DE102015116139A1 - Arrangement for supplying a print head unit with ink in an ink printing device - Google Patents

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Abstract

Die Anordnung zur Versorgung einer Druckköpfe aufweisenden Druckkopfeinheit mit Tinte bei einem Tintendruckgerät umfasst einen Gegendrucktank, der über eine Versorgungsleitung mit einem Eingang der Druckkopfeinheit verbunden ist. In der Versorgungsleitung ist benachbart der Druckkopfeinheit ein Heizungsrohr angeordnet, durch das die Tinte zur Druckkopfeinheit fließt und dabei erwärmt wird. In dem Heizungsrohr ist ein Leitkörper angeordnet, durch den die Tinte im Heizungsrohr derart verwirbelt wird, dass am Ausgang des Heizungsrohrs über dessen Querschnitt Tinte einer Temperatur in einem für das Druckbild zulässigen Bereich an die Druckkopfeinheit abgegeben wird.The arrangement for supplying ink to a printhead unit having ink in an ink jet printing apparatus includes a back pressure tank connected to an input of the printhead unit via a supply line. In the supply line, a heating tube is arranged adjacent to the print head unit, through which the ink flows to the print head unit and is thereby heated. In the heating pipe, a guide body is arranged, through which the ink is swirled in the heating pipe so that at the outlet of the heating pipe over the cross section ink of a temperature in an acceptable range for the print image is delivered to the print head unit.

Description

Zum ein- oder mehrfarbigen Bedrucken eines Bedruckstoffs z.B. eines Einzelblattes oder eines bandförmigen Aufzeichnungsträgers aus verschiedensten Materialien, z.B. Papier, können Tintendruckgeräte eingesetzt werden. Der Aufbau solcher Tintendruckgeräte ist bekannt, s. z.B. EP 0 788 882 B1 . Tintendruckgeräte, die z.B. nach dem Drop-on Demand (DoD) Prinzip arbeiten, weisen in einer Druckeinheit eine Druckkopfeinheit mit einen Druckkopf oder mehreren Druckköpfen auf, die Tintenkanäle und Aktivatoren umfassende Düseneinheiten vorsehen, wobei die Aktivatoren gesteuert durch eine Druckersteuerung Tintentropfen in Richtung zum Aufzeichnungsträger anregen können, die auf den Aufzeichnungsträger gelenkt werden, um dort Druckpunkte für ein Druckbild aufzubringen. Die Aktivatoren können Tintentropfen thermisch (Bubble Jet) oder piezoelektrisch erzeugen. For single- or multi-color printing of a printing material, for example, a single sheet or a tape-shaped recording medium made of various materials, such as paper, ink printing devices can be used. The structure of such ink printing devices is known, see, for example EP 0 788 882 B1 , For example, ink jet printing devices operating on a drop-on-demand (DoD) principle include a printhead assembly with a printhead or multiple printheads that provide inking units and activators with nozzle units, the activators being controlled by a printer controller to control ink drops toward the record carrier which are directed to the record carrier to apply there printing dots for a printed image. The activators can generate ink droplets thermally (bubble jet) or piezoelectrically.

Die Druckköpfe der Druckkopfeinheit müssen während des Drucks ständig mit Tinte versorgt werden. Dazu kann die Druckeinheit eine Versorgungsanordnung vorsehen, die z.B. nach US 2012/0140003 A1 aufgebaut sein kann. Die Druckeinheit sieht hier eine Druckkopfeinheit mit mehrere Druckköpfe aufweisenden Druckriegeln vor, die jeweils mit einem Verteiler verbunden sind. Die Verteiler sind ihrerseits an einen Gegendrucktank angeschlossen, in dem die Tinte einem Druck ausgesetzt werden kann, so dass Tinte in die Verteiler transportiert werden kann. Der Gegendrucktank ist weiterhin mit einem Vorratsbehälter für Tinte über eine Pumpe und ein Filter verbunden. Aus dem Vorratsbehälter wird Tinte in den Gegendrucktank gepumpt, wenn der Tintenstand im Gegendrucktank unter eine eingestellte Höhe abgesunken ist. Dazu kann der Tintenstand im Gegendrucktank gemessen werden. Die Tinte im Vorratsbehälter kann mit Hilfe einer Pumpe aus einer Tintenflasche ergänzt werden. The print heads of the printhead assembly must be constantly supplied with ink during printing. For this purpose, the printing unit can provide a supply arrangement, for example after US 2012/0140003 A1 can be constructed. The printing unit here provides a printhead unit with multiple print heads having pressure bars, which are each connected to a manifold. The manifolds are in turn connected to a back pressure tank in which the ink can be subjected to pressure so that ink can be transported into the manifolds. The back pressure tank is further connected to a reservoir for ink via a pump and a filter. Ink is pumped from the reservoir into the back pressure tank when the ink level in the back pressure tank has dropped below a set level. For this purpose, the ink level in the back-pressure tank can be measured. The ink in the reservoir can be supplemented by means of a pump from an ink bottle.

Aus DE 699 20 151 T2 ist bekannt, einem Druckkopf vorgewärmte Tinte aus einem Vorratsbehälter für Tinte zuzuführen. Dazu kann vor dem Druckkopf an einem Versorgungselement für Tinte eine Heizeinheit angeordnet werden. Die Heizeinheit kann in Abhängigkeit der Temperatur der Tinte im Druckkopf gesteuert werden. Die Erwärmung der Tinte kann während der Inbetriebnahme des Tintendruckgerätes für z.B. 90 Sekunden aktiviert werden. Es ist auch bekannt, die Tinte während des Betriebes des Druckgeräts auf eine Mindesttemperatur von 54° C aufzuheizen. Out DE 699 20 151 T2 It is known to supply printhead preheated ink from a reservoir for ink to a printhead. For this purpose, a heating unit can be arranged in front of the print head on a supply element for ink. The heating unit can be controlled depending on the temperature of the ink in the printhead. The heating of the ink can be activated during startup of the ink printing device for example 90 seconds. It is also known to heat the ink to a minimum temperature of 54 ° C during operation of the printing device.

