EP3025868A1 - Zweidimensionales verfahren zum tintenstrahldrucken mit druckkopfausrichtung - Google Patents

Zweidimensionales verfahren zum tintenstrahldrucken mit druckkopfausrichtung Download PDF

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EP3025868A1
EP3025868A1 EP15003629.1A EP15003629A EP3025868A1 EP 3025868 A1 EP3025868 A1 EP 3025868A1 EP 15003629 A EP15003629 A EP 15003629A EP 3025868 A1 EP3025868 A1 EP 3025868A1
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EP
European Patent Office
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printing
rotation
module
axis
ink
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15003629.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Weingartner
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.)
Durst Phototechnik Digital Technology GmbH
Original Assignee
Durst Phototechnik Digital Technology GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Durst Phototechnik Digital Technology GmbH filed Critical Durst Phototechnik Digital Technology GmbH
Priority to EP15003629.1A priority Critical patent/EP3025868A1/de
Publication of EP3025868A1 publication Critical patent/EP3025868A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • B41J3/00—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/28—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for printing downwardly on flat surfaces, e.g. of books, drawings, boxes, envelopes, e.g. flat-bed ink-jet printers
    • 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
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • 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
    • B41J25/003—Mechanisms for bodily moving print heads or carriages parallel to the paper surface for changing the angle between a print element array axis and the printing line, e.g. for dot density changes

Definitions

  • the present invention relates to a method of printing the surface of a medium with ink by means of an ink jet printer.
  • Inkjet printers also called inkjet printing devices
  • Inkjet printers have at least one inkjet print head with at least one row of nozzles arranged side by side over the ink on the surface to be printed can be applied.
  • the printing takes place by the ejection of ink drops according to a predetermined optionally variable drop frequency.
  • the inkjet printhead performs a linear transverse motion, thereby printing one line.
  • the method known in the prior art to print line by line is also called scanning. For inkjet printing to date, only the scanning method is known if the printheads do not extend over the entire width of the medium to be printed.
  • the print head moves only once over the line, this is called the single scan method. If the print head moves several times over the same line, this is called the multiscan method.
  • the multiscan process allows for higher print quality, since the print is made from more than one direction (e.g., bidirectional) and thus so-called "bending problems" can be minimized.
  • the medium to be printed becomes one line perpendicular to the print head. Transverse movement moves in a transport direction and printing the next line can begin.
  • monodirectional methods i. the printhead prints only in the transverse movement in one direction and moves back to the beginning of the line when it reaches the end of the line without being printed.
  • bidirectional methods in which after reaching the end of the line, the medium to be printed is shifted by one line and when returning the print head to the starting position already the next line is printed.
  • the resolution is determined by the distance of the droplets applied by the print.
  • the resolution in one dimension may differ from the resolution in the other dimension differ.
  • the resolution along the cross-motion of the printhead is determined by the speed of the printhead and the droplet ejection frequency, while the resolution in the transport direction is determined by the spacing of the nozzles in the nozzle row of the printhead. It should be noted that this resolution can be increased by tilting the nozzle row.
  • inkjet printers Compared to offset printing, the printing speeds of inkjet printers are significantly lower than those of offset printing devices, for example. To increase this printing speed, it is known to provide inkjet printers with a variety of inkjet printheads.
  • a scanning method is known in which a print head comprising a first (nozzle 1) and second (nozzle 6) end is used, wherein in a first step, the print head is moved in a Y direction during which the printing of a first surface takes place a second step, prior to printing on a second surface, positioning and aligning the printhead by rotating it about an axis of rotation by 180 degrees, and in a third step moving the printhead in the opposite Y direction while printing such that the surface which has been printed from the second end of the printhead in a first step and the area printed by the second end in a third step is adjacent to each other.
  • terminal nozzles of a printhead can naturally have different amounts of ink ejection.
  • the adjacent surfaces would be printed with different nozzles, ergo with different ink application, so that under certain circumstances, a "light-emitting deviation" is generated, which is easily perceived.
  • a problem causing the slow printing speed is the fact that in the ink jet printers known today, only one line-by-line printing method described above is realized. There are pictures in which almost every line has areas to be printed and areas not to be printed (free areas). aufweisst. If a nozzle of the printhead is led over an empty area of a line, it will not eject any ink. The resulting frequent idle periods cost a lot of time. This is especially relevant when printing patterns and / or images with characteristic lines and light or dark areas.
  • the present invention has for its object to provide a printing method for ink jet printer, with which the above-mentioned idling phases are largely avoided, whereby the printing speed can be greatly increased.
