DE102017101528B4

DE102017101528B4 - Verfahren zur Steuerung eines Flüssigtonermischers für einen oder in einem Druckturm, insbesondere eines digitalen Flüssigtoner-Drucksystems, und Flüssigtoner-Drucksystem

Info

Publication number: DE102017101528B4
Application number: DE102017101528.0A
Authority: DE
Inventors: Alfred Zollner; Manfred Viechter; Stefan Scherdel; Franz Kastner
Original assignee: Oce Holding BV
Current assignee: Canon Production Printing Holding BV
Priority date: 2017-01-26
Filing date: 2017-01-26
Publication date: 2018-08-16
Anticipated expiration: 2037-01-27
Also published as: DE102017101528A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Flüssigtonermischers für einen oder in einem Druckturm, insbesondere eines digitalen Flüssigtoner-Drucksystems, mit den Schritten: Abführen von Flüssigtoner, welcher Tonerpartikel und eine Trägerflüssigkeit enthält, aus einem Mischerbehälter des Flüssigtonermischers; Quantifizieren eines Verhältnisses aus dem Druckturm eigenen Tonerpartikeln und fremden Tonerpartikeln in dem Mischerbehälter; Auffüllen des Mischerbehälters, wobei in Abhängigkeit des Verhältnisses aus eigenen und fremden Tonerpartikeln eine gebrauchte Trägerflüssigkeit, insbesondere aus einem Zwischenspeicher eines Trägerflüssigkeitskreislaufs des Druckturms, in den Mischerbehälter gefüllt wird, wenn das Verhältnis einen vorbestimmten Grenzwert nicht erreicht; oder eine frische Trägerflüssigkeit in den Mischerbehälter gefüllt wird, wenn das Verhältnis den vorbestimmten Grenzwert überschreitet. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Flüssigtoner-Drucksystem, u. a. mit einem Druckturm und einer Steuereinrichtung zur Steuerung eines Flüssigtonermischers des Druckturms gemäß einem solchen Verfahren.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Flüssigtonermischers für einen oder in einem Druckturm, insbesondere eines digitalen Flüssigtoner-Drucksystems sowie ein Flüssigtoner-Drucksystem.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Obwohl auf verschiedenartige Flüssigtoner-Drucksysteme anwendbar, wird die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrundeliegende Problematik im Folgenden in Bezug auf digitale, insbesondere elektrofotografische, Flüssigtoner Drucksysteme näher erläutert.
Im Allgemeinen besteht bei digitalen Flüssigtoner-Drucksystemen mit mehreren Drucktürmen (bzw. Druckwerken) eine Problematik der sogenannten Farbverschleppung. Dies bezeichnet einen schleichenden Vorgang des unerwünschten Mischens von Fremdtoneranteilen in den Flüssigtonervorrat eines Druckturmes.
Um einen Vollfarbendruck zu erzielen, werden zumindest vier Farben (und damit zumindest vier Drucktürme) benötigt. Insbesondere handelt es sich dabei in der Regel um sogenannte YMCK- bzw. CMYK-Farbsysteme, welche die Grundfarben Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz (YMCK- bzw. CMYK für „Yellow“, „Magenta“, „Cyan“ und „Black oder Key“) aufweisen.
In den Offenlegungsschriften US 2007/0140738 A1 und US 2008/0008501 A1 sind Flüssigtoner verwendende Mehrfarb-Drucksysteme mit Rückführsystemen zum Recycling der Trägerflüssigkeit und ggf. der verschiedenfarbigen Toner beschrieben.
Beispielsweise kann ein Flüssigtoner-Drucksystem mit vier baugleichen Drucktürmen modular aufgebaut sein, wobei sich die Drucktürme insbesondere lediglich durch den darin verwendende Flüssigtoner (Tonerfarbe oder Tonerart) unterscheiden. Beispielsweise beschreibt die Druckschrift DE 10 2012 103 338 B4 ein derartiges Flüssigtoner-Drucksystem. Der prinzipielle Aufbau eines Druckturms eines derartigen Flüssigtoner-Drucksystems ist in der 1 dargestellt.
Der Druckturm 1 weist unter anderem eine ein Druckbild 20' auf einen Aufzeichnungsträger 20, beispielsweise eine Papierbahn, aufbringende Transferwalze 121 und einen eigenen Flüssigkeitskreislauf auf. In dem Flüssigkeitskreislauf wird insbesondere eine Trägerflüssigkeit, welche einen Bestandteil des zum Drucken verwendeten Flüssigtoners bzw. Flüssigentwicklers darstellt, wiederverwendet. In diesen Flüssigkeitskreislauf können sich jedoch neben den eigenen erwünschten Tonerpartikeln des Druckturms 1 auch fremde Tonerpartikel anderer Drucktürme einschleusen. Dies kann beispielsweise durch Rücktransfer vom Tonerbild eines vorangehenden Druckturmes von dem Aufzeichnungsträger 20 auf die Transferwalze 121 geschehen, wie in 2 schematisch dargestellt. Andererseits ist Fremdtonereintrag beispielsweise auch über eine Reinigungsflüssigkeit einer zur Reinigung der Transferwalze 121 eingesetzten Reinigungseinheit 122 möglich.
Erreicht der Fremdtoneranteil bzw. eine daraus resultierende Farbabweichung eine für das herzustellende Druckbild nicht mehr akzeptable Grenze, müssen die Flüssigkeiten des Flüssigkeitskreislaufs, d. h. die in Zwischenspeichern vorgehaltene gebrauchte Trägerflüssigkeit und/oder das in einem Mischbehälter bevorratete Flüssigtonergemisch (der Flüssigentwickler), teilweise oder ggfs. ganz ausgetauscht werden.
Dies hat insbesondere Rüstzeiten und ggfs. Ausfallzeiten zur Folge. Ferner fallen so auch hohe Entsorgungsaufwände an.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Steuerung eines Flüssigtonermischers für einen oder in einem Druckturm, insbesondere eines digitalen Flüssigtoner-Drucksystems, anzugeben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder durch ein Flüssigtoner-Drucksystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst.
Demgemäß ist vorgesehen:

- Ein Verfahren zur Steuerung eines Flüssigtonermischers für einen oder in einem Druckturm, insbesondere eines digitalen Flüssigtoner-Drucksystems, mit den Schritten:
- Abführen von Flüssigtoner, welcher Tonerpartikel und eine Trägerflüssigkeit enthält, aus einem Mischerbehälter des Flüssigtonermischers; Quantifizieren eines Verhältnisses aus eigenen Tonerpartikeln des Druckturms und fremden Tonerpartikeln in dem Mischerbehälter; Auffüllen des Mischerbehälters, wobei in Abhängigkeit des Verhältnisses aus eigenen und fremden Tonerpartikeln eine gebrauchte Trägerflüssigkeit, insbesondere aus einem Zwischenspeicher eines Trägerflüssigkeitskreislaufs des Druckturms, in den Mischerbehälter gefüllt wird, wenn das Verhältnis einen vorbestimmten Grenzwert nicht erreicht; oder eine frische Trägerflüssigkeit in den Mischerbehälter gefüllt wird, wenn das Verhältnis den vorbestimmten Grenzwert überschreitet.
- Ein Flüssigtoner-Drucksystem, mit einem Druckturm, welcher einen Flüssigtonermischer aufweist, und mit einer Steuereinrichtung zur Steuerung des Flüssigtonermischers, wobei die Steuereinrichtung ausgebildet ist, den Flüssigtonermischer gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zu steuern.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, ein Management der Qualität der Flüssigkeiten des Druckturmes vorzusehen, welches das Verhältnis zwischen eigenen und fremden Tonerpartikeln berücksichtigt. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass ein Verhältnis zwischen eigenen und fremden Tonerpartikeln in Form einer Quantifizierung erfasst und anhand eines Abgleichs mit einem vorbestimmten Grenzwert qualifiziert wird. Sofern zur Einhaltung eines vorbestimmten Grenzwertes notwendig, wird frische Trägerflüssigkeit zugegeben. Im Übrigen wird, wenn der Grenzwert nicht erreicht wird, eine gebrauchte Trägerflüssigkeit wieder verwendet.
Die aus wirtschaftlichen Erwägungen und zur Verbesserung der Umweltbilanz vorteilhafte Wiederverwendung von nicht transferierter Trägerflüssigkeit kann somit stets in einem für die erwünschte Druckqualität verträglichen Maße eingesetzt werden, ohne dass dazu regelmäßige Rüstzeiten oder Abstriche bei der Druckqualität notwendig sind. Erfindungsgemäß ist es durch eine freie Wahl des Grenzwertes vorteilhaft stets dem Anwender überlassen, eine Abwägung aus hoher Druckqualität zulasten eines höheren Materialverbrauchs und wirtschaftlichen Faktoren, insbesondere hinsichtlich des Verbrauchs von Trägerflüssigkeit, vorzunehmen und gegebenenfalls durch Veränderung des Grenzwertes auch auf einfache Weise zu variieren.
Vorzugsweise ist ein Druckturm als modulares Druckwerk bzw. Modul für ausschließlich eine Farbe in einer Druckstraße eines Drucksystems vorgesehen.
Ein Auffüllen des Mischerbehälters umfasst daher neben dem Auffüllen mit Trägerflüssigkeit unter anderem auch ein Auffüllen mit eigenen Tonerpartikeln der jeweiligen Farbe. Dementsprechend steigt der Anteil eigener Tonerpartikel stets bei Tonerdurchsatz.
Das Einschleusen von fremden Tonerpartikeln ist hingegen im Wesentlichen ein ständiger Prozess und somit vorwiegend zeitabhängig.
