EP1766479A2 - Vorrichtung und verfahren zur entwicklung von zuvor auf einem potentialbildträger erzeugten die zu druckenden bilder enthaltenden potentialbilder bei einer elektrografischen druck- oder kopiereinrichtung - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur entwicklung von zuvor auf einem potentialbildträger erzeugten die zu druckenden bilder enthaltenden potentialbilder bei einer elektrografischen druck- oder kopiereinrichtung

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EP1766479A2
EP1766479A2 EP05775114A EP05775114A EP1766479A2 EP 1766479 A2 EP1766479 A2 EP 1766479A2 EP 05775114 A EP05775114 A EP 05775114A EP 05775114 A EP05775114 A EP 05775114A EP 1766479 A2 EP1766479 A2 EP 1766479A2
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EP
European Patent Office
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potential
liquid
carrier
developer
liquid developer
Prior art date
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Withdrawn
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EP05775114A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Berg
Volkhard Maess
Martin Schleusener
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Canon Inc
Original Assignee
Oce Printing Systems GmbH and Co KG
OC Printing Systems GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Oce Printing Systems GmbH and Co KG, OC Printing Systems GmbH filed Critical Oce Printing Systems GmbH and Co KG
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G03G2215/0634—Developing device
    • G03G2215/0658—Liquid developer devices

Definitions

  • a recording medium e.g. a single sheet or a ribbon-shaped Auf ⁇ drawing support of various materials, e.g. Paper or thin plastic or metal foils
  • a potential image carrier e.g. a photoconductor
  • potential images charge images
  • image areas areas to be colored (referred to below as image areas) of the potential images are made visible by toner using a developer station (inking station). Subsequently, the toner image is transferred to the recording medium.
  • dry toner or toner-containing liquid developer can be used.
  • a method for electrophoretic liquid development (electrographic development) in digital printing systems is known, for example, from EP 0 756 213 B1 or EP 0 727 720 B1.
  • the method described there is also known by the name HVT (High Viscosity Technology).
  • the liquid developer used is a silicone oil-containing carrier liquid with color particles (toner particles) dispersed therein.
  • the toner particles typically have a particle size of less than 1 micron. Further details can be taken from EP 0 756 213 B1 or EP 0 727 720 B1, which are part of the disclosure of the present application.
  • electrophoretic liquid development processes of the type mentioned with silicone oil as the carrier liquid with toner particles dispersed therein are described, and also a developer station comprising one or more application rollers for wetting the potential Image carrier with liquid developer corresponding to the Potential ⁇ images on the potential image carrier.
  • a developer station comprising one or more application rollers for wetting the potential Image carrier with liquid developer corresponding to the Potential ⁇ images on the potential image carrier.
  • transfer elements eg rollers or belts
  • a liquid developer is used with a carrier liquid (e.g., silicone oil) and toner particles dispersed therein.
  • the liquid developer has a viscosity of 100-10000 mPa * s. This high viscosity is necessary in order to allow a high proportion of toner particles in the liquid developer, since only then is it possible to achieve sufficient coloring of potential images on the potential image carrier.
  • the high viscosity of the liquid developer has the disadvantage that the toner particles move relatively slowly in the carrier liquid.
  • a liquid developer of a curable liquid binder and colorant The binder should have a viscosity of not more than 500 mPa * s and a resistivity of not less than 10 8 ⁇ cm. Furthermore, the binder should comprise at least about 80% by weight of the liquid constituent of the developer. In contrast to the method cited above, here the binder has to be cured in order to firmly bond the colorants to a recording medium.
  • a disadvantage of this liquid developer is the fact that the mobility of the colorants in the binder is relatively small and thus the printing speed is correspondingly low.
  • the problem to be solved by the invention is to specify a device and a method with which a potential image carrier of such liquid developers is supplied, such that a constant coloration of the there present Image-containing potential images at high Druckge ⁇ speed is achieved.
  • the entirety of carrier liquid and toner particles is designed such that the liquid developer has a low viscosity. This can still be favorably influenced by the fact that dispersion-promoting additives are added.
  • the liquid developer has a viscosity of 1-99 mPa * s. Then, the mobility of the toner particles in the carrier liquid is large, so that during the residence time of the toner particles in the developer gap almost all toner particles in the areas of the image locations of the potential images are transferred to the potential image carrier.
  • a further advantage is the fact that only one carrier liquid, that is to say no separating liquid, is used. This avoids contamination of the circulating liquid developer in the developer station and possibly used Cleaning stations. The reusability of the Suflüs ⁇ stechnik in the cyclic process is thus increased.
  • a carrier liquid that meets these requirements may be silicone oil.
  • the silicone oil may consist of polydimethylsiloxane.
  • a non-volatile liquid is selected as the carrier liquid, pollution of the environment is avoided.
  • pollution of the environment is avoided.
  • a volatile carrier liquid is subjected to a treatment before or after the printing process in such a way that it does not become volatile.
  • This can e.g. be achieved by the carrier liquid is irradiated with UV light.
  • a UV curable liquid is e.g. Acrylic ester.
  • a further possibility of such a treatment can be provided by additional substances which convert the image on the recording medium in such a way that no volatile substances can remain in or escape from it, e.g. by polycondensation over moisture, e.g. from the air.
