DE102020109031A1

DE102020109031A1 - Ink supply arrangement for an inkjet printer

Info

Publication number: DE102020109031A1
Application number: DE102020109031.5A
Authority: DE
Inventors: Arne Ditscher; Rainer Kötzer
Original assignee: Cadis Eng GmbH; Cadis Engineering GmbH
Current assignee: Cadis Eng GmbH; Cadis Engineering GmbH
Priority date: 2020-04-01
Filing date: 2020-04-01
Publication date: 2021-10-07

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Tinten-Versorgungsanordnung für einen Tintenstrahldrucker, der einen oder mehrere benachbarte Druckköpfe aufweist, die über einen Zulaufkanal mit einer Vorlaufkammer und mit einem Rücklaufkanal mit einer Rücklaufkammer für die Tinte verbunden sind. Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, dass in der Vorlaufkammer und/oder der Rücklaufkammer jeweils wenigstens eine Membran vorhanden ist, die auf der freien Oberfläche der Tinte aufliegt.The invention relates to an ink supply arrangement for an inkjet printer which has one or more adjacent print heads which are connected via an inlet channel to a flow chamber and, via a return channel, to a return chamber for the ink. According to the invention, it is proposed that in each case at least one membrane is present in the flow chamber and / or the return chamber, which membrane rests on the free surface of the ink.

Description

Die Erfindung betrifft eine Tinten-Versorgungsanordnung für einen Tintenstrahldrucker, der einen oder mehrere benachbarte Druckköpfe aufweist, die über einen Zulaufkanal mit einer Vorlaufkammer und mit einem Rücklaufkanal mit einer Rücklaufkammer für die Tinte verbunden sind.The invention relates to an ink supply arrangement for an inkjet printer, which has one or more adjacent print heads which are connected via an inlet channel to a flow chamber and, via a return channel, to a return chamber for the ink.

Bei Tintenstrahldruckern wird die Tinte durch die Tintendüsen eines Druckkopfes auf ein Substrat aufgebracht. Je dünner die Düsenöffnungen sind, desto feiner kann das damit erzeugte Druckbild sein. Die Tinte wird aus Vorratsbehältern zu dem Druckkopf gefördert, in dem die Tinte auf die einzelnen Tintendüsen verteilt und deren Auftrag gesteuert wird. Für größere und schnellere Drucker weist die Druckeinheit mehrere Druckköpfe auf, die jeweils mit einer Vielzahl von Tintendüsen ausgestattet sind. Die Druckköpfe sind dabei entlang der Druckbreite versetzt an der Druckeinheit angeordnet, so dass die gesamte Blattbreite in nur einem Durchlauf und ohne Bewegungen der Druckeinheit quer zur Transportrichtung bedruckt werden kann.In inkjet printers, the ink is applied to a substrate through the ink nozzles of a printhead. The thinner the nozzle openings, the finer the print image created with them can be. The ink is conveyed from storage containers to the printhead, in which the ink is distributed to the individual ink nozzles and their application is controlled. For larger and faster printers, the printing unit has several printheads, each of which is equipped with a large number of ink nozzles. The print heads are arranged offset along the printing width on the printing unit, so that the entire sheet width can be printed in just one pass and without moving the printing unit transversely to the transport direction.

Es ist bekannt, dass die Tinte aus dem Vorratsbehälter zunächst einer Vorlaufkammer zugeführt wird, von der die Tinte mit einem definierten Druck den Druckköpfen zugeführt wird. Für eine einwandfreies und insbesondere gleichmäßiges Druckbild entlang der Breite des zu bedruckenden Substrats ist es wesentlich, dass jeder Druckkopf unter den gleichen Bedingungen mit der Tinte beaufschlagt wird. Bei einer zentrale Vorlaufkammer ist dies aber nur beschränkt möglich. Auch weist die Tinte in der Vorlaufkammer und/oder der Rücklaufkammer eine freie Oberfläche auf, so dass die Tinte der dort vorhandenen Luft ausgesetzt ist. Dies ist bei vielen Tinten unerwünscht.It is known that the ink from the reservoir is first fed to a feed chamber from which the ink is fed to the print heads at a defined pressure. For a perfect and, in particular, uniform print image along the width of the substrate to be printed, it is essential that the ink is applied to each print head under the same conditions. In the case of a central supply chamber, however, this is only possible to a limited extent. The ink in the flow chamber and / or the return chamber also has a free surface, so that the ink is exposed to the air present there. This is undesirable with many inks.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tinten-Versorgungsanordnung so auszubilden, dass ein Einfluss von Luft auf die noch nicht aufgebrachte Tinte vermieden wird.The invention is based on the object of designing an ink supply arrangement in such a way that the influence of air on the ink that has not yet been applied is avoided.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass in der Vorlaufkammer und/oder der Rücklaufkammer jeweils wenigstens eine Membran vorhanden ist, die auf der freien Oberfläche der Tinte aufliegt. Dadurch wird ein direkter Kontakt der Tinte mit Luft verhindert oder zumindest reduziert. Veränderungen der Tinte durch Lufteinwirkung werden dadurch zuverlässig vermieden. Die Vorlaufkammer und die Rücklaufkammer weisen eine relativ große Oberfläche für die Tinte auf. Durch das Vorsehen einer Membran, die auf dem Flüssigkeitsspiegel aufliegt oder den die Tinte enthaltenden Raum luftdicht abschließt, kommt die Tinte innerhalb der Versorgungsanordnung und vor dem Auftrag auf das Substrat nicht oder nur wenig mit Luft in Berührung. Beeinflussungen der Tinte durch die Luft werden vermieden.The object is achieved according to the invention in that there is in each case at least one membrane in the flow chamber and / or the return chamber, which membrane rests on the free surface of the ink. This prevents or at least reduces direct contact of the ink with air. Changes to the ink due to the action of air are thus reliably avoided. The advance chamber and the return chamber have a relatively large surface area for the ink. By providing a membrane which rests on the liquid level or which hermetically seals the space containing the ink, the ink within the supply arrangement and before it is applied to the substrate comes into little or no contact with air. Influence of the air on the ink is avoided.