US 2006 / 0 209 142 A1 beschreibt eine Versorgungsanordnung für ein Tintendruckgerät, bei dem ein Tintentank über einen Kanal mit einem Druckkopf verbunden ist. An dem Kanal ist eine Heizeinheit angeordnet, über die die Tinte erwärmt werden kann. Es ist ein Temperatursensor vorgesehen, mit dem die Temperatur der Tinte im Kanal gemessen werden kann. Zudem kann mit einem Sensor die Durchflussrate der Tinte im Kanal gemessen werden. Mit Hilfe der Sensorsignale kann die Temperatur der Tinte im Kanal eingestellt werden und damit die Viskosität der Tinte. US 2006/0 209 142 A1 describes a supply arrangement for an ink printing device in which an ink tank is connected via a channel with a print head. On the channel a heating unit is arranged, via which the ink can be heated. A temperature sensor is provided to measure the temperature of the ink in the channel. In addition, a sensor can be used to measure the flow rate of the ink in the channel. With the help of the sensor signals, the temperature of the ink in the channel can be adjusted and thus the viscosity of the ink.

Für eine bessere Qualität des Druckbildes wird die Tinte somit vortemperiert. Die Vortemperierung kann dabei im Gegendrucktank erfolgen. Besser ist jedoch, die Tinte möglichst nahe an den Druckköpfen zu temperieren, um auf dem Transportweg zu den Druckköpfen eine Abkühlung zu vermeiden. For a better quality of the printed image, the ink is thus pre-tempered. The pre-tempering can be done in the backpressure tank. It is better, however, to temper the ink as close as possible to the printheads, in order to avoid a cooling on the transport path to the printheads.

Wenn die Wärme über ein mit der Druckkopfeinheit verbundenen Heizungsrohr von außen in die Tinte eingeleitet wird, besteht die Gefahr, dass die Tinte am Rand des Heizungsrohrs wärmer ist als in der Mitte des Heizungsrohrs. Am Ausgang des Heizungsrohrs hat die Tinte damit eine inhomogene Temperaturverteilung über den Querschnitt des Heizungsrohrs. Die Folge dieser inhomogenen Temperaturverteilung ist, dass die einzelnen Druckköpfe z.B. in einem Druckriegel der Druckkopfeinheit unterschiedlich warme Tinte bekommen. Die Tintenversorgung der Druckköpfe mit Tinte unterschiedlicher Temperatur in einem Druckriegel kann jedoch die Druckqualität negativ beeinflussen. When the heat is introduced from outside into the ink via a heating pipe connected to the printhead unit, there is a risk that the ink at the edge of the heating pipe is warmer than in the middle of the heating pipe. At the outlet of the heating pipe, the ink thus has an inhomogeneous temperature distribution over the cross section of the heating pipe. The consequence of this inhomogeneous temperature distribution is that the individual printheads, e.g. get different warm ink in a pressure bar of the printhead unit. However, the ink supply of the printheads with different temperature ink in a pressure bar can adversely affect the print quality.

Das von der Erfindung zu lösende Problem besteht darin, eine Anordnung zur Versorgung einer Druckkopfeinheit eines Tintendruckgeräts mit Tinte anzugeben, bei der die den Druckköpfen zugeführten Tinten für alle Druckköpfe in einem derartigen Temperaturbereich liegen, dass im von den Druckköpfen erzeugten Druckbild auf einem Aufzeichnungsträger keine auf unterschiedliche Temperaturen der den Druckköpfen zugeführten Tinte bedingte Qualitätsunterschiede erkennbar sind. The problem to be solved by the invention is to provide an arrangement for supplying a print head unit of an ink jet printing device with ink, in which the inks supplied to the printheads for all printheads in such a temperature range, that in the print image generated by the printheads on a recording medium on different temperatures of the printheads supplied ink quality differences are recognizable.

Dieses Problem wird durch eine Versorgungsanordnung für Tinte gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. This problem is solved by a supply arrangement for ink according to the features of claim 1.

