DE2652252A1 - Verfahren zur herstellung einer unmittelbar mit dem druckbild zu versehenden, flexiblen druckplatte und insbesondere nach einem derartigen verfahren hergestellte druckplatte - Google Patents

Description

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München, den 10. Noveiiibpr l') ΑηΛν-altsaktenz. : l8l - Pat. ?J

Coulter Information Systems, Inc., 35 Wiggins Avenue, BediorU, Massachusetts 021731 Vereinigte Staaten von Amerika

Verfahren zur Herstellung einer unmittelbar mit dem Druckbild zu versehenden, flexiblen Druckplatte und insbesondere nach einem derartigen Verfahren hergestellte Druckplatte.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer unmittelbar mit dem Druckbild zu versehenden, flexiblpii Druckplatte zur Durchführung von Offset- und ähnlichen Lithographie-Druckverfahren. Durch die Erfindung wird außerdem eine Druckplatte vorgeschlagen, welche sich insbesondere nach dem vorliegend angegebenen Verfahren herstellen läßt.

Lithographie-Druckverfahren sind seit langer Zeit allgemein bekannt. Hierbei wird ein Bild auf einer überfläche erzeugt, wobei die nicht zu druckenden Bildbereiche hydrophil oder wasseranziehend gemacht werden, während die zu druckenden Bildbereiche hydrophob oder wasserabstoßend gemacht werden. Erfolgt dann ! eine Einfärbung mit Druckfarbe auf Fettbasis oder Ölbasis so . ziehen die zu druckenden Bildbereiche die Druckfarbe an, während

die übrigen Teile der Oberfläche die Druckfarbe abstoßen. Das j Druckpapier wird dann gegen die genannte Oberfläche gepreßt !und nimmt die Farbe von den eingefärbten Bildbereichen ab.

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Uas Lithographie-Druckverfahren ist also ein Flachdruckverfaliren, d.h. die zu druckenden oder eingefärbten Bildbereiche liegen mit den nicht zu druckenden Bereichen des Bildes sämtlich in einer Ebene.

Der Offset-Lithographiedruck ist heutzutage möglicherweise das , wichtigste Druckverfahren. Im Prinzip wird hierbei die Druck- ! farbe von der Druckplatte zunächst auf einem Gummituch abge-^] setzt und von dort auf den Druckbogen übertragen. Anstelle des ! Gummituchs kann eine dazwischenliegende Metallwalze verwendet

; werden. Wenn die Druckplatte hergestellt wird, so werden die i

zu druckenden Bildbereiche hydrophob gemacht, d.h. die betreffenden Bereiche stoßen Wasser ab und ziehen fetthaltige oder öl- \ haltige Druckfarbe an. Die nicht zu druckenden Bildbereiche erhalten die entgegengesetzte Eigenschaft, d.h. sie werden hydrophil gemacht. Die Druckplatte wird in der Druckmaschine in leinen Plattenzylinder eingesetzt, dessen Oberfläche während des Umlaufs nacheinander in Berührung mit einer Feuchtwalze, die mit Wasser oder einer Befeuchtungslösung benetzt wird und ι einer Farbwalze in Berührung kommt, die mit Druckfarbe auf Fett- ;basis eingefärbt ist. Durch die Befeuchtungslösung werden die nicht druckenden Bildbereiche der Druckplatte benetzt und es j wird die Aufnahme von Druckfarbe in diesen Bereichen verhindert. !Die Druckfarbe benetzt die zu druckenden Bildbereiche, welche dann auf den Gummizylinder übertragen werden. Der Druckbogen

, nimmt das Bild auf, während er zwischen dem Gummizylinder und : ' dem Druckzylinder durchläuft.

ι Offset-Druckplatten bekannter Bauart, mit welchen mehrere Tausende von Abzügen gedruckt werden sollen, sind in der Herstellung teuer. Die Farbaufnahmefähigkeit wird dadurch erreicht, daß charakteristischerweise oleophile, d.h. ölanziehende Harze oder Metalle in den zu druckenden Bildbereichen verwendet worden, beispielsweise Kupfer oder Messing. Die Wasseraufnahmefähigkeit nicht zu druckender Bildbereiche erreicht man im allgemeinen durch Einsatz hydrophiler Metalle, wie beispielsweise Chrom,

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ι Aluminium oder rostfreier Stahl und diese Wasseraufnahmefähig-■ keit wird während der Herstellung der Druckplatte und der Lagerung mittels natürlichem oder synthetischem Kautschuk, beispielsweise mittels Gummiarabikum, konserviert.

j Sämtliche Offset-Üruckplatten, welche zur Herstellung großer '■ Auflagen über mehreren tausend geeignet sein sollen, werden " durch indirekte Abbi1dungsverfahren hergestellt. Das Bild oder , die Information muß zunächst unter Verwendung eines Silberha- ; logenidfilmes photographiert werden und das Filmnegativ dient j hiernach dazu, das zu druckende Bild auf die Druckplatte zu ; übertragen. Die Übertragung geschieht in all diesen Fällen

durch Aufprojizieren auf einen Druckplattenbelag, welcher sich

auf der Druckplatte befindet und lichtempfindlich ist. Das FiImnegativ dient zum Aufprojizieren des Bildes auf die Druckplatte. ! Die sich anschließenden Verfahren zum Entwickeln des Bildes, welches auf der Druckplatte entworfen worden ist, sind vielfältiger Art. Die Druckplatten müssen bis zum Gebrauch in Dunkelheit gelagert werden oder aber der lichtempfindliche Belag j muß unmittelbar vor Gebrauch erst aufgebracht werden. Dies j trifft auf die drei gegenwärtig allgemein in Gebrauch befindliehen Offset-Druckplatten für hohe Auflagen zu.

Die drei für hohe Auflagen bestimmten Druckplattenarten, welche gegenwärtig allgemein verwendet werden, sind Oberflächenplatten, Tiefätzplatten und Bimetallplatten. Die Oberflächenplatten sind solche, bei welchen ein lichtempfindlicher Belag mit einem Negativbild belichtet, entwickelt u.s.w., wird. Das Herstellungsverfahren zur Bildung der Druckplatte oder Druckform erfordert viele Verfahrenssehritte und Behandlungsvorgänge. Bei Tiefätzplatten wird nach der Belichtung mit dem Negativ der Belag in den Bereichen, welche drucken sollen, entfernt und diese Bereiche werden dann chemisch verkupfert und/oder mit einem Lack versehen, so daß sie farbaufnehmend werden. Als Druckplatte wird im allgemeinen Aluminium verwendet. Das Verfahren ist ziemlich kompliziert und erfordert beträchtliche Erfahrung.

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Schließlich sind die Vorgänge bei Bimetallplatten ahnlich denjenigen bei Tiefätzplatten, da der lichtempfindliche Belag von ! den Bereichen, welche später drucken sollen, entfernt wird, j doch bestehen diese Bereiche aus Kupfer oder Messing.

Die gebräuchlichen Druckplatten oder Druckformen sind nicht transparent und können daher nicht durchstrahlt werden, etwa I bei einem Projektionsvorgang. Außerdem lassen sie sich nicht ■ ohne Schwierigkeiten korrigieren oder ergänzen.

j Es sind auch Druckplatten bekannt, welche als Photoleitermate-I rial oder als lichtempfindliche Schicht eine Zinkoxidschicht I aufweisen. Solche Druckplatten besitzen einen koniplizierten I Aufbau. Die oberste Schicht ist eine Zinkoxidschicht :i η einem •Harzträger mit Farbzusatz zur Sensibilisierung. Die zweite Schicht ist ein Papierträger, welcher mit Salz und Glyzerin j behandelt ist und einen feuchtigkeitsfesten Zusatz aufweist !und die Unterschicht ist eine leitfähige Schicht, beispiels-I weise ein wasserlösliches Harz, welches den Papierträger leitfähig macht. Eine solche Druckplatte besitzt eine niedrige Empfindlichkeit, ein geringes Auflösungsvermögen, eine nur mittelmäßige Qualität und kann nicht zur Herstellung von mehr als 3.000 Abzügen verwendet werden. Die nicht eirizufärbenden BiIdjbereiche werden bei dieser Druckform mit Blutlaugensalz hydrophil gemacht.

'Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Druckform oder ¹ Druckplatte für Offset- und ähnliche Lithographie-Druckverfahren ; in solcher Weise herstellen zu können, daß eine unmittelbare ' Erzeugung des Bildes auf der Druckform oder Druckplatte erj folgt, wobei das Herstellungsverfahren außerordentlich billig

| sein soll und eine Druckform oder Druckplatte geschaffen wird,

!die sich durch hohe Leistung und hohe Qualität auszeichnet.

