DE1941463B2 - Fotoelektrophoretisches Abbildungsverfahren unter Beseitigung von Restladungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein fotoelektrophoretisches Abbildungsverfahren, bei dem eine Suspension elektrisch lichtempfindlicher Teilchen zwischen einer Sperrelektrode und einer injizierenden Elektrode einem elektrischen Feld und einem elektromagnetischen Strahlungsbild ausgesetzt wird und beide Elektroden wieder voneinander getrennt werden.

Es ist bereits ein elektrophoretisches Abbildungsverfahren bekannt, mit dem mehrfarbige Bilder unter Verwendung elektrisch lichtempfindlicher Teilchen erzeugt werden können. Dieses Verfahren ist bei-

spielsweise in den USA.-Patentschriften 3384566, 3 384 565 und 3 383 993 beschrieben. Es arbeitet mit verschiedenartig gefärbten, lichtabsorbierenden Teilchen, die in einer nichtleitenden Trägerflüssigkeit suspendiert sind. Die Suspension befindet sich zwischen

ίο zwei Elektroden, von denen eine leitfähig ist und als »injizierende« Elektrode bezeichnet wird, während die andere nichtleitend ist und als »Sperrelektrode« bezeichnet wird. Eine der Elektroden ist zumindest teilweise für aktivierende elektromagnetische Strah-

lung durchlässig. Die Suspension wird zwischen den Elektroden einer Potentialdifferenz ausgesetzt und durch die durchlässige Elektrode hindurch mit einem Bild belichtet. Bei Durchführung dieser Schritte findet eine selektive Teilchenwanderung in bildmäßiger

ao Verteilung statt, die auf einer oder beiden Elektroden einsichtbares Bild erzeugt. Ein wesentlicher Bestandteil des Verfahrens sind die suspendierten Teilchen, die elektrisch lichtempfindlich sein müssen und offensichtlich eine Änderung ihrer Eigenladungspolarität

as bei Einwirkung aktivierender elektromagnetischer Strahlung zwischen den beiden Elektroden erfahren. Bei einem Einfarbenverfahren werden Teilchen einer einzigen Farbe verwendet, die ein einfarbiges Bild entsprechend der bekannten Schwarz-Weiß-Fotogra-

fie erzeugen. Bei einem Mehrfarbenverfahren ergeben sich Bilder in natürlichen Farben, da Mischungen von Teilchen zweier oder mehr verschiedener Farben verwendet werden, die jeweils für Licht einer bestimmten Wellenlänge oder eines schmalen Wellenlängenbandes empfindlich sind.

Das fotoelektrophoretische Verfahren arbeitet also mit einer leitfähigen injizierenden Elektrode, einer nichtleitenden Sperrelektrode und lichtempfindlichen Teilchen, die zwischen den Elektroden in einer nichtleitenden Trägerflüssigkeit suspendiert sind. Dabei ergeben sich ausgezeichnete Bilder. Die meisten polymeren Stoffe mit den für Sperrelektroden erwünschten physikalischen Eigenschaften haben einen spezifischen Volumenwiderstand von mehr als 10¹^ Ohm cm.

Besteht die Oberfläche der Sperrelektrode jedoch aus einem seh. _h. t isolierenden Stoff, der beispielsweise einen spc.-■ ' scVen Widerstand von 10'' Ohm cm oder mehr b*. · - rschlechtert sich die Bildqualität zunehmi:; ' nders bei Herstellung verschiedener

Bilder mit' .^Jben Elektrodenanordnung in schneller Folge tritt diese Qualitätsverschlechterung auf. F.s sind zwar viele Isolierstoffe für die Oberfläche der Sperrelektrode zur Erzeugung befriedigender Bilder geeignet, jedoch ermöglichen nur wenige Stoffe eine

beständig hohe Bildqualität bei wiederholter Bilderzeugung, denn auf der Sperrelektrode sammeln sich unerwünschte Ladungen an. Dieser Vorgang ist verständlich, wenn die /leitkonstante τ in Sekunden für die elektrostatische Entladung eines Isolators mit der

