EP1290502B1 - Applicator element and method for electrographic printing or copying using liquid colouring agents - Google Patents

Applicator element and method for electrographic printing or copying using liquid colouring agents Download PDF

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EP1290502B1
EP1290502B1 EP01945225A EP01945225A EP1290502B1 EP 1290502 B1 EP1290502 B1 EP 1290502B1 EP 01945225 A EP01945225 A EP 01945225A EP 01945225 A EP01945225 A EP 01945225A EP 1290502 B1 EP1290502 B1 EP 1290502B1
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EP
European Patent Office
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applicator element
areas
element according
liquid
layer
Prior art date
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Application number
EP01945225A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP1290502A1 (en
Inventor
Martin Berg
Martin Schleusener
Volkhard Maess
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Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Original Assignee
Oce Printing Systems GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP1290502A1 publication Critical patent/EP1290502A1/en
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/10Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a liquid developer
    • G03G15/101Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a liquid developer for wetting the recording material
    • G03G15/102Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a liquid developer for wetting the recording material for differentially wetting the recording material

Definitions

  • the invention relates to an applicator element and a method for electrographic printing or copying under Use of liquid colorants.
  • Known devices for electrographic printing or Copying uses a process in which dry toner runs on the latent image of a latent image carrier, for example a photoconductor is applied.
  • a dry toner leads to relatively thick layers of toner because the Toner particles have a relatively large particle size and several toner particles for sufficient color coverage must be superimposed.
  • the on the latent image applied dry toner layer must be fixed, which requires a relatively high energy. This high Energy leads to a high strain on the final image carrier, preferably paper, due to fixation by heat and / or pressure.
  • Liquid toners used so far contain a carrier liquid, which is odorless and flammable.
  • the one with Final image carrier loaded with liquid toner is often also odorous.
  • When using liquid toner it is brought into contact with the latent image carrier.
  • DE-A-30 00 019 describes a device for one Liquid developer known.
  • a final image carrier On a final image carrier generates a latent image, for example a potential pattern.
  • An applicator element carries a layer of liquid. Between the liquid layer and the final image carrier becomes an air gap of a certain air gap width set. Liquid elements from the liquid layer are due to the electrical. Potential transferred to the surface of the final image carrier.
  • a method for printing is known from US-A-4,982,692, that works with a liquid developer. Droplets of a layer of liquid on an applicator element are under the action of an electrostatic Force field on the surface of a latent image carrier transferred.
  • JP 10-18037 A with abstract is an image-generating Method known in which a contact surface is a carbon film having.
  • This carbon film is made of DLC material, which is generated by a plasma CVD process.
  • the applicator element according to the invention is preferred in a printer or copier.
  • a coloring station liquid colorant in such a way that on the applicator element one per time and constant amount of liquid per area in the form of a liquid layer is available.
  • the Liquid film in the area of effect of the potential pattern promoted, its potential according to one printing pattern is distributed.
  • the potential pattern was previously determined by suitable ones Generated means on the latent image carrier, for example by electrostatically charging and exposing a photoconductor. Between the surface of the liquid layer and the latent image carrier with the potential pattern exists an air gap.
  • the latent image carrier has a potential contrast, for example, supported by applying a voltage to the applicator element. Sections of the liquid layer are then partially detached from the applicator element and jump in small droplets or transfer through Deformation of droplets according to the field lines the surface of the latent image carrier and color the latent image to the colorant image. This colorant image can then directly on the final image carrier, for example Paper. Another option is there in that the colorant image from the latent image carrier initially transferred to an intermediate carrier and from there is transferred to the final image carrier.
  • a liquid colorant is preferred with a solids content of 20% or higher.
  • This liquid colorant contains a carrier liquid, which are preferably odorless, non-flammable, is good for the environment and is not toxic.
  • a carrier liquid which are preferably odorless, non-flammable, is good for the environment and is not toxic.
  • water is used as the carrier liquid.
  • liquid colorant has the advantage that it is easily kept in a storage container can and in this storage container and in the associated Transport lines no segregation, no phase separation and no irreversible drying occurs.
  • carrier liquid By adding carrier liquid, the Solids concentration or the colorant concentration easily change.
  • the liquid colorant can thus be supplied that a colorant concentrate and the carrier liquid stored and transported separately become.
  • the potential pattern on the latent image carrier is preferred designed as an electrostatic charge image. It However, it is also possible to create a potential pattern in the form of Generate magnetic field lines. In this case, it should liquid colorants magnetically influenceable carrier particles contain, which cause colorants on the latent image carrier transferred while overcoming the air gap and color the latent image. With the label "electrographic printing or copying" will expressed that a variety of electrical working Processes can be used with which a latent image is applied a latent image carrier can be generated.
  • An alternating force field exists on the air gap the liquid layer acts.
  • an alternating one Force field can be an alternating electric field and / or a alternating magnetic field and / or alternating acoustic field, in particular an ultrasound field can be used. It has been shown in practice that such a Alternating field is advantageous to fine print structures too produce.
  • the alternating force field supports the formation of droplets in the liquid layer or the Formation of small channels between the liquid layer and the surface of the latent image carrier.
  • the respective alternating field advantageously has a frequency Greater than or equal to 200 Hz, in particular a frequency of 1 kHz to 20 kHz, preferably a frequency of 1 kHz to 5 kHz. At the specified frequencies, a cheap one Get the print result.
  • the Gap width of the air gap depends on the pressure point resolution set.
  • a pressure point resolution is usually uses the measure dpi, i.e. "Dots-per-inch.”
  • the gap width is set so that it 2 times to 20 times the distance between the pixels in one predetermined pressure point resolution, in particular 5 times to 10 times the distance.
  • a favorable gap width of the The air gap is then around 200 ⁇ m.
  • A becomes relative low surface tension and a relatively low Viscosity selected.
  • the surface tension is typically in the range of 20 to 45 mN / m, in particular in the range of 25 to 35 mN / m.
  • the associated viscosity is in the range of 0.8 to 50 mPa ⁇ s, especially in the range 3 to 30 mPa ⁇ s set.
  • B is for the liquid a relatively high surface tension and a adjusted viscosity used.
  • the surface tension is in the range of 50 to 80 for this example mN / m, preferably in the range from 55 to 70 mN / m.
  • the viscosity has a value in the range of 0.8 to 300 mPa ⁇ s.
  • the viscosity gives the property of the drops, that in collisions between drops, a Drops and the surface of the latent image carrier or Drops and applicator surface mostly too elastic Deformation of the drops is coming; an agglomeration the drop or wetting of the surface of the latent image carrier in areas of the image that are not to be colored, is avoided.
  • a method to provide a layer of a liquid colorant, especially for electrographic printing or Copy, specified is provided.
  • Figure 1 shows an embodiment of the invention
  • Printing device having an end image carrier 10, for example Paper, printed.
  • the final image carrier 10 is in the direction of arrow P1 moves.
  • the printing device comprises a photoconductor drum 12, which is in the direction of the arrow P2 turns.
  • One applied to the photoconductor drum 12 Colorant image is placed on an intermediate carrier drum 14 transferred in contact with the photoconductor drum 12 stands.
  • the intermediate carrier drum 14 rotates in the direction the arrow P3 and transfers the colorant image supports through a reloading corotron 16 to the lower side of the final image carrier 10.
  • An exposure station is located on the circumference of the photoconductor drum 12 18, a corotron 20, a light source 22 for generation a latent image on the photoconductor drum 12, a coloring station 24 with an applicator roller 26 Hot air generator 28, a cleaning station 30 and one Regeneration station 32 arranged.
  • This Units 18 to 32 are explained in more detail below.
  • Cleaning station 34 and a hot air station 35 are arranged.
  • the further cleaning station 34 can be constructed in this way be like cleaning station 30.
  • FIG. 2 shows an embodiment of the coloring station 24 with the applicator roller 26, the outer surface of the Facing photoconductor drum 12.
  • the applicator roller 26 becomes a uniform liquid film over a feed roller 36 38 fed.
  • This feed roller 36 in turn is over a scoop roller 40, which is on its outer circumference has a structure with wells 42, a constant over time Amount of colorant supplied.
  • the scoop roller 40 dips with a section in a scoop 44 in which a stock of colorant is included.
  • a doctor blade 46 acts on the outer circumference of the scoop roller 40, which causes only the volume contained in the well 42 of colorants is promoted.
  • the feed roller 36 is deformable.
  • the wells empty on their surface 42 so that 36 on the surface of the feed roller the smooth liquid film 38 forms. This liquid film 38 is brought up to the applicator roller 26.
  • the feed roller 36 can run in the same direction or in the opposite direction turn to the applicator roller 26. Preferably move Applicator roller 26 and feed roller 36 in synchronism, such as is shown in Figure 2 by the direction arrows.
  • the Applicator roller 26 separated from the smooth liquid film 38 a homogeneous droplet carpet 48, the droplets under the action of an electric field from the Surface of the applicator roller 26 according to the image pattern skip to the photoconductor 12, such as this shown with the aid of the droplet 50 in FIG is.
  • the droplet 50 overcomes one Air gap L, preferably in the range of 50 to 1000 microns is in the range of 100 to 200 ⁇ m.
  • the surface the photoconductor 12 can run in the same direction or in opposite directions move to the surface of the applicator roller 26.
  • the surface speed of these two elements can be the same size or different.
  • Another doctor blade 58 removes the liquid film 38 on the feed roller 36 and leads over the Element 56 the remains of the colorant in the tub 44.
  • the applicator roller 26 with a bias potential UB applied in the form of a DC voltage. Because of this bias potential UB between Image locations on the photoconductor 12 and the bias potential UB a potential contrast.
  • the bias potential UB can additionally an AC voltage with a frequency of preferably 5 kHz or higher can be superimposed.
  • the potential pattern on the photoconductor 12 is labeled UP.
  • This potential pattern UP is called a charge image for example using a conventional electrographic Processes by charging with a Korotron 20 (see FIG. 1) and by partial discharge using a Light source 22, for example an LED print head or a laser printhead.
  • the potential pattern UP it is due to the surface of the photoconductor 12 the potential difference to a charge shift within the drops of liquid in the droplet carpet 48 and consequently for the detachment of drops, for example the Drop 50.
  • the Drop 50 When detaching, there is also an excess charge injected into the drop. Due to the effect of electric field and the kinetic momentum moves the drop 50 becomes and becomes the photoconductor surface through the field lines to the image areas to be developed focused.
  • a coloring station can use an anilox roller with a chambered doctor blade as a scoop roller to have. Another alternative provides that a smooth liquid film sprayed onto the feed roller becomes. Another alternative embodiment provides that the applicator roller with a section in a bath with immersed in the colorant, and that the dosage of the absorbed Liquid quantity via an elastic roller doctor takes place, which on the surface of the applicator roller acts. Other alternative embodiments of the coloring station are explained below.
  • FIG. 3 shows further details in the area of the air gap L between the surface of the photoconductor drum 12 and the surface of the applicator roller 26.
  • the surface of the applicator roller 26 has a regular structure with elevations 60 with a height of approximately 5 to 10 ⁇ m and one Distance of approx. 10 to 15 ⁇ m from each other. These elevations 60 have a higher surface energy and a lower specific resistance than the surface sections 62 surrounding them.
  • the surface energy of the elevations 60 is preferably in the range from 40 mN / m, the specific resistance is preferably in the range from 10 1 to 10 6 ⁇ cm.
  • the surface sections 62 have a surface energy preferably in the range less than 20 mN / m and a specific resistance of preferably greater than 10 7 ⁇ cm.
  • the droplets of the droplet carpet 48 shown in FIG. 3 form on the elevations 60. After the droplets have been transferred to the surface of the photoconductor 12 as a result of electrical field forces of the potential pattern UP, the droplets, for example the droplets 62, accumulate over the path x corresponding to the potential UP, as is shown in detail in section 64.
  • Figure 4 shows an example of a section of the surface the applicator roller 26 with the elevations 60 and the surface sections 62.
  • the droplets 66 form on the Surveys 60. These droplets have a size of 0.3 to 50 ⁇ m in diameter.
  • the droplets 66 have a relatively low liability and get under the Eion flow of an external electric field (not shown) an increased electrical excess charge on the Surface.
  • Such an external electric field will e.g. of those defined by the charge image, with colorants image areas to be colored, which are during the coloring is in the vicinity of elevations 60, e.g. at a distance L according to FIG. 2.
  • the drop size can change by changing the structure size of the structuring of the surface varies become.
  • the droplet size is the same or smaller than the print resolution, preferably the Drop diameter about a quarter of the smallest to be printed Picture element.
  • FIG. 5 shows the distribution of the photoconductor 12 transferred drop or several drops accordingly the charge pattern and the field strength E. That with colorant Image element 70 to be colored is through in this example the negative charges on the surface of the photoconductor 12 defined.
  • Colorant 68 in the form of one or more droplets Droplet aligns itself according to the charge pattern, In particular, picture edges are sharply reshaped.
  • the surface energies of the photoconductor 12 and the liquid Colorants 68 are adjusted so that there is a contact angle of greater than approx. 40 ° results.
  • FIG. 6 shows a further variant of a coloring station 24.
  • the applicator roller 26a does not carry a carpet of droplets due to continuous, homogeneous surface properties, but rather a continuous layer of colorant 72.
  • the surface energy of the surface of this applicator roller 26a is typically in the range from 10 to 60 mN / m, preferably between 30 and 50 mN / m.
  • the specific resistance of the surface is in the range from 10 2 to 10 8 ⁇ cm, preferably between 10 5 to 10 7 ⁇ cm.
  • a smooth liquid film with a thickness in the range from 5 to 50 ⁇ m, preferably 15 ⁇ m, is produced on the applicator roller 26a. This liquid film 72 is brought into the effective range of the potential pattern UP.
  • a charge shift occurs within the liquid layer due to the potential contrast and, as a result, drops are formed and detached, as shown for example with the aid of the drop 50.
  • an excess charge is also injected into the drop 50, in a manner similar to that explained in FIG. Due to the field effect and the kinetic pulse, the drop 50 moves to the surface of the photoconductor 12 and is focused by the field lines on the image areas to be developed.
  • the further structure of the coloring station 24a corresponds to the coloring station 24 shown in FIG. 2.
  • Figure 7 shows a representation similar to Figure 3, however using the smooth homogeneous liquid film 72, from the droplet 50 according to the distribution of the potential pattern UP can be extracted.
  • several droplets collect on the image point 74 to color this image area.
  • existing potential pattern UP (x) results a focus of the colorant on those to be developed Image passages 74.
  • Due to the interaction between the electric field strength, surface tension and Micro-charge distribution on the colorant 62 is directed the liquid colorant 62 on the photoconductor 12 to the Field strength edges, whereby an anti-aliasing of the Picture elements results.
  • the surface of the photoconductor 12 should have a surface energy that is not complete Spreading the liquid colorant 62 leads i.e. The colorant does not run apart.
  • FIGS. 3 and 7 show that the droplets of the surface of the applicator roller 26 or 26a on it Jump over the opposite surface of the photoconductor 12. Such jumping does not necessarily have to to be available.
  • a drop of the drop carpet 48 on the Applicator roller 26 or a smooth liquid film 72 forming drop on the applicator roller 26a can be due to the electrical field influence according to the potential pattern UP to be elongated.
  • This deformation of the drop can be such that for a a liquid channel between the surface for a short time of the photoconductor 12 and the surface of the applicator roller 26 or 26a forms and the drop can both at the same time Contact with the surface of the photoconductor as well with the surface of the applicator roller 26 or 26a.
  • it migrates Drops completely or partially from the surface of the Applicator roller 26 to 26a over to the surface of the photoconductor, which leads to a pictorial coloring comes.
  • the applicator element is regardless of what shape it is, that its surface is a structure with a variety from areas where droplets are coming off the liquid layer is relieved.
  • This layer of liquid can be present as a homogeneous, uniform layer or as a droplet carpet, as already mentioned above has been mentioned.
  • the applicator roller 26 according to FIG. 8 has a cover layer 76 with reduced conductivity and surface energy in the range of preferably 30 to 50 mN / m a relatively low polar portion of the surface energy, is preferably in the range of less than 10 mN / m.
  • a large number of first regions are in this cover layer 76 78 embedded, one opposite the top layer 76 have increased electrical conductivity.
  • the first areas 78 for example, by doping the top layer 76 generated by means of metal atoms.
  • the first areas 78 can repeat at regular intervals, or arranged at stochastically distributed intervals his.
  • the distances between the first regions are preferably 78 at a distance of 0.3 to 50 ⁇ m from each other.
  • the top layer can, for example, from the material DLC (diamont like carbon).
  • the doping of the first regions 78 can be done in this way be chosen so that an almost rectangular transition of Conductivity is present. Alternatively, a soft, continuous transition can be selected.
  • the Art of the transition and also the size of the first areas 78 and the exposed areas 80 define the size the droplet. This way droplets can be created be that have a diameter up to a maximum of 10 microns and can be easily detached from the areas 80.
  • the advantage of the arrangement shown in Figure 8 is in that the structuring of the top layer 76 with areas 78 different conductivity on one other smooth surface can be done.
  • increased conductivity can be an injection of charge carriers into the colorant droplets, which the Detachment of droplets or drops from a closed one Liquid film under the influence of an external one electrical field support.
  • FIG. 9 shows a further variant of the structuring of the Surface of the applicator roller 26.
  • Same reference numerals denote the same elements, as for the following Figures is retained.
  • the embodiment according to Figure 9 is structured by sections Changing the surface energy. This change in surface energy takes place in a fixed grid and abruptly.
  • the transition between sections different surface energy and that Grid can be distributed stochastically.
  • the top layer 76 made of a first material are embedded in cups 84, their grid-like distribution with a resolution of preferably 1200 dpi.
  • the cups 84 are with filled with a second material.
  • the cup 84 with the second material form second regions 86 in the surface of the cover layer 76 with exposed ones in between Areas 80. Forms at those areas left blank a droplet carpet with droplets 82.
  • the combination of two materials allows a variety of variations.
  • ceramic can be used as the first material and Teflon can be provided as the second material.
  • Farther can be the first material DLC material, F-DLC material (fluor diamond like carbon material) or Sicon material and Teflon can be provided as the second material.
  • Another Material combination results when the first material a Ni layer or a layer of Ni alloy, preferably CrNi, and provided as a second material Teflon is, wherein preferably the Teflon material in the form of balls is embedded in the Ni layer.
  • the advantages of the arrangement according to FIG. 9 are that the structuring on an otherwise smooth surface can be done.
  • the change in surface energy leads specifically to the promotion of drop formation. about is the numerous variants of material combinations an adaptation to different colorant systems possible.
  • the combination of materials also enables the Adhesion of the droplets formed on the surface of the applicator roller to reduce.
  • FIG. 10 shows a further example of a structuring the surface of the applicator roller 26 such that the Formation and detachment of drops from the liquid layer is relieved.
  • the structure of the surface has a variety of third areas 88 called microscopic Elevations on the otherwise macroscopically smooth Surface are flattened. These third areas 88 can form a regular or a stochastic structure.
  • the spatial wavelength of this structure is preferably in the range from 0.3 to 50 ⁇ m.
  • the material of the top layer should be such that it matches the one used liquid colorants have the largest possible contact angle forms, preferably a contact angle larger 90 °.
  • a discontinuous layer of liquid is thus formed, preferably in the form of drops on the Interface of the liquid with the surface of the applicator roller 26 out.
  • the microscopic elevations form small ones Tips and edges that are in the range of an electrical Field for the formation of electrical field peaks to lead. These field peaks serve as replacement points for the Transfer of drops.
  • Figure 11 shows that the third areas 88 are stochastic can be distributed.
  • the difference in height between the highest points of the microscopic elevations of the third Areas 88 and the level of macroscopically smooth The surface area for the examples according to FIGS. 10 and 11 approx. 2 to 20 ⁇ m, preferably 5 to 10 ⁇ m.
  • FIG. 12 shows an example in which first areas 78 and second areas 86 are combined with one another. Both areas 78, 86 are formed in the same locations. alternative can the transition between the combined first and second areas 78, 86 and the remaining areas 80 be continuous and the areas can be stochastically distributed his.
  • the combination of materials can be such as has been explained in connection with Figure 9.
  • Figure 13 shows a surface structure as a combination the examples of Figures 8 and 10.
  • the first areas 78 and the third areas 88 can be formed regularly and alternately his.
  • the spatial wavelength of the first areas 78 and the third regions 88 can, however, also be separated from one another deviate, the local wavelength of the third areas 88 at most one fifth of the local wavelength of the first areas Is 78. Because of the combination of the first areas 78 and third areas 88 the droplet formation, the size of the droplets and the injection of charge carriers be affected in these drops.
  • Figure 14 shows an embodiment in which the surface is structured such that second areas 86 and third areas 88 are combined with one another.
  • This second areas 86 and third areas 88 may be regular and be trained alternately.
  • Figure 15 shows another embodiment in which first areas 78, second areas 86 and third areas 88 are combined. In this way, the wetting of the Surface of the applicator roller 26 can be set specifically.
  • Figure 16 gives an overview of the possible surface structures and their combinations.
  • the top one Illustration shows that the top layer of the applicator roller first areas 78 with changed conductivity Has.
  • the liquid colorant is in the example below Figure 16 drawn as a continuous layer 77.
  • the example below shows the second areas 86 with changed surface energy, the cup-shaped are.
  • the example below shows the Surface structure with the third areas of a microscopic regular surface contour.
  • the underlying one Example shows a stochastically distributed surface contour with third areas 88.
  • the underlying another example shows a surface structure with a combination of first areas 78 and second areas 86.
  • the further example below shows a combination of first areas 78 of changed conductivity and third areas 88 with a microscopic Surface contour.
  • the penultimate example shows the Combination of second areas 86 and third areas 88.
  • the last example shows a surface structure with a combination of first areas 78, second areas 86 and third areas 88.
  • Figures 17 to 19 show concrete surface structures for an applicator roller.
  • 17 is on one metallic base body 90 a cover layer 76 with reduced Conductivity and a surface energy in Range from 30 to 50 mN / m with a polar portion larger equal to 5 mN / m, e.g. Ceramic applied.
  • This top layer 76 has a regular well structure, for example with a resolution of 1200 dpi.
  • the cups 84 are off a material with a lower surface energy than ceramics and with lower conductivity than ceramics, e.g. Teflon, filled up. Overall, there is a flat roller surface.
  • the surface of the filled cells has an area ratio of 60 to 90%, preferably 70 up to 80% of the total surface.
  • the liquid film 38 is split.
  • the applicator roller 26 only take the areas of the surface liquid who have increased surface energy. There these areas with increased surface energy from areas are separated with lower surface energy, an even droplet carpet is formed 48.
  • the drop size is due to the fineness of the structure determined from hydrophobic and hydrophilic areas. at With a resolution of 1200 dpi, drops of approx. 10 to 15 ⁇ m in diameter.
  • Figure 18 shows another example of the structuring the applicator roller surface.
  • a cover layer 76 with reduced conductivity e.g. Ceramic, with a thickness of 1 to 500 ⁇ m applied.
  • the base body 90 or optionally the cover layer 76 has a regular well structure structured with a resolution of at least 1200 dpi.
  • the Cups 84 are lower with a material Surface energy than ceramics and lower conductivity as ceramics, e.g. Teflon, filled up.
  • the cells 84 are not completely filled, so that there is a roll surface forms with raised islands 92.
  • the surface the filled cup has a surface area of 60 to 90% of the total surface.
  • Figure 19 shows a further embodiment of a Applicator.
  • an intermediate layer 76 is optionally equal to 5 mN / m reduced conductivity and a surface energy in the same area, e.g. Ceramic, with a thickness in the range from 1 to 500 ⁇ m applied.
  • the surface of the roller body 90 or optionally the intermediate layer 76 structured by a stochastic distribution of cells 84 with a grid spacing of 0.3 ⁇ m to 50 ⁇ m, preferably in the range from 0.3 ⁇ m to 20 ⁇ m.
  • a top layer 94 e.g.
  • the surface of the filled-in wells has an area ratio of preferably 60 to 90 % of the total surface. At the exposed tips 96 36 droplets form on contact with the feed roller 82 to form a droplet carpet 48.
  • the colorant image is thickened by physical and / or chemical processes, preferably by evaporation of the carrier liquid in the colorant. This effect is intensified by the hot air generator 28, to which the colored ink image is fed as a result of the rotational movement of the photoconductor drum 12.
  • the colorant image is first transferred from the surface of the photoconductor drum 12 to the surface of an intermediate carrier drum 14 which is in contact with the surface of the photoconductor drum 12.
  • the transmission takes place by mechanical contact and is preferably supported by a transfer printing voltage which is applied to the intermediate carrier drum 14.
  • the intermediate carrier drum 14 consists of an electrically highly conductive body, preferably made of metal, and has a coating with a defined electrical resistance, preferably in the range from 10 5 to 10 13 ⁇ cm.
  • a band can be provided as the intermediate carrier, which has a defined electrical resistance, preferably in the range from 10 5 to 10 13 ⁇ cm, and that of an electrically highly conductive element, which preferably consists of a metal, to the colored one Image on the latent image carrier, for example the photoconductor drum 12, is brought up.
  • This tape preferably carries an electrical potential on the surface, which supports the transfer of the liquid image from the latent image carrier to the intermediate carrier.
  • the electrical potential of the surface of the intermediate carrier is set by an auxiliary voltage which is applied directly to the intermediate carrier or to the electrically highly conductive element which leads the intermediate carrier surface to the colored image on the latent image carrier.
  • This auxiliary voltage can contain DC voltage components and AC voltage components.
  • the intermediate carrier for example the intermediate carrier drum 14
  • the following relation results with regard to the adhesive forces:
  • the cohesion of the colorant image is greater than the adhesion between intermediate carrier and colorant image;
  • the adhesion between the intermediate carrier and the colorant image greater than the adhesion between the surface of the latent image carrier and the colorant image.
  • Based on these The colorant image of the latent image carrier becomes adhesive force conditions transferred to the intermediate carrier.
  • Suitable means can be attached to the intermediate carrier through a dry stream of hot air, the viscosity of the transferred colorant image can be further increased. This ensures that the cohesion of the colorant image is high enough to be a complete To ensure transfer to the final image carrier 10. This also ensures that in the operating mode "Collection mode", which is explained in more detail below, the last colorant image generated is a lower one Cohesion than the previously collected colorant images having. In this way there is no retransmission of colorant on the surface of the photoconductor.
  • a hot air station 36 is provided on the surface of the intermediate carrier drum 14 acts. At this the surface of the intermediate carrier drum 14 in the direction of rotation P3 passed.
  • a cleaning station 30 or a cleaning station 34 On the circumference of the photoconductor drum 12 or the intermediate carrier drum 14 is a cleaning station 30 or a cleaning station 34 arranged. These cleaning stations 30, 34 are used to remove the remains of the after printing remaining colorant image. The structure of the Cleaning station 30 and 34 will be explained in more detail below. Furthermore, on the circumference of the photoconductor drum 12 after the cleaning station 30, a regeneration station 32 arranged on the surface of the photoconductor drum 12 defined surface properties and charge injection ratios generated.
  • a first operating mode different Color image separations one after the other on the latent image carrier, i.e. the photoconductor drum 12, generated and successively transferred directly to the final image carrier 10.
  • a third mode of operation provides that to implement a Multi-color printing several color separations in succession generated on the latent image carrier and on the intermediate carrier be overlaid.
  • the overlaid color image separations are transferred together from the intermediate carrier to the final image carrier 10 transferred.
  • a fourth operating mode there is an extract for each color image a printing unit with a latent image carrier and a Applicator element provided, each a color separation produce.
  • the different color separations are sequential transferred directly to the final image carrier 10 with a precise fit or first on an intermediate carrier, e.g. the intermediate carrier drum 14, transferred and from there to the final image carrier 10 transferred.
  • This operating mode is also called single-pass procedure called.
  • a fifth operating mode is characterized in that a single latent image carrier for realizing multi-color printing is provided, the several applicator elements, assigned for example by the type of applicator roller 26 are. Each applicator element creates a color image extract, the one on the final image carrier 10 directly or initially onto an intermediate carrier and from there onto the final image carrier 10 is transmitted. This mode is also Called multi-pass procedure.
  • An embodiment for the single pass method has up to five complete printing units, each with a character generator, a latent image carrier and at least one coloring station, and has a common one Subcarrier.
  • the multicolored image is in one single pass generated.
  • the partial color images form together on the intermediate carrier the mixed color image.
  • the cohesion of the individual Colorant images are on the respective latent image carrier set so that the cohesion of the first on the colorant image transferred to the intermediate carrier is higher as the following colorant image. For example can be done by a differently advanced The colorant images are dry become.
  • FIG 20 shows an embodiment for the cleaning station 30.
  • This cleaning station 30 has the task that that remained after the transfer of the colorant image Remains 101 of the colorant image from the surface the photoconductor drum 12 can be removed.
  • a brush roller 102 is used for this, whose brush 103 with the surface of the photoconductor drum 12 is in contact.
  • the brush roller 102 rotates in the direction of the rotary arrow P4 preferably in opposite directions to the movement the photoconductor drum 12 in the direction of P3.
  • the brush 103 is arranged such that the theoretical outer diameter the brush roller 102 into the surface of the photoconductor drum 12 dips. This ensures the defined Stress on the bristles and the compensation of Manufacturing tolerances.
  • the brush roller 102 removes residues 101 of the liquid colorant by mechanical displacement, supported by the adhesion between colorants and the brush hair and possibly by an electrostatic Support.
  • the basic body of the brush roller 102 is preferably made of metal to which one Voltage UR is applied to the advantageous electrostatic To achieve peeling effect. This voltage is UR a DC voltage superimposed by an AC voltage can be.
  • the brush 103 passes through after contact with the photoconductor drum 12 a bath 106 in a tub 100, which preferably carrier liquid of the colorant contains to the remains of colorant in this carrier liquid to solve. It is advantageously used for detachment the colorant residue from the brush 103 the contact area between brush and carrier fluid with ultrasonic energy an ultrasound source 107 is applied.
  • a suction device engages in the brush 103 104 a, the one on the brush 103 still sucks off adhering liquid residues. That in the tub 100 existing mixture of carrier liquid and residues Colorant can be processed and reused for the printing process become.
  • the cleaning station 30 shown in FIG. 20 removes residues 101 from the photoconductor drum 12.
  • An identical or Similar cleaning station can also be used for cleaning the surface of an intermediate carrier, for example the intermediate carrier drum 14 can be used.
  • the intermediate carrier drum 14 can be used.
  • Generally can remove such a cleaning station of paint residue on one commonly referred to as an image carrier Adhesive carrier on which a liquid colorant image has been applied.
  • the cleaning station can have a detaching roller included, which to the surface of the image carrier is pressed.
  • the release roller is preferably immersed in Bath with a carrier liquid. After going through the Bades can be another squeegee on the circumference of the peeling roller arranged to hold the liquid on the surface of the To strip the release roller.
  • the surface energy of the surface the release roller should be set such that between the colorant residue and the surface of the release roller there is higher adhesion than cohesion within the colorant residue.
  • the cohesion within the Colorant residue should increase the adhesion between the Colorant residue and the surface of the image carrier.
  • the cleaning station contains a cleaning fleece that is pressed onto the image carrier.
  • the cleaning fleece is considerably less Speed moves as the peripheral speed of the image carrier.
  • the cleaning fleece can be used as an endless belt be formed, which after contact with the Surface of the image carrier by means of a carrier liquid filled bathroom. The colorant is dissolved in this way and removed from the cleaning fleece.
  • the endless belt will applied with a doctor blade and preferably with ultrasound. After leaving the bath will be excess Carrier liquid removed from the endless belt, preferably with the help of a pair of nip rollers.
  • the cleaning fleece can be placed on a dispenser roll be rolled up, and is using a roller and a Saddle brought into contact with the surface of the image carrier. Then the cleaning fleece is placed on a Receiver roll wound up. The cleaning fleece is from the donor role gradually moves to the recipient role. Between two steps can be up to several thousand Sheets are printed.
  • the cleaning station contains this is a squeegee that is pressed against the image carrier is.
  • the image carrier is in the form of a ribbon, can be used as a counter bearing for the squeegee Rod may be provided.
  • the cleaning station contains a swimming pool facility, the one Spray with cleaning liquid onto the surface of the Image carrier judges.
  • a cleaning liquid is preferred the carrier liquid of the colorant used.
  • Another variant of the cleaning station contains one Roller bath facility using a roller cleaning fluid brings to the surface of the image carrier.
  • This cleaning liquid preferably the carrier liquid of the colorant, dissolves the colorant residues with the roll rotation can be removed.
  • the roller then acts on a doctor blade, which is the dissolved liquid Colorant strips off.
  • Another variant of the cleaning station contains a Airknife. This displaces the liquid colorant from to cleaning image carrier. The displaced colorant residues can be collected, processed and for the printing process be reused.
  • a cleaning station contains a suction device that contains the liquid colorant residue aspirated from the surface of the image carrier.
  • the Extracted exhaust air can be filtered and the liquid colorant be deposited, which is preferably in the further Printing process is reused.
  • a cleaning liquid to the image carrier can optionally be seen in the direction of movement of the image carrier arranged in front of the cleaning station 30 be (not shown) that on the surface of the Applying a cleaning liquid to the image carrier.
  • a scoop roller can be provided; alternative a section of the image carrier can be a bath with cleaning liquid run through. It is advantageous if as a cleaning liquid the carrier liquid of the colorant is used. It is advantageous if the contact point between cleaning liquid and image carrier with ultrasonic energy is acted upon.
  • Figure 1 is in the embodiment shown in Direction of rotation of the photoconductor drum 12 seen after the Cleaning station 30 arranged a regeneration station 32. While the cleaning station 30 is a continuous ensures mechanical cleaning, the regeneration station is used 32 the setting and the permanent warranty defined process conditions, especially regarding the surface properties, such as the surface energy of the latent image carrier, the surface energy ratio between the surface of the latent image carrier, the liquid colorant and possibly the surface of the intermediate carrier, as well as the surface roughness, i.e. the microscopic structure of the surface.
  • the regeneration station is used to set defined Process conditions with regard to the electrical properties on the surface of the latent image carrier, for example in terms of charge injection ratios and on the surface resistance.
  • the Regeneration station fixes the surface energy, which is the wettability the surface with the liquid colorant controls.
  • the regeneration station carries this to the surface of the image carrier, which is an intermediate carrier or a Can be a latent image carrier, a surface energy influencing substance, preferably surfactant solutions, especially non-ionic surfactants dissolved in water.
  • This substance can, for example, with a layer thickness of less than 0.3 ⁇ m applied to the surface completely wetted, preferably in a time less than 5 ms.
  • the regeneration station can be a corona device contain a corona with an alternating voltage in the range of 1 to 20 kVss (measured from peak to Peak) at a frequency in the range of 1 to 10 kHz Has.
  • This corona device can alternatively be applied the substance can be used or in combination with the substance.
  • cleaning and Regeneration combined in a single operation. It for example, the pool cleaning or a Roller bath cleaning used.
  • the cleaning liquid this becomes a substance that controls the surface energy, preferably a surfactant solution is added.
  • With the Cleaning liquid will then apply this substance to the Transfer image carrier. Excess cleaning fluid can be removed again, such residues one Reprocessing can be fed.
  • the electrical Field distribution on the surface of the photoconductor is at development using the transferring liquid Colorants made visible. Cleaning the top one Layer of photoconductor that is in contact with the colorant comes to the peculiarities of the liquid colorant be adjusted.
  • upper insulating cover layer of the photoconductor In addition to cleaning this surface and the production of a defined state of charge upper insulating cover layer of the photoconductor must also the surface energy state of this top layer after each Dye transfer change restored or be preserved.
  • the material of the upper insulating The top layer of the photoconductor must accordingly be used aqueous colorant.
  • For coloring the surface of the photoconductor must have the surface energy ratios to be such that in those to be colored Latent image surfaces the carrier liquid with the Colorant sticks to the surface. At least it has to this liability condition for the solids content of the colorant be valid. In the areas not to be colored Surface of the photoconductor must have the electrical repulsion effect predominate so that no liquid in contact with the insulating surface of the photoconductor comes.
  • a variant is that because of the stability of the electric field over the insulating cover layer of the Photoconductor also a permanent introduction of the colorant containing liquid to this insulating layer can be made, the polarity of the fixed Colorant particles in the liquid should be such must have these particles through the electric field in the areas to be colored. Not in the Areas to be colored is the electrical field direction vice versa so that the charged solid colorant particles be repelled.
  • An imagewise coloring of the top layer of the photoconductor can also be achieved in that the to be colored Areas due to the combined effect of the surface energy relationship between the insulating cover layer and the liquid and electric field relative well and the areas not to be colored because of the reverse Field direction are relatively poorly wetted.
  • This type of coloring or the combination with the deposit of the charged solid colorant particles especially for the development process at high speed.
  • the liquid layer very thin and the concentration of solid Colorant particles can be relatively high. The largest possible Particle charge is for high speed development advantageous.
  • this photoconductive layer with a thin insulating Be provided top layer.
  • This top layer will chosen so that they meet the requirements placed on the Wettability and other surface properties, such as e.g. the charge injection property, for inclusion and delivering a liquid colorant.
  • FIGS. 21 to 26 show photo-dielectric imaging processes explained.
  • Can be used for latent image generation a photo-dielectric process ( Figures 21 and 22) is used in which the emergence of the latent image through an electrical field in the photoconductor is controlled.
  • Farther can be a charging current controlled for latent image generation Process can be used ( Figures 23 to 26).
  • FIG. which is also called Nakamura Process 1.
  • the in the following photoconductor have each shown a lower conductive layer 110, a middle photosensitive Layer 112 and an upper insulating cover layer 114.
  • This cover layer 114 determines the surface energy state, the electrical surface resistance and the charge injection properties of the photoconductor.
  • the cover layer 114 itself influences the electrophotographic Process for generating the latent image is not essential.
  • the layer system of the photoconductor in one first step the layer system of the photoconductor first evenly charged with a polarity, being by Charge injections from the lower, conductive Layer 110 in the photoconductor layer 112 and / or through simultaneous even exposure (not shown) the creation of an electric field in the photoconductor layer 112 is prevented. Then that will Layer system with the opposite polarity reloaded, with an electric field in the photoconductor layer 112 arises (second step). In a third step the layer system is exposed imagewise, the latent image arises.
  • FIG. 21 shows typical potential relationships entered.
  • FIG. 22 relates to a photo-dielectric imaging process, which is also called the Hall process.
  • the first step is the layer system of the photoconductor evenly charged with a polarity, where both in the photoconductor layer 112 and in the Cover layer 114 builds up an electric field. Subsequently the layer system is exposed imagewise (second Step). In exposed areas, the electrical Field degraded in photoconductor layer 112 while it remains in unexposed areas.
  • the third step is to recharge the battery evenly with the same polarity as in the first step. Subsequently there is an even surface exposure, in all areas of the photoconductor layer 112 electrical field is reduced and the latent image is formed (fourth step). 22 are typical again Potential relationships entered.
  • Figure 23 shows a photo-electric imaging process. also known as the Katsuragawa process, a charge current controlled for latent image generation Process is used.
  • a first step it will Layer system of the photoconductor initially with one polarity evenly charged, by charge injection from the lower conductive layer 110 into the photoconductor layer 112 and / or by simultaneous even exposure (not shown) the emergence of an electrical Field in the photoconductor layer 112 is prevented.
  • the layer system becomes visual exposed and at the same time with opposite polarity reloaded for charging in the first step, being in exposed Areas the emergence of an electric field is prevented in the photoconductor layer 112. In unexposed An electrical field is created in the areas Photoconductor layer 112.
  • FIG. 1 Another charge current controlled imaging process is shown in FIG described, which is called the Canon NP process becomes.
  • a first step the layer system of the photoconductor first with one polarity even charged, whereby by charge injection the lower conductive layer 110 into the photoconductor layer 112 and / or by simultaneous even exposure (not shown) the emergence of an electrical Field in the photoconductor layer 112 is prevented.
  • the layer system is then exposed imagewise and at the same time, preferably using an AC corona, unload, the in exposed areas Creation of an electric field in the photoconductor layer 112 is prevented. In unexposed areas an electrical field is created in the photoconductor layer 112 (second step). In a third step this will be Layer system evenly exposed, the latent image arises. 24 shows typical potential relationships again entered.
  • FIG. 25 describes a charging current-controlled imaging process, which is called Nakamura Process 3.
  • a first step the layer system becomes even charged with one polarity (in the example according to FIG. 25 the positive polarity was chosen) and at the same time exposed imagewise. This is done in exposed areas the creation of an electric field in the photoconductor layer 112 prevents while in unexposed areas both in the photoconductor layer 112 and in the Cover layer 114 creates a slightly smaller electric field.
  • a second step uniform charge reversal with opposite polarity Charging in the first step.
  • the surface potential is then in the first step exposed and unexposed Areas of the same size, in the example according to FIG. 25 approximately -500 Volt.
  • the entire layer system creates the latent image. Typical potential relationships are in again of Figure 25 entered.
  • FIG. 26 shows a charging current-controlled image generation process, which is called the Simac process.
  • the layer system becomes even with one step Polarity charged (positive in the example according to FIG. 26) and at the same time exposed imagewise. In exposed areas is the creation of an electric field prevented in the photoconductor layer 112 while in unexposed areas in both the photoconductor layer 112 and a somewhat smaller one in the cover layer 114 electric field arises.
  • the latent image taking the electric field disappears in all areas of the photoconductor layer.
  • Typical potential relationships are also shown in FIG entered.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Applikatorelement und ein Verfahren zum elektrografischen Drucken oder Kopieren unter Verwendung flüssiger Farbmittel.The invention relates to an applicator element and a method for electrographic printing or copying under Use of liquid colorants.

