EP1828850A2 - Verfahren, vorrichtung und computerprogramm zum erzeugen eines entwicklergemisches in einer elektrografischen entwicklerstation - Google Patents

Verfahren, vorrichtung und computerprogramm zum erzeugen eines entwicklergemisches in einer elektrografischen entwicklerstation

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EP1828850A2
EP1828850A2 EP05811331A EP05811331A EP1828850A2 EP 1828850 A2 EP1828850 A2 EP 1828850A2 EP 05811331 A EP05811331 A EP 05811331A EP 05811331 A EP05811331 A EP 05811331A EP 1828850 A2 EP1828850 A2 EP 1828850A2
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EP
European Patent Office
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developer
toner
developer station
station
mixture
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Martin Zehentbauer
Bernd Hausmann
Thomas Schwarz-Kock
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Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
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Oce Printing Systems GmbH and Co KG
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    • G03G2215/08—Details of powder developing device not concerning the development directly
    • G03G2215/0888—Arrangements for detecting toner level or concentration in the developing device

Definitions

  • the invention relates to a method and apparatus for generating a developer mixture in a developer station for an electrographic printer or copier.
  • Such devices operate according to the electrographic principle, in which image information is transmitted by e.g. electrical, magnetic and / or optical signals are generated as electrical charge or magnetic fields on an intermediate carrier point by point and the intermediate carrier is dot-wise inked with toner.
  • the coloring is accomplished in particular with a two-component developer mixture and can be done by means of a magnetic brush produced with magnets or by the so-called toner jump principle.
  • the developer mixture contains charged and / or magnetized particles, so-called carrier particles, and toner.
  • the toner image is then on a recording medium, especially on paper, reprintable.
  • a printing device operating according to the electrophotographic principle in which the image information is generated by means of light on a photoconductive layer is known from DE-C1-19540138. From WO-Al-98/27472 a developer station operating according to the toner jump method is known.
  • US-A-4, 511, 639 discloses a process for regenerating a developer mixture in an electrophotographic printing machine. System known. Although such methods can increase the life of the developer mixture, it is sometimes necessary to completely renew the mixture to ensure high quality of the printed images.
  • EP-B1-016935 a printing device is known in which various units are provided with an electronic memory element in which unit-specific values can be permanently stored.
  • ferromagnetic carrier particles and toner filled in the developer station. This achieves a process parallelization of the two filling processes.
  • a clear time optimization is achieved.
  • the developer stations each have their own device for monitoring the aging state of the mixture, for example a counter for the number of times the mixture is mixed printed pages, but that an exchange of several developer mixtures simultaneously for all these mixtures, as soon as a first mixture has reached its life limit, for example by reaching a predetermined upper counter limit of the page counter continue
  • the simultaneous replacement of a further developer mixture can be made dependent on whether its age state has reached a certain minimum degree of substitution, for example if its page counter has reached a so-called lower replacement limit which is below the said upper counter limit value.
  • three phases for creating a developer mixture are: Carrier filling, tinting (i.e., filling in toner), and mixing.
  • the filled carrier has no toner. In order to be able to print, a certain toner concentration must be present. To achieve this, a newly filled mixture is toned. In this case, a fixed number of delivery cycles are performed, which transport the necessary amount of toner to the carrier.
  • the carrier and the toner must be mixed to obtain an even distribution and to charge electrically. This charging of the carrier and especially of the toner is necessary to be able to carry out the printing process at all.
  • the individual processes are filled with carriers and tinting is carried out at the same time.
  • the two processes can be coordinated so that first the carrier is filled and after a defined time the Auftoner mixes connects. The time is reasonable for some carrier to be in the developer station before the first toner is added. Both In particular, processes end at the same time.
  • the mixing takes place in particular simultaneously with the other two processes.
  • the parallel operations of conveying the carrier and toner simultaneously fulfill the function of the mixing phase.
  • a method for computer-assisted changing of a developer mixture in a developer station of an electrographic printing apparatus comprises:
  • the overall process of the mixture preparation is thereby subdivided in particular into phases and predetermined parameters, in particular quantitative values of the filled materials, are recorded during the process. This makes it possible, in the case of a termination of the process during a phase, in particular in an error trap to continue the process controlled in this phase. As a result, partially prepared mixtures can be completed in a controlled manner and do not need to be disposed of.
  • a continuation takes place at a predetermined process step, in particular using the last detected amount of carrier particles and / or toner.
  • the process structure can be done in particular by so-called anchor points.
  • the anchor points serve as reentry points at predetermined process steps in the event that the mixture change sequence is interrupted.
  • the entire procedure does not have to be run through again from the beginning, but can be continued at the appropriate place in a time-saving manner.
  • not a possibly newly filled Carrier must be drained and discarded just to the process again (with a new carrier) to start over again (which incurs additional costs).
  • This form of process structure is particularly advantageous when the process is computer controlled.
  • the anchor points are on meaningful and technically feasible
  • the “anchor points” lead to even more significant time savings in the event of a fault, as well as preventing developer station errors from occurring (eg over-toning, aging too long, mixture too low).
  • developer station errors eg over-toning, aging too long, mixture too low.
  • the already filled in carrier and toner need not be removed again and thrown away.
  • the above-mentioned toner denoising counter is active during the toner toning phase and counts the number of toner conveying cycles performed. If the process is interrupted during this phase, it will be resumed at this point later ("anchor point") . The continuation of the process at the anchor point is possible because the number of already completed conveyor cycles are counted, and thus already included in the developer station. Thus, for example, over-toning of the developer station is prevented.
  • a corresponding counter for counting mixing cycles can also be set up for the mixing phase.
  • the carrier ages in the course of its lifetime, and this factor is processed by the printer, it is advantageous to know the length of the mixing phase and not stretch unnecessarily long.
  • phase status which indicates the current phase of the mixture change or the mixture production and / or the quantity and / or time values recorded during the production of the mixture, stored on a non-volatile, electrical memory of the developer station.
  • the current status of the developer station - z. B. empty or partially empty - is stored on a non-volatile memory on the developer station itself.
  • the counters described above are also noted on the non-volatile memory.
  • a microprocessor can be provided on the developer station, which processes these data. Due to the data stored on it, a development station can be used at any time, even after a canceled mixture change in another printer or at another time, without running the risk to get into a faulty state, for example by over-toning.
  • Figure 1 a high-pressure electrographic printing device
  • FIG. 2 Relationships when changing a developer mixture
  • Figure 5 a process for filling carrier particles
  • Figure 6 processes of Auftonerns and mixing
  • Figure 7 an electrophotographic printing machine with several developer stations.
  • FIG. 1 shows schematically an electrophotographic printing device for single or multi-color, one- or two-sided printing of tape-shaped record carriers 10 of different bandwidths. It contains, as an intermediate carrier, a photoconductive drum 11 driven by an electric motor. The various units for the electrophotographic process are grouped around the intermediate carrier 11.
  • a charging device 12 in the form of a charging corotron for charging the intermediate carrier 11; a character generator 13 having a light-emitting diode comb for character-dependent exposure of the intermediate carrier 11, which extends over the entire usable width of the intermediate carrier 11; a developer station 14 for coloring the character-dependent charge image on the intermediate carrier 11 by means of a one- or two-component developer mixture; a transfer station 15 which extends across the width of the intermediate carrier 11 and with which the toner images are transferred to the recording medium 10.
  • a cleaning station 16 is provided with an integrated cleaning brush with associated suction device and an unloading device 17.
  • the intermediate carrier 11 is driven by an electric motor and moved in printing operation in the direction of the arrow.
  • the printing device contains a fixing station 18 which is arranged downstream of the transfer station 15 in the transport direction of the recording medium and which is designed as a thermal pressure fixing station, and a feed device 21 arranged downstream of the fixing station with guide rollers for feeding the recording medium 10 to an internal stacking device 22 or to an outside of the printing device arranged external stacking or other Nach kausraum.
  • the tape-shaped recording medium 10 is e.g. is prefabricated as prefolded, with Randperforationenendlospapier and is based on an internal storage area
  • the transport of the recording medium 10 preferably takes place via a transport device 25 assigned to the transfer printing station 15 in the form of transport belts provided with pins, which engage in the peripheral perforations of the recording medium 10 via drive shafts. Furthermore, in the housing portion of the printing device, in a receiving area for the internal storage stack 23, a turning device 28 is arranged over the printed on the back of the already printed on the front side recording medium and again the transfer station 15 is supplied. The turning device 28 is connected to the fixing station 18 via a return channel 29 in connection.
  • the aggregates are combined into interchangeable modules in the illustrated printing device, or designed as exchangeable modules.
  • Separately exchangeable in the electrophotographic printing module 26 is the developer station 14. It is mounted on rails 27 for this purpose and can thus be pushed and replaced perpendicular to the plane of the printing device. Its basic structure is known from WO-Al-98/27472. which is incorporated herein by reference.
  • an identification device 30 is arranged in the form of a printed circuit board whose function will be explained later.
  • the developer station contains an automatically controlled mixed excavator with which the toner-developer mixture can be mixed.
  • the printing device is via a printer control, not shown.
  • the operation of the printing device via a control panel display 31 in the form of a touch-screen screen.
  • the identification arrangement 30 fastened on the developer station 14 can consist of a plurality of electronic modules arranged on a printed circuit board, which are connected to one another via control lines to a microprocessor control and as described in more detail in EP-B1-016935 (FIG. 2) are.
  • the variable data about the state or the properties of the developer station are stored in a non-volatile semiconductor memory, in particular in a transponder memory.
  • the developer station 14 In the developer station 14 are arranged a plurality of inductively and analogously operating toner concentration sensors and one or more temperature sensors.
  • the toner concentration sensors inductively determine the ratio of the carrier particles consisting of iron to the toner particles of the developer mixture, taking into account the ambient temperature and the sheet counter reading and possibly taking into account other influencing variables.
  • the need is determined on fresh toner 'and the device control informed. This actuates the corresponding Frischtonerzu slaughterfish in the device.
  • a corresponding software program is started via the control panel 31, which computer-controlled the process.
  • the developer station which operates in the following examples according to the Tribo Jump principle and is also called TJE in the following, the following states can be assigned, the respective digit is stored as a numerical value in the semiconductor memory:
  • FIG. 2 shows four sub-processes of a mixture change process and their relationships, namely Pl “discharge mixture”, P2 “fill carrier”, P3 “toners” and P4 “mixing”. In addition, the respective process time is indicated.
  • the higher-level process control (software) is set up in such a way that the entire process can be aborted when process P1 is completed, ie P2 does not necessarily follow Pl.
  • process P3 (tinting) inevitably automatically occurs after a predetermined time (57 sec ,) starts after the process P2 (fill in Carrier) has been started. Since the process of "filling in carriers” usually takes 4 minutes and the “toning" process takes 3 minutes 3 seconds, the two processes are usually completed at the same time.
  • the tinting takes place in this embodiment _ in 37 sub-steps, each sub-step is stored in a counter on the developer station, so that in a demolition or an error during toning later still needed residual amount of toner can be determined and filled.
  • the mixing process P4 can be started, this start and / or the duration of the mixing process P4 can be manually ii- nitiiert or after measurement of the mixture properties, if necessary, automatically or station or device individually also fixed.
  • the middle column has a bright background and describes process steps that are carried out in-house in the developer station and / or in the device control of the printing device.
  • the column to the left of the middle column has a lightly shaded background and, in particular, represents interface method steps supported by the control panel of the printing apparatus, which in particular includes a display device (screen), input devices (touch screen switches) and control panel software.
  • the column to the right of the middle column mainly represents steps for device-internal error and warning messages as well as activation steps for one or more LEDs located on the developer station.
