CN105813849B - 喷墨印刷系统 - Google Patents

Abstract

一种用于喷墨印刷机的配制单元，其中喷墨印刷机包括印刷单元，此印刷单元具有印刷装置以及具有用于将油墨供给到印刷装置的油墨供给装置。配制单元包括用于制备油墨的至少一个制备装置与用于储存制备好的油墨的至少一个储存箱。

Description

喷墨印刷系统

技术领域

本发明涉及喷墨印刷系统，尤其涉及喷墨印刷机以及用于喷墨印刷机的配制单元和用于制备用于喷墨印刷机的油墨的方法。

背景技术

在现有技术中在油墨制造工厂中特定油墨制造商制备的用于喷墨印刷机的油墨的产出率在每批50升与300升之间。通过这些制造设施一次仅生产一种颜色。由于需要对油墨进行大批量的经常修正以实现正确的流变学。在每批的制备以后需要为了下一种颜色清洗此设施。包括50-60％水的油墨被填充在通常5升或10升运输罐中并且被发送到全世界。由于大部分制造商承诺2年库存时间，此油墨需要通过高等级溶剂稳定并且对于某类油墨抗真菌化学品来说使其稳定。

当前油墨供给的另一个缺点是在运输罐中的油墨包含大量可能导致错印刷的大量气泡。存在出售真空袋中的脱气油墨的尝试，但是这需要高的后勤努力。

因此通过本发明待解决的一个问题是减小用于将油墨供给到印刷系统的后勤努力。此外，关于气泡与要求的容积与抗菌化学物质的油墨的质量将会增加。

发明内容

根据本发明的第一方面，通过用于喷墨印刷机的配制单元解决了此问题，其中此喷墨印刷机包括印刷单元，此印刷单元具有印刷装置以及具有用于将油墨供给到印刷装置的油墨供给装置。配制单元包括用于油墨的制备的至少一个制备装置与用于储存制备好的油墨的至少一个储存箱。至少一个储存箱可连接到印刷装置的供给装置，以将来自储存箱的油墨供给到印刷装置。

由于配制单元的储存箱可连接到印刷单元的供给装置，因此油墨无需填充在罐中并且运送到印刷机。当在印刷过程中需要油墨并且尤其需要少量油墨时能够通过此种方式制备油墨。由此用于保存油墨的较少的化学制品是必要的。由于油墨不是以水悬浮液的形式运输，因此油墨的质量以及尤其是颜色光泽较高，并且此外可以降低用于提供油墨的物流成本。

配制单元的另一个实施方式包括至少两个制备装置与连接到所述制备装置的至少两个储存箱，以便制备与储存相同或者相应不同的油墨。此实施方式例如允许同时制备两种或多种油墨颜色。还能够制造除了不同颜色以外的此外不同类型的油墨或者其它化学物质(这里也称作为“油墨”)，例如以便进行基本处理。由于在有利实施方式中提供每个制备装置都用于制备一种油墨，因此不必要在每个制备程序以后清洗此制备装置，导致用于清洗的较少水消耗。它被认为适于大约每2至4周的机器运转时间清洗制备装置，这意味着非常容易维护。

从储存箱到配制单元的另一个实施方式的印刷装置的连接适于在印刷处理过程中将来自储存箱的油墨持续地供给到印刷装置。这意味着在印刷装置的操作中配制单元的储存箱恒定地连接到印刷装置。

在另一个实施方式中，制备装置适于制备供给到储存箱的油墨，同时尤其根据印刷装置的要求将油墨从储存箱供给到印刷装置。通过此种方式，可以同时且独立地发生从储存箱与到储存箱的供给。这还涉及建立部分或完全自动处理的可能性，其中例如根据储存箱的填充高度和/或根据印刷装置的要求在制备装置中制备油墨。

在配制单元的实施方式中，制备装置包括制备箱。为了制备油墨，需要将待制备的油墨的全部原料填充到制备装置中，尤其到制备箱中。制备装置的展开包括循环管，其尤其以环的方式连接到制备箱，以便建立待制备油墨的原料可以循环通过其的圆。这使得平稳的混合程序成为可能，由此可以在大程度上防止空气吸收到油墨中。

为了相应地使原料与油墨循环，制备装置包括制备泵或制备涡轮机。用于制备油墨的泵或涡轮机的使用取决于多个参数，如例如待循环的油墨的体积与速率，使用的原料的粘性与解析状态、混合物的沉积以吸收空气或者清洗要求。制备涡轮机例如以高速驱动混合物通过循环管以混合溶液。制备涡轮机还可以具有小的尺寸与低噪音等级。

在配制单元的更加基本的实施方式中，需要将油墨的原料手动地填充到制备单元，例如难以从制备好的包装操作与给料的以粉末形式或者以颜料浓缩液形式的染料，或者一定体积的必要化学添加剂或者去离子水。例如通过染料粉末的包装尺寸限定添加化学品与去离子水的数量。例如在仍然手动地填充染料粉末的更加增强的实施方式中，其中通过已知的自动计量设备添加去离子水与化学添加剂。如果使用颜料浓缩液来制备油墨，其已经含有必要的化学添加剂并且仅需要添加去离子水，那么同样适用。随后的染料粉末、染料流体或颜料浓缩液称作为“染料”，不考虑是否全部必要的化学物质都已经包含在此染料中。在适当的地方，将实现区别。

配制单元的另一个实施方式包括定量装置，其用于自动地定量油墨的至少一种原料，尤其是染料。除了小包装中染料损失以外，这避免了粉末染料的除尘，并且通过液体染料这避免了喷洒与溢出，并且此外且更重要的是，当将染料填充在制备装置中时包括空气。除了用于去离子水以及用于可能的其它原料的自动计量设备以外，用于自动地定量染料的定量装置使得在配制单元中能够特别地根据需要进行用于制备油墨的完全自动的处理。用于自动地定量染料的定量装置使得还能够制备不同体积油墨，例如用于在印刷程序中制备较少量的稀疏使用的油墨。

