DE2248506A1

DE2248506A1 - Tiefdruckbildherstellungssystem

Info

Publication number: DE2248506A1
Application number: DE19722248506
Authority: DE
Inventors: Alan B Amidon; George P Carr; Robert W Gundlach; Joseph Mammino
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1971-12-27
Filing date: 1972-10-03
Publication date: 1973-07-12
Also published as: NL7217475A; GB1411237A; US3801315A; CA991245A; DE2248506B2; DE2248506C3; JPS5335727B2; JPS4874848A

Description

22 755

Xerox Corporation, Rochester, H.Y. /USA Tiefdruckbildherstellungssystem

Die Erfindung "bezieht sich auf ein elektrostatografisches Bildherstellungssystem und im einzelnen auf ein Verfahren zur elektrostatografischen Bildherstellung unter Verwendung eines fotoleitenden Tiefdruckteils.

Eine elektrostatografische Herstellung von Bildern unter Verwendung eines Tiefdruckteils als fotoleitendes Teil ist

309828/0670

weitgehend wünschenswert. Verschiedene Versuche wurden unternommen, um Reproduktionssysteme auf einem Tiefdruckfotoleiter aufzubauen. Zum Beipiel sind in den US-PS 3 561 358 und 3 559 570 Verfahren beschrieben, denen dieser Gedanke zugrunde liegt. In diesen beiden Patentschriften wird eine fotoleitende Platte oder ein fotoleitender Zylinder verwendet, dessen Oberfläche in einem Tiefdruckmuster bestehend aus mit gleichmäßigem Abstand zueinander angeordneten vertieften Bereichen oder winzigen Zellen ausgebildet ist. Die Oberfläche, des fotoleitenden Tiefdruckteils wird jeweils entsprechend üblichen xerografischen Verfahren elektrostatisch geladen und mit einem Bild versehen. In der US-PS 3 559 wild die fotoleitende Oberfläche des Tiefdruckteils in Form einer Walze, welche aus einer wasserabweisenden fotoleitenden Mischung aufgebaut ist, in Kontakt mit einem wässrigen Grundentwickler gebracht. Die unbelichteten geladenen Bereiche der Platte nehmen die Farbe an, v/ährend die belichteten, entladenen Bereiche der Platte wasserabstoßend bleiben und die Farbe abstoßen. Die mit Bild versehene oder entwickelte Oberfläche der Platte wird dann in Kontakt mit einem Kopierblatt gebracht, und der flüssige Entwickler wird in einem Bildmuster auf dieses übertragen, um eine Reproduktion des Originals zu erzeugen. Nach der US-PS 3 561 35ö wird das latente elektrostatische Bild auf der Oberfläche des Tiefdruckteils entsprechend bekannten xerografischen Verfahren entwickelt, so daß die Zellen des Tiefdruckteils selektiv geschlossen werden. Die Entwicklerteilchenverden dann in den Zellen fixiert. Eine Druckfarbe wird hierauf dem sich ergebenden mit Bild versehenen Teil auf solche V/eise, zugeführt, daß die Farbe die von Entwicklerteilchen freien Zellen füllt. Beim Kontakt der Oberfläche des eingefärbten Teiles mit einem Kopierblatt wird ein Abdruck des gewünschten Bildes realisiert.

V/ährend diese zwei Verfahren zweckmäßige Alternativen zu trockene Entwickler verwendenden Verfahren darstellen, leiden sie alle unter dem ihnen eigenen Nachteil, daß das Tiefdruckteil nach jeder Druckfolge einwandfrei gereinigt werden muß.

309828/0670 - < _

"macht die Verwendung komplizierter und teurer Reinigungsvorrichtungen erforderlich, um eine saubere und von aus dem vorhergehenden'Zyklus übergebliebener Farbe freie Kopie bei jedem Zyklus· sicherzustellen. ■ . ■ -

Dementsprechend ist es das Ziel der Erfindung, diesen Nachteil zu überwinden, während gleichzeitig die Haupt-vorteile eines derartigen Systems erhalten bleiben.

Dieses Ziel wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Oberfläche des Tiefdruckteils mit einem auf einem leitenden Halteteil ausgebildeten im wesentlichen gleichmäßigen Muster von Stegen und Vertiefungen gleichmäßig geladen wird, wobei die Vertiefungen mit einem EntwieklungsmediunT gefüllt sind und die Stege eine fotoleitende Überfläche haben, die im wesentlichen frei von Entwickl ung sme dium ist, das Tief druckteil .einem Iiiclrt- und Schattenbild zum Bewirken der Entwicklung des Bildes ausgesetzt oder belichtet wird, und das Bild auf ein aufnehmendes Band übertragen wird,

Weiterbildungen bzw. zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen.