Vorzugsweise soll die Herstellung der Druckplatte so billig i sein, daß sie nach einmaligem Gebrauch weggeworfen werden kann.

j Die vorstehend angegebene Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch

,gelöst, daß bei Verwendung eines elektrophotographischen Auf

zei chniings träger s , welcher ein dünnes, flexibles Polymer-Substrat, eine auf dieser abgelagerte, dünne, transparente, ohmisch leitende Schicht und einen auf dieser wiederum befindlichen, hohen Verstärkungsgrad und hohe Empfindlichkeit besitzenden, elektrisch anisotropen Photoleiterbelag enthält, welcher durch Sputtern hergestellt, anorganisch, kristallin bei hochgleichförmiger Kristallorientierung, flexibel, transparent und dicht ist und eine abriebfeste oberfläche besitzt, die Oberfläche des elektrophotographisehen Aufzeichnungsträger in Dunkelheit aufgeladen und unmittelbar danach mit einer Strabluugsverteilung entsprechend einem ßild belichtet wird, um ein Ia- : tentes Ladungsbild auf der Aufzeichnungsträgeroberfläche zu er-, zeugen, daß sodann das latente Ladungsbild durch Aufbringen eines hydrophoben Toners entwickelt wird, wonach eine Oberflächenbehandlung mit einem Stoff erfolgt, welcher die zuvor nicht mit Toner versehenen ßildbereich hydrophil macht, ohne din Photoleiterschicht im übrigen zu beeinflussen.

Vorteilhafte Weiterbildungen des soeben angegebenen Verfahrens und Druckplatten oder Druckformen, welche insbesondere nach diesem Verfahren hergestellt sind sowie deren Weiterbildungen ι sind Gegenstand der anliegenden Ansprüche, auf welche hier zur \ Vereinfachung und Verkürzung der Beschreibung ausdrücklich hingewiesen wird. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbei- ! spiele unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Teil einer flexiblen Lithographie-Druckplatte in starker Vergrößerung ,

Fig. 2 eine ähnliche Darstellung wie Figur 1 von

einer anderen Aus führung s form einer Druckplatte und

Fig. 3 ein Blockdiagramm zur Verdeutlichung der

Ilerstellungsschritte bei der Durchführung des hier angegebenen Verfahrens.

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I Der elektrophotographische Aufzeichnungsträger besitzt den !wichtigsten Teil der hier vorgeschlagenen Druckform oder Druck- ! platte und enthält ein flexibles Substrat, welches von eiiioni ι Kunstharzpolymer, beispielsweise einer im Handel erhältlichen .Polyesterfolie gebildet wird, auf der sich eine anorganische, ohmisch leitende Schicht und ein anorganischer Photole terbelag befinden, der wiederum auf der ohmisch leitenden Schicht vorgesehen ist. Bei einer praktischen Aus führung s form bestellt das Substrat aus einer transparenten Polyesterfolie in einer Dicke von etwa 0,125 nun. Man verwendet als Material beispielsweise iPolyäthylen-Glykol-Terephthalat. Auf eine Seite der Folie wird i eine dünnen Schicht aus Zinnindiumoxid in einer Stärke von etwa :300 Λ aufgesputtert. Das Verhältnis von Indiumoxid zu Zinnoxid beträgt etwa 9 ^: 1· Die ohmisch leitende Schicht hat lediglich 'die Aufgabe, das Aufladen zu erleichtern. Sie ist transparent gegenüber einem verhältnismäßig hohen Anteil des sichtbaren Lichtes und verschlechtert nicht die Flexibilität des Substrates, über der ohmisch leitenden Shhicht wird dann der Photoleiter- ;belag durch Ilochfrequenzsputtern aufgebracht, wobei Kathoden

zerstäubt werden, deren chemische Zusammensetzung mit derjeniigen des aufzusputternden Stoffes übereinstimmt, so daß ein (reaktives Sputtern vermieden wird. Auf diese Weise erhält man iBeläge mit fehlerloser stoichiometrischer Zusammensetzung. Die

j bei dem Sputterverfahren vorzugsweise verwendete Anode hat die ι
Gestalt einer umlaufenden Trommel, über welche eine lange Bahn

'eines bereits mit der ohmisch leitenden Schicht versehenen Substrates kontinuierlich hinwegläuft. Die Anode wird nicht auf Erdpotential gehalten, so daß praktisch eine negative Vorspannung zwischen der Anode und Erde aufrecht erhalten wird, derart, j daß ein zweiter Dunkelrauin oder ein Langmuir' scher Dunkelraum Jan der Anode entsteht, durch welchen hindurch das Sputtern des Photoleitermaterials stattfinden muß.

Der Belag, welcher in der vorstehend beschriebenen Weise er-I zeugt wird, ist eine Ablagerung von mit hoher Gleichförmigkeit orientierten, gleiche Größe besitzenden Kristallen eines vollständig anorganischen Photoleitermaterials, das eine außeror-

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: dentlich dichte, abriebfeste, in hohem Maße lichtempfindliche,

\ einen hohen photoelektrischen Verstärkungsgrad aufweisende und elektrisch anisotrope Schicht besitzt, deren Dicke charakteristischerweise etwa 3·5ΟΟ A mißt. Die Transparenz des gesamten Aufzeichnungsträgers gegenüber sichtbarem Licht liegt zwischen j 70 % und 85 %.

i Ein bevorzugtes Photoleitermaterial zur Herstellung des l'hoto-1leiterbelages ist Kadmiumsulfid (CdS), da es ein im wesentlichen panchromatisches Ansprechverhalten besitzt. Andere Stoffe, welche erfolgreich nach demselben Verfahren abgelagert worden •sind, um einen elektrophotographischen Aufzeichnungsträger her- ι I austeilen, welcher die Basis für eine Druckform oder Druckplatte I der hier vorgeschlagenen Art sein kann, sind Zinksulfid (ZnS) und Arsentrisulfid (As_oS_). Diese Stoffe haben gegenüber Kadiniiim-1sulfid ein unterschiedliches spektrales Ansprechverhalten \md sind daher bei der Bilderzeugung mit einer Strahlung zu belichten, j die auf ihre spektralen Ansprecheigenschaften abgestimmt ist. Auch lassen sich Mischungen dieser Stoffe ablagern, um zu ganz bestimmten spektralen Eigenschaften zu gelangen.

Der elektrophotographxsehe Aufzeichnungsträger in der ursprünglich in der oben angegebenen Weise hergestellten Form braucht für die Bildung der Druckform oder Druckplatte in keiner Weise umgestaltet zu werden. Er behält daher die ihm eigentümlichen guten Eigenschaften und Vorteile. Der elektrophotographische ',

i Aufzeichnungsträger ist nahezu nicht zerstörbar und kann in Helligkeit gelagert werden, wobei Feuchtigkeit und Temperatur- ; einflüsse keine schädlichen Wirkungen erzeugen. Weiter ist der ! Aufzeichnungsträger flexibel, so daß er leicht befestigt und j gehandhabt werden kann. Die Oberfläche ist abriebfest, so daß sich eine Druckform oder Druckplatte herstellen läßt, welche eine ungewöhnlich lange Lebensdauer besitzt.

Bei der Herstellung der Druckform oder Druckplatte wird der elektrophotographische Aufzeichnungsträger aufgeladen, mit einer

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bestimmten Strahlmigsverteilung belichtet und dann mit Toner !versehen. Das mit Toner versehene Bild kann beispielsweise

!durch Einbrennen oder Einschmelzen erforderlichenfalls fixiert i

iwerden. Danach wird die Oberfläche mit geeigneten Stoffen beihandelt, welche die nicht abzudruckenden Flächenbereiche liydro-Iphil machen, während der Toner hydrophob wird. Die meisten 'heute in Gebrauch befindlichen Toner sind ohnedies bereits selbst vor und nach der Fixierung hydrophob. Dann wird die Driickform iin die Druckmaschine eingesetzt und letztere in Betrieb gesetzt. !Bei einer anderen Ausführungsform bedarf es keiner Fixierung des Toner. Vielmehr wird der Toner abgewaschen, nachdem die

nicht druckenden Flächenbereiche behandelt worden sind und die j
j Druckform oder Druckplatte wird dann in der Maschine verwendet, lohne daß sie mit Toner versehen ist. Schließlich besteht auch die Möglichkeit, die Druckform oder Druckplatte in der Maschine j laufen zu lassen, ohne daß der Toner zuvor abgewaschen worden •ist, wobei der Toner durch die ersten wenigen Abzüge beseitigt wird.

