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Zum ein- oder mehrfarbigen Bedrucken eines Bedruckstoffs z.B. eines Einzelblattes oder eines bandförmigen Aufzeichnungsträgers aus verschiedensten Materialien können Tintendruckgeräte eingesetzt werden. Der Aufbau solcher Tintendruckgeräte ist bekannt, s. z.B.
EP 0 788 882 B1 . Tintendruckgeräte, die nach dem Drop on Demand (DoD)-Prinzip arbeiten, weisen einen Druckkopf oder mehrere Druckköpfe mit Tintenkanälen umfassenden Düsen auf, deren Aktivatoren gesteuert durch eine Druckersteuerung Tintentropfen in Richtung zum Bedruckstoff anregen, die auf den Bedruckstoff gelenkt werden, um dort Druckpunkte für ein Druckbild aufzubringen. Die Aktivatoren können Tintentropfen thermisch (Bubble Jet) oder piezoelektrisch erzeugen.
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Um die beim Druck von einem Druckkopf verbrauchte Tinte zu ersetzen, ist aus
DE 33 16 970 C2 bekannt, benachbart dem Druckkopf eine Vorratskammer gefüllt mit Tinte anzuordnen. Zum Auffüllen der Vorratskammer mit Tinte ist ein Hauptbehälter für Tinte vorgesehen, der bei Bedarf mit der Vorratskammer gekoppelt werden kann, um Tinte in die Vorratskammer zu liefern. Um ein Überlaufen der Tinte in der Vorratskammer zu vermeiden, ist in der Vorratskammer eine Trennwand zu einer Überlaufkammer angeordnet. Wenn der Tintenstand in der Vorratskammer die Trennwand übersteigt, fließt Tinte über die Trennwand in die Überlaufkammer. Von dort kann die Tinte wieder in den Hauptbehälter transportiert werden, z.B. wenn die Vorratskammer mit dem Hauptbehälter gekoppelt wird. Die Zufuhr von Tinte in die Vorratskammer und die Abnahme von Tinte aus der Überlaufkammer erfolgt mit Hilfe jeweils einer Pumpe. Die Höhe der Trennwand wird so gewählt, dass der Pegel der Tinte in der Vorratskammer einen derartigen Stand aufweist, dass der Tintenzufuhrdruck an die Düsen des Druckkopfes konstant gehalten wird.
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Aus
DE 36 23 251 A1 ist ein Mehrfarbendruckgerät bekannt, mit dem nacheinander Druckbilder unterschiedlicher Farbe mit derselben Entwicklerstation gedruckt werden können. Die Farben können der Entwicklerstation von einem Tank, der die jeweilige Farbe aufweist, zugeführt werden. Die überschüssige Farbe kann über eine drehbar gelagerte Düse wieder dem Tank für die Farbe zugeleitet werden. Wenn ein Farbwechsel durch geführt werden soll, muss zwischen dem Wechsel die Entwicklerstation mit einer Reinigungsflüssigkeit gereinigt werden. Bei den Tanks für die Farben sind Überlauföffnungen vorgesehen, die jeweils mit einem Überlauftank verbunden sind.
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Bei dem bekannte Tintendruckgerät nach
DE 33 16 970 C2 ist somit ein Zwischentank (Vorratskammer genannt) vorgesehen, der den Druckkopf mit Tinte versorgt. Die Tinte im Zwischentank steht dabei unter Druck, z.B. hydrostatischen Druck, so dass die Tinte zu den Düsen des Druckkopfes gefördert wird.
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Bei geringen Druckauslastungen sind beim Druckvorgang nicht alle Düsen eines Druckkopfes aktiviert, viele Düsen weisen Stillstandzeiten (Druckpausen) auf mit der Folge, dass die Tinte im Tintenkanal dieser Düsen nicht bewegt wird. Wegen des Effektes des Verdunstens aus der Düsenöffnung heraus besteht die Gefahr, dass sich dann die Viskosität der Tinte verändert. Dies hat zu Folge, dass sich die Tinte im Tintenkanal nicht mehr optimal bewegen kann und aus der Düse austreten kann. In extremen Fällen trocknet die Tinte im Tintenkanal vollständig ein und verstopft den Tintenkanal, so dass ein Drucken mit dieser Düse nicht mehr möglich ist.
