DE1497243B2

DE1497243B2 - Photoelektrophoretisches abbildungsverfahren

Info

Publication number: DE1497243B2
Application number: DE1965X0000037
Authority: DE
Inventors: Vsevolod; Carreira Leonard Maurice; Rochester; Clark Harold Ernest Penfield; Yeh Shu-Hsiung Jamaica; N.Y. Tulagin (V.St.A.)
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1964-07-23
Filing date: 1965-07-20
Publication date: 1976-08-26
Also published as: DE1522746C3; SE381111B; DE1497243A1; NO128733B; DE1522746A1; DE1522746B2; AT287488B; LU49058A1

Description

anthrachinon, oder aus

jS-Kupferphthalocyanin, 1 -(4'-Methyl-5'-chlorazobenzol-2'-sulfonsäure)-2-hydroxy-3-naphthoesäure und

Flavanthron, oder aus

metallfreiem Phthalocyanin, l-(4'-Methyl-5'-chlorazobenzol- 2'-sulfonsäure)-2-hydroxy-3-naphthoesäure und

l-Cyan-2,3-phthaloyl-7,8-benzpyrrocolin verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Suspension verwendet wird, die ferner abhängig von der Polarität der an die Elektroden angeschalteten Spannung einen geringen Anteil eines Elektronendonators oder Elektronenakzeptors enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektronenakzeptor 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß Elektronendonator oder Elektronenakzeptor in einer Menge von 0,5 bis 5 Mol-% verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Suspension verwendet wird, die 2 bis 10Gew.-% Pigmente enthält.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß fotoleitfähige Pigmente verwendet werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß organische Pigmente verwendet werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Suspension aus fotoelektrophoretischen Pigmenten in einem isolierenden, gegebenenfalls ein Bindemittel gelöst enthaltenden Dispersionsmittel verwendet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Dispersionsmittel ein geschmolzenes Wachs verwendet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode mit einem Oberflächenwiderstand von mindestens 10⁷ Ohm/cm² verwendet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode aus einem elektrisch leitenden Kern und einem isolierenden Mantel verwendet wird.

14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Elektroden während der Belichtung einander bis auf weniger als 2,54 · 10-³cm angenähert werden.

15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Feld mit einer Feldstärke von mindestens 11 800 V/mm erzeugt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Feld mit einer Spannung von 300 bis 5000 Volt erzeugt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht mit einem Pigmentbild versehene Elektrode, zu der die Pigmente während der Bilderzeugung teilweise hinwandern, wiederholt, vorzugsweise vier- bis neunmal, mit der Suspension bei weiterbestehendem elektrischem Feld und fortgesetzter Belichtung in Kontakt gebracht und zwischen den Kontaktierungen jeweils gereinigt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 1 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine walzenförmige und eine transparente schichtförmige Elektrode verwendet wird.

Die Erfindung betrifft ein photoelektrophoretisches Abbildungsverfahren, bei dem eine Schicht einer

Suspension von wenigstens zwei Arten verschieden gefärbter, in einer Trägerflüssigkeit suspendierter, photoelektrophoretisch wirksamer Teilchen bildmäßig belichtet wird und bei dem an die Suspension ein elektrisches Feld angelegt wird, das die bildmäßig belichteten Teilchen von den nicht bildmäßig belichteten Teilchen trennt und die bildmäßig belichteten Teilchen und/oder die nicht bildmäßig belichteten Teilchen auf eine Bildaufnahmefläche als Bild überträgt bzw. auf der Bildaufnahmefläche beläßt.

Es ist bekannt, Bilder zwischen zwei Elektroden in einem elektrischen Feld zu erzeugen, wozu Teilchen vorgesehen sind, die ihre Eigenschaften im elektrischen Feld bei Einwirkung einer Strahlung ändern und demzufolge von einer Elektrode zur anderen wandern. Bei bildmäßig verteilter Bestrahlung kann dadurch auf einer der beiden Elektroden ein Bild aus gewanderten Teilchen entstehen. Verfahren dieser Art sind beispielsweise in den US-Patentschriften 29 40 847, 31 00 426 und 31 40 175 beschrieben.

Aus der US-Patentschrift 29 40 847 ist auch bereits ein photoelektrophoretisches Abbildungsverfahren bekanntgeworden, bei dem zur Herstellung von farbigen Reproduktionen Teilchen verwandt werden, die aus mehreren Hüllen aus verschiedenen Materialien aufgebaut sind. So werden zur Verwendung in Additivfarbreproduktionen Teilchen beschrieben, bei denen um einen Kern aus einem photoleitenden Material ein transparenter Überzug oder eine Schicht aus einem gefärbten oder farbigen Material vorgesehen ist. Der Überzug oder die umhüllende Schicht dient dabei jeweils als eine Filterschicht, um nur die Lichtanteile zu dem Kern durchzulassen, auf die dieser photoelektrophoretisch anspricht. Aufgrund ihrer bestimmten Absorptionseigenschaften bestimmt die Filterschicht, die um den Kernteil herum angeordnet ist, auch die Farbe des gesamten photoelektrophoretischen Teilchens. Die Farbe dieses Teilchens entspricht der Farbe des Lichtes, auf die der Kern des Teilchens elektrophoretisch anspricht. Die mit den aus diesen Teilchen nach dem Additivfarbsystem hergestellten Reproduktionen lassen sehr zu wünschen übrig. Nach der genannten US-Patentschrift werden auch Teilchen zur Verwendung in einem Subtraktivfarbsystem angegeben, die in ihrem Aufbau jedoch noch wesentlich komplizierter sind. So wird als Kern eine Kapsel vorgesehen, die einen einer Primärfarbe entsprechenden Farbstoff enthält. Auf die Kapsel ist eine Schicht aus einem photoleitenden Material aufgebracht, das von einem weiteren äußeren Überzug umgeben ist, der aus einem transparenten farbigen Material besteht. Die Farbe des äußersten Überzuges ist komplementär zu der Farbe des in der inneren Kapsel enthaltenen Farbstoffes. Auch hier ist das Prinzip einer Filterschicht angewandt, indem der äußere Überzug, der eine bestimmte Farbgebung aufweist, lediglich Licht dieser Farbe zu der darunterliegenden photoleitenden Zwischenschicht durchläßt. Es ergibt sich somit insgesamt ein äußerst kompliziert ausgebildetes Teilchen, das bereits aufgrund seines Aufbaus jeweils einen verhältnismäßig großen Durch-• messer aufweist, was natürlich das Auflösungsvermögen stark beeinträchtigt. Abgesehen von den Nachteilen, die sich bereits aus dem Aufbau der bekannten photoelektrophoretischen Teilchen ergibt, ist auch das mit diesen Teilchen durchgeführte Subtraktivfarbabbildungsverfahren umständlich und die danach hergestellten Reproduktionen weisen nur eine unzureichende Güte auf. Dies ist zum einen mit darauf zurückzuführen, daß auf die Teilchen nach ihrer bildmäßigen Ablagerung erst ein Druck ausgeübt werden muß, um den Farbstoff im Inneren der Kapsel eines jeden Teilchens freizusetzen. Ein wesentlicher Nachteil besteht jedoch darin, daß die äußere Hülle jedes Teilchens, die eine komplementäre Farbe zu der in der Kapsel enthaltenen Primärfarbe aufweist, nicht entfernt wird und den Gesamteindruck der Reproduktion mitbestimmt.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die ίο Aufgabe zugrunde, ein photoelektrophoretisches Abbildungsverfahren zur Wiedergabe verschiedener Farben anzugeben, bei dem vereinfachte, elektrophoretisch wirksame Teilchen verwendbar sind.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Teilchen jeweils ein Pigment aufweisen, das sowohl das hauptfarbgebende Element als auch der photoelektrophoretisch wirksame Bestandteil ist, und daß die für ein Teilchen photoelektrophoretisch wirksame Strahlung im wesentlichen in dem Bereich des Hauptlichtabsorptionsbandes des Pigments liegt.

