CH698549B1 - Druckkopfanordnung für einen Tintenstrahldrucker. - Google Patents

Abstract

Die Druckkopfanordnung für einen Tintenstrahldrucker umfasst in herkömmlicher Weise angeordnete Farbdruckmodule mit externen Haupttanks. Das Weissdruckmodul (21) verfügt über einen Wechseltank (19), welcher beim Weissdruckkopf angeordnet ist und mit diesem auf dem Portal des Druckers bewegt wird. Durch die dauernden Bewegungen wird eine Sedimentation im Wechseltank (19) des Weissdruckkopfs verhindert. Zudem kann der Wechseltank (19) durch einen solchen für Reinigungsflüssigkeit ausgetauscht werden und mit auf dem Weissdruckmodul (21) angeordneten Pumpen (27, 31) kann eine Reinigung/Spülung des gesamten Weissdruckkopfmoduls (21) durchgeführt werden.

Description

  [0001]    Gegenstand der Erfindung ist eine Druckkopfanordnung für einen Tintenstrahldrucker gemäss den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

  

[0002]    Tintenstrahldrucker, insbesondere solche für die Bedruckung von grossflächigen Werkstücken wie Plakate, Beschriftungen, Verdecke von Fahrzeugen etc., umfassen Druckköpfe, welche auf einer Führung rechtwinklig zur Transportrichtung des zu bedruckenden Materials verfahrbar angeordnet sind. Um die Masse der verfahrbar angeordneten Druckköpfe möglichst klein zu halten, damit hohe Beschleunigungen erreicht werden können, weisen die einzelnen Druckköpfe Prozesstanks mit sehr geringem Farbvolumen auf. Um trotzdem über lange Zeit ununterbrochen drucken zu können, stehen die beim Drucken hin- und hergeführten Prozesstanks über flexible Leitungen in Verbindung mit stationär am Drucker angeordnete Haupttanks, die eine grosse und zudem nachfüllbare Menge von Tinte enthalten.

   Diese Anordnung arbeitet einwandfrei, wenn die Farbpigmente in der Trägerflüssigkeit lösbar sind und auch gelöst bleiben, d.h. nicht sedimentieren können. Beim Drucken der Farbe"weiss" und auch anderer Farben mit nicht lösbaren, meist schweren Pigmenten tendieren letztere dazu, in den Haupttanks zu sedimentieren. Dies führt einerseits zu einer ungleichmässigen Verteilung der Pigmente in der Trägerflüssigkeit und damit auch auf dem Druckgut. Bei einer erhöhten Konzentration von Pigmenten durch Ablagerungen können die Düsen an den Druckköpfen verstopfen.

  

[0003]    Es ist bekannt, dieses Problem dadurch zu lösen, im Haupttank mit weisser Farbe oder allgemein mit Farben, deren Pigmente schwerer sind als die vier Hauptfarben, ein Rührwerk oder einen Rüttler zu installieren, um die Pigmente am Sedimentieren zu hindern. Gelöst wird dadurch nicht die Sedimentation der schweren Pigmente im Prozesstank und in den Leitungen.

  

[0004]    Eine Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, Tinten mit sedimentierenden Pigmenten derart einem Druckkopf zuzuführen, dass die Sedimentation während des Betriebs des Tintenstrahldruckers unterbunden wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, nach dem Beenden des Druckes mit Spezialtinte, wie z.B. Tinte mit sedimentierenden Pigmenten, Lack, Tinte mit anorganischen Pigmenten, Silber, Gold, Fritten, oder jede beliebige Farbe, den Druckkopf und die Tintenleitungen mit geringem Aufwand und geringem Verlust an Tinte bei Druckende des Druckes mit stark sedimentierenden Pigmenten rasch reinigen zu können.

  

[0005]    Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Druckkopfanordnung für einen Tintenstrahldrucker gemäss den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen umschrieben.

  

[0006]    Es gelingt durch die Anordnung des Haupttanks für die Farbe "weiss" unmittelbar in der Nähe des Druckkopfs auf dem fahrbaren Teil des Druckwerks durch die dauernden Bewegungen des Druckwerks beim Drucken ohne Rührwerk und dergleichen in Schwebe zu halten. Die Austauschbarkeit des Haupttanks durch einen solchen mit Reinigungsflüssigkeit ermöglicht das Reinigen des Prozesstanks, der Druckkopfschläuche und der Düsen mit geringstem Verlust an Tinte. Mit einer Pumpe zwischen dem Haupttank und dem Prozesstank lässt sich vor der Reinigung des Prozesstanks die darin noch vorhandene, mit schweren Pigmenten versehene Tinte in den Haupttank zurückpumpen. Die Reinigungsflüssigkeit kann dann im Wesentlichen unverdünnt sowohl den Prozesstank als auch die Leitungen zum Prozesstank und von diesem zu den Düsen und die Düsen selbst reinigen.

