Kunststoff, Papier oder dünnen Metallfolien, ist es allgemein bekannt auf einem Potentialbildträger, z. B. einem Fotoleiter, bildabhängig Potentialbilder (Ladungsbilder) zu erzeugen, diese in einer Entwicklerstation (Einfärbestation) einzufär- ben und das so entwickelte Bild auf den Aufzeichnungsträger umzudrucken.

Zum Entwickeln der Potentialbilder kann dabei entweder Tro- ckentoner oder Flüssigentwickler verwendet werden.

Ein Verfahren zur elektrophoretischen Flüssigentwicklung (e- lektrografische Entwicklung) in digitalen Drucksystemen ist z. B. aus EP 0 756 213 B1 oder EP 0 727 720 B1 bekannt. Das dort beschriebene Verfahren ist auch unter dem Namen HVT (High Viscosity Technology) bekannt. Dabei wird als Entwick- lerflüssigkeit eine Silikonöl enthaltende Trägerflüssigkeit mit darin dispergierten Farbteilchen (Tonerpartikeln) verwen- det. Die Farbteilchen haben typischerweise eine Partikelgröße von weniger als 1 micron. Näheres hierzu ist aus EP 0 756 213 B1 oder EP 0 727 720 B1 entnehmbar, die Bestandteil der Of- fenbarung der vorliegenden Anmeldung sind. Dort sind e- lektrophoretische Flüssigentwicklungsverfahren der genannten Art mit Silikonöl als Trägerflüssigkeit mit darin dispergier- ten Farbstoffteilchen beschrieben und zudem eine Entwickler- station aus einer oder mehreren Applikatorwalzen zum Benetzen des Potentialbildträgers (Entwicklerwalze) mit Flüssigent- wickler entsprechend den Potentialbildern auf dem Potential- bildträger. Über eine oder mehrere Transferwalzen wird dann das entwickelte Potentialbild auf den Aufzeichnungsträger ü- bertragen.

Um die Tonerbilder in dem Aufzeichnungsträger zu befestigen, werden diese in einer Fixierstation fixiert.

Die Nachteile der bekannten Fixierverfahren sind im folgenden Punkten zu sehen : 1.) Trockentonerdruck : Hier werden dicke Tonerschichten verwendet, deshalb ist hoher Fixierenergiebedarf erforderlich mit starker Pa- pierbeanspruchung bei Hitze-oder Hitze/Druckfixierung ; der Abrieb von fixierten Trockentonerschichten im Drucker und in der Nachverarbeitung ist häufig problematisch.

2. ) Flüssigtoner auf Basis flüchtiger Trägerflüssigkeiten : Die Trägerflüssigkeit ist mit Geruch behaftet und brenn- bar, Reste an Trägerflüssigkeit bleiben auf dem Aufzeich- nungsträger, die Verdunstungszeit liegt im Bereich mehre- rer Sekunden bzw. Minuten, Schmierneigung besteht.

3. ) Flüssigtoner, Wasser basiert : Gefahr der Entladung eines elektrostatischen Ladungsbil- des im Kontakt mit der leitfähigen Flüssigkeit besteht (US 5943535), Verdunstung des Restwassers auf dem Auf- zeichnungsträger ist bei nicht zu hohen Temperaturen nicht in sehr kurzen Zeiten möglich, die Optimierung hin- sichtlich vollständiger Übertragung ist problematisch.

4. ) Flüssigtoner Silikonöl basiert : Fixierung auf nicht porösen bzw. nicht Siliconöl aufneh- menden Substraten ist problematisch.

5. ) Konventionelles Druckverfahren : Es ist keine variable Druckform möglich, die Auflage 1 bzw. niedrige Auflagenhöhe ist unwirtschaftlich.

Das von der Erfindung zu lösende Problem besteht darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem ein schnell trocknendes hochab- riebfestes Drucken variabler Daten bzw. von Auflagen kleine- ren und mittleren Volumens auf der Basis eines Potentialbil- des möglich ist.

