DE1937616A1 - UEbertragungsverfahren - Google Patents

Description

M 2632

Dipi.-I.v:. - '..AFl

Minnesota Mining and Manufacturing Company, Saint Paul,

Minnesota 55101 (V.St.v.A.)

Übertragungsverfahren

Die Erfindung betrifft die Gebiete des Beschichtens, Drückens und Vervielfältigen^ und im besonderen die kontrollierte Haftung, den Transport und die Übertragung von thermoplastischen Farbstoffen, so daß diese zum Beschichten, Bedrucken und Vervielfältigen verwendet werden können.

Bei der Bildübertragung für den Druck und dergleichen sind erwünscht eine hohe Abbildungstreue, eine hohe Geschwindigkeit, die Eignung für verschiedene Rezeptoren, die Leichtigkeit der Arbeitsweise, eine mechanische Einfachheit, die Gefahrenfreiheit und die Verwendung von Materialien und Arbeitsbedingungen, die eine Reinigung vereinfachen. Die zurzeit angewendeten Verfahren stellen nicht mehr als ein Kompromiß dieser erwünschten Merkmale dar.

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Das in der amerikanischen Patentschrift Nr.3 255 695 sowie in der entsprechenden britischen Patentschrift Nr. 1 053 625 beschriebene Offsetdruckverfahren stellt einen Versuch dar, einige der bei den bisher bekanntgewordenen Druckverfahren auftretenden Schwierigkeiten zu beseitigen.

Bei dem in den obengenannten Patentschriften beschriebenen Verfahren ist keine Erweichung des Farbstoffes oder des Übertragungsmediums vorgesehen, und es wird auch nicht gefordert, daß · der Farbstoff aus einem thermoplastischen Material besteht. Im Gegensatz hierzu muß nach der Erfindung während der Durchführung de3 Verfahrens zu irgendeiner Zeit eine Erweichung erfolgen, und das Übertragungsmedium muß thermoplastisch sein. Während das in den genannten Patentschriften beschriebene Verfahren nicht zu einer Fusions-verbindung zwischen dem -Farbstoff und der bedruckten Fläche führt, so wir.d bei dem erfindungsgemäßen Verfahren im allgemeinen und vorzugsweise eine Fusionsverbindung zwischen dem Übertragungsmedium und der bedruckten Fläche hergestellt.

Obwohl bei dem in der genannten amerikanisehen Patentschrift beschriebenen Verfahren angeblich viele Mängel der herkömmlichen Druckverfahren beseitigt sind, so hängt dieses Verfahren doch von der Anwesenheit einer kontrollierten Menge des flüssigen Trägers oder des Lösungsmittels im Farbstoff oder im Übertragungsmedium ab,'damit eine Übertragung erfolgt. Eine Unbalanz kann den ÜbertragungsVorgang unterbrechen. Das Verfahren nach der Erfindung hängt nicht von der Aufrechterhaltung solcher Übergangsbedingungen ab.

Die Erfindung sieht ein Verfahren vor, nach dem auf eine Silikonelastomerfläche ein auf einem nicht lösenden Mittel basierendes thermoplastisches Übertragungsmedium aufgetragen wird, wobei das Übertragungsmedium auf der Silikonelastomerfläche ein bestimmtes Muster annimmt,wpbei ferner wahlweise das Übertragungsmedium in diesem Muster ein- oder mehrmals■auf die Silikonelastoinerf lachen übertragen wird, und wobei schließlich das tTbertragungsmedium ohne Spaltung auf eine endgültige

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Empfangsflache übertragen wird. ' .

Die Aufnahme und die Übertragtmg des thermoplastischen ÜbertragungsmeäiuEts erfolgt nach der Erfindung unter Ausnutzung von Kräften und Eigenschaften des bei dem Verfahren verwendeten Materials, d.h. öilikonelastomere, das thermoplastische Übertragungsmedium und die verschiedenen Rezeptorflächen, auf die das Übertragungsmedium übertragen wird. Da als Mittel für die Übertragung kein wesentlicher Druck ausgeübt wird, so können mechanisch leichtere Konstruktionen verwendet werden, es wird eine Verformung des Abbildes vermieden, während bei den endgültigen Rezeptorflächen Vielseitigkeit gewonnen wird. Obwohl bei dem Verfahren nach der Erfindung elektrostatische Kräfte angewendet werden können, besonders als direktes oder indirektes Mittel zum Wiedergeben eines von einem Übertragungsmedium bestimmten Bildes auf einer Silikonelastomerfläche, so ist dap erfindungsgemäße Verfahren·nicht mit Notwendigkeit von elektrostatischen Kräften abhängig. Infolgedessen kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine größere Freiheit bei der Wahl des Übertragungsmediums und eine gleichmäßige Bilddeckung erreicht werden. Außerdem sind die Kräfte und Eigenschaften, auf denen das Verfahren nach, der Erfindung beruht, dem Wesen nach umkehrbar im Gegensatz z.B. zu dem Verfahren, das in der amerikanischen Patentschrift Nr. 3 255 695 beschrieben ist, bei dem der Übergang durch den Übertragungszustand transitorisch und nicht umkehrbar.

Pur die Zwecke der Beschreibung können die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Silikonelastomerflächen als druckempfindliche Klebstoffe mit verhältnismäßig schwacher Oberflächenenergie angesehen werden. Das thermoplastische Übertragungsmedium, ganz gleich, ob es sich in einem festen, glasartigen, flüssigen oder in einem Zwischenzustand befindet, wirkt als ein Klebmittel in "bezug auf solche Silikonelastomerflächen.Bei nicht elastomeren Rezeptorflächen, wie Papier, Metall, Ton usw., werden die Punktionen umgekehrt, d.h. die Rezeptorfläche wird zum passiven und das Übertragungsmedium zum klebenden Material mindestens dann, wenn es sich in einem gummiartigen oder

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SAP

anschmiegsamen Zustand befindet. Bei der Funktion als druckempfindliche Klebstoffe benetzen die Silikonelastomerflächen das Übertragungsmedium und stellen mit diesen eine Klebverbindung her. Diese Klebverbindung ist Jedoch ziemlich schwach und viel schwächer als z.B. die Verbindung, die mit den herkömmlichen, bei Raumtemperatur druckempfindlichen Klebstoffen erzeugt würde, die z.B. als Belag für Selbstklebebänder/verwendet werden.

Wie später noch beschrieben wird, ist es oftmals erwünscht, das Übertragungsmedium auf eine oder auf eine Reihe von Silikonelastomerflächen zu übertragen, bevor die Übertragung auf die endgültige Rezeptorfläche erfolgt, die aus einer Silikonelastomerfläche bestehen kann oder auch nicht. Jede nachfolgende Übertragung umfaßt eine Abgabe- und eine Empfangsfläche, wobei jede Empfangsfläche ihrerseits die Abgabefläche für das Übertragungsmedium bildet, bis das Übertragungsmedium auf die endgültige Rezeptor- oder Empfangsfläche aufgetragen wird, die schließlich das Übertragungsmedium trägt. Die Übertragung des thermoplastischen Übertragungsmediums von der einen zu einer anderen Silikonelastomerfläche wird in der Weise durchgeführt, daß als Empfangsfläche ein Silikonelastomer verwendet wirdj das als druckempfindlicher Klebstoff wirksamer ist als die Abgabefläche. ■

Die erforderliche unterschiedliche Klebfähigkeit kann auf verschiedene Weise erreicht werden z.B. durch Verwendung einer Empfangsfläche, die "weicher" oder "weniger hart" ist als die Abgabefläche, oder einer Empfangsfläche mit einer größeren Klebkraft, oder es können auch beide Möglichkeiten benutzt werden. Im erstgenannten Falle kann die unterschiedliche Klebfähigkeit durch Verwenden einer zweiten Silikonelastomerfläche erreicht werden, deren wirksame Durometerhärte kleiner ist als die wirksame Dürometerhärte der ersten Silikonelastomerfläche. · Der Ausdruck "wirksame Durometer-Härte"wird deswegen gebraucht, 'weil die gemessene Härte der Silikonelastomerschicht von der Unterlage für diese Fläche abhängen kann. Es ist z.B.angebracht, und zuweilen vorzuziehen, das Silikonelastomer auf eine

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Unterlage aus einem verhältnismäßig harten Material,z.B.Metall, aufzubringen, die vorzugsweise jedoch nicht mit Notwendigkeit aus einer Walze oder einem Zylinder besteht. Me Unterlage beeinflußt die Härte, die der Belag des Silikonelastomers für das Übertragungsmedium besitzt.

Mit derselben Unterlage und demselben Elastomerzusammensetzung kann eine Übertragung von der einen zu einer anderen Fläche in der Weise bewirkt werden, daß auf der Abgabefläche ein dünnerer Elastomerbelag verwendet wird als auf der Aufnahmefläche, wobei der Einfluß des harten Unterlagematerials auf die Abgabefläche verstärkt wird.

Zum Erzeugen der erforderlichen unterschiedlichen Härte können auch andere Mittel verwendet werden z.B. eine Zwischenschicht zwischen der äußeren Silikonelastomerfläche und der Metallwalze, wobei die Zwischenschicht so gewählt wird, daß sie der anliegenden Silikonelastomerfläche eine andere wirksame Durometerhärte verleiht als die Härte der anderen, die gleiche Dicke aufweisenden Silikonelastomerfläche, die bei dem Übertragungsverfahren benutzt wird. Hieraus geht hervor, daß viele Möglichkeiten bestehen, bei den bei dem Übertragungsverfahren verwendeten feilikonelastomerflachen eine unterschiedliche Härte zu erzeugen. Eine unterschiedliche Härte kann auch durch die Wahl von modifizierenden Füllstoffen erzielt werden, die der Silikonelastomer— matrix zugesetzt werden. Als Beispiele für solche Füllstoffe seien angeführt: Siliziumoxid, Eisenoxid und Titandioxid.

Die unterschiedliche Klebkraft der als Geber und Empfänger wirkenden Silikonelastomerflächen, die ausreicht, um eine Übertragung des thermoplastischen Übertragungsmediums von der ersten zur zweiten Fläche zu bewirken, kann auch erzielt werden, wenn Silikonelastomere gewählt werden, die verschiedene Haftvermögen (in Gramm/cm bei einer bestimmten OÜemperatur) aufweisen, wobei der Empfänger ein größeres Haftvermögen aufweist als der Geber. Das Haftvermögen ist temperaturabhängig, und es hat sich bei den Silikonelastomeren gezeigt, daß die relative Reihenfolge

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der Stärke der Haftvermögen für eine Reihe solcher Elastomere innerhalb eines weiten Temperaturbereiches die gleiche bleibt.

