DE2726263C2 - Verfahren zum Herstellen von Druckformen - Google Patents

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Druckformen durch elektrostatisches Aufladen einer photoleitfähigen Schicht, die organischen Photoleiter, Bindemittel und Sensibilisierungsfarbstoff enthält, durch bildmäßiges Belichten, Entwikkeln zu einem Tonerbild, Fixieren und Entschichten sowie gegebenenfalls Ätzen an den toner-bildfreien Stellen.

Es sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von Druckformen und dazu geeignete Druckplatten bekannt. So werden Druckplatten wie sie im Offset-Verfahren verwendet werden, normalerweise durch bildmäßiges Belichten einer lichtempfindlichen Schicht hergestellt, die auf einem geeigneten Trägermaterial aufgebracht ist. Typische Vertreter sind positiv arbeitende Diazodruckplatten (DE-PS 8 54 890), bei denen die vom aktinischen Licht getroffenen Stellen nach Zersetzung der Diazoniumsalze gegebenenfalls im folgenden Verfahrensschritt entfernt werden. Bekannt sind auch negativ arbeitende Verfahren, wo Härtung oder Photopolymerisation an solchen Stellen der lichtempfindlichen Schicht erfolgt, die von Licht getroffen werden unter Entfernung der Nichtbildsteilen (DE-PS 9 60 335).

Man hat auch schon Offset-Druckplatten für elektrophotographische Venahren vorgeschlagen, welche eine photoleitfähige Schicht auf einem entsprechenden Trägermaterial enthalten. Die Bearbeitung erfolgt über elektrostatisches Aufladen, bildmäßiges Belichten, Entwickeln des latenten elektrostatischen Bildes mit Hilfe eines Toner enthaltenden Entwicklers, Fixieren des Tonerbildes durch Trocknen oder Erhitzen, Hydrophilieren oder Entschichten. Das erhaltene Bild kann dann als Druckform für Offset-Verfahren eingesetzt werden (bekannt z. B. aus DE-AS 11 97 754).

Andere Verfahren zur Herstellung von Druckplatten beinhalten die Herstellung einer photographischen Vorlage auf Silberfilm, welche notwendig ist, um die Offset^ DruckDlatte zu belichten oder sie beinhalten die Herstellung von reliefartigen Platten, bei weichen hochenergeth.2he Strahlung eingesetzt wird, um die Platte bildmäßig entsprechend umzuwandeln.

Wegen der stetig wachsenden Verwendung elektronischer Methoden zur Aufnahme von Informationen bzw. deren Abfragemöglichkeiten durch Computer, Kathodenstrahlen oder Faksimileeinrichtungen, gab es auch Abwandlungen in den Druckformenherstellungsverfahren. So ist der Gebrauch eines mdoulierten hochenergetischen 30 Watt Kohlendioxid-Lasers zur bildmäßigen Belichtung von Druckplatten bekannt (US-PS

35 49 733), bei welchem Verfahren das polymere Material auf der Platte zersetzt wird und zur Herstellung einer Reliefdurckform führt. Es ist weiter ein Gerät bekannt, das zur Herstellung von Reliefdruckformen einen hochenergetischen 100 Watt Kohlendioxid-Laser verwendet (US-PS 35 06 779). Ferner ist aus US-PS

36 64 737 die Herstellung von Druckformen durch direkte Laserbelichtung von Diazo-Druckplatten und anschließende übliche Entwicklung bekannt.

Es sind auch Systeme bekannt, basierend auf relativ hochenergetischen Strahlern, um Ätzen oder Deformation der Aufnahmeflächen zu vervollständigen. Neben der Anwendung hochenergetischer Laser gibt es aber auch Forderungen nach entsprechender Kühlung. Dadurch werden die neuen Methoden aufwendig und teuer.

