DE69900203T2

DE69900203T2 - Method and device for printing on a continuous web of material

Info

Publication number: DE69900203T2
Application number: DE69900203T
Authority: DE
Inventors: Bruce A. Plumley; Darryl Colburn Stein
Original assignee: Gerber Technology Inc
Current assignee: Gerber Scientific Inc
Priority date: 1998-10-05
Filing date: 1999-10-04
Publication date: 2002-05-16
Anticipated expiration: 2019-10-05
Also published as: JP2000135830A; DE69900203D1; ATE203712T1; CA2284950A1; JP3265293B2; EP0992353B1; EP0992353A1

Abstract

In an apparatus (20, 320) for printing on a web of work material (26, 326) continuously advanced in an X coordinate direction at a velocity vwx, at least one print head (86, 286) having a plurality of print elements (100) arranged in a scanning array (102, 302) extending in the X direction is repetitively movable relative to the apparatus (20, 320). The scanning array (102, 302) moves at a velocity va along a path that includes at least one scan segment and at least one repositioning segment. As the scanning array (102, 302) traverses the scan segment it has a first velocity component vax in the X direction, and a second velocity component vay in a Y direction perpendicular to the X direction. The first velocity component vax is equal to the velocity vwx so that the scanning array (102, 302) in traversing the scan segment, scans a swath on the web (26, 326) parallel to the Y direction, having a swath height hs. The velocity component vay is such that in the time taken for the array (102, 302) to move along the full extent of the scan segment the web (26, 326) advances a distance hw in the X direction that is less than hs. The array (102, 302) then travels along the repositioning segment such that prior or equal to a time taken for the web (26, 326) to advance a distance d= hs-hw the print head (86, 286) is positioned for movement along the scan segment, thereby causing successive swaths of the web scanned by the array to be positioned immediately adjacent to one another. <IMAGE> <IMAGE>

Description

Field of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Drucken auf blattförmiges Arbeitsmaterial und ist insbesondere auf ein Gerät und ein Verfahren zum Drucken von Grafiken auf Blattmaterial gerichtet, das in einer ununterbrochenen Bewegung durch das Gerät transportiert wird.The present invention relates generally to printing on sheet material and is particularly directed to an apparatus and method for printing graphics on sheet material that is conveyed in a continuous motion through the apparatus.

Background of the invention

Beim Drucken von Grafiken auf ein Blatt Arbeitsmaterial mit bekannten Druckgeräten wird das Arbeitsmaterial gewöhnlich schrittweise durch das Gerät transportiert, wobei die Transportbewegung zwischen den Schritten jeweils kurz angehalten wird. Im allgemeinen überquert ein Druckkopf zwischen den Schritten das Arbeitsmaterial in einer Richtung senkrecht zu der Richtung, in der das Arbeitsmaterial transportiert wird, und überträgt entsprechend der zu druckenden Grafik einen Abschnitt Druckmedium wie beispielsweise Tinte auf das Arbeitsmaterial. Dieser Prozeß wird wiederholt, wodurch bei jedem Durchgang des Druckkopfs aufeinanderfolgende Abschnitte Tinte direkt angrenzend aneinander auf das Arbeitsmaterial übertragen werden.When printing graphics onto a sheet of work material using known printing devices, the work material is usually transported through the device in steps, with the transport motion being briefly stopped between steps. Generally, between steps, a print head traverses the work material in a direction perpendicular to the direction in which the work material is transported and transfers a section of printing medium, such as ink, to the work material in accordance with the graphic to be printed. This process is repeated, whereby with each pass of the print head, successive sections of ink are transferred to the work material directly adjacent to one another.

Das Dokument US-A-3 742 846 offenbart einen Drucker mit einem Ganzzeilen- Matrixdruckkopf mit grober Auflösung. Zum Kompensieren der groben Auflösung wird der Druckkopf um einen Betrag, der dem Abstand zwischen zwei Druckelementen entspricht, in horizontaler Richtung bewegt. Während der Druckkopf sich horizontal bewegt, wird das Papier vertikal transportiert. Um eine horizontale Linie von einem Druckelement gedruckter Punkte zu erhalten, wird der gesamte Druckkopf gleichzeitig mit seiner horizontalen Bewegung vertikal angehoben.Document US-A-3 742 846 discloses a printer with a full-line matrix print head with coarse resolution. To compensate for the coarse resolution, the print head is moved horizontally by an amount corresponding to the distance between two print elements. While the print head moves horizontally, the paper is transported vertically. To obtain a horizontal line of dots printed by a print element, the entire print head is raised vertically simultaneously with its horizontal movement.

Ein Problem bei dem oben beschriebenen schrittweisen Transportieren des Arbeitsmaterials durch den Drucker besteht darin, daß die zum Drucken einer Grafik benötigte Zeit relativ lang ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn es sich um große und/oder komplexe Grafiken handelt. Außerdem führen in einem Betrieb solche langen Druckzeiten zu erhöhten Kosten und zu geringerer Druckleistung. Folglich besteht ein Bedarf an Druckern und Plottern, die Grafiken in kürzerer Zeit erstellen können als es momentan möglich ist.One problem with the step-by-step transport of the work material through the printer as described above is that the time required to print a graphic is relatively long. This is especially true when the graphics are large and/or complex. In addition, such long printing times lead to increased costs and reduced print output in a company. Consequently, there is a need for printers and plotters that can produce graphics in less time than is currently possible.

Ein weiteres Problem in Verbindung mit dem schrittweisen Transportieren des Arbeitsmaterials tritt auf, wenn das Arbeitsmaterial eine von einer Rolle zugeführte Materialbahn ist. Im allgemeinen ist eine beträchtliche Kraft erforderlich, um das Transportieren der Materialbahn durch die Drehung der Rolle in Gang zu setzen. Ebenso ist es aufgrund der Trägheit der Rolle schwierig, ein plötzliches sanftes Anhalten zu realisieren. Dies führt zuweilen dazu, daß Stoßimpulse in der Arbeitsmaterialbahn erzeugt werden, welche die Qualität der gedruckten Grafik nachteilig beeinflussen können.Another problem associated with the step-by-step transport of the work material occurs when the work material is a web fed from a roll. In general, a considerable force is required to Transporting the web of material by rotating the roll. It is also difficult to achieve a sudden, smooth stop due to the inertia of the roll. This sometimes leads to shock pulses being generated in the web of material being worked on, which can adversely affect the quality of the printed graphics.

Ausgehend von obigen Ausführungen liegt eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Gerät und ein Verfahren zum Drucken von Grafiken auf Arbeitsmaterial anzugeben, das die Nachteile und Probleme der Geräte nach dem Stand der Technik beseitigt.Based on the above, a general object of the present invention is to provide a device and a method for printing graphics on work material that eliminates the disadvantages and problems of the prior art devices.

Eine speziellere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Druckgerät anzugeben, durch das der Transport des Arbeitsmaterials durch das Gerät und die Bewegung des Druckkopf beim Überqueren des Arbeitsmaterials und beim Drucken auf das Arbeitsmaterial so synchronisiert werden, daß das Arbeitsmaterial kontinuierlich in einer ununterbrochenen Bewegung durch das Gerät transportiert wird.A more specific object of the present invention is to provide a printing device whereby the transport of the work material through the device and the movement of the print head in traversing the work material and in printing on the work material are synchronized so that the work material is continuously transported through the device in an uninterrupted movement.

Summary of the invention

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein Gerät zum Drucken auf eine kontinuierlich durchlaufende Bahn Arbeitsmaterial, das einen Rahmen und Mittel zum kontinuierlichen Transportieren der Bahn durch das Gerät' in einer X- Koordinatenrichtung in ihrer Längsrichtung relativ zu dem Rahmen mit einer Geschwindigkeit vwx enthält. Zumindest ein Druckkopf zum Drucken einer Grafik auf die kontinuierlich durchlaufende Materialbahn ist zum Bewegen relativ zu dem Rahmen an diesen gekoppelt und enthält mehrere Druckelemente, die angrenzend an die Bahn positioniert und in einem in der X-Koordinatenrichtung verlaufenden Quellarray angeordnet sind.The present invention is directed to an apparatus for printing on a continuously moving web of work material, which includes a frame and means for continuously transporting the web through the apparatus in an X coordinate direction in its longitudinal direction relative to the frame at a speed vwx. At least one print head for printing a graphic on the continuously moving web of material is coupled to the frame for movement relative to the frame and includes a plurality of printing elements positioned adjacent the web and arranged in a source array extending in the X coordinate direction.

Mittel sind vorgesehen, die das Quellarray wiederholt relativ zu dem Rahmen entlang einem Pfad bewegen, der zumindest ein Abtastsegment und ein Rückstellsegment enthält. Beim Betrieb durchläuft das Quellarray das Abtastsegment mit einer Gesamtgeschwindigkeit va, definiert durch eine erste Geschwindigkeitskomponente vax in X-Koordinatenrichtung, die gleich der Bahngeschwindigkeit vwx ist, und eine zweite Geschwindigkeitskomponente vay in einer Y-Koordinatenrichtung senkrecht zur X-Koordinatenrichtung. Dadurch, daß die erste Geschwindigkeitskomponente vax gleich der Bahngeschwindigkeit vwx ist, tastet das Quellarray beim Durchlaufen des Abtastsegments des Pfads einen Abschnitt auf der Materialbahn ab, der parallel zur Y-Koordinatenrichtung verläuft und eine Abschnittshöhe hs hat. Die zweite Geschwindigkeitskomponente vay ist derart, daß in der Zeit, die notwendig ist, um das Quellarray über die gesamte Länge des Abtastsegments des Pfades zu bewegen, die Materialbahn eine Strecke hw in X-Koordinatenrichtung vorrückt, die kleiner ist als die Abschnittshöhe hs, die von dem Quellarray beim Überqueren des Abtastsegments abgetastet wird.Means are provided for repeatedly moving the source array relative to the frame along a path that includes at least one scanning segment and a reset segment. In operation, the source array traverses the scanning segment at a total velocity va defined by a first velocity component vax in the X coordinate direction that is equal to the path velocity vwx and a second velocity component vay in a Y coordinate direction perpendicular to the X coordinate direction. Because the first velocity component vax is equal to the path velocity vwx, the source array repeatedly scans the path along the Traversing the scanning segment of the path covers a section on the material web that is parallel to the Y coordinate direction and has a section height hs. The second velocity component vay is such that in the time necessary to move the source array over the entire length of the scanning segment of the path, the material web advances a distance hw in the X coordinate direction that is less than the section height hs scanned by the source array when traversing the scanning segment.

