DE69307586T2

DE69307586T2 - Optimierungsverfahren für die Wirkungsweise eines Tintenstrahldruckers und Anwendung des Verfahrens für einen Drucker

Info

Publication number: DE69307586T2
Application number: DE69307586T
Authority: DE
Inventors: Alain Pagnon; Pierre Rieuvernet
Original assignee: Imaje SA
Current assignee: Markem Imaje SAS
Priority date: 1992-04-30
Filing date: 1993-04-22
Publication date: 1997-08-07
Anticipated expiration: 2013-04-23
Also published as: FR2690648B1; EP0568419A1; FR2690648A1; DE69307586D1; EP0568419B1; ES2099392T3; US5701149A; CA2095094A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Methode zur Optimierung der Arbeitsweise eines Tintenstrahldruckers sowie einen Drucker, bei dem diese Methode benutzt wird.
Bei einem Drucker mit abgelenktem kontinuierlichem Tintenstrahl besteht die Technik darin, einen kontinuierlichen Strahl aus kalibrierten Tintentröpfchen herzustellen, ausgespritzt von einem Druckkopf, wobei diese Tröpfen anschließend elektrostatisch geladen werden, damit einige durch ein elektrisches Feld abgelenkt werden. Da die Druckvorrichtung und der Träger, auf den gedruckt werden soll, eine Relativbewegung ausführen, kann man auf dem Träger eine Druckpunkte-Matrix herstellen. Die nicht benutzten Tintentröpfchen werden in einer Rinne gesammelt, um anschließend in das Tintenversorgungssystem des Druckers zurückgeführt zu werden.
Nun ist das Sammeln der Tinte in der Abtropfrinne ein kritischer Punkt beim Betrieb eines Tintenstrahldruckers, da jeder Fleck auf dem Träger eine Verschlechterung der Druckqualität bedeutet. Bei zahlreichen Anwendungen dieses Druckertyps, darunter die industrielle Markierung der Strichcodes oder der Logos, ist eine einwandfreie Druckqualität unerläßlich.
Es existieren gegenwärtig mehrere Lösungen, um die nicht benutzte Tinte aus der Abtropfrinne in einen Rückgewinnungspeicher zu leiten.
Eine Ansammlung von Tinte in unmittelbarer Nähe der Abtropfrinne ermöglicht, die Tinte in der Flüssigphase zurückzugewinnen, unabhängiq von der Luft, die die Tendenz hat, einzudringen zwischen zwei Tröpfchen in der Abtropfrinne oder sogar durch diese Tröpfchen mitgenommen zu werden. Die Tintenablagerung in unmittelbarer Nähe der Abtropfrinne kann durch Schwerkraft erfolgen, jedoch stellt sich ein Problem, wenn der Druckkopf in allen räumlichen Richtungen arbeitet. Ein weiterer Nachteil dieser Lösung liegt in der Gefahr des Überlaufens der mit Tinte gefüllten Abtropfrinne beim geringsten Betriebsfehler des Druckers.
Eine zweite Technik besteht darin, nach einer Verengung der Leitung unmittelbar hinter der Öffnung der Abtropfrinne die in der Abtropfrinne angesammelte Tinte durch den Venturi-Effekt abzusaugen. Ein Mitnahmefluid wird in die Abtropfrinne gespritzt, nach Art eines Hydroejektors, jedoch ist der Betriebspunkt eines solchen Systems eng an die Umgebungsbedingungen des Druckerbetriebs gebunden, d.h. an die Temperatur und den Tintendruck.
Nach einer dritten Technik wird die in der Abtropfrinne gesammelte Tinte abgesaugt mittels einer Pumpe, die diese Tinte in einen Rückgewinnungspeicher befördert. Dazu erzeugt man in der Abtropfrinne einen Unterdruck, etwas höher als den für das Absaugen der Tinte erforderlichen. Ein Nachteil resultiert aus der Erhöhung der angesaugten Luftmenge in bezug auf die angesaugte Tintenmenge in der Flüssigkeit-Gas-Zweiphasenmischung, die in der Abtropfrinne vorhanden ist, was eine Überdimensionierung des Ruckgewinnungssystems zu Folge hat. Außerdem ist der optimale Betriebspunkt dieses Systems oft unbekannt und variiert in Abhängigkeit von der Temperatur und dem Druck. Die Zweiphasenströmung eines nicht zusammendrückbaren Fluids verursacht diskontinuierliche und zufällige Druckverluste längs der Rückgewinnungsleitung: lokale Flüssigkeitsansammlungen, Entspannung des Gases.... Dies ermöglicht nicht, anhand eines Modells das Verhalten der Tinte und folglich die zwischen dem Eingang der Rückgewinnungsleitung am Ausgang der Abtropfrinne und dem eigentlichen Rückgewinnungsspeicher zu kompensierenden Druckverluste vorauszusagen.
