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Beschreibung Diazotypie-Verfahren und Material für Kontakt-Reflexbelichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Diazotypie-Kopie
unter Anwendung von TReflexbelichtung in Kontakt mit der Bildvorlage und ein Diazotypie-Kopiermaterial,
welches zur Durchführung des Verfahrens brauchbar ist.
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Es ist bekannt, daß man das Kontakt-Reflexkopierverfahren auch mit
Diazotypiematerial ausführen kann. Ebenso bekannt ist aber, daß dabei nur in Einzelfällen
zufriedenstellende Ergebnisse erhalten werden und daß daher bei der Verwendung von
Diazotypiematerial zur Herstellung von Kopien von solchen Vorlagen, welche nicht
durchleuchtend, also im
Kontaktkopierverfahren nur,unter Anwendung
der Reflexbelichtung übertragbar sind, im allgemeinen Inkaufnahme von Nachteilen
erforderlich ist, deren Überwindung meistens äußerst wünschenswert ist. Solche Nachteile
sind beispielsweise Kontrastarmut oder lange Belichtungsdauer.
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Es ist ferner bekannt, daß das elektrophotographische Verfahren sich
für das Herstellen von Kopien unter Anwendung von Reflexbelichtung im Kontakt mit
der Bildvorlage sehr gut eignet. Das elektrostatische Kopierverfahren ist ein Verfahren
zur Herstellung einer sichtbaren Aufzeichnung, Reproduktion oder Kopie, welches
darin besteht, daß man mit Hilfe eines der bekannten Verfahren eine gleichmäßige
elektrostatische Ladung auf ein Kopieelement aufbringt, das Kopieelement bildmäßig
dem Licht aussetzt, um auf diese Weise die Ladung selektiv zu zerstreuen, so daß
ein latentes elektrostatisches Bild entsteht, und dieses elektrostatische Bild dann
in ein permanentes sichtbares Bild umwandelt, indem man elektroskopische Teilchen
aufbringt. Ein elektrostatisches Kopierverfahren dieser Art ist in einem Artikel
von C. J Young und H. G. Greig beschrieben, der in Band 15, No. 4, der "RCA Review"
(Dez. 1954) auf den Seiten 469 - 484 erschienen ist und den Titel "Electrofax
- Direct E'lectrophotographic Printing an Paper" trägt.
Als Kopiematerial
zur Verwendung bei dem eben beschriebenen elektrostatischen Kopierverfahren eignet
sich z.B. ein Träger aus Cellulosematerial, der mit einer Schicht aus photoleitfähigem
weißem Zinkoxid in Form von in einem Bindemittel aus Silikonharz suspendierten Teilchen
überzogen ist. Es sind mehrere harzartige Materialien bekannt, die als Bindemittel
verwendet werden können, so z,B. Celluloseester, wie z.B. Celluloseacetat, Celluloseacetatbutyrat
und Cellulosenitrat; Celluloseäther, wie z.B. Äthylcellulose oder Methylcellulose;
Polyvinylacetat, Polystyrol, Acrylharze, Alkydharze, Silikonharze und andere isolierende
Harze.
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Die zur Herstellung der elektrostatischen Kopieelemente verwendeten
Beschichtungslösungen werden normalerweise hergestellt, indem man ein aus einem
Harz bestehendes Bindemittel in einem geeigneten organischen Lösungsmittel löst
und ein photoleitfähiges Pigment, wie z.B. Zinkoxid, Selen und dgl., in der Lösung
dispergiert. Es sind bereits viele photoleitfähige Schichten bekannt, die ausgezeichnete
Eigenschaften aufweisen.
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Wenn man auf elektrophotographischem Material, unter Anwendung von
Reflexbelichtung im Kontakt mit einer Bildvorlage, ein elektrisches Ladungsbild
erzeugt und dieses entwickelt, dann erhält man eine seitenverkehrte Kopie. Um seitenrichtige
Kopien zu erhalten, muß man das entwickelte
Bild auf einen anderen
Bildträger übertragen..Das ist umständlich und birgt die Möglichkeit zu weiteren
Fehlerquellen in sich.
