DE2250068A1

DE2250068A1 - Verfahren zur folgebelichtung bei einem mehrfarbenverfahren

Info

Publication number: DE2250068A1
Application number: DE2250068A
Authority: DE
Inventors: Kallis H Mannik
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1971-12-28
Filing date: 1972-10-12
Publication date: 1973-07-12
Also published as: NL7216012A; CA960288A; US3748035A; JPS4874846A; GB1416328A

Description

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Xerox Corporation, Rochester, N.Y./USA

Verfahren zur Folgebelichtung bei einem Mehrfarbenverfahren

Die vorliegende Erfindung bezieht sieh auf ein Belichtungssystem zur polychromatisehen Abbildung und insbesondere auf , ein System zur Erzeugung polychromatischer Bilder hoher Qualität unter Verwendung einer einfachen Lichtquelle mit kontinuierlichem Spektrum in Systemen des Typus, in denen ein ursprünglich polychromatisches Bild durch die Lichtquelle be-

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lichtet und das resultierende Licht-BLld auf eine sich fortwährend bewegende Abbildezone einer Abbildungsoberfläche projiziert wird.

Das erfindungsgemässe Belichtungssystem kann für alle polychromatischen Systeme, in denen ein Bild auf einer polychromatischen Abbildungsoberfläche durch Projektion von Licht polychromatisehen Ursprungs auf eine schmale Abbildungszone erzeugt wird, die fortwährend die Länge der Abbildungsoberfläche durchläuft, verwendet werden. Die sich fortschreitend bewegende Abbildungszone wird in typischer Weise durch Projektion eines schmalen Lichtschlitzes auf die Abbildungsoberfläche, wobei der Schlitz sich fortschreitend relativ zu der Abbildungsoberfläche bewegt, oder durch Bewirkung eines fortschreitenden rollenden Kontaktes zwischen einer der beiden Elektroden und der Abbildungssuspension eines photoelektrophoretischen oder eines Wanderungsabbildungssystems, während zumindest der Bereich der Berührung dem projizierten Licht von dem polychromatischen Original ausgesetzt ist, gebildet.

Das Belichtungssystem der Erfindung kann besonders vorteilhaft für photoelektrophoretische Wanderung und vielfach - Abbildungssysteme verwendet werden.

Bei der photoelektrophoretischen Abbildung wird eine Suspension gefärbter, lichtempfindlicher Teilchen zwischen zumindest zwei Elektroden angeordnet, einer Potentialdifferenz unterworfen und einem Licht-Bild ausgesetzt Üblicherweise ist bei Ausführung des Verfahrens die Abbildungssuspension in Form eines dünnen flüssigen Filmes auf einer transparenten, elektrisch leitfähigen Elektrode angeordnet und wird die Belichtung durch die transparente Elektrode durchgeführt, während eine zweite Elektrode, die eine Vorspannung aufweist, über diese Suspension geführt wird. Man glaubt, dass die TeI₁I-

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chen eine Anfangsladung tragen, wenn sie einmal in dem flüssigen Träger suspendiert sind. Bei Anwendung eines elektrischen Feldes zwischen den Elektroden werden die geladenen Teilchen zu der transparent^ Elektrode gezogen. Durch Aussetzung in aktinische elektromagnetische Strahlung ändern die Teilchen die Polarität durch Ladungsaustausch mit der transparenten Elektrode derart, dass die bestrahlten Teilchen zu der zweiten Elektrode wandern, wodurch Bilder auf jeder der Elektroden, durch Teilchensubstraktion, wobei jedes zu dem anderen komplementär ist, gebildet werden. Das auf der transparenten Elektrode erzeugte Bild stellt im allgemeinen ein photographisch positives Bild dar, während das auf der zweiten Elektrode erzeugte Bild ein photographisch negatives Bild ist. Typischer-weise wird das positive Bild direkt verwendet oder auf ein Aufnahmegewebe, beispielsweise Papier, übertragen, während das negative Bild im allgemeinen durch Säuberung bzw. Abstäubung der zweiten Elektrode gelöscht wird. Eine ausführliche und detaillierte Diskussion der photoelektrophoretischen Abbildetechnik findet sich in den US-Patentschriften 3 383 933, 3 384 488, 3 384 565 und 3 384 566, auf die hiermit verwiesen wird.

In einer typischen Ausführungsform polychromatischer Wanderungsabbildungssysteme wird ein Abbildungselement, das aus einem leitfähigen Substrat oder einem Substrat mit einer leitfähigen Schicht mit einer Schicht aus erweichbarem oder löslichem Material besteht, das gefärbte lichtempfindliche Teilehen enthält, die auf dem Substrat aufliegt, in der folgenden Weise mit einem Bild versehen: auf dem Element wird ein latentes Bild, beispielsweise durch gleichförmige elektrostatische Beladung und dessen Bestrahlung mit einem polychromatischen Bild aus aktivierender elektromagnetischer Strahlung erzeugt. Das Abbildungselement wird an-schliessend dadurch, dass man es einem Lösungsmittel oder Viarme aussetzt, welches löst oder lediglich die er-

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weichbare Schicht erweicht, entwickelt. Die gefärbten lichtempfindlichen Teilchen, die aktivierender Strahlung ausgesetzt worden waren, wandern durch die erweichbare Schicht, da sie gelöst oder erweicht ist, unter Hinterlassung eines Bildes auf dem leitfähigen Substrat, das einem Positiv des Originals durch subtraktive Parbabbildung entspricht. Jene Teile der lichtempfindlichen Schicht die nicht auf das leitfähige Substrat zuwandern, können durch das Lösungsmittel mit der erweichbaren Schicht ausgewaschen werden oder, was davon abhängt, ob ein Lösungsmittel oder Hitze verwendet wurde, die erweichbare Schicht hinterbleibt zumindest teilweise auf dem Substrat. Die Migrations- oder V/anderungs abbildung wird aus führl-Icher in den US-Patentschriften 3 520 681 (W.L. Goffe)SNÖ37 591, angemeldet am 30. Juni 1969,3J837 780, angemeldet am 30. Juni I969 und SN 199 683, angemeldet am I7. November 1971/ beschrieben und dargestellt, auf die hiermit verwiesen wird.