在一个实施方式中，配制单元包括至少一个染料定量装置，此至少一个染料定量装置连接到包括用于若干油墨制备处理的染料的染料容器箱。染料定量装置通过控制装置手动地操作或控制并且用于根据待制备的油墨的数量计量染料的数量。

在一个实施方式中，配制单元包括染料定量装置，此染料定量装置设计为容纳染料包装并且将包装的内容物清空到制备箱或者清空到制备箱的供给线。在此情形中，包装包含一定数量的染料以便在制备装置中制备预定数量的油墨。此包装与定量装置设计为使得定量装置能够在不显著地污染粉末染料并且在不显著地喷洒与溢出液体染料的情况下清空包装的内容物。此外包装与定量装置设计为使得基本上避免了当清空包装时包括空气。

优选的适当染料包装设计是容器，例如以胶囊、壳体、管壳、软包装、泡罩、或者罐子等。优选地，染料释放开口布置在染料包装的第一端。适当的染料包装设计尤其包括至少一个预定断裂点，类似特定穿孔的密封件以便清空染料包装。优选地，此密封件包括密封部分，此密封部分可连接到邻近染料释放开口的染料包装的壁部分。优选地，密封部分可以通过从密封部分延伸的商标或条带至少部分地与染料包装分离。优选地，密封件可以通过从密封件的密封部分延伸的商标或条带至少部分地断裂。另选地，可以通过可释放盖子闭合染料释放开口。优选地，包装垫圈邻近染料释放开口布置。

染料包装的一个优选实施方式包括可塌陷或可折叠部分，优选地口琴式壁部分，这允许减小包装体积同时清空染料包装(可塌陷包装)。优选地，可塌陷包可以从第一状态转换成塌陷状态同时释放染料。优选地，可塌陷包装包括基本上平坦的壁部分或包装底部，染料定量装置的压印部可以作用在基本上平坦的壁部分或包装底部上，以将染料包装变换到其塌陷状态中。优选地，在第一状态中，塌陷包装的基本上垂直于可塌陷包装的染料释放开口布置的横截面基本是梯形，使得其最长边界面向染料释放开口。此实施方式可以提供改进的染料释放的优点。通过操作者可以将几个可塌陷包装堆叠在染料定量装置中并且可以通过配制单元方便地取消堆叠。

另选的染料包装包括纵轴与基本上圆形的第一端和/或基本上圆形的染料释放开口。优选地，基本上圆形的第一端和/或基本上圆形染料释放开口基本上垂直于纵轴布置。另选的染料包装包括基本上圆形的横截面或者基本上垂直于纵轴布置的基本上六边形横截面。优选地，染料包装包括邻近染料释放开口布置的包装螺纹和/或锁定突出部。优选地，染料包装具有可移动圆盘或活塞，其可以朝向染料释放开口基本上平行于纵轴移动以支撑染料的释放。此另选可以提供改进的染料释放的优点。通过六边形横截面，可以将围绕其纵轴的较高转矩施加到染料包装，同时使其连接到配制单元或者一个其染料定量装置。

染料包装可以根据待制备的油墨的数量而具有不同的尺寸。还可能的是对于制备少量油墨来说，需要一个染料包装的内容物，并且对于制备中等或较大量的油墨来说，需要两个或更多染料包装的内容物。还可能的是对于制备特定油墨来说，使用包括不同颜色染料或者具有不同特征的染料的包装。由于具有改变包括在包装中的染料的可能性，因此能够制备关于颜色或其它特性的定制油墨。还可能的是使用定量装置以将其它原料添加到容纳在相应包装中的制备箱。此外，染料包装的使用简化了用于油墨制备的原料从染料制造商到油墨处理厂的供给。

在一个实施方式中，用于制备油墨的包装包括含有根据包装的内容物的数据的安全标签。在定量装置处的标签读取器读出此数据并且由此确保要求的油墨将被制备。安全标签的应用使得能够确保使用具有用于配制单元内的油墨的制备的要求质量的已知起源的适当原料。

在一个其它实施方式中，染料包装由可循环材料制成，以便提供此材料的其它用途。类似地，还可能的是染料包装由已经回收的材料制成。通过此种方式，染料包装的再循环系统是可能的。在另一个实施方式中，染料包装可以具有可填充设计，这方便了再填充染料包装的重新使用并且此外允许此染料包装的再循环系统。

在一个实施方式中，配制单元包括用于过滤制备好的油墨的至少一个油墨过滤器。优选地，一个或多个制备装置各自都包括这些油墨过滤器中的一个。优选地，至少一个油墨过滤器布置在循环泵的下游或者布置在循环管内，此循环泵或循环管是至少一个制备装置的一部分。此至少一个油墨过滤器可以用于减少配制单元的停机时间和/或引导油墨的至少一个管子的清洗或冲洗频率。

配制单元的另一个实施方式包括布置在制备装置与储存箱之间的脱气装置，并且其中储存箱是直接连接到印刷装置的油墨入口的缓冲真空容器。

在一个实施方式中，脱气装置布置在各制备装置的下游。示例性适当的脱气装置包括脱气部件，所述脱气部件连接到真空泵并且其布置在从制备装置到储存箱的供给线中。制备好的油墨以例如每分钟0.5升的一定流量经过脱气部件并且在其流动通过受到例如0.9巴的低于大气压力的压力的脱气部件的过程中脱气。通过流动通过脱气部件，在制备油墨中的几乎全部气体部分都被移除。在脱气处理以后，此油墨被供给到储存箱中。

由于包括在油墨内的空气导致印刷装置的故障以及错印刷，使油墨脱气提高了油墨的质量与印刷结果可见性。为了在脱气装置脱气以后不允许空气或气体再次并入到油墨中，特别地，将油墨直接供给到作为缓冲真空容器的储存箱并且由此不包括可以并入到油墨中的气体或空气。缓冲真空容器的出口直接连接到印刷装置的油墨入口。管子也没有气体或空气使得油墨可以以高质量喷射在承印物(substrate)上。

