DE1497117A1

DE1497117A1 - Elektrophotographisches Entwicklungsverfahren fuer Farbbilder

Info

Publication number: DE1497117A1
Application number: DE19651497117
Authority: DE
Inventors: Heyl Dr Gerhard; Koch Dr Otto; Simm Dipl-Phys Walter
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1965-05-21
Filing date: 1965-05-21
Publication date: 1969-05-08
Also published as: NL6606926A; US3532495A; GB1098437A; BE681388A; CH468660A

Description

Elektrophotographisches Entwicklungsverfahren für Farbbilder.

Die Erfindung betrifft ein elektrophotographischea Aerosolen twicklungaverfahr en für die Herstellung farbiger Bilder ' mittels eines Flüssigkeitsaerosol, wobei das Verfahren so durchgeführt wird, daß die Farbstoffpartikel in trocknem Zustand auf der Schicht niedergeschlagen werden und anschließend mit einem Aerosol aus einem Lösungsmittel für die Entwicklerfarbstoffe besprüht wird.

Hehrfarbige Bilder einer Farbvorlage können im allgemeinen über Farbauszüge unter Zuhilfenahme von Farbfiltern hergestellt werden. Auch elektrophotographisch lassen sich nach diesem Prinzip mehrfarbige Bilder herstellen, wenn z.B. eine elektrophotographisöhe Schicht in der üblichen Weise durch Coronaentladung elektrisch aufgeladen, dann bildmäßig

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Über ein Auezugsfilter belichtet und anschließend mit einem elektrisch geladenen Farbaerosol entwickelt wird. Dieser Arbeitsgang wird nacheinander für mehrere Farbauszüge über Rot-Grün- und Blaufilter wiederholt, wobei mit den entsprechenden subtraktiven Grundfarben Cyan-Purpur-GeIb jeder Auszug auf derselben Schicht entwickelt wird. Ba e· eich in den meisten Fällen um Halbtonbilder handelt, ist es vorteilhaft, mit Farbaerosolen zu entwickeln. Besondere geeignet sind die in den deutschen Patentschriften 1 164 829ι 1 172 955 und 1 187 134 beschriebenen Verfahren, da hierbei mit Hilfe der elektrostatischen Zerstäubung von Färbstofflösungen die BiIdentwicklung mit relativ geringem apparativen Aufwand ermöglicht wird. Die Vorrichtung dazu besteht im wesentlichen aus einer Zerstäubungselektrode und einer gitterartigen Entwicklungselektrode, die in geringem Abstand über der elektrofotografischen Schicht angeordnet ist und die Aufgabe hat, das elektrostatische Bildfeld zu verstärken und die nicht für die Entwicklung benötigten Aerosolteilchen aufzunehmen.

Werden nun nach einem Aerosolverfahren flüssige Farbteilchen verschiedener Farben mehrfach übereinander auf eine elektrofotografische Schicht aufgetragen, so verschlechtern sich die elektrischen Eigenschaften der Schicht, wenn die Farbstofflöeung in die Schicht eindringt, sie zum Quellen bringt oder auch nur benetzt. Durch diese Vorgänge wird in den »eisten Fällen der Dunkelabfall und die Aufladbarkeit der Schicht verschlechtert und die Lichtempfindlichkeit verringert. Dadurch sind für die folgenden Farbauszüge A-G 68 -2- 909819/0975

nicht mehr die gleichen Voraussetzungen wie für den vorhergegangenen Auszug gegeben und es kommt zu Entstellungen des Bildes durch ungleichmäßige Einfärbungeh, falsche Farbwiedergabe und Verwaschungen·

Wasser als Lösungsmittel, das die Schicht nicht anlöst, ist nicht geeignet, da wässrige Lösungen nicht mit der erforderlichen Feinheit zerstäubt werden können. Bei Anwendung der Staubwolkenentwicklung tritt diese Schwierigkeit nicht auf. In diesem Fall ist jedoch die Herstellung und Behandlung gleichmäßig dichter und elektrisch geladener, trockener Farbstäube außerordentlich aufwendig und unpraktisch.

