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Diese Erfindung beschreibt ein elektrophoretisches Druckverfahren.
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Zum ein- oder mehrfarbigen Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers, zum Beispiel eines Einzelblattes oder eines bandförmigen Aufzeichnungsträgers aus verschiedenen Materialien ist es bekannt, auf einem Potenzialbildträger wie einem Fotoleiter, bildabhängig Potenzialbilder beziehungsweise Ladungsbilder zu erzeugen, die den zu druckenden Bildern, bestehend aus einzufärbenden und nicht einzufärbenden Bereichen, entsprechen. Die einzufärbenden Bereiche, die auch Bildstellen genannt werden, der Potenzialbilder werden mit einer Entwicklerstation durch Toner sichtbar gemacht (eingefärbt). Anschließend wird das Tonerbild auf den Aufzeichnungsträger beziehungsweise Substrat umgedruckt.
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Zum Einfärben der Bildstellen kann dabei entweder Trockentoner oder ein Flüssigentwickler, der den Toner in einer Flüssigkeit dispergiert enthält, verwendet werden.
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Ein Verfahren zur elektrophoretischen Flüssigentwicklung (elektrografische Entwicklung) ist bereits bekannt; siehe
EP 0 756 213 B1 oder
EP 0 727 720 B1 . Als Flüssigentwickler wird bei den bisher bekannten Verfahren eine unpolare Trägerflüssigkeit verwendet, wobei darin Tonerteilchen dispergiert vorliegen. Typische unpolare Lösungen, die als Trägerflüssigkeit verwendet werden, umfassen allgemein Silikonöle und Kohlenwasserstoffe.
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Bei dem Druckvorgang wird eine Anlage verwendet, die eine Entwicklerstation aus einer oder mehreren Entwicklerwalzen zum Benetzen des Bildträgerelementes mit Flüssigentwickler entsprechend den Potenzialbildern auf dem Bildträgerelement enthält. Über eine oder mehrere Transferwalzen wird dann das entwickelte Potenzialbild auf den Aufzeichnungsträger übertragen.
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Bei den bekannten Druckvorgängen unter Verwendung eines Flüssigtoners ist der Toner in einer Trägerflüssigkeit eingebettet, die den Toner transportiert, ohne jedoch selbst zur Einfärbung beizutragen. Neben den oben genannten Silikonölen und Kohlenwasserstoffen kommen als Trägerflüssigkeit auch Mineralöle zum Einsatz. Bei dem üblichen Druckvorgang wird die Trägerflüssigkeit zusammen mit dem Toner in einem Druckwerk von einer Einfärbestation auf einen Fotoleiter mit dem latenten Druckbild über eine Transferwalze auf ein Substrat oder Aufzeichnungsträger übertragen.
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Der Transfer des Toners zum Substrat wird durch eine Schicht aus der Trägerflüssigkeit zwischen einer Umdruckwalze und dem Substrat gewährleistet. Angetrieben von elektrischen Kräften wandert der Toner durch die Trägerflüssigkeitsschicht von der Umdruckwalze zum Substrat. Es findet somit eine elektrophoretische Migration des Toners zum Substrat statt.
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Für einen wirksamen Transfer des Toners ist eine vollständige Benetzung der Oberfläche des Substrates durch die Trägerflüssigkeit erforderlich, damit der Toner die Oberfläche des Substrates erreichen kann und nicht an der Umdruckwalze zurückbleibt.
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Bei dem derartigen bekannten Verfahren gibt es jedoch das Problem, dass ein Teil der Trägerflüssigkeit nach dem Transfer des Toners auf das Substrat auf diesem verbleibt und das Substrat nass wird. Daher muss das Substrat mit dem darauf transferierten Toner durch Verdampfen der Trägerflüssigkeit getrocknet werden. Die üblichen Trägerflüssigkeiten, die oben angegeben sind, haben jedoch den Nachteil, dass sie hohe Verdampfungspunkte aufweisen, so dass hohe Temperaturen zum Trocknen notwendig sind; beispielsweise sind Temperaturen von mehr als etwa 120°C üblich.
