DE1949120C3 - Photoelektrophoretisches Abbildungsverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein photoe.ektrophoretisches Abbildungsverfahren, bei dem auf die Oberfläche einer von zwei Elektroden, von denen eine eine Ladungsträger injizierende Elektrode und die andere eine Sperrelektrode ist, und von denen wenigstens eine Elektrode weitgehend lichtdurchlässig ist, eine Bildstoffsuspension aufgetragen wird, die in einer Trägerflüssigkeit eine Vielzahl von feinverteilten Teilchen enthält, die ein elektrisch lichtempfindliches Pigment enthalten, das sowohl als primärer elektrisch lichtempfindlicher Stoff als auch als primärer Teilchenfarbstoff dient, und bei dem die Bildstoffsuspension durch eine der Elektroden bildmäßig belichtet und zwischen den Elektroden ein die Wanderung von Ladungsträgern entsprechend der büdmäßigen Belichtung bewirkendes elektrisches Feld erzeugt wird.

Bei der pholoelektrophoretischen Abbildung werden farbig lichtempfindliche Teile in einer isolierenden Trägerflüssigkeit suspendiert. Diese Suspension wird dann zwischen zwei Elektroden eingeführt, zwischen denen eine Potentialdifferenz herrscht. Sodann erfolgt eine Delichtung entsprechend einem zu reproduzierenden Bild. Zur Durchführung dieses Verfahrens wird die Bildsuspension normalerweise auf eine transparente, elektrisch leitende Platte in Form eines dünnen Filmes aufgebracht. Die Belichtung erfolgt dann durch die transparente Platte hindurch, währenddessen eine zweite im wesentlichen zylinderförmige Elektrode über die Oberfläche der Suspension gerollt wird. Bezüglich der Teilchen wird angenommen, daß diese eine Anfangsladung tragen, Wenn sie in dem Flüssigkeitsträger suspendiert werden. Dadurch können diese Teilchen Von der transparenten Grundelektrode angezogen werden. Auf eine Belichtung hin ändern die betreffenden Teilchen ihre Polarität, indem ein Ladungsausiausch mit der Grundelektrode erfolgt, und zwar in der Weise, daß die belichteten Teilchen von der Grundelektrode weg zu der Rollen- oder Walzenelektrode hin wandern. Auf diese Weise werden auf beiden Elektroden durch Teilchenanziehung Bilder hergestellt Dabei ist jedes Bild komplementär zu dem jeweils anderen Bild. Der betreffende Vorgang kann zur Herstellung von polychromalischen und monochromatischen tlildern angewendet werden. Im letzten Fall kann ein einfarbiges lichtempfindliches Teilchen in der Suspension verwendet werden; es kann aber auch eine Anzahl von verschiedenfarbigen lichtempfindlichen Teilchen in der Suspension verwendet werden, d. h. Teilchen, die alle auf die gleiche Wellenlänge bei der Belichtung ansprechen.

Obwohl sich gezeigt hat, daß im allgemeinen Bilder guter Qualität hergestellt werden können, und zwar insbesondere dann, wenn eine relativ gut isolierende Sperrelektrodenoberfläche als ein Teil der Rollenelektrode in dem System verwendet wird, ergibt sich auf Grund der Eigenschaft der Bildsuspension, daß das auf der Oberfläche der Walzenelektrode gebildete Bild nicht nur Pigmentteilchen enthält, die zu der betreffenden Oberfläche auf eine entsprechende Belichtung von der Lichtquelle hingewandert sind, sondern daß darüber hinaus noch eine beträchtliche Anzahl von bildverschlechternden geladenen Pigmentteilchen vorhanden sind, die während der Bildbelichtungsphase ebenfalls zu der Walzenelektrodenfläche hinwandern und das hier abgelagerte Bild unbrauchbar machen. Dies dürfte auf die Bipolaritätseigenschaften der in dem System verwendeten Pigmentteilchen zurückgehen. Daher war es bisher im wesentlichen notwendig, das gewünschte Bild jeweils auf der Oberfläche der transparenten, injizierenden Elektrode auszubilden und dann dieses Bild auf die Oberfläche eines Aufnahmeblatte¹: zu übertragen. Hierbei führt ein zu kopierendes Negativbild zu einem brauchbaren Ne^iiivbild auf der transparenten Elektrode, während ein entsprechendes zu kopierendes Positivbild zu einem brauchbaren Positivbild auf der transparenten Elektrode führt. In jedem Fall ist ein Übertragungsschritt erforderlich, um das gewünschte Bild auf ein Aufnahmeblatt zu übertragen. Aus den angegebenen Gründen hat sich das bisher bekannte Verfahren als im wesentlichen unbrauchbar für die Herstellung eines Positivbildes in einem Verfahren ohne zusätzlichen Übertragungsschritt herausgestellt, wenn ein Negativ-Lichtbild als zu kopierende Vorlage verwendet wird.