Die Klebfähigkeit kann gemessen wenden als die Kraft, die erforderlich ist, um zwei Materialien (im besonderen das Silikonelastomer und ein Stück nichtrostenden Stahls) an der Zwischenfläche von einander zu trennen, ohne daß bei einem der beiden Tp^-5"¹^ die Kohäsion verlorengeht. Das Haftvermögen eines Mat^x'ials hängt ab- von der Temperatur, von der Geschv/indigkeit, mit der die Probe von der Unterlage getrennt wird,von der Kontaktzeit, von dem Druck der Probe und von den physikalischen und chemischen Eigenschaften der Probe und der Unterlage.

Die Klebkraftwerte vei 23⁰C-werden in der Weise bestimmt, daß die Probe mit der polierten Fläche einer aus nichtrostendem Stahl bestehenden Unterlage in Berührung gebracht wird, wonach nach Ablauf einer bestimmten Zeit ^,ie Kraft gemessen v/ird, die zum Trennen der Probe von der Unterlage nötig ist. Die Kontaktzeit beträgt 2,0 see, während die Probe mit einer Geschwindigkeit von 5 mm/sec. abgelöst wird. Der von der Probe ausgeübte Druck beträgt 133 g/cm . Die Klebkraft wird ausgedrückt in g/cm (Kraft pro Flächeneinheit). Die relative Feuchtigkeit beträgt während der Untersuchung ungefähr 45^. " " ■ '

Elastomer
Handelsbezeichnung

T. a be .1 1 e

Hersteller

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Klebkraft

K-1044R	Union Carbide	150.0 ..
Κ-1314	Union Carbide	1280 :.
RTV 630	General Electric	1220
K¥-1300	Union Carbide	111.0 .
RTV 63U	General Electric	890 ·.
PlastiSII PI831	General Electric	810
Silastic 780RTV	Dow Corning	580
Sylgard 186	Dow Corning	560
RTV 118	General Electric	440
Sylgard 182	Dow Corning	390

Silastic Type A RTV Dow Corning ' 390

PlastiSIL PLd15 General Electric 360

PlastiSIL PLb30 General Electric 220

RTV 20 General Electric 220

RTV 21 General Electric 220

Üilastic 583 RTV Dow Corning 190

Silastic 95O-3& Dow Corning 190

Silastic 5ö9" RTV Dow Corning 170

RTV 60 General Electric 110

RTV 30 General Electric 80

RTV 11 General Electric 80

Aus der Tabelle 1 können die Silikonelastomere für die Abgabe- und Aufnahmeflächen ausgewählt werden, wobei zu berücksichtigen ist, daß das Silikonelastomer für die Aufnahmefläche eine höhere Klebkraft aufweisen muß als für die Abg.abef lache. Für die Abgabefläche könnte z.B. "Silastic 583 RTV" und für die Aufnahmefläche "RTV-631A" gewählt werden.

Eine dritte Möglichkeit, die erforderliche unterschiedliche Klebfähigkeit zu erzeugen, besteht darin, die Oberflächeneigenschaften der Elastomere abzuändern z.B. durch Aussetzen der Oberfläche der Einwirkung einer Klimmentladung für eine verhältnismäßig kurze Zeit von ungefähr 60 Sekunden. Diese Behandlung bewirkt eine Erhöhung der Haftfähigkeit des Übertragungsmediums an der behandelten Fläche des Silikonelastomers.

Die für die Erfindung erforderlichen Elastomere werden hergestellt durch Aushärtung oder weitere Polymerisation von "Silikongummi". Die in der Tabelle 1 angeführten Polymere stellen einige der im Handel erhältlichen gefüllten Silikongummizusammensetzungen dar, deren Hauptbestandteil ein Polysiloxan ist, das bei Aushärtung bei einer geeigneten Feuchtigkeit ein Silikonelastomer bildet.

Im Gegensatz au dem in der amerikanischen Patentschrift 32556ß5 und in der britischen Patentschrift 1 053 625 beschriebenen

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Verfahren nehmen die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Silikonelastomerflächen aufgrund ihres starken Klebvermögens die in den genannten Patentschriften beschriebenen Farbstoffe auf Lösungsmittelbasis nicht an.Die Klebkraft der Silikonelastomerflächen kann quantitativ in Ablösewerten ausgedrückt werden.Die Ablösewerte werden mittels eines "Instron"-Gerätes, Modell TM,bestimmt,das mit einer Kreuzkopfgeschwindigkeit von 30,5 cm/min und mit einer Kartengeschwindigkeit von 5 cm/min arbeitet. Es wird ein wasserfestes 2,5 cm-»Klebeband der Firma Johnson & Johnson "Red Cross" benutzt,wobei nur eine Walze mit einer Haltekraft von ungefähr 450 Gramm (425-475) gewählt wird,

^ gemessen bei 26,6⁰C an einer 24-gauge, Nr.4 finish Prüfplatte aus nichtrostendem Stahl.Zum Bestimmen entweder der Haltekraft des zu benutzenden Bandes oder des Ablösewertes einer Probe wird ein 25,4 cm langer Streifen des Bandes an einer Platte mit den Abmessungen 3,8 χ 15,2 cm angebracht, wobei über das Band eine 2 kg schwere und mit einem Gummibelag versehene Walze über das Band zweimal hinweggeführt wird,ohne daß außer dem Gewicht der Walze zusätzlich ein Druck ausgeübt wird. Die Probe wird sofort in das Instron-Gerät eingelegt, und es wird die Kraft in Gramm gemessen bestimmt, die zum Abstreifen des Bandes unter einem Winkel von 180 erforderlich ist. Das Ergebnis wird als "Ablösewert" bezeichnet, und je größer dieser Ablösewert ist, umso mehr Adhäsion bestand zwischen dem Klebeband und der Fläche.

| Ein kleiner Ablösewert bedeutet einen sehr wirksamen Ablösebelag, während ein großer Ablösewert einen sehr unwirksamen Ablösebelag anzeigt. Herkömmliche Verfahren zum Bestimmen des Ablösewertes sind beschrieben in TAPPI (Technical Association for the Pulp and Paper Industry), Bd.43, Nr.8, pp.164A und 165A (August 1960) und in TAPPI Routine Control Method "RC-283 Quality of Release Coatings",herausgegeben 1960. Es hat sich gezeigt, daß viele Silikonelastomerflächen einen Ablösewert von nur 1 g/25,4 mm und in keinem Falle mehr als 30 g/25,4 mm aufweisen.Diese Materialien haben sich für das erfindungsgemäße· Verfahren als geeignet- erwiesen. Materialien mit einem Ablösewert von mehr als 100 g/25,4 mm nehmen das Übertragungsmedium an, setzen es jedoch nicht ohne Aufspaltung für die Empfangsfläche frei.

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Je nach dem zu benutzenden Aushärtungsmechanismus werden besondere Silikongumxriiarten zubereitet, die sämtlich die zentrale, sich wiederholende lineare Einheit

R
Si-O

aufweisen,wobei η so klein wie 2 oder so groß wie 20.000 oder mehr sein kann, und wobei alle R's in der Kette die gleichen sein können jedoch nicht zu brauchen, und wobei jedes einzelne R eine monovalente Alkyl- oder Arylgruppe, eine halogenierte Alkyl- oder Arylgruppe oder eine Cyanoalkylgruppe ist mit nicht mehr als einigen Prozenten Vinyl, Phenyl oder halogeniertes Vinyl oder Phenyl vom gesamten R, während der Hauptanteil von R üblicherweise aus Methylgruppen besteht. Während ein inneres R zu einer Querverkettungsstelle werden kann, was etwas vom Aushärtungsmechanismus abhängt, so umfaßt die Querverkettung oder die Kettenausdehnung häufiger die Endgruppen, die bestehen können aus

RR R

t t t

R-Si-O HO-Si-O (AcO)₂Si-O

R R

wobei "R" dieselbe Bedeutung hat, wie oben angegeben, während Ac ein gesättigtes aliphatisches Monoacylradikal ist.

Silikonelastomere, die durch weitere Polymerisation der genannten Gummiarten erzeugt werden, können allgemein charakterisiert werden als sehr begrenzt querverkettete, (ausgehärtete) Dimethylpolysiloxane mit einem hohen Molekulargewicht, z.B. mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 400.000 bis 800.000. Die spärliche Querverkettung wird durch R/Si-Verhältnisse angezeigt, die sehr nahe bei 2, allgemein oberhalb von 1,95 oder sogar oberhalb von 1,99 und allgemein unter 2,1 oder sogar unter 2,01 liegen,wob.ei im allgemeinen zwischen den Querverkettungsstellen 200 - 500 Dimethyleinheiten liegen. Im Gegensatz hierzu fallen bei den sehr viel dichter querverketteten

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Silikonharzen, die als gewerblich verwertbar angesehen werden, die R/Si-Verhältnisse in den Bereich von 1,2 - T,5.

Wie an sich bekannt, werden die polymer!sierbaren Silikongummiarten vorzugsweise mit einem Katalysator "vermischt, der das Aushärten fördert.Als Beispiele für solche Katalysatoren werden angeführt Dibutyl-Zinn-Dilaurat, Zirin'oktoat und Bleioktoat. Bei Feuchtigkeit aushärtende Silikongummiarten, wie Acetoxyabgeschlossene Silikongummiarten können gleichfalls bei dem Verfahren nach der Erfindung verwendet werden. Zum Verbessern der mechanischen Eigenschaften können Füllstoffe wie Siliziumoxid, fe Titandioxid und Eisenoxid verwendet werden.

Walzenflächen mit Silikonelastomeren können nach mehreren Verfahren hergestellt werden je nach der Viskosität des unausgehärteten Silikons. Der gewünschte Walzenbelag soll glatt sein und eine bestimmte Dicke aufweisen. Eine glänzende und an der Luft ausgehärtete Oberfläche ist an. meisten erwünscht. Silikonelastomerhülsen für '.falzen können durch Sculeuderguß in einer zylindrischen Form hergestellt werden oder durch Aufbringen eines Belags eines aushärtbaren Silikongununis auf ein bei Wärme schrumpfenden Rohres aus Teflon, wonach die Aushärtung erfolgt. Tücher und Bänder können mittels einer Rakel oder durch Strangpressen mit einem Belag versehen "werden. Spinn- W walzen können durch Eintauchen in einen Tank mit einem Belag versehen werden. Nach einem bevorzugten Verfahren wird eine Walzenfläche mittels einer Rakel mit einem Belag versehen, wobei eine glatte und nahtlose Außenseite erzeugt wird. Je nach dem Silikon und der zu beschichtenden Fläche kann,eine Grundierung erforderlich sein, die da.s Silikonelastomer mit der Unterlagefläche verbindet. .

