DE4241611C2 - Verfahren zur Erhöhung der aktinischen Deckkraft elektrophotographischer Kopien mittels lichtempfindlicher Diazoschichten - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Erhö­ hung der aktinischen Deckkraft elektrophotographi­ scher Kopien durch Verwenden von Lichtpausfolien mit lichtempfindlichen Diazoschichten, wobei nach Ausbe­ lichtung in den bildfreien Bereichen Azofarbstoffe in den Bereichen mit Aufzeichnungen entwickelt werden.

Lichtpausschichten bzw. Lichtpausmaterialien, insbe­ sondere Lichtpausfolien, gehören seit Jahrzehnten zum Stand der Technik. In J. Kosar, Light Sensitive Systems, J. Wiley & Sons, N. Y. 1965, Kapitel 6, und in A. S. Diamond, Handbook of Imaging Materials, Marcel Dekker Inc., N. Y. 1991, Kapitel 3, sind ausführliche Beschreibungen zum gesamten Lichtpausverfahren ent­ halten. Ein transparentes Zweikomponenten-Diazoty­ piematerial in Form einer transparenten Lichtpausfolie für die Trockenentwicklung mit Ammoniak ist aus DE-A-31 00 579 bekannt. Ein transparentes Einkomponen­ tenmaterial auf Transparentpapierbasis ist in DE-B-12 90 809 beschrieben.

Die bei elektrophotographischen (xerographischen) Kopierverfahren verwendeten Folien und Transparent­ papiere werden häufig als Zwischenoriginal für weitere Vervielfältigungen verwendet. Für sogenannte Genera­ tionspausen bei der Fortführung von technischen Zeich­ nungen, wie auch bei der Verwendung von transparen­ ten Lichtpausmaterialien als Zwischenoriginal zur Be­ lichtung von anderen lichtempfindlichen Aufzeich­ nungsmaterialien, wie Druckplatten, Fotoresists für Lei­ terplatten usw. ist eine hohe Deckkraft der Bildlinien im UV-Bereich ebenso erforderlich wie eine gute Transpa­ renz der informationslosen Bereiche. In der Firmen­ schrift der Hoechst AG vom März 1987 mit dem Titel "Ozalid Reprofilm HD" ist angegeben, daß diese Licht­ pausmaterialien als Nutzenkopien (Zwischenoriginale) oder als Silberfilmduplikate eingesetzt werden. Diese Lichtpausmaterialien haben im ultravioletten Wellen­ längenbereich zwischen 300 und 400 nm eine sogenann­ te UV-Dichte von < 2,5. Üblich sind UV-Absorptions­ werte zwischen 2 und 4, insbesondere zwischen 2,5 und 3,8. In der Regel ist die Absorption dieser Lichtpausfil­ me bis 500 nm sehr hoch.

Aus DE-A-39 30 584 ist eine direkt auf elektrophoto­ graphischem Weg hergestellte Offset-Druckplatte mit hydrophilen betonerten Bereichen und oleophilen unbe­ tonerten Bereichen bekannt. Dies wird durch Verwen­ dung eines hydrophilen Toners oder einen Nachbehand­ lungsschritt erreicht, bei dem die betonerten Bereiche hydrophiliert werden.

Beim indirekten Verfahren wird zunächst ein Zwi­ schenoriginal (Nutzenkopie) hergestellt, das dann zur Belichtung von herkömmlichen, lichtempfindlichen Auf­ zeichnungsmaterialien, wie Druckplatten verwendet wird. Diese Kopiervorlagen werden von bereits beste­ henden Originalen über Repro-Kameras photogra­ phisch auf Silber-Halogenidfilm erstellt oder im Foto­ satz in entsprechenden Belichtungsanlagen auf photo­ graphischem Film erzeugt.