  • printing cycle summarizes those steps of the printing process which are carried out before and within a drop ejection period.
  • a drop ejection period begins immediately after a drop ejection from a nozzle and ends with the completion of the next subsequent drop ejection from the nozzle.
  • positioning does not only mean the stationary arrangement at a fixed position.
  • positioning should definitely also mean moving over a certain position.
  • orientation refers to the rotation of the nozzle row about the axis of rotation, if such rotation is necessary. If no rotation is necessary to the invention Orientation of the nozzle row is also understood to mean the rotation about 0 ° as alignment.
  • the procedure is such that line-by-line printing is abandoned and the print head is guided along characteristic lines of the image or figure to be printed.
  • the printhead is thus moved in both dimensions relative to the medium to be printed and covers substantially only those areas that actually need to be printed. This leads to a strong reduction of the idle phases described above and the printing speed increases many times.
  • the printing module is designed to be rotatable about an axis, wherein the axis of rotation is substantially perpendicular to the surface of the medium to be printed in the currently to be printed position. In this way, the orientation of the nozzle row of the printhead can be adjusted by rotation of the printhead about the axis of rotation.
  • the print head moves following the characteristic lines of the image to be printed in both dimensions over the surface to be printed and with him the aforementioned axis of rotation, then the actual translational movement of the axis of rotation results in a current feed direction.
  • printing is now carried out in such a way that the nozzle row is aligned during printing in such a way that it maintains a predetermined and preferably constant angle relative to the current feed direction.
  • the ink drop density in the feed direction may of course differ from the ink drop density transversely to the feed direction.
  • the angle of the nozzle row to the feed direction determines the resolution across the feed direction.
  • the feed rate and the print frequency determine the resolution along the feed direction.
  • FIG. 1 For example, the individual steps for printing the edge region of the medium 100 are shown in the representations (SY).
  • SY the representations
  • a control unit controls the electronically deposited image of the inkjet printer.
  • the control unit calculates the optimum printing sequence for a specific image, ie the shortest printing time. This is done by, for example, in a first step, the control unit subdivides the image to be printed into fictitious subregions. In a second step, the arrangement and size of all fictitious subregions of the image is used to calculate a optimal Drucklablaufs according to the method steps a) and b) of the 1, claim considered.
  • the cross points (A1, B1, C1, D1) and the characteristic lines are determined (A1B1, B1C1, ... see FIG. 1 ).
  • the process step a) takes place at a cross point and the process step b) on the characteristic lines.
  • a print head which comprises a nozzle row 107 which maintains a predetermined angle with respect to a current feed direction.
  • the corresponding print head typically comprises at least one row of nozzles per ink color, in each case for the ink colors used.
  • the corresponding print head may be independent for several or each of these nozzle rows each one of the ink color associated angle with respect to the current feed direction can be selected. In this way, different angles - and thus resolutions - can be selected for different ink colors.
  • the printing cycles take place in accordance with a predetermined printing sequence, which deviates from the scanning method.
  • the printing of the at least part of the surface can be done by single scan and / or multiscan.
  • the printing of the at least part of the surface can be monodirectional and / or bidirectional or multidirectional.
  • the positioning and alignment of the printing module 101 according to step a) can take place at the same time or at different times.
  • the movement associated with the positioning of the printing module 101 in step a) can be performed in one, two or three dimensions.
  • the printing process for printing the at least part of the surface may be predetermined, i. the printing process can be taken from a file for a specific image, or is determined by a control unit or a computing unit.
  • control unit or the arithmetic unit divides the at least part of the surface into notional subregions and, in a second step, the parameters of all notional subregions for calculating the pressure run according to method steps a) and b) taken into account.
  • the parameters relate to an arrangement and / or a position and / or a length and / or a width of the fictitious subregions.
  • cross points for method step a) and characteristic lines for method step b) are determined according to which the printing process takes place.
  • An inkjet printer comprises a printing module 101 and a positioning device which is adapted to be able to move the printing module 101 and a medium 100 with a surface to be printed in a predetermined manner at a constant distance of the printing module 101 from the surface in two dimensions relative to each other the printing module 101 comprises at least one print head with at least one nozzle row 107, wherein at the printing module 101 means for rotation 105 of the at least one nozzle row 107 are provided about a rotation axis 103 which is perpendicular to the part of the surface to be printed and by which means 105 for rotation an alignment of the nozzle row 107 can be carried out by rotation, characterized in that the inkjet printer comprises a control unit for carrying out a method according to the invention.
