DE10027203A1 - Einrichtung und Verfahren zum Reinigen und zum Regenerieren eines Bildträgers beim elektrografischen Drucken oder Kopieren unter Verwendung flüssiger Farbmittel - Google Patents

Abstract

Einrichtung zum Reinigen eines Bildträgers von Farbbildresten, bei der zum Einfärben des latenten Bildes auf einen Latentbild-Träger (12) Tröpfchen (50) von einer Flüssigkeitsschicht (48, 72) auf die Oberfläche des Latentbild-Trägers (12) unter Überwindung eines Luftspaltes (L) übertragen werden, wobei die Reinigungseinrichtung am Umfang des Bildträgers angeordnet ist und die nach dem Übertragen des mit einem flüssigen Farbmittel eingefärbten Bildes verbleibenden Reste des Farbmittels von der Oberfläche des Bildträgers (12, 14) entfernt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zum Reinigen eines Bildträgers von Farbbildresten, insbe­ sondere zum Reinigen beim elektrografischen Drucken oder Kopieren unter Verwendung flüssiger Farbmittel. Ferner be­ trifft die Erfindung eine Einrichtung und ein Verfahren zum Regenerieren eines Bildträgers, die jeweils an die Verwendung flüssiger Farbmittel angepaßt sind.

Bekannte Einrichtungen zum elektrografischen Drucken oder Kopieren benutzen einen Prozeß, bei dem Trockentoner auf das Latentbild eines Latentbild-Trägers, beispielsweise eines Fotoleiters, aufgetragen wird. Ein derartiger Troc­ kentoner führt zu relativ dicken Tonerschichten, da die Tonerpartikel eine relativ große Partikelgröße haben und für eine ausreichende Farbdeckung mehrere Tonerpartikel übereinander angelagert werden müssen. Die auf das Latent­ bild aufgebrachte Trockentonerschicht muß fixiert werden, wozu eine relativ hohe Energie aufzuwenden ist. Diese hohe Energie führt zu einer starken Beanspruchung des End­ bildträgers, vorzugsweise Papier, infolge der Fixierung durch Hitze und/oder Druck.

Bisher verwendete Flüssigtoner enthalten eine Trägerflüs­ sigkeit, die geruchbehaftet und brennbar ist. Der mit Flüssigtoner beaufschlagte Endbildträger ist häufig eben­ falls geruchbehaftet. Bei der Anwendung von Flüssigtoner wird dieser in Kontakt mit dem Latentbild-Träger gebracht.

Aus der US-A-5,943,535 ist es bekannt, einen auf Wasserba­ sis arbeitenden Flüssigtoner zu verwenden, der in Kontakt mit einem Latentbild-Träger gebracht wird. Aufgrund des leitfähigen Flüssigtoners ergibt sich auf dem Latentbild- Träger ein Niederschlag entsprechend dem elektrostatischen Ladungsbild.

Weiterhin ist noch auf konventionelle Druckverfahren, wie beispielsweise den Offsetdruck, zu verweisen, die flüssige Farbmittel verwenden. Bei diesen konventionellen Druckver­ fahren ist die Druckform nicht variabel, so daß ein wirt­ schaftlicher Druck von kleinen Auflagen nicht möglich ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung und ein Verfahren zum Reinigen und/oder Regenerieren eines Bildträgers anzugeben, welches die Anwendung eines flüssi­ gen Farbmittels gestattet.

Diese Aufgabe wird für eine Reinigungseinrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiter­ bildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Reinigungseinrichtung nach der Erfindung wird bevor­ zugt in einem Drucker oder Kopierer eingesetzt. In diesem wird in einer Einfärbestation flüssiges Farbmittel derart aufbereitet, daß auf einem Applikatorelement eine pro Zeit und pro Fläche konstante Flüssigkeitsmenge in Form einer Flüssigkeitsschicht vorhanden ist. Auf diesem Applika­ torelement, vorzugsweise ein Band oder eine Walze, wird der Flüssigkeitsfilm in den Wirkungsbereich des Potential­ musters gefördert, dessen Potential entsprechend einem zu druckenden Bildmuster verteilt ist. Vorzugsweise ent­ spricht das Potentialmuster einem elektrostatischen La­ dungsbild. Das Potentialmuster wurde zuvor durch geeignete Mittel auf dem Latentbild-Träger erzeugt, beispielsweise durch elektrostatisches Aufladen und Belichten eines Foto­ leiters. Zwischen der Oberfläche der Flüssigkeitsschicht und dem Latentbild-Träger mit dem Potentialmuster exi­ stiert ein Luftspalt. Zwischen der Oberfläche des Applika­ torelements und den Bildstellen des Potentialmusters auf dem Latentbild-Träger ergibt sich ein Potentialkontrast, beispielsweise unterstützt durch Anlegen einer Spannung an das Applikatorelement. Abschnitte der Flüssigkeitsschicht werden dann partiell von dem Applikatorelement abgelöst und springen in kleinen Tröpfchen oder transferieren durch Verformung von Tröpfchen entsprechend den Feldlinien auf die Oberfläche des Latentbild-Trägers und färben das La­ tentbild zum Farbmittelbild ein. Dieses Farbmittelbild kann danach direkt auf den Endbildträger, beispielsweise Papier, übertragen werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß das Farbmittelbild vom Latentbild-Träger zu­ nächst auf einen Zwischenträger übertragen und von dort auf den Endbildträger übertragen wird.

Bei der Erfindung wird ein flüssiges Farbmittel, vorzugs­ weise mit einem Feststoffgehalt von 20% oder höher, ver­ wendet. Dieses flüssige Farbmittel enthält eine Träger­ flüssigkeit, die vorzugsweise geruchlos, nicht brennbar, gut umweltverträglich und nicht toxisch ist. Vorzugsweise wird als Trägerflüssigkeit Wasser verwendet.

Die Verwendung eines flüssigen Farbmittels hat den Vor­ teil, daß es in einem Vorratsbehälter leicht aufbewahrt werden kann und in diesem Vorratsbehälter und in den zuge­ hörigen Transportleitungen keine Entmischung, keine Pha­ senseparation und keine irreversiblen Antrocknungen auf­ treten. Durch Zugabe von Trägerflüssigkeit läßt sich die Feststoffkonzentration bzw. die Farbmittelkonzentration leicht ändern. Das flüssige Farbmittel kann so zugeführt werden, daß ein Farbmittelkonzentrat und die Trägerflüs­ sigkeit getrennt voneinander aufbewahrt und transportiert werden.

Aufgrund der Injektion einer definierten Überschußladung in die zu transferierenden Tröpfchen beim Ablösen dieser Tröpfchen von dem Applikatorelement wird eine unbeabsich­ tigte Hintergrund-Einfärbung vermieden.

Zwischen der Oberfläche des Applikatorelements und der Oberfläche des Latentbild-Trägers ist ein Luftspalt vor­ handen, der vom flüssigen Farbmittel überwunden wird. Diese Einfärbung des Potentialmusters auf dem Latentbild- Träger über einen Luftspalt hinweg hat den Vorteil, daß kein Verschleiß am Latentbild-Träger stattfindet bzw. ein Verschluß zumindest minimiert wird. Beim Überwinden des Luftspaltes werden die Tröpfchen entsprechend dem Poten­ tialmuster fokussiert, wodurch sich eine scharfe Linien­ bildung ergibt. Das flüssige Farbmittelbild richtet sich entsprechend dem Potentialmuster selbsttätig aus, was ins­ besondere eine klare Definition der Bildkanten ermöglicht.

Die Verwendung eines flüssigen Farbmittels hat weiterhin den Vorteil, daß relativ dünne Farbschichten auf dem End­ bildträger erzeugt werden können. Auf diese Weise ist der Farbmittelverbrauch gering und es lassen sich hohe Druck­ geschwindigkeiten erzielen. Auch im Hinblick auf die Fi­ xierung des Farbmittelbildes auf dem Endbildträger ergeben sich Vorteile. Die aufzuwendende Energie kann verringert und die Bearbeitungsgeschwindigkeit erhöht sein.

Das Potentialmuster auf dem Latentbild-Träger ist vorzugs­ weise als elektrostatisches Ladungsbild ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, ein Potentialmuster in Form von Magnetfeldlinien zu erzeugen. In diesem Falle sollte das flüssige Farbmittel magnetisch beeinflußbare Trägerparti­ kel enthalten, die bewirken, daß Farbmittel auf dem La­ tentbild-Träger unter Überwindung des Luftspaltes transfe­ riert werden und das Latentbild einfärben. Mit der Be­ zeichnung "elektrografisches Drucken oder Kopieren" wird ausgedrückt, daß eine Vielzahl von elektrisch arbeitenden Verfahren einsetzbar sind, mit denen ein Latentbild auf einem Latentbildträger erzeugt werden kann.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfah­ ren zum Reinigen eines Bildträgers, insbesondere für das elektrografische Drucken oder Kopieren, angegeben.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine Ein­ richtung und ein Verfahren zum Regenerieren eines Bildträ­ gers angegeben.

Herkömmlicherweise erfolgt eine Regenerierung der Oberflä­ che des Latentbild-Trägers, z. B. eines Fotoleiters, durch Löschbelichtung und durch die Wirkungen des elektrischen Feldes eines Entladekorotrons. Eine Regenerierung in bezug auf die Oberflächenenergie erfolgt nicht. Gemäß dem ge­ nannten Erfindungsaspekt ermöglicht die erfindungsgemäße Regenerierstation eine Regenerierung der Oberfläche des Latentbild-Trägers in bezug auf die Einhaltung einer defi­ nierten Oberflächenenergie.

Mithilfe der vorgenannten erfindungsgemäßen Reinigungssta­ tion und der erfindungsgemäßen Regenerierstation ist es möglich, eine kontiniuerliche Reinigung in Verbindung mit der Regenerierung der Oberflächenenergieverhältnisse einer ein flüssiges Farbmittel tragenden Oberfläche zu realisie­ ren. Zusätzlich erfolgt eine Regenerierung der Ladungsträ­ ger-Injektionsverhältnisse der Oberfläche des Latentbild- Trägers. Die kontinuierliche Reinigung in Verbindung mit der Regenerierung verlängert die Lebensdauer des Bildträ­ gers, d. h. eines Latentbild-Trägers oder eines Zwischen­ trägers. Die Regenerierung des Latentbild-Trägers und ei­ nes möglicherweise nachgeschalteten Zwischenträgers kann derart aufeinander abgestimmt sein, daß an der Kontakt­ stelle stets konstante Adhäsionsverhältnisse herrschen. Auf diese Weise wird die Übertragung des Farbmittelbildes verbessert. Weiterhin kann mithilfe der Reinigung des La­ tentbild-Trägers bzw. des Zwischenträgers Farbmittel zu­ rückgewonnen und für weitere Druckprozesse erneut verwen­ det werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an­ hand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 schematisch den Aufbau einer Druc­ keinrichtung, die mit flüssigem Farbmittel arbeitet,

Fig. 2 eine Einfärbestation mit einer Ap­ plikatorwalze für die Bereitstel­ lung einer dünnen Flüssigkeits­ schicht,

Fig. 3 das Prinzip des Übertragens von Tröpfchen von der Flüssigkeits­ schicht auf dem Applikatorelement auf die Oberfläche des Latentbild- Trägers,

Fig. 4 ein Beispiel für den Aufbau der Oberfläche des Applikatorelements, wobei sich ein Tröpfchen-Teppich an der Oberfläche ausbildet,

Fig. 5 die Ausrichtung des flüssigen Farbmittels auf der Oberfläche des Latentbild-Trägers entsprechend einem Ladungsbild,

Fig. 6 eine alternative Ausführungsform für eine Einfärbstation,

Fig. 7 die Oberfläche einer Applikator­ walze mit kontinuierlichen Eigen­ schaften und der Ausbildung einer gleichmäßigen Flüssigkeitsschicht,

Fig. 8 eine Deckschicht einer Applikator­ walze mit ersten Bereichen erhöh­ ter elektrischer Leitfähigkeit,

Fig. 9 eine Deckschicht einer Applikator­ walze mit zweiten Bereichen geän­ derter Oberflächenenergie,

Fig. 10 eine Deckschicht einer Applikator­ walze mit dritten Bereichen mikro­ skopischer Erhebungen,

Fig. 11 stochastisch verteilte mikroskopi­ sche Erhebungen,

Fig. 12 eine Deckschicht mit einer Kombi­ nation erster Bereiche und zweiter Bereiche,

Fig. 13 eine Kombination von ersten Berei­ chen und dritten Bereichen,

Fig. 14 eine Deckschicht einer Applikator­ walze, auf der zweite Bereiche und dritte Bereiche miteinander kombi­ niert sind,

Fig. 15 eine Deckschicht, bei der erste Bereiche, zweite Bereiche und dritte Bereiche miteinander kombi­ niert sind,

Fig. 16 eine Übersicht über mögliche Ober­ flächenstrukturierungen und deren Kombinationen,

Fig. 17 die Oberflächenstruktur einer Ap­ plikatorwalze mit einer regelmäßi­ gen Näpfchenstruktur,

Fig. 18 eine Applikatorwalzenoberfläche mit einer Näpfchenstruktur und er­ habenen Inseln,

Fig. 19 eine Oberflächenstruktur mit einer stochastischen Verteilung von Näpfchen und mit freiliegenden Spitzen mikroskopischer Erhebun­ gen,

Fig. 20 ein Ausführungsbeispiel einer Rei­ nigungsstation,

Fig. 21 bis 26 verschiedene fotodielektrische Bilderzeugungsprozesse zum Erzeu­ gen eines latenten Bildes.