In Zeiten von geringem oder ohne Tonerdurchsatz steigt somit der Anteil der fremden Tonerpartikel tendenziell an, während er in Zeiten hohen Tonerdurchsatzes tendenziell sinkt. Das Verhältnis eigener und fremder Tonerpartikel des in dem Mischerbehälter hergestellten Gemisches des Flüssigtoners (auch Flüssigentwickler genannt), welches auch noch zusätzliche Inhaltsstoffe, wie Additive oder dergleichen, enthalten kann, variiert somit auch abhängig von der Art des herzustellenden Druckbildes. Werden derartige Variationen zu stark, sodass vorbestimmte Grenzwerte des Verhältnisses überschritten werden, wird erfindungsgemäß die Wiederverwendung gebrauchter Trägerflüssigkeit, welche für den Eintrag fremder Tonerpartikel hauptverantwortlich ist, unterbrochen. Stattdessen wird dann zum Auffüllen des Mischerbehälters frische Trägerflüssigkeit verwendet, was den Anteil fremder Tonerpartikel im Mischerbehälter unmittelbar senkt. Umgekehrt wird bei Einhaltung des Grenzwertes, insbesondere wenn der Tonerumsatz hoch genug ist, auf den Einsatz frischer Trägerflüssigkeit verzichtet und stattdessen die gebrauchte Trägerflüssigkeit wiederverwendet.
Insgesamt wird somit erfindungsgemäß gebrauchte Trägerflüssigkeit aus dem Trägerflüssigkeitskreislauf des jeweiligen Druckturms stets in einem für die gewünschte Druckqualität verträglichen Maße wiederverwendet und frische Trägerflüssigkeit nur dann eingesetzt, wenn dies zum Erhalt der gewünschten Druckqualität notwendig ist.
Je nach Art und Weise der Umsetzung der Quantifizierung kann das erfindungsgemäße Verfahren in bestehenden digitalen Flüssigtoner-Drucksystemen mit geringem Aufwand vorwiegend steuerungstechnisch umgesetzt werden. Vorteilhaft sind somit zur Umsetzung der erfindungsgemäßen Lösung keine hohen zusätzlichen Investitionen notwendig. Bei anderen Ausführungsformen kann gegebenenfalls eine Nachrüstung von Quantifizierungsmitteln und im Übrigen eine steuerungstechnische Umsetzung der erfindungsgemäßen Lösung mit, insbesondere verglichen mit Neuanschaffungen, vergleichsweise immer noch geringen Investitionen umgesetzt werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Insbesondere sind sämtliche Merkmale des Verfahrens zur Steuerung eines Flüssigtonermischers für einen oder in einem Druckturm, insbesondere eines digitalen Flüssigtoner-Drucksystems, auf ein Flüssigtoner-Drucksystem übertragbar.
Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:

1 schematisch einen Druckturm eines bekannten Flüssigtoner-Drucksystems;
2 einen schematischen Mechanismus der Farbverschleppung;
3 ein Diagramm zur Quantifizierung des Anteils fremder Tonerpartikel aus einer beispielhaften Bilanz von Gewichtsanteilen über der Zeit für unterschiedliche Tonerdurchsätze;
4 ein Modell einer Markow-Kette zur Quantifizierung des Anteils fremder Tonerpartikel;
5 einen schematischen Aufbau eines Drucksystems;
6 ein Flussdiagramm zum schematischen Ablauf eines Verfahrens zur Steuerung eines Flüssigtonermischers;
7 einen beispielhaften Verlauf des Anteils fremder Tonerpartikel über der Zeit in einem Mischerbehälter;
8 einen schematischen Aufbau eines Drucksystems mit einer gemeinsamen Transferflüssigkeits-Reinigungseinheit;
9 ein Flussdiagramm zum schematischen Ablauf eines Verfahrens gemäß einer weiteren Ausführungsform;
10 eine schematische Darstellung eines Drucksystems mit einem Druckturm nachlaufend angeordneter Sensorik.

Die beiliegenden Figuren der Zeichnung sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - sofern nichts anderes ausgeführt ist - jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
1 zeigt schematisch einen Druckturm 1 eines bekannten Flüssigtoner-Drucksystems.
Ein solcher Druckturm 1 basiert auf dem elektrofotografischen Prinzip, bei dem ein photoelektrischer Bildträger mit Hilfe eines Flüssigentwicklers mit geladenen Tonerpartikeln eingefärbt wird und das so entstandene Bild auf den Aufzeichnungsträger 20 übertragen wird.
Der Aufzeichnungsträger 20 kann beispielsweise aus Papier, Metall, Kunststoff oder sonstigen geeigneten und bedruckbaren Materialien hergestellt sein.
Der Druckturm weist eine Elektrofotografiestation 100, eine Entwicklerstation 110 und eine Transferstation 120 auf.
Kern der Elektrofotografiestation 100 ist ein photoelektrischer Bildträger, ein sogenannter Fotoleiter, der an seiner Oberfläche eine fotoelektrische Schicht aufweist. Der Fotoleiter ist hier als Fotoleiterwalze 101 ausgebildet und weist eine harte Oberfläche auf.
Die Fotoleiterwalze 101 dreht sich zum Erzeugen eines Druckbildes 20' in der dargestellten Pfeilrichtung an den verschiedenen Elementen vorbei. Zunächst wird sie dabei von allen Verunreinigungen gereinigt. Hierzu ist ein Löschlicht 102 vorhanden, das noch auf der Oberfläche des Fotoleiters verbliebenen Ladungen löscht.
Nach dem Löschlicht 102 reinigt eine Reinigungseinrichtung 103 die Fotoleiterwalze 101 mechanisch ab, um gegebenenfalls noch auf der Oberfläche vorhandene Tonerpartikel, gegebenenfalls Schmutzpartikel und verbliebene Trägerflüssigkeit zu entfernen. Die abgereinigte Trägerflüssigkeit wird einem Zwischenspeicher 105 zugeführt. Die gesammelte Trägerflüssigkeit und Tonerpartikel werden aufbereitet, gegebenenfalls gefiltert, und bei Bedarf einem hier nicht dargestellten Mischerbehälter eines Flüssigtonermischers zugeführt, wie mit dem Pfeil 105' symbolisiert.
Die Reinigungseinrichtung 103 weist vorzugsweise eine Rakel 104 auf, die an der Mantelfläche der Fotoleiterwalze 101 in einem spitzen Winkel zur Auslaufoberfläche, beispielsweise im Bereich von etwa 10° bis 80°, anliegt, um die Oberfläche mechanisch abzureinigen.
Anschließend wird der Fotoleiter durch eine Aufladevorrichtung 106 auf ein vorbestimmtes elektrostatisches Potenzial aufgeladen. Hierzu sind vorzugsweise mehrere Korotrone, insbesondere Glasmantelkorotrone, vorhanden, die zumindest einem Draht 106' aufweisen, an dem eine hohe elektrische Spannung anliegt. Durch die Spannung wird die Luft um den Draht 106' ionisiert. Als Gegenelektrode ist ein Schirm 106" vorhanden. Die Korotrone werden zusätzlich mit Frischluft umspült, die durch spezielle Luftkanäle, hier einem Zuluftkanal 107 zur Belüftung und einem Abluftkanal 108 zur Entlüftung, gemäß den eingezeichneten Luftströmungspfeilen zwischen den Schirmen zugeführt wird. Die zugeführte Luft wird dann am Draht 106' gleichmäßig ionisiert. Dadurch wird eine homogene, gleichmäßige Aufladung der benachbarten Oberfläche des Fotoleiters erreicht.
Nach der Aufladevorrichtung ist ein Zeichengenerator 109 angeordnet, der über optische Strahlung den Fotoleiter je nach gewünschtem Druckbild 20' pixelweise entlädt. Dadurch entsteht ein latentes Bild, das später mit Tonerpartikeln eingefärbt wird, d. h. das eingefärbte Bild entspricht dem späteren Druckbild 20'. Beispielsweise wird ein LED-Zeichengenerator 109 verwendet, bei welchem eine LED-Zeile mit einer Vielzahl einzelner LEDs über die gesamte axiale Länge der Fotoleiterwalze 101 feststehend angeordnet ist.
Das durch den Zeichengenerator 109 erzeugte latente Bild wird durch die Entwicklerstation 110 mit Tonerpartikeln eingefärbt. Die Entwicklerstation 110 weist hierzu eine sich drehende Entwicklerwalze 111 auf, die eine Schicht Flüssigentwickler an den Fotoleiter heranführt. Da die Oberfläche der Fotoleiterwalze 101 relativ hart ist, die Oberfläche der Entwicklerwalze 111 relativ weich ist und die beiden gegeneinander gedrückt werden, entsteht ein dünner, hoher Nip (ein Spalt zwischen den Walzen), in dem die geladenen Tonerpartikel elektrophoretisch von der Entwicklerwalze 111 auf den Fotoleiter in den Bildstellen aufgrund eines elektrischen Feldes wandern. In den Nichtbildstellen geht kein Toner auf den Fotoleiter über.
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. Die Transferwalze 121 bewegt sich an der ersten Transferstelle (Nip zwischen Fotoleiterwalze 101 und Transferwalze 121) in dieselbe Richtung und vorzugsweise mit identischer Geschwindigkeit wie die Fotoleiterwalze 101.
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. Die Transferwalze 121 bewegt sich im zweiten Transferbereich in dieselbe Richtung wie der Aufzeichnungsträger 20. Auch die Gegendruckwalze 126 dreht sich in diese Richtung im Bereich des Nips.