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Wie nun gefunden wurde, kommt man zu einem Verfahren zur Herstellung
einer Kopie durch Belichten und Entwickeln einer Diazotypie-Kopierschicht unter
Anwendung einer Reflexbelichtung im Kontakt mit der Bildvorlage, dadurch zur Überwindung
der vorstehend geschilderten Nachteile, die bei der Bildwiedergabe durch Reflexbelichtung
bei Verwendung von Diazotypie -Kopiermaterial auftreten, und auch zur Vermeidung
der bei Verwendung elektrophotographischen Materials notwendigen Bildübertragung,
daß man, nachdem man. auf einem lichtdurchlässigen Kopierschichtträger, auf der
einen seiner Oberflächen in bekannter Weise unter Reflexbelichtung im Kontakt mit
der Bildvorlage auf elektrophotographischem Wege ein seitenverkehrtes Ladungsbild
erzeugt und ontwickelt hat, das entwickelte Ladungsbild als Belichtungsvorlage zur
Durchleuchtungsbelichtung bei der Erzeugung einer Diazotypie -Kopie auf der anderen
Oberfläche des Kopierschichtträgers benutzt.
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Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist ein für das vorstehend geschilderte
Verfahren geeignetes Diazotypie-Kopiermaterial mit lichtdurchlässigem Kopierschichtträger.
Es hat erfindungsgemäß auf seiner Rückseite eine elektrophotographische Schicht.
Gemäß
der vorliegenden Erfindung wird eine lichtdurchlässige, leitfähige Unterlage, z.B.
lichtdurchlässiges, leitfähiges Papier oder eine lichtdurchlässige, leitfähige Kunststoffolie,
auf der einen Seite mit einer photoleitfähigen Schicht überzogen, welche Zinkoxid,
Selen oder einen anderen Photoleiter enthält, während sie auf der anderen Seite
mit einer Diazotypieschicht versehen wird, welche eine der bekannten lichtempfindlichen
Diazoverbindungen enthält, die unter Einwirkung eines alkalischen Stoffes in Form
feuchter Dämpfe oder Gase in Gegenwart einer Azokomponente zu einem sichtbaren Diazobild
kuppeln. _ Jede beliebige leitfähige, lichtdurchlässige Kunststoffolie oder jedes
lichtdurchlässige Papier können als leitfähige, lichtdurchlässige Unterlage verwendet
werden. Normales Schreibmaschinenpapier ist lichtdurchlässig genug, um als Unterlage
gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden zu können, ist jedoch nicht so
gut geeignet wie Pauspapier. Normales Pauspapier, das mit einer Zinkoxyddispersion
beschichtet wurde, hat sich als sehr geeignet erwiesen, was Beschichtbarkeit, Haftung
und Bildannahme betrifft. Vorzugsweise wird jedoch ein Papier verwendet, das besser
leitfähig ist als normales Pauspapier, da dann auch bei sehr geringer Luftfeuchtigkeit
mit dem Papier gute Resultate erzielt werden. Die lichtdurchlässige Kunststoffolie
oder das Papier, die als Unterlage dienen, können so durchsichtig sein, wie man
sie nur herstellen kann.
Das Trägermaterial sollte nach Möglichkeit
leitfähiger sein als die photoleitfähige Schicht. Die meisten der im Handel erhältlichen
Pauspapiere, so z.B. die für die Herstellung technischer Zeichnungen benutzten Qualitäten,
besitzen eine Leitfähigkeit, die für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ausreichend
ist. Wenn man die Leitfähigkeit des Papieres jedoch noch erhöht, indem man es z.B.
mit einem harzartigen Polymerisat von schwacher elektrolytischer Leitfähigkeit oder
einer Mischung wasserlöslicher anorganischer Salze imprägniert, läßt sich der Luftfeuchtigkeitsbereich
erweitern, innerhalb dessen der elektrophotographische Teil des Verfahrens ohne
Komplikationen durchführbar ist. Imprägnierungen, um die Leitfähigkeit von Papier
oder Kunststoffolien zu verbessern, sind bekannt. ` Zusammen mit oder anstelle von
anorganischen Photoleitern, wie z.B. Zinkoxid, Selen und dgl., können auch organische
Photoleiter in der photoleitfähigen Schicht verwandt werden. Geeignet sind z.B.
die in den deutschen Patentschriften Nr. 1 180 212 und 1 193 363 beschriebenen
Photoleiter.
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Die Diazotypieschicht kann in bekannter Weise auf das lichtdurchlässige
Trägermaterial aufgebracht werden, wobei man bekannte Diazotypiematerialien verwendet,
z.B.
