DE1797619B1 - ELECTROPHORETOPHOTOGRAPHIC IMAGING PROCEDURE - Google Patents
ELECTROPHORETOPHOTOGRAPHIC IMAGING PROCEDUREInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein elektrophoretophotographisches Abbildungsverfahren, bei dem eine photoelektrophoretische Teilchensuspension auf eine von zwei Elektroden, von denen wenigstens eine durchsichtig ist, aufgebracht, sodann zwischen den beiden Elektroden einem elektrischen Feld ausgesetzt und durch eine der Elektroden bildmäßig belichtet wird, und bei dem die Elektroden sodann voneinander getrennt werden.The invention relates to an electrophoretophotographic imaging method in which a photoelectrophoretic Particle suspension on one of two electrodes, at least one of which is transparent, applied, then exposed to an electric field between the two electrodes and through one of the Electrodes is exposed imagewise, and in which the electrodes are then separated from one another.
In den US-PS 33 84 488, 33 84 566 und 33 83 993 wurde bereits ein elektrophoretophotographisches Abbildungssystem beschrieben, mit dem Farbbilder unter Verwendung elektrisch photoempfindlicher Teilchen hergestellt werden können. In einem solchen Abbildungssystem sind verschiedenfarbige lichtarbsorbierende Teilchen in einem elektrisch nicht leitenden flüssigen Träger suspendiert. Die Suspension wird zwischen Elektroden eingebracht, von denen eine wenigstens teilweise transparent ist, und an die Elektroden wird eine Potentialdifferenz angelegt, während die Suspension durch die teilweise transparente Elektrode hindurch mit einem Bild belichtet wird. Während diese Verfahrensschritte ausgeführt werden, findet eine selektive Teilchenwanderung in Bildkonfiguration statt, wodurch ein sichtbares Bild auf einer oder beiden Elektroden erzeugt wird. Einen wesentlichen Bestandteil dieses Systems bilden die suspendierten Teilchen, die elektrisch photoempfindlich sein müssen und die offensichtlich eine Umladung durch Wechselwirkung mit einer der Elektroden erfahren, wenn sie mit der aktivierenden elektromagnetischen Strahlung belichtet werden. In einem monochromatischen System werden Teilchen einer einzigen Farbe verwandt, so daß sich ein einfarbiges Bild ähnlich einer herkömmlichen Schwarz-Weiß-Photographie ergibt. In einem mehrfarbigen System werden Bilder in natürlicher Farbe erzeugt, da Mischungen aus Teilchen von zwei oder mehr verschiedenen Farben verwandt werden, die jeweils empfindlich für Licht einer spezifischen Wellenlänge oder eines schmalen Wellenlängenbereichs sind. Die in diesem System verwandten Teilchen sollten sowohl eine intensive reine Farbe haben, wie auchIn US-PS 33 84 488, 33 84 566 and 33 83 993 an electrophoretophotographic Imaging system described with the color images using electrically photosensitive particles can be produced. In such an imaging system, there are different colored light absorbing elements Particles suspended in an electrically non-conductive liquid carrier. The suspension will introduced between electrodes, one of which is at least partially transparent, and to which A potential difference is applied while the suspension is through the partially transparent electrodes Electrode is exposed to an image through it. While these procedural steps are in progress, selective particle migration takes place in image configuration, creating a visible image on an or generated by both electrodes. The suspended form an essential part of this system Particles which have to be electrically photosensitive and which obviously have a charge reversal through interaction with one of the electrodes when exposed to the activating electromagnetic radiation will. In a monochromatic system, particles of a single color are used so that a monochrome image similar to a conventional black-and-white photograph results. In a multicolored System, images are generated in natural color, as mixtures of particles of two or more different colors are used, each sensitive to light of a specific wavelength or a narrow wavelength range. The particles related in this system should both have an intense pure color, as well as
äußerst photoempfindlich sein.be extremely photosensitive.