Die Membran kann als Faltenbalg ausgebildet ist, der in die Vorlaufkammer beziehungsweise die Rücklaufkammer eintaucht. Ein Faltenbalg kann dem Flüssigkeitsspiegel in der Vorlauf- oder Rücklaufkammer ohne weiteres folgen, so dass eine Luftschicht zwischen der Tinte und der zugewandten Fläche des Faltenbalgs zuverlässig vermieden wird.The membrane can be designed as a bellows that is immersed in the flow chamber or the return chamber. A bellows can easily follow the liquid level in the flow or return chamber, so that a layer of air between the ink and the facing surface of the bellows is reliably avoided.

Die Anordnung einer flexiblen Membran oder eines Faltenbalgs erlaubt eine luftdichte Aufbewahrung der Tinte in der Vorlaufkammer oder Rücklaufkammer. Druckpausen können daher ohne weiteres überbrückt werden. Weiterhin wird durch die aufliegende Membran ein Hin- und Herschwappen der Tinte bei einer sich bewegenden Druckeinheit vermieden. Weiterhin werden Druckschwankungen im System beispielsweise durch die Pumpe gedämpft. Grundsätzlich kann die Druckeinheit dann in jeder Lage der Druckköpfe relativ zum Substrat und auch überkopf betrieben werden.The arrangement of a flexible membrane or a bellows allows an airtight storage of the ink in the flow chamber or return chamber. Printing pauses can therefore easily be bridged. Furthermore, the overlying membrane prevents the ink from sloshing back and forth when the printing unit is moving. Furthermore, pressure fluctuations in the system are dampened, for example by the pump. In principle, the printing unit can then be operated in any position of the print heads relative to the substrate and also overhead.

Schließlich wird durch die so gegenüber der Umgebung abgeschlossene Tinte eine Reaktion mit der Umgebungsluft vermieden. Es wird zudem eine reduzierte Trocknung der Tinte vor deren Auftrag erreicht. Eine Verarbeitung von explosionsgefährlicher Tinte oder eine Verarbeitung von Tinte in explosionsgefährdeten Bereichen ist damit auch möglich.Finally, the ink which is sealed off from the environment in this way avoids a reaction with the ambient air. In addition, the drying of the ink before it is applied is reduced. Processing of explosive ink or processing of ink in potentially explosive areas is also possible.

Insbesondere bei mehreren nebeneinander angeordneten Druckköpfen ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die Rücklaufkammer und/oder die Vorlaufkammer in einem Versorgungsbalken angeordnet sind, der sich entlang der Druckbreite zumindest teilweise über das zu bedruckende Substrat erstreckt, dass die in Druckbreite nebeneinander liegenden Druckköpfe in einem Abstand neben, unter oder über dem Versorgungsbalken angeordnet sind, und dass jeweils ein Druckkopf mit einem Zulaufkanal unmittelbar mit der Vorlaufkammer und/oder mit einem Rücklaufkanal unmittelbar mit der Rücklaufkammer verbunden ist. Die Anordnung des Versorgungsbalkens in unmittelbarer Nähe zu den einzelnen Druckköpfen hat den Vorteil, dass die Zulaufkanäle und/oder die Rücklaufkanäle der Druckköpfe zu der Vorlaufkammer beziehungsweise Rücklaufkammer und den Druckköpfen relativ kurz sein können, so dass sich Strömungswiderstände nicht so stark auswirken. Insbesondere kann der zu überbrückende Abstand zwischen dem Versorgungsbalken und den Druckköpfen relativ klein sein und nur 5 cm bis 15 cm betragen. Trotz der somit relativ großen Länge der Vorlaufkammer und/oder der Rücklaufkammer und der damit einhergehenden großen freien Oberfläche für die Tinte bleibt diese durch die aufliegende Membran oder den aufliegenden Faltenbalg gut gegen Lufteinwirkung geschützt.In particular in the case of several juxtaposed printheads, the invention provides that the return chamber and / or the forward chamber are arranged in a supply bar which extends along the printing width at least partially over the substrate to be printed, that the printheads lying next to one another in printing width at a distance are arranged next to, below or above the supply bar, and that in each case a print head with an inlet channel is directly connected to the flow chamber and / or with a return channel is directly connected to the return chamber. The arrangement of the supply bar in the immediate vicinity of the individual print heads has the advantage that the inlet channels and / or the return channels of the print heads to the flow chamber or return chamber and the print heads can be relatively short, so that flow resistances do not have such a strong effect. In particular, the distance to be bridged between the supply bar and the print heads can be relatively small and only be 5 cm to 15 cm. Despite the relatively large length of the flow chamber and / or the return chamber and the associated large free surface for the ink, the ink remains well protected against the effects of air by the overlying membrane or the bellows.