Sobald das Quellarray das gesamte Abtastsegment durchlaufen hat, veranlaßt das Mittel zum wiederholten Bewegen des Quellarrays, daß sich dieses entlang dem Rückstellsegment bewegt. Diese Bewegung erfolgt in einer Zeit, die kürzer als oder genauso lang wie die Zeit ist, welche die Materialbahn zum Vorrücken einer Strecke d benötigt, wobei d = hs - hw gilt. Auf diese Weise ist das Quellarray zum sofortigen Bewegen entlang einem Abtastsegment zurückgestellt, wodurch aufeinanderfolgende Abschnitte der von dem Quellarray abgetasteten Materialbahn auf der kontinuierlich durchlaufenden Materialbahn direkt angrenzend aneinander positioniert werden.Once the source array has traversed the entire scanning segment, the means for repeatedly moving the source array causes it to move along the reset segment. This movement occurs in a time less than or equal to the time required for the web of material to advance a distance d, where d = hs - hw. In this way, the source array is reset for immediate movement along a scanning segment, thereby positioning successive portions of the web of material scanned by the source array directly adjacent to one another on the continuously advancing web of material.

Der oben beschriebene Pfad, entlang dem das Quellarray sich bewegt, kann unterschiedliche Konfigurationen annehmen. In einer Konfiguration bewegt sich das Quellarray beispielsweise entlang einem Abtastsegment quer über die kontinuierlich durchlaufende Materialbahn. Während dieser Bewegung umfaßt die Geschwindigkeit des Arrays die erste und zweite Geschwindigkeitskomponente, die oben beschrieben wurden. Sobald das Abtastarray das gesamte Abtastsegment durchlaufen hat, bewegt es sich sofort entlang dem Rückstellsegment, das in diesem Beispiel das Abtastsegment spiegelt. Folglich bewegt sich das Quellarray entlang dem gleichen Pfad vor und zurück. Jedoch muß sich das Array entlang dem Rückstellsegment in einer Zeit bewegen, die kürzer als oder genauso lang ist wie die Zeit, welche die Materialbahn benötigt, um die Strecke "d" vorzurücken, damit aufeinanderfolgende Abschnitte der von dem Quellarray abgetasteten Materialbahn auf der kontinuierlich durchlaufenden Materialbahn direkt angrenzend aneinander senkrecht zur X-Koordinatenrichtung positioniert werden.The path along which the source array moves, described above, can take on different configurations. For example, in one configuration, the source array moves along a scanning segment across the continuously moving web of material. During this movement, the velocity of the array includes the first and second velocity components described above. Once the scanning array has traversed the entire scanning segment, it immediately moves along the reset segment, which in this example mirrors the scanning segment. Thus, the source array moves back and forth along the same path. However, the array must move along the reset segment in a time less than or equal to the time it takes for the web of material to advance the distance "d" in order for successive portions of the web of material scanned by the source array to be positioned directly adjacent to one another on the continuously moving web of material, perpendicular to the X coordinate direction.

Das Quellarray kann auch einen Pfad in Form der Zahl 8 relativ zu dem Rahmen verfolgen. Dazu muß sich das Quellarray entlang einem ersten Abtastsegment mit einem ersten und einem zweiten Ende und einem zweiten Abtastsegment mit einem dritten und einem vierten Ende bewegen, wobei jedes Abtastsegment quer über die Materialbahn verläuft. Vorzugsweise grenzen das dritte und das vierte Ende des zweiten Abtastsegments an das zweite bzw. das erste Ende des ersten Abtastsegments. Ein erstes Rückstellsegment verläuft zwischen dem zweiten Ende des ersten Abtastsegments und dem dritten Ende des zweiten Abtastsegments. Außerdem verläuft ein zweites Rückstellsegment zwischen dem ersten Ende des ersten Abtastsegments und dem vierten Ende des zweiten Abtastsegments.The source array can also trace a path in the form of the number 8 relative to the frame. To do this, the source array must move along a first scanning segment with a first and a second end and a second scanning segment with a third and a fourth end, each scanning segment being transverse runs across the material web. Preferably, the third and fourth ends of the second scanning segment are adjacent to the second and first ends of the first scanning segment, respectively. A first reset segment runs between the second end of the first scanning segment and the third end of the second scanning segment. In addition, a second reset segment runs between the first end of the first scanning segment and the fourth end of the second scanning segment.

Wenn das Quellarray den die Zahl 8 beschreibenden Pfad verfolgt, durchläuft es zunächst das erste Abtastsegment des Pfades vom ersten zum zweiten Ende mit einer Geschwindigkeit, die eine erste Geschwindigkeitskomponente v1ax in der X- Koordinatenrichtung, die gleich der Geschwindigkeit vwx der Bahn ist, und eine zweite Geschwindigkeitskomponente v1ay in der Y-Koordinatenrichtung hat. Folglich tastet das Quellarray einen ersten Abschnitt auf der Materialbahn ab, der parallel zur Y-Koordinatenrichtung verläuft und eine erste Abschnittshöhe h1s hat.When the source array follows the path describing the number 8, it first traverses the first scan segment of the path from the first to the second end at a velocity having a first velocity component v1ax in the X coordinate direction equal to the velocity vwx of the web and a second velocity component v1ay in the Y coordinate direction. Consequently, the source array scans a first section on the material web that is parallel to the Y coordinate direction and has a first section height h1s.

Wenn das Quellarray das erste Abtastsegment durchläuft, ist die zweite Geschwindigkeitskomponente v1ay so, daß in der Zeit, die das Array benötigt, um das gesamte erste Abtastsegment zu durchlaufen, die Materialbahn um eine Strecke h1w in X-Koordinatenrichtung vorrückt, die kleiner ist als die Abschnittshöhe h1s. Nach Durchlaufen des gesamten ersten Abtastsegments durchläuft das Quellarray als nächstes das erste Rückstellsegment in einer Zeit, die kürzer als oder genauso lang ist wie die Zeit, welche die Bahn zum Vorrücken einer Strecke d&sub1; benötigt, wobei d&sub1; = h1s - h1w gilt. Nun ist der Druckkopf für eine sofortige Bewegung entlang dem zweiten Abtastsegment positioniert.When the source array traverses the first scan segment, the second velocity component v1ay is such that in the time it takes the array to traverse the entire first scan segment, the web advances in the X coordinate direction by a distance h1w that is less than the section height h1s. After traversing the entire first scan segment, the source array next traverses the first reset segment in a time less than or equal to the time it takes the web to advance a distance d1, where d1 = h1s - h1w. The print head is now positioned for immediate movement along the second scan segment.

Dann durchläuft das Quellarray das zweite Abtastsegment mit einer Geschwindigkeit -va, definiert durch eine erste Geschwindigkeitskomponenten v2ax in der X- Koordinatenrichtung, die gleich der Bahngeschwindigkeit vwx ist, und eine zweite Geschwindigkeitskomponente -v2ay. Beim Durchlaufen des zweiten Abtastsegments tastet das Quellarray einen zweiten Abschnitt auf der Bahn ab, der parallel zur Y-Koordinatenrichtung verläuft und eine zweite Abschnittshöhe h2s hat. Außerdem ist die Geschwindigkeitskomponente -v2ay so, daß in der Zeit, die das Abtastarray benötigt, um das gesamte zweite Abtastsegment zu durchlaufen, die Materialbahn die Strecke h2w in X-Koordinatenrichtung vorrückt, die kleiner ist als die zweite Abschnittshöhe h2s.Then the source array traverses the second scanning segment at a velocity -va, defined by a first velocity component v2ax in the X-coordinate direction equal to the web velocity vwx and a second velocity component -v2ay. When traversing the second scanning segment, the source array scans a second section on the web that is parallel to the Y-coordinate direction and has a second section height h2s. Furthermore, the velocity component -v2ay is such that in the time it takes the scanning array to traverse the entire second scanning segment, the material web advances the distance h2w in the X-coordinate direction that is less than the second section height h2s.

Folglich läuft das Quellarray nach Durchlaufen des gesamten zweiten Abtastsegments entlang dem zweiten Rückstellsegments, in einer Zeit, die kürzer als oder genauso lang ist wie die Zeit, welche die Materialbahn benötigt, um eine Strecke d&sub2; vorzurücken, wobei d&sub2; = h2s - h2w gilt. Auf diese Art ist der Druckkopf wieder zum sofortigen Bewegen entlang dem ersten Abtastsegment positioniert, so daß der von dem Quellarray verfolgte Pfad relativ zu dem Rahmen die Zahl 8 beschreibt. Bei jedem Durchlaufen des Pfads in Form einer 8 tastet das Quellarray zwei aufeinanderfolgende Abschnitte auf der kontinuierlich durchlaufenden Materialbahn ab, die direkt aneinander angrenzen und parallel zur Y- Koordinatenrichtung verlaufen.Thus, after traversing the entire second scan segment, the source array travels along the second reset segment in a time less than or equal to the time it takes for the web to advance a distance d2, where d2 = h2s - h2w. In this way, the print head is again positioned to immediately move along the first scan segment, so that the path traced by the source array relative to the frame describes the number 8. Each time it traverses the figure 8 path, the source array scans two consecutive sections on the continuously moving web that are directly adjacent to one another and parallel to the Y coordinate direction.

Der Druckkopf kann so konfiguriert sein, daß er ein Array diskreter Druckelemente enthält, wobei die Gesamtzahl der Druckelemente als Quellarray bezeichnet wird, aus der ein "Abtastarray" ausgewählt wird. Wenn der Druckkopf beim Betrieb die Materialbahn entlang einem Abtastsegment überquert, werden Gruppen von Druckelementen, die das Abtastarray umfassen, wahlweise und progressiv aktiviert, wodurch das Abtastarray die Geschwindigkeitskomponente vax hat, relativ zu dem Rahmen in X-Koordinatenrichtung, die gleich der Bahngeschwindigkeit vwx ist. So werden Abschnitte auf dem Arbeitsmaterial senkrecht zur Y- Koordinatenrichtung abgetastet.The printhead may be configured to include an array of discrete printing elements, the total number of printing elements being referred to as a source array, from which a "scanning array" is selected. In operation, as the printhead traverses the material web along a scanning segment, groups of printing elements comprising the scanning array are selectively and progressively activated, causing the scanning array to have a velocity component vax relative to the frame in the X coordinate direction equal to the web velocity vwx. Thus, portions on the work material are scanned perpendicular to the Y coordinate direction.

Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind mehrere Druckköpfe an den Rahmen gekoppelt, um sich relativ zu diesem über die Materialbahn zu bewegen. Vorzugsweise sind die Druckköpfe versetzt zueinander angeordnet, so daß die bei einem Durchlaufen des Abtastsegments abgetastete Abschnittshöhe von der Anzahl der an den Rahmen gekoppelten Druckköpfe abhängt.In an alternative embodiment of the present invention, a number of print heads are coupled to the frame in order to move relative to it over the material web. Preferably, the print heads are arranged offset from one another so that the section height scanned when passing through the scanning segment depends on the number of print heads coupled to the frame.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Drucken auf eine kontinuierlich durchlaufende Materialbahn, bei dem ein Druckgerät gemäß vorstehender Beschreibung vorgesehen ist. Das Gerät enthält eine Steuerung zum Speichern von Daten entsprechend einer zu druckenden Grafik. Beim Betrieb wird die Materialbahn kontinuierlich mit der Geschwindigkeit vwx relativ zu dem Rahmen in X-Koordinatenrichtung transportiert. Das Quellarray wird relativ zu dem Rahmen entlang dem Abtastsegment bewegt, und zwar mit einer Geschwindigkeit va, die derart mit der Bahngeschwindigkeit vxw zusammenhängt, daß, wenn das Abtastarray das Abtastsegment durchläuft, das Array eine erste Geschwindkeitskomponente vax in X-Koordinatenrichtung, die gleich vwx ist, und eine zweite Geschwindigkeitskomponente vay in Y-Koordinatenrichtung hat. Wenn das Quellarray das Abtastsegments des Pfads durchläuft wird von ihm ein einen Abschnitt auf der Materialbahn abgetastet und bedruckt, der parallel zur Y-Koordinatenrichtung verläuft und eine Abschnittshöhe hs hat, in Abhängigkeit von Befehlen, die von der Steuerung ausgegeben werden.The present invention also relates to a method for printing on a continuously moving web of material, in which a printing device as described above is provided. The device includes a controller for storing data corresponding to a graphic to be printed. In operation, the web of material is continuously transported at the speed vwx relative to the frame in the X coordinate direction. The source array is moved relative to the frame along the scanning segment at a speed va which is related to the web speed vxw such that when the scanning array passes through the scanning segment, the array has a first speed component vax in the X coordinate direction which is equal to vwx and a second velocity component vay in the Y coordinate direction. As the source array traverses the scanning segment of the path, it scans and prints a section on the web which is parallel to the Y coordinate direction and has a section height hs, depending on commands issued by the controller.

Die Bewegung des Quellarrays entlang dem Abtastsegment in X- Koordinatenrichtung ist derart, daß in der Zeit, in der das Quellarray entlang dem gesamten Abtastsegment bewegt wird, die Materialbahn eine Strecke hw in X- Koordinatenrichtung vorrückt, die kleiner ist als die Abschnittshöhe hs. Nach Durchlaufen des gesamten Abtastsegments bewegt sich das Quellarray sofort entlang einem Rückstellsegment, nachdem es das gesamte Abtastsegment durchlaufen hat, und zwar in kürzerer oder in der gleichen Zeit, welche die Materialbahn benötigt, um eine Strecke d vorzurücken, wobei d = hs - hw gilt. Folglich ist der Druckkopf wieder zur sofortigen Bewegung entlang dem Abtastsegment positioniert.The movement of the source array along the scan segment in the X coordinate direction is such that in the time it takes the source array to move along the entire scan segment, the web advances a distance hw in the X coordinate direction that is less than the section height hs. After traversing the entire scan segment, the source array immediately moves along a reset segment after traversing the entire scan segment in less than or equal to the time it takes for the web to advance a distance d, where d = hs - hw. Consequently, the print head is again positioned for immediate movement along the scan segment.

Das Bewegen des Quellarrays entlang dem Abtastsegment und entlang dem Rückstellsegment wird wiederholt, wodurch in Abhängigkeit von Befehlen, die von der Steuerung ausgegeben werden, aufeinanderfolgende aneinander angrenzende Abschnitte auf der kontinuierlich durchlaufenden Materialbahn, die parallel zur Y-Koordinatenrichtung verlaufen, abgetastet und bedruckt werden.The movement of the source array along the scanning segment and along the reset segment is repeated, whereby, in response to commands issued by the controller, successive adjacent sections on the continuously moving material web running parallel to the Y coordinate direction are scanned and printed.

Short description of the drawings

Fig. 1 ist eine perspektivische Teilansicht eines Ausführungsbeispiels des Geräts der vorliegenden Erfindung zum Drucken auf eine kontinuierlich durchlaufende Bahn Arbeitsmaterial.Fig. 1 is a partial perspective view of an embodiment of the apparatus of the present invention for printing on a continuously moving web of work material.

Fig. 2 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Geräts und zeigt den Druckkopfschlitten, der zwecks Bewegung an den Rahmen gekoppelt ist, und die Materialbahn, die kontinuierlich durch das Gerät transportiert wird.Fig. 2 is an enlarged perspective view of the apparatus shown in Fig. 1 and shows the printhead carriage coupled for movement to the frame and the web of material continuously transported through the apparatus.

Fig. 3 ist eine teilweise schematische Ansicht von oben des in Fig. 2 gezeigten Druckkopfs, in der dargestellt ist, wie ein Synchronriemen zum Bewegen des Druckkopfschlittens über das in Fig. 1 gezeigte Gerät an dem Druckkopfschlitten befestigt ist.Fig. 3 is a partially schematic top view of the printhead shown in Fig. 2, showing how a timing belt for moving the printhead carriage is attached to the printhead carriage via the device shown in Fig. 1.

Fig. 4 ist eine Teilansicht von oben des in Fig. 2 gezeigten Druckkopfs, die eine alternative Art zeigt, den Synchronriemen an dem Druckkopfschlitten zu befestigen.Fig. 4 is a partial top view of the printhead shown in Fig. 2, showing an alternative way of attaching the timing belt to the printhead carriage.

Fig. 5 ist eine schematische Teilansicht von oben des in Fig. 2 gezeigten Druckkopfs, die eine alternative Art zeigt, den Synchronriemen an dem Druckkopfschlitten zu befestigen.Fig. 5 is a partial schematic top view of the printhead shown in Fig. 2, showing an alternative way of attaching the timing belt to the printhead carriage.

Fig. 6 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Druckkopfschlittens, die zwei Druckköpfe in einer teilweise vorderen Stellung zeigt.Fig. 6 is an enlarged perspective view of the printhead carriage shown in Fig. 1, showing two printheads in a partially forward position.

Fig. 7 ist eine teilweise Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels des Druckkopfschlittens, die einen Nockenmechanismus zum Bewegen des Druckkopfs zwischen einer vorderen und einer hinteren Stellung zeigt.Figure 7 is a partial front view of an embodiment of the printhead carriage showing a cam mechanism for moving the printhead between a forward and a rearward position.

Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht eines der in Fig. 6 gezeigten Druckköpfe, die ein Array von Druckelementen zeigt.Fig. 8 is a perspective view of one of the printheads shown in Fig. 6, showing an array of printing elements.

Fig. 9 ist eine schematische Ansicht eines Pfads, den der Druckkopf bei dem Betrieb des in Fig. 1 gezeigten Geräts relativ zu dem Rahmen durchläuft.Fig. 9 is a schematic view of a path traversed by the print head relative to the frame during operation of the apparatus shown in Fig. 1.

Fig. 10 ist eine schematische Ansicht des von dem Druckkopf in Fig. 9 durchlaufenen Pfads relativ zu der kontinuierlich durchlaufenden Materialbahn.Fig. 10 is a schematic view of the path traversed by the print head in Fig. 9 relative to the continuously moving web of material.

Fig. 11 ist eine schematische Ansicht eines alternativen Pfads, den der Druckkopf bei dem Betrieb des in Fig. 1 gezeigten Geräts relativ zu dem Rahmen durchläuft.Figure 11 is a schematic view of an alternative path that the print head traverses relative to the frame during operation of the apparatus shown in Figure 1.

Fig. 12 ist ein schematische Ansicht des von dem Druckkopf in Fig. 11 durchlaufenen Pfads relativ zu der kontinuierlich durchlaufenden Materialbahn.Fig. 12 is a schematic view of the path traversed by the print head in Fig. 11 relative to the continuously moving web of material.

Fig. 13 ist eine teilweise schematische perspektivische Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Geräts, die ein Druckgerät vom Flachbett-Typ zeigt.Fig. 13 is a partially schematic perspective view of the apparatus shown in Fig. 1, showing a flatbed type printing apparatus.

Detailed Description of the Preferred Embodiments of the present invention

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, ist ein Ausführungsbeispiel des Geräts der vorliegenden Erfindung allgemein mit dem Bezugszeichen 20 gekennzeichnet. Das Gerät 20 hat einen Rahmen 22 mit einer Walze 24, die drehbar an den Rahmen gekoppelt ist, um eine Bahn Arbeitsmaterial 26 zu stützen und kontinuierlich in ihrer Längsrichtung in einer ersten Koordinatenrichtung durch das Gerät zu transportieren, wie durch den mit "X" bezeichneten Pfeil angezeigt ist. Um die Materialbahn kontinuierlich zu transportieren, wird die Walze 24 durch geeignete Mittel angetrieben, wie beispielsweise einen Motor (nicht dargestellt), ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Der Motor reagiert auf Befehle, die von einer programmierbaren Steuerung 28 ausgegeben werden, die an das Gerät 20 gekoppelt ist und in der Daten in einem maschinenlesbaren Format entsprechend einer auf die Materialbahn 26 zu druckenden Grafik gespeichert sind.As shown in Figures 1 and 2, an embodiment of the apparatus of the present invention is generally indicated by the reference numeral 20. The apparatus 20 includes a frame 22 having a roller 24 rotatably coupled to the frame for supporting and continuously transporting a web of work material 26 longitudinally in a first coordinate direction through the apparatus as indicated by the arrow labeled "X". To continuously transport the web of material, the roller 24 is driven by suitable means such as, but not limited to, a motor (not shown). The motor is responsive to commands issued by a programmable controller 28 coupled to the apparatus 20 and having data stored in a machine-readable format corresponding to a graphic to be printed on the web of material 26.

