DE10245066A1

DE10245066A1 - Tintenstrahlbebilderung mittels Koagulation auf einem Zwischenelement

Info

Publication number: DE10245066A1
Application number: DE10245066A
Authority: DE
Inventors: Arun Chowdry; John W May; Thomas N Tombs
Original assignee: NexPress Solutions LLC
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 2001-10-09
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2003-04-17
Also published as: US20030067529A1; US6682189B2; JP2003182064A; US6767092B2; US20040070656A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Anfertigung eines aus Tintenstrahltinte (17) erzeugten Materialbildes auf einem Empfangselement (18). Eine Tintenstrahlvorrichtung (11, 211, 261, 361) wird zum Ausbilden eines Bildes aus koagulierbarer Tinte auf einem Zwischenelement (16) verwendet. In dem Bild aus koagulierbarer Tinte werden Koagulate ausgebildet, und überschüssige Flüssigkeit wird aus den Koagulaten entfernt, um ein aus Tintenstrahltinte (17) erzeugtes Materialbild auszubilden. Das aus Tintenstrahltinte (17) erzeugte Bild wird von der Arbeitsfläche (1) auf dem Zwischenelement (16) auf ein anderes Element (18) übertragen, wobei das andere Element ein Empfangselement (18), eine Trommel (370) oder eine Bahn sein kann.

Description

Es wird Bezug genommen auf folgende Parallelanmeldungen:
US 09/973,239, "INK JET PROCESS INCLUDING REMOVAL OF EXCESS LIQUID FROM AN INTERMEDIATE MEMBER" von Thomas N. Tombs, et al. und US-A 09/973,228, "IMAGING USING A COAGULABLE INK ON AN INTERMEDIATE MEMBER" von John W. May, et al. die gleichzeitig mit der vorliegenden Anmeldung eingereicht wurden und die durch Nennung als hierin aufgenommen betrachtet werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen die digitale Bildaufzeichnung und das digitale Bilddrucken in einer Vorrichtung, die eine Tintenstrahlvorrichtung zur Ausbildung eines Tintenbildes auf einem Element umfasst. Insbesondere wird eine koagulierbare Tinte in der Tintenstrahlvorrichtung verwendet, es werden Koagulate in dem Tintenbild auf dem Element ausgebildet, überschüssige Flüssigkeit wird von den Koagulaten entfernt, während die Koagulate auf dem Element verbleiben, und die Koagulate werden nachfolgend auf ein Empfangselement übertragen.

Abbildungsverfahren mit hoher Auflösung und digitaler Eingabe sind für Druckanwendungen mit überlegener Qualität wünschenswert, insbesondere für hochwertige Farbdruckanwendungen. Bekanntermaßen können diese Verfahren elektrostatografische Verfahren umfassen, die Trockentoner mit kleinen Partikeln verwenden, z. B. mit Partikeldurchmessern von weniger als 7 µm, elektrostatografische Verfahren, die nichtwässrige Flüssigentwickler verwenden (auch als Flüssigtoner bezeichnet), deren Partikelgröße normalerweise im Bereich von 0,1 µm oder weniger liegt, sowie Tintenstrahlverfahren, die wasserbasierende oder nichtwässrige Tinten verwenden. Die weniger gängige, nicht wässrige Tintenstrahltechnologie hat gegenüber der wasserbasierenden Tintenstrahltechnologie den Vorteil, dass ein auf einem Empfangselement ausgebildetes Bild relativ wenig Trocknungsenergie benötigt und daher relativ schnell trocknet.

Die am weitesten verbreiteten, digitalen, kommerziellen, elektrostatografischen Verfahren mit hoher Auflösung arbeiten nach elektrofotografischen Verfahren. Zwar ermöglichen diese elektrofotografischen Verfahren hohe Verarbeitungsgeschwindigkeiten und eine exzellente Druckqualität, aber diese mit Trocken- oder Flüssigtonern arbeitenden Verfahren sind von Natur aus kompliziert und benötigen kostenaufwändige, sperrige und komplexe Geräte. Aufgrund ihrer Komplexität machen elektrofotografische Verfahren und elektrofotografische Maschinen einen erheblichen Wartungsaufwand erforderlich.

Digitale Tintenstrahlverfahren sind von Natur aus potenziell einfacher, weniger kostenaufwändig und zuverlässiger als digitale, elektrofotografische Verfahren. Im Allgemeinen wird Tinte durch eine Düse geleitet, deren Durchmesser ein wichtiger Faktor in der Bestimmung der Tröpfchengröße ist und somit auch der Bildauflösung auf einer Aufzeichnungsfläche. Man unterscheidet bei der Tintenstrahltechnik zwischen zwei Hauptklassen, nämlich dem kontinuierlichen Tintenstrahldruck und dem Drop-on-Demand- Tintenstrahldruck. Beim kontinuierlichen Drucken dient die Düse dazu, einen kontinuierlichen Strom von elektrisch geladenen Tröpfchen zu erzeugen, von denen einige wahlweise zur Aufzeichnungsfläche geleitet werden, während die übrigen elektrostatisch abgelenkt und zur Wiederverwendung in einem Auffangbehälter gesammelt werden. Dropon-Demand-Tintenstrahlverfahren erzeugen Tröpfchen aus einer kleinen Düse nur in dem Maße, wie dies für die Ausbildung eines Bildes erforderlich ist, wobei die Tröpfchen von der Düse durch örtliche Druck- oder Temperaturänderungen in der Flüssigkeit in unmittelbarer Nachbarschaft zur Düse erzeugt und ausgeworfen werden, z. B. mithilfe einer piezoelektrischen Vorrichtung, einer Akustikvorrichtung oder einem Thermoverfahren, das mit digitalen Datensignalen steuerbar ist. Um ein Grauskalenbild zu erzeugen, wird jedes Abbildungselement (Pixel) mit einer veränderlichen Anzahl von Tröpfchen ausgebildet. Üblicherweise umfasst ein Tintenstrahlkopf einer Tintenstrahlvorrichtung eine Vielzahl von Düsen. In den meisten kommerziellen Tintenstrahlsystemen werden wasserbasierende Tinten verwendet, die Farbstoffe in relativ niedriger Konzentration enthalten. Daher sind hohe Bilddichten nur schwer zu erzielen, das Trocknen der Bilder kann problematisch sein und die Bilder haben keine Archivqualität, da viele Farbstoffe einer Ausbleichung unterworfen sind. Die Qualität eines wasserbasierenden Tintenstrahlbildes hängt stark von den Eigenschaften der Aufzeichnungsfläche ab und ist beispielsweise für eine poröse Papierfläche anders als für eine glatte Fläche eines Kunststoffempfangselements. Im Unterschied dazu ist die Qualität eines elektrofotografischen Tonerbildes kaum von der Aufzeichnungsfläche abhängig, und die Tonerfarbstoffe in Trocken- und Flüssigentwicklern sind im Allgemeinen fein verteilte oder pulverisierte Pigmente, die gegenüber Ausbleichung beständig sind und sehr hohe Bilddichten erzeugen.

Um die mit dem Ausbleichen und den niedrigen Bilddichten verbundenen Probleme zu überwinden, sind farbstoffhaltige, wasserbasierende Tinten sowie pigmentierte, wasserbasierende Tinten beschrieben worden, in denen ein pigmentiertes Material kolloidal dispergiert ist. Um die gewünschten, maximalen Bilddichten (Dmax) zu erzielen, ist im Allgemeinen eine relativ hohe Konzentration an pigmentiertem Material erforderlich. Schriften, die sich auf pigmentierte, wasserbasierende Tinten beziehen, sind u. a. US 6,143,807 und US 6,153,000. Im Allgemeinen tendieren pigmentierte Tinten sehr viel stärker dazu, die Öffnungsdüse(n) eines Drop-on-Demand-Tintenstrahlkopfes zu verstopfen als farbstoffhaltige Tinten, insbesondere was die Düsen mit kleineren Durchmessern angeht, die für Drop-on-Demand-Tintenstrahlabbildung mit hoher Auflösung, z. B. 600 Punkten/Zoll, erforderlich sind. Drop-on-Demand-Drucker arbeiten ohne konstanten Hochdruck in der Düse, und die Modifikationen des Düsenverhaltens durch Ablagerung von Pigmentpartikeln hängt stark von den örtlichen Bedingungen in der Düse ab. In Druckern mit kontinuierlichem Tintenstrahl, die mit pigmentierten Tinten arbeiten, beeinträchtigen die relativ hohen Konzentrationen des Pigments üblicherweise den Tropfenabriss, was sich in einem ungleichmäßigen Druckergebnis äußert.

Pigmentierte, nicht wässrige Tinten mit Partikelgrößen von unter 0,1 µm zur Verwendung in Tintenstrahlvorrichtungen werden in US 6,053,438 und US 6,166,105 beschrieben.

Die langfristige Stabilität (gute Lagerfähigkeit) ist eine wichtige Eigenschaft wasserbasierender und nicht wässriger, kolloidaler Dispersionen, die für kommerzielle Tintenstrahltinten geeignet sind. Die Grundsätze der Stabilisierung und Destabilisierung sind für wasserbasierende und nichtwässrige Kolloide gut dokumentiert, wie z. B. in den Beiträgen von B. J. Carroll in "Surface and Colloid Science", Band 9, Seite 1-68, (Wiley, 1976), von J. Th. G. Overbeek in "Colloidal Dispersions", Sonderveröffentlichung Nr. 43, Seite 1-22, (The Royal Society of Chemistry, 1982), und D. H. Napper, ibid., Seite 99-128, sowie in dem Buch von D. H. Everett, "Basic Principles of Colloid Science", (The Royal Society of Chemistry, 1988).

Um zu vermeiden, dass Dispersionsanziehungskräfte (von der Waalssche Anziehungskräfte) eine Ausflockung und Koagulation kolloidal dispergierter Partikel bewirken, werden wasserbasierende Dispersionen typischerweise durch elektrostatische Abstoßungen zwischen den elektrischen Doppelschichten elektrostatisch stabilisiert, die die geladenen, kolloidalen Partikel umgeben, während nicht wässrige Dispersionen typischerweise sterisch stabilisiert werden. Eine gewisse sterische Stabilisierung kann für bestimmte wasserbasierende Kolloide wichtig sein, die primär elektrostatisch stabilisiert sind. Desgleichen kann eine elektrostatische Stabilisierung für bestimmte nicht wässrige Kolloide wichtig sein, die primär sterisch stabilisiert sind, beispielsweise für einen typischen, elektrografischen Flüssigentwickler. Wie in den zuvor genannten Schriften beschrieben, sind elektrostatisch stabilisierte Flüssigdispersionen durch Zusatz von Ionensalzen, durch Änderung des pH-Werts, durch Anlegen eines elektrischen Feldes sowie durch Erwärmen oder Kühlen destabilisierbar. Sterisch stabilisierte Flüssigdispersionen lassen sich durch Erwärmen oder Kühlen, durch Anlegen eines elektrischen Feldes, durch Zugabe eines Nichtlösers für die in Lösung eingebetteten Enden sterisch stabilisierender Polymeranteile destabilisieren, die durch die Kolloidpartikelflächen adsorbiert sind (z. B. durch Zugabe eines θ-Nichtlösers) oder durch Zugabe eines stabilisierenden Polymerüberschusses. Es ist allgemein üblich, Flocken als Vorläufer von Koagulaten zu betrachten, wobei Flocken im Allgemeinen eine lockere oder lösbare Bindung aufweisen, während Koagulate unlösbar gebunden sind. Nachfolgend werden sowohl Flocken als auch Koagulate als Aggregate oder Agglomerate bezeichnet.

Ein Nachteil, der mit den meisten, hochauflösenden, konventionellen Tintenstrahlvorrichtungen verbunden ist, die Tinte direkt auf einem (porösen) Papierempfangselement ablagern, ist die unvermeidliche Neigung zur Bildausbreitung, was eine Verschlechterung der Auflösung und Schärfe des erzeugten Bildes bewirkt. Wenn ein Tropfen einer abgelagerten Flüssigtinte absorbiert wird, sorgen Kapillarkräfte dafür, dass die Tinte über die Oberfläche und in die Mikrokanäle zwischen den Papierfasern gezogen wird, was einen Verlust an Auflösung zur Folge hat. Weil die Farbstoffkonzentration einer farbigen, wasserbasierenden Tinte normalerweise gering ist, muss ein vergleichsweise großer Anteil des Flüssigbindemittels (Vehikel) aus jedem Tropfen entfernt werden. Das gilt auch für pigmentierte, wasserbasierende Tinten, deren Partikelgröße im Sub- Mikrometerbereich liegt, d. h. derart kleine Partikel können von der Trägerflüssigkeit mitgerissen werden, wenn sich diese im Papier ausbreitet, wodurch die Abbildungsqualität in hoher Auflösung leidet. Neben der kapillaren Ausbreitung durch Flüssigabsorption in einem Empfangselement kann die Ausbreitung auch ein Problem darstellen, wenn die Trägerflüssigkeit von einem Empfangselement nicht richtig absorbiert wird, z. B. wenn das Empfangselement ein beschichtetes Spezialpapier ist, das in einer herkömmlichen Tintenstrahlvorrichtung mit hoher Auflösung Verwendung findet, die Tinte direkt auf einem Empfangselement ablagert. Die Ausbreitung hängt stark von den Oberflächenenergien der Beschichtung auf dem Papier und der Tinte ab. Um die Auswirkung der Bildausbreitung abzuschwächen, kann eine unübliche Partikelgrößenverteilung sinnvoll sein, wie in der zuvor genannten Schrift US 6,143,807 beschrieben.

Eine Möglichkeit, die Bildausbreitung eines Tintenstrahlbildes zu kontrollieren, besteht darin, ein Ausfällen, Koagulieren, Agglomerieren oder eine Aggregation eines Tintenstrahltinten-Farbstoffs in Nähe der Oberfläche eines porösen Empfangselements zu bewirken. Eine derartige Technik ist insbesondere für wasserbasierende, gefärbte Tintenstrahltinten geeignet. US 5,805,190 beschreibt Arten und Mengen einer das Druckverhalten verbessernden Flüssigkeit, die von einer Strahlvorrichtung auf eine Stelle eines Empfangselements ausgeworfen wird, bevor eine Farbstofftinte auf dieselbe Stelle ausgeworfen wird. US 5,864,350 beschreibt das Ablagern einer Flüssigkeit zum Koagulieren eines Farbstoffs, der in einer gefärbten Tintenstrahltinte enthalten ist, nachdem eine vorherige gefärbte Tintenstrahltinte auf einem Empfangselement abgelagert worden ist. US 6,004,389 beschreibt eine Tintenstrahltintenzusammensetzung derart, dass eine Reaktionslösung, die einen Reaktionspartner enthält, der in der Lage ist, den Dispersionszustand und/oder die Auflösung eines Pigments in der Tintenzusammensetzung zu lösen, in Kontakt mit der Tintenzusammensetzung gebracht wird. Die Reaktionslösung kann auf einem Empfänger vor oder nach der Tintenstrahltinte aufgebracht werden, und zwar entweder über der gesamten Oberfläche des Empfangselements oder auf ausgewählten Teilen, z. B. mithilfe einer Strahlvorrichtung. Die Reaktionslösung kann kationische Verbindungen enthalten, wie anorganische Metallsalze, primäre, sekundäre oder tertiäre Amine, Ammonium- oder Phosphoniumverbindungen. US 6,062,674 beschreibt die Verwendung einer Koagulationsflüssigkeit, um den schwarzen Bildanteil eines Tintenstrahlbildes auf einem Empfangselement zu verbessern. US 6,084,621 beschreibt das Auswerfen eines "unsichtbaren" latenten Bildes auf ein Empfangselement, wobei das latente Bild ein Koagulationsmittel oder eine Chemikalie umfasst, und wobei das latente Bild durch eine koagulierbare Tintenstrahltinte entwickelbar ist, die auf denselben Bildpunkten wie das latente Bild abgelagert ist. US 6,062,674 beschreibt die Verwendung einer "Aufbereitungsflüssigkeit" zur Aggregation des Farbstoffs in einer Tintenstrahltinte auf einem Empfangselement, um das Eindringen des Farbstoffs in ein Empfangselement zu verhindern, wodurch das Bild wasserfest und gegen Ausbleichen geschützt wird. US 6,099,116 beschreibt, dass die Menge einer "Verarbeitungsflüssigkeit" für jedes Abbildungselement unabhängig einstellbar ist, um ein Tintenstrahlbild auf einem Empfangselement mit ausreichender Wasserfestigkeit zu erzeugen. US 6,102,537 beschreibt eine das Druckverhalten verbessernde Flüssigkeit zum Erzeugen eines verbesserten, mehrfarbigen Tintenstrahlbildes auf einem Empfangselement, wobei die das Druckverhalten verbessernde Flüssigkeit auf ausgewählte Abbildungselemente vor, zwischen oder nach dem Auswerfen jeder Farbtintenstrahltinte anwendbar ist. US 6,120,141 beschreibt eine teilweise Überlagerung von Stellen auf einem Empfangselement, an denen Tintenstrahltinte und eine das Druckverhalten verbessernde Flüssigkeit abgelagert werden. US 6,123,411 beschreibt die Ablagerung einer das Aufzeichnen verbessernden Flüssigkeit auf Bildelementen an den Grenzen von Abbildungselementgruppen, um das Ausbreiten oder Auslaufen eines Tintenstrahlbildes auf einem Empfangselement zu verhindern. US 6,153,001 beschreibt ein Fixiermittel, das zweiwertige und dreiwertige anorganische Kationen enthält, wobei das Fixiermittel vor oder nach Aufbringen eines Tintenstrahlbildes auf einem Empfangselement auf das Empfangselement aufgebracht wird. US 6,164,773 beschreibt das Auswerfen einer koagulierenden, das Druckverhalten verbessernden Flüssigkeit auf ein Empfangselement vor oder nach Ablagern eines Tintenstrahlbildes auf dem Empfangselement, wobei die Vorrichtung verhindert, dass die das Druckverhalten verbessernde Flüssigkeit von dem Empfangselement auf den Tintenstrahlkopf zurückspritzt und ein Verstopfen der Düsen verursacht.

Ein Zwischenelement ist mit einer Tintenstrahlvorrichtung verwendbar, worin eine oder mehrere farbige Tinten mittels Tintenstrahl auf der Oberfläche des Zwischenelements abgelagert und anschließend auf ein Empfangselement übertragen werden, beispielsweise einen Papierbogen. Es sei darauf hingewiesen, dass in keinem der zuvor genannten Patente zur Tintenstahlbebilderung ein Koagulationsverfahren oder -reaktionspartner verwendet wird, um ein koaguliertes Bild auf einem Zwischenelement zu erzeugen. US 5,099,256 beschreibt ein Zwischenelement mit einer thermisch leitenden Siliconoberfläche, die rau ist, um eine Bildausbreitung zu verhindern, und die beheizbar ist, um ein darauf ausgebildetes, wasserbasierendes Tintenstrahlbild vor Übertragen des Tintenstrahlbildes auf ein Empfangselement zu dehydrieren. US 5,598,195 beschreibt ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, in dem ein Spannungsimpuls, der an einer Elektrode in einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf und einer gegenüber liegenden Elektrode, die auf der gegenüber liegenden Seite eines Zwischenaufzeichnungsmaterials angeordnet ist, eine Coulomb-Kraft erzeugt, die bewirkt, dass Tinte auf das Zwischenaufzeichnungsmaterial ausgeworfen wird. US 5,746,816 beschreibt eine wasserbasierende Flüssigtinte, die einen unlöslichen Farbstoff enthält. US 5,830,263 beschreibt die Verwendung einer derartigen, einen unlöslichen Farbstoff enthaltenden Tinte, in einem Verfahren, in dem eine Flüssigtinte, die einen wärmeaktivierbaren Farbstoff enthält, bildweise von einer Tintenstrahlvorrichtung auf einem Zwischenelement aufgetragen wird, wobei der Farbstoff nachfolgend freigesetzt und dadurch auf einen Empfangsbogen durch Kombination von Wärme und Druck übertragen wird. US 5,949,464 beschreibt eine durch Ultraviolettlicht trocknende Tintenstrahltinte zur Verwendung in Verbindung mit einem Zwischenelement. US 5,988,790 beschreibt eine wasserbasierende Tintenstrahltinte zur Verwendung mit einem Zwischenelement in einem Drucker. US 6,059,407 beschreibt die Verwendung eines grenzflächenaktiven Mittels zur Auftragung auf die Oberfläche eines in einem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren verwendeten Zwischenelements. US 6,109,749 beschreibt ein Verfahren zur Verwendung eines Zwischenelements in einer Tintenstrahlvorrichtung, wobei das Zwischenelement Zellen umfasst, in denen wasserbasierende Tintenstrahltropfen gemischt werden, um eine gewünschte Farbe in jeder Zelle zu erzeugen, und wobei die gemischten Tinten nachfolgend auf ein Bildempfangselement übertragen werden. Das im vorherigen Absatz erwähnte Patent US 6,153,001 beschreibt eine pigmentierte Tinte, die Wasser und ein wässeriges, organisches Lösemittel enthält, wobei die Tinte mit einem Zwischenelement in einem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren verwendbar ist.

Tintenstrahlverfahren, die ein Zwischenelement verwenden, können auch sogenannte phasenveränderliche Tinten verwenden. US 5,372,852 beschreibt eine geschmolzene Tinte, die sich bei Kontakt mit einer Flüssigschicht auf der Oberfläche eines Zwischenelements verfestigt. US 5,389,958 beschreibt eine phasenveränderliche Tinte, die auf einer flüssigen Opferschicht auf einem Zwischenelement abgelagert ist. US 5,864,774 beschreibt eine geschmolzene Tinte, die auf ein Zwischenelement ausgeworfen wird. US 5,974,298 beschreibt eine Duplex-Tintenstrahlvorrichtung, die eine phasenveränderliche Tintenstrahltinte auf einer Zwischenübertragungsoberfläche verwendet. US 6,102,538 beschreibt eine phasenveränderliche Tintenstrahltinte, die einer Viskositätsänderung unterworfen ist, wenn Tintentröpfchen auf der Oberfläche eines Zwischenelements auftreffen. US 6,113,231 beschreibt ein Offset-Tintenstrahl-Farbdruckverfahren, in dem heiß geschmolzene Tintentröpfchen nach Ablagerung auf einem Zwischenelement derart aushärten, dass verschiedenfarbige Tinten auf dem Zwischenelement überlagert und anschließend gemeinsam auf ein letztes Empfangsmedium übertragen werden.

Eine neuartige elektrografische Vorrichtung zur Ablagerung von Tröpfchen nicht wässriger Flüssigtinten, die pigmentierte Partikel enthalten, wird in US 5,992,756, US 6,019,455 sowie in den europäischen Patenten EP 646044, EP 760746, EP 885126, EP 885128, EP 885129, EP 958141 und EP 973643 beschrieben. Die verwendeten, nicht wässrigen Flüssigtinten enthalten elektrisch geladene, pigmentierte Partikel und entgegengesetzt geladene, inverse Mizellen-Gegenionen. Die Tinte wird einem Schreibkopf zugeführt, in dem die elektroskopisch pigmentierten Partikel neben einer Auswurfstelle konzentriert werden. Durch Anwendung kontrollierter Spannungsimpulse werden Agglomerate oder Gruppen pigmentierter Partikel elektrostatisch von der Auswurfstelle ausgeworfen und wandern zur Oberfläche eines Empfangselements. Aufgrund der Agglomeration (Zusammenballung) wird relativ wenig Flüssigkeit zum Empfangselement transportiert, wodurch das Empfangselement nur wenig oder gar nicht getrocknet werden muss, um überschüssige Flüssigkeit zu entfernen. Zwar ist bislang noch nicht detailliert geklärt, wie die Konzentration der Partikel physikalisch abläuft, aber die Konzentration der pigmentierten Partikel nahe der Auswurfstelle (in Verbindung mit einer zumindest teilweisen Trennung von den Gegenionen) ist auf elektrophoretische und dielektrophoretische Kräfte zurückzuführen. Diese elektrophoretischen und dielektrophoretischen Kräfte werden von einer Reihe wichtiger Faktoren induziert, die bislang möglicherweise noch nicht optimal sind, auch was die geeignete geometrische Anordnung von Elektroden im Schreibkopf betrifft, die an die Elektroden angelegten, geeigneten Potenziale, die geeignete Geometrie der Auswurfstelle und die geeignete Geometrie der Flüssigkeits-Strömungskanäle in dem Schreibkopf. Diese Art neuer Vorrichtung neigt zu Problemen mit der Ablagerung von Partikeln an oder nahe der Auswurfstelle, worunter die Leistung leidet. Zudem treten Probleme mit dem Nachfüllen nicht agglomerisierter Tinte in Nähe einer Düse oder mit dem Entfernen der von Partikeln befreiten Trägerflüssigkeit in Nähe der Düse auf. Eine weitere Schwierigkeit betrifft die Notwendigkeit eines komplexen Schreibkopfes mit einer Anzahl geeignet angeordneter Elektroden und zugehöriger, anliegender Potenziale. Eine derartige Vorrichtung weist im Vergleich mit der herkömmlichen Flüssigentwickler-Elektrografie zudem den Nachteil auf, dass die zugehörige Tintentechnologie noch relativ unausgereift ist. Es sind beispielsweise speziell abgestimmte Tinten notwendig, um ein geeignetes Agglomerationsverhalten in dem Schreibkopf zu erzeugen. Derartige Tinten bedürfen hoher Widerstände, die die Widerstandswerte typischer elektrografischer Flüssigentwickler übertreffen. Zudem müssen die Tinten eine geeignete Stabilität oder Lagerfähigkeit aufweisen, um die Ansprüche des Marktes zu erfüllen. Lange Aufbewahrungs- oder Lagerzeiten sind bislang für kommerzielle, elektrofotografische Flüssigentwickler schwer zu erreichen. Nicht wässrige Flüssigtinten, die zur Verwendung mit einem Schreibkopf einer Vorrichtung gemäß der vorausgehenden Beschreibung geeignet sind, werden in US 5,453,121, US 6,117,225 und im europäischen Patent EP 939794 beschrieben. Ähnliche Vorrichtungen und Tintenarten werden in US 6,126,274 zur Bildaufzeichnung und in US 6,133,341 zur Herstellung von Offset-Druckplatten beschrieben. US 6,117,225 beschreibt eine verbesserte Tinte, die die Ablagerung reduziert und Markierungspartikel enthält, die mit einer Beschichtung mit hohem Widerstand bedeckt sind.

US 6,133,341 beschreibt die Verwendung eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes mit einer schmalen Elektrode, die derart in einem Schlitz angeordnet ist, dass Tröpfchen einer nicht wässrigen Tinte aus dem Entladungsschlitz bei Anlegen einer Spannung an die Entladungselektrode ausgeworfen werden.

US 6,126,274 beschreibt die Verwendung eines Zwischenbild-Empfangselements für den Empfang agglomerisierter, aus dem Schreibkopf ausgeworfener Markierungspartikel. Dieses Zwischenbild-Empfangselement ist eine bewegliche Bahn; ein auf dieser Bahn mithilfe eines Schreibkopfs erzeugtes Partikelbild wird von der Bahn zu einem Übertragungsspalt transportiert, an dem das Partikelbild auf ein Empfangselement übertragen wird. Die Übertragung der Markierungspartikel auf das Empfangselement kann thermisch oder elektrostatisch erfolgen.

Die Verwendung eines vorzugsweise nachgiebigen Zwischenelements in der Flüssigentwickler-Elektrofotografie ist eine bekannte Technik, wie z. B. in US 5,745,829, US 5,745,830, US 5,761,595, US 6,097,920, US 6,115,576 und US 6,146,804 beschrieben. Ein Zwischen-Übertragungselement ist besonders geeignet, um nacheinander von einem oder von mehreren fotoleitenden Abbildungselementen eine Mehrzahl einfarbiger Flüssigentwickler-Tonerbilder aufzunehmen, die in Registrierung miteinander übertragen werden, um ein Mehrtonerbild auf dem Zwischenelement zu bilden, wobei das Mehrtoner- oder Vollfarbenbild anschließend von dem Zwischenelement auf ein Empfangselement übertragen wird.

Nach Gewichtsprozent bemessen, enthalten die meisten elektrofotografischen Flüssigentwickler bekanntermaßen nur einen kleinen Anteil an Tonerfeststoffen. Typischerweise beträgt der Toneranteil am Flüssigentwickler weniger als 5 Gewichtsprozent, wobei der übrige Teil eine Trägerflüssigkeit oder ein Dispergiermittel ist, in dem die Tonerpartikel dispergiert sind. Die Tonerpartikel weisen im Allgemeinen Durchmesser von weniger als ca. 3 µm auf, typischerweise von 1 µm oder weniger. Insofern als dass ein Tonerpartikelbild sofort nach Übertragung auf einen Empfangsbogen vorzugsweise ein Minimum an Flüssigkeit enthalten sollte, sind verschiedene Verfahren beschrieben worden, um überschüssige Trägerflüssigkeit oder Entwickler von einem nassen, elektrografischen Flüssigtonerbild zu entfernen, wobei sich das nasse Tonerbild vor Entfernen der überschüssigen Flüssigkeit auf einem Abbildungselement oder auf einem Zwischenübertragungselement befindet.

US 4,286,039 beschreibt die Beseitigung überschüssigen Entwicklers von einem Fotoleiter mithilfe einer verformbaren Rakelwalze, die mit einer elektrischen Spannung vorgespannt ist, deren Polarität mit der der Tonerpartikel identisch ist. US 4,482,242 beschreibt die Beseitigung überschüssigen Entwicklers von einer Fotoleitertrommel mithilfe einer Abstreifwalze, die sich um 20% schneller als die Trommel dreht. US 5,754,928, US 5,713,068, US 5,781,834 und US 5,805,963 beschreiben die Beseitigung überschüssiger Entwicklerflüssigkeit mithilfe einer Rakelwalze. US 5,854,960 beschreibt die Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit von einer Oberfläche, wobei ein Teil der Flüssigkeit zur Übertragung auf eine andere Oberfläche verbleibt. US 6,091,918 beschreibt die Beseitigung überschüssiger Entwicklerflüssigkeit mithilfe einer Rakelwalze, die einen Kern mit einem balligen Profil umfasst.

US 5,765,084 beschreibt die Verwendung von Rakelwalzen zur Beseitigung überschüssiger Entwicklerflüssigkeit von einem Fotoleiter und zur Steuerung der Dicke der Entwicklerflüssigkeit vor der Tonerübertragung von dem Fotoleiter auf ein Zwischenelement. Es wird eine Vollfarben-Abbildungsvorrichtung beschrieben, in der eine Coronaladung mit einer Polarität, die der Polarität der Ladung der Tonerpartikel entspricht, an ein erstes Tonerfarbenbild angelegt wird, nachdem das erste Tonerfarbenbild auf das Zwischenelement übertragen worden ist. Nach Übertragen eines zweiten Tonerfarbenbildes in Registrierung auf das erste Tonerfarbenbild läuft eine ähnliche Coronaladungsprozedur ab, wobei der Prozess so lange wiederholt wird, bis sich auf dem Zwischenelement ein Vollfarbentonerbild zur nachfolgenden Übertragung auf einen Empfangsbogen befindet. Die Coronaladung gleicht nach jeder Übertragung auf das Zwischenelement das Oberflächenpotenzial ab und hemmt die Rückübertragung von Toner zum Abbildungselement.

US 4,974,027 beschreibt eine Vorrichtung zur Stabilisierung eines Flüssigentwickler- Tonerbildes auf einer bildtragenden Fläche vor der Übertragung unter Verwendung einer Rakelvorrichtung, wie einer Rollwalze zur Entfernung überschüssiger Flüssigkeit und zum Anlegen eines elektrischen Feldes zwischen der bildtragenden Fläche und einem anderen Element, z. B. einer Walze in enger Nachbarschaft der bildtragenden Fläche. US 5,974,292 beschreibt eine Vorrichtung einschließlich einer Flüssigentwicklung zur Dosierung des Flüssigkeitsauftrags nach der Entwicklung auf einem Abbildungsband nach Entwickeln eines latenten Bildes, wobei ein Tonerbild auf dem Abbildungsband verdichtet wird, indem ein elektrisches Feld in einer Richtung angelegt wird, die die Tonerpartikel zur Oberfläche des Abbildungsbandes zwingt.