Bekannte Einrichtungen zum elektrografischen Drucken oder Kopieren benutzen einen Prozeß, bei dem Trockentoner auf das Latentbild eines Latentbild-Trägers, beispielsweise eines Fotoleiters, aufgetragen wird. Ein derartiger Trokkentoner führt zu relativ dicken Tonerschichten, da die Tonerpartikel eine relativ große Partikelgröße haben und für eine ausreichende Farbdeckung mehrere Tonerpartikel übereinander angelagert werden müssen. Die auf das Latentbild aufgebrachte Trockentonerschicht muß fixiert werden, wozu eine relativ hohe Energie aufzuwenden ist. Diese hohe Energie führt zu einer starken Beanspruchung des Endbildträgers, vorzugsweise Papier, infolge der Fixierung durch Hitze und/oder Druck.Known devices for electrographic printing or Copying uses a process in which dry toner runs on the latent image of a latent image carrier, for example a photoconductor is applied. Such a dry toner leads to relatively thick layers of toner because the Toner particles have a relatively large particle size and several toner particles for sufficient color coverage must be superimposed. The on the latent image applied dry toner layer must be fixed, which requires a relatively high energy. This high Energy leads to a high strain on the final image carrier, preferably paper, due to fixation by heat and / or pressure.

Bisher verwendete Flüssigtoner enthalten eine Trägerflüssigkeit, die geruchbehaftet und brennbar ist. Der mit Flüssigtoner beaufschlagte Endbildträger ist häufig ebenfalls geruchbehaftet. Bei der Anwendung von Flüssigtoner wird dieser in Kontakt mit dem Latentbild-Träger gebracht.Liquid toners used so far contain a carrier liquid, which is odorless and flammable. The one with Final image carrier loaded with liquid toner is often also odorous. When using liquid toner it is brought into contact with the latent image carrier.

Aus der US-A-5,943,535 ist es bekannt, einen auf Wasserbasis arbeitenden Flüssigtoner zu verwenden, der in Kontakt mit einem Latentbild-Träger gebracht wird. Aufgrund des leitfähigen Flüssigtoners ergibt sich auf dem Latentbild-Träger ein Niederschlag entsprechend dem elektrostatischen Ladungsbild.From US-A-5,943,535 it is known to be a water based working liquid toner to use that in contact brought with a latent image carrier. Because of the Conductive liquid toner results on the latent image carrier a precipitation corresponding to the electrostatic Charge image.

Weiterhin ist noch auf konventionelle Druckverfahren, wie beispielsweise den Offsetdruck, zu verweisen, die flüssige Farbmittel verwenden. Bei diesen konventionellen Druckverfahren ist die Druckform nicht variabel, so daß ein wirtschaftlicher Druck von kleinen Auflagen nicht möglich ist.Furthermore, conventional printing processes such as for example offset printing, to refer to the liquid Use colorants. With these conventional printing processes the printing form is not variable, so that an economical Printing short runs is not possible.

Aus der DE-A-30 00 019 ist eine Einrichtung für einen Flüssigentwickler bekannt. Auf einen Endbild-Träger wird ein latentes Bild, beispielsweise ein Potentialmuster, erzeugt. Ein Applikatorelement trägt eine Flüssigkeitsschicht. Zwischen der Flüssigkeitsschicht und dem Endbildträger wird ein Luftspalt bestimmter Luftspaltbreite eingestellt. Flüssigkeitselemente von der Flüssigkeitsschicht werden aufgrund des elektrischen. Potentials auf dem Endbild-Träger auf dessen Oberfläche transferiert.DE-A-30 00 019 describes a device for one Liquid developer known. On a final image carrier generates a latent image, for example a potential pattern. An applicator element carries a layer of liquid. Between the liquid layer and the final image carrier becomes an air gap of a certain air gap width set. Liquid elements from the liquid layer are due to the electrical. Potential transferred to the surface of the final image carrier.

