VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR TINTENVERSORGUNG BEIM DIGITALDRUCK

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Tintenversorgung eines Druckkopfes beim Digitaldruck mit mindestens einem Druckkopf, einem Vorlauftank für ein Tintenmedium, wobei der Vorlauftank über eine Vorlaufleitung mit dem Eingang des mindestens einen Druckkopfes verbunden ist, und einem Rücklauftank für das Tintenmedium, wobei der Rücklauftank über eine Rücklaufleitung mit dem Ausgang des mindestens einen Druckkopfes verbunden ist.

[0002] Digitaler Tintenstrahldruck mittels sogenannter drop-on-demand Druckköpfen ist mittlerweile in der Industrie eine häufig genutzte Anwendung. Seit vielen Jahren sind verschiedenste Varianten von Tintenstrahldruckern für Tisch- und Bürodrucker bekannt. Die in der Industrie eingesetzten Druckköpfe sind allerdings anders aufgebaut als solche für Tisch- und Bürodrucker und verbrauchen aufgrund der großen zu bedruckenden Flächen typischerweise auch wesentlich mehr Tinte. Beispielsweise kann bei der Bedruckung von Flaschen ein Jahresverbrauch von mehreren Tonnen auftreten. Eine geeignete Tintenversorgung ist daher ein essentieller Bestandteil solcher Bedruckungssysteme und hat entscheidenden Einfluss auf die Qualität des Druckergebnisses und die Wirtschaftlichkeit.

[0003] Drop-on-demand Druckköpfe weisen hinter jeder Düse eine kleine Tintenkammer auf, die mit dem Tintenmedium gefüllt ist. Das Ausstoßen des Tintenmediums durch die Düsen des Druckkopfes erfolgt dadurch, dass durch verschiedene Verfahren kurzzeitig ein erhöhter Druck in dieser Tintenkammer erzeugt wird. Bei dem aus der EP 0 352 978 A2 bekannten Verfahren wird durch eine Heizung in der Tintenkammer ein minimaler Teil des Tintenmediums erhitzt, sodass ein Teil des Tintenmediums verdampft. Durch die resultierende Ausdehnung wird ein Druckimpuls erzeugt.

[0004] Bei der in der US 5,124,716 A beschriebenen Methode wird über einen Piezokristall ein Druckimpuls in der Tintenkammer des Druckkopfes zu erzeugt. Durch diesen Druckimpuls wird ein Tropfen des Tintenmediums durch die Düse gepresst und daher ausgestoßen.

[0005] Die Druckköpfe, die in der Regel etwa tausend Düsen aufweisen, benötigen im Inneren der Tintenkammer vor den Düsen einen Unterdruck, da ansonsten die niedrigviskosen Tinten trotz der kleinen, nur mikrometergroßen Düsenöffnungen aus den Düsen auslaufen würden. Dieser Unterdruck liegt in der Größenordnung von etwa -10 mbar.

[0006] In der Industrie werden grundsätzlich zwei verschiedene Arten von Druckköpfen eingesetzt. Die einen arbeiten als "dead-end shooter", bei denen das Tintenmedium einfach am Druckkopf angelegt wird und die Versorgung über die geodätische Höhe erfolgt (vgl. US 4,638,337 A). Dies bedeutet, dass das Tintenmedium zum Druckkopf transportiert wird und dieser mit seinen Tintenkammern für das Tintenmedium eine Sackgasse bildet bis die Tinte durch die Düsen ausgestoßen wird. Der Druck im Inneren der Tintenkammern des Druckkopfes entspricht dabei im Wesentlichen dem Druck am Eingang des Druckkopfes. Durch den Unterdruck im Druckkopf kann es vorkommen, dass durch die Düsen Luft in den Druckkopf angesaugt wird. Die dadurch entstehenden Luftblasen in der Tintenkammer führen dazu, dass das Volumen in der Tintenkammer kompressibel wird, wodurch ein Druckaufbau zum Aussenden eines Tropfens nicht reproduzierbar möglich ist.

[0007] Die zweite Möglichkeit bietet das sogenannte Umpumpverfahren, wie es beispielsweise aus der US 5,818,485 A bekannt ist. Hierbei wird die Tinte immer wieder durch den Druckkopf gepumpt, so dass ein stetiger Tintenfluss durch den Druckkopf stattfindet. Dadurch kann die gegebenenfalls durch die Düsen angesaugte Luft wieder aus der Tintenkammer entfernt werden.

[0008] Ursprünglich konzipiert waren diese Druckköpfe für den Flachdruck, bei dem die zu bedruckende Oberfläche in einer horizontalen Ebene liegt und die Tinte von oben nach unten aufgebracht wird, wie das bei typischen Bürodruckern der Fall ist. Mittlerweile werden die Druckköpfe jedoch auch in einer senkrechten Anordnung verwendet. Dies hat den Vorteil, dass bei der Bedruckung von dreidimensionalen Objekten auch die Seitenflächen bedruckt werden können, ohne die zu bedruckende Seite in eine horizontale Lage zu versetzen. Beispielsweise müssten bei der Bedruckung von Flaschen diese sonst in sehr kurzer Zeit (etwa 1/10 Sekunde) umgelegt und wieder aufgerichtet werden.

[0009] Die senkrechte Anordnung verlangt aber eine völlig andere Präzision in der Tintenversorgung. Die Druckköpfe selbst weisen typischerweise eine Drucklänge über die Düsen, also einen Abstand der untersten zur obersten Düse, von etwa 70 mm auf. Daher beträgt der Druckunterschied innerhalb der Düsen eines senkrecht angeordneten Kopfes durch die Gravitation unter Annahme einer Dichte von 1000 kg/m^3 allein 7 mbar. Die unterste Düse hat also einen um 7 mbar höheren Tintenversorgungsdruck als die oberste Düse. Bei einem Nenndruck von -10 mbar ist keinerlei Spielraum mehr für eine Toleranz vorhanden. Jede Druckschwankung kann daher entscheidend sein, ob die Qualität für einen guten Druck ausreicht.

[0010] Bekannte Umpumpsysteme haben einen ersten Tank, aus dem heraus die Tinte mittels einer Pumpe dem Kopf mit positivem Druck zugeführt wird, und eine Rückförderpumpe, die einen Unterdruck am Tintenauslass des Druckkopfes erzeugt, der hoch genug ist um aufgrund des Strömungswiderstandes im Drucckopf den beschriebenen Unterdruck im Druckkopf zu erzeugen.

[0011] Dabei bezeichnen Pumpen Maschinen zum Fördern von im Wesentlichen inkompressiblen Flüssigkeiten, wie beispielsweise einem Tintenmedium. Pumpen sind zu unterscheiden von Verdichtern und Kompressoren, welche Maschinen zum Komprimieren und Fördern von Gasen und gasförmigen Medien darstellen.

