CN103328219A - 采用具有高固体含量的墨水的印刷系统 - Google Patents

Abstract

采用带有高固体含量墨水（205）的印刷系统（200）包括用于接收高固体含量墨水（205）并且产生浓缩墨水的混合单元（210）以及用于从混合单元（210）接收浓缩墨水的中间盒（220）。墨水盒（160）从中间盒（220）接收浓缩的墨水并且产生印刷墨水。液体电子照相印刷引擎（225）从墨水盒（160）接收印刷墨水。流体返回线路（240,242,244）连接在中间盒（220）和墨水盒（160）中的至少一个以及混合单元（210）之间，混合单元（210）从中间盒（220）和墨水盒（160）中的至少一个接收流体，并且将该流体与高固体含量墨水（205）混合。还提供一种用于使用高固体含量墨水的液体电子照相印刷的方法。

Description

采用具有高固体含量的墨水的印刷系统

背景技术

电子照相（EP）印刷装置通常通过首先对应于图像选择性地对光导鼓充电而在介质上形成图像。着色剂在鼓已经被充电处施加到光导鼓上，然后该着色剂传递到介质以在介质上形成图像。液体电子照相（LEP）印刷装置采用液体墨水，该液体墨水包含载体流体和悬浮在载体中的颜料固体。在印刷过程中，载体流体允许固体颗粒被混合、输送和沉积在感光鼓上。液体墨水在鼓已经被充电处施加到感光鼓上。在固体颗粒沉积在基底上之前，载体流体的大部分被提出。很大百分比的载体流体被捕获并且再循环。然而，在印刷过程期间，过量的载体集聚在印刷系统中并且被废弃。

附图说明

附图示出了本文所述原理的各种实施例，并且是说明书的一部分。所示出的实施例仅是示例，并且不限制权利要求的范围。

图1是根据本文所述原理的一个示例的一个说明性的数字LEP系统的图。

图2是根据本文所述原理的一个示例的采用具有高固体含量的液体电子照相墨水的说明性数字印刷系统的图。

图3A是示出根据本文所述原理的一个示例的用于产生具有不同固体含量的墨水的过量载体的量的说明图。

图3B和图3C是根据本文所述原理的一个示例的说明性的印刷基底的图。

图4是根据本文所述原理的一个示例的采用具有高固体含量的液体电子照相墨水的说明性数字印刷系统的图。

图5是示出根据本文所述原理的一个示例的用于产生在印刷系统中使用的具有高固体含量的液体电子照相墨水的说明性方法的流程图。

图6是示出根据本文所述原理的一个示例的用于产生在印刷系统中使用的具有高固体含量的液体电子照相墨水的说明性方法的流程图。

图7是示出根据本文所述原理的一个示例的在印刷系统中采用具有高固体含量的液体电子照相墨水的说明性方法的流程图。

图8是示出根据本文所述原理的一个示例的在印刷系统中采用具有高固体含量的液体电子照相墨水的说明性方法的流程图。

在所有附图中，相同的参考标号表示相似但不一定相同的元件。

具体实施方式

如上所述，液体电子照相（LEP）印刷装置采用液体墨水，该液体墨水施加到感光鼓并且附着到鼓的已经被充电的部分。液体墨水包含载体流体和悬浮在载体中的颜料固体。LEP印刷装置使用液体墨水形成图像，其具有胶印样子和感觉以及照片质量复制品。

包括载体和固体颗粒的墨水被制造并且运输到印刷地点。在印刷过程中，载体流体允许固体颗粒被混合、输送和沉积在感光鼓上。此外，墨水颗粒吸收小百分比的载体。这改变墨水颗粒的机械行为，并且造成墨水颗粒变得更为塑性，并且在鼓上形成薄的均匀膜。在固体颗粒沉积在基底上之前，载体流体的大部分被提出。很大百分比的载体流体被捕获并且再循环。然而，在印刷过程期间，过量的载体集聚在印刷系统中并且被废弃。过量载体的购买、存储和处理代表着高成本。

在以下论述中，为了解释，阐述了多个特定细节，以便提供对本发明的系统和方法的彻底理解。然而，本领域技术人员清楚的是，本发明的设备、系统和方法可以在没有这些特定细节的情况下实施。说明书中提到的“一个实施例”、“一个示例”或类似语言意味着结合实施例或示例描述的特定特征、结构、和/或特性包括在至少该一个实施例中，而不一定包括在其它实施例中。在说明书各个地方出现的各种短语“在一个实施例中”或类似短语不一定都指相同的实施例。

