DE2412595A1

DE2412595A1 - Planografisches druckmuster und verfahren zu dessen herstellung und verwendung

Info

Publication number: DE2412595A1
Application number: DE2412595A
Authority: DE
Inventors: Richard G Crystal
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1973-04-13
Filing date: 1974-03-15
Publication date: 1974-11-07
Also published as: SU593650A3; BR7402857D0; JPS5053110A; JPS5321321B2; GB1458723A; FR2230498B1; CA1014416A; US4019437A; NL7405147A; IT1006440B; BE813159A; AU6786874A; FR2230498A1

Description

Pianografisches Druckmuster und Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung.

Die Erfindung betrifft ein Druckmuster, insbesondere des pianografischen Typs, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung und zum Drucken mit diesem Muster.

Herkömmliche Druckverfahren kann man grundsätzlich einteilen in: Reliefdrucken, Intaglio- oder Tiefdrucken und pianografisches Drucken. Beim Reliefdrucken liegen die druckenden Bereiche des Abbildungsträgers über der Substratebene und werden selektiv getränkt, um durch Direktabzug auf ein Kopierblatt übertragen zu werden. Beim Tiefdrucken geht man im wesentlichen umgekehrt vor, wobei die Druckbereiche im Abbildungsträger eingelassen sind, während die nichtdruckenden Bereiche auf der

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Oberfläche liegen. Die eingelassenen Druckbereiche tragen die aufgegebene Druckerschwärze oder Tinte, die in den nicht abbildungsbehafteten Bereichen nachfolgend durch die Übertragung des Abbildes auf ein Kopierblatt entfernt wird. Das pianografische Drucken ist eines der bekannteren Druckverfahren und unterscheidet sich von den beiden erstgenannten dadurch, dass die druckenden und nichtdruckenden Bereiche im wesentlichen in der gleichen Ebene des Abbildungsträgers liegen. Diese Art des Drückens umfasst das Offsetdrucken und die direkte Lithografie. Beim Offsetdrucken handelt es sich um eine indirekte Übertragung der Abbildung von einem Träger auf ein Kopierblatt über einen "Decken-" oder "Impressions-" Zylinder, der sich in Berührung mit der die Abbildung empfangenden Oberfläche und dem Abbildungsträger dreht, während bei der direkten Lithografie, wie der Ausdruck besagt, eine unmittelbare Übertragung der Abbildung auf die abschliessende Kopie oder die empfangende Oberfläche erfolgt.

Obschon die direkte durch die Offsetlithografie weitgehend verdrängt wurde, weist sie einige Vorteile, insbesondere hinsichtlich der Handhabung bei Arbeiten auf, wo schwere Druckerschwärzen-Tintenfilme erforderlich sind und auch hinsichtlich einer etwas rascheren Arbeitsweise als das Offsetverfahren. Wegen der direkten Berührung zwischen dem Abbildungsträger und dem Druckstoff kann jedoch eine Abnutzung der Abbildungsbereiche der lithografischen Platten eintreten, so dass deren Lebensdauer insbesondere dann verkürzt ist, wenn die Abbildung selbst mechanisch relativ schwach ist. Obgleich es heute möglich ist, mittels Bimetallplatten auch bei der direkten Lithografie lange Laufzeiten zu erhalten - bei den Bimetallplatten bestehen die Druckbereiche aus einem Metall, während die nichtdruckenden Bereiche aus einem anderen Metall gebildet sind - waren diese Platten während der Zeit des raschesten Wachstums der Druckindustrie nicht verfügbar, so dass die direkte Lithografie, obschon

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von besonderer Bedeutung, weitgehend durch die Offsetlithografie verdrängt wurde.

Gleichgültig ob direkte oder Offsetlithografie, lassen sich beide Verfahren insofern auf einen gemeinsamen Nenner bringen, als die druckenden und nichtdruckenden Bereiche im wesentlichen in der gleichen Ebene des Abbildungsträgers liegen, die nicht bildbehafteten Bereiche chemisch behandelt werden müssen, um tintenabstossend zu werden, und die tintenabstossende Eigenschaft in den nicht bildbehafteten Bereichen während des Drückens aufrechterhalten werden muss, indem die Platte mit einer Wasser-"Fontänen"· Lösung bei jedem D.ruckzyklus zu befeuchten ist. Der Prozess ist damit von der Hinzufügung eines Materials, wie Wasser, zu selektiven Bereichen der bildbehafteten Platte, als auch von der Beibehaltung eines Gleichgewichtes zwischen der Tinte und dem Wasser während des Druckverfahrens abhängig.

Die Herstellung einer pianografischen Platte oder die Schaffung eines Abbildungsmusters (master) kann auf vielfältige Weise, z.B. mittels eines mit einer fotoempfindlichen Lage, beispielsweise einer Diazolverbindung, beschichteten Metallsubstrates, zur Ausbildung eines negativen oder positiven Bildes von einem fototraf isch aufgelegten Bild erfolgen. Eine andere Vorgehensweise besteht in der Verwendung von Bimetallplatten, die mittels eines fotomechanischen Stiftes bildbeaufschlagt selektiv in bildbehaftete oder nicht bildbehaftete Bereiche geätzt werden können, so dass Metalle mit einer bevorzugten Empfindlichkeit für Tinte oder Wasser entstehen.

Eine erst kürzlich eingeführte Technik zur Ausbildung von pianografischen Mustern betrifft die Anwendung der Elektrografie oder Xerografie zur Beaufschlagung des Abbildungsträgers. In diesem Fall wird ein latentes, elektrostatisches Bild auf der Oberfläche einer fotoansprechenden Beschichtung geschaffen und

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ein Pulverbild durch elektroskopische Tonerpartikel entwickelt. Das entwickelte Pulverbild kann dann auf ein Substrat übertragen und auf diesem in Form eines pianografischen Musters fixiert werden. Um die nicht bildbehafteten, normalerweise die Tinte aufnehmenden Bereiche des Substrates in einen tintenabweisenden oder freilassenden (releasing) Zustand zu versetzen, muss eine Lösung aufgegeben werden, so dass ein Hintergrund für das relativ tintenempfängliche, abgelagerte Tonerbild vorliegt. Danach können die bildbehafteten Bereiche der Platte mit einer Tinte benetzt werden, die vorzugsweise durch das Tonerbild angenommen und durch die umgewandelten, hydrophilen, nicht bildbehafteten Bereiche abgestossen wird.

Aus obigem geht hervor, dass unabhängig von der Art der Bildbeaufschlagung des pianografischen Musters das crucksystem vollständig davon abhängt, dass ein Wasserfilm, der über die nicht bildbehafteten Bereiche des Druckmusters gelegt wird, eine oleophile oder auf Öl basierende Tinte abstösst oder freigibt. Auf diese Weise erfordert eine pianografische und insbesondere nach dem Offsetverfahren arbeitende Druckvorrichtung eine Vielzahl von mechanischen Zusatzausrüstungen zur getrennten Aufgabe einer auf Wasser basierenden "Fontänenlösung" und von Tinte auf das bildbehaftete Muster. Des weiteren sind Ausrüstungen zum Bereitstellen dieser Materialien in angemessener Menge für einen kontinuierlichen Betrieb erforderlich. Die Materialien müssen dabei im notwendigen Masse während des Druckprozesses dosiert, von der Bevorratungsstelle zum Druckträger befördert und in sorgfältiger Weise als Filme auf die Oberfläche des Bild- oder Druckträgers verteilt werden, was weitere Ausrüstungen notwendig macht. Damit ist eine grosse Anzahl von Ausrüstungsgegenständen zur Durchführung der beschriebenen Funktion notwendig, wobei noch nicht die Mittel mitgezählt sind, durch die das besondere Gleichgewicht beibehalten wird, das zwischen der sich gegenseitig abstossenden Tinte und der Fontänenlösung vorliegt und zahlreiche

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physikalische Probleme hinsichtlich des Dosierens und der Handhabung schafft, wobei Tinte und Fontänenlösung sich konstant über die Zeitdauer des Drucklaufes ändern. Ferner sind damit Schwierigkeiten hinsichtlich der Aufrechterhaltung einer geeigneten Konsistenz der Fontänenlösung verbunden. Weiter besteht eine Schwierigkeit darin, dass vermieden werden muss, dass die Tinte durch "Rückfluss" der Fontänenlösung in die Tränkwalzen während des Maschinenbetriebes emulgiert, und dass die Fontänenlösung zu den Offsetzylindern fliesst, so dass das bildaufnehmende Blatt befeuchtet wird und damit neben einem Verwerfen desselben auch Dimensionsänderungen eintreten. Aus diesen Gründen hat sich zur Beseitigung dieser Probleme die Zusammensetzung der zuvor genannten "Fontänenlösung" als eine schwierige und anspruchsvolle Technik erwiesen. Trotz der zahlreichen Fortschritte ist das pianografische Drucken daher immer noch weitgehend vom Geschick des Bedienungspersonals bezüglich der Steuerung des Gleichgewichtes zwischen Tinte und Fontänenlösung abhängig, wobei dieses Gleichgewicht sowohl zu Beginn als auch während der sich konstant ändernden Betriebsbedingungen aufrechterhalten werden muss. Anstelle einer vollständigen Ausschaltung der Fontänenlösung sind ferner die meisten Entwicklungen auf diesem technischen Gebiet auf Einrichtungen gerichtet, um die Fontänenlösung aufzugeben oder um die Aufgabe zu steuern und zwar mit dem Ziel, die bislang vorliegende Abhängigkeit vom Geschick des Bedienungspersonals zu verringern.

