NL1011065C2 - Drukkop met luchtafzuiging. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Drukkop met luchtafzuiging.

De uitvinding heeft betrekking op een drukkop voor een inktstraaldrukker, omvattende een lichaam voor het aanbrengen van naar de voorzijde van de drukkop gerichte inktspuitmiddelen, naar de voorzijde gerichte luchtafvoermiddelen voor het afvoeren van 5 lucht en naar de voorzijde gerichte luchttoevoermiddelen voor het toevoeren van lucht, alsmede geleidingsmiddelen teneinde een beweging van de drukkop evenwijdig aan deze voorzijde te geleiden. Een dergelijke drukkop is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 4 369 450.

10 Inktstraaldrukkers ("inktjet printers") worden op grote schaal toegepast voor het bedrukken van diverse soorten substraten, zoals papier en textiel. Deze drukapparaten maken een zeer hoge afdrukkwaliteit bij een hoge afdruksnelheid mogelijk.

Bij inktstraaldrukkers doet zich echter het probleem voor, 15 dat zich in de nabijheid van het substraat een mist van minuscule inktdruppeltjes kan vormen. Een dergelijke zogenaamde "inktmist" wordt veroorzaakt door deinslag van geladen inktdruppels op het substraat: de inktdruppel "spettert" bij de inslag en produceert zo een aantal kleine inktdruppelt j es die in de buurt van het 20 substraat in de lucht blijven zweven. Verder wordt "inktmist" veroorzaakt door inktdruppels die het afvangelement slechts gedeeltelijk raken en daarbij opbreken in meerdere kleine inktdruppels (het afvangelement dient voor het afvangen van inktdruppels die het substraat niet dienen te bereiken).

25 Bij de inktstraaldrukker volgens het Amerikaanse octrooischrift 4 369 450 is gepoogd de vorming van inktmist te minimaliseren en de onvermijdelijk toch gevormde inktmist doelmatig te verwijderen door in de eerste plaats de spuitmiddelen enigszins hellend onder een hoek in de 30 bewegingsrichting van de drukkop op te stellen. Gesteld wordt dat door deze hellende opstelling de vorming van inktmist is geminimaliseerd. In de tweede plaats is een luchtafvoerkamer voorzien, die in een bepaalde bewegingsrichting van de drukkop vóór de spuitmiddelen is opqesteld. De luchtafvoerkamer is met 35 een ventilator verbonden, die de met inktmist beladen lucht vanaf de voorzijde van de drukkop via een in de luchtafvoerkamer opgesteld filterelement voor het verwijderen van de inktmist aanzuigt. Via een tweede kamer met een opening in het voorvlak 1011065 o £.

van de drukkop, door welke opening ook de inkt naar buiten treedt, laat de ventilator de aangezogen en gefilterde lucht weer naar buiten stromen, zodat wordt verhinderd dat de inktmist zich op de in de tweede kamer opgestelde afbuigelektroden afzet.

5 Deze bekende inktstraaldrukker heeft onder meer het nadeel dat de gefilterde lucht in de directe nabijheid van de afgebogen inktdruppels uitstroomt, waardoor een verstoring van de stromingsrichting van de inktdruppels kan optreden. Verder zijn er geen aanvullende maatregelen getroffen om te verzekeren dat 10 gevormde inktmist ook daadwerkelijk wordt afgezogen. In feite bestaat er een aanmerkelijk risico bij de in dit octrooischrift getoonde uitvoeringsvorm, dat inktmist niet de luchtafvoerkamer zal binnengaan. Slechts een deel van de inktmist wordt afgevoerd, waardoor er inktmist in de omringende ruimte 15 achterblijft. Als gevolg van de beweging van de drukkop zal de inktmist niet volledig in de luchtafvoerkamer worden opgezogen en zal deze dus gedeeltelijk passeren. Het toepassen van een grotere zuigkracht geeft hiervoor geen oplossing, aangezien dit een grotere en sterkere luchtstroom in de buurt van de 20 inktspuitmiddelen zal veroorzaken, hetgeen de afdrukkwaliteit nadelig zal beïnvloeden. Ook is dit bekende systeem ongeschikt voor een (bidirectionele) inktstraaldrukker, die zowel tijdens de heengaande als teruggaande beweging actief is.

Verder is uit US-A-5 877 788 (overeenkomend met WO

25 96/35584) een inrichting voor het reinigen van het voorvlak van een inktstraaldrukker met een fluïdum bekend. Bij de in fig. 6 en 7 daarvan getoonde uitvoeringsvormen wordt lucht vanaf een eerste zijde over het voorvlak van de drukkop langs de inktspuitmiddelen geblazen en aan de tegenoverliggende zijde afgevoerd. De 30 hierbovengenoemde nadelen zijn ook op deze bekende inrichting van toepassing.