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Ein Eintrocknen der Tinte in den Düsen eines Druckkopfes in deren Druckpausen stellt ein Problem dar, das dadurch verhindert werden kann, dass z.B. innerhalb einem vorgegebenen Zyklus ein Spülmedium, z.B. Tinte oder Reinigungsflüssigkeit, durch die Düsen gespült wird. Dieser Spülzyklus kann z.B. entsprechend der Druckauslastung eingestellt werden.
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Der Spülvorgang kann mit Hilfe der Tinte im Zwischentank durchgeführt werden, wobei der Druck auf die Tinte im Zwischentank mit Hilfe einer Überdruckquelle erzeugt werden kann, die über eine Druckleitung mit dem Zwischentank verbunden ist. Wenn ein Druckgerät eine Mehrzahl von Druckköpfen, z.B. bei Farbdruck, aufweist, kann jedem Druckkopf ein Zwischentank zugeordnet werden. Dann kann mit einer Überdruckquelle in allen Zwischentanks der erforderliche Druck erzeugt werden, wobei Druckleitungen von allen Zwischentanks zu der Überdruckquelle führen. Wenn in diesem Fall einer der Zwischentanks überläuft, z.B. weil zu viel Tinte in den Zwischentank transportiert wird, besteht die Gefahr, dass über die Druckleitungen Tinte aus diesem Zwischentank zu den anderen Zwischentanks und Druckköpfen gelangt. Dies ist insbesondere der Fall, wenn im Druckbetrieb die Überdruckquelle abgeschaltet wird und im Zwischentank nur der für den Druck vorgesehene hydrostatische Druck besteht.
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Das von der Erfindung zu lösende Problem besteht darin, eine Anordnung und ein Verfahren zur Versorgung der Druckköpfe eines Tintendruckgeräts mit Tinte anzugeben, bei dem das Spülen der Düsen der Druckköpfe mit Hilfe einer Überdruck in den Zwischentanks erzeugenden gemeinsamen Überdruckquelle durchgeführt werden kann und ein Rückfluss von Tinte von einem Zwischentank zu den übrigen Zwischentanks verhindert wird.
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Das genannte Problem wird durch eine Anordnung gemäß den Merkmalen des Anspruch 1 und durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst.
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Um dieses Problem zu vermeiden, das insbesondere auftritt, wenn die Überdruckquelle abgeschaltet ist, kann ein Überlaufbehälter vorgesehen werden, zu dem die Druckleitungen von den Zwischentanks führen. Der Überlaufbehälter kann zudem über eine gemeinsame Druckleitung mit der Überdruckquelle verbunden, von der die Druckluft in den Überlaufbehälter geführt werden kann. Wenn nun einer der Zwischentanks überläuft, gelangt die überlaufende Tinte über die Druckleitung zum Überlaufbehälter und wird dort gesammelt. Damit ist zunächst verhindert worden, dass die Tinte in die Druckleitungen zu den anderen Zwischentanks gelangen kann.
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Wenn zudem am Überlaufbehälter ein Sensor angeordnet ist, der feststellt, ob der Überlaufbehälter gefüllt ist, kann der Druckbetrieb abgeschaltet werden, bevor Tinte aus dem Überlaufbehälter in die Druckleitungen zu den anderen Zwischentanks fließen kann. Somit ist sichergestellt, dass bei Überlauf eines Zwischentanks über die Druckleitungen keine Tinte zu den anderen Zwischentanks gelangen kann.
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Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren weist damit folgende Vorteile auf:
- – Im Fehlerfall kann sich die Tinte vom übergelaufenen Zwischentank nicht mit der Tinte der anderen Zwischentanks vermischen.
- – Die beim Überlauf verschwendete Tinte ist gering, da eine geringe Menge an übergelaufener Tinte ausreicht, um den Fehlerfall zu detektieren und das Druckgerät anzuhalten sowie eine Fehleranzeige im Bedienfeld zu setzen.
- – Das Druckgerät kann nach geringer Reinigungsarbeit wieder in Betrieb genommen werden.
- – Das Überdrucksystem wird nicht mit Tinte kontaminiert. Es müssen keine Komponenten ausgetauscht werden, die durch Tinte unbrauchbar geworden sind.