US 5,332,642 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erhöhung des Feststoffanteils eines flüssigentwickelten Bildes auf einem absorbierenden Bildträgerelement, etwa einem primären Bildelement oder einem Zwischenübertragungselement. Das bildtragende Element kann eine poröse Walze sein, die mit einem internen Vakuummechanismus ausgestattet ist, um Trägerflüssigkeit durch das Absorptionsmaterial der Walze zu entziehen, wobei die Walze auch mit einem Potenzial versehen ist, das eine Polarität aufweist, die die Tonerpartikel von dem absorbierenden oder porösen Material abstößt, so dass nur wenige Tonerpartikel auf das Absorptionsmaterial übertragen werden. US 5,723,251 beschreibt eine Zwischenübertragungswalze für die Flüssigentwicklung mit Elektrofotografie, die eine Absorptionsschicht umfasst, um Trägerflüssigkeit von einem Tonerbild auf der Zwischenübertragungswalze aufzunehmen. Ein Kontaktelement ist verwendbar, um die aufgenommene Flüssigkeit aus der Zwischenübertragungswalze herauszudrücken. Alternativ hierzu ist ein Vakuum verwendbar, um die aufgenommene Flüssigkeit von der Absorptionsschicht aufzusaugen, oder es ist ein Heiz- oder Kühlelement verwendbar, um Schwitzflüssigkeit von der Absorptionsschicht aufzunehmen. Die US 5,965,314 beschreibt ein Zwischenübertragungselement, das ein Material enthält, das Trägerflüssigkeit in Mengen von 5 bis 100 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Absorptionsmaterials, nach zehn Minuten Saugzeit absorbieren kann. Geeignete Absorptionsmaterialien sind elastische Polymere mit einer Affinität für Kohlenwasserstoff- Trägerflüssigkeiten, wie vernetztes Isopren, Naturkautschuk, EPDM-Kautschuk und bestimmte, vernetzte Siliconelastomere.

US 4,286,039 beschreibt die Verwendung einer Abziehwalze zum Absorbieren überschüssiger Entwicklerflüssigkeit von einem Fotoleiter. Die Abziehwalze ist mit einem Potenzial vorgespannt, das die gleiche Polarität wie die Tonerpartikel in dem Entwickler hat, und sie umfasst einen geschlossenzelligen Polyurethanschaumstoff mit offenporiger Oberfläche. Es sind Vorrichtungen vorgesehen, um von den Poren absorbierte Flüssigkeit aus den Poren derart herauszudrücken, dass stetig offene, trockene Poren zum Abziehen der Flüssigkeit vorhanden sind. US 4,392,742 beschreibt eine ähnliche Abziehwalze mit nach außen offenen und nach innen isolierten Oberflächenzellen. US 4,985,733 beschreibt eine Abziehwalze, einen Übertragungsbogen, der ein flüssig entwickeltes Bild umfasst, das zur Abziehwalze weist, und eine hinter dem Übertragungsbogen angeordnete Stützwalze. Die Abziehwalze entfernt überschüssige Flüssigkeit vor Fixieren des Bildes in einer Fixierstation. US 5,965,314 beschreibt eine Absorptionsbahn zum Abziehen von Flüssigtoner-Trägerflüssigkeit von einem nassen Bild, das auf einem bildtragenden Element, wie einem elektrostatografischen Abbildungselement oder einem Zwischenübertragungselement, angeordnet ist. Die Bahn ist ein Halbleiter und tritt über eine Walze, die auf ein elektrisches Potenzial vorgespannt ist, das die gleiche Polarität wie die Tonerpartikel aufweist. Flüssigkeit wird mithilfe einer Abziehrakel von der Bahn entfernt. US 5,839,037 beschreibt eine elektrostatografische Mehrfarben- Abbildungsvorrichtung, die eine fotoleitfähige Abbildungsbahn umfasst, die durch eine Vielzahl von Farbstationen tritt, wobei jede Farbstation ein andersfarbiges, flüssig entwickeltes Tonerbild auf der Bahn ausbildet, und wobei jedes aufeinanderfolgende Bild in Registrierung auf den zuvor ausgebildeten Tonerbildern ausgebildet wird. Nachdem die jeweiligen Tonerbilder auf der Bahn entwickelt worden sind, dient eine Abziehwalze, die mit einem elektrischen Potenzial vorgespannt ist, dessen Polarität dem der jeweiligen Tonerpartikel entspricht, dazu, Trägerflüssigkeit zu absorbieren. Die Walze ist porös und besitzt eine Zentralkammer, die zur stetigen Entfernung von Flüssigkeit mit einem Vakuum verbunden ist. Nachdem ein Vollfarbenbild auf der Abbildungsbahn ausgebildet worden ist, wird dieses auf eine zweite Bahn übertragen. Das Vollfarbenbild wird dann in Kontakt mit einer Absorptionsbahn weiter transportiert, um zusätzliche Trägerflüssigkeit zu entfernen, wonach das Vollfarbenbild erwärmt wird, wodurch zwei Phasen erzeugt werden, nämlich eine tonerreiche Phase und eine nahezu reine Trägerphase. Das erwärmte Vollfarben-Tonerbild wird dann unter Übertragungs-/Fixierbedingungen auf ein Empfangselement übertragen, d. h. ohne dass ein elektrisches Feld anzuliegen braucht. US 5,987,284 beschreibt ein xerografisches Verfahren und eine Vorrichtung zur Konditionierung eines flüssig entwickelten Bildes. Eine Dosierwalze dient zur Beseitigung überschüssiger Trägerflüssigkeit von einem flüssig entwickelten Tonerbild, wonach eine elektrisch vorgespannte Walze benutzt wird, um das Tonerbild elektrostatisch zu verdichten, z. B. auf einem Abbildungselement oder auf einem Zwischenübertragungselement. Die Walze ist porös und besitzt eine Zentralkammer, die zur stetigen Entfernung von Flüssigkeit mit einem Vakuum verbunden ist. Die US 6,085,055 beschreibt eine externe Abziehwalze zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit von einem flüssig entwickelten, auf einer fotoleitenden Bahn ausgebildeten, elektrofotografischen Bild. Die Flüssigkeit wird durch Verdunstung thermisch von der Walze entfernt, wobei die Walze von Heizwalzen berührt und erwärmt wird. Die Dämpfe kondensieren zu Flüssigkeit, die wiederum gesammelt wird.

Dispersionen, wie Flüssigentwickler zur Verwendung in der Elektrofotografie, und nicht wässrige Tinten zur Verwendung in der Tintenstrahlaufzeichnung, haben gemeinsam, dass sie eine organische Trägerflüssigkeit verwenden, typischerweise einen Kohlenwasserstoff. Besonders geeignet sind gemischte Alkane, die kommerziell von der Exxon Corporation unter dem Handelsnamen Isopar vermarktet werden. Es sind verschiedene Isopare mit unterschiedlichen Flammpunkten und Verdampfungsgeschwindigkeiten erhältlich. US 5,176,980 beschreibt Flüssigentwickler, die unter Verwendung von Isoparen mit Flammpunkten von höher als 60°C hergestellt werden, z. B. Isopar L und Isopar M. Die europäische Patentschrift EP 39794, die US 5,453,121, US 6,126,274 und US 6,133,341 beschreiben nicht wässrige Tinten, die Isopare enthalten.

Ein Abbildungsverfahren und eine Vorrichtung unter Einbeziehen von Elektrokoagulation einer vorwiegend wässrigen Dispersion ist beispielsweise in der US 3,892,645, US 4,555,320, US 4,661,222, US 4,895,629, US 5,538,601, US 5,609,802, US 5,693,206, US 5,727,462, US 5,908,541 und US 6,045,674 beschrieben, worin ein elektrischer Strom zwischen einer positiven Elektrode (oder einer Anordnung positiver Elektroden) und einer negativen Elektrode (oder einer Anordnung negativer Elektroden) geleitet wird, um eine elektrokoagulierte Ablagerung auf der positiven Elektrode zu erzeugen. Eine bildweise elektrokoagulierte Ablagerung ist auf einen Empfänger übertragbar, etwa auf Papier, um ein einfarbiges Bild, z. B. ein schwarzes Bild, auf dem Papier auszubilden. Alternativ hierzu sind bildweise elektrokoagulierte Ablagerungen von verschiedener Farbe nacheinander aufbringbar, z. B. auf einem positiv vorgespannten Band, um ein Vollfarbenbild für die nachfolgende Übertragung auf einen Empfänger auszubilden.

Eine Rakelklingenvorrichtung zur Entfernung überschüssiger Flüssigkeit wird in US 5,928,486 und 6,090,257 beschrieben. Der Elektrokoagulationstechnik ist das Problem zueigen, dass zur Erzielung eines gleichmäßigen Bildes ein sehr genauer Abstand zwischen jedem gegenüberliegenden Paar aus positiver und negativer Elektrode eingehalten werden muss, üblicherweise ca. 50 µm. Zudem ist die Bildauflösung durch den Durchmesser einzeln adressierbarer Elektroden beschränkt sowie durch die Tatsache, dass diese Elektroden gegeneinander isoliert sein müssen, wodurch die Dicke eines dazwischen angeordneten Isolationsmaterials zu berücksichtigen ist. Darüber hinaus gibt es weitere Schwierigkeiten, wie z. B. die Tatsache, dass die elektrische Leistungsdichte zur Erzeugung eines elektrokoagulierten Bildes relativ hoch ist, dass spezielle Materialien erforderlich sind, um eine unerwünschte Gaserzeugung in Nähe der Elektroden zu unterdrücken, und dass die Elektroden gegen elektrolytische Erosion geschützt sein müssen. Die US 4,555,320 beschreibt eine relativ niedrige Auflösung von 200 dpi (Punkten pro Zoll), die eine Leistung von 25 Watt (50 V, 50 mA) erfordert, um 100.000 entwickelte Punkte/Sekunde zu erzeugen, was Ladung von ca. 100 Mikro-Coulomb (µC) in ca. 0,4 Sekunden pro entwickeltem Punkt entspricht und in einer signifikanten Leistungsdichte von ca. 0,635 Watt/cm² resultiert, wenn jedes Bildelement (Pixel) entwickelt wird (ein Planbild mit maximaler Dichte). Die US 4,764,264 beschreibt eine Auflösung von 200 dpi, die eine Leistung von 25 Watt zur Erzeugung von 1.000.000 entwickelten Punkten/Sekunde erfordert, wobei jeder entwickelte Punkt eine Ladungsmenge von 25 µC benötigt.

Es besteht Bedarf nach einem vereinfachten, nicht elektrostatografischen Verfahren zur Ausbildung hochaufgelöster Farbbilder, wobei das vereinfachte Verfahren weder ein elektrostatisches latentes Bild umfasst, noch die Entwicklung eines latenten Bildes durch einen elektroskopischen Toner, noch eine erste Übertragung eines entwickelten, elektroskopischen Tonerbildes auf ein Zwischenübertragungselement zur nachfolgenden zweiten Übertragung auf ein Empfangselement. Es besteht zudem Bedarf zur Verbesserung des Elektrokoagulations-Bebilderungsverfahrens, wie in den zuvor genannten Patenten US 3,892,645, US 4,555,320, US 4,661,222, US 4,895,629, US 5,538,601, US 5,609,802, US 5,693,206, US 5,727,462, US 5,908,541 und US 6,045,674 beschrieben, da dieses Verfahren eine hohe Energiedichte und eine aufwändige Schreibwärme erfordert, eine begrenzte Auflösung aufweist und Schwierigkeiten mit elektrochemischer Erosion der Elektroden und der Gaserzeugung durch die Elektroden unterworfen ist. Weiterhin besteht Bedarf zur Vermeidung von Problemen, die mit derartigen Vorrichtungen verbunden sind, die beispielsweise in US 5,992,756, US 6,019,455, US 6,126,274 und US 6,133,341 beschrieben werden, in denen eine pigmentierte Tinte in einem Tintenstrahl-Schreibkopf konzentriert wird, um Agglomerate von Tonerpartikeln auszuwerfen, wobei die Hauptprobleme die Ablagerung von Tintenpartikeln im Schreibkopf, das Nachfüllen von Tinte und Flüssigkeitsströmungsprobleme im Schreibkopf sowie die Notwendigkeit einer komplizierten Elektrodenkonfiguration im aufwändigen Schreibkopf sind.

Die Erfindung sieht ein digitales Abbildungsverfahren und eine Vorrichtung vor mit: einer Tintenstrahlvorrichtung, die eine koagulierbare Tinte verwendet, einem Zwischenelement, auf dem ein primäres Tintenstrahlbild aus Tintentröpfchen ausgebildet wird, die von einer Tintenstrahlvorrichtung erzeugt werden, einem physischen oder chemischen Mittel oder einem Mechanismus zur Ausbildung von Koagulaten in dem primären Tintenstrahlbild auf einer Arbeitsfläche des Zwischenelements, einem Mechanismus zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit aus den Koagulaten, einem Übertragungsmechanismus zum Übertragen der flüssigkeitsentzogenen Koagulate auf ein Empfangselement und eine Regenerationsvorrichtung zum Regenerieren der Arbeitsfläche vor Ausbilden eines neuen primären Bildes darauf. Die Tinte umfasst wasserbasierende und nicht wässrige Dispersionen und einphasige Lösungen einer lösbaren, koagulierbaren Farbe oder eines Farbstoffs.

Die Erfindung sieht insbesondere ein digitales Bebilderungsverfahren und eine Vorrichtung vor mit: einer Tintenstrahlvorrichtung, die eine Tinte verwendet, die in wasserbasierenden oder nicht wässrigen, kolloidalen Dispersionen dispergierte, pigmentierte Partikel enthält, einem Zwischenelement, auf dem ein primäres Tintenstrahlbild aus Tintentröpfchen ausbildbar ist, die durch die Tintenstrahlvorrichtung erzeugt werden, einem Mittel oder Mechanismus zur physischen oder chemischen Aggregation der pigmentierten Partikel zu Flocken, Koagulaten oder Agglomeraten, derart, dass ein aggregiertes Tintenstrahlbild auf dem Zwischenelement ausbildbar ist, einem Mechanismus zum Beseitigen überschüssiger Flüssigkeit aus den geflockten, koagulierten oder agglomerierten, pigmentierten Partikeln, um ein flüssigkeitsentzogenes Bild auf dem primären Bild auszubilden, einem Übertragungsmechanismus zum Übertragen der aggregierten, pigmentierten Partikel des flüssigkeitsentzogenen Bildes auf ein Empfangselement und eine Regenerationsvorrichtung zur Entfernung von Restmaterialien von der Arbeitsfläche, die auf der Arbeitsfläche nach Übertragen des flüssigkeitsentzogenen Bildes auf das Empfangselement verbleiben.

Nach einem Aspekt der Erfindung ist die Tintenstrahltinte eine wasserbasierende Dispersion aus pigmentierten Partikeln. In einem Ausführungsbeispiel wird die Aggregation von Partikeln in dem primären Tintenstrahlbild durch Erwärmen oder Kühlen des primären Bildes auf dem Zwischenelement erzeugt. In anderen Ausführungsbeispielen wird die Aggregation der Partikel in dem primären Tintenstrahlbild durch ein zugesetztes Salz erzeugt, das in der Flüssigkeit des primären Bildes gelöst ist. In wieder anderen Ausführungsbeispielen wird die Aggregation der Partikel in dem primären Tintenstrahlbild durch Änderung des pH-Werts der Flüssigkeit des primären Bildes erzeugt. In weiteren Ausführungsbeispielen besitzt die wasserbasierende Tinte eine sterische Stabilisierung, die durch Polymeranteile erzeugt wird, die von den Oberflächen der pigmentierten Partikel adsorbiert sind, und die Aggregation der Partikel in dem primären Tintenstrahlbild wird durch Desorption oder Zersetzung der sterisch stabilisierenden Anteile induziert. In wieder anderen Ausführungsbeispielen wird die Aggregation der Partikel in dem primären Bild durch eine Elektrokoagulation erzeugt, bei der eine Elektrode Verwendung findet, die außerhalb des Zwischenelements angeordnet ist. In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein sterisch stabilisiertes, nicht wässriges, primäres Tintenstrahlbild durch Zusatz gelöster polymerer Moleküle destabilisiert, die in der wasserbasierenden Trägerflüssigkeit lösbar (und damit verträglich) sind. In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird dem primären Bild ein Hetero-Kolloid zugesetzt, um Hetero-Koagulate auszubilden.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Tintenstrahltinte eine nicht wässrige Dispersion aus pigmentierten Partikeln. In einem Ausführungsbeispiel wird die Aggregation von Partikeln in dem primären Tintenstrahlbild durch Erwärmen oder Kühlen des primären Bildes auf dem Zwischenelement erzeugt. In anderen Ausführungsbeispielen besitzt die nicht wässrige Tinte eine sterische Stabilisierung, die durch Polymeranteile erzeugt wird, die von den Oberflächen der pigmentierten Partikel absorbiert werden, wobei die Anteile Ketten aufweisen, die sich in die Trägerflüssigkeit der Tintenstrahltintendispersion erstrecken und darin lösbar sind, und wobei die Aggregation der Partikel in dem primären Tintenstrahlbild durch eine destabilisierende Flüssigkeit oder ein Lösemittel induziert wird, das mit der Flüssigkeit des primären Bildes in Kontakt kommt und sich damit mischt, wobei die Polymerketten der Anteile in der destabilisierenden Flüssigkeit nicht löslich sind. In weiteren Ausführungsbeispielen besitzt die nicht wässrige Tinte eine sterische Stabilisierung, die durch Polymeranteile erzeugt wird, die von den Oberflächen der pigmentierten Partikel adsorbiert sind, und die Aggregation der Partikel in dem primären Tintenstrahlbild wird durch Desorption oder Zersetzung der sterisch stabilisierenden Anteile induziert. In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein sterisch stabilisiertes, nicht wässriges, primäres Tintenstrahlbild durch Zusatz gelöster polymerer Moleküle destabilisiert, die in der nicht wässrigen Trägerflüssigkeit lösbar (und damit verträglich) sind.