Die erfindungsgemäß verwandten Teilchen lassen sich wesentlich einfacher herstellen. Aufgrund ihres einfachen Aufbaues können leicht Teilchen mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser hergestellt werden, wodurch sich die Flächendeckung, der Farbeindruck und der Kontrast in einer Reproduktion und damit die Reproduktion selbst wesentlich verbessern lassen.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der vorstehend genannten Ausgestaltung kann das Verfahren dadurch gekennzeichnet sein, daß eine Suspension aus
metallfreiem Phthalocyanin,
l-(4'-Methyl-5'-ch!orazobenzol-2'-suIfonsäure)-2-hydroxy-3-naphthoesäure und
l,2,5,6-Di-(C,C'-diphenyl)-thiazolyl-

anthrachinon, oder aus
metallfreiem Phthalocyanin,
l-(4'-Methyl-azobenzol-2'-sulfonsäure)-2-hydroxy-3-naphthoesäure und
1,2,5,6-Di-(C,C'-diphenyl)-thiazolyl-

anthrachinon, oder aus
metallfreiem Phthalocyanin,
l'-(4'-Methyl-5-chlorazobenzol-2'-sulfonsäure)-2-hydroxy-3-naphthoesäure und
Kadmiumsulfid, oder aus

metallfreiem Phthalocyanin,
l-(4'-MethyI-5-chlorazobenzol-2'-sulfonsäure)-2-hydroxy-3-naphthoesäure und
Flavanthron, oder aus
jS-Kupferphthalocyanin,

l-(4'-Methyl-5'-chlorazobenzol-2'-sulfonsäure)-2-hydroxy-3-naphthoesäure und
l,2,5,6-Di-(C,C'-diphenyl)-thiazolylanthrachinon, oder aus
jS-Kupferphthalocyanin,

l-(4'-Methyl-5-chlorazobenzol-2'-sulfonsäure)-2-hydroxy-3-naphthoesäure und
Flavanthron, oder aus
metallfreiem Phthalocyanin,

1 -(4'-Methyl-5'-chlorazobenzol-2'-sulfonsäure)-

2-hydroxy-3-naphthoesäure und
l-Cyan-2,3-phthaloyl-7,8-benzpyrrocolin
verwendet wird. Durch diese Pigmentstoffmischungen wird erreicht, daß besonders gute Bildqualitäten hinsichtlich Farbtönungen, Farbengleichgewicht und Bildschärfe erzielt werden. Dies geht auch aus den im folgenden noch zu beschreibenden Ausführungsbeispielen hervor.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann eine Suspension verwendet werden, die ferner abhängig von der Polarität der an die Elektroden angeschalteten Spannung einen geringen Anteil eines Elektronendonators oder Elektronenakzeptors enthält. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß die ohnehin schon sehr gute Lichtempfindlichkeit des Verfahrens noch wesentlich verbessert wird. Auch diese Eigenschaften werden in den folgenden Beispielen erläutert

Die zuletzt genannte Ausführungsform der Erfindung wird vorteilhaft derart durchgeführt, daß als Elektronenakzeptor 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon verwendet wird. Außerdem ist es zweckmäßig, den geringen beigegebenen Anteil des Elektronendonators oder Elektronenakzeptors in einer Menge von 0,5 bis 5 Mol-% zu verwenden. Es hat sich gezeigt, daß bei diesen Maßnahmen eine besonders hohe Lichtempfindlichkeit erzielt wird.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird eine Suspension verwendet, die 2 bis 10Gew.-% Pigmente enthält. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß die Qualität der erzeugten Bilder zumindest als gut bezeichnet werden kann.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung werden fotoleitfähige Pigmente verwendet. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß bei der Bestrahlung durch Leitfähigkeitsänderung des Teilchenmaterials die Ladungsverhältnisse der Teilchen stärker beeinflußt werden, wodurch eine erhöhte Lichtempfindlichkeit gegeben ist. Wie noch beschrieben wird, läßt sich das fotoelektrophoretische Wandern der Teilchen nämlich auch allein durch Umpolarisieren der Teilchen erreichen.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung werden organische Pigmente verwendet. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß für die Bilderzeugung eine Vielzahl von Pigmenten zur Verfügung steht, die leicht und billig herzustellen sind.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird eine Suspension aus fotoelektrophoretischen Pigmenten mit einem isolierenden, gegebenenfalls ein Bindemittel gelöst enthaltenden Dispersionsmittel verwendet. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß unabhängig von der Polarität der jeweiligen Eigenladung der Pigmentstoffteilchen gleichartige Bildqualitäten verwirklicht werden. Wenn ein gelöstes Bindemittel in der Suspension vorhanden ist, so kann dieses nach der Bilderzeugung eine Fixierung des Bildes durch Erstarrung bewirken. In diesem Fall kann als Dispersionsmittel beispielsweise geschmolzenes Wachs verwendet werden.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird eine Elektrode mit einem Oberflächenwiderstand von mindestens 10⁷ Ohm/cm² verwendet. Eine solche Elektrode, auf die die Teilchen während der Bilderzeugung wandern, verhindert durch ihre schlechte elektrische Leitfähigkeit einen Ladungsaustausch mit den Teilchen, so daß schwingungsartige Bewegungen der Teilchen zwischen beiden Elektroden wirksam verhindert werden. Zweckmäßig ist diese Elektrode aus einem elektrisch leitenden Kern und einem isolierenden Mantel gebildet, dessen Dicke entsprechend der Stärke des zu erzeugenden elektrischen Feldes bemessen sein kann.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung werden die Elektroden während der Belichtung einander bis auf weniger als 2,54 · 10~³cm angenähert. Hierdurch wird erreicht, daß eine besonders gute Auflösung bei Anwendung verhältnismäßig geringer Spannungen erreicht werden kann.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird das elektrische Feld mit einer Feldstärke von mindestens 11 800 V/mm erzeugt. Dieser Feldstärkewert führt zu besonders guten Bildqualitäten und wird bei dem vorstehend genannten Abstand der beiden Elektroden zweckmäßig mit einer Spannung von 300 bis 5000 Volt erzeugt.

ίο Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird die nicht mit einem Pigmentbild versehene Elektrode, zu der die Pigmente während der Bilderzeugung teilweise hinwandern, wiederholt, vorzugsweise vier- bis neunmal, mit der Suspension bei weiterbestehendem elektrischem Feld und fortgesetzter Belichtung in Kontakt gebracht und zwischen den Kontaktierungen jeweils gereinigt. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß das Farbengleichgewicht des erzeugten Bildes wesentlich verbessert wird, so daß die Farbwiedergäbe des Bildes naturgetreu ist.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird eine walzenförmige und eine transparente schichtförmige Elektrode verwendet. Durch diese Ausgestaltung wird | erreicht, daß das Verfahren nach der Erfindung ™ besonders einfach durchgeführt werden kann, da hierzu lediglich die walzenförmige Elektrode über die transparente schichtförmige Elektrode hinwegzuführen ist, wobei sie auf ihr abgerollt wird und Flächenelemente der schichtförmigen Elektrode sukzessive dem Vorgang der Strahlungseinwirkung und der Einwirkung des elektrischen Feldes sowie der Trennung beider Elektroden voneinander ausgesetzt werden. Dadurch ist auch der besonders einfache Aufbau noch zu beschreibender Anordnungen zur Bilderzeugung gewährleistet.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand in den Figuren dargestellter Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 und IA Seitenschnitte von Ausführungsbeispielen einfacher Anordnungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und

F i g. 2A bis 2D schematische Teilschnitte der theoretischen Funktionsabläufe einer Bilderzeugung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.

Die Größe und die Form der in den Figuren dargestellten Elemente sollen nicht die tatsächlichen Verhältnisse wiedergeben oder diesen proportional sein. Es handelt sich hingegen um teilweise übertriebene Darstellungen, die das Verständnis der Erfindung erleichtern.

