CN107000433B - 打印头模块 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于单通道喷墨打印机(65)的打印头模块(1)，打印头模块包括：具有沿X方向延伸的横向托架(8)的壳体构件(2)，在横向托架上布置有一定数量的打印头(10)，打印头相对至少一个参考位置被调整位置；具有用于放置承载框架(3)的放置器件(20)的承载框架(3)，其中，壳体构件(2)围绕摆动轴(5)摆动式地安装在承载框架(3)上。此外，还提供了一种具有至少一个这样的打印头模块(1)的单通道喷墨打印机(65)，单通道喷墨打印机(65)包括具有支座(68)的框架结构(66)，至少一个打印头模块(1)借助于放置器件(20)放在支座上。

Description

打印头模块
技术领域
本发明涉及一种用于单通道喷墨打印机的打印头模块，打印头模块包括具有横向托架的壳体构件，在横向托架上布置有一定数量的打印头，打印头相对至少一个参照位置被调整位置。此外，本发明还涉及一种具有这样的打印头模块的单通道喷墨打印机。
背景技术
在传统的喷墨打印机的情况下，安装在滑轨上的打印头沿横向方向逐行地将墨滴喷到沿输送方向非持续地运输的介质上，而在单通道喷墨打印机的情况下，在开头提到的类型的打印头模块中的打印头沿横向方向在打印介质的整个宽度内安装。打印介质持续地沿输送方向运动。在传统的喷墨打印机的情况下，达到直至2m每分钟的打印速度，而利用单通道喷墨打印机可以实现直至超过50m每分钟的打印速度。在单通道喷墨打印机的情况下，为了进行彩打，沿输送方向依次安装多个打印头模块。在此，为打印头模块分别配属底色，尤其是青色、品红色和黄色以及必要时黑色。对于特别的打印应用来说，打印头模块添加有特殊颜料。
单通道喷墨打印机尤其是适合于工业应用，其中，商品必须被印刷而且因此关键的是高的生产力。同样，单通道喷墨打印机由于高打印速度而适合于对大面积的对象进行印刷。因而，单通道喷墨打印机尤其是适合于家具或者陶瓷工业的工业应用，在那里，地板面层(如层板或者瓷砖)、工作板、造型边条或者类似物设有装饰。在此，各种各样的墨水投入使用，墨水例如相对于后来的防护层是有抵抗力的。
相对于传统的打印方法(诸如凹版印刷)，单通道喷墨打印机正好即使在小的批量的情况下也可投入使用，在这里，不值得制造打印滚筒。与此相应地，单通道喷墨打印机也能够实现装饰的工业化以及用滚筒不能实现的所谓的不可能的装饰。单通道喷墨打印机并不局限于对打印图案或花样的不断重复，如这在滚筒打印时是这种情况的那样。
用于单通道喷墨打印机的打印头模块沿横向方向并且在高度方面达到超过1m的尺寸，其中，存在朝还更大的打印宽度的趋势以及进而存在朝尺寸的进一步的增大的趋势。组合在打印头模块的横向托架中的各个打印头达到直至几十cm的宽度。在此，达到直至600x 600dpi(每英寸点数)以及更多的分辨率。在此，每个打印头包含几千个喷嘴。因此，在打印头模块中布置有多个打印头，多个打印头本身包含大量打印喷嘴。尤其地，打印头模块的横向托架在整个打印宽度内或在打印介质的整个宽度内延伸。
在打印图像中，利用人眼能看到几微米(μm)的位置偏差。在上面提到的分辨率的情况下，打印头的各个喷嘴只相隔几十μm。图像点或打印点本身的大小在10微米的范围内移动。可以看出的是，在具有多个沿介质的输送方向依次布置的打印头模块的单通道喷墨打印机的情况下，需要在微米范围内调整打印头，以便产生高品质的打印图像。因此，对在单通道喷墨打印机中的打印头模块的调整变得花费高。打印头的方位例如必须以光显微镜的方式来检测并且手动地花费高地调节。因此，单通道喷墨打印机的构造比较费时。在每次更换打印头模块之后也必须进行调整。这导致停顿时间的不必要的延长。
由WO 2011/157281 A1公开了开头所提到的类型的打印头模块。该打印头模块在其壳体上具有悬挂件，用于由于重力而取向的悬挂。布置在壳体上的打印头相对至少一个参考位置被调整位置。打印头模块的通过悬挂件实现的悬挂式的紧固允许沿竖直方向变得容易的安装和拆卸。同时，打印头模块的悬挂式的布置能够实现基于作用在重心上的重力的自取向。由此，在使用悬挂式的打印头模块时已经存在相对后来的相对设备固定的打印位置的粗略定位。尤其地，悬挂式的紧固允许将打印头模块自调整到相对设备固定的打印位置中，对此，例如在单通道喷墨打印机上设置打开的支承元件，打印头模块的支承件在准确的取向的情况下装上时沉入到打开的支承元件中。不需要手动的后调整。在打印头模块的准确的取向的情况下，通过相对参考位置被调整位置的打印头实现打印头相对于单通道喷墨打印机的同样准确的取向。