Um eine Übertragung des thermoplastischen Übertraguiigsmediums von der einen Silikonelastomerfläche auf eine andere Fläche zu erzielen, muß die Aufnahmefläche stärker selbstklebend sein,ganz gleich,ob aufgrund einer geringeren Durometerhärte oder aufgrund einer größeren Klebkraft oder auch aus ähnlichen Gründen. Bei anderen Aufnahmeflächen, wie Papier, Ton,

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BAD ORIGINAL

keramische Stoffe, Glas, Kunststoff und Metalle, Z.B.Aluminium oder nichtrostender Stahl usw., die nicht im geringsten selbstklebend sind wie die Silikonelastomere, erfordert die Übertragung, daß das Übertragungsmedium sich in einem Zustand befindet, in dem es selbst Klebkraft aufweist und nicht die Aufnahmefläche. Hierzu ist im allgemeinen erforderlich, daß das Übertragungsmedium anders als Glas sich in einem besonderen Zustand befindet und zwar entweder gummiartig und anschmiegsam oder flüssig ist.

Es muß jedoch noch das Ausmaß der Übertragung bestimmt werden, d.h., ob das Übertragungsmedium sich zwischen der Abgabe- und der Aufnahmefläche aufspaltet, wie dies bei dem herkömmlichen Offsetdruck der Fall ist, oder ob die Übertragung auf die Aufnahmefläche im wesentlichen vollständig erfolgt. Um eine im wesentlichen vollständige Übertragung zu erreichen, muß die Kohäsionskraft des Übertragungsmediums die Adhäsionskraft unbedingt übersteigen, die von der Abgabefläche auf das Übertragungsmedium ausgeübt wird. Bei einem einschichtigen Übertragungsmedium in trockener,glasartiger zerteiler Form besteht die Kohäsionskraft aus der inneren Kraft, die die einzelnen · Partikel zusammenhält. Diese Kraft liegt gut jenseits der Adhäsionskräfte, die von den betreffenden Übertragungsflächen ausgeübt werden, so daß eine Aufspaltung nicht erfolgt. Bei einer als Monoschicht wirkenden zusammengeschmolzenen Schicht des Übertragungsmediums besteht die genannte Kohäsionskraft aus der Kraft, die die Schicht als einheitliche Masse zu erhalten sucht. Diese Kraft ist ebenso wie die Kohäsionskraft einer Monoschicht des zerteilten Übertragungsmediums ziemlich stark. Bei einem mehrschichtigen,trockenen, glasartigen und aus Partikeln bestehenden Übertragungsmedium besteht die Kohäsionskraft aus der Kraft, die die einzelnen Partikel auf einander ausüben. Diese Kraft ist allgemein schwächer als die Übertragungskräfte, die von den Silikonelastomer-Abgabeflächen ausgeübt werden, so daß eine Aufspaltung des Übertragungsmediums erfolgt.Bei einem Übertragungsmedium, das sich in einem anderen Zustand als im trockenen,glasartigen Zustand befindet,

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ganz gleich,ob es sich um ein einschichtiges oder mehrschichtiges Übertragungsmedium handelt, besteht die Kohäsionskraft ebenfalls aus derjenigen Kraft, die das gesamte Übertragungsmedium als eine einheitliche Masse zusammenzuhalten sucht. Diese Kohäsionskraft sinkt von einem verhältnismäßig hohen Wert aus, bei dem das Übertragungsmedium sich sozusagen im gummiartigen oder anschmiegsamen Zustand befindet, auf einen verhältnismäßig niedrigen Wert ab, wenn das Übertragungsmedium sich in einem fließfähigen Zustand befindet. Wird der trockene, glasartige Zustand oder der fließfähige Zustand vermieden, und wird bei dem gummiartigen Zustand gearbeitet, der nachstehend ^ als der 100#-ig nicht aufspaltende Übertragungszustand bezeich- ^ net wird, so kann mit den noch zu beschreibenden Übertragungsflächen die Übertragung eines mehrschichtigen Übertragungsmediums erreicht werden.

Der Übertragungszustand eines thermoplastischen Übertragungsmediums, bei dem eine nicht aufspaltende, im wesentlichen 100#-ige Übertragung erfolgt, kann in viskoelastischen Auedrücken als der Zustand definiert werden, bei dem das Übertra-

8 2 gungsmedium einen Kriechmodul von 10 dyn/cm bis ungefähr 10 dyn/cm aufweist(welcher Kriechmodul definiert werden kann als

G^₁X « -jJ— , wobei J,^ die Kriechfähigkeit ist.)

Bei den Durchführungsbedingungen des Verfahrens hängt der Kriechmodul des Übertragungsmediums von zwei Kenngrößen ab und zwar von der Temperatur des Übertragungsmediums und von der Zeit, in der die beiden Übertragungsflächen mit einander in Berührung stehen, wobei das Übertragungsmedium sich zwisohen den beiden genannten Flächen befindet. Bestehen die Übertragungsflächen aus den Oberflächen von Walzen, so wird die Kontaktzeit von der Länge des Spaltes zwischen den Walzen und von der Oberflächengeschwindigkeit der Walzen bestimmt. Die . zum Erreichen dieses Übertragungszustandes erforderliche Temperatur und die Kontaktzeit kann für ein thermoplastisches Übertragungsmedium in der folgenden Weise bestimmt werden:

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Zuerst wird eine mechanische Materialfunktion, wie der Modul oder die Kriechfähigkeit als Punktion der Zeit (t) bei einer Reihe bestimmter Temperaturen gemessen. Die Moduldaten G werden auf eine Bezugstemperatur T reduziert(im allgemeinen eine der Temperaturen, bei denen die ursprünglichen Daten ermittelt wurden) durch Multiplizieren

T · 9 ■ To

π αϊ O O j . _r. _n O -Ό

^G(t) ^mit T j ' ^d-^h- ^G(t)reduziert " ^G(t) Τψ

wobei 5 und O₀ die Dichten der Polymermatrix bei den Messtemperaturen T und T sind. Danach werden Kurven für log. Gr/4.\ (X-Achse) in bezug auf den Logarithmus der Zeit (t)

(Y-Achse) gezeichnet, von denen einige Kurven in der Fig.1 als Beispiele dargestellt sind, wobei das Übertragungsmedium aus 40 Gew.-% "Epon-1004" (Handelsbezeichnung für ein von der Shell Chemical Co.vertriebenes Epoxidharz) und aus 60 Gew.# Magnetit (Eisenoxid) besteht. Diese Daten werden vorzugsweise bei den gleichen Temperaturen ermittelt, bei denen das Verfahren durchgeführt wird, im allgemeinen im Bereich von 50-20O⁰C. Das angewendete Verfahren ist von PEEEY in Viscoelastic Properties of Polymers, John Wiley and Sons (1961) beschrieben.

Bei diesem Verfahren werden zweitens die G/₊\ -Kurven, die

bei anderen als der Bezugstemperatur T_Q erhalten wurden, längs der logarithmischen Zeitachse in der Fig.1 verschoben, bis die Kurven sich decken.Die Richtung und, das Ausmaß der Verschiebung der Kurve längs der Zeitachse wird vom Verschiebefaktor a^ bestimmt. Diese Verschiebung der Kurve für die bei der Temperatur T erhaltenen Daten zu der Kurve für die bei der Temperatur

T erhaltenen Daten kann mit der nachstehenden Arrhenius-Glei-ο

chung bestimmt werdens log a^ 3 log t_T - log t.

2,303R

wobei tm und t« die Messzeiten bei der absoluten Temperatur

^{x x}o
T und T_Q sind, die gleiche Werte für den reduzierten Mojäul aufweisen, E ist die Graskonstante (1,99 cal/mol Grad),

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während ^\H die durchschnittliche Scheinaktivierungsenergie des Übertragungsmediums innerhalb des Temperaturbereichs T - T ist.

Bekanntlich kann £±E dadurch erhalten werden, daß die auf Seite 224 des obengenannten FERRY-Textes angeführte Viskosität-Temperatur-Beziehung angewendet wird. Bei der Verschiebung der Kurven längs der Zeitachse wird die in der Fig.2 dargestellte Hauptkurve /erzeugt, wobei der Logarithmus des reduzierten

Moduls (log G/,\ ) (X'-Achse) in bezug auf den Logarithmus * 'R

der reduzierten Zeit [log (t/a_m)] (Y¹-Achse) aufgetragen ist.

Die Zeit-Temperatur-Beziehung nach der Gleichung (1) zusammen mit der Hauptkurve (Fig.2) kann benutzt werden,um die Prozessoder Kontaktzeit, während der das Übertragungsmedium mechanisch verformt wird und danach haften bleibt, zu einem Temperaturbereich in Beziehung zu setzen,in dem das Übertragungsmedium einen Modul im Bereich von 10 bis 10 dyn/cm aufweist. Werden von den drei Prozesskenngrößen, Modul, Temperatur und Kontaktzeit, zwei Kenngrößen gewählt, so kann die dritte Kenngröße bestimmt werden. Um 100$~ige Übertragungsbedingungen zu erhalten, soll der Wert des Moduls, ganz gleich, ob gewählt oder bestimmt, innerhalb des genannten Bereiches von ungefähr

A ö O ■ '

10 bis 10 dyn/cm liegen.Zum Erläutern der Berechnungen wird

ein Modulwert von 2 χ 10 dyn/cm und eine Kontaktzeit von 0,2 Sekunden gewählt. Hiernach wird der gewählte Modulwert auf der Hauptkurve aufgesucht,wobei ein entsprechender Punkt M festgelegt wird, der gleich 1,45 auf der log(t/a_t)-Achse in der Fig.2 ist. Es ist daher logit/a^) »log t - log a^ . =1,45. Da log t = log 0,2 ■- 0,699 ist, ^o ist log a^ ,. -2,149. Wird dieser Wert für log a™ in der Gleichung 1 eingesetzt, und wird ein Η-Wert von 97 kcal pro mol° (berechnet ......

für 4O?6 Epon 1004 - 6Ο56 Magnetit) und eine Bezugstemperatur ,, T von 348 K in die Gleichung eingesetzt, so ergibt sich bei der Ausrechnung für die Temperatur T ein Wert von 97 CV Bei den auf diese Weise festgesetzten Prozesskenngrößen bei einer Kontaktzeit von 0,2 Sekunden und bei einer Temperatur von 97°C des Übertragungsmediums weist das Übertragungsmedium aus 40$ Epon 1004 und 60$ Magnetit bei einer durchschnittlichen

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BAD QRlGfNAL

Partikelgröße von 7 Mikron einen Modul von 2 χ 10 dyn/cm auf und wird daher von den Silikonelastomerflächen ohne Aufspaltung übertragen. Weitere Kontaktzeiten und Temperaturen, bei

7 2 denen der Modul einen Wert von 2 χ 10 dyn/cm aufweist, sind in der nachstehenden Tabelle 2 angeführt.

