DE974162C - Verfahren zur Herstellung von lithographischen Druckplatten nach dem elektrostatischen Verfahren - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 29. SEPTEMBER 1960

R17345 IVaI 57 d

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Einrichtungen zur Herstellung von lithographischen Druckplatten auf elektrostatischem Wege.

Beim Flachdruckverfahren braucht die Druckplatte keine Erhöhungen oder Vertiefungen zu besitzen, wie es beim Hochdruck- oder beim Tiefdruckverfahren notwendig ist. Die Flachdruckplatte kann dabei sowohl eben sein als auch gekrümmt. Das lithographische Druckverfahren, welches zu

ίο den Flachdruckverfahren gehört, beruht auf der Unmischbarkeit von öl und Wasser. Beim gewöhnlichen lithographischen Druckverfahren wird auf einer Druckplatte mit hydrophiler Oberfläche ein wasserabweisendes Bild normalerweise mittels einer öligen, einer harzartigen oder einer wachsartigen Substanz aufgebracht. Sodann wird eine wäßrige Lösung (im folgenden als Befeuchtungslösung bezeichnet) auf die so vorbehandelte Fläche gegeben. Diese Lösung, welche eine wäßrige Lösung von Glycerin sein karm, das mit Phosphorsäure, ao mit sauren Phosphaten oder mit einer ähnlichen Substanz schwach angesäuert ist, benetzt diejenigen Teile der Oberfläche, die nicht mit dem wasserabweisenden Bildmaterial überzogen sind, benetzt jedoch natürlich dieses wasserabweisende Material nicht. Eine Einfärbewalze, die mit einer auf ölbasis hergestellten Druckfarbe überzogen ist, wird sodann auf der Oberfläche der Druckplatte abgerollt und hinterläßt einen Druckfarbenfilm auf den wasserabweisenden Bildstellen. Dagegen bleibt keine Druckfarbe an den Stellen zwischen diesen Bildstellen zurück, die mit demJFilm aus dieDruck-

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farbe abweisender Flüssigkeit, nämlich mit der erwähnten wäßrigen Lösung überzogen sind. Wenn die eingefärbte Druckplatte nun mit einer weiteren die Druckfarbe annehmenden Oberfläche in Kontakt gebracht wird, so bleibt die Druckfarbe an dieser letzteren Oberfläche haften. Diese letztere in der geschilderten Weise bedruckte Fläche kann ein Blatt Papier sein, ist aber meistens ein Gummituch, von dem seinerseits das zu druckende Bild ίο oder Schriftstück in seiner gewünschten Form auf das endgültige Druckpapier übertragen wird. Für jeden herzustellenden Abdruck wird die Druckplatte mit dem sogenannten Wischwasser benetzt, um die Bildstellen zwischen den Schriftzügen oder Bildstrichen feucht zu halten, und wird sodann eingefärbt und zum Drucken benutzt.

Eine einwandfreie Druckplatte muß im trockenen Zustand ein Bild aus wasserabweisender Farbe gut annehmen können. Diese Farbe muß fest an der Druckplatte haften und darf weder durch die Druckfarbe noch durch die Befeuchtungslösung noch auch durch das Wischwasser abgewaschen werden. Ferner müssen alle zwischen den Bildstrichen oder den Schriftzügen liegenden Stellen durch die Befeuchtungslösung und durch das Wischwasser gut benetzt werden, und es muß an diesen Stellen durch die Lösungen ein Film gebildet werden, der durch die Druckfarbe nicht verschoben werden darf.

Ursprünglich pflegte man für lithographische Druckplatten Kalkstein zu benutzen. Später haben sich aufgerauhte Metallplatten eingeführt. Neuerdings wird überzogenes Papier für lithographische Druckplatten benutzt, und zwar insbesondere für kleine Druckplattengrößen und für Bürodruckzwecke mit verhältnismäßig kleinen Auflageziffern. Die Erfindung bezieht sich nur auf solche Flachdruckplatten aus überzogenem Papier.

Eine aus Papier bestehende lithographischeDruckplatte wird durch eine Papierunterlage gebildet, welche vorzugsweise feuchtigkeitsfest sein muß und mindestens auf einer Seite mit einem hydrophilen Überzug versehen sein muß, der einen in Wasser unlöslichen und filmbildenden Stoff, beispielsweise Kasein, Cärboxy-Metbyl-Cellulose oder Polyvinylalkohol enthält. In dieses hydrophile Filmmaterial wird gewöhnlich noch ein feinverteilter mineralischer Füllstoff eingelagert.

Es sind verschiedene Verfahren bekannt, um das wasserabweisende Bild auf einer lithographischen Druckplatte herzustellen.

Bei dem elektrostatischen Druckverfahren zur Herstellung sichtbarer Aufzeichnungen oder zur Herstellung von Reproduktionen oder Kopien besteht ein Verfahrensschritt in der Umwandlung eines Lichtbildes oder eines elektrischen Signals in eine elektrostatische Ladungsverteilung auf einer isolierenden Unterlage. Ferner kann auch ein Ladungsbild in ein sichtbares Bild umgewandelt werden, welches eine getreue Reproduktion des wiederzugebenden Originals darstellt, mit Ausnahme der Tatsache, daß es gegenüber dem Original vergrößert oder verkleinert sein kann.

