DE102013106300A1

DE102013106300A1 - Printhead for an inkjet printer

Info

Publication number: DE102013106300A1
Application number: DE102013106300.4A
Authority: DE
Inventors: Robert Lang; Matthias Andres; Michael Goretzky
Original assignee: Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Priority date: 2013-06-18
Filing date: 2013-06-18
Publication date: 2014-12-18

Abstract

Bei dem Druckkopf (DK) für ein Tintendruckgerät ist eine Düseneinheit (2) vorgesehen, die eine Düsenplatte (3) mit mindestens einer mit einem Tintenkanal (15) verbundenen Düse (9) aufweist. Der Druckkopf (DK) weist weiterhin ein Druckkopfgehäuse (1) auf, in dem eine Ansteuereinheit mit jeweils einem einem Tintenkanal zugeordneten Aktivator angeordnet ist, der die Abgabe eines Tintentropfens aus der zugeordneten Düse veranlasst. Benachbart der Düseneinheit (2) ist eine Kühleinrichtung (KE) vorgesehen, mit der die Temperatur in der Düseneinheit (2) so eingestellt werden kann, dass die relative Feuchte um die Düsenplatte (3) einen vorgegebenen Wert annimmt. Dieser Wert der relativen Feuchte kann so geregelt werden, dass ein Eintrocknen der Tinte in den Düsen und den Tintenkanälen verhindert wird.In the print head (DK) for an ink printing device, a nozzle unit (2) is provided, which has a nozzle plate (3) with at least one nozzle (9) connected to an ink channel (15). The printhead (DK) also has a printhead housing (1) in which a control unit is arranged, each with an activator assigned to an ink channel, which initiates the delivery of an ink drop from the assigned nozzle. A cooling device (KE) is provided adjacent to the nozzle unit (2), with which the temperature in the nozzle unit (2) can be set so that the relative humidity around the nozzle plate (3) assumes a predetermined value. This relative humidity value can be controlled to prevent the ink from drying out in the nozzles and ink channels.

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 als Druckeinheit einen Druckkopf oder mehrere Druckköpfe mit Tintenkanäle umfassenden Düsen auf, deren Aktivatoren gesteuert durch eine Druckersteuerung Tintentropfen in Richtung zum Bedruckstoff anregen, die auf den Bedruckstoff 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 , Inkjet printing devices, which operate eg according to the drop-on-demand (DoD) principle, have as printing unit a printhead or several printheads with nozzles comprising ink ducts whose activators under the control of a printer control excite drops of ink in the direction of the printing material, which are directed onto the substrate, to apply pressure points for a printed image there. The activators can generate ink droplets thermally (bubble jet) or piezoelectrically.

Bei geringen Druckauslastungen des Tintendruckgeräts sind beim Druckvorgang nicht alle Düsen der Tintendruckköpfe aktiviert, viele Düsen weisen Stillstandzeiten (Druckpausen) auf mit der Folge, dass die Tinte im Tintenkanal dieser Düsen nicht bewegt wird. Wegen des Effektes des Verdunstens aus der Düsenöffnung heraus besteht die Gefahr, dass sich dann die Viskosität der Tinte verändert. Dies hat zu Folge, dass sich die Tinte im Tintenkanal nicht mehr optimal bewegen kann und z.B. nicht aus der Düse austreten kann. In extremen Fällen trocknet die Tinte im Tintenkanal vollständig ein und verstopft den Tintenkanal, so dass ein Drucken mit dieser Düse nicht mehr möglich ist. When the print engine is under a low print load, not all of the inkjet heads are activated during printing, and many nozzles have downtime (pauses in printing) with the result that the ink in the ink duct of those nozzles is not moved. Because of the effect of evaporation from the nozzle orifice, there is a risk that the viscosity of the ink will change. As a result, the ink in the ink channel can no longer move optimally and e.g. can not escape from the nozzle. In extreme cases, the ink in the ink channel dries completely and clogs the ink channel, so that printing with this nozzle is no longer possible.