[0012] Der im Inneren des Druckkopfes vor den Düsen herrschende Druck wird als Meniskusdruck bezeichnet, welcher dem Nenndruck im Druckkopf entspricht und der wie beschrieben ein leichter Unterdruck sein sollte. Außerdem wichtig für die Funktion des Druckkopfes ist die Druckdifferenz zwischen Vorlauf und Rücklauf, die für die Fördermenge, also den Durchfluss der Tinte durch den Druckkopf verantwortlich ist.

[0013] Um einen gleichförmigen Druck zu erhalten, arbeiten die bekannten Tintenversorgungen mit Pumpen für die Tinte und Pulsationsdämpfern. Diese Systeme haben einen sehr komplexen Aufbau und eine aufwändige Regelung. Dabei kann es trotz der Glättung durch die Pulsationsdämpfer zu Druckspitzen kommen, welche die Druckqualität stark beeinträchtigen.

[0014] In einer Tintenstrahlvorrichtung gemäß US 2012/0062639 A1 strömt Tinte von einem stromaufwärtigen Nebentank durch einen Druckkopf zu einem stromabwärtigen Nebentank. Ein Tintendruck an der Druckdüse wird anhand der Hilfsgrößen "Energie pro Volumen" in dem Nebentank und in dem Nebentank eingestellt. Diese Größe berücksichtigt jeweils die potentielle Energie der Tinte in dem jeweiligen Nebentank aufgrund dessen Höhenposition und andererseits einen Druck in dem jeweiligen Nebentank. An einem stromaufwärtigen Kanal zwischen dem Nebentank und dem Druckkopf und an einem stromabwärtigen Kanal zwischen dem Druckkopf und dem Nebentank sind jeweils Temperatursensoren angeordnet und mit einer CPU verbunden. Ferner sind eine Luftdruckquelle an den Nebentank und eine Luftdruckquelle an dem Nebentank vorgesehen und jeweils mit der CPU verbunden. Die CPU steuert zumindest eine der Hilfsgrößen "Energie pro Volumen" in den Nebentanks, indem sie die Luftdruckquellen in Abhängigkeit von den mittels der Temperatursensoren gemessenen Tintentemperaturen steuert. Dies ermöglicht es, eine Temperaturabhängigkeit des Fließwiderstands der Tinte auszugleichen und einen Düsendruck aufrechtzuerhalten.

[0015] US 2007/0252860 A1 offenbart eine Vorrichtung, die derjenigen aus US 2012/0062639 A1 ähnlich ist. Auch hier erfolgt eine Steuerung der Hilfsgröße "Energie pro Volumen" in einem ersten Tank und in einem zweiten Tank mittels Luftdruckquellen.

[0016] Ein komplexes Drucksystem gemäß WO 2010/130397 A1 umfasst einen ersten Hilfstank, der über eine Leitung an einen als Einlass dienenden Anschluss eines Druckkopfs angeschlossen ist. Ein als Auslass dienender Anschluss des Drucckopfes ist über eine Leitung mit einem Druckminderer an ein Mehrwegeventil angeschlossen, über welches wahlweise eine Verbindung der Leitung mit einem zweiten Hilfstank möglich ist. Die Drücke in den Hilfstanks werden exakt so eingestellt, dass der Druck in dem ersten Hilfstank etwas größer ist als in dem zweiten Hilfstank. Der Druck in dem ersten Hilfstank kann beispielsweise geringfügig kleiner sein als ein Atmosphärendruck.

[0017] Ein Druckregler gemäß US 5,555,005 A umfasst eine Sammelkammer für die an einen Druckkopf abzugebende Tinte. Ein Tintendruck ist durch ein Gasvolumen oberhalb der Tinte in der Sammelkammer gegeben. An einem Einlass der Sammelkammer ist ein Drucksensor angeordnet. Von dem Druckkopf zurückfließende Tinte gelangt durch eine Leitung zu einem Rücklaufbehälter.

[0018] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei der Tintenversorgung für Druccköpfe beim Digitaldruck gleichmäßige Drücke am und im Druckkopf zu gewährleisten.

[0019] Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10.

[0020] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0021] Die erfindungsgemäße Vorrichtung für die Tintenversorgung beim Digitaldruck weist dabei mindestens einen Druckkopf auf, welcher mit einem Tintenmedium versorgt werden soll. Dieser Druckkopf kann ein drop-on-demand Druckkopf sein, welcher einen Eingang und einen Ausgang für die Tintenversorgung besitzt, sodass er kontinuierlich vom Tintenmedium durchflossen werden kann. Die Vorrichtung weist außerdem einen Vorlauftank auf, welcher über eine Vorlaufleitung mit dem Eingang des Druckkopfes verbunden ist, um diesem das Tintenmedium zuzuführen. Des Weiteren besitzt die Tintenversorgung einen separaten Rücklauftank, welcher über eine Rücklaufleitung mit dem Ausgang des Druckkopfes verbunden ist, um das nicht verbrauchte, das heißt nicht ausgestoßene Tintenmedium abzuführen. Vorlauf und Rücklauf können dabei als Rohrleitung, Schlauch oder ähnliches ausgebildet sein. Sämtliche Leitungsanschlüsse können mit selbstschließenden Steckkupplungen ausgestattet sein. Das Tintenmedium kann eine beliebige Tinte oder eine andere Flüssigkeit sein, welche anstelle der Tinte vom Druckkopf ausgebracht wird. Denkbar sind dabei auch funktionelle Materialien, die beispielsweise eine elektrisch leitfähige Struktur erzeugen oder andere bevorzugte Eigenschaften aufweisen.

[0022] Im Vorlauftank und/oder im Rücklauftank ist ein Gasvolumen ausgebildet. Dazu können im einfachsten Fall die Tanks nicht vollständig mit dem Tintenmedium gefüllt sein, so dass über dem Tintenmedium, also oberhalb des Tintenflüssigkeitsspiegels, ein mit Gas gefülltes Volumen angeordnet ist. Dieses Volumen kann beispielsweise mit Luft, Stickstoff oder einem anderen, beispielsweise einem inerten Gas gefüllt sein.

[0023] Ein inertes Gas kann dabei ein Aushärten, Verändern und/oder Verunreinigen des Tintenmediums verhindern. Das Gas in den Volumina in Vorlauftank und Rücklauftank steht jeweils unter Druck. Es kann sich dabei um einen Überdruck oder einen Unterdruck relativ zum Außendruck handeln. Als weitere Möglichkeit können Vorlauf- und/oder Rücklauftank einen separaten Tank für das Gasvolumen besitzen, der erfindungsgemäß als Bestandteil des Vorlauftanks bzw. des Rücklauftanks aufgefasst werden kann.