In bestimmten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, in denen die Tinte eine nicht wässrige Dispersion ist, ist der Flüssigkeitsbeseitigungsmechanismus zur Ausbildung eines konzentrierten Bildes den bekannten Mechanismen zur Beseitigung einer Trägerflüssigkeit aus einem flüssig entwickelten Tonerbild ähnlich, das sich auf einem elektrostatografischen, primären Abbildungselement oder auf einem elektrostatografischen Zwischenübertragungselement befindet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, wobei darauf hingewiesen sei, dass die Ausrichtung der Vorrichtung Abwandlungen unterliegen kann. Zum besseren Verständnis der Zeichnungen wurden einige Elemente entfernt, und die Relationen der verschiedenen Komponenten, aus denen die beschriebenen Elemente bestehen, entsprechen möglicherweise nicht den tatsächlichen Relationen, wobei einige Dimensionen wahlweise vergrößert dargestellt sein können.
Es zeigen:
Fig. 1a, b, c in schematischer Form bestimmte Prozessschritte zur Durchführung der Erfindung nach einem Aspekt der Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht eines verallgemeinerten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Darstellung bestimmter und allgemeiner Komponenten der Vorrichtung;
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht eines alternativen, allgemeinen Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus Fig. 2;
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung verschiedener Ablaufmöglichkeiten zur Durchführung der Erfindung;
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung verschiedener Ablaufmöglichkeiten zur Durchführung der Erfindung;
Fig. 6 in schematischer Form zwei benachbarte, sterisch stabilisierte, kolloidale Partikel in einem primären Tintenstrahlbild auf einem Zwischenelement;
Fig. 7 in schematischer Form einen unverändert abgeschiedenen Tropfen einer Tintenstrahltinte auf der Arbeitsfläche eines Zwischenelements;
Fig. 8 in schematischer Form einen Teilschnitt durch ein erfindungsgemäßes Zwischenelement;
Fig. 9 eine schematische Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Darstellung bestimmter und allgemeiner Komponenten der Vorrichtung;
Fig. 10 eine schematische Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Darstellung bestimmter und allgemeiner Komponenten der Vorrichtung; und
Fig. 11 eine schematische Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Darstellung bestimmter und allgemeiner Komponenten der Vorrichtung.
Die vorliegende Erfindung stellt ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zur Tintenstrahlabbildung bereit, wobei die Vorrichtung eine Tintenstrahlvorrichtung unter Verwendung einer koagulierbaren Tinte verwendet. Die koagulierbare Tinte kann einen gelösten, koagulierbaren Farbstoff umfassen, oder die koagulierbare Tinte kann eine wasserbasierende oder eine nicht wässrige, kolloidale Dispersion aus Partikeln in einer Trägerflüssigkeit sein, vorzugsweise von pigmentierten Partikeln. Die Tintenstrahlvorrichtung erzeugt Tintentröpfchen auf bekannte Weise zur Ablagerung auf einem Zwischenelement, wobei das Zwischenelement eine Arbeitsfläche besitzt, auf der ein primäres Tintenstrahlbild mittels der Tintenstrahlvorrichtung ausgebildet wird. Ein Mittel oder Mechanismus zur Bildaggregation bewirkt, dass eine koagulierbare Tinte Koagulate in dem primären Bild ausbildet, die zu einem aggregierten Bild führen. Insbesondere bewirkt das Mittel oder der Mechanismus zur Bildaggregation, dass Partikel in einer wasserbasierenden oder nicht wässrigen, kolloidalen Dispersion von Partikeln in dem primären Tintenstrahlbild ein aggregiertes Bild erzeugen, das Flocken, Koagulate oder Agglomerate enthält. In bestimmten Ausführungsbeispielen der Erfindung bewirkt ein Bildkonzentrationsmechanismus den Transport von Partikeln, Flocken, Koagulaten oder Agglomeraten in die Nähe der Arbeitsfläche zur Ausbildung eines konzentrierten, aggregierten Bildes. Ein Flüssigkeitsbeseitigungsmechanismus zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit aus den Flocken, Koagulaten oder Agglomeraten erzeugt ein flüssigkeitsentzogenes oder "getrocknetes" Bild auf dem Zwischenelement. Ein Übertragungsmechanismus ist zum Übertragen des flüssigkeitsentzogenen, aggregierten Bildes von dem Zwischenelement auf ein Empfangselement vorgesehen, und ein Regenerationsmechanismus wird nachfolgend zum Regenerieren der Arbeitsfläche des Zwischenelements vor Bildung eines neuen, primären Bildes darauf verwendet.
Fig. 1a, b, c zeigen in schematischer Form die Entwicklung von einem primären Tintenstrahlbild zu einem flüssigkeitsentzogenen, aggregierten Bild gemäß einem Aspekt der Erfindung. Fig. 1a ist eine Skizze eines Teils eines digital ausgebildeten primären Graustufenbildes, in dem einzelne Abbildungselemente gezeigt werden, die veränderliche Mengen einer kolloidalen Tintenstrahl-Flüssigtinte enthalten, die als Dispersion von Partikeln in einer Trägerflüssigkeit auf der Arbeitsfläche 1 eines Zwischenelements 1b abgeschieden ist. Eine derartige Veränderung der Flüssigkeitsmenge lässt sich bekanntermaßen durch eine bildweise Bereitstellung mehrerer Tintentröpfchen pro Bildelement erzeugen. Beispielsweise wird eine abgeschiedene Flüssigtintenmenge 2a durch eine größere Anzahl von Tröpfchen als eine Menge 2b auf einem benachbarten Bildelement ausgebildet. Um eine Grauskala zu erzeugen, kann ein Abbildungselement des primären Bildes gar keine Tintenablagerung enthalten, oder ein Bildelement kann eine Vielzahl von Tröpfchen enthalten, z. B. bis zu zwanzig oder mehr Tröpfchen pro Bildelement, um eine maximale Bilddichte zu erzielen, wie nach dem Stand der Technik bekannt ist. Wie ebenfalls nach dem Stand der Technik bekannt ist, lassen sich Tintenstrahltintentröpfchen von veränderlicher Größe mithilfe einer Tintenstrahlvorrichtung erzeugen, was einen alternativen Weg zur Erzeugung einer Grauskala darstellt. Fig. 1b zeigt in schematischer Form das Ergebnis der Ausbildung des aggregierten Bildes aus dem primären Bild sowie den Flocken, Koagulaten oder Agglomeraten 3 von Partikeln, die in einer partikelentzogenen Flüssigkeit 4 suspendiert sind. Flüssigkeit 4 ist primär eine Trägerflüssigkeit der ursprünglichen Tinte. Vorzugsweise enthält die Flüssigkeit 4 eine zu vernachlässigende Anzahl von Partikeln, die aus der ursprünglichen Tintenzusammensetzung verbleiben. Fig. 1c zeigt eine Skizze des flüssigkeitsentzogenen, aggregierten Bildes 5, nachdem Flüssigkeit 4 aus Fig. 1b beseitigt worden ist, wobei Flüssigkeit 4 überschüssige Flüssigkeit ist. Das flüssigkeitsentzogene Bild aus Fig. 1c kann hier als ein "getrocknetes" Bild bezeichnet werden. Das flüssigkeitsentzogene Bild kann jedoch in bestimmten Fällen eine signifikante Menge an Flüssigkeit enthalten (in Fig. 1c wird keine derartige Restflüssigkeit gezeigt). Zur Vereinfachung werden nur drei Dicken des flüssigkeitsentzogenen Materials in Fig. 1c dargestellt, wobei mit Bezug auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele darauf hingewiesen sei, dass zur Erzielung einer qualitativ hochwertigen Abbildung viele Dichtedifferenzen zwischen Dmin und Dmax vorhanden sind, wobei die Bildelemente entsprechende Dicken des markierenden Materials enthalten, um diese Dichtedifferenzen zu erzeugen. Nachfolgend wird beschrieben, wie ein aggregiertes Bild eines flüssigkeitsentzogenen Bildes auf einem Empfangselement ausbildbar und übertragbar ist.
Fig. 2 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Tintenstrahl-Abbildungsvorrichtung zum Erzeugen von Grauskalenbildern gemäß der vorliegenden Erfindung. Die mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnete Abbildungsvorrichtung umfasst: eine Tintenstrahlvorrichtung 11 zum Ablagern von Tintentropfen 17 zur Ausbildung eines primären Tintenstrahlbildes auf der Arbeitsfläche eines Zwischenelements 16, das auf einer Welle 21 zur Drehung in einer mit einem Pfeil C bezeichneten Richtung angeordnet ist, eine Koagulatausbildungszone 12 zur Ausbildung eines aggregierten Bildes, eine Zone 13 zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit zur Ausbildung eines flüssigkeitsentzogenen, aggregierten Bildes, eine Übertragungszone 14 zur Übertragung des flüssigkeitsentzogenen Bildes von dem Zwischenelement 16 auf ein Empfangselement, und eine Regenerationszone 15 zur Aufbereitung des Zwischenelements für ein frisches, primäres Bild. Ein Empfangsbogen 18, der sich in Richtung des Pfeils A bewegt, ist in Nähe der Übertragungszone 14 dargestellt. Ein Empfangsbogen 19 wird beim Verlassen der Übertragungszone in Richtung des Pfeils B gezeigt. Der Empfangsbogen 19 trägt ein flüssigkeitsentzogenes Materialbild, das aus dem zuvor durch die Tintenstrahlvorrichtung 11 auf dem Zwischenelement 16 gebildeten primären Tintenstrahlbild abgeleitet ist, wobei das flüssigkeitsentzogene Materialbild in der Übertragungszone 14 von dem Zwischenelement 16 auf ein Empfangselement übertragen worden ist, beispielsweise auf den Empfangsbogen 19. Das Zwischenelement 16 ist durch einen auf eine Welle 21 wirkenden Motorantrieb drehbar oder alternativ durch einen Reibungsantrieb, der reibschlüssig mit einem anderen (nicht gezeigten) Drehelement erzeugt wird.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann das Zwischenelement 16 in Form einer Endlosbahn ausgebildet sein, auf der ein primäres Tintenstrahlbild mithilfe der Tintenstrahlvorrichtung 11 abgelagert wird, wobei die Endlosbahn durch die verschiedenen Prozesszonen 12, 13, 14 und 15 angetrieben oder transportiert wird. Das flüssigkeitsentzogene Materialbild wird in der Übertragungszone 14 von der Bahn auf ein Empfangselement übertragen.
Die Koagulatausbildungszone 12, die Zone 13 zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit, die Übertragungszone 14 und die Regenerationszone 15 können die Verwendung drehbarer Elemente umfassen. Die drehbaren Elemente der vorliegenden Erfindung sind in den Beispielen der vorliegenden Beschreibung als Walzen und Bahnen dargestellt, können jedoch auch Trommeln, Räder, Ringe, Zylinder, Gurte, Bänder, segmentierte Auflagen, auflagenähnliche Flächen und Empfangselemente umfassen, wobei Empfangselemente derartige Elemente umfassen, die sich durch Spalten bewegen oder an Trommeln oder Transportbändern anliegen.
Die Koagulatausbildungszone 12, die Zone 13 zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit, die Übertragungszone 14 und die Regenerationszone 15 sind in Fig. 2 zwar als einzelne Zonen dargestellt, können in bestimmten Ausführungsbeispielen jedoch gemeinsame Zonen sein, d. h. es kann sich um physisch oder funktional überlagernde Zonen handeln, wie nachfolgend erläutert wird.
Die Tintenstrahlvorrichtung 11 kann jede bekannte Vorrichtung zum Auswerfen von Tröpfchen einer flüssigen Tinte auf kontrollierte, bildweise Art auf die Arbeitsfläche eines Zwischenelements 16 umfassen, wobei digitale elektronische Signale eine veränderliche Anzahl von Tröpfchen in bekannter Weise steuern, die für jedes Abbildungselement auf der Arbeitsfläche geliefert werden. Ein mittels der Flüssigtintentröpfchen auf der Arbeitsfläche hergestelltes primäres Bild kann ein Halbtonbild sein, oder es kann ein Rasterbild sein, das Grauraster, frequenzmodulierte Raster, flächenmodulierte Raster und binäre Raster enthält, wie nach dem Stand der Technik bekannt ist. Es sei darauf hingewiesen, dass sich die konventionellen und bekannten Begriffe "Halbton" und "Raster" hier nicht nur auf örtliche Variationen der Menge der Tinten in dem Bild auf der Arbeitsfläche, sondern auch auf jede entsprechende Farbe oder Dichte beziehen, die nachfolgend durch derartige Variationen der Menge jeder Tinte erzeugbar oder bildweise induzierbar sind. Die Arbeitsfläche umfasst einen beliebigen Teil der Fläche des Zwischenelements 16, auf dem ein primäres Tintenstrahlbild mithilfe einer Tintenstrahlvorrichtung 11 ausbildbar ist. Ein Abbildungselement ist nach der Bildauflösung definiert; bei einer Auflösung von beispielsweise 400 dpi (Punkten pro Zoll) würde ein quadratisches Bildelement beispielsweise eine Fläche auf der Betriebsfläche von 63,5 µm × 63,5 µm umfassen. Ein Abbildungselement ist somit die kleinste aufgelöste Abbildungsfläche in einem primären Bild. Die Tintenstrahlvorrichtung 11 umfasst einen kontinuierlichen Tintenstrahldrucker oder einen Drop-on-Demand-Tintenstrahldrucker, einschließlich eines thermischen Tintenstrahldruckers, eines Bubble-Jet-Tintenstrahldruckers und eines piezoelektrischen Tintenstrahldruckers. Bevorzugt wird ein Drop-On-Demand- Tintenstrahldrucker. Die Tintenstrahlvorrichtung 11 ist üblicherweise mit einem (nicht gezeigten) Schreibkopf versehen, der eine Vielzahl elektronisch gesteuerter, einzeln adressierbarer Düsen umfasst, wobei die Vielzahl der Düsen sich über die gesamte Breite erstreckend angeordnet ist, d. h. über die Arbeitsbreite des Zwischenelements 16 in paralleler Richtung zur Achse der Welle 21. Alternativ hierzu kann bekanntermaßen der Schreibkopf eine relativ kleinere Anordnung von Düsen umfassen, wobei der Schreibkopf parallel zur Achse der Welle 21 während der Drehung der Arbeitsfläche des Zwischenelements 16 vor und zurück verfahren wird. Die von der Tintenstrahlvorrichtung 11 verwendete Tinte wird aus einem (nicht gezeigten) Behälter eingespeist, wobei vorzugsweise die Zusammensetzung der Tintentröpfchen 17 im Wesentlichen der Zusammensetzung der Tinte in dem jeweiligen Behälter entspricht. Ein Tintenstrahlkopf erzeugt vorzugsweise eine zu vernachlässigende Absonderung von Tintenkomponenten, d. h. bestimmte Komponenten werden unbeabsichtigt von dem Schreibkopf zurückgehalten und bestimmte andere Komponenten werden unbeabsichtigt in den Tröpfchen 17 ausgeworfen. Vorzugsweise kommen in dem Schreibkopf keine Felder zum Einsatz, z. B. derart, wie dies bei Verwendung einer kolloidalen Partikeltinte der Fall ist, um die Anzahl der Partikel pro Volumeneinheit in den jeweiligen ausgeworfenen Tröpfchen 17 im Vergleich zu der jeweiligen Anzahl von Partikeln pro Volumeneinheit in dem jeweiligen Behälter zu erhöhen.
Eine zur Ausbildung der Tröpfchen 17 verwendete Tinte umfasst nicht wässrige und wasserbasierende Tinten, wobei die Tinten vorzugsweise kolloidale Dispersionen von Partikeln in einer Trägerflüssigkeit oder einem Fluid sind. Vorzugsweise sind die Partikel pigmentierte Partikel und am besten feste, pigmentierte Partikel. Allerdings sind nicht farbige Partikel ebenfalls verwendbar, einschließlich fester oder flüssiger Partikel, die Vorläuferchemikalien enthalten, die durch einen geeigneten chemischen oder physischen Prozess in ein Materialbild überführbar sind, das eine geeignete Eigenschaft, Zusammensetzung oder Farbe aufweist, z. B. wenn ein aus Tintenstrahltinte erzeugtes Bild entweder auf einem Zwischenelement 16 oder auf einem Empfangselement angeordnet ist, z. B. auf dem Empfangsbogen 19. Die Trägerflüssigkeit einer wasserbasierenden, kolloidalen Tintendispersion kann Wasser sein, oder sie kann einen Anteil, und zwar üblicherweise einen kleineren Anteil, eines geeigneten, mischbaren, nicht wässrigen Lösemittels enthalten. Ein Prozentsatz dispergierter Partikel in einer in der Erfindung verwendbaren, nicht wässrigen oder wasserbasierenden, kolloidalen Tinte kann einen beliebigen geeigneten Wert annehmen, üblicherweise zwischen ca. 3% und 50%. Als Tinten zur Durchführung der Erfindung sind Formulierungen verwendbar, die kommerziell erhältlichen (nicht wässrigen) elektrofotografischen Flüssigentwicklern ähnlich oder mit diesen identisch sind. Formulierungen, die kommerziell verfügbaren, pigmentierten Tintenstrahltinten ähnlich oder mit diesen identisch sind, umfassen sowohl nicht wässrige als auch wasserbasierende Tintenstrahltinten, und sind ebenfalls zur Durchführung der Erfindung verwendbar. Für die Erfindung geeignete Tinten können sterisch stabilisierte, elektrostatisch stabilisierte Kolloide sein, so wie eine typische wasserbasierende Tintendispersion, oder sie können sowohl sterisch als auch elektrostatisch stabilisiert sein, wie ein typischer elektrofotografischer Flüssigentwickler. Verfahren und Materialien zur Stabilisierung sowohl nicht wässriger als auch wasserbasierender Dispersionen sind bekannt (siehe z. B. die zuvor genannten Quellen zum Hintergrund der Erfindung). Im Falle nicht wässriger, kolloidaler, für die Erfindung geeigneter Tinten können die Partikel sowohl sterisch als auch elektrostatisch stabilisiert sein, d. h. die Partikel führen eine elektrostatische Ladung mit sich, wobei Gegenionen in der umgebenden Trägerflüssigkeit eine elektrische Neutralität erzeugen. Die Größe oder die Größenverteilung der in einer kolloidalen Tinte zur Durchführung der Erfindung verwendeten Partikel ist ähnlich der Größe oder der Größenverteilung der Partikel, die in kolloidalen Partikeldispersionen verwendet werden, einschließlich kommerzieller, elektrofotografischer Flüssigentwickler und kommerzieller Tintenstrahltinten. Partikeltintendispersionen zur Durchführung der Erfindung sind nach beliebigen, bekannten Verfahren herstellbar, einschließlich Zerkleinerungsverfahren, Ausfällverfahren, Sprühtrocknungsverfahren, beschränkten Koaleszenzverfahren usw. Partikeltintendispersionen zur Verwertung der Erfindung sind in beliebiger bekannter Weise formulierbar, wie z. B. durch Einbringen von Streuungsmitteln, Stabilisierungsmitteln, Trocknungsmitteln, Glanzmitteln usw. In erfindungsgemäßen Tintendispersionen verwendete, pigmentierte Partikel können ein oder mehrere Pigmente umfassen sowie geeignete Bindemittel für die Pigmente. Ein Bindemittel besteht üblicherweise aus einem oder mehreren synthetischen Polymermaterialien, wobei die Polymermaterialien derart ausgewählt sind, dass sie gute Fixiereigenschaften besitzen, um ein pigmentiertes Partikelbild auf einem Empfangselement zur Erzeugung eines Ausgabedrucks zu fixieren, wie nachfolgend ausführlich beschrieben wird. Die Pigmente sind vorzugsweise kommerziell verfügbare Pigmente und können kristallin oder amorph sein. Ein Pigment ist üblicherweise auf sehr kleine Größen zerkleinert, z. B. auf Größen unterhalb eines Nanometers, und anhand bekannter Verfahren im Wesentlichen einheitlich in dem Bindemittel dispergiert. Vorzugsweise sind Pigmente und Bindemittel, die zur Herstellung von Tinten für die Erfindung Verwendung finden, in der Trägerflüssigkeit der Dispersion im Wesentlichen unlöslich. Für nicht wässrige Tinten werden vorzugsweise ein oder mehrere Kohlenwasserstoffalkane als primäre Komponente der Trägerflüssigkeit verwendet, obwohl jede geeignete nicht wässrige Flüssigkeit verwendbar ist. Besonders geeignet sind Mischungen von Alkanen, wie sie von Exxon unter dem Handelsnamen Isopar vermarktet werden, wobei verschiedene Isopare verfügbar sind. Bevorzugte Isopare sind solche mit einem Flammpunkt von 60°C und darüber, wie Isopar L und Isopar M. Andere Isopare mit niedrigem Molekulargewicht, wie Isopar G, sind ebenfalls verwendbar. Bevorzugt wird auch die Verwendung einer Vorläuferdispersion, die als ein Konzentrat mit einem hohen Volumenprozentanteil von Partikeln herstellbar ist, wobei das Konzentrat mit einer entsprechenden Trägerflüssigkeit verdünnt wird, um eine resultierende Tinte herzustellen, bevor diese Tinte in den jeweiligen Tintenbehälter der Tintenstrahlvorrichtung 11 eingebracht wird.
Ungeachtet der Beschreibung der Tinten im vorausgehenden Absatz ist jede koagulierbare Tinte zur Ausführung der Erfindung verwendbar, einschließlich nicht kolloidaler Lösungen und elektrokoagulierbarer Tinten.
Um das Anhaften von Partikeln einer kolloidalen Tintendispersion an den Innenwänden oder Flächen des Schreibkopfes der Tintenstrahlvorrichtung 11 zu vermeiden, einschließlich der Düseninnenwände, sind die Oberflächeneigenschaften der Innenwände oder Flächen vorzugsweise derart beschaffen, dass die Dispersionen von den Innenwänden oder Flächen abprallen, und dass die Trägerflüssigkeit der Tinte die Innenwände oder Flächen nicht benetzt. Bei Verwendung einer nicht wässrigen, hydrophoben Tinte werden vorzugsweise hydrophile Innenwände oder Flächen verwendet. Bei Verwendung einer wasserbasierenden, hydrophilen Tinte werden vorzugsweise hydrophobe Innenwände oder Flächen verwendet. Vorzugsweise umfassen kolloidale Tintenpartikel sterisch stabilisierende Polymeranteile, die von deren Flächen adsorbiert sind, wobei die Anteile eine dichte Annäherung der Partikel an die Innenwände oder Flächen verhindern.
Die Koagulatausbildungszone 12 umfasst ein geeignetes Mittel oder ein Verfahren zur Koagulatbildung in der in einem primären Bild enthaltenen Tinte, wobei das Verfahren die Verwendung einer geeigneten Technik umfasst, einschließlich der Verwendung eines geeigneten physischen Umgebungszustands oder eines geeigneten chemischen Mittels. Koagulat induzierende Vorrichtungen, Verfahren, Umgebungszustände und chemische Mittel werden nachfolgend detaillierter beschrieben und umfassen die Verwendung eines Salzeffekts, eines pH-Effekts, eines Lösemitteleffekts, eines Mechanismus zur Zerstörung des Stabilisators eines sterisch stabilisierten Tintenkolloids, ein Erwärmen oder Kühlen, eine Elektrokoagulation und die Zugabe eines Heterokolloids zu einem primären Bild, wobei das Heterokolloid geladene Partikel enthält, deren Polarität zu der der Partikel der Tintenstrahlvorrichtung entgegengesetzt ist, sowie die Zugabe eines Koagulat induzierenden Polymers zum primären Bild.
In der Zone 13 zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit wird überschüssige Flüssigkeit aus den in der Koagulatausbildungszone 12 erzeugten Koagulaten entfernt. Im Allgemeinen wird ein Teil, vorzugsweise ein großer Teil, der Flüssigkeit aus den Koagulaten entfernt, um ein flüssigkeitsentzogenes Bild zu erzeugen, wobei das flüssigkeitsentzogene Bild in bestimmten Fällen eine erhebliche Menge Restflüssigkeit enthalten kann. Unter bestimmten Umständen ist im Wesentlichen die gesamte Flüssigkeit zur Ausbildung des flüssigkeitsentzogenen Bildes entfernbar.
Die Zone 13 zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit umfasst eine Vorrichtung zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit, die eine beliebige der nachfolgenden, bekannten Vorrichtungen ist: eine Rakel (Walze oder Lamelle), eine externe Abziehvorrichtung, eine Verdampfungsvorrichtung, eine Vakuumvorrichtung, eine Schabervorrichtung oder eine Luftrakel. Diese Vorrichtungen zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit werden nachfolgend detaillierter beschrieben. Es ist auch jede andere geeignete Vorrichtung zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit verwendbar.
Die Übertragungszone 14 zur Übertragung eines aus Tintenstrahltinte erzeugten Materialbildes von dem Zwischenelement 16 auf ein Empfangselement umfasst jede bekannte Übertragungsvorrichtung, z. B. eine elektrostatische Übertragungsvorrichtung, eine Thermoübertragungsvorrichtung und eine Druckübertragungsvorrichtung, wie nachfolgend detaillierter beschrieben wird. Bekanntermaßen ist sowohl eine elektrostatische Übertragungsvorrichtung als auch eine thermische Übertragungsvorrichtung mit extern angewandtem Druck verwendbar. Eine elektrostatische Übertragungsvorrichtung zur Verwendung in der Übertragungszone 14 umfasst typischerweise eine (nicht gezeigte) Stützwalze, wobei die Stützwalze durch ein (nicht gezeigtes) Netzteil elektrisch vorgespannt wird. Die Stützwalze dreht sich in einer Druckspaltbeziehung mit dem Zwischenelement 16, und ein Empfangselement, wie der Empfangsbogen 18, wird durch den zwischen der Stützwalze und dem Zwischenelement 16 gebildeten Spalt transportiert. Ein aus Tintenstrahltinte erzeugtes Materialbild, das eine elektrostatische Nettoladung trägt, wird von einer elektrostatischen Übertragungsvorrichtung von dem Zwischenelement 16 auf das Empfangselement übertragen, d. h. es ist ein elektrisches Feld zwischen dem Zwischenelement 16 und der Stützwalze vorgesehen, um die Übertragung des aus Tintenstrahltinte erzeugten Materialbildes zu bewirken. Um die elektrostatische Übertragung zu verstärken, wenn ein aus Tintenstrahltinte erzeugtes Materialbild auf dem Zwischenelement 16 eine geringe elektrostatische Ladung hat oder gar nicht geladen ist, kann eine (nicht gezeigte) Ladevorrichtung, beispielsweise ein Coronalader oder ein Walzenlader oder eine andere geeignete Ladevorrichtung, zwischen der Zone 13 zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit und der Übertragungszone 14 angeordnet sein, wobei die Ladevorrichtung verwendbar ist, um das von Tintenstrahltinte abgeleitete, flüssigkeitsentzogene Materialbild in geeigneter Weise zu laden, bevor anschließend die elektrostatische Übertragung des Materialbildes in der Übertragungszone 14 erfolgt. Alternativ hierzu ist eine thermische Übertragungsvorrichtung zur Übertragung des aus Tintenstrahltinte erzeugten Materialbildes verwendbar, wobei die thermische Übertragungsvorrichtung eine geheizte (nicht gezeigte) Stützwalze umfassen kann, und wobei die Stützwalze von einer externen Heizquelle beheizt wird, etwa einer Strahlungsheizquelle, oder von einer (nicht gezeigten) Heizwalze, die die (nicht gezeigte) Stützwalze berührt. Alternativ hierzu kann die Stützwalze für die thermische Übertragung von einer internen Heizquelle geheizt werden. Die Stützwalze für die thermische Übertragung dreht sich in einer Druckspaltbeziehung mit dem Zwischenelement 16, und ein Empfangselement, z. B. ein Empfangsbogen 18, wird durch den zwischen der beheizten Stützwalze und dem Zwischenelement 16 gebildeten Spalt transportiert. In bestimmten Ausführungsbeispielen kann das Zwischenelement 16 in ähnlicher Weise entweder von einer internen oder von einer externen Heizquelle beheizt werden. Alternativ hierzu kann eine thermische Übertragungszone 14 eine Übertragungsfixiervorrichtung umfassen, wobei ein aus Tintenstrahltinte erzeugtes Materialbild thermisch auf ein Empfangselement übertragen und gleichzeitig fixiert wird. Als weitere Alternative ist in der Übertragungszone 14 eine Druckübertragungsvorrichtung verwendbar, um ein aus Tintenstrahltinte erzeugtes Materialbild zu übertragen, wobei die Druckübertragungsvorrichtung eine (nicht gezeigte) Stützdruckwalze umfasst, und wobei die Druckwalze sich in einer Druckspaltbeziehung mit dem Zwischenelement 16 dreht, und wobei ein Empfangselement, wie ein Empfangsbogen 18, durch den zwischen der Stützwalze und dem Zwischenelement 16 gebildeten Spalt transportiert wird. In einer derartigen Druckübertragungsvorrichtung ist eine Haftung des aus Tintenstrahltinte erzeugten Materialbildes vorzugsweise viel größer auf der Oberfläche des Empfangselements als auf der Arbeitsfläche des Zwischenelements 16, und vorzugsweise ist die Haftung auf der Arbeitsfläche des Zwischenelements 16 vernachlässigbar.
Als Alternative zur Verwendung von Empfangsbogen, wie 18, 19 in der Übertragungszone jedes zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels ist ein Empfangselement in Form einer (nicht gezeigten) Endlosbahn in der Übertragungszone 14 verwendbar, wobei die Bahn durch einen zwischen der Zwischenwalze 16 und einer (nicht gezeigten) Stützwalze tritt. Ein Empfangselement in Form einer Endlosbahn kann aus Papier oder einem anderen geeigneten Material bestehen.
In anderen alternativen Ausführungsbeispielen ist eine (nicht gezeigte) Transportbahn in der Übertragungszone 14 verwendbar, auf der Empfangsbogen angeordnet sind, um die Empfangsbogen durch einen zwischen der Zwischenwalze 16 und einer (nicht gezeigten) Stützwalze gebildeten Spalt zu transportieren.
Ein Empfangselement, beispielsweise ein Empfangsbogen 19, der durch die Übertragungszone 14 getreten ist, kann in Richtung des Pfeils B zu einer (nicht in Fig. 2 gezeigten) Fixierstation transportiert werden.
Die Vorrichtung 10 kann als Farbmodul Teil einer Vollfarben- Tintenstrahlabbildungsmaschine sein. Ein Empfangselement, beispielsweise ein Empfangsbogen 19, das ein aus Tintenstrahltinte erzeugtes Materialbild einer bestimmten Farbe von dem Zwischenelement 16 empfangen hat, ist zu einer weiteren Einrichtung oder zu einem weiteren Modul transportierbar, das in seiner Gesamtheit der Vorrichtung 10 ähnlich ist, wobei ein aus Tintenstrahltinte erzeugtes Materialbild einer anderen Farbe von einem ähnlichen Zwischenelement in einer ähnlichen Übertragungszone übertragbar ist, und wobei das andersfarbige Bild über und in Registrierung mit dem aus Tintenstrahltinte erzeugten Materialbild auf das Empfangselement in Vorrichtung 10 übertragen wird. In einem Satz derartiger ähnlicher Module, die in Tandemweise angeordnet sind, können aus Tintenstrahltinte erzeugte Materialbilder, die einen vollständigen Farbsatz bilden, nacheinander in Registrierung übereinander übertragen werden, um auf einem Empfangselement ein vollfarbiges Materialbild zu erzeugen. Das resultierende vollfarbige Materialbild ist dann zu einer Fixierstation transportierbar, in der das Materialbild auf dem Empfangselement fixiert wird.
Die Arbeitsfläche des Zwischenelements 16 wird nach Verlassen der Übertragungszone 14 zu einer Regenerationszone 15 gedreht, wo die Arbeitsfläche für ein neues, primäres Bild aufbereitet wird, das nachfolgend von der Tintenstrahlvorrichtung 11 ausgebildet wird. In einem Ausführungsbeispiel ist die Regenerationszone eine Reinigungszone, in der Restmaterial von dem flüssigkeitsentzogenen Materialbild im Wesentlichen mithilfe bekannter Vorrichtungen oder Verfahren entfernt wird, einschließlich der Verwendung einer (nicht gezeigten) Reinigungslamelle oder einer (nicht gezeigten) Rakel, um die Arbeitsfläche im Wesentlichen sauber zu schaben. Alternativ hierzu ist eine (nicht gezeigte) Reinigungswalze vorgesehen, auf der Restmaterial des flüssigkeitsentzogenen Materialbildes haftet, wodurch in der Regenerationszone 15 eine im Wesentlichen saubere Arbeitsfläche entsteht. Andere bekannte, geeignete Reinigungsmechanismen, einschließlich (nicht gezeigter) Bürsten, Wischer, Lösemittelauftragseinrichtungen usw., sind zur Bildung einer regenerierten Oberfläche verwendbar.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel, das eine Regenerationszone 15 umfasst, wird jegliche restliche Trägerflüssigkeit, die möglicherweise nach Verlassen der Übertragungszone 14 in dem Zwischenelement 16 verblieben ist, in Verbindung mit oder gemeinsam mit der Beseitigung unerwünschter Feststoffe entfernt, beispielsweise mithilfe einer (nicht gezeigten) Rakel. Alternativ hierzu ist eine relativ harte (nicht gezeigte) Rakelwalze verwendbar, um überschüssige Flüssigkeit aus dem Zwischenelement 16 herauszudrücken, wobei die herausgedrückte Flüssigkeit gesammelt und wiederverwertet werden kann. Zur Beseitigung relativ kleiner Mengen an Restflüssigkeit kann eine Wärmequelle in der Regenerationszone 15 vorgesehen sein, um eine geeignete Verdampfung jeglicher restlicher Trägerflüssigkeit zu bewirken (wobei der resultierende Dampf kondensiert und wiederverwendet werden kann). Die (nicht gezeigte) Wärmequelle kann in dem Zwischenelement 16 angeordnet oder extern vorgesehen sein, beispielsweise als (nicht gezeigte) beheizte Walze oder durch eine (nicht gezeigte) Strahlungsenergiequelle. Alternativ hierzu kann Restflüssigkeit in der Regenerationszone 15 durch eine (nicht gezeigte) externe Abziehvorrichtung absorbiert werden, wobei die Abziehvorrichtung beispielsweise als Walze oder als Bahn ausgeprägt ist, die die Arbeitsfläche des Zwischenelements 16 berührt. Als weitere Alternative ist eine (nicht gezeigte) externe Vakuumvorrichtung in der Regenerationszone 15 verwendbar, um jegliche Restflüssigkeit von der Arbeitsfläche des Zwischenelements 16 aufzusaugen und möglicherweise wiederzuverwenden.
Fig. 3 zeigt als alternatives Ausführungsbeispiel eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10' zum Erzeugen von Graustufenbildern, die der Vorrichtung 10 ähnlich ist, mit dem Unterschied, dass dieses alternative Ausführungsbeispiel eine Applikatorzone 20 umfasst, in der ein vorbeschichtetes Zwischenelement 16' ausbildbar ist, wobei die Applikatorzone 20 zwischen der Regenerationszone 15' und der Tintenstrahlvorrichtung 11' angeordnet ist. In Fig. 3 beziehen sich die mit einem Hochkomma (') versehenen Bezugsziffern auf ähnliche Komponenten wie die entsprechenden Bezugsziffern ohne Hochkomma in Fig. 2. In der Applikatorzone 20 wird eine Beschichtung aus einem Koagulat induzierenden Material oder Reagenz in fester oder vorzugsweise flüssiger Form auf einer regenerierten Arbeitsfläche des Zwischenelements 16' nach Verlassen der Regenerationszone 15' abgelagert, wobei die Beschichtung der Förderung einer Koagulatbildung in der Koagulatausbildungszone 12' dient, wie in bestimmten Ausführungsbeispielen nachfolgend beschrieben. Zusätzlich zu den verschiedenen, in Bezug auf die Regenerationszone 15 der Abbildungsvorrichtung 10 beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren kann die Regenerationszone 15' der Abbildungsvorrichtung 10' auch einen Mechanismus zum Beseitigen eines Reagenz- oder Materialrestes umfassen, der zuvor in der Applikatorzone 20 auf dem Zwischenelement 16' abgelagert worden ist. So kann es beispielsweise wünschenswert sein, einen Mechanismus zum Abwischen oder Ablösen eines derartigen Restes bereitzustellen, z. B. unter Verwendung einer (nicht gezeigten) feuchten Schwammwalze oder einer (nicht gezeigten) Sprühvorrichtung, gefolgt von der Verwendung einer (nicht gezeigten) Tandemabziehvorrichtung oder einer (nicht gezeigten) Wischvorrichtung oder mithilfe eines anderen geeigneten Mechanismus zur Beseitigung eines derartigen Restes.
Der Begriff "Koagulatausbildungszone" bezeichnet im Allgemeinen die Tatsache, dass ein Vorgang oder ein Prozess, der Koagulate in einem primären Bild auf der Oberfläche des Zwischenelements 16, 16' erzeugt, irgendwo in einer Zone stattfinden kann, die zwischen der Tintenstrahlvorrichtung 11, 11' und der Zone 13, 13' zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit angeordnet ist. Mit besonderem Bezug auf Fig. 3 braucht die mit dem Bezugszeichen 12' bezeichnete Koagulatausbildungszone tatsächlich nicht lokal vorhanden zu sein. Zum Beispiel ist in bestimmten, nachfolgend detailliert beschriebenen Ausführungsbeispielen die Bildung von Koagulaten durch eine interne Heizung induzierbar, die in dem Zwischenelement 16' angeordnet ist, wobei die Erwärmung durch die Heizung nicht allgemein auf die Koagulatausbildungszone 12' begrenzt ist. Zudem bedarf die Koagulatausbildungszone 12' nicht unbedingt der Verwendung einer tatsächlichen Vorrichtung. Beispielsweise kann in bestimmten anderen Ausführungsbeispielen, die nachfolgend detaillierter beschrieben werden, ein in der Applikatorzone 20 abgelagertes, Koagulat induzierendes Reagenz oder Material eine sehr schnelle Bildung von Koagulaten in den Tintentropfen 17' bewirken, nachdem die Tröpfchen auf der Arbeitsfläche des Zwischenelements 16' gelandet sind, ohne dass notwendigerweise eine Koagulat induzierende Vorrichtung oder ein Teil einer Vorrichtung zwischen der Tintenstrahlvorrichtung 11' und der Zone 13' zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit angeordnet zu sein braucht.
Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm, das sich auf Teile aus Fig. 2 bezieht, wobei das Ablaufdiagramm in vereinfachter Weise verschiedene Schrittgruppen zur Durchführung der Erfindung zeigt. Beginnend mit der oberen rechten Ecke von Fig. 4 bezeichnet die rechte Spalte den Transport von der Tintenstrahlvorrichtung 11 durch aufeinanderfolgende Zonen 12, 13 und 14 zur nachfolgenden Bildung von Koagulaten in dem primären Bild, zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit und zum Übertragen des flüssigkeitsentzogenen, aus Tintenstrahltinte erzeugten Bildes auf ein Empfangselement. Nach Ausbilden eines primären Bildes auf dem Zwischenelement 16 gibt es mehrere mögliche Wege, um den Zustand eines hier mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen, koagulierten oder aggregierten Bildes zu erreichen, wobei die Wege durch die Pfeile a, b, c, d, e, f, g und h bezeichnet sind. Die Pfeile bezeichnen mindestens acht unterschiedliche Wege, wobei auch andere, geeignete Wege verwendbar sind. Die Pfeile i, j, k, l, m und n bezeichnen mindestens sechs unterschiedliche Wege, um ein aggregiertes Bild zu einem flüssigkeitsentzogenen oder "getrockneten" Bild auf dem Zwischenelement zu verarbeiten, wobei auch andere, geeignete Wege verwendbar sind. Nach Ausbildung des "getrockneten" Bildes sind die Übertragungswege zur Übertragung auf ein Empfangselement, wie zuvor detailliert beschrieben, durch die drei Pfeile p, q und r symbolisiert, d. h. sie stellen eine elektrostatische, thermische oder Druckübertragung dar (wobei dies auch Kombinationen elektrostatischer, thermischer und Druckmechanismen zur Übertragung implizit einbezieht). Fig. 2 und Fig. 4 zeigen mögliche Wege von einem primären Bild auf einem Zwischenelement zu einem aus Tintenstrahltinte erzeugten Materialbild auf einem Empfangselement, von denen jeder folgendermaßen darstellbar ist:

[(a, b, c, d, e, f, g, h); (i, j, k, l, m, n); (p, q, r)]

wobei darauf hingewiesen sei, dass, wenn das Erwärmen und Kühlen als separater Schritt (Pfeil e)gezählt wird, mindestens 9 × 6 × 3 = 162 mögliche Wege vorgesehen sind, z. B. [a; i; p], [a; i; q], . . . usw. In bestimmten Ausführungsbeispielen sind einzelne Verfahrensschritte kombinierbar oder zusammen verwendbar. So ist ein Erwärmen oder Kühlen mit jedem der anderen Verfahrensschritte kombinierbar, oder alternativ ist jede andere sinnvolle Kombination von Schritten a, b, . . ., g, h verwendbar.
Fig. 5 zeigt ein ähnliches Ablaufdiagramm unter Bezug auf Teile von Fig. 3. Beginnend mit der oberen rechten Ecke von Fig. 5 zeigt die rechte Spalte den Transport von der Applikatorzone 20 durch die Tintenstrahlvorrichtung 11' und weiter durch die aufeinanderfolgenden Zonen 12', 13' und 14', d. h. die aufeinanderfolgende Ausbildung eines vorbeschichteten Zwischenelements 16' durch Auftragen einer Vorbeschichtung mit einem Koagulat induzierenden Material oder Reagenz, dem Ablagern eines primären Tintenstrahlbildes über der Tintenstrahlvorrichtung 11', das Ausbilden von Koagulaten in dem primären Bild, das Beseitigen überschüssiger Flüssigkeit und das Übertragen des flüssigkeitsentzogenen Bildes auf ein Empfangselement. Erfindungsgemäß gibt es nach Ausbilden einer Vorbeschichtung auf der Arbeitsfläche des Zwischenelement 16' mehrere mögliche Wege, um den Zustand eines hier mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen, koagulierten oder aggregierten Bildes zu erreichen, wobei die Wege durch die Pfeile aa, bb, cc, dd und ee bezeichnet sind. Die Pfeile bezeichnen mindestens fünf unterschiedliche Wege, wobei auch andere, geeignete Wege verwendbar sind. Die Pfeile i', j', k', l', m' und n' bezeichnen mindestens sechs unterschiedliche Wege, um ein koaguliertes oder aggregiertes Bild zu einem flüssigkeitsentzogenen oder "getrockneten" Bild auf dem Zwischenelement zu verarbeiten, wobei auch andere, geeignete Wege verwendbar sind. Nach Ausbildung des "getrockneten" Bildes sind die Übertragungswege zur Übertragung auf ein Empfangselement, wie zuvor detailliert beschrieben, durch die drei Pfeile p', q' und r' symbolisiert, d. h. sie stellen eine elektrostatische, thermische oder Druckübertragung dar (wobei dies auch Kombinationen elektrostatischer, thermischer und Druckmechanismen zur Übertragung implizit einbezieht). Mit Bezug auf Fig. 3 zeigt das Ablaufdiagramm aus Fig. 5 mögliche Wege von einem vorbeschichteten Zwischenelement zu einem aus Tintenstrahltinte erzeugten Materialbild auf einem Empfangselement, von denen jeder folgendermaßen darstellbar ist:

