-
GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung zum Mischen von Tinte in einem Drucker, einen Druckkopf, einen Drucker und ein entsprechendes Verfahren.
-
TECHNISCHER HINTERGRUND
-
Es existieren heute unterschiedliche Arten von Druckern, welche geeignet sind, z.B. Papier zu bedrucken. Beispielsweise können dazu Elektrographische Drucker oder Tintendrucker eingesetzt werden.
-
In Tintendruckern werden beim Drucken einzelne Tintentröpfchen einer Tinte auf ein Papier aufgebracht, um das gewünschte Druckbild zu erzeugen.
-
Die Tinten, welche zum Drucken mit einem solchen Tintendrucker verwendet werden, bestehen aus vorgegebenen Zusammensetzungen einzelner Komponenten, die in einem vorgegebenen Verhältnis miteinander gemischt werden.
-
Die Stabilität und Wirkung chemischer Einzelkomponenten in einer Tintenformulierung kann im gemischten Zustand stark abnehmen. Zu den stabilitätslimitierenden Faktoren zählen Umgebungsbedingungen wie Klima, Material-Kompatibilität und die Zeit.
-
Bestimmte Tintenformulierungen bzw. Rezepturen weisen dabei eine sehr kurze sog. „Shelf Life“ auf. Der Begriff „Shelf Life“ bezeichnet die Lagerdauer der Tinte, während welcher die Tinte ihre Eigenschaften, wie z.B. die Viskosität, die Oberflächenspannung, etc., nicht oder nur in vorgegebenen Grenzen verändert. „Shelf Life“ ist also ein Begriff der die Zeitdauer nach der Produktion der Tinte kennzeichnet, in welcher die Tinte verbraucht werden sollte, da deren Eigenschaften sich danach derart verändern, dass die Tinte nicht mehr zum Drucken geeignet ist. Nach Ablauf der Shelf Life können sich Tintenparameter derart verändern, das ein Fehlverhalten im Druckkopf auftreten kann oder ein gewünschter Effekt auf dem Papier (Papierpenetration, Vermischung der Primärfarben, ...) nicht erzielt wird.
-
Üblicherweise werden daher Tinten für den Markt frei gegeben, die eine Shelf Life von mehr als 12 Monaten aufweisen.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher darin, eine Möglichkeit zum Einsatz von Tinten mit einer kurzen Lagerfähigkeit bereitzustellen.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Mischvorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1, einen Druckkopf mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 8, einen Drucker mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 9 und ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 10 gelöst.
-
Demgemäß ist vorgesehen:
Eine Mischvorrichtung zum Mischen von Tinte in einem Drucker, mit einem Basisflüssigkeitsbehälter, in dem eine Basisflüssigkeit der Tinte gespeichert wird, mit einer Anzahl, also einem oder mehreren, von Additivbehältern, in denen jeweils mindestens ein Additiv für die Tinte gespeichert wird, mit einem Mischbehälter, welcher mit dem Basisflüssigkeitsbehälter und den Additivbehältern gekoppelt ist und in dem die Basisflüssigkeit und die Additive gemischt werden, und mit einer Steuereinrichtung, welche mit dem Basisflüssigkeitsbehälter und den Additivbehältern und dem Mischbehälter gekoppelt ist und welche ausgebildet ist, einen Fluss der Basisflüssigkeit und der Additive in den Mischbehälter derart zu steuern, dass die Basisflüssigkeit und die Additive in den Mischbehälter mit einem für die Tinte vorgegebenen Verhältnis eingebracht werden.
-
Ferner ist vorgesehen:
Ein Druckkopf zum Ausbringen von Tinte in einem Drucker, mit einer Vielzahl von steuerbaren Düsen und/oder Ventilen zum Ausbringen der Tinte auf ein in dem Drucker eingelegtes Medium, z.B. Papier, mit einer Steuerung, welche ausgebildet ist, die steuerbaren Düsen und/oder Ventile anzusteuern, wobei die Steuerung ausgebildet ist, ein Signal auszugeben, welches kennzeichnend für die durch die Ventile und/oder Düsen ausgebrachte Tintenmenge ist.
