DE2522776A1 - Abbildungsverfahren und abbildungselemente - Google Patents

Description

Xerox Corporation, Rochester, N.Y. / USA

Abbildungsverfahren und Abbildlingselemente

Die Erfindung betrifft ein Migrationsabbildungssystem aus Migrationsabbildungselementen, welche elektrisch leitfähige Substrate, die Polystyrolsulfonsäure enthalten, und eine Schicht aus im wesentlichen elektrisch isolierendem erweichbaren Material, das über dem Substrat liegt, mit einer Schicht aus photoleitfähigem Migrationsmaterial, benachbart zu der Oberfläche aus erweichbajrem Material, gegenüber dem Substrat und in Berührung mit dem erweichbaren Material enthalten.

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Die Erfindung betrifft allgemein Migrationsabbildungssysteiaa und insbesondere Migrationsabbildungselemente unter Verwendung von elektrisch leitfähigen Substraten, die Polystyrolsulfonsäure enthalten. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Abbildungsverfahren unter Verwendung dieser Elemente und die mit einem Bild versehenen Migrationsabbildungselemente.

Wenn in der vorliegenden Anmeldung von "Migrationsabbildungselementen oder -systemen" gesprochen wird, wo wird das Wort "Migration" im gleichen Sinne wie "Bewegung" oder "Wanderung" oder auch "Verlagerung" verwendet, so daß für Migrationsabbildungssysteme oder Migrationsabbildungselemente auch beispielsweise Wanderungsabbildungssysteme oder Wanderungsabbildungselemente gesagt werden könnte. In Anlehnung an das angelsächsische Wort, wird jedoch in der vorliegenden Anmeldung der Ausdruck "Migration" verwendet.

Migrationsabbildungssysteme, mit denen man Hochqualitätsbilder hoher Dichte, kontinuierlicher Tönung b?w. Abstufung und hoher Auflösung bilden kann, sind entwiekelt worden. Solche Abbildungssysteme werden in den schwebenden US-Patentanmeldungen der Serial Nr. 837 780 und der Serial Nr. 837 591, die beide am 30.6.1969 eingereicht wurden, beschrieben. Bei einer typischen Ausführungsform dieser Migrationsabbildungssysteme wird ein Abbildungs— element, das ein Substrat und eine Schicht aus erweichbarem Material mit elektrisch photoempfindlichem Migrationsmate'rial enthält, latent mit einem Bild verseilen, beispielsweise, indem man das Element elektrisch lädt und das geladene Element einem Muster aus aktivierender

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elektromagnetischer Bestrahlung, wie Licht, aussetzt. Wenn das photoempxindliche Material ursprünglich in Form einer unterbrechbaren Schicht oder brechbaren Schicht, angebracht an der oberen Oberfläche des erweichbaren Materials, vorliegt, migrieren die Teilchen aus dem Migrationsmaterial und den belichteten Flächen des Migrationselements in Richtung auf das Substrat, wenn das Element entwickelt wird, indem der Widerstand der erweichbaren Schicht ausreichend erniedrigt wird, so daß eine Migration des Migrationsmaterials in die Tiefe des erweichbaren Materials stattfinden kann.

Verschiedene Verfahren für die Entwicklung des latenten Bildes in dem Migrationsabbildungssystem, d.h. um den Widerstand des erweichbaren Materials gegenüber der Migration des Migrationsmaterials zu vermindern, sind bekannt. Diese verschiedenen Abbildungsverfahren umfassen das Wegwaschen mit Lösungsmittel und das Erweichen des erweichbaren Materials, beispielsweise durch Erweichen mit Lösungsmitteldämpfen, Erweichen durch Wärme und Kombinationen davon, wi<3 auch andere Verfahren, nie den Widerstand des erweichbaren Materials so zu vermindern, daß eine Wanderung oder Migration des Migrationsmaterials in die Tiefe des erweichbaren Materials möglich wird.

Bei dem Lösungsmittel-Wegwaschentwicklungsverfahren migriert das Migrationsmaterial in bildweiser Konfiguration in die Tiefe der erweichbaren Schicht, wie die erweichbare Schicht gelöst wird, und es bleibt ein Bild aus migrierten Teilchen auf dem Substrat zurück, das dem gewünschten Bildmuster entspricht, wobei die erweichbare Schicht und das nicht-migrierte Migrationsmaterial im wesentlichen vollständig weggewaschen sind.

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Bei dein Abbildungssystem, das in der schwebenden Patentanmeldung mit der Serial Kr. 460 377, eingereicht am 1.6.1965, beschrieben wird, werden verschiedene Verfahrensstufen kombiniert, wie die Stufe, bei der ein latentes Bild auf einem Migrationsabbildungselement gebildet wird, und die Stufe, bei der mit einem flüssigen Lösungsmittel oder einem dampfförmigen Lösungsmittel oder mit Wärme oder mit Kombinationen davon entwickelt wird, um das latente Bild sichtbar zu machen. Bei bestimmten Verfahren zur Herstellung des latenten Bildes werden nichtphotoempfindliche oder photoempfindlich inerte zerbrechbare bzw. frakturierbare Schichten und teilchenförmiges Material zur Bildung der Bilder verwendet, wie es in der schwebenden Patentanmeldung mit der Serial Nr. 483 675, eingereicht am 30.8.1965, beschrieben wird. Entsprechend dem dort beschriebenen Verfahren wird ein latentes Bild nach einer großen Vielzahl von Verfahren gebildet einschließlich einer Aufladung in bildweiser Konfiguration unter Verwendung einer Abdeckblende oder Schablone. Zuerst wird ein geladenes Muster auf einer getrennten photoleitfähigen Isolierschicht entsprrc.h&rA den üblichen xerographischen Reproduktionsverfahren gebildet und dann wird dieses geladene Muster auf das Abbildungselement übertragen, indem man die beiden Schichten in sehr enge Nachbarschaft bringt und Zusammenbruch- bzw. Durchbruchverfahren verwendet, wie es beispielsweise in den US-Patentschriften 2 982 647, -2 825 814 und 2 937 943 besehrieben wird. Zusätzlich können · geladene- Muster, die mit selektiv geformten Elektroden oder Kombinationen vnn Elektroden übereinstimmen, nach dem "TESI"-Entladungsverfahren gebildet werden, wie es näher in den US-Patentschriften 3 023 731 und 2 919 967 beschrieben wird, oder nach