  • the proportion of toner particles in the developer liquid should be selected between 10-55% by weight and the average of the volume-weighted diameter distribution of the toner particles in the range of 0, 1 to 5 microns, preferably 0.5 to 2 microns, are.
  • the applicator roller can be arranged in such a way as to form the potential image carrier such that a developer gap between applicator roller and potential image carrier is formed, which has a layer thickness filled with liquid developer of 1- 20 microns.
  • spacer elements Another possibility for determining the layer thickness of the developer gap between applicator roller and potential carrier is the arrangement of spacer elements.
  • spacer rings can be arranged on the applicator roller which are in contact with the potential image carrier.
  • prismatic sliding elements can be arranged, which are in contact with the potential image carrier.
  • air bearings between the applicator roller and potential image carrier can be provided as spacers.
  • the developer gap and the liquid developer are selected in this way, the toner particles dispersed in the liquid developer in the region of the image sites of the potential images will be transferred completely or almost completely to the potential image carrier, and only small amounts of toner will be transferred in the areas without image areas.
  • the directions of movement of the surfaces of the potential image carrier and applicator roller can be the same or opposite in coloration, they can run with the same or different surface speeds.
  • the transition of the colored potential images from the potential image carrier onto an intermediate carrier and / or recording medium can take place in mechanical contact between potential carrier and intermediate carrier / recording medium.
  • a raster roll adjacent to the applicator roll, which roll lies adjacent to a chamber doctor blade, which feeds the liquid developer to the raster roll.
  • the screening of the anilox roller can then influence the amount of the liquid developer conveyed.
  • the anilox roller can have a screening which makes it possible to convey a volume of liquid developer from 1 to 40 cm 3 / m 2 (based on the roll surface), preferably 5 to 20 cm 3 / m 2 .
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a printing or copying device with which liquid development can be carried out
  • FIG. 2 shows a first embodiment of a developer station
  • FIG. 3 shows a second embodiment of a developer station.
  • FIG. 1 shows a basic representation of an electrographic printing module PM.
  • a potential image carrier 101 e.g. a photoconductor drum, a Löschbe ⁇ exposure 102 exposed.
  • the charging of the potential image carrier 101 in a station 103 is performed.
  • Potential image carriers 101 are generated by imagewise exposure in the station 104 potential images with image locations of images to be printed. These potential images are colored in a developer station 200 by a liquid developer having the abovementioned properties.
  • liquid developer is taken from a developer supply 203 and fed to a request roller 202.
  • the application roller 202 för- then changes the liquid developer to an applicator roller 201 and this to the potential image carrier 101. Subsequently, the applicator roller 201 is cleaned in the cleaning station 204.
  • toner particles migrate into the potential image carrier 101 in the areas which imprint the image areas and leave there, whereas in the non-image areas there is virtually no transfer of toner particles to the potential image carrier 101 instead of.
  • the colored potential images are transferred to a recording medium 402.
  • a counterpressure roller 401 is used.
  • the intermediate carrier 301 can also be cleaned by means of an intermediate carrier cleaning 302.
  • the recording medium 402 is finally fed to a fixing station.
  • the toner images in known Wei ⁇ se, for. fixed by pressure and / or heat.
  • FIG. 2 A first implementation of a developer station 200 without a potential image carrier 101 is shown in FIG. 2.
  • the liquid developer is contained in a storage container 205.
  • a storage container 205 With the aid of scoop rollers 206 and 207, liquid developer is fed to an anilox roller 208.
  • the anilox roller 208 which is provided with a raster on the surface, takes over from the scoop roller 207 liquid developer.
  • a squeegee 209 rests on the webs of the anilox roller 208 and thereby removes excess
  • the anilox roller 208 transfers the liquid developer to the applicator roller 201, which guides the liquid developer to the potential image carrier 101 for coloring the potential images. Subsequently, the applicator roller 201 is replaced by a
  • FIG. 3 A second implementation of the developer station 200 without a potential image carrier 101 is shown in FIG. 3.
  • a chamber belt 212 is used to supply liquid developer to the anilox roller 208.
  • the further transport of the liquid developer to the potential image carrier 101 corresponds to FIG. 2.
  • the chambered doctor blade 201 is known for offset printing from Kipphan, Handbuch der Printmedien, Springer Verlag, 2000. Their use for electrophoretic digital printing is proposed according to FIG.
  • the chamber doctor blade 212 is a seated on the peripheral surface of the Ras ⁇ terwalze 208 chamber 214 which is sealed by two squeegees, the squeegee Rl seen at the entrance of the chamber 214 in the direction of rotation of the anilox roller 208, the metering blade R2 at the outlet of the chamber 214 in the direction of rotation Anilox roller 208 seen, and two seals for sealing to the lateral edge of the anilox roller 208 (not visible in Figure 3).
  • the supply of the liquid developer into the chamber 214 of the chamber doctor blade 212 can preferably take place through one or more inlet openings via pumps.
  • the removal of the liquid developer from the chamber 214 for example, advantageously for better skillsmi ⁇ tion of the liquid developer, and the emptying of the chamber 214 can either suc ⁇ gen via inlet or outlet openings.
