DE2100194C3

DE2100194C3 - Bilderzeugungsverfahren

Info

Publication number: DE2100194C3
Application number: DE2100194A
Authority: DE
Inventors: William Locke Webster N.Y. Goffe (V.St.A.)
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1970-01-02
Filing date: 1971-01-04
Publication date: 1980-07-17
Also published as: US4012250A; DE2100194A1; CA947369A; JPS4933664B1; GB1341405A

Description

Die Erfindung betrifft ein Bilderzeugungsverfahren, bei dem eine Unterlage so vorbehandelt wird, daß ein aufzutragender Farbstoff in bildmiißigcr Verteilung an einem auf der Unterlage bildmäßig verleiden Material haftet, bei dem die Unterlage mit einem Farbstoff in Berührung gebracht wird, und bei dem überschüssiger Farbsloff entfernt wird, wodurch auf der Unterlage ein Bild aus cingefärbtem Material erzeugt wird.

Aus der DE-AS 12 40 403 ist ein clektrophotognphisches Verfahren zum Herstellen von Flachdruckformen mit elektrolytischer Entwicklung bekannt. Bei diesem Verfahren wird eine Schicht aus einem in ein beliebiges Harz als Bindemittel eingelagerten, Zinkoxyd enthaltenden Photoleiter zuerst vor der Belichtung hydrophil gemacht. Anschließend an eine bildmäßige Belichtung wird, solange die photoleiifähige Abbildung noch besteht, die Oberfläche der Schicht mit einer elektrolytischen Lösung entwickelt. Nach dem Entwicklungsvorgang erhält man eine elektrolytisch erzeugte Abbildung, die hydrophob ist. Es steht somit eine unmittelbar zum Flachdrucken verwendbare Druckform zur Verfugung. Nachdem die Oberfläche der Schicht mit einer Druckfarbe abstoßenden Lösung angefeuchtet worden ist, wird über eine Farbwalze eine fetthaltige Druckfarbe aufgebracht, die nur an den hydrophoben Abbildungsbereichen haftet, an der hydrophilen Oberfläche des Photoleiters dagegen abgestoßen wird.

Durch die GB-PS 11 52 365 ist ein Bilderzeugungsverfahren bekannt, das nach dem Prinzip der Teilchenwanderung arbeilet und Bilder hoher Qualität und hoher Tönungsdichte, kontinuierlicher Tönung und hoher Auflösung erzeugt. Bei einer Ausführungsform dieses Verfahrens wird ein Bildträger mit einer auf einer Unterlage vorgesehenen Schicht eines erweichbaren

2i' Stoffes und photoelektrischer Teilchen folgendermaßen zur Bilderzeugung verwendet: Auf den Bildträger wird ein latentes Ladungsbild beispielsweise durch elektrische Aufladung und Bestrahlung mit bildmäßig verteilter aktivierender elektromagnetischer Strahlung, bei-

-"' spielsweise mit Licht, erzeugt. Das zunächst in Form einer Schicht mit Abstand von der Unterlage angeordnete photoelekirisjhe Teilchenwanderiingsmaierial wandert bei Entwicklung der erweichbaren Schicht durch Erweichung in bildmäßiger Verteilung zur

)" Unterlage.

F.inc Art der Entwicklung besteht darin, den Bildträger einem Lösungsmittel auszusetzen, das nur die erweichbare Schicht löst. Das photoeleklrische Teüchenwanderungsmalerial, welches von der .Strahlung

>> getroffen wurde, wanden durch die erweichbare Schicht, wenn diese erweicht und gelöst ist. so daß ein Bild aus gewanderten Teilchen einsprechend dem Strahlungsmusler einer Vorlage auf der Unterlage gebildet wird. Das Material '!er er "'ichbaren Schicht

'" kann vollständig abgewaschen weiden.