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist ein länglicher Schlittenträger 30 an dem Rahmen 22 befestigt und verläuft in Längsrichtung der Walze 24 nahezu parallel zu ihr. Ein Druckkopfschlitten 32 ist über eine obere und eine untere Schiene 34 bzw. 36 verschiebbar an den Schlittenträger 30 gekoppelt. Die obere und die untere Schiene 34 bzw. 36 sind an dem Schlittenträger 30 angebracht und zueinander und zu der Walze 24 nahezu parallel. Die obere Schiene 34 und die untere Schiene 36 verlaufen jeweils durch eine Laufbuchse 38 (nur eine ist dargestellt), die an dem Druckkopfschlitten 32 befestigt ist. Beim Betrieb gleitet der Druckkopfschlitten 32 vorwärts und rückwärts entlang der oberen und der unteren Schiene in Y- Koordinatenrichtung, in Abhängigkeit von Befehlen, die von der Steuerung 28 ausgegeben werden. Um ein ruhiges Gleiten des Druckkopfschlittens 32 entlang der oberen und der unteren Schiene 34 bzw. 36 zu ermöglichen, müssen die Laufbuchsen 38 aus einem geeigneten Material bestehen wie beispielsweise, jedoch nicht ausschließlich Polytetrafluorethylen. Zwar werden hier Laufbuchsen 38 gezeigt und beschrieben, doch ist die Erfindung in dieser Hinsicht keineswegs eingeschränkt, da andere, dem Fachmann auf dem Gebiet, zu dem die vorliegende Erfindung gehört, wohlbekannte Elemente wie lineare Rollenlager stattdessen verwendet werden können, ohne von den weiter gefaßten Aspekten der vorliegenden Erfindung abzuweichen.As shown in Fig. 2, an elongated carriage support 30 is attached to the frame 22 and extends longitudinally of the platen 24 nearly parallel thereto. A print head carriage 32 is slidably coupled to the carriage support 30 by upper and lower rails 34 and 36, respectively. The upper and lower rails 34 and 36 are attached to the carriage support 30 and are nearly parallel to each other and to the platen 24. The upper rail 34 and lower rail 36 each extend through a bushing 38 (only one is shown) attached to the print head carriage 32. In operation, the print head carriage 32 slides forward and backward along the upper and lower rails in the Y coordinate direction in response to commands issued by the controller 28. In order to allow the print head carriage 32 to slide smoothly along the upper and lower rails 34 and 36, respectively, the bushings 38 must be made of a suitable material such as, but not limited to, polytetrafluoroethylene. While bushings 38 are shown and described herein, the invention is by no means limited in this respect, as other elements well known to those skilled in the art to which the present invention belongs, such as linear roller bearings, may be used instead without departing from the broader aspects of the present invention.

Gemäß den Fig. 1 und 2 ist ein (nicht dargestellter) Schrittmotor an einer Rückseite des Schlittenträgers 30 an einem ersten Ende desselben angebracht und enthält eine drehbare Welle 40, die durch den Schlittenträger hindurch verläuft. Eine erste Riemenscheibe 42 ist auf der Welle 40 befestigt und steht mit dem Riemen 44 antreibend in Kontakt. Eine zweite Riemenscheibe 46 ist drehbar an dem Schlittenträger an einem zweiten Ende desselben angebracht und steht ebenfalls mit dem Riemen 44 in Kontakt. Wie im folgenden beschrieben wird, ist der Riemen an seinen Enden an dem Druckkopfschlitten 32 befestigt. Vorzugsweise ist der Riemen 44 ein Zahnflachriemen mit mehreren in gleichmäßigen Abständen über seine Länge verteilten Zähnen, und die erste und die zweite Riemenscheibe 42 bzw. 46 sind Zahnriemenscheiben, die jeweils mehrere an ihrem Umfang verteilte beabstandete Gegenzähne haben, die geeignet sind, mit den Zähnen an dem Zahnflachriemen in Eingriff zu treten. Die vorliegende Erfindung ist jedoch in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt, da andere, dem Fachmann auf dem Gebiet, zu dem die Erfindung gehört, bekannte Arten von Riemen und Riemenscheiben, wie beispielsweise Keilriemen und Antriebsscheiben, stattdessen verwendet werden können, ohne von den weiter gefaßten Aspekten der vorliegenden Erfindung abzuweichen.1 and 2, a stepper motor (not shown) is mounted on a rear side of the carriage support 30 at a first end thereof and includes a rotatable shaft 40 extending through the carriage support. A first pulley 42 is mounted on the shaft 40 and drivingly engages the belt 44. A second pulley 46 is rotatably mounted on the carriage support at a second end thereof and also engages the belt 44. As will be described below, the belt is attached at its ends to the print head carriage 32. Preferably, the belt 44 is a toothed belt having a plurality of teeth evenly spaced along its length, and the first and second pulleys 42 and 46, respectively, are toothed pulleys each having a plurality of spaced mating teeth spaced about its circumference adapted to engage the teeth on the toothed belt. However, the present invention is not limited in this respect, as other types of belts and pulleys known to those skilled in the art to which the invention belongs, such as V-belts and drive pulleys, may be used instead without departing from the broader aspects of the present invention.

Wie in Fig. 3 dargestellt, steht der Riemen 44 mit den Riemenscheiben 40 und 42 in Eingriff und ist an einem ersten Ende 48 über eine Klemmvorrichtung 50 an einer Seite des Druckkopfschlittens 32 angebracht. Eine Schraubenfeder 52 ist über ein erstes hakenförmiges Ende 54 an einen Vorsprung 56 montiert, der von dem Druckkopfschlitten 32 ausgeht. Ein zweites Ende 58 des Riemens 44 verläuft durch einen Kanal 60, der der Klammer 50 abgewandt an dem Druckkopfschlitten 32 angeordnet ist, und ist durch ein zweites hakenförmiges Ende 61 der Feder 52 festgehalten. Die Länge des Riemens 44 ist so gewählt, daß das Befestigen des Riemens an dem zweiten hakenförmigen Ende der Feder 52 bewirkt, daß die Feder sich dehnt und dadurch eine Zugkraft auf den Riemen ausübt.As shown in Fig. 3, the belt 44 engages the pulleys 40 and 42 and is attached at a first end 48 to one side of the print head carriage 32 via a clamp 50. A coil spring 52 is mounted via a first hooked end 54 to a projection 56 extending from the print head carriage 32. A second end 58 of the belt 44 extends through a channel 60 located on the print head carriage 32 opposite the clamp 50 and is held in place by a second hooked end 61 of the spring 52. The length of the belt 44 is selected such that attaching the belt to the second hooked end of the spring 52 causes the spring to stretch and thereby exert a tensile force on the belt.

Wie ferner in Fig. 3 gezeigt, hat der Kanal 60 einander gegenüberliegende Wände 62 und 64, wobei die Wand 64 von einem ersten Ende 66 des Kanals 60 zum einer Außenwand 68 des Druckkopfschlittens 32 hin zunehmend spitz zuläuft. Ein Halteelement 70 ist verschiebbar in dem Kanal 60 angeordnet und hat eine erste Fläche 72, die eine Abschrägung definiert, die mit der Abschrägung der Wand 64 zusammenpaßt. Das Halteelement 70 hat ferner eine zweite Fläche 74, die der ersten Fläche abgewandt ist und an den Riemen 44 angrenzt. Bei dieser Konfiguration gleitet das Halteelement 70 entlang der spitz zulaufenden Wand 64 des Kanals 60, wodurch der Riemen 44 lösbar festgesetzt, wird, wenn auf ihn eine Kraft in der durch den Pfeil "A" angezeigten Richtung ausgeübt wird, wodurch ein Durchhängen des Riemens oder ein Lockern während des Betriebs verhindert wird.As further shown in Figure 3, the channel 60 has opposing walls 62 and 64, with the wall 64 tapering from a first end 66 of the channel 60 to an outer wall 68 of the printhead carriage 32. A support member 70 is slidably disposed in the channel 60 and has a first surface 72 defining a bevel that mates with the bevel of the wall 64. The support member 70 also has a second surface 74 facing away from the first surface and adjacent the belt 44. In this configuration the retaining member 70 slides along the tapered wall 64 of the channel 60, thereby releasably securing the belt 44 when a force is applied thereto in the direction indicated by arrow "A", thereby preventing the belt from slackening or loosening during operation.

Alternative dazu und wie in Fig. 4 gezeigt, kann, statt ein Halteelement 70 gemäß vorstehender Beschreibung einzusetzen, der Kanal 60 zwei fluchtende spitz zulaufende Wände 76 enthalten, die jeweils eine davon abstehende Lippe 78 ausbilden. Zwischen jeder der Wände 76 und dem Riemen 44 ist jeweils eine Kugel 80 angeordnet, wobei zwischen Kugel und Lippe jeweils eine Feder 82 eingesetzt ist, um die Kugeln gegen den Riemen vorzuspannen. Beim Betrieb übt also die Feder 52 einen Zug auf den Riemen 44 aus, während die federbelasteten Kugeln 80 ein Lockern des Riemens verhindern, indem sie zwischen den spitz zulaufenden Wänden 76 und dem Riemen 44 eingekeilt werden und so den Riemen 44 lösbar festsetzen. Während hier federbelastete Kugeln gezeigt und beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt, da andere Bauteile wie ein federbelasteter Keil 84, wie in Fig. 5 dargestellt, stattdessen eingesetzt werden können, ohne von den weiter gefaßten Aspekten der vorliegenden Erfindung abzuweichen.Alternatively, and as shown in Fig. 4, instead of using a retaining member 70 as described above, the channel 60 may include two aligned tapered walls 76 each defining a lip 78 extending therefrom. A ball 80 is disposed between each of the walls 76 and the belt 44, with a spring 82 disposed between the ball and the lip to bias the balls against the belt. Thus, in operation, the spring 52 exerts a pull on the belt 44 while the spring-loaded balls 80 prevent the belt from loosening by being wedged between the tapered walls 76 and the belt 44, thus releasably securing the belt 44. While spring loaded balls have been shown and described herein, the present invention is not limited in this regard, as other components such as a spring loaded wedge 84 as shown in Figure 5 may be substituted without departing from the broader aspects of the present invention.