Das Eintrocknen der Tinte in den Düsen kann dadurch verhindert werden, dass innerhalb einem vorgegebenen Zyklus aus allen Düsen gedruckt wird. Dieser Zyklus kann entsprechend der Druckauslastung eingestellt werden. Dabei können Einzelpunkte in unbedruckten Bereichen des Bedruckstoffs aufgetragen werden oder es können zwischen Druckseiten Druckpunktlinien gedruckt werden. Diese Verfahren können zu Störungen im Druckbild führen, zudem zu unnötigem Tintenverbrauch und zusätzlichem Verschleiß der Druckköpfe. The drying of the ink in the nozzles can be prevented by printing from all nozzles within a given cycle. This cycle can be adjusted according to the pressure load. In this case, individual points can be applied in unprinted areas of the printing material or printing dot lines can be printed between printed pages. These procedures can cause print image distortion, unnecessary ink consumption, and additional print head wear.

Ein Eintrocknen der Tinte in den Düsen eines Druckkopfes in deren Druckpausen stellt ein Problem dar, das auch dadurch verhindert werden kann, dass innerhalb einem vorgegebenen Zyklus in einem Spülvorgang (auch Purgen genannt) ein Spülmedium, z.B. Tinte oder Reinigungsflüssigkeit, durch alle Düsen gespült wird. Dieser Spülzyklus kann entsprechend der Druckauslastung eingestellt werden ( EP 2 418 087 A1 ). Drying of the ink in the nozzles of a printhead in their printing pauses presents a problem that can also be prevented by flushing a flushing medium, eg ink or cleaning liquid, through all nozzles within a predetermined cycle in a flushing process (also called purge) , This rinse cycle can be adjusted according to the pressure load ( EP 2 418 087 A1 ).

Bei der Reinigung wird das Spülmedium, z.B. Tinte, per Überdruck oder Unterdruck durch die Düsen und Tintenkanäle des Druckkopfes gedrückt oder gesaugt. Dieses Spülmedium wird dann anschließend mit einem Reinigungsmittel (Blade, Rakel), z.B. einer Gummilippe oder mehreren Gummilippen, abgestreift (Wipen genannt). Hierzu kann der Druckkopf über das Reinigungsmittel oder das Reinigungsmittel über den Druckkopf gefahren werden. Eine exakte Positionierung des Druckkopfes zu dem Reinigungsmittel ist notwendig, um eine konstante Überlappung zwischen dem Reinigungsmittel und dem Druckkopf sicher zu stellen ( US 6 467 873 B1 ). During cleaning, the flushing medium, eg ink, is pressed or sucked by overpressure or underpressure through the nozzles and ink channels of the print head. This rinsing medium is then subsequently stripped off with a cleaning agent (blade, doctor blade), for example a rubber lip or several rubber lips (called wipes). For this purpose, the printhead can be moved over the cleaning agent or the cleaning agent on the printhead. Accurate positioning of the print head to the cleaning agent is necessary to ensure a constant overlap between the cleaning agent and the print head ( US Pat. No. 6,467,873 B1 ).

Bei US 4 228 442 A wird ein Eintrocknen der Tinte in den Düsen des Druckkopfes dadurch verhindert, dass die Düsenplatte mit den Düsen in einem Düsenraum angeordnet ist, dem ein Fluid zugeführt wird, das dann in dem Düsenraum verdampfen kann. Dadurch wird die Feuchtigkeit im Düsenraum erhöht und ein Eintrocknen der Tinte in den Düsen weitgehend verhindert. at US 4 228 442 A drying of the ink in the nozzles of the printhead is prevented by arranging the nozzle plate with the nozzles in a nozzle space to which a fluid is supplied, which can then evaporate in the nozzle chamber. As a result, the moisture is increased in the nozzle chamber and largely prevents drying of the ink in the nozzles.

Das von der Erfindung zu lösende Problem besteht darin, einen Druckkopf für ein Tintendruckgerät anzugeben, bei dem die Feuchtigkeit im Bereich der Düsen so beeinflusst werden kann, dass ein Eintrocknen der Tinte vermieden wird. The problem to be solved by the invention is to provide a printhead for an ink jet printing apparatus in which the humidity in the region of the nozzles can be influenced so as to prevent the ink from drying.