  • the software-controlled process P1 "discharge mixture" is represented in detail in FIGS. 3 and 4, which is supported by a corresponding software program, whereby printer-side settings or states are also made via actuators or detected by sensors , eg vacuum and blower conditions, service flap settings, door positions, roller tensions, etc.
  • the process has five anchor points A1, A2, A3, A4 and A5, at which the process can be continued if it is on a
  • the device control software and control panel software have appropriate means to assist with the return to anchor points. Zen.
  • Column 35 shows the panel steps
  • column 3 ⁇ represents the developer station specific process steps
  • column 36 shows the warning messages and LED (LED) controls.
  • the catchbox is a container in which spent developer particles and / or toner are filled.
  • Light emitting diodes attached to the developer station and / or displayed on a control panel indicate specific operating states of the TJE through corresponding color indicators.
  • a service flap represents a switch for switching on the negative pressure in the evacuation hose of the developer station, provided that the blower at the developer station is switched on.
  • the developer station is in particular a so-called toner jump developer station (TJE) with a jump roller (JW).
  • FIG. 5 shows the process "filling carrier particles” and FIG. 6 shows the process "toning and if necessary mixing”.
  • the Submit Developer sub-process has three anchor points A7 when selecting the station, A8 for failure checking, the carrier bottle empty, and A9 for removing the developer bottle
  • the Tone sub-process assigns the two anchor points AlO at startup and All at Continue the process with appropriate counter value.
  • the "Mixing" phase has an anchor point
  • the mixture change in a conventional high-performance printing systems is a relatively lengthy affair and presents, typically about 30 minutes. per developer station a significant downtime in the printing operation. This is particularly serious if the printing device, such as. the Oce Variostream 9000 printing system developed by the applicant has several (up to 14) developer stations.
  • the entire mixture change process must be repeated from the beginning. For this purpose, it is also necessary to drain a possibly already filled in carrier again. The drained carrier must also be thrown away mostly, although it is unused.
  • the status of the developer station should be recognizable.
  • the state of the developer station is stored on a non-volatile memory on the developer station itself. If the mixture change is interrupted (intentionally or unintentionally), it can be replaced at the appropriate point and the process terminated. This is possible even if the unwinder station is used in another printer and / or the station is used at a later time. A possibly already filled in carrier does not have to be drained, because the process does not have to start all over again. For the same reason, the mixture change is shortened in case of error.
  • the possible states of the developer station stored on the non-volatile memory of the developer station are:
  • 3 corresponds to fill With carrier Carrier is in developer station 4 corresponds to fill With developer Carrier and toner are in the developer station and the mixing process is complete.
  • Developer is in the developer station. corresponds to draining The developer station is being drained at the moment, or has been interrupted during the draining.
  • 6 corresponds to filling carrier lm Carrier is being filled into the developer station, or has been interrupted during the filling of carrier.
  • 7 corresponds to filling Tonerlm moment toner is filled in the developer station, or has been interrupted during the filling of toner.
  • 0 corresponds to undefined
  • the developer station has an undefined state.
  • the listed states of the developer stations are not only important for the mixture change. They are always important when a station is inserted in a printer or the printer is switched on. In these cases, the deployed developer stations are queried for the printer to determine if it is in a printable state or not. Accordingly, the printer responds and releases the pressure, or "forces" the operator to terminate a possibly interrupted process (mixture change).
  • Counter for counting the delivery cycles during toning ensures that just the right amount of toner is conveyed to the developer station.
  • Counter for counting the mixing time ensures that the carrier and toner are mixed exactly the intended time.
  • Anchor points are points in the mixture change that are to be considered as reentry points. Ie. an interrupted mixture change does not have to be completely repeated from the beginning, but only "falls" back to the last anchor point and ends the procedure from there
  • the anchor points are located at reasonable and technically feasible points in the drain and thus shorten the process time of the mixture change in the event of a fault
  • particularly important anchor points are the counters shown in section 4.2, which ensure that For example, the exact amount required toner is promoted in the developer station.
  • the two processes are coordinated. Since it is necessary for some of the carrier to be already in the developer station before toner is added, toning starts a little later than filling the carrier. In addition, the two processes are changed so that they end at about the same time in order to obtain a maximum of temporal optimization.
  • the mixture change consists of four parts:
  • Process time new 8:20 min old 8:20 min
  • the mixture in the developer station is drained off. This step can not be shortened in comparison to the already existing mixture change, since it must be ensured that all the material in the developer station is sucked off (except for a remainder of a few hundred grams, which can not be removed).
  • the developer station gets draining. This means that the suction process has started and that the original amount of mixture in the developer station is no longer present. It is not an indication of how much mixture is still in the developer station or was discharged. If the process is interrupted or stopped, it is impossible to print with this station as draining does not allow it. Even if the developer station is inserted into another printer of the same type, the state is recognized because the information is stored on the developer station.
  • the station When the entire mixture has been drained the station is given the status "empty." With this state, the process "Carrier The process may also be terminated because the developer station has been emptied for transport, for example.
  • Process time new 4:00 min old 5:00 min General: In this phase of the mixture change Carrier is filled into the empty developer station. The developer slips through a hose into the developer station, driven solely by gravity. As soon as the process is started, the developer station is given the status "filling carrier.” When the process is finished, a query is made as to whether the entire carrier has slipped out of the bottle into the developer station.When the query is confirmed, the developer station is given the status "fill With Carrier, "she says in the negative, the filling process is repeated. Normally, however, the time should be sufficient to fill the entire carrier. The actual The time taken for the carrier to flow from the bottle to the developer station is about two minutes. The process time itself is therefore reduced from five to four minutes.
  • a query is made whether the entire carrier has flowed into the developer station, d. H. if the carrier bottle is empty. Accordingly, the filling process is completed or repeated.
  • the sub-step is carried out parallel to the "Carrier Filling in.”
  • the time to be estimated in the overall process for this process step is: new 0:00 min old 4:51 min
  • Delivery cycle 37 delivery cycles must be carried out with the following sample new 3 sec. promote / 2 sec. Break old 3 sec. promote / 5 sec. Pause General:
  • the carrier must be supplied with enough toner to contain 6.4% toner. 37 delivery cycles are necessary for this. The conveyor cycles are counted and stored continuously on the developer station.
  • the "Toning" sub-step is carried out parallel to the "Carrier filling", which was not the case until now, but it is important that there is already some carrier in the developer station is before the toner is conveyed, since then mix both elements better. Therefore, the toning starts a little later (57 sec.) Than the filling of the carrier. The time of 57 sec. It also makes sense between the beginning of the two phases - “filling in carrier” and “tinting” - as both phases end at the same time. Error:
  • the carrier and the toner are mixed. Due to the frictional resistance occurring, the two substances are charged, d. H. activated. In addition, the two substances can be seen.
  • the charging of the toner and carrier is important because it can only be printed with a sufficiently activated mixture.
  • FIG. 7 shows a printing device with a plurality of developer stations, which are optionally provided for printing with different colors and / or for double-sided printing on a recording medium. It is particularly suitable with features of WO-Al-98/39691 and WO-Al-98/27466. whose contents are hereby incorporated by reference into the present description. With the present invention, it is then possible in particular to exchange the developer mixtures of several developer stations in parallel or completely or at least partially simultaneously.
  • the printing device shown in FIG. 7 for the performance-adapted, monochrome and / or colored, single- or double-sided printing of a tape-shaped recording medium has a modular construction and basically has a feed module M1, a print module M2, a fixing module M3 and a post-processing module M4.
  • the feeding module M1 contains the elements for feeding a e.g. taken from a stacker End- lospapieres to the print module M2.
  • the printing module M2 contains the actually electrophotographic printing units which print the recording medium, which is then fixed in the fixing module M3 and cut or stacked in the post-processing module M4.
  • the printing module M2 contains the units required for printing a tape-shaped recording medium 10 with toner images, which are arranged on both sides of a transport channel 11 for the recording medium 10.
  • These aggregates consist essentially of two differently configurable electrophotography modules El and E2 with associated transfer modules Tl and T2.
  • the modules El and Tl are assigned to the front side of the recording medium 10 and the modules E2 and T2 to the back.
  • the identical constructed electrophotography modules E1 and E2 contain a seamless photoconductor belt 13a, for example an organic photoconductor (OPC), guided via deflecting rollers 12a and driven by an electric motor in the direction of the arrow.
  • OPC organic photoconductor
  • the photoconductor moving in the direction of the arrow is first charged to a voltage of about -600 V with the aid of a charging device 14a and then discharged to about -50 volts depending on the character with the aid of a character generator 15a comprising a light-emitting diode comb (LED comb).
  • the latent charge image on the photoconductor thus produced is then inked with toner by means of developer stations 16/1 to 16/5 and then the image is loosened by means of the intermediate exposure device 17a and transferred to a transfer belt 19a of the transfer belt module in a transfer area 18a Tl transferred using a êtsorgorona constructive 20a ü.
  • the entire photoconductor belt is discharged over the entire width and cleaned by a cleaning device 22a with a cleaning brush of adhering toner dust.
  • a subsequent intermediate exposure device 23a ensures a corresponding charge-conditioning of the photoconductor belt 13a, which is then uniformly charged, as already described, with the aid of the charging device 14a.
  • the developer stations are 16/1 to 16/5 switchable. They each contain the toner associated with a single color separation.
  • the developer station contains 16/1 black toner, the developer station 16/2 yellow toner, the developer station 16/3 magenta toner, the developer station 16/4 cyan toner and, for example, the developer station 16 / 5 blue toner or toner of a special color.
  • both one-component and two-component toner developer stations can be used.
  • the transfer module Tl contains the transfer belt 19a, which consists of polyimide or a similar substance, and is guided and motor-driven by a plurality of deflection devices.
  • the transfer belt 19a is similar to the photoconductor belt 13a endless and formed without seam.
  • the transfer belt 19a in the transfer module T1 acts as a collector for the individual toner images associated with the color separations, which are transferred to the transfer belt 19a via the transfer device 18a, 20a.
  • the individual toner images are arranged one above the other so that an overall toner image corresponding to the color image is formed.
  • the transfer module T1 contains a switchable transfer printing station 24a. This can, according to the representation of Fig. 1, a plurality of mechanically displaceable transfer rolls 28a included with associated Umyakkorona responded 29a.
  • transfer rolls 28a and transfer corona 29a are displaced upward in the direction of the arrow, so that transfer ribbon 19a is spaced from the record carrier 10.
  • the individual toner images are taken over by the electrophotography module El and superimposed on transfer ribbon 19a Cleaning station 2 ⁇ a is deactivated by swiveling in.
  • recording medium 10 is at rest in the area of transfer printing station 24a.
  • the electrophotography module E2 and the rear-side transfer module T2 of the recording medium 10 are constructed according to the modules El and Tl.
  • a collective color toner image for the rear side is generated on the transfer belt T2, the corresponding transfer printing station 24a being swung off in the operating state "collecting" here as well.
  • the transfer belts 19a of the transfer modules T1 and T2 are in the region of their transfer printing stations
  • the recording medium 10 is moved in the feed module Ml from a stacking device 31a via a slide feeder 30a to the printing module M2 and there in the paper transport channel IIa by means of motor-driven transport rollers 38a.
  • Be ⁇ rich between the transport rollers 38a and 24a can be arranged Umtikstatio- NEN conditioning for paper loading or corona devices 39a, so that existing paper recording carrier web 10 is set, for example, charge moderately uniformly before the transfer printing.
  • a corresponding post-processing of the recording medium 10 is carried out as part of the post-processing module M4 z.
  • a cutter 3 ⁇ a with stacking device 37a may contain.
  • a microprocessor-controlled control device ST coupled to the device controller GS of the printer is provided, which is in communication with the components to be controlled and regulated of feed module Ml, print module M2 and fixation module M3 or post-processing module M4. Within the modules it is coupled to the individual aggregates, e.g. with the electrophotography modules El and E2 and the transfer modules Tl and T2.
