EP2582527A1 - Single-pass-tintenstrahldrucker - Google Patents

Single-pass-tintenstrahldrucker

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Publication number
EP2582527A1
EP2582527A1 EP10734032.5A EP10734032A EP2582527A1 EP 2582527 A1 EP2582527 A1 EP 2582527A1 EP 10734032 A EP10734032 A EP 10734032A EP 2582527 A1 EP2582527 A1 EP 2582527A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
inkjet printer
pass inkjet
printhead modules
printhead
single pass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP10734032.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2582527B1 (de
Inventor
Rick Van Der Zwan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Padaluma Ink Jet Solutions GmbH
Original Assignee
Padaluma Ink Jet Solutions GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Padaluma Ink Jet Solutions GmbH filed Critical Padaluma Ink Jet Solutions GmbH
Priority to PL10734032T priority Critical patent/PL2582527T3/pl
Publication of EP2582527A1 publication Critical patent/EP2582527A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2582527B1 publication Critical patent/EP2582527B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J25/00—Actions or mechanisms not otherwise provided for
    • B41J25/001—Mechanisms for bodily moving print heads or carriages parallel to the paper surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J25/00—Actions or mechanisms not otherwise provided for
    • B41J25/304—Bodily-movable mechanisms for print heads or carriages movable towards or from paper surface
    • B41J25/308—Bodily-movable mechanisms for print heads or carriages movable towards or from paper surface with print gap adjustment mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J25/00—Actions or mechanisms not otherwise provided for
    • B41J25/34—Bodily-changeable print heads or carriages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/20—Modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/21—Line printing

Definitions

  • the invention relates to a single-pass ink jet printer having a track for guiding a print medium along a direction of travel and having a number of printhead modules extending across the track in a transverse direction.
  • the carriage-mounted printheads spray line by line ink droplets onto the discontinuously transported media
  • the printheads in printhead modules are transversely mounted across the entire width of the media in a single pass inkjet printer.
  • the print medium can be moved continuously in the direction of travel. While printing speeds of up to 2 m per minute are achieved with a conventional inkjet printer, printing speeds of more than 50 m per minute can be achieved with a single-pass inkjet printer.
  • several printhead modules are mounted one behind the other in the running direction of a single-pass inkjet printer.
  • the printhead modules in each case a basic color, in particular cyan, magenta and yellow and optionally black, assigned.
  • printhead modules with a special color may be added.
  • a single-pass inkjet printer is particularly suitable for industrial use, where quantity must be printed and it therefore depends on a high throughput. Similarly, a single-pass inkjet printer is suitable for printing on large-area objects due to the high printing speeds. A single-pass inkjet printer is therefore particularly suitable for industrial applications in the furniture or ceramic industry, where floor coverings, such as laminates or ceramic tiles, worktops, moldings or the like are to be provided with a decor. There are a variety of inks used, the
  • CONFIRMATION COPY For example, resistant to a later protective coating, etc. are.
  • the single-pass inkjet printer is used even for small lot sizes, where the production of a pressure roller is not worthwhile.
  • a single-pass inkjet printer also makes it possible to customize the decors, as well as impossible decors that can not be achieved with rollers.
  • the single-pass ink jet printer is not limited to a constant repetition of a print pattern or repeat, as is the case with roller printing.
  • the individual print heads combined in the print bar of a print head module can have widths of up to several 10 cm. It is possible to achieve resolutions up to 600 x 600 dpi (dots per inch). Per printhead this several thousand nozzles are included.
  • the print width itself can be up to several meters.
  • This object is achieved according to the invention for a single-pass inkjet printer of the type mentioned above in that the printhead modules can each be inserted in a device-mounted printing position in a self-aligning manner substantially in the vertical direction and are arranged reversibly removably in the device-fixed printing position.
  • the invention is based on the consideration that a hanging attachment of the printhead modules in principle allows easier installation and removal of the printhead modules in the vertical direction.
  • a hanging printhead module can be easily taken out of the machine-fixed printing position, in particular dug out, and brought into an accessible cleaning or removal position above or below the printing position.
  • a hanging arrangement of the printhead module allows for self-alignment due to the gravitational force applied to the center of gravity. When inserting the printhead module this is already a rough positioning for later device fixed printing position given.
  • the suspended attachment enables a self-adjustment in the device-fixed printing position, in particular without elaborate mechanical auxiliary constructions, without any need for manual readjustment.
  • the structure of any mechanical guide elements is simplified by the automatic positioning of the hanging printhead module by gravity against complex forced guides.
  • bearings or guide elements which force the printhead module in the specified printing position when introduced in a vertical direction.
  • the mechanical elements provided for this purpose are in particular designed such that only a lowering or raising of the print head module leads to the achievement of the predetermined printing position. By lowering or raising the printhead module, it leaves the printing position and can be reversibly returned to it in a simple manner.
  • the invention is particularly suitable for a simple assembly of large and heavy printhead modules, in which in addition to the printheads at the same time the control electronics and optionally an ink tank are housed. However, the invention is by no means limited to such applications.
  • the printhead modules in the device fixed printing position are each fixed standing.
  • the suspension of the or each printhead module can be used in a simple manner as a defined fixed or floating bearing for determining the final position.
  • the center of gravity of the printhead module is arranged above a then resulting lower bearing with a vertical mounting. During self-adjustment, the print module moves from the hanging to the final standing position.
  • the printhead modules are each mounted pendulously on a lifting-lowering device.
  • the attached printhead module is lowered into the printing position, in particular self-adjusting and dug out of this printing position for disassembly.
  • the reverse movement is possible.
  • An oscillating attachment of the printhead module to the lift / lower device allows the necessary degrees of freedom necessary to align the printhead module between its free hanger position and the machine fixed printing position.
  • the oscillating arrangement can in principle be given by a suitable mechanical suspension.
  • cutting or pan bearing are also conceivable as a hanging connection via a flexible connection part, such as a rope element or the like.
  • the suspension of the printhead module is used as a bearing for determining the printing position.
  • the printhead modules are in each case at the Hub-lowering Device mounted parallel to the transverse direction and arranged to oscillate around a polar angle. Orientation parallel to the transverse direction achieves important prepositioning of the printhead module.
  • the vertical orientation of a transversely extending printhead module to the direction of travel is essential to the achievable print quality. Deviation from the vertical angle to the running direction leads to an offset of the individual pressure points in relation to the desired position of the image point in the transverse direction.
  • the hanger for the printhead module is for this purpose, for example, designed as a floating bearing, which allows a shift in the transverse direction, but does not allow a degree of freedom in the direction of travel.
  • a bearing can be designed, in particular, as a thrust guide in the transverse direction, on which the printhead module is suspended in pendulum fashion by the polar angle.
  • the printhead modules are mounted in each case via at least two offset in the transverse direction open cup bearing on the lifting-lowering device. Due to the offset in the transverse direction, at least double suspension inevitably a pre-positioning of the print head module is achieved perpendicular to the direction.
  • the pan may be configured, for example, as a transversely extending, unilaterally open prism or wedge sink or the like.
  • the printhead module is mounted in each case via a corresponding bearing element, which is formed, for example, cone-shaped. In order to enable the pendulum movement, the opening angle of the cone is smaller than that of the prism or wedge recess.
  • the pan is open in particular on one side in the transverse direction, so that the printhead module can be hung in a simple manner in the lifting-lowering device.
  • the lifting-lowering device is moved to a removal position. From this removal position then the printhead modules can be removed in the transverse direction.
  • the trained as a floating bearing in the transverse direction hanger already allows a shift of the print head module in the transverse direction, without that its orientation is changed to the direction. This is particularly advantageous in order to prevent the print head module from being pushed into the printing position, in particular when a print head module is inserted. Lower this to move in the transverse direction in the specified device position.
  • the polar angle of the printhead module is determined by which the printhead module is inclined in the printing position relative to the vertical direction. Such a tendency is particularly necessary when the printing medium is not moved just below the printhead modules, but on a curved path.
  • Such a curved path in particular allows a more accurate guidance of the pressure medium.
  • the printing medium can be stretched over a curved path in the printing area.
  • the printhead modules in the respective printing position are each aligned perpendicular to the path of the print medium.
  • the printhead modules are additionally fastened in each case displaceably in the transverse direction to the lifting-lowering device.
  • an additional displacement can be manifested by a linear bearing and in particular by a rail adjustment system.
  • the hinged printhead module Via a transversely aligned linear bearing, the hinged printhead module can be pulled laterally out of the single-pass inkjet printer and then removed from its hanger position.
  • the installation of a printhead module is so far very simple and can be done very quickly.
  • the print head module is therefore mounted on the displaceable part of the linear bearing or the rail adjustment system.
  • the printhead module is introduced in laterally extended linear bearing or Schienenverstellsystem and then inserted into the housing of the single-pass inkjet printer. From there, the print head module is moved by means of the lifting-lowering device down to the device-fixed printing position. The removal takes place in reverse order.
  • a single stroke-lowering device can be provided for each print head module.
  • a common lift-lowering device for all printhead modules is available.
  • Such a common lifting and lowering device requires a reduced number of mechanical components compared to the multiple version.
  • the control is also simplified.
  • a common lift-lowering device makes it possible in particular to exclude all printhead modules together from their respective fixed device printing position and bring together in a cleaning position. This greatly simplifies the maintenance of the single-pass inkjet printer.
  • catching means are preferably provided for a coarse positioning of the incoming, in particular sinking printhead modules.
  • a particular pendulum suspended printhead module will align its center of gravity when inserted by gravity.
  • the catching means are then designed such that they are able to detect any positioning elements of the print head module during its movement, in particular during a drop, and to pre-position the latter with respect to the printing position.
  • the catching means are formed by a catching wedge and a wedge shaft, with a catching device fixed device and the other module is mounted. If, for example, the catch wedge is fixed to the device, the wedge shaft mounted on the print head module first picks up the wedge tip and then the entire wedge during gradual movement, especially dropping into the print position, whereby the print head module in its still possible degrees of freedom, for example, an offset in the transverse direction or a pendulum motion around the polar angle, further restricted. As a result of the catching means, the printhead module is forcibly directed to the later specified printing position.
