DE1772270C3

DE1772270C3 - Verfahren zur Erzeugung eines Bildes

Info

Publication number: DE1772270C3
Application number: DE19681772270
Authority: DE
Inventors: Joan Rose Rochester Ewing; William Locke Webster Goffe
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1967-04-28
Filing date: 1968-04-23
Publication date: 1979-04-12
Also published as: NL6806111A; DE1772270A1; FR1561711A; BE714068A; LU55947A1; DE1772270B2; AT303519B

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines Bildes mittels einer Platte, die eine Trägerunteriage und eine Schicht aufweist, die erweichbares, mit wanderungsfähigen Partikeln in Berührung stehendes Material enthält, bei dem ein latentes elektrostatisches Bild auf der Platte erzeugt wird, bei dem das erweichbare Material durch Einwirkung von flüssigem oder gasförmigem Lösungsmittel oder Wärme derart erweicht wird, daß die in den Bild- oder Nichtbildbereichen des latenten Bildes befindlichen Partikel selektiv zur Trägerunterlage wandern und Entfernen des erweichbaren Materials und eines Teils der Partikel durch das Lösungsmittel.

Ein Verfahren der genannten Gattung wird in der FR-PS 14 66 349 beschrieben. Bei einer typischen Ausführungsform dieses bekannten Abbildungssystems enthält das Aufzeichnungsmaterial eine elektrisch leitende Trägerunterlage, die mit einer Schicht eines erweichbaren oder auflösbaren Materials überzogen ist, auf das eine Schicht aus photoempfindlichen wände* rungsfähigen Partikeln aufgebracht ist Auf diesem Aufzeichnungsmaterial wird ein Bild auf folgende Art und Weise erzeugt Auf der photoleitenden Oberfläche wird zunächst ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt, z. B. durch gleichmäßige elektrostatische Aufladung und Belichtung der Oberfläche durch einem Bild entsprechende aktivierende elektromagnetische Strahlung. Dieses Bild wird dann entwickelt, indem die Plattenoberfläche einem Lösungsmittel ausgesetzt wird, das nur die lösliche Schicht auflöst Die photoempfindlichen wanderungsfähigen Partikel, die durch die Strahlung belichtet worden sind, wandern durch die sich erweichende und auflösende lösbare Schicht hindurch. Auf diese Weise bleibt in der elektrisch leitenden Trägerunterlage ein ein Negativ des Originalbildes darstellendes Bild zurück. Diese Abbildungsmethode ist als Positiv-Negativ-Abbildung bekannt Durch Anwendung verschiedener Verfahren können entweder Pusitiv-Positiv-Bilder oder Positiv-Negativ-Bilder hergestellt werden. Welche Art von Bijdern hergestellt wird, hängt von den verwendeten Materialien und Ladungspolaritäten ab. Jene Partikel der photoieitenden Schicht, die nicht zu der elektrisch leitenden Trägerschicht hinwandern, können durch das Lösungsmittel zusammen mit der lösbaren Schicht abgewaschen werden.

Bei einem in der FR-PS 15 07 656 beschriebenen Abbildungssystem wird ein Bild dadurch erzeugt, daß eine Schicht aus einem einer elektrostatisch deformierbaren Schicht überlagerten verteilten Material selektiv abgeführt wird. Die bei diesem System verwendete Bildträgeranordnung ist im wesentlichen die gleiche wie die in dem oben bereits beschriebenen Abbildungssystem verwendete Bildträgeranordnung; auch bei ihr erfolgt die Belichtung der aufgeladenen Fläche nach einem Lichtbild, um die Ladung selektiv zu verändern und ein entwicklungsfähiges Ladungsbild zu erzeugen. Die erweichbare Schicht wird dann durch Wärme entwickelt oder erweicht, woraufhin die aus dem zerteilten Material bestehende Schicht selektiv aufgelöst wird, und zwar derart, daß die Partikel sich unter Bildung eines durch reflektiertes oder direkt abgegebenes Licht sichtbaren Bildes zusammenfügen. Wenn die Bildträgeranordnung durch Wärme entwickelt wird, wird die lichtempfindlicheFIäche oder Schicht aufgelöst, und die photoempfindlichen Partikel werden dabei unter Änderung der optischen Eigenschaften der Platte selektiv näher zusammengeführt Daß sich dabei ein Bild ausbildet, dürfte darauf zurückzuführen sein, daß die Partikel auf der Oberseite nacheinander in Bewegung geraten und sich in Tälern oder Taschen des Deformationsbildes sammeln, so daß die erhöht liegenden Bereiche des Bildes nicht bedeckt sind. Bezüglich dieses Bildherstellungssystems wird angenommen, daß sein Funktionieren im wesentlichen auf einem Oberflächen-Aufteileffekt ohne nennenswerte Wanderung der photoempfindlichen Partikel innerhalb der lösbaren Schicht beruht Das sich dabei schließlich ergebende Bild unterscheidet sich von dem oben beschriebenen dadurch, daß die lösbare Schicht in Verbindung mit einem Aufteilen der photoempfindlichen Partikel deformiert wird.

Bei einem in der FR-PS 14 66 349 beschriebenen Abbildungssystem wird ein nicht photoleitendes, zerteiltes Material zur Herstellung von Bildern verwendet Bei diesem System wird ein entwicklungsfähiges Bild dadurch erzeugt, daß eine Bildträgeranordnung in einer Bildkonfiguration durch Verwendung einer Maske oder Schablone aufgeladen wird. Dieses Bild wird dann in einem Lösungsmittel für das auflösbare Material entwickelt

Aus der DE-AS 11 65 408 ist ein Aufzeichnungsmate· rial mit einem Schichtaufbau bekannt, das dem erfindungsgemäß verwendeten - Material weitgehend gleicht Jedoch wird dieses bekannte Material nach einem völlig anderen Verfahren entwickelt.