Ein weiteres Abbildungssystem, das in vorteilhafter Weise das erfindungsgemässe Beiichtungssystern anwenden kann, stellt ein polychromatisches Vielfachabbildungssystem unter Verwendung einer Vielfachanlage dar, die eine elektrisch lichtempfindliche, schwach zusammenhaftende Abbildungsschicht enthält, die zwischen einem Donorblatt und einem Empfängerblatt eingeschlossen ist. Zur polychromatischen Vielfachabbildung wird die Abbildungsschicht auf das Donorsubstrat als eine Vielzahl kleiner angrenzender Bereiche aus zumindest zwei verschiedenen Farben, die auf Licht verschiedener Farben ansprechen, aufgebracht. Auf die Abbilc-ungsschicht wird ein elektrisches Feld angelegt und die Abbildeschicht einer bildweisen,aktinischen, elektromagnetischen Strahlung aus einem polychromatischen Original ausgesetzt. Nach Trennung der Donor- und Empfängerblätter zerfällt die Abbildungsschicht in bildweise Konfiguration, die der bildweisen Bestrahlung entspricht und mit den verschiedenen Far-

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ben des Originals übereinstimmen, wodurch ein polychromatisches Bild, das dem Original auf einem der Blätter entspricht, erhalten wird. Obwohl Abbildungsschichten,die selbst ausreichend schwachhaftend sind, um auf die Anwendung von Licht eines elektrischen Feldes anzusprechen, erzeugbar sind, kann ein grösserer Materialbereich verwendet werden, sofern eine "Aktivierungs"-Stufe in dem Verfahren enthalten ist. Die Aktivierungsstufe dient zur Schwächung der Abbildungsschicht derart, dass diese leichter entlang einer scharfen Linie zerteilt bzw. zerbrochen werden kann, welche das zu reproduzierende Bild festlegt. Üblicherweise wird die Abbildungsschicht durch Erhitzen oder durch Behandlung mit einem Quellungs- oder Teillösungsmittel für.das Material vor der Einbringung der Abbildungsschicht zwischen die Donor- und Empfängerblätter aktiviert. Die Aktivierungsstufe kann unterbleiben, sofern, beispielsweise, die Schicht einen ausreichenden Lösungsmittelrückstand nach erfolgtem Überzug auf ein Substrat aus einer Lösung oder Paste um die Schicht schwach haftend zu machen, zurückhält.

Die Struktur des Vielfachabbildungselementes kann in vielen Formen vorliegen· Beispielsweise können die Vielfachelemente separate Elektroden auf entgegengesetzten Seiten des Donorsubstrates und Empfängerblattes zur Anwendung des Feldes enthalten oder sie können direkt auf den Rückoberflächen dieser Elemente hiermit integral vorliegen· Alternativ können sowohl das Donorsubstrat und Empfängerblatt oder eines der beiden aus leitfähigem Material bestehen. Üblicherweise ist zumindest eine von diesen transparent, um Belichtung bzw« Bestrahlung der Abbildungsschicht durch diese Elektrode zu erlauben* Werden sowohl separate Elektroden als auch ein Empfänger-und/ oder Donorblatt verwendet, so können das Empfängerblatt und die Empfängerseitehelektrode oder das Donorblatt und die Donor seit enelektrode transparent sein um Belichtung bzw. Be-

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strahlung der Abbildungsschicht zu ermöglichen. Die Abbildungsschicht kann sowohl von der Seite des Empfängerblattes oder der Seite des Donorblattes belichtet bzw. bestrahlt werden.

Bei einer Art der polychromatischen Vielfachabblldungsverfahren wird eine Abbildungsschicht, die aus einer Vielzahl unterschiedlich gefärbter Bereiche besteht, auf ein transparentes, isolierendes Donorblatt aufgeschichtet. Die Bereiche bestehen aus zumindest zwei verschiedenen Farben und sind entsprechend den verschiedenen Farben gleichförmig verteilt. Alle diese Bereiche aus einer bestimmten Farbe sind gegenüber Licht einer bestimmten Farbe empfindlich, welches im Idealfall die Bereiche der anderen Farben nicht photosensibilisiert. Der Donor wird auf der Seite der Abbildungsschicht auf einer trans· parenten,leitfähigen Elektrode angeordnet. Sodann wird die Abbildungsschicht durch Besprühen oder durch Bürstung eines Quellungs- oder teilweisen Lösungsmittels für die Abbildungsschicht auf die Oberfläche der Abbildungsschicht aktiviert. Auf die aktivierte Abbildungsschicht wird ein isolierendes Empfängerblatt aufgebracht. Sodann wird die Elektrode auf dem Empfänger· blatt angebracht. Anschliessend wird ein elektrisches Feld zwischen den Elektroden angelegt und ein polychromatisches Licht-Bild über die Länge des Vielfachsatzes abgetastet. Das Licht-Bild gelangt durch die Donor-Seiten-Elektrode und das Donor· blatt auf die Abbildungsschicht. Die Elektroden werden anschliessend entfernt und, während ein elektrisches Feld über der Abbildungsschicht aufrechterhalten wird, werden das Empfängerund Donorblatt getrennt, wodurch ein positives polychromatisches Bild, das dem polychronebischen Licht-Bild entspricht, auf dem Donorblatt erhalten wird. Das Vielfachabblldungssystem ist allgemein ausführlicher In der US-Anineldung^N7ö858o (eingereicht am 26. Februar I969 durch W.G. Van Dorn) und die polychromatische Vielfachabbildung ausführlich in der US-Patentschrift 3 556 78^ (Kyriakakis) beschrieben.» auf die hiermit verwiesen 1st.