Ein anderer Weg zur Beseitigung der mit Fontänenlösungen verbundenen Probleme ist in den US-Patentschriften 3 511 178,3677 178, 3 6o6 922 und 3 632 375 beschrieben. Mit den darin erwähnten Massnahmen lässt sich die Fontänenlösung als auch die Aufgabe von "Wasser" zum Ablösen der Tinte in den nicht bildbehafteten Bereichen umgehen. Dies erfolgt durch Verwendung eines in den Patentschriften beschriebenen "abhäsiven" Untergrundes für das

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tintenempfängliche Bild, der im wesentlichen tintenabweisend unabhängig davon ist, ob er mit einer wässrigen Fontänenlösung imprägniert wird oder nicht. Der "abhäsive" Untergrund, der gegenüber der Drucktinte abstossend ist, vermeidet ein Vergeuden der Tinte und eine übertragung von den Tränkwalzen und umgeht damit das Vorsehen einer Fontänenlösung zum Abweisen der Tinte. Dieses pianografische System wird daher als "trockenes" oder "wasserloses" pianografisches Drucken bezeichnet. Der "abhäsive" Untergrund der Platten für dieses pianografische Drucksystem wird durch ausgehärtete Silicongummis oder Siliconelastomere erhalten, die im trockenen Zustand ohne Benetzung durch Wasser keine Druckertinte von einer damit in Berührung stehenden Tränkwalze annehmen. Obschon andererseits Fontänenlösungen durch die "abhäsiven" Materialien dieser Art vermieden werden können, schafft eine Platte aus diesen Materialien Abbildungsprobleme, da gerade die Eigenschaft des Siliconelastomers ein Anhaften der Tinte an der Oberfläche zu verhindern, andererseits auch ein Anhaften von teilchenförmigen Bildkonfigurationen, wie beispielsweise eines Tonerbildes, erschwert. Damit lassen sich die normalerweise für sensitivierte lithografische Muster anwendbaren Techniken nicht auf pianografische Platten mit einer ausgehärteten Siliconelastomerbeschichtung anwenden, da die verschiedenen Diazolsensitivierer oder fotografischen Entwickler kaum mit einer derartigen Oberfläche zu verbinden sind. Die zuvor genannten Patentschriften beseitigen dieses Problem dadurch, dass eine Mehrschichtenbauweise vorgesehen wird, wobei eine fotoempfindliche Lage zwischen oder über den abhäsiven Lagen angeordnet wird. Dadurch bleiben nach Belichtung die belichteten, fotoempfindlichen Bildbereiche entweder in einer löslichen Form, die leicht abgerieben oder abgewaschen werden kann, oder werden in eine unlösliche Form verwandelt, wobei die nicht bildbehafteten Bereiche entfernt werden. Auf diese Weise wird das Substrat in Bereichen belichtet, in denen die Entfernung stattgefunden hat, und tintenempfängliche Bereiche trotz des tintenabstossenden Elastomeruntergrundes geschaffen. 409845/0705

Die meisten, bislang vorgeschlagenen Systeme zur Schaffung eines Bildes auf dieser Art von pianografischen Platten benutzen im wesentlichen fotografische Techniken, die entweder eine zusätzliche mechanische oder chemische Behandlung erfordern. Sie erfordern weiter extrem lange Belichtungszeiten. Dadurch wird nicht nur die Geschwindigkeit für den Druckbetrieb insgesamt herabgesetzt, wobei hierunter auch die vorbereitenden Arbeiten für das Muster fallen, sondern wird auch die Verwendung einer pianografischen Platte erforderlich, die zur Aufnahme der fotoempfindlichen Schicht einer abhäsiven Schicht und einer Einrichtung zum Verbinden der beiden Schichten sehr sorgfältig ausgelegt werden muss, um eine saubere Bildbeaufschlägung als auch eine lange Lebensdauer bei kontinuierlichem Drucken zu gewährleisten.

Die für die Reproduktion verfügbaren Verfahren zur Bildbeaufschlagung, d.h. die Elektrofotografie und verwandte Techniken, bieten Vorteile bezüglich ihrer Einfachheit, Empfindlichkeit und Geschwindigkeit, die im allgemeinen bei konventionellen, fotografischen Techniken nicht vorliegen. Es wäre daher äusserst wünschenswert, wenn Verfahren dieser Art zur Schaffung von tintenempfangenden Bildbereichen für abhäsive, tintenabweisende oder -freigebende Elastomere der zuvor erwähnten Gattung angewendet werden könnten. Auf diese Weise könnte die Herstellung von Druckmustern weitgehend vereinfacht und damit komplizierte, fotografische Techniken bei der Plattenproduktion umgangen werden. Da elektrofotografische Abbildungen mit Tonerpartikeln auf einer fotoempfindlichen Oberfläche entwickelt werden, könnte dieses entwickelte, elektrostatische Bild im Prinzip leicht an eine abhäsive Oberfläche zur Schaffung eines Druckmusters anhaften, so dass dadurch irgendwelche Arten von fotoleitenden Lagen in der abhäsiven Beschichtung für die Ausbildung des Bildes umgehbar wären. Ein solches Anhaften ist jedoch schwer durchführbar, da, wie dies zuvor erwähnt, die Eigenschaft des abhäsiven

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Elastomers, Tinte von seiner Oberfläche abzustossen, ebenfalls das Anhaften einer teilchenförmigen Bildkonfiguration verhindert und damit das Fixieren eines tonerentwickelten, elektrostatischen Bildes an einer elastomere^. Oberfläche ungewöhnliche Probleme bereitet, die bei gewöhnlichen Oberflächen nicht vorliegen.

Die US-PS 3 3 22 537 beschreibt ein elektrofotografisches Element mit einer fotoleitenden Schicht und einer darüberliegenden thermoplastischen Lage. Ein latentes, elektrostatisches Bild wird auf der thermoplastischen Lage geschaffen und dann mit Tonerpartikeln entwickelt. Anschliessend an die Entwicklung wird das getonte Aufzeichnungselement auf eine Temperatur erwärmt, die die thermoplastische Lage ohne Aufschmelzen der Tonerpartikeln selbst erweicht. Unter diesen Bedingungen bilden sich Grübchen in der thermoplastischen Lage direkt unterhalb der Tonerpartikel, so dass das latente Bild einen tiefliegenden, tüpfelartigen Abdruck hinterlässt. Es wird darauf hingewiesen, dass das Aufzeichnungselement als Druckplatte in einer Tiefdruckpresse verwendet werden kann, bei der die Tinte das tiefliegende Bild füllt, wonach sie auf ein Papierblatt übertragen werden kann. Beim so gebildeten Element handelt es sich daher um ein Tiefdruckmuster, bei dem ein tiefliegendes Bild durch Tinte gefüllt und nachfolgend überschüssige Tinte von der Oberfläche entfernt wird, um zu verhindern, dass ein Drucken in den nicht bildbehafteten Bereichen erfolgt. Das Element verwendet ferner ausschliesslich thermoplastische Materialien, die vorzugsweise Tinte von einer Walze, im Gegensatz zur Abgabe der Tinte an die Walze, empfangen, wenn als bildtragende Oberfläche ein Siliconelastomer verwendet wird.

Die Erfindung ist daher im wesentlichen auf das Problem gerichtet, die Unfähigkeit einer im wesentlichen tintenabstossenden Oberfläche zu beseitigen, eine teilchenförmige Bildkonfiguration in einer Weise aufzunehmen, die die Verwendung des bildbehafteten, tintenabstossenden Elementes als Druckmuster bei

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einem kontinuierlichen Druckbetrieb gestattet.

Ein Ziel der Erfindung ist daher die Schaffung eines neuartigen bildbehafteten Druckmusters für Druckzwecke, insbesondere zum pianografischen Drucken. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zum Herstellen eines solchen Druckmusters mit einer tintenfreigebenden oder -abweisenden Oberfläche zur Verwendung für Druckzwecke.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist auf die Schaffung eines Druckmusters mit einer tintenabweisenden Oberfläche gerichtet, wobei das Bild tintenempfänglich ist und für pianografische Druckzwecke verwendet werden kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung betrifft die Bildbeaufschlagung des Druckmusters mit der tintenabstossenden Oberfläche mittels eines entwickelten elektrostatischen Bildes.