Die Verwendung von transparenten, elektrophoto­ graphisch (xerographisch) erzeugten Vorlagen ist nicht möglich, da die UV Absorption betonerter Bereiche für die Belichtung von Druckplatten, Fotoresists und der­ gleichen bei weitem nicht ausreicht. Eine Erhöhung der übertragenen Tonermenge ist aufgrund der apparativen Grenzen der elektrophotographischen Kopiergerate sehr begrenzt möglich. So kann die Absorption von To­ nerteilchen nicht beliebig durch Erhöhung von Farb­ stoffanteilen verbessert werden, ohne daß dabei die an­ deren erforderlichen Eigenschaften negativ beeinflußt werden. Es ist weiterhin nicht möglich, auf elektropho­ tographischen Kopien ein geschlossenes, kopierdichtes Linienbild zu erreichen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ver­ fahren zu schaffen, das es erlaubt, mittels üblicher elek­ trophotographischer Verfahren ohne weitere Zwi­ schenmaterialien kopierfähige Druckvorlagen zu erzeu­ gen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von kontrastreichen Aufzeichnungen auf flächenhaften, transparenten Trägermaterialien mittels elektrophotographischer Kopiergeräte oder Druckge­ räte, dadurch gekennzeichnet, daß als transparentes Trägermaterial ein solches mit einer lichtempfindlichen Diazotypieschicht verwendet wird, und nach Fixierung des elektrophotographisch übertragenen Toners die bildfreien Bereiche ausbelichtet und Azofarbstoffe in den Bereichen mit Aufzeichnung entwickelt werden.

Unter Verwendung handelsüblicher elektrophotogra­ phischer Kopiergeräte oder Laserdrucker, bei denen ein Halbleiter bildhaft belichtet und das Bild mit Toner ent­ wickelt wird, erfolgt anschließend Übertragung des To­ ners auf ein zur Übertragung geeignetes lichtempfindli­ ches, transparentes Material. Nach Weiterbearbeitung wird die für Druckvorlagen ausreichende Deckkraft der betonerten Bereiche erreicht.

Die Kontrasterhöhung in den betonerten Bereichen wird durch die nachträgliche Entwicklung von Azofarb­ stoffen nach dem Diazotypieverfahren erreicht. In den bildfreien, nichtbetonerten Bereichen wird vor der Ent­ wicklung das Diazoniumsalz durch Ausbelichten mit UV-Licht zerstört, so daß diese Bereiche die gewünsch­ te hohe Transparenz sowohl im sichtbaren als auch im UV-Bereich aufweisen.

Für das Ausbelichten werden vorzugsweise UV-Strahlen im Wellenlängenbereich von 350-420 nm ver­ wendet. Als besonders geeignet hat sich ein transparen­ tes, mit Diazotypieschicht versehenes Trägermaterial erwiesen, daß nach vollflächigem Ausbelichten eine Transparenz von < 0,5 im ausbelichteten Grund und in vollentwickelten Bereichen eine UV-Deckkraft von < 2,0 aufweist. Als Trägermaterial für die lichtempfindli­ che Diazotypieschicht können Folien aus Polyethylen­ therephtalat, Polypropylen, Polycarbonat oder Polyme­ thylmethacrylat verwendet werden. Diese Trägermate­ rialien weisen für die Verwendung im erfindungsgemä­ ßen Verfahren mindestens auf einer der beiden Haupt­ flächen eine Diazotypieschicht auf.

Neben diesen Trägermaterialien können auch Trans­ parentpapiere auf Zellstoffbasis oder auf Basis von Lin­ ters verwendet werden, die mindestens auf einer der beiden Hauptoberflächen die Diazotypieschicht aufwei­ sen.

Als besonders geeignet haben sich Diazotypieschich­ ten erwiesen, bei denen die Entwicklung der Azofarb­ stoffe mit gasformigem NH₃ erfolgt. Dafür können aber auch Diazotypiematerialien verwendet werden, bei de­ nen die Entwicklung der Azofarbstoffe mit üblichen Entwicklerflüssigkeiten erfolgt.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herge­ stellten kontrastreichen Aufzeichnungen können direkt als Vorlagen für die Belichtung von photolithographi­ schen Platten verwendet werden.

