DE1967069C2 - Photoelektrophoretisches Abbildungsverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein photoelektrophoretisches Abbildungsverfahren, bei dem eine Suspensionsschicht mit einer Vielzahl in einer Trägerflüssigkeit feinverteilter Teilchen, von denen jedes Teilchen ein elektrisch lichtempfindliches Pigment enthält, das sowohl der primär photoelektrophoretisch wirksame Bestandteil als auch der primär farbgebende Bestandteil des Teilchens ist, auf eine von zwei Elektroden, von denen wenigstens eine mindestens teilweise transparent ist, aufgebracht ist, und die zwischen den Elektroden befindliche Suspensionsschicht einem elektrischen Feld ausgesetzt wird, während im wesentlichen gleichzeitig die Suspensionsschicht durch die transparente Elektrode hindurch mit einer elektromagnetischen Strahlung bildmäßig belichtet wird.

Es wird angenommen, daß die Teilchen bei ihrer Suspendierung in der Flüssigkeit eine anfängliche Ladung tragen, die sie an der transparenten Bezugselektrode anhaften läßt. Während der Belichtung wechselnd die Teilchen infolge Ladungsaustausches mit der Bezugselektrode ihre Polarität, so daß die belichteten Teilchen von der Bezugselektrode zu der Rollenelektrode fortwandern, wodurch auf beiden Elektroden durch Teilchenabbau Bilder entstehen, die zueinander komplementär sind. Dieses Verfahren kann zur Herstellung ein- und mehrfarbiger Bilder verwendet werden. Im ersten Fall wird eine einfarbige lichtempfindliche Teilchensorte oder aber eine Anzahl unterschiedlich gefärbter Teilchen, die alle auf die gleiche Lichtwellenlänge bei der Belichtung ansprechen, in der Suspension verwendet.

Obwohl mit dem beschriebenen Abbildungsverfahren Bilder verhältnismäßig guter Qualität hergestellt werden können, treten dennoch insbesondere dann, wenn eine relativ nichtleitende Sperrelektrodenfläche verwandt wird, Schwierigkeiten auf, die eine Herabsetzung des Kontrastes und eine Verschlechterung der Farbentrennung bewirken.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem der Kontrast und die Farbtrennung verbessert werden können.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß den Teilchen in der Trägerflüssigkeit mit Hilfe von in der Trägerflüssigkeit zusätzlich enthaltenen magnetischen Körpern, die durch ein Magnetfeld in Bewegung versetzt werden, eine Teilchenzusammenballungen auftrennende Bewegung erteilt wird.

Es wurde überraschend gefunden, daß eine derartige, vor oder während des Abbiidungsvorganges des Abbildungsverfahrens erzeugte Bewegung der Teilchen zu einer erheblichen Verbesserung des Kontrastes und der Farbentrennung führt. Es wurde festgestellt, daß sich diese Verbesserungen auch dann einstellten, wenn von einer Anfangssuspension ausgegangen wurde, in der die Teilchen äußerst homogen verteilt waren. Es wurde nachträglich festgestellt, daß sich offenbar während der Durchführung des Abbildungsverfahrens offensichtlich Teilchenzusammenballungen bilden, die bei einer ausreichenden Bewegung der Teilchen gegeneinander wieder aufgebrochen werden können. Es wird angenommen, daß die Gesamtverbesserung des erhaltenen Bildes durch die hohen, auf die Suspension einwirkenden elektrischen Feldstärken in Verbindung mit den hydrodynamischen Kräften bzw. Stoßen in der Suspension bewirkt wird.

Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 eine erste Möglichkeit zur Ausführung des Verfahrens und

F i g. 2 die Durchführung des Verfahrens unter Verwendung von flachen plattenförmigen Elektroden.

Eine in F i g. 1 mit 1 bezeichnete transparente Elektrode besteht z. B. aus einer optisch durchsichtigen Glasschicht 2, die mit einer dünnen optisch durchsichtigen Zinnoxydschicht 3 überzogen ist. Derartiges mit Zinnoxyd überzogenes Glas ist unter der Bezeichnung NESA-Glas erhältlich. Diese Elektrode 1 wird im weiteren als injizierende Elektrode bezeichnet.

