DE2317802A1 - Verfahren zum elektrostatischen vervielfaeltigen - Google Patents
Verfahren zum elektrostatischen vervielfaeltigenInfo
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Description
Verfahren zum elektrostatischen Vervielfältigen
Die Erfindung betrifft ein Abbildungsverfahren und bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zum elektrostatischen Vervielfältigen,
bei dem in einer dielektrischen Oberfläche durch Berührung mit einer ein Bild tragenden Walze oder !Trommel elektrostatische
Differenzen erzeugt werden.
Es sind Vervielfältigungsverfahren bekannt, bei denen zur Herstellung
einer Druckform ein Gewebe mit einer unter Druckanwendung übertragbaren Beschichtung gegen die Rückseite eines
Blattes Papier o.dgl. unterlegt und das gewünschte Zeichen durch Beschriften mit der Schreibmaschine oder von Hand oder durch Bezeichnen
der Vorderseite des Blattes aufgetragen wird, so daß an der Rückseite des Blattes durch "übertragen von unter Druckanwendung
übertragbarem BeSchichtungsmaterial vom Gewebe auf die
Rückseite des Blattes an dieser ein spiegelbildliches Abbild des Zeichens erzeugt wird. Das unter Druckanwendung übertragbare
Material enthält in Alkohol lösliche Farbstoffe o.dgl., die bei
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Berührung mit der Oberfläche eines mit Alkohol befeuchteten,. ,
das Bild empfangenden Elementes diese Oberfläche markieren. Zur
Herstellung der geforderten Anzahl von Kopien werden an der das, spiegelbildliche Zeichen tragenden Oberfläche nacheinander
weitere mit Alkohol befeuchtete Bildempfängerelemente zur Anlage
gebracht»
Weiterhin ist aus der US-Patentschrift 3 579 330 bekannt, daß man Zeichen auf eine Vielzahl von elektrografisehen Aufzeichnungsträgern
übertragene kann, indem man an der dielektrischen Oberfläche derartiger Aufzeichnungsträger ein mit einem Muster versehenes, Andruck erzeugendes und"reibungselektrisch verschiedenes
Element zur Anlage bringt, um beim Trennen der beiden Elemente
an der genannten dielektrischen Oberfläche eine gemusterte, bildweise
Aufladung zu erzeugen.
Die vorbeschriebenen herkömmlichen Tervielfältigungsverfahren
sind mit bestimmten Nachteilen behaftet. Beispielsweise muß beim Spirit-Umdruck- oder Spiegelschrift-Vervielfältigungs-Verfahren
ein Gewebe gehandhabt werden, das eine unter Druckanwendung gut
übertragbare Beschichtung aufweist, die große Mengen löslicher Farbstoffe enthält. Dieses Gewebe ist unpraktisch und führt bei
seiner Handhabung und im Gebrach zu Verschmutzungen. Außerdem weisen die vervielfältigten Kopien eine schlechte Auflösung auf,
da der in Alkohol gelöste Farbstoff an der Oberfläche des Bildempfängerelementes
verläuft.
Bei dem in der US-Patentschrift 3 579 330 beschriebenen Verfahren
muß an der Druckform im allgemeinen ein Reliefbild hergestellt werden, um an der Oberfläche des dielektrischen Aufzeichnungsträgers
elektrostatische Ladungsbilder mit größtmöglichem Kontrast zu erzielen, so daß beim Entwickeln des auf diese Weise
erhaltenen latenten Bildes in einem in Flüssigkeit dispergierten
Toner des in elektrofotografischen Büro-Kopiergeräten u.dgl. ■ verwendeten Typs Bilder größtmöglichen Kontrastes und mit
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sauberem Hintergrund herstellbar sind. Wird in dem Verfahren
nach der vorgenannten Patentschrift eine ebene Druckform benutzt, dann führen die angewendeten hohen Anpreßdrücke stets
zu kontrast schwachen Bildern, und zwar aufgrund der verhältnismäßig gleichmäßigen Verformung der dielektrischen Schicht des
Bildempfängerelementes, die beim Aneinanderpressen der Druckform
und des Bildempfängerelementes eintritt.