Aus der US-A-4,982,692 ist ein Verfahren zum Drucken bekannt, das mit einem Flüssigkeitsentwickler arbeitet. Tröpfchen einer Flüssigkeitsschicht auf einem Applikatorelement werden unter der Wirkung eines elektrostatischen Kraftfeldes auf die Oberfläche eines Latentbild-Trägers transferiert.A method for printing is known from US-A-4,982,692, that works with a liquid developer. Droplets of a layer of liquid on an applicator element are under the action of an electrostatic Force field on the surface of a latent image carrier transferred.

Weiterhin ist aus der US-A-5,622,805 ein Verfahren mit einem Flüssigkeitsentwickler bekannt, bei dem Tröpfchen auf einer Applikatorwalze unter dem Einfluß eines elektrostatischen Feldes auf die Oberfläche eines Latentbild-Trägers transferiert werden.Furthermore, from US-A-5,622,805 a method with a Liquid developer known to drop on an applicator roller under the influence of an electrostatic Field on the surface of a latent image carrier be transferred.

In US-A-4,942,475 und US-A-3,830,199 sind Flüssig-Entwicklersysteme beschrieben, bei denen eine Applikatorwalze eine Flüssigkeitsschicht trägt. Die Oberfläche der Applikatorwalze enthält eine Vielzahl von Ausnehmungen, in denen der Flüssigentwickler aufgenommen ist.In US-A-4,942,475 and US-A-3,830,199 are liquid developer systems described in which an applicator roller carries a layer of liquid. The surface of the applicator roller contains a variety of recesses in which the liquid developer has been added.

Aus der JP 10-18037 A mit Abstract ist ein bilderzeugendes Verfahren bekannt, bei dem eine Kontaktfläche einen Carbonfilm aufweist. Dieser Carbonfilm besteht aus DLC-Material, das durch ein Plasma-CVD-Verfahren erzeugt wird.From JP 10-18037 A with abstract is an image-generating Method known in which a contact surface is a carbon film having. This carbon film is made of DLC material, which is generated by a plasma CVD process.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Applikatorelement und ein Verfahren, insbesondere zum elektrografischen Drucken oder Kopieren, anzugeben, welches die Anwendung eines flüssigen Farbmittels gestattet.It is an object of the invention, an applicator element and a method, in particular for electrographic printing or copying to indicate which application of a liquid colorant allowed.

Diese Aufgabe wird für ein Applikatorelement durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This task is performed for an applicator element by the Features of claim 1 solved. Advantageous further training the invention are specified in the dependent claims.

Bevorzugt wird das Applikatorelement nach der Erfindung in einem Drucker oder Kopierer eingesetzt. In diesem wird in einer Einfärbestation flüssiges Farbmittel derart aufbereitet, daß auf dem Applikatorelement eine pro Zeit und pro Fläche konstante Flüssigkeitsmenge in Form einer Flüssigkeitsschicht vorhanden ist. Auf diesem Applikatorelement, vorzugsweise ein Band oder eine Walze, wird der Flüssigkeitsfilm in den Wirkungsbereich des Potentialmusters gefördert, dessen Potential entsprechend einem zu druckenden Bildmuster verteilt ist. Vorzugsweise entspricht das Potentialmuster einem elektrostatischen Ladungsbild. Das Potentialmuster wurde zuvor durch geeignete Mittel auf dem Latentbild-Träger erzeugt, beispielsweise durch elektrostatisches Aufladen und Belichten eines Fotoleiters. Zwischen der Oberfläche der Flüssigkeitsschicht und dem Latentbild-Träger mit dem Potentialmuster existiert ein Luftspalt. Zwischen der Oberfläche des Applikatorelements und den Bildstellen des Potentialmusters auf dem Latentbild-Träger ergibt sich ein Potentialkontrast, beispielsweise unterstützt durch Anlegen einer Spannung an das Applikatorelement. Abschnitte der Flüssigkeitsschicht werden dann partiell von dem Applikatorelement abgelöst und springen in kleinen Tröpfchen oder transferieren durch Verformung von Tröpfchen entsprechend den Feldlinien auf die Oberfläche des Latentbild-Trägers und färben das Latentbild zum Farbmittelbild ein. Dieses Farbmittelbild kann danach direkt auf den Endbildträger, beispielsweise Papier, übertragen werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß das Farbmittelbild vom Latentbild-Träger zunächst auf einen Zwischenträger übertragen und von dort auf den Endbildträger übertragen wird.The applicator element according to the invention is preferred in a printer or copier. In this is in prepared a coloring station liquid colorant in such a way that on the applicator element one per time and constant amount of liquid per area in the form of a liquid layer is available. On this applicator element, preferably a belt or a roller, the Liquid film in the area of effect of the potential pattern promoted, its potential according to one printing pattern is distributed. Preferably corresponds the potential pattern of an electrostatic charge image. The potential pattern was previously determined by suitable ones Generated means on the latent image carrier, for example by electrostatically charging and exposing a photoconductor. Between the surface of the liquid layer and the latent image carrier with the potential pattern exists an air gap. Between the surface of the applicator element and the image points of the potential pattern the latent image carrier has a potential contrast, for example, supported by applying a voltage to the applicator element. Sections of the liquid layer are then partially detached from the applicator element and jump in small droplets or transfer through Deformation of droplets according to the field lines the surface of the latent image carrier and color the latent image to the colorant image. This colorant image can then directly on the final image carrier, for example Paper. Another option is there in that the colorant image from the latent image carrier initially transferred to an intermediate carrier and from there is transferred to the final image carrier.

Bei der Erfindung wird ein flüssiges Farbmittel, vorzugsweise mit einem Feststoffgehalt von 20 % oder höher, verwendet. Dieses flüssige Farbmittel enthält eine Trägerflüssigkeit, die vorzugsweise geruchlos, nicht brennbar, gut umweltverträglich und nicht toxisch ist. Vorzugsweise wird als Trägerflüssigkeit Wasser verwendet.In the invention, a liquid colorant is preferred with a solids content of 20% or higher. This liquid colorant contains a carrier liquid, which are preferably odorless, non-flammable, is good for the environment and is not toxic. Preferably water is used as the carrier liquid.

Die Verwendung eines flüssigen Farbmittels hat den Vorteil, daß es in einem Vorratsbehälter leicht aufbewahrt werden kann und in diesem Vorratsbehälter und in den zugehörigen Transportleitungen keine Entmischung, keine Phasenseparation und keine irreversiblen Antrocknungen auftreten. Durch Zugabe von Trägerflüssigkeit läßt sich die Feststoffkonzentration bzw. die Farbmittelkonzentration leicht ändern. Das flüssige Farbmittel kann so zugeführt werden, daß ein Farbmittelkonzentrat und die Trägerflüssigkeit getrennt voneinander aufbewahrt und transportiert werden. The use of a liquid colorant has the advantage that it is easily kept in a storage container can and in this storage container and in the associated Transport lines no segregation, no phase separation and no irreversible drying occurs. By adding carrier liquid, the Solids concentration or the colorant concentration easily change. The liquid colorant can thus be supplied that a colorant concentrate and the carrier liquid stored and transported separately become.

Aufgrund der Injektion einer definierten Überschußladung in die zu transferierenden Tröpfchen beim Ablösen dieser Tröpfchen von dem Applikatorelement wird eine unbeabsichtigte Hintergrund-Einfärbung vermieden.Due to the injection of a defined excess charge into the droplets to be transferred when detaching them Droplets from the applicator element become an unintended one Avoid background coloring.

Zwischen der Oberfläche des Applikatorelements und der Oberfläche des Latentbild-Trägers ist ein Luftspalt vorhanden, der vom flüssigen Farbmittel überwunden wird. Diese Einfärbung des Potentialmusters auf dem Latentbild-Träger über einen Luftspalt hinweg hat den Vorteil, daß kein Verschleiß am Latentbild-Träger stattfindet bzw. ein Verschluß zumindest minimiert wird. Beim Überwinden des Luftspaltes werden die Tröpfchen entsprechend dem Potentialmuster fokussiert, wodurch sich eine scharfe Linienbildung ergibt. Das flüssige Farbmittelbild richtet sich entsprechend dem Potentialmuster selbsttätig aus, was insbesondere eine klare Definition der Bildkanten ermöglicht.Between the surface of the applicator element and the There is an air gap on the surface of the latent image carrier, which is overcome by the liquid colorant. This coloring of the potential pattern on the latent image carrier over an air gap has the advantage that there is no wear on the latent image carrier Closure is at least minimized. When overcoming the Air droplets become the droplets according to the potential pattern focused, creating a sharp line results. The liquid colorant image is aligned automatically according to the potential pattern, which in particular allows a clear definition of the image edges.

Die Verwendung eines flüssigen Farbmittels hat weiterhin den Vorteil, daß relativ dünne Farbschichten auf dem Endbildträger erzeugt werden können. Auf diese Weise ist der Farbmittelverbrauch gering und es lassen sich hohe Druckgeschwindigkeiten erzielen. Auch im Hinblick auf die Fixierung des Farbmittelbildes auf dem Endbildträger ergeben sich Vorteile. Die aufzuwendende Energie kann verringert und die Bearbeitungsgeschwindigkeit erhöht sein.The use of a liquid colorant has continued the advantage that relatively thin layers of paint on the final image carrier can be generated. In this way it is Colorant consumption low and high printing speeds achieve. Also in terms of fixation of the colorant image on the final image support yourself advantages. The energy to be used can be reduced and the processing speed can be increased.

Das Potentialmuster auf dem Latentbild-Träger ist vorzugsweise als elektrostatisches Ladungsbild ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, ein Potentialmuster in Form von Magnetfeldlinien zu erzeugen. In diesem Falle sollte das flüssige Farbmittel magnetisch beeinflußbare Trägerpartikel enthalten, die bewirken, daß Farbmittel auf dem Latentbild-Träger unter Überwindung des Luftspaltes transferiert werden und das Latentbild einfärben. Mit der Bezeichnung "elektrografisches Drucken oder Kopieren" wird ausgedrückt, daß eine Vielzahl von elektrisch arbeitenden Verfahren einsetzbar sind, mit denen ein Latentbild auf einem Latentbildträger erzeugt werden kann.The potential pattern on the latent image carrier is preferred designed as an electrostatic charge image. It However, it is also possible to create a potential pattern in the form of Generate magnetic field lines. In this case, it should liquid colorants magnetically influenceable carrier particles contain, which cause colorants on the latent image carrier transferred while overcoming the air gap and color the latent image. With the label "electrographic printing or copying" will expressed that a variety of electrical working Processes can be used with which a latent image is applied a latent image carrier can be generated.

Gemäß einem Auführungsbeispiel der Erfindung ist im Luftspalt ein alternierendes Kraftfeld vorhanden, das auf die Flüssigkeitsschicht einwirkt. Als alternierendes Kraftfeld kann ein elektrisches Wechselfeld und/oder ein magnetisches Wechselfeld und/oder ein akkustisches Wechselfeld, insbesondere ein Ultraschallfeld verwendet werden. Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß ein derartiges Wechselfeld vorteilhaft ist, um feine Druckstrukturen zu erzeugen. Das alternierende Kraftfeld unterstützt die Ausformung von Tröpfchen in der Flüssigkeitsschicht oder die Ausformung von kleinen Kanälen zwischen der Flüssigkeitsschicht und der Oberfläche des Latentbild-Trägers.According to an exemplary embodiment of the invention An alternating force field exists on the air gap the liquid layer acts. As an alternating one Force field can be an alternating electric field and / or a alternating magnetic field and / or alternating acoustic field, in particular an ultrasound field can be used. It has been shown in practice that such a Alternating field is advantageous to fine print structures too produce. The alternating force field supports the formation of droplets in the liquid layer or the Formation of small channels between the liquid layer and the surface of the latent image carrier.

Vorteilhafterweise hat das jeweilige Wechselfeld eine Frequenz größer gleich 200 Hz, insbesondere eine Frequenz von 1 kHz bis 20 kHz, vorzugsweise eine Frequenz von 1 kHz bis 5 kHz. Bei den angegebenen Frequenzen läßt sich ein günstiges Druckergebnis erzielen.The respective alternating field advantageously has a frequency Greater than or equal to 200 Hz, in particular a frequency of 1 kHz to 20 kHz, preferably a frequency of 1 kHz to 5 kHz. At the specified frequencies, a cheap one Get the print result.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Spaltbreite des Luftspalts abhängig von der Druckpunktauflösung eingestellt. Als Druckpunktauflösung wird üblicherweise das Maß dpi verwendet, d.h. "dots-per-inch". Vorzugsweise wird die Spaltbreite so eingestellt, daß sie das 2-Fache bis 20-Fache des Abstandes der Bildpunkte bei einer vorbestimmten Druckpunktauflösung beträgt, insbesondere das 5-Fache bis 10-Fache des Abstandes. Bei einer Druckpunktauflösung von dpi = 600 ist der Abstand zwischen zwei Bildpunkten 42 µm. Eine günstige Spaltbreite des Luftspaltes liegt dann bei ca. 200 µm.According to an embodiment of the invention, the Gap width of the air gap depends on the pressure point resolution set. As a pressure point resolution is usually uses the measure dpi, i.e. "Dots-per-inch." Preferably the gap width is set so that it 2 times to 20 times the distance between the pixels in one predetermined pressure point resolution, in particular 5 times to 10 times the distance. At a Pressure point resolution of dpi = 600 is the distance between two pixels 42 µm. A favorable gap width of the The air gap is then around 200 µm.

Eine besondere Bedeutung für ein gutes Druckergebnis kommt der Oberflächenspannung und der Viskosität der Flüssigkeitsschicht zu. Es werden zwei Ausführungsbeispiele A und B mit unterschiedlichen Schwerpunkten der Parameter vorgestellt. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel A wird eine relativ niedrige Oberflächenspannung und eine relativ niedrige Viskosität gewählt. Typischerweise liegt die Oberflächenspannung im Bereich von 20 bsi 45 mN/m, insbesondere im Bereich von 25 bis 35 mN/m. Die zugehörige Viskosität wird im Bereich von 0,8 bis 50 mPa·s, insbesondere im Bereich 3 bis 30 mPa·s eingestellt. Durch die genannten Werte der Oberflächenspannung und der Viskosität wird die erforderliche Energie minimiert, die zur Ausbildung von Flüssigkeitskanälen zwischen der Flüssigkeitsschicht auf der Applikatoroberfläche und der Oberfläche des Latentbild-Trägers benötigt wird. Gleichzeitig wird durch die eingestellte Oberflächenenergie verhindert, daß sich die Flüssigkeit dauerhaft an nicht einzufärbenden Bildstellen des Latentbild-Trägers ablagert.A special meaning comes for a good printing result the surface tension and the viscosity of the liquid layer to. There are two embodiments A and B presented with different focal points of the parameters. In the first embodiment A becomes relative low surface tension and a relatively low Viscosity selected. The surface tension is typically in the range of 20 to 45 mN / m, in particular in the range of 25 to 35 mN / m. The associated viscosity is in the range of 0.8 to 50 mPa · s, especially in the range 3 to 30 mPa · s set. Through the above The values of the surface tension and the viscosity are the minimizes the energy required to train Liquid channels between the liquid layer the applicator surface and the surface of the latent image carrier is needed. At the same time, the set surface energy prevents the Liquid permanently at areas of the image that are not to be colored of the latent image carrier.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel B wird für die Flüssigkeit eine relativ hohe Oberflächenspannung und eine daran angepaßte Viskosität verwendet. Die Oberflächenspannung liegt für dieses Beispiel im Bereich von 50 bis 80 mN/m, vorzugsweise im Bereich von 55 bis 70 mN/m. Die Viskosität hat einen Wert im Bereich von 0,8 bis 300 mPa·s. Bei den gewählten Werten der Oberflächenspannung und der Viskosität der Flüssigkeit bilden sich auf der Oberfläche des Applikators leicht ablösbare Flüssigkeitstropfen. Diese Tropfen haften aufgrund der hohen Oberflächenspannung der Flüssigkeit nicht an Bildstellen auf dem Latentbild-Träger an, die nicht einzufärben sind. Durch die Anpassung der Viskosität ergibt sich für die Tropfen die Eigenschaft, daß es bei Zusammenstößen zwischen Tropfen, einem Tropfen und der Oberfläche des Latentbild-Trägers oder Tropfen und Applikatoroberfläche überwiegend zu elastischen Verformungen der Tropfen kommt; eine Agglomeration der Tropfen oder eine Benetzung der Oberfläche des Latentbild-Trägers an Bildstellen, die nicht einzufärben sind, wird dadurch vermieden.In the second embodiment, B is for the liquid a relatively high surface tension and a adjusted viscosity used. The surface tension is in the range of 50 to 80 for this example mN / m, preferably in the range from 55 to 70 mN / m. The viscosity has a value in the range of 0.8 to 300 mPa · s. With the selected values of surface tension and The viscosity of the liquid is formed on the surface easily removable liquid drops on the applicator. These drops stick due to the high surface tension the liquid does not appear on image areas on the latent image carrier that are not to be colored. By customization the viscosity gives the property of the drops, that in collisions between drops, a Drops and the surface of the latent image carrier or Drops and applicator surface mostly too elastic Deformation of the drops is coming; an agglomeration the drop or wetting of the surface of the latent image carrier in areas of the image that are not to be colored, is avoided.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Bereitstellen einer Schicht eines flüssigen Farbmittels, insbesondere zum elektrografischen Drucken oder Kopieren, angegeben.According to another aspect of the invention, a method to provide a layer of a liquid colorant, especially for electrographic printing or Copy, specified.

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

Figur 1
schematisch den Aufbau einer Drukkeinrichtung, die mit flüssigem Farbmittel arbeitet,
Figur 2
eine Einfärbestation mit einer Applikatorwalze für die Bereitstellung einer dünnen Flüssigkeitsschicht,
Figur 3
das Prinzip des Übertragens von Tröpfchen von der Flüssigkeitsschicht auf dem Applikatorelement auf die Oberfläche des Latentbild-Trägers,
Figur 4
ein Beispiel für den Aufbau der Oberfläche des Applikatorelements, wobei sich ein Tröpfchen-Teppich an der Oberfläche ausbildet,
Figur 5
die Ausrichtung des flüssigen Farbmittels auf der Oberfläche des Latentbild-Trägers entsprechend einem Ladungsbild,
Figur 6
eine alternative Ausführungsform für eine Einfärbstation,
Figur 7
die Oberfläche einer Applikatorwalze mit kontinuierlichen Eigenschaften und der Ausbildung einer gleichmäßigen Flüssigkeitsschicht,
Figur 8
eine Deckschicht einer Applikatorwalze mit ersten Bereichen erhöhter elektrischer Leitfähigkeit,
Figur 9
eine Deckschicht einer Applikatorwalze mit zweiten Bereichen geänderter Oberflächenenergie,
Figur 10
eine Deckschicht einer Applikatorwalze mit dritten Bereichen mikroskopischer Erhebungen,
Figur 11
stochastisch verteilte mikroskopische Erhebungen,
Figur 12
eine Deckschicht mit einer Kombination erster Bereiche und zweiter Bereiche,
Figur 13
eine Kombination von ersten Bereichen und dritten Bereichen,
Figur 14
eine Deckschicht einer Applikatorwalze, auf der zweite Bereiche und dritte Bereiche miteinander kombiniert sind,
Figur 15
eine Deckschicht, bei der erste Bereiche, zweite Bereiche und dritte Bereiche miteinander kombiniert sind,
Figur 16
eine Übersicht über mögliche Oberflächenstrukturierungen und deren Kombinationen,
Figur 17
die Oberflächenstruktur einer Applikatorwalze mit einer regelmäßigen Näpfchenstruktur,
Figur 18
eine Applikatorwalzenoberfläche mit einer Näpfchenstruktur und erhabenen Inseln,
Figur 19
eine Oberflächenstruktur mit einer stochastischen Verteilung von Näpfchen und mit freiliegenden Spitzen mikroskopischer Erhebungen,
Figur 20
ein Ausführungsbeispiel einer Reinigungsstation,
Figuren 21 bis 26
verschiedene fotodielektrische Bilderzeugungsprozesse zum Erzeugen eines latenten Bildes.
Embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing. It shows:
Figure 1
schematically the structure of a printing device that works with liquid colorant,
Figure 2
a coloring station with an applicator roller for providing a thin layer of liquid,
Figure 3
the principle of transferring droplets from the liquid layer on the applicator element to the surface of the latent image carrier,
Figure 4
an example of the structure of the surface of the applicator element, a droplet carpet being formed on the surface,
Figure 5
the alignment of the liquid colorant on the surface of the latent image carrier in accordance with a charge image,
Figure 6
an alternative embodiment for a coloring station,
Figure 7
the surface of an applicator roller with continuous properties and the formation of a uniform liquid layer,
Figure 8
a cover layer of an applicator roller with first areas of increased electrical conductivity,
Figure 9
a cover layer of an applicator roller with second areas of changed surface energy,
Figure 10
a cover layer of an applicator roller with third areas of microscopic elevations,
Figure 11
stochastically distributed microscopic surveys,
Figure 12
a top layer with a combination of first areas and second areas,
Figure 13
a combination of first areas and third areas,
Figure 14
a cover layer of an applicator roller, on which second areas and third areas are combined with one another,
Figure 15
a cover layer in which first areas, second areas and third areas are combined with one another,
Figure 16
an overview of possible surface structures and their combinations,
Figure 17
the surface structure of an applicator roller with a regular well structure,
Figure 18
an applicator roller surface with a well structure and raised islands,
Figure 19
a surface structure with a stochastic distribution of cells and with exposed tips of microscopic elevations,
Figure 20
an embodiment of a cleaning station,
Figures 21 to 26
Various photo-dielectric imaging processes for creating a latent image.

Figur 1 zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Druckeinrichtung, die einen Endbildträger 10, beispielsweise Papier, bedruckt. Der Endbildträger 10 wird in Richtung des Pfeiles P1 bewegt. Die Druckeinrichtung umfaßt eine Fotoleitertrommel 12, die sich in Richtung des Pfeiles P2 dreht. Ein auf der Fotoleitertrommel 12 aufgetragenes Farbmittelbild wird auf eine Zwischenträgertrommel 14 übertragen, die in Berührung mit der Fotoleitertrommel 12 steht. Die Zwischenträgertrommel 14 dreht sich in Richtung des Pfeiles P3 und überträgt das Farbmittelbild unterstützt durch ein Umladekorotron 16 auf die untere Seite des Endbildträgers 10.Figure 1 shows an embodiment of the invention Printing device having an end image carrier 10, for example Paper, printed. The final image carrier 10 is in the direction of arrow P1 moves. The printing device comprises a photoconductor drum 12, which is in the direction of the arrow P2 turns. One applied to the photoconductor drum 12 Colorant image is placed on an intermediate carrier drum 14 transferred in contact with the photoconductor drum 12 stands. The intermediate carrier drum 14 rotates in the direction the arrow P3 and transfers the colorant image supports through a reloading corotron 16 to the lower side of the final image carrier 10.

