DE102020100927A1

DE102020100927A1 - Druckeinrichtung zum Bedrucken einer Oberfläche sowie Verfahren zum Wechseln von Druckfarben in einer Druckeinrichtung

Info

Publication number: DE102020100927A1
Application number: DE102020100927.5A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Albrecht; Achim Homeier
Original assignee: Homag GmbH
Current assignee: Homag GmbH
Priority date: 2020-01-16
Filing date: 2020-01-16
Publication date: 2021-07-22
Also published as: US20230059999A1; EP4090538A1; WO2021144353A1; CN115052753A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Druckeinrichtung (10) zum Bedrucken einer Oberfläche (12), insbesondere die Oberfläche (12) eines Werkstücks (11), das zumindest teilweise aus Holz, einem Holzwerkstoff, Kunststoff, Verbundwerkstoff oder dergleichen ausgebildet ist, mit einer Farbversorgungseinrichtung (17), die wenigstens zwei jeweils eine Druckfarbe (19) aufnehmende Farbbehälter (21) aufweist sowie eine Farbzuführung (24), durch welche die Druckfarben (19) wenigstens einem Druckkopf (18) zuführbar sind, um einen Druckvorgang mit wenigstens einer der Druckfarben (19) auszuführen, wobei eine Spüleinrichtung (32) vorgesehen ist, durch welche zumindest die Farbzuführung (24) und/oder der wenigstens eine Druckkopf (18) für einen Druckfarbenwechsel mit einer Spülflüssigkeit (33) spülbar sind sowie ein Verfahren zum Wechseln von Druckfarben (19) in einer Druckeinrichtung (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckeinrichtung sowie ein Verfahren zum Wechseln von Druckfarben in einer Druckeinrichtung.
Werkstücke, insbesondere Holzwerkstücke, deren Oberfläche mit einem Beschichtungsmaterial versehen ist, können aus optischen Gründen mit grafischen Mustern, Bildern oder Dekoren, beispielsweise Nachbildungen von Holzmaserungen oder Steinnachbildungen, versehen werden. Diese können durch eine Druckeinrichtung auf die Oberfläche der Werkstücke aufgedruckt werden, wobei hierfür Druckeinrichtungen eingesetzt werden können, die einen Mehrfarbdruckvorgang ermöglichen, beispielsweise einen Vierfarb- (CMYK), Sechsfarb- (CMYK/Light Magenta/Light Key) oder Achtfarbdruck. Bei einem solchen Mehrfarbdruckvorgang kann mittels eines Rasterverfahrens basierend auf subtraktiver Farbmischung ein definierter Farbraum abgebildet werden, wobei ein bestimmter Farbton durch einzelne mit den verschiedenen Druckfarben ausgebildete Druckpunkte angenähert wird. Für das Drucken von Einzelfarben, beispielsweise einem Dunkelgrün, Ocker oder einem hellen Orange, ist dieser Mehrfarbdruckvorgang nur bedingt geeignet, da aufgrund des Rasterverfahrens die verschiedenen Druckfarben der einzelnen Druckpunkte mit bloßem Auge erkennbar sind. Zum Drucken von Einzelfarben können Druckeinrichtungen deshalb zusätzliche Spotfarben aufweisen, wobei jedoch jede Spotfarbe einen eigenen Druckkopf benötigt. Das Vorsehen einer Vielzahl unterschiedlicher Spotfarben erfordert folglich einen großen Bauraum sowie ein hohen Regelungsaufwand.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Druckeinrichtung vorzuschlagen, durch die ein schneller Druckfarbenwechsel ermöglicht ist und die einen kompakten Aufbau aufweist. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Wechseln von Druckfarben in einer Druckeinrichtung vorzuschlagen, welches einen einfachen und schnellen Druckfarbenwechsel ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Druckeinrichtung zum Bedrucken einer Oberfläche, insbesondere die Oberfläche eines Werkstücks, gemäß dem Oberbegriff des Anspruch 1 gelöst, wobei eine Spüleinrichtung vorgesehen ist, durch welche zumindest die Farbzuführung und/oder der wenigstens eine Druckkopf für einen Druckfarbenwechsel mit einer Spülflüssigkeit spülbar sind. Mit einer solchen Druckeinrichtung kann ein Druckvorgang mit wenigstens einer auswechselbaren Druckfarbe ausgeführt werden. Indem vor einem Druckfarbenwechsel bzw. zwischen zwei Druckvorgängen zumindest die Farbzuführung und/oder der wenigstens eine Druckkopf mit der Spielflüssigkeit spülbar sind, kann eine in der Farbzuführung und/oder dem Druckkopf verbliebene Restdruckfarbe eines vorhergehenden Druckvorgangs entfernt werden, sodass diese Restdruckfarbe einen nachfolgenden Druckvorgang mit einer abweichenden Druckfarbe nicht farblich beeinflusst. Somit kann eine einfache und schnelle Reinigung vorgesehen sein, durch welche sowohl die Druckgeschwindigkeit als auch die Druckqualität beim Drucken unterschiedlicher Druckfarben verbessert werden kann.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Druckeinrichtung kann die Farbversorgungseinrichtung mehrere Farbbehälter aufweisen, wobei die Farbbehälter Grundfarben und/oder Zwischenfarben für einen Mehrfarbdruckvorgang aufnehmen, sowie wenigstens einen weiteren Farbbehälter, der zumindest eine Spotfarbe für einen Einzelfarbdruckvorgang aufnimmt. Dadurch kann in der Druckeinrichtung für einen Mehrfarbdruck neben den Grundfarben, insbesondere eine Digitaldruckeinrichtung zum Ausführen eines Vierfarb- (CMYK; Cyan, Magenta, Yellow, Key), Sechsfarb-(CMYK/Light Magenta/Light Key) oder Achtfarbdruckvorgangs, wenigstens eine weitere Spotfarbe integriert sein. Auf diese Weise kann beim Drucken eines Einzelfarbtons sowohl ein qualitativ hochwertiges Druckbild erreicht werden als auch die Möglichkeit des Druckens eines Farbtons, der durch den Mehrfarbdruck nicht abbildbar ist, bestehen. Insbesondere sind in der Druckeinrichtung mehrere weitere Farbbehälter mit verschiedenen Spotfarben zum Ausführen von Einzelfarbdruckvorgängen vorgesehen.