Die Anordnung zur Versorgung einer Druckköpfe und einen Verteiler aufweisenden Druckkopfeinheit mit Tinte bei einem Tintendruckgerät (im Folgenden auch Versorgungsanordnung genannt) umfasst einen Gegendrucktank, der mit der Druckkopfeinheit zur Versorgung mit Tinte verbunden ist. Bei einer derartigen Versorgungsanordnung wird in der Versorgungsleitung benachbart der Druckkopfeinheit ein Heizungsrohr angeordnet, durch das die Tinte zur Druckkopfeinheit fließt und damit über den Verteiler zu den Druckköpfen der Druckkopfeinheit. Weiterhin ist ein Temperatursensor am Ausgang des Heizungsrohres angeordnet. Mit Hilfe einer Regeleinheit wird unter Verwendung der Sensorsignale vom Temperatursensor die Temperatur der Tinte durch das Heizungsrohr eingestellt. Um zu vermeiden, dass am Ausgang des Heizungsrohrs über dessen Querschnitt Tinte unterschiedlicher Temperatur abgegeben wird, wird im Heizungsrohr ein Leitkörper angeordnet, der derart gestaltet ist, dass er die Tinte im Heizungsrohr verwirbelt und vergleichmäßigt und dadurch eine Temperatur über den Querschnitt des Heizungsrohrs an dessen Ausgang erzeugt, die in einem Bereich liegt, bei dem die Druckköpfe durch die ihnen über den Verteiler zugeführte Tinte kein Druckbild auf einem Aufzeichnungsträger erzeugen, das durch unterschiedliche Temperaturen der den Druckköpfen zugeführten Tinte bedingte Qualitätsunterschiede erkennen lässt. The arrangement for supplying ink to a printhead unit having a printhead unit and ink in an ink jet printing apparatus (hereinafter also referred to as a supply arrangement) includes a back pressure tank connected to the printhead unit for supplying ink. In such a supply arrangement, a heating tube is arranged in the supply line adjacent to the print head unit, through which the ink flows to the print head unit and thus via the distributor to the print heads of the print head unit. Furthermore, a temperature sensor is arranged at the outlet of the heating pipe. By means of a control unit, the temperature of the ink is detected by using the sensor signals from the temperature sensor set the heating pipe. In order to avoid that at the outlet of the heating tube over its cross section ink of different temperature is discharged, a guide body is arranged in the heating pipe, which is designed such that it swirls and uniformizes the ink in the heating pipe and thereby a temperature across the cross section of the heating pipe at the Output produced, which is in a range in which the printheads do not produce a printed image on a recording medium by the ink supplied to them via the distributor, which recognizes quality differences caused by different temperatures of the ink supplied to the printheads.

Als Leitkörper kann ein streifenförmiger Ablenkkörper vorgesehen werden, aus dem Ablenklaschen unter Erzeugung von Öffnungen herausgebogen sind. Der Weg der Tinte durch das Heizungsrohr wird dann durch die Ablenklaschen und die Öffnungen festgelegt derart, dass die Tinte auf diesem Weg verwirbelt wird. As a guide body, a strip-shaped baffle can be provided, are bent out of the Ablenklaschen to produce openings. The path of the ink through the heating tube is then defined by the deflection tabs and the apertures such that the ink is vortexed in this way.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Vorteile der Erfindung sind:

  • – Bereitstellung von gleichmäßig temperierter Tinte für die Druckköpfe an allen Ausgängen des Verteilers.
  • – Die mögliche Heizleistung des Heizungsrohrs wird ideal ausgenutzt und auf das gesamte Tintenvolumen der sich im Heizungsrohr befindenden Tinte verteilt.
  • – Es erfolgt eine Glättung der Regelschwankungen.
Advantages of the invention are:
  • - Provide evenly tempered ink to the printheads at all outlets of the manifold.
  • - The possible heating power of the heating pipe is ideally utilized and distributed over the entire ink volume of the ink located in the heating pipe.
  • - There is a smoothing of the control fluctuations.

An Hand eines Ausführungsbeispiels, das in den schematischen Figuren dargestellt ist, wird die Erfindung weiter erläutert. With reference to an embodiment, which is illustrated in the schematic figures, the invention will be further explained.

Es zeigen Show it

1 eine prinzipielle Darstellung einer Versorgungsanordnung für Tinte bei einer Druckkopfeinheit eines Tintendruckgeräts; 1 a schematic representation of a supply arrangement for ink in a print head unit of an ink printing apparatus;

2 den Aufbau eines Heizungsrohrs; 2 the construction of a heating pipe;

3 ein Diagramm, das die Temperatur der Tinte in dem Heizungsrohr über dessen Querschnitt darstellt; 3 a diagram illustrating the temperature of the ink in the heating pipe over the cross section thereof;

4 ein Diagramm, das den Verlauf der Temperatur der Tinte am Eingang der Druckköpfe eines Druckriegels darstellt; 4 a diagram illustrating the variation of the temperature of the ink at the entrance of the printheads of a pressure bar;

5 ein Beispiel eines Leitkörpers; 5 an example of a guide body;

6 die Anordnung eines Leitkörpers in einem Heizungsrohr; 6 the arrangement of a guide body in a heating pipe;

7 die Anordnung von Ablenklaschen an einem Leitkörper; 7 the arrangement of Ablenklaschen on a guide body;

8 den Verlauf der Tinte in einem Heizungsrohr, in dem ein Leitkörper angeordnet ist; 8th the course of the ink in a heating pipe in which a guide body is arranged;

9 ein Diagramm, das die Temperatur der Tinte in dem einen Leitkörper aufweisenden Heizungsrohr über dessen Querschnitt darstellt; 9 a diagram illustrating the temperature of the ink in the heater tube having a guide body over the cross section thereof;

10 ein Diagramm, das den Verlauf der Temperatur der Tinte am Eingang der Druckköpfe eines Druckriegels bei Verwendung eines Heizungsrohrs mit Leitkörper darstellt. 10 a diagram showing the variation of the temperature of the ink at the entrance of the print heads of a pressure bar when using a heating pipe with guide body.

Als Beispiel eines Tintendruckgeräts wird auf US 2012/0140003 A1 verwiesen, US 2012/0140003 A1 wird hiermit in die Offenbarung einbezogen. Im Folgenden wird vom Tintendruckgerät die Anordnung zur Versorgung einer Druckkopfeinheit mit Tinte dargestellt und deren Funktion erläutert. Bei der folgenden Erläuterung der Erfindung werden nur die Komponenten des Tintendruckgeräts nach US 2012/0140003 A1 dargestellt und beschrieben, die zur Offenbarung der vorliegenden Erfindung notwendig sind. As an example of an inkjet printing device will open US 2012/0140003 A1 referred to, US 2012/0140003 A1 is hereby incorporated into the disclosure. In the following, the arrangement for supplying a print head unit with ink is illustrated by the ink printing device and its function explained. In the following explanation of the invention, only the components of the ink jet printing apparatus will become apparent US 2012/0140003 A1 Shown and described, which are necessary for the disclosure of the present invention.