Bei dem bekannten Aufzeichnungsmaterial sind gewisse Photoleiter, wie z. B. Selen, vorteilhafter als andere anorganische Materialien, wie z. B. Zinkoxid, zu

verwenden. Organische wanderungsfähige Partikel, wie z.B. solche aus Phthalocyanin, sind nicht leicht in dünnen Schichten herzustellen. Außerdem müssen bei dem bekannten Aufzeichnungsmaterial enge Toleranzen in der Partikelgröße der photoempfindlichen, wanderungsfähiger. Partikel eingehalten werden, um gute Bilder herstellen zu können. So wird normalerweise eine Partikelgröße von etwa 1 μπι oder weniger verwendet

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß dabei eine breite Vielzahl von wanderungsfähigen Partikeln verwendet werden können und gleichzeitig ausnahmslos Bilder von hoher Qualität erzeugt werden.

Diese Aufgabe wird bei einem erfindungsgemäßen Verfahren der genannten Gattung dadurch gelöst, daß ein erweichbiires Material verwendet wird, das die Partikel gleichmäßig dispergiert enthält und als Bindemittel für die Partikel dient

Als Aufzeichnungsmateria] kann bei einem Verfahren nach der Erfindung eine breite Vielzahl der unten näher erläuterten organischen und anorganischen wanderungsfähigen Partikel verwendet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren bringt den Vorteil mit sich, daß leicht und wirtschaftlich herstellbare Aufzeichnungsmaterialien verwendbar sind und durchweg Bilder von hoher Qualität erzeugt werden, bei denen eine größere Auflösung als 200 Linienpaare pro mm erzielbar ist Dabei ergibt sich eine größere Flexibilität hinsichtlich der Verwendung von photoempfindlichem Material und/oder Bindermaterial, das zur Herstellung der erweichbaren Schicht einfach miteinander vermischt werden kann. Auf diese Weise brauchen die üblicherweise zur Herstellung von Schichtbildern erforderlichen gesonderten Überziehschritte nicht vorgenommen werden.

An Hand von Zeichnungen werden Durchführungsbeispiele für das Verfahren nach der Erfindung näher erläutert

F i g. 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform des verwendeten Aufzeichnungsmaterials.

Fig.2 zeigt schematisch eine zweite Ausführungsform des verwendeten Aufzeichnungsmaterials.

Fig.3 verdeutlicht eine Aufladung des Aufzeichnungsmaterials.

Fig.4 verdeutlicht eine zwecks Erzeugung eines latenten Bildes vorgekommene Belichtung des aufgeladenen Aufzeichnungsmaterials.

Fig.5 verdeutlicht die Entwicklung des Aufzeichnungsmaterials.

F i g. 6 zeigt entwickeltes Aufzeichnungsmaterial.

In F i g. 1 ist eine typische Ausführungsform eines zur Bildherstellung dienenden Aufzeichnungsmaterials für ein Verfahren nach der Erfindung gezeigt Es enthält eine erweichbare Schicht 10 in Form einer Platte eier einet Films mit einer Trägerunterlage 11, die von erweichbarem Material 12 überzogen ist. Wanderungsfähige, meist photoempfindliche Partikel 13 sind in der erweichbaren Schicht im wesentlichen homogen dispergiert

Die Trägerunterlage bzw. die Trägerschicht 11 besteht normalerweise aus einem elektrisch leitenden Material. Typische Materialien sind Kupfer, Messing, Aluminium, Stahl, Cadmium, Silber und Gold. Die Trägerschicht kann irgendeine Form besitzen; sie kann als Metallstreifen, Metallblatt, Metallspule, Metallzylinder, Metalltrommel oder dgl. ausgebildet sein. Sofern erwünscht kann die elektrisch leitende Trägerschicht mit einem Isolator, wie Papier, Glas oder einem Kunststoff, überzogen sein. Ein Beispiel für diese Art von Trägerschicht ist ein handelsübliches, zum Teil lichtdurchlässiges, mit Zinnoxid überzogenes Glas. Eine andere typische Trägerschicht enthält eine handelsübliche Polyesterschicht mit einem dünnen, halbtransparenten Aluminiumüberzug. Eine weitere typische Trägerschicht enthält mit Kupferiodid überzogene Polyester.

Darüber hinaus kann die Trägerschicht 11 auch eine dielektrische oder nichtleitende Trägerunterlage sein. Dies kann dadurch erreicht werden, daß ein nichtleitendes Trägerteil mit einem elektrisch leitenden Teil in Berührung gebracht wird und daß eine Aufladung gemäß dem oben beschriebenen Wanderungsbild-Verfahren erfolgt Im Unterschied hierzu können auch andere, auf dem Gebiet der Xerografie zur Aufladung von mit Isolier-Rückenschichten versehenen photoleitfähigen Platten bekannte Verfahren angewandt werden. So kann z. B. die in F i g. 1 dargestellte Platte zwischen zwei Korona-Ladeeinrichtungen bewegt und gleichzeitig auf beiden Oberflächen auf entgegengesetzte Potentiale aufgeladen wurden.

Als erweichbares Material 12 kann irgendein geeignetes Kunststoffmaterial verwendet werden, das in einem Lösungsmittel oder durch Anwendung von Wärme erweichbar ist und das darüber hinaus während des Abbildungs- und Entwicklungszyklus einen erheblichen elektrischen Widerstand besitzt Typische Materialien hierfür sind ein zum Teil hydrierter Kolophoniumester, ein hydrierter Kolophonium-Triester und ein Alkydharz, Silikonharze, Saccharose-Benzoat, ein PoIystyrololefin-Copolymer, ein hydriertes, stark verzweigtes Polyolefin, ein Copolymer aus Methylstyrol und Vinyltoluol, Polystyrole, ein. Polystyrololefin-Copolymer, Epoxyharze, ein Phenylmethyl-Silikonharz, ein Bisphenol-A-Epichlorhydrin-Epoxyharz, Polystyrole, ein Phenol-Formaldehydharz, ein in üblicher Art aus 80/20 Mol-% Copolymer aus Styrol und Hexylmethacrylat mit einer Strukturviskosität von 0,179 dl/gm hergestellter Stoff.