[0024] Ebenfalls ist es möglich, dass Vorlauftank und Rücklauftank als getrennte Kammern eines großen gemeinsamen Tanks ausgebildet sind.

[0025] Durch die Gasdrücke in Vorlauftank und Rücklauftank entsteht zwischen Eingang und Ausgang des Druckkopfs eine Druckdifferenz zum Fördern des Tintenmediums. Diese bewirkt einen Tintenfluss von Vorlauftank durch den Drucckopf in den Rücklauftank. Der Tintenfluss wird daher nicht durch Fluidpumpen in direktem Kontakt mit dem Tintenmedium angetrieben, sondern durch die Gasdrücke bewirkt. Durch die Kompressibilität des Gases ergibt sich, dass keine starken Druckschwankungen im Tintenmedium auftreten. Durch das Gasvolumen als Puffer werden Druckstöße auf natürliche Weise herausgefiltert.

[0026] In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung in Vorlauftank und/oder Rücklauftank eine Druckregeleinrichtung auf. Diese kann als Druckaufbau- und/oder Druckentlastungseinrichtung ausgeführt sein. Beispielsweise kann in beiden Tanks je eine Druckaufbau- und eine Druckentlastungseinrichtung vorgesehen sein mit welcher der Druck erzeugt und konstant gehalten werden kann. Dabei kann die Druckaufbaueinrichtung des Vorlauftanks zur Erzeugung eines Überdrucks im Vorlauftank geeignet sein, wie beispielsweise ein Kompressor. Eine weitere Möglichkeit ist die geregelte Verbindung an einen Druckluftanschluss oder ein geeignetes Reservoir. Im Rücklauftank kann zum Erzeugen eines Unterdrucks beispielsweise ein in umgekehrter Richtung arbeitender Verdichter oder eine Vakuumpumpe vorgesehen sein, welche Gas aus dem Rücklauftank absaugt. Besonders geeignet sind unter anderem Drehschieberpumpen, Membranpumpen und Scrollpumpen. Bei den beiden Letzteren handelt es sich um ölfreie Pumpen, wodurch besonders effizient eine Verunreinigung des Tintenmediums vermieden werden kann. Auch ein geregelter Anschluss an eine vorhandene Unterdrucksaugleitung oder ein Unterdruckreservoir ist möglich. Die Druckentlastungseinrichtungen können weitere aktive Einrichtungen oder passive Einrichtungen wie Belüftungsventile und/oder Entlüftungsventile sein.

[0027] In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Steuerung auf, welche dazu eingerichtet ist, die Drücke in den Gasvolumina in Vorlauftank und/oder Rücklauftank zu regeln, sodass die Druckdifferenz zwischen Eingang und Ausgang des Druckkopfes und/oder der Meniskusdruck des Druckkopfes einem vorgegebenen Sollwert entsprechen. Als Meniskusdruck wird der Druck innerhalb des Druckkopfes vor den Austrittsdüsen des Druckkopfes bezeichnet. Die Regelung der Gasdrücke kann durch Steuerung der Druckaufbau- und Druckentlastungseinrichtungen von Vorlauftank und Rücklauftank erfolgen. Die Sollwerte können dabei fest in der Steuerung vorgegeben oder von weiteren Betriebsparametern oder manuellen Eingaben abhängig sein. Die Steuerung ermöglicht dabei, die Drücke auf den gewünschten Werten zu halten, auch wenn im Tintenmedium gelöste Gase entgasen und so den Druck verändern können, oder wenn das Tintenmedium Luftblasen aufgenommen hat, welche so in den Kreislauf gelangt sind.

[0028] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Pumpe als Umwälzpumpe zwischen Vorlauftank und Rücklauftank angeordnet, welche Tintenmedium vom Rücklauftank in den Vorlauftank pumpen kann. Durch eine solche Pumpe kann der Tintenkreislauf geschlossen werden, sodass das abgeführte Tintenmedium im Vorlauftank durch Tintenmedium aus dem Rücklauftank ersetzt werden kann. Die Regelung der Umwälzpumpe kann mit einer separaten oder einer gemeinsamen Steuerung erfolgen, welche auch für die Regelung der Gasdrücke verantwortlich ist. Der Druckbereich der Umwälzpumpe ist dabei unkritisch, sie kann beispielsweise lediglich vom Füllstand des Vorlauftanks abhängig sein.

[0029] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung außerdem in Vorlauftank und/oder Rücklauftank einen Füllstandssensor auf. Die Messwerte der Sensoren können dabei von einer Steuerung erfasst werden und zur Regelung der Aktoren, wie Pumpen, Verdichter und Ventile, genutzt werden.

[0030] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Rücklauftank eine Nachfüllpumpe auf. Diese kann in Verbindung mit einem Tintenreservoir stehen, aus dem die Pumpe Tintenmedium in den Rücklauftank nachfüllen kann. Damit kann das verbrauchte, also das am Druckkopf ausgestoßene Tintenmedium ersetzt werden.

[0031] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist in der Vorlaufleitung und/oder in der Rücklaufleitung ein Absperrventil angeordnet. Diese Absperrventile sind im normalen Betrieb geöffnet, um einen Fluss der Tinte zu und von dem Druckkopf zu erlauben.

[0032] Durch Absperren der Verbindung zum Rücklauftank steigt der Meniskusdruck bis auf den Wert des Druckes am Eingang des Druckkopfes an. Durch diesen Überdruck im Druckkopf wird Tinte durch alle Düsenöffnungen des Druckkopfes ausgestoßen. Damit können gegebenenfalls verstopfte Düsenöffnungen freigespült werden und so ein Ausbau oder Wechsel des Druckkopfes überflüssig werden.

[0033] Durch Absperren der Verbindung zum Vorlauftank fällt der Meniskusdruck bis auf den Wert des Druckes am Ausgang des Druckkopfes ab. Durch den Unterdruck im Druckkopf wird Luft durch alle Düsenöffnungen des Druckkopfes angesaugt. Dadurch können mögliche Verunreinigungen im Druckkopf, welche zu groß sind um durch die Düsenöffnungen ausgespült zu werden, aus dem Drucckopf entfernt werden.

[0034] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist um den Druckkopf eine Umgehungsleitung als Bypass angeordnet. Damit kann die Tinte am Druckkopf vorbei vom Vorlauftank in den Rücklauftank fließen. In dieser Umgehungsleitung ist mindestens ein Absperrventil vorgesehen, um den Fluss durch die Umgehungsleitung zu unterbinden. Im normalen Betrieb ist dieses Absperrventil geschlossen. Die Umgehungsleitung kann derart angebracht sein, dass die Verbindung zum Vorlauf in Flussrichtung vor einem möglichen Absperrventil im Vorlauf liegt. Im Rücklauf kann die Verbindung in Flussrichtung nach einem möglichen Absperrventil im Rücklauf liegen. Dadurch kann bei geschlossenen Absperrventilen in Vorlauf und Rücklauf und bei geöffnetem Absperrventil im Bypass die Tinte ungehindert durch den Bypass fließen.