  • a control panel B Connected to the device control GS or the control ST, which may be part of the device control, is a control panel B, via which the various operating states can be entered.
  • the control panel may include a touch-screen display or a personal computer with a paired keyboard.
  • the invention is particularly suitable for being executed fully or partially automatically by means of a computer program (software). It can thus also be distributed as a computer program module, as a file on a data carrier such as a floppy disk or CD-ROM or as a file via a data or communication network. Such and comparable computer program products or computer program elements are also embodiments of the invention.
  • the process according to the invention can be used in a computer, in a printing device or in a printing system. It is clear that corresponding computers to which the invention is applied, other known technical devices such as input (keyboard, mouse, touch screen), a microprocessor, a data or control bus, a display device (monitor, display ) as well as a main memory, a hard disk memory and a network card.

Landscapes

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Abstract

In einem Verfahren zum Erzeugen eines Entwicklergemisches in einer Entwicklerstation (14, 16/1 16/5) eines elektrografischen Druckgeräts werden gleichzeitig ferromagnetiche Trägerteilchen und Toner in die Entwicklerstation (14, 16/1 16/5) eingefüllt.

Description

Verfahren, Vorrichtung und Computerprogramm zum Erzeugen eines Entwicklergemisches in einer elektrografischen Entwicklerstation
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Entwicklergemisches in einer Entwicklerstation für ein elektrografisches Druck- oder Kopiergerät. Derartige Geräte arbeiten nach dem elektrografischen Prinzip, bei dem Bildinformationen durch z.B. elektrische, magnetische und/oder optische Signale als elektrische Ladung bzw. magnetische Felder auf einem Zwischenträger punktweise erzeugt werden und der Zwischenträger punktweise mit Toner eingefärbt wird. Die Einfärbung wird dabei insbesondere mit einem Zwei- Komponenten-Entwicklergemisch bewerkstelligt und kann mittels einer mit Magneten erzeugten Magnetbürste vonstatten gehen oder nach dem sogenannten Toner-Jump-Prinzip. Das Entwickler- gemisch enthält dabei geladene und/oder magnetisierte Teilchen, sog. Trägerteilchen, und Toner. Das Tonerbild ist dann auf einen Aufzeichnungsträger, inbesondere auf Papier, umdruckbar.
Ein nach dem elektrofotografischen Prinzip arbeitendes Druckgerät, bei dem die Bildinformation mittels Licht auf einer fotoleitenden Schicht erzeugt wird, ist aus der DE-Cl- 19540138 bekannt. Aus der WO-Al-98/27472 ist eine nach dem Toner-Jump-Verfahren arbeitende Entwicklerstation bekannt.
Aus der US-A-4, 511, 639 ist ein Verfahren zum Regenerieren eines Entwicklergemisches in einem elektrofotografischen Druck- System bekannt. Obwohl mit derartigen Verfahren die Lebensdauer des Entwicklergemisches erhöht werden kann, ist es von Zeit zu Zeit nötig, das Gemisch völlig zu erneuern, um eine - hohe Qualität der gedruckten Bilder zu gewährleisten.
Aus der EP-Bl-I 016 935 ist ein Drucksystem bekannt, bei dem Aggregate wie z.B. eine Entwicklerstation einen elektrischen Speicher zum Ablegen von Betriebswerten aufweisen.
Aus der WO-A2-02/067060 ist ein Verfahren zum kontinuierlichen Austausch von Trägerteilchen in einer Entwicklerstation bekannt.
Aus der WO-Al-98/39691 ist ein elektrofotgrafisches Druckge- rät bekannt, das mehrere Entwicklerstationen aufweist. Die WO-Al-98/27466 zeigt eine entsprechende Einrichtung.
Aus der US-A-5, 592, 270 ist ein Verfahren zum Befüllen einer elektrofotografischen Entwicklerstation mit Trägerteilchen und Toner bekannt, wobei die Zuflüsse von Toner und Trägerteilchen jeweils separat steuerbar sind.
Aus der EP-Bl-I 016 935 ist ein Druckgerät bekannt, bei dem verschiedene Aggregate mit einem elektronischen Speicherele- ment versehen sind, in dem aggregatespezifische Werte dauerhaft abgespeichert werden können.
Die vorstehend genannten Veröffentlichungen werden hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen.
In großen elektrografischen Druckgeräten mit hohen Druckleistungen von einigen zig Seiten DIN A 4 pro Minute bis zu über 1000 Seiten DIN A4 pro Minute sind relativ große Mengen von Entwicklergemischen bereitzustellen. Diese Bereitstellung ist bei derartigen Geräten relativ zeitaufwändig, wenn der Toner und die ferromagnetischen Trägerteilchen erst in der Entwicklerstation vermengt werden und zusätzlich aktiviert werden müssen, d.h. über einen bestimmten Mindestzeitraum kontinuierlich miteinander durchmischt werden müssen um ein triboe- lektrisches Potential in dem Entwicklergemisch aufzubauen. Der Zeitaufwand ist insbesondere deshalb nachteilig, weil während dieser Zeit die Druckmaschine außer Betrieb ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, entwicklergemischbezogene Prozesse für elektrografische Geräte zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung werden zum Erzeugen eines Entwicklergemisches in einer Entwicklerstation eines elektrografischen Druckgeräts gleichzeitig magnetisierbare, insbes . ferromagnetische Trägerteilchen und Toner in die Entwicklerstation eingefüllt. Hiermit wird eine Prozessparalle- lisierung der beiden Einfüllprozesse erreicht.
Durch Parallelisieren einzelner Phasen des Gesamtprozesses „Gemischwechsel" wird eine deutliche Zeitoptimierung erreicht. Wenn ein Gerät mehrere Entwicklerstationen aufweist, kann eine weitere Optimierung der zeitlichen Abläufe und da- mit eine Reduzierung der Druckerstillstandszeiten, d.h. der Zeiten, in denen kein Druckbetrieb möglich ist, dadurch erreicht werden, dass die Befüllung der verschiedenen Entwicklerstationen zumindest teilweise zeitlich parallel bzw. gleichzeiig erfolgt. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Entwicklerstationen zwar jeweils eine eigene Einrichtung zum Überwachen des Alterungszustands des Gemisches aufweist, z.B. einen Zähler für die Anzahl der mit dem Gemisch gedruckten Seiten, dass aber ein Austausch mehrerer Entwicklergemische gleichzeitig für alle diese Gemische er- folgt, sobald ein erstes Gemisch seine Lebensdauergrenze erreicht hat, beispielsweise durch Erreichen eines vorgegebenen oberen Zählergrenzwerts des Seitenzählers. In einer weiter verfeinerten Ausführungsform kann das gleichzeitige Auswechseln eines weiteren Entwicklergemische davon abhängig gemacht werden, ob dessen Alterszustand einen bestimmten Mindest- Auswechselgrad erreicht hat, beispielsweise wenn dessen Sei- tenzähler einen sog. unteren Auswechselgrenzwert erreicht hat, der unterhalb des genannten oberen Zählergrenzwerts liegt.
Drei Phasen zum Erzeugen eines Entwicklergemisches sind ins- besondere: Trägerteilchen (engl. Carrier) einfüllen, Auftönern (d. h. Toner einfüllen) und Durchmischen (Mixing) .
Diese Phasen können folgendermaßen beschrieben werden:
Carrier einfüllen: In dieser Phase wird das Trägermaterial - Carrier - in die Entwicklerstation gefüllt.
Auftönern: Der eingefüllte Carrier besitzt keinen Toner. Um drucken zu können muss eine gewisse Tonerkonzentration vor- handen sein. Um dies zu erreichen wird ein neu eingefülltes Gemisch aufgetonert . Dabei werden eine festgelegte Anzahl von Förderzyklen durchgeführt, die die nötige Tonermenge zum Carrier transportieren.
Durchmischen (Mixing) : Der Carrier und der Toner müssen durchmischt werden, um eine gleichmäßige Verteilung zu erhalten und sich elektrisch aufzuladen. Diese Aufladung des Car- riers und speziell des Toners ist notwendig um den Druckpro- zess überhaupt durchführen zu können.
Zur Lösung des Problems werden die Einzelprozesse Carrier einfüllen und Auftönern zeitgleich ausgeführt. Insbesondere können die beiden Prozesse so aufeinander abgestimmt werden, dass zuerst der Carrier eingefüllt wird und nach einer defi- nierten Zeit der Auftonerprozess zuschaltet. Die Zeit ist sinnvoll, damit sich bereits etwas Carrier in der Entwicklerstation befindet ehe der erste Toner hinzugegeben wird. Beide Prozesse enden insbesondere gleichzeitig. Das Durchmischen findet insbesondere ebenfalls gleichzeitig mit den beiden anderen Prozessen statt. Die parallel durchgeführten Vorgänge des Einförderns von Carrier und Toner erfüllen dabei gleich- zeitig die Funktion der Mixingphase. Weiterhin besteht die Möglichkeit bei Bedarf eine Mixingphase von beliebiger Zeit durch- Parameteränderung zusätzlich durchzuführen. Die Möglichkeit ist insbesondere deshalb vorteilhaft, weil es bei bestimmten Tonern oder Carriern einer längeren Aktivierung bedürfen kann.
Durch die Parallelisierung werden die einzelnen Phasen einer Gemischaufbereitung, die bisher streng nacheinander ausgeführt wurden, zeitlich ineinander geschoben was zu einer deutlichen Zeitoptimierung führt. Die geringere Prozesszeit führt zu einem angenehmeren Umgang mit dem Drucker und zu weniger Wartezeit während des Gemischwechsels. Darüber hinaus altert das Gemisch weniger, da es kürzer beansprucht wird.
Mit der Erfindung werden erstmals Prozesse parallelisiert, die in bisher bekannten Verfahrern nacheinander ausgeführt wurden. Es wird mit einer gewissen Verzögerung, die notwendig ist, Carrier und Toner gleichzeitig eingefüllt. Dadurch lassen sich die Prozesse ineinander schieben und sich die Ge- samtprozesszeit deutlich reduzieren.
Auch die Mixingphase zum Durchmischen und Aktivieren des Gemisches wird parallel dazu durchgeführt, wobei die gemeinsame Befüllung der Entwicklerstation ausreicht, um das entstehende Gemisch zu aktivieren. Aktivieren bedeutet, dass sich Toner und Carrier durch die Reibung beim Durchmischen entgegengesetzt aufladen. Sollte es Gemische geben, die andere Eigenschaften haben und eine längere Mixingphase erfordern, kann eine gesonderte Mixingphase im Prozess vorgesehen werden, die bei Bedarf über Parameteränderung freigeschalten werden kann. Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung, der in Kombination oder auch unabhängig vom ersten Aspekt ausgeführt werden kann, umfasst ein Verfahren zum computerunterstützten Wechseln eines Entwicklergemisches in einer Entwicklerstation ei- nes elektrografischen Druckgeräts:
(a) eine erste Phase, in der ein verbrauchtes Entwicklergemisch aus der Entwicklerstation abgelassen wird und
(b) eine zweite Phase, in der ein neues Entwicklergemisch erzeugt wird indem neue Trägerteilchen und Toner in die Entwicklerstation prozessschrittweise oder kontinuierlich eingefüllt und miteinander durchmischt werden, wobei die Menge der zugeführten Trägerteilchen und/oder des zugeführten Toners regelmäßig, insbesondere prozesschrittweise automatisch er- fasst werden.