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Die Erfindung wird an Hand der 1 bis 3 weiter erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine prinzipielle Darstellung einer Versorgungsanordnung für ein Druckgerät mit mehreren Druckköpfe aufweisenden Druckriegeln,
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2 eine prinzipielle Darstellung einer Anordnung von Zwischentanks für mehrere Druckriegel und deren Verbindung über Druckleitungen ohne Einsatz der Erfindung,
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3 eine prinzipielle Darstellung einer Anordnung von Zwischentanks für mehrere Druckriegel und deren Verbindung über Druckleitungen bei Einsatz der Erfindung.
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1 zeigt schematisch eine Anordnung zur Versorgung eines Tintendruckgeräts DG für Farbdruck mit den erforderlichen Farbtinten. Gezeigt ist ein Tintendruckgerät DG mit vier Druckriegeln 11 mit jeweils vier Druckköpfen 12, mit denen ein Aufzeichnungsträger 10 bedruckt werden kann. Die Druckriegel 11 sind jeweils über eine Versorgungsleitung 13 mit einem Verteilertank 14 für Tinte verbunden. Der Verteilertank 14 bereitet die Tinte für den Druck vor. Der jeweilige Verteilertank 14 eines Druckkopfes 12 ist über eine Versorgungsleitung 15 mit einem Zwischentank 5 verbunden. Als Beispiel ist in 1 nur ein Zwischentank 5 dargestellt, jedoch ist für jeden Verteilertank 14 ein solcher Zwischentank 5 vorgesehen. Zunächst wird die Erfindung an Hand eines Druckriegels 11 erläutert. Die Anwendung der Erfindung auf eine Mehrzahl von Druckriegeln 11 wird anschließend an Hand der 2 und 3 beschrieben.
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Um Tinte aus dem Zwischentank 5 zum Verteilertank 14 und zu den Düsen des Druckkopfes 12 zu transportieren, kann im Druckbetrieb die Tinte im Zwischentank 5 einem hydrostatischen Druck ausgesetzt werden. Zum Spülen der Druckköpfe 12 wird in dem Zwischentanks 5 ein Überdruck erzeugt, aufgrund dessen Tinte über den Verteilertank 14 zu den Druckköpfen 12 und deren Düsen gedrückt werden kann. Dazu führt eine Druckleitung 16 von einer Überdruckquelle 17 zum Zwischentank 5.
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Jeder Zwischentank 5 kann weiterhin mit einem Haupttank 18 über eine Versorgungsleitung 19 verbunden sein, in dem der Tintenvorrat für den Druckriegel 11 enthalten ist. In der Versorgungsleitung 19 zwischen dem Haupttank 18 und dem Zwischentank 5 kann ein Filter 20 und eine Pumpe 22 eingefügt sein. Die Pumpe 22 kann dabei abhängig vom Füllstand FZ des Zwischentanks 5 über einen den Füllstand FZ abtastenden Sensor 4 gesteuert werden. Der Haupttank 18 kann mit Hilfe einer Tintenflasche 10 und einer Pumpe 21 mit neuer Tinte aufgefüllt werden.
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Wenn im Betrieb z.B. der Sensor 4 ausfällt, besteht die Möglichkeit, dass die Pumpe 22 zu viel Tinte in den Zwischentank 5 pumpt und es z.B. zu einem Überlauf kommt, wobei dann Tinte in die Druckleitung 16 gelangen kann. Dies ist insbesondere der Fall im Druckbetrieb, wenn die Überdruckquelle 17 abgeschaltet ist. Dann besteht die Gefahr, dass Tinte von einem Zwischentank 5 über die Druckleitung 16 zu Zwischentanks 5 anderer Druckriegel 11 gelangt und sich dort mit der Farbe dieser Zwischentanks 5 vermischt. Zudem kann das Drucksystem mit der Überdruckquelle 17 mit Tinte volllaufen mit der Folge, dass das Druckgerät DG ausfallen kann. Weiterhin müsste das Druckgerät DG anschließend mit großem Aufwand gereinigt werden oder gar beschädigte Komponenten ausgetauscht werden.
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Da bei einem Druckgerät DG mit mehreren Druckriegeln 11 für jeden Verteilertank 14 ein solcher Zwischentank 5 vorgesehen ist, dessen Tinte im Spülvorgang unter Überdruck stehen soll, ist es sinnvoll, alle Zwischentanks 5 mit derselben Überdruckquelle 17 über eine gemeinsame Druckleitung 8 zu verbinden, 2. Jeder Zwischentank 5 ist z.B. mit einem Deckel 6 verschlossen, in dem die jeweilige Druckleitung 16 endet (Eingang 1). Weiterhin ist durch den Deckel 6 ein Zugang 2 für Tinte vom Haupttank 18, ein Ausgang 3 für die Versorgungsleitung 15 zum Verteilertank 14 und ein Sensor 4 zum Messen des Füllstands FZ im Zwischentank 5 vorgesehen.
