DE1947105B2 - Elektrophoretophotographisches abbildungsverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrophoreiophotographisches Abbildungsverfahren, bei dem /wischen zwei mit sehr geringem Abstand zueinander u::d sich mindestens längs einer Linie in rollender Berührung be findliehen Elektroden eine Suspension ieimertciller photoelektrophoretischer Tonerteilchen einem elektn sehen I eld ausgesetzt und gleichzeitig bildmäßig belichtet wird.

Lm solches elektrophoretophotographisches Abbil dungs\erfahren ist aus der GB-PS 11 24b2> bekannt. Bei diesem Verfahren wird auf einer transparenten, elektrisch leitenden ersten Elektrode eine Suspension fein'Erteilter photoelektropru irdischer Tonerteilchen aufgebracht, einem elektrischen EeId ausgesetzt und gleichzeitig durch diese erste Elektrode hindurch bildmäßig belichtet. Über die Bildstoffsuspension wird eine /weite, rollenförmig ausgebildete Elektrode gefühlt, so daß /wischen beiden Elektroden eine selektive TOiI-chenwandening in Bildkonfiguration erfolgt, wodurch *° ein sichtbares Bild an einer oder beiden Elckiroden entsteht. Ein Nachteil dieses bekannten Verfahrens isi tier, dall die lichtdurchlässige, elektrisch leitende Lick troile zumindest so\iel Ladung besitzt wie das schließ hch erzeugte Bild. Dies erfordert, daß teure und ge ■ wohnlich zerbrechliche l.lekuodenmaU'rialien verwen det werden müssen. Für die lichtdurchlässige Elektrode wurde daher ein mit /innowd überzogenes Glas verwendet. Darüber hinaus erfordern derartige Elektroden auf Grund ihrer Lichtdurchlässigkeit Kosten und Zerbrechlichkeit, daß das auf ihrer Oberfläche gebildete Bild auf ein anderes Material übertragen wird, so dall diese Elektroden wieder verwendet werden können. Die Übertragungsschritte und der nachfolgende Reimizungsschritt stellen zusätzliche, an sich unnötige Verfahrensschritte dar. 1st der Reinigungsschrnt nicht wirksam uenug. so haben die nachfolgenden Bilder schlechte Qualität. Darüber hinaus führt der Reinisiunsisschritt dazu, daß auf der Oberfläche der lichtdurchlässigen Elektrode eine Schieifwirkung auftritt. Dadurch werden die optischen Eigenschaften der Elektrode nachteilig beeinflußt.

Aufgabe der Erfindv-ng ist es. ein neues elekirophoretophotographisches Abbildungs\erfahren zu schaffen, bei dem keine relativ großen, elektrisch leitenden and lichtdurchlässigen Elektroden mehr erforderlich sind und das relativ einfach als kontinuierliches Abbildungsverfahren durchzuführen ist.

Ik einem Abbildungsverfahren der genannten An ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelosi. daß die Belichtung längs der Linie erfolgt. .111 der die Elektroden ihren geringsten gegenseitigen AbSt₁IiKl haben.

Bei dem neuen Abbildungsverfahren wird /wischen zwei nur sehr gering voneinander beabsiandete Oberflächen eine Bildstoffsuspension unter Bildung eines scharf begrenzten Bildsioffsuspensions-Bereiches ein geführt.

Vorzugsweise wird die den Bildsioftsuspcnsions-Bereich bildende Elüssigkeiissehicht zwischen den Elektroden so gering gemacht wie es praktisch gehl, so oaif Licht die normalerweise dunkle Earbbildsuspension an dem Punkt durchuringen kann. ,111 dem das elektrische EeId hinreichend stark ist, um eine Teilchcrw änderung zu bewirken. Deshalb werden vorzugsweise sch.irlkantige Gegenstände oder einen geringen Durchmesser besitzende Walzen oder Röhren als ilen Bildstolfsuspensions-Bereich bildende Teile verwendet. Der Zwischenraum zwischen den die Elüssigkeiisschichi tragen den Oberflächen beträgt vorzugsweise etwa 2S um oder w eiliger.