Dielektrizitätskonstante K und dem spezifischen Widerstand ρ in Ohm cm betrachtet wird. Die Zeitkonstante kann zu τ = 8,85 X 10"^l4 K ρ berechnet werden, wobei die numerische Konstante die Einheit see cm/Ohm hat. Praktische Sperrelektroden haben Dielektrizitätskonstanten zwischen 2 und 200 oder mehr, typische Werte liegen bei 10. Für einen spezifischen Widerstand von ρ = 10'³ Ohm cm beträgt daher die Zeitkonstante für 63% Entladung 0,885 ■ K oder

etwa 1 ,8 bis 180 Sekunden, typisch etwa 9 Sekunden. Für ρ= 10 ^u Ohm cm ergibt sich eine Verzehnfachung dieser Zeitwerte. Da kommerzielle Reproduktionsmaschinen häufig einen Bilderzeugungszyklus von 0,1 bis 1 Sekunde haben, muß die Sperrelektrode zwischen den einzelnen Zyklen schnell entladen werden. Es ist also erforderlich, Sperrelektrodenschichten mit Sperreigenschaften, also Isolierstoffe, an der Bilderzeugungsstelle vorzusehen, die jedoch vorübergehend ausreichend leitfähig sein müssen und daher mit einem spezifischen Widerstand von weniger als etwa 10^u Ohm cm und vorzugsweise 10⁷ bis 10⁹ Ohm cm eine schnelle Entladung zwischen den Bilderzeugungszyklen ermöglichen sollen.

Ist der spezifische Widerstand der Sperrelektrode geringer als etwa 10⁶ Ohm cm, so ist festzustellen, daß die Teilchen, die zur Sperrelektrodenfläche wandern und an ihr anhaften sollen, mit der Elektrode eine Ladung austauschen und zur injizierenden Elektrode zurückbewegt werden, wodurch eine Verschlechterung der Bildqualität auf beiden Elektrodenflächen auftritt.

Viele der physikalischen Eigenschaften derjenigen Stoffe, die eine Erzeugung ausgezeichneter Bilder ermöglichen, sind nicht ideal. Beispielsweise haben übliche für Sperrelcktroden verwendete Polymere wie Polyester und Polyvinylfluorid einen zu hohen spezifischen Widerstand von etwa 10¹⁷ bzw. 10" Ohm cm. Sperrelektroden mit Barytpapier erzeugen ausgezeichnete Bilder, jedoch ist die Barytpapierfläche empfindlich gegen Luftfeuchtigkeit und kann zwischen den Bilderzeugungen nicht leicht gereinigt werden. Die begrenzte Anzahl geeigneter Stoffe entspricht hinsichtlich ihres Widerstandes gegenüber Feuchtigkeit, ihrer Reinigungsfähigkeit, der Glätte der Oberfläche und des Abnutzungswiderstandes sowie der Herstellungskosten nicht den zu stellenden Anforderungen. Es besteht daher ein Bedürfnis für eine Verbesserung der Sperrelektroden derart, daß mehr Stoffe mit besseren Ergebnissen als Sperrelektrodenoberflächen verwendet werden können. Sie müssen insbesondere zwischen einzelnen Bilderzeugungszyklen eine leichte Ableitung angesammelter Ladungen ermöglichen.

Durch die US A.-Patentschrift 3 346475 ist auch bereits ein Abbildungsverfahren bekanntgeworden, bei dem in eine Suspension aus Tonerteilchen eine erste Elektrode eingebracht wird, auf der eine fotoleitfähige Isolierstoffschicht aufgebracht ist. Gegenüber dieser ersten Elektrode wird eiao zweite durchsichtige Gegenelektrode in der Suspension angeordnet und sodann die fotoleitende Isolierstoffschicht auf der ersten Elektrode durch die zweite Elektrode hindurch mit einer bildmäßig verteilte.ι Strahlung belichtet, so daß auf der fotoleitfähigen Isolierstoffschicht bei Anlegen eines elektrischen Feldes zwischen den beiden Elektroden ein elektrostatisch latentes Bild erzeugt wird. Die in der Suspension enthaltenen Tonerteilchen werden sodann aus der Suspension entsprechend diesem elektrostatischen latenten Bild auf der fotoleitenden Isolierstoff schicht abgelagert, worn it der Entwicklungsvorgang abgeschlossen ist. Bei diesem Verfahren wird somit keine Sperrelektrode benötigt, und das gesamte Verfahren ist praktisch einem xerographischen Reproduktionsverfahren gleichzusetzen.

Aus der USA.-Patentschrift 3 100426 ist auch bereits ein fotoelektrophoretisches Verfahren bekanntgeworden, bei dem elektrisch lichtempfindliche Teilchen mit verschiedenstem Aufbau verwandt werden. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein fotoelektrophoretisches Abbüdungsverfahren der eingangs erwähnten Art anzugeben, mit

dem die Herstellung einer Vielzahl von in schneller Folge aufeinanderfolgenden Bildern bei gleichbleibend hoher Bildqualität ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch ge-

löst, daß eine Sperrelektrode verwendet wird, die mit einer fotoleitfähigen, ihre sperrenden Eigenschaften während der bildmäßigen Bestrahlung beibehaltenden Isolierstoff schicht versehen ist, und daß die Sperrelektrode anschließend mit einer für die fotoleitfähige

is Isolierstoffschicht empfindlichen Strahlung zur Beseitigung von Restladungen ausgeleuchtet wird.