Der Gesamtprozess der Gemischerstellung wird dabei insbesondere in Phasen gegliedert und vorgegebene Parameter, insbe- sondere Mengenwerte der eingefüllten Materialien, während des Prozesses erfasst. Dadurch ist es möglich, im Falle eines Abbruchs des Prozesses während einer Phase, insbesondere in einem Fehlerfalle, den Prozess in dieser Phase kontrolliert fortzusetzen. Dadurch können teilweise erstellte Gemische kontrolliert fertiggestellt werden und brauchen nicht entsorgt zu werden.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung, der alleine oder auch zusammen mit den zuvor genannten Aspekten betrachtet werden kann, erfolgt in einem Verfahren zum Wechseln eines Entwicklergemisches in einer elektrografischen Entwicklerstation im Falle eines Fehlers oder eines Abbruchs des Verfahrens eine Fortsetzung an einem vorbestimmten Prozessschritt, insbesondere unter Verwendung der zuletzt erfassten Menge von Trägerteilchen und/oder Toner. Die Prozessgliederung kann dabei insbesondere durch sogenannte Ankerpunkte erfolgen. Die Ankerpunkte dienen als Wieder- einstiegspunkte an vorbestimmten Prozessschritten für den Fall, dass der Gemischwechselablauf unterbrochen wird. Somit muss nicht die gesamte Prozedur erneut von vorne durchlaufen werden, sondern kann zeitsparend an entsprechender Stelle fortgesetzt werden. Außerdem muss auf diese Weise nicht ein evtl. gerade neu eingefüllter Carrier wieder abgelassen und verworfen werden nur um den Prozess erneut (mit einem neuen Carrier) von vorne beginnen zu können (was zusätzliche Kosten verursacht) . Diese Form der Prozessgliederung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Prozess computergesteuert ist.
Tritt ein Fehler auf, muss der Prozess nicht komplett wieder- holt werden, sondern wird an einem Ankerpunkt fortgesetzt.
Die Ankerpunkte sind an sinnvollen und technisch machbaren
Punkten im Prozess eingefügt. Um an manchen, sehr wichtigen
Stellen im Gemischwechselprozess wieder fortsetzen zu können, ist es notwendig neue Zähler einzuführen, um z. B. einer Ü- bertonerung der Entwicklerstation zu entgehen. Diese Zähler sind:
1. Zähler zum Zählen von Förderzyklen eines Tonertransportmittels während der Auftonerphase. Damit wird be- stimmt, wie viel Toner bereits zum neuen Carrier gegeben wurde. Es kann somit genau die noch fehlende Menge Toner in die Entwicklerstation gefördert werden.
2. Zähler bzw. Timer, der den Mixingprozess zeitlich ü- berwacht. Damit wird ausgeschlossen, dass das Gemisch zu lange durchmischt wird, und somit zu lange altert, oder versehentlich zu kurz durchgemischt wird, was zu erheblichen Druckbildproblemen und somit zu einem Fehler führt.
Vorteile: Die „Ankerpunkte" führen zu einer noch deutlicheren Zeitersparnis im Fehlerfall. Außerdem wird verhindert, dass Fehler der Entwicklerstation auftreten (z. B. Übertonerung, zu lange Alterung, zu gering aufgeladenes Gemisch) . Hinzu kommt, dass im Fehlerfall der bereits eingefüllte Carrier und Toner nicht wieder entnommen und weggeworfen werden muss.
Der oben genannte Tonerföderzähler ist insbesondere während der Phase des Auftonerns des Carriers aktiv und zählt die Anzahl der durchgeführten Tonerförderzyklen. Wird der Prozess während dieser Phase unterbrochen, wird er später wieder an dieser Stelle fortgesetzt („Ankerpunkt") . Die Prozessfortset- zung am Ankerpunkt ist möglich, weil die Anzahl der bereits absolvierten Förderzyklen mitgezählt werden, und somit die bereits in die Entwicklerstation bzw. den Carrier geförderte Menge Toner bekannt ist. Somit wird beispielsweise ein Übertonern der Entwicklerstation verhindert.
Ein entsprechender Zähler zum Zählen von Mischzyklen kann auch für die Mixingphase eingerichtet werden. Da der Carrier im Laufe seiner Lebenszeit altert, und dieser Faktor vom Drucker verarbeitet wird, ist es vorteilhaft, die Länge der Mi- xingphase zu kennen und nicht unnötig lange zu strecken.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung, der unabhängig oder auch in Kombination mit einem oder beiden der zuvor genannten Aspekte gesehen werden kann, werden entwicklergemischrelevan- te Status- und/oder Zählerdaten, insbesondere ein voll/leer- Status für die Entwicklerstation, ein Phasenstatus, der die aktuelle Phase des Gemischwechsels oder der Gemischerzeugung anzeigt und/oder die beim Erzeugen des Gemischs erfassten Mengen- und/oder Zeitwerte, auf einem nicht flüchtigen, e- lektrischen Speicher der Entwicklerstation gespeichert.
Der aktuelle Stand der Entwicklerstation - z. B. leer oder teilweise leer - wird dabei auf einem nicht flüchtigen Speicher auf der Entwicklerstation selbst gespeichert. Auch die oben beschriebenen Zähler werden dabei auf dem nicht flüchtigen Speicher vermerkt. Somit ist die Information bezüglich des Zustandes der Entwicklerstation nicht mehr nur im Drucker vorhanden sondern auch auf der Entwicklerstation selbst gespeichert. Weiterhin kann auf der Entwicklerstation ein Mikroprozessor vorgesehen sein, der diese Daten verarbeitet. Aufgrund der auf ihr gespeicherten Daten kann eine Entwick- lerstation jederzeit, selbst nach einem abgebrochenen Gemischwechsel auch in einem anderen Drucker oder zu einem anderen Zeitpunkt eingesetzt werden, ohne Gefahr zu laufen in einen fehlerhaften Zustand zu geraten, beispielsweise durch Übertonerung. Außerdem kann ein neuer Carrier, der zum Zeit- punkt des Abbruchs des Gemischwechsels bereits eingefüllt wurde und noch aufgetonert werden muss (teilweise oder komplett) , weiter verwendet werden, da die Entwicklerstation auf Grund des Zählerstandes auf dem nicht flüchtigen Speicher erkennt, wieviel Toner bereits eingefüllt wurde. Auch dies kann in einem anderen Drucker erfolgen, da die Information des Zählerstandes und des Status (z.B: „draining") mit der Entwicklerstation „mitgenommen" wird.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand eines Vergleichs zwischen einem konventionellen Drucksystem (alt) und einem erfindungsgemäßen Drucksystem beschrieben, aus denen weitere Wirkungen und Vorteile der Erfindung deutlich werden.
Es zeigen:
Figur 1: ein elektrografisches Hochleistungsdruckgerät
Figur 2: Zusammenhänge beim Wechseln eines Entwicklergemi- sches
Figur 3: einen Prozess des Gemischablassens
Figur 4: einen Teilprozess des Absaugens
Figur 5: einen Prozess zum Einfüllen von Trägerteilchen Figur 6: Prozesse des Auftonerns und Durchmischens und
Figur 7: ein elektrofotografisches Druckgerät mit mehren Entwicklerstationen.
In Figur 1 ist schematisch eine elektrophotographische Druckeinrichtung zum ein- oder mehrfarbigen, ein- oder beidseitigen Bedrucken von bandförmigen Aufzeichnungsträgern 10 unterschiedlicher Bandbreite dargestellt. Sie enthält als Zwi- schenträger eine elektromotorisch angetriebene Photoleitertrommel 11. Um den Zwischenträger 11 gruppieren sich die verschiedenen Aggregate für den elektrophotographischen Prozeß. Diese sind im wesentlichen eine Ladeeinrichtung 12 in Form eines Ladecorotrons zum Aufladen des Zwischenträgers 11; ein Zeichengenerator 13 mit einem Leuchtdiodenkamm zum zeichenabhängigen Belichten des Zwischenträgers 11, der sich über die gesamte nutzbare Breite des Zwischenträgers 11 erstreckt; eine Entwicklerstation 14 zum Einfärben des zeichenabhängigen Ladungsbildes auf dem Zwischenträger 11 mit Hilfe eines Ein- oder Zweikomponentenentwicklergemisches; eine Umdruckstation 15, die sich über die Breite des Zwischenträgers 11 erstreckt und mit der die Tonerbilder auf den Aufzeichnungsträger 10 übertragen werden. Zum Entfernen des Resttoners nach der Entwicklung und dem Umdruck ist eine Reinigungstation 16 vorge- sehen mit darin integrierter Reinigungsbürste mit zugehöriger Absaugeinrichtung sowie eine Entladeeinrichtung 17. Der Zwischenträger 11 wird elektromotorisch angetrieben und im Druckbetrieb in Pfeilrichtung bewegt.
Weiterhin enthält die Druckeinrichtung eine der Umdruckstation 15 in Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers nachge- ordnete Fixierstation 18, die als Thermodruckfixierstation ausgebildet ist, sowie eine der Fixierstation nachgeordnete Zuführeinrichtung 21 mit Führungsrollen zur Zuführung des Aufzeichnungsträgers 10 zu einer internen Stapeleinrichtung 22 oder zu einer außerhalb der Druckeinrichtung angeordneten externen Stapel- oder sonstigen Nachverarbeitungsrichtung.
Der bandförmige Aufzeichnungsträger 10 ist z.B. als vorgefal- tetes, mit Randperforationen versehenes Endlospapier konfektioniert und wird ausgehend von einem internen Vorratsbereich
23 über Zuführrollen 24 einer abschwenkbaren Papierteilereinrichtung der Umdruckstation 15 zugeführt. Es ist jedoch auch möglich, einen Aufzeichnungsträger ohne Randperforationen ü- ber eine Rollenzuführung zuzuführen.
Der Transport des Aufzeichnungsträgers 10 erfolgt dabei vorzugsweise über eine der Umdruckstation 15 zugeordnete Transporteinrichtung 25 in Form von mit Stiften versehenen Trans- portbändern, die über Antriebswellen in die Randperforationen des Aufzeichnungsträgers 10 eingreifen. Weiterhin ist im Gehäusebereich der Druckeinrichtung, und zwar in einem Aufnahmebereich für den internen Vorratstapel 23 eine Wendeeinrichtung 28 angeordnet, über die zum Bedrucken der Rückseite der bereits auf der Frontseite bedruckte Aufzeichnungsträger gewendet und erneut der Umdruckstation 15 zugeführt wird. Die Wendeeinrichtung 28 steht mit der Fixierstation 18 über einen Rückführkanal 29 in Verbindung.
Im Prinzip sind bei der dargestellten Druckeinrichtung die Aggregate zu austauschbaren Modulen zusammengefaßt, bzw. als austauschbare Module ausgebildet. Dies gilt sowohl für die Wendeeinrichtung 28, den Rückführkanal 29 als auch für das elektrophotographische Druckmodul 26 mit den dort angeordne- ten Aggregaten für den elektrophotographischen Prozeß. Gesondert austauschbar in dem elektrophotographischen Druckmodul 26 ist die Entwicklerstation 14. Sie ist zu diesem Zwecke auf Schienen 27 gelagert und kann damit senkrecht zur Zeichenebene aus der Druckeinrichtung geschoben und ausgetauscht wer- den. Ihr prinzipieller Aufbau ist aus der WO-Al-98/27472 be- kannt, die an dieser Stelle durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird. Auf der Entwicklerstation 14 ist eine Identifizierungsanordnung 30 in Form einer Flachbaugruppe angeordnet, deren Funktion später erläutert wird. Weiterhin enthält die Entwicklerstation einen automatisch gesteuerten Mischbagger, mit dem das Toner- Entwicklergemisch durchmischt werden kann.
Gesteuert, wird die Druckeinrichtung über eine nicht darge- stellte Druckersteuerung. Die Bedienung der Druckeinrichtung erfolgt über ein Bedienfeld-Display 31 in Form eines Touch- Screen Bildschirmes .