Es hat sich nun herausgestellt, daß es möglich ist, latente Bilder an der dielektrischen Oberfläche eines elektrografischen
Aufzeichnungsträgers zu erzeugen, wenn man diesen unter Druck an eine Druckfläche anlegt, die einen geeigneten bilderzeugenden
Niederschlag tragt, wobei sich derartige latente Bilder durch
Anziehung von elektroskopischen liarkierungsteilchen entwickeln lassen« Der Kontrast dieses entwickelten Bildes ist dadurch
verstärkbar, daß man in den bildfreien Bereichen der Druckfläche Material vorsieht, das im wesentlichen unfähig ist, an der genannten
dielektrischen Oberfläche bei Berührung unter Druck ein Bild zu erzeugen. Vorteilhaft ist die Druckfläche zylindrisch
ausgebildet. Zusätzlich enthält der an einer derartigen Druckfläche aufgebrachte bilderzeugende Niederschlag ein polares
Material, das bei Berührung mit der dielektrischen Oberfläche des Aufzeichnungsträgers als Elektron oder als Ion-Spender oder
Ion-Empfänger wirken kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abbildungsverfahren zu schaffen, dem die vorgenannten und weitere Nachteile
nicht anhaften.
Diese Aufgabe ist mit einem Verfahren zum elektrostatischen Vervielfältigen gelost, das sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet,
daß an einer Oberfläche einer Zwischendruckform ein übertragbarer bildweiser Niederschlag hergestellt wird, daß der
übertragbare bildweise Niederschlag wenigstens teilweise als bilderzeugender Niederschlag auf eine druckende zweite
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Oberfläche übertragen wird, daß, um an der dielektrischen Oberfläche eines elektrografischen Druckträgers in den dem bilderzeugenden
Niederschlag entsprechenden Bereichen ein latentes Bild herzustellen,- die dielektrische Oberfläche sodann mit der
Druckfläche in Berührung gebracht wird, und daß das latente Bild durch Berührung der das latente Bild tragenden dielektrischen
Oberfläche mit elektroskopischen Markierungsteilchen entwickelt
wird.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das zu
vervielfältigende Zeichen auf die Oberfläche eines Papierblattes o.dgl. mit der lfe.sch.ine oder von Hand aufgeschrieben oder in
anderer Weise aufgeprägt, um eine Zwischendruckform zu erhalten, wobei als Markierungsstoff eine übertragbare Verbindung verwendet
wird, die das genannte polare Material enthält. An einer derartigen Zwischendruckform wird das Bild als leserichtige
Abbildung erzeugt.
In einer Ausbildungsform wird sodann die Zwischendruckform durch
den Spalt eines Walzenpaares so hindurchgeführt, daß sane das Bild tragende Oberfläche die Oberfläche einer nachgiebigen,
verhältnismäßig elektrisch isolierenden Druckwalze berührt, um
an dieser einen spiegelbildlichen, bilderzeugenden Niederschlag aufzutragen. Sodann wird durch den Spalt der genannten Walzen
ein Aufzeichnungsträger des elektrografischen Typs hindurchgeführt, so daß dessen dielektrische Oberfläche an der den bilderzeugenden
Niederschlag tragenden Oberfläche der Druckwalze anliegt und an der genannten dielektrischen Oberfläche ein latentes
Bild mit scheinbarer negativer Polarität erzeugt wird. Die Entwicklung des latenten Bildes geschieht dadurch, daß man diese
Oberfläche in Berührung mit einer flüssigen Dispersion elektro skopischer Markierungsteilchen bringt, beispielsweise von Teilchen
eines Toners, wie er in elektrofotografischen Büro-Kopiergeräten u.dgl. verwendet wird. Zum Herstellen der gewünschten
Anzahl von Kopien werden weitere Bildempfängerelemente in der
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gleichen Weise "behandelt.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausbildungsform kann die nachgiebige,
verhältnismäßig elektrisch isolierende Oberfläche der Druckwalze aus einer Vielfalt von Materialien, beispielsweise
aus Polyurethan, Polyäthylen, Kautschuken u.dgl. hergestellt sein. Dieses Material soll bei Anpassung an die dielektrische
Oberfläche des Aufzeichnungsträgers im wesentlichen unfähig sein, bei Fehlen eines bilderzeugenden Niederschlages durch Anlage
an der dielektrischen Oberfläche des Aufzeichnungsträgers an dieser irgendein entwicklungsfähiges latentes Bild zu erzeugen.
