EP4316856B1 - Reinigungsverfahren zum reinigen von düsenflächen einer anordnung von tintendruckköpfen - Google Patents

Reinigungsverfahren zum reinigen von düsenflächen einer anordnung von tintendruckköpfen Download PDF

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EP4316856B1
EP4316856B1 EP22188456.2A EP22188456A EP4316856B1 EP 4316856 B1 EP4316856 B1 EP 4316856B1 EP 22188456 A EP22188456 A EP 22188456A EP 4316856 B1 EP4316856 B1 EP 4316856B1
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EP
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cleaning
rinsing
liquid
suction
carriage
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Sven Butschko
Rene Stückroth
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Heidelberger Druckmaschinen AG
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    • B41J2025/008—Actions or mechanisms not otherwise provided for comprising a plurality of print heads placed around a drum

Definitions

  • the DE 10 2020 105 736 A1 discloses an inkjet print head cleaning system using ultrasound, wherein a cleaning fluid subjected to ultrasonic vibrations is applied from a cleaning tray to the nozzle surface of a print head of a print beam, flows through a gap between the cleaning tray and the print head, and is collected in a collecting tray. Relative movement can be generated by moving the print heads along the cleaning tray. Furthermore, "purging"—i.e., ejecting and injecting cleaning fluid—is possible during cleaning.
  • the problem can arise that cleaning fluid and contaminants get into the print heads.
  • the rinsing device and the suction device following it are activated and the ultrasonic cleaning device following the two is deactivated.
  • the respective method according to the invention advantageously makes it possible to prevent the penetration of cleaning fluid including contaminants into the interior of print heads or into their ink supply system.
  • suctioning preferably takes place directly after ultrasonic cleaning, i.e., at a very short spatial and therefore also temporal interval.
  • the spatial distance (between the adjacent walls of the ultrasonic cleaning device and the suction device or between the respective centers of the two devices) is preferably a few millimeters to a few centimeters, e.g., less than 5 cm, less than 3 cm, or less than 1 cm. The same applies to the interaction of the suction device and the rinsing device, if provided, and their distances.
  • the "arrangement of inkjet print heads” can also be referred to as a so-called print bar.
  • a print bar extends laterally across the entire width of the substrate to be printed.
  • several printing bars can be arranged consecutively in the transport direction of the substrate.
  • the printing bars with the print heads are preferably arranged in a laterally immobile manner in an inkjet printing press.
  • the relative movement for cleaning is generated by the lateral movement of the cleaning carriage.
  • a further development can be characterized in that the rinsing fluid is dispensed from a further chamber that is open to the inkjet print heads and is different from the chamber.
  • the further chamber can be provided as an open channel.
  • the further chamber is preferably smaller than the chamber (in terms of the fluid volume contained).
  • the chamber and the further chamber preferably extend transversely/laterally across the array of print heads or at least transversely across the section of the nozzle surfaces that needs to be cleaned.
  • a further development can be characterized in that the cleaning carriage is provided as part of a cleaning box with a tub, wherein the cleaning box is provided on the cleaning drawer.
  • a further development can be characterized by the fact that when the cleaning carriage stops between its outward and return travel, the inkjet print heads eject ink into a tray in the cleaning box ("purging").
  • a further development can be characterized by providing several cleaning boxes on the cleaning drawer, each with a tub and a cleaning carriage that can be moved relative to and along the box. Preferably, all cleaning carriages are moved together.
  • a further development can be characterized by providing a corresponding number of cleaning boxes for the simultaneous cleaning of multiple inkjet print head arrangements. For example, four (for CMYK), seven (for CMYK+OGV), or eight (for CMYK+OGV+White) cleaning boxes can be provided for the corresponding number of inks in multi-color printing.
  • a further development can be characterized by the cleaning carriage being spring-mounted against the cleaning box. This allows the cleaning carriage to be spring-loaded against the print heads and guided along them (while avoiding contact with the nozzle surfaces). A distance accuracy of +/- 0.02 mm can be maintained.
  • the carriage preferably moves at a speed of 20 to 80 mm/s on the outward and reciprocating travels.
  • a further development can be characterized by maintaining a predetermined distance between the ultrasonic cleaning device, the suction device, and the rinsing device on the one hand, and the nozzle surfaces on the other. This can prevent damage to the sensitive nozzle surfaces.
  • a further development can be characterized by the fact that the cleaning drawer is motor-driven.
  • the drawer 20 is preferably motor-driven and can be moved back and forth in the above-mentioned transverse direction between a cleaning position and a parking position. During printing, the drawer is retracted into the parking position, and the nozzle surfaces are exposed above the substrate transported underneath.
  • the cleaning boxes 21 each comprise an upwardly open tray 22 for the so-called purging of the print heads 12 and a cleaning carriage 23 that can be moved back and forth upwards for cleaning and rinsing the nozzle surfaces 13 and/or the nozzles 14.
  • Figure 1 the carriage 23 is shown in a cleaning position 24, i.e. it is located a short distance below the nozzle surfaces 13. The cleaning carriage is (when the drawer 20 is in its cleaning position) movable back and forth along the nozzle surfaces.
  • This movement can be motor-driven, e.g. by means of a motor with a belt drive (not shown).
  • the forward movement (preferably towards the operating side BS of the machine) serves for cleaning, while the backward movement or forward movement (preferably towards the drive side AS of the machine) serves for rinsing after cleaning.