Die auf der Entwicklerstation 14 befestigte Identifizierungs- anordnung 30 kann aus mehreren, auf einer Leiterplatte angeordneten elektronischen Modulen bestehen, die über Steuerleitungen zu einer Mikroprozessorsteuerung miteinander verbunden sind und wie sie in der EP-Bl-I 016 935 (Fig. 2) näher beschrieben sind. Die variablen Daten über den Zustand bzw. die Eigenschaften der Entwicklerstation sind dabei in einem nicht flüchtigen Halbleiterspeicher abgelegt, insbesondere in einem Transponderspeicher.
In der Entwicklerstation 14 angeordnet sind mehrere induktiv und analog arbeitende Tonerkonzentrationssensoren sowie ein oder mehrere Temperatursensoren. Die Tonerkonzentrationssensoren ermitteln induktiv das Verhältnis der aus Eisen bestehenden Trägerteilchen zu den Tonerteilchen des Entwicklergemisches und zwar unter Berücksichtigung von Umgebungstempera- tur und Blattzählerstand und ggf. unter Berücksichtigung anderer Einflußgrößen. Damit wird der Bedarf an Frischtoner' ermittelt und der Gerätesteuerung mitgeteilt. Diese betätigt die entsprechende Frischtonerzuführeinrichtung im Gerät. Wenn in der Entwicklerstation 14 ein Gemischwechsel durchgeführt werden soll, wird über das Bedienfeld 31 ein entsprechendes Softwareprogramm gestartet, das den Prozess computergestützt steuert. Sobald der Vorgang des Gemischablassens ge- startet ist, muss die Entwicklerstation komplett abgelassen werden, da sonst der nötige Füllgrad (mit Gemisch/ Carrier) nicht mehr gewährleistet ist. Dieser Status wird mit "nicht voll" (bzw. draining) in dem auf der Entwicklerstation 14 angebrachten Halbleiterspeicher gespeichert.
Insgesamt können der Entwicklerstation, die in den nachfolgenden Beispielen nach dem Tribo Jump Prinzip arbeitet und im folgenden auch TJE genannt wird, folgende Zustände zugewiesen werden, wobei die jeweilige Ziffer als Zahlenwert im Halblei- terspeicher abgelegt wird:
1 leer; 2 not Füll; 5 draining; 6 filling Carrier; 3 füll With Carrier; 7 filling Toner; 4 füll With Developer; 8 ex- pired; 0 undefined.
In Figur 2 sind vier Teilprozesse eines Gemischwechselprozesses und ihre Zusammenhänge gezeigt, nämlich Pl „Gemisch ablassen", P2 „Carrier einfüllen", P3 „Auftönern" und P4 „Durchmischen" (mixing) . Zusätzlich ist die jeweilige Pro- zesszeit angegeben.
In den zugehörigen Tabellen sind entsprechende Daten angegeben, die im Halbleiterspeicher der Entwicklerstation abgespeichert werden, z.B. der Statuswert 5 bei Durchlaufen des Teilprozesses „Gemisch ablassen" (draining) .
Die übergeordnete Prozesssteuerung (Software) ist so eingerichtet, dass der Gesamtprozess abgebrochen werden kann, wenn Prozess Pl abgeschlossen ist, d.h. P2 folgt nicht zwangsläu- fig auf Pl. Dagegen wird der Prozes P3 (Auftönern) zwangsläufig automatisch nach einer vorbestimmten Zeit (57 sek, ) ge- startet, nachdem der Prozess P2 (Carrier einfüllen) gestartet wurde. Da der Prozess „Carrier einfüllen" in der Regel 4 Minuten dauert und der Prozess „Auftonern" 3 min 3 sec, sind die beiden Prozesse im Regelfall zur selben Zeit abgeschlos- sen. Das Auftönern erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel _ in 37 Teilschritten, wobei jeder Teilschritt in einem Zähler auf der Entwicklerstation abgespeichert wird, so dass bei einem Abbruch oder einem Fehler beim Auftonern später die noch benötigte Restmenge an Toner ermittelt und eingefüllt werden kann. Tritt im Prozess "Auftönern" ein Fehler auf oder wird er abgebrochen, so wird er später automatisch an der Stelle fortgesetzt, an der er unterbrochen wurde. Dazu wird der zuletzt auf der Entwicklerstation abgespeicherte Wert des Tonerzählers ausgelesen und im Drucker der Restbedarf an Toner- förderzyklen ermittelt. Im Falle eines auftretenden Fehlers während dem Carrier-Einfüllens wird abgefragt (automatisch, oder teilautomatisch) , ob die Carrierflasche bereits leer ist. Ggf. wird zum Ende des Teilprozesses an eine „UND"- Verbindungsstelle übergegangen, an der auf das Ende des Auf- toner-Teilprozesses gewartet wird. Falls die Carrierflasche noch nicht leer ist, wird der Carrier-Einfüllprozess fortgesetzt bzw. neu gestartet.
Nach Beenden des Auftonerns kann zusätzlich der Durchmi- schungsprozess P4 gestartet werden, wobei dieser Start und/oder die Dauer des Durchmischungsprozesses P4 manuell i- nitiiert werden kann oder nach Messung der Gemischeigenschaften bedarfsweise automatisch oder stations- bzw. geräteindividuell auch fest eingestellt werden kann.
In den nachfolgenden Figuren werden verschiedene Schritte wie folgt bezeichnet und gegliedert:
GG(i) : Schritte zum Auslassen von Entwicklergemisch, F (i) : Fehlerzustand/meldung, W (i) : Warnmeldung,
GE(i) : Schritte zum Einfüllen von Entwicklerteilchen,
GM(i) : Schritte zum Gemisch auftönern / Durchmischen,
wobei i jeweils eine natürliche Zahl bedeutet.
Weiterhin sind in den Figuren 3 bis 6 Flußdiagramme dargestellt, in denen Verfahrensschritte jeweils in drei Spalten angegeben sind. Die mittlere Spalte hat hellen Hintergrund und beschreibt Verfahrensschritte, die maschinenintern in der Entwicklerstation und/oder in der Gerätesteuerung des Druckgeräts ausgeführt werden. Die Spalte links von der mittleren Spalte hat leicht schattierten Hintergrund und stellt insbesondere Schnittstellen-Verfahrensschritte dar, die durch das Bedienfeld des Druckgeräts, welches insbesondere eine Anzeigevorrichtung (Bildschirm) , Eingabemittel (Touch Screen Schalter) und eine Bedienfeldsoftware umfassen, unterstützt werden. Die Spalte rechts von der mittleren Spalte stellt vorwiegend Schritte für geräteinterne Fehler- und Warnmeldun- gen dar sowie Ansteuerungsschritte für eine oder mehrere auf der Entwicklerstation befindliche Leuchtdioden.
In den Figuren 3 und 4 ist der softwaremäßig gesteuerte Pro- zess Pl „Gemisch ablassen" im Detail dargestellt, der durch ein entsprechendes Softwareprogramm unterstützt wird. Dabei sind auch druckerseitige Einstellungen bzw. Zustände, die ü- ber Aktoren vorgenommen oder über Sensoren erfasst werden, berücksichtigt, z.B. Unterdruck- und Gebläsezustände, Servi- ce-Flap Einstellungen, Türstellungen, Walzenspannungen usw. Der Prozess weist fünf Ankerpunkte Al, A2, A3, A4 und A5 auf, an denen der Prozess jeweils fortgesetzt werden kann, wenn er an einer Stelle hinter dem Ankerpunkt und dem nachfolgenden Ankerpunkt abgebrochen wurde. Die Gerätesteuerungssoftware und die Bedienfeldsoftware verfügen über entspre- chende Mittel um die Rückkehr zu Ankerpunkten zu unterstüt- zen. In Spalte 35 sind die Bedienfeldschritte zu finden, Spalte 3β stellt die Entwicklerstationsspezifischen Verfahrensschritte dar und in Spalte 36 sind die Warnmeldungen und Leuchtdioden (LED-) Ansteuerungen gezeigt.
Die Catchbox ist ein Behälter, in dem verbrauchte Entwicklerteilchen und/oder Toner abgefüllt werden. Leuchtdioden, die an der Entwicklerstation angebracht und/oder auf einem Bedienfeld angezeigt sind, geben bestimmte Betriebszustände der TJE durch entsprechende Farbanzeigen an. Ein Service-Flap stellt einen Schalter zum Einschalten des Unterdrucks im Absaugschlauch der Entwicklerstation dar, vorausgesetzt, das Gebläse an der Entwicklerstation ist eingeschaltet. Die Ent- wicklerstatiσn ist insbesondere eine sogenannte Toner-Jump- Entwicklerstation (TJE) mit einer Jump Walze (JW) .
In Figur 5 ist der Prozess „Trägerteilchen einfüllen" dargestellt und in Figur 6 der Prozess „Auftönern und ggf. Durchmischen". Der Teilprozess „Entwickler einfüllen" weist drei Ankerpunkte A7 beim Auswählen der Station, A8 bei der Prüfung im Fehlerfall, ob die Carrierflasche leer ist und A9 beim Abnehmen der Entwicklerflasche auf. Der Teilprozess „Auftönern" weist die beiden Ankerpunkte AlO beim Start und All beim Fortsetzten des Prozesses mit entsprechendem Zählerwert auf. Die Phase „Durchmischen (Mixing) " weist einen Ankerpunkt
A12 beim Fortsetzten des Prozesses mit einem entsprechenden
Zählerwert auf. Wie eingangs erwähnt ist der Prozess „Mixing"
(Eintritt am Punkt B der Figur 6) optional je Gerät bzw. Ent- wicklerstation und kann je nach eingestelltem oder ausgewähl- tem Zählerwert Z unausgeführt bleiben (Z=O) oder mit Z>0 Mi- xingschritten wiederholt ausgeführt werden. Die Schritte/Abfragen GES (2a) „Carrier oder Gemsich neu oder gebraucht?" GES (2b) „Alter eingeben" und GE (3) „Tür öffnen" werden über das Bedienfeld angezeigt und ggf. eingegeben. Im Folgenden wird die mit der Erfindung erreichbare Verbesserung anhand eines Vergleichs mit bisher verfügbaren Drucksystemen beschrieben.
1. Grund der Optimierung
Der Gemischwechsel ist in einem konventionellen Hochleistungsdrucksystemen eine relativ langwierige Angelegenheit und stellt, mit typischerweise etwa 30 min. je Entwicklerstation eine erhebliche Ausfallzeit im Druckbetrieb dar. Dies ist besonders gravierend, wenn das Druckgerät, wie z.B. das von der Anmelderin entwickelte Drucksystem Oce Variostream 9000 mehrere (bis zu 14) Entwicklerstationen aufweist. Hinzu kommt, dass bei einem aufgetretenen Fehler u.U. der gesamte Gemisch- wechselprozess von Anfang an wiederholt werden muss. Dazu ist es außerdem noch notwendig einen evtl. bereits eingefüllter Carrier wieder abzulassen. Der abgelassene Carrier muss zudem meist weggeworfen werden, obwohl er ungebraucht ist.
2. Ziel
Der Gemischwechsel sollte verbessert werden, wobei folgende Punkte zu erfüllen sind:
Zeitoptimierter Gemischwechsel im Gut- und im Fehlerfall - Fortsetzung des Gemischwechsels nach einer Unterbrechung, z. B. durch einen Fehler
Der Status der Entwicklerstation soll erkennbar sein.