Es wurde beispielsweise festgestellt, daß bei einer aus PoIyvinylbutyralharz
hergestellten dielektrischen Schicht des Aufzeichnungsträgers die nachgiebige und verhältnismäßig elektrisch
isolierende Schicht der Druckwalze aus einem UTitrilkautsch.uk,
Polyurethan o.dgl. bestehen kann.
In einer zweiten Ausbildungsform nach der Erfindung muß die Druckfläche nicht nachgiebig sein, obgleich es noch immer erforderlich
ist, daß die äußere Oberfläche an der dielektrischen Oberfläche des Aufzeichnungsträgers bei Fehlen eines bilderzeugenden
Niederschlages kein Bild erzeugen kann. Bei dieser Ausbildungsform kann die Anlage der dielektrischen Oberfläche des
Aufzeichnungsträgers an dem bilderzeugenden Niederschlag der
Druckwalze durch die Verwendung einer nachgiebigen Andrückwalze aus beispielsweise Kautschuk oder Polyurethan o.dgl. begünstigt
werden.
Die Oberfläche der bei dieser Ausbildungsform verwendeten Druckwalze
kann eine Isolierstoffschicht beispielsweise aus Polyester oder Polytetrafiioräthylen o.dgl. sein, auf welche der bilderzeugende
Niederschlag, je nach Bedarf, auf elektrostatischem Wege oder unter Druckanwendung übertragen wird,,
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Man erkennt, daß eine wesentliche Forderung hinsichtlich der Oberfläche der Druckwalze darin besteht, daß diese in der vorstehend
beschriebenen Weise elektrisch ähnlich sein soll der
dielektrischen Oberfläche des Aufzeichnungsträgers, an welcher die vervielfältigten Kopien erzeugt werden sollen, so daß in
von bilderzeugendem Niederschlag freien Flächen kein entwicklungsfähiges
latentes Bild zustande kommt. Wenngleich sich verhältnismäßig nachgiebige Kautschukschichten gut dafür eignen, den
unter Druckanwendung übertragenen druckenden und bilderzeugenden Niederschlag aufzunehmen und bei Anlage an der dielektrischen
Oberfläche eines Aufzeichnungsträgers zurückzuhalten, so beschränkt
sich die Erfindung nicht auf die Verwendung solcher nachgiebiger Materialien. Auch ist es nicht notwendig, die
Ausbildung des bilderzeugenden Niederschlages an der Druckwalzenoberfläche
durch Übertragung unter Druckanwendung zustande zu bringen. Andere Verfahren, beispielsweise "übertragung auf
elektrostatischem Weg oder durch Haftung u.dgl. sind gleichermaßen
im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens anwendbar.