  • the advantage of the chambered doctor blade 212 is particularly seen in that this can be arranged largely freely along the circumference of the anilox roller 208, so that the roller roller 208 can accordingly be arranged on the circumference of the applicator roller 201 at different positions.
  • the position of the chamber doctor blade 212 to the anilox roller 208 is determined by the fact that the metering blade R2 should lie below the surface of the liquid developer in the chamber 214, this can be achieved by gravity according to the position of the chamber doctor blade 212 or by overpressure in the chamber 214 ,
  • the screen roller 208 is adapted in its screening to För ⁇ tion of a volume of liquid developer of 1 to 40 cm 3 / m 2 (based on the roll surface), preferably 5-20 cm 3 / m 2 .
  • the promotion of liquid developer is also area-related and thus independent of the printing speed, i. At different printing speeds, the same amount of liquid developer per unit area can always be supplied to the applicator roller 201.
  • the applicator roller 201 leads the liquid developer with the properties described above to the potential image carrier 101.
  • the image areas of the potential images present on the potential image carrier 101 are then colored by the toner particles contained in the liquid developer.
  • the transition takes place in a developer gap 213 between applicator roller 201 and potential image carrier 101 whose layer thickness is e.g. can be influenced by the Ober ⁇ surface material of the applicator roll 201 and the properties of the liquid developer.
  • the developer gap 213 and its length are selected such that the toner particles of the liquid developer color the image locations of the potential images well. This result can be favorably influenced by using an additional electric field between the applicator roller 201 and the potential image carrier 101.
  • An optimum composition of the liquid developer is the following: viscosity of the liquid developer: 1-99 mPa * s;
  • Viscosity of the carrier liquid 0.1-80 mPa * s;
  • Toner content 10- 55%; Toner diameter: average value of the volume weights diameter distribution of the toner particles in the range of 0.1-5 ⁇ m.
  • Layer thickness in the developer gap 1-20 ⁇ m.

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Abstract

Zur Entwicklung von auf einem Potentialbildträger erzeugten Potentialbilder (Ladungsbilder) wird von einer Applikatorwalze (201) Flüssigentwickler an den Potentialbildträger (101) herangeführt. Der Flüssigentwickler weist eine niedrige Viskosität auf und besteht aus einer Trägerflüssigkeit niedriger Viskosität mit darin dispergierten Tonerteilchen. Auf Grund der großen Beweglichkeit der Tonerteilchen in dem Flüssigentwickler werden die Potentialbilder auf dem Potentialbildträger bei hoher Druckgeschwindigkeit gut eingefärbt.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Entwicklung von zuvor auf einem Potentialbildträger erzeugten die zu druckenden Bilder ent¬ haltenden Potentialbilder bei einer elektrografischen Druck¬ oder Kopiereinrichtung
Zum ein- oder mehrfarbigen Bedrucken eines Aufzeichnungsträ¬ gers z.B. eines Einzelblattes oder eines bandförmigen Auf¬ zeichnungsträgers aus verschiedensten Materialien, z.B. Pa¬ pier oder dünnen Kunststoff- oder Metallfolien, ist es be- kannt, auf einem Potentialbildträger, z.B. einem Fotoleiter, bildabhängig Potentialbilder (Ladungsbilder) zu erzeugen, die den zu druckenden Bildern, bestehend aus einzufärbenden und nicht einzufärbenden Bereichen, entsprechen. Die einzufärben¬ den Bereiche (im folgenden Bildstellen genannt) der Potenti- albilder werden mit einer Entwicklerstation (Einfärbestation) durch Toner sichtbar gemacht. Anschließend wird das Tonerbild auf den Aufzeichnungsträger umgedruckt.
Zum Einfärben der Bildstellen kann dabei entweder Trockento- ner oder Toner enthaltender Flüssigentwickler verwendet wer¬ den.
Ein Verfahren zur elektrophoretischen Flüssigentwicklung (e- lektrografische Entwicklung) in digitalen Drucksystemen ist z.B. aus EP 0 756 213 Bl oder EP 0 727 720 Bl bekannt. Das dort beschriebene Verfahren ist auch unter dem Namen HVT (High Viscosity Technology) bekannt. Dabei wird als Flüssig¬ entwickler eine Silikonöl enthaltende Trägerflüssigkeit mit darin dispergierten Farbteilchen (Tonerteilchen) verwendet. Die Tonerteilchen haben typischerweise eine Partikelgröße von weniger als 1 micron. Näheres hierzu ist aus EP 0 756 213 Bl oder EP 0 727 720 Bl entnehmbar, die Bestandteil der Offenba¬ rung der vorliegenden Anmeldung sind. Dort sind elektrophore- tische Flüssigentwicklungsverfahren der genannten Art mit Si- likonöl als Trägerflüssigkeit mit darin dispergierten Toner¬ teilchen beschrieben und zudem eine Entwicklerstation aus ei¬ ner oder mehreren Antragswalzen zum Benetzen des Potential- bildträgers mit Flüssigentwickler entsprechend den Potential¬ bildern auf dem Potentialbildträger. Über eine oder mehrere Transferelemente (z.B. Walzen oder Bänder) wird dann das ein¬ gefärbte Potentialbild auf den Aufzeichnungsträger übertra- gen.