An der zweiten Transferstelle wird das Druckbild 20' aufgrund eines elektrischen Feldes zwischen der Transferwalze 121 und der Gegendruckwalze 126 elektrophoretisch auf den Aufzeichnungsträger 20 übertragen. Außerdem drückt die Gegendruckwalze 126 mit hoher mechanischer Kraft gegen die relativ weiche Transferwalze 121, wodurch die Tonerpartikel auch aufgrund der Adhäsion an dem Aufzeichnungsträger 20 haften bleiben.
Das Druckbild 20' sollte zwar vollständig auf den Aufzeichnungsträger 20 übergehen, dennoch können unerwünschter weise wenige Tonerpartikel auf der Transferwalze 121 verbleiben. Auch ein Teil der Trägerflüssigkeit verbleibt infolge der Benetzung immer auf der Transferwalze 121.
Die eventuell noch vorhandenen Tonerpartikel werden durch eine der zweiten Transferstelle nachfolgende Reinigungseinheit 122 nahezu vollständig entfernt. Vorzugsweise ist diese Reinigungseinheit 122 als Nasskammer mit einer Reinigungsbürste 123 und einer Reinigungswalze 124 ausgebildet. Im Bereich der Bürste 123 wird Reinigungsflüssigkeit, wofür in der Regel die Trägerflüssigkeit verwendet wird, über eine Reinigungsflüssigkeitszufuhr 123' zugeführt. Die Reinigungsbürste 123 dreht sich in der Reinigungsflüssigkeit und bürstet dabei die Oberfläche der Transferwalze 121 ab.
Da die Reinigungswalze 124 die Transferwalze 121 berührt, nimmt sie auch auf der Transferwalze 121 verbliebene Trägerflüssigkeit zusammen mit der zugeführten Reinigungsflüssigkeit ab.
Am Auslauf aus der Nasskammer ist ein Konditionierelement 125 angeordnet. Als Konditionierelement 125 kann - wie dargestellt - ein Rückhalteblech verwendet werden, das in einem stumpfen Winkel (etwa zwischen 100° und 170° zwischen Blech und Auslaufoberfläche) zur Transferwalze 121 angeordnet ist, wodurch Reste von Flüssigkeit auf der Oberfläche der Walze in der Nasskammer nahezu vollständig zurückgehalten werden und der Reinigungswalze 124 zum Entfernen über eine Reinigungsflüssigkeitsabfuhr 124' zu einem nicht dargestellten Vorlagebehälter zuführt. Die Reinigungswalze 124 selber wird durch eine nicht dargestellte Rakel mechanisch sauber gehalten.
Abgereinigte Reinigungsflüssigkeit inklusive der Tonerpartikel wird ebenfalls in dem Vorlagebehälter aufgefangen. Bei einem mehrfarbigen digitalen Flüssigtoner-Drucksystem ist dazu in der Regel für alle Farben ein gemeinsamer zentraler Vorlagebehälter vorgesehen. Die hierin aufgenommene Flüssigkeit wird stetig mittels eine nicht dargestellten Transferflüssigkeits-Reinigungseinheit gereinigt und anschließend der Nasskammer zur Wiederverwendung zugeführt.
Der Entwicklerstation 110 wird von einem nicht dargestellten Mischbehälter über eine Flüssigkeitszufuhr 112' Flüssigentwickler einer vorbestimmten Tonerkonzentration zugeführt. Beispielsweise liegt diese vorbestimmte Tonerkonzentration bei etwa 10 Masseprozent, wobei etwa 90 Masseprozent Trägerflüssigkeit vorliegen.
Aus einer Vorratskammer 112 wird der Flüssigentwickler dann einer Vorkammer 113 im Überfluss zugeführt. Zur Entwicklerwalze 111 hin ist ein Elektrodensegment 114 angeordnet, das einen Spalt zwischen sich und der Entwicklerwalze 111 bildet. Die Entwicklerwalze 111 dreht sich durch die nach oben offene Vorkammer 113 und nimmt dabei Flüssigentwickler mit in den Spalt. Überschüssiger Flüssigentwickler läuft aus der Vorkammer 113 zurück zur Vorratskammer 112.
Anschließend wird die Schicht des Flüssigentwicklers weiter zu einer Dosierwalze 115 transportiert. Die Dosierwalze 115 quetscht die obere Schicht des Flüssigentwicklers ab, so dass danach eine definierte Schichtdicke an Flüssigentwickler, beispielsweise von etwa 5 µm Dicke, auf der Entwicklerwalze 111 verbleibt. Da sich die Tonerpartikel im Wesentlichen nahe der Oberfläche der Entwicklerwalze 111 in der Trägerflüssigkeit befinden, wird im Wesentlichen die außen liegende Trägerflüssigkeit abgequetscht oder zurückgehalten. Infolgedessen wird überwiegend hochkonzentrierter Flüssigentwickler durch den Nip zwischen Dosierwalze 115 und Entwicklerwalze 111 gefördert. Es entsteht somit eine gleichförmig dicke Schicht an Flüssigentwickler mit etwa 40 Masseprozent Tonerpartikel und etwa 60 Masseprozent Trägerflüssigkeit nach der Dosierwalze 115. Je nach Druckprozessanforderungen können die Masseverhältnisse auch mehr oder weniger schwanken.
Diese gleichförmige Schicht Flüssigentwickler wird in den Nip zwischen der Entwicklerwalze 111 und der Fotoleiterwalze 101 transportiert. Dort werden dann die Bildstellen des latenten Bildes mit Tonerpartikeln elektrophoretisch eingefärbt, während im Bereich von Nichtbildstellen kein Toner auf die Fotoleiterwalze 101 übergeht.
Damit die Entwicklerwalze 111 wieder unter gleichen Bedingungen und gleichmäßig mit Flüssigentwickler beschichtet werden kann, werden verbliebene Tonerpartikel, welche im Wesentlichen das negative, nicht übertragene Druckbild darstellen, und Flüssigentwickler durch eine Reinigungswalze 117 elektrostatisch und mechanisch entfernt. Die Reinigungswalze 117 selber wird durch eine Rakel 118 gereinigt. Der abgereinigte Flüssigentwickler wird dem Sammelbehälter 119 zur Wiederverwendung zugeführt, dem auch der von der Dosierwalze 115 beispielsweise mittels einer Rakel 116 abgereinigte und der von der Fotoleiterwalze 101 mittels der Rakel 104 abgereinigte Flüssigentwickler zugeführt werden. Der in dem Sammelbehälter 119 gesammelte Flüssigentwickler wird wieder dem Mischerbehälter über die Flüssigkeitsabfuhr 119' zugeführt.
Dem Mischerbehälter werden auch frischer Flüssigentwickler und reine Trägerflüssigkeit bei Bedarf zugeführt. In dem Mischerbehälter muss immer genügend Flüssigkeit in gewünschter Konzentration (vorbestimmtes Verhältnis von Tonerpartikeln zu Trägerflüssigkeit) vorhanden sein. Die Konzentration wird in dem Mischbehälter ständig gemessen und abhängig vom Zufuhr von der Menge des abgereinigten Flüssigentwicklers und dessen Konzentration sowie von der Menge und Konzentration von frischem Flüssigentwickler bzw. Trägerflüssigkeit entsprechend geregelt. Hierzu können aus den entsprechenden Vorratsbehältern höchstkonzentrierter Flüssigentwickler, reine Trägerflüssigkeit, Serum (Trägerflüssigkeit und Ladungssteuerstoffe, um die Ladung der Tonerpartikel zu steuern) sowie abgereinigter Flüssigentwickler diesem Mischbehälter getrennt zugeführt werden.
2 zeigt schematisch einen Mechanismus der Farbverschleppung.
Der Druckturm 1 ist lediglich durch die drei Walzen der Fotoleiterwalze 101, Transferwalze 121 und Gegendruckwalze 126 symbolisiert. Es handelt sich dabei insbesondere um einen wie in Bezug auf 1 beschriebenen Druckturm.
Die Farbverschleppung wird hier beispielhaft anhand eines Rücktransfers von Tonerpartikeln erläutert.
Weist bei Drucksystemen, welche eine Druckstraße mit mehreren hintereinander geschalteten Drucktürmen aufweisen, der Aufzeichnungsträger 20 bereits im Vorlauf eines Druckturms 1 ein von einem vorhergehenden Druckturm stammendes Vordruckbild 21 auf, kann es zu einer sogenannten Farbverschleppung durch Rücktransfer des Vordruckbildes 21 kommen. Die Farbverschleppung entsteht, wenn an der ersten Transferstelle T1 und an der zweiten Transferstelle T2 des Druckturms 1 nicht nur das eigene Toner-Druckbild 23 des Druckturmes 1 sondern teilweise auch das sich bereits auf dem Aufzeichnungsträger 20 befindende Vordruckbild 21 übertragen wird. Dies kann dadurch auftreten, dass es bei jeder Transferzone T1, T2 zu einer Filmspaltung kommt, bei der ein Teil der Transferflüssigkeit nicht transferiert wird. In den Transferzonen können daher fremde Tonerpartikel in die verbleibende Trägerflüssigkeit gelangen.
Im Rücklauf 22 der Transferwalze 121 befindet sich sodann ein rücktransferiertes Tonerbild, welches neben eigenen Tonerpartikeln auch von dem vorhergehenden Druckturm stammende fremde Tonerpartikel aufweist. Ist die Reinigung der Transferwalze durch die Reinigungseinheit 122 nicht vollständig, können diese fremden Tonerpartikel durch weitere Übertragung an der ersten Transferstelle T1 auf die Fotoleiterwalze 101 in den Transferflüssigkeitskreislauf des Druckturmes 1 gelangen. Es findet also eine Kontamination des Gesamtgemisches im Flüssigtonermischer des in dem Druckturm 1 eingesetzten Flüssigtoners statt, welche zur Farbverschleppung führen kann.