In Fig. 1 ist eine lichtdurchlässige Elektrode 11 gezeigt, die in diesem Ausführungsbeispiel aus einer Schicht aus optisch transparentem Glas 12 besteht, das mit einer dünnen optisch transparenten Schicht 13 aus Zinnoxid überzogen ist. Diese Elektrode wird im folgenden auch als injizierende Elektrode bezeichnet. Auf dieser Elektrode 11 befindet sich eine dünne Schicht fein verteilter fotoelektrophoretischer Teilchen, die in einer nichtleitenden Trägerflüssigkeit dispergiert sind. Der Begriff fotoelektrophoretisch betrifft solche Teilchen bzw. Substanzen, die zunächst an der injizierenden Elektrode liegen, dann aber unter dem Einfluß eines elektrischen Feldes von ihr abwandern, wenn sie einer aktiven elektromagnetischen Strahlung ausgesetzt sind. Eine detaillierte theoretische Erklärung dieser Vorgänge wird weiter unten gegeben. Allgemein kann jedoch gesagt werden, daß es sich bei den hier betrachteten Stoffen um solche Vorgänge handelt, die bei Belichtung eine Änderung des Ladungszustandes herbeiführen, so

daß die Stoffe im elektrischen Feld einer entsprechend geänderten Kraftwirkung unterliegen.

Die flüssige Suspension 14 kann auch Stoffe, die die Empfindlichkeit erhöhen, und/oder ein Bindemittel für die Teilchen enthalten, das in der Suspensions- oder Trägerflüssigkeit mindestens teilweise löslich ist, wie im folgenden noch ausführlicher beschrieben wird. Oberhalb der flüssigen Suspension 14 befindet sich eine zweite Elektrode 16, die über einen Schalter 18 mit dem einen Pol einer Spannungsquelle 17 verbunden ist. Der andere Pol der Spannungsquelle 17 ist mit der injizierenden Elektrode 11 verbunden, so daß bei Schließen des Schalters 18 zwischen den Elektroden 11 und 16 ein elektrisches Feld in der flüssigen Suspension 14 aufgebaut wird. Ein Bildprojektor, bestehend aus einer Lichtquelle 19, einem lichtdurchlässigen Bild 21 und einer Optik 22 ist vorgesehen, um die Suspension 14 dem zu reproduzierenden Lichtbild des Originalbildes 21 auszusetzen. Es sei darauf hingewiesen, daß die injizierende Elektrode 11 nicht unbedingt lichtdurchlässig sein muß, wenn die Elektrode 16 lichtdurchlässig ist und die Bestrahlung von oben (Fig. 1) durch diese Elektrode hindurch erfolgt.

Die in Fig. IA gezeigte Anordnung ist für entsprechende auch in F i g. 1 gezeigte Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es ist die gleiche Einrichtung wie in F i g. 1 dargestellt, mit der Ausnahme, daß die Elektrode 16 in Form einer Rolle 23 ausgebildet ist, deren leitender Kern 24 mit der Spannungsquelle 17 verbunden ist. Der Kern ist mit einer Schicht 26 aus einem als Sperrelektrode wirkenden Stoff überzogen, z. B. mit Barytpapier.

In den Ausführungsbeispielen der Erfindung gemäß Fig. 1 und Fig. IA wird die Pigmentsuspension dem Strahlbild ausgesetzt, während durch Schließen des Schalters 18 die Spannung an die Sperrelektrode und an die injizierende Elektrode angelegt wird. In der in Fig. IA gezeigten Einrichtung wird die Rolle 23 über die obere Fläche der injizierenden Elektrode 11 bewegt, während bei geschlossenem Schalter 18 die Bestrahlung durch das Bild stattfindet. Diese Lichteinwirkung verursacht eine Wanderung der bestrahlten, zuerst an der injizierenden Elektrode 11 gehaltenen Pigmentpartikel durch die Flüssigkeit hindurch sowie ein Anhaften dieser Partikel an der Fläche der Sperrelektrode, wodurch auf der injizierenden Elektrode ein Pigmentbild zurückbleibt, das dem Originalbild 21 entspricht. In der in F i g. 1 gezeigten Einrichtung kann dann die Sperrelektrode 16 von der Oberfläche der Pigmentssuspension 14 entfernt werden, worauf die relativ flüchtige Trägerflüssigkeit verdunstet und das Pigmentbild übrigbleibt. Dieses kann dann an seinem Platz fixiert werden, z. B. durch Aufbringen eines Blattes auf seine Oberfläche oder durch ein in der Trägerflüssigkeit aufgelöstes Bindemittel, wie z. B. Paraffin, das bei Verdunstung der Trägerflüssigkeit erstarrt. Gute Ergebnisse wurden durch 3 bis 6 Gew.-% eines Paraffinbindemittels in der Trägerflüssigkeit erzielt. Für die Trägerflüssigkeit selbst können geschmolzenes Paraffin oder andere geeignete Bindemittel in flüssigem Zustand verwendet werden, welche nach Abkühlung sich selbst fixieren und zum festen Zustand zurückkehren. Andererseits kann das auf der injizierenden Elektrode verbliebene Pigmentbild auf eine andere Fläche übertragen und dort fixiert werden. Wie noch ausführlich beschrieben wird, können durch das Verfahren ein- oder mehrfarbige Bilder, abhängig von der Art und der Zahl der in der Trägerflüssigkeit suspendierten Pigmente sowie von der Farbe des verwendeten Lichtes, hergestellt werden.

Die F i g. 2A bis 2D zeigen in ihren Einzelheiten eine theoretische Funktionsdarstellung einer Bilderzeugung, wobei die Größe der Pigmentpartikel sowie die Dicke der Trägerflüssigkeit der Anschaulichkeit wegen stark übertrieben dargestellt sind. Da sich das Verfahren experimentell als durchführbar erwiesen hat, kann die Erfindung selbstverständlich nicht auf diese theoretisehe Erklärung beschränkt werden, die nur zur Klärung der Vorgänge dient. In diesen Figuren werden für entsprechende Teile aus den F i g. 1 und IA die gleichen Bezugszeichen verwendet. In Fig.2A ist zu sehen, daß die Suspension 14 aus der nichtleitenden Trägerflüssigkeit 27 besteht, die die geladenen Pigmentpartikel 28a, 286,28c usw. enthält. Die Pigmentpartikel 28 tragen eine elektrostatische Eigenladung, wenn sie in der Trägerflüssigkeit 27 suspendiert werden, was wohl auf reibungselektrische Beziehungen zwischen den Partikein und der Flüssigkeit zurückzuführen ist. Die Ladungen werden in dem Körper des Pigmentpartikels selbst oder auf dessen Oberfläche gehalten oder gebunden. Die Eigenladung der Partikel kann positiv oder negativ sein. Im vorliegenden Beispiel wurde jedoch eine mit einem Kreis versehene negative Ladung in jedem Pigmentpartikel vorgesehen, um schematisch anzudeuten, daß gebundene negative Ladungsträger dem jeweiligen Partikel eine negative elektrostatische Ladung geben. Bleibt der Schalter 18 geöffnet, so liegt in der in F i g. 2A gezeigten Anordnung keine Spannung an den Elektroden 11 und 16 an und die Partikel nehmen in der Trägerflüssigkeit 27 lediglich zufällige Stellungen ein. Wird der Schalter 18 jedoch geschlossen, wodurch die leitende Fläche 13 der Elektrode 11 in bezug auf die Rückseite der Sperrelektrode 16 positiv wird, so werden die negativ geladenen Partikel in der Anordnung zur Elektrode 11 hin wandern, während jegliche positiv geladenen Partikel zur Sperrelektrode 16 wandern. Das Vorhandensein positiv geladener Partikel und deren Bewegung in der Anordnung wird zeitweise vernachlässigt, um die Erklärung der Bewegung der negativ geladenen Partikel in der Trägerflüssigkeit zu erleichtern. Da die Pigmentpartikel bei fehlender aktiver Bestrahlung nichtleitend sind, kommt es zu deren Kontakt mit der injizierenden Elektrode 11 oder zum nahen Anliegen. Die Partikel bleiben durch den Einfluß des elektrischen Feldes in dieser Lage, bis sie der aktiven elektromagnetischen Strahlung ausgesetzt werden. Diese Partikel werden dann an der Oberfläche der injizierenden Elektrode 11 gehalten, bis die Bestrahlung stattfindet, weil die Partikel 28 im nichtbestrahlten Zustand in der Suspension genügend nichtleitend sind, um die Übertragung positiver Ladung von der Fläche 13 der Elektrode 11 auf sich selbst zu verhindern. Die auf der Fläche 13 gebundenen Partikel stellen die für das dort durch die Spannung entstehende endgültige Bild erforderlichen Partikel dar.