Wie in Fig. 6 dargestellt, enthält der Druckkopfschlitten 32 zwei Druckköpfe 86, die lösbar an einem Träger 88 befestigt sind, welcher wiederum über ein Paar Schienen 90 (eine dargestellt) verschiebbar an dem Schlitten angebracht ist. Die Schienen 90 stehen außen von dem Druckkopfschlitten 32 ab, wobei jede durch Paar Öffnungen 92 verläuft, die durch außen von dem Träger 88 wegstehende Naben 94 definiert sind. Ein Betätiger 96 ist an dem Druckkopfschlitten 32 befestigt und enthält ein Betätigungselement 98, das durch den Druckkopfschlitten hindurch verläuft und mit dem Träger 88 in Eingriff steht. Vorzugsweise ist der Betätiger 96 ein Schrittmotor, und das Betätigungselement 98 ist eine drehbar mit dem Schrittmotor verbundene Verstellschraubenspindel. Wenn sich die Verstellschraubenspindel dreht, bewegen sich der Schlitten 88 und die Druckköpfe 86 zwischen einer vorderen und einer hinteren Stellung, in Abhängigkeit von Befehlen, die von der Steuerung 28, Fig. 1, ausgegeben werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt, da andere Arten von dem Fachmann auf dem Gebiet, zu dem die Erfindung gehört, bekannten Betätigern und Betätigungselementen wie ein Pneumatikzylinder mit einer ausziehbaren Zylinderstange stattdessen verwendet werden können, ohne von den weiter gefaßten Aspekten der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Außerdem sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Druckköpfe 86 gezeigt, jedoch ist die vorliegende Erfindung in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt, da es auch möglich ist, nur einen Druckkopf oder mehrere versetzt zueinander angeordnete Druckköpfe einzusetzen.As shown in Figure 6, the printhead carriage 32 includes two printheads 86 removably secured to a carrier 88 which in turn is slidably mounted to the carriage by a pair of rails 90 (one shown). The rails 90 extend outwardly from the printhead carriage 32, each passing through a pair of openings 92 defined by hubs 94 extending outwardly from the carrier 88. An actuator 96 is attached to the printhead carriage 32 and includes an actuating member 98 extending through the printhead carriage and engaging the carrier 88. Preferably, the actuator 96 is a stepper motor and the actuating member 98 is a lead screw rotatably connected to the stepper motor. As the lead screw rotates, the carriage 88 and the print heads 86 move between a forward and a rearward position in response to commands issued by the controller 28, Fig. 1. However, the present invention is not limited in this respect, as other types of actuators and actuating elements known to those skilled in the art to which the invention belongs, such as a pneumatic cylinder with an extendable cylinder rod may be used instead without departing from the broader aspects of the present invention. In addition, two print heads 86 are shown in the illustrated embodiment, but the present invention is not limited in this respect, since it is also possible to use only one print head or several print heads arranged offset from one another.

Ein zweites Ausführungsbeispiel des Druckkopfschlittens der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 7 gezeigt und allgemein mit dem Bezugszeichen 232 gekennzeichnet; dieses ist dem oben beschriebenen Druckkopfschlitten 32 in vielem ähnlich. Daher werden gleiche Bezugszeichen, denen die Ziffer 2 vorangestellt ist, verwendet, um gleiche Elemente zu bezeichnen. Der Druckkopfschlitten 232 unterscheidet sich von dem Druckkopfschlitten 32 darin, daß der Druckkopf statt durch einen Betätiger und ein Betätigungselement über einen Nockenmechanismus 234 zwischen der vorderen und der hinteren Stellung bewegt wird.A second embodiment of the printhead carriage of the present invention is shown in Figure 7 and generally designated by the reference numeral 232; this is in many ways similar to the printhead carriage 32 described above. Therefore, like reference numerals preceded by the numeral 2 are used to designate like elements. The printhead carriage 232 differs from the printhead carriage 32 in that the printhead is moved between the forward and rearward positions by a cam mechanism 234 rather than by an actuator and actuator.

Der Nockenmechanismus 234 enthält einen Nocken 236, der an dem Druckkopfschlitten 232 befestigt und durch einen geeigneten Antrieb drehbar ist, beispielsweise durch einen Schrittmotor (nicht dargestellt), ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Ein Träger 288 mit einem lösbar daran befestigten Druckkopf 286 ist zwecks Bewegung zwischen einer vorderen und einer hinteren Stellung verschiebbar an dem Druckkopfschlitten 232 angeordnet. Der Träger 288 enthält eine Verlängerung 238, die von ihm absteht und ein Ende 240 hat, an dem ein Rad 242 drehbar befestigt ist, welches mit einer Umfangsfläche 244 des Nockens 236 in Kontakt steht. Eine Führung 246 erstreckt sich von dem Druckkopfschlitten 232 und steht in Gleitkontakt mit einer Kante 248 des Trägers 288, um die Ausrichtung des Trägers während der Bewegung zwischen der vorderen und der hinteren Stellung beizubehalten. Ein Vorspannelement, das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Feder 250 gezeigt ist, ist mit einem Ende an dem Träger 288 und mit einem anderen Ende an dem Druckkopfschlitten 232 befestigt, um den Träger in die hintere Stellung zu bringen. Wenn sich beim Betrieb der Nocken 234 dreht, bewegt sich der Träger 288 und damit der Druckkopf 286 von der hinteren in die vordere Stellung, bis das Rad 242 auf den in Fig. 7 mit "P" bezeichneten Punkt trifft. Dort bewirkt die von der Feder 250 auf den Träger 288 ausgeübte Kraft, daß der Träger 288 in die hintere Stellung zurückkehrt und das Rad mit der mit "S" bezeichneten Fläche in Kontakt tritt.The cam mechanism 234 includes a cam 236 attached to the printhead carriage 232 and rotatable by a suitable drive, such as, but not limited to, a stepper motor (not shown). A carrier 288 having a printhead 286 removably attached thereto is slidably mounted on the printhead carriage 232 for movement between forward and rearward positions. The carrier 288 includes an extension 238 extending therefrom and having an end 240 to which a wheel 242 is rotatably mounted which contacts a peripheral surface 244 of the cam 236. A guide 246 extends from the printhead carriage 232 and is in sliding contact with an edge 248 of the carrier 288 to maintain the alignment of the carrier during movement between the forward and rearward positions. A biasing member, shown in the illustrated embodiment as a spring 250, is attached at one end to the carrier 288 and at another end to the print head carriage 232 to move the carrier to the rearward position. In operation, as the cam 234 rotates, the carrier 288 and hence the print head 286 moves from the rearward to the forward position until the wheel 242 encounters the point labeled "P" in Figure 7. At this point, the force exerted by the spring 250 on the carrier 288 causes the carrier 288 to return to the rearward position and the wheel to contact the surface labeled "S".

Wie in Fig. 8 dargestellt, hat jeder Druckkopf 86, Fig. 1, oder 286, Fig. 7, mehrere diskrete Druckelemente 100, die in einem matrixartigen Quellarray 102 angeordnet sind. Die Druckelemente 100 stehen mit einem Tintenbehälter (nicht dargestellt) in Verbindung, so daß beim Betrieb, wenn der Druckkopfschlitten 32, Fig. 1 und 2, oder 232, Fig. 7, die Materialbahn 26 überquert, Tinte über das Quellarray 102 der Druckelemente 100 auf die Materialbahn übertragen wird, in Abhängigkeit von Befehlen, die von der Steuerung 28 ausgegeben werden. Obwohl ein Tintenstrahldruckkopf dargestellt und beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt, da andere, dem Fachmann auf dem Gebiet, zu dem die vorliegende Erfindung gehört, bekannte Druckköpfe, wie Matrixdruckköpfe oder Thermodruckköpfe stattdessen eingesetzt werden können, ohne von den weiter gefaßten Aspekten der vorliegenden Erfindung abzuweichen.As shown in Fig. 8, each printhead 86, Fig. 1, or 286, Fig. 7, has a plurality of discrete printing elements 100 arranged in a matrix-like source array 102. The printing elements 100 are in communication with an ink reservoir (not shown) so that in operation, as the printhead carriage 32, Figs. 1 and 2, or 232, Fig. 7, traverses the web of material 26, ink is transferred to the web of material via the source array 102 of printing elements 100 in response to commands issued by the controller 28. Although an ink jet printhead has been shown and described, the present invention is not limited in this respect, as other printheads known to those skilled in the art to which the present invention belongs, such as matrix printheads or thermal printheads, may be substituted without departing from the broader aspects of the present invention.

Die Funktionsweise des Geräts 20 wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 sowie Fig. 9 ausführlich beschrieben. Während die Materialbahn 26 beim Betrieb mit einer Geschwindigkeit vwx kontinuierlich in X-Richtung transportiert wird, bewirkt der Riemen 44, daß der Druckkopfschlitten 32 und damit das Quellarray 102 die Materialbahn 26 in Abhängigkeit von Befehlen der Steuerung 28 wiederholt überqueren. Während der Druckkopfschlitten 32 die Materialbahn 26 überquert, bewirkt der Betätiger 96, daß der Träger 88 und damit die Druckköpfe 86 zwischen der hinteren und der vorderen Stellung bewegt werden.The operation of the device 20 is described in detail with reference to Figs. 1 and 2 and Fig. 9. During operation, as the web of material 26 is continuously transported in the X direction at a speed vwx, the belt 44 causes the print head carriage 32 and hence the source array 102 to repeatedly traverse the web of material 26 in response to commands from the controller 28. As the print head carriage 32 traverses the web of material 26, the actuator 96 causes the carrier 88 and hence the print heads 86 to be moved between the rear and front positions.