Zusätzlich kann Farbverschleppung auch durch Verunreinigung der in der im Rücklauf 22 der Transferwalze 121 angeordneten Reinigungseinheit 122 verwendeten Reinigungsflüssigkeit auftreten, wofür in der Regel ebenfalls die Trägerflüssigkeit verwendet wird. Da die Reinigungsflüssigkeit innerhalb eines Drucksystems meist nicht nur für einen, sondern für alle Drucktürme gleichermaßen verwendet wird, können auch aus allen anderen Drucktürmen stammende Tonerpartikel darin enthalten sein. Diese können bei der Reinigung der Transferwalze 121 auf die Transferwalze 121 und über die erste Transferstelle T1 auf die Fotoleiterwalze 101 und so in den Transferflüssigkeitskreislauf des Druckturmes 1 übertragen werden.
3 zeigt ein Diagramm zur Quantifizierung des Anteils A0; A1; A2; A3; A4 fremder Tonerpartikel aus einer beispielhaften Bilanz von Gewichtsanteilen über der Zeit t für unterschiedliche Tonerdurchsätze.
Mit einer gestrichelten Linie ist ein vorbestimmter Grenzwert Amax eingezeichnet. Beispielsweise kann es sich dabei um ein Verhältnis zwischen fremden und eigenen Tonerpartikel ausgedrückt durch eine Konzentration fremder Tonerpartikel in dem Flüssigtoner handeln, wobei die Konzentration einer Farbabweichung von 1 ΔE (Maß für den empfundenen Farbabstand, beispielsweise gemessen nach dem Standard ISO 5-3/4, siehe auch ISO 12647 und ISO 13655) entspricht.
Beispielhaft kann die einer Farbabweichung von 1 ΔE für einen gelben Toner entsprechende Konzentration fremder Tonerpartikel bei 1,55 Promille liegen.
Die Linie A0 beschreibt den Anteil fremder Tonerpartikel über der Zeit ohne einen Tonerdurchsatz des Druckturms 1. Der Anteil fremder Tonerpartikel steigt dabei über die Zeit stetig in Form einer Ursprungsgerade an. Der Grenzwert Amax ist so nach einer Mindestzeitdauer t0 erreicht. Unter der Annahme einer Kenntnis des Fremdtonereintrages pro Zeit und bei Kenntnis der Gesamttonermenge ist diese Mindestzeitdauer t0 somit vorhersagbar. Beispielsweise kann es sich in dem dargestellten Beispiel um eine Mindestzeitdauer t0 von ca. 20 Stunden handeln.
Die Linie A4 beschreibt den Anteil fremder Tonerpartikel über Zeit bei einem vergleichsweise hohen Tonerdurchsatz. Die Konzentration fremder Tonerpartikel nähert sich dabei asymptotisch einem Höchstwert an, welcher unterhalb des Grenzwertes Amax liegt.
Als Zahlenbeispiel kann es sich rein beispielhaft bei einem konstanten Fremdtonereintrag von 0,16 Gramm pro Stunde und einem konstanten Tonerdurchsatz von 160 Gramm pro Stunde um eine asymptotische Annäherung des Höchstwertes des Anteils gegen A = 0,1 Promille handeln, welche sich aus dem Verhältnis aus Fremdtonereintrag und Durchsatz ergibt.
Die dazwischenliegenden Kurven A1 bis A3 beschreiben jeweils den Anteil fremder Tonerpartikel über Zeit bei Tonerdurchsätzen größer als 0 und kleiner als 160 Gramm pro Stunde (g/h). Die Kurven A1 bis A3 weisen zwar ebenfalls ein asymptotisches Verhalten auf, überschreiten aber jeweils dennoch nach einer gewissen Zeitdauer t1; t2; t3, welche jeweils größer als die Mindestzeitdauer t0 ist, den Grenzwert Amax. Da die Kurve A1 für den geringsten Tonerdurchsatz >0 steht, beispielhaft von 20 g/h, und die Kurve A3 für den, nach der Kurve A4, zweitgrößten Tonerdurchsatz steht, beispielhaft von 80 g/h, während der Tonerdurchsatz der Kurve A2 dazwischen liegt, beispielhaft bei 40 g/h, gilt für die Verläufe der Kurven stets A1(t) > A2(t) > A3(t) sowie für die jeweilige Zeitdauer des Erreichens des Grenzwertes Amax t1 < t2 < t3.
Auf diese Weise kann eine Quantifizierung durch rechnerische Bilanzierung der Gewichtsanteile von jeweils eingetragenen eigenen und fremden Tonerpartikeln vorgenommen werden.
Eine weitere Möglichkeit der Quantifizierung besteht in der Anwendung eines stochastischen Modells.
4 zeigt ein Modell einer Markow-Kette zur Quantifizierung des Anteils fremder Tonerpartikel.
Dargestellt sind dabei jeweils ein erster Zustand F, welcher das Vorliegen eines falschen Tonerpartikels bezeichnet, sowie eines Zustandes R für das Vorliegen eines richtigen bzw. eigenen Tonerpartikels.
Für die beiden Zustände F und R, welche im Grunde jeweils eine Wahrscheinlichkeit sind, gilt, dass deren Wert zwischen 0 und 1 liegen und zusammen stets 1 ergeben muss.
Darüber hinaus existieren zwischen den beiden Zuständen jeweils Übergangsraten a_RF und a_FR, welche sozusagen eine Wahrscheinlichkeit für einen Übergang zwischen den beiden Zuständen eines richtigen eigenen und eines falschen fremden Tonerpartikels angeben.
Eine erste Übergangsrate a_RF von R nach F gibt dabei die Wahrscheinlichkeit für einen Übergang von einem richtigen zu einem falschen Tonerpartikel an. Diese Übergangsrate a_RF geht einher mit dem Falschtonereintrag pro Zeit.
Eine zweite Übergangsrate a_FR von F nach R gibt die Wahrscheinlichkeit für ein von einem falschen in einen richtigen Tonerpartikel an. Diese Übergangsrate a_FR geht einher mit dem Tonerumsatz pro Zeit.
Auf diese Weise lässt sich über die Zeit stochastisch ermitteln, welche Wahrscheinlichkeit für einen Zustand F eines fremden Tonerpartikels oder für einen Zustand R eines eigenen Tonerpartikels nach einer gewissen Zeit vorliegt.
Denkbar wäre auch noch eine Erweiterung/Verfeinerung des Modells um weitere Übergangsraten a_FF und a_RR, welche jeweils die Wahrscheinlichkeit, dass ein falscher gegen einen falschen bzw. ein richtiger gegen richtigen Tonerpartikel ausgetauscht wird, beschreiben.
5 zeigt schematisch einen Aufbau eines Drucksystems 14.
Es handelt sich dabei um ein digitales Flüssigtoner Drucksystem 14 mit einem Druckturm 1. Der Druckturm weist im Wesentlichen einen Aufbau wie in Bezug auf 1 erläutert auf und unterscheidet sich vorwiegend durch die Ausgestaltung und Steuerung seines Trägerflüssigkeitskreislaufs. Im Folgenden wird daher insbesondere auf diese Unterschiede eingegangen.
Wie bereits in Bezug auf 1 beschrieben weist der die Entwicklerstation 110 mit Flüssigtoner/Flüssigentwickler versorgende Flüssigtonermischer 3 einen Füllstandssensor und einen Tonerkonzentrationssensor (nicht dargestellt) auf. Abhängig von Füllstand und Tonerkonzentration werden Toner und/oder Trägerflüssigkeit aus unterschiedlichen Quellen zudosiert.
Bei einem Auffüllen des Mischerbehälters 3 wird ferner stets eigener Toner aus einem Tonervorrat 19 zugegeben. Zur Zugabe von Trägerflüssigkeit wird jedoch meist eine gebrauchte Trägerflüssigkeit 7 aus einem Zwischenspeicher 4 (in 1 mit 105 bezeichnet) verwendet. Diese gebrauchte Trägerflüssigkeit 7 entstammt im Wesentlichen der Reinigungseinrichtung 103 zur Reinigung der Fotoleiterwalze 101.
Zusätzlich kann, wie hier dargestellt, an der Transferwalze 121 auch eine Trägerflüssigkeitsreduzierungseinrichtung 18 vorgesehen sein, um zusätzlich an der Transferwalze 121 aufgefangene gebrauchte Trägerflüssigkeit 7 in den Zwischenspeicher 4 zu verlagern.
Sollte der Zwischenspeicher 4 ein unteres Füllstandsniveau erreichen, wird frische Trägerflüssigkeit 8 aus einem Vorratsbehälter in den Kreislauf gegeben. Diese kann entweder in den Zwischenspeicher 4 oder direkt in den Mischerbehälter 3 des Flüssigtonermischers 2 gepumpt werden.
Übersteigt der Zwischenspeicher 4 ein maximales Füllstandsniveau, wird die überschüssige gebrauchte Trägerflüssigkeit 7 aus dem Zwischenspeicher 4 in eine Reinigungsflüssigkeit 11 gegeben, welche in der als Nasskammer ausgebildeten Reinigungseinheit 122 zur Reinigung der Transferwalze 121 eingesetzt wird. Hierzu kann beispielsweise ein Überlauf 6 an dem Zwischenspeicher 4 vorgesehen sein, welcher die überschüssige gebrauchte Trägerflüssigkeit 7, insbesondere schwerkraftbeschleunigt, in den Vorlagebehälter 12 führt. Die Reinigungsflüssigkeit 11 wird in einem Vorlagebehälter 12 einer Trägerflüssigkeits-Reinigungseinheit 13 vorgehalten und stetig mittels einer Reinigungszentrifuge 17 gereinigt.
