Gemeinsam für die perfekten Tinten-Tropfen
Drop-on-Demand Inkjet Drucker profitieren vom vollkommenen Zusammenspiel von Ventil und Pumpe
Die Druckqualität steht und fällt beim Drop-on-Demand Verfahren mit dem Tinten-Tropfen: Jeder einzelne davon muss in der erforderlichen Menge zum richtigen Zeitpunkt vom Druckkopf auf das Substrat kommen. Ein zuverlässiges Tintenmanagement ist dafür wichtig.
Kendrions Ventilkompetenz und KNFs langlebige Membranpumpen kombinieren sich zu geeigneten Lösungen für diese Aufgabe.
Druck und Vakuum für wichtige Funktionen im industriellen Tintenstrahldrucker
Auf dem Weg zum bedruckten Objekt gibt es für die Tinte drei wichtige Stationen. Zuallererst hat die Tinte die Strecke aus dem Vorratstank in den Headertank am Druckkopf zurückzulegen. Von dort gelangt die Tinte durch die Düsen des Druckkopfs auf das Substrat. Als Drittes ist erforderlich, dass die Düsen stets frei von Tintenresten sind. Angetrocknete Tinte gefährdet die Druckqualität.
Gesteuert werden all diese Vorgänge durch Druck und Vakuum, die durch KNF Pumpen erzeugt und durch mediengetrennte Magnetventile von Kendrion wirksam werden.
Drop-on-Demand Inkjetdruck mit Anforderungen an Ventile und Membranpumpen
Das industrielle Drucken mit Drop-on-Demand hat Vorteile: hohe Flexibilität, Drucken auf unterschiedlichsten Oberflächen und hohe Druckqualität. Um diese Vorteile zu stärken, bieten Kendrions mediengetrennte Ventile der Baureihe 97 und KNFs Pumpen auch bei pigmentierten Tinten eine lange Standzeit. Die chemische Beständigkeit ist entsprechend der Tintenzusammensetzung durch geeignete Werkstoffauswahl anpassbar.
KNFs wartungsfreie Pumpen arbeiten ölfrei, so dass die Tinte unverfälscht bleibt. Kendrions mediengetrennte Ventile sind wie KNFs Pumpen kompakt gebaut, komplett spülbar und lassen sich mit geringem Montageaufwand ein- und ausbauen. Beim Einsatz direkt am Druckkopf ist das geringe Gewicht der Komponenten eine besondere Stärke.
Inkjet-Tinte aus dem Vorratstank in den Headertank am Druckkopf
Ein ausreichender Füllstand im Headertank ist die Voraussetzung für einen erfolgreichen Inkjet-Druck. Damit die Befüllung stets gegeben ist, arbeiten Komponenten von Kendrion und KNF Hand in Hand. Das mediengetrennte Ventil am Headertank öffnet, die Pumpe startet und pumpt die Tinte aus dem Vorratstank pulsationsarm und schonend durch den Schlauch zum Headertank. Die zu überwindende Schlauchlänge misst meist mehrere Meter. Ist das Befüllungsniveau im Headertank erreicht, schließt das Ventil, die KNF Pumpe stoppt. Das Zusammenspiel von Ventilöffnung, Pumpenstart und Ventilschließung richtet sich nach der jeweiligen Befüllungsstrategie und lässt sich entsprechend variabel einstellen.
Meniskusdruck für die richtige Tropfenform
Ein Höchstmaß an Dynamik zeigen Kendrions mediengetrennte Ventile der Baureihe 97 zusammen mit KNFs Membranpumpen am Druckkopf. Hier entscheidet sich, ob die perfekte Tropfenform entsteht. Wesentlich dafür ist der Meniskusdruck am Inkjet-Druckkopf. Die präzise Balance von Überdruck und Unterdruck bewirkt, dass zum richtigen Zeitpunkt die richtige Menge an Tinte den Druckkopf durch die Düse verlässt und auf dem Trägermaterial in der perfekten Tropfenform ankommt. Kendrions FluidBoard® ist ein innovatives System für Anschlussplatten, das die erforderlichen Anforderungen an hohe Dichtigkeiten hervorragend erfüllt. FluidBoard® und mediengetrennte Ventile von Kendrion und KNFs Mikrogaspumpe arbeiten fein aufeinander abgestimmt als eine Einheit, gesteuert über Druckparameter.
Schnelle Taktung für hohe Inkjet-Druckgeschwindigkeit
Ist das gewünschte Tintenvolumen mittels Überdruck aus dem Headertank in den Druckkopf gefördert, darf dieses auf keinen Fall der Schwerkraft folgend unkontrolliert aus dem Druckkopf herausfließen. Die KNF Mikrogaspumpe verhindert dies durch Aufbau eines Unterdrucks. Das Vakuum führt zu einer gewölbten Form des Tropfens, dem sogenannten Meniskus.
Das Zusammenspiel von gezielt getakteten mediengetrennten Magnetventilen mit geringer Leistungsaufnahme und meniskuserzeugenden Pumpen ist Präzisionsarbeit; 1-2 mbar Unterschied entscheiden darüber, ob der Tintentropfen die Düse verlässt. Die Ventiltaktung von Kendrion entspricht der hohen Drop-on-Demand Druckdynamik.
Für diese Aufgabe eignen sich Mikromembranpumpen mit bürstenlosen Motoren der KNF Digital Customizing Serie besonders gut. Gesteuert durch die kontinuierliche Messung eines Drucksensors, erhöht der Motor kontinuierlich die Drehzahl bis zum Erreichen des Sollwertes und der damit verbundenen Ventilschaltung. Diese Anlauframpe lässt sich variabel parametrieren. Dies gilt auch für andere Betriebszustände, wie etwa Druckpausen, in denen die Motordrehzahl energiesparend gedrosselt hinterlegt wird, ohne das meniskuserzeugende Vakuum zu verlieren.
Es gibt verschiedene technische Wege zur Erzeugung des Meniskus-Effekts. KNF Pumpen können alle im Markt angewandten technischen Wege unterstützen.
Saubere Tintenkanäle und Düsen am Inkjet Druckkopf mit Purging
Eingetrocknete Tinte verhindert einen qualitativ hochwertigen Druck. Purging ist erforderlich, um Kanäle und Düsen zu säubern, damit sich die Tintentropfen beim nächsten Druckvorgang ohne Beeinträchtigung bilden und auf dem Druckträger auftreffen können.
Die KNF Membranpumpe erzeugt einen Überdruck in Richtung des Druckkopfes. Das mediengetrennte Ventil von Kendrion öffnet sich, der erzeugte Überdruck wirkt durch die Druckkopfdüsen nach außen und drückt dabei die Tintenreste heraus.
Das FluidBoard® von Kendrion schafft dabei eine zweidimensionale vollkommen freie Kanalgestaltung zur Verbindung der KNF Membranpumpen, der mediengetrennten Magnetventile von Kendrion und den diversen Schnittstellen der Einheit. Dadurch wird eine optimale Spülbarkeit des gesamten Systems in jedem Betriebszustand gewährleistet.