Dieses Problem wird durch einen Druckkopf gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. This problem is solved by a printhead according to the features of claim 1.

Bei dem Druckkopf für ein Tintendruckgerät ist eine Düseneinheit vorgesehen, die eine Düsenplatte mit mindestens einer mit einem Tintenkanal verbundenen Düse aufweist. Der Druckkopf weist weiterhin ein Druckkopfgehäuse auf, in dem eine Ansteuereinheit mit jeweils einem einem Tintenkanal zugeordneten Aktivator angeordnet ist, der die Abgabe eines Tintentropfens aus der zugeordneten Düse veranlasst. Die Ansteuereinheit mit den Aktivatoren und den Tintenkanälen ist derart zur Düsenplatte angeordnet, dass die Tintenkanäle in den zugeordneten Düsen der Düsenplatte enden. Benachbart der Düseneinheit ist eine Kühleinrichtung angeordnet, mit der die Temperatur in der Düseneinheit so eingestellt werden kann, dass die relative Feuchte um die Düsenplatte einen vorgegebenen Wert annimmt. Dieser Wert der relativen Feuchte kann dort so geregelt werden, dass ein Eintrocknen der Tinte in den Düsen und den Tintenkanälen verhindert wird. In the printhead for an ink jet printing apparatus, there is provided a nozzle unit having a nozzle plate with at least one nozzle connected to an ink channel. The printhead further has a printhead housing in which a drive unit is arranged, each with an activator associated with an ink channel, which causes the discharge of an ink drop from the associated nozzle. The drive unit with the activators and the ink channels is arranged to the nozzle plate such that the ink channels terminate in the associated nozzles of the nozzle plate. Adjacent to the nozzle unit is arranged a cooling device with which the temperature in the nozzle unit can be adjusted so that the relative humidity around the nozzle plate assumes a predetermined value. This value of relative humidity can be controlled there to prevent drying of the ink in the nozzles and the ink channels.

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:

– Durch die Erhöhung der relativen Feuchte der Luft an der Düsenplatte wird die Verdunstung der Wasser- und Lösungsmittelanteile der Tinte verringert.
– Die Einsatzzeiten der Druckköpfe ohne Abstreifen der Tinte von der Düsenplatte (Wipen) oder Spülen der Düsen (Purgen) kann verlängert werden und das Eintrocknen von Düsen der Druckköpfe kann weitgehend verhindert werden.
– Die Verwendung von Tinten der neuesten Generation, wie z.B. Latextinten, ist möglich.

Advantages of the invention are:

- Increasing the relative humidity of the air at the nozzle plate reduces the evaporation of the water and solvent components of the ink.
- Prolong the life of the printheads without wiping the ink from the nozzle plate (Wipen) or rinsing the nozzles (purges) and the drying of nozzles of the print heads can be largely prevented.
- The use of the latest generation inks, such as latex inks, is possible.

An Hand von Ausführungsbeispielen, die in schematischen Figuren dargestellt sind, wird die Erfindung weiter erläutert. With reference to exemplary embodiments, which are illustrated in schematic figures, the invention will be further explained.

Es zeigen: Show it:

1 eine prinzipielle Darstellung eines Druckkopfes in Ansicht von vorne; 1 a schematic representation of a printhead in front view;

2 eine prinzipielle Darstellung einer Seitenansicht des Druckkopfes mit einer Kühleirichtung; 2 a schematic representation of a side view of the print head with a cooling device;

3 eine erste Realisierung der Kühleinrichtung; 3 a first realization of the cooling device;

4 eine zweite Realisierung der Kühleinrichtung; 4 a second realization of the cooling device;

5 eine dritte Realisierung der Kühleinrichtung; 5 a third realization of the cooling device;

6 eine Regelungseinheit für die Regelung der Kühleinrichtung. 6 a control unit for the control of the cooling device.

