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Die Erfindung betrifft einen Digitaldrucker zum Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers mit Tonerpartikeln unter Einwirken eines elektrischen Feldes.
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Bei elektrofotographischen Digitaldruckern wird ein latentes Ladungsbild eines Bildträgers mit Toner (z. B. Flüssigtoner oder Trockentoner) eingefärbt. Das so entstandene Tonerbild wird typischerweise mittelbar über eine Transferstation auf einen Aufzeichnungsträger übertragen. Bei diesem Transferschritt wird ein elektrisches Feld verwendet, um das Tonerbild auf den Aufzeichnungsträger zu drucken.
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Aufzeichnungsträger können unterschiedliche Eigenschaften (z. B. unterschiedliche Dicken bzw. Stärken von bis zu 600 μm, unterschiedliche Feuchtigkeitswerte, unterschiedliche Materialien, etc.) aufweisen. Desweiteren kann das Umgebungsklima in einer Umgebung der Transferstation eines Digitaldruckers variieren. Insgesamt können somit die Werte von Rahmenparametern für einen Druckprozess stark variieren.
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US2009/0041495A1 beschreibt ein Verfahren zur Ermittlung der Impedanz einer Transferwalze.
US 5 953 556 A beschreibt ein Drucksystem, bei dem der elektrische Widerstand an einer Transferstelle ermittelt werden kann.
US2008/0118259A1 beschreibt ein Drucksystem, bei dem Änderungen des Widerstands einer Transferwalze kompensiert werden können.
US2011/0280598A1 beschreibt ein Drucksystem, bei dem eine Verschiebung der Transferspannung aufgrund von Temperaturerhöhungen kompensiert werden kann.
US2014/0219671A1 beschreibt ein Drucksystem, bei dem zu einem Toner-freien Zeitpunkt eine Testspannung an einer Transferwalze angelegt werden kann.
DE69005207T2 beschreibt ein Drucksystem mit einer Konstantstrom-Steuerung für Nicht-Bildbereiche.
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Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, auch bei variierenden Rahmenbedingungen, d. h. bei unterschiedlichen Werten von Rahmenparametern, eine gleichmäßig hohe Druckqualität bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u. a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zur Einstellung eines elektrischen Feldes an einer Transferstelle in einem Druckprozess beschrieben. Das elektrische Feld wird durch eine Potentialdifferenz zwischen einer Transferelektrode und einer Gegenelektrode bewirkt, wobei die Transferstelle zwischen der Transferelektrode und der Gegenelektrode angeordnet ist und wobei während des Druckprozesses ein Strom zwischen der Transferelektrode und der Gegenelektrode fließt.
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Das Verfahren umfasst das Ermitteln eines Toner-freien-Zeitpunktes während des Druckprozesses. Dabei wird an einem Toner-freien-Zeitpunkt an der Transferstelle kein Toner auf einen Aufzeichnungsträger übertragen. Alternativ oder ergänzend befindet sich an einem Toner-freien-Zeitpunkt an der Transferstelle kein Toner auf dem Aufzeichnungsträger. Das Verfahren umfasst weiter das Erfassen des Stromes und/oder der Potentialdifferenz an dem Toner-freien-Zeitpunkt. Außerdem umfasst das Verfahren das Ermitteln, auf Basis des Stromes und/oder der Potentialdifferenz, die an dem Toner-freien-Zeitpunkt erfasst wurden, eines ersten Modells einer elektrischen Verbindungsstrecke zwischen Transferelektrode und Gegenelektrode für einen Toner-freien-Zeitpunkt und eines zweiten Modells einer elektrischen Verbindungsstrecke zwischen Transferelektrode und Gegenelektrode für einen Toner-Zeitpunkt. Dabei wird an einem Toner-Zeitpunkt an der Transferstelle Toner auf den Aufzeichnungsträger übertragen und/oder es befindet sich Toner auf dem Aufzeichnungsträger.
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Das Verfahren umfasst weiter das Anpassen des Stromes und/oder der Potentialdifferenz an einem Toner-freien Zeitpunkt auf Basis des ersten Modells und an einem Toner-Zeitpunkt auf Basis des zweiten Modells.
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Im Weiteren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen
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1 eine Ansicht eines Digitaldruckers bei einer beispielhaften Konfiguration des Digitaldruckers;
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2 einen schematischen Aufbau eines Druckwerkes des Digitaldruckers nach 1;
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3a eine beispielhafte Steuereinheit zur Steuerung des Strom und/oder der Potentialdifferenz in einer Transferstation;
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3b und 3c beispielhafte Situationen an einer Transferstelle sowie beispielhafte Widerstands-Modelle für die beispielhaften Situationen;
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4 einen beispielhaften Regelkreis zur Regelung eines Stroms in einer Transferstation; und
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5 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Einstellung des elektrischen Feldes für einen elektrographischen Druckprozess.
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Gemäß
1 weist ein beispielhafter Digitaldrucker
10 zum Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers
20 ein oder mehrere Druckwerke
11a–
11d und
12a–
12d auf, die ein Tonerbild (Druckbild
20'; siehe
2) auf den Aufzeichnungsträger
20 drucken. Als Aufzeichnungsträger
20 kann – wie dargestellt – ein bahnförmiger Aufzeichnungsträger
20 von einer Rolle
21 mit Hilfe eines Abwicklers
22 abgewickelt und dem ersten Druckwerk
11a zugeführt werden. In einer Fixiereinheit
30 wird das Druckbild
20' auf den Aufzeichnungsträger
20 fixiert. Anschließend kann der Aufzeichnungsträger
20 auf eine Rolle
28 mit Hilfe eines Aufwicklers
27 aufgewickelt werden. Eine solche Konfiguration wird auch als Rolle-Rolle-Drucker bezeichnet. Details zu dem in
1 dargestellten beispielhaften Digitaldrucker
10 sind in der Patentschrift
DE 10 2013 201 549 B3 sowie in den entsprechenden Patentanmeldungen
JP 2014/149526 A und
US 2014/0212632 A1 beschrieben. Diese Dokumente werden durch Bezugnahme hierin aufgenommen.
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Der prinzipielle Aufbau eines Druckwerks 11, 12 ist in der 2 dargestellt. Das in 2 dargestellte Druckwerk basiert auf dem elektrofotografischen Prinzip, bei dem ein photoelektrischer Bildträger (insbesondere ein Fotoleiter 101) mit Hilfe eines Flüssigentwicklers mit geladenen Tonerpartikeln eingefärbt wird und das so entstandene Tonerbild auf den Aufzeichnungsträger 20 übertragen wird. Das Druckwerk 11, 12 besteht im Wesentlichen aus einer Elektrofotografiestation 100, einer Entwicklerstation 110 und einer Transferstation 120.
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Kern der Elektrofotografiestation 100 ist ein photoelektrischer Bildträger, der an seiner Oberfläche eine fotoelektrische Schicht aufweist (ein sogenannter Fotoleiter). Der Fotoleiter ist hier als Walze (Fotoleiterwalze 101) ausgebildet und weist eine harte Oberfläche auf. Die Fotoleiterwalze 101 dreht sich an den verschiedenen Elementen zum Erzeugen eines Druckbildes 20' vorbei (Drehung in Pfeilrichtung).