Aus der FRPS 15 21 727 ist bereits eine Vorrichtung zur Durchführung eines photoelektrophoretischen Abbildungsverfahrens bekannt, bei der eine erste injizierende Elektrode und eine zweite Sperrelektrode jeweils in Form einer Walze vorgesehen sind, die gegeneinander anliegen und sich während der Abbildung einer zu kopierenden Vorlage mit derselben Umfangsgeschwindigkeit drehen, während zwischen den beiden Walzen ein elektrisches Feld erzeugt wird. Auf die Oberfläche der zweiten, die Sperrelektrode aufweisenden Walze wird kontinuierlich mit Hilfe einer HÜfswaize Suspensionsflüssigkeit aufgetragen, Diese Hilfswalze dient nur zum Auftragen der Suspensionsschicht, ohne daß die Suspensionsschicht dabei einer zusätzlichen Behandlung ausgesetzt würde.

Aus der US-Patentschrift 33 83 993 ist auch bereits ein photoelektrophoretisches Abbildungsverfahren bekannt, bei dem eine Suspensionsschicht zunächst

zwischen zwei Elektroden eingebracht wird. Sodann wird zwischen den beiden Elektroden eine Spannung angelegt Durch das hierdurch zwischen den Elektroden erzeugte elektrische Feld werden die in der Suspensionsschicht befindlichen und bereits eine Eigenladung S aufweisenden Suspensionsteilchen jeweils zu einer der Elektroden hin angezogen, so daß sie auf den Elektroden bereits jeweils eine Ablagerungsschicht bilden. Sodann wird durch die transparente, injizierende Elektrode entsprechend der zu kopierenden Vorlage ro Licht in bildmäßiger Verteilung eingestrahlt. Entsprechend der Strahlungsverteilung wandern sodann Bildteilchen von der injizierenden Elektrode zu der gegenüberliegenden Elektrode und lassen auf der injizierenden Elektrode ein entsprechendes Bild zurück. Auf der Sperrelektrode entsteht ein komplementäres Bild, das jedoch eine wesentlich schlechtere Qualität als das auf der injizierenden Elektrode entstandene Bild aufweist, so daß es für eine weitere Verwendung nicht geeignet ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein photoelektrophoretisches Abbildungsverf^hren der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß die zur Bilderzeugung nicht beitragenden und die erzeugten Bilder sogar störenden Bildstoffteilchen aus der Bildstoffsuspension entfernt werden können.

Diese Aufgabe wird bei einem photoelektrophoretischen Abbildungsverfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bildstoffsuspension vor der bildmäßigen Belichtung und der Erzeugung des ersten elektrischen Feldes mit Hilfe einer Aufbringelektrode und der Erzeugung eines zweiten elektrischen Feldes mit gleicher Feldrichtung wie die des ersten elektrischen Feldes zwischen der Aufbringelektrode und der injizierenden Elektrode auf die injizierende Elektrode aufgebracht wird.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden aus der auf die injizierende Elektrode aufgetragenen Bildstoffsuspension mit Hilfe der Aufbringelektrode bereits solchi Bildstoffteilchen entfernt, die infolge ihrer in der Bildstoffsuspension angenommenen Eigenladungen bei einem nachfolgenden Abbildungsvorgang bereits zu der Sperrelektrode wandern würden, ohne auf Grund der bildmäßigen Belichtung an der injizierenden Elektrode eine Umladung erfahren zu haben. Solche Bildstoifteilchen, die sic.i unabhängig von der bildmäßigen Belichtung in unregelmäßiger Verteilung auf der Sperrelektrode anlagern würden, werden bereits vor dem eigentlichen Abbildungsvorgang aus der Bildstoffsuspension entfernt. Dadurch wird erreicht. daß das auf der Sperrelektrode erhaltene komplementäre Bild dicelbe Qualität aufweist wie das auf der Injektionselektrode erhaltene Bild. Somit kann mit einem einzigen Arbeitsvorgang, nämlich dem photoelektrophoretischen Abbildungsvorgang, gleichzeitig Sowohl ein Positivbild auf der injizierenden Elektrode und ein Negativbild auf der Sperrelektrode oder umgekehrt, je nach der verwandten Vorlage, erzeugt werden. Bei Verwendung einer Negativ-Vorlage kann somit auf der Sperrelektrode direkt eine Positivkopie ^₀ erzeugt werden, ohne daß es noch eines weiteren Übertragungsschrittes bedarf.

Im folgenden wird die Erfindung beispielsweise näher an Hand der Zeichnungen erläutert. In der Zeichnung zeigt _6$

Fig. 1 in einer Seitenschnittansicht die Anfangsphase des erfindungsgemäikn Verfahrens, wobei eine Bildsuspension elektrophoretisch auf der Oberfläche einer lichtdurchlässigen Elektrode aufgebracht wird,

Fig.2 ein einfaches System zur Ausführung der Belichtungsphase des erfindungsgemäßen Verfahrens.

