DE3872567T2 - Farbstrahldrucker. - Google Patents

Description

• Diese Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf das Tintenstrahldrucken auf Blattmaterial und befaßt sich insbesondere mit einem Tintenstrahldrucksystem, das besonders zum Drucken großformatiger Graphiken, wie z.B. Freilichtreklame, Plakattafeln und Schilder oder Anzeigen zum Gebrauch in Bahnhöfen oder Flughafenterminals, Einkaufszentren und anderen öffentlichen Plätzen, geeignet ist. Diese Erfindung stellt eine Verbesserung gegenüber jener dar, die im ausgegebenen US-Patent 4 547 786 mit dem Titel "INK JET PRINTING SYSTEM" beschrieben und beansprucht wurde. Diese Erfindung bezieht sich auch auf die Handhabung von zu bedruckendem flexiblem Blattmaterial.
• Wo sich das oben genannte Patent Nr. 4 547 786 auf ein Tintenstrahldrucksystem zum Drucken auf eine Vielzahl von flachen steifen Platten bezog, bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Tintenstrahldrucksystem, worin der Druckkopf an der Seite eines sich drehenden Zylinders derart bewegt wird, daß das zu bedruckende Material um den Zylinder gelegt und der Zylinder gedreht wird, um eine Bewegung des Druckkopfes relativ zum Blatt in einer Richtung zu liefern, und worin der Druckkopf für eine relative Bewegung zwischen dem Blatt und dem Druckkopf in einer weiteren Koordinatenrichtung auf einem beweglichen Wagen angeordnet ist. Die Druckköpfe, welche eingerichtet sind, um Tropfen mit relativ großem Volumen auf das Blattmaterial auszustoßen, um die gewünschte Graphik zu erzeugen, umfassen eine dichte Matrix verschieden gefärbter Tinte.
• EP-A-169 337 beschreibt ein Tintenstrahldrucksystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Dieses Dokument beschreibt nicht den Aufbau der Trommel.
• Eine Aufgabe der Erfindung ist, in einem Tintenstrahldrucksystem der Art, wie sie in EP-A-169 337 beschrieben ist, einen Trommelaufbau bereitzustellen, der einen genauen Abstand zwischen Tintenstrahldruckkopf und der Trommeloberfläche liefert.
• Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 beschriebenen Merkmale gelöst.
• Codiereinrichtungen zum Überwachen der Winkelposition der sich drehenden Trommel und Einrichtungen, die auf die Codiereinrichtungen ansprechen, können zur zeitlichen Steuerung des Betriebs des Tintenstrahldruckkopfes vorgesehen sein. Die Trommel ist vorzugsweise mit ihrer Achse horizontal ausgerichtet, und die Trommel besitzt vorzugsweise einen Durchmesser, der mindestens so groß wie die axiale Länge der Trommel ist. Die Trommel ist aus wenigstens zwei Speichenradanordnungen zusammengesetzt, die die zylindrische Hüllenstruktur tragen, und die Radanordnung kann weiterhin eine Vielzahl von Radsegment-Unteranordnungen umfassen.
• Fig. 1 ist eine schematische Darstellung, die die Erfindung umfassendes Tintenstrahldrucksystem zeigt.
• Fig. 2 ist eine Perspektivansicht, die die Gesamtzusammensetzung der zylindrischen Trommel darstellt und außerdem die horizontal hin- und hergehende Wagenanordnung zeigt, in welcher der Druckkopf angeordnet ist. Diese Ansicht zeigt die Trommel nicht im richtigen Längen- und Durchmesserverhältnis.
• Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils des Trommelumfangs, wie er in Fig. 1 gezeigt ist.
• Fig. 4 ist eine im allgemeinen entlang der Linie 4-4 aufgenommene Ansicht von Fig. 3.
• Fig. 5 ist ein im allgemeinen entlang der Linie 5-5 der Fig. 3 aufgenommener horizontaler Querschnitt, wobei jedoch die Hülle der Trommel weggelassen wurde, um das gekrümmte Segment des Trommelaufbaus besser darzustellen.
• Fig. 6 ist eine im allgemeinen entlang der Linie 6-6 der Fig. 3 aufgenommene Ansicht und stellt die Verbindungsstelle zwischen zwei aneinandergrenzenden Radsegmentanordnungen dar.
• Fig. 7 ist eine Ansicht, die die Verbindung einer einzelnen Speiche in einer der drei in der Trommel geschaffenen Radanordnungen darstellt, wobei sie die Verbindung zwischen den Enden der Speiche und dem Radsegment und den Nabenteilen der Trommel darstellt.
• Fig. 8 ist eine entlang der Linie 8-8 der Fig. 1 aufgenommene Ansicht, die die Druckstation mit einer Matrix von Tintenstrahldruckköpfen zeigt und außerdem die angrenzend an diese Köpfe bereitgestellten Heizeinrichtungen darstellt.
• Fig. 9 ist eine entlang der Linie 9-9 der Fig. 8 aufgenommene Ansicht, die einen der Tintenstrahldruckköpfe der Druckstation zeigt.
• Fig. 10 ist eine vergrößerte Teilansicht, die einen Teil der zu bedruckenden Blattoberfläche zeigt und die Art und Weise darstellt, in welcher solch eine Oberfläche durch den Betrieb des Systems von Fig. 1 in Pixel eingeteilt ist.
• Fig. 11 ist eine Darstellung, die die Anordnung möglicher Tintentropfenpositionen innerhalb eines der Pixel von Fig. 10 zeigt.
• Fig. 12 ist eine Perspektivansicht einer alternativen Trommelkonstruktion, bei der Teile weggebrochen sind.
• Fig. 13 ist eine Perspektivansicht der Trommel von Fig. 12 in einem Gehäuse.
• Fig. 14 ist eine schematische Ansicht der alternativen Trommelkonstruktion und anderer Komponenten von Fig. 12 und zugehöriger Komponenten eines Systems, das das Gehäuse von Fig. 13 einschließt.
• Ausführlicher bezugnehmend auf die Zeichnungen, stellt Fig. 1 ein Tintenstrahldrucksystem dar, das die Erfindung umfaßt und eine Trommeleinrichtung 14 einschließt, die eine zylindrische Umfangsoberfläche S zum Halten des zu bedruckenden Blattmaterials bildet. Fig. 2 stellt die zylindrische Trommeleinrichtung 14 dar und zeigt außerdem eine sich horizontal erstreckende Trägerwelle 16 in der Mittelachse der Trommel, so daß die Trommel mittels eines Motors und eines Antriebsriemens, die allgemein bei M bzw. 18 dargestellt sind, gedreht werden kann. Der Riemen 18 umfaßt vorzugsweise Synchronisierungskerben, welche auf die Zähne passen, die zu diesem Zweck in einer der drei Trägerradanordnungen geschaffen sind, die normalerweise in einer Trommel der hier offenbarten Größe und Form vorgesehen sind. Die Trommel besitzt vorzugsweise einen Durchmesser, der wenigstens so groß wie die axiale Länge der Trommel selbst ist, und wenigstens zwei Speichenradanordnungen 22, eine an jedem Ende der Trommel, sind vorgesehen. Wenn jedoch, wie in Fig. 2 angedeutet, eine längliche Trommel benutzt wird, können drei solcher Radanordnungen vorgesehen sein, eine an jedem Ende und eine weitere in der Mitte der Trommeleinrichtung 14.
• Jede der Speichenradanordnungen 22, 22 ist aus einer Vielzahl von einzelnen Radsegment-Unteranordnungen zusammengesetzt, von welchen eine als 22a in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist. Jede Radsegment-Unteranordnung 22a umfaßt ein bogenförmiges Radsegment mit Enden, die mit angrenzenden Segmenten zusammenpassen, wie im unteren Teil der Fig. 3 und 4 angedeutet. Fig. 6 stellt die Verbindungsstelle zwischen zwei benachbarten Radrand-Unteranordnungen dar. Fig. 5 stellt die T-förmige Querschnittskonfiguration für ein Radsegment 22a dar. Fig. 7 stellt das Radsegment 22a dar, das mit der Nabenstruktur 24 durch eine Speiche 26 verbunden ist. Ein Ende der Speiche 26 ist mit dem Radsegment 22a verbunden, und das andere oder innere radiale Ende der Speiche 26 ist wiederum mit der Nabe 24 verbunden, in fast derselben Weise wie das typische Rad eines Fahrrades. Jedoch ist der äußere Rand der hierin bereitgestellten Speichenradanordnungen, wie oben beschrieben, in Segmente geteilt und daher leichter herzustellen, als es der Fall wäre, wenn die herkömmliche Technologie von Rädern eines Fahrrades für die Herstellung einer Trommeleinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung übernommen würde.
• Immer noch mit Bezug auf die Trommeleinrichtung 14 stellt Fig. 3 außerdem die zylindrisch geformte äußere Hülle 25 der Trommeleinrichtung 14 als eine, eine gewellte Metallhülle 27 umfassende dar, welche dazu dient, die drei Speichenradanordnungen 22, 22 axial mit Abstand voneinander auf der Trägerwelle 16 zu halten. Die Hülle der Trommel umfaßt weiterhin eine die äußere zylindrische Oberfläche bildende Glasfaserauflage 28, um guten Halt für das flexible Blattmaterial zu erreichen, auf welches der noch zu beschreibende Druckkopf die gewünschten Graphiken druckt.
• Obwohl dies hier nicht gezeigt ist, ist eine vorbestimmte, sich seitlich erstreckende Zone der Trommeleinrichtung 14 mit einer Klemmeinrichtung versehen, um eine bequeme Einrichtung zum Befestigen eines flexiblen Blattes eines zu bedruckenden Materials auf der äußeren Oberfläche S der Trommel, die von der thermoplastischen äußeren Hülle 28 gebildet wird, zu schaffen. Die Klemmeinrichtung dient dazu, das Vinylmaterial unter leichter Spannung auf der Trommeloberfläche in einer Weise zu befestigen, die ein genaues Drucken der gefärbten Tinten unter der Kontrolle der noch zu beschreibenden rechnergestützten Steuereinrichtung sicherstellt.
• Der Betrieb der Tintenstrahldruckköpfe und die Rotation der Trommeleinrichtung wird durch eine rechnergestützte Steuereinrichtung 32 gesteuert. Die Druckstation 30 ist auf einem Tragwagen 31 bereitgestellt, um horizontal parallel zu der Mittelachse der Trommeleinrichtung auf einer Tragschiene 29 beweglich zu sein. Obwohl die Schiene mit zylindrischem Querschnitt dargestellt ist, ist es offensichtlich, daß andere Querschnitte benutzt werden können, um Stabilität für den Wagen während seiner Bewegung seitlich der zylindrischen Trommel 14 zu schaffen. Eine Antriebseinrichtung ist in dem Wagen bereitgestellt, um diese Längsbewegung für den Wagen und die Druckstation zu erreichen. Solch ein Antriebsmotor ist allgemein mit 33 in Fig. 1 bezeichnet, wobei es außerdem offensichtlich ist, daß der Antriebsmotor 33 für den Wagen durch die Steuereinrichtung 32 gesteuert wird.
• Die Druckstation umfaßt eine Matrix von Druckköpfen, wie allgemein in Fig. 8 angegeben. Eine Drehung der Trommeleinrichtung 14 kann benutzt werden, um einen einzelnen Druckkopf an einer vorbestimmten Stelle zum Anregen eines einzelnen Druckkopf es bereitzustellen, und die Regeleinrichtung 32 ist mit einer Wellen-Codiereinrichtung zum Überwachen der Winkelposition der sich drehenden Trommel versehen. Solch eine Codiereinrichtung ist allgemein mit 35 in Fig. l dargestellt, und das Signal dafür wird von der Antriebswelle, die mit der Einrichtung M zum Drehen der Trommel verbunden ist, bezogen. Eine zeitliche Steuerung der Anregung der verschiedenen Druckköpfe ist der Bewegung der Trommeleinrichtung 14 durch die Codiereinheit 35 nachgeordnet, und die Steuereinrichtung 32 ist imstande, die Trommeleinrichtung 14 und ihr zu bedruckendes Blatt relativ zu den vertikal voneinander getrennten Druckköpfen in der Matrix von Fig. 8 genau einzustellen. Eine Wellen-Codiereinrichtung ist außerdem in Verbindung mit dem Antriebsmotor 33 für den Wagen 31 bereitgestellt, damit der horizontale oder axiale Abstand zwischen den Druckköpfen in Verbindung mit dem rechnergestützten Drucken, das mit einer Einrichtung der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, ebenfalls genau berücksichtigt werden kann.
• Eine Graphikinformation, die die Anregung der Tintenstrahldruckköpfe steuert, um jeden Kopf zu veranlassen, entweder einen Tropfen an jeder möglichen Tropfenposition auf der Oberfläche des Blattes zu drucken oder nicht zu drucken, kann auf viele verschiedene Arten an die Steuereinrichtung 32 gegeben werden. Zum Beispiel kann sie eine vorverarbeitete Information sein, die auf ein Magnetband 34 aufgezeichnet ist, das von der Steuereinrichtung gelesen wird, oder sie kann durch einen mit der Steuereinrichtung 32 verbundenen Scanner 36 geliefert werden.
• Der in Fig. 1 gezeigte Scanner 36 liefert die graphische Eingangsinformation für die Steuereinrichtung 32, und er kann ebenfalls irgendeine von einer Reihe verschiedener Formen annehmen. Zur Veranschaulichung ist der Scanner 36 gezeigt als einer, der für den Gebrauch beim Drucken im vierfarbigen polychromatischen Halbtonmodus eingerichtet ist. Er umfaßt eine transparente Trommel 38, auf welcher vier Farbtrennegative 40, 42, 44 und 46 in gegenseitiger Farbdeckung angebracht sein können. Jedes Negativ ist vorzugsweise ein Halbtonbild und von der Originaldruckvorlage hergestellt, die auf dem Blatt reproduziert werden soll. Für eine detailliertere Beschreibung des Scanners wird auf das ältere Patent Nr. 4 547 786 verwiesen. Für vorliegende Zwecke wird bemerkt, daß das Negativ 40 ein Trennegativ für Schwarz, das Negativ 42 ein Trennegativ für Cyan, das Negativ 44 ein Trennegativ für Magenta und das Negativ 46 ein Trennegativ für Gelb sein kann. Innerhalb der Trommel emittiert eine Einrichtung 48 vier Laserstrahlen, die entsprechend durch jedes der Trennegative hindurchgehen und von zugehörigen Photoempfängern 58, 60, 62 und 64 empfangen werden. Die Trommel 38 ist um eine Mittelachse drehbar und die vier Strahlen sind in Übereinstimmung entlang der Achse beweglich, wie durch den Pfeil 68 angedeutet. Jedes Mal, wenn die Trommeleinrichtung eine volle Umdrehung ausführt, führt der Scanner einen Lesezyklus aus, während welchem er eine Informationszeile von den Negativen 40, 42, 44 und 46 liest. In jedem solchen Zyklus wird die Trommel 38 um einen kleinen Schritt gedreht, und die Laserstrahlen 50, 52, 54 und 56 werden dann quer über die Negative 40, 42, 44 und 46 bewegt, um Information von den Detektoren 58, 60, 62 und 64 zu erzeugen, die von der Steuereinrichtung 32 verarbeitet wird, um den Betrieb der Tintenstrahldruckköpfe während einer Drehung der Trommeleinrichtung zu steuern. Die Steuereinrichtung 32 umfaßt einen Pufferspeicher zum vorübergehenden Speichern einer oder mehrerer Informationszeilen von den Detektoren 58, 60, 62 und 64, so daß während einer Drehung der Trommeleinrichtung die Information, die benutzt wird, um die Druckköpfe anzuregen, eine Information ist, die während einer vorangegangenen Drehung der Trommel durch den Scanner 36 erhalten und von der Steuereinrichtung 32 verarbeitet wurde.
• Die Druckstation 30 des Systems von Fig. 1 kann mit nur einem einzigen Tintenstrahldruckkopf oder mit mehreren solcher Köpfe, die alle dieselbe Farbe drucken, ausgerüstet sein, um eine einfarbige Graphik herzustellen. Das System wird jedoch vorzugsweise benutzt, um mehrfarbige Graphiken zu erzeugen, und ist aus diesem Grund mit Tintenstrahldruckköpfen ausgerüstet, die in einem polychromatischen Halbtonmodus entweder drei Farben (Cyan, Magenta und Gelb) oder vier Farben (Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz) drucken, wie es allgemein in dem früheren US-Patent 4 367 482 beschrieben ist. Für jede Farbe können einer oder mehr Druckköpfe benutzt werden. Zum Beispiel wird in der folgenden Abhandlung angenommen, daß die Druckstation 30 zwölf Tintenstrahldruckköpfe zum Drucken von vier verschiedenen Farben aufweist, wobei drei Köpfe zum Drucken von Schwarz, drei zum Drucken von Cyan, drei zum Drucken von Magenta und drei zum Drucken von Gelb sind. Es wird ebenfalls angenommen, daß der in Frage kommende Halbtondruckvorgang quadratische Pixel mit einer Seitenlänge von 2,54 mm (1/10 inch) benutzt. Wie in Fig. 10 gezeigt, sind die Pixel mit 166, 166 bezeichnet und geordnet und gemischt in aufeinanderfolgenden, nebeneinanderliegenden horizontalen Streifen 168, 168. Jeder Streifen 168 stellt tatsächlich die Druckmenge dar, die von allen Druckköpfen während einer Umdrehung geleistet wird, jedoch, wie später erläutert wird, werden die vier Farben nicht auf denselben Streifen 168 während derselben Trommelumdrehung gedruckt. Stattdessen werden während einer Trommelumdrehung die vier Farben für sich in vier einzelnen Streifen 168, 168, die vertikal voneinander getrennt sind, gedruckt.
• Fig. 8 zeigt die Anordnung der Strahldüsen der zwölf Tintenstrahldruckköpfe, und Fig. 9 zeigt allgemein die äußere Erscheinung von einem der Köpfe 174. Der Kopf 174, wie auch alle elf anderen Köpfe, ist auf einer Montageplatte 172 so angebracht, daß seine Düse 170 durch die Platte ragt und auf die vorbeilaufende Oberfläche S des Blattmaterials gerichtet ist, das um die äußere Hülle 25 der Trommel gelegt ist. So bewegt sich ein Tintentropfen, der von der Düse 170 ausgestoßen wird, entlang einer im allgemeinen horizontalen Flugbahn auf die Oberfläche S, wie mit 176 angedeutet. Der Druckkopf 174 kann von einem von mehreren verschiedenen Typen sein, ist jedoch vorzugsweise vom piezoelektrisch aktivierten Tropfen-bei-Bedarf-Typ, der imstande ist, Tropfen gefärbter Tinte mit relativ großem Volumen auszustoßen. Vorzugsweise sind alle zwölf der Köpfe, die in der Druckstation enthalten sind, ähnlich aufgebaut wie jener, der in der Patentanmeldung gezeigt ist, die im Namen von Leonard G. Rich gleichzeitig mit der Einreichung des US-Patents Nr. 4 457 786 und unter dem Titel ''INK DROP EJECTING HEAD" eingereicht wurde.
• Wie in Fig. 8 gezeigt, sind die zwölf Düsen 170, 170, die die Matrix der Druckstation umfassen, jeweils zu dreien in vier horizontalen Reihen A, B, C und D mit vertikalem Abstand voneinander angeordnet. Die drei Düsen jeder Reihe drucken eine andere Farbe. Das heißt, die drei Düsen der Reihe D können gelbe Tropfen drucken, die drei Düsen der Reihe C können magentafarbene Tropfen drucken, die drei Düsen der Reihe B können cyanfarbene Tropfen drucken, und die drei Düsen der Reihe A können schwarze Tropfen drucken. Die passend gefärbte Tinte wird jedem Druckkopf durch eine Zufuhrröhre (nicht gezeigt), die mit einem Zufuhrbehälter (nicht gezeigt) im Wagen 31 verbunden ist, zugeführt.
• Signale, um einen oder mehrere der Druckköpfe zu aktivieren, werden von der Steuereinrichtung 32 durch Leitungen 180, die schematisch in Fig. 1 und ebenfalls in Fig. 2 als in einem Band angeordnet gezeigt sind, geliefert, so daß diese Signale kontinuierlich an den beweglichen Wagen 31 gegeben werden können, wobei das Band in eine Rinne gelegt ist, die für diesen Zweck auf einer Plattform T, wo ein Beobachter stehen könnte, um den Betrieb des Drucksystems der vorliegenden Erfindung zu überwachen, vorgesehen ist.
• Wie in Fig. 11 gezeigt, enthält jedes Pixel 166, welches ein Quadrat mit der Seitenlänge 2,54 mm (1/10 inch) ist, neun Tintentropfenpositionen, die allgemein durch Kreise 188, 188 dargestellt sind. Jeder Kreis besitzt einen Mittelpunkt 190, 190, die sowohl horizontal als auch vertikal im Abstand von 0,84 mm (0,033 inch) voneinander angeordnet sind. Folglich gibt es in jedem Pixel drei horizontale Reihen E, F und G, die drei Tintentropfenpositionen 188, 188 enthalten. Obwohl nicht sofort aus Fig. 8 ersichtlich, sind die drei Düsen 170, 170 jeder Reihe A, B, C und D vertikal in einem Abstand von 0,84 mm (0,033 inch) voneinander angeordnet, so daß, wenn eine aufnehmende Oberfläche die Druckstation passiert, die drei Düsen 170, 170 einer Reihe, wie z.B. der Reihe D, wenn sie betätigt werden, Tintenpunkte entsprechend entlang der drei verschiedenen Reihen E, F und G des zugehörigen Streifens 168 von Pixeln drucken. Wie in Fig. 8 zu sehen, kann in jeder Reihe die linke Düse 170 die unterste sein, die mittlere Düse kann 0,84 mm (0,033 inch) über der linken Düse sein, und die rechte Düse kann die höchstgelegene Düse sein, 0,84 mm (0,033 inch) über der mittleren Düse. Daher wird in jedem Pixel die linke Düse 170 die untere Reihe G der Tropfenpositionen drucken, die mittlere Düse wird die mittlere Reihe F der Tropfenpositionen drucken, und die rechte Düse wird die obere Reihe E der Tropfenpositionen drucken. Jede Tropfenposition eines Pixels wird nur gedruckt, wenn es in Übereinstimmung mit der Graphikinformation, die von der Steuereinrichtung 32 geliefert wird, gewünscht wird. Der horizontale Abstand zwischen den Pixelpositionen, die in einer Reihe E, F oder G erscheinen, wird durch die Unterordnung der Druckeranregung unter die Bewegung der Trommel 14 oder des Wagens 31 bestimmt, und diese Anregung wird derart vorgenommen, daß jedes Mal, wenn sich die Trommel um 0,84 mm (0,033 inch) relativ zu der Druckstation bewegt oder der Wagen sich um 0,84 mm (0,033 inch) relativ zu der Trommel bewegt, eine Entscheidung getroffen wird, ob jeder Druckkopf 170 oder ob er nicht betätigt wird.
• Wie außerdem aus Fig. 8 ersichtlich, sind die vier Reihen A, B, C und D von Düsen 170, 170 vertikal mit Abstand voneinander angeordnet. Das bedeutet, daß während einer Drehung der Trommel 14 Düsen der Reihe D gelbe Punkte entlang eines unteren Pixelstreifens 168 drucken werden. Die Düsen der Reihe C werden magentafarbene Tropfen entlang eines weiteren Streifens 168, der nach oben mit Abstand vom unteren Streifen angeordnet ist, drucken, und die Düsen der Reihe B und der Reihe A werden gleichfalls cyanfarbene Tropfen bzw. schwarze Tropfen entlang zwei weiterer Streifen 168, 168 oberhalb des unteren Streifens drucken. Nachdem ein Streifen 168 mit gelben Tropfen bedruckt ist, wird folglich derselbe Streifen erst mit magentafarbenen Tropfen bedruckt, wenn die Trommel eine Anzahl von Drehungen, die von dem Abstand zwischen den Düsenreihen C und D und der Höhe jedes Pixels abhängt, ausführt. Wo zum Beispiel die Höhe eines Pixels 1/10 inch ist, kann der vertikale Abstand zwischen den Reihen A, B, C und D 2 inch betragen. Daher wird der Wagen zwischen dem Zeitpunkt, zu dem ein Streifen 168 mit gelben Tropfen bedruckt wird, und dem Zeitpunkt, zu dem derselbe Streifen mit magentafarbenen Tropfen bedruckt wird, 20 Drehungen auszuführen haben. Es kann angenommen werden, daß während des Druckvorganges die Trommel das Blattmaterial relativ zu der Druckstation schrittweise um 2,54 mm (0,1 inch) pro Drehung abwärts bewegt haben wird. Bei voller Geschwindigkeit werden zwischen dem Drucken der verschiedenen Farben auf einen gegebenen Streifen 168 fünf Minuten vergehen. Das heißt, daß für ein gegebenes Pixel eines gegebenen Streifens das Pixel zuerst mit gelben Tropfen bedruckt werden wird, fünf Minuten später wird es mit magentafarbenen Tropfen bedruckt werden, fünf Minuten später wird es mit cyanfarbenen Tropfen bedruckt werden, schließlich wird es fünf Minuten später mit schwarzen Tropfen bedruckt werden. Diese Verzögerung beim Drucken eines Pixels mit verschiedenen Farben gestattet vorteilhafterweise, daß die Tropfen einer Farbe trocknen, bevor Tropfen einer weiteren Farbe aufgebracht werden. Wenn die Tropfen nicht trocken sind, können sich die Farbstoffe der Tropfen vermischen und eine nicht wünschenswerte schmutzige Farbe ergeben.
• Schließlich kann das Austrocknen der Tropfen der Tinte einer Farbe, bevor Tropfen einer anderen Farbe aufgebracht werden, durch Beheizen der Trommel und folglich der Tropfen nach deren Aufbringung gesteigert werden. Diese Beheizung kann auf verschiedene Arten erreicht werden, jedoch in dem in Fig. 8 dargestellten Fall wird sie von zwei Heizstrahlern 192 geleistet, die an dem Wagen 31 entweder in derselben Höhe wie die Gruppe von Düsen 170, 170 angebracht oder oberhalb und unterhalb der Düsengruppe angeordnet sind (nicht gezeigt), um die Wärme auf das bedruckte Blattmaterial, das auf der Trommel ausgebreitet ist, zu richten.
• In der bevorzugten Ausführungsform der Fig. 12-14 besitzt die Trommel 214, wie die Trommel 14 der Fig. 1-11, in bezug auf ihre axiale Länge einen relativ großen Durchmesser. Drei Radanordnungen 222, 222 tragen, wie gezeigt, die zylindrisch geformte Hüllenstruktur 200. Die zwei Radanordnungen an den Enden liefern den einzigen Halt für die Trommel auf zwei axial ausgerichteten Flanschwellen 202, 202. Fest angebrachte Achslager 204, 204 halten drehbar diese Flanschwellen, wie in Fig. 14 gezeigt. Eine einzelne Welle, wie z.B. in Fig. 1-11 gezeigt, könnte ebenfalls vorgesehen sein.
• Jede Radanordnung 222 besitzt eine Nabe 224 und einen in Segmente geteilten Rand, so daß die Speichen 226, 226 eine Konfiguration vom Typ eines Rades eines Fahrrades ergeben, wenn die Radsegmente zusammengesetzt sind. Wie etwas ausführlicher mit Bezug auf Fig. 3-7 beschrieben, besitzt jedes Radrandsegment zwei Speichen, welche mit inneren und äußeren Flanschen auf der Nabe verbunden sind, um eine relativ stabile Unteranordnung zu schaffen, welche einen beträchtlichen Grad an Stabilität liefert, wenn die Radanordnungen an einem individuellen Kundenstandort aufgebaut oder zusammengesetzt werden.
• Wie in Fig. 12 und 14 vorgeschlagen, weist eine der End- Radanordnungen einen Riemen 206 auf, der um einen wesentlichen Teil ihres Umfangs gelegt ist, und die Nut 22b in dem Segment 22a der Fig. 5 ist angepaßt, um solch einen Antriebsriemen 206 aufzunehmen. Die Winkelposition dieser Radanordnung und damit der Trommel 214 wird durch eine Wellen-Codiereinrichtung 229 bestimmt, um eine zugehörige Eingabe an die Regeleinrichtung 32 zu geben. Die Wellen- Codiereinrichtung wird bei einer vorbestimmten Winkelposition der Trommel auf einen Bezugswert zurückgestellt, um jeden sich addierenden Fehler in diesem Eingangssignal für die Regeleinrichtung von der Codiereinrichtung 229 zu vermeiden. Ein Trommelantriebsmotor M arbeitet unter der Kontrolle der Regeleinrichtung 32, um die Trommel während des Druckvorganges zu positionieren, alles wie vorher mit Bezug auf Fig. 1-10 beschrieben.
• Die Druckstation 30 ist auf einem Wagen 31 angeordnet, der für eine präzise Längsbewegung auf einer Verstellschraubenspindel 209 getragen wird, die drehbar parallel zu der Rotationsachse der Trommel 14 gehalten wird, wie in Fig. 14 angedeutet. Ein Antriebsmotor M&sub1; betreibt die Verstellschraubenspindel unter Kontrolle der Regeleinrichtung 36, und eine Wellen-Codiereinrichtung 207 tastet die Winkeiposition der Verstellschraubenspindel ab, um ein die longitudinale Position des Wagens relativ zur Trommel 214 anzeigendes Eingangssignal an die Regeleinrichtung zu geben.
• Wendet man sich als nächstes einer detaillierten Beschreibung der Trommel selbst zu, zeigt Fig. 12 die Hüllenstruktur als eine, die eine innere Schicht 225 aus gewelltem Metall umfaßt, die die nötige Steifheit liefert, um die Hüllenstruktur auf den drei Radanordnungen zu tragen. Eine Schicht 227 aus Polystyrolschaum oder expandiertem Polystyrol ist um die Außenseite dieser gewellten Schicht 225 gelegt, und die Trommel ist maschinell bearbeitet, um sicherzustellen, daß die Trommel wirklich zylindrisch ist. Danach ist eine äußere Schicht 228 aus Glasfasern und Epoxidharz aufgebracht, um eine Oberfläche für das zu bedruckende Blattmaterial aus Vinyl zu schaffen. Wie vorher beschrieben, wird das Blattmaterial auf der Oberfläche der äußeren Schicht 228 durch eine Klemmeinrichtung oder eine andere Einrichtung (nicht gezeigt) gehalten. Diese Konstruktion liefert einen genauen Abstand zwischen Düse und zu bedruckendem Blattmaterial aus Vinyl, um eine genaue Punktplazierung zu sichern.
• Die Druckstation 30 auf dem Wagen 31 liefert eine genaue Plazierung der gefärbten Tinten mit Hilfe der Strahldruckköpfe, wie vorher beschrieben. Ein wichtiges Merkmal der in Fig. 12-14 dargestellten Ausführungsform ist die Einrichtung zum Auffangen und Abpumpen der Dämpfe von diesen Tintenstrahldruckköpfen in der Station 30 auf dem Wagen 31. Wie am besten in Fig. 13 gezeigt, ist der obere Teil der Trommel 214 von einer im allgemeinen zylindrisch geformten, dicht angebrachten Hülle 230 umgeben. Die Hülle besitzt herabhängende Vorder- und Rückwände oder Einfassungen 232 bzw. 234, und vertikal verlaufende Seitenwände 236 vervollständigen die Hülle oder Gehäusestruktur. Ein Sauggebläse 238 ist bereitgestellt, um die Dämpfe aus dem Druckvorgang aufzunehmen, und eine geeignete Filtereinrichtung (nicht gezeigt) kann vorgesehen sein, um diese Dämpfe vor der Rückgabe der gefilterten Luft an die Umwelt zu behandeln. Ein Fenster 240 ist bereitgestellt, um den Zugang zu dem Wagen 31 und der darin enthaltenen Druckstation zu gestatten. Dieses Fenster läßt Umgebungsluft in das Innere der Hülle oder des Gehäuses, um die dampfbefrachtete Luft, die durch das Sauggebläse 238 abgezogen wird, zu ersetzen. Die Hüllenstruktur kann andere Formen annehmen, z.B. könnte eine zylindrische Hülle in einem konstanten Radius um die Trommeloberfläche vorgesehen sein.

Claims (9)

1. Tintenstrahldrucksystem zum Drucken auf Blattmaterial, umfassend:

eine Trommeleinrichtung (14; 214), welche eine zylindrische Oberfläche (S) zum Halten des Blattmaterials bildet,

eine Einrichtung (M) zum Drehen der Trommeleinrichtung auf einer zentralen Achse,

eine zu der zentralen Achse parallele Bahnanordnung (29; 209),

eine eine Tintenstrahldruckstation (31) bildende Anordnung, die auf der Bahnanordnung vorgesehen ist,

eine Einrichtung (33; M&sub1;) zum Bewegen der Tintenstrahldruckstation entlang der Bahnanordnung, wobei die Tintenstrahldruckstation mindestens einen Tintenstrahldruckkopf (170) zum Ausstoßen von Tinte in Form von gepulsten Tröpfchen auf das auf der Trommeloberfläche vorgesehene Material,

eine Einrichtung (32, 36) zum wahlweisen Betätigen des Tintenstrahldruckkopfes, um Tintentropfen entlang einer in Umfangsrichtung verlaufenden Abtastzeile an vorgegebenen Stellen des Trommelumfanges vorzusehen,

wobei die die Tintenstrahldruckstationen in dieser Weise bewegende Einrichtung zusätzliche axial beabstandete umlaufende Abtastzeilen erzeugt, derart, daß wesentliche Flächenbereiche des Blattmaterials wahlweise mit Tintentropfen bedruckt werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommeleinrichtung (14, 214) eine zylindrisch geformte Hüllenstruktur (27, 28; 225, 227, 228), welche die zylindrische Oberfläche (S) bildet, und mindestens zwei Speichenradanordnungen (22) umfaßt, die einen axialen Abstand voneinander und jeweils einen die Hüllenstruktur tragenden Rand haben.

2. Tintenstrahldrucksystem nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch eine erste Codiereinrichtung (229) zum Überwachen der Winkelposition der sich drehenden Trommel und eine auf die Codiereinrichtung ansprechende Einrichtung (36) zur zeitlichen Steuerung des Tintenstrahldruckkopfes.

3. Tintenstrahldrucksystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zentrale Achse der Trommel horizontal gerichtet ist und wobei der Trommeldurchmesser mindestens so groß wie die axiale Länge der Trommel ist.

4. Tintenstrahldrucksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Rand jeder Radanordnung eine Vielzahl von Radrandsegment-Unteranordnungen (22a) sowie Befestigungsmittel umfaßt, welche die Randsegment-Unteranordnungen miteinander verbinden.

5. Tintenstrahldrucksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner gekennzeichnet durch eine zweite Codiereinrichtung (207) zum Überwachen der axialen (oder seitlichen) Position der die Tintenstrahldruckstation bildenden Anordnung sowie durch eine auf die zweite Codiereinrichtung ansprechende Einrichtung (36) zur zeitlichen Steuerung des Tintenstrahldruckkopfes.

6. Tintenstrahldrucksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner gekennzeichnet, durch eine die Trommeleinrichtung einschließende Hülle (230).

7. Tintenstrahldrucksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Hüllenstruktur eine um die Radanordnungen gelegte innere Schicht (27; 225) aus gewelltem Metall und eine äußere Schicht (28; 228) mit zylindrischer Kontur umfaßt.

8. Tintenstrahldrucksystem nach Anspruch 7, wobei die Hüllenstruktur ferner eine Schicht (227) aus expandiertem Polystyrol umfaßt, die zwischen der äußeren zylindrisch geformten Schicht (228) und der inneren metallischen gewellten Schicht (225) angeordnet ist.

9. Tintenstrahldrucksystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, ferner gekennzeichnet durch eine Ventilationseinrichtung (238), um die in der Hülle befindliche Luft auszutreiben, und eine Fensteranordnung (240), um frische Luft in die Hülle nahe der Tintenstrahldruckstation eintreten zu lassen.