EP3253581B1 - Single-pass-tintenstrahldrucker - Google Patents

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EP3253581B1
EP3253581B1 EP15712071.8A EP15712071A EP3253581B1 EP 3253581 B1 EP3253581 B1 EP 3253581B1 EP 15712071 A EP15712071 A EP 15712071A EP 3253581 B1 EP3253581 B1 EP 3253581B1
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EP
European Patent Office
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print head
inkjet printer
storage
pass inkjet
doctor blade
Prior art date
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Application number
EP15712071.8A
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English (en)
French (fr)
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EP3253581A1 (de
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Martin SCHNEPP
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Padaluma Ink Jet Solutions GmbH
Original Assignee
Padaluma Ink Jet Solutions GmbH
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Publication date
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Publication of EP3253581A1 publication Critical patent/EP3253581A1/de
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Definitions

  • the invention relates to a single-pass inkjet printer according to the preamble of claim 1.
  • a single-pass inkjet printer is from WO 2014/185451 A1 famous.
  • the print heads mounted on a carriage spray ink droplets line by line in the transverse direction (also referred to as the X direction below) onto the medium that is transported discontinuously in the running direction (also referred to below as the Y direction), with a single pass -Inkjetdrucker mounted the print heads in print head modules of the type mentioned in the transverse direction (X-direction) over the entire width of the print medium.
  • the print medium is continuously moved in the running direction (Y-direction).
  • a conventional inkjet printer can achieve print speeds of up to 2 m per minute
  • a single-pass inkjet printer can achieve print speeds of more than 50 m per minute.
  • print head modules are mounted one behind the other in the running direction in a single-pass inkjet printer.
  • a primary color in particular cyan, magenta and yellow and possibly black, is assigned to each of the print head modules.
  • Printhead modules with a special color are added for special printing applications.
  • a single-pass inkjet printer is particularly suitable for industrial use in which bulk goods have to be printed and high throughput is therefore important.
  • a single-pass inkjet printer is also suitable for printing large objects due to the high printing speeds.
  • a single-pass inkjet printer is therefore particularly suitable for industrial applications the furniture or ceramics industry, where floor coverings such as laminates or ceramic tiles, worktops, moldings or the like are to be provided with a decor.
  • floor coverings such as laminates or ceramic tiles, worktops, moldings or the like are to be provided with a decor.
  • a wide variety of inks are used, which, for example, are resistant to a later protective coating.
  • the single-pass inkjet printer is also used for small batch sizes, where the production of a printing roller is not worthwhile.
  • a single-pass inkjet printer also allows the decor to be individualized as well as so-called "impossible" decors that cannot be achieved with rollers.
  • the single-pass inkjet printer is not limited to a continuous repetition of a print pattern or repeat, as is the case with a roller print.
  • a print head module for a single-pass ink jet printer achieves dimensions of more than 1 m in the transverse direction and in height, with a tendency towards even larger print widths and thus to a further increase in dimensions.
  • the individual print heads combined in a print head module are each up to a few 10 cm wide. Resolutions of up to 600 x 600 dpi (dots per inch) and more are achieved.
  • Each print head contains several thousand individual print nozzles. Accordingly, a plurality of print heads are arranged in the print head module, each of which in turn contains a large number of print nozzles.
  • the print head module as such extends in the transverse direction (X-direction) over the entire print width or over the entire width of the print medium.
  • Positional deviations of a few micrometers ( ⁇ m) are visible to the human eye in a printed image.
  • the individual print nozzles of a print head are only a few 10 ⁇ m apart.
  • the size of an image or print dot itself is in the range of 10 ⁇ m.
  • the print head modules can be used in the device-fixed printing position in a hanging, gravity-oriented orientation in the vertical direction (which in this case corresponds to the Z-direction).
  • the print head modules for example for the purpose of maintenance or replacement, are lifted together in a hanging orientation in the vertical direction (Z direction) from the device-fixed printing position on the single-pass inkjet printer.
  • the print head modules are stored essentially standing with respect to the vertical direction.