1 zeigt schematisch ein Beispiel eines Druckkopfes DK, der ein Gehäuse 1 für eine Ansteuereinheit und eine Düseneinheit 2 vorsieht. Die Düseneinheit 2 kann eine Düsenplatte 3 aufweisen, in der in einem Düsenbereich mindestens eine mit einem Tintenkanal verbundene Düse angeordnet ist. Weiterhin ist eine Versorgungsleitung 4 für den Zulauf von Tinte zur Düseneinheit 2 und eine Versorgungsleitung 5 für einen Ablauf von Tinte von der Düseneinheit 2 vorgesehen. Die Düsen der Düsenplatte 3 sind jeweils über Tintenkanäle mit Aktivatoren verbunden, durch die das Ausstoßen von Tintentropfen in Richtung zu einem Aufzeichnungsträger veranlasst wird, wenn von der Ansteuereinheit ein Drucksignal dem entsprechenden Aktivator zugeführt worden ist. Die Zuleitung von Tinte zu der Düseneinheit 2 bzw. der Ablauf von Tinte von der Düseneinheit 2 erfolgt jeweils mit einer Anschlussklemme 6 bzw. 7 für die Versorgungsleitung 4 bzw. 5. 1 schematically shows an example of a print head DK, which is a housing 1 for a drive unit and a nozzle unit 2 provides. The nozzle unit 2 can a nozzle plate 3 in which at least one nozzle connected to an ink channel is arranged in a nozzle region. Furthermore, a supply line 4 for the supply of ink to the nozzle unit 2 and a utility line 5 for a drain of ink from the nozzle unit 2 intended. The nozzles of the nozzle plate 3 are each connected via ink channels with activators, is caused by the ejection of ink droplets toward a recording medium when a pressure signal has been supplied from the drive unit to the corresponding activator. The supply of ink to the nozzle unit 2 or the flow of ink from the nozzle unit 2 each with a terminal 6 respectively. 7 for the supply line 4 respectively. 5 ,

Im Betrieb wird den in der Düsenplatte 3 angeordneten Düsen Tinte über mit der Versorgungsleitung 4 verbundene Tintenkanäle zugeführt. Wenn der einer Düse zugeordnete Aktivator über die Ansteuereinheit angesteuert wird, stößt diese Düse einen Tintentropfen aus; bei den übrigen nicht angesteuerten Düsen, deren Tintenkanäle ebenfalls mit Tinte versorgt worden sind, wird dagegen keine Tinte ausgestoßen, so dass die Gefahr besteht, dass die Tinte in diesen Düsen eintrocknet. Dies gilt insbesondere bei Verwendung von neuartigen Tintentypen. Das Eintrocknen der Tinte in den Düsen beruht auf der Verdunstung von Wasser oder Lösungsmitteln, die wesentliche Bestandteile der Tinte sind. In operation, the in the nozzle plate 3 nozzles arranged ink over with the supply line 4 supplied connected ink channels. When the activator associated with a nozzle is actuated via the drive unit, this nozzle discharges an ink droplet; on the other non-driven nozzles, whose ink channels have also been supplied with ink, on the other hand, no ink is ejected, so that there is a danger that the ink in these nozzles dries. This is especially true when using novel types of ink. The drying of the ink in the nozzles is due to the evaporation of water or solvents which are essential components of the ink.

Um ein Eintrocknen der Tinte in den Düsen zu verhindern, kann die relative Feuchte (z.B. Luftfeuchtigkeit) in der Düseneinheit 2, insbesondere an der Düsenplatte 3 und damit an den Düsen, erhöht werden. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Temperatur in der Düseneinheit 2 im Vergleich zur Umgebungstemperatur des Druckkopfes DK abgesenkt wird mit der Folge, dass sich die relative Feuchte in der Düseneinheit 2 erhöht. Vorteilhaft ist, wenn bei der Düseneinheit 2 die Einstellung der Temperatur möglich ist, ohne dabei die Temperatur des Druckkopfgehäuses 1 mit der Ansteuereinheit zu beeinflussen. To prevent the ink from drying in the nozzles, the relative humidity (eg humidity) in the nozzle unit can be reduced 2 , in particular on the nozzle plate 3 and thus at the nozzles, be increased. According to the invention this is achieved in that the temperature in the nozzle unit 2 is lowered compared to the ambient temperature of the print head DK, with the result that the relative humidity in the nozzle unit 2 elevated. It is advantageous if in the nozzle unit 2 the temperature setting is possible without lowering the temperature of the printhead body 1 to influence with the drive unit.