Das Dokument FR-A-2 545 042 macht bekannt mit einer Druckerzeugungsvorrichtung für einen Tintenstrahl für Drucker mit kontinuierlichem Tintenstrahl. Diese Vorrichtung umfaßt drei Tintenkreislauf-Systemteile: ein dem Versorgungssystem entsprechendes Teilstück, ein dem Rückgewinnungssystem der in einer Ablaufrinne gesammelten Tinte entsprechendes Teilstück und ein Teilstück, das dazu dient, Tinte durch Schwerkraft zuzuführen. Sie benutzt eine Pumpe zur Versorgung mit Tinte aus einem Tintenspeicher und eine Rückgewinnungspumpe, die ermöglicht, die gesammelte Tinte in den Tintenspeicher zurückzubefördern.
Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, die im Zusammenhang mit den vorhergehenden Lösungen genannten Nachteile zu beseitigen, indem sie eine Abzugmethode einer Zweiphasenmischung auf dem tiefstmöglichen Absaugniveau vorschlägt, die kompatibel ist mit der Gesamtrückgewinnung der Flüssigphase.
Dazu ist der Gegenstand der Erfindung eine Betriebsoptimierungsmethode eines Tintenstrahldruckers, ein System zur Versorgung wenigstens eines Druckkopfes mit Tinte umfassend und ein System zur Rückgewinnung der für das Drucken nicht benutzten Tinte, das eine Abtropfrinne, eine Leitung, welche die Abtropfrinne mit einem dichten Speicher verbindet, sowie Absaugeinrichtungen der in dem Speicher über der Tinte vorhandenen Luft umfaßt, um dort einen Unterdruck sicherzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß sie einerseits die Tintenrückgewinnungsmenge durch das Messen des Drucks P in dem Speicher mit einem Sensor kontrolliert, durch die Detektion jeglicher Minderung des Drucks P in dem Speicher, die eine Anomalie bei der Tintenrückgewinnungsmenge verrät, und andererseits den Betrieb der Absaugeinrichtungen steuert, entweder mit ihrer minimaler Absaugmenge, kompatibel mit der Tintenrückgewinnungs-Nominalmenge, oder mit ihrer maximalen Absaugmenge bei Detektionen von Anomalie der besagten Tintenrückgewinnungsmenge.
Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Tintenstrahldrucker, bei dem eine derartige Methode angewandt wird.
Einer der Vorzüge der Erfindung resultiert daraus, daß, da die in dem Rückgewinnungssystem mitgeführte Gasmenge und die durch die Förderorgane verbrauchte Energie minimal sind, die Lebensdauer des Druckers sich verlängert. Dies ist zurückzuführen auf die permanente Anpassung des Luftansaugniveaus an die Druckverluste, die in der Rückgewinnungsleitung in Echtzeit festgestellt werden.
Weitere Charakteristika und Vorzüge der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, illustriert durch die beigefügten Zeichnungen:
- die Figur 1 ist ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Tintenversorgungs- und -rückgewinnungssystems eines Druckers;
- die Figur 2 ist ein Arbeits-Zeitdiagramm einer nach der erfindungsgemäßen Methode benutzten Pumpe.
Die Teile, die hinsichtlich derselben Resultate die gleichen Funktionen erfüllen, tragen in den verschiedenen Figuren dieselben Bezugszeichen.