Wie in Fig. 9 zu erkennen, bewirkt die oben beschriebene Bewegung, daß die Druckköpfe 86 und damit das Quellarray 102, Fig. 7 einen Pfad über die Materialbahn 26 relativ zu dem Rahmen verfolgen, der ein Abtastsegment, das von dem mit A bezeichneten Punkt zu dem mit B bezeichneten Punkt verläuft, und ein Rückstellsegment enthält, das von Punkt B zu Punkt A verläuft. Das Quellarray 102 durchläuft das Abtastsegment von Punkt A zu Punkt B mit einer Gesamtgeschwindigkeit va. Die Geschwindigkeit va hat eine erste Geschwindigkeitskomponente vax in X-Koordinatenrichtung und eine zweite Geschwindigkeitskomponente vay in Y-Koordinatenrichtung, wobei vax die Geschwindigkeit ist, mit der der Betätiger 96 den Träger 88 in X-Koordinatenrichtung von der hinteren in die vordere Stellung bewegt. Sie ist gleich der Geschwindigkeit vwx der kontinuierlich durchlaufenden Materialbahn. Wie am deutlichsten in Fig. 10 zu sehen, die den Pfad darstellt, den das Quellarray 102 relativ zu der Materialbahn 26 verfolgt, tastet das Quellarray beim Durchlaufen des Abtastsegments AB einen Abschnitt auf der Materialbahn ab, der parallel zur Y-Koordinatenrichtung verläuft und eine Abschnittshöhe hs hat.As seen in Fig. 9, the movement described above causes the print heads 86, and hence the source array 102, Fig. 7, to trace a path across the web of material 26 relative to the frame that includes a scan segment extending from the point labeled A to the point labeled B and a reset segment extending from point B to point A. The source array 102 traverses the scan segment from point A to point B at a total velocity va. The velocity va has a first velocity component vax in the X coordinate direction and a second velocity component vay in the Y coordinate direction, where vax is the velocity at which the actuator 96 moves the carrier 88 in the X coordinate direction from the rear to the front position. It is equal to the velocity vwx of the continuously moving web of material. As can be seen most clearly in Fig. 10, which illustrates the path followed by the source array 102 relative to the material web 26, the source array scans a portion of the Material web that runs parallel to the Y coordinate direction and has a section height hs.

Wie in Fig. 9 zu erkennen, entspricht die zweite Geschwindigkeitskomponente der Geschwindigkeit, mit der der Druckkopfschlitten 232 sich in Y-Koordinatenrichtung über die Materialbahn 26 bewegt. Sie ist so geartet, daß in der Zeit, die erforderlich ist, um das Quellarray 102 über das gesamte Abtastsegment AB zu bewegen, die Materialbahn 26 eine Strecke hw in X-Koordinatenrichtung vorrückt, die kleiner ist als die Abschnittshöhe hs. Nach Durchlaufen des Abtastsegments AB läuft das Quellarray 102 entlang dem Rückstellsegment BA, so daß das Quellarray 102 vor der Zeit oder zur gleichen Zeit, die die Materialbahn zum Vorrücken einer Strecke d benötigt, wobei d = hs - hw gilt, zum sofortigen Bewegen entlang dem Abtastsegment AB zurückgestellt ist. Wie wiederum in Fig. 10 zu erkennen, werden, während der oben beschriebene Prozeß wiederholt und die Materialbahn kontinuierlich in X-Koordinatenrichtung transportiert wird, aufeinanderfolgende Abschnitte der Materialbahn von dem Quellarray 102 abgetastet, die parallel zur Y- Koordinatenrichtung verlaufen und direkt aneinander angrenzen. Während diese aufeinanderfolgenden Abschnitte abgetastet werden, wird die gewünschte Grafik in Abhängigkeit von von der Steuerung 28 ausgegebenen Befehlen auf die Materialbahn 26 gedruckt.As can be seen in Fig. 9, the second velocity component corresponds to the speed at which the print head carriage 232 moves in the Y coordinate direction over the material web 26. It is such that in the time required to move the source array 102 over the entire scan segment AB, the material web 26 advances a distance hw in the X coordinate direction that is less than the section height hs. After passing through the scan segment AB, the source array 102 moves along the reset segment BA so that the source array 102 is reset for immediate movement along the scan segment AB before or at the same time as the time required for the material web to advance a distance d, where d = hs - hw. Referring again to Fig. 10, as the above-described process is repeated and the web is continuously transported in the X coordinate direction, successive sections of the web are scanned by the source array 102 that are parallel to the Y coordinate direction and directly adjacent to one another. As these successive sections are scanned, the desired graphic is printed on the web 26 in response to commands issued by the controller 28.

Die Funktionsweise des Geräts 20 wurde vorstehend unter Bezugnahme auf den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Druckkkopfschlitten 32 beschrieben. Die Beschreibung ist jedoch ebenso für den Druckkopfschlitten 232 aus Fig. 7 gültig. Der Unterschied besteht darin, daß nicht die Verstellschraubenspindel 98 zum Bewegen des Trägers 88 eingesetzt wird, sondern der Nocken 236 mit dem Träger 288 in Eingriff steht und den Druckkopf 286 mit der Geschwindigkeit vax zwischen der vorderen und der hinteren Stellung bewegt.The operation of the device 20 has been described above with reference to the print head carriage 32 shown in Figs. 1 and 2. However, the description is equally valid for the print head carriage 232 of Fig. 7. The difference is that instead of using the lead screw 98 to move the carrier 88, the cam 236 engages the carrier 288 and moves the print head 286 between the forward and rearward positions at the speed vax.

Als Alternative kann ein Abtastarray von Druckelementen aus dem Quellarray 102 ausgewählt werden, so daß beim Betrieb, wenn der Druckkopf die Materialbahn 26 entlang einem Abtastsegment AB überquert, Gruppen von Druckelementen, die das Abtastarray enthalten, wahlweise aktiviert werden, wodurch das Abtastarray veranlaßt wird, über das Quellarray 102 in X-Koordinatenrichtung mit einer Geschwindigkeit vax relativ zu dem Rahmen 22 und entsprechend der Geschwindigkeit vwx der Materialbahn zu wandern.Alternatively, a scanning array of printing elements may be selected from the source array 102 so that in operation, as the printhead traverses the web 26 along a scanning segment AB, groups of printing elements comprising the scanning array are selectively activated, causing the scanning array to scan across the source array 102 in the X coordinate direction at a velocity vax relative to the frame 22 and corresponding to the velocity vwx of the web.

In den Fig. 9 und 10 wurde die Bewegung des Druckkopfs 86 und damit des Quellarrays 102 der Druckelemente als vor und zurück entlang dem durch die Punkte A und B definierten Liniensegment beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt, da der Druckkopf 86 auch andere Pfade relativ zu dem Rahmen 22 verfolgen kann. Wie in den Fig. 11 und 12 schematisch dargestellt, kann das Quellarray 102 beispielsweise einen Pfad in Form der Zahl 8 verfolgen, der aus einem ersten und einem zweiten Abtastsegment AB bzw. CD und einem ersten und einem zweiten Rückstellsegment BC bzw. DA besteht.In Figures 9 and 10, the movement of the print head 86 and hence the source array 102 of printing elements has been described as moving back and forth along the line segment defined by points A and B. However, the present invention is not limited in this respect, as the print head 86 may also follow other paths relative to the frame 22. For example, as shown schematically in Figures 11 and 12, the source array 102 may follow a path in the form of the figure 8 consisting of first and second scan segments AB and CD, respectively, and first and second reset segments BC and DA, respectively.

Beim Betrieb des Geräts 20 durchläuft das Quellarray 102 zunächst das erste Abtastsegment AB von dem mit A bezeichneten ersten Ende zu dem mit B bezeichneten zweiten Ende mit einer Geschwindigkeit v1a, die eine erste Geschwindigkeitskomponente v1ax in X-Koordinatenrichtung, die gleich der Geschwindigkeit vwx der Materialbahn ist, und eine zweite Geschwindigkeitskomponente v1ay in Y- Koordinatenrichtung hat. Folglich tastet das Quellarray einen ersten Abschnitt auf der Materialbahn ab, der parallel zur Y-Koordinatenrichtung verläuft und eine erste Abschnittshöhe h1s hat.In operation of the device 20, the source array 102 first traverses the first scanning segment AB from the first end designated A to the second end designated B at a speed v1a having a first speed component v1ax in the X coordinate direction equal to the speed vwx of the material web and a second speed component v1ay in the Y coordinate direction. Consequently, the source array scans a first section on the material web that is parallel to the Y coordinate direction and has a first section height h1s.

Wenn das Quellarray das erste Abtastsegment durchläuft, ist die zweite Geschwindigkeitskomponente v1ay so, daß in der Zeit, die das Array benötigt, um das gesamte erste Abtastsegment zu durchlaufen, die Materialbahn eine Strecke h1w in X-Koordinatenrichtung vorrückt, die kleiner ist als die Abschnittshöhe h1s. Nach Durchlaufen des gesamten ersten Abtastsegments durchläuft das Quellarray als nächstes das erste Rückstellsegment von Punkt B zu Punkt C in einer Zeit, die kürzer als oder genau so lang ist wie die Zeit, in der die Materialbahn eine Strecke d&sub1; vorrückt, wobei d&sub1; = h1s - h1w gilt. Der Druckkopf ist nun zum sofortigen Bewegen entlang dem zweiten Abtastsegment CD positioniert.When the source array traverses the first scan segment, the second velocity component v1ay is such that in the time it takes the array to traverse the entire first scan segment, the web advances a distance h1w in the X coordinate direction that is less than the section height h1s. After traversing the entire first scan segment, the source array next traverses the first reset segment from point B to point C in a time that is less than or equal to the time it takes the web to advance a distance d1, where d1 = h1s - h1w. The print head is now positioned to immediately move along the second scan segment CD.

Wie in Fig. 11 zu sehen, durchläuft das Quellarray als nächstes das zweite Abtastsegment mit einer Geschwindigkeit -v2a, definiert durch eine erste Geschwindigkeitskomponente v2ax in X-Koordinatenrichtung, die gleich der Geschwindigkeit vwx der Materialbahn ist, und eine zweite Geschwindigkeitskomponente -V2ay. Beim Durchlaufen des zweiten Abtastsegments von Punkt C zu Punkt D tastet das Quellarray einen zweiten Abschnitt auf der Materialbahn ab, der parallel zur Y- Koordinatenrichtung verläuft und eine zweite Abschnittshöhe h2s hat. Die Geschwindigkeitskomponente -v2ay ist so, daß in der Zeit, in der das Abtastarray das gesamte zweite Abtastsegment durchläuft, die Materialbahn eine Strecke h2w in X- Koordinatenrichtung vorrückt, die kleiner ist als die zweite Abschnittshöhe h2s.As shown in Fig. 11, the source array next traverses the second scanning segment at a velocity -v2a, defined by a first velocity component v2ax in the X-coordinate direction, which is equal to the velocity vwx of the web, and a second velocity component -V2ay. When traversing the second scanning segment from point C to point D, the source array scans a second section on the web, which is parallel to the Y-coordinate direction and has a second section height h2s. The velocity component -v2ay is such that in the time it takes the scanning array to entire second scanning segment, the material web advances a distance h2w in the X-coordinate direction which is smaller than the second section height h2s.

