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Bildaufzeichnungsverfahren
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Widerstand an den Berührungsflächen mit ultrarot absorbierenden Bildstellen der Vorlage bei Einwirkung von Wärme um wenigstens etwa zwei Zehnerpotenzen niedriger liegt. Vorzugsweise liegt dieser bei der
Wärmebestrahlung abgesunken spezifische Widerstand der Harzschicht unter 1010 - 1012 n. cm.
Die Eignung einer Harzschicht für das erfindungsgemässe Verfahren wird beispielsweise dadurch festi gestellt, dass man den elektrischen Durchgangswiderstand der Schicht in Abhängigkeit von der Tempera- tur ermittelt, wobei sich zeigt, ob bei Temperaturerhöhung eine ausreichende Widerstandsabnahme ein- tritt. Die Widerstandsabsenkung der auf die Unterlage aufgebrachten Harzschicht mit steigender Tempe- ratur kann bei einigen Harzen durch Zusatz von Weichmachern zu dem betreffenden Harz - bei Polysty- rol ist beispielsweise Trikresylphosphat geeignet-verbessert werden, so dass sich ein sehr günstiges Widerstandsverhalten einstellt.
Die Brauchbarkeit der Harze für das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich auch auf eine einfache
Weise dadurch ermitteln, dass man die Lösung eines solchen Harzes auf ein Trägermaterial, z. B. auf eine
Papierfolie aufgiesst, das Lösungsmittel in einem mässig warmen Luftstrom entfernt, dann eine Vorlage auf die Schicht auflegt, mit einer Wärmestrahlung für kurze Zeit durch die Vorlage bestrahlt und an- schliessend die Schicht durch eine Coronaentladung auflädt und die so aufgeladene Schicht mit einem elektroskopischen Pulver in Berührung bringt. Wenn bei der angewendeten Temperatur eine genügende Widerstandsdifferenzierung aufgetreten ist, so erhält man ein Bild der Vorlage.
Als Harze, die unter den oben genannten Bedingungen erfindungsgemäss zu verwenden sind, kom- men sowohl Kunst- als auch Naturharze in Frage, beispielsweise Polyolefine, wie Polyäthylen, Polyiso- butylen, Polypropylen, Polybutylen, Polyvinylverbindungen, wie Polyvinylchlorid, nachchloriertes Poly- vinylchlorid, Polyvinylacetat, Polystyrol, besonders modifiziertes Polystyrol, Mischpolymerisate und Po- lymerisatmischungen aus vorgenannten Verbindungen, Polyester, wie Polyterephthalsäureester, Cellulo- seester, wie Celluloseacetat, Cellulosepropionat, Maleinatharze, Cumaronharze und Ketonharze.
Unter den natürlichen Harzen weist beispielsweise Schellak Vorzüge auf, die seine Verwendung ge- mäss der Erfindung vorteilhaft machen. Auch Umwandlungsprodukte von natürlichen Harzen, wie poly- merisierte Harze, sind gut geeignet.
Die Harze, auf denen die Widerstandsbilder erzeugt werden, können als solche in selbsttragender
Form verwendet werden oder auf eine Unterlage aufgebracht sein, z. B. in bekannter Weise in Form einer
Schmelze oder aus Lösungsmitteln oder in Form von Dispersionen. Die Dicke der aufgetragenen Harz- schicht kann in weiten Grenzen variieren. Man kann z. B. Schichten zwischen 10 und 30 Jl aufbringen.
Auch dünnere oder dickere Schichten können Verwendung finden. Wenn man die Widerstandsbilder - in der weiter unten noch zu beschreibenden Weise - sichtbar machen will, ist es oft zweckmässig, Schich- ten nicht unter 5 li zu wählen, um beim Aufbringen elektrostatischer Ladung ein Durchschlagen zu ver- hindern. Als Trägermaterial kommen sehr verschiedene Stoffe, beispielsweise solche aus Papier, Kunst- stoffen, Metallen, Keramik, Glas, in Frage. Besonders zweckmässig werden Folien aus diesen Stoffen verwendet.
Die oben erwähnten latenten elektrischen Widerstandsbilder können in ein sichtbares Bild übergeführt werden. Hiezu lädt man die Widerstandsbilder mit einer Coronavorrichtung auf. Dabei bleibt an den nicht erwärmten Stellen eine Ladung erhalten, während an den erwärmten Stellen, die einen wesentlich geringeren Widerstand besitzen, die Ladung mindestens teilweise wieder abfliesst, so dass man ein dem
Widerstandsbild entsprechendes elektrostatisches Bild erhält, das in bekannter Weise durch Inberührung- bringen mit einem fein verteilten gefärbten Harz oder Russpartikelchen in ein sichtbares Bild umgewan- delt wird, das durch Erwärmen oder durch Einwirkung von Lösungsmitteldämpfen fixiert werden kann.
