beisoiel 5

Chloramine Black EX (C. I. 30 235) ..2g oca&pici j

Die folgende Mischung wird 4 Stunden in einer

Man erhält eine positive Kopie des negativen Kugelmühle gemahlen: Mikrofilmbildes.

4gewichtsprozentige Lösung von hoch-

BeispieI2 ⁵° viskosem Polyvinylacetat in einer

_. , ........ ο τ.· t.* i_ * · rr Mischung aus Methylenchlorid und

Die photoleitfähige Schicht hat eine Zusammen- Ä_ti,„„„in5.7<\ ιηη™·,3

.. τ-,. . _{Λ Λ} ~. .j j». rit'-fi .rt.llld.IiUA 1-c.J . IJ) IUVJ CIIl

Setzung wie im Beispiel 1. Sie wird auf einen Schichtträger aus barytiertem Papier (135 g/m²) aufgetragen. Zinkoxyd extra rein 30 g

Die Belichtung und die Entwicklung werden wie im 55 lOgewichtsprozentige Lösung von MonoBeispiel 1 durchgeführt. Die angelegte Spannung muß butylphosphat in Äthanol 2 cm³

jedoch 110 V betragen, damit man ein positives Bild

erhält. Dann setzt man der erhaltenen homogenen Disper-

Beispiel 3 ^s'^{on e}'^ne lgewichtsprozentige Lösung von Tetrabrom-

60 fluorescein in Äthanol zu.

Eine photoleitfähige Schicht mit der gleichen Zu- Die photoleitfähige Dispersion wird durch Einsammensetzung wie im Beispiel 1, aber mit 120 cm³ tauchen auf einen barytierten Papierträger von 90 g/m^a einer lgewichtsprozentigen Lösung von Irisamine G auf solche Weise aufgebracht, daß die trockene Schicht (C. I. 45 210) in Äthanol anstatt 300 cm³ einer Ige- 14 g Zinkoxyd pro Quadratmeter enthält. Die aufgewichtsprozentigen Lösung von Fluorescein in Äthanol, 65 brachte Schicht wird mit Luft bei 60° C getrocknet, wird auf ein Pergaminpapier von 60 g/m² aufgetragen. Die Belichtung und die Entwicklung werden wie im

Die photoleitfähige Schicht wird wie im Beispiel 1 Beispiel 1 durchgeführt, die Belichtungszeit beträgt

belichtet, und auch die Entwicklung wird wie in diesem hier jedoch 5 Sekunden und die Gleichspannung 220 V.

11 12

Ein positives Bild des negativen Mikrofilmbildes Diese Suspension wird auf ein barytiertes Papier von

wird erhalten. 80 g/m² aufgetragen. Nach dem Trocknen beträgt die

. . Dicke der photoleitfähigen Schicht 25 μ,ηι. Dieses

Beispiel ο Aufzeichnungsmaterial wird 1 Minute in Kontakt mit

Die folgende Mischung wird 24 Stunden in einer 5 einer negativen Kopiervorlage mittels einer 75-W-

Kugelmühle gemahlen: Glühbirne (110 V) im Abstand von 10 cm belichtet.

Zinkoxyd extra rein 4,5kg ₀ ^Die Entwicklung wird unter Verwendung einer

zgewichtsprozenügen wäßrigen Losung von Nigrosin-

4gewichtsprozentige Lösung eines Vinyl- C-140-Pulver (C. I. 50 420) wie im Beispiel 1 durch-

acetat-Vinylstearat-Mischpolymerisats ₁₀ geführt. Zwischen den Walzen wird jedoch eine

(85 :15) in Äthanol 91 Spannung von 100 V angelegt. Die Aluminiumwalze

10%ige Lösung von Monobutylphos- ^ist mit dem positiven Pol und die Chrom-Nickel-

phat in Äthanol 300 cm³ Stahl-Walze, die einen Durchmesser von 25 mm hat,

mit dem negativen Pol verbunden. Die Durch-

Nach dem Mahlen setzt man unter Rühren der 15 laufgeschwindigkeit des Aufzeichnungsmaterials ist erhaltenen Dispersion die folgende Mischung zu: 1 m/Min. Man erhält ein positives lesbares Bild 4gewichtsprozentige Lösung eines Vinyl- ^der Kopiervorlage.

acetat-Vinylstearat-Mischpolymerisats Beispiel 9

(85:15) in Äthanol 211 . .