Einzelheiten der Erfimung sind in der Zeichnung dargestellt und v/erden zur näheren Erläuterung der Erfindung im folgenden ausführlich beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

3?ig. 1 einen vergrößerten Querschnitt durch ein Tiefdruckteil mit Bntwicklungsmedium gefüllten Vertiefungen, wie es unmittelbar nach dem Aufbringen einer elektrostatischen Ladung hierauf aussehen dürfte,

Pig. 2 das Tiefdruckteil in Fig. 1 nach dem Belichten, und

i'ijj. 3 eine Seitenschnittansicht einer schematisch datgestelltcn Vorrichtung zur Durchführung eines Ausführungs-

309828/0670 ₄

beispiels des erfinduiigsgemäßen Verfahrens zur kontinuierlichen BildherBtellung.

In Fig. 1 ist ein Tiefdruckteil 1 dargestellt, welches aus einem leitenden Tragteil 2 mit einem hierauf angeordneten erhabenen Muster bestehend aus einem gleichmäßigen Muster aus Stegen 4 und Tälern oder Vertiefungen 3 besteht. Die Bereiche der Stege 4 haben eine fotoleitende Oberfläche.

Jedes geeignete Material kann dazu verwendet werden, um das Tragteil des Tiefdruckteils gemäß der Erfindung zu bilden. Allgemein sollte das bevorzugte Tragteilmaterial einen elektrischen Widerstand haben, v/elcher geringer als der der fotoleitenden Schicht ist, so daß es als Erde wirkt, wenn die fotoleitende Schicht elektrostatisch geladen und Licht ausgesetzt wird. Typische Materialien sind Aluminium, Messing, Stahl, Kupjgr, Wickel, Zink, leitender Gummi, leitendes Glas, z. B. mit Zinnoxid beschichtetes Glas, und metallisierte Kunststofffilme wie aluminisierte Polyäthylen-TerephthalatoderPolykarbonatfilme. Die Auswahl des jeweils verwendeten Tr^gteilmaterials kann von der gewünschten Verwendung des Tiefdruckteils abhängen. Wenn z.B. das Tiefdruckteil die Form einer flachen Druckplatte haben soll, kann es zweckmäßiger sein, ein Tragsubstrat zu wählen, welches dem System zusätzliche Festigkeit gibt. Wenn das Tiefdruckteil jedoch in der Form einer Walze oder eines Zylinders ausgebildet werden soll, bo wäre es allgemein zweckmäßiger, ein Material zu wählen, welches die notwendigen nachgiebigen Eigenschaften aufweist. Wenn ein Tiefdruckgylinclertsil hergestellt wird, kann die tragende Fläche oder das Tragteil die Form eines Hohlzylinder's haben, oder es kann aus einem festen Kern wie einer festen leitenden Gummiwalze bestehen. Das Tragteil kann fest oder nachgiebig sein.

Das erhabene Muster auf der Oberfläche des Tragteils kann mit einem beliebigen geeigneten Verfahren hergestellt werden, um eine Rasterung mit etwa 20 bis 120 Zeilen je cm herzustellen.

309828/0670

Um eine maximale Auflösung zu erhalten,■sol^/sich die Zahl von Zellen je cm vorzugsweise der oberen Grenze in dem jeweiligen Betriebsbereich nähern. Die erhabenen Bereiche können auf dem leitenden Tragteil ausgebildet und dann mit einem fotoleitenden Material überzogen werden, oder ein erhabenes Huster aus fotoleitendem Material kann auf einem relativ glatten Tragteil ausgebildet werden. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß wenigstens die Oberfläche der Bereiche der Stege 4 mit einem' fotoleitenden Material überzogen ist, während sich der untere Teil der Vertiefungen 3 durch das leitende Tragteil erstreckt. Infolge der Schwierigkeit bei der Ausbildung eines gewünschten feinen Musters erhabener Bereiche durch Aufbringen eines fotoleitenden Materials in dem gewünschten erhabenen Muster auf ein glattes Tragteil hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Stegbereiche eines Tragteils, auf welchem das gewünschte erhabene Muster ausgebildet worden ist, mit einem überzug zu versehen. Die fotoleitende Schicht kann entweder die Spitzen der Stegbereiche alleine bedecken, oder sie kann die Spitzen der Stegbereiche wie auch die sich in die Bereiche der Vertiefungen erstreckenden Flächen bedecken, ils ist sehr zweckmäßig und erwünscht, daß nur die Spitzen der Stegbereiche bedeckt werden. Es hat sich gezeigt, daß eine Tiefdruckaufbringwalze mit Dreieckspiralmuster für die Erfindung besonders geeignet ist. Andere Muster mit dem gewünschten Abstand, Gleichmäßigkeit und Zellendichte sind jedoch auch verwendbar. Walzen mit Dreieckspiralenmuster sind im Handel erhältlich, oder sie können durch Aufrauhen oder fotoi;echnische Verfahren hergestellt werden. Jede geeignete fotoleitende Schicht kann als· Ladungsträger im Zusammenhang mit dem Vorfahren der Erfindung verwendet v/erden. Der fotoleitende Überzug kann aus einem Fotoleiter bestehen, v/elcher in einer isolierenden Bindemischung dispergiert ist, einer Lösung aus Fotoleiter und Binder, oder, er kann aus einer homogenen fotoleitenden Mischung bestehen. Die fotoleitende Schicht sollte eine Dicke von etwa 6 bis 100M haben, vorzugsweise von etwa 10 bis etwa 60 yU . Typische

309828/0670 - 6 -

fotoleitende Mischungen, welche für die Erfindung geeignet sind, sind in der US-PS 3 561 350 zusammengestellt.