Diese Materialien sollen lediglich als Beispiel für Materialien angesehen werden, die für die Herstellung der erweichbaren Schicht geeignet sind. Die erweichbare Schicht kann irgendeine geeignete Dicke besitzen.

Dabei erfordern dickere Schichten im allgemeinen ein höheres Ladungspotential als dünnere Schichten. Es hat sich gezeigt, daß im allgemeinen eine Dicke bis zu 16 μπι zufriedenstellende Ergebnisse liefert

Die photoempfindlichen oder photoleitenden wände· mngsfähigen Partikel 13 können aus irgendeinem geeigneten anorganischen oder organischen Material sein. Typische anorganische Materialien sind glasartiges Selen, mit Arsen, Tellur, Antimon oder Wismut legiertes glasartiges Selen usw.; Cadmiumsulfid, Zinkoxid, Cadmiumsulfoselenid und viele weitere Stoffe. In der US-PS 3121006 ist eine ganze Anzahl von typischen anorganischen photoempfindlichen Materialien angegeben. Typische organische Materialien sind:

ein Bariumsalz der

l-(4'-Methyl-5'-chlorazobenzol-2'-sulfonsäure)-

2-hydrGhydroxy-3-naphthGesaure

mit der C. I. Nr. 15 865: Indofast-Doppel-Scharlachrot-Toner, ein Pyranthon-Material, Quindo-Magenta RV-6803, ein chinacridonartiges Pigment; Cyan-Blau,

ein GTNF von Kupferphthalocyanin in Betaform

mit der C.!. Nr. 74 160; die Alphaform von metallfreiem Phthalocyanin

mit der C. I. Nr. 74 100, Diene-Blue, ein3,3'-Methoxy-4,4'-diphenyl-bis-

(l"-azo-2"-hydroxy-3"-naphthanilid)

mit der C. I. Nr. 21 280, Algol G. C, ein 1iA6-Di(D,D'-diphenyl)-thiazol-

anthrachinon mit der C. I. Nr. 67 300, Naphthol-Red-B, ein 1 -(2'-Methox y-5'-nitrophenylazo)-2-hydroxy-

3"-nitro-3-naphthanilid, Indofast-Yellow-Toner, ein Flavanthron.

Ein bestimmtes bevorzugtes photoempfindliches Pigment, mit dem die angestrebten Ergebnisse erzielt werden, steiit meiaiifreies rhihaiucyaniii in »X«-ruim dar, wie es durch das in der FR-PS 15 08 173 angegebene Verfahren herstellbar ist. Die zuvor aufgeführten organischen und anorganischen Materialien zeigen einige typische verwendbare Materialien auf. Es sei jedoch bemerkt, daß damit die verwendbaren photoempfindlichen Materialien für die wanderungsfähigen Partikel noch nicht erschöpft sind.

Das in Fig. 1 dargestellte Aufzeichnungsmaterial kann durch Anwendung irgendeines geeigneten Verfahrens hergestellt werden. Typische Verfahren umfassen das Kaskadieren oder Aufstäuben von photoempfindlichen Partikeln über das erweichbare Material 12, das dabei erwärmt ist Diese Verfahren und weitere geeignete Verfahren sind in der FR-PS 14 66 349 angegeben. Ein besonders zufriedenstellend arbeitendes Verfahren umfaßt das mechanische Vermischen der photoempfindlichen Partikel mit dem in einer geringen Menge Lösungsmittel gelösten erweichbaren Material und das anschließende Überziehen irgendeiner geeigneten Trägerschicht mit der so erhaltenen Bindemittelmischung. Die überzogene Trägerschicht wird dann getrocknet

Im allgemeinen können zwei grundsätzliche Arten von Bindemittelschicht-Anordnungen verwendet werden. Die erste, durch F i g. 1 veranschaulichte Art zeigt eine Bindemittelschicht aus erweichbarem Material auf einer elektrisch leitenden Schicht bzw. Trägerschicht 11. Dabei enthält die Bindemittelschicht ein erweichbares oder plastisches Material 12 und in dieser Schicht homogen dispergierte wanderungsfähige Partikel 13. Eine andere Ausführungsform der Bindemittelschicht-Ar.ordnung verdeutlicht Fig.2. Diese Bindemittelschicht-Anordnung enthält eine zusätzliche erweichbare Schicht 12a, die mit der erweichbaren Schicht 10, die photoempfindliche Partikel 13 in einem erweichbaren Bindemittel lZö enthält, überzogen ist Es sei bemerkt, daß weitere Modifikationen der erwähnten Schichtanordnungen möglich sind und verwendet werden können, und zwar solche, bei denen eine oder mehrere Schichten photoempfindliche Partikel enthalten, die im wesentlichen homogen in zumindest einer der erweichbaren Schichten dispergiert sind.

Ferner kann das erweichbare Material einen photoempfindlichen oder photoleitenden Kunststoff mit in dem Kunststoffbindemittel dispergierten nicht lichtempfindlichen Partikeln enthalten.

Allgemein sind die in den obenerwähnten, die Herstellung von Schichtgebilden betreffenden französi-

sehen Patentschriften angegebenen Lösungsmittel, Bindematerialien bzw. erweichbaren Kunststoffe sowie die photoempfindlichen Materialien bei dem erfindungsgemäß verwendeten Aufzeichnungsmaterial ebenfalls verwendbar. Darüber hinaus können in ein und derselben Schichtanordnung mehr als ein photoempfindliches Material verwendet werden und zwar entweder zusammen oder in getrennten Schichten desselben Bindemittels.