In EP 0 727 720 Bl wird ein Flüssigentwickler verwendet mit einer Trägerflüssigkeit (z.B. Silikonöl) und darin disper- gierten Tonerteilchen. Der Flüssigentwickler weist eine Vis- kosität von 100 - 10000 mPa*s auf. Diese hohe Viskosität sei erforderlich, um einen hohen Anteil an Tonerteilchen im Flüs¬ sigentwickler zu ermöglichen, da nur dann eine ausreichende Einfärbung von Potentialbildern auf dem Potentialbildträger zu erreichen sei. Zudem ist es erforderlich, dass vor der Entwicklerstation Trennflüssigkeit auf den Potentialbildträ¬ ger aufgetragen wird, der sich in der Entwicklerstation mit dem Flüssigentwickler vermischt. Die hohe Viskosität des Flüssigentwicklers hat den Nachteil, dass sich die Tonerteil¬ chen in der Trägerflüssigkeit relativ langsam bewegen.
Aus DE 691 25 748 T2 ergibt sich ein Flüssigentwickler aus einem aushärtbaren flüssigen Bindemittel und Farbmittel. Das Bindemittel soll eine Viskosität von nicht mehr als 500 mPa*s und einen spezifischen Widerstand von nicht weniger als 108 Ωcm aufweisen. Weiterhin soll das Bindemittel mindestens etwa 80 Gew.-% des flüssigen Bestandteils des Entwicklers umfas¬ sen. Im Unterschied zu dem oben zitierten Verfahren muss hier das Bindemittel ausgehärtet werden, um die Farbmittel fest mit einem Aufzeichnungsträger zu verbinden. Ein Nachteil die- ses Flüssigentwicklers ist darin zu sehen, dass die Mobilität der Farbmittel im Bindemittel verhältnismäßig klein ist und damit die Druckgeschwindigkeit entsprechend niedrig ist.
Das von der Erfindung zu lösende Problem besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, mit der einem Poten¬ tialbildträger derartiger Flüssigentwickler zugeführt wird, dass eine gleichbleibende Einfärbung der dort vorhandenen die Bildstellen enthaltenden Potentialbilder bei hoher Druckge¬ schwindigkeit erreicht wird.
Dieses Problem wird mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren gemäß den Ansprüchen 32 und 33 gelöst.
Die Verwendung einer niedrig viskosen Trägerflüssigkeit und dementsprechend eines niedrig viskosen Flüssigentwicklers, der einen großen Gewichtsanteil an Tonerteilchen aufweist, führt zu einer hohen Mobilität der Tonerteilchen in der Trä¬ gerflüssigkeit bei hohen elektrischen Feldkräften im Entwick¬ lerspalt zwischen Potentialbildträger und Applikatorwalze und damit zu einer sicheren Ablagerung der Tonerteilchen, wodurch eine gleichbleibende Einfärbung der Bildstellen der Potenti¬ albilder für hohe Druckgeschwindigkeiten (einige Meter pro Sekunde) erreicht wird.
Um eine hohe Mobilität der Tonerteilchen in der Trägerflüs- sigkeit zu erreichen, ist die Gesamtheit aus Trägerflüssig¬ keit und Tonerteilchen derart ausgeführt, dass der Flüssig¬ entwickler eine niedrige Viskosität aufweist. Diese kann noch dadurch günstig beeinflusst werden, dass dispersionsfördernde Zusätze beigefügt werden.
Dadurch ist erreichbar, dass der Flüssigentwickler eine Vis¬ kosität von 1- 99 mPa*s aufweist. Dann ist die Beweglichkeit der Tonerteilchen in der Trägerflüssigkeit groß, so dass wäh¬ rend der Verweildauer der Tonerteilchen im Entwicklerspalt nahezu alle Tonerteilchen in den Bereichen der Bildstellen der Potentialbilder auf den Potentialbildträger übergehen.
Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass nur eine Trä¬ gerflüssigkeit, also keine Trennflüssigkeit, verwendet wird. Dies vermeidet eine Kontamination des zirkulierenden Flüssig¬ entwicklers in der Entwicklerstation und evtl. eingesetzten Reinigungsstationen. Die Wiederverwendbarkeit der Trägerflüs¬ sigkeit im zyklischen Prozess wird damit erhöht.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Vorteilhaft ist, wenn die Trägerflüssigkeit eine Viskosität von 0,1 bis 80 mPa*s aufweist, zudem hochohmig ist, z.B. ei¬ nen spezifischen Widerstand >=1010 Ω*cm hat. Eine Trägerflüs- sigkeit, die diese Anforderungen erfüllt, kann Silikonöl sein. Z.B. kann das Silikonöl aus Polydimethylsiloxan beste¬ hen.
Wenn als Trägerflüssigkeit eine nicht flüchtige Flüssigkeit gewählt wird, wird eine Belastung der Umwelt vermieden. Das¬ selbe Ergebnis kann erreicht werden, wenn eine flüchtige Trä¬ gerflüssigkeit vor oder nach dem Druckprozess einer -derarti¬ gen Behandlung unterzogen wird, dass sie nicht flüchtig wird. Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, dass die Trägerflüs- sigkeit mit UV- Licht bestrahlt wird. Eine durch UV- Licht härtbare Flüssigkeit ist z.B. Acrylesther. Eine weitere Mög¬ lichkeit einer derartigen Behandlung kann mit zusätzlichen Stoffen erfolgen, die das Bild auf dem Aufzeichnungsträger derart umwandeln, dass keine flüchtigen Substanzen darin ent- halten bleiben bzw. daraus entweichen können, z.B. durch Po- lykondensation über Feuchtigkeit z.B. aus der Luft.