在配制单元的另一个实施方式中，染料定量装置包括用于接收染料包装中的一个的一部分的包装连接器、用于打开染料包装的切割器以及用于朝向染料包装引导液体的喷洒器。

包装连接器包括开口，染料可以通过此开口供给到供给线的制备箱。优选地，包装连接器包括用于接收染料包装的壁部分的插口以及染料释放开口和优选地插口垫片。优选地，插口包括用于接收包装螺纹或锁定突出部的插口螺纹。优选地，插口包括用于与染料包装的锁定突出部可释放地接合的锁定元件(锁定状态)。优选地，插口包括染料可以通过其供给到制备箱或供给线的开口。

切割器设置为切割壁部分或者染料容器的密封件。优选地，切割器设有叶片并且布置为移动叶片以跟随圆弧或路径来切割通过包装连接器或其插口接收的染料包装的壁部分或密封件。优选地，叶片布置在插口附近。优选地，叶片可以沿着覆盖180°与345°之间，尤其优选的是225°与315°之间，尤其优选的是大约280°的角度的圆形路径。优选地，叶片以与圆弧的平面成一定角度布置。优选地，具有邻近与用于打开第二端的染料释放开口相对的染料包装的第二端布置的第二叶片，这可以改进染料的释放。通过限定圆形路径，密封件未从染料容器拆除并且不会与随后的染料制备冲突。

优选地，喷洒器还设置为将液体引导到染料包装中或者朝向密封件引导液体以改进染料的释放。优选地，喷洒器设置为还朝向制备箱或供给线引导液体，这可以改进染料的传送。优选地，喷洒器临近插口布置，这有助于清洗壁部分或者待通过切割件切割的密封件。另选地，喷洒器布置在染料包装的第二端附近以将液体引导到染料包装中，这可以改进染料的释放。优选地，第二喷洒器布置在第二端附近，以将液体引导到染料包装中，这可以改进染料的释放。

配制单元的此其它实施方式可以改进染料的释放。

用于操作配制单元的此其它实施方式的优选方法包括步骤：

j)将一个所述染料包装引入到所述包装连接器中，优选地引入到所述插口中，优选地将所述染料包装的所述锁定突出部引入到所述插口螺纹中，优选地使所述染料包装围绕其纵轴旋转到所述锁定状态中；

k)打开染料包装，尤其通过切割器切割插口内的染料包装的密封件和/或染料包装的第二端，尤其地沿着圆弧或者覆盖180°与345°之间的角度的路径移动切割器的叶片，

l)朝向密封件引导液体或者引导到具有喷洒器的染料包装中，以便从染料包装改进的释放染料，

优选地具有下面步骤中的至少一个

m)优选地在步骤k)之前，通过喷洒器朝向密封件引导液体以移除来自密封件的外部的污物，和/或

n)此外优选地在步骤l)过程中，通过喷洒器朝向制备箱或供给线引导液体以促进染料的传送，和/或

o)优选在在步骤k)之前，优选地在步骤m)以后或过程中，将液体从配制单元或者从染料定量装置排放，以处置来自密封件外部的污物，和/或

p)优选地在释放锁定突出部之后，优选地在清空染料包装之后，从包装连接器移除染料包装，和/或

q)优选地在步骤j)之前，通过染料定量装置从一叠染料包装卸垛这些染料包装中的一个。

此方法可以改进染料的释放并且可以协助避免通过来自密封件的污物来污染染料。

本发明的第二方面

根据本发明的第二方面，通过具有配制单元与印刷单元的喷墨印刷机解决了此问题。印刷单元包括用于将油墨喷射到承印物上的印刷装置、用于将油墨供给到印刷装置的油墨供给装置、以及用于将承印物供给到印刷装置的承印物供给装置。

喷墨印刷机的配制单元如前所述地设计。在机器的一个实施方式中，配制单元的尺寸如此外在一个制备处理中制备的油墨的数量一样是小的。相比之下，已知喷墨印刷机的油墨分配罐以及此外储存箱通常包括几升油墨以便较长的印刷期间，这意味着尤其用于具有小的输出量的油墨的长的停留与储存时间。根据本发明的喷墨印刷机的配制单元允许相应地根据印刷处理与印刷装置的要求频繁地制备与储存较小体积的油墨。通过此种方式，提供了极易维护的简单、可靠以及由此经济的安装。

在其中喷墨印刷系统包括配制单元的布置中，能够根据正在进行的印刷处理制备油墨。在更简单的方法中，一旦储存箱的填充高度降低或下降到预定高度以下，配制单元就被触发以便制备油墨。在更加详细的方法中，喷墨印刷机的控制装置根据进一步印刷处理中的油墨消耗触发油墨的制备。

此外，配制单元的小尺寸使得能够依据配制单元的相对于印刷单元的空间布置而具有灵活性。此外，能够通过可以连续地或同时地连接到多个喷墨印刷机的储存箱的一个可移动配制单元为多于一个的喷墨印刷机制备油墨。

印刷机的印刷装置将油墨喷射在其上的承印物优选地是织物。然而，还可能的是将本发明用于喷墨印刷机，用于类似纸或膜、箔、叠层的其它承印物、或者适于喷墨印刷的任何其它承印物。

本发明的第三方面

根据本发明的第三方面，通过利用尤其如上所述的配制单元制备油墨的方法解决了此问题。此方法取决于使用的染料的种类。

在第一实施方式中，此方法包括步骤：

a)以第一数量的去离子水填充制备箱；

b)添加预定数量的染料或颜料；

d)混合填充到制备箱中的原料；

e)添加第二数量的去离子水；

f)混合填充到制备箱中的原料。

本方法尤其适于通过使用上述配制单元，并且尤其通过如上所述的喷墨印刷机执行。然而，还可能使用任何其它适当的配制单元。

在第一步骤中，箱填充有第一数量的去离子水。用于第一填充的优选数量是水的最终体积的大约三分之一。需要去离子水将产品的纯度保持在最大等级。

在第二步骤中，根据制备好的油墨的体积将一定数量的染料或颜料放入到箱中。

此染料可以以固体形式，例如以粉末形式、以颗粒形式、以超级颗粒形式或者以冷溶颗粒(CDG)形式、或者以颜料浓缩液的形式使用。

在一个实施方式中，在与去离子水混合以前，颜料浓缩液被加热高达30℃，优选地高达50℃，优选地高达55℃，优选地高达70℃。使用以颜料浓缩液的形式的染料的优点在于可以减少优选地防止灰尘形成。

