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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Druckers oder Kopierers zum Bedrucken eines Bedruckstoffs, bei dem Tonerkonzentrat aus einem Tonerkonzentratsvorratsbehälter und Trägerflüssigkeit aus einem Trägerflüssigkeitsvorratsbehälter entnommen und einem Mischer zugeführt werden. In dem Mischer werden das Tonerkonzentrat und die Trägerflüssigkeit zu einem Entwicklergemisch vermischt, welches anschließend in einer Entwicklerstation auf eine Entwicklerwalze aufgetragen wird. Ferner betrifft die Erfindung einen entsprechenden Drucker.
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Bei Druckern, die nach dem elektrophoretischen Prinzip arbeiten, wird das flüssige Entwicklergemisch aus einem Tonerkonzentrat und einer Trägerflüssigkeit in einem Mischer zusammengemischt. Das so enthaltene Entwicklergemisch, das auch als Flüssigentwickler bezeichnet wird, wird in einer Entwicklerstation auf eine Entwicklerwalze aufgetragen. Von der Entwicklerwalze wird das Entwicklergemisch abhängig vom zu druckenden Bild auf eine Fotoleitertrommel und von dieser weiter auf eine Transferwalze übertragen. Von der Transferwalze wird der Toner abschließend auf den Bedruckstoff elektrophoretisch übertragen.
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Das Tonerkonzentrat und die Trägerflüssigkeit werden dem Mischer nach Bedarf aus entsprechenden Vorratsbehältern zugeführt. Die Vorratsbehälter müssen entsprechend regelmäßig gewechselt werden, wenn sie vollständig oder nahezu vollständig entleert sind. Während dieses Wechsels kann kein Tonerkonzentrat bzw. keine Trägerflüssigkeit mehr dem Mischer aus dem entsprechenden Vorratsbehälter zugeführt werden, so dass eine Beibehaltung der Zusammensetzung des Entwicklergemisches und somit eine Beibehaltung der Tonerkonzentration nicht ohne weitere Maßnahmen möglich ist.
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Es sind daher Zwischenspeicher vorgesehen, in denen eine vorbestimmte Menge an Tonerkonzentrat und Trägerflüssigkeit zwischengespeichert werden kann und dann beim Wechsel des entsprechenden Vorratsbehälters dem Mischer zugeführt wird. Hierdurch wird erreicht, dass auch beim Wechsel des Vorratsbehälters die gleiche Menge an Tonerkonzentrat bzw. Trägerflüssigkeit wie im regulären Betrieb zugeführt werden kann, so dass die Tonerkonzentration im Entwicklergemisch gleich bleibt.
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Nachteilig an diesem Verfahren ist es, dass für solche Zwischenspeicher extra Bauteile vorgesehen sein müssen und somit auch zusätzlicher knapper Bauraum benötigt wird. Darüber hinaus müssen kostenintensive Dosierventile an den Zwischenspeichern vorgesehen werden. Ein weiterer Nachteil ist es, dass sich in Zwischenbehältern häufig Sedimente ablagern, was die Funktionsweise des Druckers beeinträchtigen kann.
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Aus dem Dokument
US 6,229,775 B1 ist ein Drucker bekannt, bei dem Klappen vorgesehen sind, über die die Vorratsbehälter wieder aufgefüllt werden können. Hierdurch wird erreicht, dass die Vorratsbehälter überhaupt nicht gewechselt werden müssen.
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In dem Dokument
US 2013/0272733 A1 ist ein weiterer Drucker beschrieben, bei dem mehrere Entwicklerstationen aus einem Zwischenbehälter mit Entwicklergemisch versorgt werden. In Abhängigkeit des Druckmodus sind unterschiedlich viele Entwicklerstationen am Drucken beteiligt und es wird abhängig vom Betriebsmodus der Füllstand des Entwicklergemischs im Mischer unterschiedlich voreingestellt.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Druckers oder Kopierers und einen Drucker anzugeben, mit dessen Hilfe auf einfache Weise ein kontinuierlicher Druckbetrieb ohne Unterbrechungen möglich ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch einen Drucker mit den Merkmalen des weiteren unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß wird bei einem Wechsel des Tonerkonzentratvorratsbehälters und/oder des Trägerflüssigkeitsvorratsbehälters das elektrische Spannungspotential des elektrischen Feldes derart geändert, dass eine vorbestimmte Soll-Einfärbung des Bedruckstoffs auch bei einer durch den Wechsel des Tonerkonzentratsvorratsbehälters bzw. Trägerflüssigkeitsvorratsbehälters bedingten Änderung der Tonerkonzentration im Entwicklergemisch beibehalten wird.
