EP3741571A1 - Method for monitoring and adjusting viscosity of the ink during operation of a continuous inkjet printer and continuous inkjet printer for carrying out such a method - Google Patents

Method for monitoring and adjusting viscosity of the ink during operation of a continuous inkjet printer and continuous inkjet printer for carrying out such a method Download PDF

Info

Publication number
EP3741571A1
EP3741571A1 EP19176540.3A EP19176540A EP3741571A1 EP 3741571 A1 EP3741571 A1 EP 3741571A1 EP 19176540 A EP19176540 A EP 19176540A EP 3741571 A1 EP3741571 A1 EP 3741571A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ink
viscosity
ink viscosity
target
actual
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19176540.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas Voigt
Ralf Stich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Paul Leibinger GmbH and Co KG
Original Assignee
Paul Leibinger GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Paul Leibinger GmbH and Co KG filed Critical Paul Leibinger GmbH and Co KG
Priority to EP19176540.3A priority Critical patent/EP3741571A1/en
Publication of EP3741571A1 publication Critical patent/EP3741571A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/07Ink jet characterised by jet control
    • B41J2/075Ink jet characterised by jet control for many-valued deflection
    • B41J2/08Ink jet characterised by jet control for many-valued deflection charge-control type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/07Ink jet characterised by jet control
    • B41J2/075Ink jet characterised by jet control for many-valued deflection
    • B41J2/08Ink jet characterised by jet control for many-valued deflection charge-control type
    • B41J2/085Charge means, e.g. electrodes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/07Ink jet characterised by jet control
    • B41J2/075Ink jet characterised by jet control for many-valued deflection
    • B41J2/08Ink jet characterised by jet control for many-valued deflection charge-control type
    • B41J2/09Deflection means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/18Ink recirculation systems
    • B41J2/185Ink-collectors; Ink-catchers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/195Ink jet characterised by ink handling for monitoring ink quality
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/18Ink recirculation systems
    • B41J2/185Ink-collectors; Ink-catchers
    • B41J2002/1853Ink-collectors; Ink-catchers ink collectors for continuous Inkjet printers, e.g. gutters, mist suction means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/08Embodiments of or processes related to ink-jet heads dealing with thermal variations, e.g. cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/16Nozzle heaters

Definitions

  • Inkjet printers are a widely used class of printers.
  • a family of this class that is particularly suitable for industrial applications and has therefore achieved a high degree of penetration in this field are the so-called continuous inkjet printers.
  • a continuous inkjet printer prints with an ink that contains a variable amount of solvent. Accordingly, there is a mixing tank in which solvent from a solvent tank and the concentrated ink from an ink tank are mixed together to obtain the ink used for printing.
  • solvent is used in the following, it means the liquid that is used for printing; the term “concentrated ink” is used for the liquid provided in the ink tank.
  • the ink is fed under pressure to a nozzle on the printhead, where the drops required for the actual printing process are created from the ink jet according to the basic principle of Rayleigh's decay of laminar liquid jets.
  • the droplet formation and in particular the droplet size is controlled by a modulation that is impressed on the ink jet, for example, by piezo elements excited in a suitable manner.
  • the droplets produced in this way are electrically charged in a suitable manner and guided by deflection electrodes onto a desired trajectory which either guides them to a desired position on a substrate to be printed or, if no printing process is to take place at the moment, intercepted and recycled at the print head, i.e. be returned to the mixing tank.
  • the object of the invention is therefore to provide a method for monitoring and setting the ink viscosity during the operation of a continuous inkjet printer, which method provides a result which is improved in particular with regard to the response time and the setting accuracy achieved.
  • the task is also to provide a continuous inkjet printer for performing such a method.
  • the method according to the invention for monitoring and setting the ink viscosity during the operation of a continuous inkjet printer has at least the following steps: First of all, a target ink viscosity, i.e. the viscosity value aimed at for the ink during printing, must be specified at least once. In addition to nozzle geometry and working pressure, this variable in particular determines the drop speed and it has an influence on the drop size. In practice, this determination is made by storing a corresponding value in a memory of the printer to which evaluation and / or control electronics have access.
  • the actual ink viscosity is then determined, preferably as continuously as possible, i.e. the viscosity that the viscosity currently used during printing is present, as well as, preferably as continuously as possible, a comparison of the actual ink viscosity with the target - Ink viscosity to check that the actual ink viscosity corresponds to the target ink viscosity.
  • this value is determined by a sensor and the result is supplied to the evaluation and / or control electronics as an analog or digital signal, optionally after being temporarily stored in a memory of the printer, or made available for access by the evaluation and / or control electronics.
  • the improvement in the conformity of the ink viscosity is achieved by a combination of two measures:
  • an improvement in the correspondence between the actual ink viscosity and the target ink viscosity is at least temporarily brought about by changing the ink temperature, typically by controlling a heater.
  • the change in temperature of the ink required to adapt the actual ink viscosity to the target ink viscosity is at least temporarily returned by adapting the solvent content of the ink.
  • This can in particular be an addition of solvent; because of the combination with the quick-acting corrective action of increasing the ink temperature For the first time, however, it is also practicable to change the ratio between solvent and concentrated ink set for filling the mixing tank, which then only gradually adjusts this ratio to the ink in the mixing tank, which more reliably avoids too high a solvent content than the previous one Application of this correction mechanism.
  • solvent is supplied to a heater used to bring it about. This then has the effect that the required output level of the heating again approximates the basic state, which can exist, for example, when the heating is switched off.
  • the viscosity is a temperature-dependent variable which, as a rule, and particularly in the case of inks such as those used in continuous inkjet printers, decreases with increasing temperature. Accordingly, the viscosity of the ink can be adjusted to the desired value by local heating of the ink, with a mechanism that can be regulated quickly and precisely, which begins to act almost immediately and thus also the feedback through the comparison between the actual and target viscosity influenced much more quickly, because the variable that is too variable is typically the energization of the heating.
  • the use of the temperature for viscosity control appears to be problematic in the first access.
  • An increased temperature tends to exacerbate the problem that volatile solvent evaporates; a permanent and significant increase in the temperature of the ink could also increase the efficiency of the ink gun and negatively affect the phase position of the charging signal. Therefore, according to the invention, combined with the temperature-based viscosity control, the adjustment of the actual ink viscosity to the required ink temperature change by adding solvent to the ink is essential and the interaction of these two measures is important for the success of the method according to the invention.
  • the additional mechanism of adjusting the solvent content of the ink ensures that the required temperature change does not become so great that the disadvantages of temperature-dependent viscosity control described above become noticeable and, in particular, it balances the negative effects of any solvent losses due to evaporation due to heating of the ink Application of this temperature-based correction mechanism.
  • the term “at least temporarily” with regard to the two measures mentioned means that the corresponding measure does not necessarily have to be applied continuously.
  • the return of the ink temperature change required to adapt the actual ink viscosity to the target ink viscosity which is brought about by adapting the solvent content of the ink and in particular the addition of solvent, does not necessarily have to take place continuously (even if this is basically possible), but it can also initiated only when a threshold is exceeded.
  • the influencing of the ink viscosity by adjusting the ink temperature can optionally only be triggered when the deviation between the actual ink viscosity and the target ink viscosity is so great that a threshold value is exceeded.
  • the change in the ink temperature is brought about by heating the nozzle.
  • This can be implemented, for example, by an electrical heater arranged there, which is energized to different degrees depending on a signal from the evaluation and / or control electronics.
  • the advantage of influencing the ink temperature at this point is that (unlike when the mixing tank is also basically heated) only a relatively small volume of ink needs to be heated, which leads to short reaction times and a quick effect of the corrective action.
  • the regulation acts directly at the point at which the ink viscosity is a particularly critical variable.
  • the at least temporary return of the change in ink temperature required to adapt the actual ink viscosity to the target ink viscosity is triggered by adapting the solvent content of the ink in that the necessary change in the ink temperature exceeds a limit value.
  • the jet speed of generated ink drops is measured to determine the actual ink viscosity and that the comparison of the actual ink viscosity with the target ink viscosity is achieved by comparing the measured jet speed of generated ink drops with a target value of the Jet speed, which corresponds to the target ink viscosity, takes place.
  • a target value of the Jet speed which corresponds to the target ink viscosity
  • this measure in conjunction with the embodiment of the method in which the temperature change is brought about by heating at the nozzle, also brings about a synergetic effect.
  • This combination of features ensures that the ink viscosity is regulated and measured in the immediate vicinity of one another, so that every regulation of the ink viscosity has a direct and immediate effect on the measured ink viscosity, so that an overcorrection of the ink viscosity through the persistence of a correction signal, because the changed ink viscosity does not yet have an effect on the viscosity measurement, is almost completely avoided.
  • the relationship between the viscosity and the drop speed can be derived from Hagen-Poisseuille's law.
  • the measurement of the jet speed of the generated ink droplets can take place in that one or more Ink droplets are provided with an electrical charge and a signal generated by the ink droplet or droplets when flying past a detector electrode is used as a start and / or stop signal for a time-of-flight measurement.
  • the start signal and the stop signal for the time-of-flight measurement can also be generated at the same detector electrode if two ink drops generated immediately one after the other are at a defined distance from one another and the signal generated by the first ink drop is used as the start signal and the signal generated by the following ink drop as the stop signal used.
  • the printhead has an ink drop generator with a nozzle for generating ink drops with ink from the mixing tank, a charging electrode for applying charge to the generated ink drops, at least one deflection electrode for deflecting charged ink drops and a drip catcher to catch ink drops not used for printing, these ink drops being returned to the mixing tank through the drip catcher.
  • the continuous inkjet printer furthermore has a heating element for influencing the ink temperature and that the controller for carrying out the steps furthermore has a device for determining the viscosity of the ink used for printing - for example a sensor that measures the viscosity or a this correlatable variable, whose data can usually be processed by the controller.
  • the control which can also be referred to as control electronics, typically contains electronic components and circuits; it can in particular have at least one memory for storing data and program routines to be executed by the controller and at least one processor for processing data has optional interfaces for signal communication with sensors and is usually accessible via communication interfaces, e.g. Keyboard and display or a bus system for connection to a computer capable of being programmed by the user and of making data available to a user.
  • control electronics typically contains electronic components and circuits; it can in particular have at least one memory for storing data and program routines to be executed by the controller and at least one processor for processing data has optional interfaces for signal communication with sensors and is usually accessible via communication interfaces, e.g. Keyboard and display or a bus system for connection to a computer capable of being programmed by the user and of making data available to a user.
  • the print head of a continuous inkjet printer typically has at least one nozzle for ink from the mixing tank, a device for generating ink droplets when the ink emerges from the nozzle - for example a piezo element that can be activated by the controller with an electrical excitation signal Charging device for applying charge to the generated ink drops, typically a charging electrode, at least one deflection electrode for deflecting charged ink droplets, which can also be acted upon by the controller with a deflection voltage, and a droplet catcher for collecting ink droplets not used for printing so that they can be returned to the mixing tank.
  • Charging device for applying charge to the generated ink drops
  • a charging electrode typically a charging electrode
  • at least one deflection electrode for deflecting charged ink droplets, which can also be acted upon by the controller with a deflection voltage
  • a droplet catcher for collecting ink droplets not used for printing so that they can be returned to the mixing tank.
  • the latter implies that the hydraulic system has a
  • the hydraulic system is usually not limited to a pure line system, but can have additional components, in particular filters, pulsation dampers and / or components that can be controlled by the controller, in particular valves and suction and / or pressure pumps. Of course, it can also contain passive, non-controllable valves.
  • the target viscosity can be determined by querying such a value when the printer is set up by a user and storing it in a memory, and the actual viscosity can be done by querying data from a sensor that indicates the viscosity or a value this correlatable variable can be determined.
  • the comparison between the target and actual viscosity is then carried out automatically by the control and a correction is initiated by it.
  • control signal to the heater or its energization can change the ink temperature so that the desired change in viscosity is brought about as an immediate corrective measure. in particular, the ink temperature will be raised if the ink viscosity is too high.
  • the ink temperature change required to adapt the actual ink viscosity to the target ink viscosity can be returned by adding solvent to the ink, in particular if the required heating power exceeds a limit value or has to be provided for longer than a predetermined period of time. If the controller is programmed accordingly, both can be monitored by the controller, which then also by control signals to a valve and / or a pump that influences the solvent supply into the mixing tank and thus effects the adjustment of the solvent.
  • the heater is arranged on the nozzle. Accordingly, a relatively small volume of liquid is specifically heated at the point where the viscosity plays an essential role, which guarantees a quick corrective effect.
  • the device for determining the viscosity is a device for measuring the flight time which a charged ink drop needs to cover a defined distance.
  • this is possible in that voltage pulses, which are induced when the charged ink droplet flies past detector electrodes, are used as a start or stop signal for timing, so that when the distance between the detector electrodes (if two are used) or between electrode end sections is known a long detector electrode can calculate the airspeed of the drop, from which the ink viscosity can then be calculated according to the law of Hagen-Poisseuille with known nozzle geometry.
  • Figure 1 shows a schematic block diagram of the structure of a continuous inkjet printer 1000, with only hydraulic lines, but not electrical lines, with the exception of a data line 1034, being shown for the sake of clarity.
  • the continuous inkjet printer 1000 has a hydraulic system accommodated in a hydraulic housing 1016.
  • Components of the hydraulic system are in particular a solvent tank 1002, an ink tank 1001 for concentrated ink, a mixing tank 1004, a main pump 1008 designed as a pressure pump and a suction pump 1005 as well as a metering device 1003, a main filter 1011 and a viscometer 1009 with an associated pump 1010 and hydraulic lines that connect these components to one another and, combined to form the schematically illustrated connection line 1019, to the print head 1014, the structure of which is explained in more detail below.
  • an ink drop generator 1013 for generating ink drops 1013 and a drip catcher 1015 for collecting and returning unused ink drops are arranged.
  • an electronics housing 1017 with display 1018 (and thus in the Figure 1 not visible), in particular a power supply and control electronics, generally one Control electronics in the sense of this description are also able to regulate parameters, that is to say to be interpreted as control and / or regulating electronics.
  • the display 1018 is used for communication with the user, as in Figure 1 shown, in particular a text box 1026 with the current operating parameters or status information and can, especially if it is designed as a touchscreen, also enables the input of commands for the user, but of course also via other input means of the continuous inkjet printer 1000, e.g. input keys , can be done.
  • the ink used for the printing process consisting of solvent from the solvent tank 1002 and concentrated ink from the ink tank 1001, each supplied by hydraulic lines via the metering device 1003, which regulates the proportions of solvent and concentrated ink, is supplied to the mixing tank 1004, mixed and - if necessary with circulation - temporarily stored until use. Unused ink droplets are also returned to the mixing tank 1004 via the drip catcher 1015 and the suction pump 1005, as will be described in more detail below.
  • the ink is filtered in the main filter 1011 and fed to the print head 1014 by the main pump 1010 via a hydraulic line that is integrated in the connection line 1019 of the print head 1014.
  • Ink that has not been used is returned from the print head 1014 to the mixing tank 1003 via a second hydraulic line integrated here in the connection line 1019 and the suction pump 1005.
  • Another hydraulic line connects the ink drop generator 1012 to the mixing tank 1003 via a pressure sensor 1006 and a valve 1007.
  • the hydraulic system can also include further components, in particular pumps, valves and / or filters.
  • the electrical components of the printer are supplied with the necessary operating voltage by the voltage supply and controlled or regulated with the control electronics, which are in signal communication with them.
  • the control electronics also convert the image to be printed into control signals for the print head 1014 in order to effect the printing of the image and is responsible for processing the signals from sensors of the continuous inkjet printer 1000.
  • Figure 2 shows an enlarged structure of part of the print head of a continuous inkjet printer, namely the ink drop generator 1012 with ink supply line 1027 and ventilation line 1028 and the electrode block 1032, in which, however, only the grounded first deflection electrode 1030 and not the second deflection electrode connected to positive voltage 1030, since the latter, if installed on its receptacles 1031, would cover the other electrodes.
  • the ink is supplied under pressure, which is generated by the pump 1010, through the ink supply line 1027 to the ink drop generator 1012, shown in a simplified block-like manner.
  • the ink drop formation and in particular the ink drop size is controlled by a modulation that is impressed on the ink jet by piezo elements excited by an electrical alternating voltage, which are not shown in detail because of the block-like simplification.
  • the ink droplets 1013 thus generated form an ink droplet jet. They initially fly through - with perfect adjustment or target jet position on the connecting line between the outlet opening of the nozzle of the ink cannon 10 and the inlet opening of the drip catcher 1015 - the charging electrode 1033, where they are electrically charged, and deflection electrodes 1030, with which in this case ink drops 1013 that are to be used for printing are deflected from the connecting line, while ink droplets 1013 that are not to be used for printing fly further along the connecting line to the drip catcher 1016 through a hydraulic line from the suction pump 1005 with a perfect adjustment or target jet position sucked in and returned to the mixing tank 1004 and thus recycled.
  • a time-of-flight measurement is used to determine the current viscosity of the ink, which is a critical parameter for the printing process, directly at the printhead 1014.
  • two pairs of detection electrodes 1023, 1024 are arranged in the area between the charging electrode 1033 and the deflection electrodes 1030, seen in the direction of beam propagation of the undeflected ink droplets 1013, the second pair of detection electrodes 1024 relative to the first pair of detection electrodes 1023 in the direction of the droplet catcher 1015 is offset and wherein between the detection electrodes belonging to a pair of detection electrodes 1023, 1024, an offset in a direction perpendicular to a connecting line between Ink drop generator 1012 and drop catcher 1015, more precisely their respective centers.
  • Ink drops 1013 which are already charged when they fly past the pairs of detection electrodes 1023, 1024, induce a signal on the detection electrodes.
  • the signal on the pair of detection electrodes 1023 can serve as a start signal for a time-of-flight measurement and the signal on the pair of detection electrodes 1024 can be used as a stop signal for this time-of-flight measurement, so that the drop speed can be determined from this data by the control electronics and then the actual Viscosity at the print head can be calculated from the Hagen-Poisseuille law by the control electronics and compared with a viscosity setpoint.
  • the Continuous Inkjet Printer 1000 also has a second mechanism for regulating the ink viscosity, as this also depends in particular on the mixing ratio between solvent and concentrated ink.
  • control electronics control the metering device 1003 in such a way that, through appropriately adapted supply of solvent from the Solvent tank 1002 and concentrated ink from the ink tank 1001 determine the viscosity of the ink in the Mixing tank 1004 reaches the desired area again and the heating of nozzle 1022 by heating element 1025 can accordingly be reduced again.
  • the charging electrode 1020 and the pairs of detection electrodes 1023, 1024 are designed as surface electrodes on a printed circuit board 1060 over which the ink droplets fly.
  • a part 1061, shown schematically as a rectangle, of the evaluation electronics for the signals detected by the pairs of detection electrodes 1023, 1024 is arranged on the side of the printed circuit board 1060 opposite the side on which the pairs of detection electrodes 1023, 1024 are arranged. This ensures short signal paths.
  • the part of the evaluation electronics 1061 should contain at least one first amplifier stage 1061a and / or at least one A / D converter stage 1061b in order to be able to guarantee further processing of the data with as little interference as possible.
  • FIG. 10 shows a schematic flow diagram of an exemplary method 100 for monitoring and adjusting the ink viscosity.
  • step 110 the target ink viscosity stored in a memory element of printer 1000, in particular in the control electronics, is read out.
  • step 120 the jet speed, which is given by the speed of the ink droplets 1012, is then measured by dividing the quotient of the flow time between the first pair of detection electrodes 1023 and the second pair of detection electrodes 1024, which is derived from the time interval between the two the flying over of charged ink droplets 1012 results in induced signals t DB2 -t DB1 and the known distance between the first pair of detection electrodes 1023 and the second pair of detection electrodes 1024 s DB2 -s DB1 is formed.
  • v z r 2 ⁇ ⁇ p 8th ⁇ l
  • p the pressure
  • l the channel length of the nozzle
  • r the nozzle radius.
  • a calibration characteristic can be determined from the viscosity set in the printer, which is determined, for example, by the falling ball time of a falling ball viscometer, and the jet speed measured in the write head, and this characteristic can then be stored in the printer's software.
  • the other parameters that go into the above formula are constant during printing and are included in the gradient of the linear characteristic.
  • step 130 the comparison is made between the intended target viscosity ⁇ and the actual viscosity ⁇ of ink, which can be done simply by difference. No regulation is required within a tolerance range, which can be specified by a permissible deviation that is stored in a memory element in the continuous inkjet printer 1000, and a return to step 110 takes place. However, if the tolerance range is exceeded, step 140 carried out and by appropriate control of the heating element 1025 by the control electronics, the ink temperature at the nozzle 1022 is changed in order to bring the actual viscosity back to the target viscosity.
  • control of the heating element 1025 for example as control parameters can use a temperature change or a current intensity of the energization of the heating element, monitored by the control electronics and compared with a maximum permissible temperature change stored as a limit value in the continuous inkjet printer 1000.
  • step 150 is activated before this return, in which the ink composition is modified by the control electronics by suitable control of the metering device 1003 in order to influence the viscosity of the ink that the temperature change caused by controlling the heating element 1025 can be reduced.
  • step 150 can also be activated in a variant of the method as soon as a certain change in the ink temperature at the nozzle 1022 was necessary continuously over a certain period of time by heating the heating element 1025, so that it is not just a short-term one Fluctuation acts.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