De uitvinding beoogt bovengenoemde en andere nadelen van de stand van de techniek te vermijden en een drukkop voor inktstraaldrukkers te verschaffen, die een volledige afvoer van 35 lucht en inktmist mogelijk maakt. De uitvinding beoogt bovendien een drukkop te verschaffen, die een effectieve afvoer in de bewegingsrichting van de drukkop mogelijk maakt.

Een drukkop van de in de aanhef genoemde soort heeft hiertoe overeenkomstig de uitvinding het kenmerk, dat de 40 luchtafvoermiddelen zijn opgesteld voor het in de 1 n 1 mfi5 3 bewegingsrichting gezien achter de inktspuitmiddelen afvoeren van lucht en de iuchttoevoermiddelen zijn opgesteld voor het in de bewegingsrichting gezien achter de luchtafvoermiddelen toevoeren van lucht. Door het toevoeren van lucht met de 5 Iuchttoevoermiddelen, die in de bewegingsrichting van de drukkop gezien achter de luchtafvoermiddelen zijn opgesteld, wordt een plaatselijke overdruk veroorzaakt, welke het doordringen van inktmist tegengaat. Door deze plaatselijke overdruk in de bewegingsrichting gezien achter de luchtafvoermiddelen op te wekken, 10 wordt dus effectief voorkomen dat de inktmist de luchtafvoermiddelen kunnen passeren.

Bij voorkeur wordt de drukkop volgens de uitvinding zodanig uitgevoerd, dat de luchtafvoermiddelen en de Iuchttoevoermiddelen in eikaars directe nabijheid aan een uiteinde van de drukkop zijn 15 aangebracht. Door de Iuchttoevoermiddelen en luchtafvoermiddelen in eikaars directe nabijheid aan te brengen wordt een optimale benutting van de plaatselijke overdruk bereikt. Bovendien wordt een compacte opbouw van de drukkop verkregen. Door het samenstel van de luchtafvoermiddelen en de Iuchttoevoermiddelen aan een 20 uiteinde van de drukkop aan te brengen, wordt een zo groot mogelijke effectiviteit van dit samenstel bereikt.

Met voordeel zijn aan beide uiteinden van de drukkop luchtafvoermiddelen en Iuchttoevoermiddelen aangebracht. Hiermee wordt bereikt, dat het afvoeren van inktmist bij een drukkop die 25 een heen en weer gaande beweging uitvoert in beide bewegingsrichtingen wordt uitgevoerd.

De luchtafvoermiddelen kunnen een afvoerelement omvatten, welke door middel van een slang met een afvoerpomp is verbonden.

Hierna wordt een in wezen.....„constante onderdruk opgewekt, waardoor 30 een gelijkmatige afzuiging_wordt verkregen.

Bij voorkeur is de drukkop volgens de uitvinding zodanig uitgevoerd, dat de Iuchttoevoermiddelen een toevoermond omvatten, welke met een in de bewegingsrichting gericht luchtvangorgaan is verbonden. Door het aanbrengen van een in de bewegingsrichting 35 gericht luchtvangorgaan wordt tijdens de beweging van de drukkop lucht gevangen en naar de, met het luchtvangorgaan verbonden, toevoermond geleid. Hierdoor vindt een luchttoevoer plaats die afhankelijk is van de snelheid van de drukkop. D.w.z., de plaatselijke overdruk die door de Iuchttoevoermiddelen wordt veroor-40 zaakt is groter naarmate _de snelheid van de drukkop hoger is.

1011065 4

Uiteraard is het mogelijk, i.p.v. een luchtvangorgaan, een luchtpomp en een slang toe te passen.

Met voordeel is aan de voorzijde van de drukkop een afschermplaat met daarin aangebrachte openingen voor de 5 inktspuitmiddelen aangebracht. Daardoor is het mogelijk de inktmist als het ware op te sluiten tussen het substraat en de afschermplaat, waardoor een effectievere afvoer van de inktmist kan worden verkregen.

De uitvinding verschaft verder een inktstraaldrukker 10 voorzien van een drukkop volgens de uitvinding. Bovendien verschaft de uitvinding een werkwijze voor het bedrukken van een substraat met een inktstraaldrukker, zoals gedefinieerd in conclusie 10.

De uitvinding zal in het onderstaande aan de hand van een 15 in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeeld nader worden toegelicht.

Fig. 1 toont een principeschets van een drukkop volgens de uitvinding.

Fig. 2 toont schematisch een vooraanzicht van een drukkop 20 volgens de uitvinding.

Fig. 3 toont schematisch een bovenaanzicht van de drukkop van fig. 2.

Fig. 4 toont schematisch een zijaanzicht van de drukkop van fig. 2.

