DE102010061000B4

DE102010061000B4 - Tintendrucker zum Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers

Info

Publication number: DE102010061000B4
Application number: DE201010061000
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Müller Andreas; Dipl.-Ing. Oberneder Stefan; Dipl.-Ing. Kader Murat
Original assignee: Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Priority date: 2010-12-03
Filing date: 2010-12-03
Publication date: 2013-02-28
Anticipated expiration: 2030-12-04
Also published as: DE102010061000A1

Abstract

Tintendrucker zum Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers (10) mit – zumindest einem Druckkopf (12), durch den Tintentropfen unter Druck auf den Aufzeichnungsträger (10) ausgestoßen werden, – einem Tintenzwischenbehälter (30), aus dem Tinte dem Druckkopf (12) bei Bedarf zugeführt wird, – einem Tintenvorratsbehälter (14), dem Tinte entnommen und bei Bedarf dem Tintenzwischenbehälter (30) zugeführt wird, und – mit einer Entgasungseinrichtung (26), der Tinte aus dem Tintenzwischenbehälter (30) über einen Entgasungsabfluss (33) zugeführt und nach der Entgasung über einen Entgasungszufluss (34) zurück zu dem Tintenzwischenbehälter (30) geführt wird, wobei zumindest eine Prallfläche (44) in Bezug auf Entgasungsabfluss (33) und/oder Entgasungszufluss (34) innerhalb des mit Tinte befüllten Bereichs des Tintenzwischenbehälters (30) von dem offenen Ende des Entgasungsabflusses (33) und/oder Entgasungszuflusses (34) beabstandet ist, zu einer vertikalen Achse des Entgasungsabflusses (33) und/oder des Entgasungszuflusses (34) um einen Neigungswinkel (θ) von etwa 45° oder um +/–15° davon abweichend geneigt und zu dieser...

Description

Die Erfindung betrifft einen Tintendrucker zum Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers, insbesondere einen Hochgeschwindigkeitsdrucker zum Bedrucken von bahnformigen Aufzeichnungstragern oder Einzelblattern.
Bei Tintendruckern werden durch gezieltes Ausstoßen von Tintentröpfchen oder einem kontinuierlichen Tintenstrahl Druckbilder auf einem Aufzeichnungstrager erzeugt. Hierzu wird in einem Druckkopf, der mit ein oder mehreren Tintendusen versehen ist, ein hydraulischer Druck erzeugt, wodurch aus jeweiligen Dusekanalen Tintentröpfchen oder der Tintenstrahl ausgestoßen werden. Bei Tintendruckern ist es üblich, dass sich der Druckkopf wahrend des Druckens relativ zum Aufzeichnungstrager bewegt. Hierzu kann der Druckkopf und/oder der Aufzeichnungsträger entsprechend bewegt werden.
Die Tinte zum Drucken wird einem Vorratsbehalter entnommen und gegebenenfalls über ein oder mehrere Zwischenbehälter dem oder den Druckkopfen zugeführt. Die Tinte wird im Druckkopf unter einem entsprechend hohen Druck gesetzt, damit die Tintentropfen oder der Tintenstrahl ausgestoßen werden können. Solche starke Druckschwankungen können Kavitation (Hohlraume) auslosen, sofern viel Gas in der Tinte gelöst ist. Dabei werden kleine Dampf- oder Gasblasen gebildet. Da Gasblasen bei der Druckerzeugung komprimierbar sind, ist eine stabile, reproduzierbare Tropfenbildung oder Strahlbildung dann nicht mehr gewahrleistet. Daher sollte die Tinte vor dem Zuführen zum Druckkopf entgast sein.
Aus dem Dokument WO 2006/029236 A1 ist eine Entgasungsvorrichtung bekannt. Dabei wird die zu entgasende Tinte einem Zwischenbehälter entnommen, entgast und wieder an den Zwischenbehälter zurückgeführt. Das entstandene Gas wird abgeführt. Während der Entnahme der Tinte kann die Tinte mit Hilfe eines Rührers vermischt werden, damit sich in der Tinte keine Bereiche mit vermehrt entgaster und vermehrt nichtentgaster Tinte bilden. Ziel ist es, dass möglichst wenig Gase in der Tinte gelöst sind, sobald sie zum Druckkopf gelangt.
Allerdings wird die Entgasung bei der bekannten Vorrichtung nur während Druckpausen vorgenommen. Während dieser Zeit läuft auch nur der Rührvorgang. Somit wird dort verhindert, dass die Tintentropfenerzeugung nicht beeinträchtigt wird. Wird jedoch ständig oder werden lange Druckjobs gedruckt – wie bei Hochleistungsdruckern üblich –, so kann es passieren, dass Tinte nicht effektiv entgast wird und sich daher unerwünschte Kavitation bilden kann.
Aus dem Dokument US 6,863,386 B2 ist eine Mischvorrichtung für einen Tintenbehälter bekannt, bei der ein herkömmlicher Rührer ersetzt werden soll. Zum Vermischen der in den Tintenbehälter eingefüllten Bestandteile der Tinte ist eine Einlassdüse um 90° abgewinkelt am Boden des Behälters angeordnet. Eine Auslassöffnung ist am Boden stromabwärts einer durch die Düse erzeugten Tintenströmung angeordnet. Zum Mischen der Tinte wird eine Pumpe aktiviert, die die Tinte über die Auslassöffnung ansaugt und über die Einlassdüse etwa horizontal und etwa tangential zum Behälterrand ausstößt. Dadurch entsteht eine zirkulare Strömung. Nachdem die Tinte gleichmäßig vermischt ist, kann sie zu einem Filter geleitet werden oder direkt zu einem Druckkopf. Mit einer solchen Vorrichtung wird die Tinte im Wesentlichen nur in einer horizontalen Ebene vermischt, aber nicht die gesamte Tinte in dem Behälter.
Aus dem Dokument US 2008/0273046 A1 ist ein Tintendrucker bekannt, der einen Druckkopf aufweist, durch den Tintentropfen auf einen Aufzeichnungsträger ausgestoßen werden. Die in einem Tintenbehälter befindliche Tinte wird dadurch entgast, dass sie mittels Pumpe über Ventile und Leitungen sowie einem Entgasungssystem zurück zum Tintenbehälter gefördert wird. Der Zufluss der entgasten Tinte befindet sich in der Seitenwand des Tintenbehälters. Die entgaste Tinte strömt dabei horizontal (und in Richtung Zentrum des Behälters) in den Tintenbehälter hinein. Eine zielgerichtete Strömung und eine effektive Durchmischung in dem Tintenbehälter werden dadurch allerdings nicht erreicht.
Aus dem Dokument US 2005/0046682 A1 ist ein Tintendrucker bekannt, bei dem Tinte, die zum Druckkopf geführt wird, zuvor gefiltert und gemischt wird. Zum Mischen wird die Tinte aus einem innen liegenden Filtergehäuse heraus in einen Tintenbehälter befördert. Die Zuführung in den Tintenbehälter findet mittels eines horizontal nach außen gerichteten Strömungsrichtungsgebers statt. Es findet nur eine im Wesentlichen zirkulare und in einer horizontalen Ebene befindliche Zirkulation der Tinte statt. Eine Entgasung der Tinte findet nicht statt.