20 Eine photoleitfahige Suspension wird durch Mischen lOgewichtsprozentige Lösung von Bern- _Von

steinsäure in Dimethylformamid .... 300 cm³ „ _ _. , ,

15 g Zinkoxyd extra rein,

Igewichtsprozentige Lösung von Rhod- . ._r. , , . „. , ,

amine B (C. I. 45 170) in Äthanol ... 300 cm^{3 4} § Mischpolymerisat aus Vinylacetat und

₂₅ Vinylstearat (85:15),

Diese Dispersion wird mit Hilfe einer Rakel auf die 100 cm³ Methanol,

Aluminiumschicht eines mit Aluminium kaschierten . '..

Papiers derart aufgetragen, daß 1 Liter 10 m² bedeckt. ^υ'^Χ 8 Bernsteinsäure

Die erhaltene trockene photoleitfahige Schicht wird hergestellt.

0,8 Sekunden mit einer 75-W-Glühbirne im Abstand 30 Diese Suspension wird auf ein barytiertes Papier

von 10 cm durch eine negative Kopiervorlage belichtet. von 80 g/m² aufgetragen. Nach Trocknen beträgt

Die Entwicklung des Leitfähigkeitsbildes erfolgt wie die Dicke der photoleitfähigen Schicht 22 μηι. Diese

im Beispiel 1. Schicht bildet mit Wasser einen Randwinkel, der

Das Aufzeichnungsmaterial wird mit einer Ge- kleiner ist als 90°; daher ist diese Schicht nicht geschwindigkeit von 3 m/Min, zwischen den beiden 35 eignet für die Entwicklung mit einer Walze, die mit

Walzen unter Verwendung einer Gleichstromquelle einem wäßrigen Entwickler befeuchtet ist. Die photo-

von 20 V hindurchgeführt. leitfähige Schicht wird hydrophober gemacht, indem

„_.,,,,.„, , „ sie 1 Minute Trichloräthylendämpfen ausgesetzt wird.

Der Entwickler hat die folgende Zusammensetzung: _{Die Belichtung und die} Entwicklung werden wie

Wäßrige Rußdispersion 10 cm³ 40 im Beispiel 8 durchgeführt, die angelegte Spannung ist

τ« 1QQ 3 jedoch 450 V. Man erhält ein scharfes positives Bild.

Man erhält ein positives Bild der negativen Kopier- Beispiel 10

vorlcisc

⁶ ■ _R _ _; „ · . 1 ₇ Eine photoleitfahige Suspension wird durch Mischen

⁰ von

Ein Aufzeichnungsmaterial gemäß Beispiel 1 wird -^ Zinkoxyd extra rein

durch eine negative Kopiervorlage belichtet. Die Rück- '

seite des Aufzeichnungsmaterials wird mit Wasser 4 g Mischpolymerisat aus Vinylacetat und

befeuchtet, aber ein schmaler Rand trocken gehalten. Vinylstearat (85 :15),

Die belichtete photoleitfahige Schicht wird 1 Sekunde ⁵° 100 cm³ Methanol,

in eine 2gewichtsprozentige wäßrige Methylenblau- ...

lösung (Entwickler) getaucht, wobei ein schmaler Rand ^υ>1 § Bernsteinsäure,

der photoleitfähigen Schicht ebenfalls trocken gehalten 0,1 g Monobutylphosphat
wird. Während des Eintauchens legt man die feuchte

Rückseite des Aufzeichnungsmaterials an den posi- ^{55 ner}_§estellt.

tiven Pol und die photoleitfahige Schicht an den nega- _0A ^Dl,^e Suspension wird auf em barytiertes Papier von

tiven Pol einer 50-V-Gleichstromquelle. Man erhält ™ß^m" aufgetragen Nach Trocknen betragt die

ein positives Bild. P',^cke der photoleitfähigen Schicht 25 μη*. Die Be-

^v hchtung erfolgt wie im Beispiel 8.

Beispiel8 60 Die Entwicklung wird wie im Beispiel 8 durch-

Eine Suspension wird durch Mischen von ¥^ührt' ^D?^e Chrom-Nickel-Stahl-Walze rotiert mit

einer Geschwindigkeit von 20 U/min. Zwischen den

37,5 g Zinkoxyd extra rein, beiden Walzen besteht eine Potentialdifferenz von

10 g Mischpolymerisat aus Vinylacetat und 250 V. Man erhält ein positives Bild.