25 De in fig. 1 slechts schematisch weergegeven drukkop 1 omvat een inktspuiteenheid 3, die zich op enige afstand van een substraat 15 bevindt. Tijdens bedrijf beweegt de drukkop 1 zich in de met A aangegeven richting ten opzichte van het substraat 15 (in de tekening naar links). De drukkop 1 omvat verder een 30 luchtafvoerelement 4 met een, naar het substraat 15 gerichte, afvoermond 8. Het luchtafvoerelement 4 bevindt zich, in de bewegingsrichting A gezien, achter de inktspuiteenheid 3. Onder invloed van het luchtafvoerelement 4, dat met een niet weergegeven luchtafvoerpomp kan zijn verbonden, ontstaat op een 35 positie in de nabijheid van de afvoermond 8 een onderdruk. Onder invloed van deze onderdruk zal inktmist 10, die zich tussen de inktspuiteenheid 3 en het substraat 15 bevindt, via het luchtafvoerelement 4 worden afgevoerd.

Overeenkomstig de uitvinding omvat de drukkop 1 tevens een 40 luchttoevoerelement 5 dat, in de bewegingsinrichting A gezien, 101 1065 5 achter de inktspuiteenheid 3 en het luchtafvoerelement 4 is cpgesteld. Onder invloed van het luchttoevoerelement 5, dat met een niet weergegeven luchttoevoerpomp kan zijn verbonden, en dat een naar het substraat 15 toegekeerde toevoermond 9 bezit, wordt 5 lucht toegevoerd. Onder invloed hiervan ontstaat op een positie in de nabijheid van de toevoermond 9 een plaatselijke overdruk.

Het opwekken van ..een overdruk in de nabijheid van het substraat 15, in de bewegingsrichting A gezien aan de achterzijde van de drukkop 1, heeft het voordeel dat een "veegeffect" 10 ontstaat waardoor de .inktmlst 10 zeer effectief kan worden afgevoerd. De overdruk, vormt een luchtkussen dat voorkomt dat de drukkop 1 de inktmist 10 passeert zonder deze af te voeren.

Tussen de toevoermond 9 en de afvoermond 8 ontstaat bovendien een luchtstroom langs het substraat 15 waarvan de 15 richting overeenkomt met de bewegingsrichting A van de drukkop. Deze luchtstroom draagt bij aan een zeer effectieve afvoer van de inktmist 10.

Bovendien zorgt het toevoeren van lucht in de omgeving van het substraat ervoor, dat vervuilde lucht uit deze omgeving wordt 20 verdrongen. Zo wordt de invloed van stof e.d. op het drukresultaat verminderd.

Fig. 2 toont een vooraanzicht in gedeeltelijke doorsnede van een uitvoeringsvorm van een drukkop volgens de uitvinding. De in fig. 2 weergegeven voorzijde van de drukkop 1 is tijdens 25 bedrijf naar het substraat gericht.

De drukkop 1 omvat een lichaam 2 voor het daarop aanbrengen van inktspuitelementen (niet getoond). Een geleidingselement 7 is met het lichaam 2 verbonden. ..Dit geleidingselement 7 maakt een heen- en weergaande beweging in de bewegingsrichtingen A en B 30 mogelijk.

Aan elk uiteinde van het lichaam 2 is een gecombineerd luchtafvoer- en toevoerelement 4, 5 bevestigd. In de weergegeven uitvoeringsvorm heeft het luchtafvoerelement 4 een bij benadering vierkante afvoermond. 8, terwijl de luchttoevoermond 9 van de 35 luchttoevoerelementen relatief smal is. De lengte van de luchttoevoermond 9 komt echter overeen met de lengte van de luchtafvoermond 8.

De luchtafvoerelementen 4 zijn via een afvoerbuis 6 verbonden met een (niet weergegeven) luchtafvoerpomp, terwijl de 40 luchttoevoerelementen 5 in verbinding staan met luchtvangorganen 1011065 6 11, zoals aan de hand van de fig. 3 nader zal worden toegelicht.

Het zijaanzicht van fig. 3 toont eveneens het lichaam 2 waaraan het geleidingselement 7 is bevestigd. Zöals blijkt uit fig. 3 omvat het geleidingselement 7 een holle buis waardoorheen 5 (een niet weergegeven) geleidingspen kan worden gestoken.

Het luchtvangorgaan 11 is voorzien van een inlaatopening 14, die telkens naar een bewegingsrichting A, B is gericht, zie fig. 2. Tijdens het bewegen van de drukkop 1 zal de inlaatopening 14 van het luchtvangorgaan 11 lucht vangen die naar de 10 tcevoermond 9 van het luc’nttoevoerelement 5 wordt geleid. Zoals blijkt uit fig. 3 is de toevoermond 9 naar het substraat 15 gericht.

Hoewel in de weergegeven uitvoeringsvorm een luchtaf-voerelement 4, een luchttoevoerelement 5 en een luchtafvangorgaan 15 telkens een geheel vormen, is het uiteraard mogelijk deze als afzonderlijke elementen uit te voeren.