Die Figur 1 ist eine schematische Darstellung eines Tintenversorgungs- und -rückgewinnungssystems eines Druckers mit abgelenktem kontinuierlichen Strahl nach einem nicht einschränkenden Ausführungsbeispiel des in dem französischen Patent 2 545 042 derselben Anmelderin beschriebenen Typs, der vorliegenden Erfindung entsprechend modifiziert. In diesem Beispiel umfaßt der Dauerstrahldrucker, der mit einem Druckkopf 2 einen Tintentröpfenstrahl 21 auf einen unten durchlaufenden Träger spritzt, ein der Versorgung des Druckkopfs 2 dienendes System A, das einen dichten Tintenspeicher 17 mit dem Kopf 2 verbindet. Das Rückgewinnungssystem R der nicht benutzten Tintentröpfchen verbindet eine Sammelrinne 22 mit dem Tintenspeicher 17. Jede im Stand der Technik bekannte Zugabevorrichtung für frische Tinte oder Lösungsmittel kann leicht in den Drucker integriert werden.
Der Druckkopf 2 wird durch das System A mit Tinte versorgt, das eine Pumpe 1 umfaßt, angetrieben durch einen nicht dargestellten Motor und mit dem Speicher verbunden durch eine Leitung 31. Diese Pumpe ist dazu bestimmt, die vom Speicher kommende Tinte einem Druck auszusetzen, mit dem sie anschließend durch eine Leitung 10 einen Akkumulator 18 erreicht, der während des Drucks durch den Kopf 2 einen konstanten Tintendruck aufrechterhält Diese Tinte kann gefiltert werden durch ein Filter 6, angeordnet z.B. in der Leitung 11, die den Akkumulator 18 mit dem Kopf 2 verbindet. Besagter Druckkopf 2 spritzt einen Tintenstrahl 21, der durch eine entsprechende Erregung zu Tintentröpfchen zerplatzt, die anschließend elektrostatisch geladen werden, um auf den zu bedruckenden Träger abgelenkt zu werden. Die für das Drucken nicht benutzten und daher auch nicht abgelenkten Tröpfchen werden in der Rinne 22 gesammelt, die unter dem Tintenstrahl angeordnet ist. Die so gesammelte Tinte muß durch das System R zum Speicher 17 zurückgeführt werden.
Das Rückgewinnungssystem R umfaßt eine Leitung 220, die den Ausgang der Rinne 22, der atmosphärischen Druck aufweist, mit dem Speicher 17 verbindet, in dem ein niedrigerer Druck herrscht, da auf die Tinte in der Rückgewinnungsleitung 220 ein Unterdruck wirkt, verursacht durch Absaugeinrichtungen 23 des Luftpolster in dem Speicher 17, über der flüssigen Tinte. Diese Einrichtungen können gebildet werden durch eine Pumpe, angetrieben durch einen nicht dargestellten Motor und mit dem Luftpolster des Speichers 17 verbunden durch einen Leitung 230, welche die Luft ansaugt und durch eine Leitung 303 aus dem Speicher befördert. Da außerhalb des Speichers 12 atmosphärischer Druck herrscht, erzeugen die Einrichtungen 23 auf diese Weise in dem Speicher, der einen dichten Deckel 170 umfaßt, einen Unterdruck.
Das in der Leitung 220 fließende Fluid ist eine Zweiphasenmischung, gebildet durch die aus der Rinne 22 zurückgewonnene Tinte und durch Luft, mitangesaugt beim Absaugen der Tinte aus eben dieser Rinne. Demnach resultieren die Druckverluste in der Rückgewinnungsleitung 220 aus dem Druckverlust, der abhängig ist von der Flüssigkeitsdurchsatzmenge, und dem Druckverlust, der abhängig ist von der Gasdurchsatzmenge. Diese Druckverluste zeigen sich durch die Differenz zwischen dem atmosphärischen Druck, der bei der Rinne 22 herrscht, stromaufwärts von der Leitung 220, und dem Druck P, der in dem Speicher 17 herrscht, stromabwärts von dieser Leitung 220. Um die Durchsatzmenge der Flüssigphase dieses geförderten Fluids, d.h. Tinte, durchzusetzen, muß man einen bestimmten Wert des Drucks P in dem Speicher 17 vorschreiben, der kleiner ist als der atmosphärische Druck und den wir in der Folge Unterdruck im Speicher 17 nennen, um die Druckverluste der flüssigen und gasförmigen Fördermengen gleichzeitig auszugleichen.
Dieser Unterdruck in dem Speicher 17, der erzeugt wird durch die Pumpe 23, die dem in dem Speicher 17 über dem Tintenniveau vorhandenen Volumen des Luftpolsters eine bestimmte Luftmenge enzieht, kann gesteuert werden, indem man auf diese Pumpe einwirkt.