Ein typisches elektrostatisches Druckverfahren | kann den Verfahrensschritt enthalten, auf der Oberfläche einer elektrisch leitenden Unterlage ein leitendes, d. h. bei Belichtung leitfähig werdendes Isoliermaterial, beispielsweise Selen, Anthrazen oder Schwefel, welches in einem dielektrischen, filmbildenden Trägerstoff suspendiert sein kann, aufzubringen und dann auf diesem Überzug eine gleichmäßig verteilte elektrische Ladung zu erzeugen. Auf die so geladene Fläche wird ein optisches Bild projiziert, und es werden dadurch die belichteten Stellen entladen, während die unbelichteten· Stellen ihre Ladung beibehalten. Auf diese Weise entsteht also ein elektrisches Ladungsbild. Dieses ■ Ladungsbild wird sodann dadurch sichtbar gemacht, daß man ein sogenanntes Entwicklerpulver aufstreut, das durch die elektrischen Anziehungskräfte an den geladenen Stellen haftenbleibt. Das so hergestellte Pulverbild kann unmittelbar auf dem photoleitenden Überzug fixiert werden oder kann auch auf eine weitere Fläche übertragen und auf dieser fixiert werden.

Gemäß einem Verfahren zur Herstellung einer lithographischen Druckplatte auf elektrostatischem Wege wird das Pulver zum Einstäuben so gewählt, daß es durch die Druckfarbe benetzt wird. Nachdem das Pulverbild auf dem photoleitenden Überzug hergestellt ist, wird es auf eine lithographische Unterlage übertragen, beispielsweise auf eine aufgerauhte Metallplatte oder auf eine aus überzogenem Papier bestehende lithographische Druckplatte. Sodann wird unter Wärmeanwendung das übertragene Bild auf die lithographische Unterlage aufgeschmolzen, so daß die endgültige Druckplatte entsteht.

Die auf diese Weise hergestellten lithographischen Druckplatten liefern Drucke, die für Bürozwecke bei kleinen Auflagen allen Anforderungen entsprechen. Trotzdem sind mit diesem Verfahren noch gewisse Nachteile verbunden. Sie bestehen unter anderem darin, a) daß feine Bildeinzelheiten verlorengehen, wenn das Pulverbild von dem photoleitenden Überzug auf die lithographische Unterlage übertragen wird, b) daß der photoleitende Überzug nach jeder Benutzung gereinigt werden muß, c) daß die Unterlage, welche den photoleitenden Überzug trägt, verhältnismäßig steif ist, so daß es schwierig oder unmöglich ist, das Pulverbild u₀ auf eine starre Fläche zu übertragen, d) daß Selenplatten bei jeder Benutzung wegen der Ermüdungserscheinungen für eine bestimmte Zeitspanne in Ruhe bleiben müssen und nicht sofort weiterverwe-ndet werden können, und e) daß die beschränkte n₅ Lebensdauer, eine gewisse Instabilität und die Bruchgefahr sowie die hohen Herstellungskosten für die Herstellung des Selenüberzuges im Vakuum berücksichtigt werden müssen.

Nach einem anderen elektrostatischen Verfahren zur Herstellung lithographischer Druckplatten wird eine Metallunterlage mit einem photoleitenden Material überzogen, welches bei verhältnismäßig niedriger Temperatur flüchtig ist, .beispielsweise mit Anthrazen oder mit Schwefel. Das elektrostatische Bild wird dann auf dem photoleitenden

Überzug in der oben beschriebenen Weise erzeugt. Sodann wird dieses Bild mit einem wasserabweisenden Entwicklerpulver, welches einen verhältnismäßig niedrigen Schmelzpunkt hat, entwickelt. d. h., es wird ein sichtbares Pulverbild erzeugt. Beispiele für derartige Entwicklerpulver sind Harze, Kopalharz, Sandarak oder pulverisierter Graphit für Lithographiezwecke. Statt das Pulverbild zu übertragen, wird das Metallblatt vorsichtig

so weit erhitzt, daß der photoleitende Überzug verdampft und nur das Pulverbild auf der Platte zurückbleibt. Wenn: das Entwicklerpulver dabei bereits geschmolzen ist, so läßt man die Platte dann sich abkühlen. Wenn das Entwicklerpulver jedoch einen höheren Schmelzpunkt besitzt, so wird die Erwärmung fortgesetzt, bis auch das Entwicklerpulver schmilzt und an der Metallunterlage fest haftet. Dann kann man die Metallunterlage sich wieder abkühlen lassen.

Lithographische Druckplatten, die nach diesem zweiten Verfahren hergestellt sind, liefern sehr gute Drucke, haben jedoch folgende Nachteile: i. Beim Verdampfen des photoleitenden Materials entwickeln sich schädliche Dämpfe; 2. das Ver-

^a5 fahren ist nicht ohne weiteres für Bürozwecke und für kleine Druckauflagen anwendbar; 3. als photoleitendes Material muß ein Material mit verhältnismäßig niedrigem Siedepunkt gewählt werden, und 4. als Entwicklerpulver muß ein Material mit ver-

hältnismäßig niedrigem Schmelzpunkt gewählt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll unter anderem für Bürozwecke gut anwendbar sein und soll ferner 1. einen minimalen Apparateaufwand,

2. minimale Wartungskosten, 3. kein geschultes Bedienungspersonal und 4. minimale Anschaffungskosten zusätzlich zu den schon vorhandenen Kopiergeräten erfordern.