  • the catch wedge is designed in each case as a catch angle aligned in the direction of travel, wherein the respective wedge shaft forms a substantially vertical push guide with the catch angle, and wherein the wedge shaft in each case comprises a groove groove aligned in the direction of travel on its introduction side.
  • This embodiment makes particular reference to the parallel to the transverse direction suspension of the printhead module.
  • About the aligned in the direction of catch catching the polar angle in the movement of the Printhead module increasingly set in the print position.
  • About the aligned in the direction Nutseke the printhead module is set in the transverse direction.
  • the printhead modules are further positioned in the stationary fixed printing position in at least two offset in the transverse direction, self-aligning in the vertical direction open bearings.
  • the self-aligning bearings in the vertical direction need not be complicated in construction. It is only necessary that the two bearing elements realizing the bearing automatically find each other during the gradual introduction of the printhead module, whereby ultimately the final position is determined.
  • Suitable bearings are, for example, pan, cutting or tip bearings.
  • the offset of the two bearings in the transverse direction finally determines the parallel alignment of the print head module with the transverse direction in the printing position.
  • About the hanger and the two offset in the transverse bearing the printhead module is then finally fixed in the device fixed printing position. The degrees of freedom are then reduced to zero.
  • each one of the offset in the transverse direction bearing is designed as a fixed bearing and the other of the bearing as a floating bearing.
  • each of the fixed bearing is designed as a ball journal bearing and given the floating bearing by a prismatic slide in the transverse direction.
  • the ball-and-socket bearing is advantageously provided with a cone-shaped pivot bearing in which the ball end of the pin is received and positioned during vertical insertion of the printhead module.
  • the prismatic slide guide is also designed as a ball-and-socket bearing, wherein, however, the socket is designed with a prismatic cross-section along the transverse direction.
  • the prism guide determines the parallel position of the printhead module to the transverse direction. In the transverse direction itself, a linear offset is still possible as a degree of freedom. More preferably, the printhead modules are positioned in the fixed device printing position in each case in a self-adjusting open stop. The stop, for example, aligns the inclination of the printhead module by the polar angle, provided that the hanger does not restrict one degree of freedom in the direction of travel.
  • the stop is formed by a ball pin and by a biased against the ball pin in the direction of stop surface.
  • the stop surface which positions the ball pin in the direction of final.
  • the Anschlägfambae be spherical, for example, and act laterally against the ball pin.
  • the respective printhead module is then exactly defined, for example, by the two open bearings, namely a ball and socket bearing as a fixed bearing and a prismatic slide as a floating bearing, as well as by the stop.
  • the printhead module in the final printing position can in particular also be lifted out of the hanger.
  • the printhead module is then not accurately positioned in the raised hanger in the direction of travel. This leadership then takes only the attack.
  • the position of the printhead module in the print position is then precisely determined by the two self-aligning open bearings and by the stop.
  • a plurality of print head modules are arranged one behind the other in the running direction.
  • the print head modules are adjusted in the respective printing position along a vertically arched sheet to further improve the print quality. This allows a tighter control of the print medium through the print area.
  • printhead modules are arranged side by side in the transverse direction.
  • the printing width oh- ne great effort to be increased.
  • this refinement results in an improvement in the statics of the single-pass printer.
  • the individual printhead modules are hung, for example, on a carrier extending in the transverse direction, wherein each module is additionally stored away from the carrier in the printing position.
  • a cleaning module for cleaning the printhead modules is provided, which can be inserted in the running direction under the excavated printhead modules.
  • the modules are thereby excavated in a simple manner approximately vertically from their respective printing position, which, in particular, as mentioned, is done particularly advantageously via a common lifting-lowering device.
  • the cleaning module In the excavated cleaning position, the cleaning module is moved in the running direction under the printhead modules. Then they can be lowered onto the cleaning module.
  • the printhead modules may also be lowered from and raised into the print position. The individual nozzles of the printheads are then cleaned. The removal of the cleaning module and the repositioning of the printhead modules is then done in reverse order.
  • the bearing points of the printer for all printhead modules are precisely adjusted.
  • the printheads of the printhead modules are then pre-aligned in position to the predetermined print position.
  • Such a situation adjustment is done for example by the fact that a tool is maintained, which replicates the bearings of the single-pass inkjet printer.
  • Each printhead module to be delivered is used in this tool.
  • the printheads on the printhead module to the tool and thus the single-pass inkjet printer are aligned exactly. This happens, for example, by light microscopy.
  • FIG. 1 is a first detail view of FIG. 1,
  • FIG. 3 is a second detail view of FIG. 1,
  • FIG. 4 is a third detail view of FIG. 1,
  • FIG. 5 is a fourth detail view of FIG. 1,
  • Fig. 6 shows the single-pass ink jet printer of FIG. 1 with a in the
  • Fig. 7 two juxtaposed printhead module from below.
  • a single-pass ink jet printer 1 is shown in a three-dimensional representation, omitting insignificant parts.
  • the single-pass inkjet printer comprises a housing 2 in which a number of printhead modules 4 are arranged in a fixed printing position. Further, a raceway 5 for guiding a print medium along a running direction 7 is provided.
  • the printhead modules 4 are arranged one behind the other in the direction of travel and extend across the width of the track 5 in a transverse direction 8.
  • the individual elements of the single-pass printer 1 shown are each fastened to frame elements 10. For the sake of clarity, only a small part of the frame elements 10 is shown.
  • the total of five printhead modules 4 are arranged one behind the other in the running direction 7 and attached to a lifting-lowering device 12 suspended in the respectively fixed printing position shown in the device.
  • the lifting-lowering device 12 is movable in total in the vertical direction 16 along the frame members 10.
  • Each of the printhead modules 4 is provided for printing one color.
  • the colors cyan, magenta, yellow and black as well as a special color are realized by the five printhead modules 4.
  • Each of the printhead modules 4 is slidably mounted on the lifting-lowering device 12 via a rail adjustment system 14 in the transverse direction 8.
  • a plurality of printheads are mounted which provide a pressure range extending across the entire width of the print medium.
  • the individual print heads are alternately offset in the direction of travel 7, so that the nozzles of each print head in the transverse direction 8 ensure a continuous pressure range. This arrangement can be seen for example in FIG. 6.
  • Each printhead module 4 contains, in addition to the printheads, the corresponding electronic control and optionally a storage tank for ink.
  • the control of the individual printheads of each printhead module 4 takes place via a central control.
  • the central controller is connected to each printhead module 4 via a non-visible central supply line, from which corresponding lines 23 branch off. In addition to electrical feeds, these lines also contain, in particular, ink supply lines which supply secondary tanks in the printhead modules 4 with ink.
  • an air duct 24 is present, from the air lines 25 branch off into the respective printhead modules 4. Through the air lines 25 is in the printhead modules 4th air circulation to keep dust out. In particular, an overpressure is generated via the air lines in the interior of the printhead modules 4.
  • Each of the printhead modules 4 is hingedly suspended on the rail adjustment system 14, which can be extended in the transverse direction 8, via a first and a second open cup bearing 30 or 31.
  • the first and second cup bearings 30 and 31 are arranged offset in the transverse direction 8 to each other.
  • the pans of both cup bearings 30,31 are each designed as a downwardly open, extending in the transverse direction 8 prismatic pans.
  • To mount the printhead modules 4, both prismatic pans are also each open on a removal side.
  • the printhead modules 4 are each suspended pendulously via a trained as a cone 33 bearing element. By a locking lever 34, each printhead module 4 is secured against accidental pushing out.
  • each printhead module 4 Due to the offset in the transverse direction 8 arrangement of the two cup bearings 30,31, which are each attached to the adjustable part of Schienenverstellsystems 12, while maintaining certain degrees of freedom already a fundamental definition of the printhead modules 4 parallel to the transverse direction 8.
  • each printhead module 4 In the transverse direction 8 itself remains each printhead module 4 movable.
  • each printhead module 4 can oscillate around a polar angle.
  • this oscillating suspension allows the adjustment of an inclination of a printhead module 4 with respect to the running direction 7, as is required in an illustrated arcuate guidance of the pressure medium through the pressure range.
  • the positioning blocks 40 are made solid.
  • the positioning blocks 41 comprise two linear tables arranged one above the other, which can be adjusted or adjusted in the transverse direction 8 or in the running direction 7. Via these adjustment tables, a one-time set-up of the positioning blocks 41 for respectively fixing the printing position can be achieved. As a result, in particular production-related dimensional tolerances can be compensated.
  • the positioning blocks 40, 41 are each arranged along an upwardly arched arc 43. In this way reference is made to a corresponding arcuate guidance of the pressure medium through the pressure area. Such an arcuate guide allows a more accurate definition of the print medium.
  • catching 45 are respectively mounted on the respective positioning blocks 40,41.
  • the catching means 45 each comprise a catching wedge 46 or 47 which is fixed to the device and which communicates with a respective wedge shaft 48 or 49 mounted on the print head module 4.
  • the catch wedges 46 and 47 are each formed as a parallel to the direction of rotation 7 aligned fishing angle with tapering tip. Wedge shaft 48 and 49 and catch wedge 46 and 47 each form a thrust guide 50 in the vertical direction 16th
  • a mounted printhead module 4 oscillates by one polar angle.
  • the printhead module 4 is aligned substantially vertically by the action of gravity.
  • each printhead module 4 is also oriented substantially parallel to the transverse direction 8.
  • the wedge shafts 48 and 49 slide on both sides of a printhead module 4 initially on the respective catch wedges 46 and 47, respectively.
  • the sinking printhead module 4 is initially roughly aligned in the transverse direction 8.