如说明书和权利要求中所用，术语液体电子照相（LEP）印刷机或印刷机指的是将静电图像的产生与转移到基底的橡皮布图像组合的印刷过程。如说明书和权利要求中所用，术语“高固体含量墨水”指的是具有40%或更高的固体含量的液体电子照相墨水。在一个示例中，高固体含量墨水包括至少65%的固体。这些固体通常是具有几百微米的聚集颗粒尺寸的聚集体。这些颗粒适于吸收一部分的液体载体。例如，液体载体的5%可以被颗粒吸收。

图1是使用低固体含量墨水的数字LEP系统100的一个说明性实施例的图。然后描述对LEP系统的多个说明性改进，其允许LEP系统使用高固体含量墨水。在LEP系统中，期望的图像最初形成在照片成像滚筒105上，转移到橡皮布滚筒120，然后转移到基底140。期望的图像以数字形式被传递到印刷系统100。期望的图像可以是文字、图片、黑/白图像、部分彩色图像、全彩色图像、或文字和图像的任何组合。

根据一个说明性的实施例，通过在照片充电单元110下旋转照片成像滚筒105的清洁露出的段而在照片成像滚筒105上形成图像。通过电晕线而在照片成像滚筒105上沉积均匀的静电荷。随着照片成像滚筒105继续旋转，其通过照片充电单元110的激光成像部分。多个二极管激光器将静电荷分布在图像区域的部分中，以留下不可见的静电充电图案，其复制了要印刷的图像。

多个墨水盒160包含墨水，这些墨水供应到对应的二进制墨水显影器（BID）单元115。对于每个墨水颜色来说，具有一个墨水盒160，带有对应的BID单元115。为了说明，仅示出一个墨水盒160。根据一个说明性实施例，墨水在墨水罐155中以浓缩的形式供应。浓缩的膏体通常包括大约15%至25%墨水固体，其余是载体流体。浓缩的膏体从墨水罐155分配到墨水盒160中。在墨水盒160中，浓缩的膏体与载体流体混合，以形成墨水，该墨水带有大约1%至10%的墨水固体，其余是载体流体。载体流体从载体盒156通过载体输入线路156而添加到墨水盒160中。墨水盒160中的墨水的特性被小心地控制以保持系统100的印刷质量。例如，墨水盒160可以包含检测墨水的温度、密度、电荷、量和流率的多个传感器。如果这些参数中的任何一个位于设定的范围之外，则采取适当的修正。例如，如果墨水的温度过高，则冷却剂可以循环通过墨水盒中的热交换器以冷却墨水。如果墨水的密度过低，则可以从墨水罐155添加更多的墨水固体。墨水盒160内的泵通过BID供应线路150为相关联的BID115提供期望量的墨水。

在印刷期间，适当的BID单元115与照片成像滚筒105接合。接合的BID单元115为照片成像滚筒105提供具有均匀墨水膜的墨辊。墨水包含带电荷的颜料颗粒（墨水固体），这些带电荷的颜料颗粒被吸引到照片成像滚筒105的图像区域上的相反电场。墨水固体被非图像区域排斥。载体流体和未使用的墨水固体通过BID返回线路152返回到墨水盒160，用于再调节和再循环回到BID单元115。当给定压印的图像区域覆盖大的区域时，从墨水提出的墨水固体的量增加。墨水固体的这种快速消耗导致更多过量的载体流体。例如，印刷大的图片将比印刷一页文字需要更多的墨水固体，并且将导致更大量的过量载体流体。

照片成像滚筒105现在在其表面上具有单个颜色的墨水图像，其由附着到照片成像滚筒105的相反带电部分的墨水固体形成。除了墨水固体之外，照片成像滚筒105还携带一些载体流体。照片成像滚筒105继续旋转并且将墨水图像转移到橡皮布滚筒120。该过程将墨水图像从照片成像滚筒105上的原位置转移到橡皮布滚筒120。橡皮布滚筒120然后将墨水图像转移到基底。该过程称为“胶印”。胶印方法具有若干优点。首先，胶印过程保护照片成像滚筒105不会磨损，如果基底直接接触照片成像滚筒105则会发生磨损。其次，橡皮布滚筒120覆盖有可更新的橡胶橡皮布。该橡胶橡皮布补偿了基底表面的不均匀，并且使墨水均匀地沉积到任何凹部或纹理的底部。结果，说明性的数字LEP系统100能够在非常宽范围的基底表面、纹理质地和厚度上印刷。