Auf der Oberfläche der injizierenden Elektrode 1 ist eine dünne Schicht 4 einer Bildstoffsuspension aufgebiacht, die feinverteilte lichtempfindliche Pigmentteilchen, aufgeschwemmt in einer elektrisch nichtleitenden Trägerflüssigkeit, enthält. Der Ausdruck »lichtempfindlich« wird hier für die Eigenschaften von Teilchen gebraucht, die, ursprünglich an der injizierenden Elektrode gebunden, unter Einfluß des angelegten elektrischen Feldes bei Belichtung mit einer aktivierenden Strahlung von dieser abwandern.

Über die flüssige Bildstcffsuspension wird eine Sperrelektrode 5 geführt, die in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel als Rollenelektrode mit einem elektrisch leitenden Kern 11 ausgebildet ist, der mit einer Spannungsquelle 6 verbunden ist. Der Kern 11 ist hier mit einer Schicht eines Elektrodensperrmaterials bedeckt, das z. B. Barytpapier sein kann. Der andere Anschluß der Spannungsquelle 6 ist mit der injizierenden Elektrode 1 verbunden, so daß bei geschlossenem Schalter 7 über der flüssigen Suspension 4 zwischen den Elektroden 5 und I ein elektrisches Feld aufgebaut wird. Die Bildstoffsuspension wird von einer Belichtungsvorrichtung belichtet, die aus einer Lichtquelle 8, einem Dia 9 und einer Linsenanordnung 10 aufgebaut ist. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird ein farbiges Positivdia verwendet. Beim Schließen des Schalters 7 wird zwischen Sperr- und injizierender Elektroden ein

Potential angelegt. Die zylinderförmige Sperrelektrode 5 wird über die Oberfläche der injizierenden Elektrode 1 gerollt, während die Bildstoffsuspension mit dem Dia 9 belichtet wird. Während der Belichtung ist der Schalter 7 geschlossen. Die Belichtung bewirkt, daß die belichteten, ursprünglich an der injizierenden Elektrode 1 gebundenen Teilchen durch die Trägerflüssigkeit hindurchwandern und an der Oberfläche des Sperrelektrodenmaterials 12 anhaften, wodurch ein dem Dia 9 entsprechendes Bild auf der Oberfläche der injizierenden Elektrode zurückbleibt. Das entstehende Bild kann z. B. durch Anordnung einer dünnen Schicht auf seiner Oberfläche oder durch die Wirkung eines in der Trägerflüssigkeit gelösten Bindemittels, wie z. B. Paraffinwachs oder ein anderes geeignetes Bindemittel, fixiert werden, das beim Verdunsten der Trägerflüssigkeit frei wird

Die in Fig.2 gezeigte durchsichtige injizierende Elektrode 21 ist hier aus einer optisch durchsichtigen Glasschicht 22 aufgebaut, die mit einer dünnrn, optisch durchsichtigen Schicht 23 aus Zinnoxyd überzogen ist. Auf der Oberfläche der injizierenden Elektrode 21 ist eine dünne Schicht einer Bildstoffsuspension 24 aufgebracht. Über der flüssigen Suspension 24 ist eine Sperrelektrode 26 angeordnet, die über einen Schalter 28 mit einem Anschluß einer Spannungsquelle 27 verbunden ist. Der andere Anschluß der Spannungs quelle 27 ist mit der injizierenden Elektrode 21 verbunden, so daß bei geschlossenem Schalter 28 über der Bildstoffsuspension ein elektrisches Feld aufgebaut wird.

Eine Belichtungsvorrichtung aus der Lichtquelle 39, einem Dia 31 und einer Linse 32 wird zur Belichtung der Suspension 24 mit dem zu reproduzierenden Original verwendet. Dabei braucht die injizierende Elektrode 21 nicht unbedingt optisch durchsichtig zu sein, sondern an ihrer Stelle kann die Sperrelektrode 26 durchsichtig sein, so daß durch sie in entsprechender Weise belichtet wird.

Die den Elektroden der Anordnung zugeführte Spannung kann innerhalb eines großen Bereiches gewählt werden, jedoch wird zur Unterstützung der Wirkungen des neuen Verfahrens zur Erzielung einer guten Bildauflösung, hohen Bilddichte und eines geringen Hintergrundes ein Potential bevorzugt, das ein elektrisches Feld mit einem Höchstwert von mindestens etwa 12kV/mm über der Bildstoffsuspension erzeugt. Das zum Erreichen eines so starken Feldes erforderliche Potential ändert uich natürlich in Abhängigkeit des Elektrodenabstandes sowie der Stärke und der Art des für die Sperrelektrodenoberfläche verwendeten Sperrmaterials. Für besonders hohe Bildqualitäten kann die maximale Feldstärke bis zu 200 kV/mm betragen. Die obere Grenze der Feldstärke wird allein durch die elektrische Leitfähigkeit der Suspension und die dielektrischen Eigenschaften des Sperrmaterials begrenzt.