Tabelle 2

Kontaktzeit	Temperatur	Modul
(Sekunden)	(0C)	(dyn/cm2)
0,1	100	2 χ 107
0,05	102	2 χ 107
0,025	104	2 χ 10'

a. Bezugstemperatur 348 K

Für eine gegebene Temperatur hängt der Bereich der Kontaktzeit, in dem das Übertragungsmedium einen Modul von 10 bis 10 dyn/ /cm aufweist, vom Material und dessen Molekulargewicht ab. Bei amorphen Polymeren mit einem hohen Molekulargewicht wird der Bereich des gummiartigen Zustandes das Verkettungsplateau genannt und kann sich über mehrere Dekaden der reduzierten Zeit erstrecken. Einige halbkristallinische Materialien, Polymere mit einem niedrigen Molekulargewicht und andere organische Verbindungen können kein Plateau aufweisen und sich daher im Bereich des gummiartigen Zustandes für eine verhältnismäßig kurze Periode der reduzierten Zeit befinden. Ebenso weisen solche Übertragungsmedien für eine gegebene Kontaktzeit gummiarti-

4 ge Ansprachemerkmale auf (im allgemeinen einen Modul von 10

Q " p

bis 10 dyn/cm ) innerhalb eines verhältnismäßig schmalen Temperaturbereiches.

Außer den bereits genannten Figuren 1 und 2 liegen noch weitere Figuren bei, von denen zeigt die

Fig.3 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Durchführen eines Verfahrens nach der Erfindung,

Fig.4 eine Seitenansicht einer für den Druck vorbereiteten Druckplatte, die bei dem Verfahren nach der Erfindung verwendet werden kann,

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-ΊΟ—

Pig.5 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Durchführen eines weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem eine doppelte Übertragung erfolgt, und

Fig.6 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Durchführen eines weiteren anderen Verfahrens nach der Erfindung.

Bei der in der Fig.3 dargestellten Einrichtung steht ein Vorratsbehälter 1 mit einem Vorrat eines thermoplastischen Übertragungsmediums 3 in trockenem,pulverförmigen Zustand mit einer Auftragwalze 5 in Verbindung, die das Übertragungsmedium 3 aufnimmt und an der Zwischenfläche 4 zu einer Hauptwalze 6 befördert, die an der Außenseite mit einem gleichförmigen Belag 7 aus einem Silikonelastomer versehen ist. Das abgesetzte Übertragungsmedium kann wahlfrei an einer Reinigungswalze■9 vorbeigeführt werden,die an der Außenseite einen Belag aus Polyvinylchlorid trägt (30 Durometer). Das Polyvinylchlorid weist eine größere Adhäsionskraft für das pulverförmige Übertragungsmedium auf als dieses für sich selbst (Kohäsionskraft), so daß das Polyvinylchlorid zum Reinigen der Außenseite der Hauptwalze von überschüssigem Übertragungsmedium benutzt werden kann,' wobei jedoch mindestens eine Monoschicht zurückbleibt, da die Adhäsionskraft des Silikonelastomers größer ist als die des Polyvinylchlorids. Das von der Reinigungswalze 9 aufgenommene überschüssige Übertragungsmedium wird zu einer Kontaktwalze 11 befördert, die einen Überzug aus einem Tuchgewebe trägt, das das überschüssige Übertragungsmedium zum Vorratsbehälter 1 zurückbefördert. Die an der Reinigungswalze 9 vorbeiwandernde Schicht des Übertragungsmediums steht dann für die Übertragung zur Aufnahmefläche 13 an der Zwischenfläche 15 im Bezirk des Spaltes zwischen der Hauptwalze 6 und der Antriebswalze 14 zur Verfügung.

Besteht das Übertragungsmedium zu der Zeit, in der es an der Aufnahmeflache 13 vorliegt, aus einer Monoschicht aus harten, glasartigen Partikeln, so übersteigt die Kohäsivintegrität die Zurückhaltekraft, die von der Abgabefläche 7 ausgeübt wird.

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Daher tritt eine Aufspaltung des Übertragungsniediums zwischen der Abgabe- und der Aufnahmefläche nicht auf. Es bleibt jedoch noch einiges zu überlegen, d.h., ob eine Übertragung erfolgt, und diese hängt von den relativen Adhäsionskräften der Abgabe- und der Aufnahmefläche für das Übertragungsmedium ab. Besteht das Übertragungsmedium aus einem trockenen Pulver, und besteht die Aufnahmefläche aus einem Silikonelastomer, das für das Übertragungsmedium eine größere Adhäsionskraft besitzt als die Abgabefläche entsprechend den oben erläuterten Prinzipien, so erfolgt eine nicht aufspaltende Übertragung. Besteht die Aufnahmefläche nicht aus einem Silikonelastomer oder aus einem gleichwertigen Haftmaterial, so muß das Übertragungsmedium in einen Zustand versetzt werden, in dem es die erforderliche Adhäsionskraft mit der Aufnahmefläche erzeugt. Wird diese Zustand sumwandlung in bezug auf die Temperatur des Übertragungsmediums und der Kontaktzeit mit der Übertragungsfläche entsprechend den obenstehenden Ausführungen kontrolliert, so erfolgt eine im wesentlichen vollständige und nicht aufspaltende Übertragung. Liegt das Übertragungsmedium an der Hauptwalze als eine Multischicht aus trockenen Partikeln vor, so müssen, um eine 100%-ige Übertragung zu einer Aufnahmefläche zu erhalten, ganz gleich ob diese aus einem Silikonelastpmer besteht oder nicht, die Bedingungen bei der Temperatur des Übertragungsmediums und die Kontaktzeit an der Übertragungsfläche in der oben beschriebenen Weise kontrolliert werden.

Mit der Einrichtung nach der Pig.3 kann das Verfahren nach der Erfindung auf verschiedene Weise durchgeführt werden. Besonders zu bevorzugen sind Verfahren,bei denen die ununterbrochene Silikonelastomerfläche nach der Fig.3 ersetzt wird durch eine mit einem Silikonelastomerbelag versehene Platte, die zuvor mit einem Bildaufdruck versehen ist, wie in der Fig.4 dargestellt. Eine vorzugsweise aus Aluminium bestehende Metallplatte 15 wird mit einer stabilen lichtempfindlichen Beschichtung 19 versehen, die vor dem Entwickeln die gesamte Oberseite der Platte 15 bedeckt.Die Schicht 19 ist in Wasser nicht löslich und im lichtempfindlichen Zustand mit dem Aluminium fest verbunden.

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Mit der Schicht 19 ist eine an der Gebrauchssteile erzeugte Verankerungsschicht 21, mit der die außen gelegene Silikonelastomerschicht 23 fest verbunden ist.Die Schichten 21 und 23 sind lichtdurchlässig, während das Licht für die Schicht 19 akfcinisch ist. Die Platte wird durch ein Diapositiv hindurch mit einer Ultraviolettstrahlung belichtet. Bei der Belichtung wird die Strahlung durch die transparenten Bezirke des Diapositivs hindurch und durch die Schichten 23 und 21 geworfen und zersetzt das lichtempfindliche Material in den Bezirken 17, wobei das vom Licht getroffene lichtempfindliche Material 19 löslich wird und von einem Entwickler entfernt werden kann, der z.B.aus einem Gemisch aus Alkohol und Wasser besteht,oder z.B. aus 2 Teilen Isopropanol und 1 Teil Wasser. Die lichtundurchlässigen Bezirke des Diapositivs schirmen die Bezirke 25 gegen eine Belichtung ab. Nachdem die vom Licht getroffenen Bezirke mit der 'Entwicklungslösung behandelt worden und physikalisch weggerieben worden sind, wird die darunterliegende Aluminiumfläche in den Bezirken 17 bloßgelegt, wobei in den Bezirken 25 die unlöslichen Schichten zurückbleiben. Die Oberflächenschicht 23 in den Bezirken 25 besteht aus einem Silikonelastomer, das das thermoplastische Übertragungsmedium annimmt und es zugunsten einer Empfangsfläche abstößt, wie oben beschrieben. Die vom Licht getroffenen Bezirke, in denen die Metallplatte 15 freiliegt, nimmt im allgemeinen das Übertragungsmedium im glasartigen Zustand nicht an, obwohl zuweilen kleine Mengen haftenbleiben. In einem solchen Falle kann das Übertragungsmedium, das an solchen Untergrundbezirken nur schwach haftet, durch den Kontakt mit einer Reinigungswalze aus Polyvinylchlorid oder aus einem anderen gleichwertigen Material leicht entfernt werden.

Andererseits kann die lichtempfindliche Schicht 19 auch aus einem löslichen und lichtempfindlichen Diazoharζ bestehen, das bei einer Belichtung unlöslich wird und fest verbunden bleibt. Nach einer Belichtung mit aktinischein Lieht durch eine Schablone oder ein Negativ hindurch kann die Platte mit einem geeigneten Lösungsmittel entwickelt werden, wobei die lichtempfind-

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liehe Schicht 19 und die darüberliegenden Schichten in den vom Licht nicht getroffenen Bezirken entfernt werden, so daß die Aluminiumplatte 15 bloßgelegt wird, bei der im vorliegenden Falle vorzugsweise eine Oberflächenbehandlung mit einem Silikat oder einem gleichwertigen Material durchgeführt wird. Die Herstellung und die Entwicklung der mit einem Silikonelastomer beschichteten Druckplatten, die sich für das erfindungsgemäße Verfahren eignen, ist in der Anmeldung Nr. 607 728 von John L. Curtin beschrieben, die auf die Anmelderindieser- Anmeldung übertragen worden ist. Es wird darauf hingewiesen, daß in dem Falle, in dem in der genannten Curtinanmeldung negative Platten angeführt sind,bei der vorliegenden Erfindung positive Platten benutzt werden, und umgekehrt.

Die Fig.5 zeigt eine zuvor belichtete und entwickelte, mit einem Silikonelastomer beschichtete Platte 28 gleich der in der Fig.4 dargestellten Platte, die mit einem Walzenkern 6 fest verbunden ist und das Übertragungsmedium 3 von der Auftragwalze 5 aus in den die Abbildung darstellenden Silikonelastomerbezirken 23 annimmt. Das Übertragungsmedium wird dann am Spalt auf die Walze 29 übertragen, die einen Metallkern und einen· Silikonelastomerbelag 33 aufweist.Bei diesem Elastomer ist die wirksame Adhäsionskraft für das Übertragungsmedium 3 größer als die Adhäsionskraft der Silikonelastomerfläche 23 für das Übertragungsmedium. Das Übextragungsmedium wird dann auf die JWalze 34 übertragen, die eine Außenhaut 35 aus einem Silikonelastomer trägt, das für das Übertragungsmedium 3 eine größere Adhäsionskraft aufweist als die Silikonelastomerfläche 33· Schließlich wird das Übertragungsmedium auf die Aufnahmefläche 36 bei gleichzeitiger Fusionsverbindung übertragen, die mit der Walze 34 beim Lauf über die Antriebswalze 37 «inen Spaltkontäkt herstellt.