Es wurde nun gefunden, daß die obengeechilderten Nachteile vermieden werden und Mehrfarbenbilder hervorragender Qualität erhalten werden können, wenn die Aerosolentwicklung so durchgeführt wird, daß das von der Flüssigkeitszerstäubung der farbigen Entwicklerlösung herrührende Lösungsmittel für den Farbstoff auf dem Weg von der Zerstäubungsvorrichtung bis zur photoleitfähigen Schicht, die entwickelt werden soll verdampft, bo daß der Farbstoff in Form fester Partikel in bildmäßiger Verteilung auf der photoleitfähigen Schicht niedergeschlagen wird. Anschließend wird die gegebenenfalls mehrfarbig entwickelte photoleitfähige Schicht uniform oder bildmäßig mit einem Lösungsmittel für die Entwicklerfarbstoffe besprüht.

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Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders geeignet für solche Enttfcklungsverfahren, bei denen die Entwicklerflüssigkeit elektrostatisch zerstäubt und durch ein Entwicklungsgitter, das zwischen Zerstäubungselektrode und photoleitfähiger Schicht angeordnet ist, niedergeschlagen wird.

Zur trockenen Abscheidung der Entwicklerfarbstoffe werden die Lösungsmittel für die zu zerstäubende Farbstofflösung nach ihrem spezifischen Widerstand und ihrem Dampfdruck so ausgewählt, und die Verweilzeit des Aerosols im Ervtwicklungsraum so aufeinander abgestellt, daß der Farbstoff trocken auf der elektrophotographischen Schicht niedergeschlagen wird. Im Falle der elektrostatischen Zerstäubung der EntwicklerflÜBsigkeit, wird die Verweilzeit des Aerosole durch den Abstand der Zerstäubungselektrode zum Gitter bestimmt und kann durch die Abstandsänderung beeinflußt werden. Der spezifische Widerstand der Lösung beeinflußt die Tropfengröße und damit die Verdampfungsgeschwindigkeit des Lösungsmittels.

Als Lösungsmittel für die Entwicklerfarbstoffe sind Flüssigkeiten geeignet, deren Dampfdruck bei 20° nicht unter 3 Torr liegt, die also einen Siedepunkt zwischen etwa 50 und 200° bei Normaldruck besitzen. Bei elektrostatischer Zerstäubung sind Flüssigkeiten mit einem spezifischen elektrischen Widerstand zwischen 10 ^un , vorzugsweise 5.10 und 5.10 . 0hm cm zu verwenden.

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Der Abstand der Zerstäubungeelektrode-Entwicklungsgitter soll etwa 50-500 mm, vorzugsweise etwa 60-200 mm betragen.

Als Lösungsmittel sind beispielsweise die folgenden geeignet:

Äthylglykol,

Dimethylformamid,

Cyclohexynon,

Glycerin 1,3-Diäthyläther, Dimethylsulfoxyd,
Äthanol.

Brauchbare Farbstoffe sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben:

Tri-m-tol^-p-rosanilin-monosulfonsäure Astrablau 3 R hochkonzentriert (beschrieben in

Friedl, XIl/209) Astraneufuchsin konzentriert (Schultz-Farbstofftabellen

7.· Auflage, Nr. 782) Irisolechtgelb GHE (CI. 18690) Zaponechtgelb CGG (CI. 20450).

Durch die trockene Abscheidung verliert der Farbstoff zunächst an Farbkraft, die Farben verblassen und werden stumpf. Außerdem ist die Haftfähigkeit auf der Unterlage so gering, daß dieses Farbbild abwischbar wird. Um die Sättigung und Haftfähigkeit wieder herzustellen, genügt es, das fertige, trockene Farbbild mit einem Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemiech zu besprühen, in dem alle aufgetragenen Farbstoffe