  • the wording "essentially” also includes the fact that when the print medium runs in an arc, individual print head modules are inclined by a polar angle relative to the Z direction in their device-fixed printing position, so that the print heads can also be parallel to the Z direction, particularly in the Y direction Print media are aligned. In the raised position, a cleaning module can be retracted under the print head modules, into which the print head modules are then lowered.
  • the invention is based on the object of achieving the longest possible service life for a single-pass ink jet printer of the type mentioned at the outset.
  • the single-pass inkjet printer of the type mentioned additionally comprises a storage area in which a number of print head modules are arranged in a respective storage position essentially in the Z direction (approximately vertical direction) and along the Z direction can be used reversibly and stored in a removable manner, with the print heads being accommodated in a protective cover by print head modules set in the storage position.
  • the invention is based on the consideration that the print head modules of the specified single-pass inkjet printer can be lifted in and out relatively easily, essentially in the vertical direction (Z-direction), due to their upright arrangement in the printing position readjustment is required. It is therefore possible to create an additional storage area for the print head modules in the single-pass inkjet printer itself, at a distance from the printing area, in which individual print head modules are safely parked if there is no printing operation or the respective print head module is not required for printing. For this purpose, a protective cover is included at the storage position for each printhead module, in which the printheads are accommodated to protect them from external influences.
  • the printheads are those housed in the protective cover Print head modules flushed with an inert gas.
  • an appropriate protective gas prevents the printing nozzles from oxidizing and/or drying out and sticking.
  • the protective gas is selected depending on the ink used in particular.
  • the printing nozzles are preferably flushed with an inert gas at a temperature between 15° C. and 30° C., advantageously between 20° C. and 24° C., which contains a relative humidity of 30% to 80%, advantageously 45% to 55%.
  • the invention recognizes that an easy change of the print head modules between the printing position and the storage position is made possible if a bearing corresponding to the printing position is created in the storage area. Therefore, the print head modules in the storage area corresponding to the printing area are also stored in a respective storage position standing essentially in the Z-direction and reversibly insertable and removable along the Z-direction.
  • a print head module is lifted out of the printing position or from the corresponding storage essentially in the vertical direction and brought into the storage area hanging and thus oriented by gravity. There it is raised accordingly when it reaches its storage position.
  • the print head module is just as easily changed from its storage position in the storage area to its printing position in the printing area.
  • the storage area is offset in the X or Y direction to the print area.
  • a lifting/lowering device is provided, which is designed for lifting the print head modules in and out in the Z direction and can be moved in the Y direction and/or in the X direction along the single-pass inkjet printer. This enables the individual print head modules to be moved in series or in parallel between the printing area and the storage area without requiring a great deal of space.
  • the storage area is offset in the Y direction to the printing area.
  • the print head modules are moved without changing their order by means of a lifting and lowering device in the Y direction between the printing area and the storage area in series.
  • An exchange of individual print head modules is preferably made possible in the storage area.
  • an orthogonal coordinate system is used here to describe the single-pass inkjet printer, with the three spatial directions being denoted by the X, Y and Z directions.
  • the directions used refer to the positive space sector. If a component is located "above” another component along one of the spatial axes, its corresponding axis section is larger. Conversely, the axial section of a component is smaller if it is "below” another component with respect to the spatial axis mentioned.
  • the X-direction is also referred to as the transverse direction.
  • the Y-direction is also called the running direction (of the print medium). In the mounted printer, the Z-direction essentially corresponds to the vertical direction.
  • the single-pass inkjet printer comprises a lifting/lowering device that can be moved in the Y-direction, which is designed to lift a print head module in and out in a freely oriented manner by gravity, essentially in the vertical direction.
  • mounting aids are preferably provided on each print head module, which engage in the corresponding fastening means of the lifting/lowering device.
  • the assembly aids are expediently designed as cable fasteners.
  • the respective print head module hangs in particular in a pendulum manner on the lifting/lowering device.
  • open bearings are provided for positioning a print head module of the single-pass inkjet printer in the printing area and in the storage area, into which corresponding bearing pieces arranged on the print head module sink with a self-adjusting alignment.
