DE102017117824B3 - Verfahren zur Bestimmung des Gasgehalts von Tinte - Google Patents

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Abstract

Zum Ermitteln des Gasgehalts von Tinte in einer Düse (21, 22) wird jeweils bei einer anderen Temperatur der Tinte ein Aktuator (220) der Düse (21, 22) angeregt und jeweils die Nachschwingung vermessen. Auf Basis der Dämpfung der Nachschwingungen bei den unterschiedlichen Temperaturen kann auf eine Grenz-Temperatur (402) der Tinte geschlossen werden, wobei bei der Grenz-Temperatur (402) die Gasaufnahmefähigkeit der Tinte dem tatsächlichen Gasgehalt der Tinte entspricht, und somit der Gasgehalt der Tinte innerhalb der Düse (21, 22) bestimmt werden kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Bestimmung des Gasgehalts von Tinte, insbesondere der in einem Tintenstrahldrucksystem verwendeten Tinte.
  • Tintenstrahldrucksysteme können zum Bedrucken von Aufzeichnungsträgern (z.B. Papier) verwendet werden. Ein Tintenstrahldrucksystem kann ein oder mehrere Druckriegel mit jeweils ein oder mehreren Druckköpfen umfassen. Dabei kann jeder Druckriegel für den Druck einer bestimmten Farbe verwendet werden. Der Aufzeichnungsträger kann in einer Transportrichtung an den ein oder mehreren Druckriegeln vorbeigeführt werden, um zeilenweise ein Druckbild auf den Aufzeichnungsträger zu drucken.
  • Jede Düse eines Druckkopfes ist eingerichtet, Tintentropfen auf den Aufzeichnungsträger zu feuern bzw. zu stoßen, um in Abhängigkeit von Druckdaten ein Druckbild auf den Aufzeichnungsträger zu drucken. Dabei kann, wie z.B. in DE 10 2013 110 771 A1 beschrieben, die in einem Druckkopf verwendete Tinte im Vorfeld entgast werden, um den Gasgehalt in der Tinte zu reduzieren und um dadurch das Risiko von Düsenausfällen aufgrund von Gaseinschlüssen zu reduzieren. US 2015/0367633 A1 beschreibt einen Tintenstrahldrucker, der eingerichtet ist, auf Basis des Dämpfungsfaktors einer Nachschwingung zu erkennen, ob ein abnormaler Tintenausstoß erfolgt.
  • Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, den Gasgehalt bzw. den Entgasungsgrad der in einem Tintenstrahldrucksystem verwendeten Tinte in effizienter und präziser Weise zu ermitteln und ggf. anzupassen.
  • Die Aufgabe wird durch den unabhängigen Anspruch 1 und/oder durch den unabhängigen Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zur Ermittlung von Gas-Information bezüglich eines Gehalts an Gas in Tinte innerhalb einer Düse eines Tintenstrahldrucksystems beschrieben. Die Düse umfasst eine Tintenkammer mit einem elektromechanischen Aktuator, der infolge eines (elektrischen) Anregungs-Pulses das Volumen der Tintenkammer entsprechend vergrößert oder verkleinert.
  • Das Verfahren umfasst das Bewirken einer Nachschwingung des Aktuators in Reaktion auf einen Anregungs-Puls, für eine Mehrzahl von unterschiedlichen Temperaturen der Tinte innerhalb der Düse. Außerdem umfasst das Verfahren das Ermitteln von Dämpfüngs-Information bezüglich der Dämpfung der jeweiligen Nachschwingung für die Mehrzahl von unterschiedlichen Temperaturen. Des Weiteren umfasst das Verfahren das Ermitteln einer Grenz-Temperatur der Tinte auf Basis der Dämpfungs-Information für die Mehrzahl von unterschiedlichen Temperaturen der Tinte. Dabei kann die Grenz-Temperatur von einer Gasaufnahmefähigkeit der Tinte abhängen. Das Verfahren umfasst ferner das Ermitteln der Gas-Information für die Tinte auf Basis der Gasaufnahmefähigkeit der Tinte bei der Grenz-Temperatur.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Tintenstrahldrucksystem zum Druck eines Druckbildes auf einen Aufzeichnungsträger beschrieben. Das Tintenstrahldrucksystem umfasst einen Druckkopf mit zumindest einer Düse, die eingerichtet ist, Tintentropfen auf den Aufzeichnungsträger zu feuern, um das Druckbild zu drucken. Die Düse umfasst eine Tintenkammer, deren Volumen durch einen mittels eines Anregungs-Pulses angeregten Aktuators verändert werden kann. Insbesondere kann das Volumen der Tintenkammer infolge eines Anregungs-Pulses entsprechend zu einem zeitlichen Verlauf des Anregungs-Pulses vergrößert und/oder verkleinert werden.
  • Das Tintenstrahldrucksystem umfasst ferner eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, den Aktuator der Düse bei einer Mehrzahl von unterschiedlichen Temperaturen der Tinte in der Düse jeweils mit einem Anregungs-Puls anzusteuern, um bei der Mehrzahl von unterschiedlichen Temperaturen jeweils zumindest eine Nachschwingung des Aktuators zu bewirken. Außerdem ist die Steuereinheit eingerichtet, Dämpfungs-Information bezüglich der Dämpfung der jeweiligen Nachschwingung für die Mehrzahl von unterschiedlichen Temperaturen zu ermitteln. Des Weiteren ist die Steuereinheit eingerichtet, eine Grenz-Temperatur der Tinte auf Basis der Dämpfungs-Information für die Mehrzahl von unterschiedlichen Temperaturen zu ermitteln. Dabei kann die Grenz-Temperatur von dem aktuellen Gasgehalt der Tinte und von der Gasaufnahmefähigkeit der Tinte abhängen. Die Steuereinheit ist weiter eingerichtet, die Gas-Information für die Tinte auf Basis der Gasaufnahmefähigkeit der Tinte bei der Grenz-Temperatur zu ermitteln.
  • Im Weiteren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen:
    • 1 ein Blockdiagramm eines Tintenstrahldrucksystems;
    • 2 einen Aufbau einer Düse;
    • 3 einen zeitlichen Verlauf der Aktuator-Spannung eines Düsen-Aktuators nach Anregung mit einem Anregungs-Puls;
    • 4 einen Verlauf der Dämpfung der Aktuator-Spannung als Funktion der Temperatur; und
    • 5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Ermittlung von Gas-Information bezüglich des Gasgehalts von Tinte.