发明内容
本发明所基于的任务在于实现对打印头模块的尺寸的进一步的增大以及进而实现对单通道喷墨打印机的能达到的打印宽度的进一步的增大，而且不降低打印头的定位精确度。
该任务对于用于单通道喷墨打印机的打印头模块来说根据本发明通过如下方式来解决，即，包括带有沿X方向延伸的横向托架的壳体构件和带有用于放置承载框架的放置器件的承载框架，在横向托架上布置有一定数量的打印头，打印头相对至少一个参考位置被调整位置，其中，壳体构件围绕摆动轴摆动式地安装在承载框架上。
此外，所提出的任务根据本发明通过如下单通道喷墨打印机解决，单通道喷墨打印机包括框架结构和之前提到的类型的至少一个打印头模块，其中，打印头模块的承载框架借助于放置器件放在至少一个布置在框架结构上的支座上。
在此，在第一步骤中，本发明的出发点是，在增大从现有技术公知的打印头模块的情况下，由于增加的自重而发生打印头的不符合期望的位置改变。在重量负载的情况下，打印头模块的壳体改变其形状。在给打印头模块确定沿横向方向或X方向超过1m的宽度的尺寸的情况下，对打印头的准确的定位由于存在的变形而变得困难。
在第二步骤中，本发明基于的考虑是，减小负载到承载打印头的壳体构件上的重量，以便由此减小由于自重引起的材料负载。在打印头模块中的用于改善其形状稳定性的材料强化会不符合期望地导致重量的进一步的增加，由此，其支承的设计和材料花费提高，并且在安装和拆卸时对打印头模块的处理会变得困难。
为了减小负载到承载打印头的壳体构件上的重量，本发明设置了一种承载框架，承载框架借助于放置器件放在单通道喷墨打印机的支座上。因此，承载框架的重量由单通道喷墨打印机的支座承受。承载打印头的壳体构件本身摆动式地安装在承载框架上。由此，在装到单通道喷墨打印机中时，进一步得到通过重力引起的简单的自取向。承载框架提供如下可能性：承受打印头模块的沉重的构件，诸如打印头的控制电路板或者用于生产资料的供应线路、用于电能的线路、用于信息信号的控制线路、用于空气的线路或管道或者电保险等等。壳体构件被减轻重量的负载。承载框架也提供了如下可能性：推导出在设计上在预先确定的位置上的重量，并且由此以限定的方式来设计承载打印头的壳体构件的负载。换句话说，本发明设置将打印头模块分成能被安置的承载框架和承载打印头的摆动式壳体构件。
因此，本发明提供如下优点：为了实现更大的打印宽度正好沿横向或X方向进一步提高打印头模块的尺寸，然而其中，得到了对打印头的简单的并且精确的调整的可能性。打印头模块的重量的一部分通过承载框架导出到单通道喷墨打印机的支座中。承载打印头的壳体构件的由于自重引起的可能的材料变形降低到最小值。
打印头模块、尤其是承载打印头的横向托架优选地在整个打印宽度内或打印介质的整个宽度内延伸。利用本发明达到了打印头模块或横向托架的超过2m的打印宽度以及进而打印头模块或横向托架的超过2m的尺寸。同时，此外还得到打印头在微米范围内的准确的可定位性。
为了进一步描述而使用正交坐标系，其中，用X、Y和Z方向表示三个空间方向。所使用的方向说明涉及正的空间区域。因此，如果有一个构件沿其中一个空间轴处在另一构件“上方”，那么它的相应的轴部分更大。反之，如果一个构件关于所提到的空间轴处在另一构件“下方”，那么该构件的轴部分更小。
在打印头模块的优选的设计方案中，摆动轴沿Z方向处在壳体构件的容纳打印头的横向托架上方。换言之，横向托架“悬挂”在承载框架上，从而使得横向托架在打印头模块竖直装上时可以通过重力定向地定位在摆动轴下方并且可以相对于承载框架枢转一个倾斜角或极角(Polarwinkel)。由此，在装上时也可以以简单的方式通过自调整来实现倾斜的相对设备固定的打印位置，打印位置例如在打印介质的技术上希望的弧形的走向的情况下是必需的。
此外有利的是，摆动轴平行于X方向地、即沿垂直于打印介质的输送方向延伸的横向方向取向。因此，摆动轴平行于横向托架的主方向地延伸。于是，横向托架围绕摆动轴的摆动不导致方位角的改变。例如通过承载框架在支座中的相应的转移来得到打印头模块或横向托架的方位扭转。替选地或者附加地，在摆动轴的轴承中优选地设置有微小的间隙，以便允许壳体构件或横向托架相对于承载框架的小的方位扭转。