Im Falle einer Zunahme der Druckverluste in der Leitung 220 muß man den Unterdruck in dem Speicher erhöhen, um den Durchsatz von in der Leitung 220 zirkulierendem Fluid aufrechzuerhalten. Wenn man den Wert dieses Unterdrucks nicht erhöhen kann über einen Wert hinaus, der nötig ist, um die Druckverluste auszugleichen, wird einer der Fluid-Durchsätze, flüssig oder gasförmig, abnehmen. Es treten keine Probleme auf, solange der Durchsatz der Flüssigphase ausreicht, um die Tinte einwandfrei aus der Rinne 22 oder der Leitung 220 zu entleeren. Die Strömung von jeder der Phasen verhält sich weiterhin im wesentlichen wie eine nicht zusammendrückbare Strömung. Der Durchsatz der Gasphase wird bevorzugt in bezug auf den der Flüssigphase, den die kleinste Viskosität der Gasphase ist kleiner als die kleinste Viskosität der anderen Phase. Dieses Phänomen führt zu der Ansammlung von Flüssigkeit an wenigstens einer Stelle der Rinne 22 oder der Rückgewinnungsleitung 220 und folglich zu einer schlechten Arbeitsweise des Druckers.
Die Erfindung schlägt eine Methode zur Optimierung der Arbeitsweise eines Druckers vor, darin bestehend, den in dem Tintenspeicher 17 herrschenden Druck mittels eines Druckfühlers 5 zu messen und jede Zunahme von Druckverlusten festzustellen, die sich durch eine Zunahme des Drucks P in dem Speicher 17 zeigen, d.h. durch eine Abnahme des Unterdrucks in der Leitung 220.
In dem Fall jedoch, wo die Ansaugpumpe 23 eine konstant wirkende Saugpumpe ist - z.B. eine Kreiselpumpe - entsteht ein Problem, wenn die Druckverluste in der Leitung 220 zunehmen und die Pumpe keinen ausreichenden Unterdruck in dem Speicher 17 erzeugen kann. Die Strömung der Tinte wird abnehmen bis das Gas sich überwiegend wie ein komprimierbares Fluid verhält und den Durchsatz von Tinte schließlich zum Stillstand bringt, die sich dann in der Leitung 220 staut bis zur Rinne 22, die dann Gefahr läuft, in katastropaler Weise überzufließen.
Daher benutzt die Erfindung eine Verdrängerpumpe, die einen konstanten Volumendurchsatz von aus dem Speicher 17 entleerter Luft sicherstellt, deren Druck aber variiert. Wenn also die Druckverluste in der Leitung 220 zunehmen, verursacht dies eine Zunahme des Unterdrucks in dem Speicher 17, nachweisbar durch den Sensor 5.
In der Folge eines Strömungsproblems in der Leitung 220 reicht die Erhöhung des Unterdrucks in dem Speicher 17, verbunden mit der Extraktion von Luft mit konstantem Volumendurchsatz, nicht aus für die schnelle Lösung des Problems. Dazu entfernt man sich absichtlich vom Betriebspunkt der Pumpe 23, indem man ihren Volumendurchsatz erhöht und somit den Druck P in dem Speicher 17 verringert, bis die zur Wiederherstellung des Tintendurchsatzes nötigen Druckverluste in der Leitung 220 wieder ausgeglichen sind.
Sobald der Durchsatz wiederhergestellt ist, kehrt der Flüssigkeitsanteil aus Tinte der Zweiphasenmischung in der Leitung 220 zu seinem ursprünglichen Wert zurück und die Druckverluste nehmen wieder ab, was sich durch eine Erhöhung des Drucks P in dem Speicher 17 zeigt. Nun kann der Volumendurchsatz der Pumpe 23 verringert werden.
Mehrere Methoden können angewandt werden, um den Volumendurchsatz einer Pumpe zu verändern. Man kann ihren Hubraum variieren, man kann die Rotationsgeschwindigkeit ihres Antriebsmotors variieren. Im Falle eines Gleichstrommotors kann man die Induktionsversorgungsspannung variieren. Jedoch ist eine Veränderung der Erregerspannung nicht geeignet, da die Pumpe mit ihrer maximalen Drehgeschwindigkeit rotieren soll, wenn sie einen maximalen Unterdruck liefert. Im Falle eines Schrittmotors variiert man die Versorgungsfrequenz des Motors, erhöht aber wechselseitig den Strom zur gleichen Zeit wie die Frequenz, denn das verlangte Moment ist eine steigende Funktion der Geschwindigkeit.