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die in der deutschen Patentschrift Nr. 838 691 beschriebenen Verbindungen.
Die
Erfindung wird durch die beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht. In diesen Zeichnungen
stellen dar: Fig. 1 eine Vorlage, die auf einem lichtdurchlässigen, leitfähigen
Träger aufliegt, der auf der einen Seite eine photoleitfähige Schicht und auf der
anderen Seite eine Diazotypieschicht trägt, Fig. 2 den lichtdurchlässigen, leitfähigen
Träger aus Abb. 1, nachdem das auf der Unterlage entstandene latente elektrostatische
Bild mit Toner überpudert und die photoleitfähige Schicht mit UV-Licht bestrahlt
worden ist, Fig. 3 den Träger aus Abb. 2, nachdem der Toner abgewischt und durch
Kupplung das Diazobild in der Diazopieschicht erzeugt worden ist.
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Um nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ein vorläufiges,
sichtbares, elektrostatisches Bild zu erzeugen, bringt man zunächst, z.B. mit Hilfe
einer Koronaentladung, eine elektrostatische Ladung auf eine photoleitfähige Schicht
2 auf, die sich auf einer lichtdurchlässigen, leitfähigen Unterlage 4 befindet,
deren andere Seite eine Diazotypieschicht 6 trägt. Das Reproduktionsmaterial legt
man sodann auf eine (nicht
gezeigte) transparente Fläche, wobei
die photoleitfähige Schicht nach oben zeigt, und die Vorlage 8 wird so auf das Reproduktionsmaterial
aufgelegt, daß sich die Bildseite des Originals in direktem Kontakt mit der elektrostatisch
geladenen, photoleitfähigen Schicht 2 des Reproduktionsmaterials befindet. Mit Hilfe
einer (nicht gezeigten) Auflageplatte wird die Anordnung in Kontakt miteinander
festgehalten. In der Fig. 1 ist das Original der deutlicheren Darstellung wegen
von der photoleitfähigen Schicht 2 getrennt gezeichnet.
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Die elektrostatisch geladene Fläche 2 wird dann nach dem Reflexverfahren
unter dem Original belichtet, d.h. aktinische Strahlen einer Glühlampe 12 oder einer
anderen geeigneten Lichtquelle, dringen von der Diazotypieschicht 6 her durch das
Reproduktionsmaterial (Pfeilrichtung in Fig. 1) und werden von dem Original auf
die aufgeladene Schicht 2 reflektiert. Die Bildstellen 13 des Originals reflektieren
weniger Licht als der Hintergrund, da sie dunkler sind. An allen Stellen, wo die
photoleitfähige Schicht von der aktinischen Strahlung getroffen wird, nimmt die
Leitfähigkeit proportional zur Intensität der Strahlung zu. Infolgedessen wird die
elektrostatische Ladung auf der photoleitfähigen Schicht 2 selektiv abgeleitet je
nach der Stärke ak= tinischer Strahlung, der die einzelnen Stellen der Schicht jeweils
ausgesetzt sind. Dadurch entsteht auf der Schicht 2 ein latentes elektrostatisches
Bild des Originals, bei dem
die nicht belichteten Stellen die dichteste
Oberflächenladung haben, während an den Stellen der Schicht, die dem stärksten .
Einfluß des aktinischen Lichtes ausgesetzt waren, die geringste Ladung erhalten
bleibt.
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Nachdem man das Original entfernt hat, wird das latente elektrostatische
Bild auf der photoleitfähigen Schicht 2 sichtbar gemacht, z.B. durch Entwicklung
mit einer gebräuchlichen Magnetbürste, und die Diazotypieschicht wird dann mit Hilfe
einer Bogenlampe oder einer anderen geeigneten Lichtquelle durch die das Bild tragende
photoleitfähige Schicht hindurch mit UV-Licht bestrahlt, wie in Fig. 2 dargestellt.
Der elektroskopische Entwicklerpuder 14, der von den Bildstellen der photoleitfähigen
Schicht festgehalten wird, hält die ultravioletten Strahlen ab und verhindert, daß
diese durch den Träger auf die Diazotypieschicht 6 fallen. Dementsprechend
wird die für ultraviolette Strahlen empfindliche Diazoverbindung der Diazotypieschicht
6 nur an den Nicht-Bildstellen zersetzt.