Zur Kühlung der Düseneinheit 2 kann an dieser nach 2 eine Kühleinrichtung KE angeordnet werden, die als Kühlspeicher z.B. Kühlpads, Wassertaschen oder Peltierelemente aufweist. In 2 sind als Beispiel einer Kühleinrichtung KE beidseits der Düsenplatte 3 Kühlkörper 10 angeordnet, in denen Kühlkanäle 11 verlaufen. Wenn durch die Kühlkanäle 11 ein Kühlmedium, z.B. gekühlte Luft, geleitet wird, werden die Kühlkörper 10 gekühlt und über die Kühlkörper 10 die Düsenplatte 3 und die dort angeordneten Düsen. Der Kühlkörper 10 kann seitlich der Düseneinheit 2 oder als Kühlkreislauf um die Düseneinheit 2 herum angeordnet werden. In der folgenden Beschreibung der Erfindung wird davon ausgegangen, dass der Kühlkörper 10 als Kühlkreislauf realisiert ist, ohne die Erfindung darauf zu beschränken. For cooling the nozzle unit 2 can follow this 2 a cooling device KE are arranged, which has, for example, cooling pads, water pockets or Peltier elements as a cooling reservoir. In 2 are an example of a cooling device KE on both sides of the nozzle plate 3 heatsink 10 arranged, in which cooling channels 11 run. If through the cooling channels 11 a cooling medium, such as cooled air, is passed, the heat sink 10 cooled and over the heat sink 10 the nozzle plate 3 and the nozzles arranged there. The heat sink 10 can be side of the nozzle unit 2 or as a cooling circuit around the nozzle unit 2 be arranged around. In the following description of the invention it is assumed that the heat sink 10 is realized as a cooling circuit, without limiting the invention thereto.

In den 3 bis 5 werden Ausführungsbeispiele der Kühleinrichtung KE gezeigt. Hier ist ein Druckkopf DK in einer Teilansicht des Druckkopfgehäuses 1 und die Düseneinheit 2 sowie die Kühleinrichtung KE im Schnitt dargestellt. Die Düsenplatte 3 weist einen Düsenbereich auf, in dem Düsen 9 angeordnet sind. Das Druckkopfgehäuse 1 ist jeweils derart zur Düsenplatte 3 angeordnet, dass Tintenkanäle 15 mit ihren zugeordneten Düsen 9 verbunden sind. Zwischen dem Druckkopfgehäuse 1 und der Düsenplatte 3 ist jeweils eine thermische Isolierung 12 vorgesehen, um zu verhindern, dass die Temperatur in der Düseneinheit 2 die Ansteuereinheit im Druckkopfgehäuse 1 beeinflussen kann. In the 3 to 5 Embodiments of the cooling device KE are shown. Here is a print head DK in a partial view of the print head housing 1 and the nozzle unit 2 and the cooling device KE shown in section. The nozzle plate 3 has a nozzle area in which nozzles 9 are arranged. The printhead housing 1 is in each case so to the nozzle plate 3 arranged that ink channels 15 with their associated nozzles 9 are connected. Between the printhead body 1 and the nozzle plate 3 each is a thermal insulation 12 provided to prevent the temperature in the nozzle unit 2 the drive unit in the print head housing 1 can influence.