-
Ferner ist vorgesehen:
Ein Drucker mit einer Anzahl, also einer oder mehreren, von erfindungsgemäßen Mischvorrichtungen.
-
Schließlich ist vorgesehen:
Ein Verfahren zum Mischen von Tinte in einem Drucker, aufweisend das Speichern einer Basisflüssigkeit der Tinte in einem Basisflüssigkeitsbehälter und einer Anzahl von Additiven für die Tinte in entsprechenden Additivbehältern, und das Steuern eines Flusses der Basisflüssigkeit und der Additive in einen Mischbehälter derart, dass sich die Basisflüssigkeit und die Additive in den Mischbehälter mit einem für die Tinte vorgegebenen Verhältnis mischen.
-
Der Begriff Basisflüssigkeit bezeichnet eine Flüssigkeit, die zumindest die Grundsubstanz der Tinte bildet. Z.B. kann der Hauptbestandteil der Basisflüssigkeit Wasser sein. Die Additive bezeichnen weitere Komponenten der Tinte, die der Tinte die gewünschten Eigenschaften verleihen. Mögliche Additive können z.B. Farbstoffe, insbesondere wasserlösliche Farbstoffe, Pigmente, Lösungsmittel, Tenside, Polymere oder Wachse sein. Werden Pigmente als Additiv bereitgestellt, um der Tinte z.B. eine bestimmte Farbe zu verleihen, werden diese üblicherweise beschichtet, sodass diese in Wasser gebunden werden können. Lösungsmittel und Tenside können z.B. genutzt werden, um Eigenschaften der Tinte zu konfigurieren, die z.B. das Fließverhalten und das Eindringverhalten in Papier beeinflussen. Schließlich dienen Polymere und Wachse dazu, der Tinte eine erhöhte Robustheit zu verleihen. Weitere mögliche Additive können z.B. pH-Pufferlösungen, Salze oder diverse Biozide sein. Es können auch Stoffe mit bestimmten Funtionen, wie z.B. einer Fluoreszenz oder einem temperaturabhängigen Farbumschlag als Additive eingesetzt werden. Die Basisflüssigkeit und die Additive sind für sich genommen jeweils chemisch und mechanisch stabil. Darunter ist zu verstehen, dass die Basisflüssigkeit und die Additive ihre chemischen und mechanischen Eigenschaften, wie z.B. Viskosität, Oberflächenspannung und dergleichen, über die Lagerdauer nicht oder nur gering verändern. Eine geringe Veränderung der Eigenschaften der Tinte kann dann in Kauf genommen werden, wenn nach dem Mischen der Basistinte mit den Additiven die Eigenschaften der erzeugten Tinte innerhalb vorgegebener Grenzen liegen.
-
Die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Erkenntnis besteht darin, dass bestimmte Tintenrezepturen keine längere Lagerfähigkeit ermöglichen, als z.B. wenige Tage. Die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Idee besteht nun darin, dieser Erkenntnis Rechnung zu tragen und eine Möglichkeit vorzusehen, Tinten „in situ“ oder inline, also direkt in einem Drucker bzw. an dem Ort, an welchem die Tinte verbraucht wird, zu mischen.
-
Die Erfindung nutzt dazu eine Mischvorrichtung, in welcher separate Behälter für eine Basisflüssigkeit und für einzelne Additive oder Additivgemische der zu mischenden Tinte bereitgestellt werden. Die Basisflüssigkeit sowie die Additive und Additivgemische sind dabei selbst jeweils chemisch und mechanisch stabil.
-
Die einzelnen Komponenten einer Tinte und deren Mischverhältnis werden durch eine entsprechende Tintenrezeptur vorgegebenen und werden hauptsächlich durch die gewünschten chemischen und mechanischen Eigenschaften der Tinte bestimmt. Die Rezeptur einer Tinte zu verändern würde folglich auch deren chemische oder mechanische Eigenschaften verändern. Chemische Eigenschaften können z.B. die Farbe oder die Fließfähigkeit der Tinte sein. Unter den mechanischen Eigenschaften kann z.B. ein Abriebfestigkeit der Farbe verstanden werden.