橡皮布滚筒120被加热以增加墨水固体的塑性和密度。该热量使从照片成像滚筒105转移到橡皮布滚筒120的载体流体的大部分蒸发。蒸汽的大部分被冷凝站175所捕获。冷凝站175仅是用于过量载体流体的捕获和控制系统的一个部分。各种其它构件，包括罩、风扇、盘、刮片、颗粒过滤器和其它元件可以用于捕获和再循环载体流体。

基底140从右侧进入印刷系统100，经过馈送盘125，并且卷到压印滚筒130上。随着基底140接触橡皮布滚筒120，单个颜色的墨水图像被转印到基底140上。

照片成像滚筒105继续旋转并且使之前保持墨水图像的滚筒表面的一部分进入清洁站135。清洁站135用于多个目的，包括从照片成像滚筒105清洁任何杂散的颗粒或流体，以及冷却照片成像滚筒105的外表面。清洁站135可以使用再循环的载体流体作为清洁剂。来自清洁站135的过量或污染的载体流体可以加入来自冷凝站175的载体流体，并且通过捕获线路154到达载体盒165。过量的载体流体可以使用多种技术来再调节。例如，水可以通过刮片从载体流体提出，颗粒可以使用多孔过滤器或静电过滤器从载体流体提出。当更多的过量载体流体集聚多过载体盒165所能够容纳的量时，载体流体进入处理盒170。

照片成像滚筒105的产生、转移和清洁是连续的过程，每分钟数百图像被产生和转移。为了形成单个颜色的图像（诸如黑和白图像），基底140在压印滚筒130和橡皮布滚筒120之间的一次通过完成图像的转移。对于多颜色图像，基底140保持在压印滚筒130上，并且与橡皮布滚筒120多次接触。在每次接触时，另外的颜色被置于基底上。另外，为了产生四色图像，照片充电单元110在照片成像滚筒105上形成第二图案，其从第二二进制墨水显影器115接收第二墨水颜色。如上所述，该第二墨水图案被转移到橡皮布滚筒120，并且随着其与压印滚筒130一起旋转而印到基底140上。这一直持续到期望的图像形成在基底140上。在期望的图像完整地形成在基底140上之后，基底140可以离开机器或者被重复以便在基底140的相反表面上产生第二图像。

可能具有多个墨水盒160和相关联的BID115。为了清楚，仅示出一个墨水盒。通常，七个BID115中的每一个具有一个墨水盒。在一个胶印技术中，使用四个过程颜色：青绿、洋红、黄和基色（黑）。一些更先进的过程使用六个过程颜色来补偿四色方法中的限制。此外，可能希望专色以获得期望的视觉或文字效果。例如，专色可以产生金属、荧光、点缀油漆、涂覆或其它效果。定制的专色可以在现场混合或排序。在印刷的基底上产生期望的颜色和/或提供特殊的视觉效果时，这些定制的专色可能更有效。例如，在安全印刷（诸如货币、护照、债券和其它印刷文件）中，专色尤其有效。

以上所述的说明性的数字胶印LEP系统的优点包括一致的点扩大、光密度和颜色。因为印刷系统是数字的，因此操作者可以在任何时间改变正在印刷的图像，而不需要任何重新配置。此外，该印刷系统产生均匀的图像光泽、宽范围的墨水颜色、与各种基底类型的相容性、以及几乎瞬时的图像干燥。

该印刷系统的物理输入是墨水浓缩物（墨水固体和载体流体）以及基底材料。在印刷过程期间，非常少的载体流体（大约5%至15%）被消耗或损失。大部分的载体流体被回收。结果，印刷系统的物理输出是印刷的图像（在基底上的墨水固体）和过量的载体流体。尽管印刷的图像是期望的输出，但过量的载体流体是需要适当处理的废品。通过最小化输入到系统中的载体流体，运输、存储和处理载体流体的成本可以被降低。此外，产生印刷基底的整体成本可以被降低。