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Die Elektrofotographiestation 100 umfasst einen Zeichengenerator 109, der ein latentes Bild auf dem Fotoleiter 101 erzeugt. Das latente Bild wird durch die Entwicklerstation 110 mit Tonerpartikeln eingefärbt, um ein eingefärbtes Bild zu erzeugen. Die Entwicklerstation 110 weist hierzu eine sich drehende Entwicklerwalze 111 auf, die eine Schicht Flüssigentwickler an den Fotoleiter 101 heranführt.
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Das eingefärbte Bild dreht sich mit der Fotoleiterwalze
111 bis zu einer ersten Transferstelle, bei der das eingefärbte Bild auf eine Transferwalze
121 im Wesentlichen vollständig übertragen wird. Der Aufzeichnungsträger
20 läuft in Transportrichtung
20'' zwischen der Transferwalze
121 und einer Gegendruckwalze
126 hindurch. Der Berührungsbereich (Nip) stellt eine zweite Transferstelle dar, in der das Tonerbild auf den Aufzeichnungsträger
20 übertragen wird. Der Aufzeichnungsträger
20 kann aus Papier, Pappe, Karton, Metall, Kunststoff und/oder sonstigen geeigneten und bedruckbaren Materialien hergestellt sein. Weitere Details zu dem in
2 dargestellten beispielhaften Druckwerk
11,
12 sind in der Patentschrift
DE 10 2013 201 549 B3 sowie in den entsprechenden Patentanmeldungen
JP 2014/149526 A und
US 2014/0212632 A1 beschrieben.
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Das Bedrucken eines bahnförmigen Aufzeichnungsträgers 20 in einem elektrografischem Mehrfarb-Digitaldrucker 10 mit anschließender Fixierung des Tonerbildes ist typischerweise substantiell von den klimatischen Bedingungen in der Umgebung des Aufzeichnungsträgers 20 und/oder von den Eigenschaften des Aufzeichnungsträgers 20 (wie z. B. die Dicke, die Grammatur, die relative Feuchtigkeit, etc.) abhängig. Derartige Bedingungen können als Rahmenbedingungen des Druckprozesses betrachtet werden. Der Druckprozess sollte typischerweise kontinuierlich an aktuelle (ggf. sich ändernde) Rahmenbedingungen angepasst werden, um eine gleichbleibend hohe und homogene Druckqualität bereitzustellen.
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Bei dem elektrographischen und insbesondere bei dem elektrophoretischen Druckprozess werden die elektrisch geladenen Tonerpartikel im Nip (d. h. im Walzenspalt) zwischen Transferwalze 121 und Gegendruckwalze 126 unter Anwendung von mechanischem Druck sowie unter Anwendung von einem von außen angelegten elektrischen Feld von der Transferwalze 121 gelöst und auf den Aufzeichnungsträger 20 übertragen. Um einen konstant stabilen und möglichst vollständigen Übertrag der Tonerpartikel von der Transferwalze 121 auf den Aufzeichnungsträger 20 sicherzustellen, sollte die effektiv wirksame elektrische Kraft auf die geladenen Tonerpartikel im Nip ausreichend groß und homogen sein. Diese elektrische Kraft wird durch die Feldstärke des elektrischen Feldes im Nip bewirkt.
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Aufgrund des Aufbaus eines Druckwerks 11 kann eine geeignete Potentialdifferenz bzw. Spannung typischerweise nur zwischen den elektrisch leitenden (insbesondere metallischen) Kernen der Transferwalze 121 und der Gegendruckwalze 126 realisiert werden. Diese Kerne werden in diesem Dokument auch als Transferelektrode bzw. als Gegenelektrode bezeichnet. Aufgrund der Spannung zwischen Transferelektrode und Gegenelektrode stellt sich über dem Flüssigentwickler (bestehend aus elektrisch geladenen Tonerpartikeln und Trägerflüssigkeit) im Walzen-Nip ein effektives elektrisches Feld ein, welches eine Kraft auf die geladenen Tonerteilchen erzeugt und so einen Übertrag der Tonerteilchen auf den Aufzeichnungsträger 20 bewirkt.
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Das elektrische Feld am Walzen-Nip zwischen der Transferwalze 121 und der Gegendruckwalze 126 sollte in einem bestimmten Arbeitsbereich gehalten werden, um einen möglichst vollständigen und gleichmäßigen Tonertransfer auf den Aufzeichnungsträger 20 zu gewährleisten.
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Die Stärke des elektrischen Feldes hängt dabei von einer Vielzahl von Einflussfaktoren bzw. Rahmenparametern ab. Insbesondere hängt die Stärke des elektrischen Feldes von der Dicke oder Stärke des Aufzeichnungsträgers 20 ab und/oder von dem elektrischen Querwiderstand des Aufzeichnungsträgers 20 ab und/oder von dem spezifischen Widerstand des Materials des Aufzeichnungsträgers 20 ab und/oder von der Feuchtigkeit des Materials des Aufzeichnungsträgers 20 ab. Desweiteren hat das Umgebungsklima in der Umgebung des Nips typischerweise einen Einfluss auf die Stärke des elektrischen Feldes und auf den Stromfluss über den Nip. Allgemein hängt das elektrische Feld im Nip von den elektrischen Eigenschaften (insbesondere von dem spezifischen Widerstand) und von der Dicke der Materialien ab, die sich zwischen den Elektroden (z. B. den metallischen Kernen und/oder den Rotationsachsen) der Transferwalze 121 und der Gegendruckwalze 126 befinden. Insbesondere hängt das elektrische Feld von dem Elastomer der Transferwalze 121, von dem Flüssigentwickler im Walzen-Nip, von dem Aufzeichnungsträger 20 sowie von der Oberflächenbeschichtung der Gegendruckwalze 126 ab. In dieser Widerstandskette stellt der Widerstand des Aufzeichnungsträgers 20 typischerweise eine substantielle Komponente dar.
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Versuche haben gezeigt, dass sich der spezifische Widerstand von Kartonagen mit Flächengewichten von mehr als 200 g/m2 und typischen Stärken von ca. 400 μm bei verschiedenen Klimata um bis zu zwei Größenordnungen verändern kann. Die Veränderung der Eigenschaften des Aufzeichnungsträgers 20 bewirkt somit eine signifikante Veränderung des elektrischen Feldes, welches im Nip über dem Flüssigentwickler abfällt, und bewirkt damit eine signifikante Veränderung der effektiven Kraft, die auf die geladenen Tonerteilchen wirkt. Daher kann es bei Verwendung einer konstanten Spannung, welche zwischen den Kernen der Transferwalze 121 und der Gegendruckwalze 126 angelegt wird, aufgrund von Feuchte- und/oder Temperaturschwankungen in dem zu bedruckenden Aufzeichnungsträger 20, zu signifikanten Variationen in der Effizienz des Druckprozesses kommen. Insbesondere kann es zu substantiellen Schwankungen bei der Qualität des erstellten Druckbildes während des Bedruckens eines Aufzeichnungsträgers 20 einer gleichen Rolle 21 kommen.
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Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument damit, auch bei sich ändernden Rahmenparametern eine gleichbleibend hohe Druckqualität eines elektrofotographischen Digitaldruckers 10 bereitzustellen. Insbesondere soll dazu auch bei sich ändernden Rahmenparametern ein möglichst vollständiger und gleichmäßiger Tonertransfer von der Transferwalze 121 auf den Aufzeichnungsträger 20 erreicht werden.