在打印头模块的另一优选的设计方案中，承载框架的放置器件沿Z方向布置在摆动轴上方。换言之，承载框架和进而在承载框架上摆动的壳体构件“悬挂”在放置器件上。放在单通道喷墨打印机的支座上的打印头模块在重力定向的取向的情况下向下摇摆。由此，除了沿竖直方向简单地安装和拆卸之外还可能的是，打印头模块作为整体在没有另外的辅助或紧固器件的情况下安置在支座上。由于重力，所安置的打印头模块由于其自重而稳定地保持安置在支座上。对此适宜地，打印头模块的质心关于Z方向布置在承载框架的放置器件下方。尤其地，如果另外的模块放在承载框架上，那么必要时要考虑到这一点。
优选地，承载框架包括两个沿X方向彼此间隔开的承载臂，其中，放置器件布置在承载臂的自由端部的区域内。承载臂提供如下可能性：在设计上转移承载框架的放置点。例如，承载臂在侧面沿X方向分别延长超过横向托架。由此，在单通道喷墨打印机上的支座可以在设计上与壳体构件间隔开地布置，这对于打印头模块以及尤其是壳体构件在装进单通道喷墨打印机的相应的支承器件中时所希望的自调整来说是有利的。
适宜地，承载框架包括沿X方向延伸的横向载体，横向载体沿Z方向布置在摆动轴上方。通过这样的横向载体提高了打印头模块的机械稳定性。必要时，另外的模块放在横向载体上。打印头模块的承载重量的构件直接地安装在横向载体上或者通过相应的框架结构间接地安装在横向载体上。
进一步有利地，沿Z方向在打印头模块的质心上方布置有安装辅助器件，用于沿竖直方向通过重力自由定向的装上和卸下。通过这种安装辅助器件，打印头模块基本上根据要达到的相对设备固定的打印位置借助于重力自动地取向。在与打印头模块的重力定向的取向的偏差的意义下，在安装期间，通过单通道喷墨打印机的相应的支承器件进行精密调整，诸如倾斜或者方位扭转，但是也进行朝X或Y方向的偏移，这是因为打印头模块以能自由移动地悬挂的方式来装上。尤其地，安装辅助器件构造为绳索紧固器件，其中，借助于绳索起重系统来实现打印头模块沿竖直方向的安装和拆卸。
在打印头模块的另一优选的设计方案中，联接模块沿Z方向放在承载框架上，联接模块包括具有大量第一接头的第一联接件，至少用于输送生产资料并且用于提供电能，其中，承载框架包括具有大量与第一接头互补的第二接头的第二联接件，而且其中，第一联接件和第二联接件在第一接头与第二接头之间建立连接的情况下能彼此机械地联接和断开。换言之，通过多路联接器来使联接模块与打印头模块耦合，多路联接器不仅在进行联接时将用于生产资料、电流、控制信号等等的不同的接头连接，而且还建立了机械连接。例如，通过螺纹连接建立联接件的机械连接。在两个联接件靠近时也实现第一和第二接头的耦合。反之，通过使螺纹连接松开来实现断开，其中，互补的接头彼此分开。优选地，螺纹连接尤其是以电机运行的方式来构建。优选地包括安全器件，其防止被联接的部分的意外打开。
联接模块的设置提供多个优点，联接模块借助于多路联接器机械地并且在连接技术上与打印头模块或其承载框架连接。由此，例如可以将打印头模块经简化地连接到控制和供应线路上。因此，通过唯一的中央模块实现对大量打印头的操控和供应。另一方面，由此，在没有承载打印头的壳体构件的负载的情况下，负载也由所输送的控制和供应线路通过承载框架导出。特别优选地，联接模块通过储备容器(诸如墨盒)来补充。墨盒的重量也没有作用到承载打印头的壳体构件上。此外，联接模块通过多路联接器允许打印头模块的简单的断开和联接，这在维修和维护工作方面是有意义的。在拆下联接模块的情况下得到打印头模块的更容易的可接近性。因此整体上，打印头模块更利于维护和维修。此外，该打印头模块还可以更容易地安装和拆卸。
适宜地，联接模块放在承载框架的横向载体上。在此有利地，安装辅助器件布置在联接模块上。联接模块的重量直接通过承载框架的横向载体承受。通过联接模块，打印头模块不仅能被装到单通道喷墨打印机中而且能被拆下。通过多路联接器，打印头模块不仅能容易地被容纳而且也能容易地被卸下。
在打印头模块的另一有意义的设计方案中，壳体构件包括两个沿Z方向延伸的侧部，侧部与横向托架连接，其中，承载框架布置在侧部之间。换言之，壳体构件由此整体上获得弓形或U形，其中，侧边由侧部形成。摆动轴尤其是分别通过侧部的自由端部上的转动轴承来限定，其中，摆动轴分别在转动轴承上穿过侧部。
在优选的设计方案中，该转动轴承或每个转动轴承构造为径向滑动轴承。径向滑动轴承允许摆动式壳体构件的承载打印头的横向托架相对于承载框架沿摆动轴的偏转。这有利于打印头模块在安装期间的精确定位。