如果使用根据本发明的配制单元，还可能如此使用以固态形式的染料，而没有环境(例如，工作人员以染料填充此配制单元)暴露到染料灰尘的风险。由于用于该计算的起始点通常是存在于油墨中的染料的数量，因此使用固态形式的染料的另一个优点是更容易确定需要形成油墨的其它化学物品的数量。

在第三步骤(d)中，箱内的原料以染料或颜料在流体中均匀分布(例如，溶解或完全地消散)的方式混合并且可能地没有空气引入到流体中。

在第四步骤(e)中，第二数量去离子水(优选数量是最终体积的三分之二)增加到箱，并且在第五步骤(f)中，在箱内的原料再次混合以便均匀地并且以避免将空气引入到流体中的方式分配(例如，溶解或消散)原料。在另一个实施方式中，原料与配制单元被调节使得整个处理花费少于10分钟，这意味着高灵活性与低的物流成本，因为油墨的制备的引导时间非常短。

在第二实施方式中，此方法包括步骤：

a)以第一数量的去离子水填充制备箱；

b)添加预定数量的添加化学添加剂；

c)添加预定数量的染料；

d)混合填充到制备箱中的原料；

e)添加第二数量的去离子水；

f)混合填充到制备箱中的原料。

第二实施方式与此方法的第一实施方式的不同之处在于附加步骤b)，其中化学添加剂被添加到箱内的水中。这些化学物品例如可以用于增强颜料浓缩液(Hostapal或DEG)的溶解，或者用于在使用例如不溶水染料的情形中使染料分散稳定。

与第一实施方式相比，在步骤c)中增加染料，其不是必须包括除了颜料原料以外的任何其它化学物品，因为化学添加剂被单独地填充到制备箱中。

如根据本发明在这里使用的术语“油墨”表示包括至少一种染料的合成物。可能存在于油墨内的其它成分是水，优选地是去离子水，和/或化学添加剂。作为用作用于油墨的适当化学添加剂的成分可以从下述物质中选择：油墨稳定成分；抗真菌化学物质；稀释剂；分散剂；增溶剂或这些成分中一个或多个的混合物。在包括至少一种染料的合成物离开配制单元之后使用术语“油墨”。此油墨可以设计为溶液，即实际上全部成分都以溶解状态或者作为分散状态存在于油墨中，即至少一种成分，尤其是染料，以固态存在，但是均匀地分布在流体内。

如根据本发明子在这里使用的术语“染料”表示能够用作油墨的成分尤其用作颜料的物质。此染料可以以适于与其它成分混合的任何形式使用，以便形成用于喷墨印刷机的油墨。在一个实施方式中，染料以固体形式，优选地以粉末形式使用。在另一个实施方式中，染料以液体形式或粘性形式，优选地以颜料浓缩液的形式使用。在配制单元内存在合成物以前与存在合成物的过程中使用术语“染料”。

在一个实施方式中，以粉末形式使用的染料仅包括纯染料或颜料粉末，例如活性染料、如活性红、活性黄、活性蓝、活性青绿、活性红、活性黑、或活性橙。如果以粉末形式使用的染料仅包括纯染料颜料粉末，就可以添加去离子水与其它化学添加剂以便获得油墨。优选地，至少将稀释液添加于纯染料粉末。

通常来说，可以使用适于在油墨中使用的并且由技术人员公知的各种稀释液。此稀释液优选地地包括从乙二醇、润湿剂、分散剂、增溶剂的组中选择的至少一种化合物。

在一个实施方式中，在根据本发明的方法的上述第二实施方式的步骤b)中提供了此稀释液。

在一个实施方式中，使用的染料具有类似沥青的粘性并且优选地以颜料浓缩液的形式使用。在此实施方式中，染料包括悬置在至少一种化学添加剂中，优选地悬置在如上限定的稀释液中的染料粉末。优点是，现在仅可以增加水，尤其是去离子水以便获得油墨。

附图说明

通过下面结合附图的描述确保了本发明的其它优点、特征和可能的应用。

图1示出了根据本发明的示例性喷墨印刷机的示意图；

图2示出了根据本发明的示例性制备装置与配制单元的储存箱的示意图；

图3示出了根据本发明的配制单元的其它示例性制备装置与储存箱的示意图；

图4示出了根据本发明的示例性配制单元的示意图；

图5示出了根据本发明的示例性脱气装置的示意图；

图6a示意性示出了根据本发明的示例性染料包装；

图6b示意性示出了根据本发明的另一个示例性染料包装；

图7示意性示出了根据本发明的示例性染料定量装置的示意图；

图8示出了根据本发明的另一个示例性染料定量装置的示意图；

图9示出了染料包装的优选实施方式的示意图；

图10从不同角度示出了图9的染料包装的示意图；

图11示出了染料包装的另一个优选实施方式的示意图；

图12示出了包括优选密封件的染料包装的另一个优选实施方式的示意图；

图13示出了染料包装的另一个优选实施方式的示意图；

图14示出了优选染料定量装置的细节的示意图；

图15示出了在步骤j)以前的包括优选染料包装的一部分的图14的优选染料定量装置的细节的示意图；

图16示出了在步骤j)以前的包括优选染料包装的一部分的图14的优选染料定量装置的细节的示意图；

图17示出了在步骤j)以前的包括优选染料包装的一部分的图14的优选染料定量装置的细节的示意图；

图18示出了用于操作图14至图17的染料定量装置的优选方法的流程图

具体实施方式

图1示出了根据本发明的示例性喷墨印刷机1的示意图。喷墨印刷机1包括印刷单元10与配制单元20。印刷单元10包括沿着轴线移动并且将油墨喷射到织物15上的印刷装置11，织物通过承印物供给装置12供给到印刷装置。印刷单元10还包括用于将油墨供给到印刷装置11的油墨供给装置13。