Am Umfang der Fotoleitertrommel 12 ist eine Belichtungsstation 18, ein Korotron 20, eine Lichtquelle 22 zum Erzeugen eines latenten Bildes auf der Fotoleitertrommel 12, eine Einfärbestation 24 mit einer Applikatorwalze 26, ein Heißlufterzeuger 28, eine Reinigungsstation 30 und eine Regenerationsstation 32 angeordnet. Die Funktionen dieser Aggregate 18 bis 32 werden weiter unten näher erläutert.An exposure station is located on the circumference of the photoconductor drum 12 18, a corotron 20, a light source 22 for generation a latent image on the photoconductor drum 12, a coloring station 24 with an applicator roller 26 Hot air generator 28, a cleaning station 30 and one Regeneration station 32 arranged. The functions of this Units 18 to 32 are explained in more detail below.

Am Umfang der Zwischenträgertrommel 14 ist eine weitere Reinigungsstation 34 und eine Hezßluftstation 35 angeordnet. Die weitere Reinigungsstation 34 kann so aufgebaut sein wie die Reinigungsstation 30.There is another on the circumference of the intermediate carrier drum 14 Cleaning station 34 and a hot air station 35 are arranged. The further cleaning station 34 can be constructed in this way be like cleaning station 30.

Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Einfärbestation 24 mit der Applikatorwalze 26, die der Mantelfläche der Fotoleitertrommel 12 gegenübersteht. Der Applikatorwalze 26 wird über eine Zuführwalze 36 ein gleichmäßiger Flüssigkeitsfilm 38 zugeführt. Dieser Zuführwalze 36 wiederum wird über eine Schöpfwalze 40, die an ihrem äußeren Umfang eine Struktur mit Näpfchen 42 hat, eine über die Zeit konstante Menge an Farbmittel zugeführt. Die Schöpfwalze 40 taucht mit einem Abschnitt in eine Schöpfwanne 44, in der ein Vorrat an Farbmittel enthalten ist.Figure 2 shows an embodiment of the coloring station 24 with the applicator roller 26, the outer surface of the Facing photoconductor drum 12. The applicator roller 26 becomes a uniform liquid film over a feed roller 36 38 fed. This feed roller 36 in turn is over a scoop roller 40, which is on its outer circumference has a structure with wells 42, a constant over time Amount of colorant supplied. The scoop roller 40 dips with a section in a scoop 44 in which a stock of colorant is included.

Am äußeren Umfang der Schöpfwalze 40 wirkt eine Rakel 46, die bewirkt, daß nur das in den Näpfchen 42 enthaltene Volumen an Farbmittel gefördert wird. Die Zuführwalze 36 ist verformbar. An ihrer Oberfläche entleeren sich die Näpfchen 42, so daß sich auf der Oberfläche der Zuführwalze 36 der glatte Flüssigkeitsfilm 38 ausbildet. Dieser Flüssigkeitsfilm 38 wird an die Applikatorwalze 26 herangeführt.A doctor blade 46 acts on the outer circumference of the scoop roller 40, which causes only the volume contained in the well 42 of colorants is promoted. The feed roller 36 is deformable. The wells empty on their surface 42 so that 36 on the surface of the feed roller the smooth liquid film 38 forms. This liquid film 38 is brought up to the applicator roller 26.

Die Zuführwalze 36 kann im Gleichlauf oder im Gegenlauf zur Applikatorwalze 26 drehen. Vorzugsweise bewegen sich Applikatorwalze 26 und Zuführwalze 36 im Gleichlauf, wie in Figur 2 durch die Drehrichtungspfeile gezeigt ist. Die Applikatorwalze 26 separiert aus dem glatten Flüssigkeitsfilm 38 einen homogenen Tröpfchenteppich 48, dessen Tröpfchen unter der Wirkung eines elektrischen Feldes von der Oberfläche der Applikatorwalze 26 entsprechend dem Bildmuster auf den Fotoleiter 12 überspringen, wie dies beispielsweise anhand des Tröpfchens 50 in der Figur 2 gezeigt ist. Das Tröpfchen 50 überwindet dabei einen Luftspalt L, der im Bereich von 50 bis 1000 µm, vorzugsweise im Bereich von 100 bis 200 µm liegt. Die Oberfläche des Fotoleiters 12 kann sich dabei gleichlaufend oder gegenlaufend zur Oberfläche der Applikatorwalze 26 bewegen. Die Oberflächengeschwindigkeit dieser beiden Elemente kann bei gleich groß oder unterschiedlich sein. Vorzugsweise bewegen sich die Oberflächen des Fotoleiters 12 und der Applikatorwalze 26 gleich schnell in gleicher Richtung, wie es in Figur 2 dargestellt ist. Die Reste des Tröpfchenteppichs 48 werden mithilfe einer Rakel 52 von der Oberfläche der Applikatorwalze 26 entfernt und über ein Leitungssystem 54, 56 dem Farbmittel in der Schöpfwanne 44 wieder zugeführt. Eine weitere Rakel 58 entfernt den Flüssigkeitsfilm 38 auf der Zuführwalze 36 und führt über das Element 56 die Reste dem Farbmittel in der Wanne 44 zu.The feed roller 36 can run in the same direction or in the opposite direction turn to the applicator roller 26. Preferably move Applicator roller 26 and feed roller 36 in synchronism, such as is shown in Figure 2 by the direction arrows. The Applicator roller 26 separated from the smooth liquid film 38 a homogeneous droplet carpet 48, the droplets under the action of an electric field from the Surface of the applicator roller 26 according to the image pattern skip to the photoconductor 12, such as this shown with the aid of the droplet 50 in FIG is. The droplet 50 overcomes one Air gap L, preferably in the range of 50 to 1000 microns is in the range of 100 to 200 µm. The surface the photoconductor 12 can run in the same direction or in opposite directions move to the surface of the applicator roller 26. The surface speed of these two elements can be the same size or different. Preferably move the surfaces of the photoconductor 12 and the Applicator roller 26 at the same speed in the same direction, as shown in Figure 2. The remains of the droplet carpet 48 with the help of a squeegee 52 of the Surface of the applicator roller 26 removed and over Line system 54, 56 the colorant in the scoop 44th fed again. Another doctor blade 58 removes the liquid film 38 on the feed roller 36 and leads over the Element 56 the remains of the colorant in the tub 44.

Zur Unterstützung des Transfers der Tröpfchen 50 von der Oberfläche der Applikatorwalze 26 auf die Oberfläche des Fotoleiters 12 ist die Applikatorwalze 26 mit einem Biaspotential UB in Form einer Gleichspannung beaufschlagt. Aufgrund dieses Biaspotentials UB ergibt sich zwischen Bildstellen auf dem Fotoleiter 12 und dem Biaspotential UB ein Potentialkontrast. Dem Biaspotential UB kann zusätzlich eine Wechselspannung mit einer Frequenz von vorzugsweise 5 kHz oder höher überlagert sein.To support the transfer of droplets 50 from the Surface of the applicator roller 26 on the surface of the The photoconductor 12 is the applicator roller 26 with a bias potential UB applied in the form of a DC voltage. Because of this bias potential UB between Image locations on the photoconductor 12 and the bias potential UB a potential contrast. The bias potential UB can additionally an AC voltage with a frequency of preferably 5 kHz or higher can be superimposed.

Das Potentialmuster auf dem Fotoleiter 12 ist mit UP bezeichnet. Dieses Potentialmuster UP wird als Ladungsbild beispielsweise mithilfe eines herkömmlichen elektrografischen Prozesses durch Aufladung mit einem Korotron 20 (vgl. Figur 1) und durch partielle Entladung mithilfe einer Lichtquelle 22, beispielsweise eines LED-Druckkopfes oder eines Laser-Druckkopfes, erzeugt.The potential pattern on the photoconductor 12 is labeled UP. This potential pattern UP is called a charge image for example using a conventional electrographic Processes by charging with a Korotron 20 (see FIG. 1) and by partial discharge using a Light source 22, for example an LED print head or a laser printhead.

An den durch das Potentialmuster UP definierten Bildstellen der Oberfläche des Fotoleiters 12 kommt es aufgrund des Potentialunterschieds zu einer Ladungsverschiebung innerhalb der Flüssigkeitstropfen im Tröpfchenteppich 48 und infolge dessen zum Ablösen von Tropfen, beispielsweise des Tropfens 50. Beim Ablösen wird außerdem eine Überschußladung in den Tropfen injiziert. Aufgrund der Wirkung des elektrischen Feldes und des kinetischen Impulses bewegt sich der Tropfen 50 zur Fotoleiteroberfläche und wird durch die Feldlinien auf die zu entwickelnden Bildstellen fokussiert.At the image points defined by the potential pattern UP it is due to the surface of the photoconductor 12 the potential difference to a charge shift within the drops of liquid in the droplet carpet 48 and consequently for the detachment of drops, for example the Drop 50. When detaching, there is also an excess charge injected into the drop. Due to the effect of electric field and the kinetic momentum moves the drop 50 becomes and becomes the photoconductor surface through the field lines to the image areas to be developed focused.

Alternative Ausführungsformen für eine Einfärbestation können als Schöpfwalze eine Rasterwalze mit einer Kammerrakel haben. Eine andere Alternative sieht vor, daß ein glatter Flüssigkeitsfilm auf die Zuführwalze aufgesprüht wird. Eine weitere alternative Ausführungsform sieht vor, daß die Applikatorwalze mit einem Abschnitt in ein Bad mit dem Farbmittel eintaucht, und daß die Dosierung der aufgenommenen Flüssigkeitsmenge über eine elastische Rollrakel erfolgt, welche auf die Oberfläche der Applikatorwalze einwirkt. Weitere alternative Ausführungsformen der Einfärbestation werden weiter unten erläutert.Alternative embodiments for a coloring station can use an anilox roller with a chambered doctor blade as a scoop roller to have. Another alternative provides that a smooth liquid film sprayed onto the feed roller becomes. Another alternative embodiment provides that the applicator roller with a section in a bath with immersed in the colorant, and that the dosage of the absorbed Liquid quantity via an elastic roller doctor takes place, which on the surface of the applicator roller acts. Other alternative embodiments of the coloring station are explained below.

Figur 3 zeigt weitere Einzelheiten im Bereich des Luftspalts L zwischen der Oberfläche der Fotoleitertrommel 12 und der Oberfläche der Applikatorwalze 26. Bei diesem Beispiel hat die Oberfläche der Applikatorwalze 26 eine regelmäßige Struktur mit Erhebungen 60 mit einer Höhe von ca. 5 bis 10 µm und einen Abstand von ca. 10 bis 15 µm voneinander. Diese Erhebungen 60 haben eine höhere Oberflächenenergie und einen geringeren spezifischen Widerstand als die sie umgebenden Flächenabschnitte 62. Die Oberflächenenergie der Erhebungen 60 liegt vorzugsweise im Bereich von 40 mN/m, der spezifische Widerstand liegt vorzugsweise im Bereich von 101 bis 106 Ωcm. Die Flächenabschnitte 62 haben eine Oberflächenenergie vorzugsweise im Bereich kleiner als 20 mN/m und einen spezifischen Widerstand von vorzugsweise größer als 107 Ωcm. Die in Figur 3 gezeigten Tröpfchen des Tröpfchenteppichs 48 bilden sich auf den Erhebungen 60 aus. Nach dem Übertragen der Tröpfchen auf die Oberfläche des Fotoleiters 12 infolge elektrischer Feldkräfte des Potentialmusters UP lagern sich die Tröpfchen, beispielsweise der Tropfen 62, entsprechend dem Potential UP über die Wegstrecke x an, wie im Ausschnitt 64 näher gezeigt ist.FIG. 3 shows further details in the area of the air gap L between the surface of the photoconductor drum 12 and the surface of the applicator roller 26. In this example, the surface of the applicator roller 26 has a regular structure with elevations 60 with a height of approximately 5 to 10 μm and one Distance of approx. 10 to 15 µm from each other. These elevations 60 have a higher surface energy and a lower specific resistance than the surface sections 62 surrounding them. The surface energy of the elevations 60 is preferably in the range from 40 mN / m, the specific resistance is preferably in the range from 10 1 to 10 6 Ωcm. The surface sections 62 have a surface energy preferably in the range less than 20 mN / m and a specific resistance of preferably greater than 10 7 Ωcm. The droplets of the droplet carpet 48 shown in FIG. 3 form on the elevations 60. After the droplets have been transferred to the surface of the photoconductor 12 as a result of electrical field forces of the potential pattern UP, the droplets, for example the droplets 62, accumulate over the path x corresponding to the potential UP, as is shown in detail in section 64.

Figur 4 zeigt beispielhaft einen Ausschnitt der Oberfläche der Applikatorwalze 26 mit den Erhebungen 60 und den Flächenabschnitten 62. Die Tröpfchen 66 bilden sich auf den Erhebungen 60 aus. Diese Tröpfchen haben eine Größe von ca. 0,3 bis 50 µm im Durchmesser. Die Tröpfchen 66 besitzen eine relativ geringe Haftung und erhalten unter dem Eionfluß eines äußeren elektrischen Feldes (nicht dargestellt) eine erhöhte elektrische Überschußladung auf der Oberfläche. Ein solches äußeres elektrisches Feld wird z.B. von den durch das Ladungsbild definierten, mit Farbmittel einzufärbenden Bildstellen erzeugt, die sich während der Einfärbung in der Nähe von Erhebungen 60 befinden, z.B. im Abstand L gemäß der Figur 2. Die Ablösung durch die Wirkung eines latenten Ladungsbildes ist damit erleichtert. Die Tropfengröße kann durch die Veränderung der Strukturgröße der Strukturierung der Oberfläche variiert werden. Die Tröpfchengröße ist dabei gleich oder kleiner als die Druckauflösung, vorzugsweise beträgt der Tropfendurchmesser etwa ein Viertel des kleinsten zu drukkenden Bildelements.Figure 4 shows an example of a section of the surface the applicator roller 26 with the elevations 60 and the surface sections 62. The droplets 66 form on the Surveys 60. These droplets have a size of 0.3 to 50 µm in diameter. The droplets 66 have a relatively low liability and get under the Eion flow of an external electric field (not shown) an increased electrical excess charge on the Surface. Such an external electric field will e.g. of those defined by the charge image, with colorants image areas to be colored, which are during the coloring is in the vicinity of elevations 60, e.g. at a distance L according to FIG. 2. The detachment through the effect of a latent charge pattern facilitated. The drop size can change by changing the structure size of the structuring of the surface varies become. The droplet size is the same or smaller than the print resolution, preferably the Drop diameter about a quarter of the smallest to be printed Picture element.

Figur 5 zeigt die Verteilung des auf den Fotoleiter 12 übertragenen Tropfens bzw. mehrerer Tropfen entsprechend dem Ladungsbild und der Feldstärke E. Das mit Farbmittel einzufärbende Bildelement 70 ist bei diesem Beispiel durch die negativen Ladungen auf der Oberfläche des Fotoleiters 12 definiert. Das auf diese Bildstelle 70 übertragene Farbmittel 68 in Form eines Tröpfchens oder mehrerer Tröpfchen richtet sich entsprechend dem Ladungsbild aus, insbesondere werden dabei Bildkanten scharf nachgeformt. FIG. 5 shows the distribution of the photoconductor 12 transferred drop or several drops accordingly the charge pattern and the field strength E. That with colorant Image element 70 to be colored is through in this example the negative charges on the surface of the photoconductor 12 defined. The one transferred to this image point 70 Colorant 68 in the form of one or more droplets Droplet aligns itself according to the charge pattern, In particular, picture edges are sharply reshaped.

Die Oberflächenenergien des Fotoleiters 12 und des flüssigen Farbmittels 68 sind so abgestimmt, daß sich ein Kontaktwinkel von größer als ca. 40° ergibt.The surface energies of the photoconductor 12 and the liquid Colorants 68 are adjusted so that there is a contact angle of greater than approx. 40 ° results.

Figur 6 zeigt eine weitere Variante einer Einfärbestation 24. Die Applikatorwalze 26a trägt in diesem Falle aufgrund kontinuierlicher homogener Oberflächeneigenschaften keinen Tröpfchenteppich, sondern eine kontinuierliche Farbmittelschicht 72. Die Oberflächenenergie der Oberfläche dieser Applikatorwalze 26a liegt typischerweise im Bereich von 10 bis 60 mN/m, vorzugsweise zwischen 30 und 50 mN/m. Der spezifische Widerstand der Oberfläche liegt im Bereich von 102 bis 108 Ωcm, vorzugsweise zwischen 105 bis 107 Ωcm. Es wird ein glatter Flüssigkeitsfilm mit einer Dicke im Bereich von 5 bis 50 µm, vorzugsweise 15 µm, auf der Applikatorwalze 26a erzeugt. Dieser Flüssigkeitsfilm 72 wird in den Wirkungsbereich des Potentialmusters UP gebracht. An den durch das Ladungsbild definierten Bildstellen kommt es aufgrund es Potentialkontrastes zu einer Ladungsverschiebung innerhalb der Flüssigkeitsschicht und infolge dessen zum Ausbilden und Ablösen von Tropfen, wie beispielsweise anhand des Tropfens 50 gezeigt. Beim Ablösen wird außerdem, auf ähnliche Weise wie bei Figur 5 erläutert, in den Tropfen 50 eine Überschußladung injiziert. Aufgrund der Feldwirkung und des kinetischen Impulses bewegt sich der Tropfen 50 zur Oberfläche des Fotoleiters 12 und wird durch die Feldlinien auf die zu entwickelnden Bildflächen fokussiert. Der weitere Aufbau der Einfärbestation 24a entspricht der in Figur 2 gezeigten Einfärbestation 24.FIG. 6 shows a further variant of a coloring station 24. In this case, the applicator roller 26a does not carry a carpet of droplets due to continuous, homogeneous surface properties, but rather a continuous layer of colorant 72. The surface energy of the surface of this applicator roller 26a is typically in the range from 10 to 60 mN / m, preferably between 30 and 50 mN / m. The specific resistance of the surface is in the range from 10 2 to 10 8 Ωcm, preferably between 10 5 to 10 7 Ωcm. A smooth liquid film with a thickness in the range from 5 to 50 μm, preferably 15 μm, is produced on the applicator roller 26a. This liquid film 72 is brought into the effective range of the potential pattern UP. At the image points defined by the charge image, a charge shift occurs within the liquid layer due to the potential contrast and, as a result, drops are formed and detached, as shown for example with the aid of the drop 50. When detaching, an excess charge is also injected into the drop 50, in a manner similar to that explained in FIG. Due to the field effect and the kinetic pulse, the drop 50 moves to the surface of the photoconductor 12 and is focused by the field lines on the image areas to be developed. The further structure of the coloring station 24a corresponds to the coloring station 24 shown in FIG. 2.

Figur 7 zeigt eine ähnliche Darstellung wie Figur 3, jedoch unter Verwendung des glatten homogenen Flüssigkeitsfilms 72, aus dem Tröpfchen 50 entsprechend der Verteilung des Potentialmusters UP herausgelöst werden. Auch hier sammeln sich auf der Bildstelle 74 mehrere Tröpfchen, um diese Bildstelle einzufärben. Aufgrund des in Abszissenrichtung x vorhandenen Potentialmusters UP(x) ergibt sich eine Fokussierung des Farbmittels auf die zu entwickelnden Bildstellen 74. Aufgrund der Wechselwirkung zwischen der elektrischen Feldstärke, der Oberflächenspannung und der Mikroladungsverteilung auf dem Farbmittel 62 richtet sich das flüssige Farbmittel 62 auf dem Fotoleiter 12 an den Feldstärkekanten aus, wodurch sich eine Kantenglättung der Bildelemente ergibt. Die Oberfläche des Fotoleiters 12 sollte eine Oberflächenenergie haben, die nicht zum vollständigen Spreiten des flüssigen Farbmittels 62 führt, d.h. ein Auseinanderlaufen des Farbmittels wird vermieden.Figure 7 shows a representation similar to Figure 3, however using the smooth homogeneous liquid film 72, from the droplet 50 according to the distribution of the potential pattern UP can be extracted. Here too several droplets collect on the image point 74 to color this image area. Because of the abscissa direction x existing potential pattern UP (x) results a focus of the colorant on those to be developed Image passages 74. Due to the interaction between the electric field strength, surface tension and Micro-charge distribution on the colorant 62 is directed the liquid colorant 62 on the photoconductor 12 to the Field strength edges, whereby an anti-aliasing of the Picture elements results. The surface of the photoconductor 12 should have a surface energy that is not complete Spreading the liquid colorant 62 leads i.e. The colorant does not run apart.

In den Figuren 3 bzw. 7 ist gezeigt, daß die Tröpfchen von der Oberfläche der Applikatorwalze 26 bzw. 26a auf die ihr gegenüberliegende Oberfläche des Fotoleiters 12 hinüberspringen. Ein derartiges Springen muß nicht zwangsläufig vorhanden sein. Ein Tropfen des Tropfenteppichs 48 auf der Applikatorwalze 26 bzw. ein sich aus dem glatten Flüssigkeitsfilm 72 bildender Tropfen auf der Applikatorwalze 26a kann infolge der elektrischen Feldeinwirkung gemäß dem Potentialmuster UP langgestreckt verformt werden. Diese Verformung des Tropfens kann derart sein, daß sich für eine kurze Zeit ein Flüssigkeitskanal zwischen der Oberfläche des Fotoleiters 12 und der Oberfläche der Applikatorwalze 26 bzw. 26a bildet und der Tropfen kann gleichzeitig sowohl Kontakt mit der Oberfläche des Fotoleiters als auch mit der Oberfläche der Applikatorwalze 26 bzw. 26a haben. Infolge der vorhandenen Oberflächenkräfte wandert dann der Tropfen vollkommen oder teilweise von der Oberfläche der Applikatorwalze 26 bis 26a hinüber zur Oberfläche des Fotoleiters, wodurch es zu einer bildmäßigen Einfärbung kommt. FIGS. 3 and 7 show that the droplets of the surface of the applicator roller 26 or 26a on it Jump over the opposite surface of the photoconductor 12. Such jumping does not necessarily have to to be available. A drop of the drop carpet 48 on the Applicator roller 26 or a smooth liquid film 72 forming drop on the applicator roller 26a can be due to the electrical field influence according to the potential pattern UP to be elongated. This deformation of the drop can be such that for a a liquid channel between the surface for a short time of the photoconductor 12 and the surface of the applicator roller 26 or 26a forms and the drop can both at the same time Contact with the surface of the photoconductor as well with the surface of the applicator roller 26 or 26a. As a result of the existing surface forces, it then migrates Drops completely or partially from the surface of the Applicator roller 26 to 26a over to the surface of the photoconductor, which leads to a pictorial coloring comes.