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In Figur 1 ist eine Druckform oder Druckplatte 10 gezeigt, die nach dem hier vorgeschlagenen Verfahren gefertigt ist und in gebrauchsfertigem Zustand dargestellt ist. 0er eigentliche elektrophotographische AufZteichnungsträger oder Film wird durch die Teile 12, 14 und 16 gebildet, nämlich durch ein l'olyestersubstrat 12, eine ohmisch leitende Schicht Ik und den Photoleiterbelag l6. Der elektrophotographische Aufzeichnungsträger oder Film, welcher allgemein mit F bezeichnet ist, wird in Dunkelheit durch eine geeignete Korona-Aufladungsvorrichtung auf- ; geladen, durch eine Strahlung belichtet, so daß ein latentes ! Bild elektrostatischer Ladungen entsteht und dann mit Toner ver- ι sehen. Der Toner haftet an denjenigen Teilen der Oberfläche an, i welche nicht durch das aufprojizierte Licht entsprechend dem ! herzustellenden Bild entladen worden sind, so daß ein sichtbares Bild entsteht, das durch die mit Toner versehenen Bereiche · l8 gemäß Figur 1 gebildet ist. ;

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In diesem Zustand besitzt der Film F die Gestalt eines transparenten Körpers mit einem projizierbaren Bild. Je nach dem sich anschließenden Verfahrensschritt ist das Bild entweder fixiert oder entfernbar.

Bei einem Verfahren, welches sich bewährt hat, wird der Toner dadurch fixiert, daß er thermisch in die Oberfläche des l'liotoleiterbelages l6 eingeschmolzen wird. Es sei darauf hingewiesen, daß die meisten Toner aus Partilcelchen von Kohlenstofi und/oder organischem Harz hergestellt sind und sowohl vor als auch nach dem Einschmelzen hydrophobe Eigenschaften besitzen. ι Die harte, kristalline Oberfläche des Photoleiterbelages dos !Films oder Aufzeichnungsträgers F ist ebenfalls hydrophob. Wenn ϊ also eine Druckfarbe auf Ülbasis oder Fettbasis auf die Oberfläche aufgebracht würde, so könnte sie die gesamte Oberfläche !benetzen, und zwar sowohl Überflächenbereiche mit Bildelomeii ten als auch nicht Bildelemente enthaltende Oberflächenbereichp.

Um danach die keine Bildelemente enthaltenden Oberflächenberei- ;ehe hydrophil zu machen, ohne die hydrophobe Eigenschaft der mit Toner versehenen Flächenbereiche zu ändern, wird die Obor-ίfläche des Aufzeichnungsträgers mit einem Stoff beschichtet, der nur mit den nicht druckenden Flächenbereichen reagiert oder eine feste leitungsverbindung eingeht. Ein solcher Belag ist in Figur 1 bei 20 angedeutet und erstreckt sich zwischen den mit Toner versehenen Bereichen 18. Die Druckplatte oder Druckform 10 ist nun fertig. Ist sie in eine Offset-Druckniaschine eingesetzt, so kann sie dazu verwendet werden, eine große An-

J zahl von Abzügen eines Bildes herzustellen. Die Farbe haftet ! nur an den druckenden Flächenbereichen an, wie bei 22 gezeigt list. Sollte der Stoff 20 teilweise mechanisch an den Flächeubereichen 18 haften geblieben sein, so genügen die ersten wenigen Druckvorgänge oder Abzüge, um diesen Teil des Stoffes zu entfernen.

Bei einem anderen Verfahren zur Herstellung einer Druckform oder Druckplatte ist vorgesehen, das Tonerbild nach einer De-

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handlung des Aufzeichnungsträgers F zu entfernen. In Figur 2 sind zur Bezeichnung entsprechender Teile wie in Figur 1 gleiche Dezugszahlen verwendet. Die Druckform oder Druckplatte 10' un- : terscheidet sich von der Druckplatte 10 nach Figur 1 nur darin, daß der Toner, welcher zum Entwickeln des Bildes verwendet wird, solcher Art ist, daß er leicht von der Oberfläche des Photoleiterbelages l6 abgewaschen oder abgezogen werden knrm. Nachdem die Oberfläche des Photoleiterbelages l6 naturgemäß hydrophob ist, wird durch die Entfernung der Schutzschicht, iwelche durch den Toner gebildet wird, die ursprüngliche Photo- ; leiteroberflache wieder freigelegt und diese Oberfläche hat die [Eigenschaft, leicht Farbe anzunehmen und Wasser abzustoßen.

' Es sei hier nochmals darauf hingewiesen, daß die Abmessungen in den Figuren 1 und 2 stark übertrieben gezeichnet sind, um ' die Beschreibung zu erleichtern.

' Das mit Toner entwickelte Bild, welches in Figur 1 durch die 'Tonerbereiche 18 versinnbildlicht wird, kann auf zweierlei Art entfernt werden. Der Toner kann durch Spülen oder Wischen mi t-. tels eines Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels entfernt werden, I beispielsweise eines Isoparaffin-Kohlenwasserstoffs, der unter

' der Bezeichnung "Isopar" von der Firma Exxon Company auf den Markt gebracht wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Toner in einer Presse abzuziehen. In diesem Falle wird die Druckform, welche mit Toner versehen ist, wobei jedoch der Toner

'nicht fixiert ist, die Flächenbehandlung jedoch bereits vorgenommen ist, in die Presse eingesetzt. Nach Herstellung der ersten wenigen Abzüge ist das Tonerbild abgezogen und es liegt die bloße hydrophobe Photoleiteroberfläche frei. Die Druckfarbe füllt dann die zurückbleibenden Räume aus, wie in Figur 2 gezeigt ist.

Andere Ausführungsformen des Verfahrens sind in dem Blockdiagramm nach Figur 3 gezeigt. Bei sämtlichen Verfahren ist der Ausgangspunkt der elektrophotographische Aufzeichnungsträger

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oder Film F. Dieser Film wird in der Station 30 belichtet und ^! bei 32 mit Toner versehen. Gemäß einer Variante schreitet das Verfahren in Richtung des Pfeiles 34 fort, wobei in der Station

36 ein Fixieren, beispielsweise durch thermisches Einschmelzen • des Toners durchgeführt wird. Es stehen auch Toner in Suspen-■ sion mit flüssigen Trägermitteln zur Verfügung, welche abtrocknen, so daß der Toner praktisch fixiert zurückbleibt. Diese j Art des Fixierens kann ebenfalls in der Station 36 vorgesehen sein. Danach ist in der Station 3ö derjenige Verfahrensschritt j vorgesehen, welcher die nicht Bildelemente enthaltenden Oberflächenbereiche hydrophil macht. Wie bereits erwähnt, braucht j bezüglich der hydrophoben Eigenschaft nahezu kein Toner behan-

delt zu werden, da fast sämtliche Toner von sich aus hydrophob

, sind. Die resultierende Druckform oder Druckplatte wird dann in eine Druckmaschine eingesetzt und der Andruck beginnt, was durch das Blocksymbol 40 deutlich gemacht ist. Nach den ersten

; wenigen Abzügen wird bei der Oberflächenbehandlung verwendeter Stoff entfernt, der etwa an den mit Toner versehenen Bildbereichen haften geblieben ist.

Ein anderes Verfahren folgt bei seiner Durchführung den Pfeilen 42 und 44 nach Figur 3· In diesem Falle ist die Oberfläche des Tragerkörpers mit Toner nur leicht maskiert und es findet j kein Fixierungsschritt ähnlich dem Verfahrensschritt 36 statt. Nach dem Aufbringen des Toners auf die Druckplatte wird diese bei 3Ö' in ähnlicher Weise wie in der Station 38 oberflächenbehandelt und bei 46 wird die Druckplatte gewaschen, um das Tonerbild und denjenigen Teil des Oberflächenbehandlungsstoffes zu entfernen, der an dem Toner haften geblieben ist. Schließlich wird die Druckform oder Druckplatte in die Druckmaschine eingesetzt und in der Station 40' in Betrieb genommen. Die dritte Variante des Verfahrens folgt bei der Durchführung den Teilen 42 und 48 nach Figur 3· Hierbei wird die Druckform oder Driickplatte in die Druckmaschine unmittelbar eingesetzt und bei 4()'' in Betrieb genommen, ohne daß das Tonerbild abgewaschen wird.

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Als Toner zur Durchführung des anhand von Figur 1 erl.äutertön ¥erfahrens wird ein im Handel erhältlicher, einschmelzbarer Toner verwendet. Hierbei handelt es sich um eine Tonerart, welj ehe entweder in Pulverform oder in einem Kohlenwasserstoff <lj spergiert erhältlich ist und nach der Ablagerung oder dem Aufbringen durch eine als Wärmequelle dienende Lampe oder Leuchte eingeschmolzen wird. Toner dieser Art sind von speziellen Herstellern oder Vertriebsgesellschaften zu beziehen, welche flpn Toner für Kopiermaschinen oder für Kopiermaschinenherstellei-

liefern. Folge US-amerikanische Firmen können als Bezugsquellen I
I angegeben werden:

Philip A. Hunt, Chemical Corporation, I Dennison Copier Corporation,

ι Surface Processes Corp.,

j Imaging Systems Corp..

j Die Toner besitzen Eigenshhaften innerhalb eines weiten Bereiches. Die genannten Herstellerfirmen liefern auch sogenannte leicht abdeckende Toner, welche nicht hartnäckig an dem Aufzeichnungsträger haften. Auch einschmelzbare Toner können, soweit

isie nicht fixiert sind, entfernt werden. Diese Toner lassen sich von den betreffenden Oberflächen mittels geeigneter Lösungsmittel abwaschen, etwa mittels des oben bereits erwähnten lLösungsmittels Isopar. Figur 2 zeigt eine Druckform oder Druckplatte, welche unter Verwendung eines derartigen Toners hergestellt worden ist.