  • the positioning device may comprise a linear guide system, which has at least two guide rails 201 and at least one in the direction of the guide rails provided with guide elements and movably movable crossbar 203, wherein the guide rails 201 are adapted to move the crossbar 203 in a predetermined one-dimensional and bidirectional.
  • the crossbar 203 may comprise a linear guide system comprising at least two guide rails 204 and at least one movable guide carriage 207 provided with guide elements in the running direction of the guide rails 204, wherein the guide rails 204 are adapted to the print carriage 207 relative to the one-dimensional direction of movement of the crossbar 203 in a predetermined manner to move bidirectionally into a second dimension.
  • the carriage 207 may include a linear guide system configured to bidirectionally move the print module 101 and rotation means 105 relative to the direction of movement of the crossbar 203 and print carriage 207 to a third dimension in a predetermined manner such that the height of the print module 101 is relative to the medium 100 is movable in a direction perpendicular to the medium 100 direction movable.
  • the means for rotation 105 may comprise a stepping motor.
  • the positioning device may comprise at least one conveyor belt 209 for transporting the medium 100 below the printing module 101 in at least one transport direction.

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Bedrucken von zumindest einem Teil der Oberfläche eines Mediums (100) mit einem Tintenstrahldrucker durch Ausführen einer Vielzahl von Druckzyklen, wobei der Tintenstrahldrucker ein Druckmodul (101) mit zumindest einem Druckkopf mit zumindest einer Düsenreihe (107) umfasst, und ein Druckzyklus jeweils folgende Schritte umfasst: a) Positionieren und Ausrichten des Druckmoduls vor dem Bedrucken, wobei die Ausrichtung durch Rotation des Druckmoduls um eine Rotationsachse (103) erfolgt, die senkrecht auf dem zu bedruckenden Teil der Oberfläche steht. b) Positionieren der Rotationsachse während dem Bedrucken des Teils der Oberfläche durch Ausstoss von Tintentropfen wobei das Druckverfahren im Schritt b) mit der Positionierung verbundenen Translationsbewegung der Rotationsachse eine aktuelle Vorschubrichtung definiert und das Druckmodul jeweils im Schritt a) eines Druckzykluses durch Rotation um die genannte Rotationsachse derart ausgerichtet wird, dass die zumindest eine Düsenreihe des zumindest einen Druckkopfs beim Schritt b) bezüglich der Vorschubrichtung einen vorbestimmten und vorzugsweise konstanten Winkel aufweist, wobei das Druckverfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass die Druckzyklen gemäß einem vorbestimmten Druckablauf erfolgen, welcher vom Scanverfahren abweicht.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bedrucken der Oberfläche eines Mediums mit Tinte mittels eines Tintenstrahldruckers. Tintenstrahldrucker (auch Inkjet-Druckeinrichtung genannt) weisen mindestens einen Inkjet Druckkopf auf mit mindestens einer Düsenreihe von nebeneinander angeordneten Düsen über die Tinte auf die zu bedruckende Oberfläche aufgebracht werden kann. Das Bedrucken findet dabei durch den Ausstoss von Tintentropfen gemäss einer vorgegebenen gegebenenfalls variablen Tropfenfrequenz statt. Während des Ausstossens führt der Inkjet-Druckkopf eine lineare Querbewegung durch wodurch eine Zeile bedruckt wird. Das im Stand der Technik bekannte Verfahren Zeilenweise zu drucken wird auch Scanverfahren genannt. Für den Tintenstrahldruck ist bis heute lediglich das Scanverfahren bekannt, wenn die Druckköpfe sich nicht über die ganze Breite des zu bedruckenden Mediums erstrecken. Fährt der Druckkopf lediglich ein Mal über die Zeile, so spricht man vom Singlescanverfahren. Fährt der Druckkopf mehrmals über dieselbe Zeile so spricht man vom Multiscanverfahren. Das Multiscanverfahren lässt eine höhere Druckqualität zu, da der Druck aus mehr als einer Richtung (z.B. bidirektional) erfolgt und somit sogenannte "Bending Probleme" minimiert werden können. Ist eine Zeile fertig bedruckt, so wird das zu bedruckende Medium um eine Zeile senkrecht zur vom Druckkopf ausgeführten. Querbewegung in eine Transportrichtung bewegt und das Bedrucken der nächsten Zeile kann beginnen. Dabei gibt es monodirektionale Verfahren, d.h. der Druckkopf druckt lediglich bei der Querbewegung in eine Richtung und fährt bei Erreichen des Zeilenendes ohne zu drucken zum Zeilenanfang zurück. Es gibt aber auch bidirektionale Verfahren, bei denen nach erreichen des Zeilenendes das zu bedruckende Medium um eine Zeile verschoben wird und bei Zurückfahren des Druckkopfes in die Ausgangsposition bereits die nächste Zeile bedruckt wird.