Durch die Verwendung einer fotoleitfähigen Isolierstoffschicht wird es ermöglicht, daß die SperreJektrode während der bildmäßigen Belichtung der Sus-

ao pension einen für die Reproduktion erwünschten hohen speziiischen Widerstand aufweisen kann. Trotz dieses hohen spezifischen Widerstandes können aber dennoch die unerwünschten Restladungen nach der Trennung der Sperrelektrode und der injizierenden

as Elektrode dadurch äußerst schnell beseitigt werden, daß die Sperrelektrode mit einer für die fotoleitfähige Isolierstoffschicht der Sperrelektrode empfindlichen Strahlung ausgelichtet wird. Hierdurch werden in einfacher Weise die elektrostatischen Restladungen beseitigt, die auf eine elektrisch leitende Elektrode abfließen können. Insgesamt ergibt sich deshalb, daß auch bei längerem Betrieb Bilder mit gleichbleibend guter Bilddichte und Bildkontrast hergestellt werden können. Diese Vorteile werden aber selbst dann erreicht, wenn Bildreproduktionen in schneller Folge aufeinanderfolgend duichgeführt werden. Die Nachteile, die sich bei der Verwendung von den bisher bekannten Sperrelektrodenstoffen mit hohem spezifischen Widerstand ergaben, sind somit beseitigt.

Die fotoleitfähige Sperrelektrode kann jede geeignete fotoleitfähige Schicht enthalten. Der Fotoleiter kann homogen sein oder aus einer Mischung zweier oder mehrerer Stoffe bestehen. Er kann organisch oder anorganisch sein. Die fotoleitfähige Schicht kann

fotoleitfähige Teilchen dispergiert in einem nichtleitenden oder fotoleitfähigen Bindemittel enthalten und mit einem Überzug versehen sein. Vorzugsweise ist der Fotoleiter unempfindlich für Licht mit derjenigen Wellenlänge, die zur Teilchenwanderung in der BiId-

Stoffsuspension verwendet wird. Beispielsweise kann die fotoleitfähige Schicht aus einer homogenen Schicht aus Polyvinylcarbazol bestehen, die für ultraviolette Strahlung empfindlich, jedoch für sichtbares Licht vergleichsweise unempfindlich ist. Werden

elektrisch lichtempfindliche Teilchen verwendet, die für infrarote oder ultraviolette Strahlung empfindlich sind, so soll die fotoleitfähige Sperrelektrode für solche Strahlungen unempfindlich sein. Es ist jedoch nicht besonders wichtig, daß die fotoleitfähige Schicht

der Sperrelektrode für Wellenlängen des zur Belichtung der Bildstoffsuspension verwendeten Lichtes unempfindlich ist, da die Bildstoffsuspension selbst als Lichtfilter wirkt. Werden jedoch pro Bild zwei oder mehr Belichtungsvorgänge durchgeführt, so erhält die

Bildstoffsuspension eine geringere Dichte und ermöglicht vielleicht eine Lichtentladung der fotoleitfähigen Sperrelektrode, die während der Bilderzeugung unerwünscht ist. Man kann andererseits auch den Fotowi-

derstand der fotoleitfähigen Sperrschicht, verglichen mit demjenigen der elektrisch lichtempfindlichen Bildstoffteilchen, ausreichend gering wählen, so daß eine kurzzeitige Belichtung während der Bilderzeugung hinsichtlich einer Widerstandsverringerung unwirksam ist. In diesem Falle muß eine entsprechend stärkere, jedoch noch in praktischen Grenzen liegende Entladungsbeleuchtung vorgenommen werden.

Die Vorteile dieses verbesserten Abbildungsverfahrens gehen aus der folgenden eingehenden Beschreibung der Erfindung an Hand der Figur hervor. Diese zeigt den Schnitt einer einfachen Anordnung zur elektrophoretischen Bilderzeugung gemäß der Erfindung.

In der Figur ist eine transparente Elektrode 1 dargestellt, die aus einer Schicht eines optisch durchsichtigen Glases 2 und einer darauf aufgebrachten dünnen und optisch durchsichtigen Schicht 3 aus Zinnoxid überzogen ist. Eine derartige Elektrode ist unter der Bezeichnung NESA-Glas erhältlich. Sie wird im folgenden auch als »injizierende« Elektrode bezeichnet. Auf ihrer Oberfläche ist eine dünne Schicht 4 fein verteilter, elektrisch lichtempfindlicher Teilchen vorgesehen, die in einer nichtleitenden Trägerflüssigkeit dispergiert sind. Unter dem Begriff »elektrisch lichtempfindlich« sollen im folgenden die Eigenschaften eines Teilchens verstanden werden, das nach anfänglicher Bindung an der injizierenden Elektrode unter dem Einfluß eines elektrischen Feldes und einer aktivierenden elektromagnetischen Strahlung von dieser Elektrode abwandert.