Für die Oberflächenbehandlung, mittels welcher die nicht druckenden Flächenbereiche der Druckform oder Druckplatte hydrophil gemacht werden, eignen sich mehrere Stoffe, und zwar unter anderem:

1) Silikatpolymere, beispielsweise Natriumsilikat, Kaliums.i.likat und Mischungen in verschiedenen Konzentrationen;

2) Natrium-Alumimium-Hydroxid-Komplexverbindungen;

3) Polyvinylalkohol, welcher in Wasser unlöslich gemacht ist,

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■ k) im Handel erhältliche Ätzmittel, welche Ferrocyanid enthalten, wie es beispielsweise im allgemeinen zur Behandlung von Zinkoxidplatten verwendet wird und

5) wässrige Chromsäurelösungen, welche Chromationon und/oder Dichromationen und Wasserstoffionen enthalten.

In bestimmten Fällen, in welchen das zur Oberflächenbehandlung ; verwendete Mittel in bestimmten Maße auch an den mit Toner versehenen Bildbereichen haftet, erfolgt das Entwickeln des Hildes zweckmäßig mit dem leicht abdeckenden Toner oder mit einer aii- ; deren Tonerart, welche sich nach der Oberflächenbehandlung leicht ^! entfernen läßt, so daß der an den mit Toner versehenen Doreichen anhaftende Stoff mit beseitigt wird. Man erkennt, daß .-ich Druckformen der hier vorgeschlagenen Art im Lager leicht anhand des gut sichtbaren Bildes identifizieren lassen.

ι Eine Möglichkeit zur Oberflächenbehandlung der Druckform oder [ Druckplatte 10 sieht die Verwendung von Natriumsilikat vor, ; welches auch unter dem Namen Wasserglas bekannt ist. Dieser

j Stoff haftet an der Oberfläche des Photoleiterbelages an und

■ bildet einen glasartigen Film, welcher glatt, hart und dauer-

ι haft ist. Bei Drucken mit einer Druckform oder Druckplatte, wel-I chE dieses Mittel als Belag aufweist, können Tausende von Ab-I zügen hergestellt werden, ohne daß sichtbare Spuren von Veri schleiß oder Zerstörung oder Beschädigung des Bildes auftreten. ' Der Grund für das vorzugsweise Anhaften an der Oberfläche des 1 Photoleiterbelages, also beispielsweise des Kadmiumsulfidps, [ ist noch nicht ganz bekannt. Natriumsilikat oder Wasserglas ist ein anorganisches Polymer, welches lange Ketten von Silikationen enthält, die durch die Natriumionen miteinander verbunden sind. Der Stoff scheint als Benetzungsmittel wirksam zu sein und bildet einen kontinunierlichen Film, welcher nicht kristallisch trocken ist.

Das Silikatpolymer haftet vermutlich nicht an dem Toner, da dieser hauptsächlich organisch ist und mit der wässrigen Lo-

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sung von Silikat und/oder Metasilikat nicht verträglich ist. Die Druckfarben auf Fettbasis oder Olbasis haften daher an dem Toner, nicht jedoch die genannten Silikate.

ι Polyvinylalkohol ist in Wasser löslich und bildet einen lös-' liehen Film nach Verdampfen das Wassergehaltes. Ein derartiger

ι Film oder Belag ist auf der Oberfläche der nicht druckenden ι Dildbereiche wünschenswert, doch ist ein derartiger Film wert-, los, wenn er löslich bleibt.

Wird aber der Polyvinylalkohol mit einer Mischung von Borsäure (ll„BO„) und Natriumtetraborat (Na₂B.O„) behandelt, so kann er j wasserunlöslich gemacht werden. Wie das Wasserglas zeigt der ! wasserunlöslich gemachte Polyvinilalkohol ein bevorzugtes Anhaften an den nicht druckenden Bildbereichen der Oberfläche uor, Aufzeichnungsträgers F und haftet nicht so gut an den mit Toner versehenen Bildbereichen. Die Haftung ist nicht so gut wie diejenige von Silikaten und/oder Metasilikaten, doch können viele hundert Abzüge gemacht werden, bevor eine Verschlechterung des Bildes eintritt.

Natrium-Aluminium-IIydroxidkomplexverbindungen eignen sich ebenso zur Behandlung von Druckformen oder Druckplatten für kleine Auflagen. Der Stoff läßt sicli durch Mischung von Aluminiumsulfat (Al₂(SO/ )_) mit Natriumhydroxid (NaOH) herstellen. Es fällt dann Aluminiumhydroxid (Al (OH),.) aus, doch wird noch Natriumhydroxid im Überschuß zugegeben, so verschwindet das Ausfallprodukt und es bleibt eine komplexe chemische Verbindung, welche vermutlich ein Natrium-Aluminium-Hydroxid ist, welches etwa die Gestalt NaAl (OH^ ) aufweist.

Ein weiteres, wichtiges Oberflächenbehandlungsmittel, das nuf die Oberfläche des mit Toner versehenen elektrophotographischnn Aufzeichnungsträgers aufgebracht werden kann, enthält eine wässrige Lösung von Chromsäure mit Chromationen in ausreichender Konzentration, um eine oder mehrere chromhaltige Verbindungen I durch Reaktion mit mindestens einem Teil der vollständig

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kristallinen, anorganischen Photoleitersubstanz zu bilden, welche an der Oberfläche des Photoleiterbelages frei liegt oder um diese Verbindung mit weiteren Bereichen des Photoleiterbelages zu bilden, welche sich in den Belag hinein erstrecknn. Diese chromhaltigen Verbindungen haben die charakteristische Eigenschaft, daß sie zwar Wasser annehmen, jedoch im wesentlichen wasserunlöslich bleiben, derart, daß diese Verbindungen mindestens während der Dauer der Herstellung der Drucke im Lithographieverfahren an der genannten Oberfläche verbleiben und die nicht druckenden Flächenbereiche der Druckform während dieser Zeit hydrophil machen.

Besteht der vollständig kristalline anorganische Photoleiterbelag aus Kadmiumsulfid, so kann die wasserannehmende, jedoch im wesentlichen wasserunlösliche, chromhaltige Verbindung, beispielsweise mit dem Kadmium dadurch erzeugt werden, daß das Kadmiumsulfid mit Chromsäure in wässriger Lösung in Berührung gebracht wird, so daß Kadmiumionen aus dem Photoleiter freigesetzt werden. Die freigesetzten Kadmiumionen wiederum verbinden sich mit den in der wässrigen Chromsäurelösung befindlichen Chromationen und bilden im wesentlichen wasserunlösliches Kadmiumchromat. Für die Herbeiführung dieser Reaktion ist es notwendig, die Chromsäure in solcher Konzentration zu verwenden, daß die Chromationen, welche durch die Säure geliefert werden, in einer Menge vorhanden sind, die über derjenigen Konzentration liegt, die für die Bildung von Chromaten mit dem verfügbaren Kadmium notwendig ist. "

Die wässrige Chromsäurelösung zur Oberflächenbehandlung der hydrophil zu machenden Oberflächenbereiche des Photoleiterbelages kann beispielsweise dadurch bereitet werden, daß Chromtrioxid in Wasser aufgelöst wird oder indem in Wasser ein Chromat aufgelöst wird, welches in saurer Lösung Chromationen freisetzt, wie beispielsweise Natriumbichromat und dergleichen, worin die saure Eigenschaft der wässrigen Lösung dadurch erhalten wird, daß eine Säure zugegeben wird, beispielsweise Schwe-j

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feisäure und dergleichen, und zwar in solcher Menge, daß die Wasserstoffionenkonzentration in der Lösung über derjenigen Konzentration liegt, -welche für die Freisetzung der Kadmiumionen erforderlich ist.