Nach einer weiteren Methode, bei der man die mittlere Geschwindigkeit der Pumpe variiert, wobei man einen konstanten Betriebszustand des Antriebsschrittmotors beibehält, also mit konstanter Frequenz und konstantem Strom, wird der Motor bei jeder Umdrehung angehalten. Wie die Figur 2 zeigt, arbeiten die Pumpe oder die Absaugrichtungen periodisch, wobei jede Periode aufgeteilt werden kann in eine Zeit T1, während der die Einrichtungen 23 keine Luft aus dem Speicher 17 absaugen, und eine Zeit T2 mit konstanter Rotationsgeschwindigkeit, in deren Verlauf die Einrichtungen absaugen. Im Falle einer Verdrängerpumpe, angetrieben durch einen Motor, zeigt die Figur 2 den Drehwinkel M des Motors als Ordinate als eine Funktion der Zeit als Abszisse. Während eines Motorumdrehungs-Zyklus C verringert eine Zunahme der Zeit T1 die mittlere Förderleistung der Pumpe ohne Veränderung der Drehgeschwindigkeit des Antriebsmotors der Pumpe, während eine Reduzierung der Zeit T1 die mittlere Förderleistung der Pumpe erhöht. Die elekronische Steuerschaltung des Motors variiert die Zeitdauern T1 und T2 des Motorzyklus und kontrolliert die verschiedenen Parameter des Druckers - Druck P, erfaßt durch den Sensor 5, Temperatur T der Tinte, gemessen durch einen Sensor 26 - und steuert weitere Betätigungsgeräte - z.B. Elektroventile 19 und 28 - während bestimmter Nichtansaugzeiten T1 einer mit den Messungen kompatiblen Dauer. Außerdem benutzt die Schaltung mit Hilfe eines Computerprogramms, das den Druck P in dem Speicher 17 und weitere Parameter berücksichtigt, die Nichtansaugzeit T1, um vor dem Wiederstarten des Motors deren Dauer zu bestimmen.
Unabhangig davon, welche Art des Varuerens der Förderleistung der Verdrängerpumpe 23 gewählt wird, eine Verringerung beziehungsweise eine Erhöhung der mittleren Förderleistung der Pumpe muß in der Folge interpretiert werden als eine Verringerung der mittleren Geschwindigkeit des Antriebsmotors oder eine Erhöhung der Haltezeit bei konstanter Geschwindigkeit, beziehungsweise eine Erhöhung der mittleren Geschwindigkeit des Motors oder eine Verringerung der Haltezeit.
Erfindungsgemäß regelt sich der Drucker nach dem anschließend beschriebenen Verfahren automatisch auf seinen optimalen Betriebszustand zur Rückgewinnung der als Zweiphasenmischung betrachteten Tinte ein.
Beim Starten des Druckers oder in einer Reinitialisationsphase, einer ersten Phase entsprechend, arbeiten die Einrichtungen 23 mit ihrer maximalen Ansaugleistung und sichern so einen Fluidrückgewinnungsdurchsatz der nichtbenutzten und in der Rinne 22 gesammelten Tröpfchen. Der Sensor 5 liest den Druck P im Speicher 17, der abgespeichert wird als repräsentativ für den korrekten Betrieb des Rückgewinnungssytems R. Dann, in einem zweiten Schritt, wird die Ansaugmenge der Einrichtungen 23 progressiv verringert, indem man die Dauer T1 des Nichtansaugens erhöht in bezug auf die Zeit T2, während der abnehmende Druck P gemessen, gespeichert und verglichen wird mit einem gleitenden Mittelwert der letzten vorher gemessenen Druckwerte. So wird ein erstes Intervall von Werten des Drucks P definiert, bezeichnend für einen Tintenrückgewinnungsfluiddurchsatz in der Leitung 220. Dieser Schritt wird ausgeführt von der Steuerschaltung des Pumpenantriebsmotors und setzt sich fort, bis der Unterdruck im Speicher 17 nicht mehr kompatibel ist mit dem letzten gemessenen gleitenden Mittelwert.