Das Entwicklungsmedium wird dem Tiefdruckteil mit jeder geeigneten Einrichtung zugeführt, welche die Bereiche der Vertiefungen 3 im wesentlichen füllt, während die Bereiche der Stege 4 im wesentlichen frei von Farbe gehalten werden. Geeignete Farbtechniken sindnäher in der parallelen US-Patentanmeldung 838 133, eingereicht am 1. Juli 1969> erläutert. 'Typisch kann dieseerreicht werden durch gleichmäiges Überziehen der oberfläche des Tiefdruckteils und Reinigen der Bereiche der Stege 4 mit Hilfe eines Abstreifteils, z.B. Abstreifmessern, nichtgleitenden Walzen, Gleitwalzen und dgl. Es hat sich gezeigt, daß das Abstreifen mit Gleitwalzen ein vorteilhaftes Verfahren zum Messen von Entwicklunggmedium in Tiefdruckzylinderteile ist. Ent-sprechend dieser Technik wird ein Tiefdruckzylinderteil, welches in diesem Falle eine foto- ■ leitende Schicht über wenigstens die Spitzen der Stegbereiche aufweist, und welches als Tiefdruckteil 6 in Fig. 3 dargestellt ist, in Kontakt mit einer nachgiebigen Aufbringwalze gedreht, welcherihrerseits durch einen Vorrat an Entwicklungsmedium 10 geführt wird. Sowohl das Tiefdruckteil 6 als auch die Aufbringwalze 8 werden in der gleichen Richtung gedreht. Das zylindri sehe Tiefdruckteil 6 wird jedoch mit einer größeren Umfangsgeschwindigkeit als die Aufbringwalze 8 gedreht. Dies bewirkt ein Aufbringen von Entwicklungsmedium auf-das zylindrische Tiefdruckteil durch die Aufbringwalze 8 und ein gleichzeitiges Reinigen der Bereiche der Stege 4, welche in relativ übertriebener Größe auf dem Üefdruckteil 6 gezeigt sind, infolge -der Gleitwirkung der nachgiebigen Aufbringwalze 8 auf der Oberfläche des zylindrischen Tiefdruckteilo 6, Der Druck zwischen dem Tiefdruckteil und der Aufbringwalze 8 wird gesteuert durch entsprechende Einstellvorrichtungen. Die Aufbringwalze 8 wird gerade schnell genug gedreht, um einen Wulst an Entwicklungsmedium aufrecht zu erhalten. Die Gleitwalze oder Aufbringwalze 8 kann aus einer beliebigen elaotomeren Masse sein, z.B. Fluorsilikongummi.

309828/0670 ₇

Nach einem geeigneten Aufbringen von Entwicklungsmedium wird auf die Oberfläche des Tiefdruckteils im Dunkeln eine gleichmäßige elektrostatische Ladung aufgebracht. Dies kann durch KoiOiiaentladung erfolgen, und die aufgebrachte Ladung kann entweder positiv oder negativ sein. Das Tiefdruckteii wird dann über geeignete Mittel einem Bildmuster mit Licht und Schatten ausgesetzt. '

1 zeigt ein gleichmäßig positiv geladenes Tiefdruckteil unmittelbar nach dem Laden. Fig. 2 zeigt ein Tiefdruckteil ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten, nachdem das Tiefdruckteil selektiv so belichtet worden ist, daß der linke Bereich unbelichtet bleibt, während der rechte Bere'ich belichtet worden ist. Das Tiefdruckteil 2 ist bereit zur Übertragung des Bildes auf eine aufnehmende Unterlage, welche vorzugsweise von einem leitenden Druckteil gestützt wird. Wenn das leitende Druckteil keine Potentialdifferenz relativ zu den'entladenen Hiiitergrundbereichen aufweist, · d.h. wo es geerdet ist, wird ein positives Bild gedruckt. Ein negatives Bild kann dadurch hergestellt werden, daß dem- leitenden Druckteil ein Vorspannungspotential gleicher Polarität und gleicher Größe wie ursprünglich auf das Tiefdruckteil aufgebracht zugeführt wird. In- Pig. 2 ist die Ladung auf dem Entwicklungsmedium durch Leitung voll auf das leitende Tragteil 2 abgegeben worden und die belichteten Bereiche des fotoleitenden Teils sind auf ähnliche Weise entladen worden.