  • Beim Tintenstrahldruck wird die Auflösung durch den Abstand der durch den Druck aufgebrachten Tröpfchen bestimmt. Im Falle des zweidimensionalen Drucks kann die Auflösung in einer Dimension sich von der Auflösung in der anderen Dimension unterscheiden. Beispielsweise wird die Auflösung entlang der Querbewegung des Druckkopfes von der Geschwindigkeit des Druckkopfes und der Tröpfchenausstossfrequenz bestimmt, während die Auflösung in Transportrichtung durch den Abstand der Düsen in der Düsenreihe des Druckkopfes bestimmt wird. Dabei sei darauf hingewiesen, dass sich diese Auflösung durch Schrägstellen der Düsenreihe erhöhen lässt.
  • Im Vergleich zum Offsetdruck sind die Druckgeschwindigkeiten von Tintenstrahldruckern deutlich geringer als diejenige beispielsweise von Offset-Druckeinrichtungen. Um diese Druckgeschwindigkeit zu erhöhen ist es bekannt, Tintenstrahldrucker mit einer Vielzahl von Inkjet-Druckköpfen auszustatten.
  • Aus der US 2011/0199409 A1 ist ein Scanverfahren bekannt, bei dem ein Druckkopf umfassend ein erstes (Düse 1) und zweites (Düse 6) Ende verwendet wird, wobei in einem ersten Schritt der Druckkopf in eine Y-Richtung bewegt wird während dessen das Bedrucken einer ersten Fläche erfolgt, in einem zweiten Schritt vor dem Bedrucken einer zweiten Fläche ein Positionieren und Ausrichten des Druckkopfes durch Rotation desselben um eine Rotationsachse um 180 Grad erfolgt und in einem dritten Schritt der Druckkopf in die entgegengesetzte Y-Richtung bewegt wird während dessen gedruckt wird, derart, dass die Fläche, die vom zweiten Ende des Druckkopfes in einem ersten Schritt gedruckt wurde und die Fläche die vom zweiten Ende in einem dritten Schritt gedruckt wurde, einander angrenzen.
  • Die Schrift offenbart, dass endständige Düsen eines Druckkopfes naturgemäß unterschiedliche Tintenausstoßmengen aufweisen können. Würde entgegen der Lehre der Druckschrift im Scanverfahren keine Rotation des Druckkopfes erfolgen, würden die einander angrenzenden Flächen mit unterschiedlichen Düsen bedruckt, ergo mit unterschiedlichem Tintenauftrag, sodass unter Umständen eine "lichtemittierende Abweichung" erzeugt wird, die leicht wahrgenommen wird.
  • Ein die langsame Druckgeschwindigkeit verursachendes Problem ist die Tatsache, dass bei den heute bekannten Tintenstrahldruckern lediglich eine oben beschriebene zeilenweise Druckmethode verwirklicht ist. Es gibt Bilder, bei denen nahezu jede Zeile zu bedruckende Bereiche und nicht zu bedruckende Bereiche (Freibereiche) aufweisst. Wird eine Düse des Druckkopfes über einem Freibereich einer Zeile geführt, so stösst sie keine Tinte aus. Die hierdurch entstehenden häufigen Leerlaufphasen kosten viel Zeit. Dies ist vor allem dann relevant, wenn Muster und/oder Bilder mit charakteristischen Linien und hellen oder dunklen Flächen gedruckt werden sollen.
  • Es wäre daher wünschenswert ein Verfahren zur Verfügung zu haben, mit dem die oben angesprochenen Leerlaufphasen reduziert werden können um zu höheren Druckgeschwindigkeiten zu gelangen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Druckverfahren für Tintenstrahldrucker anzugeben, mit dem die oben genannten Leerlaufphasen weitgehend vermieden werden, wodurch die Druckgeschwindigkeit stark erhöht werden kann.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch das Vorgehen gemäss dem Verfahren nach Anspruch 1. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Varianten des vorliegenden erfinderischen Verfahrens.
  • Als Druckzyklus werden im Rahmen der vorliegenden Beschreibung diejenigen Schritte des Druckverfahrens zusammengefasst welche vor und innerhalb einer Tropfenausstossperiode vorgenommen werden. Eine Tropfenausstossperiode beginnt hierbei unmittelbar nach einem Tropfenausstoss aus einer Düse und endet mit dem Abschluss des nächsten sich anschliessenden Tropfenausstosses aus der Düse.