  • the cleaning carriage is preferably positioned and movable at a short distance 25 from the nozzle surface. The gap formed by the distance between the carriage and the nozzle surfaces prevents direct contact between the two and thus possible Damage to the nozzle surfaces. The gap also serves to collect fluid for cleaning and/or rinsing.
  • the cleaning carriage 23 comprises three devices: an ultrasonic cleaning device 30, a suction device 40, and a rinsing device 50. These devices can be provided in a common block of the carriage.
  • the device 30 operates with a cleaning fluid 60; the device 50 operates with a rinsing fluid 61.
  • Figure 2 shows the same device as Figure 1 , albeit less detailed.
  • the print bar 11 shown has an adapter 17 and a further adapter 18 at the beginning and end of the row of print heads 12.
  • the two adapters have respective adapter surfaces that lie in the same plane as the nozzle surfaces 13.
  • the adapters can be designed as blocks made of aluminum. In this way, the adapters can be used for processes that could load, contaminate, or damage the print heads.
  • the adapter 17 or its adapter surface serves, for example, to close the device 30 when it is being filled with the cleaning fluid, although a gap remains between the adapter 17 and the device 30 (similar to the gap between the print heads 12 and the device 30); in contrast, the further adapter 18 or its adapter surface serves, for example, to regulate the device 40 or the negative pressure required for suction in the device 40. Filling and emptying therefore preferably does not take place adjacent to a print head 12, but rather at the adapters. After filling, an ultrasound source and the suction system are activated (see below), and the cleaning carriage 23 preferably moves once beneath the nozzle surfaces (cleaning run; outward travel).
  • a final flushing run (return run) with the addition of flushing fluid is performed (see also below). It is, of course, also possible to perform the cleaning run and the flushing run in the opposite direction, provided that only cleaning and flushing are performed first.
  • a side wall 19 of the printing press 10 can also be seen (on the drive side AS of the press); the drawer 20 is preferably moved back and forth through an opening 19a in the side wall (or parts, e.g., laterally extending supports of the drawer, are moved through corresponding openings 19a).
  • the parking position is preferably located behind the side wall (and the print heads and the transport path for the printing substrate are in front of the side wall). The movement is preferably carried out by means of a motor 26, which drives the drawer.
  • an activatable ultrasound source 31 is shown at the bottom of a chamber 32 for dispensing cleaning fluid 60.
  • the device 30 forms a surge bath 33 with a respective overflow 34 over a leading wall 35 (on the outward path) and a further trailing wall 36 (on the outward path).
  • the cleaning fluid is subjected to ultrasonic vibrations during cleaning or on the outward path and comes into contact with the nozzle surfaces 13, thereby cleaning.
  • Excess fluid 60 is returned via one or more collecting channels 37 to a fluid separator 43 and then disposed of in a waste container 45. This can be done without a pump, solely via the gravity of the fluid.
  • the cleaning fluid can be supplied from a reservoir 46 via a line.
  • a pump can be used for this purpose.
  • the suction device 40 following it is also activated.
  • the device 40 comprises a suction channel 41 with a suction opening 42 open upwards towards the nozzle surfaces 13.
  • Liquid 60 discharged by the device 30 which is not returned via the collecting channels 37, e.g. because it adheres to the nozzle surface, is suctioned off by the device 40, preferably together with air 62.
  • Such suctioned off liquid is conveyed via a return channel 44 and/or a return line 44 to a liquid separator 43 and from there to a waste container 45 and disposed of.
  • the device shown further comprises the flushing device 50.
  • This is mounted on the (in the Figure 1
  • the device 50 releases a rinsing liquid 61 from a further chamber 51, preferably with a rinsing slope 52 in the direction of the suction device 40, which is sucked away by the suction device 40, preferably together with air 62.
  • the sucked-away liquid 61 which carries contaminants, passes via the return channel 44 to the liquid separator 43 and is from there guided to the waste container 45 and disposed of.
  • the supply of rinsing liquid can be from a storage container 46 via a line.
  • a pump can be used for this purpose.
  • the rinsing liquid and the cleaning liquid can preferably be the same liquid.
  • the rinsing device 50 can also have a device for spraying the rinsing liquid 61, e.g. a spray bar with spray nozzles.
  • a device for spraying the rinsing liquid 61 e.g. a spray bar with spray nozzles.
  • FIG 3 A perspective view of a printing press 10 is shown. Parts of the press not relevant to the invention have been omitted for clarity.
