AT16598U1

AT16598U1 - Tintenstrahldrucker mit Druckkopfreinigungsvorrichtung

Info

Publication number: AT16598U1
Application number: ATGM50114/2019U
Authority: AT
Original assignee: Spgprints B V
Priority date: 2019-04-24
Filing date: 2019-06-28
Publication date: 2020-02-15
Also published as: ES1240475U; TR201907687U4; ES1240475Y; DE202019102598U1; JP3222948U

Abstract

Tintenstrahldrucker (10) zum Drucken von Tinte auf ein Substrat, umfassend mindestens einen Tintenstrahldruckkopf (20) zum Spritzen von Tinte auf das Substrat während der Beförderung des Substrats und eine Druckkopfreinigungsvorrichtung (50) zum Reinigen des mindestens einen Druckkopfes, die relativ beweglich sind. Der Druckkopf weist eine untere Düsenplatte (22) auf, die Tintenstrahldüsen (34) umfasst. Die Druckkopfreinigungsvorrichtung (50) umfasst eine Reinigungsfläche (54), die mit mindestens einem Reinigungsfluidzuführungselement (56) zum Leiten von Reinigungsfluid auf die untere Düsenplatte des Druckkopfes versehen ist. Der Drucker (10) ist mit einer Steuerung (47) zum Einstellen des Gegendrucks der Tinte an den Tintenstrahldüsen versehen, die konfiguriert ist, um einen negativen Druck, einen positiven Spüldruck in Bezug auf die Umgebungsatmosphäre und einen Spüldruck anzuwenden. Der Spüldruck ist höher als der Klarspüldruck, der höher ist als der Arbeitsdruck des Druckens.

Description

TINTENSTRAHLDRUCKER MIT DRUCKKOPFREINIGUNGSVORRICHTUNG [0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Tintenstrahldrucker mit einer Druckkopfreinigungsvorrichtung.

[0002] Der Tintenstrahldruck ist eine bekannte Technik zur Aufzeichnung eines Bildes auf einem Substrat durch kontrolliertes Sprühen geeigneter Tintenstrahltinten. Typischerweise umfasst die Tintenstrahldruckvorrichtung eine Anzahl von Druckköpfen, wie beispielsweise mindestens einen für jede Farbe, wie einen für jede Farbe von Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz, und optional ergänzt durch zusätzliche Druckköpfe für weiße und/oder transparente Tinten oder unterstützende farbige Tinten. Jeder Druckkopf umfasst eine Düsenplatte, wobei eine Vielzahl von Düsen vorgesehen ist. Die Vielzahl der Düsen wird mit Tinte aus einem Tintenbehälter versorgt. Die Druckköpfe können konfiguriert werden, um die Breite des zu bedruckenden Substrats hin und her zu scannen. Alternativ werden die Anzeigen stationär in Reihen angeordnet, die mindestens die Breite des zu bedruckenden Substrats abdecken. Das Substrat kann Papier oder papierbasierte Materialien, Kunststoff und Textil sein. Typischerweise wird das Substrat mittels eines Förderers von einem Einzugsende des Druckers durch die Druckstrecke, in der das Substrat gedruckt wird, und gegebenenfalls weiterverarbeitet, wie z.B. gehärtet oder getrocknet, bis zu einem Austrittsende gefördert. Das Substrat kann als Einzelblatt oder als Bahn zugeführt werden. Der Einlauf- und Auslaufbereich sowie der Förderer sind im Allgemeinen an die Konfiguration des Substrats angepasst. Wenn es sich bei dem zu bedruckenden Substrat beispielsweise um eine auf eine Rolle gewickelte Bahn handelt, kann der Einzugsabschnitt eine Abwickelstation umfassen, der Druckabschnitt kann Stützrollen und/oder eine Trommel umfassen, an der das Substrat vorübergehend befestigt ist, oder im Falle von Textilmaterialien ein endloses Förderband, das mit einer Klebstoffbeschichtung versehen ist, an der das Substrat vorübergehend haftet, und der Ausgangsabschnitt kann eine Wickelrolle umfassen, auf die das bedruckte Substrat gewickelt wird. Bogenanleger werden bei einem blechartigen Substrat eingesetzt.