Um eine gute Einfärbung der Potentialbilder auf dem Potenti¬ albildträger zu erhalten, sollte der Anteil von Tonerteilchen in der Entwicklerflüssigkeit zwischen 10- 55 Gewichts-% ge¬ wählt werden und der Mittelwert der volumengewichteten Durch¬ messer-Verteilung der Tonerteilchen im Bereich von 0,1 bis 5 μm, vorzugsweise 0,5 bis 2 μm, liegen.
Um eine weitere Verbesserung der Einfärbung der Potentialbil¬ der zu erreichen, kann die Applikatorwalze derart zum Poten¬ tialbildträger angeordnet werden, dass ein Entwicklerspalt zwischen Applikatorwalze und Potentialbildträger entsteht, der eine Schichtdicke gefüllt mit Flüssigentwickler von 1- 20 μm aufweist .
Eine weitere Möglichkeit der Festlegung der Schichtdicke des Entwicklerspaltes zwischen Applikatorwalze und Potentialbild¬ träger besteht in der Anordnung von Abstandselementen. Dazu können an der Applikatorwalze Distanzringe angeordnet werden, die in Kontakt mit dem Potentialbildträger sind. Oder an der Applikatorwalze können prismenartige Gleitelemente angeordnet werden, die in Kontakt mit dem Potentialbildträger sind. Schließlich können als Abstandselemente Luftlager zwischen Applikatorwalze und Potentialbildträger vorgesehen werden.
Wenn der Entwicklerspalt und der Flüssigentwickler derart ge¬ wählt ist, werden im Bereich der Bildstellen der Potential¬ bilder die im Flüssigentwickler dispergierten Tonerteilchen vollständig oder nahezu vollständig auf den Potentialbildträ¬ ger übergehen, in den Bereichen ohne Bildstellen nur wenig Tonerteilchen übergehen.
Die Bewegungsrichtungen der Oberflächen von Potentialbildträ¬ ger und Applikatorwalze können zur Einfärbung gleichläufig oder gegenläufig sein, sie können mit gleichen oder unter- schiedlichen Oberflächengeschwindigkeiten laufen.
Der Übergang der eingefärbten Potentialbilder vom Potential¬ bildträger auf einen Zwischenträger und/ oder Aufzeichnungs¬ träger kann in mechanischem Kontakt zwischen Potentialbild- träger und Zwischenträger / Aufzeichnungsträger erfolgen.
Um die Applikatorwalze mit Flüssigentwickler zu versorgen, ist es zweckmäßig, benachbart der Applikatorwalze eine Ras¬ terwalze anzuordnen, die benachbart einer Kammerrakel liegt, die der Rasterwalze den Flüssigentwickler zuführt. Durch die Rasterung der Rasterwalze kann dann die Menge des geförderten Flüssigentwicklers beeinflusst werden. Der Vorteil eines der- artigen Fördersystems aus Kammerrakel und Rasterwalze ist darin zu sehen, dass die Förderung des Flüssigentwicklers durch die Rasterwalze flächenbezogen ist und damit unabhängig von der Druckgeschwindigkeit, so dass bei unterschiedlichen Druckgeschwindigkeiten stets die gleiche Menge an Flüssigent¬ wickler pro Flächeneinheit an die Entwicklerwalze herange¬ führt wird. Dabei kann die Rasterwalze eine Rasterung aufwei¬ sen, die die Förderung eines Volumens an Flüssigentwickler von 1 bis 40 cm3/m2 (bezogen auf die Walzenoberfläche) , vor- zugsweise 5 bis 20 cm3/m2 ermöglicht.
Jedoch ist auch ein anderes Fördersystem möglich, bei dem der Flüssigentwickler der Rasterwalze durch eine Schöpfwalze zu¬ geführt wird.
An Hand von Ausführungsbeispielen, die in den Figuren darge¬ stellt sind, wird die Erfindung weiter erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung einer Druck- oder Ko¬ piereinrichtung, mit der eine- Flüssigentwicklung durchgeführt werden kann;
Fig. 2 eine erste Ausführungsform einer Entwicklerstation; Fig. 3 eine zweite Ausführungsform einer Entwicklerstation.
Aus Figur 1 ergibt sich eine prinzipielle Darstellung eines elektrografischen Druckmoduls PM. Zunächst wird ein Potenti¬ albildträger 101, z.B. eine Fotoleitertrommel, einer Löschbe¬ lichtung 102 ausgesetzt. Anschließend erfolgt die Aufladung des Potentialbildträgers 101 in einer Station 103. Auf dem
Potentialbildträger 101 werden durch bildmäßige Belichtung in der Station 104 Potentialbilder mit Bildstellen von zu dru¬ ckenden Bildern erzeugt. Diese Potentialbilder werden in ei¬ ner Entwicklerstation 200 durch einen Flüssigentwickler mit den oben genannten Eigenschaften eingefärbt. Dazu wird aus einem Entwicklervorrat 203 Flüssigentwickler entnommen und einer Antragswalze 202 zugeführt. Die Antragswalze 202 för- dert den Flüssigentwickler zu einer Applikatorwalze 201 und diese zum Potentialbildträger 101. Anschließend wird die Ap¬ plikatorwalze 201 in der Reinigungsstation 204 gereinigt.