Die Zulauf- oder Rücklaufkanäle können als Schlauchleitungen ausgebildet sein. Auch können Rohrleitungen verwendet werden. Häufig wird die Anordnung so getroffen sein, dass sich der Zulaufkanal und der Rücklaufkanal aus einer Bohrung von der Vorlauf- oder Rücklaufkammer zur äußeren Begrenzung des Versorgungsbalkens und einer sich daran anschließenden flexiblen Schlauchleitung zu dem jeweiligen Druckkopf zusammensetzen.The inlet or return channels can be designed as hose lines. Pipelines can also be used. Often the arrangement will be such that the inlet channel and the return channel are composed of a bore from the flow or return chamber to the outer boundary of the supply bar and an adjoining flexible hose line to the respective print head.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn sich die Vorlaufkammer und/oder die Rücklaufkammer kanalförmig entlang dem Versorgungsbalken über dessen Länge und, in der Projektion gesehen, zumindest von dem einen endständigen Druckkopf bis zu dem anderen endständigen Druckkopf erstrecken. Dann ist es möglich, die Zulauf- und Rücklaufkanäle besonders kurz zu halten, da sich die Vorlaufkammer oder Rücklaufkammer in einer sehr kurzen Distanz zu dem jeweiligen Druckkopf befindet.It is particularly expedient if the flow chamber and / or the return chamber extend channel-shaped along the supply beam over its length and, viewed in the projection, at least from the one terminal print head to the other terminal print head. It is then possible to keep the inlet and return channels particularly short, since the flow chamber or return chamber is located at a very short distance from the respective print head.

Weiterhin ist es gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die Zulaufkanäle zwischen der Vorlaufkammer und den einzelnen Druckköpfen zumindest näherungsweise gleich lang sind. Entsprechend kann vorgesehen werden, dass die Rücklaufkanäle zwischen der Rücklaufkammer und den einzelnen Druckköpfen zumindest näherungsweise gleich lang sind. Damit wird mit einfachen Mitteln erreicht, dass jeder Druckkopf unter den gleichen Voraussetzungen und Gegebenheiten mit der Tinte aus der Vorlaufkammer versorgt werden. Ein gleichmäßiges Druckbild über die Druckbreite ist daher möglich.Furthermore, it is provided according to the invention that the inlet channels between the flow chamber and the individual print heads are at least approximately the same length. Accordingly, it can be provided that the return channels between the return chamber and the individual print heads are at least approximately the same length. This achieves with simple means that each print head is supplied with the ink from the supply chamber under the same conditions and conditions. A uniform print image across the print width is therefore possible.

Das Vorsehen einer flexiblen Membran oder eines Faltenbalg erlaubt zudem eine gezielte und reproduzierbare Druckbeaufschlagung der Vorlaufkammer und/oder der Rücklaufkammer. Es ist daher gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die der Tinte abgewandte Seite der Faltenbälge oder der Membranen der Rücklaufkammer und der Vorlaufkammer jeweils mit Druck beaufschlagbar sind. Damit können der Vorlaufdruck und der Rücklaufdruck sehr genau eingestellt werden, und jeder Druckkopf wird mit der gleichen Druckdifferenz zwischen Vorlauf und Rücklauf mit Tinte beaufschlagt. Eine weitere Vergleichmäßigung des Druckbilds ist somit möglich.The provision of a flexible membrane or a bellows also allows a targeted and reproducible application of pressure to the flow chamber and / or the return chamber. It is therefore provided according to the invention that the side of the bellows or the membranes of the return chamber and the flow chamber facing away from the ink can each be subjected to pressure. In this way, the flow pressure and the return pressure can be set very precisely, and each printhead is subjected to the same pressure difference between the flow and return with ink. A further equalization of the print image is thus possible.