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Eine Möglichkeit zur Erreichung einer möglichst gleichmäßigen Druckqualität ist es, Maßnahmen zu treffen, um die Rahmenparameter gleich zu halten. Beispielsweise können klimadichte Verpackungen von Papierrollen verwendet werden, um innerhalb einer Rolle eine möglichst konstante Feuchte zu gewährleisten. Desweiteren kann ein Digitaldrucker 10 klimatisiert werden, um klimatische Rahmenparameter des Druckprozesses konstant zu halten. Desweiteren können durch empirische Auswertungen Potentialdifferenzen und/oder Ströme zwischen Transferwalze 121 und Gegendruckwalze 126 ermittelt werden, durch die eine möglichst hohe und möglichst konstante Druckqualität erreicht wird. Diese Maßnahmen sind jedoch mit erhöhten Kosten verbunden und führen nicht immer zu einer Homogenisierung der Druckqualität.
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3a zeigt eine Steuereinheit 300, die eingerichtet ist, die elektrischen Eigenschaften eines Transferprozesses von einer Transferwalze 121 auf einen Aufzeichnungsträger 20 einzustellen. Insbesondere kann durch die Steuereinheit 300 die Stärke eines elektrischen Feldes 313 am Walzen-Nip zwischen der Transferwalze 121 und der Gegendruckwalze 126 eingestellt werden. Zu diesem Zweck können die Potentialdifferenz 312 und/oder der Strom 311 zwischen den Elektroden der Transferwalze 121 und der Gegendruckwalze 126 quasikontinuierlich angepasst bzw. geregelt werden. Die Elektroden können axial in der Mitte der Transferwalze 121 bzw. der Gegendruckwalze 126 angeordnet sein.
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Anhand von ein oder mehreren Sensoren 301 können Sensordaten 314 ermittelt werden, welche aktuelle Werte für Rahmenparameter (wie der Temperatur, der Feuchte und/oder des elektrischen Widerstands der Transferwalze 121, des Aufzeichnungsträgers 20 und/oder der Gegendruckwalze 126) des Druckprozesses anzeigen. Wie in 3 dargestellt können die ein oder mehreren Sensoren 301 in Transportrichtung 20'' vor und/oder hinter der Transferwalze 121 bzw. der Transferstelle angeordnet sein. Die Information bezüglich der aktuellen Werte von ein oder mehreren Rahmenparametern des Druckprozesses (z. B. von der Breite des Aufzeichnungsträgers 20) kann ggf. durch manuelle Eingabe ermittelt werden.
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Die Steuereinheit 300 kann eingerichtet sein, den Strom 311 und/oder die Potentialdifferenz 312 in Abhängigkeit von der ermittelten Information bezüglich der aktuellen Werte der Rahmenparameter anzupassen. Insbesondere können der Strom 311 und/oder die Spannung 312 derart angepasst werden, dass die Stärke des elektrischen Feldes 313 im Nip auch bei sich ändernden Werten der Rahmenparameter innerhalb von einem vordefinierten Feldstärke-Bereich, d. h. innerhalb von einem vordefinierten Arbeitsbereich, bleibt.
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Zu diesem Zweck kann durch die Steuereinheit 300 eine Strom- und/oder Spannungsregelung durchgeführt werden. Dabei können die aktuellen Werte der Rahmenparameter, z. B. das aktuelle Umgebungsklima des Digitaldruckers 10, die aktuelle Temperatur der Transferwalze (insbesondere der Elastomer-Schicht) 121, das aktuelle Umgebungsklima des Aufzeichnungsträgers 20 und/oder ein aktueller parasitärer Strom zwischen Transferwalze 121 und Gegendruckwalze 126, berücksichtigt werden. Durch eine derartige Regelung kann das effektive elektrische Feld im Flüssigentwickler im Nip in einem optimalen Arbeitsbereich gehalten werden.
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3b zeigt auf der linken Seite eine beispielhafte Situation an der Transferstelle zwischen Transferwalze 121 und Gegendruckwalze 126. Insbesondere zeigt 3b eine Situation, bei dem sich ein Gemisch aus Tonerpartikeln 351 und Trägerflüssigkeit 352 an der Transferstelle befindet, um die Tonerpartikel 351 von der Transferwalze 121 auf die Gegendruckwalze 126 zu übertragen.
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Desweiteren zeigt 3b auf der rechten Seite ein beispielhaftes Widerstands-Modell 341 für die auf der rechten Seite dargestellten Transfer-Situation. Das Widerstands-Modell 341 umfasst einen elektrischen Widerstand 321 der Transferwalze 121 (insbesondere der Elastomer-Schicht der Transferwalze 121). Dieser elektrische Widerstand 321 hängt typischerweise von der Temperatur der Transferwalze 121 ab, und kann ggf. durch eine vordefinierte (temperaturabhängige) Kennlinie der Steuereinheit 300 bereitgestellt werden. Das Widerstands-Modell 341 umfasst weiter einen elektrischen Widerstand 323 der sich im Walzen-Nip befindenden Trägerflüssigkeit 352. Dieser Widerstand 323 ist typischerweise relativ konstant und hängt von der Förderkapazität der vorhergehenden Komponenten des Druckprozesses (insbesondere dem Walzen-Nip zwischen Fotoleiter 101 und Transferwalze 121) ab. Der Widerstand 323 kann ggf. durch eine vordefinierte (Mengenabhängige) Kennlinie der Steuereinheit 300 bereitgestellt werden.
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Außerdem umfasst das Widerstands-Modell 341 einen elektrischen Widerstand 320 des Aufzeichnungsträgers 20. Dieser elektrische Widerstand 320 hängt typischerweise von dem Spannungsabfall an diesem elektrischen Widerstand 320, von der Temperatur des Aufzeichnungsträgers 20, von dem spezifischen elektrischen Widerstand des Materials des Aufzeichnungsträgers 20 und/oder von der Feuchte des Aufzeichnungsträgers 20 ab. Typischerweise weist dabei ein Papier-basierter Aufzeichnungsträger 20 aufgrund der Faserstruktur entlang des Walzen-Nips keinen homogenen elektrischen Widerstand auf. Als Widerstand 320 kann daher ggf. ein mittlerer elektrischer Widerstand betrachtet werden. Der elektrische Widerstand 320 des Aufzeichnungsträgers 20 kann sich während des Druckprozesses relativ stark ändern. Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen können die Widerstands-Änderungen kompensiert (z. B. herausgeregelt) werden.
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Außerdem umfasst das Widerstands-Modell 341 einen elektrischen Widerstand 326 der Gegendruckwalze 126. Dieser elektrische Widerstand 326 ist z. B. von der Umgebungstemperatur abhängig, und kann ggf. durch eine vordefinierte (temperaturabhängige) Kennlinie der Steuereinheit 300 bereitgestellt werden.
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Desweiteren kann das Widerstands-Modell 341 einen elektrischen Widerstand einer elektrischen Verbindung zwischen Transferwalze 121 und Gegendruckwalze 126, welche an dem Aufzeichnungsträger 20 vorbei führt, umfassen (nicht dargestellt). Dieser elektrische Widerstand kann dazu verwendet werden, einen parasitären Strom, der an dem Aufzeichnungsträger 20 vorbei führt, zu modellieren. Auch dieser Widerstand kann ggf. durch eine Kennlinie der Steuereinheit 300 bereitgestellt werden.