Es wird angenommen, daß die Entwicklung durch die kombinierten Wirkungen des elektrischen Feldes oder der Oberflächenspannung des Entwicklungsmediums und der direkten elektrostatischen Anziehung des flüssigen Entwicklungsmediums zu den Bereichen der Stege 4 hin erfolgt. Diese Theorie wird jedoch nur zum Zwecke der Erklärung erwähnt und soll zu keiner Begrenzung der Erfindung führen. Allgemein ist es eine bevorzugte Technik, alle Felder in den belichteten Bereichen zu. verringern, während die Felder sich zwischen dem Entwicklungsmedium und den Stegbereichen in den unentwickelten Be-

309828/0670 _P

"■■ Ö *""

reichen aufbauen können. Es gibt hier zwei mögliche A3ter*· nativlösungen: {1) Verwendung einer Thermoflüseigkeit, d.h. eines wachsartigen Entwicklungsmediums, welches in flüssigem Zustand zugeführt wird, während der Ladung und der Ausbildung des Bildes verfestigt und mch Erzeugung des latenten Bildes durch Belichtung durch Erwärmen bis zum flüssigen Zustand erweicht wird, und (2) Verwendung eines flüssigen Entwicklungsmediums, welches während des gesamten Vorgangs flüssig bleibt. In beiden Fällen sollte das Entwicklungsmedium nix; ht so leitend sein, daß es das richtige Laden der fotoleitenden Schicht durch Ableiten der Ladung von den Bereichen der Stege 4 verhindert. Wenn ein thermoflüssiges Entwicklungsmedium verwendet wird, so kann dieses in seinem nichtfließenden Zustand relativ nichtleitend, jedoch relativ leitend nach dem Erwärmen gemacht werden, oder es kann erreicht,werden, daß es in seinem nichtfließenden Zustand die Ladung während einer relativ langen Zeitdauer verglichen mit der Ladezeit verliert. Bei einem flüssigen Entwicklungsmedium sollte die Belichtungshöhe so sein, daß die Entladungsgeschwindigkeiten des Fotoleiters in (beleuchteten) Hintergrundbereichen und des Entwicklungsmeidumsgegenseitig eingestellt werden. Im Idealfall sollte für die schärfste Entwicklung unter Verwendung eines flüssigen Entwicklungsmediums die Ladung auf dem Entwicklungsmedium zur gleichen Zeit voll abgeleitet sein, zu welcher die Ladung auf den belichteten Bereichen des fotoleitenden Materials voll abgeleitet ist. Eine zu schnelle Ableitung der Ladung auf dem flüssigen Entwicklungsmedium könnte zu einer Ent-$ wicklung des gesamten Tiefdruckteils vor der Belichtung führen. Und es würde, obwohl die folgende Belichtung ausgewählter Bereiche die Wirkungen einer nicht zu schweren Vorentwicklung mildern würde, schwer bis unmöglich sein, eine endgültige Druckkopie ohne hohen Hintergrunddruck zu erhalten.

Ein geeignetes thermoflüsaiges Entwicklungsmedium kann hergestellt werden durch Zufügen vonFarbe oder fein dispergiertem Pigment in ein Wachs oder einen anderen leioht schmel-

309828/0670 _g

zenden festen Körper. Ein bevorzugtes thermoflüssiges Entwicklung SDiedium kann hergestellt werden durch Zufügen von 0,25 g Kristallviolett zu 3,0 g Carbowax 1500 Polyäthylenglycol und 6 g Carbowax 6000 Polyäthylenglycol ( öarbowax ist ein Erzeugnis der Union Carbide Corporation). Die Zumischung wird dann in 25 ecm Methylalkohol für Überzugszwecke verdünnt. Nach dem Überziehen verdampft das Methanol vor dem Ausbilden des Bildes, Diese Mischung wird beim Erwärmen auf etwa 90⁰C flüssig, Falls gewünscht kann Itfigrosinfarbe an Stelle des Kristallvioletts verwendet werden, um ein dauerhaftes schwarzes Bild zu ergeben, und Bienenwachs oder Parafinwachs kann an Stelle von Carbowax verwendet werden.