  • Wenn im Rahmen dieser Beschreibung von Positionierung gesprochen wird, so ist damit nicht nur die ruhende Anordnung bei einer fixen Position gemeint. Im Begriff Positionierung soll durchaus auch das Hinwegbewegen über eine gewisse Position gemeint sein.
  • Wenn im Rahmen dieser Beschreibung von Ausrichtung gesprochen wird, so bezieht sich dies auf die Rotation der Düsenreihe um die Rotationsachse, falls eine solche Rotation notwendig ist. Falls keine Rotation notwendig ist um die erfindungsgemässe Orientierung der Düsenreihe zu verwirklichen wird auch die Rotation um 0° als Ausrichten bzw. Ausrichtung verstanden.
  • Erfindungsgemäss wird so vorgegangen, dass das Zeilenweise bedrucken aufgegeben wird und der Druckkopf entlang charakteristischer Linien des zu druckenden Bildes oder der Figur geführt wird. Der Druckkopf wird also in beiden Dimensionen relativ zum zu bedruckenden Medium bewegt und überstreicht im Wesentlichen lediglich diejenigen Bereiche, welche auch tatsächlich bedruckt werden müssen. Dies führt zu einer starken Reduktion der oben beschriebenen Leerlaufphasen und die Druckgeschwindigkeit erhöht sich um ein Vielfaches. Dabei spielt im Übrigen keine Rolle ob in der Tat nur der Druckkopf in zwei Dimensionen oder nur das zu bedruckende Medium in zwei Dimensionen oder eine Kombination aus der Bewegung von Druckkopf und Medium durchgeführt wird. Wesentlich ist lediglich die freie Relativbewegung des Druckkopfes relativ zur zu bedruckenden Oberfläche, so dass den charakteristischen Linien und Flächen des zu druckenden Bildes gefolgt werden kann.
  • Bei diesem Vorgehen ergibt sich allerdings das Problem, dass, um eine gute Druckqualität erzielen zu können, die oben beschriebene Druckauflösung in beiden Dimensionen gesteuert und zum Beispiel konstant gehalten können werden muss. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass das Druckmodul um eine Achse rotierbar ausgeführt wird, wobei die Rotationsachse im Wesentlichen senkrecht auf der Oberfläche des zu bedruckenden Mediums in der aktuell zu bedruckenden Position steht. Auf diese Weise lässt sich die Orientierung der Düsenreihe des Druckkopfes durch Rotation des Druckkopfes um die Rotationsachse einstellen.
  • Wird nun der Druckkopf den charakteristischen Linien des zu druckenden Bildes folgend in beiden Dimensionen über die zu bedruckende Oberfläche bewegt und mit ihm die erwähnte Rotationsachse, so ergibt sich durch die aktuelle Translationsbewegung der Rotationsache eine aktuelle Vorschubrichtung. Erfindungsgemäss wird nun so gedruckt, dass die Düsenreihe während des Druckens so ausgerichtet wird dass sie zur aktuellen Vorschubrichtung einen vorbestimmten und vorzugsweise konstanten Winkel einhält.
  • Wird der Winkel, die Druckfrequenz und die Vorschubgeschwindigkeit konstant gehalten so ist auf diese Weise garantiert, dass entlang der gedruckten Linien bzw. Bänder auch bei Richtungsänderung die Tintentropfendichte konstant bleibt. Die Tintentropfendichte in Vorschubrichtung kann sich dabei natürlich von der Tintentropfendichte quer zur Vorschubrichtung unterscheiden. Der Winkel der Düsenreihe zur Vorschubrichtung bestimmt dabei die Auflösung quer zur Vorschubrichtung. Die Vorschubgeschwindigkeit und die Druckfrequenz bestimmt demgegenüber die Auflösung entlang der Vorschubrichtung.
  • Die Erfindung wird nun anhand der Figuren im Detail und beispielhaft beschrieben.
    • Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung der Verfahrensschritte S bis Y zum Bedrucken eines Mediums gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren in Draufsicht.
    • Figur 2 zeigt eine perspektivische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Tintenstrahldruckvorrichtung.
    • Figur 3 zeigt eine perspektivische Darstellung der bevorzugten Ausführungsform der Tintenstrahldruckvorrichtung in Seitenansicht.
    • Figur 4 zeigt eine perspektivische Darstellung der bevorzugten Ausführungsform der Tintenstrahldruckvorrichtung in Draufsicht.