Herrscht auch in dem Vorlagebehälter 11 ein Überangebot an Transferflüssigkeit, wird die überschüssige Trägerflüssigkeit verworfen, beispielsweise in einen hier nicht dargestellten Abfallbehälter abgeführt.
Der Flüssigtonermischer 2 wird durch eine Steuereinrichtung 15 gesteuert. Diese setzt das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung des Flüssigtonermischers 2 um, welches im Folgenden in Bezug auf Fig. 6 näher erläutert wird.
6 zeigt ein Flussdiagramm zum schematischen Ablauf eines Verfahrens zur Steuerung eines Flüssigtonermischers 2.
Das dargestellte Verfahren umfasst eingangs einen Schritt S1 des Abführens von Flüssigtoner 5, welcher Tonerpartikel und eine Trägerflüssigkeit enthält, aus einem Mischerbehälter 3 des Flüssigtonermischers 2. Dieser Schritt S1 erfolgt in der Regel bei einem Tonerdurchsatz zur Herstellung eines Druckbildes 20' in der Entwicklerstation 110, wobei Flüssigtoner 5 mittels einer Förderpumpe 9 aus dem Mischerbehälter 3 in die Entwicklerstation 110 befördert wird.
Es ist ferner ein Schritt S2 des Quantifizierens eines Verhältnisses A aus dem Druckturm 1 eigenen Tonerpartikeln und fremden Tonerpartikeln in dem Mischerbehälter 3 vorgesehen. Diese Quantifizierung kann insbesondere rechnerisch in der Steuereinrichtung 15 basierend auf dem Tonerdurchsatz oder sensorisch durch eine Messung erfolgen.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Quantifizieren eine Bilanzrechnung der eigenen und fremden Toneranteile.
Die Bilanzrechnung kann insbesondere alle zugeführten Gewichtsanteile von eigenen und fremden Tonerpartikeln bilanzieren, wobei ein konstanter Eintrag von fremden Tonerpartikeln über die Zeit angenommen wird und ein Eintrag von eigenen Tonerpartikeln von einem im Druckbetrieb stattfindenden Tonerdurchsatz abgeleitet wird. Bei dem für die Bilanzrechnung verwendeten Tonerdurchsatz handelt es sich insbesondere um eine protokollierte Menge von durchgesetztem Toner.
Eine derartige Bilanzrechnung kann beispielsweise als Anfangsbedingung eine ursprüngliche Menge an eigenem Toner und eine Nullmenge fremden Toners aufweisen. Nach jedem Zeitintervall mit Tonerdurchsatz wird wieder eigener Toner eingetragen. Hinzukommt fremder Toner, der insbesondere über die Fotoleiterreinigung und/oder über Rücktransfer eingetragen wird. Die eingetragene Tonermenge ist dabei gleich der Ausgetragenen Tonermenge. Füllstand und Tonerkonzentration des Mischerbehälters werden von einem Regelkreis konstant gehalten, welcher den Farbeintrag (Tonereintrag) und den Eintrag von Trägerflüssigkeit über einen Austragsfaktor bestimmt. Bei jeder Kombination aus den Einträgen würde sich so ein anderer Endwert des Verhältnisses A aus eigenen und fremden Tonerpartikeln bzw. einer „Verschmutzung“ des Flüssigtoners 5 ergeben. Erreicht dieses Verhältnis A einen vorbestimmten Grenzwert Amax, wird anstatt gebrauchter und dementsprechend verschmutzter Trägerflüssigkeit 7 (aus der Fotoleiterreinigung bzw. deren Zwischenspeicher 4) frische Trägerflüssigkeit 8 (ohne Verschmutzung) zugeführt.
Gemäß einer weiteren Ausführung wird die Bilanzrechnung mittels eines stochastischen Modells, insbesondere einer Markow-Kette M wie in Bezug auf 4 beschrieben, vorgenommen. Dem Anteil der fremden Tonerpartikel wird dabei eine Wahrscheinlichkeit zugeordnet, welche über die Zeit ansteigt und bei im Druckbetrieb stattfindendem Tonerdurchsatz abhängig von einer Menge des Tonerdurchsatzes sinkt. Bei dem Tonerdurchsatz handelt es sich insbesondere ebenfalls um eine protokollierte Menge von durchgesetztem Toner.
Die beiden hinsichtlich 3 und 4 vorgestellten Methoden der Bilanzrechnung, einer Bilanz von Gewichtsanteilen über der Zeit t gemäß 3 und einer stochastischen Modellrechnung mit Hilfe des Modells einer Markow-Kette gemäß 4, führen numerisch betrachtet zu vergleichbaren Ergebnissen. Es können somit beide Methoden gleichwertig eingesetzt werden.
Unabhängig von der Art der Bilanzierung handelt es sich bei den eine Bilanzrechnung aufweisenden Ausführungsformen des Verfahrens jeweils um einen gesteuerten Prozess, bei dem aus dem laufend ermittelten Frischtonereintrag und einem vermuteten Fremdtonereintrag der vermutete Fremdtoneranteil errechnet wird. Dies hat aus Kostensicht den bedeutenden Vorteil, dass kein üblicher Weise kostenaufwendiger Farbsensor benötigt wird, der die tatsächliche Farbabweichung auf dem Aufzeichnungsträger oder im Flüssigtonergemisch des Mischbehälters 3 misst. Weiterhin braucht als wesentlicher Vorteil das Gemisch des Flüssigtoners 5 im Mischbehälter 3 in der Regel nicht ausgetauscht werden, da eine Kontamination mit zu vielen fremden Tonerpartikeln, welche den Flüssigtoner 5 für einen Druckprozess mit hoher Farbneutralität unbrauchbar machen würde, verhindert wird. Nachteilig wird bei diesem Verfahren jedoch eine etwaige einen Fremdtonereintrag verändernde Störung, beispielsweise der Reinigungseinheit 122 oder der Tonerkonzentrationsregelung des Flüssigtonermischers 2, nicht erkannt. Dies ist nur mit einer auf laufenden Messungen basierenden Regelung möglich.
Der im Druckbetrieb stattfindende Tonerdurchsatz zur rechnerischen Quantifizierung wird beispielsweise mittels einer Protokollierung des Tonerdurchsatzes durch Abzählen der aufgebrachten Bildpunkte des Druckturms im Druckbild vorgenommen. Hierzu kann insbesondere ein geeigneter Pixelsensor im Nachlauf des Druckturmes 1 bzw. am Ende einer Druckstraße des Drucksystems 14 vorgesehen sein.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird der im Druckbetrieb stattfindende Tonerdurchsatz mittels einer Protokollierung des Tonerdurchsatzes durch Abzählen von Pumpenzyklen einer den Flüssigtoner im Druckbetrieb fördernden Förderpumpe 9 vorgenommen.
Ein bilanzierter Fremdtoneranteil ändert sich, insbesondere bei einem insgesamt großen Tonervolumen, nur sehr träge. Wird daher ein Drucksystem ausgeschaltet, ist es vorteilhaft, wenn der bis dahin bilanzierte Wert des Fremdtoneranteils erhalten bleibt und bei einem wieder Einschalten auf den vorherigen Wert aufgesetzt werden kann. Vorzugsweise weist ein Druckturm 1 bzw. eine zur Steuerung des Druckturms 1 vorgesehene Steuereinrichtung 15 daher ein Speichermittel zum Abspeichern des geltenden Fremdtoneranteils auf. Somit kann das Drucksystem beim nächsten Einschalten auf den zuletzt ermittelten Wert aufsetzen, welcher somit den zuletzt betriebenen realen Zustand des Trägerflüssigkeitskreislaufes widerspiegelt. Insbesondere kann somit ein Zustand des Flüssigkeitssystems (Liquidsystem) für eine Farbe bzw. einen Druckturm eines Drucksystems mit einer einzigen Variablen charakterisiert und abgespeichert werden.
Das Quantifizieren des Verhältnisses eigener und fremder Tonerpartikel kann alternativ oder zusätzlich zu einer Bilanzierung auch eine Messung des Verhältnisses aus eigenen und fremden Tonerpartikeln, insbesondere mittels eines Farbsensors, umfassen. Üblicherweise wird dazu ein Farbspektrometer eingesetzt.
Die Messung kann beispielsweise direkt in dem Mischerbehälter 3 vorgenommen werden. Vorteilhaft werden so Einflüsse des Aufzeichnungsträgers 20 auf das Messergebnis ausgeschlossen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Messung an einem mit dem Drucksystem erzeugten Druckbild 20' mit einem geeigneten Sensor 10 im Nachlauf des Druckturmes 1 bzw. am Ende einer Druckstraße des Drucksystems 14 vorzunehmen. Auf diese Weise ist vorteilhaft ein geregelter Prozess realisierbar, bei dem die Farbabweichung im Mischerbehälter 3 oder auf dem Aufzeichnungsträger 20 mit einem Farbsensor, beispielsweise ein Farbspektrometer, gemessen wird. Dies hat den Vorteil, dass etwaige Fehler beispielsweise der Reinigungseinheit 122 oder der Tonerkonzentrationsregelung des Flüssigtonermischers 2, erkannt werden können. Nachteilig wird dazu jedoch ein zusätzlicher üblicherweise relativ kostenintensiver Sensor zur Farbmessung benötigt.
Ein weiterer Schritt S3 des Verfahrens umfasst das Auffüllen des Mischerbehälters 3. Dieser Schritt umfasst zunächst eine Evaluierung E, ob ein vorbestimmter Grenzwert Amax des Verhältnisses A aus eigenen und fremden Tonerpartikel erreicht ist.