Nach der Durchführung der Belichtung und der Teilchenwanderung werden die Elektroden voneinander getrennt, und die Trägerflüssigkeit kann verdunsten. Auf einer oder beiden Elektroden bleibt ein Bild zurück, das aus selektiv abgelagerten Teilchen besteht. Bei den bekannten Verfahren bereiten jedoch jeweils die Ablagerungen in den Untergrundbereichen des Bildes Schwierigkeiten.After the exposure and particle migration are complete, the electrodes become apart separated, and the carrier liquid can evaporate. An image remains on one or both electrodes which consists of selectively deposited particles. In the known methods, however, each prepare the Deposits in the underground areas of the picture Difficulty.
ίο Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Abbildungsverfahren der eingangs erwähnten Art anzugeben, mit dem eine Verbesserung der Bildqualität der erhaltenen Reproduktionen erzielt werden kann.ίο The invention is therefore based on the object to specify an imaging method of the type mentioned at the outset, with which an improvement in the image quality of the reproductions obtained can be achieved.
Diese Aufgabe wird bei einem Abbildungsverfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf die auf eine der Elektroden aufgebrachte Teilchensuspension eine gleichmäßig verteilte elektrostatische Ladung von derselben Polarität wie die Polarität des zur Erzeugung des elektrischen Feldes an die andere Elektrode angelegten Potentials aufgebracht wird.This object is achieved according to the invention in an imaging method of the type mentioned at the outset solved that on the applied to one of the electrodes particle suspension a uniformly distributed electrostatic Charge of the same polarity as the polarity of the one used to generate the electric field the other electrode is applied at the applied potential.
Mit einem solchen Verfahren können in überraschender Weise die Bilddichte, die Bildgleichmäßigkeit wie auch das Farbengleichgewicht bei einer Farbreproduktion verbessert werden.With such a method, the image density, the image uniformity such as the color balance in color reproduction can also be improved.
Die gleichmäßig verteilte elektrostatische Aufladung kann mit Hilfe jeder üblichen Einrichtung durchgeführt werden. Vorzugsweise wird eine Aufladung durch Koronaentladung verwendet, da hiermit eine gleichmäßige Ladung der gewünschten Spannung in einfacher und leichter Weise auf eine Fläche aufgebracht werden kann, ohne einen physikalischen Kontakt mit dieser Fläche zu erfordern. Vorzugsweise wird in diesem Falle die gleichmäßig verteilte elektrostatische Ladung derart aufgebracht, daß die Koronaentladungseinrichtung auf ein Potential von ungefähr 3000 bis 8000 Volt gehalten wird.The evenly distributed electrostatic charge can be carried out with the help of any conventional device will. Charging by corona discharge is preferably used, since this is a uniform one Charge of the desired voltage can be applied to a surface in a simple and easy manner without requiring physical contact with that surface. Preferably in this case the evenly distributed electrostatic charge applied in such a way that the corona discharge device on a potential of about 3000 to 8000 volts is maintained.
Die in dem erfindungsgemäßen Abbildungsverfahren verwendeten Bildstoffsuspensionen können alle geeigneten lichtempfindlichen Teilchen enthalten.The image suspensions used in the imaging process according to the invention can be any suitable contain photosensitive particles.