  • Das vorliegende Dokument befasst sich mit der effizienten und präzisen Ermittlung des Gasgehalts von Tinte in einem Tintenstrahldrucksystem. In diesem Zusammenhang zeigt 1 ein Blockdiagramm eines beispielhaften Tintenstrahldrucksystems 100. Das in 1 dargestellte Drucksystem 100 ist für den Druck auf einen bahnförmigen Aufzeichnungsträger 120 ausgelegt (auch als „continuous feed“ bezeichnet). Der Aufzeichnungsträger 120 kann aus Papier, Pappe, Karton, Metall, Kunststoff, Textilien und/oder sonstigen geeigneten und bedruckbaren Materialien hergestellt sein. Der Auszeichnungsträger 120 wird typischerweise von einer Rolle (dem Abwickler) abgewickelt und dann dem Druckwerk des Drucksystems 100 zugeführt. Durch das Druckwerk wird ein Druckbild auf den Aufzeichnungsträger 120 aufgebracht, und der bedruckte Aufzeichnungsträger 120 wird (ggf. nach Fixieren / Trocknen des Druckbildes) wieder auf einer weiteren Rolle (dem Aufwickler) aufgewickelt. Alternativ kann der bedruckte Aufzeichnungsträger 120 durch eine Schneidevorrichtung in Bögen bzw. Seiten geschnitten werden. In 1 wird die Transportrichtung 1 des Aufzeichnungsträgers 120 durch einen Pfeil dargestellt. Die Ausführungen in diesem Dokument sind auch für ein Drucksystem zum Bedrucken von bogenförmigen bzw. seitenförmigen Aufzeichnungsträgern 120 anwendbar.
  • Das Druckwerk des Drucksystems 100 umfasst in dem dargestellten Beispiel vier Druckriegel 102. Die unterschiedlichen Druckriegel 102 können für das Drucken mit Tinten unterschiedlicher Farbe verwendet werden (z.B. Schwarz, Cyan, Magenta und/oder Gelb). Das Druckwerk kann noch weitere Druckriegel 102 für das Drucken mit weiteren Farben oder weiteren Tinten (z.B. MICR-Tinte) umfassen. Jeder Druckriegel 102 kann mehrere versetzt zueinander angeordnete Druckköpfe 103 aufweisen.
  • Jeder Druckkopf 103 umfasst in der in 1 abgebildeten Ausführungsform mehrere Düsen 21, 22, wobei jede Düse 21, 22 eingerichtet ist, Tintentropfen auf den Aufzeichnungsträger 120 zu feuern oder zu stoßen. Ein Druckkopf 103 kann beispielsweise 2558 bzw. 5116 effektiv genutzte Düsen 21, 22 umfassen, die entlang einer oder mehrerer Reihen 41, 42 quer zur Transportrichtung 1 des Aufzeichnungsträgers 120 angeordnet sind. Die Düsen 21, 22 in den einzelnen Reihen 41, 42 können versetzt zueinander angeordnet sein. Mittels der Düsen 21, 22 aller Druckköpfe 103 eines Druckriegels 102 kann jeweils eine Zeile auf den Aufzeichnungsträger 120 quer zur Transportrichtung 1 gedruckt werden. Durch die Verwendung von L Reihen 41, 42 mit (querversetzten) Düsen (L>1, z.B. L=32) kann eine erhöhte Bildpunktauflösung quer zur Transportrichtung 1 bereitgestellt werden.
  • Das Drucksystem 100 umfasst weiter eine Steuereinheit 101 (z.B. eine Ansteuer-Hardware und/oder einen Controller), die eingerichtet ist, die Aktuatoren der einzelnen Düsen 21, 22 der einzelnen Druckköpfe 103 anzusteuern, um in Abhängigkeit von Druckdaten ein Druckbild auf den Aufzeichnungsträger 120 aufzubringen.
  • Das Drucksystem 100 umfasst somit zumindest einen Druckriegel 102 mit n Druckköpfen 103 (z.B. n=5) mit jeweils K Düsen 21, 22, die mit einem bestimmten Zeilentakt angesteuert werden können, um eine Zeile (quer zu der Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers 120) mit K Pixeln bzw. K Spalten 31, 32 auf den Aufzeichnungsträger 120 zu drucken. Aufgrund der Anordnung in L Reihen werden die Düsen 21, 22 eines Druckkopfes 103 typischerweise mit einem (festen) Zeitversatz zueinander angesteuert, um eine Zeile zu drucken. Die Düsen 21, 22 sind in dem dargestellten Beispiel unbeweglich bzw. fest im Drucksystem 100 verbaut, und der Aufzeichnungsträger 120 wird mit einer bestimmten Transportgeschwindigkeit an den feststehenden Düsen 21, 22 vorbeigeführt.
  • 2 zeigt einen beispielhaften Aufbau einer Düse 21, 22 eines Druckkopfs 103. Die Düse 21, 22 umfasst Wände 202, welche zusammen mit einem Aktuator 220 ein Behältnis bzw. eine Druckkammer 212 zur Aufnahme von Tinte bilden (auch als Tintenkammer 212 bezeichnet). Über eine Düsenöffnung 201 der Düse 21, 22 kann ein Tintentropfen auf den Aufzeichnungsträger 120 gefeuert werden. Die Tinte bildet an der Düsenöffnung 201 einen sogenannten Meniskus 210. Des Weiteren umfasst die Düse 21, 22 einen Aktuator 220 (z.B. ein piezoelektrisches Element), der eingerichtet ist, das Volumen der Druckkammer 212 zur Aufnahme der Tinte zu verändern bzw. den mechanischen Druck der Tinte in der Druckkammer 212 der Düse 21, 22 zu verändern. Insbesondere kann durch den Aktuator 220 infolge einer Auslenkung 222 das Volumen der Druckkammer 212 reduziert und der Druck in der Druckkammer 212 erhöht werden. So wird über die Düsenöffnung 201 ein Tintentropfen aus der Düse 21, 22 gestoßen. 2 zeigt eine entsprechende Auslenkung 222 des Aktuators 220 (gepunktete Linien). Außerdem kann durch den Aktuator 220 das Volumen der Druckkammer 212 vergrößert werden (siehe Auslenkung 221), um über einen Tintenversorgungskanal 230 neue Tinte in die Druckkammer 212 zu saugen.
  • Durch eine Auslenkung 221, 222 des Aktuators 220 kann somit die Tinte innerhalb der Düse 21, 22 bewegt werden und die Tinte in der Kammer 212 kann unter mechanischen Druck gesetzt werden. Dabei bewirkt eine bestimmte Bewegung des Aktuators 220 eine entsprechende bestimmte Bewegung der Tinte. Die bestimmte Bewegung des Aktuators 220 wird typischerweise durch eine entsprechende bestimmte Wellenform oder einen entsprechenden bestimmten Puls eines Ansteuersignals des Aktuators 220 bewirkt. Insbesondere kann durch einen Fire Puls (auch als Ausstoßpuls bezeichnet) zur Ansteuerung des Aktuators 220 bewirkt werden, dass die Düse 21, 22 über die Düsenöffnung 201 einen Tintentropfen ausstößt. Durch unterschiedliche Ansteuersignale an den Aktuator 220 können unterschiedliche Tintentropfen ausgestoßen werden. Insbesondere können so Tintentropfen mit unterschiedlicher Tropfengröße bzw. mit unterschiedlichen Tintenmengen (z.B. 5pl, 7pl oder 12pl) ausgestoßen werden. Des Weiteren kann durch einen Prefire Puls (auch als Vorausstoßpuls bezeichnet) zur Ansteuerung des Aktuators 220 bewirkt werden, dass die Düse 21, 22 zwar eine Bewegung der Tinte und eine Schwingung des Meniskus 210 am Düsenausgang bewirkt, dabei aber über die Düsenöffnung 201 kein Tintentropfen ausgestoßen wird.
