DE2459078A1 - Elektrophoretisches bildaufzeichnungsverfahren sowie vorrichtung zur durchfuehrung desselben - Google Patents
Elektrophoretisches bildaufzeichnungsverfahren sowie vorrichtung zur durchfuehrung desselbenInfo
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8 München 22,Thierschstraße
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Elektrophoretisches Bildaufzeichnungsverfahren
sowie Vorrichtung zur Durchführung desselben
sowie Vorrichtung zur Durchführung desselben
26/09 01
Elektrophoretisches Bildaufzeichnungsverfahren sowie Vorrichtung
zur Durchführung desselben
Die Erfindung betrifft ein elektrophoretisches Bi^aufzeichnungsverfahren,
bei dem elektrisch photosensitive Teilchen, von denen mindestens ein Teil eine elektrostatische Ladung positiver Polarität
aufweist, zwischen zwei im Abstand voneinander angeordneten Elektroden, von denen eine auf der den Teilchen zugewandten Seite
eine Sperrschicht aufweist, gleichzeitig oder praktisch gleichzeitig der Hnwirkung eines die Teilchen zur Wanderung veranlassenden
elektrischen Feldes ausgesetzt und bildweise aktivierender Strahlung exponiert werden.
Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens.
Es ist allgemein bekannt, elektrophoretische Bildaufzeichnungsverfahren
zur Herstellung photographischer Bilder zu verwenden. So ist beispielsweise aus der US-PS 2 758 939 ein elektrophoretisches
Bildaufzeichnungsverfahren bekannt, bei dem eine Schicht von
photoleitfähigen Teilchen, d.h. elektrisch photosensitiven Teilchen
zwischen zwei im Abstand voneinander angeordneten Elektroden, von denen mindestens eine transparent ist, der Einwirkung eines elektrischen
Feldes ausgesetzt und einem Lichtbild exponiert .wird. Dabei erfahren jene Teilchen, die in elektrischen Kontakt mit
einer Elektrode während der Lichtexponierung gelangen, eine nutzbare
Änderung der Ladungspolarität und wandern zu der anderen Elektrode mit entgegengesetzter Polarität oder werden von dieser
angezogen, wohingegen die Teilchen, welche nicht belichtet wurden
ihre ursprüngliche Ladungspolarität beibehalten. Infolge einer bildweisen Änderung der Ladungspolarität der exponierten photoleitfähigen
Teilchen können somit photoleitfähige Teiihenbilder auf oder nahe der Oberfläche einer der beiden voneinander im Abstand
angeordneten Elektroden erzeugt werden,, welche dem als Vorlage dienenden Lichtbild entsprechen. Bei einer Ausführungsform
des aus 4er US-PS 2 758 939 bekannten Verfahrens ist die Elektroden-
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oberfläche, an welcher die exponierten elektrisch photosensitiven
Teilchen eine Änderung der Ladungspolarität erfahren, transparent und elektrisch leitfähig, während die andere Elektrodenoberfläche
eine dünne elektrisch isolierende Schicht aufweist, die auch als Sperrschicht bezeichnet werden kann, um einen Ladungsaustausch
mit den elektrisch photosensitiven Teilchen zu verhindern oder mindestens zu vermindern.
Nach Bekanntwerden des in der US-PS 2 758 939 beschriebenen elektrophoretischen
Bildaufzeichnungsverfahren ist eine Anzahl weiterer
Publikationen bekannt geworden, die sich mit dem aus der US-PS
2 758 939 bekannten elektrophoretischen Bildaufzeichnungsverfahren
beschäftigen. Verwiesen wird in diesem Zusammenhang beispielsweise
auf die GB-PS 950 29 7 und die US-PS 2 940 847, 3 100 426,
3 140 175 und 3 143 508. Zu erwähnen sind ήχ* des weiteren die folgenden
Patentschriften, die elektrophoretische Bildaufzeichnungsverfahren
betreffen, nämlich US-PS3 384 565, 3 384 488, 3 615 558, 3 384 566, 3 383 993, 3 616 398 und 3 647 660 sowie die CA-PS
899 137.
Die bekannten elektrophoretischen Bildaufzeichnung
die auf der Wanderung photosensitiver Teilchen zwischen zwei 3Uektroden beruhen lassen sich als sog. photoelektrophoretische
Verfahren, abgekürzt als PEP-Verfahren, bezeichnet.
Hei den bekannten PEP-Verfahren erfahren die exponierten photoi.ensitiven
Teilchen, welche in elektrischen Kontakt mit einer Elektrode gelangen, die gelegentlich auch als "injizierende"
lilektrode bezeichnet wird, eine nutzbare Änderung ihrer Ladungspolarität unter Erzeugung photosensitiver Teilchen einer Polarität
:.n exponierten Bildbezirken, wohingegen die nicht exponierten l'hotosensitiven Teilchen mit einer entgegengesetzten Polarität
in den Nichtbildbezirken oder dunklen Bezirken verbleiben. Bei den
tekannten Verfahren wandern die photosensitiven Teilchen der
exponierten Bezirke, welche einer nutzbaren Änderung der Ladungsjolarität
unterliegen, unter dem Einfluß des elektrischen Feldes ;u der im Abstand von der einen Elektrode angeordneten anderen
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Elektrode entgegengesetzter Polarität oder werden von dieser angezogen,
während die nicht exponierten photosensitiven Teilchen, welche ihre ursprüngliche Ladungspolarität beibehalten zu der anderen
Elektrode wandern oder von dieser angezogen werden.
Ein Nachteil der bekannten PEP-Verfahren besteht darin, daß es
bei den bekannten Verfahren die exponierten photosensitiven Teilchen
sind, welche eine Änderung der Ladungspolarität erfahren. In vielen Fällen nämlich wäre es vorteilhaft, wenn die nicht exponierten
Teilchen eine Änderung der Ladungspolarität erfahren würden. Könnte man dies erreiche!} so wäre es nämlich möglich,
Bilder von umgekehrtem Bildvorzeichen im Vergleich zu den Bildern, die bei dem bekannten PEP-Verfahren anfallen, herzustellen.
Wie sich beispielsweise aus der US-PS 3 616 398, Spalte 1, Zeilen 34 bis 42, der US-PS 3 647 660, Spalte 1, Zeilen 48 bis 54 und
CA-PS 899 137, Seite 2, Zeile 24 bis Seite 3, Zeile 14 ergibt, sind die üblichen bekannten PEP-Verfahren zur Herstellung einfarbiger
und mehrfarbiger Bildaufzeichnungen ganz allgemein beschränkt auf Verfahren, bei denen bei Verwendung einer positiven
Vorlage ein negatives Bild erhalten wird und umgekehrt.
In der US-PS 3 616 398 und der US-PS 3 647 660 wird versucht, die beschriebene Bildvorzeichenbeschränkung bei den bekannten PEP-Verfahren
zur Herstellung monochromer Bilder zu überwinden. Die in den beiden erwähnten US-PS beschriebenen Verfahren zur Herstellung
von Bildern von umgekehrten Vorzeichen sind in ihrer Anwendbarkeit jedoch sehr besclfänkt, da diese Verfahren wenigstens
den Zusatz von entweder ß-KarctLn, d.h. einer Vitaminvorläuferverbindung
oder eines Halogens zu den photosensitiven Teilchen des Verfahrens erfordern. Bei dem aus der CA-PS 899 137 bekannten
Verfahren wird der Versuch unternommen, die beschriebene Bildvorzeichenbeschränkung
bei den üblichen PEP-Verfahren zur Herstellung mehrfarbiger Bildaufzeichnungen dadurch zu überwinden,
daß die Qualität des Farbbildes, das auf der Oberfläche der Elektrode, gegenüber der injizierenden Elektrode, die bei den
üblichen PEP-Mehrfarbverfahren verwendet wird, verbessert wird.
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Nach der CA-PS 899137 kann dies dadurch erfolgen, daß versucht wird, die Anzahl von "unerwünschten11 photosensitiven Teilchen,
welche bei den üblichen Mehrfarb-PEP-Verfahren aufgrund der bipolaren
Eigenschaften dieser Teilchen vorhanden sind, zu vermindern oder das Auftreten dieser Teilchen ganz auszuschalten.
Wie sich aus den US-PS 3 616 39 8 und 3 647 660 und der CA-PS
899 137 ergibt, unterscheidet sich der Teilchenwanderungsmechanismus der Verfahren dieser Patentschriften nicht von den bekannten
PEP-Verfahren. Dies bedeutet,'daß in den PEP-Verfahren, die
in den beiden zitierten US-PS und in der CA-PS beschrieben werden, wie auch in den üblichen PEP-Verfahren es die exponierten
photosensitiven Teilchen sind, welche einer nutzbaren Änderung der Ladungspolarität unterliegen, wohingegen die nicht exponierten
Teilchen ihre ursprüngliche Ladungspolarität beibehalten.
Dies bedeutet, daß der grundlegende Exponierungs- und Ladungsaustauschmechanismus,
den die exponierten und nicht exponierten elektrisch photosensitiven Teilchen unterliegen, bei dem aus
den US-PS 3 616 398 und 3 647 660 und der CA-PS 899 137 bekannten Verfahren der gleiche Mechanismus ist, der auch den üblichen PEP-Verfahren
zugrundeliegt. Demzufolge führten die Versuche, die in
den US-PS 3 616 398 und 3 647 660 sowie der CA-PS 899 137 zur Erzielung einer Bildvorzeichenumkehrung von üblichen PEP-Verfahren
beschrieben werden, in keiner Weise zu einem elektrophoretischen Bildaufzeichnungsverfahren, bei dem die nicht exponierten Teilchen
eine nutzbare Änderung der Ladungspolarität erfahren.
Der Erfindung lag nunmehr die überraschende Erkenntnis zugrunde,
daß wenn elektrisch photosensitive Teilchen, von denen mindestens einige eine positive elektrostatische Ladungspolarität aufweisen,
zwischen zwei voneinander im Abstand angeordneten Elektroden mit
den beschriebenen Eigenschaften angeordnet werden und der Einwirkmg
eines elektrischen Feldes ausgesetzt und bildweise aktivierender elektromagnetischer Strahlung exponiert werden, eine Bildaufr
zeichnung erreicht werden kann durch Immobilisierung mindestens eines Teiles der exponierten photosensitiven Teilchen und dadurch,
daß mindestens ein Teil der nicht exponierten Teilchen zu einer
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nutzbaren Änderung der Ladungspolarität gezwungen wird.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß auf die Oberfläche
der einen Elektrode, die den photosensitiven Teilchen zugewandt ist, eine Menge eines Dunke1ladungsaustauschmaterials aufgebracht
wird, die ausreicht um eine nutzbare Änderung der Ladungspolarität mindestens eines Teiles der photosensitiven Teil-chen
herbeizuführen, die eine elektrostatische Ladung positiver Polarität aufweisen, wenn diese Teilchen in elektrischem Kontakt mit
dem Dunkelladungsaustauschmaterial in Gegenwart eines elektrischen
Feldes sowie in Abwesenheit aktivierender Strahlung gelangen. Die Oberfläche der Elektrode mit dem Dunkelladungsaustauschmaterial
oder Ladungsaustauschstoff wird im folgenden auch als Dunke1ladungsaus
tauschschicht bezeichnet. Die andere der beiden Elektroden
weist auf ihrer Oberfläche, die den photosensitiven Teilchen zugewandt ist, eine "Sperr"-Schicht auf, d.h. eine Schicht, welche
unter normalen Bilderzeugungsverfahrensbedingungen eine minimale Ladungsaustauschfähigkeit sowohl gegenüber den exponierten als
auch nicht exponierten elektrisch photosensitiven Teilchen hat.
Gegenstand der Erfindung ist demzufolge ein elektrophoretisches Bildaufzeichnungsverfahren, bei dem elektrisch photosensitive
Teilchen, von denen mindestens ein Teil eine elektrostatische Ladung positiver Polarität aufweist, zwischen zwei im Abstand voneinander
angeordneten Elektroden, von denen eine auf der den Teilchen zugewandten Seite eine Sperrschicht aufweist, gleichzeitig
oder praktisch gleichzeitig der Einwirkung eines die Teilchen zur Wanderung verlassenden elektrischen Feldes ausgesetzt und bildweise
aktivierender Strahlung exponiert werden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man als Elektrode, die der Elektrode mit
der Sperrschicht gegenüberliegt, eine Elektrode verwendet, die auf ihrer den Teilchen zugewandten Seite eine gleichmäßige Deckschicht
mit einem Dunke Iladungs aus t aus chmateriaL in einer Menge aufweist, die ausreicht, dinen nutzbaren Austausch der Ladungspolarität mindestens eines Teiles der Teilchen positiver Polarität
bei elektrischem Kontakt mit der Schicht in Gegenwart des elektrischen Feldes und in Abwesenheit der Strahlung herbeizufüh-
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ren und daß man zwischen den beiden Elektroden unter Ausbildung eines elektrischen Feldes eine solche Potentialdifferenz erzeugt,
daß mindestens ein Teil der Teilchen positiver Polarität in Kontakt
mit der Deckschicht gelangt und daß man die Teilchen der Einwirkung einer solchen aktivierenden Strahlung aussetzt, daß mindestens
ein Teil der exponierten Teilchen positiver Polarität auf der Oberfläche der Deckschicht immobilisiert wird und mindestens
ein Teil der nicht exponierten Teilchen positiver Polarität bei Kontakt mit der Deckschicht eine Änderung der Ladungspolarität
erfährt und von der Schicht abgestoßen wird.
Gegenstand der Erfindung ist des weiteren eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Zur Erleichterung der Exponierung wird vorzugsweise mindestens eine Elektrode verwendet, die mindestens teilweise für die aktivierende
Strahlung durchlässig oder transparent ist. Erforderlich ist dies jedoch nicht.
Nach dem Verfahren der Erfindung wird somit ein Bild aus elektrisch
photosensitiven Teilchen dadurch erzeugt, daß:
1. elektrisch photosensitive Teilchen, von denen mindestens einige
eine elektrostatische Ladung positiver Polarität aufweisen zwischen zwei im Abstand voneinander angeordnete Elektroden gebracht
werden und daß
Ϊ. gleichzeitig oder praktisch gleichzeitig (a) eine Potentialdifferenz
zwischen den beiden voneinander im Abstand angeordneten Elektroden unter Erzeugung eines elektrischen Feldes hervorgerufen
wird, so daß mindestens ein Teil der photosensitiven Teilchen positiver Polarität zwischen den beiden Elektroden in
elektrischem Kontakt mit der Elektrode mit der Dunke1ladungsaus
tauschschicht gelangt und daß (b) die Teilchen bildgerecht
aktivierender Strahlung exponiert werden, so daß mindestens ein Teil der exponierten Teilchen positiver Polarität immobilisiert
wird auf oder nahe der Oberfläche der Dunke11adungsaustauschschicht
und daß mindestens ein Teil der nicht exponierten Teil-
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chen positiver Polarität bei elektrischem Kontakt mit der
Dunkelladungsaustauschschicht eine Änderung der Ladungspolarität erfährt und von der Schicht abgestoßen wird.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
werden die exponierten photosensitiven Teilchen auf oder nahe der Oberfläche der Dunkelladungsaustauschschicht immobilisiert und
bilden ein negativ erscheinendes Bild der Vorlage, während die nicht exponierten Teilchen bei elektrischem Kontakt mit der Dunkelladungsaustauschschicht eine nutzbare Änderung ihrer Ladungspolarität erfahren und von der Dunkelladungsaustauschschicht abgestoßen
werden in Richtung der benachbarten Elektrodenoberfläche, wo sie ein positiv erscheinendes Bild der Vorlage erzeugen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die
elektrisch photosensitiven Teilchen zwischen den beiden voneinander im Abstand xm angeordneten Elektroden in einer flüssigen Suspension angeordnet werden, die unter Verwendung einer elektrisch
isolierenden Flüssigkeit hergestellt werden kann. Durch das Vermischen mit einer solchen Flüssigkeit erlangen die Teilchen eine
elektrostatische Ladung. Die Folge des Einverleibens der Teilchen in eine solche Flüssigkeit ist, daß viele Teilchen dazu neigen,
eine elektrostatische Ladung positiver Polarität aufzunehmen, obgleich es für derartige bilderzeugende Suspensionen nicht ungewöhnlich ist, daß sie eine Mischung von Teilchen sowohl positiver
als auch negativer Polarität enthalten.
In vorteilhafter Weise können der bilderzeugenden Suspension zur
Verbesserung der Ladungs- und Dispersionsstabilität die verschiedensten üblichen bekannten Ladungssteuermittel zugesetzt werden.
Im Gegensatz zu den bekannten PEP-Verfahren läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren als PIER-Verfahren bezeichnen, abgeleitet
von "photoimmobilisiertes elektrophoretisches Aufzeichnungsverfahren" (photoimmobilized electrophoretic recording process).
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Das Verfahren der Erfindung eignet sich in besonders vorteilhafter
Weise zur Herstellung von mehrfarbigen Bildern unter Verwendung einer Mischung von mindestens zwei verschieden farbigen
photosensitiven Teilchen, wobei jeder Teilchentyp primär auf die aktivierende Strahlung einer verschiedenen Wellenlänge anspricht.
Es wurde gefunden, daß nach dem Verfahren der Erfindung herstellbare mehrfarbige Bilder durch subtraktive Farbbildung
eine gute bis eine ausgezeichnete Wiedergabe von neutralen Farbtönen
zeigen. Nach dem Verfahren der Erfindung lassen sich des weiteren mehrfarbige Bilder herstellen, die eine höhere Farbdichte
und eine bessere Farbtrennung aufweisen als vergleichbare Farbbilder, die nach bekannten PEP-Verfahren zur Herstellung
mehrfarbiger Bilder hergestellt werden können. Des weiteren hat sich gezeigt, daß aus noch nicht voll geklärten Gründen die
elektrisch photosensitiven Teilchen, die in Mehrfarb-Bilderzeugungssuspensionen
sowohl beim Verfahren der Erfindung als auch bei den bekannten PEP-Verfahren zur Herstellung mehrfarbiger Bilder
verwendet werden, in vorteilhafter Weise beim Verfahren der
Erfindung weniger zu nachteiligen Teilchenreaktionen neigen, als frei den bekannten PEP-Verfahren.
Ein überraschendes und unerwartetes Merkmal des Verfahrens der Erfindung ist, daß es im Gegensatz zu den bekannten PEP-Verfahren,
wie sie beispielsweise aus den US-PS 2 758 939, 2 940 847, 3 615 558, 3 616 39 8 und 3 647 660, der GB-PS 950 297 und der
CA-PS 899 137 bekannt sind, die nicht exponierten elektrisch photosensitiven
Teilchen sind, welche einem Ladungsaustausch mit
einer dunklen Ladungsaustauschoberflache einer Elektrode unterliegen
und dadurch eine nutzbare Änderung ihrer Ladungspolarität erfahren.
Gelegentlich ist bei den bekannten PEP-Verfahren bereits vorgeschlagen
worden, die üblichen Oberflächencharakteristika der sog. "injizierenden" Elektrode und/oder der "SperruElektrode
zu modifizieren. So ist es beispielsweise aus der GB-PS f 193 (vergl. Beispiele V bis IX) bekannt, extrem kleine Mengen einer
"Lewisbase" oder einer "Lewissäure", beispielsweise 2,4,7-Trinitro-
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9-fluorenon auf die eine oder andere Oberfläche der Elektroden
aufzubringen, um die photographische Empfindlichkeit des PEP-Verfahrens
zu erhöhen. Aus der GB-PS 1 347 162 ist es des weiteren bekannt, auf die Oberfläche einer injizierenden Elektrode bei
PEP-Verfahren eine photoleitfähige Schicht aufzutragen, um die verschiedenen Bilderzeugungscharakteristika üblicher PEP-Verfahren
zu modifizieren, beispielsweise die photographische Empfindlichkeit,
Dmax» D min» <*en Bildkontrast und die spektrale Empfindlichkeit.
Aus der US-PS 3 616 390 und der US-PS 3 723 288 ist es des weiteren bekannt, als leitfähige injizierende Elektrode eine
Elektrode aus einer vorbelichteten photoleitfähigen Zinkoxid-Bindemitte
!schicht auf einem leitfähigen Träger zu verwenden. Aus
der US-PS 3 595 771 ist es des weiteren bekannt, als "Sperr"-Elektrode
beim PEP-Verfahren eine Elektrode mit einer photoleitfähigen isolierenden Schicht, z.B. einem "Ladungsübertragungskomplex"
aus einem nicht photoleitfähigen aromatischen Polycarbonatpolymer und einer "Lewissäure" beispielsweise 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon
zu verwenden, um eine akuraulierte elektrostatische Ladung zu entfernen,
welche sich auf einer üblichen hoch isolierenden Sperrelektrode aufbauen kann. Aus den US-PS 3 689 399 und 3 689 400
schließlich ist es bekannt, daß man auf die "injizierende" Elektrode wie auch auf die "Sp@rrls-Elektrode einer zur Durchführung des
PEP-Verfahrens geeigneten Vorrichtung isdierende Schicht/auftragen
kann. Aus der GB-PS 1 341 690 ist es schließlich bereits bekannt, auf die Oberfläche einer injizierenden Elektrode beim PEP-Verfahren
eine photoleitfähige Schicht, eine elektrolumineszierende
Schicht auf die photoleitfähige Schicht und eine transparente leitr
fähige Schicht auf die elektrolumiixeszierende Schicht aufzutragen,
so daß die Exponierung erfolgen kann unter Verwendung der photoleitfähigen Schicht zur selektiven Anregung der elektrolumineszierenden
Schicht, welche wiederum Strahlung emittiert für die Exponierung der bilderzeugenden elektrisch photosensitiven Teilchen
des Verfahrens.
Jedoch auch bei den bekannten "Kodifizierten" PEP-Verfahren, wie sie
in dtn verschiedenen zitierten Patentschriften beschrieben werden,
sind es die exponierten elektrisch photosensitiven Teilchen,
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welche bei Kontakt mit einer Elektrode eine Änderung ihrer Ladungspolarität durch Austausch ihrer Ladung mit dieser Elektrode erfahren
und dann von der Elektrode abgestoßen werden (d.h. von der benachbarten Elektrode entgegengesetzter Polarität angezogen werden).
Im Gegensatz hierzu sind es bei dem Verfahren der Erfindung die nicht exponierten elektrisch photosensitiven Teilchen, welche einer
nutzbaren Änderung ihJer Ladungspolafität unterliegen, und zwar
auf oder nahe der Oberfläche der Elektrode mit dem Dunkelladungsaustauschmaterial,
wohingegen die exponierten photosensitiven Teilchen an einem solchen Ladungsaustausch gehindert werden.
Die Zeichnung dient der näheren Erläuterung der Erfindung. Im einzelnen sind dargestellt in:
Figur 1a bis Id und 2a bis 2d die Unterschiede dnes typischen
Verfahrens nach der Erfindung und eines üblichen PEP-Verfahrens im Schema;
Figuren 3a und 3b der Mechanismus bei der Exponierung elektrischphotosensitiver
Teilchen beim Verfahren der Erfindung im Schema;:
Figuren 4a bis 4c die Herstellung eines mehrfarbigen Bildes nach dem Verfahren der Erfindung im Schema;
Figur 5 die einzelnen Komponenten der Gesamtspannungsdifferenz
zwischen den im Abstand voneinander angeordneten Elektroden beim Verfahren der Erfindung;
Figur 6 eine typische Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung, bei welcher eine Exponierung durch eine Elek&de
erfolgt, die mindestens teilweise für die aktivierende Strahlung durchlässig ist;
Figur 7 eine andere Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der
Erfindung, bei welcher die Exponierung mit aktivierender Strahlung ohne Exponierung durch eine Elektrode erfolgt;
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Figur 8a eine Aufsicht auf ein Interdigital-Elektrodensystem und
Figur 8b eine Seitenansicht eines Interdigital-Elektrodensystems
zur Untersuchung verschiedener bilderzeugender Suspensionen zum Testen der Dunkelladungsaustauscheigenschaften spezieller Verbindungen
oder spezieller Materialien.
Das Verfahren der Erfindung kann in verschiedener Weise modifiziert
werden, je nach dem im Einzelfalle erwünschten Ergebnis, den im Einzelfalle verwendeten Materialien sowie den im Einzelfalle angewandten
Versuchsbedingungen. Im folgenden werden verschiedene Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben. Es ist jedoch nicht möglich
sämtliche möglichen Ausgestaltungen zu beschxiben.
Die wesentlichen Unterschiede zwischen dem Verfahren der Erfindung
und einem typischen PEP-Verfahren ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Figuren 1a bis 1d sowie 2a bis 2d.
In den Figuren 1a und 2a sind typische Elektrodenanordnungen für die Durchführung eines Verfahrens nach der Erfindung und des PEP-Verfhrens
dargestellt. Sowohl beim Verfahren der Erfindung . als auch beim PEP-Verfahren werden zwei im Abstand voneinander angeordnete
Elektroden SO und 51 verwendet, zwischen denen eine Vielzahl elektrisch photosensitiver Teilchen angeordnet ist, die wie
sich aus den Figuren 1a und 2a ergibt in Form einer flüssigen bilderzeugenden Suspension 61 vorliegen, die im allgemeinen besteht
aus einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit 53 mit hierin dispergierten elektrisch photosensitiven Teilchen 56 mit einer
elektrostatischen Ladung. Mindestens eine der Elektroden des Verfahrens der Erfindung und des PEP-Verfahrens ist, wie sich aus
den Figuren 1a bis 1d bzw. 2a bis 2d ergibt, mindestens teilweise für die aktivierende Strahlung durchlässig. Sie kann beispielsweise
bestehen aus einer mit leitfähigem Zinkoxid beschichteten Glaselektrode, beispielsweise einer NESA ^ -Glaselektrode (Hersteller
PPG Industries). Eine derartige Elektrode kann beispielsweise verwendet werden, wenn die aktivierende Strahlung aus sichtbare» Licht
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besteht. Im vorliegenden Falle ist die Elektrode 51 der Figuren 1a und 2a teilweise durchlässige
Der Ausdruck "aktivierende Strahlung" ist hier im weitesten Sinne zu verstehen. Der Ausdruck schließt beispielsweise elektromagnetische
Strahlung, beispielsweise sichtbares Licht ein, auf welche die elektrisch photosensitiven Teilchen des Verfahrens der Erfindung
ansprechen, beispielsweise unter Erzeugung von Elektronenleerstellenpaaren
(electron-hole pairs) , ist jedoch nicht Herauf beschränkt. Typische Strahlungsquellen für geeignete aktivierende
Strahlung zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung sind beispielsweise Wolframlampen sowie Laser.
Mindestens eine der Elektroden beim Verfahren der Erfindung, im
allgemeinen die transparente Elektrode, sofern eine solche verwendet wird, weist auf ihrer inneren Seite, d.h. der Seite, die der
bilderzeugenden Suspension zugewandt ist, eine Schicht aus einem
Dunkelladungsaustauschmaterial 54 auf. Eine solche Schicht ist im
Falle des PEP-Verfahrens nicht vorhanden. Ist, wie im Falle der
Figur 1a die Dunkelladungsaustauschschicht 54 auf der teilweise
durchlässigen Elektrode 51 angeordnet, so ist es vorteilhaft, wenn die Dunkelladungsaustauschschicht ebenfalls mindestens teilweise
für die aktivierende Strahlung durchlässig ist. Im Gegensatz hierzu
besteht die teilweise durchlässige Elektrode des PEP-Verfahrens aus einer transparenten leitfähigen Elektrode, beispielsweise
einer NESA ^Glaselektrode. Bei den üblichen PEP-Verfahren wird
die Elektrode 51 gelegentlich auch als eine "injizierte" Elektrode bezeichnet. Die Elektrode 50 weist eine Schicht 59 auf, die
ein Material enthält, das eine minimale Ladungsaustauschfähigkeit gegenüber den elektrisch photosensitiven Teilchen unter normalen
Bilderzeugungsbedingungen aufweist, und die beispielsweise aus einem elektrisch isolierenden Stoff besteht, der beispielswei
se aus der US-PS 2 758 939 bekannt ist und die, wie bereits erwähnt, auch als "Sperr" Schicht bezeichnet werden kann.
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Um die Unterschiede zwischen dem Verfahren der Erfindung und dem PEP-Verfahren zu veranschaulichen wird auf die Figuren 1b bis
Id bzw. 2b bis 2d verwiesen.
Wie sich aus den Figuren 1b und 2b ergibt, wird die Bilderzeugung in beiden Fällen dadurch eingeleitet, daß der Schalter 60 unter
Erzeugung eines elektrischen Feldes zwischen den Elektroden 50
und 51, die an die Spannungsquelle 52 angeschlossen sind, geschlossen
wird.