[(aa, bb, cc, dd, ee); (i', j', k', l', m', n'); (p', q', r')]

wobei darauf hingewiesen sei, dass mindestens 5 × 6 × 3 = 90 mögliche Routen in Fig. 5 vorgesehen sind, z. B. [aa; i'; p'], [aa; i'; q'], . . . usw.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die verschiedenen, in Fig. 4 und 5 schematisch dargestellten 162 + 90 = 252 möglichen Routen beschränkt, wobei jede Gruppierung von Verfahrensschritten oder Mechanismen in den Geltungsbereich der Erfindung fällt, die aus einem primären Tintenstrahlbild auf einem Zwischenelement ein flüssigkeitsentzogenes, aus Tintenstrahltinte erzeugtes Materialbild auf dem Zwischenelement zur Übertragung auf ein Empfangselement erzeugt. Jede Kombination aus zwei oder mehr derartigen Verfahrensschritten ist in Verbindung oder gleichzeitig verwendbar.
Unter weiterem Bezug auf Fig. 4 beginnt das Verfahren zur Ausbildung eines aggregierten Bildes in bestimmten Ausführungsbeispielen der Erfindung mit der Verwendung einer Tintenstrahlvorrichtung, wie die Tintenstrahlvorrichtung 11 in Fig. 2, und ein aggregiertes Bild ist aus einem primären Bild über eine Anzahl alternativer Wege ausbildbar, die mit a, b, . . ., g, h bezeichnet sind, wobei die Wege in den unmittelbar folgenden Absätzen detaillierter beschrieben sind.
Nach einem in Fig. 4 durch den Pfeil a bezeichneten, alternativen Weg ist die Ausbildung von Koagulaten in einem primären Bild aus einer elektrostatisch stabilisierten, wasserbasierenden Partikeltintendispersion mithilfe eines Salzeffekts induzierbar, wobei ein gelöstes Salz mit einem mehrwertigen Kation oder Anion in die Trägerflüssigkeit des primären Bildes eingebracht wird. In der Koagulatausbildungszone 12 aus Fig. 2 wird eine derartige Koagulat induzierende Salzlösung dem primären Bild durch einen externen Salzspendermechanismus zugesetzt, beispielsweise mit einem mit der Salzlösung getränkten Schwamm, der in einer (nicht gezeigten) Bahn oder in einer (nicht gezeigten) Rakellamelle angeordnet ist, wobei die Bahn oder die Rakellamelle die Arbeitsfläche des Zwischenelements 16 berührt. Alternativ hierzu ist eine (nicht gezeigte) Schwammwalze verwendbar, die mit der Salzlösung getränkt ist und die die Arbeitsfläche des Zwischenelements 16 berührt. Als weiterer, alternativer Salzspendermechanismus ist eine (nicht gezeigte) Sprühvorrichtung verwendbar, um ein sehr feines Salzlösungsaerosol auf die Arbeitsfläche des Zwischenelements 16 aufzubringen. Als ein am meisten bevorzugter, alternativer Salzspendermechanismus wird eine sekundäre (nicht gezeigte) Tintenstrahlvorrichtung benutzt, um auf jedem Abbildungselement des primären Bildes mindestens eine kritische Menge der Salzlösung abzulagern, einschließlich einer variablen Anzahl von Tröpfchen der Salzlösung, wobei die Anzahl proportional zur Menge der Tintenstrahltinte ist, die zuvor von der Tintenstrahlvorrichtung 11 auf demselben Abbildungselement abgelagert worden ist, und wobei die Tröpfchen der Salzlösung vorzugsweise kleiner als die Tröpfchen 17 sind. Vorzugsweise sind die in der elektrostatisch stabilisierten Tintenstrahltinte beinhalteten Partikel negativ geladen, und die Salzlösung umfasst vorzugsweise mehrwertige, anorganische Kationen. Salze aus zweiwertigen Kationen können anorganische Salze aus Mg⁺², Ca⁺², Mn⁺², Ni⁺², Co⁺², Cu⁺², Zn⁺² usw. umfassen. Die Verwendung von Salzen aus dreiwertigen Kationen ist besonders bevorzugt, einschließlich anorganischer Salze von Al+3, Fe+3, Ce+3 usw., oder vierwertiger Ionen, wie Ce⁺⁴, Zr⁺⁴ usw. Es ist jede lösliche, dissoziationsfähige Verbindung verwendbar, die ein mehrwertiges, positives Ion erzeugt, wobei die lösliche, dissoziationsfähige Verbindung jedes geeignete, entsprechende Anion enthalten kann. Die Konzentration eines gelösten Salzes erfordert das Induzieren der Ausbildung von Koagulaten in jeder Tintenstrahltinte des primären Bildes in einer Konzentration, die die bekannte, kritische Koagulationskonzentration (c.c.c.) überschreitet. Beispiele für eine kritische Koagulationskonzentration sind in J. Th. G. Overbeek in "Colloidal Dispersions", Sonderveröffentlichung Nr. 43, Seite 1-22, (The Royal Society of Chemistry, 1982) aufgeführt. Für ein anorganisches Salz, das Mg⁺², Ca⁺² oder Zn⁺² enthält, beträgt eine kritische Koagulationskonzentration typischerweise zwischen ca. 350 und 720 Mikromol je Liter, während sie für eine anorganische Salzlösung, die Al⁺³ oder Ce⁺³ enthält, typischerweise zwischen ca. 3 und 96 Mikromol je Liter beträgt. Nach der bekannten Schulze-Hardy-Regel lässt sich berechnen, dass eine kritische Koagulationskonzentration für anorganische Salze aus vierwertigen Kationen um ca. 20% niedriger als die zuvor genannten Werte für anorganische Salze aus dreiwertigen Anionen ist. Eine Salzlösung zur Verwendung in dem Salzspendermechanismus, z. B. in einer bevorzugten sekundären Tintenstrahlvorrichtung, muss eine Konzentration aufweisen, die mindestens so groß wie die entsprechende kritische Koagulationskonzentration ist, so dass bei Zumischung einer mindestens kritischen Menge der Salzlösung mit beliebigen Tropfen der Tintenstrahltinte des primären Bildes eine Flüssigphase erzeugt wird, in der die kritische Koagulationskonzentration gleich bleibt oder ansteigt, wodurch ein aggregiertes Bild entsteht. Wenn die Partikel der elektrostatisch stabilisierten Tintenstrahltinte positiv geladen sind, ist der Salzspendermechanismus ähnlich dem zuvor beschriebenen Salzspendermechanismus für negativ geladene Partikel der elektrostatisch stabilisierten Tintenstrahltinte, wobei eine Salzlösung zur Verwendung in dem Salzspendermechanismus mehrwertige anorganische Anionen umfasst. Salze zweiwertiger Anionen können SO₄ ^-2, CO₃ ^-2 usw. umfassen. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von Salzen aus dreiwertigen Anionen, einschließlich anorganischer Salze von Fe(CN)₆ ^-3, PO₄ ^-3 usw. Es ist jede lösliche, dissoziationsfähige Verbindung verwendbar, die ein mehrwertiges, negatives Ion erzeugt, wobei die lösliche, dissoziationsfähige Verbindung jedes geeignete, entsprechende Kation enthalten kann. Wie von Overbeek in dem zuvor genannten Beitrag beschrieben, beträgt eine kritische Koagulationskonzentration für ein anorganisches Sulfat typischerweise ca. 200 Mikromol je Liter; nach der bekannten Schulze-Hardy-Regel lässt sich für anorganische Salze aus dreiwertigen Anionen eine um 20 Mikromol je Liter niedrigere kritische Koagulationskonzentration berechnen.
Nach einem weiteren alternativen Weg zur Ausbildung eines aggregierten Bildes, wie in Fig. 4 durch Pfeil b bezeichnet, ist die Ausbildung von Koagulaten in einem primären Bild aus einer elektrostatisch stabilisierten, wasserbasierenden Partikeltintendispersion durch einen pH-Effekt induzierbar. Wie beispielsweise von D. H. Everett, "Basic Principles of Colloid Science", (The Royal Society of Chemistry, 1988), Seite 37, beschrieben, lässt sich ein negativ geladenes Kolloid durch Dissoziation saurer Anteile erzeugen, die an der Oberfläche von Partikeln in dem Kolloid gebunden oder darin absorbiert sind, wodurch H⁺ Ionen in der Flüssigkeit entstehen. Das Absenken des pH-Werts der Flüssigkeit durch Zusetzen einer Säure bewirkt eine reduzierte Dissoziation, wobei bei einer bestimmten Konzentration der zugesetzten Säure die Dissoziation vollständig unterdrückt wird. Dies wird als Änderungsnullpunkt bezeichnet. Auf ähnliche Weise lässt sich ein positiv geladenes Kolloid durch Dissoziation basischer Anteile erzeugen, die an der Oberfläche der Partikel des Kolloids gebunden oder darin absorbiert sind, wodurch in der Flüssigkeit OH^- Ionen erzeugt werden. Das Erhöhen des pH-Werts der Flüssigkeit durch Zugabe einer Base bewirkt eine reduzierte Dissoziation, wobei am Änderungsnullpunkt die Dissoziation vollständig unterdrückt wird. Für ein amphoteres Kolloid lässt sich die Polarität der Partikel mit Durchtreten des Änderungsnullpunkts umkehren. Erfindungsgemäß wird für die Tintenstrahltinte vorzugsweise ein nicht amphoteres Kolloid verwendet, und ein pH- Änderungsmittel wird zur Änderung des pH-Werts benutzt, so dass der Änderungsnullpunkt, der einem kritischen pH-Wert entspricht, beibehalten wird. Das pH- Änderungsmittel umfasst jedes geeignete Material, z. B. eine saure Lösung oder eine basische Lösung, oder alternativ ein Material, das ein Vorläufer einer sauren oder basischen Lösung ist, wenn es mit der in einem primären Bild beinhalteten Tintenstrahltinte gemischt wird. Um ein aggregiertes, primäres Bild in der Koagulatausbildungszone 12 aus Fig. 2 zu erzeugen, wird eine pH-Änderungslösung dem primären Bild zugesetzt, beispielsweise mit einem mit der pH-Änderungslösung getränkten Schwamm, der in einer (nicht gezeigten) Bahn oder in einer (nicht gezeigten) Rakellamelle angeordnet ist, wobei die Bahn oder die Rakellamelle die Arbeitsfläche des Zwischenelements 16 berührt. Alternativ hierzu ist eine (nicht gezeigte) Schwammwalze verwendbar, die mit der pH-Änderungslösung getränkt ist und die die Arbeitsfläche des Zwischenelements 16 berührt. Als weiterer, alternativer pH-Änderungs- Spendermechanismus ist eine (nicht gezeigte) Sprühvorrichtung verwendbar, um ein sehr feines Aerosol einer pH-Änderungslösung auf die Arbeitsfläche des Zwischenelements 16 aufzubringen. Als ein am meisten bevorzugter, alternativer pH-Änderungs- Spendermechanismus wird eine sekundäre (nicht gezeigte) Tintenstrahlvorrichtung benutzt, um auf jedem Abbildungselement des primären Bildes mindestens eine kritische Menge der pH-Änderungslösung abzulagern, einschließlich einer variablen Anzahl von Tröpfchen der pH-Änderungslösung, wobei die Anzahl vorzugsweise proportional zur Menge der Tintenstrahltinte ist, die zuvor von der Tintenstrahlvorrichtung 11 auf demselben Abbildungselement abgelagert worden ist, und wobei die Tröpfchen der pH- Änderungslösung vorzugsweise kleiner als die Tröpfchen 17 sind. Zur Verwendung mit einer elektrostatisch stabilisierten Tintenstrahltinte mit negativ geladenen Partikeln ist die pH-Änderungslösung eine saure Lösung, die jede lösliche, dissoziationsfähige Säure umfasst. Die Konzentration der durch den pH-Änderungs-Spendermechanismus erzeugten, sauren Lösung ist derart beschaffen, dass bei Kombination mindestens einer kritischen Menge oder einer darüber hinausgehenden Menge der sauren Lösung mit beliebiger Tintenstrahltinte des primären Bildes die resultierende Flüssigkeit einen pH-Wert besitzt, der überall gleich oder kleiner als der kritische ph-Wert ist. Daher muss eine saure Lösung zur Verwendung in dem pH-Änderungs-Spendermechanismus, z. B. in einer bevorzugten, sekundären Tintenstrahlvorrichtung, eine Wasserstoffionenkonzentration aufweisen, die mindestens so groß wie die Wasserstoffionenkonzentration ist, die dem kritischen pH-Wert entspricht, so dass bei Zumischung einer kritischen Menge oder einer darüber hinausgehenden Menge an saurer Lösung mit jeglichen Tropfen der Tintenstrahltinte des primären Bildes eine Flüssigphase erzeugt wird, deren pH-Wert kleiner oder gleich dem kritischen pH-Wert ist, so dass sich spontan ein aggregiertes Bild auf dem Zwischenelement 16 bilden kann. Desgleichen ist die pH-Änderungslösung zur Verwendung mit einer elektrostatisch stabilisierten Tintenstrahltinte mit positiv geladenen Partikeln und OH^- Ionen in der Trägerlösung eine basische Lösung, die jegliche lösbare, dissoziationsfähig Base enthält. Daher muss eine basische Lösung zur Verwendung in dem pH-Änderungs-Spendermechanismus, z. B. in einer bevorzugten, sekundären Tintenstrahlvorrichtung, eine Hydroxylionenkonzentration aufweisen, die mindestens so groß wie die Hydroxylionenkonzentration ist, die dem kritischen pH-Wert entspricht, so dass bei Zumischung einer kritischen Menge oder einer darüber hinausgehenden Menge an basischer Lösung mit jeglichen Tropfen der Tintenstrahltinte des primären Bildes eine Flüssigphase erzeugt wird, deren ph-Wert kleiner oder gleich dem kritischen pH-Wert ist, so dass sich spontan ein aggregiertes Bild auf dem Zwischenelement 16 bilden kann.
Nach einem weiteren, alternativen Weg zur Bildung eines in Fig. 4 durch Pfeil c bezeichneten, aggregierten Bildes kann die Ausbildung von Koagulaten in einem primären Bild, das aus einer sterisch stabilisierten Tintendispersion besteht, durch einen Lösemitteleffekt induziert werden, wie beispielsweise von D. H. Napper in "Colloidal Dispersions", Sonderveröffentlichung Nr. 43, Seite 99-128 (The Royal Society of Chemistry, 1982), beschrieben. Fig. 6 zeigt die Skizze von zwei sterisch stabilisierten, benachbarten, ähnlichen, kolloidalen Tintenpartikeln 31 und 33, die in einer Flüssigkeit oder Trägerflüssigkeit 36 suspendiert sind (andere ähnliche Partikel der Tinte werden nicht gezeigt). Die Partikel 31 umfasst polymere Anteile 32 und 35, wobei die Anteile an der Fläche 37 der Partikel 31 gebunden oder darin adsorbiert sind, und die Partikel 33 umfasst polymere Anteile 34, die an der Fläche 37 der Partikel 31 gebunden oder darin adsorbiert sind. Die Anteile 32 und 34 sind in Form von Molekülketten dargestellt, wobei jede Kette an einem Ende an der Fläche 37 gebunden ist, und wobei sich die Molekülketten in die Flüssigkeit 36 erstrecken. Andere Anteile, wie z. B. 35 und 39, sind in vereinfachter Darstellung an beiden Enden an der Fläche 37 und 38 gebunden und stellen einen allgemeineren Fall dar, in dem ein Anteil an einer Vielzahl von Bindungsorten gebunden sein kann, aber weiterhin verlängerte Kettenteile aufweist, die in starker Wechselwirkung mit der Flüssigkeit 36 stehen oder durch die Flüssigkeit 36 aufgeschlossen werden. Die kolloidalen Tintenpartikel 31 und 33 sind vorzugsweise in einer nicht wässrigen Trägerflüssigkeit 36 beinhaltet. Alternativ hierzu kann die Flüssigkeit 36 eine wasserbasierende Flüssigkeit sein. Die erweiterten Konformationen der Ketten bilden sich spontan, wenn die Flüssigkeit 36 ein sogenanntes θ-Lösemittel für die Molekülanteile ist, die in den erweiterten Kettenkonformationen der Anteile 32, 34 und 35 enthalten sind. Bekanntermaßen erzeugt das Vorhandensein dieser erweiterten Konformationen eine sterische Stabilisierung, indem eine dichte Annäherung der Partikel 31 und 33 wirksam verhindert wird, wodurch ein Aneinanderhaften durch von der Waalssche Anziehungs- oder Dispersionskräfte verhindert wird. Durch eine kritische Menge eines Nichtlösers für die in die Lösung eingebetteten Enden oder Bereiche der sterisch stabilisierenden Polymeranteile, die von den kolloidalen Partikeloberflächen adsorbiert sind (d. h. durch Zugabe eines θ-Nichtlösers), ändern diese polymeren Anteile ihre Konfigurationsform von einer langgestreckten Form, wie für die Anteile 32, 34, 35 und 39 gezeigt, und nehmen statt dessen (nicht gezeigte) verengte Konformationen an. In diesen verengten Konformationen sind Interaktionen mit Nichtlösermolekülen der Flüssigkeit minimiert, wodurch sich unter Einwirkung der von der Waalsschen Anziehungs- oder Dispersionskräfte Flocken oder Koagulate bilden können. Die kombinierte Flüssigkeit, die sowohl Tintenstrahl- Trägerflüssigkeit als auch zugesetzten θ-Nichtlöser enthält, ist ebenfalls ein θ-Nichtlöser. Ein zugesetzter θ-Nichtlöser ist mit der Flüssigkeit 36 mischbar. Um ein aggregiertes, primäres Bild in der Koagulatausbildungszone 12 aus Fig. 2 auszubilden, wird ein θ-Nichtlöser, der mit der Trägerflüssigkeit einer sterisch stabilisierten, kolloidalen Tintenstrahltinte 17 mischbar ist, in die Flüssigkeit des primären Bildes durch einen externen Nichtlöser-Spendermechanismus eingebracht, beispielsweise mit einem in dem θ-Nichtlöser getränkten Schwamm, der in einer (nicht gezeigten) Bahn oder in einer (nicht gezeigten) Rakellamelle angeordnet ist, wobei die Bahn oder die Rakellamelle die Arbeitsfläche des Zwischenelements 16 berührt. Alternativ hierzu ist eine (nicht gezeigte) Schwammwalze verwendbar, die mit dem θ-Nichtlöser getränkt ist und die die Arbeitsfläche des Zwischenelements 16 berührt. Als weiterer, alternativer Nichtlöser- Spendermechanismus ist eine (nicht gezeigte) Sprühvorrichtung verwendbar, um ein sehr feines Aerosol eines θ-Nichtlösers auf die Arbeitsfläche des Zwischenelements 16 aufzubringen. Als ein am meisten bevorzugter, alternativer Nichtlöser- Spendermechanismus wird eine sekundäre (nicht gezeigte) Tintenstrahlvorrichtung benutzt, um auf jedem Abbildungselement des primären Bildes mindestens eine kritische Menge des θ-Nichtlösers abzulagern, einschließlich einer variablen Anzahl von Tröpfchen des θ-Nichtlösers, wobei die Anzahl vorzugsweise proportional zur Menge der Tintenstrahltinte ist, die zuvor von der Tintenstrahlvorrichtung 11 auf demselben Abbildungselement abgelagert worden ist, und wobei die Tröpfchen des θ-Nichtlösers vorzugsweise kleiner als die Tröpfchen 17 sind. Der Nichtlöser-Spendermechanismus, z. B. eine bevorzugte, sekundäre Tintenstrahlvorrichtung, ist erforderlich, um eine kritische Menge oder eine darüber hinausgehende Menge des θ-Nichtlösers zu liefern, so dass bei Zumischung einer gelieferten, kritischen Menge oder einer darüber hinausgehenden Menge des θ-Nichtlösers mit jeglichen Tropfen der Tintenstrahltinte des primären Bildes eine kombinierte Flüssigphase erzeugt wird, die ebenfalls ein θ-Nichtläser ist, wobei in der kombinierten Flüssigphase Koagulate spontan ausgebildet werden, um ein aggregiertes Bild zu erzeugen.
Nach einem weiteren, alternativen Weg zur Bildung eines in Fig. 4 durch Pfeil d bezeichneten, aggregierten Bildes kann die Ausbildung von Koagulaten in einem primären Bild, das aus einer kolloidalen Partikeltintendispersion mit sterischer Stabilisierung besteht, durch ein beliebiges chemisches oder physisches Mittel erfolgen, um die Partikel wirksam zu denudieren, z. B. durch Zerstörung des Stabilisators auf den Partikeln, oder alternativ durch Entfernung des Stabilisators von den Partikeln. Mit Bezug auf Fig. 6 kann ein derartiges Mittel oder ein derartiger Mechanismus ein Debonding oder eine Desorption der sterisch stabilisierenden Anteile, z. B. der Anteile 32, 34, 35 und 39, bewirken, wodurch jedes Partikel der Dispersion mit einer reduzierten Anzahl derartiger, an den Oberflächen, z. B. 37 und 38, gebundener Anteile verbleibt, und wobei die debondierten oder desorbierten (nicht gezeigten) Anteile in der Trägerflüssigkeit 36 dispergiert werden. Nach einem derartigen Denudieren, Debondieren oder nach einer derartigen Desorption behalten die Partikel, z. B. 31 und 33, vorzugsweise im Wesentlichen nur wenige ihrer ursprünglichen, stabilisierenden Anteile und vorzugsweise gar keine derartigen Anteile. Alternativ hierzu bewirkt der Denudiermittelmechanismus, dass die meisten, wenn nicht im Wesentlichen alle sterisch stabilisierenden Anteile, wie die Anteile 32, 34, 35 oder 39, zumindest teilweise zerstört werden, etwa durch Spalten der chemischen Bindungen der Polymeranteile 32, 34, 35 oder 39. Nach diesem Vorgang enthält die Trägerflüssigkeit (nicht gezeigte) Molekülrückstände, die sich physisch oder chemisch aus den zerstörten oder teilweise zerstörten, sterisch stabilisierenden Anteilen bilden, wobei die Partikel, wie die Partikel 31 und 33, eine Anzahl verkürzter, anhängender Ketten behalten können, die aus der Abspaltung der ursprünglichen Anteile verbleiben, wie der Anteile 32, 34, 35 und 39. Die resultierenden, vergleichsweise nicht abgeschirmten oder denudierten Partikel, die nicht länger durch sterische Stabilisierung geschützt sind, unterliegen der Koagulatbildung aufgrund ihrer gegenseitigen Anziehungen, die von von der Waalsschen Kräften oder von Dispersionskräften ausgehen. Die Koagulatbildungsrate, durch zufällige Brownsche Molekularbewegung moduliert, lässt sich berechnen, wie beispielsweise von D. H. Everett, "Basic Principles of Colloid Science" (The Royal Society of Chemistry, 1988), beschrieben. Die Halbwertzeit der Brownschen Molekularbewegung zur Koagulatbildung für ein typisches flüssiges Kolloid, das beispielswiese 3 Volumenprozent Partikel mit einem Durchmesser von 100 Nanometer beinhaltet, liegt im Bereich von 30 Millisekunden in Wasser und von 10 Millisekunden in Hexan, während sich für Partikel mit einem Durchmesser von 10 Nanometer die Halbwertzeit ungefähr um den Faktor 1000 reduziert, d. h. auf ca. 30 Mikrosekunden in Wasser und auf 10 Mikrosekunden in Hexan. Aufgrund der gegenseitigen Anziehung der Dispersionskräfte zwischen den ungeschirmten Partikeln ist die tatsächliche Halbwertzeit etwas kürzer als die berechnete Halbwertzeit der Brownschen Molekularbewegung. Um die gegenseitige, interpartikuläre Anziehung zu verbessern, weist die Flüssigkeit 36 vorzugsweise eine dielektrische Konstante auf, die kleiner als die der Partikel 31 und 33 ist. Um ein aggregiertes, primäres Bild in der Koagulatausbildungszone 12 auszubilden, bewirkt ein (nicht gezeigter) Denudiermittelmechanismus die Bildung von Koagulaten, wobei der Denudiermittelmechanismus eine (nicht gezeigte) Strahlungsquelle umfasst, die auf das primäre Tintenstrahltintenbild auf dem Zwischenelement 16 gerichtet ist, und wobei die Strahlung ein Debonding oder eine Desorption sterisch stabilisierender Anteile bewirken kann, wie der Anteile 32, 34, 35 und 39, z. B. durch Erwärmen einer oder mehrerer Komponenten des primären Tintenstrahltintenbildes, wodurch teilweise oder vollständig denudierte Partikel entstehen. Alternativ hierzu kann die Strahlungsquelle derart gewählt sein, dass fotochemische Reaktionen erzeugt werden, die beliebige Komponenten des primären Tintenstrahlbildes umfassen, um die Polymerketten der sterisch stabilisierenden Anteile fotochemisch zu spalten oder zu zerstören, wodurch teilweise oder vollständig denudierte Partikel entstehen. Alle anderen geeigneten Mittel oder Mechanismen sind zum Entfernen, Spalten oder Zerstören jeglicher sterisch stabilisierender Anteile verwendbar, die an den Flächen der Partikel einer sterisch stabilisierten Tintenstrahltinte gebunden sind oder daran haften, was ein teilweises oder vollständiges Denudieren der Partikel bewirkt und zur spontanen Bildung von Koagulaten in einem aggregierten Bild führt.
Die Bildung von Koagulaten ist in einem primären Bild, das aus einer wasserbasierenden oder einer nicht wässrigen, kolloidalen Partikeltintendispersion mit sterischer Stabilisierung besteht, durch Erwärmen oder Kühlen induzierbar, wodurch sich in der Trägerflüssigkeit 36 das Lösungsvermögen der stabilisierenden Anteile reduziert, z. B. der Polymerketten, wie der Ketten 32, 34, 35 und 39. Dies ist in Fig. 4 mit Pfeil e als ein weiterer, alternativer Weg zu einem aggregierten Bild dargestellt. Wie von D. H. Everett, "Basic Principles of Colloid Science" (The Royal Society of Chemistry, 1988), beschrieben, ist die Wirkung der Erwärmung oder Kühlung durch die relative Größe des Beitrags der Enthalpie und Entropie zur freien Energie der größten Annäherung der sterisch stabilisierten Partikel bestimmt. In einem stabilen Zustand (freie Energie ist positiv), in dem die Enthalpie dominiert (Enthalpie-Stabilisierung), lässt sich die Flockung einer sterisch stabilisierten Dispersion durch Erwärmen erzeugen, wodurch der Entropiebeitrag steigt (und wodurch die freie Energie negativ wird). In einem stabilen Umgebungszustand, in dem die Entropie dominiert (Entropiestabilisierung), lässt sich Flockung durch Kühlen erzeugen. Entropiestabilisierung ist für nicht wässrige Disperionen üblicher, während Enthalpiestabilisierung für wasserbasierende Dispersionen üblicher ist. In der Koagulatausbildungszone 12 aus Fig. 2 wird ein aggregiertes, primäres Bild durch einen Temperaturänderungsmechanismus ausgebildet, um die Temperatur der Tintentröpfchen 17 zu ändern, nachdem die Tintentröpfchen ein primäres Tintenstrahltintenbild auf dem Zwischenelement 16 ausgebildet haben.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, in dem ein Temperaturänderungsmechanismus zum Einsatz kommt, dient ein (nicht gezeigter) Heizmechanismus zum Erwärmen des primären Tintenstrahlbildes zur Ausbildung von Koagulaten in dem primären Bild. Der Heizmechanismus zum Erzeugen eines aggregierten Bildes umfasst eine Strahlungsenergiequelle, z. B. eine Infrarotstrahlungsquelle, deren Strahlungsenergie auf das primäre Bild gerichtet ist und von dem Oberflächenmaterial des Zwischenelements 16 oder von einer oder mehreren Komponenten des Tintenstrahlbildes adsorbierbar ist, vorzugsweise von der Trägerflüssigkeit oder von beiden dieser Möglichkeiten. Der Heizmechanismus kann alternativ eine (nicht gezeigte) Wärmequelle sein, die in dem Zwischenelement 16 angeordnet ist, oder der Heizmechanismus kann alternativ ein externes Heizelement sein, etwa eine (nicht gezeigte) Walze. Das Heizelement kann durch einen schmalen Spalt vom primären Bild getrennt sein, oder das Heizelement kann dazu dienen, das Zwischenelement 16 zu berühren und zu erwärmen, vorzugsweise, aber ohne darauf begrenzt zu sein, zwischen der Regenerationszone 15 und der Tintenstrahlvorrichtung 11. Vorzugsweise dient der Heizmechanismus zur Verwendung mit einer wasserbasierenden Tintenstrahltinte 17, obwohl in bestimmen Anwendungen auch eine nicht wässrige Tinte verwendbar ist.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung, in dem ein Temperaturänderungsmechanismus zum Einsatz kommt, dient ein (nicht gezeigter) Kühlmechanismus zum Kühlen des primären Tintenstrahlbildes zur Ausbildung von Koagulaten in dem primären Bild. Vorzugsweise dient der Kühlmechanismus zur Verwendung mit einer nicht wässrigen Tintenstrahltinte 17, obwohl in bestimmen Anwendungen auch eine nicht wasserbasierende Tinte verwendbar ist. Der Kühlmechanismus zum Erzeugen eines aggregierten Bildes ist in dem Zwischenelement 16 angeordnet und umfasst eine Peltier-Effekt-Kühlvorrichtung, ein in Leitungen eines Kühlmittelumwälzsystems umgewälztes Kühlmittel oder einen anderen geeigneten, intern angeordneten Kühlmechanismus. Alternativ hierzu ist der Kühlmechanismus außerhalb des Zwischenelements 16 angeordnet und umfasst eine Peltier-Effekt-Kühlvorrichtung, ein in Leitungen eines Kühlmittelumwälzsystems umgewälztes Kühlmittel oder einen anderen geeigneten, extern angeordneten Kühlmechanismus. Der (nicht gezeigte) externe Kühlmechanismus kann von dem primären Bild durch einen Spalt getrennt sein, oder der externe Kühlmechanismus kann in einer Walze oder einem anderen geeigneten Element beinhaltet sein, das das Zwischenelement 16 berührt, vorzugsweise, ohne darauf beschränkt zu sein, an einem Ort zwischen der Regenerationszone 15 und der Tintenstrahlvorrichtung 11.
Gemäß einem anderen alternativen Weg zur Ausbildung eines aggregierten Bildes, der in Fig. 4 durch den Pfeil f bezeichnet ist, ist durch Bildung von Koagulaten in einer kolloidalen Tintenstrahltintendispersion eines primären Bildes ein aggregiertes Bild durch Zusatz eines in einer Trägerflüssigkeit dispergierten Heterokolloids erzeugbar. Ein Heterokolloid ist als eine geeignete kolloidale Dispersion definiert, deren geladene Partikel eine Polarität aufweisen, die entgegengesetzt zur Polarität der Partikel der Tintenstrahltintendispersion sind. Elektrostatische Anziehungen zwischen entgegengesetzt geladenen Partikeln in der resultierenden Mischung von Dispersionen bewirken eine Ausbildung von Heterokoagulaten. Vorzugsweise sind die Trägerflüssigkeiten der beiden Dispersionen untereinander mischbar. Vorzugsweise bewirken die Partikel der zugesetzten Nichttintendispersion weder eine wesentliche Verdünnung der Farbintensität des Heterokoagulats, noch beeinträchtigen sie die Farbe des Teils des aus der Tintenstrahltinte gebildeten Koagulats. Unter bestimmten Umständen weisen einige oder alle Partikel des Heterokolloids eine Farbe auf, die der Farbe der Tintenpartikel ähnlich ist oder dieser entspricht. Das Partikelmaterial der zugesetzten Dispersion stellt vorzugsweise eine geeignete Funktion bereit, z. B. die Verbesserung der Übertragbarkeit der Heterokoagulate auf ein Empfangselement, oder die Verbesserung der Fixierbarkeit eines Heterokoagulate umfassenden Bildes in einer Fixierstation, das zuvor auf ein Empfangselement übertragen worden ist. Um ein aggregiertes, primäres Bild in der Koagulatausbildungszone 12 aus Fig. 2 auszubilden, wird eine Heterokolloid-Dispersion, die geladene Partikel umfasst, deren Polarität entgegengesetzt zur Polarität der Partikel der Tintenstrahltintendispersion ist, in die Flüssigkeit des primären Bildes durch ein externes Heterokolloid-Auftragsmittel oder einen Heterokolloid-Spendermechanismus eingebracht, beispielsweise mit einem in der Heterokolloid-Dispersion getränkten Schwamm, der in einer (nicht gezeigten) Bahn oder in einer (nicht gezeigten) Rakellamelle angeordnet ist, wobei die Bahn oder die Rakellamelle die Arbeitsfläche des Zwischenelements 16 berührt. Alternativ hierzu ist eine (nicht gezeigte) Schwammwalze verwendbar, die mit der Heterokolloid-Dispersion getränkt ist und die die Arbeitsfläche des Zwischenelements 16 berührt. Als weiterer, alternativer Heterokolloid-Spendermechanismus ist eine (nicht gezeigte) Sprühvorrichtung verwendbar, um ein sehr feines Aerosol einer Heterokolloid-Dispersion auf die Arbeitsfläche des Zwischenelements 16 aufzubringen. Als ein am meisten bevorzugter, alternativer Heterokolloid-Spendermechanismus wird eine sekundäre (nicht gezeigte) Tintenstrahlvorrichtung benutzt, um auf jedem Abbildungselement des primären Bildes mindestens eine kritische Menge der Heterokolloid-Dispersion abzulagern, einschließlich einer variablen Anzahl von Tröpfchen der Heterokolloid-Dispersion, wobei die Anzahl vorzugsweise proportional zur Menge der Tintenstrahltinte ist, die zuvor von der Tintenstrahlvorrichtung 11 auf demselben Abbildungselement abgelagert worden ist, und wobei die Tröpfchen der Heterokolloid-Dispersion vorzugsweise kleiner als die Tröpfchen 17 sind. Der Heterokolloid-Spendermechanismus, z. B. eine bevorzugte, sekundäre Tintenstrahlvorrichtung, ist erforderlich, um mindestens eine kritische Menge der Heterokolloid-Dispersion zu liefern, so dass durch Beimischen einer mindestens kritischen Menge der Heterokolloid-Dispersion zu den Tropfen der Tintenstrahltinte des primären Bildes ein aus Heterokoagulaten aggregiertes Bild erzeugbar ist.
Nach einem weiteren, alternativen Weg zur Ausbildung eines aggregierten Bildes, der in Fig. 4 durch den Pfeil g bezeichnet ist, lässt sich die Bildung von Koagulaten in einem primären Bild aus einer wasserbasierenden, kolloidalen Partikeltintendispersion zur Ausbildung eines aggregierten Bildes anhand einer Elektrokoagulationstechnik induzieren, wie beispielsweise in den eingangs genannten Patenten US 3,892,645, US 4,555,320, US 4,661,222, US 4,895,629, US 5,538,601, US 5,609,802, US 5,693,206, US 5,727,462, US 5,908,541 und US 6,045,674 beschrieben. Erfindungsgemäß unterscheidet sich die Elektrokoagulation eines primären Tintenstrahltintenbildes auf einem Zwischenelement wesentlich von der bildweisen Elektrokoagulation einer Flüssigschicht auf einem Empfangselement, wie beispielsweise in US 3,892,645, US 4,555,320, US 4,661,222, US 4,895,629, US 5,538,601, US 5,609,802, US 5,693,206, US 5,727,462, US 5,908,541 und US 6,045,674 beschrieben. Zur Ausbildung eines aggregierten, primären Bildes in der Koagulatausbildungszone 12 aus Fig. 2 ist ein Elektroguagulationselement eines (nicht gezeigten) Elektrokoagulationsmechanismus in Nähe des Zwischenelements und diesem zugewandt angeordnet, wobei das Elektrokoagulationselement eine Elektrode umfasst, und wobei das Elektrokoagulationselement von der Oberfläche des Zwischenelements 16 durch einen kleinen Spalt getrennt ist. Der Spalt weist quer zur Breite der Arbeitsfläche des Zwischenelements 16, d. h. parallel zur Achse oder Welle 21, einheitlich die gleiche Größe auf. Die Spaltgröße liegt im Bereich von ca. 5 Mikrometer und 100 Mikrometer. Die Spaltgröße ist ausreichend klein bemessen, damit flüssigkeitshaltige Teile des primären Bildes berührt werden, wobei die Spaltbreite mit zunehmender Bildauflösung (dpi/Dot per Inch = Punkte je Zoll) kleiner wird. Alternativ hierzu berührt das Elektrokoagulationselement das primäre Bild auf der Arbeitsfläche des Zwischenelements. Ein Elektrokoagulationselement, das das primäre Bild auf dem Zwischenelement berührt, ist vorzugsweise ein drehbares Element, z. B. eine Walze oder eine Bahn. Die Oberfläche der Elektrode des Elektrokoagulationselements, das dem Zwischenelement 16 zugewandt ist, ist vorzugsweise parallel zur Außenfläche des Elektrokoagulationselements angeordnet, die dem Zwischenelement zugewandt ist, wobei die Elektrode mit einer Spannungs- und Stromquelle verbunden ist. Die Elektrode des Elektrokoagulationselements kann eine nackte Elektrode sein, oder sie kann mit einer oder mehreren Schichten beschichtet sein. Das zur Elektrokoagulation verwendete Zwischenelement 16 umfasst eine (nicht in Fig. 2 gezeigte) Unterflurelektrode, wie detaillierter mit Bezug auf Fig. 8 beschrieben. Vorzugsweise ist die Unterflurelektrode des Zwischenelements 16 in Bezug zur Elektrode des Elektrokoagulationselements positiv und vorzugsweise geerdet. Alternativ hierzu ist die Unterflurelektrode mit einer Spannungs- und Stromquelle verbunden, wobei die Elektrode des Elektrokoagulationselements geerdet oder negativ elektrisch vorgespannt sein kann. Jede auf der Unterflurelektrode angeordnete Schicht und jede auf der Elektrode des Elektrokoagulationselements angeordnete Schicht hat vorzugsweise einen spezifischen elektrischen Volumenwiderstand von kleiner als 104 Ohm-cm und vorzugsweise von kleiner als 5 × 10² Ohm-cm. Es ist jede geeignete elektrokoagulierbare Tinte verwendbar. Eine derartige elektrokoagulierbare Tinte kann Koagulate aus jeder vorgewählten Farbe bilden. Koagulate, die sich durch Durchleiten eines elektrischen Stroms durch die Flüssigkeit in dem primären Bild auf der Arbeitsfläche des Zwischenelements 16 bilden, bilden spontan eine koagulierte Schicht in direktem Kontakt mit der Arbeitsfläche, d. h. diese ist unterhalb einer Restschicht überschüssiger Flüssigkeit angeordnet, der elektrokoagulierbare Komponenten entzogen sind, wodurch ein aggregiertes Bild entsteht.