Werden durch Licht Photonen 31 (F i g. 2c) erzeugt, z. B. durch den Projektor, der das zu reproduzierende Bild auf die Einrichtyng strahlt, so werden sie durch das lichtempfindliche Partikel 286 absorbiert und »schaffen« so durch Anheben dieser Ladungsträger in ein leitfähiges Energieband Loch-Elektron-Paare von Ladungsträgern innerhalb des Partikels. Da die Ladungsträger durch die Photonen 31 neu gebildet sind, wie in F i g. 2c gezeigt, bestand für sie nicht die Möglichkeit, in Fangstellen innerhalb des Pigmentpartikels 280 gebunden zu werden, wie es mit dem kreisförmig umschlosse-

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nen negativen Ladungsträger geschah. Dementsprechend können diese neu gebildeten Ladungsträger von Natur aus als beweglich angesehen werden und sie sind durch ein Plus- bzw. Minuszeichen ohne Kreis dargestellt Wird durch die an die Elektrode 16 und die leitende Fläche der Elektrode 11 angeschaltete Spannung ein elektrisches Feld an die Partikel angelegt, so werden die in diesen Partikeln geschaffenen Loch-Elektron-Paare getrennt, bevor sie rekombinieren können, wobei negative Ladungsträger zur Fläche 13 und positive Ladungsträger zur Elektrode 16 hin wandern. Sind die anfangs gebildeten Ladungsträger beweglich, so können sich die negativen Ladungsträger, die sich nahe der Zwischenschicht zwischen den Pigmenten und der Elektrode befinden, über die sehr kurze Entfernung aus dem Pigmentpartikel 286 zur Fläche 13 bewegen, wie durch den kleinen Pfeil gezeigt ist Damit erhält das Pigmentpartikel eine positive Eigenladung. Dadurch wird es von der positiven Fläche 13 der Elektrode 11 abgestoßen und von der negativen Sperrelektrode 16 angezogen, wobei es sich gemäß dem Pfeil 32 in F i g. 2d bewegt Entsprechend bewegen sich alle auf der Fläche 13 befindlichen Partikel 286, die der elektromagnetischen Strahlung ausgesetzt wurden, die eine Wellenlänge hat, auf die sie ansprechen (d. h. eine Wellenlänge, die die Bildung von Loch-Elektron-Paaren innerhalb der Partikel verursacht), von der Fläche 13 aus nach oben zur Fläche der Elektrode 16, wobei die Partikel 28c zurückbleiben. Diese wurden entweder nicht völlig oder überhaupt nicht der elektromagnetischen Strahlung, auf die sie ansprechen, ausgesetzt Wenn also alle Partikel in der Einrichtung auf die eine oder die andere Wellenlänge des Lichtes reagieren, und das System einem Bild mit weißem Licht ausgesetzt wird, so wird folglich ein Positivbild auf der Fläche 13 der Elektrode durch die Subtraktion der in den belichteten Flächenteilen vorher gebundenen Partikel geformt, wobei die in den unbelichteten Flächenteilen gebundenen Partikel zurückbleiben. Mit der Einrichtung können auch Negativbilder auf der Fläche 16 hergestellt werden, da nur die Partikel aus den belichteten Flächenteilen sich zu dieser Fläche hin bewegen. Wenn die Partikel 286 durch die Trägerflüssigkeit 27 von der Fläche 13 aus zur Elektrode 16 wandern, so wird angenommen, daß die neuen Ladungsträger Fangstellen besetzen, was sehematisch durch die mit Kreisen umgebenen Löcher in Fig.2d gezeigt ist Dementsprechend enthält das Partikel· jetzt ein gefangenes Elektron und zwei gefangene Löcher, was eine einwertig positive Eigenladung ergibt

Wie bereits zu erkennen ist, haben die Elektroden einige vorzügliche Eigenschaften. Sie bestehen darin, daß die Elektrode 11 vorzugsweise in der Lage ist, vom gebundenen Partikel 286 injizierte Elektronen zu übernehmen, wenn eine Bestrahlung mit Licht erfolgt, wodurch eine Änderung in der Polarität der Ladung des Partikels verursacht wird. Ferner hat die Elektrode 16 vorzugsweise die Eigenschaft einer Sperrelektrode und ist nicht in der Lage, abgesehen von einer sehr geringen Zahl, Löcher in die Partikel zu injizieren, wenn sie mit dieser Elektrode in Berührung kommen. In diesem Ausführangsbeispiel muß die Elektrode nicht allein aus herkömmlichen leitfähigen Stoffen bestehen, wie Zinnoxyd, Kupfer, Kupferiodid, Gold ο. ä, sondern sie kann auch viele halbleitende Stoffe enthalten, wie regenerierte Zellulose. Diese Stoffe sind gewöhnlich nicht als Leiter bezeichnet, sie sind jedoch noch in der Lage, injizierte Ladungsträger geeigneter Polarität unter dem Einfluß des angelegten Feldes festzuhalten. Es können sogar gut isolierende Stoffe wie Polytetrafluoräthylen auf die Fläche der injizierenden Elektrode aufgebracht und angewendet werden, da die Ladung, die die anfangs auf dieser Fläche gebundenen Partikel bei Einwirkung von Licht verläßt, lediglich von den Partikeln aus auf die isolierende Fläche übertragen wird und dort verbleibt, wodurch die belichteten Partikel wandern können. Die Verwendung der besser leitenden Stoffe wird jedoch vorgezogen, da sie eine genauere Ladungstrennung ermöglicht, bei der die durch Belichtung von den Partikeln abgegebene Ladung in die darunterliegende Fläche, und damit von dem Partikel, in dem sie gebildet wurde, wegwandern kann. Dies verhindert auch einen eventuellen Ladungsaufbau auf der Elektrode, der das zwischen den Elektroden angelegte Feld in seiner Stärke verringern würde. Andererseits ist die bevorzugte Ausführungsform der Elektrode 16 derart, daß die Injektion von Elektronen (oder Löchern, je nach Anfangsladung des Partikels) in das Partikel 286 bei Erreichen der Elektrodenfläche verhindert oder weitgehend verzögert wird. Entsprechend kann die Fläche dieser mit der Trägerflüssigkeit 27 versehenen Elektrode in dem Ausführungsbeispiel entweder aus isolierenden oder halbleitenden Stoffen bestehen, die ein Passieren einer genügenden Menge von Ladungsträgern unter dem Einfluß des angelegten Feldes nicht erlauben. Die letztlich gebundenen Partikel würden sonst entladen. Auf diese Weise wird ein Oszillieren der Partikel in der Einrichtung verhindert Wenn diese Elektrode auch das Passieren einiger Ladungsträger durch die Elektrode bis zu den Partikeln erlaubt, so gehört sie doch zu der Gruppe der vorzugsweise verwendeten Stoffe, so lange sie nicht das Passieren einer zur Umladung des Partikels genügenden Menge von Ladungsträgern erlaubt, da nur ein entladenes Partikel an dieser Sperrelektrode durch Van der Waalssche Kräfte haftet. Auch hier können wiederum Stoffe verwendet werden, die nicht der vorgezogenen Gruppe angehören, jedoch begünstigen sie ein Oszillieren der Partikel in der Anordnung, was eine geringere Bilddichte, schlechtere Bildauflösung, Bildumkehrung und ähnliche Mängel zur Folge hat, und zwar mit einem Grade, der in den meisten Fällen davon abhängt, wie weit das verwendete Material von der vorgezogenen Gruppe in seinen elektrischen Werten abweicht

In der Verwendung dieser Sperrelektrode ist ein bedeutendes Merkmal zu sehen, das Eigenschwingungen der Partikel von einer Elektrode zur anderen verhindert und die Anwendung nicht überzogener, lichtempfindlicher Einstoffpartikel in der Anordnung ermöglicht wodurch gleichzeitig die Bildqualität bemerkenswert gesteigert wird.

