CN107225862B - 用于对至少一个喷墨印刷头进行循环式油墨供应的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对至少一个喷墨印刷头(2)进行循环式油墨供应的设备(1)，其中，所述设备具有至少两个由油墨流经的且不同于印刷头的组件(3,4,5,6,7,8,16)，譬如用于油墨的泵和阀，和至少一个位于所述组件之间的油墨管路(9a‑h)，其特征在于，所述油墨管路至少区段式地被构造成板件(11)中的通道(10)。根据本发明的设备具有有利地紧凑的建造形式并且此外易于清洁和保养。除此之外，通过有利地减少软管管路，实现了高的功能可靠性。

Description

用于对至少一个喷墨印刷头进行循环式油墨供应的设备

技术领域

本发明涉及一种用于对至少一个喷墨印刷头进行循环式油墨供应的设备。此外，本发明还涉及一种具有这类油墨供应设备的喷墨印刷机。

背景技术

本发明所属的技术领域是喷墨印刷(喷墨)领域，并且尤其是属于给一个或多个喷墨印刷头进行储存、调节和提供油墨的子领域。已知的喷墨印刷头用的油墨供应设备大多包括多个单组件，这些单组件彼此间隔地布置并且经由被构造成软管的连接件相互连接用以输送油墨。这类油墨供应设备通常需要很多建造空间，并且这些连接软管在此是重要原因之一，因为这种连接软管往往不能铺设在狭窄的曲率半径上。除此之外，这类设备的清洁和保养耗费巨大，并且由于所使用的软管数量多而形成了额外的功能和可靠性风险，因为这类软管可能会松弛或者容易受到损坏，从而可能出现密封性不良进而引发问题。

发明内容

在该背景下，本发明的任务在于，提出一种优于现有技术的、用于对至少一个印刷头进行循环式油墨供应的设备，该设备需要很小的建造空间进而能够紧凑地构造。此外，本发明的任务还可以在于，提出一种易于清洁、易于保养、并且能够以高可靠性运行的设备。

该任务的根据本发明的解决方案是具有本发明所述特征的设备。根据本发明的用于对至少一个喷墨印刷头进行循环式油墨供应的设备，其中，所述设备具有至少两个被油墨流经的且不同于印刷头的组件和至少一个位于所述组件之间的油墨管路，其特征在于，所述油墨管路至少区段地构造成板件中的通道。

根据本发明的设备以有利的方式具有较小的建造空间进而能够同样以有利的方式也应用于仅为油墨供应设备提供少量建造空间的喷墨印刷机中。通过紧凑的建造方式，以有利的方式实现了：所述设备与待供应以油墨的印刷头接近或者甚至十分接近地(譬如相邻地)布置，从而所述设备与所述印刷头之间的软管连接件能够十分短地设计，这对其流动阻力方面具有积极影响。

除此之外，根据本发明的设备还以有利的方式易于清洁和保养。本发明的另一优势可在于，这些组件之间作为软管提供的连接件的数量能够得以减少。通过这种方式，以有利的方式改善了油墨供应设备的功能可靠性，并且降低了与所使用的软管的数量及长度相关的风险。所述设备的安装也通过根据本发明的技术解决方案得以大大的简化。

优选地，这些组件可以是分立的单元，这些单元尤其是为了清洁、保养和/或更换可从板件取下(譬如通过拧下)。

优选地，板件(或子板件，详见下文)中的通道分别具有通道入口和通道出口。通道的通道入口和通道出口可位于同一板件侧或者相反的板件侧上。优选地，这些通道没有分支。通道基本上可在板件的平面中延伸或者基本上与之垂直地延伸。这些通道优选地被铣削到板件中。通道也可被设计为穿过板件的钻孔。大多数通道优选是被铣削制造的。尤其优选的是这种解决方案：其中，这些通道被铣削到板件的下侧中，并且这些组件布置在板件的上侧上。在此，这些组件优选地通过钻孔与这些通道相连接。