  • the illustration shows the side wall 19 with several openings 19a, the cleaning drawer 20 in the cleaning position 24, two exemplary cleaning boxes 21, each with a cleaning carriage 23, and an exemplary print bar 11 with print heads 12.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Düsenflächen einer Anordnung von Tintendruckköpfen mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
    • Gebiet der Technik
  • Die Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet der grafischen Industrie und dort insbesondere im Bereich des industriellen, d.h. hochproduktiven und hochqualitativen Tintendrucks (Inkjet) auf flache Substrate, d.h. des bildgemäßen Auftragens von feinsten Tropfen aus flüssiger Tinte auf bogen-, bahn-, folien- oder etikettenförmige Bedruckstoffe, bevorzugt aus Papier, Karton, Pappe, Kunststoff, Metall oder Verbundmaterial. Im Besonderen liegt die Erfindung im Teilbereich des Reinigens der Druckköpfe bzw. der empfindlichen Düsenflächen
    • Stand der Technik
  • Die DE 10 2020 105 736 A1 offenbart eine Inkjet-Druckkopfreinigung mit Ultraschall, wobei eine in Ultraschall-Schwingungen versetzte Reinigungsflüssigkeit aus einer Reinigungswanne auf die Düsenfläche eines Druckkopfes eines Druckbalkens aufgebracht, durch einen Spalt zwischen Reinigungswanne und Druckkopf abfließt und in einer Auffangwanne gesammelt wird. Dabei kann eine Relativbewegung durch Bewegen der Druckköpfe entlang der Reinigungswanne erzeugt werden. Zudem kann während des Reinigens "gepurgt" werden, d.h. Reinigungsflüssigkeit ein- und ausgestoßen werden.
  • Es kann dabei das Problem auftreten, dass Reinigungsflüssigkeit samt Verunreinigungen in die Druckköpfe gelangt.
  • Die US 5,574,485 offenbart ein Reinigungsverfahren zum Reinigen von Düsenflächen einer Anordnung von Tintendruckköpfen, wobei ein Reinigungsschlitten eine Bewegung entlang der Anordnung ausführt und die Düsenflächen mit einer in Ultraschallschwingungen versetzten Reinigungsflüssigkeit reinigt. Das Dokument offenbart nicht, dass auf einem Hinweg und einem Rückweg der Bewegung unterschiedliche Vorgänge stattfinden oder dass irgendwelche Komponenten deaktiviert sein könnten. Auf beiden Wegen sind eine Ultraschall-Reinigungsvorrichtung und zwei Absaugvorrichtungen aktiviert, wobei die Absaugvorrichtungen in Bewegungsrichtung vor und hinter der Ultraschall-Reinigungsvorrichtung angeordnet sind. Eine Spülvorrichtung, als dritte Vorrichtung neben Ultraschall-Reinigungsvorrichtung und Absaugvorrichtung, ist nicht offenbart.
  • Die US 2022/008893 A1 offenbart ein ebensolches Verfahren mit ebensolchen zwei Vorrichtungen und kommt der Erfindung dabei nicht näher als die US 5,574,485 . Auch dieses Dokument offenbart nicht, dass auf einem Hinweg und einem Rückweg der Bewegung unterschiedliche Vorgänge stattfinden, oder dass irgendwelche Komponenten deaktiviert sein könnten.
    • Technische Aufgabe
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik zu schaffen, welche es insbesondere ermöglicht, ein Eindringen von Reinigungsflüssigkeit samt Verunreinigungen ins Innere von Druckköpfen oder in deren Tintenversorgungssystem zu verhindern.
  • Es soll insbesondere verhindert werden, dass Reinigungsflüssigkeit in die Düsen gelangt und dort die Tinte verunreinigt, da dies zu dem Problem führen kann, dass die derart verunreinigte Tinte nicht oder nicht korrekt aushärtet und die Tinte ausgetauscht werden muss.
    • Erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.
  • Vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung und den Zeichnungen.
  • Ein erfindungsgemäßes Reinigungsverfahren zum Reinigen von Düsenflächen einer lateralen, d.h. sich über die zu bedruckende Breite eines Bedruckstoff erstreckenden, Anordnung von Tintendruckköpfen, wobei ein Reinigungsschlitten eine ebenfalls laterale Bewegung entlang der Anordnung ausführt und die Düsenflächen mit einer in Ultraschallschwingungen versetzten Reinigungsflüssigkeit reinigt, zeichnet sich dadurch aus, dass der Reinigungsschlitten eine Ultraschall-Reinigungsvorrichtung, eine Absaugvorrichtung und eine Spülvorrichtung umfasst und die Bewegung des Reinigungsschlittens auf einem Hinweg und einem Rückweg erfolgt, und dass auf dem Hinweg die Ultraschall-Reinigungsvorrichtung und die ihr folgende Absaugvorrichtung aktiviert sind und die den beiden nachfolgende Spülvorrichtung deaktiviert ist und dass auf dem Rückweg die
  • Spülvorrichtung und die ihr folgende Absaugvorrichtung aktiviert sind und die den beiden nachfolgende Ultraschall-Reinigungsvorrichtung deaktiviert ist.
    • Vorteilhafte Ausbildungen und Wirkungen der Erfindung
  • Das jeweilige erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es in vorteilhafter Weise, ein Eindringen von Reinigungsflüssigkeit samt Verunreinigungen ins Innere von Druckköpfen oder in deren Tintenversorgungssystem zu verhindern.
  • Das erfindungsgemäße Absaugen der Reinigungsflüssigkeit der Ultraschall-Reinigungsvorrichtung verhindert, dass diese Flüssigkeit und mitgetragene mögliche Verunreinigungen durch die Düsenöffnungen in die Druckköpfe und von dort in das Tintenversorgungssystem gelangt und sich dort verteilt. Bevorzugt erfolgt das Absaugen daher direkt nach der Reinigung mit Ultraschall, d.h. in sehr kurzem räumlichen und somit auch zeitlichen Abstand. Der räumliche Abstand (zwischen den benachbarten Wänden der Ultraschall-Reinigungsvorrichtung und der Absaugvorrichtung oder zwischen der jeweiligen Mitte der beiden Vorrichtungen) beträgt bevorzugt wenige Millimeter bis wenige Zentimeter, z.B. weniger als 5 cm oder weniger als 3 cm oder weniger als 1 cm. Gleiches gilt für das Zusammenwirken der Absaugvorrichtung und der Spülvorrichtung, sofern diese vorgesehen, und deren Abstände.