!n Fig.l ist eine hier auch als lichtdurchlässige Elektrode bezeichnete Elektrode 1 dargestellt, die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einer Schicht aus optisch transparentem Glas 2 besteht, das mit einer dünnen transparenten Schicht 3 aus Zinnoxyd überzogen ist. Diese Elektrode wird nachstehend auch als Injektorelektrode bezeichnet. Neben der Injektorelektrode 1 ist eine Walzenelektrode 4 vorgesehen, deren Oberfläche mit einer dünnen Schicht 6 der erfindungsgemäßen Bildsuspension überzogen ist Die Walzenelektrode 4 wird über die Oberfläche der Injektorelektrode 1 geleitet Die Bildsuspension besteht aus fein zerteilten lichtempfindlichen Teilchen, die in einer isolierenden Trägerflüssigkeit dispergiert sind. Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird der Ausdruck »lichtempfindlich« für in der Suspension befindliche Teilchen oder Partike¹" verwendet, die. nachdem sie von der !njektorelektroci': angezogen sind, unter dem Einfluß eines elektrischen Feldes von dieser Elektrode wegwandern, wenn sie einer sogenannten aktinischen elektromagnetischen Strahlung ausgesetzt werden. Die Bildsuspension kann ferner einen Sensibilisator und/oder ein Bindemittel für die Pigmentpartikeln enthalten. Dieses Bindemittel soll dabei zumindest teilweise in der Grund- oder Trägerflüssigkeit lösbar sein. Die Walzenelektrode 4 besteht aus einem elektrisch leitenden Mittelkern 5 und einer Sperrschicht 9; sie ist mit ihrem Mittelkern 5 an eine .Spannungsquelle 7 angeschlossen, an welche auch die Injektorelektrode 1 angeschlossen ist. Im Stromkreis dieser Spannungsquelle 7 liegt ein Schalter 8, mit dessen Schließen ein elektrisches Feld zwischen den Elektroden 4 und I wirksam ist, wenn sich die Sperrelektrode über die Oberfläche der Injektorelektrode bewegt. Liegt das Potential der Walze 4 bei einer Polarität feM und st das entsprechende Potential der Injektorelektrode von entgegengesetzter Polarität, so wird die Bildsuspension 6 r?i Fehlen von Licht auf der Oberfläche der transparenten Elektrode 1 bei 6a abgelagert. Nach erfolgter elektrophoretischer Ablagerung eier Biidsuspension auf der Oberfläche der Injektorelektiode wird die Walzenelektrode 4 in dem vorliegenden Svsiem durch eine zweite Walzenelektrode ersetzt >· u- ies F ig. 2 verdeutlicht. Die Injektorelektrode 1 gci .iß Fig. 2 ist nunmehr auf ihrer Oberfläche mit eine dünnen Bildsuspensionsschicht 6a überzogen, die entsprechend der in Verbindung mit Fig.l erläuterten Weise auf dieser Oberfläche elektrophoretisch abgelagert worden ist. Über die flüssige Bildsuspension 6a wird nunmehr eine Bildwalzenelektrode 10 hinweggeführt, die in diesem Fall durch ejne Walze mit einem leitenden Mittelkern 11 gebildet ist. der an die Spannt-.ngsqueile 7 angeschlossen ist. Der Mitteikern ist in diesem Beispiel mit einer Schicht eines Sperrelektrodenmaterials 12 überzogen. Das andere Ende der Spannungsquelle 7 ist mit der Injektorel .ktrode in der in Verbindung mit Fig.l erläuterten Weise verbunden. Die Elektrode 10 wird hier auch als Sperrelektrode bezeichnet Die Pigmentsuspension wird nunmehr mit Hilfe des Projektionsmechanismus belichtet, zu dem eine Lichtquelle 15, ein Farbnegativ 16 und ein Linsensystem 17 gehören. Mit Schlieiicn des Schalters 8 wird an die Bildelektrode und an die Injektorelektrode eine Spannung angelegt. Die zylinderförmige Bildeiektrode 10 wird nunmehr über die die Bildsusoension 6a

tragende Oberfläche der !njektorelektrodc 1 geleitet, wobei der Schaller 8 während der Dauer der Bildbelichlung geschlossen ist. Die Belichtung führt dam, daß die belichteten Teilchen, die ursprünglich von der Injektorelektrodc 1 angezogen wurden, durch den Flüssigkcitsträgcr hindurchwandern und an der Oberfläche des Sperrcleklrodenmaterials 12 haften bleiben. Auf diese Weise wird ein Positiv-Bild erzeugt, das zu dem Original-Negativ-Bild komplementär ist. Das somit auf der Oberfläche der Bildclektrode erzielte Positiv-Bild kann dann dort fixiert werden, indem über seine Oberfläche eine dünne Schicht aufgebracht wird, oder durch ein aufgelöstes Bindematerial, das ursprünglich in der Trägerflüssigkeit enthalten war, wie ein Paraffinwachs oder ein anderes geeignetes Bindemittel. Das zuletzt erwähnte Bindemittel tritt aus der Lösung aus. wenn der Flüssigkeitsträger verdampft. Die das Positivbild tragende Sperrcleklrodenschicht 12 kann dann gelöst und von dem Walzenkcrn 11 abgenommen sverden. um als End-Positivabzug verwendet zu werden. Damit stellt das Verfahren ein Ein-Schritl-Verfahrcn zur unmittelbaren Erzeugung von Positivbildern aus Negativbildern dar. in diesem Fall zur Erzeugung eines vielfarbigen Abzugs.