Fig. 1 zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Druckeinrichtung, die einen Endbildträger 10, beispiels­ weise Papier, bedruckt. Der Endbildträger 10 wird in Rich­ tung des Pfeiles P1 bewegt. Die Druckeinrichtung umfaßt eine Fotoleitertrommel 12, die sich in Richtung des Pfei­ les P2 dreht. Ein auf der Fotoleitertrommel 12 aufgetrage­ nes Farbmittelbild wird auf eine Zwischenträgertrommel 14 übertragen, die in Berührung mit der Fotoleitertrommel 12 steht. Die Zwischenträgertrommel 14 dreht sich in Richtung des Pfeiles P3 und überträgt das Farbmittelbild unter­ stützt durch ein Umladekorotron 16 auf die untere Seite des Endbildträgers 10.

Am Umfang der Fotoleitertrommel 12 ist eine Belichtungs­ station 18, ein Korotron 20, eine Lichtquelle 22 zum Er­ zeugen eines latenten Bildes auf der Fotoleitertrommel 12, eine Einfärbestation 24 mit einer Applikatorwalze 26, ein Heißlufterzeuger 28, eine Reinigungsstation 30 und eine Regenerationsstation 32 angeordnet. Die Funktionen dieser Aggregate 18 bis 32 werden weiter unten näher erläutert.

Am Umfang der Zwischenträgertrommel 14 ist eine weitere Reinigungsstation 34 und eine Heißluftstation 35 angeord­ net. Die weitere Reinigungsstation 34 kann so aufgebaut sein wie die Reinigungsstation 30.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Einfärbestation 24 mit der Applikatorwalze 26, die der Mantelfläche der Fotoleitertrommel 12 gegenübersteht. Der Applikatorwalze 26 wird über eine Zuführwalze 36 ein gleichmäßiger Flüs­ sigkeitsfilm 38 zugeführt. Dieser Zuführwalze 36 wiederum wird über eine Schöpfwalze 40, die an ihrem äußeren Umfang eine Struktur mit Näpfchen 42 hat, eine über die Zeit kon­ stante Menge an Farbmittel zugeführt. Die Schöpfwalze 40 taucht mit einem Abschnitt in eine Schöpfwanne 44, in der ein Vorrat an Farbmittel enthalten ist.

Am äußeren Umfang der Schöpfwalze 40 wirkt eine Rakel 46, die bewirkt, daß nur das in den Näpfchen 42 enthaltene Vo­ lumen an Farbmittel gefördert wird. Die Zuführwalze 36 ist verformbar. An ihrer Oberfläche entleeren sich die Näpf­ chen 42, so daß sich auf der Oberfläche der Zuführwalze 36 der glatte Flüssigkeitsfilm 38 ausbildet. Dieser Flüssig­ keitsfilm 38 wird an die Applikatorwalze 26 herangeführt.

Die Zuführwalze 36 kann im Gleichlauf oder im Gegenlauf zur Applikatorwalze 26 drehen. Vorzugsweise bewegen sich Applikatorwalze 26 und Zuführwalze 36 im Gleichlauf, wie in Fig. 2 durch die Drehrichtungspfeile gezeigt ist. Die Applikatorwalze 26 separiert aus dem glatten Flüssigkeits­ film 38 einen homogenen Tröpfchenteppich 48, dessen Tröpf­ chen unter der Wirkung eines elektrischen Feldes von der Oberfläche der Applikatorwalze 26 entsprechend dem Bildmu­ ster auf den Fotoleiter 12 überspringen, wie dies bei­ spielsweise anhand des Tröpfchens 50 in der Fig. 2 ge­ zeigt ist. Das Tröpfchen 50 überwindet dabei einen Luftspalt L, der im Bereich von 50 bis 1000 µm, vorzugs­ weise im Bereich von 100 bis 200 µm liegt. Die Oberfläche des Fotoleiters 12 kann sich dabei gleichlaufend oder ge­ genlaufend zur Oberfläche der Applikatorwalze 26 bewegen. Die Oberflächengeschwindigkeit dieser beiden Elemente kann bei gleich groß oder unterschiedlich sein. Vorzugsweise bewegen sich die Oberflächen des Fotoleiters 12 und der Applikatorwalze 26 gleich schnell in gleicher Richtung, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Die Reste des Tröpf­ chenteppichs 48 werden mithilfe einer Rakel 52 von der Oberfläche der Applikatorwalze 26 entfernt und über ein Leitungssystem 54, 56 dem Farbmittel in der Schöpfwanne 44 wieder zugeführt. Eine weitere Rakel 58 entfernt den Flüs­ sigkeitsfilm 38 auf der Zuführwalze 36 und führt über das Element 56 die Reste dem Farbmittel in der Wanne 44 zu.

Zur Unterstützung des Transfers der Tröpfchen 50 von der Oberfläche der Applikatorwalze 26 auf die Oberfläche des Fotoleiters 12 ist die Applikatorwalze 26 mit einem Bi­ aspotential UB in Form einer Gleichspannung beaufschlagt. Aufgrund dieses Biaspotentials UB ergibt sich zwischen Bildstellen auf dem Fotoleiter 12 und dem Biaspotential UB ein Potentialkontrast. Dem Biaspotential UB kann zusätz­ lich eine Wechselspannung mit einer Frequenz von vorzugs­ weise 5 kHz oder höher überlagert sein.

Das Potentialmuster auf dem Fotoleiter 12 ist mit UP be­ zeichnet. Dieses Potentialmuster UP wird als Ladungsbild beispielsweise mithilfe eines herkömmlichen elektrografi­ schen Prozesses durch Aufladung mit einem Korotron 20 (vgl. Fig. 1) und durch partielle Entladung mithilfe ei­ ner Lichtquelle 22, beispielsweise eines LED-Druckkopfes oder eines Laser-Druckkopfes, erzeugt.

An den durch das Potentialmuster UP definierten Bildstel­ len der Oberfläche des Fotoleiters 12 kommt es aufgrund des Potentialunterschieds zu einer Ladungsverschiebung in­ nerhalb der Flüssigkeitstropfen im Tröpfchenteppich 48 und infolge dessen zum Ablösen von Tropfen, beispielsweise des Tropfens 50. Beim Ablösen wird außerdem eine Überschußla­ dung in den Tropfen injiziert. Aufgrund der Wirkung des elektrischen Feldes und des kinetischen Impulses bewegt sich der Tropfen 50 zur Fotoleiteroberfläche und wird durch die Feldlinien auf die zu entwickelnden Bildstellen fokussiert.

Alternative Ausführungsformen für eine Einfärbestation können als Schöpfwalze eine Rasterwalze mit einer Kammer­ rakel haben. Eine andere Alternative sieht vor, daß ein glatter Flüssigkeitsfilm auf die Zuführwalze aufgesprüht wird. Eine weitere alternative Ausführungsform sieht vor, daß die Applikatorwalze mit einem Abschnitt in ein Bad mit dem Farbmittel eintaucht, und daß die Dosierung der aufge­ nommenen Flüssigkeitsmenge über eine elastische Rollrakel erfolgt, welche auf die Oberfläche der Applikatorwalze einwirkt. Weitere alternative Ausführungsformen der Ein­ färbestation werden weiter unten erläutert.

Fig. 3 zeigt weitere Einzelheiten im Bereich des Luftspalts L zwischen der Oberfläche der Fotoleitertrommel 12 und der Oberfläche der Applikatorwalze 26. Bei diesem Beispiel hat die Oberfläche der Applikatorwalze 26 eine regelmäßige Struktur mit Erhebungen 60 mit einer Höhe von ca. 5 bis 10 µm und einen Abstand von ca. 10 bis 15 µm voneinander. Diese Erhebungen 60 haben eine höhere Ober­ flächenenergie und einen geringeren spezifischen Wider­ stand als die sie umgebenden Flächenabschnitte 62. Die Oberflächenenergie der Erhebungen 60 liegt vorzugsweise im Bereich von 40 mN/m, der spezifische Widerstand liegt vor­ zugsweise im Bereich von 10¹ bis 10⁶ Ωcm. Die Flächenab­ schnitte 62 haben eine Oberflächenenergie vorzugsweise im Bereich kleiner als 20 mN/m und einen spezifischen Wider­ stand von vorzugsweise größer als 10⁷ Ωcm. Die in Fig. 3 gezeigten Tröpfchen des Tröpfchenteppichs 48 bilden sich auf den Erhebungen 60 aus. Nach dem Übertragen der Tröpf­ chen auf die Oberfläche des Fotoleiters 12 infolge elek­ trischer Feldkräfte des Potentialmusters UP lagern sich die Tröpfchen, beispielsweise der Tropfen 62, entsprechend dem Potential UP über die Wegstrecke x an, wie im Aus­ schnitt 64 näher gezeigt ist.

Fig. 4 zeigt beispielhaft einen Ausschnitt der Oberfläche der Applikatorwalze 26 mit den Erhebungen 60 und den Flä­ chenabschnitten 62. Die Tröpfchen 66 bilden sich auf den Erhebungen 60 aus. Diese Tröpfchen haben eine Größe von ca. 0,3 bis 50 µm im Durchmesser. Die Tröpfchen 66 besit­ zen eine relativ geringe Haftung und erhalten unter dem Eionfluß eines äußeren elektrischen Feldes (nicht darge­ stellt) eine erhöhte elektrische Überschußladung auf der Oberfläche. Ein solches äußeres elektrisches Feld wird z. B. von den durch das Ladungsbild definierten, mit Farb­ mittel einzufärbenden Bildstellen erzeugt, die sich wäh­ rend der Einfärbung in der Nähe von Erhebungen 60 befin­ den, z. B. im Abstand L gemäß der Fig. 2. Die Ablösung durch die Wirkung eines latenten Ladungsbildes ist damit erleichtert. Die Tropfengröße kann durch die Veränderung der Strukturgröße der Strukturierung der Oberfläche vari­ iert werden. Die Tröpfchengröße ist dabei gleich oder kleiner als die Druckauflösung, vorzugsweise beträgt der Tropfendurchmesser etwa ein Viertel des kleinsten zu druc­ kenden Bildelements.

Fig. 5 zeigt die Verteilung des auf den Fotoleiter 12 übertragenen Tropfens bzw. mehrerer Tropfen entsprechend dem Ladungsbild und der Feldstärke E. Das mit Farbmittel einzufärbende Bildelement 70 ist bei diesem Beispiel durch die negativen Ladungen auf der Oberfläche des Fotoleiters 12 definiert. Das auf diese Bildstelle 70 übertragene Farbmittel 68 in Form eines Tröpfchens oder mehrerer Tröpfchen richtet sich entsprechend dem Ladungsbild aus, insbesondere werden dabei Bildkanten scharf nachgeformt. Die Oberflächenenergien des Fotoleiters 12 und des flüssi­ gen Farbmittels 68 sind so abgestimmt, daß sich ein Kon­ taktwinkel von größer als ca. 40° ergibt.