Die Dicke der erweichbaren Schicht 10 für die obenerwähnten Bindemittelschicht-Anordnungen liegt im Bereich von etwa 'h bis 16μΐη. Wenn die Schicht dünner als Ui μΐπ ist, treten bei der Entwicklung übermäßig starke Hintergrundeffekte auf, während bei Schichtdicken über etwa 16μπι relativ lange Entwicklungszeiten erforderlich sind, was wiederum zu einer geringen Bilddichte führt.

Im allgemeinen bewegt sich die Partikelgröße für die der Bindemittelsrhicht-Anordnung verwendeten photo empiinuiiciien riginciiic iff der Größenordnung VuH etwa 0,02 μπι bis etwa 2 μπι, wobei die meisten photoempfindlichen Partikel eine bevorzugte Submikrongröße von etwa 0,02 bis 0,5 μπι besitzen.

Die gleichmäßige elektrostatische Aufladung, wie sie in Fig.5 angedeutet ist, kann z.B. bei Verwendung einer elektrisch leitenden Trägerschicht 11 mit Hilfe eines Koronaladekopfes 14 erfolgen, der über die Deckfläche der Bindemittelschicht-Anordnung geführt wird und der dabei auf diese Deckfläche eine gleichmäßige Ladung aufbringt Typische Koronaladeverfahren und zu deren Durchführung dienende Einrichtungen sind in der GB-PS 6 96 515 und in der US-PS 25 88 699 beschrieben.

Nachdem die Oberfläche der Bindemittelschicht-Anordnung gleichmäßig aufgeladen ist wird sie durch ein aktivierendes Lichtbild 15 belichtet, wie dies F i g. 4 veranschaulicht.

Auf die Belichtung der Bindemittelschicht-Anordnung hin erfolgt deren Entwicklung durch Eintauchen in ein in einem Behälter 17 enthaltenes flüssiges Lösungsmittel 16, wie dies F i g. 5 verdeutlicht Die Entwicklung erfolgt während einer relativ kurzen Zeitspanne, normalerweise 1 bis 20 Sekunden lang. Während dieser Entwicklung wandern die zuvor aufgeladenen photoempfindlichen Partikel, die nicht durch Strahlung getroffen worden sind, durch die erweichte und sich auflösende erweichbare Schicht hindurch und zu der elektrisch leitenden Trägerschicht in einer der Bildkonfiguration entsprechenden Form hin, wie dies in F i g. 5 durch das Bezugszeichen 13' angedeutet ist. Im Unterschied zu den gerade betrachteten Partikeln wandern die Partikel in den belichteten Flächenbereichen der erweichbaren Schicht nicht zu der Trägerschicht hin; sie werden vielmehr mit der erweichbarer Schicht 12 in dem Lösungsmittel 16 weggewaschen, wie dies aus F i g. 5 hervorgeht Das Vorliegen eines fertiger Bildes, bei dem die gewanderten photoempfindlichen Partikel 13' in einer Bildkonfiguration auf der elektrisch leitenden Trägerschicht 11 haften, deutet F i g. 6 an.

Das als Entwickler verwendete Lösungsmittel 16 kann irgendeine geeignete Flüssigkeit oder irgendeiner geeigneten Dampf enthalten, in welcher bzw. ir welchem die erweichbare lösliche Schicht aufgelösi wird und die bzw. der auf der Trägerschicht da: photoempfindliche Material in Form des Originalbildei unbeeinflußt zurückläßt Das einzige Erfordernis an die zu verwendende Lösung, bzw. an den zu verwendender Dampf besteht darin, daß sie bzw. er lediglich die

erweichbare Schicht aufzulösen hat und daß sie bzw. er erhebliche elektrische Isoliereigenschaften besitzen muß, damit während der Schichtenlösung das Ladungsbild elektrisch nicht entladen wird. Die Wirkzeit der Lösung bzw. des Dampfes ist in keiner Weise kritisch, und zwar insofern nicht, als die Trägerschicht und das photoempfindliche Material so gewählt sind, daß während der Entwicklung eine weitgehende Unlöslichkeit gegeben ist. Im allgemeinen genügt es jedoch vollkommen, die Schichtanordnung einige wenige Sekunden lang in die Lösung einzutauchen, um die erweichbare Kunststoffschicht aufzulösen. Typische Lösungen sind

Fluorchloralkane, Trichlorethylen, Chloroform, Äthyläther. Xylol, Dioxan, Benzol, Toluol, Cyclohexan, 1,1,1-Trichloräthan, Pentan, n-Heptan, ein Kerosin-Lösungsmittel, m-Xylol,

TstrEChlorkohlsnS'^f^ Thinnhpn

2^r>

so

Diphenyläther, p-Cymol, cis-2,2-Dichloräthylen, Nitromethan, Ν,Ν-Dimethylformid, Äthanol, Äthylacetat, Methyläthylketon, Äthylendichlorid, Methylenchlorid, 1,1-Dichloräthylen, trans-l^-Dichloräthylen usw.

Wenn die Entwicklung in einem Lösungsdampf erfolgt, wird ein aus selektiv gewanderten photoempfindlichen Partikeln bestehendes Bild auf oder nahe der Trägerschicht gebildet.

Wenn die Entwicklung durch Wärmeeinwirkung erfolgt, genügen im allgemeinen Temperaturen im Bereich von 80 bis 150°C bei einer in der Größenord- a nung von einigen wenigen Sekunden liegenden Einwirkzeit.