  • each wedge shaft 48 and 49 slide on the respective catch wedge 46 and 47, respectively. Because of the angular shape of the slips 46, 47, a gradual adjustment of the desired inclination of the printhead module 4 is effected by the respective thrust guide 50.
  • each upwardly open ball pivot bearing 53 and on the other side upwardly open prism slide guides 54 are formed on the one side of each printhead module 4 .
  • ball studs are formed with balls directed downwards at the end.
  • the balls are finally locked in the ball and socket bearing 53 in a conical socket and in the prismatic slide 54 in a prismatic pan 59 aligned in the transverse direction 8.
  • the bearing elements 33 are excavated from the cup bearings 30,31.
  • the ball pivot bearings 53 on the right side of each printhead module 4 according to FIG. 1 form a three-dimensional fixed pivot point in the final printing position.
  • the prism push guides 54 on the other side of the printhead modules 4 set exactly the parallelism of the printhead modules 4 to the transverse direction 8. On the other hand, allow the prism draw guides 54 as a degree of freedom nor an offset parallel to the transverse direction 8.
  • the two cup bearings 30 and 31 of the mechanical hangers determine the inclination or polar angle of the printhead modules 4 in the excavated position at least roughly.
  • a one-sided stop 70 is provided at the upper end of the respective printhead modules 4.
  • each printhead module 4 When lowering the respective printhead module 4 a module-solid ball pin in contact with a convex, biased in the direction 7, fixed to the printer stop surface. Upon reaching the final printing position each printhead module 4 is exactly aligned in its inclination angle. Overall, therefore, each printhead module 4 is exactly aligned, fixed and adjusted in the device-fixed printing position.
  • the stopper 70 is basically not necessary. It supports and optionally defines additionally or alternatively to the hanger the determination of the upper end of the printhead modules 4 in the direction of 7. For example, in a knife-edge bearing as a hanger angle of inclination of the printhead modules 4 by the bearing despite oscillating suspension already set exactly.
  • each printhead module 4 can be lifted in a simple manner by lifting in the vertical direction from the specified printing position. On the other hand, an exact determination of the printing position is carried out exclusively by a gradual lowering of the hanging printhead modules 4.
  • the single-pass inkjet printer 1 thus allows a very quick repositioning and extremely quick and easy replacement of printhead modules 4. Without tedious time to Jus- days exchanged Printhead module 4 is achieved in the case of the single-pass inkjet printer 1 shown here, the exact printing position due to the self-aligning bearings and the suspension of the printhead modules 4 shown exclusively and automatically by lowering. A manual readjustment of the exchanged printhead modules 4 can be completely eliminated.
  • the downtime of the single-pass inkjet printer 1 is significantly reduced compared to conventional single-pass inkjet printers.
  • FIG. 2 shows in a detailed view the ball-and-socket bearing 53 designed as a fixed bearing 55, corresponding to FIG. It can now be seen clearly attached to the printhead module 4 wedge shaft 48, which has on its underside an aligned in the direction 7 Prismensenke 51. Also recognizable is the euxefest mounted cone socket 56, in which the ball end of the ball stud 57 is finally determined at a lowering of the printhead module 4.
  • the ball stud 57 is adjustably mounted in the height in the micrometer range, so that 1 mass tolerances, etc. can be compensated for the single-pass inkjet printer.
  • the prismatic slide 54 is shown in FIG. 1 in a detailed view, which forms a movable bearing 58.
  • the catch wedge 47 and the wedge shaft 49 are clearly recognizable again.
  • the two linear tables of a positioning block 41 can also be seen. Visible is the prismatic pan 59, whose wedge-shaped incision is aligned parallel to the transverse direction 8.
  • the ball end of the ball stud 57 decreases when lowering the printhead module 4 a.
  • an exact position is finally determined in the direction 7.
  • the ball stud 57 is adjustably mounted in height.
  • a rail adjustment system 14 is mounted on a lifting-lowering device 12 in the transverse direction 8.
  • a first open cup bearing 30 and a second open cup bearing 31 are mounted on the adjustable rail of Schienenverstellsystems 14.
  • the pans of both cup bearings 30 and 31 are formed as prism pans 61 open at the bottom.
  • each on one side in the transverse direction 8, both prismatic pans 61 are opened.
  • the printhead module 4 in the transverse direction 8 by means of trained as a cone 33 bearing elements of the lifting-lowering Device 12 are attached. against unintentional pushing out or pulling a locking lever 34 is mounted on the first pan bearing 30.
  • the printhead module 4 is aligned substantially in the transverse direction 8. Along the transverse direction 8 an offset is possible.
  • the two illustrated mechanical hangers allow a pendulum movement of the print head module 4 by a polar angle.
  • the freely suspended printhead module 4 is free to align under the action of gravity.
  • FIG. 6 shows the single-pass ink jet printer 1 according to FIG. 1 in an extended removal position for a printhead module 4.
  • the frame members 10 are recognizable in their entirety.
  • the positioning blocks 40 with the catch wedges 46 and cone pans 56 mounted thereon are also clearly visible.
  • the rail adjustment system 14 is mounted in total on the lift-lowering device 12. This is shown in a raised removal position. In this position, the rail adjustment system 14 of a printhead module 4 is pulled out laterally. On the adjustable rail, the print head module 4 by means of two pan bearings 30 and 31 is attached hanging. In the laterally extended position shown, easy removal of the printhead module 4 is possible.
  • the single-pass inkjet printer 1 enables easy modular replacement of the printhead modules 4. Due to the simple manual removability or reusability and by the above-described self-adjustment of the printhead modules 4 at a lowering the downtime of the single-pass inkjet printer 1 are extremely shortened.
  • the undersides of the respective print head modules 4 are at a distance from the raceway 5 for the print medium. This allows an introduction of a cleaning module, not shown along the track 5.
  • a cleaning module not shown along the track 5.
  • the lift-lowering device 12 again, the printheads mounted on the underside of the printhead modules 4 are brought into contact with the cleaning module. Subsequently, the cleaning of the individual nozzles takes place. Finally, the lifting-lowering device 12 is raised again and removes the cleaning module in the running direction 7.
  • FIG. 7 schematically shows the underside of two print head modules 4 arranged side by side in the transverse direction 8.
  • On both sides of the print head module 4 each provided for self-adjustment ball studs 57 are recognizable.
  • On the underside 8 extending printheads 62 are installed along the transverse direction. The print heads are offset in the direction of 7 against each other. The resulting overlap ensures that there is a uniform array of nozzles across the entire width of the printhead module 4. It should be understood that each printhead 62 includes some frame structure in which no nozzles are located.
  • the two printhead modules 4 are also arranged overlapping in the transverse direction 8, so that even with the inclusion of both printhead modules 4 there is a uniform arrangement of nozzles over the entire width 8 of the printing medium.
  • the width of the print medium can be modularly expanded in a simple manner.

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)
  • Common Mechanisms (AREA)

Abstract

Es wird ein Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) mit einer Laufbahn (5) zum Führen eines Druckmediums entlang einer Laufrichtung (7) sowie mit einer Anzahl von sich in einer Querrichtung (8) über die Laufbahn (5) erstreckenden Druckkopfmodulen (4) angegeben. Dabei ist vorgesehen, dass die Druckkopfmodule (4) jeweils im Wesentlichen in vertikaler Richtung hängend selbstjustierend in eine gerätefeste Druckposition einbringbar und in der gerätefesten Druckposition reversibel entnehmbar angeordnet sind. Ein solcher Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) bietet die Möglichkeit eines einfachen manuellen Austauschs von Druckkopfmodulen (4), wodurch sich die Stillstandzeiten verkürzen.

Description

Beschreibung
Single-Pass-Tintenstrahldrucker
Die Erfindung betrifft einen Single-Pass-Tintenstrahldrucker mit einer Laufbahn zum Führen eines Druckmediums entlang einer Laufrichtung sowie mit einer Anzahl von sich in einer Querrichtung über die Laufbahn erstreckenden Druckkopfmodulen.
Während bei einem herkömmlichen Tintenstrahldrucker die auf einem Schlitten montierten Druckköpfe in Querrichtung zeilenweise Tintentropfen auf das in Laufrichtung diskontinuierlich transportierte Medium sprühen, sind bei einem Single- Pass-Tintenstrahldrucker die Druckköpfe in Druckkopfmodulen in Querrichtung über die gesamte Breite des Mediums montiert. Das Druckmedium kann kontinuierlich in Laufrichtung bewegt werden. Während bei einem konventionellen Tintenstrahldrucker Druckgeschwindigkeiten bis zu 2 m pro Minute erreicht werden, lassen sich mit einem Single-Pass-Tintenstrahldrucker Druckgeschwindigkeiten bis über 50 m pro Minute erzielen. Zum Farbdruck sind bei einem Single-Pass- Tintenstrahldrucker mehrere Druckkopfmodule in Laufrichtung hintereinander montiert. Den Druckkopfmodulen ist dabei jeweils eine Grundfarbe, insbesondere Cyan, Magenta und Gelb sowie gegebenenfalls Schwarz, zugeordnet. Für besondere Druckeinsätze können Druckkopfmodule mit einer Spezialfarbe hinzugefügt sein.
Ein Single-Pass-Tintenstrahldrucker eignet sich insbesondere für den industriellen Einsatz, bei dem Mengenware bedruckt werden muss und es somit auf einen hohen Durchsatz ankommt. Ebenso eignet sich ein Single-Pass-Tintenstrahldrucker aufgrund der hohen Druckgeschwindigkeiten zum Bedrucken großflächiger Objekte. Ein Single-Pass-Tintenstrahldrucker eignet sich daher insbesondere für Industrieanwendungen der Möbel- oder Keramikindustrie, wo Bodenbeläge, wie Laminate oder Keramikfliesen, Arbeitsplatten, Profilleisten oder dergleichen mit einem Dekor zu versehen sind. Dabei kommen verschiedenste Tinten zum Einsatz, die
BESTÄTIGUNGSKOPIE beispielsweise widerstandsfähig gegenüber einem späteren Schutzüberzug etc. sind.