Dargestellt ist in 1 eine Anordnung VA zur Versorgung eines Druckriegels 4 mit Druckköpfen 3.1 bis 3.5 einer Druckkopfeinheit DK eines Tintendruckgeräts mit Tinte. Vorgesehen ist bei der Versorgungsanordnung VA

  • – ein Vorratsbehälter 1 für Tinte (in der Figur nicht dargestellt);
  • – ein Gegendrucktank 2, durch den die Druckköpfe 3 des Druckriegels 4 einer Druckkopfeinheit DK mit Tinte versorgt werden; verbrauchte Tinte kann durch den Vorratsbehälter 1 ersetzt werden;
  • – ein Verteiler 5 für die Druckköpfe 3 der Druckkopfeinheit DK, über den die Tinte auf die einzelnen Druckköpfe 3.1 bis 3.5 des Druckriegels 4 verteilt wird;
  • – ein Druckriegel 4 mit z.B. fünf Druckköpfen 3.1 bis 3.5; an den Druckköpfen 3.1 bis 3.5 ist jeweils die Temperatur ϑ eingezeichnet, die die Tinte am Eingang des jeweiligen Druckkopfes 3.1 bis 3.5 aufweist.
Is shown in 1 an arrangement VA for supplying a pressure bar 4 with printheads 3.1 to 3.5 a print head unit DK of an ink jet printer with ink. It is provided in the supply arrangement VA
  • - a reservoir 1 for ink (not shown in the figure);
  • - a back pressure tank 2 through which the printheads 3 of the pressure bar 4 a print head unit DK are supplied with ink; spent ink can through the reservoir 1 be replaced;
  • - a distributor 5 for the printheads 3 the printhead unit DK over which the ink is applied to each printhead 3.1 to 3.5 of the pressure bar 4 is distributed;
  • - a pressure bolt 4 with eg five print heads 3.1 to 3.5 ; on the printheads 3.1 to 3.5 is in each case the temperature θ located, the ink at the entrance of each printhead 3.1 to 3.5 having.

Die einzelnen Komponenten der Versorgungsanordnung VA sind z.B. von bekanntem Aufbau, dazu wird z.B. auf US 2012/0140003 A1 verwiesen. The individual components of the supply arrangement VA are of known construction, for example, this is for example US 2012/0140003 A1 directed.

Der Verteiler 5 wird vom Gegendrucktank 2 mit Tinte über eine Versorgungsleitung 6 versorgt. Vor dem Verteiler 5 ist in der Versorgungsleitung 6 ein beheizbares dünnwandiges Rohr 7 (im Folgenden Heizungsrohr 7 genannt) angeordnet. Das Heizungsrohr 7 kann Wärme isoliert sein. Die Tinte vom Gegendrucktank 2 fließt auf dem Weg zum Verteiler 5 durch das Heizungsrohr 7 und wird dabei erwärmt. The distributor 5 is from the back pressure tank 2 in ink via a supply line 6 provided. In front of the distributor 5 is in the supply line 6 a heatable thin-walled tube 7 (hereinafter heating pipe 7 called) arranged. The heating pipe 7 Heat can be isolated. The ink from the back pressure tank 2 flows on the way to the distributor 5 through the heating pipe 7 and is heated.

Um die Temperatur der Tinte im Verteiler 5 einstellen zu können, ist es zweckmäßig, wenn die Temperatur am Ausgang des Heizungsrohrs 7 mit einem Sensor 8 gemessen werden kann. Die Messwerte können dann bei der Regelung der Erwärmung der Tinte verwendet werden. Mit Hilfe des Sensors 8 kann die benötigte Heizleistung sehr schnell an die Druckauslastung angepasst werden. To the temperature of the ink in the distributor 5 To adjust, it is useful if the temperature at the outlet of the heating pipe 7 with a sensor 8th can be measured. The readings can then be used to control the heating of the ink. With the help of the sensor 8th The required heating power can be adapted very quickly to the pressure load.

Eine mögliche Realisierung eines Heizungsrohres 7 zeigt 2. Das Heizungsrohr 7 besteht hier aus einem dünnwandigen Rohr 11, z.B. mit einer Wandstärke von 0,3 mm. Um das Rohr 11 kann eine Heizmatte 9 vulkanisiert sein und als letzte Schicht kann ein Schrumpfschlauch 10 über der Heizmatte 9 angebracht sein. Ausgangsseitig zwischen Heizmatte 9 und Rohr 11 kann das Thermoelement 8 angebracht sein, welches die Temperatur der ausströmenden Tinte misst. A possible realization of a heating pipe 7 shows 2 , The heating pipe 7 consists of a thin-walled tube here 11 , eg with a wall thickness of 0.3 mm. To the pipe 11 can a heating mat 9 be vulcanized and as the last layer can be a shrink tube 10 over the heating mat 9 to be appropriate. On the output side between the heating mat 9 and pipe 11 can the thermocouple 8th be attached, which measures the temperature of the outflowing ink.