In einer Weiterbildung der Druckeinrichtung kann vorgesehen sein, dass die Spüleinrichtung einen Spülflüssigkeitsvorrat mit einer Spülflüssigkeit umfasst und die Spülflüssigkeit über eine Spülleitung der Farbversorgungseinrichtung zuführbar ist. Auf diese Weise kann eine kompakte Integration der Spüleinrichtung in der Druckeinrichtung vorgesehen sein. Indem die Spüleinrichtung durch die Spülleitung unmittelbar mit der Farbversorgungseinrichtungen verbindbar ist kann zudem eine einfache Ansteuerung des Spülvorgangs ermöglicht sein.
In einer weiteren Ausgestaltung der Druckeinrichtung können die Farbversorgungseinrichtung und die Spüleinrichtung eine gemeinsame Ventileinrichtung aufweisen, durch welche die Druckfarben oder die Spülflüssigkeit der Farbzuführung und/oder dem wenigstens einen Druckkopf zuführbar sind. Durch eine solche gemeinsame Ventileinrichtung ist eine einfache Steuerung des Spülvorgangs und des Druckvorgangs ermöglicht. Dabei kann durch die entsprechende Ventilsteuerung entweder eine oder mehrere definierte Druckfarben der Farbzuführung und dem wenigstens einen Druckkopf zugeführt werden oder die Spülflüssigkeit, um den Spülvorgang auszuführen.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Druckeinrichtung kann vorsehen, dass dem wenigstens einen Druckkopf eine Auffangvorrichtung zuordenbar ist und die Spülflüssigkeit und/oder die Druckfarbe über den wenigstens einen Druckkopf der Auffangvorrichtung zuführbar sind. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Druckkopf zur Auffangvorrichtung positionierbar ist oder die Auffangvorrichtung zum wenigstens einen Druckkopf positionierbar ist, sodass die Spülflüssigkeit und/oder die Druckfarbe beim Spülvorgang von der Auffangvorrichtung aufgenommen werden können. Zur Entsorgung der Spülflüssigkeit und/oder Druckfarbe umfasst die Auffangvorrichtung insbesondere ein Reservoir, kann jedoch auch eine Abführleitung aufweisen.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Druckeinrichtung kann vorgesehen sein, dass der Auffangvorrichtung und/oder dem wenigstens einen Druckkopf eine Farbmesseinrichtung, vorzugsweise eine Sensoreinheit oder eine Kameraeinheit, zugeordnet ist, und durch die Farbmesseinrichtung ein Farbwert der Spülflüssigkeit und/oder der Druckfarbe erfassbar ist. Durch eine solche Farbmesseinrichtung kann eine Bewertung des Spülvorgangs erfolgen, indem anhand des erfassten Farbwertes ein Restanteil an Druckfarbe in der Spülflüssigkeit oder ein Restanteil an Spülflüssigkeit in der Druckfarbe bestimmbar ist. Alternativ oder ergänzend kann eine Bestimmung des Farbwertes der Spülflüssigkeit und/oder der Druckfarbe ebenso durch einen visuellen Kontrollvorgang durch einen Bediener vorgesehen sein.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Druckeinrichtung kann die Farbmesseinrichtung mit einer Druckersteuerung verbunden sein und der Spülvorgang und/oder der Druckvorgang durch die Druckersteuerung in Abhängigkeit von dem erfassten Farbwert der Spülflüssigkeit oder der Druckfarbe steuerbar sein. Auf diese Weise kann zum Wechseln der Druckfarben eine automatisierte Steuerung ausgebildet sein, die den Spülvorgang und/oder Druckvorgang in Abhängigkeit von dem erfassten Farbwert regelt.