  • Die unterschiedlichen Düsen 21, 22 eines Druckkopfes 103 bzw. eines Druckkopfsegmentes sind über ein oder mehrere Tintenversorgungskanäle 230 teilweise miteinander und mit einem Tintenreservoir verbunden. Die über die ein oder mehreren Tintenversorgungskanäle 230 bereitgestellte Tinte kann im Vorfeld eine Entgasungs-Vorrichtung zur Reduzierung des Gasgehalts der Tinte durchlaufen (nicht dargestellt). Dennoch kann die Tinte in einer Düse 21, 22 weiterhin eine bestimmte Menge an Gas enthalten.
  • Die Wirksamkeit der Entgasung, d.h. die Menge des gelösten Gases in der Tinte nach Durchlaufen der Entgasungs-Vorrichtung, kann typischerweise während des Betriebs eines Drucksystems 100 nicht gemessen werden. Bei Applikationen mit einem relativ hohen Tintenverbrauch und/oder mit einer relativ hohen Flächendeckung des zu bedruckenden Aufzeichnungsträgers 120 ist typischerweise die verfügbare Zeit für die Entgasung relativ gering. Als Folge daraus kann mit fortschreitender Druckdauer der Entgasungsgrad der Tinte in den ein oder mehreren Düsen 21, 22 des Drucksystems 100 abnehmen. Bei unzureichender Entgasung der Tinte kann sich bei Erwärmung der Tinte in einem Druckkopf 103 (z.B. bei einer Erwärmung von 30°C auf 32°C) Gas im Druckkopf (insbesondere in der Düsenkammer 212) sammeln. Das Gas in der Düsenkammer 212 kann zu Beeinträchtigungen des Tintenausstoßes, zu Tropfenpositionierungsfehlern und bei relativ hohen Gasmengen zu Düsenausfällen führen, da Gas ein anderes kompressibles Verhalten aufweist als reine Tinte bzw. als eine Flüssigkeit (insbesondere haben Gas und Flüssigkeit (substantiell) unterschiedliche Kompressibilitätskoeffizienten).
  • Der Gasgehalt von Tinte hängt typischerweise von der Gasaufnahmefähigkeit bzw. von dem Löslichkeitskoeffizienten der Tinte ab. Die Gasaufnahmefähigkeit bzw. der Löslichkeitskoeffizient hängen dabei von der Temperatur der Tinte ab. Tabelle 1 zeigt die beispielhafte Gasaufnahmefähigkeit einer beispielhaften Tinte für unterschiedliche Temperaturen und für unterschiedliche Gase (in % des Gesamtvolumens der Tinte). Tabelle 1
    Temperatur (°C) Sauerstoff Stickstoff Kohlendioxid
    0 0,0676 0,0281 3,26
    10 0,0526 0,0226 2,28
    20 0,0428 0,0190 1,67
    30 0,0364 0,0166 1,28
    50 0,0291 0,0137 0,82
    70 0,0258 0,0129 0,59
  • Aus Tabelle 1 ist zu entnehmen, dass die Gasaufnahmefähigkeit von Tinte typischerweise mit steigender Temperatur sinkt. Die Werte in Tabelle 1 zeigen die jeweils maximale Menge an Gas an, die bei einer bestimmten Temperatur von der Tinte aufgenommen werden kann. Nach Durchlaufen der Entgasungs-Vorrichtung bei einer bestimmten Temperatur weist die Tinte typischerweise einen Gasgehalt auf, der unterhalb der Gasaufnahmefähigkeit der Tinte (bei der bestimmten Temperatur) liegt.
  • Wie in Zusammenhang mit 2 dargelegt, wird in einer Düse 21, 22 ein Aktuator 220, insbesondere ein piezoelektrischer Aktuator, angesteuert, um Tinte innerhalb der Tintenkammer 212 zu bewegen und ggf. auszustoßen. Der Aktuator 220 kann mit einem Spannungs-Puls bzw. mit einer pulsförmigen Wellenform angesteuert werden, insbesondere mit einem Fire-Puls oder einem Prefire-Puls. Nach Beendigung des Spannungs-Pulses schwingt der Aktuator 220 typischerweise nach und bewirkt dabei eine Spannung an dem Aktuator 220 (insbesondere aufgrund des Piezoeffekts). Das Nachschwingverhalten des Aktuators 220 hängt dabei von den Eigenschaften der Tintenkammer 212 ab. Insbesondere hängt das Nachschwingverhalten des Aktuators 220 davon ab, wie die Tintenkammer 212 mit Fluiden (z.B. mit Gasen und/oder Tinte) aufgefüllt ist.
  • 3 zeigt einen bespielhaften zeitlichen Verlauf 301 der Spannung an dem Aktuator 220 in Reaktion auf einen Anregungs-Puls (insbesondere in Reaktion auf einen Prefire-Puls). Der zeitliche Verlauf 301 der Spannung wird durch das Nachschwingen des Aktuators 220 bewirkt. Der zeitliche Verlauf 301 zeigt eine gedämpfte Schwingung des Aktuators 220, wobei der Dämpfungs- bzw. Abklingkoeffizient δ der Schwingung davon abhängt, wie die Tintenkammer 212 mit Fluiden aufgefüllt ist. Zur Bestimmung des Abklingkoeffizienten δ kann die Einhüllende 302 des zeitlichen Verlaufs 301 der Spannung durch die Exponentialfunktion e-δt approximiert werden.
  • Wie bereits oben dargelegt, hängt der Abklingkoeffizient δ der Nachschwingungen des Aktuators 220 von der Zusammensetzung der Fluide in der Düsenkammer 212 ab. Typischerweise sind der Abklingkoeffizient δ und die Dämpfung relativ hoch, wenn sich in der Düsenkammer 212 substantiell nur Tinte befindet. Andererseits sind der Abklingkoeffizient δ und die Dämpfung relativ klein, wenn sich in der Düsenkammer 212 (auch) Gase befinden. Dies liegt daran, dass Gase im Gegensatz zu Tinte kompressibel sind.
  • Es können nun bei unterschiedlichen Temperaturen Nachschwingungen des Aktuators 220 angeregt und die jeweiligen Abklingkoeffizienten δ ermittelt werden. Es kann somit der Abklingkoeffizient bzw. die Dämpfung δ als Funktion der Temperatur bestimmt werden. Die Temperatur der Tinte innerhalb der Düsenkammer 212 kann durch ein Heizelement der Düse 21, 22 erhöht werden. 4 zeigt einen beispielhaften Verlauf 401 des Abklingkoeffizienten δ als Funktion der Temperatur. Der Gasgehalt der Tinte innerhalb der Düse 21, 22 kann dann auf Basis des Verlaufs 401 ermittelt werden.