Ein erstes Ausführungsbeispiel KE1 einer Kühleinrichtung KE zeigt 3. Die Düseneinheit 2 sieht einen Düsenraum 8 vor, der hier von der Düsenplatte 3 gebildet wird. Dazu ist die Düsenplatte 3 außerhalb des Düsenbereichs am Rand abgewinkelt, z.B. nach oben abgewinkelt. In den dadurch erzeugten Düsenraum 8 kann dann das Druckkopfgehäuse 1 eingefügt werden. Zwischen der Düsenplatte 3 außerhalb des Düsenbereichs und dem Druckkopfgehäuse 1 ist seitlich zum Druckkopfgehäuse 1 als Kühleinrichtung KE1 der Kühlkörper 10 mit Kühlkanälen 11, z.B. zwei Kühlkanälen 11, angeordnet, durch die ein Kühlmedium geleitet werden kann. Über den Kühlkörper 10 wird dann die Düsenplatte 3 gekühlt und damit auch der Bereich um die Düsen 9. A first exemplary embodiment KE1 of a cooling device KE shows 3 , The nozzle unit 2 sees a nozzle space 8th ago, here from the nozzle plate 3 is formed. This is the nozzle plate 3 Angled outside the nozzle area at the edge, eg angled upwards. In the nozzle space generated thereby 8th then can the printhead body 1 be inserted. Between the nozzle plate 3 outside the nozzle area and printhead housing 1 is the side of the print head housing 1 when Cooling device KE1 of the heat sink 10 with cooling channels 11 , eg two cooling channels 11 , arranged, through which a cooling medium can be passed. Over the heat sink 10 then becomes the nozzle plate 3 cooled and thus the area around the nozzles 9 ,

Eine zweite Ausführungsform KE2 einer Kühleinrichtung KE zeigt 4. Hier ist die Kühleinrichtung KE2 mit dem Kühlkörper 10 unterhalb dem Druckkopfgehäuse 1 benachbart dem Düsenbereich mit den Düsen 9 angeordnet. Zur Aufnahme des Kühlkörpers 10 kann die Düsenplatte 3 außerhalb des Düsenbereichs am Rand wieder abgewinkelt sein, so dass im abgewinkelten Bereich der Kühlkörper 10 eingefügt werden kann. Zwischen der Düsenplatte 3 und dem Druckkopfgehäuse 1 ist wiederum eine thermische Isolierung 12 vorgesehen. Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass der Kühlkörper 10 direkt neben dem Düsenbereich liegt und damit die Düsen 9 und die Düsenöffnungen direkter gekühlt werden können. A second embodiment KE2 of a cooling device KE shows 4 , Here is the cooling device KE2 with the heat sink 10 below the printhead body 1 adjacent the nozzle area with the nozzles 9 arranged. For holding the heat sink 10 can the nozzle plate 3 be angled away from the nozzle area at the edge, so that in the angled region of the heat sink 10 can be inserted. Between the nozzle plate 3 and the printhead housing 1 is again a thermal insulation 12 intended. Advantage of this embodiment is that the heat sink 10 right next to the nozzle area and thus the nozzles 9 and the nozzle openings can be cooled more directly.

Bei einem dritten Ausführungsbeispiel KE3 der Kühleinrichtung KE, 5, wird die Düsenplatte 3 über ihre Breite direkt gekühlt. Dazu wird ein Kühlmedium 14 an der Düsenplatte 3 in Richtung des Pfeiles vorbeigeführt. Ein Führungskanal 13 für das Kühlmedium 14 ist seitlich dem Druckkopfgehäuse 1 angeordnet und ist zur Düsenplatte 3 zugewandt gebogen ausgeführt, so dass das Kühlmedium 14 an der Düsenplatte 3 entlang geführt wird. Die Düsenplatte 3 ist wiederum vom Druckkopfgehäuse 1 thermisch mit einer Isolierschicht 12 isoliert. In a third exemplary embodiment KE3 of the cooling device KE, 5 , the nozzle plate becomes 3 directly cooled over its width. This is a cooling medium 14 on the nozzle plate 3 passed in the direction of the arrow. A guide channel 13 for the cooling medium 14 is the side of the print head housing 1 arranged and is the nozzle plate 3 turned facing bent, so that the cooling medium 14 on the nozzle plate 3 is guided along. The nozzle plate 3 is again from the printhead housing 1 thermally with an insulating layer 12 isolated.