Das Bild aus Teilehenwanderuiigsmaterial kann dann auf der Unterlage fixiert werden. Viele vorzugsweise zu verwendende photoelekirischen Teilchenarten erzeugen bei diesem Verfahren ein Negativbild einer

⁴' positiven VorlagL. d.h. die Teilchen lagern sich in bildmäßiger Verteilung entsprechend der einwirkenden Strahlung ab. Es sind jedoch ;iiich l'ositiv-l'osiiiv-Verfahren möglich, wenn die Bilderzeugungspariimcter geändert werden. Diejenigen Teile des lichiempfindlichen Teilchenwanderungsniaierials. die nicht auf die Unterlage wandern, werden durch das Lösungsmittel mil der erweichbaren Schicht abgewaschen. Bei anderen Entwicklungsverfahren kann die erweichbare Schicht zumindest teilweise auf der Unterlage verblei-

"·"' ben, wobei sie gegebenenfalls ein Muster nicht gewanderter Teilchen enthält, welches zu dem Muster der gewanderten Teilchen komplementär ist.

Bei einem anderen möglichen Bildträger ist das Teilchenwanderiingsmaierial in der erweichbaren

"" Schicht dispergicri, welche für die Teilchen das Bindemittel bildet.

Unter der Bezeichnung »erweichbar« soll die Eigenschaft eines Stoffes verstanden werden, für die Teilchenwanderung durchlässiger zu werden. Die

^s"' Änderung der Durchlässigkeit kann durch Auflösen, Schmelzen und Erweichen beispielsweise durch Wärmeeinwirkung, Dämpfe, teilweise Lösungsmittel und Kombinationen dieser EinwirkungSarten erreicht wer-

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Unter einer »brechbaren« Schicht soll im folgenden jede Schicht bzw. jedes Material verstanden werden, das während der Entwicklung zerbrechen kann, wodurch Teile der Schicht auf die Unterlage in bildmäßiger Verteilung abwandern. Die brechbare Schicht kann teilchenförmig, halbkontinuierlich oder kontinuierlich sein, so daß sich verschiedene Ausführungsmöglichkeiten für den Bildträger ergeben.

Unter der Bezeichnung »angrenzend« soll ein Zustand verstanden werden, der sich auch durch die Ausdrücke »tatsächlicher Kontakt; Berührung; nahe, jedoch nicht in Kontakt; anliegend« wiedergeben läßt.

Bei gewissen Arten der Erzeugung des latenten Bildes ohne Lichtempfindlichkeit können brechbare Schichten und teilchenförmige Stoffe zur Bilderzeugung verwendet werden, bei denen das elektrostatische latente Bild durch die verschiedensten Verfahren erzeugt werden kann, beispielsweise durch Aufladung in bildmüßiger Verteilung mit einer Maske oder Schablone, durch Erzeugung eines Ladungsrnusiers auf einer separaten photoleilfähigen Isolierstoffschichi gemäß dci üblichen Electrophotographic und Übertragung dieses Ladungsmusters auf den Bildträger durch Aneinanderbringen beider Schichten und Anwendung des beispielsweise in 2^r> den US-Patentschriften 29 82b47. 28 25 814 und 29 37 943 beschriebenen Überschlagverfahrens. Ferner können Ladungsmusier entsprechend ausgewählten und besonders gebildeten Elektroden oder Elektrodenkombinationen durch das »TE.SI«-Entladtingsverfahren «> erzeugt werden, wie es ausführlich in den US-Patentschriften 30 23 731 und 29l9 9b7 beschrieben ist. Außerdem sind Verfahren gemäß den US-Patentschriften 30 01 848 und 30 01 849 sowie Elektronensirahlauf-/eiehnungsverfahren gemäß der US-Patentschrift r> 31 13 179 anwendbar.

Die Eigenschaften der erzeugten Bilder hängen von der Aufladung, der Belichtung, der Entwicklung sowie von der jeweiligen Kombination dieser Vcrfahrensschriiie ab. Hohe Dichte, kontinuierliche Tönung und hohe Auflösung sind einige der möglichen Bildeigenschaflen. Das Bild hat im allgemeinen eine feste oder lockere TeilchenMriiktur und enthält gegebenenfalls fic^'n einen Teil der erweiehbarcn Schicht mil nicht gewanderten Teilen des Bilderzeugungsmaienals. 4".