Barytpapier und andere geeignete Stoffe können zur Bedeckung der Sperrelektrode verwendet werden. Sie können auf ihrer Rückseite mit Leitungswasser angefeuchtet oder mit elektrischleitenden Stoffen versehen werden. Barytpapier ist ein Papier, das mit Bariumsulfat bedeckt ist, welches in einer Gelatinelösung suspendiert ist

Obwohl die Sperrelektrode meistens als eine mit Barytpapier versehene Elektrode beschrieben wurde, kann jedes geeignete Material mit einem Widerstand von ungefähr 10⁷ Ohm/cm² oder mehr verwendet werden. Typische Stoffe mit einem solchen Widerstand, die in einer oder mehreren der in den Zeichungen beschriebenen Anordnungen verwendet wurden, sind

Zelluloseazetat, und mit Polyäthylen bedeckte Papiere, Zellophan, Nitrozellulose, Polystyrol, Polytetrafluoräthylen und Polyalkylenterephthalat.

Wie im folgenden ausführlicher beschrieben ist, kann das Verfahren mit Suspensionen von Partikeln mit anfänglicher positiver oder negativer Eigenladung durchgeführt werden, sogar in Anordnungen, bei denen die Partikel in den Suspensionen scheinbar beide Polaritäten der Ladung aufweisen.

Folgende isolierende Trägerflüssigkeiten sind in dem Verfahren verwendbar: Decan, Dodecan, N-Tetradecan, geschmolzenes Paraffin, geschmolzenes Bienenwachs oder andere geschmolzene thermoplastische Stoffe, eine Kerosinfraktion und ein langketüger gesättigter aliphatischen Kohlenwasserstoff. Es können jedoch auch andere geeignete isolierende Flüssigkeiten verwendet werden. Die jeweils angeschaltete Spannung ist nicht kritisch. Es wurden z. B. gute Bilder mit Spannungen zwischen 300 und 5000 Volt bei der in F i g. la gezeigten Anordnung erreicht

In einem mehrfarbigen Verfahren werden die Partikel so ausgewählt, daß diejenigen mit verschiedener Färbung auf verschiedene Wellenlänge des sichtbaren Spektrums entsprechend ihrem Hauptabsorptionsbe reich ansprechen und daß ihre Spektralempfindlichkeitskurven sich nicht bemerkenswert überlappen, wodurch eine Trennung nach Farben und der Aufbau eines subtraktiven mehrfarbigen Bildes möglich ist

Es werden einige verschiedene Partikelarten verwendet, nämlich ein mit Cyan gefärbtes Partikel mit vorwiegender Rotempfindlichkeit, ein magentagefärbtes Partikel mit vorwiegender Grünempfindlichkeit sowie ein gelbgefärbtes Partikel mit vorwiegender Blauempfindlichkeit. Während dies die einfachste Kombination darstellt können zusätzliche Partikel mit verschiedenen Absorptionsmaxima beigegeben werden, um die Farbensynthese zu verbessern. Werden die Partikel in der Trägerflüssigkeit vermischt, so färbt sich diese schwarz und wenn eines oder mehrere der Partikel von der Elektrode 11 aus zu einer darüberliegenden Elektrode wandern, so werden Partikel zurückgelassen, die eine mit der Farbe des einstrahlenden Lichtes übereinstimmende Färbung hervorrufen. So bewirkt z. B. eine Einwirkung von rotem licht ein Wandern des mit Cyan gefärbten Pigmentstoffes, wobei die magenta und die gelben Pigmente zurückbleiben und durch Kombination im endgültigen Bild Rot ergeben. In gleicher Weise wird blaues und grünes Licht durch Entfernung der gelben und der magentafarbenen Partikel reproduziert und wenn weißes Licht auf das Gemisch einwirkt so wandern alle Pigmente und hinterlassen die Farbe der weißen oder durchsichtigen Unterschicht. Bei fehlender Einstrahlung bleiben alle Pigmente und vereinigen sich zu einem schwarzen Bild. Es sei bemerkt, daß dies ein ideales Verfahren darstellt Es wird ein subtraktives Bild hergestellt und die Partikel bestehen nicht nur aus jeweils einem Stoff, sondern sie erfüllen zusätzlich eine doppelte Aufgabe dadurch, daß sie als Farbstoff und als lichtempfindlicher Stoff dienen.

Allgemein ist der Einsatz von Pigmentstoffpartikeln relativ geringer Größe erwünscht, da diese bessere und beständigere Pigmentdispersionen in der Trägerflüssigkeit bilden und Bilder von besserer Auflösung herstellen, als dies mit größeren Partikeln möglich wäre.

Obwohl einige der lichtempfindlichen Pigmentstoffe bei dieser Erfindung in herkömmlichen Aufbau nach einem Photoleitfähigkeitsprinzip arbeiten, nimmt man an, daß verschiedene Arten eines lichtempfindlichen Mechanismus darin enthalten sind, da man allgemein gefunden hat, daß der spektrale Empfindlichkeitsbereich der Stoffe viel enger und ihre Empfindlichkeit viel größer ist wenn sie in einem flüssigen Trägermittel angewendet werden, als wenn sie auf andere Arten unter Ausnutzung der Photoleitfähigkeit verwendet werden.

Die Beigabe kleiner Mengen (allgemein von 0,5 bis 5 Molprozent) von Elektronendonatoren oder Akzeptoren zu den Suspensionen, abhängig von der positiven oder negativen Polarität der von der »injizierenden« Elektrode angezogenen Partikel hat die Lichtempfindlichkeit der Einrichtung wesentlich verbessert, wie in den Beispielen beschrieben wird. Man glaubt, daß dieser Effekt entweder durch die Entfernung freier Ladungsträger aus dem System oder durch eine auf der Fläche der Partikel gebildete anfängliche Ladung verursacht wird.
Zur Herstellung der Pigmentstoffmischung für farbige Bilder in der Trägerflüssigkeit können alle passenden verschiedenfarbigen lichtempfindlichen Pigmentstoffpartikel mit den geforderten Spektralempfindlichkeiten verwendet werden. Der lichtempfindliche Pigmentstoff kann z. B. ein Polymer sein. Der prozentuale Anteil des Pigmentstoffes in der isolierenden Trägerflüssigkeit ist nicht kritisch. Als Angabe sei lediglich darauf hingewiesen, daß ein Anteil von ungefähr 2 bis ungefähr 10 Gewichtsprozent Pigmentstoff erprobt wurde und gute Ergebnisse lieferte.

In einer speziellen Ausführungsform des Abbildungsverfahrens wird die Elektrode, zu der die Bildpartikel wandern, wiederholt mit der Partikelsuspension in Kontakt gebracht, während gleichzeitig die angelegte Spannung und Belichtung beibehalten und die Elektrode nach jeder Berührung gereinigt wird. Durch dieses Verfahren wurde eine bemerkenswerte Verbesserung des Farbgleichgewichtes beim hergestellten Bild erzielt und die naturgetreue Farbwiedergabe allgemein verbessert. Drei bis acht Wiederholungen des Kontaktes erwiesen sich allgemein als günstig. Eine weitere Verbesserung durch mehr Kontraktierungsvorgänge konnte nicht erzielt werden. Diese verbesserte Form der Bildherstellung kann durch mehrmals wiederholtes Rollen der Elektrode 23 (F i g. la) über die Partikelsuspension erfolgen, wobei zwischenliegende Reinigung der Oberfläche mit einer Reinigungsbürste oder von Hand durchgeführt wird. Wie oben bemerkt, kann das auf einer Elektrode aufgebaute Bild dort durch Besprühen mit einem Bindemittel, Belegung mit einem Überzug oder durch Einfügung eines gelösten Bindemittels in die Suspensionsflüssigkeit fixiert werden. In den meisten Fällen ist es jedoch vorzuziehen, daß das Bild von der Elektrode auf eine andere Fläche übertragen und dort fixiert wird, so daß man die Elektrode wieder verwenden kann. Ein derartiger Übertragungsschritt kann durch klebendes Abziehen mit einem Klebeband oder vorzugsweise durch Übertragung im elektrostatischen Feld durchgeführt werden. Eine elektrostatische Übertragung kann z.B. derart durchgeführt werden, daß zunächst das Bild, wie bei Fig. la beschrieben, hergestellt wird und daß dann eine,zweite Rolle über das auf der Elektrode 11 geformte Partikelbild geführt wird. Das Potential dieser Rollenelektrode hat dabei eine zum Potential der ersten Elektrode entgegengesetzte Polaritat Ist die zweite Rollenelektrode mit Barytpapier umhüllt so wird während des Rollvorganges das vollständige Bild abgezogen.