Vinyllaurat(80:20), «5 Beispiel 11

133 cm³ Äthanol Wenn der photoleitfähigen Suspension nach irgendhergestellt, einem der vorangehenden Beispiele 0,6 % p-Dimethyl-

aminobernsteinsäure, bezogen auf das Gewicht des Zinkoxyds, einverleibt und als Entwickler eine 2gewichtsprozentige wäßrige Methylenblaulösung verwendet wird, erhält man ein nach dem Trocknen wasserbeständiges Bild.

Beispiel 12

Die photoleitfähige Dispersion nach Beispiel 1 wird auf ein Pergaminpapier von 70 g/m² derart aufgetragen, daß 1 Liter 12 m² bedeckt. Man belichtet die photoleitfähige Schicht 6 Sekunden in Kontakt durch ein Diapositiv mit einer 75-W-Glühbirne (110 V) aus einem Abstand von 10 cm.

Die Entwicklung wird mit einer 2gewichtsprozentigen wäßrigen Methylenblaulösung, einer Aluminiumwalze mit einem Durchmesser von 30 mm und einer nichtleitenden schraubenförmig gerillten Polyvinylchloridwalze mit einem Durchmesser von 30 mm durchgeführt. Die Rille in der Polyvinylchloridwalze hat eine Tiefe von 0,2 mm und einen Scheitelwinkel von 60°. Die Polyvinylchloridwalze rotiert frei in einem Entwicklerbehälter mit einer Geschwindigkeit von 100 U/min.

Die erforderliche Spannung beträgt 200 V, wobei die Aluminiumwalze mit dem negativen Pol und eine in den Entwickler eintauchende Elektrode mit dem positiven Pol einer Gleichstromquelle verbunden ist. Man erhält ein positives Bild.

Claims

Patentansprüche: 30

1. Verfahren zur Entwicklung eines in der photoleitfähigen Schicht eines Aufzeichnungsmaterials durch bildmäßige Belichtung erzeugten Leitfähigkeitsbildes mit einem leitenden, elektrostatisch polarisierbaren flüssigen Entwickler mit einem spezifischen Widerstand kleiner als 10^β Ω · cm unter dem Einfluß eines elektrostatischen Feldes, das durch Anlegen eines Potentials zwischen dem leitenden Schichtträger des Aufzeichnungsmaterials und dem Entwickler erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Entwickler, der beim angelegten Potential keine elektrolytische Bilderzeugungsreaktion eingeht und der, wenn er auf ein Ladungsbild gebracht wird, auf den ungeladenen Bildteilen des Ladungsbildes einen Randwinkel zwischen 90 und 125° und auf den geladenen Bildteilen einen um mindestens 2O°/o kleineren Randwinkel bildet, verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein flüssiger Entwickler verwendet wird, der aus einer Lösung oder Dispersion besteht, die mindestens 60 Gewichtsprozent Wasser enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein flüssiger Entwickler verwendet wird, der aus einer Suspension von Kohlenstoff in Wasser besteht.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein flüssiger Entwickler verwendet wird, der aus einer wäßrigen Lösung eines Farbstoffes besteht.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein flüssiger Entwickler verwendet wird, der in an sich bekannter Weise wenigstens eine Reaktionskomponente enthält, die mit wenigstens einer Verbindung in der photoleitfähigen Schicht bzw. in der Bildempfangsschicht eines Bildempfangsmaterials unter Farbänderung reagiert.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrisches Potential in bekannter Weise ein Wechselstrompotential verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Entwickler in bekannter Weise mit Hilfe einer Walze mit der photoleitfähigen Schicht in Berührung gebracht wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine photoleitfähige Schicht verwendet wird, die als Photoleiter ZnO enthält, das, wie bereits vorgeschlagen, mit einer Dicarbonsäure behandelt ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine photoleitfähige Schicht verwendet wird, die als Photoleiter ZnO enthält, das, wie bereits vorgeschlagen, wenigstens teilweise zusätzlich mit einer sauren organischen Phosphorverbindung behandelt ist.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine photoleitfähige Schicht verwendet wird, die als Photoleiter ZnO enthält, das, wie bereits vorgeschlagen, wenigstens teilweise mit einer Oxyphosphorsäure behandelt ist.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine photoleitfähige Schicht verwendet wird, die als Bindemittel wenigstens einen Polyvinylester enthält.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufzeichnungsmaterial verwendet wird, das einen Schichtträger aus Papier hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen