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Die Erfindung betrifft ein Drucksystem.
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Es sind Drucksysteme bekannt, welche dazu genutzt werden, Gegenstände, wie beispielsweise Verpackungen zu bedrucken. Hierzu sind Drucksysteme bekannt, welche mit Tintenstrahldruckköpfen arbeitet. An diesen Druckköpfen werden die zu bedruckenden Gegenstände, beispielsweise Kartons vorbeigeführt und gleichzeitig individuell bedruckt, beispielsweise mit einer individuellen Kennzeichnung wie einer Seriennummer oder einem Datum. In solchen Drucksystemen ist es bekannt, in den Druckköpfen Kartuschen zu verwenden, welche eine Baueinheit aus Tintenreservoir und Tintendüsen bildet. Wenn der Tintenvorrat in dem Reservoir erschöpft ist, muss die gesamte Kartusche ausgetauscht werden. In dieser Zeit kann nicht gedruckt werden, so dass ggf. eine größere Anlage, in welcher der Bedruckvorgang stattfindet, beispielsweise eine Verpackungsanlage, angehalten werden muss, bis der Druckkopf getauscht ist.
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Im Hinblick auf diese Problematik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Drucksystem dahingehend zu verbessern, dass ein unterbrechungsfreies Drucken möglich ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Drucksystem mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
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Das erfindungsgemäße Drucksystem weist zumindest zwei Druckköpfe auf. Wie bekannte Drucksysteme weist das Drucksystem eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Druckköpfe auf. D. h. die Steuereinrichtung sendet an den Druckkopf die gewünschten Drucksignale bzw. Druckbefehle, um diesen zum Ausdruck bestimmter Zeichen, d. h. insbesondere bestimmte Bildpunkte, zu veranlassen. Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung so ausgebildet, dass sie die beiden Druckköpfe abwechselnd aktiviert. D. h. die Steuereinrichtung ist so ausgebildet, dass sie für anfallende Druckaufträge die beiden Druckköpfe abwechselnd aktiviert. D. h. ein erster Druckauftrag wird z. B. von dem ersten Druckkopf, ein zweiter Druckauftrag von dem zweiten Druckkopf, ein dritter Druckauftrag wieder von dem ersten Druckkopf usw. ausgeführt. D. h. wenn das Drucksystem beispielsweise in einer Verpackungsstraße Verwendung findet, in welcher an den Druckköpfen nacheinander eine Vielzahl von zu bedruckenden Kartons vorbeigeführt wird, werden z. B. immer abwechselnd ein Karton von dem ersten Druckkopf und ein Karton von dem zweiten Druckkopf bedruckt. Dabei werden die Druckköpfe von der Steuereinrichtung so angesteuert, dass beide Druckköpfe auf dieselbe Stelle des zu bedruckenden Objektes drucken. Auch die beiden Druckköpfe sind entsprechend angeordnet, so dass dieselbe Stelle der zu bedruckenden Gegenstände von beiden Druckköpfen bedruckt werden kann. Bevorzugt liegen die Düsenanordnungen beider Druckköpfe nebeneinander, so dass nur ein seitlicher Versatz vorhanden ist, welcher durch entsprechende Ansteuerung der Druckköpfe kompensiert werden kann. Dies ermöglicht, dass beide Druckköpfe dieselbe Druckfunktion erfüllen können und so problemlos abwechselnd aktiviert werden können.
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Der abwechselnde Einsatz der beiden Druckköpfe hat den Vorteil, dass diese jeweils keine längere Stillstandzeit haben, in welcher ein Eintrocknen der Druckfarbe zu befürchten wäre. Gleichzeitig wird durch die Anordnung zweier Druckköpfe die Möglichkeit geschaffen, einen der Druckköpfe auszutauschen bzw. eine Kartusche des Druckkopfes auszutauschen, während in dieser Zeit gleichzeitig die anfallenden Druckaufträge von dem zweiten Druckkopf übernommen werden. Auf diese Weise kann das Drucksystem ein Drucken ohne Ausfallzeiten gewährleisten.