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den Verfahren, wie sie in den US-Patentschriften 3 001 und 3 001 849 beschrieben werden, wie auch nach den Slaktronenstrahlaufzeichnungsverfahren, wie sie beispielsvreise in der US-Patentschrift 3 113 179 beschrieben werden.

Bevorzugte Migrationsabbildungselemente enthalten eine Schicht aus einem erweichbaren Material mit dem Migrationsmaterial* Diese erweichbare Schicht liegt auf einem aluminisierten Mylar-Substrat bei den bevorzugten Ausführungsformen. Es werden jedoch unerwartete Ergebnisse erhalten, wenn man leitfähige Polymere als Ersatz für die metallischen Schichten verwendet, beispielsweise für Aluminium, das üblicherweise als Substratüberzug in Migrationsabbildungselementen verwendet wird.

Das unerwartete Ergebnis, das man erhält, wenn man elektrisch leitfähige Substrate verwendet, die Polystyrolsulfonsäure enthalten, ist, daß die Weißlichtdichte auf 5Q# erhöht wird, verglichen mit der ursprünglichen Dichte der nicht-entwickelten Elemente. Das Bild ist neutral gefärbt, verglichen mit einer rötlichen Färbung, die man bei den normalen Migrationsabbildungselementen erhält, bei denen Selen als Migrationsmaterial und ein aluminisiertes Mylar-Substrat verwendet werden.

Verwendet man die Meniskusentwicklung, wie sie in der schwebenden Patentanmeldung mit der Serial Nr. 300 940, eingereicht am 26.10.1972 beschrieben wird, ist die Geschwindigkeit, mit der das Migrationsabbildungselement mit dem Meniskusentwickler entwickelt werden kann, nicht kritisch, wenn man das erfindungsgemäße Element verwendet, da sich nachteilige Interferenzfarben auf dem mit

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einem Bild versehenen Element der vorliegenden Erfindung nicht bilden, wie dies häufig dar Fall ist, wann man normale Migrationsabbildungselemente verwendet, die teilweise reflektierende leitfähige Schichten, wie aluminisierte Mylar-Substrate, enthalten.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein leitfähiges Polymersubstrat für Migrationsabbildungselemente zu schaffen, durch das die weiße Lichtdichte unerwartet um mindestens 50% erhöht wird, verglichen mit der ursprünglichen Dichte des nicht-entwickelten Elements .

Dabei soll ein migriertes Bild erhalten werden, welches neutral ist, d.h. schwarz in seiner Farbe, verglichen mit einem rötlich erscheinenden Bild, wenn man die üblicherweise bevorzugten Migrationsabbildungselemente verwendet, die Selen als Migrationsmaterial und aluminisierte Mylar-Substrate enthalten. Es soll weiterhin der Nachteil der Interferenzfarben der meniskusentwickelten Migrationsabbildungselementο beseitigt wenden.

Gegenstand der Erfindung ist somit (1) ein Migrationsabbildungselement, enthaltend ein elektrisch leitfähiges Substrat, das Polystyrolsulfonsäure enthält, und eine Schicht aus im wesentlich elektrisch isolierendem erweichbaren Material, das über dem Substrat liegt, mit einer Schicht aus photoempfindlichem Migrationsmaterial, benachbart zu der Oberfläche des erweichbaren Materials, entgegengesetzt zu dem Substrat und in Berührung mit der Schicht aus erweichbarem Material.

Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls (2) ein mit einem Abbild versehenes Migrationsabbildungselement, enthaltend

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eine Schicht aus im wesentlichen elektrisch isolierendem erv/eichlnran Material und sine Schicht aus photosnrpfind» lichem Migrationsmaterial, selektiv verteilt in der Tiefe des erweichbaren Materials in einem ersten Bildmuster und ein komplementäres Bildmuster aus photoempfindlichem Migrationsmaterial in der erweichbaren Schicht, entfernt von dem ersten Bildmuster, wobei das komplementäre Bildmuster benachbart zu der Oberfläche aus erweichbarem Material ist und in Berührung damit und wobei die erweichbare Schicht über dem elektrisch leitfähigen Substrat liegt, das Polystyrolsulfonsäure enthält.

Gegenstand der Erfindung ist (3) ein Migrationsabbildungsverfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Abbildungselement geschaffen wird, enthaltend ein elektrisch leitfähiges Substrat, das Polystyrolsulfonsäure enthält, und eine Schicht aus im wesentlichen elektrisch isolierendem erweichbaren Material, die über dem Substrat liegt, wobei der Widerstand des erweichbaren Materials gegenüber der Migration aus photoempfindlichem Migrationsmaterial ausreichend erniedrigt werden kann, so daß eine Migration aus Migrationsmaterial in die Tiefe des erweichbaren Materials ermöglicht wird, und eine Schicht aus photoempfindlichem Migrationsmaterial, benachbart zu der Oberfläche des erweichbaren Materials, entgegengesetzt zu dem Substrat und in Berührung mit dem erweichbaren Material, und die folgenden Verfahrensstufen durchgeführt werden: Ein elektrisch latentes Bild an das Migrationsmaterial anzulegen und das Migrationselement zu entwickeln, indem man den Widerstand gegenüber der Migration des Migrationsmaterials in die Tiefe der erweichbaren Schicht auf einen Wert erniedrigt, der mindestens ausreicht, daß eine

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bildweise Migration des Migrationsmaterials mindestens in die Tiefe d-sr erreichbaren Schicht stattfinden kann.

Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert. In den Zeichnungen bedeuten:

Fig. 1 eine teilweise schematische Ansicht, wo die Schichtkonfiguration des Migrationsabbildungselements dargestellt ist;

Fig. 2 eine teilweise schematische Ansicht, wo die Ladungsstufe des Schichtkonfigurations-Migrationsabbildungselements mit einer Corotronladungsvorrichtung dargestellt ist;

Fig. 3 eine teilweise schematische Ansicht der Verfahrensstufe, bei der mit aktivierender elektromagnetischer Strahlung ein einheitlich geladenes Migrationsabbildungselement bildweise belichtet wird, und

Fig. 4 eine teilweise schematische Ansicht des abgewaschenen bzw. weggewaschenen entwickelten Migrationsabbildungselements, wo das nicht-migrierte Migrationsmaterial und das erweichbare Material v/eggewaschen wurden und wo das bildweise migrierte Migrationsmaterial auf dem elektrisch leitfähigen Substrat vorhanden ist. Das Substrat enthält Polystyrolsulfonsäure.

Im folgenden werden bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsformen näher erläutert. In Figur 1 ist schematisch ein Schichtkonfigurations-Migrationsabbildungselement

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dargestellt, welches eine Schicht aus Migrationsmaterial 1 enthält, die ubsr einer Schicht aus erv/e ichbar em Material 2 liegt, die über einem elektrisch leitfähigen Substrat 3 liegt, das Polystyrolsulfonsäure enthält.

Das Substrat 3 ist ein Polystyrolsulfonat, d.h. Polystyrolsulf onsäure, die unter dem Warenzeichen Versal-TL von der National Starch and Chemical Co. erhältlich ist. Das Molekulargewicht der bevorzugten Polystyrolsulfonsäure sollte von ungefähr 70 000 bis 100 000 betragen. Andere geeignete elektrisch leitfähige Substrate enthalten Polyvinylbenzyltrimethylammoniumchlorid, PoIy-N,N-dimethyl-3,5-methylenpiperdiniumchlorid, Poly-4-vinylpyridin und Mischungen davon. Besonders bevorzugt als Substrat 3 ist eine Mischung aus Polystyrolsulfonsäure und Cabosil, ein kolloidales pyrogenes Silikapigment, erhältlich von Cabot Corp. Die bevorzugte Gewichtsmenge an Cabosil, bezogen auf das Gewicht der Polystyrolsulfonsäure, beträgt etwa 1 bis ungefähr 15?ό. Besonders bevorzugte Mengen von Cabosil betragen ungefähr 5 bis ungefähr 10 Gew.-%. Man nimmt an, daß das Cabosil die Adhäsion der Polystvrolsulfonsäure an das Mylar-Substrat verbessert und gleichzeitig die Oberflächenklebrigkeit der Polystyrolsulfonsäure vermindert .

Die erweichbare Schicht 2 kann aus irgendeinem geeigneten Material bestehen, typischerweise aus einem plastischen oder thermoplastischen Material, dessen Widerstand gegenüber der Migration ausreichend vermindert werden kann, so daß eine Migration des Migrationsmaterials in die Tiefe des erweichbaren Materials möglich wird. Bei einer besonders bevorzugten Entwicklungsart sollte das erweich-

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bare Material in einem Lösungsmittel löslich oder erreichbar sein, beispielsweise in einem flüssigen Lösungsmittel, in Lösungsmitteldampf, durch Wärme oder durch Kombinationen davon. Bevorzugt sollte das erweichbare Material einen Erweichungspunkt im Bereich von mindestens ungefähr 1O⁰C und einen Anfangserweichungspunkt von ungefähr 90⁰C und eine Oberflächenschmelzviskosität im Bereich

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zwischen ungefähr 10 und 10 poise besitzen.

Der Ausdruck "erweichbar", wie er hierin verwendet wird, um die erweichbare Schicht 2 zu beschreiben, soll irgendein Material bedeuten, das durch die Entwicklungsstufe davon oder durch die Erweichungsstufe davon gegenüber den Teilchen, die durch seine Masse migrieren, stärker permeabel wird.

Typische bevorzugte, im wesentlichen elektrisch isolierende erweichbare Materialien umfassen eine Vielzahl von plastischen und thermoplastischen Materialien. Beispiele davon werden in der schwebenden US-Patentanmeldung mit der Serial Nr R37 780, eingereicht am 30.6.1969, beschrieben. In den vorteilhaften System der vorliegenden Erfindung können Paraffine und Wachse und andere Materialien, die typischerweise im wesentlichen elektrisch isolierend sind und deren Widerstand gegenüber der Migration vermindert werden kann, so daß eine Migration des Migrationsmaterials möglich wird, verwendet werden. Solche im wesentlichen elektrisch isolierenden erweichbaren Materialien besitzen typischerweise spezifische Widerstände nicht unter

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ungefähr 10 0hm-cm und bevorzugt besitzen sie spezifi-

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sehe Widerstände nicht unter ungefähr 10 Ohm-cm. Besonders bevorzugte, im wesentlichen elektrisch isolierende

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erweichbare Materialien sind Copolymere aus Styrol und He::ylni3thacr-ylat, Copolymere aus Styrol und n-Butylaiethacrylat, Copolymere aus Styrol und Octylacrylat, Copolymere aus Styrol und t-Decylat-Styrol und Copolymere aus Methyl/Methacrylat und t-Decylat-Styrol.