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Aus
US 3856519 A ist bekannt, die Trägerflüssigkeit während des Druckvorgangs durch eine andere zu ersetzen, die bei niedrigerer Temperatur verdampft. Hierfür wird die Transferoberfläche vor dem eigentlichen Transfer mit einer Lösung aus einer leicht flüchtigen Verbindung benetzt. Ein elektrostatisches Feld wird auferlegt, um den Transfer des Tonerbildes auf die Substratoberfläche zu bewirken, wobei vermieden wird, dass die hochsiedende Trägerflüssigkeit wie zum Beispiel das Silikonöl, auf das Substrat gelangt. Ein derartiges Verfahren ist jedoch sehr aufwändig, und es gelingt nicht immer zufriedenstellend, die Benetzung des Substrates mit der hochsiedenden Trägerflüssigkeit vollständig zu vermeiden.
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Zur Gewährleistung des Explosionsschutzes ist es nötig, große Mengen Spülluft durch die geheizte Strecke zu schicken und zu erwärmen. Das erfordert eine lange Trocknungsstrecke und erhöht den Energieverbrauch.
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Ein weiterer Nachteil des geschilderten Verfahrens unter Verwendung der Trägerflüssigkeit zum Beispiel auf Basis von Silikonölen besteht darin, dass die Trägerflüssigkeit durch den erforderlichen Trocknungsvorgang verlorengeht und somit für einen weiteren Druckvorgang immer neu aufgefüllt werden muss. Dies ist insbesondere im Hinblick auf die Kosten des Druckverfahrens nachteilig.
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Aus
GB 1 352 067 A ist ein Toner bekannt, der ein polymeres Material aus einem thermoplastischen, amphiphatischen Polymer enthält. Ein erster polymerer Anteil ist durch das System solvatisiert, während ein zweiter polymerer Anteil nicht solvatisiert ist. Beispiele typischer Polymermaterialien umfassen u. a. Carboxylatgruppen.
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Das durch die Erfindung zu lösende Problem besteht darin, ein Verfahren für einen elektrophoretischen Druckvorgang anzugeben, das kostengünstig und einfach durchzuführen ist. Hierfür soll ein Toner verwendet werden, der keine aufwändige Verdampfung der teuren Trägerflüssigkeit nach dem Transfer erforderlich macht. Ebenso soll die Trägerflüssigkeit für einen erneuten Druckvorgang wieder verwendbar sein.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei ein Toner, der sowohl in unpolaren Lösungsmitteln als auch in polaren Lösungsmitteln löslich ist, verwendet wird. Das wesentliche Merkmal dieser Erfindung besteht darin, dass an einer geeigneten Stelle während des Druckverfahrens der Toner aus der unpolaren Trägerflüssigkeit in eine polare Flüssigkeit transferiert wird. Dies ist möglich, weil der Toner sowohl hydrophile Gruppen als auch lipophile Gruppen im Molekül aufweist und somit amphiphile Eigenschaften hat.
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Als Toner ist grundsätzlich jeder Toner geeignet, der herkömmlich für solche Druckvorgänge eingesetzt wird, vorausgesetzt, dass der erfindungsgemäß eingesetzte Toner sowohl hydrophile als auch lipophile Gruppen aufweist. Derartige Gruppen sind beispielsweise aus der Tensidchemie seit langem bekannt und umfassen insbesondere kleinere chemische Gruppen wie -COO– (Carboxylatgruppe), -SO3 – (Sulfonatgruppe), -OSO3 – (Sulfatgruppen), Phosphatgruppen und/oder quaternäre Ammoniumgruppen, wobei vier gleiche oder verschiedene Reste an ein Stickstoffatom gebunden sind. Bevorzugt werden Carboxylatgruppen und quaternäre Ammoniumgruppen zusammen in einem Tonermolekül verwendet.
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Als hydrophobe Gruppen kommen üblicherweise bekannte hydrophobe Gruppen wie beispielsweise Kohlenwasserstoffgruppen, zum Beispiel Alkyl- oder Alkenylgruppen in Frage, die eine Kohlenstoffzahl von etwa 5 bis zu etwa 30 haben können.