Ein durch Anziehung oder Anlagerung von elektroskop!sehen
Markierungsteilchen entwickelbares latentes Bild ist an der
dielektrischen Oberfläche eines elektrografisehen Aufzeichnungsträgers
entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch
ausbildbar, daß man als bilderzeugenden Niederschlag an der Druckfläche ein übertragbares Material verwendet, das beispielsweise
aus einem Bindemittel wie z.B. Wachs, aus einem Füllstoff oder Pigment und einem nichttrocknenden mineralischen
öl wie z.B. Spindelöl besteht, wobei ein derartiges Spindelöl
polare Zusatzstoffe des Typs Detergens-Dispergens und Oxydationshemmstoff enthält. Eine solche Verbindung läßt sich
herstellen, wenn man das Wachs, das Pigment und das Öl in einem geeigneten Lösungsmittel miteinander vermischt oder in anderer
Weise dispergierto In den Fällen, wo ein bilderzeugender Niederschlag
durch Übertragung unter Druckanwendung erzeugt werden
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soll, wird die durch Vermischen erhaltene Verbindung oder
Masse je nach Bedarf auf ein Gewebe oder eine andere Bahn als
Schicht aufgetragen, so daß sie von dort bildgerecht auf die Zwischendruckform übertragbar ist. Bei Bedarf kann eine derartige
Masse in einer geeigneten Isolierflüssigkeit dispergiert werden, wie sie beispielsweise gewöhnlich als Toner-Dispergens
in elektrofotografischen Büro-Kopiergeräten u.dgl. verwendet
und zum Entwickeln eines elektrostatischen Ladungsbildes an einer dielektrischen oder elektrofotografischen Oberfläche
benutzt wird. In jedem lall läßt sich ein solcher bilderzeugender Niederschlag auf die Oberfläche der Druckwalze je
nach Bedarf unter Druckanwendung oder auf elektrostatischem Weg oder durch Haftung übertragen.
Einer der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der Möglichkeit, für die Ausbildung eines latenten Bildes
an der dielektrischen Oberfläche des Aufzeichnungsträgers während dessen Berührung mit dem bilderzeugenden Niederschlag
an der Druckfläche niedrigere Drücke als bei bekannten Verfahren anzuwenden. Es wurde festgestellt, daß eine im wesentlichen
zufriedenstellende Ausbildung des latenten Bildes beispielsweise bei Drücken zwischen etwa 0,35 und etwa 3>5 kp/cm
erzielt werden konnte, und daß eine Erhöhung des Druckes auf
wesentlich über etwa 3,5 kp/cm liegende Warte keine Verbesserung des Schwärzungsgrades oder des Kontrastes des Bildes
brachte. Der Zweck des Druckauftrages scheint überwiegend darin zu bestehen, zwischen wenigstens dem bilder zeugenden Niederschlag
und der dielektrischen Oberfläche des elektrografischen
Aufzeichnungsträgers eine zweckdienliche Berührung sicherzustellen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen
eines Ausführungsbeispiels mit weiteren Einzelheiten erläutert« In der Zeichnung zeigt:
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— ft —
Fig. 1 ein Verfahren zum Herstellen eines Mldweisen Niederschlages
an einer Zwischendruckform,
Fig. 2 ein Verfahren zum Übertragen des bildweisen Niederschlages
von der Zwischendruckform auf die Druckwalzenfläche,
Hg. 3 die Ausbildung des latenten Bildes beim Druckverfahren
nach der Erfindung und
^ig. 4 ein Verfahren zum Entwickeln des latenten Bildes an der
dielektrischen Oberfläche des Aufzeichnungsträgers.
Entsprechend Fig. 1 ist an einer Fläche einer Papierbahn Leine
Schicht aus unter Druckanwendung übertragbarem Material 2 aufgetragen. Die beschichtete Papierbahn ist mit ihrer beschichteten
Oberfläche an eine Zwischendruckform 4- angelegt und in eine Schreibmaschine eingespannt, von der ein Typenhebel 5 und eine
Druckwalze 6 gezeichnet sind. Durch den vom Typenhebel ausgeübten Druck wird von der Materialschicht 2 ein leserichtiger
bildweiser Niederschlag 3 auf die Oberfläche der Zwischendruckform
4 übertragen.
Fig. 2 zfrigt eine einen bildweis en Niederschlag 13 tragende
Zwi s chendruckf orm 14- beim Durchlaufen des Spaltes eines Walzenpaares
17» 18. Die Walze oder !Erommel 1? ist die Druckwalze,
auf deren Oberfläche unter Druckanwendung ein bilderzeugender
Niederschlag 15 von der Zwi schendruckf orm 14- übertragen wird.
An deren Oberfläche verbleibt normalerweise ein Rest 16 des bildweisen Niederschlages.