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Hierdurch wird erreicht, dass es nicht notwendig ist, die Tonerkonzentration im Entwicklergemisch jederzeit beizubehalten. Die Soll-Einfärbung kann bei unterschiedlichen Tonerkonzentrationen erreicht werden, indem die Feldstärke des elektrischen Feldes variiert wird. So ist es insbesondere nicht notwendig, Zwischenspeicher und weitere Bauteile vorzusehen, über die eine Zwischenspeicherung von Tonerkonzentrat und Trägerflüssigkeit möglich ist. Somit ist eine kompaktere Bauweise möglich, da kein Platz für Zwischenspeicher benötigt wird. Darüber hinaus wird das Risiko der Sedimentation innerhalb der Zwischenspeicher umgangen.
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Unter der Soll-Einfärbung wird insbesondere verstanden, mit welcher Schichtdicke der Toner in dem bedrucken Bereich des Bedruckstoffs aufgetragen werden.
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Das Entwicklergemisch wird vorzugsweise mit Hilfe eines Elektrodensegments auf die Entwicklerwalze aufgetragen. Das Elektrodensegment bildet insbesondere eine erste Elektrode und die Entwicklerwalze eine zweite Elektroden, zwischen denen ein Spannungspotential besteht, so dass das elektrische Feld erzeugt wird.
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Das Entwicklergemisch wird insbesondere aus dem Mischer heraus auf die Entwicklerwalze aufgetragen. Durch das elektrische Feld wird die auf der Entwicklerwalze aufgebrachte Entwicklergemischschicht in zwei Teilschichten unterteilt, nämlich eine tonerteilchenreiche Schicht im Bereich der Oberfläche der Entwicklerwalze und eine tonerteilchenarme Schicht in dem der Oberfläche der Entwicklerwalze abgewandten Bereich der Entwicklerschicht. Je stärker das elektrische Feld ist, um so mehr Teilchen des Entwicklergemisches werden in Richtung der Entwicklerwalze bewegt. Somit kann bei einer geringeren Konzentration der Tonerteilchen in dem Entwicklergemisch durch eine entsprechende höhere Feldstärke des elektrischen Feldes erreicht werden, dass sich in der tonerteilchenreichen Schicht pro Flächeneinheit in etwa die gleiche Anzahl an Tonerteilchen ansammelt wie für den Fall, dass die Tonerteilchenkonzentration im Entwicklergemisch größer ist und eine geringere Elektrodensegmentspannung eingestellt ist. Somit kann über die Anpassung des Spannungspotentials des elektrischen Feldes eine Abmagerung bzw. Aufkonzentration des Entwicklergemisches ausgeglichen werden, so dass für unterschiedliche Tonerkonzentrationen im Entwicklergemisch trotzdem die gleiche Soll-Einfärbung erreicht werden kann.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird bei einer Erhöhung der Tonerkonzentration im Entwicklergemisch das Spannungspotential des elektrischen Feldes reduziert. Hiermit wird erreicht, dass die Feldstärke des elektrischen Feldes des Elektrodensegmentes ebenfalls reduziert wird, so dass die auf die geladenen Tonerteilchen im Entwicklergemisch wirkenden Kräfte geringer sind und somit weniger Tonerteilchen in Richtung der Entwicklerwalze bewegt werden.
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Umgekehrt kann bei einer Verringerung der Tonerkonzentration im Entwicklergemisch das Spannungspotential erhöht werden, so dass entsprechend die Feldstärke erhöht wird und die auf die Tonerteilchen wirkenden Kräfte erhöht werden.
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Bei einem Wechsel des Tonerkonzentratvorratsbehälters erfolgt insbesondere eine Abmagerung des Entwicklergemisches, d.h. dass die Tonerkonzentration im Entwicklergemisch geringer wird, da kein neues Tonerkonzentrat, welches eine höhere Tonerkonzentration als die Soll-Tonerkonzentration eines Entwicklergemisch aufweist, mehr zugeführt wird. Zu Beginn eines Wechsels des Tonerkonzentratsvorratsbehälters jedoch kann es auch zu einer Aufkonzentration im Entwicklergemisch kommen, da kurz vor dem vollständigen Entleeren des Tonerkonzentratsvorratsbehälters der sich noch im Tonerkonzentratsvorratsbehälter befindliche Rest bereits im Mischer gepumpt wird und somit zu diesem Zeitpunkt mehr Tonerkonzentrat zugeführt wird als üblich.