Geeignete flüssige Entwicklungsmedien können solche wie .in, der parallelen US-Patentanmeldung 839 801, eingereicht am 1. Juli 1969» beschrieben sein. Diese können typisch eine oder mehrere flüssige Träger, !Farbmittel wie Pigmente oder Farben und Dispergiermittel aufweisen. Weiter können 'eine Vielzahl von besonderen Agentien. für besondere Punktionen verwendet werden. Z. B. können die Viskosität steuernde Additive oder solche Additive verwendet werden, die dazu beitragen, ein Pigment auf Kopierpapier zu fixieren. Diese Entwicklungsmedien werden allgemein einen spezifischen Raumwiderstand von zwischen 10 bis 10 Ohm-cm aufweisen. Wie oben erläutert liegt der wichtigste Faktor darin, ein solches Entwicklungsmedium und eine solche Belichtungshöhe zu benutzen, daß die Entladung des Entwicklungsmediums und der "belichteten Bereiche eng aneinander angepaßt sind, um die Felder zwischen beiden auf ein Minimum zu bringen. Zum Beispiel kann ein Entwicklungsmedium mit einem spezifischen Raumwider-

1 "5

stand J? von dem 2 χ 10 ^J 0hm-cm und einer Dielektrizitätskonstante K "von 2 in die Rillen oder Vertiefungen zwischen den fotoleitenden Stegen eines Tiefdruckteils abgestreift v/erden. Die Entladezeitkonstante V für den Film aus Entwicklungsmedium ist gegeben durch die Gleichung

309828/06 7 0

- 10 -

χ = j) . /C- 8,85 * 1O~¹⁴

Daher ist die Entspannungszeit oder Entladezeitkonstante für diese Farbe

Γ = 2 · 10¹³· 2 · 8,85 · 10~¹⁴ = 3,5 see.

Bei Verwendung eines Ladens über den vollen Rahmen an Ort und Stelle mit Spannungen, weL ehe die selbstentwicklende 'Fotorezeptorplatte in einer halben Sekunde laden, unmittelbar gefolgt von einer Belichtung des vollen Rahmens, welche über die Beleuchtungsstärke und die Linsenöffnung zum Erzielen eines maximalen elektrostatischen Kontrastes in 4 bis 5 see eingestellt wird, fällt die Entladung des Fotoleiters in den (beleuchteten) Hintergrundbereichen eng zusammen mit der Entladung des Entwicklungsmediums selbst. Durch eine derartige Arbeitsweise werden die Potentialgradienten zwischen dem Entwicklungsmedium und dem Fotoleiter über, den gesamten Hintergrundbereichen auf einer vernachlässigbaren Höhe gehalten, während die dunklen Bereiche des Fotoleiters ihre Ladung und ihr hohes Potential halten, wodurch benachbartes Entwicklungsmedium elektrisch angezogen wird. Für Schlitzlade- und Belichtungssysteme ist die Belichtungszeit wieder etwa 5 bis 10 mal langer als die Ladezeit und sollte der Entladungszeit für das Entwicklungsmedium angepaßt sein. Drucke höherer Qualität können mit solchen Systemen dadurch erreicht werden, daß ein Messerkantenladesystem oder, wenn kein schneller Wiederholzyklus erforderlich ist, ein Fotoleiter verwendet wird,welcher eineanhaltende Leitfähigkeit nach dem Belichten zeigt.

Fig. 3 zeigt als Beispiel eine einfache Vorrichtung zum Durchführen cfer erfindungsgemäßen Bildaufbautechnik. Diese Vorrichtung weist ein drehbares Tiefdruckteil in Walzenform auf, welches eine Walze 12 mit dreieckspiraligem Muster aus leitendem Material wie Kupfer hat, auf dem die Stegbereiche mit

309828/0670

- 11 -

einem fotoleitendem Material wie Polyvinylcarbazol und 2,4 j 7-n}rinitro-9-ü^lluorenon mit einem Gewichtsverhaltnis von 4:1 Überzogen sind. Das Tiefdruckteil wird im Betrieb mit gleichmäßiger Geschwindigkeit in Richtung des Pfeiles in Pig. 3 bewegt, so daß es in Druckkontakt mit der Gleitwalze oder der Aufbringwalze 8 an dieser yorbei lauft« Die Aufbringwalze 8 wird in Richtung des in Pig« 3 eingezeich-. neten Pfeiles mit einer Umfangsgeschwindigkeit geringer als die des walzenförmigen Tiefdruckteils 6' bewegt, so daß den Vertiefungen des Tiefdruckteils Entwicklurigsmedium zugeführt und die Sbegbereiche saubergewischt werden. Die Aufbringwalze 8 kann eine Oberfläche aus Pluorsilikongummi mit einer A-Skala-Shorehärte von etwa 60 haben, welche bis zu einer Dicke von etwa 3 * 2 mm gut haltend mit einem Stahlkern verbunden ist. Die Walzenoberflache aus Pluorsilikongummi wird glatt geschliffen und'poliert, um etwaige Pehlerstellen zu entfernen. Dieses Material ist besonders wegen seiner TFnempfindlichkeit gegenüber vielen Ölen und Lösungsmitteln, wie sie allgemein bei Trägern oder Komponenten von Entwick— lungsmedien verwendet werden, und infolge seiner Widerstandsfähigkeit gegen Kompression zweckmäßig. Entwicklungsmedium wird der Aufbringwalze 8 dadurch zugeführt, daß diese durch den Vorrat an Entwicklungsmedium 10 geführt wird. Das walzenförmige Tiefdruckteil wird, nachdem seine Vertiefungen mit Entwieklungsmedium gefüllt und seine Stege im wesentlichen ■ frei hiervon sind, im Dunkeln gleichmäßig dadurch geladen, daß es mit gl-eichmäßiger Geschwindigkeit kontinuierlich an einer Ladeeinheit 14 vorbeigedreht wird. Die Ladeeinheit kann eine Hoehspannungskoronaentladungselektrode sein, mit deren Hilfe Ionen oder elektrische Ladungen auf die Oberfläche • des Tiefdruckteils aufgebracht werden. Das geladene walzenförmige Tiefdruckteil läuft unter einem Bildabtastmechanismus 16 oder einer anderen Einrichtung zum Belichten geladenen Platte entsprechend dem gewünschten Bild durch. Die belichtete Oberfläche des Tiefdruckteils dreht sich dann weiter und kommt .in die Üb ert ragung stage mit einem Kopierband 18,