Aus einem weiteren Dokument WO 2008/094859 A1 ist eine Entgasungsvorrichtung für einen Tintendrucker bekannt. Dabei wird die Tinte in einem Tank mittels tangential einmündender Tinte in starke Rotation versetzt, damit sich die Oberfläche vergrößert und Luftbläschen leichter aus der Tinte entweichen können. Die Luft wird anschließend abgesaugt.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Tintendrucker zum Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers zu schaffen, mit dem auch großere oder langere Druckjobs mit gleichbleibend hoher Druckqualität gedruckt werden können. Insbesondere soll die in einem Tintentank befindliche Tinte effektiv entgast sein, bevor sie zum Druckkopf gefordert wird.
Dieses Problem wird durch einen Tintendrucker zum Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelost. Hierzu weist der Tintendrucker einen Tintenzwischenbehälter auf, aus dem Tinte zum Entgasen entnommen, entgast und wieder in den Tintenzwischenbehalter zuruckgefuhrt wird. Damit die Tinte auch ohne zu ruhren standig im Tintenzwischenbehalter in Bewegung bleibt und somit effektiver entgast werden kann, sind einem Entgasungsabfluss und/oder einem Entgasungszufluss Prallflachen derart zugeordnet, dass die einstromende und/oder die ausstromende Tinte durch die Prallflächen in eine gewunschte Richtung umgelenkt werden. Dadurch entsteht eine Tintenstromung in dem Zwischenbehalter, durch die frisch zugefuhrt, entgaste Tinte mit der in dem Tintenzwischenbehalter bereits befindlichen Tinte vermischt wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben. So ist es vorteilhaft, dass die Prallflächen von dem offenen Ende des Entgasungsabflusses und/oder Entgasungszuflusses beabstandet sind, zu einer vertikalen Achse des Entgasungsabflusses bzw. des Entgasungszuflusses um einen Winkel von etwa 45° +/– 15° geneigt und zu dieser Achse um einen Winkel derart verdreht sind, dass die im Tintenzwischenbehalter entstehende Tintenstromung einen Tintenwirbel oder -strudel erzeugt, der etwa konzentrisch zu der Wand des Tintenzwischenbehalters dreht und dabei die Tinte vermischt.
Vorteilhaft ist es auch, wenn der Entgasungsabfluss oder der Entgasungszufluss in der Nahe von der Tintenzufuhrung zum Zwischenbehalter bzw. von der Entnahmestelle fur den Druckkopf angeordnet sind. Von Vorteil ist zudem, wenn sich im Bereich der zirkularen Tintenstromung ein Heizelement zum Erwarmen der Tinte und ein Temperatursensor zum Messen der Tintentemperatur angeordnet sind, damit die Tintentemperatur besser geregelt werden kann.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erlautert. Es zeigen:
1 einen schematischen Aufbau des Tintendruckers,
2 einen Tintenzwischenbehalter und eine Entgasungseinrichtung des Tintendruckers nach 1,
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel für den Tintenzwischenbehalter und die Entgasungseinrichtung,
4a, 4b und 4c Ausgestaltungsbeispiele für einen gekrummten Entgasungszufluss oder Entgasungsabfluss,
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem Prallbleche verwendet werden, um die entgaste Tinte zu verwirbeln,
6 Seitenansicht eines Entgasungszuflusses und eines Prallbleches nach 5
7 ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem Entgasungszufluss und -abfluss näher beieinander in dem Tintenzwischenbehalter angeordnet sind, und
8 eine Draufsicht auf den Tintenzwischenbehalter nach 7.
Ein Tintendrucker zum Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers 10 weist gemäß 1 einen oder mehrere Druckköpfe 12 auf. Ein Druckkopf 12 hat ein oder mehrere Düsen, durch die durch Erzeugen von hydraulischem Druck im Druckkopf 12 bei Bedarf Tintentropfen in Richtung auf den Aufzeichnungsträger 10 ausgestoßen werden. Bei Hochleistungsdruckern sind diese Druckkopfe 12 üblicherweise stationar uber die gesamte Breite des Aufzeichnungstragers 10 (d. h. quer zu dessen Transportrichtung) angeordnet, während sich der Aufzeichnungsträger 10 unter den Druckkopfen 12 hindurch bewegt.
Der Druckkopf 12 kann sich uber die gesamte Breite des Aufzeichnungstragers 10 erstrecken. Es können auch mehrere Druckkopfe 12 zu einem sogenannten Druckriegel verbunden sein, die dann jeweils eine Druckzeile quer zu Transportrichtung des Aufzeichnungstragers 10 bilden. Bei dem Ausfuhrungsbeispiel nach in 1 bilden vier Druckköpfe 12 einen Druckriegel. Mit jedem Druckriegel kann jeweils eine Farbe (beispielsweise Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz; YMCK) gedruckt werden. In 1 ist der einfacheren Darstellung halber nur die Tintenversorgung von einem Druckriegel dargestellt, d. h. mit diesem Druckriegel wird nur mit einer einzigen Farbe gedruckt. Es können auch zwei parallele Druckriegel mit einer gemeinsamen Farbe vorhanden drucken, wobei durch die Düsen des zweiten Druckriegels nur dann Tinte ausgestoßen wird, wenn die Düse des ersten, Druckriegels fur denselben Druckpunkt verstopft sein sollte oder ein Druckpunkt mehr Tinte benotigt als ein Tropfen allein liefern kann.
Die Anzahl der Druckköpfe 12 und darin befindlichen Dusen (und gegebenenfalls parallele Druckkopfe, die leicht dagegen versetzt sind) definieren die Auflosung, mit der ein solcher Druckkopf 12 oder Druckriegel drucken kann.
Beim Drucke wird frische Tinte einem austauschbaren Tintenvorratsbehalter 14 entnommen und mit Hilfe einer Pumpe 16 in einen Pufferbehalter 18 gefördert. In dem Pufferbehalter 18 sollte immer genugend Tinte vorhanden sein, um den Druckvorgang auch dann fortzusetzen zu können, während der leere Tintenvorratsbehälter 14 gegen einen Vollen ausgetauscht wird.
Über einen Filter 20, durch den Schmutzpartikel herausgefiltert werden, wird die Tinte bei Bedarf mit Hilfe einer weiteren Pumpe 22 in einen Tintenzwischenbehälter 30 gepumpt, dessen Tintenpegel weitgehend auf einem vorgegebenen Niveau/Füllstand gehalten wird. Aus diesem Tintenzwischenbehalter 30 wird dann spater die Tinte uber einen Distributionstank 24 bei Bedarf den einzelnen Druckkopfen 12 zum Drucken zugefuhrt.