In den folgenden Figuren 8 bis 19 werden der Aufbau und technische Eigenschaften der Oberfläche der Applikatorwalze 26 erläutert. Prinzipiell ist das Applikatorelement, unabhängig davon, welche Form es hat, dadurch gekennzeichnet, daß seine Oberfläche eine Struktur mit einer Vielzahl von Bereichen hat, an denen das Ablösen von Tropfen aus der Flüssigkeitsschicht erleichert ist. Diese Flüssigkeitsschicht kann als homogene gleichmäßige Schicht vorliegen oder als Tröpfchenteppich, wie weiter vorne bereits erwähnt worden ist.In the following Figures 8 to 19, the structure and technical properties of the surface of the applicator roller 26 explained. In principle, the applicator element is regardless of what shape it is, that its surface is a structure with a variety from areas where droplets are coming off the liquid layer is relieved. This layer of liquid can be present as a homogeneous, uniform layer or as a droplet carpet, as already mentioned above has been mentioned.

Die Applikatorwalze 26 gemäß Figur 8 hat eine Deckschicht 76 mit verminderter Leitfähigkeit und einer Oberflächenenergie im Bereich von vorzugsweise 30 bis 50 mN/m mit einem relativ geringen polaren Anteil an der Oberflächenenergie, vorzugsweise im Bereich kleiner 10 mN/m ist. In diese Deckschicht 76 sind eine Vielzahl von ersten Bereichen 78 eingelassen, die eine gegenüber der Deckschicht 76 erhöhte elektrische Leitfähigkeit haben. Die ersten Bereiche 78 werden beispielsweise durch Dotierung der Deckschicht 76 mittels Metall-Atomen erzeugt. Die ersten Bereiche 78 können sich in regelmäßigen Abständen wiederholen, oder in stochastisch verteilten Abständen angeordnet sein. Vorzugsweise liegen die Abstände der ersten Bereiche 78 im Abstand von 0,3 bis 50 µm voneinander.The applicator roller 26 according to FIG. 8 has a cover layer 76 with reduced conductivity and surface energy in the range of preferably 30 to 50 mN / m a relatively low polar portion of the surface energy, is preferably in the range of less than 10 mN / m. A large number of first regions are in this cover layer 76 78 embedded, one opposite the top layer 76 have increased electrical conductivity. The first areas 78, for example, by doping the top layer 76 generated by means of metal atoms. The first areas 78 can repeat at regular intervals, or arranged at stochastically distributed intervals his. The distances between the first regions are preferably 78 at a distance of 0.3 to 50 µm from each other.

In den von den ersten Bereichen 78 freigelassenen Bereichen 80 ist die Oberflächenenergie erhöht, so daß dort die Neigung besteht, Tröpfchen auszubilden. Die Deckschicht kann beispielsweise aus dem Material DLC (diamont like carbon) sein. Die Dotierung der ersten Bereiche 78 kann so gewählt sein, daß ein nahezu rechteckförmiger Übergang der Leitfähigkeit vorhanden ist. Alternativ kann auch ein weicher, kontinuierlicher Übergang gewählt werden. Die Art des Überganges und auch die Größe der ersten Bereiche 78 und der freigelassenen Bereiche 80 definieren die Größe der Tröpfchen. Auf diese Weise können Tröpfchen erzeugt werden, die einen Durchmesser bis maximal 10 µm haben und sich leicht von den Bereichen 80 ablösen lassen.In the areas left free by the first areas 78 80, the surface energy is increased, so that there There is a tendency to form droplets. The top layer can, for example, from the material DLC (diamont like carbon). The doping of the first regions 78 can be done in this way be chosen so that an almost rectangular transition of Conductivity is present. Alternatively, a soft, continuous transition can be selected. The Art of the transition and also the size of the first areas 78 and the exposed areas 80 define the size the droplet. This way droplets can be created be that have a diameter up to a maximum of 10 microns and can be easily detached from the areas 80.

Der Vorteil der in Figur 8 gezeigten Anordnung liegt darin, daß die Strukturierung der Deckschicht 76 mit Bereichen 78 unterschiedlicher Leitfähigkeit an einer sonst glatten Oberfläche erfolgen kann. An den ersten Bereichen 78 erhöhter Leitfähigkeit kann eine Injektion von Ladungsträgern in die Farbmitteltröpfchen erfolgen, welche die Ablösung der Tröpfchen bzw. von Tropfen aus einem geschlossenen Flüssigkeitsfilm unter Einfluß eines äußeren elektrischen Feldes unterstützen.The advantage of the arrangement shown in Figure 8 is in that the structuring of the top layer 76 with areas 78 different conductivity on one other smooth surface can be done. In the first areas 78 increased conductivity can be an injection of charge carriers into the colorant droplets, which the Detachment of droplets or drops from a closed one Liquid film under the influence of an external one electrical field support.

Figur 9 zeigt eine weitere Variante der Strukturierung der Oberfläche der Applikatorwalze 26. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Elemente, was auch für die folgenden Figuren beibehalten wird. Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 9 erfolgt eine Strukturierung durch abschnittweises Ändern der Oberflächenenergie. Diese Veränderung der Oberflächenenergie erfolgt in einem festen Raster und abrupt. In einer Variante kann der Übergang zwischen Abschnitten unterschiedlicher Oberflächenenergie stetig sein und das Raster kann stochastisch verteilt sein. In die Deckschicht 76 aus einem ersten Material sind Näpfchen 84 eingelassen, deren rasterförmige Verteilung mit einer Auflösung von vorzugsweise 1200 dpi erfolgt. Die Näpfchen 84 sind mit einem zweiten Material aufgefüllt. Die Näpfchen 84 mit dem zweiten Material bilden zweite Bereiche 86 in der Oberfläche der Deckschicht 76 mit dazwischen liegenden freigelassenen Bereichen 80. An disen freigelassenen Bereichen bildet sich ein Tröpfchenteppich mit Tröpfchen 82 aus. FIG. 9 shows a further variant of the structuring of the Surface of the applicator roller 26. Same reference numerals denote the same elements, as for the following Figures is retained. In the embodiment according to Figure 9 is structured by sections Changing the surface energy. This change in surface energy takes place in a fixed grid and abruptly. In a variant, the transition between sections different surface energy and that Grid can be distributed stochastically. In the top layer 76 made of a first material are embedded in cups 84, their grid-like distribution with a resolution of preferably 1200 dpi. The cups 84 are with filled with a second material. The cup 84 with the second material form second regions 86 in the surface of the cover layer 76 with exposed ones in between Areas 80. Forms at those areas left blank a droplet carpet with droplets 82.

Die Kombination zweier Materialien erlaubt vielfältige Variationen. Beispielsweise kann als erstes Material Keramik und als zweites Material Teflon vorgesehen sein. Weiterhin kann als erstes Material DLC-Material, F-DLC-Material (fluor diamond like carbon-Material) oder Sicon-Material und als zweites Material Teflon vorgesehen sein. Eine weitere Werkstoffkombination ergibt sich, wenn als erstes Material eine Ni-Schicht oder eine Schicht aus Ni-Legierung, vorzugsweise CrNi, und als zweites Material Teflon vorgesehen ist, wobei vorzugsweise das Teflonmaterial in Form von Kugeln in die Ni-Schicht eingebettet ist.The combination of two materials allows a variety of variations. For example, ceramic can be used as the first material and Teflon can be provided as the second material. Farther can be the first material DLC material, F-DLC material (fluor diamond like carbon material) or Sicon material and Teflon can be provided as the second material. Another Material combination results when the first material a Ni layer or a layer of Ni alloy, preferably CrNi, and provided as a second material Teflon is, wherein preferably the Teflon material in the form of balls is embedded in the Ni layer.

Die Vorteile der Anordnung nach Figur 9 liegen darin, daß die Strukturierung auf einer ansonsten glatten Oberfläche erfolgen kann. Die Veränderung der Oberflächenenergie führt gezielt zu einer Förderung der Tropfenbildung. Über die zahlreichen Varianten von Werkstoffkombinationen ist eine Anpassung an unterschiedliche Farbmittelsysteme möglich. Die Werkstoffkombination ermöglicht außerdem, die Haftung der gebildeten Tröpfchen an der Oberfläche der Applikatorwalze zu verringern.The advantages of the arrangement according to FIG. 9 are that the structuring on an otherwise smooth surface can be done. The change in surface energy leads specifically to the promotion of drop formation. about is the numerous variants of material combinations an adaptation to different colorant systems possible. The combination of materials also enables the Adhesion of the droplets formed on the surface of the applicator roller to reduce.

Figur 10 zeigt ein weiteres Beispiel für eine Strukturierung der Oberfläche der Applikatorwalze 26 derart, daß das Ausbilden und Ablösen von Tropfen aus der Flüssigkeitsschicht erleichtert ist. Die Struktur der Oberfläche hat eine Vielzahl von dritten Bereichen 88, die als mikroskopische Erhebungen auf der sonst makroskopisch glatten Oberfläche ausgebidet sind. Diese dritten Bereiche 88 können eine regelmäßige oder eine stochastische Struktur bilden. Vorzugsweise liegt die Ortswellenlänge dieser Struktur im Bereich von 0,3 bis 50 µm. Das Material der Deckschicht sollte derart beschaffen sein, daß es mit dem verwendeten flüssigen Farbmittel einen möglichst großen Kontaktwinkel bildet, vorzugsweise einen Kontaktwinkel größer 90°. Es bildet sich somit eine diskontinuierliche Flüssigkeitsschicht, vorzugsweise in Form von Tropfen an der Grenzfläche der Flüssigkeit zur Oberfläche der Applikatorwalze 26 aus. Die mikroskopischen Erhebungen bilden kleine Spitzen und Kanten, die im Wirkungsbereich eines elektrischen Feldes zur Ausbildung von elektrischen Feldspitzen führen. Diese Feldspitzen dienen als Ablösestellen für das Transferieren von Tropfen.FIG. 10 shows a further example of a structuring the surface of the applicator roller 26 such that the Formation and detachment of drops from the liquid layer is relieved. The structure of the surface has a variety of third areas 88 called microscopic Elevations on the otherwise macroscopically smooth Surface are flattened. These third areas 88 can form a regular or a stochastic structure. The spatial wavelength of this structure is preferably in the range from 0.3 to 50 µm. The material of the top layer should be such that it matches the one used liquid colorants have the largest possible contact angle forms, preferably a contact angle larger 90 °. A discontinuous layer of liquid is thus formed, preferably in the form of drops on the Interface of the liquid with the surface of the applicator roller 26 out. The microscopic elevations form small ones Tips and edges that are in the range of an electrical Field for the formation of electrical field peaks to lead. These field peaks serve as replacement points for the Transfer of drops.

Figur 11 zeigt, daß die dritten Bereiche 88 stochastisch verteilt sein können. Der Höhenunterschied zwischen den höchsten Stellen der mikroskopischen Erhebungen der dritten Bereiche 88 und der Ebene der makroskopisch glatten Oberfläche beträgt für die Beispiele nach den Figuren 10 und 11 ca. 2 bis 20 µm, vorzugsweise 5 bis 10 µm.Figure 11 shows that the third areas 88 are stochastic can be distributed. The difference in height between the highest points of the microscopic elevations of the third Areas 88 and the level of macroscopically smooth The surface area for the examples according to FIGS. 10 and 11 approx. 2 to 20 µm, preferably 5 to 10 µm.

Figur 12 zeigt ein Beispiel, bei dem erste Bereiche 78 und zweite Bereiche 86 miteinander kombiniert sind. Beide Bereiche 78, 86 sind an gleichen Orten ausgebildet. Alternativ kann der Übergang zwischen den kombinierten ersten und zweiten Bereichen 78, 86 und den verbleibenden Bereichen 80 stetig sein und die Bereiche können stochastisch verteilt sein. Die Werkstoffkombination kann derart sein, wie im Zusammenhang mit Figur 9 erläutert worden ist.FIG. 12 shows an example in which first areas 78 and second areas 86 are combined with one another. Both areas 78, 86 are formed in the same locations. alternative can the transition between the combined first and second areas 78, 86 and the remaining areas 80 be continuous and the areas can be stochastically distributed his. The combination of materials can be such as has been explained in connection with Figure 9.

Figur 13 zeigt eine Oberflächenstruktur als Kombination der Beispiele nach Figur 8 und 10. Erste Bereiche 78 mit erhöhter Leitfähigkeit sind mit einer Änderung der Oberflächenkontur kombiniert. Die ersten Bereiche 78 und die dritten Bereiche 88 können regelmäßig und abwechselnd ausgebildet sein. Die Ortswellenlänge der ersten Bereiche 78 und der dritten Bereiche 88 können jedoch auch voneinander abweichen, wobei die Ortswellenlänge der dritten Bereiche 88 maximal ein Fünftel der Ortswellenlänge der ersten Bereiche 78 beträgt. Aufgrund der Kombination der ersten Bereiche 78 und dritten Bereiche 88 kann die Tröpfchenbildung, die Größe der Tröpfchen und die Injektion von Ladungsträgern in diese Tropfen beeinflußt werden.Figure 13 shows a surface structure as a combination the examples of Figures 8 and 10. First areas 78 with increased conductivity with a change in the surface contour combined. The first areas 78 and the third areas 88 can be formed regularly and alternately his. The spatial wavelength of the first areas 78 and the third regions 88 can, however, also be separated from one another deviate, the local wavelength of the third areas 88 at most one fifth of the local wavelength of the first areas Is 78. Because of the combination of the first areas 78 and third areas 88 the droplet formation, the size of the droplets and the injection of charge carriers be affected in these drops.

Figur 14 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Oberfläche so strukturiert ist, daß zweite Bereiche 86 und dritte Bereiche 88 miteinander kombiniert sind. Diese zweiten Bereiche 86 und dritten Bereiche 88 können regelmäßig und abwechselnd ausgebildet sein. Alternativ können die Ortswellenlängen der zweiten Bereiche 86 und der dritten Bereiche 88 voneinander verschieden sein, wobei die Ortswellenlänge der dritten Bereiche 88 maximal ein Fünftel der Ortswellenlänge der zweiten Bereiche 86 ist.Figure 14 shows an embodiment in which the surface is structured such that second areas 86 and third areas 88 are combined with one another. This second areas 86 and third areas 88 may be regular and be trained alternately. Alternatively, you can the spatial wavelengths of the second regions 86 and the third Regions 88 may be different from one another, the Spatial wavelength of the third areas 88 at most one fifth the local wavelength of the second regions 86.

Figur 15 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem erste Bereiche 78, zweite Bereiche 86 und dritte Bereiche 88 kombiniert sind. Auf diese Weise kann die Benetzung der Oberfläche der Applikatorwalze 26 gezielt eingestellt werden.Figure 15 shows another embodiment in which first areas 78, second areas 86 and third areas 88 are combined. In this way, the wetting of the Surface of the applicator roller 26 can be set specifically.

Figur 16 gibt eine Übersicht über die möglichen Oberflächenstrukturierungen und deren Kombinationen. In der obersten Darstellung ist gezeigt, daß die Deckschicht der Applikatorwalze erste Bereiche 78 mit veränderter Leitfähigkeit hat. Das flüssige Farbmittel ist in dem Beispiel nach Figur 16 als eine kontinuierliche Schicht 77 eingezeichnet.Figure 16 gives an overview of the possible surface structures and their combinations. In the top one Illustration shows that the top layer of the applicator roller first areas 78 with changed conductivity Has. The liquid colorant is in the example below Figure 16 drawn as a continuous layer 77.

Das darunterliegende Beispiel zeigt die zweiten Bereiche 86 mit veränderter Oberflächenenergie, die napfförmig ausgebildet sind. Das darunter liegende Beispiel zeigt die Oberflächenstruktur mit den dritten Bereichen einer mikroskopischen regelmäßigen Oberflächenkontur. Das darunterliegende Beispiel zeigt eine stochastisch verteilte Oberflächenkontur mit dritten Bereichen 88. Das darunterliegende weitere Beispiel zeigt eine Oberflächenstruktur mit einer Kombination von ersten Bereichen 78 und zweiten Bereichen 86. Das weitere, darunterliegende Beispiel zeigt eine Kombination von ersten Bereichen 78 veränderter Leitfähigkeit und dritten Bereichen 88 mit einer mikroskopischen Oberflächenkontur. Das vorletzte Beispiel zeigt die Kombination aus zweiten Bereichen 86 und dritten Bereichen 88. Das letzte Beispiel zeigt eine Oberflächenstruktur mit einer Kombination aus ersten Bereichen 78, zweiten Bereichen 86 und dritten Bereichen 88.The example below shows the second areas 86 with changed surface energy, the cup-shaped are. The example below shows the Surface structure with the third areas of a microscopic regular surface contour. The underlying one Example shows a stochastically distributed surface contour with third areas 88. The underlying another example shows a surface structure with a combination of first areas 78 and second areas 86. The further example below shows a combination of first areas 78 of changed conductivity and third areas 88 with a microscopic Surface contour. The penultimate example shows the Combination of second areas 86 and third areas 88. The last example shows a surface structure with a combination of first areas 78, second areas 86 and third areas 88.

Die Figuren 17 bis 19 zeigen konkrete Oberflächenstrukturen für eine Applikatorwalze. Gemäß Figur 17 ist auf einem metallischen Grundkörper 90 eine Deckschicht 76 mit verminderter Leitfähigkeit und einer Oberflächenenergie im Bereich von 30 bis 50 mN/m bei einem polaren Anteil größer gleich 5 mN/m, z.B. Keramik aufgebracht. Diese Deckschicht 76 hat eine regelmäßige Näpfchenstruktur, beispielsweise mit einer Auflösung von 1200 dpi. Die Näpfchen 84 sind aus einem Material mit niedrigerer Oberflächenenergie als Keramik und mit geringerer Leitfähigkeit als Keramik, z.B. Teflon, aufgefüllt. Insgesamt ergibt sich eine ebene Walzenoberfläche. Die Oberfläche der aufgefüllten Näpfchen hat einen Flächenanteil von 60 bis 90 %, vorzugsweise 70 bis 80 % an der Gesamtoberfläche. An der Kontaktstelle zwischen Zuführwalze 36 und Applikatorwalze 26 (vgl. Figur 2) wird der Flüssigkeitsfilm 38 gespalten. An der Applikatorwalze 26 nehmen nur die Bereiche der Oberfläche Flüssigkeit an, die eine erhöhte Oberflächenenergie haben. Da diese Bereiche mit erhöhter Oberflächenenergie von Bereichen mit niedrigerer Oberflächenenergie getrennt sind, kommt es zur Bildung eines gleichmäßigen Tröpfchenteppichs 48. Die Tropfengröße ist durch die Feinheit der Struktur aus hydrophoben und hydrophilen Bereichen bestimmt. Bei einer Auflösung von 1200 dpi bilden sich Tropfen von ca. 10 bis 15 µm Durchmesser.Figures 17 to 19 show concrete surface structures for an applicator roller. 17 is on one metallic base body 90 a cover layer 76 with reduced Conductivity and a surface energy in Range from 30 to 50 mN / m with a polar portion larger equal to 5 mN / m, e.g. Ceramic applied. This top layer 76 has a regular well structure, for example with a resolution of 1200 dpi. The cups 84 are off a material with a lower surface energy than ceramics and with lower conductivity than ceramics, e.g. Teflon, filled up. Overall, there is a flat roller surface. The surface of the filled cells has an area ratio of 60 to 90%, preferably 70 up to 80% of the total surface. At the contact point between feed roller 36 and applicator roller 26 (see FIG 2) the liquid film 38 is split. On the applicator roller 26 only take the areas of the surface liquid who have increased surface energy. There these areas with increased surface energy from areas are separated with lower surface energy, an even droplet carpet is formed 48. The drop size is due to the fineness of the structure determined from hydrophobic and hydrophilic areas. at With a resolution of 1200 dpi, drops of approx. 10 to 15 µm in diameter.

Figur 18 zeigt ein weiteres Beispiel für die Strukturierung der Applikatorwalzenoberfläche. Auf den metallischen Grundkörper 90 mit einer Oberflächenenergie im Bereich von vorzugsweise 30 bis 50 mN/m mit einem polaren Anteil größer Null ist eine Deckschicht 76 mit verminderter Leitfähigkeit, z.B. Keramik, mit einer Dicke von 1 bis 500 µm aufgebracht. Der Grundkörper 90 oder optional die Deckschicht 76 ist durch eine regelmäßige Näpfchenstruktur mit einer Auflösung von mindestens 1200 dpi strukturiert. Die Näpfchen 84 sind dabei mit einem Material niedrigerer Oberflächenenergie als Keramik und geringerer Leitfähigkeit als Keramik, z.B. Teflon, aufgefüllt. Die Näpfchen 84 werden nicht restlos aufgefüllt, so daß sich eine Walzenoberfläche mit erhabenen Inseln 92 bildet. Die Oberfläche der aufgefüllten Näpfchen hat einen Flächenanteil von 60 bis 90 % an der Gesamtoberfläche. Auf den erhabenen Stellen 92 bilden sich beim Kontakt mit der Zuführwalze 36 Tröpfchen 82 zu einem Tröpfchenteppich 48 aus.Figure 18 shows another example of the structuring the applicator roller surface. On the metallic Base body 90 with a surface energy in the range of preferably 30 to 50 mN / m with a larger polar portion Zero is a cover layer 76 with reduced conductivity, e.g. Ceramic, with a thickness of 1 to 500 µm applied. The base body 90 or optionally the cover layer 76 has a regular well structure structured with a resolution of at least 1200 dpi. The Cups 84 are lower with a material Surface energy than ceramics and lower conductivity as ceramics, e.g. Teflon, filled up. The cells 84 are not completely filled, so that there is a roll surface forms with raised islands 92. The surface the filled cup has a surface area of 60 to 90% of the total surface. On the sublime Points 92 form upon contact with the feed roller 36 Droplets 82 to form a droplet carpet 48.