Der vorbestimmte Grenzwert des Verhältnisses aus eigenen und fremden Tonerpartikeln wird beispielsweise anhand einer vorbestimmbaren, insbesondere frei wählbaren, maximalen Farbabweichung festgelegt. Die Farbabweichung kann mit einem Spektral-Densitometer, wie sie beispielsweise unter der Bezeichnung „TECHKON SpectroDens“ durch den Hersteller TECHKON GmbH, D-61462 Königstein vertrieben werden, mittels einer Spektralmessung bestimmt werden. Insbesondere wird eine spektrale Remissionsmessung und Farbdichtemessung nach ISO 5-3/4 vorgenommen. Es handelt sich dabei in der Druckindustrie um ein Standardvorgehen für die Qualitätskontrolle eines Druckbildes, welches dem Fachmann bekannt ist und hier keiner detaillierten Erläuterung bedarf. Auf diese Weise kann insbesondere ein Maß für den empfundenen Farbabstand, welches als Delta E, oft als dE oder ΔE geschrieben, bezeichnet wird, ermittelt werden. Das Maß ΔE ist möglichst für alle auftretenden Farben „gleichabständig“. Das Delta steht hierbei als Zeichen der Differenz. Damit können Arbeiten, die sich mit Farben befassen, quantifiziert werden.
Vorzugsweise wird ein Grenzwert des Verhältnisses aus eigenen und fremden Tonerpartikeln mit einer, insbesondere frei wählbaren, maximal tolerierten Farbabweichung bestimmt.
Insbesondere wird der Grenzwert für jeden Druckturm eines Drucksystems abhängig von der mit dem jeweiligen Druckturm zu druckenden Farbe individuell gewählt. Beispielsweise wird dabei der Grenzwert für Flüssigtoner einer dunkelsten Farbe höher festgelegt als für Toner anderer Farben. Alternativ oder zusätzlich kann der Grenzwert für Flüssigtoner einer hellsten Farbe niedriger festgelegt werden als für Toner anderer Farben. Somit wird der Grenzwert auf die Empfindlichkeit der Farben gegenüber Abweichungen abgestimmt. Beispielsweise kann dabei ein Grenzwert für einen Druckturm mit einem eigenen Toner heller Farbe, insbesondere gelber Farbe, gemessen wie oben beschrieben nach ISO 5-3/4 kleiner als 1 ΔE, vorzugsweise kleiner als 0,5 ΔE, bestimmt werden. Von diesem Grenzwert kann dann ein Verhältnis der eigenen und fremden Tonerpartikel für diesen Grenzwert abgeleitet werden.
Ist der Grenzwert Amax nicht erreicht, so wird gemäß Schritt S3A die gebrauchte Trägerflüssigkeit 7 in den Mischerbehälter gefüllt. Insbesondere kann es sich dabei um aus dem Zwischenspeicher 7 des Trägerflüssigkeit Kreislaufs des Druckturms 1 entnommene gebrauchte Trägerflüssigkeit 7 handeln.
Falls der vorbestimmte Grenzwert Amax überschritten ist, wird gemäß Schritt S3B eine frische Trägerflüssigkeit 8 aus einem Vorratsbehälter in den Mischerbehälter gefüllt. Diese wird in diesem Fall vorzugsweise direkt in den Mischerbehälter 3 des Flüssigtonermischers 2 gefüllt bzw. gepumpt.
Bei dem Auffüllen des Mischerbehälters wird ferner eigener (frischer) Toner 19 in einer zur Herstellung einer gewünschten Tonerkonzentration im Flüssigtonergemisch 5 entsprechenden Menge zugegeben.
Im Ergebnis ist somit durch eine freie Wahl des Grenzwertes Amax für jede einzelne Farbe für einen Anwender die Möglichkeit gegeben, die Qualität des Druckergebnisses gegen die dafür anfallenden Kosten abzuwägen und für den jeweiligen Druckauftrag kritische Zustände auszuschließen. Dabei kann individuell Rücksicht auf die Art bzw. Empfindlichkeit der jeweiligen Farbe sowie die Druckbildauslastung der jeweiligen Farbe genommen werden.
Durch Einstellung des Grenzwertes Amax kann der Anwender somit festlegen, welche Farbabweichungen er toleriert, was aber gleichzeitig den Verbrauch an frischer Trägerflüssigkeit 8 und damit die Betriebskosten des Drucksystems 14 erhöht. Wählt der Anwender beispielsweise einen einer niedrigen Farbabweichung entsprechenden Grenzwert Amax, erhält er eine hohe Druckqualität mit minimaler Farbabweichung. Dafür muss er aber einen erhöhten Transferflüssigkeitsverbrauch in Kauf nehmen. Wählt der Anwender dagegen einen höheren Grenzwert Amax, ist ein wirtschaftlicheres Drucken, insbesondere mit geringem Transferflüssigkeitsverbrauch, möglich. Jedoch besteht dann die Möglichkeit, dass je nach Tonerdurchsatz der einzelnen Drucktürme auch größere Farbabweichungen auftreten können.
7 zeigt einen beispielhaften Verlauf des Anteils A fremder Tonerpartikel über der Zeit in einem Mischerbehälter 3.
Dieses Beispiel ist unabhängig von der Art der Quantifizierung des Anteils A fremder Tonerpartikel zu verstehen. Der Anteil A fremder Tonerpartikel bezeichnet dabei stets den Anteil im Verhältnis eigener und fremder Tonerpartikel.
Rein beispielhaft ist hier ein Auftrag des Anteils A fremder Tonerpartikel über der Zeit mit einem Grenzwert von 0,1 Promille aufgetragen. Andere Grenzwerte Amax können bedarfsgerecht frei eingestellt werden.
Der Anteil A fremder Tonerpartikel steigt ausgehend von 0 zunächst stark an und flacht dann mit zunehmender Zeit asymptotisch ab. Allerdings erreicht der Anteil A zu einem Zeitpunkt t (Amax) von hier beispielhaft ca. 7 Stunden dennoch den Grenzwert Amax von 0,1 Promille.
Bis zu diesem Zeitpunkt t (Amax) wird zum Auffüllen des Mischerbehälters 3 ausschließlich gebrauchte Trägerflüssigkeit 7 eingesetzt. Bei Erreichen des Grenzwertes Amax wird sodann kurzfristig ausschließlich frische Trägerflüssigkeit 8 anstatt gebrauchter Trägerflüssigkeit 7 zum Auffüllen des Mischerbehälters 3 zugeführt. Durch diese Maßnahme sinkt der Anteil A fremder Tonerpartikel anschließend wieder auf ca. 0,09 Promille.
Nach einem weiteren Zeitintervall, hier beispielhaft von etwa 3 Stunden, ist erneut der Grenzwert Amax erreicht, sodass erneut kurzfristig frische Trägerflüssigkeit 8 zugegeben wird. Der Tonerdurchsatz wird hier als konstant angenommen. Daher wiederholt sich dieser Vorgang in dem gezeigten Beispiel periodisch.
Grund für das wiederholte Erreichen des Grenzwertes ist ein nicht genügend hoher Tonerdurchsatz oder ein zu tief angesetzter Grenzwert. Läge beispielsweise der Tonerdurchsatz höher, würde eine asymptotische Annäherung an einen Höchstwert möglicherweise unterhalb des Grenzwertes Amax erfolgen, sodass sich ein stabiler Zustand bei einem Anteil geringer als 0,1 Promille einstellen würde. Das heißt, es wäre kein die durch den Aufdruck des Druckbildes vorgegebene Verlustmenge überschreitender Frischtonereintrag mehr notwendig. Läge in obigem Beispiel hingegen der vorbestimmte Grenzwert beispielsweise bei 0,2 Promille und blieben alle anderen Parameter gleich, so würde dieser Grenzwert bei konstantem Tonerdurchsatz von vornherein nicht erreicht. Ein Höchstwert des Anteils A würde sich dann gegen einen Wert von ca. A = 0,11 Promille asymptotisch annähern. Dieser Höchstwert kann sich bei variierendem Tonerdurchsatz, beispielsweise abhängig vom Druckbild, aber selbstverständlich ändern.
8 zeigt den schematischen Aufbau eines Drucksystems 14 mit mehreren Drucktürmen 1A, 1B, 1C, ..., 1N und einer gemeinsamen Transferflüssigkeits-Reinigungseinheit 13.
Die Drücktürme 1A, 1B, 1C, ..., 1N können in jeder zur Realisierung eines gewünschten Farbsystems bedarfsgerechten Anzahl vorliegen, was mit drei Punkten zwischen dem dritten Druckturm 1C und dem letzten Druckturm 1N symbolisiert ist. Beispielsweise kann es sich um ein CMYK-Farbsystem mit den Grundfarben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz handeln. Ein Druckturm ist dabei jeweils ausschließlich zum Drucken einer Farbe vorgesehen sodass das Drucksystem 14 dementsprechend vier Drucktürme aufweist.
Der Grenzwert kann für jeden Druckturm 1A; 1b; 1C; ... 1N des Drucksystems 14 beispielsweise abhängig von der mit dem jeweiligen Druckturm 1A; 1b; 1C; ... 1N zu druckenden Farbe, je nach Empfindlichkeit der jeweiligen Farbe für Farbabweichungen, individuell gewählt werden. Beispielsweise kann so der Grenzwert für Flüssigtoner einer dunkelsten Farbe, insbesondere Schwarz, welche in der Regel am unempfindlichsten für Farbabweichung ist, höher festgelegt werden als für Toner anderer Farben. Ferner kann der Grenzwert für Flüssigtoner einer hellsten Farbe, insbesondere Gelb, welche in der Regel am empfindlichsten für Farbabweichungen ist, niedriger festgelegt werden als für Toner anderer Farben. Folgerichtig lägen in einem CMYK-Farbsystem die Grenzwerte für Cyan und Magenta jeweils dazwischen.