  • Die "Anordnung von Tintendruckköpfen" kann auch als sogenannter Druckbalken (Englisch "printbar") bezeichnet werden. Ein Druckbalken erstreckt sich lateral über die gesamte zu bedruckende Breite des Bedruckstoffs. Beim Mehrfarbdruck können mehrere Druckbalken in Transportrichtung des Bedruckstoffs aufeinander folgend vorgesehen werden. Die Druckbalken mit den Druckköpfen sind bevorzugt lateral unbeweglich in einer Tintendruckmaschine vorgesehen. Die Relativbewegung für das Reinigen wird durch das laterale Bewegen des Reinigungsschlittens erzeugt. Weiterbildungen der Erfindung
  • Im Folgenden werden bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung als Verfahren (kurz: Weiterbildungen) beschrieben.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass die aktivierte Ultraschall-Reinigungsvorrichtung die Reinigungsflüssigkeit abgibt, insbesondere nach oben hin.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass das Abgeben der Reinigungsflüssigkeit aus einer zu den Tintendruckköpfen hin offenen Kammer erfolgt.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass das Abgeben der Reinigungsflüssigkeit aus der Kammer als Schwallbad erfolgt.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass das Abgeben als Schwallbad als Überlaufen über eine auf dem Hinweg vorlaufende Wand und eine auf dem Hinweg nachlaufende weitere Wand der Kammer erfolgt. Auch ein Überlaufen über Seitenwände kann vorgesehen sein.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass im Schwallbad überlaufende Reinigungsflüssigkeit gesammelt und entweder abgeführt/entsorgt oder der Kammer wieder zugeführt wird. Für das Zuführen kann eine Pumpe eingesetzt werden.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass das Sammeln in einem zur Wand und zur weiteren Wand benachbart verlaufenden, bevorzugt nach oben hin offenen Sammelkanal erfolgt.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass eine an oder in der Kammer angeordnete, aktivierbare und deaktivierbare Ultraschallquelle die Reinigungsflüssigkeit in Ultraschallschwingungen versetzt. Bevorzugt ist die Ultraschallquelle an einem Boden der Kammer vorgesehen.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass die aktivierte Spülvorrichtung eine Spülflüssigkeit abgibt, bevorzugt nach oben hin.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass das Abgeben der Spülflüssigkeit aus einer zu den Tintendruckköpfen hin offenen - von der Kammer verschiedenen - weiteren Kammer erfolgt. Die weitere Kammer kann als eine offener Kanal vorgesehen sein. Die weitere Kammer ist bevorzugt (auf das beinhaltete Flüssigkeitsvolumen bezogen) kleiner als die Kammer. Die Kammer und die weitere Kammer erstrecken sich bevorzugt quer/lateral über die Anordnung von Druckköpfen oder zumindest quer über den Abschnitt der Düsenflächen, welcher gereinigt werden muss.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass die Reinigungsflüssigkeit und die Spülflüssigkeit zueinander identisch sind. Beide können bevorzugt aus einem gemeinsamen Reservoir versorgt werden, d.h. es kann nur eine Flüssigkeit verwendet werden. Hierzu kann eine Pumpe oder können zwei Pumpen vorgesehen werden.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass auf dem Hinweg die Absaug-Vorrichtung Luft ansaugt und dadurch Reinigungsflüssigkeit und Verunreinigung von den Düsenflächen mitansaugt.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass auf dem Rückweg die Absaug-Vorrichtung Luft und/oder die Spülflüssigkeit der Spülvorrichtung ansaugt und dadurch Reinigungsflüssigkeit und Verunreinigung von den Düsenflächen mitansaugt.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass das Absaugen durch einen im Reinigungsschlitten ausgebildeten Absaugkanal der Absaugvorrichtung mit einer zu den Tintendruckköpfen hin offenen Absaugöffnung erfolgt. Dieser Kanal ist in Querrichtung zur Anordnung der Druckköpfe bevorzugt wenigstens so lang wie die Kammer und die weitere Kammer.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass die abgesaugte Reinigungsflüssigkeit und/oder Spülflüssigkeit zu einem Flüssigkeitsabscheider geführt wird.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass die abgesaugte Reinigungsflüssigkeit und/oder Spülflüssigkeit der Ultraschall-Reinigungsvorrichtung bzw. der Spülvorrichtung über einen Rückkanal wieder zugeführt wird.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass die abgesaugte Reinigungsflüssigkeit oder Spülflüssigkeit zu einem Abfallbehälter geführt wird.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass vor dem ersten Tintendruckkopf der Anordnung ein Adapter für die Ultraschall-Reinigungsvorrichtung bereitgestellt wird und dass die Ultraschall-Reinigungsvorrichtung zum Adapter hinbewegt und dort mit Reinigungsflüssigkeit gefüllt, bevorzugt vollständig gefüllt wird.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass nach dem letzten Tintendruckkopf der Anordnung ein weiterer Adapter für die Ultraschall-Reinigungsvorrichtung bereitgestellt wird und dass die Ultraschall-Reinigungsvorrichtung zum weiteren Adapter hinbewegt und dort von Reinigungsflüssigkeit geleert, bevorzugt vollständig geleert wird.