Figur 19 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Applikatorwalze. Auf den leitfähigen Grundkörper 90, vorzugsweise aus Metall, mit einer Oberflächenenergie im Bereich von 30 bis 50 mN/m bei einem polaren Anteil größer gleich 5 mN/m ist optional eine Zwischenschicht 76 mit verminderter Leitfähigkeit und einer Oberflächenenergie im gleichen Bereich, z.B. Keramik, mit einer Dicke im Bereich von 1 bis 500 µm aufgebracht. Die Oberfläche des Walzengrundkörpers 90 oder optional die Zwischenschicht 76 ist strukturiert durch eine stochastische Verteilung von Näpfchen 84 im Rasterabstand von 0,3 µm bis 50 µm, vorzugsweise im Bereich von 0,3 µm bis 20 µm. Eine Deckschicht 94, z.B. aus Teflon, mit einem Material niedrigerer Oberflächenenergie und geringerer Leitfähigkeit als die darunterliegende Schicht 76, 90 füllt die Vertiefungen aus, so daß die Spitzen 96 der stochastischen Oberflächenstruktur unbedeckt bleiben. Die Oberfläche der aufgefüllten Vertiefungen hat einen Flächenanteil von vorzugsweise 60 bis 90 % an der Gesamtoberfläche. An den freiliegenden Spitzen 96 bilden sich beim Kontakt mit der Zuführwalze 36 Tröpfchen 82 zu einem Tröpfchenteppich 48 aus.Figure 19 shows a further embodiment of a Applicator. On the conductive base body 90, preferably made of metal, with a surface energy in the range from 30 to 50 mN / m with a polar portion larger an intermediate layer 76 is optionally equal to 5 mN / m reduced conductivity and a surface energy in the same area, e.g. Ceramic, with a thickness in the range from 1 to 500 µm applied. The surface of the roller body 90 or optionally the intermediate layer 76 structured by a stochastic distribution of cells 84 with a grid spacing of 0.3 µm to 50 µm, preferably in the range from 0.3 µm to 20 µm. A top layer 94, e.g. made of Teflon, with a material with lower surface energy and lower conductivity than the one below Layer 76, 90 fills the wells, so that the peaks 96 of the stochastic surface structure remain uncovered. The surface of the filled-in wells has an area ratio of preferably 60 to 90 % of the total surface. At the exposed tips 96 36 droplets form on contact with the feed roller 82 to form a droplet carpet 48.

Im folgenden werden weitere Aggregate der in Figur 1 gezeigten Druckeinrichtung beschrieben. Nach dem Einfärben des latenten Bildes auf der Fotoleitertrommel 12 kommt es durch physikalische.und/oder chemische Prozesse, vorzugsweise durch Verdunsten der Trägerflüssigkeit im Farbmittel, zu einer Verdickung des Farbmittelbildes. Dieser Effekt wird durch den Heißlufterzeuger 28 verstärkt, dem das eingefärbte Farbmittelbild infolge der Drehbewegung der Fotoleitertrommel 12 zugeführt wird. Beim gezeigten Beispiel nach Figur 1 wird das Farbmittelbild von der Oberfläche der Fotoleitertrommel 12 zunächst auf die Oberfläche einer Zwischenträgertrommel 14 übertragen, die in Berührung mit der Oberfläche der Fotoleitertrommel 12 steht. Die Übertragung erfolgt durch mechanischen Kontakt und wird vorzugsweise durch eine Umdruckspannung, welche an die Zwischenträgertrommel 14 angelegt ist, unterstützt. Beim Übertrag des Farbmittelbildes erfolgt eine Vergleichmäßigung der Schichtdicke dieses Farbmittelbildes; es ergibt sich eine Glättung. Die Zwischenträgertrommel 14 besteht aus einem elektrisch hoch leitfähigen Körper, vorzugsweise aus Metall, und hat einen Überzug mit einem definierten elektrischen Widerstand, vorzugsweise im Bereich von 105 bis 1013 Ωcm.Further assemblies of the printing device shown in FIG. 1 are described below. After the latent image has been colored on the photoconductor drum 12, the colorant image is thickened by physical and / or chemical processes, preferably by evaporation of the carrier liquid in the colorant. This effect is intensified by the hot air generator 28, to which the colored ink image is fed as a result of the rotational movement of the photoconductor drum 12. In the example shown in FIG. 1, the colorant image is first transferred from the surface of the photoconductor drum 12 to the surface of an intermediate carrier drum 14 which is in contact with the surface of the photoconductor drum 12. The transmission takes place by mechanical contact and is preferably supported by a transfer printing voltage which is applied to the intermediate carrier drum 14. When the colorant image is transferred, the layer thickness of this colorant image is evened out; there is a smoothing. The intermediate carrier drum 14 consists of an electrically highly conductive body, preferably made of metal, and has a coating with a defined electrical resistance, preferably in the range from 10 5 to 10 13 Ωcm.

Alternativ kann anstelle der Zwischenträgertrommel 14 als Zwischenträger ein Band vorgesehen sein, das einen definierten elektrischen Widerstand, vorzugsweise im Bereich von 105 bis 1013 Ωcm besitzt, und das von einem elektrisch hoch leitfähigen Element, welches vorzugsweise aus einem Metall besteht, an das eingefärbte Bild auf dem Latentbild-Träger, z.B. der Fotoleitertrommel 12, herangeführt wird. Auch dieses Band führt vorzugsweise an der Oberfläche ein elektrisches Potential, welches die Übertragung des Flüssigkeitsbildes vom Latentbild-Träger zum Zwischenträger unterstützt. Das elektrische Potential der Oberfläche des Zwischenträgers wird durch eine Hilfsspannung eingestellt, die direkt an den Zwischenträger oder an das elektrisch hoch leitfähige Element, das die Zwischenträgeroberfläche an das eingefärbte Bild auf dem Latentbild-Träger heranführt, angelegt ist. Diese Hilfsspannung kann Gleichspannungsanteile und Wechselspannungsanteile enthalten.Alternatively, instead of the intermediate carrier drum 14, a band can be provided as the intermediate carrier, which has a defined electrical resistance, preferably in the range from 10 5 to 10 13 Ωcm, and that of an electrically highly conductive element, which preferably consists of a metal, to the colored one Image on the latent image carrier, for example the photoconductor drum 12, is brought up. This tape, too, preferably carries an electrical potential on the surface, which supports the transfer of the liquid image from the latent image carrier to the intermediate carrier. The electrical potential of the surface of the intermediate carrier is set by an auxiliary voltage which is applied directly to the intermediate carrier or to the electrically highly conductive element which leads the intermediate carrier surface to the colored image on the latent image carrier. This auxiliary voltage can contain DC voltage components and AC voltage components.

An der Übertragungsstelle von Latentbild-Träger zum Zwischenträger, beispielsweise der Zwischenträgertrommel 14, ergibt sich in bezug auf die Haftkräfte folgende Relation: Die Kohäsion des Farbmittelbildes ist größer als die Adhäsion zwischen Zwischenträger und Farbmittelbild; die Adhäsion zwischen Zwischenträger und Farbmittelbild ist wiederum größer als die Adhäsion zwischen Oberfläche des Latentbild-Trägers und dem Farbmittelbild. Aufgrund dieser Haftkraftverhältnisse wird das Farbmittelbild vom Latentbild-Träger auf den Zwischenträger übertragen.At the transfer point from the latent image carrier to the intermediate carrier, for example the intermediate carrier drum 14, The following relation results with regard to the adhesive forces: The cohesion of the colorant image is greater than the adhesion between intermediate carrier and colorant image; the adhesion between the intermediate carrier and the colorant image greater than the adhesion between the surface of the latent image carrier and the colorant image. Based on these The colorant image of the latent image carrier becomes adhesive force conditions transferred to the intermediate carrier.

An den Zwischenträger kann durch geeignete Mittel, vorzugsweise durch einen trockenen Heißluftstrom, die Viskosität des übertragenen Farbmittelbildes weiter erhöht werden. Damit wird sichergestellt, daß die Kohäsion des Farbmittelbildes ausreichend hoch ist, um eine vollständige Übertragung auf den Endbildträger 10 zu gewährleisten. Weiterhin wird dadurch gewährleistet, daß in der Betriebsart "Sammelmodus", die weiter unten näher erläutert wird, das jeweils letzte erzeugte Farbmittelbild eine niedrigere Kohäsion als die vorher aufgesammelten Farbmittelbilder aufweist. Auf diese Weise kommt es zu keiner Rückübertragung von Farbmittel auf die Oberfläche des Fotoleiters.Suitable means, preferably, can be attached to the intermediate carrier through a dry stream of hot air, the viscosity of the transferred colorant image can be further increased. This ensures that the cohesion of the colorant image is high enough to be a complete To ensure transfer to the final image carrier 10. This also ensures that in the operating mode "Collection mode", which is explained in more detail below, the last colorant image generated is a lower one Cohesion than the previously collected colorant images having. In this way there is no retransmission of colorant on the surface of the photoconductor.

Gemäß Figur 1 ist zur Erzeugung eines trockenen Heißluftstromes, der auf die Oberfläche der Zwischenträgertrommel 14 wirkt, eine Heißluftstation 36 vorgesehen. An dieser wird die Oberfläche der Zwischenträgertrommel 14 in Drehrichtung P3 vorbeigeführt.According to FIG. 1, to generate a dry hot air stream, on the surface of the intermediate carrier drum 14 acts, a hot air station 36 is provided. At this the surface of the intermediate carrier drum 14 in the direction of rotation P3 passed.

Am Umfang der Fotoleitertrommel 12 bzw. der Zwischenträgertrommel 14 ist eine Reinigungsstation 30 bzw. eine Reinigungsstation 34 angeordnet. Diese Reinigungsstationen 30, 34 dienen zum Entfernen der Reste des nach dem Umdrukken noch verbliebenen Farbmittelbildes. Der Aufbau der Reinigungsstation 30 bzw. 34 wird weiter unten näher erläutert. Weiterhin ist am Umfang der Fotoleitertrommel 12 nach der Reinigungsstation 30 eine Regenerierstation 32 angeordnet, die auf der Oberfläche der Fotoleitertrommel 12 definierte Oberflächeneigenschaften und Ladungsinjektionsverhältnisse erzeugt.On the circumference of the photoconductor drum 12 or the intermediate carrier drum 14 is a cleaning station 30 or a cleaning station 34 arranged. These cleaning stations 30, 34 are used to remove the remains of the after printing remaining colorant image. The structure of the Cleaning station 30 and 34 will be explained in more detail below. Furthermore, on the circumference of the photoconductor drum 12 after the cleaning station 30, a regeneration station 32 arranged on the surface of the photoconductor drum 12 defined surface properties and charge injection ratios generated.

Zur Realisierung eines Mehrfarbendrucks auf dem Endbildträger 10 können verschiedene Betriebsarten vorgesehen sein. Bei einer ersten Betriebsart werden verschiedene Farbbildauszüge nacheinander auf dem Latentbild-Träger, d.h. der Fotoleitertrommel 12, erzeugt und nacheinander direkt auf den Endbildträger 10 übertragen. For realizing multi-color printing on the final image carrier 10 different operating modes can be provided his. In a first operating mode, different Color image separations one after the other on the latent image carrier, i.e. the photoconductor drum 12, generated and successively transferred directly to the final image carrier 10.

Bei einer zweiten Betriebsart werden mehrere Farbbildauszüge auf dem Fotoleiter 12 übereinander gelagert. Die überlagerten Farbbildauszüge werden dann gemeinsam auf den Endbildträger 10 übertragen.In a second operating mode, several color image separations superimposed on the photoconductor 12. The overlaid color image separations are then together on the End image carrier 10 transmitted.

Eine dritte Betriebsart sieht vor, daß zum Realisieren eines Mehrfarbendrucks mehrere Farbbildauszüge nacheinander auf dem Latentbild-Träger erzeugt und auf dem Zwischenträger überlagert werden. Die überlagerten Farbbildauszüge werden von dem Zwischenträger gemeinsam auf den Endbildträger 10 übertragen.A third mode of operation provides that to implement a Multi-color printing several color separations in succession generated on the latent image carrier and on the intermediate carrier be overlaid. The overlaid color image separations are transferred together from the intermediate carrier to the final image carrier 10 transferred.

Bei einer vierten Betriebsart ist für jeden Farbbildauszug eine Druckeinheit mit einem Latentbild-Träger und einem Applikatorelement vorgesehen, die jeweils einen Farbauszug erzeugen. Die verschiedenen Farbauszüge werden nacheinander paßgenau auf den Endbildträger 10 direkt übertragen oder zuerst auf einen Zwischenträger, z.B. der Zwischenträgertrommel 14, übertragen und von dort auf den Endbildträger 10 übertragen. Diese Betriebsart wird auch Single-Pass-Verfahren genannt.In a fourth operating mode, there is an extract for each color image a printing unit with a latent image carrier and a Applicator element provided, each a color separation produce. The different color separations are sequential transferred directly to the final image carrier 10 with a precise fit or first on an intermediate carrier, e.g. the intermediate carrier drum 14, transferred and from there to the final image carrier 10 transferred. This operating mode is also called single-pass procedure called.

Eine fünfte Betriebsart ist dadurch gekennzeichnet, daß zum Realisieren eines Mehrfarbendrucks ein einziger Latentbild-Träger vorgesehen ist, dem mehrere Applikatorelemente, beispielsweise nach Art der Applikatorwalze 26, zugeordnet sind. Jedes Applikatorelement erzeugt einen Farbbildauszug, der auf den Endbildträger 10 direkt oder zunächst auf einen Zwischenträger und von dort auf den Endbildträger 10 übertragen wird. Diese Betriebsart wird auch Multi-Pass-Verfahren genannt.A fifth operating mode is characterized in that a single latent image carrier for realizing multi-color printing is provided, the several applicator elements, assigned for example by the type of applicator roller 26 are. Each applicator element creates a color image extract, the one on the final image carrier 10 directly or initially onto an intermediate carrier and from there onto the final image carrier 10 is transmitted. This mode is also Called multi-pass procedure.

Ein Ausführungsbeispiel für das Single-Pass-Verfahren weist bis zu fünf komplette Druckeinheiten auf, jeweils mit einem Zeichengenerator, einem Latentbild-Träger und mindestens einer Einfärbestation, und hat einen gemeinsamen Zwischenträger. Das mehrfarbige Bild wird in einem einzigen Durchlauf erzeugt. Die einzelnen Teilfarbbilder werden dazu auf den ihnen zugeordneten Latentbild-Trägern in einem solchen zeitlichen Abstand erzeugt, daß sie passergenau auf denselben Oberflächenbereich des Zwischenträgers treffen, der nacheinander an den einzelnen eingefärbten Latentbild-Trägern vorbeibewegt wird und im Kontakt mit diesen die Teilfarbbilder übernimmt. In der Überlagerung auf dem Zwischenträger bilden die Teilfarbbilder gemeinsam das Mischfarbenbild aus. Die Kohäsion der einzelnen Farbmittelbilder ist auf dem jeweiligen Latentbild-Träger derart eingestellt, daß die Kohäsion des zuerst auf den Zwischenträger übertragenen Farbmittelbildes höher ist als das jeweils nachfolgende Farbmittelbild. Beispielsweise kann dies durch einen jeweils unterschiedlich fortgeschrittenen Trockenzustand der Farbmittelbilder erreicht werden.An embodiment for the single pass method has up to five complete printing units, each with a character generator, a latent image carrier and at least one coloring station, and has a common one Subcarrier. The multicolored image is in one single pass generated. The individual partial color images for this purpose on the latent image carriers assigned to them generated at such a time interval that they are in register on the same surface area of the intermediate carrier meet, one at a time colored on the individual Latent image carriers are moved past and in contact with these takes over the partial color images. In the overlay the partial color images form together on the intermediate carrier the mixed color image. The cohesion of the individual Colorant images are on the respective latent image carrier set so that the cohesion of the first on the colorant image transferred to the intermediate carrier is higher as the following colorant image. For example can be done by a differently advanced The colorant images are dry become.

Figur 20 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Reinigungsstation 30. Diese Reinigungsstation 30 hat die Aufgabe, daß die nach dem Umdruck des Farbmittelbildes noch verbliebenen Reste 101 des Farbmittelbildes von der Oberfläche der Fotoleitertrommel 12 entfernt werden. Beim gezeigten Beispiel wird hierzu eine Bürstenwalze 102 verwendet, deren Bürste 103 mit der Oberfläche der Fotoleitertrommel 12 in Kontakt steht. Die Bürstenwalze 102 rotiert in Richtung des Drehpfeils P4 vorzugsweise gegenläufig zur Bewegung der Fotoleitertrommel 12 in Richtung P3. Die Bürste 103 ist derart angeordnet, daß der theoretische Außendurchmesser der Bürstenwalze 102 in die Oberfläche der Fotoleitertrommel 12 eintaucht. Dies gewährleistet die definierte Beanspruchung der Borsten und den Ausgleich von Fertigungstoleranzen. Die Bürstenwalze 102 entfernt Reste 101 des flüssigen Farbmittels durch mechanische Verdrängung, unterstützt durch die Adhäsion zwischen Farbmittel und den Bürstenhaaren und gegebenenfalls durch eine elektrostatische Unterstützung. Der Grundkörper der Bürstenwalze 102 besteht vorzugsweise aus Metall, an welches eine Spannung UR angelegt ist, um die vorteilhafte elektrostatische Ablösewirkung zu erzielen. Diese Spannung UR ist eine Gleichspannung, die von einer Wechselspannung überlagert sein kann. Die Bürste 103 durchläuft nach dem Kontakt mit der Fotoleitertrommel 12 ein Bad 106 in einer Wanne 100, welches vorzugsweise Trägerflüssigkeit des Farbmittels enthält, um die Reste an Farbmittel in dieser Trägerflüssigkeit zu lösen. Vorteilhafterweise wird zum Ablösen der Farbmittelreste von der Bürste 103 der Kontaktbereich zwischen Bürste und Trägerflüssigkeit mit Ultraschallenergie einer Ultraschallquelle 107 beaufschlagt. Nach dem Verlassen des Bades 106 greift in die Bürste 103 eine Absaugeinrichtung 104 ein, die die an der Bürste 103 noch anhaftenden Flüssigkeitsrestse absaugt. Das in der Wanne 100 vorhandene Gemisch aus Trägerflüssigkeit und Resten an Farbmittel kann aufbereitet und für den Druckprozeß wiederverwendet werden.Figure 20 shows an embodiment for the cleaning station 30. This cleaning station 30 has the task that that remained after the transfer of the colorant image Remains 101 of the colorant image from the surface the photoconductor drum 12 can be removed. In the shown For example, a brush roller 102 is used for this, whose brush 103 with the surface of the photoconductor drum 12 is in contact. The brush roller 102 rotates in the direction of the rotary arrow P4 preferably in opposite directions to the movement the photoconductor drum 12 in the direction of P3. The brush 103 is arranged such that the theoretical outer diameter the brush roller 102 into the surface of the photoconductor drum 12 dips. This ensures the defined Stress on the bristles and the compensation of Manufacturing tolerances. The brush roller 102 removes residues 101 of the liquid colorant by mechanical displacement, supported by the adhesion between colorants and the brush hair and possibly by an electrostatic Support. The basic body of the brush roller 102 is preferably made of metal to which one Voltage UR is applied to the advantageous electrostatic To achieve peeling effect. This voltage is UR a DC voltage superimposed by an AC voltage can be. The brush 103 passes through after contact with the photoconductor drum 12 a bath 106 in a tub 100, which preferably carrier liquid of the colorant contains to the remains of colorant in this carrier liquid to solve. It is advantageously used for detachment the colorant residue from the brush 103 the contact area between brush and carrier fluid with ultrasonic energy an ultrasound source 107 is applied. After this Leaving the bath 106, a suction device engages in the brush 103 104 a, the one on the brush 103 still sucks off adhering liquid residues. That in the tub 100 existing mixture of carrier liquid and residues Colorant can be processed and reused for the printing process become.

Die in Figur 20 gezeigte Reinigungsstation 30 löst Reste 101 von der Fotoleitertrommel 12 ab. Eine identische oder ähnlich aufgebaute Reinigungsstation kann auch zum Reinigen der Oberfläche eines Zwischenträgers, beispielsweise der Zwischenträgertrommel 14, verwendet werden. Allgemein kann also eine derartige Reinigungsstation zum Entfernen von Farbresten, die an einem allgemein als Bildträger bezeichnete Träger anhaften, auf den ein flüssiges Farbmittelbild aufgebracht worden ist, verwendet werden.The cleaning station 30 shown in FIG. 20 removes residues 101 from the photoconductor drum 12. An identical or Similar cleaning station can also be used for cleaning the surface of an intermediate carrier, for example the intermediate carrier drum 14 can be used. Generally can remove such a cleaning station of paint residue on one commonly referred to as an image carrier Adhesive carrier on which a liquid colorant image has been applied.

Es sind zahlreiche Abwandlungen der Reinigungsstation möglich. Beispielsweise kann die Reinigungsstation eine Ablösewalze enthalten, welche an die Oberfläche des Bildträgers angedrückt ist. Eine Rakel, die in Drehrichtung der Ablösewalze gesehen nach der Kontaktstelle angeordnet ist, dient zum Abstreifen des von der Ablösewalze aufgenommenen Farbmittels. Die Ablösewalze taucht vorzugsweise in ein Bad mit Trägerflüssigkeit ein. Nach dem Durchlaufen des Bades kann eine weitere Rakel am Umfang der Ablösewalze angeordnet sein, um die Flüssigkeit an der Oberfläche der Ablösewalze abzustreifen. Die Oberflächenenergie der Oberfläche der Ablösewalze sollte derart eingestellt sein, daß zwischen dem Farbmittelrest und der Oberfläche der Ablösewalze eine höhere Adhäsion vorhanden ist als die Kohäsion innerhalb des Farbmittelrestes. Die Kohäsion innerhalb des Farbmittelrestes sollte größer die Adhäsion zwischen dem Farbmittelrest und der Oberfläche des Bildträgers sein.Numerous modifications of the cleaning station are possible. For example, the cleaning station can have a detaching roller included, which to the surface of the image carrier is pressed. A squeegee that rotates in the direction of rotation Peeling roller seen after the contact point is arranged, is used to wipe off the pick-up roller Colorant. The release roller is preferably immersed in Bath with a carrier liquid. After going through the Bades can be another squeegee on the circumference of the peeling roller arranged to hold the liquid on the surface of the To strip the release roller. The surface energy of the surface the release roller should be set such that between the colorant residue and the surface of the release roller there is higher adhesion than cohesion within the colorant residue. The cohesion within the Colorant residue should increase the adhesion between the Colorant residue and the surface of the image carrier.

