DE2263494C2 - Elektrophoretophotographische Bildstoffdispersion und deren Verwendung - Google Patents

Description

10

OR

sind, in der R eine Alkylgruppe mit 1—4 C-Atomen

oder eine gegebenenfalls substituierte Phenylgruppe, X ein Wasserstoff-, Chlor- oder Bromatom und Y ein Chlor- oder Bromatom bedeuten.

2. Elektrophoretophotographische Bildstoffdispersion gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Dioxazin der Formel

CH₃O

OCH₃

Cl

enthält.

3. Elektrophoretophotographische Bildstoffdispersion gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Dioxazin der Formel

Cl

enthält, worin Xi und Yi Halogenatome oder Alkylgruppen mit 1 —4 C-Atomen bedeuten.
4. Verwendung einer Bildstoffdispersion gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 zur elektrophoretophotographischen Bilderzeugung.

Die Erfindung betrifft eine elektrophoretophotographische Bildstoffdispersion gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie deren Verwendung zur elektrophoretophotographischen Bilderzeugung.

Es ist bekannt, daß man auf elektrophoretophotographischem Wege durch Verwendung photoleitfähiger organischer Pigmente ein- und mehrfarbige Reproduktionen erzeugen kann. Dieses System bedient sich photoleitfähiger Teilchen und wird beispielsweise in den US-Patentschriften 33 84 565, 33 84 566 und 33 85 480 beschrieben. In einem derartigen Bilderzeugungssystem werden verschieden gefärbte, lichtabsorbierende Teilchen in einem elektrisch nichtleitenden flüssigen Träger suspendiert. Die Suspension wird zwischen zwei Elektroden gebracht, von denen mindestens eine durchsichtig ist, einem elektrischen Feld ausgesetzt, gleichzeitig mit einer aktinischen Strahlung durch die durchsichtige Elektrode mit einem Bild belichtet, wobei auf mindestens einer der Elektroden ein Pigmentbild entsteht, welches aus gewanderten Teilchen besteht, und wobei die Suspension eine Vielzahl feiner Teilchen mindestens einer Farbe enthält, die ein lichtempfindliches Pigment enthalten.

Eine wesentliche Komponente des Systems sind die suspendierten Teilchen, die elektrisch lichtempfindlich sein müssen. Diese Teilchen erleiden offensichtlich bei der Bestrahlung mit einer aktivierenden elketromagnetischen Strahlung einen ladungswechsel, und zwar durch Wechselwirkung mit einer der Elektroden. In einem monochromatischen System werden Teilchen

4-, einer einzigen Farbe verwendet, wobei ein einfach gefärbtes Bild erzeugt wird, das einem üblichen Schwarz-Weiß-Bild äquivalent ist. In einem polychromatischen System werden die Bilder in natürlicher Farbe erzeugt, da Mischungen aus Teilchen aus zwei

-,o oder mehreren verschiedenen Farben, die jeweils gegenüber Licht einer spezifischen Wellenlänge oder eines engen Wellenlängenbereiches empfindlich sind, verwendet werden.

Bisher sind nur wenige Pigmente bekannt, welche den

« hohen Anforderungen der elektrophoretophotographischen Reproduktionstechnik genügen. Die in Betracht kommenden Farbstoffe müssen sich nämlich durch folgende Eigenschaften auszeichnen: reiner Farbton, hohe Farbstärke und Lichtechtheiten, Unlöslichkeit in

bo Wasser und organischen Lösungsmitteln und starke Lichtempfindlichkeit. Ferner ist es wichtig, daß das Maximum der Lichtempfindlichkeit möglichst im gleichen Wellenbereich wie das Maximum der Lichtabsorption liegt. Die Farbstoffe müssen auch genügend

b^ri transparent sein, so daß bei der Übereinanderschichtung von drei Tonern ein intensives, tiefes Schwarz entsteht. Es bestand daher die Aufgabe, elektrophoretophotographische Bildstoffdispersionen mit verbesserten

Eigenschaften bereitzustellen. dispersion.