Bereitgestellt wird ein Verfahren (100) zur Überwachung und Einstellung der Tintenviskosität während des Betriebs eines Continuous Inkjet Druckers mit den Schritten Festlegung einer Soll-Tintenviskosität; Bestimmung einer Ist-Tintenviskosität; Vergleich der Ist-Tintenviskosität mit der Soll-Tinten-viskosität um eine Übereinstimmung der Ist-Tintenviskosität mit der Soll-Tintenviskosität zu prüfen, zumindest zeitweilige Verbesserung der Übereinstimmung der Ist-Tintenviskosität mit der Soll-Tintenviskosität durch eine Änderung der Tintentemperatur, und zumindest zeitweiliges Zurückführen der zur Anpassung der Ist-Tintenviskosität an die Soll-Tintenviskosität benötigten Tintentemperaturänderung durch Anpassen des Lösungsmittelgehalts der Tinte und ein Continuous Inkjet Drucker (1000) zur Durchführung eines solchen Verfahrens.A method (100) is provided for monitoring and adjusting the ink viscosity during the operation of a continuous inkjet printer, comprising the steps of determining a target ink viscosity; Determination of an actual ink viscosity; Comparison of the actual ink viscosity with the target ink viscosity in order to check a correspondence of the actual ink viscosity with the target ink viscosity, at least temporarily improving the correspondence of the actual ink viscosity with the target ink viscosity by changing the ink temperature, and at least temporarily Returning the ink temperature change required to adapt the actual ink viscosity to the target ink viscosity by adapting the solvent content of the ink and a continuous inkjet printer (1000) for carrying out such a method.

Description

Verfahren zur Überwachung und Einstellung der Tintenviskosität während des Betriebs eines Continuous Inkjet Druckers und Continuous Inkjet Drucker zur Durchführung eines solchen Verfahrens.Process for monitoring and adjusting the ink viscosity during the operation of a continuous inkjet printer and continuous inkjet printer for carrying out such a process.

Tintenstrahldrucker sind eine weitverbreitete Klasse von Druckern. Eine Familie dieser Klasse, die sich für industrielle Anwendungen in besonderer Weise eignet und daher einen hohen Durchsetzungsgrad in diesem Feld erreicht hat sind die sogenannten Continous Inkjet Drucker.Inkjet printers are a widely used class of printers. A family of this class that is particularly suitable for industrial applications and has therefore achieved a high degree of penetration in this field are the so-called continuous inkjet printers.

Bei einem Continuous Inkjet Drucker wird mit einer Tinte gedruckt, die einen variablen Bestandteil an Lösungsmittel enthält. Dementsprechend gibt es einen Mischtank, in dem Lösungsmittel aus einem Lösungsmitteltank und die konzentrierte Tinte aus einem Tintentank miteinander gemischt werden, um die Tinte, die zum Druck verwendet wird, zu erhalten. Wenn nachfolgend der Begriff "Tinte" verwendet wird, ist damit die Flüssigkeit, die zum Drucken verwendet wird gemeint; für die im Tintentank bereitgestellte Flüssigkeit wird der Begriff "konzentrierte Tinte" verwendet.A continuous inkjet printer prints with an ink that contains a variable amount of solvent. Accordingly, there is a mixing tank in which solvent from a solvent tank and the concentrated ink from an ink tank are mixed together to obtain the ink used for printing. When the term "ink" is used in the following, it means the liquid that is used for printing; the term "concentrated ink" is used for the liquid provided in the ink tank.

Aus dem Mischtank wird die Tinte unter Druck einer Düse am Druckkopf zugeführt, an der die für den eigentlichen Druckprozess benötigten Tropfen aus dem Tintenstrahl nach dem Grundprinzip eines Rayleigh'schen Zerfalls laminarer Flüssigkeitsstrahlen entstehen. Die Tropfenbildung und insbesondere die Tropfengröße wird dabei durch eine Modulation, die beispielsweise durch in geeigneter Weise angeregte Piezoelemente dem Tintenstrahl aufgeprägt wird, gesteuert.From the mixing tank, the ink is fed under pressure to a nozzle on the printhead, where the drops required for the actual printing process are created from the ink jet according to the basic principle of Rayleigh's decay of laminar liquid jets. The droplet formation and in particular the droplet size is controlled by a modulation that is impressed on the ink jet, for example, by piezo elements excited in a suitable manner.