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Entsprechend kommt es bei einem Wechsel des Trägerflüssigkeitsvorratsbehälters zunächst zu einer Abmagerung des Entwicklergemisches, d.h. zu einer verringerten Tonerkonzentration im Entwicklergemisch, da entsprechend zunächst der sich noch im Trägerflüssigkeitsvorratsbehälter befindliche Rest in den Mischer gepumpt wird. Anschließend erfolgt eine Aufkonzentration, da keine weitere Trägerflüssigkeit, aber nach wie vor Tonerkonzentrat dem Mischer zugeführt wird.
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Somit erfolgt bei dem Wechsel sowohl des Tonerkonzentratsvorratsbehälters als auch des Trägerflüssigkeitsbehälters eine ständige Änderung der Tonerkonzentration innerhalb des Entwicklergemisches. Die ständige Änderung wird durch eine entsprechende ständige Änderung der Stärke des elektrischen Feldes immer ausgeglichen, so dass eine gleichbleibende Einfärbung und somit eine gleichbleibende Druckqualität erreicht wird.
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Somit wird die Spannung des Elektrodensegmentes insbesondere derart geändert, dass unabhängig von der Tonerkonzentration pro Flächeneinheit der Entwicklerwalze in etwa die gleiche vorbestimmte Anzahl von Tonerteilchen aufgebracht werden.
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Es ist besonders vorteilhaft, wenn mit Hilfe eines Konzentrationssensors die Ist-Tonerkonzentration im Entwicklergemisch gemessen wird. Diese Ist-Konzentration wird insbesondere mit einer Soll-Konzentration verglichen, wobei dann in Abhängigkeit des Ergebnisses des Vergleiches die Stärke des elektrischen Feldes eingestellt wird.
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Alternativ kann anstelle des Vergleiches mit der Soll-Tonerkonzentration auch die Ist-Konzentration direkt mit einer Zuordnungsvorschrift verglichen werden, in der für eine Vielzahl von möglichen Tonerkonzentrationen jeweils das jeweilige Spannungspotential des elektrischen Feldes vorgegeben und eindeutig zugeordnet ist, das notwendig ist, um bei dieser Ist-Tonerkonzentration die Soll-Einfärbung zu erreichen. Die Zuordnungsvorschrift kann insbesondere zuvor experimentell und/oder rechnerisch ermittelt worden sein und in einer Steuereinheit des Druckers gespeichert sein. Bei einem alternativen Verfahren kann auch in Echtzeit das notwendige Spannungspotential berechnet werden.
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Alternativ kann anstelle eines Konzentrationssensors auch ein Einfärbesensor vorgesehen sein, mit dessen Hilfe eine Ist-Einfärbung ermittelbar ist, die als Einfärbesignal ausgegeben wird. In Abhängigkeit dieses Einfärbesignals wird dann das Spannungspotential eingestellt. Hierbei kann beispielsweise eine Zuordnungsvorschrift, die auch als Look-Up-Tabelle bezeichnet wird, verwendet werden. Alternativ kann auch ein Vergleich mit der Soll-Einfärbung erfolgen und hieraus eine Steuerung und/oder Regelung durchgeführt werden.
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Der Einfärbesensor ist insbesondere als ein Reflektionssensor ausgebildet, der die Reflexion der eingefärbten Fläche in seinem Detektionsbereich ermittelt.
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Die Einfärbung wird mit Hilfe des Einfärbesensors insbesondere im Bereich der Entwicklerwalze, eines Fotoleiters, eines Transferträgers, beispielsweise einer Transferwalze, und/oder direkt im Bereich des Bedruckstoffes ermittelt.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform können auch sowohl ein Einfärbesensor als auch eine Konzentrationssensor vorgesehen sein, wobei einer dieser beiden Sensoren dann zur eigentlichen Regelung der Stärke des elektrischen Feldes und der andere Sensor zur Kontrolle der Regelung dient. Hierdurch wird ein besonders sicherer Prozess erreicht.