Zum Fördern der Tinte dient ein Rohrnetz oder Schlauchnetz, das aus Rohren bzw. Schläuchen zusammengesetzt ist. Zum Verbinden von Rohren oder Schlauchen untereinander dienen bekannte Verbindungen, wie Muffen-, Schraubverbindungen oder Formstücke. Als Absperr- und Regelorgane dienen Armaturen, wie z. B. Ventile und Schieber. Die Tinte wird immer dann von einer Station zur nachsten gefordert, wenn entsprechender Bedarf besteht, d. h. falls Tinte entweder unter einen Tintenpegel 41 (Niveau; siehe gepunktete Linie in 2) fallt oder nicht genugend Tinte zur Verfügung stehen wurde, falls ohne Tintenforderung weitergedruckt würde.
Frische Tinte wird dem Tintenzwischenbehalter 30 uber einen rohrformigen Tintenzufluss 31 (Zufuhrrohr oder -schlauch zum Tintenzwischenbehälter 30) zugefuhrt. Über einen Tintenabfluss 32 wird die Tinte dem Tintenzwischenbehalter 30 bei Bedarf entnommen und uber den Distributionstank 24 den Druckköpfen 12 zugeführt.
Damit sich in den Druckkopfen 12 keine Kavitation (Luftblaschen) bildet, wird Tinte dem Tintenzwischenbehalter 30 standig entnommen, in einer Entgasungseinrichtung 26 entgast und über eine Entgasungspumpe 28 dem Tintenzwischenbehalter 30 wieder zugeführt. Die Tinte wird dabei in einem Entgasungskreislauf ständig gefördert und durchströmt die Entgasungseinrichtung 26, wodurch die Gase aus der Tinte gelöst werden, d. h. die Tinte wird entgast. Das geloste Gas kann nach außen abgeführt werden. Um die Tinte zum Entgasen dem Tintenzwischenbehalter 30 zu entnehmen und wieder zuzuführen, sind von und zu der Entgasungseinrichtung 26 ein Entgasungsabfluss 33 (Abfluss zur Entgasungseinrichtung 26) bzw. ein Entgasungszufluss 34 (Zufluss zum Tintenzwischenbehalter 30) angeordnet.
Der Entgasungsabfluss 33 und/oder der Entgasungszufluss 34 werden erfindungsgemäß dazu ausgenutzt, die Tinte durch konstruktive Ausgestaltung in dem Tintenzwischenbehälter 35 zu vermischen und dadurch den Entgasungsgrad im Mittel zu erhöhen. Hierzu sind dem Entgasungsabfluss 33 und/oder dem Entgasungszufluss 34 stromaufwärts bzw. stromabwarts Prallflächen zugeordnet, durch die die Tinte, die durch den Entgasungszufluss 34 einströmt bzw. über den Entgasungsabfluss 33 abfließen soll, derart umgelenkt wird, dass eine zirkulare oder spiralförmige Tintenströmung (im Folgenden als Tintenwirbel 35 bezeichnet) entsteht, die zudem fur eine Vermischung der Tinte im Tintenzwischenbehälter 30 sorgt.
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel sind Rohrenden 42 des Entgasungsabflusses 33 und/oder des Entgasungszuflusses 34 innerhalb des Tintenzwischenbehälters 30 und innerhalb der darin befindlichen Tinte als geformte Prallflachen ausgebildet. Durch die abgesaugte bzw. einströmende Tinte wird über die Umlenkung durch die Prallflachen eine im Wesentlichen zur Behälterwand des Tintenzwischenbehälters 30 konzentrische Stromung erzeugt. Hierbei sind die Enden 42 von Entgasungsabfluss 33 und Entgasungszufluss 34 um etwa 90° abgewickelt oder gekrummt sowie in Umfangsrichtung mit ihren Öffnungen zueinander gerichtet, so dass die von der Entgasungspumpe 28 geforderte Tinte aus dem Entgasungszufluss 34 in Umfangsrichtung (etwa tangential zum Umfang des Tintenzwischenbehälter 30) ausströmt und dass die von dem Entgasungsabfluss 33 angesaugte Tinte den Tintenwirbel 35 zusatzlich saugend unterstutzt. Der Winkel kann bis zu +/–15° von 90° abweichen.
Die Krummung des Rohrendes 42 stellt dabei die Prallfläche dar, die dem Entgasungszufluss 33 zugeordnet ist und die den Tintenfluss in eine etwa horizontale Ebene und – am Austrittsort – etwa tangential zur Gehäusewand umlenkt, wenn die Tinte aus dem Entgasungszufluss 33 ausstromt.
Durch diese mechanische Ausgestaltung der Rohrenden 42 wird der Tintenwirbel 35 in Umfangsrichtung des Tintenzwischenbehälters 30 erzeugt. Die Tinte in dem Tintenzwischenbehälter 30 wird ständig in Bewegung gehalten. Dabei wird entgaste Tinte mit bereits im Tintenzwischenbehälter 30 befindlicher Tinte verquirlt oder vermischt (weitgehend homogenisiert). Wenn die Tinte ständig durch den Entgasungskreislauf gefördert wird, so wird die Tinte im Tintenzwischenbehälter 30 immer mehr oder immer wieder entgast. Da sich bei Beruhrung mit Luft nach längerer Standzeit wieder Gase in die Tinte einlagern konnen, muss die Tinte zumindest weitgehend stetig entgast werden. Es gilt namlich zu vermeiden, dass nicht oder nur gering entgaste Tinte zum Druckkopf 12 gelangt. Vor Druckbeginn muss nach einer sehr langen Standzeit (beispielsweise bei Stillstand ubers Wochenende) zunachst die Tinte in dem Tintenzwischenbehalter 30 entgast werden.
Die Entgasungseinrichtung 26 sollte nicht nur wahrend des Druckens aktiv sein, sondern kann auch während Druckpausen und wahrend der Reinigung der Druckkopfe 12 aktiv sein. Bei der Reinigung werden entweder die Druckköpfe 12 in eine nicht dargestellte Reinigungsposition verfahren oder die Druckköpfe 12 konnen annahernd in ihrer „Schreibposition” verbleiben. Dann kann eine – nicht dargestellte – Kappe über die Dusenoffnungen gebracht werden, die als Schutz und Auffangbecken für Tinte dient. Tinte aus dem Tintenzwischenbehalter 30 wird dann durch die Dusenkanäle gespult, so dass ein Verstopfen der Dusenkanale infolge einer Erhohung der Tintenviskositat im Stillstand (bei langerer Nichtbenutzung der Duse) verhindert wird und die Dusenkanale gereinigt werden. Denn es werden eventuell vorhandene Partikel oder sich verfestigende Tintenklumpen, die die Dusen verstopfen oder verengen konnten, ausgespült.
Tinte kann auch aus den Düsenkanalen gesaugt oder in diese hinein gedruckt werden, um eventuelle Verunreinigungen der Kanäle zu entfernen.
Falls der Tintenzwischenbehalter 30 besonders groß ist, kann zur Unterstützung der Tintenwirbel 35 auch ein Ruhrer 36 oder Quirl verwendet werden, um die Tinte zusatzlich zu verruhren.