Der im Rahmen der vorliegenden Erfindung benutzte Ausdruck »Injektorelektrode« soll so verstanden werden, daß damit eine Elektrode bezeichnet ist. die vorzugsweise imstande ist, Ladung mit lichtempfindlichen Teilchen der Bildsuspension auszutauschen, wenn diese Bildsuspension belichtet wird. Auf diese Weise erfolgt eine tatsächliche Änderung in der Ladungspolarilät der Teilchen. Unter dem Ausdruck »Sperrelektrode« ist eine F.lcktrode zu verstehen, die Elektronen in die oben erwähnten lichtempfindlichen Teilchen abzugeben und von diesen Teilchen Elektronen aufzunehmen imstande ist. und zwar mit einer vernachlässigbaren Größe, wenn die betreffenden Partikeln mit der Elektrodenoberfläche in Berührung gelangen. Sind alle Polaritäten in diesem System umgekehrt, so ist auch die Funktion der Elektroden, wie einzusehen sein dürfte, vertauscht.

Vorzugsweise besteht die Injektorelektrode aus einem lichtdurchlässigen Material, wie Glas, das mil einem elektrisch leitenden Material überzogen ist, wie mit Zinnoxyd, Kupfer, Kupferiodid. Gold od. dgl. Andere geeignete Materialien umfassen viele Halbleitermaterialien, wie Rohzellophan, das gewöhnlich nicht als Leiter angesehen wird, das jedoch noch imstande ist, injizierte Ladungsträger geeigneter Polarität unter dem Einfluß eines angelegten Feldes aufzunehmen. Derartige Materialien können im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Die Verwendung von besser leitenden Materialien erlaubt jedoch eine saubere Ladungstrennung vorzunehmen. Ferner ist in einem solchen Fall eine gegebenenfalls sich ausbildende Ladung auf der Elektrode vermieden. Eine solche Ladung würde sonst das innere Elektrodenfeld schwächen. Die Sperrelektrode ist auf der anderen Seite so ausgewählt, daß die Injektion von Elektroden in die lichtempfindlichen Pigmentpartikeln vermieden oder weitestgehend verhindert ist, wenn die Partikeln die Oberfläche dieser Elektrode erreichen. Die Sperrelektrodengrundfläche besteht im allgemeinen aus einem Material, das eine ziemlich hohe elektrische Leitfähigkeit besitzt. Typische ieitiähige Materialien sind leitender Gummi und Metallfolien aus Stahl, Aluminium, Kupfer und Messing. Vorzugsweise besitzt der Sperrelektrodenkern ebenfalls eine hohe elektrische Leitfähigkeit, um nämlic h die erwünschte Polarilätsdiffercnz zu erzielen. Wird ein Material geringer Leitfähigkeit verwendet, so kann eiric gesonderte elektrische Verbindung zu der Rückseite der Sperrschicht der Elektrode hergestellt werden. Obwohl eine Sperreleklrode nicht notwendigerweise im vorliegenden System verwendet werden muß, wird die Verwendung einer derartigen Schicht jedoch bevorzugt, Und zwar wegen der durch sie erzielten merklichen

ίο Verbesserungen. Wird die Sperrschicht verwendet, so ist sie vorzugsweise ein Isolator oder ein Halbleiter, der nicht den Durchtritt von genügend Ladungsträgern Unter dem Einfluß eines angelegten Feldes zuläßt, um die seine Oberfläche begrenzenden Teilchen zu entladen. Auf diese Weise isl eine Teilchenschwingung innerhalb des Systems verhindert. Obwohl die Sperrelektrode einen Durchgang einiger Ladungsträger ermöglicht, wird sie noch als in der Klasse bevorzugter Materialien liegend betrachtet, wenn sie nicht genügend

ao Ladungsträger abzuführen gesiattet, um die Teilchen entgegengesetzter Polarität wieder aufzuladen. Beispiele für das bevorzugt verwendete Sperrschichtmaterial sind Barytpapier, das aus einem Papier besteht, das mit Bariumsulfat überzogen ist, welches in einer Gelatinelösung suspendiert ist, und Polyurethan. Andere geeignete Materialien besitzen einen spezifischen Widerstand von etwa lO'Ohm · cm oder einen noch höheren spezifischen Widerstand. Diese Materialien können ebenfalls als Sperrclektrodenmaterialien verwendet werden.