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Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Soll-Konzentration derart voreingestellt ist, dass eine ausreichende Abweichung der Ist-Konzentration von der Soll-Konzentration sowohl nach oben als auch nach unten möglich ist und durch eine entsprechende Änderung der der Stärke des elektrischen Feldes ausgeglichen werden kann.
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Vorzugsweise ist eine Soll-Konzentration von 10% voreingestellt, wobei bei einer Abweichung von ±5% durch entsprechendes Ändern der Stärke des elektrischen Feldes ein Ausgleich erfolgen kann, so dass die Soll-Einfärbung beibehalten wird.
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Im Extremfall ist es sogar möglich, über die Änderung der Feldstärke bei einer Ist-Tonerkonzentration zwischen 3% und 30% die Soll-Einfärbung zu garantieren. Hierüber ist es insbesondere möglich, dass der Druckbetrieb bis zu 30 Minuten fortgesetzt werden kann, selbst wenn kein Tonerkonzentratsvorratsbehälter bzw. Trägerflüssigkeitsvorratsbehälter vorhanden ist. Hierdurch besteht ausreichend Zeit, die Vorratsbehälter zu wechseln.
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Wenn die Ist-Konzentration die Grenze des Arbeitsbereichs, also die Grenze desjenigen Bereichs, innerhalb dessen eine Konzentrationsänderung durch die Spannungspotentialänderung ausgeglichen werden kann, erreicht, wird insbesondere die Zufuhr des noch angeschlossenen Verbrauchstoffs gestoppt, so dass die Ist-Konzentration nicht den Arbeitsbereich verlässt.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Drucker zum Bedrucken eines Bedruckstoffs, der einen Mischer zum Mischen von aus einem Tonerkonzentratsvorratsbehälter entnommenen Tonerkonzentrat und aus einem Flüssigkeitsvorratsbehälter entnommener Trägerflüssigkeit zu einem Entwicklergemisch aufweist. Ferner hat der Drucker eine Entwicklerstation, die ein Antragmittel und eine Entwicklerwalze umfasst, wobei das Entwicklergemisch mit Hilfe eines über das Antragmittel erzeugten elektrischen Feldes auf die Entwicklerwalze aufgetragen wird. Des weiteren hat der Drucker eine Steuereinheit, die bei einem Wechsel des Tonerkonzentratsvorratsbehälters oder des Trägerflüssigkeitsvorratsbehälters die die Stärke des elektrischen Feldes derart ändert, dass eine vorbestimmte Soll-Einfärbung des Bedruckstoffs auch bei einer durch den Wechsel des Tonerkonzentratsvorratsbehälters und/oder des Trägerflüssigkeitsvorratsbehälters bedingten Änderung der Tonerkonzentration im Entwicklergemisch beibehalten wird.
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Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen zusammen mit den beigefügten schematischen Figuren näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine Darstellung eines Drucksystems in einem ersten Betriebszustand;
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2 eine Darstellung des Drucksystems nach 1 in einem zweiten Betriebszustand;
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3 eine Darstellung des Drucksystems nach den 1 und 2 in einem dritten Betriebszustand.
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In 1 wird eine schematische Darstellung eines Drucksystems 10 in einem ersten Betriebszustand dargestellt. Das Drucksystem 10 umfasst ein schematisch dargestelltes Druckwerk 12 sowie einen Tonerkonzentratsvorratsbehälter 14 und einen Trägerflüssigkeitsvorratsbehälter 16. In dem Tonerkonzentratsvorratsbehälter 14 ist ein Tonerkonzentrat und in dem Trägerflüssigkeitsvorratsbehälter 16 entsprechend Trägerflüssigkeit aufgenommen. Die Vorratsbehälter 14, 16 sind insbesondere in Form von auswechselbaren Fässern ausgebildet.
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Der erste Betriebszustand ist insbesondere derjenige Zustand, bei dem das Druckwerk 12 während des normalen Betriebes betrieben wird, d.h. derjenige Zustand, bei dem sowohl ein Tonerkonzentratsvorratsbehälter 14 als auch ein Trägerflüssigkeitsvorratsbehälter 16 angeschlossen sind und beide nicht leer sind.