Sollen einfarbige Bilder erzeugt werden, so werden Teilchen einer einzelnen Farbe verwendet. Sollen mehrfarbige Bilder erzeugt werden, so werden verschiedenfarbige Teilchen verwendet. Beispielsweise sind zur subtraktiven Farbenbildung magentafarbene, cyane und gelbe Teilchen geeignet. Als Träger für die lichtempfindlichen Teilchen innerhalb der Bildstoffsuspension kann jede geeignete nichtleitende Flüssigkeit verwendet werden. Typische nichtleitende Trägerflüssigkeiten sind Dekan, Dodekan, geschmolzenes Paraffin, geschmolzenes Bienenwachs oder andere geschmolzene thermoplastische Stoffe, eine Petroleumfraktion, ein langkettiger gesättigter aliphatischer Kohenwasserstoff und deren Mischungen. Die Sperrelektrode, die Bildunterlage und die injizierte Elektrode können aus jedem geeigneten nichtleitenden Stoff gebildet sein. Typische Stoffe mit den geeigneten Eigenschaften sind: Barytpapier (mit Bariumsulfat in einem Gelatinebindemittel überzogenes Papier), mit Zelluloseazetat oder Polyäthylen überzogene Papiere, Polyäthylenterephthalat, Polytetrafluorethylen, Polystyrol, Polyamide usw. Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Sperrelektrode durchsichtig sein, und die Bildstoffsuspension wird durch die Sperrelektrode hindurch statt durch die injizierende Elektrode hindurch belichtet.If monochrome images are to be produced, particles of a single color are used. Should When producing multicolored images, different colored particles are used. For example, for magenta, cyane and yellow particles are suitable for subtractive color formation. As a carrier for the photosensitive Any suitable non-conductive liquid may be used for particles within the image suspension will. Typical non-conductive carrier liquids are dean, dodecane, molten paraffin, molten Beeswax or other melted thermoplastic, a petroleum fraction long chain saturated aliphatic hydrocarbon and mixtures thereof. The barrier electrode that The image support and the injected electrode can be formed from any suitable non-conductive material. Typical substances with suitable properties are: Baryta paper (with barium sulfate in a gelatin binder coated paper), cellulose acetate or polyethylene coated papers, polyethylene terephthalate, Polytetrafluoroethylene, polystyrene, polyamides, etc. In one embodiment of the invention In the process, the barrier electrode can be transparent, and the image suspension is passed through the barrier electrode exposed through instead of through the injecting electrode.
Im folgenden soll die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten vorzugsweisen Ausführungs-In the following, the invention is based on a preferred embodiment shown in the drawing
beispieles erläutert werden.example are explained.
In der Zeichnung ist eine durchsichtige Elektrode 1 dargestellt, die im vorliegenden Falle aus einer Schicht optisch durchsichtigen Glases 2 besteht, das mit einer dünnen, optisch durchsichtigen Schicht 3 aus Zinnoxyd überzogen ist. Die Elektrode wird im folgenden als die »injizierenden Elektrode« bezeichnet. Auf der Oberfläche der injizierenden Elektrode 1 befindet sich eine dünne Schicht 4, aus feinverteilten lichtempfindlichen Teilchen, die in einer nichtleitenden Trägerflüssigkeit dispergiert sind. Die Bezeichnung »lichtempfindlich« bezieht sich in der vorliegenden Beschreibung auf die Eigenschaften eines Teilchens, das, zunächst von der injizierenden Elektrode angezogen, unter dem Einfluß eines elektrischen Feldes bei Belichtung mit aktivierender elektromagnetischer Strahlung von dieser Elektrode wegwandert. In der DT-OS 14 97 243 ist ein eingehender Versuch unternommen, eine theoretische Erklärung für den Mechanismus dieser Vorgänge bei der Belichtung zu geben. Anliegend an der flüssigen M Suspension 4 ist eine zweite Elektrode 5 angeordnet, die im folgenden als Sperrelektrode bezeichnet wird, und ^fc mit dem einen Pol einer Spannungsquelle 6 verbunden ist. Der andere Pol der Spannungsquelle 6 liegt über einen Schalter 7 an Erde wie die injizierende Elektrode 1, so daß bei Schließen des Schalters 7 an der SuspensionIn the drawing, a transparent electrode 1 is shown, which in the present case consists of a layer optically transparent glass 2 is made of tin oxide with a thin, optically transparent layer 3 is covered. The electrode is hereinafter referred to as the "injecting electrode". On the surface the injecting electrode 1 is a thin layer 4, made of finely divided light-sensitive Particles dispersed in a non-conductive carrier liquid. The term "light sensitive" in the present description refers to the properties of a particle that, initially from the Injecting electrode attracted, under the influence of an electric field upon exposure to activating electromagnetic radiation migrates away from this electrode. In the DT-OS 14 97 243 is a made an in-depth attempt to provide a theoretical explanation for the mechanism of these processes to give the exposure. A second electrode 5 is arranged adjacent to the liquid M suspension 4, which hereinafter referred to as blocking electrode, and ^ fc connected to one pole of a voltage source 6 is. The other pole of the voltage source 6 is connected to earth via a switch 7, like the injecting electrode 1, so that when the switch 7 is closed on the suspension
4 zwischen den Elektroden 1 und 5 ein elektrisches Feld erzeugt werden kann.4, an electric field can be generated between the electrodes 1 and 5.