Wie oben ausgeführt, hat dieser Aufbau des Heizungsrohrs 7 Nachteile:

  • – Weil im Heizungsrohr 7 die Wärmezufuhr von außen in die Tinte erfolgt, ist die Tinte am Rand des Heizungsrohrs 7 wärmer als die Tinte in der Mitte des Heizungsrohrs 7.
  • – Außerdem besteht das Problem, dass bei kleinen Strömungsgeschwindigkeiten der Tinte im Heizungsrohr 7, wie dies beim Tintendruck der Fall sein kann, die Tinten-Fluidteilchen sogenannten Geschwindigkeits-Stromlinien 12 folgen (laminare Strömung; siehe 3), die Tinte also Schichten bildet, die sich unterschiedlich schnell bewegen können. Dabei ist die Geschwindigkeit in der Mitte des Heizungsrohrs 7 höher als an dessen Rand. Dieses Verhalten verstärkt nochmals den Effekt, dass die Tinte am Rand des Heizungsrohrs 7 wärmer ist als in dessen Mitte. Dieses Verhalten der Tinte im Heizungsrohr 7 ist auch in dem Diagramm der 3 dargestellt. Hier ist die Geschwindigkeitsverteilung der Tinte über dem Querschnitt ϕ des Heizungsrohrs 7 gezeigt, zudem die Temperaturverteilung T über dem Querschnitt ϕ. Es ist zu erkennen, dass die Geschwindigkeit der Tinte (angedeutet durch die Stromlinien 12) in der Mitte des Heizungsrohrs 9 (bei dem der Radius R = 0 ist) höher ist als an dessen Rand und die Temperatur ϑ der Tinte am Rand des Heizungsrohrs 7 höher ist als in der Mitte des Heizungsrohrs 7. Wenn die derart beeinflusste Tinte den Druckköpfen 3 des Druckriegels 4 zugeführt wird, kann die Temperatur ϑ der Tinte in den Druckköpfen 3.1 bis 3.5 die in 5 dargestellten Verläufe aufgezeichnet über der Zeit t annehmen. Hier ist für die Druckköpfe 3.1 bis 3.5 jeweils der Verlauf der Temperatur ϑ1 bis ϑ5 der Tinte aufgezeichnet; zudem die Temperatur ϑ0 am Ausgang des Heizungsrohrs 7. Am Ausgang der Heizungsrohr 7 hat die Tinte eine inhomogene Temperatur über dessen Querschnitt ϕ. Die Folge dieser inhomogenen Temperaturverteilung ist, dass den einzelnen Druckköpfen 3 im Druckriegel 4 unterschiedlich warme Tinte (ϑ1–ϑ5) zugeführt wird. Die temperaturmäßig unterschiedliche Tintenversorgung der Druckköpfe 3 in einem Druckriegel 4 kann aber die Druckqualität negativ beeinflussen.
As stated above, this structure has the heating pipe 7 Disadvantage:
  • - Because in the heating pipe 7 the heat is supplied from outside into the ink, the ink is at the edge of the heating pipe 7 warmer than the ink in the middle of the heating pipe 7 ,
  • - There is also the problem that at low flow rates of the ink in the heating pipe 7 As is the case with ink printing, the ink fluid particles may be called velocity streamlines 12 follow (laminar flow, see 3 ), so the ink forms layers that can move at different speeds. The speed is in the middle of the heating pipe 7 higher than at the edge. This behavior further enhances the effect that the ink is on the edge of the heating pipe 7 warmer than in the middle. This behavior of the ink in the heating pipe 7 is also in the diagram of 3 shown. Here is the velocity distribution of the ink over the cross section φ of the heating pipe 7 shown, also the temperature distribution T over the cross section φ. It can be seen that the speed of the ink (indicated by the streamlines 12 ) in the middle of the heating pipe 9 (at which the radius R = 0) is higher than at its edge and the temperature θ of the ink at the edge of the heating tube 7 is higher than in the middle of the heating pipe 7 , When the ink so affected affects the printheads 3 of the pressure bar 4 is fed, the temperature θ of the ink in the printheads 3.1 to 3.5 in the 5 taken plotted over the time t. Here is for the printheads 3.1 to 3.5 the course of the temperature .theta.1 to .theta.5 of the ink is recorded in each case; also the temperature θ0 at the outlet of the heating pipe 7 , At the exit of the heating pipe 7 the ink has an inhomogeneous temperature over its cross section φ. The consequence of this inhomogeneous temperature distribution is that the individual printheads 3 in the pressure latch 4 different warm ink (θ1-θ5) is supplied. The temperature different ink supply of the printheads 3 in a pressure bolt 4 but can negatively affect the print quality.

Aus der 4 ist z.B. erkennbar, dass die den Druckköpfen 3 zugeführte Tinte unterschiedliche Temperaturen ϑ aufweist. Am Ausgang des Heizungsrohrs 7 besteht die Temperatur ϑ0, den außen liegenden Druckköpfen 3.1 bzw. 3.5 wird Tinte der Temperatur ϑ1 bzw. ϑ5 zugeführt, während die innen liegenden Druckköpfe 3.2 bis 3.4 mit Tinte der Temperaturen ϑ2 bis ϑ4 versorgt werden, die sich kaum unterscheiden. Unterschiedlich zu den Tintentemperaturen in den Druckköpfen 3.2 bis 3.4 sind somit insbesondere die Tintentemperaturen in den Druckköpfen 3.1 und 3.5. From the 4 Eg it can be seen that the printheads 3 supplied ink has different temperatures θ. At the exit of the heating pipe 7 is the temperature θ0, the outer printheads 3.1 respectively. 3.5 Ink is supplied to the temperature θ1 or θ5, while the inner printheads 3.2 to 3.4 be supplied with ink of the temperatures θ2 to θ4, which hardly differ. Different from the ink temperatures in the printheads 3.2 to 3.4 Thus, in particular, the ink temperatures in the printheads 3.1 and 3.5 ,