-
Je nach Größe des Basisflüssigkeitsbehälters und der Additivbehälter können z.B. in größeren Drucksystemen separate austauschbare Basisflüssigkeitsbehälter und Additivbehälter vorgesehen werden, die jeweils einzeln gelagert werden können. Die Mischvorrichtung mit einem gefüllten Basisflüssigkeitsbehälter und gefüllten Additivbehältern kann z.B. für Tischdrucker, wie z.B. sog. Inkjet-Drucker, auch in einer Tintenkartusche verbaut werden. Durch die separate Lagerung der einzelnen Komponenten der Tinte, die separat jeweils eine sehr lange Lagerfähigkeit aufweisen, wird folglich eine sehr lange Lagerung einer solchen Tintenkartusche bzw. solcher Basisflüssigkeitsbehälter und Additivbehälter möglich.
-
Wird ein erfindungsgemäßer Druckkopf mit der Mischvorrichtung genutzt, kann eine Steuereinrichtung, z.B. in dem Druckkopf, selbständig erfassen, welche Menge an Tinte ausgegeben bzw. auf ein Papier ausgebracht und gedruckt wurde. Diese Information kann z.B. zur Steuerung der Mischvorrichtung genutzt werden.
-
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
-
INHALTSANGABE DER ZEICHNUNGEN
-
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
-
1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Mischvorrichtung;
-
2 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Druckers; und
-
3 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen – sofern nichts anderes angegeben ist – mit denselben Bezugszeichen versehen worden.
-
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
-
1 zeigt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Mischvorrichtung 1-1.
-
Die Mischvorrichtung 1-1 weist einen Basisflüssigkeitsbehälter 4 auf, in dem sich die Basisflüssigkeit 5 für die Tinte 2 befindet. Als Basisflüssigkeit 5 kann z.B. Wasser dienen. Wie oben bereits dargestellt, kann die Basisflüssigkeit 5 auch bereits all diejenigen Additive aufweisen, die eine chemische oder mechanische Stabilität des Gemisches nicht beeinträchtigen. Beispielsweise können bereits Farbstoffe in der Basisflüssigkeit 5 gelöst werden.
-
Der Basisflüssigkeitsbehälter 4 ist über eine Leitung 30, z.B. einen Schlauch, mit dem Mischbehälter 8 gekoppelt. In der Leitung 30 ist ein Ventil angeordnet, welches den Fluss der Basisflüssigkeit 5 von dem Basisflüssigkeitsbehälter 4 zu dem Mischbehälter 8 steuert.
-
Die Mischvorrichtung 1-1 weist ferner eine Vielzahl von Additivbehältern 6-1 bis 6-n auf, die jeweils ein Additiv 7-1 bis 7-n oder eine Additivmischung aufnehmen. Der Übersichtlichkeit halber sind lediglich die Additivbehälter 6-1, 6-2 und 6-n dargestellt. Die genaue Anzahl der Additivbehälter hängt dabei von der jeweiligen Anwendung und der verwendeten Tintenrezeptur ab. Die eingesetzten Additive bestimmen sich je nach Tinte 2 aus der Tintenrezeptur. Es werden z.B. Farbstoffe, Pigmente, Lösungsmittel, Tenside, Polymere oder Wachse als Additive eingesetzt. Weitere mögliche Additive sind z.B. Salze und pH-Pufferlösungen oder Biozide.
-
Die Basisflüssigkeit 5 kann neben z.B. Wasser auch weitere Komponenten der Tinte 2 aufweisen, die in gemischtem bzw. in dem Wasser gelösten Zustand chemisch bzw. mechanisch stabil sind. D.h. dass sie ihre Eigenschaften, wie Viskosität, Oberflächenspannung, Wirksamkeit, Farbe usw. über die Lagerdauer beibehalten bzw. nur in vorgegebenen Grenzen verändern. Der Basisflüssigkeit 5, wie z.B. Wasser, werden also bereits bestimmte Additive beigemischt. Durch die Auswahl der Additive wird dabei die Lagerfähigkeit oder auch Haltbarkeit bzw. „Shelflife“ der Basisflüssigkeit 5 nicht negativ beeinträchtigt. Ferner können die Additivbehälter für die Additive, welche bereits in der Basisflüssigkeit 5 enthalten sind, eingespart werden.