Bei einer anderen Ausführungsform können die bei den Schichtanordnungen gemäß Fig. 1 und Fig.2 verwendeten photoleitenden wanderungsfähigen Partikel 13 durch nicht· photoleitende Partikel ersetzt werden, die elektrisch leitende oder isolierende Eigenschaften besitzen. Typische Materialien für solche

Bilddarstellung*) im Hinblick auf Bearbeitungsbedingungen

Partikel sind Ruß, Granat, Eisenoxid und unlösliche Farbstoffe. Abgesehen von der Verwendung eines nicht photoempfindlichen Materials und Aufladung durch eine Maskenschablone oder Verwendung einer geform- *i ten Elektrode etc. sind das Verfahren und die Materialien die gleichen wie sie bei der Herstellung von Wanderungs-Bildern bei den Schichtanordnungen gemäß F i g. 1 bis 6 verwendet werden. So bestehen sie z. B. vorzugsweise aus 0,02 bis 2,0 μίτι großen zerteiltem

ίο leitendem oder isolierendem Material. Wie bereits ausgeführt, sind diese Verfahren und weitere Ausführungsformen in der obenerwähnten FR-PS 14 66 349 beschrieben. Für das Verfahren nach der Erfindung geeignete

r> Schichtanordnungen können im allgemeinen auf ein positives oder negatives Oberflächenpotential in der Größenordnung von etwa 10 bis 4000V aufgeladen werden. Bei einem auf diese Weise hergestellten Bild handelt es sich dann entweder um ein Positiv oder um

?n <»in Nlocraltw A n Hi*» nhntrtpmnfinrilipnAn Partilra! - -ο-"·· - —- (...-—-.^₁ ■- -.

lagern sich entweder in den nicht belichteten oder in den belichteten Flächenbereichen ab. In welchen Flächenbereichen sie sich ablagern, hängt von dem jeweiligen Bindemittel bzw. erweichbaren Material sowie von der Bearbeitung der Materialien ab, wie dies für eine Anzahl von Pigmenten in der nachfolgenden Tabelle angegeben ist. Mit Hilfe von Platten, bei denen das Bindemittel ein Copolymer aus Methylstyrol und Vinyltoluol war, wurden die besten Ergebnisse bei positiver Aufladung und einer Entwicklung in Trichloräthylen erzielt. Dabei wurden nahezu stets Positiv-Positiv-Bilder (p-p) erzielt, was bedeuten soll, daß ein Positiv-Bild von dem Originalbild durch photoleitende Partikel gebildet wurde, die sich auf den nicht belichteten Flächenbereichen ablagerten. Durch Verwendung von Platten, bei denen das Bindemittel ein zum Teil hydrierter Kolophoniumester war, wurden beste Ergebnisse bei negativer Aufladung und Entwicklung in Cyclohexan erzielt. Dabei wurden nahezu stets Positiv-Negativ-Bilder (p-n) erzielt, bei denen ein Negativ-Bild eines Originalbildes durch photoempfindliche Partikel gebildet wurde, die sich in den durch aktiviereniie Strahlung erreichten Flächenbereichen abgelagert hatten.

Photoempfindliches Pigment

Bindemittelplatten I**) Entwicklungs-Lösungsmittel Trichloräthylen Cyclohexan

Oberflächenladung

Bindemittelplatten 2***) Trichloräthylen Cyclohexan

Gelbes Pigment CI. 67 300 Benzidingelb

Blaues Pigment CI. 74 160 Blaues Pigment CI. 21 180

Indigo

; hohes V

P-P	P-P	p-n	p-p
	p-n	niedri
	niedri	ges V
P-P	ges V <	P-P
	P-P	hohes V
	hohes V	P-P	P-P
P-P	P-P	p-p	p-p
P-P	p-n	P-P	PP
p-n	P-P		wenig
niedri
ges V

p-n

P-P

p-n

p-p	p-n
p-p	p-n
p-n	p-n

909 615/28

Fortsetzung

Photoempfindliches Pigment

Bindemittelplatten 1*") Entwicklungs-Lösungsmittel Trichloräthylen Cyclohexan

Oberflächenladung

Bindemittelplatten 2*")
Trichloräthylen Cyclohexan

Flayanthron-Higment
Rotes Pigment

Blaues Pigment CI. 74 100

Naphtholrot B

Phthalocyanin X-Form
Pyrazolonrot
Magenta-Pigment
Rotes Pigment CI. 15 865

P-P
p-n
p-n

niedriges V

P-P
hohes V

p-p

P-P p-n

P-P

p-p

P-P

alles weg p-p

p-p p-p

P-P P-P

P-P p-n

P-P

p-n

niedriges V

p-p

hohes V

P-P

P-P P-P
p-n
p-n

niedriges V
p-p
hohes V

P-P

P-P
p-p

P-P
P-P

P-P
p-p

p-p

p-p
P-P

p-n

P-P
p-n

P-P	P-P
p-n	p-n
p-p	p-n

p-n p-n

p-n
p-n

*) Die Bilddarstellung erfolgt als Positiv-Positiv (p-p) oder als Positiv-Negativ (p-n). Welche Bilddarstellung erfolgt, hängt davon ab, ob die photoempfindlichen Partikel sich in Bereichen ablagern, die durch die aktivierende Strahlung erreicht oder nicht erreicht werden.

") Das Bindemittel bestand aus einem Methylstyrol-Vinyltoluol-Copolymerisat.

**) Das Bindemittel bestand aus teilweise hydriertem Kolophoniumester.

Das Verhältnis von photoempfindlichen Pigmenten zu dem Bindemittel oder erweichbarem Material liegt in der Größenordnung von etwa 1 Gewichtsanteil photoleitendes Pigment zu etwa 1 bis 12 Gewichtsanteilen Bindemittel. Größere Mengen an Bindemittel, als dem Gewichtsverhältnis von 12 zu 1 entspricht, führen zu einem unannehmbaren Verlust an Bilddichte, obwohl auch bei 12 zu 1 übersteigenden Verhältnissen von Bindemittel zu photoempfindlichen Partikeln noch ein Bild erzeugt werden kann.

An Hand der folgenden Beispiele wird die Erfindung näher erläutert Die jeweils angegebenen Anteile und Prozentsätze beziehen sich auf Gewichtsangaben, sofern nichts anderes gesagt ist.