[0003] Während des Druckens können die Druckkopfdüsen teilweise durch (halb)ausgehärtete/ getrocknete Tinte und Partikel/Staub aus der Umgebung und/oder dem Substrat verstopft werden. Es kann auch Staub an der Düsenplatte haften bleiben. Diese unvermeidliche Verschmutzung der Druckköpfe kann den Druckvorgang beeinträchtigen, was zu einer verminderten Bildqualität führen kann. Daher ist eine Wartung des Druckkopfes während des Betriebs erforderlich. Im Rahmen des Wartungsverfahrens werden die Druckköpfe oft gespült, abgewischt und/oder klargespült, um die Druckleistung und Bildqualität wiederherzustellen. Das Spülen der Druckköpfe beinhaltet das Erzeugen eines erzwungenen Tintenflusses (wenn auch mit einer viel niedrigeren Geschwindigkeit als die Spülgeschwindigkeit beim Drucken) durch die Düsen und das Entfernen der Tinte, ohne auf das Substrat gestrahlt zu werden. Das Spülen umfasst das Kontaktieren der Düsenplatte mit einer speziellen Reinigungsflüssigkeit. Nach dem Spülen und Klarspülen wird der Druckkopf oft durch Kontakt mit der Düsenplatte abgewischt, z.B. mit einem Gummiabstreifer oder einem farbabsorbierenden Tuch.

[0004] Beim Drucken wird ein Gegendruck (Unterdrück gegenüber dem Umgebungsdruck) auf die Tinte in der Düse aufgebracht, wodurch ein Tintenmeniskus in der Düse selbst erzeugt wird, so dass der Tintenmeniskus in der Düse zurückgezogen wird und nicht aus ihr herausragt. Wenn der Druckgegendruck während der Wartung aufrechterhalten würde, würden die Ablagerungen, die Reinigungsflüssigkeit und/oder die überschüssige Farbe in die Düsen gesaugt und in die in den Düsen enthaltene Farbe eingearbeitet. Dies wiederum kann zu Verfärbungen der jeweiligen Tinte führen, die Farbstärke und physikalische Eigenschaften wie Oberflächenspannung und Viskosität beeinträchtigen und zu einer Verschlechterung der Bildqualität führen. Auch die Kreuzkontamination von Farbe aus verschiedenen Düsen, insbesondere wenn Düsen in der gleichen Düsenplatte mit unterschiedlich farbigen Farben versorgt werden, wie sie derzeit entwickelt werden. Diese Druckköpfe verfügen über zwei oder mehr unabhängige Tintenwege

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[0005] Es ist bekannt, dass der Farbdruck während der Wartung vorübergehend von dem üblichen Druckgegendruck auf einen Druck über dem Umgebungsdruck ansteigt. Z.B. US2016/ 0263898A1 hat eine Flüssigkeitsausstoßvorrichtung, wie beispielsweise einen Tintenstrahldrucker mit einem Durchfluss-Druckkopf, offenbart, wobei die Tinte kontinuierlich zirkuliert. Diese bekannte Vorrichtung umfasst ein Wischelement, welches ein Wischen auf einer die Düse bildenden Fläche ausführt durch Ausführen einer Relativbewegung zur die Düse bildenden Fläche während es mit der die Düse bildenden Fläche eines Druckkopfes in Kontakt tritt; einen Reinigungsflüssigkeitszufuhrabschnitt, der Reinigungsflüssigkeit mindestens einem von einem Druckkopf und dem Wischelement zuführt; und einen Zirkulationsgeschwindigkeits-Einstellabschnitt, der in der Lage ist, eine Zirkulationsgeschwindigkeit der Tinte, die zwischen einem Tintenspeicherabschnitt und dem Druckkopf zirkuliert, auf eine zweite Geschwindigkeit beim Wischen einzustellen, die schneller als die erste Geschwindigkeit ist. Es ist offenbart, dass durch die Zirkulation mit höherer Geschwindigkeit der Gegendruck der Düsen während der Kopfreinigung zu einem Überdruck wird und somit verhindert wird, dass Fremdstoffe, die auf der Düsenbildungsfläche Zurückbleiben, in die Düsen gelangen. Die Tinte wird den Düsen aus einem Behälter über Hohlräume im Druckkopf zugeführt. Der Behälter seinerseits ist über einen Sammelkanal und einen mit einer Umwälzpumpe zur Erzeugung eines Zirkulationsstroms versehenen Versorgungskanal mit einem Tank verbunden. Die Geschwindigkeit und der Druck der Tinte, die zwischen dem Tank und dem Behälter zirkuliert, wird durch einen Tintenzirkulationsmechanismus eingestellt, der neben der Zirkulationspumpe auch einen Druckeinstellmechanismus umfasst, der eine weitere mit dem Tank verbundene Pumpe umfasst. In den dargestellten Ausführungsformen wird die Reinigungsflüssigkeit einer sogenannten tintenversorgten Oberfläche zugeführt, strömt nach unten in den Eckbereich zwischen der tintenversorgten Oberfläche und der düsenbildenden Oberfläche. Dann wird der Wischer in eine erste Richtung bewegt und kontaktiert diesen Eckabschnitt an der farbgebenden Oberfläche, wird gebogen und weiter in Kontakt mit der düsenbildenden Oberfläche bewegt. Es wird angenommen, dass auf diese Weise die Reinigungsflüssigkeit durch den Abstreifer aus dem Eckbereich entlang der Düsenformoberfläche gedrückt wird, um Staub und dergleichen zu entfernen. Anschließend wird der Wischvorgang mit oder ohne Zufuhr von zusätzlicher Reinigungsflüssigkeit in umgekehrter Richtung durchgeführt. Dieser Reinigungsvorgang kann je nach Druckbelastung wiederholt werden. Optional können die Düsen während der Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung gespült werden, indem die Geschwindigkeit der zirkulierenden Farbe auf eine dritte Geschwindigkeit erhöht wird, die höher ist als die zweite Geschwindigkeit.