Der Einfachheithalber soll angenommen werden» daß im Falle der
Figuren 1b und 2b die Ladungen aufweisenden elektrisch photosensitiven Teilchen 56 zwischen den Elektroden 50 und 51 positive Ladungen
tragen. Es soll jedoch daran erinnert werden, daß auch bilderzeugende Suspensionen mit Mischungen von sowohl positiv
als auch negativ geladenen photosensitiven Teilchen beim Verfahren der Erfindung verwendet werden können, vorausgesetzt, daß mindestens
ein Teil der Teilchen ein© elektrostatische Ladung positiver Polarität aufweist . Ganz allgemein hat es sich als vorteilhaft erwiesen
beim Verfahren der Erfindung bild@rzeug@nde Suspensionen zu
verwenden, welche einen wesentlichen Anteil an positiv geladenen Teilchen aufweisen, d.h. deren Teilchen zu mehr als 40t, vorzugsweise
zum überwiegenden Teile uad insbesondere zu 80 bis 1001 aus positiv geladenen Teilchen bestehen t um besonders gut definierte
Bilder zu erhalten und damit der bild@rz@ug©nd© Prozeß in besonders
wirksamer Weise abläuft.
Unter der Annahme, daß das elektrische Feld, das zwischen den
Elektroden 50 und 51 durch Schließe» des Schalters 60 erzeugt wird, ein negatives Potential auf der Dunkelladungsaustauschoberfläche
54 der Elektrode 51 hervorruft und ein negatives Potential
auf der Elektrode 51 des PHP-Verfahrens, ist offensichtlich, daft
bei Einwirkung des Feldes die positiv geladenen photosensitiven
Teilchen, die in der Trägerflussigkeit suspendiert vorliegen, auf elektrophoretischen Wege in Richtung der Elektrode 51 zu wandern
beginnen, und zwar aufgrund der elektrostatischen Anziehungskräfte
zwischen den Teilchen und der Elektrode.
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In typischer Weise wird sowohl beim Verfahren der Erfindung als auch beim PEP-Verfahren ein elektrisches Feld zwischen den Elektroden
50 und 51 erzeugt und während der Einwirkung des Feldes erfolgt eine bildweise Exponierung 64 durch die transparente Elektrode,
wie sich aus den Figuren 1c und 2c ergibt. In vorteilhafter Weise erfolgen Einwirkung des elektrischen Feldes und bildweise
Exponierung beim Verfahren der Erfindung gleichzeitig.
Der Ausdruck "praktisch gleichzeitig" soll berücksichtigen, daß
das Verfahren der Erfindung jede Reihenfolge der Erzeugung von elektrischem Feld und der Exponierung der Teilchen zwischen den
im Abstand voneinander angeordneten Teilchen einschließt, wobei die Zeitdauer der Exponierung mit der Zeitdauer der Anwesenheit
des elektrischen Feldes zusammenfällt. Wie bereits angedeutet,
wurde es bis heute im allgemeinen als vorteilhaft angesehen, wenn die Erzeugung des elektrischen Feldes und die Exponierung gleichzeitig
erfolgen, mindestens insofern, als dies technisch möglich ist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß beispielsweise im Falle
einer speziellen Kombination von Elektrodenformen und Felderzeugungstechniken oder dann, wenn es gewünscht oder zweckmäßig ist,
das normale Ansprechen der photosensitiven Teilchen beim Verfahren
der Erfindung etwa-s|zu verändern, es möglich ist, das elektrische
Feld, eine geringfügige, jedoch definierte Zeitspanne vor der bildweise Exponierung zu erzeugen.
Gemäß Figur 1c gelangt beim Verfahren der Erfindung als Ergebnis
der Exponierung 64 das positiv geladene photosensitive Teilchen 57 in elektrischen Kontakt mit der Dunke1ladungsaustauschschicht
54 und wird immobilisiert und auf der Oberfläche der Ladungsaustauschschicht 54 zurückgehalten. Andererseits erfährt das positiv
geladene photosensitive Teilchen 58, das nicht aktivierender Strahlung exponiert wurde, einen Wechsel in der Ladungspolarität bei
elektrischem Kontakt mit der Dunkelladungsaustauschschicht 54 und wird negativ geladen. Das Teilchen 58 wird dann von der Dunkelladungsaustauschschicht
abgestoßen und beginnt in Richtung zur Elektrode 50 zu wandern aufgrund der elektrostatischen Anziehungskräfte
zwischen dem nunmehr negativ geladenen photosensitiven
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2.4 S 9 O 7 8
Teilchen 58 und der positiven Polarität der Elektrode 50.
Der "elektrische Kontakt" der beim Verfahren der Erfindung zwischen
der Dunkelladungsaustauschschicht und den elektrisch photosensitiven
Teilchen erfolgt, schließt einen elektrischen Kontakt zwischen Teilchen und Schicht in Form eines physikalischen Kontaktes
ein. Es ist jedoch anzunehmen, daß ein tatsächlicher physikalischer
Kontakt nicht immer erforderlich ist, um einen elektrischen Kontakt zu erreichen, sondern daß vielmehr eine physikalische Nähe zur
Erzielung eines Stromflusses ausreichend ist. Demzufolge ist der hier gebrauchte Ausdruck "elektrischer Kontakt" nicht beschränkt
auf einen tatsächlichen physikalischen Kontakt. Im Gegensatz zum Verfahren der Erfindung laufen beim bekaüften PEP-Verfahren, wie
sich aus Figur 2c ergibt, folgende Mechanismen bei der Exponierung gegenüber aktivierender Strahlung ab:
Beim PEP-Verfahren behält das positiv geladene photosensitiv-e
Teilchen 58 das nicht aktivierender Strahlung exponiert wurde, seine ursprüngliche Ladungspolarität bei elektrischem Kontakt mit
der transparenten injizierenden Elektrode 51 bei. Die Folge ist, daß das nicht exponierte Teilchen 58 aufgrund elektrostatischer
Anziehungskräfte zwischen positiv geladenem Teilchen 58 und der negativen Polarität der Elektrode 51 auf der Elektrode 51 verbleibt,
In den exponierten BezirkenJjedoch gelangt aktivierende Strahlung 64 durch die transparente injizierende Elektrode 51 und wenn das
positiv geladene photosensitive Teilchen 57 in Kontakt mit der Elektrode gelangt, erfolgt ein Wechsel der Ladungspolarität des
Teilchens 57. Infolgedessen erfährt bei» bekannten PEP-Verfahren das ursprünglich positiv geladene photosensitive Teilchen 57, wenn
es aktivierender Strahlung 64 exponiert wird, einen Wechsel in der Ladungspolarität bei elektrischem Kontakt mit der Ladungsinjektionsoberfläche
51 und wird negativ geladen und wird ferner als Folge hiervon von der Injektionselektrode 51 negativer Polarität
abgestoßen und wandert zur Elektrode 50 mit positiver Polarität.
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Wie sich, aus Figur 1d ergibt, wird beim Verfahren der Erfindung
ein positives Bild 58 auf der Elektrode 50 entsprechend der Vorlage erhalten. Im Gegensatz hierzu wird, wie sich aus Figur 2d
ergibt, beim bekannten PEP-Verfahren ein negatives Bild oder Umkehrbild 57 auf der Elektrode 50 zur Vorlage erhalten.
Der genaue Mechanismus, der dem Verfahren der Erfindung zugrunde
liegt, ist bis heute noch nicht restlos geklärt. Zumbesseren
Verständnis der elektrischen Reaktionen, die beim Verfahren der
Erfindung ablaufen können, wurde die folgende Hypothese entwickelt. Diese Hypothese läßt sich wie folgt darstellen:
(1) es erfolgt eine elektrische Reaktion eines elektrisch photosensitiven
Teilchens, z.B. des Teilchens 57 in Figuren la bis 1d mit einer Schicht aus einem.Dunke11adungsaustauschmaterial
in einer Elektrodenvorrichtung wie sie in Figuren 1a bis 1d dargestellt ist und
2) es erfolgt eine elektrische Reaktion eines elektrisch photosensitiven
Teilchens, z.B. des Teilchens 58 von Figur 1a bis 1d mit einem Dunkelladungsaustauschmaterial in einer Elektrodenvorrichtung,
wie sie in den Figuren 1a bis 1d dargestellt ist.
Der wesentliche Unterschied zwischen diesen beiden Fällen liegt
natürlich darin, daß das Teilchen 57, das zunächst eine positive Ladung trägt, wenn es in elektrischem Kontakt mit der Dunke1ladungsaus
taus chs chi cht gelangt, aktivierender Strahlung exponiert wird, wohingegen das Teilchen 58, welches zunächst eine positive elektrostatische
Ladung trägt, wenn es in Kontakt mit der Dunkelladungsaustauschschicht
gelangt, nicht aktivierender Strahlung exponiert wird.
Wie sich aus Figuren 3a und 3b ergibt, wird im Teilchen 57, das
der aktivierenden Strahlung 64 exponiert wurde, ein Elektronen-
leerste llenp aar 33 (electron hole pair ) erzeugt, wohingegen ein
solches Elektronenleerstellenpaar im Teilchen 58 nicht erzeugt
wird, weil dieses der aktivierenden Strahlung nicht exponiert wird.
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Was nun das nicht exponierte Teilchen 58 der Figuren 1a bis 1d anbelangt, so wird angenommen» daß wenn dies positiv geladene
nicht exponierte Teilchen in elektrischen Kontakt mit der Dunkelladungsaustauschschicht
gelangt> ein Elektronenfluß von der Dunkelladungsaustauschschicht zum nicht exponierten photosensitiven
Teilchen 58 erfolgt, d.h0 es werden Elektronen in das nicht
exponierte Teilchen 58 injiziert. Wenn das nicht exponierte Teilchen 58 eine Anzahl von Elektronen aufgenommen hat, beginnt es
eine Anzahl von negativen Ladungseinheiten aufzubauen. Zu einem bestimmten Zeitpunkt dann übersteigt die Anzahl negativer Ladungseinheiten, die von dem Teilchen 58 aufgenommen xvurden, die Größenordnung
der ursprünglichen elektrostatischen positiven Ladungspolarität des Teilchen 58 und das Teilchen 58 kehrt seine nutzbare
Ladungspolarität von Positiv nach Negativ um. Nach Umkehr der Ladungspolarität wird das Teilchen 58 von der Dunkelladungsaustauschschicht
abgestoßen, welche sich auf der Elektrode 51 negativer Polarität befindet und das Teilchen wird von der Elektrode 50
mit positiver Polarität angezogen.
Nun soll der Fall des positiv geladenen elektrisch photosensitiven
Teilchens 57 von Figur 1a bis 1d, das aktivierender Strahlung exponiert wurde, wenn es in elektrischen Kontakt mit der Dunkelladungsaustauschschicht
gelangt t betrachtet werden. In diesem
Falle, wie auch im Falle des nicht exponierten Teilchens 58 wird angenommen, daß ein Elektronenfluß von der Dunkelladungsaustauschschicht
zum Teilchen erfolgt. Im Gegensatz zum Teilchen 58 bewirkt die Exponierung jedoch die Erzeugung von Elektronenleerstellenpaaren
(electron hole pairs) im exponierten Teilchen 57 (wie es in Figuren 3a und 3b dargestellt ist) durch Anregung eines
Elektrons von der Valenzbande in die Leitungsbande unter Zurücklassen einer positiven Leerstelle (hole) in der Valenzband«. Bezüglich der Elektronenleersteilenpaare des exponierten Teilchens
57 wird angenouaen, daß die Dunkelladungs aus tsuschs chi cht als
Barriere für den Strom positiver Leerstellen (holes) dient, wohingegen die Schicht den Flufi angeregter Elektronen erlaubt.
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Als Ergebnis des Elektronenflusses von der Dunkelladungsaustauschschicht
zum exponierten Teilchen 57 und dem Rückfluß von.
angeregten Elektronen zur Dunkelladungsaustauschschicht, erfolgt eine nur geringe oder praktisch keine Akkumulation von negativen Ladungen im exponierten Teilchen 57. Infolgedessen behält das
Teilchen 57, welches ursprünglich positiv geladen ist, seine ursprüngliche positive Ladung bei Und das exponierte Teilchen 57
wird auf der Dunkelladungsaustauschschicht aufgrund der elektrischen Anzeihung zwischen dem positiv geladenen Tei-lchen und der Elektrode negativer Polarität immobilisiert.
angeregten Elektronen zur Dunkelladungsaustauschschicht, erfolgt eine nur geringe oder praktisch keine Akkumulation von negativen Ladungen im exponierten Teilchen 57. Infolgedessen behält das
Teilchen 57, welches ursprünglich positiv geladen ist, seine ursprüngliche positive Ladung bei Und das exponierte Teilchen 57
wird auf der Dunkelladungsaustauschschicht aufgrund der elektrischen Anzeihung zwischen dem positiv geladenen Tei-lchen und der Elektrode negativer Polarität immobilisiert.
Ein wesentliches Merkmal des Verfahrens der Erfindung ist, die
Verwendung einer Dunkelladungsaustauschschicht. Es ist diese
Schicht, welche einen Ladungsaustausch mit dem elektrisch photosensitiven Teilchen in Abwesenheit aktivierender Strahlung ermöglicht.
Verwendung einer Dunkelladungsaustauschschicht. Es ist diese
Schicht, welche einen Ladungsaustausch mit dem elektrisch photosensitiven Teilchen in Abwesenheit aktivierender Strahlung ermöglicht.
Materialien oder Stoffe, die als Dunkelladungsaustauschmaterialien
in dieser Schicht verwendet werden können, können aus einer Vielzahl von kristallinen und amorphen Materialien, einschließlich
anorganischen Materialien, z.B. bestimmten Metallen, organischen Materialien und Stoffen und/oder organometallischeri Stoffen oder Verbindungen ausgewählt werden.
anorganischen Materialien, z.B. bestimmten Metallen, organischen Materialien und Stoffen und/oder organometallischeri Stoffen oder Verbindungen ausgewählt werden.
Unabhängig von der speziellen Zusammensetzung der Dunkelladungsaustauschschicht
muß die Schicht in der Lage sein, einen Ladungsaustausch mit den elektrisch photosensitiven Teilchen in Abwesenheit
aktivierender Strahlung herbeizuführen, um die Polarität der
nicht exponierten Teilchen umzukehren.
Ein Hilfsmittel, nach welchem sich kristalline Dunkelladungsaust
aus chmateri alien oder Stoffe auswählen lassen, insbesondere
anorganische Materialien, die sich für die Durchführung des Verfahrens der Erfindung eignen, läßt sich unter Bezugnahme auf die Tabelle 1 veranschaulichen.
anorganische Materialien, die sich für die Durchführung des Verfahrens der Erfindung eignen, läßt sich unter Bezugnahme auf die Tabelle 1 veranschaulichen.
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In Tabelle I sind representative "bekannte"Arbeitsfunktionswerte
von verschiedenen anorganischen kristallinen Stoffen angegeben, d.h. Stoffen, die eine Kristallini tat aufweisen, die durch bekannte
Röntgenstrahlbrechungsverfahren erkennbar ist.
Dunkelladungsaustauschstoffe oder Ladungsaustauschmaterialien, die
zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung geeignet sind, bestehen beispielsweise aus anorganischen kristallinen Stoffen oder
Materialien, welche eine "effektive" Arbeitsfunktion aufweisen, die
geringer ist als die "effektive" Arbeitsfunktion der photosensitiven
Teilchen, die bei Durchführung des Verfahrens der Erfindung verwendet werden.
Die Ausdrücke "effektive" Arbeitsfunktion und "bekannte" (reported)
Arbeitsfunktion werden hier verwendet, da wie bekannt, viele der
Methoden zur Bestimmung von Arbeitsfunktionen der verschiedensten
Materialien schwierig auszuführen sind und durch verschiedene Faktoren beeinflußt werden können, beispielsweise durch die Reinheit
des zu untersuchenden Materials, die physikalische Behandlung eines Materials, z.B. kann ein Vermählen oder Zerkleinern die Arbeitsfunktion eines Materials verändern, die physikalischen und chemischen
Oberflächeneigenschaften des Materials, beispielsweise ob die Oberfläche sauber oder durch Verunreinigungen verschmutzt ist
oder einen Oberflächenfilm, beispielsweise einen Oxidfilm oder einen Polymerfilm aufweist und dergleichen. Es muß des weiteren
bemerkt werden, daß nicht sämtliche dieser Methoden von gleicher Präzision und Sorgfältigkeit sind und auch nicht alle in gleicher
Weise auf verschiedene Typen von Materialien oder Materialoberflächen anwendbar sind. Somit ergibt sich, daß die "bekannten" Arbeitsfunktionen
und Energieniveaus eines bestimmten elektrisch photosensitiven Teilchens und eines anorganischen kristallinen
Materials merklich von ihrem tatsächlichen "effektiven" Arbeitsfunktionen abweichen können, wenn das Teilchen bzw. das anorganische
kristalline Material den Verfahrensbedingungen des Verfahrens der Erfindung ausgesetzt werden. Tatsächlich ist bekannt, daß be-
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kannte Literaturwerte von Arbeitsfunktionen des gleichen Stoffes
oder Materials voneinander verschieden sind.
Wie oben dargelegt, sind die relativen Werte und nicht die absoluten
Werte der effektiven Arbeitsfunktion des Dunke11adungsaustauschraaterials
und die effektive Arbeitsfunktion der elektrisch photosensitiven Teilchen von primärer Bedeutung. Dies bedeutet, daß
man ein/aiiorganisches kristallines ,Dunkel ladungsaust aus chmate rial
auszuwählen hat, welches eine geringere effektive Arbeitsfunktion
hat als die effektive Arbeitsfunktion, die den im Einzelfalle verwendeten
photosensitiven Teilchen eigen ist.
Bezüglich der anorganischen kristallinen Materialien, die zur Herstellung der Dunkelaustauschschichten verwendbar sind, ist davon
auszugehen, daß kristalline Materialien, wie beispielsweise Metalle
mit einer effektiven Arbeitsfunktion von weniger als etwa 4 ev.
vorzugsweise verwendbare Materialien für die Durchführung der Erfindung sind. In diesem Zusammenhang sei auf die folgende Tabelle 1
verwiesen. Es wird vermutet, daß Metalle, wie sie in der folgenden Tabelle 1 aufgeführt sind deshalb vorteilhaft sind, weil
viele bekannte elektrisch photosensitive Teilchen, beispielsweise Phthalocyaninpigmentteilchen, die zur Durchführung des Verfahrens
der Erfindung geeignet sind, bekannte oder berichtete Arbeitsfunktionswerte
von größer als etwa 4 ev. haben (vergl. Tabelle 1). Um so größer die Differenz zwischen den effektiven Arbeitsfunktionen
eines/anorganischen kristallinen, Dunkelladungsaustauschmaterials
und spezieller elektrisch photosensitiver Teilchen ist, um so wirksamer oder effektiver wird das Verfahren der Erfindung.
Material Aus der Literatur bekannte Arbeitsfunktionswerte
Rb 2,5
K 2,1
Na 2,20
Ba 2,25
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Fortsetzung Tabelle 1
Sr | 2,30 |
Li | 2,35 |
Pr | 2,60 |
Ce | 2,60 |
Ca | 2,70 |
Sm | 3,1 |
Nd | 3,2 |
La | 3,2 |
Be | 3,25 |
Th | 3,30 |
Mg | 3,40 |
Hf | 3,50 |
Zn | 3,60 |
Tl | 3,70 |
Zr | 3,75 |
Cd | 3,80 |
In | 3,8O1 |
Cb | 3,85 |
Ga | 3,90 |
Pb | 4,0 |
Si | 4,05 |
Sn | 4,10 |
Sb | 4,10 |
Ti | 4,15 |
Co | 4,2 |
Al | 4,2+++ |
Ag | 4,25 |
Bi | 4,25 |
Fe | 4,30 |
Cu | 4,50 |
Phthalocy«ninpigment | 4,5O++ |
B | 4,55 |
Ru | 4,55 |
Hg | 4,60 |
Ge | 4,65 |
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Fortsetzung Tabelle 1
Os 4,65
Pd 4,75
Au 4,8
Ni 4,80
ZnO 4,84
As 5,1
Pt 5,3+++
Sämtliche Arbeitsfunktionswerte wurden der Arbeit von
Gordy und Thomas, veröffentlicht in der Zeitschrift J. Chem. Phys., Band 24, Seite 439 (1956) entnommen, ausgenommen den
Fällen, die besonders erwähnt werden.
Die Arbeitsfunktionswerte der Tabelle 1 sind die Werte, die
in verschiedenen Literaturstellen aufgeführt werden« Wie bereits dargelegt hängt die "effektive" Arbeitsfunktion eines
Materials, das beim Verfahren der Erfindung verwendet wird,
zum großen Teil von den verschiedenen Mahlbedingungen und anderen Oberflächenbehandlungen ab, beispielsweise den verschiedenen
Einwirkungen von Verunreinigungen, denen die Materialien ausgesetzt werden. Demzufolge ist zu beachten, daß die angegebenen
Arbeitsfunktionswerte der Tabelle 1 von den "effektiven"
Arbeitsfunktionswerte des gleichen Materials, das beim Verfahren
der Erfindung verwendet wird, abweichen.
Vergleiche J. P. Mitchell und D.G. Denure, "Electrical Contacts
on Photoconductive Sb3S3 Films", veröffentlicht in"Thin
Solid Films", Band 16, Seite 295, Abbildung 7 (1973).
Entnommen aus H. Meier "Spectral Sens i ti ζ ation", Verlag The
Focal Press, Seite 174 (1968), Tabelle 19.
+++++ Vergleiche nochmals H. Meier "Spectral Sensitiζation",
Seite 175, Tabelle 19 A.
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Außer den verschiedensten anorganischen kristallinen Dunke1ladungsaus
tauschmaterialien können zur Durchführung des Verfahrens der
Erfindung auch die verschiedensten organischen Materialien, einschließlich
den verschiedensten organometallischen Materialien als Dunkelladungsaustauschmaterialien verwendet werden. Von organischen
Stoffen fehlen bis heute die Ergebnisse ausgedehnter Untersuchungen bezüglich ihrer Arbeitefunktionswerte oder von diesbezüglichen
Energieniveaumessungen. Ein Kriterium,das für die Auswahl
eines organischen Dunkelladungsaustauschmaterials geeignet ist beruht auf der Erkenntnis, daß viele Elektronenakzeptormaterialien,
die gelegentlich auch als Lewissäure-Materialien bezeichnet werden, insbesondere bestimmte substituierte aromatische und
substituierte heterocyclische Ringe enthaltende Materialien mit einer konjugierten aromatischen Ungesättigtheit in den heterocyclischen
Ringen wertvolle Dunke11adungsaustauschmaterialien darstellen.
So hat sich beispielsweise das 2 ^,T-Trinitro-iJ-fluorenon,
das in üblicher Weise als Lewissäure bezeichnet wird als besonders vorteilhaft zur Erzeugung der Dunkelladungs austauschschichten erwiesen.
Typische geeignete Elektronenakzeptoren bestehen aus substituierten
aromatischen Verbindungen mit einem oder mehreren substituierten aromatischen Ringen. Diese substituierten mono- und polycyclischen
aromatischen Verbindungen können etwa 4 bis etwa 40 oder mehr Kohlenstoff-Ringatome aufweisen und falls Heteroringatome vorhanden
sind 1 bis etwa 8 oder mehr Heteroatome, beispielsweise Sauerstoff, Schwefel, Selen und Stickstoffatome. Bei den erwähnten Verbindungen
handelt es sich um Monomere. Jedoch können auch Polymere mit oder aus wiederkehrenden Einheiten derartiger Monomerer zur
Durchführung des Verfahrens der Erfindung Verwendung finden.
Elektronenakzeptormaterialien oder Elektronenakzeptoren, welche sich erfindungsgemäß besonders vorteilhaft als Dunkelladungsaustauschmateri
alien verwenden lassen, lassen sich wie folgt kennzeichnen:
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.2.469078
(a) die Verbindung enthält mindestens einen substituierten aromatischen
Ring, der auch aus einem substituierten heterocyclischen Ring bestehen kann, der eine konjugierte aromatische
Ungesättigtheit (unsaturation) im heterocyclischen Ring aufweist
und
(b) die Verbindung weist eine Elektronenakzeptorstärke (electron
acceptor strength) χ, welche größer ist als etwa -0,35, d.h. die Verbindung weist einen Jt-Wert auf, der positiver als
etwa -0,35 ist.
Der Ausdruck "Elektronenakzeptorstärke", gleichbedeutend mit dem in der Literatur oftmals gebrauchten Ausdruck "Akzeptorstärke"
(acceptor strength)) bezieht sich auf Akzeptorstärken-Werte von
Verbindungen, die bestimmt werden nach der Methode von Dewar und Mitarbeiter, die beispielsweise beschrieben wird in:
(1) M.J.S.Dewar und A.R.Lepley, "J.Amer.Chem.SocV, Band 83,
(1961), Seite 4560 und
(2) M.J.S.Dewar und H.Rogers, ibid., Band 84 (1962)^ Seite 395.
Weitere Angaben zu dieser Methode und eine Liste von Akzeptorstärken
von Verbindungen, die zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung als Dunkelladungsausgleichsmaterialien verwendbar sind,
finden sich in der Arbeit von T. Sulzberg und R.J.Cotter, veröffentlicht
in der Zeitschrift "J.Org.Chem.", Band 35 (1970), Nr. 8, Seite 2762, Tabelle III.
Zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung geeignete Dunkelladungs
aus t aus chmateri alien weisen in typischer Weise als Substituenten
am aromatischen Ring eine oder mehrere starke Elektronen abziehende Gruppen auf, d.h^'einen Substituenten, welcher aus einem
Elektronen akzeptierenden Substituenten, d.h. aus einer elektronegativen Gruppe besteht. Typische starke Elektronen abziehende
Gruppen sind Nitrogruppen, Cyanogruppen, Dicyanoalkylengruppen,
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2.4S9078
beispielsweise Dicyanomethylengruppen, kationische Aminogruppen,
d.h. z.B. Gruppen der Formel -NR® , worin R ein Wasserstoffatom darstellt oder eine organische Gruppe, beispielsweise eine Alkylgruppe,
z.B. eine Methylgruppe; ferner Sulfone mit der Gruppe -SO2R, worin R die angegebene Bedeutung aufweist und dergleichen.
Es wurde gefunden, daß starke Elektronen abziehende Gruppen, die besonders wirksam sind, Gruppen mit positiven Hammett-Sigma-Werten
von größer als etwa 0,35 sind. Besonders vorteilhaft sind Verbindungen
mit Elektronen abziehenden Gruppen mit positiven Hammett-Sigma-Werten von größer als etwa 0,70, z.B. Nitrogruppen.
Die Hammett-Sigma-Werte von Substituenten aromatischer Kerne
lassen sich nach bekannten Methoden bestimmen oder aus der Literatur ermitteln. In Obereinstimmung mit der üblichen Praxis werden
Elektronen abziehenden Gruppen positive Sigma-Werte zugeordnet, wohingegen elektronenspendenden (elektropositiven) Gruppen negative
Sigma-Werte zugeordnet werden.
Die Sigma-Werte eines bestimmten Substituenten eines aromatischen Kernes können je nach der Ringposition verschieden sein. So kann
beispielsweise ein bestimmter Substituent an einem Phenylring einen Sigma-Wert in der meta-Position aufweisen und einen anderen
Sigma-Wert in der para-Position. Aspiele für verschiedene meta-
und ρara-Sigma-Werte sowie Verfahren zu ihrer Ermittlung sind beispielsweise
bekannt aus einer Arbeit von H. Van Bekkum, P.E. Verkade und B.M. Webster, veröffentlicht in "Rec. Trav. Chem.",
Band 78 (1959), Seite 815, ferner aus einer Arbeit von P.R. Wells,
veröffentlicht in "Chem. Revs.", Band 63 (1963), Seite 171, ferner
aus einer Arbeit von H.H.Jaffe, veröffentlicht in "Chem.Revs.",
Band 53 (1953), Seite 191, aus einer Arbeit von M.J.S. Dewar und
P.J. Grisdale, veröffentlicht in der Zeitschrift"J.Amer.Chem.Soc",
Band 84 (1962), Seite 3548 und aus einer Arbeit von Bariin und Perrin, veröffentlicht in der Zeitschrift "Quart.Revs.", Band 20,
Seite 75 ff (1966).
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In der folgenden Tabelle 2 sind Hammett-Sigma-Werte für verschiedene
übliche Substituenten aromatischer Ringe beispiels weise aufgeführt.