Ein Verfahren zur Herstellung einer Flachdruckfolie nach dem bekannten xerographischen Verfahren, bei welchem man die Oberfläche einer elektrisch leitenden Unterlage mit einer photoleitenden Schicht überzieht, elektrisch auflädt, bildmäßig belichtet und mit einem Fettfarbe annehmenden Pulver entwickelt, ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß man als elektrisch leitende Unterlage eine feuchtigkeitsfeste Papierfolie verwendet, diese Folie mit einem in einem dielektrischen, filmbildenden Trägerstoff suspendierten Photoleiter überzieht und die Stellen der entwickelten Folie, die nicht drucken sollen, hydrophil macht. Die Erfindung wird nur in einer Kombination dieser Merkmale gesehen. Gemäß einer Ausführungsform I werden die bildfreien Flächen des photoleitenden Überzugs chemisch in ein hydrophiles Material umgewandelt. Nach einer zweiten Ausführungsform II werden die bildfreien Stellen des photoleitenden Überzugs zu einem hydrophilen Material hydrolysiert. Nach einer dritten Ausführungsforrn III wird der photoleitende Überzug auf einer hydrophilen Schicht angebracht. Die bildfreien Stellen des photoleitenden Überzugs werden dann nach der Exposition entfernt.

Fig. ι zeigt einen Schnitt durch eine mit einem Überzug versehene Druckplatte;

Fig. 2 ist ein Schnitt durch eine Druckplatte nach Fig. 1 nach Anbringung oder Fixierung des wasserabweisenden Bildes;

Fig. 3 ist ein Schnitt durch eine für den lithographischen Druck vollständig fertiggestellte Druckplatte;

Fig. 4 ist ein Schnitt durch eine Einrichtung zur Herstellung einer gleichmäßig verteilten elektrischen Ladung auf der Druckplatte nach Fig. r;

Fig. 5 ist eine Ansicht einer Einrichtung zur Herstellung eines optischen Bildes auf der gleichmäßig geladenen Druckplatte nach Fig. 4;

Fig. 6 ist ein Schnitt durch eine Einrichtung zur Entwicklung eines elektrostatischen Bildes auf der Druckplatte nach Fig. 5;

Fig. 7 ist ein Schnitt durch eine zweite Type einer überzogenen Druckplatte;

Fig. 8 ist ein Schnitt durch eine Druckplatte nach Fig. 7 nach Fixierung eines wasserabweisenden Bildes auf derselben, und

Fig. 9 ist ein Schnitt durch eine Druckplatte nach Fig. 8 nach vollständiger Fertigstellung derselben für den lithographischen Druck.

In allen Figuren sind dieselben Bezugszeichen für die gleichen Einzelteile verwendet. go

Ausführungsform I

Bei der Herstellung von lithographischen Druckplatten nach der Ausführungsform I wird die eine Seite einer verhältnismäßig gut leitenden Folie mit einem photoleitenden Material überzogen, welches einen pulverisierten Photoleiter in einem elektrisch isolierenden und einen Film bildenden Träger enthält. Auf diesem Überzug wird ein elektro- *οο statisches Bild erzeugt und sodann mit einem wasserabweisenden Entwicklerpulver entwickelt, worauf das entwickelte Bild auf dem Überzug fixiert wird. Die von dem fixierten wasserabweisenden Bild nicht eingenommenen Stellen des photoleitenden Überzugs werden sodann in hydrophile-Material umgewandelt.

Beispiel: In Fig. 1 wird eine Mischung aus den folgenden Stoffen hergestellt: 96 g eines Silikonharzes. 225 g Toluol und 240 g Zinkoxyd mit ge- nc nügend großer Oberflächenphotoleitfähigkeit. Diese flüssige Mischung wird 3 Stunden lang in einer Kugelmühle gemahlen und sodann auf die eine Seite der Folie 21 aufgetragen, die aus einem gut feuchtigkeitsfesten Papier besteht, wodurch der _xlg photoleitende Überzug 23 erzeugt wird. Zur Aufbringung dieses Überzugs kann man sich bekannter Verfahren bedienen, beispielsweise den Überzug aufsprühen, durch Eintauchen anbringen oder Auistreichen. Das überzogene Papier wird im folgenden _lac als Druckunterlage bezeichnet werden und wird nach der Aufbringung des Überzugs getrocknet und sodann in Stücke der gewünschten Größe geformt, geschnitten oder gestanzt.

Um dieses Papier bequem präparieren und beim iaj Drucken bequem handhaben zu können, empfiehlt

es sich, ein gut wasserfestes Papier zu verwenden. Man kann jedoch grundsätzlich jede Papierqualität Verwenden. Die Rückplatte oder Tragplatte kann sowohl in Form einer verhältnismäßig dicken Scheibe als auch in Form einer Folie, als auch in Form eines Blechs ausgeführt werden. Diese Tragplatte oder dieser Träger soll elektrisch gut leitend sein, und zwar mit Rücksicht auf die Erfordernisse des elektrostatischen Druckverfahrens. Praktisch kann ίο die Leitfähigkeit des Trägers zwischen derjenigen von Papier und der Leitfähigkeit von Metall oder von mit einer Kohleschicht überzogenem Papier liegen. Der auf dem Träger angebrachte Überzug bestimmt auch die Spektralempfindlichkeit, die allgemeine Empfindlichkeit, d. h. die notwendige Belichtungsdauer und die Kontrasteigenschaften der Druckplatte. Durch geeignete Wahl des Photoleiters und des Trägerstoffes läßt sich nahezu jede spektrale Empfindlichkeit, jede Allgemeinempfind-

ao lichkeit und jede Art von Kontrasteigenschaften erzeugen. Nahezu jeder pulverisierte Photoleiter mit genügend hoher Oberflächenleitfähigkeit ist für diesen Überzug verwendbar. So lassen sich beispielsweise die photoleitenden Oxyde, Sulfide, Selenide, Teluride und Jodide von Cadmium, Quecksilber, Antimon, Wismut, Thallium, Molybdän, Aluminium, Blei und Zink verwenden. Außerdem kann man Arsentrisulfid, Cadmiumarsenid, Bleichromat oder Selen benutzen. Der Photoleiter soll vorzugsweise einen hohen elektrischen Dunkelwiderstand besitzen. Außerdem können natürlich Mischungen eines oder mehrerer Photoleiter benutzt werden.