Gegenüber herkömmlichen Druckverfahren, wie beispielsweise Tiefdruck oder dergleichen, kommt der Single-Pass-Tintenstrahldrucker gerade auch bei kleinen Losgrößen zum Einsatz, wo sich die Herstellung einer Druckwalze nicht lohnt. Ein Single-Pass-Tintenstrahldrucker ermöglicht demgegenüber auch eine Individualisierung der Dekors sowie unmögliche Dekors, die mit Walzen nicht erzielbar sind. Der Single-Pass-Tintenstrahldrucker ist nicht auf eine beständige Wiederholung eines Druckmusters oder Rapports beschränkt, wie dies bei einem Walzendruck der Fall ist.
Die in dem Druckbalken eines Druckkopfmoduls zusammengefassten einzelnen Druckköpfe können Breiten bis zu einigen 10 cm aufweisen. Dabei sind Auflösungen bis zu 600 x 600 dpi (dots per inch) möglich. Pro Druckkopf sind hierbei mehrere tausend Düsen enthalten. Die Druckbreite selbst kann bis zu einigen Metern betragen.
Mit dem menschlichen Auge sind in einem Druckbild Lageabweichungen von wenigen Mikrometern sichtbar. Bei den oben genannten Auflösungen liegen die einzelnen Düsen eines Druckkopfes nur einige 10 pm auseinander. Die Größe eines Bildpunkts bewegt sich selbst im Bereich von 10 pm. Es wird ersichtlich, dass bei einem Single-Pass-Tintenstrahldrucker mit mehreren in Laufrichtung hintereinander angeordneten Druckkopfmodulen eine Justierung der Druckköpfe im Mikrometer-Bereich notwendig wird, um ein qualitativ hochwertiges Druckbild zu erzeugen. Die Justierung eines Druckkopfmoduls in einem Single-Pass-Tintenstrahldrucker ist daher aufwändig. Die Lage der Druckköpfe muss beispielsweise lichtmikroskopisch erfasst und manuell aufwändig eingestellt werden. So ist der Aufbau eines Single-Pass-Tintenstrahldruckers verhältnismäßig langwierig. Auch für jeden Austausch eines Druckkopfmoduls muss eine Justierung durchgeführt werden. Dies führt zu einer unnötigen Verlängerung der Stillstandzeiten. Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Single-Pass-Tintenstrahldrucker anzugeben, bei dem der Aufbau sowie ein Austausch eines Druckkopfmoduls möglichst rasch vorgenommen werden kann. Diese Aufgabe wird für einen Single-Pass-Tintenstrahldrucker der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Druckkopfmodule jeweils im Wesentlichen in vertikaler Richtung hängend selbstjustierend in eine gerätefeste Druckposition einbringbar sind und in der gerätefesten Druckposition reversibel entnehmbar angeordnet sind.
Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass eine hängende Befestigung der Druckkopfmodule grundsätzlich einen erleichterten Einbau und Ausbau der Druckkopfmodule in vertikaler Richtung ermöglicht. Ein hängendes Druckkopfmodul kann beispielsweise leicht aus der gerätefesten Druckposition herausgenommen, insbesondere ausgehoben werden, und in eine zugängliche Reini- gungs- oder Entnahmeposition ober- oder unterhalb der Druckposition gebracht werden. Zugleich erlaubt eine hängende Anordnung des Druckkopfmoduls eine Selbstausrichtung aufgrund der am Schwerpunkt angreifenden Schwerkraft. Beim Einsetzen des Druckkopfmoduls ist hierdurch bereits eine Grobpositionierung zur späteren gerätefesten Druckposition gegeben. Dadurch ermöglicht die hängende Befestigung insbesondere ohne aufwändige mechanische Hilfskonstruktionen eine Selbstjustierung in die gerätefeste Druckposition, ohne dass eine manuelle Nachjustage notwendig wird. Der Aufbau etwaiger mechanischer Führungselemente ist durch die selbsttätige Positionierung des hängenden Druckkopfmoduls durch Schwerkraft gegenüber aufwändigen Zwangsführungen vereinfacht.
Beispielsweise sind neben der Aufhängung eines Druckkopfmoduls Lager oder Führungselemente vorgesehen, die beim Einbringen in einer vertikalen Richtung das Druckkopfmodul in die festgelegte Druckposition zwingen. Die hierfür vorgesehenen mechanischen Elemente sind insbesondere so ausgestaltet, dass allein ein Absenken oder Anheben des Druckkopfmoduls zum Erreichen der festgelegten Druckposition führt. Durch Absenken oder Anheben des Druckkopfmoduls ver- lässt dieses die Druckposition und kann in diese in einfacher Art und Weise reversibel wieder zurückgeführt werden. Die Erfindung eignet sich insbesondere zu einer einfachen Montage von großen und schweren Druckkopfmodulen, in denen neben den Druckköpfen zugleich die Steuerelektronik sowie gegebenenfalls ein Tintentank untergebracht sind. Die Erfindung ist jedoch auf solche Anwendungen keinesfalls eingeschränkt.
Bevorzugt sind die Druckkopfmodule in der gerätefesten Druckposition jeweils stehend befestigt. Dies erlaubt eine stabile und insbesondere gegenüber dem Drucker exakt justierte Anordnung der Druckkopfmodule. In einer stehenden Lagerung kann insbesondere die Aufhängung des oder jeden Druckkopfmoduls in einfacher Weise als ein definiertes Fest- oder Loslager zur Festlegung der Endposition verwendet sein. Bei der hängenden Befestigung des oder jeden Druckkopfmoduls befindet sich demnach der Schwerpunkt unterhalb der Lagerstelle des Gehänges. In der erreichten gerätefesten Druckposition ist bei einer stehenden Befestigung hingegen der Schwerpunkt des Druckkopfmoduls oberhalb einer sich dann ergebenden unteren Lagerstelle angeordnet. Während der Selbstjustage gerät das Druckmodul aus der hängenden in die endgültige stehende Position.
Bevorzugt sind die Druckkopfmodule jeweils pendelnd an einer Hub-Senk-Ein- richtung befestigt. Über ein Betätigen der Hub-Senk-Einrichtung wird das angehängte Druckkopfmodul in die Druckposition insbesondere selbstjustierend abgesenkt und aus dieser Druckposition zur Demontage ausgehoben. Ebenso ist der umgekehrte Bewegungsablauf ermöglicht. Eine pendelnde Befestigung des Druckkopfmoduls an der Hub-Senk-Einrichtung erlaubt die notwendigen Freiheitsgrade, die zur Ausrichtung des Druckkopfmoduls zwischen seiner freien Hängeposition und der gerätefesten Druckposition notwendig sind. Die pendelnde Anordnung kann grundsätzlich durch ein geeignetes mechanisches Gehänge gegeben sein. Dabei sind Schneiden- oder Pfannenlager ebenso vorstellbar wie eine hängende Anbindung über ein flexibles Verbindungsteil, wie ein Seilelement oder dergleichen.
Bevorzugterweise wird wie erwähnt die Aufhängung des Druckkopfmoduls als ein Lager zur Festlegung der Druckposition herangezogen. In einer vorteilhaften Ausführungsvariante sind dabei die Druckkopfmodule jeweils an der Hub-Senk- Einrichtung parallel zur Querrichtung eingehängt und um einen Polarwinkel pendelnd angeordnet. Durch die Ausrichtung parallel zur Querrichtung wird eine wichtige Vorpositionierung des Druckkopfmoduls erreicht. Die senkrechte Ausrichtung eines sich in Querrichtung erstreckenden Druckkopfmoduls zur Laufrichtung ist wesentlich für die erreichbare Druckqualität. Wird von dem senkrechten Winkel zur Laufrichtung abgewichen, so führt dies zu einem Versatz der einzelnen Druckpunkte gegenüber der gewünschten Position des Bildpunktes in Querrichtung. Das Gehänge für das Druckkopfmodul ist hierzu beispielsweise als ein Loslager ausgebildet, welches eine Verschiebung in Querrichtung erlaubt, jedoch keinen Freiheitsgrad in Laufrichtung zulässt. Ein solches Lager kann insbesondere als eine Schubführung in Querrichtung ausgebildet sein, an der das Druckkopfmodul pendelnd um den Polarwinkel aufgehängt ist.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind die Druckkopfmodule jeweils über wenigstens zwei in Querrichtung versetzte offene Pfannenlager an der Hub- Senk-Einrichtung eingehängt. Durch die in Querrichtung versetzte, mindestens doppelte Aufhängung wird zwangsläufig eine Vorpositionierung des Druckkopfmoduls senkrecht zur Laufrichtung erzielt. Die Pfanne kann beispielsweise als eine in Querrichtung verlaufende, einseitig offene Prismen- oder Keilsenke oder dergleichen ausgestaltet sein. In diese Pfanne ist das Druckkopfmodul jeweils über ein entsprechendes Lagerelement eingehängt, das beispielsweise kegelförmig ausgebildet ist. Um die Pendelbewegung zu ermöglichen, ist der Öffnungswinkel des Kegels kleiner als der der Prismen- oder Keilsenke. Die Pfanne ist insbesondere auf einer Seite in Querrichtung geöffnet, so dass das Druckkopfmodul in einfacher Art und Weise in die Hub-Senk-Einrichtung eingehängt werden kann. Dazu wird die Hub-Senk-Einrichtung in eine Entnahmeposition verfahren. Aus dieser Entnahmeposition können dann die Druckkopfmodule in Querrichtung entnommen werden.