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Besonders bevorzugte Toner umfassen Zusammensetzungen, die als Tonerharze zum Beispiel thermoplastische gesättigte Polyesterharze, Styrolharze wie Styrol-Acryl-Copolymerharze und Styrol-Acryl-modifizierte Polyesterharze, Alkydharze, Phenolharze, Epoxyharze, Polyamidharze, Polyacetolharze, Polyethylenharze, Polypropylenharze, Acrylharze jeweils alleine oder als Mischungen von zwei oder mehreren davon enthalten.
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Grundsätzlich besteht bezüglich der Kombination der lipophilen Gruppen und der hydrophilen Gruppen keine besondere Beschränkung, vorausgesetzt natürlich, dass die gewünschte Farbgebung auf dem Substrat nicht nachteilig beeinflusst wird. Die lipophilen Molekülgruppen im Toner lösen sich gut in einer unpolaren Trägerflüssigkeit, während sich die hydrophilen Gruppen in einer polaren Trägerflüssigkeit gut lösen.
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Als unpolare Trägerflüssigkeit können übliche Trägerflüssigkeiten eingesetzt werden wie die oben genannten Silikonöle, Mineralöle oder Kohlenwasserstoffe.
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Als polare Lösungen können erfindungsgemäß insbesondere Wasser, reines Wasser oder eine wässrig-alkoholische Lösung mit einem niedrigen Alkohol eingesetzt werden, der zum Beispiel 2 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist. Bevorzugt wird als alkoholische Komponente Ethanol eingesetzt. Der Anteil an Wasser in derartigen gemischten Lösungen kann in großen Bereichen variiert werden. Bevorzugt ist der Anteil an Wasser im Bereich von 10 bis 90 Gew.-%, wobei der Rest Alkohol ist, besonders bevorzugt 30 bis 70 Gew.-%.
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Als Pigmente können beispielsweise anorganische Pigmente wie Ruß, Graphit, Colcothar, Chromgelb und Ultramarinblau oder auch organische Pigmente wie Azopigmente, Phthalocyaninpigmente, Isoindolinpigmente, Anthachinonpigmente und Chinacridonpigmente jeweils alleine oder als Mischungen von zwei oder mehreren verwendet werden.
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Es ist ebenso möglich, kommerziell erhältliche, schnell trocknende Lacke und/oder Streichfarben auf wässriger oder wässrig-alkoholischer Basis zu verwenden. Derartige Lacke und/oder Streichfarben bilden auf dem Substrat einen Überzug, der schnell trocknet, wobei beim Transfer der Toner in diesen Lack oder die Streichfarbe übergeht.
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Die unpolare Trägerflüssigkeit, die die Tonerteilchen darin dispergiert aufweist, kann übliche weitere Stoffe enthalten, wie Bindemittel oder Farbstoffe. Ebenso können Ladungssteuerungsstoffe enthalten sein, die Ionen von der Tonerfläche aufnehmen bzw. an diese abgeben können. Beispiele umfassen Metallseifen, Metallalkoxide und alle Arten von Tensiden wie anionische, kationische, nichtionische oder amphotere Tenside oder Mischungen der genannten Substanzen. Die hier eingesetzten Mengen entsprechen den üblicherweise verwendeten Mengen.
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Für den Transfer des Toners auf das Substrat wird ein elektrisches Feld auferlegt, wobei der Toner vom unpolaren Lösungsmittel (Trägerflüssigkeit) in das polare Lösungsmittel migriert, so dass das Substrat im Wesentlichen oder besonders bevorzugt vollständig nur mit dem polaren Lösungsmittel in Kontakt gelangt. Hierdurch ist es möglich, einen Kontakt zwischen der unpolaren Trägerflüssigkeit und dem Substrat zu vermeiden.