为了这些通道相互密封，可设置的是，(围绕每个通道)给子板件设置有密封元件。但是，优选将子板件焊接(譬如激光焊接)或者粘接。

优选地，这些通道在这些组件之间尽可能短地设计(尤其是出于使流动阻力尽可能小的目的)。

本发明的框架内还可获悉如下喷墨印刷机(譬如多色印刷机)，该喷墨印刷机的特征在于至少一个如上参照本发明所描述的油墨供应设备。这种机器具有如下优势：由于油墨供应设备所需的建造空间小，因此该机器也同样能够十分紧凑地构造，并且在喷墨印刷头的油墨供应方面具有高的可靠性。

根据本发明的设备的一种优选的实施方式的特征可在于：所述板件两件式地构造并包括第一板件和第二板件，其中，所述通道至少构造在第一板件的表面中，并且第二板件至少将所述通道覆盖。该实施方式的特征尤其是在于简单且成本低廉的制造。此外，该设备还特别易于清洁和保养。

所述板件和所述子板件(第一板件和第二板件以及第三板件，详见下文)都优选是平坦的板件(尤其优选是矩形板件)。进一步优选地，板件长度大于板件宽度的两倍或三倍。最后优选地，板件高度被选定成小于板件长度的十分之一。

根据本发明的设备的一种优选的实施方式的特征可在于：这些组件中的一个组件被构造成油墨箱并这样地布置在第一板件的下侧的至少一个区段上，使得第一板件构成所述油墨箱上侧的至少一部分。该实施方式结构尤为紧凑，因为通道板件和油墨箱能够组装成节约空间的单元。油墨箱与其它组件之间的软管管路能够以有利的方式省去，并且尤其是被内置的通道或管件代替。

所述板件、所述子板件和所述油墨箱都优选地由塑料(譬如POM或PA6塑料)制成。替换地，也可使用金属作为材料。

根据本发明的设备的一种优选的实施方式的特征可在于：这些组件中的至少一个另外的组件被构造成油墨加热装置。这种实施方式结构同样尤为紧凑，因为油墨箱的通道板件和加热装置能够组装成节约空间的单元。可想而知，在此同样可以省去通向加热装置以及从加热装置返回的、具有干扰性的软管管路。

根据本发明的设备的一种优选的实施方式的特征可在于：油墨加热装置构成油墨箱下侧的至少一部分。通过这种方式，加热装置易于触及、易于(单独地)清洁、并且易于保养。此外，因为容易从外部触及，因此加热装置易于更换(譬如在故障的情况下)。加热装置可被设计成具有肋式热交换器(优选由铝制成)和电式阻挡箔(elektrischenWiderstandsfolie)的通流加热装置，并能够这样地设计，使得整个油墨消耗流能够在过程中被带至必要的运行温度。在紫外线油墨的情况下，该油墨被譬如调节至约50℃的温度。

根据本发明的设备的一种优选的实施方式的特征可在于：这些组件中的至少一个另外的组件布置在第二板件的上侧上。这种技术解决方案的优势在于：这些组件或者这类组件中的多数都易于从外部触及，并且能够以简单的方式进行更换。总体而言，无论如何都具有能够十分紧凑地设计整个设备的优势。

根据本发明的设备的一种优选的实施方式的特征可在于：该至少一个另外的组件被构造成下列组件中的一个或多个：油墨泵；油墨和/或清洁液体用的阀；油墨过滤器；和/或油墨脱气器。在此，优势在于，最后全部油墨供应所需的组件在原理上都能集成。整个建造空间能够通过这种方式显著地减小，所述组件之间的间隔能够减小，并且所述组件之间长的输送路径能够缩短。

所述泵优选这样地设计，使得它们能够生成所需的油墨体积流以及生成油墨中所需的压力。在此，尤其是能够生成并优选调节所述印刷头上的油墨的所谓的半月压力(Meniskusdruck)。