Typische Materialien in diesem Widerstandsbereich umfassen mit Zelluloseacetat überzogene Papiere. Polystyrol, Polytetrafluoräthylen und Polyethylenterephthalat. Das Barytpapier, das Polyvinylfluorid und die anderen als Sperrschichtmaterialien verwendeten Materialien können von der Rückenfläche mit Leitungswasser befeuchtet sein oder mit einem elektrisch leitenden Material überzogen werden. Die Sperrelektrodenschicht kann eine gesondert austauschbare Schicht sein, die entweder um den Sperrelektrodenkern herumgewickelt oder durch eine geeignete Einrichtung, wie mechanische Festhalteglieder, festgehalten ist. Als Festhalteglieder kommen solche Elemente in Frage, die die Schicht auf der Elektrode einfach festzuhalten gestatten. Im Unterschied dazu kann die Schicht auch einen mit der Elektrode zusammenhängenden Teil bilden; sie kann an der Elektrode entweder angeklebt, aufgewalzt, durch ein Sprühüberziehverfahren aufgebracht oder in sonst irgendeiner Weise an der Oberfläche des Elektrodenkernes befestigt sein. Bei der vorliegenden Erfindung wird die Verwendung einer gesonderten auswechselbaren Schicht bevorzugt

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann jede geeignete isolierende Trägerflüssigkeit verwendet werden. Typische Stoffe umfassen Dekan, Dodekan und Tetradekan, geschmolzenes Paraffinwachs, geschmolzenes Bienenwachs und andere geschmolzene thermoplastische Stoffe, eine Kerosinfraktion, einen langkettigen gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoff und Mischungen daraus.

An die Elektroden können in dem vorliegenden System Spannungen innerhalb eines großen Bereiches angelegt werden. Zur Erzielung einer guten Bildauflösung, einer hohen Bilddichte und eines schwachen Hintergrundes wird vorzugsweise ein solches Potential angelegt, daß sich über die Bildsuspension ein elektrisches Feld von zumindest etwa 300 Voit ausbildet Das angelegte Potential, das zur Erzielung dieser Feldstärke erforderlich ist hängt natürlich von dem

Zwischenelekiroderiabsfärid UfId Vöfi der Dicke und der ArI des auf der Sperrelektrodenfläche verwendeten Sperrmaterials ab. Zur Erzielung der höchsten Bilddichte liegt die optimale Feldstärke bei zumindest etwa 5000 Volt. Die obere Grenze der Feldstärke ist dabei lediglich durch die Durchbruchspannung der Suspension und des Sperrmaterials begrenzt.

Andere, den hier betrachteten Anordnungen entsprechende Konfigurationen können ebenfalls verwendet werden; die hier dargestellte Walzenform sei dabei lediglich als beispielhaft für die Erfindung anzusehen. So könnte z. B. die walzenförmige Elektrode in Form einer Antriebseinrichtung ausgebildet sein.

Bei dem polychromatischen System werden die Teilchen bzw. Partikeln so ausgewählt, daß jene verschiedener Farben auf verschiedene Wellenlängen im sichtbaren Spektrum ansprechen, und zwar entsprechend ihrer jeweiligen Hauptabsorption. Ferner werden Hip Partikeln so ausgewählt, daß sirh ihre spektralen Empfindlichkeitskurven nicht wesentlich überlappen. Auf diese Weise ist eine Farbtrennung und die Ausbildung eines subtraktiven Vielfarbenbildes erzielt. Eine Anzahl verschiedener Partikeln kann verwendet werden, nämlich ein zyanfarbener Partikel, der hauptsächlich im Rotlichtbereich empfindlich ist. ein magentafarbener Partikel, der hauptsächlich im Grundbereich empfindlich ist, und ein gelbfarbener Partikel, der hauptsächlich im Blaubereich empfindlich ist. Während dies die einfachste Zusammenstellung darstellt, können noch zusätzliche Partikeln der Mischung hinzugesetzt werde*', die unterschiedliche Absorptionsmaxima besitzen. Auf diese Weise läßt sich die Farbzusammensetzung noch verbessern. Werden diese Partikeln in der Trägerflüssigkeit miteinander vermischt, so ergibt sich eine nahezu schwarze Flüssigkeit. Erfolgt eine Wanderung eines oder mehrerer Partikeln von der Injektorelektrode zu der Sperrelektrode hin, so bleiben diejenigen Partikeln zurück, die der Farbe entsprechen, von welcher das Licht ist, das auf den betreffenden Bereich aufgetroffen ist. So führt z. B. eine Rotlichtbelichtung dazu, daß das zyanfarbene Pigment wandert und die magentafarbenen und gelbfarbenen Partikeln zurückläßt. Diese zurückgelassenen Partikeln bilden den Rotanteil in dem Endbild. In gleicher Weise werden die Farben blau und grün dadurch wiedergegeben, daß gelbfarbene und magentafarbene Pigmente abgeführt werden. Trifft weißes Licht auf die Mischung auf, so werden selbstverständlich sämtliche Pigmente wandern und die Farbe weiß oder die lichtdurchlässige Trägerschicht zurücklassen. Durch Nichtbelichtung bleiben sämtliche Pigmente zurück, wodurch ein Schwarzbild gebildet ist. Es sei darauf hingewiesen, daß dies ein vorzügliches Verfahren zur subtraktiven Farbabbildung darstellt, indem die Farbkomponenten der Partikeln eine doppelte Funktion ausführen. Zum einen wirken diese Komponenten als Endbild-Farbstoff und zum anderen stellen sie das lichtempfindliche Element des Systems dar. Demgemäß ist durch das vorliegende System schließlich die Kompliziertheit bisher bekannter Verfahren zur subtraktiven Farbabbildung überwunden worden.