B e i s ρ i e 1 I

Eine Probe aus X-Phthalocyanin wurde dadurch hergestellt daß kommerziell hergestelltes metallfreies Phthalocyanin in Alphaform 48 Stunden lang sauber gemahlen wurde. Dies erfolgte im einzelnen in der Weise, daß 40 g des kommerziellen Phthalocyanine mit 1500 g, 20,6 mm grüßen Borundumzyiindern in einer υθ-Kugelmühlenflasche auf einer sich mit 72 Umdrehungen pro Minute drehenden Walzenmühle gemahlen wurden. Nach dem Mahlen wurden in die Flasche 100 ml Methanol eingefüllt Sodann wurde der erzielte <,o Schlamm gefiltert, in einer größeren Menge Methanol gewaschen und anschließend getrocknet

Eine Dispersions-Oberzugslösung wurde dadurch hergestellt, daß 1 g X-Phthalocyanin, 100 g Methylstyrol/Vinyltoluol-CopoIymerisat 10 g Toluol und etwa 20 g 3,18 mm großer Stahlkugeln in einer ein Aufnahmevermögen von etwa 50 g besitzenden Mühle 30 Minuten lang verrühn wurden.

Nach Entfernen der Stahlkugeln wurde die Lösung auf eine hochglanzpolierte Aiuminiumplatte in einer Dicke von ca. 0,13 mm mittels eines drahtumwickelten Stabes Nr. 5 aufgetragen und an der Luft getrocknet, um eine Schichtdicke von 9 μίτι zu erhalten.

Beispiel II

Eine Dispersions-Übcrzugs'ösung wurde durch Ultraschallmischung hergestellt, inuem 1 Teil Zinkoxidpulver mit einer mittleren Partikelgröße von etwa 0,1 μιη und etwa 1 Teil Silikonharz etwa 1 Minute lang in Toluol geiöst wurden. Diese Dispersion wurde dann auf eine Aluminiumplatte gegossen und bei einer Temperatur von etwa 50°C eine Stunde lang getrocknet, um eine Schichtdicke von etwa 12 μπι zu erhalten.

Beispiel III

Eine zweite Probe aus X-Phthalocyanin wurde dadurch hergestellt daß 15 Tage lang kommerziell hergestelltes metallfreies Phthalocyanin in Alphaform sauber zermahlen wurde, um ein Reinmaterial zu erhalten. Hierzu wurden 40 g des kommerziell erhähiichen Phthalocyanin mit 1500 g ca. 20,6 mm großer Borundumzylinder in einer ÜO-Kugelmühlenflasche auf einer mit 22 Umdrehungen pro Minute sich drehenden Mahlmaschine zermahlen. Nach dem Zermahlen wurde das Phthalocyanin aus der Flasche herausgeführt und von den Mahlzylindern und dem losen Pulver getrennt Nach Herstellung des Reinmaterials wurden größere Mengen von X-Phthalocyanin dadurch hergestellt daß 9,5 g des kommerziell erhältlichen Phthalocyanin mit 0,5 g des Reinmaterials in einem ein Fassungsvermögen von etwa 11 besitzender. Glasbehälter gemahlen wurden, der mit 60, einen Durchmesser von ca. 16 mm

besitzenden Glaskugeln und mit 200 g Methylethylketon gefüllt war, und zwar auf einer mit 130 Umdrehungen pro Minute sich drehenden Mahlmaschine während einer Dauer von 18 Stunden. Der Inhalt der Glasflasche wurde gefiltert ultd bei einer Temperatur von 50°C während einer Daue.· von einer Stunde getrocknet.

Eine Dispersions-Überzugslösung wurde dann dadurch hergestellt, daß 1 g X-Phthalocyanin, 3 g Methylstyrol/Vinyltoluol-Copolymerisal, 25 g Cio-12-Isoparaffin-Lösungsmittel und 60 g Stahlkugeln mit einem Durchmesser von ca. 3,2 mm in einer Mühle 48 Stunden lang miteinander verrührt wurden.

Nach Entfernen der Stahlkugeln wurde die Lösung auf eine ca. 0,076 mm dicke Polyesterschicht mit einer Gardner-Zieh-Überzugseinrichtung unter Verwendung einer 0,013 mm-Bird-Auftragseinrichtung aufgebracht und dann bei einer Temperatur von 7O⁰C eine Stunde lang getrocknet.

Beispiel IV

Hierbei wurden abgesehen davon, daß 1 g X-Phthalocyanin in der Dispersions-Überzugslösung durch 1 g einer Mischung ersetzt wurde, die 0,2t g X-Phthalocyanin, 0,14 g Algol-Gelb und 0,65 g Irgazine-Rot enthielt, Proben in der im Beispiel III angegebenen Weiie hergestellt.

Beispiel V

Eine Dispersions-Überzugslösung wurde dadurch hergestellt, daß mit 10 g Arsen (2 Gew.-°/o Arsen) legiertes elementares Selen, 5 g eines Copolymers aus Hexylmethacrylat und Styrol und 13 g Toluol zusammen mit Flintkugeln in einer 000-Kugelmühlenflasche 96 Stunden lang gemahlen wurden.

Nach Entfernen der Mahlkugeln wurde die Lösung auf eine mit Aluminium überzogene Polyesterschicht mitteis einer Gardner-Zieheinrichtung unter Verwendung einer 0,01-mm-Bird-Auftragseinrichtung aufgetragen und 24 Stunden lang an der Luft getrocknet.