Fig. 6 zeigt eine weitere Variante einer Einfärbestation 24. Die Applikatorwalze 26a trägt in diesem Falle aufgrund kontinuierlicher homogener Oberflächeneigenschaften keinen Tröpfchenteppich, sondern eine kontinuierliche Farbmittel­ schicht 72. Die Oberflächenenergie der Oberfläche dieser Applikatorwalze 26a liegt typischerweise im Bereich von 10 bis 60 mN/m, vorzugsweise zwischen 30 und 50 mN/m. Der spezifische Widerstand der Oberfläche liegt im Bereich von 10² bis 10⁸ Ωcm, vorzugsweise zwischen 10⁵ bis 10⁷ Ωcm. Es wird ein glatter Flüssigkeitsfilm mit einer Dicke im Be­ reich von 5 bis 50 µm, vorzugsweise 15 µm, auf der Appli­ katorwalze 26a erzeugt. Dieser Flüssigkeitsfilm 72 wird in den Wirkungsbereich des Potentialmusters UP gebracht. An den durch das Ladungsbild definierten Bildstellen kommt es aufgrund es Potentialkontrastes zu einer Ladungsverschie­ bung innerhalb der Flüssigkeitsschicht und infolge dessen zum Ausbilden und Ablösen von Tropfen, wie beispielsweise anhand des Tropfens 50 gezeigt. Beim Ablösen wird außer­ dem, auf ähnliche Weise wie bei Fig. 5 erläutert, in den Tropfen 50 eine Überschußladung injiziert. Aufgrund der Feldwirkung und des kinetischen Impulses bewegt sich der Tropfen 50 zur Oberfläche des Fotoleiters 12 und wird durch die Feldlinien auf die zu entwickelnden Bildflächen fokussiert. Der weitere Aufbau der Einfärbestation 24a entspricht der in Fig. 2 gezeigten Einfärbestation 24.

Fig. 7 zeigt eine ähnliche Darstellung wie Fig. 3, je­ doch unter Verwendung des glatten homogenen Flüssigkeits­ films 72, aus dem Tröpfchen 50 entsprechend der Verteilung des Potentialmusters UP herausgelöst werden. Auch hier sammeln sich auf der Bildstelle 74 mehrere Tröpfchen, um diese Bildstelle einzufärben. Aufgrund des in Abszissen­ richtung x vorhandenen Potentialmusters UP(x) ergibt sich eine Fokussierung des Farbmittels auf die zu entwickelnden Bildstellen 74. Aufgrund der Wechselwirkung zwischen der elektrischen Feldstärke, der Oberflächenspannung und der Mikroladungsverteilung auf dem Farbmittel 62 richtet sich das flüssige Farbmittel 62 auf dem Fotoleiter 12 an den Feldstärkekanten aus, wodurch sich eine Kantenglättung der Bildelemente ergibt. Die Oberfläche des Fotoleiters 12 sollte eine Oberflächenenergie haben, die nicht zum voll­ ständigen Spreiten des flüssigen Farbmittels 62 führt, d. h. ein Auseinanderlaufen des Farbmittels wird vermieden.

In den Fig. 3 bzw. 7 ist gezeigt, daß die Tröpfchen von der Oberfläche der Applikatorwalze 26 bzw. 26a auf die ihr gegenüberliegende Oberfläche des Fotoleiters 12 hinüber­ springen. Ein derartiges Springen muß nicht zwangsläufig vorhanden sein. Ein Tropfen des Tropfenteppichs 48 auf der Applikatorwalze 26 bzw. ein sich aus dem glatten Flüssig­ keitsfilm 72 bildender Tropfen auf der Applikatorwalze 26a kann infolge der elektrischen Feldeinwirkung gemäß dem Po­ tentialmuster UP langgestreckt verformt werden. Diese Ver­ formung des Tropfens kann derart sein, daß sich für eine kurze Zeit ein Flüssigkeitskanal zwischen der Oberfläche des Fotoleiters 12 und der Oberfläche der Applikatorwalze 26 bzw. 26a bildet und der Tropfen kann gleichzeitig so­ wohl Kontakt mit der Oberfläche des Fotoleiters als auch mit der Oberfläche der Applikatorwalze 26 bzw. 26a haben. Infolge der vorhandenen Oberflächenkräfte wandert dann der Tropfen vollkommen oder teilweise von der Oberfläche der Applikatorwalze 26 bis 26a hinüber zur Oberfläche des Fo­ toleiters, wodurch es zu einer bildmäßigen Einfärbung kommt.

In den folgenden Fig. 8 bis 19 werden der Aufbau und technische Eigenschaften der Oberfläche der Applikator­ walze 26 erläutert. Prinzipiell ist das Applikatorelement, unabhängig davon, welche Form es hat, dadurch gekennzeich­ net, daß seine Oberfläche eine Struktur mit einer Vielzahl von Bereichen hat, an denen das Ablösen von Tropfen aus der Flüssigkeitsschicht erleichert ist. Diese Flüssig­ keitsschicht kann als homogene gleichmäßige Schicht vor­ liegen oder als Tröpfchenteppich, wie weiter vorne bereits erwähnt worden ist.

Die Applikatorwalze 26 gemäß Fig. 8 hat eine Deckschicht 76 mit verminderter Leitfähigkeit und einer Oberfläche­ nenergie im Bereich von vorzugsweise 30 bis 50 mN/m mit einem relativ geringen polaren Anteil an der Oberflä­ chenenergie, vorzugsweise im Bereich kleiner 10 mN/m ist. In diese Deckschicht 76 sind eine Vielzahl von ersten Be­ reichen 78 eingelassen, die eine gegenüber der Deckschicht 76 erhöhte elektrische Leitfähigkeit haben. Die ersten Be­ reiche 78 werden beispielsweise durch Dotierung der Deck­ schicht 76 mittels Metall-Atomen erzeugt. Die ersten Be­ reiche 78 können sich in regelmäßigen Abständen wiederho­ len, oder in stochastisch verteilten Abständen angeordnet sein. Vorzugsweise liegen die Abstände der ersten Bereiche 78 im Abstand von 0,3 bis 50 µm voneinander.

In den von den ersten Bereichen 78 freigelassenen Berei­ chen 80 ist die Oberflächenenergie erhöht, so daß dort die Neigung besteht, Tröpfchen auszubilden. Die Deckschicht kann beispielsweise aus dem Material DLC (diamont like carbon) sein. Die Dotierung der ersten Bereiche 78 kann so gewählt sein, daß ein nahezu rechteckförmiger Übergang der Leitfähigkeit vorhanden ist. Alternativ kann auch ein wei­ cher, kontinuierlicher Übergang gewählt werden. Die Art des Überganges und auch die Größe der ersten Bereiche 78 und der freigelassenen Bereiche 80 definieren die Größe der Tröpfchen. Auf diese Weise können Tröpfchen erzeugt werden, die einen Durchmesser bis maximal 10 µm haben und sich leicht von den Bereichen 80 ablösen lassen.

Der Vorteil der in Fig. 8 gezeigten Anordnung liegt darin, daß die Strukturierung der Deckschicht 76 mit Be­ reichen 78 unterschiedlicher Leitfähigkeit an einer sonst glatten Oberfläche erfolgen kann. An den ersten Bereichen 78 erhöhter Leitfähigkeit kann eine Injektion von Ladungs­ trägern in die Farbmitteltröpfchen erfolgen, welche die Ablösung der Tröpfchen bzw. von Tropfen aus einem ge­ schlossenen Flüssigkeitsfilm unter Einfluß eines äußeren elektrischen Feldes unterstützen.

Fig. 9 zeigt eine weitere Variante der Strukturierung der Oberfläche der Applikatorwalze 26. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Elemente, was auch für die folgenden Figuren beibehalten wird. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 erfolgt eine Strukturierung durch abschnittweises Ändern der Oberflächenenergie. Diese Veränderung der Ober­ flächenenergie erfolgt in einem festen Raster und abrupt. In einer Variante kann der Übergang zwischen Abschnitten unterschiedlicher Oberflächenenergie stetig sein und das Raster kann stochastisch verteilt sein. In die Deckschicht 76 aus einem ersten Material sind Näpfchen 84 eingelassen, deren rasterförmige Verteilung mit einer Auflösung von vorzugsweise 1200 dpi erfolgt. Die Näpfchen 84 sind mit einem zweiten Material aufgefüllt. Die Näpfchen 84 mit dem zweiten Material bilden zweite Bereiche 86 in der Oberflä­ che der Deckschicht 76 mit dazwischen liegenden freigelas­ senen Bereichen 80. An disen freigelassenen Bereichen bil­ det sich ein Tröpfchenteppich mit Tröpfchen 82 aus.

Die Kombination zweier Materialien erlaubt vielfältige Va­ riationen. Beispielsweise kann als erstes Material Keramik und als zweites Material Teflon vorgesehen sein. Weiterhin kann als erstes Material DLC-Material, F-DLC-Material (fluor diamond like carbon-Material) oder Sicon-Material und als zweites Material Teflon vorgesehen sein. Eine wei­ tere Werkstoffkombination ergibt sich, wenn als erstes Ma­ terial eine Ni-Schicht oder eine Schicht aus Ni-Legierung, vorzugsweise CrNi, und als zweites Material Teflon vorge­ sehen ist, wobei vorzugsweise das Teflonmaterial in Form von Kugeln in die Ni-Schicht eingebettet ist.

Die Vorteile der Anordnung nach Fig. 9 liegen darin, daß die Strukturierung auf einer ansonsten glatten Oberfläche erfolgen kann. Die Veränderung der Oberflächenenergie führt gezielt zu einer Förderung der Tropfenbildung. Über die zahlreichen Varianten von Werkstoffkombinationen ist eine Anpassung an unterschiedliche Farbmittelsysteme mög­ lich. Die Werkstoffkombination ermöglicht außerdem, die Haftung der gebildeten Tröpfchen an der Oberfläche der Ap­ plikatorwalze zu verringern.

Fig. 10 zeigt ein weiteres Beispiel für eine Strukturie­ rung der Oberfläche der Applikatorwalze 26 derart, daß das Ausbilden und Ablösen von Tropfen aus der Flüssigkeits­ schicht erleichtert ist. Die Struktur der Oberfläche hat eine Vielzahl von dritten Bereichen 88, die als mikrosko­ pische Erhebungen auf der sonst makroskopisch glatten Oberfläche ausgebidet sind. Diese dritten Bereiche 88 kön­ nen eine regelmäßige oder eine stochastische Struktur bil­ den. Vorzugsweise liegt die Ortswellenlänge dieser Struk­ tur im Bereich von 0,3 bis 50 µm. Das Material der Deck­ schicht sollte derart beschaffen sein, daß es mit dem ver­ wendeten flüssigen Farbmittel einen möglichst großen Kon­ taktwinkel bildet, vorzugsweise einen Kontaktwinkel größer 90°. Es bildet sich somit eine diskontinuierliche Flüssigkeitsschicht, vorzugsweise in Form von Tropfen an der Grenzfläche der Flüssigkeit zur Oberfläche der Applikator­ walze 26 aus. Die mikroskopischen Erhebungen bilden kleine Spitzen und Kanten, die im Wirkungsbereich eines elektri­ schen Feldes zur Ausbildung von elektrischen Feldspitzen führen. Diese Feldspitzen dienen als Ablösestellen für das Transferieren von Tropfen.

Fig. 11 zeigt, daß die dritten Bereiche 88 stochastisch verteilt sein können. Der Höhenunterschied zwischen den höchsten Stellen der mikroskopischen Erhebungen der drit­ ten Bereiche 88 und der Ebene der makroskopisch glatten Oberfläche beträgt für die Beispiele nach den Fig. 10 und 11 ca. 2 bis 20 µm, vorzugsweise 5 bis 10 µm.