Es ist erwünscht, Pigmentpartikeln zu verwenden, die eine relativ geringe Größe besitzen, da kleinere Partikeln bessere und stabilere Pigmentdispersionen in dem Flüssigkeitsträger bilden. Ferner sind kleinere Partikeln imstande, Bilder von stärkerer Abdeckkraft und höherer Auflösung zu liefern, als es mit größeren Partikeln möglich ist In den Fällen, daß die Pigmente kommerziell nicht in kleinen Partikelgrößeii erhältlich sind, können die betreffenden Partikeln durch Anwendung herkömmlicher Verfahren zerkleinert werden, wie in einer Kugelmühle od. dgl.

Die elektrophoretischen Bildpartikeln erfahren, nachdem sie in dem Flüssigkeitsträger suspendiert sind, im wesentlichen eine elektrostatische Umladung, derart, daß sie von einer der Elektroden des Systems angezogen werden. Von welcher der Elektroden sie

ίο' angezogen werden, hängt von der Polarität der Ladung in Bezug auf die jeweilige Elektrode ab. Daher sind die Partikeln im vorliegenden System praktisch nicht auf die Aufnahme nur einer Ladungspolarität beschränkt; die Partikeln können vielmehr von beiden Elektroden angezogen werden. Einige der in der Suspension enthaltenen Partikeln bewegen sich zunächst zu der Injektorelektrode, während andere Partikeln sich zu der Sperrelektrode hin bewegen. Die durch bildweise Belichtung erfolgende Wanderung ist dieser Partikelwanderung überlagert. Damit bewirkt die ersichtliche Bipolarität dieser Suspensionen, daß ein Teil der suspendierten Partikeln von dem System zusammen mit jenen Partikeln abgeführt wird, die normalerweise auf die bildmäßige Belichtung ansprechen. Die Wirkung der Subtraktion jener Partikeln zusammen mit den auf die Strahlung ansprechenden Partikeln beeinflußt wesentlich die Qualität des auf der Oberfläche gebildeten Bildes, zu der die Partikel hin gewandert sind. Damit ist das betreffende Bild in seiner vorliegenden Form unbrauchbar. Durch elektrophoretische Ablagerung der Bildsuspension im vorliegenden Fall bei Fehlen einer Belichtungsstrahlung werden die bildzerstörenden Pigmentpartikeln jedoch selektiv von der Suspension abgeführt, und zwar derart, daß sie nicht länger in dem System vorhanden sind, um das schließlich erzielte Bild zu beeinflussen. Dieses Bild wird auf der Abbildungswalze während der Belichtungsphase des Verfahrens erzeugt.

Zur Herstellung der Pigmentmischung in der Trägerflüssigkeit, und zwar für eine Farbabbildung, können jegliche geeigneten verschiedenfarbenen lichtempfindlichen Pigmentpartikeln verwendet werden, die die gewünschte spektrale Empfindlichkeit besitzen. Das lichtempfindliche Pigment kann z. B. von Natur aus polymerisch sein. Der Prozentsatz an Pigmenten in der isolierenden Trägerflüssigkeit ist nicht als kritisch anzusehen. Um Bezugsgrößen anzugeben, sei bemerkt, daß sich zwischen etwa 2 und 10 Gewichtsprozent Pigmente als Anteile herausgestellt haben, die erwünschte und annehmbare Ergebnisse liefern.

Wie oben bereits ausgeführt, kann das Partikelbild, nachdem es hergestellt ist, auf der betreffenden Elektrode fixiert werden, wie durch Aufsprühen eines Bindemittels auf die Oberfläche, durch Aufwalzen einer Schicht über die Bildfläche oder dadurch, daß in dem flüssigen Suspensionsmittel ein Bindemittel verwendet wird. Im allgemeinen hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, das Bild von der Elektrode auf eine zweite Fläche zu übertragen und dort zu fixieren. Auf diese Weise kann die betreffende Elektrode wieder verwendet werden. Ein derartiger Übertragungsschritt kann durch Anwendung eines Adhäsions-Aufnahmeverfahrens ausgeführt werden, wie mit Hilfe eines Adhäsionsbandes. Eine andere zweckmäßige Übertragungsmethode besteht in der Anwendung eines elektromagnetischen Feldes. Noch zweckmäßiger ist es jedoch, eine Aufnahmehülle zu verwenden, die entsprechendes Material auf der Sperrelektrode aufweist, das

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von der betreffenden Elektrode auf den Abbildungsvorgang hin einfach abgezogen werden kann.