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Für derartige ροIyehromatische Systeme wurden bis zum heutigen Zeitpunkt Lichtquellen entweder mit kontinuierlichem Spektrum, beispielsweise Wolfram -Jodid- und herkömmliche Wolframlampen, oder verschiedenartige Lichtquellen mit Linienspektrum, beispielsweise Quecksilber-Lithiumlampen., verwendet. Die Lampen mit Linienspektrum mit den Linien oder Liniengruppen für rot, grün und blau erzeugen Bilder guter Qualität. Für optimale Arbeitsbedingungen erfordern jedoch Linien-Spektrumlampen teuere KraftVersorgungseinrichtungen, aufwendige Kontrollen, Präzisionskühlsysteme und weitere komplexe und kostspielige Vorrichtungen um die Lichtausgabe konstant zu halten. Lichtquellen mit kontinuierlichem Spektrum sind weniger komplex und kostspielig, jedoch ist das Licht, das sie anmitieren zur Herstellung ροIychromatiseher Bilder hoher Qualität nicht ideal. Bei einem Versuch, die Nachteile der kontinuierlichen Lichtquellen auszugleichen, war es erforderlich, diesen mittels verschiedenartiger Farbkorrekturfilter eine Vorspannung zu verleihen und die Belichtung von gewissen Strahlungsbändern auf den Wert 0, beispielsweise durch Verwendung von Didym-, Infrarot-, oder Ultraviolettfiltern, herabzudrücken. Jedoch selbst mit diesen Vorsichtsmassnahmen ist es vor der vorliegenden Erfindung nicht möglich gewesen, die Farbqualität der Linienspektrumlientquellen in einem polychromatischen Verfahren zu erreichen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese und weitere Nachteile zu überwinden.

Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfaches, billiges Lichtsystem für ein polychromatisches Verfahren zu liefern.

Die Erfindung ist insbesondere darauf gerichtet, ein Lichtsystem für polyehromatische Verfahren zu liefern, das die Haupt·

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vorteile von sowohl den Lichtquellen mit kontinuierlichem Spektrum als auch den Lichtquellen mit Linienspektrum aufweist, während die Hauptnachteile von beiden vermieden werden.

Die vorstehenden Aufgaben werden erfindungsgemäss durch ein Verfahren zur Erzeugung eines polychromatischen Bildes von einem polychromatischen Original, in dem das Originalbild durch Licht von einer Lichtquelle mit kontinuierlichem Spektrum belichtet und das resultierende Licht-Bild auf eine schmale Abbildungszone projiziert wird, welche fortschreitend die Länge der Abbildungsschicht durchläuft, welche zumindest aus zwei unterschiedlich gefärbten, elektrisch lichtempfindlichen Materialien besteht, die gegenüber Licht von vorbestimmter Wellenlänge empfindlich sind ,gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass maa jnden Weg des Lichts eine Filtergruppe mit Filtern von zumindest zwei verschiedenen Farben, um hierdurch von dem Licht^Bild Farbkomponenten zu entfernen, welche unerwünschterweise die lichtempfindlichen Materialien sensibilisieren, zyklisch mit einem Filterelementrotation/ Abbildungszonengeschwindigkeitswert von zumindest γ zwischenschaltet, wobei i die Breite des Schlitzes in 2.5^ cm Einheiten (inches) darstellt.

Die Erfindung wird durch die folgende Beschreibung und die Zeichnungen veranschaulicht.

Fig. 1 stellt eine Seitenansicht dar, in der ein einfaches, beispielhaftes System zur Ausführung der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist.

Fig. 2 bis β stellen Vorderansichten dar, in denen Farbräder gezeigt sind, die zur Ausführung der Erfindung verwendet werden können.

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Die Grossen und Formen der Elemente der Zeichnungen stellen keine tatsächlichen Grossen oder selbst proportionale Wejrte . zu den tatsächlichen Grossen dar,, da einige der Elemente absichtlich in Grosse oder Form zur klareren und vollständigeren Beschreibung der Erfindung verzerrt wurden.

Wenngleich das erfindungsgemässe Belichtungssystem mit Vorteil in einer Zahl von Mehrfarbensystemen verwendet wird, wird die Erfindung spezifisch zur» Veransehaullehung der Anwendung in einem polychromatischen photoerektrophoretischen Abbildungssystem beschrieben. Im Bereich der vorliegenden Erfindung liegt jedoch auch die AngMchung des erfindungsgemässen Belichtungssystems für andere Mehrfarberisysteme, beispielsweise Wanderungs- und Vervielfältigurigssysteme.

In Fig. 1 wird eine transparente Elektrode,allgemein mit 2 bezeichnet, welche, in diesem exemplarischen Fall aus einer Schicht von optisch transparentem Glas 4 besteht, das mit einer dünnen, optisch transparenten Schicht aus Zinnoxid 6 überzogen ist. Mit Zinnoxid überzogenes Glas dieser Art ist · unter dem Warenzeichen "NESA" Glas im Handel erhältlich* Auf diese Elektrode wird als Injektorelektrode Bezug genommen. Eine dünne Schicht aus elektrisch lichtempfindlichen Teilchen, die in einem isolierenden flüssigen Träger dispergiert sind, ist auf der Oberfläche der Injektorelektrode 8 aufgeschichtet. Der Begriff elektrisch lichtempfindliches Teilchen bezeichnet im Bereich der Photoelektrophorese solche Teilchen* die, wenn sie einmal durch die Injektorelektrode angezogen sind, von dieser unter dem Einfluss eineö angelegten elektrischen Feldes fortwandern, wenn sie aktinischer, elektromagnetische? Strahlung ausgesetzt sind_fDieser Begriff wird ausführlich in den US-Patentschriften 3 384 488, 3 384 365 und 3 384 566 erläutert. Die flüssige Suspension 8 kann auch einen Sensibili-*