Um den geschilderten Nachteil zu vermeiden, kann mindestens ein Leitkörper 13 in das Heizungsrohr 7 eingefügt werden, durch den die Tinte im Heizungsrohr 7 verwirbelt wird. Durch die erzwungene Umlenkung, Verwirbelung und Vermischung der Tinte im Heizungsrohr 7 kann eine turbulente Strömung im Heizungsrohr 7 erzeugt werden und erreicht werden, dass die Temperatur der Tinte an dessen Ausgang vergleichmäßigt ist und insbesondere in einem Bereich liegen kann, in dem das durch die Druckköpfe 3.1 bis 3.5 erzeugte Druckbild die gewünschte Qualität aufweist. In order to avoid the described disadvantage, at least one guide body 13 in the heating pipe 7 be inserted through which the ink in the heating pipe 7 is swirled. Due to the forced deflection, turbulence and mixing of the ink in the heating pipe 7 can be a turbulent flow in the heating pipe 7 can be generated and achieved that the temperature of the ink is uniform at the output and in particular may be in a range in which the by the print heads 3.1 to 3.5 generated print image has the desired quality.

Diese Umlenkung bzw. Verwirbelung der Tinte kann z.B. in Form eines Leitkörpers 13 nach 5 erfolgen. Der Leitkörper 13 ist derart gestaltet, dass durch ihn der Durchflusswiderstand im Heizungsrohr 7 nicht verschlechtert wird. Durch die durch den Leitkörper 13 erzwungene turbulente Strömung im Heizungsrohr 7 wird die strömende Tinte nur über den Querschnitt ϕ des Heizungsrohrs 7 gleichmäßig erwärmt. Es gibt jetzt kein störendes Temperaturgefälle mehr zwischen Rand- und Mittelschicht des Heizungsrohrs 7 (siehe unten 9 und 10). This deflection or turbulence of the ink can, for example, in the form of a guide body 13 to 5 respectively. The guide body 13 is designed so that through him the flow resistance in the heating pipe 7 does not deteriorate. Through the through the guide body 13 Forced turbulent flow in the heating pipe 7 the flowing ink is only over the cross section φ of the heating pipe 7 heated evenly. There is now no annoying temperature gradient between the edge and middle layer of the heating pipe 7 (see below 9 and 10 ).

Der Leitkörper 13 kann z.B. als dünner Ablenkkörper mit herausgebogenen Ablenklaschen aus Metall oder als gebogener oder gewendelter gespritzter Kunststoffkörper oder als Spirale realisiert sein. The guide body 13 For example, it can be realized as a thin deflecting body with deflected deflecting tabs made of metal or as a curved or coiled molded plastic body or as a spiral.

Im folgenden Ausführungsbeispiel der 5 bis 8 wird zur Erläuterung von einem Leitköper 13 aus einem dünnen Ablenkkörper 14, z.B. einem Blechstreifen 16 z.B. mit einer Dicke von 300µm, ausgegangen, der die turbulende Strömung im Heizungsrohr 7 erzeugt und dazu im Heizungsrohr 7 angeordnet wird. Die Länge des Ablenkkörpers 14 kann derart gewählt werden, dass zumindest ein Teil des Heizungsrohrs 7 den Ablenkkörper 14 aufweist. Der Ablenkkörper 14 weist auf seiner Länge mehrere herausgebogene Laschen 15 auf, die als Prall- und Lenkkörper für die durch das Heizungsrohr 7 strömende Tinte dienen (s. 5) und die im Folgenden Ablenklaschen 15 genannt werden. Durch das Herausbiegen der Ablenklaschen 15 aus dem Ablenkkörper 14 entstehen im Ablenkkörper 14 Öffnungen 16, durch die die Tinte strömen kann. Der Ablenkkörper 14 wird in das Heizungsrohr 7 eingeschoben und sorgt so für eine Vermischung der Tinte und damit für gleichmäßige Temperaturverteilung über den Querschnitt ϕ am Ausgang des Heizungsrohrs 7. Die Tinte wird dazu mit Hilfe der Ablenklaschen 15 durch die Öffnungen 16 gelenkt und wandert durch das Heizungsrohr 7 zu dessen Ausgang und wird dabei verwirbelt. In the following embodiment of the 5 to 8th becomes an explanation of a Leitköper 13 from a thin baffle 14 , eg a metal strip 16 For example, with a thickness of 300μm, assumed that the turbulent flow in heating pipe 7 generated and in the heating pipe 7 is arranged. The length of the baffle 14 can be chosen such that at least a portion of the heating pipe 7 the baffle 14 having. The baffle 14 has on its length several bent tabs 15 acting as bouncing and steering body for through the heating pipe 7 flowing ink serve (s. 5 ) and the following deflection tabs 15 to be named. By bending out the Ablenklaschen 15 from the baffle 14 arise in the deflection body 14 openings 16 through which the ink can flow. The baffle 14 gets into the heating pipe 7 pushed in and thus ensures a mixing of the ink and thus for uniform temperature distribution over the cross section φ at the outlet of the heating pipe 7 , The ink is added using the Ablenklaschen 15 through the openings 16 steered and migrated through the heating pipe 7 to its output and is thereby swirled.