Die Vorteile des erfindungsgemaßen Verfahrens be­ stehen darin, daß zur Erstellung von Druckvorlagen zur Belichtung von Druckplatten erstmals auf einfache Art und Weise und ohne weitere Zwischenoriginale die gän­ gigen elektrophotographischen Kopiergeräte oder La­ serdrucker verwendet werden können, bei denen nach dem Xerographieprinzip ein Totierbild auf blatt- oder bahnförmigem Material erzeugt wird. Ohne die Kon­ trastverstärkung durch Entwicklung der Azofarbstoffe in den bildmäßig betonerten Bereichen, liegt die UV-Dichte in der Regel unter 1,5. Durch die Entwicklung der Azofarbstoffe steigt die UV-Deckkraft im Wellen­ längenbereich zwischen 300 nm und 400 nm auf über 2,0 an.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können kon­ trastreiche Aufzeichnungen erzeugt werden, bei denen über ein CAD-Programm eine Vorlage entworfen wird, die über einen Laserdrucker auf eine transparente Lichtpausfolie übertragen wird. Nach Belichtung wird mit den üblichen Diazotypieentwicklungsmaterialien, z. B. Ammoniak in einer üblichen Lichtpausmaschine der Azofarbstoff in den betonerten Bereichen entwickelt. Die bildfreien Bereiche wurden durch Ausbelichten und Zerstörung des Azofarbstoffes voll transparent ge­ macht. Die auf diese Weise hergestellte kontrastreiche Aufzeichnung oder das Bild kann direkt zur Belichtung einer Druckplatte verwendet werden. Eine Verzerrung von Kopien beim Umkopieren ist ausgeschlossen, da keine Kontaktkopie erforderlich ist.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß auch un­ gleichmäßige Toner-Farbflächen, die beim elektropho­ tographischen oder xerographischen Verfahren unver­ meidbar sind, durch die Erhöhung des Kontrastes mit­ tels der Lichtpausschicht zu gleichmäßig geschlossenen Bildern in den Druckvorlagen führen. Das erfindungsge­ mäße kostengünstige und einfache Verfahren erlaubt es, digital vorhandene Aufzeichnungsinformationen über einen PC und Laserdrucker auf ein transparentes Di­ azotypiematerial zu übertragen und dieses direkt nach entsprechender Behandlung als Vorlage für Druckplat­ tenbelichtung zu verwenden. So können sogar schlechte opake Kopiervorlagen über ein elektrophotographi­ sches Kopiergerät auf eine Diazotypiefolie kopiert wer­ den und der Kontrast durch Entwickeln des Azofarb­ stoffes in den nicht ausbelichteten Bereichen erhöht werden.

Ein weiterer Vorteil der nach dem erfindungsgemä­ ßen Verfahren hergestellten Kopiervorlagen besteht darin, daß auf einem elektrophotographischen Kopier­ gerät oder Laserdrucker unmittelbar Korrekturabzüge erstellt werden können.

Die Übertragung des Tonerbildes im elektrophoto­ graphischen Verfahren kann sowohl auf die lichtemp­ findliche Diazoschicht als auch auf die dieser gegen­ überliegende Oberfläche des transparenten Lichtpaus­ materials erfolgen. Im ersten Fall ist eine absolut kan­ tengerade Abbildung des Tonerbildes ohne Hinter­ strahlung möglich, im zweiten Fall ist die Entwicklung der Lichtpausschicht nach dem UV-Belichtungsschritt begünstigt und nicht durch die Tonerschicht verzögert. Es ist auch möglich, den Kopier- oder Druckvorgang so auszugestalten, daß ein seitenverkehrtes Zwischenorigi­ nal entsteht, so daß bei der Herstellung der Druckplatte ohne Hinterstrahlung im Schicht - auf Schicht Verfah­ ren kopiert werden kann.