3. Allgemein
Ein Gemischwechsel ist eine sog. Spezialfunktion. Spezial- funktionen sind Funktionen außerhalb des „normalen" Druckbetriebs. 4. Verbesserungen allgemein
4.1 Zustand der Entwicklerstation
Der Zustand der Entwicklerstation wird auf einem nicht flüchtigen Speicher auf der Entwicklerstation selbst gespeichert. Wird der Gemischwechsel unterbrochen (gewollt oder ungewollt) kann er an entsprechender Stelle wieder aufsetzen und den Prozess beenden. Das ist selbst dann möglich, wenn die Ent- Wicklerstation in einen anderen Drucker eingesetzt wird und/oder die Station zu einem späteren Zeitpunkt verwendet wird. Ein evtl. bereits eingefüllter Carrier muss somit nicht wieder abgelassen werden, da der Prozess nicht komplett von vorne beginnen muss. Aus dem selben Grund verkürzt sich im Fehlerfall der Gemischwechsel.
Die möglichen, auf dem nicht flüchtigen Speicher der Entwicklerstation gespeicherten Zustände der Entwicklerstation sind:
1 entspricht leer Das Gemisch ist abgelassen, die
Entwicklerstation ist leer.
2 entspricht not Füll Sowohl Carrier als auch Toner befinden sich in der Entwicklerstation, die aber erst dann als Developer (Gemisch) angesehen werden, wenn sie durchmischt wurden.
3 entspricht füll With Carrier Es befindet sich Carrier in der Entwicklerstation 4 entspricht füll With Developer Carrier und Toner befinden sich in der Entwicklerstation und der Mixingprozess ist abgeschlossen. Somit befindet sich Developer (Gemisch) in der Entwicklerstation. entspricht draining Die Entwicklerstation wird im Moment abgelassen, bzw. ist während des Ablassens unterbrochen worden. 6 entspricht filling Carrierlm Moment wird Carrier in die Entwicklerstation eingefüllt, bzw. ist während des Einfüllens von Carrier unterbrochen worden. 7 entspricht filling Tonerlm Moment wird Toner in die Entwicklerstation eingefüllt, bzw. ist während des Einfüllens von Toner unterbrochen worden.
8 entspricht expired Das in der Entwicklerstation befindliche Gemisch hat das Ende der Lebenszeit erreicht.
0 entspricht undefined Die Entwicklerstation hat einen Undefinierten Zustand.
Die aufgelisteten Zustände der Entwicklerstationen sind nicht nur beim Gemischwechsel wichtig. Sie sind immer dann von Bedeutung, wenn eine Station in einen Drucker eingesetzt, bzw. der Drucker eingeschaltet wird. In diesen Fällen werden die eingesetzten Entwicklerstationen abgefragt, damit der Drucker feststellt, ob er sich in einem druckfähigen Zustand befindet, oder nicht. Entsprechend reagiert der Drucker und gibt den Druck frei, oder „zwingt" den Betreiber einen evtl. unterbrochenen Vorgang (Gemischwechsel) zu beenden.
4.2 Gemischwechselzähler
Neben den, in Punkt 4.1 beschriebenen Zuständen, befinden sich noch weitere Informationen auf der Entwicklerstation, die allerdings ausschließlich für den Gemischwechsel wichtig sind. Hierbei handelt es sich um zwei Zähler, die dafür sorgen, dass entsprechende Prozeduren während des Gemischwech- sels genau eingehalten werden, um schwerwiegende Fehler zu vermeiden. Außerdem gewährleisten sie, dass selbst bei Ab- bruch des Gemischwechsels während einer „kritischen" Phasen, der Prozess an entsprechender Stelle fortgesetzt werden kann. Die Zähler sind:
Zähler zum Zählen der Förderzyklen beim Auftonern sorgt dafür, dass genau die richtige Menge Toner in die Entwicklerstation gefördert wird.
Zähler zum Zählen der Mixingzeit sorgt dafür, dass Carrier und Toner genau die vorgesehene Zeit durchmischt werden.
Ohne die hier beschriebenen Zähler könnte es z. B. zu einer Übertonerung kommen, oder zu einem qualitativ schlechten Druckergebnis, auf Grund eines nicht ausreichend aufgeladenen Gemisches.
4.3 Ankerpunkte
Ankerpunkte sind Stellen im Gemischwechsel, die als Wieder- einstiegspunkte anzusehen sind. D. h. ein unterbrochener Gemischwechsel muss nicht von vorne komplett wiederholt werden, sondern „fällt" lediglich bis zum letzten Ankerpunkt zurück und beendet von dort aus die Prozedur. Die Ankerpunkte sind an sinnvollen und technisch machbaren Stellen im Ablauf untergebracht und verkürzen somit die Prozesszeit des Gemischwechsels im Fehlerfall, bzw. bei Unterbrechungen. Als besonders wichtige Ankerpunkte sind die in Punkt 4.2 dar- gestellten Zähler zu nennen, die dafür sorgen, dass bei- spielsweise die exakt benötigte Menge Toner in die Entwicklerstation gefördert wird.
4.4 Parallelisierung
Die vier Phasen, aus welchen ein Gemischwechsel besteht, wurden bislang alle seriell durchlaufen. Um die Prozesszeit zu reduzieren sind einige Teile des optimierten Gemischwechsels parallelisiert. Hierbei handelt es sich um die Teilprozesse „Carrier einfüllen", „Auftönern" und teilweise auch die „Mi- xingphase" . Speziell die Parallelisierung der beiden Phasen „Carrier einfüllen" und „Auftonern" führt zu erheblicher Zeitverkürzung.
Um diese Maßnahme umzusetzen werden die beiden Prozesse aufeinander abgestimmt. Da es erforderlich ist, dass sich bereits etwas Carrier in der Entwicklerstation befindet, ehe Toner zugeführt wird, startet das Auftonern etwas später als das Carrier einfüllen. Zusätzlich sind die beiden Prozesse so verändert, dass sie etwa zur gleichen Zeit enden, um ein Maximum an zeitlicher Optimierung zu erhalten.
Eine extra Mixingphase, wie bisher, ist derzeit nicht notwen- dig, da durch die parallele Zuführung von Toner und Carrier die beiden Stoffe bereits ausreichend gut durchmischt werden. Somit wird das Durchmischen ebenfalls zeitgleich vollzogen. Es ist jedoch nicht ausgeschlossen, dass bei Bedarf eine zusätzliche separate Mixingphase durchgeführt wird.
5. Verbesserungen des Ablaufs
Der Gemischwechsel besteht aus vier Teilen:
- Gemisch ablassen - Carrier einfüllen Auftonern
- Mixing (bzw. Durchmischen oder Aktivieren)
Die Teile werden im einzelnen erklärt und die entsprechenden Vorteile bzw. Verbesserungen erläutert.
5.1 1. Schritt: Gemisch ablassen
Prozesszeit: neu 8:20 min alt 8:20 min Allgemein: Beim ersten Teil des Gemischwechsels wird das, in der in der Entwicklerstation befindliche Gemisch abgelassen. Dieser Schritt kann, im Vergleich zum bereits bestehenden Gemischwechsel nicht verkürzt werden, da sichergestellt werden muss, dass das gesamte, sich in der Entwicklerstation befindliche Material abgesaugt wird (bis auf einen Rest von einigen Hun- dert Gramm, der nicht entfernt werden kann) . Sobald der Ab- saugprozess gestartet ist, erhält die Entwicklerstation den Zustand draining. Das bedeutet, dass der Absaugprozess gestartet ist, und sich nicht mehr die ursprüngliche Menge an Gemisch in der Entwicklerstation befindet. Es ist keine Aus- sage darüber, wie viel Gemisch sich noch in der Entwicklerstation befindet bzw. abgelassen wurde. Sollte der Vorgang unterbrochen oder gestoppt werden, ist es unmöglich mit dieser Station zu drucken, da es der Zustand draining nicht erlaubt. Selbst wenn die Entwicklerstation in einen anderen Drucker desselben Typs eingesetzt wird, wird der Zustand erkannt, da die Information auf der Entwicklerstation hinterlegt ist.
Ist das gesamte Gemisch abgelassen erhält die Station den Zu- stand „leer". Mit diesem Zustand kann der Prozess „Carrier einfüllen" gestartet werden, wobei dieser Schritt nicht zwingend folgen muss. Der Prozess kann auch beendet werden, da die Entwicklerstation beispielsweise für einen Transport entleert worden ist.
Fehlerfall:
Sollte während des Gemisch Ablassens ein Fehler auftreten bzw. der Vorgang unterbrochen werden, muss der Prozess komplett wiederholt werden. Grund dafür ist das Risiko, dass ei- ne nicht komplett entleerten Entwicklerstation, die nicht als solche erkannt wird, birgt. Der Einsatz einer solchen Entwicklerstation kann bis zu ihrem Totalausfall führen. Daher ist für den ersten Teilschritt des Gemischwechsels - dem Gemisch ablassen - kein Zähler bzw. Timer eingeführt um an ent- sprechender Stelle fortzufahren, sondern muss der komplette Teilschritt wiederholt werden, um sicher zu stellen, dass das gesamte Gemisch entleert ist.
5.2 2. Schritt: Carrier einfüllen
Prozesszeit: neu 4:00 min alt 5:00 min Allgemein: In dieser Phase des Gemischwechsels wird Carrier in die leere Entwicklerstation gefüllt. Der Entwickler rutscht, allein durch die Schwerkraft angetrieben durch einen Schlauch in die Entwicklerstation. Sobald der Prozess gestartet ist, erhält die Entwicklerstation den Zustand „filling Carrier". Ist der Prozess beendet, erfolgt eine Abfrage ob der gesamte Carrier aus der Flasche in die Entwicklerstation gerutscht ist. Wird die Abfrage bestätigt, erhält die Entwicklerstation den Zustand „füll With Carrier", wird sie verneint, wird der Einfüllvorgang wiederholt. Normalerweise sollte jedoch die Zeit ausreichen um den gesamten Carrier einzufüllen. Die tatsäch- lieh benötigte Zeit, bis der Carrier aus der Flasche in die Entwicklerstation geflossen ist, beträgt etwa zwei Minuten. Die Prozesszeit selbst ist daher von fünf auf vier Minuten reduziert.
Fehlerfall:
Wird der Vorgang unterbrochen erfolgt eine Abfrage, ob der gesamte Carrier in die Entwicklerstation geflossen ist, d. h. ob die Carrierflasche leer ist. Entsprechend ist der Einfüll- Vorgang beendet oder wird wiederholt.
5.3 3. Schritt: Auftönern
Prozesszeit: neu 3:03 min
Der Teilschritt wird parallel zum „Carrier einfüllen" durchgeführt. Somit ist die, im Gesamtprozess zu veranschlagende Zeit für diesen Prozessschritt: neu 0:00 min alt 4:51 min
Förderzyklus :Es müssen 37 Förderzyklen erfolgen mit nachfolgendem Muster neu 3 sek. fördern / 2 sek. Pause alt 3 sek. fördern / 5 sek. Pause Allgemein:
Dem Carrier muss so viel Toner zugeführt werden, dass 6,4.% Toner enthalten ist. Dazu sind 37 Förderzyklen notwendig. Die Förderzyklen werden mitgezählt und kontinuierlich auf der Entwicklerstation gespeichert.
Der Teilschritt „Auftonern" wird parallel zum "Carrier einfüllen" durchgeführt, was bisher nicht der Fall war. Wichtig ist, dass sich bereits etwas Carrier in der Entwicklerstation befindet ehe, der Toner eingefördert wird, da sich dann beide Elemente besser vermischen. Deshalb beginnt das Auftönern etwas später (57 sek. ) als das Einfüllen des Carriers. Die Zeit von 57 sek. zwischen dem Beginn der beiden Phasen - „Carrier einfüllen" und „Auftönern" - ist außerdem deshalb sinnvoll, da beide Phasen gleichzeitig enden. Fehlerfall:
Tritt während des „Auftonerns" ein Fehler auf, bzw. wird der Prozess gestoppt, wird der Vorgang genau an der Stelle fort- gesetzt, an der er unterbrochen wurde. Da die Anzahl der bereits erfolgten Förderzyklen auf der Entwicklerstation gespeichert sind, ist bekannt, wie viele Zyklen noch zu erfolgen haben. Somit wird eine Über- oder Untertonerung ausgeschlossen.