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Anschließend wird ein aus einem Azofarbstoff bestehendes sichtbares
Bild 16 in der Diazotypieschicht erzeugt, beispielsweise indem man das Zweikomponenten-Reproduktionsmaterial
in der üblichen Weise mit Ammoniakgas und Wasserdampf behandelt, um so die Kupplungsreaktion
zwischen der Diazoverbindung und den in der Diazotypieschicht vorhandenen Kupplern
einzuleiten. Die elektroskopischen Puderteilchen 14 auf der photoleitfähigen Schicht
2 des
Reproduktionsmaterials werden durch Abbürsten entfernt,
und zurück bleibt nur das aus dem Azofarbstoff bestehende Bild als das endgültige,
seitenrichtige, permanente Bild des Originals. Das Abbürsten erfolgt vorzugsweise
vor dem Entwickeln der Diazotypie-Kopie. Bei Verwendung von Einkomponenten-Material
entwickelt man in bekannter Weise mit einer alkalischen Lösung, welche eine Azokomponente
enthält.
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Da die Reaktionsgeschwindigkeit der Diazotypieschicht mehrere tausend
Male geringer ist als die der photoleitfähigen Schicht, wird die Diazotypieschicht
durch die Reflexbelichtung der photoleitfähigen Schicht unter dem Original praktisch
nicht verändert.
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im folgenden wird die Zusammensetzung und Zubereitung einiger Beschichtungslösungen
angegeben, die zur Herstellung der Zinkoxid enthaltenden elektrophotographischen
Schicht Verwendung finden können. Da es auf die Art weder der elektrophotographischen
noch der diazotypisehen Schicht bei der Verwirklichung der Erfindung nicht ankommt,
kann jede dieser Schichten Verwendung finden.
Lösung A
Eine Beschichtungslösung
für eine photoleitfähige Schicht stellte man aus folgenden Bestandteilen her:
| Zinkoxid 8 Gew.-Teile |
| Toluol 10 " " |
| Mischpolymerisat aus |
| n-Butyl und Iso- |
| butylmethacrylat 2 " |
| Rose Bengal, gelöst |
| in Methanol 0,0004 |
In einer Kugelmühle wird die Mischung.so lange vermahlen, bis sie eine gleichmäßige
Konsistenz hat.
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Die Lösung kann beispielsweise auf eine Unterlage aus lichtdurchlässigem
Papier aufgetragen werden. Das Papier kann nach einem der bekannten Beschichtungsverfahren
beschichtet werden, z.B. durch Auftragen der Lösung mit Hiife von Walzen, durch
Aufsprühen, Eintauchen oder auf der Plattenschleuder.
Lösung B
Eine andere
Mischung zur Herstellung einer photoleitfähigen Schicht besteht aus folgenden Bestandteilen:
| Zinkoxid 6 Gew.-Teile |
| Toluol 5 " |
| Silikonharz 4 " |
| Rose Bengal 0,0002 " |
Lösung C
| Zinkoxid 25 Gew.-Teile |
| Styrol-Butadien-Mischpoly- |
| merisat 5 |
| Weichmacher (chloriertes |
| Diphenylharz) 2 " " |
| Toluol 2 " |
| Rose Bengal 0,001 " " |
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert.
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Beispiel 1
Man stellte ein Reflex-Kopiermaterial here,indem
man ein Pauspapier auf der einen Seite mit Hilfe einer gleich-
sinnig laufenden
Walzenauftragsvorrichtung so mit der
Lösung A überzog, daß die aufgebrachte
Schicht nach dem Trocknen ein Gewicht von 24,4 g je qm besaß. Die Schicht
wurde zwei Minuten lang im Luftstrom von 930 C Wärme getrocknet. Mit Hilfe
einer mit Luftbürsten arbeitenden -Beschichtungavorrichtung wurde das Papier
dann auf der Rückseite mit der in Beispiel 1 der deutschen Patentschrift
Nr.