[0006] Ein Nachteil dieses bekannten Gerätes ist die Komplexität der Bedienung. Darüber hinaus ist durch den erzwungenen Farbfluss beim Aufträgen der Reinigungsflüssigkeit und beim Wischen von Farbresten, Staub und anderen Partikeln von der Düsenbildungsfläche in die Tintendüsen und weiter in den Farbumlaufmechanismus einschließlich des Behälters bis zum Tank noch möglich. Dadurch kann es immer noch zu Verunreinigungen der Farbe kommen. Wenn den Düsen auf ein und demselben Druckkopf verschiedenfarbige Farbstoffe zugeführt werden, ist eine Kreuzkontamination immer noch ein Risiko. Auch der erzwungene Kontakt des Wischers mit der düsenbildenden Oberfläche könnte die Düsen leicht beschädigen, insbesondere wenn es sich bei den verwendeten Tinten um Dispersionstinten mit dispergierten Farbstoffpartikeln in einem Lösungsmittel handelt. Diese Partikel könnten zwischen dem Wischer und der düsenbildenden Oberfläche eingeschlossen sein und einen Abrieb der Düsenplatte verursachen, der den Druckvorgang und die Bildqualität beeinträchtigt. Auch der durch die Partikel verursachte Verschleiß des Wischers würde den Reinigungsvorgang beeinträchtigen.

[0007] Daher ist eine verbesserte Druckkopfreinigungsvorrichtung und -Verfahren erforderlich, wodurch das Risiko einer (Kreuz-)Kontamination reduziert wird.

[0008] In Anbetracht dessen bietet die vorliegende Erfindung einen Tintenstrahldrucker zum Drucken von Tinte auf ein Substrat, umfassend mindestens einen Tintenstrahldruckkopf zum Ausstößen von Tinte auf das Substrat, wobei der mindestens eine Druckkopf eine untere Düsenplatte aufweist, die eine Vielzahl von Tinten2/12