Der Photoleiter bestimmt auch — wie bereits erwähnt — die spektrale Empfindlichkeit der Druckplatte. Die Farbe des Photoleiters zeigt dabei annähernd die Lage der Absorptionsgrenze des Photoleiters und der Druckplatte an. Die meisten Photoleiter absorbieren Licht in den kürzeren Wellenlängenbereichen. Bei größeren Wellenlängen· wird ein Wert erreicht, bei welchem die Absorption scharf abfällt und der Photoleiter keine Strahlung mehr absorbiert. Dieser Wert wird die Absorptionsgrenze des Materials genannt. Vorteilhafterweise .wird bei der Auswahl des Photoleiters auf die Lichtabsorption geachtet und dadurch eine gewünschte Farbempfindlichkeit eingehalten. So hat beispielsweise Thalliumjodid eine maximale Empfindlichkeit bei etwa 4130 Ä. Silbersulfid hat eine maximale Empfindlichkeit bei etwa 13 500 Ä, während andere Photoleiter ihre maximale Empfindlichkeit bei anderen Wellenlängen besitzen und die Empfmdlichkeitskurve dabei an den Maxima steiler oder flacher verläuft.

Der Trägerstoff, welcher den elektrisch isolierenden Film bildet, -stellt ebenfalls einen wesentlichen Teil der Zusammensetzung dar und kann aus einer ganzen Reihe von Substanzen bestehen. Grundsätzlich soll dieser Trägerstoff eine hohe Dielektrizitätskonstante und eine hohe dielektrische Festigkeit besitzen. Außerdem muß er in ein hydrophiles Material umwandelbar sefrr. Diese Anforderungen lassen sich durch natürliche oder synthetische Harze erfüllen. Beispielsweise können Silikonharze, Zelluloseester, Polystyrol oder Schellack verwendet werden und auch Mischungen aus einem oder mehreren dieser Trägerstoffe.

Der Photoleiter läßt sich in dem Trägerstoff nach verschiedenen Methoden suspendieren. Der einfachste Weg besteht darin, daß man den Trägerstoff in einem organischen Lösungsmittel löst und sodann den pulverisierten Photoleiter mit der Lösung vermischt. Marnkann aber auch den Photoleiter mit dem trockenen Trägerstoff beispielsweise durch Kneten vermischen, wenn. man durch Erwärmung einen plastischen Zustand des Trägers herbeiführt.

Das Mischungsverhältnis des pulverisierten Photoleiters mit dem Trägerstoff in dem fertigen Überzug kann innerhalb sehr weiter Grenzen schwanken. Vorzugsweise soll etwa 50 bis 90% aus dem Photoleiter und etwa 50 bis 10% aus dem Trägerstoff bestehen. Das optimale Mischungsverhältnis hängt von dem jeweilig gewählten Photoleiter, der Art des Trägerstoffes und von den gewünschten Eigenschaften der Mischung ab.

Die Allgemeinempfindlichkeit hängt ebenfalls von der Art des Photoleiters und des Trägerstoffes und ferner von dem Gewichtsverhältnis des Photoleiters zu den Trägerstoffen ab. Da die Allgemeinempfindlichkeit von einem Kompromiß zwischen den Eigenschaften der einzelnen Komponenten abhängt, läßt sich nahezu jede gewünschte Allgemeinempfindlichkeit erreichen.

Durch geeignete Auswahl der Materialien und Zusammensetzungen bestimmt sich auch die Speicherfähigkeit oder Lagerfähigkeit eines elektrostatischen Bildes auf dem photoleitenden Überzug, da diese Lagerfähigkeit des Bildes oder Speicherfähigkeit der Zusammensetzung von dem spe'zifischen elektrischen Widerstand abhängt. Je höher der spezifische elektrische Widerstand des gesamten Ubergangsstoffes ist, desto größer ist die Lagerfähigkeit des Ladungsbildes.

Fig. 4 zeigt die Druckplatte nach Fig. 1 auf einer metallischen Grundplatte 51 angebracht. Eine Einrichtung 61 zur Erzeugung einer gleichmäßigen Aufladung wird im Dunkeln über den photoleitenden Überzug 23 hinwegbewegt. Diese Einrichtung kann aus einer Anzahl von dünnen Drähten 53 be- no stehen, die dicht über dem Überzug 23 angebracht sind. Zwischen den Drähten 53 und der Grundplatte s ι liegt eine hohe Gleichspannung, und zwar mit dem negativen Pol an den Drähten 53. Diese Spannung muß so hoch sein, daß sich an den Drähten eine Coronaentladung bildet. Die Druckplatte wird dann negativ aufgeladen. Man kann auch eine positive Aufladung erzeugen, wenn die Drähte auf positivem Potential gegenüber der Grundplatte 51 gehalten werden.

Der nächste Verfahrensschritt besteht darin, bestimmte Stellen der den Drähten zugewandten Oberfläche zu entladen und dadurch das elektrostatische Ladungsbild zu erzeugen. Gemäß Fig. 5 kann dies durch Exposition der geladenen Oberfläche geschehen, beispielsweise dadurch, daß

mittels eines Projektors 59 die Druckvorlage auf dieser Oberfläche abgebildet wird. Das optische Bild wird dabei auf der geladenen Oberfläche de? Überzugs 23 erzeugt. Die Druckvorlage kann natürlich von jeder beliebigen bei photographischen Verfahren benutzten Art sein.