-
Auch in den Additivbehältern 6-1 bis 6-n können jeweils mindestens zwei Additive der Tinte 2 gespeichert werden, welche die chemische und/oder mechanische Stabilität der Basisflüssigkeit 5 verringern, wenn sie mit dieser gemischt sind. Die Additive werden aber derart gewählt, dass deren chemische und/oder mechanische Stabilität sich nicht verändert, wenn sie miteinander gemischt sind. Werden auch diejenigen Additive miteinander gemischt und in einem einzelnen Additivbehälter 6-1 bis 6-n gespeichert, die ihre chemischen und mechanischen Eigenschaften gegenseitig nicht negativ beeinflussen, können weitere Additivbehälter eingespart werden.
-
Die Additivbehälter 6-1 bis 6-n sind ebenfalls über Leitungen 31-1 bis 31-n mit dem Mischbehälter 8 gekoppelt. Die Leitungen 31-1 bis 31-n weisen ebenfalls Ventile 10-1 bis 10-n auf, welche den Fluss des jeweiligen Additivs in den Mischbehälter 2 steuern. Der Mischbehälter 2 weist eine Mischeinrichtung 15 auf. Diese ist z.B. als ein rotierendes Paddel, ein Rührer oder in sonstiger Art und Weise ausgebildet, welches die einzelnen Komponenten der Tinte 2 in dem Mischbehälter 2 mechanisch mischt.
-
Aus dem Mischbehälter 8 wird die Tinte 2 über eine weitere Leitung 32 an einen Druckkopf 20-1 übertragen, welcher die Tinte 2 auf das zu bedruckende Medium, z.B. Papier oder Kunststoff, aufbringt. Bei dem Druckkopf 20-1 kann es sich um einen herkömmlichen Druckkopf handeln, der zum Drucken mit der Tinte 2 geeignet ist. Eine alternative Ausführung des Druckkopfs wird in 2 dargestellt.
-
In der Leitung 32, die den Mischbehälter 8 mit dem Druckkopf 20-1 koppelt, ist ein Sensor 13 angebracht, der die Menge der aus dem Mischbehälter 8 entnommenen Tinte 2 erfasst und einer Steuereinrichtung 9 übermittelt. Die Steuereinrichtung 9 steuert basierend auf dieser Information die Ventile 10-1 bis 10-n, sodass sich in dem Mischbehälter 8 das Mischverhältnis der Basisflüssigkeit 5 und der Additive 7-1 bis 7-n gemäß der Tintenrezeptur einstellt. Die Ventile können z.B. herkömmliche mechanische Ventile 10-1 bis 10-n sein, die über einen Elektromotor gestellt werden. Alternativ können die Ventile auch Piezoventile oder Ventile bzw. Düsen, z.B. aus dem Bereich der Analytik oder Medizintechnik sein, welche auch geringe Dosen mit hoher Genauigkeit und Präzision zugeben können.
-
Die Steuereinrichtung 9 kann z.B. eine Recheneinrichtung, z.B. ein Mikrocontroller oder dergleichen, sein und fest in einem Drucker integriert sein sowie Steuerleitungen zu den weiteren Komponenten der Mischvorrichtung 1-1 aufweisen. In einer weiteren Ausführung kann die Steuereinrichtung 9 auch gemeinsam mit der Mischvorrichtung 1-1 in einer Tintenkartusche für einen Drucker integriert ist. In einer Ausführungsform können alle Elemente der Mischvorrichtung 1-1 außer den Behältern 4 und 6-1 bis 6-n fest in einem Drucker installiert sein. Die Behälter 4 und 6-1 bis 6-n können dagegen separat ausgetauscht werden, wenn sie leer sind. In einer alternativen Ausführungsform können die Behälter 4 und 6-1 bis 6-n mit den Ventilen 10-1 bis 10-n, den Leitungen 30, 31-1 bis 31-n und dem Mischbehälter 8 in einem austauschbaren Tintenbehälter angeordnet sein.
-
2 zeigt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Druckers 3.