In dem Tintenzwischenbehalter 30 kann eine Heizvorrichtung 37 angeordnet sein, die die Tinte bei Bedarf temperiert, damit temperierte Tinte dem Druckkopf 12 zugefuhrt werden kann. Zum Regeln der Temperatur ist ein Temperatursensor 38 in dem Tintenzwischenbehalter 30 angeordnet, der die Temperatur der Tinte misst und an eine nicht dargestellte Steuervorrichtung meldet. Von dort wird die Heizvorrichtung 37 entsprechend gesteuert, damit die Tinte, die dann zum Druckkopf 12 gelangt, bereits eine entsprechende Temperatur und Viskositat hat.
Die Heizvorrichtung 37 und der Temperatursensor 38 sind vorteilhafterweise derart in dem Tintenzwischenbehalter 30 angeordnet, dass sie von dem durch Entgasungsabfluss 33 und Entgasungszufluss 34 hervorgerufenen Tintenwirbel 35 umstromt werden. Durch die Homogenisierung (weitgehend gleichmäßige Verteilung und Vermischung der Tinte) stellt sich eine gleichmäßig verteilte, mittlere Temperatur der Tinte in dem Tintenzwischenbehalter 30 ein; daher lässt sich die Temperatur der Tinte genauer messen und somit besser regeln.
Außerdem ist ein Fullstandssensor 39 in dem Tintenzwischenbehalter 30 angeordnet, der den Füllstand misst und bei zu geringer Tintenmenge (Tintenpegel 41 fallt unter einen Grenzwert) veranlasst, dass Frischtinte über den Pufferbehälter 18 zugefuhrt wird. Denn es muss immer ausreichend Tinte in dem Tintenzwischenbehalter 30 vorhanden sein und diese Tinte vorzugsweise schon weitgehend entgast sein, bevor sie dem Druckkopf 12 zugeführt wird, um keine Druckqualitätsverluste infolge von Kavitation zu erleiden. Die Pfeile P_i in den Figuren stellen die jeweiligen Stromungsrichtungen der Tinte dar.
Die Tinte in dem Tintenzwischenbehalter 30 steht unter Überdruck, damit die Tinte mit ausreichendem Druck zu den Druckköpfen 12 transportiert werden kann. Der Uberdruck wird durch eine Uberdruckeinrichtung 40 erzeugt, die einen Uberdruck von etwa 0 bis 2 bar erzeugen kann. Wenn zu Zwecken der Reinigung der Dusen, des Entlüftens oder der Befullung der Druckkopfe 12 Tinte aus dem Tintenzwischenbehalter 30 zu den Druckköpfen 12 gepumpt wird, so findet dies mit Überdruck statt (bis zu 2 bar). Wahrend des Druckbetriebs herrscht atmospharischer Druck (etwa 0 bar) in dem Tintenzwischenbehalter 30.
In den Druckkopfen 12 selber steht die Tinte unter Unterdruck (im Stillstand oder während des Druckbetriebs), damit ein Entweichen oder unabsichtliches Ausfließen aus dem Druckkopf 12 bzw. dem Dusenkanal verhindert wird, da ansonsten das Druckbild durch ungewollt austretende Tintentropfen verschlechtert oder der Austrittsbereich der Dusen infolge eingetrockneter Tinte sich verengen konnte. Dieser Unterdruck wird dadurch hergestellt, dass der Tintenpegel 41 im Tintenzwischenbehalter 30 von seiner Höhe/Niveau her unter dem Tintenpegel in dem Druckkopf 12 steht. Der Tintenzwischenbehalter 30 wird daher auch als „Backpressure-Tank” bezeichnet.
In 2 ist ein Ausschnitt des Tintenzwischenbehalters 30 dargestellt. Uber den Tintenzufluss 31 wird frische Tinte in den Tintenzwischenbehalter 30 gefördert. Vorteilhaft ist es, wenn die Öffnung des Tintenzuflusses 31 in der Nahe der Öffnung des Entgasungsabflusses 33 angeordnet ist. Somit kann zumindest ein Teil der frisch zugefuhrten Tinte (siehe Pfeil P1 in 2) gleich über den Entgasungsabfluss 33 angesaugt und der Entgasungseinrichtung 26 zugefuhrt werden. Der Entgasungsabfluss 33 ist entfernt von dem Entgasungszufluss 34 angeordnet, vorzugsweise diametral gegenuberliegend innerhalb des Tintenzwischenbehalters 30 oder zumindest mit ausreichendem Abstand angeordnet, so dass sich der Tintenwirbel 35 gut ausbilden und effektiv auf einen moglichst großen Bereich der Tinte im Tintenzwischenbehalter 30 zum Zwecke der Vermischung wirkt.
Die entgaste Tinte wird über die Entgasungspumpe 28 zu dem Entgasungszufluss 34 befordert und stromt aus diesem mit entsprechender Geschwindigkeit, Menge pro Zeit und Richtung aus. In der Nähe der Öffnung des Entgasungszuflusses 34 kann die Rohröffnung des Tintenabflusses 32 angeordnet sein. Somit steht zumindest ein Teil der weitgehend entgasten Tinte für den Tintenabfluss 32 zur Verfugung (siehe Pfeil P2). Falls Tinte zu den Druckkopfen 12 gefördert wird, wird somit im Wesentlichen entgaste Tinte gefordert.
Da der Entgasungskreislauf uber die Entgasungseinrichtung 26 vorzugsweise standig aktiv ist, wird ständig entgaste Tinte in den Tintenzwischenbehalter 30 eingeleitet, dort entsprechend durch zumindest eine Prallflache in eine gewünschte Richtung umgelenkt, so dass eine Vermischung vonstatten geht. Zudem kann eine weitere Prallfläche vorhanden sein, die die bisherige Stromung unterstützt, wobei die auf diese Prallfläche auftreffende Tinte so umgelenkt wird, dass sie zur Entgasungseinrichtung 26 geleitet wird. Allerdings sollte die Tinte nicht auf dem kurzesten Weg zum Entgasungsabfluss 33 gelenkt werden, sondern in einem Art Bogen. Somit wird ein „Kurzschluss” verhindert. Die Tintenströmungen in dem Tintenzwischenbehälter 30 sind ganz schematisch durch Pfeile P_i in der 2 dargestellt.
Die Rohrenden 42 des Entgasungsabflusses 33 und/oder des Entgasungszuflusses 34, die sich in dem Tintenzwischenbehälter 30 befinden, konnen etwa L-förmig oder bogenformig ausgebildet mit einem abgewinkelten oder gekrümmten Rohrende 42, wobei die geformten Endstucke jeweils die Prallflachen darstellen. In die Richtung, in die die Öffnung des Rohrendes 42 hin zeigt, strömt die Tinte aus (vgl. P₃) und stromt im Wesentlichen horizontal weiter (vgl. P₄) oder strömt spiralformig nach oben weiter. Somit wird der Tintenwirbel 35 erzeugt.
Ausgepragter wird der Tintenwirbel 35, wenn eine zweite Prallfläche vorhanden ist, wobei die Prallflächen derart zueinander gerichtet sind, dass sich durch die ausströmende und auf die zweite Prallflache auftreffende Tinte der im Wesentlichen resultierende, zirkulare Tintenwirbel 35 verstarkt.