Wenn das Licht die Oberseite des Überzugs 23 trifft, werden die dort befindlichen Ladungen vermindert oder ganz entfernt. Es bleibt dann nur ein elektrostatisches Bild oder eine Ladung an den den dunklen Bildstellen entsprechenden Stellen zurück. Ferner lassen sich auch andere Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Ladungsbildes benutzen. Das Ladungsbild kann gewünschtenfalls auch für eine gewisse Zeit gespeichert oder gelagert werden. Normalerweise besteht der nächste Verfahrensschritt in der Entwicklung des Ladungsbildes mit einem Material, auf welches sodann später die lithographische Farbe oder Druckfarbe aufgetragen wird. Gemäß Fig. 6 kann die Entwicklung dadurch bewerkstelligt werden, daß man die Druckplatte im Dunkeln mit einer Bürste 55 bestreicht, die das Entwicklungspulver auf der Oberseite des Überzugs 23 ablagert. Die Entwicklerbürste enthält eine Mischung von magnetischen Trägerkörnchen, beispielsweise von pulverisiertem Eisen bzw. Eisenpulver und dem Entwicklungspulver. Diese Mischung wird in ein magnetisches Feld gebracht, das durch einen Magnet 57 erzeugt wird.

Ein besonders gut geeignetes Trägermaterial für die Entwicklermischung besteht aus sogenanntem alkoholisiertem Eisen, d. h. aus fettfreiem und von anderen Verunreinigungen in Alkohol befreitem Eisenpulver. Diese Eisenpartikeln sind vorzugsweise ziemlich klein, d. h. sollen etwa 0,05 bis 0,1 mm als größte Abmessung besitzen. Es haben sich auch Eisenpartikeln eines etwas größeren Größenbereichs, nämlich bis zu etwa 0,025 bis 0,50 mm, bewährt.

Ein bevorzugtes "Entwicklerpulver läßt sich beispielsweise folgendermaßen herstellen. 200 g durch ein 200-Maschen-Sieb gehendes elastisches thermoplastisches Harzpulver aus Polymeren von Styrol.

Styrol-Substituten und ihren Homologen, 12 g Ruß, 12 g Nigrosin und 8 g eines schwarzen Farbstoffs »Iosol-Black« werden gründlich miteinander in einem Gefäß aus rostfreiem Stahl bei ungefähr 2oo° C vermischt. Die Mischung und Erhitzung soll

₅„ in möglichst kurzer Zeit geschehen. Die Schmelze wird dann auf eine Messingplatte gegossen, auf der sie sich abkühlt und erhärtet. Die erhärtete Mischung wird abgekratzt und in einer Kugelmühle etwa 20 Stunden lang gemahlen. Das gemahlene Pulver wird durch ein 200-Maschen-Sieb durchgesiebt und kann dann als Entwicklerpulver verwendet werden. Wenn man dieses Pulver mit Glaskügelchen oder pulverisiertem Eisen vermischt, so nimmt es eine positive elektrische Ladung an.

Es eignet sich daher als Entwickler für negative Ladungsbilder. Das vollständige Entwicklerpulver wird durch Mischung von 2 bis 4 g des erwähnten Pulvers mit 100 g des magnetischen Trägermaterials gewonnen. Man kann auch andere Mischungsverhältnisse verwenden.

Das Entwicklerpulver kann aus einer großen Anzahl von Materialien ausgewählt werden. Vorzugsweise ist es ein Material, das durch lithographische Druckfarben benetzbar ist und von Chemikalien nicht angegriffen wird, die in einem späteren Verfahrensschritt zur Umwandlung der weißen Bildstellen des Überzugs 23 benutzt werden. Das Entwicklerpulver wird vorzugsweise elektrisch aufgeladen, um seine Funktion der Entwicklung oder Sichtbarmachung des latenten elektrostatischen Bildes besser erfüllen zu können. Die elektrische Aufladung des Pulvers ist deshalb zweckmäßig, weil erstens das Pulver elektroskopisch ist oder zweitens das Pulver mit den anderen Partikeln in Wechselwirkung steht und auf reibungselektrischem Wege aufgeladen ist oder drittens das Pulver aus einer Ladungsquelle, beispielsweise aus der Coronaentladung, schon eine elektrische Ladung empfangen hat.

Beispiele für ein geeignetes Entwicklerpulver sind pulverisiertes Zink, Kupferpulver, Kohlepulver, Schwefelpulver, natürliches und synthetisches Harz oder Mischungen dieser Stoffe.

Das Entwicklerpulver kann auf das Ladungsbild auch auf anderem als magnetischem Wege aufgebracht werden, beispielsweise durch Aufstäuben oder durch Vermischung mit Glaskügelchen oder anderen geeigneten Trägerpartikeln und durch anschließendes Aufstreuen der Mischung. Die Glaskügelchen dienen dabei lediglich als temporärer Träger und lösen sich von den Pulverteilchen ab, wenn diese mit der geladenen Oberfläche in Berührung kommen.

Das beschriebene Pulver trägt eine positive Ladung und bleibt daher an negativ geladenen Stellen des Bildes haften. In dem beschriebenen entwickelten Bild entsprechen die sichtbar gemachten Stellen den dunklen Stellen des optischen Bildes. Wenn die Druckplatte positiv geladen wird, wie es im Fall von Überzügen aus Bleijodidharz geschieht, und wenn die bereits obenerwähnten weiteren Verfahrensschritte durchgeführt werden, entsteht ein umgekehrtes Bild. Wenn ein negativ geladenes Pulver an Stelle des positiv geladenen Pulvers benutzt wird, wird im ersten Fall ein umgekehrtes Bild erzeugt und im zweiten Fall ein positives Bild.