[0035] Soll beispielsweise ein Druckkopf gewechselt werden, so kann in einem ersten Schritt das Absperrventil im Vorlauf geschlossen werden, wodurch der Drucckopf durch den Rücklauf leergesaugt wird. Daraufhin kann auch das Absperrventil im Rücklauf geschlossen und das Absperrventil in der Umgehungsleitung geöffnet werden. Damit kann der Druckkopf abmontiert und gegebenenfalls durch einen neuen Druckkopf ersetzt werden, ohne den Tintenfluss längere Zeit zu unterbrechen.

[0036] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist im oder am Vorlauftank und/oder Rücklauftank eine Heizeinrichtung vorgesehen. Damit kann das Tintenmedium einfach auf der für den Druck geeigneten Temperatur gehalten werden. Durch die direkte Beheizung der Tanks mit ihren großen Oberflächen kann auf einen im Tintenkreislauf angeordneten Wärmetauscher verzichtet werden und dennoch das System im Kreislauf einschließlich aller Leitungen aufgeheizt werden.

[0037] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können sämtliche Teile in einem einzigen Gehäuse untergebracht sein. Damit wird insbesondere ein Austausch der Tintenversorgungseinrichtung erleichtert.

[0038] Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Tintenversorgung. Dabei wird ein Tintenmedium von einem Vorlauftank zu einem Druckkopf und von dem Druckkopf zu einem Rücklauftank gefördert. Das Fördern der Tinte wird dabei durch einen Druck in einem Gasvolumen des Vorlauftanks und/oder einen Druck in einem Gasvolumen des Rücklauftanks bewirkt. Das Tintenmedium kann beispielsweise durch einen Bodenablauf oder einen nahe am Boden angebrachten Ablauf vom Vorlauftank durch den Druckkopf zum Rücklauftank fließen.

[0039] Das Tintenmedium kann dann vom Rücklauftank zurück in den Vorlauftank gepumpt werden, um den Tintenkreislauf zu schließen. Dadurch, dass die Bewegung des Tintenmediums nicht durch einen direkten Antrieb des Tintenmediums mittels einer Pumpe, sondern durch die Gasdrücke erfolgt, können Druckspitzen erfolgreich vermieden werden. Die Umpumpmengen sind mit ungefähr 150 ml/h pro Druckkopf sehr klein und sehr gleichförmig. Es ergibt sich daher nur ein sehr geringes Schwanken des Füllstands im Vorlauftank.

[0040] Besonders bevorzugt wird der Druck im Gasvolumen des Vorlauftanks und/oder Rücklauftanks derart eingestellt, dass sich die Förderleistung, also der Fluss durch den Druckkopf, durch den Differenzdruck ergibt und ein Meniskusdruck im Druckkopf aufrechterhalten wird. Die Einstellung der Drücke kann von einer Steuerung übernommen werden, welche dazu auf Messwerte von einem oder mehreren Sensoren zurückgreifen kann. Dabei können beispielsweise die Gasdrücke in Vorlauftank und Rücklauftank oder direkt die Drücke des Tintenmediums am Eingang und Ausgang des Druckkopfes gemessen werden. Der Meniskusdruck kann aus diesen Werte bestimmt oder ebenfalls direkt im Druckkopf gemessen werden. Der Meniskusdruck soll typischerweise auf einem geringen Unterdruck von etwa -10 mbar gehalten werden.

[0041] Bevorzugt wird während der Tintenversorgung das Niveau im Vorlauftank, also die Höhe des Tintenflüssigkeitsspiegels im Vorlauftank, in etwa konstant gehalten. Dazu können Messwerte eines Sensors mit Sollwerten verglichen werden und bei Bedarf durch die Umwälzpumpe Tintenmedium vom Rücklauftank nachgeführt werden. Durch das konstante Niveau des Tintenflüssigkeitsspiegels muss der Gasdruck im Vorlauftank nur selten nachgeregelt werden.

[0042] Bevorzugt wird auch das Niveau im Rücklauftank, also die Höhe des Tintenflüssigkeitsspiegels in einem vorgegebenen Bereich gehalten. Da das genaue Niveau im Rücklauftank unkritisch ist, kann ein Nachfüllen gegebenenfalls erst angestoßen werden, wenn ein minimaler Füllstand unterschritten wird. Dazu können Messwerte eines Sensors mit Sollwerten verglichen werden und bei Bedarf Tintenmedium durch Nachfüllen in den Rücklauftank ersetzt werden. Dies ist nötig, da die in den Rücklauftank zurückgeführte Tintenmenge um das verbrauchte Tintenmedium geringer ist, als das vom Rücklauftank in den Vorlauftank abgeführte Tintenmedium. Die Steuerung kann sämtliche Verbrauchswerte erfassen und an eine übergeordnete Steuerung melden.

[0043] Beim Nachfüllen der Tinte würde der Gasdruck im Rücklauftank ansteigen und so den Druckvorgang beeinflussen. Deshalb wird gleichzeitig Gas im Gasvolumen des Rücklauftanks abgepumpt, um den Druck in etwa konstant zu halten. Da der Tintenverbrauch eines Druckkopfs mit wenigen ml/h jedoch sehr gering ist, erfordert die Nachfüllmenge auch nur eine geringe Nachregelung des Gasdrucks.

[0044] Beide Tanks können folglich klein gehalten werden um die Ansprechzeit der Regelung kurz zu halten. Es wird ein Volumen zwischen 50 und 350 ml je Tank verwendet.

[0045] Die verschiedenen Regelvorgänge im System sind gut voneinander entkoppelt und können daher einfach beherrscht werden.

[0046] Bevorzugt kann mindestens einer der Gasdrücke in Abhängigkeit der Installationshöhe des Druckkopfes geregelt werden. Dabei kann der Höhenunterschied zwischen Tintenflüssigkeitsspiegel im Vorlauftank und dem Druckkopf einen Einfluss auf den tatsächlichen Druck am Eingang des Druckkopfes haben. Je höher der Druckkopf über dem Vorlauftank angeordnet ist, desto größer muss der Gasdruck im Vorlauftank gewählt werden, um den nötigen Druck am Eingang des Druckkopfes zu erreichen. In gleicher Weise kann der Höhenunterschied zwischen Rücklauftank und dem Druckkopf einen Einfluss auf den tatsächlichen Druck am Ausgang des Druckkopfes haben. Je höher der Druckkopf über dem Rücklauftank angeordnet ist, desto größer muss der Gasdruck im Rücklauftank gewählt werden, um den nötigen Druck am Ausgang des Drucckopfes zu erreichen. Auch die absolute Höhe über dem Meeresspiegel muss in Betracht gezogen werden, da bereits 100 m über Normal Null ein um 12 mbar geringerer Außendruck herrscht als auf Meereshöhe. Der Meniskusdruck muss daher derart angepasst werden, dass bezüglich des Außendrucks ein geringer Unterdruck von -10 mbar besteht, um ein Auslaufen des Tintenmediums durch die Düsen zu verhindern.