Gemäß in den Unieranspriichcn angegebener Weiterbildungen der Erfindung wird die Bildstoftsuspension vorzugsweise auf der Oberllaehe einer leiten den flexiblen Bahn aufgetragen, die über eines det einen Bildstoffsuspensions-Bereich bildenden leile lault. Die Bildsioll'suspension wird dann von einer Iso herstollbahn berührt, die zwischen der Biklsiollsuspen sum und dem gegenüberliegenden den Bildstollsuspensions-Bereich bullenden Teil läuft, und zwar an der Stelle, an der die bildmäßige Belichtung erfolgt und das elektrische I eld wirksam ist. Im Unterschied da/u kann die flüssige Bildstoffsuspension auch auf die Oberfläche einer Isolierstoffbahn aufgebracht werden. Die Bild stoffsuspension kann ferner aiii einer der Bahnen als trockene Teilchenmischung in einem Bindemittel vor haiiden sein, das durch Warme oder Einwirkung eines Lösungsmittels kurz vor dem Abbildungsvorgang ver flüssig! wird. Nach Trennung der Bahnen befindet sich auf einer Bahn ein Positiv Bild und auf der anderen Bahn ein Negativ-Bild. Ls ist auch möglich, daß beide Bahnen elektrisch isolierend sind und dall eine Koronaladung aiii die Rückseite einer oder beider Bahnen zur I elderzeugung aufgebracht wird. Unter der Annahme, dall z. B. eine Ladung au¹'die Rückseite einer Bahn aiii gebracht wird und dall .lic Bildsiollsuspension aul die

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(jegenüberliegende Bahn aufgebracht wird, wenn die ociden Bahnen in Jic Abbildungszone gelangen, liiuft die die Bildstoffsuspension tragende B;;hn um eine geerdete VVal/e herum, so daß das erforderliche elektrische Feld in der Bildstoffsiispension er/eugt wird.

Die Bahnen können auch elektrisch leitend sein, und das elektrische Feld kann /wischen den leitenden bahnen angelegt werden, wenn diese umeinander getrennt sind, und /\v;ir unmittelbar nach der Belichiuna. um die auftretende Teilchenschwingung /wischen den Bahnen auf einem minimalen Wert zu halten.

Da die elektrisch leitende Bahn nur /um Zeitpunkt des Abbildungsvorganges leitend /u sein braucht, kann sie auch photoleitend sein und /. B. durch einen vorbelichteten Zinkoxvd-Bindemiuel-Überzug auf einer leitenden Tragerschicht gebildet sein. Der Zinkoxydüber-/ug ist dabei hinreichend stark vor/ubelichien. um für fine ausreichend lange Zeit leitend zu bleiben, während tier er sich in die Abbildungszone hinein und aus dieser heraus bewegt.

In dem Fall, daß eine isolierende flexible Bahn verwendet wird, kann das Isoliers'.offmaierial irgendein geeignetes Material enthalten. Typische Koliermateriaiiien sind Papier. Barstpapier, mit Polyäthylen überzogenes Papier. Zelluloseacetat. Nitrozellulose. Polyslyrol. Polyteirafluoräthvlen und verwandte fluorierte Po-Kolefine. Polyvinylfluorid. Polväthylenterep'nthalat und Mischungen daraus. In den Fällen, daß das erzeugte Bild übertragen wird, wird vorzugsweise ein mit PoIvleirafluorüthylen plattiertes Polyvinvllluorid verv-endet. da hierdurch die leichte Reinigung des ersten Stolles mit der hohen dielektrischen Konstante des letzten Stolfes kombiniert ist. In den Fällen, in denen das Bild nicht übertragen wird, wird vorzugsweise eine Zinkowd-Bindemittel Schicht verwendet, da ihre Leitfähigkeil und Helligkeit leicht regelbar sind.

Fine elektrisch leitende flexible Bahn kann aus irgendeinem geeigneten Material bestellen. Typische Materialien umfassen flexible Bahnen aus Aluminium. Stahl. Messing. Kupier. Nickel. Zink oiler entsprechende Überzüge aus Kunststolfilmen. Gewebe oder Panier, das durch Fiuschluß eines geeigneten Materials leitend gemacht ist. Glasgewebe, das mit mit Kohlenstoff durchsetztem, gesinterten Polyteiralluoräthvlen imprägniert ist, wird bevorzugt, da diese Zusammensei-/iing Flexibilität mit guter Leitfähigkeit und leichter Remiguiigslähigkeit kombiniert.

Die Bildstollsuspension kann irgendwelche geeigneten photoelektrophoreiisehen Teilchen einhalten, die in einer Tragerflüssigkeit feinverteilt sind. Diese TVHL-IiCn können nur eine Farbe haben, um ein monochromatisches Bild zu erzeugen. Fs können aber auch I eilchen mischungen zweier oder mehrerer Farben verwendet werden. z.B. C'van-Teilehen. gelbe 1 eiiehen und Manenta-1 eilchen, die unter Bildung einer Bildstollsuspension miteinander vermischt sind. Ivpische elektrische liclnemptindliche leuchen und Triigerlkissigkeiien sind in ilen IIS-PS 5 S M 4KK und U 57 4K4 heschi ichen.