Folglich durchläuft das Quellarray nach Durchlaufen des gesamten zweiten Abtastsegments das zweite Rückstellsegment von Punkt D zu Punkt A in einer Zeit, die kürzer als oder gleich lang ist wie die Zeit, in der die Materialbahn eine Strecke d&sub2; vorrückt, wobei d&sub2; = h2s - h2w gilt. Auf diese Weise ist der Druckkopf wieder zum sofortigen Bewegen entlang dem ersten Abtastsegment positioniert, so daß der von dem Quellarray verfolgte Pfad relativ zu dem Rahmen die Zahl 8 beschreibt.Thus, after traversing the entire second scan segment, the source array traverses the second reset segment from point D to point A in a time less than or equal to the time it takes the web to advance a distance d2, where d2 = h2s - h2w. In this way, the print head is again positioned to immediately move along the first scan segment, so that the path traced by the source array describes the number 8 relative to the frame.

Betrachtet man den die Zahl 8 beschreibenden Pfad in Fig. 11 relativ zu der kontinuierlich durchlaufenden Materialbahn 26, tastet das Quellarray 102 wie in Fig. 12 dargestellt bei jedem Durchlaufen des die Zahl 8 beschreibenden Pfades zwei aufeinanderfolgende Abschnitte der kontinuierlich durchlaufenden Materialbahn ab, die direkt aneinander angrenzen und parallel zur Y-Koordinatenrichtung verlaufen. Das Quellarray 102 überträgt Druckabschnitte entsprechend der gewünschten Grafik in Abhängigkeit von von der Steuerung 28, Fig. 1, ausgegebenen Befehlen auf die Materialbahn 26.Considering the path describing the number 8 in Fig. 11 relative to the continuously moving web 26, as shown in Fig. 12, each time the path describing the number 8 is traversed, the source array 102 scans two consecutive sections of the continuously moving web that are directly adjacent to one another and parallel to the Y coordinate direction. The source array 102 transfers print sections corresponding to the desired graphics to the web 26 in response to commands issued by the controller 28, Fig. 1.

Die vorliegende Erfindung wurde in den Fig. 9 bis 12 so dargestellt und beschrieben, daß sie die Bewegung des gesamten Quellarrays in X-Richtung umfaßt, um die Geschwindigkeitskomponenten vax, v1ax und -v2ax zu erreichen, die jeweils gleich der Geschwindigkeit vwx der Materialbahn sind. Jedoch ist die vorliegende Erfindung in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt. Beispielsweise kann ein Abtastarray, das einen Teil des Quellarrays 102 enthält, in Abhängigkeit von Befehlen der Steuerung 28 wahlweise aktiviert werden. Beim Betrieb verschiebt sich das Abtastarray, während der Druckkopf 86 ein Abtastsegment auf der Materialbahn 26 durchläuft, entlang dem Quellarray 102 in X-Koordinatenrichtung mit der Geschwindigkeit vax, v1ax bzw. -v2ax. So tastet das Abtastarry aufeinanderfolgende Abschnitte auf der Materialbahn 26 ab, die parallel zur Y-Koordinatenrichtung verlaufen und direkt aneinander angrenzen.The present invention has been illustrated and described in Figures 9-12 as involving movement of the entire source array in the X direction to achieve velocity components vax, v1ax and -v2ax, each equal to the velocity vwx of the web. However, the present invention is not limited in this respect. For example, a scanning array comprising a portion of the source array 102 may be selectively activated in response to commands from the controller 28. In operation, as the print head 86 traverses a scanning segment on the web 26, the scanning array translates along the source array 102 in the X coordinate direction at velocities vax, v1ax and -v2ax, respectively. Thus, the scanning array scans successive sections on the web 26 that are parallel to the Y coordinate direction and directly adjacent to one another.

Zwar wurde das Quellarray 102 so dargestellt, daß es die gesamte Breite der Materialbahn 26 überquert, doch ist die vorliegende Erfindung in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt. Je nach der gerade gedruckten Grafik, kann es sein, daß das Quellarray 102 nur einen Teil der Bahnbreite überqueren muß. Außerdem kann die Geschwindigkeit vwx der Materialbahn je nach Komplexität der gerade gedruckten Grafik und/oder der Breite der Materialbahn 26 variieren. Die Geschwindigkeit vwx kann ferner in Abhängigkeit der Geschwindigkeit variieren, mit der die Steuerung 28, Fig. 1, die Daten entsprechend der zu druckenden Grafik verarbeiten kann. Die Geschwindigkeit des Druckkopfschlittens 32, Fig. 1, oder 232, Fig. 7, und damit des Quellarrays 102 kann so eingestellt werden, daß Änderungen der Bahngeschwindigkeit vwx auf Befehle der Steuerung hin kompensiert werden.Although the source array 102 has been shown to traverse the entire width of the web of material 26, the present invention is not limited in this respect. Depending on the graphic being printed, the source array 102 may only need to traverse a portion of the web width. In addition, the speed vwx of the material web can vary depending on the complexity of the graphic being printed and/or the width of the material web 26. The speed vwx can also vary depending on the speed at which the controller 28, Fig. 1, can process the data corresponding to the graphic to be printed. The speed of the print head carriage 32, Fig. 1, or 232, Fig. 7, and thus of the source array 102, can be adjusted so that changes in the web speed vwx are compensated for in response to commands from the controller.

Die Fig. 13 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel des Geräts der vorliegenden Erfindung, das viele gleiche Merkmale wie das Gerät 20 enthält. Entsprechend sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen unter Voranstellen einer 3 gekennzeichnet. Während das Gerät 20, Fig. 1, gemäß der Darstellungen und der Beschreibung eine Walze 24 enthält, die eine Auflagefläche für die durchlaufende Materialbahn 26 bildet, ist die vorliegende Erfindung in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt. Wie in Fig. 13 gezeigt, kann auch ein Drucker 320 vom Flachbett-Typ mit einer im wesentlichen flachen Arbeitsauflagefläche 324 verwendet werden, bei dem das Quellarray 302 die Materialbahn 326 in der gleichen Art und Weise entlang den gleichen Pfaden wie vorstehend beschrieben überquert.Fig. 13 shows an alternative embodiment of the apparatus of the present invention which includes many of the same features as apparatus 20. Accordingly, like elements are designated by like reference numerals preceded by a 3. While apparatus 20, Fig. 1, is shown and described to include a roller 24 which provides a support surface for the passing web of material 26, the present invention is not limited in this respect. As shown in Fig. 13, a flatbed type printer 320 having a substantially flat work support surface 324 may also be used, with source array 302 traversing web of material 326 in the same manner along the same paths as described above.

Alternativ und wie in Fig. 13 gezeigt, kann der oben beschriebene die Zahl 8 beschreibende Pfad verfolgt werden, indem ein Träger 328 für den Druckkopfschlitten verwendet wird, der schwenkbar an das Gerät 320 gekoppelt ist, um eine Bewegung zwischen einem ersten Winkel θ&sub1; relativ zur X-Koordinatenrichtung und einem zweiten Winkel θ&sub2;, der gleich dem ersten Winkel ist und diesem gegenüberliegt, auszuführen. Beim Betrieb bewegt sich das Quellarray 302 entlang dem Schlittenträger 328, der in dem Winkel θ&sub1; ausgerichtet ist. Ist das Ende des ersten Abtastsegments erreicht, schwenkt der Schlittenträger in den Winkel θ&sub2; und positioniert so das Quellarray 302 zum Durchlaufen des zweiten Abtastsegments. Dieser Prozeß wird so lange wiederholt, bis die gewünschte Grafik auf die kontinuierlich durchlaufende Materialbahn gedruckt ist.Alternatively, and as shown in Figure 13, the path described above describing the number 8 can be followed using a printhead carriage support 328 pivotally coupled to the device 320 for movement between a first angle θ1 relative to the X coordinate direction and a second angle θ2 equal to and opposite to the first angle. In operation, the source array 302 moves along the carriage support 328 which is oriented at the angle θ1. When the end of the first scan segment is reached, the carriage support pivots to the angle θ2, thus positioning the source array 302 for traversing the second scan segment. This process is repeated until the desired graphic is printed on the continuously moving web of material.

Während bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt und beschrieben wurden, ist es möglich Modifikationen vorzunehmen und Elemente auszutauschen, ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen. Folglich ist darauf hinzuweisen, daß die vorliegende Erfindung beispielhaft und nicht einschränkend beschrieben wurde.While preferred embodiments have been shown and described, modifications may be made and substitutions may be made without departing from the spirit of the invention. Accordingly, it is to be understood that the present invention has been described by way of example and not by way of limitation.

Claims

1. Device (20, 320) for printing on a continuously moving material web (26, 326) with a frame (22) and means (24) for continuously transporting the web in its longitudinal direction relative to the frame in an X-coordinate direction at a speed vwx, the device containing:

at least one print head (86, 286) coupled to the frame (22) for movement relative to the frame and including a plurality of printing elements (100) arranged in a scanning array (102, 302) extending in the X coordinate direction;

means (44) for repeatedly moving the scanning array (102, 302) relative to the frame (22) along a path including at least one scanning segment and one reset segment at a speed va related to the path speed vwx, wherein the scanning array, when traversing the scanning segment of the path, has a first velocity component vax in the X coordinate direction and a second velocity component vay in a Y coordinate direction perpendicular to the X coordinate direction;

wherein the means (44) for repeatedly moving the scanning array (102, 302) of printing elements (100) are further configured such that the first velocity component vax is equal to vwx, so that the scanning array, when traversing the scanning segment of the path, scans a section on the material web (26, 326) which runs parallel to the Y coordinate direction and has a section height hs;

wherein the means (44) for repeatedly moving the scanning array (102, 302) of printing elements (100) are further designed such that the second velocity component vay is such that the material web advances in the X-coordinate direction by a distance hw in the time required to move the scanning array over the entire scanning segment of the path, which is smaller than the section height hs, and wherein

the scanning array (102, 302) moves along the reset segment after passing through the scanning segment so that the print head (86, 286) is reset for immediate movement along a scanning segment before or at exactly a time when the web of material (26, 326) advances by a distance d, where d = hs - hw, whereby successive sections of the The material webs scanned by the scanning array are positioned directly adjacent to one another on the continuously moving material web.