Ein weiteres Ziel der Erfindung betrifft ein Druckverfahren unter Verwendung eines Elementes, das mit einer teilchenförmigen Bildkonfiguration mit tintenabstossender Oberfläche versehen ist, und eine tintenempfängliche Abbildung zum pianografischen Drucken, ohne dass hierzu eine wässrige Fontänenlösung notwendig ist, um die Hintergrundbereiche tintenabstossend zu machen.

Schliesslich soll durch die Erfindung ein Offset- oder diskretes litografisches Druckverfahren geschaffen werden, bei dem keine wässrige Fontänenlösung erforderlich ist, um eine Tintenfreigabe in den nicht bildbehafteten Bereichen des Musters zu erzielen.

Wie zuvor erwähnt wurde, lässt sich an einer tintenabstossenden Oberfläche aus beispielsweise einem Siliconelastomer nicht dauerhaft ein darauf aufgegebenes entwickeltes, elektrostatisches Bild anhaften, um ein Muster zu schaffen, das zum Drucken

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geeignet ist. Dies aufgrund der Tatsache, dass dieselben Eigenschaften, die die Oberfläche beim Drucken tintenabstossend machen, auch dem Anhaften des entwickelten Bildes Widerstand entgegensetzen.

Erfindungsgemäss wird demgegenüber ein Verfahren zum Herstellen eines neuartigen Druckmusters vorgeschlagen, bei dem ein passendes Substrat mit einer Lage aus einem tintenabweisenden, eine Haftoberfläche schaffenden Material beschichtet wird. Danach wird eine teilchenförmige Bildkonfiguration auf die Lage aufgegeben, wobei die Konfiguration aus einem latenten, elektrostatischen Bild resultiert. Die Konfiguration haftet ohne weiteres an der Lage an, und letztere wird nachfolgend in einen nicht klebrigen, tintenabstossenden Zustand ausgehärtet. Nach dem Aushärten der Lage werden die abgelagerten Teilchen entfernt und damit eine durch die Teilchen hervorgerufene poröse Abbildung geschaffen, die trotz des Umstandes, dass das poröse Bild ebenfalls aus dem gleichen tintenabstossenden Material wie die nicht bildbehafteten Bereiche besteht, überraschenderweise tintenempfänglich ist. Diese tintenempfänglichen Abbildungsbereiche in der tintenabstossenden Lage schaffen b ei Beaufschlagung mit Tinte ein Druckmuster, das sich hervorragend für einen kontinuierlichen Druckbetrieb eignet, und die Behandlung des Musters mit einer Fontänen- oder wässrigen Lösung nicht erfordert, wie dies bislang notwendig war, damit die Tinte nicht in den Hintergrundbereichen der abschliessenden Kopie abgedruckt wird.

Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet sich daher dadurch aus, dass man ein zweckmässiges Substrat vorsieht, das Substrat mit einer Lage aus einem nicht ausgehärteten Silicongumme beschichtet, eine auf der Lage abbildungsgemässe Konfiguration aus Partikeln ablagert, wobei die Partikel an der Lage anhaften, die Lage in einen tintenablösenden Zustand aushärtet und dabei die Partikel

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in der Lage fixiert werden, ohne dass sie sich nennenswert zusammenballen,und dass man die fixierten Partikel zur Schaffung einer tintenempfänglichen Abbildung, entsprechend der abgelagerten Partikelkonfiguration entfernt. _t

Speziell handelt es sich bei dem tintenabweisenden, auf das Substrat aufgegebenen Material um ein Silicongummi, mit dem eine Haftungsoberfläche für die abgelagerte,teilchenförmige Abbildungskonfiguration, beispielsweise ein Tonerbild geschaffen wird, und die sich in einem zähen, tintenabweisenden Zustand durch Aushärten oder Vernetzen umwandeln lässt, so dass ein tintenabweisendes Siliconelastomer entsteht. Das Konzept, ein nicht ausgehärtetes Silicongummi zur Vermeidung der Haftungsschwierigkeiten des teilchenförmigen Tonerbildes an Siliconelastomere! zu beseitigen, ist speziell in der US-PA Serien-Nr. D/ 3573 beschrieben. In der erwähnten Patentanmeldung schafft ein abgelagertes, teilchenförmiges Bild nach Fixierung und Verschmelzung ein tintenempfängliches Tonerbild gegen die Hintergrundbereiche eines tintenabweisenden Elastomer für Druckzwecke. Überraschenderweise wurde festgestellt, dass eine Entfernung des fixierten, teilchenförmigen Bildes nach Aushärten des Silicongummis eine poröse Abbildung im ausgehärteten Elastomer schafft, die unerwarteterweise tintenempfänglich ist. Während der Ablagerung der teilchenförmigen Bildkonfiguration und deren Fixierung dringen die Teilchen offensichtlich ohne wesentliche Zusammenballung oder Fusion einzelner Partikel in die viskose Silicongummilage ein und schaffen auf diese Weise darin Eindrücke oder rauhe Bereiche, die durch das Aushärten des Gummis in einen elastomeren Zustand dauerhaft stabilisiert werden. Die bildschaffenden Partikel induzieren offensichtlich "Abdrücke" oder Impressionen in der tintenabweisenden Lage, die sich aus kraterartigen Formen mit unregelmässiger Gestalt und unterschiedlicher Abmessung zusammensetzen. Darüber hinaus kann ein Teil dieser Eindrücke aufgrund von Löchern und Oberflächenketten untereinander verbunden sein, so dass eine im wesentlichen

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poröse Struktur vorliegt, bzw. in abbildungsmässiger Konfiguration ein poröses Bild mit unerwartet guter tintenempfänglicher Eigenschaft geschaffen ist.

Obschon die Erfindung nicht auf eine spezielle Theorie beschränkt ist,wird vermutet, dass der überwiegende Teil der "Texturierung" des sich ergebenden Bildes durch die Gegenwart von integralen Partikeln hervorgerufen wird, und dieses Bild als deren "Fussabdrücke" bezeichnet werden können. Darüber hinaus liegt eine Anzahl von Löchern in diesen partikulären Fussabdrücken vor und umgibt diese, wobei angenommen wird, dass die Erscheinung sowohl aus einem Zusammenfallen der Partikelwände oder der tonergeschaffenen Eindrücke als auch aus der Blähwirkung von thermisch zersetzten Materialien, wie beispielsweise Härtekatalysatoren oder ähnlichen, im Silicongummi gegenwärtigen Additiven, resultiert. Diese Materialien werden während des Härtens teilweise verflüchtigt und führen zur Bildung der genannten "Bohrungen", da, obschon Silicone relativ gasdurchlässig sind, die Partikel das verflüchtigte Material daran hindern auszutreten und damit die kleinen Löcher in den durch die Partikel geschaffenen Eindrücken entstehen.

Das erhaltene, poröse Druckmuster unterscheidet sich damit von herkömmlichen Druckmustern mit tintenabstossenden Oberflächen darin, dass keine Abhängigkeit von einer mehrlagigen und komplexen Struktur aus alternierenden tintenabstossenden, fotoempflindlichen und Verbindungslagen als auch von fotografischen Techniken zur Bildbeaufschlagung derselben vorliegt. Ein weiterer, wesentlicher Unterschied besteht darin, dass die erhaltenen tintenempfänglichen, porösen Abbildungsbereiche des erfindungsgemässen Druckkörpers so genannte "adhäsive" Eigenschaften oder Abstossungswerte haben, die in bemerkenswerter Weise denjenigen der tintenabweisenden,nicht bildbaufschlagten Bereichen ähneln, wie dies durch den Adhäsiv-Freigabeversuch nach der US-PS 3 511 178 gemessen wurde. Ein weiterer Unterschied gegenüber dem Stand der Technik liegt darin, dass die

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bekannten tintenempfänglichen Abbildungsbereiche typischerweise adhäsive Freigabungswerte haben, die um mehr als das Zehnfache die Werte dar tintenabstossenden, nicht bildbehafteten Bereiche übertreffen.