  • Die Adapter können bevorzugt als passende Deckel für die Ultraschall-Reinigungsvorrichtung bzw. deren Kammer vorgesehen werden.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass der Reinigungsschlitten an einer horizontal bewegbaren Reinigungsschublade vorgesehen wird.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass der Reinigungsschlitten mit der Reinigungsschublade bewegt wird, bevorzugt aus einer Parkposition der Schublade heraus. Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass die Reinigungsschublade horizontal unter die Anordnung von Tintendruckköpfen bewegt wird.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass ein für den Transport des Bedruckstoffs vorgesehener Rollentisch abgesenkt wird.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass die Reinigungsschublade in den durch das Absenken entstehenden Raum bewegt wird.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass der Reinigungsschlitten als Teil einer Reinigungsbox mit einer Wanne vorgesehen wird, wobei die Reinigungsbox an der Reinigungsschublade vorgesehen wird.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass bei einem Halt zwischen Hinweg und Rückweg des Reinigungsschlittens die Tintendruckköpfe Tinte in eine Wanne der Reinigungsbox ausstoßen (Englisch "purgen").
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass an der Reinigungsschublade mehrere Reinigungsboxen mit jeweils einer Wanne und jeweils einem relativ and längs zur Box bewegbaren Reinigungsschlitten vorgesehen werden. Dabei werden bevorzugt alle Reinigungsschlitten gemeinsam bewegt.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass für das gleichzeitige Reinigen mehrerer Anordnung von Tintendruckköpfen entsprechend viele Reinigungsboxen vorgesehen werden. Es können z.B. vier (für CMYK), sieben (für CMYK+OGV) oder acht (für CMYK+OGV+Weiß) Reinigungsboxen für entsprechend viele Tinten im Mehrfarbdruck vorgesehen werden.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass der Reinigungsschlitten federnd gegen die Reinigungsbox gelagert wird. Dadurch kann der Reinigungsschlitten federbelastet gegen die Druckköpfe angestellt werden und an diesen entlangleiten (wobei die Düsenflächen jedoch nicht berührt werden). Dabei kann eine Abstandsgenauigkeit von +/- 0,02 mm eingehalten werden. Der Schlitten fährt beim Reinigen und beim Spülen bevorzugt mit einer Geschwindigkeit von 20 bis 80 mm/s auf dem Hin- bzw. auf dem Herweg.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass dabei ein vorgegebener Abstand zwischen der Ultraschall-Reinigungsvorrichtung, der Absaugvorrichtung und der Spülvorrichtung einerseits und den Düsenflächen andererseits eingehalten wird. Dadurch können Beschädigungen der empfindlichen Düsenflächen vermieden werden.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass die Reinigungsschublade motorisch angetrieben wird.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass für den motorischen Antrieb ein Motor vorgesehen ist.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass das Reinigungsverfahren in einer Tintendruckmaschine durchgeführt wird.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass dabei eine Anordnung von Tintendruckköpfen mittels der einen Reinigungsbox gereinigt wird.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass dabei mehrere parallele Anordnungen von Tintendruckköpfen mittels mehrerer parallel beweglicher Reinigungsschlitten gereinigt werden.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass die mehreren Reinigungsschlitten gemeinsam bewegt werden.
  • Eine Weiterbildung kann sich dadurch auszeichnen, dass eine Reinigungsschublade mit mehreren Reinigungsboxen motorisch und horizontal aus einer - zur Transportrichtung eines Bedruckstoffs - lateralen Parkposition in eine Reinigungsposition bewegt wird, dass in der Reinigungsposition mehrere Reinigungsschlitten gemeinsam entlang entsprechend vieler Druckbalken zum Reinigen horizontal hin und zum Spülen horizontal zurück bewegt werden, wobei beim Reinigen eine Ultraschallquelle aktiviert ist und dass die Reinigungsschublade abschließend wieder zurück in die Parkposition bewegt wird.
  • Die in den obigen Abschnitten Technisches Gebiet, Erfindung und Weiterbildungen sowie im folgenden Abschnitt Ausführungsbeispiele offenbarten Merkmale und Merkmalskombinationen stellen - in beliebiger Kombination miteinander - weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung dar.
    • Ausführungsbeispiele zur Erfindung und Figuren
  • Die Figuren 1 bis 3 zeigen ein bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung und der Weiterbildungen. Einander entsprechende Merkmale sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren 1 bis 3 zeigen eine Vorrichtung beim Durchführen eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Reinigungsverfahrens.
  • Eine Tintendruckmaschine 10 für den industriellen, d.h. hochproduktiven und -qualitativen Inkjet-Druck, bevorzugt für das Bedrucken von bahnförmigem Bedruckstoff, z.B. aus Papier oder Etikettenmaterial, umfasst wenigstens eine in der Querrichtung zum Bedruckstoff bzw. zu dessen Transportrichtung orientierte Anordnung 11 (bzw. einen sogenannten Druckbalken oder "Printbar") mehrerer, bevorzugt in einer Reihe angeordneter, nach unten hin ausgerichteter und beim Drucken unbewegter Tintendruckköpfe 12. Jeder Druckkopf 12 weist eine Düsenfläche 13 mit einer Vielzahl Düsen 14 für das - entsprechend der zu druckenden Bildinformation - gesteuerte Ausstoßen von Tinte 15 in Form einzelner, feinster Tröpfchen auf. Diese Düsenflächen sind sehr empfindlich und müssen daher sorgsam von möglichen Verunreinigungen 16, wie z.B. gehärteter Tinte 15 und/oder (z.B. Papier-) Staub gereinigt werden.