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Strahldüsen umfasst, eine Fördervorrichtung zum Fördern des Substrats durch den Drucker und unterhalb des mindestens einen Druckkopfes, eine Druckkopfreinigungsvorrichtung zum Reinigen des mindestens einen Druckkopfes des Tintenstrahldruckers, und wobei der Druckkopf und die Druckkopfreinigungsvorrichtung konfiguriert sind, um in einer Wartungsposition eine Relativbewegung zueinander auszuführen, wobei die Druckkopfreinigungsvorrichtung eine nach oben gerichtete Reinigungsfläche umfasst, die mit mindestens einem Reinigungsfluidzuführungselement versehen ist, um Reinigungsfluid nach oben in Richtung der unteren Düsenplatte des Druckkopfes zu leiten; wobei der Drucker mit einer Steuerung/Regelung zum Einstellen des Gegendrucks der Tinte an den Tintenstrahldüsen versehen ist, die konfiguriert ist, um während eines Druckvorgangs einen negativen Arbeitsdruck des Druckens in Bezug auf die Umgebungsatmosphäre auf die Tintenstrahldüsen auszuüben, wobei ein Bild auf dem Substrat durch Ausstößen von Tinte aus den Tintenstrahldüsen auf das Substrat aufgezeichnet wird, und um während einer Spülphase des Reinigungsvorgangs einen positiven Spüldruck in Bezug auf die Umgebungsatmosphäre auf die Tintenstrahldüsen auszuüben, während der die Tintenstrahldüsen mit Tinte gespült werden, und um während einer Klarspülphase des Reinigungsvorgangs einen Klarspüldruck auf die Tintenstrahldüsen auszuüben, während der die Düsenplatte mit Reinigungsflüssigkeit klargespült wird, die vom Reinigungsfluidzuführungselement zugeführt wird, wobei der Spüldruck höher ist als der Klarspüldruck, der höher ist als der Arbeitsdruck des Druckens. Der Tintenstrahldrucker zum Drucken von Tinte auf ein Substrat umfasst mindestens einen Druckkopf zum Aufträgen von Tinte auf ein Substrat. Der Tintenstrahldruckkopf weist eine untere Düsenplatte auf, die mit einer Vielzahl von Tintenstrahldüsen versehen ist. In einer Ausführungsform ist für jede einzelne Tinte, z.B. Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz, mindestens ein Tintenstrahldruckkopf und optional weiße, transparente und/oder zusätzliche Trägerfarben vorgesehen. In einer Ausführungsform ist der Tintenstrahldrucker vom Abtasttyp, wobei der mindestens eine Druckkopf in Breitenrichtung des Substrats beweglich ist, z.B. montiert auf Schlitten, die entlang einer Tragschiene hin- und hergefahren werden können. In einerweiteren Ausführungsform eines Einzeldruckers sind die Druckköpfe fest in der Breitenrichtung des Druckers angeordnet, wobei die Anzahl der Druckköpfe für eine Tintenart mindestens die gesamte Breite des zu bedruckenden Substrats abdeckt. In dieser Ausführungsform verhindert die feste Anordnung der Druckköpfe eine Bewegung in Breitenrichtung, obwohl eine Verschiebung in Höhenrichtung möglich ist, damit die Reinigungsvorrichtung(en) unter den Druckköpfen hindurchgehen können. In noch einerweiteren Ausführungsform umfassen die Tintenstrahldruckköpfe Düsenplatten mit zwei oder mehr unabhängigen Tintenpfaden für verschiedene Tinten zu verschiedenen Tintenbehältern. Der Tintenstrahldrucker umfasst auch eine Fördervorrichtung zum Fördern des Substrats durch den Drucker von einem Zuführende zu einem Austrittsende, worin das Substrat unter den Druckköpfen in der Drucksektion hindurchgeführt wird. Je nach Art der Farbhärtegeräte können, z.B. thermische Trockner und/oder UV-Strahler, jeder Druckkopfstation zum (teilweisen) Aushärten der Farbe sowie eine Endhärteeinrichtung stromabwärts dem letzten Druckkopf nachgeschaltet werden. Das Substrat kann jedes der gebräuchlichen Substrate sein, wie vorstehend erläutert.

[0009] Der Tintenstrahldrucker umfasst auch eine Druckkopfreinigungsvorrichtung zum Reinigen des mindestens einen Druckkopfes des Tintenstrahldruckers. Die Druckköpfe und die zugehörigen Reinigungsvorrichtungen sind gegeneinander beweglich. Die Reinigung erfolgt, während sich der Druckkopf und die Druckkopfreinigungsvorrichtung in einer Wartungsposition befinden, z.B. unmittelbar hinter der Längskante des Förderers, im Falle eines scannenden Tintenstrahldruckers. Wenn die Druckköpfe fest montiert sind, wie beim Single-Pass-Drucker beschrieben, wird die Reinigungsvorrichtung entlang der Druckköpfe geführt. Die Reinigungsvorrichtung ist so konfiguriert, dass sie unter dem Druckkopf hindurchgeht.

[0010] Die Reinigungsvorrichtung umfasst eine nach oben gerichtete Reinigungsfläche, die während der Reinigung die Düsenplatte des darüber liegenden Druckkopfes in geringem Abstand reinigt. Die Reinigungsfläche ist mit einem oder mehreren Versorgungselementen für Reinigungsflüssigkeit, wie Düsen, Sprühdüsen oder bloßen Öffnungen versehen, aus denen die

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Reinigungsflüssigkeit ausgestoßen, gesprüht oder strömt. Die Reinigung bildet eine Quelle von Reinigungsflüssigkeit auf der Reinigungsfläche, die die Düsenplatte gut berührt. Die Reinigungsflüssigkeit tränkt die Düsenplatte und löst Schmutz, Partikel und anhaftende Farbreste. Der flüssige Abfall wird ausgetragen.