Die erweichbare Schicht 3 kann irgendeine geeignete Dicke "besitzen, jedoch wurde gefunden, daß Dicken der erweichbaren Schicht von ungefähr 1/2 bis ungefähr 16 Mikron bevorzugt sind.

Die Migrationsschicht 1, Teile von der in Richtung auf oder bis zu dem Substrat 3 während des normalen Migrationsabbildens unter dem Einfluß von Migrationsabbildungskräften wandern, wird in der US-Patentanmeldung mit der Serial Nr. 837 780, eingereicht am 30.6.1969, beschrieben. Die Schicht 1 kann eine zerbrechbare (d.h. frakturierbare) Schicht aus einer teilchenförmigen Schicht sein. Die Schicht 1 kann eine kontinuierliche oder semi-kontinuierliche Schicht, wie eine frakturierbare Schicht in Schweizer-Käse-Anordnung, sein, die in diskrete Teilchen der Größe eines BiM-elements oder geringer während der Entwicklungsstufe zerbrechen kann, und ermöglicht, daß Teile in Richtung auf das Substrat in bildweiser Konfiguration wandern. Die Dicke der Schicht 1 beträgt bevorzugt ungefähr 0,01 bis ungefähr 2,0 Mikron, obgleich gefunden wurde, daß Schichten mit 5 Mikron gute Ergebnisse bei einigen Materialien ergeben.

Wenn die Schicht 1 Teilchen enthält, ist eine bevorzugte durchschnittliche Teilchengröße von ungefähr 0,01 bis ungefähr 2,0 Mikron. Schichten aus dem Teilchenmigrations-

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material sollten bevorzugt eine Dicke im Bereich von der Dicke des kleinsten Elementes dea Migrationsmaterials in der Schicht bis ungefähr zur doppelten Dicke des größten Elements in der Schicht besitzen. Die Teilchen müssen nicht alle eng aneinander senkrecht oder vertikal gepackt sein, so daß ein Teil der Dicke der Schicht 1 aus erweichbarem Material bestehen kann.

Das Migrationsmaterial 1 sollte bevorzugt im wesentlichen in dem erweichbaren Material unlöslich sein und sonst nicht damit nachteilig reagieren und es sollte in Lösungsmittelflüssigkeit oder -dampf, die für die Entwicklungsstufe davon verwendet werden, unlöslich sein, und nicht nachteilig damit reagieren. Das photoempfindliche Material für die Schicht 1 ermöglicht, daß das Abbildungselement mit einem optimalen elektrischen optischen Verfahren mit einem Abbild versehen wird, wie es im folgenden näher beschrieben wird, nämlich mit einem einfachen direkten optischen empfindlichen Verfahren zur Herstellung von Bildern hoher Qualität. Typischerweise enthalten solche photoempfindlichen Materialien anorganische oder organische isolierende Materialien.

"Photoleitfähige Teilchen"("und photoleitend") wird in der vorliegenden Erfindung im weitesten Sinne verwendet und es bedeutet Teilchen mit erhöhter elektrischer Leitfähigkeit, die - wenn sie mit elektromagnetischer Bestrahlung belichtet werden - diese erhöhte Leitfähigkeit aufweisen, und nicht notwendigerweise jene Teilchen, die in der Xerographie bei xerographisehen Pigmentbindemittel-Plattenkonfigurationen verwendet werden. Es wurde gefunden, daß die erstere Klasse von den erwähnten photoleitfähigen Teilchen für die vorliegende Erfin-

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dung besonders geeignet ist. Diese Teilchen werden als 'äektrisch photoleitfähige" Teilchen in der vorliegenden Erfindung bezeichnet und - obgleich der photoleitende Effekt bei der vorliegenden Erfindung ausreicht, um ein "elektrisch photoempfindliches Material zu ergeben erscheint dies nicht ein notwendiger Effekt zu sein. Offensichtlich ist dar bei der vorliegenden Erfindung notwendige Effekt die selektive Relokalisierung der Ladung in, innerhalb oder auf dem Material oder Teilchen, wobei die Relokalisierung durch Licht, das auf die Hauptmasse oder Oberfläche des elektrisch photoempfindlichen Materials wirkt, erfolgt, wenn man das Material oder die Teilchen aktivierender Bestrahlung aussetzt, und wobei spezifisch photoleitende Wirkungen, eine Photoinjektion, eine Photoemission, eine photpchemische Wirkung und andere auftreten können, die die selektive Relokalisierung der Ladung bewirken.

Im folgenden werden die unerwarteten und überraschenden Ergebnisse näher erläutert, die man erhält, wenn man erfindungagemäße Scbichtkonfi^v.rati.ons-Migrationsab^ildungselemente verwendet, die elektrisch leitfähige Substrate enthalten, die aus Polystyrolsulfonsäure bestehen. Das leitfähige Polymer verstärkt, wenn es als Substrat verwendet wird, unerwartet die optische Dichte zusammen mit der Umwandlung des Bildes von einem üblicherweise rötlichen Bild zu einem neutralen Bild, d.h. schwarz. Der unentwickelte Film besitzt Reflexionsdichten (specular densities) von 1,0 in weißem Licht und 1,5 in blauem Licht. Nach der Meniskusentwicklung, wie sie in der US-Patentanmeldung mit der Serial Nr. 300 940, eingereicht am 26.10.1972, beschrieben wird, besitzen die Bilder Re-