Die Biidstol!suspension kann durch irgendein gccig netes Verfahren entweder aiii eine oder aiii beide Bah ^fip neu aiii gebracht werden. Typische Verfahren sind ein 1 aiichuberzielnorgang. ein Spru hübe r/ ich \ organg oder ein 'Nhbiirsivorgang. i)ie Bildsiollsiispensioü ent hall in upischer Weise eine d.Jekinsi he Flüssigkeit mit darin gelösten Harzen und anderen Zusätzen die "> die Bildstollsuspension stabilisieren und als Bildlixie rungszusiitze wirken. Die Bildstollsuspeiisiou kann ler 11.·! aiii ein I ei! aiilucti atreh. ueiiockiici und Mir dem Abbildungsvorgang durch Wärme oder Finwirkung eines Lösungsmittels verflüssigt werden.

Das Abbildungsverfahren wird an Hand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 in einer Seitenansicht ein Auslührungsbeispiel mii zwei wiederverwendbaren Bahnen, wobei eine Bildstoffsuspension auf eine leitende Bahn aufgebracht w ird. und

F i g. 2 in einer Seitenschnittansicht ein Auslühningsbeispiel. bei dem eine leitende Flekirodenb.ihn als das fertige Bild tragende Fläche benutzt wird, wobei die Bildstoffsuspension auf eine Isolierstollllaihe aulgebracht wird.

Gemäß F i g. 1 ist eine Isolierstoffbahn I um eine elektrisch leuende Walze 3 herumgeführt, die an eine hier nicht dargestellte Gleichspannungsqueilc angeschlossen ist. !"einer ist die Bahn 1 um eine Walze 5 herumgeführt, die zum Teil in ein Reinigungsbad 7 eintaucht, welches sich in einem Vorratsbehälter 9 bei 111-det. Zur Unterstützung der Reinigungs- irkiing kann das Bad 7 bewegt werden, z. B. durch Ultraschall, (einer kann eine Elektrode in das Bad eiiigelührt sein, um eine Teilcnenabieitung zu bewirken.

liine elektrisch leitende Bahn 11 ist um eine elektrisch leitende Walze 12 herumgeführt, die an eine hier nicht dargestellte Gleichspannungsquelle angeschlossen ist. Ferner ist die Bahn 11 um eine Übertragungswalze 13 und eine Trommel 14 herumgeführt. Die 111 einem Vorratsbehälter 16 befindliche Bildsiolfsuspeiision 15 wird mit Hilfe einer Antragswalze 17 auf die Bahn 11 aufgetragen.

Während des Betriebs nimmt d-e elektrisch leitende Bahn 11 die Bildstoffsuspension 15 von der Antragswalze 17 her auf. Die Bahn bewegt sich dann /11 einer Stelle hin, an der die Isolierstoffbahn 1 die Bildstollsuspension berührt. Dieses geschieht an der Ahbildungssiation 19. An dieser Station 19 bildet sich somit ein Flüssigkeiisbereich zwischen den Bahnen aus. Der Fliissigkeitsbereich wird einer bildmäßig verteilten elektromagnetischen Strahlung 20 ausgesetzt, bei der es sich im vorliegenden Beispiel um bildmäßig verteiltes Licht handelt, das von einer Sehlitz-Projektoranordnung 23 von einem zu kopierenden, sich bewegenden Schriftstück 24 her projiziert wird, !!ine Lichtabschirmung 25 dient dazu, Streulicht abzuhalten. Die Anwendung eines elektrischen leides zwischen den Walzen 3 und 12 in Verbindung mit der bildmäßigen Belichtung 20 bewirkt eine Teilchenwanderuiig in Bildkor.liguraiioii. Durch diese Teilchenwanderung bleibt normalerweise an der leitenden Bahn Il ein Positiv-Bild hallen. Dieses Bild wird dann auf ein Ai fnahmeblatt 27 übertragen, und zwar durch Druckanwendung oder durch elektrostatische Übertragung. Das Aufnahmeblatt Tl wird um eine Führungswalze 29 herumgeführt. Das Bild kann dann durch Anwendung von Wärme oiler durch Aulwalzen eines Überzugs oiler durch andere geeignete I ixiernie dioden livieri werden.

Die lsoliersiotlbahn 1 wird in d,is Reinigungsbad 7 geführt, in welchem unerwünschte Bildsiolliciiihcn ab geleitet werden, bevor die Bahn wieder- /11 Λ\:χ Abbil diingssialion 19 zurückkehrt.