309828/0670 ■ _ ₁₂

welches von einer Versorgungsrolle 20 zugeführt und durch eine geerdete leitende Übertragungswalze 22, welche sich mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit wie die Oberfläche des walzenförmigen Tiefdruckteils dreht, gegen die Oberfläche des Tiefdruckteils geführt wird. Das gewünschte Bild wird hierdurch auf das Kopierband 18 übertragen. Folgend der Übertragung des Bildes auf das Kopierband kann die Oberfläche des walzenförmigen Tiefdruckteils sofort für den nächsten Druckzyklus des gleichen oder eines anderen Bildes vorbereitet werden, ohne daß die Oberfläche gereinigt werden muß.

Wenn die Übertragungswalze 22 geerdet ist, und daher keine Ladung relativ zu den ungeladenen Bereichen des Tiefdruckteils 6 hat, läßt sich ein positives Kopieren, d.h. ein Kopieren weiß für weiß und schwarz für schwarz eines Orginals durchführen. Wo ein negatives oder umgekehrtes Drucken, d.h. weiß für schwarz und schwarz für weiß folgen soll, kann der Übertragungswalze 22 ein Potential zugeführt werden, welches in Polarität und Größe gleich der ursprünglich der Oberfläche des Tiefdruckteils 6 zugeführten Ladung ist. Die dem Tiefdruckteil zugeführte anfängliche Ladung kann natürlich entweder positiv oder negativ sein.

Zur weiteren Erläuterung der Einzelheiten der Erfindung werden imfolgenden einige Beispiele aufgeführt, weiche Einzelheiten der Erfindung darstellen, jedoch diese nicht beschränken sollen. Teile und Prozentsätze beziehen sich auf Gewicht, wenn nichts anderes angedeutet ist.

Beispiel 1

Eine Kupferdruckplatte mit einem 150-Linienmuster von 50-bis 55 jS-tonigen Halbbonpunkten, welche sich 35/< über die Grundeb-ene erheben, ist mit einer Lösung aus Polyvenylcarbazol (PYK) und 2,4,7-Trinitro-9-Fluorenon (TITF) mit¹ einem Gewichts-

309828/0670 - 13 -

Verhältnis von 4:1 überzogen. Die Lösung ist in einer 1:1 loluol-Zyklohexamon-Lösungsmischung vorbereitet, welche in ausreichenden Mengen verwendet wird, um eine Überzugsmischung zu ergeben, die so dickflüssig ist, daß sie den Grund der Vertiefungen in dem Halbtonmuster nicht vollständig überzieht, aber genügend flüssig ist,'daß sich ein gleichmäßer Überzug der Stegbereiche erreichen läßt* Die Platte wird während des Uberziehens umgedreht, so daß die Überzugslöaung von dem Grund der Vertiefungen zu den Stegbereichen der Platte hin abgezogen werden wird. Der Überzug wird mit einem drahtgewickelten Stab Hummer 30 gemessen und etwa Minuten mit Luft von 150⁰G getrocknet. Der Überzug wird auf Raumumgebungsbedingungen gekühlt und elektrisch gepüft* Die Platte nimmt als Sättigungspotential 300 V positives oder negatives Potential auf .und entlädt sich auf etwa 20 V Restpotential, wenn sie weißem Licht (15 fcs) ausgesetzt wird. Ein Entwieklungsmedium bestehend aus etwa 45 fi leichtem Mineralöl, 27 /o alkoholisierten Polyvenylpyrroliden und 28 $0 geharztem Rußpigment wird der fotoleitenden Kupferdruckplatte zugeführt. Das überschüssige Entwicklermedium auf den Stegen oder den Spitzen der fotoleitenden Punkte wird mit einem Gummiwischer weggequetscht, so daß sich Farbe nur in den Vertiefungen der Platte befindet. Die Platte wird im. Dunkeln unter Verwendung eines positiven Potentials(VQ = 280 V) geladen und durch Projektion eines Bildmusters (15 fcs) belichtet. Hierauf wird ein Entwickeln des Bildes im Dunkeln ermöglicht. Das entwickelte Bild wird dann immer noch im Dunkeln dadurch gedruckt, üaß ein Blatt Xeroxpapier 100 in Oberflächenkontakt mit der fotoleitenden Platte gebracht und eine geerdete leitende Walze zum Erzielen einer Druckübertragung über das Papier geführt wird. Das Papier oder Aufnahmeblatt wird von der fotoleitenden Platte entfernt und trägt ein positives Bild, welches dem Orginal entspricht, d.h. weiß für weiß und schwarz für schwarz. Der Platte wird erneut Entwicklungsmedium wie oben beschrieben zugeführt, sie wird wie oben beschrieben belichtet und die -%twicklung wie oben beschrieben ermöglicht. Unter Verwendung jeweils der