838 691 beschriebenen Diazoschicht überzogen. Di* Schicht hatte nach dem
Trocknen ein Gewicht von 0,163 kg je i0t? qm und
wurde 30 Sekunden
lang bei einer Temperatur von 6ƒQ C getrocknet. _
Beispiel
2
Ein Pauspapier wurde auf einer gleichsinnig laufenden Walzenauftragavorrichtung
so mit der Lösung B beschichtet, daß die getrQ4knete Sebieh#/ ein bewicht von 32,5
g je qm besaß. Die Schicht wurde zwei Minuten lang im Luftstrom von et 'da 93Q C
-getrocknet, Anschließend wurde das-Papier auf der Rückseite mit Hilfe einer mit
Luftbürsten-arbeitenden Beschichtungavorrichtung mit der in Beispiel 2 der deutschen
Patentschrift Nr. 838 691 genannten Diazob.eschichtungslösung beschichtet. Nach
dem Trocknen hatte die Schicht ein Gewicht von 3,25 g je qm. Getrocknet wurde 40
Sekunden lang bei etwa 540 C. Beispiel 3
Pauspapier wurde auf einer gleichsinnig
laufenden Walzenauftragsvorrichtung auf einer Seite so mit-der Lösung A beschichtet,
daß die getrocknete Schicht ein Gewicht von 40,7 g je qm besaß. Die Schicht wurde
1 1/2 Min. lang im Luftstrom von etwa 107° C getrocknet. Anschließend wurde das
Papier auf der Rückseite mit Hilfe einer mit Luftbürsten arbeitenden Beschichtungsvorrichtung
mit der in Beispiel 3 der deutschen Patentschrift Nr. 838 691 genannten Diäzobeschichtungalösungüberzogen.
Die Schicht hatte nachdem Trocknen ein Gewicht von 4,88 g je qm. Getrocknet wurde-30
Sekunden lang bei einer-Temperatur von etwa 650 C. @
Beispiel
4
Die photoleitfähige Schicht des Kopiermaterials gemäß ispiel 3 wurde in bekannter
Weise mit Hilfe einer Coronavorrichtung elektrostatisch aufgeladen. Das Kopiermaterial
wurde dann auf die Glasplatte eines Photokopiergerätes aufgelegt, wobei die aufgeladene
photoleitfähige Schicht nach oben zeigte, und die Bildseite eines Originals wurde
auf das Kopiermaterial aufgelegt und mit Hilfe einer Andruckplatte festgehalten.
Die Lichtquelle des Kopiergerätes bestand aus fünf 25-Watt-Glühlampen, die im Abstand
von etwa 30 cm angebracht waren. Es wurde lange genug belichtet, um die den bildfreien
Stellen des Originals gegenüberliegenden Teile der photoleitfähigen Schicht zu entladen,
so daß auf der Schicht ein elektrostatisches Ladungsbild zurückblieb, das dem Bild
auf dem Original entsprach. Die Belichtungszeit betrug zwischen 1 und 20 Sekunden
und war abhängig von der Empfindlichkeit der photoleitfähigen Schicht, der Lichtabsorptionsfähigkeit
der gelben Diazotypieschicht, der Lichtdurchlässigkeit des für das Reproduktionsmaterial
benutzten Trägermaterials und dem Maße, wie der Hintergrund des Originals das Licht
reflektierte.
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Anschließend entfernte man das Original und entwickelte das latente
elektrostatische Bild in bekannter Weise mit einer Magnetbürste. Man verwandte einen
Entwickler, den man durch Vermischen von 100 Teeilen Eisenpulver mit sechs Teilen
eines
elektroskopischen Puders herstellte.
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Anschließend belichtete man die Diazotypieschicht in einem Abstand
von etwa 90 cm mit Hilfe einer Bogenlampe mit ultravioletten Strahlen, wobei die
Strahlen durch die das Bild tragende photoleitfähige Schicht drangen. Die
Belichtungszeit betrug zwischen etwa 30 Sekunden und fünf
Minuten, wobei
die für das jeweils verwandte erforderliche
genaue Belichtungszeit durch Versuche
festgestellt wurden.
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Nachdem man das vorläufige Tonerbild von der photo-
leitfähigen
Schicht abgewischt hatte, wurde in der Diazotypieschicht das@endgültige Azofarbstoff-Bild
erzeugt, indem e
man das Reproduktionsmaterial mit gasförmigem Ammoniak und
Wasserdampf behandelte. Dazu benutzte man eine Dampfkammer, wie sie in den
üblichen Lichtpausgerätenverwandt wird.
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Aus dem vorhergesagten wird es für den Fachmann
selstverständlich
sein, daß innerhalb des Bereiches der vorliegenden Erfindung noch viele Ausführungsformen
möglich seind, ohne daß man damit den Bereich der Erfindung verläßt, und die
Erfindung soll alle diese Abwandungsmöglichkeiten mit umfassen.