根据本发明的设备的一种优选的实施方式的特征可在于：所述组件中的至少一个另外的组件基本上布置在板件的孔(优选是板件的盲孔)中。该技术解决方案的优势在于，能够减少所述板件外部的建造空间。

根据本发明的设备的一种优选的实施方式的特征可在于：该另外的组件被构造成油墨脉冲阻尼器。

根据本发明的设备的一种优选的实施方式的特征可在于：所述板件具有通向印刷头的油墨连接用的接口以及具有从印刷头返回的油墨连接用的接口。相应的接口可被构造成插接式连接件。

根据本发明的设备的一种优选的实施方式的特征可在于：所述设备具有至少三个或三个以上被油墨流经的且不同于印刷头的组件和至少两个或两个以上位于这些组件之间的油墨管路，其中，这些油墨管路分别至少区段地构造成板件中的通道。只要可行的话，在特定的实施方式框架内，循环式系统的甚至全部组件都通过内置的通道和/或管件相连。在这种情况下，只有从油墨储存装置(罐、桶)至所述设备以及从该设备至印刷头并又返回的管路被设计成软管管路。

根据本发明的设备的一种优选的实施方式的特征可在于：所述板件被装备有至少三个组件。

根据本发明的设备的一种优选的实施方式的特征可在于：所述板件以组件所进行的装备具有高的集成密度(Packungsdichte)。所述集成密度优选地处于约0.026组件/cm²至约0.204组件/cm²的范围，特别优选处于约0.034组件/cm²至约0.163组件/cm²的范围，或者约为0.015组件/cm²。根据本发明的设备的另一种优选的实施方式的特征可在于：所述板件以组件所进行的装备如此实现，使得这些组件之间的间隔优选小于约10mm、特别优选小于约5mm。

附图说明

本发明以及本发明结构上和/或功能上有利的改进方案接下来参考附图基于优选的实施例进行详细描述。

附图示出了：

图1：根据本发明的设备的优选实施例的规划图；

图2：根据本发明的设备的一种优选实施例的部分的分解视图；

图3：作为本发明的一种优选实施例的部分的已装备的板件的立体视图；和

图4：根据本发明的设备的一种优选实施例的立体视图。

具体实施方式

由图1中示出的根据本发明的油墨供应设备1的优选实施例的规划图可看出油墨供应设备1的基本构造。所述设备1用于给一个印刷头2或多个印刷头供应液态油墨，其中，每个印刷头(或者并联的多个印刷头以共同的方式)具有近印刷头的且所谓的“歧管”(分配系统)。这个近印刷头的歧管2’用于将供应给印刷头2的油墨分配至该印刷头2的各组件乃至该印刷头2的各喷嘴。该歧管2’应与(远离印刷头的)通道(或根据本发明的通道)有所区分或与之不同。

油墨储存在油墨箱3中，所述油墨箱3具有接口18并经由该接口18以及油墨管路18’与更大的(未示出的)油墨储存装置、譬如罐或桶(或者袋或者盒中袋)连接或通过其被填充。接口18可位于油墨箱3自身上或者位于下文描述的板件11上。

在油墨管路18’中可设有图中未示出的油墨过滤器7，所述油墨过滤器7用于：将可能干扰油墨顺利印刷的可能污染物或其它组分从进入到油墨箱3内的油墨中清除。

油墨从油墨箱3经由管路9a和泵5a以及管路9b到达至油墨脱气器8。该油墨脱气器8确保了可能被包含的气泡会从油墨中分离或反之。油墨从该油墨脱气器8经由管路9c到达至油墨加热装置4(或者普通的调温装置)，所述油墨加热装置4用于使油墨具有印刷所需的温度。油墨从加热装置4经由其中嵌入有阀6a的管路9d到达至印刷头2(或到达至近印刷头的歧管2’用的接口)。