309828/0670

gleichen Platte lassen sich durch dieses Verfahren verschiedene Bilder erzielen. In jedem Falle wird die Platte im eingefärbten Zustand geladen und belichtet. Das Laden ist deshalb möglich, v/eil das Entwicklungsmedium nicht so stark leitend ist, daß es den Koronastrom von den fotoleitenden Stegen abführt. {j> ist gleich etwa 2 · 10 Ohm-cm),

Die Belichtung ist kein Problem, weil das Entwicklungsmedium die fotoleitenden Bereiche nicht überdeckt.

Beiapiel 2

Andere Bilder lassen sich erhalten bei Verwendung des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 1 beschrieben mit der Ausnahme, daß die fotoleitende Platte unter Verwendung eines negativen Potentials geladen wird. Hier werden wieder direkte Bilder entwickelt. Diese Bilder sind in der Qualität gleich denen, die sich erzielen lassen, wenn die Platte wie in Beispiel 1 positiv koronageladen wird.

Beispiel 3

Weitere Bilder lassen sich erhalten bei Verwendung des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 1 beschrieben mit der Ausnahme, daß ein Vorspannungspotential von + 300 V an die leitende Druckübertragungswalze im Zeitpunkt der Bildübertragung angelegt wird. Das verwendete Entwicklung smedium hat einen spezifischen Widerstand von 2 ♦ 10 ^ 0hm-cm. In diesem Falle lassen sich umgekehrte Bilder, d.h. weiß für schwarz und schwarz für weiß des projizierten ursprünglichen Bildes erzielen.

Beispiel 4

Weitere Bilder lassen sich erhalten bei Verwendung des gleichen

309828/0670

- .15 -

Verfahrens wie in Beispiel 2 besehrieben, mit der Ausnahme, daß ein Vorspannungspotential von -300 V der leitenden I)ruckübertraguiigswalze im Zeitpunkt der Bildübertragung zugeführt wird. Hier werden wie in Beispiel 3 umgekehrte Bilder ersielt,

Beispiel 5

Hoch weitere Bilder lassen sieh erhalten bei Verwendung des gleichen Verfahrens wie in Beispiel -1 beschrieben mit der Ausnahme, daß ein negatives Vorspannungspotential von 300 V der leitenden Druckübertragungswalze zur Zeit der Bildübertragung zugeführt wird. Hier werden positive Bilder mit einem etwas hohen Hintergrund erzielt«

Beispiel 6

Schließlich lassen sich noch weitere Bilder erhalten "bei Verwendung des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 2 beschrieben mit der Ausnahme, daß ein positives Vorspannungspotential der Druckübertragungswalze zur Zeit der Bildübertragung zugeführt wird. Hier werden wie in Beispiel 5 positive Bilder mit etwa hohem Hintergrund erzielt.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die fotoleitende Schicht die Oberfläche des ffiiefdruckteils vollständig bedecken. So werden bei dieser AusführungSform die Bereiche mit Vertiefungen 3 und die Stege 4 aus einer durchgehenden Schicht fotoleitenden Materials gemacht oder mit einer solchen Schicht überzogen, so daß das den Vertiefungen zugeführte Entwicklungsmedium außer Kontakt mit dem leitenden Tragteil 2 gehalten wird. Bei dieser Ausführungpförm ist es auch wichtig, daß das Entwicklungsmedium gegenüber der chemisch wirksamen Energie für den Fotoleiter undurchlässig ist. jjie Arbeitsweise entsprechend diesem Ausführungsbeispiel· v/Lire weitgehend die gleiche wie im Pail, in welchem die Bereiche mit Vertiefungen nicht mit einem Fotoleiter überzogen·