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Wenn bei einem Zwischentank 5 z.B. der Sensor 4 im Druckbetrieb ausfällt, besteht die Gefahr, dass ständig Tinte durch die Pumpe 22 in den Zwischentank 5 gepumpt wird. Wenn dann der Zwischentank 5 gefüllt ist, gelangt Tinte in die Druckleitung 16, die an diesen Zwischentank 5 angeschlossen ist. Von dort gelangt die Tinte über die Druckleitungen 16 zu den anderen Zwischentanks 5 und vermischt sich dort mit deren Inhalt. Weiterhin ist es möglich, dass die Tinte über die gemeinsame Druckleitung 8 zur Überdruckquelle 17 fließt. Zudem kann auch derart gemischte Tinte zu den Druckköpfen 12 gelangen. Dieser Fall ist in 2 gezeigt. Hier sind die Druckleitungen 16 jedes Zwischentanks 5 miteinander verbunden und mit einer gemeinsamen Druckleitung 8 an die Überdruckquelle 17 angeschlossen.
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Um dieses Problem zu vermeiden, kann entsprechend 3 ein Überlaufbehälter 7 vorgesehen werden, zu dem die Druckleitungen 16 von den Zwischentanks 5 führen. Der Überlaufbehälter 7 ist dann mit der Überdruckquelle 17 über die gemeinsame Druckleitung 8 verbunden, über die die Druckluft in den Überlaufbehälter 7 geführt wird. Wenn nun einer der Zwischentanks 5 überläuft, gelangt die überlaufende Tinte über die Druckleitung 16 zum Überlaufbehälter 7 und wird dort gesammelt. Damit ist zunächst verhindert worden, dass die Tinte über die Druckleitungen 16 zu den anderen Zwischentanks 5 gelangen kann. Wenn zudem am Überlaufbehälter 7 ein Sensor 9 angeordnet ist, der den Füllstand FÜ des Überlaufbehälters 7 misst und der feststellt, ob der Überlaufbehälter 7 gefüllt ist, kann der Druckbetrieb abgeschaltet werden, bevor Tinte aus dem Überlaufbehälter 7 in die Druckleitungen 16 zu den anderen Zwischentanks 5 fließen kann. Somit ist sichergestellt, dass bei Überlauf eines Zwischentanks 5 über die Druckleitungen 16 keine Tinte zu den anderen Zwischentanks 5 gelangen kann oder über die gemeinsame Druckleitung 8 Tinte zum Überlaufbehälter 7 gelangen kann.
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Die bei der Erfindung eingesetzten Komponenten, wie z.B. Sensoren 4, 9, Pumpen 22, 21, Überdruckquelle 17, Verteilertank 14 usw. sind von bekanntem Aufbau. Die Im Zwischentank 5 der 1 angeordneten Komponenten (z.B. die Komponenten 33, 38) sind für die Funktion der Erfindung ohne Bedeutung und werden darum nicht erläutert.
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Bezugszeichenliste
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- DG
- Druckgerät
- 1
- Eingang für eine Druckleitung
- 2
- Eingang für Tintenzufuhr aus dem Haupttank 18
- 3
- Ausgang zum Verteilertank 14
- 4
- Sensor
- 5
- Zwischentank
- 6
- Deckel
- 7
- Überlaufbehälter
- 8
- gemeinsame Druckleitung
- 9
- Sensor
- 10
- Tintenflasche
- 11
- Druckriegel
- 12
- Druckkopf
- 13
- Versorgungsleitung
- 14
- Verteilertank
- 15
- Versorgungsleitung
- 16
- Druckleitung
- 17
- Überdruckquelle
- 18
- Haupttank
- 19
- Versorgungsleitung
- 20
- Filter
- 21
- Pumpe
- 22
- Pumpe
- FÜ
- Füllstand des Überlaufbehälters 7
- FZ
- Füllstand des Zwischentanks 5
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0788882 B1 [0001]
- DE 3316970 C2 [0002, 0004]
- DE 3623251 A1 [0003]