Für die Regelung der Temperatur in der Düseneinheit 2 und damit für die Temperierung der Düsenplatte 3 kann eine Regeleinheit RE eingesetzt werden, die Daten der Umgebung des Tintendruckgeräts wie z.B. Umgebungstemperatur, relative Luftfeuchtigkeit misst und diese Messdaten mit den entsprechenden Messdaten in der Düseneinheit 2 und damit am der Düsenplatte 3 vergleicht und bei Abweichung dieser Daten von vorgegebenen Solldaten den Kühlstrom des Kühlmediums in der Kühleinrichtung KE so einstellt und die Temperatur an der Düsenplatte 3 so beeinflusst, dass sich an der Düsenplatte 3 der Sollwert der relativen Feuchte einstellt. Z.B. kann die Temperatur an der Düsenplatte 3 so eingestellt werden, dass die relative Feuchte an der Düsenplatte 3 70% bis 90% beträgt. Die relative Feuchte an der Düsenplatte 3 sollte unter 100% betragen, um eine Kondensation des Kühlmediums an der Oberfläche der Düsenplatte 3 zu vermeiden. For the regulation of the temperature in the nozzle unit 2 and thus for the temperature control of the nozzle plate 3 It is possible to use a control unit RE that measures data of the environment of the inkjet printing device, such as ambient temperature, relative humidity, and these measured data with the corresponding measurement data in the nozzle unit 2 and thus on the nozzle plate 3 compares and the deviation of these data from predetermined target data, the cooling flow of the cooling medium in the cooling device KE sets and the temperature at the nozzle plate 3 so influenced that on the nozzle plate 3 Sets the setpoint of relative humidity. For example, the temperature at the nozzle plate 3 be set so that the relative humidity at the nozzle plate 3 70% to 90%. The relative humidity at the nozzle plate 3 should be below 100% to allow condensation of the cooling medium on the surface of the nozzle plate 3 to avoid.

Ein Beispiel einer Regeleinheit RE zeigt die 6. Am Druckkopf DK wird mit Sensoren 16 die relative Feuchte und die Temperatur gemessen. Diese Messwerte werden der Druckersteuerung 17 zugeleitet. Weiterhin werden mit Sensoren 18 die relative Feuchte und die Temperatur der Umgebung des Druckgeräts gemessen. Die Messwerte werden wiederum der Druckersteuerung 17 zugeführt. Die Druckersteuerung 17 erzeugt in Abhängigkeit der Abweichung der Messwerte voneinander und von vorgegebenen Sollwerten ein Steuersignal, das einer Kühleinheit 19 zugeleitet wird, die die Temperatur des Kühlstroms zur Kühleinrichtung KE des Druckkopfes DK in Abhängigkeit des Steuersignals einstellt. An example of a control unit RE shows the 6 , At the printhead DK is equipped with sensors 16 measured the relative humidity and the temperature. These readings become the printer controller 17 fed. Furthermore, with sensors 18 measured the relative humidity and temperature of the environment of the pressure equipment. The measured values in turn become the printer controller 17 fed. The printer controller 17 generates a control signal, that of a cooling unit, as a function of the deviation of the measured values from one another and from predetermined set values 19 is fed, which adjusts the temperature of the cooling flow to the cooling device KE of the print head DK in response to the control signal.

In den 3 bis 5 ist nur ein Schnitt durch den Kühlkörper 10 der Kühleinrichtung KE gezeigt. Die Kühlkörper 10 kann als Kühlkreislauf ausgebildet sein und z.B. um die Düseneinheit 2 herum geführt sein. Es ist jedoch auch möglich, den Kühlkörper 10 nur seitlich der Düseneinheit 2 anzuordnen, z.B. auf beiden Seiten der Düseneinheit 2 oder nur auf einer Seite der Düseneinheit 2. In the 3 to 5 is just a cut through the heat sink 10 the cooling device KE shown. The heat sinks 10 can be designed as a cooling circuit and, for example, to the nozzle unit 2 be guided around. However, it is also possible to use the heat sink 10 only at the side of the nozzle unit 2 to arrange, for example on both sides of the nozzle unit 2 or only on one side of the nozzle unit 2 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