Beispiel VI

Eine Platte wurde entsprechend der im Beispiel I angegebenen Weise hergestellt, um auf ihr ein Bild in folgender Weise zu erzeugen:

1) Aufladen: +500V

2) Belichten: ca. 3,2-Lux · sek-Wolframlampe mit

einer Farbtemperatur von 3400° K

3) Entwickeln: Eintauchen in eine Trichloräthylenflüs-

sigkeit einige Sekunden lang,

4) Ergebnis: Ein Positiv-Positiv-Bild mit starkem

Kontrast

Beispie! VII

Eine Piatte wurde abgesehen davon, dall ein teilweise hydrierter Kolophoniumester anstelle des Methylstyrol/ Vinyltoluol-Mischpolymerisats verwendet wurde, entsprechend der im Beispiel I angegebenen Weise hergestellt Die Bildherstellung erfo'gte durch:

1) Aufladen: -600 V

2) Belichten: ca. 2^-Lux · sek-Wolframlampe mit

einer Farbtemperatur von 3400° K

3) Entwickeln: Eintauchen in eine Cyclohexan-Flüssig

keit einige Sekunden lang

4) Ergebnis: ein Positiv-Negativ-Bild mit starkem

Kontrast

Beispiel VHI

Eine Platte wurde abgesehen davon, daß Monastral-Rot anstelle von X-Phthalocyanin verwendet wurde, in der im Beispiel I angegebenen Weise hergestellt. Die Bildherstellung erfolgte durch:

1) Aufladen: +300V

2) Belichten: 2152-Lux · sek-Wolframlampe

in 3) Entwickeln: Eintauchen in eine Cycloht;:n.n-Flüssig-

keit einige Sekunden lang
4) Ergebnis: ein Positiv-Negativ-Bild

Beispiel IX

r> Eine Platte wurde abgesehen davon, daß Algol-Gelb anstelle des X-Phthalocyanins verwendet wurde, in der im Beispiel I angegebenen Weise hergestellt. Die Bildherstellung erfolgt durch

1) Auflader·: +400V

2) Belichten: 10 760 Lux · sek

3) Entwickeln: Eintauchen in eine Trichloräthylen-

Flüssigkeit einige Sekunden lang

4) Ergebnis: ein Positiv-Positiv-Bild

Beispiel X

Eine Platte wurde abgesehen davon, daß Watchung-Rot B anstelle von X-Phthalocyanin verwendet wurde, in der im Beispiel I angegebenen Weise hergestellt. Die so Bildherstellung erfolgte durch:

1) Aufladen: +450V

2) Belichten: 2152 Lux · sek

3) Entwickeln: Eintauchen in eine Trichloräthyleni> Flüssigkeit während einiger Sekunden

4) Ergebnis: ein Positiv-Positiv-Bild

Beispiel Xl

jn Eine Platte wurde abgesehen davon, daß ein teilweise hydrierter Koiophoniumester anstelle des Methylstyrol/ Vinyltoluol-Mischpolymerisats verwendet wurde, entsprechend der im Beispiel X angegebenen Weise hergestellt. Die Bildherstellung erfolgte durch:

1) Aufladen: +425V

2) Belichten: 10 760 Lux ■ sek

3) Entwickeln: Eintauchen in eine Cyclohexan-Flüssig-

keit während einiger Sekunden
4) Ergebnis: ein Positiv-Negativ-Bild

Beispiel XII

Eine Platte wurde entsprechend der im Beispiel II angegebenen Weise hergestellt Die Bildherstellung erfolgte durch:

1) Aufladen: +400V

2) Belichten: 5390 Lux ■ sek

3) Entwickeln: Eintauchen und Umrühren in Tetra-Chlorkohlenstoff 30 Sekunden lang

4) Ergebnis: ein Positiv-Negativ-Bild mit einer bes

seren Auflösung als 10 Linienpaaren pro mm

₆. Beispiel XUl

Eine Platte wurde entsprechend der im Beispiel ill angegebenen Weise hergestellt Die Büdherste'lung erfolgte durch:

13

t) Aufladen: +4000 V auf einer geerdeten Platte

2) Belichten: 10,76-Lux · sek-Wolfratr.lampe

3) Entwickeln: Eintauchen und Umrühren in einer

Trichloräthylenflüssigkeit während einiger Sekunden

4) Fixieren: Überziehen durch Eintauchen in eine

5% Methacrylat-Gieß- und Preßstoff enthaltende Toluollösung mit anschließender Lufttrocknung

5) Ergebnis: ein Positiv-Positiv-Bild mit einer Auflö

sung von 228 Linienpaaren pro mm, einem Gamma von 5, einer maximalen Dichte von 1,6 und einer minimalen Dichte von 0,1*)

Beispiel XIV

Eine entsprechend der im Beispiel IH angegebenen Weise hergestellte Platte wurde hergestellt, die Bildherstellung erfolgte durch:

t) Äufteden: -4000 V auf einer geerdeten Platte

2) Belichten: 269 Lux - sek

3) Eintwickeln: Eintauchen in eine Trichloräthylen-

Flüssigkeit unter Umrühren während einiger Sekunden

4) Fixieren: Oberziehen durch Eintauchen in eine

Methylacrylat-Gieß- und Preßstoff-Toluol-Lösung und anschließende Lufttrocknung

5) Ergebnis: ein Positiv-Positiv-Büd mit einer Auflö

sung von 228 Doppellinien pro mm, einem Gamma von 1, einer maximalen Dichte von 1,5 und einer minimalen Dichte von 0,4 bei Betrachtung unter rotem Licht

Beispiel XV

Eine entsprechend der im Beispiel IV angegebenen Weise hergestellte Platte wurde verwendet; die Bildherstellung erfolgte durch:

1) Aufladen: +400 V auf einer geerdeten Platte

2) Belichten: ca.32 Lux · sek

3) Entwickeln: Eintauchen in eine Trichloräthylen-

Flüssigkeit unter Umrühren während einiger Sekunden

4) Fixieren: Überziehen durch Eintauchen in eine

Methylacrylat-Gieß- und Preßstoff-Toluollösung und anschließende Luft- ^Μ trocknung

5) Ergebnis: ein Positiv-Positiv-Bild mit einer Auflö

sung von 60 Doppellinien pro mm erschien als Schwarz-Bild mit ausgezeichnetem Kontrast und einem Garn- ma von 1

Beispiel XVI

Eine entsprechend der im Beispiel JH angegebenen w Weise hergestellte Platte wurde verwendet, um ein Wanderungs-Bild nachfolgend in ein photoeiektrosolographisches Bild überzuführen, und zwar durch:

*) Bei Verwendung als Ausgangsbild zur Abbildung auf xerographischem Wege wurde eine ausgezeichnete Abbildung durch Verwendung einer Lichtquelle erzielt, deren abgegebenes Licht eine Wellenlange von 400 nm besaß.