Es kann vorgesehen werden, dass eine Pumpe vorhanden ist, die die Tinte von der Rücklaufkammer über eine Zirkulationsleitung in die Vorlaufkammer pumpt, dass ein Mischventil vorhanden ist, über das ein Vorratsbehälter für die Tinte mit der Rücklaufkammer oder der Vorlaufkammer oder der Zirkulationsleitung verbindbar ist, um verbrauchte Tinte nachzufüllen, und dass Messmittel vorhanden sind, die das Niveau der freien Oberfläche der Tinte oder das Niveau der Membranen oder der Faltenbälge in der Rücklaufkammer und der Vorlaufkammer erfassen, und dass Steuermittel vorhanden sind, die die Pumpe und/oder das Mischventil zum Vorratsbehälter in Abhängigkeit von den erfassten Niveaus derart steuern, dass die Füllmengen der Tinte in der Vorlaufkammer und in der Rücklaufkammer im wesentlichen konstant bleiben. Die Niveaumessung über die innerhalb der Vorlaufkammer oder Rücklaufkammer auf- und abbewegbaren Membrane oder Faltenbälge ist sehr genau möglich. Auch kann der Druck oberhalb der Membran oder des Faltenbalgs gut erfasst werden. Es liegen daher genaue und reproduzierbare Messwerte zur Steuerung der Pumpe und des Mischventils vor, so dass stets gleiche Bedingungen am Druckkopf vorliegen, die für eine gleichmäßige und gleichbleibende Druckqualität erforderlich sind.It can be provided that a pump is present that pumps the ink from the return chamber via a circulation line into the flow chamber, that a mixing valve is present via which a reservoir for the ink can be connected to the return chamber or the flow chamber or the circulation line, to refill used ink, and that measuring means are available that detect the level of the free surface of the ink or the level of the membranes or the bellows in the return chamber and the flow chamber, and that control means are present that the pump and / or the mixing valve to Control the reservoir as a function of the detected levels in such a way that the filling quantities of the ink in the flow chamber and in the return chamber remain essentially constant. The level measurement via the membrane or bellows that can be moved up and down within the flow chamber or return chamber is very precise. The pressure above the membrane or the bellows can also be recorded well. Exact and reproducible measured values are therefore available for controlling the pump and the mixing valve, so that the same conditions always exist at the print head, which are necessary for a uniform and constant print quality.

Wie die Vorlaufkammer oder die Rücklaufkammer innerhalb des Versorgungsbalkens ausgebildet sind, ist grundsätzlich beliebig. Es kann vorgesehen werden, dass die Vorlaufkammer und/oder die Rücklaufkammer als nach oben offene Rinnen im Versorgungsbalken entlang dessen Längserstreckung ausgebildet sind, die von oben durch die Membran oder den Faltenbalg begrenzt sind. Dann können die Kammern und auch die Abzweigungen zu den einzelnen Druckköpfen gut in den länglichen Versorgungsbalken eingearbeitet werden. Den Abschluss bildet die Membran oder der Faltenbalg, die ihrerseits wiederum durch einen Deckel abgedeckt werden können, damit der Freiraum oberhalb der Membran oder dem Faltenbalg mit Druck beaufschlagt werden kann. Auch können in dem Deckel die Drucksensoren und die Niveaumesssensoren angeordnet sein.How the flow chamber or the return chamber are designed within the supply bar is basically arbitrary. It can be provided that the flow chamber and / or the return chamber are designed as upwardly open channels in the supply beam along its longitudinal extension, which are delimited from above by the membrane or the bellows. Then the chambers and also the branches to the individual print heads can be worked well into the elongated supply beam. The closure is formed by the membrane or the bellows, which in turn can be covered by a cover so that the free space above the membrane or the bellows can be subjected to pressure. The pressure sensors and the level measuring sensors can also be arranged in the cover.

Bei einem längerem Versorgungsbalken für große Druckbreiten kann es zweckmäßig sein, die Vorlaufkammer und/oder die Rücklaufkammer in Längsrichtung des Versorgungsbalkens zu unterteilen. Dann ist die Ausbildung der Faltenbälge nicht aufwendig. Die einzelnen Unterteilungen der Vorlauf- oder Rücklaufkammern können strömungstechnisch miteinander verbunden sein, damit in jedem Teilabschnitt der Vorlaufkammer oder Rücklaufkammer die gleichen Bedingungen herrschen.In the case of a longer supply bar for large print widths, it can be useful to subdivide the flow chamber and / or the return chamber in the longitudinal direction of the supply bar. Then the construction of the bellows is not expensive. The individual subdivisions of the flow or return chambers can be fluidically connected to one another so that the same conditions prevail in each section of the flow chamber or return chamber.

Es handelt sich bei der oben beschriebenen Tinten-Versorgungsanordnung um ein geschlossenes System. Es ist daher unvermeidlich, dass die durch die frische Tinte eingetragene Luft sich an einer Stelle sammelt. Es ist daher eine Entgasungseinrichtung vorhanden, um in der Tinte vorhandenes Gas zu entfernen. Allerdings können durch eine Entgasungseinrichtung in der Zirkulationsleitung nicht solche Lufteinschlüsse beseitigt werden, die sich in der Vorlaufkammer an nicht durchströmten Bereichen bilden.The ink supply arrangement described above is a closed system. It is therefore inevitable that the air carried in by the fresh ink will collect in one place. There is therefore a degasser to remove gas present in the ink. However, air inclusions cannot be eliminated in the circulation line by a degassing device that are formed in the flow chamber in areas where there is no flow.