[0047] Bevorzugt wird mindestens einer der Gasdrücke dynamisch an verschiedene Betriebszustände bzw. Betriebsparameter angepasst. Als Betriebsparameter kommen bei rotierenden Digitaldruckmaschinen beispielsweise die Drehgeschwindigkeit der Druckmaschine, die Position des Druckkopfes auf der Druckmaschine und/oder die Ausrichtung des Druckkopfes hinsichtlich der Rotationsachse und/oder der Gravitationsrichtung in Frage. Die dynamische Anpassung der Gasdrücke an diese Betriebsparameter erlaubt neue dynamische Maschinensysteme. Bisherige Systeme sind statisch, ortsfest oder bewegen sich mit gleichförmiger Bewegung und damit mit gleichförmigen Kräften auf das Tintenmedium im System. Es gibt jedoch neue Ausführungsformen von Digitaldruckmaschinen, die dynamisch arbeiten, bei denen beispielsweise die Druckköpfe in einem Karussell rotieren. Das Tintenmedium in den Druckköpfen unterliegt bei solchen rotierenden Systemen der Fliehkraft und zwar abhängig vom Abstand zur Rotationsache und der Drehzahl. Bisher wurden solche Maschinen mit konstanter Drehzahl betrieben, da deren Tintenversorgung eine Regelung des Tintendrucks nicht zugelassen hat. Durch die erfindungsgemäße Anpassung der Gasdrücke an die Drehzahl oder andere Betriebszustände können diese nun dynamisch variiert werden. Dies kann besonders einfach durchgeführt werden, da durch die Gasvolumina bedingt das System eine gewisse Trägheit aufweist. Durch den Puffer des kompressiblen Gases in den Gasvolumina können sich keine starken Ausschläge in der Druckregelung ergeben. Dies vermeidet, dass der Unterdruck zu groß wird und so die Druckköpfe Luft ansaugen oder dass der Überdruck zu hoch wird und Tinte aus dem Druckkopf ausläuft. Die Regelgeschwindigkeit ist daher leicht einer Drehzahlregelung von Karussellmaschinen anzupassen. Das erlaubt, die Maschine z.B. in eine Flaschenabfüllanlage zu integrieren und diese entsprechend der Menge der verfügbaren Flaschen so zu betreiben, dass ein "stop-and-go" - Betrieb vermieden wird.

[0048] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.

[0049] Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Tintenversorgung,

Fig. 2 schematisch einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Tintenversorgung.

[0050] Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Tintenversorgung beim Digitaldruck. Diese besteht aus einem vorzugsweise senkrecht angeordneten Druckkopf 1, welcher an seinem Eingang über eine Vorlaufleitung 5 mit einem Vorlauftank 2 verbunden ist und an seinem Ausgang über eine Rücklaufleitung 6 mit einem Rücklauftank 3 verbunden ist. Zwischen Rücklauftank 3 und Vorlauftank 2 ist eine Umwälzpumpe 4 angeordnet, welche Tinte vom Rücklauftank 3 in den Vorlauftank 2 befördern kann. Der Rücklauftank 3 steht mit einer Nachfüllpumpe 10 in Verbindung, welche Tinte von einem Tintenreservoir 11 in den Rücklauftank 3 pumpen kann. Sowohl in Vorlauftank 2 als auch Rücklauftank 3 ist ein Heizelement 7 zum Beheizen des Tintenmediums angeordnet.

[0051] Vorlauftank 2 und Rücklauftank 3 sind nicht vollständig mit Tinte gefüllt, sondern besitzen über dem Tintenflüssigkeitsspiegel 18, 19 noch ein mit Gas gefülltes Volumen 20, 21. Dieses Gas kann im Rücklauftank 3 durch eine Absaugeinrichtung 12 abgesaugt werden, wodurch im Gasvolumen 20 des Rücklauftanks 3 ein Unterdruck erzeugt wird. Als Absaugvorrichtung kann eine Membranpumpe vorgesehen sein. Zur Verringerung des Unterdrucks, also der Annäherung des Drucks an den Außendruck, besitzt der Rücklauftank 3 ein Belüftungsventil 13. Der Vorlauftank 2 besitzt einen Kompressor 14, mit dem Gas in das Gasvolumen 21 des Vorlauftanks 2 gefördert werden kann, wodurch in diesem ein Überdruck erzeugt wird. Zur Verringerung des Überdrucks besitzt der Vorlauftank 2 ein Entlüftungsventil 15. Durch die Gasdrücke 20, 21 ergibt sich zusammen mit anderen physikalischen Einflüssen, wie der Höhe des Tintenflüssigkeitsspiegels, der Installationshöhe des Druckkopfes und des Strömungswiderstands, ein Überdruck am Eingang des Druckkopfes 1 und ein Unterdruck am Ausgang des Druckkopfes 1. Die Drücke können durch einen Überdrucksensor 16 im Vorlauf und einem Unterdrucksensor 17 im Rücklauf direkt am Eingang bzw. Ausgang des Druckkopfes 1 gemessen werden. Zur Bestimmung des Füllstandes von Vorlauftank 2 und Rücklauftank 3 besitzen diese je einen Füllstandsensor 8, 9.

[0052] Eine Steuerung 22 misst die Drücke des Überdrucksensors 16 und des Unterdrucksensors 17 und vergleicht sie mit Sollwerten. Die Sollwerte für die absoluten Drücke an Eingang und Ausgang des Druckkopfes 1 können sich aus Sollwerten für die Druckdifferenz und den Meniskusdruck ergeben. Ist der Eingangsdruck zu gering, so muss der Gasdruck im Vorlauf erhöht werden. Dazu wird durch die Steuerung 22 der Kompressor 14 aktiviert und so Gas in den Vorlauftank 2 gefördert. Ist der Druck am Eingang des Druckkopfes 1 hingegen zu hoch, wird durch die Steuerung 22 das Belüftungsventil 15 geöffnet, sodass Gas aus dem Vorlauftank 2 abgelassen wird. In gleicher Weise wird der Druck am Ausgang des Druckkopfes 1 durch die Druckregeleinrichtungen 12, 13 im Rücklauftank 3 geregelt. Bei einem zu hohen Druck am Ausgang des Druckkopfes 1, also am Unterdrucksensor 17 muss der Druck im Rücklauftank 3 reduziert werden. Dazu wird durch die Steuerung 22 die Absaugeinrichtung angeschaltet und so Gas aus dem Rücklauftank 3 abgepumpt. Ist der Druck hingegen zu niedrig, kann die Steuerung 22 das Belüftungsventil 13 öffnen und so Gas in den Rücklauftank 3 einlassen. Anstelle des An- und Ausschaltens des Kompressors und der Absaugeinrichtung kann diese bedarfsgerecht mit angepasster Leistung betrieben werden. Die Steuerung 22 regelt dann je nach Bedarf die Leistungen hoch bzw. herunter.