DK DK: Druckkopf printhead
KE KE: Kühleinrichtung cooling device
RE RE: Regelungseinheit control unit
1 1: Druckkopfgehäuse Printhead housing
2 2: Düseneinheit nozzle unit
3 3: Düsenplatte nozzle plate
4 4: Versorgungsleitung für Tinte Supply line for ink
5 5: Versorgungsleitung für Tinte Supply line for ink
6 6: Anschlussklemme terminal
7 7: Anschlussklemme terminal
8 8th: Düsenraum nozzle chamber
9 9: Düse jet
10 10: Kühlkörper heatsink
11 11: Kühlkanal cooling channel
12 12: Thermische Isolierung Thermal insulation
13 13: Führungskanal guide channel
14 14: Kühlmedium cooling medium
15 15: Tintenkanal ink channel
16 16: Sensor sensor
17 17: Druckersteuerung printer control
18 18: Sensor sensor
19 19: Kühleinheit cooling unit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0788882 B1 [0001]
EP 2418087 A1 [0004]
US 6467873 B1 [0005]
US 4228442 A [0006]

Claims

Printhead for an inkjet printing device, in which a nozzle unit ( 2 ) is provided which a nozzle plate ( 3 ) with at least one with an ink channel ( 15 ) connected nozzle ( 9 ), in which a printhead housing ( 1 ) for a drive unit each with an ink channel ( 15 provided activator, by which the time of delivery of an ink drop from the associated nozzle ( 9 ) is adjustable, wherein the drive unit in such a way to the nozzle plate ( 3 ) is arranged so that the ink channels ( 15 ) in the associated nozzles ( 9 ) of the nozzle plate ( 3 ), in which adjacent to the nozzle unit ( 2 ) a cooling device (KE) is arranged to reduce the temperature in the nozzle unit ( 2 ) so that the relative humidity around the nozzle plate ( 3 ) assumes a predetermined value.

Printhead according to Claim 1, in which the cooling device (KE) has at least one heat sink ( 10 ), in which at least one cooling channel ( 11 ) is arranged, through which a cooling medium is guided.

Printhead according to Claim 2, in which the respective heat sink ( 10 ) of the cooling device (KE) has a cooling accumulator.

Printhead according to Claim 1, 2 or 3, in which the respective heat sink ( 10 ) of the cooling device (KE) adjacent to the printhead housing ( 1 ) and the nozzle plate ( 3 ) is arranged outside the nozzle area.

Printhead according to Claim 4, in which the nozzle plate ( 3 ) is angled outside the nozzle area at the nozzle edge such that a nozzle space ( 8th ), into which the printhead housing ( 1 ), such that the ink channels ( 15 ) in the associated nozzles ( 9 ) of the nozzle plate ( 3 ), in which the respective heat sink ( 10 ) between the printhead housing ( 1 ) and a side wall of the nozzle plate ( 3 ) is arranged.

Printhead according to one of Claims 1 to 4, in which the respective heat sink ( 10 ) of the cooling device (KE) adjacent to the nozzle region of the nozzle plate ( 3 ) is arranged.

Printhead according to Claim 6, in which the nozzle plate ( 3 ) is bent outside the nozzle area at the edge and forms an angular range at which the heat sink ( 10 ) in the angular range between the printhead housing ( 1 ) and the edge of the nozzle area of the nozzle plate ( 3 ) is arranged.

A printhead according to any one of claims 1 to 4, wherein adjacent the printhead housing ( 1 ) a guide channel ( 13 ) is arranged through which the cooling medium ( 14 ) is guided, wherein the guide channel ( 13 ) to the bottom of the nozzle plate ( 3 ) is bent so that a stream of cooling medium ( 14 ) at the bottom of the nozzle plate ( 3 ) is guided along the nozzle area.

Printhead according to one of the preceding claims, in which in the heat sink ( 10 ) is formed a cooling circuit for a cooling medium.

Printhead according to one of the preceding claims, wherein between the printhead housing ( 1 ) and the nozzle plate ( 3 ) a thermal insulating layer ( 12 ) is arranged.

Printhead according to one of the preceding claims, in which a control unit (RE) regulates the temperature in the nozzle unit ( 2 ) controls so that the relative humidity at the nozzle plate ( 3 ) is between 70% and 90%.