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flexionsdichten von 1,5 in weißem Licht und 1,5 in blauem Licht. Das Bild ist neutral, d.h. schwarz, und die weiße Lichtdichte wird um 50% erhöht, verglichen mit der ursprünglichen Dichte vor dem Entwiekeln. Es wurde weiterhin gefunden, daß die Dichtezunahme nicht durch irgendeinen Verlust in der Auflösung begleitet wird. Man nimmt an, daß die Dichtenverstärkung durch ein geringes Eindrücken bzw. Egalisieren der vollständig migrierten Teilchen bedingt wird. Diese Egalisierungswirkung der Migrationsteilchen kann dafür verantwortlich sein, daß die Meniskuslösungsmittelkontaktzeiten, die während der Meniskusentwicklung erforderlich sind, weniger kritisch sind, da die Kontaktzeiten über den optimalen Bereich, der für übliche Schichtkonfigurations-Migrationsabbildungselemente erhöht werden kann, bei denen aluminisierte Mylar-Substrate verwendet werden, ohne daß nachteilige Interferenzfarben in dem mit einem Abbild versehenen Element auftreten, hinausgehen.

Verfahren, um Migrationsabbildungseleraente mit einem Bild zu versehen, wie sie in den Figuren 1 bis· 4 dargestellt sind, werden in der schwebenden US-Patentanmeldung mit der Serial Nr. 837 780, eingereicht am 30.6.1969, beschrieben. Diese Verfahren umfassen (1) Anlehnung an die Migrationsschicht 1 eine bildweise Migrationskraft, wie es in den Figuren 1, 2 und 3 dargestellt ist, die typischerweise mit einer latenten bildweisen Ladung auf dem Abbildungselement assoziiert ist, wodurch direkt oder indirekt eine Kraft auf die Abbildungs schicht in Richtung auf die Masse der erweichbar.en Schicht und in Richtung auf das elektrisch leitfähige Substrat ausgeübt wird, welches bei der vorliegenden Erfindung eine Polystyrol-

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sulfonsäure enthält. Die Stufe, bei der eine bildweise Migrationskraxt angelegt wird, kann vor, während oder nach der Entwicklungsstufe durchgeführt werden, d.h. während der Widerstand des erweichbaren Materials gegenüber der Migration des Migrationsmaterials ausreichend vermindert wird, so daß eine Migration des Migrationsmaterials in die Tiefe des erweichbaren Materials möglich wird. Wie es in Figur 4 dargestellt ist, kann das Element durch Wegwaschen entwickelt werden, was bewirkt, daß die erweichbare Schicht 2 zusammen mit nicht-migriertem Migrationsmaterial 1 weggewaschen wird und daß ein bildweise migriertes Migrationsmaterial 1 auf dem elektrisch leitfähigen Substrat 3 zurückbleibt, wie es in Figur 4 erläutert wird.

In Figur 2 wird dargestellt, wie ein latentes Bild gemäß einem optimalen elektrischen optischen Verfahren auf dem Element gebildet wird, wobei die Schicht 1 das photoempfindliche. Material enthält und wobei das bevorzugte Verfahren darin besteht, daß man mit einer Koronavorrichtung 4y wie es ir. Figur 2 dar^efite!Dt ist, einheitlich lädt und bildweise belichtet 5, wie es in Figur 3 dargestellt ist. Wie in Figur 2 erwähnt wurde, wird das Abbildungselement einheitlich elektrostatisch geladen, beispielsweise mit einer Koronaentladungsvorrichtung 4, die längs des Elements von links nach rechts vorbeigeht und eine einheitliche, beispielsweise positive, Ladung auf der Oberfläche der Schicht 1 abscheidet. Beispielsweise werden ausgezeichnete Arten von Koronaentladungsvorrichtungen für Entladungen der Elemente in den Patentschriften 2 836 725 und 2 777 957 beschrieben. Andere Ladungsverfahren und andere Koronaentladungsvorrichtungen

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werden in der schwebenden US-Patentanmeldung mit der Serial Nr, 337 730, singereicht am 30.6.19-59, beschrieben,

In Figur 3 ist dargestellt, wie die zweite Stufe des optimalen elektrisch-optischen Verfahrens zur Herstellung des latenten Bildes nach Ladung des Elements erfolgt. Das Element wird mit einem bildweisen Muster aus aktivierender Bestrahlung 5 belichtet. Für Erläuterungszwecke werden die elektrischen Oberflächenladungen so dargestellt, als ob sie in die teilchenförmige Schicht 1 der illuminierten Flächen eingedrungen sind. Für eine genaue Beschreibung des optimalen Verfahrens zur Herstellung eines latentes Bildes sei auf die schwebende US-Patentanmeldung mit der Serial Nr. 837 7S0 verwiesen.

Das Element mit dem elektrisch latenten Bild darauf wird, wie es in Figur 3 erläutert ist, entwickelt, indem man den Widerstand der erweichbaren Schicht gegenüber der Migration des Migrationsmaterials in die Tiefe des erweichbaren Materials, wie hier erläutert, vermindert, wozu man eine Wegwasehentwicklung verwendet und ein mit einem Bild versehene Migrationsabbildungselement schafft, wie es in Figur 4 dargestellt ist.

Das Element kann entwickelt werden_s indem man einfach das erweichbare Material 2 durch die Anwendung von Wärme, Lösungsmitteldämpfen oder Kombinationen davon erweicht oder indem man irgendwelche anderen Maßnahmen verwendet, um das erweichbare Material der erweichbaren Schicht 2 zu erweichen, so daß eine Migration des Migrationsraate-· rials 1 möglich wird. Das Erweichen des erweichbaren Materials ermöglicht ebenfalls die Entwicklung des latenten mit einem Bild versehenen Elements und dabei kann das

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Migrationsmaterial 1 in die Tiefe der erweichbaren Schicht 2 in Migrationskonfisuration- wandern. Biese Elements v?erden in Einzelheiten in der schwebenden US-Patentanmeldung mit der Serial Nr. 837 780, eingereicht am 30.6.1969, beschrieben.