  

[0007]    Das erfindungsgemässe Weissdruckmodul, welches Komponenten wie Prozesstank, Pumpen, Haupttank und Schläuche beinhaltet, ist klein, leicht und kompakt, so dass es direkt auf den Druckkopf montiert werden kann. Der Haupttank befindet sich auf der Druckkopfeinheit, wodurch die Tinte beim Drucken ständig geschüttelt wird und die Sedimentation der Pigmente verhindert. Die Zuleitungen vom Tank zum Drucksystem sind extrem kurz, so dass beim Tintenwechsel wenig Tinte verloren geht.

  

[0008]    Anhand eines illustrierten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen
<tb>Fig. 1<sep>eine perspektivische Darstellung einer fahrbaren Druckkopfanordnung mit seitlich angeordneten UV-Trocknern,


  <tb>Fig. 2<sep>eine Vorderansicht der Druckkopfanordnung in Fig. 1, und


  <tb>Fig. 3<sep>eine vergrösserte Darstellung eines Weissmoduls.

  

[0009]    Beim Tintenstrahldrucker ist in den Fig. 1und 2nur die Druckkopfanordnung 1 dargestellt, welche auf einem Portal quer zur Transportrichtung des zu bedruckenden Materials verfahrbar angeordnet ist. Sowohl die Anordnung, die Ausbildung des Portals und die Vorrichtung zum Transport des zu bedruckenden Gutes sind aus dem Stande der Technik hinlänglich bekannt.

  

[0010]    An der Druckkopfanordnung ist je seitlich ein UV-Trockner dargestellt, welcher die aufgetragene Tinte unmittelbar im Nachgang zum Auftrag trocknet. Zwischen den beiden UV-Trocknern sind die vier Druckköpfe 5 für die vier Farben yellow (Y), magenta (M), cyan (C) und black (K) angeordnet. Über den Druckköpfen 5 stehen die Prozesstanks 7, 9, 11 und 13 für die entsprechenden Tinten. Diese Einheiten weisen einen herkömmlichen Aufbau auf und werden daher nicht näher beschrieben. Die Prozesstanks 7, 9, 11, 13 stehen durch nicht näher beschriebene und auch nicht dargestellte flexible Leitungen in Verbindung mit Haupttanks, welche eine mehrfach grössere Menge an Tinte aufnehmen können und diese kontinuierlich den Prozesstanks 7, 9, 11, 13 zuführen.

   Die Haupttanks sind stationär angeordnet, d.h. sie stehen meist seitlich des Druckers und können dort jederzeit befüllt oder ausgetauscht werden, wenn der Drucker in Betrieb ist. Seitlich der vier Farbdruckköpfe 5 ist mindestens ein weiterer Druckkopf, im Folgenden Weissdruckkopf 15 genannt, angeordnet. Dieser umfasst wiederum einen Prozesstank 17, der über Druckkopfschläuche 39 mit den Düsen 41 verbunden ist. Nebst dem Prozesstank 17 sitzt über den Düsen 41 ein als Haupttank dienender Wechseltank 19.

  

[0011]    Der Weissdruckkopf 15 mit dem Prozesstank 17 und dem Wechseltank 19 bilden zusammen ein Weissdruckmodul 21. Dieses wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Der Wechseltank 19 ist lösbar auf dem Weissdruckmodul 21 befestigt und kann gegen einen Reinigungstank, d.h. einen Tank etwa gleicher Konfiguration, welcher eine Reinigungsflüssigkeit enthält, ausgetauscht werden. Der Wechseltank 19 ist oben mit einem Schnellspannverschluss 23 versehen, welcher es erlaubt, den Wechseltank 19 über eine erste Leitung 25 mit einer Förderpumpe 27 und mit einer zweiten Leitung 29 mit einer Rückflusspumpe 31 zu verbinden. Beide Pumpen 27, 31 sind auf dem Weissdruckmodul 21 angeordnet. Von der Förderpumpe 27 führt eine dritte Leitung 33 zum Prozesstank 17 des Weissdruckmoduls 21; von der Rückflusspumpe 31 führt eine vierte Leitung 35 ebenfalls zum Prozesstank 17.

   Unterhalb des Prozesstanks 17 ist weiter ein Verteiler 37 angeordnet, von welchem im vorliegenden Beispiel vier Druckkopfschläuche 39 zu den vier Düsen 41 geführt werden. Mit Bezugszeichen 43 ist ein Anschluss für Druckluftstutzen am Prozesstank 7 bezeichnet. Eine Zuleitung für Druckluft ist der besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Mit einem Sensor 45 kann der Füllstand im Wechseltank 19 festgestellt werden.