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Das in 3b dargestellte Widerstands-Modell 341 umfasst außerdem einen Widerstand 324 für Tonerpartikel 351, die sich im Walzen-Nip zwischen Transferwalze 121 und Aufzeichnungsträger 20 befinden. Desweiteren kann das Widerstands-Modell 341 ein oder mehrere Widerstände 325 für Tonerpartikel umfassen, die sich bereits auf dem Aufzeichnungsträger 20 befinden, und die z. B. durch ein oder mehrere vorhergehende Druckwerke 11 auf den Aufzeichnungsträger 20 übertragen wurden. Diese Widerstände 324, 325 können aufgrund der unterschiedlichen Mengen an Tonerpartikeln 351 relativ stark schwanken, und können daher meist nicht in präziser Weise ermittelt werden.
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Der Spannungsabfall an den elektrischen Widerständen 323, 324, 325 bestimmt die Feldstärke des elektrischen Feldes 313 am Nip. Bei Kenntnis der aktuellen Werte der einzelnen Widerstände 321, 323, 324, 325, 320, 326 kann anhand des Widerstands-Modells 341 der Strom 311 bestimmt werden, durch den ein bestimmter Spannungsabfall an den elektrischen Widerstand 323, 324, 325 der Transferstelle bewirkt wird. Mit anderen Worten, anhand des Widerstands-Modells 341 kann ein Soll-Strom 411 ermittelt werden, durch den ein elektrisches Feld 313 mit einer Soll-Feldstärke 413 bewirkt wird (siehe 4). Dieser Soll-Strom 411 kann dann anhand eines Regelkreises 400 (siehe 4) eingestellt und an geänderte Rahmenbedingungen (ggf. an geänderte und gemessene Werte von Rahmenparametern 414) angepasst werden. So kann erreicht werden, dass auch bei Änderung der Rahmenbedingungen ein elektrisches Feld 313 mit gleichbleibender Soll-Feldstärke 413 am Nip anliegt, d. h. dass eine gleichbleibend hohe Druckqualität erreicht wird.
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Problematisch dabei ist jedoch, dass insbesondere die elektrischen Widerstände 324, 325, welche sich durch Tonerpartikel 351 im Walzen-Nip und/oder auf dem Aufzeichnungsträger 20 ergeben, meist nicht in präziser Weise ermittelt werden können. Es ergeben sich damit Ungenauigkeiten in dem Widerstands-Modell 341 der Transfer-Situation, was wiederum zu Ungenauigkeiten bei der Einstellung des elektrischen Feldes 313 am Walzen-Nip und damit zu Unregelmäßigkeiten im Druckbild führen kann.
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3c zeigt auf der linken Seite eine Situation, bei der sich keine Tonerpartikel 351 im Walzen-Nip zwischen Transferwalze 121 und Aufzeichnungsträger 126 befinden. Insbesondere zeigt 3c eine Situation, bei der sich nur die Trägerflüssigkeit 352 im Walzen-Nip befindet.
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Desweiteren zeigt 3c auf der rechten Seite ein entsprechendes Widerstands-Modell 342. Es ist ersichtlich, dass das Widerstands-Modell 342 keinen Widerstand 324 für Tonerpartikel 351 des aktuellen Druckwerks 11 umfasst und ggf. keinen Widerstand 325 für Tonerpartikel umfasst, die durch ein vorhergehendes Druckwerk 11 auf den Aufzeichnungsträger 20 gebracht wurden. Das Widerstands-Modell 342 für eine Toner-freie-Situation (bei der sich kein Toner im Walzen-Nip zwischen Transferwalze 121 und Aufzeichnungsträger 20 befindet) ist somit gegenüber dem Widerstands-Modell 341 für einen Toner-Situation (bei der sich Toner im Walzen-Nip zwischen Transferwalze 121 und Aufzeichnungsträger 20 befindet) vereinfacht, und ermöglicht somit eine genauere Ermittlung und Kompensation der Änderungen des Widerstands 320 des Aufzeichnungsträgers 20, da das Widerstands-Modell 342 für eine Toner-freie-Situation eine reduzierte Anzahl von unbekannten bzw. variablen Widerständen umfasst.
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Die Anpassung (insbesondere die Regelung) des Stromes 311 und/oder der Potentialdifferenz 312 zwischen der Transferwalze 121 und der Gegendruckwalze 126 kann (bevorzugt oder ausschließlich) auf Basis von ein oder mehreren Bereichen erfolgen, in denen im Walzen-Nip eine Toner-freie-Situation vorliegt. Insbesondere kann ein Bereich und/oder ein Zeitpunkt identifiziert werden, in bzw. an dem Quer zu der Transportrichtung 20'' des Aufzeichnungsträgers 20 kein Druckbild auf den Aufzeichnungsträger 20 übertragen wird. Das kann z. B. durch Synchronisierung mit dem Controller 60 des Digitaldruckers 10 erreicht werden. Alternativ oder ergänzend kann Sensorik (z. B. Erkennung des Druckbildes durch Matrix- oder Zeilenkamera, Kontrast-, Potential-, Kapazitätsmessung, etc.) dazu verwendet werden, um einen Bereich des Aufzeichnungsträgers 20 (bzw. einen entsprechenden Zeitpunkt im Druckprozess) zu ermitteln, in dem eine Toner-freie-Situation vorliegt.
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Um den elektrophoretischen Transfer an der Transferstelle eines Druckwerks 11 zu optimieren, kann auf den Strom 311 und/oder die Potentialdifferenz 312 zwischen der Transferwalze 121 und der Gegendruckwalze 126 geregelt werden. Für eine effiziente Regelung kann als Messzeitpunkt für Ist-Zustandsgrößen (z. B. für einen Ist-Strom und/oder für eine Ist-Potentialdifferenz) ein Zeitpunkt gewählt werden, an dem eine möglichst definierte Situation im Walzen-Nip vorliegt. Eine besonders gut definierte Situation liegt insbesondere dann vor, wenn weder von dem Aufzeichnungsträger 20 noch von der Transferwalze 121 Tonerpartikel 351 in den Transferspalt (d. h. in den Walzen-Nip bzw. an die Transferstelle) eingetragen werden. Somit können die Größen Strom 311 und/oder Potentialdifferenz 312 zwischen der Transferwalze 121 und der Gegendruckwalze 126 zu den Zeitpunkten des Druckprozesses bzw. an den Bereichen des Aufzeichnungsträgers 20 analysiert und geregelt werden, an denen sich keine Tonerpartikel 351 im Transferspalt befinden.
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Die Steuereinheit 300, welche z. B. ein Netzteil umfasst und welche eingerichtet ist, die Potentialdifferenz 312 und/oder den Strom 311 anzupassen (insbesondere zu regeln), kann mit den Druckbilddaten synchronisiert werden, um den Zeitpunkt einer Toner-freien-Situation zu ermitteln. Die Druckbilddaten können z. B. von dem Controller 60 des Digitaldruckers 100 bereitgestellt werden. Alternativ oder ergänzend kann eine Druckbilderkennung durch geeignete Sensoren, wie z. B. Matrix- oder Zeilenkamera, Kontrast-, Potential-, Kapazitätsmessung, etc., verwendet werden.