Die so erzeugten Tropfen werden in geeigneter Weise elektrisch geladen und durch Ablenkelektroden auf eine gewünschte Flugbahn gelenkt, die sie entweder an eine gewünschte Position eines zu bedruckenden Substrats führt oder, wenn gerade kein Druckprozess erfolgen soll am Druckkopf abgefangen und recycelt, d.h. in den Mischtank zurückgeführt werden.The droplets produced in this way are electrically charged in a suitable manner and guided by deflection electrodes onto a desired trajectory which either guides them to a desired position on a substrate to be printed or, if no printing process is to take place at the moment, intercepted and recycled at the print head, i.e. be returned to the mixing tank.

Eine wichtige Größe beim Betrieb solcher Drucker ist die Viskosität der Tinte, weil diese insbesondere einen kritischen Einfluss auf die Strahlgeschwindigkeit und den Prozess der Tropfenbildung hat. Sie neigt dazu, sich mit der Zeit zu verändern, da die Tinte, wie bereits erwähnt, einen Lösungsmittelanteil aufweist, der im Vergleich zu sonstigen Tintenbestandteilen und insbesondere den Bestandteilen der konzentrierten Tinte schnell verdampft. Dies führt im Regelfall zu einer Erhöhung der Viskosität im laufenden Betrieb, die eine Änderung der Tropfenbildung und damit der Druckqualität mit sich bringt.An important variable in the operation of such printers is the viscosity of the ink, because it has a critical influence on the jet speed and the process of droplet formation. It tends to change over time because, as already mentioned, the ink has a solvent content which evaporates quickly compared to other ink components and in particular the components of the concentrated ink. As a rule, this leads to an increase in viscosity during operation, which changes the formation of drops and thus the print quality.

Daher ist es aus dem Stand der Technik, beispielsweise von den Druckermodellen der Jet3- bzw. Jet2-Familie der Anmelderin bekannt, die Viskosität der Tinte mittels eines Kugelfallviskosimeters zu überwachen und durch Zusetzen von Lösungsmittel nötigenfalls wieder herabzusetzen.It is therefore known from the prior art, for example from the applicant's printer models of the Jet3 or Jet2 family, to monitor the viscosity of the ink by means of a falling ball viscometer and, if necessary, to reduce it again by adding solvent.

In der Praxis zeigt sich, dass das Zusetzen von Lösungsmittel zur Viskositätsregelung nicht zu optimalen Ergebnissen führt. Die Korrekturwirkung tritt relativ langsam ein, weil es eine Weile dauert, bis Tinte mit dem höheren Lösungsmittelanteil die Düse erreicht. Gerade dies macht dann auch eine punktgenaue Regelung schwierig, weil die Überwachung der Tintenviskosität zu einem Zeitpunkt, zu dem bereits ein höherer Lösungsmittelanteil im System vorhanden ist, noch immer das Signal liefert, dass ein weiterer Lösungsmittelzusatz nötig ist. Zudem wird eine präzise Regelung durch die Rückführung von nicht genutzter Tinte (die dann maximal noch den früheren Lösungsmittelanteil aufweist) verkompliziert, die die analytische Bestimmung des Anteils von Lösungsmittel, den die gerade im Mischtank enthaltene Tinte aufweist, erschwert und einen exakt bemessenen, analytisch bestimmten Lösungsmittelzusatz fast unmöglich werden lässt.In practice it has been shown that adding solvents to regulate the viscosity does not lead to optimal results. Corrective action occurs relatively slowly because it takes a while for ink with the higher solvent content to reach the nozzle. It is precisely this that makes precise control difficult, because the monitoring of the ink viscosity at a point in time when a higher proportion of solvent is already present in the system, still the signal indicates that an additional solvent addition is necessary. In addition, a precise regulation is complicated by the return of unused ink (which then has at most the previous solvent content), which makes the analytical determination of the solvent content of the ink currently in the mixing tank more difficult and an exactly measured, analytically determined one Almost impossible to add solvents.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren zur Überwachung und Einstellung der Tintenviskosität während des Betriebs eines Continuous Inkjet Druckers bereitzsutellen, das ein insbesondere hinsichtlich der Reaktionszeit und der erreichten Einstellgenauigkeit verbessertes Ergebnis liefert. Die Aufgabe besteht weiter darin, einen Continuous Inkjet Drucker zur Durchführung eines solchen Verfahrens bereitzustellen.The object of the invention is therefore to provide a method for monitoring and setting the ink viscosity during the operation of a continuous inkjet printer, which method provides a result which is improved in particular with regard to the response time and the setting accuracy achieved. The task is also to provide a continuous inkjet printer for performing such a method.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Überwachung und Einstellung der Tintenviskosität mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und einen Continuous Inkjet Drucker mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Patentansprüche.This object is achieved by a method for monitoring and setting the ink viscosity with the features of claim 1 and a continuous inkjet printer with the features of claim 8. Advantageous further developments of the invention are the subject of the respective dependent claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Überwachung und Einstellung der Tintenviskosität während des Betriebs eines Continuous Inkjet Druckers weist zumindest die folgenden Schritte auf:
Zunächst muss mindestens einmal eine Soll-Tintenviskosität, also der für die Tinte beim Druck angestrebte Viskositätswert, festgelegt werden. Außer Düsengeometrie und Arbeitsdruck bestimmt insbesondere diese Größe die Tropfengeschwindigkeit und sie hat einen Einfluss auf die Tropfengröße. In der Praxis erfolgt diese Festlegung, indem ein entsprechender Wert in einem Speicher des Druckers, auf den eine Auswerte- und/oder Steuerelektronik Zugriff hat, hinterlegt wird.
The method according to the invention for monitoring and setting the ink viscosity during the operation of a continuous inkjet printer has at least the following steps:
First of all, a target ink viscosity, i.e. the viscosity value aimed at for the ink during printing, must be specified at least once. In addition to nozzle geometry and working pressure, this variable in particular determines the drop speed and it has an influence on the drop size. In practice, this determination is made by storing a corresponding value in a memory of the printer to which evaluation and / or control electronics have access.

Während des Betriebs des Druckers erfolgen dann - vorzugsweise möglichst kontinuierlich - eine Bestimmung der Ist-Tinten-viskosität, also der Viskosität, die die beim Druck gerade verwendete Viskosität gerade aufweist sowie -ebenfalls vorzugsweise möglichst kontinuierlich- ein Vergleich der Ist-Tintenviskosität mit der Soll-Tintenviskosität um eine Übereinstimmung der Ist-Tintenviskosität mit der Soll-Tinten-viskosität zu prüfen. In der Praxis wird dieser Wert durch einen Sensor bestimmt und das Ergebnis als analoges oder digitales Signal, gegebenenfalls nach Zwischenspeicherung in einem Speicher des Druckers, der Auswerte- und/oder Steuerelektronik zugeführt oder zum Zugriff durch die Auswerte- und/oder Steuerelektronik bereitgestellt.During operation of the printer, the actual ink viscosity is then determined, preferably as continuously as possible, i.e. the viscosity that the viscosity currently used during printing is present, as well as, preferably as continuously as possible, a comparison of the actual ink viscosity with the target - Ink viscosity to check that the actual ink viscosity corresponds to the target ink viscosity. In practice, this value is determined by a sensor and the result is supplied to the evaluation and / or control electronics as an analog or digital signal, optionally after being temporarily stored in a memory of the printer, or made available for access by the evaluation and / or control electronics.

Erfindungsgemäß wird die Verbesserung der Übereinstimmung der Tintenviskosität durch eine Kombination von zwei Maßnahmen erzielt:
Einerseits wird zumindest zeitweilig eine Verbesserung der Übereinstimmung der Ist-Tintenviskosität mit der Soll-Tintenviskosität durch eine Änderung der Tintentemperatur, typischerweise durch Ansteuern einer Heizung, bewirkt. Andererseits wird zumindest zeitweilig die zur Anpassung der Ist-Tintenviskosität an die Soll-Tintenviskosität benötigten Tintentemperaturänderung durch Anpassen des Lösungsmittelgehalts der Tinte zurückgeführt. Dies kann insbesondere ein Zusetzen von Lösungsmittel sein; wegen der Kombination mit der schnell wirkenden Korrekturmaßnahme einer Erhöhung der Tintentemperatur wird es aber erstmals auch praktikabel, eine Veränderung des für die Befüllung des Mischtanks eingestellten Verhältnisses zwischen Lösungsmittel und konzentrierter Tinte vorzunehmen, die dann erst nach und nach dieses Verhältnis bei der im Mischtank vorhandenen Tinte nachführt, was einen zu hohen Lösungsmittelanteil sicherer vermeidet als die bisherige Anwendung dieses Korrekturmechanismus.
According to the invention, the improvement in the conformity of the ink viscosity is achieved by a combination of two measures:
On the one hand, an improvement in the correspondence between the actual ink viscosity and the target ink viscosity is at least temporarily brought about by changing the ink temperature, typically by controlling a heater. On the other hand, the change in temperature of the ink required to adapt the actual ink viscosity to the target ink viscosity is at least temporarily returned by adapting the solvent content of the ink. This can in particular be an addition of solvent; because of the combination with the quick-acting corrective action of increasing the ink temperature For the first time, however, it is also practicable to change the ratio between solvent and concentrated ink set for filling the mixing tank, which then only gradually adjusts this ratio to the ink in the mixing tank, which more reliably avoids too high a solvent content than the previous one Application of this correction mechanism.

Mit anderen Worten wird also in Abhängigkeit von der jeweils benötigten Temperaturänderung bzw. von dem Stellgrad einer zu deren Herbeiführung verwendeten Heizung Lösungsmittel zugeführt. Dies bewirkt dann, dass der benötigte Stellgrad der Heizung sich wieder dem Grundzustand, der beispielsweise bei ausgeschalteter Heizung vorliegen kann, annähert.In other words, depending on the temperature change required in each case or on the output level, solvent is supplied to a heater used to bring it about. This then has the effect that the required output level of the heating again approximates the basic state, which can exist, for example, when the heating is switched off.

Die Viskosität ist eine temperaturabhängige Größe, die im Regelfall und insbesondere bei Tinten, wie sie bei Continuous Inkjet Druckern verwendet werden, mit steigender Temperatur sinkt. Dementsprechend kann durch eine lokale Beheizung der Tinte die Viskosität der Tinte auf den gewünschten Wert eingestellt werden, und zwar mit einem schnell und präzise regelbaren Mechanismus, der quasi sofort zu wirken beginnt und somit auch die Rückkopplung durch den Vergleich zwischen Ist- und Soll-Viskosität deutlich schneller beeinflusst, denn die zu variierend Größe ist typischerweise die Bestromung der Heizung.The viscosity is a temperature-dependent variable which, as a rule, and particularly in the case of inks such as those used in continuous inkjet printers, decreases with increasing temperature. Accordingly, the viscosity of the ink can be adjusted to the desired value by local heating of the ink, with a mechanism that can be regulated quickly and precisely, which begins to act almost immediately and thus also the feedback through the comparison between the actual and target viscosity influenced much more quickly, because the variable that is too variable is typically the energization of the heating.

Trotz dieser Vorteile erscheint die Verwendung der Temperatur für die Viskositätsregelung im ersten Zugriff durchaus problematisch. Eine erhöhte Temperatur führt ja tendenziell zu einer Verschärfung des Problems, dass flüchtiges Lösungsmittel verdampft; zudem könnte eine dauerhafte und signifikante Erhöhung der Tintentemperatur auch den Wirkungsgrad der Tintenkanone und die Phasenlage des Ladesignals negativ beeinflussen. Daher ist die erfindungsgemäß mit der temperaturbasierten Viskositätsregelung kombiniert Anpassung der Ist-Tintenviskosität an die Soll-Tintenviskosität benötigten Tintentemperaturänderung durch Zusetzen von Lösungsmittel zur Tinte von wesentlicher Bedeutung und das Zusammenwirken dieser beiden Maßnahmen wichtig für den Erfolg des erfindungsgemäßen Verfahrens.Despite these advantages, the use of the temperature for viscosity control appears to be problematic in the first access. An increased temperature tends to exacerbate the problem that volatile solvent evaporates; a permanent and significant increase in the temperature of the ink could also increase the efficiency of the ink gun and negatively affect the phase position of the charging signal. Therefore, according to the invention, combined with the temperature-based viscosity control, the adjustment of the actual ink viscosity to the required ink temperature change by adding solvent to the ink is essential and the interaction of these two measures is important for the success of the method according to the invention.