Für den eben genannten Fall werden günstigerweise die Harze auf Träger aufgebracht, die ausreichende elek- trische Leitfähigkeit besitzen, also beispielsweise Folien oder Platten aus Metall, für elektrische Ladun- gen oberflächlich leitfähig gemachte Glasplatten, Papier, Platten oder Folien aus elektrisch leitendem faserfreiem Material (Kunststoffe, Harze). Als ausreichend elektrisch leitfähig im Sinne der Erfindung gelten solche Stoffe, deren spezifischer Widerstand höchstens 1011 n. cm beträgt. Verwendet man Papier als Unterlage für die in der Wärme leitfähig werdende Schicht, so empfiehlt es sich, das Papier gegen das Eindringen der Beschichtungslösung vorzubehandeln, z.
B. mit Methylcellulose oder Polyvinylalkohol, beide in wässeriger Lösung oder mit der Lösung eines Mischpolymerisates aus Acrylsäuremethylester und
Acrylnitril in Aceton und Methyläthylketon oder mit Lösungen von Polyamiden in wässerigen Alkoholen.
Auch wässerige Dispersionen solcher zum Vorbehandeln der Papieroberfläche geeigneter Stoffe können verwendet werden.
Verwendet man als Harz Celluloseacetat auf einem wasserfesten Trägermaterial, so kann man nach
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tels oberflächlicher Verseifung des Celluloseacetats an den bildfreien Stellen, z. B. durch alkoholische Kalilauge, diese Stellen für die Wasserführung geeignet machen und damit Druckformen für den Flachdruck herstellen.
Bei transparentem Trägermaterial kann man Zwischenoriginale zum Weiterpausen auf beliebigem lichtempfindlichem Material erhalten.
Will man die Widerstandsbilder für Registrierzwecke verwenden, so muss man dafür'sorgen, dass die Harzschicht genügend Wärmestrahlen absorbiert. Das kann dadurch erfolgen, dass man der Schicht einen Ultrarotstrahlen absorbierenden Stoff, wie Russ, einverleibt oder dass man in Kontakt mit der Schicht eine entsprechend absorbierende Schicht anbringt. Man kann die Harzschicht z. B. auf ultrarot-absorbierendes Trägermaterial, beispielsweise schwarz gefärbtes Papier, aufbringen. Die nach der Einwirkung von Wärme erhaltenen Widerstandsbilder können dann durch elektrostatisches Aufladen und Entwickeln mit einem weissen oder anders gefärbten Harzpulver sichtbar gemacht werden. Man kann auch farbloses Material verwenden, wenn man es während der Bestrahlung mit Ultrarotstrahlen in engen Kontakt mit einem Ultrarot-absorbierenden Körper bringt.
Dazu lässt man beispielsweise das Registriermaterial über eine geschwärzte Walze während der Wärmeeinwirkung laufen oder bringt es während dieser Zeit in engen Kontakt mit einem geschwärzten Film, beispielsweise einem geschwärzten Silberfilm.
Beispiel 1: Ein Rohpapier vom Flächengewicht 80 g/m2 wird durch Extrusion mit Polyäthylen beschichtet, so dass die Schichtdicke etwa 15 li beträgt. Auf die Polyäthylenschicht wird eine einseitig beschriftete Vorlage aufgelegt. Das so angeordnete Kopiermaterial wird im engen Kontakt mit einer Geschwindigkeit von einigen Metern pro Minute an einem fokussierten 1350 W-Ultrarotstrahler vorbeigeführt.
Durch die Ultrarotabsorption in der Vorlage entsteht ein Wärmebild, das durch den engen Kontakt auf die Polyäthylenschicht übertragen wird. Der spezifische elektrische Widerstand der Polyäthylenschicht sinkt an den Bildstellen ab und man erhält eine Widerstandsdifferenzierung, die den Bildstellen der Vorlage entspricht. Um dieses latente"Widerstandsbild"sichtbar zu machen, wird die Polyäthylenschicht mit einer Coronavorrichtung auf ein Oberflächenpotential von etwa 300 V positiv gegen Erde elektrostatisch aufgeladen. Das latente"Widerstandsbild"verwandelt sich dabei in ein latentes Ladungsbild, das ein Negativ zum Original darstellt, da die an den durch die Übertragung des Wärmebildes erzeugten Stellen geringeren Widerstandes aufgebrachten Ladungen sofort wieder abfliessen.