Nahe der Bildstoff suspension 4 ist eine zweite Elektrode 5 angeordnet, die im folgenden auch als Sperrelektrode bezeichnet wird und mit dem einen Pol einer Spannungsquelle 6 verbunden ist. Der andere Pol der Spannungsquellc 6 ist über einen Schalter 7 mit der injizierenden Elektrode 1 verbunden, so daß bei Schließung des Schalters 7 ein elektrisches Feld an der Bildstoffsuspension 4 zwischen den Elektroden 1 und S erzeugt wird. Ein aus einer Lichtquelle 8, einem Diapositiv 9 und einer Optik 10 bestehender Bildprojektor dient zur Belichtung der Dispersion 4 mit einem Lichtbild des zu reproduzierenden Diapositivs 9. Die Elektrode 5 hat die Form einer Rolle und besteht aus einem leitfähigen Kern 11, der an die Spannungsquclle 6 angeschlossen ist. Der Kern 11 ist mit einer Schicht eines fotoleitfähigen Isolierstoffes 12 überzogen, für die jeder geeignete fotoleitfähige Isolierstoff in noch zu beschreibender Weise verwendet sein kann. Die Teilchensuspension wird mit dem zu reproduzierenden Bild belichtet, während durch Schließen des Schalters 7 die Spannung an den Elektroden 1 und 5 liegt. Die Rolle 5 wird über die Oberfläche der injizierenden Elektrode 1 bei geschlossenem Schalter 7 während der Bildbelichrung bewegt. Die Bildbelichtung verursacht eine Wanderung der zunächst an der Elektrode 1 gebundenen belichteten Teilchen durch die Flüssigkeit hindurch sowie das Anhaften dieser Teilchen an der Oberfläche der Sperrelektrode 5, so daß auf der injizierenden Elektrode ein teilchenförmiges Bild zurückbleibt, das ein Duplikat des Originalbildes 9 ist. Nach der Belichtung verdunstet die relativ flüchtige Trägerflüssigkeit, so daß nur das Teüchenbild zurückbleibt. Dieses kann dann auf der Elektrode beispielsweise durch Auflegen einer Folie oder durch ein in der Trägerflüssigkeit gelöstes Bindemittel wie Paraffinwachs oder ein anderes geeignetes Bindemittel fixiert werden, das sich bei Verdunstung der Trägerflüssigkeit verfestigt. Andererseits kann das teilchenförmige Bild von der injizierenden Elektrode auch auf einen anderen Bildträger übertragen und auf diesem fixiert werden. Mit diesem Verfahren ist die Herstellung einfarbiger oder mehrfarbiger Bilder möglich, was von der Art und der Anzahl der in der Trägerflüssigkeit suspendierten Pigmentstoffe und der Farbe des für die Bildbelichtung verwendeten Lichtes abhängt.

ίο Bei Wiederholung der vorstehend beschriebenen Bilderzeugungsschritte und jeweiliger Reinigung der Sperrelektrode sowie erneutes Aufbringen der Teilchensuspension auf die injizierende Elektrode zwischen den Bilderzeugungszyklen, verschlechtert sich die Bildqualität in zunehmendem Maße. Die Ursache dafür liegt in der Ansammlung unerwünschter elektrostatischer Ladungen auf der Oberfläche der Sperrelektrode. Diese können beim erfindungsgemäßen Verfahren durch die Verwendung einer fotoleitfähigen Sperrelektrodenoberfläche 12 durch Beleuchtung mittels einer Quelle 14 aktivierender elektromagnetischer Strahlung durch die Schicht 12 hindurch auf den Kern 11 der Sperrelektrode abgeleitet werden.
Die in der Figur dargestellte Form der Sperrelektrode ist lediglich ein Ausführungsbeispiel, es sind auch andere geeignete Elektrodenformen möglich. Die Sperrelektrode kann beispielsweise als bewegliche oder feste flache Platte oder als auf Rollen geführtes Band ausgebildet sein.