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4 zeigt einen beispielhaften Regelkreis 400 des Stroms 311 zwischen der Transferwalze 121 und der Gegendruckwalze 126 (als Regelgröße). Anhand von einem adaptiven Modell 401 (z. B. anhand von einem Widerstands-Modell 341, 342) kann aus einer Soll-Feldstärke 413 des elektrischen Feldes 313 am Nip ein Soll-Strom 411 (als adaptive Führungsgröße) ermittelt werden, der zwischen der Transferwalze 121 und der Gegendruckwalze 126 fließen soll. Das für die Ermittlung des Soll-Stroms 411 verwendete Modell 401 kann dabei von aktuellen Werten der Rahmenparameter des Druckprozesses abhängen. Insbesondere können die Werte der Widerstände 321, 323, 320, 326 in Abhängigkeit von den aktuellen Werten der Rahmenparameter angepasst werden (z. B. durch hinterlegte Kennlinien, die von ein oder mehreren Werten der Rahmenparameter abhängen). Die aktuellen Werte der Rahmenparameter können z. B. auf Basis von Sensordaten 314 ermittelt werden. Alternativ oder ergänzend können die aktuellen Werte der Rahmenparameter auf Basis von Messungen des Stroms 311 und/oder der Potentialdifferenz 312 ermittelt werden. Der Soll-Strom 411 kann somit an die aktuellen Werte der Rahmenparameter 414 angepasst werden.
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Desweiteren kann das verwendete Model 401 in Abhängigkeit davon angepasst werden, ob eine Toner-freie-Situation oder eine Toner-Situation vorliegt. Insbesondere kann bei Vorliegen einer Toner-freien-Situation das Widerstands-Modell 342 verwendet werden. Desweiteren kann bei Vorliegen einer Toner-Situation das Widerstands-Modell 341 verwendet werden. Somit kann der Soll-Strom 411 in Abhängigkeit davon angepasst werden, ob eine Toner-freie-Situation oder eine Toner-Situation vorliegt.
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Der aktuell gemessene Strom 311 kann von dem aktuellen Soll-Strom 411 abgezogen werden, um einen Regelfehler 415 zu ermitteln. Anhand von einem Regler 402 (z. B. einem Regler mit P(proportional), I(integral) und/oder D(differential) Anteil) kann die einzustellende Potentialdifferenz 312 zwischen Transferwalze 121 und Gegendruckwalze 126 (als Stellgröße) ermittelt werden. Durch die tatsächliche Regelstrecke 403 (d. h. durch die tatsächliche Strecke zwischen Transferwalze 121 und Gegendruckwalze 126) wird der tatsächliche Strom 311 bewirkt, der dann gemessen und wieder mit dem (ggf. aktualisierten) Soll-Strom 411 verglichen wird.
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In dem Regelkreis 400 kann der Strom 311 bevorzugt an einem Zeitpunkt gemessen werden, an dem an der Transferstelle eine Toner-freie-Situation vorliegt. Desweiteren kann der Soll-Strom 411 für eine Toner-freie-Situation ermittelt werden (auf Basis eines Models 401 für eine Toner-freie-Situation). Die Regelung des Stroms 311 kann somit (ggf. ausschließlich) auf Basis von einer Toner-freien-Situation erfolgen. Dies hat den Vorteil, dass sowohl das für die Vorsteuerung verwendete Model 401 als auch die Regelstrecke 403 eine reduzierte Anzahl von Freiheitsgraden aufweisen, wodurch eine verbesserte Einstellung des elektrischen Feldes 313 an der Transferstelle ermöglicht wird.
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5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 500 zur Einstellung eines elektrischen Feldes 313 an einer Transferstelle in einem (elektrofotographischen) Druckprozess. Insbesondere kann durch das Verfahren 500 die Feldstärke des elektrischen Feldes 313 an dem Walzen-Nip zwischen einer Transferwalze 121 und einer Gegendruckwalze 126 (bzw. zwischen einer Transferwalze 121 und einem Aufzeichnungsträger 20, der sich zwischen der Transferwalze 121 und einer Gegendruckwalze 126 befindet) eingestellt werden, z. B. auf eine bestimmte Soll-Feldstärke 413, um einen gleichmäßig zuverlässigen Tonertransfer auf den Aufzeichnungsträger 20 zu bewirken.
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Das elektrische Feld 313 wird durch eine Potentialdifferenz 312 zwischen einer Transferelektrode (welche z. B. an oder in der Transferwalze 121 angeordnet ist) und einer Gegenelektrode (welche z. B. an oder in der Gegendruckwalze 126 angeordnet ist) bewirkt, wobei die Transferstelle zwischen der Transferelektrode und der Gegenelektrode angeordnet ist. Insbesondere kann es sich bei der Transferstelle um den Walzen-Nip zwischen der Transferwalze 121 und der Gegendruckwalze 126 handeln, durch den der Aufzeichnungsträger 20 hindurch geführt wird.
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Während des Druckprozesses fließt typischerweise ein Strom 311 zwischen der Transferelektrode und der Gegenelektrode. Die Höhe des Stroms 311 hängt dabei neben der angelegten Potentialdifferenz 312 auch von den elektrischen Eigenschaften der Strecke zwischen Transferelektrode und Gegenelektrode ab. Diese elektrischen Eigenschaften hängen typischerweise mit den aktuellen Werten der Rahmenparameter 414 für den elektrographischen Druckprozess ab. Mit anderen Worten, die elektrischen Eigenschaften der Strecke zwischen Transferelektrode und Gegenelektrode können sich (ggf. kontinuierlich) ändern. Desweiteren hängen die elektrischen Eigenschaften der Strecke typischerweise davon ab, ob an der Transferstelle eine Toner-freie-Situation oder eine Toner-Situation vorliegt.
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Die elektrischen Eigenschaften der Strecke zwischen der Transferelektrode und der Gegenelektrode umfassen typischerweise die elektrischen Eigenschaften der Transferwalze 121, durch die das Tonerbild an die Transferstelle befördert wird; die elektrischen Eigenschaften des Aufzeichnungsträgers 20, auf den das Tonerbild an der Transferstelle übertragen wird; die elektrischen Eigenschaften des Walzen-Nips zwischen Transferwalze 121 und Aufzeichnungsträger 20 an der Transferstelle; und/oder die elektrischen Eigenschaften der Gegendruckwalze 126, durch die der Aufzeichnungsträger 20 gegen die Transferwalze 121 gedrückt wird.
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Das Verfahren 500 umfasst das Ermitteln 501 eines Toner-freien-Zeitpunktes während des Druckprozesses. Dabei kennzeichnet sich ein Toner-freier Zeitpunkt dadurch, dass an einem Toner-freien-Zeitpunkt an der Transferstelle kein Toner auf den Aufzeichnungsträger 20 übertragen wird. Alternativ oder ergänzend kennzeichnet sich ein Toner-freier Zeitpunkt dadurch, dass sich an einem Toner-freien-Zeitpunkt an der Transferstelle kein Toner auf dem Aufzeichnungsträger 20 befindet. Es kann somit ein Zeitpunkt ermittelt werden, an dem sich keine Tonerpartikel 351 in einem, der Transferstelle entsprechenden, Abschnitt des Walzen-Nips und/oder in einem, der Transferstelle entsprechenden, Bereich der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 20 befinden.
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Die Transferstelle kann dabei die gesamte Breite (quer zur Transportrichtung 20'' des Aufzeichnungsträgers 20) der Transferwalze 121 umfassen. Desweiteren kann die Transferstelle eine vordefinierte Länge (in Transportrichtung 20'') aufweisen, wobei die vordefinierte Länge von der Länge (in Transportrichtung 22'') des Walzen-Nips abhängt, der wiederum typischerweise von einer mechanischen Andruckkraft der Gegendruckwalze 126 an die Transferwalze 121 abhängt.