Dieses Problem wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 ge- löst.

Die Erfindung löst das angegebene technische Problem durch Verwendung flüssiger UV-härtbarer Farbmittel, die einen sehr dünnen Farbstofffilm bilden und dem Prinzip nach wie e- lektrophoretische Verfahren funktionieren, wobei geladene Farbstoffteilchen in einer fotopolymerisierbaren Flüssigkeit durch die Wirkung eines elektrostatischen Potentialbildes bildmäßig abgelagert werden und auf dem Aufzeichnungsträger das Farbstoffbild mit einem Restanteil der UV-härtbaren Flüssigkeit durch UV-Bestrahlung gehärtet wird.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Im folgenden wird die fotopolymerisierbare Flüssigkeit Trä- gerflüssigkeit genannt.

Um Härtung zu erreichen, wird eine hochohmige fotopolymeri- sierbare Trägerflüssigkeit (zum Beispiel Acrylester) verwen- det, in der Farbpigmente, ummantelte Farbpigmente oder Toner- teilchen mit Farbpigmenten bzw. Farbstoffen suspendiert wer- den (im folgenden Feststoffteilchen genannt). Außerdem können der fotopolymerisierbaren Flüssigkeit weitere Substanzen zu- gefügt werden, wie Ladungssteuerstoffe, die die suspendierten Teilchen Ziel gerichtet aufladen, Initiatoren, die die Foto- polymerisation der Trägerflüssigkeit beschleunigen sowie o- berflächenspannungsbeeinflussende und viskositätssteuernde Mittel. Es wird vorzugsweise ein hoher Feststoffanteil von über 10 % eingesetzt. Die Zusammensetzung der Trägerflüssig- keit und der darin suspendierten Feststoffteilchen wird so eingestellt, dass sich die Feststoffteilchen in der Träger- flüssigkeit mit einer Vorzugspolarität aufladen.

Die Trägerflüssigkeit wird im folgenden FPFE (fotopolymeri- sierbarer Flüssigentwickler) genannt.

In einer Einfärbestation (Entwicklerstation) wird der FPFE derart aufbereitet, dass auf einer Applikatorwalze eine pro Zeit und pro Fläche konstante Trägerflüssigkeitsmenge vorhan- den ist. Auf dieser Applikatorwalze wird der FPFE in den Wir- kungsbereich eines Potentialmusters auf dem Potentialbildträ- ger, z. B. einem Fotoleiter, gefördert. Das Potentialmuster wurde vorher durch geeignete Mittel auf dem Potentialbildträ- ger erzeugt ; z. B. durch einen üblichen elektrofotografischen Prozess.

An die Applikatorwalze kann eine Bias-Spannung derart ange- legt werden, dass sich ein Potentialkontrast zwischen den Bildstellen des Potentialmusters auf dem Potentialbildträger und der Bias-Spannung ergibt. Die Biasspannung kann neben DC- auch AC-Komponenten enthalten.

Zwischen Applikatorwalze und Potentialbildträger kann sich in einer Kontaktzone ein gleichmäßiger FPFE-Film befinden. Im elektrischen Feld des Potentialbildes zwischen Potentialbild- träger und Applikatorwalze werden die Feststoffteilchen ent- sprechend ihrer Vorzugsladung bildmäßig auf dem Potential- bildträger abgelagert. Bei der Trennung des FPFE-Films am En- de der Kontaktzone befinden sich die das zu druckende Bild formenden Feststoffteilchen im Bereich der einzufärbenden Bildflächen in direkter Nähe der Oberfläche des Potential- bildträgers. In den nicht einzufärbenden Bereichen befinden sich die Feststoffteilchen in größerer Entfernung von der Po- tentialbildträgeroberfläche, bevorzugt in der Nähe der Ober- fläche der Applikatorwalze.