[0011] Der Drucker ist mit einer Steuerung/Regelung zum Einstellen des Gegendrucks der Tinte an den Tintenstrahldüsen ausgestattet, die konfiguriert sind, um während eines Druckvorgangs einen negativen Arbeitsdruck des Druckens aufzubringen. Die Steuerung/Regelung ist auch konfiguriert, um während einer optionalen Spülphase des Reinigungsvorgangs, in der die Düsen mit Tinte gespült werden, einen positiven Spüldruck, vorteilhaft im Bereich von 80-500 mbar wie 100 mbar, in Bezug auf die Umgebungsatmosphäre, aufzubringen. Die Steuerung/Regelung ist auch konfiguriert, um während einer Klarspülphase des Reinigungsvorgangs, in der die Düsenplatte mit Reinigungsflüssigkeit gespült wird, einen Klarspüldruck, vorteilhaft im Bereich von -10 mbar bis +10 mbar, vorzugsweise -5 mbar bis +5 mbar, besser -3 mbar bis +3 mbar, anzuwenden. Der Spüldruck ist höher als der Klarspüldruck, der Klarspüldruck ist höher als der Arbeitsdruck des Druckens.

[0012] Während der Reinigungsphase wird der Gegendruck der Farbe in den Düsen von der Steuerung/Regelung auf den erforderlichen Druck zum Spülen oder Klarspülen eingestellt. Vorteilhafterweise wird der Tintenfluss durch den Druckkopf während des Klarspülvorgangs gestoppt.

[0013] Auf diese Weise wird eine Verunreinigung der Farbe in den Düsen mit Schmutz, Reinigungsflüssigkeit und/oder anderer Farbe wirksam vermieden, während die Düsenplatte durch Einweichen, mit oder ohne Verwendung eines Wischermechanismus, gründlich gereinigt wird.

[0014] In einer Ausführungsform umfasst die Steuerung/Regelung einen Prozessor und einen Speicher, der computerlesbare Anweisungen speichert, die, wenn sie von dem Prozessor ausgeführt werden, Prozesse ausführen, einschließlich:

Positionieren des Druckkopfes und der Druckkopfreinigungsvorrichtung in einer Wartungsposition;

Einstellen des Gegendrucks an den Druckkopfdüsen auf den erforderlichen Spüldruck oder Klarspüldruck;

optional das Unterbrechen des Tintenflusses durch den Druckkopf;

Spülen der Druckkopfdüsen mit Tinte; oder

Zuführen von Reinigungsflüssigkeit zu den Versorgungselementen der Reinigungsflüssigkeit der Druckkopfreinigungsvorrichtung.

[0015] Während des Spülvorgangs fließt die Tinte in eine Auslaufschale. Zum Entfernen der verbrauchten Reinigungsflüssigkeit, vorzugsweise der Druckkopfreinigungsvorrichtung, umfasst auch mindestens eine Säugöffnung, die mit Pumpenmitteln verbunden ist, die konfiguriert sind, um einen reduzierten Druck an der mindestens einen Säugöffnung zum Entfernen von flüssigem Abfall anzulegen. Nach dem Kontakt der Düsenplatte mit der Reinigungsflüssigkeit wird durch Absaugen, z.B. mit einer Vakuumpumpe, ein reduzierter Druck erzeugt, der den an der Düsenplatte haftenden flüssigen Abfall weiter entfernt. Dann beinhalten die Anweisungen das Betätigen der Pumpenmittel, so dass an der mindestens einen Ansaugöffnung ein reduzierter Druck erzeugt wird und flüssiger Abfall von der Düsenplatte entfernt wird. Da typischerweise die Reinigungsvorrichtung und der Druckkopf in Längsrichtung des Druckkopfes eine Relativbewegung zueinander erfahren, ist die Säugöffnung, vorzugsweise ein die Breite des Druckkopfes abdeckender Schlitz, vorteilhaft stromabwärts der Reinigungsflüssigkeitsöffnungen in Relativbewegungsrichtung positioniert. Dann wird der Reinigungszyklus vorteilhafterweise nur bei Relativbewegung in eine Richtung und nicht bei Rückwärtsbewegung in die Ausgangsposition durchgeführt, obwohl das Saugen während der Rückwärtsbewegung fortgesetzt werden kann.