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sator und/oder ein Bindemittel für die Pigmentteilchen enthalten, das zumindest teilweise in der Suspensions- oder Trägerflüssigkeit löslich ist. Über der flüssigen Suspension 8 befindet sich eine zweite Elektrode, die alternativ als Blockierungsoder Abbildungselektrode 9 bezeichnet ist,welche in Form einer Walze, die einen leitfähigen Zentralkern 10 enthält, der mit einer Schicht aus Blockierungselektrodenmaterial 11, beispielsweise Barytpapier, überzogen ist, abgebildet ist. Der leitfähige Kern 10 der Walze 9 ist mit einer Seite der Potentialquelle 12 verbunden. Die gegenüberliegende Seite der Potentialquelle 12 ist mit der Injektorelektrode 2 du^ch einen Schalter 14 derart verbunden, dass bei geschlossenem Schalter 14 ein elektrisches Feld über der Suspension 8 zwischen den Elektroden 2 md 9 angelegt ist. Ein Bildprojektionssystem, das typischer-weise aus einer Lichtquelle kontinuierlichem Spektrums 16, einem Glasbild 18 und einer Linse 20 besteht, ist vorgesehen, um die Suspension 8 einem Licht-Bild des Originalglasbildes 18, das reproduziert werden soll, auszusetzen. Es wird jedoch festgestellt, dass es nicht erforderlich ist, dass die Injektorelektrode 2 optisch transparent ist und dass anstelle Elektrode 9 optisch transparent sein kann und die Bestrahlung durch sie unter Verwendung von Spiegeln und anderen optischen Vorrichtungen ausgeführt werden kann« Ebenso kann das Bild auch unter Verwendung reflektierten Lichtes von einer Photographle oder einem ähnlichen Objekt anstatt unter Verwendung von Licht, das durch ein Glasbild übermittelt wird,erzeugt werden.

Qemäsa der Erfindung wird eine Lichtquelle mit kontinuierlichem Spektrum zur Erzeugung von Bildern gleicher Qualität.ver?.. wendet, wie sie durch den Gebrauch von Lichtquellen mit Llnieniqpektrum erzeugt werden. Üblicherweise sind photoelektrophoretische und andere Mehrfarbenbilder, die unter Gebrauch von Licht-

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quellen kontinuierlichen Spektrums erzeugt werden, nicht vollkommen. Dies hängt mit der Tatsache zusammen, dass die Lichtintensität in gewissen Strahlungsbereichen gegenüber jener variiert, die durch ideales weisses Licht erreicht werden würde. Auch r-ind die verwendeten Pigmente häufig dadurch nicht ideal, dass sie elektrisch lichtempfindlich gegenüber Licht von Wellenlängen sind, die ausserhalb jenen ihres Komplementärs liegen. Um diese Nachteile zu überwinden und um Mehrfarbenbilder hoher Qualität unter Verwendung einer. Lichtquelle' mit kontinuierlichem Lichtspektrum zu erzeugen, ist ein rotierbares Element, beispielsweise Scheibe 22, die durch irgendeine geeignete Vorrichtung 24, beispielsweise einem Elektromotor mit variabler Geschwindigkeit, betrieben wird, gemäss der Erfindung vorgesehen. Die Scheibe kann von der in den Figuren 2 und 4 gezeigten Art sein. Die Scheibe in Fig.2~weist eine Filtergruppe auf, die in drei Winkelsegmente aufgeteilt ist, wobei jedes einen Filter enthält, der zur 'Übermittlung einer der drei Hauptfarben rot, blau oder grün fähig ist. Die Lichtintensität einer bestimmten Farbe kann durch Veränderung des relativen Winkelgrades des bestimmten Farbfilters oder durch Überlagerung eines neutralen Graufilters der gewünschten Trübheit über den bestimmten Farbfilter, dessen Intensität geregelt werden soll, verändert werden. Die Bandbreite oder der Farbton der bestimmten Primärfarben kann unter Verwendung von Filtern, die nur Licht be-' stimmter Wellenlänge durchlassen, variiert werden. Durch die Zwischenschaltung der Scheibe 22 zwischen die Lichtquelle 16 und die Injektorelektrode 2, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, können das Licht von der Lichtquelle kontinuierlichen Spektrums 16 auf nahezu ideales weisses Licht korrigiert und die Wellenlängen, die Pigmente au,sserhalb ihrer idealen Bandbreitensensibilität sensibilisierer,eliminiert werden. Die Scheibe kann an beliebiger Stelle zwischen der Lichtquelle 16 und der Injektorelektrode 2 angeordnet werden und muss nicht notwendigerweise, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, zwischen der Linse 20 und

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der Injektorelektrode 2 angeordnet sein. Tatsächlich kann es wünschenswert sein, die Scheibe 22 zwischen dem Glasbild 18 und der Linse 20 anzubringen.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung einer Scheibe festgelegt, sondern andere Vorrichtungen, beispielsweise ein endloses Band mit einer oder mehreren Filtergruppen, das zumindest durch zwei Walzen getragen wird, können ebenso verwendet werden.

Als Träger für die photoelektrophoretische Abbrldmgssuspension, die erfindungsgemäss verwendet ifird, kann jede geeignate, isolierende Trägerflüssigkeit Verwendung finden. Typische Träger sind Dekan, Dodekan, Tetradekan, Sohle/solvent 3^5^-# welches eine Kerosinfraktion der Standard Oil Company of Ohio darstellt, Dimethylsiloxan, Olivenöl, Leinsamenöl, Mineralöl, Baumwollsamenöl, Meeresöle, wie Spermwalöl und Kabeljauleberöl und deren Gemische.

Für die polychromatische photoelektrophoretische Abbildung werden die Teilchen in der Abbildungssuspension derart gewählt, dass jene der verschiedenen Farben auf unterschiedliche Weltenlängen in dem sichtbaren Spektrum entsprechend ihrer Hauptabsorbtion ansprechen und weiter derart, dass die Spektralempfindlichkeitskurven keine wesentliche Überlappung aufweisen, wodurch die Farbtrennung bei subtraktiver Vielfarbenbilderzeugung gewährleistet ist.