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Der abwechselnde Einsatz der Druckköpfe kann, wie vorangehend beschrieben, so erfolgen, dass nach jedem Druckauftrag der Druckkopf gewechselt wird, es ist jedoch auch möglich, dass jeder Druckkopf hintereinander mehrere Druckaufträge abarbeitet, bis dann der jeweils andere Druckkopf aktiviert wird. Dabei sollte der Wechsel der Druckköpfe so erfolgen, dass die Stillstandszeiten des jeweils nicht benutzten Druckkopfes so kurz sind, dass ein Eintrocknen der Druckfarbe bzw. Tinte in dieser Zeit nicht zu befürchten ist.
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Das erfindungsgemäße Drucksystem weist vorzugsweise eine Positioniereinrichtung auf, welche ausgebildet ist, die zumindest zwei Druckköpfe relativ zu einem zu bedruckenden Objekt und oder das zu bedruckende Objekt relativ zu den Druckköpfen zu positionieren und vorzugsweise von der Steuereinrichtung angesteuert wird. Die Positioniereinrichtung kann so ausgebildet sein, dass sie die Druckköpfe, vorzugsweise gemeinsam, bewegt. Bevorzugt wird jedoch das zu bedruckende Objekt an den Druckköpfen vorbei bewegt. Dabei handelt es sich weiter bevorzugt um eine kontinuierliche Bewegung beispielsweise auf einem Förderband. Es wäre auch eine Überlagerung beider Bewegungen denkbar. Wenn die Druckköpfe in der Bewegungsrichtung des Objektes nebeneinander liegend angeordnet sind, kann die Steuereinrichtung, um den Druck auf dieselbe Stelle des Objektes durch beide Druckköpfe zu gewährleisten, so ausgebildet sein, dass dann, wenn der in Vorschubrichtung des Objektes hinten gelegene Druckkopf aktiviert wird, der Druckvorgang früher gestartet wird, als wenn der in Vorschubrichtung des Objektes weiter vorne gelegene Druckkopf verwendet wird.
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Besonders bevorzugt sind die Druckköpfe als Tintenstrahldruckköpfe ausgebildet. Diese weisen eine Düsenanordnung auf, welche in bekannter Weise zeilenförmig ausgebildet sein kann. Durch Relativbewegung des Objektes zu dem Druckkopf und entsprechende Ansteuerung der Düsen können aus einzelnen Punkten so nebeneinander liegende Zeichen gedruckt werden. Besonders bevorzugt weisen die Tintenstrahldruckköpfe jeweils eine Düsenanordnung und ein Tintenreservoir auf. Dabei können die Düsenanordnung und das Tintenreservoir, wie oben beschrieben, eine Baueinheit in Form einer austauschbaren Kartusche bilden. Alternativ könnten die Düsenanordnung und das Tintenreservoir auch getrennt voneinander ausgebildet sein, ggf. das Tintenreservoir auch von dem Druckkopf beabstandet sein.
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Ferner ist es bevorzugt, dass die zumindest zwei Druckköpfe in oder an einer gemeinsamen Halterung angeordnet sind. Vorzugsweise ist die Halterung so ausgebildet, dass sie zwei nebeneinander liegende Aufnahmen für Druckköpfe in Form von Kartuschen aufweist. So werden beide Druckköpfe definiert zu einander gehalten und können leicht gemeinsam montiert und relativ zu dem zu bewegenden Objekt bewegt werden. Auch kann die Halterung eine gemeinsame elektrische Anbindung an die Steuereinrichtung aufweisen. Insgesamt ist eine solche Anordnung aus zwei Druckköpfen somit dann nicht aufwendiger zu installieren als ein einzelner Druckkopf.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Steuereinrichtung so ausgebildet, dass sie die beiden Druckköpfe derart abwechselnd aktiviert, dass ein Druckkopf häufiger aktiviert wird als der andere. Beispielsweise kann ein Druckkopf stets zwei Druckaufträge hintereinander ausführen, während im Wechsel der andere Druckkopf immer nur einen einzelnen Druckauftrag ausführt, bevor wieder der andere Druckkopf aktiviert wird. So beträgt der Umfang der Aktivierung der beiden Druckköpfe zueinander 2:1. Es ist jedoch auch denkbar, dass ein Druckkopf zunächst eine größere Zahl von Druckaufträgen durchführt, bevor der Druckkopf gewechselt bzw. der zweite Druckkopf aktiviert wird. Auch dabei ist das Verhältnis der Anzahl der Druckaufträge vorzugsweise so, dass ein Druckkopf mehr Druckaufträge ausführt als der andere Druckkopf, besonders bevorzugt ist das Verhältnis des Umfanges der Aktivierung 2:1, d. h. ein Druckkopf druckt doppelt so häufig wie der andere. Durch diese Ansteuerung der Druckköpfe wird erreicht, dass definiert einer der beiden Druckköpfe schneller verschleißt als der andere Druckkopf. Beispielsweise kann ein Tintenreservoir eines Druckkopfes so definiert früher aufgebraucht sein als das des anderen Druckkopfes. Dadurch wird sichergestellt, dass wenn der erste Druckkopf, welcher im größeren Umfang aktiviert wurde, gewartet bzw. ein Tintenreservoir dieses Druckkopfes getauscht bzw. aufgefüllt werden muss, die Funktionsfähigkeit des zweiten Druckkopfes gewährleistet ist, um in der Zeit, in welcher der erste Druckkopf gewartet wird bzw. einen Kartuschenwechsel oder ein Nachfüllen von Tinte erfährt, das Drucken fortsetzen zu können. So wird ein kontinuierliches Drucken ohne Ausfallzeiten sichergestellt.
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Nach dem Wechsel einer Kartusche bzw. des Druckkopfes wird dieser Druckkopf dann wieder von der Steuereinrichtung aktiviert, wobei dann vorzugsweise die Steuereinrichtung diesen neuen bzw. aufgefüllten Druckkopf in geringerem Umfang aktiviert als den anderen Druckkopf, so dass der andere Druckkopf, welcher während der Wartung bzw. dem Auffüllen des ersten Druckkopfes die Druckfunktion alleine übernommen hat, derjenige Druckkopf ist, welcher als nächstes gewartet bzw. ersetzt oder aufgefüllt werden muss. Durch diese ungleichmäßige Aktivierung der beiden Druckköpfe wird stets sichergestellt, dass im Falle eines Ausfalls einer der Druckköpfe, beispielsweise weil die Tinte im Tintenreservoir bzw. einer Kartusche verbraucht ist, der andere Druckkopf noch für eine längere Zeit weiter drucken kann, so dass genügend Zeit verbleibt, den anderen Druckkopf wieder zu befüllen bzw. auszutauschen bzw. eine Kartusche des Druckkopfes auszutauschen. Im Idealfall sind dies mehrere Stunden Zeit, welche zur Wartung verbleiben.
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So ist die Steuereinrichtung, wie beschrieben, bevorzugt so ausgebildet, dass bei einem Defekt eines der zumindest zwei Druckköpfe oder bei vorbestimmter Entleerung eines Tintenreservoirs eines der Druckköpfe ausschließlich der jeweils andere der beiden Druckköpfe aktiviert wird und so den Druckbetrieb allein aufrechterhält, bis der andere Druckkopf repariert bzw. sein Tintenreservoir aufgefüllt ist.
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Besonders bevorzugt ist eine Signaleinrichtung vorgesehen, welche einen Defekt oder eine vorbestimmte Entleerung eines Tintenreservoirs eines der Druckköpfe signalisiert, so dass eine Instandsetzung bzw. ein Auffüllen des Tintenreservoirs beispielsweise durch Austausch des Druckkopfes oder einer Kartusche des Druckkopfes erfolgen kann. Die Signaleinrichtung kann beispielsweise als Signalleuchte oder aber auch als akustische oder in sonstiger geeigneter Weise ausgestaltete Signaleinrichtung vorgesehen sein. Besonders bevorzugt weist die Signaleinrichtung ein Anzeigeelement auf, welches direkt an dem Druckkopf oder einer Halterung für den Druckkopf angeordnet ist. So kann direkt erkannt werden, welcher Druckkopf ausgefallen ist und ersetzt bzw. aufgefüllt werden muss.
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Die Druckköpfe können gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung jeweils auch als Mehrfach-Druckkopf ausgebildet sein. Ein solcher Mehrfach-Druckkopf kann Verwendung finden, um größere Zeilenhöhen drucken zu können, als die Düsenreihe eines einzelnen Druckkopfes für sich alleine erlauben würde. Zu diesem Zweck ist es bekannt, Mehrfach-Druckköpfe auszubilden, welche aus mehreren miteinander verbundenen Druckköpfen gebildet werden, wobei die Druckköpfe in Richtung ihrer Düsenreihen so versetzt sind, dass die Düsenreihen übereinander liegen und so eine größere druckbare Höhe bilden. Diese mehreren Druckköpfe eines Mehrfach-Druckkopfes werden stets gemeinsam aktiviert, um eine entsprechend große Zeilenhöhe drucken zu können. D. h. erfindungsgemäß würden mindestens zwei solche Mehrfach-Druckköpfe vorgesehen und abwechselnd aktiviert.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Steuereinrichtung mit einer Sensoreinrichtung zur Überprüfung des Druckbildes verbunden sein. Diese Sensoreinrichtung kann beispielsweise eine Kamera aufweisen, welche das Druckbild erfasst. Wenn in diesem Druckbild ein Defekt oder ein Fehler erkannt wird, kann bei entsprechender Ausgestaltung der Steuereinrichtung diese den für diesen Druck verantwortlichen Druckkopf deaktivieren und den jeweils anderen Druckkopf aktivieren, so dass dieser bis zur Reparatur bzw. zum Austausch des fehlerhaften Druckkopfes, wie oben beschrieben, allein die Druckfunktion erfüllt. So können durch die Sensoreinrichtung beispielsweise Fehler im Druckbild durch verschmutzte Düsen sofort erkannt werden und der Einsatz des entsprechenden Druckkopfes von der Steuereinrichtung gestoppt werden, so dass weitere fehlerhafte Drucke unterbunden werden.
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Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Figur beschrieben. Diese zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Drucksystem.
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Das erfindungsgemäße Drucksystem weist eine Steuereinrichtung 2 auf, weiche mit zwei Druckköpfen 4 und 6 verbunden ist. Die Druckköpfe 4 und 6 sind als Kartuschen ausgebildet, welche ein Tintenreservoir 8, 10 und jeweils eine Düsenanordnung 12, 14 aufweisen. Die beiden Druckköpfe 4, 6 sind in einer gemeinsamen Halterung 16 angeordnet, welche auch die elektrische Verbindung zu der Steuereinrichtung 2 herstellt.
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In der Halterung 16 sind die beiden Druckköpfe 4 und 6 nebeneinander liegend angeordnet, so dass die Düsenanordnungen 12, 14 in der Vorschubrichtung V für die zu druckenden Gegenstände nebeneinander liegen. In der Vorschubrichtung V werden die zu bedruckenden Gegenstände, beispielsweise Verpackungen an den beiden Druckköpfen 4 und 6 vorbeigeführt. Die Düsenanordnungen 12, 14 liegen in einer Richtung quer zu der Vorschubrichtung V auf derselben Höhe, so dass sie auf derselben Höhe drucken. So können die Düsenanordnungen 12, 14 der beiden Druckköpfe 4 und 6 dieselbe Stelle eines zu bedruckenden Gegenstandes bedrucken. Je nachdem, welcher der Druckköpfe 4, 6 den Druck ausführen soll, ist bei Vorschub des zu bedruckenden Gegenstandes in der Richtung V lediglich der Druck früher oder später zu aktivieren.
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Die Steuereinrichtung 2 ist so ausgebildet, dass die Druckköpfe 4 und 6 abwechselnd genutzt bzw. aktiviert werden. So führen die Druckköpfe 4 und 6 im Wechsel die auszuführenden Druckaufträge aus. Dabei ist es bevorzugt, dass sich die Druckköpfe 4 und 6 nicht gleichmäßig abwechseln, sondern die Steuereinrichtung 2 die Druckköpfe 4 und 6 so ansteuert, dass beispielsweise der Druckkopf 4 zwei Drittel und der Druckkopf 6 ein Drittel der anfallenden Druckaufträge ausführt. Dabei erfolgt ein Wechsel zwischen den Druckköpfen 4 und 6 so, dass die Stillstandszeiten jedes Druckkopfes 4 und 6 so gering sind, dass ein Eintrocknen der Tinte in den Düsenanordnungen 12, 14 nicht zu befürchten ist.
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Wenn nun der Druckkopf 4 zunächst zwei Drittel der anfallenden Druckaufträge im Wechsel mit dem Druckkopf 6 ausführt, wird das Tintenreservoir 8 des Druckkopfes 4 zuerst erschöpft sein. Dies signalisiert der Druckkopf 4 der Steuereinrichtung 2, welcher daraufhin für die nun anfallenden Druckaufträge ausschließlich den Druckkopf 6 aktiviert, so dass der Druckkopf 4 außer Betrieb genommen wird und ausgetauscht werden kann. Bis dies erfolgt, führt der Druckkopf 6 die anfallenden Druckaufträge alleine aus. Wenn nun der Druckkopf 4 ersetzt ist, wird dies wiederum der Steuereinrichtung 2 entweder automatisch oder durch manuelle Eingabe an geeigneten Bedienelementen signalisiert, so dass die Steuereinrichtung 2 wieder den wechselnden Betrieb der beiden Druckköpfe 4 und 6 aufnimmt. Nun wird jedoch bevorzugt der Druckkopf 6 zwei Drittel der anfallenden Druckaufträge und der Druckkopf 4 ein Drittel der anfallenden Druckaufträge durchführen, so dass dann als nächstes das Reservoir 10 des Druckkopfes 6 leer sein wird und dann dieser Druckkopf in entsprechender Weise getauscht werden kann, wobei in dieser Zeit der Druckkopf 4 alleine die Druckfunktion übernehmen kann. So wird ein unterbrechungsfreier Druck gewährleistet. Es sind keine Stillstandszeiten zum Austauschen der Kartuschen bzw. Druckköpfe 4 oder 6 erforderlich. Gleichzeitig wird jedoch durch den wechselnden Betrieb der Druckköpfe 4 und 6 sichergestellt, dass keiner der Druckköpfe 4, 6 bzw. deren Düsenanordnungen 12, 14 während zu langer Stillstandszeiten antrocknen kann. D. h. hier wird nicht ein zweiter Druckkopf in Reserve vorgehalten und erst aktiviert, wenn der erste Druckkopf ausfällt, sondern es wird kontinuierlich zwischen den beiden Druckköpfen 4, 6 gewechselt, so dass ein zu langer Stillstand eines der Druckköpfe verhindert wird.
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Das Entleeren des Tintenreservoirs 8 bzw. 10 kann durch einen geeigneten Sensor in den Druckköpfen 4, 6 der Steuereinrichtung 2 signalisiert werden. Darüber hinaus kann in einer bevorzugten Ausführungsform die Steuereinrichtung 2 auch zusätzlich mit einer Kamera 18 verbunden sein, welche das erzeugte Druckbild auf einem bedruckten Gegenstand erfasst. Wenn die Steuereinrichtung 2 über die Kamera 18 in dem Druckbild einen Fehler bzw. eine Abweichung von einer Vorlage erkennt, kann die Steuereinrichtung 2 daraus auf einen Fehler des jeweiligen Druckkopfes 4 oder 6, welcher diesen Druck ausgeführt hat, schließen und diesen Druckkopf dann deaktivieren und einen Fehler signalisieren. Ein solcher Fehler kann beispielsweise bei Verunreinigung der Düsenanordnung 12 oder 14 auftreten. Auch in diesem Fall übernimmt dann der andere Druckkopf 4, 6 zunächst die volle Druckfunktion, bis der defekte Druckkopf gereinigt oder ersetzt ist. Auch in diesem Falle des Defektes ist somit ein unterbrechungsfreier Betrieb des Drucksystems möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Steuereinrichtung
- 4, 6
- Druckköpfe
- 8, 10
- Tintenreservoir
- 12, 14
- Düsenanordnung
- 16
- Halterung
- 18
- Kamera
- V
- Vorschubrichtung