Da Tinte standig durch die Entgasungseinrichtung 26 zirkuliert und ständig Tinte durch die Öffnungen der Rohrenden 42 stromt, erfolgt eine Vermischung der entgasten Tinte mit der frischen oder in dem Tintenzwischenbehalter 30 noch befindlichen Tinte. Somit wird nach und nach die Tinte im Tintenzwischenbehalter 30 weitgehend entgast und auch in einem weitgehend entgasten Zustand gehalten. Da der Tintenzwischenbehalter 30 nach oben offen ist und in Kontakt mit Luft steht, ist es wichtig, dass die Tinte ständig entgast wird, da sich ansonsten durch den Kontakt mit Luft im Laufe der Zeit wieder Gase in der Tinte lösen können.
Der Tintenwirbel 35 in dem Tintenzwischenbehalter 30 hat den Vorteil, dass die Tinte gut und gleichmaßig vermischt wird. Da entgaste Tinte hinzukommt und im Tintenzwischenbehalter 30 befindliche, weniger entgaste Tinte entnommen wird, wird der Entgasungsgrad der Tinte im Tintenzwischenbehälter erhoht und die Tinte homogenisiert. Falls die Tinte notwendige Partikel, wie Farbpigmente oder MICR-Partikel (magnetisierbare Metallpartikel, die maschinell lesbar sind) enthalt, werden diese Partikel gleichmäßig in der Tinte verteilt, so dass die zu druckende Tinte homogenisiert, d. h. gut vermischt ist. Farbpigmente oder Farbpartikel können sich lokal nicht anreichern, so dass diese gut verteilt in der Tinte vorliegen und keine Farbintensitatsschwankungen infolge unzureichender Vermischung erfolgen. Die Partikel setzen sich somit auch nicht ab und verstopfen auch keine Rohre, da sie gut in der Tinte dispergiert sind und Verklumpungen erst gar nicht entstehen oder gar aufgelöst werden.
Je höher die Ausstrom- oder Einströmgeschwindigkeit an den Öffnungen der Rohrenden 42 ist, desto intensiver und schneller dreht sich der Tintenwirbel 35 im Tintenzwischenbehalter 30. Das gleiche gilt auch, je mehr Tinte pro Zeiteinheit aus dem Entgasungszufluss 34 strömt. Somit wird auch die Tinte in dem Tintenzwischenbehalter 30 besser vermischt.
Bei dem Tintenwirbel 35 handelt es sich im Wesentlichen um eine Hauptstromung, die kreisförmig oder spiralformig ausgebildet ist, und um eine Sekundärströmung, die quer dazu verlauft. So kann die Tinte durch die Hauptstromung nach innen oder außen strömen, geht in der Mitte bzw. außen nach oben. Sie kommt dann über den Rand an der Wand des Tintenzwischenbehalters 30 entlang bzw. in der Mitte wieder zurück nach unten. Die gesamte Stromung kann wie ein turbulenter Strudel betrachtet werden, der durch einen Rührer in einem Gefäß erzeugt wurde.
Um eine gleichmäßige Druckqualitat zu erzielen, ist es wichtig, dass die Tintentemperatur im Druckkopf 12 einen vorgegebenen Wert hat. Denn die Viskositat der Tinte andert sich mit veranderter Temperatur der Tinte. Die Tinte kann bereits im Tintenzwischenbehalter 30 vortemperiert werden. Hierzu ist die Heizvorrichtung 37 vorgesehen und der Temperatursensor 38, um die Temperatur der Tinte zu regeln. Denn eine genaue Überwachung und Steuerung der Temperatur der Tinte ist mit entscheidend zum Verbessern der Druckqualitat, d. h. auch zum Bilden der Tropfen, zum guten Ausstoßverhaltens der Tinte usw.
Die Heizvorrichtung 37 und der Temperatursensor 38 sollten gut von der Tinte umstromt werden. Es ist daher vorteilhaft, die Heizvorrichtung 37 und den Temperatursensor 38 im Bereich der Hauptströmung des Tintenwirbels 35 anzuordnen, so dass sie gut von Tinte umstromt werden. Vorteilhaft ist es auch, den Temperatursensor 38 in der Nähe des Tintenabflusses 32 anzuordnen. Damit ist der Weg vom Temperatursensor 38 zum Druckkopf 12 moglichst kurz. Durch die Durchmischung der Tinte wird die Temperatur im Tintenzwischenbehalter 30 vergleichmaßigt. Es gibt dann kaum lokale Temperaturerhohungen. Die Temperaturregelung wird dadurch effektiver und schneller.
Der Entgasungsabfluss 33 und/oder der Entgasungszufluss 34 konnen statt von unten (wie in den 1 und 2 dargestellt) auch von oben in den Tintenzwischenbehälter 30 eingefuhrt werden, wie es in 3 dargestellt ist. In der 3 haben funktionell gleiche Elemente dieselben Bezugszeichen wie in 1.
Der Entgasungsabfluss 33 und/oder der Entgasungszufluss 34 konnen unterschiedliche Rohrdurchmesser haben oder unterschiedlich lang sein. Ebenso ist eine dusenartige Ausbildung (Verengung oder Ausweitung) der Öffnung möglich, um die Strömung effektiver auf die Prallflachen auftreffen zu lassen, damit die Tinte nach dem Umlenken auch in die gewunschte Richtung strömt.
Die Rohrenden 42 von Tintenzufluss 31 und/oder Tintenabfluss 32 im Tintenzwischenbehalter 30 können jeweils auch in Umfangsrichtung der Wand des Tintenzwischenbehälters 30 gesehen, gekrümmt sein (vgl. 4c).
Vorteilhaft ist es, wenn die Rohrenden 42 vollständig innerhalb der Tinte angeordnet sind und ein Tintenwirbel 35 im Wesentlichen etwa parallel zum Boden 45 des Tintenzwischenbehälters 30 erzeugen. Die Rohrenden 42 und somit die Öffnungen von Entgasungsabfluss 33 und Entgasungszuflusses 34 sind in zirkularer Richtung (Umfangsrichtung) aufeinander zu gerichtet, so dass der Tintenwirbel 35 im Tintenzwischenbehalter 30 durch das Ausstromen der Tinte entsteht und das stromabwartige Einsaugen der Tinte die Stromung verstärkt. Hierzu ist die Öffnung oder Prallflache, aus der Tinte ausstromt und umgelenkt wird, in Richtung des Tintenstroms gerichtet und die andere Öffnung oder Prallfläche, in die Tinte eingesaugt wird, gegen die Richtung des Tintenstroms gerichtet.
Zur besseren Vermischung von Tinte im oberen Bereich mit Tinte im unteren Bereich, konnen die Prallflächen relativ zum Boden 45 derart geneigt sein, dass kein im Wesentlichen horizontaler, sondern ein entsprechend geneigter Tintenwirbel 35 entsteht (vgl. auch 6 und Neigungswinkel θ).