Während des oben beschriebenen Verfahrensschrittes, durch welchen das vollständig kristalline, anorganische Phitoleitermaterial in den nicht durch Toner abgedeckten, freiliegenden Bereichen des Photoleiterbelages hydrophil gemacht wird, tritt ein Teil der chromhaltigen Verbindungen, die sich während der Reaktion bilden, als freier Niederschlag in dem Chromsäurelösungsvolumen auf. Es hat sich herausgestellt, daß überraschenderweise ein wesentlicher Teil der chromhaltigen Verbindungen nach Bildung an der Oberfläche des Photoleiterbelages in den nicht druckenden Bereichen der Druckplatte oder Druckform festgehalten wird. Je nach dem Ausmaß der Reaktion können sich die chromhaltigen Verbindungen auch in den Photoleiterbelag hinein erstrecken. Es hat sich weiter gezeigt, daß diese festgehaltenen chromhaltigen Verbindungen sich durch ein überraschend starkes '■ Anhaftungsvermögen auszeichnen, welches bewirkt, daß eine entsprechende Druckform oder Druckplatte für ganz außerordentlich hohe Auflagen, beispielsweise über einhundert tausend Abzüge, verwendbar ist, da die Wasseraufnahmefähigkeit der nicht druckenden Bereiche der Druckplattenoberfläche während des gesamten Auflagendruckes aufgrund der dauerhaften Anhaftung der hydrophilen, chromhaltigen Verbindungen an der Druckplattenoberfläche erhalten bleibt. !

Zwar soll hierdurch keine Festlegung auf eine bestimmte Theorie erfolgen, doch steht zu vermuten, daß die überraschend starke Haftung, welche die zuvor erwähnten, chromhaltigen Verbindungen zeigen, wesentlich durch den physikalischen Aufbau des vollständig kristallinen, anorganischen Halbleitermaterials, beispielsweise des Kadmiumsulfids des Photoleiterbelages und durch das Verfahren zur Herstellung oder Ablagerung dieses Photoleiterbelages verursacht wird, der in hohem Maße genau ausgerichtete i Kristalle in dichter Packung enthält, wie oben beschrieben wurde,·

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, was vermutlich die Substitution im Kristallgitter in besonders I regelmäßiger und gleichförmiger Weise ermöglicht.

Der erwähnte Schritt der Oberflächenbehandlung, bei weIchcm der ! Photoleiterbelag in einer wässrigen Chromsäurelösung behandelt

• wird, kann zweckmäßig so ausgeführt werden, daß der Photoleiter-

belag zunächst in das Oberflächenbehatidlungsmittel eingetaucht : und dann in klarem Wasser abgespült wird, um nicht an der : Reaktion teilgenommen habende Chromsäure und nicht anhaftende chromhaltige Verbindungen sowie andere Nebenprodukte zu ent-

• fernen, die sich während der Reaktion je nach Art des Chromate j und der Säure gebildet haben könnten, die bei der Bereitung

i der wässrigen Chromsäurelösung verwendet worden sind. Die notwendige Reaktionszeit zur Bildung einer in der gewünschten Uei-

\ se wirksamen, hydrophilen Oberfläche hängt von der Konzentration

, der Chromationen und der Wasserstoffionen in der wässrigen Chrom-

säurelösung ab, wie oben erwähnt wurde, sowie auch von der Temperatur dieser Lösung. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, j die wässrige Chromsäurelösung auf Raumtemperatur oder in einem !Temperaturbereich von etwa 15,5° C bis 26,5° C zu halten und j die Chromationenkonzentration und Wasserstoffionenkonzentration J in der Lösung so einzustellen, daß sich eine Reaktionszeit int [

;Bereich von einigen wenigen Sekunden bis einigen wenigen Minu- ; j ten, vorzugsweise von etwa 30 Sekunden ergibt. Nachfolgend , sollen einige Beispiele näher erläutert werden.

j Beispiel 1.

1 Als elektrophotographischer Aufzeichnungsträger diente ein Film, , der in der oben beschriebenen Weise hergestellt wurde und ein Polyestersubstrat, eine Zinn-Indium-Oxidschicht in einer Stärke von etwa 300 S und einen Photoleiterbelag aus Kadmiumsulfid In einer Dicke von etwa 3000 A aufwies. Nach Spülen eines solchen Aufzeichnungsträgers in einer Lösung einer Natrium-Aluminium-

! Ilydroxid-Komplexverbindung der oben beschriebenen Art ergab sich ein Belag, welcher Druckfarben auf Ölbasis abwies. Ein

\ Stück dieses Aufzeichnungsträgers oder Films in einer Abmessung ί

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von 19 ^χ ^8 cm wurde in eine kleine Offset-Druckmaschine eingesetzt und ohne Erzeugung eines Druckbildes als gleichsam leore Druckplatte verwendet. Es wurden in der Druckmaschine 5·6θΟ Abzüge hergestellt, ohne daß die Druckplatte nach dem Herausnehmen irgendwelche Farbmarken aufwies. Es zeigten sich keinerlei Verschleißerscheinungen oder Hinweise darauf, daß die Druckform oder Druckplatte nicht für eine unbestimmte Anzahl weiterer Druckvorgänge oder Abzüge verwendbar wäre, ohne daß die Oberfläche Farbe aufnehmen würde.

Eine in gleicher Weise behandelte Druckplatte in einer Abmessung von l6 x 25, ^li cm wurde durch Belichtung mit einem Testbild versehen und dann wurde Toner einer einschmelzbaren Tonerart aufgebracht und der Toner sodann durch Einschmelzen fixiert. Die Druckform wurde wieder in dieselbe Druckmaschine eingesetzt und es wurden etwa 1.000 Abzüge hergestellt, bevor sich gewisse Verschleißerscheinungen an dem Bild feststellen ließen.

In beiden Fällen wurde die Oberflächenbehandlungslösung aus den folgenden, in der oben beschriebenen Weise zu mischenden Bestandteilen bereitet:

Aluminiumsulfat-160 g in 500 cm Wasser Natriumhydroxid- 50 g in 800 cm Wasser.

Es war keine bestimmte, kritische Temperatur einzuhalten.

Beispiel 2

Eine wässrige Lösung von Polyvinylalkohol in einer Konzentration zwischen 1 und 2 Gewichtsprozenten wurde auf eine ürtickplatte aufgebracht, getrocknet und die Druckplatte dann in eine Lösung von Borsäure und Natriumtetraborat bei Raumtemperatur eingetaucht, wobei die folgenden Mengenanteile gewählt wurden:

Polyvinylalkohollosung 1.000 cm Borsäure 30 gr

Natriumtetraborat 100 gr

1 3 ■

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Die Druckplatte oder Druckform wurde bereitgestellt, wie in Beispiel 1 beschrieben und mit einem Bild versehen. Dann wurde die
Polyvinylalkohollösung aufgebracht und getrocknet. Danach wurde
die Druckform oder Druckplatte einmal oder zweimal in die Borsäure-/l\atriumtetraboratlösung eingetaucht, wobei man die
Platte zwischendurch trocknen ließ und dann wurde die Druckform
wieder in die oben bereits erwähnte kleine Offsetmaschine des
Fabrikates A.D.Dick eingesetzt. Nach etwa 100 Abzügen wurde die
Maschine stillgesetzt und es ließen sich dann kleine Verschlechterungen des Bildes feststellen. Kleine Abnützungsζeichen waren
an dem Bild der Druckplatte sichtbar. Die Größe der Druckplatte
oder Druckform betrug etwa 16 ^x 25,4 cm.

Beispiel 3»

Es wurde wieder dieselbe Art eines elektrophotographischen Auf- ; Zeichnungsträgers wie bei den Beispielen 1 und 2 verwendet, ; welcher jedoch ein Format von 25,4 ^x 33 cm aufwies. Dieser Auf- ι zeichnungsträger wurde mit einem Bild versehen und das Bild
unter Verwendung eines einschmelzbaren Toners entwickelt, der ' sodann dauerhaft in die Oberfläche eingeschmolzen wurde. Dann j wurde eine wässrige Lösung von Natriumsilikat in einer Konten- ^{ tration von 2 Volumenprozent aus einer Rohlösung bereitet, welche 40 bis 42 Baumegrad aufwies. Die Rohlösung besaß eine Dichte j

von 1,4 g /cm-'. Die Druckform oder Druckplatte wurde auf einer |

j Stahlunterlage mittels eines durcli geeignete Einrichtungen er- j zeugten Vakuums festgehalten und ein mit der Natriuinsilikat-

lösung getränkter Wattebausch wurde über die mit dem Bild vor- j

sehene Oberfläche des Aufzeichnungsträgers hinweggeführt. Da- j

nach wurde der Aufzeichnungsträger mittels eines Luftstroms !

oder mittels eines als Wärmequelle dienenden Strahlers in we- |

nigen Minuten getrocknet. In der zuvor erwähnten kleinen Offset- j

druckmaschine zeigte die Druckform, welche nach diesem Beispiel j bereitet war, hervorragende Ergebnisse und konnte nach der Herstellung von mehreren tausend Abzügen außerordentlich guter ι

Qualität aus der Maschine genommen werden, ohne daß Zeichen j

i von Abnützung festzustellen waren. Ein Versuch mit einer genauso I

- 19 - j

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bereiteten Druckform ermöglichte eine Auflage von 40.000 Abzügen ohne Verschleiß- oder Abnützungserscheinungen.