  • In Figur 1 werden in den Darstellungen (S-Y) beispielhaft die einzelnen Schritte zum Bedrucken des Randbereichs des Mediums 100 dargestellt. In diesem Beispiel wird oft auf die Verfahrensschritte a) oder b) Bezug genommen, wobei damit die Verfahrensschritte gemäß dem 1. Anspruch gemeint sind.
  • Dabei ist klar, dass eine Steuereinheit das elektronisch hinterlegte Bild den Tintenstrahldrucker steuert. Erfindungsgemäss berechnet die Steuereinheit für ein bestimmtes Bild den optimalen Druckablauf, d.h. den zeitlich kürzesten Druckablauf. Dies erfolgt dadurch, indem beispielsweise in einem ersten Schritt die Steuereinheit das zu druckende Bild in fiktive Teilbereiche unterteilt. In einem zweiten Schritt wird die Anordnung und Größe aller fiktiven Teilbereiche des Bildes zur Berechnung eines optimalen Drucklablaufs gemäß den Verfahrensschritten a) und b) des 1, Anspruchs berücksichtigt.
  • Bei der Berechnung des optimalen Druckablaufs werden die Kreuzpunkte (A1, B1, C1, D1) und die charakteristischen Linien ermittelt(A1B1, B1C1,... siehe Figur 1). Der Verfahrensschritt a) erfolgt an einem Kreuzpunkt und der Verfahrensschritt b) an den charakteristischen Linien.
  • Figur 1 enthält die einzelnen Verfahrensschritte S bis Y die nun im Detail offenbart werden sollen
    • Darstellung S:
      • Das Druckmodul 101 wird in einem ersten Verfahrensschritt a) von einer Parkposition zu einem Punkt A1 positioniert und ausgerichtet.
    • Darstellung T:
      • In einem Verfahrensschritt b) wird das Druckmodul 101 von einem Punkt A1 bis zu einem Punkt B1 entlang der charakteristisch (gestrichelten) Linie A1B1 in einer Linearbewegung geführt während dessen der Randbereich bedruckt wird.
      • In der Position B1 wird das Druckmodul 101 gemäß dem Verfahrensschritt a) derart ausgerichtet, dass in einem weiteren Verfahrensschritt b) der Randbereich entlang der charakteristischen Linie B1C1 bedruckt werden kann.
  • Bei den Darstellungen gemäss U bis Y wird in analoger Weise zum Schritt T vorgegangen.
  • In der Beschreibung wurde bisher ein Druckkopf offenbart, welcher eine Düsenreihe 107 umfasst die hinsichtlich einer aktuellen Vorschubrichtung einen vorbestimmten Winkel einhält.
  • Beim mehrfarbigen Druck umfasst der entsprechende Druckkopf jedoch typischerweise jeweils für die eingesetzten Tintenfarben zumindest eine Düsenreihe pro Tintenfarbe. Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann für mehrere oder jeder dieser Düsenreihen unabhängig voneinander ein der Tintenfarbe zugeordneter Winkel bezüglich der aktuellen Vorschubrichtung gewählt werden. Auf diese Weise lassen sich unterschiedliche Winkel - und damit Auflösungen - für unterschiedliche Tintenfarben wählen.
  • Es wurde ein Verfahren zum Bedrucken von zumindest einem Teil der Oberfläche eines Mediums 100 mit einem Tintenstrahldrucker durch Ausführen einer Vielzahl von Druckzyklen offenbart, wobei der Tintenstrahldrucker ein Druckmodul 101 mit zumindest einem Druckkopf mit zumindest einer Düsenreihe 107 umfasst, und ein Druckzyklus jeweils folgende Schritte umfasst:
    1. a) Positionieren und Ausrichten des Druckmoduls 101 vor dem Bedrucken, wobei die Ausrichtung durch Rotation des Druckmoduls 101 um eine Rotationsachse 103 erfolgt, die senkrecht auf dem zu bedruckenden Teil der Oberfläche steht.
    2. b) Positionieren der Rotationsachse 103 während dem Bedrucken des Teils der Oberfläche durch Ausstoss von Tintentropfen, wobei die im Schritt b) mit der Positionierung verbundenen Translationsbewegung der Rotationsachse 103 eine aktuelle Vorschubrichtung definiert und das Druckmodul 101 wird jeweils im Schritt a) eines Druckzykluses durch Rotation um die genannte Rotationsachse 103 derart ausgerichtet, dass die zumindest eine Düsenreihe 107 des zumindest einen Druckkopfs beim Schritt b) bezüglich der Vorschubrichtung einen vorbestimmten und vorzugsweise konstanten Winkel aufweist.