Fig. 12 zeigt ein Beispiel, bei dem erste Bereiche 78 und zweite Bereiche 86 miteinander kombiniert sind. Beide Be­ reiche 78, 86 sind an gleichen Orten ausgebildet. Alterna­ tiv kann der Übergang zwischen den kombinierten ersten und zweiten Bereichen 78, 86 und den verbleibenden Bereichen 80 stetig sein und die Bereiche können stochastisch ver­ teilt sein. Die Werkstoffkombination kann derart sein, wie im Zusammenhang mit Fig. 9 erläutert worden ist.

Fig. 13 zeigt eine Oberflächenstruktur als Kombination der Beispiele nach Fig. 8 und 10. Erste Bereiche 78 mit erhöhter Leitfähigkeit sind mit einer Änderung der Ober­ flächenkontur kombiniert. Die ersten Bereiche 78 und die dritten Bereiche 88 können regelmäßig und abwechselnd aus­ gebildet sein. Die Ortswellenlänge der ersten Bereiche 78 und der dritten Bereiche 88 können jedoch auch voneinander abweichen, wobei die Ortswellenlänge der dritten Bereiche 88 maximal ein Fünftel der Ortswellenlänge der ersten Be­ reiche 78 beträgt. Aufgrund der Kombination der ersten Bereiche 78 und dritten Bereiche 88 kann die Tröpfchenbil­ dung, die Größe der Tröpfchen und die Injektion von La­ dungsträgern in diese Tropfen beeinflußt werden.

Fig. 14 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Ober­ fläche so strukturiert ist, daß zweite Bereiche 86 und dritte Bereiche 88 miteinander kombiniert sind. Diese zweiten Bereiche 86 und dritten Bereiche 88 können regel­ mäßig und abwechselnd ausgebildet sein. Alternativ können die Ortswellenlängen der zweiten Bereiche 86 und der drit­ ten Bereiche 88 voneinander verschieden sein, wobei die Ortswellenlänge der dritten Bereiche 88 maximal ein Fünf­ tel der Ortswellenlänge der zweiten Bereiche 86 ist.

Fig. 15 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem erste Bereiche 78, zweite Bereiche 86 und dritte Bereiche 88 kombiniert sind. Auf diese Weise kann die Benetzung der Oberfläche der Applikatorwalze 26 gezielt eingestellt wer­ den.

Fig. 16 gibt eine Übersicht über die möglichen Oberflä­ chenstrukturierungen und deren Kombinationen. In der ober­ sten Darstellung ist gezeigt, daß die Deckschicht der Ap­ plikatorwalze erste Bereiche 78 mit veränderter Leitfähig­ keit hat. Das flüssige Farbmittel ist in dem Beispiel nach Fig. 16 als eine kontinuierliche Schicht 77 eingezeich­ net.

Das darunterliegende Beispiel zeigt die zweiten Bereiche 86 mit veränderter Oberflächenenergie, die napfförmig aus­ gebildet sind. Das darunter liegende Beispiel zeigt die Oberflächenstruktur mit den dritten Bereichen einer mikro­ skopischen regelmäßigen Oberflächenkontur. Das darunter­ liegende Beispiel zeigt eine stochastisch verteilte Ober­ flächenkontur mit dritten Bereichen 88. Das darunterliegende weitere Beispiel zeigt eine Oberflächenstruktur mit einer Kombination von ersten Bereichen 78 und zweiten Be­ reichen 86. Das weitere, darunterliegende Beispiel zeigt eine Kombination von ersten Bereichen 78 veränderter Leit­ fähigkeit und dritten Bereichen 88 mit einer mikroskopi­ schen Oberflächenkontur. Das vorletzte Beispiel zeigt die Kombination aus zweiten Bereichen 86 und dritten Bereichen 88. Das letzte Beispiel zeigt eine Oberflächenstruktur mit einer Kombination aus ersten Bereichen 78, zweiten Berei­ chen 86 und dritten Bereichen 88.

Die Fig. 17 bis 19 zeigen konkrete Oberflächenstruktu­ ren für eine Applikatorwalze. Gemäß Fig. 17 ist auf einem metallischen Grundkörper 90 eine Deckschicht 76 mit ver­ minderter Leitfähigkeit und einer Oberflächenenergie im Bereich von 30 bis 50 mN/m bei einem polaren Anteil größer gleich 5 mN/m, z. B. Keramik aufgebracht. Diese Deckschicht 76 hat eine regelmäßige Näpfchenstruktur, beispielsweise mit einer Auflösung von 1200 dpi. Die Näpfchen 84 sind aus einem Material mit niedrigerer Oberflächenenergie als Ke­ ramik und mit geringerer Leitfähigkeit als Keramik, z. B. Teflon, aufgefüllt. Insgesamt ergibt sich eine ebene Wal­ zenoberfläche. Die Oberfläche der aufgefüllten Näpfchen hat einen Flächenanteil von 60 bis 90%, vorzugsweise 70 bis 80% an der Gesamtoberfläche. An der Kontaktstelle zwischen Zuführwalze 36 und Applikatorwalze 26 (vgl. Fig. 2) wird der Flüssigkeitsfilm 38 gespalten. An der Applika­ torwalze 26 nehmen nur die Bereiche der Oberfläche Flüs­ sigkeit an, die eine erhöhte Oberflächenenergie haben. Da diese Bereiche mit erhöhter Oberflächenenergie von Berei­ chen mit niedrigerer Oberflächenenergie getrennt sind, kommt es zur Bildung eines gleichmäßigen Tröpfchenteppichs 48. Die Tropfengröße ist durch die Feinheit der Struktur aus hydrophoben und hydrophilen Bereichen bestimmt. Bei einer Auflösung von 1200 dpi bilden sich Tropfen von ca. 10 bis 15 µm Durchmesser.

Fig. 18 zeigt ein weiteres Beispiel für die Strukturie­ rung der Applikatorwalzenoberfläche. Auf den metallischen Grundkörper 90 mit einer Oberflächenenergie im Bereich von vorzugsweise 30 bis 50 mN/m mit einem polaren Anteil grö­ ßer Null ist eine Deckschicht 76 mit verminderter Leitfä­ higkeit, z. B. Keramik, mit einer Dicke von 1 bis 500 µm aufgebracht. Der Grundkörper 90 oder optional die Deck­ schicht 76 ist durch eine regelmäßige Näpfchenstruktur mit einer Auflösung von mindestens 1200 dpi strukturiert. Die Näpfchen 84 sind dabei mit einem Material niedrigerer Oberflächenenergie als Keramik und geringerer Leitfähig­ keit als Keramik, z. B. Teflon, aufgefüllt. Die Näpfchen 84 werden nicht restlos aufgefüllt, so daß sich eine Wal­ zenoberfläche mit erhabenen Inseln 92 bildet. Die Oberflä­ che der aufgefüllten Näpfchen hat einen Flächenanteil von 60 bis 90% an der Gesamtoberfläche. Auf den erhabenen Stellen 92 bilden sich beim Kontakt mit der Zuführwalze 36 Tröpfchen 82 zu einem Tröpfchenteppich 48 aus.

Fig. 19 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Applikatorwalze. Auf den leitfähigen Grundkörper 90, vor­ zugsweise aus Metall, mit einer Oberflächenenergie im Be­ reich von 30 bis 50 mN/m bei einem polaren Anteil größer gleich 5 mN/m ist optional eine Zwischenschicht 76 mit verminderter Leitfähigkeit und einer Oberflächenenergie im gleichen Bereich, z. B. Keramik, mit einer Dicke im Bereich von 1 bis 500 µm aufgebracht. Die Oberfläche des Walzen­ grundkörpers 90 oder optional die Zwischenschicht 76 ist strukturiert durch eine stochastische Verteilung von Näpf­ chen 84 im Rasterabstand von 0,3 µm bis 50 µm, vorzugs­ weise im Bereich von 0,3 µm bis 20 µm. Eine Deckschicht 94, z. B. aus Teflon, mit einem Material niedrigerer Ober­ flächenenergie und geringerer Leitfähigkeit als die darun­ terliegende Schicht 76, 90 füllt die Vertiefungen aus, so daß die Spitzen 96 der stochastischen Oberflächenstruktur unbedeckt bleiben. Die Oberfläche der aufgefüllten Vertie­ fungen hat einen Flächenanteil von vorzugsweise 60 bis 90 % an der Gesamtoberfläche. An den freiliegenden Spitzen 96 bilden sich beim Kontakt mit der Zuführwalze 36 Tröpfchen 82 zu einem Tröpfchenteppich 48 aus.

Im folgenden werden weitere Aggregate der in Fig. 1 ge­ zeigten Druckeinrichtung beschrieben. Nach dem Einfärben des latenten Bildes auf der Fotoleitertrommel 12 kommt es durch physikalische und/oder chemische Prozesse, vorzugs­ weise durch Verdunsten der Trägerflüssigkeit im Farbmit­ tel, zu einer Verdickung des Farbmittelbildes. Dieser Ef­ fekt wird durch den Heißlufterzeuger 28 verstärkt, dem das eingefärbte Farbmittelbild infolge der Drehbewegung der Fotoleitertrommel 12 zugeführt wird. Beim gezeigten Bei­ spiel nach Fig. 1 wird das Farbmittelbild von der Ober­ fläche der Fotoleitertrommel 12 zunächst auf die Oberflä­ che einer Zwischenträgertrommel 14 übertragen, die in Be­ rührung mit der Oberfläche der Fotoleitertrommel 12 steht. Die Übertragung erfolgt durch mechanischen Kontakt und wird vorzugsweise durch eine Umdruckspannung, welche an die Zwischenträgertrommel 14 angelegt ist, unterstützt. Beim Übertrag des Farbmittelbildes erfolgt eine Vergleich­ mäßigung der Schichtdicke dieses Farbmittelbildes; es er­ gibt sich eine Glättung. Die Zwischenträgertrommel 14 be­ steht aus einem elektrisch hoch leitfähigen Körper, vor­ zugsweise aus Metall, und hat einen Überzug mit einem de­ finierten elektrischen Widerstand, vorzugsweise im Bereich von 10⁵ bis 10¹³ Ωcm.

Alternativ kann anstelle der Zwischenträgertrommel 14 als Zwischenträger ein Band vorgesehen sein, das einen defi­ nierten elektrischen Widerstand, vorzugsweise im Bereich von 10⁵ bis 10¹³ Ωcm besitzt, und das von einem elektrisch hoch leitfähigen Element, welches vorzugsweise aus einem Metall besteht, an das eingefärbte Bild auf dem Latent­ bild-Träger, z. B. der Fotoleitertrommel 12, herangeführt wird. Auch dieses Band führt vorzugsweise an der Oberflä­ che ein elektrisches Potential, welches die Übertragung des Flüssigkeitsbildes vom Latentbild-Träger zum Zwischen­ träger unterstützt. Das elektrische Potential der Oberflä­ che des Zwischenträgers wird durch eine Hilfsspannung ein­ gestellt, die direkt an den Zwischenträger oder an das elektrisch hoch leitfähige Element, das die Zwischenträ­ geroberfläche an das eingefärbte Bild auf dem Latentbild- Träger heranführt, angelegt ist. Diese Hilfsspannung kann Gleichspannungsanteile und Wechselspannungsanteile enthal­ ten.

An der Übertragungsstelle von Latentbild-Träger zum Zwi­ schenträger, beispielsweise der Zwischenträgertrommel 14, ergibt sich in bezug auf die Haftkräfte folgende Relation: Die Kohäsion des Farbmittelbildes ist größer als die Adhä­ sion zwischen Zwischenträger und Farbmittelbild; die Adhä­ sion zwischen Zwischenträger und Farbmittelbild ist wie­ derum größer als die Adhäsion zwischen Oberfläche des La­ tentbild-Trägers und dem Farbmittelbild. Aufgrund dieser Haftkraftverhältnisse wird das Farbmittelbild vom Latent­ bild-Träger auf den Zwischenträger übertragen.