图2是采用具有高固体含量的液体电子照相墨水的说明性数字印刷系统200的图。在该图中，焦点在于墨水形成过程以及载体流体在系统中的行程。关于图1详细描述过的印刷引擎表示为框225。在该实施例方式中，高固体含量墨水205被引入系统200。高固体含量墨水205具有比关于图1中所示系统所述的墨水膏体高得多的固体含量。例如，高固体含量墨水205可以包括大约50%至95%墨水膏体，其余为载体流体。高固体含量墨水205具有聚集颗粒的形式，其尺寸足够大，不会产生尘埃危险。这些聚集的颗粒被分配到定量配给和混合单元210，在此处它们与来自载体盒165、中间盒220或来自墨水盒160的流体组合。高切力混合器215将高固体含量墨水与流体混合，并且将聚集的颗粒打碎为较小的块。高切力混合器215可以是叶轮、齿轮泵、超声波单元或能够施加适当水平的切力的其它混合器，该适当水平的切力将聚集的颗粒打碎并且将它们分散以形成浓缩的墨水，其固体含量为大约10%至30%。

该浓缩的墨水然后进入中间盒220，在此处，其能够被存储并且进一步被调节。中间盒220可以通过附接线路240、242、244和阀230、235组成的系统而接受另外的载体流体。如印刷命令所指示的，来自中间盒220的浓缩墨水通过阀232选择性地添加到墨水盒160，在此处，浓缩的墨水被载体流体进一步稀释以形成印刷墨水，其带有大约1%至10%的固体。

该印刷墨水从墨水盒160供应到印刷引擎225。如上所述，在液体电子照相印刷引擎225中，BID将墨水膜施加到成像滚筒的充电部分。该墨水膜是大约20%至25%的墨水固体。墨水膜然后沉积在被加热的橡皮布滚筒上，在此处，载体流体被驱动离开并且冷凝。这使固体含量增加到大约95%，剩余载体流体的一部分被吸入颗粒的内部。

过量的载体流体被捕获和控制装置230收集，被再调节和返回到载体盒165，用于再循环。85%至90%的捕获和控制效率已经被发现将足够的载体流体返回到系统，使得能够使用高固体含量墨水，不需要单独地将载体流体添加到印刷机。另外，高捕获和控制效率降低了能够污染表面的机载不稳定的有机化合物。印刷系统200中的各种其它系统可以按照需要而吸上载体盒165中包含的载体流体以产生期望的墨水或执行期望的清洁功能。各种阀230、235控制各种盒160、165、210、220之间的载体流体和墨水的流量。

如果存在由系统产生的过量的载体流体，则其被运输出载体盒165并且进入溢流盒170用于处理。然而，通过将高固体含量墨水205引入系统中，在印刷过程中被消耗或损失的载体流体的量（即，载体流体的输出通量）可以大致被引入印刷过程的载体流体所平衡。因为较少的载体流体被引入系统，因此印刷过程产生很少或没有废载体流体。

中间盒220可以从墨水盒160接受流体，并且还将流体分布到混合单元210和墨水盒160。来自中间盒220的流体通过附接线路240、242、244和阀230、232、235组成的系统而被引导到期望的位置。中间盒220可以有多个功能。例如，中间盒220可以允许混合单元210中的批处理。混合单元210可以从中间盒220、墨水盒160和/或载体盒165接收特定量的墨水固体205和对应量的载体流体。然后该批被混合，直到墨水固体被打碎为期望的尺寸并且与载体流体混合。混合的高固体含量墨水然后进入中间盒220中，在此处其被存储并且按照需要分配进入墨水盒160。在繁重印刷时间段期间内，中间盒220提供墨水固体的容器，该墨水固体容易地被稀释并且分布到墨水盒160中。如下所述，当印刷情况是墨水盒160中的流体超过墨水盒160的容量时，过量的流体可以不滤掉墨水固体地进入中间盒220中。该过量的流体然后再次引入系统中，不浪费墨水固体或消耗过滤介质。

在一个示例中，另外的高固体含量墨水引入印刷系统200是大致匹配由印刷系统200所消耗的墨水的量。例如，HP Indigo 5000?印刷机每分钟消耗大约30克墨水固体以便支持最大的覆盖印刷而不需要暂停。结果，在该示例中，定量配给和混合单元210的产出率是每分钟至少30克固体。定量配给和混合单元210连接到印刷机控制系统，并且与印刷操作同步。每当墨水盒160中的墨水量降低到预先限定的极值以下时，供应泵被操作预先限定的时间，以便从中间盒220供应新鲜量的墨水。与此并行地，定量配给和混合单元210中的墨水的量被监测。当混合单元210中的墨水的水平超过预先限定的最小值时，混合单元210被清空到中间盒220中，并且准备新的一批墨水。