Geht eine Farbabweichung in einem der Drucktürme 1A, 1B, 1C, ..., 1N über einen gewünschten Bereich, beispielsweise < 1 ΔE, hinaus, so überschreitet das Verhältnis aus eigenen und fremden Tonerpartikeln im Mischerbehälter 3 eines Druckturms 1 den vorbestimmten Grenzwert Amax. Es wird daher anstatt gebrauchter (und dementsprechend verschmutzter) Trägerflüssigkeit 7 aus der Fotoleiterreinigung bzw. deren Zwischenspeicher 4 die frische Trägerflüssigkeit 8 (ohne Verschmutzung) zugeführt.
Wird die gebrauchte Trägerflüssigkeit 7 aus dem Zwischenspeicher 4 der Fotoleiterreinigung in der Folge nicht verwendet, läuft die dort überschüssig anfallende gebrauchte Trägerflüssigkeit 7 in eine Reinigungsflüssigkeit 11 über, welche in dem Vorlagebehälter 12 der Trägerflüssigkeits-Reinigungseinheit 13 vorgehalten ist. Beispielsweise kann der Zwischenspeicher 4 dazu einen Überlauf 6 aufweisen, der in den Vorlagebehälter 12 führt. Die Trägerflüssigkeits-Reinigungseinheit 13 weist eine Reinigungszentrifuge 17 auf, welche kontinuierlich Abfalltoner aus der Reinigungsflüssigkeit 11 entfernt, sodass die Schmutzkonzentration der Reinigungsflüssigkeit 11 einen bestimmten Grenzwert nicht überschreitet.
Herrscht auch in dem Vorlagebehälter 12 ein Überangebot an Reinigungsflüssigkeit 11, wird die überschüssige Trägerflüssigkeit 7 letztlich verworfen und dementsprechend in einen Abfallbehälter 16 verlagert.
Die Reinigungsflüssigkeit 11 aus dem Vorlagebehälter 12 wird innerhalb des Drucksystems somit für alle Drucktürme 1A, 1B, 1C, ..., 1N gleichermaßen verwendet. Insbesondere wird sie dazu aus dem Vorlagebehälter 12 zu der jeweiligen Reinigungseinheit 122 der unterschiedlichen Drucktürme 1A, 1B, 1C, ..., 1N gepumpt. Dementsprechend können auch aus allen Drucktürmen stammende Tonerpartikel in der Reinigungsflüssigkeit 11 enthalten sein, welche bei der Reinigung der Transferwalze 121 in den Transferflüssigkeitskreislauf des Druckturmes 1 übertragen werden können.
Da es sich bei der Reinigung der Transferwalze 121 um einen stetigen Prozess handelt, kommt es dadurch auch zu einem stetigen Eintrag fremder Tonerpartikel in den Transferflüssigkeitskreislauf.
9 zeigt ein Flussdiagramm zum schematischen Ablauf eines Verfahrens gemäß einer weiteren Ausführungsform.
Dieses Verfahren ergänzt vorzugsweise das Verfahren nach 6 bedarfsgerecht um einen Flüssigkeitshaushalt der Trägerflüssigkeits-Reinigungseinheit 13 betreffende Schritte.
Das dargestellte Verfahren umfasst zunächst den zusätzlichen Schritt S4 des Abführens von als Reinigungsflüssigkeit 11 eingesetzter Trägerflüssigkeit aus dem Vorlagebehälter 12 der Trägerflüssigkeits-Reinigungseinheit 13. Bei dem Abführen handelt es sich um einen durch die stetige Reinigung der Transferwalze und die ständige zentrifugale Reinigung der Reinigungsflüssigkeit bedingten stetigen Prozess.
Sofern einer der Zwischenspeicher 4 der Drucktürme 1A, 1B, 1C, ..., 1N seinen maximalen Füllstand überschreitet, wird die Abfuhr der Reinigungsflüssigkeit durch Übergabe der überschüssigen gebrauchten Trägerflüssigkeit 7 aus dem Zwischenspeicher 4 in die Reinigungsflüssigkeit 11 ausgeglichen. Dies ist jedoch in der Regel nur bei vergleichsweise geringem Tonerdurchsatz der Fall. Bei einem hohen Tonerdurchsatz an allen Drucktürmen würde durch das Abführen von Reinigungsflüssigkeit das Niveau der Reinigungsflüssigkeit 11 in dem Vorlagebehälter 12 somit stetig sinken.
Abhängig von einer Auslastung der einzelnen Drucktürme können sich somit auch die Verhältnisse und der Füllstand des Vorlagebehälters ändern.
In dem Verfahren ist daher ein zusätzlicher Evaluierungsschritt S7 vorgesehen, bei welchem ermittelt wird, ob zusätzliche Trägerflüssigkeit in dem Vorlagebehälter 12 benötigt wird. Ist dies nicht der Fall, so wird ohne zusätzliche Maßnahmen weiterhin als Reinigungsflüssigkeit 11 eingesetzte Trägerflüssigkeit aus dem Vorlagebehälter 12 abgeführt. Dabei läuft das in Bezug auf 6 beschriebene Verfahren stetig weiter.
Wird hingegen zusätzliche Trägerflüssigkeit in dem Vorlagebehälter 12 benötigt, so wird in einem Schritt S5 temporär der Grenzwert A des Verhältnisses aus eigenen und fremden Tonerpartikel für den Mischerbehälter 3 abgesenkt bzw. herabgesetzt, und zwar auf einem Wert, bei welchem nach Abführen S1 von Flüssigtoner aus dem Mischerbehälter 3 gemäß dem Schritt S3B frische Trägerflüssigkeit 8 in den Mischerbehälter 3 gefüllt wird. Es erfolgt somit ein Eingriff in das in Bezug auf 6 beschriebene Verfahren.
Zwischen die Schritte S1 und S3B zwischengeschaltet sind, wie bereits in Bezug auf 6 beschrieben, ein Schritt der Quantifizierung S2 eines Verhältnisses aus dem Druckturm 1 eigenen Tonerpartikeln und fremden Tonerpartikeln in dem Mischerbehälter 3 sowie eine Evaluierung E, ob der temporär abgesenkte Grenzwert A des Verhältnisses aus eigenen und fremden Tonerpartikel erreicht ist. Ist der temporär abgesenkte Grenzwert A nicht erreicht, was zumindest zu Beginn der temporären Grenzwertabsenkung regelmäßig der Fall ist, wird zum Auffüllen S3 die frische Trägerflüssigkeit 8 gemäß dem Schritt S3B in den Mischbehälter 3 gefüllt. Anschließend wird in einem zusätzlichen Schritt S6 der Vorlagebehälter 12 mit gebrauchter Trägerflüssigkeit 7 aus dem Zwischenspeicher 4, dessen Füllniveau aufgrund der Verwendung frischer Trägerflüssigkeit für den Mischbehälter 3 steigt, aufgefüllt.
Entsprechend entstammt diese der Reinigungsflüssigkeit 11 zugeführte gebrauchte Trägerflüssigkeit 7 dem Zwischenspeicher 4 des Trägerflüssigkeitskreislaufs des Druckturms 1. Es handelt sich somit um keine frische Trägerflüssigkeit 8. Die frische Trägerflüssigkeit 8 wird stattdessen vorteilhaft in den Mischerbehälter 3 zugeführt, sodass dort unmittelbar der Anteil A fremder Tonerpartikel gesenkt wird. Die dem Trägerflüssigkeitskreislauf zugeführte frische Trägerflüssigkeit 8 kommt somit direkt der Verbesserung der Druckqualität bzw. einer Verringerung der Farbabweichung zugute.
Im Anschluss an das Auffüllen S6 wird erneut in einem Schritt S2 das Verhältnis eigener und fremder Tonerpartikel quantifiziert und im anschließenden Evaluierungsschritt geprüft, ob der temporär herabgesetzte Grenzwert A erreicht ist. Ist der Grenzwert A nach wie vor erreicht, wird weiterhin zum Auffüllen S3 des Mischerbehälters 3 die frische Trägerflüssigkeit 8 gemäß dem Schritt S3B in den Mischbehälter 3 gefüllt und gemäß dem Schritt S6 der Vorlagebehälter 12 mit gebrauchter Trägerflüssigkeit 7 aufgefüllt. Dies wird so lange wiederholt, bis der Grenzwert A nicht mehr erreicht ist.
Wird der Grenzwert A auf diese Weise unterschritten, so erfolgt erneut der Schritt S7 der Evaluierung, ob nach wie vor zusätzliche Trägerflüssigkeit 7 in dem Vorlagebehälter 12 benötigt wird. Sofern dies zu bejahen ist, wird erneut in einem Schritt S5 der Grenzwert A temporär herabgesetzt, gegebenenfalls auf einen noch tieferen Wert, sodass weiterhin gemäß dem Schritt S3B frische Trägerflüssigkeit 8 in den Mischerbehälter 3 zugegeben und weiterhin gemäß dem Schritt S6 der Vorlagebehälter 12 mit gebrauchter Trägerflüssigkeit 7 aufgefüllt wird.
Ergibt die Evaluierung bei Schritt S7 keinen weiteren Bedarf an Transferflüssigkeit in dem Vorlagebehälter 12, läuft das Verfahren nach 6 wieder normal weiter.