Somit werden sich im Moment der Trennung der FPFE-Films vom Potentialbildträger die bildgebenden Feststoffteilchen in dem Teil des Flüssigkeitsfilms befinden, der sich mit dem Poten- tialbildträger weiterbewegt. Die nicht einzufärbenden Flächen des am Potentialbildträger haftenden Filmes sind frei bzw. nahezu frei von Feststoffteilchen. Damit besteht die am Po- tentialbildträger haftenden Flüssigkeitsschicht aus einer

dünnen transparenten fotopolymersierbaren Schicht, die ein aus Feststoffteilchen bestehendes Bild enthält. Die Flüssig- keitsschicht, die das aus Feststoffteilchen bestehende Farb- bild enthält, wird im folgenden Bildfilm genannt.

Das Farbbild kann in einem nachfolgenden Schritt bevorzugt mit Unterstützung eines elektrischen Feldes vom Potential- bildträger auf einen Aufzeichnungsträger (Bedruckstoff) über- tragen werden. Dabei wird der Bildfilm wiederum in gleicher Weise aufgetrennt wie es oben für den Trennungsvorgang am En- de des Entwicklungsprozesses beschrieben worden ist. D. h., dass die Feststoffteilchen vollständig bzw. fast vollständig und die transparente fotopolymerisierbare Schicht nur teil- weise (ca. 50 %) auf den Aufzeichnungsträger übertragen wer- den. Es ist ebenfalls möglich, das Farbstoffbild vom Potenti- albildträger erst auf einen Zwischenbildträger (Drucktuch, Umdruckwalze) und danach auf einen Aufzeichnungsträger zu ü- bertragen. Hierbei kann das gleiche elektrostatisch unter- stützte Verfahren verwendet werden, wie es oben für den Transfer vom Potentialbildträger auf einen Aufzeichnungsträ- ger beschrieben worden ist.

Eine Reduzierung des Anteils an fotopolymerisierbarer Träger- flüssigkeit im Bildfilm und damit Reduzierung von unerwünsch- tem Hintergrund kann an verschiedenen Stellen im Druckprozess erfolgen : Der Flüssigkeitsanteil im Bildfilm kann z. B. auf dem Potenti- albildträger, auf einem Zwischenbildträger oder auf dem Auf- zeichnungsträger reduziert werden. Dies kann z. B. durch eine Abnehmerwalze erfolgen, die in direktem Kontakt mit dem Bild- film gebracht wird, wobei ein elektrisches Hilfsfeld derart angelegt werden kann, dass die Feststoffteilchen mit der richtigen Vorzugsladung von der Abnehmerwalze weg und die evtl. vorhandenen falsch geladenen Feststoffteilchen zur Ab- nehmerwalze hin bewegt werden. Nach dem Trennungsvorgang kann sich auf der Abnehmerwalze ein Flüssigkeitsfilm ergeben, der

ca. 50 % der Flüssigkeitsfilmdicke des Bildfilmes vor dem Kontakt mit der Abnehmerwalze aufweist und überwiegend nur einige falsch geladene Feststoffteilchen enthält. Damit wird der Bildfilm einerseits von einem Teil der Trägerflüssigkeit und andererseits von evtl. vorhandenen falsch geladenen Fest- stoffteilchen befreit, die sonst auf dem Aufzeichnungsträger zu Hintergrundbeeinträchtigungen auf den bildfreien Flächen führen würden.

Beim Mehrfarbendruck können die verschiedenen Farbbildauszüge nacheinander auf dem Potentialbildträger erzeugt und nachein- ander entweder auf einem Zwischenbildträger oder auf den Auf- zeichnungsträger übertragen werden. Die Farbbildauszüge kön- nen auch direkt auf dem Potentialbildträger gesammelt und dann gemeinsam auf den Aufzeichnungsträger übertragen werden oder sie können einzeln vom Potentialbildträger auf den Zwi- schenträger übertragen und auf diesem gesammelt werden und dann auf den Aufzeichnungsträger übertragen werden.