未被印刷头2印刷的油墨经由歧管2’以及其中同样嵌入有阀6b的管路9c以及管路9d到达至油墨脉冲阻尼器16。这个油墨脉冲阻尼器16用于：将输送的液态油墨中的压力波动以及尤其是压力峰值如此程度地降低，使得印刷图像中不出现任何可见的干扰。油墨从该油墨脉冲阻尼器16经由管路9g到达至第二泵5b并且最后返回到油墨箱3中。

油墨管路9d和9c(9e)可分别通过接口17a或17b与剩余的管路以及油墨供应设备1的组件连接或与之分离。

通过将阀6(尤其是阀6a,6b和6c)切换，将清洁液体经由清洁液体19,20和21用的管路既可导入到油墨供应设备1中、也可导入到印刷头2(或其歧管2’)中。通过这种方式，能够从全部管路和组件中去除油墨并对其进行清洁，从而譬如能够防止印刷进程结束后的干燥凝结，或者从而能够印刷另外的印刷油墨。

从图2所示的分解视图中，本领域技术人员可得出根据本发明的油墨供应设备1的一部分的构型及其内部构型。本发明的主要组成部分是板件11，所述板件11在所示出的优选实施例中包括第一板件11a(所谓的通道板件)、第二板件11b和第三板件11c。第三板件11c(仅为了能够更好地获悉位于其下的油墨箱3的元件)透明地示出。本发明另一主要特征在于构造在板件11中或第一板件11a中(并且尤其是其表面12中)的通道10或多个这种通道10。通过板件11或11a中的单个或多个通道10，油墨从设备1的一组件到达至另一组件。在此，这些组件(譬如阀和泵)优选地布置在板件11或第二板件11b的上侧14上。为此，板件11或第二板件11b具有开口或通孔，油墨可通过所述开口或通孔从一组件通过所述通道10到达至另一组件。第二板件11b可约为20mm厚。

在此应注意的是：“上侧”以及下文中使用的“下侧”和“上”以及“下”的概念并不一定指的是竖直方向上的定向，而是彼此相对而言这么理解。这就是说，“上侧”和“下侧”指的是参照预先给定的方向彼此相反的侧。在本发明一种优选的实施方式中，该方向就是竖直方向。但是，也可将所述设备1转动譬如90°的角度，从而“上侧”更多地应被理解为“左侧”。

在第一板件11a与第二板件11b之间布置有密封环22，所述密封环22防止了油墨可能会沿着侧向方向从已组装的板件11a和11b逸出。第三板件11c用作第一板件11a在与板件11b相反侧上的盖件，并且第三板件11c允许油墨仅穿流于孔26。在第三板件11c与第一板件11a之间也可布置有密封环，并且第三板件11c与油墨箱3之间也可布置有密封环。

在板件11(或第三板件11c)的下侧13上布置有油墨箱3。所述油墨箱3具有油墨加热装置4，所述油墨加热装置4又布置在油墨箱3的下侧上。在油墨箱3内部可布置有通道29和30(或者管件或者管段)，所述通道29和30能够实现：将油墨从油墨箱3的上侧(也就是板件11)引导至油墨箱3的下侧(也就是加热装置4)并且又引导返回。与之替换地，也可譬如在油墨箱3的侧壁中设置其它通道。

油墨可经由接口18从外部油墨储存装置通过板件11以及通过单个或多个通道10到达至油墨箱3中。油墨从该油墨箱3被引导经过加热装置4、并被调温用以印刷、并又返回至板件11或至单个或多个通道10。最后，油墨经由接口17a到达引导至印刷头2的管路，并且未印刷的油墨从该印刷头2经由另一管路被引导返回至接口17b。