[0053] Sind die Drücke durch die Steuerung 22 korrekt eingestellt, wird durch den Überdruck im Vorlauftank 2 die Tinte durch die Vorlaufleitung 5 zum Eingang des Druckkopfes 1 transportiert. Die Steuerung 22 misst außerdem den Tintenflüssigkeitsspiegel 19 im Vorlauftank durch den Füllstandsensor 9 und hält diesen durch Regelung der Umwälzpumpe 4 zwischen Rücklauftank 3 und Vorlauftank 2 auf nahezu konstantem Niveau.

[0054] Durch die Druckdifferenz zwischen Eingang und Ausgang des Druckkopfes 1 wird das Tintenmedium durch den Druckkopf 1 befördert. Der Teil der Tinte, welcher nicht durch den Druckkopf 1 ausgestoßen wurde, wird durch die Rücklaufleitung 6 zum Rücklauftank 3 zurücktransportiert. Da durch den Verbrauch der Tinte weniger Tinte in den Rücklauftank 3 zurückgeführt wird als durch die Umwälzpumpe 4 in den Vorlauftank 2 gefördert wird, sinkt der Tintenflüssigkeitsspiegel 18 im Rücklauftank 3, wodurch auch der Druck des Gasvolumens 20 verringert wird. Dieser wird daher durch das Belüftungsventil 13 und den Kompressor 12 nachgeregelt. Die Steuerung 22 bestimmt außerdem durch den Füllstandsensor 8 die Höhe des Tintenflüssigkeitsspiels 18 und regelt bei Bedarf die Nachfüllpumpe 10, um Tinte aus dem Tintenreservoir 11 in den Rücklauftank 3 nachzufüllen, um ein Leerlaufen des Rücklauftanks 3 zu vermeiden.

[0055] Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Tintenversorgung, bei der um den Druckkopf 1 ein Mehrwegeventilsystem eingebaut ist. Dieses besteht aus einem Absperrventil 22 in der Vorlaufleitung 5, einem Absperrventil 23 in der Rücklaufleitung 6 und einer Umgehungsleitung 24 mit Bypassventil 25.

[0056] Im normalen Betrieb sind die Absperrventile 22, 23 geöffnet und das Bypassventil 25 ist geschlossen.

[0057] Wird das Absperrventil 23 geschlossen, steigt der Meniskusdruck im Druckkopf 1 an, wodurch ein Tintenfluss aus allen Düsenöffnungen des Druckkopfes 1 entsteht. Durch diesen verstärkten Tintenfluss werden Verstopfungen der Düsen gelöst und Verunreinigungen aus dem Druckkopf 1 entfernt.

[0058] Wird das Absperrventil 22 geschlossen und verbleibt Absperrventil 23 offen, sinkt der Meniskusdruck im Druckkopf 1 auf den Druck am Ausgang des Drucckopfes 1 ab. Dies führt dazu, dass der Druckkopf 1 leergesaugt und Luft von der Umgebung durch die Düsen angesaugt wird.

[0059] Wird das Bypassventil 25 geöffnet, so fließt die Tinte am Druckkopf 1 vorbei durch die Umgehungsleitung 24. Bei geschlossenen Absperrventile 22, 23 kann der Druckkopf 1 beispielsweise für einen Druckkopfwechsel entfernt werden, ohne den Tintenfluss von Vorlauftank 2 zu Rücklauftank 3 zu unterbrechen.

Bezugszeichentabelle

[0060] 

1

Druckkopf

2

Vorlauftank

3

Rücklauftank

4

Umwälzpumpe

5

Vorlaufleitung

6

Rücklaufleitung

7

Heizung

8

Füllstandsensor Rücklauftank

9

Füllstandsensor Vorlauftank

10

Nachfüllpumpe

11

Tintenreservoir

12

Absaugeinrichtung

13

Belüftungsventil

14

Kompressor

15

Entlüftungsventil

16

Überdrucksensor

17

Unterdrucksensor

18

Tintenflüssigkeitsspiegel Rücklauftank

19

Tintenflüssigkeitsspiegel Vorlauftank

20

Gasraum Rücklauftank

21

Gasraum Vorlauftank

22

Absperrventil Vorlauf

23

Absperrventil Rücklauf

24

Umgehungsleitung

25

Absperrventil Umgehungsleitung

26

Steuerung

Ansprüche

1. Vorrichtung für die Tintenversorgung beim Digitaldruck mit mindestens einem Druckkopf (1), einem Vorlauftank (2) für ein Tintenmedium, wobei der Vorlauftank (2) über eine Vorlaufleitung (5) mit dem Eingang des mindestens einen Druckkopfes (1) verbunden ist, und einem Rücklauftank (3) für das Tintenmedium, wobei der Rücklauftank (3) über eine Rücklaufleitung (6) mit dem Ausgang des mindestens einen Druckkopfes (1) verbunden ist, wobei im Vorlauftank (2) und/oder im Rücklauftank (3) ein Gasvolumen (20, 21) ausgebildet ist und dass das Tintenmedium durch den Druck des Gasvolumens (20, 21) im Vorlauftank (2) und/oder im Rücklauftank (3) durch den Druckkopf (1) förderbar ist
dadurch gekennzeichnet, dass ein Volumen des Vorlauftanks (2) und ein Volumen des Rücklauftanks (3) jeweils zwischen 50 ml und 350 ml betragen, dass in der Vorlaufleitung (5) ein Überdrucksensor (16) zur Messung eines Überdrucks an dem Eingang des Druckkopfes (1) vorgesehen ist, und
dass in der Rücklaufleitung (6) ein Unterdrucksensor (17) zur Messung eines Unterdrucks an dem Ausgang des Druckkopfes (1) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung für die Tintenversorgung beim Digitaldruck nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorlauftank (2) und/oder der Rücklauftank (3) eine Druckregeleinrichtung (12, 13, 14, 15) aufweist, mit dem der Gasdruck im Vorlauftank (2) und/oder Rücklauftank (3) regelbar ist.

3. Vorrichtung für die Tintenversorgung beim Digitaldruck nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Steuerung (22), die dazu eingerichtet ist, den Druck im Gasvolumen (20, 21) des Vorlauftanks (2) und/oder Rücklauftanks (3) derart zu regeln, dass die Druckdifferenz zwischen Eingang und Ausgang des Druckkopfes (1) und/oder der Meniskusdruck des Druckkopfes (1) einem Sollwert entsprechen.