特别优选地，该径向滑动轴承或每个径向滑动轴承都通过沿X方向延伸的引导销形成，引导销引导穿过具有过盈尺寸的开口。由此，给壳体构件的承载打印头的横向托架相对于承载框架沿X和Y方向给予附加的自由度。如果出于明确地确定壳体构件的空间方位的原因，应该沿两个方向之一附加地限制运动间隙范围，那么这通过相应地减小在开口与引导销之间的间隙来实现。尤其地，开口优选地实施为长孔，其中，例如沿Y方向限制为没有间隙。如果在两个这样的滑动轴承的情况下，一个开口实施为具有沿Z方向取向的长孔，而另一开口实施为具有过盈尺寸的圆形钻孔，那么能够实现壳体构件相对于承载框架的方位转动，然而其中，通过一个具有长孔的滑动轴承来确定转动点。
适宜地，该径向滑动轴承或每个径向滑动轴承的引导销安装在承载框架上，引导销在壳体构件上的开口中、尤其是在侧部中引导。这样的设计方案能够实现将壳体构件简单地安装在承载框架上。对此，引导销例如构造为引导螺栓。
进一步优选地，在横向托架上并且在壳体构件的侧部上，在两侧分别安装有侧壁。通过侧壁使壳体构件机械稳定。包含在壳体构件内的内部构件也可以相对侧壁支撑，而相反地，在打开的实施方案的情况下，对这样的构件的转移可能导致支承打印头的横向托架的不符合期望的扭转。
在优选的设计方案中，承载框架的放置器件分别包括在X-Y平面内延伸的平的放置面。在Z位置固定的情况下，这样的放置面能够实现承载框架以及进而打印头模块的在X-Y平面内的可变的放置。在此，承载框架在X-Y平面内的放置位置通过在打印头模块下降时借助于相应地设置在单通道喷墨打印机上的配对安放部或者捕捉器件的自动的精密调整而造成。
有利地，为了使承载框架沿Y方向支撑在壳体构件上，附加地包括至少一个支撑部。通过这样的支撑部，符合需要地将承载框架的重量份额导出到壳体构件中。由此，必要时在单通道喷墨打印机运行时使承载打印头的横向托架的所占据和所希望的位置稳定。支撑部尤其是实施为使得在卸下打印头模块时沿Z方向偏移的情况下增加沿Y方向的运动自由，并且因此在打印头模块的卸下位置中，容许壳体构件相对于承载框架摆动运动或倾斜该极角。在装上的状态下，支撑部于是优选地设计为使得支撑部限制沿Z方向和沿Y方向的自由度。尤其地，球形栓支承装置设置为支撑部。优选地设置两个支撑部，两个支撑部沿X方向彼此间隔开。为此适宜地，关于X方向，将固定-浮动支承装置或者浮动-浮动支承装置用作支承组合件。在此优选地，支撑部之一构造为固定支撑部而支撑部中的另一个构造为固定支撑部。在此优选地，固定支撑部构造为具有锥形或球形套的球形栓支承装置。有利地，浮动支撑部构造为棱柱形推移支承部、尤其是同样构造为球形栓支承装置。在此设置有沿X方向延伸的棱柱形套。这样的设计方案允许承受横向托架支座沿X方向的例如由于温度变化应力引起的长度偏移。
有利地，在打印头模块的壳体构件上布置有至少两个沿X方向间隔开的支承件，支承件分别为了自调整的定位构造在打开的安放部中。尤其是当进一步优选地在壳体构件上布置有捕捉器件，用于关于支承件的支承座进行粗略定位时，尤其是沿竖直方向自调整的轴承不复杂地构建。仅需要的是，实现轴承的两个支承元件在逐渐引入打印头模块时自动地彼此朝尤其是重力定向的竖直的取向，由此最后确定了最终的打印位置。适当的支承件构造用于与例如杯轴承、刃轴承或者尖头轴承(Spitzenlager)共同作用。就此而言，支承件尤其是锥形地、圆锥形地、有棱角地、尖地或者球形地实施。
在另一优选的设计方案中，支承件高度能调节地安装在壳体构件上。以这种方式可以补偿由制造导致的尺寸公差或者沿高度或沿Z方向调整用于打印位置的打印头。
在优选的设计方案中，支承件之一构造用于在固定支撑部中沿X方向或横向方向定位，而支承件中的另一个构造用于在浮动支撑部中沿X方向或横向方向定位。通过浮动支撑部例如又阻止了打印头模块沿横向方向的膨胀。在适宜的设计方案中，固定支撑部分别构造为球形栓支承装置并且浮动支撑部通过棱柱形推移引导装置沿横向方向得到。对此优选地，支承件分别构造为球形栓。固定支撑部于是有利地为了点状的转动支承配备有锥形套，栓的球面端部在竖直引入打印头模块时被容纳且定位到锥形套中。棱柱形推移引导装置尤其是同样设计为球形栓支承装置，然而其中，该套沿横向方向设计有棱柱形横截面。棱柱形推移引导装置于是确定了打印头模块相对横向方向平行的位置。沿横向方向本身还得到线性偏移作为自由度。
进一步优选地，在打印头模块上布置有用于阻挡止挡面的止挡件。当打印头模块竖直地被装上时，这种止挡件尤其是与打印头模块倾斜了该极角对准。