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Das Druckwerk 12 umfasst einen Mischer 18, in den über Leitungen 20, 22 Tonerkonzentrat aus dem Tonerkonzentratsvorratsbehälter 14 und Trägerflüssigkeit aus dem Trägerflüssigkeitsvorratsbehälter 16 gefördert wird. Mit Hilfe des Mischers 18 werden das Tonerkonzentrat und die Trägerflüssigkeit zu einem Entwicklergemisch vermischt, das häufig auch als Flüssigentwickler bezeichnet wird. In 1 ist über die Linie 24 der aktuelle Füllstand des Mischers 18 angedeutet, der sich während des Druckbetriebes ändert, oder im ersten Betriebsmodus immer die gleiche Tonerkonzentration hat, in dem von den Vorratsbehältern 14, 16 bei der Entnahme von Entwicklergemisch aus dem Mischer 18 entsprechende Mengen an Tonerkonzentrat und Trägerflüssigkeit wieder dem Mischer 18 zugeführt werden. Der Füllstand wird insbesondere über einen Füllstandsensor 26 ermittelt.
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Das Entwicklergemisch wird mit Hilfe einer Pumpe 28 einer Entwicklerstation 30 zugeführt, die eine Entwicklerwalze 32 und ein Elektrodensegment 34 umfasst. Über eine Spannung des Elektrodensegmentes 34 wird ein elektrisches Feld zwischen dem Elektrodensegment 34 und der Entwicklerwalze 32 aufgebaut, durch das die Entwicklergemischschicht, die auf der Entwicklerwalze 32 aufgetragen ist, in eine tonerteilchenarme und eine tonerteilchenreiche Schicht unterteilt wird, wobei die tonerteilchenreiche Schicht in der Nähe der Entwicklerwalze 32 und die tonerteilchenarme Schicht in der Nähe des Elektrodensegmentes 34 angeordnet ist.
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Anschließend wird die Entwicklergemischschicht durch die Drehung der Entwicklerwalze 32 an einer nicht dargestellten Dosierwalze vorbeigeführt. Über diese Dosierwalze wird die äußere Teilschicht der Entwicklergemischschicht, d.h. die tonerteilchenarme Teilschicht von der Entwicklerwalze 32 entfernt, so dass nach dem Vorbeiführen an der Dosierwalze an der Entwicklerwalze 32 nur noch eine Entwicklergemischschicht mit einer vorbestimmten Schichtdicke verbleibt. Die Schichtdicke beträgt in etwa 2 bis 8 µm.
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Bei einer alternativen Ausführungsform kann das Elektrodensegment 34 den Flüssigentwickler auch über die Dosierwalze an die Entwicklerwalze antragen.
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Anschließend wird in den Bildbereichen des zu druckenden Bildes Toner auf einen Fotoleiter 36 und weiter auf eine Transferwalze 38 elektrophoretisch übertragen. Über die Transferwalze 38 wird dann das eigentliche Druckbild auf den Bedruckstoff 40, der sich der einen zwischen der Transferwalze 38 und einer Gegendruckwalze 42 ausgebildeten Transferspalt bewegt, übertragen.
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Das durch die Dosierwalze von der Entwicklerwalze 32 entfernte Entwicklergemisch wird über einen Auffangbehälter 44 aufgefangen und über eine Rückführleitung 46 zurück in den Mischer 18 transportiert. Bei einer alternativen Ausführungsform kann das in dem Auffangbehälter 44 aufgefangene Entwicklergemisch auch nicht zurück in den Mischer 18 transportiert werden, sondern in einen Abfallbehälter entsorgt werden.
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Bei einem alternativen Drucksystem können insbesondere auch mehrere solcher Druckwerke 12 vorgesehen sein, wobei insbesondere für jede Farbe ein Druckwerk 12 vorgesehen ist. Insbesondere sind somit beim einseitigen Druck vier bis sieben Druckwerke 12 vorgesehen, beim beidseitigen Druck sind entsprechend insbesondere acht bis vierzehn Druckwerke 12 vorgesehen.
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Beim Wechseln des Tonerkonzentratsvorratsbehälters 14 kommt es zu einer Abmagerung des Entwicklergemisches im Mischer 18, da nach wie vor Trägerflüssigkeit, aber kein weiteres Tonerkonzentrat dem Mischer 18zugeführt wird. Zu Beginn des Wechselns des Tonerkonzentratsvorratsbehälters kann es jedoch auch zunächst zu einer kurzfristigen Aufkonzentration des Entwicklergemisches 18 kommen, da zunächst noch ein sich im Tonerkonzentratsvorratsbehälter 14 befindlicher Rest auf einmal in den Mischer 18 gepumpt wird und somit kurzfristig mehr Tonerkonzentrat als üblich zugeführt wird.