Bei der Einfärbung der Potentialbilder auf dem Potentialbild¬ träger 101 gehen Tonerteilchen in den die Bildstellen aufwei¬ senden Bereichen auf den Potentialbildträger 101 über und la¬ gern sich dort ab, in den Nichtbildbereichen findet dagegen nahezu kein Übergang von Tonerteilchen auf den Potentialbild- träger 101 statt.
In einer Umdruckstation mit einem Zwischenträger 301 werden die eingefärbten Potentialbilder (Tonerbilder) auf einen Auf¬ zeichnungsträger 402 übertragen. Dazu wird noch eine Ge- gendruckwalze 401 eingesetzt. Der Zwischenträger 301 kann zu¬ dem noch mit Hilfe einer Zwischenträgerreinigung 302 gerei¬ nigt werden.
Der Aufzeichnungsträger 402 wird schließlich einer Fixiersta- tion zugeführt. Dort werden die Tonerbilder auf bekannte Wei¬ se z.B. durch Druck und/ oder Hitze fixiert.
Eine erste Realisierung einer Entwicklerstation 200 ohne Po¬ tentialbildträger 101 zeigt Fig. 2. Der Flüssigentwickler ist in einem Vorratsbehälter 205 enthalten. Mit Hilfe von Schöpf¬ walzen 206 und 207 wird Flüssigentwickler einer Rasterwalze 208 zugeführt. Die Rasterwalze 208, die an der Oberfläche mit einem Raster versehen ist, übernimmt von der Schöpfwalze 207 Flüssigentwickler. Eine Rakel 209 stützt sich auf den Stegen der Rasterwalze 208 ab und entfernt dabei überschüssigen
Flüssigentwickler außerhalb der Näpfchen der Rasterwalze 208. Die Rasterwalze 208 übergibt den Flüssigentwickler an die Ap¬ plikatorwalze 201, die den Flüssigentwickler an den Potenti¬ albildträger 101 zur Einfärbung der Potentialbilder heran- führt. Anschließend wird die Applikatorwalze 201 durch eine
Reinigungseinrichtung mit einer Reinigungswalze 210 und einer Rakel 211 gereinigt. Eine zweite Realisierung der Entwicklerstation 200 ohne Po¬ tentialbildträger 101 zeigt Fig. 3. Hier wird eine Kammerra- kel 212 eingesetzt, um Flüssigentwickler der Rasterwalze 208 zuzuführen. Der weitere Transport des Flüssigentwicklers zum Potentialbildträger 101 entspricht Fig. 2.
Die Kammerrakel 201 ist für den Offsetdruck aus Kipphan, Handbuch der Printmedien, Springer Verlag, 2000, bekannt. Ihr Einsatz für den elektrophoretischen digitalen Druck wird nach Fig. 3 vorgeschlagen.
Die Kammerrakel 212 ist eine auf der Umfangsflache der Ras¬ terwalze 208 sitzende Kammer 214, die abgedichtet ist durch zwei Rakeln, der Schließrakel Rl am Eingang der Kammer 214 in Drehrichtung der Rasterwalze 208 gesehen, der Dosierrakel R2 am Ausgang der Kammer 214 in Drehrichtung der Rasterwalze 208 gesehen, und zwei Dichtungen zur Abdichtung zum seitlichen Rand der Rasterwalze 208 (in Figur 3 nicht sichtbar) . Die Zu- fuhr des Flüssigentwicklers in die Kammer 214 der Kammerrakel 212 kann durch eine oder mehrere Einlassöffnungen vorzugswei¬ se über Pumpen erfolgen. Die Abfuhr des Flüssigentwicklers aus der Kammer 214, z.B. vorteilhaft zur besseren Durchmi¬ schung des Flüssigentwicklers, und die Entleerung der Kammer 214 kann entweder über Einlass- oder Ablass-Öffnungen erfol¬ gen. Der Vorteil der Kammerrakel 212 ist insbesondere darin zu sehen, dass diese weitgehend frei entlang des Umfangs der Rasterwalze 208 angeordnet werden kann, so dass auch die Ras¬ terwalze 208 dementsprechend am Umfang der Applikatorwalze 201 an verschiedenen Positionen angeordnet werden kann. Die Lage der Kammerrakel 212 zur Rasterwalze 208 wird dadurch bestimmt, dass die Dosierrakel R2 unterhalb der Oberfläche des Flüssigentwicklers in der Kammer 214 liegen sollte, dies kann durch die Schwerkraft entsprechend der Lage der Kammer- rakel 212 oder durch Überdruck in der Kammer 214 erreicht werden. Die Rasterwalze 208 ist in ihrer Rasterung angepasst zur För¬ derung eines Volumens an Flüssigentwickler von 1 bis 40 cm3/m2 (bezogen auf die Walzenoberfläche), vorzugsweise 5-20 cm3/m2.