Eine andere Ausführungsform der Reinigungsstation enthält ein Reinigungsvlies, das an den Bildträger angedrückt ist. Vorzugsweise wird das Reinigungsvlies mit erheblich geringerer Geschwindigkeit bewegt als die Umfangsgeschwindigkeit des Bildträgers. Das Reinigungsvlies kann als Endlosband ausgebildet sein, welches nach dem Kontakt mit der Oberfläche des Bildträgers durch ein mit Trägerflüssigkeit gefülltes Bad geführt ist. Das Farbmittel wird so gelöst und aus dem Reinigungsvlies entfernt. Das Endlosband wird mit einer Rakel und vorzugsweise mit Ultraschall beaufschlagt. Nach dem Verlassen des Bades wird überschüssige Trägerflüssigkeit vom Endlosband entfernt, vorzugsweise mithilfe eines Quetschwalzenpaares.Another embodiment of the cleaning station contains a cleaning fleece that is pressed onto the image carrier. Preferably, the cleaning fleece is considerably less Speed moves as the peripheral speed of the image carrier. The cleaning fleece can be used as an endless belt be formed, which after contact with the Surface of the image carrier by means of a carrier liquid filled bathroom. The colorant is dissolved in this way and removed from the cleaning fleece. The endless belt will applied with a doctor blade and preferably with ultrasound. After leaving the bath will be excess Carrier liquid removed from the endless belt, preferably with the help of a pair of nip rollers.

Alternativ kann das Reinigungsvlies auf einer Spenderrolle aufgerollt sein, und wird mithilfe einer Walze und einem Sattel mit der Oberfläche des Bildträgers in Kontakt gebracht. Anschließend wird das Reinigungsvlies auf eine Empfängerrolle aufgewickelt. Das Reinigungsvlies wird von der Spenderrolle zur Empfängerrolle schrittweise bewegt. Zwischen zwei Schritten können bis zu mehrere tausend Blatt bedruckt werden.Alternatively, the cleaning fleece can be placed on a dispenser roll be rolled up, and is using a roller and a Saddle brought into contact with the surface of the image carrier. Then the cleaning fleece is placed on a Receiver roll wound up. The cleaning fleece is from the donor role gradually moves to the recipient role. Between two steps can be up to several thousand Sheets are printed.

Bei einer weiteren Alternative der Reinigungsstation enthält diese eine Rakel, die an den Bildträger angedrückt ist. Wenn der Bildträger in Form eines Bandes vorliegt, kann als Gegenlager für die Rakel eine Walze oder eine Stange vorgesehen sein.In another alternative the cleaning station contains this is a squeegee that is pressed against the image carrier is. If the image carrier is in the form of a ribbon, can be used as a counter bearing for the squeegee Rod may be provided.

Bei einer anderen Ausführungsform der Reinigungsstation enthält diese eine Schwallbad-Einrichtung, die einen Strahl mit Reinigungsflüssigkeit auf die Oberfläche des Bildträgers richtet. Als Reinigungsflüssigkeit wird vorzugsweise die Trägerflüssigkeit des Farbmittels verwendet.In another embodiment of the cleaning station it contains a swimming pool facility, the one Spray with cleaning liquid onto the surface of the Image carrier judges. As a cleaning liquid is preferred the carrier liquid of the colorant used.

Eine andere Variante der Reinigungsstation enthält eine Walzenbad-Einrichtung, die mithilfe einer Walze Reinigungsflüssigkeit an die Oberfläche des Bildträgers bringt. Diese Reinigungsflüssigkeit, vorzugsweise die Trägerflüssigkeit des Farbmittels, löst die Farbmittelreste, die mit der Walzendrehung abtransportiert werden. Auf die genannte Walze wirkt dann eine Rakel ein, die das gelöste flüssige Farbmittel abstreift.Another variant of the cleaning station contains one Roller bath facility using a roller cleaning fluid brings to the surface of the image carrier. This cleaning liquid, preferably the carrier liquid of the colorant, dissolves the colorant residues with the roll rotation can be removed. On the said The roller then acts on a doctor blade, which is the dissolved liquid Colorant strips off.

Eine andere Variante der Reinigungsstation enthält ein Airknife. Dieses verdrängt das flüssige Farbmittel vom zu reinigenden Bildträger. Die verdrängten Farbmittelreste können aufgefangen, aufbereitet und für den Druckprozeß wiederverwendet werden.Another variant of the cleaning station contains a Airknife. This displaces the liquid colorant from to cleaning image carrier. The displaced colorant residues can be collected, processed and for the printing process be reused.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Reinigungsstation enthält eine Absaugeinrichtung, die den flüssigen Farbmittelrest von der Oberfläche des Bildträgers absaugt. Die abgesaugte Abluft kann gefiltert und das flüssige Farbmittel abgeschieden werden, welches vorzugsweise beim weiteren Druckprozeß wiederverwendet wird.Another embodiment of a cleaning station contains a suction device that contains the liquid colorant residue aspirated from the surface of the image carrier. The Extracted exhaust air can be filtered and the liquid colorant be deposited, which is preferably in the further Printing process is reused.

Optional kann in Bewegungsrichtung des Bildträgers gesehen vor der Reinigungsstation 30 eine Anlöse-Station angeordnet sein (nicht dargestellt), die auf die Oberfläche des Bildträgers eine Reinigungsflüssigkeit aufträgt. Zum Auftragen kann eine Schöpfwalze vorgesehen sein; alternativ kann ein Abschnitt des Bildträgers ein Bad mit Reinigungsflüssigkeit durchlaufen. Vorteilhaft ist es, wenn als Reinigungsflüssigkeit die Trägerflüssigkeit des Farbmittels verwendet wird. Vorteilhaft ist es, wenn die Kontaktstelle zwischen Reinigungsflüssigkeit und Bildträger mit Ultraschallenergie beaufschlagt ist.Can optionally be seen in the direction of movement of the image carrier arranged in front of the cleaning station 30 be (not shown) that on the surface of the Applying a cleaning liquid to the image carrier. For application a scoop roller can be provided; alternative a section of the image carrier can be a bath with cleaning liquid run through. It is advantageous if as a cleaning liquid the carrier liquid of the colorant is used. It is advantageous if the contact point between cleaning liquid and image carrier with ultrasonic energy is acted upon.

Gemäß Figur 1 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Drehrichtung der Fotoleitertrommel 12 gesehen nach der Reinigungsstation 30 eine Regenerier-Station 32 angeordnet. Während die Reinigungsstation 30 eine kontinuierliche mechanische Reinigung gewährleistet, dient die Regenerier-Station 32 der Einstellung und der dauerhaften Gewährleistung definierter Prozeßbedingungen, insbesondere bezüglich der Oberflächeneigenschaften, wie der Oberflächenenergie des Latentbild-Trägers, das Oberflächenenergieverhältnis zwischen der Oberfläche des Latentbild-Trägers, dem flüssigen Farbmittel und gegebenenfalls der Oberfläche des Zwischenträgers, sowie der Oberflächenrauhigkeit, d.h. der mikroskopischen Struktur der Oberfläche. Weiterhin dient die Regenerier-Station zum Einstellen definierter Prozeßbedingungen im Hinblick auf die elektrischen Eigenschaften an der Oberfläche des Latentbild-Trägers, beispielsweise im Hinblick auf die Ladungsinjektionsverhältnisse und auf den Oberflächenwiderstand. Demgemäß legt die Regenerierstation die Oberflächenenergie fest, die die Benetzbarkeit der Oberfläche mit dem flüssigen Farbmittel steuert. Die Regenerier-Station trägt hierzu auf die Oberfläche des Bildträgers, der ein Zwischenträger oder ein Latentbild-Träger sein kann, eine die Oberflächenenergie beeinflussende Substanz auf, vorzugsweise Tensid-Lösungen, insbesondere in Wasser gelöste nicht ionische Tenside. Diese Substanz kann beispielsweise mit einer Schichtdicke von kleiner 0,3 µm aufgetragen sein, die die Oberfläche vollständig benetzt, vorzugsweise in einer Zeit kleiner 5 ms.According to Figure 1 is in the embodiment shown in Direction of rotation of the photoconductor drum 12 seen after the Cleaning station 30 arranged a regeneration station 32. While the cleaning station 30 is a continuous ensures mechanical cleaning, the regeneration station is used 32 the setting and the permanent warranty defined process conditions, especially regarding the surface properties, such as the surface energy of the latent image carrier, the surface energy ratio between the surface of the latent image carrier, the liquid colorant and possibly the surface of the intermediate carrier, as well as the surface roughness, i.e. the microscopic structure of the surface. Farther the regeneration station is used to set defined Process conditions with regard to the electrical properties on the surface of the latent image carrier, for example in terms of charge injection ratios and on the surface resistance. Accordingly, the Regeneration station fixes the surface energy, which is the wettability the surface with the liquid colorant controls. The regeneration station carries this to the surface of the image carrier, which is an intermediate carrier or a Can be a latent image carrier, a surface energy influencing substance, preferably surfactant solutions, especially non-ionic surfactants dissolved in water. This substance can, for example, with a layer thickness of less than 0.3 µm applied to the surface completely wetted, preferably in a time less than 5 ms.

Weiterhin kann die Regenerier-Station eine Koronavorrichtung enthalten, die eine Korona mit einer Wechselspannung im Bereich von 1 bis 20 kVss (gemessen von Spitze zu Spitze) bei einer Frequenz im Bereich von 1 bis 10 kHz hat. Diese Koronavorrichtung kann alternativ zum Auftragen der Substanz eingesetzt werden oder in Kombination zusammen mit der Substanz.Furthermore, the regeneration station can be a corona device contain a corona with an alternating voltage in the range of 1 to 20 kVss (measured from peak to Peak) at a frequency in the range of 1 to 10 kHz Has. This corona device can alternatively be applied the substance can be used or in combination with the substance.

In einer weiteren Alternative erfolgt die Reinigung und Regenerierung kombiniert in einem einzigen Arbeitsgang. Es wird beispielsweise die Schwallbad-Reinigung oder eine Walzenbad-Reinigung verwendet. Der Reinigungsflüssigkeit wird hierzu eine die Oberflächenenergie steuernde Substanz, vorzugsweise eine Tensidlösung beigemischt. Mit der Reinigungsflüssigkeit wird dann diese Substanz auf den Bildträger übertragen. Überschüssige Reinigungsflüssigkeit kann wieder entfernt werden, wobei derartige Reste einer Wiederaufbereitung zugeführt werden können.In a further alternative, cleaning and Regeneration combined in a single operation. It for example, the pool cleaning or a Roller bath cleaning used. The cleaning liquid this becomes a substance that controls the surface energy, preferably a surfactant solution is added. With the Cleaning liquid will then apply this substance to the Transfer image carrier. Excess cleaning fluid can be removed again, such residues one Reprocessing can be fed.

Optional kann bei der Reinigung mit einer Reinigungsflüssigkeit und einer beigemengten Substanz, die die Oberflächenenergie steuert, und nach einer erfolgten Regenerierung eine Trocknung der Oberfläche des Bildträgers durch geeignete Mittel erfolgen, beispielsweise durch eine warme und trockene Luftströmung, die auf die Oberfläche gerichtet ist. Diese Trocknung dient dazu, die oberflächenaktiven Anteile zu erhöhen und dadurch ihre Wirkung zu verstärken. Außerdem wird eine unter Umständen störende Wirkung überschüssiger Reinigungsflüssigkeit vermieden.Optionally, when cleaning with a cleaning liquid and an added substance that the surface energy controls, and after a regeneration drying the surface of the image carrier suitable means are carried out, for example by a warm one and dry air flow directed towards the surface is. This drying serves to make the surface active Increase shares and thereby increase their impact. It may also have a disruptive effect excess cleaning fluid avoided.

Im folgenden werden fotodielektrische Bilderzeugungsprozesse erläutert, mit deren Hilfe auf einem Fotoleiter Latentbilder erzeugt werden können, die durch das flüssige Farbmittel unter Überwindung des Luftspaltes eingefärbt werden können. Hierzu wird mithilfe des Schichtsystems des Fotoleiters ein bildmäßig verteiltes elektrisches Feld erzeugt, dessen Komponenten im Raum über der Oberfläche Kraftwirkung auf geladene Teilchen, polarisierbare und leitfähige Objekte ausüben, d.h. z.B. auf polarisierbare Bestandteile der Farbmittelflüssigkeit. Die elektrische Feldverteilung auf der Oberfläche des Fotoleiters wird bei der Entwicklung mithilfe des transferierenden flüssigen Farbmittels sichtbar gemacht. Die Reinigung der obersten Schicht des Fotoleiters, die in Kontakt mit dem Farbmittel kommt, muß an die Besonderheiten des flüssigen Farbmittels angepaßt sein. Neben einer Säuberung dieser Oberfläche und der Herstellung eines definierten Ladungszustandes der oberen isolierenden Deckschicht des Fotoleiters muß auch der Oberflächenenergiezustand dieser Deckschicht nach jedem Farbstoffübertragungswechsel wieder hergestellt bzw. erhalten werden. Das Material der oberen isolierenden Deckschicht des Fotoleiters muß demgemäß auf die Verwendung wässriger Farbmittel abgestimmt sein. Zur Einfärbung der Oberfläche des Fotoleiters müssen die Oberflächenenergieverhältnisse derart beschaffen sein, daß in den einzufärbenden Latentbild-Flächen die Trägerflüssigkeit mit dem Farbmittel an der Oberfläche haften bleibt. Zumindest muß diese Haftungsbedingung für den Feststoffanteil des Farbmittels gelten. In den nicht einzufärbenden Bereichen der Oberfläche des Fotoleiters muß die elektrische Abstoßungswirkung derart überwiegen, daß keine Flüssigkeit in Kontakt mit der isolierenden Oberfläche des Fotoleiters kommt.The following are photo-dielectric imaging processes explained with the help of latent images on a photoconductor can be generated by the liquid Coloring agent colored by overcoming the air gap can be. For this, the layer system of the Generates an image-wise distributed electric field, its components in space above the surface Force effect on charged particles, polarizable and exercise conductive objects, i.e. e.g. on polarizable Components of the colorant liquid. The electrical Field distribution on the surface of the photoconductor is at development using the transferring liquid Colorants made visible. Cleaning the top one Layer of photoconductor that is in contact with the colorant comes to the peculiarities of the liquid colorant be adjusted. In addition to cleaning this surface and the production of a defined state of charge upper insulating cover layer of the photoconductor must also the surface energy state of this top layer after each Dye transfer change restored or be preserved. The material of the upper insulating The top layer of the photoconductor must accordingly be used aqueous colorant. For coloring the surface of the photoconductor must have the surface energy ratios to be such that in those to be colored Latent image surfaces the carrier liquid with the Colorant sticks to the surface. At least it has to this liability condition for the solids content of the colorant be valid. In the areas not to be colored Surface of the photoconductor must have the electrical repulsion effect predominate so that no liquid in contact with the insulating surface of the photoconductor comes.

Eine Variante besteht darin, daß wegen der Stabilität des elektrischen Feldes über der isolierenden Deckschicht des Fotoleiters auch ein permanentes Heranführen der Farbmittel enthaltenden Flüssigkeit an diese isolierende Schicht vorgenommen werden kann, wobei die Polarität der festen Farbmittelteilchen in der Flüssigkeit so beschaffen sein muß, daß diese Teilchen durch das elektrische Feld in den einzufärbenden Bereichen angezogen werden. In den nicht einzufärbenden Bereichen ist die elektrische Feldrichtung umgekehrt, so daß die geladenen festen Farbmittelteilchen abgestoßen werden.A variant is that because of the stability of the electric field over the insulating cover layer of the Photoconductor also a permanent introduction of the colorant containing liquid to this insulating layer can be made, the polarity of the fixed Colorant particles in the liquid should be such must have these particles through the electric field in the areas to be colored. Not in the Areas to be colored is the electrical field direction vice versa so that the charged solid colorant particles be repelled.

Eine bildmäßige Einfärbung der Deckschicht des Fotoleiters kann auch dadurch erreicht werden, daß die einzufärbenden Bereiche durch die kombinierte Wirkung der Oberflächenenergiebeziehung zwischen der isolierenden Deckschicht und der Flüssigkeit und des elektrischen Feldes relativ gut und die nicht einzufärbenden Bereiche wegen der umgekehrten Feldrichtung relativ schlecht benetzt werden. Diese Art der Einfärbung oder die Kombination mit der Ablagerung der geladenen festen Farbmittelteilchen eignet sich insbesondere für den Entwicklungsprozeß bei hoher Geschwindigkeit. Um einen Hochgeschwindigkeitsprozeß mit einer reinen Teilchenablagerung ohne wesentliche Benetzungsunterschiede zwischen den einzufärbenden und den nicht einzufärbenden Bereichen zu realisieren, muß die Flüssigkeitsschicht sehr dünn und die Konzentration der festen Farbmittelteilchen relativ hoch sein. Eine möglichst große Teilchenladung ist für die Hochgeschwindigkeitsentwicklung vorteilhaft. An imagewise coloring of the top layer of the photoconductor can also be achieved in that the to be colored Areas due to the combined effect of the surface energy relationship between the insulating cover layer and the liquid and electric field relative well and the areas not to be colored because of the reverse Field direction are relatively poorly wetted. This type of coloring or the combination with the deposit of the charged solid colorant particles especially for the development process at high speed. To a high speed process with a pure particle deposition without significant wetting differences between those to be colored and not Realize areas to be colored, the liquid layer very thin and the concentration of solid Colorant particles can be relatively high. The largest possible Particle charge is for high speed development advantageous.

Bei einem herkömmlichen Fotoleiter mit einer außen liegenden fotoleitenden Schicht kann gemäß einem Ausführungsbeispiel diese fotoleitende Schicht mit einer dünnen isolierenden Deckschicht versehen werden. Diese Deckschicht wird so gewählt, daß sie die gestellten Anforderungen an die Benetzbarkeit und weitere Oberflächeneigenschaften, wie z.B. die Ladungsinjektionseigenschaft, für die Aufnahme und das Abgeben eines flüssigen Farbmittels erfüllt.With a conventional photoconductor with an external one photoconductive layer can be according to an embodiment this photoconductive layer with a thin insulating Be provided top layer. This top layer will chosen so that they meet the requirements placed on the Wettability and other surface properties, such as e.g. the charge injection property, for inclusion and delivering a liquid colorant.

In den Figuren 21 bis 26 werden fotodielektrische Bilderzeugungsprozesse erläutert. Zur Latentbild-Erzeugung kann ein fotodielektrischer Prozeß (Figuren 21 und 22) verwendet werden, bei dem die Entstehung des Latentbildes durch ein elektrisches Feld im Fotoleiter gesteuert wird. Weiterhin kann zur Latentbilderzeugung ein aufladestromgesteuerter Prozeß verwendet werden (Figuren 23 bis 26).FIGS. 21 to 26 show photo-dielectric imaging processes explained. Can be used for latent image generation a photo-dielectric process (Figures 21 and 22) is used in which the emergence of the latent image through an electrical field in the photoconductor is controlled. Farther can be a charging current controlled for latent image generation Process can be used (Figures 23 to 26).

Anhand Figur 21 wird ein Bilderzeugungsprozeß erläutert, der auch als Nakamura-Prozeß 1 bezeichnet wird. Die in den folgenden Figuren dargestellten Fotoleiter haben jeweils eine untere leitfähige Schicht 110, eine mittlere fotoempfindliche Schicht 112 und eine obere isolierende Deckschicht 114. Diese Deckschicht 114 bestimmt den Oberflächenenergiezustand, den elektrischen Oberflächenwiderstand und die Ladungsinjektionseigenschaften des Fotoleiters. Die Deckschicht 114 selbst beeinflußt den elektrofotografischen Prozeß zur Erzeugung des Latentbildes nicht wesentlich.An image generation process is explained with reference to FIG. which is also called Nakamura Process 1. The in the following photoconductor have each shown a lower conductive layer 110, a middle photosensitive Layer 112 and an upper insulating cover layer 114. This cover layer 114 determines the surface energy state, the electrical surface resistance and the charge injection properties of the photoconductor. The cover layer 114 itself influences the electrophotographic Process for generating the latent image is not essential.

Bei dem Bilderzeugungsprozeß nach Figur 21 wird in einem ersten Schritt das Schichtsystem des Fotoleiters zunächst mit einer Polarität gleichmäßig aufgeladen, wobei durch Ladungsträgerinjektionen aus der unteren, leitfähigen Schicht 110 in die Fotoleiterschicht 112 und/oder durch gleichzeitige gleichmäßige Belichtung (nicht dargestellt) die Entstehung eines elektrischen Feldes in der Fotoleiterschicht 112 verhindert wird. Anschließend wird das Schichtsystem mit der entgegengesetzten Polarität umgeladen, wobei ein elektrisches Feld in der Fotoleiterschicht 112 entsteht (zweiter Schritt). In einem dritten Schritt wird das Schichtsystem bildmäßig belichtet, wobei das Latentbild entsteht. In der Figur 21 sind typische Potentialverhältnisse eingetragen.In the image generation process according to FIG. 21, in one first step the layer system of the photoconductor first evenly charged with a polarity, being by Charge injections from the lower, conductive Layer 110 in the photoconductor layer 112 and / or through simultaneous even exposure (not shown) the creation of an electric field in the photoconductor layer 112 is prevented. Then that will Layer system with the opposite polarity reloaded, with an electric field in the photoconductor layer 112 arises (second step). In a third step the layer system is exposed imagewise, the latent image arises. FIG. 21 shows typical potential relationships entered.

Figur 22 betrifft einen fotodielektrischen Bilderzeugungsprozeß, der auch als Hall-Prozeß bezeichnet wird. In einem ersten Schritt wird das Schichtsystem des Fotoleiters zunächst mit einer Polarität gleichmäßig aufgeladen, wobei sich sowohl in der Fotoleiterschicht 112 als auch in der Deckschicht 114 ein elektrisches Feld aufbaut. Anschließend wird das Schichtsystem bildmäßig belichtet (zweiter Schritt). In belichteten Bereichen wird dadurch das elektrische Feld in der Fotoleiterschicht 112 abgebaut, während es in unbelichteten Bereichen erhalten bleibt. In einem dritten Schritt erfolgt eine erneute gleichmäßige Aufladung mit derselben Polarität wie im ersten Schritt. Anschließend erfolgt eine gleichmäßige Flächenbelichtung, wobei in allen Bereichen der Fotoleiterschicht 112 das elektrische Feld abgebaut wird und das Latentbild entsteht (vierter Schritt). In der Figur 22 sind wieder typische Potentialverhältnisse eingetragen.FIG. 22 relates to a photo-dielectric imaging process, which is also called the Hall process. In one The first step is the layer system of the photoconductor evenly charged with a polarity, where both in the photoconductor layer 112 and in the Cover layer 114 builds up an electric field. Subsequently the layer system is exposed imagewise (second Step). In exposed areas, the electrical Field degraded in photoconductor layer 112 while it remains in unexposed areas. In one The third step is to recharge the battery evenly with the same polarity as in the first step. Subsequently there is an even surface exposure, in all areas of the photoconductor layer 112 electrical field is reduced and the latent image is formed (fourth step). 22 are typical again Potential relationships entered.