Die folgenden Beispiele erläutern die Herstellung von grationsabbildungselementen mit einem elektrisch leitfähigen Substrat, das Polystyrolsulfönsäure enthält. Alle Teile und Prozentangaben sind, sofern nichts anderes angegeben, durch das Gewicht ausgedrückt. Alle Belichtungen erfolgten, sofern nichts anderes angegeben, mit einer Wolframfilarnentlichtquelle. Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern und bevorzugte Ausführungsformen zur Herstellung von Migrationsabbildungselementen, die ein elektrisch leitfähiges Substrat mit Polystyrolsulfonsäure enthalten, darstellen. In den Beispielen wird hauptsächlich ein Wegwaschentwicklungsverfahren verwendet, welches in der US-Patentschrift 3 520 681 näher erläutert wird.■

Beisniel 1

Ein Schichtkonfigurations-Migrationsabbildungselement wird hergestellt, indem man Polystyrolsulfonsäure, erhältlich von National Starch and Chemical Co., mit dem Warenzeichen Versal-TL Nr. 70, mit 5 Ge\-r.~% Cabosil, einem kolloidalen pyrogenen Silikapigment, erhältlich von Cabot Corp., vermischt, um die Benetzungseigenschaften der Polystyrolsulfonsäure gegenüber dem Mylar-Substrat zu verbessern. Der transparente leitfähige Überzug wird dann mit einer Tiefdruckwalze mit einer Geschwindigkeit von 3,3 m/min aufgetragen. Der entstehende Film ist ungefähr 2,6 Mikron

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dick. Eine Schicht aus einem erreichbaren Material, enthaltend ungefähr eine 12 gew.-?bige Lösung aus einem auf übliche Weise synthetisierten, ungefähr 80/20 Mol-^igen Copolymer aus Styrol und Hexylmethacrylat mit einem Molekulargewicht von ungefähr 41 300, einer grundmolaren Viskosität in Toluol von ungefähr 0,16 bei ungefähr 25°C, wird auf das elektrisch leitfähige Substrat, welches Polystyrolsulf onsäure enthält, mit einer Tiefdruckwalze aufgetragen und dann trocknen gelassen. Das erweichbare Material besitzt eine Dicke von ungefähr 2 Mikron. Die Oberfläche des erweichbaren Materials wird dann mit amorphein Selen beschichtet, wozu man ein Vakuumabscheidungsverfahren verwendet, wie es in Einzelheiten in der schwebenden US-Patentanmeldung mit der Serial Nr. 813 345, eingereicht am 3.4.19Ö9, beschrieben wird. Die Vakuumabscheidung von Selen auf die erweichbare Schicht ergibt eine Schicht aus teilchenförmigen! Selen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von ungefähr 0,4 Mikron.

Dieses Abbildungselement wird einheitlich elektrostatisch untui· Verwendung öiiior Kor ölvorrichtung auf ein Oberflächenpotential von positiv 200 V geladen, bildweise mit aktivierender elektromagnetischer Bestrahlung, hier Licht, von ungefähr 5 ergs/cm mit 4000 Ä-Licht durch ein photographisches Durchscheinbild in Kontakt mit dem Element belichtet. Das Element wird dann entwickelt, indem man es einige s in 1,1,1-Trichloräthan eintaucht. Die rncht-migrierten Teilchen und im wesentlichen das gesamte erweichbare Material werden weggewaschen, wobei ein Bild auf dem transparenten leitfähigen Substrat zurückbleibt. Ein Hochqualitäts-Migrationsabbildungselement, das mit einem Bild versehen ist, wird erhalten mit Kontrastdichten

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von 1,5 reflektierend bzw. spiegelnd und einer belichteten lIoivtraG'iaüfl'io^n^ von. senr als 400 Zeilenpaaren/r-in. Es v/erden keine Farbinterferenzmuster auf dem Film beobachtet und die Vaißlichtdichte hat auf 50% zugenommen, verglichen mit der unentwickelten Dichte. Die nicht-entwickelte Filmrsflexionsdichte beträgt 1,0 bei weißem Licht und 1,5 bei blauem Licht. Nach der Meniskusentwicklung ist die Reflexionsdichte 1,5 in weißem und 1,5 in blauem Licht. Man beobachtet, daß das Bild neutral in seiner Farbe, d.h. schwarz, ist.

Beispiel 2

Ein Abbildungselement wird, wie im Beispiel 1 beschrieben, hergestellt. Die Reflexionsdichte beträgt 1,0 in weißem Licht und 1,5 in blauem Licht. Dieser Film wird dann meniskusentwickelt, wie es in der Patentanmeldung mit der Serial Nr. 300 9^0, eingereicht am 26.10.1972, beschrieben ist.

Die Verfahrensgeschwir.digkeit durch den Meniskusentwiekler beträgt 6,35 cm (2,5 inch) pro s mit Freon TMC, erhältlich von DuPont als Entwicklungslösungsmittel. Ausgezeichnete Bilder werden mit der Meniskusentwicklung erhalten und die Reflexionsdichte beträgt 1,5 in weißem Licht und 1,5 in blauem Licht. Das Bild ist daher neutral und die Weißlichtdichte wird auf 50% erhöht, verglichen mit der ursprünglichen unentwickelten Dichte. Die Dichte wird nicht von einem Verlust der Auflösung begleitet, verglichen mit bekannten Migrationsabbildungsfilmen, und es ist noch möglich, eine Kontaktbelichtungsauflösung über 400 Zeilenpaaren/mm zu erhalten. Man beobachtet keine Interferenzfarbe, wenn die transparente leitfähige

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Schicht mit meniskusentwickelten AbMldungselementen verwendet wird.