Die Förderung von Flüssigentwickler ist zudem flächenbezogen und damit unabhängig von der Druckgeschwindigkeit, d.h. bei unterschiedlichen Druckgeschwindigkeiten kann stets die glei¬ che Menge an Flüssigentwickler pro Flächeneinheit der Appli- katorwalze 201 zugeführt werden.
Die Applikatorwalze 201 führt den Flüssigentwickler mit den oben beschriebenen Eigenschaften an den Potentialbildträger 101 heran. Die auf dem Potentialbildträger 101 vorhandenen Bildstellen der Potentialbilder werden dann durch die in dem Flüssigentwickler enthaltenen Tonerteilchen eingefärbt. Zwi¬ schen Potentialbildträger 101 und Applikatorwalze 201 besteht ein derartiges elektrisches Feld, dass die Tonerteilchen im Bereich der Bildstellen der Potentialbilder auf den Potenti- albildträger 101 übergehen, in den übrigen Bereichen dagegen nahezu nicht. Der Übergang findet in einem zwischen Applika¬ torwalze 201 und Potentialbildträger 101 bestehenden Entwick¬ lerspalt 213 statt, dessen Schichtdicke z.B. durch das Ober¬ flächenmaterial der Applikatorwalze 201 und die Eigenschaften des Flüssigentwicklers beeinflusst werden kann. Der Entwick¬ lerspalt 213 und dessen Länge wird so gewählt, dass die To¬ nerteilchen des Flüssigentwicklers die Bildstellen der Poten¬ tialbilder gut einfärben. Dieses Ergebnis kann durch Einsatz eines zusätzlichen elektrischen Feldes zwischen Applikator- walze 201 und Potentialbildträger 101 günstig beeinflusst werden.
Eine optimale Zusammensetzung des Flüssigentwicklers ist die folgende: - Viskosität des Flüssigentwicklers: 1-99 mPa*s;
- Viskosität der Trägerflüssigkeit: 0,1- 80 mPa*s;
- Toneranteil: 10- 55 %; Tonerduchmesser: Mittelwert der Volumengewichten Durchmes¬ ser-Verteilung der Tonerteilchen im Bereich von 0,1- 5 μm.
Weitere Voraussetzungen der Entwicklung: Schichtdicke im Entwicklerspalt: 1-20 μm.
Bezugszeichenliste PM Druckmodul
101 Potentialbildträger
102 Löschbelichtung 103 Aufladung
104 bildmäßige Belichtung
105 Reinigung des Potentialbildträgers
200 Entwicklerstation
201 Applikatorwalze- 202 Antragswalze
203 Entwicklervorrat
204 Reinigung der Applikatorwalze
205 Vorratsbehälter
206 Schöpfwalze 207 Schöpfwalze
208 Rasterwalze
209 Rakel
210 Reinigungswalze
211 Rakel 212 Kammerrakel
213 Entwicklerspalt.
214 Kammer der Kammerrakel
301 Zwischenträger
302 Reinigung des Zwischenträgers 401 Gegendruckwalze
402 Aufzeichnungsträger
Rl Schließrakel
R2 Dosierrakel

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Entwicklung von zuvor auf einem Potenti¬ albildträger erzeugten, die zu druckenden Bilder als Bildstellen enthaltenden Potentialbilder bei einer elekt- rografischen Druck- oder Kopiereinrichtung,
- bei der eine Applikatorwalze (201) vorgesehen ist, die zur Einfärbung der Bildstellen der Potentialbilder ei¬ nen Trägerflüssigkeit und Tonerteilchen aufweisenden Flüssigentwickler an den Potentialbildträger (101) he¬ ranführt, bei der die Gesamtheit aus Trägerflüssigkeit und To¬ nerteilchen derart ausgeführt ist, dass der Flüssig¬ entwickler eine niedrige Viskosität von 1 bis 99 mPa*s aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
- bei der eine Applikatorwalze (201) vorgesehen ist, die zur Einfärbung der Bildstellen der Potentialbilder ei- nen neben der Trägerflüssigkeit und den Tonerteilchen zusätzlich mindestens einen Zusatzstoff aufweisenden Flüssigentwickler an den Potentialbildträger (101) he¬ ranführt,
- bei der die Gesamtheit aus Trägerflüssigkeit, Toner- teilchen und dem mindestens einen Zusatzstoff derart ausgeführt ist, dass der Flüssigentwickler eine niedri¬ ge Viskosität von 1- 99 mPa*s aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der der Zusatzstoff ein dispersionsfördernder Zusatz ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der die Trägerflüssigkeit eine Viskosität von 0,1 bis 80 mPa*s aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Trägerflüssigkeit hochohmig ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Trägerflüssigkeit einen spezifischen Wider- stand >=1010 Ω*cm aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Trägerflüssigkeit Silikonöl ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der das Silikonöl aus Polydimethylsiloxan besteht.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der als Trägerflüssigkeit eine nicht flüchtige Flüs- sigkeit verwendet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der der das Bild darstellende Flüssigentwickler wäh¬ rend des Druckprozesses oder nach dem Druckprozess einer derartigen Behandlung ausgesetzt ist, dass er nicht flüchtig wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der der Flüssigentwickler bei der Behandlung einer UV- Strahlung ausgesetzt ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, 10 oder 11, bei der die Trägerflüssigkeit Acrylesther ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Behandlung mit mindestens einem zusätzlichen Stoff (fest, flüssig oder gasförmig) erfolgt, der das Bild so umwandelt, dass keine flüchtigen Substanzen dar¬ in enthalten bleiben bzw. daraus nicht mehr entweichen können, z.B. durch Polykondensation über Feuchtigkeit z.B. aus der Luft.