Der zusätzliche Mechanismus des Anpassens des Lösungsmittelgehalts der Tinte stellt nämlich sicher, dass die benötigte Temperaturänderung nicht so groß wird, dass die oben beschriebenen Nachteile einer temperaturabhängigen Viskositätsregelung spürbar werden und gleicht zudem insbesondere was etwaige Lösungsmittelverluste durch Verdampfen wegen eines Beheizens der Tinte betrifft negative Effekte der Anwendung dieses temperaturbasierten Korrekturmechanismus unmittelbar aus.The additional mechanism of adjusting the solvent content of the ink ensures that the required temperature change does not become so great that the disadvantages of temperature-dependent viscosity control described above become noticeable and, in particular, it balances the negative effects of any solvent losses due to evaporation due to heating of the ink Application of this temperature-based correction mechanism.

Der Begriff "Zumindest zeitweilig" im Hinblick auf die beiden genannten Maßnahmen bedeutet dabei jeweils, dass die entsprechende Maßnahme nicht zwingend kontinuierlich angewendet werden müssen. Das Zurückführen der zur Anpassung der Ist-Tintenviskosität an die Soll-Tintenviskosität benötigten Tintentemperaturänderung, die durch das Anpassen des Lösungsmittelgehalts der Tinte und insbesondere Lösungsmittelzustaz bewirkt wird, muss also nicht zwingend kontinuierlich erfolgen (auch wenn dies grundsätzlich möglich ist), sondern sie kann auch erst dann eingeleitet werden, wenn ein Schwellenwert überschritten wird. Auch die Beeinflussung der Tintenviskosität durch Anpassung der Tintentemperatur kann optional erst dann ausgelöst werden, wenn die Abweichung zwischen Ist-Tintenviskosität und Soll-Tintenviskosität so groß ist, dass ein Schwellenwert überschritten wird.The term “at least temporarily” with regard to the two measures mentioned means that the corresponding measure does not necessarily have to be applied continuously. The return of the ink temperature change required to adapt the actual ink viscosity to the target ink viscosity, which is brought about by adapting the solvent content of the ink and in particular the addition of solvent, does not necessarily have to take place continuously (even if this is basically possible), but it can also initiated only when a threshold is exceeded. The influencing of the ink viscosity by adjusting the ink temperature can optionally only be triggered when the deviation between the actual ink viscosity and the target ink viscosity is so great that a threshold value is exceeded.

Im Ergebnis überlagert man also bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens einen schnell wirkenden Korrekturmechanismus und einen langsam wirkenden Korrekturmechanismus, der einerseits die Notwendigkeit, den schnell wirkenden Korrekturmechanismus einzusetzen, mit der Zeit abklingen lässt und andererseits etwaigen negativen Nebenwirkungen des schnellen Korrekturmechanismus unmittelbar entgegenwirken kann. Auf diesem Zusammenwirken zweier Korrekturmaßnahmen basiert der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens.As a result, when using the method according to the invention, a fast-acting correction mechanism and a slow-acting correction mechanism are superimposed, which on the one hand allows the need to use the fast-acting correction mechanism to subside over time and on the other hand can directly counteract any negative side effects of the fast correction mechanism. The particular advantage of the method according to the invention is based on this interaction between two corrective measures.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Änderung der Tintentemperatur durch Heizen an der Düse herbeigeführt wird. Dies kann beispielsweise durch eine dort angeordnete elektrische Heizung realisiert werden, die in Abhängigkeit von einem Signal der Auswerte- und/oder Steuerelektronik unterschiedlich stark bestromt wird. Der Vorteil der Beeinflussung der Tintentemperatur an dieser Stelle ist, dass (anders als bei einer grundsätzlich ebenfalls möglichen Beheizung des Mischtanks) nur ein relativ kleines Tintenvolumen beheizt werden muss, was zu kurzen Reaktionszeiten und einer schnellen Wirkung der Korrekturmaßnahme führt. Zudem wirkt die Regelung unmittelbar an der Stelle, an der die Tintenviskosität eine besonders kritische Größe ist.It is particularly advantageous if the change in the ink temperature is brought about by heating the nozzle. This can be implemented, for example, by an electrical heater arranged there, which is energized to different degrees depending on a signal from the evaluation and / or control electronics. The advantage of influencing the ink temperature at this point is that (unlike when the mixing tank is also basically heated) only a relatively small volume of ink needs to be heated, which leads to short reaction times and a quick effect of the corrective action. In addition, the regulation acts directly at the point at which the ink viscosity is a particularly critical variable.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das zumindest zeitweilige Zurückführen der zur Anpassung der Ist-Tintenviskosität an die Soll-Tintenviskosität benötigten Tintentemperaturänderung durch Anpassen des Lösungsmittelgehalts der Tinte dadurch ausgelöst wird, dass die notwendige Änderung der Tintentemperatur einen Grenzwert überschreitet. Auf diese Weise können schnelle Temperaturschwankungen, die nicht dauerhaft sind, ausgeglichen und Temperaturerhöhungen rückgängig gemacht werden, ohne dass durch den trägeren Korrekturmechanismus des Lösungsmittelzusatzes hervorgerufene Viskositätsänderungen rückgängig gemacht werden müssen.In a preferred embodiment of the method it is provided that the at least temporary return of the change in ink temperature required to adapt the actual ink viscosity to the target ink viscosity is triggered by adapting the solvent content of the ink in that the necessary change in the ink temperature exceeds a limit value. In this way, rapid temperature fluctuations, which are not permanent, can be compensated and temperature increases reversed without being affected by the The viscosity changes caused by the slower correction mechanism of the addition of solvent must be reversed.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass zur Bestimmung der Ist-Tintenviskosität die Strahlgeschwindigkeit von erzeugten Tintentropfen gemessen wird und dass der Vergleich der Ist-Tintenviskosität mit der Soll-Tintenviskosität durch einen Vergleich der gemessenen Strahlgeschwindigkeit von erzeugten Tintentropfen mit einem Sollwert der Strahlgeschwindigkeit, der der Soll-Tintenviskosität entspricht, erfolgt. Einerseits kann man auf diese Weise die Verwendung anderer, teurerer Viskositätsmessgeräte oder - sensoren, z.B. relativ teurer Kugelviskosimeter, vermeiden.In a particularly advantageous development of the method, it is provided that the jet speed of generated ink drops is measured to determine the actual ink viscosity and that the comparison of the actual ink viscosity with the target ink viscosity is achieved by comparing the measured jet speed of generated ink drops with a target value of the Jet speed, which corresponds to the target ink viscosity, takes place. On the one hand, it is possible in this way to use other, more expensive viscosity measuring devices or sensors, e.g. relatively expensive spherical viscometers, avoid.

Fast noch wichtiger ist aber, dass diese Maßnahme in Verbindung mit der Ausführungsform des Verfahrens, bei der die Temperaturänderung durch eine Heizung an der Düse herbeigeführt wird, noch einen synergetischen Effekt mit sich bringt. Bei dieser Merkmalskombination ist nämlich sichergestellt, dass Regelung und Messung der Tintenviskosität in unmittelbarer räumlicher Nachbarschaft zueinander erfolgen, so dass jede Regelung der Tintenviskosität sich direkt und unmittelbar auf die gemessene Tintenviskosität auswirkt, so dass eine Überkorrektur der Tintenviskosität durch ein Fortbestehen eines Korrektursignals, weil sich die geänderte Tintenviskosität bei der Viskositätsmessung noch nicht auswirkt, fast vollständig vermieden wird. Der Zusammenhang zwischen der Viskosität und der Tropfengeschwindigkeit kann dabei aus dem Hagen-Poisseuille'schen Gesetz abgeleitet werden.However, it is almost even more important that this measure, in conjunction with the embodiment of the method in which the temperature change is brought about by heating at the nozzle, also brings about a synergetic effect. This combination of features ensures that the ink viscosity is regulated and measured in the immediate vicinity of one another, so that every regulation of the ink viscosity has a direct and immediate effect on the measured ink viscosity, so that an overcorrection of the ink viscosity through the persistence of a correction signal, because the changed ink viscosity does not yet have an effect on the viscosity measurement, is almost completely avoided. The relationship between the viscosity and the drop speed can be derived from Hagen-Poisseuille's law.

Konkret kann dabei die Messung der Strahlgeschwindigkeit der erzeugten Tintentropfen dadurch erfolge, dass ein oder mehrere Tintentropfen mit einer elektrischen Ladung versehen werden und ein von dem oder den Tintentropfen beim Vorbeiflug an einer Detektorelektrode erzeugtes Signal als Start- und/oder Stoppsignal für eine Flugzeitmessung verwendet wird. Dabei kann insbesondere auch das Startsignal und das Stoppsignal für die Flugzeitmessung an derselben Detektorelektrode erzeugt werden, wenn zwei unmittelbar nacheinander erzeugten Tintentropfen einen definierten Abstand voneinander haben und man das durch den ersten Tintentropfen erzeugte Signal als Startsignal und das durch den folgenden Tintentropfen erzeugte Signal als Stoppsignal verwendet.Specifically, the measurement of the jet speed of the generated ink droplets can take place in that one or more Ink droplets are provided with an electrical charge and a signal generated by the ink droplet or droplets when flying past a detector electrode is used as a start and / or stop signal for a time-of-flight measurement. In particular, the start signal and the stop signal for the time-of-flight measurement can also be generated at the same detector electrode if two ink drops generated immediately one after the other are at a defined distance from one another and the signal generated by the first ink drop is used as the start signal and the signal generated by the following ink drop as the stop signal used.

Wenn man eine an der Düse vorgesehene Heizung zur Beeinflussung der Tintenviskosität so steuert, dass die Tintentemperatur an der Düse kontinuierlich oberhalb der Umgebungstemperatur liegt, kann man darüber hinaus eine Möglichkeit schaffen, eine Korrektur der Tintenviskosität nicht nur in Richtung auf eine geringere Tintenviskosität, sondern auch hin zu höherer Tintenviskosität möglich ist.If you control a heater provided on the nozzle to influence the ink viscosity so that the ink temperature at the nozzle is continuously above the ambient temperature, you can also create a possibility of correcting the ink viscosity not only in the direction of a lower ink viscosity, but also towards higher ink viscosity is possible.

Ein erfindungsgemäßer Continuous Inkjet Drucker zur Durchführung eines solchen Verfahrens weist, wie bei solchen Geräten üblich eine Steuerung, mit einer Steuerung, einem Lösungsmitteltank, einen Tintentank, einen Mischtank zum Mischen von Lösungsmittel aus dem Lösungsmitteltank mit konzentrierter Tinte aus dem Tintentank, einer Vorrichtung zur Bestimmung der Viskosität der zum Drucken verwendeten Tinte und eine Druckkopf auf, wobei diese Komponenten mit einem Hydrauliksystem miteinander verbunden sind. Dabei weist der Druckkopf einen Tintentropfengenerator mit einer Düse zur Erzeugung von Tintentropfen mit Tinte aus dem Mischtank, eine Ladeelektrode zum Aufbringen von Ladung auf die erzeugten Tintentropfen, mindestens eine Ablenkelektrode zum Ablenken geladener Tintentropfen und einen Tropfenfänger zum Auffangen von nicht zum Druck verwendeten Tintentropfen auf, wobei durch den Tropfenfänger diese Tintentropfen wieder in den Mischtank zurückgeführt werden.A continuous inkjet printer according to the invention for carrying out such a method has, as is customary in such devices, a controller with a controller, a solvent tank, an ink tank, a mixing tank for mixing solvent from the solvent tank with concentrated ink from the ink tank, a device for determination the viscosity of the ink used for printing and a print head, these components being connected to one another by a hydraulic system. The printhead has an ink drop generator with a nozzle for generating ink drops with ink from the mixing tank, a charging electrode for applying charge to the generated ink drops, at least one deflection electrode for deflecting charged ink drops and a drip catcher to catch ink drops not used for printing, these ink drops being returned to the mixing tank through the drip catcher.

Erfindungswesentlich ist, dass der Continuous Inkjet Drucker ferner ein Heizelement zur Beeinflussung der Tintentemperatur aufweist und dass die Steuerung zur Durchführung der Schritte Ferner weist er eine Vorrichtung zur Bestimmung der Viskosität der zum Drucken verwendeten Tinte auf -beispielsweise einen Sensor, der die Viskosität oder eine mit dieser korrelierbare Größe misst-, deren Daten üblicherweise von der Steuerung verarbeitet werden können.It is essential to the invention that the continuous inkjet printer furthermore has a heating element for influencing the ink temperature and that the controller for carrying out the steps furthermore has a device for determining the viscosity of the ink used for printing - for example a sensor that measures the viscosity or a this correlatable variable, whose data can usually be processed by the controller.