  • Um den Gasgehalt der Tinte in einer Düse 21, 22 zu bestimmen, kann somit der Aktuator 220 der Düse 21, 22 mit einem speziellen Anregungs-Puls, insbesondere mit einem Puls, der keinen Tintenausstoß bewirkt, angesteuert werden. Der Anregungs-Puls führt zu einer Verformung des Aktuators 220 und nach Beenden des Anregungs-Pulses zu einer durch Nachschwingen verursachten Spannung an einem Steueranschluss des Aktuator 220. Aus dem Spannungssignal an dem Steueranschluss kann die Dämpfung der Nachschwingung ermittelt werden.
  • Um den Entgasungsgrad zu bestimmen, kann mit der düsennahen Heizung die Temperatur der Tinte erhöht werden. Während die Temperatur schrittweise erhöht wird, wird bei einer jeweils unterschiedlichen Temperatur der Aktuator 220 mit einem Anregungs-Puls angeregt und die jeweilige Dämpfung der Nachschwingungen des Aktuators 220 gemessen. Ändert sich die Dämpfung (d.h. sinkt die Dämpfung) über ein Maß hinaus, dass auf eine temperaturabhängige Viskositätsänderung der Tinte hinausgeht, so kann davon ausgegangen werden, dass Gase aus der Tinte in der Tintenkammer 212 entwichen sind. Insbesondere kann die Grenz-Temperatur 402 ermittelt werden, ab der eine substantielle Abnahme der Dämpfung beobachtet werden kann. Die Grenz-Temperatur 402 zeigt somit die Temperatur an, ab der substantielle Mengen an Gas aus der Tinte in der Tintenkammer 212 austreten. Bei der Grenz-Temperatur 402 wurde somit die Gasaufnahmefähigkeit der Tinte in der Tintenkammer 212 erreicht. Es kann somit aus der in Tabelle 1 dargestellten temperaturabhängigen Gasaufnahmefähigkeit der Tinte der Gasgehalt der Tinte in der Tintenkammer 212 bestimmt werden. Insbesondere kann der Gasgehalt der Tinte in der Düse 21, 22 der Gasaufnahmefähigkeit der Tinte bei der Grenz-Temperatur 402 entsprechen.
  • Beispielsweise kann Tinte in der Entgasungs-Vorrichtung eines Tintenstrahldrucksystems 100 auf ein bestimmtes Maß vorentgast werden. Dabei ist der tatsächliche Gasgehalt in der Tinte typischerweise nicht bekannt. Die vorentgaste Tinte wird in einen Druckkopf 103 überführt, und zumindest eine Düse 21, 22 des Druckkopfes 103 wird bei unterschiedlichen Temperaturen mit einem Anregungs-Puls angesteuert. Die Temperatur kann dabei schrittweise erhöht werden. Es wird dann der Verlauf 401 der Dämpfung der Nachschwingung des Aktuators 220 der Düse 21, 22 als Funktion der Temperatur ermittelt. Eine sprunghafte Änderung des Gradienten des Dämpfungsverlaufs 401 zeigt die Grenz-Temperatur 402 an, ab der eine substantielle Menge an Gas aus der Tinte austreten. Auf Basis der Grenz-Temperatur 402 der Tinte kann somit ermittelt werden, wie hoch der Gasgehalt (z.B. an Sauerstoff, Stickstoff und/oder Kohlendioxid) in der Tinte nach der Entgasung der Tinte war.
  • 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 500 zur Ermittlung von Gas-Information bezüglich des Gehalts an Gas in Tinte innerhalb einer Düse 21, 22 eines Tintenstrahldrucksystems 100. Die Düse 21, 22 umfasst eine Tintenkammer 212 zur Aufnahme von Tinte. Dabei kann das Volumen der Kammer 212 durch einen mittels eines Anregungs-Pulses angeregten Aktuator 220 (insbesondere durch ein piezoelektrisches Element) verändert werden. Der Aktuator 220 ist dabei typischerweise schwingungsfähig ausgelegt, so dass der Aktuator 220 durch einen externen Anregungs-Puls zu einer Bewegung und ggf. zu einer Nachschwingung angeregt werden kann, um die Tinte innerhalb der Tintenkammer 212 zu bewegen und ggf. aus der Tintenkammer 212 zu stoßen. Der Anregungs-Puls kann ausgelegt sein, ein möglichst großes Maß an Nachschwingungen zu verursachen. Der Anregungs-Puls kann beispielsweise einen Rechteck-Puls umfassen bzw. ein solcher sein. Des Weiteren kann der Aktuator 220 derart ausgebildet sein, dass durch die Tinte innerhalb der Kammer 212 eine Bewegung des Aktuators 220 bewirkt werden kann. Die Bewegung des Aktuators 220 kann dabei durch eine Messeinheit (z.B. durch eine Spannungsmesseinheit) erfasst werden.
  • Der Aktuator 220 kann ausgebildet sein, durch Anlegen einer Spannung an einem Steueranschluss des Aktuators 220 ausgelenkt zu werden, um das Volumen der Düsenkammer 212 zu verändern. Mit anderen Worten, der Anregungs-Puls kann einem Spannungs-Puls an dem Steueranschluss des Aktuators 220 entsprechen.
  • Des Weiteren kann der Aktuator 220 ausgebildet sein, eine der Nachschwingung des Aktuators 220 entsprechende Spannung an dem Steueranschluss zu bewirken. Dies ist z.B. bei einem piezoelektrischen Aktuator durch den sogenannten piezoelektrischen Effekt der Fall. Der Aktuator 220 kann in Reaktion auf einen Anregungs-Puls nachschwingen. Das heißt, dass es zu einer Auslenkung des Aktuators 200 kommen kann, auch wenn an dem Steueranschluss keine Spannung angelegt wird. Andererseits kann die Auslenkung des Aktuators 200 aufgrund der Nachschwingung dazu führen, dass an dem Steueranschluss eine Spannung bzw. Potentialdifferenz bewirkt wird. Dabei kann die bewirkte Spannung proportional zu der Auslenkung des Aktuators 200 sein. Der zeitliche Verlauf der an dem Steueranschluss bewirkten Spannung kann somit den zeitlichen Verlauf einer Nachschwingung des Aktuators 220 anzeigen.
  • Das Verfahren 500 umfasst das Bewirken 501 einer Nachschwingung des Aktuators 220 in Reaktion auf einen Anregungs-Puls (insbesondere in Reaktion auf einen Spannungs-Puls) für eine Mehrzahl von unterschiedlichen Temperaturen der Tinte in der Düse 21, 22. Insbesondere können Nachschwingungen des Aktuators 220 nach und nach für eine Mehrzahl von stetig ansteigenden Temperaturen der Tinte bewirkt werden. Zu diesem Zweck kann die Düse 21, 22 beheizt werden, um die Temperatur innerhalb der Kammer 212 nach und nach zu erhöhen. Beispielsweise kann schrittweise die Temperatur um einen bestimmten Temperaturschritt erhöht werden. Für jede der schrittweise erhöhten Temperaturen kann dann eine Nachschwingung des Aktuators 220 bewirkt werden. Dabei kann für jede Nachschwingung ein zeitlicher Verlauf 301 der Schwingung des Aktuators 220 erfasst werden. Insbesondere kann ein zeitlicher Verlauf 301 der Spannung an dem Steueranschluss des Aktuators 220 erfasst werden (z.B. durch eine Spannungsmesseinheit des Tintenstrahldrucksystems 100).