在一些情况下，由于印刷任务的属性、材料或墨水的覆盖范围等，印刷任务可能消耗大量的墨水固体。通常这将导致墨水盒160中的固体浓度快速下降，因为固体被提出并且沉积在基底上，液体载体从印刷引擎225中的BID115（图1）返回到墨水盒160。为了补偿，额外的墨水（包括墨水固体和载体流体）被添加到墨水盒160中。这可以导致墨水盒160的溢流。然而，如图2所示的系统允许过量的载体被引导通过虚线所示的流体返回线路240、242、244以及阀230、235进入中间盒220和/或混合单元210。在该示例中，第一管240将墨水盒160连接到下方的三通阀235。下方的阀235可以将来自墨水盒160的流体选择性地通过第二管244引导到中间盒220中，或者可以通过第三管242和上方阀230引导到定量配给和混合单元210。

流体返回线路240、242、244连接在中间盒220和墨水盒160中的至少一个和混合单元210之间。这允许混合单元210通过流体返回线路240、242、244从中间盒220和墨水盒160中的至少一个直接接收流体。混合单元210然后将流体与高固体含量墨水205混合以产生浓缩的墨水。带有低固体含量的流体的这种再次分布到混合单元210有效地使载体流体在墨水系统内再循环。

因为来自墨水盒160的过量流体含有与目标盒210、220中相同颜色的墨水颗粒，因此可能不需要在沉积到盒210、220之前净化过量的载体。该方案有效地使墨水盒160的溢流再循环，并且防止墨水盒160中的流体的不必要的处理。如果将来自墨水盒160的过量流体发送到载体盒165，则使用过滤器246来移除墨水固体或其它颗粒。这防止也从载体盒165得到的其它颜色墨水之间的交叉污染。对于印刷机中使用的每个墨水颜色复制由混合单元210、中间盒220和墨水盒160及相关联的线路/阀组成的系统。如上所述，所有的墨水颜色可以从相同的载体盒165得到。

在一个测试中，使用以上所述的算法来控制带有高捕获和控制效率并且设有混合单元210和中间盒220的LEP印刷机。该算法由印刷机控制器226和图2中没有示出的多个传感器和致动器来实现。LEP印刷机成功地利用由分散带有80%固体的高固体含量墨水而产生的墨水进行印刷。此外，LEP印刷机利用由带有65%固体的高固体含量墨水的输入成功地连续印刷。

图3A是示出用于产生具有不同固体含量的墨水的过量载体的量的说明图。图的横轴显示了每个分色的图像覆盖范围，单位是百分比，左侧是较低百分比，右侧是较高的百分比。每个分色的图像覆盖范围随着图像而变化。例如，在图3B中，文字图像300可以仅包括一个黑分色，其总图像区域中具有大约6%的图像覆盖范围。在图3C中，照片305可以包括三个或更多分色（青绿、黄、洋红、黑），并且对于每个分色可以具有40%或更多的覆盖范围。带有更大图像覆盖范围的图像消耗更多的墨水固体，因为墨水覆盖基底的更大部分。

图的纵轴显示了过量载体流体的量，单位是毫克每次压印。测量了三个不同浓度固体的输入的过量流体载体的量。第一输入包括23%的墨水固体，其余是载体流体。对于6%的图像覆盖范围，第一输入每次压印产生大约25毫克的过量载体流体。对于大约15%的图像覆盖范围，第一输入每次压印产生大约70毫克的过量载体流体。对于45%的图像覆盖范围，第一输入每次压印产生几乎200毫克的过量载体。随着印刷继续和添加额外的23%固体的墨水，过量的载体流体继续积累，最后必须被处理。

说明性的LEP系统也可以使用带有更高固体浓度的另两种墨水：带有65%固体的第一高固体含量墨水和带有85%固体的第二高固体含量墨水。如图所示，当以每分色较小的图像覆盖范围印刷图像时，利用带有65%固体的墨水输入的印刷产生了较小的载体流体不足。在此情况下，载体流体可能需要添加到印刷系统。然而，随着图像覆盖范围增加和墨水固体被更快地消耗，系统开始产生少量的过量载体流体。例如，当图像覆盖范围为45%时，带有65%固体的第一输入每次压印产生大约20毫克的过量流体。这比带有23%固体的墨水供应产生的废品少。