löslich sind. 909819/0975

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Vorzugsweise werden dabei solche Lösungsmittel verwendet, in denen das Bindemittel der photoleitfähigen Schicht nicht oder nur möglichst wenig löslich ist. Hierfür sind im wesentlichen die gleichen Lösungsmittel wie für die Aufsprühung des Farbstoffes geeignet. Die Zerstäubungsbedingungen müssen dagegen so gewählt werden, daß das Lösungsmittel flüssig auf der Schicht ankommt. Das Flüssigkeitsaerosol des Lösungsmittels kann in dieser Stufe uniform über die ganze Schichtfläche hinweg niedergeschlagen werden. Da bei dem Aufsprühen eine Aufladung der Lösungsmittelpartikel des Aerosols nicht unbedingterforderlich ist, können für die Durchführung dieser Verfahrensstufen beliebige Geräte verwendet werden, mit denen sich eine Flüssigkeit fein genug zerstäuben läßt, beispielsweise Düsen, durch die der Farbstoff mittels Druckluft zerstäubt wird. Besonders geeignet aind aber Geräte zur elektrostatischen Zerstäubung, da sich aufgeladene Flüssigkeitströpfchen besonders rasch und vollständig abscheiden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wird bei dieser Verfahrensstufe in dem Lösungsmittel für die Farbstoffe ein Filmbildner aufgelöst und mit aufgesprüht, so daß die Bildfarbstoffe nicht nur aufgelöst werden, sondern dabei gleichzeitig in dem Filmbildner verteilt werden. Durch diesen Verfahrensschritt wird die Lichtechtheit vieler Farbstoffe um mehrere Stufen erhöht. Als Filmbildner sind zum·Beispiel anorganische oder organische Celluloseester, wie Celluloieacetate, Cellulosepropionate oder Cellulosebutyrate, Schellack, oder Mischungen davon geeignet.

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Di· Auswahl der filmbildenden Stoffe richtet sich nach der Art der photoleitfähigen Schioht und der Bildfarbstoffe. Bevorzugt werden solche verwendet, in denen der Bildfarbstoff löslich ißt. Der Farbstoff des endgültigen Bildes soll also möglichst in dem aufgesprühten Filmbildner eingelöst sein.

Durch das erfindungegemäße Verfahren wird gleichzeitig die Sättigung und Brillanz der Farben verbessert. Durch Anwendung der obenbesehr!ebenen Verfahrensschritte, d.h. durch Zerstäubung des flüssigen Farbstoffes, Trockenent-. wicklung der Auezugsbilder und Nachlösung und Fixierung der Farbstoffe des fertigen, trockenen Farbbildes, wobei diese vorzugsweise in einem, auf der ZnO-Bindemittelschicht gebildeten Film aufgenommen werden, werden Entvfclclungsfehler, die durch Anlb'sung und Quellung der Fotoleiterschicht entstehen, beseitigt. Weitere Fehler, die als Durchschlagstellen von der Aufladung oder als Flecken von unregelmäßiger Entladung der Schichtoberfläche bei der Belichtung herrühren, durch die besondere die Zwischentöne im Bild sehr unruhig und unnatürlich erscheinen, lassen sich durch gerasterte, bildmäßige Belichtung in bekannter Weise beheben. Besonders geeignet sind Tiefdruckraster als Linien-Kreuz- oder Backsteinraster. Durch geeignete Anordnung der Hasterfolien oder Rasterplatten kann auch die Gradation des Bildes in günstiger Weise beeinflußt werden.

Mit Hilfe der obenbeschriebenen Verfahrensschritte erhält man über elektrostatische Ladungsbilder auf hoch lichtempfindlichen Papieren ausgezeichnete Farbbilder. A-G 68 -7- 909819/0975

Hefstellung der elektrophotographischen Schicht;

450 g eines photoleitfähigen Zinkoxides werden mit 320 g eines filmbildenden Phenylmethylpoly eiloxanharzee in Toluol),

500 g Toluol

2 Stunden lang in einer Kugelmühle vermählen und danach auf eine aluminiumkaschierte Unterlage aus Papier oder eine transparente mit Aluminium bedampfte Kunststofffolie, beispielsweise aus Celluloseacetat aufgetragen.