Nur an den nicht erwärmten, den bildfreien Stellen des Originals entsprechenden Flächen bleibt die aufgebrachte elektrostatische Ladung haften. Das elektrostatische, zum Original negative Ladungsbild wird sichtbar gemacht durch einen Entwickler, der z. B. aus 100 Gew.-Teilen Glaskugeln von der Korngrösse 300 - 400 Jl und 25 Gew.-Teilen eines Harzpuders der Korngrösse 20 - 50 Jl besteht.
Den Harzpuder erhält man durch Zusammenschmelzen von 30 Gew.-Teilen Polystyrol, 30 Gew. - Teilen harzmodifiziertem Maleinsäureharz [Beckacite (R) K 105] und 3 Gew.-Teilen Russ [Peerles (R) Black Russ 552], anschliessendes Vermahlen und Sichten.
Beispiel 2 : Mit einer Lösung von 10 Gew.-Teilen Polyvinylchlorid in 75 Vol.-Teilen Äthylace- tat wird ein Wachsrohpapier vom Flächengewicht 40 g/m2 maschinell zweiseitig beschichtet. Nach dem Trocknen der Schichten wird das Kopiermaterial auf eine ein-oder zweiseitig beschriftete Vorlage gelegt und von der der Vorlage abgekehrten Seite her einer Bestrahlung mit Ultrarot ausgesetzt. Man erhält auf der Oberfläche der Polyvinylchloridschicht eine Differenzierung im Widerstandsverhalten, die den Bildstellen der Vorlage entspricht und die bis zu 1 h in ausreichendem Masse erhalten bleibt, so dass auch nach dieser Zeit noch eine Umwandlung in ein elektrostatisches Ladungsbild, wie sie im Beispiel 1 näher beschrieben ist, möglich ist. Das Ladungsbild wird in bekannter Weise durch Einstäuben mit einem gefärbten Harzpuder sichtbar gemacht.
Beispiel 3 : Auf ein mit Melaminharz wasserfest gemachtes Papier yom Flächengewicht 140 g/m2 wird eine 30 u starke Folie aus Celluloseacetat aufkaschiert. Die Celluloseacetatschicht wird unter einer Filmvorlage einer kurzen intensiven Bestrahlung mit Ultrarot ausgesetzt. Das auf der Acetatschicht entstandene latente Bild wird sichtbar gemacht, indem die Acetatschicht mit Hilfe einer Corona elektrostatisch positiv aufgeladen und das entstandene Ladungsbild mit dem in Beispiel 1 näher beschriebenen Entwickler aus Glaskügelchen und Harzpuder sichtbar gemacht wird. Nach Fixierung des Puderbildes durch kurze Erwärmung ist es möglich, die erhaltene Kopie in eine Flachdruckform zu überführen.
Dazu überwischt man die bildtragende Acetatschicht mit einer methanolischen Lösung von Kalilauge, die man erhält, indem man 12 Gew.-Teile Kaliumhydroxyd in 90 Vol. -Teilen Methanol löst und mit Wasser auf 150 Vol. -Teile auffüllt. Durch die methanolische Kalilauge wird der Acetatfilm an den bildfreien Stellen verseift, während die aus dem fixierten Harzpuder bestehenden Bildstellen erhalten bleiben. Die
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bildfreien Stellen sind wasserführend im Gegensatz zu den Bildstellen, die mit fetter Farbe eingefärbt werden können. Mit der erhaltenen Papierdruckfolie kann in einem Flachdruckapparat gedruckt werden.
Beispiel 4 : Eine Lösung von 22 Gew. -Teilen eines Maleinatharzes vom Erweichungspunkt 95 bis 105 C in 200 Vol.-TeilenÄthylalkohol wird auf ein gegen das Eindringen organischer Lösungsmittel vorgestrichenes Papier vom Flächengewicht 110 g/m2 maschinell aufgetragen. Nach dem Trocknen der Schicht wird das Kopiermaterial unter einer positiven Filmvorlage einer kurzen Bestrahlung mit Ultrarot ausgesetzt. Um das latente Bild sichtbar zu machen, wird die Maleinatharzschicht mit Hilfe einer Coronaentladung elektrostatisch positiv aufgeladen. Nur an den vom Original her nicht erwärmten Stellen der Kopierschicht bleibt die elektrostatische Ladung haften. Es entsteht ein zum Original negatives Ladungsbild.
Dieses wird sichtbar gemacht durch Behandlung mit dem im Beispiel 1 beschriebenen Entwickler aus Glaskügelchen und einem gefärbten Harzpuder. Die Fixierung des Puderbildes erreicht man durch eine kurze Nachbehandlung mit Trichloräthylen-Dämpfen.