An den Zwischenträger kann durch geeignete Mittel, vor­ zugsweise durch einen trockenen Heißluftstrom, die Visko­ sität des übertragenen Farbmittelbildes weiter erhöht wer­ den. Damit wird sichergestellt, daß die Kohäsion des Farb­ mittelbildes ausreichend hoch ist, um eine vollständige Übertragung auf den Endbildträger 10 zu gewährleisten. Weiterhin wird dadurch gewährleistet, daß in der Betriebs­ art "Sammelmodus", die weiter unten näher erläutert wird, das jeweils letzte erzeugte Farbmittelbild eine niedrigere Kohäsion als die vorher aufgesammelten Farbmittelbilder aufweist. Auf diese Weise kommt es zu keiner Rückübertra­ gung von Farbmittel auf die Oberfläche des Fotoleiters.

Gemäß Fig. 1 ist zur Erzeugung eines trockenen Heißluft­ stromes, der auf die Oberfläche der Zwischenträgertrommel 14 wirkt, eine Heißluftstation 36 vorgesehen. An dieser wird die Oberfläche der Zwischenträgertrommel 14 in Dreh­ richtung P3 vorbeigeführt.

Am Umfang der Fotoleitertrommel 12 bzw. der Zwischenträ­ gertrommel 14 ist eine Reinigungsstation 30 bzw. eine Rei­ nigungsstation 34 angeordnet. Diese Reinigungsstationen 30, 34 dienen zum Entfernen der Reste des nach dem Umdruc­ ken noch verbliebenen Farbmittelbildes. Der Aufbau der Reinigungsstation 30 bzw. 34 wird weiter unten näher er­ läutert. Weiterhin ist am Umfang der Fotoleitertrommel 12 nach der Reinigungsstation 30 eine Regenerierstation 32 angeordnet, die auf der Oberfläche der Fotoleitertrommel 12 definierte Oberflächeneigenschaften und Ladungsinjek­ tionsverhältnisse erzeugt.

Zur Realisierung eines Mehrfarbendrucks auf dem End­ bildträger 10 können verschiedene Betriebsarten vorgesehen sein. Bei einer ersten Betriebsart werden verschiedene Farbbildauszüge nacheinander auf dem Latentbild-Träger, d. h. der Fotoleitertrommel 12, erzeugt und nacheinander direkt auf den Endbildträger 10 übertragen.

Bei einer zweiten Betriebsart werden mehrere Farbbildaus­ züge auf dem Fotoleiter 12 übereinander gelagert. Die überlagerten Farbbildauszüge werden dann gemeinsam auf den Endbildträger 10 übertragen.

Eine dritte Betriebsart sieht vor, daß zum Realisieren ei­ nes Mehrfarbendrucks mehrere Farbbildauszüge nacheinander auf dem Latentbild-Träger erzeugt und auf dem Zwischenträ­ ger überlagert werden. Die überlagerten Farbbildauszüge werden von dem Zwischenträger gemeinsam auf den End­ bildträger 10 übertragen.

Bei einer vierten Betriebsart ist für jeden Farbbildauszug eine Druckeinheit mit einem Latentbild-Träger und einem Applikatorelement vorgesehen, die jeweils einen Farbauszug erzeugen. Die verschiedenen Farbauszüge werden nacheinan­ der paßgenau auf den Endbildträger 10 direkt übertragen oder zuerst auf einen Zwischenträger, z. B. der Zwischen­ trägertrommel 14, übertragen und von dort auf den End­ bildträger 10 übertragen. Diese Betriebsart wird auch Sin­ gle-Pass-Verfahren genannt.

Eine fünfte Betriebsart ist dadurch gekennzeichnet, daß zum Realisieren eines Mehrfarbendrucks ein einziger La­ tentbild-Träger vorgesehen ist, dem mehrere Applikatorele­ mente, beispielsweise nach Art der Applikatorwalze 26, zu­ geordnet sind. Jedes Applikatorelement erzeugt einen Farb­ bildauszug, der auf den Endbildträger 10 direkt oder zu­ nächst auf einen Zwischenträger und von dort auf den End­ bildträger 10 übertragen wird. Diese Betriebsart wird auch Multi-Pass-Verfahren genannt.

Ein Ausführungsbeispiel für das Single-Pass-Verfahren weist bis zu fünf komplette Druckeinheiten auf, jeweils mit einem Zeichengenerator, einem Latentbild-Träger und mindestens einer Einfärbestation, und hat einen gemeinsa­ men Zwischenträger. Das mehrfarbige Bild wird in einem einzigen Durchlauf erzeugt. Die einzelnen Teilfarbbilder werden dazu auf den ihnen zugeordneten Latentbild-Trägern in einem solchen zeitlichen Abstand erzeugt, daß sie pas­ sergenau auf denselben Oberflächenbereich des Zwischenträ­ gers treffen, der nacheinander an den einzelnen eingefärb­ ten Latentbild-Trägern vorbeibewegt wird und im Kontakt mit diesen die Teilfarbbilder übernimmt. In der Überlage­ rung auf dem Zwischenträger bilden die Teilfarbbilder ge­ meinsam das Mischfarbenbild aus. Die Kohäsion der einzel­ nen Farbmittelbilder ist auf dem jeweiligen Latentbild- Träger derart eingestellt, daß die Kohäsion des zuerst auf den Zwischenträger übertragenen Farbmittelbildes höher ist als das jeweils nachfolgende Farbmittelbild. Beispiels­ weise kann dies durch einen jeweils unterschiedlich fort­ geschrittenen Trockenzustand der Farbmittelbilder erreicht werden.

Fig. 20 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Reinigungs­ station 30. Diese Reinigungsstation 30 hat die Aufgabe, daß die nach dem Umdruck des Farbmittelbildes noch ver­ bliebenen Reste 101 des Farbmittelbildes von der Oberflä­ che der Fotoleitertrommel 12 entfernt werden. Beim gezeig­ ten Beispiel wird hierzu eine Bürstenwalze 102 verwendet, deren Bürste 103 mit der Oberfläche der Fotoleitertrommel 12 in Kontakt steht. Die Bürstenwalze 102 rotiert in Rich­ tung des Drehpfeils P4 vorzugsweise gegenläufig zur Bewe­ gung der Fotoleitertrommel 12 in Richtung P3. Die Bürste 103 ist derart angeordnet, daß der theoretische Außen­ durchmesser der Bürstenwalze 102 in die Oberfläche der Fo­ toleitertrommel 12 eintaucht. Dies gewährleistet die defi­ nierte Beanspruchung der Borsten und den Ausgleich von Fertigungstoleranzen. Die Bürstenwalze 102 entfernt Reste 101 des flüssigen Farbmittels durch mechanische Verdrän­ gung, unterstützt durch die Adhäsion zwischen Farbmittel und den Bürstenhaaren und gegebenenfalls durch eine elektrostatische Unterstützung. Der Grundkörper der Bürsten­ walze 102 besteht vorzugsweise aus Metall, an welches eine Spannung UR angelegt ist, um die vorteilhafte elektrosta­ tische Ablösewirkung zu erzielen. Diese Spannung UR ist eine Gleichspannung, die von einer Wechselspannung überla­ gert sein kann. Die Bürste 103 durchläuft nach dem Kontakt mit der Fotoleitertrommel 12 ein Bad 106 in einer Wanne 100, welches vorzugsweise Trägerflüssigkeit des Farbmit­ tels enthält, um die Reste an Farbmittel in dieser Träger­ flüssigkeit zu lösen. Vorteilhafterweise wird zum Ablösen der Farbmittelreste von der Bürste 103 der Kontaktbereich zwischen Bürste und Trägerflüssigkeit mit Ultraschallener­ gie einer Ultraschallquelle 107 beaufschlagt. Nach dem Verlassen des Bades 106 greift in die Bürste 103 eine Ab­ saugeinrichtung 104 ein, die die an der Bürste 103 noch anhaftenden Flüssigkeitsrestse absaugt. Das in der Wanne 100 vorhandene Gemisch aus Trägerflüssigkeit und Resten an Farbmittel kann aufbereitet und für den Druckprozeß wie­ derverwendet werden.

Die in Fig. 20 gezeigte Reinigungsstation 30 löst Reste 101 von der Fotoleitertrommel 12 ab. Eine identische oder ähnlich aufgebaute Reinigungsstation kann auch zum Reini­ gen der Oberfläche eines Zwischenträgers, beispielsweise der Zwischenträgertrommel 14, verwendet werden. Allgemein kann also eine derartige Reinigungsstation zum Entfernen von Farbresten, die an einem allgemein als Bildträger be­ zeichnete Träger anhaften, auf den ein flüssiges Farbmit­ telbild aufgebracht worden ist, verwendet werden.

Es sind zahlreiche Abwandlungen der Reinigungsstation mög­ lich. Beispielsweise kann die Reinigungsstation eine Ablö­ sewalze enthalten, welche an die Oberfläche des Bildträ­ gers angedrückt ist. Eine Rakel, die in Drehrichtung der Ablösewalze gesehen nach der Kontaktstelle angeordnet ist, dient zum Abstreifen des von der Ablösewalze aufgenommenen Farbmittels. Die Ablösewalze taucht vorzugsweise in ein Bad mit Trägerflüssigkeit ein. Nach dem Durchlaufen des Bades kann eine weitere Rakel am Umfang der Ablösewalze angeordnet sein, um die Flüssigkeit an der Oberfläche der Ablösewalze abzustreifen. Die Oberflächenenergie der Ober­ fläche der Ablösewalze sollte derart eingestellt sein, daß zwischen dem Farbmittelrest und der Oberfläche der Ablöse­ walze eine höhere Adhäsion vorhanden ist als die Kohäsion innerhalb des Farbmittelrestes. Die Kohäsion innerhalb des Farbmittelrestes sollte größer die Adhäsion zwischen dem Farbmittelrest und der Oberfläche des Bildträgers sein.

Eine andere Ausführungsform der Reinigungsstation enthält ein Reinigungsvlies, das an den Bildträger angedrückt ist. Vorzugsweise wird das Reinigungsvlies mit erheblich gerin­ gerer Geschwindigkeit bewegt als die Umfangsgeschwindig­ keit des Bildträgers. Das Reinigungsvlies kann als Endlos­ band ausgebildet sein, welches nach dem Kontakt mit der Oberfläche des Bildträgers durch ein mit Trägerflüssigkeit gefülltes Bad geführt ist. Das Farbmittel wird so gelöst und aus dem Reinigungsvlies entfernt. Das Endlosband wird mit einer Rakel und vorzugsweise mit Ultraschall beauf­ schlagt. Nach dem Verlassen des Bades wird überschüssige Trägerflüssigkeit vom Endlosband entfernt, vorzugsweise mithilfe eines Quetschwalzenpaares.

Alternativ kann das Reinigungsvlies auf einer Spenderrolle aufgerollt sein, und wird mithilfe einer Walze und einem Sattel mit der Oberfläche des Bildträgers in Kontakt ge­ bracht. Anschließend wird das Reinigungsvlies auf eine Empfängerrolle aufgewickelt. Das Reinigungsvlies wird von der Spenderrolle zur Empfängerrolle schrittweise bewegt. Zwischen zwei Schritten können bis zu mehrere tausend Blatt bedruckt werden.

Bei einer weiteren Alternative der Reinigungsstation ent­ hält diese eine Rakel, die an den Bildträger angedrückt ist. Wenn der Bildträger in Form eines Bandes vorliegt, kann als Gegenlager für die Rakel eine Walze oder eine Stange vorgesehen sein.

Bei einer anderen Ausführungsform der Reinigungsstation enthält diese eine Schwallbad-Einrichtung, die einen Strahl mit Reinigungsflüssigkeit auf die Oberfläche des Bildträgers richtet. Als Reinigungsflüssigkeit wird vor­ zugsweise die Trägerflüssigkeit des Farbmittels verwendet.

Eine andere Variante der Reinigungsstation enthält eine Walzenbad-Einrichtung, die mithilfe einer Walze Reini­ gungsflüssigkeit an die Oberfläche des Bildträgers bringt. Diese Reinigungsflüssigkeit, vorzugsweise die Trägerflüs­ sigkeit des Farbmittels, löst die Farbmittelreste, die mit der Walzendrehung abtransportiert werden. Auf die genannte Walze wirkt dann eine Rakel ein, die das gelöste flüssige Farbmittel abstreift.