Während der Bilderzeugung wird die SperrelektrodeDuring image formation, the barrier electrode becomes
5 über die Oberfläche der injizierenden Elektrode 1 mit der darauf aufgebrachten Teilchensuspensionsschicht 4 geführt.5 over the surface of the injecting electrode 1 with the particle suspension layer 4 applied thereon guided.
Ein aus einer Lichtquelle 8 und einem Objektiv 10 bestehender Bildprojektor dient zu Belichtung der flüssigen Suspension 4 mit einem Lichtbild des Originalbildes 9, das reproduziert werden soll. Die Elektrode 5 hat die Form einer Rolle und besteht aus einem leitfähigen Kern 11, der mit der SpannungsquelleAn image projector consisting of a light source 8 and an objective 10 is used to expose the liquid suspension 4 with a light image of the original image 9 to be reproduced. the Electrode 5 has the shape of a roller and consists of a conductive core 11, which is connected to the voltage source
6 verbunden ist. Der Kern ist mit einer Schicht aus Sperrelektrodenmaterial 12, beispielsweise Baryt-Papier überzogen. Durch Belichtung der Teilchensuspension mit dem zu reproduzierenden Bild und gleichzeitige Erzeugung eines elektrischen Feldes durch Schließen6 is connected. The core is covered with a layer of barrier electrode material 12, such as baryta paper overdrawn. By exposing the particle suspension to the image to be reproduced and at the same time Generation of an electric field by closing
• des Schalters 7 zwischen der Sperrelektrode und der injizierenden Elektrode wird ein Bild aus der Teilchen-Suspension erzeugt. Die Rolle 5 wird über die Oberfläche der injizierenden Elektrode 1 geführt, während der Schalter 7 bei der Bildbelichtung geschlossen ist. Die Belichtung verursacht eine Wanderung der an der Elektrode 1 gebundenen Teilchen, die durch die Belichtung an der injizierenden Elektrode eine Umladung erfahren, durch die Trägerflüssigkeit hindurch, wonach diese Teilchen an der Oberfläche der Sperrelektrode 5 anhaften, so daß auf der injizierenden Elektrodenoberfläche ein Pigmentstoffbild zurückbleibt, das dem Originalbild 9 entspricht. Das auf der Oberfläche der injizierenden Elektrode 1 erzeugte Teilchenbild kann nach der Trennung der Sperrelektrode und der injizierenden Elektrode voneinander auf ein Bildblatt in einem besonderen Übertragungsschritt übertragen und auf diesem Bildblatt zur weiteren Verwendung und Betrachtung fixiert werden. Das soweit beschriebene Verfahren entspricht dem bisher bekannten Verfahren. In der dargestellten Anordnung wird gemäß der Erfindung nun zusätzlich noch eine Koronaentladungseinrichtung 18 vorgesehen, die unmittelbar vor der Bilderzeugung über die Oberfläche der auf die injizierende Elektrode aufgebrachten Teilchensuspensionsschicht geführt wird. Die Koronaentladungseinrichtung 18 ist über eine Spannungsquelle 19 und einen Schalter 20 mit Erde verbunden.• the switch 7 between the blocking electrode and the injecting electrode creates an image of the particle suspension generated. The roller 5 is passed over the surface of the injecting electrode 1, while the switch 7 is closed during the image exposure. The exposure causes a hike of the particles bound to the electrode 1, which by exposure to the injecting electrode a Experienced charge reversal, through the carrier liquid, after which these particles on the surface of the Adhere the blocking electrode 5, so that an image of the pigment substance remains on the injecting electrode surface, which corresponds to the original image 9. That generated on the surface of the injecting electrode 1 Particle image can be found after separating the barrier electrode and the injecting electrode from each other Image sheet transferred in a special transfer step and on this image sheet to the next Use and viewing can be fixed. The procedure described so far corresponds to the previous one known procedures. In the arrangement shown, according to the invention, one is now additionally Corona discharge device 18 is provided immediately prior to imaging over the surface the particle suspension layer applied to the injecting electrode. The corona discharge device 18 is connected to ground via a voltage source 19 and a switch 20.