  • Die Vorrichtung umfasst bevorzugt mehrere parallel zueinander angeordnete und bevorzugt gemeinsam in der Horizontalen, parallel zu den Printbars (zu deren Längserstreckung) bewegbare, längliche Reinigungsboxen 21. Alle Boxen 21 können bevorzugt an einer in der Horizontalen bewegbaren Reinigungsschublade 20 angeordnet sein und gemeinsam mit dieser in der Hin-Richtungen 71 und der Her-Richtung 72 bewegt werden. Exemplarisch sind in den Figuren 1 und 2 je nur eine Box 21 im Schnitt von der Seite gezeigt; in der Figur 3 zwei.
  • Die Schublade 20 ist in der o.g. Querrichtung bevorzugt motorisch zwischen einer Reinigungsposition und einer Parkposition hin- und her-bewegbar. Während des Druckens ist die Schublade in die Parkposition zurückgezogen und die Düsenflächen liegen frei über dem darunter transportierten Bedruckstoff. Die Reinigungsboxen 21 umfassen jeweils eine nach oben hin offenen Wanne 22 für das sogenannte Purgen der Druckköpfe 12 und einen nach oben hin reinigend wirkenden hin- und her beweglichen Reinigungsschlitten 23 für das Reinigen und Spülen der Düsenflächen 13 und/oder der Düsen 14. In Figur 1 ist der Schlitten 23 in einer Reinigungsposition 24 dargestellt, d.h. er befindet sich in geringem Abstand unterhalb der Düsenflächen 13. Der Reinigungsschlitten ist (wenn sich die Schublade 20 in ihrer Reinigungsposition befindet) entlang der Düsenflächen hin und zurück bewegbar. Diese Bewegung kann motorisch angetrieben erfolgen, z.B. mittels eines nicht dargestellten Motors mit Riemenantrieb. Das Hinbewegen (bevorzugt in Richtung Bedienseite BS der Maschine) dient dem Reinigen, während das Zurückbewegen bzw. Herbewegen (bevorzugt in Richtung Antriebseite AS der Maschine) dem Spülen nach dem Reinigen dient. Der Reinigungsschlitten ist bevorzugt in einem geringen Abstand 25 zur Düsenfläche positioniert und bewegbar. Die durch den Abstand gebildete Lücke zwischen Schlitten und Düsenflächen verhindert den direkten Kontakt beider und somit mögliche Beschädigungen der Düsenflächen. Zudem dient die Lücke der Aufnahme von Flüssigkeit für das Reinigen und/oder Spülen.
  • Der Reinigungsschlitten 23 umfasst drei Vorrichtungen: eine Ultraschall-Reinigungsvorrichtung 30, eine Absaugvorrichtung 40 und eine Spülvorrichtung 50. Diese Vorrichtungen können in einem gemeinsamen Block des Schlittens vorgesehen sein. Die Vorrichtung 30 arbeitet mit einer Reinigungsflüssigkeit 60; die Vorrichtung 50 mit einer Spülflüssigkeit 61.
  • Figur 2 zeigt dieselbe Vorrichtung wie Figur 1, allerdings weniger detailreich. Es ist jedoch zu erkennen, dass die gezeigte Printbar 11 am Anfang und am Ende der Reihe der Druckköpfe 12 einen Adapter 17 und einen weiteren Adapter 18 aufweist. Die beiden Adapter haben jeweilige Adapterflächen, die in einer Ebene mit den Düsenflächen 13 liegen. Die Adapter können als Blöcke aus Aluminium ausgebildet sein. Auf diese Weise können die Adapter für Vorgänge genutzt werden, welche die Druckköpfe belasten, verunreinigen oder beschädigen könnten. Der Adapter 17 bzw. dessen Adapterfläche dient z.B. dazu, die Vorrichtung 30 beim Befüllen mit der Reinigungsflüssigkeit zu verschließen, wobei allerdings ein Spalt zwischen Adapter 17 und Vorrichtung 30 bestehen bleibt (ähnlich wie zwischen den Druckköpfen 12 und der Vorrichtung 30); dem gegenüber dient der weitere Adapter 18 bzw. dessen Adapterfläche z.B. dazu, die Vorrichtung 40 bzw. den für das Absaugen benötigten Unterdruck der Vorrichtung 40 einzuregeln. Das Befüllen und Entleeren findet daher bevorzugt nicht benachbart zu einem Druckkopf 12 statt, sondern bei den Adaptern. Nach dem Befüllen werden eine Ultraschallquelle und die Absaugung aktiviert (siehe unten) und der Reinigungsschlitten 23 fährt bevorzugt einmal unter den Düsenflächen entlang (Reinigungsfahrt; Hinfahrt). Danach wird optional gepurgt, d.h. die Druckköpfe stoßen Tinte in die Wanne 22 aus, um eingedrungene Reinigerreste aus den Druckköpfen zu drücken. Um die Druckköpfe bzw. deren Düsenflächen frei von Tintenresten zu bekommen, wird zum Abschluss eine Spülfahrt (Rückfahrt) mit Zufuhr von Spülflüssigkeit durchgeführt (siehe ebenfalls unten). Es ist selbstverständlich auch möglich, die Reinigungsfahrt und die Spülfahrt in die jeweils andere Richtung auszuführen, wenn nur zuerst gereinigt und dann gespült wird
  • In den Figuren 2 und 3 ist auch eine Seitenwand 19 der Druckmaschine 10 zu sehen (auf der Antriebseite AS der Maschine); die Schublade 20 wird bevorzugt durch eine Öffnung 19a in der Seitenwand hin- und herbewegt (oder es werden Teile, z.B. sich lateral erstreckende Träger der Schublade, durch entsprechende Öffnungen 19a bewegt). Die Parkposition befindet sich bevorzugt hinter der Seitenwand (und die Druckköpfe und der Transportpfad für den Bedruckstoff vor der Seitenwand). Das Bewegen erfolgt bevorzugt mittels eines Motors 26, welcher die Schublade antreibt.