Die Steuerung, die auch als Steuerelektronik bezeichnet werden kann, enthält typischerweise elektronische Komponenten und Schaltungen; sie kann insbesondere mindestens einen Speicher zum Hinterlegen von Daten und von der Steuerung auszuführenden Programmroutinen und mindestens einen Prozessor zur Verarbeitung von Daten aufweisen hat optional Schnittstellen zur Signalkommunikation mit Sensoren und ist in der Regel über Kommunikationsschnittstellen, z.B. Tastatur und Display oder ein Bussystem zum Anschluss an einen Computer in der Lage, nutzerseitig programmiert zu werden und einem Nutzer Daten zur Verfügung zu stellen.The control, which can also be referred to as control electronics, typically contains electronic components and circuits; it can in particular have at least one memory for storing data and program routines to be executed by the controller and at least one processor for processing data has optional interfaces for signal communication with sensors and is usually accessible via communication interfaces, e.g. Keyboard and display or a bus system for connection to a computer capable of being programmed by the user and of making data available to a user.

Der Druckkopf eines Continuous Inkjet Druckers weist typischerweise mindestens eine Düse für Tinte aus dem Mischtank, eine Vorrichtung zur Erzeugung von Tintentropfen beim Austritt der Tinte aus der Düse -zum Beispiel ein Piezoelement, das von der Steuerung mit einem elektrischen Erregungssignal angesteuert werden kann-, eine Ladevorrichtung zum Aufbringen von Ladung auf die erzeugten Tintentropfen, typischerweise eine Ladeelektrode, mindestens eine Ablenkelektroden zum Ablenken geladener Tintentropfen, die ebenfalls von der Steuerung angesteuert mit einer Ablenkspannung beaufschlagt werden können und einen Tropfenfänger zum Auffangen von nicht zum Druck verwendeten Tintentropfen auf, so dass diese wieder in den Mischtank zurückgeführt werden können. Letzteres impliziert, dass das Hydrauliksystem eine Rückführleitung von dem Tropfenfänger zum Mischtank aufweist.The print head of a continuous inkjet printer typically has at least one nozzle for ink from the mixing tank, a device for generating ink droplets when the ink emerges from the nozzle - for example a piezo element that can be activated by the controller with an electrical excitation signal Charging device for applying charge to the generated ink drops, typically a charging electrode, at least one deflection electrode for deflecting charged ink droplets, which can also be acted upon by the controller with a deflection voltage, and a droplet catcher for collecting ink droplets not used for printing so that they can be returned to the mixing tank. The latter implies that the hydraulic system has a return line from the drip catcher to the mixing tank.

Anzumerken ist, dass das Hydrauliksystem in der Regel nicht auf ein reines Leitungssystem beschränkt ist, sondern weitere Komponenten, insbesondere Filter, Pulsationsdämpfer und/oder von der Steuerung ansteuerbare Komponenten, insbesondere Ventile sowie Saug- und/oder Druckpumpen aufweisen kann. Natürlich kann er auch passive, nicht ansteuerbare Ventile enthalten.It should be noted that the hydraulic system is usually not limited to a pure line system, but can have additional components, in particular filters, pulsation dampers and / or components that can be controlled by the controller, in particular valves and suction and / or pressure pumps. Of course, it can also contain passive, non-controllable valves.

Besonders bei einem erfindungsgemäßen Continuous Inkjet Drucker ist, dass dieser ferner ein Heizelement zur Beeinflussung der Tintentemperatur aufweist und dass seine Steuerung zur Durchführung der Schritte

  • Festlegung einer Soll-Tintenviskosität
  • Bestimmung einer Ist-Tintenviskosität
  • Vergleich der Ist-Tintenviskosität mit der Soll-Tintenviskosität um eine Übereinstimmung der Ist-Tintenviskosität mit der Soll-Tintenviskosität zu prüfen,
  • zumindest zeitweilige Verbesserung der Übereinstimmung der Ist-Tintenviskosität mit der Soll-Tintenviskosität durch eine Änderung der Tintentemperatur, und
  • zumindest zeitweiliges Zurückführen der zur Anpassung der Ist-Tintenviskosität an die Soll-Tintenviskosität benötigten Tintentemperaturänderung durch Zusetzen von Lösungsmittel zur Tinte
eingerichtet ist, was einerseits eine geeignete Ausgestaltung der Hardware der Steuerung und andererseits eine geeignete Programmierung der Steuerung voraussetzen kann.A particular feature of a continuous inkjet printer according to the invention is that it also has a heating element for influencing the ink temperature and that its controller is used to carry out the steps
  • Determination of a target ink viscosity
  • Determination of an actual ink viscosity
  • Comparison of the actual ink viscosity with the target ink viscosity in order to check whether the actual ink viscosity corresponds to the target ink viscosity,
  • at least temporary improvement of the correspondence between the actual ink viscosity and the target ink viscosity by changing the ink temperature, and
  • at least temporarily returning the required to adapt the actual ink viscosity to the target ink viscosity Ink temperature change due to the addition of solvent to the ink
is set up, which on the one hand may require a suitable design of the hardware of the controller and on the other hand suitable programming of the controller.

Dabei kann insbesondere beispielsweise die Festlegung der Soll-Viskosität durch das Abfragen eines solchen Wertes bei der Einrichtung des Druckers von einem Benutzer und seine Hinterlegung in einem Speicher erfolgen und die Ist-Viskosität durch die Abfrage von Daten eines Sensors, der die Viskosität oder eine mit dieser korrelierbare Größe misst, ermittelt werden. Der Vergleich zwischen Soll- und Ist-Viskosität wird dann automatisiert durch die Steuerung vorgenommen und eine Korrektur von dieser initiiert.In particular, the target viscosity can be determined by querying such a value when the printer is set up by a user and storing it in a memory, and the actual viscosity can be done by querying data from a sensor that indicates the viscosity or a value this correlatable variable can be determined. The comparison between the target and actual viscosity is then carried out automatically by the control and a correction is initiated by it.

Liegt eine Abweichung vom Sollwert oder einem vorgegebenen Toleranzbereich um den Sollwert herum vor, so kann als unmittelbare Korrekturmaßnahme durch die Steuerung das Steuersignal an die Heizung bzw. deren Bestromung die Tintentemperatur so geändert werden, dass die gewünschte Viskositätsänderung bewirkt wird, d.h. insbesondere wird die Tintentemperatur erhöht werden, wenn die Tintenviskosität zu hoch ist.If there is a deviation from the target value or a predetermined tolerance range around the target value, the control signal to the heater or its energization can change the ink temperature so that the desired change in viscosity is brought about as an immediate corrective measure. in particular, the ink temperature will be raised if the ink viscosity is too high.

Ein Zurückführen der zur Anpassung der Ist-Tintenviskosität an die Soll-Tintenviskosität benötigten Tintentemperaturänderung durch Zusetzen von Lösungsmittel zur Tinte kann insbesondere dann vorgenommen werden, wenn die benötigte Heizleistung einen Grenzwert übersteigt oder länger als über einen vorgegebenen Zeitraum hinweg bereitgestellt werden muss. Beides kann bei entsprechender Programmierung der Steuerung durch diese überwacht werden, die dann auch durch Steuersignale an ein Ventil und/oder eine Pumpe, das/die die Lösungsmittelzufuhr in den Mischtank beeinflusst und so die Anpassung des Lösungsmittels bewirkt.The ink temperature change required to adapt the actual ink viscosity to the target ink viscosity can be returned by adding solvent to the ink, in particular if the required heating power exceeds a limit value or has to be provided for longer than a predetermined period of time. If the controller is programmed accordingly, both can be monitored by the controller, which then also by control signals to a valve and / or a pump that influences the solvent supply into the mixing tank and thus effects the adjustment of the solvent.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Continuous Inkjet Druckers ist die Heizung an der Düse angeordnet. Dementsprechend wird ein relativ kleines Flüssigkeitsvolumen gezielt an der Stelle beheizt, an der die Viskosität eine wesentliche Rolle spielt, was eine schnelle Korrekturwirkung garantiert.In a particularly preferred embodiment of the continuous inkjet printer, the heater is arranged on the nozzle. Accordingly, a relatively small volume of liquid is specifically heated at the point where the viscosity plays an essential role, which guarantees a quick corrective effect.

Besonders bevorzugt ist, dass die Vorrichtung zur Bestimmung der Viskosität eine Vorrichtung zur Messung der Flugzeit, die ein geladener Tintentropfen zum Zurücklegen einer definierten Strecke benötigt, ist. Insbesondere ist dies dadurch möglich, dass Spannungspulse, die beim Vorbeifliegen des geladenen Tintentropfens an Detektorelektroden induziert werden, als Start- bzw. Stoppsignal für eine Zeitnahme verwendet werden, so dass man bei bekanntem Abstand zwischen den Detektorelektroden (wenn zwei verwendet werden) oder zwischen Elektrodenendabschnitten einer lange Detektorelektrode die Fluggeschwindigkeit des Tropfens errechnen kann, aus der sich nach dem Gesetz von Hagen-Poisseuille dann bei bekannter Düsengeometrie die Tintenviskosität errechnen lässt.It is particularly preferred that the device for determining the viscosity is a device for measuring the flight time which a charged ink drop needs to cover a defined distance. In particular, this is possible in that voltage pulses, which are induced when the charged ink droplet flies past detector electrodes, are used as a start or stop signal for timing, so that when the distance between the detector electrodes (if two are used) or between electrode end sections is known a long detector electrode can calculate the airspeed of the drop, from which the ink viscosity can then be calculated according to the law of Hagen-Poisseuille with known nozzle geometry.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren, die ein Ausführungsbeispiel zeigen, näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1:
eine schematische Blockdarstellung des Aufbaus eines Continous Inkjet Druckers;
Fig. 2:
einen vergrößert dargestellten Aufbau eines Teils des Druckkopfes eines Continuous Inkjet Druckers; und
Fig. 3:
ein schematisches Ablaufdiagramm eines exemplarischen Verfahrens zur Überwachung und Einstellung der Tintenviskosität.
The invention is explained in more detail below with reference to figures which show an exemplary embodiment. It shows:
Fig. 1:
a schematic block diagram of the structure of a continuous inkjet printer;
Fig. 2:
an enlarged structure of a part of the print head of a continuous inkjet printer; and
Fig. 3:
a schematic flow diagram of an exemplary method for monitoring and adjusting ink viscosity.

Figur 1 zeigt eine schematische Blockdarstellung des Aufbaus eines Continuous Inkjet Druckers 1000, wobei zur übersichtlichen Darstellung lediglich Hydraulikleitungen, nicht aber elektrische Leitungen mit Ausnahme einer Datenleitung 1034 dargestellt sind. Figure 1 shows a schematic block diagram of the structure of a continuous inkjet printer 1000, with only hydraulic lines, but not electrical lines, with the exception of a data line 1034, being shown for the sake of clarity.

Der Continuous Inkjet Drucker 1000 weist ein in einem Hydraulikgehäuse 1016 aufgenommenes Hydrauliksystem auf. Bestandteile des Hydrauliksystems sind insbesondere ein Lösungsmitteltank 1002, ein Tintentank 1001 für konzentrierte Tinte, ein Mischtank 1004, eine als Druckpumpe ausgeführte Hauptpumpe 1008 und eine Saugpumpe 1005 sowie eine Dosiereinrichtung 1003, ein Hauptfilter 1011 und ein Viskosimeter 1009 mit zugeordneter Pumpe 1010 und Hydraulikleitungen, die diese Komponenten miteinander und, zusammengefasst zu der schematisch dargestellten Anschlussleitung 1019, mit dem Druckkopf 1014, dessen Aufbau weiter unten genauer erläutert wird, verbinden.The continuous inkjet printer 1000 has a hydraulic system accommodated in a hydraulic housing 1016. Components of the hydraulic system are in particular a solvent tank 1002, an ink tank 1001 for concentrated ink, a mixing tank 1004, a main pump 1008 designed as a pressure pump and a suction pump 1005 as well as a metering device 1003, a main filter 1011 and a viscometer 1009 with an associated pump 1010 and hydraulic lines that connect these components to one another and, combined to form the schematically illustrated connection line 1019, to the print head 1014, the structure of which is explained in more detail below.

Im Druckkopf 1014 sind insbesondere ein Tintentropfengenerator 1013 zur Erzeugung von Tintentropfen 1013 und ein Tropfenfänger 1015 zur Sammlung und Rückführung ungenutzter Tintentropfen angeordnet.In the print head 1014, in particular, an ink drop generator 1013 for generating ink drops 1013 and a drip catcher 1015 for collecting and returning unused ink drops are arranged.