Beispiel 3

Ein Schichtkonfigurations-Migrationsabbildungselement, hergestellt durch Vermischen von Polystyrolsulfonsäure, erhältlich von National Starch and Chemical Co. unter dem Warenzeichen Versal-TL Nr. 70, mit 5 Gew.~?6 Cabosil, einem kolloidalen pyrogenen Silikapigment, erhältlich von Cabot Corp., wird hergestellt, um die Benetzungseigenschaften der Polystyrolsulfonsäure an das Mylar-Substrat zu verbessern. Der transparente leitfähige Überzug wird dann mit einer Dilt-Beschichtungsvorrichtung unter Verwendung einer 72Q-Tiefdruckwalze mit 12 m/min (40 feet per minute) aufgetragen. Der entstehende Film ist ungefähr 2 Mikron dick. Eine Schicht aus erweichbarem Material, enthaltend ungefähr eine 12 gew.-?6ige Lösung aus einem auf übliche ¥eise synthetisierten Polymeren aus ungefähr 80/20 Mol-% Copolymerem aus Styrol und Hexyl¹!,ethacrylat mit einem Molekulargewicht von ungefähr 41 300 und einer grundmolaren Viskositätszahl in Toluol von ungefähr 0,16 bei ungefähr 25⁰C, wird auf das elektrisch leitfähige Substrat aufgetragen, das die Polystyrolsulfonsäure enthält, wozu man eine Tiefdruckwalze verwendet, und dann wird trocknen gelassen. Das erweichbare Material besitzt eine Dicke von ungefähr 2 Mikron. Die Oberfläche des erweichbaren Materials wird dann mit amorphem Selen beschichtet, wozu man ein Vakuumabscheidungsverfahren verwendet, wie es in Einzelheiten in der schwebenden US-Patentanmeldung mit der Serial Nr. 813 345, eingereicht am 3.4.1969, beschrieben ist. Die Vakuum-

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verdampfung von Selen auf die erweichbare Schicht ergibt eine Schicht aus teilchenförmigen! Selen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von ungefähr 0,4 Mikron.

Dieses Abbildungselement wird einheitlich elektrostatisch unter Verwendung einer Koronavorrichtung auf ein Oberflächenpotential von positiv 200 V geladen, bildweise mit aktivierender elektromagnetischer Bestrahlung, hier Licht, mit ungefähr 5 ergs/cm von 4000 S-Licht durch ein photographisches Durchscheinbild in Kontakt mit dem Element belichtet. Das Element wird dann entwickelt, indem man es einige s in 1,1,1-Trichloräthan eintaucht. Die nicht-migrierten Teilchen und im wesentlichen das gesamte erweichbare Material werden weggewaschen und dabei bleibt ein Bild auf dem transparenten leitfähigen Substrat zurück. Ein Migrationsabbildungselement mit hoher Qualität, das mit einem Bild versehen ist, wird erhalten mit Reflexionskontrastdichten von 1,5 und mit einer Kontrastauflösung über 400 Zeilenpaaren/mm. Es werden auf dem Film keine Farbinterferenzmuster beobachtet und die Weiß^.ohtdichte hat auf 50?^ zugenommen, verglichen nit der ursprünglichen nicht-entwickelten Dichte. Die Filmreflexionsdichte des nicht-entwickelten Films beträgt 1,0 in weißem Licht und 1,5 in blauem Licht. Nach der Meniskusentwicklung beträgt die Reflexionsdichte 1,5 in weißem und 1,5 in blauem Licht. Man beobachtet, daß das Bild neutral in seiner Farbe, d.h. schwarz, ist.

Beispiel 4

Ein Abbildungselement wird, wie imBeispiel 3 beschrieben, hergestellt. Die Reflexionsdichte beträgt 1,0 in weißem Licht und 1,5 in blauem Licht. Dieser Film wird dann

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entsprechend, wie es in der schwebenden US-Patentanmeldung mit der Serial Hr. 300 940, eingereicht am 26.10.1972, beschrieben wird, meniskusentitfickelt.

Die Entwicklungsgeschwindigkeit durch die Meniskus entwicklungsvorrichtung beträgt 6,35 cm/s (2,5 inches per second) mit Freon TMC, erhältlich von DuPont, als Entwicklungslösungsmittel. Man erhält bei der Meniskusentwicklung ausgezeichnete Bilder und die Reflexionsdichte beträgt 1,5 in weißem Licht und 1,5 in blauem Licht. Das Bild ist daher neutral und die Weißlichtdichte erhöht sich auf 50%, verglichen mit der ursprünglichen nicht-entwickelten Dichte. Die Dichte wird nicht von einem Verlust der Auflösung begleitet, verglichen bei bekannten Migrationsabbildungsfilmen, und es ist noch möglich, eine Kontaktbelichtungsauflösung über 400 Zeilenpaaren/mm zu erhalten. Man beobachtet keine Interferenzfarbe, wenn die transparente leitfähige Schicht bei meniskusentwickelten Migrationsabbildungselementen verv/endet wird.