1) Aufladen: +4000 V auf einer geerdeten Platte

2) Belichten: 10,76 Lux · sek

3) Entwickeln: Aussetzen der Platte einem Toluol-

dampf im Dunkeln, sodann einige Sekunden lang dauerndes Eintauchen in eine Trichloräthylen-Flüssigkeit unter Umrühren

4) Fixieren: Oberziehen durch Eintauchen in eine

Methylacrylal-Gieß- und Preßstoff-ToluoI-Lösung und anschließende Lufttrocknung

5) Ergebnis: Nach dem Einbringen der Platte in den

Toluoldampf bildete sich ein Wanderungs-Bild aus. Dieses Bild wurde in ein photoelektrosolographisches Bild da

durch umgesetzt, daß die Platte in die Trichloräthylen-Flüssigkeit eingetaucht wurde. Es ergab sich ein Positiv-Positiv-Bild mit hoher Auflösung und starkem Kontrast

Beispiel XVII

Eine entsprechend der im Beispiel V angegebenen Weise hergestellte Platte wurde verwendet, um ein Bild wie folgt herzustellen:

1) Aufladen: +800V

2) Belichten: 755,2 Lux · sek

3) Entwickeln: einige Sekunden lang dauerndes Ein

tauchen in eine 1,1,1-Trichloräthylen-Flüssigkeit bei gleichzeitigem Umrühren

4) Fixieren: Überziehen durch Eintauchen der Plat

te in eine Methylacrylat-Toluol-Lösung und anschließendes Lufttrocknen

5) Ergebnis: ein Positiv-Negativ-Bild mit einer Kon

trastdichte von größer als 1

Beispiel XVIlI

1) Aufladen: +660V

2) Belichten: 753,2 Lux - sek

3) Entwickeln: einige Sekunden lang dauerndes Ein

tauchen in eine Trichloräthylen-Flüssigkeit bei gleichzeitigem Umrühren

4) Fixieren: Aufbringen eines Überzuges durch

Eintauchen in eine Methylacrylat-Toluol-Lösung und anschließende Lufttrocknung

5) Ergebnis: ein Positiv-Positiv-Bild

Wird eine isolierende oder dielektrische Trägerschicht verwendet, wie dies in den Beispielen HI, IV und IXt bis XIV angegeben ist, so sollte die Kapazität der dielektrischen Trägerschicht größenordnungsmäßig etwa 10- bis lOOmal niedriger sein als die der erweichbaren Bindemittelschicht.

Die erfindungsgemäß verwendeten Platten oder Schichten unterscheiden sich von herkömmlichen 6; photoleitfähigen Platten dadurch, daß sie einen merklichen elektrostatischen Kontrast benötigen, um wirksam zu sein. Derartige Schichten können zufriedenstellend mit dem vorwiegend über der Bindemittel-

schicht vorhandenen elektrostatischen Bild verwendet werden.

Weiterhin kann zur Vermeidung eines Abriebs eines Bildes oder Verringerung der Bilddichte das betreffende Bild während oder nach der Entwicklung durch Anwendung zusätzlicher Verfahrensschritte fixiert werden.

Gemäß einem Verfahren erweicht die Entwicklerflüssigkeit die elektrisch leitende Trägerschicht oder einen auf der Trägerschicht befindlichen dünnen Film, so daß die Bildpartikel in der Trägerschicht oder in dem dünnen Film eingebettet werden können. Gemäß einem anderen Verfahren verdampft die Entwicklerflüssigkeit

und läßt einen Überzug aus über dem erzeugten Bild gelöstem Kunststoff zurück. Durch Anwendung zusätzlicher Verfahrensschritte nach der Entwicklung können die Bilder entweder durch Überziehen der Bildpartikel oder durch Einbetten der Bildpartikel in der elektrisch leitenden Trägerschicht oder in einem dünnen Film auf der Trägerschicht fixiert werden. Gemäß einer anderen Modifikation können Farbstoffe zusätzlich zu dem Photoleiter und/oder dem Kunststoffbindemittel verwendet werden, um die Empfindlichkeit der Bildträgeranordnung zu erhöhen und/oder deren Abbildungsart von Positiv-Negativ zu Positiv-Positiv zu ändern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Erzeugung eines Bildes mittels einer Platte, die eine Tragerunterlage und eine Schicht aufweist, die erweichbares, mit wanderungsfähigen Partikeln in Berührung stehendes Material enthält, bei dem ein latentes elektrostatisches Bild auf der Platte erzeugt wird, bei dem das erweichbare Material durch Einwirkung von flüssigem oder ι ο gasförmigem Lösungsmittel oder Wärme derart erweicht wird, daß die in den Bild- oder Nichtbildbereichen des latenten Bildes befindlichen Partikel selektiv zur Trägerunterlage wandern und Entfernen des erweichbaren Materials und eines Teils der Partikel durch das Lösungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß ein erweichbares Material verwendet wird, das die Partikel gleichmäßig dispergiert enthält und als Bindemitlei für die Partikel (13) dient

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklung dadurch erfolgt, daß die erweichbare Schicht zunächst Lösungsmitteldämpfen ausgesetzt und anschließend erwärmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Entwicklung mit einem flüssigen Lösungsmittel das erweichbare Material und ein Teil der wanderungsfähigen Partikel mit dem flüssigen Lösungsmittel abgeführt werden, so daß auf der elektrisch leitenden Trägerunterlage durch das erweichbare Material hindurchgewanderte wanderungsfähige Partikel in einer Bildkonfiguration zurückbleiben.