Nach einem weiteren, alternativen Weg zur Ausbildung eines aggregierten Bildes, der in Fig. 4 durch den Pfeil h bezeichnet ist, ist durch Zugabe eines Polymermaterials die Ausbildung von Flocken (oder Koagulaten) zur Ausbildung eines aggregierten Bildes aus einem kolloidalen, primären Tintenstrahltintenbild auf einem Zwischenelement 16 induzierbar. Nach der Beschreibung von D. H. Everett, "Basic Principles of Colloid Science", (The Royal Society of Chemistry, 1988), wird dieser Vorgang als Abreicherungsausflockung bezeichnet. Das Polymermaterial ist vorzugsweise als Kolloid in einer Flüssigkeit dispergiert oder in sonstiger Weise in einer Flüssigkeit gelöst, wobei das Polymermaterial nicht von den kolloidalen Tintenpartikeln adsorbiert ist. Die Flüssigkeit ist vorzugsweise mit der Trägerflüssigkeit der kolloidalen Tintenstrahltinte mischbar. Es ist jedes geeignete Polymermaterial verwendbar, wobei die Trägerflüssigkeit der kolloidalen Tintenstrahltinte vorzugsweise wasserbasierend und die Tintenstrahldispersion elektrostatisch stabilisiert ist. Alternativ hierzu kann die Tintenstrahldispersion nicht wässrig sein. Um ein aggregiertes, primäres Bild durch Abreicherungsausflockung in der Koagulatausbildungszone 12 aus Fig. 2 auszubilden, wird eine polymerhaltige Flüssigkeit, die ein Polymermaterial enthält, das nicht von den kolloidalen Tintenpartikeln der Tintenstrahltintendispersion adsorbiert ist, in die Flüssigkeit des primären Bildes durch einen Polymerlösungs-Spendermechanismus eingebracht, beispielsweise mit einem in der polymerhaltigen Flüssigkeit getränkten Schwamm, der in einer (nicht gezeigten) Bahn oder in einer (nicht gezeigten) Rakellamelle angeordnet ist, wobei die Bahn oder die Rakellamelle die Arbeitsfläche des Zwischenelements 16 berührt. Alternativ hierzu ist eine (nicht gezeigte) Schwammwalze verwendbar, die mit der polymerhaltigen Flüssigkeit getränkt ist und die die Arbeitsfläche des Zwischenelements 16 berührt. Als weiterer, alternativer Polymerspendermechanismus ist eine (nicht gezeigte) Sprühvorrichtung verwendbar, um ein sehr feines Aerosol der polymerhaltigen Flüssigkeit auf die Arbeitsfläche des Zwischenelements 16 aufzubringen. Als ein am meisten bevorzugter, alternativer Polymerspendermechanismus wird eine sekundäre (nicht gezeigte) Tintenstrahlvorrichtung benutzt, um auf jedem Abbildungselement des primären Bildes mindestens eine mindestens kritische Menge der polymerhaltigen Flüssigkeit abzulagern, einschließlich einer variablen Anzahl von Tröpfchen der polymerhaltigen Flüssigkeit, wobei die Anzahl vorzugsweise proportional zur Menge der Tintenstrahltinte ist, die zuvor von der Tintenstrahlvorrichtung 11 auf demselben Abbildungselement abgelagert worden ist, und wobei die Tröpfchen der polymerhaltigen Flüssigkeit vorzugsweise kleiner als die Tröpfchen 17 sind. Der Polymerspendermechanismus, z. B. eine bevorzugte, sekundäre Tintenstrahlvorrichtung, ist erforderlich, um mindestens eine kritische Menge der polymerhaltigen Flüssigkeit zu liefern, so das durch Beimischen einer mindestens kritischen Menge der polymerhaltigen Flüssigkeit zu den Tropfen der Tintenstrahltinte des primären Bildes Flocken oder Koagulate entstehen, wodurch ein aggregiertes Bild erzeugbar ist.
Nach bestimmten anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung ist ein aggregiertes Bild durch eine Anzahl weiterer, alternativer, mit Bezug auf Fig. 5 beschriebener Wege ausformbar, in der diese Wege an einem Auftragsmechanismus zum Auftragen einer Vorschicht beginnen, z. B. zur Verwendung in einer Applikatorzone 20 in Fig. 3. Derartige Auftragsmechanismen zur Verwendung in der Ausbildung eines vorbeschichteten Zwischenelements werden in Fig. 5 durch die Pfeile aa, bb, cc, dd und ee bezeichnet, wobei darauf hingewiesen sei, dass die Erfindung nicht auf diese Mechanismen beschränkt ist.
Auf einem alternativen Weg zu einem vorbeschichteten Zwischenelement, der dem Pfeil aa aus Fig. 5 entspricht, wird eine Salzlösung, die ein mehrwertiges Kation oder Anion enthält, als eine Vorschicht auf die Arbeitsfläche des in Fig. 3 gezeigten Zwischenelements 16' aufgetragen. Die mehrwertige Salzlösung entspricht vollständig den zuvor mit Bezug auf Fig. 4 beschriebenen Salzlösungen. Die mehrwertige Salzlösung kann in der Applikatorzone 20 in Fig. 3 durch einen (nicht gezeigten) geeigneten Auftragsmechanismus aufgetragen werden, einschließlich einer Dosiervorrichtung, einer Schaberlamelle, einer Bürste, eines Schwamms, einer Sprühvorrichtung, einer tintenstrahlartigen Zusatzvorrichtung usw., wobei der Auftragsmechanismus ein drehbares Element sein kann. Eine (nicht gezeigte) Glättungsvorrichtung zum Glätten der aufgetragenen, mehrwertigen Salzlösungsvorschicht, etwa ein Schaber oder eine Lamelle, ist ebenfalls verwendbar. Vorzugsweise wird auf die Arbeitsfläche eine gleichmäßig dicke, mehrwertige Salzlösungsvorschicht aufgetragen. Alternativ hierzu kann eine mehrwertige Salzlösungsvorschicht mit variabler Dicke aufgetragen werden, oder alternativ hierzu ist eine mehrwertige Salzlösungsvorschicht wahlweise in unterschiedlichen Mengen an unterschiedlichen Orten der Arbeitsfläche auftragbar, z. B. durch eine (nicht gezeigte) tintenstrahlartige Zusatzvorrichtung. Als weitere Alternative ist ein mehrwertiges Salz der zuvor mit Bezug auf Fig. 4 beschriebenen Art verwendbar, wobei das mehrwertige Salz vorzugsweise in der Trägerflüssigkeit einer Tintenstrahltinte 17' hoch lösbar ist, und wobei das mehrwertige Salz in einer Vorschicht beinhaltet sein kann, z. B. als Pulver in trockener kristalliner Form, das das mehrwertige Salz beinhaltet, oder als eine dünne Schicht einer konzentrierten, wasserbasierenden Paste oder Masse, und wobei dieses Pulver, die Paste oder die Masse durch jeden geeigneten Mechanismus auf die Arbeitsfläche aufbringbar ist. Ein mehrwertiges Salzpulver, z. B. in Form trockener Kristalle, hat vorzugsweise eine sehr kleine Partikelgröße und ist fein gemahlen, so dass es in der Flüssigkeit des primären Tintenstrahlbildes schnell lösbar ist. Ein derartiges Pulver kann elektrostatisch, triboelektrisch oder durch geeignete Prozesse, Verfahren oder Vorrichtungen aufgetragen werden. Jede in einer Paste oder Masse beinhaltete Komponente ist vorzugsweise in der Flüssigkeit des primären Tintenstrahlbildes lösbar oder darin mischbar. Nach Auftragen der ein mehrwertiges Salz umfassenden Vorschicht wird auf dem vorbeschichteten Zwischenelement 16' von der Tintenstrahlvorrichtung 11' ein primäres Tintenstrahlbild ausgebildet, wobei die Tintenstrahltinte 17' vorzugsweise eine wasserbasierende, elektrostatisch stabilisierte, kolloidale Dispersion aus pigmentierten Partikeln ist. Alternativ hierzu ist jede geeignete Tintenstrahltinte 17' verwendbar.
Auf einem alternativen Weg zu einem vorbeschichteten Zwischenelement, der dem Pfeil bb aus Fig. 5 entspricht, wird eine pH-Wert verändernde Lösung, die beispielsweise eine Säure oder eine Base umfasst, als eine pH-Wert verändernde Vorschicht auf die Arbeitsfläche des in Fig. 3 gezeigten Zwischenelements 16' aufgetragen. Die pH-Wert verändernde Lösung entspricht vollständig den zuvor mit Bezug auf Fig. 4 beschriebenen pH-Wert verändernden Lösungen. Die pH-Wert verändernde Lösung kann in der Applikatorzone 20 in Fig. 3 durch einen (nicht gezeigten) geeigneten Auftragsmechanismus aufgetragen werden, einschließlich einer Dosiervorrichtung, einer Schaberlamelle, einer Bürste, eines Schwamms, einer Sprühvorrichtung, einer tintenstrahlartigen Zusatzvorrichtung usw., wobei der Auftragsmechanismus ein drehbares Element sein kann. Eine (nicht gezeigte) Glättungsvorrichtung zum Glätten der aufgetragenen, pH-Wert verändernden Lösung, etwa ein Schaber oder eine Lamelle, ist ebenfalls verwendbar. Vorzugsweise wird auf die Arbeitsfläche eine gleichmäßig dicke, pH-Wert verändernde Lösung aufgetragen. Alternativ hierzu kann eine pH-Wert verändernde Lösung mit variabler Dicke aufgetragen werden, oder alternativ hierzu ist eine pH-Wert verändernde Lösung wahlweise in unterschiedlichen Mengen an unterschiedlichen Orten der Arbeitsfläche auftragbar, z. B. durch eine (nicht gezeigte) tintenstrahlartige Zusatzvorrichtung. Als weitere Alternative ist ein pH-Wert veränderndes Material der zuvor mit Bezug auf Fig. 4 beschriebenen Art verwendbar, wobei das ph- Wert verändernde Material vorzugsweise in der Trägerflüssigkeit einer Tintenstrahltinte 17' hoch lösbar ist, und wobei das pH-Wert verändernde Material in einer ph-Wert verändernden Vorschicht beinhaltet sein kann, z. B. in trockener kristalliner Form, oder wobei das ph-Wert verändernde Material als eine dünne Schicht einer konzentrierten, wasserbasierenden Paste oder Masse beinhaltet sein kann, und wobei diese Vorschicht durch jeden geeigneten Mechanismus auf die Arbeitsfläche aufbringbar ist. Bei Auftragen in Form von Trockenkristallen weisen die pH-Wert verändernden Kristalle vorzugsweise eine sehr kleine Größe auf oder sind fein gemahlen, so dass sie in der Flüssigkeit des primären Tintenstrahlbildes schnell lösbar sind. Jede in einer Paste oder Masse beinhaltete Komponente ist vorzugsweise in der Flüssigkeit des primären Tintenstrahlbildes lösbar oder darin mischbar. Nach Auftragen der ph-Wert verändernden Vorschicht wird auf dem vorbeschichteten Zwischenelement 16' von der Tintenstrahlvorrichtung 11' ein primäres Tintenstrahlbild ausgebildet, wobei die Tintenstrahltinte 17' vorzugsweise eine wasserbasierende und elektrostatisch stabilisierte, kolloidale Dispersion aus pigmentierten Partikeln ist. Alternativ hierzu ist jede geeignete Tintenstrahltinte 17' verwendbar.
Auf einem weiteren alternativen Weg zu einem vorbeschichteten Zwischenelement, der dem Pfeil cc aus Fig. 5 entspricht, wird ein θ-Nichtlöser der zuvor mit Bezug auf Fig. 4 beschriebenen Art als eine die Solubilisation verändernde Lösemittelvorschicht auf die Arbeitsfläche des in Fig. 3 gezeigten Zwischenelements 16' aufgetragen. Das die Solubilisation verändernde Lösemittel entspricht vollständig den zuvor mit Bezug auf Fig. 4 beschriebenen, die Solubilisation verändernden Lösemitteln, wobei die θ-Nichtlöser die Fähigkeit besitzen, sterisch stabilisierende Anteile, die an den Partikeln einer Tintenstrahltinte gebunden oder von diesen adsorbiert sind, nicht löslich zu machen. Das die Solubilisation verändernde Lösemittel kann in der Applikatorzone 20 in Fig. 3 durch einen (nicht gezeigten) geeigneten Auftragsmechanismus aufgetragen werden, einschließlich einer Dosiervorrichtung, einer Schaberlamelle, einer Bürste, eines Schwamms, einer Sprühvorrichtung, einer tintenstrahlartigen Zusatzvorrichtung usw., wobei der Auftragsmechanismus ein drehbares Element sein kann. Eine (nicht gezeigte) Glättungsvorrichtung zum Glätten der aufgetragenen, die Solubilisation verändernde Lösemittelvorschicht, etwa ein Schaber oder eine Lamelle, ist ebenfalls verwendbar. Vorzugsweise wird auf die Arbeitsfläche eine gleichmäßig dicke, die Solubilisation verändernde Lösemittelvorschicht aufgetragen. Alternativ hierzu kann eine die Solubilisation verändernde Lösemittelvorschicht mit variabler Dicke aufgetragen werden, oder alternativ hierzu ist eine die Solubilisation verändernde Lösemittelvorschicht wahlweise in unterschiedlichen Mengen an unterschiedlichen Orten der Arbeitsfläche auftragbar, z. B. durch eine (nicht gezeigte) tintenstrahlartige Zusatzvorrichtung. Nach Auftragen der die Solubilisation verändernden Lösemittelvorschicht wird auf dem vorbeschichteten Zwischenelement 16' von der Tintenstrahlvorrichtung 11' ein primäres Tintenstrahlbild ausgebildet, wobei die Tintenstrahltinte 17' vorzugsweise eine nicht wässrige, sterisch stabilisierte, kolloidale Dispersion aus pigmentierten Partikeln ist. Alternativ hierzu ist jede geeignete Tintenstrahltinte 17' verwendbar.
Auf einem weiteren alternativen Weg zu einem vorbeschichteten Zwischenelement, der dem Pfeil dd aus Fig. 5 entspricht, wird eine Heterokolloiddispersion der zuvor mit Bezug auf Fig. 4 beschriebenen Art als eine Heterokoagulat induzierende Vorschicht auf die Arbeitsfläche des in Fig. 3 gezeigten Zwischenelements 16' aufgetragen. Die Heterokoagulat induzierende Heterokolloiddispersion entspricht vollständig jeder der zuvor mit Bezug auf Fig. 4 beschriebenen Heterokolloiddispersionen, wobei Heterokolloiddispersionen die Fähigkeit haben, Heterokoagulate in einem primären Bild auszubilden. Die Heterokolloiddispersion kann in der Applikatorzone 20 in Fig. 3 durch einen (nicht gezeigten) geeigneten Auftragsmechanismus aufgetragen werden, einschließlich einer Dosiervorrichtung, einer Schaberlamelle, einer Bürste, eines Schwamms, einer Sprühvorrichtung, einer tintenstrahlartigen Zusatzvorrichtung usw., wobei der Auftragsmechanismus ein drehbares Element sein kann. Eine (nicht gezeigte) Glättungsvorrichtung zum Glätten der aufgetragenen Heterokolloiddispersionsvorschicht, etwa ein Schaber oder eine Lamelle, ist ebenfalls verwendbar. Vorzugsweise wird auf die Arbeitsfläche eine gleichmäßig dicke Heterokolloiddispersionsvorschicht aufgetragen. Alternativ hierzu kann eine Heterokolloiddispersionsvorschicht mit variabler Dicke aufgetragen werden, oder alternativ hierzu ist eine Heterokolloiddispersionsvorschicht wahlweise in unterschiedlichen Mengen an unterschiedlichen Orten der Arbeitsfläche auftragbar, z. B. durch eine (nicht gezeigte) tintenstrahlartige Zusatzvorrichtung. Nach Auftragen der Heterokolloiddispersionsvorschicht wird auf dem vorbeschichteten Zwischenelement 16' von der Tintenstrahlvorrichtung 11' ein primäres Tintenstrahlbild ausgebildet, wobei die Tintenstrahltinte 17' vorzugsweise beliebige geeignete, wasserbasierende oder nicht wässrige, kolloidale Dispersionen umfassen kann, die sterisch stabilisiert, elektrostatisch stabilisiert oder sterisch und elektrostatisch stabilisiert sein können.
Auf einem weiteren alternativen Weg zu einem vorbeschichteten Zwischenelement, der dem Pfeil ee aus Fig. 5 entspricht, wird eine geeignete Polymerdispersion oder -lösung der zuvor mit Bezug auf Fig. 4 beschriebenen Art als eine die Abreicherungsausflockung induzierende Vorschicht auf die Arbeitsfläche des in Fig. 3 gezeigten Zwischenelements 16' aufgetragen. Die die Abreicherungsausflockung induzierende Vorschicht entspricht vollständig jeder der zuvor mit Bezug auf Fig. 4 beschriebenen Polymerdispersionen oder -lösungen, wobei die Polymerdispersionen oder -lösungen die Fähigkeit haben, ein primäres Tintenstrahlbild zu destabilisieren. Die Polymerdispersion oder -lösung kann in der Applikatorzone 20 in Fig. 3 durch einen (nicht gezeigten) geeigneten Auftragsmechanismus aufgetragen werden, einschließlich einer Dosiervorrichtung, einer Schaberlamelle, einer Bürste, eines Schwamms, einer Sprühvorrichtung, einer tintenstrahlartigen Zusatzvorrichtung usw., wobei der Auftragsmechanismus ein drehbares Element sein kann. Eine (nicht gezeigte) Glättungsvorrichtung zum Glätten der aufgetragenen Polymerdispersions- oder Polymerlösungsvorschicht, etwa ein Schaber oder eine Lamelle, ist ebenfalls verwendbar. Vorzugsweise wird auf die Arbeitsfläche eine gleichmäßig dicke, Polymerdispersions- oder Polymerlösungsvorschicht aufgetragen. Alternativ hierzu kann eine Polymerdispersions- oder Polymerlösungsvorschicht mit variabler Dicke aufgetragen werden, oder alternativ hierzu ist eine Polymerdispersions- oder Polymerlösungsvorschicht wahlweise in unterschiedlichen Mengen an unterschiedlichen Orten der Arbeitsfläche auftragbar, z. B. durch eine (nicht gezeigte) tintenstrahlartige Zusatzvorrichtung. Nach Auftragen der Polymerdispersions- oder Polymerlösungsvorschicht wird auf dem vorbeschichteten Zwischenelement 16' von der Tintenstrahlvorrichtung 11' ein primäres Tintenstrahlbild ausgebildet, wobei die Tintenstrahltinte 17' vorzugsweise eine wasserbasierende, elektrostatisch stabilisierte, kolloidale Dispersion aus pigmentierten Partikeln ist. Alternativ hierzu ist jede geeignete Tintenstrahltinte 17' verwendbar.
Mit Bezug auf die Vorbeschichtungsmittel oder -mechanismen, die in Fig. 5 durch die Pfeile aa, bb, cc, dd und ee bezeichnet sind, impliziert der entsprechende Weg eines primären Bildes durch die Koagulatausbildungszone 12' in Fig. 3 nicht notwendigerweise, dass ein externes, Koagulat induzierendes Mittel oder eine externe, Koagulat induzierende Vorrichtung tatsächlich in Zone 12' Verwendung findet oder benötigt wird. Das Vorhandensein einer Vorschicht, wie zuvor in der Applikatorzone 20 aufgebracht, reicht im Allgemeinen aus, um eine spontane Bildung von Koagulaten in dem durch die Tintenstrahlvorrichtung 11' erzeugten primären Bild zu bewirken. Allerdings kann eine Koagulat induziernde Funktion durch Änderung der Umgebungsbindungen oder durch einen optionalen, externen Prozess oder eine Vorrichtung zur Verwendung in der Koagulatausbildungszone 12' ausgelöst, verbessert oder beschleunigt werden. Ein derartiger optionaler Prozess oder eine derartige Vorrichtung umfasst beispielsweise einen geeigneten Mechanismus zum Erwärmen oder Kühlen des primären Bildes, einen Mechanismus zum Bestrahlen des primären Bildes mithilfe einer Strahlungsquelle, einen Mechanismus zum Aufbringen eines elektrischen Feldes auf das primäre Bild oder einen anderen geeigneten Prozess oder eine Vorrichtung, der bzw. die zum Auslösen, Verbessern oder Beschleunigen der durch die Vorschicht induzierten Koagulatbildung in der Koagulatausbildungszone 12' verwendbar ist. Selbstverständlich sind derartige Umgebungsbedingungen, Prozesse oder Vorrichtungen, die für sich alleine betrieben oder verwendet werden, im Allgemeinen nicht in der Lage, Koagulate zu erzeugen oder Koagulate schnell genug auszubilden, z. B. innerhalb eines Zeitintervalls, das für einen Ort auf der Arbeitsfläche des Zwischenelements 16' erforderlich ist, um sich von der Tintenstrahlvorrichtung 11' zur Zone 13' zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit zu bewegen.
Wie in Fig. 4 gezeigt, ist ein flüssigkeitsentzogenes Bild auf einem Zwischenelement aus einem aggregierten Bild durch eine Reihe alternativer Wege ausbildbar, einschließlich der durch die Pfeile i, j, k, l, m und n bezeichneten Wege, wobei das aggregierte Bild durch einen der Wege a, b, g, h, wie zuvor beschrieben, ausgebildet worden ist. Wie in Fig. 5 gezeigt, ist ein flüssigkeitsentzogenes Bild auf einem Zwischenelement aus einem aggregierten Bild durch eine Reihe alternativer Wege ausbildbar, einschließlich der durch die Pfeile i', j', k', l', m' und n' bezeichneten Wege, wobei das aggregierte Bild durch einen der alternativen Wege aa, bb, cc, dd und ee, wie zuvor beschrieben, ausgebildet worden ist. Die mit einem Hochkomma versehenen Pfeile in Fig. 5 sowie die Pfeile ohne Hochkomma in Fig. 4, z. B. die Pfeile i und i', beziehen sich jeweils auf sich vollkommen entsprechende Mechanismen oder Prozesse zum Erzeugen eines flüssigkeitsentzogenen Bildes aus einem aggregierten Bild. Aus diesem Grund werden die sich entsprechenden alternativen Wege mit und ohne Hochkomma nachfolgend gemeinsam beschrieben.
Auf einem alternativen Weg zur Ausbildung eines flüssigkeitsentzogenen Bildes auf einem Zwischenelement, wie etwa durch die Pfeile i und i' bezeichnet, ist eine derartige Vorrichtung, wie eine Rakelwalze oder Rakellamelle verwendbar, um überschüssige Flüssigkeit aus den Koagulaten eines aggregierten Bildes zu entfernen, z. B. in einer in Fig. 2 und 3 gezeigten Zone 13, 13' zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit (wobei die Rakelwalze oder die Rakellamelle nicht gezeigt werden). Eine Rakelwalzen- oder Rakellamellenvorrichtung ist insbesondere dann verwendbar, wenn die Koagulate eine elektrostatische Ladung aufweisen, wodurch ein zwischen der jeweiligen Walze oder Lamelle und dem jeweiligen Zwischenelement 16 oder 16' anliegendes elektrisches Feld verwendbar ist, um die geladenen Koagulate zu veranlassen, zur Arbeitsfläche des entsprechenden Zwischenelements zu migrieren und vorzugsweise daran zu haften, was die Beseitigung der überschüssigen Flüssigkeit durch die entsprechende Rakelwalze oder Rakellamelle ermöglicht.
Ein Konzentrieren der Koagulatpartikel mithilfe eines angelegten elektrischen Feldes ist jedoch nur dann möglich, wenn die Koagulate tatsächlich elektrisch geladen sind, was bei den zuvor beschriebenen Koagulat induzierenden Mitteln oder Mechanismen selten der Fall sein dürfte. Elektroden und vorgespannte Elemente, die in der erfindungsgemäßen Zone 13, 13' zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit verwendbar sind, um ein elektrisches Feld zur Konzentration elektrostatisch geladener Koagulate auf der Oberfläche eines Zwischenelements zu erzeugen, werden in der Parallelanmeldung US 09/973,239 beschrieben.
Auf einem weiteren alternativen Weg zur Ausbildung eines flüssigkeitsentzogenen Bildes auf einem Zwischenelement, wie anhand der Pfeile j, j' in Fig. 4 bzw. 5 bezeichnet, wird überschüssige Flüssigkeit aus einem aggregierten Bild mithilfe einer Verdampfungsvorrichtung verdampft. Das Verdampfen der überschüssigen Flüssigkeit kann durch Erwärmen erfolgen, etwa durch Bereitstellen einer (nicht gezeigten) internen Wärmequelle auf dem Zwischenelement 16, 16', wobei eine derartige interne Wärmequelle selbstverständlich eine örtliche Wärmevorrichtung überflüssig macht, die zwischen der Koagulatausbildungszone 12, 12' und der Übertragungszone 14, 14' angeordnet ist. Alternativ hierzu kann ein Zwischenelement 16, 16' durch Kontakt mit einem (nicht gezeigten) externen Element, wie einer Heizwalze, erwärmt werden. Als weitere Alternative kann die Zone 13, 13' zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit eine Strahlungsquelle umfassen, einschließlich einer Strahlung von einem erwärmten, externen Element, wobei die Strahlung durch das Zwischenelement 16, 16' oder durch eine beliebige Komponente der Tinte des aggregierten Bildes oder durch beide dieser Möglichkeiten adsorbierbar ist. Die Verdampfung der überschüssigen Flüssigkeit kann auch durch einen Luftstrom erfolgen, wobei der Luftstrom z. B. von einem (nicht dargestellten) Lüfter oder durch eine kontaktfreie (nicht dargestellte) Vakuumvorrichtung erzeugbar ist, der bzw. die in der Nähe des primären Bildes angeordnet ist, oder vorzugsweise durch eine Kombination aus Erwärmung und Luftströmung. Vorzugsweise bewirkt der Luftstrom keine Unschärfe des aggregierten Bildes vor oder während des Verdampfungsprozesses.
Auf einem weiteren alternativen Weg zur Ausbildung eines flüssigkeitsentzogenen Bildes aus einem aggregierten Bild, wie durch die Pfeile k, k' in Fig. 4 und 5 bezeichnet, wird überschüssige Flüssigkeit aus einem aggregierten Bild in der Zone 13, 13' (Fig. 2, 3) zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit durch einen Absaugmechanismus beseitigt, beispielsweise ein (in Fig. 2, 3 nicht gezeigtes) externes, drehbares Absaug- oder flüssigkeitabsorbierendes Element. Das drehbare Zusatzelement ist vorzugsweise als eine Walze mit einer Arbeitsfläche ausgebildet, die das aggregierte Bild in Zone 13, 13' berührt, wodurch überschüssige Flüssigkeit des aggregierten Bildes von dem drehbaren Zusatzelement absorbiert oder aufgesaugt wird, wodurch ein flüssigkeitsentzogenes Bild auf dem Zwischenelement 16, 16' entsteht. Das drehbare Zusatzelement ist vorzugsweise eine anpassungsfähige, absorbierende Saugschicht, die einen offenzelligen Schaum beinhalten kann, oder die in sonstiger Weise porös ist, damit Kapillarkräfte Flüssigkeit in das Innere der Saugschicht ziehen können. Vorzugsweise ist die Arbeitsfläche und die Innenfläche einer porösen Schicht des drehbaren Zusatzelements durch die in der Tinte 17, 17' enthaltene Trägerflüssigkeit benetzbar. Während des Kontakts des externen Absaugelements mit dem Zwischenelement wird überschüssige Flüssigkeit von dem drehbaren Zusatzelement absorbiert, während die Absaugschicht leicht zusammengedrückt wird. Der Begriff "leicht zusammengedrückt" bezieht sich auf eine relativ geringe Verformung der vorzugsweise anpassungsfähigen Saugschicht, in der kleine Verformungen die Fähigkeit der Saugschicht, Trägerflüssigkeit zu absorbieren, nicht wesentlich beeinträchtigten. Vorzugsweise haftet im Wesentlichen keines der aus Tintenstrahltinte erzeugten Koagulate des aggregierten Bildes an der Arbeitsschicht des drehbaren Zusatzelements, sondern es verbleiben im Wesentlichen alle Koagulate auf dem Zwischenelement 16, 16'. Um die Absorptionsfähigkeit des drehbaren Zusatzelements wiederherzustellen, ist eine (nicht gezeigte) Lamelle verwendbar, die gegen das drehbare Zusatzelement drückt, um Flüssigkeit aus dem drehbaren Zusatzelement herauszupressen, wobei die Flüssigkeit beispielsweise in einem (nicht gezeigten) Gefäß gesammelt werden kann, um wiederverwertet zu werden. Alternativ hierzu kann eine Quetschwalze, die vorzugsweise hart und undurchlässig ist, gegen das drehbare Zusatzelement gedrückt werden, wodurch der größte Teil der in der Zone 13, 13' zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit absorbierten Flüssigkeit herausgedrückt wird, und wobei die Flüssigkeit gesammelt werden kann, z. B. in einem (nicht gezeigten) Gefäß.
Auf einem weiteren alternativen Weg zur Ausbildung eines flüssigkeitsentzogenen Bildes aus einem aggregierten Bild auf einem Zwischenelement, wie durch die Pfeile 1, 1' in Fig. 4 und 5 bezeichnet, wird überschüssige Flüssigkeit aus einem aggregierten Bild in der Zone 13, 13' (Fig. 2, 3) zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit durch einen (nicht gezeigten) Vakuummechanismus beseitigt, der intermittierend betreibbar und in dem Zwischenelement 16, 16' angeordnet ist. Der intermittierende Vakuummechanismus ist verwendbar, um die flüssige Komponente des aggregierten Bildes durch eine oder mehrere poröse Oberflächenschichten in eine Innenkammer des Zwischenelements 16, 16' aufzusaugen, wobei die flüssige Komponente aus der Innenkammer (zur möglichen Wiederverwendung) durch ein geeignetes Ventil abführbar ist, z. B. durch eine Hohlwelle 21, 21', die die Form eines Rohrs aufweist und den Vakuummechanismus mit der Innenkammer verbindet. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Tintenstrahlvorrichtung 11, 11' und der Vakuummechanismus nicht gleichzeitig, sondern intermittierend betrieben, so dass der Vakuummechanismus bei Ausbildung eines primären Bildes durch die Tintenstrahlvorrichtung deaktiviert wird; in diesem Ausführungsbeispiel wird der Vakuummechanismus nur aktiviert, wenn sich ein aggregiertes Bild in der Zone 13, 13' zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit befindet. Obwohl die Produktivität zur Ausbildung eines Bildes bei diesem Ausführungsbeispiel durch den unterbrochenen Arbeitszyklus reduziert ist, kann es in bestimmten Anwendungen verwendbar sein. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann ein ähnlicher Vakuummechanismus im Inneren einer externen (nicht gezeigten) Zusatzwalze angeordnet sein, die das Zwischenelement 16, 16' in der Zone 13, 13' zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit berührt, wobei der Vakuummechanismus stetig arbeitet, um überschüssige Flüssigkeit von dem nachfolgenden aggregierten Bild abzusaugen. In diesem alternativen Ausführungsbeispiel, das eine höhere Produktivität zur Ausbildung eines Bildes hat, haften jegliche in der Koagulatausbildungszone 12, 12' ausgebildeten Koagulate an der Arbeitsfläche des Zwischenelements 16, 16' und werden durch die Kontaktfläche der Zusatzwalze abgestoßen, indem das Zwischenelement 16, 16' und die Zusatzwalze mit entsprechenden Oberflächeneigenschaften versehen sind.
Auf einem weiteren alternativen Weg zur Ausbildung eines flüssigkeitsentzogenen Bildes aus einem aggregierten Bild auf einem Zwischenelement, wie anhand der Pfeile m, m' in Fig. 4 bzw. 5 dargestellt, wird überschüssige Flüssigkeit von einem aggregierten Bild in der Zone 13, 13' zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit (Fig. 2, 3) durch einen (nicht gezeigten) Schabermechanismus beseitigt, wobei der Schabermechanismus eine berührungsfreie Klinge umfasst, um die überschüssige Flüssigkeit abzustreifen, wodurch eine dünne Schicht Restflüssigkeit in dem so ausgebildeten, flüssigkeitsentzogenen Bild verbleibt. Der Schabermechanismus kann eine schwammartige oder absorbierende Schicht beinhalten und kann elektrisch durch eine Spannungsquelle gegen die Arbeitsfläche des Zwischenelements 16, 16' vorspannbar sein.
Auf einem weiteren alternativen Weg zur Ausbildung eines flüssigkeitsentzogenen Bildes auf einem Zwischenelement, wie anhand der Pfeile n, n' in Fig. 4 bzw. 5 bezeichnet, wird überschüssige Flüssigkeit aus einem aggregierten Bild in der Zone 13, 13' (Fig. 2, 3) zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit mithilfe eines (nicht gezeigten) Luftrakelmechanismus beseitigt, wobei der Luftrakelmechanismus einen Luftstrom erzeugt, der aus einem Schlitz austritt, der sich über die Breite der Arbeitsfläche des Zwischenelements 16, 16' parallel zu den Achsen oder Wellen 21, 21' erstreckt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Luftstrom typischerweise in einem flachen Winkel gerichtet, um überschüssige Flüssigkeit zu einer Stelle zu lenken, wo eine (nicht gezeigte) externe Vakuumvorrichtung die überschüssige Flüssigkeit von der Oberfläche aufsaugen kann, um somit ein flüssigkeitsentzogenes oder "getrocknetes" Bild auf dem Zwischenelement 16, 16' zu erzeugen. Dieses Ausführungsbeispiel ist verwendbar, wenn die Koagulate des aggregierten Bildes fest an der Arbeitsfläche des Zwischenelements anhaften können, bevor der Luftrakelmechanismus wirksam wird, z. B. durch Anlegen eines Feldes oder durch eine andere Kraft, um die Koagulate in Haftkontakt mit der Arbeitsfläche zu bringen.
Die Übertragung eines aus Tintenstrahltinte erzeugten, flüssigkeitsentzogenen Bildes auf ein Empfangselement, wie jeweils in Fig. 4, 5 durch die Pfeile p, p' und q, q' sowie r, r' für die elektrostatische und thermische Übertragung bzw. für die Druckübertragung bezeichnet, wurde bereits mit Bezug auf die Übertragungszone 14, 14' aus Fig. 2, 3 beschrieben. Zur Vereinfachung der Beschreibung werden elektrostatische Übertragung, thermische Übertragung und Druckübertragung in Form von getrennten Wegen dargestellt, wobei jedoch jede Kombination aus elektrostatischer Übertragung, thermischer Übertragung und Druckübertragung verwendbar ist, so wie es zur Verwertung der Erfindung erforderlich oder sinnvoll ist.
Fig. 7 zeigt eine Skizze eines ungefähr bildelementgroßen Abschnitts 65 eines unverändert abgelagerten Bildes, der einen Tropfen 66 umfasst, der aus einem oder mehreren Tintentröpfchen gebildet ist, die von einer Tintenstrahlvorrichtung auf die Oberfläche 67 eines Zwischenelements 68 ausgeworfen worden sind. Der Tropfen 66 umfasst eine Schnittstelle 66a zwischen Flüssigkeit und Luft sowie einen Schnittstellenbereich 69, an dem der Tropfen auf dem Substrat ruht. Der Ausbreitungskoeffizient SC, der als die negative Ableitung der freien Energie in Bezug auf den Bereich 69 definiert ist, lässt sich durch folgende bekannte Gleichung ermitteln:

SC = γ^SV-γ^SL-γ^LV.cos β

worin γ^SV, γ^SL und γ^LV jeweils die ungebundenen, freien Energien je Flächeneinheit der Schnittstelle zwischen Substrat/Luft (Oberfläche 67), der Schnittstelle zwischen Oberfläche/Flüssigkeit (Oberfläche 69) und der Schnittstelle zwischen Flüssigkeit/Luft (Oberfläche 66a) sind, wobei der Winkel β durch eine Linie D bestimmt ist, die tangential zur Oberfläche 66a an einem Schnittpunkt der Oberfläche 66a und der Schnittstelle 69 verläuft. Wenn SC positiv ist, tendiert der Tropfen 66 zu einer spontanen Ausbreitung, wodurch sich der Winkel β reduziert, während sich der Bereich 69 vergrößert, was zu einer unerwünschten Unschärfebildung auf dem primären Bild führen kann. Wenn der Ausbreitungskoeffizient negativ ist, ist das Gegenteil der Fall, d. h. der Bereich 69 schrumpft. Ein starkes Schrumpfen des Bereichs 69 kann ein unerwünschtes Aufballen des Tropfens 66 bewirken. Daher ist der Ausbreitungskoeffizient SC zu einem Zeitpunkt, der im Wesentlichen der Zeitpunkt ist, an dem der Tropfen 66 durch eine Tintenstrahlvorrichtung ausgebildet wird, vorzugsweise gleich null. Dies wird durch eine entsprechende Materialwahl für die Trägerflüssigkeit im Tropfen 66 und für die Außenfläche des Zwischenelements 68 erreicht. Vorzugsweise bleibt ein erster Bereich 69, der zum Zeitpunkt der Bildung des Tropfens 66 erzeugt wird, im Wesentlichen bis zumindest dem Zeitpunkt gleich, an dem der Tropfen 66 in einer Bildkonzentrationszone oder in einer Zone zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit oder in einer Bildkonzentrations- und Flüssigkeitsbeseitigungszone behandelt wird, z. B. in den Prozesszonen 12 und 13. Vorzugsweise bleibt zudem der Bereich 69 im Wesentlichen während des Transports durch eine Bildkonzentrationszone, eine Zone zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit oder eine Bildkonzentrations- und Flüssigkeitsbeseitigungszone unverändert. Sollten jedoch Änderungen des Bereichs 69 als Ergebnis einer durch freie Energie bedingten Ausbreitung oder Schrumpfung auftreten, treten diese Änderungen vorzugsweise langsam auf, d. h. in einem Zeitraum, der verglichen mit dem Zeitraum zwischen Ablagerung eines primären Bildes und Ausbildung eines flüssigkeitsentzogenen oder "getrockneten" Bildes lang ist. Ein Ausbreiten des Tropfens 66 ist typischerweise mit einer starken Neigung des Tropfens 66 zur Benetzung der Fläche 67 verbunden, wogegen ein Aufbauen des Tropfens 66 typischerweise mit einem nicht benetzenden Kontakt im Bereich 69 verbunden ist. Vorzugsweise sollte daher ein Tropfen 66 die Oberfläche 67 weder stark benetzen, noch von der Oberfläche 67 stark abgestoßen werden. Wenn der Tropfen 66 aus nicht wässriger Tinte gebildet ist, ist die Oberflächenenergie γ^LV typischerweise relativ niedrig, und das Zwischenelement 68 kann mit einer relativ niedrigen Oberflächenenergie γ^SV versehen sein, wodurch ein Aufballen der Tropfen minimiert und die Übertragung eines flüssigkeitsentzogenen, "getrockneten" Bildes auf ein Empfangselement verbessert wird.
In bestimmten Ausführungsbeispielen lässt sich die Tropfenausbreitung in einem primären Bild durch Verwendung eines Zwischenelements mit einer nicht glatten Arbeitsfläche mindern. Die Oberflächenrauheit lässt sich nach der mittleren Ortswellenlänge parallel zur Oberfläche 67 und der mittleren Amplitude senkrecht zur Oberfläche 67 bestimmen. Vorzugsweise weist die Oberfläche 67 eine Rauheit auf, bei der die mittlere Ortswellenlänge kleiner als die Breite eines Bildelements ist, und in der die Größenordnung der mittleren Amplitude der mittleren Ortswellenlänge entspricht. Die mittlere Ortswellenlänge der Oberflächenrauheit der Oberfläche 67 liegt vorzugsweise in einem Bereich von ca. 0,01 und 0,3 Bildelementen Breite, wobei sich die Breite eines Bildelements reziprok zur Ortsfrequenz des Bildes verhält (z. B. ist eine Ortsfrequenz von 400 dpi zu einer Bildelementbreite von 63,5 µm äquivalent).
Fig. 8 zeigt in schematischer Form einen Schnitt durch einen Teil eines erfindungsgemäßen Zwischenelements 70, das eine vorzugsweise nachgiebige Schicht 72 umfasst, die auf einem Träger 73 ausgebildet ist, und eine optionale dünne Außenschicht 71, die auf der Schicht 72 ausgebildet ist. Der Träger 73 ist vorzugsweise eine Metalltrommel, z. B. aus Aluminium oder aus einem anderen geeigneten Metall, wobei die Trommel in bestimmten zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen mit Masse einer Stromversorgung verbunden ist, wobei ein elektrisches Feld zwischen der Trommel und einer externen Elektrode oder bei Verwendung einer Coronaladevorrichtung erforderlich ist. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann eine (nicht gezeigte) dünne, leitfähige Elektrodenschicht zwischen den Schichten 71 und 72 vorgesehen sein, wobei die Schicht in bestimmten zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen mit Erde oder mit einer Spannungsversorgung verbunden ist, wenn ein elektrisches Feld zwischen der Trommel und einer externen Elektrode erforderlich ist, oder bei Verwendung einer Coronaladevorrichtung. In einer anderen, alternativen Struktur sind der Träger 73 und eine flexible Schicht 72 sowie eine optionale dünne Außenschicht 71 in einer Endlosbahn beinhaltet. In diesem alternativen Ausführungsbeispiel kann eine (nicht gezeigte) dünne, flexible, leitfähige Elektrodenschicht zwischen der Schicht 72 und dem Träger 73 vorgesehen sein, wobei der Träger Polymermaterialien umfassen kann, u. a. verstärkte Materialien, und wobei die dünne, flexible, leitfähige Elektrodenschicht in bestimmten zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen mit Masse oder mit einer Spannungsversorgung verbunden ist oder mit einer geeigneten Spannung aus einer Potenzialquelle, wie etwa einer Stromversorgung, wenn ein elektrisches Feld zwischen der Trommel und einer externen Elektrode erforderlich ist, oder bei Verwendung einer Coronaladevorrichtung. In einem anderen alternativen Ausführungsbeispiel ist der Träger 73 in einer linear bewegbaren Auflage enthalten oder haftet an einer linear bewegbaren Auflage.
Die Schicht 72 hat vorzugsweise eine Dicke im Bereich von ca. 0,5 mm bis 10 mm und am besten zwischen 0,5 mm und 3 mm. In bestimmten Ausführungsbeispielen ist die Schicht 72 elektrisch isolierend. In anderen bevorzugten Ausführungsbeispielen hat die Schicht 72 einen Volumenwiderstand von vorzugsweise weniger als ca. 10¹⁰ Ohm-cm und am besten von weniger als 10⁷ Ohm-cm. Die Schicht 72 besteht vorzugsweise aus einer Materialgruppe, die Polyurethane, Fluorelastomere und Kautschuk umfasst, einschließlich Fluorkautschuk und Siliconkautschuk, obwohl auch andere geeignete Materialien verwendbar sind. Zur Steuerung des Widerstands kann die Schicht 72 einen Partikelfüllstoff enthalten oder mit Verbindungen, wie beispielsweise Antistatika, dotiert sein. In anderen Ausführungsbeispielen, in denen die Außenschicht 71 nicht enthalten ist, hat die Außenfläche der Schicht 72 vorzugsweise eine geeignete Oberflächenenergie und Rauheit, wie zuvor beschrieben, wobei die Oberflächenenergie in einem geeigneten Bereich mithilfe einer (nicht gezeigten) dünnen Beschichtung eines geeigneten oberflächenaktiven Materials oder eines grenzflächenaktiven Stoffs einstellbar ist.
Um die Stärke der Dispersion oder der von der Waalsschen Anziehungskräfte zwischen den Tintenpartikeln und einem Zwischenelement zu verbessern, um zur Stabilisierung eines konzentrierten Bildes vor Beseitigen überschüssiger Flüssigkeit zur Ausbildung eines "getrockneten" Bildes beizutragen, hat die Schicht 72 vorzugsweise eine hohe dielektrische Konstante. Beispielsweise ist ein Polyurethan mit einer dielektrischen Konstante von ca. 6 besonderes geeignet, verglichen mit vielen üblichen Polymeren, die eine dielektrische Konstante nahe 3 aufweisen. In dieser Hinsicht sind auch Fluorpolymere geeignet. Geeignete Partikelfüllstoffe können in der Schicht 72 vorgesehen werden, um die dielektrische Konstante zu erhöhen.
Die optionale Schicht 71 hat eine Dicke von vorzugsweise ca. 1 µm bis 20 µm. Die Schicht 71 ist vorzugsweise biegsam und hart und besteht vorzugsweise aus einer Gruppe von Materialien, die Sol-Gele, Ceramere und Polyurethane umfasst. Weitere Materialien, wie Fluorsilicone oder Fluorkautschuke, sind alternativ verwendbar. Die Schicht 71 hat vorzugsweise eine hohe dielektrische Konstante, und in der Schicht 71 können geeignete Partikelfüllstoffe enthalten sein, um die dielektrische Konstante zu erhöhen. Die Außenfläche der Schicht 71 hat vorzugsweise eine geeignete Oberflächenenergie und Rauheit, wie zuvor beschrieben, wobei die Oberflächenenergie der Außenfläche in einem geeigneten Bereich mithilfe einer (nicht gezeigten) dünnen Beschichtung eines geeigneten oberflächenaktiven Materials oder eines grenzflächenaktiven Stoffs einstellbar ist.
In einem (nicht gezeigten) alternativen Ausführungsbeispiel einer Zwischenelementwalze, die insbesondere verwendbar ist, wenn zwischen der Walze und einer externen Elektrode ein elektrisches Feld anliegt, um z. B. die Migration geladener Koagulate zur Arbeitsfläche der Walze zu bewirken, hat der Trommelträger eine gewellte oder strukturierte obere Oberfläche, im Unterschied zu einer im Wesentlichen nicht strukturierten Oberfläche, wie für den Träger 73 in Fig. 8 gezeigt. Diese Wellung oder Strukturierung ist als Hügel und- Tal-Struktur ausgeprägt, wobei die Hügel und Täler von einer Ebene abgehen, die sich parallel zur Ebene der äußersten Oberfläche des Zwischenelements erstreckt, wie detailliert in der Parallelanmeldung US 09/973,239 beschrieben.
Für jedes der zuvor mit Bezug auf Fig. 2 beschriebenen Ausführungsbeispiele zur thermischen Übertragung sind die Materialien, die im Außenbereich eines Zwischenelements beinhaltet sind, z. B. der Zwischenelemente 16, 16' und 70, derart ausgewählt, dass sie gegenüber einer thermischen Zersetzung aufgrund der im Transferprozess abgestrahlten Wärme beständig sind. Für Ausführungsbeispiele zur thermischen Übertragung, die entweder eine interne oder externe Wärmequelle für das Zwischenelement umfassen können, sind Partikelfüllstoffe beispielsweise in den Schichten 71, 72 verwendbar, um einen effizienten Wärmetransport durch diese Schichten vorzusehen.
Fig. 9 zeigt eine bevorzugte modulare Farbtintenstrahl-Druckvorrichtung 100, die eine Vielzahl von Modulen des zuvor für die Ausführungsbeispiele aus Fig. 2 gezeigten und beschriebenen Typs umfasst. Jedes der Tintenstrahlmodule 201, 301, 401, 501 erzeugt ein andersfarbiges Raster- oder Halbtonbild und alle wirken gleichzeitig zur Ausbildung eines aus Tintenstrahltinte erzeugten Vierfarben-Materialbildes zusammen. Bei den Farben kann es sich beispielsweise in der Reihenfolge von links nach rechts um schwarz, cyan, magenta und gelb handeln. Mit Bezug auf das Bildmodul 201 werden eine Tintenstrahlvorrichtung 211 und Bildausbildungszonen 212 und 213 gezeigt, um ein aus Tintenstrahltinte erzeugtes Bild auf dem Zwischenelement 216 zu erstellen, wobei eine ähnliche Tintenstrahlvorrichtung sowie ähnliche Bildausbildungszonen den Zwischenelementen 316, 416 und 516 zugeordnet sind, ohne dass diese abgebildet wären. Unter Verwendung einer beliebigen Tintenstrahltinte, die vorzugsweise eine wasserbasierende oder nicht wässrige, kolloidale Dispersion aus pigmentierten Partikeln in einer Trägerflüssigkeit ist, wie zuvor beschrieben, lagert die Tintenstrahlvorrichtung 211 ein primäres Tintenstrahlbild auf dem Zwischenelement 216 ab, das in Form einer Trommel oder Walze ausgeprägt ist. Das primäre Tintenstrahlbild auf dem Zwischenelement wird in eine Koagulatausbildungszone 212 gedreht, die ein beliebiges Koagulatinduzierungsmittel oder einen Koagulatinduzierungsmechanismus umfasst, wie zuvor beschrieben, worin ein aggregiertes Bild aus dem primären Tintenstrahlbild erzeugt wird. Das aggregierte Tintenstrahlbild auf dem Zwischenelement wird dann in eine Zone 213 zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit gedreht, die einen beliebigen Mechanismus zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit umfasst, wie zuvor beschrieben, worin überschüssige Flüssigkeit aus dem konzentrierten Bild beseitigt wird, um ein flüssigkeitsentzogenes oder "getrocknetes", aus Tintenstrahltinte erzeugtes Bild auf dem Zwischenelement 216 auszubilden. Das flüssigkeitsentzogene oder "getrocknete" Bild wird in einer Übertragungszone 217, wie zuvor beschrieben, von einem geeigneten Übertragungsmechanismus auf einen Empfangsbogen 218A übertragen, der auf einer Transportbahn (ITW) 225 haftet, und mit dieser durch einen Übertragungsspalt 221 transportiert, der sich durch einen Eingriff zwischen dem Zwischenelement 216 und der Transferstützwalze (TBR) 231 bildet. Die Empfangsbogen werden von einem (nicht gezeigten) Empfangsbogenvorrat nacheinander in Richtung des Pfeils Z zur Oberfläche der Transportbahn 225 transportiert, wobei die Empfangsbogen, z. B. 218A, vorzugsweise durch eine von der Ladevorrichtung 229 erzeugte, elektrostatische Haltekraft auf der Transportbahn 225 haften. Weitere Module weisen einen entsprechenden Übertragungsspalt 321, 421, 521 zwischen einem entsprechenden Zwischenelement 316, 416, 516 und einer Transferstützwalze 331, 431, 531 auf. Die Materialeigenschaften und Abmessungen der Schichten im Zwischenelement 216 sind in jeder Hinsicht den beschriebenen Materialeigenschaften und Abmessungen der Schichten ähnlich, die im gleichen Funktionselement 70 aus Fig. 8 enthalten sind, sowie für die anderen Module. Allerdings sind für das Zwischenelement 216 alle geeigneten Materialien und Abmessungen verwendbar. Die Art der Tintenstrahlvorrichtung 211 und der darin verwendeten Tinte entspricht der, die bereits mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben worden ist.
Die Koagulatausbildungszone 212 und die Zone 213 zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit entsprechen den bereits beschriebenen Zonen, d. h. sie umfassen geeignete Mittel oder Mechanismen, wie mit Bezug auf beispielsweise Fig. 2, 3, 4 und 5 beschrieben. Obwohl in Fig. 9 nicht explizit gezeigt, ist in alternativen Ausführungsbeispielen eine (nicht gezeigte) Applikatorzone vor der Tintenstrahlvorrichtung 11 angeordnet, die in allen Aspekten der Applikatorzone 20 aus dem zuvor mit Bezug auf Fig. 3 und 5 beschriebenen Ausführungsbeispiel 10' ähnlich ist. Nachdem ein Bild auf dem Zwischenelement 216 die Zone 213 zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit verlässt, wird das resultierende, flüssigkeitsentzogene, aus Tintenstrahltinte erzeugte Materialbild durch einen geeigneten Mechanismus, einschließlich der zuvor mit Bezug auf Fig. 2 beschriebenen Übertragungsmechanismen, in der Übertragungszone 217 auf einen Empfangsbogen 218A übertragen. Wenn die Übertragungszone 217 eine (nicht gezeigte) Wärmequelle umfasst, kann es sich bei der Wärmequelle um eine interne Heizung in Walze 216, in Walze 231 oder in beiden Walzen 216 und 231 handeln. Darüber hinaus ist jede geeignete Wärmequelle verwendbar, einschließlich der Wärmequellen, die in Bezug auf Fig. 2 beschrieben worden sind.
In bestimmten Ausführungsbeispielen sind Koagulate, die in der Koagulatausbildungszone 212 ausgebildet werden, elektrostatisch geladen, wobei die geladenen Koagulate im flüssigkeitsentzogenen oder "getrockneten" Bild durch Einwirken eines elektrischen Feldes auf das Empfangselement 218A übertragen werden. Eine elektrische Stromversorgung 223 legt eine Spannung an die Transferstützwalze 231 an, z. B. eine elektrische Gleichspannung mit entsprechender Polarität, um die geladenen, pigmentierten Partikel des flüssigkeitsentzogenen Bildes zur Übertragung von einer elektrisch geerdeten Walze 216 auf den Empfangsbogen 218A zu ziehen. In bestimmten Fällen kann das die Zone 213 zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit verlassende, flüssigkeitsentzogene Bild ungenügend geladene oder ungeladene Koagulate enthalten, wobei in diesen Fällen das (nicht gezeigte) Ladeelement, z. B. eine Coronaladevorrichtung oder eine Walzenladevorrichtung verwendbar ist, um eine bildkonditionierende, elektrostatische Ladung an die Koagulate in dem flüssigkeitsentzogenen Bild anzulegen, so dass diese elektrostatisch auf den Empfangsbogen 218A übertragbar sind.
Nach Übertragung in der Übertragungszone 217 bewegt sich das rotierende Zwischenelement 216 zu einer Regenerationszone 215, worin unübertragbare Rückstände des flüssigkeitsentzogenen Bildes, also u. a. Verunreinigungen und Restflüssigkeit, von der Oberfläche beseitigt werden, worauf die Oberfläche zur Wiederverwendung und Ausbildung des nächsten primären Tintenstrahlbildes mit den diesem Modul zugeordneten Partikelfarbtoner aufbereitet wird. Jede Regenerationsvorrichtung zur Verwendung in der Regenerationszone 215 umfasst Vorrichtungen, die denen mit Bezug auf Fig. 2 beschriebenen ähnlich sind. In diesem Ausführungsbeispiel transportiert eine einzelne Transportbahn 225 in Form eines Endlosbandes jedes der Empfangselemente oder Bogen 218A, 218B, 218C und 218D durch vier Übertragungsspalten 221, 321, 421 und 521, die durch die Zwischenelemente 216, 316, 416 bzw. 516 jedes Moduls mit den entsprechenden Übertragungsstützwalzen 231, 331, 431 bzw. 531 gebildet werden, wobei jedes Farbauszugsbild wiederum auf ein Empfangselement derart übertragen wird, dass jedes Empfangselement bis zu vier übereinanderliegende, registrierte Farbbilder aufnimmt, die auf einer Seite des Elements ausgebildet werden.
Die Registrierung der verschiedenen Farbbilder macht es erforderlich, ein Empfangselement durch die Module so zu transportieren, dass jegliche räumliche Abweichung verhindert wird, und dass ein aus Tintenstrahltinte erzeugtes Materialbild von einem Zwischenelement in einem gegebenen Modul zu einem bestimmten Zeitpunkt erstellt wird. Das erste Ziel lässt sich durch einen elektrostatischen Bahntransport erreichen, wodurch das Empfangselement auf der Transportbahn 225 festgehalten wird, die ein Dielektrikum ist oder eine Schicht umfasst, die ein Dielektrikum ist. Eine Ladevorrichtung 229, beispielsweise ein Walzen-, Bürsten-, Tuch- oder Coronalader, ist verwendbar, um einem Empfangselement eine elektrostatische Haftung auf der Bahn zu verleihen. Das zweite Ziel bei der Ausrichtung der Farbbilder der jeweiligen Stationen auf das Empfangselement lässt sich durch bekannte Mittel verwirklichen, etwa durch Steuerung der Eintrittsabfolge des Empfangselements in den Spalt gemäß Markierungen, die auf das Empfangselement auf ein Transportband aufgedruckt sind, wobei Sensoren die Markierungen erfassen und Signale erzeugen, die zur Steuerung der verschiedenen Elemente herangezogen werden. Alternativ hierzu kann eine Steuerung vorgesehen werden, die auf die Verwendung von Markierungen verzichtet und sich eines robusten Systems zur Steuerung der Geschwindigkeiten und/oder der Lage der Elemente bedient. Geeignete Steuerungen, einschließlich einer Schalt- und Steuereinheit (LCU), können mithilfe programmierter Computer und Sensoren verwirklicht werden, u. a. mit Codierern, wie nach dem Stand der Technik bekannt ist.
Das Ziel lässt sich zudem durch Abstimmen des Zeitpunkts erreichen, zu dem jedes der primären Tintenstrahlbilder bereitgestellt wird, z. B. durch Verwendung einer Bezugsmarkierung auf einem Empfangselement in dem ersten Modul oder durch Erfassen der Position einer Kante eines Empfangselements zu einem bekannten Zeitpunkt während dessen Transports durch eine Maschine bei bekannter Geschwindigkeit. Alternativ zur Verwendung eines elektrostatischen Bahntransports lässt sich das Empfangselement auch mithilfe verschiedener anderer Verfahren durch eine Reihe von Modulen transportieren, u. a. mit Vakuumtransport- und Reibungswalzen und/oder Greifelementen.
In der Vorrichtung 100 aus Fig. 9 weist jedes Modul 201, 301, 401 und 501 eine ähnliche Konstruktion auf, wobei eine Transportbahn mit allen Modulen zusammenwirkt, und wobei das Empfangselement durch die Transportbahn von Modul zu Modul transportiert wird. Empfangselemente oder Bogen 218A, B, C und D nehmen aus Tintenstrahltinte erzeugte Materialbilder von verschiedenen Modulen auf, wobei darauf hingewiesen sei, dass jedes Empfangselement ein aus Tintenstrahltinte erzeugtes Farbbild von jedem Modul aufnehmen kann, und dass bis zu vier Farbbilder von jedem Empfangselement aufgenommen werden können. Jedes Farbbild kann ein Farbauszugsbild sein. Die Bewegung des Empfangselements mit der Transportbahn 225 erfolgt derart, dass jedes Farbbild, das in dem Bildübertragungsspalt 221, 321, 421, 521 auf das Empfangselement übertragen wird, den jedes Modul mit der Transportbahn bildet, eine Übertragung ist, die mit der vorherigen Farbübertragung registriert ist, so dass die Farben eines vierfarbigen, aus Tintenstrahltinte erzeugten Materialbilds, das auf dem Empfangselement ausgebildet wird, übereinander registriert auf dem Empfangselement angeordnet sind. Die Empfangselemente werden dann zu einer Fixierstation 250 transportiert, wie dies für alle Ausführungsbeispiele der Fall ist, um die aus Tintenstrahltinte erzeugten Materialbilder auf dem Empfangselement zu fixieren, z. B. mithilfe von Wärme und Druck. Ein Trennlader 39 oder ein nicht (gezeigter) Abstreifer ist verwendbar, um die elektrostatische Anziehung des Empfangselements zur Transportbahn zu überwinden, beispielsweise des Empfangselements 218E, auf dem ein oder mehrere aus Tintenstrahltinte erzeugte Materialbilder ausgebildet sind. Die Transportbahn wird durch beidseitiges Anlegen einer Ladung mithilfe der sich gegenüberliegenden Coronalader 232, 233 rekonditioniert, die die Ladung auf den Oberflächen der Transportbahn neutralisieren.
Die isolierende Transportbahn 225 besteht vorzugsweise aus einem Material mit einem elektrischen Volumenwiderstand von größer als 10⁵ Ohm-cm, wobei dort, wo das Empfangselement nicht elektrostatisch gehalten wird, ein Volumenwiderstand zwischen 10⁸ Ohm-cm und 10¹¹ Ohm-cm zu bevorzugen ist. Dort, wo das Empfangselement elektrostatisch gehalten wird, ist für die Transportbahn ein Volumenwiderstand von mehr als 1 × 10¹² Ohm-cm zu bevorzugen. Dieser Volumenwiderstand ist der Widerstand mindestens einer Schicht, wenn es sich bei der Bahn um eine Mehrschichtbahn handelt. Das Bahnmaterial kann aus einem beliebigen biegsamen Material bestehen, etwa Fluorcopolymer (wie Polyvinylidenfluorid), Polycarbonat, Polyurethan, Polyethylenterephtalat, Polyimide (wie Kapton®), Polyethylennaphthoat oder Siliconkautschuk. Gleich welches Material verwendet wird, es kann Additive enthalten, wie ein Antistatikum (z. B. Metallsalze) oder kleine leitfähige Partikel (z. B. Kohlenstoff), um der Bahn den gewünschten Volumenwiderstand zu verleihen. Wenn Materialien mit hohem Volumenwiderstand verwendet werden (d. h. größer als ca. 10¹¹ Ohm-cm) können zusätzliche Coronalader erforderlich sein, um eine auf der Bahn verbleibende Restladung zu beseitigen, nachdem das Empfangselement entfernt worden ist. Die Transportbahn kann eine zusätzliche leitfähige Schicht unterhalb der Widerstandsschicht aufweisen, die elektrisch vorgespannt ist, um eine Übertragung der geladenen Koagulate zu bewirken, wobei allerdings eine Anordnung ohne Leitschicht bevorzugt wird, um statt dessen eine elektrische Vorspannung entweder durch eine oder mehrere Tragwalzen oder mit einem Coronalader anzulegen. Die Endlosbahn 225 ist relativ dünn (20 µm bis 1000 µm, vorzugsweise 50 µm bis 200 µm) und biegsam.
In dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 9 kann sich ein Empfangselement gleichzeitig in mehr als einem Bildübertragungsspalt in Eingriff befinden, vorzugsweise jedoch nicht gleichzeitig im Fixiererspalt und im Bildübertragungsspalt. Der Weg des Empfangselements zur aufeinander folgenden Aufnahme der verschiedenen Farbbilder ist im Allgemeinen gerade und ermöglicht die Verwendung von Empfangselementen unterschiedlicher Dicke. Tragstrukturen sind vor dem Eintritt und nach dem Austritt jedes Übertragungsspalts angeordnet, um die Bahn auf der Rückseite in Eingriff zu nehmen und den geraden Verlauf der Transportbahn derart zu verändern, dass die Transportbahn um jedes Zwischenelement so herum geführt wird, dass vor dem Spalt eine Wicklung von mehr als 1 mm entsteht. Die Wicklung ermöglicht eine reduzierte Ionisierung vor dem Spalt. Der Spalt befindet sich dort, wo die Übertragungsstützwalze oder die Druckwalze die Rückseite der Transportbahn 225 berührt oder - falls keine Walze verwendet wird - wo ein elektrisches Feld zur elektrostatischen Übertragung eines aus Tintenstrahltinte erzeugten Materialbildes auf einen Empfangsbogen im Wesentlichen angelegt wird, das aber vorzugsweise einen kleineren Bereich als die gesamte Wicklung der Transportbahn um das Zwischenelement ausmacht. Die Wicklung der Transportbahn um das Zwischenelement sieht zudem einen Weg vor, auf dem die Vorlautkante des Empfangselements der Krümmung des Zwischenelements folgt, jedoch getrennt von dem Eingriff mit dem Zwischenelement, während es entlang einer im Wesentlichen tangential zur Oberfläche des zylindrischen Zwischenelements verlaufenden Linie verfährt. Vorzugsweise beträgt der Druck der Stützwalzen auf die Transportbahn 482 hPa (7 pounds/in²) oder mehr. Zur elektrostatischen Übertragung wird das elektrische Feld in jedem Spalt durch ein elektrisches Potenzial erzeugt, das an das Zwischenelement und an die Stützwalze angelegt wird. Typische Beispiele des elektrischen Potenzials können ein Massepotenzial eines leitfähigen Streifens oder einer Schicht sein, der bzw. die in dem Zwischenelement beinhaltet ist, wie in Fig. 9 gezeigt, und eine elektrische Vorspannung von ca. 300 Volt auf der Stützwalze. Die Polarität wäre geeignet, um die elektrostatische Übertragung der aus Tintenstrahltinte erzeugten Materialbilder zu bewirken, einschließlich geladener Koagulate, und die verschiedenen elektrischen Potenziale können an den verschiedenen Modulen unterschiedlich sein. Anstelle einer Stützwalze können andere Mechanismen vorgesehen sein, um das elektrische Feld zur elektrostatischen Übertragung auf das Empfangselement anzulegen, etwa ein Coronalader oder eine leitfähige Bürste oder ein Tuch.