Weitere Bestandteile des Continuous Inkjet Druckers 1000 in einem Elektronikgehäuse 1017 mit Display 1018 aufgenommen (und somit in der Figur 1 nicht sichtbar), insbesondere eine Spannungsversorgung und eine Steuerelektronik, wobei generell eine Steuerelektronik im Sinne dieser Beschreibung durchaus auch in der Lage ist, Parameter zu regeln, also als Steuer-und/oder Regelelektronik zu interpretieren ist. Das Display 1018 dient zur Kommunikation mit dem Benutzer, kann, wie in Figur 1 gezeigt, insbesondere eine Textbox 1026 mit den aktuellen Betriebsparametern oder Statusinformationen anzeigen und kann, insbesondere wenn es als ein Touchscreen ausgeführt ist, auch die Eingabe von Kommandos für den Benutzer ermöglicht, die aber natürlich auch über andere Eingabemittel des Continuous Inkjet Druckers 1000, z.B. Eingabetasten, erfolgen kann.Further components of the continuous inkjet printer 1000 are included in an electronics housing 1017 with display 1018 (and thus in the Figure 1 not visible), in particular a power supply and control electronics, generally one Control electronics in the sense of this description are also able to regulate parameters, that is to say to be interpreted as control and / or regulating electronics. The display 1018 is used for communication with the user, as in Figure 1 shown, in particular a text box 1026 with the current operating parameters or status information and can, especially if it is designed as a touchscreen, also enables the input of commands for the user, but of course also via other input means of the continuous inkjet printer 1000, e.g. input keys , can be done.

Im Mischtank 1004 wird die für den Druckprozess verwendete Tinte aus Lösungsmittel aus dem Lösungsmitteltank 1002 und konzentrierter Tinte aus dem Tintentank 1001, die jeweils durch Hydraulikleitungen über die Dosiereinrichtung 1003, die die Mengenverhältnisse von Lösungsmittel und konzentrierter Tinte regelt, dem Mischtank 1004 zugeführt, gemischt und - gegebenenfalls unter Umwälzung- bis zur Verwendung zwischengelagert. In den Mischtank 1004 werden auch nicht verbrauchte Tintentropfen über den Tropfenfänger 1015 und die Saugpumpe 1005 zurückgeführt, wie weiter unten noch genauer beschrieben wird.In the mixing tank 1004, the ink used for the printing process consisting of solvent from the solvent tank 1002 and concentrated ink from the ink tank 1001, each supplied by hydraulic lines via the metering device 1003, which regulates the proportions of solvent and concentrated ink, is supplied to the mixing tank 1004, mixed and - if necessary with circulation - temporarily stored until use. Unused ink droplets are also returned to the mixing tank 1004 via the drip catcher 1015 and the suction pump 1005, as will be described in more detail below.

Zur Versorgung des Druckkopfs 1014 mit Tinte wird diese im Hauptfilter 1011 gefiltert und durch die Hauptpumpe 1010 über eine Hydraulikleitung, die hier in der Anschlussleitung 1019 des Druckkopfs 1014 integriert verläuft, dem Druckkopf 1014 zugeführt. Über eine zweite, hier in der Anschlussleitung 1019 integrierte Hydraulikleitung und die Saugpumpe 1005 wird nicht verbrauchte Tinte vom Druckkopf 1014 in den Mischtank 1003 zurückgeführt. Eine weitere Hydraulikleitung verbindet den Tintentropfengenerator 1012 über einen Drucksensor 1006 und ein Ventil 1007 mit dem Mischtank 1003.In order to supply the print head 1014 with ink, the ink is filtered in the main filter 1011 and fed to the print head 1014 by the main pump 1010 via a hydraulic line that is integrated in the connection line 1019 of the print head 1014. Ink that has not been used is returned from the print head 1014 to the mixing tank 1003 via a second hydraulic line integrated here in the connection line 1019 and the suction pump 1005. Another hydraulic line connects the ink drop generator 1012 to the mixing tank 1003 via a pressure sensor 1006 and a valve 1007.

Das Hydrauliksystem kann auch noch weitere Komponenten, insbesondere Pumpen, Ventile und/oder Filter umfassen.The hydraulic system can also include further components, in particular pumps, valves and / or filters.

Die elektrischen Komponenten des Druckers werden durch die Spannungsversorgung mit der nötigen Betriebsspannung versorgt und mit der Steuerelektronik, die mit ihnen in Signalkommunikation steht, angesteuert bzw. geregelt. Die Steuerelektronik führt insbesondere auch die Umwandlung des zu druckenden Bildes in Steuersignale für den Druckkopf 1014 durch, um den Druck des Bildes zu bewirken und ist für die Verarbeitung der Signale von Sensoren des Continuous Inkjet Druckers 1000 zuständig.The electrical components of the printer are supplied with the necessary operating voltage by the voltage supply and controlled or regulated with the control electronics, which are in signal communication with them. In particular, the control electronics also convert the image to be printed into control signals for the print head 1014 in order to effect the printing of the image and is responsible for processing the signals from sensors of the continuous inkjet printer 1000.

Figur 2 zeigt einen vergrößert dargestellten Aufbau eines Teils des Druckkopfes eines Continuous Inkjet Druckers, nämlich den Tintentropfengenerator 1012 mit Tintenzulaufleitung 1027 und Entlüftungsleitung 1028 und den Elektrodenblock 1032, bei dem allerdings nur die auf Masse liegende erste Ablenkelektrode 1030 und nicht die zweite, auf positive Spannung gelegte Ablenkelektrode 1030 dargestellt sind, da letztere wenn sie auf ihren Aufnahmen 1031 installiert ist die anderen Elektroden verdecken würde. Figure 2 shows an enlarged structure of part of the print head of a continuous inkjet printer, namely the ink drop generator 1012 with ink supply line 1027 and ventilation line 1028 and the electrode block 1032, in which, however, only the grounded first deflection electrode 1030 and not the second deflection electrode connected to positive voltage 1030, since the latter, if installed on its receptacles 1031, would cover the other electrodes.

Aus dem in Figur 1 dargestellten Mischtank 1003 wird die Tinte unter Druck, der durch die Pumpe 1010 erzeugt wird, durch die Tintenzulaufleitung 1027 dem vereinfacht blockartig dargestellten Tintentropfengenerator 1012 zugeführt. Dieser umfasst insbesondere eine Düse 1022, an bzw. hinter der die für den eigentlichen Druckprozess benötigten Tintentropfen 12 aus dem zunächst kontinuierlich emittierten Tintenstrahl nach dem Grundprinzip eines Rayleigh'schen Zerfalls laminarer Flüssigkeitsstrahlen entstehen. Die Tintentropfenbildung und insbesondere die Tintentropfengröße wird dabei durch eine Modulation, die durch mit einer elektrischen Wechselspannung angeregte Piezoelemente, die wegen der blockartigen Vereinfachung nicht detailliert dargestellt sind, dem Tintenstrahl aufgeprägt wird, gesteuert.From the in Figure 1 The mixing tank 1003 shown in the illustration, the ink is supplied under pressure, which is generated by the pump 1010, through the ink supply line 1027 to the ink drop generator 1012, shown in a simplified block-like manner. This includes, in particular, a nozzle 1022, on or behind which the ink droplets 12 required for the actual printing process arise from the initially continuously emitted ink jet according to the basic principle of Rayleigh's decay of laminar liquid jets. The ink drop formation and in particular the ink drop size is controlled by a modulation that is impressed on the ink jet by piezo elements excited by an electrical alternating voltage, which are not shown in detail because of the block-like simplification.

Die so erzeugten Tintentropfen 1013 bilden einen Tintentropfenstrahl. Sie durchfliegen zunächst - bei perfekter Justage bzw. Soll-Strahllage auf der Verbindungslinie zwischen der Austrittsöffnung der Düse der Tintenkanone 10 und der Eintrittsöffnung des Tropfenfängers 1015- die Ladeelektrode 1033, wo sie elektrisch geladen werden und Ablenkelektroden 1030, mit der in diesem Fall Tintentropfen 1013, die zum Drucken benutzt werden sollen, von der Verbindungslinie abgelenkt werden, während Tintentropfen 1013, die nicht zum Drucken benutzt werden sollen, bei perfekter Justage bzw. Soll-Strahllage weiter entlang der Verbindungslinie zum Tropfenfänger 1016 fliegen, durch eine Hydraulikleitung von der Saugpumpe 1005 angesaugt und in den Mischtank 1004 zurückgeführt und somit recycelt werden.The ink droplets 1013 thus generated form an ink droplet jet. They initially fly through - with perfect adjustment or target jet position on the connecting line between the outlet opening of the nozzle of the ink cannon 10 and the inlet opening of the drip catcher 1015 - the charging electrode 1033, where they are electrically charged, and deflection electrodes 1030, with which in this case ink drops 1013 that are to be used for printing are deflected from the connecting line, while ink droplets 1013 that are not to be used for printing fly further along the connecting line to the drip catcher 1016 through a hydraulic line from the suction pump 1005 with a perfect adjustment or target jet position sucked in and returned to the mixing tank 1004 and thus recycled.

Um die aktuelle Viskosität der Tinte, die ein kritischer Parameter für den Druckprozess ist, unmittelbar am Druckkopf 1014 zu erfassen, wird eine Flugzeitmessung benutzt. Dazu sind in Strahlpropagationsrichtung der unabgelenkten Tintentropfen 1013 gesehen im Bereich zwischen der Ladeelektrode 1033 und den Ablenkelektroden 1030 zwei Paare von Detektionselektroden 1023,1024 angeordnet, wobei das zweite Paar von Detektionselektroden 1024 relativ zum ersten Paar von Detektionselektroden 1023 in Richtung auf den Tropfenfänger 1015, hin versetzt ist und wobei zwischen den Detektionselektroden die zu einem Paar von Detektionselektroden 1023,1024 gehören, ein Versatz in einer Richtung senkrecht zu einer Verbindungslinie zwischen Tintentropfengenerator 1012 und Tropfenfänger 1015, genauer gesagt deren jeweiligen Zentren. Tintentropfen 1013, die, wenn sie an den Paaren von Detektionselektroden 1023,1024 vorbeifliegen bereits geladen sind, induzieren ein Signal auf den Detektionselektroden. Das Signal auf dem Paar von Detektionselektroden 1023 kann als Startsignal für eine Flugzeitmessung dienen und das Signal auf dem Paar von Detektionselektroden 1024 kann als Stoppsignal dieser Flugzeitmessung verwendet werden, so dass die Tropfengeschwindigkeit von der Steuerelektronik aus diesen Daten bestimmt werden kann und dann die Ist-Viskosität am Druckkopf aus dem Hagen-Poisseuille'schen Gesetz von der Steuerelektronik berechnet und mit einem Viskositäts-Sollwert verglichen werden kann.A time-of-flight measurement is used to determine the current viscosity of the ink, which is a critical parameter for the printing process, directly at the printhead 1014. For this purpose, two pairs of detection electrodes 1023, 1024 are arranged in the area between the charging electrode 1033 and the deflection electrodes 1030, seen in the direction of beam propagation of the undeflected ink droplets 1013, the second pair of detection electrodes 1024 relative to the first pair of detection electrodes 1023 in the direction of the droplet catcher 1015 is offset and wherein between the detection electrodes belonging to a pair of detection electrodes 1023, 1024, an offset in a direction perpendicular to a connecting line between Ink drop generator 1012 and drop catcher 1015, more precisely their respective centers. Ink drops 1013, which are already charged when they fly past the pairs of detection electrodes 1023, 1024, induce a signal on the detection electrodes. The signal on the pair of detection electrodes 1023 can serve as a start signal for a time-of-flight measurement and the signal on the pair of detection electrodes 1024 can be used as a stop signal for this time-of-flight measurement, so that the drop speed can be determined from this data by the control electronics and then the actual Viscosity at the print head can be calculated from the Hagen-Poisseuille law by the control electronics and compared with a viscosity setpoint.