所示出的板件11a,11b和11c以及油墨箱3的安装优选地通过螺栓连接件23实现。

本领域技术人员在板件11(或板件11a和11b)中获悉大的圆形开口15。这个开口15可在板件11b中优选地被设计成盲孔，在该开口15中可置入有油墨脉冲阻尼器16(优选是不锈钢膜片)。同样，这个阻尼器16也优选地通过单个或多个通道10与油墨供应设备1的其它组件相连接。板件11或第二板件11b具有另外的孔15’排列。这些孔15’部分地用于安装各组件(并且譬如具有螺纹)，譬如是：脱气器8、加热装置4、泵5a,5b、或者阀6。另一方面，这些孔15’也用于将油墨引导穿过板件11b到达至其它组件。

在图2中，本领域技术人员也获悉：板件11或第一板件11a中的单个或多个通道10也可被设计为通孔。但也可行的是，至少部分地将单个或多个通道10设计为盲孔。只要板件11或第二板件11b被装备有至少三个组件，则板件11或第一板件11a中设置有至少两个通道10。在板件11或第一板件11a中设置有两个通道10(并且特别是设置有两个以上或者甚至多个通道10)的情况下，已经可能需要的是：将这些通道10不仅笔直地、而且至少区段弯曲或多级弯曲地(也可以S形或蜿蜒形地)设计。此外可能需要的是：将板件11或第一板件11a内部的通道10在不同方向上定向。譬如可设置如下通道：这些通道基本上平行于板件11的较长侧边走向；和/或可设置如下通道：这些通道基本上平行于板件11的较短侧边走向。此外可设置的是，这些通道相互汇入。单个或多个通道可在一端或两端上具有圆形的拓宽部，所述拓宽部对应于第二板件11b中相应的孔。多个通道可构成通道系统，其中，各通道可如此规划，使得它们尽可能短并且不具有或仅具有少量弯曲。

在图3中示出的本发明优选实施例的立体视图中，本领域技术人员获悉的是，板件11或其第二板件11b，以及板件所装备的多个组件：油墨泵5a和5b；油墨阀或清洁液体阀6；孔15中的油墨脉冲阻尼器16；接口17a,17b和18；液位传感器24；和通风装置25。液位传感器24穿过板件11到达至位于其下的油墨箱3中并在该油墨箱3中测量油墨液位。该油墨箱以传感器控制的方式从更大的储存装置中被填充以油墨。通风装置25允许了环境空气进入到油墨箱3中进而实现了可能必要的压力均衡。因此，这两个(附加)组件24和25不需要与单个或多个通道10连接。

板件11或11b在其上侧14上的装备被选定成尽可能密集，从而板件11和位于其下的油墨箱3都能够尽可能紧凑地建构。在图3示出的视图中可很好地获悉：只有当能够取消这些组件之间被设计为软管的连接件时，上述类型的密集装备才是可行的。根据本发明地，将单个通道或多个通道10集成到板件11中，这显著地降低了软管连接件的必要性，并因此以有利的方式允许了板件11以多个不同组件进行密集地装备。

图4中所示出的根据本发明的油墨供应设备1的立体视图展现了：油墨供应设备1有利地紧凑的结构。板件11、油墨箱3和油墨加热装置4在设备1的下部区域中构成该设备1基本上方体的部分。该方体的上侧上设有图3中已示出或描述的组件装备结构。

在图4中可以获悉，组件7(即油墨过滤器)和组件8(即油墨脱气器)未被设置为所述装备结构。这在所示出的优选实施方式中具有如下原因：与适合于装备板件11的其它组件相比，上述两个组件7,8自身需要显著更多的建造空间。但是，原则上来说，以这些组件7和8进行装备也是可行的，尤其是在这两个组件7和8(与所示不同地)被结构十分紧凑的单元所替代的情况下。在这种情况下，能够以有利的方式省去了其它软管。

在图4中也可获悉，在所示出的设备1的右上角处导出有软管组，该软管组譬如引导至单个或多个印刷头2。从图4还可获悉：根据本发明的油墨供应设备1被集成到壳体或子壳体27中，电子器件28也可位于所述壳体或子壳体27中。电子器件28主要用于控制所述板件11装备的单个组件以及用于控制所述加热装置4或用于为其供应电能。壳体27可作为模块置入到喷墨印刷用的印刷机中。在运行多个印刷头并且尤其是印刷不同印刷油墨的情况下，这些模块同样能够以设置多个的方式(譬如并排地)布置。在CMYK印刷中制造印刷制品的情况下，本领域技术人员会设置至少四个这种模块。