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Ggf. können die Transferwalze 121 und die Gegendruckwalze 126 in eine Vielzahl von Segmenten (quer zur Transportrichtung 20'' des Aufzeichnungsträgers 20) aufgeteilt sein. Die Vielzahl von Segmenten kann voneinander isoliert sein. Desweiteren kann es die Vielzahl von Segmenten ermöglichen, die Feldstärke des elektrischen Feldes 313 in der Vielzahl von Segmenten separate und ggf. unabhängig voneinander einzustellen. Außerdem können die Potentialdifferenz 312 und/oder der Strom 311 separat und ggf. unabhängig voneinander für die Vielzahl von Segmenten eingestellt werden. Durch die Aufteilung in eine Vielzahl von Segmenten kann die Anzahl von Toner-freier Zeitpunkten während des Druckprozesses erhöht werden. So kann die Einstellung des elektrischen Feldes 313 auf Basis von Messungen während der Toner-freien Zeitpunkte verfeinert werden. Dies ermöglicht eine Verbesserung der Druckqualität des Druckprozesses.
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Das Verfahren 500 umfasst weiter das Erfassen 502 des Stromes 311 und/oder der Potentialdifferenz 312 an dem Toner-freien-Zeitpunkt. Beispielsweise kann ermittelt werden, welche Potentialdifferenz 312 an dem Toner-freien-Zeitpunkt zwischen der Transferelektrode und der Gegendruckelektrode angelegt ist. Desweiteren kann der Strom 311 gemessen werden, der aufgrund dieser Potentialdifferenz 312 an dem Toner-freien-Zeitpunkt zwischen der Transferelektrode und der Gegendruckelektrode fließt. Aus dem Paar von Strom 311 und Potentialdifferenz 312 kann der elektrische Gesamtwiderstand der Strecke zwischen Transferelektrode und Gegenelektrode an dem Toner-freien-Zeitpunkt ermittelt werden. Aufgrund der Tatsache, dass die Transferstelle an dem Toner-freien-Zeitpunkt keine aufzubringenden Tonerpartikel 351 und/oder keine bereits aufgebrachten Tonerpartikel aufweist, enthält dieser Gesamtwiderstand nicht die o. g. Widerstände 324 und/oder 325. Bei Kenntnis der aktuellen Werte der Widerstände 321, 323, 326 (z. B. unter Berücksichtigung von aktuellen Werten von Rahmenparametern 414) können somit an einem Toner-freien-Zeitpunkt Änderungen des Widerstands 320 des Aufzeichnungsträgers 20 in präziser Weise ermittelt und ggf. kompensiert werden.
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Das Verfahren 500 umfasst außerdem das Anpassen 503 des Stromes 311 und/oder der Potentialdifferenz 312 in Abhängigkeit von dem Strom 311 und/oder der Potentialdifferenz 312, die an dem Toner-freien-Zeitpunkt erfasst bzw. ermittelt wurden. Aufgrund der Tatsache, dass eine Anpassung 502 (z. B. eine Regelung) des Stromes 311 und/oder der Potentialdifferenz 312 in Abhängigkeit von ein oder mehreren Messungen erfolgt, die zu einem Toner-freien-Zeitpunkt während des Druckprozesses durchgeführt wurden, wird eine verbesserte Einstellung der Feldstärke des elektrischen Feldes 313 an der Transferstelle ermöglicht. Insbesondere kann für die Einstellung des elektrischen Feldes 313 ein vereinfachtes Model 342 der Strecke zwischen Transferelektrode und Gegenelektrode herangezogen werden, was eine präzisere Einstellung des elektrischen Feldes 313 ermöglicht. So kann wiederum eine verbesserte Druckqualität erreicht werden.
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Insbesondere kann das Verfahren 500 das Vergleichen des erfassten Stroms 311 und/oder der erfassten Potentialdifferenz 312 mit einem Soll-Strom und/oder mit einer Soll-Potentialdifferenz (respektive) umfassen. Der Strom 311 und/oder die Potentialdifferenz 312 können dann in Abhängigkeit von dem Vergleich angepasst werden. Insbesondere kann eine Anpassung des Stromes 311 und/oder der Potentialdifferenz 312 (ggf. nur) bei Abweichung des erfassten Stroms 311 von dem Soll-Strom und/oder bei Abweichung der erfassten Potentialdifferenz 312 von der Soll-Potentialdifferenz erfolgen (z. B. um den Strom 311 auf den Soll-Strom und/oder um die Potentialdifferenz 312 auf die Soll-Potentialdifferenz zu regeln).
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Das Verfahren kann weiter umfassen, das Ermitteln eines Toner-Zeitpunktes während des Druckprozess. Dabei kann ein Toner-Zeitpunkt dadurch gekennzeichnet sein, dass an einem Toner-Zeitpunkt an der Transferstelle Toner auf den Aufzeichnungsträger übertragen wird. Alternativ oder ergänzend kann ein Toner-Zeitpunkt dadurch gekennzeichnet sein, dass sich an einem Toner-Zeitpunkt an der Transferstelle bereits Toner auf dem Aufzeichnungsträger 20 befindet. Der Gesamtwiderstand der Stecke zwischen Transferelektrode und Gegenelektrode umfasst somit an einem Toner-Zeitpunkt den Widerstand 234 und/oder den Widerstand 235. Der Strom 311 und/oder die Potentialdifferenz 312 an dem Toner-Zeitpunkt können für das Anpassen 503 des Stromes 311 und/oder der Potentialdifferenz 312 ignoriert werden. Insbesondere kann dazu auf das Erfassen bzw. das Messen des Stroms 311 und/oder der Potentialdifferenz 312 an dem Toner-Zeitpunkt verzichtet werden. Alternativ kann ein Messwert bzgl. des Stroms 311 und/oder bzgl. der Potentialdifferenz 312, der an dem Toner-Zeitpunkt erfasst wurde, für die Anpassung (z. B. die Regelung) des Stromes 311 und/oder der Potentialdifferenz 312 verworfen werden. So kann erreicht werden, dass die Anpassung (z. B. die Regelung) des Stromes 311 und/oder der Potentialdifferenz 312 nicht aufgrund von Messwerten gestört wird, die auf einer komplexen Transfer-Situation gemäß dem Widerstands-Modell 341 basieren. Durch das Ignorieren von derartigen Messwerten kann somit die Druckqualität weiter erhöht werden.
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Insbesondere kann das Verfahren derart ausgelegt sein, dass der Strom 311 und/oder die Potentialdifferenz 312 während des Druckprozesses ausschließlich in Abhängigkeit von Messungen angepasst (ggf. geregelt) werden, die zu einem Toner-freien-Zeitpunkt erfasst wurden. Andererseits können ggf. alle Messungen, die zu einem Toner-Zeitpunkt erfasst wurden, verworfen werden. So kann die Druckqualität weiter erhöht werden.
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Der elektrofotographische Druckprozess kann einen elektrophoretischen Druckprozess umfassen, bei dem ein Flüssigentwickler mit Tonerpartikeln 351 und Trägerflüssigkeit 352 zur Erstellung eines Druckbildes verwendet wird. Bei Vorliegen eines elektrophoretischen Druckprozesses kann ein Toner-freier-Zeitpunkt dadurch gekennzeichnet sein, dass sich zu einem Toner-freien-Zeitpunkt keine Tonerpartikel 351 aus dem Flüssigentwickler an der Transferstelle befinden. Alternativ oder ergänzend kann bei Vorliegen eines elektrophoretischen Druckprozesses ein Toner-freier-Zeitpunkt dadurch gekennzeichnet sein, dass sich zu einem Toner-freien-Zeitpunkt nur Trägerflüssigkeit 352 aus dem Flüssigentwickler an der Transferstelle befindet.