Da die injizierende Elektrode 1 gleichfalls geerdet ist, wird bei Führung der Koronaentladungseinrichtung 18 über die Oberfläche der injizierenden Elektrode bei geschlossenem Schalter 20 eine gleichförmig verteilte elektrostatische Ladung auf die Oberfläche der Bildstoffsuspension 4 aufgebracht. Diese elektrostatische Ladung hat dieselbe Polarität wie die Polarität des an die Sperrelektrode gelegten Potentials, wenn die Sperrelektrode über die Teilchensuspension 4 während der Bilderzeugung geführt wird.Since the injecting electrode 1 is also grounded, when the corona discharge device 18 is guided uniformly distributed over the surface of the injecting electrode with switch 20 closed electrostatic charge is applied to the surface of the image suspension 4. This electrostatic Charge has the same polarity as the polarity of the potential applied to the barrier electrode when the Blocking electrode is passed over the particle suspension 4 during the image generation.
Bei der Durchführung des Verfahrens mit der in der Figur gezeigten Vorrichtung wird also zunächst in einem ersten Schritt eine gleichmäßig verteilte elektrostatische Ladung mit Hilfe der Koronaentladungseinrichtung 18 auf die auf der injizierenden Elektrode liegende Teilchensuspensionsschicht 4 aufgebracht. In einem zweiten Schritt wird sodann die nach Schließen des Schalters 7 auf einem vorbestimmten Potential liegende Sperrelektrode 5 über die Teilchensuspensionsschicht 4 geführt, wodurch ein die Teilchensuspensionsschicht durchsetzendes elektrisches Feld erzeugt wird. Gleichzeitig wird die Teilchensuspensionsschicht 4 durch die injizierende Elektrode hindurch bildmäßig belichtet. Wie sich überraschend herausgestellt hat, wird durch die gleichmäßig verteilte elektrostatische Voraufladung der Teilchensuspensionsschicht die Fähigkeit der belichteten Teilchen verbessert, durch die Suspension zu wandern, so daß sich ein Bild verbesserter Dichte und besseren Farbgleichgewichts ergibt.When carrying out the method with the device shown in the figure, it is therefore initially shown in a first step a uniformly distributed electrostatic charge with the help of the corona discharge device 18 applied to the particle suspension layer 4 lying on the injecting electrode. In In a second step, the switch 7 is then closed at a predetermined potential lying barrier electrode 5 passed over the particle suspension layer 4, whereby a the particle suspension layer penetrating electric field is generated. At the same time, the particle suspension layer 4 imagewise exposed through the injecting electrode. As it surprisingly turned out, will by the evenly distributed electrostatic pre-charging of the particle suspension layer the ability of exposed particles improved to migrate through the suspension, so that an image of improved density and results in better color balance.
Bilder guter Qualität können mit Spannungen an der Sperrelektrode im Bereich zwischen 3000 und 5000 Volt erzeugt werden. Bilder sehr guter Qualität werden mit Spannungen zwischen 2000 und 4000 Volt ohne die Gefahr der unerwünschten Luftionisierung erzeugt. Vorzugsweise wird eine Spannung von ca. 3000 Volt verwandt.Good quality images can have barrier electrode voltages ranging between 3000 and 5000 volts be generated. Very good quality images are produced with voltages between 2000 and 4000 volts without the Danger of undesired air ionization generated. A voltage of approximately 3000 volts is preferred related.
Die Koronaentladungsspannung der Koronaentladungseinrichtung 18 liegt im Bereich zwischen 3000 und 8000VoIt und vorzugsweise im Bereich von 4000 bis 8000 Volt. Mit einer Spannung von 6000 Volt wurde die beste Bilderzeugung erhalten.The corona discharge voltage of the corona discharge device 18 is in the range between 3000 and 8000 volts and preferably in the range of 4000 to 8000 volts. With a voltage of 6000 volts, the get best imaging.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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