Tabelle 2 | stituent | |
Hammett-Sigma-Werte ( | σ und σ_ ) für Sub 111 JJ |
|
sehen Ringen | σρ | |
Substituent | am | -0,17 |
-CH3 | -0,07 | -0,15 |
-0,04 | +0,01 | |
-C6»5 | +0,06 | +0,55 |
"CF3 | +0,42 | -0,46 |
-OH | 0,00 | -0,52 |
-O9 | -0,71 | -0,27 |
-OCH3 | +0,12 | +0,06 |
-F | +0,34 | +0,23 |
-Cl | +0,37 | +0,23 |
-Br | +0,39 | +0,28 |
-I | +0,35 | +0,78 |
-NO2 | +0,71 | -0,66 |
-NH2 | -0,16 | +0,86 |
-N(CH3)/ | +0,91 | +0,08 |
-NH-C-Ph · • Il 0 |
+0,22 | +0,27 |
-COOH | +0,36 | +0,13 |
-C-O9 | +0,10 | |
11 0 |
+0,22 | |
-CHO | +0,38 | +0,52 |
-C-CH- | +0,31 | |
Il J G |
+0,63 | |
-CN | +0,68 | +1,2++ |
-SO2CH/ | + 1,0 | |
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Sämtliche Sigma-Werte wurden dem Buch von E. S. Gould,
"Mechanism & Structure in Organic Chemistry", Verlag Holt, Rinehart und Winston (1959), Seite 221, entnommen,
wenn nichts anderes angegeben wurde.
Bestimmte Werte.
Elektronenakzeptorverbindungen, die sich als besonders vorteilhafte
Dunkelladungsaustauschmaterialien oder Dunkelladungsaustausch
verb indungen zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung erwiesen haben, sind beispielsweise aromatische Verbindungen mit
zwei oder mehreren kondensierten aromatischen Ringen. Beispiele für derartige Verbindungen sind: 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon;
9-(Dicyanomethylen)-2,4,7-trinitrofluoren; 2,4,5,7-Tetranitro-9-fluorenon;
Methyl-Z^-Dinitro-g-fluorenoncarboxylat und 2-Dicyanomethylen-1,3-indandion.
Derartige Verbindungen können des weiteren außer den erwünschten
starken Elektronen abziehenden Gruppen einen oder mehreren Substituenten
aufweisen. Derartige zusätzliche Substituenten an können
aus den verschiedensten bekannten Substituenten aromatischer Moleküle bestehen.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete
Dunkelladungsaustauschmaterialien oder Dunkelladungsaustauschverbindungen lassen sich durch den im folgenden beschriebenen
einfachen "Dunkeltest" ermitteln. Der Test wird dabei im Dunkeln durchgeführt, ist leicht durchzuführen und zu seiner Durchführung
sind leicht zugängliche Verbindungen geeignet, abgesehen davon, daß die Kosten zur Durchführung des Testes gering sind.
1. Zunächst wird die zu testende Verbindung oder der zu testende Stoff auf einen leitfähigen, mindestens teilweise transparenten
Schichtträger, z.B. eine leitfähige Zinnoxidoberfläche auf einer NESA w -Glasplatte aufgebracht, und zwar auf eine Oberfläche von
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beispielsweise quadratischer Dimension von 8x8 cm, d.h. ungefähr 64 cm . Natürlich kann das.zu testende Material auch auf
einen größeren oder kleineren Oberflächenbereich aufgebracht werden. Die angegebene Größe von 64 cm wurde im vorliegenden
Fall lediglich aus Zweckmäßigkeitsgründen gewählt. Das zu testende Material oder die zu testende Verbindung sollte dabei auf den
leitfähigen Schichtträger unter Ausbildung einer gleichförmigen glatten Schicht aufgebracht werden. Besteht das zu testende Material
beispielsweise aus einem anorganischen Material, so kann es beispielsweise durch Vakuumaufdampfen auf den leitenden Schichtträger
aufgebracht werden. Läßt sich das zu testende Material oder die zu testende Verbindung selbst nicht leicht auf den Schichtträger
aufbringen, wie beispielsweise viele der erwähnten organischen Verbindungen, so kann es vorteilhaft sein, den zu testenden
Stoff mit einem geeigneten filmbildenden Bindemittel zu vermischen, beispielsweise einem polymeren Material, beispielsweise einem
Bisphenol-Polycarbonat (z.B. Lexan 145) und einemgeeigneten
flüssigen Medium, vorzugsweise einer Flüssigkeit, welche ein Lösungsmittel
für sowohl das Bindemittel als auch den zu testenden Stoff darstellt. Die dabei anfallende Mischung kann dann gleichförmig
auf die Zinnoxidoberfläche der Glasplatte aufgebracht werden. Nach dem Beschichten kann die Schicht getrocknet werden,
unter Entfernung des größten Teiles oder sämtlicher Beschichtungsflüssigkeit
unter Erzeugung einer glatten gleichförmigen Schicht,
die für den Test geeignet ist. Wird die beschriebene, ein Lösungsmittel
verwendende Beschichtungsmethode angewandt, so ist zu
bemerken, daß die zu testende Verbindung oder der zu testende Stoff und das Bindemittel in dem Beschichtungsmedium in verschiedenen
Konzentrationen miteinander vermischt werden können, je nach der Verträglichkeit des Bindemittels und des zu testenden
Materials miteinander. Diesbezüglich ist zu bemerken, daß viele Materialien, wenn sie in vergleichsweise kleinen Mengen mit einem
Bindemittel vermischt werden, ungeeignet für die Verwendung als Dunkelladungsaustauschmaterial erscheinen, daß Jedoch bestimmte
dieser Materialien wirksame Dunkelladungsaustauschmaterialien sind, wenn größere Mengen von ihnen mit dem Bindemittel kombiniert
werden.
50ä826/0 90 Γ
2. Nunmehr wird eine flüssige bilderzeugende Suspension aus photosensitiven Teilchen, welche gemeinsam mit dem Material verwendet
werden soll, dessen Dunke11adungsaustauseheigenschaften
ermittelt wurden, hergestellt. Dies erfolgt in einfacher Weise durch Herstellung einer Suspension der elektrisch photosensitiven
Teilchen in einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit, beispielsweise einem Isoparaffin-Kohlenwasserstoff, der chemisch
inert ist bezüglich den photosensitiven Teilchen. Geeignete Isoparaffin-Kohlenwasserstoffe
sind im Handel erhältlich, beispielsweise unter der Handelsbezeichnung Isopar (Hersteller Exxon
Corporation). Derartige Isoparaffin-Kohlenwasserstoffe haben beispielsweise einen Siedebereich von etwa. 145 bis etwa 1850C und
können als elektrisch isdierende Flüssigkeit verwendet werden. Die elektrisch photosensitiven Teilchen der Suspension können aus
einer Vielzahl verschiedener bekannter Stoffe ausgewählt werden, die elektrisch photosensitiv sind. Nähere Angaben betreffend geeigneter
elektrisch photosensitiver Teilchen folgen später.
Natürlich werden bei der Durchführung des Verfahrens der Erfindung
die im Einzelfalle verwendeten speziellen photosensitiven Teilchen in Abhängigkeit von der Wellenlänge oder in Abhängigkeit von
dem Wellenlängenbereich der aktivierenden Strahlung ausgewählt, die zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung angewandt wird.
Zur Durchführung des hier beschriebenen Testes, der im Dunkeln durchgeführt wird, ist jedoch lediglich darauf zu achten, daß die
ausgewählten elektrisch photosensitiven Teilchen praktisch insensitiv gegenüber jeder äußeren Strahlung sind, welche unter den
Testbedingungen zugegen ist, außer sichtbarem Licht. Beispielsweise lassen sich zur Durchführung des Testes elektrisch photosensitive
Teilchen verwenden, die aus der Betaform des Kupfer-Phthalocyanins
mit der Color Index Nr. 74160 bestehen (im Handel erhältlich unter der Handelsbezeichnung Cyanin Blue GTNF, Hersteller
American Cyanamid Company). Bei der Herstellung der Suspension der
elektrisch photosensitiven Teilchen in der elektrisch isolierenden Flüssigkeit hat sich ganz allgemein gezeigt, daß eine flüssige
bilderzeugende Suspension mit etwa 0,1 bis etwa 1,0 Gew.-I der
elektrisch photosensitiven Teilchen, dispergiert in der isolieren-
509826/0901
den Flüssigkeit j verwendet werden kann, wobei jedes Teilchen
einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 0,1 bis etwa 3 Mikron entspricht. Des weiteren hat es sich in der Regel als
vorteilhaft erwiesen, ein Ladungssteuermittel zuzusetzen, um die
Suspension der elektrisch photosensitiven Teilchen zu stabilisieren und um eine maximale Anzahl von photosensitiven Teilchen mit
einer elektrostatischen Ladung positiver Polarität zur Verfügung zu haben. Ein geeignetes Ladungssteuermittel kann beispielsweise
aus einem CopοIymeren aus Styrol und Vinyltoluol bestehen, das
beispielsweise im Handel unter der Handelsbezeichnung Piccotex 100,
Hersteller Pennsylvania Industrial Chemical Corporation,erhältlich
ist und beispielsweise mit Kupferphthalocyaninteilchen und vielen anderen elektrisch photosensitiven Teilchen, die gegenüber sichtbarem
Licht empfindlich sind, verwendet werden kann.
Da es zweckmäßig ist, von einer "Standard"-Suspension von elektrisch
photosensitiven Teilchen auszugehen, wenn es gilt, eine Reihe von verschiedenen Stoffen auf ihre Dunkelladungsaustauscheigenschaften
zu testen und um die Gesamtanzahl von Teilchen in der flüssigen Bilderzeugungssuspension mit einer positiven Polarität auf einen
optimalen Wert zu bringen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, als Test-Bilderzeugungssuspension eine solche Suspension zu verwenden,
die wie folgt hergestellt wird:
Eine Mischung bestehend aus 0,5 g der Beta-Form des Kupferphthalocyanins
mit der Color Index Nr. 74160 als elektrisch photosensitives Material und 150 g einer Mischung aus ungefähr gleichen Gewichts
teilen eines Copolymeren aus Styrol und Vinyltoluol ( Piccotex 100) sowie eines Isoparaffin-Kohlenwasserstoffes mit einem
Siedebereich von 145 bis 1850C (Isopar G**^) wird 4 Wochen lang
in einer Kugelmühle mit 250 cm fassenden braunen Glasflaschen, die
zur Hälfte mit Kugeln aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser von etwa 0,32 cm gefüllt sind, bei etwa 180 Umdrehungen pro Minute
der Kugelmühle vermählen. Das Vermählen erfolgt dabei im Dunkeln,
worauf die erhaltene Suspension im Dunkeln bis kurz vor. ihrer Verwendung
aufbewahrt wird.
509826/09 01
3. Bei Durchführung des Testes ist es erforderlich als bilderzeugende
Suspension, deren Herstellung unter 2. beschrieben wurde, eine Suspension zu verwenden, in welcher mindestens 50%,
im Idealfalle sämtliche dispergieren elektrisch photosensitiven
Teilchen eine positive Polarität aufweisen. Liegen in der Test-Suspension
mehr Teilchen negativer Polarität vor als positiv geladene Teilchen, so sind die Ergebnisse des Testes schwierig zu
interpretieren. Aus diesem Grunde wurde die unter Stufe (2) beschriebene
bilderzeugende Suspension entwickelt, weil diese spezielle Suspension, wenn sie in der beschriebenen Weise hergestellt
wird, eine Testsuspension darstellt, in welcher praktisch sätmliche der geladenen elektrisch photosensitiven Teilchen eine
positive Polarität aufweisen.
Im Hinblick auf die Bedeutung der Ladungspolarität der elektrisch photosensitiven Teilchen des in Rede stehenden Testes, hat es
sich als zweckmäßig erwiesen, die flüssige bilderzeugende Suspension
einer Polaritätsprüfung zu unterziehen, bevor sie in dem in Rede stehenden Test verwendet wird. Ein geeignetes Verfahren zur
Bestimmung der Polarität der Teilchen der flüssigen bilderzeugenden Suspensionen verwendet eine Interdigital-Elektrode des in
Figuren 8a und 8b beschriebenen Typs.
Die in Figur 8a dargestellte Vorrichtung weist zwei Elektroden 66 und 67 auf, die hergestellt wurden aus einer NESA ^-Glasplatte
71 durch Abätzen der Zinnoxidoberfläche zwischen den Elektroden, so daß kein elektrischer Kontakt zwischen den benachbarten Elektroden
vorhanden ist. Mittels einer Spannungsquelle 65 wird an die Elektrode 66 ein positives Potential und an die Elektrode 67 ein
negatives Potential angelegt. Wie sich aus Figur 8b ergibt, wird über die Interdigital-Elektrodenvorrichtung der Figur 8a eine
dünne isolierende Schicht 68, z.B. aus Polyäthylentjierephthalat,
(z.B. eine MYLAR ^-Folie, Hersteller E.I. duPont de Nemours, USA),
gebracht. Die Schicht 68 dient sowohl als Sperrschicht, um den Ladungsaustausch zwischen den photosensitiven Pigmentteilchen und
den Elektroden auf ein Minimum zu reduzieren sowie *.■£* dauerhaften
Aufzeichnung des Polaritätstestetgebnisses.
509826/0901
. ' **" ^ .245907.9
Der Polaritätstest besteht darin, daß ein elektrisches Potential 65 an die Elektroden66 und 67 angelegt wird. Dann wird die Elektrodenvorrichtung
gemäß Figur 8b in eine solche Position gebracht, daß sie einen Winkel von etwa 450C mit dem Boden bildet. Dann wird
ungefähr 1 cm der bilderzeugenden Suspension, die es zu testen
gilt, auf den obersten Teil der Schicht 68 aufgebracht und gleichförmig
über die Oberfläche der Schicht 68 fließen gelassen, welche sich direkt über der darunter-liegenden Interdigital-Elektrodenanordnung
66und 67 befindet. Wenn die suspendierten Teilchen in den Bereich des elektrischen Feldes 93langen, werden die positiv geladenen
Teilchen 69 elektrostatisch von den negativen Elektroden 67 angezogen und die negativ geladenen Teilchen 70 werden von den
positiven Elektroden 66 elektrostatisch angezogen. Durch einen Vergleich
der Teilchenmenge, die sich auf den negativen und positiven Elektroden ansammeln, läßt sich die relative Anzahl von positiv
und negativ geladenen Teilchen einer bestimmten bilderzeugenden Suspension bestimmen. Wenn beispielsweise nur positire Teilchen vorliegen,
sammeln sich sämtliche Teilchen an der Elektrode 67 an und keine Teilchenalkimulation erfolgt an der Elektrode 66. Die Anzahl
von positiv geladenen Teilchen im Vergleich zur Anzahl von negativ geladenen Teilchen einer bilderzeugenden Suspension ergibt
sich angenähert aus dem Vergleich der optischen Dichte des Bildmusters, das auf der Schicht 68 durch die positiv geladenen Teilchen
69 erzeugt wurde (wobei das Bildmuster der Form der Elektrode 67 negativer Polarität entspricht), zur optischen Dichte des Bildmusters,
das von den negativ geladenen Teilchen 70 erzeugt wurde (wobei das Bildmuster wiederum der Form der Elektrode 66 positiver
Polarität entspricht). Das Verhältnis der optischen Dichten der Bildmuster, die von den Teilchen 69 und 70 erzeugt wurden,ist annähernd
gleich dem Verhältnis der Anzahl von positiv geladenen
Teilchen 69 zur Anzahl von negativ geladenen Teilchen 70 in der zu testenden speziellen Suspension.
4. Nunmehr wird eine leitfähige Metallwalze ausgewählt, beispielsweise
eine Aluminiumwalze mit einem Durchmesser von etwa 4,1 cm und einer Breite von mindestens 8 cm. Auf die äußere Oberfläche
der leitfähigen Metallwalze wird eine elektrisch isolierende Schicht aufgebracht, die als "Sperr"-Schicht dient. Dies kann
in.einfacher Weise dadurch erfolgen, daß ein dielektrisch beschichtetes
Papier um die leitfähige Walze gewickelt wird. Geeignete, mit einer dielektrischen Schicht versehene Papiere sind
im Handel erhältlich. Ein zur Durchführung dieses Dunkeltestes geeignetes Papier besteht aus einem leitfähigen Papierträger mit
einem spezifischen Widerstand von etwa 10 Ohm/cm bei einer relativen
Luftfeuchtigkeit von 50% und bei Raumtemperatur, d.h. bei
etwa 210C, mit einer Schicht aus einem Poly(vinylbutyral)harz
beschichtet, bei einer Trockenschichtdicke von etwa 10 Mikron. Ein geeignetes Poly(vinylbutyral)harz ist im Handel beispielsweise
unter der Handelsbezeichnung Eutvar-B-76, Hersteller Shawinigan Products Corporation, USA, erhältlich.
5. Der Testvird im Dunkeln durchgeführt, d.h. in Abwesenheit aktivierender Strahlung oder unter geeigneten Sicherheitsbedingungen,
in -dem etwa 0,3 ml der flüssigen bilderzeugenden Suspension,
hergestellt wie in Stufe (2) beschrieben, in Form eines dünnen gleichförmigen Filmes auf eine frisch hergestellte, etwa 8 χ 8 cm
große Schicht des auf seine Dunke11adungsaustauseheigenschaften
zu testenden Materials auf einer MESA^Platte, wie in Stufe (1)
beschrieben, aufgebracht werden. Die leitfähige Metallwalze mit
der Sperrschicht, wie in Stufe (4) beschrieben wird dann auf eine Vorspannung von ungefähr +1,0 bis etwa +1,5 Kilovolt bezüglich
der NESA ^ -Platte mit der Schicht des zu testenden Materials gebracht. Die vorgespannte Walze wird dann über die Plattenoberfläche
mit der Schicht des zu testenden Materials und dem Film der flüssigen bilderzeugenden Suspension gewalzt. Die Walze kann
dabei über die Platte auf mechanischem Wege oder mit der Hand mit einer Geschwindigkeit von etwa 1,0 cm/Sekunde gewalzt werden.
6. Nach der Stuf· (S) werden die photosensitiven Teilchen, welche auf die 8 χ 8 cm große Schicht des auf seine Dunke11adungsaustausche
i genschaften zu testenden Materials gewandert sind und dort
haften geblieben sind (wobei das Material sich auf der NESA Platte, wie in Stufe (1) beschrieben, befindet), elektrostatisch
609-826/0901
auf die Oberfläche eines Empfangsblattes übertragen, das identisch
ist mit dem Material, das als Sperr-Schicht in Stufe (4) verwendet wird, d.h. aus einem Papier besteht mit einer 10 Mikron dicken
Schicht aus einem Poly(vinylbutyral)harz (Butvar B-76). Dies kann
in bequemer Weise mittels eines 1,0 bis 2,0 Kilovolt-Übertragungspotentials erfolgen. Das erhaltene Empfangsblatt mit den von der
Oberfläche des zu testenden Materials übertragenen Teilchen wird
im folgenden als 11NESA. - Platten-Übertragungs aufzeichnung" bezeichnet.
Diese elektrostatische Übertragung soll sorgfältig durchgeführt werden, um zu gewährleisten, daß praktisch eine vollständige
Übertragung der Teilchen von der Schicht des auf seine Dunkelladungsaustauscheigenschaften zu testenden Materials erfolgt.
Der Zweck der Übertragung in dieser Verfahrensstufe des Dunkeltestes
besteht darin, eine äquivalente Basis für den Vergleich der optischen Dichte des Bildes, das durch die photosensitiven Teilchen,
welche auf die 8 χ 8 cm große Schicht des zu testenden Materials gewandert sind und hierauf haften geblieben sind, zur optischen
Dichte des Bildes zu haben, das durch die photosensitiven Teilchen erzeugt wurde, welche auf die Sperr-Schicht der leitfähigen
Walze (hergestellt wie in Stufe (4) beschrieben) gewandert sind und dort haften geblieben sind. Die Bedeutung dieses Vergleiches
der optischen Dichten wird im folgenden beschrieben. Bei dem Vergleich der optischen Dichten dieser Stufe des Dunkeltestes soll
man natürlich Bezirke der NESA ^-Platten-Übertragungsaufzeichnung
und Bezirke der Sperr-Schicht der leitfähigen Walze , welche die optischen Gesamtdichten der beiden Oberflächen repräsentieren,
auswählen. Ein geeigneter Weg hierzu besteht darin, die optische Dichte eines bestimmten Bezirkes oder bestimmter Bezirke des Bildes
auf der Sperr-Schicht der leitfähigen Walze mit der optischen
Dichte eines Bezirkes oder von Bezirken der NESA ^-Platten-Übertragungsaufzeichnung,
welche der oder den Bezirken entspricht, die von der Sperr-Schicht der Leitfähigkeitswalze ausgewählt wurde,
zu vergleichen.
9-8 26/0901
Nach Durchführung der Verfahrensstufen (1) bis (6) des beschriebenen
Testes läßt sich leicht erkennen, ob das zu testende Material ein geeignetes Dunkelladungsaustauschmaterial ist oder nicht,
in dem man wie folgt verfährt:
Wenn das zu testende Material Dunkelladungsaustauscheigenschaften aufweist, dann bilden die elektrisch photosensitiven Teilchen
der flüssigen bilderzeugenden Suspension ein 8 χ 8 cm großes
quadratisches Bild auf der Sperr-Schicht der leitfähigen Walze (wie in Stufe (4) des Testes beschrieben), das der 8 χ 8 cm großeji
Schicht des zu testenden Materials entspricht, das auf die NESA^-
Platte (wie in Stufe (1) des Testes beschrieben) aufgetragen worden war; und dieses im Dunklen auf der Sperr-Schicht erzeugte Bild hat
eine höhere optische Dichte als jedes andere ähnliche Bild, welches
ebenfalls auf der NESA ^-Plattenübertragungsaufzeichnung erzeugt
(R)
wurde· Wird demgegenüber auf der NESA w-Platten-Übertragungsaufzeichnung
ein Bild erzeugt (a solid area image), das eine höhere optische Dichte als das Bild auf der Sperr-Schicht der leitfähigen
Walze aufweist, dann liegen die Verhältnisse des PEP-Verfahrens
vor und nicht des Verfahrens der Erfindung. Im letzteren Falle ist das getestete Material kein Dunkelladungsaustauschmaterial bezüglich
der speziellen elektrisch photosensitiven Teilchen der flüssigen bilderzeugenden Suspension.
Beispielsweise ermöglichen Stoffe, wie Zinnoxid, die Durchführung eines üblichen PEP-Verfahrens, wenn sie den beschriebenen Test
unter Verwendung der Beta-Form des Kupferphthalocyanins als jihotosensitiven
Teilchen unterworfen werden. In entsprechender Weise führen dünne Schichten aus elektrisch isolierenden Stoffen wie beispielsweise
Poly(äthylen)terephthalat und Polycarbonaten (Lexan ^)
zu einem üblichen PEP-Verfahren, wenn sie dem beschriebenen Test unter Verwendung der Beta-Form des Kupferphthalocyanins als photosensitiven
Teilchen unterworfen werden. Hieraus ergibt sich, daß Zinnoxid und dünne Schichten von Poly(äthylen)terephthalat und
Polycarbonaten vom Typ LExan ^ keine ins Gewicht fallenden Dunkelladungsaustauscheigenschaften
bezüglich Teilchen der Beta-Form des Kupferphthalocyanins aufweisen.
609826/0&01
Der beschriebene Dunkeltest basiert auf dem erfindungs ge mäßen Verfahren
und dem PEP-Verfahren, die" unter Bezug auf die Figuren 1a bis 1b und die Figuren 2a bis 2d beschrieben wurden. Dies bedeutet,
daß ein Material, das Dunke11adungsaustaus eheigensehaften aufweist,
wie in Figur 1c dargestellt, Ladungen austauscht mit nicht exponierten, elektrisch photosensitiven Teilchen positiver Polarität, so
daß diese Teilchen durch elektrischen Kontakt mit dem zu testenden Material einer nutzbaren Änderung (net change) der Ladungspolarität
im Dunkeln unterliegen. Demzufolge verursacht ein Material oder ein Stoff, der sehr starke Dunkelladungsaustauscheigenschaften aufweist,
wenn er den beschriebenen Dunkeltest unterworfen wird, eine wirksame Änderung der Ladungspolarität von allen oder praktisch allen
positiv geladenen elektrisch photosensitiven Teilchen, mit denen das Material bzw. der Stoff in elektrischen Kontakt gelangt. Die
Folge hiervon ist, daß diese Teilchen von der Oberfläche des zu testenden Materials abgestoßen und von der benachbarten Sperr-Elektrode
positiver Polarität (vergl. Figur 1d) angezogen werden. Infolgedessen
wird ein dichtes, gut sichtbares Bild (solid area image) von den nicht exponierten photosensitiven Tdlchen auf der Sperrschicht
der Walzenelektrode erzeugt und im Idealfalle kein sichtbares Bild oder höchstens ein schwaches sichtbares Bild auf der
NESA ^-Platten-Übertragungsaufzeichnung. Wenn das auf seine Dunkelladungsaustauscheigenschaften
zu testende Material von mittlerer Stärke ist, so erhält man als Ergebnis des besc-hriebenen Dunkeltestes
sichtbare Bilder sowdü. auf der Sperrschicht der Walzenelektrode
als auch auf der NESA ^-Platten-Übertragungsaufzeichnung. Jedoch
weist das auf der..Sperrschicht der Walzenelektrode erzeugte
Bild die größere optische Dichte auf. Weist das zu testende Material keine oder eine nur geringe Dunke11adungsaustausehfähigkeit auf,
dann erhält man bei Durchführung des beschriebenen Dunkeltestes ein Ergebnis eines üblichen PEP-Verfahrens, d.h. ein sichtbares
Bild auf der NESA 1^-Platten-Übertragungsaufzeichnung, das eine
größere optische Dichte hat als jedes andere entsprechende Bild, welches auf der Sperr-Schicht der Walzenelektrode "auftreten kann.
603626/0901
Um eine glatte gleichförmige Schicht des Dunke1ladungsaustauschmaterials
zu erzeugen, hat es sich in vielen Fällen als zweckmäßig erwiesen, das Dunkelladungsaustauschmaterial auf die Oberfläche
der zu beschichtenden Elektrode im Gemisch mit einem filmbildenden
Bindemittel aufzubringen. Das Bindemittel, das in typischer Weise aus einem natürlichen oder synthetischen polymeren Material
besteht, unterstützt die Haftung des Dunkelladungsaustauschmaterials
auf der Elektrodenoberfläche und begünstigt die Ausbildung einer glatten, gleichförmigen und kontinuierlichen Schicht. Zu diesem
Zweck geeignete Bindemittel sind in typischer Weise elektrisch isolierende Stoffe mit einem Wiederstand von größer als etwa 10
Ohm/cm, vorzugsweise größer als etwa 10 Ohm/cm bei 250C. Bei Verwendung
eines Bindemittels soll dieses in einer Flüssigkeit, die zur Herstellung der flüssigen bilderzeugenden Suspension gegebenenfalls
verwendet wird, unlöslich oder mindestens praktisch unlöslich sein.
Geeignete Bindemittel sind beispielsweise Polycarbonate, z.B. Bisphenol-A-Polycarbonate (z.B. Lexan 145, Hersteller General
Electric Co., USA); Poly(vinylacetat), z.B. Poly(vinylbutyral)
(z.B. Butvar B-76, Hersteller Shawinigan Products Corp., USA); Polyester, z.B. Poly/'äthylen-co-alkylenbisialkylenoxyaryljphenylendicarboxylate_7
(z.B. Vitel PE 101, Hersteller Goodyear Tire and Rubber Co., USA).
Wird zur Herstellung der Dunke1ladungsaustauschschicht ein Bindemittel
verwendet, so kann die Konzentration an Bindemittel sehr verschieden sein. Die optimale Menge an Bindemittel hängt teilweise
von der Wirksamkeit des Dunke1ladungsaustauschmaterials bezüglich
einer speziellen Art von elektrisch photosensitiven Teilchen ab, d.h. der Fähigkeit des Materials, Ladungen mit den nicht exponierten
photosensitiven Teilchen auszutauschen und der Verträglichkeit eines bestimmten Bindemittels mit einem bestimmten Dunkelladungsaustauschmaterial.
So können beispielsweise bestimmte Bindemittel aufgrund ihrer speziellen physikalischen, chemischen und
elektrischen Eigenschaften die DunkeIladungsaustauschfähigkeit be-
509826/0901
1459078
stimmter Dunkelladungsaustauschmaterialien steigern oder vermindern.
So können im Falle von sehr wirksamen Dunkelladungsaustaus.chmateri
alien vergleichweise größere Mengen an Bindemitteln, sofern solche verwendet werden, verwendet werden, im Vergleich
zu den Mengen an Bindemitteln, die im Falle von weniger wirksamen Dunkelladungsaustauschmaterialien verwendet werden. Natürlich
soll die Menge an Bindemittel nicht so groß im Vergleich zur Menge an dem Dunkelladungsaustauschmaterial sein, das die schließlich
erhaltenen Dunkelladungsaustauscheigenschaften der hergestellten Schicht vermindert werden oder so geschwächt werden, daß sie nicht
mehr vorhanden sind. (Vergleiche hierzu die später folgenden Beispiele 16 und 17).