Die fotoleitfähige Schicht 12 kann jeden geeigneten Fotoleiter enthalten. Vorzugsweise soll der Fotoleiter im wesentlichen nur für Strahlung im ultravioletten Bereich empfindlich sein, so daß sichtbares Licht die Sperrelektrode nicht leitfähig machen kann. Typische

fotoleitfähige Stoffe mit diesen Eigenschaften sind Poly (N-Vinylcarbazol), Poly (9-Vinylanthracen), Poly (Acenaphthylen), Poly (2-Vinylchinolin), Poly (3-Vinylpyren), die insgesamt homogene Fotoleiter sind, deren Empfindlichkeit durch Beifügung geeig-

neter Lewis-Säuren erhöht werden kann, wie dies beispielsweise von H. Hoegl in Journal of Physical Chemistry, 69. 755 (1965) beschrieben ist. Weitere Stoffe sind Poly-(Triphenylamin) und Poly (N-Propenylcarbazol), sowie Mischungen der vorstehend genannten Stoffe.

Typische als Sensitivierungsmittel verwendbare Lewis-Säuren sind Tetrachlorphthalsäureanhydrid 2,4.7-Trinitro-9-dicyano-methylfluoren, Anthrachinon. Bortrifluorid und deren Mischungen.

Bindemitteldispersionen oder Lösungen polyzykli scher aromatischer oder heterozyklischer Verbindungen sind verwendbar, beispielsweise die Amino-aryl 1,3,4-oxadiazole, Triazine, Amino-aryl-1,3,4-triazoU und Triarylamine sowie deren Mischungen. Dies< Verbindungen können gleichfalls mit Lewis-Säurei sensitiviert werden.

Ferner sind homogene Schichten anorganische Fotoleiter wie Schwefel, Zinksulfid, Zinkoxid und de ren Mischungen sowie Bindemitteldispersionen anor ganischer Fotoleiter wie Schwefel, Zinksulfid, Zink oxid. Zinkkadmiumsulfid, Kadmiumsulfid, Kadmium sulfidselenid und deren Mischungen verwendbar.

Schließlich sind auch fotoleitfähige ladungsüber tragende Komplexstoffe aus normalerweise nicht fo

toleitfähigen aromatischen Polymeren von der Art ei ner Lewis-Base und monomeren Lewis-Säurei geeignet, beispielsweise aromatische Polycarbonate Epoxyde. Polyphenylenoxid, Melamin, Phenolalde

hyti, Phenoxyde, Silicone, Polyurethane, Polysulfone und deren Mischungen.

Bei einem Einfarbenverfahren werden Teilchen einer einzigen Farbe in der Trägerflüssigkeit dispergiert und mit einem Schwarz-Weiß-Bild belichtet. Es ergibt sich ein einfarbiges Bild entsprechend der Schwarz-Weiß-Fotografie. Bei einem Mehrfarbenverfahren sind die Teilchen derart ausgewählt, daß sie entsprechend ihrer verschiedenartigen Färbung für verschiedenartige Wellenlängen des sichtbaren Spektrums entsprechend ihren Hauptabsorptionsbändern empfindlich sind. Die Pigmentstoffe sollen ferner derart ausgewählt sein, daß sich die Kurven ihres Empfindlichkeitsspektrums gegenseitig nicht überlappen, so daß eine Farbentrennung und eine subtraktive Mehrfarbenbilderzeugung möglich ist. Bei einem subtraktiven Mehrfarbenverfahren soll die Teilchendispersion cyanfarbene Teilchen, die hauptsächlich für rotes Licht empfindlich sind, magentafarbene Teilchen, die hauptsächlich für grünes Licht empfindlich sind, und gelbe Teilchen, die hauptsächlich für blaues Licht empfindlich sind, enthalten. Werden die Teilchen in einer Trägerflüssigkeit miteinander vermischt, so erhält die Suspension ein schwarzes Aussehen. Werden eine oder mehrere Teilchenarten zur Wanderung von der injizierenden Elektrode in Richtung der Sperrelektrode gebracht, so lassen sie Teilchen zurück, die eine der auftreffenden Lichtfarbe entsprechende Farbe erzeugen Beispielsweise wird durch eine Rotbelichtung eine Wanderung der cyanfarbenen Teilchen veranlaßt, so daß die magentafarbenen und gelben Teilchen zurückbleiben und eine rote Färbung des endgültigen Bildes bewirken. In derselben Weise werden blaue und grüne Farben reproduziert, wenn die gelben bzw. magentafarbenen Teilchen entfernt werden. Triffi weißes Licht auf die Mischung auf, so wandern alle Teilchen und lassen die Farbe der weißen oder durchsichtigen Unterlage zurück. Keine Belichtung hat ein Zurückbleiben aller Pigmentstoffteilchen zur Folge, die ein schwarzes Bild erzeugen. Dann besteht ein ideales Verfahren zur subtraktiven Farbbilderzeugung, da die Teilchen jeweils aus einer einzelnen Komponente bestehen können und ferner die doppelte Funktion des Bildfärbungsmittels und des lichtempfindlichen Mediums erfüllen.