Nach Fig. 2 wird das entwickelte Bild 25 nun auf dem Überzug 23 fixiert. Wenn das Entwicklerpulver oder der Trägerstoff einen verhältnismäßig niedrigen Schmelzpunkt hat, kann das Bild durch Erhitzen, beispielsweise mittels einer Infrarotlampe durch Festschmelzen des Pulvers auf der Oberfläche, fixiert werden. Das Pulverbild wird vorzugsweise durch den photoleitenden Überzug 23 hindurch festgeschmolzen. Auf diese Weise lassen sich Pulverbilder aus Schwefel oder aus synthetischem Harz fixieren. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Pulverbild 25 in den Überzug 23 einzupressen. Wiederum andere Verfahren zur Fixierung des Pulverbildes 25 bestehen darin, daß

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zunächst ein dünner Überzug eines Materials aus einem Lösungsmittel für das Material des Pulverbildes 25 aufgebracht wird. Dieses Lösungsmittel erweicht die Entwicklerpulverteilchen und bewirkt eine Haftung derselben aneinander und an dem Überzug 23, oder das Lösungsmittel erweicht den Überzug 23 und bewirkt eine Haftung der Entwicklerpulverteilchen an demselben. Vorzugsweise bei Zuführung einer gewissen kleineren Wärmemenge wird das Lösungsmittel abgedampft.

Nach Fig. 3 werden die keine Zeichnung tragenden Flächenteile 27 des Überzugs 23 in ein hydrophiles Material umgewandelt. Diese Flächenteile nehmen die wäßrige Umwandlungslösung und das sogenannte Wischwasser an, die ihrerseits für die lithographische Druckfarbe abweisend sind. Eine Umwandlungslösung wird bzw. läßt sich aus 20 g Zinkacetat, 80 cm³ Wasser und 20 cm³ Äthylalkohol gewinnen. Der Überzug 23 wird gleichmäßig mit der Umwandlungslösung benetzt, beispielsweise durch Bestreichen mit einem Baumwollballen, der mit der Lösung getränkt worden ist. Diese Lösung muß dann in den Überzug 23 während einer gewissen Zeitspanne eindringen können. Während dieses Tränkungsprozesses werden die Bildflächen 27, welche nicht durch das Pulverbild 25 abgedeckt sind, dann in hydrophiles Material umgewandelt. Das fixierte Pulverbild 25 muß natürlich von dieser Lösung unbeeinflußt bleiben und soll außerdem eine chemische Beeinflussung der darunterliegenden Teile des Überzugs 23 verhindern.

An Stelle des Zinkacetats 'lassen sich in der beschriebenen Umwandlungslösung auch andere wasserlösliche zweiwertige Metallsalze verwenden, beispielsweise wasserlösliche Acetate, Nitrate, Chloride und Formiate von Barium, Cadmium. Calzium, Kobalt, Kupfer, Blei-Eisen, Magnesium, Nickel, Strontium und Zink. Normalerweise werden diese Salze in Konzentrationen zwischen 5 und 15 Gewichtsprozent benutzt, gegebenenfalls aber auch in Konzentrationen bis zu 25 Gewichtsprozent.

Alle wasserlöslichen Salze zweiwertiger Metalle der Gruppen I, II, IV, VII und VIII des periodisehen Systems, die in wäßriger Lösung genügend stabil sind, lassen sich als Umwandlungslösung verwenden. Eine genügend stabile Lösung ist eine solche Lösung, welche nicht von selbst oxydiert oder sich zersetzt. Außer den zweiwertigen Salzen kann die wäßrige Umwandlungslösung ein wasserlösliches vielwertiges Metallformiat oder Acetat zusammen mit einem wasserlöslichen Erdalkalimetall oder Ammoniumformiat oder Acetat enthalten. Ein Beispiel einer Umwandlungslösung, welche ein vielwertiges Metallacetat enthält, ist eine Mischung von 15 g Zirkonylacetat, 5 g Natriumacetat, 2 g Butanol, 1 g 4O%iges Formaldehyd und JJ cm³ Wasser.

Nach einer genügend langen Dauer der Wirkung der Umwandlungslösung auf den Überzug wird der Überzug mit einem Wattebausch, der im Wasserdampf befeuchtet war, abgewischt, um die restliche Umwandlungslösung zu entfernen, worauf dann die Druckplatte druckfertig ist. Das fixierte Pulverbild 25, welches nunmehr die Druckfarbe annimmt, ist in der Zeichnung übertrieben dick gezeichnet bzw. dargestellt und erscheint daher in der Zeichnung erhaben gegenüber den weißen Bildstellen 27. In Wirklichkeit ist aber das Bild 25 außerordentlich dünn, und die Oberfläche der Druckplatte ist praktisch eben.

Die Druckplatte kann nun entweder getrocknet und aufbewahrt werden oder läßt sich auch sofort verwenden. Jede aus Schreibmaschinenschrift, aus gedruckter Schrift oder aus Handschrift bestehende Druckvorlage läßt sich unmittelbar auf der vorbehandelten Druckplatte unter Verwendung der gewöhnlichen lithographischen Druckfarben, unter Verwendung von Kohle oder von Bleistift anbringen. Für Druckzwecke lassen sich die üblichen wäßrigen Lösungen Wischwasser und lithographischen Druckfarben zur Herstellung von Kopien von dieser Druckplatte verwenden.