Es können auch verschiedene Elektrodenabstände

eingestellt werden. Abstände von weniger als 2,54 · 10~³ cm und geringer bis zu dem Punkt, wenn die Elektroden zusammengedrückt werden, wie im Falle der Rollenelektrode in Fig. la, stellen eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung dar. Sie ermöglichen nämlich bei Verwendung der obengenannten Spannungen bessere Auflösung und weit bessere Farbentrennung als größere Abstände. Diese Verbesserung rührt wohl von der hohen Feldstärke in der Suspension während der Bildformung her.

Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiele

Alle folgenden Beispiele wurden in einer Anordnung durchgeführt, wie sie in Fig. ta gezeigt ist. Die Bildstoffsuspension 14 war auf eine Glasplatte mit einer Zinnoxidschicht schichtförmig aufgebracht, durch die hindurch auch die Bestrahlung erfolgte. Die Zinnoxidschicht der Glasplatte wurde in Serie mit einem Schalter, einer Spannungsquelle und dem leitfähigen Körper einer Rolle mit einer Umhüllung aus Barytpapier geschaltet. Die Rolle hatte einen Durchmesser von ungefähr 6,5 cm und wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa 1,45 cm/sec über die Plattenfläche bewegt. Die verwendete Platte war quadratisch und hatte eine Seitenlänge von rund 7,5 cm. Sie wurde mit einer Beleuchtungsstärke von 19 368 Lux bestrahlt. Wenn nicht anders beschrieben, so waren in jedem Beispiel 7 Gewichtsprozent des genannten Pigmentstoffes in einer Kerosinfraktion suspendiert und die angelegte Spannung betrug 2500 Volt. Da alle Pigmentstoffe nur mit einer relativ großen Partikelgröße im Handel erhältlich waren, wurden die Partikel zur Verringerung ihrer Größe, zur beständigen Dispersion und zur Verbesserung der Bildauflösung 48 Stunden lang in einer Kugelmühle zerkleinert. Die Belichtung wurde mit einer Lampe von 3200⁰K durchgeführt, die durch ein abgestuftes 0,3-GraukeiIfilter strahlt, um die Empfindlichkeit der Suspension auf weißes Licht zu messen. Dann wurden weitere Wratten-Filter der Typen 29, 61 und 47b der Lichtquelle in getrennten Meßreihen jeweils vorgeordnet, um die Empfindlichkeit der Suspensionen auf rotes, grünes und blaues Licht zu messen.

Die für die Suspensionen angegebenen relativen Empfindlichkeitsziffern sind aus der Zahl der Stufen des Graukeilfilters abgeleitet, die in den Bildern, verursacht durch dieses Filter, zu unterscheiden waren. Bei einer im Bild sichtbaren Stufe war die Empfindlichkeit 1, bei zwei Stufen war sie 2, bei 3 Stufen war sie 4, bei 4 Stufen war sie 8 usw. Manche Suspensionen wurden mit Strichkopien oder Objekten gleichmäßiger Tönung geprüft, wobei sich in allen Fällen bei beiden Objekten Bilder guter Qualität ergaben.

Beispiel II

Ein Bariumsalz der l-(4'-Methyl-5'-ChIorazobenzol-2'-SuIfonsäure)-2-Hydroxy-3-Naphthensäure,
C j. Nr. 15865, wurde mit positiv gepolter Rolle geprüft. Der Pigmentstoff zeigte folgende Empfindlichkeitsziffern: blaues Licht: 1, grünes Licht: 4, rotes Licht: 0, weißes Licht: 32.

10

Beispiel IH

l-(4'-Methyl-5'-Chlorazobenzol-2'-Sulfonsäure)-2-Hydroxy-3-Naphthensäure, CJ. Nr. 15865, wurde mit positivem und negativem Potential an der Rolle geprüft. Es zeigte sich für beide Potentiale die gleiche Empfindlichkeit, ein Zeichen für die Bipolarität der Suspension. Folgende Empfindlichkeitsziffern: Blaues Licht: 8, grünes Licht: 32, rotes Licht: 0, weißes Licht: 64.

Beispiel IV

1 -(2'-Methoxy-5'-nitrophenylazo)-2-hydroxy-3"-nitronaphthanilid, C. J. Nr. 12355, wurde mit positivem Potential an den Rollen geprüft. Folgende Empfindlichkeitsziffern stellten sich heraus: Blaues Licht: 1, grünes Licht:4, rotes Licht: 0, weißes Licht: 16.

Beispiel V

l-(4'-MethyIazo-benzol-2'-Sulfonsäure)-2-hydroxy-3-naphthensäure, C. J. Nr. 15850, wurde bei positiv gepolter Rollenelektrode geprüft. Es zeigte sich folgende Empfindlichkeit: Blaues Licht: 5, grünes Licht: 16, rotes Licht: 1, weißes Licht: 64.

Beispiel VI

Bonadur Red B, eine unlöslich gemachte Azo-Farbe, wurde bei positiver Rollenelektrode geprüft. Dieser Pigmentstoff ist eine im C. J. Nr. 15865 beschriebene Farbe, bei der zur Unlöslichkeit das Natrium in der Verbindung durch Wasserstoff substituiert ist. Die Dispersion zeigte folgende Empfindlichkeit: Blaues Licht: 2, grünes Licht: 8, rotes Licht: 2, weißes Licht: 64.

Beispiel VII

1 -(2'-Azonaphthalin-l '-Sulfonsäure)-2-Naphthol,
C. J. Nr. 15630, wurde bei positiver Rollenelektrode geprüft. Es ergab sich folgende Empfindlichkeit: Blaues Licht: 1,grünes Licht:4,rotes Licht:0, weißes Licht: 16.

Beispiel VIII

Ein Pyranthron-Pigmentstoff wurde mit positiver Rollenelektrode geprüft und zeigte eine Empfindlichkeit von: Blaues Licht: 4, grünes Licht: 8, rotes Licht: 0, weißes Licht: 32. Es handelt sich um einen vielkernigen aromatischen Pigmentstoff folgender chemischer Struktur:

Beispiel I

1 -(4'-Methyl-5'-Chlorazobenzol-2'-Sulfonsäure)-2-Hydroxy-3-Naphthensäure C. J.Nr. 15865 wurde kugelgemahlen, in einer Kerosinfraktion dispergiert und auf Lichtempfindlichkeit geprüft. Der Pigmentstoff zeigte dieselbe Empfindlichkeit, wenn die Rolle in Bezug auf die Glasplatte positiv oder negativ war. Die relative Empfindlichkeitsziffer der Suspension war 2 für blaues Licht, 8 für grünes Licht, 0 für rotes Licht und 32 für weißes Licht.

O Br

Br

Beispiel IX

Ein Chinacridon-Pigmentstoff mit folgender Struktur

O

CH

wurde mit positiver Rollenelektrode geprüft und zeigte folgende Empfindlichkeit: Blaues Licht: 2, grünes Licht: 16, rotes Licht: 0, weißes Licht: 218.

Beispiel X

3,4,9,10-bis(N,N'-(p-Methoxy-phenyl)-imido)-perylen, C J. Nr. 71140, wurde mit positiver Polarität der Rollenelektrode geprüft und hatte folgende Empfindlichkeit: Blaues Licht: 32, grünes Licht: 64, rotes Licht: 0, weißes Licht: 128.

Beispiel XI
Ein Thioindoxyl-Pigmentstoff folgender Struktur

C=C

(Dichlorthioindigo)

wurde mit positivem Potential an der Rollenelektrode geprüft und hatte folgende Empfindlichkeit: Blaues Licht: 2, grünes Licht: 8, rotes Licht: 0, weißes Licht: 32.