带有85%固体的墨水输入显示了更少的过量载体量与图像覆盖量之间的依赖关系。带有85%固体的墨水输入在所有的图像覆盖范围保持了较小的载体流体不足。因此，一些载体流体可能需要被定期添加。然而，没有过量载体流体要被处理，因为添加到系统的总的载体流体将与由系统消耗的载体流体的量匹配。以带有85%固体的墨水输入操作确保了对于所有的工作模式和图像覆盖范围来说都没有液体载体废品。此外，带有85%固体的墨水与带有23%固体的墨水相比将体积更小、重量更轻、并且运输和存储更为廉价。

图4显示了LEP印刷系统200的简化版本，该LEP印刷系统接受带有这种高固体含量的输入墨水205，其印刷产生载体流体不足。在一些实施方式中，这将消除对溢流盒170（图2）以及从墨水盒160（图2）至载体盒165（图2）的线路的需要。额外的流体按照需要添加到载体盒165，以维持印刷机的操作。当以带有高固体含量的墨水输入操作时，需要量的额外的载体流体沉积到混合单元210、中间盒220、墨水盒160中可以由印刷机控制器226中的算法来操纵，该算法收集与消耗率、固体浓度、液体水平和其它信息相关的数据。该算法然后将额外的载体流体引导到期望的位置。

在以上所述的LEP印刷系统200中，高固体含量墨水的使用允许印刷机的墨水载体消耗降低10倍或更多。这减小了墨水的包装、存储和运输。在一些实施方式中，这能够使每印页的成本降低达到50%。在印刷场地处的载体流体废品被显著地降低了。这节省了印刷机操作者的处理成本，并且显著降低LEP印刷机对环境的影响。

图5是示出根据本文所述原理的一个示例的用于产生在印刷系统中使用的具有高固体含量的液体电子照相墨水的说明性方法的流程图。如图5所示，该方法包括将高固体含量墨水和流体添加到混合单元210中（550），该流体直接从以下的至少一个得到：墨水盒160和中间盒220；在混合单元210中将高固体含量墨水和流体混合（560）以产生浓缩的墨水，该浓缩的墨水通过中间盒220被输出到墨水盒160中。

图6是示出根据本文所述原理的一个示例的用于产生在印刷系统中使用的具有高固体含量的液体电子照相墨水的说明性方法的流程图。如图6所示，该方法包括将一定量的高固体含量墨水添加到混合单元210中（660）；将包含墨水固体的流体添加（670）到混合单元210；以及将高固体含量墨水和混合单元210中的流体混合（680）以产生浓缩的墨水。

图7是显示采用具有高固体含量的液体电子照相墨水的说明性方法的流程图。计算未来的墨水固体需求（505）。该计算可能涉及分析提示的印刷任务以确定介质类型、页数、以及给定颜色墨水的页覆盖范围以产生作为时间函数的预期命令。高固体含量墨水和载体流体被添加到LEP压缩机内的混合单元（510），并且混合单元产生被计算以满足未来墨水固体需求的浓缩的墨水（515）。浓缩的墨水被传递进入中间盒（520）。在中间盒中，可以对浓缩的墨水进行额外的稀释或其它调节。来自中间盒的浓缩的墨水选择性地添加到墨水盒并且利用另外的载体流体稀释以产生带有预先确定范围的墨水固体浓度的印刷墨水（525）。墨水固体浓度可以从1%固体到10%固体。例如，在给定的系统内，墨水固体浓度可以选择为2%。印刷墨水从墨水盒供应到LEP印刷引擎，在此处，来自印刷墨水的墨水固体沉积到光导体上并且转移到基底上以产生印刷品（530）。固体从墨水的移除产生了返回到墨水盒的耗尽了固体的墨水（535）。另外的浓缩的墨水从中间盒添加到墨水盒以替代由LEP印刷引擎消耗的墨水固体。

在一些实施方式中，高固体含量墨水的墨水固体与载体流体的比率使得在印刷过程中不产生过量的载体流体。印刷机内的捕获和控制系统捕获载体流体、再次调节它、并且使其返回到系统中。例如，捕获和控制系统可以使载体蒸汽冷凝为载体流体并且使任何的水与载体流体分离。如上所述，添加高固体含量墨水和使载体流体再循环能够最小化或消除由印刷系统产生的废品载体流体。例如，固体含量的墨水固体与载体流体的比率使得在印刷过程中不产生载体流体的不足。另外的载体流体可以被添加到印刷系统以补偿该不足。当对墨水固体的高的需求在墨水盒中产生过量的流体水平时，来自墨水盒的印刷墨水可以返回到中间盒和/或混合单元以防止墨水盒的溢流。因为该再循环发生在相同的颜色系统内，不需要从返回流体过滤掉墨水固体。这降低了废弃的墨水固体和过滤介质的消耗。