  • Der zur Anregung des Aktuators 220 verwendete Anregungs-Puls ist bevorzugt ausgebildet, die Tinte in der Düse 21, 22 in Schwingungen zu versetzten, ohne dabei einen Tintenausstoß zu bewirken. So kann bewirkt werden, dass sich bei den unterschiedlichen Messungen für die unterschiedlichen Temperaturen jeweils die gleiche Probe an Tinte innerhalb der Tintenkammer 212 der Düse 21, 22 befindet. Es kann somit die Qualität der ermittelten Gas-Information erhöht werden.
  • Des Weiteren sind die Anregungs-Pulse, die zum Bewirken der Nachschwingungen bei den unterschiedlichen Temperaturen verwendet werden, substantiell gleich. Dies führt ebenfalls zu einer Erhöhung der Qualität der ermittelten Gas-Information.
  • Außerdem umfasst das Verfahren 500 das Ermitteln 502 von Dämpfungs-Information bezüglich der Dämpfung der jeweiligen Nachschwingung für die Mehrzahl von unterschiedlichen Temperaturen. Dabei kann die Dämpfungs-Information auf Basis der Spannung, insbesondere auf Basis des zeitlichen Verlaufs 301 der Spannung, an dem Steueranschluss des Aktuators 220 ermittelt werden.
  • Die Dämpfungs-Information für eine Nachschwingung des Aktuators 220 kann einen Dämpfungs- und/oder Abklingkoeffizienten δ der Nachschwingung des Aktuators 220 anzeigen und/oder umfassen. Insbesondere kann für jeden zeitlichen Verlauf 301 der Nachschwingung des Aktuators 220 (für die unterschiedlichen Temperaturen) der jeweilige Dämpfungs- und/oder Abklingkoeffizienten δ des zeitlichen Verlaufs 301 ermittelt werden. Es ergibt sich somit als Dämpfungs-Information eine Mehrzahl von Dämpfungs- und/oder Abklingkoeffizienten δ für eine entsprechende Mehrzahl von unterschiedlichen (ansteigenden) Temperaturen. Durch die Mehrzahl von Dämpfungs- und/oder Abklingkoeffizienten δ kann ein Temperaturverlauf 401 der Dämpfung der Nachschwingung des Aktuators 220 bereitgestellt werden.
  • Das Verfahren 500 umfasst ferner das Ermitteln 503 einer Grenz-Temperatur 402 der Tinte auf Basis der Dämpfüngs-Information für die Mehrzahl von unterschiedlichen Temperaturen der Tinte. Wie oben dargelegt, kann die Dämpfungs-Information einen Verlauf 401 der Dämpfung (insbesondere des Dämpfungs- und/oder Abklingkoeffizienten δ) der Nachschwingungen des Aktuators 220 als Funktion der Temperatur der Tinte anzeigen bzw. umfassen.
  • Die Grenz-Temperatur 402 der Tinte kann dann auf Basis des Verlaufs 401 der Dämpfung bestimmt werden. Insbesondere kann eine Analyse der Dämpfungs-Information und/oder des Verlaufs 401 erfolgen, um die Grenz-Temperatur 402 der Tinte zu ermitteln. Dabei kann die Grenz-Temperatur 402 als eine Temperatur ermittelt werden, an bzw. ab der ein substantielle Änderung, insbesondere ein substantieller Abfall, der Dämpfung der Nachschwingungen erfolgt.
  • Die Dämpfungs-Information wird bevorzugt für eine Mehrzahl von stetig ansteigenden Temperaturen der Tinte ermittelt. Die Grenz-Temperatur 402 der Tinte kann dann als eine Temperatur ermittelt werden, ab der die Dämpfung (insbesondere der Dämpfungs- und/oder Abklingkoeffizienten δ) der Nachschwingungen des Aktuators 220 sprunghaft abfällt.
  • Das Ermitteln 503 der Grenz-Temperatur 402 der Tinte kann das Ermitteln einer Temperatur der Tinte umfassen, an bzw. ab der ein Gradient des Verlaufs 401 der Dämpfung eine substantielle Änderung aufweist, insbesondere eine Änderung um 20% oder mehr im Vergleich zu einem Gradienten für Temperaturen unterhalb der Grenz-Temperatur 402. Alternativ oder ergänzend kann das Ermitteln 503 der Grenz-Temperatur 402 der Tinte das Ermitteln einer Temperatur der Tinte umfassen, an und/oder ab der der Verlauf 401 der Dämpfung einen Knick und/oder einen Einbruch aufweist. Durch Kurvenanalyse des Temperaturverlaufs 401 der Dämpfung kann die Grenz-Temperatur 402 in besonders präziser Weise ermittelt werden.
  • Die Tinte innerhalb der Düse 21, 22 weist typischerweise eine Gasaufnahmefähigkeit auf, die mit steigender Temperatur der Tinte sinkt. Die Grenz-Temperatur 402 der Tinte kann der Temperatur entsprechen (z.B. mit einer Unschärfe von ±10% oder ±5%), an und/oder ab der die Gasaufnahmefähigkeit der Tinte dem Gehalt an Gas in der Tinte entspricht. Für Temperaturen bei und/oder oberhalb der Grenz-Temperatur 402 kann somit der Gasgehalt der Tinte der Gasaufnahmefähigkeit der Tinte entsprechen. Es kann somit bei und/oder oberhalb der Grenz-Temperatur 402 eine Gassättigung der Tinte vorliegen. Alternativ oder ergänzend kann die Grenz-Temperatur 402 der Tinte der Temperatur entsprechen (z.B. mit einer Unschärfe von ±10% oder ±5%), an und/oder ab der eine substantielle Menge an Gas aus der Tinte austritt und separiert von der Tinte in der Tintenkammer vorliegt. Für Temperaturen bei und/oder oberhalb der Grenz-Temperatur 402 kann somit ein Austritt von Gasen aus der Tinte erfolgen.