5 zeigt den Ablenkkörper 14 in perspektivischer Ansicht, 6 den in das Heizungsrohr 7 eingefügten Ablenkkörper 14 in Seitenansicht. Aus dem Ablenkkörper 14 sind Ablenklaschen 15 als Lenkkörper herausgebogen. Mit Hilfe dieser Ablenklaschen 15 wird die Tinte im Heizungsrohr 7 in eine turbulente Strömung geändert und damit eine gleichmäßige Verteilung der Temperatur im Heizungsrohr 7 erreicht, ohne dass der Durchfluss der Tinte durch das Heizungsrohr 7 abgebremst wird und der Druckabfall im Heizungsrohr 7 verschlechtert wird. Der Verlauf der Tinte durch das Heizungsrohr 7 ist prinzipiell in 8 dargestellt. Die Tinte wird mit Hilfe der Ablenklaschen 15 durch die Öffnungen 16 hindurchgeführt, die von den aus dem Ablenkkörper 14 herausgebogenen Ablenklaschen 15 erzeugt worden sind und mit Hilfe der Ablenklaschen 15 durch das Heizungsrohr 7 geführt. 5 shows the baffle 14 in perspective view, 6 into the heating pipe 7 inserted deflecting body 14 in side view. From the baffle 14 are Ablenklaschen 15 bent out as a steering body. With the help of these Ablenklaschen 15 the ink is in the heating pipe 7 changed into a turbulent flow and thus a uniform distribution of the temperature in the heating pipe 7 achieved without the flow of ink through the heating pipe 7 is decelerated and the pressure drop in the heating pipe 7 is worsened. The course of the ink through the heating pipe 7 is in principle in 8th shown. The ink is made using the Ablenklaschen 15 through the openings 16 passed through, which from the baffle 14 bent out bends 15 have been generated and with the help of Ablenklaschen 15 through the heating pipe 7 guided.

Der Winkel α der Ablenklaschen 15 zum Ablenkkörper 14 kann entsprechend dem Anwendungsfall gewählt werden, er kann z.B. wie in 7 gezeigt zwischen 30° und 60° liegen (7b), vorzugsweise kann ein Winkel von α = 32° gewählt werden (7a). The angle α of the Ablenklaschen 15 to the deflection body 14 can be selected according to the application, it can, for example, as in 7 between 30 ° and 60 ° ( 7b ), preferably an angle of α = 32 ° can be selected ( 7a ).

6 und 8 zeigen die Anordnung des Ablenkkörpers 14 im Heizungsrohr 7 von der Seite, wobei der Ablenkkörper 14 sich über die gesamte Länge des Heizungsrohrs 7 erstreckt. Eine turbulente Strömung der Tinte im Heizungsrohr 7 kann jedoch auch erreicht werden, wenn der Ablenkkörper 14 kürzer als das Heizungsrohr 7 ist. 6 and 8th show the arrangement of the baffle 14 in the heating pipe 7 from the side, the baffle 14 over the entire length of the heating pipe 7 extends. A turbulent flow of ink in the heating pipe 7 However, can also be achieved when the baffle 14 shorter than the heating pipe 7 is.

Durch die Anordnung des Ablenkkörpers 14 im Heizungsrohr 7 wird erreicht, dass die Strömungsgeschwindigkeit der Tinte über den Querschnitt ϕ des Heizungsrohrs 7 gleich ist (Stromlinien 12 in 9) und die Temperatur ϑ0 der Tinte am Ausgang des Heizungsrohrs 7 annähernd gleich ist, so dass den Druckköpfen 3 Tinte einer Temperatur ϑ zugeführt wird, die sich in einem Bereich bewegt, der sich im Druckbild nicht nieder schlägt. Diese Verhältnisse ergeben sich auch aus den Messkurven ϑ1 bis ϑ5 der 10, die sich nur noch geringfügig unterscheiden. Die Bezugszeichen ϑ1 bis ϑ5 in der 10 entsprechen denen der 3. ϑ0 ist die Temperatur am Ausgang des Heizungsrohrs 7, ϑ1 bis ϑ5 die Temperaturen am Eingang der Druckköpfe 3.1 bis 3.5. By the arrangement of the baffle 14 in the heating pipe 7 it is achieved that the flow rate of the ink over the cross section φ of the heating pipe 7 is the same (streamlines 12 in 9 ) and the temperature θ0 of the ink at the exit of the heating pipe 7 is approximately the same, so the printheads 3 Ink is supplied to a temperature θ, which moves in a range that does not strike down in the printed image. These ratios also result from the measurement curves θ1 to θ5 of FIG 10 that differ only slightly. The reference symbols θ1 to θ5 in the 10 correspond to those of 3 , θ0 is the temperature at the outlet of the heating pipe 7 , θ1 to θ5 the temperatures at the entrance of the printheads 3.1 to 3.5 ,

Im Ausführungsbeispiel wird bei der Erläuterung von einer Druckkopfeinheit DK mit einem Druckriegel 4 mit fünf Druckköpfen 3 und einem Verteiler 5 ausgegangen. Auf dieses Ausführungsbeispiel ist die Erfindung aber nicht beschränkt. Sie kann z.B. auch eingesetzt werden, wenn die Druckkopfeinheit mehrere Druckriegel mit Druckköpfen oder nur mehrere Druckköpfe aufweist. In the embodiment, in the explanation of a print head unit DK with a pressure bar 4 with five printheads 3 and a distributor 5 went out. In this embodiment, the invention is not limited. It can also be used, for example, if the printhead unit has several pressure bars with print heads or only several print heads.