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Anteil von Tonerteilchen im Flüssigentwickler zwischen 10- 55 Gewichts-% liegt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der Mittelwert der volumengewichteten Durchmesser- Verteilung der Tonerteilchen im Bereich von 0,1 - 5 μm, vorzugsweise im Bereich von 0,5 - 2 μm liegt.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Entwicklerspalt (113) zwischen Potentialbild¬ träger (101) und Applikatorwalze (201) derart gewählt ist, dass im Bereich der Bildstellen der Potentialbilder die im Flüssigentwickler dispergierten Tonerteilchen auf den Potentialbildträger (101) übergehen und in den nicht zu entwickelnden Bereichen keine Tonerteilchen übergehen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, bei der die Applikatorwalze (201) derart zum Potential- bildträger (101) angeordnet ist, dass sich ein Entwick¬ lerspalt gefüllt mit Flüssigentwickler mit einer Schicht¬ dicke von 1 - 20 μm ergibt.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, bei der zur Festlegung der Schichtdicke im Entwickler¬ spalt (113) zwischen Applikatorwalze (201) und Potential¬ bildträger (101) Abstandselemente angeordnet sind.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, bei der die Abstandselemente an der Applikatorwalze (201) angeordnete Distanzringe sind, die in Kontakt mit dem Po¬ tentialbildträger (101) stehen.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18, bei der die Abstandselemente an der Applikatorwalze (201) angeordnete prismenartige Gleitelemente sind, die in Kon¬ takt mit dem Potentialbildträger (101) sind.
21. Vorrichtung nach Anspruch 18, bei der die Abstandselemente als Luftlager zwischen Po¬ tentialbildträger (101) und Applikatorwalze (201) reali- siert sind.
22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Bewegungsrichtungen der Oberflächen von Po¬ tentialbildträger (101) und Applikatorwalze (201) gleich- läufig sind.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, bei der die Bewegungsrichtungen der Oberflächen von Potentialbildträger (101) und Applikatorwalze (201) ge- genläufig sind.
24. Vorrichtung nach einem der vorher gehenden Ansprüche, bei der der Potentialbildträger (101) und die Applikator¬ walze (201) mit gleichen Oberflächengeschwindigkeiten be- wegt werden.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, bei der der Potentialbildträger (101) und die Applikator¬ walze (201) mit unterschiedlichen Oberflächengeschwindig- keiten bewegt werden.
26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Übertragung der entwickelten Potentialbilder vom Potentialbildträger (101) auf einen Zwischenträger (301) und/ oder Aufzeichnungsträger (402) in mechanischem Kontakt zwischen Potentialbildträger und Zwischenträger bzw. Aufzeichnungsträger erfolgt.
27. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der benachbart der Applikatorwalze (201) eine Raster¬ walze (217) angeordnet ist, die der Applikatorwalze (201) den Flüssigentwickler zugeführt.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, bei der benachbart der Rasterwalze (217) eine Kammerrakel (212) mit einer Schließrakel (Rl) und einer Dosierrakel (R2) angeordnet ist, die der Rasterwalze (217) den Flüs¬ sigentwickler zuführt.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, bei der die Kammerrakel (212) derart zur Rasterwalze (217) angeordnet ist, dass die Dosierrakel (R2) unterhalb der Oberfläche des Flüssigentwicklers liegt.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 29, bei der die Förderung des Flüssigentwicklers durch die Rasterwalze (217) flächenbezogen ist und damit unabhängig von der Druckgeschwindigkeit, so dass bei unterschiedli¬ chen Druckgeschwindigkeiten stets die gleiche Menge an Flüssigentwickler pro Flächeneinheit an die Entwickler¬ walze (201) herangeführt wird.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 30, bei der die Rasterwalze (217) eine Rasterung aufweist, die die Förderung eines Volumens an Flüssigentwickler von 1 bis 40 cm3/m2 (bezogen auf die Walzenoberfläche) , vor- zugsweise 5 bis 20 cm3/m2 ermöglicht.
32. Verfahren zur Entwicklung von zuvor auf einem Potential¬ bildträger erzeugten die zu druckenden Bilder als Bildstellen enthaltenden Potentialbilder bei einer elekt- rografischen Druck- oder Kopiereinrichtung, bei dem ein Flüssigentwickler mit Merkmalen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15 verwendet wird.
33. Verfahren zur Entwicklung von zuvor auf einem Potential- bildträger erzeugten die zu druckenden Bilder als Bild¬ stellen enthaltenden Potentialbilder bei einer elektro- grafischen Druck- oder Kopiereinrichtung, bei dem eine Vorrichtung mit Merkmalen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 31 verwendet wird.
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