Es ist daher gemäß der Erfindung weiterhin vorgesehen, dass ein Bypass vorhanden ist, der eine nicht durchströmte Stelle des die Tinte enthaltenden Raums der Vorlaufkammer auf der der Tinte zugekehrten Seite der Membran oder des Faltenbalgs mit der Rücklaufkammer oder der Zirkulationsleitung verbindet und in dem eine Drossel mit einem höheren Strömungswiderstand für flüssige Medien als für Gase oder Luft vorhanden ist derart, dass eingeschlossenes Gas oder Luft von der Vorlaufkammer über den Bypass in die Rücklaufkammer oder die Zirkulationsleitung und von dort zu der Entgasungseinrichtung gelangt. Dadurch wird erreicht, dass der Bereich unterhalb der Membran oder des Faltbalgs in der Vorlaufkammer im wesentlichen frei von Luft ist.It is therefore also provided according to the invention that a bypass is present, which is a point through which the ink does not flow containing space of the flow chamber on the side of the membrane or bellows facing the ink connects to the return chamber or the circulation line and in which a throttle with a higher flow resistance for liquid media than for gases or air is present so that enclosed gas or air from the Flow chamber passes through the bypass into the return chamber or the circulation line and from there to the degassing device. This ensures that the area below the membrane or the bellows in the flow chamber is essentially free of air.

Bei einer vertikal ausgerichteten Versorgungsanordnung sind in der Regel solche nicht durchströmte Stellen an den höchsten Stellen der Vorlaufkammer unterhalb der Membran oder des Faltenbalgs vorhanden. Hier kann sich Luft ansammeln, die sich störend auf den Druckablauf auswirkt. Störende Einwirkungen von Lufteinschlüssen können durch das Vorsehen eines oder mehrerer derartiger Bypässe zuverlässig vermieden werden.In the case of a vertically aligned supply arrangement, such non-flowed points are generally present at the highest points of the flow chamber below the membrane or the bellows. Air can collect here, which has a disruptive effect on the printing process. Disruptive effects of air inclusions can be reliably avoided by providing one or more such bypasses.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

1 die Ansicht einer Druckeinheit eines Tintenstrahldruckers mit mehreren Druckköpfen und
2 den Querschnitt durch die Druckeinheit.

The invention is explained in more detail below with reference to the schematic drawing. Show it:

1 the view of a printing unit of an inkjet printer with several printheads and
2 the cross section through the pressure unit.

Die in der Zeichnung dargestellte Druckeinheit weist mehrere Druckköpfe 11, 12 auf, die in Druckbreitenrichtung versetzt zueinander entlang der Breite des zu bedruckenden Substrats 13 an einem nicht gezeigten Rahmen angeordnet sind. Die Druckbereiche der benachbarten Druckköpfe 11, 12 überlappen sich dabei oder schließen sich unmittelbar nebeneinander an, so dass bei einem sich senkrecht zur Zeichenebene in Transportrichtung bewegendes Substrat die gesamte Breite bedruckt werden kann. Tatsächlich liegen die Druckköpfe 12 in Transportrichtung hinter den Druckköpfen 11. Eine solche Anordnung der Druckköpfe eines Tintenstrahldruckers ist allgemein bekannt und bedarf daher keiner weiteren Erläuterung.The printing unit shown in the drawing has several print heads 11 , 12th on, which are offset from one another in the printing width direction along the width of the substrate to be printed 13th are arranged on a frame, not shown. The print areas of the neighboring printheads 11 , 12th overlap or adjoin one another directly so that the entire width can be printed on a substrate moving perpendicular to the plane of the drawing in the transport direction. In fact, the printheads are lying 12th in the transport direction behind the print heads 11 . Such an arrangement of the print heads of an ink jet printer is generally known and therefore does not require any further explanation.

Die Druckköpfe 11, 12 stehen jeweils über ihnen zugeordnete Zulaufkanäle 14 mit einer Vorlaufkammer 16 (VL) und über ihnen zugeordnete Rücklaufkanäle 15 mit einer Rücklaufkammer 17 (RL) in Verbindung. Die Vorlaufkammer 16 und die Rücklaufkammer 17 sind in einem Versorgungsbalken 18 angeordnet, der sich über die Breite des zu bedruckendenden Substrats 13 und insbesondere über alle Druckköpfe 11, 12 in Breitenrichtung erstreckt. Im Einzelnen ist die Anordnung so getroffen, dass die Vorlaufkammer 16 und die Rücklaufkammer 17 als Kanäle ausgebildet sind, die sich zumindest näherungsweise über die gesamte Länge des Versorgungsbalkens 18 erstrecken. In der 1 sind die Zulaufkammer 16 und die Rücklaufkammer 17 gestrichelt und übereinander liegend dargestellt. Tatsächlich werden die Kammern 16, 17 jedoch, wie in 2 gezeigt, parallel nebeneinander im Versorgungsbalken angeordnet sein.The printheads 11 , 12th are in each case assigned inlet channels above them 14th with a flow chamber 16 (VL) and return channels assigned to them 15th with a return chamber 17th (RL) in connection. The flow chamber 16 and the return chamber 17th are in a supply bar 18th arranged across the width of the substrate to be printed 13th and in particular across all printheads 11 , 12th extends in the width direction. In detail, the arrangement is made so that the flow chamber 16 and the return chamber 17th are designed as channels that extend at least approximately over the entire length of the supply bar 18th extend. In the 1 are the inlet chamber 16 and the return chamber 17th shown in dashed lines and lying one above the other. Indeed the chambers 16 , 17th however, as in 2 shown, be arranged parallel to each other in the supply bar.