特别有利地，止挡件包括沿横向方向或X方向延伸的球形栓。在悬挂式的打印头模块运动到打印位置时，球形栓逐渐达到与相对设备固定的止挡面相接触，相对设备固定的止挡面最终沿Y方向或打印介质的输送方向定位球形栓。球形栓连同例如球形的止挡面一起不依赖于竖直高度地允许所限定的阻挡。在最终的打印位置中，相应的打印头模块于是例如通过两个打开的安放部(即作为固定支撑部的球形栓安放部和作为浮动支撑部的棱柱形推移引导装置)以及通过靠着止挡面的止挡件准确地确定。通过靠着的止挡件来确定倾斜角或者极角。止挡件与相对设备固定的竖直止挡面相互作用地承担相应的引导。
通过确定打印头相对至少一个参考位置的方位，这些打印头在达到打印头模块的打印位置时除了不可避免的尺寸公差之外始终相同地取向。换言之，每个打印头模块关于至少一个参考位置始终具有对它们的相应的打印头的相同的方位取向。由此实现了对打印头模块的简单的更换。所更换的和新安装的打印头模块的打印头的方位关于设备侧面是相同的。
通过该措施省去了对所安装的打印头模块的花费高的重新调整。在简单安装打印头模块之后，除了尺寸公差之外，打印头已经被调整。仅在单通道喷墨打印机重新构建的情况下，由于制造公差，打印头模块才首先必须在设备侧在相应的轴承部位中取向。但是，由于对所有打印头模块的打印头的相同的预定位，这也立即变得简单。
为了打印头的调整位置的目的，这些打印头在打印头模块中例如能沿X方向以及沿Y方向移动地安装。为了调整位置，在交付打印头模块之前以适当的工具将打印头模块引入到与后来的打印位置类似的安装位置。随后，各个打印头例如以光显微镜的方式在微米范围内相对参考位置来调整位置。
优选地，打印头分别相对支承件、例如球形栓调整位置。对此，打印头模块在交付之前根据后来的打印位置引入到相应的工件中。该工具具有与后来的单通道喷墨打印机相同的轴承。打印头尤其是平行化以及沿X方向和沿Y方向取向。
容纳打印头模块的单通道喷墨打印机优选地具有用于反向支承承载框架的支座，支座包括平的放置面，放置面通过球窝关节支撑。利用尤其是可自由运动的球窝关节，支座的放置面在安置打印头模块时自动地与承载框架的放置器件的放置面平行地取向。由此自动地实现了打印头模块在单通道喷墨打印机上的稳定的、平面的放置。尤其是即使当打印头模块在打印位置中在弧形地引导的打印介质的情况下具有倾斜角时，也通过球窝关节的取向导致平面的放置。
优选地，如果予以设置的话，至少一个打印头模块的壳体构件的至少两个沿X方向间隔开的支承件分别定位在布置在单通道喷墨打印机的框架结构上的打开的安放部中。在上文已经阐述了简单的自调整的从中得到的相应的优点。
适宜地，至少一个打印头模块的壳体构件的止挡件放置在布置在单通道喷墨打印机的框架结构上的止挡面上。由此，如之前所描述的那样，实现了打印头模块的准确并且可再现的取向。
附图说明
本发明的实施例借助附图进一步阐述。其中：
图1以部分拆开的三维图示出了用于单通道喷墨打印机的打印头模块，打印头模块具有承载框架、具有在其上摆动式地安装的壳体构件、具有打印头并且具有放在承载框架上的联接模块，
图2以放大的细节视图示出了根据图1的打印头模块，
图3以放大的细节视图示出了根据图1的打印头模块的承载框架，以及
图4以片段图示出了具有根据图1的打印头模块的喷墨打印机，打印头模块放在相对设备固定的打印位置中。
具体实施方式
在图1中以三维图并且以部分拆开的图示示出了单通道喷墨打印机的打印头模块1。打印头模块1包括壳体构件2，壳体构件摆动式地安装在承载框架3上。绘出了相应的摆动轴5。此外，联接模块6放在承载框架3上。
围绕摆动轴5摆动式地安装在承载框架3上的壳体构件2包括沿X方向延伸的横向托架8，沿横向托架安装有大量彼此方位被调整的打印头10。横向托架8紧固在两个分别沿Z方向延伸的侧部12之间。在横向托架8上以及在侧部12上在两侧分别安装有侧壁13。侧壁13以机械方式稳定壳体构件2。侧壁也防止了容纳在打印头模块1内部的部件的不符合期望的转移。
摆动轴5通过两个分别处在侧部12的上端部上的径向滑动轴承14来限定。壳体构件2能相对于承载框架3围绕摆动轴5枢转。沿X方向也能够实现壳体构件2相对于承载框架3的线性偏移。
承载框架3包括同样沿X方向延伸的横向载体17，在横向载体上，在两侧安装有沿X方向延伸超过壳体构件2的承载臂18。在承载臂18的自由端部上分别构造有放置器件20，用于反向支承或存放在单通道喷墨打印机的相应的相对设备固定的支座上。