Figur 23 zeigt einen fotodieelektrischen Bilderzeugungsprozeß, der auch als Katsuragawa-Prozeß bezeichnet wird, wobei zur Latentbild-Erzeugung ein aufladestromgesteuerter Prozeß verwendet wird. In einem ersten Schritt wird das Schichtsystem des Fotoleiters zunächst mit einer Polarität gleichmäßig aufgeladen, wobei durch Ladungsträgerinjektion aus der unteren leitfähigen Schicht 110 in die Fotoleiterschicht 112 und/oder durch gleichzeitige gleichmäßige Belichtung (nicht dargestellt) die Entstehung eines elektrischen Feldes in der Fotoleiterschicht 112 verhindert wird. In einem zweiten Schritt wird das Schichtsystem bildmäßig belichtet und gleichzeitig mit entgegengesetzter Polarität zur Aufladung im ersten Schritt umgeladen, wobei in belichteten Bereichen die Entstehung eines elektrischen Feldes in der Fotoleiterschicht 112 verhindert wird. In unbelichteten Bereichen entsteht ein elektrisches Feld in der Fotoleiterschicht 112. In einem dritten Schritt wird das Schichtsystem gleichmäßig belichtet, wobei das Latentbild entsteht. Auch in der Figur 23 sind typische Potentialverhältnisse eingetragen.Figure 23 shows a photo-electric imaging process. also known as the Katsuragawa process, a charge current controlled for latent image generation Process is used. In a first step it will Layer system of the photoconductor initially with one polarity evenly charged, by charge injection from the lower conductive layer 110 into the photoconductor layer 112 and / or by simultaneous even exposure (not shown) the emergence of an electrical Field in the photoconductor layer 112 is prevented. In a second step, the layer system becomes visual exposed and at the same time with opposite polarity reloaded for charging in the first step, being in exposed Areas the emergence of an electric field is prevented in the photoconductor layer 112. In unexposed An electrical field is created in the areas Photoconductor layer 112. In a third step, this is Layer system evenly exposed, the latent image arises. Typical potential relationships are also shown in FIG entered.

In Figur 24 ist ein weiterer aufladestromgesteuerter Bilderzeugungsprozeß beschrieben, der als Canon-NP-Prozeß bezeichnet wird. In einem ersten Schritt wird das Schichtsystem des Fotoleiters zunächst mit einer Polarität gleichmäßig aufgeladen, wobei durch Ladungsträgerinjektion aus der unteren, leitfähigen Schicht 110 in die Fotoleiterschicht 112 und/oder durch gleichzeitige gleichmäßige Belichtung (nicht dargestellt) die Entstehung eines elektrischen Feldes in der Fotoleiterschicht 112 verhindert wird. Anschließend wird das Schichtsystem bildmäßig belichtet und gleichzeitig, vorzugsweise mithilfe einer Wechselstromkorona, entladen, wobei in belichteten Bereichen die Entstehung eines elektrischen Feldes in der Fotoleiterschicht 112 verhindert wird. In unbelichteten Bereichen entsteht ein elektrisches Feld in der Fotoleiterschicht 112 (zweiter Schritt). In einem dritten Schritt wird das Schichtsystem gleichmäßig belichtet, wobei das Latentbild entsteht. In der Figur 24 sind wieder typische Potentialverhältnisse eingetragen. Another charge current controlled imaging process is shown in FIG described, which is called the Canon NP process becomes. In a first step, the layer system of the photoconductor first with one polarity even charged, whereby by charge injection the lower conductive layer 110 into the photoconductor layer 112 and / or by simultaneous even exposure (not shown) the emergence of an electrical Field in the photoconductor layer 112 is prevented. The layer system is then exposed imagewise and at the same time, preferably using an AC corona, unload, the in exposed areas Creation of an electric field in the photoconductor layer 112 is prevented. In unexposed areas an electrical field is created in the photoconductor layer 112 (second step). In a third step this will be Layer system evenly exposed, the latent image arises. 24 shows typical potential relationships again entered.

Figur 25 beschreibt einen aufladestromgesteuerten Bilderzeugungsprozeß, der als Nakamura-Prozeß 3 bezeichnet wird. In einem ersten Schritt wird das Schichtsystem gleichmäßig mit einer Polarität aufgeladen (im Beispiel nach Figur 25 wurde die positive Polarität gewählt) und gleichzeitig bildmäßig belichtet. In belichteten Bereichen wird dabei die Entstehung eines elektrischen Feldes in der Fotoleiterschicht 112 verhindert, während in unbelichteten Bereichen sowohl in der Fotoleiterschicht 112 als auch in der Deckschicht 114 ein etwas kleineres elektrisches Feld entsteht. Anschließend erfolgt im zweiten Schritt eine gleichmäßige Umladung mit entgegengesetzter Polarität zur Aufladung im ersten Schritt. Das Oberflächenpotential ist danach in im ersten Schritt belichteten und unbelichteten Bereichen gleich groß, im Beispiel nach Figur 25 etwa -500 Volt. Bei der abschließenden gleichmäßigen Belichtung des gesamten Schichtsystems (dritter Schritt) entsteht das Latentbild. Typische Potentialverhältnisse sind wieder in der Figur 25 eingetragen.FIG. 25 describes a charging current-controlled imaging process, which is called Nakamura Process 3. In a first step, the layer system becomes even charged with one polarity (in the example according to FIG. 25 the positive polarity was chosen) and at the same time exposed imagewise. This is done in exposed areas the creation of an electric field in the photoconductor layer 112 prevents while in unexposed areas both in the photoconductor layer 112 and in the Cover layer 114 creates a slightly smaller electric field. Then there is a second step uniform charge reversal with opposite polarity Charging in the first step. The surface potential is then in the first step exposed and unexposed Areas of the same size, in the example according to FIG. 25 approximately -500 Volt. In the final even exposure of the The entire layer system (third step) creates the latent image. Typical potential relationships are in again of Figure 25 entered.

Figur 26 zeigt einen aufladestromgesteuerten Bilderzeugungsprozeß, der als Simac-Prozeß bezeichnet wird. Im ersten Schritt wird das Schichtsystem gleichmäßig mit einer Polarität aufgeladen (im Beispiel nach Figur 26 positiv) und gleichzeitig bildmäßig belichtet. In belichteten Bereichen wird dabei die Entstehung eines elektrischen Feldes in der Fotoleiterschicht 112 verhindert, während in unbelichteten Bereichen sowohl in der Fotoleiterschicht 112 als auch in der Deckschicht 114 ein etwas kleineres elektrisches Feld entsteht. Bei der nachfolgenden gleichmäßigen Belichtung des gesamten Schichtsystems entsteht im zweiten Schritt das Latentbild, wobei das elektrische Feld in allen Bereichen der Fotoleiterschicht verschwindet. Auch in der Figur 26 sind typische Potentialverhältnisse eingetragen. FIG. 26 shows a charging current-controlled image generation process, which is called the Simac process. In the first The layer system becomes even with one step Polarity charged (positive in the example according to FIG. 26) and at the same time exposed imagewise. In exposed areas is the creation of an electric field prevented in the photoconductor layer 112 while in unexposed areas in both the photoconductor layer 112 and a somewhat smaller one in the cover layer 114 electric field arises. In the subsequent even The entire layer system is exposed in the second step the latent image, taking the electric field disappears in all areas of the photoconductor layer. Typical potential relationships are also shown in FIG entered.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Endbildträgerfinal image
1212
FotoleitertrommelPhotoconductor drum
P1, P2, P3P1, P2, P3
DrehrichtungspfeileDirection sign
1414
ZwischenträgertrommelIntermediate carrier drum
1616
UmladekorotronUmladekorotron
1818
Belichtungsstationexposure station
2020
Korotroncorotron
2222
Lichtquellelight source
24,24a24,24a
Einfärbestationinking
26,26a26,26a
Applikatorwalzeapplicator
2828
HeißlußfterzeugerHeißlußfterzeuger
3030
Reinigungsstationcleaning station
3232
Regenerierstationregeneration station
3434
weitere Reinigungsstationfurther cleaning station
3535
HeißluftstationHot air station
3636
Zuführwalzefeed
3838
gleichmäßiger Flüssigkeitsfilmuniform liquid film
4040
Schöpfwalzescoop roller
4242
Näpfchenwells
4444
Schöpfwannescoop tank
4646
Rakeldoctor
4848
Tröpfchenteppichdroplet cover
5050
Tröpfchendroplet
5252
Rakeldoctor
54,5654.56
Leitungssystemline system
UBUB
Biaspotentialbias potential
UPUP
Potentialmusterpotential pattern
6060
Erhebungensurveys
6262
Flächenabschnittesurface sections
6464
Ausschnittneckline
6666
Tröpfchendroplet
6868
Farbmittel colorants
7070
Bildelementpicture element
7272
kontinuierliche Farbmittelschichtcontinuous layer of colorant
Ee
Feldstärkefield strength
7474
Bildstelleimage location
7676
Deckschichttopcoat
7878
erste Bereiche erhöhter elektrischer Leitfähigkeitfirst areas of increased electrical conductivity
8080
freigelassene Bereicheblank areas
8484
Näpfchenwells
8686
zweite Bereiche geänderter Oberflächenenergiesecond areas of changed surface energy
8888
dritte Bereiche mikroskopischer Erhebungenthird areas of microscopic surveys
9090
metallischer Grundkörpermetallic body
9292
erhabene Inselnsublime islands
9494
Deckschichttopcoat
100100
Wannetub
101101
FarbmittelresteResidual ink
102102
Bürstenwalzebrush roll
103103
Bürstebrush
P4P4
Drehpfeilrotation arrow
URUR
Spannungtension
104104
Absaugeinrichtungsuction
106106
Badbath
107107
Ultraschallquelleultrasound source
110110
leitfähige Schichtconductive layer
112112
fotoempfindliche Schichtphotosensitive layer
114114
Deckschichttopcoat

Claims (65)

  1. Applicator element for providing a layer of liquid ink, in particular for inking a latent image carrier of a device for electrographic printing or copying,
    the surface of the applicator element (26) having a structure with a plurality of areas (78, 80, 86, 88), at which the detachment of droplets from the liquid layer is facilitated,
    this structure having a plurality of first areas (78) with increased electrical conductivity,
    and the structure of the surface of the applicator element having a plurality of second areas (86) having a surface energy that is varied with respect to the remaining surface (80),
    characterized in that the structure of the surface of the applicator element (26) has a plurality of third areas (88) that are formed as microscopic elevations on the otherwise smooth surface.
  2. Applicator element according to claim 1, characterized in that the applicator element (26) comprises a material layer (76) having a medium surface energy, preferably between 30 and 50 mN/m with a low polar portion, preferably less than 10 mN/m, and in that the first areas (78) are generated by doping with foreign atoms, preferably metal atoms.
  3. Applicator element according to claim 1 or 2, characterized in that DLC material is provided as a material layer.
  4. Applicator element according to one of the preceding claims, characterized in that the second areas (86) differ from the remaining surface (80) in the polar portion and/or in the disperse portion of the surface energy.
  5. Applicator element according to claim 4, characterized in that the applicator element (26) is coated with a first material layer (76), at the surface of which a plurality of cups (84) is formed, and in that the second areas (86) are formed by filling the cups (84) with a second material.
  6. Applicator element according to claim 5, characterized in that ceramics is provided as a first material (76) and Teflon is provided as a second material.
  7. Applicator element according to one of the claims 4 or 5, characterized in that DLC material, F-DLC material or SICON material is provided as a first material (76) and Teflon is provided as a second material.
  8. Applicator element according to one of the preceding claims, characterized in that a Ni layer or a layer of Ni alloy, preferably CrNi, is provided as a first material (76) and Teflon is provided as a second material, the Teflon material being preferably embedded into the Ni layer in the form of pellets.
  9. Applicator element according to one of the preceding claims, characterized in that the difference in height between the highest points of the microscopic elevations of the third areas (88) and the otherwise smooth surface amounts to 2 to 20 µm, preferably 5 to 10 µm.
  10. Applicator element according to one of the preceding claims, characterized in that the first areas (78) and/or the second areas (86) and/or the third areas (88) repeat at a distance of 0.3 to 50 µm, preferably at a distance of 10 to 15 µm.
  11. Applicator element according to one of the preceding claims, characterized in that the first areas (78) and/or the second areas (86) and/or the third areas (88) are arranged at regular distances or at stochastically distributed distances.
  12. Applicator element according to one of the preceding claims, characterized in that with a regular arrangement of the first areas (78) and/or the second areas (86) and/or the third areas (88) the raster widths of these areas amount to 21.2 µm in order to correspond to the raster measure 1200 dpi.
  13. Applicator element according to one of the preceding claims, characterized in that the change in material properties between the first areas (78) and/or the second areas (86) and/or the third areas (88) and the respectively remaining surface (80) takes place abruptly, preferably jump-wise.
  14. Applicator element according to one of the preceding claims, characterized in that the change in material properties between the first areas (78) and/or the second areas (86) and/or the third areas (88) and the respectively remaining surface (80) takes place continuously, preferably without any distinctive jumps.
  15. Applicator element according to one of the preceding claims, characterized in that the first areas (78) and/or the second areas (86) and/or the third areas (88), their distances to one another as well as their electrical conductivities, their surface energies or, respectively, their height with regard to the otherwise smooth surface are chosen such that droplets having a size of preferably 5 to 40 µm in diameter, in particular 10 to 20 µm in diameter, are formed.
  16. Applicator element according to one of the preceding claims, characterized in that the first areas (78) and the third areas (88) are formed alternately.
  17. Applicator element according to one of the preceding claims, characterized in that the local wave lengths of the first areas (78) and of the third areas (88) deviate from one another, the local wave length of the third areas (88) being at most one fifth of the local wave length of the first areas (78).
  18. Applicator element according to one of the preceding claims, characterized in that the second areas (86) and the third areas (88) are combined with one another.
  19. Applicator element according to claim 18, characterized in that the second areas (86) and the third areas (88) are formed alternately.
  20. Applicator element according to one of the claims 18 to 19, characterized in that the local wave lengths of the second areas (86) and of the third areas (88) are different from one another, and in that the local wave length of the third areas (88) corresponds to one fifth of the local wave length of the second areas (86) at a maximum.
  21. Applicator element according to one of the preceding claims, characterized in that the roller-shaped applicator element has a metallic cylindrical basic body (90), to which a cover layer (76) having a reduced conductivity and a medium surface energy, preferably in the range of 30 to 50 mN/m with a polar portion of > 5 mN/m, preferably made of the material ceramics, is applied, in that this cover layer (76) has a regular cup structure with a resolution of 1200 dpi, in that the cups (84) are filled with a material, preferably Teflon, that has a lower surface energy and a lower conductivity than the material of the cover layer (76).
  22. Applicator element according to claim 21, characterized in that the surface of the filled cups (84) covers a portion of 60 to 90 %, preferably of 70 to 80 % of the generated surface of the cover layer (76).
  23. Applicator element according to one of the preceding claims, characterized in that the thickness of the cover layer (76) lies in the range of 1 to 500 µm.
  24. Applicator element according to one of the claims 21 to 23, characterized in that the cups (84) are not completely filled with the second material so that there results a surface with elevated islands (92).
  25. Applicator element according to one of the claims 21 to 24, characterized in that the cups (84) are stochastically distributed and have a distance from one another that lies in the range of 0.3 to 50 µm, preferably in the range of 0.3 to 20 µm, and in that the cups (84) are only partly filled with the second material so that elevations (96) of the cups (84) remain free from this second material.
  26. Applicator element according to one of the preceding claims, characterized in that it is arranged in an inking station,
    a latent image carrier (12) having a potential pattern (UP) corresponding to an image pattern to be printed being arranged opposite the applicator element (26, 26a),
    an air gap (L) being provided between liquid layer (48, 72) and the surface of the latent image carrier (12) that is opposed thereto,
    and, for inking the latent image on the latent image carrier (12), droplets (50) being transferred from the liquid layer (48, 72) onto the surface of the latent image carrier (12) by overcoming the air gap (L).
  27. Applicator element according to one of the preceding claims, characterized in that the applicator element (26, 26a) is roller-shaped.
  28. Applicator element according to one of the preceding claims 26 to 27, characterized in that the liquid layer (48) is formed as a layer having a plurality of droplets.
  29. Applicator element according to one of the preceding claims 26 to 28, characterized in that the air gap (L) between the applicator element (26) and the latent image carrier (12) lies in the range of 50 to 1000 µm, preferably in the range of 100 to 200 µm.
  30. Applicator element according to one of the preceding claims 26 to 29, characterized in that a bias potential (UB) in the form of a direct voltage is applied to the applicator element (26).
  31. Applicator element according to claim 30, characterized in that an alternating voltage having a frequency of preferably ≥ 5 kHz is superimposed on the direct voltage (UB).
  32. Applicator element according to one of the preceding claims 26 or 27, characterized in that the surface of the applicator element (26) is provided with a continuous liquid layer (72).
  33. Applicator element according to claim 32, characterized in that the thickness of the continuous liquid layer (72) lies in the range of 5 to 50 µm, preferably at approximately 15 µm.
  34. Applicator element according to one of the preceding claims 26 to 33, characterized in that the liquid ink and/or the liquid layer contains a nontoxic and/or nonflammable and/or non-odorous carrier liquid, preferably water.
  35. Applicator element according to claim 34, characterized in that the carrier liquid contains colour particles, fillers, surface tension-influencing additives, viscosity controlling additives, fixing adhesives and/or ultraviolet hardening polymers.
  36. Applicator element according to one of the claims 34 to 35, characterized in that the solid matter content in the carrier liquid amounts to ≥ 20 %.
  37. Applicator element Device according to one of the preceding claims 26 to 36, characterized in that the liquid film is supplied to the surface of the applicator element (26, 26a) via a feed roller (36).
  38. Applicator element according to claim 37, characterized in that the feed roller (36) is rotated in the same direction or in the opposite direction with respect to the motion of the applicator element (26, 26a).
  39. Applicator element according to one of the claims 37 or 38, characterized in that a liquid film (38) is supplied to the feed roller (36) via a scoop roller (40), a portion of which is dipped into a supply of liquid ink.
  40. Applicator element according to claim 39, characterized in that the scoop roller (40) is, on its surface, provided with a cup raster (42), and in that a doctor blade (46) acts on the surface of the scoop roller (40) so that only the liquid volume that is present in the cups (42) of the scoop roller (40) is conveyed.
  41. Applicator element according to claim 40, characterized in that the scoop roller (40) is designed as an anilox roller having a chamber doctor blade.
  42. Applicator element according to one of the preceding claims 37 to 41, characterized in that a smooth liquid film is sprayed onto the feed roller.
  43. Applicator element according to one of the preceding claims 26 to 36, characterized in that the applicator element dips with a portion thereof into a bath containing the ink, and in that the dosage of the accepted amount of liquid takes place via an elastic roll doctor that acts on the surface of the applicator roller.
  44. Applicator element according to one of the preceding claims 26 to 43, characterized in that the inked image on the latent image carrier is treated such that at least a part of the carrier liquid escapes, preferably evaporates.
  45. Applicator element according to claim 44, characterized in that a hot air stream is applied to the inked image for the escape of the carrier liquid.
  46. Applicator element according to one of the preceding claims 26 to 45, characterized in that an alternating force field is present in the air gap (L), said force field acting on the liquid layer (48, 72) or the surface of the applicator element.
  47. Applicator element according to claim 46, characterized in that an alternating electric field and/or an alternating magnetic field and/or an alternating acoustic field, in particular an ultrasonic field, is used as an alternating force field.
  48. Applicator element according to one of the preceding claims 1 to 47, characterized in that the liquid layer to be applied to the surface of the applicator element has a relatively low surface tension in the range of 20 to 45 mN/m, in particular in the range of 25 to 35 mN/m.
  49. Applicator element according to claim 48, characterized in that the liquid layer has a relatively low viscosity in the range of 0.8 to 50 mPa·s, in particular in the range of 3 to 30 mPa·s.
  50. Applicator element according to one of the preceding claims, characterized in that the liquid layer has a relatively high surface tension in the range of 50 to 80 mN/m, in particular in the range of 55 to 70 mN/m.
  51. Applicator element according to claim 50, characterized in that the liquid layer has a viscosity in the range of 0.8 to 300 mPa·s.
  52. Applicator element according to one of the preceding claims 26 to 51, characterized in that the air gap (L) has a gap width depending on the printing resolution (dpi).
  53. Applicator element according to claim 52, characterized in that the gap width amounts to two times to twenty times the distance of the picture elements at a predetermined print resolution, in particular five times to ten times the distance.
  54. Method for providing a layer of liquid ink, in particular for inking a latent image carrier in a device for electrographic printing or copying,
    the surface of the applicator element (26) being prepared such that it has a structure with a plurality of areas (78, 80, 86, 88), at which the detachment of droplets from an applied liquid layer is facilitated,
    this structure having a plurality of first areas (78) with increased electrical conductivity,
    and the structure of the surface of the applicator element having a plurality of second areas (86) having a surface energy that is varied with respect to the remaining surface (80),
    characterized in that the structure of the surface of the applicator element (26) has a plurality of third areas (88) that are formed as microscopic elevations on the otherwise smooth surface.
  55. Method according to claim 54, characterized in that the liquid ink and/or the liquid layer contains a nontoxic and/or nonflammable and/or non-odorous carrier liquid, preferably water.
  56. Method according to claim 55, characterized in that the carrier liquid contains colour particles, fillers, surface tension-influencing additives, viscosity controlling additives, fixing adhesives and/or ultraviolet hardening polymers.
  57. Method according to one of the claims 55 or 56, characterized in that the solid matter content in the carrier liquid amounts to ≥ 20 %.
  58. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the liquid film is supplied to the surface of the applicator element (26, 26a) via a feed roller (36).
  59. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the liquid layer (48) is formed as a layer having a plurality of droplets.
  60. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the surface of the applicator element (26) is provided with a continuous liquid layer (72).
  61. Method according to claim 60, characterized in that the thickness of the continuous liquid layer (72) lies in the range of 5 to 50 µm, preferably at approximately 15 µm.
  62. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the liquid layer has a relatively low surface tension in the range of 20 to 45 mN/m, in particular in the range of 25 to 35 mN/m.
  63. Method according to claim 62, characterized in that the liquid layer has a relatively low viscosity in the range of 0.8 to 50 mPa·s, in particular in the range of 3 to 30 mPa·s.
  64. Method according to one of the preceding claims 54 to 61, characterized in that the liquid layer has a relatively high surface tension in the range of 50 to 80 mN/m, in particular in the range of 55 to 70 mN/m.
  65. Method according to claim 64, characterized in that the liquid layer has a viscosity in the range of 0.8 to 300 mPa·s.
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