Im Falle von Dunkelladungsaustauschmaterialien mit einer Wirksamkeit,
die vergleichbar ist, mit beispielsweise der Wirksamkeit von 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon, liegt die Menge an Bindemittel in
typischer Weise bei etwa 22 bis etwa 50, vorzugsweise bei etwa 25 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht der Dunke1ladungsaus
tauschschicht. Die Menge an Dunkelladungsaustauschmaterial, die
bei Verwendung eines Bindemittels verwendet wird, liegt typischer Weise bei etwa 99 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise bei 75 bis etwa 20
Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht der Dunkelladungsaustauschschicht.
Falls kein Bindemittel verwendet wird, kann die Dunkelladungsaustaus
chs chi cht vollständig aus dem Dunkelladungsaustauscn material
bestehen.
Die Dunkelladungsaustauschschichten können nach verschiedenen
Methoden erzeugt werden. So können beispielsweise kristalline Dunkelladungsaustauschschichten durch Vakuumaufdampfverfahren
erzeugt werden. Zur Herstellung gleichförmiger Schichten von Dunkelladungsaustauschmaterialien und einem Bindemittel, in
denen das Dunkelladungs austauschmaterial homogen in der gesamten
Schicht verteilt ist, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, Lösungsmittel verwende$$eBeschichtungsverfahren anzuwenden,
bei denen das Bindemittel und das Dünkelladungsaustauschmaterial
in einem oder mehreren üblichen Lösungsmitteln gelöst werden, worauf die Lösung auf die Elektrodenoberfläche aufgetragen wird.
609-8 2 6-/OdO 1
2Λ59078
Nach Verdampfen des oder der Lösungsmittel erhält man eine gleichförmige
Schicht, bestehend aus einer festen Lösung des Bindemittels und des Dunke11adungsaustauschmaterials. Es können Dunkelladungsaus
tauschschichten verschiedener Dicke verwendet werden. Schichten
aus anorganisch kristallinen Dunkelladungsaustauschmaterialien, die durch Vakuumverdampfung erzeugt werden können, beispielsweise
Schichten aus Indium, weisen in typischer Weise eine Dicke einer Größenordnung von etwa 50 Ängström bis etwa 200 Angstrom auf. Dunkelladungs
austausche chi ch ten mit einem Bindemittel weisen in zweckmäßiger
Weise eine Schichtdicke von - trocken gemessen - etwa 5 bis etwa 50 Mikron auf. Die Schichten können jedoch auch dünner
oder dicker sein. Wie bereits dargelegt, müssen die Dunkelladungsaus
tauschschichten jedoch eine ausreichende Menge an Dunke1ladungsaus
tauschmaterial aufweisen, um zu gewährleisten, daß eine gleichförmige,
d.h. praktisch vollständige, Bedeckung der zur Exponierung bestimmten Zone der Oberfläche mit einer wirksamen Menge
wi rd
an Dunkelladungsaustauschmaterial erreicht^ So ist es beispielsweise
möglich, eine solche dünne Schicht eines Dunke11adungsaustauschmaterials
aufzutragen, beispielsweise aus 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon,
das eine ungenügende Menge an Dunkelladungsaustauschmaterial niedergeschlagen wird, um die Durchführung des Verfahrens
der Erfindung zu ermöglichen, so daß die photosensitiven Teilchen
dazu neigen können, sich wie beim PEP-Verfahren zu verhalten. (Das heißt die exponierten Teilchen und nicht die nicht exponierten
Teilchen können einen Ladungsaustausch beginnen und ihre Polarität
bei Kontakt mit einer solchen extrem dünnen Schicht des (Dunkelladungsaustauschmaterials umkehren.) Vergleiche in diesem
Zusammenhang das später folgende Beispiel 16.)
Obgleich bestimmte, hier beschriebene, Dunke11adungsaustauschschichten
dafür bekannt sind, daß sie mindestens eine gewisse Photoleitfähigkeit in mindestens bestimmten Bezirken des elektromagnetischen
Spektrums aufweisen, wurde festgestellt, daß die Dunke11adungsaustauscheigenschaften dieser Schichten nicht äquivalent
den Photoleitfähigkeitseigenschaften dieser Schichten sind, welche diese Schichten aufweisen mögen. Vielmehr ist davon auszugehen,
daß die Dunkelladungsaustauscheigenschaften dieser Schichten
609-826/0901
praktisch unabhängig sind von jeglicher Photoleitfähigkeit, welche
diese Schichten haben mögen. Diesbezüglich sei auf Beispiel 9 verwiesen,
welches ein Verfahren der Erfindung veranschaulicht, bei dem eine Dunkelladungsaustauschschicht aus (a) 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon
und (b) einem Poly(vinylbutyral)-Bindmittel einer Exponierung mit weißem Wolframlicht unterworfen wird, das gefiltert
wird, um praktisch die gesamte geringe Menge an ultravioletter Komponente des von einer solchen Lichtquelle ausgestrahlten Lichtes
zu entfernen. (Schichten aus einem Bindemittel und 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon
werden im allgemeinen als nicht photoleitfähig in Gegenwart von sichtbarem Licht bezeichnet, weisen jedoch einen
gewissen Photoleitfähigkeitsgrad in Gegenwart von ultraviolettem
Licht auf.)
Die elektrisch photosensitiven Teilchen für die Durchführung des
Verfahrens der Erfindung können aus einer Vielzahl von photoleitfähigen Stoffen aus-gewählt werden. Geeignete Stoffe werden in der
Literatur beschrieben, beispielsweise in den einschlägigen Patentschriften des Standes der Technik, wie sie eingangs aufgeführt
wurden. Demzufolge ist eine ausführliche Beschreibung dieser Stoffe axicki unnötig.
Zu bemerken ist jedoch, daß die physikalische Zusammensetzung der
elektrisch photosensitiven Teilchen sehr verschieden sein kann. So können beispielsweise Teilchen aus einer einzelnen Komponente
oder einem Bestandteil verwendet werden, der sowohl photosensitiv gegenüber der aktivierenden Strahlung der gewünschten Wellenlänge
ist und auch die gewünschte Farbe/T Derartige Teilchen werden beispielsweise
näher in der US-PS 2 758 939 beschrieben. Beispiele für derartige Teilchen sind die verschiedensten anorganischen
Pigmente, z.B. Oxide, Sulfide, Selenide, Telluride oder Jodide,
beispielsweise des Cadmiums, Zinks, Quecksilbers, Antimons, Wismuts,
Thalliums, Indiums, Molybdäns, Aluminium und Bleis. Andere
geeignete photoleitfähige anorganische Stoffe sind beispielsweise Arsentrisulfid, Cadmiumarsenid, Bleichromat, Selen und Schwefel.
Des weiteren sind beispielsweise die verschiedensten organischen
photoleitfähigen Pigmente geeignet , wie beispielsweise Phthalo -
809828/0901
-JfT-
cyaninpigmente, Azopigmentes Chinacridonpigmente, Anthrachinonpigmente
und dergleichen. Bei den aufgeführten Substanzen handelt es sich um bekannte photoleitfähige Stoffe.
Des weiteren können aus mehreren Komponenten bestehende elektrisch
photosensitive Teilchen verwendet werden, wie sie beispielsweise aus den US-PS 2 758 9 39 und 3 143 508 bekannt sind. In einem solchen
Falle können die Teilchen aus einer besonderen photoleitfähigen Komponente und einer besonderen färberischen Komponente, z.B.
einem Farbstoff oder einem Pigment und gegebenenfalls des weiteren einem Bindemittel, z.B« einem polymeren Material, einem Füllstoff,
beispielsweise Glas- oder Plastikkügelchen, ferner chemischen und
spektralen Sensibilisierungsmitteln, z.B. verschiedenen sensibilisierenden Farbstoffen und dergleichen bestehen. Des weiteren können
diese aus mehreren Komponenten aufgebauten Teilchen eine oder mehrere Hüllen octer Deckschichten aufweisen, die als Filterschichten
wirken.
Die zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung g«Lgneten elektrisch
photosensitiven Teilchen können zur Erzeugung von monochromen Bildern sämtlich von einem gleichen Farbton sein. Andererseits
können gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung Mischungen von verschiedenen farbigen Teilchen ve*
wendet werden. So können beispielsweise, wie es in den Figuren 4a bis 4c veranschaulicht ist, Mischungen aus blaugrünen, purpurroten
und gelben Teilchen verwendet werden, die elektrisch photosensitiv
gegenüber roten, grünen bzw„ blauen Licht sind, so daß durch eine
subtraktive Farbbildung mehrfarbige Bilder hergestellt werden können, die den Farben der Vorlage entsprechen.
Im Falle der in Figuren 4a bis 4c dargestellten Ausführungsform
des Verfahrens der Erfindung wird eine mehrfarbige Mischung aus blaugrünen, purpurroten und gelben Teilchen 20, die gegenüber rotem,
grünem bzw. blauem Licht elektrisch photosensitiv sind, in einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit 24 zwischen den Elektroden
21 und 23 dispergiert. Die Elektrode 23 ist transparent und
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weist auf ihrer einen Oberfläche eine transparente dunkle Ladungsaustaus
chs chi cht 22 auf. Die Elektrode 21 weist auf ihrer einen Oberfläche eine Sperr-Schicht 26 auf. Die Teilchen 20 tragen
zunächst eine elektrostatische Ladung positiver Polarität. Gemäß Figur 4a wird unter Verwendung der Spannungsquelle 25 ein
elektrisches Feld zwischen den Elektroden 21 und 23 erzeugt, wobei
die Teilchen 20 gleichzeitig rotem Licht exponiert werden. Die Folge hiervon ist, daß positiv geladene Teilchen 20 zur Dunkelladungs
aus tauschschicht 22 wandern, wo die b laugen-färb igen Teilchen,
die gegenüber rotem Licht empfindlich sind, immobilisiert werden. Die purpurroten und gelben Teilchen, die nicht empfindlich
gegenüber rotem Licht sind, unterliegen einem Ladungsaustausch mit
der Schicht 22 unter Umkehrung ihrer Polarität, so daß sie negativ geladen werden und werden von der Schicht 22 zur Elektrode 21 positiver
Polarität abgestoßen. Demzufolge erscheint gemäß Figur 4a ein blaugrün-farbiges negatives Bild gemäß der Exponierung mit
rotem Licht auf der Oberfläche der Schicht 22 und ein positiv erscheinendes rotes Bild (erzeugt durch die subtraktive Farbkombination
von purpurroten und gelben Teilchen) der Exponierung mit rotem Licht auf der Sperr-Schicht 26.
In entsprechender Weise führen, wie sich aus Figuren 4b und 4c ergibt, Exponierungen der Teilchen 20 mit grünem und blauem Licht
zur Ausbildung von grünen und blauen positiven Bildern auf der Schicht 26 und zur Ausbildung von purpurroten und gelben negativen
Bildern auf der Dunkelladungsaustauschschicht 22.
In Übereinstimmung mit den verschiedenen Mehrfarb-Ausführungsformen
des Verfahrens der Erfindung können Mischungen aus zwei, drei oder mehreren verschieden farbigen elektrisch photosensitiven Teilchen
verwendet werden. Jedes verschieden farbige Teilchen ist dabei ansprechbar auf eine spezielle gegebene Wellenlänge aktivierender
Strahlung, so daß Mehrfarbbilder durch eine einfache Exponierung der elektrisch phtosensitiven Teilchenmischung mit Licht erhalten
werden können, das aus einer Mischung der verschiedenen spezifischen Wellenlängen besteht, demgegenüber die verschiedenen
50 9-8 26/0901
farbigen Teilchen empfindlich sind.
Die Intensität der Exponierung gegenüber aktivierender Strahlung beim erfindungsgemäßen Verfahren kann sehr verschieden sein, je
nach den verwendeten elektrisch photosensitiven Teilchen, der relativen Durchlässigkeit der Elektrode und Dunkelladungsaustauschschicht
oder Sperr-Schicht, durch welche die Exponierung bewirkt wird und dergleichen. Die Intensität der Exponierung sollte dabei
ausreichend sein, um zu verhindern, daß die exponierten Teilchen einem nutzbaren Austausch der Ladungspolarität bei elektrischem
Kontakt mit der Dunke11adungsaustauschschicht unterliegen. Wird
beispielsweise eine flüssige bilderzeugende Suspension mit hierin dispergierten feinteiligen Kupferphthalocyaninpigmentteilchen sichtbarem
Licht durch eine Dunkelladungsaustauschschicht mit 2,4,7-
ίκΐ
Trinitro-9-fluorenon, aufgetragen auf eine NESAw- Glaselektrode,
exponiert, so liefert beispielsweise eine Wolframlampe von ausreichender Wattleistung zur Erzeugung einer Exponierungsintensität
von mehr als etwa 540 Ix auf die flüssige bilderzeugende Suspension gut erkennbare sichtbare Bilder.
Die Größe der elektrisch photosensitiven Teilchen, die zur Durchführung
des Verfahrens der Erfindung verwendet werden können, kann sehr verschieden sein, je nach der erwünschten Bildauflösung
und je nach dem, ob die Teilchen in Form einer flüssigen Suspension angewandt werden oder aber in Form eines Trockenpulvers in den
Spalt zwischen den beiden Elektroden eingeführt werden. Zweckmäßig liegt die Größe der Teilchen bei etwa 0,1 bis 100 Mikron, ob&eich
auch größere oder kleinere Teilchen unter bestimmten Bedingungen verwendbar sind. Werden flüssige Teilchensuspensionen verwendet,
so weisen die Teilchen zweckmäßig eine durchschnittliche Teilchengröße von weniger als etwa 3 Mikron, insbesondere von etwa 0,1 bis
etwa 1 Mikron auf. Im Falle von Trockenpulvern sind die Teilchen in typischer Weise größer und haben zweckmäßig eine durchschnittliche
Teilchengröße von etwa 2 bis etwa 20 Mikron. Bei der Herstellung von Halbtonbildern hoher Auflösung werden vorzugsweise
f«iÄ flüssige bilderzeugende Teilchensuspensionen angewandt.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
werden die elektrisch photosensitiven Teilchen in einer elektrisch isolierenden Trägerflüssigkeit zwischen den beiden im Abstand voneinander
angeordneten Elektroden suspendiert. Aus diesem Grunde ist das Verfahren der Erfindung ein"elektrophoretisches" Verfahren,
dessen Merkmal natürlich die Bewegung oder Wanderung von ladungstragenden Teilchen in einem fließenden Medium, im allgemeinen
einer Flüssigkeit ist. Zu bemerken ist jedoch, daß das Verfahren der Erfindung auch unter Anwendung eines nicht flüssigen
fließenden Mediums durchführbar ist, beispielsweise Luft oder einem anderen Gas oder sogar in einem Vakuum, wobei elektrisch photosensitive
Teilchen mit einer elektrostatischen Ladung positiver Polarität einfach willkürlich in Form eines trockenen Pulvers in
dem Spalt zwischen den beiden im Abstand voneinander angeordneten Elektroden ausgefällt werden.
Zu den verschiedenen Grürien, weshalb im allgemeinen vorzugsweise
eine elektrisch isolierende Trägerflüssigkeit angewandt wird, zählt die Tatsache, daß zum heutigen Zeitpunkt eine viel bessere
Bildauflösung durch Dispergieren der elektrisch photosensitiven Teilchen in Form extrem feinteiliger Teilchen in einem flüssigen
Trägermedium erreicht werden kann. Darüberhinaus ist es möglich, bei höheren Feldstärken zwischen den beiden Elektroden zu arbeiten,
wenn ein flüssiger Träger angewandt wird, anstatt üblicher gasförmiger fließfähiger Trägermedien, wie beispielsweise Luft. Dies
deshalb, weil beispielsweise Luft zu einem Durchschlag führt und sich bei vergleichsweise geringen angewandten Spannungen ionisiert,"
im Vergleich zu vielen leicht zugänglichen elektrisch isolierenden flüssigen Materialien.
Bei Verwendung eines flüssigen Trägers wird zweckmäßig ein Stoff
oder ein Material mit einem Widerstand von größer als etwa 10
Ohm/cm, vorzugsweise größer als etwa 10 Ohm/cm und insbesondere mit einer niedrigen dielektrischen Konstante von weniger als etwa
3,0 verwendet. Zu den verschiedenen geeigneten flüssigen Trägermedien gehören beispielsweise Alkyl-Aryl verb indungen, z.B.. alkylierte Benzole, z.B. Xylole und andere alkylierte aromatische Kohlen-
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Wasserstoffe, wie sie beispielsweise näher in der US-PS 2 899 beschrieben werden. Andere geeignete flüssige Trägermedien sind
beispielsweise Kohlenwasserstoffe und halogenierte Kohlenwasserstoffe, z.B. Cyclohexan, Cyclopentan, n-Pentan, η-Hexan, Tetrachlorkohlenstoff,
fluorierte niedriege Alkan«, z.B. Trichlormonofluormethan
und Trichlortrifluoräthan mit in typischer Weise einem Siedebereich von etwa 20C bis etwa 550C. Besonders geeignete
flüssige Kohlenwasserstoffträgermedien bestehen aus paraffinischen
Kohlenwasserstoffen, z.B. isoparaffinischen flüssigen Kohlenwasserstoffen mit einem Siedebereich von 145°bis 185°C
(beispielsweise im Handel erhältlich unter der Handelsbezeichnung Isopar, Hersteller Exxon Corp., USA). Auch können die verschiedensten
anderen Erdöldestillate und Mischungen hiervon als flüssige Trägermedien verwendet werden. Geeignet sind beispielsweise auch
Kerosinfraktionen, beispielsweise erhältlich unter der Handelsbezeichnung Sohio Odorless Solvent, Hersteller Standard Oil Comp, of
Ohio. Auch können aufgeschmolzene flüssige isolierende thermoplastische Materialien verwendet werden. Wird eine flüssige bilderzeugende
Suspension verwendet, so ist die Konzentration an elektrisch photosensitiven Teilchen in der Flüssigkeit zu beachten. Im Gegensatz
zu den bekannten PEP-Verfahren, welche flüssige bilderzeugende Suspensionen verwenden, wie sie beispielsweise beschrieben werden
in den US-PS 3 384 565, 3 384 488 und 3 615 558, bei denen Suspensionen mit vorzugsweise 5 bis 6 Gew.-I an elektrisch photosensitiven
Teilchen verwendet werden, hat es sich beim Verfahren der Erfindung als vorteilhaft erwiesen, Suspensionen zu verwenden,
die etwa 0,01 bis etwa 3,5 Gew.-I an elektrisch photosensitiven Teilchen aufweisen. In manchen Fällen hat sich gezeigt, daß beim
Verfahren der Erfindung, wenn die Teilchenkonzentration etwa 5 bis 6 Gew.-I erreicht oder darüber liegt, die Bildqualität etwas abzunehmen
scheint, insbesondere die Qualität der Bilder, die auf der Sperr-Schichtelektrode erzeugt werden.
Zu bemerken ist jedoch, daß, wenn besonders wirksame Dunkelladungs·
austauschmaterialien und elektrisch photosensitive Teilchen ver
wendet werden, die Konzentration an Teilchen in der flüssigen bild
erzeugenden Suspension beim Verfahren der Erfindung erhöht werden
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kann. Zu beachten ist jedoch, daß vorteilhafte, mehrfarbige Bilder
nach dem Verfahren der Erfindung erhalten werden können, wenn vergleichsweise
geringe Teilchenkonzentrationen angewandt werden, d.h. Teilchenkonzentrationen von bis zu oder weniger als etwa 3,5 Gew.-%.
Besonders vorteilhafte mehrfarbige Bilder werden im allgemeinen dann erhalten, wenn die zur Herstellung mehrfarbige Bilder verwendeten
bilderzeugenden Suspensionen etwa 0,1 bis etwa 1,5 Gew.-I
elektrisch photosensitive Teilchen enthalten.
Wie bereits dargelegt, ist es oftmals bei Verwendung einer flüssigen
bilderzeugenden Suspension wünschenswert, der Suspension ein
Ladungssteuermittel zuzusetzen. Derartige Ladungssteuermittel sind auf dem Gebiet der flüssigen elektrographischen Entwickler, wo sie
aus entsprechenden Gründen wie im Falle der vorliegenden Erfindung angewandt werden, bekannt. Infolgedessen ist eine ausführliche
Diskussion derartiger Mittel hier nicht erforderlich. Die Ladungssteuermittel bestehen in typischer Weise aus polymeren Stoffen,
die in das flüssige Trägermedium der Suspension eingemischt werden. Die Ladungssteuermittel scheinen dabei als Dispersions- und
elektrostatische Ladungsstabilisatoren für die Suspension zu wirken.
So hat sich beispielsweise gezeigt, daß bei Zusatz eines Styrol-Vinyltoluolcopolymeren
(beispielsweise Piccotex 100) zu einer bilderzeugenden Suspension mit einem Gehalt an photosensitiven Verbindungen,
welche normalerweise Teilchen positiver wie auch negativer Polarität in der Suspension liefern, eine Verminderung der Teilchen
negativer Polarität bewirkt wird, so daß man eine größere Gleichförmigkeit der Ladungspolarität der suspendierten Teilchen erreicht.
Außer der Verbesserung oder Steigerung einer gleichförmigen Ladungspolarität hat sich gezeigt, daß die Ladungssteuermittel oftmals
zu stabileren Suspensionen führen, d.h. Suspensionen, welche zu. einem beträchtlich geringeren Absetzen der dispergierten photosensitiven
Teilchen führen.
Typische polymere Stoffe, welche als Ladungssteuermittel zur Herstellung
der flüssigen bilderzeugenden Suspensionen verwendet werden können, sind elektrisch isolierende natürliche oder synthetische
polymere Stoffe, Wachse und dergl. (mit einem elektrischen
SO 9-8 26/0901
O 9
Widerstand bei 25 C von größer als etwa 10 Ohm/cm)f beispielsweise
Styrol-Vinyltoluolcopolymere (Piccotex 100), welche vollständig oder mindestens teilweise in dem flüssigen Trägermedium
der bilderzeugenden Suspension löslich sind. Die Auswahl eines Ladungssteuermittels für einen speziellen Fall hängt zum großen
Teil von defl in diesem Falle verwendeten elektrisch photosensitiven
Teilchen und dem flüssigen Trägermedium ab.
Die Stärke des elektrischen Feldes, das zwischen den beiden im Abstand voneinander angeordneten Elektroden errichtet wird, kann
beim Verfahren der Erfindung sehr stark von einer Reihe von Faktoren abhängen, beispielsweise der Impedanz der im Einzelfalle verwendeten
Dunkelladungsaustauschschicht und Sperr-Schicht, der erwünschten Bilddichte, der dielektrischen Stärke des flüssigen Mediums
(beispielsweie können, wie bekannt ist, viele elektrisch isolierende Flüssigkeiten höheren Feldstärken widerstehen als gasförmige
Medien, z.B. Luft), dem Grad der erwünschten Bildauflösung, dem im Einzelfalle verwendeten Ladungssteuermittel und dem verwendeten
elektrisch photosensitiven Teilchen.
Es hat sich gezeigt, daß ganz allgemein, wie im Falle der PEP-V erfahren,
wie sie in der US-PS 2 758 939 beschrieben werden, beim Verfahren der Erfindung optimale Bilddichten und eine optimale
Bildauflösung dadurch erhalten werden, daß die Feldstärke auf ein so hohes wie mögliches Niveau gebracht wird, ohne daß ein Zusammenbruch
des flüssigen Mediums in der Elektrodenspalte erfolgt. Wird beispielsweise als elektrisch isolierende Flüssigkeit ein
Cr)
Isoparaffinkohlenwasserstoff (z.B. Isopar G ^; ) verwendet, so werden
bei Feldstärken von größer als etwa 10000Volt/mm unterscheidbare Bilder erhalten, obgleich vorzugsweise höhere Feldstärken
von etwa 20 000 Volt bis 160 000 Volt/mm angewandt werden, vorzugsweise um die Bildauflösung zu verbessern und um eine verbesserte
Farbtrennung zu erreichen, wenn mehrfarbige Bilder erzeugt werden sollen. Ganz allgemein hat sich gezeigt, daß bei einer bestimmten
Einstellung von bilderzeugenden Bedingungen keine kri-tische Feldstärke
vorliegt, unter welcher ein Bild plötzlich verschwindelt und über welcher ein Bild plötzlich wieder erscheint. Vielmehr hat sich
gezeigt, daß, wenn die Feldstärke vermindert wird, die Bild-
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qualität allmählich abnimmt. Vergleicht man das Verfahren der Erfindung
mit dem PEP-Verfahren, so ergibt sich, daß leicht erkennbare
Bilder (bei Verwendung einer flüssigen bilderzeugenden Suspension) beim PEP-Verfahren bei Feldstärken von so niedrig wie 4000
bis 4800 Volt/mm .(d.h. 100 bis 120 Volt/0,0254 mm) erhalten werden.
Die Feldstärke ist hier definiert als Spannungsabfall über den
Elektrodenspalt, ausschließlich des Spannungsabfalles, der auftritt
längs der Dunke Iladungsaustaus chs chi cht und der "Sperrschicht,
die sich auf den Oberflächen der voneinander im Abstand angeordneten Elektroden befindet.
In Figur 4 ist seheraatisch der Gesamt-Spannungsabfall beim Verfahren
der Erfindung bei Verwendung einer flüssigen bilderzeugenden Suspension 61 zwischen einem Paar von im Abstand angeordneten
Elektroden 50 und 51 dargestellt. Wie sich aus Figur 5 ergibt, ist der Zwischen-Elektroden-Spannungsabfall V1 längs des Spaltes
der mit der flüssigen bilderzeugenden Suspension gefüllt ist, tatsächlich nur eine von drei Komponenten, die zum Gesamt-Spannungsabfall
zwischen den Elektroden 50 und 51 beitragen. Dies bedeutet, daß ein weiterer Spannungsabfall Vß längs der Sperrschicht 59 auftritt
und ein weiterer Spannungsabfall V^ längs der Dunke1ladungsaus tauschschicht 54. Der GesamteSpannungsabfall VT ist demzufolge
gleich der Summe von νβ, Vj und Vg. In der Praxis ist V™ die
tatsächlich gemessene Spannung. Vj kann berechnet werden durch
experimentelle Bestimmung des Spannungsabfalles längs der Sperrschicht
und der Dunkelladungsaustauschoberfläche und Subtraktion dieser Werte von dem gemessenen Wert für Vp. Andererseits läßt
sich in einigen Fällen Vj schätzen durch Verwendung einer flüssigen
bilderzeugenden Suspension mit einer Dicke, von der bekannt ist, daß sie viel größer ist als die Dicke entweder der Sperrschicht
59 oder der Dunkelladungsaustauschschicht 54 und Annahme, daß die Summe von Vß und Vß vergleichsweise zu Vj klein ist,
so daß sich eine erste Annäherung VT~ Vj ergibt.'Zu bemerken ist
jedoch, daß wenn (was in der Praxis oftmals der Fall ist) die Elektrodenoberflächen nahe beieinander»liegen, so daß der Spalt zwischen
den Elektroden gleich oder geringer wird als die Dicke der
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-4S -
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Dunke11adungsaustauschschicht oder der Sperr-Schicht, der Spannungsabfall,
welcher längs dieser Schichten auftritt, zu einem größeren Anteil des Gesamt-Spannungsabfalles zwischen den beiden Elektroden
wird und nicht ignoriert werden kann.
Beim Verfahren der Erfindung kann der Elektrodenabstand davon abhängen,
ob eine flüssige bilderzeugende Suspension oder ein gasförmiges Medium oder ein Vakuum angewandt wird und ob die Dunkelladungs
aus taus chs chi cht unter Verwendung eines elektrisch isolierenden
Bindemittels hergestellt worden ist. Wird beispielsweise eine flüssige bilderzeugende Suspension verwendet, so ist der Elektrodenabstand
vorzugsweise gering, entsprechend einer Größenordnung von etwa 50 Mikron oder darunter, was praktisch auf einen Kontakt
der baden Elektroden hinausläuft, mit Ausnahme eines sehr dünnen Filmes der bilderzeugenden flüssigen Suspension, die zwischen den
Elektroden vorliegt und mit diesen einen Sandwich bildet. In dem Falle, in dem ein Luftspalt angewandt wird, können größere Elektrodenabstände
angewandt werden, und zwar mindestens teilweise deshalb, weil die Teilchengröße der photosensitiven Teilchen größer ist,
wenn ein Vakuum oder ein gasförmiges Medium angewandt werden.