Die für das erfindungsgemäße Verwahren verwend­ baren Diazotypiematerialien bestehen aus einem flexi­ blen, transparenten Trägermaterial und einer darauf an­ geordneten lichtempfindlichen Diazotypieschicht. Als Trägermaterialien für die Diazotypieschicht kommen Transparentpapiere mit Flächengewichten von 40-200 g/m² aus Zellstoff oder Hadern (Linters) oder transparente Kunststoffolien mit Dicken von 12 µm bis 250 µm in Betracht. Besonders geeignet sind Folien aus Polypropylen, Polyethylentherephthalat oder Polyme­ thylmethacrylat oder Polycarbonat. Auf diesen Träger­ materialien ist auf einer oder auf beiden Seiten eine lichtempfindliche Diazotypieschicht angeordnet. Diese Schichten weisen in der Regel ein filmbildendes Binde­ mittel oder Bindemittelgemisch z. B. aus Zelluloseaceto­ propionat oder -butyrat, weichgemacht mit üblichen Weichmachern, Pigmente sowie Diazoniumsalze, Kupp­ ler (diese können beim Halbtrockenverfahren entfal­ len), Säure zur Stabilisierung und übliche Hilfsstoffe auf. Die lichtempfindliche Schicht kann auch noch Hilfs­ stoffe zur Verbesserung der Tonerannahme und Haf­ tung aufweisen sowie Antistatika, Antiblockmittel, Netzmittel. Es kann aber auch zusätzlich noch eine die Haftung des elektrophotographisch übertragenen To­ ners verbessernde Schicht auf der lichtempfindlichen Schicht angeordnet sein. Weist das transparente Diazo­ typiematerial nur auf einer Seite eine lichtempfindliche Schicht auf, kann die zweite Seite des Trägers mit Schichten versehen sein, die die Aufnahme des Toners verbessern. Es ist auch möglich, diese Seite zu mattieren, indem ein filmbildendes Polymer mit mattierenden Pig­ menten wie Kieselsäure, Titandioxid und üblichen Hilfs­ stoffen und ggf. Antistatika auf die der lichtempfindli­ chen Schicht gegenüberliegenden Seite des Trägerma­ terials aufgebracht ist.

Beispiele Beispiel 1

Auf eine handelsübliche Lichtpausfolie PE-sepia HD- EM, Fa. RENKER GmbH & Co. KG, mit einer UV-Deckung nach vollflächigem Entwickeln von 2,7 wird auf der der lichtempfindlichen Schicht abgewandten Seite mit­ tels eines Laserdruckers Type Agfa 3400 PS oder NEC 560 eine bildmäßige Aufzeichnung erzeugt. Das Toner­ bild wird anschließend mit UV-Licht in einer üblichen Lichtpausmaschine, beispielsweise Type Metem 20-10 der Fa. Meteor, mit einer Hg-Hochdrucklampe durch die betonerte Seite so ausreichend belichtet, daß die nichtbetonerten Bereiche voll ausbelichtet sind, d. h. daß Diazoniumsalz in der lichtempfindlichen Schicht gerade vollständig zerstört ist. Anschließend werden die nicht belichteten Bereiche unterhalb des Tonerbildes im Ent­ wicklerteil der Lichtpausmaschine mit Ammoniak ent­ wickelt.

Die UV-Dichte der Bildbereiche beträgt 2,5, die UV-Transparenz der bildfreien Bereiche 0,3. Eine Kontakt­ kopie dieser Vorlage auf einer Offset-Druckplatte vom Typ Ozasol P3 (Hoechst) ergibt geschlossene Bildflä­ chen ohne Fehlstellen und eignet sich unmittelbar als Druckplatte.

Vergleichsbeispiel

Zum Vergleich wurde eine handelsübliche Laserko­ pierfolie Fa. RENKER Type PPC-L1 in dem Laserdrucker von Beispiel 1 zur Erzeugung eines Bildes verwen­ det (Agfa-Laserdrucker 3400 PS). Die durchgehenden Schwarzflächen weisen eine durchschnittliche UV-Deckung von 1,25 auf, wobei bei durchgehenden Schwarz­ flächen aufgrund der mangelhaften Gleichmäßigkeit des Tonerbildes auch transparente und weniger transparen­ te Bereiche vorzufinden sind. Diese UV-Deckung ist bei weitem nicht ausreichend, um damit direkt eine Offset-Druckplatte zu belichten. Bildbereiche werden un­ gleichmäßig anbelichtet und es entsteht kein einwand­ freies Druckbild.