Es können zwar verschiedene Elektrodenabstände verwendet werden, vorzugsweise beträgt der Abstand jedoch weniger als 0,025 mm bis zur Berührung der Elektroden, wie dies bei Verwendung einer Rollenelektrode der Fall ist. Dadurch ergibt sich eine bessere Auflösung und bei der Mehrfarbenbüderzeugung eine bessere Farbentrennung als mit größeren Abständen. Diese Verbesserung liegt wohl an der damit auftretenden hohen elektrischen Feldstärke in der Suspension während der Bilderzeugung. Es ist auch möglich, eine durchsichtige Sperrelektrode zu verwenden, wobei die Entladungslampe auf der Innenseite der Elektrode angeordnet sein kann.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens, das die Ableitung unerwünschter Flächenladungen von der Sperrelektrode bei der fotoelektrophoretischen Bilderzeugung ermöglicht. Anteile und Prozentwerte beziehen sich auf das Gewicht, falls nicht anders angegeben. Die Beispiele stellen einige vorzugsweise Ausfuhrungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens dar. Sie werden insgesamt in einer Anordnung der in der Figur dargestellten Art durchgeführt, wobei zusätzlich noch eine Vorrichtung zur Reinigung der Sperrelektrode vorgesehen ist. Die Bildstoffsuspension enthält die erwünschten elektrisch lichtempfindlichen Teilchen in einer nichtleitenden Trägerflüssig-

keit und ist als Überzug auf eine NESA-Glasplatte aufgebracht, durch die hindurch die Belichtung vorgenommen wird. Die NESA-Glasplatte ist mit einem Schalter, einer Spannungsquelle und dem leitfähigen Kern einer Rolle in Reihe geschaltet, die mit einem

ίο Überzug eines fotoleitfähigen Isolierstoffes versehen ist. Die Rolle hat einen Durchmesser von etwa 6,5 cm und wird mit einer Geschwindigkeit von etwa 4 cm/see über die Plattenoberfläche geführt. Die verwendete Platte hat eine Größe von 7,5 X 7,5 cm und wird mit etwa 21 500 Lux, gemessen auf der nicht überzogenen NESA-Glasplatte, belichtet.

Beispiel I, bisherige Technik

Eine Sperrelektrode in Rollenform wird aus einem Metallkern und einem darauf aufgebrachten Mylar-Polyesterfilm hergestellt. Es wird eine Drcistoffmischung gebildet, die aus etwa 10 Teilen elektrisch lichtempfindlichen Pigmentstoffen, dispergiert in etwa 100 Teilen einer Mischung von Kerosinfraktionen besteht. Die lichtempfindlichen Pigmentstoffe bestehen zu gleichen Teilen aus einem cyanfarbenen Pigmentstoff, der Alpha-Form metallfreien Phthalocyanins, einem magentafarbenen Pigmentstoff, ein Azopigmentstoff und einem gelben Pigmentstoff, 2"-Pyridyl-8,13-dioxodinaphtho-(2,l-b; 2',3'-d)-furan-6-carboxamid. Diese Dispersion wird als Überzug auf die injizierende NESA-Elektrode mit einer Stärke von etwa 0,08 mm aufgebracht. Der Kern der Rolle wird an eine negative Spannung von etwa 3000 Volt angeschaltet, wonach die Rolle über die injizierende Elektrodenoberfläche geführt wird, während die Suspension mit einem Kodachrome-Diapositiv belichtet wird. Bei Bewegung der Rolle über die injizierende Elektrode hinaus wird die Spannung abgeschaltet und die Belichtung beendet. Die Sperrelektrodenfläche wird dann von Hand mit einem absorbierenden Baumwolltuch gereinigt, das mit der Mischung von Kerosinfraktionen angefeuchtet ist. Das auf der injizierenden Elektrode erzeugte Bild hat eine ausge-

zeichnete Qualität und ein gutes Farbengleichgewicht. Das Bild wird elektrostatisch auf ein Bildblatt übertragen. Dk Rollenelektrode wird dann in ihre Anfangsstellung gebracht und die Schritte der Überzugsbildung, Bilderzeugung und Bildübertragung werden

siebenmal wiederholt. Die durchschnittliche Zeit zwischen den Bilderzeugungsschritten beträgt etwa 3 Minuten. Die so erzeugten Bilder werden dann miteinander verglichen. Es ist zu erkennen, daß sie in der Reihenfolge ihrer Herstellung einen Verlust an Farbdichte, insbesondere in den blauen Flächen, aufweisen. Es ist ferner eine Verschiebung nach Magenta und ein zunehmender Kontrastverlust zu erkennen. Dieser kann durch Entladung der Mylarfolie mit einem mit Alkohol angefeuchteten Baumwollruch sowie durch eine Trocknung des Mylars zwischen den Bilderzeugungszyklen vermieden werden. Dies zeigt, daß die Verschlechterung auf die Ansammlung elektrostatischer Ladungen auf der Sperrelektrode zurückzuführen ist.