Um eine nicht aufspaltende, 100^-ige Übertragung zwischen den einander gegenüberstehenden Flächen zu erzielen, nämlich nach der Fig.5 zwischen den Flächen 28-33, 33-34, muß die Temperatur des Übertragungsmediums und die Kontaktzeit der bei der

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besonderen Übertragung beteiligten Flächen so gewählt werden, daß das Übertragungsm.edium sich in einem nicht aufspaltenden Übertragungszustand befindet, wie oben ausgeführt. Es ist jedoch vorzuziehen, daß das Übertragungsmedium an der Zwischenfläche zwischen den Walzen 5 und 28 (Fig. 5) nicht Temperaturen ausgesetzt wird,die die frei schwebenden Partikel des Übertragungsmediums nachteilig beeinflussen, bevor die Übertragung auf die Hauptwalze für den Bilddruck erfolgt.Es ist aus diesem Grunde oftmals erwünscht, die für eine 100^-ige Übertragung erforderliche Erwärmung des Übertragungsmediums so lange hinauszuzögern, bis das Übertragungsmedium mindestens einmal von der Hauptfläche aus übertragen worden ist. Obwohl bei einer sorgfältigen und örtlich begrenzten Erhitzung am Spalt zwischen der ersten und der zweiten Silikonelastomerfläche vermieden werden könnte, daß das auf die erste Silikonelastomerfläche aufgetragene Übertragungsmedium auf Temperaturen erhitzt wird, bei denen der bevorzugte pulverförmige Zustand zerstört wird, so ist dies in der Praxis schwierig zu erreichen. Es hat sich daher als vorteilhaft erwiesen, die Erhitzungdes Übertragungsmediums auf Temperaturen zu verzögern, die zum Erzielen einer 100#-igen Übertragung auf die zweite und die nachfolgenden Übertragungsflächen erforderlich sind.

Für das erfindungsgemäße Verfahren können auch anstelle der beschriebenen Walzen andere Formen von Silikonelastomer-Übertragungsflächen verwendet werden. Bei der in der Fig.6 dargestellten Einrichtung überträgt eine Auftragwalze 39 von der im Zusammenhang mit der Fig.3 beschriebenen Ausführung eine Multischicht eines Übertragungsmediums auf eine für den Druck vorbehandelte und mit einem Silikonelastomer bedeckte Walze 41, die der in der Fig.4 dargestellten Walze gleicht. Danach wird mindestens eine Monoschicht des Übertragungsmediums auf eine zweite Silikonelastomerfläche in Form eines Bandes 43 übertragen, das um mehrere Walzen 45a, 45b, 45c und 45d herumgeführt ist. Eine Infrarotlampe 47 mit einer Abschirmung 49 ist nahe an der Unterseite des Bandes 43 angeordnet, das ein die Infrarotstrahlung absorbierendes Übertragungsmedium trägt.

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Die Infrarotstrahlung durchdringt das Band und wird vom Übertragüngsmedium absorbiert. Die Verweilzeit des Übertragungsmediums unter der Infrarotlampe 47 reicht aus, um das Übertragungsmedium in den gummiartigen oder flüssigen Zustand zu versetzen. Eine Walze 51 führt eine Aufnahmefläche 53 in Blattförm um die Leerlaufwalze 45c herum, wobei die Aufnahmefläche mit dem vom Band 43 getragenen Übertragungsmedium in Berührung gelangt. Danach werden die Aufnahmefläche 53 und das Band 43 mit dem Übertragungsmedium'um die Leerlaufwalze 45d herumge- . führt. An einer der Walzen 45c Und 45c oder zwischen diesen wirdjder Modul des Übertragungsmediums von der Infrarotlampe 47 abgesenkt, vorzugsweise in den fließfähigen Zustand (unter-

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halb von 10 dyn/cm ), wobei zwischen der Aufnahmefläche und dem Übertragungsmedium eine Verbindung hergestellt wird. In der Kontaktzeit zwischen der Umwandlung des Übertragungsmediums und dem Entfernen der Aufnahmefläche vom Band 43 kühlt sich das Übertragungsmedium ab und wird gummiartig, so dass das Übertragungsmedium einen Modul im Bereich von 10 bis 10 dyn/cm erreicht. Die Aufnahmefläche wird dann nach Verlassen der Walze 45a von einer nicht dargestellten Einrichtung vom Band 43 entfernt.Solange der Modul des Übertragungs-

4/2 mediums nicht unter den Wert 10 dyn/cm absinkt (die untere Grenze), solange wird eine 10096-ige Übertragung auf die Aufnahmefläche erhalten, obwohl beim Überschreiten des oberen Grenzwertes von 10 dyn/cm nach dem Herstellen der Verbindung keine Umkehrung der Übertragung oder ein Aufspalten erfolgt.

Das Erhitzen des Übertragungsmediums auf den Übertragungsflächen kann auf verschiedene Weise durchgeführt werden. Besteht die Übertragungsfläche aus einem Belag auf einer Walze, so kann in der Walze selbst ein Heizelement angeordnet werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, eine äußere Wärmequelle in der Nähe des Spaltes zwischen den Abgabe- und Aufnahmeflächen anzuordnen. Ferner kann eine Wärmequelle im Innern der Walze angeordnet werden,die die Aufnahmefläche trägt. Wenn das Übertragungsmedium auf der Abgabefläche mit der Aufnahmefläche in Berührung gelangt,so wird das Übertragungsmedium zugleich

erhitzt.

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Nach dem beschriebenen Verfahren kann nach der Wahl der Kontaktzeit für die Übertragungsflächen die Temperatur des thejFmopla-.. stischen Übertragungsmediums so bestimmt werden, dass eine . 100%-ige Übertragung erfolgt. Die besondere Wärmequelle.wird dann so reguliert, dass bei dem Übertragungsmedium die gewünschte Temperatur erzeugt wird. _: ... .

Das Muster, das das Übertragungsmedium anfangs'auf der ersten Silikonelastomerfläche bildet, kann ein Bildmuster sein oder auch nicht. Im erstgenannten Falle würde es sich um einen Druck- oder Yervielfältigungsvorgang handeln, während es sich im zweiten Falle um eine Beschichtung handelt. Anfangs kann auf der Elastomerfläche ein Bildmuster entwickelt werden unter Verwendung einer Platte mit das Übertragungsmedium aufnehmenden Silikonelastomerbezirken, die von das Übertragungsmedium nicht aufnehmenden Bezirken umrandet sind, wie in der Fig. 4 dargestellt. Dieses Verfahren kann als direktes Druckverfahren bezeichnet werden. Andererseits kann die Elastomerfläche aus einer fortlaufenden Silikonelastomerflache bestehen, die indirekt mit dem Bildinhalt versehen wird durch Übertragung des thermoplastischen Übertragungsmediums aus einer zuvor bedruckten Quelle. ·

Ein solcher indirekter Druck umfasst ein elektrographisch.es Verfahren, wobei ein unterschiedlich elektronisch leitendes Muster, das der wiederzugebenden graphischen Information entspricht, auf einer Isolierschichtelektrode (Feldelektrode) erzeugt wird, z.B. durch Belichten einer photoleitenden Polie mit einer lichtquelle bei Abwesenheit eines äußeren Lichtes oder- durch Verwendung eines elektrisch isolierenden Abbildes auf einer Leistenden Unterlage. Während das unterschiedlich leitende.,Muster, ·, vorliegt, wird die gesamte Feldelektrodenfläche mit dem Über-*-;-,:;. tragungsmedium gleichmäßig in Berührung gebracht, z.B» mi-fe-tels-, einer elektronisch leitenden Walze, an deren Außenseite eine Schicht eines elektronisch leitenden Übertragungsmediums (Entwicklungspulver) haftet. Zugleich mit dem Auftragen des Übertragungsmediums auf die Feldelektrodenfläche wird ein

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elektrisches Feld erzeugt durch Anlegen einer Gleichspannung an die Feldelektrode und an das Auftragmittel für das Übertragungsmedium. Zwischen dem unterschiedlich leitenden Muster der Feldelektrode und dem Auftragmittel wird ein elektronisch leitender Pfad erzeugt z.B. über den Stromkreis, der durch ein elektronisch leitendes pulverförmiges Übertragungsmittel geschlossen wird. Am Ende der Entwicklung muß das Auftragmittel für das Übertragungsmedium von der Feldelektrodenfläche getrennt werden, während das elektrische Feld immer noch aufrechterhalten wird. Das Übertragungsmedium setzt sich als ein Muster auf der Elektrodenfläche ab.Dieses elektrographische Verfahren ist in der französischen Patentschrift Nr. 1 456 993 ausführlich beschrieben. Das Übertragungsmedium wird von der Feldelektrode durch den Kontakt mit einer Silikonelastomerfläche entfernt. Die Elektrode kann wieder mit einer Bildinformation versehen werden, solange das unterschiedlich leitende Muster zu^rückbleibt.

Ein für das oben beschriebene elektrographische Verfahren geeignetes thermoplastisches Übertragungsmedium weist die folgende Zusammensetzung auf (Angaben gewichtsmäßig bei einer durchschnittlichen Partikelgröße von 7 Mikron):

44% Epon 1004 (Handelsbezeichnung für ein Epoxidharz,

das von der Shell Chemical Corp. bezogen werden kann)

52% Magnetit und
4% Kohleruß

Durch Sprühtrocknen unter Verwendung eines Lösungsmittels, wie Chloroform, wird aus dieser Zusammensetzung ein Pulver hergestellt. Die Partikel sind kugelförmig und weisen als gepreßtes

—Q —1 —1 Pulver eine Leitfähigkeit von ungefähr 10 ⁷ mhos cm auf.

Ein für das oben beschriebene elektrographische Verfahren geeignetes Entwicklungspulver besteht aus 65% Polystyren und 35% Kohlerußx

Bei einem weiteren indirekten Druckverfahren wird eine elektrostatisch sensibilisierte photoleitende Platte verwendet, wie

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eine mit einem Zinkoxidbelag versehene Platte oder eine Selenplatte, die mit einer Bildinformation versehen wurde durch Bestrahlung mit aktinischem Licht, wobei die photoleitende Fläche in den vom Licht getroffenen Bezirken entladen wird. Wird auf diese photoleitende Fläche ein elektroskopisches thermoplastisches Übertragungsmedium aufgestreut, so wird das Übertragungsmedium von den aufgeladenen und vom Licht nicht getroffenen Bezirken angezogen und kann auf eine Silikonelastomerfläche übertragen werden. Übertragungsmedien,die bei diesem Verfahren verwendet werden können, sind an sich bekannt. Ein Beispiel hierfür ist in der amerikanischen Patentschrift Nr. 2 857 271 beschrieben und besteht aus:

87$ "Piccolastic 4358" (Handelsbezeichnung für ein

Polystyrenharz, das von der Pennsylvania Industrial Chemical Corp. bezogen werden kann)

5,2% Kohleruß

5,296 Nigrosine SB (CI 50415) und 2,6% Iosol (Solvent Black 13).