In jedem Fall kann dia teilchenförmige Abbildungskonfiguration rasch mit dem Silicongummi vor Aushärten desselben verbunden werden und nachfolgend eine mikroskopische, poröse Abbildung mit tintenempfänglichen Eigenschaften durch Aushärten und Entfernung der Teilchen geschaffen werden, so dass ein Bildmuster mit besonderer Nützlichkeit für Druckzwecke vorliegt, ohne dass hierzu wässrige Fontänenlösungen oder andere Materialien dieser Art zur Schaffung einer Tintenabweisung notwendig sind.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein ausgebildetes Druckmuster nach der Erfindung und dessen Struktur,

Fig. 2 das erfindungsgemässe Druckmuster im Zustand der Bildbeaufschlagung mit einer abgelagerten teilchenförmigen Abbildungskonf iguration,

Fig. 3a eine Seitenansicht des Druckmusters nach Ablagerung der teilchenförmigen Abbildungskonfiguration,

Fig. 3b eine Seitenansicht des Druckmusters nach Aushärten der tintenfreigebenden Lage,

Fig. 4 eine Seitenansicht des Druckmusters nach Aushärten der tintenfreigebenden Lage und nach Entfernung der teilchenförmigen Bildkonfiguration,

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Fig. 5 eine Elektronen-Scann-Fotografie der porösen tintenempfänglichen Abbildungsbereiche nach Entfernung der teilchenförmigen Abbildungskonfiguration bei einem Vergrösserungsmassstab von 22o und im Gegensatz zu den nicht bildbehafteten Bereichen, und

Fig. 6 eine Elektronen-Scann-Fotografie ähnlich der nach Fig. 5 bei lloo-facher Vergrösserung.

Nach Fig. 1 umfasst das Druckmuster und das Verfahren zu dessen Herstellung ein zweckmässiges Substrat I₇ bei dem es sich um irgendeine passende Art eines selbsttragenden Materials, einschliesslich Metall, Kunststoff, Papier und dergleichen, handeln kann. Beispiele hierfür sind Aluminium oder andere Metalle, Polyester, Polyamid, Polysulfon, Nylon und andere, relativ wärmebetändige, polymere Werkstoffe. Die alleinige funktionell bedingte Anforderung an das Substrat liegt darin, dass das Substrat eine ausreichende Haftung für die aufgegebene Tinten-Löseschicht schafft und damit verträglich ist, und dass es eine ausreichende thermische und mechanische Stabilität besitzt, um unter im weiten Umfang variierenden Druck und Handhabungsbedingungen verwendet werden zu können. Die Erfindung ist daher, was die speziellen Materialien für das Substrat betrifft, nicht auf die genannten beschränkt, wenn diese Materialien nur die zuvor erwähnten funktioneilen Bedingungen erfüllen.

Das Substrat 1 wird mit einer Schicht aus einem tintenfreigebenden Material 2 bedeckt, das für den Zweck der Erfindung sich speziell dadurch auszeichnet, dass es ein nicht ausgehärtetes Silicongummi ist. Dieses Material kann nach Aufgabe vernetzt werden, so dass eine im wesentlichen nicht klebrige, zähe, elastomere Oberfläche vorliegt, die ebenfalls tintenfreigebende Eigenschaften hat.

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Die Materialien, die als Vorstufe für die tintenfreigebende Oberfläche 2 der Erfindung bevorzugt werden und zweckdienlich sind, sind Silicongummi. Diese Materialien sind lineare, nicht vernetzte Polymere, die ohne weiteres an verschiedene Oberflächen anhaften und zu einem nicht klebrigen, gummiartigen Siliconelastomer vernetzt werden können. Die Elastomere haben tiifcenfreigebende Eigenschaften und schaffen einen Hintergrund für tintenabgebende Bereiche für tintenaufnehmende Bilder, ohne dass zur Tinteabgabe wässrige Lösungen vorgesehen werden müssen. Des weiteren haben diese Materialien überragende mechanische Eigenschaften bei Druckanwendung. Aus Gründen der Erfindung werden die Silicongummi auf das Substrat aufgegeben und danach in einem nicht ausgehärteten Zustand belassen, so dass die Anhaftung eines abgelagerten, teilchenförmigen Bildkonfiguration möglich ist. Danach erfolgt eine Vernetzung zu einem zähen, tintenfreigebenden Siliconelastomer. Obgleich das Silicongummi als tintenlösbares Material bezeichnet werden kann, bedingt seine Eigenschaft, dass ein Toner oder teilchenförmiges Bild darauf anhaftet, nichtsdestoweniger, dass es mechanisch zum Drucken wenig geeignet ist. Aus diesem Grund ist es erforderlich, dass das Material zu einem zäheren Elastomer mit ebenfalls tintenfreigebender Eigenschaft ausgehärtet wird.

Mit dem Ausdruck "Aushärten" ist gemeint, dass sich die Materialien in einem vernetzten Zustand befinden, bzw. benachbarte lineare Polymerketten mittels. Querbrücken chemisch miteinander verbunden sind. Die Vernetzungsdichte des Polymers kann natürlich variieren, wobei dies von der Anzahl der monomeren Einheiten im Polymer abhängt, aus denen Querverbindungen entstanden sind im Verhältnis zur Gesamtanzahl der monomeren Einheiten. Zum Aushärten oder Vernetzen der Siliconelastomere gibt es grundsätzlich zwei Verfahren. Beim einen Verfahren wird ein Härtemittel in die Silicongummizusammensetzung eingebracht und dann das Aushärtemittel durch Zufuhr von Wärme aktiviert. Nach diesem Verfahren ausgehärtete Elastomere werden als wärmeausgehärtete oder thermofixierte

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Elastomere bezeichnet. Typische Aushärtematerialien umfassen entweder katalytische Materialien, wie organische Peroxyde, die die Produktion von Radikalen am Polymer stimulieren oder verschiedene reaktive Arten, die in einer stöchiometrisehen Reaktion mit der Polymereinheit partizipieren können. Unter diese Typen fallen verschiedene Arten von abgeblocketen Diisocyanate. Das zweite grundsätzliche Verfahren zum Aushärten von Siliconelastomere wird bei Umgebungstemperatur und Atmosphärendruck durchgeführt. Dies erfordert den Einbau von verschiedenen Materialien im Silicongummi. Elastomere dieser Art werden im allgemeinen als bei Raumtemperatur vulkanisierbare oder RTV-Elastomere bezeichnet. Die nach einem der Verfahren oder nach Kombinationen derselben ausgehärteten Siliconelastomere brachten einen zweckmässigen tintenfreigebenden Hintergrund für das Muster (master) nach der Erfindung. Auf diese Weise ergibt sich ein Druckmuster mit besonders guten Druckeigenschaften.

Das nicht ausgehärtete oder im wesentlichen nicht vernetzte tintenfreigabefähige Silicongummi wird vorzugsweise auf das Substrat nach der Losungsmxttelgiesstechnik aufgebracht. Hierzu gehört die Tauchbeschichtung und die Zugstangenbeschichtung im Anschluss an eine Auflösung des Materials in organischen Lösungsmitteln. Als Lösungsmittel können beispielsweise Benzol, Hexan, Heptan, Tetrahydrofuran, Toluol, Xylol und andere bekannte aromatische und aliphatische Lösungsmittel verwendet werden. Das jeweils benutzte Lösungsmittel hängt vom zu lösenden Silicon, den hinzuzufügenden Aushärtemitteln und dergleichen ab.

Die Dicke der Tintenfreigabeschicht wird natürlich vom gewählten Material als auch von den speziellen gewünschten mechanischen Eigenschaften abhängen und diesbezüglich besteht bei der Erfindung keine Einschränkung. Herkömmlich jedoch hat die Schicht

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eine Dicke von etwa o,l bis 5o ,u (o,l bis 5o microns).

Im Anschluss an die Beschichtung des Substrates schafft das Gummi eine zweckmässige Oberfläche für ein entwickeltes, elektrostatisches Bild und beseitigt damit das erwähnte Problem, entwickelte Bilder zu erhalten, die auf Silicongummi für Druckzwecke anhaften, ohne dass die tintenabgebenden Eigenschaften des Silicongummis verlustig gehen.

Im Anschluss an die Aufgabe des tintenfreigebenden Materials auf das Substrat wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 eine teilchenförmige Bildkonfiguration 3 auf die Oberfläche der Schicht 2 abgelagert, wobei die Bildkonfiguration derjenigen eines latenten Bildes entspricht, das vorzugsweise auf einer gesonderten fotoleitenden Oberfläche entwickelt und auf die tintenfreigebende Oberfläche übertragen wird. Das Verfahren zum Ausbilden der abgelagerten, teilchenförmigen Bildkonfiguration kann selbstverständlich durch eine Vielzahl von Techniken erfolgen, wobei diese die Elektrofotografie einschliessen, bei der eine fotoleitenden Isolierschicht elektrisch aufgeladen, dann einer aktivierten Strahlung, wie beispielsweise Licht, ausgesetzt wird und dadurch selektiv die Ladung in den belichteten Bereichen der fotoleitenden Isolierschicht dissipiert, während ein latentes, elektrostatisches Bild in den nicht belichteten Bereichen verbleibt. Das latente, elektrostatische Bild kann dann in ein sichtbares Bild durch Ablagerung von fein verteilten elektroskopischen Markierungspartikeln auf der Oberfläche der Isolierschicht entwickelt werden. Andere Einrichtungen zur Schaffung der resultierenden, teilchenförmigen Bildkonfiguration auf der tintenfreigebenden Oberfläche umschliessen die fotoelektrophoretische Abbildung, wie sie grundsätzlich in der US-PS 3 384 566 und der US-PA Serien Nr. Io4 398 beschrieben ist. Ferner ist auch die Wanderungs-Abbildungstechnik, gemäss US-Patentanmeldungen, Serien Nr. 837 591 und 837 78o zur Schaffung

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einer teilchenförmigen Bildkonfiguration anwendbar, die auf die tintenfreigebende Oberfläche aufgegeben werden kann und damit darauf für Druckzwecke Bildbereiche schafft.