示例性配制单元20包括用于制备油墨的八个制备装置30。制备装置的数量尤其取决于用于印刷程序的油墨的数量并且可以根据喷墨印刷机的应用改变。此外，具有包括1、2、3、4、5、6、7、9、10、11、12个或甚至更多个制备装置30的配制单元的喷墨印刷机是可能的。每个制备装置30都连接到储存箱50，储存箱50在示例性喷墨印刷机1中恒定地连接到油墨供给装置13，以将油墨从储存箱50供给到印刷装置11。在另一个未示出实施方式中，储存箱50未恒定地连接到喷墨印刷机1。此实施方式可以包括第二储存箱，来自配制单元20的油墨供给到第二储存箱并且第二储存箱恒定地连接到油墨供给装置13。

制备装置30包括用于接收油墨的原料的制备箱32与用于混合制备箱32中的原料并且用于将油墨泵送到储存箱50中的至少一个制备泵35a或制备涡轮机35b(二者均在图1中通过附图标记35指示)。

配制单元具有可以集成在喷墨印刷机1的控制装置中的控制装置60。当执行手动制备程序时，操作者例如输入在将要用于在控制装置60的触摸屏显示器处的油墨的制备的染料包装中染料的数量(例如900或1000g)与颜色。控制装置60，例如PLC控制器操作至少配制单元20的不同部件。随后制备装置30的相关设备自动地测量去离子水与必要添加剂的正确数量并且将这些原料供给到制备箱32中。然后制备装置30操作为例如借助于制备泵35a或制备涡轮机35b通过使混合物循环来混合原料，直到染料均匀地分布，例如溶解，这可能花费5分钟。然后配制单元20的制备装置30使油墨自动地通过油墨过滤器37(在图2和图3中示出)并且进入到储存箱50中。优选地，油墨过滤器37是具有高达几微米范围的网状物的精网过滤器。在一个实施方式中，制备泵35a是自引动隔膜泵，此自引动隔膜泵是空气操作的并且具有正位移。通过此类型的泵，方便了制备装置30的清洗。

图2示出了根据本发明的配制单元20的示例性制备装置30与储存箱50的示意图。此示例性制备装置30的工作流程如下：定量泵34将预定数量水从去离子水入口31传送到制备箱32中。通过控制装置60控制通过定量泵34定量的水的数量(图1中示出)。染料定量装置38用于定量同样从染料定量装置38供给到制备箱32的染料。染料可以具有固态形式，例如粉末形式或颗粒形式，或者此染料可以具有液体形式，诸如例如颜料浓缩液。染料定量装置38负责通过精确的体积增加调节染料的浓度并且只要从控制装置60发出请求就供给染料。在图2中示出的示例性实施方式中，染料定量装置38布置在到制备箱32的供给线38f处。

对于使用的染料需要用于制备油墨的其它添加剂的应用来说，配制单元20包括将预定数量添加剂，例如稀释液和/或其它化学物品供给到制备箱32中的添加剂定量装置39(以虚线示出)。

示例性实施方式的制备箱32是可加热的，由于对于某类染料()尤其对于优选地以具有高粘性的颜料浓缩液的形式的染料)的溶液是尤其有利的。在示例性实施方式中，使用具有非常高粘性的颜料浓缩液。其当增加水并且加热到55摄氏度时成为流体。当全部原料都容纳在制备箱32中时，闭合阀36并且致动制备泵35a。制备泵35a使来自制备箱32的混合物循环通过循环管33并且返回到制备箱32直到染料均匀地分布在液体内。例如，在具有大约2升制备箱的容量以及大约1.5升油墨体积的一个实施方式中，溶液或分散循环花费大约五分钟。

在完成循环处理以后，阀36操作为关闭到循环管33的连接并且由此打开到油墨过滤器37的连接。现在，制备泵35a使溶液经过油墨过滤器37并且由此到制备单元20外部。

在图2中示出的配制单元的示例性实施方式还包括脱气装置48，脱气装置48布置在于制备单元20与储存箱50之间的连接中的配制单元20中。尽管通过循环原料制备油墨减小了引入到油墨中的空气，但是油墨内的小气泡仍可以降低油墨的质量。布置在油墨过滤器37之后的脱气装置48在将油墨供给到配制单元20的储存箱50中以前从油墨中提取气体。油墨从储存箱50的出口51可供给到喷墨印刷机1(图1中示出)的印刷装置10。

图3示出了根据本发明的示例性制备装置30与配制单元20的储存箱50的另一个示意图。除了包括用于混合油墨的制备涡轮机35b以外，图3的示例性制备装置30在大程度上与图2的示例性制备装置30相应。在图3的实施方式中，混合涡轮机35b安装在循环管33内。示例性混合涡轮机35b包括两个推进器，所述推进器为了制备油墨将原料的混合物以高速方式分别驱动通过循环管33与制备箱32。

图4示出了根据本发明的其它示例性配制单元20的示意图。此示意性示出的配制单元20包括八个制备装置30。具有八个制备装置30的此配制单元20将例如具有大约1米长、0.5米宽以及1.2米高的尺寸。PLC控制器60将管理在去离子水的入口处的定量泵34，制备泵35a以及阀36用于切换从使油墨的原料循环以便处理它们到将油墨溶液的供给到油墨过滤器37的处理。图4示出了用于混合油墨的原料的制备泵35a的使用。通过相同方式，还能够应用制备涡轮机35b来混合油墨的原料。

对于通过图4的配制单元20的示例性实施方式制备油墨来说，使用手动地填充到制备箱32中的以颜料粉末形式的预先包装染料。此外需要用于制备油墨的添加剂容纳在手动地填充到制备箱32中的包装中。此外需要增加通过定量泵34定量的预定数量的去离子水。除了与将油墨的原料填充到制备箱32中的差别以外，根据如参照图2和图3所描述的工作流程执行通过配制单元20制备油墨的程序。