Eine Ausgestaltung der Druckeinrichtung kann zudem vorsehen, dass eine gemeinsame Förderpumpe zum Fördern der Druckfarben sowie zum Fördern der Spülflüssigkeit vorgesehen ist und vorzugsweise eine Förderleistung der Förderpumpe regelbar ist. Durch die gemeinsame Förderpumpe kann eine Komponentenreduzierung erreicht sein, die sowohl einen geringen Bauraum als auch geringe Betriebs- und Komponentenkosten erfordert. Insbesondere ist die Förderleistung der Förderpumpe durch die Druckersteuerung regelbar. Die Förderleistung der Förderpumpe kann dabei an ein zu spülendes Volumen angepasst sein, wodurch Farbwechselzeiten individuell geregelt werden können. Die Förderleistung der Förderpumpe kann beispielsweise in Abhängigkeit von dem erfassten Farbwert durch die Druckersteuerung regelbar sein.
In einer Weiterbildung der Druckeinrichtung kann für den Mehrfarbdruckvorgang und für den Einzelfarbdruckvorgang ein gemeinsamer Druckkopf vorgesehen sein. Dadurch kann ein einzelner Druckkopf für beide Druckvorgänge eingesetzt werden, wodurch eine weitere Reduzierung der Komponenten und somit der Betriebs- und Komponentenkosten erreicht sein kann. In einer alternativen Weiterbildung kann zudem vorgesehen sein, dass für den Mehrfarbdruckvorgang und für den Einzelfarbdruckvorgang wenigstens zwei getrennte Druckköpfe vorgesehen sind. Durch eine solche Trennung des Mehrfarbdruckvorgangs und Einzelfarbdruckvorgangs kann eine Erhöhung der Farbwechselgeschwindigkeit und somit der Druckgeschwindigkeit erreicht sein.
Eine Ausgestaltung der Druckeinrichtung kann vorsehen, dass der wenigstens eine Druckkopf und/oder die Farbzuführung zum Ausführen eines Side-Shooter Druckvorgangs oder eines End-Shooter Druckvorgangs ausgebildet sind. Bei diesen Druckverfahren wird die Druckfarbe im Druckkopf durch ein Piezoelement geführt, welches durch Anlegen einer elektrischen Spannung eine Verformung erfährt und dadurch die Druckfarbe mechanisch aus dem Druckkopf herausschleudert. Wird die Druckfarbe durch das Piezoelement in Fließrichtung aus dem Druckkopf herausgeschleudert, handelt es sich um das End-Shooter Druckprinzip. Wird die Druckfarbe durch das Piezoelement quer zur Fließrichtung durch eine seitliche Austrittsöffnung im Piezoelement aus dem Druckkopf herausgeschleudert, handelt es sich um das Side-Shooter Druckprinzip.
Die Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zum Wechseln von Druckfarben in einer Druckeinrichtung, insbesondere eine Druckeinrichtung gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen, gelöst, wobei eine Druckersteuerung für einen Druckfarbenwechsel eine Spüleinrichtung ansteuert, um einen Spülvorgang auszuführen, bei welchem wenigstens eine Farbzuführung und/oder ein Druckkopf der Druckeinrichtung zumindest bereichsweise mit einer Spülflüssigkeit gespült werden. Durch dieses Verfahren kann ein einfacher und schneller Wechsel von Druckfarben in der Druckeinrichtung ermöglicht sein, wobei vor dem Druckfarbenwechsel bzw. zwischen zwei Druckvorgängen zumindest die Farbzuführung und/oder der wenigstens eine Druckkopf durch die Spülflüssigkeit gespült werden. Auf diese Weise können Farbreste eines vorherigen Druckvorgangs aus der Farbzuführung und/oder dem wenigstens einen Druckkopf entfernt werden, sodass der Farbzuführung und/oder dem Druckkopf für einen nachfolgenden Druckvorgang eine andere Druckfarbe, insbesondere eine Druckfarbe mit einem abweichenden Farbton, zugeführt werden kann.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens kann vorsehen, dass zum Ausführen des Spülvorgangs eine Ventileinrichtung durch die Druckersteuerung angesteuert wird und eine Fluidverbindung zwischen der Spüleinrichtung und einer Farbzuführung der Druckeinrichtung ausgebildet wird, wobei die Spülflüssigkeit sowie eine in der Farbzuführung und/oder dem Druckkopf vorhandene Druckfarbe über den Druckkopf ausgegeben werden und vorzugsweise einer Auffangvorrichtung zugeführt werden. Da die Spüleinrichtung durch eine entsprechende Ansteuerung der Ventileinrichtung in einfacher Weise in die Farbzuführung eingebunden werden kann, kann dadurch eine einfache Steuerung des Spülvorgangs ermöglicht sein.