Gemäß I 1 g. 2 ist eine elektrisch leitende Hahn ?1 in Rollenlorm vorgesehen. Diese leitende B,ihn il wird um eine elektrisch leitende Walze 32 herumgeliihrt. Line einen leitenden Mittelkern 34 umlassende Walze 33, die mit einem Isolierstoffmaici ial 35 überzogen ist. und eine Walze 32 sind an eine hier mehl dargestellle

Gleichspannungsquelle angeschlossen.

Wahrend des Betriebs wird eine in einem Vorratsbehälter 38 befindliche I3ildstoffsuspension 37 mittels einer Antragswalzc 39 der Walze 33 zugeführt. Die Bildstolfsuspension wird dann von der Bahn 31 berührt, wodurch sich an einer Abbildungsstation 40 ein Flüssigkeilsbereich ausbildet. An der Abbildungsstalion 40 wird der betreffende Flüssigkeitsbereich einer bildmäßig verteilten elektromagnetischen Strahlung 43 ausgesetzt, die im vorliegenden Beispiel durch bildmäßig verteiltes Licht gebildet ist. das von einer Projektionseinrichtung 44 her projiziert wird. Diese Projektionseinrichtung 44 projiziert ein Lichtbild von einem zu kopierenden und sich bewegenden durchsichtigen Bild.

Im Unterschied dazu kann das Lichtbild auch von einem lichtundurchlässigen Schriftstück her reflektiert werden. Eine Lichtabschirmung 46 schützt die Abbildungsstalion vor Streulicht. Die gemeinsame Anwendung des elektrischen Feldes und der bildmäßigen Belichtung führt zu einer Teilchenwanderung in Bildkonfiguration. Dadurch bildet sich auf der Bahn 31 ein Positiv-Bild aus. Dieses Bild kann dann fixiert werden.

An Hand nachstehend aufgeführter Beispiele wird das neue Abbildungsverfahren näher erläutert. Die dabei abgegebenen Anteile und Prozentsätze sind Gewichtsgrößen, sofern nichts anderes angegeben ist. Die nachstehend aufgeführten Beispiele sollen dabei verschiedene bevorzugte Ausführungsbeispiele des neuen Verfahrens veranschaulichen. Sämtliche Beispiele werden mit Hilfe einer Anordnung ausgeführt, wie sie in F i g. 2 dargestellt ist. Zusätzlich ist noch eine (nicht dargestellte) Einrichtung vorgesehen, die Partikel von der Oberfläche der Walze 33 beseitigt 7ur Belichtung wird eine Woifram-|od-Lampe mit einer Farbtemperatur von 3000^cK. verwendet. Das Lichtbild wird durch ein Linsensystem projiziert, wie es in der US-PS 32 12 417 näher beschrieben ist. Auf diese Weise wird bildmäßig verteiltes Licht auf den erwähnten Flüssigkeitsbereich projiziert.

Beispiel I

Bei diesem Beispiel ist die Trommel elektrisch leitend und das bildtragende Teil nichtleitend.

Eine Bahn aus in Rollenform vorliegendem, mit Zinkoxyd überzogenem Papier wird um eine leitende 3-mm-Gummiwalze herumgeführt. Als elektrisch leitende Elektrode wird eine Aluminiumtrommel mit einem Durchmesser von 76 mm verwendet. Die überzogene Papierbahn ist so angeordnet, daß sie schwach gegen die Aluminiumtrommel gedrückt wird. Auf die Oberfläche der Aluminiumtrommel wird eine 25.4 um dicke Bildstoffsuspension aufgebracht, die aus sieben Teilen der »x«-Form von metallfreiem Phthalocyanin, das in der in der US-PS 33 57 989 angegebenen Weise hergestellt ist. in 90 Teilen Kerosin und 10 Teilen Trikresylphosphat dispergiert hergestellt wird. An die leitende Gummiwalze wird die positive Klemme einer 3000-V-Gleichspannungsquelle angelegt und an die Aluminiumtrommel die negative Klemme. Die Gummiwalze und die Aluminiumtrommel werden mit Hilfe von Motoren so angetrieben, daß zwischen der Bildstoffsuspersion und der Aluminiumtrommel eine geringe Relativbewegung vorhanden ist. Die BildsioHsuspension wird durcl die Abbildungszone mit einer Geschwindigkeit voi 50 cm/sec hindurch bewegt, währenddessen der Bild Stoffsuspensionsbereich bildmäßig belichte! wird, um zwar mit einer Beleuchtungsstärke von 2150 K. Wem das mit Zinkoxyd überzogene Papier aus dem Bildstoff Suspensionsbereich heraus bewegt wird, tritt auf dei Oberfläche dieses mit Zinkoxyd überzogenen Papier' ein blaues Negativ-Bild auf.