附图标记列表

1 设备

2 印刷头

2’ (近印刷头的)歧管

3 油墨箱

4 油墨加热装置

5a-b 油墨泵

6 阀

6a-d 阀

7 油墨过滤器

8 油墨脱气器

9a-h 油墨管路

10 单个通道、多个通道

11 板件

11a 第一板件

11b 第二板件

11c 第三板件

12 表面

13 第一板件下侧

14 第二板件上侧

15 孔

15’ 孔

16 油墨脉冲阻尼器

17a-b 接口

18 接口

18’ 油墨管路

19,20,21 清洁液体用的管路

22 密封环

23 螺栓

24 液位传感器

25 通风装置

26 孔

27 壳体

28 电子器件

29,30 通道

Claims (12)

1.一种用于对至少一个喷墨印刷头(2)进行循环式油墨供应的设备(1)，其中，所述设备具有至少两个被油墨流经的且不同于印刷头的组件以及具有至少一个位于所述组件之间的油墨管路(9a-h)，

其特征在于，

所述油墨管路至少区段地构造成板件(11)中的通道(10)，

所述板件(11)两件式地构造并且包括第一板件(11a)和第二板件(11b)，其中，所述通道(10)至少构造在所述第一板件的表面(12)中，并且所述第二板件(11b)至少覆盖所述通道，

所述组件中的一个组件被构造成油墨箱(3)并且如此布置在所述第一板件(11a)的下侧(13)的至少一个区段上，使得所述第一板件(11a)构成所述油墨箱的上侧的至少一部分，并且

所述组件中的至少一个另外的组件布置在所述第二板件(11b)的上侧(14)上。

2.根据权利要求1所述的设备，

其特征在于，

所述组件中的至少一个另外的组件被构造成油墨加热装置(4)。

3.根据权利要求2所述的设备，

其特征在于，

所述油墨加热装置(4)构成所述油墨箱(3)的下侧的至少一部分。

4.根据权利要求1至3任一项所述的设备，

其特征在于，

所述至少一个另外的组件被构造成下列组件中的一个或多个：油墨泵(5a,5b)、阀(6,6a-d)、油墨过滤器(7)和/或油墨脱气器(8)。

5.根据权利要求1至3任一项所述的设备，

其特征在于，

所述组件中的至少一个另外的组件基本上布置在所述板件(11)中的孔(15)内。

6.根据权利要求5所述的设备，

其特征在于，

所述另外的组件被构造成油墨脉冲阻尼器(16)。

7.根据权利要求1至3任一项所述的设备，

其特征在于，

所述板件具有通向印刷头的油墨连接件用的接口以及具有从印刷头返回的油墨连接件用的接口。

8.根据权利要求1至3任一项所述的设备，

其特征在于，

所述设备(1)具有至少三个被油墨流经的且不同于印刷头(2)的组件以及具有至少两个位于所述组件之间的油墨管路(a-h)，其中，所述油墨管路分别至少区段地构造成板件(11)中的通道(10)。

9.根据权利要求1至3任一项所述的设备，

其特征在于，

所述板件(11)被装备有至少三个组件。

10.根据权利要求9所述的设备，

其特征在于，

所述板件(11)以组件所进行的装备具有高的集成密度，其中，所述集成密度处于0.026组件/cm²至0.204组件/cm²的范围。

11.根据权利要求9所述的设备，

其特征在于，

以组件对所述板件(11)所进行的装备如此实现，使得所述组件之间的间隔小于10mm。

12.根据权利要求9所述的设备，

其特征在于，

以组件对所述板件(11)所进行的装备如此实现，使得所述组件之间的间隔小于5mm。

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