-
Der Drucker 3 weist eine Mischvorrichtung 1-2 auf, die zusätzlich zu der der Mischvorrichtung 1-1 der 1 ferner eine Pumpe 11 aufweist. Die Pumpe 11 wird von der Steuereinrichtung 9 angesteuert und baut Druck in dem Basisflüssigkeitsbehälter 4 sowie den Additivbehältern 6-1 bis 6-n auf. Der Basisflüssigkeitsbehälter 4 sowie die Additivbehälter 6-1 bis 6-n stehen also unter Druck, wenn die Pumpe 11 aktiv ist und nachdem die Pumpe 11 aktiv war, bis der Druck entweichen kann. Dies ist dann der Fall, wenn die Ventile 10-1 bis 10-3 von der Steuereinrichtung 12 geöffnet werden, und die Basistinte 5 und die Additive 7-1 bis 7-n in den Mischbehälter 8 fließen. In einer alternativen Ausführungsform kann in dem Basisflüssigkeitsbehälter 4 sowie den Additivbehältern 6-1 bis 6-n ein Unterdruck erzeugt werden, der die Basisflüssigkeit 5 bzw. die Additive 7-1 bis 7-n aus dem jeweiligen Behälter 4, 6-1 bis 6-n saugt.
-
Der Mischbehälter 8 weist im Unterschied zu 1 keine Mischeinrichtung auf. In dem Mischbehälter 8 sind vielmehr Düsen 14-1 bis 14-n vorgesehen, durch die die Basistinte 5 und die Additive 7-1 bis 7-n in den Mischbehälter 8 eingespritzt werden. Die Düsen 14-1 bis 14-n können dabei z.B. derart ausgestaltet sein, dass sie die Basistinte 5 und die Additive 7-1 bis 7-n zerstäuben. Solche Düsen 14-1 bis 14-n unterstützen das Vermischen der einzelnen Komponenten der Tinte 2. Einige der Düsen 14-1 bis 14-n können alternativ auch derart ausgestaltet sein, dass sie die durch sie hindurchfließende Flüssigkeit beschleunigen anstelle diese zu zerstäuben. Ferner können die Düsen 14-1 bis 14-n zusätzlich eine Verwirbelungskomponente aufweisen, welche die jeweils austretende Flüssigkeit 5, 7-1 bis 7-n verwirbelt. Werden Basistinte 5 und Additive 7-1 bis 7-n mit einer hohen Geschwindigkeit in den Mischbehälter 8 eingespritzt und verwirbelt, vermischen diese sich leicht. Unter einem Vermischen ist hierbei insbesondere zu verstehen, dass die Basistinte 5 und die Additive 7-1 bis 7-n nach dem Mischen in Lösung miteinander sind.
-
In 2 ist zu erkennen, dass keine Erfassungseinrichtung 13 in der Leitung 32 von dem Mischbehälter 8 zu dem Druckkopf 20-2 angeordnet ist. Der Druckkopf 20-2 weist eine Steuerung 22 auf, die die Vielzahl von steuerbaren Düsen 21-1 bis 21-n des Druckkopfs 20-2 steuert. Die Steuerung 22 aktiviert bzw. initiiert also selbst jeden einzelnen Tintenausstoß des Druckkopfs 20-2 und kennt damit exakt die von dem Druckkopf 20-2 ausgestoßene Menge an Tinte 2. Die Steuerung 22 übermittelt der Steuereinrichtung 9 bzw. einer Mischverhältnissteuerung 12 in der Steuereinrichtung 9 ein Signal 23, welches die Menge an Tinte 2 kennzeichnet, die der Druckkopf 20-2 ausgestoßen hat. Die Mischverhältnissteuerung 12 kann basierend auf dieser Information die Ventile 10-1 bis 10-n exakt so ansteuern, dass die verbrauchte Tinte 2 in dem Mischbehälter 8 wieder ersetzt wird. Alternativ kann die Mischverhältnissteuerung 9 erst dann die Ventile 10-1 bis 10-n öffnen und neue Tinte 2 mischen, wenn der Tintenstand in dem Mischbehälter 8 unter einen vorgegebenen Schwellwert fällt. Der vorgegebene Schwellwert kann z.B. so gewählt sein, dass der Mischbehälter 8 annähernd leer ist und in der Leitung 32 noch Tinte 2 vorhanden ist, bevor neue Tinte 2 gemischt wird. Um zu verhindern, dass Luft in den Druckkopf 20-2 gelangt, wird neue Tinte 2 gemischt, bevor der Mischbehälter 8 vollständig entleert ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die in dem Mischbehälter 8 gemischte Tinte 2 verbraucht wird, bevor eine Verschlechterung ihrer chemischen und/oder mechanischen Eigenschaften eintritt.