Db zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung verwendbaren Elektroden
können aus den verschiedensten bekannten leitfähigen Materialien
bestehen und können des weiteren eine Vielzahl von Formen aufweisen. So können die Elektroden beispielsweise aus praktisch
inflexiblen Materialien, wie beispielsweise den verschiedensten Metallplatten bestehen oder aus mit Metallen beschichteten Schichtträgern,
z.B. NESA^-Glas oder flexiblen Materialien, beispielsweise
Filmschichtträgern, die mit vergleichsweise dünnen leitfähigen Filmen oder Schichten beschichtet worden sind, beispielswdse
Schichtträgern mit aufgedampften Metallschichten oder aufgedampften
Metallfilmen. Die elektrisch leitfähigen Materialien, welche zur Erzeugung der Elektroden verwendet werden können, können aus den
verschiedensten Materialien bestehen,, beispielsweise leitfähigen
anorganischen Stoffen, beispielsweise leitfähigen anorganischen
Stoffen, beispielsweise sog. "cermets" und verschiedenen leitfähigen Metallen, z.B. Nickel, Aluminium, Zinnoxid, Kupferjodid und
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dergleichen, leitfähigen organometallischen Stoffen und leitfähigen
organischen Stoffen, beispielsweise den verschiedensten leitfähigen Polymeren. In typischer Weise weisen die leitfähigen
Materialien, die sich zur Herstellung von Elektroden für das Verfahren der Erfindung eignen, einen spezifischen Widerstand von
weniger als etwa 1O^ Ohm/cm bei 25°C auf. (Bezüglich "cermets" sei
verwiesen auf Hackh's Chemical Dictionary, 4. Ausgabe, S. 144) Die Form der Elektroden, die beim Verfahren der Erfindung angewandt werden, kann sehr verschieden sein. Beispielsweise können
praktisch flache Platten als Elektroden verwendet werden, die eine leitfähige Oberfläche aufweisen oder bandförmige oder bahnförmige
Schichtträger mit einer leitenden Oberfläche oder Walzen oder Trommeln mit einer leitfähigen Oberfläche. Diesbezüglich
können die Elektroden einer zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung geeigneten Vorrichtung beide die gleiche allgemeine
Form aufweisen und aus dem gleichen Material bestehen oder aber sie können verschiedene Formen aufweisen und/oder aus verschiedenen
Materialien bestehen. So kann man beispielsweise zwei leitende Trommelelektroden verwenden, die jeweils eine geeignete Sperrschicht
oder Dunkelladungsaustauschoberflache aufweisen, wobei
sich die elektrisch photosensitiven Teilchen in dem Spalt zwischen den beiden Trommelelektroden befinden. Andererseits kann eine
der Elektroden beispielsweise aus einer Trommel oder Walze bestehen oder aus einem flexiblen Band oder einer flexiblen Bahn
und die andere Elektrode aus einer praktisch flachen Platte. Des weiteren kann eine oder können beide Elektroden bezüglich einander
bewegt werden (vergl. beispielsweise Figur 6) oder beide Elektroden
können fixiert werden, wie es beispielsweise in den US-PS 2 758 939, 2 940 847, 3 100 426 und 3 143 508 sowie der GB-PS
950 29 7 beschrieben ist. Die Form der Elektroden, die Zusammensetzung der Elektrode und die Tatsache, ob sich die Elektroden
bewegen oder fixiert sind, sind somit nicht kritisch. Selbstverständlich
kann jeder dieser Faktoren hoch bedeutsam werden, je nach dem einzelnen Anwendungsfall, bei dem das Verfahren der Erfindung
angewandt wird, d.h. einer Kamera, einem Kopiergerät zum Kopieren von Dokumenten, einem optischen Vorführgerät und dergleichen.
Zu bemerken ist des weiteren, daß gegebenenfalls die ver-
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schiedensten haftenden Haftschichten oder Zwischenschichten
(subbing layers) verwendet werden können, um die Adhäsion zwischen einer speziellen Elektrode und einer speziellen Sperrschicht
oder Dunkelladungsaustauschschicht zu fördern.
Vorzugsweise ist mindestens eine der Elektroden beim Verfahren der Erfindung mindestens teilweise für die verwendete aktivierende
Strahlung durchlässig, um die Exponierung der photosensitiven Teilchen zu erleichtern. Ist es die Elektrode mit der Dunkelladungsaustauschschicht,
durch welche die Exponierung erfolgt, dann soll die Dunkelladungsaustauschschicht auch mindestens teilweise
durchlässig oder transparent sein. In bestimmten Situationen, beispielsweise wenn die vorliegende Erfindung in einem optischen Vorführgerät
angewandt werden soll, kann es zweckmäßig sein, zwei transparente Elektroden zu verwenden. In einem solchen Fall kann
die Exponierung durch eine transparente oder durchlässige Elektrode erfolgen und das Ablesen kann durch die andere transparente
oder durchlässige Elektrode erfolgen. Da jedoch eine Exponierung durch die Elektroden beim Verfahren der Erfindung nicht unbedingt
erforderlich ist, ist die Verwendung von durchlässigen oder transparenten Elektroden nicht zwingend. Dies-bezüglich sei beispielsweise
auf Figur 7 verwiesen, in welcher eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung dargestellt ist, welche keine
durchlässige oder transparente Elektrode benötigt. (Im Falle der Figuren 6 und 7 beziehen sich gleiche Zahlen auf gleiche Vonichtungs-
und Materialteile.)
Im Falle der in Figur 7 dargestellten Ausführungsform eines Verfahrens
der Erfindung wird die flüssige bilderzeugende Suspension 14 durch Projektionsexponierungsmittel 81 in dem Spalt 80 zwischen
der leitfähigen Walzenelektrode 10 und der Elektrode 12 exponiert. Die Elektrode 12 trägt auf ihrer einen Oberfläche die Dunkelladungsaustauschschicht
13 während die Elektrode 10 auf einer ihrer Oberflächen die Sperrschicht 11 aufweist.
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Zwischen den Elektroden 10 und 12 wird eine Potentialdifferenz - wie in Fig. 7 dargestellt - durch die Stromquelle 9 erzeugt,
wobei die Elektrode 12 die negative Elektrode und die Elektrode 10
die positive Elektrode ist.
Wie bereits dargelegt, weist beim Verfahren der Erfindung eine der Elektroden auf ihrer Oberfläche eine
"Sperr-"Schicht auf. Diese "Sperr-"Schicht kann permanent auf der
Elektrode, auf der sie aufgebracht ist, haften oder aber nur temporär auf die Elektrode aufgebracht werden, derart, wie es später
unter Bezugnahme auf Fig. 6 näher erläutert wird.
Die "Sperr-Schicht" besteht aus einem Material, welches nach Aufbringen
auf eine leitfähige Elektrodenoberfläche den Ladungsaustausch mit den elektrisch photosensitiven Teilchen im elektrischen
Kontakt mit der Schicht unter normalen Bilderzeugungsbedingungen auf ein Minimum vermindert, so daß kein ins Gewicht fallender Bildabbau
oder keine ins Gewicht fallende Bildzerstörung erfolgt. Die Sperrschicht (vergl. die US-PS 2 758 939) kann aus den verschiedensten,
elektrisch isolierenden Stoffen und Materialien bestehen, einschließlich den verschiedensten Papieren, ',dielektrisch beschichteten
Papieren, natürlichen und synthetischen Polymerfilmen, Wachsen und dergleichen. Typische Stoffe zur Erzeugung der Sperrschichten
sind filmbildende Stoffe mit einem elektrischen Widerstand von
ο ι ο
größer als etwa 10 Ohm/cm, vorzugsweise von größer als etwa 10
Ohm/cm bei 250C, beispielsweise Poly(äthylenterephthalat) und Polyvinylbutyral).
Vorteilhafte Sperrschichten weisen in typischer . Weise eine Dicke, trocken gemessen.von etwa 5 bis etwa 200 Mikron
auf, obgleich auch dickere und etwas dünnere Schichten verwendet werden können. Zu beachten ist lediglich, daß, falls die Sperrschicht
zu dünn ist, die Sperrschicht unwirksam werden kann. Natürlich hängt
die im Einzelfalle optimale Dicke einer Sperrschicht zum großen Teil von der Zusammensetzung der Schicht ab.
Ein Elektrodenaufbau, der sich zur Durchführung des Verfahrens der
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Erfindung besonders geeignet hat, ist in Fig. 6 dargestellt. Ein solcher Elektrodenaufbau wird auch in den später folgenden Beispielen
1 bis 26 verwendet. Im Falle des Elektrodenaufbaues der Fig. 6 werden zwei Elektroden 10 und 12 verwendet, die derart miteinander
in Kontakt stehen, daß während der Bilderzeugung sich die Sperrschicht 11 der Elektrode 10 in Strichkontakt mit der flüssigen,
Bild erzeugenden Suspension 14 befindet. Die Elektrode 10 wird dabei bezüglich der Elektrode 12. mit einer solchen Geschwindigkeit
bewegt, die es den photosensiiLven Teilchen 8, die nicht dem Licht
exponiert wurden, ermöglicht, ihre Ladungspolarität bei elektrischem Kontakt mit der Dunkelladungsaustauschschicht 13 umzukehren, während
die photosensitiven Teilchen 8, welche dem Licht exponiert wurden, auf der Schicht 13 bei elektrischem Kontakt mit der Schicht
immobilisiert werden.
Im Falle der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform besteht die
Elektrode 10 aus einer leitfähigen Metallwalze mit einer Sperrschicht 11, z.B. aus einem mit einem Dielektrikum beschichteten
Papier. Die zweite Elektrode besteht aus einer transparenten, leitfähigen Platte 12, z.B. aus Nesa^-Glas mit einer Dunkelladungsaustauschschicht
13. Gemäß Fig. 6 wurde auf die Oberfläche der Dunkelladungsaustauschschicht 13 eine flüssige, Bild erzeugende Suspension
mit einer Vielzahl von positiv geladenen, elektrisch photosensitiven Teilchen 8 aufgebracht. Die Exponierung erfolgt durch die
Lichtquelle 16 und die transparente leitfähige Platte 12. Die Vorlage
17, die auf die Platte 12 zu projizieren ist, beispielsweise ein photographisches Diapositiv, wird in zweckmäßiger Weise gegebenenfalls
mit erforderlichen Farbtrennungsfiltern 18 und anderen
Lichtfiltern 19, z.B. UV.-Filtern, zwischen die Lichtquelle 16 und die Platte 12 gebracht. Wird die Walzenelektrode 10 über die Schicht
13 mit der Bild erzeugenden Suspension 14 geführt, so wird eine Potentialdifferenz längs der Platte 12 und der Walze 10 (welche
an die Spannungsquelle 9 angeschlossen sind) durch Schließen des Schalters 15 erzeugt 9 wobei gleichzeitig oder praktisch gleichzeitig
fdme Exponierung der Suspension 14 durch, die Vorlage 17 erfolgt«
Auf diese Weise wird ©ia SiId, aus nicht-exponierten photosensitive?!
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Si 2Λ59078
Teilchen auf der Sperrschicht 11 erzeugt und ein komplementäres Bild aus exponierten Teilchen auf der Dunkelladungsaustauschschicht
13. Jedes Bild oder beide Bilder können verwendet werden.
Im Falle des Elektroderiaufb'aues der Fig. 6 kann die Geschwindigkeit,
mit der die Walze 10 über die Elektrode 12 mit der Dunkelladungsaustauschschicht
13 und der Suspension 14 geführt wird, verschieden sein. Walzengeschwindigkeiten von etwa 25 cm/Sek. oder darunter,
vorzugsweise von etwa 0,5 bis etwa 10 cm/Sek. haben sich als geeignet erwiesen. Es wurde festgestellt, daß bei Verwendung eines
Elektrodenaufbaues gemäß Fig. 6 Walzengeschwindigkeiten von größer als beispielsweise 15 cm/Sek. gelegentlich zu einer gewissen Verminderung
der Bildqualität führen können. Dieser Umstand ist mindestens zum Teil auf die elektrische Photoempfindlichkeit der photosensitiven
Teilchen zurückzuführen, welche bei der Durchführung der Versuche verwendet wurden. Werden demgegenüber Teilchen mit
größerer elektrischer Photoempfindlichkeit verwendet, so können auch höhere Walzengeschwindigkeiten angewandt werden. Des weiteren
hat sich beispielsweise gezeigt, daß eine gewisse Bildverschlechterung, die bei vergleichsweise hohen Walzengeschwindigkeiten auftreten
kann, dadurch vermieden werden kann., daß Exponierungen von höherer Intensität durchgeführt werden und daß höhere elektrische
Feldstärken angewandt werden.
Wie dargelegt, werden bei Verwendung eines Elektrodenaufbaues gemäß
Fig. 6 in typischer Weise zwei komplementäre Bilder erzeugt. Bei dem auf der Bildempfangsschicht 11 erzeugten Bild handelt es
sich um ein positives Bild der Vorlage 17 und bei dem Bild auf der Dunkelladungsaustauschschicht 13 handelt es sich um ein negatives
Bild. Falls es erwünscht ist, die Vorrichtung von Fig. 6 zur Erzeugung zusätzlicher oder weiterer Bilder zu verwenden, so kann
entweder eines oder so können beide der Bilder auf der Bildempfangsschicht 11 und der Dunkelladungsaustauschschicht 13 auf andere
Bildempfangselemente übertragen werden. Dazu können die verschiedensten
bekannten elektrographischen Bildübertragungsmethoden ange-
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wandt werden, beispielsweise eine elektrostatische Übertragung, eine Haft-Übertragung unter Verwendung eines haftenden oder klebenden
bandförmigen Materials zur Aufnahme des Bildes und dergleichen.
Andererseits können die auf der Sperrschicht 11 und der Dunkelladungs
austauschschicht 13 erzeugten Bilder auch permanent auf
diesen Schichten fixiert oder zur Haftung gebracht werden. Dies kann ebenfalls nach üblichen bekannten Methoden erfolgen, beispielsweise
durch Bedecken der Bilder mit einem dünnen schützenden Polymerfilm. Beispielsweise kann nach der Bilderzeugung eine separate
Polymerdeckschicht aufgebracht werden. Andererseits kann bei Verwendung einer flüssigen, Bild erzeugenden Suspension mit einem geeigneten
polymeren Bindemittel dieses als fixierendes Mittel verwendet werden.
Zur Durchführung der in den folgenden Beispielen 1 bis 26 beschriebenen
Versuche wurde eine Vorrichtung gemäß Fig. 6 verwendet. Der äußere Durchmesser der leitfähigen Metallwalze 10 betrug ungefähr
4,1 cm. Die Walze 10 bestand aus Aluminium. Sämtliche in den Beispielen
1 bis 26 angegebenen Beleuchtungsstärken wurden in Lux auf der Oberfläche der Bild erzeugenden Suspension 14 gemessen. Die
Exponierungsdaten sind ßxponierungsdaten für die "ungefilterte"
Lichtquelle, die in diesen Beispielen verwendet wurde, d.h. die Daten wurden nicht bezüglich der Filterfaktoren der Filter 18 und
19 (die in einigen der folgenden Beispiele verwendet wurden) oder anderen Filtereffekten korrigiert, die beispielsweise durch das
Licht verursacht wurden, das durch die Vorlage 17 gelangte. Die in den folgenden Beispielen angegebenen Daten berücksichtigen jedoch
den Filtereffekt, der durch die Platte 12, die Schicht 13 und die Suspension 14 hervorgerufen wurde. Der Abstand zwischen der
Dunkelladungsaustauschschicht 13 und der Sperrschicht 11 in den Beispielen 1 bis 12B und 13 bis 26 war sehr gering und entsprach
lediglich der Dicke eines dünnen Filmes der flüssigen, Bild erzeugenden
Suspension 14. In den vorerwähnten Befielen befanden sich somit, abgesehen von dem sehr dünnen Film der flüssigen, Bild erzeugenden
Suspension 14 die Schichten 13 und 11 in scheinbarem Kon-
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takt miteinander. Im Falle des Beispieles 12C wurden 50 Mikron dicke Abstandshalter, die in Fig. 6 nicht gezeigt werden, zwischen
der Sperrschicht 11 auf der Walzenelektrode 10 und der Dunkelladungs aus tauschschicht 13 während der Bilderzeugung angeordnet.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.
Beispiel 1: Herstellung von zwei Farbbildern unter Verwendung einer
Indium-Dunkelladungsaustauschschicht.
Auf eine leitfähige Glasplatte aus Nesa^-Glas wurde im Vakuum metallisches
Indium bis zu einer optischen Dichte von etwa 0,4 aufgedampft, unter Erzeugung einer transparenten Dunkelladungsaustauschschicht
13. Die beschichtete Glasplatte wurde dann zum Aufbau einer Vorrichtung gemäß Fig. 6 verwendet. Die leitfähige Walzenelektrode
12 bestand aus Aluminium. Um die Elektrode war ein dielektrisches Papier 11 gewickelt, das aus einem Papierschichtträger und
einer hierauf aufgetragenen isolierenden Schicht aus einem Polyvinylbutyral)
-harz mit einer Dicke, trocken gemessen, von etwa 10 Mikron bestand (Als Harz wurde das HändeIsprodukt Butvar B-76,
Hersteller Shawinigan Products Corp., verwendet).
Des weiteren wurden zwei verschiedene photoleitfähige Pigmentdispersionen
(A) und (B) hergestellt durch Vermählen der im folgenden angegebenen Ansätze in einer Kugelmühle. Die Mahldauer betrug
2 Wochen unter Verwendung von 60 ml fassenden braunen Glasflaschen, die bis zur Hälfte ihres Volumens mit Kugelchen aus rostfreiem
Stahl eines Durchmessers von 0,32 cm gefüllt waren.
Pigment-Dispersion A:
0,1 g blaugrüner Teilchen aus ß-Kupferphthalocyanin (Color Index
Nr. 74160), Hersteller American Cyanamid, Handelsbezeichnung Cyan Blue GTNF;
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35 g einer Mischung aus einem Styrol-Vinyltoluol-Copolymeren (erhältlich unter der Handelsbezeichnung Piccotex 100 von der
Firma Pennsylvania Industrial Chemical Corp.) und flüssigen isoparaffinischen
aliphatischen Kohlenwasserstoffen (im Handel erhältlich unter der Handelsbezeichnung Isopar (ß{ Hersteller Exxon
Corp. of New Jersey, USA); wobei der Mischung gleiche Gewichtsteile der beiden Komponenten zugrunde lag.
Die Zusammensetzung der Pigment-Dispersion B entsprach der Pigment-Dispersion
A mit der Ausnahme, daß die Dispersion anstelle der ß-Kupferphthalocyaninteilchen
diesmal purpurrote Teilchen enthielt, die bestanden aus dem Bariumsalz von 1-(4'-Methyl-5'-chlorazobenzol-2'-sulfonsäure)-2-hydroxy-3~naphthoesäure
mit der Color-Index Nr. 15865 (Hersteller E.I. DuPont de Nemours und Co., unter der Handelsbezeichnung
Watchung Red B).
Von den Dispersionen A und B wurden gleiche Volumina zusammengegeben,
worauf eine geringe Menge der erhaltenen Mischung auf die Indium-Oberfläche als flüssige, Bild erzeugende Suspension 14 aufgebracht
wurde. An die Walzenelektrode 10 wurde ein elektrisches Potential von +1,0 Kv angelegt, während die Elektrode mit einer
Geschwindigkeit von etwa 3 bis 5 cm/Sek. über die Indium-Dunkelladungs
austauschschicht mit der darauf aufgetragenen Suspension 14
bewegt wurde. Gleichzeitig mit der Bewegung der Walzenelektrode erfolgte eine Exponierung mittels einer Wolframlampe. Das von der
Lampe ausgestrahlte Licht passierte zunächst ein Kodak-Wrattenfilter Nr. 47B (blau), ein Kodak-Wrattenfilter Nr. 58 (grün) oder
ein Kodak-Wrattenfilter Nr. 29 (rot), d.h. Färbtrennungsfilter,
wobei jedes Filter in einem anderen Exponierungsbezirk angeordnet
war, und gelangte dann durch die Vorlage 17 aus einem photoeraphischen
Schwarz-Weiß-Negativ auf die transparente Indium-Nesa^-Glaselektrode
mit der Bild erzeugenden Suspension.
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Ergebnisse:
Auf der Indium-Dunkelladungsaustauschschicht wurde ein erkennbares
blaugrünes Bild vergleichsweise niederer Dichte in den mit rotem Licht exponierten Bezirken sichtbar und ein purpurrotes Bild in
den mit grünem Licht exponierten Bezirken. Ein aus zwei Farbpigmenten
aufgebautes Bild wurde auf der dielektrischen Papierempfangsschicht 11 in den Bezirken sichtbar, die den Bezirken der Pigmentdispersion
entsprachen, die nicht exponiert wurden, woraus sich ergibt, daß die exponierten Teilchen nicht von der Indium-Oberfläche
zur dielektrischen Papierempfangsschicht 11 wanderten.
Beispiel 2: Herstellung von zwei Farbbildern mit einer modifizierten
Dunkelladungsaustauschschicht.
In diesem Beispiel wurde die gleiche Vorrichtung wie in Beispiel 1
beschrieben verwendet, mit der Ausnahme jedoch, daß die Dunkelladungs aus t aus chs chicht 13 auf der Elektrode 12 diesmal dadurch hergestellt
wurde, daß auf die eine Oberfläche der Nesa^-Glasplatte
eine Beschichtungsmasse der folgenden Zusammensetzung aufgebracht wurde:
Indiumteilchen 0,5 g
2,4,7-Trinitro-9-fluorenon . 0,2 g
Bisphenol-A-Polycarbonat (Lexan 145^) 0,2 g
Dichlormethan · 20 ml
Die Deckschicht wurde zum Zwecke der praktisch vollständigen Entfernung
des Dichlormethans getrocknet. Die erhaltene Schicht war etwa 25 η dick.
Die verwendeten Pigmentdispersionen waren mit den Dispersionen A und B des Beispiels 1 identisch mit der Ausnahme jedoch, daß die
Mahldauer ungefähr 10 Tage betrug und daß die Dispersionen danach eine Woche lang aufbewahrt wurden. Die getrennt voneinander aufbewahrten
Dispersionen wurden dann, wie in Beispiel 1 beschrieben,
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to
kurz vor ihrer Verwendung miteinander vermischt.
Das Dispersionsgemisch wurde dann auf die die Dunkelladungsaustauschschicht
aufweisende Glasplatte als flüssige Bild erzeugende Suspension aufgebracht. Daraufhin wurde die Walzenelektrode 10 mit
dem mit einem Dielektrikum beschichteten Papier über die Glasplatte mit der darauf aufgebrachten flüssigen Bild erzeugenden Suspension
gerollt unter einer Elektrodenvorspannung von +1,5 Kv bei gleichzeitiger Belichtung mit weißem Licht. Als Lichtquelle diente eine
Wolframlampe und die Vorlage 17 bestand aus einem transparenten photographischen Schwarz-Weiß-Negativ. Im Falle dieses Beispieles
wurden keine Farbfilter verwendet.
Ergebnisse:
Das auf der Dunkelladungsaustauschschicht auf der Nesa^-Platte erzeugte
Bild zeigte, daß Teilchen aus den exponierten Bezirken nicht zur Walzenelektrode wanderten. Das Bild auf der Dunkelladungsaustauschschicht
auf der Nesa^-Platte war durch einen geringen Hintergrund
und Rot- und Grüntrennung gekennzeichnet. Dieses Bild wurde anschließend auf ein geeignetes Bildempfangsmaterial aus einem
mit einem Dielektrikum beschichteten Papier übertragen und zwar durch Anwendung eines Potentials von -1,0 Kv auf eine leitfähige Walze,
die als temporäre leitfähige Rückschicht für das Papierempfangselement diente.
Das auf der mit dem dielektrischen Papier beschichteten Walze 10 erzeugte Bild entsprach der Vorlage, d.h. es wurde ein positives
Bild erhalten, woraus sich ergibt, daß die nicht-exponierten Teilchen zur Walze wanderten. Dies Bild hatte die gleiche Hintergrunddichte
und war von guter Bildqualität.
Beispiel 3: Herstellung von drei Farbbildern unter Verwendung einer
modifizierten Dunkelladungsaustauschschicht.
Zunächst wurden blaugrüne und purpurrote Pigment-Dispersionen, wie
in Beispiel 2 beschrieben, hergestellt. Des weiteren wurde eine
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gelbe photoleitfähige Pigmentteilchen aufweisende Dispersion (D)
aus den im folgenden angegebenen Komponenten hergestellt:
Pigment-Dispersion D:
0,2 g gelber Teilchen aus Flavanthron-Pigment mit der Color-Index
Nr. 70600 (im Handel erhältlich unter der Bezeichnung Indofast Yellow, Hersteller Harmon Colors Co.),
35 g einer Mischung aus einem Styrol-Vinyltoluol-Copolymer und flüssigen isoparaffinischen aliphatischen Kohlenwasserstoffen,
wie in Beispiel 1 bei der Herstellung der Pigment-Dispersion A beschrieben.
Die Mischung wurde vier Wochen lang in einer Kugelmühle vermählen,
daraufhin eine Woche lang aufbewahrt und danach mit gleichen Volumenteilen der blaugrünen und purpurroten Dispersionen kurz vor der
Verwendung unter Erzeugung einer flüssigen Bild erzeugenden Suspension vermischt.
Die Dunkelladungsaustauschschicht und die Vorrichtung waren die gleichen wie in Beispiel 2 beschrieben.
Das Verfahren wurde durchgeführt bei einer Vorspannung der mit dem
dielektrischen Papier umwickelten Aluminiumwalze von +1,5 Kv. Im übrigen wurde das gleiche Verfahren wie in Beispiel 2 beschrieben
angewandt. Die Geschwindigkeit, mit der die Aluminiumwalze über
die Elektrode 12 geführt wurde, lag bei 3 bis 5 cm/Sek.
Ergebnisse:
Das auf der Dunkelladungsaustauschschicht erzeugte Bild wies gut voneinander getrennte purpurrote, gelbe und blaugrüne Pigmentteilchen
in den Bezirken auf, die grünem, blauem bzw. rotem Licht exponiert wurden. Das auf dem dielektrischen Papier der Aluminium-Walzenelektrode
erzeugte Bild zeigte, daß Pigmentteilchen aus den nicht exponierten Bezirken der Dunkslladungsaustauschschicht auf
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die Walze gewandert waren.
Beispiel 4: Herstellung eines blaugrünen Bildes mit einer 2,4,7-Trinitro-g-fluorenon-Dunkelladungsaustauschschicht.
Zunächst wurde eine photoleitfähige Blaugrün-Pigment-Dispersion (E)
aus folgenden Komponenten hergestellt:
Pigment-Dispersion E:
0,2 g ß-Kupferphthalocyanin;
g einer Mischung aus einem Styrol-Vinyltoluolcopolymeren und flüssigen isoparaffinischen aliphatischen Kohlenwasserstoffen, wie in Beispiel 1 bei der Herstellung der Pigment-Dispersion A beschrieben.
g einer Mischung aus einem Styrol-Vinyltoluolcopolymeren und flüssigen isoparaffinischen aliphatischen Kohlenwasserstoffen, wie in Beispiel 1 bei der Herstellung der Pigment-Dispersion A beschrieben.
Die Komponenten wurden miteinander zwei Wochen lang in einer Kugelmühle
vermählen und zwar in kleinen braunen Glasflaschen, die bis zum Niveau der Dispersionen mit kleinen Kügelchen aus rostfreiem
Stahl eines Durchmessers von 0,32 cm gefüllt waren.
Im Falle dieses Beispieles bestand die Dunkelladungsaustauschschicht
13 auf der NesaS-Glasplatte 12 der Fig. 6 aus einer gesättigten
festen Lösung von 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon in einem Polycarbonat-Bindemittel (Lexan 145®). Die Schicht wurde ausgehend von einer
50ligen Lösung des Bindemittels in Dichlormethan als Lösungsmittel
hergestellt, wobei nach der Trocknung eine transparente, ungefähr 25 Mikron dicke Schicht aus Polycarbonat und 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon
erhalten wurde. Die Schicht bestand aus gleichen Gewichtsteilen Polycarbonat und 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon.
Die Pigmentdispersion (E) wurde als flüssig© Bild erzeugende Suspension
14 auf der Oberfläche 13 ausgebreitet und zwar mittels eines mit einem Dielektrikum beschichteten Papier, wie in Beispiel 1
beschrieben, das auf der Walzenelektrode 10 befestigt war. Die WaI-zen©3Lök£EOö®
10 wurde- auf ein® elektrische Vorspannung von +1,5 Kv
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bezüglich der Platte 12 gebracht und über die Platte 12 geführt bei einer Walzengeschwindigkeit von etwa 3 bis 5 cm/Sek. Die Pigmentdispersion
E wurde gleichzeitig durch die Platte 12 mittels der Wolframlichtquelle 16 belichtet. Das von der Lichtquelle ausgestrahlte
Licht passierte zunächst ein rotes Wrattenfilter Nr. 29 und gelangte dann durch die Vorlage 17, bestehend aus einem
transparenten photographischen Schwarz-Weiß-Negativ, bevor es durch die Platte 12 gelangte.