Beispiel II

Eine fotoleitfähige Sperrelektrode wird folgendermaßen hergestellt: etwa 0.8 Gramm eines Polyesters

409546/306

von Kohlendioxid und bis-(4-Hydroxyphenyl) 2,2-propan werden in ein 50-ml-Gefäß gegeben, das etwa 7,5 Gramm Dichlormethan und 1 Gramm Zyclohexanon enthält. Die Mischung wird gerührt, bis das Harz aufgelöst ist. Etwa 0,2 Gramm 2,4,7-Trinitrofluorenon werden dann beigegeben und nochmals ein Rühren bis zur Auflösung aller Stoffe durchgeführt.

Die Lösung wird als Überzug auf die leitfähige Metallrolle aufgebracht, so daß sie im trockenen Zustand eine Stärke von etwa 8 Mikron hat. Nach Trocknung wird die überzogene Rolle als Sperrelektrode verwendet.

Die Bilderzeugung wird gemäß Beispiel I durchgeführt mit der Ausnahme, daß nach jedem Reinigungsschritt die Sperrelektrode mittels einer 10-Watt-Schwarzlicht-Leuchtstofflampe einer ultravioletten Strahlung ausgesetzt wird, wobei die Lampe mit einem Reflektor 5 cm über der Rolle angeordnet ist. In diesem Falle beträgt die Zeit zwischen den Bilderzeugungszyklen etwa 2 Sekunden. Jedes der 8 erzeugten Bilder hat eine gleichbleibend hohe Farbqualität.

Beispiel III

Das Verfahren gemäß Beispiel II wird wiederholt mit dem Unterschied, daß die Sperrelektrode an Stelle der fotoleitfähigen Polycarbonatschicht mit einer 10 Mikron starken Schicht aus Polyvinylcarbazol versehen ist, das mit 10 Gewichtsprozent Tetrachlorphthalsäureanhydrid sensitiviert ist. Jedes der 8 erzeugten Bilder hat eine gleichbleibend hohe Farbqualität. Die Zykluszeit kann auf 0,5 Sekunden reduziert werden.

Beispiel IV

Das Verfahren aus Beispiel II wird wiederholt mit dem Unterschied, daß die fotoleitfähige Fläche mit einem Überzug einer Lösung von 1 Gramm 2.5-bis-14"-Diäthylaminophenyl-( 1') j-1,3,4-oxadiazol, 0,1 Gramm 2,4,7-Trinitrofluorenon und 2 Gramm des Phenolharzes Novolak in 30 Gramm Methylenchlorid gebildet und getrocknet wird. Jedes der 8 erzeugten Bilder hat eine gleichbleibend hohe Farbqualität. Die Zykluszeit beträgt etwa 2 Sekunden.

Beispiel V

Eine Sperrelektrode wird wie in Beispiel II hergestellt. Hierbei wird die Dreistoffmischung durch eine Suspension von 7 Teilen der X-Form metallfreien Phthalocyanins in einer Mischung von Kerosinfraktionen ersetzt. Die Bildbelichtung wird auf 2150 Lux eingestellt, und die Rolle wird mit einer Geschwindigkeit von etwa 50 cm/sec über die Suspension bewegt. Für eine Einfarbenbilderzeugung führt die Sperrelektrode eine positive Spannung von 3000 Volt gegenüber der injizierenden Elektrode. Die Bilderzeugung gemäß Beispiel II wird dann wiederholt, wobei 8 negative einfarbige Bilder gleichbleibender Dichte und gleichen Kontrastes auf der fotoleitfähigen Sperrelektrode erzeugt werden. Ein positives Bild wird auf dei Oberfläche der injizierenden Elektrode erzeugt. Jedes Bild kann nach Wunsch auch auf einen anderen Bildträger übertragen werden.