In den 4a, 4b und 4c sind verschiedene Ausgestaltungen fur Entgasungsabfluss 33 oder Entgasungszufluss 34 dargestellt. Anstatt um 90° abgewinkelt (Rohrwinkel, wie in den 1 und 2 dargestellt) zu sein, können Entgasungsabfluss 33 oder Entgasungszufluss 34 als Prallflächen auch eine Krümmung oder einen Rohrbogen (4a) vor dem Rohrende 42 aufweisen, der dann mit einem relativen großen Krümmungsradius R_K versehen ist, damit die Tinte möglichst laminar und nicht großartig verwirbelt aus dem Rohrende 42 ausströmt.
Die Rohrenden 42 von Entgasungszufluss 34 und Entgasungsabfluss 33 können vielfaltig ausgestaltet sein. Gemeinsam ist allen konstruktiven Ausgestaltungen, dass die Tinte so umgelenkt wird, dass sie nach dem Umlenken durch die Behalterwand auf eine etwa kreisförmige oder spiralförmige Stromung gezwungen wird. Durch den Tintenwirbel 35 wird eine Vermischung der Tinte im Tintenzwischenbehalter 30 herbeigefuhrt. Somit wird die Tinte im Tintenzwischenbehalter 30 verquirlt oder gemischt.
4b zeigt den gekrummten Rohrbogen aus 4a aus Richtung des geraden, langen Abschnitts des Entgasungszuflusses 34 oder -abflusses 33. Das Rohrende 42 ist gemaß 4b nach rechts abgewinkelt und als gerades Rohr ausgebildet, so dass die Tinte in der 4b nach rechts und horizontal ausströmen würde.
In 4c hingegen ist das Rohrende 42 gekrümmt (hier beispielsweise parallel zur Behalterwand), wodurch die Strömung innerhalb des Rohrendes 42 bereits eine zirkulare Komponente erhält. Das Rohrende 42 ist dann mit einem Bogenradius R_B versehen. Der Kreisbogen mit dem Bogenradius R_B kann dabei etwa konzentrisch zur Außenwand des Tintenzwischenbehälters 30 ausgebildet sein.
Entgasungszufluss 34 und Entgasungsabfluss 33 sind vorzugsweise als Rohre mit den Prallflächen (abgewinkelten, gekrummten oder gebogenen Rohrende 42) einstuckig ausgebildet. Die Prallflächen konnen auch durch einen an ein Rohr angeflanschte 90° L-Stücke oder um etwa 90° (und bis zu +/–15° davon abweichend) gekrummte Rohrstucke ausgebildet sein oder um etwa 45° (und um bis zu +/–15° davon abweichend) abgewinkelt sein.
Wenn sowohl Entgasungsabfluss 33 als auch Entgasungszufluss 34 gekrümmt angeordnet sind, so ist es vorteilhaft, wenn sie mit der Öffnung in Umfangsrichtung (d. h. in Richtung der kreisförmigen Strömung gesehen) aufeinander zu ausgerichtet sind und dabei auf etwa gleicher Hohe in einem Abstand parallel zum Boden 45 des Tintenzwischenbehalters 30 angeordnet sind.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Öffnung des Tintenabflusses 32 in der Nahe der Öffnung des Entgasungszuflusses 34 angeordnet ist. Somit wird sichergestellt, dass hauptsachlich entgaste Tinte um die Öffnung des Tintenabflusses 32 stromt. Sobald Tinte zu den Druckkopfen 12 gefordert wird, wird somit im Wesentlichen entgaste Tinte gefördert.
Wenn die Öffnung des Entgasungsabflusses 33 und die Öffnung des Entgasungszuflusses 34 diametral entfernt voneinander gegenuberliegend jeweils in einem geringen Abstand zur Seitenwand des Tintenzwischenbehälter 30 innerhalb der Tinte angeordnet sind, so wird der Tintenwirbel 35 mit großem Durchmesser erzeugt, so dass möglichst viel Tinte in dem Tintenzwischenbehälter 30 durch den Tintenwirbel 35 beeinflusst wird. Somit wird die Tinte in dem Tintenzwischenbehalter 30 gut durchmischt. Wenn die beiden Öffnungen zu nahe beieinander angeordnet sind, so bildet sich nur eine kurze Strömung innerhalb des Tintenzwischenbehälters 30 aus, die nicht unbedingt zirkular ist. Es besteht dann auch die Gefahr, dass die gerade entgaste Tinte gleich wieder der Entgasungseinrichtung 26 zugefuhrt wird und die ubrige Tinte in dem Tintenzwischenbehälter 30 sich durch Kontakt mit der Luft im Laufe der Zeit mehr und mehr mit Gasen anreichert.
Besonders vorteilhafte Ausfuhrungsformen sind in den 5 bis 8 dargestellt. In den 5 bis 8 tragen Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion dieselben Bezugszeichen wie in den 1 bis 4.
Bei diesen Ausfuhrungsbeispielen sind Entgasungsabfluss 33 und/oder Entgasungszufluss 34 von oben in den Tintenzwischenbehalter 30 gefuhrt, jeweils mit der Öffnung nach unten. Anstatt der gekrummten Rohrenden 42 ist in einem axialen Abstand zu den Öffnungen des Entgasungszuflusses 34 zumindest ein geneigtes Prallblech 44 als Prallfläche angeordnet. Die Tinte, die aus Entgasungszufluss 34 ausströmt, trifft dann auf das Prallblech 44 und wird dann in eine gewunschte Richtung umgelenkt. Die Richtung ist dabei abhangig von der Neigung und Drehposition des Prallblechs 44 derart, dass der Tintenwirbel 35 entsteht.
Zusätzlich kann zumindest ein weiteres Prallblech 43 vorhanden sein, das dem Entgasungsabfluss 33 zugeordnet ist. Die stromende Tinte, die auf das Prallblech 43 trifft, wird bei entsprechender Neigung und Drehposition des Prallblechs 43 (wobei die Prallflächen in Strömungsrichtung aufeinander zu gereichtet sind) zu der Öffnung des Entgasungsabflusses 33 gelenkt, von wo Tinte zur Entgasung abgesaugt wird. Durch diese Absaugung wird der Tintenwirbel 35 verstarkt.
Die Winkel θ (6), um den die Prallbleche 43, 44 geneigt sind, liegt vorteilhafterweise bei 45° (konnen auch fur die beiden Prallbleche 43 und 44 unterschiedlich sein). Um nicht nur eine Tintenwirbel 35 in einer horizontalen Ebene (zu erhalten, sondern einen in vertikaler Richtung breiter ausgeprägten Tintenwirbel mit guter Vermischung mit der restlichen Tinte zu erhalten, kann der Winkel θ auch bis zu +/–15° davon abweichen.
Die Prallbleche 43, 44 befinden sich in axialer Verlangerung der Rohre von Entgasungszufluss 34 bzw. Entgasungsabfluss 33 und sind zu dieser horizontalen Achse Idealerweise um den Neigungswinkel θ von etwa 45° geneigt.