Hochenergetische Laserquellen sind notwendig, um die Belichtung von lichtempfindlichen Materialien auf Basis von Diazoniumsalzen zu gewährleisten. Diese Materialien benötigen im allgemeinen Energien in der Größenordnung von wenigstens 20 mjoule/cm² auf der Plattenoberfläche, damit die photochemische Umsetzung überhaupt erfolgen kann (US-PS 36 64 737). Benutzt man jedoch andere lichtempfindliche Materialien wie Silberhalogenid- oder Zinkoxid-Aufzeichnungsmaterialien, so ist zwar eine erheblich geringere Energie zur Belichtung notwendig, aber man kann in diesem Falle nur ein Zwischenoriginal herstellen, und die Vorteile der direkten Bebilderung einer brauchbaren Druckplatte, die man sofort entwickeln und entschichten kann, wären verloren.

Es ist auch ein Belichtungssystem bekannt geworden, bei dem die Verwendung von Laserstrahlen zur Belichtung von elektrophotographischen Materialien erfolgt (US-PS 39 09 254). Dabei wird die bildmäßige Belichtung der photoleitfähigen Oberfläche von der elektrostatischen Aufladung vorgenommen, zu dem Zweck, die vom Licht getroffenen Stellen leitfähig zu erhalten.

Nach erfolgter Aufladung, so wird offenbart, soll bildmäßige Differenzierung gegeben sein, welche durch Entwickeln und bekannte Weiterverarbeitung zu einem sichtbaren fixierten Bild führt.
Hierzu ist jedoch eine sehr große auf der Plattenoberfläche wirksame Energie notwendig, die ausgeht von einem Laser mit einer Intensität von 500 Watt/cm², um bleibende Leitfähigkeit zu erzeugen.

Es war deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein wirksames Verfahren zur Herstellung von Druckformen zu schaffen, bei welchem mit Laser-Belichtung gearbeitet werden kann, ohne daß die Herstellung eines Zwischenoriginals erforderlich und bei dem mit einer niedrigen Bestrahlungsintensität gearbeitet werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man zum bildmäßigen Belichten einen modulierten, im Bereich von 350 bis 750 nm emittierenden Laser

mit einer Lichtleistung von höchstens einem Watt verwendet, der für die photoleitfähige Schicht eine Lichtenergie im Bereich zwischen 10 Millijoule und 1 Mikrojoule pro Quadratzentimeter liefert. In bevorzugter Ausführungsform setzt man einen Laser mit einer Lichtleistung von 5 bis 20 Milliwatt ein, der eine Lichtenergie von weniger als 500 Mikrojoule pro Quadratzentimeter ergibt.

Hierdurch wird erreicht, daß man ohne die Herstellung von Zwischenoriginalen auf Silberhalogenid- oder Zinkoxid-Aufzeichnungsmaterialien direkt das elektrophotographische Material zur Herstellung von Druckformen sofort belichten kann und unter Verwendung kostensparender Laser arbeiten kann. Laser von höchstens einem Watt Lichtleistung sind wohlfeil, haben einen geringen Energieverbrauch, benötigen keine besondere Wartung, bedürfen nicht der Kühlung und haben eine relativ lange Lebensdauer.

Alle Laser, die in dem angegebenen Wellenlängenbereich emittieren, sind für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet. Hierzu gehören Helium/Cadmium-Laser, Argonionen-Laser, YAG-Laser und Helium/Neon-Laser. Vorzugsweise werden Helium/Neon-Laser und Argonionen-Laser verwendet.

Als Schichtträger für das Aufzeichnungsmaterial zur elektrophotographischen Herstellung von Druckformen können sämtliche für diesen Zweck bekannten Materialien eingesetzt werden, wie z. B. Aluminium-, Zink-, Magnesium-, Kupferplatten oder Mehrmetallplatten, aber auch Celluloseprodukte, wie z. B. Spezialpapiere, Cellulosehydrat-, Celluloseacetat- oder Cellulosebutyrat-Folien, letztere besonders in teilweise verseifter Form. In beschränktem Umfange kommen auch Kunststoffe, wie z. B. Polyamide in Folienform oder metallbedampfte Folien als Schichtträger in Frage.