Das in Querrichtung als Loslager ausgebildete Gehänge ermöglicht an sich bereits eine Verschiebung des Druckkopfmoduls in Querrichtung, ohne dass dessen Ausrichtung zur Laufrichtung verändert ist. Dies ist insbesondere vorteilhaft, um beim Einführen des Druckkopfmoduls in die Druckposition, insbesondere bei einem Ab- senken, dieses in Querrichtung in die festgelegte Geräteposition zu bewegen. Über das Gehänge wird zugleich der Polarwinkel des Druckkopfmoduls festgelegt, um den das Druckkopfmodul in der Druckposition gegenüber der Vertikalrichtung geneigt ist. Eine solche Neigung ist insbesondere dann notwendig, wenn das Druckmedium nicht eben unter den Druckkopfmodulen hindurchbewegt wird, sondern auf einer gewölbten Bahn. Eine solche gewölbte Bahn ermöglicht insbesondere eine exaktere Führung des Druckmediums. Beispielsweise kann das Druckmedium über eine gewölbte Bahn im Druckbereich gespannt werden.
Dabei sind in einer bevorzugten Ausgestaltung die Druckkopfmodule in der jeweiligen Druckposition jeweils senkrecht zum Bahnverlauf des Druckmediums justiert.
Bevorzugt sind die Druckkopfmodule zusätzlich jeweils in Querrichtung verschiebbar an der Hub-Senk-Einrichtung befestigt. Insbesondere kann eine solche zusätzliche Verschiebung durch ein Linearlager und insbesondere durch ein Schie- nenverstellsystem manifestiert sein. Über ein in Querrichtung ausgerichtetes Linearlager kann das eingehängte Druckkopfmodul seitlich aus dem Single-Pass- Tintenstrahldrucker herausgezogen und anschließend aus seiner Hängeposition entnommen werden. Der Einbau eines Druckkopfmoduls gestaltet sich insofern sehr einfach und kann äußerst schnell durchgeführt werden. Das Druckkopfmodul ist demnach an den verschiebbaren Teil des Linearlagers oder des Schienenver- stellsystems montiert. In das dortige mechanische Gehänge wird das Druckkopfmodul bei seitlich ausgezogenem Linearlager oder Schienenverstellsystem eingebracht und anschließend in das Gehäuse des Single-Pass-Tintenstrahldruckers eingeschoben. Von dort wird das Druckkopfmodul mittels der Hub-Senk- Einrichtung nach unten in die gerätefeste Druckposition bewegt. Die Entnahme erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.
Grundsätzlich kann für jedes Druckkopfmodul eine einzelne Hub-Senk-Einrichtung vorgesehen sein. Zweckmäßigerweise ist jedoch eine gemeinsame Hub-Senk-Einrichtung für alle Druckkopfmodule vorhanden. Eine solche gemeinsame Hub- Senk-Einrichtung benötigt gegenüber der mehrfachen Ausführung eine verringerte Anzahl an mechanischen Bauteilen. Auch die Steuerung vereinfacht sich. Eine gemeinsame Hub-Senk-Einrichtung ermöglicht es insbesondere, alle Druckkopfmodule gemeinsam aus ihrer jeweiligen gerätefesten Druckposition auszunehmen und gemeinsam in eine Reinigungsposition zu bringen. Dadurch wird die Wartung des Single-Pass-Tintenstrahldruckers wesentlich vereinfacht.
Zur Justierung des Druckkopfmoduls in die jeweilige Druckposition sind bevorzugt Fangmittel zu einer Grobpositionierung der einlaufenden, insbesondere absinkenden Druckkopfmodule vorgesehen. Ein insbesondere pendelnd aufgehängtes Druckkopfmodul wird beim Einführen durch die Schwerkraft seinen Schwerpunkt ausrichten. Die Fangmittel sind dann so ausgestaltet, dass sie in der Lage sind, etwaige Positionierungselemente des Druckkopfmoduls bei seiner Bewegung, insbesondere bei einem Absinken, zu erfassen und letzteres gegenüber der Druckposition vorzupositionieren.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Fangmittel durch einen Fangkeil und einen Keilschacht gebildet, wobei ein Fangmittelteil gerätefest und das andere modulfest montiert ist. Ist beispielsweise der Fangkeil gerätefest montiert, so nimmt der am Druckkopfmodul montierte Keilschacht beim allmählichen Bewegen, insbesondere Absinken in die Druckposition zunächst die Keilspitze und anschließend den gesamten Keil auf, wodurch das Druckkopfmodul in seinen noch möglichen Freiheitsgraden, beispielsweise ein Versatz in Querrichtung oder eine Pendelbewegung um den Polarwinkel, weiter eingeschränkt wird. Durch die Fangmittel wird demnach das Druckkopfmodul gezielt auf die spätere festgelegte Druckposition zwangsgeführt.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist der Fangkeil jeweils als ein in Laufrichtung ausgerichteter Fangwinkel ausgebildet, wobei der jeweilige Keilschacht mit dem Fangwinkel eine im Wesentlichen vertikale Schubführung bildet, und wobei der Keilschacht an seiner Einführungsseite jeweils eine in Laufrichtung ausgerichtete Nutsenke umfasst. Diese Ausgestaltung nimmt insbesondere Bezug auf die zur Querrichtung parallele Aufhängung des Druckkopfmoduls. Über den in Laufrichtung ausgerichteten Fangkeil wird der Polarwinkel bei der Bewegung des Druckkopfmoduls in die Druckposition zunehmend festgelegt. Über die in Laufrichtung ausgerichtete Nutsenke wird das Druckkopfmodul in Querrichtung festgelegt.
Vorteilhafterweise sind die Druckkopfmodule weiter in der gerätefesten Druckposition jeweils in wenigstens zwei in Querrichtung versetzte, in vertikaler Richtung selbstjustierenden offenen Lagern positioniert. Insbesondere wenn Fangmittel vorgesehen sind, brauchen die in Vertikalrichtung selbstjustierenden Lager nicht kompliziert aufgebaut zu sein. Es ist lediglich notwendig, dass die das Lager realisierenden beiden Lagerelemente beim allmählichen Einbringen des Druckkopfmoduls selbsttätig zueinander finden, wodurch letztlich die endgültige Position festgelegt wird. Geeignete Lager sind beispielsweise Pfannen-, Schneiden-oder Spitzenlagerungen.
Über den Versatz der beiden Lager in Querrichtung wird die parallele Ausrichtung des Druckkopfmoduls zur Querrichtung in der Druckposition endgültig festgelegt. Über das Gehänge sowie die beiden in Querrichtung versetzten Lager ist das Druckkopfmodul dann endgültig in der gerätefesten Druckposition festgelegt. Die Freiheitsgrade sind dann auf Null reduziert.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist jeweils eines der in Querrichtung versetzten Lager als ein Festlager und das andere der Lager als ein Loslager ausgebildet. Über das Loslager kann beispielsweise eine Ausdehnung des Druckkopfmoduls in Querrichtung abgefangen werden. In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist jeweils das Festlager als ein Kugelzapfenlager ausgebildet und das Loslager durch eine Prismenschubführung in Querrichtung gegeben. Das Kugelzapfenlager ist vorteilhaft zu einer punktförmigen Drehlagerung mit einer Kegelpfanne ausgestattet, in die das Kugelende des Zapfens beim vertikalen Einbringen des Druckkopfmoduls aufgenommen und positioniert wird. Die Prismenschubführung ist insbesondere ebenfalls als ein Kugelzapfenlager ausgestaltet, wobei allerdings die Pfanne mit einem prismenförmigen Querschnitt entlang der Querrichtung ausgestaltet ist. Die Prismenschubführung legt die parallele Position des Druckkopfmoduls zur Querrichtung fest. In Querrichtung selbst ist als ein Freiheitsgrad noch ein Linearversatz möglich. Weiter bevorzugt sind die Druckkopfmodule in der gerätefesten Druckposition jeweils in einem selbstjustierenden offenen Anschlag positioniert. Der Anschlag richtet beispielsweise die Neigung des Druckkopfmoduls um den Polarwinkel aus, sofern das Gehänge einen Freiheitsgrad in Laufrichtung nicht gänzlich einschränkt.
Besonders vorteilhaft ist der Anschlag durch einen Kugelzapfen und durch eine gegen den Kugelzapfen in Laufrichtung vorgespannte Anschlagfläche gebildet. Bei einer Bewegung des hängenden Druckkopfmoduls in die Druckposition gelangt der beispielsweise modulfeste Kugelzapfen allmählich in Kontakt mit der Anschlagfläche, die den Kugelzapfen in Laufrichtung endgültig positioniert. Hierzu kann die Anschlägfäche beispielsweise ballig ausgebildet sein, und seitlich gegen den Kugelzapfen wirken. In der Druckposition ist das jeweilige Druckkopfmodul dann beispielsweise durch die beiden offenen Lager, nämlich einem Kugelzapfenlager als Festlager und einer Prismenschubführung als Loslager, sowie durch den Anschlag, exakt festgelegt.
Bei Vorsehen eines Anschlags kann das Druckkopfmodul in der endgültigen Druckposition insbesondere auch aus dem Gehänge ausgehoben sein. Das Druckkopfmodul ist dann im ausgehobenen Gehänge in der Laufrichtung nicht exakt positioniert. Diese Führung übernimmt dann ausschließlich der Anschlag. Die Position des Druckkopfmoduls in der Druckposition ist dann durch die beiden selbstjustierenden offenen Lager und durch den Anschlag exakt festgelegt.
Um einen Färb- oder Dekordruck zu ermöglichen, sind in einer vorteilhaften Ausgestaltung mehrere Druckkopfmodule in Laufrichtung hintereinander angeordnet. Dabei sind zur weiteren Verbesserung der Druckqualität die Druckkopfmodule in der jeweiligen Druckposition entlang eines vertikal aufgewölbten Bogens justiert. Dies erlaubt eine straffere Führung des Druckmediums durch den Druckbereich hindurch.