Die Prallbleche 43, 44 sind in ihrer Position (als Drehposition mit einem jeweiligen Drehwinkel φ₁ oder φ₂ im folgenden bezeichnet; vgl. 8) so um die vertikale Achse gedreht angeordnet, dass die strömende Tinte entsprechend umgelenkt wird und der Tintenwirbel 35 ausgeprägt wird. Die Prallfläche des Prallblechs 44 ist dabei so gerichtet, dass die aus dem Entgasungszufluss 34 ausströmende Tinte etwa tangential zur Behalterwand ausströmt und damit auf einen Kreisbogen zu der Prallfläche des Prallblechs 33 gelenkt wird. Die Prallfläche des Prallblechs 43 ist dabei so gerichtet, dass die auftreffende Tinte in Richtung zur Öffnung des Entgasungsabflusses 33 gelenkt wird. Vorteilhaft konnen die Prallbleche 43, 44 am Boden 45 des Tintenzwischenbehälters 30 befestigt sein. Die Prallflache kann auch vom Boden 45 beabstandet sein, muss aber innerhalb des Bereichs der Tinte in dem Tintenzwischenbehälter 30 angeordnet sein, damit auch ein ausgeprägter Tintenwirbel 35 entstehen kann.
Die Drehwinkel φ₁ oder φ₂ betragen vorzugsweise 45° +/– 15°. Diese beiden Drehwinkel können auch unterschiedlich groß sein. Ebenso konnen die Prallflachen unterschiedlich groß und unterschiedlich in der Form ausgestaltet sein.
Die Prallflächen konnen eine Ebene bilden, oder aber auch mehr oder weniger gekrummt sein, um den Tintenwirbel mehr oder weniger zu streuen, damit ein großerer Teil der Tinte in dem Tintenzwischenbehälter 30 vermischt wird.
Die einfachste Form für die Prallflache ist eine ebene, viereckige, vorzugsweise rechteckige Flache, deren eine Seite am Boden 45 des Tintenzwischenbehälters 30 befestigt ist und mit einem Neigungswinkel θ von etwa 45° zu Achse des Entgasungszuflusses 34 geneigt ist (6). Die Prallfläche ist so geneigt und gedreht angeordnet, dass die Tinte, die aus dem Entgasungszufluss 34 – nach den Ausfuhrungsbeispielen der 3, 5 und 7 – gerade nach unten ausstromt, einerseits in eine etwa horizontale Ebene gelenkt wird, und zudem etwa tangential zur nahe liegenden Behälterwand gelenkt wird. Die Behalterwand zwingt der stromenden Tinte eine Kreisform (konzentrisch zur Behalterwand) auf, falls der Tintenzwischenbehalter kreiszylindrisch ausgebildet ist (vgl. 8). In diesem Fall beträgt der Drehwinkel φ₁, φ₂ etwa 45° zu einer Tangente der nahen Behalterwand (entspricht 45° zu der Mittellinie in 8). Um immer noch eine ausreichende Verwirbelung zu erzielen, konnen die Drehwinkel φ₁ oder φ₂ um bis zu +/–15° davon abweichen.
Eine ebene Prallflache kann zusätzlich zur Neigung und Drehung auch zur Mitte des Tintenzwischenbehälters 30 hin oder nach außen bis zu einem Winkel von etwa 15° gekippt sein, um die Tintenstromung mehr zu Mitte bzw. mehr zur Wand hin zu lenken. In der 5 sind die beiden Prallbleche 43 und 44 leicht zur Mitte hin gekippt, während sie in der 7 nicht gekippt sind.
Entgasungszufluss 34 und Entgasungsabfluss 33 sowie die jeweils zugeordneten Prallbleche 43, 44 können dabei relativ weit voneinander entfernt und relativ nahe an der Behalterwand angeordnet sein, so dass sich ein Hauptstromung mit einem relativ großen Durchmesser einstellt, wie es in 5 dargestellt ist.
Entgasungszufluss 34 und Entgasungsabfluss 33 sowie die jeweils zugeordneten Prallbleche 43, 44 konnen auch naher zueinander oder naher zur Mitte des Tintenzwischenbehälters 30 angeordnet sein, wodurch sich ein Hauptstromung mit einem relativ kleinen Durchmesser einstellt, wie es in 7 dargestellt ist.
Die Prallbleche 43, 44 mussen nicht unbedingt nur eine ebene, rechteckige Prallfläche aufweisen; die Prallflächen können auch eine sonstige geeignet Form aufweisen, wie eine Rohrform, eine Halbrohrform, eine gekrummte Halbrohrform (konvex oder konkav), eine Rinnenform, einen U- oder V-förmigen Querschnitt, etc.
Aus fertigungstechnischer Sicht ist es von Vorteil, wenn Entgasungszufluss 34 und Entgasungsabfluss 33 als gerade Rohre ausgebildet sind und in den Tintenzwischenbehalter 30 ragen (nach unten offen). Eine aufwändig herzustellende Krummung wird dann vermieden. Als einfache Prallfläche kann dann ein rechteckiges Plattchen in der Nahe des Bodens des Tintenzwischenbehälters 30 dienen.
Es könnten auch zwei oder mehrere Entgasungszuflüsse 34 und/oder ein oder mehrere Entgasungsabflusse 33 vorhanden sein, die dann einen oder mehrere Tintenwirbel 35 erzeugen, sofern entsprechende Prallflachen so gerichtet sind, dass die Tintenwirbel 35 entstehen.
Sofern sich Rohre, wie Tintenzufluss 31 oder Tintenabfluss 32, Elemente wie Füllstandssensor 39, Heizvorrichtung 37 oder Temperatursensor 38 in den Bereich des Tintenwirbels 35 hineinragen, werden mehr oder minder große Turbulenzen erzeugt, die den Mischvorgang noch weiter verstärken. Auch durch das senkrechte Einstromen von frischer Tinte aus dem Tintenzufluss 31 oder dem Ausströmen von Tinte in den Tintenabfluss 32 entstehen Turbulenzen, die ein Verwirbeln und Vermischen steigern.
Da uber den Entgasungszufluss 34 nur lokal entgaste Tinte in den Tintenzwischenbehalter 30 eingebracht wird (dort liegt dann eine erhohte Konzentration vor), wird durch den erzeugten Tintenwirbel 35 die Tinte im Tintenzwischenbehalter 30 homogenisiert. Das gleiche gilt auch fur die Temperatur der Tinte, die nur lokal über die Heizvorrichtung 37 eingebracht wird. Durch die Durchmischung erfolgt eine gleichmaßige Verteilung der Temperatur in dem Tintenzwischenbehälter 30. Durch den Tintenwirbel 35 wird auch ein Sedimentieren von Pigmenten oder anderen Partikeln (feste Inhaltstoffe der Tinte) verhindert. Die Tinte wird standig in Bewegung gehalten. Zudem wird dadurch eine Entmischung der Tinte verhindert.
Durch die entsprechend ausgerichteten Prallflachen kann auch verhindert werden, dass über den Entgasungszufluss 34 frisch in den Tintenzwischenbehalter 30 eingeströmte, entgaste Tinte gleich wieder uber den Entgasungsabfluss 33 abgesaugt wird.