  • Im erfindungsgemäßen Verfahren erfolgen die Druckzyklen gemäß einem vorbestimmten Druckablauf, welcher vom Scanverfahren abweicht.
  • Das Bedrucken des zumindest einen Teils der Oberfläche kann im Singlescanverfahren und/oder im Multiscanverfahren erfolgen.
  • Das Bedrucken des zumindest einen Teils der Oberfläche kann monodirektional und/oder bidirektional oder multidirektional erfolgen.
  • Die Positionierung und Ausrichtung des Druckmoduls 101 gemäß Schritt a) kann zeitgleich oder zeitlich getrennt erfolgt.
  • Die im Schritt a) mit der Positionierung des Druckmoduls 101 verbundenen Bewegung kann ein-, zwei- oder dreidimensional durchgeführt werden.
  • Der Druckablauf zum Bedrucken des zumindest einen Teils der Oberfläche kann vorgegeben sein, d.h. der Druckablauf ist für ein bestimmtes Bild aus einer Datei entnehmbar, oder wird durch eine Steuereinheit bzw. einer Recheneinheit ermittelt.
  • Die Steuereinheit bzw. die Recheneinheit unterteilt zur Festlegung der Druckreihenfolge (= Druckverlauf) in einem ersten Schritt das zumindest eine Teil der Oberfläche in fiktive Teilbereiche und in einem zweiten Schritt werden die Parameter aller fiktiven Teilbereiche für die Berechnung des Drucklablaufs gemäß den Verfahrensschritten a) und b) berücksichtigt.
  • Die Parameter betreffen dabei eine Anordnung und/oder eine Position und/oder eine Länge und/oder eine Breite der fiktiven Teilbereiche.
  • Bei der Berechnung des Druckablaufs werden Kreuzpunkte für den Verfahrensschritt a) und charakteristische Linien für den Verfahrensschritt b) ermittelt gemäß denen der Druckablauf erfolgt.
  • Ein erfindungsgemässer Tintenstrahldrucker umfasst ein Druckmodul 101 und eine Positionierungseinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, das Druckmodul 101 und ein Medium 100 mit einer zu bedruckenden Oberfläche in vorbestimmter Weise bei konstantem Abstand des Druckmoduls 101 von der Oberfläche in zwei Dimensionen relativ zueinander bewegen zu können, wobei das Druckmodul 101 mindestens einen Druckkopf mit zumindest einer Düsenreihe 107 umfasst, wobei am Druckmodul 101 Mittel zur Rotation 105 der zumindest einen Düsenreihe 107 um eine Rotationsachse 103 vorgesehen sind, die senkrecht auf dem zu bedruckenden Teil der Oberfläche steht und durch welche Mittel zur Rotation 105 eine Ausrichtung der Düsenreihe 107 durch Rotation durchgeführt werden kann dadurch gekennzeichnet, dass der Tintenstrahldrucker eine Steuerungseinheit zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst.
  • Die Positionierungseinrichtung kann ein Linearführungssystem umfassen, welches mindestens zwei Führungsschienen 201 und mindesten einen in Laufrichtung der Führungsschienen mit Führungselementen versehenen und beweglich führbaren Querbalken 203 aufweist, wobei die Führungsschienen 201 dazu ausgelegt sind den Querbalken 203 in vorbestimmter Weise eindimensional und bidirektional zu bewegen.
  • Der Querbalken 203 kann ein Linearführungssystem umfassen, welches mindestens zwei Führungsschienen 204 und mindestens ein in Laufrichtung der Führungsschienen 204 mit Führungselementen versehenen beweglich führbaren Druckschlitten 207 aufweist, wobei die Führungsschienen 204 dazu ausgelegt sind den Druckschlitten 207 relativ zur eindimensionalen Bewegungsrichtung des Querbalkens 203 in vorbestimmter Weise in eine zweite Dimension bidirektional bewegen zu können.
  • Der Druckschlitten 207 kann ein Linearführungssystem umfassen das dazu ausgelegt ist, das Druckmodul 101 und die Mittel zur Rotation 105 relativ zur Bewegungsrichtung des Querbalkens 203 und des Druckschlittens 207 in vorbestimmter Weise in eine dritte Dimension bidirektional bewegen zu können, sodass die Höhe des Druckmoduls 101 relativ zum Medium 100 in einer zum Medium 100 senkrechten Richtung beweglich veränderbar ist.
  • Die Mittel zur Rotation 105 können einen Schrittmotor umfassen.