Beispiel VI

Das Verfahren aus Beispiel V wird wiederholt mit dem Unterschied, daß die Bildstoffsuspension auf die

fotoleitfähige Sperrelektrode und nicht auf die NESA-Elektrode aufgebracht wird. Auf der NESA-Elektrode ergibt sich ein positives, auf der fotoleitfähigen Sperrelektrode ein negatives Bild. Nacheinander hergestellte Bildpaare haben eine gleichbleibend

hohe Qualität.

Beispiel VIl

Eine 1 Mikron starke kontinuierliche polykristalline Schicht aus 2"-Pyridyl-8,13-dioxod-

^ao inaphtho-(2,l-b; 2',3'-d)-furan-6-carboxamid wird auf ein flexibles Messingband von 0,13 mm Stärke aufgebracht. Darauf wird eine 10 Mikron starke Schicht aus Poly (N-Vinylcarbazol) aufgebracht. Das Sperrelektrodenband wird über eine Rolle, die der in

*⁵ der Figur dargestellten Elektrodenlage entspricht, sowie eine zu dieser in einem Abstand von 2 Rollendurchmessern angeordnete weitere Rolle geführt. Drei UV-Lampen mit geeigneten Abschirmungen sind über der zweiten Rolle angeordnet und dienen

zur Entladung der auf dem Poly (N-Vinylcarbazol) angesammelten Ladungen. Der Pigmentstoff wirkt als Sensitivierungsmittel für die Entladung der benachbarten PVK-Schicht. Die Bandlänge verlängert die für die Entladung zur Verfügung stehende Zeit um den Faktor 2,5.

Beispiel VIII

Das Verfahren aus Beispiel V wird wiederholt mit dem Unterschied, daß an Stelle der Anschaltung einer

Gleichspannung an die Elektroden bei jedem Zyklus die Sperrelektrode zunächst beleuchtet und dann durch Korona-Entladung auf ein positives Potential von etwa 2000 Volt aufgeladen wird. Die injizierende Elektrode wird geerdet. Jedes der erzeugten 8 Bilder

hat eine gleichbleibend hohe Farbdichte und starken Kontrast. Auf der NESA-Platte werden positive, auf der Sperrelektrode negative Bilder erzeugt.

_so Beispiel IX

Das Verfahren aus Beispiel VHI wird wiederholt mit dem Unterschied, daß das Potential der fotoleitfähigen Sperrelektrode 2000 Volt negativ beträgt. Auf der NESA-Platte werden negative, auf der fotoleitfähigen Sperrelektrode positive Bilder erzeugt Die nacheinander erzeugten Bildpaare haben gleichbleibend gute Qualität.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Fotoelektrophoretisches Abbildungsverfahren, bei dem eine Suspension elektrisch lichtempfindlicher Teilchen zwischen einer Sperrelektrode und einer injizierenden Elektrode einem elektrischen Feld und einem elektromagnetischen Strahlungsbild ausgesetzt wird und beide Elektroden wieder voneinander getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sperrelektrode (5) verwendet wird, die mit einer fotoleitfähigen, ihre sperrenden Eigenschaften während der bildmäßigen Bestrahlung beibehaltenden Isolierstoffschicht (12) versehen ist, und daß die Sperrelektrode anschließend mit einer für die fotoleitfähige Isolierstoffschicht empfindlichen Strahlung zur Beseitigung von Restladungen ausgeleuchtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sperrelektrode (5) verwendet wird, deren fotoleitfähige Isolierstoffschicht (12) mit einem dünnen, isolierenden Überzug versehen ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dünne isolierende Überzug aus Poly (N-Vinylcarbazol) besteht.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine fotoleitfähige Isolierstoffschicht (12) verwendet wird, die für Licht einer Wellenlänge empfindlich ist, welche unterschiedlich zur Wellenlänge der Bildstrahlung ist, auf die die lichtempfindlichen Teilchen in der Suspension empfindlich sind.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine fotoleitfähige Isolierstoffschicht (12) verwendet wird, die für ultraviolette Strahlung empfindlich ist und daß die lichtempfindlichen Teilchen in der Suspension für sichtbares Licht empfindlich sind.

6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Sperrelektrode, mit einer injizierenden Elektrode, mit einer zwischen den beiden Elektroden befindlichen, elektrisch lichtempfindliche Teilchen enthaltenden Suspension, mit einer Vorrichtung zur Projektion eines Bildes auf die der Suspension zugewandten Oberfläche einer der beiden Elektroden und mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes zwischen den Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrelektrode (S) mit einer fotoleitfähigen ihre sperrenden Eigenschaften während der bildmäßigen Bestrahlung beibehaltenden Isolierstoffschicht (12) verschen ist. und daß eine Vorrichtung (14) zur elektromagnetischen Bestrahlung der Sperrelektrode (S) nach der Bilderzeugung vorgesehen ist.