Zu diesem Zeitpunkt werden die Werte der Tintentemperatur und des Drucks in dem Akkumulator 18 gespeichert, denn sie sind repräsentativ für die Viskosität der zurückzugewinnenden Tinte. Außerdem wird die Ansaugmenge der Einrichtungen 23 in Form eines Bildes gespeichert, das im Falle einer Pumpe die mittlere Drehgeschwindigkeit ihres Antriebsmotors sein kann oder die Zeitdauer T1, erfaßt beim letzten Ablesezyklus des Drucks P in dem Speicher 17, durch den Sensor 5. Dieses Bild wird gespeichert als repräsentativ für die minimalen Ansaugmenge der Pumpe, kompatibel mit einer guten Rückgewinnung der Tinte aus der Rinne 22.
Dann, in einem dritten Schritt, kehrt die Ansaugmenge der Einrichtungen 23 unmittelbar zu ihrem Höchstwert zurück, indem die Dauer der Zeit T1 auf ein Minimum reduziert wird. Dieser Schritt kann im Falle einer Verdrängerpumpe durch die Motorsteuervorrichtung ausgeführt werden. Die Dauer der Zeit T1 wird auf ein Minimum reduziert, um die Absaugmenge der Einrichtungen 23 zu erhöhen, solange bis der in dem Speicher 17 gemessene Druck noch nicht den beim Start gemessenen Wert erreicht hat. Indem man wieder eine größere Luftmenge in den Speicher 17 saugt, wird die korrekte Tintenrückgewinnungsmenge mit minimalen Druckverlusten wieder hergestellt. Der Druck P nimmt zu und nähert sich dem atmosphärischen Druck. Dann wird ein zweites Druckintervall definiert, getrennt vom ersten, repräsentativ für einen Fluiddurchsatz in der Leitung 220, der keine korrekte Tintenrückgewinnung mehr sicherstellt, ohne Überlaufen der Rinne 22.
In einem vierten Schritt wird die Nichtansaugzeit T1 angehoben bis auf ihren letzten gespeicherten Wert, was einen noch im ersten Intervall enthaltenen Druck P im Speicher 17 zur Folge hat, mit einer Marge von ungefähr 6% über diesem Wert.
Nach dieser automatischen Regelung des Druckers verläuft sein Normalbetrieb nach den beiden folgenden Schritten.
In einem ersten Schritt resultiert die Zeitdauer T1 aus dem vorhergehend durch den Drucker gespeicherten Wert, in seiner Phase des Startens und Entwickelns der Temperatur- und Viskositätsbedingungen der Tinte im Laufe des Druckens. In einem zweiten Schritt, aktiviert durch die Detektion einer mit einer korrekten Rückgewinnung der Tinte nicht kompatiblen Abnahme des Unterdrucks in dem Speicher 17, wird die Zeitdauer T1 reduziert auf ihren niedrigsten Wert, bis der Druck P seinen letzten, eine korrekte Rückgewinnung sichernden gespeicherten Wert wieder erreicht hat.
Durch Experimentieren mit einem erfindungsgemäßen Druckerprototyp wurde beobachtet, daß eine Abnahme - umgekehrt eine Zunahme - der Temperatur oder eine Zunahme - umgekehrt eine Abnahme - des Druck-Sollwerts des Akkumulators 18 eine Zunahme - umgekehrt eine Abnahme - der Ansaugmenge der Pumpe 23 voraussetzt, um eine korrekte Tintenrückgewinnung sicherzustellen. Wie bereits in den schon angemeldeten Patenten der Anmelderin beschrieben, beeinflußt der Druck-Sollwert des Akkumulators 18 den Betrieb der Tintenversorgungspumpe 1 des Druckkopfs. Der Druck im Akkumulator erhöht sich nämlich mit der Viskosität der Tinte, die eine sinkende Funktion der Temperatur ist, d.h. je höher die Viskosität, um so schwieriger das Fließen der Tinte in der Rückgewinnungsleitung. Daher stellt die erfindungsgemäße Methode eine wechselseitig Beziehung her zwischen der Pumpe 23 und der Temperatur, dem Druck-Sollwert des Akkumulators 18 und dem vorhergehend beschriebenen Bild dieses vorhergehend beschriebenen Durchsatzes. Die Voraussage des Verhaltens des derart hergestellten Druckers ermöglicht, die Anstiege auf den Maximalbetrieb der Pumpe zu vermeiden, die zurückzuführen sind auf Abweichungen der Außenbedingungen des Rückgewinnungssystems R.