Der Antrieb der jeweiligen Module erfolgt vorzugsweise von einem Motor M, der mit der Antriebswalze 228 verbunden ist, bei der es sich um eine von mehreren (zwei oder mehr) Walzen handelt, um die die Transportbahn läuft, z. B. Walze 238. Der Antrieb der Walze 228 bewirkt, dass die Transportbahn 225 vorzugsweise reibschlüssig angetrieben wird, und dass die Transportbahn die Stützwalzen 231, 331, 431, 531 und auch die entsprechenden Zwischenelemente 216, 316, 416 und 516 in die mit den Pfeilen bezeichneten Richtungen reibschlüssig antreibt, so dass die bildtragenden Flächen synchron laufen, um die verschiedenen Farbauszüge einer einwandfreien Registrierung zu unterziehen, die ein vollständiges, aus Tintenstrahltinte erzeugtes Farbbild ausmachen.
Um die mit der Über- oder Untersetzung in jedem Druckspalt 221, 321, 421, 521 verbundenen Probleme zu überwinden, ist eine Vorrichtung zur Modifikation der Geschwindigkeit verwendbar, die eine geschwindigkeitsmodifizierende Kraft, beispielsweise eine Zugkraft, an eine oder beide Walzen 216 und 231 anlegt, oder die alternativ einen Untersetzungsmechanismus umfasst, der die Walzen 216 und 231 verbindet. Eine Vorrichtung zur Modifikation der Geschwindigkeit ist zudem in ähnlicher Weise verwendbar, um eine geschwindigkeitsmodifizierende Kraft an das eine oder an die beiden anderen Walzenpaare 316 und 331, 416 und 431 oder 516 und 531 anzulegen. In alternativen Ausführungsbeispielen ist zur Überwindung der mit der Über- oder Untersetzung in den jeweiligen Druckspalten verbundenen Probleme eine Vorrichtung zur Einstellung des Eingriffs verwendbar, um einen Eingriff in jedem Druckspalt 221, 321, 421, 521 derart einzustellen, dass im Spalt 221 eine Eingriffs-Einstellvorrichtung eine oder beide Wellen 240A und 240B bewegt und dabei beide Wellen zueinander parallel hält, um eine Übersetzung in Spalt 221 zu steuern oder zu beseitigen, wobei dies auf ähnliche Weise für die Wellen 340A und 340B, 440A und 440B sowie 540A und 540B der Fall ist, um den Eingriff in den anderen Spalten 321, 421 bzw. 521 einzustellen.
Die Erfindung ist zudem auf einen Tintenstrahlprozess und auf andere Systeme zur Übertragung von Tintenstrahltinte abgeleiteter Materialbilder anwendbar, die drehbare Elemente zur Übertragung von Raster- oder Halbtonbildern in Registrierung auf andere Elemente verwenden. Die Erfindung ist zudem bestens zur Verwendung in anderen Tintenstrahl-Reproduktionsvorrichtungen verwendbar, die drehbare Elemente verwenden, beispielsweise die in Fig. 10 und 11 gezeigten. In der Vorrichtung 200 aus Fig. 10 ist eine Vielzahl von Farbtintenstrahlmodulen M1, M2, M3 und M4 vorgesehen, die jedoch um eine große, drehbare Empfangselement-Transportwalze 270 angeordnet sind. Die Walze 270 ist ausreichend bemessen, um ein oder zwei und, wie gezeigt, mindestens vier Empfangsbogenelemente 268A, B, C, D auf dem Walzenumfang aufzunehmen, so dass ein entsprechendes, aus Tintenstrahltinte erzeugtes Materialfarbbild auf jedes Empfangselement in den jeweiligen Spalten 271, 371, 471, 571 übertragen wird, während sich die Empfangselemente nacheinander von einem Farbmodul zu einem anderen bei Drehung der Walze 270 bewegen. Die Empfangselemente werden in Ansprechen auf geeignete Taktsignale aus einer Schalt- und Steuereinheit, wie allgemein bekannt, nacheinander aus einer (nicht gezeigten) Papierquelle entnommen und zur Trommel oder Walze 270 transportiert. Nach dem Transport auf die Walze 270 wird das Empfangselement 268A ggf. durch elektrostatische Anziehungskraft oder Greifelemente auf der Walze festgehalten. Das Empfangselement, z. B. 268A, vollzieht dann eine Drehung am Modul M1 vorbei, worin ein aus Tintenstrahltinte erzeugtes Materialfarbbild, d. h. ein flüssigkeitsentzogenes oder "getrocknetes" Bild, das auf dem Zwischenelement oder der Walze 266 ausgebildet ist, von der Walze 266 auf das Empfangselement 268A in einem Übertragungsspalt 271 zwischen der Walze 266 und der Walze 270 übertragen wird. Nach der Übertragung dreht sich die Walze 266 zur Regenerationszone 265, wo das Zwischenelement 266 gesäubert und, wie zuvor beschrieben, zur Aufnahme eines neuen, primären Tintenstrahlbildes von der Vorrichtung 261 vorbereitet wird. Jedes Zwischenelement 266, 366, 466, 566 in diesem Ausführungsbeispiel weist Eigenschaften und Materialien auf, wie zuvor für die vorausgehenden Ausführungsbeispiele beschrieben. Das aus Tintenstrahltinte erzeugte Materialfarbbild, beispielsweise das schwarze Bild, wird auf dem Zwischenelement 266 in einer Weise ausgebildet, wie bereits für die vorausgehenden Ausführungsbeispiele beschrieben, z. B. unter Verwendung einer Tintenstrahlvorrichtung 261, einer Koagulatausbildungszone 262 und einer Zone 263 zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit. Obwohl in Fig. 9 nicht explizit gezeigt, ist in alternativen Ausführungsbeispielen eine (nicht gezeigte) Applikatorzone vor der Tintenstrahlvorrichtung 11 angeordnet, die in allen Aspekten der Applikatorzone 20 aus dem zuvor mit Bezug auf Fig. 3 und 5 beschriebenen Ausführungsbeispiel 10' ähnlich ist. Die Tinte zur Verwendung in der Tintenstrahlvorrichtung 261 ist vorzugsweise eine nicht wässrige oder wasserbasierende, kolloidale Dispersion aus geladenen, pigmentierten Partikeln. Das resultierende, flüssigkeitsentzogene, aus Tintenstrahltinte erzeugte Materialfarbbild auf Walze 266, das aus der Dispersion abgeleitete Koagulate enthält, wird durch einen geeigneten Übertragungsmechanismus, wie zuvor mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben, auf ein Empfangselement übertragen. Der Antrieb erfolgt über einen Motor M. Die anderen Elemente werden reibschlüssig von dem Element angetrieben, das den Motorantrieb reibschlüssig an den Spalten aufnimmt. Wenn die Walze 270 den Motorantrieb an der Welle 269 aufnimmt, wird jedes Zwischenelement ohne Schlupf durch Reibungseingriff an dem entsprechenden Übertragungsspalt angetrieben. In jedem Spalt sind die Elemente einem geeigneten Druck unterworfen, wobei die Über- und Untersetzung in gleicher Weise wie für die Vorrichtung 100 steuerbar ist. Zur elektrostatischen Übertragung eines elektrostatisch geladenen, flüssigkeitsentzogenen Bildes auf ein Empfangselement legt eine Stromversorgung 273 eine elektrische Vorspannung an die Transportwalze 270 an, um eine geeignete elektrische Vorspannung bereitzustellen, die die elektrostatische Übertragung eines entsprechenden, aus Tintenstrahltinte erzeugten Materialfarbbildes von einem vorzugsweise elektrisch geerdeten Zwischenelement, wie etwa die Zwischenelemente 266, 366, 466 und 566, auf einen entsprechenden Empfangsbogen bewirkt. Eine (nicht gezeigte) Hilfsvorrichtung kann zwischen der Vorrichtung 263 und dem Übertragungsspalt 271 angeordnet sein, wobei die Hilfsvorrichtung verwendbar ist, um eine elektrostatische Ladung zu erzeugen oder die elektrostatische Ladung des flüssigkeitsentzogenen Bildes vor dessen Übertragung auf das Empfangselement 268A zu erhöhen. Eine Vielzahl aus Tintenstrahltinte erzeugten Materialfarbbildern wird dadurch auf dem Empfangselement ausgebildet, während sich das Empfangselement nacheinander durch jedes Farbmodul bewegt, um von den entsprechenden Modulen M1, M2, M3 und M4 entsprechende Farbbilder in Registrierung aufzunehmen, z. B. schwarze, cyanfarbene, magentafarbene bzw. gelbe Bilder. Nach dem Ausbilden des mehrfarbigen Bildes auf den Empfangselementen werden die Empfangselemente, z. B. Empfangselement 268E, zu einer (nicht gezeigten) Fixierstation bewegt, worin die auf den Empfangselementen ausgebildeten, aus Tintenstrahltinte erzeugten Materialfarbbildern auf den Empfangselementen fixiert werden. Die Farben der hier beschriebenen Farbbilder sind in geeigneter Weise auf dem Empfangselement in Registrierung zur Ausbildung von Vollfarbenbildern angeordnet, die Farbfotografien ähnlich sind.
In dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 11 werden vier Farbmodule M1', M2', M3' und M4' gezeigt, die um ein gemeinsames, drehbares Element oder um eine gemeinsame Walze 370 in der Vorrichtung 300 angeordnet sind. Jedes Farbmodul ist ein Zwischenelement, dem Zonen zur Ausbildung eines aus Tintenstrahltinte erzeugten Materialbildes oder eines Halbtonfarbbildes auf jedem entsprechenden Zwischenelement für eine jeweilige Farbe zugeordnet sind. Jedes Zwischenelement 296, 396, 496, 596 bildet ein jeweiliges Farbbild in ähnlicher Weise aus, wie dies zuvor für die Zwischenelemente in der Vorrichtung 100 und 200 beschrieben worden ist, d. h. durch Verwendung einer Tintenstrahlvorrichtung 361, einer Koagulatausbildungszone 362 und einer Zone 363 zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit. Obwohl in Fig. 11 nicht explizit gezeigt, ist in alternativen Ausführungsbeispielen eine (nicht gezeigte) Applikatorzone vor der Tintenstrahlvorrichtung 361 angeordnet, die in allen Aspekten der Applikatorzone 20 aus dem Ausführungsbeispiel 10' ähnlich ist. In einer Regenerationszone 365 wird das Zwischenelement 296 für ein neues, primäres Tintenstrahlbild aufbereitet, wie zuvor beschrieben. Vorzugsweise ist die Reihenfolge der Farbbildübertragung auf die gemeinsame Walze 370 M1' - gelb, M2' - magenta, M3' - cyan und M4' - schwarz. Die jeweiligen, auf den jeweiligen Zwischenelementwalzen ausgebildeten, aus Tintenstrahltinte erzeugten Materialbilder werden, wie zuvor für das Ausführungsbeispiel 200 beschrieben, auf die gemeinsame Walze 370 an einem entsprechenden Spalt übertragen, z. B. an Spalt 281, der mit dem Zwischenelement unter Druck gebildet wird, und unter einer für die elektrostatische Übertragung geeigneten elektrischen Vorspannung, die von der Stromversorgung (PS') 373 an die gemeinsame Walze 370 angelegt wird, wobei die Walze 296 vorzugsweise geerdet ist. Jedes Farbbild wird nacheinander in Registrierung auf die Außenfläche der gemeinsamen Walze 370 übertragen, um ein mehrfarbiges Bild auf der gemeinsamen Walze auszubilden. Der Antrieb von einem Motor M' erfolgt vorzugsweise auf eine Welle 369, wobei sich die gemeinsame Walze 370 unter Druck reibschlüssig (ohne Schlupf) in Eingriff mit jedem Zwischenelement 296, 396, 496, 596 befindet. Ein Empfangselement 319 wird von einem geeigneten Papiervorrat in zeitlicher Abstimmung mit dem aus Tintenstrahltinte erzeugten Materialfarbbild zugeführt, das nacheinander in Registrierung und übereinanderliegend auf der gemeinsamen Walze 370 ausgebildet wird, wobei das Vierfarbenbild in einer Bildübertragungsstation auf das Empfangselement an einem Spalt 388 übertragen wird, der mit der Stützwalze 380 gebildet ist. Wenn die Koagulate jedes der einzelnen, flüssigkeitsentzogenen Bilder geladen werden; erzeugt die Stromversorgung 373 eine geeignete elektrische Vorspannung an der Stützwalze 380 in der Bildübertragungsstation, um eine elektrostatische Übertragung eines mehr- oder vielfarbigen Bildes auf das Empfangselement zu induzieren, das eine elektrostatische Ladung trägt. Eine elektrostatische Ladung, die jedem Farbauszugsbild zugeordnet ist, das elektrostatisch auf die gemeinsame Walze 370 in den Spalten 281, 381, 481, 581 übertragen wird, kann den Koagulaten inhärent sein, oder die elektrostatische Ladung kann auf jedem flüssigkeitsentzogenen Bild durch eine (nicht gezeigte) Zusatzladevorrichtung vergrößert oder erzeugt werden, die beispielsweise zwischen der Zone 363 zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit und dem Übertragungsspalt 281 - und auf ähnliche Weise für die anderen Module - angeordnet ist. Das Empfangselement wird dann zu einem (nicht gezeigten) Fixierelement geführt, um darauf das aus Tintenstrahltinte erzeugte Vierfarben- Materialbild nach Erfordernis zu fixieren. Eine (nicht gezeigte) Transportbahn ist verwendbar, um das Empfangselement 319 durch den Spalt 388 zu transportieren, wobei das Empfangselement in dem Spalt zwischen dem Zwischenelement und der Transportbahn angeordnet ist. Eine Korrektur der Über- oder Untersetzung für die Übertragungsspalten 281, 381, 481, 581 kann erfolgen, wie bereits für die zuvor genannten Ausführungsbeispiele beschrieben. Eine (nicht gezeigte) Reinigungsstation kann zwischen dem Spalt 388 und dem Modul M1' vorgesehen sein, um jegliches, aus Tintenstrahltinte erzeugte Restmaterial von der gemeinsamen Walze 370 zu beseitigen. In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist eine (nicht gezeigte) Bahn anstelle der gemeinsamen Walze verwendbar.
In bestimmten (nicht gezeigten) Ausführungsbeispielen wird kein flüssigkeitsentzogenes Bild ausgebildet, und ein in der Koagulatausbildungszone erzeugtes, aggregiertes Bild wird in der Übertragungszone auf ein Empfangselement übertragen, d. h. in der Vorrichtung ist keine Zone zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit vorhanden.
Ungeachtet der vorausgehenden Beschreibungen in Bezug auf drehbare Zwischenelemente kann ein Zwischenelement in bestimmten Ausführungsbeispielen ein linear bewegliches, ebenes Element sein, z. B. in Form einer Platte oder einer Auflage, oder das Zwischenelement kann auf einer Platte oder Auflage gehalten sein. In einer Abbildungsvorrichtung, die ein ebenes Zwischenelement umfasst, wird das ebene Zwischenelement entlang einer linearen Bahn an verschiedenen Vorrichtungen oder Prozesszonen vorbei transportiert, die Eigenschaften ähnlich den zuvor mit Bezug auf Fig. 2 und 3 beschriebenen aufweisen, wobei die Vorrichtungen oder Prozesszonen entlang einer Bewegungsrichtung der Platte oder Auflage angeordnet sind. In einer Vorrichtung, die ein linear bewegliches, ebenes Zwischenelement umfasst, können die Vorrichtungen oder Prozesszonen daher nacheinander in folgender Reihenfolge angeordnet sein: eine Tintenstrahlvorrichtung, eine Koagulatausbildungszone, eine Zone zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit, eine Übertragungszone und eine Regenerationszone, worin die Tintenstrahlvorrichtung in Nähe einer Ausgangsposition angeordnet ist, um ein Bild auf einem Empfangselement auszubilden, das in der Übertragungszone auf einem Empfangselement bereitgestellt wird, und wobei die Regenerationszone nach der Übertragungszone in Nähe einer Endposition entlang der Bewegungsrichtung angeordnet ist. Alternativ hierzu kann die Regenerationszone in Nähe einer Ausgangsposition angeordnet sein, und die Übertragungszone kann in Nähe einer Endposition angeordnet sein. Nachdem die Platte oder Auflage die Endposition erreicht hat, wird die Bewegungsrichtung der Platte oder Auflage umgekehrt, und die Platte oder Auflage kehrt zur Ausgangsposition zurück. In alternativen Ausführungsbeispielen ist eine Applikatorzone zwischen der Regenerationszone und der Tintenstrahlvorrichtung angeordnet, wobei die Applikatorzone ähnlich zu der mit Bezug auf Fig. 3 beschriebenen ist.
In den vorausgehenden Ausführungsbeispielen, einschließlich der Ausführungsbeispiele 100, 200 und 300, ist jedes bekannte, nicht elektrostatische Übertragungsverfahren verwendbar, wie zuvor beschrieben, einschließlich thermischer Übertragung, Druckübertragung und Transfusion, wobei in diesem Fall Vorrichtungen, wie Spannungsversorgungen, Coronalader usw., die zum Erzeugen eines elektrischen Übertragungsfeldes dienen, nicht benötigt werden. In alternativen Ausführungsbeispielen kann jede Kombination aus thermischer Übertragung, Druckübertragung oder Transfusion mit elektrostatischer Übertragung Verwendung finden. Selbstverständlich müssen geeignete Modifikationen an den relevanten Materialien und Vorrichtungen vorgenommen werden, um diese Ausführungsbeispiele oder alternative Ausführungsbeispiele zu ermöglichen, und es sind geeignete Partikeltintenstrahltinten zu verwenden, einschließlich wasserbasierender oder nicht wässriger Partikeldispersionen, die geladene Partikel, ungeladene Partikel, elektrostatisch stabilisierte Partikel oder sterisch stabilisierte Partikel enthalten.
Die vorliegende Erfindung weist gegenüber dem Stand der Technik eine Reihe von Vorteilen auf. In der vorliegenden Erfindung ist eine nicht wässrige Tintenstrahltinte verwendbar, die einem relativ kostspieligen Flüssigentwickler ähnlich sein kann, wie er in der elektrostatografischen Abbildungstechnik Verwendung findet, wobei allerdings vorteilhafterweise ein viel kleineres Tintenvolumen Verwendung findet. Die Verwendung einer derartigen nicht wässrigen Tinte in der vorliegenden Erfindung ermöglicht einen wesentlich einfacheren Abbildungsprozess als bei der Elektrofotografie mit Flüssigentwickler, weil kein teurer Fotoleiter erforderlich ist, der daher auch nicht geladen zu werden braucht. In allen Ausführungsbeispielen, mit Ausnahme der Vorrichtung 300, ist nur eine Übertragung für jede aus Tintenstrahltinte erzeugte Farbe eines Farbbildes erforderlich, im Unterschied zu zwei Übertragungen pro Farbtonerbild, wie dies in einer elektrofotografischen Maschine notwendig ist, die ein Zwischenelement umfasst. Im Vergleich mit einem konventionellen Zwischenübertragungselement, wie es typischerweise für die elektrostatische Übertragung in der Elektrofotografie Verwendung findet, kann ein erfindungsgemäßes Zwischenelement in bestimmten Ausführungsbeispielen für die thermische Übertragung oder für die Druckübertragung ausgelegt sein, wobei das Zwischenelement weniger kostspielig und der Übertragungsmechanismus einfacher und preiswerter als für die elektrostatische Übertragung sein kann. Im Unterschied zur Elektrofotografie mit Flüssigentwickler kann eine Tinte zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung wasserbasierend sein, wodurch die Verwendung vorhandener, wasserbasierender, pigmentierter Partikeltintenstrahltinten oder ähnlicher Tinten vorteilhafterweise möglich ist. Eine wasserbasierende Tinte zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung hat gegenüber einem Flüssigentwickler weitere Vorteile, wie z. B. geringe Toxizität und Flammwidrigkeit.
In Übereinstimmung mit bestimmten neueren Tintenstrahltechnologien, die ein Zwischenelement verwenden, ist ein erfindungsgemäßes Bildempfangselement von der Tintenstrahlvorrichtung entkoppelt, so dass eine viel größere Vielzahl von Empfangselementen verwendbar ist, einschließlich rauer Empfangselemente, glatter Empfangselemente, poröser Empfangselemente und nicht poröser Empfangselemente. Es ist nicht nur eine Vielzahl verschiedener Empfangselemente verwendbar, sondern die Bildausbreitung lässt sich auch besser steuern, und zwar über die Oberflächeneigenschaften des Zwischenelements und über die Tintenoberflächenspannung.
Ein Schlüsselattribut, dass die vorliegende Erfindung vorteilhaft von konventionellen Tintenstrahltechniken unterscheidet, ist die Möglichkeit, überschüssige Flüssigkeit von einem primären Bild zu beseitigen, wodurch auf einem Zwischenelement ein trockenes (oder relativ trockenes), aus Tintenstrahltinte erzeugtes Materialbild zur Übertragung auf ein Empfangselement ausbildbar ist. Daraus ergeben sich wichtige weitere Vorteile, unter anderem: Verbesserung der Bildschärfe und geringeres Ausbleichen des Bildes auf einem Empfangselement im Vergleich mit konventioneller Tintenstrahlabbildung; kein Trocknen des Bildes auf einem Empfangselement, was umständlich und kostspielig ist, insbesondere für wasserbasierende Tinten, und zwar aufgrund der erforderlichen hohen Wärmemenge zur Verdampfung von Wasser und aufgrund der Tatsache, dass sich ein Empfangselement beim Trocknen aufwellen oder in anderer Weise verformen kann; und die Fähigkeit, jegliche, beseitigte, überschüssige Flüssigkeit von einem primären Bild wiederzuverwenden, was bei der konventionellen Tintenstrahlabbildung nicht möglich ist.
Ein weiteres, sehr wichtiges Attribut, in dem sich die vorliegende Erfindung vorteilhaft von der bekannten Tintenstrahltechnologie unterscheidet, ist die Fähigkeit, eine große Vielzahl verschiedener Tinten verwenden zu können, die auf einem Zwischenelement durch bekannte Mechanismen oder Mittel koagulierbar sind. Die koagulierbaren Tinten umfassen Einphasentinten, kolloidale Tinten, nicht wässrige Tinten und wasserbasierende Tinten. Die koagulierbaren Tinten umfassen Lösungen, die Farbstoffe oder Farbstoffvorläufer enthalten, wobei Einphasenlösungen den Vorteil aufweisen, dass ihre Neigung zur Verstopfung der Tintendüsen vernachlässigbar ist. Bezugszeichen 1 Arbeitsfläche
1b Zwischenelement
2a, 2b Flüssigtintenmenge
3 Agglomerate
4 partikelentzogene Flüssigkeit
5 flüssigkeitsentzogenes, aggregiertes Bild
10,10' Abbildungsvorrichtung
11, 11' Tintenstrahlvorrichtung
12, 12' Koagulatausbildungszone
13, 13' Zone zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit
14 Übertragungszone
15, 15' Regenerationszone
16, 16' Zwischenelement
17, 17' Tintenstrahltinte
18 Empfangsbogen
19 Empfangsbogen
20 Applikatorzone
21 Welle
30 Tintenpartikelpaar
31 kolloidale Tintenpartikel
32 polymere Anteile
33 kolloidale Tintenpartikel
34 polymere Anteile
35 polymere Anteile
36 Trägerflüssigkeit
37 Partikelfläche
38 Partikelfläche
39 polymere Anteile
65 bildelementgroßer Abschnitt
66 Tropfen
66a Schnittstelle
67 Oberfläche
68 Zwischenelement
69 Schnittstellenbereich
70 Zwischenelement
71 dünne Außenschicht
72 flexible Schicht
73 Träger
100 Farbtintenstrahl-Druckvorrichtung
200 Vorrichtung
201 Tintenstrahlmodul
211 Tintenstrahlvorrichtung
212 Koagulatausbildungszone
213 Zone zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit
215 Regenerationszone
216 Zwischenelement
217 Übertragungszone
218A, 218B, 218C, 218D Empfangsbogen
221 Übertragungsspalt
223 elektrische Stromversorgung
225 Transportbahn (ITW)
228 Antriebswalze
229 Ladevorrichtung
231 Übertragungsstützwalze (TBR)
232 Coronalader
233 Coronalader
238 Walze
239 Trennlader
240A, 240B Welle
250 Fixierstation
261 Tintenstrahlvorrichtung
262 Koagulatausbildungszone
263 Zone zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit
265 Regenerationszone
266 Zwischenelement
268A, 268B, 268C, 268D, 268E Empfangsbogenelemente
269 Welle
270 Empfangselement-Transportwalze
271 Übertragungsspalt
273 Stromversorgung
281 Übertragungsspalt
296 Zwischenelement
300 Vorrichtung
301 Tintenstrahlmodul
316 Zwischenelement
319 Empfangselement
331 Übertragungsstützwalze
340A, 340B Welle
321 Übertragungsspalt
361 Tintenstrahlvorrichtung
362 Koagulatausbildungszone
363 Zone zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit
365 Regenerationszone
366 Zwischenelement
369 Welle
370 Walze
371 Übertragungsspalt
373 Stromversorgung
380 Stützwalze
381 Übertragungsspalt
388 Spalt
396 Zwischenelement
401 Tintenstrahlmodul
416 Zwischenelement
421 Übertragungsspalt
431 Übertragungsstützwalze
440A, 440B Welle
466 Zwischenelement
471 Übertragungsspalt
481 Übertragungsspalt
496 Zwischenelement
501 Tintenstrahlmodul
516 Zwischenelement
521 Übertragungsspalt
531 Übertragungsstützwalze
540A, 540B Welle
566 Zwischenelement
571 Übertragungsspalt
581 Übertragungsspalt
596 Zwischenelement
a-r Pfeil
i'-r' Pfeil
aa-ee Pfeil
D Linie
LCU, LCU' Steuereinheit
M, M' Motor
M1-M4 Tintenstrahlmodul
M1'-M4' Tintenstrahlmodul

Claims

1. Abbildungsvorrichtung zur Ausbildung eines aus Tintenstrahltinte (17, 1T) erzeugten Materialbildes auf einer Arbeitsfläche (1) eines Zwischenelements (16) und zum Übertragen des aus Tintenstrahltinte (17, 17') erzeugten Materialbildes auf ein Empfangselement (18), wobei die Abbildungsvorrichtung folgendes umfasst:
eine Tintenstrahlvorrichtung (11) zum bildweisen Auswerfen von Tröpfchen einer koagulierbaren Flüssigtinte auf die Arbeitsfläche (1), wodurch die Tintenstrahlvorrichtung (11) auf der Arbeitsfläche (1) des Elements ein primäres Bild ausbildet;
eine Vielzahl von Prozesszonen (12, 13, 14, 15, 20), die der Arbeitsfläche des Zwischenelements (16) zugeordnet sind, wobei die Vielzahl der Prozesszonen (12, 13, 14, 15, 20) nacheinander in Nähe der Arbeitsfläche (1) angeordnet ist, und wobei die Vielzahl der Prozesszonen (12, 13, 14, 15, 20) eine Koagulatausbildungszone (12) und eine Übertragungszone (14) umfasst;
ein Mittel oder einen Mechanismus zur Ausbildung von Koagulaten in dem primären Bild, um in der Koagulatausbildungszone (12) auf der Arbeitsfläche (1) ein aggregiertes Bild aus dem primären Bild auszubilden;
einen Mechanismus zur Übertragung des aggregierten Bildes von der Arbeitsfläche (1) in der Übertragungszone (14) auf ein Empfangselement (18); und
wobei das primäre Bild eine Vielzahl von feinst aufgelösten Abbildungsbereichen umfasst, dass jeder aus der Vielzahl der feinst aufgelösten Abbildungsbereiche von der Tintenstrahlvorrichtung (11) eine vorgewählte Anzahl von Tröpfchen der besagten koagulierbaren Flüssigtinte aufnimmt, und dass die vorgewählte Anzahl null einschließt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung (10) zudem eine Regenerationszone (15) umfasst, die in der Vielzahl der Prozesszonen (12, 13, 14, 15, 20) beinhaltet ist, wobei die Regenerationszone (15) in Nähe der Arbeitsfläche (1) des Zwischenelements (16) an einem Ort zwischen der Übertragungszone (14) und der Tintenstrahlvorrichtung (11) angeordnet ist; und
wobei in der Regenerationszone (15) ein Mechanismus zum Ausbilden einer regenerierten Arbeitsfläche (1) vorgesehen ist, um darauf anschließend durch die Tintenstrahlvorrichtung (11) ein neues, primäres Bild ausbilden zu können.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung (10) zudem eine Applikatorzone (20) umfasst, die in der Vielzahl der Prozesszonen (12, 13, 14, 15, 20) beinhaltet ist, wobei die Applikatorzone (20) in Nähe der Arbeitsfläche (1) des Zwischenelements (16) an einem Ort zwischen der Regenerationszone (15) und der Übertragungszone (14) angeordnet ist; und
wobei in der Applikatorzone (20) ein Mechanismus vorgesehen ist, um ein Koagulat induzierendes Material auf die regenerierte Arbeitsfläche (1) aufzubringen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die koagulierbare Flüssigtinte eine kolloidale Dispersion von Partikeln in einer Trägerflüssigkeit ist, und dass das primäre Bild die Partikel und die Trägerflüssigkeit umfasst.