  • Die Positionierungseinrichtung kann zumindest einen Transportband 209 zum Transportieren des Mediums 100 unterhalb des Druckmoduls 101 in zumindest eine Transportrichtung umfassen.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Bedrucken von zumindest einem Teil der Oberfläche eines Mediums (100) mit einem Tintenstrahldrucker durch Ausführen einer Vielzahl von Druckzyklen, wobei der Tintenstrahldrucker ein Druckmodul (101) mit zumindest einem Druckkopf mit zumindest einer Düsenreihe (107) umfasst, und ein Druckzyklus jeweils folgende Schritte umfasst:
    a) Positionieren und Ausrichten des Druckmoduls (101) vor dem Bedrucken, wobei die Ausrichtung durch Rotation des Druckmoduls (101) um eine Rotationsachse (103) erfolgt, die senkrecht auf dem zu bedruckenden Teil der Oberfläche steht.
    b) Positionieren der Rotationsachse (103) während dem Bedrucken des Teils der Oberfläche durch Ausstoss von Tintentropfen
    wobei die im Schritt b) mit der Positionierung verbundenen Translationsbewegung der Rotationsachse (103) eine aktuelle Vorschubrichtung definiert und das Druckmodul (101) jeweils im Schritt a) eines Druckzykluses durch Rotation um die genannte Rotationsachse (103) derart ausgerichtet wird, dass die zumindest eine Düsenreihe (107) des zumindest einen Druckkopfs beim Schritt b) bezüglich der Vorschubrichtung einen vorbestimmten und vorzugsweise konstanten Winkel aufweist,
    wobei das Druckverfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass die Druckzyklen gemäß einem vorbestimmten Druckablauf erfolgen, welcher vom Scanverfahren abweicht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ein Mehrfarbdruckverfahren ist bei dem der Druckkopf jeweils für die eingesetzten Tintenfarben zumindest eine Düsenreihe (107) pro Tintenfarbe umfasst, wobei für mehrere oder jeder der Düsenreihen (107) unabhängig voneinander ein der Tintenfarbe zugeordneter Winkel bezüglich der aktuellen Vorschubrichtung gewählt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Bedrucken des zumindest einen Teils der Oberfläche im Singlescanverfahren und/oder im Multiscanverfahren erfolgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Bedrucken des zumindest einen Teils der Oberfläche monodirektional und/oder bidirektional oder multidirektional erfolgt.
  5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Druckablauf zum Bedrucken des zumindest einen Teils der Oberfläche für ein bestimmtes Bild aus einer Datei entnehmbar ist, oder von einer Steuereinheit bzw. einer Recheneinheit ermittelt wird.
  6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit bzw. die Recheneinheit in einem ersten Schritt das zumindest eine Teil der Oberfläche in fiktive Teilbereiche unterteilt und in einem zweiten Schritt Parameter aller fiktiven Teilbereiche für die Berechnung des Drucklablaufs gemäß den Verfahrensschritten a) und b) berücksichtigt.
  7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter eine Anordnung und/oder eine Position und/oder eine Länge und/oder eine Breite der fiktiven Teilbereiche betreffen.
  8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass bei der Berechnung des Druckablaufs Kreuzpunkte für den Verfahrensschritt a) und charakteristische Linien für den Verfahrensschritt b) ermittelt werden gemäß denen der Druckablauf erfolgt.
  9. Tintenstrahldrucker umfassend ein Druckmodul (101) und eine Positionierungseinrichtung, welche dazu ausgelegt ist das Druckmodul (101) und ein Medium (100) mit einer zu bedruckenden Oberfläche in vorbestimmter Weise bei konstantem Abstand des Druckmoduls (101) von der Oberfläche in zwei Dimensionen relativ zueinander bewegen zu können, wobei das Druckmodul (101) mindestens einen Druckkopf mit zumindest einer Düsenreihe (107) umfasst, wobei am Druckmodul (101) Mittel zur Rotation (105) der zumindest einen Düsenreihe (107) um eine Rotationsachse (103) vorgesehen sind, die senkrecht auf dem zu bedruckenden Teil der Oberfläche steht und durch welche Mittel zur Rotation (105) eine Ausrichtung der Düsenreihe (107) durch Rotation durchgeführt werden kann dadurch gekennzeichnet ist, dass der Tintenstrahldrucker eine Steuerungseinheit zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 umfasst.
  10. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkopf jeweils für eine eingesetzte Tintenfarbe zumindest eine Düsenreihe (107) pro Tintenfarbe umfasst.
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