  • Der tatsächliche Gasgehalt der Tinte in der Düse 21, 22 kann bei einer Anfangstemperatur (z.B. bei einer Betriebstemperatur bzw. einer Ruhetemperatur der Düse 21, 22) unterhalb der Gasaufnahmefähigkeit der Tinte liegen. Durch ein schrittweises Erhöhen der Temperatur der Tinte kann schrittweise die Gasaufnahmefähigkeit der Tinte reduziert und damit an den tatsächlichen Gasgehalt herangebracht werden. Die Dämpfung, insbesondere der Dämpfungs- und/oder Abklingkoeffizienten δ, sinkt bis zu der Grenz-Temperatur 402 typischerweise nur relativ wenig (aufgrund der Erhöhung der Viskosität der Tinte bei Erhöhung der Temperatur der Tinte). Andererseits kann der tatsächliche Gasgehalt bei der Grenz-Temperatur 402 die Gasaufnahmefähigkeit der Tinte erreichen, so dass es für Temperaturen ab und/oder oberhalb der Grenz-Temperatur 402 zu einem substantiellen Austritt von Gas aus der Tinte kommt. Dieses Gas liegt separiert in der Düsenkammer 212 vor und weist eine substantiell höhere Kompressibilität auf als die Tinte. Als Folge daraus sinkt die Dämpfung, insbesondere der Dämpfungs- und/oder Abklingkoeffizienten δ, der Nachschwingungen des Aktuators 220 ab der Grenz-Temperatur 402 typischerweise substantiell ab.
  • Das Verfahren 500 umfasst außerdem das Ermitteln 504 der Gas-Information für die Tinte auf Basis der Gasaufnahmefähigkeit der Tinte für die Grenz-Temperatur 402. Insbesondere kann der Gasgehalt der Tinte in der Düse 21, 22 der Gasaufnahmefähigkeit der Tinte für die Grenz-Temperatur 402 entsprechen. Es kann somit in effizienter und präziser Weise der Gasgehalt bzw. der Entgasungsgrad von Tinte innerhalb eines Tintenstrahldrucksystems 100 bestimmt werden.
  • Es wird somit ein Verfahren 500 zur Ermittlung des Gasgehalts von Tinte in einer Düse 21, 22 beschrieben. Dabei wird jeweils für unterschiedliche, ansteigende, Temperaturen der Tinte der Aktuator 220 der Düse 21, 22 zu Nachschwingungen angeregt. Auf Basis der jeweiligen Dämpfung, insbesondere auf Basis der Dämpfungs- und/oder Abklingkoeffizienten δ, der Nachschwingungen bei den unterschiedlichen Temperaturen kann auf eine Grenz-Temperatur 402 der Tinte geschlossen werden. Dabei kann bei der Grenz-Temperatur 402 die Gasaufnahmefähigkeit der Tinte dem tatsächlichen Gasgehalt der Tinte entsprechen, so dass der Gasgehalt der Tinte innerhalb der Düse 21, 22 bestimmt werden kann.
  • Das Verfahren 500 kann z.B. derart ausgeführt werden, dass die Tinte in einer Düse 21, 22 auf eine bestimmte Temperatur gebracht wird, und dass daraufhin der Aktuator 220 der Düse 21, 22 durch einen Anregungs-Puls angeregt wird. Die Nachschwingung des Aktuators 220 in Reaktion auf den Anregungs-Puls kann erfasst werden und es kann Dämpfüngs-Information in Bezug auf die Dämpfung der Nachschwingung ermittelt werden. Nach Ermittlung der Dämpfungs-Information für eine bestimmte Temperatur kann die Temperatur der Tinte verändert (insbesondere erhöht) werden, und es können wiederum der Aktuator 220 angeregt, die Nachschwingung erfasst und die Dämpfüngs-Information ermittelt werden. Diese Schritte können für eine Vielzahl von unterschiedlichen (ansteigenden) Temperaturen wiederholt werden, so dass Dämpfüngs-Information für die Vielzahl von unterschiedlichen Temperaturen ermittelt werden kann. Insbesondere kann so ein Temperaturverlauf 401 der Dämpfungs- und/oder Abklingkoeffizienten δ der Nachschwingungen ermittelt werden. Aus dem Temperaturverlauf 401 können dann die Grenz-Temperatur 402 und basierend darauf die Gas-Information ermittelt werden.
  • Eine Nachschwingung kann z.B. als zeitlicher Verlauf 301 der Auslenkung des Aktuators 220, insbesondere als zeitlicher Verlauf 301 der Spannung an einem Steueranschluss des Aktuators 220, erfasst werden. Der zeitliche Verlauf 301 weist typischerweise eine Einhüllende 302 auf (wie z.B. in 3 dargelegt). Die Einhüllende 302 kann durch eine (natürliche) Exponentialfunktion mit einer Zeitkonstanten beschrieben werden. Die Dämpfungs-Information, insbesondere der Dämpfungs- und/oder Abklingkoeffizient δ, einer Nachschwingung kann auf Basis der Zeitkonstanten bzw. als Zeitkonstante der Einhüllenden 302 ermittelt werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Tintenstrahldrucksystem 100 zum Druck eines Druckbildes auf einen Aufzeichnungsträger 120 beschrieben. Das Tintenstrahldrucksystem 100 umfasst einen Druckkopf 103 mit zumindest einer Düse 21, 22, die eingerichtet ist, Tropfen aus Tinte auf den Aufzeichnungsträger 120 zu feuern, um das Druckbild zu drucken. Dabei umfasst die Düse 21, 22 eine Kammer 212 zur Aufnahme von Tinte, deren Volumen durch einen mittels eines Anregungs-Pulses angeregten Aktuator 220 der Düse 21, 22 verändert werden kann.
  • Außerdem umfasst das Tintenstrahldrucksystem 100 eine Steuereinheit 101, die eingerichtet ist, den Aktuator 220 der Düse 21, 22 bei einer Mehrzahl von unterschiedlichen Temperaturen der Tinte in der Düse 21, 22 jeweils mit einem Anregungs-Puls anzusteuern, um bei der Mehrzahl von unterschiedlichen Temperaturen jeweils zumindest eine Nachschwingung des Aktuators 220 zu bewirken. Zur Erhöhung der Temperatur kann eine Heizeinheit der Düse 21, 22 bzw. des Druckkopfs 103 verwendet werden. Alternativ oder ergänzend kann durch die Ansteuerung der Düse 21, 22 mit ein oder mehreren Vorausstoßpulsen eine Temperaturerhöhung der Düse 21, 22 und damit der Tinte innerhalb der Düse 21, 22 bewirkt werden.
  • Die Steuereinheit 101 ist ferner eingerichtet, Dämpfungs-Information bezüglich der Dämpfung der jeweiligen Nachschwingung des Aktuators 220 für die Mehrzahl von unterschiedlichen Temperaturen zu ermitteln. Außerdem ist die Steuereinheit 101 eingerichtet, eine Grenz-Temperatur 402 der Tinte auf Basis der Dämpfungs-Information für die Mehrzahl von unterschiedlichen Temperaturen zu ermitteln. Des Weiteren ist die Steuereinheit 101 eingerichtet, die Gas-Information für die Tinte auf Basis der Gasaufnahmefähigkeit der Tinte bei der Grenz-Temperatur 402 zu ermitteln.