5. Vorrichtung Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel pigmentierte Partikel sind, die ein fein zerkleinertes, in einem Bindemittel dispergiertes Pigment umfassen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die koagulierbare Flüssigtinte ein elektrostatisch stabilisiertes Kolloid ist, wobei in der Koagulatausbildungszone das Mittel oder der Mechanismus zur Ausbildung von Koagulaten einen externen Salzspendermechanismus umfasst, und dass der Salzspendermechanismus zur Einbringung einer mehrwertigen Salzlösung in das primäre Bild mindestens eines der Folgenden umfasst:
einen mit der Salzlösung benetzbaren Schwamm, wobei der Schwamm zur Einbringung einer mindestens kritischen Menge an Salzlösung das primäre Bild auf dem Zwischenelement berührt, und wobei der Schwamm zu einer Gruppe zählt, die eine Bahn, eine Rakellamelle und eine Walze umfasst;
eine Sprühvorrichtung zum Aufbringen einer mindestens kritischen Menge eines Aerosols der Salzlösung auf das primäre Bild auf dem Zwischenelement;
einer zweiten Tintenstrahlvorrichtung zur Ablagerung auf jedem Abbildungselement in dem primären Bild einer mindestens kritischen Menge der Salzlösung, um die Bildung von Koagulaten zu induzieren, wobei die mindestens kritische Menge proportional zu einer Menge der zuvor auf demselben Bildelement des primären Bildes abgelagerten Tintenmenge ist;
worin die mehrwertige Salzlösung mindestens ein mehrwertiges Kation und ein mehrwertiges Anion umfasst; und
worin bei Zumischen in der Koagulatausbildungszone einer eingebrachten, mindestens kritischen Menge der Salzlösung zu einer beliebigen Tinte des primären Bildes ein aggregiertes Bild ausbildbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die kolloidale Dispersion aus elektrostatisch stabilisierten Partikeln besteht, wobei in der Koagulatausbildungszone das Mittel oder der Mechanismus zur Ausbildung von Koagulaten folgendes umfasst:
eine Vorrichtung zum Einbringen einer Lösung eines pH-Wert verändernden Mittels in das primäre Bild, wodurch der pH-Wert der Flüssigphase verändert wird, wobei diese Veränderung im Wesentlichen einen Nullladungspunkt erzeugt, der einem kritischen pH-Wert zur Ausbildung von Koagulaten entspricht, und wobei die Vorrichtung zur Einbringung eines pH-Wert verändernden Mittels mindestens eines der Folgenden beinhaltet:
einen mit der Lösung des pH-Wert verändernden Mittels benetzbaren Schwamm, wobei der Schwamm zur Einbringung einer mindestens kritischen Menge des pH- Wert verändernden Mittels das primäre Bild auf dem Zwischenelement berührt, und wobei der Schwamm zu einer Gruppe zählt, die eine Bahn, eine Rakellamelle und eine Walze umfasst;
eine Sprühvorrichtung zum Aufbringen einer mindestens kritischen Menge eines Aerosols der Lösung des pH-Wert verändernden Mittels auf das primäre Bild auf dem Zwischenelement;
eine zweite Tintenstrahlvorrichtung zur Ablagerung auf jedem Abbildungselement in dem primären Bild einer mindestens kritischen Menge der Lösung des pH-Wert verändernden Mittels, um die Bildung von Koagulaten zu induzieren, wobei die mindestens kritische Menge proportional zu einer Menge der zuvor auf demselben Bildelement des primären Bildes abgelagerten Tintenmenge ist;
worin bei Zumischen in der Koagulatausbildungszone einer eingebrachten, mindestens kritischen Menge der Lösung des pH-Wert verändernden Mittels zu einer beliebigen Tinte des primären Bildes ein aggregiertes Bild ausbildbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die kolloidale Dispersion aus sterisch stabilisierten Partikeln besteht, wobei in der Koagulatausbildungszone das Mittel oder der Mechanismus zur Ausbildung von Koagulaten folgendes umfasst:
eine Vorrichtung zum Einbringen von einem Nichtlöser für Polymeranteile in das primäre Bild, die von dem sterisch stabilisierten Kolloid adsorbiert sind, worin der Nichtlöser mit der Flüssigphase derart mischbar ist, dass jede kombinierte Flüssigkeit, die die Flüssigphase und einen beliebigen der Nichtlöser enthält, auch ein Nichtlöser für Polymeranteile ist, wobei die Vorrichtung zum Einbringen eines Nichtlösers in das primäre Bild mindestens eines der Folgenden umfasst:
einen mit dem Nichtlöser benetzbaren Schwamm, wobei der Schwamm zur Einbringung einer mindestens kritischen Menge des Nichtlösers das primäre Bild auf dem Zwischenelement berührt, und wobei der Schwamm zu einer Gruppe zählt, die eine Bahn, eine Rakellamelle und eine Walze umfasst;
eine Sprühvorrichtung zum Aufbringen einer mindestens kritischen Menge eines Aerosols des Nichtlösers auf das primäre Bild auf dem Zwischenelement;
eine zweite Tintenstrahlvorrichtung zur Ablagerung auf jedem Abbildungselement in dem primären Bild einer mindestens kritischen Menge des Nichtlösers, um die Bildung von Koagulaten zu induzieren, wobei die mindestens kritische Menge proportional zu einer Menge der zuvor auf demselben Bildelement des primären Bildes abgelagerten Tintenmenge ist;
worin bei Zumischen in der Koagulatausbildungszone einer eingebrachten, mindestens kritischen Menge des Nichtlösers zu einer beliebigen Tinte des primären Bildes ein aggregiertes Bild ausbildbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die kolloidale Dispersion aus sterisch stabilisierten Partikeln besteht, und dass in der Koagulatausbildungszone das Mittel oder der Mechanismus zur Ausbildung von Koagulaten folgendes umfasst: ein Mittel zum mindestens teilweisen Denudieren der sterisch stabilisierten, kolloidalen Partikel, wobei das mindestens teilweise Denudieren mindestens einen aus der folgenden Gruppe auswählbaren Mechanismus umfasst:
mindestens eine teilweise Beseitigung von Polymeranteilen, die von den sterisch stabilisierten, kollidalen Partikeln adsorbiert sind;
mindestens ein teilweises Debondieren der Polymeranteile;
mindestens eine teilweise Desorption der Polymeranteile; und
mindestens eine teilweise Zerstörung der Polymeranteile; und
worin das Mittel zum mindestens teilweisen Denudieren eine Strahlungsquelle umfasst, die auf das primäre Bild auf dem Zwischenelement gerichtet ist, wobei die Strahlung mindestens einen der folgenden Effekte zur Erzeugung einer mindestens teilweisen Denudierung der Partikel umfassen kann:
ein Erwärmen einer oder mehrerer Komponenten des primären Bildes;
eine fotochemische Reaktion zum fotochemischen Spalten der Polymeranteile von den Partikeln; und
eine fotochemische Reaktion zum fotochemischen Zerstören der Polymeranteile.

10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Koagulatausbildungszone das Mittel oder der Mechanismus zur Ausbildung von Koagulaten einen Heizmechanismus zum Erzeugen eines aggregierten Bildes durch Erwärmen umfasst, und dass der Heizmechanismus mindestens eine der folgenden Komponenten umfasst:
eine Strahlungsenergiequelle, die auf das primäre Bild gerichtet ist;
eine Wärmequelle, die in dem Zwischenelement angeordnet ist;
ein externes, beheiztes Element, das durch einen schmalen Spalt von dem primären Bild getrennt ist;
ein externes, beheiztes Element, das das primäre Bild berührt; und
worin vor dem Erwärmen die kolloidale Partikeldispersion durch eine Enthalpie- Stabilisierung stabilsiert wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Koagulatausbildungszone das Mittel oder der Mechanismus zum Ausbilden von Koagulaten in einer Flüssigphase des primären Bildes einen Kühlmechanismus umfasst, und dass der Kühlmechanismus zum Erzeugen eines aggregierten Bildes durch Kühlen mindestens eine der folgenden Komponenten umfasst:
eine Peltier-Effekt-Kühlvorrichtung, die in dem Zwischenelement angeordnet ist;
ein Kühlmittel, das in den Leitungen umgewälzt wird, die in dem Zwischenelement angeordnet sind;
ein externes, gekühltes Element, das durch einen schmalen Spalt von dem primären Bild getrennt ist; und
ein externes, gekühltes Element, das das primäre Bild berührt; und
worin vor dem Kühlen die kolloidale Partikeldispersion durch eine Entropie- Stabilisierung stabilsiert wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die kolloidale Dispersion von Partikeln in dem primären Bild eine erste Vielzahl geladener Partikel umfasst, die in der Flüssigphase dispergiert sind, und dass in der Koagulatausbildungszone das Mittel oder der Mechanismus zur Ausbildung von Koagulaten folgendes umfasst: einen Heterokolloid-Spendermechanismus, der zur Zugabe eines Heterokolloids dient, wobei das Heterokolloid eine zweite Vielzahl geladener Partikel umfasst, die in einer zweiten Trägerflüssigkeit dispergiert sind, und wobei die geladenen Partikel eine Polarität aufweisen, die zur Polarität der Partikel in der kolloidalen Partikeldispersion entgegengesetzt ist, und wobei der Heterokolloid-Spendermechanismus mindestens eines der Folgenden umfasst:
einen mit dem Heterokolloid benetzbaren Schwamm, wobei der Schwamm zur Einbringung einer mindestens kritischen Menge an Heterokolloid das primäre Bild auf dem Zwischenelement berührt, und wobei der Schwamm zu einer Gruppe zählt, die eine Bahn, eine Rakellamelle und eine Walze umfasst;
eine Sprühvorrichtung zum Aufbringen einer mindestens kritischen Menge eines Aerosols des Heterokolloids auf das primäre Bild auf dem Zwischenelement;
eine zweite Tintenstrahlvorrichtung zur Ablagerung auf jedem Abbildungselement in dem primären Bild einer mindestens kritischen Menge der Lösung des Heterokolloids, um die Bildung von Koagulaten zu induzieren, wobei die mindestens kritische Menge proportional zu einer Menge der zuvor auf demselben Bildelement des primären Bildes abgelagerten Tintenmenge ist;
worin die Flüssigphase und die zweite Trägerflüssigkeit untereinander mischbar sind, und worin bei Zumischen in der Koagulatausbildungszone einer mindestens kritischen Menge des Heterokolloids mit einer beliebigen Tinte des primären Bildes ein Heterokoagulat aggregiertes Bild durch gegenseitige Anziehung der ersten Vielzahl geladener Partikel und der zweiten Vielzahl geladener Partikel ausbildbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Koagulatausbildungszone (12) mindestens ein Mittel und ein Mechanismus zum Ausbilden eines Koagulats folgendes umfasst:
ein Elektrokoagulationselement, das in Nähe des Zwischenelements (16) und diesem zugewandt angeordnet ist, wobei das Elektrokoagulationselement eine Elektrode umfasst, deren Schicht die Elektrode bedeckt, wobei das Elektrokoagulationselement durch einen Spalt von der Arbeitsfläche (1) des Zwischenelements (16) getrennt ist, und wobei die Elektrode mit einer Spannungs- und Stromquelle verbunden ist;
eine Unterflurelektrode in dem Zwischenelement (16), wobei die Unterflurelektrode eine Polarität aufweist, die in Bezug zur Elektrode des Elektrokoagulationselements positiv ist, und wobei die Unterflurelektrode vorzugsweise geerdet und durch eine nachgiebige Schicht bedeckt ist;
worin die koagulierbare Flüssigkeit eine elektrokoagulierbare Tinte ist; und
worin die Durchleitung eines elektrischen Stroms durch die elektrokoagulierbare Tinte in dem primären Bild auf der Arbeitsfläche (1) eine spontane Bildung einer koagulierten Schicht bewirkt, die die Arbeitsfläche (1) unmittelbar berührt, wodurch ein aggregiertes Bild entsteht.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe des Spalts im Bereich von ca. 5 µm bis 100 µm liegt, wobei jede Deckschicht und die nachgiebige Schicht einen spezifischen Widerstand von kleiner als ca. 10⁴ Ohm-cm besitzt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel oder ein Mechanismus zur Ausbildung von Koagulaten einen Polymerlösungs-Spendermechanismus umfasst, dass der Polymerlösungs- Spendermechanismus zur Einbringung einer Flüssigkeit dient, die ein Polymermaterial enthält, das als ein Kolloid in der Flüssigkeit dispergiert ist, wobei das Polymermaterial nicht durch die Partikel der kolloidalen Dispersion adsorbiert ist, dass die Flüssigkeit mit der Flüssigphase des primären Bildes mischbar ist, und dass der Polymerlösungs-Spendermechanismus eine aus folgender Gruppe auswahlbare Komponente umfasst:
einen mit dem Polymermaterial benetzbaren Schwamm, wobei der Schwamm zur Einbringung einer mindestens kritischen Menge an Polymermaterial das primäre Bild auf dem Zwischenelement berührt, und wobei der Schwamm zu einer Gruppe zählt, die eine Bahn, eine Rakellamelle und eine Walze umfasst;
eine Sprühvorrichtung zum Aufbringen einer mindestens kritischen Menge eines Aerosols der ein Polymermaterial enthaltenden Flüssigkeit auf das primäre Bild auf dem Zwischenelement;
einer zweiten Tintenstrahlvorrichtung zur Ablagerung auf jedem Abbildungselement in dem primären Bild einer mindestens kritischen Menge der ein Polymermaterial enthaltenden Flüssigkeit, um die Bildung von Koagulaten zu induzieren, wobei die mindestens kritische Menge proportional zu einer Menge der zuvor auf demselben Bildelement des primären Bildes abgelagerten Tintenmenge ist; und
wobei bei Zumischen in der Koagulatausbildungszone (12) einer eingebrachten, mindestens kritischen Menge der ein Polymermaterial enthaltenden Flüssigkeit zu der Tinte des primären Bildes ein aggregiertes Bild durch eine Abreicherungsflockung ausbildbar ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die koagulierbare Flüssigtinte eine kolloidale Dispersion von Partikeln in einer Trägerflüssigkeit ist, und dass das primäre Bild die Partikel und die Trägerflüssigkeit umfasst.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus zum Aufbringen eines Koagulat induzierenden Materials auf die Arbeitsfläche (1) nach dem Regenerieren einen Mechanismus zum Aufbringen einer Vorschicht auf die regenerierte Oberfläche in der Applikatorzone (20) umfasst, wobei der Vorschicht-Auftragsmechanismus mindestens eine aus folgender Gruppe auswahlbare Komponente umfasst:
eine Dosiervorrichtung;
eine Rakelklinge;
eine Bürste;
einen Schwamm;
eine Sprüheinrichtung;
eine Zusatz-Tintenstrahlvorrichtung, in der eine flüssige Vorschicht wahlweise in unterschiedlichen Mengen an unterschiedlichen Orten auf der Arbeitsfläche (1) auftragbar ist; und
eine Glättungsvorrichtung mit einer Lamelle und einer Klinge zum Glätten der Vorschicht.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschicht eine Lösung, eine Paste, eine Masse und ein Pulver umfasst, und dass die Vorschicht ein mehrwertiges Salz umfasst, wobei das mehrwertige Salz ein mehrwertiges Kation oder ein mehrwertiges Anion umfasst, und dass jede in der Lösung, in der Paste, in der Masse und in dem Pulver enthaltene Komponente in der Trägerlösung der Tinte lösbar ist, die in dem primären Bild enthalten ist, und dass das mehrwertige Salz die Bildung von Koagulaten in dem primären Bild veranlasst.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschicht ein pH-Wert veränderndes Mittel umfasst, dass die Vorschicht eine Lösung, eine Paste, eine Masse und ein Pulver umfasst, das das pH-Wert ändernde Mittel beinhaltet, dass das pH-Wert verändernde Mittel eine Säure oder eine Base umfasst, und dass jede Komponente, die in der Lösung, in Paste, in der Masse und in dem Pulver enthalten ist, in der Trägerflüssigkeit der Tinte in dem primären Bild lösbar ist, und wobei das pH-Wert verändernde Mittel die Bildung von Koagulaten in dem primären Bild veranlasst.

20. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschicht einen Nichtlöser für Polymeranteile umfasst, die von den Partikeln adsorbiert sind, und dass die kolloidale Dispersion sterisch stabilisiert ist, dass der Nichtlöser mit der Trägerflüssigkeit der Tinte in dem primären Bild mischbar ist, so dass eine kombinierte Flüssigkeit, die die Trägerflüssigkeit der Tinte und den Nichtlöser enthält, gleichzeitig ein Nichtlöser für die Polymeranteile ist, und wobei der Nichtlöser die Bildung von Koagulaten in dem primären Bild bewirkt.

21. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschicht ein Heterokolloid umfasst und dass die kolloidale Dispersion aus Partikeln in dem primären Bild eine erste Vielzahl geladener Partikel beinhaltet, die in der Trägerflüssigkeit der Tinte dispergiert sind, dass das Heterokolloid eine zweite Vielzahl von geladenen Partikeln beinhaltet, die in einer zweiten Trägerflüssigkeit dispergiert sind, dass die zweite Trägerflüssigkeit aus geladenen Partikeln eine Polarität aufweist, die der Polarität der Partikel der kolloidalen Dispersion aus Partikeln der Tinte entgegengesetzt ist, dass die Trägerflüssigkeit der Tinte und die zweite Trägerflüssigkeit untereinander mischbar sind, und dass das Heterokolloid eine Heterokoagulation der ersten Vielzahl geladener Partikel und der zweiten Vielzahl geladener Partikel in dem primären Bild verursacht.

22. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschicht eine Flüssigkeit umfasst, die ein Polymermaterial beinhaltet, das als ein Kolloid in der Flüssigkeit dispergiert ist, wobei das Polymermaterial nicht von den Partikeln der kolloidalen Dispersion adsorbiert ist, dass die Flüssigkeit mit der Trägerflüssigkeit der Tinte in dem primären Bild mischbar ist, und dass das Polymermaterial eine Abreicherungsflockung der kolloidalen Dispersion in dem primären Bild verursacht.

23. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die in einer kolloidalen Dispersion aus Partikeln beinhaltete Trägerflüssigkeit nicht wässrig ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerflüssigkeit einen Flammpunkt von größer oder gleich ca. 60°C hat.

25. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die in einer kolloidalen Dispersion aus Partikeln beinhaltete Trägerflüssigkeit wasserbasierend ist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die kolloidale Dispersion aus Partikeln sterisch oder elektrostatisch stabilisiert ist.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (16) folgendes umfasst:
einen Träger;
eine auf dem Träger ausgebildete, nachgiebige Schicht;
und worin der Träger entweder eine Trommel, eine Bahn oder ein linear bewegbares, ebenes Element umfasst.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (16) eine Elektrode umfasst, die durch eine Potenzialquelle, einschließlich einer Massepotentialquelle, mit einer elektrischen Vorspannung versehen werden kann.

29. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die nachgiebige Schicht des Zwischenelements (16) eine Dicke im Bereich von ca. 0,5 mm und 10 mm besitzt.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die nachgiebige Schicht des Zwischenelements (16) eine Dicke im Bereich von ca. 0,5 mm und 3 mm besitzt.

31. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die dünne Außenschicht des Zwischenelements (16) auf der nachgiebigen Schicht des Zwischenelements (16) ausgebildet ist.

32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die dünne Außenschicht des Zwischenelements (16) eine Dicke im Bereich von ca. 1 µm und 20 µm besitzt.

33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die dünne Außenschicht des Zwischenelements (16) aus einer Gruppe von Materialien besteht, die Sol-Gele, Ceramere und Polyurethane umfassen.

34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die koagulierbare Flüssigtinte und die Arbeitsfläche (1) eines Elements, die in einem primären Bild auf dem Zwischenelement (16) beinhaltet sind, eine gegenseitige Schnittstelle bilden, deren Ausbreitungskoeffizient den Wert von Null im Wesentlichen nicht überschreitet.

35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungsmechanismus mindestens einen elektrostatischen Übertragungsmechanismus, einen Thermotransfermechanismus oder einen Druckübertragungsmechanismus umfasst.

36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass in dem elektrostatischen Übertragungsmechanismus eine Ladevorrichtung Verwendung findet, um eine elektrostatische Ladung auf ein aus Tintenstrahltinte (17) erzeugtes Material aufzubringen, das in einem flüssigkeitsentzogenen Bild enthalten ist, das in einer Zone zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit (13) ausbildbar ist.

37. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regenerationszone (15) einen Mechanismus zum Regenerieren der Arbeitsfläche (1) umfasst, der im Wesentlichen Restmaterial von der Arbeitsfläche (1) beseitigt, das in der Übertragungszone (14) nicht übertragen worden ist, und dass der Mechanismus mindestens eine Reinigungslamelle, eine Rakel, einen Schaber zum Abschaben der Arbeitsfläche, eine Reinigungswalze, an der das Restmaterial haften bleibt, eine Reinigungsbürste, einen Lösungsapplikator oder einen Wischer umfasst.

38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung (10) unter der Vielzahl von Prozesszonen (12, 13, 14, 15, 20), die der Arbeitsfläche des Elements zugeordnet sind, eine Zone (13) zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit umfasst; sowie
einen Flüssigkeitsbeseitigungsmechanismus zur Beseitigung eines Teils der Flüssigphase aus den Koagulaten des aggregierten Bildes, um auf der Arbeitsfläche ein flüssigkeitsentzogenes Bild in der Zone zur Beseitigung überschüssiger Flüssigkeit auszubilden.

39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass das Element ein drehbares Zwischenelement (16) ist.

40. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass das Element ein linear bewegbares Zwischenelement (16) ist.

41. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Tintenstrahlvorrichtung (17) auf der Arbeitsfläche (1) ein primäres Rasterbild ausbildet.

42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Tintenstrahlvorrichtung (17) auf der Arbeitsfläche (1) ein primäres Halbtonbild ausbildet.

43. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 42 dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsbeseitigungsmechanismus mindestens eine der folgenden Komponenten umfasst:
eine Rakelwalze;
eine Rakelklinge;
einen Verdampfungsmechanismus;
einen Absaugmechanismus;
einen Vakuummechanismus;
einen Schabermechanismus; und
einen Luftrakelmechanismus.

44. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsbeseitigungsmechanismus zudem eine Elektrode umfasst, die von einer Spannungsquelle elektrisch vorgespannt ist, wobei die Spannung die gleiche Polarität wie die in dem aggregierten Bild enthaltenen Partikel aufweist.

45. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfungsmechanismus mindestens eine der folgenden Komponenten umfasst:
eine Wärmequelle, die in dem Zwischenelement (16) angeordnet ist;
eine Wärmequelle, die in einem kontaktierenden, externen Element angeordnet ist;
eine Wärmequelle, die durch eine Komponente des aggregierten Bildes absorbierbar ist; und
einem Luftstrom.

46. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass der Absaugmechanismus folgendes umfasst:
ein drehbares Zusatzelement, wobei das drehbare Zusatzelement eine anpassungsfähige, absorbierende Saugschicht umfasst, die dazu vorgesehen ist, das aggregierte Bild zu berühren und gleichzeitig abzusaugen; und wobei während des Absaugens im Wesentlichen das gesamte Koagulat auf der Arbeitsfläche (1) des Zwischenelements (16) verbleibt.

47. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (16) eine Walze mit einer darauf angeordneten adsorbierenden Schicht umfasst, und dass der Vakuummechanismus folgendes umfasst:
eine intermittierende Vakuumquelle, die die Flüssigphase des aggregierten Bildes durch die absorbierende Schicht in eine Innenkammer der Zwischenelementwalze (16) saugt;
eine mit der Innenkammer der Zwischenelementwalze (16) verbundene Leitung;
wobei im Wesentlichen das gesamte Koagulat auf der Arbeitsfläche (1) des Zwischenelements (16) verbleibt; und
dass die Vakuumquelle die Flüssigphase durch die Leitung zieht, um die Flüssigphase aus der Innenkammer der Zwischenelementwalze (16) zu beseitigen.

48. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (16) eine externe Zusatzwalze umfasst, die eine Innenkammer bildet und mit einer absorbierenden Schicht versehen ist, und dass der Vakuummechanismus folgendes umfasst:
eine Vakuumquelle, die die Flüssigphase des aggregierten Bildes durch die absorbierende Schicht in die Innenkammer der Zusatzwalze saugt;
eine mit der Innenkammer der Zusatzwalze verbundene Leitung;
weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass im Wesentlichen das gesamte Koagulat auf der Arbeitsfläche (1) des Zwischenelements (16) verbleibt; und
dass die Vakuumquelle die Flüssigphase durch die Leitung zieht, um die Flüssigphase aus der Innenkammer der Zusatzwalze zu beseitigen.

49. Digitale Abbildungsmaschine zum Erzeugen eines mehrfarbigen, aus Tintenstrahltinte (17) erzeugten Materialbildes, die eine Vielzahl von Modulen (201, 301, 401, 501) umfasst, die nacheinander angeordnet sind, und wobei jedes Modul (201, 301, 401, 501) seinerseits einer Vorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 48 entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass die digitale Abbildungsmaschine (100) eine Transporteinrichtung (225) zum Bewegen eines Empfangselements nacheinander durch jedes Modul (201, 301, 401, 501) aufweist, wobei ein aus Tintenstrahltinte (17) erzeugtes Materialfarbbild nacheinander in Registrierung auf ein Empfangselement (218A) in jedem der Module (201, 301, 401, 501) aus der Vielzahl der Module (201, 301, 401, 501) übertragbar ist, wodurch auf dem Empfangselement (218A) das aus Tintenstrahltinte (17) erzeugte Mehrfarbenbild ausbildbar ist.

50. Digitale Abbildungsmaschine (100) nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, dass das Empfangselement (218A), das nacheinander durch jedes der Module (201, 301, 401, 501) bewegbar ist, an einem bewegbaren Transportband (255) haftet, wobei das Transportband (255) durch eine Vielzahl von Übertragungsspalten (221, 321, 421, 521) zum Übertragen jedes flüssigkeitsentzogenen Materialbildes auf das Empfangselement (218A) tritt, und wobei jeder Übertragungsspalt (221, 321, 421, 521) aus der Vielzahl der Übertragungsspalten (221, 321, 421, 521) in der Übertragungszone (217) beinhaltet ist, und wobei jedes Zwischenelement (216, 316, 416, 516) die Form einer Walze aufweist, die sich in Eingriff mit einer Stützwalze (231, 331, 431, 531) befindet, um jeweils einen Übertragungsspalt (221, 321, 421, 521) aus der Vielzahl der Übertragungsspalten (221, 321, 421, 521) zu bilden.

51. Digitale Abbildungsmaschine nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, dass das Empfangselement (268A), das nacheinander durch jedes der Module (M1, M2, M3, M4) bewegbar ist, an einer Empfangselement-Transportwalze (270) haftet, wobei die Empfangselement-Transportwalze (270) in einer Vielzahl von Übertragungsspalten (271, 371, 471, 571) zum Übertragen jedes flüssigkeitsentzogenen Materialbildes auf das Empfangselement (268) angeordnet ist und wobei jeder Übertragungsspalt (271, 371, 471, 571) aus der Vielzahl der Übertragungsspalten (271, 371, 471, 571) in einer Übertragungszone angeordnet ist.

52. Digitale Abbildungsmaschine (300) zum Erzeugen eines mehrfarbigen, aus Tintenstrahltinte (17) erzeugten Materialbildes, gemäß einem der Ansprüche 1 bis 49, dadurch gekennzeichnet,
dass die digitale Abbildungsmaschine (300) zudem ein gemeinsames Element (370), das nacheinander durch jedes der Module (M1', M2', M3', M4') transportierbar ist, aufweist;
wobei das Übertragen des Mehrfachbildes in einem das gemeinsame Element (370) umfassenden Mehrfachbild-Druckübertragungsspalt (388) durch einen Mehrfachbild- Übertragungsmechanismus auf ein Empfangselement (319), das durch den Mehrfachbild-Druckübertragungsspalt (388) transportierbar ist, geschieht, wodurch das aus Tintenstrahltinte (17) erzeugte, mehrfarbige Materialbild auf dem Empfangselement (319) ausbildbar ist, wobei das gemeinsame Element (370) entweder ein drehbares Element oder ein linear bewegbares Element darstellt.

53. Verfahren zum Herstellen eines aus Tintenstrahltinte (17) erzeugten Bildes mit folgenden Schritten:
Verwendung einer Tintenstrahlvorrichtung (11) zum Ausbilden eines Bildes aus koagulierbarer Flüssigtinte (17) auf einer Arbeitsfläche (1) eines Zwischenelements (16);
Ausbildung von Koagulaten in dem Bild aus koagulierbarer Flüssigtinte (17);
Beseitigen einer überschüssigen Flüssigkeit aus den Koagulaten in dem Bild aus koagulierbarer Flüssigtinte, um ein aus Tintenstrahltinte (17) erzeugtes Materialbild zu erzeugen;
in einem Übertragungsschritt Übertragen des aus Tintenstrahltinte (17) erzeugten Materialbildes von der Arbeitsfläche (1) auf ein anderes Element (18).