  • In Figur 1 ist eine aktivierbare Ultraschallquelle 31 am Boden einer Kammer 32 für abzugebende Reinigungsflüssigkeit 60 gezeigt. Die Vorrichtung 30 bildet ein Schwallbad 33 mit einem jeweiligen Überlauf 34 über eine (auf dem Hinweg) vorlaufende Wand 35 und eine (auf dem Hinweg) nachlaufende weitere Wand 36. Die Reinigungsflüssigkeit wird beim Reinigen bzw. auf dem Hinweg in Ultraschallschwingungen versetzt und kontaktiert die Düsenflächen 13, wodurch es zur Reinigung kommt. Überschüssige Flüssigkeit 60 wird über einen oder mehrere Sammelkanäle 37 zu einem Flüssigkeitsabscheider 43 zurückgeführt und dann in einem Abfallbehälter 45 entsorgt. Dies kann ohne Pumpe, allein über die Schwerkraft der Flüssigkeit erfolgen. Die Versorgung mit Reinigungsflüssigkeit kann von einem Vorratsbehälter 46 aus über eine Leitung erfolgen. Dabei kann eine Pumpe zum Einsatz kommen.
  • Auf dem (in der Figur 1 exemplarisch nach rechts führenden) Hinweg der Reinigungsbewegung ist außer der Vorrichtung 30 zum Reinigen auch die ihr folgende Vorrichtung 40 zum Absaugen aktiviert. Die Vorrichtung 40 umfasst einen Absaugkanal 41 mit einer - nach oben zu den Düsenflächen 13 hin offenen - Absaugöffnung 42. Von der Vorrichtung 30 abgegebene Flüssigkeit 60, welche nicht über die Sammelkanäle 37 zurückgeführt wird, z.B. weil sie an der Düsenoberfläche haften bleibt, wird von der Vorrichtung 40, bevorzugt zusammen mit Luft 62, abgesaugt. Solche abgesaugte Flüssigkeit wird über einen Rückkanal 44 und/oder eine Rückleitung 44 zu einem Flüssigkeitsabscheider 43 und wird von dort zu einem Abfallbehälter 45 geleitet und entsorgt.
  • Die in Figur 1 gezeigte Vorrichtung umfasst weiterhin die Spülvorrichtung 50. Diese ist auf dem (in der Figur 1 exemplarisch nach links führenden) Rückweg der Reinigungsbewegung aktiviert, ebenso wie die ihr folgende Absaugvorrichtung 40. Die Vorrichtung 50 gibt aus einer weiteren Kammer 51, bevorzugt mit einer Anspülschräge 52 in Richtung der Absaugvorrichtung 40, eine Spülflüssigkeit 61 ab, welche von der Absaugvorrichtung 40, bevorzugt zusammen mit Luft 62, abgesaugt wird. Dabei gelangt die abgesaugte und Verunreinigungen mitführende Flüssigkeit 61 über den Rückkanal 44 zu dem Flüssigkeitsabscheider 43 und wird von dort zu dem Abfallbehälter 45 geleitet und entsorgt. Die Versorgung mit Spülflüssigkeit kann von einem Vorratsbehälter 46 aus über eine Leitung erfolgen. Dabei kann eine Pumpe zum Einsatz kommen. Spülflüssigkeit und Reinigungsflüssigkeit können bevorzugt dieselbe Flüssigkeit sein. Alternativ zur gezeigten Ausführung der Spülvorrichtung 50 mit weiterer Kammer 51 mit Anspülschräge 52 kann die Spülvorrichtung auch eine Einrichtung zum Aufsprühen der Spülflüssigkeit 61 aufweisen, z.B. einen Sprühbalken mit Sprühdüsen.