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens kann vorsehen, dass zum Ausführen eines Druckvorgangs die Ventileinrichtung durch die Druckersteuerung angesteuert wird und eine Fluidverbindung zwischen wenigstens einem eine Druckfarbe aufnehmenden Farbbehälter und der Farbzuführung ausgebildet wird und die Druckfarbe der Farbzuführung und/oder dem Druckkopf zugeführt wird, wobei die Druckfarbe sowie die in der Farbzuführung und/oder dem Druckkopf durch den Spülvorgang vorhandene Spülflüssigkeit über den Druckkopf ausgegeben werden und vorzugsweise einer Auffangvorrichtung zugeführt werden. Dadurch kann die in der Farbzuführung und/oder dem Druckkopf vom Spülvorgang verbliebene Spülflüssigkeit für den Druckvorgang entfernt werden. Hierzu wird der Farbzuführung und/oder dem Druckkopf so lange Druckfarbe zugeführt, bis sich keine Spülflüssigkeit mehr in der Farbzuführung und/oder dem Druckkopf befindet.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann ein Farbwert der Spülflüssigkeit und/oder der Druckfarbe durch eine Farbmesseinrichtung oder durch einen visuellen Kontrollvorgang erfasst werden, um einen Anteil an Restdruckfarbe in der Spülflüssigkeit oder einen Anteil an Restspülflüssigkeit in der Druckfarbe zu bestimmen. Der Farbwert kann kontinuierlich oder im Intervall erfasst werden. Dadurch kann eine Überwachung des Spülvorgangs und/oder des Druckvorgangs erfolgen, wobei in Abhängigkeit des Farbwertes der Spülflüssigkeit ein Fortschritt des Spülvorgangs beurteilt werden kann. Ebenso kann anhand des Farbwertes der Restanteil an Spülflüssigkeit in der Druckfarbe bestimmt werden, sodass anhand dessen beurteilt werden kann, ob sich bereits ausschließlich Druckfarbe in der Farbzuführung und/oder dem Druckkopf befindet, um den Druckvorgang ausführen zu können.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens kann vorsehen, dass der Spülvorgang und/oder der Druckvorgang durch die Druckersteuerung in Abhängigkeit von dem erfassten Farbwert gesteuert wird. Für die Steuerung des Spülvorgangs und/oder Druckvorgangs kann der erfasste Farbwert an die Druckersteuerung übermittelt werden. Auf diese Weise kann ein automatisiertes Verfahren zum Wechseln der Druckfarben ausgebildet werden, bei welchem der Spülvorgang und/oder Druckvorgang in Abhängigkeit von dem erfassten Farbwert geregelt werden können.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Figuren dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Figuren zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht einer Druckeinrichtung und
2 eine alternative Ausgestaltung der Druckeinrichtung gemäß 1.

1 zeigt eine schematische Ansicht einer Druckeinrichtung 10. Diese Druckeinrichtung 10 ist zum Bedrucken von Werkstücken 11, insbesondere Werkstücke 11, die zumindest teilweise aus Holz, einem Holzwerkstoff, Kunststoff, Verbundwerkstoff oder dergleichen ausgebildet sind, vorgesehen. Die Druckeinrichtung 10 ist insbesondere als eine Digitaldruckeinrichtung ausgebildet mit der ein Mehrfarbdruckvorgang und/oder ein Einzelfarbdruckvorgang ausführbar ist. Dabei kann der Mehrfarbdruckvorgang als ein Rasterdruckverfahren ausgeführt werden und der Einzelfarbdruckvorgang als ein Unidruckverfahren. Mit einer solchen Druckeinrichtung 10 können sowohl mehrfarbige Muster, Bilder oder Dekore als auch Einzelfarbtöne auf eine Oberfläche 12 des Werkstücks 11 aufgedruckt werden.
Die Oberflächen 12 des Werkstücks 11 können insbesondere mit einem Beschichtungsmaterial versehen sein, welches durch die Druckeinrichtung 10 bedruckt wird. Mit der Druckeinrichtung 10 können sowohl Großflächen 13 als auch Schmalflächen 14 des Werkstücks 11 bedruckt werden. Die Druckeinrichtung 10 und/oder das Werkstück 11 können hierfür in einer Bewegungsrichtung D oder in mehreren Bewegungsrichtungen relativ zueinander verfahrbar vorgesehen sein. Beispielsweise kann das Werkstück 11 für den Druckvorgang auf einer schematisch angedeuteten Fördereinrichtung 16 oder Aufnahme aufgelegt sein und/oder die Druckeinrichtung 10 an einer verfahrbaren Konsole angeordnet sein.