L Beispiel XII

3,3'-Dimethoxy-4,4'-biphenyl-bis(l"-phenyl-3"-methyl-4"-azo-2"-pyrazolin-5"-eins), C. I. Nr. 21200, wurde mit positiver und negativer Polarität der Rollenelektrode geprüft. Bei positiver Polarität ergab sich folgende Empfindlichkeit: Blaues Licht: 16, grünes Licht: 32, rotes Licht: 0, weißes Licht: 64. Bei negativer Rollenelektrode war die Empfindlichkeit: Blaues Licht: 8, grünes Licht: 12, rotes Licht: 0, weißes Licht: 32.

Beispiel XIII

Bei Prüfung einer Suspension von Pyrazolone Red B Toner, C. I. Nr. 21120 mit positiver und negativer Polarität der Rollenelektrode ergab sich eine Umkehrung der mit der Suspension aus Beispiel XII festgestellten Erscheinungen. Die Empfindlichkeit war bei negativer Polarität und weißem Licht 16 und bei positiver Polarität 4.

Beispiel XIV

Die Beta-Form von Kupferphthalocyanin, C. I. Nr. 74160, wurde bei positiver Rollenelektrode geprüft und zeigte folgende Empfindlichkeit: Blaues Licht: 1, grünes Licht: 1, rotes Licht: 16, weißes Licht: 32.

60

Beispiel XV

Die Alpha-Form des Pigmentstoffes aus Beispiel XIV wurde gleichfalls bei positiver Rollenelektrode geprüft und hatte die folgenden Empfindlichkeitsziffern: Blaues Licht: 1, grünes Licht: 4, rotes Licht: 16, weißes Licht: 32.

Beispiel XVI

Die Alpha-Form des metallfreien Phthalocyanins, C. I. Nr. 74100, wurde bei positiver Rollenelektrode geprüft und zeigte folgende Empfindlichkeit: Blaues Licht: 1, grünes Licht: 8, rotes Licht: 32, weißes Licht: 64.

Beispiel XVII

Das Verfahren aus Beispiel XVI wurde wiederholt, jedoch mit dem Unterschied, daß 3 Molprozent 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon zu der Suspension hinzugefügt wurden, wodurch ein Anstieg in der Empfindlichkeit der Suspension um das Doppelte erzielt wurde.

Beispiel XVIII

Das Verfahren aus Beispiel XVI wurde wiederholt, mit dem Unterschied, daß 2 Molprozent Benzonitril zu der Suspension hinzugegeben wurden, wodurch ein Anstieg in der Empfindlichkeit der Suspension um das Dreifache erzielt wurde.

Beispiel XIX

Der Pigmentstoff aus Beispiel XVI wurde durch

Mahlen in o-Dichlorbenzol in die Alpha-Form überführt und hatte folgende Empfindlichkeit: Blaues Licht: 1, grünes Licht: 4, rotes Licht: 32, weißes Licht: 64. Die Rollenelektrode hatte dabei positives Potential.

Beispiel XX

Ein Phosphor-Wolfram-Molybdän-Säurelack einer Triphenylmethanfarbe, 4-(N,N',N'-trimethylanili-

no)methylen-N",N"-Dimethylaniliniumchlorid, C I. Nr. 42535, wurde bei positiver Polarität ,der Rollenelektrode geprüft und hatte folgende Empfindlichkeit: Blaues Licht: 0, grünes Licht: 1, rotes Licht: 1, weißes Licht: 8.

Beispiel XXl

Eine Suspension von Dichloro-9,18-isoviolanthron,

CI. Nr. 60010, wurde bei positivem Potential der Rollenelektroden geprüft und ergab die Empfindlichkeitsziffern: Blaues Licht: 0, grünes Licht: 8, rotes Licht: 0, weißes Licht: 32.

Beispiel XXII

3,3'-Methoxy-4,4'-diphenyl-bis(l"azo-2"hydroxy-3"naphthanilid), CI. Nr. 21180, wurde mit positiver Rollenelektrode geprüft und hatte folgende Empfindlichkeit: Blaues Licht: 0, grünes Licht: 1, rotes Licht: 8, weißes Licht: 16.

Beispiel XXIH

Ein polychlorsubstituiertes Kupferphthalocyanin, C I. Nr. 74260, wurde bei positiver Rollenelektrode geprüft und ergab folgende Empfindlichkeit: Blaues Licht: 0, grünes Licht: 0, rotes Licht: 16, weißes Licht: 32.

Beispiel XXIV

Eine Probemenge 4,10-Dibrom-6,12-anthanthron, CI. Nr. 59300, wurde bei negativer Polarität der

609 535/298

IO

Rollenelektrode geprüft und ergab folgende Empfindlichkeit: Blaues Licht: 4, grünes Licht: 16, rotes Licht: 0, weißes Licht: 32.

Beispiel XXV

l,2,5,6-di(C,C'-diphenyl)-Thiazol-anthrachinon, C. I. Nr. 67300, wurde bei positiver Rollenelektrode geprüft. Es ergab sich folgende Empfindlichkeit: Blaues Licht: 2, grünes Licht: 0, rotes Licht: 0, weißes Licht: 8.

Beispiel XXVI

Das Verfahren aus Beispiel XXIII wurde wiederholt, mit dem Unterschied, daß 2 Molprozent 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon zu der Pigmentsuspension hinzugegeben wurden, wodurch sich ein vierfacher Anstieg in der Empfindlichkeit der Suspension ergab.

Beispiel XXVII

Flavanthron, C. I. Nr. 70600, wurde bei positiver Rollenelektrode geprüft und zeigte folgende Empfindlichkeit: Blaues Licht: 16, grünes Licht: 4, rotes Licht: 0, weißes Licht: 64. Bei negativer Rollenelektrode ergaben sich folgende Werte: Blaues Licht: 8, grünes Licht: 2, rotes Licht: 0, weißes Licht: 32.

Beispiel XXVIII

Ein Benzimidazol-Pigmentstoff, C. I. Nr. 71105, wurde bei positiver Rollenelektrode geprüft und zeigte folgende Empfindlichkeit: Blaues Licht: 0, grünes Licht: 8, rotes Licht: 16, weißes Licht: 32.

Beispiel XXIX

Ein Kadmiumselenid-Pigmentstoff, C.I. Nr.77196, wurde bei negativer Rollenelektrode geprüft und hatte folgende Empfindlichkeit: Blaues Licht: 80, grünes Licht: 0, rotes Licht: 20, weißes Licht: 160.

Beispiel XXX

1 -Cyan^ß-phthaloyl^.e-benzopyrrocolin wurde nach dem ersten Syntheseverfahren dargestellt, das auf S. 1215, Ausgabe März 1957 des Journal of the American Chemical Society in einem Artikel von Pratt u. a. mit dem Titel »Reactions of Naphthoquinones with Malonic Ester and its Analogs, III I-substituted phthaloyl and Phthaloylbenzopyrrocelines« angegeben ist. Diese gelbe Verbindung wurde mit negativer Rollenelektrode geprüft und zeigte folgende Empfindlichkeit: Rotes Licht: 0, grünes Licht: 8, blaues Licht: 16, weißes Licht: 16.

Beispiel XXXI

Eine Suspension mit gleichen Anteilen der Pigmentstoffe, beschrieben im Beispiel II, Beispiel XVI und Beispiel XXX in einer Kerosinfraktion wurde hergestellt, wobei der gesamte Pigmentstoff ungefähr 8 Gewichtsprozent der Suspension ausmachte. Diese Pigmentstoffe sind Magenta, Cyan und Gelb. Die im folgenden als Dreistoffmischung bezeichnete Zusammensetzung wurde als Überzug auf eine Glasplatte mit Zinnoxidschicht aufgebracht und unter denselben Bedingungen wie im Beispiel I belichtet mit dem Unterschied, daß zwischen der weißen Lichtquelle und der Glasplatte ein Kodachrome-Diapositiv angeordnet war, so daß ein farbiges Bild auf die Dreistoffmischung projiziert wurde, als die Rollenelektrode sich über die Fläche der Glasplatte bewegte. Auch hier wurde eine Sperrelektrode mit Barytpapier verwendet, und die Rollenelektrode erhielt ein Potential von rund 2500 Volt bezüglich der Glasplatte. Die Rolle wurde sechsmal über die Glasplatte geführt und nach jeder Einzelbewegung gereinigt. Nach Vollendung dieser sechs Übergänge stellte sich auf der Glasplatte ein gutgefärbtes Bild hervorragender Qualität und Trennung aller Farben heraus. Die Potentialwirkung und die Belichtung wurden während des vollständigen Zeitraumes der sechs Übergänge der Rolle durchgeführt.