Was die Entwicklung des elektrostatischen Bildes betrifft, so ist die Entwicklungseinrichtung durch die betreffende Abbildungstechnik bestimmt. Soweit es die konventionelle Xerografie betrifft, kann natürlich die Kaskadenentwicklung_/gemäss US-Patentschriften 2 618 551 und 2 618 552,die Pulverwolkenentwicklung, gemäss US-Patentschriften 2 725 3o5 und 2 918 91ο, und die Magnetbürstenentwicklung_/ gemäss US-Patentschriften 2 791 149 und 3 ol5 3o5_iverwendet werden.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die spezielle Art des zur Entwicklung des latenten Bildes verwendeten, teilchenförmigen Materials beschränkt. Irgendein konventioneller bekannter Toner kann ohne weiteres verwendet werden, einschliesslich eines solchen, der in den US-Patentschriften 2 788 288, 3 o79 342 und in Re. 25,136 beschrieben ist. Diese Toner umfassen gewöhnlich verschiedene Styrolpolymere, Copolymere und verschiedene andere Arten von thermoplastischen Materialien. Andere Arten von teilchenförmigen Materialien ausser thermoplastischen sind unbeschadet ihrer Zusammensetzung einesetzbar, da die alleinige Aufgabe der Partikel bei der vorliegenden Erfindung darin liegt, ein poröses, tintenaufnehmendes Bild in der tintenfreigebenden Schicht auszubilden. Dafür zweckdienliche Materialien können ohne weiteres vom Fachmann bestimmt werden.

Das im unausgehärteten Zustand befindliche Silicongummi bindet das abgelagerte, teilchenförmige Bild in einer Bildkonfiguration, nachdem das teilchenförmige Bild auf das Silicongummi elektrostatisch übertragen ist. Falls das Bild auf das relativ klebrige Silicongummi von einer benachbarten fotoleitenden Oberfläche übertragen wird, sollte das fotoleitende Material vorzugsweise

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eine Oberfläche haben, die mit dem Silicongummi nicht verträglich ist und daher ein Anhaften des Gummis verhindert. Anderenfalls könnte das fotoleitende Material beschädigt werden und darüber hinaus auch die Eigenschaften der Bildkonfiguration auf dem Silicongummi eine Beeinträchtigung erfahren. Ein Mittel zur Erzielung dieses Gesichtspunktes besteht darin, obschon hierauf nicht beschränkt, dass die fotoleitende Oberfläche mit einem Trennmaterial beschichtet ist, das allerdings nicht die fotoleitenden Eigenschaften der Oberfläche beeinträchtigen darf. Typische Materialien für diesen Zweck sind Fluorkohlenstoffe, wie beispielsweise Polytetrafluoräthylen, Polydimethylsiloxan-Elastomere, Polyäthylen, Polypropylen oder vergleichbare Materialien. Falls es nicht möglich ist, die fotoleitende Oberfläche zu beschichten, kann die Übertragung des teilchenförmigen Bildes von.der fotoleitenden Oberfläche auf ein "abgabefähiges", zwischengeschaltetes,bildaufnehmendes Element erfolgen, das sowohl eine Berührung mit dem Silicongummi als auch mit der fotoleitenden Oberfläche schafft. Auf diese Weise kann eine weite Vielzahl von Beschichtungen verwendet werden, um ein Anhaften des Silicongummis an der Übertragungsoberfläche zu vermeiden und dennoch das teilchenförmige Bild zu übertragen. Solche Beschichtungen umfassen den Einsatz von schmierenden,Siliconöl oder Kohlenwasserstoffe tragenden Oberflächen als auch durch Wasser aufgequollene Oberflächen, wie beispielsweise Gelatine oder andere gequollene Polymere, zusätzlich zur Verwendung von niedrighaftenden polymeren Materialien, wie beispielsweise oben genannte.. In jedem Fall erscheint dieses Problem für die Herstellung des erfindungsgemässen Druckmusters nicht kritisch,und die speziellen Mittel liegen durchaus im Wissen des Fachmannes. Die abgelagerte, teilchenförmige Bildkonfiguration haftet in jedem Falle am tintenfreigebenden Material an, so dass ein Mittel zum Abbilden eines tintenfreigebenden Materials geschaffen ist, ohne dass hierzu auch mechanische Mittel oder ähnliche Einrichtungen zurückgegriffen werden muss.

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In den Fig. 3a und 3b und im Anschluss an die Ablagerung der teilchenförmigen Bildkonfiguration 3 auf das Silicongummi 2, gemäss Fig. 3a, muss das· Gummi in ein zähes, nicht klebriges Siliconelastomer 2 umgewandelt oder ausgehärtet werden, um eine zähe, dauerhafte und nachgiebige,· tintenfreigebende Oberfläche zu schaffen, die sich, wie in Fig. 3 b gezeigt, für Druckzwecke eignet. Auf diese Weise wird die abgelagerte, teilchenförmige Bildkonfiguration 3, die aus integralen Partikeln besteht, fest mit dem Gummi verbunden, wobei die Teilchen das Gummi durchdringen und sich mit diesem vermischen.

Die Umwandlung des Gummis in ein zähes Siliconelastomer und die Weise, wie dies vorgenommen wird, hängt von der speziellen Gummizusammensetzung ab. Die Art und das Ausmass bis -zu denen die Vernetzung des Gummis durchgeführt werden soll, ist ebenfalls weitgehend eine Funktion der Gummizusammensetzung, doch ist darauf zu achten, dass bei Verwendung von schmelzbarem Toner oder teilchenförmigen! Material eine Verschmelzung desselben vor Aushärtung weitestgehend vermieden werden soll. Die Gummizusammensetzung kann daher wärmehärtbare Siliconelastomere, RTV-Siliconelastomere und deren Mischungen umfassen.

Typische Silicongummis der aushärtbaren und für die Erfindung zweckmässigen Gattung sind Y-3557 und Y-3 6o2 Silicongummis, die von der Union Carbide Company, New York, hergestellt werden, als auch 4413 Silicone und 442,7 wärmehärtbare Silicongummis der Generei Elektric Company, Waterford, N.Y. Andere typische, zweckmässige Materialien sind Dow Corning S2288 Silicongummi der Dow Corning Corporation, Midland, Michigan. Die Y-3557 und Y-36o2 Gummis haben Aminoalcane Vernetzungsradikale am polymeren Gerüst, die mit einem Diisocyanat Vernetzungsmittel, wie beispielsweise einem abgeblockten Isocyanat, in einem weiten Temperatur- und Zeitbereich zur Schaffung eines dauerhaften

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tintenfreigebenden,- elastomer en Films reagieren. Der Zusammenhang zwischen Zeit und Temperatur zum Vernetzen all dieser verschiedenen Gummiarten wird durch das chemische Verhalten des verwendeten Vernetzungsmittels gesteuert und eine grosse Anzahl von Mittel sind für diesen Zweck verfügbar. Die Erfindung ist daher weder auf die Zeit oder Aushärtetemperatur für diese Materialien noch auf die speziell verwendeten Materialien zum. Vernetzen beschränkt, obgleich eine Erhitzung auf Temperaturen zwischen etwa 5o° C und 3oo° C zum Aushärten oder Umwandeln des Silicongummis in ein tintenfreigebendes Siliconelastomer typisch sind.

Für den Fall, dass RTV-Silicongummis alleine oder als Mischung mit einem wärmeaushärtbaren Gummi verwendet werden, können als passende RTV-Gummis die Typen RTV-I08, I06, 118 der General Electric Company, Waterford, N.Y., vorgesehen werden. Diese Gummis lassen sich in einen vernetzten,elastomeren Zustand dadurch bringen, dass sie bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck gelagert werden.