Führt dieser Vergleich zu einer Diskrepanz, kann dieser unmittelbar und zeitnah dadurch entgegengewirkt werden, dass ein im Bereich der Düse 1022 des Tintentropfengenerators 1012 angeordnetes Heizelement 1025 durch die Steuerelektronik entsprechend geregelt wird, so dass die bekannte Temperaturabhängigkeit der Viskosität genutzt wird, um schnell wieder sicherzustellen, dass die zum Druck verwendeten Tintentropfen 1013 die richtige Viskosität haben. Darüber hinaus verfügt der Continuous Inkjet Drucker 1000 aber auch noch über einen zweiten Mechanismus zur Regelung der Tintenviskosität, da diese insbesondere auch vom Mischungsverhältnis zwischen Lösungsmittel und konzentrierter Tinte abhängig ist. Bei einer stärkeren und/oder längerfristigen Abweichung vom Sollwert, insbesondere dann, wenn die Temperaturänderung, die durch die Heizung bewirkt werden muss, einen Grenzwert überschreitet, wird dann von der Steuerelektronik die Dosiereinrichtung 1003 so angesteuert, dass durch entsprechend angepasste Zufuhr von Lösungsmittel aus dem Lösungsmitteltank 1002 und konzentrierter Tinte aus dem Tintentank 1001 die Viskosität der Tinte im Mischtank 1004 wieder in den gewünschten Bereich gelangt und dementsprechend die Beheizung der Düse 1022 durch das Heizelement 1025 wieder reduziert werden kann.If this comparison leads to a discrepancy, this can be counteracted immediately and promptly in that a heating element 1025 arranged in the area of the nozzle 1022 of the ink drop generator 1012 is appropriately regulated by the control electronics, so that the known temperature dependency of the viscosity is used to ensure it is quickly restored that the ink drops 1013 used for printing have the correct viscosity. In addition, the Continuous Inkjet Printer 1000 also has a second mechanism for regulating the ink viscosity, as this also depends in particular on the mixing ratio between solvent and concentrated ink. In the event of a greater and / or longer-term deviation from the setpoint, in particular if the temperature change that has to be brought about by the heating exceeds a limit value, the control electronics control the metering device 1003 in such a way that, through appropriately adapted supply of solvent from the Solvent tank 1002 and concentrated ink from the ink tank 1001 determine the viscosity of the ink in the Mixing tank 1004 reaches the desired area again and the heating of nozzle 1022 by heating element 1025 can accordingly be reduced again.

Insbesondere die Ladeelektrode 1020 und die Paare von Detektionselektroden 1023,1024 sind dabei als Flächenelektroden auf einer Leiterplatte 1060 ausgestaltet, die von den Tintentropfen überflogen werden. Ein schematisch als Rechteck dargestelltes Teil 1061 der Auswerteelektronik für die von den Paaren von Detektionselektroden 1023,1024 detektierten Signale ist auf der der Seite, auf der die Paare von Detektionselektroden 1023,1024 angeordnet sind, gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte 1060 angeordnet. Dadurch werden kurze Signalwege gewährleistet.In particular, the charging electrode 1020 and the pairs of detection electrodes 1023, 1024 are designed as surface electrodes on a printed circuit board 1060 over which the ink droplets fly. A part 1061, shown schematically as a rectangle, of the evaluation electronics for the signals detected by the pairs of detection electrodes 1023, 1024 is arranged on the side of the printed circuit board 1060 opposite the side on which the pairs of detection electrodes 1023, 1024 are arranged. This ensures short signal paths.

Der Teil der Auswerteelektronik 1061 sollte mindestens eine erste Verstärkerstufe 1061a und/oder mindesten eine A/D Wandlerstufe 1061b beinhalten, um eine möglichst störungsfreie Weiterverarbeitung der Daten gewährleisten zu können.The part of the evaluation electronics 1061 should contain at least one first amplifier stage 1061a and / or at least one A / D converter stage 1061b in order to be able to guarantee further processing of the data with as little interference as possible.

Figur 3 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines exemplarischen Verfahrens 100 zur Überwachung und Einstellung der Tintenviskosität. Zunächst wird im Schritt 110 die in einem Speicherelement des Druckers 1000, insbesondere in der Steuerelektronik, hinterlegte Soll-Tintenviskosität ausgelesen. Figure 3 FIG. 10 shows a schematic flow diagram of an exemplary method 100 for monitoring and adjusting the ink viscosity. First, in step 110, the target ink viscosity stored in a memory element of printer 1000, in particular in the control electronics, is read out.

Im Schritt 120 wird dann die Strahlgeschwindigkeit, die durch die Geschwindigkeit der Tintentropfen 1012 gegeben ist, gemessen, indem der Quotient aus der Fluzgzeit zwischen dem ersten Paar von Detektionselektroden 1023 und dem zweiten Paar von Detektionselektroden 1024, die sich aus dem zeitlichen Abstand der jeweils durch den Überflug geladener Tintentropfen 1012 induzierten Signale tDB2-tDB1 ergibt und dem bekannten Abstand zwischen dem ersten Paar von Detektionselektroden 1023 und dem zweiten Paar von Detektionselektroden 1024 sDB2-sDB1 ergibt, gebildet wird. Der lineare Zusammenhang zwischen der Strahlgeschwindigkeit vz und der Viskosität η ergibt sich nach der Formel v z = r 2 × Δ p 8 ηl

Figure imgb0001
wobei p der Druck, l die Kanallänge der Düse und r der Düsenradius ist. In der Praxis kann man eine Kalibrierkennlinie aus im Drucker eingestellter Viskosität, die z.B. durch die Kugelfallzeit eines Kugelfallviskosimeters ermittelt wird, und der im Schreibkopf gemessenen Strahlgeschwindigkeit ermitteln und diese Kennlinie dann in der Software des Druckers hinterlegen. Die weiteren Parameter, die in die oben genannte Formel eingehen, sind während des Druckbetriebs konstant und gehen in die Steigung der linearen Kennlinie ein.In step 120, the jet speed, which is given by the speed of the ink droplets 1012, is then measured by dividing the quotient of the flow time between the first pair of detection electrodes 1023 and the second pair of detection electrodes 1024, which is derived from the time interval between the two the flying over of charged ink droplets 1012 results in induced signals t DB2 -t DB1 and the known distance between the first pair of detection electrodes 1023 and the second pair of detection electrodes 1024 s DB2 -s DB1 is formed. The linear relationship between the jet speed v z and the viscosity η results from the formula v z = r 2 × Δ p 8th ηl
Figure imgb0001
where p is the pressure, l is the channel length of the nozzle and r is the nozzle radius. In practice, a calibration characteristic can be determined from the viscosity set in the printer, which is determined, for example, by the falling ball time of a falling ball viscometer, and the jet speed measured in the write head, and this characteristic can then be stored in the printer's software. The other parameters that go into the above formula are constant during printing and are included in the gradient of the linear characteristic.

Im Schritt 130 erfolgt der Vergleich zwischen der Soll-Viskosität η soll und der Ist-Viskosität η ist der Tinte, der einfach durch Differenzbildung erfolgen kann. Innerhalb eines Toleranzbereichs, der durch eine zulässige Abweichung, die in dem Continuous Inkjet Drucker 1000 in einem Speicherelement hinterlegt sein ist, vorgegeben werden kann, ist keine Regelung erforderlich, und es erfolgt ein Rücksprung zum Schritt 110. Wird jedoch der Toleranzbereich überschritten, wird Schritt 140 ausgeführt und durch entsprechende Ansteuerung des Heizelements 1025 durch die Steuerelektronik die Tintentemperatur an der Düse 1022 geändert, um die Ist-Viskosität wieder an die Soll-Viskosität anzunähern.In step 130, the comparison is made between the intended target viscosity η and the actual viscosity η of ink, which can be done simply by difference. No regulation is required within a tolerance range, which can be specified by a permissible deviation that is stored in a memory element in the continuous inkjet printer 1000, and a return to step 110 takes place. However, if the tolerance range is exceeded, step 140 carried out and by appropriate control of the heating element 1025 by the control electronics, the ink temperature at the nozzle 1022 is changed in order to bring the actual viscosity back to the target viscosity.

Dabei wird in diesem Ausführungsbeispiel die Ansteuerung des Heizelements 1025, die beispielsweise als Steuerparametern eine Temperaturänderung oder eine Stromstärke der Bestromung des Heizelements verwenden kann, von der Steuerelektronik überwacht und mit einer als Grenzwert im Continuous Inkjet Drucker 1000 hinterlegten maximal zulässigen Temperaturänderung verglichen.In this embodiment, the control of the heating element 1025, for example as control parameters can use a temperature change or a current intensity of the energization of the heating element, monitored by the control electronics and compared with a maximum permissible temperature change stored as a limit value in the continuous inkjet printer 1000.

Solange dieser Grenzwert nicht überschritten wird, erfolgt ein Rücksprung zu Schritt 110 des Verfahrens, andernfalls wird vor diesem Rücksprung noch Schritt 150 aktiviert, in dem die Tintenzusammensetzung von der Steuerelektronik durch geeignete Ansteuerung der Dosiereinrichtung 1003 modifiziert wird, um die Viskosität der Tinte so zu beeinflussen, dass die durch Ansteuerung des Heizelements 1025 bewirkte Temperaturänderung reduziert werden kann.As long as this limit value is not exceeded, there is a return to step 110 of the method, otherwise step 150 is activated before this return, in which the ink composition is modified by the control electronics by suitable control of the metering device 1003 in order to influence the viscosity of the ink that the temperature change caused by controlling the heating element 1025 can be reduced.

Anzumerken ist dabei, dass Schritt 150 in einer Variante des Verfahrens auch aktiviert werden kann, sobald über eine gewisse Zeitdauer hinweg kontinuierlich eine bestimmte Änderung der Tintentemperatur an der Düse 1022 durch Beheizung des Heizelements 1025 notwendig war, so dass es sich nicht nur um eine kurzfristige Schwankung handelt.It should be noted that step 150 can also be activated in a variant of the method as soon as a certain change in the ink temperature at the nozzle 1022 was necessary continuously over a certain period of time by heating the heating element 1025, so that it is not just a short-term one Fluctuation acts.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

100100
VerfahrenProcedure
110110
Schrittstep
120120
Schrittstep
130130
Schrittstep
140140
Schrittstep
150150
Schrittstep
10001000
Continuous Inkjet DruckerContinuous inkjet printer
10011001
TintentankInk tank
10021002
LösungsmitteltankSolvent tank
10031003
DosiereinrichtungDosing device
10041004
MischtankMixing tank
10051005
SaugpumpeSuction pump
10061006
DrucksensorPressure sensor
10071007
VentilValve
10081008
HauptpumpeMain pump
10111011
HauptfilterMain filter
10121012
TintentropfengeneratorInk drop generator
10131013
TintentropfenInk drop
10141014
DruckkopfPrinthead
10151015
TropfenfängerDrip catcher
10161016
HydraulikgehäuseHydraulic housing
10171017
ElektronikgehäuseElectronics housing
10181018
DisplayDisplay
10191019
AnschlussleitungConnecting cable
10201020
HydraulikleitungHydraulic line
10221022
Düsejet
10231023
DetektorelektrodenpaarDetector electrode pair
10241024
DetektorelektrodenpaarDetector electrode pair
10251025
HeizelementHeating element
10261026
TextboxText box
10271027
TintenzulaufleitungInk supply line
10281028
EntlüftungsleitungVent line
10301030
AblenkelektrodeDeflection electrode
10311031
Aufnahme für positive AblenkeletrodeSupport for positive deflection electrode
10321032
ElektrodenblockElectrode block
10331033
LadeelektrodeCharging electrode
10341034
DatenleitungData line
10601060
LeiterplatteCircuit board
10611061
AuswerteelektronikEvaluation electronics
1061a1061a
VerstärkerstufeAmplifier stage
1061b1061b
A/D-WandlerstufeA / D converter stage

Claims (10)