Ergebnisse:
Aus dem Bild, das sich auf der Dunkelladungsaustauschschicht gebildet
hatte, ergab sich, daß die rotem Licht exponierten Teilchen auf der Dunkelladungsaustauschschicht blieben. Aus dem Bild
aus der Sperrschicht 11 auf der Walzenelektrode ergab sich, daß Pigmentteilchen aus den nicht-exponierten Bezirken auf die Schicht
unter Erzeugung eines roten Bildes gewandert waren, welches vom gleichen Vorzeichen war, wie das als Vorlage verwendete Schwarz-Weiß-Negativ.
Beispiel 5: Herstellung eines purpurroten Bildes unter Verwendung
einer 2,4, y-Trinitro-Q-fluorenon-Dunkelladimgsaustauschschicht.
Zunächst wurde eine purpurrote Pigmentdispersion (F) ausgehend von
den folgenden Komponenten hergestellt:
0,2 g des zur Herstellung der Pigment-Dispersion B verwendeten Pigmentes
;
35 g einer Mischung aus einem Styrol-Vinyltaluolcopolymer und flüssigen isoparaffinischen aliphatischen Kohlenwasserstoffen, wie in Beispiel 1 bei der Herstellung der Pigment-Dispersion A beschrieben.
35 g einer Mischung aus einem Styrol-Vinyltaluolcopolymer und flüssigen isoparaffinischen aliphatischen Kohlenwasserstoffen, wie in Beispiel 1 bei der Herstellung der Pigment-Dispersion A beschrieben.
Die Pigmentdispersion (F) wurde als flüssige Bild erzeugende Sus-
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pension 14 verwendet. Die verwendete Dunkelladungsaustauschschicht
13 und die angewandte Methode der Bilderzeugung entsprachen den Angaben des Beispieles 4 mit der Ausnahme jedoch, daß anstelle des
in Beispiel 4 verwendeten Wratten-Filters Nr. 29 diesmal ein grünes Kodak-Wrattenfilter Nr. 58 verwendet wurde.
Ergebnisse:
Aus dem auf der Dunkelladungsaustauschschicht erzeugten Bild ergab
sich, daß die Teilchen, die grünem Licht exponiert worden waren, auf der Dunkelladungsaustauschoberfläche verblieben. Aus dem auf
der Schicht 11 der Walzenelektrode 10 erzeugten Bild ergab sich, daß Pigmentteilchen der nicht-exponierten Bezirke der Dunkelladungsaustauschschicht
zur Schicht 11 gewandert waren unter Erzeugung eines purpurroten Bildes von gleichem Vorzeichen wie die Vorlage.
Beispiel 6: Herstellung von drei Farbbildern unter Verwendung einer
2,4,7-Trinitro-9-fluorenon/Poly(vinylbutyral)-Dunkelladungsaustauschschicht.
Zunächst wurden getrennte purpurrote, gelbe und blaugrüne photoleitfähige
Pigmentdispersionen hergestellt. Jede Dispersion enthielt
2,0 g Pigment, und zwar entweder das Bariumsalz von 1-(4'-Methyl-5'-chiorazobenzol-2f-sulfonsäure)-2-hydroxy-3-naphthoesäure
mit der Color-Index Nr. 15865 oder Flavanthronpigment mit der
Color-Index Nr. 70600 oder die α-Form von metallfreiem Phthalocyanin
mit der Color-Index Nr. 74100 (Monolite Fast Blue GS, Hersteller Arnold Hoffman Co., USA). Die Dispersionen wurden hergestellt
durch Vermählen in einer Kugelmühle unter Verwendung von Kugeln aus rostfreiem Stahl in getrennten Flaschen, die jeweils
12 g eines Lösungsmittels enthielten (Sohio® Odorless Solvent 3440, Hersteller Standard Oil Company of Ohio). Die Mahldauer betrug
7 Tage. Die drei hergestellten Pigmentdispersionen wurden dann zu gleichen Volumina miteinander vermischt, worauf die Mischung
durch Zusatz von weiterem Lösungsmittel des angegebenen Typs (20 Volumenteile Lösungsmittel auf einen Volumenteil Dispersion) ver-
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dünnt wurde. Die Verdünnung erfolgte vor der Verwendung der Suspension
als Bild erzeugende Suspension 14 mit einem insgesamt schwarzen Farbton. ,
Eine Dunkelladungsaustauschschicht 13 wurde dadurch hergestellt,
daß eine Besdichtungsmasse der folgenden Zusammensetzung auf eine
Nesa^-Glasplatte 12 aufgebracht wurde:
2,4,7-Trinitro-9-fluorenon 0,5 g
Poly(vinylbutyral) mit ungefähr 9% PoIyvinylalkoholeinheiten
(Butvar B 76, Hersteller Shawinigan.Products Corp.) 0,5 g p-Dioxan als Lösungsmittel 30 ml
Die Bes dichtungsmasse wurde in einer solchen Stärke aufgetragen,
daß nach dem Auftrocknen der Schicht eine 20 bis 25 Mikron dicke Schicht erhalten wurde.
Zur Erzeugung eines Bildes wurde die beschriebene Mehrfarbsuspension
auf die Dunkelladungsaustauschschicht 13 aufgebracht, und zwar
durch Bewegung der leitfähigen Walze 10 mit dem mit einem Dielektrikum beschichteten Papier nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren.
Die Bewegung der Walze 10 über die Platte 12 erfolgte mit einer Geschwindigkeit von 3 bis 5 cm/Sek., bei einer elektrischen
Vorspannung von +1,5 Kv. Gleichzeitig mit der Bewegung der leitfähigen Walze erfolgte die Exponierung durch ein Halbton-Farbdiapositiv und die Platte 12.
Ergebnisse:
Auf der Sperrschicht 11 der Walze 10 wurde ein Dreifarb-Positiv des als Vorlage dienenden Farbpositivs guter Qualität sichtbar,
woraus sich ergab, daß eine Pigmentwanderung oder Übertragung von den nicht-exponierten Bezirken der Dunkelladungsaustauschschicht
erfolgt war.
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Zu Vergleichs zwecken wurde in einem weiteren Versuch die Nesa®-
Glasplatte als Elektrode ohne Dunkelladungsaustauschschicht verwendet.
In diesem Falle wurde auf der Sperrschicht 11 der Walze ein Bild erhalten, welches durch eine Wanderung von Pigmentteilchen
der exponierten Bezirke der Nesa^Glaselektrode erhalten wurde.
Eine überreichliche Übertragung oder Wanderung von purpurroten Teilchen wurde für die mit rotem Licht exponierten Bezirke festgestellt.
Beispiel 7: Herstellung eines einfarbigen blaugrünen Bildes ohne
Ladungssteuermittel.
Zunächst wurde eine flüssige Bild erzeugende Suspension 14 dadurch
hergestellt, daß auf manuellem Wege die folgenden Komponenten in einer Flasche miteinander vermischt wurden:
0,1 g ß-Kupferphthalocyanin und
10 ml isoparaf finis ehe aliphatische Kohlenwasserstoffe (Isopar
10 ml isoparaf finis ehe aliphatische Kohlenwasserstoffe (Isopar
Die Suspension enthielt eine Mischung von sowohl positiven als auch
negativ geladenen Teilchen.
Auf einer Nesa^-Glasplatte 12 wurde des weiteren eine Dunkelladungs
aus tauschschicht 13 dadurch erzeugt, daß auf die Platte eine Beschichtungsmasse
der folgenden Zusammensetzung aufgebracht wurde:
2,4,7-Trinitro-9-fluorenon 0,5 g
Polycarbonat (Lexan 145^) 0,25 g
p-Dioxan 10 ml
Di chlormethan 20 ml
Die aufgebrachte ,Schicht wurde luftgetrocknet, unter Erzeugung einer
8 bis 10 Mikron dicken trockenen Schicht.
Eine leitfähige Walze mit darauf aufgebrachtem Papier mit einer dielektrischen Schicht, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde bei
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einer elektrischen Vorspannung von 1,5 Kv über die beschriebene flüssige Suspension geführt, die zuvor auf die Dunkelladungsaustauschschicht
gebracht wurde. Die Geschwindigkeit der Walze betrug 1 bis 2 cm/Sek. Gleichzeitig erfolgte eine Belichtung mit
rotem Licht von ungefähr 21530 Ix durch ein Schwarz-Weiß-Negativ und die Platte 12.
Ergebnisse:
Eine Betrachtung der Sperrschicht 11 der Walzenelektrode 10 ergab,
daß blaugrüne Pigmentteilchen von der Dunkelaustauschladungsschicht 13 der Hintergrundbezirke oder nicht-exponierten Bezirke auf die
Sperrschicht 11 gewandert waren. Die Pigmentteilchen verblieben jedoch auf der Dunkelladungsaustauschschicht in den exponierten Bezirken
der Schicht.
In einem Vergleichsversuch wurde eine Nesa^-Glasplatte allein als
Elektrode, d.h. ohne Dunkelladungsaustauschschicht, verwendet. Aus
dem auf der Glasplatte erzeugten Bild ergab sich die Wanderung von Pigmentteilchen der exponierten Bezirke und die Zurückhaltung von
Pigmentteilchen in den nicht-exponierten Bezirken der Elektrode.
Beispiel 8: Versuche mit verschiedenen Walzengeschwindigkeiten.
Zunächst wurden verschiedene Dispersionen von 0,1 g von ß-Kupferphthalocyanin,
dem Bariumsalz von 1- (4'-Methyl-5'-chlorazobenzol-2l-sulfonsäure)-2-hydroxy-naphthoesäure
und Flavanthronpigment in 35 g einer flüssigen Mischung aus gleichen Gewichtsteilen eines
Styrol-Vinyltoluol-Copolymeren (Piccotex 100) und flüssigen isoparaffinischen aliphatischen Kohlenwasserstoffen (Isopar G) durch
Vermählen in einer Kugelmühle in verschiedenen Flaschen hergestellt.
Im Falle der blaugrünen und der roten Dispersion betrug die Mahlzeit 36 Stunden. Im Falle der gelben Dispersion betrug die Mahlzeit
7 Tage.
Die hergestellten Pigmentdispersionen wurden dann zunächst 7 Tage
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lang aufbewahrt und 5 Minuten vor ihrer Verwendung miteinander vermischt unter Erzeugung einer flüssigen farberzeugenden Suspension
14 durch Vermischen von 35 Tropfen der blaugrünen Dispersion, 30 Tropfen der purpurroten Dispersion und 20 Tropfen der gelben
Dispersion.
Des weiteren wurde eine Dunkelladungsaustauschschicht 13 dadurch
hergestellt, daß auf eine Glasplatte 12 aus Nesa^-Glas eine Dispersion
von 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon und einem Poly(vinylbutyral)-Harz
(Butvar B-76) bei einem Gewichtsverhältnis von 1:1 in p-Dioxan
als Lösungsmittel aufgetragen wurde. Die Dunkelladungsaustauschschicht
hatte nach dem Trocknen eine Dicke von 13 Mikron.
Eine mit einem dielektrischen Papier 11 beschichtete leitfähige Walze 10 (vergl. Beispiel 1) mit einer Vorspannung von +1,5 Kv wurde
über die Dunkelladungsaustauschschicht mit der mehrfarbigen, Bild erzeugenden Suspension mit einer Geschwindigkeit von 5 und
10 cm pro Sekunden bewegt. Gleichzeitig mit der Bewegung der Walze erfolgte eine Belichtung mit weißem Licht (19375 Ix). Als Lichtquelle
wurde eine weiß-es Licht ausstrahlende Lichtquelle verwendet, wobei das ausgestrahlte Licht zunächst mittels Färbtrennfiltern
gefiltert wurde, d.h. mit einem roten Kodak-Wrattenfilter Nr. 29 oder einem blauen Kodak-Wrattenfilter Nr. 47B oder einem grünen
Kodak-Wrattenfilter Nr. 58, die in drei verschiedene Belichtungsbezirke eingebracht wurden. Nach Passieren dieser Filter gelangte
das Licht durch ein photographisches Schwarz-Weiß-Negativ und danach
durch die Platte 12.
Ergebnisse:
Das Dreifarbbild, das auf der Dunkelladungsaustauschschicht 13
bei einer Walzengeschwindigkeit von 5 cm/Sek. erzeugt worden war, wies eine größere Bilddichte und eine bessere Farbbalance auf als
das entsprechende Bild, das bei einer Walzengeschwindigkeit von 10 cm/Sek. hergestellt wurde. In beiden Fällen blieben die Pigmentteilchen
der exponierten Bezirke auf der Dunkelladungsaustauschschicht 13 zurück und die Pigmentteilchen der nicht-exponierten Be-
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zirke wanderten auf die Sperrschicht 11 auf der Walzenelektrode
Beispiel 9: Verwendung von U.V.-Filtern sowie einer 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon/Poly(vinylbutyral)-Dunkelladungsaustauschschicht.
Zunächst wurden eine blaugrüne, eine purpurrote und eine gelbe
Pigmentdispersion, wie in Beispiel 8 beschrieben, hergestellt,
worauf gleiche Volumenteile dieser Dispersionen miteinander vermischt wurden, gerade bevor die hergestellte flüssige Bild erzeugende Suspension 14 verwendet wurde.
Des weiteren wurde eine Schicht£us 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon/Poly-(vinylbutyral), wie in Beispiel 8 beschrieben, als Dunkelladungsaus tauschschicht 13 verwendet.
Eine leitfähige Walze mit einer dielektrischen Papierschicht, wie
in Beispiel 1 beschrieben, mit einer Vorspannung von +1,0 Kv wurde über die Dunkelladungsaustauschschicht 13 mit der flüssigen, Bild
erzeugenden Suspension mit einer Geschwindigkeit von etwa 3 bis 5 cm/
Sek. geführt. Gleichzeitig erfolgte eine Exponierung mit Wolframlicht. Die Exponierung erfolgte unter Vorschaltung von Filtern und
unter Verwendung eines photographischen Schwarz-Weiß-Negatives. Die Filter bestanden aus einer Reihe von UV-Filtern 2E, 2B, 4 und
3, die unter verschiedenen Kodak-Wratten-Filtern in jeder von drei
verschiedenen Exponierungsbezirken angeordnet waren. Im ersten Exponierungsbezirk wurde ein roter Kodak-Wrattenfilter Nr. 29 verwendet, im zweiten Exponierungsbezirk ein blauer Kodak-Wrattenfilter Nr. 47B und im dritten Exponierungsbezirk ein grüner Kodak-Wrattenfilter Nr. 58. Obgleich das von der Wolframlichtquelle ausgestrahlte Licht nur einen sehr geringen UV-Lichtanteil aufwiese
wurden die UV-Filter 2E, 2B, 4 und 3 zur Eliminierung des UV-Anteiles verwendet. Dies erfolgte um jeden möglichen photoleitfähigen
Effekt auf der Dunkelladungsaustauschschicht 13 auf Grund des 2,4,7-Trinitro-9-fluorenons, von dem bekannt ist, daß es gegenüber UV-Licht schwach photoleitfähig ist, zu vermeiden.
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> 2Λ59078
Ergebnisse:
Die auf der Dunkelladungsaustauschschicht erzeugten Bilder zeigten,
daß keine Wanderung von Pigmentteilchen in den exponierten Bezirken der Dunkelladungsaustauschschicht erfolgte. Die Entfernung
des UV-Lichtanteiles bei der Exponierung beeinflußte demzufolge die Wanderung der Pigmentteilchen nicht.
Beispiel 10: Verwendung einer dielektrischen Poly(äthylenterephthalat)folie
als Sperrschicht auf der leitfähigen Walzenelektrode.
Zunächst wurden eine blaugrüne, eine purpurrote und eine gelbe
Pigmentdispersion, wie in Beispiel 8 beschrieben, hergestellt, die zur Herstellung einer Bild erzeugenden Suspension 14 verwendet
wurden. Die Herstellung der Bild erzeugenden Suspension 14 erfolgte gerade vor ihrer Verwendung durch Zusammeni^^K gleicher Volumenteile
der verschiedenen Dispersionen.
Als Dunkelladungsaustauschschicht 13 wurde eine 13 Mikron dicke Schicht aus 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon/Poly(viny!butyral) auf einer
Nesa^-Platte 12, wie in Beispiel 8 beschrieben, verwendet.
Als Sperrschicht 11 wurde diesmal eine 100 Mikron dicke Folie aus Polyäthylenterephthalat (Mylar®, Hersteller E.I. duPont deNemours
& Co., USA) auf der leitfähigen Walzenelektrode 10 verwendet. Die Walzenelektrode 10 wurde auf ein Potential von 1,5 Kv bezüglich
der Schicht 13 gebracht, worauf die Walze über die Schicht 13 mit der Suspension 14 bei einer Walzengeschwindigkeit von etwa 5 cm/
Sek. geführt wurde.
Wie in Beispiel 8 erfolgte eine Exponierung mit weißem Licht durch
die Platte 12 unter Verwendung von einem roten, grünen und einem blauen Filter in verschiedenen Belichtungsbezirken. Als Vorlage
diente ein photographisches Schwarz-Weiß-Negativ.
Ergebnisse:
Das auf der Sperrschicht 11 erzeugte Bild zeigte an, daß Pigment-
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teilchen von nicht-exponierten Bezirken der Dunkelladungsaustauschschicht
13 auf die Sperrschicht 11 gewandert waren.
Beispiel 11: Verwendung einer Dunkelladungsaustauschschicht auf
einer Keramik-Elektrode.
Zur Durchführung der Versuche wurde eine Suspension 14 für die Erzeugung eines mehrfarbigen Bildes wie in Beispiel 6 beschrieben
verwendet mit der Ausnahme, daß die Dispersionen vor ihrer Verwendung etwa IO Tage lang stehen gelassen wurden.
Eine Dunkelladungsaustauschschicht 13 wurde hergestellt durch
Auftragen gleicher Gewichtsteile 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon und eines Polycarbonats (Lexan 14sM) aus Dichlormethan als Lösungsmittel
auf einem leitfähigen Schichtträger 12. Der leitfähige Schichtträger 12 bestand aus einem optisch transparenten leitfähigen
keramischen Material (cermet), z.B. SiO*Cr, aufgetragen
auf eine Poly(äthylenterephthalat)folie. Die Schicht 13 wies eine
Dicke von etwa 15 Mikron auf.
Zur Erzeugung eines Bildes wurde die mit einem dielektrischen Papier
bedeckte leitfähige Walzenelektrode, wie in Beispiel 1 beschrieben,
mit einer elektrischen Vorspannung von 1,5 Kv bezüglich cer Oberfläche 13 über die Dunkelladungsaustauschschicht 13 mit
c.er Suspension 14 mit einer Geschwindigkeit von 3 bis 5 cm/Sekunde
geführt, wobei gleichzeitig eine Belichtung unter Verwendung von einem roten, einem grünen und einem blauen Filter, wie in Beispiel
8 beschrieben, erfolgte.
Ergebnisse:
Eas auf der Sperrschicht der Walzenelektrode erzeugte Bild zeigte,
daß blaugrüne, purpurrote und gelbe Pigmentteilchen aus den nichtexponierten Bezirken der Dunkelladungsaustauschschicht 13 zur
Elektrode 10 gewandert waren, wohingegen exponierte Pigmentteilchen ajf der Dunkelladungsaustauschschicht immobilisiert wurden.
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Beispiel 12; Herstellung von Dreifarbbildern auf einer eine Nickelschicht
aufweisenden Poly(äthylenterephthalat)folie.
In diesem Teil A des Beispieles wurde eine Suspension 14 zur Erzeugung
eines Dreifarbbildes mit blaugrünen, purpurroten und gelben elektrisch photosensitiven Teilchen, hergestellt wie in Beispiel
8 beschrieben, verwendet.
Des weiteren wurde eine Dunkelladungsaustauschschicht dadurch hergestellt,
daß auf die leitende Oberfläche einer Elektrode eine Lösung mit einem Gewichtsteil 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon auf jeweils
2 Gew.-teile Polycarbonat (Lexan 141^) aus Methylenchlorid
als organischem Lösungsmittel aufgetragen wurde. Die in diesem Falle verwendete Elektrode bestand aus einer Poly(äthylenterephthalat)folie
mit einer dünnen, elektrisch leitfähigen, praktisch transparenten, aufgedampften Nickelschicht mit einer optischen
Dichte von 0,4.
Die beschriebene, Bild erzeugende Suspension und die Elektrode mit der Dunkelladungsaustauschschicht wurden dann zur Herstellung
von Mehrfarbbildern nach dem in Beispiel 8 beschriebenen Verfahren und unter Verwendung der in Beispiel 8 beschriebenen Vorrichtung
verwendet mit der Ausnahme jedoch, daß diesmal die Walzenelektrode eine Vorspannung von +1,2 Kv bezüglich der Dunkelladungsaustauschschicht
13 aufwies und mit der Ausnahme ferner, daß die Walzengeschwindigkeit 1 bis 2 cm/Sek. betrug.
Ergebnisse:
Auf der mit dem elektrisch isolierenden Papier beschichteten Walzenelektrode
wurden rote, grüne und blaue positive Bilder der Originalvorlage guter Qualität erhalten. Gute neutral farbige Hintergrundbezirke
wurden des weiteren auf der mit dem Papier beschichteten Elektrode festgestellt.
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B .
Entsprechende Ergebnisse wie unter A beschrieben, wurden dann erhalten, wenn eine Dunkelladungsaustauschschicht 13 verwendet
wurde, die hergestellt wurde aus:
2,4,7-Trinitro-9-fluorenon 2,5 g
Polycarbonat (Lexan 145) 4,5 g
Dichlormethan 100 g
Die Beschichtungsmasse wurde auf einen keine Haftschicht aufweisenden
Poly (äthylenterephthalat) filmschicht.träger mit einer aufgedampften
Nickelschicht einer neutralen Dichte von 0,4 aufgetragen und getrocknet, so daß eine trockene Schicht einer Dicke von
etwa 6 Mikron erhalten wurde.
Die Belichtung erfolgte mit weißem Licht von ungefähr 3250 Ix.
Die in diesem Fall verwendete Suspension zur Erzeugung von Dreifarbbildern
wurde hergestellt durch Vermischen der folgenden Pigment-Dispersionen:
1.) Blaugrün-Pigment-Dispersion:
0,5 g ß-Kupferphthalocyanin,
150 g einer Mischung aus gleichen Gewichtsteilen eines Styrol-Vinyltoluol-Copolymeren und flüssigen isoparaffinischen
aliphatischen Kohlenwasserstoffen, wie bei der Herstellung der Pigment-Dispersion A
des Beispiels 1 beschrieben. Die Mahldauer betrug 28 Tage.
2.) Purpurrot-Pigment-Dispersion:
0,5 g des Bariumsalzes von 1-(4'-Methyl-5'-chlorazobenzol-2'-sulfonsäure)-2-hydroxy-3-naphthoesäure
150 g einer Mischung von gleichen. Teilen eines Styrol-Vinyl·
Toluol-Copolymeren und flüssigen isoparaffinischen aliphatischen Kohlenwasserstoffen, wie sie auch zur
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Herstellung der Blaugrün-Pigment-Dispersion verwendet wurde.
Die Mahldauer betrug 31 Tage.
3.) Geib-Pigment-Dispersion:
0,6 g Flavanthron-Pigment,
150 g einer Mischung von gleichen Gewichtsteilen eines
Styrol-Vinyltoluol-Copolymeren und flüssigen isoparaffinischen aliphatischen Kohlenwasserstoffen,
wie auch zur Herstellung der Blaugrün-Pigment-Dispersion verwendet.
Die Mahldauer betrug in diesem Falle 49 Tage.
Die einzelnen Pigmentdispers ionen wurden getrennt in 250 ml fassenden
braunen Glasflaschen vermählen, die mit 635 g Kügelchen aus rostfreiem Stahl eines Durchmessers von 0,32 cm gefüllt waren.
Die Vereinigung der einzelnen Dispersionen erfolgte jeweils gerade vor Verwendung der flüssigen Bild erzeugenden Suspension 14.
Die zur Erzeugung eines Dreifarbbildes bestimmte Suspension wurde zur Erzeugung von Mehrfarbbildern nach dem in Beispiel 8 beschriebenen
Verfahren und unter Verwendung und unter Verwendung der in Beispiel 8 beschriebenen Vorrichtung verwendet mit der Ausnahme,
daß die Walzenelektrode 10 eine Vorspannung von +1,6 Kv bezüglich der Dunkelladungsaustauschschicht 13 aufwies und daß ferner die
Geschwindigkeit, mit der die Walzenelektrode 10 über die Schicht geführt wurde, bei 1,0 cm/Sek. lag.
Entsprechende Ergebnisse, wie unter B dieses Beispieles beschrieben,
wurden dann erhalten, wenn 50 Mikron dicke Abstandsstreifen aus Poly(äthylenterephthalat) zwischen die Dunkelladungsaustauschschicht
und die Walzenelektrode gebracht wurden, unter Bildung eines Spaltes von etwa 50 Mikron.
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Die zur Herstellung der Farbbilder verwendete Suspension wurde hergestellt durch Vermischen einer Blaugrün-Pigment-Dispersion,
hergestellt wie im folgenden beschrieben, mit einer purpurroten und einer gelben Pigment-Dispersion, hergestellt wie unter B dieses
Beispieles beschrieben.
Blaugrün-Pigment-Dispersion:
0,5g ß-Kupferphthalocyanin
g einer Mischung aus gleichen Gewichtsteilen eines Styrol-Vinyltoluol-CopοIymereη
und isoparaffinischen aliphatischen Kohlenwasserstoffen, wie in Beispiel 1 bei der Herstellung der Pigment-Dispersion A beschrieben. Die Mahldauer
betrug 31 Tage.
Die beschriebene flüssige Dreifarbsuspension wurde zur Herstellung
eines Mehrfarbbildes nach dem in Beispiel 8 beschriebenen Verfahren verwendet mit der Ausnahme jedoch, daß eine Exponierung mit
weißem Licht von 3250 Ix durch ein Diapositiv 17 in Abwesenheit von Färbtrennungsfiltern erfolgte. Die Walzenelektrode wies eine
Vorspannung von 1,5 Kv bezüglich der Dunkelladungsaustauschschicht auf und die Geschwindigkeit, mit der die Walze bewegt wurde, betrug
1,0 cm/Sek.
Beispiel 13: Vergleich des Verfahrens der Erfindung mit dem bekannten
PEP-Verfahren zur Herstellung einfarbiger Bilder.
Zunächst wurde eine blaugrüne Pigmentdispersion hergestellt durch Vermischen der folgenden Komponenten in einer Glasflasche kurz
vor Verwendung der Dispersion:
0,05 g ß-Kupferphthalocyanin
20 ml isoparaffinische aliphatische Kohlenwasserstoffe
(Isopar G®)
Die eine Hälfte der Exponierungs zone einer Nesa^-Glasplatte 12
(5,7 * 5,7 cm) wurde mit einer 20 Mikron dicken Schicht einer Dun-
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kelladungs aus taus chischicht 13 aus 2,4,7rTrinitro-9-fluorenon und einem Poly(vinylbutyral) als Bindemittel (vergl. die Angaben
in Beispiel 6) beschichtet. Die andere Hälfte der Glasplatte 12 blieb unbeschichtet.
Die beschriebene blaugrüne Pigmentdispersion wurde dann als flüssige,
Bild erzeugende Suspension 14 auf sowohl die beschichtete als auch die nicht beschichtete Oberfläche der Glasplatte gebracht.
Eine vorgespannte, leitfähige Walzenelektrode mit einer Sperrschicht
aus dielektrischem Papier, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa 4 cm/Sek. über die Glasplatte
12 geführt, auf die die Blaugrün-Dispersion aufgetragen worden war. Bei einer Elektrodenvorspannung von +1,5 Kv erfolgte
gleichzeitig eine Exponierung mit weißem Licht von 19375 Ix unter Verwendung einer Wolframlampe. Die Belichtung erfolgte durch ein
photographisches Schwarz-Weiß-Negativ unter Vorschaltung eines
roten Kodak-Wrattenfilters Nr. 29. Die Exponierung erfolgte durch die Platte 12.
Ergebnisse:
Die auf dem dielektrischen Papier erzeugten Bilder zeigten an, daß die exponierten blaugrünen Teilchen von den nicht beschichteten
Bezirken der Platte 12 zur Elektrode 10 gewandert waren, daß jedoch die Teilchen in den Bezirken der Platte immobilisiert
wurden, die mit der Dunkelladüngsaustauschschicht beschichtet war.