Der Leitkörper ist vorzugsweise als streifenförmiger Ablenkkörper, insbesondere Blechstreifen, beschrieben worden. Andere Realisierungen des Leitkörpers, die eine Verwirbelung der Tinte im Heizungsrohr 7 erzeugen, sind jedoch ebenfalls bei der Erfindung verwendbar. The guide body has preferably been described as a strip-shaped deflection body, in particular sheet-metal strips. Other implementations of the guide body, which causes a turbulence of the ink in the heating pipe 7 but are also useful in the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

DK DK
Druckkopfeinheit Printhead assembly
VA VA
Versorgungsanordnung supply arrangement
1 1
Vorratsbehälter reservoir
2 2
Gegendrucktank Back-pressure tank
3 3
Druckkopf printhead
4 4
Druckriegel pressure lock
5 5
Verteiler distributor
6 6
Versorgungsleitung supply line
7 7
Heizungsrohr heating pipe
8 8th
Temperatursensor temperature sensor
9 9
Heizmatte heating mat
10 10
Schrumpfschlauch shrinkable tubing
11 11
Rohr pipe
12 12
Geschwindigkeits-Stromlinie Speed current line
13 13
Leitkörper conducting body
14 14
Ablenkkörper deflecting
15 15
Ablenklasche Ablenklasche
16 16
Öffnung im Ablenkkörper 14 Opening in the baffle 14
17 17
Blechkörper sheet metal body
ϑ θ
Temperatur temperature
ϕ φ
Querschnitt des Heizungsrohrs 7 Cross section of the heating pipe 7
α α
Winkel zwischen Ablenkkörper 14 und Ablenklasche 15 Angle between deflector 14 and diverter 15

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (10)

Anordnung zur Versorgung einer mindestens einen Druckkopf aufweisenden Druckkopfeinheit mit Tinte bei einem Tintendruckgerät, bei der die Druckkopfeinheit (DK) eine Mehrzahl von Druckköpfen (3) aufweist, bei der ein Tinte aufweisender Gegendrucktank (2) vorgesehen ist, der über eine Versorgungsleitung (6) mit einem Eingang der Druckkopfeinheit (DK) vorhanden ist, bei der in der Versorgungsleitung (6) benachbart der Druckkopfeinheit (DK) ein Heizungsrohr (7) angeordnet ist, durch das die Tinte zur Druckkopfeinheit (DK) fließt, bei der im Heizungsrohr (7) ein Leitkörper (13) angeordnet ist, der derart gestaltet ist, dass er die Tinte im Heizungsrohr (7) verwirbelt und damit die Temperatur (ϑ0) der Tinte über den Querschnitt (ϕ) des Heizungsrohrs (7) an dessen Ausgang vergleichmäßigt. Arrangement for supplying a print head unit having at least one print head with ink in an ink printing apparatus, in which the print head unit (DK) has a plurality of print heads ( 3 ), in which an ink-containing back pressure tank ( 2 ) provided via a supply line ( 6 ) is present with an input of the print head unit (DK), in which in the supply line ( 6 ) adjacent the print head unit (DK) a heating pipe ( 7 ) is arranged, through which the ink flows to the print head unit (DK), in which in the heating pipe ( 7 ) a guide body ( 13 ) is arranged, which is designed such that it the ink in the heating pipe ( 7 ) and thus the temperature (θ0) of the ink over the cross section (φ) of the heating tube ( 7 ) equalized at the output. Anordnung nach Anspruch 1, bei der die Temperatur (ϑ0) am Ausgang des Heizungsrohrs (7) in einem Bereich liegt, bei dem keine auf unterschiedliche Temperaturen (ϑ) der den Druckköpfen zugeführten Tinte bedingte Qualitätsunterschiede im Druckbild erkennbar sind. Arrangement according to Claim 1, in which the temperature (θ0) at the outlet of the heating pipe ( 7 ) is in a range in which no quality differences in the printed image due to different temperatures (θ) of the ink supplied to the printheads can be recognized. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der sich der Leitkörper (13) über die Länge des Heizungsrohrs (7) erstreckt. Arrangement according to Claim 1 or 2, in which the guide body ( 13 ) over the length of the heating tube ( 7 ). Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der der Leitkörper (13) aus einem streifenförmigen Ablenkkörper (14) besteht, aus dem Ablenklaschen (15) unter Erzeugung von Öffnungen (16) herausgebogen sind. Arrangement according to Claim 1, 2 or 3, in which the guide body ( 13 ) of a strip-shaped deflection body ( 14 ) consists of the Ablenklaschen ( 15 ) creating openings ( 16 ) are bent out. Anordnung nach Anspruch 4, bei der zwischen der jeweiligen Ablenklasche (15) und dem Ablenkkörper (14) ein Winkel (α) zwischen 30° bis 60° wählbar ist. Arrangement according to claim 4, wherein between the respective deflection pocket ( 15 ) and the deflecting body ( 14 ) an angle (α) between 30 ° to 60 ° can be selected. Anordnung nach Anspruch 5, bei der zwischen der jeweiligen Ablenklasche (15) und dem Ablenkkörper (14) ein Winkel (α) von 32° eingestellt ist. Arrangement according to claim 5, wherein between the respective Ablenklasche ( 15 ) and the deflecting body ( 14 ) an angle (α) of 32 ° is set. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei der der Leitkörper (13) einen Blechstreifen (17) aufweist, aus dem die Ablenklaschen (15) unter Erzeugung von Öffnungen (15) herausgebogen sind. Arrangement according to one of Claims 4 to 6, in which the guide body ( 13 ) a metal strip ( 17 ), from which the Ablenklaschen ( 15 ) creating openings ( 15 ) are bent out. Anordnung nach Anspruch 7, bei der der Blechstreifen (17) eine Dicke ca. 300µm aufweist. Arrangement according to Claim 7, in which the metal strip ( 17 ) has a thickness of about 300μm. Anordnung nach Anspruch 3, bei der der Leitkörper (13) ein gebogener Kunststoffstreifen ist. Arrangement according to Claim 3, in which the guide body ( 13 ) is a curved plastic strip. Anordnung nach Anspruch 3, bei der der Leitkörper (13) als Spirale realisiert ist. Arrangement according to Claim 3, in which the guide body ( 13 ) is realized as a spiral.
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