2. Device (20, 320) for printing on a continuously moving material web (26, 326) according to claim 1, wherein the speed vwx is constant.

3. Device (20, 320) for printing on a continuously running material web (26, 326) according to claim 1, wherein the speed vwx varies depending on a width determined by the material web.

4. Device (20, 320) for printing on a continuously moving material web (26, 326) according to one of the preceding claims, wherein the at least one print head (86, 286) is an inkjet print head.

5. Device (20, 320) for printing on a continuously moving material web (26, 326) according to one of claims 1 to 3, wherein the at least one print head (86, 286) is a thermal print head.

6. Device (20, 320) for printing on a continuously moving material web (26, 326) according to one of claims 1 to 3, wherein the at least one print head (86, 286) is a matrix print head.

7. Device (20, 320) for printing on a continuously moving material web (26, 326) according to one of the preceding claims, further characterized by:

a programmable controller (28) for storing data corresponding to a graphic to be printed on the web of material (26, 326) and for issuing command signals to the means (24) for continuously transporting the web of material, the print head (86, 286) and the means (44) for repeatedly moving the scanning array (102, 302) of printing elements (100) to print the graphic on the web of material.

8. Apparatus (20, 320) for printing on a continuously moving web of material (26, 326) according to claim 7, wherein the print head (86, 286) includes a source array (102, 302) of printing elements (100) and the scanning array (104) is selected from this source array so that the scanning array is given the speed vax.

9. Apparatus (20, 320) for printing on a continuously moving web of material (26, 326) according to claim 7 or 8, wherein the speed vwx varies over time in response to commands from the controller (28), depending on the complexity of the graphic stored in the controller and on the ability of the controller to process the data corresponding to the graphic.

10. Apparatus (20, 320) for printing on a continuously moving web of material (26, 326) according to claim 7, 8 or 9, wherein the scanning segment has a length that varies depending on the graphics transferred to the web of material.

11. Device (20, 320) for printing on a continuously moving material web (26, 326) according to one of the preceding claims, further characterized by:

a print head carriage (32, 232) coupled to the frame (22) for movement in the Y coordinate direction at a speed equal to the speed component vay, and wherein

the print head (86, 286) is mounted on the print head carriage (32, 232) for movement in the X coordinate direction relative to the frame at a speed equal to the speed component vax.

12. Apparatus (20, 320) for printing on a continuously moving web of material (26, 326) according to one of claims 7 to 11, wherein:

the means (24) for continuously transporting the material web in its longitudinal direction relative to the frame in the X-coordinate direction at a speed vwx includes a roller (24) rotatably mounted on the frame (22) for supporting and transporting the material web (26, 326) and drive means for continuously rotating the roller (24) in response to commands from the controller (28) at a speed sufficient to transmit the speed vwx to the material web (26, 326).

13. Apparatus (20, 320) for printing on a continuously moving web of sheet material (26, 326) according to claim 12, wherein the first drive means is a motor connected to the roller (24).

14. Device (20, 320) for printing on a continuously moving web of material (26, 326) according to claim 12 or 13, further characterized by:

an elongated carriage support (30, 328) mounted to the frame (22) adjacent to and substantially parallel to the roller (24);

a print head carriage (32, 232) coupled to the carriage carrier (30; 328) for movement in the Y coordinate direction;

second drive means (40) for moving the print head carriage (32, 232) along the carriage carrier (30, 328) in response to commands issued by the controller (28),

wherein the print head (86, 286) is slidably mounted on the print head carriage (32, 232); and

an actuator (96, 234) coupled to the print head (86, 286) for moving the print head in response to commands issued by the controller (28) in the X coordinate direction at a speed equal to the velocity component.

15. Apparatus (20, 320) for printing on a continuously moving web of sheet material (26, 326) according to claim 14, wherein the actuator (96, 234) is a servo device.

16. Apparatus (20, 320) for printing on a continuously moving web of material (26, 326) according to claim 14, wherein the actuator (96, 234) is a stepper motor.

17. Apparatus (20, 320) for printing on a continuously moving web of material (26, 326) according to claim 14, wherein the actuator (96, 234) is a cam.

18. Device (20, 320) for printing on a continuously moving material web (26, 326) according to one of the preceding claims, further characterized by

a plurality of print heads (86, 286), each containing a plurality of printing elements (100) arranged in a scanning array extending in the X-coordinate direction perpendicular to the Y-coordinate direction, the print heads being coupled to the frame (22) in an offset manner relative to one another, and the plurality of print heads (86, 286) each include a plurality of printing elements (100) arranged in a scanning array extending in an X coordinate direction perpendicular to the Y coordinate direction such that as the plurality of print heads traverse the scanning segment of the path, the portion scanned on the web (26, 326) parallel to the X coordinate direction has an effective section height hs that is a function of the combined scanning arrays of the plurality of print heads.

19. Apparatus (20, 320) for printing on a continuously moving web of material (26, 326) according to any one of the preceding claims, wherein:

the means (24) for continuously transporting the web in its longitudinal direction relative to the frame (22) in the X-coordinate direction at a speed vwx has a substantially flat support surface (324) for the web over which the web (26, 326) is transported.

20. Apparatus (20, 320) for printing on a continuously moving web of material (26, 326) according to any one of the preceding claims, wherein:

the path includes a first scanning segment having a first and a second end and a second scanning segment having a third and a fourth end, the first and second scanning segments each extending across the material web (26, 326);

the first scanning segment is oriented at a first angle relative to the X-coordinate direction;

the second scanning segment is oriented at a second angle that is approximately equal to and opposite to the first and has a third end adjacent to the second end of the first scanning segment and a fourth end adjacent to the first end of the first scanning segment;

wherein the path further has a first reset segment between the first end of the first scanning segment and the fourth end of the second scanning segment and a second reset segment between the second end of the first scanning segment and the third end of the second scanning segment, such that the scanning array (102, 302) has the first velocity component v1ax in the X coordinate direction and the second velocity component v1ay in the Y coordinate direction when traversing the first scanning segment of the path from the first to the second end and a scans a first section of the material web which runs parallel to the Y coordinate direction and has a first section height h1s;

wherein the means (44) for moving the scanning array (102, 302) of printing elements (100) are further configured such that

the second velocity component v1ay is such that in the time necessary to move the scanning array (102, 302) along the entire first scanning segment of the path, the material web (26, 326) advances by a distance h1w in the X coordinate direction which is less than the section height h1s;

the scanning array (102, 302) moves along the first reset segment after passing through the first scanning segment so that the print head (86, 286) is reset for immediate movement along the second scanning segment prior to or just at a time when the web of material (26, 326) advances a distance d1, where d1 = h1s - h1w;

wherein the means (44) for repeatedly moving the scanning array (102, 302) of printing elements (100) relative to the frame (22) are further designed so that

the scanning array (102, 302) has, when traversing the second scanning segment of the path, the first velocity component v2ax in the X coordinate direction and a third velocity component -v2ay in the Y coordinate direction, the magnitude of which is equal to that of the second velocity component v2ay and the direction of which is opposite to that of the second velocity component v2ay;

wherein the means (44) for moving the array of printing elements are further configured so that the third velocity component v2ax along the second scanning segment is equal to vwx, so that the scanning array, when passing through the second scanning segment of the path, scans a second portion of the material web which runs parallel to the Y coordinate direction and has a second portion height h2s;

wherein the means (44) for moving the array (102, 302) of printing elements (100) are further configured such that

the third speed component -v2ay is such that in the time required to move the scanning array (102, 302) along the entire second scanning segment of the path, the material web (26, 326) advances by a distance h2w in the X coordinate direction which is smaller than the section height h2s; and wherein the scanning array (102, 302) moves along the second reset segment after passing through the second scanning segment so that the print head (86, 286) is reset for immediate movement along the second scanning segment prior to or just at a time when the web of material (26, 326) advances a distance d₂, where d₂ = h2s - h2w, so that the path relative to the frame describes the number 8.

21. Apparatus (20, 320) for printing on a continuously moving web of material (26, 326) according to any one of the preceding claims, wherein the print head (86, 286) includes a source array (102, 302) of elements (100) and the scanning array is selected from the source array such that the scanning array has the velocity vax.

22. Method for printing on a continuously moving web of material (26, 326), characterized by the steps:

a. Providing a printing device (20, 320) having a frame (22), at least one print head (86, 286) coupled to the frame for movement relative to the frame and including a plurality of printing elements (100) arranged in a scanning array (102, 302) extending in an X-coordinate direction, and a controller (28) for storing data corresponding to a graphic to be printed;

b. continuously transporting the material web (26, 326) relative to the frame (22) in an X-coordinate direction perpendicular to the Y-coordinate direction at a speed vwx;

c. moving the scanning array (102, 302) of printing elements (100) relative to the frame (22) along a scanning segment at a speed va that is related to the material web speed vwx and where the scanning array, when passing through the scanning segment, has a first velocity component vax in the X coordinate direction that is equal to vwx, and a second velocity component vay in the Y coordinate direction, so that the scanning array, when passing through the scanning segment of the path, scans a section on the material web (26, 326) that runs parallel to the Y coordinate direction and has a section height hs;

d. Moving the scanning array (102, 302) of printing elements (100) such that the speed component vax is such that the material web (26, 326) is moved in the time necessary to move the scanning array over the entire scanning segment to advance a distance hw in the X coordinate direction that is smaller than the section height hs; and

e. moving the scanning array (102, 302) along a reset segment after passing through the entire scanning segment, so that before or just at a time when the material web (26, 326) advances a distance d, where d = hs - hw, the print head (86, 286) is reset for immediate movement along a scanning segment,

f. Repeating steps b to e, whereby successive sections of the material web (26, 326) scanned by the array are arranged directly adjacent to one another on the continuously moving material web.