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Zur Optimierung des Übertragungswirkungsgrades zwischen dem unpolaren und dem polaren Lösungsmittel steht ein elektrisches Feld zur Verfügung. Im polaren Lösungsmittel ist gewöhnlich die Leitfähigkeit zu hoch, um ein elektrisches Feld darüber aufzubauen, so dass das Feld fast vollständig im unpolaren Lösungsmittel anliegt. Der Toner wird also gegen die Grenzfläche gezogen. Der Rest wird durch die polaren Enden am Toner bewirkt, die den Toner im polaren Lösungsmittel verankern und den Übergang letztendlich bewirken. Dazu ist es hilfreich, wenn der Toner im polaren Lösungsmittel eine bessere Löslichkeit zeigt als im unpolaren. Limitierend für diese Einstellung ist lediglich die Anforderung, dass der Toner auch im unpolaren Lösemittel noch ausreichend löslich bleibt um nicht schnell zu sedimentieren; sonst wäre er nicht gut transportierbar und lagerbar.
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Toner, der an dem Übergang von unpolarem zu polarem Lösemittel nicht umgedruckt wird, kann zurückgeführt werden und wieder in den Druckprozess eingebracht werden.
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Nach dem Transfer des Toners erfolgt auf übliche Weise eine Fixierung und Trocknung, wobei eine Lufttrocknung besonders bevorzugt ist.
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Es ist ersichtlich, dass der Toner aufgrund seiner amphiphilen Eigenschaften während des Druckvorgangs von der unpolaren Trägerflüssigkeit in eine polare Lösung übergeht, so dass nur die polare Lösung mit dem zu bedruckenden Substrat in Kontakt gelangt. Hierdurch wird der bisher bekannte und erforderliche aufwändige Trocknungsvorgang der unpolaren Trägerflüssigkeit, die einen hohen Siedepunkt hat, vermieden, wodurch das erfindungsgemäße Verfahren kostengünstiger und einfacher durchzuführen ist.
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Erfindungsgemäß gibt es mehrere Möglichkeiten, wann die polare Lösung in den Druckvorgang eingebracht wird.
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Eine Möglichkeit besteht darin, einen Ladungsbildträger mit der den Toner in dispergierter Form enthaltenen, unpolaren Trägerflüssigkeit zu einer Transferwalze zu übermitteln. An dem Übergang von dem Ladungsbildträger zu der Transferwalze kann von einer weiteren Zuführwalze die polare Lösung zugeführt werden, so dass an der Übergangsstelle zwischen Ladungsbildträger und Transferwalze die den Toner enthaltene Trägerflüssigkeit mit der polaren Lösung in Kontakt gelangt. Aufgrund seiner amphiphilen Eigenschaften migriert der Toner von der Trägerflüssigkeit in die polare Lösung und wird auf der Transferwalze zur Umdruckstelle weitergeführt und gelangt von dieser auf das zu bedruckende Substrat, das zwischen der Transferwalze und einer dieser gegenüberliegend angeordneten Gegendruckwalze geführt wird. Hierdurch gelangt die polare Lösung zusammen mit den Tonerteilchen auf das Substrat. Die polare Lösung bildet dabei einen möglichst gleichmäßigen und vollständigen Film auf dem Substrat, wobei die Dicke des geschlossenen Filmes ungefähr 2 bis 20 μm, bevorzugt 5 bis 20 μm, weiter bevorzugt etwa 7 bis 10 μm beträgt.
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Der Transfer auf das Substrat erfolgt üblicherweise bei Temperaturen zwischen 18 und 30°C, wobei Raumtemperatur (20 bis 22°C) besonders bevorzugt ist.
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Die unpolare Trägerflüssigkeit verbleibt bei diesem Ausführungsbeispiel nur auf dem Ladungsbildträger und kann gegebenenfalls nach einer Reinigung erneut einem weiteren Druckvorgang zurückgeführt werden. Die Reinigungsvorrichtung ist in diesem Fall hinter der Übergangsstelle zwischen Ladungsbildträger und Transferwalze angeordnet.