Keine der zuvor beschriebenen Silicongummiarten ist von einer spezifischen Dichte an Vernetzungsradxkaln am Polymer abhängig. Diese kann über einen weiten Wirkungsbereich variieren, so dass die vorliegende Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist. Als Hauptkriterium jst lediglich zu fordern, dass eine nicht klebrige, dauerhafte und tintenfreigebende, elastomere Oberfläche durch den Aushärteprozess des Gummis geschaffen wird.

Wie in Fig. 3a und 3b dargestellt, umfasst die Bildkonfiguration nach Aufgabe der teilchenförmigen Abbildung 3 auf das ungehärtete Silicongummi Partikel mit einer Vielzahl von geometrischen Formen und Abmessungen, die in das viskose Silicongummi eindringen, davon benetzt werden und sich mit diesem vermischen und so eine Unterbrechung der Flüssigkeitsphase darstellen. Sie bedingen

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damit Diskontinuitäten im Silicongummi entsprechend der Geometrie und Abmessung der Partikel. Auf diese Weise entsteht eine Struktur, die nachfolgend chemisch stabilisiert oder in der Siliconschicht dauerhaft gemacht wird, indem das Silicongummi in ein Elastomer vernetzt oder ausgehärtet wird. Zusätzliche Löcher oder Diskontinuitäten werden weiter durch ein Zusammenfallen von einigen Poren als auch durch eine "Blähwirkung" von thermisch zersetzten oder flüchtigen Materialien in der Silicongummizusammensetzung geschaffen und dadurch entsteht eine poröse Abbildung, die bis zu diesem Zeitpunkt wenigstens teilweise mit abgelagerten Partikeln gefüllt ist.

Es muss darauf hingewiesen werden, dass es wichtig ist, Zustände zu vermeiden, bei denen die Partikel der Bildkonfiguration sich weitgehend zusammenballen oder verschmelzen, bevor das Aushärten der Schicht stattgefunden hat. Dies insbesondere, wenn die Partikel schmelzbaren Toner aufweisen, da gerade die integrale Form und Geometrie der Partikel die tintenempfangenden "Abdrücke" in der gehärteten Siliconschicht erzeugt, und ferner ist die Bildung von glatten Eindrücken in der Siliconschicht vor Aushärtung durch das Aufschmelzen und Zusammenballen der teilchenförmigen Abbildung weitestgehend zu vermeiden.

Vielmehr sollten die Aushäcfcungsbedingungen bei einem schmelzbaren Toner so sein, dass nur ein inniger Kontakt der integralen Partikel 3 mit der Silicongummiphase 2 vorliegt und dadurch die Partikel in der Phase dergestalt fixiert werden, dass sie die Ausbildung einer tintenempfänglichen, porösen Abbildung in der Siliconschicht schaffen, die nach Aushärtung der Schicht in einen elastomeren Zustand chemisch stabilisiert wird.

Nach Fixierung der teilchenförmigen Bildkonfiguration durch Aushärten des Gummis in einen elastomeren Zustand wird gemäss Fig. 4 eine wesentliche Anzahl an Partikeln entfernt, wodurch "leere" Poren 5 verbleiben. Diese werden nunmehr chemisch

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durch Vernetzen oder Aushärten des Silicongununis stabilisiert, so dass eine poröse Abbildung 5 in der Schicht 2 entsteht, die der abgelagerten, teilchenförmigen Abbildungskonfiguration entspricht.

Die Teilchen können auf zahlreiche Weise, einschliesslich Auflösung, Verdampfung, Abtrag,etc. entfernt werden, d.h. die Erfindung ist in dieser Hinsicht nicht auf eine bestimmte Vorgehensweise beschränkt. Speziell das Auflösen einschliesslich des Auswaschens der Partikel mit geeigneten Lösungsmitteln bietet sich natürlich an, wobei dieses Verfahren dem Wesen nach auch die Verwendung gewisser tintenenthaltender, geeigneter Lösungsmittel einschliesst, um sowohl 'die Partikel aufzulösen als auch gleichzeitig die Platte mit Tinte zu tränken. Die Verwendung von Tinten zur Entfernung der Partikel während des Drückens eleminiert die Notwendigkeit, einen separaten Vorgang zum Entfernen der Tonerpartikel vorzusehen. Die speziellen, dem genannten Zweck dienenden Lösungsmittel hängen natürlich von der speziellen Zusammensetzung der Tonerpartikel als auch von deren Auswirkung auf das Siliconelastomer ab, da die Lösungsmittel die tintenfreigebenden Eigenschaften des Elastomers ansonsten nicht beeinträchtigen sollten. Mit anderen Worten: Die Auswahl des Lösungsmittels kann in einfacher Weise experimentell vorgenommen werden. Als für die meisten konventionellen, thermoplastischen Toner sich zweckmässig erweisende Lösungsmittel können Aceton, Methyläthy3aceton und andere gewöhnliche, aromatische und aliphatische Stoffe sein, die sämtlich eine wesentliche Anzahl an integralen Partikeln entfernen und damit die chemisch stabilisierten Abdrücke der Partikel offenlegen. Die sich ergebenden Leerstellen schaffen eine poröse Abbildung 5, die sich überraschenderweise als tintenempfänglich erwiesen hat, während der Silicongummihintergrund tintenfreigebend verbleibt und damit scharf definierte Abbildungen guter Auflösung und Unterscheidungsfähigkeit entstehen, wenn diese tintenempfänglichen Abbildungen auf dem tintenfreigebenden Hintergrund mit

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Tinte beaufschlagt und beim Drucken eingesetzt werden.

Bei Fig. 5 handelt es sich um eine Elektronen-Scan -Fotografie mit 22ofacher Vergrösseruhg. Es ist ein Teil der porösen Abbildungszone des Druckmusters nach der Erfindung nach Entfernung der Partikel im Vergleich zu einem Teil der Hintergrundzonen dargestellt. In Fig. 6 ist eine vergrösserte Ansicht eines Teils der Abbildungszone nach Entfernung der Partikel bei Hoofacher Vergrösserung gezeigt. Die kraterähnlichen Eindrücke, die durch die Partikel geschaffen wurden, sind deutlich zu sehen und ferner sind kleinere Löcher in manchen Eindrücken zu erkennen. Es wird vermutet, dass diese kleineren Löcher eine Folge des Zusammenfallens von einigen Wänden der Eindrücke als auch Folge einer durch Verflüchtigung bedingten Blähwirkung sind. Der Effekt dieser Leerstellen besteht darin, dass eine Abbildung aus einem porösen Netzwerk an Poren unterschiedlicher Abmessung geschaffen ist, die durch Vernetzen oder Aushärten des Gummis in einen mechanisch festen,elastomeren Zustand dauerhaft stabilisiert sind.

Die poröse Abbildung ist überraschenderweise tintenempfänglich, obschon sie gänzlich aus tintenfreigebendem Material besteht. Obschon die Erfindung nicht auf eine besondere Arbeitstheorie beschränkt ist, wird angenommen, dass die Abbildung die Tinte aufgrund einer "Mikrosaugwirkung" anstelle durch selektrive Benetzung wie bei der konventionellen Lithografie aufnimmt. Aufgrund der porösen Natur der Abbildung wäre es daher möglich, dass eine Vielzahl von Flüssigkeiten in einem Druck-Relaxations-Zyklus absorbiert werden, ohne dass dies von den Benetzungseigenschaften der Abbildungsstruktur abhängt. Dieser Gesichtspunkt wurde tatsächlich durch die Eigenschaft der Abbildungsbereiche des vorliegenden Druckmusters bestärkt, verschiedene Arten von Drucktinte einschliesslich Tinte auf Ölbasis, Wasserbasis, Glykolbasis und Kautschukbasis aufzunehmen. Damit ist

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Abbildung gegenüber einem tintenfreigebenden oder -abstossenden Hintergrund geschaffen, die mit zahlreichen handelsüblich verfügbaren Tintenarten verwendet werden kann und sich damit deutlich von der bekannten lithografischen Drucktechnik unterscheidet. Diese ist ausschliesslich auf die alleinige Verwendung von entweder einer wässrigen oder oleophilen Tinte beschränkt, wobei dies von der Art des Mediums abhängt, durch das eine Tintenabstossung oder -freigäbe in den nicht bildbehafteten Zonen geschaffen wird. Insofern ist die Erfindung, was die Verwendung des Musters bei Druckbetrieben anbelangt, nicht auf die Art einer für das Muster zweckmässigen Tinte beschränkt, da, wie zuvor erwähnt, die einzigartige Eigenschaft der Abbildungszone hinsichtlich ihrer Tintenaufnahmefähigkeit nicht von der Art der verwendeten Tinte abhängt. Typische, in irgendeine der zuvor genannten Kategorien fallende Tinten umfassen solche, wie sie in dem Buch Printing Ink Technology von E.A. Apps (1959), Chemical Publishing Company, New York, aufgeführt sind.