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Entsprechend kommt es bei einem Tausch des Trägerflüssigkeitsvorratsbehälters 16 zu einer Aufkonzentration des Entwicklergemisches im Mischer 18, da unverändert Tonerkonzentrat, aber keine weitere Trägerflüssigkeit mehr zugeführt wird. Umgekehrt kann es jedoch auch zu Beginn des Wechsels des Trägerflüssigkeitsvorratsbehälters 16 zu einer kurzfristigen Abmagerung des Entwicklergemischs im Mischer 18 kommen, da zunächst auch ein Rest an Trägerflüssigkeit zugeführt wird, der das Tonerkonzentrat übermäßig verdünnt.
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Unter einer Abmagerung wird insbesondere verstanden, dass die Tonerkonzentration innerhalb des Entwicklergemisches 18 geringer wird. Unter einer Aufkonzentration wird entsprechend verstanden, dass die Tonerkonzentration im Entwicklergemisch höher wird. In 2 ist eine solche Abmagerung des Entwicklergemisches und in 3 eine entsprechende Aufkonzentration des Entwicklergemisches dargestellt.
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Um eine gleichbleibende Soll-Einfärbung des Bedruckstoffs 42 zu erreichen, d.h., dass der Bedruckstoff 40 in den bedruckten Bereichen eine gewünschte Schichtdicke an Toner aufweist, muss auf diese bedruckten Bereichen immer die gleiche Schichtdicke aufgebracht werden. Hierzu ist es entsprechend auch notwendig, dass auf die Entwicklerwalze 32 die gleiche Anzahl an Tonerteilchen pro Flächeneinheit aufgebracht wird.
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Um dies auch bei einer Abmagerung oder Aufkonzentration des Entwicklergemisches zu erreichen, wird über eine Steuereinheit 50 die Spannung des Elektrodensegmentes 34 variiert, so dass entsprechend die elektrische Feldstärke des elektrischen Feldes zwischen dem Elektrodensegment 34 und der Entwicklerwalze 32 verändert wird. Bei einer Abmagerung des Entwicklergemisches wird die Spannung des Elektrodensegmentes 34 erhöht, so dass die auf die geladenen Tonerteilchen wirkenden Kräfte größer werden und mehr Tonerteilchen in die Nähe der Entwicklerwalze 32 bewegt werden. Hierüber wird ausgeglichen, dass sich weniger Tonerteilchen im Entwicklergemisch befinden.
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Entsprechend wird bei einer Aufkonzentration des Entwicklergemisches die Spannung des Elektrodensegmentes 34 verringert, so dass auch die Feldstärke des elektrischen Feldes abnimmt und geringere Kräfte auf die geladenen Tonerteilchen wirken. Somit werden anteilsmäßig weniger Tonerteilchen zu der Entwicklerwalze 32 bewegt, so dass der absolut gesehen größere Anteil an Tonerteilchen im Entwicklergemisch ausgeglichen wird.
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Insbesondere erfolgt die Einstellung der Spannung des Elektrodensegmentes 34 derart, dass unabhängig davon, welche Konzentration an Tonerteilchen das Entwicklergemisch aufweist, zumindestens innerhalb eines vorbestimmten Tonerkonzentrationsbereiches immer die gleiche Soll-Einfärbung des Druckbildes 34 erreicht wird.
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Hierfür ist insbesondere ein Konzentrationssensor 52 im Mischer 18 vorgesehen, über den die Ist-Konzentration an Tonerteilchen im Entwicklergemisch bestimmt wird. Zu jedem ermittelten Ist-Wert wird insbesondere über eine Zuordnungsvorschrift die notwendige Spannung für das Elektrodensegment 34 bestimmt und entsprechend über die Steuereinheit 50 eingestellt. Die Zuordnungsvorschrift ist insbesondere innerhalb der Steuereinheit 50 gespeichert und kann experimentell und/oder rechnerisch erstellt worden sein.
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Zusätzlich ist ein Einfärbesensor 54 vorgesehen, mit dessen Hilfe die Ist-Einfärbung im Bereich der Entwicklerwalze 32 nach dem Elektrodensegment 34 bestimmt wird. Über das Einfärbesignal des Einfärbesensors 54 kann insbesondere eine Überwachung der über den Konzentrationssensor 52 erreichten Regelung der Spannung des Elektrodensegmentes 34 erfolgen.