4. Vorrichtung für die Tintenversorgung beim Digitaldruck nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Vorlauftank (2) und Rücklauftank (3) eine Pumpe (4) angeordnet ist.

5. Vorrichtung für die Tintenversorgung beim Digitaldruck nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Vorlauftank (2) und/oder Rücklauftank (3) einen Füllstandssensor (8, 9) aufweisen.

6. Vorrichtung für die Tintenversorgung beim Digitaldruck nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rücklauftank (3) mit einer Nachfüllpumpe (10) verbunden ist.

7. Vorrichtung für die Tintenversorgung beim Digitaldruck nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Vorlaufleitung (5) und/oder der Rücklaufleitung (6) ein Absperrventil (22, 23) angeordnet ist.

8. Vorrichtung für die Tintenversorgung beim Digitaldruck nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass um den Druckkopf (1) eine Umgehungsleitung (24) mit einem Absperrventil (25) angeordnet ist.

9. Vorrichtung für die Tintenversorgung beim Digitaldruck nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorlauftank (2) und/oder der Rücklauftank (3) eine Heizeinrichtung (7) aufweisen.

10. Verfahren zur Tintenversorgung beim Digitaldruck, bei dem ein Tintenmedium von einem Vorlauftank (2) zu einem Druckkopf (1) und wenigstens teilweise von dem Druckkopf (1) zu einem Rücklauftank (3) gefördert wird, wobei der Vorlauftank (2) über eine Vorlaufleitung (5) mit einem Eingang des Druckkopfes (1) verbunden ist und der Rücklauftank (3) über eine Rücklaufleitung (6) mit einem Ausgang des Druckkopfes (1) verbunden ist, wobei das Fördern des Tintenmediums durch einen Druck in einem Gasvolumen (21) des Vorlauftanks (2) und/oder einen Druck in einem Gasvolumen (20) des Rücklauftanks (3) bewirkt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Volumen des Vorlauftanks (2) und ein Volumen des Rücklauftanks (3) jeweils zwischen 50 ml und 350 ml betragen,
dass mittels eines Überdrucksensors (16) in einer Vorlaufleitung (5) ein Überdruck an dem Eingang des Druckkopfes (1) gemessen wird, und
dass mittels einer Unterdrucksensors (17) in der Rücklaufleitung (6) ein Unterdruck an dem Ausgang des Druckkopfes (1) gemessen wird.

11. Verfahren zur Tintenversorgung beim Digitaldruck nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im Gasvolumen (20, 21) des Vorlauftanks (2) und/oder Rücklauftanks (3) derart eingestellt wird, dass sich eine Förderleistung durch den Differenzdruck zwischen Eingang und Ausgang des Druckkopfes (1) ergibt und/oder ein Meniskusdruck im Druckkopf (1) aufrechterhalten wird.

12. Verfahren zur Tintenversorgung beim Digitaldruck nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Niveau (19) des Tintenmediums im Vorlauftank (2) durch einen Sensor (9) erfasst und geregelt wird.

13. Verfahren zur Tintenversorgung beim Digitaldruck nach einem der Ansprüche 10 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass das ausgestoßene Tintenmedium durch Nachfüllen in den Rücklauftank (3) ersetzt wird.

14. Verfahren zur Tintenversorgung beim Digitaldruck nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im Gasvolumen (20, 21) des Vorlauftanks (2) und/oder des Rücklauftanks (3) in Abhängigkeit von der Installationshöhe des Druckkopfes (3) geregelt wird.

15. Verfahren zur Tintenversorgung beim Digitaldruck nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im Gasvolumen (20, 21) des Vorlauftanks (2) und/oder des Rücklauftanks (3) in Abhängigkeit von einem Betriebsparameter geregelt wird.

Claims

1. Device for ink supply in digital printing, having at least one print head (1), a supply tank (2) for an ink medium, the supply tank (2) being connected via a supply line (5) to the inlet of the at least one print head (1), and a return tank (3) for the ink medium, the return tank (3) being connected to the outlet of the at least one print head (1) via a return line (6), a gas volume (20, 21) being formed in the supply tank (2) and/or in the return tank (3), and in that the ink medium can be conveyed through the print head (1) by the pressure of the gas volume (20, 21) in the supply tank (2) and/or in the return tank (3)
characterized in that a volume of the supply tank (2) and a volume of the return tank (3) are each between 50 ml and 350 ml,
in that an overpressure sensor (16) for measuring an overpressure at the inlet of the print head (1) is provided in the feed line (5), and
in that a vacuum sensor (17) for measuring a vacuum at the outlet of the print head (1) is provided in the return line (6).

2. Device for ink supply in digital printing according to claim 1, characterized in that the supply tank (2) and/or the return tank (3) has a pressure regulating device (12, 13, 14, 15) with which the gas pressure in the supply tank (2) and/or return tank (3) can be regulated.

3. Device for ink supply in digital printing according to claim 1 or 2, characterized by a control (22) which is configured to regulate the pressure in the gas volume (20, 21) of the supply tank (2) and/or return tank (3) in such a way that the pressure difference between the inlet and outlet of the print head (1) and/or the meniscus pressure of the print head (1) correspond to a target value.

4. Device for ink supply in digital printing according to one of the preceding claims, characterized in that a pump (4) is arranged between the supply tank (2) and the return tank (3).

5. Device for ink supply in digital printing according to one of the preceding claims, characterized in that the supply tank (2) and/or the return tank (3) have a filling level sensor (8, 9).

6. Device for ink supply in digital printing according to one of the preceding claims, characterized in that the return tank (3) is connected to a refill pump (10).

7. Device for ink supply in digital printing according to one of the preceding claims, characterized in that a shut-off valve (22, 23) is arranged in the supply line (5) and/or the return line (6).

8. Device for ink supply in digital printing according to one of the preceding claims, characterized in that a bypass line (24) with a shut-off valve (25) is arranged around the print head (1).

9. Device for ink supply in digital printing according to one of the preceding claims, characterized in that the supply tank (2) and/or the return tank (3) have a heating device (7).

10. Method for ink supply in digital printing, in which an ink medium is conveyed from a supply tank (2) to a print head (1) and at least partially from the print head (1) to a return tank (3), the supply tank (2) being connected via a supply line (5) to an inlet of the print head (1) and the return tank (3) being connected via a return line (6) to an outlet of the print head (1), the conveying of the ink medium being effected by a pressure in a gas volume (21) of the supply tank (2) and/or a pressure in a gas volume (20) of the return tank (3),
characterized in that a volume of the supply tank (2) and a volume of the return tank (3) are each between 50 ml and 350 ml,
in that an overpressure is measured at the inlet of the print head (1) by means of an overpressure sensor (16) in a feed line (5), and
in that a negative pressure at the outlet of the print head (1) is measured by means of a negative pressure sensor (17) in the return line (6).