In Fig. 3 ist der tatsächliche Druckvorgang dargestellt, bei dem durch den Spalt zwischen einer Walze 28 und einer den bilderzeugenden
Niederschlag tragenden Druckwalze 27 ein Aufzeichnungsträger
29 hindurchgeführt wird, der mit seiner dielektrischen
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Oberfläche gegen die Druckwalze 27 gerichtet ist. Durch Anlage
an dem bilderzeugenden Niederschlag 25 der Druckwalze 27
wird an der genannten dielektrischen Oberfläche ein entwickelbares
latentes Bild 26 erzeugt.
Fig. 4 zeigt ein Verfahren zum Entwickeln eines Bildes, bei dem ein latentes Bild 36 an der dielektrischen Oberfläche eines
Aufzeichnungsträgers 39 in eine Isolierflüssigkeit 41 eingetaucht wird, in welcher aus einem Bad 40 kommende elektro skopische
Markierungsteilchen 42 suspendiert sind. Die Bildentwicklung wird durch eine Walze 43 in der Weise begünstigt, daß
ein bildweiser Niederschlag 44 durch .Anlagerung der Markierungsteilchen an das latente Bild erzeugt wird. Derartige Entwicklungsverfahren
sind bekannt. Ein Schutz hierfür wird nur in Verbindung mit dem hier beschriebenen Druckverfahren beansprucht.
Zum besseren Verständnis der Erfindung sei auf die folgenden
Beispiele verwiesen. Es sei darauf hingewiesen, daß die angegebenen Rezepturen lediglich zur Verdeutlichung des Verfahrens
genannt sind, für welches Schutz beansprucht wird, und daß sie keineswegs als einschränkend zu verstehen sind.
Eine unter Druckanwendung übertragbare Beschichtungsmasse wurde aus folgenden Bestandteilen zusammengestellt:
Kotes Pigment 01 Nr. 15850 20 g
mikrokristallines Wachs 5 g
Spindelöl 20 g
Toluol (als Lösungsmittel) 40 g.
Diese Bestandteile wurden in einer Kugelmühle während 16 Std. miteinander vermischt und auf ein Vervielfältigungspapier mit
einem Papiergewicht von etwa 5 kg aufgetragen, um nach
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- ΊΟ -
Verdunsten des Lösungsmittels eine unter Druckanwendung übertragbare Beschichtung zu erhalten. Geeignete Beschichtungs-
stärken beliefen sich auf 1 bis 10 g/m , vorzugsweise auf etwa 5 g.
Zur Herstellung einer Zwischendruckform wurde* eine Schreibmaschine
benutzt, um auf ein Blatt des gleichen Vervielfältigungspapiers mit einem Papiergewicht von etwa 5 kg unter Druckanwendung
einen leserichtigen bildgerechten Niederschlag zu übertragen. Dieses Bild wurde anschließend teilweise auf die
Oberfläche einer Druckwalze übertragen. Die Druckwalzenoberfläche bestand aus einem Mtrilkautsch.uk mit einer Durometer-Härte
von 75 nach der Shore Α-Skala. Die Übertragung des bildweisen Niederschlages auf die Walzenoberfläche erfolgte unter
2 ■
einem Druck von etwa 3»5 kp/cm .
Ein dielektrischer Aufzeichnungsträger, dessen dielektrische
2 *
Schicht aus Polyvinylbutyral mit einem Gewicht von 3 g/m bestand,
wurde, um daran ein latentes Bild zu erzeugen, gegen die biidweise eingefärbte Druckwalzenoberfläche angedrückt
(Pig. 3). Dieses latente Bild wurde in einem in !Flüssigkeit '
dispergierten Toner des in elektrofotografischen Büro-Kopiergeräten u.dgl. verwendeten Typs entwickelt. Zur Erzeugung entwicklungsfähiger
latenter Bilder wurden für die Übertragung . der Bildflächen niedrige Drücke von etwa 0,0? kp/cm angewendet.