Das Druckbild wird auf dem Aufzeichnungsträger durch Bestrah- lung mit UV-Licht fixiert. Durch Fotopolymerisation der transparenten Trägerflüssigkeit werden die Feststoffteilchen einerseits in eine feste Polymermatrix eingebettet, anderer- seits verbindet sich die Trägerflüssigkeit fest mit dem Auf- zeichnungsträger. Die Trägerflüssigkeit in den Nichtbildbe- reichen wird zu einem dünnen transparenten Film verfestigt.

Bei porösen bzw. saugfähigen Aufzeichnungsträgern kann die transparente fotopolymerisierbare Flüssigkeit in den Auf- zeichnungsträger eindringen. Bei UV-Bestrahlung wird sie dann im Aufzeichnungsträger verfestigt.

Für die Bestrahlung des Aufzeichnungsträgers ist die Abstim- mung chemische Vorgänge-Spektralverteilung und Leistungs- dichte der Bestrahlung zu beachten :

Im einzelnen kann der Vorgang der UV-Härtung durch die richtige Spektralverteilung und die richtige Leistung- dichte der Strahlung optimiert werden.

In der Regel kann eine Strahlungsquelle verwendet werden, die eine Kombination von ultraviolettem Licht (Wellenlän- ge : 200 bis 400 nm, Kürzel : UV), sichtbarem Licht (Wellen- länge : 400 bis 700 nm, Kürzel : VIS) und infraroter Wärme- strahlung (Wellenlänge : 700 nm bis 10, um, Kürzel : IR) ab- strahlt. Dabei wird der relative Anteil dieser Spektralbe- reiche so gewählt, dass in Anpassung an die chemische Zu- sammensetzung der fotopolymerisierbaren Trägerflüssigkeit die IR/VIS-Komponenten für die Aktivierung der zur Fotopo- lymerisation benötigten Bindungen (Erwärmung) verwendet werden und die UV-Komponente zur Härtung der fotopolymeri- sierbaren Trägerflüssigkeit genutzt wird. Sowohl die rela- tiven Anteile der Spektralbereiche sowie die absolute Lei- stungsdichte der Strahlung müssen an die chemischen Eigen- schaften der beteiligten Stoffe, an die Dicke der zu poly- merisierenden Schicht und an die Prozessgeschwindigkeit des Druck-und Fixierprozesses angepasst werden.

Mit folgenden Maßnahmen kann eine Feinabstufung des Fixier- prozesses, eine Beeinflussung des Glanzes und der Abriebfes- tigkeit des Druckbildes durchgeführt werden : - Durch gezielten Einsatz bestimmter UV-Wellenlängenbereiche können die Fixierqualität, der Glanz und die Abriebfestig- keit des Druckbildes entsprechend der gewünschten Eigen- schaften des Druckbildes und der in einer bestimmten Nach- verarbeitungslinie zu erwartenden Belastung des Druckbil- des angepasst werden.

- Die UV-A Strahlung (Wellenlänge : 320 bis 400 nm) hat eine größere Eindringtiefe und bewirkt eine stärkere Volumen- wirkung, d. h. eine Polymerisation des gesamten Schichtvo- lumens.

Die UV-B Strahlung (Wellenlänge : 280 bis 320 nm) bewirkt infolge geringerer Eindringtiefe eine stärke Härtung des Materials an der Oberfläche als im Inneren des Aufzeich- nungsträgers.

Die UV-C Strahlung (Wellenlänge : 200 bis 280 nm) wird zur Oberflächenhärtung eingesetzt.

Der Einsatz von Schutzgas (z. B. Stickstoff) führt zu ver- stärkter Oberflächenhärtung.

Eine Koronabestrahlung vor und/oder während der UV-Härtung führt zu verringerter Oberflächenpolymerisation des Auf- zeichnungsträgers, was z. B. zur Vermeidung einer zu star- ken Sprödigkeit der Oberfläche und zu besserer Elastizität in der Nachverarbeitung eingesetzt werden kann.