Beispiel Il

Im Beispiel H und in dem nachfolgenden Beispiel 111 ist die Trommel nichtleitend, während das bildtragendi. Teil elektrisch leitend ist.

Eine Bahn aus einem aluminisierten Kunststoffen in Rollenform wird über eine leitende Gummiwalze mn einem Durchmesser von 3.2 mm so geführt, daß seine leitende Seite außen liegt. Eine .Sperrelektrode wird dadurch gebildet, daß eine Schicht aus mit Tetrafluoräthv len überzogenem Kunststoff an der Oberfläche einer Aiuminiumtromrnel befestigt wird, die einen Durchmesser von 76 mm besitzt. Die Sperrelektrode wird so angeordnet, daß sie leicht gegen die aluminisierte Oberfläche des Kunststoffen drückt. Eine Bildstoffsuspension wird wie im Beispiel I hergestellt. Die Bildstoffsuspension wird auf die Sperrelektrodenoberfläche in einer Dicke von 25,4 μπι aufgebracht. An die aluminisierte Oberfläche der Bahn wird die positive Klemme einer 3000-V-Glcichspannungsquelle angelegt, und an

3c den leitenden Mittelkern der Sperrelcktrodc wird die negative Klemme dieser Spannungsquelle angelegt. Die Sperrelektrode und die leitende Walzenelektrode werden mit Hilfe eines Motors so angetrieben, daß zw ischen der Bildstoffsuspension und dem aluminisierten Kunststoffilm nur eine geringe oder keine Relativbewegung vorhanden ist. wenn diese sich durch die Abbildungszone hindurchbewegen. Die Abbildungs- b/w. Bildstoffsuspension und die Kunststoffilmfläche laufen durch die Abbildungszone mit einer Geschwindigkeit von 50 cm/sec hindurch, währenddessen der Flüssigkeitsbereich bildmäßig belichtet wird. Die Beleuchtungsstärke beträgt 2150 Ix. Wird der aluminisierte Kunststoffilm aus dem Flüssigkeitsbereich herausbewegt, so zeigt sich ein blaues Positiv-Bild, das an der Aluminiumfläche des Kunststoffilms haftet.

Beispiel III

Der Versuch gemäß Beispiel Il wird mit der Ausnahme wiederholt, daß die Bildstoffsuspension zwei Teile der Alpha-Form von metallfreicm Phthalocyanin, zwei Teile eines Magenta-Azopigmcnts und zwei Teile 2"-Pyridy!-8.13-dioxodinaphtho-(2. l-b;2'. 3'-d)-furan-6-carboxamid, das in der in den GBPS Il 37 885 und 11 37 886 beschriebenen Weise hergestellt ist. in 100 Teilen eines Kerosinbestandteils enthält. Die Wal· zengeschwindigkeiten betragen 4 cm/sec. und die Belichtung erfolgt bei einer Beleuchtungsstärke von 21 500 Ix. Die Belichtung ist dabei durch ein vollfarbiges Diapositiv hindurch vorgenommen. Ein volitarbiges Bild wird dann auf der Aluminiumoberflache des Kunststoffilms gebildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Elektrophoretophoiogruphisches Abbiidungsverfuhren. bei dem /wischen zwei mit sehr geringern Abstand zueinander und sich mindestens längs einer Linie in rollender Berührung befindlichen Elektroden eine Suspension fein\erteilter photoelektrophoretischer Tonerteilchen einem elektrischen Feld ausgesetzt und gleichzeitig bildmäßig belichtet wird, dadurch gekennzeichnet. daß die Belichtung längs der Linie erfolgt, an der die Elektroden ihren geringsten gegenseitigen Abstand haben.

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekenn- '5 /eichtet, daß eine der Elektroden elektrisch leitend und die andere elektrisch isolierend ist.

3. Verfahren nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Elektroden flexibel ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß beide Elektroden lieh 1 undurchlässig sind.

■). Elekirophoretophotographisches Abbildungsverfahren nach einem der Ansprüche I bis 4. dadurch gekennzeichnet, dall eine Elektrode photoleitende Eigenschaften besitz!.

b. EIektrophoretophotographisches Abbildungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß die eine Elektrode nach der Belichtung gereinigt wird.

7. Elcktrophoretopholographisches A bbi Idlingsv erfahren nach einem der Ansprüche t bis b. dadurch gekennzeichnet, daß für die eine Elektrode ein Glasgewebe verwendet wird, das mi! gesiniertem und mit Kohlenstoff durchsetztem Polytetrafluorethylen behandelt ist.