摆动轴5以及放置器件20沿Z方向布置在打印头模块1的质心S上方。同样，摆动轴5限定在承载打印头10的横向托架8上方。换言之，在重力定向的取向的情况下，横向托架8悬挂在承载框架2下方或横向载体17下方。打印头模块1本身也与承载框架3和壳体构件2一起悬挂在放置器件20下方。就此而言，放在放置器件2上的打印头模块1由于重力已经根据所设置的相对设备固定的打印位置来取向并且就此而言可以容易地装上以及从单通道喷墨打印机卸下。
具有布置在横向托架中的打印头10的横向托架8在整个打印宽度内或在打印介质的整个宽度内延伸。横向托架8例如具有2.5m的长度。
在承载框架3上，通过相应的框架结构安装有用于打印头10的相应的供应和驱动单元23、运行和供应线路24、用于供应和控制线路的线缆束25、电保险26以及用于打印头10的控制电路板27。由此，壳体构件2以及因此尤其是承载打印头10的横向托架8被减轻重量的负载。壳体构件2仅承载打印头10本身。打印头10本身沿X方向并且沿Y方向可移动地安装在横向托架8上。
通过减轻承载打印头10的壳体构件2的重量，打印头模块1的尺寸增大是可能的。打印头10能准确地定位在单通道喷墨打印机上的打印位置中。打印头10由于重量造成的材料变形的位置变化低于公差极限。打印头10的位置能固定在微米范围内并且是稳定的。打印头模块1的多个部件的重量传递到承载框架3上。承载框架3通过放置器件20放在单通道喷墨打印机上的配对轴承上。打印头模块1的主要重量通过放置器件20由相应的支座承受。
为了沿竖直和重力定向的取向装上和卸下打印头模块1，在联接模块6上设置有安装辅助器件30，绳索起重系统的绳索安装到安装辅助器件上。联接模块6通过多路联接器机械地并且在连接技术上放在承载框架3的横向载体17上。对此，联接模块6包括第一联接件31，第一联接件与第二联接件32耦合，第二联接件与横向载体17固定连接。
第一联接件31具有一定数量的第一接头34。相应地，第二联接件32包括与此互补的第二接头35。第一和第二接头34、35构造为生产资料线路、控制线路或者用于能量供应的电线路。通过电机36，例如借助于螺纹连接来实现第一联接件31与第二联接件32的机械耦合，其中，第一接头34同时与第二接头35连接。在此尤其地，生产资料线路以生产资料密封的方式彼此耦合。此外，在联接模块6上还布置有墨盒38。此外还安装有用于相应的线缆套管的张力减轻件40。
在壳体构件2上并且在此分别在其侧部12上安装有支承件42，用于定位在单通道喷墨打印机的打开的安放部中。支承件42例如构造为高度能调节的球形栓。在单通道喷墨打印机上的相应的支承元件构造为向上打开的具有锥形或球形套或者具有棱柱形套的安放套。附加地，捕捉器件43分别安装在壳体构件2的侧部12上。捕捉器件43例如构造有楔形井状部，楔形井状部在打印头模块1下降时与单通道喷墨打印机上的限位楔形部啮合，并且由此定向，从而使得打印头模块1与相应的支承件42在下降时自动下沉到打开的安放部的安放套中并且在此达到所希望的并且准确地取向的打印位置。对此，通过相应地设计的径向滑动轴承14允许壳体构件2相对于承载框架3的相应的间隙。通过放置器件20的平面的放置面也能够实现在单通道喷墨打印机上的在X-Y平面内可变的定位。通过止挡件44，在装上时实现沿Y方向的固定。
在按照图1的打印头模块1的放大的细节视图中，从图2可看出支承装置的细节。止挡件44构造为球形栓，球形栓在下降时在棱柱形引导装置中沿Y方向取向和固定。安装辅助器件30构造为绳索紧固器件47。明显能识别出高度能调节的支承件42以及紧固在其上的捕捉器件43。
布置在壳体构件2的两个侧部12上的径向滑动轴承14分别包括引导销50，引导销穿过相应的侧部12中的开口51。在此，开口51具有过盈尺寸，从而使得根据存在的间隙，壳体构件2相对于承载框架3在Y-Z平面内的偏移也是可能的。同样可看出的是，壳体构件2沿X方向可以沿摆动轴5相对于承载框架3线性地偏移。在放置器件20上能识别出平的放置面49。
从图3可看出根据图1的打印头模块1的容纳在壳体构件2中的承载框架3。如在图2中那样，可看出在放置器件20上的平的放置面49。在承载框架3内部容纳有控制电路板27以及生产资料线路24。
承载框架3的横向载体17安装在两个沿Z方向延伸的侧板53上。在两个侧板53上分别旋入径向滑动轴承14的引导销50。在侧板53的下端部上形成支撑部56，利用支撑部可以使承载框架3附加地支撑在壳体构件2上。由此可能的是，将承载框架3以及容纳在其中的部件的部分重量传递到壳体构件2上并且尤其是传递到承载打印头的横向托架8上。由此，必要时可以使壳体构件2在单通道喷墨打印机上的打印位置稳定。