Gegenstand der Erfindung ist die im Anspruch 1 Von besonderem Interesse ist das Dioxazin der

beschriebene elektrophoretophotographische Bildstoff- Formel

Cl

CH₃O

ολΛν

Cl Cl

sowie die Dioxazine der Formel

OCH₃

worin Xi und Yi Halogenatome, insbesondere Chloratome oder Alkylgruppen mit 1 —4 C-Atomen, insbesondere Methylgruppen bedeuten.

Bei diesen Dioxazinen handelt es sich um bekannte Farbstoffe, deren Herstellung in der deutschen Patentschrift 15 69 608 beschrieben ist.

Die Farbstoffe liegen vorzugsweise in fein verteilter Form vor, wobei die durchschnittliche Teilchengröße zweckmäßig unter ΙΟμιτι und vorteilhaft zwischen 0,1 bis 5 μιτι liegt. Es ist von Vorteil, wenn die Teilchen von gleichmäßiger Größe sind.

Die Bildstoffdispersionen enthalten zweckmäßig ein Bindemittel, welches die Fixierung der Pigmentteilchen auf dem endgültigen Bildträger ermöglicht. Der spezifische Widerstand des Bindemittels soll höher als 10¹⁰Ohmcm, zweckmäßig höher als 10¹²Ohmcm betragen. Für diesen Zweck eignen sich natürliche, halbsynthetische oder synthetische Harze, wie Abietinsäureester, Tetrahydroabietinsäureester, Celluloseester, Celluloseäther, Chlorkautschuk, Vinylharze, wie ζ. Β. Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, !Copolymerisate aus Vinylchlorid und Vinylacetat, Polyvinylacetate, Polyvinylalkohole, Polyvinylether, Polyvinylcarbazol, Polyisobutylen, Polybutadien, Polyacryl- oder Polymethacrylester, Polystyrol, Polyacrylnitril oder Silikonharze. Aus der Reihe der Kondensationsharze seine beispielsweise genannt: Phenol-Formaldehydharze, Harnstoff-Formaldehydharze, Melamin-Formaldehydharze. Aldehydoder Ketonharze, Polyamide, Polyurethane oder Epoxydharze. Der Bindemittelanteil des in der ßilds'.offdispersion verwendeten Pigments liegt zweckmäßig zwischen 10 bis 60%. Es erweist sich als vorteilhaft, beispielsweise beim Vermählen oder Kneten des Pigments mit dem Bindemittel eine möglichst innige Durchmischung der beiden zu erreichen. Dabei kann gleichzeitig bei Verwendung eines Rohpigmentes die gewünschte Verkleinerung der Teilchengröße erzielt werden.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Farbstoffe in elektrophoretophotographischen Bilderzeugungssystemen geht aus den nachstehenden Ausführungen unter Bezugnahme auf die Zeichnung, die ein Beispiel für ein solches System zeigt, näher hervor.

Aus der Zeichnung ist eine transparente Elektrode 1 zu ersehen, die in diesem Falle aus einer Schicht aus einem optisch transparenten Glas 2 besteht, das mit einer dünnen optisch transparenten Schicht 3 aus

3d Zinnoxid überschichtet ist. Diese Elektrode wird nachstehend als »Injektorelektrode« bezeichnet. Auf der Oberfläche der Injektorelektrode 1 ist eine dünne Schicht 4 aus feinteiligen, lichtempfindlichen Teilchen, dispergiert in einem isolierenden Flüssigkeitsträger,

j-, aufgeschichtet. Unter dem Begriff »lichtempfindlich« soll erfindungsgemäß die Eigenschaft eines Teilchens verstanden werden, daß es, nachdem es einmal von der Injektorelektrode angezogen worden ist, von der Elektrode unter dem Einfluß eines angelegten elektrisehen Feldes wegwandert, wenn eine Bestrahlung mit einer aktinischen elektromagnetischen Strahlung erfolgt. Eine nähere theoretische Erläuterung des wahrscheinlich ablaufenden Mechanismus findet sich in den US-Patentschriften 33 84 565, 33 84 566 und

4-, 33 85 488. Die flüssige Suspension 4 kann ferner ein Sensibilisierungsmittel und/oder ein Bindemittel für die Pigmentteilchen enthalten, wobei diese Mittel wenigstens teilweise in der Trägerflüssigkeit löslich sind, wie nachstehend noch näher dargelegt werden wird.