Eine andere Variante der Reinigungsstation enthält ein Airknife. Dieses verdrängt das flüssige Farbmittel vom zu reinigenden Bildträger. Die verdrängten Farbmittelreste können aufgefangen, aufbereitet und für den Druckprozeß wiederverwendet werden.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Reinigungsstation enthält eine Absaugeinrichtung, die den flüssigen Farbmit­ telrest von der Oberfläche des Bildträgers absaugt. Die abgesaugte Abluft kann gefiltert und das flüssige Farbmit­ tel abgeschieden werden, welches vorzugsweise beim weite­ ren Druckprozeß wiederverwendet wird.

Optional kann in Bewegungsrichtung des Bildträgers gesehen vor der Reinigungsstation 30 eine Anlöse-Station angeord­ net sein (nicht dargestellt), die auf die Oberfläche des Bildträgers eine Reinigungsflüssigkeit aufträgt. Zum Auf­ tragen kann eine Schöpfwalze vorgesehen sein; alternativ kann ein Abschnitt des Bildträgers ein Bad mit Reinigungs­ flüssigkeit durchlaufen. Vorteilhaft ist es, wenn als Rei­ nigungsflüssigkeit die Trägerflüssigkeit des Farbmittels verwendet wird. Vorteilhaft ist es, wenn die Kontaktstelle zwischen Reinigungsflüssigkeit und Bildträger mit Ultra­ schallenergie beaufschlagt ist.

Gemäß Fig. 1 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Drehrichtung der Fotoleitertrommel 12 gesehen nach der Reinigungsstation 30 eine Regenerier-Station 32 angeord­ net. Während die Reinigungsstation 30 eine kontinuierliche mechanische Reinigung gewährleistet, dient die Regenerier- Station 32 der Einstellung und der dauerhaften Gewährlei­ stung definierter Prozeßbedingungen, insbesondere bezüg­ lich der Oberflächeneigenschaften, wie der Oberfläche­ nenergie des Latentbild-Trägers, das Oberflächenenergie­ verhältnis zwischen der Oberfläche des Latentbild-Trägers, dem flüssigen Farbmittel und gegebenenfalls der Oberfläche des Zwischenträgers, sowie der Oberflächenrauhigkeit, d. h. der mikroskopischen Struktur der Oberfläche. Weiterhin dient die Regenerier-Station zum Einstellen definierter Prozeßbedingungen im Hinblick auf die elektrischen Eigen­ schaften an der Oberfläche des Latentbild-Trägers, bei­ spielsweise im Hinblick auf die Ladungsinjektionsverhält­ nisse und auf den Oberflächenwiderstand. Demgemäß legt die Regenerierstation die Oberflächenenergie fest, die die Be­ netzbarkeit der Oberfläche mit dem flüssigen Farbmittel steuert. Die Regenerier-Station trägt hierzu auf die Ober­ fläche des Bildträgers, der ein Zwischenträger oder ein Latentbild-Träger sein kann, eine die Oberflächenenergie beeinflussende Substanz auf, vorzugsweise Tensid-Lösungen, insbesondere in Wasser gelöste nicht ionische Tenside. Diese Substanz kann beispielsweise mit einer Schichtdicke von kleiner 0,3 µm aufgetragen sein, die die Oberfläche vollständig benetzt, vorzugsweise in einer Zeit kleiner 5 ms.

Weiterhin kann die Regenerier-Station eine Koronavorrich­ tung enthalten, die eine Korona mit einer Wechselspannung im Bereich von 1 bis 20 kVss (gemessen von Spitze zu Spitze) bei einer Frequenz im Bereich von 1 bis 10 kHz hat. Diese Koronavorrichtung kann alternativ zum Auftragen der Substanz eingesetzt werden oder in Kombination zusam­ men mit der Substanz.

In einer weiteren Alternative erfolgt die Reinigung und Regenerierung kombiniert in einem einzigen Arbeitsgang. Es wird beispielsweise die Schwallbad-Reinigung oder eine Walzenbad-Reinigung verwendet. Der Reinigungsflüssigkeit wird hierzu eine die Oberflächenenergie steuernde Sub­ stanz, vorzugsweise eine Tensidlösung beigemischt. Mit der Reinigungsflüssigkeit wird dann diese Substanz auf den Bildträger übertragen. Überschüssige Reinigungsflüssigkeit kann wieder entfernt werden, wobei derartige Reste einer Wiederaufbereitung zugeführt werden können.

Optional kann bei der Reinigung mit einer Reinigungsflüs­ sigkeit und einer beigemengten Substanz, die die Oberflä­ chenenergie steuert, und nach einer erfolgten Regenerie­ rung eine Trocknung der Oberfläche des Bildträgers durch geeignete Mittel erfolgen, beispielsweise durch eine warme und trockene Luftströmung, die auf die Oberfläche gerich­ tet ist. Diese Trocknung dient dazu, die oberflächenakti­ ven Anteile zu erhöhen und dadurch ihre Wirkung zu verstärken. Außerdem wird eine unter Umständen störende Wir­ kung überschüssiger Reinigungsflüssigkeit vermieden.

Im folgenden werden fotodielektrische Bilderzeugungspro­ zesse erläutert, mit deren Hilfe auf einem Fotoleiter La­ tentbilder erzeugt werden können, die durch das flüssige Farbmittel unter Überwindung des Luftspaltes eingefärbt werden können. Hierzu wird mithilfe des Schichtsystems des Fotoleiters ein bildmäßig verteiltes elektrisches Feld er­ zeugt, dessen Komponenten im Raum über der Oberfläche Kraftwirkung auf geladene Teilchen, polarisierbare und leitfähige Objekte ausüben, d. h. z. B. auf polarisierbare Bestandteile der Farbmittelflüssigkeit. Die elektrische Feldverteilung auf der Oberfläche des Fotoleiters wird bei der Entwicklung mithilfe des transferierenden flüssigen Farbmittels sichtbar gemacht. Die Reinigung der obersten Schicht des Fotoleiters, die in Kontakt mit dem Farbmittel kommt, muß an die Besonderheiten des flüssigen Farbmittels angepaßt sein. Neben einer Säuberung dieser Oberfläche und der Herstellung eines definierten Ladungszustandes der oberen isolierenden Deckschicht des Fotoleiters muß auch der Oberflächenenergiezustand dieser Deckschicht nach je­ dem Farbstoffübertragungswechsel wieder hergestellt bzw. erhalten werden. Das Material der oberen isolierenden Deckschicht des Fotoleiters muß demgemäß auf die Verwen­ dung wässriger Farbmittel abgestimmt sein. Zur Einfärbung der Oberfläche des Fotoleiters müssen die Oberflächenener­ gieverhältnisse derart beschaffen sein, daß in den einzu­ färbenden Latentbild-Flächen die Trägerflüssigkeit mit dem Farbmittel an der Oberfläche haften bleibt. Zumindest muß diese Haftungsbedingung für den Feststoffanteil des Farb­ mittels gelten. In den nicht einzufärbenden Bereichen der Oberfläche des Fotoleiters muß die elektrische Abstoßungs­ wirkung derart überwiegen, daß keine Flüssigkeit in Kontakt mit der isolierenden Oberfläche des Fotoleiters kommt.

Eine Variante besteht darin, daß wegen der Stabilität des elektrischen Feldes über der isolierenden Deckschicht des Fotoleiters auch ein permanentes Heranführen der Farbmit­ tel enthaltenden Flüssigkeit an diese isolierende Schicht vorgenommen werden kann, wobei die Polarität der festen Farbmittelteilchen in der Flüssigkeit so beschaffen sein muß, daß diese Teilchen durch das elektrische Feld in den einzufärbenden Bereichen angezogen werden. In den nicht einzufärbenden Bereichen ist die elektrische Feldrichtung umgekehrt, so daß die geladenen festen Farbmittelteilchen abgestoßen werden.

Eine bildmäßige Einfärbung der Deckschicht des Fotoleiters kann auch dadurch erreicht werden, daß die einzufärbenden Bereiche durch die kombinierte Wirkung der Oberfläche­ nenergiebeziehung zwischen der isolierenden Deckschicht und der Flüssigkeit und des elektrischen Feldes relativ gut und die nicht einzufärbenden Bereiche wegen der umge­ kehrten Feldrichtung relativ schlecht benetzt werden. Diese Art der Einfärbung oder die Kombination mit der Ab­ lagerung der geladenen festen Farbmittelteilchen eignet sich insbesondere für den Entwicklungsprozeß bei hoher Ge­ schwindigkeit. Um einen Hochgeschwindigkeitsprozeß mit ei­ ner reinen Teilchenablagerung ohne wesentliche Benetzungs­ unterschiede zwischen den einzufärbenden und den nicht einzufärbenden Bereichen zu realisieren, muß die Flüssig­ keitsschicht sehr dünn und die Konzentration der festen Farbmittelteilchen relativ hoch sein. Eine möglichst große Teilchenladung ist für die Hochgeschwindigkeitsentwicklung vorteilhaft.

Bei einem herkömmlichen Fotoleiter mit einer außen liegen­ den fotoleitenden Schicht kann gemäß einem Ausführungsbei­ spiel diese fotoleitende Schicht mit einer dünnen isolie­ renden Deckschicht versehen werden. Diese Deckschicht wird so gewählt, daß sie die gestellten Anforderungen an die Benetzbarkeit und weitere Oberflächeneigenschaften, wie z. B. die Ladungsinjektionseigenschaft, für die Aufnahme und das Abgeben eines flüssigen Farbmittels erfüllt.

In den Fig. 21 bis 26 werden fotodielektrische Bilder­ zeugungsprozesse erläutert. Zur Latentbild-Erzeugung kann ein fotodielektrischer Prozeß (Fig. 21 und 22) verwen­ det werden, bei dem die Entstehung des Latentbildes durch ein elektrisches Feld im Fotoleiter gesteuert wird. Wei­ terhin kann zur Latentbilderzeugung ein aufladestromge­ steuerter Prozeß verwendet werden (Fig. 23 bis 26).

Anhand Fig. 21 wird ein Bilderzeugungsprozeß erläutert, der auch als Nakamura-Prozeß 1 bezeichnet wird. Die in den folgenden Figuren dargestellten Fotoleiter haben jeweils eine untere leitfähige Schicht 110, eine mittlere fotoemp­ findliche Schicht 112 und eine obere isolierende Deck­ schicht 114. Diese Deckschicht 114 bestimmt den Oberflä­ chenenergiezustand, den elektrischen Oberflächenwiderstand und die Ladungsinjektionseigenschaften des Fotoleiters. Die Deckschicht 114 selbst beeinflußt den elektrofotogra­ fischen Prozeß zur Erzeugung des Latentbildes nicht we­ sentlich.

Bei dem Bilderzeugungsprozeß nach Fig. 21 wird in einem ersten Schritt das Schichtsystem des Fotoleiters zunächst mit einer Polarität gleichmäßig aufgeladen, wobei durch Ladungsträgerinjektionen aus der unteren, leitfähigen Schicht 110 in die Fotoleiterschicht 112 und/oder durch gleichzeitige gleichmäßige Belichtung (nicht dargestellt) die Entstehung eines elektrischen Feldes in der Fotolei­ terschicht 112 verhindert wird. Anschließend wird das Schichtsystem mit der entgegengesetzten Polarität umgela­ den, wobei ein elektrisches Feld in der Fotoleiterschicht 112 entsteht (zweiter Schritt). In einem dritten Schritt wird das Schichtsystem bildmäßig belichtet, wobei das La­ tentbild entsteht. In der Fig. 21 sind typische Poten­ tialverhältnisse eingetragen.