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Claims (24)

1. Pa t e η t a η s ρ r ü c h e

   Migrationsabbildungsverfahren, dadurch gekennzeichnet , daß man ein Abbildungselement enthaltend ein elektrisch leitfähiges Substrat, das Polystyrolsulfonsäure enthält, eine Schicht aus im wesentlichen elektrisch isolierendem erweichbaren Material, die über dem Substrat liegt, wobei der Widerstand des erweichbaren Materials gegenüber der Migration von photoempfindlicheia Migrationsmaterial ausreichend erniedrigt werden kann, so daß eine Migration des Migrationsmaterials in die Tiefe der erweichbaren Schicht stattfinden kann,

   eine Schicht aus photoempfindlichem Migrationsraaterial, benachbart zn der Oberfläche des erweichbaren Materials, gegenüber dem Substrat und in Kontakt mit dem erweichbaren Material, schafft,

   ein elektrisch latentes Bild an das Migrationsmaterial anlegt bzw. darauf anwendet, und

   das Abbildungselement entwickelt, indem man den Widerstand gegenüber der Migration des Migrationsmriteriali, in die Tiefe der erweichbaren Schicht mindestens so weit erniedrigt, daß es ausreicht, daß das Migrationsmaterial bildweise mindestens in die Tiefe der erweichbaren Schicht migrieren kann, wobei keine Farbinterferenzmuster auf dem Bild vorhanden sind und das Bild in seiner Farbe neutral ist.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Dicke des Substrats ungefähr 0,1 bis ungefähr 5,0 Mikron beträgt.

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3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das photoempfindliche Migrationsmaterlal photoleitend ist.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Molekulargewicht der Polystyrolsulf onsäure von ungefähr 70 000 bis ungefähr 100 000 beträgt.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Polystyrolsulfonsäure ungefähr 1 bis ungefähr 15 Gew.-% eines kolloidalen pyrogenen Siliziumdioxidpigments enthält.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an kolloidalem pyrogenen Sillziumdioxidplgment von ungefähr 5 bis ungefähr 10% beträgt.
7. 7. Migrationsabblldungselement, enthaltend:

   ein elektrisch leitfäLiges Substrat, enthäutend Polystyrolsulfonsäure ,

   eine Schicht aus im wesentlichen elektrisch isolierendem erweichbaren Material, die über dem Substrat liegt, und eine Schicht aus photoempfindlichem Migrationsmaterial, benachbart zu der Oberfläche aus erweichbarem Material, gegenüber ■ von dem Substrat und in Berührung mit dem erweichbaren Material.
8. 8. Abbildungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Dicke des Substrats ungefähr 0,1 bis ungefähr 5,0 Mikron beträgt.

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9. 9. Abbildungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß das photoempfindlich« Kigrationsmaterial photoleitend ist.
10. 10. Abbildungselement nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß das Molekulargewicht der Polystyrolsulfonsäure von ungefähr 70 000 bis ungefähr 100 000 beträgt.
11. 11. Abbildungselement nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß die Polystyrolsulfonsäure ungefähr 1 bis ungefähr 15 Gexv.-S» eines kolloidalen pyrogenen Siliziumdioxidpigments bzw. Kieselsäurepigments, ausgedrückt durch das Gewicht, enthält.
12. 12. Abbildungselement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Menge an kolloidalem pyrogenen Siliziumdioxidpigment ungefähr 5 bis ungefähr 10 Gew.-°/o beträgt.
13. 13. Hit. einem Bild versehenes Migrationsel^niönt. dadurch gekennzeichnet , daß es enthält eine Schicht aus im wesentlichen elektrisch isolierendem erweichbaren Material und eine Schicht aus neutral gefärbtem photoempfindlichen Migrationsmaterial» selektiv in der Tiefe in dem erweichbaren Material in einem ersten Bildmuster verteilt, und ein komplementäres Bildmuster aus photoempfindlichem Migrationsmaterial in dem erweichbaren Material, getrennt angebracht von dem ersten Bildmuster, wobei das komplementäre Bildmuster benachbart zu der Oberfläche der erweichbaren Schicht und damit in Berührung ist und wobei die erweichbare.Schicht

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    auf einem elektrisch leitfähigen Substrat liegt, welches Polystyrolsulfonsäure enthält.
14. 14. Mit einem Abbild versehenes Element nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat ungefähr 0,1 bis ungefähr 5,0 Mikron dick ist*
15. 15. Mit einem Abbild versehenes Element nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das photoeinpfindlicha Migrationsmaterial photoleitend ist.
16. 16. Mit einem Abbild versehenes Element nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Molekulargewicht der Polystyrolsulfonsäure ungefähr 70 000 bis ungefähr 100 000 beträgt.
17. 17. Mit einem Abbild versehenes Element nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Polystyrolsulf onsäure ungefähr 1 bis ungefähr 15 Gew.-% kolloidales pyrogenes Siliziumdioxidpigment, ausgedrückt durch -las Gewicht, enthält.
18. 18. Mit einem Bild versehenes Element nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß die Menge an kolloidalem pyrogenen Siliziumdioxidpigment ungefähr 5 bis ungefähr 10 Gew.-?6 beträgt.
19. 19. Migrationselement, das mit einem Bild versehen ist,, mit feinem Farbinterferenzmuster auf seiner Oberfläche, enthaltend ein Muster, das einem Bild entspricht, aus neutralem gefärbten photoempfindlichen Migrationsmaterial In Berührung mit einem elektrisch leitfähigen Substrat, das Polystyrolsulfonsäure enthält.

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20. 20. Mit einem Abbild versehenes Element nach Anspruch 19, dadurch g s k e η η zeichnet, daß das Substrat ungefähr 0,1 bis ungefähr 5,0 Mikron dick ist.
21. 21. Hit einem Abbild versehenes Element nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das photoempfindliche Migrationsmaterial photoleitend ist.
22. 22. Mit einem Abbild versehenes Element nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , daß das Molekulargewicht der Polystyrolsulfonsäure ungefähr 70 bis ungefähr 100 000 beträgt.
23. 23. Mit einem Abbild versehenes Element nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Polystyrolsulfonsäure ungefähr 1 bis ungefähr 15 Gew.-?o kolloidales pyrogenes Siliziumdioxidpigment enthält.
24. 24. Mit einem Abbild versehenes Element nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an kolloidalem pyrogenen Siliziumdioxidpigment ungefähr 5 bis ungefähr 10?s beträgt.

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