11. Method for ink supply in digital printing according to claim 10, characterized in that the pressure in the gas volume (20, 21) of the forward flow tank (2) and/or return flow tank (3) is set in such a way that a delivery rate results from the differential pressure between the inlet and outlet of the print head (1) and/or a meniscus pressure is maintained in the print head (1).

12. Method for ink supply in digital printing according to one of claims 10 or 11, characterized in that the level (19) of the ink medium in the supply tank (2) is detected and controlled by a sensor (9).

13. Method for supplying ink in digital printing according to one of claims 10 to 12, characterized in that the ejected ink medium is replaced by refilling the return tank (3).

14. Method for ink supply in digital printing according to one of claims 10 to 13, characterized in that the pressure in the gas volume (20, 21) of the supply tank (2) and/or of the return tank (3) is controlled as a function of the installation height of the print head (3).

15. Method for ink supply in digital printing according to one of claims 10 to 14, characterized in that the pressure in the gas volume (20, 21) of the supply tank (2) and/or of the return tank (3) is controlled as a function of an operating parameter.

Revendications

1. Dispositif d'alimentation en encre lors d'une impression numérique comportant au moins une tête d'impression (1), un réservoir d'alimentation (2) pour un milieu encreur, dans lequel le réservoir d'alimentation (2) est relié à l'entrée de la au moins une tête d'impression (1) via une ligne d'alimentation (5) et un réservoir de retour (3) pour le milieu encreur, dans lequel le réservoir de retour (3) est relié à la sortie de la au moins une tête d'impression (1) via une ligne de retour (6), dans lequel un volume de gaz (20,21) est configuré dans le réservoir d'alimentation (2) et/ou dans le réservoir de retour (3) et en ce que le milieu encreur peut être transporté à travers la tête d'impression (1) par la pression du volume de gaz (20, 21) dans le réservoir d'alimentation (2) et/ou dans le réservoir de retour (3)
caractérisé en ce qu'un volume du réservoir d'alimentation (2) et un volume du réservoir de retour (3) sont chacun compris entre 50 ml et 350 ml, que dans la conduite d'alimentation (5) un capteur de surpression (16) pour mesurer une surpression à l'entrée de la tête d'impression (1) est prévu, et en ce qu'un capteur de pression négative (17) pour mesurer une pression négative à la sortie de la tête d'impression (1) est prévu dans la conduite de retour (6) .

2. Dispositif d'alimentation en encre lors d'une impression numérique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir d'alimentation (2) et/ou le réservoir de retour (3) comporte un dispositif de régulation de pression (12, 13, 14, 15), avec lequel la pression de gaz dans le réservoir d'alimentation (2) et/ou le réservoir de retour (3) peut être régulée.

3. Dispositif d'alimentation en encre lors d'une impression numérique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par une unité de commande (22) qui est conçue afin de réguler la pression dans le volume de gaz (20, 21) du réservoir d'alimentation (2) et/ou réservoir de retour (3) de sorte que la différence de pression entre l'entrée et la sortie de la tête d'impression (1) et/ou de la pression du ménisque de la tête d'impression (1) correspondent à une valeur de consigne.

4. Dispositif d'alimentation en encre lors d'une impression numérique selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une pompe (4) est disposée entre le réservoir d'alimentation (2) et le réservoir de retour (3).

5. Dispositif d'alimentation en encre lors d'une impression numérique selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir d'alimentation (2) et/ou le réservoir de retour (3) comportent un capteur de niveau (8, 9).

6. Dispositif d'alimentation en encre lors d'une impression numérique selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir de retour (3) est relié à une pompe de remplissage (10).

7. Dispositif d'alimentation en encre lors d'une impression numérique selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une vanne d'arrêt (22, 23) est disposée dans la conduite d'alimentation (5) et/ou la conduite de retour (6).

8. Dispositif d'alimentation en encre lors d'une impression numérique selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une ligne de dérivation (24) avec une vanne d'arrêt (25) est disposée autour de la tête d'impression (1).

9. Dispositif d'alimentation en encre lors d'une impression numérique selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir d'alimentation (2) et/ou le réservoir de retour (3) comportent un dispositif de chauffage (7).

10. Procédé d'alimentation en encre lors d'une impression numérique, dans lequel un milieu encreur est transporté d'un réservoir d'alimentation (2) vers une tête d'impression (1) et au moins partiellement transporté de la tête d'impression (1) vers un réservoir de retour (3), dans lequel le réservoir d'alimentation (2) est relié à une entrée de la tête d'impression (1) via une conduite d'écoulement (5) et le réservoir de retour (3) est relié via une conduite de retour (6) à une sortie de la tête d'impression (1), dans lequel le transport du milieu encreur est provoqué par une pression dans un volume de gaz (21) du réservoir d'alimentation (2) et/ou une pression dans un volume de gaz (20) du réservoir de retour (3), caractérisé en ce qu'un volume du réservoir d'alimentation (2) et un volume du réservoir de retour (3) sont chacun compris entre 50 ml et 350 ml,
en ce qu'une surpression à l'entrée de la tête d'impression (1) est mesurée au moyen d'un capteur de surpression (16) dans une ligne d'alimentation (5), et qu'une pression négative est mesurée à la sortie de la tête d'impression (1) au moyen d'un capteur de pression négative (17) dans la conduite de retour (6).

11. Procédé d'alimentation en encre lors d'une impression numérique selon la revendication 10, caractérisé en ce que la pression dans le volume de gaz (20, 21) du réservoir d'alimentation (2) et/ou du réservoir de retour (3) est régulée de telle sorte qu'une distribution la vitesse soit obtenue par la pression différentielle entre l'entrée et la sortie des résultats de la tête d'impression (1) et/ou une pression de ménisque soit maintenue dans la tête d'impression (1).

12. Procédé d'alimentation en encre lors d'une impression numérique selon une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que le niveau (19) du milieu encreur dans le réservoir d'alimentation (2) est détecté et régulé par un capteur (9).

13. Procédé d'alimentation en encre lors d'une impression numérique selon une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que le milieu encreur éjecté est remplacé par le remplissage dans le réservoir de retour (3).

14. Procédé d'alimentation en encre lors d'une impression numérique selon une des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que la pression dans le volume de gaz (20, 21) du réservoir d'alimentation (2) et/ou du réservoir de retour (3) est régulée en fonction de la hauteur d'installation de la tête d'impression (3).

15. Procédé d'alimentation en encre lors d'une impression numérique selon une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisé en ce que la pression dans le volume de gaz (20, 21) du réservoir d'alimentation (2) et/ou du réservoir de retour (3) est régulée en fonction d'un paramètre de fonctionnement.

Zeichnung