Beispiel h

Die Druckplatte und die Dehandliingslösung wurden genauso verwendet bzw. bereitgestellt wie bei Beispiel 3» jedoch mit der Ausnahme, daß die Druckplatte hier mit einem leicht abdeckenden Toner entwickelt wurde. Die Konzentration des Natriumsilikats betrug l_t5 Volumenprozent. Die mit dem Bild versehene Platte wurde in die Lösung eingetaucht und dann in Luft getrocknet. Hiernach wurde der Toner abgewischt, wobei ein großer Wattebausch verwendet wurde, der in ein Kohlenwasserstofflösungsmittel getaucht war, das von der Firma Exxon Company unter der Bezeichnung Isopar G auf den Markt gebracht wird.

Die Druckform wurde wieder in die erwähnte kleine Offsett-Druck- ; maschine eingesetzt und ermöglichte die Herstellung von mehreren tausend Abzügen hervorragender Qualität ohne irgendwelche Abnützungserscheinungen.

In derselben Weise bereitete Druckformen wurden" hergestellt, ohne daß der Toner mit Isopar abgewaschen wurde. Es zeigte.n ^: sich dann nach den ersten wenigen Abzügen dieselben günstigen Ergebnisse wie bei Beispiel 4.

Es wurden noch viele anderen Versuche gemacht, bei denen zur Oberflächenbehandlung Natriumsilikate verwendet wurden. Dabei ; gelangten sowohl einschmelzbare als auch nur leicht abdeckende, nicht zu fixierende Toner zur Anwendung. Im letzteren Falle wurde der Toner vor dem Drucken entweder abgewischt oder aber die Druckform wurde unmittelbar in die Drixckmaschine eingesetzt, j Die bei den Versuche verwendeten Silikatlösungen zeigten Kon- j zentrationen von. nicht mehr als 0,1 % bis hin zu 5 %» ohne daß sich irgendwelche kiritischen Konzentrationswerte zeigten. Die j

günstigsten Konzentrationswerte scheinen im Bereich zwischen j 1 % und 2 % zu liegen. Das Aufbringen erfolgte durch Aufstreichen

- 20 - j

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oder Eintauchen. Ein einfaches Aufbringen reichte aus, doch Li. eß sich die Dicke des resultierenden Belages in starkem Maße durch die Anzahl der Aufbringvorgänge steuern, wobei zwischen jedem Auftragen eine Trocknung vorzusehen war. Versuche mit einmaligem Auftrag bis zu vier jeweils gesonderten AuftragungsvorgänReti waren erfolgreich.

Zusätzlich zu den im Handel erhältlichen Tonern der oben be- ■ schriebenen Art wurde auch eine bestimmte Markierungsfarbe als ^! Toner verwendet und in derselben Weise behandelt, wie der oben erwähnte, leicht abdeckende Toner, nämlich entweder vor dom Herstellen der Abzüge mit einem Lösungsmittel abgewischt odor I aber unmittelbar durch Herstellen der Abzüge während der ersten , wenigen Drucke abgetragen.

' Mikrographien mit einem Elektronen-Abtaststrahl und Schätzun- ! gen der Molekülabmessungen führen zu dem Schluß, daß dor Silikatbelag eine Dicke von etwa 700 A charakteristiscJierwei.sp aufweist. Praktisch ließen sich solche dünnen Beläge durch ^! dreimaliges Aufbringen einer Silikatlösung von 0,5 % oder durch . einmaliges Auftragen, einer 2%-igen Silikatlösung erzeugen.

Beispiel 5«

^;Der elektrophotographische Aufzeichnungsträger wurde wieder in ; der zuvor beschriebenen Weise aufgebaut und enthielt ein PoIy- ^; estersubstrat, eine ohmisch leitende Zinn-Indium-Oxidschicht ; in einer Dicke von etwa 300 A und einen Photoleiterbelag, welcher aus Kadmiumsulfid in einer Dicke von etwa 3-000 A 'bestand. Auf der Oberfläche des Photoleiterbelages wurde «in I latentes, elektrostatisches Bild erzeugt, indem zunächst eine

gleichförmige negative elektrostatische Ladung mittels einer I
ι geeigneten Koronaentladungseinrichtung aufgebracht und dann : eine Belichtung mit 50 ft.cd s durchgeführt wurde, wobei die ! Strahlung eine bestimmte Verteilung entsprechend dem wiederzu- ! gebenden Gegenstand aufwies. Das elektrostatische latente La-

- 21 -

70 9 820/0 9 7

dungsbild wurde durch Eintauchen in eine Flüssigkeitsdispersion elektroskopischer Markierung spar tilcel entwickelt, um die einzelnen Bildbereiche mit Toner zu versehen, indem man die

j betreffenden Dildbereiche die elektroskopischen Markierungs-

'partikel anziehen ließ.

j Die Tonerdispersion besaß folgende Zusammensetzung:

Polystyrolharz 100 g-

roter Pigmentstoff

CI 53 20 g

Zur Bereitung wurde das Folystyrolharz geschmolzen und der Pigmentstoff wurde zugegeben. Die Mischung wurde dann in einem beheizten Rührwerk gerührt, bis sie homogen war. Danach ließ man die Mischung sich abkühlen. Der erkaltete .Stoff wurde gebrochen, so daß pigmentierte Harzteilchen zur Verfügung standen, welche eine Korngröße im Bereich von 20 Mikron bis 200 Mikron aufwiesen. Danach wurde folgende Mischung bereitet:

Pigmentiertes Harz 20 g Alkydharz k0 g

Isoparaffin-Kohlenwasserstoff lAo g

Die Mischung wurde in einer Kugelmühle 48 Stunden lang 'gemahlen. ! Auf diese Weise wurde ein Tonerkonzentrat gebildet. Die Flüssig- ■ keitsdispersion wurde dann bereitet, indem das soben genannte , Konzentrat in Isoparaffin-Kohlenwasserstoff dispergiert wurde, und zwar im Verhältnis von 5 Gramm bis 20 Gramm Konzentrat je 1 Liter Dispersionsmittel. Die Tonerpartikel oder elektroskopischen Markierungsρartikel besaßen in der Dispersion eine Korn- ' größe im Dereich von 1 Mikron bis 5 Mikron. ι

Das Polystyrol hatte einen Schmelzpunkt von 150° C, ein Molekulargewicht von etwa 5·000 und einen Säurewert unter 1.

ι j Das Alkydharz war ein langes Ölalkyd auf der Basis von safloöl- !

I verlängertem Glyzerin mit einer Üllänge von 6k% und einem Fest- !

; - 22 -

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stoffgehalt von 69/« bis 71 /° in dem aliphatischesriKohlenwasserstofflösungsmittel bei einem Säurewert von 6 bis 10.

Nach dem Aufbringen des Toners wurde die Oberfläche des l'hotoleiterbelages in klarem Xsoparaffin-Kohlenwasserstoff-Di.sporsionsmittel gespült, getrocknet und auf eine Temperatur von I5O⁰ bis I60 erhitzt, \im den abgelagerten Toner festzuscliisiolzen.

Eine wässrige Chromsäurelösung wurde dann folgendermaßen vorbereitet :

Konzentrierte Schwefelsäure ll'l g

Wasser 4o g

Kalium-Bichromat 5 g

Diese Bestandteile wurden gemischt und dann mit dem gleichen Volumen Wasser verdünnt.

: Der mit einem Bild versehene Photoleiterbelag wurde für eine

Dauer von 30 Sekunden in die soeben beschriebene wässrige Clirotn-' säurelösung eingetaucht und dabei auf einer Temperat\ir von etwa : 21 C gehalten und danach mit Wasser abgespült.

Durch die beschriebene Oberflächenbehandlung wurden die Obnrflächenbereiche des Photoleiterbelages, welche von Toner frei-

' geblieben waren, wasseraufnehmend oder hydrophil und bildeten die nicht druckenden Bereiche der Druckform- oder Druckplatton-

; oberfläche, während die druckenden Bereiche von den mit dnrn eingeschmolzenen Toner versehenen Flächenbereichen gebildet wurden, welche Farbe aufnahmen.

'Die in dieser Weise vorbereitete Lithographie-Druckform wurde atxf den Plattenzylinder einer Offsetmaschine gesetzt. Unter ■ Verwendung gebräuchlicher schwarzer Offsetdruckfarbe und der üblichen ßefeuchtungslösung konnten mehrere tausend Abzüge aus-I gezeichneter Qualität und hohen Auflösungsvermögens hergestellt !werden.

; - 23 -

70982070974

Beispiel 6

Das in Beispiel 5 erwähnte Kalium-Bichromat wurde bei im übrigen gleichen Bedingungen durch einen gleichen Gewichtsteil von Amonium-Bichromat ersetzt.