设置在两侧的支撑部56包括球形栓57。球形栓57安装在侧板53上。存在相应的互补的支承元件作为安放套，安放套分别紧固在壳体构件2的相应的侧部12的内侧上。
其中一个支撑部56包括球形或锥形套61。另外的支撑部56包括棱柱形套62作为互补的支承元件。球形套或锥形套61限定了承载框架3在壳体构件2上的准确的转动点，而通过棱柱形套62沿X方向承受由于温度变化应力引起的长度偏移。
在图4中示出了单通道喷墨打印机65。单通道喷墨打印机包括框架结构66，打印头模块1按照图1放在框架结构上。因此尤其地，放置器件20放在支座68上的承载臂18上。在此，支座68包括平的放置面70，平的放置面能转动运动地安装在球窝关节71中。由于所安置的承载框架3的重量，支座68的放置面70在球窝关节71中定向，从而使得与打印头模块1的倾斜角无关地始终存在平面的放置。
壳体构件2的侧部上的支承件42方位被调整地容纳在打开的轴承74的相应的安放套中。相应的捕捉器件43定位在相应的限位楔形部上。
壳体构件2的侧部上的止挡件44相对框架结构66上的止挡面75限定。打印介质的输送方向L是可见的。
附图标记列表
1 打印头模块
2 壳体构件
3 承载框架
5 摆动轴
6 联接模块
8 横向托架
10 打印头
12 侧部
13 侧壁
14 径向滑动轴承
17 横向载体
18 承载臂
20 放置器件
23 供应和驱动单元
24 生产资料线路
25 线缆束
26 保险
27 控制电路板
30 安装辅助器件
31 第一联接件
32 第二联接件
34 第一接头
35 第二接头
36 电机
38 墨盒
40 张力减轻件
42 支承件
43 捕捉器件
44 止挡件
47 绳索紧固器件
49 放置面
50 引导销
51 开口
53 侧板
56 支撑部
57 球形栓
61 球形套
62 棱柱形套
65 单通道喷墨打印机
66 框架结构
68 支座
70 放置面
71 球窝关节
74 打开的轴承
75 止挡面
L 输送方向
S 质心

Claims (29)

1.一种用于单通道喷墨打印机(65)的打印头模块(1)，所述打印头模块包括：具有沿X方向延伸的横向托架(8)的壳体构件(2)，在所述横向托架上布置有一定数量的打印头(10)，所述打印头相对至少一个参考位置被调整位置；以及具有用于将打印头模块(1)放置在单通道喷墨打印机(65)的框架结构(66)上的放置器件(20)的承载框架(3)，其中，所述壳体构件(2)围绕摆动轴(5)摆动式地安装在所述承载框架(3)上。
2.根据权利要求1所述的打印头模块(1)，
其中，所述摆动轴(5)沿Z方向处在所述横向托架(8)上方。
3.根据权利要求1或2所述的打印头模块(1)，
其中，所述摆动轴(5)平行于X方向地取向。
4.根据权利要求1或2所述的打印头模块(1)，
其中，所述承载框架(3)的放置器件(20)沿Z方向布置在所述摆动轴(5)上方。
5.根据权利要求1或2所述的打印头模块(1)，
其中，所述承载框架(3)的放置器件(20)沿Z方向布置在所述打印头模块(1)的质心(S)上方。
6.根据权利要求1或2所述的打印头模块(1)，
其中，所述承载框架(3)包括两个沿X方向彼此间隔开的承载臂(18)，而且其中，所述放置器件(20)布置在所述承载臂(18)的自由端部的区域内。
7.根据权利要求1或2所述的打印头模块(1)，其中，所述承载框架(3)包括沿X方向延伸的横向载体(17)，所述横向载体沿Z方向布置在所述摆动轴(5)上方。
8.根据权利要求1或2所述的打印头模块(1)，
其中，为了沿竖直方向通过重力自由定向的装上和卸下所述打印头模块(1)，沿Z方向在所述打印头模块(1)的质心(S)上方布置有安装辅助器件(30)。
9.根据权利要求1或2所述的打印头模块(1)，
其中，联接模块(6)沿Z方向放在所述承载框架(3)上，所述联接模块包括具有多个第一接头(34)的第一联接件(31)，至少用于输送生产资料并且用于提供电能，其中，所述承载框架(3)包括具有多个与所述第一接头(34)互补的第二接头(35)的第二联接件(32)，而且其中，所述第一联接件(31)和所述第二联接件(32)在所述第一接头(34)与所述第二接头(35)之间建立连接的情况下能彼此机械地联接和断开。
10.根据权利要求7所述的打印头模块(1)，