Obwohl mit verschiedenen Elektrodenabständen gearbeitet werden kann, werden Abstände von weniger als etwa 25,4 μ und noch geringere Elektrodenabstände bevorzugt, bei denen die Elektroden weitgehend scheinbar einander berühren, indem sie zusammengepreßt sind. De? zuletzt erwähnte Zustand stellt eine besonders zweckmäßige Form der Erfindung dar, da in diesem Fall die optimale Bildauflösung erreicht wird und eine stark bemerkbare Verbesserung in der Farbtrennung auftritt. Diese festgestellte Verbesserung dürfte auf die hohe Feldstärke über der Suspension während des Abbildungsvorganges zurückzuführen sein.

An Hand nachstehend angegebener Beispiele sollen spezielle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung näher erläutert werden. Diese Beispiele sollen lediglich zur Erläuterung der Erfindung dienen, nicht jedoch die Erfindung irgendwie beschränken. Die jeweils angegebenen Anteile und Prozentsätze beziehen sich auf Gewichtsangaben, sofern nicht anderes angegeben ist.

Sämtliche nachstehend aufgeführten Beispiele werden unter Verwendung einer Vorrichtung ausgeführt, die von der generellen Art ist, wie sie in den Zeichnungen dargestellt ist. Dabei wird die Bildmischung elektrophoretisch auf eine mit einer Zinnoxidschicht überzogene Glasplatte aufgebracht. Die Oberfläche der Glasplatte ist mit einem Schalter verbunden, der an das eine Ende einer Spannungsquelle angeschlossen ist. Das andere Ende der Spannungsquelle ist mit dem elektrisch leitenden Kern der verwendeten Walzenelektroden verbunden. Die Walze besitzt einen Durchmesser von etwa 64 mm. Sofern nichts anderes angegeben ist, wird diese Walze mit einer Geschwindigkeit von etwa 85 mm/sec über die Plattenoberfläche geleitet. Die verwendete Glasplatte besitzt eine Größe von etwa 85 mm im Quadrat. Die Bildmischung wird durch die Platte hindurch mit einer Beleuchtungsstärke von etwa 1076 lux belichtet. Die Belichtung erfolgt mittels einer Lampe, die eine Farbtemperatur von 3200⁰K besitzt, und unter Verwendung eines Farb-Negativbildes, das zwischen die Weißlichtquelle und die Glasplatte eingebracht wird.

Beispiel I

Es wird eine Bildsuspension hergestellt, die gleiche Mengen an einem Bariumsalz der 1-(4'-MethyI-5'-chlor-2'-suIfonsäure) azobenzol-2-hydroxy-3-naphthoe-Säure, G.I. No. 15 865, der Alphaform von metallfreiem Phthalocyanin, CI. No. 74 100, und ein gelbes Pigment 1^5,6-Di(CC'-diphenyl)-thiazoI anthrachinon, CI. No. 67 300, in einer Kerosin-Fraktion enthält. Diese Bildsuspension wird in der Weise hergestellt, daß die Gesamtpigmentmenge etwa 8 Gewichtsprozent der Suspension ausmacht. Die Pigmente sind magenta-, cyan- und gelbfarben. Die so hergestellte Mischung wird auf die Oberfläche einer ersten Walzenelektrode aufgetragen, und sodann wird in diese Walze eine Spannung von — 3000 V angelegt Die Dreiermischung wird elektrophoretisch auf einer mit einer Zinnoxidschicht überzogenen Glasplatte bei Fehlen von Licht aufgebracht Die so überzogene Glasplatte wird dann in der betrachteten Weise belichte* indem ein Farbbild auf die Dreiermischung projiziert wird, wenn sich dir zweite Walzenelektrode über diese Oberfläche hinwegbewegt Als Sperrelektrode wird eine Zellophanpapier-Sperrelektrode verwendet, und die Walze wird auf einer Spannung von etwa —1000 V in Bezug auf die Glasplatte gehalten. Das von der Papierfläche aufgenommene Bild umfaßt die Komplementärfarben des 5 Originalbildes. Auf diese Weise wird ein Positiv-Farbbild gebildet. Das Zellophanpapier wird dann von der Bildwalze abgezogen.

Beispiel H

Eine Bildmischung wird dadurch hergestellt, daß gleiche Mengen von l-(4'-Chlor-5'-äthyI-2'-sulfonsäure)azobenzol-2-hydroxy-3-naphthoesäure, der Alpha-