Beispiele 7 und 8

Der in Beispielen 5 und 6 erwähnte Anteil von ll^zl g konzentrierter Schwefelsäure wurde durch einen Anteil von 70 g einer 4O/o-igen wässrigen Lösung von Flußsäure ersetzt. Die Zeit des Eintauchens von 30 Sekunden nach den Beispielen 5 und 6 wurde auf 50 Sekunden erhöht.

Beispiel 9
Die einzelnen Schritte gemäß Beispiel 5 wurden wiederholt, je-

χ

doch mit der Ausnahme, daß eine wässrige Chromsäurelösutig verwendet wurde, welche folgende Bestandteile enthielt:

Konzentrierte Schwefelsäure 36 g

j Wasser 1.100 g ^:

! Natriumbichromat 36 g

_o

j Die Lösung wurde auf einer Temperatur von 21 C gehalten und die Zeit des Eintauchens betrug 1,5 Minuten.

Beispiel 10

Gegenüber der Mischungszusammeusetzung gemäß Figur 9 wurde zur j Bildung der wässrigen Chromsävirelösung eine Verdünnung mit

einem gleichen Volumen von Wasser vorgenommen. Die Lösung wurde wieder auf einer Temperatur von 21 C gehalten. Die Zeit des Eintauchens betrug jedoch 3 Minuten.

Beispiel 11

Die Maßnahmen gemäß Beispiel 5 wurden wiederholt jedoch mit der Ausnahme, daß die wässrige Chromsäurelösung nun folgende

- 24 -

"7^9 8 2 0"/0 9TA

Bestandteile enthielt:
i
. Chromsäureanliydrid 60 g

Wasser 100 g

In dieser Lösung wurden die Chromationen und die Wasserstoffionen, welche durch die Chromsäure bereitgestellt wurden, durch Auflösen des Chromsäureanhydrids in Wasser gebildet. Die Lösung

, wurde auf einer Temperatur von etwa 2^lh C gehalten und die ■ Zeit des Eintauchens betrug 1,75 Minuten.

' Beispiel 12

! Gegenüber den Maßnahmen nach Beispiel 11 betrug die Tempnrntur

I der wässrigen Chromsäurelösung nunmehr 32 C und die Zeit dos Eintauchens wurde auf 20 Sekunden verkürzt.

Beispiel 13

\ Gegenüber den Maßnahme gemäß Beispiel 11 wurde die Temperntür . der wässrigen Chromsäurelösung auf 40,5° C erhöht und die Zeit des Eintauchens wurde auf 6 Sekunden vermindert.

Beispiel l4

: Gegenüber Beispiel 12 wurde die wässrige Chromsäurelösung mit einem gleichen Volumen von Wasser verdünnt. Die Zeit des Jiin-I tauchens wurde auf 50 Sekunden verlängert.

j Beispiele 15 bis 17»

1 Gegenüber den Verhältnissen bei den Beispielen 5 bis 11 wird

idie Flüssigkeitsdispersion der elektroskopischen Markierungspartikel oder Tonerpartikel nunmehr folgendermaßnn bereitet:

Blaues Pigment CI 15 100 g

Alkydharz k00 g

Isoparaffin-Kohlenwasserstoff 300 g

- 25 -

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; Diese Wischung wurde während einer Dauer von 'iß Stunden in einer

Kugelmühle gemahlen, so dall das Tonerkonzentrat entstand. Min \ Flüssigkeitsdi spersion wurde hergestellt, indem dieses κοιι/οη-'trat in dein isoparaffin-KoIilGiwnsRerstoff-Dispcrsioiisnvitt.cl. Ln ]einem Verhältnis von 15 his 25 g Konzentrat je 1 Litor his-'persionsmittel dispergiert wurde. Die elektroskopi scheu liar-

jkierungspartikel oder Tonerpartikel in der Dispersion hatten !eine Korngröße im Bereich von 0,5 bis 2 Mikron.

.Das Alkydharz war ein Saflaröl-modifiziertes Urethanalkyd mit ^! einer üllänge von 67 % und einem Feststoffgehalt von 6θ';ί in ■ einem aliphatischen Kohlenwasserstofflösungsmittel. Der Säure-

i _.

!wert lag unter 2.

!Nach dem Aufbringen des Toners wurde die Überflache des Photoileiterbelages in klarem Isoparaf f in-Kohlenwasser stoff abgo?']¹''It 1 und in Luft getrocknet.

!Der mit Toner vessehene elektrophotographische Aufzeichnuugsträger wurde dann in die wässrige Chromsäurelösung eingetaucht j und mit Wasser abgespült. Die in solcher Weise vorbereite to I Lithographie-Druckform wurde in den Plattenzylinder einer ;Offset-Druckmaschine eingesetzt. Die mit Toner versehenen iJereiche nahmen die Druckfarbe an und bildeten die druckenden

¹ LJildber eiche.

Beispiele 22 bis 29

Gegenüber den Beispielen 15 bis 21 wurde nach dem Eintauchen des mit Toner versehenen Pliotoliiterbelages in die wässrige : Chromsäurelösung und nach Abspülen mit Wasser der Atif zeiclmungs- ; träger in Luft getrocknet und dann wurden die Tonerablagerimgen, welche durch die elektroskopischen MarkierungspartLkelchen gebildet worden waren, von dem Photoleiterbelag wieder entfernt, indem dieser mit einem Bausch abgewischt wurde, der mit Iso-Iparaffin-Kohlenwasserstoff getränkt war, wodurch die darunter-

: - 26 -

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J liegenden Teile der Oberfläche des Photoleiterbelages freigelegt wurden. Dann wurde die Oberfläche in Luft getrocknet.

Die in dieser Weise vorbereitete Lithographie-Druckform würfle

^; in den Plattenzylinder einer Offset-Druckmaschine eingesetzt.

Es zeigte sich, daß die freiliegenden Flächenbereiche des Photoleiterbelages Druckfarbe annahmen und die druckenden Bildbereiche bildeten.

Es sei nochmals darauf hingewiesen, daß vorliegend eine Druck- ! platte geschaffen wird, welche als wesentlichen Bestandteil

einen zähen, haltbaren und abriebfesten Aufzeichnungsträger ^! enthält. Das Polyestersubstrat und seine Schichten bzw. Beläge ; stellen einen Konstruktionsverband dar, der keine Bestandteile

enthält, die sich abnützen oder unbrauchbar werden. Die Druck-, form oder Druckplatte selbst hat bei den bisherigen Versuchen

keinerlei Verschleißerscheinungen an der photoleitenden Ober- ! fläche oder an dem Substrat gezeigt, gleichgültig, wieviele ' Abzüge mit der betreffenden Druckplatte gemacht wurden. Die [ Silikatbeläge besitzen eine vergleichbare Dauerhaftigkeit und ! ermöglichen bei gleichförmigem Aufbringen ohne weiteres größenj ordnungsmäßig 100.000 Abzüge. ι

; Das Polyestersubstrat 12 des Aufzeichnungsträgers F ist etwa 0,125 mm dick, so daß die resultierende Druckform bei den I durchgeführten Versuchen eine Dicke von etwa 0,15 mm aufwies.

, Die Druckformen sind daher außerordentlich dünn und könnton

I !

I bei achtloser Handhabung zur Faltenbildung neigen. Ohne irgond-I eine Einbusse an physikalischen oder elektrischen Eigenschaften >

I kann jedoch auch ein etwas dickes Polyestersubstrat verwendet j j werden, um die Neigung zur Faltenbildung zu vermindern und die ^! : Druckform oder Druckplatte leichter an die Form der Zylindor- ! fläche des Plattenzylinders der Druckmaschine anpassen zu können. j Im Gegensatz zu gebräuchlichen Druckformen oder Druckplatten [ kann die hier vorgeschlagene Druckplatte nach dem Belichten !

und vor dem Fixieren und/oder der Oberflächenbehandlung abge-

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waschen werden. Das Bild kann zu dieser Zeit korrigiert odor !neu aufgebracht werden und es können Bildteile ergänzt worden.

j Schließlich sei noch erwähnt, daß in der vorliegenden Beschrei-

j bung und in den anliegenden Ansprüchen der Ausdruck "Belag" !sowohl für eine körperliche, abdeckende Schicht, als auch für das Produkt einer chemischen Reaktion verwendet ist.