图8是进一步描述采用高固体含量墨水的说明性印刷系统内的载体流体管理的流程图。计算未来的墨水固体需求（605）。如上所述，可以使用多个输入来计算未来的墨水固体需求，包括提示的印刷任务的墨水需求、历史使用以及其它因素。高固体含量墨水被添加到混合单元以满足未来的墨水固体需求（610）。依赖于印刷系统内的载体流体的量和分布，添加到混合单元的载体流体来自载体盒或墨水盒。

当平均图像覆盖范围造成缺少载体收集时（615），来自载体盒的载体流体被用于混合（625）。当图像覆盖范围低时，这种载体流体从载体盒的添加补偿了低速率的载体收集。例如，当图像覆盖范围低时，较少的墨水固体被使用，但以大致相同的速率回收载体流体。这导致载体流体的逐渐稀释。这种情况显示在图3A中的具有65%固体的高固体含量墨水中。在每分色大约15%图像覆盖范围之下，载体流体消耗得比墨水固体快。这导致载体流体的不足。

当平均图像覆盖范围导致过量载体收集时（620），来自墨水盒的墨水被用于混合浓缩的墨水（630）。这种情况也显示在图3A中的具有65%固体的高固体含量墨水中。在每分色大约15%图像覆盖范围之上，墨水固体消耗得比载体流体快。这导致返回到墨水盒的墨水的稀释。通过将来自墨水盒的墨水引入到混合单元中，该稀释可以被减轻。此外，如上所述，不需要从由墨水盒转移到混合单元的稀释的墨水过滤掉墨水固体。混合器然后将高固体含量墨水与载体流体/墨水相混合以形成满足未来墨水固体需求的浓缩的墨水（635）。

在较长的时间段上跟踪载体流体的消耗，以测量系统内的载体流体不足或集聚。例如，可以通过收集的载体量来计算载体流体的消耗（640）。印刷系统检测并跟踪载体流体的不足。如果带有低覆盖范围的印刷任务持续较长时间，则当该不足低于预先确定的阈值时，提醒操作者为印刷机添加新鲜的载体（645）。

当系统确定过量的载体流体在系统中集聚时，载体消耗速率可以利用载体盒体积来计算（650）。这允许印刷系统确定载体盒在超过其容量之前能够持续多长时间接受过量的载体流体。当过量的载体流体在系统中集聚时，过量的载体流体能够用于中间容器中的稀释（655）。如果在较长的时间内过量载体流体持续被收集，则过量载体流体可以用于清洁或其它的印刷机之外的活动（660）。当过量载体流体高于预先确定的阈值时，可以对操作者进行提醒。预先确定的阈值可以表示为载体盒容量的百分比，诸如载体盒体积的80%或90%。

在一些实施例中，响应于系统跟踪到载体流体的集聚或不足，可以采取应对措施。例如，如果在系统中具有过量的载体流体，则可以不按顺序地进行低覆盖范围印刷任务，以增加载体流体相对于墨水固体量的消耗。相反，如果在系统中具有载体流体不足，则可以不按顺序地进行高覆盖范围印刷任务，以增加墨水固体的消耗并且产生一些过量的载体流体。

还可以采取其它措施以平衡载体流体的消耗。例如，印刷机的操作参数可以被调整或输入到系统中的固体浓缩物的类型可以被调整。在一个实施方式中，如果过量的载体流体正在系统中集聚，则可以将带有85%固体的高固体含量墨水引入系统中。这导致比例更小的载体流体被输入到系统中。相反，如果在系统中存在载体流体不足，则可以将带有较低墨水固体浓度的高固体含量墨水引入系统中。

总之，由LEP印刷机使用的载体流体被购买、制作成墨水的一部分、供应到客户、通过印刷机、最后被处理。该过量的载体流体可以是印刷成本的很大一部分。采用带有高固体含量的液体电子照相墨水的印刷系统可以降低或消除过量的流体载体。这可以显著降低印刷成本、降低供应链的需求、和最小化印刷现场的废品产生。

之前的说明书已经被呈现仅是为了说明和描述所述原理的实施例和示例。该说明书不是穷尽式的或不是将这些原理限制于所公开的任何精确形式。在以上教导下，可以想到很多改型和变化。

Claims (15)