Weiter vorteilhaft sind mehrere Druckkopfmodule in Querrichtung nebeneinander angeordnet. Durch eine solche modulare Ausgestaltung kann die Druckbreite oh- ne großen Aufwand vergrößert werden. Weiter ergibt sich durch diese Ausgestaltung eine Verbessserung der Statik des Single-Pass-Druckers. Die einzelnen Druckkopfmodule sind dazu beispielsweise an einen in Querrichtung verlaufenden Träger gehängt, wobei jedes Modul in der Druckposition zusätzlich entfernt vom Träger gelagert ist.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Single-Pass-Tintenstrahldruckers ist ein Reinigungsmodul zur Reinigung der Druckkopfmodule vorgesehen, welches in Laufrichtung unter die ausgehobenen Druckkopfmodule einfahrbar ist. Zur Reinigung werden die Module dabei in einfacher Weise in etwa vertikal aus ihrer jeweiligen Druckposition ausgehoben, was insbesondere wie erwähnt besonders vorteilhaft über eine gemeinsame Hub-Senk-Einrichtung geschieht. In der ausgehobenen Reinigungsposition wird das Reinigungsmodul in Laufrichtung unter die Druckkopfmodule gefahren. Anschließend können diese auf das Reinigungsmodul abgesenkt werden. Alternativ können die Druckkopfmodule auch aus der Druckposition abgesenkt und in diese angehoben werden. Die einzelnen Düsen der Druckköpfe werden dann gereinigt. Das Entfernen des Reinigungsmoduls und die Repositionierung der Druckkopfmodule geschieht dann in umgekehrter Reihenfolge.
Um einen besonders einfachen Aufbau des Single-Pass-Tintenstrahldruckers und Austausch der jeweils eingesetzten Druckkopfmodule zu ermöglichen, sind die Lagerstellen des Druckers für alle Druckkopfmodule exakt justiert. Die Druckköpfe der Druckkopfmodule sind dann zur vorgegebenen Druckposition bereits vorab lagejustiert. Eine solche Lagejustierung geschieht beispielsweise dadurch, dass ein Werkzeug vorgehalten ist, welches die Lagerstellen des Single-Pass-Tintenstrahldruckers nachbaut. In dieses Werkzeug wird jedes auszuliefernde Druckkopfmodul eingesetzt. Anschließend werden die Druckköpfe am Druckkopfmodul zum Werkzeug und damit zum Single-Pass-Tintenstrahldrucker exakt ausgerichtet. Dies geschieht beispielsweise lichtmikroskopisch.
Durch die Vorjustage der Druckköpfe der Druckkopfmodule auf die spätere Druckposition ist am Einsatzort des Single-Pass-Tintenstrahldruckers eine extrem einfa- che und Zeit sparende Montage des Druckers selbst und ein ebenso einfacher und Zeit sparender Austausch von Druckkopfmodulen ermöglicht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 in einer die wesentlichen Teile zeigenden Darstellung einen Single-
Pass-Tintenstrahldrucker,
Fig. 2 eine erste Detailansicht aus Fig. 1 ,
Fig. 3 eine zweite Detailansicht aus Fig. 1 ,
Fig. 4 eine dritte Detailansicht aus Fig. 1 ,
Fig. 5 eine vierte Detailansicht aus Fig. 1 ,
Fig. 6 den Single-Pass-Tintenstrahldrucker gemäß Fig. 1 mit einem in die
Entnahmeposition gebrachten Druckkopfmodul und
Fig. 7 zwei nebeneinander angeordnete Druckkopfmodul von unten.
In Fig. 1 ist in einer dreidimensionalen Darstellung unter Weglassung unwesentlicher Teile ein Single-Pass-Tintenstrahldrucker 1 dargestellt. Der Single-Pass- Tintenstrahldrucker umfasst ein Gehäuse 2, in dem eine Anzahl von Druckkopfmodulen 4 in einer gerätefesten Druckposition angeordnet ist. Ferner ist eine Laufbahn 5 zum Führen eines Druckmediums entlang einer Laufrichtung 7 vorgesehen. Die Druckkopfmodule 4 sind in Laufrichtung hintereinander angeordnet und erstrecken sich über die Breite der Laufbahn 5 in einer Querrichtung 8. Die einzelnen dargestellten Elemente des Single-Pass-Druckers 1 sind jeweils an Rahmenelementen 10 befestigt. Der Übersichtlichkeit halber ist nur ein kleiner Teil der Rahmenelemente 10 dargestellt. Die insgesamt fünf Druckkopfmodule 4 sind in Laufrichtung 7 hintereinander angeordnet und in der jeweils gezeigten gerätefesten Druckposition hängend an einer Hub-Senk-Einrichtung 12 befestigt. Die Hub-Senk-Einrichtung 12 ist insgesamt in Vertikalrichtung 16 entlang der Rahmenelemente 10 bewegbar.
Jedes der Druckkopfmodule 4 ist zum Druck einer Farbe vorgesehen. Vorliegend werden durch die fünf Druckkopfmodule 4 die Farben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz sowie eine Sonderfarbe realisiert. Jedes der Druckkopfmodule 4 ist an der Hub-Senk-Einrichtung 12 über ein Schienenverstellsystem 14 in Querrichtung 8 verschiebbar eingehängt. An der Unterseite 17 jedes Druckkopfmoduls 4 sind mehrere Druckköpfe montiert, die einen sich über die gesamte Breite des Druckmediums erstreckenden Druckbereich ergeben. Dabei sind die einzelnen Druckköpfe abwechselnd in Laufrichtung 7 zueinander versetzt, so dass die Düsen jedes Druckkopfs in Querrichtung 8 einen durchlaufenden Druckbereich gewährleisten. Diese Anordnung ist beispielsweise aus Fig. 6 ersichtlich.
Zum Bedrucken eines Druckmediums wird dieses - wie durch den Pfeil 19 dargestellt - unter die einzelnen Druckkopfmodule 4 hindurch in Laufrichtung 7 entlang der Laufbahn 5 kontinuierlich bewegt. Über die im Folgenden näher erläuterte Lagerung der Druckkopfmodule 4 sind die einzelnen Düsen der Druckköpfe im Bezug zum Gehäuse 2 im Bereich einiger Mikrometer justiert.
Jedes Druckkopfmodul 4 enthält neben den Druckköpfen die entsprechende elektronische Ansteuerung sowie gegebenenfalls einen Vorratstank für Tinte. Die An- steuerung der einzelnen Druckköpfe jedes Druckkopfmoduls 4 geschieht über eine Zentralsteuerung. Die Zentralsteuerung ist dabei über eine nicht sichtbare zentrale Versorgungsleitung, aus der entsprechende Leitungen 23 abzweigen, mit jedem Druckkopfmodul 4 verbunden. In diesen Leitungen sind neben elektrischen Zuführungen insbesondere auch Tintenversorgungsleitungen enthalten, die Zwischentanks in den Druckkopfmodulen 4 mit Tinte nachversorgen. Weiter ist eine Luftschacht 24 vorhanden, aus dem Luftleitungen 25 in die jeweiligen Druckkopfmodule 4 abzweigen. Durch die Luftleitungen 25 wird in den Druckkopfmodulen 4 eine Luftzirkulation bewirkt, um Staub fernzuhalten. Insbesondere wird über die Luftleitungen im Inneren der Druckkopfmodule 4 ein Überdruck erzeugt.
Jedes der Druckkopfmodule 4 ist am in Querrichtung 8 ausfahrbaren Schienen- verstellsystem 14 über ein erstes und ein zweites offenes Pfannenlager 30 bzw. 31 pendelnd eingehängt. Das erste und das zweite Pfannenlager 30 bzw. 31 sind dabei in Querrichtung 8 versetzt zueinander angeordnet. Die Pfannen beider Pfannenlager 30,31 sind jeweils als nach unten geöffnete, in Querrichtung 8 verlaufende Prismenpfannen ausgebildet. Zum Einhängen der Druckkopfmodule 4 sind beide Prismenpfannen zudem jeweils auf einer Entnahmeseite offen. In die Prismenpfannen beider Pfannenlager 30,31 sind die Druckkopfmodule 4 jeweils pendelnd über ein als Kegel 33 ausgebildetes Lagerelement eingehängt. Durch einen Verschlusshebel 34 ist jedes Druckkopfmodul 4 vor einem unbeabsichtigten Herausschieben gesichert.
Durch die in Querrichtung 8 versetzte Anordnung der beiden Pfannenlager 30,31 , die jeweils am verstellbaren Teil des Schienenverstellsystems 12 befestigt sind, ergibt sich unter Beibehalt gewisser Freiheitsgrade bereits eine grundlegende Festlegung der Druckkopfmodule 4 parallel zur Querrichtung 8. In Querrichtung 8 selbst bleibt jedes Druckkopfmodul 4 verschiebbar. Durch das als offenes Pfannenlager 30 bzw. 31 ausgebildete Gehänge kann jedes Druckkopfmodul 4 um einen Polarwinkel pendeln. Hierdurch wird zum einen eine einfache Positionierung der Druckkopfmodule 4 in die gerätefeste Druckposition erzielt. Zum anderen erlaubt diese pendelnde Aufhängung die Einstellung einer Neigung eines Druckkopfmoduls 4 gegenüber der Laufrichtung 7, wie sie bei einer dargestellten bogenförmigen Führung des Druckmediums durch den Druckbereich hindurch erforderlich wird.
Über die Hub-Senk-Einrichtung 12, an der die jeweiligen Schienenverstellsyste- me 14 parallel zur Querrichtung 8 montiert sind, können alle Druckkopfmodule 4 gemeinsam in Vertikalrichtung 16 aus der dargestellten Druckposition nach oben ausgehoben werden. In der ausgehobenen Position können die Druckkopfmodule 4 mittels des Schienenverstellsystems 14 gemäß Fig. 1 nach vorne rechts her- ausgefahren werden. Eine solche Position ist beisielsweise in Fig. 6 gezeigt. Nach Öffnen des jeweiligen Verschlusshebels 34 ist dann eine einfache Entnahme des jeweiligen Druckkopfmoduls 4 aus den Pfannenlagern 30,31 möglich. Der Einsatz eines Druckkopfmoduls 4 in den Single-Pass-Tintenstrahldrucker 1 erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.