  • In Figur 3 ist eine Perspektivansicht einer Druckmaschine 10 gezeigt. Für die Erfindung nicht relevante Teile der Maschine wurden dabei der Übersichtlichkeit wegen weggelassen. Zu sehen sind die Seitenwand 19 mit mehreren Öffnungen 19a, die Reinigungsschublade 20 in der Reinigungsposition 24, exemplarisch zwei Reinigungsboxen 21 mit jeweils einem Reinigungsschlitten 23 und exemplarisch ein Druckbalken 11 mit Druckköpfen 12.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Tintendruckmaschine
    11
    Anordnung(en) / Druckbalken / Printbar
    12
    Tintendruckköpfe
    13
    Düsenflächen
    14
    Düsen
    15
    Tinte
    16
    Verunreinigung
    17
    Adapter
    18
    weiterer Adapter
    19
    Seitenwand
    19a
    Öffnungen
    20
    Reinigungsschublade
    21
    Reinigungsbox(en)
    22
    Wanne(n)
    23
    Reinigungsschlitten
    24
    Reinigungsposition(en)
    25
    Abstand
    26
    Motor
    27
    Riemen
    30
    Ultraschall-Reinigungsvorrichtung
    31
    Ultraschallquelle
    32
    Kammer für abzugebende Reinigungsflüssigkeit
    33
    Schwallbad
    34
    Überlauf
    35
    vorlaufende Wand
    36
    nachlaufende weitere Wand
    37
    Sammelkanal / Sammelleitung
    40
    Absaugvorrichtung
    41
    Absaugkanal
    42
    Absaugöffnung
    43
    Flüssigkeitsabscheider
    44
    Rückkanal / Rückleitung
    45
    Abfallbehälter
    46
    Vorratsbehälter
    50
    Spülvorrichtung
    51
    weitere Kammer für abzugebende Spülflüssigkeit
    52
    Anspülschräge
    60
    Reinigungsflüssigkeit
    61
    Spülflüssigkeit
    62
    Luft
    70
    Bewegung des Reinigungsschlittens
    71
    Hinweg
    72
    Rückweg

Claims (13)

  1. Reinigungsverfahren zum Reinigen von Düsenflächen einer lateralen, d.h. sich über die zu bedruckende Breite eines Bedruckstoff erstreckenden, Anordnung von Tintendruckköpfen, wobei ein Reinigungsschlitten (23) eine ebenfalls laterale Bewegung (70) entlang der Anordnung (11) ausführt und die Düsenflächen (13) mit einer in Ultraschallschwingungen versetzten Reinigungsflüssigkeit (60) reinigt, wobei der Reinigungsschlitten (23) eine Ultraschall-Reinigungsvorrichtung (30), eine Absaugvorrichtung (40) und eine Spülvorrichtung (50) umfasst und die Bewegung (70) des Reinigungsschlittens auf einem Hinweg (71) und einem Rückweg (72) erfolgt,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass auf dem Hinweg die Ultraschall-Reinigungsvorrichtung und die ihr folgende Absaugvorrichtung aktiviert sind und die den beiden nachfolgende Spülvorrichtung deaktiviert ist und dass auf dem Rückweg die Spülvorrichtung und die ihr folgende Absaugvorrichtung aktiviert sind und die den beiden nachfolgende Ultraschall-Reinigungsvorrichtung deaktiviert ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die aktivierte Ultraschall-Reinigungsvorrichtung (30) die Reinigungsflüssigkeit (60) abgibt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Abgeben der Reinigungsflüssigkeit (60) aus einer zu den Tintendruckköpfen (12) hin offenen Kammer (32) erfolgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Abgeben der Reinigungsflüssigkeit (60) aus der Kammer (32) als Schwallbad (33) erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die aktivierte Spülvorrichtung (50) eine Spülflüssigkeit (61) abgibt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Abgeben der Spülflüssigkeit (61) aus einer zu den Tintendruckköpfen (12) hin offenen - von der Kammer (32) verschiedenen - weiteren Kammer (51) erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet,
    dass auf dem Hinweg (71) die Absaug-Vorrichtung (40) Luft (62) ansaugt und dadurch Reinigungsflüssigkeit (60) und Verunreinigung (16) von den Düsenflächen (13) mitansaugt.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass auf dem Rückweg (72) die Absaug-Vorrichtung(40) die Spülflüssigkeit (61) der Spülvorrichtung (50) ansaugt und dadurch Reinigungsflüssigkeit (60) und Verunreinigung (16) von den Düsenflächen (13) mitansaugt.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Absaugen durch einen im Reinigungsschlitten (23) ausgebildeten Absaugkanal (41) der Absaugvorrichtung (40) mit einer zu den Tintendruckköpfen (12) hin offenen Absaugöffnung (42) erfolgt.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass vor dem ersten Tintendruckkopf (12) der Anordnung (11) ein Adapter (17) für die Ultraschall-Reinigungsvorrichtung (30) bereitgestellt wird und dass die Ultraschall-Reinigungsvorrichtung zum Adapter hinbewegt und dort mit Reinigungsflüssigkeit (60) gefüllt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass nach dem letzten Tintendruckkopf (12) der Anordnung (11) ein weiterer Adapter (18) für die Ultraschall-Reinigungsvorrichtung (30) bereitgestellt wird und dass die Ultraschall-Reinigungsvorrichtung zum weiteren Adapter hinbewegt und dort von Reinigungsflüssigkeit (60) geleert wird.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Reinigungsschlitten (23) an einer horizontal bewegbaren Reinigungsschublade (20) vorgesehen wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Reinigungsschlitten (23) als Teil einer Reinigungsbox (21) vorgesehen wird, wobei die Reinigungsbox an der Reinigungsschublade (20) vorgesehen wird.
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