Wenn die Entgasungseinrichtung 26 standig aktiv ist, so wird infolge der Vermischung im Tintenzwischenbehälter 30 ein sehr niedriger Luftgehalt (i. d. R. Sauerstoff) in der Tinte erreicht (kleiner als 1 mg/l).
In den Figuren ist die Erfindung nur anhand einer einzigen Tintenfarbe dargestellt. Falls farbig, beispielsweise mit den Farben YMCK oder RGB (Rot, Gelb, Blau) und extra Schwarz gedruckt wird, so ist fur jede Farbe ein eigener Tintenkreislauf mit all den zuvor fur nur eine Farbe beschriebenen Elementen vorhanden. Drei weitere Distributionstanks 24 fur weitere drei Farben sind in 1 angedeutet dargestellt. Diese sind mit jeweils einem Druckriegel bestehend aus je vier Druckkopfen 12 verbunden.
Unter den Begriffen „rohrformiger Entgasungsabfluss” 33 oder „rohrformiger Entgasungszufluss” 34 ist ein länglicher Hohlkörper zu verstehen, dessen Länge in der Regel wesentlich größer als sein Querschnitt ist. Als Hohlkorper kann ein Rohr oder ein Schlauch verwendet werden. Ein Rohr kann im Gegensatz zu einem Schlauch aus relativ unflexiblem Material gefertigt sein. Rohre und Schlauche besitzen im Allgemeinen einen kreisrunden Querschnitt. Der Querschnitt kann auch eine rechteckige, ovale oder eine andere Form aufweisen. Der Tintenzwischenbehalter 30 kann eine beliebige zylindrische Querschnittsform aufweisen, wie z. B. kreisformig oder oval.
Der Tintenzufluss 31 kann auch unmittelbar mit der Entgasungseinrichtung 26 verbunden sein, so dass frische Tinte zunachst der Entgasungseinrichtung 26 und dann erst dem Tintenzwischenbehalter 30 zugeführt wird. Für den Fall, dass mehr frische Tinte zugeführt werden soll als entgast werden kann, ist denn eine Sicherheitsleitung in den Tintenzwischenbehalter 30 vorgesehen, über die dann die uberschüssige, frische Tinte direkt dem Tintenzwischenbehälter 30 zugefuhrt werden kann.
Bezugszeichenliste

10: Aufzeichnungstrager
12: Druckkopf
14: Tintenvorratsbehälter
16: Pumpe im Vorratsbehalterkreislauf
18: Pufferbehälter
20: Filter
22: Pumpe im Pufferkreislauf
24: Distributionstank
26: Entgasungseinrichtung
28: Entgasungspumpe
30: Tintenzwischenbehalter
31: Tintenzufluss
32: Tintenabfluss
33: Entgasungsabfluss
34: Entgasungszufluss
35: Tintenwirbel
36: Rührer
37: Heizvorrichtung
38: Temperatursensor
39: Füllstandssensor
40: Überdruckeinrichtung
41: Tintenpegel
42: Rohrende
43, 44: Prallflache
45: Boden des Tintenzwischenbehalters
P₁, P₂, P₃, P₄: Pfeile
R_B: Bogenradius (Kreisbogen des Rohrendes)
R_K: Krummungsradius (Rohrbogen)
θ: Neigungswinkel
φ₁, φ₂: Drehwinkel

Claims

Tintendrucker zum Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers (10) mit – zumindest einem Druckkopf (12), durch den Tintentropfen unter Druck auf den Aufzeichnungsträger (10) ausgestoßen werden, – einem Tintenzwischenbehälter (30), aus dem Tinte dem Druckkopf (12) bei Bedarf zugeführt wird, – einem Tintenvorratsbehälter (14), dem Tinte entnommen und bei Bedarf dem Tintenzwischenbehälter (30) zugeführt wird, und – mit einer Entgasungseinrichtung (26), der Tinte aus dem Tintenzwischenbehälter (30) über einen Entgasungsabfluss (33) zugeführt und nach der Entgasung über einen Entgasungszufluss (34) zurück zu dem Tintenzwischenbehälter (30) geführt wird, wobei zumindest eine Prallfläche (44) in Bezug auf Entgasungsabfluss (33) und/oder Entgasungszufluss (34) innerhalb des mit Tinte befüllten Bereichs des Tintenzwischenbehälters (30) von dem offenen Ende des Entgasungsabflusses (33) und/oder Entgasungszuflusses (34) beabstandet ist, zu einer vertikalen Achse des Entgasungsabflusses (33) und/oder des Entgasungszuflusses (34) um einen Neigungswinkel (θ) von etwa 45° oder um +/–15° davon abweichend geneigt und zu dieser Achse um einen Drehwinkel (φ₁, φ₂) verdreht angeordnet ist, so dass die aus dem Entgasungszufluss (34) strömende und/oder in den Entgasungsabfluss (33) einströmende Tinte derartige Richtungsänderung im Bereich des Bodens (45) erfährt, dass ein Tintenwirbel (35) zum Durchmischen der Tinte in dem Tintenzwischenbehälter (30) erzeugt wird, der sich etwa konzentrisch zur Wand des Tintenzwischenbehälters (30) und etwa parallel oder geneigt zum Boden (45) ausbildet.
Tintendrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, die Prallflächen durch ein viereckiges, ebenes Prallblech (43, 44) gebildet werden, das am oder in der Nähe des Bodens (45) des Tintenzwischenbehälters (30) angeordnet ist.
Tintendrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallflächen als Rohrwinkel oder Rohrbogen stromabwärts des Entgasungszuflusses (34) und/oder stromaufwärts des Entgasungsabflusses (33) ausgebildet sind.
Tintendrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Entgasungsabfluss (33) und/oder der Entgasungszufluss (34) von unten oder von oben dem Tintenzwischenbehälter (30) zugeführt werden.
Tintendrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Heizvorrichtung (37) zum Erwärmen der Tinte und ein Temperatursensor (38) in dem Tintenzwischenbehälter (30) so angeordnet sind, dass sie von dem Tintenwirbel (35) umströmt werden.
Tintendrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallflächen (42, 43, 44) relativ zu der Wand des Tintenzwischenbehälters (30) im Wesentlichen tangential oder konzentrisch gebogen ausgebildet sind.
Tintendrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Tintenzwischenbehälter (30) befindliche Öffnung des Tintenzuflusses (31), die dem Tintenzwischenbehälter (30) frische Tinte vom Vorratsbehälter zuführt, nahe der dem Entgasungsabfluss (33) zugeordneten Prallfläche angeordnet ist.
Tintendrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Tintenzwischenbehälter (30) befindliche Öffnung des Tintenabflusses (32), die dem Druckkopf (12) Tinte zuführt, nahe der dem Entgasungszufluss (34) zugeordneten Prallfläche angeordnet ist.
Tintendrucker nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallfläche des Entgasungsabflusses (33) und die Prallfläche des Entgasungszuflusses (34) entfernt voneinander jeweils in der Nähe der Seitenwand des Tintenzwischenbehälter (30) innerhalb der Tinte so geneigt und ausgerichtet angeordnet sind, dass die Prallflächen in Strömungsrichtung aufeinander zu weisen.