Vor dem Vergießen wurden der Dispersion außerdem noch die folgenden Sensibilisatoren zugefügt:

Bromphenolblau

Bengalrosa

Fluorescein

Verarbeitung:

Die obenbeschriebene photoleitfähige Schicht wird in üblicher Weise mit Hilfe einer Coronaaufladung gleichmäßig aufgeladen und unter Verwendung eines üblichen Auezugsfilters zunächst der Grünfilterauszug einer transparenten mehrfarbigen Vorlage aufbelichtet. Anschließend wird mit der in der deutschen Patentschrift 1 172 955 beschriebenen elektrostatischen Zerβtäubungevorrichtung das Bild mit einem Purpurfärbstoff entwickelt. Die Entwicklerlösung hatte die folgende Zusammensetzung:

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25 Gewichteteile eines Purpurfarbetoffes Nr. 782 Schultz-Farbstofftabellen, 7. Auflage

75 Gewichteteile Äthylglykol.

Der spezifische Widerstand der Lösung beträgt 2 . ICr JX cm Abstand Zerstäubungselektrode - Entwicklungsgitter: 150 mm.

Anschließend wird in der obenbeschriebenen Weise der Rotfilterauszug durch nochmalige Aufladung, Belichtung und Entwicklung hergestellt. Die Entwicklerlösung hatte die folgende Zusammensetzung:

30 Gewichtsteile eines Phthalocyanin-Farbstoffes, wie in der deutschen Patentschrift 1 061 010 beschrieben, 70 GewichtsteiIe Ithylglykol, spezifischer Widerstand 1,1 . 10^ 0hm cm, Abstand Zerstäubungselektrode-Entwicklungsgitter: 150 mm. (gilt für alle Auszüge).

Nun wird in der angegebenen Weise der Blaufilterauszug hergestellt unter Verwendung einer Entwicklerlösurig der folgenden Zusammensetzung:

30 Gewichtsteile eines Gelbfarbetoffes (CI 18 690) 12 Gewichtsteile Äthylglykol

58 Gewichtsteile Cyclohexanon Spezifischer Widerstand = 1,8 . 10 Jlcm Abstand Zerstäubungselektrode-Entwicklungsgitter 150 mm.

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Auf der photoleitfähigen Schicht befindet sich nun ein mehrfarbiges Bild, wobei die Farbstoffe trocken auf der Schichtoberfläche haften. Zur Verbesserung der optischen und mechanischen Eigenschaften des Bildes wird nun in der erfindungsgemäßen Weise mit einer 10 #igen Lösung von Schellack in Äthanol besprüht. Hierfür wird ebenfalls das elektrostatische Zerstäubungsgerät verwendet, das oben beschrieben wurde.

Durch kurzzeitiges Trocknen in warmer Luft, wird die gebildete Lackschicht gehärtet. Man erhält ein wischfestes, farbkräftiges und brillantes Farbbild der Vorlage.

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Claims

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Patentansprüche; 1497H7

Verfahren zur Herstellung elektrophotographiecher Farbbilder durch Aufladung einer photoleitfähigen Schicht, bildmäßige Belichtung über Austugefilter und Entwicklung mit Hilfe von Aerosolen von Lösungen der Entwicklungsfarbstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel für die Farbstoffe solche verwendet werden, die einen Siedepunkt zwischen 50 und 200⁰O. haben und die Zerstäubung eo durchgeführt wird, daß die Farbstoffpartikel bildmäßig im trockenen Zustand auf der elektrophotographisehen Schicht abgeschieden werden und anschließend die entwickelte Schicht mit einem Lösungsmittel für die bildmäßig abgeschiedenen Farbstoffe besprüht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäubung der Färbstofflösung auf elektrostatischem Wege erfolgt.

3· Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbstoffbild mit einem Lösungsmittel für die Farbstoffe besprüht wird, in dem ein filmbildender, polymerer Stoff enthalten ist, der die Farbstoffe aufnimmt..

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