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Durch diese Vorgehensweise ist es insbesondere möglich, den Verlust von unpolarer Trägerflüssigkeit zu vermeiden, beziehungsweise auf ein Minimum zu reduzieren. Weiterhin ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht mehr erforderlich, hohe Trocknungstemperaturen anzuwenden, weil die unpolare Trägerflüssigkeit mit ihrem hohen Siedepunkt nicht mehr auf das Substrat gelangt. Stattdessen ist auf dem Substrat eine verhältnismäßig leicht verdampfende Flüssigkeit wie Wasser oder eine wässrig-alkoholische Lösung, beziehungsweise ein schnell trocknender Lack oder Streichfarbe vorhanden, wodurch der anschließende Trocknungsvorgang auf wirtschaftliche Weise leicht und effizient durchgeführt werden kann. Das Verfahren zeichnet sich dadurch durch einen geringeren Energieverbrauch aus, wobei darüber hinaus auch Vorteile bestehen, weil keine gefährlichen Lösungen vom bedruckten Substrat entfernt werden müssen.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist es auch möglich, die Trägerflüssigkeit, die den Toner darin dispergiert aufweist und das unpolare Lösungsmittel enthält, über den Ladungsbildträger und die Transferwalze zu der Umdruckstelle zu transportieren. Von einer zusätzlich angeordneten Walze wird direkt auf das Substrat die oben beschriebene polare Flüssigkeit aufgetragen, und das so benetzte Substrat wird zur Umdruckstelle geleitet. Beim Kontakt des so benetzten Substrates mit der Transferwalze und der gegenüberliegend angeordneten Gegendruckwalze erfolgt an dieser Stelle der Transfer des Toners von der unpolaren Lösung in die polare Lösung. Auch bei dieser Variante wird gewährleistet, dass die unpolare Lösung nicht das Substrat benetzt, so dass nur die polare Lösung auf dem Substrat vorliegt. Auch hier kann eine anschließende Trocknung auf oben beschriebene Weise in einfacher Art durchgeführt werden. Die Transferwalze enthält nach dem Kontakt mit dem Substrat nur noch die unpolare Trägerflüssigkeit, die dann gegebenenfalls durch eine zusätzlich angebrachte Reinigungsvorrichtung gereinigt und einem erneuten Druckvorgang zurückgeführt werden kann.
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Somit ist es durch das erfindungsgemäße Verfahren möglich, Trägerflüssigkeit für erneute Druckverfahren zurückzuführen. Darüber hinaus ist eine einfache Trocknung des mit dem Tonerbild versehenen Substrates möglich, weil auf diesem Substrat leicht flüchtige Substanzen vorliegen, die darüber hinaus keinerlei Gefährdungspotenzial aufweisen.
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Diese Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, worin
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1 schematisch den Druckvorgang gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung darstellt; und
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2 schematisch den Druckvorgang gemäß einen zweiten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung darstellt.
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3 schematisch ein Tonerteilchen gemäß dieser Erfindung zeigt.
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Wie in 1 dargestellt ist, wird unpolare Trägerflüssigkeit zusammen mit dem amphiphilen Toner von einer Applicatorwalze (11) auf einen Ladungsbildträger (1) übertragen. Auf dem Ladungsbildträger (1) bildet die Trägerflüssigkeit mit darin dispergiertem Toner und weiteren Bestandteilen wie Bindemittel und zusätzliche Pigmentteilchen, einen einheitlichen dünnen Film. Der Ladungsbildträger (1) wird gegen den Uhrzeigersinn bewegt und gelangt in Kontakt mit einer Transferwalze (3). Diese Transferwalze (3) ist mit einer Zuführwalze (10) zum Zuführen einer polaren Flüssigkeit wie zum Beispiel Wasser oder die anderen oben genannten Lösungen versehen. Von dieser Zuführwalze (10) wird ein dünner Film aus der polaren Flüssigkeit auf der Oberfläche der Transferwalze gebildet. Beim Kontakt zwischen der Transferwalze (3) und dem Ladungsbildträger (1) stoßen die polare und die unpolare Lösung aufeinander, wobei der amphiphile Toner sich aufgrund seiner Lösungseigenschaften im polaren Lösungsmittel darin löst und in die polare Lösung migriert. Somit befindet sich auf der Transferwalze, die ebenfalls im Uhrzeigersinn bewegt wird, nach dem Kontakt mit dem Ladungsbildträger lediglich die polare Lösung zusammen mit dem Toner und gegebenenfalls vorhandenen weiteren Bestandteilen wie oben erwähnt, jedoch nicht mehr die unpolare Trägerflüssigkeit. Die unpolare Trägerflüssigkeit verbleibt stattdessen auf dem Ladungsbildträger und kann gegebenenfalls nach Durchlaufen einer in der Figur nicht dargestellten Reinigungsvorrichtung gereinigt und zu der Walze (11) zurückgeführt werden.