[0016] Die Druckkopfreinigungsvorrichtung kann ein Wischelement umfassen, das vorzugsweise stromabwärts des/der Reinigungsfluidversorgungselemente und stromaufwärts der Ansaugöffnung angeordnet ist, falls vorhanden.

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[0017] Die Erfindung wird durch die beigefügte Zeichnung weiter veranschaulicht, worin

[0018] Fig. 1	zeigt eine Ausführungsform eines Tintenstrahldruckers mit einer Druckkopfreinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung;
[0019] Fig. 2	zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der Druckkopfreinigungsvorrichtung in Bezug auf den Druckkopf während der Reinigung; und
[0020] Fig. 3	zeigt ein Beispiel für ein Schema, das computerlesbare Anweisungen für die Steuerung/Regelung definiert; und
[0021] Abb. 4	zeigt ein Beispiel für ein Diagramm des Gegendrucks in den Düsen beim Drucken und bei der Wartung.

[0022] In Abb. 1 ist ein Tintenstrahldrucker durch die Referenznummer 10 in seiner Gesamtheit gekennzeichnet. Der Drucker 10 umfasst einen Zuführabschnitt 12, der in der dargestellten Ausführungsform eine Abwickelrolle umfasst, von der das zu bedruckende Substrat 14 versorgt wird. Der Drucker umfasst auch einen Druckabschnitt 16, der mehrere Druckstationen 18 umfasst, wobei jede Druckstation 18 mindestens einen Tintenstrahldruckkopf 20 umfasst, der in Breitenrichtung des Druckers beweglich ist. Zwischen benachbarten Druckstationen können Härtungsvorrichtungen (nicht dargestellt) sowie eine Endhärtungsvorrichtung 22, z.B. ein UVStrahler oder thermischer Trockner, die stromabwärts der Druckstrecke 16 angeordnet ist, vorhanden sein. Am Austrittsabschnitt 24 wird das nun bedruckte Substrat 14 gesammelt und z.B. wie dargestellt auf eine Rolle 26 gewickelt. Die Förderung des Substrats 14 durch den Drucker erfolgt über Rollen 28, die teilweise mit geeigneten (elektrischen) Antrieben (nicht dargestellt) unter Steuerung/Regelung einer Steuerung/Regelung 30 verbunden sind. Die Wartungspositionen der Druckköpfe befinden sich angrenzend an eine der Längskanten des Förderers.

[0023] Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Druckkopfreinigungsvorrichtung 50 in Bezug auf eine Anordnung von Druckköpfen 20 (schematisch getrennt durch gestrichelte Linien) während der Reinigung. Jeder Druckkopf 20 umfasst eine untere Düsenplatte 32, wobei eine Vielzahl von Düsen 34 vorgesehen ist. Die Düsen 34 jedes Druckkopfes 20 stehen in Fluidverbindung mit einem gemeinsamen Tintenbehälter 36 über einen internen Tintenströmungskanal 38 und eine Vor- und Rücklaufleitung 40. Der Tintenfluss wird von der Pumpe 44 in der Versorgungsleitung 40 und dem Durchfluss- und Druckregler 46 erzeugt. Der Gegendruck wird durch den Durchfluss- und Druckregler 46 gesteuert/geregelt, der einen Prozessor 48 und einen Speicher 49 umfasst.