Zoals blijkt uit fig. 2 neemt de doorsnede van het luchtvangorgaan 11 vanaf de inlaatopening 14 naar de luchttoevoermond 9 geleidelijk af. Zoals echter blijkt uit fig. 3 20 neemt de diameter dwars op de voorzijde F juist toe. Door de getoonde vormgeving kan een zeer effectieve luchtgeleiding worden bereikt.

Zoals getoond in fig. 4 hebben de luchtafvoerelementen 4 een in hoofdzaak driehoekige doorsnede en monden zij elk uit in 2 5 een afvoerbuis 6, die met een niet weergegeven afvoerslang van een afvoerpomp is verbonden.

Door het gebruik van de luchtvango rganen 11 wordt een luchttoevoer bereikt die afhankelijk is van de snelheid van de drukkop. Met andere woorden, indien de drukkop 1 stilstaat, zal 30 geen lucht worden toegevoerd. Het zogenaamde "veegeffect" van de plaatselijke overdruk wordt op deze wijze alleen opgewekt wanneer het nodig is.

Zoals uit fig. 4 blijkt, is voor de inktspuiteenheden 3 een afschermplaat 12 aangebracht (zie ook fig. 2). Deze afschermplaat 35 12 dient om het verspreiden van de inktmist tegen te gaan. Zoals in fig. 2 is getoond, zijn in de afschermplaat 12 openingen 13 aangebracht waardoorheen inktdruppels het substraat kunnen bereiken.

101 10 65

Claims (10)

1. Drukkop (1) voor een inktstraaldrukker, omvattende een lichaam (2) voor het aanbrengen van naar de voorzijde (F) van de drukkop (1) gerichte inktspuitmiddelen (3), naar de voorzijde (F) gerichte luchtafvoermiddelen (4) voor het afvoeren van lucht en 5 naar de voorzijde (F) gerichte luchttoevoermiddelen (5) voor het toevoeren van lucht, alsmede geleidingsmiddelen (7) teneinde een beweging van de drukkop (1) evenwijdig aan deze voorzijde (F) te geleiden, met het kenmerk, dat de luchtafvoermiddelen (4) zijn opgesteld voor het in de bewegingsrichting (A; B) gezien achter 10 de inktspuitmiddelen (3) afvoeren van lucht en de luchttoevoermiddelen (5) zijn opgesteld voor het in de bewegingsrichting (A; B) gezien achter de luchtafvoermiddelen (4) toevoeren van lucht.

2. Drukkop volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de 15 luchtafvoermiddelen (4) en de luchttoevoermiddelen (5) in eikaars directe nabijheid aan een uiteinde van de drukkop (1) zijn aangebracht.

3. Drukkop volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat aan beide uiteinden van de drukkop (1) luchtafvoermiddelen (4) en 20 luchttoevoermiddelen (5) zijn aangebracht.

4. Drukkop volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de luchtafvoermiddelen (4) een afvoermond (8) omvatten, welke door middel van een slang met een afvoerpomp is verbonden.

5. Drukkop volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de luchttoevoermiddelen (5) een toevoermond (9) omvatten, welke met een in de bewegingsrichting gericht luchtvangorgaan (11) is verbonden.

6. Drukkop volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het 30 luchtvangorgaan (11), in de stromingsrichting van de lucht gezien, een in een eerste richting afnemende en in een tweede richting toenemende diameter bezit, waarbij de eerste en tweede richting onderling loodrecht staan, teneinde een naar de voorzijde (F) gerichte, in de bewegingsrichting gezien smalle en 35 dwars op de bewegingsrichting gezien brede toevoermond (9) te vormen.

7. Drukkop volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat aan de voorzijde (F) een af schermplaat (12) met 1011065 daarin aangebrachte openingen (13) voor de inktspuitmiddelen (3) is aangebracht.

8. Drukkop volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de inktspuitmiddelen (3) ten minste één rij van 5 inktspuitopeningen omvatten, welke rij onder een hoek ten opzichte van de bewegingsinrichting (A; B) is aangebracht, welke hoek bij voorkeur ongeveer 30° bedraagt.

9. Inktstraaldrukker, voorzien van een drukkop (1) volgens een van de voorgaande conclusies.

10. Werkwijze voor het bedrukken van een substraat (15) met een inktstraaldrukker, welke tenminste een ten opzichte van het substraat (15) beweegbare drukkop (1) met inktspuitmiddelen (3) op een spuitpositie omvat, waarbij overdruk op een eerste positie en onderdruk op een tweede positie in de onmiddellijke nabijheid 15 van de drukkop (1) worden gecreëerd, met het kenmerk dat in de bewegingsrichting (A; B) gezien de tweede positie tussen de spuitpositie en de eerste positie is gelegen. 1011065