Nicht exponierte blaugrüne Teilchen wanderten nicht von den unbeschichteten Bezirken der Platte in die Sperrschicht 11 der
Elektrode 10, wanderten jedoch von den Bezirken der Platte 12, die die Dunkelladüngsaustauschschicht aufwies, in die Sperrschicht
Beispiel 14: Vergleich des Verfahrens der Erfindung und des PEP-Verfahrens
zur Herstellung mehrfarbiger Bilder.
Zunächst wurden drei verschiedene Dispersionen wie folgt hergestellt:
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0,2 g ß-Kupferphthalocyanin in 35 g einer Mischung aus gleichen
Gewichtsteilen eines Styrol-Vinyltoluol-Copolymeren und isoparaffinischer
aliphatischer Kohlenwasserstoffe wurden drei Wochen lang
in einer 60 ml fassenden braunen Flasche, die zur Hälfte ihres Volumens mit Kügelchen aus rostfreiem Stahl eines Durchmessers von
0,32 cm gefüllt war, vermählen.
Diese Dispersion wurde hergestellt unter Verwendung des Bariumsalzes
von 1-(4l-Methyl-5'-chlorazobenzol-2t-sulfonsäure)-2-hydroxy-3-naphthoesäure
und einer Mischung aus gleichen Gewichtsteilen eines Styrol-Vinyltoluol-Copolymeren und isoparaffinischen
aliphatischen Kohlenwasserstoffen, wie bei der Herstellung der blaugrünen Dispersion beschrieben.
Gelb-Dispersion .
Diese Dispersion wuTde unter Verwendung von Flavanthron-Pigment in der gleichen Weise wie die beiden anderen Dispersionen hergestellt
mit der Ausnahme jedoch, daß diesmal länger vermählen wurde,
nämlich ungefähr zwei Monate.
Kurz vor der Bilderzeugung wurden gleiche Volumina der beschriebenen
blaugrünen, purpurroten und gelben Dispersion miteinander vermischt, worauf die erhaltene Mischsuspension auf die leitfähigen
Oberflächen von zwei Nesa®-Platten aufgetragen wurde. Auf eine
der leitfähigen Platten war zuvor eine Dunke1ladungsaustauschschicht
aus einem Gewichtsteil 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon und zwei Gewichtsteilen Polycarbonat (Lexan 145&3 aufgetragen worden.
Auf die andere der beiden Platten war keine Dunkelladungsaustauschschicht
aufgetragen worden. Die Bilderzeugung wurde wie folgt durchgeführt:
Die Belichtung erfolgte durch ein farbphotographisches Diapositiv
und durch die Glasplatte mit 19375 Ix weißem Licht. Gleichzeitig
609826/0901
. -2459U78
mit der Belichtung wurde eine leitfähige-Walze mit um diese Walze
gewickeltem dielektrischen Papier mit einer Vorspannung von +1,3 Kv bezüglich der Nesa^-Platte, wie in Beispiel 1 beschrieben, mit einer
Geschwindigkeit von etwa 0,5 bis 1,0 cm/Sek. über die zur
Bilderzeugung verwendete Mischsuspension geführt.
Ergebnisse;
Im Falle der Verwendung einer Nesa^-Platte mit einer Dunkelladungsaus
taus chs chicht wurde ein mehrfarbiges positives Bild entsprechend
dem als Vorlage dienenden Farbdiapositiv auf dem dielektrischen Papier der leitfähigen Walze erhalten. In diesem Falle waren die
Pigmentteilchen in den exponierten Bezirken auf der Dunkelladungsaus
taus chs chicht der Nesa^-Platte immobilisiert worden, wohingegen
die Teilchen der nicht-exponierten Bezirke zum dielektrischen Papier gewandert waren, unter Bildung eines subtraktiven Farbbildes,
d.h. eines positiven Bildes des als Vorlage dienenden Farbdiapositivs.
Demgegenüber wurde ein mehrfarbiges Farbnegativ des als Vorlage dienenden Farbdiapositivs auf dem dielektrischen Papier der leitfähigen
Walze erhalten, wenn die verwendete Nesa^-Platte keine
Dunkelladungsaustauschschicht aufwies. In diesem Falle handelte es
sich somit um ein PEP-Verfahren nach dem Stande der Technik, da die Pigmentteilchen der exponierten Bezirke zum dielektrischen
Papier gewandert waren, unter Erzeugung eines subtraktiven negativen Farbbildes.
Beispiel 15: Vergleich des Verfahrens nach der Erfindung mit dem
bekannten PEP-Verfahren bei verstärkter Exponierung.
Es wurde eine blaugrüne Pigment-Dispersion, hergestellt wie unter B des Beispieles 12 beschrieben, als flüssige Bild erzeugende Suspension
auf einer Dunkelladungsaustauschschicht, hergestellt wie
609-826/090".
ORIGINAL INSPECTED
unter B des Beispiels 12 beschriebenen, auf einen mit einer Nickelschicht versehenen Poly(äthylenterephthalat)filmschichtträger mit
einer neutralen Dichte von 0,4 verwendet. Im Falle des Teiles A dieses Beispieles wurde die Dunkelladungsaustauschschicht in einer
Vorrichtung gemäß Fig. 6 verwendet mit der Ausnahme jedoch, daß die Filter 18 und 19 weggelassen wurden und ein Stufenkeil mit
10 Stufen einer Breite von 6 mm und einer neutralen Dichtestufe von 0,3 (in Fig. 6 nicht dargestellt) zwischen ein Schwarz-Weiß-Testnegativ
17 mit scharf definierten Buchstaben und eine Lichtquelle 16, d.h. eine Wolframlampe, gebracht wurde. Die Belichtung
erfolgte mit 43000 Ix mittels einer weißes Licht ausstrahlenden
Wolframlampe durch den Stufenkeil und die Testvorlage 17, während die mit einem dielektrischen Papier bedeckte Walzenelektrode 10
auf ein Potential von +1,6 Kv bezüglich der Dunkelladungsaustauschschicht
13 gebracht wurde. Die Geschwindigkeit, mit der die Walze bewegt wurde, lag bei 1,0 cm/Sek.
Ergebnisse:
(Verfahren nach der Erfindung)
Auf der Sperrschicht 11 der Walzenelektrode 10 wurde ein Bild guter
Qualität von gleichen Vorzeichen wie das als Vorlage dienende Bild
bei Exponierungen von etwa 43000 Ix bis weniger als etwa 3230 Ix
erhalten. Bei jedem Exponierungsniveau, einschließlich bei keiner Exponierung, wanderten die Pigmentteilchen der nicht-exponierten
Bezirke von der Dunkelladungsaustauschschicht auf die Sperrschicht
der Walzenelektrode.
Die gleiche blaugrüne, Bild erzeugende Suspension, die in Teil A dieses Beispiels verwendet wurde, wurde auf eine Elektrode des
Standes der Technik aufgebracht, d.h. eine Elektrode, die aus einem Poly (äthylenterephthalat)'filmschichtträger und einer hierauf
509826/0901
aufgebrachten Nickelschicht einer neutralen Dichte von 0,4 bestand.
Die Elektrode wies keine Dunkelladungsaustauscheigenschaften auf.
Die beschriebene Elektrode mit der hierauf aufgetragenen blaugrünen, flüssigem Bild erzeugenden Suspension wurde dann in einer
Vorrichtung gemäß Fig. 6 in gleicher Weise wie unter A beschrieben, getestet. Die Vorspannung der Walzenelektrode 10 mit der aus dielektrischem
Papier bestehenden Bedeckung lag bei +1,4 Kv bezüglich der leitfähigen Nickelschicht 12.
Ergebnisse:
(Verfahren des Standes der Technik)
In "überexponierten11 Bezirken, d.h. Bezirken hoher Lichtintensität,
gab es einige Anzeichen dafür, daß bestimmte Teile des Bildes, das auf der Sperrschicht 11 der Walze 10 entstanden war, den gleichen
Bildsinn aufwiesen, wie die Bildvorlage. Wurde jedoch die Belichtung auf einwandfreiere Niveaus durch den Stufenkeil vermindert,
so ergab sich, daß bei Exponierungsniveaus unter der 0,9 Neutral-Dichtes tufe (zuzüglich der neutralen Dichte von 0,4 der Nickelschicht)
der Bildsinn des Bildes auf der Sperrschicht gegenüber der Vorlage umgekehrt war, was dem Ergebnis des bekannten PEP-Verfahrens
entspricht. Unter Bedingungen hoher Lichtintensität (Oberexponierung)
waren die Bilder, die auf der Sperrschicht 11 der Walze 10 entstanden waren, im allgemeinen MflS schlechter Qualität
und zeigten die folgenden Charakteristika:
Die Bilder wiesen ftic&ftR vergleichsweise klare Hintergrundbezirke
(keine Buchstaben) auf, in welche keine nicht-exponierten Teilchen vom mit einer Nickelschicht versehenen Filmschichtträger wanderten
und unterscheidbare, im allgemeinen dichtere Buchstabenbezirke. Bestimmte Teile dieser Buchstabenbezirke jedoch erschienen teilweise
klar, woraus sich ergibt, daß exponierte Teilchen offensichtlich von dem Filmschichtträger mit der Nickelschicht zur Sperr-
509828/0901
schicht der Walzenelektrode gewandert waren wie im Falle des
üblichen PEP-Verfahrens und dann wieder aus diesen Buchstabenbezirken
auf der Sperrschicht der Walzenelektrode zum Filmschichtträger mit der Nickelschicht zurückwanderten.
Zusammenfassend ergibt sich, daß im Falle des PEP-Verfahrens
(Teil B dieses Beispieles) die Tendenz feststellbar war, zu einer teilweisen Umschaltung des Bildsinnes, die auftrat, wenn die
Exponierung mit Licht hoher Intensität erfolgte. Diese Änderung des Bildsinnes zeigt jedoch keine erfindungsgemäße Verfahrensweise
an, da, wie sich aus Teil A dieses Beispieles ergibt, beim Verfahren der Erfindung Bilder des gleichen Bildsinnes wie die Vorlage
auf der Walzenelektrode erzeugt werden bei normalen und niedrigen Exponierungsniveaus und in totaler Dunkelheit wie auch unter
Exponierungsbedingungen hoher Intensität.
Diesem Beispiel'liegt eine Reihe von Bilderzeugungsversuchen zugrunde,
die durchgeführt wurden, um bestimmte Charakteristika der Dunkelladungsaustauschschicht beim Verfahren der Erfindung zu veranschaulichen,
beispielsweise die Bedeutung der Verwendung einer ausreichenden Menge von Dunkelladungsaustauschmaterial, z.B. 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon,
um ein Verfahren nach der Erfindung anstatt des bekannten PEP-Verfahrens zu erreichen.
In jedem der folgenden Bilderzeugungsversuche A bis E wurden die
folgenden Testbedingungen eingehalten:
Die Sperrschicht auf der leitfähigen Walzenelektrode 10 bestand
aus einem dielektrischen Papier. Die Walzenelektrode und das dielektrische Papier entsprachen der Elektrode und dem Papier des
Beispieles 1. Die flüssige, Bild erzeugende Suspension bestand aus 0,1 g feinteiligeij ß-Kupferphthalocyaninteilchen mit einem durchschnittlichen
Durchmesser von etwa 0,5 bis 1 Mikron, dispergiert (durch Vermischen) in 20 g Dispersionsmittel (Sohici^-Odoriess
Solvent 3440). Die Vorlage 17 bestand aus einem photographischen
509826/0901
Schwarz-Weiß-Negativ einer Druckvorlage, wobei die Druckbezirke als klare Bezirke des Dias erschienen. Die Lichtquelle 16 war
eine WoIframlampe. Die Exponierungsintensität auf der Bildebene
der flüssigen, Bild erzeugenden Suspension lag bei etwa 10 700 Ix.
Das von.der Lichtquelle 16 ausgestrahlte Licht wurde zunächst durch
ein Kodak-Wrattenfilter Nr. 29 gefiltert, bevor es auf die Vorlage
17 auftrat. Die Elektrode 12 bestand aus einer Nega -Glasplatte.
Die leitfähige Walzenelektrode 10 erhielt während der Bilderzeugung eine Vorspannung von etwa +12000 Volt, bezüglich der
Elektrode 12. Die Geschwindigkeit, mit der die leitfähige Walzenelektrode 10 während der Bilderzeugung über die Elektrode 12 geführt
wurde, lag bei etwa 0,5 bis 2,0 cm/Sek.
In jedem der Testversuche wurde die Dunkelladungsaustauschschicht
13 wie im folgenden beschrieben, verändert, um die Wirkung bestimmter physikalischer Parameter auf die Dunkelladungsaustauschschicht
zu veranschaulichen.
Versuch A
Bei diesem Versuch wurde keine Dunkelladungsaustauschschicht verwendet.
Vielmehr wurde ein dünner Film der flüssigen Bild erzeugenden Suspension 14 direkt auf die leitfähige Zinnoxydoberfläche
der Elektrode 12 gebracht. Wie zu erwarten war, erfolgte eine Bilderzeugung nach dem üblichen PEP-Verfahren, d.h. es erschien
ein negatives Bild der Vorlage 17 auf der Sperrschicht 11,und ein positives Bild der Vorlage 17 wurde auf der Elektrode 12 aufgezeichnet.
Versuch B
Bei diesem Versuch wurde eine Mischung aus 0,03 Gew.-teilen 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon
eingemischt in 500 Gew.-teile Sohio^ Odorless
Solvent 3440 auf die Elektrode 12 aufgetragen und aufgetrocknet. Das meiste des Lösungsmittels verdampfte beim Trocknen.
Diese Schicht zeigte, wenn sie auf ihre Dunkelladungsaustauschfähigkeit
untersucht wurde, keine Dunke1ladungsaustauscheigen-
509826/0901
schäften. Dies bedeutet, daß ein negatives Bild der Vorlage 17
auf der Sperrschicht 11 erzeugt wurde und ein positives Bild der Vorlage 17 auf der beschriebenen Schicht mit der vergleichsweise
sehr geringen Menge an 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon. Aus diesem Versuch
ergibt sich somit, daß eine ungenügende Menge an 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon
auf die Elektrode 12 aufgebracht wurde, um die Durchführung des Verfahrens der Erfindung zu ermöglichen.
Versuch C
Bei diesem Versuch wurde eine sehr dünne Schicht mit einer Dicke von,trocken gemessen,weniger als etwa 3 Mikron auf die Elektrode
aufgetragen. Die Schicht bestand aus ungefähr gleichen Gewichtsteilen 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon und Polycarbonat (Lexan 14»$),
aufgetragen aus Methylenchlorid, In diesem Fall erfolgte eine Mischung von sowohl PEP-Verfahren als auch Verfahren nach der Erfindung,
d.h. bestimmte Bezirke des. Bildes, das auf der Sperrschicht 11 erhalten wurde, entsprachen einem negativen Bild der Vorlage
(entsprechend dem üblichen PEP-Verfahren in diesen Bezirken), wohingegen
andere Bezirke des auf der Sperrschicht 11 erhaltenen Bildes aus einem positiven Bild der Exponierungsvorlage 17 bestanden
(entsprechend dem Verfahren der Erfindung in diesen Bezirken).
Aus den Ergebnissen des Versuches C ergibt sich, daß die 3-Mikron-Schicht so dünn war, daß sie eine unzureichende Menge an Dunkel-1adungsaustauschmaterial
2,4,7-Trinitro-9-fluorenon enthielt, um den Ablauf des Verfahrens der Erfindung zu ermöglichen.
Bei diesen beiden Versuchen wurden zwei Schichten, die beträchtlich
dicker waren als die 3 Mikron dicke Schicht des Versuches C auf die Elektrode 12 aufgetragen. Die zur Durchführung der Versuche
D-I und D-2 verwendeten Schichten bestanden aus 0,03 Gew.-teilen
2,4,7-Trinitro-9-fluorenon und 4 Gew.-teilen Polycarbonat (Lexan^145). Die Schichten wurden unter Verwendung von .Methylenchlorid
als Lösungsmittel aufgetragen. Im Falle des Versuches D-1
hatte die Schicht eine Dicke, trocken gemessen, von etwa 30 Mikron
509826/0 9 01
und im Falle des Versuches D-2 eine Dicke von trocken gemessen
etwa 75 Mikron (d.h. etwa 0,076 mm). Bei beiden Versuchen D-1 und D-2 wurden die Ergebnisse des üblichen PEP-Verfahrens erhalten,
wie sich aus dem negativen Bild der Exponierungsvorlage 17 auf der Sperrschicht 11 ergab. Beide Bilder waren von vergleichsweise
geringer Qualität, wobei das nach dem Versuch D-2 erhaltene Bild kaum wahrnehmbar war.
Versuch E
Im Falle dieses Versuches wurde eine Schicht aus 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon
und Polycarbonat (Lexan-^ 145) aus Methylenchlorid auf eine Elektrode 12 derart aufgetragen, daß eine Schicht einer
Trockendichte von 13 Mikron erhalten wurde, bestehend aus einem Gewichts-% 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon und 99 Gew.-I des Polycarbonates.
Das bei Verwendung dieser Schicht auf der Elektrode 12 erhaltene Bild entsprach dem Bild eines üblichen PEP-Verfahrens,
d.h. die Merkmale des/Terfahrens der Erfindung traten nicht auf.
Dies bedeutet, daß ein negatives Bild der Vorlage 17 auf der Sperrschicht 11 entstand und ein positives Bildder Vorlage 17
auf der 2,4,7-Trinitro-9-fluorenonschicht auf der Elektrode 12. Aus diesem Versuch ergibt sich, daß eine unzureichende Menge an
2,4,7-Trinitro-9-fluorenon in der Schicht auf der Elektrode 12 verwendet wurde, so daß lediglich der Ablauf des üblichen PEP-Verfahrens
zu beobachten war.
Beispiel 17: Anwendung verschiedener Konzentrationen an 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon
in einer typischen Dunkelladungsaus taus chs chi cht.
Es wurden fünf verschiedene Schichten hergestellt, die als Dunkelladungsaus
tauschschichten 13 getestet wurden. Die Schichten enthielten
2,4,7-Trinitro-9-fluorenon (TNF) in Konzentrationen von 35,7 4, 26,8 1, 17,6 %, 8,8 I und 0 4, bezogen auf das Feststoffgewicht
jeder Schicht, entsprechend den im folgenden angegebenen Ansätzen. In allen Fällen wurde als Polycarbonat ein handelsübliches
Polycarbonat (Lexan 145M verwendet.
509826/0901
Der Sinn dieses Beispieles besteht darin, die Bedeutung der Verwendung
geeigneter Mengen an Dunkelladungsaustauschmaterial in
einer Dunkelladungsaustauschschicht zu veranschaulichen.
Ansatz | 1: | g | 5: | TNF |
2,5 | g | g | Polycarbonat | |
4,5 | g | g | Di chlormethan | |
100 | g | |||
Ansatz | 2: | TNF . | ||
1,88 | g | Polycarbonat | ||
5,12 | g | Dichlormethan | ||
100 | g | |||
Ansatz | 3: | TNF | ||
1,25 | g | Polycarbonat | ||
5,75 | g | Dichlormethan | ||
100 | g | |||
Ansatz | 4: | TNF | ||
0,625 g | Polycarbonat | |||
6,375 g | Di chlormethan | |||
100 | ||||
Ansatz | Polycarbonat | |||
7,0 | Di chlormethan | |||
100 |
Die Ansätze wurden mit der Hand mit einem 0,00015 mm Beschichtungs·
messer in einer Schichtdicke vontnass gemessen } 150 Mikron auf einen
keine Haftschicht aufweisenden Poly(äthylenterephthalat)filmschichtträger
mit einer Nickelschicht und einer Neutraldichte von 0,4 bei einer Temperatur des Beschichtungsblockes von 210C aufgetragen.
Die aufgetragenen Schichten wurden bei Raumtemperatur an
509826/0901
der Luft getrocknet.
Eine blaugrüne Pigmentdispersion wurde wie in Teil B des Beispieles
12 beschrieben, hergestellt und als flüssige, Bild erzeugende Suspension in einem Bilderzeugungsprozess und einer
Vorrichtung gemäß Beispiel 7 verwendet mit der Ausnahme, daß die Walzenelektrode eine Vorspannung von +1,6 Kv aufwies und
die Geschwindigkeit der Walzenelektrode bei 1,0 cm/Sek. lag. Die Exponierung erfolgte mit weißem Licht von etwa 10764 Ix
unter Verwendung eines Stufenkeiles mit 0,3 Neutraldichtestufen, und zwar 10 Dichtestufen von 6 mm Breite.
Auf Grund eines elektrischen Zusammenbruchs wurde der Versuch mit der Schicht aus Ansatz 5 ohne TNF etwas modifiziert und zwar
derart, daß die Vorspannung der Walzenelektrode auf +1,3 Kv vermindert
wurde und die Exponierung auf etwa 9690 Ix verringert wurde. Vor Verwendung der blaugrünen Dispersionen wurden die Pigmentteilchen
etwa 6 Wochen lang absetzen gelassen, worauf 50 g der überstehenden Flüssigkeit abdekantiert wurden. Die verbleibende
Dispersion wurde kurz vor ihrer Verwendung von Hand gemischt.
Ergebnisse:
Bei Verwendung von 37,5 Gew.-Ϊ TNF in der Schicht 13 (Ansatz 1)
zeigte die Sperrschicht 11 der Walzenelektrode ein Bild guter Qualität mit einem Bildsinn, das dem der Vorlage entsprach. Die
TNF-enthaltende Schicht wies ein Bild eines Bildsinnes auf, entgegengesetzt
zum Bildsinn der Vorlage. Dieses Bild wies nach elektrostatischer Überführung auf ein Bildempfangsblatt eine
vergleichsweise sehr geringe Hintergrunddichte auf, woraus sich ergab, daß die verwendete TNF-enthaltende Schicht als Dunkelladungs
austauschschicht durch Ladungsaustausch mit den blaugrünen
Pigmentteilchen in den nicht exponierten Bezirken wirkte. Die erhaltenen
Versuchsergebnisse entsprachen somit den Ergebnissen des Verfahrens der Erfindung.
Bei 26,8 Gew.-I TNF (Ansatz 2) zeigte die Sperrschicht 11 auf der
509826/0901
- 8*-- if
.2469078
Walzenelektrode ein Bild guter Qualität mit einem Vorzeichen entsprechend
dem Vorzeichen der Vorlage. Das von der TNF-enthaltenden Schicht auf ein Bildempfangsblatt übertragene Bild wies einen
Bildsinn auf, der entgegengesetzt war dem Bildsinn der Vorlage. Auch war die Hintergrunddichte gering, doch etwas höher als im
Falle des vorstehenden Versuches. Dieser Versuch entsprach wiederum den Ergebnissen des Verfahrens der Erfindung.
Bei 17,6 Gew.-% TNF (Ansatz 3) zeigte die Sperrschicht der Walzenelektrode
ein Bild geringer Qualität mit einem Bildsinn entgegengesetzt dem Bildsinn der Vorlage. Eine erkennbare Dichte
in den Buchstabenbezirken und eine geringe Hintergrunddichte zeigten
die Ergebnisse des PEP-Verfahrens an. Die TNF-enthaltende Schicht wies ein Bild geringer Qualität mit einem Bildsinn entgegengesetzt
dem Bildsinn der Vorlage auf. Die elektrostatische Obertragungsaufzeichnung von dem Bild dieser TNF-enthaltenden
Schicht zeigte Hintergrundbezirke höherer Dichte um Buchstabenbezi rkejl höherer Dichte.
Bei 8,8 Gew.-% TNF (Ansatz 4) zeigte die Sperrschicht der Walzenelektrode
ein Bild eines Ladungssinnes, umgekehrt des Ladungssinnes der Vorlage, woraus sich die Verfahrensweise des PEP-Verfahrens
ergibt. Das von der TNF-enthaltenden Schicht auf ein Bildempfangsblatt elektrostatisch übertragene Bild wies ebenfalls
einen Bildsinn auf, der entgegengesetzt war dem Bildsinn der Vorlage,
wobei, wie im vorangegangenen Versuch, eine hohe Hintergrunddichte auftrat. Diese TNF-enthaltende Schicht bewirkte somit
nicht als Dunkelladungsaustauschschicht. Die Unfähigkeit der 17,6 % TNF enthaltenden Schicht und der 8,8 % TNF enthaltenden
Schicht für einen adequaten Ladungsaustausch mit den blaugrünen
Pigmentteilchen in den nicht-exponierten Bezirken, d.h. Hintergrundbezirken, zeigt an, daß diese Schichten bei den angegebenen
TNF-Konzentrationen nicht als Dunkelladungsaustauschschichten
wirkten.
509826/0901
Bei O % TNF (Ansatz 5) wies die Sperrschicht auf der Walzenelektrode
ein Bild eines Ladungssinnes auf, $4fci&c entgegengesetzt
war dem Ladungssinn der Vorlage, woraus sich die PEP-Verfahrensweise
ergibt. Die Ergebnisse des Versuches zeigten eine teilweise Tendenz für das Auftreten des gleichen Bildsinnes
wie der Vorlage auf der Sperrschicht der Walzenelektrode in "überexponierten11 Bezirken, d.h. Bezirken hoher Belichtung.
Das Bild, das von der kein TNF enthaltenden Schicht auf elektrostatischem
Wege auf ein Bildempfangsblatt übertragen wurde, war ein Bild geringer Qualität mit einem Bildsinn entsprechend dem
Bildsinn der Vorlage, woraus sich wiederum die PEP-Verfahrensweise
ergibt. In den Bezirken starker Belichtung zeigen die Versuchsergebnisse eine teilweise Tendenz zum gegenüber der Vorlage entgegengesetzten
Bildvorzeichen auf dieser Übertragungsaufzeichnung. Die Ergebnisse zeigen, daß die Schicht aus lediglich Polycarbonat
nicht als Dunkelladungsaustauschschicht wirkt.
Beispiel 18; Pigment-Empfindlichkeitstest-Dreifarben.
Die durchgeführten Versuche hatten den Zweck zu untersuchen, ob Empfindlichkeitsdifferenzen zwischen den blaugrünen, purpurroten
und gelben Pigmentteilchen einer typischen flüssigen Suspension zur Erzeugung mehrfarbiger Bilder beim Verfahren der Erfindung
existieren.
Zunächst wurde eine Suspension zur Erzeugung mehrfarbiger Bilder dadurch hergestellt, daß blaugrüne, purpurrote und gelbe Pigment-Dispersionen,
hergestellt wie in Teil B des Beispieles 12 beschrieben, miteinander vermischt wurden. Des weiteren wurde eine
Dunkelladungsaustauschschicht,wie unter B in Beispiel 12 beschrieben,
hergestellt.
Die Bild erzeugende Suspension und die Elektrode mit der Dunke1-Iadungsaustauschschicht
wurden dann zur Herstellung separater Farbbilder im Rahmen eines BilderzeugungsVerfahrens sowie unter Verwendung
einer Vorrichtung, wie in Beispiel 8 beschrieben, verwen-
50 9-8 26/0901
det, mit der Ausnahme jedoch, daß die Walzenelektrode eine Vorspannung von + 1,2 Kv aufwies und die Walzengeschwindigkeit 1,0 cm/
Sek. betrug, bei einer Exponierung mit ungefähr 8600 Ix. Die Exponierung erfolgte mit einer weißes Licht ausstrahlenden Wolframlampe unter Verwendung von Färbtrennungsfiltern, d.h. einem roten
Kodak-Wrattenfilter Nr. 29 oder einem grünen Kodak-Wrattenfilter Nr. 58 oder einem blauen Kodak-Wrattenfilter Nr. 47B, die in alternierenden Banden einer Breite von 0,32 cm längs des gesamten
Exponierungsbezirks angeordnet wurden. Die Vorlage bestand aus
einem Stufenkeil mit 6 mm 3&x!i&2ecrertxi^ 1JiUt Neutral-Dichte-Inkrementen von 0,3. Nach Passieren der Vorlage gelangte die Strahlung
durch die Nesa^-Gläsplatte und schließlich durch die Dunkelladungsaus tauschschicht in die Bild erzeugende Suspension.
Das auf der Sperrschicht der Walzenelektrode erzeugte Bild wies
das gleiche Bildvorzeichen auf wie die Vorlage. Die roten, grünen, blauen und neutralen Bezirke wiesen eine gute Qualität auf. Es
wurden dichte neutrale Töne gegenüber den Stufen höchster Dichte erwartet, da die geringe Exponierung die Wanderung sämtlicher Pigmentteilchen von der Dunkelladungsaustauschschicht auf die Walzenelektrode begünstigt.
Wie bereits erwähnt, besteht einer der Hauptvorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, daß es eine ausgezeichnete Reproduktion von neutralen Tönen ermöglicht.