图5示出了根据本发明的示例性脱气装置48的示意图。脱气装置48布置在制备装置30与储存箱50之间。在制备之后，在制备箱32中的油墨通过在图5中未示出的油墨过滤器37。为了使油墨脱气，脱气泵42提供了通过脱气部件43的油墨的持续流动。持续流动可以例如是0.5升每分钟；根据配制单元的油墨制备能力和/或油墨喷射处理的油墨消耗能力，流速可以相应地改变。在另选实施方式中还可能的是，制备泵35a或制备涡轮机35b分别提供通过脱气部件48的油墨的充分的持续流动。在此实施方式中，可以省略其它脱气泵42。

脱气部件43经由真空管道45连接到提供例如大约0.9巴的低于大气压力的压力的真空泵44。由于制备好的油墨经过脱气部件43，因此大部分气体颗粒都被从制备好的油墨中排出。在脱气程序以后，油墨被导入到储存箱50中。为防止气体部分重新进入油墨，储存箱50例如设计为其中保持低于大气压力的压力的真空缓冲箱。

图6a示意性示出了根据本发明的示例性染料包装70。图6a的染料包装70具有大体圆柱形形状并且在其内部体积内包括染料。容纳在染料包装70中的染料可以具有从固体到液态状粉末、颗粒、糊状物、凝胶或流体的任何适当形式。在此示例性实施方式中，染料包装具有顶部71，此顶部71包括在顶部永久地固定到染料包装70的主体之处的顶部弯曲区域73处的不连续的穿孔密封件72。染料包装70的底部75根据染料包装70的顶部71设计。底部75包括底部穿孔密封件74，底部穿孔密封件74靠近底部75的边缘延伸，并且一旦在底部75上的压力上升到一定数量以上，那么底部穿孔密封件74就允许底部75打开到染料包装70的外部。在底部弯曲区域76处的穿孔端处底部75永久地固定到染料包装70。为防止穿孔密封件72、74的无意断裂，有利的是通过适当的密封保护装置例如盖子保护顶部71与底部75。

穿孔密封件72、74与弯曲区域73、76适于通过按压在顶部71上并且使顶部穿孔密封件72的穿孔破裂的压印部(未示出)来清空染料包装70。由于染料包装70内的增加的压力，底部穿孔密封件74的穿孔破裂并且染料包装70的内容物在染料包装70的底面处被清空到外部。由于染料包装70的顶部与底部固定到在顶部与底部弯曲区域处的染料包装，因此没有染料包装70的部分在染料内终止的风险。为了允许将染料包装70的全部内容物滑动到制备箱32中，压印部应该适配在内部并且沿着染料包装70的侧壁滑动。

在染料包装70的特定实施方式中，顶部71在不具有顶部弯曲区域73的情况下包括刚性顶部元件71a和在其周边的密封件72a。刚性顶部元件71a自身用作可连接到致动装置的压印部。通过利用致动装置将压力施加在刚性顶部元件71a上，顶部密封件72a破裂，并且通过利用致动装置进一步施加压力，底部穿孔密封件74破裂，并且容纳在染料包装70内的染料在底面滑出染料包装70。优选地，刚性顶部元件71a的周边适配在染料包装70的内壁中并且良好地适于染料包装70的内壁，以将染料完全地移动到染料包装70外部。在特定实施方式中，刚性元件71a可以设有用于清空优选地没有残留物的染料的唇部。

对于较多自由流动的染料，足以保持压力直到底部穿孔密封件74破裂，相比之下，少量自由流动的染料必须通过经过整个染料包装70的压印部排出。染料包装可以由例如塑料、金属或涂层纸板的任何适当材料制造。在特定实施方式中，染料包装70的壁由涂层纸板制成，并且顶部和底部部分由如例如普林格尔盒(pringle box)的金属制成。

图6b示意性示出了根据本发明的具有椭圆形横截面的另一个示例性染料包装70。椭圆形横截面的优点是增强了染料包装70相对于旋转定向的布置。

图7示出了根据本发明的示例性染料定量装置38a的示意图。染料定量装置38a布置在制备箱32内，其中在图7中示出了壁的细节。在一个实施方式中染料定量装置38a固定地连接到制备箱32。在另一个实施方式中，还可能具有作为用于制备装置30的其它套件的染料定量装置38a，其可以根据使用的染料供给安装在制备箱32处。

染料包装70可经由通过覆盖件(未示出)打开与关闭的制备箱32的壁中的开口32插入到染料定量装置38a中。染料定量装置38a包括具有基本上圆柱形形式并且打开到上周向侧面的钢框架80。在底侧处钢框架80包括用于将染料包装支撑在染料定量装置38a内的止动件81。止动件81还用于防止底部穿孔密封件74断裂超过底部弯曲区域76并且由此防止染料包装70的底部75进入制备箱32。在图7的下左侧处示出了染料包装70的底部75的视图。

致动器82连接到压印部83或者连接到布置在染料包装70的顶部处的刚性顶部元件71a。通过沿着从染料包装70的顶部71到底部75的方向移动致动装置82、83或71a，顶部穿孔密封件72破裂，并且由于进一步移动以及染料包装70内的升高压力，底部穿孔密封件74破裂并且由此染料包装70内的染料滑动到制备箱32中。为了方便染料流动到包装外部，此示例性实施方式的染料定量装置38a倾斜于水平方向布置。

图8示出了根据本发明的另一个示例性染料定量装置的示意图。染料定量装置38b布置在制备箱32的外侧壁处，其中在图8中示出了其细节。染料包装70竖直地插入到染料定量装置38b中。在插入的染料包装70的底面处，染料定量装置38b布置在制备箱32处。定位在这里，开口32a布置在通过覆盖件(未示出)打开与闭合的制备箱32的壁中。此开口尤其包括密封件32b，以容纳优选地隔灰尘和/或隔溢出物的染料包装70的底部。在定量染料以后，关闭开口以便制备油墨。