Im Bereich über jedem Druckkopf 11, 12 weisen die Vorlaufkammer 16 und die Rücklaufkammer 17 jeweils eine Durchbrechung 19 zur Außenwandung 20 des Versorgungsbalkens 18 auf. Dort schließen sich beispielsweise flexible Schlauchleitungen 21, 22 zu den jeweiligen Druckköpfen 11, 12 an. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass die Druckköpfe 11, 12 über gleichlange Zulauf- und Rücklaufkanäle 14, 15 mit der Vorlaufkammer 16 beziehungsweise der Rücklaufkammer 17 verbunden sind. Jeder Druckkopf 11, 12 ist somit gleichartig mit der Vorlaufkammer 16 und der Rücklaufkammer 17 verbunden.In the area above each printhead 11 , 12th show the flow chamber 16 and the return chamber 17th one opening each 19th to the outer wall 20th of the supply bar 18th on. Flexible hose lines, for example, close there 21 , 22nd to the respective printheads 11 , 12th at. This arrangement ensures that the print heads 11 , 12th via inlet and return channels of equal length 14th , 15th with the flow chamber 16 or the return chamber 17th are connected. Any printhead 11 , 12th is thus similar to the supply chamber 16 and the return chamber 17th tied together.

Es ist ein Vorratsbehälter 23 für die Tinte vorgesehen, aus dem die Tinte über eine Pumpe 24 in die Vorlaufkammer 16 gefördert wird. Hier ist die Anordnung so getroffen, dass die Rücklaufkammer 17 über eine Zirkulationsleitung 25 mit der Vorlaufkammer 16 verbunden ist. Die Pumpe 24 ist in der Zirkulationsleitung 25 angeordnet, so dass die Tinte ständig von der Vorlaufkammer 16 über die Druckköpfe 11, 12 zurück in die Rücklaufkammer 17 gefördert wird. Die Tinte ist somit ständig in Bewegung, und Anhaftungen werden verhindert.It's a storage container 23 provided for the ink, from which the ink is pumped 24 into the supply chamber 16 is promoted. Here the arrangement is made so that the return chamber 17th via a circulation line 25th with the flow chamber 16 connected is. The pump 24 is in the circulation line 25th arranged so that the ink is constantly from the plenum chamber 16 over the printheads 11 , 12th back to the return chamber 17th is promoted. The ink is therefore constantly in motion and adhesions are prevented.

Der Vorratsbehälter 23 steht über ein Mischventil 26 in Verbindung mit der Zirkulationsleitung 25, so dass frische Tinte in das System eingespeist werden kann. In Strömungsrichtung der Tinte ist das Mischventil 26 hinter der Rücklaufkammer 17 angeordnet. Es folgt ein Filter 27 für die zirkulierende Tinte. Anschließend befindet sich in der Zirkulationsleitung 25 eine Entgasungseinrichtung 28 zum Entfernen von mitgeführter Luft aus der Tinte. In Strömungsrichtung der Tinte hinter der Entgasungseinrichtung 28 befindet sich die Pumpe 24, die die entgaste und gefilterte Tinte in die Vorlaufkammer 16 fördert. Von dort gelangt die Tinte über die Zulaufkanäle 14 zu den jeweiligen Druckköpfen 11, 12. Die nicht verbrauchte Tinte gelangt über die Rücklaufkanäle 15 zurück in die Rücklaufkammer 17, und der Kreislauf ist geschlossen.The reservoir 23 stands over a mixing valve 26th in connection with the circulation line 25th so that fresh ink can be fed into the system. The mixing valve is in the direction of flow of the ink 26th behind the return chamber 17th arranged. A filter follows 27 for the circulating ink. It is then located in the circulation line 25th a degassing device 28 to remove entrained air from the ink. In the flow direction of the ink behind the degassing device 28 the pump is located 24 that put the degassed and filtered ink into the plenum chamber 16 promotes. From there, the ink reaches the inlet channels 14th to the respective printheads 11 , 12th . The unused ink reaches the return channels 15th back to the return chamber 17th , and the cycle is complete.