Für die vollständige subtraktive Farbenabbildung werden unterschiedliche Teilchen verwendet, insbesondere ein zyanfarbenes Teilchen, das hauptsächlich auf rotes Licht anspricht, ein magentagefärbtes Teilche-n,das hauptsächlich gegenüber grünem Licht empfindlich ist, und ein gelbgefärbtes Teilchen, das

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hauptsächlich auf blaues Licht anspricht. Nachdem dieses die einfachste Kombination darstellt, können zusätzliche Teilchen r.;it unterschiedlichem Absorptionsmaxima zur Verbesserung der Farbsynthese zugefügt v/erder.. Bei Vermischung in der Trägerflüssir;keit stellen diese Teilchen eine schwarz erscheinende Suspension dar, und wenn eines oder mehrere der Teilchen zur Wanderung von der transparenten Elektrode in Richtung auf die Blockierungselektrode \reranlasst werden, lassen sie Teilchen zurück, die eine zu der Farbe der auftreffenden Lichtquelle. äquivalente Farbe erzeuger.. Beispielsweise bewirkt Belichtung rr.it rotem Licht die Wanderung des zyangefärbten Pigmentes in Pachtung der Blockierungselektrode, wodurch die magenta- und gelben Pigmente, deren Kombination rot im Endbild ergibt, zurückgelassen werden. In gleicher Weise werden blau-und grüngefärbte Bilder durch Entfernung von gelb und magenta entsprechend reproduziert und,selbstverständlich, wenn weisses Licht auf dem Gemisch auftrifft, wandern alle Pigmente in Richtung auf die Blockierungselektrode, wodurch, die Farbe des weissen oder transparenten Substrats zurückbleibt. Erfolgt in einem bestimmten Bereich keine Belichtung, so bleiben alle Pigmente, deren Kombination ein schwarzes Bild erzeugt, zurück. Pigmente, die für polychromatische photoelektrophoretische Abbildungssuspensionen geeignet sind, werden ausführlich in den US-Patentschriften 3 384 488 und 3 384 566 beschrieben.

Bei einer typischen Arbeitsweise wird eine Suspension von geeigneten lichtempfindlichen gelben, zyanfarbenen und magenta Pigmenten gleichförmig auf die Injektionselektrode 2 geschichtet. Sodann wird der Schalter 14 geschlossen, die Lichtquelle 16 mit kontinuierlichem Spektrum mit Energie versorgt und die Scheibe 22 mit hoher Geschwindigkeit zwischen der Lichtquelle 16 und der Injektorelektrode 2 rotiert. Nach Schliessen des

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Schalters 14 wird die leitfähige Oberfläche β der Elektrode 2 hierdurch bezüglich der Rückoberfläche des Blockierungselektrodenmaterials 11 positiv gemacht. Beliebige,negativ geladene Teilchen innerhalb des Systems wandern in Richtung auf Elektrode 2, während beliebige positiv geladene Teilchen in der. System in Richtung auf die Blockierungselektrode 16 wandern würden. Die Existenz beliebiger positiv geladener Teilchen innerhalb des Systems und deren Bewegung soll zur Erleichterung>der Erklärung der Bewegung der negativ geladenen Teilchen in der Trägerflüssigkeit ausser Betracht bleiben. Die Abbildungslaufrolle oder die Blockierungselektrode 9 wird über der suspensionsüberzogenen Elektrode 2 in der Richtung, die durch den Pfeil gezeigt ist, bewegt. Alle Teilchen die sich auf der Oberfläche 6 der Elektrode 2 befinden, die elektromagnetischer Strahlung einer Wellenlänge gegenüber der sie empfindlich sind, ausgesetzt werden, bewegen sich von der Oberfläche 6 zu der Oberfläche der Elektrode 9* wenn ε ie über die suspensionsbeschichtete Elektrode 2 streicht. In anderen Bereichen ausserhalb der relativ schmalen Zone zwischen den Elektroden 2 und 9 liegt im wesentlichen kein Feld vor, innerhalb dessen die so aktivierten Teilchen von der Injektorelektrode 2 fortwandern werden. Deshalb erfolgt, wie gefunden wurde, die Abbildung hauptsächlich in dem Bereich unter der Abbildungslaufrolle 9, welcher der Abbildungsbereich bzw. die Abbildungszone genannt wird.

Die Abbildungszone weist eine geringere Breite auf als die Länge der Abbildungsoberfläche und bewegt sich fortschreitend über die Länge der Abbildungsoberfläche fort. Die rotierende Scheibe schaltet zyklisch Filterelemente verschiedener Farbe in den V/eg des Lichtes ein. Die Kombination von Bewegung der Abbildungszone und Rotation der Scheibe bewirkt die Bildung scharfer Linien unterschiedlicher Farben der Filter in den FiI-

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tergruppen. Diese Linien werden als transversale Geschwindigk eitsmusterlinien bezeichnet.

Es wurde festgestellt, dass zwischen der Rotationsgeschwindigkeit der Scheibe, der Abbildungsgeschwindigkeit und der Grosse des Abbildungsbereiches gewisse Beziehungen bestehen, die zur wirksamen Eliminierung der transversalen Geschwindigkeitsmusterlinien verwendet werden können. Die Beziehung kann einfach durch den Begriff des Filterelementrdtation/Abbildungszonengeschwindigkeitswert (r) ausgedrückt werden, der durch die Gleichung festgelegt ist:

r = R * N Umdrehungen/2.54 cm (inch) 60 S

in der R die Rotationsgeschwindigkeit des Filterelementes in Umdrehungen pro Minute, N die Zahl der Filtergruppen in der Scheibe und S die Lineargeschwindigkeit der Abbildungszone in inches pro Sekunde bedeuten. Um eine vollständige Belichtung der Abbildungszone durch alle Farben der Filter in jeder Filtergruppe zu erreichen, muss r zumindest — betragen, wobei i die Breite der Abbildungszone in 2,5^αη Einheiten (jnch) Inder Bewegungsrichtung der Laufrolle 9 bedeutet. Wenn die Abbildungslaufrolle einen Durchmesser von 10.16 cm (4 inches) . aufweist, beträgt der Abbildungsbereich etwa 0.42 cm (1/6 inch). Demnach muss r in diesem Fall zumindest 6 Umdrehungen/ 2.54 cm (inch) betragen. Für eine Scheibe mit drei Primärfarbfiltersegmenten, wie jene die in Fig. 2, 3 und.6 gezeigt sind, wird der Wert von N gleich 1 sein. Bei Verwendung einer derartigen Scheibe und bei Abbildung mit einer Geschwindigkeit von 24.54 cm (10 inches) pro Sekunde wäre es erforderlich, die Scheibe mit einer Geschwindigkeit von zumindest 36OO Umdrehungen pro Minute (RPM) zu rotieren, um einen Wert von r von

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zumindest 6 Umdrehungen/2,5²J- cm (inch) zu erreichen. Eine solche geringe Rotationsgeschwindigkeit der Scheibe wird jedoch zur Erzeugung von Transversalgeschwindigkeitsmusterlinien führen. In diesem Fall würden die Linien eine ungefähre Breite von etwa 0.14 cm (1/18 inch) aufweisen und würden relativ reine Primärfarben darstellen. Bei höheren Geschwindigkeiten werden die Linien schmaler und bezüglich der Hauptfarben weniger gut festgelegt. Bei relativ kurzen Betrachtungsentfernungen, die für Bilder üblich sind, die gemäss diesem Verfahren erzeugt wurden, kann das Auge die individuellen, transversalen Geschwindkeitsmusterlinien unterscheiden und kann kein offensichtlich gleichförmig gefärbtes Bild sehen. Es wurde gefunden, dass die transversalen Geschwindigkeitsmusterlinien bei Betrieb von r Vierten die grosser als etwa 4o Umdrehungen pro 2.54 cm (inch), vorzugsweise grosser als etwa 50 Umdrehung/2.5^ cm (inch) sind, wirksam eliminiert werden können. Um somit ein Vielfarbenbild hoher Qualität 'in der vorstehenden beispielshaften Situation zu erreichen, müsste die Scheibe mit Geschwindigkeiten von oberhalb etwa 24.000 RPM, vorzugsweise oberhalb etwa 50.000 RPM rotiert werden. Offensichtlich kann die erforderliche Rotationsgeschwindigkeit der Scheibe durch den Paktor 2 lediglich durch Verwendung einer Scheibe mit 2, 3 Primärfarbfiltergruppen, d.h., einer Scheibe mit 6 Primärfarbfilterelementen insgesamt, wie es durch die Scheibe in Fig. 4 gezeigt ist,reduziert werden.

Es wurde weiter gefunden, dass niedere r Vierte zur Erzeugung von Mehrfarbenbildern hoher Qualität verwendet werden können, indem man eine vorbestimmte Menge der Belichtung der Lichtquelle mit kontinuierlichem Spektrum nebenschliesst. Dies kann untör Verwendung von Scheiben des in den Fi β. 3.» 5 und 6 gezeigten Typs erreicht werden. Die Scheibe in Fig. 3 weist eine Filtergruppe auf, die aus drei Primärfarbfilterelementen und einem transparenten Segment eines vorbestimmten Winkelgrader,

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besteht. Die Scheibe in Fig. 5 weist zwei Filtergruppen auf, die aus drei ,Primärfarbfilterelementen und einem transparenten Segment eines vorbestimmten Winkelgrades, oder einem Gesamtwert von acht Segmenten insgesamt bestehen. Die in Fig. β gezeigte Scheibe besitzt eine Filtergruppe, die aus drei Primärfarbfilterelementen un.l zwei transparenten, konzentrischen Ringen eines vorbestimmten radialen Ausmasses besteht. Durch derartigen Nebenschluss eines Teiles des Lichtes können Mehrfarbenbilder hoher Qualität bei r Vierten von zwischen etwa β bis 4o Umdrehungen/2.54 cm (inch) erreicht werden. Vorzugsweise sollte ein derartiger Nebenschluss bis zu r Werten von etwa 50 Umdrehungen/2.5²J- cm (inch) verwendet werden. Die Vorteile dieser Ausführmngsform sind, insbesondere wenn hohe Ab* bildungsgeschwindigkeiten vorgesehen sind, offenbar. Beispielsweise müsste bei vorstehender beispielhafter Situation und Abbildung von 101.6 cm (4θ inches) pro Minute die Scheibe mit etwa 100.000 RPM rotiert werden, sofern kein Nebenschluss be-* nutzt wird. Selbst mit der Scheibe der Fig. 4, die sechs Farbsegmente aufweist, müsste die Scheibe mit GeschwindigleLten von etwa 50.000 RPM rotiert werden, sofern kein Nebenschluss verwendet wird. Durch die Verwendung des Nebenschlusses können hohe Abbildungsgeschwindigkeiten,ohne dass weniger praktische hohe Scheibenrotationsgeschxiindigkeiten erforderlich wären, _ angewandt werden. Die Menge des Lichtnebensch-lusses bzw. der Liehtüberbrückung kann leicht für Jedes individuelle System dadurch festgelegt werden, dass die Primärfarbfiltersegmente gewählt werden. Die Nebenschluss- bzw. Überbrückungsmenge ist ungefähr der Abnahme des r Wertes von dem bevorzugten'Bereich von 4o bis 50 Umdrehungen/2.54 cw (inch) proportional. Bei r Werten von geringer als 6 Umdrehungen/2.54 cm wäre ein vollständiger Nebenschluss erforderlich und die Vorteile der Erfindung würden nicht erreicht werden.