染料定量装置38b包括钢框架80，钢框架80具有打开到上周边侧的椭圆形式。(参见图8的下左侧)。这方便将同样的椭圆形染料包装70插入到相应的旋转位置。此外在底面处图8的实施方式的钢框架80包括防止染料包装进入制备箱32的止动件81。止动件81还用于防止底部穿孔密封件74断裂超过底部弯曲区域76并且由此防止染料包装70的底部75进入制备箱32。此外对于此实施方式来说还可能的是提供作为用于可以安装在制备箱32处的制备装置30的增加套件的染料定量装置38a。

在此示例性实施方式中，安全标签90布置在染料包装70处。在安全标签90上储存与染料包装70的内容物相应的数据。染料定量装置38b还包括读取储存在安全标签90上的数据的标签读取器91。数据传送到控制装置60(参见图1、图3)并且通过控制数据能够确保染料包装70包括要求的内容物。

图9示出了染料包装的优选实施方式的示意图。可塌陷包装70具有主体，此主体具有几个口琴式壁部分90、具有平坦包装底部并且具有基本上平行于包装底部的染料释放开口87。可以通过密封件72或可移除盖子覆盖染料释放开口87。尤其当染料包装70填充以染料并且染料释放开口87被覆盖时，基本上垂直于主体的平坦包装底部的横截面是大体梯形。可塌陷包装70尤其通过染料定量装置的压印部可以从第一状态(如示出的)转换成塌陷状态，，同时释放染料。可坍塌包装70可以方便地堆叠在染料定量装置中并且可以通过配制单元取消堆叠。

图10从不同视角示出了图9的染料包装70的示意图。此附图示出了具有其口琴式壁部分90和处于其第一状态中的平坦包装底部的主体。

图11示出了染料包装70的其它优选实施方式的示意图。染料包装70的主体基本上是圆柱形的并且沿着纵轴延伸。将染料包装70的盖子从基本上圆柱形染料释放开口87移除。通过染料释放开口87可以看到可移动活塞93，其可以通过压印部施加并且其协助从染料包装70释放染料。

图12示出了包括优选密封件72的染料包装70的其它优选实施方式的示意图。染料包装70的主体与图11的主体非常类似。通过部分地连接到染料包装70的壁的密封件72部分地闭合染料释放开口87。密封件72包括密封部分88和用于使密封部分88与主体部分地分离的条带89。

图13示出了染料包装70的其它优选实施方式的示意图。染料包装70的主体包括基本上圆柱形的染料释放开口87或第一端，沿着纵轴延伸并且具有基本上垂直于纵轴的基本上六边形横截面。通过六边形横截面，可以将关于其纵轴的讨论施加到染料包装70同时将其连接到配制单元或者其染料定量装置中的一个。

图14示出了优选染料定量装置38的细节的示意图。染料定量装置38包括用于接收染料包装70中的一个的一部分的包装连接器84、用于打开染料包装70的切割器85、以及用于朝向染料包装70引导液体的喷洒器86。

包装连接器84包括用于接收染料包装70的壁部分的插口94与染料释放开口87。插口94包括用于接收染料包装70的锁定突出部的插口螺纹95以及用于与锁定突出部可释放地接合的锁定元件。插口94还包括开口，染料可以通过此开口供给到制备箱或供给线。

切割器85设有叶片97并且布置为移动叶片97，以便沿着圆形路径切割由插口94接收的染料包装的密封件。优选地，圆形路径限于180°与345°之间的角度，更优选地大约280°的角度。切割件设置为切割染料容器的密封件。叶片97与圆弧部分的平面，即密封部分的平面成角度布置。切割器85用于至少部分地打开染料包装的壁部分或者染料包装的密封件。

喷洒器86设置为朝向密封件引导液体并且引导到染料包装中以改进染料的释放。此外，喷洒器86设置为朝向制备箱或供给线引导液体，这可以改进染料的传送。喷洒器86布置在插口94附近。

图15示出了在步骤j)之前的包括优选染料包装70的一部分的图14的优选染料定量装置38的细节的示意图。适用涉及图14的染料定量装置38的说明。染料容器70包括通过密封件(未示出)与锁定突出部92闭合的基本上圆形染料释放开口87(未示出)。锁定突出部92旨在通过插口螺纹95接收。

图16示出了在步骤j)之后包的括优选染料包装70的一部分的图14和图15的优选染料定量装置的细节的示意图。适用涉及图14和图15的染料定量装置38的说明以及涉及通过染料包装70优选的说明。这里，通过插口螺纹95接收锁定突出部92。染料包装70仍未围绕其纵轴旋转并且仍未实现锁定状态。

图17示出了在步骤k)的过程中的图14的优选染料定量装置38的细节的示意图。适用涉及图14和图15的染料定量装置38的说明。切割器85在此处理中用于至少在部分中打开密封件72。叶片97已经行进了其圆形路径的一部分并且沿着一定距离切割密封件72。

图18示出了用于操作图14到图17的染料定量装置的优选方法的流程图。优选的方法包括步骤：

j)将一个所述染料包装引入到所述包装连接器中，优选地进入到所述插口中，优选地将所述染料包装的所述锁定突出部引入到所述插口螺纹中，优选地围绕其纵轴使所述染料包装旋转到所述锁定状态中；

k)打开所述染料包装，尤其通过所述切割器切割所述插口内的所述染料包装的所述密封件和/或所述染料包装的所述第二端，尤其地沿着覆盖180°与345°之间角度的圆弧或者路径移动所述切割器的叶片，