Eine weitere Möglichkeit, einen Bildbezirk elektrostatisch mit einer Bildinformation zu versehen, der für das Verfahren nach der Erfindung benutzt werden kann, ist die Entwicklung von photoelektrischen Bildern auf einem Band mit Hilfe elektrostatischer Mittel,wie in der amerikanischen Patentschrift 3 076 393 beschrieben. In ähnlicher Weise wird eine magnetische Druckvorlage benutzt, wie bei dem ferromagnetischen Verfahren oder bei den Magnetbandverfahren,die z.B. in der amerikanischen Patentschrift Nr. 2 985 135 beschrieben sind, und die auch für die Anfangsdruckvorlage benutzt werden kann, die dann zum Übertragen von Pulverabbildungen auf die Elastomerfläche verwendet wird. Zum Herstellen einer Druckvorlage auf einer Silikonelastomerfläche können auch Griffel benutzt werden, die damit als ein Eingang für das Verfahren nach der Erfindung dient. Geeignete Rezepte füi? thermoplastische Übertragungsmedien für zuvor mit einer Druckvorlage versehene Silikonelastomerflächen, wie in der Fig.4 dargestellt, werden nachstehend angeführt, wobei die Prozentsätze sich auf das Gewicht beziehen.

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(1) 50% Magnetit (schwarzes Eisenoxid),

50% "Piccolastic E-100 (Handelsbezeichnung für ein PoIy-

styrenharz, das von der Pennsylvania Industrial Chemical Corp. bezogen werden kann)

(2) 60% Magnetit,

40% "Piccolastic D-125 (""")

(3) 50% Nickel Zink Ferrit,
50% "Piccolastic D-125

(4) 12% Benzidin Yellow (CI 21090)

88% ^wEpon 1002" (Handelsbezeichnung für ein Epoxidharz,

das von der Shell Chemical Corp. bezogen werden kann)

(5) 12% Watchung Red (CI 15865),

88% "Epon 1002" und

(6) 12% Monastral Blue (CI Pigment Blue, Ref.Nr.74160) 88% "Epon 1002".

Das thermoplastische Übertragungsmedium kann nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden z.B. durch Sprühtrocknung einer organischen Lösung oder einer Emulsion des Entwicklungsmaterials durch ein Extrusionsschleifverfahren. Die Partikel werden geeigneterweise naph dem gewünschten Größenbereich sortiert. Die Partikelgröße des Übertragungsmediums beträgt im allgemeinen 0,5 bis 50 Mikron und bei den meisten Verwendungszwecken vorzugsweise ungefähr 2 bis 15 Mikron. In bestimmten Fällen können jedoch auch andere Größenbereiche erforderlich werden.Z.B. werden für eine sehr hohe Auflösung Partikel mit einer Größe von 1 Mikron und weniger benötigt. Aus verschiedenen Gründen sind kugelförmige Partikel vorzuziehen. Die Pulver weisen vorzugsweise einen Fließfähigkeitsruhewinkel von ungefähr 80 - 125° auf.Die Fließ- oder Rieselfähigkeit wird in der Weise gemessen, dass aus einem vibrierenden Trichter eine dünne Pulverströmung auf die ebene Oberseite eines kreisrunden Sockels gesreut wird, wobei das Pulver auf der Unterlage einen Kegel bildet. Der Ruhewinkel ist der Winkel zwischen der Seite des Kegels und der Unterlage bei 25⁰C.

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Nachstehend werden einige Beispiele für das Verfahren nach der Erfindung beschrieben, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist,wobei alle Angeben sich auf das Gewicht beziehen, sofern nichts angegeben ist.

Beispiel 1

Eine einen Durchmesser von 28,6 mm aufweisende magnetische Auftragwalze dreht sich im Uhrzeigersinne mit einer Umfangsgeschwindigkeit von ungefähr 15»2 mm/sec. und trägt eine 0,5 mm dicke Schicht ⁿEpon-1004ⁿ-Magnetit (gewichtsmäßig 1:1) in harter, glasartiger und pulverisierter Form auf eine zu vor mit einer Druckvorlage versehene Silikonelastomerfläche auf _t wie in der Fig.4 dargestellt. Diese die Druckvorlage tragende Fläche wird an einem Zylinder mit einem Durchmesser von 10 cm und einer Breite von 25,4 cm angebracht, der sich im Uhrzeigersinne mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 15t2 cm dreht. Die zuvor mit der Druckvorlage versehene Fläche besteht aus einem. Aluminiumfolie/Polyäthylen-Laminat, wobei auf der Aluminiumfläche Bildbezirke mit einer Dicke von ungefähr 0,006 mm aus einem Silikonelastomer ("Dow Nr.780") entwickelt sind. Die Temperatur der Hauptfläche wird unterhalb von 60⁰C gehalten.

Im Spaltkontakt mit der Hauptfläche steht eine erste Offsetwalz^ die einen Durchmesser von 10 cm und eine Breite von 25,4 cm aufweist und an der Außenseite einen überzug aus "GE 102ⁿ Silikonelastomer mit einer Dicke von 1 mm trägt. Die Hauptfläche und die erste Offsetwalze drehen sich im Uhrzeigergegensinne mit einer Umfangsgeschwindigkeit, die gleich der der Hauptfläche ist (15»2 cm/sec.), wobei am Spalt ein Eingriff von ungefähr 0,125 mm erfolgt und ein Gesamtdruck von ungefähr 15,5 kg ausgeübt wird. Bei dieser Temperatur und der Kontaktzeit, die von der Umfangsgeschwindigkeit und von der Spaltlänge zwischen den Übertragungswalzen bestimmt wird, verbleibt das Übertragungsmedium im wesentlichen im harten, glasartigen Zustand, so dass im wesentlichen nur eine Monoschicht auf die erste Off setwalze übertragen wird.

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Eine zweite Offsetwalze mit einem Durchmesser von 10 cm und einer Breite von 25,4 cm, die mit einem 1 mm dicken Überzug aus "RTV 631A" Silikonelastomer versehen ist, steht mit der ersten Offsetwalze im Spaltkontakt, wobei im wesentlichen der gleiche Druck ausgeübt wird, wie bei der ersten Offsetwalze. Die sich im Uhrzeigersinne mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 15.2 cm/sec.drehende zweite Offsetwalze wird direkt angetrieben, wobei diese Offsetwalze den Antrieb auf die erste Offsetwalze und die Hauptfläche überträgt. Die zweite Offsetwalze wird von innen her auf 130⁰C erhitzt, während bei der ersten Offsetwalze eine Temperatur von ungefähr 80⁰C aufrechterhalten wird,wobei am Spalt zwischen der ersten und der zweiten Offsetwalze eine Temperatur von ungefähr 105°C herrscht. Bei dieser Temperatur und der Kontaktzeit erreicht das Übertragungsmedium während des Verweilens zwischen den beiden Offsetwalzen einen Modul zwischen 10 bis 10 dyn/cm , so dass eine vollständige Übertragung erfolgt. Es wird dar«auf hingewiesen, daß, da nur eine Monoschicht des glasartigen und pulverförmigen Übertragungsmediums von der ersten Offsetwalze aufgenommen wird, die KohäsionsIntegrität des Übertragungsmediums bereits die Adhäsionskraft überschritten hat,die von der eraten Offsetwalze ausgeübt wird, so dass eine Erhitzung nicht wesentlich ist, um eine vollständige Übertragung auf die zweite Offsetwalze zu bewirken. Jedoch besteht bei diesem Beispiel die endgültige Aufhahmefläche nicht aus einem Silikonelastomer sondern aus Papier, so dass für die Übertragung das Übertragungsmedium in einen Zustand versetzt werden muß,bei dem die Adhäsionskraft zwischen der Aufnahmefläche und dem Übertragungsmedium die Adhäsionskraft übersteigt,die von der Abgabefläche auf das Übertragungsmedium ausgeübt wird. Bei Papier z.B. muß das Übertragungsmedium erhitzt werden, wobei das Übertragungsmedium in den gummiartigen oder flüssigen Zustand versetzt wird. Obwohl nicht wesentlich,bewirkt eine Erhitzung an der Zwischenfläche zwischen der ersten und der zweiten Übertragungsfläche mit Sicherheit eine vollständige Übertragung auf die letztgenannte Fläche,falls mehr als eine Monoschicht des Übertragungsmediums auf die erste Offsetfläche übertragen worden ist.

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Im Oberflächenkontakt mit der zweiten Offsetwalze steht eine Aufnahmefläche in Form eines fortlaufenden Papierbandes, das durch den Spalt zwischen der zweiten Offsetwalze und einer Antriebswalze (gleich der Walze 14 in der Fig.3) hindurchgeführt ist, die sich im Uhrzeigergegensinne mit derselben Umfangsgeschwindigkeit dreht wie die zweite Offsetwalze. Das Papier wird bei Raumtemperatur zugeführt. Weist die zweite Offsetwalze eine Temperatur von 130⁰C auf, und beträgt die am Spalt gemessene Temperatur 1O5°C, so wird der Zustand des Übertragungsmediums

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auf einen Modul im Bereich von 10 bis 10 dyn/cm umgewandelt, und es erfolgt eine nicht aufspaltende Übertragung auf das Papier unter gleichzeitiger Herstellung einer Fusionsverbindung. Bei dem Verfahren dieses Beispiels werden die gleichen Ergebnisse erzielt, wenn das Papier der Aufnahmefläche durch einen Kunststoff,Aluminium, nichtrostenden Stahl, keramische Stoffe und durch Glas ersetzt wird.

Beispiele 2-4

Bei Verwendung der im Beispiel 1 beschriebenen Einrichtung und Materialien werden dieselben Ergebnisse erzielt bei den in der nachstehenden Tabelle 2 angeführten Bedingungen.

Tabelle 2

Umfangsge- erste Offset- zweite Offset-Beispiel schwindigkeit wälze walze

cm/sec. *) ⁰C ⁰C

2 22,8 85 135

3 38,1 100-105 145-150

4 86,3 105-110 175-180

*) dies ist die Geschwindigkeit der Hauptfläche, der ersten und der zweiten Offsetfläche und der Aufnahmefläche

Aus den Beispielen 2-4 geht hervor, dass bei einer Verkürzung der Kontaktzeit die Temperatur der Übertragungsflächen erhöht werden muss, um eine 100%-ige Übertragung zu erreichen.

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Beispiel 5

In diesem Beispiel wird ein Einzeloffsetdruckverfahrenbeschrieben, wobei eine zuvor mit einer Druckvorlage versehene Silikonelastomerfläche durch im wesentlichen eine Monoschicht eines trockenen,pulverförmigen thermoplastischen Übertragungsmittels entwickelt wird, und wobei das entwickelte Bild auf eine mit einem Silikonelastomerbelag versehene Offsetwalze und schließlich auf eine Aufnahmefläche aus normalem Papier übertragen wird.