Gemäß der DIl-OS 19 bl 754 ist cn Bilderzeugungsverfahren vorgeschlagen worden, bei dem ein Bildmuster in einer erweichbaren Schicht durch selektive Teilchenwanderiing cr/eugl wird, wobei auf den einander gegenüberliegenden Oberflächen dieser "κι Schicht zueinander komplementäre Bildmuster entstehen. Anschließend wird die erweichbare Schicht in einer Ebene zwischen den beiden Bildmusicrn geteilt. Auf diese Weise erhält man eine positive und eine negative Abbildung der abgebildeten Vorlage. Es ist offensichl- ■"> > lieh, daß mit diesem Verfahren Abbildungen nur dann erhalten werden können, wenn die Teilchen selbst farbig sind. Eine Übertragung von Farbstoff erfolgt bei diesem Verfahren nicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mi Bilderzeugungsverfahrcn der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die vorteilhaften Eigenschaften des Tcilchenwandcrungsvcrfahrcns zur Bilderzeugung ausgenutzt werden.

Diese Aufgabe w ird erfindungsgemäß dadurch gelöst, < >> daß nach einem an sich bekannten Teilchenwanderungsverfahren ein Bildmuster ausTeilchcnwandcrungsmalerial an einer Oberfläche einer erweichbaren Schicht, die mit dieser Oberfläche auf der Unterlage angeordnet wird, erzeugt wird, wobei ein Teilchenwanderungstnaterial verwandt wird, welches einen für Farbstoff aufnahmefähigen Anteil hat. und daß die erweichbare Schicht entfernt wird und das auf der Unterlage zurückbleibende Teilchenwanderungsmaierial das einzuflrbende Material bildet.

Ausgehend von dem aus der DE-AS 12 40 403 und der DE-OS 15 22 745 bekannten Stand der Technik ergäbe sich eher, daß die Teilchen zu der freien Oberfläche der erweichburen Schicht wandern sollen. Infolge dessen wird durch diesen Stand der Technik keine Anregung gegeben, die bildmäßige Verteilung der Teilchen auf einer Unterlage zu erzeugen und anschließend die erweichbare Schicht zu entfernen.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es in vorteilhafter Weise möglich, auf einer Unterlage ein Bild aus Teilchenwanderungsmaterial zu erzeugen, welches einer vorgegebenen Vorlage entspricht. Da das Teilchenwanderungsmaierial einen ':.r Farbstoff aufnahmefähigen Anteil hai. kann das Biia d'irch Einfärben des Teilchenwanderungsmaterials sichtbar gemacht werden. Da das Teilchenwanderungsmateria! selbst keine Färbung aufzuweisen braucht, besteht eine große Freiheit in der Wahl der Farbe, die das Bild erhalten soll.

Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäüen Verfahrens wird ein Teilchenwanderungsmaterial mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 0,01 bis etwa 2 [im und eine erweichbare Schicht mit einer Dicke von etwa 0,5 bis etwa 16μηι verwandt. Mit einer mittleren Teilchengröße und einer Schichtdicke innerhalb der angegebenen Bereiche werden besonders gute Ergebnisse erhalten.

Bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Teilchenmaterial verwandt, welches Gelaiine-Teilehcn enthält. Die Verwendung solcher Teilchen bietet den Vorteil, daß ein in Wasser löslicher Farbstoff zum Einfärben verwandt werden kann.