l)通过喷洒器朝向密封件引导液体或者引导进入到染料包装中以便改进来自染料包装的染料的释放，

优选地，如通过虚线框指示的，通过至少一个下述步骤：

m)优选地在步骤k)以前，通过喷洒器朝向密封件引导液体以移除来自密封件的外部的污物，和/或

n)此外优选地在步骤I)过程中，通过喷洒器朝向制备箱或供给线引导液体以促进染料的传送，和/或

o)优选地在步骤k)以前，优选地在步骤m)以后或过程中，从所述配制单元或者从所述染料定量装置排放液体以便处置来自密封件的外部污物，和/或

p)优选地在释放锁定突出部以后，优选地在清空染料包装以后，将染料包装从包装连接器移除，和/或

附图标记：

I 喷墨印刷机

10 印刷单元

II 印刷装置

12 承印物供给装置

13 油墨供给装置

15 织物

20 配制单元

30 制备装置

31 水入口

32 制备箱

32a 开口

32b 密封件

33 循环管

34 定量泵

35 制备泵、制备涡轮机

35a 制备泵

35b 制备涡轮机

36 阀

37 油墨过滤器

38、38a 染料定量装置

38f 供给线

39 添加剂定量装置

42 脱气泵

43 脱气部件

44 真空泵

45 真空管道

48 脱气装置

50 储存箱

51 储存箱的出口

60 控制装置

70 染料包装

71 顶部

71a 顶部元件

72、72a 密封件

73 顶部弯曲区域

74 密封件

75 底部

76 底部弯曲区域

80 钢框架

81 止动件

82 致动装置

83 压印部

84 包装连接器

85 切割器

86 喷洒器

87 染料释放开口

88 密封件72的密封部分

89 密封件72的条带

90 染料包装70的可折叠部分

91 染料包装70的平坦壁部分

92 染料包装70的锁定突出部

93 活塞，圆盘

94 插口

95 插口螺纹

96 锁定元件

97、97a 切割器的叶片

Claims (15)

1.一种用于喷墨印刷机的配制单元，其中

所述喷墨印刷机(1)包括印刷单元(10)，所述印刷单元(10)具有印刷装置(11)以及具有用于将油墨供给到所述印刷装置(11)的油墨供给装置(13)；以及

所述配制单元(20)包括用于制备所述油墨的至少一个制备装置(30)与用于储存制备好的油墨的至少一个储存箱(50)，

其特征在于：

所述至少一个储存箱(50)能够连接到所述印刷单元(11)的所述供给装置(13)，以将来自所述储存箱(50)的油墨供给到所述印刷装置(11)，

其中，从所述至少一个储存箱(50)到所述印刷装置(11)的连接适于在所述印刷处理过程中将油墨从所述储存箱(50)持续地供给到所述印刷装置(11)，并且

其中，所述制备装置(30)适于制备油墨并且将油墨供给到所述储存箱(50)，同时将油墨从所述储存箱(50)供给到所述印刷装置(11)，并且

其中，所述制备装置(30)包括染料定量装置(38，38a，38b)，所述染料定量装置(38，38a，38b)设计为容纳染料包装(70)并且将所述染料包装(70)的内容物清空到所述制备装置(30)的制备箱(32)中或者所述制备箱(32)的供给线(38f)中。

2.根据权利要求1所述的配制单元，其中，所述制备装置(30)包括用于使填充在所述制备箱(32)中的原料循环的循环管(33)。

3.根据权利要求2所述的配制单元，其中，所述制备装置(30)包括制备泵(35a)或制备涡轮机(35b)。

4.根据权利要求1所述的配制单元，其中，所述染料包装(70)设计为胶囊、壳体、管壳、软包装、泡罩或罐子，并且包括用于清空所述染料包装(70)的至少一个预定断裂点。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的配制单元，其中，所述染料包装(70)包括含有数据的安全标签(90)，并且所述配制单元(20)包括用于读取所述数据的标签读取器(91)。

6.根据上述权利要求1-4中任一项所述的配制单元，包括至少两个制备装置(30)与连接到所述制备装置(30)的至少两个储存箱(50)，以便制备与储存相同或相应不同的油墨。

7.根据上述权利要求1-4中任一项所述的配制单元，其中，所述制备装置(30)包括用于过滤制备好的油墨的油墨过滤器(37)。

8.根据上述权利要求1-4中任一项所述的配制单元，包括布置在所述制备装置(30)与所述储存箱(50)之间的脱气装置(48)。

9.根据权利要求8所述的配制单元，其中，所述脱气装置(48)包括脱气部件(43)，在脱气部件(43)中油墨经受低于大气压力的压力。

10.根据权利要求8所述的配制单元，其中，所述储存箱(50)是直接连接到所述印刷装置(11)的油墨入口的缓冲真空容器。

11.根据权利要求1-4中任一项所述的配制单元，其中，所述染料定量装置(38，38a，38b)包括用于接收所述染料包装(70)中的一个的一部分的包装连接器(84)，用于打开所述染料包装(70)的切割器(85)以及用于朝向所述染料包装(70)引导液体的喷洒器(86)。

12.一种喷墨印刷机(1)，包括：

上述权利要求1-11中任一项所述的配制单元(20)；以及

印刷单元(10)，其包括：

·用于将油墨喷射到承印物上的印刷装置(11)；

·用于将油墨供给到所述印刷装置(11)的油墨供给装置(13)；以及

·用于将所述承印物(15)供给到印刷装置(11)的承印物供给装置(12)。

13.根据权利要求12所述的喷墨印刷机，其中，所述承印物(15)是织物。

14.一种利用如在权利要求1至11中任一项限定的配制单元(20)制备油墨的方法，

此方法包括步骤：

a)以第一数量的去离子水填充所述制备箱(32)；

c)添加预定数量的染料或颜料；

d)混合填充到所述制备箱(32)中的原料；

e)添加第二数量的去离子水；

f)混合填充到所述制备箱(32)中的原料。

15.一种利用如在权利要求1至11中任一项限定的配制单元制备油墨的方法，所述方法包括步骤：

a)以第一数量的去离子水填充所述制备箱(32)；

b)添加预定数量的添加化学添加剂；

c)添加预定数量的染料；

d)混合填充到所述制备箱(32)中的原料；

e)添加第二数量的去离子水；

f)混合填充到所述制备箱(32)中的原料。