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Die Tonerteilchen zusammen mit der polaren Lösung werden mit Hilfe der Transferwalze zu der sogenannten Umdruckstation zur Übertragung auf das Substrat (8) weitergeführt. Das Substrat (8) wird zwischen der Transferwalze (3) und einer gegenüberliegend angeordneten Gegendruckwalze (7) durchgeleitet. Beim Kontakt mit der Transferwalze (3) erfolgt eine Benetzung des Substrates (8) mit der polaren Trägerflüssigkeit und dem Toner zum Substrat, unter Erzeugung des Druckbildes (9). Anschließend erfolgt eine übliche Trocknung und Fixierung, wobei bevorzugt eine Lufttrocknung durchgeführt wird.
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Alternativ ist es auch möglich, die Transferwalze (3) und/oder die Gegendruckwalze (7) zu erwärmen, so dass der Transfer des Tonerbildes und die Verdampfung der polaren Lösung gleichzeitig erfolgen können (Transfusing).
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2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, das gegenüber dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel bevorzugt ist.
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Bei dieser Alternative wird die unpolare Trägerflüssigkeit zusammen mit dem Toner vom Ladungsbildträger (1) und gegebenenfalls weiteren Bestandteilen auf die Transferwalze (3) übertragen. Das Substrat (8) wird wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel zwischen der Transferwalze (3) und einer gegenüberliegend angeordneten Gegendruckwalze (7) durchgeleitet, wobei sich an der Kontaktstelle die Umdruckstelle befindet. Vor dem Erreichen dieser Umdruckstelle wird auf das Substrat mit Hilfe einer zusätzlichen Walze (6) und einer dieser gegenüberliegend angeordneten weiteren Gegendruckwalze (7') eine polare Lösung auf das Substrat direkt aufgetragen. Es wird an dieser Stelle ° ein einheitlicher und geschlossener Film aus dem polaren Lösungsmittel beziehungsweise dem genannten Lack und/oder der Streichfarbe gebildet. Das so benetzte Substrat gelangt dann an die Umdruckstelle zwischen der Transferwalze (3) und der Gegendruckwalze (7) und kontaktiert die unpolare Trägerflüssigkeit, die darin die Tonerteilchen aufweist. Aufgrund der amphiphilen Eigenschaften des Toners erfolgt auch bei dieser Variante der Übergang des Toners von der unpolaren Trägerflüssigkeit in das polare Lösungsmittel, so dass auch bei dieser Variante nur die polare Lösung zusammen mit dem Toner mit dem Substrat (8) in Kontakt gelangt. Die nicht weiter benötigte unpolare Trägerflüssigkeit auf der Transferwalze (3) wird einer (nicht dargestellten) Reinigungsvorrichtung zugeführt und kann wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel einem erneuten Druckvorgang zurückgeführt werden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann als Substrat jedes üblicherweise verwendete Material eingesetzt werden. Beispielsweise werden als Substrate Papier oder dünne Kunststoff- oder Metallfolien verwendet. Als Papier kann normales Papier oder auch oberflächenbehandeltes Papier eingesetzt werden. Eine Oberflächenbeschichtung ist auch mit den dünnen Kunststoff- oder Metallfolien möglich. Es ist auch möglich, mit dem verwendeten Substrat eine Primerbeschichtung vor dem Bedrucken durchzuführen, beispielsweise um das Eindringen der wässrigen oder wässrig-alkoholischen Lösung in das Papier zu verhindern und damit den anschließenden Trocknungsvorgang weiter zu beschleunigen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren weist besondere Vorteile insbesondere im Hinblick auf die kostengünstige Durchführung und die Vermeidung von unnötig hohen Temperaturen während des Trocknungsvorganges auf. Durch Verwendung eines amphiphilen Toners ist es möglich, leicht einen Transfer von der unpolaren Lösung in die polare Lösung zu bewirken, so dass praktisch ausschließlich die polare Lösung mit der Substratoberfläche in Kontakt gelangt. Hierdurch kann die unpolare Trägerflüssigkeit für einen erneuten Druckvorgang ohne weiteres zurückgeführt und wieder verwendet werden.