Besonders bewährt haben sich oberflächenveredelte Aluminiumfolien. Die Oberflächenveredelung besteht in einer mechanischen oder elektrochemischen Aufrauhung und gegebenenfalls in einer anschließenden Anodisierung und Behandlung mit Polyvinylphosphonsäure gemäß DE-OS 16 21 478. Hierdurch wird eine höhere Druckauflage und eine geringere Anfälligkeit gegen Oxidation erzielt.

Die für die photoleitfähigen Schichten verwendeten Photoleiter sind als im Prinzip bekannt anzusehen. Vorzugsweise sind hierzu geeignet solche wie sie aus Her DE-PS 11 20 875 hervorgehen, insbesondere substituierte Vinyloxazole. Weiterhin geeignete Photoleiter sind z. B. Triphenylaminderivate, höher kondensierte aromatische Verbindungen, wie Anthracen, benzokondensierte Heterocyclen, Pyrazolin- oder Imidazolderivate. Hierzu gehören auch Triazol- sowie Oxdiazolderivate, wie sie in der DE-PS 10 60 260 bzw. 10 58 836 offenbart sind; hier ist insbesondere 2,5-Bis-(4'-diäthylaminophenyl)-oxdiazol-1,3,4 geeignet. Weiterhin sind vinylaromatische Polymere wie Polyvinylanthracen, Polyacenaphthylen, Poly-N-vinylcarbazol sowie Mischpolymerisate aus diesen Verbindungen geeignet, sofern sie zu einer Löslichkeitsdifferenzierung, gegebenenfalls in Verbindung mit einem Harzbindemittel geeignet sind. Hierzu gehören auch Polykondensate aus aromatischen Aminen und Aldehyden, wie sie aus der DE-AS 11 97 325 oder Harze nach der DE-OS 21 37 288 bekannt sind.

Als Bindemittel sind hinsichtlich der .Filmeigenschaften und der Haftfestigkeit Natur- bzw. Kunstharze geeignet. Bei ihrer Auswahl spielen außer den filmbildenden und elektrischen Eigenschaften sowie denen der Haftfestigkeit auf dem Schichtträger vor allem Löslichkeitseigenschaften eine besondere Rolle. Für praktische Zwecke sind solche Bindemittel besonders geeignet, die in wäßrigen oder alkoholischen Lösungsmittelsystemen, gegebenenfalls unter Säure- oder Alkalizusatz löslich sind. Aus physiologischen und Sicherheitsgründen scheiden aromatische oder aliphatische, leicht brennbare Lösungsmittel aus. Geeignete Bindemittel sind hiernach hochmolekulare Substanzen, die alkalilöslich machende Gruppen tragen. Solche Gruppen sind beispielsweise Säure-, Anhydrid-, Carboxyl-, Phenol-, Sulfosäuren-, Sulfonamid- oder Sulfonimid-Gruppen. Bevorzugt werden Bindemittel mit hohen Säurezahlen eingesetzt, da diese in alkalisch-wäßrig-alkoholischen Lösungsmittelsystemen besonders leicht löslich sind. Mischpolymerisate mit Anhydridgruppen können mit besonders gutem Erfolg verwendet werden, da durch das Fehlen freier Säuregruppen die Dunkelleitfähigkeit des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials gering ist trotz guter Alkalilöslichkeit

Ganz besonders geeignet sind Mischpolymerisate aus Styrol und Maleinsäureanhydrid, auch Phenolharze haben sich gut bewährt

Zur Erweiterung des spektralen Empfindlichkeitsbereiches organischer Photoleiter, der im Bereich des langwelligen UV-Lichtes von 350 bis 400 nm liegt, in den sichtbaren Bereich ist es bekannt, Farbstoffe verschiedenster Verbindungsklassen und Farbe als Sensibilisatoren zu verwenden. Als wirksam seien im folgenden beispielsweise die in den Farbstofftabellen von Schultz (7. Auflage, 1. Band, (1931)) aufgeführten Farbstoffe genannt:

Triarylmethanfarbstoffe, wie Brillantgrün (Nr. 760, S. 314), Victoriablau B (Nr. 822, S. 347), Methylviolett (Nr. 783, S. 327), Basischreinblau, Kristallviolett (Nr. 785, S. 329), Säureviolett 6B (Nr. 831, S. 351); Xanthenfarbstoffe, und zwar Rhodamine, wie Rhodamin B (Nr. 864, S. 365), Rhodamin 6G (Nr. 866, S. 366), Rhodamin G extra (Nr. 865, S. 366), Sulforhodamin B (Nr. 863, S. 364) und Echtsäureeosin G (Nr. 870, S. 368) sowie Phthaleine, wie Eosin S (Nr. 883, S. 375), Eosin A (Nr. 881, S. 374), Erythrosin (Nr. 886, S. 376), Phloxin (Nr. 890, S. 378), Rose bengale (Nr. 889, S. 378) und Fluorescein (Nr. 8c(0, S. 373); Thiazinfarbstoffe, wie Methylblenblau (Nr. 1038, S. 449); Acridinfarbstoffe, wie Acridingelb (Nr. 901, S. 383), Acridinorange (Nr. 908, S. 387) und Trypaflavin (Nr. 906, S. 386); Chinolinfarbstoffe, wie Pinacyanol (Nr. 924, S. 396) und Kryptocyanin (Nr. 927, S. 397); Chinonfarbstoffe und Ketonfarbstoffe, wie Alizarin (Nr. 1141, S. 499), Alizarinrot S (Nr. 1145, S. 502) und Chinizarin (Nr. 1148, S. 504). Weiter seien Cyaninfarbstoffe wie Astrazonorange R (C. 1.48 040), Astrazonorange G (C. 1.48 035), Astrazongelb 3G (C. 1.48 055), Astrazongelb 5G (C. 1.48 065) oder Basic Yellow 52 115 (C. 1.48 060) und Malachitgrün (C. 1.42 000) genannt.

Bei Verwendung des in bevorzugter Ausführungsform benutzten Helium/Neon-Lasers werden als Sensibilisierungsfarbstoffe solche wie Brillantgrün, Malachitgrün oder Kristallviolett oder jeder andere im Wellenlängenbereich des Helium/Neon-Lasers von 630 nm absorbierende Sensibilisierungsfarbstoff eingesetzt.

Das erfindungsgemäße Verfahren findet bei der Herstellung von Flachdruckformen z. B. für den Zeitungsdruck Verwendung, wobei die Laserbelichtung mit einer Datenfernübertragung oder mit Cofnputerspeicherung gekoppelt sein kann.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.

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Beispiel 1 Wasser und Einfärben mit fetler Farbe können von der

Druckform Abdrucke hergestellt werden.

Eine Lösung von 40 g 2,5-Bis-(4'-diäthylaminophenyl)-l,3,4-oxdiazol, 47 g eines Mischpolymerisates aus Styrol und Maleinsäureanhydrid, 10 g einis Chlorkautschuks und 2,0 g Astrazonorange R in 520 g Tetrahydrofuran, 330 g Methylglykol und 150 g Butylacetat wird auf eine mechanisch oberflächlich aufgerauhte Aluminiumfolie von 100 μπ> Dicke aufgetragen. Nach dem Verdunsten beträgt die Dicke der photoleitfähigen Schicht etwa 5 μίτι. Die Empfindlichkeit der Schicht liegt im blauen Spektralbereich mit einem Maximum bei 480 nm. Die zur Entladung der Schicht auf ein Restpotential von 50 V erforderliche Energie beträgt 60 μ]/οπι² bei 487 nm. Die Belichtung der Platte erfolgt nach Aufladung auf —450 V mittels eines 10 mW Argonionenlasers, dessen Strahl bildmäßig so moduliert ist, daß sich ein Negativbild ergibt. Das latente Bild wird mit einem Sucpensionsentwickler entwickelt, den man erhält, wenn man 1 g eines synthetischen Esterwarhses mit einer Verseifungszahl von 130—150 und einem Tropfpunkt von 81 bis 86° in einer Lösung von 2 g eines löslichen Pcntaerythritharzesters als Hilfsmittel zur Dispergierung in 20 ml eines Isoparaffins fein dispergiert und mit 1000 ml eines Isoparaffins mit einem Siedebereich von 185—210° verdünnt. Dem Entwickler setzt man 0,5 g Sojalecithin als Steuerstoff zu.