Zu einer selbstjustierenden Einbringung der Druckkopfmodule 4 in die dargestellte jeweilige gerätefeste Druckposition sind am Gehäuse 2 des Single-Pass-Tintenstrahldruckers 1 beidseits der Laufbahn 5 jeweils Positionierblöcke 40 bzw. 41 angeordnet. Die Positionierblöcke 40 sind massiv gefertigt. Die Positionierblöcke 41 umfassen zwei übereinander angeordnete Lineartische, die in Querrichtung 8 bzw. in Laufrichtung 7 einstell- bzw. justierbar sind. Über diese Verstelltische kann eine einmalige Einrichtung der Positionierblöcke 41 zum jeweiligen Festlegen der Druckposition erreicht werden. Hierdurch können insbesondere fertigungsbedingte Maßtoleranzen ausgeglichen werden. Die Positionierblöcke 40,41 sind jeweils entlang eines nach oben gewölbten Bogens 43 angeordnet. Hierdurch wird Bezug genommen auf eine entsprechende bogenförmige Führung des Druckmediums durch den Druckbereich hindurch. Eine solche bogenförmige Führung erlaubt eine exaktere Festlegung des Druckmediums.
Zu einer Grobpositionierung der absinkenden Druckkopfmodule 4 zum allmählichen Festlegung der endgültigen Druckposition sind auf den jeweiligen Positionierblöcken 40,41 jeweils Fangmittel 45 montiert. Die Fangmittel 45 umfassen hierbei jeweils einen gerätefest montieren Fangkeil 46 bzw. 47, der mit einem jeweiligen, am Druckkopfmodul 4 montierten Keilschacht 48 bzw. 49 kommuniziert. Die Fangkeile 46 und 47 sind dabei jeweils als parallel zur Laufrichtung 7 ausgerichtete Fangwinkel mit nach oben zulaufender Spitze ausgebildet. Keilschacht 48 bzw. 49 und Fangkeil 46 bzw. 47 bilden dabei jeweils eine Schubführung 50 in Vertikalrichtung 16.
In der angehobenen Position der Hub-Senk-Einrichtung 12 pendelt ein eingehängtes Druckkopfmodul 4 um einen Polarwinkel. Das Druckkopfmodul 4 ist dabei durch Einwirkung der Schwerkraft im Wesentlichen vertikal ausgerichtet. Durch die Aufhängung in den beiden Pfannnenlagern 30 und 31 ist jedes Druckkopfmodul 4 darüber hinaus im Wesentlichen parallel zur Querrichtung 8 orientiert. Beim weiteren Absenken gleiten die Keilschächte 48 bzw. 49 auf beiden Seiten eines Druckkopfmoduls 4 zunächst auf die entsprechenden Fangkeile 46 bzw. 47 auf. Durch die auf der Unterseite jedes Keilschachts 48 bzw. 49 in Laufrichtung 7 eingebrachten Nutsenken 51 wird dabei das absinkende Druckkopfmodul 4 zunächst in Querrichtung 8 grob ausgerichtet. Anschließend kann jeder Keilschacht 48 bzw. 49 auf den jeweiligen Fangkeil 46 bzw. 47 aufgleiten. Durch die jeweilige Schubführung 50 erfolgt hierbei aufgrund der Winkelform der Fangkeile 46,47 auch eine allmähliche Einstellung der gewünschten Neigung des Druckkopfmoduls 4.
Infolge der mittels der Fangmittel 45 erzielten Grobpositionierung eines absinkenden Druckkopfmoduls 4 wird dieses bei einem weiteren Absenken schließlich in die gerätefeste exakte Druckposition gebracht. Hierzu sind auf der einen Seite jedes Druckkopfmoduls 4 jeweils nach oben offene Kugelzapfenlager 53 und auf der anderen Seite nach oben offene Prismenschubführungen 54 ausgebildet. Dabei sind auf beiden Seiten jedes Druckkopfmoduls 4 jeweils Kugelzapfen mit nach unten gerichteten Kugeln am Ende ausgebildet. Beim endgültigen Absenken eines Druckkopfmoduls 4 werden die Kugeln endgültig im Kugelzapfenlager 53 in einer Kegelpfanne und in der Prismenschubführung 54 in einer in Querrichtung 8 ausgerichteten Prismenpfanne 59 festgelegt. Dabei werden die Lagerelemente 33 aus den Pfannenlagern 30,31 ausgehoben.
Die Kugelzapfenlager 53 auf der gemäß Fig. 1 rechten Seite eines jeden Druckkopfmoduls 4 bilden in der endgültigen Druckposition einen dreidimensional festgelegten Drehpunkt. Die Prismenschubführungen 54 auf der anderen Seite der Druckkopfmodule 4 legen exakt die Parallelität der Druckkopfmodule 4 zur Querrichtung 8 fest. Andererseits erlauben die Prismenschubführungen 54 als einen Freiheitsgrad noch einen Versatz parallel zur Querrichtung 8. Die beiden Pfannenlager 30 bzw. 31 der mechanischen Gehänge legen den Neigungs- oder Polarwinkel der Druckkopfmodule 4 in der ausgehobenen Position zumindest grob fest. Zusätzlich ist am oberen Ende der jeweiligen Druckkopfmodule 4 ein einseitig angebrachter Anschlag 70 vorgesehen. Beim Absenken des jeweiligen Druckkopfmoduls 4 gerät ein modulfester Kugelzapfen in Kontakt mit einer balligen, in Laufrichtung 7 vorgespannten, druckerfesten Anschlagfläche. Bei Erreichen der endgültigen Druckposition ist jedes Druckkopfmodul 4 in seinem Neigungswinkel exakt ausgerichtet. Insgesamt ist somit jedes Druckkopfmodul 4 in der gerätefesten Druckposition exakt ausgerichtet, festgelegt und justiert.
Der Anschlag 70 ist grundsätzlich nicht notwendig. Er unterstützt und definiert gegebenenfalls zusätzlich oder alternativ zum Gehänge die Festlegung des oberen Endes der Druckkopfmodule 4 in Laufrichtung 7. Beispielsweise wird bei einem Schneidenlager als Gehänge der Neigungswinkel der Druckkopfmodule 4 durch das Lager trotz pendelnder Aufhängung bereits exakt festgelegt.
Durch die vorgesehene Ausgestaltung der jeweiligen Lagerstellen ist jedes Druckkopfmodul 4 in einfacher Art und Weise durch Anheben in vertikaler Richtung aus der festgelegten Druckposition aushebbar. Andererseits erfolgt eine exakte Festlegung der Druckposition ausschließlich durch ein allmähliches Absenken der hängenden Druckkopfmodule 4. Der Single-Pass-Tintenstrahldrucker 1 erlaubt somit eine äußerst rasche Neuaufstellung sowie einen äußerst raschen und einfachen Austausch der Druckkopfmodule 4. Ohne langwierigen Zeitaufwand zur Jus- tage eines ausgetauschten Druckkopfmoduls 4 wird bei dem hier gezeigten Single-Pass-Tintenstrahldrucker 1 die exakte Druckposition infolge der selbstjustierenden Lager und der gezeigten Aufhängung der Druckkopfmodule 4 ausschließlich und selbsttätig durch ein Absenken erreicht. Eine manuelle Nachjustage der ausgetauschten Druckkopfmodule 4 kann völlig entfallen. Die Stillstandzeiten des Single-Pass-Tintenstrahldrucker 1 sind gegenüber konventionellen Single-Pass- Tintenstrahldruckern deutlich verkürzt.
In Fig. 2 ist in einer Detailansicht das als Festlager 55 ausgebildete Kugelzapfenlager 53 entsprechend Fig. 1 dargestellt. Man erkennt nun deutlich den am Druckkopfmodul 4 befestigten Keilschacht 48, der auf seiner Unterseite eine in Laufrichtung 7 ausgerichtete Prismensenke 51 aufweist. Ebenfalls erkennbar wird die ge- rätefest montierte Kegelpfanne 56, in die das Kugelende des Kugelzapfens 57 bei einem Absenken des Druckkopfmoduls 4 letztendlich festgelegt wird. Der Kugelzapfen 57 ist in der Höhe im Mikrometerbereich verstellbar montiert, so dass am Single-Pass-Tintenstrahldrucker 1 Masstoleranzen etc. ausgeglichen werden können.
In Fig. 3 ist in einer Detailansicht die Prismenschubführung 54 gemäß Fig. 1 dargestellt, die ein Loslager 58 bildet. Deutlich erkennbar ist wiederum der Fangkeil 47 sowie der Keilschacht 49. Auch sind die beiden Lineartische eines Positionierblocks 41 ersichtlich. Erkennbar ist die Prismenpfanne 59, deren keilförmiger Einschnitt parallel zur Querrichtung 8 ausgerichtet ist. In diese sinkt das Kugelende des Kugelzapfens 57 bei einem Absenken des Druckkopfmoduls 4 ein. Dadurch ist schließlich in Laufrichtung 7 eine exakte Position festgelegt. In Querrichtung 8 ist ein Linearversatz noch möglich. Wiederum ist der Kugelzapfen 57 in der Höhe verstellbar montiert.
In Fig. 4 ist in einer Detailansicht der Anschlag 70 gemäß Fig. 1 , jedoch dazu seitenverkehrt dargestellt. Man erkennt den modulfesten Kugelzapfen 72, der in der Druckposition des Druckkopfmoduls einer in Laufrichtung vorgespannten, druckerfesten balligen Anschlagfläche 73 anliegt. Zur besseren Erkennbarkeit sind in Fig. 4 diejenigen Teile entfernt, die die Sicht auf den Kugelzapfen 73 verhindern. Die Anschlagfläche ist in Laufrichtung 7 verstellbar ausgebildet.