  • Die Druck-Information kann ggf. in einem laufenden Druckbetrieb des Tintenstrahldrucksystems 100 ermittelt werden. Das Tintenstrahldrucksystem 100 kann z.B. ausgebildet sein, einen bahnförmigen Aufzeichnungsträger 120 zu bedrucken (wie in Zusammenhang mit 1 dargelegt). Die Steuereinheit 101 kann eingerichtet sein, eine Totzeit einer Düse 21, 22 des Druckkopfes 103 zu ermitteln, wobei die Düse 21, 22 während der Totzeit keinen Tintenausstoß zum Druck des Druckbildes bewirkt. Es kann somit eine Düse 21, 22 identifiziert werden, bei der für einen bestimmten Zeitraum kein Tintenausstoß erfolgt. Insbesondere kann eine Totzeit einer Düse 21, 22 ermittelt werden, die eine bestimmte Mindestdauer aufweist, wobei die Mindestdauer ausreichend lang ist, um das in diesem Dokument beschriebene Verfahren 500 zur Ermittlung von Gas-Information auszuführen. Der detektierte Zeitraum kann somit dazu genutzt werden, die Gas-Information zu ermitteln. Die Steuereinheit 101 kann somit eingerichtet sein, die Gas-Information für die Tinte in der Düse 21, 22 während der identifizierten Totzeit zu ermitteln.
  • Die identifizierte Totzeit einer Düse 21, 22 kann z.B. während des Drucks und/oder direkt vor dem Druck eines Regenerations-Druckbildes (mit sogenannten Refreshlines) liegen. Ein Regenerations-Druckbild ist dabei typischerweise zwischen zwei Druckbildern für Nutzdruckdaten angeordnet, um die Düse 21, 22 eines Tintenstrahldrucksystems 100 zu regenerieren und um dadurch eine konstant hohe Druckqualität zu ermöglichen. Typischerweise wird ein Regenerations-Druckbild aus dem endgütigen Druckerzeugnis herausgeschnitten. Der Druck des Regenerations-Druckbildes kann dazu genutzt werden, die Düse 21, 22, mit der die Gas-Information ermittelt wurde, zu regenerieren, z.B. durch eine Folge von ein oder mehreren Tintenausstößen. Dabei kann die Düse 21, 22 betrieben werden, um das aus der Tinte entwichene Gas aus der Druckkammer 212 der Düse 21, 22 zu befördern.
  • Das Tintenstrahldrucksystem 100 kann somit eingerichtet sein, die Gas-Information in einem laufenden Druckprozess zu ermitteln. Dabei können wiederholt geeignete Druckpausen von ein oder mehreren Düsen 21, 22 identifiziert werden (z.B. auf Basis der zu druckenden Druckdaten), um wiederholt (z.B. periodisch) aktuelle Gas-Information zu ermitteln.
  • Das Tintenstrahldrucksystem 100 kann eine Entgasungs-Vorrichtung umfassen, die eingerichtet ist, den Gehalt an Gas in der Tinte, die einer Düse 21, 22 eines Druckkopfes 103 des Tintenstrahldrucksystems 100 zugeführt wird, zu reduzieren. Die Entgasungs-Vorrichtung kann einen Tintenkanal zur Aufnahme und/oder zum Führen von Tinte sowie einen Unterdruckbereich umfassen, in dem ein Unterdruck gegenüber dem Druck der Tinte in dem Tintenkanal bewirkt werden kann. Außerdem kann die Entgasungs-Vorrichtung ein gasdurchlässiges Trennelement, insbesondere eine Membran, zwischen dem Tintenkanal und dem Unterdruckbereich umfassen, so dass Gas aus der Tinte im Tintenkanal durch das Trennelement in den Unterdruckbereich gezogen werden kann. So kann die Menge an Gas innerhalb der Tinte im Tintenkanal reduziert werden.
  • Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, einen Betriebsparameter der Entgasungs-Vorrichtung in Abhängigkeit von der Gas-Information anzupassen. Dabei kann der Betriebsparameter insbesondere einen in der Entgasungs-Vorrichtung (insbesondere in dem Unterdruckbereich der Entgasungs-Vorrichtung) bewirkten Unterdruck zur Entgasung von Tinte und/oder einen Volumenstrom der Tinte durch die Entgasungs-Vorrichtung (insbesondere durch den Tintenkanal) umfassen. Die Steuereinheit kann wiederholt Gas-Information ermitteln. Des Weiteren kann wiederholt zumindest ein Betriebsparameter der Entgasungs-Vorrichtung angepasst werden. So kann der Gasgehalt der verwendeten Tinte auf einen bestimmten Sollwert eingestellt, insbesondere geregelt, werden. Durch eine präzise Einstellung des Gasgehalt der verwendeten Tinte kann die Druckqualität eines Tintenstrahldrucksystems 100 in effizienter und präziser Weise erhöht werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Transportrichtung
    21,22
    Düsen
    31,32
    Spalten
    41,42
    Düsenreihen
    100
    Drucksystem
    101
    Steuereinheit des Drucksystems
    102
    Druckriegel
    103
    Druckkopf
    201
    Düsenöffnung
    202
    Wand
    210
    Meniskus
    212
    Kammer
    220
    Aktuator (piezoelektrisches Element)
    221, 222, 322
    Auslenkung des Aktuators
    230
    Tintenversorgungskanal
    301
    zeitlicher Verlauf der Spannung
    302
    Einhüllende
    401
    Temperaturverlauf der Dämpfung
    402
    Grenz-Temperatur
    500
    Verfahren zur Ermittlung des Gasgehalts von Tinte
    501-504
    Verfahrensschritte

Claims (10)

  1. Verfahren zur Ermittlung von Gas-Information bezüglich eines Gehalts an Gas in Tinte in einer Düse (21, 22) eines Tintenstrahldrucksystems (100); wobei die Düse (21, 22) eine Tintenkammer (212) mit einem Aktuator (220) umfasst, der infolge eines Anregungs-Pulses das Volumen der Tintenkammer (212) verändern kann; wobei das Verfahren (500) umfasst, - Bewirken (501) einer Nachschwingung des Aktuators (220) in Reaktion auf einen Anregungs-Puls, für eine Mehrzahl von unterschiedlichen Temperaturen der Tinte in der Düse (21, 22); - Ermitteln (502) von Dämpfungs-Information bezüglich der Dämpfung der jeweiligen Nachschwingung für die Mehrzahl von unterschiedlichen Temperaturen; wobei die Dämpfungs-Information einen Verlauf (401) der Dämpfung der Nachschwingungen des Aktuators (220) als Funktion der Temperatur der Tinte anzeigt; - Ermitteln (503) einer Grenz-Temperatur (402) durch Ermitteln einer Temperatur, an und/oder ab der der Verlauf (401) der Dämpfung einen Knick und/oder Einbruch aufweist; und - Ermitteln (504) der Gas-Information für die Tinte auf Basis einer temperaturabhängigen Gasaufnahmefähigkeit der Tinte; wobei der Gehalt an Gas in der Tinte substantiell der Gasaufnahmefähigkeit der Tinte für die Grenz-Temperatur (402) entspricht.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Ermitteln (503) der Grenz-Temperatur (402) das Ermitteln einer Temperatur der Tinte umfasst, an und/oder ab der ein Gradient des Verlaufs (401) der Dämpfung eine substantielle Änderung aufweist, insbesondere eine Änderung um 20% oder mehr im Vergleich zu einem Gradienten für Temperaturen unterhalb der Grenz-Temperatur.