Beispiel XXXII

Eine Suspension mit gleichen Anteilen der Pigmentstoffe aus Beispiel II, XXV und XVI in einer Kerosinfraktion wurde mit einem gesamten Pigmentgehalt von fast 7 Gewichtsprozent hergestellt. Diese Pigmentstoffe sind Magenta, Gelb und Cyan. Die Mischung wurde als Überzug auf eine Glasplatte mit einer Zinnoxidschicht aufgebracht und unter den Bedingungen aus Beispiel I belichtet mit der Ausnahme, daß ein Kodachrome-Diapositiv angeordnet war, so daß ein farbiges Bild auf diese Dreistoffmischung projiziert wurde, als die Rolle über die Fläche der Glasplatte bewegt wurde. Danach war festzustellen, daß auf der Fläche der Glasplatte ein subtraktives farbiges Bild entstanden war. Dieser Versuch wurde statt mit Barytpapier als Sperrelektrodenfläche mit regenerierter Zellulose, mit Zelluloseazetat und Polyäthylen überzogenem Papier, Polystyrol, Polytetrafluoroäthylen und Polyäthylenterephthalat wiederholt. Alle diese Stoffe ergaben gute Bilder, beste Ergebnisse wurden mit den ersten drei Stoffen erzielt.

Beispiel XXXIII

Das Verfahren aus Beispiel XXXII wurde mit der Änderung wiederholt, daß 2 Molprozent 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon zu der Dreistoffmischung hinzugefügt wurden, wodurch sich ein fast vierfacher Anstieg der Empfindlichkeit ergab.

Beispiele XXXIV bis XXXIX

Es wurden sechs verschiedene Pigment-Dreistoffmischungen in Suspension zubereitet, von denen jede gleiche Anteile der drei verschiedenen Pigmentstoffe in der Kerosinfraktion, die oben beschrieben ist, enthielt. Die Gesamtpigmentmenge betrug ungefähr 7 Gewichtsprozent der Suspension.

In Beispiel XXXIV bestand die Dreistoffmischung aus Pigmentstoffen, die im Beispiel V, Beispiel XXV und im Beispiel XVI beschrieben sind.

Im Beispiel XXXV bestand die Dreistoffmischung aus Pigmentstoffen, die im Beispiel II und im Beispiel XVI beschrieben sind, und aus Velvaglow Fluorescent-Pigmentstoff, der hauptsächlich blauempfindlich ist.

Im Beispiel XXXVI bestand die Dreistoffmischung aus Pigmentstoffen, die im Beispiel XVI und Beispiel II beschrieben sind und aus einem Kadmiumsulfid-Pigmentstoff CI. Nr. 77196, der hauptsächlich blauempfindlich ist.

Die Dreistoff mischung im Beispiel XXXVII bestand aus Pigmentstoffen, die im Beispiel XVI, Beispiel XXVII und Beispiel II beschrieben sind.

Die Dreistoffmischung aus Beispiel XXXVIII bestand aus Pigmentstoffen, die im Beispiel XIV, Beispiel XXV und Beispiel II beschrieben sind.

Die Dreistoffmischung im Beispiel XXXIX bestand aus Pigmentstoffen, die im Beispiel XXVII, Beispiel XIV und Beispiel II beschrieben sind.

Jede dieser sechs Dreistoffmischungen wurde auf ihre Abbildungsfähigkeit nach dem im Beispiel XXXII

angegebenen Verfahren geprüft und es ergaben sich jeweils Farbbilder guter Qualität.

Beispiel XL

Es wurde eine Dreistoff-Suspension in eine Kerosinfraktion mit gleichen Anteilen von Pigmentstoffen, die im Beispiel II, Beispiel XVI und Beispiel XXX beschrieben sind, zubereitet, wobei der gesamte Pigmentanteil 8 Gewichtsprozent der Suspension ausmachte. Dann wurde die Suspension nach dem im Beispiel XXXH angegebenen Verfahren geprüft und ergab ein gutes Farbbild mit exakter Farbentrennung.

Beispiele XLI bis XLIII

In jedem der folgenden Beispiele wurde eine Suspension mit gleichen Anteilen zweier verschiedenfarbiger Pigmentstoffe in Kerosinfraktion verwendet, wobei der gesamte Pigmentanteil 6 Gewichtsprozent der Suspension betrug.

Im Beispiel XLI wurden die Pigmentstoffe aus den Beispielen XXV und XIV verwandt.

Im Beispiel XLII wurden die Pigmentstoffe aus den Beispielen II und XIV verwendet.

Im Beispiel XLIII wurden die Pigmentstoffe aus den Beispielen II und XVI verwandt.

ίο Die drei Suspensionen mit zwei Pigmentstoffen enthielten Gelb-Cyan-, Magenta-Cyan- bzw. Magenta-Cyan-Pigmente. Bei Belichtung gemäß dem Verfahren aus Beispiel XXXII mit zwei- oder dreifarbigen Bildern, die blau und rot, grün und rot und grün plus rot enthielten, ergaben sich zweifarbige Bilder auf der oberen Rolle der Bildaufzeichnungseinrichtung. Sie stimmten mit den blauroten, grünroten und grün plus roten Teilen des Originalbildes überein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Photoelektrophoretisches Abbildungsverfahren, bei dem eine Schicht einer Suspension von wenigstens zwei Arten verschieden gefärbter, in einer Trägerflüssigkeit suspendierter, photoelektrophoretisch wirksamer Teilchen bildmäßig belichtet wird und bei dem an die Suspension ein elektrisches Feld angelegt wird, das die bildmäßig belichteten Teilchen von den nicht bildmäßig belichteten Teilchen trennt und die bildmäßig belichteten Teilchen und/oder die nicht bildmäßig belichteten Teilchen auf eine Bildaufnahmefläche als Bild überträgt bzw. auf der Bildaufnahmefläche beläßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen jeweils ein Pigment aufweisen, das sowohl das hauptfarbgebende Element als auch der photoelektrophoretisch wirksame Bestandteil ist, und daß die für ein Teilchen photoelektrophoretisch wirksame Strahlung im wesentlichen in dem Bereich des Hauptlichtabsorptionsbandes des Pigments liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Suspension aus blaugrünfarbigen, für rotes Licht empfindlichen, aus purpurfarbigen, für grünes Licht empfindlichen, und aus gelbfarbigen, für blaues Licht empfindlichen fotoelektrophoretischen Pigmenten verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Suspension aus metallfreiem Phthalocyanin,
1 -(4'-Methyl-5'-chlorazobenzol-2'-sulfonsäure)-2-hydroxy-3-naphthoesäure und

eDKCC'dihOhill

anthrachinon, oder aus
metallfreiem Phthalocyanin,
l-(4'-MethyI-azobenzol-2'-sulfonsäure)-2-hydroxy-3-naphthoesäureund

40

anthrachinon, oder aus
metallfreiem Phthalocyanin,
l-^'-Methyl-S-chlorazobenzol^'-sulfonsäure)-2-hydroxy-3-naphthoesäureund !Cadmiumsulfid, oder aus metallfreiem Phthalocyanin,
l-(4'-Methyl-5-chIorazobenzol-2'-sulfonsäurej-2-hydroxy-3-naphthoesäure und Flavanthron, oder aus jS-Kupferphthalocyanin, 1 -^'-Methyl-S'-chlorazobenzol-2'-sulfonsäure)-2-hydroxy-3-naphthoesäure und