Durch die geeignete Kombination von Korona-Einwirkung, IR/VIS und UV-A-Strahlung in einem ersten Fixierschritt kann ein gutes Verfließen des Bildfilmes und eine gute Verbindung mit der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers bei hohem Oberflächenglanz erzielt werden. Dies kann insbeson- dere bei nichtporösen Aufzeichnungsträgern wie glatten Po- lymerfolien oder Metallfolien erforderlich sein. Wird eine harte Oberfläche gewünscht, kann mit UV-C-Strahlung nach- fixiert werden.

Bei der Fixierung im Mehrfarbendruck sind die folgenden Ge- sichtpunkte von Bedeutung : Beim Mehrfarbendruck kann je nach Bedarf ein gedruckter Farbauszug sofort, d. h. vor der Übertragung des nächsten Farbauszuges auf den Aufzeichnungsträger, fixiert werden.

Es kann auch eine geschlossene Fixierung des Gesamtbildes erfolgen, das aus mehreren Farbauszügen besteht.

Es ist auch möglich, einzelne Farbauszüge mit besonderen Glanz-oder Abriebeigenschaften zu erzeugen, indem diese Farbauszüge einer gesonderten Fixierbehandlung und/oder einer bestimmten Korona-Vorbehandlung unterworfen werden.

Um bestimmte Glanz-oder Matt-Eigenschaften zu erhalten, ist auch eine UV-Vorfixierung verminderter Leistungsdichte mit nachfolgender Walzenprägung mit bestimmter Oberflä- chenrauhigkeit und eine Endfixierung zum Erreichen der ausreichenden Festigkeit und Härte möglich.

Bei der Zwischenfixierung bzw. zur Viskositätserhöhung oder Übertragung auf sehr dicke Aufzeichnungsträger können folgen- de vorteilhafte Schritte durchgeführt werden : - Die UV-Bestrahlung kann in den oben beschriebenen Varian- ten bei Einsatz verringerter Bestrahlungsleistung auch zur Erhöhung der Viskosität des Bildfilmes in beliebigen Stu- fen des Druckprozesses eingesetzt werden. Z. B. kann zur Unterstützung des Umdrucks des Bildfilmes auf einen sehr dicken Aufzeichnungsträger, bei dem auch eine elektrosta- tische Umdruckunterstützung auf Schwierigkeiten stößt, dessen Viskosität derart erhöht werden, dass der gesamte Bildfilm von einem Zwischenbildträger mit geringer Ober- flächenenergie (z. B. Teflon) durch Andruck auf den dicken Aufzeichnungsträger (z. B. dicker Karton, Holz o. ä.) über- tragen werden kann.

- Ein solcher Prozess kann dadurch optimiert werden, dass eine Korona-Vorbehandlung in Kombination mit UV-A Härtung benutzt wird, wodurch ein im Volumen zusammenhängender Bildfilm mit klebriger Oberfläche erzeugt wird, was zu ei- ner geschlossenen Übertragung des Bildfilmes mit Klebewir- kung auf den Aufzeichnungsträger führt.

- Ein UV-A/B-Nachfixieren führt zu hinreichender Haftung und Festigkeit des Bildfilmes auf dem Aufzeichnungsträger.

An Hand eines Ausführungsbeispieles, das in den Figuren dar- gestellt ist, wird die Erfindung weiter erläutert.

Es zeigen : Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung einer Druck-oder Ko- piereinrichtung, mit der das Verfahren durchgeführt werden kann ; Fig. 2 die Fixierung in prinzipieller Darstellung.