1.一种采用具有高固体含量的墨水（205）的印刷系统（200），包括：

混合单元（210），用于接收高固体含量墨水（205）并且产生浓缩的墨水；

中间盒（220），用于从所述混合单元（210）接收浓缩的墨水；

墨水盒（160），用于从所述中间盒（220）接收浓缩的墨水并且产生印刷墨水；

液体电子照相印刷引擎（225），用于从所述墨水盒（160）接收印刷墨水；以及

连接在所述中间盒（220）和所述墨水盒（160）中的至少一个以及所述混合单元（210）之间的流体返回线路（240,242,244），所述混合单元（210）构造成通过所述流体返回线路（240,242,244）从所述中间盒（220）和所述墨水盒（160）中的至少一个接收流体，并且将该流体与所述高固体含量墨水（205）混合以产生浓缩的墨水。

2.如权利要求1所述的印刷系统，其中，根据从提示的印刷任务计算得到的预期命令而将高固体含量墨水（205）添加到系统（200）中。

3.如权利要求1所述的印刷系统，其中，所述流体返回线路（240,242,244）还包括在所述墨水盒（160）和所述中间盒（220）之间的流体连接，并且从所述墨水盒（160）运送流体至所述中间盒（220）。

4.如权利要求1所述的印刷系统，其中，不从由所述墨水盒（160）到达所述中间盒（220）和混合单元（210）的流体过滤掉墨水固体。

5.如权利要求1所述的印刷系统，还包括装有载体流体的载体盒（165），所述载体盒（165）流体地连接到所述混合单元（210）。

6.如权利要求1所述的印刷系统，其中，添加到所述系统（200）的高固体含量墨水（205）中的载体流体少于所述系统（200）消耗的载体流体，并且在所有印刷条件下都产生载体流体不足，该载体流体不足由添加与所述高固体含量墨水（205）分开的载体流体来满足。

7.一种用于使用高固体含量墨水的液体电子照相印刷的方法，包括：

将高固体含量墨水和流体添加（550）到混合单元（210），所述流体直接从墨水盒（160）和中间盒（220）中的至少一个得到；

在所述混合单元（210）中将所述高固体含量墨水和流体进行混合（560）以产生浓缩的墨水，该浓缩的墨水通过所述中间盒（220）被输出到所述墨水盒（160）中。

8.如权利要求7所述的方法，其中，将浓缩的墨水输出到所述墨水盒（160）中包括将来自所述中间盒（220）的浓缩的墨水选择性地添加（525）到所述墨水盒（160）中，在所述墨水盒（160）中，利用另外的载体流体稀释所述浓缩的墨水以产生带有预先确定范围的墨水固体浓度的印刷墨水。

9.如权利要求7所述的方法，还包括：

基于提示的印刷任务来计算未来的墨水固体需求（505）；以及

将一定量的高固体含量墨水和流体添加（515）到所述混合单元，以产生一定量的浓缩墨水，该一定量的浓缩墨水被计算为满足所述未来的墨水固体需求。

10.如权利要求7所述的方法，还包括：

将印刷墨水从所述墨水盒（160）供应（530）到液体电子照相印刷引擎（225），在所述液体电子照相印刷引擎中，来自所述印刷墨水的墨水固体沉积到光导体上并且转移到基底上以产生印刷品；以及

使耗尽的墨水返回（535）到所述墨水盒。

11.如权利要求7所述的方法，其中，所述高固体含量墨水（205）的墨水固体与载体流体的比率使得在印刷过程中不产生过量的载体流体。

12.如权利要求7所述的方法，还包括在对墨水固体的高需求的时间段期间使来自所述墨水盒（160）的印刷墨水返回到所述中间盒（220）和所述混合单元（220）中的至少一个，以防止所述墨水盒（160）的溢流。

13.一种制备液体电子照相墨水的方法，包括：

将一定量的高固体含量墨水添加（660）到混合单元210中；

将包含墨水固体的流体添加（670）到所述混合单元（210）中；以及

在所述混合单元（210）中使所述高固体含量墨水与所述流体混合（680）以产生浓缩的墨水。

14.如权利要求13所述的方法，还包括：

从所述墨水盒（160）吸上包含墨水固体的流体；以及

将包含墨水固体的流体运输（630）到所述混合单元（210）。

15.如权利要求13所述的方法，还包括：

从所述中间盒（220）吸上包含墨水固体的流体；以及

将包含墨水固体的流体运输到所述混合单元（210）。

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