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Wie bereits oben dargelegt, kann das Anpassen 503 des Stromes 311 und/oder der Potentialdifferenz 312 das Regeln des Stromes 311 und/oder der Potentialdifferenz 312 auf eine Soll-Größe (z. B. auf einen Soll-Strom 411 und/oder auf eine Soll-Potentialdifferenz) umfassen. Die Soll-Größe kann dabei von einem Modell 401 (z. B. von einem Widerstands-Modell 342) der elektrischen Verbindungsstrecke zwischen Transferelektrode und Gegenelektrode zu einem Toner-freien-Zeitpunkt abhängen. Dabei ist das für die Regelung verwendete Modell 401 typischerweise für Toner-freie-Zeitpunkte weniger komplex als für Toner-Zeitpunkte. Dies ermöglicht eine präzisere Ermittlung der Soll-Größe und/oder eine präzisere Regelung auf die Soll-Größe.
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Alternativ oder ergänzend kann die Soll-Größe von einem Indiz eines elektrischen Querwiderstands der Transferstelle (insbesondere des Walzen-Nips) zu einem Toner-freien-Zeitpunkt abhängen. Ein derartiges Indiz kann z. B. auf Basis von dem Strom 311 und der Potentialdifferenz 312 zu einem Toner-freien-Zeitpunkt ermittelt werden. Alternativ oder ergänzend kann die Soll-Größe von einer Soll-Feldstärke 413 des elektrischen Feldes 313 an der Transferstelle abhängen. Dabei ist die Soll-Feldstärke 413 typischerweise gleich für Toner-freie-Zeitpunkte und für Toner-Zeitpunkt des Druckprozesses. Andererseits unterscheiden sich typischerweise die Soll-Größen, welche über ein Modell 401 der elektrischen Verbindungsstrecke zwischen Transferelektrode und Gegenelektrode und über die Soll-Feldstärke 413 ermittelt werden können, für Toner-freie-Zeitpunkte und für Toner-Zeitpunkt des Druckprozesses.
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Ggf. kann die Anpassung (insbesondere die Regelung) des Stroms 311 und/oder der Potentialdifferenz 312 derart erfolgen, dass ein für die Anpassung (insbesondere für die Regelung) verwendetes Modell 341, 342 in Abhängigkeit davon angepasst wird, ob ein Toner-freier-Zeitpunkt oder ein Toner-Zeitpunkt vorliegt. Beispielsweise kann zu einem Toner-freien-Zeitpunkt die Anpassung auf Basis eines Modells 342 der elektrischen Verbindungsstrecke zwischen Transferelektrode und Gegenelektrode erfolgen, das eine Toner-freie Situation des Druckprozesses beschreibt. Desweiteren kann zu einem Toner-freien-Zeitpunkt die Anpassung auf Basis von Strom- und/oder Potentialdifferenz-Messungen an einem Toner-freien-Zeitpunkt erfolgen. Andererseits kann zu einem Toner-Zeitpunkt die Anpassung auf Basis eines Modells 341 der elektrischen Verbindungsstrecke zwischen Transferelektrode und Gegenelektrode erfolgen, das eine Toner-Transfer-Situation des Druckprozesses beschreibt. Desweiteren kann zu einem Toner-Zeitpunkt die Anpassung auf Basis von Strom- und/oder Potentialdifferenz-Messungen an einem Toner-Zeitpunkt erfolgen. So kann ggf. eine erhöhte Kontinuität der Regelung des Stroms und/oder der Potentialdifferenz bei ggf. erhöhter Druckqualität erreicht werden.
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Beispielsweise kann ein Modell 341, 342 anzeigen, durch welchen Soll-Strom 411 und/oder durch welche Soll-Potentialdifferenz zwischen der Transferelektrode und der Gegenelektrode eine entsprechende Soll-Feldstärke 413 des elektrischen Feldes 313 an der Transferstelle bewirkt wird. Es kann dann anhand eines Modells 341, 342, welches in Abhängigkeit von dem Vorliegen eines Toner-freien-Zeitpunktes oder eines Toner-Zeitpunktes angepasst wird, ein sich ändernder Soll-Strom 411 bzw. eine sich ändernde Soll-Potentialdifferenz als Führungsgröße eines Regelkreises 400 ermittelt werden, durch den eine konstante Soll-Feldstärke 413 bewirkt wird.
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Insbesondere kann der Strom 311 zwischen der Transferelektrode und der Gegenelektrode eine Regelgröße eines Regelkreises 400 darstellen. Desweiteren kann die Potentialdifferenz 312 zwischen der Transferelektrode und der Gegenelektrode eine Steuergröße des Regelkreises 400 darstellen. Desweiteren kann der Regelkreis 400 eingerichtet sein, den Strom 311 zwischen der Transferelektrode und der Gegenelektrode gemäß einem Soll-Strom 411 als Führungsgröße zu regeln.
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Das Ermitteln 501 eines Toner-freien-Zeitpunktes kann das Ermitteln von Druckdaten bzgl. eines Druckbildes umfassen, das auf den Aufzeichnungsträger 20 gedruckt werden sollen und/oder das sich bereits auf dem Aufzeichnungsträger 20 befindet. Die Druckdaten können dabei von einem Controller des Digitaldruckers 100 bereitgestellt werden, durch den der Druckprozess ausgeführt wird. Alternativ oder ergänzend kann das Ermitteln 501 eines Toner-freien-Zeitpunktes das Ermitteln von Sensordaten bzgl. eines Druckbildes umfassen, das auf den Aufzeichnungsträger 20 gedruckt werden soll und/oder das sich bereits auf dem Aufzeichnungsträger 20 befindet. Der Toner-freie-Zeitpunkt kann dann in Abhängigkeit von den Druckdaten und/oder in Abhängigkeit von den Sensordaten ermittelt werden. Somit wird eine präzise Ermittlung von Toner-freie-Zeitpunkten ermöglicht.
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In analoger Weise zu dem Verfahren 500 kann die Steuereinheit 300 eingerichtet sein, einen Toner-freien-Zeitpunkt zu ermitteln. Dabei wird an einem Toner-freien-Zeitpunkt an der Transferstelle kein Toner auf den Aufzeichnungsträger 20 übertragen. Alternativ oder ergänzend befindet sich an einem Toner-freien-Zeitpunkt an der Transferstelle kein Toner auf dem Aufzeichnungsträger 20. Die Steuereinheit 300 ist weiter eingerichtet, den Strom 311 und/oder die Potentialdifferenz 312 an dem Toner-freien-Zeitpunkt zu ermitteln. Außerdem ist die Steuereinheit 300 eingerichtet, den Strom 311 und/oder die Potentialdifferenz 312 in Abhängigkeit von dem Strom 311 und/oder in Abhängigkeit von der Potentialdifferenz 312 an dem Toner-freien-Zeitpunkt anzupassen.
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Wie bereits oben dargelegt, können ein Toner-freier-Zeitpunkt und/oder ein Toner-Zeitpunkt auf Basis von Druckdaten und/oder Sensordaten bzgl. eines Druckbildes ermittelt werden, das an der Transferstelle auf den Aufzeichnungsträger 20 gedruckt werden sollen und/oder das sich an der Transferstelle bereits auf dem Aufzeichnungsträger 20 befindet. Die Regelung des Stromes 311 und/oder der Potentialdifferenz 312 kann dann auf Basis von Messwerten an Toner-freien-Zeitpunkten erfolgen.