-
Unter einer Mischverhältnissteuerung 12 kann dabei jedes Element verstanden werden, welches einen Aktor, z.B. die Ventile 10-1 bis 10-n oder Pumpen 11, mechanisch oder elektrisch ansteuert und ein entsprechendes Verhältnis der Basisflüssigkeit 5 und der Additive 7-1 bis 7-n einstellen kann. Die Mischverhältnissteuerung 12 kann z.B. eine digitale Steuerung oder ein analoger Regelkreis sein, welche ein sehr exaktes Steuern des Mischverhältnisses ermöglichen. Bei einer digitalen Steuerung können z.B. in einem Speicher der Steuerung mehrere Tintenrezepturen gespeichert bzw. unterschiedliche Mischungsverhältnisse gespeichert sein. Diese können z.B. durch ein Steuersignal, welches z.B. von dem Drucker 3 erzeugt wird, automatisch selektiert werden. Es ist auch möglich eine der gespeicherten Tintenrezepturen während der Produktion der Mischvorrichtung bzw. einer Tintenkartusche mit einer erfindungsgemäßen Mischvorrichtung 1-1 oder 1-2 auszuwählen. Werden mehrere Tintenrezepturen in die Mischverhältnissteuerung 12, also z.B. einem integrierten Schaltkreis, in welchem die Mischverhältnissteuerung 12 implementiert ist, gespeichert, kann der gleiche integrierte Schaltkreis für die Herstellung unterschiedlicher Tintenkartuschen genutzt werden. Beispielsweise kann durch eine geeignete Parametrierung bei der Herstellung der Tintenkartusche die jeweilige Tintenrezeptur ausgewählt werden.
-
In einer Ausführungsform kann die Steuerung 12 auch lediglich passive Ventile mit einem vorgegebenen Durchfluss aufweisen. Eine Pumpe 11, die Druck in dem Basisflüssigkeitsbehälter 4 und den Additivbehältern 6-1 bis 6-n erzeugt ist dabei permanent aktiv. Durch den so in dem Basisflüssigkeitsbehälter 4 und den Additivbehältern 6-1 bis 6-n vorhandenen Druck werden die Basisflüssigkeit 5 und die Additive 7-1 bis 7-n automatisch in den Mischbehälter 8 gedrückt, wenn aus diesem Tinte 2 zum Drucken entnommen wird und dadurch ein freies Volumen in dem Mischbehälter 8 entsteht.
-
3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Mischen von Tinte 2 in einem Drucker 3.
-
In einem ersten Schritt S1 werden ein Basisflüssigkeitsbehälter 4 und eine Anzahl von Additivbehältern 6-1 bis 6-n separat in dem Drucker 3 bereitgestellt. Um Tinte 2 zu mischen, wird in einem zweiten Schritt S2 die Menge an Basisflüssigkeit 5 und Additiven 7-1 bis 7-n, die in einen Mischbehälter 8 eingebracht werden, derart gesteuert, dass sich die Basisflüssigkeit 5 und die Additive 7-1 bis 7-n mit einem für die Tinte 2 vorgegebenen Verhältnis mischen.
-
Um das Mischverhältnis für die Tinte 2 exakt steuern zu können, werden steuerbare Ventile 10-1 bis 10-n in Verbindungsleitungen zwischen dem Basisflüssigkeitsbehälter 4 und dem Mischbehälter 8 und den Additivbehältern 6-1 bis 6-n und dem Mischbehälter 8 durch eine Mischverhältnissteuerung 12 gesteuert. Die Mischverhältnissteuerung 12 kann auch Pumpen 11 ansteuern, die Druck in dem Basisflüssigkeitsbehälter 4 und den Additivbehältern 6-1 bis 6-n aufbauen, um die Basisflüssigkeit 5 und die Additive 7-1 bis 7-n aus den jeweiligen Behältern zu drücken.