Beispiel 2

Das Verfahren wird wie in Beispiel 1 durchgeführt, jedoch mit der Abweichung, daß die Bildaufzeichnung auf der lichtempfindlichen Seite erfolgt. Die Ausbelich­ tung erfolgt wiederum durch direktes Belichten der lichtempfindlichen, in diesem Falle das Tonerbild tra­ genden Oberfläche. Nach der Entwicklung der Azofarb­ stoffe in den betonerten Bereichen, weisen die Bildbe­ reiche eine UV-Dichte von 2,5 auf. Die damit belichtete Druckplatte ergibt bei Benutzung ein einwandfreies Druckbild.

Beispiel 3

Eine beidseitig lichtempfindliche Diazotypieschichten aufweisende Lichtpausfolie wird in gleicher Weise wie in Beispiel 1 mit einer Bildaufzeichnung versehen. An­ schließend wird durch die betonerten Bildbereiche mit UV-Licht das Diazoniumsalz in den bildfreien Berei­ chen zerstört und danach die nichtbelichteten Bereiche unter dem Toner von beiden Seiten des Trägermaterials mit Ammoniak im Entwicklerteil einer üblichen Licht­ pausmaschine zu einem braunen Sepia-Farbstoff ent­ wickelt. Die auf diese Weise erzeugten Bildbereiche weisen eine UV-Deckung von 2,9 auf, während die bild­ freien Bereiche eine UV-Transparenz von 0,35 aufwei­ sen. Eine mit dieser Vorlage erzeugte Offset-Druckplat­ te ergibt ein einwandfrei es Druckbild.

Die UV-Absorption (UV-Deckung) sowie die UV-Transparenz sind Meßwerte für die Durchlässigkeit von transparenten Materialien in Bildbereichen bzw. an bildfreien Stellen. Die Messung erfolgt mittels Densito­ meter vom Typ McBeth TD 528 mit einem Wratten-Fil­ ter Nr. 18 A (Wellenlängenbereich 305-390 nm). Die UV-Dichte D und die UV-Transparenz T ist definiert als

D(T) = log I_o/I,

wobei die I_o die Intensität des eingestrahlten Lichtes und I die Intensität des durchgelassenen Lichtes ist.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung von kontrastreichen Aufzeichnungen auf flächenhaften, transparenten Trägermaterialien mittels elektrophotographischer Kopiergeräte oder Druckgeräte, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als transparentes Trägermaterial ein solches mit einer lichtempfindlichen Diazotypie­ schicht verwendet wird und nach Fixierung des elektrophotographisch übertragenen Toners die bildfreien Bereiche ausbelichtet und die Azofarb­ stoffe in den Bereichen mit Aufzeichnung entwickelt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ausbelichten mit UV-Strahlung im Wellenlängenbereich von 350 nm bis 420 nm ausgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß man ein transparentes mit Di­ azotypieschicht versehenes Trägermaterial ver­ wendet, das nach vollflächigem Ausbelichten eine Transparenz von < 0,5 im ausbelichteten Grund und in vollentwickelten Bereichen eine UV-Deck­ kraft von < 2,0 aufweist, verwendet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, da­ durch gekennzeichnet, daß man als Trägermaterial eine Polyethylenterephthalatfolie, eine Polypropy­ lenfolie, eine Polycarbonatfolie oder eine Polyme­ thylmethacrylatfolie verwendet, die mindestens auf einer der beiden Hauptflächen die Diazotypie­ schicht aufweist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, da­ durch gekennzeichnet, daß man als Trägermaterial Transparentpapiere auf Zellstoffbasis oder aus Lin­ ters verwendet, die auf mindestens einer der beiden Hauptflächen die Diazotypieschicht aufweisen.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Aufzeichnung mit dem Toner auf die Diazotypieschicht aufgebracht wird und die Entwicklung der Azofarbstoffe mittels gasförmi­ gem NH₃ erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Aufzeichnung mit dem Toner auf die nicht mit Diazotypieschicht versehene Haupt­ fläche aufgebracht wird und die Entwicklung der Azofarbstoffe mit gasförmigem NH₃ oder Entwick­ lerflüssigkeiten erfolgt.

8. Verwendung der nach dem Verfahren nach ei­ nem der Ansprüche 1-7 auf den Trägermaterialien hergestellten Aufzeichnungen als Vorlage für die Belichtung von photolithograpischen Platten.