j5 form von metallfreiem Phthalocyanin, CI. No. 74 100, und ein Gelbpigmen! N-2"-pyridyl-8,l3-dioxydinaphtho-(2,1-6;2'.3'-d)furan-6-carboxamid in einer Kerosin-Fraktion verwendet werden. Die Bildsuspension umfaßt dabei eine Uesamtpigmentmenge, die etwa 8 Gewich tsprozent der Suspension ausmacht. Diese Pigmente sind magenta-, zyan- und gelbfarben. Die so hergestellte Mischung wird auf die Oberfläche einer ersten Walzenelektrode aufgebracht, an welche eine Spannung von -2000 V angelegt wird. Die Dreiermischung wird elektrophoretisch auf einer mit Zinnoxid überzogenen Glasplatte bei fehlendem Licht aufgebracht. Die so überzogene NESA-Glasträgerplatte wird dann in der oben betrachteten Weise mit einem Farbbild belichtet, das auf die Dreiermischung projiziert wird, wenn sich die zweite Walzenelektrode über die Oberfläche der NESA-Glasträgerplatte hinweg bewegt Als Sperrelektrode wird hier eine Barytpapiersperrelektrode verwendet, und die Walze wird in Bezug auf die NESA-Glasträgerplatte auf einem Potential von etwa -1200V gehalten. Das von der Barytpapierfläche aufgenommene Bild umfaßt die Komplementärfarben des Originalbiides. Damit ist auf dem Barytpapier ein Positivbild gebildet. Das Barytpapier wird dann von der Bildwalze abgenommen.

Beispiel III

Das unter Beispiel II erläuterte Verfahren wird mit der Ausnahme wiederholt, daß die zweite Bildwalze über die Plattenoberfläche mit einer Geschwindigkeit von etwa 51 mm/sec hinweg bewegt wird. Dabei werden entsprechende Ergebnisse erzielt, wie sie unter Beispiel II angegeben sind.

Beispiel IV

Das unter Beispiel I erläuterte Verfahren wird mit der Ausnahme wiederholt daß an Stelle des dort angegebenen Algol-Yeilow-Pigmentes das unter Beispiel II angegebene Gelb-Pigment verwendet wird. Die übrigen Verfahrensschritte sind die gleichen. Es werden entsprechende Ergebnisse erzielt

Beispiel V

Das unter Beispiel IV genannte Verfahren wird mit

g₅ öer Ausnahme wiederholt, daß die Spannung an der ersten Walzenelektrode -3000 V beträgt und daß die Spannung an der zweiten Walzenelektrode -750 V beträgt

ii

Beispiel Vi

Das unter Beispiel I erläuterte Verfahren wird mit der Ausnahme wiederholt, daß an Stelle von Zellopha/ipapier auf der Sperrelektrode eine Polyvinylfluoridschicht verwendet wird. Die übrigen Verfahrensschritte bleiben die gleichen. Damit wird ein Farbpositivabzug auf der lösbaren Polyvinylfluorid-Trägerschicht gebildet.

Beispiel VII

Es wird eine Bildsuspension hergestellt,- die ein Pigment der Alphaform von metallfreiem Phthalocyanin umfaßt ;mrl bei der die lichtempfindlichen Partikeln in einer Kerosin-Fraktiön derart dispergiert sind, daß sie etwa 7 Gewichtsprozent der Lösung ausmachen. Die Pigmentsuspension wird dann elektrophoretisch auf eine mit einer Zinnoxidschicht überzogene Glasplatte aufgebracht, auf der ein Potential von —2500 V herrscht. Sodann erfolgt eine Belichtung nach einem auf die Mischung projizierten Bild, wenn sich die Zweite Bildwalze über die Oberfläche hinwegbewegt. Als Sperrelektrode wird eine Zellophanpapiersperrelektrode verwendet; die zweite Walze liegt dabei auf einem Potential von etwa -2000V. In diesem Beispiel, bei dem lediglich ein Pigment in einer Bildsuspension verwendet wird, wird unmittelbar,.einimonochiomatir sches Positivbild erzeugt.

Selbstverständlich könnte das System z. B. auch dazu •Herangezogen werden, von einem Positivbild unmittelbar ein Negativbild herzustellen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Phc/toelektrophoretisches Abbildungsverfahren, bei dem auf die Oberfläche einer von zwei Elektroden, von denen eine eine Ladungsträger injizierende Elektrode und die andere eine Sperrelektrode ist, und von denen wenigstens eine Elektrode weilgehend lichtdurchlässig ist, eine Bildstoffsuspension aufgetragen wird, die in einer Trägerflüssigkeit eine Vielzahl von feinverteilten Teilchen enthält, die ein elektrisch lichtempfindliches Pigment enthalten, das sowohl als primärer elektrisch lichtempfindlicher Stoff als auch als primärer Teilchenfarbstoff dient, und bei dem die Bildstoffsuspension durch eine der Elektroden bildmäßig belichtet und zwischen den Elektroden ein die Wanderung von Ladungsträgern entsprechend der büdmäßigen Belichtung bewirkendes elektrisches Feld erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Büdstoffsiispension vor der büdmäßigen Belichtung und der Erzeugung des ersten elektrischen Feldes mit Hilfe einer Aufbringelektrode unter Erzeugung eines zweiten elektrischen Feldes mit gleicher Feldrichtung wie die des ersten elektrischen Feldes zwischen der Aufbringelektrode und der injizierenden Elektrode auf die injizierende Elektrode aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbringelektrode eine Sperrelektrode ist.