5.4 4. Schritt: Mixing / Durchmischen
Prozesszeit: neu 0:00 min alt 5:00 min
Allgemein:
In der Mixingphase werden der Carrier und der Toner durchmischt. Durch den auftretenden Reibungswiderstand werden die beiden Stoffe aufgeladen, d. h. aktiviert. Außerdem vermi- sehen sich die beiden Stoffe. Die Aufladung des Toners und Carriers ist wichtig, da nur mit einem ausreichend aktivierten Gemisch gedruckt werden kann.
Bisher wurde zum Aktivieren eine Mixingphase von 5:00 min. durchgeführt. Auf Grund des neuen, gleichzeitigen Einfüllens von Carrier und Toner wird bereits während den Phasen „Carrier einfüllen" und „Auftonern" eine gute Durchmischung erreicht. Die Durchmischung während dieser Phasen ist ausreichend um die notwendige Aktivierung zu erzielen. Somit ist die Zeit der Mixingphase auf 0:00 min. reduziert. Jedoch ist die Mixingphase als Prozess vorhanden, und kann bei Bedarf jederzeit aktiviert werden. Dazu muss der entsprechende Parameter, der die Dauer der Mixingphase angibt, auf die gewünschte Zeit eingestellt werden. Ist der Parameter größer als Null, folgt die Mixingphase zwangsläufig auf das „Carrier einfüllen" und das „Auftönern" . Fehlerfall:
Tritt während der Mixingphase ein Fehler auf, bzw. wird der Vorgang gestoppt, wird der Vorgang genau an der Stelle wieder fortgesetzt, an der er unterbrochen wurde. Um dies zu ermög- liehen, wird die Zeit, die die beiden Stoffe bereits durchmischt wurden permanent auf der Entwicklerstation gespeichert. Nach einer Unterbrechung wird auf den Zähler bzw. Timer der Entwicklerstation zurückgegriffen. Dieses Verhalten ist analog dem Verhalten beim Auftreten eines Fehlers während des Auftonerns .
5.5 Zeitvergleich alter und neuer GemischWechsel
Durch die Parallelisierung und Verkürzung der Einzelschritte des Gemischwechsels ergibt sich folgende Gesamtprozesszeit:
Gemischwechsel neu: 12:20 min Gemischwechsel alt: 23:11 min
Hinzuzurechnen ist u. U. eine Mixingzeit. Diese ist aber prinzipiell nicht vorgesehen und somit nur bei entsprechender Kenntnis eines Sonderfalles oder bei generell veränderter Bedingungen einzuführen.
In Figur 7 ist eine Druckeinrichtung mit mehreren Entwicklerstationen gezeigt, die wahlweise für den Druck mit verschiedenen Farben und/oder für einen doppelseitigen Druck auf einen Aufzeichnungsträger vorgesehen sind. Sie ist insbesondere mit Merkmalen der WO-Al-98/39691 und der WO-Al-98/27466 aus- gestattet, deren Inhalte an dieser Stelle nochmals durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen werden. Mit der vorliegenden Erfindung ist es dann insbesondere möglich, die Entwicklergemische mehrerer Entwicklerstationen pa- rallel bzw. ganz oder zumindest teilweise gleichzeitig auszutauschen.
Das in der Fig. 7 dargestellte Druckgerät zum performanceangepaßten, monochromen und/oder farbigen, ein- oder beidsei- tigen Bedrucken eines bandförmigen Aufzeichnungsträgers ist modulartig aufgebaut und weist prinzipiell ein Zuführmodul Ml, ein Druckmodul M2, ein Fixiermodul M3 und ein Nachverarbeitungsmodul M4 auf. Das Zuführmodul Ml enthält die Elemente zur Zuführung eines z.B. von einem Stapler abgezogenen End- lospapieres zum Druckmodul M2. Das Druckmodul M2 enthält die eigentlich elektrophotographischen Druckaggregate, die den Aufzeichnungsträger bedrucken, der dann im Fixiermodul M3 fixiert und im Nachverarbeitungsmodul M4 geschnitten bzw. gestapelt wird.
Die Module im einzelnen:
Das Druckmodul M2 enthält die für das Bedrucken eines bandförmigen Aufzeichnungsträgers 10 mit Tonerbildern erforderli- chen Aggregate, die beidseitig eines Transportkanals 11 für den Aufzeichnungsträger 10 angeordnet sind. Diese Aggregate bestehen im wesentlichen aus zwei verschieden konfigurierbaren Elektrophotographiemodulen El und E2 mit zugehörigen Transfermodulen Tl und T2. Dabei sind die Module El und Tl der Frontseite des Aufzeichnungsträgers 10 zugeordnet und die Module E2 und T2 der Rückseite. Die identischen aufgebauten Elektrophotographiemodule El und E2 enthalten ein über Umlenkwalzen 12a geführtes, und elektromotorisch in Pfeilrichtung angetriebenes nahtloses Photoleiterband 13a, z.B. einen organischen Photoleiter (OPC) . Entlang der lichtempfindlichen Außenseite sind die Aggregate für den elektrophotographischen Prozeß angeordnet. Sie dienen dazu, auf dem Photoleiter ein- zelnen Farbauszügen zugeordnete Tonerbilder zu erzeugen. Zu diesem Zwecke wird der in Pfeilrichtung bewegte Photoleiter zunächst mit Hilfe einer Ladeeinrichtung 14a auf eine Spannung von ca. -600 V aufgeladen und dann zeichenabhängig mit Hilfe eines einen Leuchtdioden-Kamm (LED-Kamm) umfassenden Zeichengenerators 15a auf etwa -50 Volt entladen. Das so erzeugte, auf dem Photoleiter befindliche latente Ladungsbild wird dann mit Hilfe von Entwicklerstationen 16/1 bis 16/5 mit Toner eingefärbt und danach wird mit Hilfe der Zwischenbe- lichtungseinrichtung 17a das Bild gelockert und in einem Umdruckbereich 18a auf ein Transferband 19a des Transferbandmoduls Tl mit Hilfe einer Übertragungskoronaeinrichtung 20a ü- bertragen. Danach wird mit Hilfe der Entladekoronaeinrichtung 21a das gesamte Photoleiterband über die gesamte Breite ent- laden und über eine Reinigungseinrichtung 22a mit Reinigungsbürste von anhaftendem Tonerstaub gereinigt. Eine nachfolgende Zwischenbelichtungseinrichtung 23a sorgt für eine entsprechende ladungsmäßige Konditionierung des Photoleiterbandes 13a, das dann, wie bereits beschrieben, mit Hilfe der Lade- einrichtung 14a gleichmäßig aufgeladen wird.
Mit dem Elektrophotographiemodul El bzw. E2 werden einzelnen Farbauszügen des zu erzeugenden Farbbildes zugeordnete Tonerbilder erzeugt. Zu diesem Zwecke sind die Entwicklerstationen 16/1 bis 16/5 schaltbar ausgebildet. Sie enthalten jeweils den einem einzelnen Farbauszug zugeordneten Toner. Beispielsweise enthält die Entwicklerstation 16/1 schwarzen Toner, die Entwicklerstation 16/2 Toner der Farbe Gelb (Yellow) , die Entwicklerstation 16/3 Toner der Farbe Magenta, die Entwick- lerstation 16/4 Toner der Farbe Cyan und beispielsweise die Entwicklerstation 16/5 blauen Toner oder Toner einer Sonderfarbe. Als Entwicklerstationen können sowohl Einkomponenten- als auch Zweikomponententoner-Entwicklerstationen verwendet werden.
Im Betrieb der Druckeinrichtung wird über die Entwicklersta¬ tion 16/1 bis 16/5, jeweils immer durch eine einzige Entwick- lerstation ein Tonerbild erzeugt, das einem einzelnen Farbauszug zugeordnet ist. Dieses Tonerbild wird dann über die ümdruckeinrichtung 18a in Verbindung mit der Übertragungsko- ronaeinrichtung 20a elektrostatisch auf das Transferband 19a des Transfermoduls Tl übertragen. Das Transfermodul Tl enthält das Transferband 19a, das aus Polyimid oder einer ähnlichen Substanz besteht, und um mehrere Umlenkeinrichtungen geführt und motorisch angetrieben ist. Das Transferband 19a ist ähnlich dem Photoleiterband 13a endlos und ohne Naht ausge- bildet. Es wird in Pfeilrichtung bewegt und zwar ausgehend vom Transferbereich mit der Walze 18a und der Übertragungskoronaeinrichtung 20a zu einer Umdruckstation 24a und von dort weiter um eine Umlenkwalze 25a zu einer Reinigungsstation 2βa und von dort wiederum zum Transferbereich 18a, 20a mit der dort angeordneten Umlenkwalze 27a.
Das Transferband 19a im Transfermodul Tl fungiert als Sammler für die einzelnen, den Farbauszügen zugeordneten Tonerbilder, die über die Transfereinrichtung 18a, 20a auf das Transfer- band 19a übertragen werden. Die einzelnen Tonerbilder werden dabei übereinander angeordnet, so daß ein dem Farbbild entsprechendes Gesamttonerbild entsteht. Um das Gesamtfarbtoner- bild erzeugen zu können und um es dann auf die Frontseite des Aufzeichnungsträgers 10 zu übertragen, enthält das Transfer- modul Tl eine schaltbare Umdruckstation 24a. Diese kann, entsprechend der Darstellung der Fig. 1, mehrere, mechanisch verschiebbare Umdruckwalzen 28a enthalten mit zugehöriger Umdruckkoronaeinrichtung 29a. Im Betriebszustand „Sammeln" sind Umdruckwalzen 28a und Umdruckkorona 29a entsprechend der Pfeilrichtung nach oben verschoben, so daß das Transferband 19a zum Aufzeichnungsträger 10a beabstandet ist. Die einzelnen Tonerbilder werden in diesem Zustand vom Elektrophotogra- phiemodul El übernommen und auf dem Transferband 19a überlagert. Die Reinigungsstation 2βa ist durch Abschwenken deakti- viert. Der Aufzeichnungsträger 10 ist in diesem Betriebszustand im Bereich der Umdruckstation 24a in Ruhe. Das Elektrophotographiemodul E2 und das Transfermodul T2 für die Rückseite des Aufzeichnungsträgers 10 sind entsprechend den Modulen El und Tl aufgebaut. Auch hier wird auf dem Transferband T2 ein Sammelfarbtonerbild für die Rückseite er- zeugt, wobei im Betriebszustand „Sammeln" auch hier die entsprechende Umdruckstation 24a abgeschwenkt ist.
Zum gleichzeitigen Bedrucken der Front- und Rückseite des Aufzeichnungsträgers 10a werden die Transferbänder 19a der Transfermodule Tl und T2 im Bereich ihrer Umdruckstationen
24a gleichzeitig in Berührung mit dem Aufzeichnungsträger 10 gebracht und dabei der Aufzeichnungsträger 10 bewegt. Gleichzeitig sind die Reinigungsstationen 2βa der Transfermodule Tl und T2 angeschwenkt und aktiviert. Nach Übertragung der bei- den Tonerbilder auf die Front- bzw. die Rückseite des Aufzeichnungsträgers 10a werden auf den Transferbändern 19a anhaftende Tonerbildreste über die Reinigungsstationen 2βa entfernt. Danach schließt sich wieder ein Sammelzyklus zur Erzeugung neuer Tonerbilder an, bei dem die Transferbänder 19a abgeschwenkt sind und der Aufzeichnungsträger 10 sich im
Stillstand befindet. Die Übertragung der Tonerbilder von den Transfermodulen Tl und T2 auf den Aufzeichnungsträger 10 erfolgt also im Start-Stop-Betrieb des Aufzeichnungsträgers.