Die Druckeinrichtung 10 umfasst eine Farbversorgungseinrichtung 17, die einem Druckkopf 18 Druckfarben 19 für den Druckvorgang zuführt. Die Farbversorgungseinrichtung 17 weist mehrere Farbbehälter 21 auf, die jeweils eine Druckfarbe 19 aufnehmen. Für den Mehrfarbdruckvorgang sind vier Farbbehälter 21 vorgesehen, um vier Grundfarben 22 aufzunehmen. Bei diesem Mehrfarbdruckvorgang handelt es sich somit um einen Vierfarbdruckvorgang mit den vier Grundfarben 22 Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz (CMYK). Alternativ zu diesem Vierfarbdruck kann die Druckeinrichtung 10 ebenso weitere Farbbehälter 21 mit ergänzenden Grundfarben 22 aufweisen, um beispielsweise einen Sechsfarb- (CMYK/Light Magenta/Light Key) oder Achtfarbdruckvorgang auszuführen. Ebenso können weitere Farbbehälter 21 mit zusätzlichen Zwischen- oder Leitfarben für den Mehrfarbdruckvorgang vorgesehen sein. Zusätzlich zu den die Grundfarben 22 aufnehmenden Farbbehältern 21 ist ein weiterer Farbbehälter 21 vorgesehen, der eine Spotfarbe 23 für einen Einzelfarbdruckvorgang aufnimmt. Diese Spotfarbe 23 ist zum Ausführen eines Einzelfarbdruckvorgangs, d.h. zum Drucken eines definierten einzelnen Farbtons vorgesehen. Dieser definierte Farbton wird folglich nicht durch den Mehrfarbdruck mittels Rasterverfahren nachgebildet, sondern ausschließlich durch die Verwendung der Spotfarbe 23. Ergänzend können auch weitere Farbbehälter 21 vorgesehen sein, um verschiedene weitere Spotfarben 23 aufzunehmen, sodass Einzelfarbdruckvorgänge mit unterschiedlichen Farbtönen ausgeführt werden können.
Die Druckfarben 19 werden über eine Farbzuführung 24 dem Druckkopf 18 zugeführt. Die Farbzuführung 24 umfasst eine Ventileinrichtung 26, mit der die einzelnen Farbbehälter 21 in einer Fluidverbindung stehen. Die Ventileinrichtung 26 ist durch eine Druckersteuerung 27 ansteuerbar, sodass durch eine entsprechende Ansteuerung die einzelnen Grundfarben 22 für den Mehrfarbdruckvorgang oder die Spotfarbe 23 für den Einzelfarbdruckvorgang dem Druckkopf 18 zuführbar sind. Die Ventileinrichtung 26 kann als ein Mehrwegeregelventil ausgebildet sein. Zum Fördern der Druckfarben 19 ist eine gemeinsame Förderpumpe 28 vorgesehen, die durch die Druckersteuerung 27 ansteuerbar ist. Die Farbzuführung 24 kann ein zusätzliches Entlüftungsventil 29 und/oder Filterelement 31 aufweisen. In der schematischen Darstellung der Druckeinrichtung 10 gemäß 1 ist für den Mehrfarbdruckvorgang sowie für den Einzelfarbdruckvorgang ein gemeinsamer Druckkopf 18 vorgesehen. Ebenso kann vorgesehen sein, dass für den Mehrfarbdruckvorgang und den Einzelfarbdruckvorgang separate Druckköpfe 18, vorzugsweise zwei separate Druckköpfe 18, vorgesehen sind.
Zum Ausführen von Druckvorgängen mit unterschiedlichen Druckfarben 19 ist es erforderlich, die Druckfarben 19 in der Farbzuführung 24 sowie dem Druckkopf 19 auszuwechseln. Damit es bei einem Druckvorgang nicht zu einer negativen farblichen Beeinflussung aufgrund einer restlichen Druckfarbe 19 in der Farbzuführung 24 und dem Druckkopf 18 eines vorhergehenden Druckvorgangs kommt, ist es erforderlich die Druckfarbe 19 in der Farbzuführung 24 und dem Druckkopf 18 zu entfernen.
Für einen solchen Druckfarbenwechsel weist die Druckeinrichtung 10 eine Spüleinrichtung 32 auf, durch welche ein Spülvorgang zum Spülen der Farbzuführung 24 und des Druckkopfs 18 ausgeführt werden kann. Hierbei werden die Farbzuführung 24 sowie der Druckkopf 18 zum Wechseln der Druckfarbe 19 mit einer Spülflüssigkeit 33 gespült. Die Spüleinrichtung 32 umfasst einen Spülflüssigkeitsvorrat 34, der die Spülflüssigkeit 33 aufnimmt. Dieser Spülflüssigkeitsvorrat 34 kann äquivalent zu den Farbbehältern 21 ausgebildet und in der Druckeinrichtung 10 integriert sein. Der Spülflüssigkeitsvorrat 34 ist über eine Spülleitung 35 mit der Ventileinrichtung 26 verbunden, sodass eine Fluidverbindung zwischen der Spüleinrichtung 32 und der Farbzuführung 24 durch eine entsprechende Ansteuerung der Ventileinrichtung 26 durch die Druckersteuerung 27 ausgebildet werden kann.