  

[0012]    Nachfolgend wird die Funktionsweise und die Handhabung des Weissdruckmoduls 21 näher erläutert. Als Erstes wird der Wechseltank 19 mit weisser Tinte in das Weissdruckmodul 21 eingesetzt und mit geeigneten Mitteln festgeklemmt. Selbstverständlich könnte anstelle von weisser Tinte auch eine andere Tinte oder ein Lack, beispielsweise Gold- oder Silberlack eingefüllt sein. Anschliessend werden mit dem Schnellspannverschluss 23 die erste Leitung 25 und die zweite Leitung 29 am Wechseltank 19 angeschlossen. Mit dem Überwachungssensor 45 kann einer nicht dargestellten Steuerung mitgeteilt werden, ob sich eine genügende Menge Tinte im Wechseltank 19 befindet. Anschliessend wird der Prozesstank 17 mit der Förderpumpe 27 über die dritte Leitung 33 mit weisser Tinte gefüllt.

   Mit einem kurzen Druckluftstoss über den Druckluftanschluss 43 wird die Tinte vom Prozesstank 17 auch in den Verteiler 37 und danach über die Druckkopfschläuche 39 in die Düsen 41 gepresst. Der Weissdruckkopf 15 ist nun druckbereit für eine eingefüllte Spezialtinte wie z.B. Tinte mit sedimentierenden Pigmenten, Lack, Tinte mit anorganischen Pigmenten, Silber, Gold, Fritten oder jede beliebige Farbe.

  

[0013]    Während des Weissdrucks wird unter ständiger Überwachung des Tintenniveaus im Prozesstank 17 mit der Förderpumpe 27 Tinte vom Wechseltank 19 in den Prozesstank 17 gepumpt. Durch die ständige Hin- und Herbewegung des Weisskopfmoduls 21 wird der Wechseltank 19 dauernd bewegt und damit die Tinte geschüttelt und das Absetzen/Sedimentieren der Pigmente verhindert. Nach Beendigung des Weissdrucks, der üblicherweise dem Farbdruck vorangeht und einen nicht weissen Druckuntergrund für den Farbdruck vorbereitet, wird die weisse Farbe aus dem Weissdruckmodul 21 entfernt, um bei längerem Nichtgebrauch die Druckköpfe/Düsen nicht zu zerstören. Dazu wird mit der Rückflusspumpe 31 der Prozesstank 17 leer gepumpt und die Tinte zurück in den Wechseltank 19 gefördert. Gleichzeitig wird die dritte Leitung 33 entleert.

   Nachdem nun die weisse Tinte aus dem System zurück in den Wechseltank 19 gepumpt worden ist, wird dieser durch einen Tank mit Reinigungsflüssigkeit ersetzt. Nun erfolgt das Befüllen des Druckkopfs mit Reinigungsflüssigkeit in gleicher Weise wie zuvor das Befüllen des Weissdruckkopfs 15 mit weisser Tinte erfolgt ist. Mit Druckluft kann die Reinigungsflüssigkeit im System in den Prozesstank 17 gefördert werden. Von dort gelangt die Reinigungsflüssigkeit weiter durch die Düsen 41 und spült diese durch. Die Reinigungsflüssigkeit verbleibt so lange im Weissdruckmodul 21 bis wieder Bedarf nach weisser Tinte oder einer anderen mit nicht löslichen Pigmenten vorhanden ist.

Claims (5)

1. Druckkopfanordnung für einen Tintenstrahldrucker, umfassend eine Druckereinheit (1) mit einer Mehrzahl von Druckköpfen (5) zum Drucken mit farbiger Tinte und einen Weissdruckkopf (15) für Spezialtinte, wobei in den Druckköpfen (5) je ein erster interner Prozesstank (Y,M,C,K) angeordnet ist, welch erster Tank der Druckköpfe (5) je mit einem grösseren, externen, nicht mit den Druckköpfen (5) über den zu bedruckenden Werkstück verfahrbaren Haupttank verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Haupttanks der Druckköpfe (5) mit farbiger Tinte stationär angeordnet sind und über eine mitfahrende, flexible Schlauchleitung mit den Druckköpfen (5) verbunden sind und dass ein Wechseltank (19) des mindestens einen Weissdruckkopfs (15) für Spezialtinte unmittelbar beim zugehörigen Weissdruckkopf (15) angeordnet und mit diesem über dem Werkstück verfahrbar ist.

2. Druckkopfanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Weissdruckkopf (15) für Spezialtinte mit dem Prozesstank (17) sowie der Wechseltank (19) an einem gemeinsamen Träger angeordnet sind und ein Weissdruckmodul (21) bilden.

3. Druckkopfanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Prozesstank (17) und dem Wechseltank (19) des Weissdruckmoduls (21) eine Förderpumpe (27) und eine Rückflusspumpe (31) angeordnet sind.

4. Druckkopfanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozesstank (17) des Weissdruckkopfs (15) mit einer Druckluftleitung verbindbar ist.

5. Druckkopfanordnung Nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechseltank (19) des Weissdruckkopfs (15) vom Weissdruckmodul (21) abnehmbar und durch einen Tank mit Reinigungsflüssigkeit ersetzbar ist.