Aus Fig. 5 wird in einer weiteren Detailansicht aus Fig. 1 die Aufhängung eines Druckkopfmoduls 4 erkennbar. Dazu ist in Querrichtung 8 ein Schienenverstellsys- tem 14 an einer Hub-Senk-Einrichtung 12 montiert. An zwei in Querrichtung 8 versetzten Stellen sind an der verstellbaren Schiene des Schienenverstellsystems 14 ein erstes offenes Pfannenlager 30 und ein zweites offenes Pfannenlager 31 montiert. Die Pfannen beider Pfannenlager 30 und 31 sind als unten offene Prismenpfannen 61 ausgebildet. Jeweils auf einer Seite in Querrichtung 8 sind beide Prismenpfannen 61 geöffnet. Über diese Öffnung kann das Druckkopfmodul 4 in Querrichtung 8 mittels als Kegel 33 ausgebildeter Lagerelemente der Hub-Senk- Einrichtung 12 angehängt werden. Gegen ein unbeabsichtigtes Herausschieben oder -ziehen ist am ersten Pfannenlager 30 ein Verschlusshebel 34 montiert.
Durch die beiden Pfannenlager 30 und 31 ist das Druckkopfmodul 4 im Wesentlichen in Querrichtung 8 ausgerichtet. Entlang der Querrichtung 8 ist ein Versatz möglich. Die beiden dargestellten mechanischen Gehänge erlauben eine Pendelbewegung des Druckkopfmoduls 4 um einen Polarwinkel. Das frei hängende Druckkopfmodul 4 kann sich unter Einwirkung der Schwerkraft frei ausrichten.
In Fig. 6 ist der Single-Pass-Tintenstrahldrucker 1 gemäß Fig. 1 in einer ausgezogenen Entnahmeposition für ein Druckkopfmodul 4 dargestellt. In Fig. 5 sind die Rahmenelemente 10 in ihrer Gesamtheit erkennbar. Gut ersichtlich werden auch die Positionierblöcke 40 mit den darauf montierten Fangkeilen 46 und Kegelpfannen 56.
Das Schienenverstellsystem 14 ist insgesamt an der Hub-Senk-Einrichtung 12 montiert. Diese befindet sich dargestellt in einer angehobenen Entnahmeposition. In dieser Position ist das Schienenverstellsystem 14 eines Druckkopfmoduls 4 seitlich herausgezogen. An der verstellbaren Schiene ist das Druckkopfmoduls 4 mittels zweier Pfannenlager 30 und 31 hängend befestigt. In der gezeigten seitlich ausgefahrenen Position ist eine leichte Entnahme des Druckkopfmoduls 4 möglich.
Insgesamt wird ersichtlich, dass der Single-Pass-Tintenstrahldrucker 1 einen einfachen modularen Austausch der Druckkopfmodule 4 ermöglicht. Durch die einfache manuelle Entnehmbarkeit bzw. Wiedereinsetzbarkeit sowie durch die vorbeschriebene Selbstjustierung der Druckkopfmodule 4 bei einem Absenken werden die Stillstandzeiten des Single-Pass-Tintenstrahldrucker 1 extrem verkürzt.
In der aus Fig. 6 ersichtlichen angehobenen Entnahmeposition der Hub-Senk- Einrichtung 12 befinden sich die Unterseiten der jeweiligen Druckkopfmodule 4 in einem Abstand zur Laufbahn 5 für das Druckmedium. Dies erlaubt eine Einfahrung eines nicht gezeigten Reinigungsmoduls entlang der Laufbahn 5. Durch ein erneutes Absenken der Hub-Senk-Einrichtung 12 werden die auf der Unterseite der Druckkopfmodule 4 angebrachten Druckköpfe in Kontakt zum Reinigungsmodul gebracht. Anschließend erfolgt die Reinigung der einzelnen Düsen. Abschließend wird die Hub-Senk-Einrichtung 12 erneut angehoben und das Reinigungsmodul in Laufrichtung 7 entfernt.
In Fig. 7 ist schematisch die Unterseite zweier in Querrichtung 8 nebeneinander angeordneter Druckkopfmodule 4 gezeigt. Auf beiden Seiten der Druckkopf modu- le 4 sind jeweils die zur Selbstjustierung vorgesehenen Kugelzapfen 57 erkennbar. Auf der Unterseite sind entlang der Querrichtung 8 sich erstreckende Druckköpfe 62 eingebaut. Die Druckköpfe sind dabei in Laufrichtung 7 gegeneinander versetzt. Durch den sich ergebenden Überlapp wird sichergestellt, dass über die gesamte Breite des Druckkopfmoduls 4 eine gleichmäßige Anordnung von Düsen vorliegt. Es wird dabei darauf Bezug genommen, dass jeder Druckkopf 62 einen gewissen Rahmenaufbau umfasst, in dem keine Düsen angeordnet sind.
Die beiden Druckkopfmodule 4 sind ebenfalls in Querrichtung 8 überlappend angeordnet, so dass auch unter Einbeziehung beider Druckkopfmodule 4 eine über die gesamte Breite 8 des Druckmediums gleichmäßige Anordnung von Düsen vorliegt. Durch die Anordnung der Druckkopfmodule 4 nebeneinander kann die Breite des Druckmediums in einfacher Weise modular erweitert werden.
Bezugszeichenliste
1 Single-Pass-Drucker 43 Bogen
2 Gehäuse 45 Fangmittel
4 Druckkopfmodul 46 Fangkeil
5 Laufbahn 47 Fangkeil
7 Laufrichtung 48 Keilschacht
8 Querrichtung 49 Keilschacht
10 Rahmenelemente 50 Schubführung
12 Hub-Senk-Einrichtung 51 Nutsenke
16 Vertikalrichtung 53 Kugelzapfenlager
14 Schienenverstellsystem 54 Prismenschubführung
17 Unterseite 55 Festlager
19 Pfeil 56 Kegelpfanne
23 Leitungen 57 Kugelzapfen
24 Luftschacht 58 Loslager
25 Luftleitung 59 Prismenpfanne
30 Pfannenlager 61 offene Prismenpfanne
31 Pfannenlager 62 Druckkopf
33 Kegel 70 Anschlag
34 Verschlusshebel 72 Kugelzapfen
40 Positionierblock 73 Anschlagfläche
41 Positionierblock

Claims

Ansprüche
1. Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) mit einer Laufbahn (5) zum Führen eines Druckmediums entlang einer Laufrichtung (7) sowie mit einer Anzahl von sich in einer Querrichtung (8) über die Laufbahn (5) erstreckenden Druckkopfmodulen (4),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckkopfmodule (4) jeweils im Wesentlichen in vertikaler Richtung (16) hängend selbstjustierend in eine gerätefeste Druckposition einbringbar sind und in der gerätefesten Druckposition reversibel entnehmbar angeordnet sind.
Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckkopfmodule (4) in der gerätefesten Druckposition
stehend befestigt sind.
Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckkopfmodule (4) jeweils pendelnd an einer Hub- Einrichtung (12) befestigt sind.
4. Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckkopfmodule (4) jeweils an der Hub-Senk-Einrichtung (12) parallel zur Querrichtung (8) eingehängt und um einen Polarwinkel pendelnd angeordnet sind.
5. Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckkopfmodule (4) jeweils über wenigstens zwei in Querrichtung (8) versetzte offene Pfannenlager (30,31) an der Hub-Senk- Einrichtung (12) eingehängt sind.
6. Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckkopfmodule (4) jeweils in Querrichtung (8) verschiebbar an der Hub-Senk-Einrichtung (12) befestigt sind.
7. Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) nach einem Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine gemeinsame Hub-Senk-Einrichtung (12) für alle Druckkopf modu- le (4) vorgesehen ist.
8. Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass Fangmittel (45) zur Grobpositionierung der jeweils in die gerätefeste Druckposition einlaufenden, insbesondere absinkenden, Druckkopfmodule (4) vorgesehen sind.
9. Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Fangmittel (45) durch einen Fangkeil (46,47) und einen Keilschacht (48,49) gebildet sind, wobei ein Fangmittelteil (45) gerätefest und das andere modulfest montiert ist.
10. Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Fangkeil (46,47) als ein in Laufrichtung (7) ausgerichteter Fangwinkel ausgebildet ist, dass der Keilschacht (48,49) mit dem Fangwinkel ei- ne im Wesentlichen vertikale Schubführung (50) bildet, und dass der Keilschacht (48,49) an seiner Einführungsseite jeweils eine in Laufrichtung (7) ausgerichtete Nutsenke (51) umfasst.
11. Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckkopfmodule (4) in der gerätefesten Druckposition jeweils in wenigstens zwei in Querrichtung (8) versetzten, in vertikaler Richtung selbst justierenden offenen Lagern positioniert sind.
12. Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1 ) nach Anspruch 11 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass jeweils eines der Lager als Festlager (55) und das andere Lager als ein Loslager (58) ausgebildet ist.
13. Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass jeweils das Festlager (55) als ein Kugelzapfenlager (53) ausgebildet und das Loslager (58) durch eine Prismenschubführung (54) in Querrichtung (8) gegeben ist.
14. Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckkopfmodule (4) in der gerätefesten Druckposition jeweils in einem selbstjustierenden offenen Anschlag (70) positioniert sind.
15. Single-Passs-Tintenstrahldrucker (1) nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Anschlag (70) einen Kugelzapfen (72) und eine gegen den Kugelzapfen (72) in Laufrichtung (7) vorgespannte Anschlagfläche (73) umfasst.
16. Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Druckkopfmodule (4) in Laufrichtung (7) hintereinander angeordnet sind, wobei die Druckkopfmodule (4) in der jeweiligen Druckposition jeweils senkrecht zum Bahnverlauf des Druckmediums justiert sind.
17. Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Druckkopfmodule (4) in Querrichtung (8) nebeneinander angeordnet sind.
18. Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Reinigungsmodul zur Reinigung der Druckkopfmodule (4) vorgesehen ist, welches in Laufrichtung (7) unter die ausgehobenen Druckkopfmodule (4) einfahrbar ist.
19. Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckkopfmodule (4) jeweils eine Anzahl von Druckköpfen (62) aufweisen, die zur Druckposition lagejustiert sind.
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