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Alternativ oder ergänzend können direkt die Druckdaten und/oder die Sensordaten bei der Einstellung des elektrischen Feldes an der Transferstelle berücksichtigt werden. Insbesondere kann z. B. die Anzahl von Toner-Schichten, die sich an der Transferstelle befinden, ermittelt und berücksichtigt werden. Die Druckdaten und/oder die Sensordaten können z. B. dadurch berücksichtigt werden, dass der Soll-Strom und/oder die Soll-Potentialdifferenz, die zur Regelung des Stroms 311 und/oder der Potentialdifferenz 312 verwendet werden, in Abhängigkeit von den Druckdaten und/oder die Sensordaten angepasst werden. Dies kann insbesondere dadurch erfolgen, dass das Modell 401, welches für die Regelung verwendet wird, von den Druckdaten und/oder den Sensordaten abhängt. Wie bereits oben dargelegt, kann beispielsweise an Toner-freien-Zeitpunkten (wenn sich keine Toner-Schicht an der Transferstelle befindet) das Widerstands-Modell 342 verwendet werden, wobei an Toner-Zeitpunkten (wenn sich ein oder mehrere Toner-Schichten an der Transferstelle befinden) das Widerstands-Modell 341 verwendet werden kann (wobei dieses Widerstands-Modell 341 wiederum von der Anzahl von Toner-Schichten an der Transferstelle abhängen kann). Durch die direkte Berücksichtigung der Druckdaten und/oder der Sensordaten kann eine kontinuierliche Regelung des Stromes 311 und/oder der Potentialdifferenz 312 ermöglicht werden, wodurch die Einstellung des elektrischen Feldes 313 weiter verbessert werden kann.
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Es wird somit in diesem Dokument ein weiteres Verfahren zur Einstellung eines elektrischen Feldes 313 an einer Transferstelle zu einem Aufzeichnungsträger 20 in einem Druckprozess beschrieben, bei dem der Tonertransfer auf den Aufzeichnungsträger 20 unter Einwirkung des elektrischen Feldes 313 erfolgt. Das Verfahren umfasst das Ermitteln von Druckdaten und/oder Sensordaten bzgl. eines Druckbildes, das an der Transferstelle auf den Aufzeichnungsträger 20 gedruckt werden sollen und/oder das sich an der Transferstelle bereits auf dem Aufzeichnungsträger 20 befindet. Beispielsweise können die Druckdaten und/oder die Sensordaten die Anzahl von Toner-Schichten an der Transferstelle anzeigen. Der Strom 311 und/oder die Potentialdifferenz 312 zur Einstellung des elektrischen Feldes 313 können dann in Abhängigkeit von den Druckdaten und/oder in Abhängigkeit von den Sensordaten angepasst (insbesondere geregelt) werden. Beispielsweise können der Strom 311 und/oder die Potentialdifferenz 312 in Abhängigkeit von der Anzahl von Toner-Schichten an der Transferstelle angepasst (insbesondere geregelt) werden. Die Berücksichtigung der Druckdaten und/oder Sensordaten kann z. B. durch Anpassung eines Regelkreises 400 für die Regelung des Stromes 311 und/oder der Potentialdifferenz 312, in Abhängigkeit von den Druckdaten und/oder Sensordaten, erfolgen.
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In analoger Weise zu dem o. g. Verfahren wird auch eine Steuereinheit 300 für ein Druckwerk 11, 12 beschrieben, welches eingerichtet ist, das o. g. Verfahren auszuführen.
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Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen kann der Transferwirkungsgrad eines elektrographischen Digitaldruckers 10 auch bei sich ändernden Rahmenbedingungen (z. B. sich ändernde klimatische Bedingungen und/oder sich ändernde Eigenschaften eines Aufzeichnungsträgers 20) auf ein Optimum eingestellt und in dem Optimum gehalten werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Digitaldrucker
- 11, 11a–11d
- Druckwerk (Vorderseite)
- 12, 12a–12d
- Druckwerk (Rückseite)
- 20
- Aufzeichnungsträger
- 20'
- Druckbild (Toner)
- 20''
- Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers
- 21
- Rolle (Eingabe)
- 22
- Abwickler
- 23
- Konditionierwerk
- 24
- Wendeeinheit
- 25
- Registereinheit
- 26
- Zugwerk
- 27
- Aufwickler
- 28
- Rolle (Ausgabe)
- 30
- Fixiereinheit
- 40
- Klimatisierungsmodul
- 50
- Energieversorgung
- 60
- Controller
- 70
- Flüssigkeitsmanagement
- 71
- Flüssigkeitssteuereinheit
- 72
- Vorratsbehälter
- 100
- Elektrofotografiestation
- 101
- Bildträger (Fotoleiter, Fotoleiterwalze)
- 102
- Löschlicht
- 103
- Reinigungseinrichtung (Fotoleiter)
- 104
- Rakel (Fotoleiter)
- 105
- Sammelbehälter (Fotoleiter)
- 106
- Aufladevorrichtung (Korotron)
- 106'
- Draht
- 106''
- Schirm
- 107
- Zuluftkanal (Belüftung)
- 108
- Abluftkanal (Entlüftung)
- 109
- Zeichengenerator
- 110
- Entwicklerstation
- 111
- Entwicklerwalze
- 112
- Vorratskammer
- 112'
- Flüssigkeitszufuhr
- 113
- Vorkammer
- 114
- Elektrodensegment
- 115
- Dosierwalze (Entwicklerwalze)
- 116
- Rakel (Dosierwalze)
- 117
- Reinigungswalze (Entwicklerwalze)
- 118
- Rakel (Reinigungswalze der Entwicklerwalze)
- 119
- Sammelbehälter (Flüssigentwickler)
- 119'
- Flüssigkeitsabfuhr
- 120
- Transferstation
- 121
- Transferwalze
- 122
- Reinigungseinheit (Nasskammer)
- 123
- Reinigungsbürste (Nasskammer)
- 123'
- Reinigungsflüssigkeitszufuhr
- 124
- Reinigungswalze (Nasskammer)
- 124'
- Reinigungsflüssigkeitsabfuhr
- 125
- Rakel
- 126
- Gegendruckwalze
- 127
- Reinigungseinheit (Gegendruckwalze)
- 128
- Sammelbehälter (Gegendruckwalze)
- 128'
- Flüssigkeitsabfuhr
- 129
- Ladeeinheit (Korotron an Transferwalze)
- 300
- Steuereinheit
- 301
- Sensor
- 311
- Strom (zwischen Transferwalze 121 und Gegendruckwalze 126)
- 312
- Potentialdifferenz (zwischen Transferwalze 121 und Gegendruckwalze 126)
- 313
- elektrisches Feld (am Walzen-Nip)
- 314
- Sensordaten
- 320, 321, 323, 324, 325, 326
- elektrische Widerstände
- 341, 342
- Widerstands-Modelle
- 351
- Tonerpartikel
- 352
- Trägerflüssigkeit
- 400
- Regelkreis
- 401
- Modell
- 402
- Regler
- 403
- Regelstrecke
- 411
- Soll-Strom
- 413
- Soll-Feldstärke
- 414
- Rahmenparameter
- 415
- Regelfehler
- 500
- Verfahren zur Einstellung eines elektrischen Feldes
- 501, 502, 503
- Verfahrensschritte