309828/0670 - 16 -

id 2 aufsind; die entsprechend den in den Beispielen 1 unc gezeigten Verfahren hergestellten Bilder wurden jedoch umgekehrte oder negative Bilder sein. Dies ist ,deshalb der Pail, weil die Ladung auf dem Entwicklung sine dium nicht abgeleitet wird und die belichteten Bereiche infolge der Totentialdifferenz zwischen dem geladenen Entwicklungsmedium und dem entladenen Fotoleiter entwickelt werden. Ebenso wird dabei keine Potentialdifferenz zwischen dem geladenen Entwicklungsmedium und dem geladenen Fotoleiter in den unbelichteten Bereichen vorhanden sein. Die bei diesem Ausführungsbeispiel verwendeten EntwicklungsmedLen können die oben beschriebenen sein, die obere Grenze für den spezifischen Kaumwiderstand des Entwicklungsmediums ist jedoch hier nicht so kritisch. Das Entwicklungsmedium sollte jedoch eine genügende Leitfähigkeit haben, daß seine Ladung nach jedem Druckzyklus durch Kontakt mit einem Vorrat an geerdetem Entwicklungsmedium oder einer anderen geeigneten Ladungsablcitevorrichtung abgeleitet v/erden kann.

Es verstellt sich für den Fachmann, daß viele Modifikationen und Änderungen durchgeführt v/erden können, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen, deren prinzipielles Merkmal darin besteht, ein fotoleitendes Tiefdruckteil nach dem Aufbringen eines verformbaren Entwicklungsmediums zu laden und zu belichten.

Kurz zusammengefaßt umfaßt die Erfindung ein Verfahren zur elektrostatografischen Bildhorstellung unter Verwendung eines Tiefdruckteils mit einem leitenden Tragteil und einem hierauf angeordneten gleichmäßigen Muster von Vertiefungen und Stegen, wobei die Stege eine Oberfläche aus fotoleitendem Material haben. Ein Entwicklungsmedium wird den Vertiefungen des Tiefdruckteils zugeführt, während die Stegbereiche im wesentlichen sauber gehalten werden. Nach dem Zuführen des Entwicklungsmediums wird das Tiefdruckteil gleichmäßig geladen und dann einem Licht- und Schattenbild ausgesetzt oder belichtet, Das belichtete Tiefdruckteil wird hjc rauf in eine Übertragungslage zu einem übertragungsband gebracht.

309828/0670

- 17 -

Claims

., _j - ..2240506'

Pa t ent ans ρ r u c Ii e

Verfahren zur elektrostatografischen Bildherstellung unter Verwendung eines fotoleitenden Tiefdruckteils,, dadurch gekenii zeichne t, daß die Oberfläche des Tiefdruckteils mit einem auf einem leitenden Halteteil ausgebildeten im wesentlichen gleichmäßigen Muster von Stegen und Vertiefungen gleichmäßig geladen wird, wobei die Vertiefungen mit einem Entv/icklungsmedium gefüllt, sind und die Stege eine fotoleitende Oberfläche haben, die im wesentlichen frei von Eiitwicklungsmedium ist, das Tiefdruckteil einem Licht·*· und Schattenbild zum Bewirken der Entwicklung des Bildes ausgesetzt oder belichtet wird-, und das Bild auf ein aufnehmendes Band übertragen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η nzeichnet, daß die zylindrische Oberfläche ein dreieckspiraliges Muster aufweist. - .
3i Verfahren nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Entwicklungs-medium den Vertiefungen durch Aufbringen einer Schicht'von Entwieklujigsmedium auf.die gesamte Oberfläche des Tiefdruckteils und hierauf folgendem Abwischen des Entwicklungsmediums von den Stegbereichen zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch g e k e η η-zeichnet, daß das Entwicklungsmedium durch eine Gleitwalze aufgebracht wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4_f' dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß das Entwicklungsmedium in flüssigem Zustand aufgebracht wird und''während des Ladens, Belichtens und Übertragens flüssig bleibt. · ·

309828/0670 - 18 -
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das iiitwiclclunfjsmedium in flüssigein Zustand aufgebracht wird, sich xmhrend des Ladens und Belichtens in festem Zustand befindet und für das Übertragen in den flüssigen Zustand zurückgebracht wird.
7. Verfahren nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz e lehnet, daß das üntwicklungsmedium einen spezifischen Üauinwideretand ναι zwischen etwa

10¹⁰ bis 10¹⁵ Ohm-cm hat.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das aufnehmende Band in der Übertragungslage zu dem Tiefdruckteil von einem geerdeten leitenden Teil' gestützt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das aufnehmende Band von einer Vorrichtung gestützt wird, welche eine Ladung gleicher Polarität und Höhe wie die der ursprünglich der Überfläche des Tiefdruckteils zugeführten Ladung erzeugt.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch g e kennzeichnet, daß die das aufnehmende Band stützende Vorrichtung eine leitende Druckwalze ist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen im wesentlichen frei von fotoleitendem Material sind.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege und Vertiefungen einen im wesentlichen gleichmäßigen Überzug aus fotoleitendem Material haben.

309828/0670