Bei einer wiederum anderen Weilerbildung des erf'.idiingsgcmäßen Verfahrens wird das eingefärbte Bild aus Teilchenwanderungsmaterial mit einem Übertragungselement in Berührung gebracht. Das eingefärbte Bild aus rcilchcnwandcrungsmaterial dient dabei als eine »Druckform«. Wird das Bild aus feilchcnwandcrungsmaterial nach der Berührung mit dem Übertragungselement erneut eingcfärbl und mit einem oder mehreren Übertragungselementen in Berührung gebracht, so ergibt sich daraus, daß in vorteilhafter Weise »Kopien« bzw. »Abzüge« von dem Bild aus Tcilchcnwanderungsmateriai hergestellt werden können.

Gemäß einer wiederum anderen Weiterbildung des erfinil'.ingsgemäßen Verfahrens erfolgt die jeweilige Farbstoffübertragung durch Bewegung der Unterlage und eines fi.rbstofföbertragendcn Elementes oder des Übcrtragiingselcmcntes dusch eine Andruckvorrichtung, die zumindest eine Rolle umfaßt, welche eine Andruckkrafl von 0,9 bis 1,8 kg/Linear cm ausübt. Diese Verfahrensweise .iat sich bei der praktischen Ausführung als besonders günstig erwiesen.

Ein Ausführungsbeispiel eines Bilderzeugungsverfahrens nach der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt

Fig. IA einen Bildträger, bei dem die Teilchen in bildmäßiger Verteilung gewandert sind, und

Fig. IB einen Bildträger, bei dem die erweichbare Schicht von der Unterlage entfernt worden ist, auf der die gewanderten Teilchen zurückgeblieben sind.

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In F i g. IA ist ein Bildträger 10 dargestellt, der für das erfindungsgemäQe Verfahren verwendbar ist. Er weist eine Unterlage 11 und eine auf dieser Unterluge angeordnete erweichbare Schicht 12 auf. Diese Schicht 12 enthält an ihrer Oberfläche relativ nicht gewanderte Teile 14 des Teilchenwanderungsmaterials sowie in bildmäßiger Verteilung gewanderte Teile 16 des Teilchenwanderungsmaterials, die durch die Schicht 12 hindurch auf die Unterlage 11 gewandert sind.

Fig. IB zeigt einen Bildträger, bei dem die erweiehb;ire Schicht 12 entfernt worden ist. so dal.) nur die gewanderten Teile IftdesTeilchenwandcrungsmaierials auf der Unterlage Il verblieben sind. Heim Fntfernen der Schicht 12 sind auch die relativ nicht gewanderten Peile 14 des Teilchenwandcrungsmaierials entfernt worden. Das Entfernen der erweichbaren Schicht 12 kann durch Abwaschen mit einem Lösungsmittel vorgenommen werden.

Line eingehende Beschreibung der Unterlage 11. der erreichbaren Schicht 12. ties Tcilehenwanderungsmate rials und mögliche Abbildlingsverfahren ist in der C)IiPS I I 52 Jb5 angegeben. Die in L ig. IA und II! dargestellten Bildträger haben eine .Schichtstruktur. Ls können jedoch auch Bindemittelstrukturen oder solche Bildträger verwandt werden, die durch eine geteilte Teilchenwanderung gemäß der BL-PS 7 43 2(W erzeugt sind.

Der auf der Unterlage Il zurückgebliebene Teil lh des Teilchenwanderungsmaterials enthält einen für Farbstoff aufnahmefähigen Anteil wie z. Ii. (ielatine-Teilchen. Der Teil 16 des Teilchen» anderungsmaterials »ird dann eingefärbt, in dem er mit einem Farbstoff in Berührung gebracht und leder nicht eingesaugte Farbstoff entfernt wird. Dadurch bleibt ein I irbstoflbild auf der Unterlage Il zurück. Andere für Farbstoff aufnahmefähige Stoffe sind Stoffe, die quellen um erweichen können, jedoch bei Anfeuchtung ode Tränkung mit einer Flüssigkeit, beispielsweise mi Wasser nicht aufgelöst werden. Mit Wasser tränkban Stoffe sind beispielsweise /elluloseartigc und nicht/ellu losearlige Stoffe, von denen Gelatine bcispiclshaf genannt worden ist, und hydrophile oder mit Wasse qucllbare Kunststoffe.