Zum Ausführen des Spülvorgangs wird die Spülflüssigkeit 33 durch die Förderpumpe 28 gefördert und auf diese Weise durch die Farbzuführung 24 sowie den Druckkopf 18 gespült. Dadurch wird die in der Farbzuführung 24 sowie dem Druckkopf 18 vorhandene Druckfarbe 19 bzw. Reste der Druckfarbe 19 eines vorhergehenden Druckvorgangs ausgespült. Die Spülflüssigkeit 33 kann farblösende Zusätze enthalten, beispielsweise Lösungsmittel, welche die Wirksamkeit des Spülvorgangs erhöhen. Die Spülflüssigkeit 33 sowie die Druckfarbe 19 bzw. Farbreste der Druckfarbe 19 werden über den Druckkopf 18 ausgespült und einer Auffangvorrichtung 36 zugeführt. Diese Auffangvorrichtung 36 kann zu dem Druckkopf 18 bzw. der Druckkopf 18 zu der Auffangvorrichtung 36 positioniert werden, um die Spülflüssigkeit 33 und die Druckfarbe 19 aufzunehmen. Hierfür umfasst die Auffangvorrichtung 36 ein Auffangelement 37 das dem Druckkopf 18 zugeordnet wird, beispielsweise ein Trichter, sowie ein sich daran anschließendes Reservoir 38 zum Aufnehmen der Spülflüssigkeit 33 und Druckfarbe 19.
Die Auffangvorrichtung 36 weist eine Farbmesseinrichtung 41 auf, durch die ein Farbwert der Spülflüssigkeit 33 und/oder der Druckfarbe 19 erfasst werden kann. Diese Farbmesseinrichtung 41 kann einen Farbsensor 42 oder eine Kameraeinheit aufweisen. Durch die Farbmesseinrichtung 41 ist ein Restanteil an Druckfarbe 19 in der Spülflüssigkeit 33 erfassbar, sodass der Spülvorgang in Abhängigkeit von dem erfassten Farbwert geregelt werden kann. Der Spülvorgang wird demnach so lange ausgeführt, bis nur noch eine definierte Grenzmenge an Druckfarbe 19 in der Spülflüssigkeit 33 vorhanden ist und über den Druckkopf 18 im Wesentlichen nur noch die Spülflüssigkeit 33 ausgegeben wird. Die Farbmesseinrichtung 41 ist insbesondere mit der Druckersteuerung 27 verbunden, sodass der Spülvorgang in Abhängigkeit von dem erfassten Farbwert der Spülflüssigkeit 33 oder der Druckfarbe 19 durch die Druckersteuerung 27 gesteuert werden kann. Hierfür können die Ventileinrichtung 26 und die Förderpumpe 28 von der Druckersteuerung 20 entsprechend angesteuert werden.
Alternativ zur Farbmesseinrichtung 41 kann der Anteil an Druckfarbe 19 in der Spülflüssigkeit 33 auch durch einen visuellen Kontrollvorgang, beispielsweise durch einen Benutzer der Druckeinrichtung 10, bestimmt werden, wobei die Regelung des Spülvorgangs und/oder Druckvorgangs manuell durch den Benutzer geregelt wird.
Ist ein definierter Restanteil an Druckfarbe 19 in der Spülflüssigkeit 33 erreicht, d.h. in der Spülflüssigkeit 33 ist kein Wesentlicher Anteil an Druckfarbe 19 mehr vorhanden, ist die Farbzuführung 24 und der Druckkopf 18 ausreichend bzw. vollständig gespült, sodass der Spülvorgang mit der Spülflüssigkeit 33 beendet wird. Daraufhin wird die Ventileinrichtung 26 durch die Druckersteuerung 27 angesteuert, die Fluidverbindung zwischen der Spüleinrichtung 32 und der Ventileinrichtung 26 unterbrochen und eine Fluidverbindung zwischen einem der Farbbehälter 21, insbesondere ein Farbbehälter 21 mit einer abweichenden Druckfarbe 19, beispielsweise der Spotfarbe 23, und der Ventileinrichtung 26 ausgebildet. Um die restliche Spülflüssigkeit 33 des Spülvorgangs aus der Farbzuführung 24 und dem Druckkopf 19 zu entfernen, wird die Farbzuführung 24 und der Druckkopf 18 so lange mit der Druckfarbe 19 gespült, bis nur noch ein definierter Restanteil an Spülflüssigkeit 33 in der Druckfarbe 19 vorhanden ist und über den Druckkopf 18 im Wesentlichen nur noch die Druckfarbe 19 ausgegeben wird und der Druckvorgang, beispielsweise der Einzelfarbdruckvorgang, ausgeführt werden kann.