-,ο Angrenzend an die flüssige Suspension befindet sich eine zweite Elektrode 5, die nachstehend als »Blockierungselektrode« bezeichnet wird. Diese Elektrode ist mit einer Seite der Spannungsquelle 6 durch einen Schalter 7 verbunden. Die entgegengesetzte Seite der

v, Spannungsquelle 6 ist mit der !njektorelektrode 1 verbunden, so daß, falls der Schalter 7 geschlossen ist, ein elektrisches Feld quer zu der flüssigen Suspension 4 zwischen den Elektroden 1 und 5 angelegt wird. Ein Bildwerfer aus einer Lichtquelle 8, einem Diapositiv 9

bo und einer Linse 10 bestrahlt die Dispersion 4 mit einem Lichtbild des zu reproduzierenden Diapositivs 9. Die Elektrode 5 ist in Form einer Walze mit einem leitenden zentralen Kern 11, der mit der Spannungsquelle 6 verbunden ist, ausgebildet. Der Kern ist mit einer

_b-, Schicht aus einem Blockierungselektrodenmaterial 12, bei dem es sich um Barytpapier handeln kann, bedeckt. Die Pigmentsuspension wird mit dem zu reproduzierenden Bild bestrahlt, wobei eine Spannung quer zu der

Blockierungs- und Injektorelektrode durch Schließen des Schalters 7 angelegt wird. Die Walze 5 wird über die obere Oberfläche der Injektorelektrode 1 in geschlossenem Zustand des Schalters 7 während der Bildbestrahlung gerollt. Die Lichtbestrahlung hat zur Folge, daß belichtete Pigmentteilchen, die ursprünglich von der Elektrode 1 angezogen worden sind, durch die Flüssigkeit wandern und an der Oberfläche der Blockierungselektrode festhaften, wobei sie ein Pigmentbild auf der Injektorelektrodenoberfläche zurücklassen, das ein Duplikat des Diapostivs 9 ist. Nach der Bestrahlung verdampft die relativ flüchtige Trägerflüssigkeit, wobei das Pigmentbild zurückbleibt. Dieses Pigmentbild kann anschließend an Ort und Stelle fixiert werden, beispielsweise durch Aufbringen einer Überzugsschicht auf die obere Oberfläche oder mitteis eines gelösten Bindemittels in der Trägerflüssigkeit, wie beispielsweise Paraffinwachs. Es kann auch ein anderes geeignetes Bindemittel verwendet werden, das aus der Lösung austritt, wenn die Trägerflüssigkeit verdampft. Ungefähr 3—6 Gewichtsprozent des Paraffinbindemittels in der Trägerflüssigkeit ergeben gute Ergebnisse. Die Trägerflüssigkeit selbst kann ein flüssiges Paraffinwachs oder ein anderes geeignetes Bindemittel sein. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann das Pigmentbild, das auf der Injektorelektrode zurückbleibt, auf eine andere Oberfläche übertragen und auf dieser fixiert werden. Dieses System kann entweder monochromatische oder polychromatische Bilder erzeugen, und zwar je nach dem Typ sowie je nach der Anzahl der Pigmente, die in der Trägerflüssigkeit suspendiert sind, sowie je nach der Farbe des Lichts, mit welchem diese Suspension bei der Durchführung des Verfahrens bestrahlt wird, jede geeignete Isolationsflüssigkeit kann als Trägerflüssigkeit für die Pigmentteilchen in dem System verwendet werden. Typische Trägerflüssigkeiten sind Decan, Dodecan, n-Tetradecan, Paraffin, Bienenwachs oder verzweigtkettige gesättigte aliphatisch e Kohlenwasserstoffe. Bilder mit guter Qualität werden bei Spannungen zwischen 300 und 5000 Volt, welche bei Verwendung der in der Zeichnung geschilderten Vorrichtung angelegt werden, erzielt Der Pigmentanteil im Lösungsmittel beträgt zweckmäßig 2—10%. Die Zugabe kleinerer Mengen, beispielsweise 0,5—5 Mol-% an Elektronendonatoren oder -akzeptoren zu den Suspensionen hat eine merkliche Verbesserung der Lichtempfindlichkeit des Systems zur Folge.