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Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann der Einfärbesensor 54 auch die Einfärbung des Fotoleiters 36, der Transferwalze 38 und/oder des Bedruckstoffs 40 ermitteln. Die entsprechenden Sensoren sind in 1 gestrichelt dargestellt und mit den Bezugszeichen 54', 54'' bzw. 54''' bezeichnet.
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Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung kann auch nur ein Konzentrationssensor 52 und kein Einfärbesensor 54 vorgesehen sein.
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Ebenso ist es alternativ möglich, dass kein Konzentrationssensor 52 und nur ein Einfärbesensor 54 vorgesehen sind. In diesem Fall erfolgt die Steuerung oder Regelung der Spannung des Elektrodensegmentes in Abhängigkeit des Signals des Einfärbesensors 54. Auch dies kann insbesondere wiederum über eine Zuordnungsvorschrift, insbesondere in Form einer Look-UP-Tabelle, erfolgen.
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Der Mischer 18 ist insbesondere derart ausreichend groß dimensioniert, dass während des Wechselns eines der Vorratsbehälter 14, 16 allein aus dem in dem Mischer 18 befindlichen Entwicklergemisches ein unterbrechungsfreier Druck gewährleistet werden kann. Die Soll-Tonerkonzentration, d.h. diejenige Tonerkonzentration, die das Entwicklergemisch im ersten Betriebszustand, also wenn beide Vorratsbehälter 14, 16 angeschlossen und nicht leer sind, ist insbesondere derart gewählt, das ausreichend Spielraum für das Erhöhen und Sinken der Tonerkonzentration während eines Wechsels der Vorratsbehälter 14, 16 gegeben ist. Die Soll-Konzentration des Entwicklergemisches hat insbesondere einen Wert von 10%, wobei der Variationsbereich, innerhalb dessen die Tonerkonzentration schwanken kann und durch die Veränderung der Spannung des Elektrodensegmentes ausgeglichen werden kann, zwischen 3% und 30%, vorzugsweise zwischen 5% und 15%, liegt.
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Der Mischer 18 ist insbesondere derart dimensioniert, dass aus ihm der Druckbetrieb mindestens etwa 30 Minuten durch die entsprechende Anpassung der Spannung fortgesetzt werden kann, auch wenn einer der beiden Vorratsbehälter 14, 16 gerade nicht angeschlossen ist.
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Durch das zuvor beschriebene Drucksystem wird erreicht, dass keine Zwischenspeicher zum Zwischenspeichern von Tonerkonzentrat und Trägerflüssigkeit vorgesehen werden müssen, sondern bei einem Wechsel eines der Vorratsbehälter 14, 16 der Druckbetrieb rein aus dem Vorrat innerhalb des Mischers 18 durch Änderung der Spannung des Elektrodensegmentes aufrecht erhalten werden kann.
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Hierdurch wird die Anzahl der notwendigen Bauteile reduziert, so dass Kosten und Bauraum eingespart wird. Ferner werden Probleme über Sedimentationen in Zwischenspeichern vermieden.
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Bei einer alternativen Ausführungsform kann auch für das Tonerkonzentrat oder die Trägerflüssigkeit eine Zwischenspeicher vorgesehen sein und der Ausgleich der Konzentrationsänderung durch die Spannungsanpassung nur beim Wechsel der Vorratsbehälter 14, 16 der anderen Komponente durchgeführt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Drucksystem
- 12
- Druckerwerk
- 14
- Tonerkonzentratsvorratsbehälter
- 16
- Trägerflüssigkeitsvorratsbehälter
- 18
- Mischer
- 24
- Füllstand
- 26
- Füllstandssensor
- 28
- Pumpe
- 30
- Entwicklerstation
- 32
- Entwicklerwalze
- 34
- Elektrodensegment
- 36
- Fotoleiter
- 38
- Transferwalze
- 40
- Bedruckstoff
- 20, 22
- Leitung
- 42
- Gegendruckrolle
- 44
- Auffangbehälter
- 46
- Rückführleitung
- 50
- Steuereinheit
- 52
- Konzentrationssensor
- 54, 54', 54'', 54'''
- Einfärbesensor
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 6229775 B1 [0006]
- US 2013/0272733 A1 [0007]