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3 zeigt ein bevorzugtes Tonerteilchen gemäß dieser Erfindung. Pigmente (12) sind in einem Bindemittel (13) dispergiert. Als Pigmente werden übliche Pigmente verwendet, die zur Bereitstellung der Farbe bei dem angegebenen Druckverfahren dienen. Die üblichen Anforderungen an solche Pigmente sind insbesondere die Bereitstellung des gewünschten Farbtons, darüber hinaus sollen die Pigmente eine Lichtechtheit aber auch eine thermische Stabilität aufweisen. Ebenso ist ein gutes Dispergiervermögen der Pigmente im Bindemittel gewünscht. Gegebenenfalls können die Pigmente eine Beschichtung an der Oberfläche zur Verbesserung der Dispergierfähigkeit und als Haftvermittler zwischen Pigment und Bindemittel enthalten. Eine bevorzugte Beschichtung ist farblos und aus einem thermoplastischen Material erzeugt.
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Die Dicke einer solchen Beschichtung, falls vorhanden, liegt im Nanometerbereich und beträgt bevorzugt 5 bis 100 nm, besonders bevorzugt 5 bis 50 nm, besonders bevorzugt 5 bis 30 nm.
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Das Bindemittel (13) dient als Dispergiermedium für das Pigment 12 und zur Bewirkung der Haftung am Substrat. Üblicherweise wird als Bindemittel ein Binderharz wie ein Thermoplast eingesetzt. Vorzugsweise ist das Bindemittel farblos, damit die Farbgebung durch die verwendeten Pigmente nicht beeinträchtigt wird. Darüber hinaus soll es nach der Fixierung am Substrat abriebfest sein.
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Die Oberfläche des Bindemittels (13) enthält bevorzugt eine Beschichtung (14), die aus einem Additiv zur sterischen Stabilisierung gebildet ist. Diese Schicht (14) bezweckt die Verbesserung der Dispergierung der Tonerteilchen in der verwendeten Trägerflüssigkeit. Das Additiv zur sterischen Stabilisierung ist in einer Ladungsschicht (15) enthalten, die funktionelle Gruppen zur Ladungsgenerierung und zur Vermeidung der Agglomeration enthält. Das Material der Ladungsschicht ist in der Regel in der Trägerflüssigkeit unlöslich. Bevorzugte funktionelle Gruppen sind basische Gruppen.
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Das Additiv zur sterischen Stabilisierung bildet mit der Ladungsschicht (15) eine Einheit. Die enthaltenen Moleküle sind im Wesentlichen durch Chemisorption an das Bindemittel (13) gebunden, um eine unerwünschte Desorption und damit die Destabilisierung der Dispersion zu vermeiden. Die Ladungsschicht (15) und das Additiv zur sterischen Stabilisierung (14) müssen auf dem Tonerteilchen keine geschlossene Oberfläche bilden. Es ist auch möglich, dass beispielsweise nur 30 bis maximal 50% der Teilchenoberfläche mit dieser Schicht bedeckt ist. Die Gesamtdicke der Schicht aus der Ladungsschicht (15) und dem Additiv zur sterischen Stabilisierung (14) umfasst mehrere Nanometer, bevorzugt 5 bis 20 nm, besonders bevorzugt 8 bis 15 nm.
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Bevorzugt beträgt der Pigmentgehalt im Tonerteilchen 1 bis 25 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 20 Gew.-%, wobei die Konzentration des Tonerteilchens im Flüssigentwickler in der Regel etwa 25 bis 45 Gew.-%, bevorzugt 30 bis 40 Gew.-% ausmacht. Die Teilchengröße des Tonerteilchens inklusive der Ladungsschicht 15 beträgt bevorzugt 0,8 bis 1,5 μm, besonders bevorzugt etwa 1 μm.