Die entwickelte Platte wird in eine Druckform umgewandelt, indem sie in eine Lösung von 35 g Natriummetasilikat-Hydrat in 140 ml Glycerin, 550 ml Äthylenglykol und 140 ml Äthanol eine Minute lang eingetaucht und anschließend mit einem Wasserstrahl unter leichtem Bürsten abgespült wird. Die Druckform liefert hochwertige Drucke mit einer Auflösung von 6 Linien/ mm (60er Raster) und einer Auflage bis zu 100 000.

Beispiel 2

Eine Lösung von 40 g 2-Vinyl-4-(2'-chlorphenyl)-5-(4"-diäthylaminophenyl)-oxazol, 47 g eines Mischpolymerisates aus Styrol und Maleinsäureanhydrid, 10 g eines Chlorkautschuks und 0,4 g Brillantgrün in 510 g Tetrahydrofuran, 330 g Methylglykol und 150 g Butylacetat wird auf eine durch Drahtbürstung mechanisch aufgerauhte 100 μιη starke Aluminiumfolie mit einer Bürsttiefe von etwa 3 μίτι aufgetragen. Nach dem Verdunsten des Lösungsmittels hinterbleibt eine Photoleiterschicht mit einer Dicke von 4 — 5 μίτι, die im roten Spektralbereich mit einem Maximum bei 630 nm Licht absorbiert und photoleitend wird. Die zur Entladung der Schicht auf ein Restpotential von 50 V erforderliche Energie beträgt 100 μΐ/cm². Die Schicht wird in der in der Elektrophotographie üblichen Weise mit einer Corona auf ein Oberflächenpotential von —400 ν aufgeladen und mit einem modulierten 15 mW Helium/Neon-Laser mit einer Wellenlänge von 632 nm bildmäßig belichtet. Das entstandene elektrostatische Bild der Vorlage wird durch Einstäuben mit einem durch Ruß angefärbten Harzpulver sichtbar gemacht und durch Erwärmen auf 150°C zu einer wischfesten ElektroKopie fixiert. Man erhält so eine der Vorlage entsprechende Elektrokopie. welche an den Bildstellen gegen alkalische Lösungen beständig ist.

Zur Umwandlung der so hergestellten Elektrokopie in eine FlaChCiruckform wird mit einer Lösung behandelt, die aus 5% Monoäthanolamin, 5% Diäthanolamin, 10% Methylalkohol, 55% Äthylenglygol, 20% Glycerin und 5% Natriumsilikat besteht. Nach kurzen Spülen mit

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Druckformen durch elektrostatisches Aufladen einer photoleitfähigen Schicht, die organischen Photoleiter, Bindemittel und Sensibilisierungsfarbstoff enthält, durch bildmäßiges Belichten, Entwicklung zu einem Tonerbild, Fixieren und Entschichten sowie gegebenenfalls Ätzen an den toner-bildfreien Stellen, dadurch gekennzeichnet, daß man zum bildrngßigen Belichten einen modulierten, im Bereich zwischen 350 und 750 Nanometer emittierenden Laser mit einer Lichtleistung von höchstens einem Watt verwendet, der für die photoleitfähige Schicht eine Lichtenergie ini Bereich zwischen 10 Millijoule und 1 Mikrojoule pro Quadratzentimeter liefert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Laser mit einer Lichtleistung von 5 bis 20 Milliwatt einsetzt, der eine Lichtenergie von weniger als 500 Mikrojoule pro Quadratzenf.imeter liefert.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gennzeichnet, daß man einen Helium/Neon-Laser verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man einen modulierten 15 Milliwatt Helium/Neon-Laser verwendet.