其中，联接模块(6)沿Z方向放在所述承载框架(3)上，所述联接模块包括具有多个第一接头(34)的第一联接件(31)，至少用于输送生产资料并且用于提供电能，其中，所述承载框架(3)包括具有多个与所述第一接头(34)互补的第二接头(35)的第二联接件(32)，而且其中，所述第一联接件(31)和所述第二联接件(32)在所述第一接头(34)与所述第二接头(35)之间建立连接的情况下能彼此机械地联接和断开，其中，所述联接模块(6)放在所述横向载体(17)上。
11.根据权利要求10所述的打印头模块(1)，
其中，为了沿竖直方向通过重力自由定向的装上和卸下所述打印头模块(1)，沿Z方向在所述打印头模块(1)的质心(S)上方布置有安装辅助器件(30)，并且其中，所述安装辅助器件(30)布置在所述联接模块(6)上。
12.根据权利要求1或2所述的打印头模块(1)，
其中，所述壳体构件(2)包括两个沿Z方向延伸的侧部(12)，所述侧部与所述横向托架(8)连接，而且其中，所述承载框架(3)布置在所述侧部(12)之间。
13.根据权利要求12所述的打印头模块(1)，
其中，在所述横向托架(8)上以及在所述壳体构件(2)的侧部(12)上，在两侧分别布置有侧壁(13)。
14.根据权利要求1或2所述的打印头模块(1)，
其中，所述放置器件(20)分别包括在X-Y平面内延伸的平坦的放置面(49)。
15.根据权利要求1或2所述的打印头模块(1)，
其中，所述摆动轴(5)通过至少一个径向滑动轴承(14)固定。
16.根据权利要求15所述的打印头模块(1)，
其中，所述至少一个径向滑动轴承(14)包括沿X方向取向的引导销(50)，所述引导销引导穿过具有过盈尺寸的开口(51)。
17.根据权利要求16所述的打印头模块(1)，
其中，所述至少一个径向滑动轴承(14)的引导销(50)安装在所述承载框架(3)上并且在所述壳体构件(2)上的开口(51)中引导。
18.根据权利要求1或2所述的打印头模块(1)，
其中，包括至少一个支撑部(56)，用于在所述壳体构件(2)上沿Y方向支撑所述承载框架(3)。
19.根据权利要求18所述的打印头模块(1)，
其中，设置有至少两个沿X方向间隔开的支撑部(56)，而且其中，关于X方向，所述支撑部(56)之一构造为浮动支撑部，而所述支撑部(56)中的另一个构造为固定支撑部。
20.根据权利要求1或2所述的打印头模块(1)，其中，在所述壳体构件(2)上布置有至少两个沿X方向间隔开的支承件(42)，所述支承件分别构造用于自调整地定位在打开的安放部(74)中。
21.根据权利要求20所述的打印头模块(1)，
其中，在所述壳体构件(2)上布置有捕捉器件(43)，用于关于所述支承件(42)的支承座进行粗略定位。
22.根据权利要求1或2所述的打印头模块(1)，
其中，在所述壳体构件(2)上布置有止挡件(44)，用于在止挡面(75)上进行阻挡。
23.根据权利要求1或2所述的打印头模块(1)，
其中，在所述承载框架(3)上至少安装有所述打印头(10)的控制电路板(27)。
24.根据权利要求8所述的打印头模块(1)，
其中，所述安装辅助器件是绳索紧固器件(47)。
25.根据权利要求23所述的打印头模块(1)，
其中，在所述承载框架(3)上还安装有用于生产资料、电能、空气和/或冷却剂的供应线路(24)，用于信息信号的控制线路，保险(26)和/或用于所述打印头(10)的供应或驱动单元(23)。
26.一种单通道喷墨打印机(65)，所述单通道喷墨打印机具有框架结构(66)并且具有至少一个根据上述权利要求之一所述的打印头模块(1)，其中，所述打印头模块(1)借助于承载框架(3)的放置器件(20)放在至少一个布置在所述框架结构(66)上的支座(68)上。
27.根据权利要求26所述的单通道喷墨打印机(65)，
其中，所述至少一个支座(68)包括平的放置面(70)，所述平的放置面通过球窝关节(71)支撑。
28.根据权利要求26或27所述的单通道喷墨打印机(65)，
其中，所述至少一个打印头模块(1)的壳体构件(2)的至少两个沿X方向间隔开的支承件(42)分别定位在布置在框架结构(66)上的打开的安放部(74)中。
29.根据权利要求26或27所述的单通道喷墨打印机(65)，其中，所述至少一个打印头模块(1)的壳体构件(2)的止挡件(44)放置在布置在所述框架结构(66)上的止挡面(75)上。
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