Ausführungsform II

Bei der Präparation von lithographischen Druckplatten nach dieser Ausführungsform wird eine Fläche eines leitenden Blattes mit einer Mischung überzogen, welche aus einem pulverisierten Photoleiter, der in einem elektrisch isolierenden und einen Film bildenden Trägerstoff suspendiert ist, gewonnen wird. Ein elektrostatisches Ladungsbild wird sodann auf dem Überzug erzeugt und mit einem wasserabweisenden Entwicklungspulver entwickelt sowie fixiert. Diejenigen Teile des Überzugs, die nicht von dem wasserabweisenden Entwicklerpulver bedeckt sind, werden sodann hydrolysiert und dadurch hydrophil gemacht. Die Ausführungsform I unterscheidet sich von der Ausfüh- 1°° rungsform II dadurch, daß bei der Ausführungsform I die ganze Oberfläche hydrophil gemacht werden muß, während bei Ausführungsform II nur das Harz des Überzugs chemisch umgewandelt wird. Die einzige Abänderung bei der Ausführungs- i°5 form II gegenüber der Ausführungsform I besteht somit in der Auswahl eines anderen dielektrischen und einen Film bildenden Trägerstoffs und in der Auswahl anderer Materialien und Verfahren zur Herstellung eines hydrophilen Charakters des Überzugs.

Nach Fig. 1 wird eine Mischung aus 300 cm³ Aceton, 300 cm³ Methylcelluloselösung, 38 g von wenig zähem Cellulose-Acetat EK 4644 und 96 g Zinkoxyd auf der Unterlage 21 aufgetragen. Der Trägerstoff kann jeder einen Film bildende Trägerstoff, der durch Hydrolysierung hydrophil gemacht werden kann, sein. Beispiele für solche Stoffe sind Cellulose-Ester und insbesondere Cellulose-Acetate, Cellulose-Acetat-Butyrate und Cellulose-Acetat-Propionate. Die an Hand der Ausführungsform I gegebene Beschreibung der Überzüge ist auch auf die Ausführungsform II unverändert anwendbar, mit der Ausnahme, daß der den Film bildende Trägerstoff durch Hydrolysierung hydrophil gemacht werden kann.

Die Druckplatte wird sodann aufgeladen, exponiert und entwickelt und das entwickelte oder sichtbar gemachte Bild sodann wie bei der Ausführungsform I fixiert.

Nach Fig. 3 werden die keine Zeichnung tragenden Stellen des Überzugs 23 sodann durch Hydrolysierung in die hydrophilen Flächen bzw. Stellen 27 umgewandelt. Eine Hydrolysierungslösung wird aus 50 g Kaliumhydroxyd, 400 cm³ Äthylalkohol und durch Auffüllung mit Wasser bis auf eine Gesamtmenge von ι 1 gewonnen. Diese Lösung wird auf den Überzug 23 beispielsweise durch Bestreichen mit einem durch die Hydrolysierungslösung befeuchteten Wattebausch aufgebracht. Nach einiger Zeit sind die keine Zeichnung tragenden Bildstellen des Überzugs 23 durch Hydrolysierung hydrophil geworden, während das fixierte Bild 25 und die darunterliegenden Stellen des Überzugs 23 unbeeinflußt geblieben sind. Die Druckplatte wird nunmehr abgewaschen und weiterbehandelt wie bei Ausführungsform I. Andere Hydrolysierungslösungen zur Umwandlung des Cellulose-Acetats in eine hydrophile Form lassen sich ebenfalls verwenden. Wenn man statt des Cellulose-Acetats einen anderen Trägerstoff benutzt, so muß man eine diesem Trägerstoff angepaßte Hydrolysierungslösung verwenden.

Ausführungsform III

Bei der Herstellung einer lithographischen Druckplatte nach dieser Ausführungsform wird zunächst eine Seite eines verhältnismäßig gut leitenden Blattes mit einem hydrophilen Stoff überzogen. Auf diesem Überzug wird sodann ein zweiter Überzug angebracht, der aus einem pulverisierten Photoleiter, welcher in einem elektrisch isolierenden und einen Film bildenden Trägerstoff suspendiert ist, besteht. Sodann wird auf dem zweiten Überzug ein Ladungsbild hergestellt, mit einem wasserabweisenden Entwicklerpulver entwickelt und schließlich, wie bei Au sfüh rungs form I beschrieben, fixiert. Die durch das Entwicklerpulver frei gelassenen Stellen des zweiten Überzugs werden entfernt, so daß der hydrophile erste Überzug freigelegt wird. Das Verfahren nach dieser Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform I darin, daß eine hydrophile Schicht zwischen den photoleitenden Überzug und die Unterlage eingeführt wird, ferner darin, daß der photoleitende Überzug aus einem Stoff besteht, der sich leicht entfernen läßt, und schließlich noch darin, daß die zwischen den Schriftzügen oder Bildstrichen liegenden Bildstellen des photoleitenden Überzugs entfernt werden, statt in einen hydrophilen Stoff umgewandelt zu werden.

Nach Fig. 7 wird eine Mischung aus 89,5 g i,25prozentiger wäßriger Guargummilösung, aus 17,5 g Formaldehyd und aus 13,3 g Silika-Aquasol (i5prozentiger Wasserdispersion) hergestellt. Diese Lösung wird auf ein feuchtigkeitsfestes Papier als Unterlage 21 aufgebracht und dieses dann getrocknet. Die Unterlage 21 kann aus einem der bei der Ausführungsform I beschriebenen Stoffe bestehen. Als Überzug 29 können andere hydrophile Stoffe verwendet werden. Beispiele sind Gummiarabikum, Mesquitogummi, Karayagummi, Guargummi und gleichwertige Malogalaktane, Ammoniakalginat und Kaliumalginat. Von Proteinen sind Kasein, Sojabohnenprotein, Zein, animalischer j₀ Blutfarbstoff, Gelatine, Eieralbumin und Blutalbumin verwendbar. Von synthetischen, hydrophilen kolloidalen Stoffen lassen sich verwenden Carboxymethylcellulose, Kaliumpolyacrylat, Carboxylderivat von Polystyrolen, das durch Zusatz eines geeigneten Alkalis löslich gemacht ist, Hydroxyläthylcellulose und Polyvinylalkohol. Andere geeignete hydrophile kolloidale Stoffe sind Stärke, Dextrin, Pektin und ihre Derivate mit Einschluß von faserigem Kaliumpektat.