Aus Figur 1 ergibt sich eine prinzipielle Darstellung einer elektrografischen Druckeinrichtung. Zunächst wird ein Poten- tialbildträger 101, z. B. eine Fotoleitertrommel, einer Lösch- belichtung 102 ausgesetzt. Anschließend erfolgt die Aufladung des Potentialbildträgers in der Station 103. Auf dem Potenti- albildträger 101 werden durch bildmäßige Belichtung in der Station 104 Potentialbilder von zu druckenden Bildern er- zeugt. Diese Potentialbilder werden in einer Entwicklerstati- on 200 durch einen Flüssigentwickler mit den oben genannten Eigenschaften entwickelt. Dazu wird aus einem Entwicklervor- rat 203 Flüssigentwickler entnommen und über eine Antragswal- ze 202 einer Applikatorwalze 201 zugeführt. Die Applikator- walze 201 fördert den Flüssigentwickler zum Potentialbildträ- ger 101. Anschließend wird die Applikatorwalze 201 in der Reinigungsstation 204 gereinigt.

Bei der Entwicklung der Potentialbilder auf dem Potential- bildträger 101 geht in den Bildbereichen Trägerflüssigkeit mit Feststoffteilchen auf den Potentialbildträger 101 über und lagert sich dort ab, in den Nichtbildbereichen wird Trä- gerflüssigkeit zum Potentialbildträger 101 übertragen. Auf dem Potentialbildträger 101 bildet sich somit ein Film, der in den Bildbereichen Trägerflüssigkeit mit Feststoffteilchen enthält, in den Nichtbildbereichen Trägerflüssigkeit.

In einer Umdruckstation mit einem Zwischenträger 301 wird der Film auf einen Aufzeichnungsträger 402 übertragen. Dazu wird noch eine Gegendruckwalze 401 eingesetzt. Der Zwischenträger 301 kann noch mit Hilfe einer Zwischenträgerreinigung 302 ge- reinigt werden.

Der Aufzeichnungsträger 402 wird schließlich einer Fixiersta- tion 500 zugeführt, in der nach dem oben ausgeführten Verfah- ren die Fixierung erfolgt. Aus Fig. 2 ergibt sich der Ablauf der Fixierung. Die Fixierstation 500 weist eine Strahlungs- quelle 501 auf, die die oben beschriebene UV-Strahlung 502 abgibt. Die Strahlung 502 wird auf den Aufzeichnungsträger 402 gelenkt und trifft dort auf den Film 503, der die Druck- bilder enthält, auf. Der Film weist die Feststoffteilchen 504 und die Trägerflüssigkeit 505 auf. Durch die Strahlung 502 wird der Film 503 mit dem Aufzeichnungsträger 402 nach dem oben geschilderten Verfahren verbunden.

Wenn überschüssige Trägerflüssigkeit. auf dem Aufzeichnungs- träger 402 oder einem Zwischenträger 301 beseitigt werden soll, kann dies z. B. auf folgende Weise erfolgen : - durch eine Abnehmerwalze, die sich im Kontakt mit einem Zwischenträger und/oder Aufzeichnungsträger befindet, - durch eine Abnehmerwalze die ein Potential derart aufweist, dass die geladenen Feststoffteilchen von dieser Abnehmerwalze abgestoßen werden und nur die Trägerflüssigkeit aufgespalten wird ; - die auf einer nichtsaugfähigen Abnehmerwalze übertragene Trägerflüssigkeit kann z. B. durch ein Rakel entfernt wer- den ; - wenn die Abnehmerwalze einen saugfähigen Belag aufweist, kann die übertragene Trägerflüssigkeit z. B. durch eine Ab- quetschstange entfernt werden.

Bezugszeichenliste 101 Potentialbildträger 102 Löschbelichtung 103 Aufladung 104 bildmäßige Belichtung 105 Reinigung des Potentialbildträgers 200 Entwicklerstation 201 Applikatorwalze 202 Zuführwalze 203 Flüssigentwicklerförderung 204 Reinigung der Applikatorwalze 301 Zwischenträger 302 Reinigung des Zwischenträgers 401 Gegendruckwalze 402 Aufzeichnungsträger 500 Fixierstation 501 Strahlungsquelle 502 Strahlung 503 Druckbild 504 Feststoffteilchen 505 Trägerflüssigkeit