[0024] Die Reinigungsvorrichtung 50 umfasst einen Reinigungskörper 52 mit einer oberen Reinigungsfläche 54. In dieser Ausführungsöffnung sind in der Fläche 54 eine Reihe von Reinigungsflüssigkeitszuführungselementen 56 vorgesehen, die mittels eines internen Verteilers 58 mit einer Pumpe 59 und einem Reinigungsflüssigkeitsbehälter 60 verbunden sind. Die Reinigungsvorrichtung 50 kann sich in Bezug auf den Druckkopf 22 in Breitenrichtung des Druckers bewegen, wie durch Pfeil A angezeigt. Entlang der Kanten der Reinigungsfläche 54 sind ein oder mehrere Ablaufkanäle 62 zum Ausbringen von flüssigem Abfall, der über die Reinigungsfläche hinausgeht, in einen Abfallbehälter vorgesehen (nicht dargestellt). Wie in der angegebenen Breitenrichtung gesehen, ist das hintere Ende (stromabwärtiges Ende) 64 des Reinigungskörpers 52 mit einer Ansaugöffnung 66 versehen, die mit einer geeigneten Absaugvorrichtung 68, wie beispielsweise einer Vakuumpumpe, verbunden ist. Während der Reinigung bildet die durch die Reinigungsöffnungen 56 zugeführte Reinigungsflüssigkeit eine Quelle 70 auf der Oberseite der Reinigungsfläche, das 70 die Düsenfläche 32 des Druckkopfes 22 gut kontaktiert und zu den Seitenkanten strömt, wo es durch die Ablaufkanäle 62 ausgetragen wird. An der Düsenplatte 32 haftende Tropfen werden durch den Abstreifer 72 entfernt und durch die Säugöffnung 66 unter Betätigung der Absaugvorrichtung 68 abgesaugt.

[0025] Abb. 3 zeigt ein Schema 80 der Anweisungen, die als Schritte S1 bis S9 bezüglich der Durchführung eines Reinigungsvorgangs nach Beendigung des Druckvorgangs angegeben sind.

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AT 16 598 U1 2020-02-15 österreichisches patentamt [0026] In S1 sind Druckkopf und Reinigungsvorrichtung in einer Reinigungsposition zueinander positioniert. Optional wird in S2 der Gegendruck von einem Unterdrück (negativer Arbeitsdruck des Druckens) auf einen positiven Spüldruck eingestellt. Das Spülen der Düsen mit Tinte erfolgt dann in S3. Nach dem optionalen Spülen wird der Gegendruck auf einen Klarspüldruck eingestellt, der niedriger als der Spüldruck, aber höher als der Arbeitsdruck des Druckens ist und optional der Tintenfluss in S4 unterbrochen wird. Im nächsten Schritt wird S5 Vakuum an der Säugöffnung angelegt. Anschließend wird die Düsenplatte mit Reinigungsflüssigkeit in S6 klargespült. Nach dem Klarspülen wird die Absaugung in S7 gestoppt. In S8 wird der Gegendruck in den Düsen auf den negativen Arbeitsdruck des Druckens eingestellt und ggf. der Farbfluss neu gestartet. In S9 wird der Druckkopf in seine Druckposition und die Reinigungsvorrichtung in eine nicht aktive Ruheposition gebracht. Dann ist der Drucker bereit für einen nachfolgenden Druckauftrag. Fig. 4 veranschaulicht den Gegendruck als Funktion der aufeinanderfolgenden Prozesse, die im Drucker gemäß dem Schema von Fig. 3 in Bezug auf den Umgebungsdruck durchgeführt werden. Wie ersichtlich, ist der Spüldruck positiv, während sich der Klarspüldruck in einem durch P RINSE max und P RINSE min begrenzten Arbeitsbereich um den Umgebungsdruck, wie beispielsweise ± 3 mbar, befindet.

Claims

1. Tintenstrahldrucker (10) zum Drucken von Tinte auf ein Substrat, umfassend mindestens einen Tintenstrahldruckkopf (20) zum Spritzen von Tinte auf das Substrat, wobei der mindestens eine Druckkopf eine untere Düsenplatte (22) aufweist, die eine Vielzahl von Tintenstrahldüsen (34) umfasst, eine Fördervorrichtung (28) zum Fördern des Substrats durch den Drucker und unterhalb des mindestens einen Druckkopfes, eine Druckkopfreinigungsvorrichtung (50) zum Reinigen des mindestens einen Druckkopfes des Tintenstrahldruckers, wobei der Druckkopf (20) und die Druckkopfreinigungsvorrichtung (50) konfiguriert sind, um in einer Wartungsposition eine Relativbewegung zueinander auszuführen, wobei die Druckkopfreinigungsvorrichtung (50) eine nach oben gerichtete Reinigungsfläche (54) umfasst, die mit mindestens einem Reinigungsfluidzuführungselement (56) zum Leiten von Reinigungsfluid nach oben in Richtung der unteren Düsenplatte des Druckkopfes versehen ist;