Die Vorlaufkammer 16 und die Rücklaufkammer 17 sind als oben offene Rinnen 29 in dem den Versorgungsbalken 18 bildenden Körper 30 ausgebildet. Von oben werden diese Rinnen 29 jeweils durch eine Membran oder einen Faltenbalg 31 begrenzt, dessen in Richtung des Doppelpfeils 32 hin- und herbewegbare Flachseite 33 auf der Oberfläche der in der Vorlaufkammer 16 oder Rücklaufkammer 17 befindlichen Tinte aufliegt. Die Tinte ist damit gegenüber der Umgebungsatmosphäre abgegrenzt. Der Körper 30 und somit die Rinnen 29 können von oben durch einen Deckel 34 abgedeckt werden, der mit einer zwischen der Vorlaufkammer 16 und der Rücklaufkammer 17 verlaufenden Trennwand 35 die Räume 36 und 37 über der Vorlaufkammer 16 beziehungsweise der Rücklaufkammer 17 voneinander abtrennt.The flow chamber 16 and the return chamber 17th are as gutters open at the top 29 in which the supply bar 18th forming body 30th educated. These gutters are from above 29 each by a membrane or a bellows 31 limited, its in the direction of the double arrow 32 floating flat side 33 on the surface of the in the supply chamber 16 or return chamber 17th the ink is on. The ink is thus separated from the ambient atmosphere. The body 30th and thus the gutters 29 can from above through a lid 34 be covered, the one between the flow chamber 16 and the return chamber 17th running partition 35 the rooms 36 and 37 above the flow chamber 16 or the return chamber 17th separates from each other.

Es ist dann möglich, dass diese Räume 36, 37 unabhängig voneinander mit einem vorbestimmbaren Druck p1 beziehungsweise p2 beaufschlagt werden, so dass an den einzelnen Druckköpfen die gewünschte oder optimale Druckdifferenz anliegt. Ein gleichmäßiges Druckbild ist damit möglich.It is then possible for these spaces 36 , 37 independently of one another with a predeterminable pressure p1 or p2, so that the desired or optimal pressure difference is applied to the individual print heads. A uniform print image is thus possible.

Weiterhin erlaubt ein dem Niveau der Tinte folgender Faltenbalg 31 in der Vorlaufkammer 16 und der Rücklaufkammer 17 eine einfache und genaue Erfassung des Niveaus der Tinte in den jeweiligen Kammern 16, 17. Dann ist es möglich, die Pumpe 24 und das Mischventil 26 über entsprechende und nicht gezeigte Steuerungsmittel so anzusteuern, dass das Niveau der Tinte in den jeweiligen Kammern zumindest näherungsweise konstant bleibt. Es können daher stets gleichbleibende Bedingungen während des gesamten Druckvorgangs aufrechterhalten werden. Die Gleichmäßigkeit des Drucks wird dadurch verbessert.Furthermore, a bellows following the level of the ink allows 31 in the supply chamber 16 and the return chamber 17th a simple and accurate detection of the level of the ink in the respective chambers 16 , 17th . Then it is possible to use the pump 24 and the mixing valve 26th to be controlled via corresponding control means (not shown) in such a way that the level of the ink in the respective chambers remains at least approximately constant. Constant conditions can therefore always be maintained during the entire printing process. This improves the uniformity of the pressure.

Weiterhin werden die Vorlaufkammer 16 und die Rücklaufkammer 17 durch den Faltenbalg 31 bedeckt. Ein Hin- und Herschwappen der Tinte in den Kammern 16, 17 während einer Bewegung des Druckeinheit wird dadurch vermieden. Weiterhin ist es möglich, die Druckeinheit in jeder Ausrichtung und auch über Kopf zu betreiben, da die Kammern 16, 17 abgeschlossen sind. Die Flexibilität der Einsatzmöglichkeiten der Druckeinheit wird damit erhöht.Furthermore, the supply chamber 16 and the return chamber 17th through the bellows 31 covered. Ink sloshing back and forth in the chambers 16 , 17th during a movement of the printing unit is thereby avoided. Furthermore, it is possible to operate the printing unit in any orientation and also upside down, as the chambers 16 , 17th Are completed. This increases the flexibility of the possible uses of the printing unit.

Bei der dargestellten Tinten-Versorgungsanordnung handelt es sich um ein weitestgehend geschlossenes System. Es ist daher unvermeidlich, dass sich trotz der vorgesehenen Entgasungseinrichtung 28 in der Zirkulationsleitung 25 Lufteinschlüsse in der Vorlaufkammer 16 bilden. Die Luft wird sich insbesondere in solchen Bereichen sammeln, die in den höher liegenden Abschnitten der Vorlaufkammer 16 liegen und nicht von der Tinte durchströmt werden, beispielsweise in dem Bereich 38 unmittelbar unterhalb des Faltenbalgs 31 zwischen der aufrechten Wandung 39 der Vorlaufkammer 16 und dem Faltenbalg 31. Diese Lufteinschlüsse können sich störend auf den Druckbetrieb auswirken.The illustrated ink supply arrangement is a largely closed system. It is therefore inevitable that despite the provided degassing device 28 in the circulation line 25th Air pockets in the supply chamber 16 form. The air will collect in particular in those areas, those in the higher-lying sections of the flow chamber 16 and are not flowed through by the ink, for example in the area 38 immediately below the bellows 31 between the upright wall 39 the supply chamber 16 and the bellows 31 . These air pockets can interfere with printing operations.