Der photoleitende Überzug nach der Ausführungsform I wird sodann auf den hydrophilen Überzug 29 aufgebracht. Die Druckplatte mit dem photoleitenden Überzug 23 auf dem hydrophilen Überzug 29, der sich seinerseits auf der Unterlage 21 befin- «let, wird sodann getrocknet und in Stücke der gewünschten Größe geformt, geschnitten oder geätanzt. Ein auf dieser Druckplatte erzeugtes Ladungsbild wfrd mit einem wasserabweisenden Entwicklerpulver entwickelt und das Entwicklerpulver auf dem photoleitenden Überzug 23 wie bei der Ausführungsform I fixiert. Die Fig. 8 zeigt die Druckplatte nach Fig. 7 nach Fixierung des wasserabweisenden Bildes 25.

Gemäß Fig. 9 wird ein Lösungsmittel für den photoleitenden Überzug 23 auf die Oberseite der Druckplatte aufgebracht, um die zwischen den Bildstrichen oder Schriftzügen liegenden Stellen des Überzuges 23 zu entfernen, während die fixierten und das Bild 25 tragenden Bildstellen des Überzugs 23 erhalten bleiben. Das Lösungsmittel ist ein Material, welches sich leicht auflöst und den Film bildenden Trägerstoff im Überzug 23 erweicht, ohne dabei die hydrophile Schicht 29 oder das fixierte Pulverbild 25 anzugreifen. Geeignete Lösungsmittel für einen Überzug aus Silikonharz sind Methyl-, Äthyl-, Butyl- und Isoamylalkohole und Diaceton. Wenn das Lösungsmittel lediglich den Überzug 23 erweicht, werden mittels eines Wattebausches, der mit dem Dampf des Lösungsmittels getränkt ist, die erweichten Bildstellen entfernt. Der Stoff für den Überzug 23, das Entwicklerpulver 25 und das Lösungsmittel müssen aufeinander abgestimmt werden. Der photoleitende Überzug 23 muß also ein dielektrisches filmbildendes Harz enthalten, welches von dem Lösungsmittel gelöst oder von ihm erweicht werden kann. Das fixierte Pulverbild 25 muß aus einem Stoff bestehen, welcher sich in dem Lösungsmittel nicht löst. Die bei der Ausführungsform I erwähnten photoleitenden Überzüge können auch bei der Ausführungsform III verwendet werden; der dielektrische filmbildende Trägerstoff muß aber so beschaffen sein, daß für ihn ein geeignetes Lösungsmittel und ein geeignetes Entwicklerpulver zu finden ist.

Claims (10)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ι. Verfahren zur Herstellung einer Flachdruckfolie nach dem bekannten xerographischen Verfahren, bei welchem man die Oberfläche einer elektrisch leitenden Unterlage mit einer photoleitenden Schicht überzieht, elektrisch auflädt, bildmäßig belichtet und mit einem Fettfarbe annehmenden Pulver entwickelt, dadurch gekennzeichnet, daß man als elektrisch leitende Unterlage eine feuchtigkeitsfeste Papierfolie verwendet, diese Folie mit einem in einem dielektrischen, filmbildenden Trägerstoff suspendierten Photoleitex überzieht und die Stellen der entwickelten Folie, die nicht drucken sollen, hydrophil macht.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Photoleiter Zinkoxyd verwendet wird.
3. 3- Verfahren nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den einen Film bildenden Trägerstoff Silikonharz verwendet wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der photoleitende Überzug an seiner Oberfläche dadurch hydrophil gemacht wird, daß auf den Überzug eine wäßrige Lösung von Zinkacetat aufgebracht wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den filmbildenden Trägerstoff ein Celluloseester verwendet wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des photoleitenden Überzugsstoffes durch Aufbringung einer wäßrigen Lösung, welche Kaliumhydroxyd und einen Alkohol enthält, hydrolysiert wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Seite der elektrisch leitenden Unterlage mit einem hydrophilen Stoff überzogen wird, daß auf diesem Überzug ein zweiter Überzug angebracht wird, der ein Photoleiterpulver, welches in einem elektrisch isolierenden filmbildenden Trägerstoff suspendiert ist, enthält, daß ein elektrostatisches latentes Bild auf dem zweiten Überzug erzeugt wird, daß dieses Bild mit einem wasserabweisenden Entwicklerpulver entwickelt und dann fixiert wird und daß der zweite photoleitende Überzug an den zwischen den Bildstrichen oder Schriftzügen liegenden Stellen entfernt wird.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß für den filmbildenden Trägerstoff ein Silikonharz verwendet wird.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Überzug dadurch entfernt wird, daß er mit einer Lösung erweicht wird, welche Isoamylalkohol enthält, und daß die erweichten Stellen sodann abgewischt werden.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Photoleiter Zinkoxyd verwendet wird.

    In Betracht gezogene Druckschriften:
    Deutsche Patentschrift Nr. 882998;
    USA.-Patentschriften Nr. 2297691, 2663636.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

    © 609 527/19» 5.56 (009 604/1 9.60)