-
Zur exakten Steuerung der Ventile 10-1 bis 10-n kann die aus dem Mischbehälter 8 abgeflossene Tintenmenge erfasst werden. Die Ventile 10-1 bis 10-n und die Pumpe 11 werden dann exakt so gesteuert, dass die abgeflossene Tintenmenge in dem Mischbehälter 8 ersetzt wird. Alternativ kann ein Minimalwert für den Füllstand des Mischbehälters 8 vorgegeben werden, ab welchem der Mischbehälter 8 wieder befüllt wird. Die abgeflossene Tintenmenge kann dabei mit einem separaten Sensor 13 erfasst werden oder z.B. von dem Druckkopf 20-2 des Druckers 3 oder einem anderen Steuerelement des Druckers 3 an die Mischverhältnissteuerung 12 übermittelt werden. Beispielsweise kann die abgeflossene Tintenmenge auch den Druckdaten entnommen werden, da durch diese der Druckkopf 20-2 und damit auch die von diesem ausgestoßenen Tintentropfen bzw. deren Größe gesteuert werden.
-
Beim Bereitstellen der Basisflüssigkeit 5 in dem Basisflüssigkeitsbehälter 4 können Komponenten der Tinte 2, die in gemischtem Zustand chemisch stabil sind, als Basisflüssigkeit 5 bereitgestellt werden. Ebenso können in den Additivbehältern 6-1 bis 6-n jeweils mindestens zwei Additive 7-1 bis 7-n der Tinte 2 bereits gemischt aufbewahrt werden, welche die chemische Stabilität der Basisflüssigkeit 5 verringern, wenn sie mit dieser gemischt sind, und deren chemische und/oder mechanische Stabilität sich nicht verändert, wenn sie miteinander gemischt sind. Dadurch wird es möglich, all diejenigen Komponenten der Tinte 2 zu gruppieren und gemeinsam zu lagern, die sich gegenseitig nicht negativ beeinträchtigen. Die Anzahl der notwendigen Additivbehälter 6-1 bis 6-n kann so sehr einfach reduziert werden.
-
Zum Vermischen der Basisflüssigkeit 5 mit den Additiven 7-1 bis 7-n können diese jeweils durch eine Düse 14-1 bis 14-n in den Mischbehälter 8 eingespritzt werden. Zusätzlich oder alternativ können in dem Mischbehälter 8 die Basisflüssigkeit 5 und die Additive 7-1 bis 7-n durch eine mechanische Mischeinrichtung 15 vermischt werden.
-
Obwohl die vorliegende Erfindung am Beispiel der Tintendrucker vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung auch in Verbindung mit elektrographischen Druckern, wie z.B. Laserdruckern, nutzen. In Verbindung mit solch einem elektrographischen Drucker ist unter dem Begriff der „Tinte“ das entsprechende Mittel zu verstehen, welches den Farbauftrag auf dem zu bedruckenden Medium erzeugt. Beispielsweise kann bei einem elektrographischen Drucker ein flüssiger Toner als Tinte genutzt werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1-1, 1-2
- Mischvorrichtung
- 2
- Tinte
- 3
- Drucker
- 4
- Basisflüssigkeitsbehälter
- 5
- Basisflüssigkeit
- 6-1 bis 6-n
- Additivbehälter
- 7-1 bis 7-n
- Additiv
- 8
- Mischbehälter
- 9
- Steuereinrichtung
- 10-1 bis 10-n
- Ventile
- 11
- Pumpe
- 12
- Mischverhältnissteuerung
- 13
- Erfassungseinrichtung
- 14-1 bis 14-n
- Düsen
- 15
- Mischeinrichtung
- 20-1, 20-2
- Druckkopf
- 21-1 bis 21-n
- steuerbare Düsen
- 22
- Steuerung
- 23
- Signal
- S1, S2
- Verfahrensschritte