Eine magnetische Auftragwalze mit einem Durchmesser von 28,6 mm, die sich im Uhrzeigergegensinne mit einer Umfangsgeschwindigkeit von ungefähr 15,2 mm/sec. dreht, überträgt eine 0,5 mm dicke Schicht eines Übertragungsmediums (gewichtsmäßig 1:1 Epon 1002 und Magnetit) auf eine Druckplatte, die aus einer zuvor mit einer Druckvorlage versehenen Hauptfläche besteht, die an einem Zylinder mit einem Durchmesser von 6,9 cm angebracht ist. Die Auftragwalze weist von einer Druckplatte einen Abstand von 0,38 mm auf. Die genannte Hauptfläche besteht aus einem Aluminiumfolie/Polyäthylen-Laminat, wobei auf der Aluminiumfläche ungefähr 0,006 mm dicke Bildbezirke aus einem Silikonelastomer (ßow Nr. 780) entwickelt sind. Der Druckzylinder dreht sich im Uhrzeigersinne mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 15,2 cm/sec.

Hinter dem Spalt zwischen der Auftragwalze und der Druckplatte ist eine Reinigungswalze (Durchmesser 25,4 mm) vorgesehen, die mit einem 6,3 mm dicken Überzug aus Polyvinylchlorid mit einem Durometerwert von 30 versehen ist. Die Adhäsion des pulverförmigen Übertragungsmediums für das Polyvinylchlorid ist stärker als die des Aluminiumuntergrundes für das Übertragungsmedium oder des Übertragungsmediums für sich selbst (Kohäsionskraft des Farbpulvers), jedoch geringer als die Anatehungskraft des Silikonelastomers für das Farbpulver, so daß sämtliche Terunreinigungen des Untergrundes sowie das gesamte überschüssige Pulver einer Monoschicht auf den Silikonelastomerbildbezirken

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entfernt werden. Der Druck am Spalt zwischen der Reinigungswalze und der Druckplatte kann so schwach wie möglich sein und braucht nur so stark zu sein, daß mit Sicherheit in der gesamten länge des Spaltes ein Kontakt besteht. Mit der Reinigungswalze steht eine Bürstenwalze (Außendurchmesser 31,7 nun) in Berührung,die mit weichen Fasern mit einer Länge von 6,3 mm versehen ist, die nach außen vorstehen und das Übertragungsmedium von der Reinigungswalze· aufnahmen und zum Vorratsbehälter zurückführen.

Mit der Hauptfläche steht eine Offsetwalze im Spaltkontakt, die mit einem 1,5 mm dicken Belag aus "GE 780" Silikonelastomer versehen ist, auf den die Monoschicht des pulverförmig en Übertragungsmediums im wesentlichen vollständig übertragen wird. Die sich im Uhrzeigergegensinne mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 15»2 cm/sec drehende Hauptfläche und Offsetwalze bilden am Spalt einen Mindestpreßsitz von ungefähr 0,12 mm. wobei am Spalt ein Druck von ungefähr 13»5 kg über eine 25,4 cm breite Übertragungsfläche ausgeübt wird.

Mit der Offsetwalze steht eine Aufnahmefläche in Form eines fortlaufenden Papierbandes in Berührung, das durch den Spalt zwischen der Offsetwalze und einer Antriebswalze hindurchgeführt wird,die sich im Uhrzeigersinne mit derselben Umfangsgeschwindigkeit dreht wie die Offsetwalze. Die Antriebswalze wird auf eine Temperatur erhitzt,die zum Erzeugen einer Temperatur von 105⁰C am Spalt ausreicht, bei der eine 100%-ige Übertragung des Übertragungsmediums erfolgt.

Beispiele

In diesem Beispiel wird ein Druckverfahren beschrieben, bei dem ein zuvor mit einer Druckvorlage versehenes Silikonelastomer durch eine Multischicht eines trockenen, pulverfÖrmigen und thermoplastischen Übertragungsmediums entwickelt wird, wonach das entwickelte Bild auf eine Silikonelastomerfläche eines herköamlichen Papiers unter Benutzung der in der Fig.6 dargestellten Einrichtung übertragen wird.

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Das Band wird in der Weise hergestellt, dass auf einen 0,12 mm dicken Polysulfonfilm eine 0,25 mm dicke Schicht eines Silikonelastomers aufgetragen wird, das unter der Handelsbezeichnung RTV-732 von der Dow Corning Co. bezogen werden kann. Das Übertragungsmedium (^HEpon 1004"/Magnetit, 2:3 gewichtsmäßig) weist eine durchschnittliche Partikelgröße von 7 Mikron auf. Die Silikonelastomer-Hauptfläche ist die gleiche,die im Beispiel 1 beschrieben ist. Die Oberflächengeschwindigkeit des Bandes und der Hauptfläche beträgt 50,8 cm/sec, und an dem 22,8 cm breiten Band wird eine gleichmäßige Bandspannung von 40,5 kg aufrechterhalten. Das entwickelte Bild auf der Platte steht im Spaltkontakt mit dem Silikonelastomerband, wobei das Übertragungsmedium durch Haftung auf die Oberfläche des Bandes übertragen wird, das dann in den Druckkontakt mit einem Aufnahmepapier gebracht wird, das um eine Leerlaufwalze, gleich der Walze 45c in der Fig.6 herumgeführt ist. Das die Infrarotstrahlung absorbierende Übertragungsmedium wird von einer in thermographischen Kopierapparaten verwendeten Lampe erhitzt. Die Lampe verbraucht insgesamt 1800 Watt bei einer Spannung von 350 Volt. Der Durchmesser der Leerlaufwalze beträgt 38 mm und deren Temperatur ungefähr 95°C. Unter diesen Bedingungen wird das Ubertragungsmedium im wesentlichen vollständig auf die Aufnahmefläche übertragen,wobei pro Minute ungefähr 100 Kopien im Format 21,5 x 28 cm hergestellt werden können.

Beispiel 7

In diesem Beispiel wird die Fähigkeit von Silikonelastomeren, thermoplastische Übertragungsmedien zu übertragen, mit der Fähigkeit verschiedener anderer polymerischer Flächen verglichen.

Die nicht aus einem Silikonelastomer bestehenden Untersuchungsflächen werden in der Weise hergestellt, dass eine Lösung des Polymers mit einer Nassdicke von 0,25 mm mittels einer Rakel auf einen 0*075 nsm dicken Polyesterfilm aufgetragen wird. Die Muster werden 72 Stunden lang bei Raumtemperatur und bei dem atmosphärischen Druck trocknen gelassen und dann mit einer

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einen Durchmesser von 7,6 cm aufweisenden Aluminiumwalze verbunden.

Bei Silikonelastomeren wurde die Prüffläche in der Weise hergestellt, daß auf einen 0,075 mm dicken Polyesterfilm mittels einer Rakel eine0,75 mm dichte Schicht des unausgehärteten Polymers (in der Form der im Handel erhältlichen Paste) aufgetragen wurde, nachdem eines der vielen herkömmlichen Aushärtungsmittel zugesetzt waren. Das Muster wurde dann an der Luft 72 Stunden lang und danach 30 Minuten lang bei einer Temperatur von 105°C ausgehärtet, um mit Sicherheit eine vollständige Aushärtung zu erreichen. Der mit der Silikonelastomerschicht bedeckte Polyesterfilm wurde dann an einer Aluminiumwalze mit den obengenannten Abmessungen befestigt.

Die die Prüffläche tragende Aluminiumwalze wird auf 110⁰C erhitzt und dann mit einem Bogen Papier in Berührung gebracht, der durch den Spalt zwischen der Prüfwalze und einer Abstützwalze hindurchgeführt wird, die einen Belag aus "Teflon" (Handelsbezeichnung für ein Poly(tetrafluoräthylen)-Harz, das von E.I.duPont & Co. bezogen werden kann) aufweist. Die Abstützwalze wird gleichfalls von innen her auf eine Temperatur von 110⁰C erhitzt.Die aus Papier bestehende Aufnahmefläche wandert durch den Spalt mit einer Geschwindigkeit von 2,5 cm/see. Auf die Prüffläche wird ein Übertragungsmedium aufgebracht, das aus 40% "Epon 1004" und aus 6096 Magnetit besteht. Die Güte der übertragung auf die Aufnahmefläche ist aus der nachstehenden Tabelle 3 zu ersehen.

T a b e 1 1 e 3

Elastomer Ablösewert ^a' Übertragungs-

G/254 lit

ag Gramm/25i4 mm leistung

Polyisobutylen ^b) 700,0 Bildspaltung

Polyvinylalkohol ⁰^ 225-400 dto.

Chloropren ' mehr als 700,0 dto.

Poly(tetrafluoräthylen) ^e^ 235-240 dto.

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"Dow 589" 5 100% Übertrags.

"GE RTV 11" 5 dto.

"Dow 780" 20 dto.

"Dow 583" ungefähr .0 dto.

a) TAPPI Routine Kontrolltest 283 wird zum Berechnen der Ablösewerte benutzt, wobei nur insofern abgewichen wird, als die Aushärtung der Klebverbindung bei einer erhöhten Temperatur und unter Druck weggelassen wurde;

b) "Vistanen L-100", Enjay Chemical Co., Handelsbezeichnung für ein Polyisobutylenharz, M.W. 81000-99000,

c) "Elvanol 71-24", E.I.duPont ft Co., Handelsbezeichnung für ein Polyvinylalkoholharz,

d) "Neoprene AF", E.I. duPont & Co., Plandelsbezeichnung für ein Chloroprenharz,

e) "Teflon", Type C, FEP, E.I.du Pont ft Co., Handelsbezeichnung für ein Poly(tetrafluoräthylen)-Harz.

Beispiele

In diesem Beispiel wird die indirekte Herstellung einer Druckvorlage auf einer Silikonelastomerfläche mittels eines elektrographischen Verfahrens beschrieben, wobei ein der zu reproduzierenden Druckvorlage entsprechendes elektronisch unterschiedlich leitendes Muster auf einer Isolierschichtelektrode (Feldelektrode) durch Belichten einer photoleitenden Folie mit einem Lichtbild im Dunkeln erzeugt wird, oder durch die Benutzung eines elektrisch isolierenden Abbildes auf einer leitenden Unterlage.

Eine Dispersion von 33 Teilen eines photoleitenden Zinkoxidpulvers, 5 Teilen Titandioxid, 16 Teilen von 30 Gew.-% "Pliolite S-7" Handelsbezeichnung für ein Styren-butadien, das von der Goodyear Rubber Co. bezogen werden kann) in Toluen, 3 Teilen Polystyren, 40 Teilen Toluen und 4 χ 10 Gramm Phosphin

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(C.I.46055) pro Gramm Zinkoxid ale eine gewichtsmäßig 2%-ige alkokolische Lösung wird 12 Stunden lang in einer Kugelmühle gemahlen. Die Dispersion wird (3,3 Gramm/929 cm - trocken) auf ein 20 kg-Papier aufgetragen,das mit einer Zelluloseazetatschicht (0,2 g/929 cm²) versehen wurde. Die Schicht wird 12 Stunden lang getrocknet. Der Vorgang kann durch Erhitzen auf 70-100⁰C beschleunigt werden. Dieses Blatt wird durch ein Diapositiv hindurch eine Sekunde lang mit 20-Fuß-Kerzen belichtet.