Das sich durch eine poröse Abbildungskonfiguration auszeichnende Druckmuster kann daher für einen pianografischen Druckbetrieb, einschliesslich der direkten oder Offsetlithografie eingesetzt werden, wobei das Befeuchtungssystem in Anschluss an die Tintenbeaufschlagung des Musters entfernt ist. Das erfindungsgemässe Druckmuster kann auch bei kontinuierlichem Druckbetrieb verwendet werden und schafft über eine lange Betriebsdauer qualitativ hochwertige Drucke. Damit wird durch das erfindungsgemässe Druckmuster eine Vielzahl von mit·herkömmlichen Druckmustern für die direkte Lithografie verbundenen Schwierigkeiten vermieden, da die bildbehafteten Muster im allgemeinen nicht gegenüber mechanischem Abtrag widerstandsfähig waren, und sie daher nur für die Offsetlithografie zweckmässig eingesetzt werden konnten.Im letzteren Fall nämlich steht der Abbildungsträger nicht in unmittelbarer Berührung mit der abschliessenden Kopieroberfläche. Die erfindungsgemässen Muster sind besonders zweckmässig, sowohl bei direkter als auch Offsetdruckbetriebsweise, da die tintenfreigebende Schicht mechanisch

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fest und ausreichend nachgiebig ist, um eine kontunierliehe Verwendung bei direkter Betriebsweise zu ermöglichen, ohne dass damit ein Abtrag verbunden ist. Darüber hinaus besitzt die aufgegebene Abbildungszone eine ausreichend mechanische Festigkeit und Flexibilität, um bei einer direkten Druckweise verwendet werden zu können. Das Beaufschlagen des Musters mit Tinte während eines kontinuierlichen Betriebs kann mit irgendeiner zweckmässigen, tintenbeaufschlagenden Einrichtung in einer konventionellen direkt oder nach dem Offsetverfahren arbeitenden,lithografischen Vorrichtung vorgenommen werden.

Die tintenfreigebende oder -abstossende Schicht des erfindungsgemässen Druckmusters schafft somit hintergrund- oder nicht

abbildbehaftete Zonen, die in keiner Weise von der Aufgabe einer wässrigen Fontänenlösung abhängig sind,um ein Drucken in den Hintergrundzonen zu vermeiden. Aufgrund dieses ümstandes kann das geschaffene Druckmuster für einen kontinuierlichen Druckbetrieb in einer Offset- oder direkt arbeitenden, lithografischen Druckeinrichtung verwendet werden, ohne von einem Befeuchtungssystem für die Vorrichtung abzuhängen.

Anhand der nachfolgenden Beispiele wird die Erfindung mit spezielleren Ausführungsformen beschrieben, obwohl diese Beispiele hinsichtlich des Schutzbereiches der Erfindung nicht einschränkend sind.

Beispiel I

Es wurde folgendes Druckmuster hergestellt: Eine Aluminiumschicht mit einer Abmessung von 25,4 χ 38,1 cm wurde mittels eines Zugstabes mit einer lo-gew.%igen Lösung von Y-3557 Silicongummi der Union Carbide Company, New York, in Benzolfilmbeschichtet, wobei das Material ein "abgeblocktes",

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aromatisches Diisocyanat, speziell das Aceton Oximeadduct von Tolual-2,4-Diisocyanate als Vernetzungsmittel in einer Menge von etwa o,5 bis 1,5 Gew.% enthielt. Die Beschichtung wurde zur Entfernung des Lösungsmittels luftgetrocknet,wonach eine Lage mit einer Dicke von etwa 5 bis 8 ,u zurückblieb. Die Platte wurde etwa 2o Minuten bei Raumtemperatur zur Entfernung von restlichen Lösungsmittelspuren luftgetrocknet.

Danach wurde mittels eines Xerox-Gerätes, Modell D, ein latentes, elektrostatisches Testbild, das eine Linienkopie enthielt, mit einem Toner, Tpy Xerox 24oo, Kaskaden entwickelt, wonach das entwickelte Bild von der fotoleitenden Oberfläche auf ein mit Tetrafluoräthylen besprühtes Papierblatt übertragen wurde. Das das entwickelte Bild enthaltende Blatt wurde danach in Berührung mit der nicht ausgehärteten Siliconoberfläche gebracht und auf diese elektrostatisch übertragen. Die Platte wurde in einen Gebläseofen eingesetzt und etwa zwei Minuten lang bei 175° C erhitzt. Nachfolgend wurde die gesamte Platte mit Aceton zur Entfernung sämtlicher Tonerpartikel aus den Abbildungsbereichen behandelt,, so dass eine poröse, der Tonerkonfiguration entsprechende Abbildung verblieb. Danach wurde die Platte an einer dualen lithografischen Offsetpresse der Firma Davidson befestigt, deren Flüssigkeitsbefeuchtungssystem entfernt war. Mit einer Tinte auf Ölbasis, Typ 2441, der Firma Pope und Gray, getränkt, wurde nach der Offsetbetriebsweise eine Gesamtanzahl von 25.ooo Kopien hergestellt, die eine gute Reproduktion des Musters sowie eine gute Qualität zeigten. Über den gesamten Versuchsablauf zeigten sich keine Unterschiede in den Kopien und ebenfalls konnte in keiner Zone der Musterplatte ein Fehler entdeckt werden.

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Beispiele II - XI

Es wurde wiederum eine Gruppe von Druckmustern, entsprechend Beispiel I,hergestellt und in identischer Weise wie beschrieben, unter Verwendung eines Xerox-Gerätes, Modell 13, mit Abbildungen behaftet. Eine Ausnahme bestand jedoch darin, dass bei jedem hergestellten Muster die in Tabelle 1 angedeutete spezielle Silicongummi-Verbindung verwendet wurde, um die angedeutete Dicke der tintenabstossenden Schicht zu erhalten. Eine Abweichung bestand auch hinsichtlich der Testabbildungen als für einige Muster sowohl Linien- als auch Halbtonerabbildungen vorgesehen waren. Danach wurden die einzelnen Muster an einer Davidson Dualpresse mit entferntem Befeuchtigungssystem angeordnet, mit einer Tinte auf Ölbasis, Typ 2441, der Firma Pope und Gray, getränkt und entweder direkt oder nach dem Offsetverfahren eingesetzt. Es ergab sich die in Tabelle 1 angedeutete Anzahl von Kopien mit der beschriebenen Qualität für das jeweilige Muster. Neben den Versuchsergebnissen sind in Tabelle 1 auch die jeweiligen Druckbetriebsweisen angedeutet.

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Tabelle

Beispiel Silicon-Verbindung

Dicke des Test- Druck-Siliconfilms bildung weise (in ,u)

O CO OO

II Y-3557

III Y-3557

IV Y-3557

V Y-3557 + Teile gerauchte Kieselerde

IV Y-3 557

4-5

6-8

6-8

HV Y-3557

IHV Y-3557

IX

Y-3557

1Ο-12

4-6 4-6

Linien kopie

Linien- Offset kopie

Anzahl der Kopien

3 ooo

5 ooo

Offset 25 ooo

Halbton direkt

5oo

Halbton Offset

5oo

Linien kopie	direkt	1 ooo
Linien kopie	direkt	1 ooo
Linien- Kopie	direkt	5 ooo

Gute Drücke.Reiner Hintergrund. Betrieb hatte keine nachteilige Auswirkung auf den Siliconfilm.

Gute Drücke von Anfang bis Ende. Reiner Hintergrund, gute Kontrast. Keine nachteilige Auswirkung auf den Siliconfilm.

Seihr gute Drucke von Anfang bis Ende. Reiner Hintergrund, guter Kontrast. Keine feststellbaren nachteiligen Auswirkungen auf den Siliconfilm.

Gute Drucke von Anfang bis Ende auf _: glattem Papier. Eher "gesprenkelt" _N auf texturiertem Papier. Reiner Hin- « tergrund und guter Kontrast. Keine , nachteiligen Effekte auf dem Siliconfilm.

Gute Kopien sowohl auf glattem als auch texturiertem Papier. Reiner Hintergrund und guter Kontrast. Keine nachteiligen Effekte auf dem Siliconfilm.