Das Bild, das von der Dunkelladungsaustauschschicht auf elektrostatischem Wege auf ein Bildempfangselement übertragen wurde,
wies ein Bildvorzeichen auf, das entgegengesetzt von dem Vorzeichen der Vorlage war. Dieses Übertragungsbild des Bildes, das sich auf
der Dunkelladungsaustauschschicht gebildet hatte, zeigte an, daß die blaugrünen und purpurroten Pigmentteilchen etwa die gleiche
Anzahl von sichtbaren Stufen oder die gleiche Empfindlichkeit
unter den Bedingungen des Testversuches JtMxKxltx. Die gelben Pig-
ergaben bzw. hatten.
509826/0901
" "" 30 .2453078
mentteilchen schienen demgegenüber eine um etwa drei Stufen geringere
Empfindlichkeit als die blaugrünen und purpurroten Pigmentteilchen
zu haben. Auf den Übertragungsblättern war bei einem Exponierungsniveau von etwa 27 Ix eine schwache Stufe in den
roten und grünen Bezirken geringer Exponierung erkennbar. Dies zeigt» daß unter den Bedingungen dieses Testversuchs eine Schwellenempfindlichkeit
einer Exponierung von mindestens 27 Ix vorliegt.
Beispiel 19: Veränderung der elektrischen Vorspannung.
Zunächt wurden zwei gleiche Dunkelladungsaustauschschichten wie unter D von Beispiel 12 beschrieben, hergestellt. Eine der Schichten
wurde bei Versuchen verwendet, bei denen die Vorspannung der Walzenelektrode bei +250 V, +350 V und +650 V lag. Die andere
Schicht wurde bei +600 V, +900 V, +1400 V, +2000 V und +2500 V getestet.
Des weiteren wurde eine blaugrüne Pigment-Dispersion wie unter B des Beispiels 12 beschrieben, hergestellt und als Bilderzeugungssuspension
verwendet. Die Versuche wurden wie in Beispiel 7 beschrieben, durchgeführt mit der Ausnahme jedoch, daß die Elektrodenwal
zenvorspannung von +250 V bis +2500 V verändert wurde. Die Geschwindigkeit, mit der die Walze über die Oberfläche der Dunkelladungs
austauschechicht geführt wurde, lag bei 1,0 cm/Sek.. Die
Exponierung erfolgte mit weißem Licht von etwa 3770 Ix. '
Ergebnisse:
Bei jeder Elektrodenwalzen-Vorspannung hatten die auf der Sperrschicht der Walzenelektrode erzeugten Bilder das gleiche Bildvorzeichen wie die Vorlage, woraus sich die Verfahrensbedingungen
des Verfahrens der Erfindung ergeben. Wurde die Elektrodenwalzen-Vorspannung von +250 V auf +2500 V erhöht, so ergab sich ein erkennbarer Anstieg der Dichte des Bildes, das auf der Sperrschicht
der Walzenelektrode entstanden war.
509826/0901
Beispiel 20: Spalten-Exponierung beim Verfahren der Erfindung.
Es wurde eine Dunkelladungsaustauschschicht wie unter B des Beispiels
12 beschrieben, hergestellt.
Des weiteren wurde eine blaugrüne Pigmentdispersion wie unter B
des Beispiels 12 beschrieben, hergestellt, die als Bild erzeugende Suspension verwendet wurde. Verfahren und Vorrichtung entsprachen
denen des Beispieles 7 mit der Ausnahme jedoch, daß die Walzenelektrodenvorspannung
bei +1,6 Kv lag, und daß die Walzengeschwindigkeit 1,0 cm/Sek. betrug und die Exponierung mit 5380 Ix erfolgte,
wobei die Lichtstrahlen in den Spalt gerichtet wurden, der zwischen der Walzenelektrode und der flüssigen Bild erzeugenden
Suspension gebildet wurde. Um die Spalten-Exponierung zu erreichen,
wurde als Strahlungsquelle ein Karussel-Projektor (Typ 800 H Kodak
Carousel-Projector) verwendet, wobei die Strahlen aus einem Winkel
von etwa 45° von der Horizontalen in Richtung des Spaltes gerichtet
wurden, wie sich im Schema aus Fig. 7 ergibt. Gleichzeitig mit der Belichtung wurde die vorgespannte Walzenelektrode über
die Dunkelladungsaustauschschicht geführt.
Ergebnisse:
Das Bild, das auf der Walzenelektrode entstanden war, wies das
gleiche Bildvorzeichen auf wie die Vorlage, woraus sich eine erfindungsgemäße Verfahrensweise ergibt.
Die in diesem Beispiel veranschaulichte Spalt-Exponierungstechnik
zeigt, daß, falls erwünscht, beide der im Abstand voneinander angeordneten Elektroden beim erfindungsgemäßen Verfahren undurchlässig
(opak) sein können.
Beispiel 21: Versuche mit verschiedenen Pigmentkonzentrationen.
Es wurden verschiedene blaugrüne, purpurrote und gelbe Pigment-Dispersionen
gemäß den Angaben der folgenden Tabelle 3 hergestellt.
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Tabelle | Pigment | 3 | Mahldauer in Tagen |
|
Dispersions- Nr. |
ß-Kupferphthalocy- anin* |
Gewichtsmenge Pigment in der Dispersion in Gramm |
28 | |
1 | Flavanthron++ | 0,1 | 28 | |
2 | Bariumsalz der 1-(4*- Methyl-Sf-chlorazo- benzol-2'-sulfonsäu- re)-2-hydroxy-3-naph- thoesäure+++ |
0,1 | 28 | |
3 | ß-Kupferphthalocy- anin* |
0,1 | 28 | |
4 | Flavanthron | 0,2 | 28 | |
5 | 0,2 | |||
Bariumsalz der 1-(4f-
Methyl-5'-chlorazo-
benzol-2'-sulfonsäu-
re)-2-hydroxy-3-naph-
thoesäure+++ 0,2 28
ß-Kupferphthalocy-
amnT | 0,3 | 28 | |
8 | Flaxanthron | 0,3 | 28 |
9 | Bariumsalz der 1-(4'- Me thy1-5'-chlorazo- benzol-2'-sulfonsäu- re)-2-hydroxy-3-naph- thoesäure+++ |
0,3 | 28 |
10 | ß-Kupferphthalocy- anin+ |
0,4 | 28 |
11 | Flavanthron++ | 0,4 | 28 |
12 | Bariumsalz der 1- (4f ~ | 0,4 | 28 |
Methyl-S'-chlorazobenzol-2·-sulfonsäure)-2-hydroxy-3-naphthoesäure+++
13 ß-Kupferphthalocy-
anin+ 0,5 28
509826/0901
14 Flavanthron** 0,5 28
15 Bariumsalz der 1-(4'- 0,5 28 Methyl-5'-chlorazo-
benzol-2'-sulfonsäure )- 2-hy droxy- 3-naphthoesäure+++
16 |
ß-Kupferphthalocy-
anin+ |
0,6 | 28 |
17 | Flavanthron** | 0,6 | 28 |
18 |
Bariumsalz der 1-(4·-
Methyl-5'-chlorazo- benzol-2'-sulfonsäu- re )-2-hydroxy-3-naph-. thoesäure+++ |
0,6 | 28 |
19 |
ß-Kupferphthalocy-
anin+ |
0,7 | 28 |
20 | Flavanthron | 0,7 | 28 |
21 | Bariumsalz der 1-Γ41- | 0.7 | 28 |
Methyl-5·-chlorazobenzol-21-sulfonsäure )-2-hydroxy-3-naphthoesäure+++
22 ß-Kupferphthalocy- 0,8 28
anin
23 | Flavanthron | 0,8 | 28 |
24 |
Bariumsalz der 1-(4'-
Methyl-5'-chlorazo- benzol-2'-sulfonsäu- re )-2-hydroxy-3-naph- thoesäure+++ |
0,8 | 28 |
25 |
ß-Kupferphthalocy-
anin* |
0,9 | 33 |
26 | Flavanthron** | 0,9 | 33 |
27 | Bariumsalz der 1-Γ41- | 0.9 | 33 |
Methyl-5·-chlorazobenzol-21-sulfonsäure) -2-hydroxy- 3-naphthoesäure+++
609826/0301
28 | ß-Kupferphthalocy- anin* |
1,0 | 33 |
29 | Flavan thron | 1,0 | 33 |
30 | Bariumsalz der 1-(4'- Methyl-S'-chlorazo- benzol-2'-sulfonsäu- re)-2-hydroxy-3-naph- thoesäure+++ |
1,0 | 33 |
31 | ß-Kupferphthalocy- anin* |
1,1 | 33 |
32 | Flavanthron | 1,1 | 33 |
33 | Bariumsalz der 1-Γ41- | 1.1 | 33 |
Methyl-5·-chlorazobenzol-2'-sulfonsäure)-2-hydroxy-3-naphthoesäure+++
Jede der Dispersionen wurde durch Vermählen in einer kleinen
braunen Flasche mit 35 g einer flüssigen Mischung aus gleichen Gewichtsteilen eines Styrol-Vinyltoluol-Copolymeren (Piccotex
100) und flüssigen isoparaffinischen aliphatischen Kohlenwasserstoffen (Isopar G) sowie 240 g von Kügelchen aus rostfreiem Stahl
mit einem Durchmesser von 0,32 cm hergestellt.
Dann wurden mehrere Mischdispersionen hergestellt, d.h. Dispersionen, die durch Vermischen von blaugrünen, purpurroten und gelben Dispersionen erhalten wurden, wobei die Dispersionen verschie*
dene Pignentkonzentrationen aufwiesen, wie sich aus der folgenden Tabelle 4 ergibt.
509826/0901
Misch-Dispersionsnr.
Pigment-Dispersionen Nr.
Gesamt-Pigment-Konzentration in der Mischdispersion (Gew.-£)
cn
ο
cd
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 11
1, 2, 3.
4, 5, 6
7, 8, 9
10, 11, 12
13, 14, 15
16, 17, 18
19, 20, 21
22, 23, 24
25, 26, 27
28, 29, 30
31, 32, 33
0,3 %
0,6
0,9
1,2
1,5.
2,0 2,2 2,5 2,8 3,1
CD -J OO
Die hergestellten Mischdispersionen wurden als Bild erzeugende Suspensionen unter Verwendung von Dunkelladungsaustauschschichten, hergestellt wie unter B des Beispiels 12 beschrieben, getestet.
Die Suspensionen wurden zur Herstellung mehrfarbiger Bilder im Rahmen eines Bilderzeugungsverfahrens sowie unter Verwendung einer Vorrichtung, wie in Beispiel 8 beschrieben, verwendet, mit
der Ausnahme, daß die Vorspannung der Walzenelektrode +1,6 Kv bezüglich der Dunkelladungsaustauschschicht betrug. Die Walzengeschwindigkeit betrug 1,0 cm/Sek. Die Exponierung erfolgte mit
etwa 3500 Ix weißem Licht. Die Mischdispersion Nr. 11 wurde des weiteren bei einer Walzenelektroden-Vorspannung von +2,0 Kv getestet.
Bei sämtlichen getesteten Pigmentkonzentrationen, d.h. bei Konzentrationen von 0,3 I bis 3,1 %, hatten die auf der Sperrschicht
der Walzenelektrode erzeugten Bilder das gleiche Bildvorzeichen wie die Vorlage, woraus sich ergibt, daß erfindungsgemäße Verfahrensbedingungen angewandt wurden. Die Ergebnisse der Versuche zeigten, daß eine Erhöhung der Bilddichte bei steigender Pigmentkonzentration erfolgte. Bilder guter Qualität wurden besonders bei
Pigmentkonzentrationen von etwa 0,3 bis etwa 2,1 % erhalten.
Die Dunkelladungsaustauschschicht wies bei den Versuchen Bilder
guter Qualität von entgegengesetzten Bildvorzeichen wie die Vorlage auf, wobei diese Bilder vergleichsweise sehr geringe Hintergrunddichten aufwiesen. Bei Pigmentkonzentrationen von höher als
2,1 % zeigten die Bilder auf der Sperrschicht der Walzenelektrode und die Bilder entgegengesetzten Bildvorzeichens auf der Dunkelladungsaustauschschicht höhere Hintergrunddichten. Eine verbesserte
Bildqualität und eine verminderte Hintergrunddichte bei diesen höheren Pigmentkonzentrationen wurde erreicht durch Erhöhung der
elektrischen Vorspannung auf der Walzenelektrode, wie sich durch die Untersuchung der Mischdispersion Nr. 11 bei +2,0 Kv ergab.
509826/0901
- SXr- if
Beispiel 22; Verwendung von 2,4,5,7-Tetranitro-9-fluorenon als
Dunkelladungsaustauschmaterial.
2,4,5,7-Tetranitro-9-fluorenon 2,5 g
Eine geringe Menge ungelöster Feststoffe wurde absitzen gelassen.
Der Lösungsteil des Ansatzes wurde dann auf einen Poly(äthylenterephthalat)filmschichtträger ohne Haftschicht mit einer aufgebrachten Nickelschicht einer neutralen Dichte von 0,4 in einer
Schichtstärke von nass gemessen etwa 150 Mikron aufgetragen. Die aufgetragene Schicht wurde bei Raumtemperatur in Luft trocknen
gelassen.
Des weiteren wurden blaugrüne, purpurrote und gelbe Pigment-Dispersionen, wie unter B des Beispieles 12 beschrieben, hergestellt,
mit der Ausnahme jedoch, daß die Purpurrot-Pigment-Dispersion durch 28 Tage langes Vermählen hergestellt wurde und die Gelb-Pigment-Dispersion durch 81 Tage langes Vermählen.
Nunmehr wurde eine Mischdispersion durch Vermischen gleicher Volumenanteile der blaugrünen, purpurroten und gelben Pigmentdispersionen hergestellt. Die hergestellte Mischdispersion wurde dann
zur Herstellung eines Mehrfarbbildes im Rahmen eines Bilderzeugungsverfahrens sowie unter Verwendung einer Vorrichtung, wie in Beispiel 8 beschrieben, verwendet mit der Ausnahme, daß die Walzenelektrode eine Vorspannung von +1,6 Kv bezüglich der Dunkelladungsaus taus chs chicht aufwies und die Geschwindigkeit, mit der die Walze über die Dunkelladungsaustauschschicht geführt wurde, bei 1,0 cm/
Sek. lag. Die Exponierung erfolgte mit weißem Licht einer Wolframlampe bei einer Beleuchtungsstärke von 9700 Ix. Die Exponierung
erfolgte in verschiedenen Versuchen durch 1,0 und 2,0 Neutraldichte-Filter, durch ein Farbdiapositiv und durch die leitfähige Nickelschicht einer Neutraldichte von 0,4 auf dem FiImschichtträger.
S09 8 26/0901
Es wurde ein Bild guter Qualität vom gleichen Bildvorzeichen wie die Vorlage auf der Sperrschicht der Walzenelektrode erhalten,
woraus sich die Verfahrensbedingungen des Verfahrens der Erfindung ergeben. Der durchgeführte Versuch veranschaulicht, daß das 2,4,5,-7-Tetranitro-9-fluorenon als Dunkelladungsaustauschmaterial wirkt,
indem es Pigmentteilchen ermöglicht, aus den nicht-exponierten Bezirken der Dunkelladungsaustauschschicht auf die Sperrschicht der
Walzenelektrode zu wandern.
Beispiel 23: Verwendung von 9-(Dicyanomethylen)-2,4,7-trinitrofluoren als Dunkelladungsaustauschmaterial.
Zunächst wurde eine Dunkelladungsaustauschschicht aus folgendem
Ansatz hergestellt:
9-(Dicyanomethylen)-2,4,?-trinitrofluoren I1O g
Der Ansatz wurde wie in Beispiel 22 beschrieben, auf einen Polyethylenterephthalat) filmschichtträger mit einer aufgedampften
Nickelschicht bei einer Beschichtungsblocktemperatur von 270C aufgetragen.
Des weiteren wurden blaugrüne, purpurrote und gelbe Pigmentdispersionen hergestellt und zu einer Mischdispersion, wie in Beispiel 22 beschrieben, verarbeitet. Die hergestellte Mischdispersion wurde dann im Rahmen eines BilderzeugungsVerfahrens sowie unter Verwendung einer Vorrichtung, wie in Beispiel 22 beschrieben,
verwendet.
Es wurden entsprechende Ergebnisse, wie in Beispiel 22 beschrieben,
erhalten. Der durchgeführte Versuch zeigt, daß das 9-(Dicyanome-
509826/0901
thylen)-2,4,7-trinitrofluoren als Dunkelladungsaustauschmaterial
wirkt.
Beispiel 24: Verwendung von Methyl-2,7-dinitro-9-fluorenoncarboxylat
als Dunkelladungsaustauschmaterial.
Zunächst wurde eine Dunkelladungsaustauschschicht aus folgendem
Ansatz hergestellt:
Methyl-2,7-dinitro-9-fluorenoncarboxylat 1,0g
Polycarbonat 1*8 g
Tetrahydrofuran 50 g
Der Ansatz wurde dann wie in Beispiel 22 auf einen Schichtträger
aufgetragen.
Der Versuch wurde unter Verwendung einer Bild erzeugenden Suspension,
eines BilderzeugungsVerfahrens und einer Vorrichtung,
wie in Beispiel 22 beschrieben, durchgeführt.
Ergebnisse: .
Es wurden entsprechende Ergebnisse, wie in Beispiel 22 beschrieben,
erhalten. Der Versuch zeigt, daß das Methyl-2,7-dinitro-9-fluorenoncarboxylat als Dunkelladungs austauschmaterial wirkt.
Beispiel 25: Verwendung von 2-Dicyanomethylen-1,3-indandion als
Dunkelladungs aus taus chmaterial.
Zunächst wurde eine Dunkelladungsaustauschschicht aus folgendem
Ansatz hergestellt:
2-Dicyanomethylen-1,3-indandion 0,4 g
Polycarbonat (Lexan 145^) 0,6 g
Tetrahydrofuran 14,4 g
Der Ansatz wurde dann, wie in Beispiel 22 beschrieben, auf einen Poly(äthylenterephthalat)filmschichtträger mit einer aufgedampften
509826/0901
Nickelschicht aufgetragen.
Zur Durchführung des Versuchs wurde eine blaugrüne Pigment-Dispersion,
hergestellt wie unter B des Beispiels 12 beschrieben, als Bild erzeugende Suspension verwendet. Des weiteren wurde das
in Beispiel 22 beschriebene Verfahren und die in Beispiel 22 beschriebene Vorrichtung verwendet.
Ergebnisse;
Es wurden Ergebnisse, wie in Beispiel 22 beschrieben, erhalten. Dieser Versuch zeigt, daß das 2-Dicyanomethylen-1,3-indandion als
Dunkelladungsaustauschmaterial wirkt.
Beispiel 26: Verwendung von Polyester-Bindemitteln in Dunkelladungs
austauschschichten.
Es wurden zwei verschiedene Dunkelladungsaustauschschichten aus den folgenden Ansätzen hergestellt:
Ansatz 1:
2,4,7-Trinitro-9-fluorenon Polyester Di ch 1 ο r me th an
Ansatz 2:
2,4,7-Trinitro-9-fluorenon Polyester Dichlormethan
Die Ansätze wurden auf Poly(äthylenterephthalat)-Filmschichtträger
ohne Haftschicht mit einer aufgedampften Nickelschicht einer Neutraldichte von 0,4 aufgebracht und zwar in Form von Schichten einer
Dicke, nass gemessen, von etwa 150 Mikron bei einer Beschichtungsblocktemperatur
von 160C. Die aufgetragenen Schichten wurden bei Raumtemperatur über Nacht an der Luft getrocknet.
509826/0901
3,0 | g |
4,0 | g |
100 | g |
2,5 | g |
4,5 | g |
100 | g |
Des weiteren wurden blaugrüne, purpurrote und gelbe Pigment-Dispersionen,
wie unter B des Beispieles 12 beschrieben, hergestellt mit der Ausnahme, daß die Mahldauer der Purpurrot-Pigment-Dispersion
28 Tage betrug.
Durch Vermischen gleicher Volumina der blaugrünen, purpurroten und gelben Pigmentdispersionen wurde eine Mischdispersion hergestellt.
Diese Mischdispersion zur Herstellung eines Dreifarbbildes
wurde 24 Stunden lang im Dunkeln aufbewahrt und danach im Rahmen eines BilderzeugungsVerfahrens und unter Verwendung einer Vorrichtung,
wie in Beispiel 8 beschrieben, mit folgenden Ausnahmen verwendet: Die Walzenelektrode hatte eine Vorspannung von +1,6 Kv.
Die Geschwindigkeit, mit der die Walzenelektrode über die Bild erzeugende Flüssigkeit geführt wurde, lag bei 1,0 cm/Sek. Die Belichtung
erfolgte durch ein mehrfarbiges Farbdiapositiv unter Verwendung einer weißes Licht ausstrahlenden Lichtquelle. Die Beleuchtungsstärke
betrug 8600 Ix.
Ergebnisse:
Es wurde ein mehrfarbiges Bild guter Qualität des gleichen Bildvorzeichens
wie die Vorlage auf der Walzenelektrode erhalten, woraus sich ergibt, daß die Verfahrensbedingungen des Verfahrens
der Erfindung vorlagen.
509828/0901
Claims (29)
- PATENTANSPRÜCHE(j^xElektropho retisches Bildaufzeichnungsverfahren, bei dem elektrisch photosensitive Teilchen, von denen mindestens ein Teil eine elektrostatische Ladung positiver Polarität aufweist, zwischen zwei im Abstand voneinander angeordneten Elektroden, von denen eine auf der den Teilchen zugewandten Seite eine Sperr-Schicht aufweist, gleichzeitig oder praktisch gleichzeitig der Einwirkung eines die Teilchen zur Wanderung veranlassenden elektrischen Feldes ausgesetzt und bildweise aktivierender Strahlung exponiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß man als Elektrode, die der Elektrode mit der Sperrschicht gegenüberliegt, eine Elektrode verwendet» die auf ihrer den Teilchen zugewandten Seite eine gleichmäßige Deckschicht mit oder aus einem Dunkelladungsaustauschmaterial in einer solchen Menge aufweist, die ausreicht, einen nutzbaren Austausch der Ladungspolarität mindestens eines Teiles der Teilchen positiver Polarität bei elektrischem Kontakt mit der Schicht in Gegenwart des elektrischen Feldes und in Abwesenheit der Strahlung herbeizuführen und daß man zwischen den beiden Elektroden unter Ausbildung eines elektrischen Feldes eine solche Potentialdifferenz erzeugt, daß mindestens ein Teil der Teilchen positiver. Polarität in Kontakt mit der Deckschicht gelangt und daß man die Teilchen der Einwirkung einer solchen aktivierenden Strahlung aussetzt, daß mindestens ein Teil der exponierten Teilchen positiver Polarität auf der Oberfläche der Deckschicht immobilisiert wird und mindestens ein Teil der nicht exponierten Teilchen positiver Polarität bei Kontakt mit der Deckschicht eine Änderung der Ladungspolarität erfährt und von der Schicht abgestoßen wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die photosensitiven Teilchen zwischen den beiden Elektroden in einer elektrisch isolierenden Trägerflüssigkeit dispergiert zur Anwendung bringt und daß der Hauptteil der Teilchen eine positive elektrostatische Ladungspolarität aufweist.509826/0901
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Mischung von elektrisch photosensitiven Teilchen verwendet, die aus Teilchen von mindestens zwei verschieden farbigen photosensitiven Teüchentypen besteht, die primär auf aktivierende Strahlung von verschiedener Wellenlänge ansprechen.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die photosensitiven Teilchen in einem aus einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit bestehenden flüssigen Trägermedium, in dem ein polymeres Ladungssteuermittel gelöst ist, dispergiert zur Anwendung bringt.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Elektrode verwendet, die eine Deckschicht mit oder aus einem anorganischen Dunkelladungsäustauschmaterial aufweist.
- 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Elektrode verwendet, die eine Deckschicht mit oder aus einem Elektronenakzeptor mit (a) mindestens einem substituierten aromatischen Ring und (b) einer Elektronen akzeptorstärke von größer als etwa -0,35 als Dunkelladungsäustauschmaterial aufweist.
- 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Elektrode verwendet, die eine Deckschicht mit oder aus einem Elektronenakzeptor mit (a) mindestens zwei kondensierten aromatischen Ringen, (b) einer Elektronenakzeptorstärke von größer als etwa -0,35 und (c) mindestens einem an einen Ring gebundenen Substituenten, bestehend aus einer starken Elektronen abziehenden Gruppe als Dunkelladungsäustauschmaterial aufweist.
- 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Elektrode verwendet, die .eine Deckschicht aus einer festen Lösung eines Dunkelaustauschmaterials in einem Bindemittel aufweist.509826/0901
- 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zur bildweisen Exponierung elektromagnetische Strahlung verwendet.
- 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Elektroden verwendet, von denen eine mindestens teilweise für die zur Exponierung verwendete Strahlung durchlässig ist.
- 11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man elektrisch photosensitive Teilchen verwendet, von denen mindestens die Hauptmenge eine elektrostatische Ladung positiver Polarität aufweist.
- 12. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine 0,01 bis 3,5 gew.-üge Dispersion von photosensitiven Teilchen in einer Trägerflüssigkeit verwendet.
- 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 5, 6, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht aus Dunkelladungsaustauschmaterial sowie gegebenenfalls Bindemittel eine Dicke - trocken gemessen - von 5 bis 50 Mikron aufweist.
- 14. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Mischung von blaugrünen, purpurroten und gelben photosensitiven Teilchen verwendet, die primär auf rotes, grünes bzw.blaues Licht ansprechen.
- 15. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Elektrode mit einer Deckschicht mit oder aus einem Elektronenakzeptor verwendet, der mindestens zwei kondensierte aromatische Ringe aufweist und mindestens zwei an einen aromatischen Ring gebundene starke Elektronen abziehende Gruppen bestehend aus Nitro-, Cyano-, Dicyanoalkylen-, kationischen Amino- und Sulfongruppen, insbesondere Nitro- und Dicyanomethylengruppen.509826/0901
- 16. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht aus einer festen Lösung aus einem elektrisch isolierenden Bindemittel und 2, 4,7-Trinitro-9-fluorenon; 9-(Dicyanomethylen)-2,4,7-trinitrofluoren; 2,4,5,7-Tetranitro-9-fluorenon; Methyl-2,7-dinitro-9-fluorenoncarboxylat und/oder 2-Dicyanomethylen-1,3-indandion besteht.
- 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 6, 7, 8 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht zu mindestens 10 Gew.-I aus einem Elektronenakzeptor als Dunkelladungsaustauschmaterial besteht.
- 18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht aus einer festen Lösung aus einem elektrisch isolierenden Bindemittel und mindestens 25 Gew.-$ mindestens einer der angegebenen Verbindungen besteht.
- 19. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Elektrode mit Sperr-Schicht eine als Walze ausgebildete Elektrode verwendet.
- 20. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Elektrode mit Spen?·Schicht eine in Form eines endlosen Bandes oder einer Platte vorliegende Elektrode verwendet.
- 21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Elektrode mit einer Deckschicht aus Indium als Dunkelladungsaustauschmaterial verwendet.
- 22. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen1 bis 21, bestehend aus zwei im Abstand voneinander angeordneten Elektroden, von denen eine eine Sperr-Schicht aufweist, einer Spannungsquelle zur Errichtung eines elektrischen Feldes zwischen den Elektroden sowie einer Strahlungsquelle für die Bestrahlung von zwischen die Elektroden eingeführten photosensitiven Teilchen, dadurch gekennzeichnet,, daß die der Elektrode mit der Sperr-Schicht gegenüber-liegende Elektrode eine80 9-8 26/0 901Deckschicht rait oder aus einem Dunke1ladungsaustauschmaterial aufweist, die nach Errichtung des elektrischen Feldes und in Abwesenheit aktivierender Strahlung bei elektrischem Kontakt mit den photosensitiven Teilchen bei mindestens einem Teil der eine elektrostatische Ladung positiver Polarität aufweisenden Teilchen eine Änderung der Ladungspolarität herbeizuführen ve rmag.
- 23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Elektroden mindestens teilweise für die aktivierende Strahlung durchlässig ist.
- 24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 und 23, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Elektroden als Walze ausgebildet ist.
- 25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 und 23, dadurch gekennzeichnet, d»ß mindestens eine der Elektroden als praktisch flache Platte oder als endloses Band ausgebildet ist.
- 26. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle aus einem Laser besteht.
- 27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 und 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode mit der Sperr-Schicht als Walze ausgebildet ist, die über die andere Elektrode bewegbar ist.
- 28. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode mit der Sperr-Schicht als kontinuierliches Band ausgebildet und zur zweiten Elektrode hin bewegbar angeordnet ist.
- 29. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode mit der Sperrschicht als flache Platte ausgebildet und zur zweiten Elektrode bewegbar angeordnet ist.509826/0901
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