Die erfindungsgemäßen Farbstoffe eignen sich hervorragend in einem elektrophoretischen Ein- oder Vielfarben-Bilderzeugungssystem. Ihr gutes spektrales Ansprechvermögen sowie ihre hohe Lichtempfindlichkeit haben die Bildung dichter sowie brillanter Bilder zur Folge.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Die Teil- und Prozentangaben beziehen sich, sofern nicht anders angegeben, auf das Gewicht. Diese Beispiele erläutern verschiedene Ausführungsformen des elektrophoretischen Bilderzeugungsverfahrens, ohne jedoch die Erfindung darauf zu beschränken.

Die folgenden Beispiele werden in einer Vorrichtung durchgeführt, welche dem Typ entspricht, der durch die Zeichnung erläutert wird. Die Bildstoffdispersion wird auf ein optisch transparentes, mil Zinnoxid überschich-

-, tetes Glas aufgebracht. Durch dieses Glas hindurch erfolgt die Bestrahlung. Die Glas-Oberfläche ist in Reihe mit einem Schalter, einer Spannungsquelle und dem leitenden Kern einer Walze, die einen Überzug aus Baryt-Papier auf ihrer Oberfläche aufweist, geschaltet.

in Die Walze besitzt einen Durchmesser von 63 mm und wird über die Plattenoberfläche mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 1,45 cm pro Sekunde bewegt. Die verwendete Platte besitzt eine Größe von 19,3 cm² und wird mit einer Lichtintensität von 86 000 Lux, gemessen auf der nicht-beschichteten Seite der Glas-Oberfläche, bestrahlt. Die Größe der angelegten Spannung beträgt 2500 Volt. Die Bestrahlung erfolgt mit einer 32OO-K.-Lampe durch ein neutrales dichtes Keilfilter zur Messung der Empfindlichkeit der Suspensionen gegenüber weißem Licht sowie durch Wratten-Filter 29, 61 und 476, die jeweils für sich vor die Lichtquelle gebracht werden, um in getrennten Tests die Empfindlichkeit der Suspensionen gegenüber rotem, grünem bzw. blauem Licht zu messen.

Aus dem Beispiel 23 der US-Patentschrift 34 42 781 ist die Verwendung des 2,9-Dimethoxy-6,13-dichIortriphendioxazins für photoelektrische Abbildungsverfahren beschrieben.
Dieser Farbstoff ist jedoch wegen seines trüben grauen Farbtons für das Dreifarben verfahren ungeeignet. Gegenüber diesem Pigment zeichnen sich die erfindungsgemäß zu verwendenden Dioxazine außerdem durch eine wesentlich bessere Photoleitfähigkeit

Beispiel 1
10 g des Dioxazins der Formel

Cl Cl

CH₃O

OCH₃

Cl

mit einer mittleren Teilchengröße von höchstens 1 μπι werden in 90 g eines gesättigten aliphatischen Kohlen-Wasserstoffs, suspendiert Der erhaltene Teil wird tel quel oder mit weiterem Kohlenstoff verdünnt für das oben beschriebene Verfahren eingesetzt. Man erhält brillante Magenta-Bilder von hervorragender Transparenz und Lichtechtheit

Beispiele 2—5

Zu ähnlichen Bildern gelangt man, wenn man wie im Beispiel 1 verfährt, aber die folgenden Dioxazine verwendet:

CH₃O

OCH,

CH₃

CH₃

CH₁

Cl

Cl Cl

ΝνΑγ-0

oAyAw

Cl Cl

Cl Cl

ν/χ

Cl Cl

CHj

Nv/VyO

O'

Cl Cl

CHj

CH₃

Cl

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   t. Elektrophcretophotographische Bildstoffdispersion mit elektrophoretophotographischen Teilchen mindestens einer Farbe, gebildet aus einem Dioxazin, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrophoretophotographischen Teilchen ein Dioxazin der Formel