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Leerseite

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Verfahren zur Herstellung einer unmittelbar mit dem Druckjbild zu versehenden, flexiblen Druckplatte zur Durchführung von

   Offset- und ähnlichen Lithographie-Druckverfahren, dadurch ge-

   [kennzeichnet, daß bei Verwendung eines elektrophotographischen
   Aufzeichnungsträgers, welcher ein dünnes, flexibles Polymersubstrat, eine auf diesem abgelagerte, dünne, transparente, ohmisch leitende Schicht und einen auf dieser wiederum befindlichen, hohen Verstärkungsgrad und hohe Empfindlichkeit besitzenden, elektrisch anisotropen Photoleiterbelag enthält, welcher
   dxirch Sputtern hergestellt, anorganisch, kristallin bei hoch-

   I gleichförmiger Kristallorientierung, flexibel, transparent und
   dicht ist und eine abriebfeste Überfläche besitzt, die Oberfläche des elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers in Dunkelheit
   aufgeladen und unmittelbar danach mit einer Strahlungsverteilung , entsprechend einem Bild belichtet wird, um ein latentes Ladungs- . bild auf der Aufzeichnungsträgeroberfläche zu erzeugen_t daß sodann das latente Ladungsbild durch Aufbringen eines hydrophoben : Toners entwickelt wird, wonach eine Oberflächenbehandlung mit < einem Stoff erfolgt, welcher die zuvor nicht mit Toner versehenen Bildbereiche hydrophil macht, ohne die Photoleiterschicht im ] übrigen zu beeinflussen. ■

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
   Toner nach dem Aufbringen und vor der Oberflächenbehandlung fi- ; xiert wird.

   3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch.gekennzeichnet, daß der
   das Bild markierende Toner nach der Oberflächenbehandlung zusam- ^; men mit etwa an dem Toner haftenden Oberflächenbehandlungsstoff _; entfernt wird.

   - 29 -

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   4b. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß dor ^! verwendete Toner in einem Lösungsmittel lösbar ist, welches sich !gegenüber dem bei der Überflächenbehandlung verwendeten .Stoff neutral verhält und daß der Toner von den mit Toner verschonen I !Bereichen des Photoleiterbelages zusammen mit gegebenenfalls an ¹ dem Toner haftenden OberflächenfoehandlTingsstoff nach dem Obor- [ flächenbehandlungsschritt entfernt wird.

   j 5· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch geltennizeichnet, daß der zur Oberflächenbehandlung verwendete Stoff ein

   j Silikatpolymer zumindest enthält.

   j 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch golcpun-¹ zeichnet, daß der zur Oberflächenbehandlung verwendete Stoff i eine Natrium-Aluminium-Hydroxid-Komplexverbindung zumindest enthält.

   7· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekonnizeichnet, daß der zur Oberflächenbehandlung verwendete Stoff ei-

   :ne mit Kalium-Ferrozyanid umgesetzte Atzlösung mindestens ent- !hält.

   8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Oberflächenbehandlung verwendete Stoff einen Poly-vinylalkohol mindestens enthält, welcher wassenmlös- !lieh gemacht ist.

   9· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis (t, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Oberflächenbehandlung verwendete Stoff ein Silikatpolymer aus der Stoffgruppe mindestens enthält, welche durch Natriumsilikat, Kaliumsilikat und Mischungen derselben gebildet wird.

   10. Verfahren nach Anspruch 9 t dadurch gekennzeichnet, daß das Silikatpolymer eine wässrige Lösung von 0,1 bis 10 Voliimenprozent einer Rohlösung von 40 bis k.2. Baumegrad ist. ;

   - 30 - ;

   ί 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 9 oder 10, dn-

   ί durch gekennzeichnet, daß der yaxt Oberflächenbehandlung vrriven-' dete Stoff eine Natriumsilikatlösung zumindest enthält und dall bei der Oberflächenbehandlung ein Belag auf die l'hotoloitcroherfläche aufgebracht und diese dann getrocknet wird.

   12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Trocknung des ersten Belages mindestens ein zweiter Hein;;

   I aufgebracht wird.

   i 13· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekormi zeichnet, daß der zur Oberflächenbehandlung verwendete Stoff eine !wässrige Chromsäurelösung mindestens enthält, welche Chronnt- ! ionen und Wasserstoffionen in ausreichender Konzentration aufweist, so daß durch Reaktion mit mindestens den keine llildolpmente aufweisenden Teilen des Photoleiterbelages mindestens eine ■hydrophile, jedoch im wesentlichen wasserunlösliche, chronihnlti-ί ge Verbindung entsteht.

   I l'i. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis '±, dadurch gekenn- !zeichnet, daß der zur Oberflächenbehandlung verwendete Stoff I eine wässrige Chromsäurelösung zumindest enthält, deren Chromati !

   I ionen von Chromverbindungen geliefert werden, die aus der von ^;

   Kaliumbichromat, Natriumbichromat, Amoniumchromat und Chroms mire-I anhydrid gebildeten Gruppe ausgewählt sind und deren Wasser™ ; jstoffionen von Säuren geliefert werden, die aus der von Schwefel-; säure, Flußsäure und Chromsäure gebildeten Gruppe ausgewählt ! sind, wobei die letztgenannte Säure durch Auflösung von Chrom- :

   ι ;

   ;säureanhydrid in Wasser dargestellt wird. !

   15· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis l'i, dadurch gekenn- _: zeichnet, daß die Oberfläche nach der Oberflächenbehandlung ab- , !gespült wird. ·

   ί l6. Insbesondere nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprü- , i ehe 1 bis 15 hergestellte Lithographiedruckform oder -Druckplatte,

   ¹ . i

   - 31 - :

   ■•7Ö9820/097Ü

   gekennzeichnet durch einen elektrophotographischen Auf zeichmmgs-■ träger mit einem dünnen, flexiblen, nus einem organischen I'olynifr gebildeten Substrat, einer darauf aufgebrachten, dünnen, transparenten, ohmisch leitenden Schicht und einem auf dieser befindlichen, einen hohen Verstärkungsfaktor und hohe ICmpfindl ichkeit aufweisenden Photoleiterbelag, welcher durch Sputtern hergestellt ist, vollständig anorganisch ist, eine gleichförmige Struktur vertikal orientierter Kristalle aufweist, flexibel, transparent und dicht ist und eine abriebfeste Oberfläche besitzt, ferner durch auf dieser Oberfläche befindliche, Bildelemente darstellende Flächenbereiche und durch weitere, keine Dildeleiuente enthaltende Flächenbereiche, wobei die Bildelemente enthaltenden I¹" Inchenbereiche hydrophob sind und die keine Bildelemente enthaltenden Flächenbereiche einen Belag aus einem hydrophilen Stoff aufweisen, der untrennbar nur an diesen Flächenbereichen anhaftet.

   17· Druckform oder Druckplatte nach Anspruch l6, dadurch gekoun-'zeichnet, daß die Bildelemente enthaltenden Flächenbereiche ei— inen an diesen anhaftenden Auftrag eines hydrophoben Toners nufweisen.

   iß. Druckform oder Druckplatte nach Anspruch 171 dadurch gokenn- ; zeichnet, daß der in den die Dildeleiuente aufweisenden Klächon-

   bereichen aufgebrachte Toner an diesen Flächenbereichen dauer— ι haft anhaftet.

   ! 19· Druckform oder Druckplatte nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der in den die Bildelemente enthaltenden Flächenbereichen aufgebrachte Toner entfernbar ist.

   20. Driickform oder Druckplatte nach einem der Ansprüche J 6 his 19, dadurch gekennzeichnet, daß der hydrophile Belag ein Silikatpolymer zumindest enthält.

   - 32 -

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   I 26522b2

   •21. Druckform oder Druckplatte nach Anspruch 2O, dadurch ^Ηηίπι I zeichnet, daß der hydrophi. .'o Belag Natriumsil iJcnt oder Ualinnisilikat oder Mischlingen derselben zumindest enthält.

   22. Druckform oder Druckplatte nach einem der Ansprüche Jd bis 19» dadurch gekennzeichnet, daß der hydrophile DeJ ng eine Natrium-Aluininiuin-IIydroxid-Komplexverbindung zumindest en UiH 1 t

   _:23· Druckform oder Druckplatte nach einem der Ansprüche IG

   bis 19t dadurch gekennzeichnet, daß der hydrophile Belag eine .mit Ferrozyatiid umgesetzte Verbindung zumindest enthält.

   "2't. Druckform oder Druckplatte nach einem der Ansprüche H>

   ,bis 19i dadurch gekennzeichnet, daß der hydrophile Bein,!¹; ρμπμι !wasserunlöslichen Poly -vinylalkohol zumindest enthält.

   . 25· Druckform oder Druckplatte nach einem der Anspruch·"· I (> ibis 19» dadurch gekennzeichnet, daß der hydrophile Being πιί.η- : destens eine hydrophile, jedoch im wesentlichen wnsserun I < >.·=?Ί L-

   che Chromverbindung enthält, die durch jleaktion eitler wässrigen ^: Clirornsäurelösung mit mindestens einem Teil des Photoleitrrwork-I stoffs des Photoleiterbelages gebildet ist.

   ^! 26. Drtickform oder Druckplatte nach einem der Ansprüche \ f» j bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat aus Polyester

   !besteht.

   " ³³ " BAD OFU6INAL

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