Ausgezeichnete Kopien von Anfang bis Ende. Reiner Hintergrund und guter Kontrast. Keine nachteiligen Effekte auf dem Siliconfilm. K)

-P-VgI. Beispiel HV. _^

Ausgezeichnete Kopien von Anfang bis Ende. Reiner Hintergrund und guter Kontrast. Keine nachteiligen Effekte auf dem Siliconfilm

Tabelle 1, Fortsetzung

Beispiel	XI	A 09 8 i	Silicon verbindung	Dicke des Siliconfilms (in ,u)	Test bildung	Druck weise	Anzahl der Kopien
X	cn	Y-3557	1Ο-12	Linien kopie	direkt	4 ooo
Ό705	Y-3557	6-8	Linein- kopie	Offset und direkt	jeweils 5 oo

Vgl. Beispiel IX

Ausgezeichnete Kopien bei jeder
Druckweise. Reiner Hintergrund
und guter Kontrast.

cn co cn

Beispiele XII - XX

Es wurden eine Anzahl von Druckmustern nach der im Beispiel I beschriebenen, grundsätzlichen Weise unter Verwendung eines Silicongummis, Typ Y-3557, der Firma Union Carbide Company, New York, hergestellt. Die Beschichtung wurde trocknen gelassen, so dass eine Silicongummilage mit einer Dicke von etwa 5 bis 8 ,u zurückblieb. Danach wurden die Muster, wie in Verbindung mit Beispiel I beschrieben, mit einer Abbildung beaufschlagt, indem unter Verwendung eines Xerox-Gerätes, Modell D, eine Tonerkonfiguration darauf abgelagert wurde. Das Aushärten des Silicons in einen elastomeren.Zustand erfolgte,in der beschriebenen Weise. Danach wurden die Muster mit verschiedenen Arten von Tinten getränkt, wobei diese Tinten solche auf Wasser-,Kautschuk-, Glykol-und Öl-Basis umfassten, um die Auswirkungen der verschiedenen Tintenarten auf die Druckqualität festzustellen. Die speziellen, verwendeten Tinten der oben genannten Kategorien sind in Tabelle 2 aufgeführt.

Des weiteren wurde eine Reihe von fünf unterschiedlichen Papieroberflächen ausgewählt, die von sehr glattem, beschichtete Papierstoff bis zu rauhen Papiertypen reichten. Dadurch konnte eine grobe Analyse der Auswirkung von verschiedenen Papierqualitäten auf die Druckqualität vorgenommen werden. Die verschiedenen Papiertypen sind in Tabelle 3 aufgeführt, während die Druckanalyse in Tabelle 4 enthalten ist. Tabelle 4 enthält auch die hergestellten Kopien als auch die Art der verwendeten Tinte.

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Tabelle 2

Für die Druckversuche nach Beispiel IX bis XIX verwendete Tintenarten

1. (Auf Wasserbasis) Pope & Gray "Astro Green" (G-lo579) der Pope und Gray Divison of Martin-Marieta Corporation, Clifton, New Jersey

2. (Auf Kautschuk-Basis)Van Son Holland "Black" (Io85o) der Van Son Holland Ink, Corporation of America, Mineola, New York

3. (Auf Glycol-Basis) BPI Hydrosheen "Black" (RO-1-71-O156)

4. (Auf Öl-Basis) Pope & Gray Lithographie "Black" (2441) Pope und Gray Division of Martin-Marieta Corporation, Clifton, New Jersey

Tabelle 3

Beiden Druckversuchen nach Beispielen IX bis XIX verwendete Papierarten

A. Alcor Handmade White (7o)

B. Hammermill Long Grain, Pearl 850 (7o) Hammermill Paper Company, Erie, Pa.

C. Hammerinill, White Wover Finish (7o) Hammermill Paper Company, Erie, Pa.

D. Xerox CC1S (einseitig beschichtet) (7o) Xerox Corporation, Stamford,Conn.

E. Xerox XL62O (leichtgewichtig), White (12) Xerox Corporation, Stamford, Conn.

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Tabelle 4

Allgemeine Druckanalyse von verschiedenen Papierstoffen

I

Beispiel

Tinte

Druck
art

Gesamtan-
zahl der
Kopien

A
Abbil
dung

Hinter
grund

]
Abbil
dung

B
Hinter
grund

(
Abbil
dung

Hinter
grund

D
Abbil
dung

Hinter
grund

I

E
Abbil- Hinter
dung grund

mittel

OJ
*>
I

XII

Wasser
basis

Off
set

55o

recht
gut

mittel

recht
gut

mittel

recht
gut

mittel

recht
gut

mittel

!
:

recht
gut

mittel

XIII

Wasser
basis

di
rekt

45o

recht
gut bis
schlecht

mittel

recht
gut b.
schl.

sehr
hoch

gut

mittel

I

gut

gering

C
CC
oc
•Ρ"

XIV

Kaut
schukba
sis

Off
set

495

sehr
gut

gering

sehr
gut

gering

sehr
gut

gering

sehr
gut

gering

sehr
gut

gering

C

XV

Kaut
schuk
basis

di
rekt

55o

sehr
gut

gering

sehr
gut

gering

sehr
gut

gering

sehr
gut

gering

sehr
gut

hoch

XVI

Glycol-
basis

Off
set

600

recht
gut

hoch

recht
gut

hoch

recht
gut

hoch

recht
gut

hoch

recht
gut

Null

XVII

Ölbasis

Off
set

56o

sehr
gut

Null

sehr
gut

Null

sehr
gut

Null

sehr
gut

Null

sehr
gut

niedrig

XVIII

Ölbasis

direkt

54o

sehr
gut

gering

gut b.
schlech

gering

sehr
gut

niedrig

sehr
gut

Null

XIX

Ölbasis

Offset

64o

sehr
gut

Null

sehr
gut

Null

sehr
gut

Null j
j

sehr
gut

gering
i

XX

Ölbasis

direkt

42o

sehr
gut

gering

recht
gut

gering

sehr
gut

gering
j

sehr
gut

Die Erfindung wurde anhand verschiedener spezieller Ausführungsbeispiele erläutert und es versteht sich, dass zahlreiche Variationen vorgenommen werden können, ohne dass vom Wesen der Erfindung hierdurch abgewichen wird. Derartige Variationen oder Äquivalentlösungen sollen in dem Schutzbereich der nachfolgenden Patentansprüche fallen.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Herstellen eines Druckmusters., dadurch gekennzeichnet , dass man ein zweckmässiges Substrat vorsieht, das Substrat mit einer Lage aus einem nicht ausgehärteten Silicongummi beschichtet, auf der Lage eine abbildungsgemässe Konfiguration aus Partikeln ablagert, wobei die Partikel an der Lage anhaften, die Lage in einen tintenabstossenden Zustand aushärtet und dabei die Partikel in der Lage fixiert werden, ohne dass sie sich nennenswert zusammenballen, und dass man die fixierten Partikel zur Schaffung einer tintenempfänglichen Abbildung entsprechend der abgelagerten Partikelkonfiguration entfernt.
2. Verfahren zum Herstellen eines Druckmusters, dadurch gekennzeichnet , dass man ein zweckmässiges Substrat vorsieht, das Substrat mit einer Lage aus einem nicht ausgehärteten Silicongummi beschichtet, auf der Lage eine abbildungsgemässe Konfiguration aus Partikeln ablagert, wobei die Partikel an der Lage anhaften, die Lage in einen nicht klebrigen, tintenabstossenden Zustand aushärtet und dabei die Partikel in der Lage fixiert, ohne dass sich die Partikel nennenswert zusammenballen, und dass man die fixierten Partikel entfernt, um eine tintenempfängliche, poröse Abbildung entsprechend der abgelagerten Partikelkonfiguration zu erhalten.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η zeichnet , dass man ein nicht ausgehärtetes Silicongummi aus der Gruppe der bei Raumtemperatur aushärtbaren Silicongummis, der wärmeaushärtbaren Silicongummis und Mischungen derselben nimmt.

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4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass man die Partikel durch Auflösen entfernt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass man die Silicongummis durch Erwärmen aushärtet.
6. Druckverfahren unter Verwendung eines DruckmuBters nach Anspruch 1-oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass man nachfolgend an das Aushärten der Lage und an die Entfernung der Partikel auf die Lage Tinte aufgibt, so dass eine Tintenabbildung entsprechend der tintenempfänglichen Abbildung geschaffen wird, und dass man die Tintenabbildung mit einer abbildungsempfangenden Oberfläche zur Übertragung der Tintenabbildung in Berührung bring.
7. Druckverfahren unter Verwendung eines Druckmusters nach Anspruch 1 oder 2 und 3, dadurch gekennzeichnet , dass man nachfolgend an das Aushärten der Lage auf diese eine Tinte aufbringt, um die Tonerpartikel zu entfernen und eine Tintenabbildung entsprechend der tintenempfänglichen bzw. porösen Abbildung zu schaffen, und dass man die Tintenabbildung mit einer abbildungsempfangenden Oberfläche in Berührung bringt, um die Tintenabbildung zu übertragen.
8. Druckmuster mit tintenempfänglichen, abbildenden und tintenabstossenden, nicht abbildenden Bereichen, gekennzeichnet durch ein Substrat und eine darüberliegende Lage aus einem tintenabstossenden Siliconelastomer mit einer darin eingebrachten, porösen Abbildung zur Schaffung der tintenempfänglichen Bereiche.

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