Eine Erhöhung der bei der Übertragung der Bildflächen
angewandten Drücke auf Werte über etwa 3»5 kp/cm brachten
keine Verbesserung des Schwärzungsgrades.
Anstelle der im Beispiel 1 beschriebenen Druckwalzenfläche wurde eine Polyurethan-Schicht mit einer Durometer-Härte von
50 nach der Shore Α-Skala verwendet.
30 9842/0988
- ΛΛ -
Anstelle der im Beispiel 1 beschriebenen Druckwalzenfläche
wurde ein ßtyrol-Butadien-Kautschuk mit einer Durometer-Härte
von 90 nach der Shore Α-Skala verwendet.
Der bildweise Niederschlag an der im Beispiel 1 beschriebenen
Zwischendruckform wurde auf elektrostatischem Wege auf eine mit Polyesterharz beschichtete Druckwalzenfläche übertragen. Die
hierbei angelegte Eoronaspannung betrug zwischen 4 und 15 kV·
An den metallischen Kern der Druckwalze wurde eine negative Polarität angelegt. -
Gleiche Bedingungen wie im Beispiel 4, jedoch unter Verwendung
einer Walze zur Unterstützung der elektrostatischen Übertragung. Die angelegte Übertragungsspannung betrug 1200 T.
/Ansprüche 309842/0988
Claims (11)
1. Abbildungsverfahren, dadurch gekennze i chne t,
daß an einer Oberfläche einer Zwischendruckform ein übertragbarer
bildweiser Niederschlag hergestellt wird, daß der übertragbare bildweise Niederschlag wenigstens teilweise als bilderzeugender
Niederschlag auf eine druckende zweite Oberfläche übertragen wird, daß, um an der dielektrischen Oberfläche eines elektrografischen
Druckträgers ein latentes Bild herzustellen, die dielektrische Oberfläche wenigstens mit dem bildweisen Niederschlag
an der Druckfläche in Berührung gebracht wird, und daß das latente Bild durch Berührung der dielektrischen Oberfläche
mit elektroskopischen Markierungsteilchen entwickelt wird.
2. .Abbildungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der übertragbare bildweise Niederschlag
an der Zwischendruckform durch Übertragung unter Druckanwendung zustande kommt.
3. Abbildungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der übertragbare bildweise Niederschlag
von der Zwischendruckform auf die Druckfläche unter Druckanwendung übertragen wird.
/2
30 9 8 kl I 09 88
4. Abbildungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfläche die Außenfläche eines Zylinders ist. ■
5· Abbildungsverfahren nach Anspruch 4-, dadurch g e k e η η
zeichnet, daß die äußere Schicht des Druckzylinders aus einem Kautschuk mit einer Durometer-Härte zwischen 50 und
nach der Shore Α-Skala hergestellt ist.
6ο Abbildungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η
zeichnet, daß die Übertragung des bildweisen Niederschlages von der Zwischendruckform auf die Druckfläche auf
elektrostatischem Wege geschieht.
7. Abbildungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Oberfläche des elektrografisehen Druckträgers mit dem bildweisen
Niederschlag an der Druckfläche unter Druckanwendung in Berührung gebracht wird.
8. Abbildungsverfahren nach Anspruch 6, dadurch, g e k e η η
zeichnet, daß die elektrostatische Übertragung durch Koronaentladung vorgenommen wird.
9. Abbildungsverfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η
zeichnet, daß die elektrostatische Übertragung durch Anlegen einer Spannung am Spalt eines Walzenpaares vorgenommen
wird.
10. Abbildungsverfahren nach einem der Ansprüche Λ bis 9»
dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischendruckform eine Papierbahn ist.
/3 309842/0988
11. Abbildungsverfahren nach, einem der Ansprüche 1 bis 9»
dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischendruckform eine Papierbahn ist, die an wenigstens einer Seite eine
dielektrische Beschichtung aufweist.
12o Abbildungsverfahren nach Anspruch 4-, dadurch g e k'e η η
zeichnet, daß die äußere Schicht des Druckzylinders aus einem Polyesterharz hergestellt ist.
309842/0988
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