Das Verfahren kann in Verbindung mit allen

-, geeigneten unterschiedlich farbigen lichtempfindlichen Pigmentteilchen, die die gewünschten, spektralen Ansprechbereiche aufweisen, verwendet werden. Die lichtempfindlichen Pigmente können z. B. von polymerischer Natur sein. Der Prozentsatz an Pigmentteilchen in

„, der nichtleitenden Trägerflüssigkeit wird nicht als kritisch angesehen; jedoch können als Anhaltswerte Konzentrationen von etwa 2 bis 20 Gewichtsprozenten Pigment angegeben werden, mit denen die gewünschten Ergebnisse befriedigend erzielt wurden. Obwohl ver- -, schiedene Elektrodenabstände verwendet werden können, wird eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit einem Elektrodenabstand von weniger als etwa 0,025 mm bis hinunter zu dem Punkt, an dem die Elektroden bereits zusammengedrückt

,,ι werden, durchgeführt.

Zur besonderen Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens möge das folgende Beispiel dienen.

Beispiel

,-, Eine Bildstoffsuspension aus gleichen Anteilen von l-(4'-Chlor-5'-äthyl-2'-sulfonsäure)-azobenzol-2-hydroxy-3-naphthensäure, einer Form des metallfreien Phthalocyanine und einem eigentlich gelben Pigmentstoff N-2"-Pyridyl-8,13-dioxo-dinaphtho-(2,1-6;2'3'-d)furan-

(i, 6-carboxainid, wird in einer Kerosin-Fraktion zubereitet und hat eine Gesamtpigmentkonzentration von etwa 10% der Suspension. Der Mischung werden eisenoxydhaltige Teilchen von etwa 10 Mikron Größe hinzugefügt, die etwa 1% der gesamten Suspension darstellen.

ι-, Die entstehende Suspension wird auf einer NESA-Glasplatte aufgetragen, die etwa 7,5 χ 7,5 cm groß ist. Die Suspension wird durch diese NESA-Glasplatte mit einer Intensität von etwa 19 350 Lux belichtet, indem ein positives farbiges Bild auf die Suspension projiziert

_4(l wird. Während der Belichtung wird eine Rollenelektrode mit einer Baryt-Papierschicht als Sperrmaterial für die Sperrelektrode und einem Rollendurchmesser von etwa 6 cm mit einer Geschwindigkeit von etwa 2,5cm/Sek. über die Suspension auf der NESA-Glas-

₄-, platte geführt Während der Belichtung wird an der Suspension ein magnetisches Feld erzeugt, wodurch die magnetischen Teilchen in Schwingungen versetzt werden, so daß der Bildstoffsuspension während der Belichtung eine Bewegung erteilt wird. Eine positive

-_ü farbige Wiedergabe des Originalbildes entsteht auf der Oberfläche der injizierenden Elektrode. Das Bild wird anschließend durch Anwendung von Druck auf ein Papierblatt übertragen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Photoelektrophoretisches Abbildungsverfahren, bei dem eine Suspensionsschicht mit einer Vielzahl ~> in einer Trägerflüssigkeit feinverteilter Teilchen, von denen jedes Teilchen ein elektrisch lichtempfindliches Pigment enthält, das sowohl der primär photoelektrophoretisch wirksame Bestandteil als auch der primär farbgebende Bestandteil des κι Teilchens ist, auf eine von zwei Elektroden, von denen wenigstens eine mindestens teilweise transparent ist, aufgebracht ist, und die zwischen den Elektroden befindliche Suspensionsschicht einem elektrischen Feld ausgesetzt wird, während im r> wesentlichen gleichzeitig die Suspensionsschicht durch die transparente Elektrode hindurch mit einer elektromagnetischen Strahlung bildmäßig belichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß den Teilchen in der Trägerflüssigkeit mit Hilfe von in der _>o Trägerflüssigkeit zusätzlich enthaltenen magnetischen Körpern, die durch ein Magnetfeld in Bewegung versetzt werden, eine Teilchenzusammenballungen auftrennende Bewegung erteilt wird.