wobei der Drucker (10) mit einer Steuerung/Regelung (47) zum Einstellen des Gegendrucks der Tinte an den Tintenstrahldüsen versehen ist, die konfiguriert ist, um während eines Druckvorgangs einen negativen Arbeitsdruck des Druckens in Bezug auf die Umgebungsatmosphäre auf die Tintenstrahldüsen auszuüben, wobei ein Bild auf dem Substrat durch Ausstößen von Tinte aus den Tintenstrahldüsen (34) auf das Substrat aufgezeichnet wird, und um während einer Spülphase des Reinigungsvorgangs einen positiven Spüldruck in Bezug auf die Umgebungsatmosphäre auf die Tintenstrahldüsen auszuüben, während der die Tintenstrahldüsen (34) mit Tinte gespült werden, und um während einer Klarspülphase des Reinigungsvorgangs einen Klarspüldruck auf die Tintenstrahldüsen auszuüben, während der die Düsenplatte (22) mit Reinigungsflüssigkeit klargespült wird, die vom Versorgungselement der Reinigungsflüssigkeit zugeführt wird, wobei der Spüldruck höher ist als der Klarspüldruck, der höher ist als der Arbeitsdruck des Druckens.

2. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 1, wobei der Spüldruck im Bereich von 80-500 mbar bezogen auf den Umgebungsdruck liegt.

3. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der Klarspüldruck im Bereich von -10 mbar bis +10 mbar, vorzugsweise -5 mbar bis +5 mbar, insbesondere -3 mbar bis +3 mbar, bezogen auf den Umgebungsdruck liegt.

4. Tintenstrahldrucker gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuerung/Regelung (47) konfiguriert ist, um den Tintenfluss durch den Tintenstrahldruckkopf (20) während eines Reinigungsvorgangs zu unterbrechen.

5. Tintenstrahldrucker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuerung/ Regelung (47) einen Prozessor (48) und einen Speicher (49) umfasst, der computerlesbare Anweisungen (S1-S9) speichert, die, wenn sie durch den Prozessor ausgeführt werden, Prozesse durchführen, einschließlich:

Positionieren des Druckkopfes (20) und der Druckkopfreinigungsvorrichtung (50) in einer Wartungsposition;

Einstellen des Gegendrucks an den Tintenstrahldüsen (34) auf den erforderlichen Spüldruck oder Klarspüldruck;

wahlweise Unterbrechen des Tintenflusses durch den Druckkopf (20);

Spülen der Druckkopfdüsen (34) mit Tinte; oder

Zuführen von Reinigungsflüssigkeit zu den Reinigungsfluidöffnungen (56) der Druckkopfreinigungsvorrichtung (50).

6. Tintenstrahldrucker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Druckkopfreinigungsvorrichtung (50) auch mindestens eine Säugöffnung (66) umfasst, die mit einer Pumpeneinrichtung (68) verbunden ist, die konfiguriert ist, um einen reduzierten Druck an der mindestens einen Säugöffnung zum Entfernen von flüssigem Abfall anzuwenden.

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7. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 5, wobei die Anweisungen ferner das Betätigen der Pumpeneinrichtung (68) umfassen, so dass an der mindestens einen Säugöffnung (66) ein reduzierter Druck erzeugt wird und flüssiger Abfall von der Düsenplatte (22) entfernt wird.

8. Tintenstrahldrucker nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Druckkopf (20) unbeweglich in der Breitenrichtung des Druckers (10) befestigt ist, und die Reinigungsvorrichtung (50) konfiguriert ist, um während des Reinigungsvorgangs eine Bewegung in der Breitenrichtung des Druckers (10) auszuführen.

9. Tintenstrahldrucker nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-7, wobei der Druckkopf (20) konfiguriert ist, um sich in der Breitenrichtung des Druckers (10) zu bewegen, und die Wartungsposition entlang einer Längsseite des Druckers (10) angeordnet ist, wobei die Reinigungsvorrichtung (50) konfiguriert ist, um während des Reinigungsvorgangs eine Relativbewegung in Bezug auf den Druckkopf (20) auszuführen.

10. Tintenstrahldrucker gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Reinigungsvorrichtung (50) konfiguriert ist, um einen Reinigungsvorgang während der Bewegung in eine einzige Richtung durchzuführen.

11. Tintenstrahldrucker nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Tintenstrahldruckkopf (20) eine Düsenplatte (22) mit Tintenstrahldüsen (34) umfasst, wobei zwei oder mehr unabhängige Tintenwege für verschiedene Tinten aus verschiedenen Tintenbehältern zu verschiedenen Düsen (34) im Druckkopf (20) vorgesehen sind.