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Durch dieses Belichtungssystem kann absichtlich jeglicher Teil der Spektralstrahlung, der für das gewählte Abbildungssystem nicht ideal ist, herausgelassen werden. In dieser Welse und durch Verwendung geeignet ausgewählter Bandb-reiten und Filtercharakteristiken für die verwendeten Primärfarben, kann das Abbildungslicht exakt jedem photoelektrophoretischen, Wanderungs- und Vervielfäl igungsmehrfarbenverfahren-Abbildungsmedium angepasst werden. Wenngleich die vorstehenden Ausführungen die Verwendung von Primärfarbfilterelementen zum Zweck der Erläuterung beschreiben, ist das vorstftend beschriebene Se-quenzbelichtungssystem nicht auf die Verwendung von lediglich Primärfarbfiltern beschränkt. Beispielsweise können die Dldym-filter durch eine Kombination zweier Filter ersetzt werden, von denen keiner einen Durchlassbereich im Bereich von 555 Millimikron aufweist, die jedoch Spektralstrahlung anderer Wellenlänge passieren lassen. Beispielsweise kann dieses Ziel durch eine Kombination von Kodak Wratten Nr. 30 und Nr. 65A Filter in guter Annäherung erreicht werden. Weiter kann anstelle einer Kombination von drei Primärfarbfiltern die Verbesserung der Qualität der Vielfarbenbilder durch Ausführung mit einer Kombination von drei anderen Farbfiltern oder vier oder mehr Schmalbandfilter erreicht werden.

Ein breiter Spannungsbereich kann zwischen die transparente Injektorelektrode und die Blockierungselektrode zur Beeinflussung der Abbildung in dem photoelektrophoretischen polychromatischen System angewandt werden. Um eine gute Bildauflösung zu erreichen ist ein solches Potential bevorzugt, das ein elektrisches Feld von zumindest etwa 60 Volt pro Mikron über die Abbildungsschicht erzeugt. Das zur Erzeugung der gewünschten Feldstärke notwendige anzuwendende Potential hängt natürlich von dem Raum zwischen den Elektroden und von der Dicke und dem Typus

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des auf den entsprechenden Abbildungselektrodehoberflächen verwendeten Materials ab. Potentiale mit einer Höhe bis zu 8000 Volt wurden unter Erzeugung von Bildern hoher Qualität angewandt. Die obere Grenze der Feldstärke ist lediglich durch das Durchschlagspotential der Suspension und des Materials der Blockierungselektrode begrenzt.

Das hier beschriebene System erzeugt kontinuierlich gefärbte, polychromatische Farbbilder. Als Substratunterlage für das erzeugte Bild kann jegliches geeignete Material, beispielsweise Papier, verwendet werden. Wenn ein durchsichtiges Bild gewünscht ist, kann die Verwendung eines transparenten Filmes, beispielsweise von Mylar und Tedlarfilmen wünschenswert sein. Tatsächlich kann die transparente Elektrode selbst ein transparentes, elektrisch leitfähiges oder isolierendes Blatt oder Gewebe darstellen, das nach der Erzeugung des Bildes direkt als durchsichtiges Bild verwendet werden kann. In ähnlicher Weise kann ein derartiges Gewebe um eine transparente Trommel gehüllt oder durch den Spalt, erzeugt durch die Blockierungselektrode und eine transparente Oberfläche geführt werden, wodurch ein leicht entfernbares oder anzuordnendes Gewebe, das sowohl als Elektrode als auch als endgültiges transparentes Bild dient, erhalten wird.

Nachdem das Bild erzeugt ist, kann es an Ort und Stelle, beispielsweise durch Anwendung eines Schutzüberzuges über dessen obere Oberfläche, beispielsweise durch Aufsprühen eines thermoplastischen Mittels oder in jeder anderen geeigneten Weise fixiert werden. Wird ein schmelzbares polymeres Material, beispielsweise ein plastisches Harz in Verbindung mit den Pigmentteilchen verwendet, kann das Bild unter Verwendung, bekannter Hitzefixierungs- oder Dampffi-

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xierungstechniken fixiert werden. Zusätzlich ist die Anwendung von Hitze in dieser V/eise für das Fixierungsverfahren durch Beschleunigung der Entfernung des Lösungsmittels von den Bildbereichen hilfreich.

Für photoelektrophoretische Mehrfarbensj^steme ist es bevorzugt, dass die transparente Elektrode fähig ist, das Verfahren der Ladungsinjektion mit den lichtempfindlichen TeIlc hen der Abbildungssuspension zu begünstigen. Transparente Elektroden aus optisch transparentem Material sind insbesondere bevorzugt, beispielsweise Glas, überzogen mit transparenten oder halbtransparenten leitfähigen Materialien wie Zinnoxid, Indiumoxid, Kupferoxid, Aluminium oder dergleichen, wenngleich auch andere geeignete Materialien unter Einschluss vieler halbleitender Materialien verwendet werden können. Hierfür beispielhaft ist Rohzellophan, welches, obwohl es üblicherweise nicht als Leiter angesehen wird, noch fähig ist, injizierte , Ladungsträger geeigneter Polarität unter dem Einfluss eines angelegten elektrischen Feldes aufzunehmen. Die Verwendung leitfähigerer Materialien erlaubt eine sauberere Ladungstrennung und verhindert einen möglichen Ladungsaufbau auf der Elektrode, wobei letzterer zu einer Verringerung des elektrischen Feldes in unerwünschter Welse über der Suspension führt.

Die Blockierungselektrode des Elektrodenpaares des photoelektrophoretischen Systems, die zusammen die Abbildungszone festlegen, ist vorzugsweise im Vergleich zu der transparenten Elektrode mit vernachlässigbarer Geschwindigkeit der Injektion von Elektronen in und der Aufnahme von Elektronen von den lichtempfindlichen Teilchen fähig. Im allgemeinen, wenngleich nicht notwendigerweise, besteht die Blockierungselektrode aus einem leitfähigen Zentralkern und einer Schicht blockierenden Ma-

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terials, welches den Kern umgibt und fähig ist, die Injektion von Elektronen in die lichtempfindlichen Teilchen im Vergleich zu der transparenten Elektrode zu verhindern oder stark zu verzögern.