10 zeigt eine schematische Darstellung eines Drucksystems 14 mit einem Druckturm 1 und einer Sensorik 10.
Der Druckturm 1 ist hier lediglich schematisch durch die drei Walzen Fotoleiterwalze 101, Transferwalze 121 und Gegendruckwalze 126 symbolisiert. Der Aufzeichnungsträger 20, beispielsweise eine Papierbahn, wird von der hier rein beispielhaft linken Seite, welche einen Vorlauf des Druckturms 1 darstellt, zu der einen Nachlauf darstellenden beispielhaft rechten Seite befördert.
Die Sensorik 10 umfasst je nach Art der Quantifizierung des Verhältnisses eigener und fremder Tonerpartikel unterschiedliche Sensoren.
Bei rechnerischer Quantifizierung durch die Steuereinrichtung 15 umfasst die Sensorik 10 beispielsweise einen Pixelsensor im Nachlauf des Druckturmes 1 zur Bestimmung des Tonerdurchsatzes durch Abzählen der gedruckten Bildpunkte aus dem Druckbild 20'. Vorteilhaft stellt dies eine vergleichsweise kostengünstige Quantifizierungsmöglichkeit dar.
Bei sensorischer Quantifizierung weist die Sensorik 10 einen geeigneten nachlaufend des Druckturms 1 angeordneten Farbsensor zur Bestimmung des Verhältnisses eigener und fremder Tonerpartikel aus einer Farbabweichung des gedruckten Druckbildes 20' auf. Hierzu wird beispielsweise ein Farbspektrometer vorgesehen. Dies ist zwar in der Regel deutlich kostenintensiver, lässt aber vorteilhaft auch eine genauere Quantifizierung zu.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.
Beispielsweise können alternativ zu einem Pixelsensor auch Pumpenzyklen der den Flüssigtoner 5 zur Entwicklerstation 110 fördernden Förderpumpe 9 zur rechnerischen Quantifizierung abgezählt werden, was ggfs. auch ohne zusätzlichen Sensor rein steuerungstechnisch umgesetzt werden kann.
Ferner kann alternativ zur Anordnung eines Farbsensors im Nachlauf des Druckturms ein Farbsensor auch direkt in dem Mischerbehälter 3 (siehe 5) des Druckturms 1 vorgesehen sein. Auf diese Weise kann insbesondere eine Anpassungszeit zur Anpassung des Verhältnisses durch entsprechende Zugabe der frischen oder gebrauchten Trägerflüssigkeit verkürzt werden, da die Tonerpartikel vor der Quantifizierung dabei nicht erst den gesamten Druckturm 1 durchlaufen müssen. Ein weiterer Vorteil der Integration des Farbsensors in den Mischerbehälter 3 besteht darin, dass der verwendete Aufzeichnungsträger, beispielsweise unterschiedliche Papiersorten, keinen Einfluss auf das Messergebnis haben.
Bezugszeichenliste

1: Druckturm
2: Flüssigtonermischer
3: Mischerbehälter
4: Zwischenspeicher
5: Flüssigtoner
6: Überlauf
7: gebrauchte Trägerflüssigkeit
8: frische Trägerflüssigkeit
9: Förderpumpe
10: Sensorik (Farbsensor oder Pixelsensor)
11: Reinigungsflüssigkeit
12: Vorlagebehälter
13: Trägerflüssigkeits-Reinigungseinheit
14: Drucksystem
15: Steuereinrichtung
16: Abfallbehälter
17: Reinigungszentrifuge
18: Trägerflüssigkeitsreduzierungseinrichtung
19: Tonervorrat
20: Aufzeichnungsträger
20': Druckbild
20": Transportrichtung
A: Verhältnis
A0-A4: Anteil fremder Tonerpartikel über Zeit
Amax: Grenzwert
a_RF: Übergangsrate
a_RF: Übergangsrate
F: Zustand des Vorliegens eines fremden Tonerpartikels
M: Markow-Kette
R: Zustand des Vorliegens eines eigenen Tonerpartikels
S1-S7: Schritte
t0: Mindestzeit
t1-t3: Zeitdauer
100: Elektrofotografiestation
101: Fotoleiterwalze
102: Löschlicht
103: Reinigungseinrichtung (Fotoleiter)
104: Rakel (Fotoleiter)
105: Sammelbehälter (Fotoleiter)
105': Pfeil
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: Konditionierelement (Rückhalteblech)
126: Gegendruckwalze
127: Reinigungseinheit (Gegendruckwalze)
128: Sammelbehälter (Gegendruckwalze)
128': Flüssigkeitsabfuhr
129: Ladeeinheit (Korotron an Transferwalze)

Claims

Verfahren zur Steuerung eines Flüssigtonermischers (2) für einen oder in einem Druckturm (1) eines Drucksystems, insbesondere eines digitalen Flüssigtoner-Drucksystems (14), mit den Schritten: Abführen (S1) von Flüssigtoner (5), welcher Tonerpartikel und eine Trägerflüssigkeit enthält, aus einem Mischerbehälter (3) des Flüssigtonermischers (2); Quantifizieren (S2) eines Verhältnisses (A) aus eigenen Tonerpartikeln des Druckturms (1) und fremden Tonerpartikeln in dem Mischerbehälter (3); Auffüllen (S3) des Mischerbehälters (3), wobei in Abhängigkeit des Verhältnisses (A) aus eigenen und fremden Tonerpartikeln - (S3A) eine gebrauchte Trägerflüssigkeit (7), insbesondere aus einem Zwischenspeicher (4) eines Trägerflüssigkeitskreislaufs des Druckturms (1), in den Mischerbehälter (3) gefüllt wird, wenn das Verhältnis (A) einen vorbestimmten Grenzwert (Amax) nicht erreicht; oder - (S3B) eine frische Trägerflüssigkeit (8) in den Mischerbehälter (3) gefüllt wird, wenn das Verhältnis (A) den vorbestimmten Grenzwert (Amax) überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Quantifizieren eine Bilanzrechnung der eigenen und fremden Toneranteile umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilanzrechnung alle zugeführten Gewichtsanteile von eigenen und fremden Tonerpartikeln bilanziert, wobei ein konstanter Eintrag von fremden Tonerpartikeln über die Zeit angenommen wird und ein Eintrag von eigenen Tonerpartikeln von einem im Druckbetrieb stattfindenden Tonerdurchsatz abgeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilanzrechnung mittels eines stochastischen Modells, insbesondere einer Markow-Kette (M), vorgenommen wird, wobei dem Anteil der fremden Tonerpartikel eine Wahrscheinlichkeit (F) zugeordnet wird, welche über die Zeit ansteigt und bei im Druckbetrieb stattfindendem Tonerdurchsatz abhängig von einer Menge des Tonerdurchsatzes sinkt.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der im Druckbetrieb stattfindende Tonerdurchsatz mittels einer Protokollierung des Tonerdurchsatzes durch Abzählen der aufgebrachten Bildpunkte im Druckbild (20') vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der im Druckbetrieb stattfindende Tonerdurchsatz mittels einer Protokollierung des Tonerdurchsatzes durch Abzählen von Pumpenzyklen einer den Flüssigtoner (5) im Druckbetrieb fördernden Förderpumpe (9) vorgenommen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzwert (Amax) des Verhältnisses (A) aus eigenen und fremden Tonerpartikeln anhand einer vorbestimmbaren, insbesondere frei wählbaren, maximal tolerierten Farbabweichung bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzwert für jeden Druckturm (1A; 1b; 1C; ... 1N) des Drucksystems (14) abhängig von der mit dem jeweiligen Druckturm zu druckenden Farbe individuell gewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzwert für Flüssigtoner (5) einer dunkelsten Farbe höher festgelegt wird als für Toner anderer Farben und/oder der Grenzwert für Flüssigtoner (5) einer hellsten Farbe niedriger festgelegt wird als für Toner anderer Farben.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Quantifizieren eine Messung des Verhältnisses (A) aus eigenen und fremden Tonerpartikeln, insbesondere mittels eines Farbsensors (10), umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung in dem Mischerbehälter (3) vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung an einem mit dem Druckturm (1) erzeugten Druckbild (20') vorgenommen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner die folgenden Schritte umfasst: Abführen (S4) von als Reinigungsflüssigkeit (11) eingesetzter Trägerflüssigkeit aus einem Vorlagebehälter (12) einer Trägerflüssigkeits-Reinigungseinheit (13); Temporäres Absenken (S5) des Grenzwertes (Amax) des Verhältnisses (A) aus eigenen und fremden Tonerpartikeln in dem Mischerbehälter (3) des Flüssigtonermischers (2) auf einen Wert, bei welchem nach Abführen (S1) von Flüssigtoner (5) frische Trägerflüssigkeit (8) in den Mischerbehälter (3) gefüllt wird (S3B); und Auffüllen (S6) des Vorlagebehälters (12) mit gebrauchter Trägerflüssigkeit (7), insbesondere aus dem Zwischenspeicher (4) des Trägerflüssigkeitskreislaufs des Druckturms (1).
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem temporären Absenken (S5) des Grenzwertes (Amax) ein Evaluationsschritt (S7) vorgenommen wird, bei welchem ermittelt wird, ob zusätzliche Trägerflüssigkeit (7) in dem Vorlagebehälter (12) benötigt wird.
Flüssigtoner-Drucksystem (14), mit einem Druckturm (1; 1A; 1B; 1C; ...; 1N), welcher einen Flüssigtonermischer (2) aufweist, und mit einer Steuereinrichtung (15) zur Steuerung des Flüssigtonermischers (2), wobei die Steuereinrichtung (15) eingerichtet ist, den Flüssigtonermischer (2) gemäß einem Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche zu steuern.