Der Spülvorgang kann in Abhängigkeit eines Farbunterschieds zwischen den zu wechselnden Druckfarben 19 geregelt werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Spülvorgang durch die Spülflüssigkeit 33 unterbleibt, wenn die zu wechselnden Druckfarben 19 einen geringen Farbunterschied aufweisen. Der Grad des Farbunterschieds zwischen den Druckfarben 19 kann in der Druckersteuerung 27 gespeichert sein oder durch die Farbmesseinrichtung 41 erfasst werden. Ist der Grad des Farbunterschieds gering kann die Druckersteuerung 27 die Ventileinrichtung 26 in der Weise ansteuern, dass die einzuwechselnde Druckfarbe 10 direkt der Farbzuführung 24 und dem Druckkopf 18 zugeführt werden und der Spülvorgang durch die einzuwechselnde Druckfarbe 10 erfolgt und nicht durch die Spülflüssigkeit 33.
Für den Spülvorgang kann die Förderleistung der Förderpumpe 28 angepasst werden. Insbesondere kann die Förderleistung der Förderpumpe 28 durch die Druckersteuerung 27 geregelt werden. Dadurch kann die Förderleistung der Förderpumpe 28 an ein zu spülendes Volumen der Farbzuführung 24 und dem Druckkopf 18 angepasst werden, sodass auf diese Weise eine Farbwechselzeit individuell angepasst werden kann. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Förderleistung der Förderpumpe 28 in Abhängigkeit von dem erfassten Farbwert durch die Druckersteuerung 27 geregelt wird.
Bei der in 1 dargestellten Druckeinrichtung 10 sind der Druckkopf 18 sowie die Farbzuführung 24 gemäß eines End-Shooter Druckprinzips ausgebildet. Für dieses Druckprinzip sind im Druckkopf 18 eine Vielzahl von nicht näher dargestellten Piezoelementen vorgesehen, welche die Druckfarbe 19 zum Bedrucken der Oberfläche 12 aus dem Druckkopf 18 herausschleudern. Bei dem End-Shooter Druckprinzip wird die Druckfarbe 19 im Druckkopf 18 den Piezoelementen zugeführt, wobei die Piezoelemente durch Anlegen einer elektrischen Spannung eine Verformung erfahren und aufgrund der erzeugten Kraft die Druckfarbe 19 in Fließrichtung aus dem Druckkopf 18 herausgeschleudert wird.
2 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Druckeinrichtung 10, wobei der grundlegende Aufbau, insbesondere die Möglichkeit des Spülvorgangs, dem der Druckeinrichtung gemäß 1 entspricht. Bei dieser Druckeinrichtung 10 sind der Druckkopf 18 sowie die Farbzuführung 24 jedoch gemäß eines Side-Shooter Druckprinzips ausgebildet. Hierbei ist die Farbzuführung 24 zwischen der Ventileinrichtung 26 und dem Druckkopf 18 als eine Zirkulationsleitung 43 ausgebildet, sodass die Druckfarbe 19 in der Farbzuführung 24 zirkulieren kann. Bei dem Side-Shooter Druckprinzip sind die Piezoelemente im Druckkopf 18 quer zur Austrittsrichtung der Druckfarbe 19 ausgerichtet, d.h. die Druckfarbe 19 wird den Piezoelementen zugeführt und durch eine seitliche Austrittsöffnung quer zur Fließrichtung der Druckfarbe 19 aus dem Druckkopf 18 herausgeschleudert.
Bezugszeichenliste

10.: Druckeinrichtung
11.: Werkstück
12.: Oberfläche
13.: Großfläche
14.: Schmalfläche
16.: Fördereinrichtung
17.: Farbversorgungseinrichtung
18.: Druckkopf
19.: Druckfarben
21.: Farbbehälter
22.: Grundfarben
23.: Spotfarbe
24.: Farbzuführung
26.: Ventileinrichtung
27.: Druckersteuerung
28.: Förderpumpe
29.: Entlüftungsventil
31.: Filterelement
32.: Spüleinrichtung
33.: Spülflüssigkeit
34.: Spülflüssigkeitsvorrat
35.: Spülleitung
36.: Auffangvorrichtung
37.: Auffangelement
38.: Reservoir
41.: Farbmesseinrichtung
42.: Farbsensor
43.: Zirkulationsleitung

Claims

Druckeinrichtung (10) zum Bedrucken einer Oberfläche (12), insbesondere die Oberfläche (12) eines Werkstücks (11), das zumindest teilweise aus Holz, einem Holzwerkstoff, Kunststoff, Verbundwerkstoff oder dergleichen ausgebildet ist, mit einer Farbversorgungseinrichtung (17), die wenigstens einen eine Druckfarbe (19) aufnehmenden Farbbehälter (21) aufweist sowie eine Farbzuführung (24), durch welche die Druckfarbe (19) wenigstens einem Druckkopf (18) zuführbar ist, um einen Druckvorgang mit der Druckfarbe (19) auszuführen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spüleinrichtung (32) vorgesehen ist, durch welche zumindest die Farbzuführung (24) und/oder der wenigstens eine Druckkopf (18) für einen Druckfarbenwechsel mit einer Spülflüssigkeit (33) spülbar sind.
Druckeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbversorgungseinrichtung (17) mehrere Farbbehälter (21) aufweist, die Grundfarben und/oder Zwischenfarben für einen Mehrfarbdruckvorgang aufnehmen, sowie wenigstens einen weiteren Farbbehälter (21), der zumindest eine Spotfarbe (23) für einen Einzelfarbdruckvorgang aufnimmt.
Druckeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spüleinrichtung (32) einen Spülflüssigkeitsvorrat (34) mit einer Spülflüssigkeit (33) umfasst und die Spülflüssigkeit (33) über eine Spülleitung (35) der Farbversorgungseinrichtung (17) zuführbar ist.
Druckeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbversorgungseinrichtung (17) und die Spüleinrichtung (32) eine gemeinsame Ventileinrichtung (26) aufweisen, durch welche die Druckfarbe (19) oder die Spülflüssigkeit (33) der Farbzuführung (24) und/oder dem wenigstens einen Druckkopf (18) zuführbar sind.
Druckeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem wenigstens einen Druckkopf (18) eine Auffangvorrichtung (36) zuordenbar ist und die Spülflüssigkeit (33) und/oder die Druckfarbe (19) über den wenigstens einen Druckkopf (18) der Auffangvorrichtung (36) zuführbar ist.
Druckeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auffangvorrichtung (36) und/oder dem wenigstens einen Druckkopf (18) eine Farbmesseinrichtung (41), vorzugsweise eine Sensoreinheit (42) oder eine Kameraeinheit, zugeordnet ist, und durch die Farbmesseinrichtung (41) ein Farbwert der Spülflüssigkeit (33) und/oder der Druckfarbe (19) erfassbar ist.
Druckeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbmesseinrichtung (41) mit einer Druckersteuerung (27) verbunden ist und der Spülvorgang und/oder der Druckvorgang durch die Druckersteuerung (27) in Abhängigkeit von dem erfassten Farbwert der Spülflüssigkeit (33) oder der Druckfarbe (19) steuerbar ist.
Druckeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsame Förderpumpe (28) zum Fördern der Druckfarbe (19) sowie zum Fördern der Spülflüssigkeit (33) vorgesehen ist und vorzugsweise eine Förderleistung der Förderpumpe (28) regelbar ist.
Druckeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den Mehrfarbdruckvorgang und für den Einzelfarbdruckvorgang ein gemeinsamer Druckkopf (18) vorgesehen ist oder für den Mehrfarbdruckvorgang und für den Einzelfarbdruckvorgang wenigstens zwei getrennte Druckköpfe (18) vorgesehen sind.
Druckeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Druckkopf (18) und/oder die Farbzuführung (24) zum Ausführen eines Side-Shooter Druckvorgangs oder zum Ausführen eines End-Shooter Druckvorgangs ausgebildet sind.
Verfahren zum Wechseln von Druckfarben (19) in einer Druckeinrichtung (10), insbesondere eine Druckeinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei eine Druckersteuerung (27) für den Druckfarbenwechsel eine Spüleinrichtung (32) ansteuert, um einen Spülvorgang auszuführen, bei welchem wenigstens eine Farbzuführung (24) und/oder ein Druckkopf (18) der Druckeinrichtung (10) zumindest bereichsweise mit einer Spülflüssigkeit (33) gespült werden.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausführen des Spülvorgangs eine Ventileinrichtung (26) durch die Druckersteuerung (27) angesteuert wird und eine Fluidverbindung zwischen der Spüleinrichtung (32) und einer Farbzuführung (24) der Druckeinrichtung (10) ausgebildet wird, wobei die Spülflüssigkeit (33) sowie eine in der Farbzuführung (24) und/oder dem Druckkopf (18) vorhandene Druckfarbe (19) über den Druckkopf (18) ausgegeben werden und vorzugsweise einer Auffangvorrichtung (36) zugeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausführen eines Druckvorgangs die Ventileinrichtung (26) durch die Druckersteuerung (27) angesteuert wird und eine Fluidverbindung zwischen wenigstens einem eine Druckfarbe (19) aufnehmenden Farbbehälter (21) und der Farbzuführung (24) ausgebildet wird und die Druckfarbe (19) der Farbzuführung (24) und/oder dem Druckkopf (18) zugeführt wird, wobei die Druckfarbe (19) sowie die in der Farbzuführung (24) und/oder dem Druckkopf (18) durch den Spülvorgang vorhandene Spülflüssigkeit (33) über den Druckkopf (18) ausgegeben werden und vorzugsweise einer Auffangvorrichtung (36) zugeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Farbwert der Spülflüssigkeit (33) und/oder der Druckfarbe (19) durch eine Farbmesseinrichtung (41) oder durch einen visuellen Kontrollvorgang erfasst wird, um einen Restanteil an Druckfarbe (19) in der Spülflüssigkeit (33) oder einen Restanteil an Spülflüssigkeit (33) in der Druckfarbe (19) zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Spülvorgang und/oder der Druckvorgang durch die Druckersteuerung (27) in Abhängigkeit von dem erfassten Farbwert gesteuert wird.