Um derartige Lufteinschlüsse zu vermeiden oder zu entfernen ist ein Bypass 40 vorgesehen, der diesen Bereich 38 unmittelbar unterhalb des Faltenbalgs 31 in der höchsten Stelle der Vorlaufkammer 16 mit der Zirkulationsleitung 25 in Strömungsrichtung der Tinte vor der Entgasungseinrichtung 28 verbindet. Es ist eine Drossel 41 in dem Bypass 40 vorhanden, die einen größeren Strömungswiderstand für Fluide als für gasförmige Medien aufweist. Da in der Vorlaufkammer 16 ein höherer Druck p1 als der Druck p2 in der Rücklaufkammer 17 herrscht beziehungsweise eingestellt ist, wird die eingeschlossene und sich in dem Bereich 38 sammelnde Luft über den Bypass 40 in die Zirkulationsleitung 25 abgeführt werden können. Dort wird diese zugeführte Luft in der in Strömungsrichtung der Tinte folgenden Entgasungseinrichtung 28 aus der Tinte entfernt. Ein störungsfreier Druckbetrieb ist damit möglich.A bypass is required to avoid or remove such air inclusions 40 provided of this area 38 immediately below the bellows 31 in the highest point of the supply chamber 16 with the circulation line 25th in the flow direction of the ink upstream of the degassing device 28 connects. It's a thrush 41 in the bypass 40 present, which has a greater flow resistance for fluids than for gaseous media. Because in the supply chamber 16 a higher pressure p1 than the pressure p2 in the return chamber 17th prevails or is set, the trapped and located in the area 38 collecting air via the bypass 40 into the circulation line 25th can be discharged. There this supplied air is in the degassing device following in the flow direction of the ink 28 removed from the ink. Trouble-free printing is thus possible.

Claims

Ink supply arrangement for an inkjet printer, which has one or more adjacent print heads (11, 12) which are connected via an inlet channel (14) to a flow chamber (16) and a return channel (15) to a return chamber (17) for the ink are, characterized in that in the flow chamber (16) and / or the return chamber (17) there is in each case at least one membrane (33) which rests on the free surface of the ink.

Ink supply arrangement according to Claim 1 , characterized in that the membrane (33) is designed as a bellows (31) which dips into the flow chamber (16) or the return chamber (17).

Ink supply arrangement according to Claim 1 or 2 , characterized in that the return chamber (17) and / or the flow chamber (16) are arranged in a supply bar (18) which extends along the printing width at least partially over the substrate (13) to be printed Print heads (11, 12) are arranged at a small distance next to, below or above the supply bar (18), and that in each case a print head (11, 12) with an inlet channel (14) directly with the flow chamber (16) and / or with a return channel (15) is directly connected to the return chamber (17).

Ink supply arrangement according to Claim 3 , characterized in that the flow chamber (16) and / or the return chamber (17) extend channel-shaped along the supply beam (18) over its length and, seen in the projection, at least from the one terminal print head to the other terminal print head.

Ink supply arrangement according to Claim 3 or 4th , characterized in that the inlet channels (14) between the flow chamber (16) and the individual print heads (11, 12) are at least approximately the same length.

Ink supply arrangement according to one of the Claims 3 until 5 , characterized in that the return channels (15) between the return chamber (17) and the individual print heads (11, 12) are at least approximately the same length.

Ink supply arrangement according to one of the Claims 1 until 6th , characterized in that the side of the bellows (31) or the diaphragms (33) of the return chamber (17) and / or the flow chamber (16) facing away from the ink can each be subjected to pressure.

Ink supply arrangement according to one of the Claims 1 until 7th , characterized in that there is a pump (24) which pumps the ink from the return chamber (17) via a circulation line (25) into the forward chamber (16), and that there is a mixing valve (26) via which a reservoir (23) for the ink with the return chamber (17) or the flow chamber (16) or the circulation line (25) is connectable to refill used ink, that measuring means are available that the level of the free surface of the ink or the level of the membranes (33) or the bellows (31) in the return chamber (17) and / or the flow chamber (16) detect, and that control means are present that the pump (24) and / or the mixing valve (26) to the storage container (23) control as a function of the detected levels in such a way that the filling quantities of the ink in the flow chamber (16) and / or in the return chamber (17) remain essentially constant.

Ink supply arrangement according to one of the Claims 1 until 8th , characterized in that the flow chamber (16) and / or the return chamber (17) are designed as upwardly open channels (29) in the supply beam (18) along its longitudinal extension, which from above through the membrane (33) or the bellows ( 31) are limited.

Ink supply arrangement according to one of the Claims 1 until 9 , characterized in that the flow chamber (16) and / or the return chamber (17) are divided in the longitudinal direction.

Ink supply arrangement according to one of the Claims 1 until 10 , characterized in that a degassing device (28) is present to remove gas present in the ink, that at least one bypass (40) is present, which is a non-flowed-through point (38) of the space containing the ink of the supply chamber on the Ink-facing side of the membrane or bellows (31) of the ink-containing area of the flow chamber (16) connects to the return chamber (16) or the circulation line (25) and in which a throttle (41) with a higher flow resistance for liquid media than for gases or air is present in such a way that enclosed gas or air passes from the flow chamber via the bypass into the return chamber or the circulation line and from there to the degassing device.

Ink jet printer having an ink supply arrangement according to one or more of the preceding claims.