Bewegt wird der Aufzeichnungsträger 10 im Zuführmodul Ml von einer Stapeleinrichtung 31a über einen Schiaufenzieher 30a zum Druckmodul M2 und dort im Papiertransportkanal IIa mit Hilfe von motorisch angetriebenen Transportwalzen 38a. Im Be¬ reich zwischen den Transportwalzen 38a und den Umdruckstatio- nen 24a können Lade- bzw. Koronaeinrichtungen 39a zur Papier- konditionierung angeordnet sein, damit die aus Papier bestehende Aufzeichnungsträgerbahn 10 vor dem Umdruck ladungsmäßig z.B. gleichmäßig eingestellt ist.
Nach dem Umdruck beider farbiger Tonerbilder im Bereich der Umdruckstationen 24a auf den Aufzeichnungsträger 10 müssen diese noch fixiert werden. Diesem Zweck dient das Fixiermodul - SI ¬
MS. Es enthält eine obere und untere Reihe von Infrarotstrahlern 32a zwischen denen der Papiertransportkanal für den Aufzeichnungsträger 10 verläuft. Da sich sowohl auf der Frontseite als auch auf der Rückseite des Aufzeichnungsträgers ein loses Tonerbild befindet, wird der Aufzeichnungsträger 10 im Bereich der Infrarotstahler 32a über eine ausgangsseitig angeordnete Umlenkwalze 33a berührungslos frei geführt. Die Fixierung erfolgt über die Wärme der Infrarotstrahler 32a. In einer sich an die Infrarotstrahler 32a anschließende Abkühl- strecke mit Kühlelementen 34a und Umlenkwalzen 35a erfolgt eine Abkühlung des Aufzeichnungsträgers 10 sowie eine Glättung z.B. über entsprechende Decurler-Einrichtungen. Als Kühlelemente 34a können insbesondere gebläsegetriebene Luft- kammern dienen.
Nach Fixierung beider Tonerbilder und Abkühlung erfolgt eine entsprechende Nachverarbeitung des Auf zeichungsträgers 10 im Rahmen des Nachverarbeitungsmoduls M4 , das z . B . eine Schneideeinrichtung 3 βa mit Stapeleinrichtung 37a enthalten kann .
Weiterhin ist eine mit der Gerätesteuerung GS des Drucker gekoppelte mikroprozessorgesteuerte Steuereinrichtung ST vorgesehen, die mit den zu steuernden und regelnden Komponenten von Zuführungsmodul Ml, Druckmodul M2 und Fixiermodul M3 bzw. Nachverarbeitungsmodul M4 in Verbindung steht. Innerhalb der Module ist sie gekoppelt mit den einzelnen Aggregaten, so z.B. mit den Elektrophotographiemodulen El und E2 und den Transfermodulen Tl und T2. Verbunden mit der Gerätesteuerung GS bzw. der Steuerung ST, die Bestandteil der Gerätesteuerung sein kann, ist ein Bedienfeld B, über das die verschiedenen Betriebszustände eingebbar sind. Das Bedienfeld kann einen Touch-Screen Bildschirm enthalten bzw. einen Personal Computer mit gekoppelter Tastatur.
Obwohl die Erfindung weiter oben vorwiegend anhand von Druckgeräten mit einem elektrofotografischen Druckprozess beschrieben wurden ist klar, dass sie auch für andere Druckge- rate bzw. Druckprozesse, in denen Toner und Trägerteilchen zu einem Entwicklergemisch verbunden werden, geeignet ist. Hierzu zählen insbesondere die Magnetografie und die Ionografie. Statt des beschriebenen LED-Kamms zur Belichtung eines Foto- leiters können auch andere ansteuerbare Lichtquellen wie z.B. Laser verwendet werden.
Die Erfindung ist insbesondere dazu geeignet, mittels eines Computerprogramms (Software) voll- oder teilautomatisch aus- geführt zu werden. Sie kann damit auch als Computerprogramm- Modul, als Datei auf einem Datenträger wie einer Diskette o- der CD-Rom oder als Datei über ein Daten- bzw. Kommunikationsnetz verbreitet werden. Auch derartige und vergleichbare Computerprogrammprodukte oder Computerprogramm-Elemente sind Ausgestaltungen der Erfindung. Der erfindungsgemäße Ablauf kann in einem Computer, in einem Druckgerät oder in einem Drucksystem Anwendung finden. Dabei ist klar, daß entsprechende Computer, auf denen die Erfindung angewandt wird, weitere, an sich bekannte technische Einrichtungen wie Eingabe- mittel (Tastatur, Mouse, Touchscreen) , einen Mikroprozessor, einen Daten- bzw. Steuerungsbus, eine Anzeigeeinrichtung (Monitor, Display) sowie einen Arbeitsspeicher, einen Festplattenspeicher und eine Netzwerkkarte enthalten können.
Es wurden verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Dabei ist klar, dass der Fachmann jederzeit Abwandlungen und Weiterentwicklungen angeben kann. Beispielsweise kann die Erfindung genauso in einem Drucksystem angewandt werden, bei dem blattförmige Aufzeichnungsträger statt bandförmige Aufzeichnungsträger verarbeitet werden. Weiterhin ist klar, dass Zahlenangaben nur beispielhaft zu verstehen sind und jederzeit variiert werden können ohne das erfindungsgemäße Konzept zu verlassen. Bezugszeichenliste
10 Aufzeichnungsträger, Papier 11 Photoleitertrommel
12 Ladeeinrichtung
13 Zeichengenerator
14 Entwicklerstation
15 Umdruckstation 16 Reinigungsstation
17 Entladeeinrichtung
18 Fixierstation
21 Zuführeinrichtung 22 interne Stapeleinrichtung
23 Vorratsbereich
24 Zuführrollen
25 Transporteinrichtung 26 Druckmodul 27 Schienen
28 Wendeeinrichtung
29 Rückführkanal
30 Identifizierungsanordnung
31 Bedienfeld
35 Spalte der Bedienfeldschritte
36 Spalte der TJE-Stationsschritte
37 Spalte der Warn- und Anzeigemeldungen
IIa Transportkanal
12a Umlenkwalzen
13a Photoleiter
14a Ladeeinrichtung
15a Zeichengenerator 16/1 bis 16/5 Entwicklerstationen
17a Zwischenbelichtungseinrichtung
18a Umdruckeinrichtung, Transferbereich
19a Transferband 20a Übertragungskoronaeinrichtung
21a Endladekoronaeinrichtung
22a Reinigungsstation
23a Zwischenbelichtungseinrichtung
24a Umdruckstation 25a Umlenkwalze
26a Reinigungsstation
27a Umlenkwalze
28a Umdruckwalze
29a Umdruckkorotron 30a S.chlaufenzieher
31a Stapeleinrichtung
32a Infrarotstrahler
33a Umlenkwalze
34a Kühlelement 35a Umlenkwalze
36a Schneideeinrichtung
37a Stapeleinrichtung
38a Transportwalzen
39a Lade-Koronaeinrichtung
Al...A12: Ankerpunkte
B Bedienteil
El Elektrophotographiemodul, Frontseite
E2 Elektrophotographiemodul, Rückseite GS Gerätesteuerung
Ml Zuführungsmodul
M2 Druckmodul
M3 Fixiermodul
M4 Nachverarbeitungsmodul ST Steuereinrichtung Tl Transfermodul, Frontseite T2 Transfermodul, Rückseite

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Erzeugen eines Entwicklergemisches in einer Entwicklerstation (14, 16/1...16/5) eines elektrografi- sehen Druckgeräts, wobei gleichzeitig magnetisierbare Trägerteilchen und Toner in die Entwicklerstation (14, 16/1...16/5) eingefüllt werden und wobei im Falle eines Fehlers oder eines Abbruchs des Einfüllprozesses eine Fortsetzung an einem vorbestimmten Prozesschritt, insbe- sondere unter Verwendung der zuletzt erfassten Menge von Trägerteilchen und/oder Toner erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zunächst nur Trägerteilchen in die Entwicklerstation (14, 16/1...16/5) einge- füllt werden und nach dem Beginn des Einfüllvorganges für Trägerteilchen zusätzlich Toner in die Entwicklerstation (14, 16/1...16/5) eingefüllt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dass zwischen dem Beginn des Einfüllens von Trägerteilchen und dem Beginn des Einfül- lens von Toner eine vorgegebene Zeitspanne liegt, die derart bemessen ist, dass eine vorgegebene Menge von Trägerteilchen in die Entwicklerstation (14, 16/1...16/5) eingefüllt wird, bevor das Einfüllen des Toners beginnt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trägerteilchen und der Toner gleichzeitig mit dem Einfüllen durchmischt werden.
5. Verfahren zum Wechseln eines Entwicklergemisches in einer Entwicklerstation (14, 16/1...16/5) eines elektrografi- schen Druckgeräts, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend:
(a) eine erste Phase, in der ein verbrauchtes Entwicklergemisch aus der Entwicklerstation (14, 16/1...16/5) abgelassen wird und (b) eine zweite Phase, in der ein neues Entwicklergemisch erzeugt wird indem neue Trägerteilchen und Toner in die Entwicklerstation (14, 16/1...16/5) prozessschrittweise oder kontinuierlich eingefüllt und miteinander durchmischt werden, wobei die Menge der zugeführten Trägerteilchen und/oder des zugeführten Toners regelmäßig, insbesondere prozesschrittweise automatisch erfasst werden.
6. Verfahren zum Wechseln eines Entwicklergemisches in einer Entwicklerstation (14, 16/1...16/5) eines elektrografi- schen Druck-oder Kopiergeräts, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere Entwicklerstationen (14) gleichzeitig befüllt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei in der zweiten Phase eine Durchmischung der Trägerteilchen und des Toners erfolgt, wobei ein Parameter für die Durchmischungsintensität, insbesondere die Länge der Durchmischungszeit erfasst wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, das es computergestützt ausgeführt wird.
9. Verfahren zum Betreiben einer elektrografischen Entwicklerstation (14, 16/1...16/5) , insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem entwicklergemischrele- vante Statusdaten auf einem nicht flüchtigen, elektrischen Speicher der Entwicklerstation (14, 16/1...16/5) gespeichert werden.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei geprüft wird, ob eine erste Entwicklerstation (14, 16/1...16/5) ein erster Statuswert erreicht hat, der an- zeigt, dass das Entwicklergemisch dieser Entwicklerstation (14, 16/1...16/5) auszutauschen ist und für mindestens eine weitere Entwicklerstation (14, 16/1...16/5) geprüft wird, ob sie einen zweiten Statuswert erreicht hat, der Anzeigt, dass das Entwicklergemisch der zweiten Entwicklerstation (14, 16/1...16/5) mitzutauschen ist, wenn das erste Entwicklergemisch getauscht wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die beiden Statuswerte Seitenzählergrenzwerte sind und dass der zweite Seiten- .Zählergrenzwert niedriger als der erste Seitenzähler- grenzwert ist.
12. Verfahren nach Anspruch 9, 10 oder 11, wobei ein voll/leer-Status und/oder ein Prozessphasen-Status in dem Speicher gespeichert wird.
13. Verfahren nach Anspruch einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei beim Erzeugen des Entwicklergemischs erfasste Mengen- und/oder Zeitwerte von Trägerteilchen und/oder Tonerteilchen gespeichert werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei ein Wert für die Durchmischungsdauer von Trägerteilchen und Toner gespeichert wird.
15. Elektrografisches Druckgerät umfassend Mittel, die ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14 ausführen.
16. Computerprogramm, das beim Laden und Ausführen auf einem Computer ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14 bewirkt .
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