Verfahren (100) zur Überwachung und Einstellung der Tintenviskosität während des Betriebs eines Continuous Inkjet Druckers (1000) mit den Schritten - Festlegung einer Soll-Tintenviskosität - Bestimmung einer Ist-Tintenviskosität - Vergleich der Ist-Tintenviskosität mit der Soll-Tintenviskosität um eine Übereinstimmung der Ist-Tintenviskosität mit der Soll-Tintenviskosität zu prüfen, - zumindest zeitweilige Verbesserung der Übereinstimmung der Ist-Tintenviskosität mit der Soll-Tintenviskosität durch eine Änderung der Tintentemperatur, und - zumindest zeitweiliges Zurückführen der zur Anpassung der Ist-Tintenviskosität an die Soll-Tintenviskosität benötigten Tintentemperaturänderung durch Anpassen des Lösungsmittelgehalts der Tinte. Method (100) for monitoring and adjusting the ink viscosity during the operation of a continuous inkjet printer (1000) with the steps - Determination of a target ink viscosity - Determination of an actual ink viscosity - Comparison of the actual ink viscosity with the target ink viscosity in order to check whether the actual ink viscosity corresponds to the target ink viscosity, - At least temporary improvement of the correspondence of the actual ink viscosity with the target ink viscosity by changing the ink temperature, and - at least temporarily returning the ink temperature change required to adapt the actual ink viscosity to the target ink viscosity by adapting the solvent content of the ink. Verfahren (100) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung der Tintentemperatur durch Heizen an einer Düse (1022) eines Tintentropfengenerators (1012) des Continous Inkjet Druckers (1000) herbeigeführt wird.
Method (100) according to claim 1,
characterized in that the change in the ink temperature is brought about by heating at a nozzle (1022) of an ink drop generator (1012) of the continuous inkjet printer (1000).
Verfahren (100) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest zeitweilige Zurückführen der zur Anpassung der Ist-Tintenviskosität an die Soll-Tintenviskosität benötigten Tintentemperaturänderung durch Zusetzen von Lösungsmittel zur Tinte dadurch ausgelöst wird, dass die notwendige Änderung der Tintentemperatur einen Grenzwert überschreitet.
Method (100) according to claim 1 or 2,
characterized in that the at least temporary return of the ink temperature change required to adapt the actual ink viscosity to the target ink viscosity is triggered by adding solvent to the ink in that the necessary change in the ink temperature exceeds a limit value.
Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Ist-Tintenviskosität die Strahlgeschwindigkeit von erzeugten Tintentropfen (1013) gemessen wird und dass der Vergleich der Ist-Tintenviskosität mit der Soll-Tintenviskosität durch einen Vergleich der gemessenen Strahlgeschwindigkeit von erzeugten Tintentropfen (1013) mit einem Sollwert der Strahlgeschwindigkeit, der der Soll-Tintenviskosität entspricht, erfolgt.
Method (100) according to one of claims 1 to 3,
characterized in that, to determine the actual ink viscosity, the jet speed of generated ink drops (1013) is measured and that the comparison of the actual ink viscosity with the target ink viscosity is achieved by comparing the measured jet speed of generated ink drops (1013) with a target value of the jet speed which corresponds to the target ink viscosity.
Verfahren (100) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Strahlgeschwindigkeit der erzeugten Tintentropfen (1013) dadurch erfolgt, dass ein oder mehrere Tintentropfen (1013) mit einer elektrischen Ladung versehen werden und ein von den Tintentropfen (1013) beim Vorbeiflug an mindestens einer Detektorelektrode (1023,1024) erzeugtes Signal als Start- und/oder Stoppsignal für eine Flugzeitmessung verwendet wird.
Method (100) according to claim 4,
characterized in that the measurement of the jet speed of the generated ink droplets (1013) takes place in that one or more ink droplets (1013) are provided with an electrical charge and one of the ink droplets (1013) passes at least one detector electrode (1023, 1024) when it flies past. generated signal is used as a start and / or stop signal for a time-of-flight measurement.
Verfahren (100) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das Startsignal und das Stoppsignal für die Flugzeitmessung an derselben Detektorelektrode (1023,1024) oder denselben Detektorelektroden (1023,1024) erzeugt werden.
Method (100) according to claim 5,
characterized in that the start signal and the stop signal for the time-of-flight measurement are generated on the same detector electrode (1023, 1024) or the same detector electrodes (1023, 1024).
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Tintentemperatur an der Düse (1022) kontinuierlich oberhalb der Umgebungstemperatur liegt.
Method according to one of the preceding claims,
characterized in that the ink temperature at the nozzle (1022) is continuously above ambient temperature.
Continuous Inkjet Drucker (1000) zur Durchführung des Verfahrens (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einer Steuerung, einem Lösungsmitteltank (1002), einem Tintentank (1001), einem Mischtank (1004) zum Mischen von Lösungsmittel aus dem Lösungsmitteltank (1002) mit konzentrierter Tinte aus dem Tintentank (1001), einer Vorrichtung zur Bestimmung der Viskosität der zum Drucken verwendeten Tinte und mit einem Druckkopf (1014), wobei diese Komponenten mit einem Hydrauliksystem miteinander verbunden sind,
wobei der Druckkopf (1014) einen Tintentropfengenerator (1012) mit einer Düse (1022) zur Erzeugung von Tintentropfen (1013) mit Tinte aus dem Mischtank (1004), eine Ladeelektrode (1033) zum Aufbringen von Ladung auf die erzeugten Tintentropfen (1013), mindestens eine Ablenkelektrode (1030) zum Ablenken geladener Tintentropfen (1013) und einen Tropfenfänger (1015) zum Auffangen von nicht zum Druck verwendeten Tintentropfen (1013) aufweist, so dass diese wieder in den Mischtank (1004) zurückgeführt werden,
dadurch gekennzeichnet, dass der Continuous Inkjet Drucker (1000) ferner ein Heizelement (1025) zur Beeinflussung der Tintentemperatur aufweist und dass die Steuerung zur Durchführung der Schritte - Festlegung einer Soll-Tintenviskosität - Bestimmung einer Ist-Tintenviskosität - Vergleich der Ist-Tintenviskosität mit der Soll-Tintenviskosität um eine Übereinstimmung der Ist-Tintenviskosität mit der Soll-Tintenviskosität zu prüfen, - zumindest zeitweilige Verbesserung der Übereinstimmung der Ist-Tintenviskosität mit der Soll-Tintenviskosität durch eine Änderung der Tintentemperatur, und - zumindest zeitweiliges Zurückführen der zur Anpassung der Ist-Tintenviskosität an die Soll-Tintenviskosität benötigten Tintentemperaturänderung durch Anpassen des Lösungsmittelgehalts der Tinte eingerichtet ist.
Continuous inkjet printer (1000) for performing the method (100) according to one of Claims 1 to 7 with a Control, a solvent tank (1002), an ink tank (1001), a mixing tank (1004) for mixing solvent from the solvent tank (1002) with concentrated ink from the ink tank (1001), a device for determining the viscosity of the ink used for printing and with a print head (1014), these components being connected to one another by a hydraulic system,
wherein the print head (1014) has an ink drop generator (1012) with a nozzle (1022) for generating ink drops (1013) with ink from the mixing tank (1004), a charging electrode (1033) for applying charge to the generated ink drops (1013), has at least one deflection electrode (1030) for deflecting charged ink droplets (1013) and a drip catcher (1015) for collecting ink droplets (1013) not used for printing, so that these are returned to the mixing tank (1004),
characterized in that the continuous inkjet printer (1000) furthermore has a heating element (1025) for influencing the ink temperature and that the controller for performing the steps - Determination of a target ink viscosity - Determination of an actual ink viscosity - Comparison of the actual ink viscosity with the target ink viscosity in order to check whether the actual ink viscosity corresponds to the target ink viscosity, - At least temporary improvement of the correspondence of the actual ink viscosity with the target ink viscosity by changing the ink temperature, and - At least temporarily returning the for adapting the actual ink viscosity to the target ink viscosity required change of ink temperature by adjusting the solvent content of the ink is set up.
Continuous Inkjet Drucker (1000) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (1025) an der Düse (1022) angeordnet ist.
Continuous inkjet printer (1000) according to claim 8,
characterized in that the heating element (1025) is arranged on the nozzle (1022).
Continuous Inkjet Drucker (1022) nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Bestimmung der Viskosität eine Vorrichtung zur Messung der Flugzeit, die ein geladener Tintentropfen (1013) zum Zurücklegen einer definierten Strecke benötigt, ist.
Continuous inkjet printer (1022) according to claim 8 or 9,
characterized in that the device for determining the viscosity is a device for measuring the flight time which a charged ink drop (1013) needs to cover a defined distance.
EP19176540.3A 2019-05-24 2019-05-24 Method for monitoring and adjusting viscosity of the ink during operation of a continuous inkjet printer and continuous inkjet printer for carrying out such a method Withdrawn EP3741571A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19176540.3A EP3741571A1 (en) 2019-05-24 2019-05-24 Method for monitoring and adjusting viscosity of the ink during operation of a continuous inkjet printer and continuous inkjet printer for carrying out such a method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19176540.3A EP3741571A1 (en) 2019-05-24 2019-05-24 Method for monitoring and adjusting viscosity of the ink during operation of a continuous inkjet printer and continuous inkjet printer for carrying out such a method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3741571A1 true EP3741571A1 (en) 2020-11-25

Family

ID=66647310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP19176540.3A Withdrawn EP3741571A1 (en) 2019-05-24 2019-05-24 Method for monitoring and adjusting viscosity of the ink during operation of a continuous inkjet printer and continuous inkjet printer for carrying out such a method

Country Status (1)

Country Link
EP (1) EP3741571A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022129931A3 (en) * 2020-12-17 2022-08-04 Videojet Technologies Inc. Apparatus and method for printing

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4281332A (en) * 1978-12-28 1981-07-28 Ricoh Company, Ltd. Deflection compensated ink ejection printing apparatus
US4555712A (en) * 1984-08-03 1985-11-26 Videojet Systems International, Inc. Ink drop velocity control system
JPS60255443A (en) * 1984-06-01 1985-12-17 Ricoh Co Ltd Deflection control type ink jet recording apparatus
US4797688A (en) * 1985-10-04 1989-01-10 Ricoh Company, Ltd. Multi-nozzle ink-jet printer
EP0536000A2 (en) * 1991-10-03 1993-04-07 Videojet Systems International, Inc. Ink drop marking with drop quality control
US20010040599A1 (en) * 1999-12-03 2001-11-15 Imaje S.A. Easy to make printer and process for embodiment
EP1356935A2 (en) * 2002-04-24 2003-10-29 Eastman Kodak Company Continuous stream ink jet printer with mechanism for assymetric heat deflection at reduced ink temperature and method of operation thereof
US20170246876A1 (en) * 2016-02-26 2017-08-31 Dover Europe Sàrl Method and device for adding solvent in small quantities

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4281332A (en) * 1978-12-28 1981-07-28 Ricoh Company, Ltd. Deflection compensated ink ejection printing apparatus
JPS60255443A (en) * 1984-06-01 1985-12-17 Ricoh Co Ltd Deflection control type ink jet recording apparatus
US4555712A (en) * 1984-08-03 1985-11-26 Videojet Systems International, Inc. Ink drop velocity control system
US4797688A (en) * 1985-10-04 1989-01-10 Ricoh Company, Ltd. Multi-nozzle ink-jet printer
EP0536000A2 (en) * 1991-10-03 1993-04-07 Videojet Systems International, Inc. Ink drop marking with drop quality control
US20010040599A1 (en) * 1999-12-03 2001-11-15 Imaje S.A. Easy to make printer and process for embodiment
EP1356935A2 (en) * 2002-04-24 2003-10-29 Eastman Kodak Company Continuous stream ink jet printer with mechanism for assymetric heat deflection at reduced ink temperature and method of operation thereof
US20170246876A1 (en) * 2016-02-26 2017-08-31 Dover Europe Sàrl Method and device for adding solvent in small quantities

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022129931A3 (en) * 2020-12-17 2022-08-04 Videojet Technologies Inc. Apparatus and method for printing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3426799C2 (en)
DE10301071A1 (en) Adjusting x-ray tube focal spot position involves measuring spot position signal, generating deflection signal depending on position signal, applying deflection signal to electron beam deflector
EP1248927A1 (en) Additive nebulising device
EP2874039A1 (en) Control method for a heat transfer system and heat transfer system
DE3023550A1 (en) CONTROL SYSTEM FOR CONTROLLING THE FUEL SUPPLY AT A GAS TURBINE
DE10063080A1 (en) Actuator control and associated procedure
DE2149244A1 (en) Method and device for controlling the flow rates of a dielectric in a spark erosion process as a function of the impedance in the machining gap
EP2837829A1 (en) Control of the characteristics of centrifugal pumps
DE102014115560A1 (en) System for controlling the distribution of agricultural commodity
DE10151423B4 (en) Device for adjusting an air flow influencing a sheet transport in a printing machine, and corresponding method
EP3741571A1 (en) Method for monitoring and adjusting viscosity of the ink during operation of a continuous inkjet printer and continuous inkjet printer for carrying out such a method
DE3414947C2 (en)
DE19752839B4 (en) Method of controlling a heater
EP3424679B1 (en) Filtering device and method for operating the same
EP0730972B1 (en) Printhead thermal control
DE102014005289A1 (en) Color control concept for printing machines with short inking unit
DE102010049442A1 (en) Method for providing corrected pressure reference value for servo-controlled proportional valve, involves generating corrected pressure reference value using pressure reference value and correction value for given pressure reference value
DE19807496B4 (en) Method and device for controlling the distortion at a drafting device for textile fiber material
DE19626537C1 (en) Fuel pressure regulating device for fuel injection equipment of internal combustion engine with high pressure pump
DE102017222954B4 (en) Brake system with a correction device of an opening time of a valve and method for correcting the opening time of the valve
DE3017175C2 (en)
CH685074A5 (en) Method and apparatus for operating a control device.
DE102017208420A1 (en) Level measurement for liquid metal in a 3D printhead
DE3417372A1 (en) Method and device for discharging liquid material, in particular liquid manure, from vehicles
DE4229280A1 (en) FUZZY FEEDBACK CONTROL DEVICE

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20210526