  3. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - Nachschwingungen des Aktuators (220) nach und nach für eine Mehrzahl von stetig ansteigenden Temperaturen der Tinte bewirkt werden; und/oder - die Dämpfungs-Information für eine Mehrzahl von stetig ansteigenden Temperaturen der Tinte ermittelt wird; und - die Grenz-Temperatur (402) der Tinte als eine Temperatur ermittelt wird, ab der die Dämpfung der Nachschwingungen des Aktuators (220) sprunghaft abfällt.
  4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Tinte eine Gasaufnahmefähigkeit aufweist, die mit steigender Temperatur der Tinte sinkt.
  5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dämpfungs-Information einen Dämpfungs- und/oder Abklingkoeffizienten der Nachschwingung des Aktuators (220) anzeigt.
  6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - der Anregungs-Puls ausgebildet ist, die Tinte in der Düse (21, 22) in Schwingungen zu versetzten, ohne dabei einen Tintenausstoß zu bewirken; und/oder - die Anregungs-Pulse, die zum Bewirken der Nachschwingungen bei den unterschiedlichen Temperaturen verwendet werden, substantiell gleich sind.
  7. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - der Aktuator (220) ausgebildet ist, durch Anlegen einer Spannung an einem Steueranschluss des Aktuators (220) ausgelenkt zu werden, um das Volumen der Düsenkammer (212) zu verändern; und/oder - der Aktuator (220) ausgebildet ist, eine der Nachschwingung des Aktuators (220) entsprechende Spannung an dem Steueranschluss zu bewirken; und - die Dämpfungs-Information auf Basis der Spannung an dem Steueranschluss ermittelt wird; und/oder - der Aktuator (220) einen piezoelektrischen Aktuator umfasst.
  8. Tintenstrahldrucksystem zum Druck eines Druckbildes auf einen Aufzeichnungsträger (120); wobei das Tintenstrahldrucksystem (100) umfasst, - einen Druckkopf (103) mit zumindest einer Düse (21, 22), die eingerichtet ist, Tropfen aus Tinte auf den Aufzeichnungsträger (120) zu feuern, um das Druckbild zu drucken; wobei die Düse (21, 22) eine Tintenkammer (212) mit einem Aktuator (220) umfasst, der infolge eines Anregungs-Pulses das Volumen der Tintenkammer (212) verändern kann; und - eine Steuereinheit (101), die eingerichtet ist, - den Aktuator (220) der Düse (21, 22) bei einer Mehrzahl von unterschiedlichen Temperaturen der Tinte in der Düse (21, 22) jeweils mit einem Anregungs-Puls anzusteuern, um bei der Mehrzahl von unterschiedlichen Temperaturen jeweils zumindest eine Nachschwingung des Aktuators (220) zu bewirken; - Dämpfungs-Information bezüglich der Dämpfung der jeweiligen Nachschwingung für die Mehrzahl von unterschiedlichen Temperaturen zu ermitteln; wobei die Dämpfungs-Information einen Verlauf (401) der Dämpfung der Nachschwingungen des Aktuators (220) als Funktion der Temperatur der Tinte anzeigt; - eine Grenz-Temperatur (402) durch Ermitteln einer Temperatur zu ermitteln, an und/oder ab der der Verlauf (401) der Dämpfung einen Knick und/oder Einbruch aufweist; und - die Gas-Information für die Tinte auf Basis einer temperaturabhängigen Gasaufnahmefähigkeit der Tinte zu ermitteln; wobei der Gehalt an Gas in der Tinte substantiell der Gasaufnahmefähigkeit der Tinte für die Grenz-Temperatur (402) entspricht.
  9. Tintenstrahldrucksystem gemäß Anspruch 8, wobei die Steuereinheit (101) eingerichtet ist, - eine Druckpause der Düse (21, 22) zu detektieren; wobei die Düse (21, 22) in der Druckpause keinen Tintenausstoß zum Druck des Druckbildes bewirkt; und - die Gas-Information für die Tinte in der Düse (21, 22) während der Druckpause zu ermitteln.
  10. Tintenstrahldrucksystem gemäß einem der Ansprüche 8 bis 9, wobei - das Tintenstrahldrucksystem (100) eine Entgasungs-Vorrichtung umfasst, die eingerichtet ist, den Gehalt an Gas in der Tinte, die der Düse (21, 22) zugeführt wird, zu reduzieren; - die Steuereinheit (101) eingerichtet ist, einen Betriebsparameter der Entgasungs-Vorrichtung in Abhängigkeit von der Gas-Information anzupassen; und - der Betriebsparameter insbesondere einen in der Entgasungs-Vorrichtung bewirkten Unterdruck zur Entgasung von Tinte und/oder einen Volumenstrom der Tinte durch die Entgasungs-Vorrichtung umfasst.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060152558A1 (en) * 2005-01-07 2006-07-13 Hoisington Paul A Fluid drop ejection
US20110109676A1 (en) * 2009-11-12 2011-05-12 Seiko Epson Corporation Liquid ejecting apparatus and control method thereof
DE102013110771A1 (de) 2013-09-30 2015-04-02 Océ Printing Systems GmbH & Co. KG Anordnung zur Versorgung einer mindestens einen Druckkopf aufweisenden Druckkopfeinheit mit Tinte bei einem Tintendruckgerät
US20150367633A1 (en) 2014-06-19 2015-12-24 Ricoh Company, Ltd. Liquid droplet ejecting device, inkjet recording apparatus, liquid droplet ejecting method, and storage medium for liquid droplet ejecting method
US20160243825A1 (en) * 2015-02-19 2016-08-25 Seiko Epson Corporation Liquid discharging apparatus and control method of liquid discharging apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060152558A1 (en) * 2005-01-07 2006-07-13 Hoisington Paul A Fluid drop ejection
US20110109676A1 (en) * 2009-11-12 2011-05-12 Seiko Epson Corporation Liquid ejecting apparatus and control method thereof
DE102013110771A1 (de) 2013-09-30 2015-04-02 Océ Printing Systems GmbH & Co. KG Anordnung zur Versorgung einer mindestens einen Druckkopf aufweisenden Druckkopfeinheit mit Tinte bei einem Tintendruckgerät
US20150367633A1 (en) 2014-06-19 2015-12-24 Ricoh Company, Ltd. Liquid droplet ejecting device, inkjet recording apparatus, liquid droplet ejecting method, and storage medium for liquid droplet ejecting method
US20160243825A1 (en) * 2015-02-19 2016-08-25 Seiko Epson Corporation Liquid discharging apparatus and control method of liquid discharging apparatus

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