Claims

1. Methode zur Optimierung der Arbeitsweise eines Druckers mit abgelenktem kontinuierlichem Tintenstrahl, umfassend ein System zur Versorgung mindestens eines Druckkopfes (2) mit Tinte und ein System zur Rückgewinnung der für das Drucken nicht benutzten Tinte, das eine Abtropfrinne (22), eine Leitung (220), welche die Abtropfrinne (22) mit einem dichten Reservoir (17) verbindet, sowie Saugeinrichtungen (23) für das in genanntem Reservoir (17) über der Tinte vorhandene Luftpolster umfaßt, um dort eine Druckabsenkung (P) in dem Reservoir (17) sicherzustellen,

dadurch gekennzeichnet, daß sie einerseits eine Kontrolle des Durchsatzes der Tintenrückgewinnung durch die folgenden Schritte ausführt:

- Messen des in dem Reservoir (17) herrschenden Drucks mit Hilfe eines Sensors (5),

- Feststellen jeder Verminderung des Drucks (P) in dem Reservoir (17), die eine Anomalie in dem Tintendurchsatz der Leitung (220) bedeutet,

daß sie andererseits eine Steuerung der Arbeitsweise der Saugeinrichtungen (23) ausführt, einmal hin zu ihrer minimalen Saugleistung, die mit einem optimalen Tintendurchsatz in der Leitung (220) verträglich ist, einmal hin zu ihrer maximalen Saugleistung, wenn eine Anomalie des Tintendurchsatzes in der Leitung (220) festgestellt wird.

2. Methode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugeinrichtungen (23) in periodischer Art und Weise arbeiten, wobei jede Periode umfaßt:

- einen ersten Zeitabschnitt (T1), während dessen die Saugeinrichtungen (23) in dem Reservoir (17) keine Ansaugung bewirken;

- einen zweiten Zeitabschnitt (T2), während dessen die Saugeinrichtungen (23) in dem Reservoir (17) ein gleichbleibendes Ansaugen bewirken;

wobei die Saugleistung der Saugeinrichtungen (23) vermindert bzw. erhöht wird, indem man den ersten Zeitabschnitt (T1) vergrößert bzw. verkleinert.

3. Methode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Arbeitsweise der Saugeinrichtungen (23) hin zu ihrer optimalen Saugleistung für eine einwandfreie Rückgewinnung der Tinte in der Abtropfrinne (22) automatisch erfolgt, zunächst beim Starten und in den Phasen der erneuten Initialisierung des Druckers, entsprechend:

- einem ersten Schritt, in dessen Verlauf die Saugeinrichtungen (23) mit ihrer maximalen Saugleistung arbeiten, wobei der Druck (P) in dem Reservoir (17) gemessen und gespeichert wird;

- einem zweiten Schritt, in dessen Verlauf die Saugleistung der Saugeinrichtungen (23) durch Vergrößerung der Dauer des ersten Zeitabschnitts (T1) des Nicht-Saugens in dem Reservoir (17) fortschreitend rampenförmig vermindert wird und der Druck (P) gemessen wird, bis genannter Druck (P) inkompatibel mit dem letzten gemessenen gleitenden Mittelwert wird, was ein erstes Intervall von Druckwerten definiert, die einem Flüssigkeitsdurchsatz der Tintenrückgewinnung entsprechen;

- einem dritten Schritt, in dessen Verlauf die Saugleistung der Saugeinrichtungen (23) unmittelbar auf ihren Maximalwert angehoben wird, und zwar durch Verminderung der Dauer des ersten Zeitabschnitts (T1) auf seinen minimalen Wert, bis der gemessene Druck (P) erneut seinen beim Starten gespeicherten Wert erreicht und ein zweites, vom ersten disjunktes Intervall von Drücken definiert, das einer fehlerhaften Rückgewinnung der Tinte entspricht;

- einem vierten Schritt, in dessen Verlauf die Dauer des ersten Zeitabschnitts (T1) auf seinen letzten gespeicherten Wert angehoben wird, was einen Druck (P) sicherstellt, der in dem ersten definierten Intervall liegt, mit einer Grenze von 6% über diesem Wert.

4. Methode nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie beim normalen Betrieb des Druckers eine erste Phase umfaßt, in deren Verlauf die Dauer des ersten Zeitabschnitts (T1) des Nicht-Saugens der Saugeinrichtungen (23) in dem Reservoir (17) in Abhängigkeit von ihrem in der Startphase gespeicherten Wert und von der Entwicklung der Temperatur- und Viskositätsbedingungen der Tinte im Verlauf des Druckens fest eingestellt ist, und eine zweite Phase umfaßt, die aktiviert wird durch das Feststellen einer Verminderung des Drucks (P), die mit einer einwandfreien Rückgewinnung der Tinte inkompatibel ist, und in deren Verlauf die Dauer des ersten Zeitabschnitts (T1) auf ihren minimalen Wert abgesenkt ist, bis der Druck (P) wieder seinen letzten gespeicherten Wert, der eine einwandfreie Rückgewinnung garantiert, erreicht.