Der Kern der Blockierungselektrode besteht im allgemeinen aus einem Material mit ζ ie-aiii ch hoher elektrischer Leitfähigkeit. Typische leitfähige Materialien stellen leitfähiges Gummi, Stahl, Aluminium, Kupfer und Messing dar. Vorzugsweise wird der Elektrodenkern eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweisen, um das erforderliche Polaritätsdifferentia3/n dem System aufzurichten. Wird jedoch ein Material mit niedriger Leitfähigkeit vervxendet, kann eine separate elektrische Schaltung zu der Rückseite der Blockierungsschicht der BlockJsrungselektrode hergestellt werden. Beispielsweise kann die Blockierungsschicht oder Manschette ein halbleitendes Po-

lyurethanmaterial mit einer Leitfähigkeit von etwa 10" bis 10" Ohm-cm darstellen. Wird ein nichtleitfähiger Kern aus Hartgummi yerxtfendet, so kann eine Metallfolie als Unterstützung für die Blockierungsmansehette verwendet werden. Obwohl eine Blockierungsschicht oder Manschette jiicht notwendigerweise in dem System verwendet werden müssen, ist der Gebrauch einer derartigen Schicht infolge des verbesserten Ergebnisses bei dessen Anwendung bevorzugt. Es ist bevorzugt, dass die Blockierungsschicht, sofern diese verwendet wird, entweder einen Isolator oder einen Halbleiter darstellt, der den Durchtritt von ausreichend vielen Ladungsträgern unter dem Einfluss des angelegten Feldes zur Entladung der Teilchen, die letzlich an seine Oberfläche gebunden sind, nicht erlaubt, wodurch die Oszillation der Teilchen in dem System verhindert ist. Das Ergebnis liegt in einer erhöhten Bilddichte und Auflösung. Selbst wenn die Blockierungsschicht den Durchtritt einiger Ladungsträger zu den lichtempfindlichen Teilchen gestattet, wird sie als noch innerhalb die Gruppe der bevorzugten Materialien fal·* 1 end angesehen, sofern sie nicht den Durchtritt von genügend vielen Ladungen gestattet, um die Seilchen auf die entge-

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gengesetzte Polarität aufzuladen. Beispielhafte Blockierungsmaterialien, die verwendbar sind, steifen Barytpapier, Tedlar Polyvinylfluorid, Mylar Poly(äthylenterephthalat) und Polyurethan dar. Beliebiges anderes geeignetes Material mit einem Widerstand von etwa 10' Ohm-cm oder grosser kann verwendet werden. Typische Materialien in diesem Widerstandsbereich sind Zelluloseacetat-überzogene Papiere, Zellophan, Polystyrol und Polytetrafluoräthylen. Weitere Materialien die für den Aufbau der Elektroden verwendbar sind, weitere lichtempfindliche Teilchen, die als photowanderfähige Pigmente verwendbar sind und die verschiedenartigen Bedingungen, unter denen das System betrieben werden kann, finden sich in den vorstehend genannten US-Patentschriften 3 384 565 und 3 384 566 sowie den US-Patentschriften 3 384 488 und 3 389 993.

Dem die vorstehende Beschreibung der Erfindung lesenden Fachmann wird offenbar, dass das Hauptmerkmal der Erfindung in der Lieferung eines Verfahrens besteht, welches den Gebrauch einer Lichtquelle mit kontinuierlichem Spektrum erlaubt, um Mehrfarbenbilder hoher Qualität in polychromatischen Abbildungssystemen des Typus zu erzeugen, in dem Licht von einem belichteten bzw. bestrahlten polychromatIschen Original auf eine schmale Abbildungszone projiziert wird, welche fortschreitend die Länge einer Abbildungsschicht durchläuft.

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Claims

P at ent ansprii ehe

Verfahren zur Erzeugung eines polychromatischen Bildes von einem polychromatischen Original, in dem das Originalbild durch Licht von einer Lichtquelle mit kontinuierlichem Spektrum belichtet und das resultierende Licht-Bild auf eine schmale Abbildungszone projeziert wird, welche fortschreitend die Länge der Abbildungsschicht durchläuft, welche zumindest aus zwei unterschiedlich gefärbten, elektrisch lichtempfindlichen Materialien besteht, die gegenüber Licht von vorbestimmter Wellenlänge empfindlich sind, dadurch gekennzeichnet, dass man in den Weg des Lichts eine Piltergruppe mit Filtern von zumindest zwei verschiedenen Farben, um hierdurch von dem Licht-Bild Farbkomponenten zu entfernen, welche unerwünschterweise die lichtempfindlichen Materialien sensibilisieren, zyklisch mit einem PiIterelementrotation/Abbildungszcöengeschwindigkeitswert von zumindest 1 zwischen-

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schaltet, wobei i die Breite des Schlitzes in 2.54 cm Einheiten (inches) darstellt.-
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Parbfilterelemente Winkelsegmente einer Scheibe verwendet, welche mit vorbestimmter Geschwindigkeit rotiert wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man bewirkt, dass eine vorbestimmte Menge der Belichtung von der Lichtquelle mit kontinuierlichem Spektrum die Farbfilterelemente umgeht.

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4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Filterelementrotation/Abbildungszonengeschwindigkeitswert grosser als etwa 40 Umdrehungen per 2.5^ cm (inch) einstellt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man den Pilterelementrotation/Abbildungszonengeschwindigkeitswert grosser als etwa 50 Umdrehungen pro 2.5^ cm (inch) einstellt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man den Pilterelementrotation/Abbildungszonengeschwindigkeitswert grosser als etxva 6 einstellt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Piltergruppe verwendet, die Filter der drei Hauptfarben rot, grün und blau enthält.

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