Die belichtete Feldelektrode wird an einer Druckwalze angebracht. Die im Beispiel 1 beschriebene Pulverauftragwalze wird zum Auftragen eines leitenden Entwicklungspulvers benutzt. Das Blatt wird zwischen der Auftragwalze und der Metallplattenwalze mit einer Geschwindigkeit von 12,7 cm/sec hindurchgeführt. An die Auftragwalze wird eine Spannung von + 1500 YoIt angelegt, während die Plattenwalze geerdet wird. Die lineare Geschwindigkeit der Auftragwalze beträgt 12,7 mm/sec.

Das Entwicklungspulver,dessen Partikel eine Größe von ungefähr 7 Mikron aufweisen, setzt sich wie folgt zusammen:

44% Epon 1004

52% Magnetit
4% Kohleruß

Das Pulver kann hergestellt werden durch Sprühtrocknung unter Verwendung eines Lösungsmittels. Die Partikel sind kugelförmig und weisen als gepreßtes Pulver eine Leitfähigkeit von ungefähr 10~⁹ Ohm"¹ cm""¹ auf. Das Pulverbild entwickelt sich auf der Feldelektrode entsprechend den vom Licht nicht getroffenen Bezirken. Das Bild wird durch Haftung von der Feldelektrode durch Kontakt mit einer auf 105°C erhitzten Off setwalze entfernt, die mit einem Belag aus einem Silikonelastomer (Dow-780) versehen ist. Eine aus Papier bestehende Aufnahme fläche, die durch den Spalt zwischen der Off setwalze und einer gleichfalls auf 105⁰C erhitzten Abstützwalze hindurchgeführt wird, nimmt das Abbild von der Offsetwalze ohne Aufspaltung auf. Die gleichen Ergebnisse werden erhalten, wenn die Papie-raufnahaiefläche durch einen 0,075 mm dicken Polyester film ersetzt wird.

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Es können so viele Drucke hergestellt werden, wie in der Feldelektrode eine unterschiedliche Leitfähigkeit besteht.

Die photoleitende Feldelektrode kann durch eine Platte ersetzt werden, die aus einem isolierenden Harz auf einer Metallunterlage besteht. Z.B. weist eine mit einer Druckvorlage versehene lithographische Platte (^wS-Pⁿ-Platte, Handelsbezeichnung für eine lithographische Platte, die von der 3M-Company bezogen werden kann) ein isolierendes Harzbild auf einer Aluminiumbasis auf. Die mit der Druckvorlage versehene Platte wird in das Gerät eingesetzt, und es können bei der obengenannten Temperatur und Geschwindigkeit 500 Drucke hergestellt werden.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können mit großer Geschwindigkeit Beschichtungen, Drucke oder Vervielfältigungen hergestellt werden.Das Verfahren ist nicht auf bestimmte Aufnahmeflachen oder deren besondere Behandlungen beschränkt. Auch mit den herkömmlichen Papiersorten werden ausgezeichnete Ergebnisse erzielt. Als Folge der direkten Fusionsverbindung bei der Übertragung auf die Aufnahmeflächen braucht keine besondere Fixierung durchgeführt su werden. Da bei dem Verfahren die Bedingungen so gewählt werden können, um eine Übertragung ohne Aufspaltung zu bewirken, so ist eine Registrierung der Übertragungsflächen nicht nötig.

Patentansprüche

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Claims (13)

1. Patentansprüche

   /1.) Verfahren zum Übertragen eines thermoplastischen übertra- gungsmediums, dadurch gekennzeichnet, dass

   (1) ein auf keinem Lösungsmittel basierendes thermoplastisches Übertragungsmedium auf eine Silikonelastomerfläche aufgetragen wird, dass

   (2) das thermoplastische Übertragungsmedium, das ein erstes Silikonelastomer trägt, mit einer Aufnahmefläche für eine Zeitperiode in Berührung gebracht wird, während der .

   (a) das thermoplastische Übertragungsmedium sich in einem Zustand befindet, in dem mindestens der mit der Aufnahmefläche in direkter Berührung stehende Teil eine Kohäsionsintegrität aufweist, die die Adhäsionskraft übersteigt, die von der Silikonelastomerfläche ausgeübt wird, und ,

   (b) die Adhäsionskraft zwischen mindestens dem genannten Teil des thermoplastischen Übertragungsmediums und der Aufnahmefläche die Adhäsionskraft zwischen dem genannten Teil des thermoplastischen Übertragungsmediums und der genannten ersten Silikonelastomeroberflache übersteigt, und dass

   (3) die Silikonelastomerfläche -vom genannten Aufnahmeteil getrennt wird, wobei mindestens der genannte Teil des thermoplastischen Übertragungsmediums im wesentlichen vollständig auf die Aufnahmefläche übertragen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Aufnahmefläche aus einer weiteren Silikonelastomerfläche besteht, die für das thermoplastische Übertragungsmedium eine größere Adhäsionskraft aufweist als die erstgenannte Silikonelastomerfläche.

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3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Aufnahmefläche aus Papier besteht.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Aufnahmefläche aus einem Film eines polymerischen Materials besteht.
5. 5. Verfahren zum Übertragen eines thermoplastischen Übertragung smediums, dadurch gekennzeichnet, dass

   (1) ein auf keinem Lösungsmittel basierendes thermoplaste sches Übertragungsmedium in Form eines trockenen Pulvers auf eine erste Silikonelastomerfläche aufgetragen wird, wobei das Übertragungsmedium auf der ersten Silikonelastomerfläche ein festgesetztes Muster bildet, dass

   (2) nach Wahl mindestens eine Monoschicht des thermoplastischen Ubertragungsmediums im genannten festgesetzten Muster mindestens einmal von der ersten Silikonelastomerfläche auf eine andere Silikonelastomerfläche übertragen wird, wobei jede folgende Silikonelastomer-Übertragungsfläche für das thermoplastische Übertragungsmedium eine Adhäsionskraft aufweist, die die Adhäsionskraft derjenigen Silikonelastomerfläche übersteigt, von der aus das thermoplastische Übertragungsmedium aufgenommen wird, dass

   (3) die der Reihe nach letzte, das thermoplastische Übertragungsmedium tragende Silikon-elastomerfläche mit einer letzten Aufnahmefläche für eine Zeitperiode in Berührung gebracht wird, während der das thermoplastische Übertragungsmedium auf eine Temperatur erhitzt wird, bei der das thermoplastische Übertragungsmedium einen Modul im Bereich von ungefähr 10 bis ungefähr 10 dyn/cm annimmt, und dass

   (4)die letzte Aufnahmefläche von der letzten Silikonelastomerfläche entfernt wird, während das thermoplastische Übertragungsmedium sich im genannten Modulbereich befindet, wobei das thermoplastische Über-

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   tragungsmedium im genannten festgesetzten Wastes im wesentlichen vollständig auf die letzte Äufmataefläche übertragen wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass die genannte erste Silikonelastomerfläche aus einer fortlaufenden Fläche besteht.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Silikonelastomerfläche wahlweise in Form einer Abbildung ausgestaltet werden kann.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass eine Silikonelastomer-Off setfläche vorgesehen ist.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Silikonelastomer-Offsetflächen vorgesehen sind.
10. 10. Verfahren zum Übertragen eines .thermoplastischen tragungsmediums, dadurch gekennzeichnet, dass (T) eine Abbildung entwickelt wird, die von einem auf keinem Lösungsmittel basierenden thermoplastischen Übertragungsmedium in Form eines trockenen Pulvers auf einer Silikonelastomerfläche erzeugt wird, dass

    (2) die genannte Abbildung mindestens einmal auf eine Silikonelastomerfläche übertragen wird, wolbei Jede folgende Silikonelastoiaerübertragungsfläclhe fiir das thermoplastische Übertragungsmedium eine Adhäsionskraft aufweist, die die Adhäsinskraft der Silikonelastomerfläche übersteigt, von der aus das thermoplastische Übertragungsmedium aufgenommen wird, dass

    (3) die letzte, das thermoplastische übertragnngsmedium tragende Silikonelastomerübertragungsfläche mit einer letzten Aufnahmefläche für eine Zeitperiode Jta Berührung gebracht wird, während der das thermoplastische Übertragungsmedium einen Modul im Bereich wem imge-

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    fähr 10 bis ungefähr 10 dyn/cm fronimet, und dass

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    (4) die letzte Aufnahmefläche von der vorhergehenden Aufnahmeflache entfernt wird,während das Übertragungsmedium sich im genannten Modulbereich befindet, wobei das thermoplastische Übertragungsmedium im wesentlichen vollständig unter gleichzeitiger Herstellung einer Fusionsverbindung auf die letzte Aufnahmefläche übertragen wird.
11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erstgenannte Silikonelastomerfläche wahlweise in Form einer Abbildung angeordnet werden kann.
12. 12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Aufnahmeflache aus Papier besteht.
13. 13. Verfahren zum Obertragen eines thermoplastischen Ubertragungsmediusts, dadurch gekennzeichnet, dass

    (1) ein auf keinem lösungsmittel basierendes thermoplastisches Übertragungsmedium in Form eines trockenen Pulvers auf eine Originalfläche aufgetragen wird, die aus einem Silikonelsjatomer bestehende Bildbezirke und silikonelastomerfreie Untergrundbezirke aufweist, dass

    (2) die genannten Silikonelastomerfreien Untergrundbezirke der Originalfläche vom thermoplastischen Übertr-agungs-Mediura gereinigt werden, dass

    (3) mindestens eine Monoschicht des thermoplastischen Übertragungsiaediums von den genannten Bildbezirken aus mindestens einmal auf eine Silikonelastomerfläche übertragen mrd_vwobei jede folgende Silikonelastomerübertragungsfläche für das thermoplastische Übertraguagsmedium eine Adhäsionskraft aufweist, die die Adhäsionskraft derjenigen Silikonelastomerfläche übersteigt, ύοώ, der aus das thermoplastische tlbertragungs-Kediusa auigenoiimen werden soll, dass

    (4) die letzte ,das thermoplastische Übertragungsmedium tragende Silikonelastomerübertragungsfläche mit einer letzten Aufnahmefläche für eine Zeitperiode in Berührung

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    gebracht wird,in der das thermoplastische Übertragungsmedium einen Modul im Bereich von ungefähr 10 bis ungefähr 10 dyn/cm annimmt, und dass

    (5) die letzte Aufnahmefläche von der vorhergehenden Aufnahmefläche entfernt wird,während das Übertragungsmedium sich im genannten Modulbereich befindet, wobei das thermoplastische Übertragungsmedium im wesentlichen vollständig bei gleichzeitiger Herstellung einer Fusionsverbindung auf die letzte Aufnahmefläche übertragen wird.

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