5. Methode nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert für die erste Zeit (T1), der während der ersten Phase festgehalten wird, zunimmt, wenn der Solldruck in einem anderen Punkt des Systems, etwa dem Sammler (18), absinkt, da die Temperatur (T) der Tinte zunimmt.

6. Methode nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß während der ersten Zeitabschnitte (T1) des Nicht-Saugens der Saugeinrichtungen (23) von einer Dauer, die mit den Messungen kompatibel ist, die Arbeitsparameter des Druckers, nämlich Druck (P) und Temperatur (T) der Tinte, kontrolliert werden und die Dauer der folgenden ersten Zeitabschnitte (T1) bestimmt wird.

7. Methode nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugeinrichtungen (23) aus einer volumetrischen Pumpe (23) bestehen, die durch einen elektronisch gesteuerten Motor angetrieben wird und deren mittlere Saugleistung zwischen einem Minimalwert, wenn der Durchsatz der Tintenrückgewinnung optimal und hoch ist, und einem Wert variieren kann, der genügt, um in dem Reservoir (17) eine Druckabsenkung sicherzustellen, die den Durchsatz der Tintenrückgewinnung wiederherstellt, nachdem eine Anomalie festgestellt wurde.

8. Methode nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugleistung der Pumpe (23) sich in Abhängigkeit von der mittleren Geschwindigkeit ihres Antriebsmotors und in gleicher Richtung wie diese ändert.

9. Methode nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor der Pumpe (23) vom Schrittmotor-Typ mit konstanten Arbeitsbedingungen ist, dessen Steuervorrichtung die mittlere Saugleistung der Pumpe durch Anhalten des Motors bei jeder ganzen Umdrehung und durch Variation der Ruhezeit (T1) im Verhältnis zu der Zeit (T2) der Rotation mit konstanter Geschwindigkeit in jedem Zyklus variiert, wobei die mittlere Saugleistung der Pumpe vermindert wird, wenn man die Dauer der Ruhezeit (T1) erhöht, diese Leistung dagegen erhöht wfird, wenn man die Dauer der Ruhezeit (T2) vermindert.

10. Drucker mit abgelenktem kontinuierlichem Tintenstrahl, dessen Arbeitsweise durch eine Methode nach einem der Ansprüche 1 bis 9 optimiert ist, wobei der Drucker

- ein Tintenreservoir (17),

- ein Versorgungssystem (A), das erste Saugeinrichtungen (1) für die in dem Tintenreservoir enthaltene Tinte (17) umfaßt, um mindestens einen Druckkopf (2) mit Tinte zu versorgen, und

- ein Rückgewinnungssystem (R) für die zum Drucken nicht benutzte Tinte enthält, das eine Abtropfrinne (22), eine Leitung (220), welche die Abtropfrinne (22) mit dem Tintenreservoir (17) verbindet, und zweite Saugeinrichtungen (23) umfaßt, um die Rückführung der nicht benutzten Tinte von dem Tropfenfänger (22) bis zum Tintenreservoir (17) sicherzustellen,

dadurch gekennzeichnet, daß

- das Tintenreservoir (17) ein dichtes Reservoir ist, das mit einem Sensor (5) ausgerüstet ist, der die Messung des in dem Tintenreservoir herrschenden Drucks gestattet und der gestattet, jede Verminderung des Druckes in dem Reservoir (17) festzustellen, die eine Anomalie in dem Tintendurchsatz der Leitung (220) bedeutet,

- die zweiten Saugeinrichtungen (23) des Rückgewinnungssystems (R) ihre Wirkung auf das Luftpolster ausüben, das in genanntem Reservoir (17) über der Tinte vorhanden ist, um dort eine Druckabsenkung sicherzustellen,

- Einrichtungen zur Steuerung vorgesehen sind, um die zweiten Saugeinrichtungen (23) des Rückgewinnungssystems (R) einerseits mit der minimalen Saugleistung, die mit einem optimalen Durchsatz von Tinte in genannter Leitung (220) kompatibel ist, andererseits bei Feststellung von Anomalien des Tintendurchsatzes in der Leitung (220) mit maximaler Saugleistung arbeiten zu lassen.