|ede geeignete Art /um Knifernen von überschuss! gern Farbstoff kann angewandt werden, bcispiclsweisi ein Waschverfahren oder ein AbstieltΊι\erfahren. He tier Verwendung eines Ahstreicln ι·ι l.ihreus ist darauf /\ achten, dall die das HiId bildenden teilchen mehl \m der Unterlage Il entfernt werden. I).is Abwaschen \m überschüssigem Farbstoff hat sich als besonders gunsiij bei der praktischen Durchführung erwiesen. Die In Farbstoff aufnahmefähigen teilchen werden mit ein·· Farbstofflösuni: in Berührung gebracht oder sie werdei angefeuchtet oder anderweitig fur einen trockenei Farbstoff aufnahmefähig gemacht.

Wäßrige Lösungen in Wasser löslicher Larhstoifi können beispielsweise mit dem Cielalinebild in Beruh rung gebracht werden, um ein Absorbieren de¹ Farbstoffes durch das Bild zu ermöglichen. I Iberschüssi ge I arbstofflösiing. die an der (ielaiincmatm anhaftet kann durch Abwaschen mit einem sauren Keinigiings wasser entfernt werden.

Durch die Verwendung eines für Farhsioff aufnahme fähigen Teilchenwanderungsmatenals kann die Unter lage als eine Druckplatte zur Herstellung einer Vielzah Kopien durch Farbstoffübertrag'ing bei Kontakt tut einem Übertragungselement verwendet werden. Da du Unterlage nach einer oder mehreren Kopien leweil' erneut mit Farbstoff versehen werden kann ist dii F.rzeugung einer größeren Anzahl Kopien möglich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 21 OO 194

1. Bilderzeugungsverfahren, bei dem eine Unterlage so vorbehandelt wird, daß ein aufzutragender Farbstoff in bildmäßiger Verteilung an einem auf der Unterlage bildmäßig verteilten Material haftet, bei dem die Unterlage mit einem Farbstoff in Berührung gebracht wird, und bei dem überschüssiger Farbstoff entfernt wird, wodurch auf der Unterlage ein Bild aus eingefärbtem Material erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach einem an sich bekannten Teilchenwanderungsverfahren ein Bildmuster aus Teilchenwanderungsmaterial an einer Oberfläche einer erweichbaren Schicht, die mit dieser Oberfläche auf der Unterlage angeordnet wird, erzeugt wird, wobei ein Teilchenwanderungsmaterial verwandt wird, welches einen für Farbstoff aufnahmefähigen Anteil hat, und daß die erweichbare Schicht entfernt wird und das auf der Unterlage zurückbleü>tnde Teilchenwanderungsmaterial das einzufärbende Maieria! bildet.

2. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnei, daß ein Teilchenwanderungsmaterial mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 0.01 bis etwa 2 μ und eine erweichbare Schicht mit einer Dicke von etwa 0,5 bis etwa 16 μ verwandt wird.

3. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilchenwanderungsmaterial verwandt wird, welches Gelatine-Teilchen enthält.

4. Bilderzciigungsverfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß das eingcfärble Bild aus Teilchenwanderungsiii.iicrijil mit einem Übertragungselement in Berührung gebracht wird.

5. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß das Bild aus Teilehenwandcrungsmaterial nach der Berührung mil dem Übertragungselement erneut eingefärbt und mit einem oder mehreren Übertragungselementen in Berührung gebracht wird.

6. Bilderzeugungsverfahren mich Anspruch I, 4 oder 5. dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Farbsloffübcrtragiing durch Bewegung der Unterlage und eines farbstoffüberiragendcn Elementes oder des Übcrtragtiiigselemenles durch eine Andruckvorrichtung erfolgt, die zumindest eine KoIIe umfaßt, welche eine Andruckkraft von 0.9 bis 1,8 kg/l.inearzcnlimcter ausübt.