Fig. 22 betrifft einen fotodielektrischen Bilderzeugungs­ prozeß, der auch als Hall-Prozeß bezeichnet wird. In einem ersten Schritt wird das Schichtsystem des Fotoleiters zu­ nächst mit einer Polarität gleichmäßig aufgeladen, wobei sich sowohl in der Fotoleiterschicht 112 als auch in der Deckschicht 114 ein elektrisches Feld aufbaut. Anschlie­ ßend wird das Schichtsystem bildmäßig belichtet (zweiter Schritt). In belichteten Bereichen wird dadurch das elek­ trische Feld in der Fotoleiterschicht 112 abgebaut, wäh­ rend es in unbelichteten Bereichen erhalten bleibt. In ei­ nem dritten Schritt erfolgt eine erneute gleichmäßige Auf­ ladung mit derselben Polarität wie im ersten Schritt. An­ schließend erfolgt eine gleichmäßige Flächenbelichtung, wobei in allen Bereichen der Fotoleiterschicht 112 das elektrische Feld abgebaut wird und das Latentbild entsteht (vierter Schritt). In der Fig. 22 sind wieder typische Potentialverhältnisse eingetragen.

Fig. 23 zeigt einen fotodieelektrischen Bilderzeugungs­ prozeß, der auch als Katsuragawa-Prozeß bezeichnet wird, wobei zur Latentbild-Erzeugung ein aufladestromgesteuerter Prozeß verwendet wird. In einem ersten Schritt wird das Schichtsystem des Fotoleiters zunächst mit einer Polarität gleichmäßig aufgeladen, wobei durch Ladungsträgerinjektion aus der unteren leitfähigen Schicht 110 in die Fotoleiter­ schicht 112 und/oder durch gleichzeitige gleichmäßige Belichtung (nicht dargestellt) die Entstehung eines elektri­ schen Feldes in der Fotoleiterschicht 112 verhindert wird. In einem zweiten Schritt wird das Schichtsystem bildmäßig belichtet und gleichzeitig mit entgegengesetzter Polarität zur Aufladung im ersten Schritt umgeladen, wobei in be­ lichteten Bereichen die Entstehung eines elektrischen Fel­ des in der Fotoleiterschicht 112 verhindert wird. In unbe­ lichteten Bereichen entsteht ein elektrisches Feld in der Fotoleiterschicht 112. In einem dritten Schritt wird das Schichtsystem gleichmäßig belichtet, wobei das Latentbild entsteht. Auch in der Fig. 23 sind typische Potentialver­ hältnisse eingetragen.

In Fig. 24 ist ein weiterer aufladestromgesteuerter Bilderzeugungsprozeß beschrieben, der als Canon-NP-Prozeß bezeichnet wird. In einem ersten Schritt wird das Schichtsystem des Fotoleiters zunächst mit einer Polarität gleichmäßig aufgeladen, wobei durch Ladungsträgerinjektion aus der unteren, leitfähigen Schicht 110 in die Fotoleiterschicht 112 und/oder durch gleichzeitige gleichmäßige Belichtung (nicht dargestellt) die Entstehung eines elektrischen Feldes in der Fotoleiterschicht 112 verhindert wird. Anschließend wird das Schichtsystem bildmäßig belichtet und gleichzeitig, vorzugsweise mithilfe einer Wechselstromkorona, entladen, wobei in belichteten Bereichen die Entstehung eines elektrischen Feldes in der Fotoleiterschicht 112 verhindert wird. In unbelichteten Bereichen entsteht ein elektrisches Feld in der Fotoleiterschicht 112 (zweiter Schritt). In einem dritten Schritt wird das Schichtsystem gleichmäßig belichtet, wobei das Latentbild entsteht. In der Fig. 24 sind wieder typische Potentialverhältnisse eingetragen.

Fig. 25 beschreibt einen aufladestromgesteuerten Bilder­ zeugungsprozeß, der als Nakamura-Prozeß 3 bezeichnet wird.

In einem ersten Schritt wird das Schichtsystem gleichmäßig mit einer Polarität aufgeladen (im Beispiel nach Fig. 25 wurde die positive Polarität gewählt) und gleichzeitig bildmäßig belichtet. In belichteten Bereichen wird dabei die Entstehung eines elektrischen Feldes in der Fotolei­ terschicht 112 verhindert, während in unbelichteten Berei­ chen sowohl in der Fotoleiterschicht 112 als auch in der Deckschicht 114 ein etwas kleineres elektrisches Feld ent­ steht. Anschließend erfolgt im zweiten Schritt eine gleichmäßige Umladung mit entgegengesetzter Polarität zur Aufladung im ersten Schritt. Das Oberflächenpotential ist danach in im ersten Schritt belichteten und unbelichteten Bereichen gleich groß, im Beispiel nach Fig. 25 etwa -500 Volt. Bei der abschließenden gleichmäßigen Belichtung des gesamten Schichtsystems (dritter Schritt) entsteht das La­ tentbild. Typische Potentialverhältnisse sind wieder in der Fig. 25 eingetragen.

Fig. 26 zeigt einen aufladestromgesteuerten Bilderzeu­ gungsprozeß, der als Simac-Prozeß bezeichnet wird. Im er­ sten Schritt wird das Schichtsystem gleichmäßig mit einer Polarität aufgeladen (im Beispiel nach Fig. 26 positiv) und gleichzeitig bildmäßig belichtet. In belichteten Be­ reichen wird dabei die Entstehung eines elektrischen Fel­ des in der Fotoleiterschicht 112 verhindert, während in unbelichteten Bereichen sowohl in der Fotoleiterschicht 112 als auch in der Deckschicht 114 ein etwas kleineres elektrisches Feld entsteht. Bei der nachfolgenden gleich­ mäßigen Belichtung des gesamten Schichtsystems entsteht im zweiten Schritt das Latentbild, wobei das elektrische Feld in allen Bereichen der Fotoleiterschicht verschwindet. Auch in der Fig. 26 sind typische Potentialverhältnisse eingetragen.

Bezugszeichenliste

10

Endbildträger

12

Fotoleitertrommel
P1, P2, P3 Drehrichtungspfeile

14

Zwischenträgertrommel

16

Umladekorotron

18

Belichtungsstation

20

Korotron

22

Lichtquelle

24

,

24

a Einfärbestation

26

,

26

a Applikatorwalze

28

Heißlußfterzeuger

30

Reinigungsstation

32

Regenerierstation

34

weitere Reinigungsstation

35

Heißluftstation

36

Zuführwalze

38

gleichmäßiger Flüssigkeitsfilm

40

Schöpfwalze

42

Näpfchen

44

Schöpfwanne

46

Rakel

48

Tröpfchenteppich

50

Tröpfchen

52

Rakel

54

,

56

Leitungssystem
UB Biaspotential
UP Potentialmuster

60

Erhebungen

62

Flächenabschnitte

64

Ausschnitt

66

Tröpfchen

68

Farbmittel

70

Bildelement

72

kontinuierliche Farbmittelschicht
E Feldstärke

74

Bildstelle

76

Deckschicht

78

erste Bereiche erhöhter elektrischer Leitfähigkeit

80

freigelassene Bereiche

84

Näpfchen

86

zweite Bereiche geänderter Oberflächenenergie

88

dritte Bereiche mikroskopischer Erhebungen

90

metallischer Grundkörper

92

erhabene Inseln

94

Deckschicht

100

Wanne

101

Farbmittelreste

102

Bürstenwalze

103

Bürste
P4 Drehpfeil
UR Spannung

104

Absaugeinrichtung

106

Bad

107

Ultraschallquelle

110

leitfähige Schicht

112

fotoempfindliche Schicht

114

Deckschicht

Claims (60)

1. Einrichtung zum Reinigen eines Bildträgers von Farb­ bildresten, insbesondere zum Reinigen eines Latentbild- Trägers oder eines Zwischenträgers eines elektrografischen Druckers oder Kopierers,
bei der ein Latentbild-Träger (12) mit einem Potentialmu­ ster (UP) entsprechend einem zu druckenden Bildmuster ver­ sehen wird,
ein Applikatorelement (26, 26a) mit einer Schicht (48, 72) eines Farbmittels versehen wird,
zwischen Flüssigkeitsschicht (48, 72) und der ihr gegen­ überstehenden Oberfläche des Latentbild-Trägers (12) ein Luftspalt (L) vorgesehen ist,
und bei der zum Einfärben des latenten Bildes auf dem La­ tentbild-Träger (12) Tröpfchen (50) von der Flüssigkeits­ schicht (48, 72) auf die Oberfläche des Latentbild-Trägers (12) unter Überwindung des Luftspaltes (L) übertragen wer­ den,
wobei die Reinigungseinrichtung am Umfang des Bildträgers angeordnet ist, und die nach dem Übertragen des mit einem flüssigen Farbmittel eingefärbten Bildes verbleibenden Re­ ste des Farbmittels von der Oberfläche des Bildträgers (12, 14) entfernt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die Reinigungsein­ richtung (30) eine Bürstenwalze (102) enthält, deren Bür­ ste (103) mit der Oberfläche des Bildträgers (12) in Kon­ takt steht und das Farbmittel entfernt.

3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Bürste (103) nach dem Kontakt mit dem Bildträger (12, 14) ein Bad (106) durchläuft, welches Trägerflüssigkeit des Farbmittels enthält, um die Reste an Farbmittel in der Trägerflüssigkeit zu lösen.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei zum Ablösen der Farbmittelreste von der Bürste (103) der Kon­ taktbereich zwischen Bürste und Trägerflüssigkeit mit Ul­ traschallenergie (107) beaufschlagt wird.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die an der Bürste (103) nach dem Verlassen des Bades (106) mit Trägerflüssigkeit noch anhaftenden Flüssigkeits­ reste durch eine Absaugeinrichtung (104) abgesaugt werden.

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die in der Trägerflüssigkeit gelösten Farbmittelre­ ste für den Druckprozeß wieder verwendet werden.

7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sie eine Ablösewalze enthält, welche an die Oberflä­ che des Bildträgers angedrückt ist, und daß in Drehrich­ tung der Ablösewalze gesehen nach der Kontaktstelle eine Rakel zum Abstreifen des von der Ablösewalze aufgenommenen Farmittels angeordnet ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, wobei die Ablösewalze in ein Bad mit Trägerflüssigkeit eintaucht, und daß nach dem Durchlauf des Bades eine weitere Rakel am Umfang der Ablö­ sewalze angeordnet ist.

9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Oberflächenenergie der Oberfläche der Ablöse­ walze derart gewählt ist, daß zwischen dem Farbmittelrest und der Oberfläche der Ablösewalze eine höhere Adhäsion vorhanden ist als die Kohäsion innerhalb des Farbmittelre­ stes, und daß die Kohäsion innerhalb des Farbmittelrestes größer als die Adhäsion zwischen dem Farbmittelrest und der Oberfläche des Bildträgers ist.

10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reinigungsstation ein Reinigungsvlies enthält, das an den Bildträger angedrückt ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, wobei das Reini­ gungsvlies mit erheblich geringerer Geschwindigkeit als die Umfangsgeschwindigkeit des Bildträgers bewegt wird.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei das Vlies auf einer Spenderrolle aufgerollt ist, mithilfe einer Walze oder einem Sattel mit der Oberfläche des Bildträgers in Kontakt gebracht wird, und danach auf einer Empfängerrolle aufgewickelt wird.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, wobei das Vlies von der Spenderrolle zur Empfängerrolle schrittweise bewegt wird.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei das Vlies als Endlosband ausgebildet ist, daß es nach dem Kontakt mit der Oberfläche des Bildträgers durch ein mit Trägerflüssigkeit gefülltes Bad geführt ist, und daß das aufgesaugte Farbmittel angelöst und entfernt wird.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, wobei das Endlosband mit einer Rakel und vorzugsweise mit Ultraschall beaufschlagt wird, und daß nach dem Verlassen des Bades überschüssige Trägerflüssigkeit vom Endlosband entfernt wird, vorzugs­ weise mithilfe eines Quetschwalzenpaares.

16. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reinigungsstation eine Rakel enthält, die an den Bildträger angedrückt ist.

17. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei einem Bildträger in Form eines Bandes als Gegen­ lager für die Rakel eine Walze oder eine Stange vorgesehen ist.

18. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reinigungsstation eine Schwallbad-Einrichtung enthält, die einen Strahl mit Reinigungsflüssigkeit auf die Oberfläche des Bildträgers richtet.

19. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Reinigungsflüssigkeit die Trägerflüssigkeit des Farbmittels verwendet wird.

20. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reinigungsstation eine Walzenbadeinrichtung ent­ hält, die mithilfe einer Walze Reinigungsflüssigkeit an die Oberfläche des Bildträgers bringt, welche den Farbmit­ telrest löst und mit der Walzendrehung abtransportiert.

21. Einrichtung nach Anspruch 20, wobei auf die Walze eine Rakel einwirkt, die das gelöste flüssige Farbmittel ab­ streift.

22. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reinigungsstation ein Airknife enthält, welches den Farbmittelrest abstreift.

23. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reinigungsstation eine Absaugeinrichtung enthält, die den flüssigen Farbmittelrest von der Oberfläche des Bildträgers absaugt.

24. Einrichtung nach Anspruch 23, wobei die abgesaugte Ab­ luft gefiltert und das flüssige Farbmittel abgeschieden wird, das vorzugsweise beim weiteren Druckprozeß wieder­ verwendet wird.

25. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in Bewegungsrichtung des Bildträgers gesehen vor der Reinigungsstation eine Anlös-Station angeordnet ist, die auf die Oberfläche des Bildträgers eine Reinigungsflüssig­ keit aufträgt.

26. Einrichtung nach Anspruch 25, wobei zum Auftragen eine Schöpfwalze vorgesehen ist, oder daß ein Abschnitt des Bildträgers ein Bad mit Reinigungsflüssigkeit durchläuft.

27. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Reinigungsflüssigkeit Trägerflüssigkeit des Far­ mittels verwendet wird.

28. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontaktstelle zwischen Reinigungsflüssigkeit und Bildträger mit Ultraschallenergie beaufschlagt ist.

29. Einrichtung zum Regenerieren der Oberfläche eines Bildträgers, insbesondere zum Regenerieren eines Latent­ bild-Trägers oder eines Zwischenträgers eines elektrogra­ fischen Druckers oder Kopierers, wobei die Einrichtung am Umfang des Bildträgers (12, 14) angeordnet ist und auf der Oberfläche des Bildträgers (12, 14) definierte Oberflächeneigenschaften erzeugt derart, daß die Oberfläche ein flüssiges Farbmittel aufnimmt und wieder abgibt.

30. Einrichtung nach Anspruch 29, wobei eine definierte Oberflächenenergie, die die Benetzbarkeit der Oberfläche mit dem flüssigen Farbmittel steuert, ein elektrischer Oberflächenwiderstand und/oder definierte Ladungsträger- Injektions-Verhältnisse eingestellt werden.

31. Einrichtung nach Anspruch 29 oder 30, wobei die als Regenerierstation (32) ausgebildete Einrichtung auf die Oberfläche des Bildträgers eine die Oberflächenenergie be­ einflussende Substanz aufträgt, vorzugsweise Tensidlösun­ gen, insbesondere in Wasser gelöste nichtionische Tenside.

32. Einrichtung nach Anspruch 31, wobei die die Oberflä­ chenenergie beeinflussende Substanz mit einer Schichtdicke von < 0,3 µm aufgetragen ist, die die Oberfläche vollstän­ dig benetzt.

33. Einrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 32, wobei die Regenerierstation (32) eine Koronavorrichtung enthält, die eine Korona mit einer Wechselspannung im Bereich von 1 bis 20 kVss bei einer Frequenz im Bereich von 1 bis 10 kHz hat.

34. Einrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 33, wobei die Reinigungsflüssigkeit eine die Oberflächenenergie be­ einflussende Substanz enthält, vorzugsweise eine Tensidlö­ sung.

35. Einrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 34, wobei der Bildträger nach dem Durchlaufen der Regenerierstation getrocknet wird, vorzugsweise durch eine warme und troc­ kene Luftströmung.

36. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 29 bis 35, wobei am Umfang des Bildträgers zusätzlich zur Re­ generiereinrichtung eine Reinigungseinrichtung angeordnet ist, die die nach dem Übertragen des mit einem flüssigen Farbmittel eingefärbten Bildes verbleibenden Reste des Farbmittels von der Oberfläche des Bildträgers (12, 14) entfernt.

37. Einrichtung nach Anspruch 36, wobei die Reinigung und die Regenerierung der Oberflächeneigenschaften des Bildträgers in einem gemeinsamen Schritt durchgeführt wer­ den.

38. Einrichtung nach Anspruch 36, wobei zur Reinigung und zur Regenerierung der Oberflächeneigenschaften des Bildträgers in einem gemeinsamen Schritt eine Substanz, vorzugsweise eine Flüssigkeit verwendet wird, die die Farbmittelreste von der Oberfläche des Bildträgers auf­ nimmt, vorzugsweise löst, und die Substanzen enthält, die die Oberflächeneigenschaften des Bildträgers definiert er­ zeugen.

39. Einrichtung nach einem der Ansprüche 36-38, wobei die Reinigungseinrichtung entsprechend den Merkmalen einer der Ansprüche 1-28 ausgebildet ist.

40. Verfahren zum Reinigen eines Bildträgers von Farbbild­ resten, insbesondere zum Reinigen eines Latentbild-Trägers oder eines Zwischenträgers eines elektrografischen Druc­ kers oder Kopierers,
bei dem ein Latentbild-Träger (12) mit einem Potentialmu­ ster (UP) entsprechend einem zu druckenden Bildmuster ver­ sehen wird,
ein Applikatorelement (26, 26a) mit einer Schicht (48, 72) eines Farbmittels versehen wird,
zwischen Flüssigkeitsschicht (48, 72) und der ihr gegen­ überstehenden Oberfläche des Latentbild-Trägers (12) ein Luftspalt (L) vorgesehen ist,
zum Einfärben des latenten Bildes auf dem Latentbild-Trä­ ger (12) Tröpfchen (50) von der Flüssigkeitsschicht (48, 72) auf die Oberfläche des Latentbild-Trägers (12) unter Überwindung des Luftspaltes (L) übertragen werden,
und bei dem am Umfang des Bildträgers eine Reinigungsein­ richtung angeordnet wird, die die nach dem Übertragen des mit einem flüssigen Farbmittel eingefärbten Bildes ver­ bleibenden Reste des Farbmittels von der Oberfläche des Bildträgers (12, 14) entfernt.

41. Verfahren nach Anspruch 40, wobei die Reinigungsein­ richtung (30) eine Bürstenwalze (102) enthält, deren Bür­ ste (103) mit der Oberfläche des Bildträgers (12) in Kon­ takt steht und das Farbmittel entfernt.

42. Verfahren nach Anspruch 41, wobei die Bürste (103) nach dem Kontakt mit dem Bildträger (12, 14) ein Bad (106) durchläuft, welches Trägerflüssigkeit des Farbmittels ent­ hält, um die Reste an Farbmittel in der Trägerflüssigkeit zu lösen.

43. Verfahren nach einem der Ansprüche 41 bis 42, wobei zum Ablösen der Farbmittelreste von der Bürste (103) der Kontaktbereich zwischen Bürste und Trägerflüssigkeit mit Ultraschallenergie (107) beaufschlagt wird.

44. Verfahren nach einem der Ansprüche 41 bis 43, wobei die an der Bürste (103) nach dem Verlassen des Bades (106) mit Trägerflüssigkeit noch anhaftenden Flüssigkeitsreste durch eine Absaugeinrichtung (104) abgesaugt werden.

45. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo­ bei die in der Trägerflüssigkeit gelösten Farbmittelreste für den Druckprozess wieder verwendet werden.

46. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 45, wobei die Reinigungseinrichtung eine Ablösewalze enthält, welche an die Oberfläche des Bildträgers angedrückt ist, und daß in Drehrichtung der Ablösewalze gesehen nach der Kontakt­ stelle eine Rakel zum Abstreifen des von der Ablösewalze aufgenommenen Farbmittels angeordnet ist.

47. Verfahren nach Anspruch 46, wobei die Ablösewalze in ein Bad mit Trägerflüssigkeit eintaucht, und daß nach dem Durchlauf des Bades eine weitere Rakel am Umfang der Ablö­ sewalze angeordnet ist.

48. Verfahren nach einem der Ansprüche 46 bis 47, wobei die Oberflächenenergie der Oberfläche der Ablösewalze der­ art gewählt ist, daß zwischen dem Farbmittelrest und der Oberfläche der Ablösewalze eine höhere Adhäsion vorhanden ist als die Kohäsion innerhalb des Farbmittelrestes, und daß die Kohäsion innerhalb des Farbmittelrestes größer als die Adhäsion zwischen dem Farbmittelrest und der Oberflä­ che des Bildträgers ist.

49. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo­ bei die Reinigungsstation ein Reinigungsvlies enthält, das an den Bildträger angedrückt ist.

50. Verfahren nach Anspruch 49, wobei das Reinigungsvlies mit erheblich geringerer Geschwindigkeit als die Umfangs­ geschwindigkeit des Bildträgers bewegt wird.

51. Verfahren zum Regenerieren der Oberfläche eines Bildträgers, insbesondere zum Regenerieren eines Latent­ bild-Trägers oder eines Zwischenträgers eines elektrogra­ fischen Druckers oder Kopierers, wobei über eine am Umfang des Bildträgers (12, 14) ange­ ordnete Regeneriereinrichtung auf der Oberfläche des Bildträgers (12, 14) definierte Oberflächeneigenschaften derart erzeugt werden, daß die Oberfläche ein flüssiges Farbmittel aufnimmt und wieder abgibt.

52. Verfahren nach Anspruch 51, wobei über eine definierte Oberflächenenergie, die die Benetzbarkeit der Oberfläche mit dem flüssigen Farbmittel steuert, ein elektrischer Oberflächenwiderstand und/oder definierte Ladungsträger- Injektions-Verhältnisse eingestellt werden.

53. Verfahren nach Anspruch 51 oder 52, wobei die als Re­ generierstation (32) ausgebildete Einrichtung auf die Oberfläche des Bildträgers eine die Oberflächenenergie be­ einflussende Substanz aufträgt, vorzugsweise Tensidlösun­ gen, insbesondere in Wasser gelöste nichtionische Tenside.

54. Verfahren nach Anspruch 53, wobei die die Oberflä­ chenenergie beeinflussende Substanz mit einer Schichtdicke von < 0,3 µm aufgetragen ist, die die Oberfläche vollstän­ dig benetzt.

55. Verfahren nach einem der Ansprüche 51 bis 54, wobei die Regenerierstation (32) eine Koronavorrichtung enthält, die eine Korona mit einer Wechselspannung im Bereich von 1 bis 20 kVss bei einer Frequenz im Bereich von 1 bis 10 kHz hat.

56. Verfahren nach einem der Ansprüche 51 bis 55, wobei die Reinigungsflüssigkeit eine die Oberflächenenergie be­ einflussende Substanz enthält, vorzugsweise eine Tensidlö­ sung.

57. Verfahren nach einem der Ansprüche 51 bis 56, wobei der Bildträger nach dem Durchlaufen der Regenerierstation getrocknet wird, vorzugsweise durch eine warme und troc­ kene Luftströmung.

58. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 51 bis 57, wobei eine im Bereich des Bildträgers zusätzlich zur Regeneriereinrichtung anordbare Reinigungseinrichtung die nach dem Übertragen des mit einem flüssigen Farbmittel eingefärbten Bildes verbleibenden Reste eines Farbmittels von der Oberfläche des Bildträgers (12, 14) entfernt.

59. Verfahren nach Anspruch 58, wobei die Reinigung und die Regenerierung der Oberflächeneigenschaften des Bildträgers in einem gemeinsamen Schritt durchgeführt wer­ den.

60. Verfahren nach Anspruch 59, wobei zur Reinigung und zur Regenierung der Oberflächeneigenschaften des Bildträ­ gers in einem gemeinsamen Schritt eine Substanz, vorzugsweise eine Flüssigkeit verwendet wird, die die Farbmittel­ reste von der Oberfläche des Bildträgers aufnimmt, vor­ zugsweise löst, und die Substanzen enthält, die die Ober­ flächeneigenschaften des Bildträgers definiert erzeugen.