  • Catching means are preferably designed for self-adjustment on the print head module and on the single-pass inkjet printer, via which a pre-orientation of the suspended print head module, which is oriented by gravity, takes place with regard to the desired printing position or storage position when it is lifted.
  • the catch means in turn are preferably formed with a safety wedge a corresponding wedge shaft is received. In this case, the safety wedge and the wedge shaft are associated with the print head module or a frame construction of the single-pass inkjet printer or vice versa.
  • a cleaning device is arranged in the storage area, which comprises a number of squeegee carriers, each assigned to a storage position and preferably displaceable in the X-direction, which each carry a number of squeegees.
  • the cleaning device for each set print head module is provided with a squeegee carrier, through the movement of which, in particular in the X direction (transverse direction), the respective print heads are cleaned of dust and dirt residues as well as ink residues by means of the squeegees moving along.
  • the cleaning device and/or the squeegee carrier are designed to move the squeegees in the Y-direction.
  • the squeegees are preferably designed to wipe, suck or blow.
  • cleaning is done in an automated manner, in particular, while the print head modules are set in the respective placement position.
  • a sensor arrangement is preferably included for this purpose, which indicates the presence of a set print head module for each storage position. The starting process of the cleaning process is initiated if a presence signal is generated by the sensor arrangement for a storage position. External cleaning of the print head modules is not required. The intervals for external maintenance of the print head modules can be extended.
  • the cleaning device expediently includes a drive device for displacing one or each squeegee carrier, in particular along the X-direction.
  • the cleaning device comprises a separate drive unit for displacing a doctor blade carrier at each storage position. The displacement movement then only takes place for the squeegee carrier, which is located at the position of a set print head module, by appropriately controlling the respective drive unit.
  • the or each squeegee on the respective squeegee carrier is adjustably guided in the Z direction between a cleaning position and a spacing position, with a squeegee adjusting device being included for adjusting a respective squeegee between the cleaning position and the spacing position.
  • a squeegee adjusting device being included for adjusting a respective squeegee between the cleaning position and the spacing position.
  • the squeegee is moved into the spaced position, it is spaced from the print head in the Z direction or further spaced from the cleaning position.
  • the squeegee adjusted in the distance position does not wipe along the respective associated print head during a displacement movement of the squeegee carrier, or is further away from the print head in a sucking or blowing configuration.
  • the control of the respective squeegee positioning devices takes place in particular on the basis of signals which indicate contamination or a malfunction separately for each print head. Such a signal is generated, for example, in the control units of the corresponding print head modules, which are set up to monitor the functionality of the respective print heads based on measured parameters, for example in the ink supply line. Alternatively, the printheads to be cleaned are determined by monitoring the print image.
  • the or each doctor blade is expediently in the cleaning position along a first guideway, which preferably extends in the X direction, and in the spaced position along a second guideway, preferably extending in the X-direction, whereby the first guideway and the second guideway are connected to one another via a connecting section, particularly extending in the Z-direction, and the respective squeegee setting device is used to switchably fix the taken track is formed.
  • This mechanical design allows the squeegee carrier to be displaced, in particular in the X direction, with each squeegee moving either in the cleaning position along the first guide track or in the spacing position along the second guide track.
  • the or each squeegee is preferably guided in the first guide track and in the second guide track by means of an engagement element.
  • the squeegee adjusting device expediently comprises a magnetic element acting on the respective engagement element in the connecting section. Contactless switching of the respective squeegee between the guideways takes place via the magnetic element. In other words, it is not necessary to mechanically couple the squeegee carrier, which can be moved in particular in the X direction, to the squeegee positioning device in order to enable switching between the first and the second guide track.
  • the single-pass inkjet printer also includes a maintenance area offset in the X-direction to the storage area, in which the print head modules can be placed in a respective maintenance position essentially in the Z-direction and reversibly inserted and stored along the Z-direction.
  • a bearing for the print head modules that is accommodated that corresponds to the printing position is also created in the maintenance area. In this way, a simple change of print head modules from the storage position to the maintenance position and vice versa is possible.
  • print head modules are included in the maintenance area that, for example, have to be subjected to external maintenance or that are to be replaced in the single-pass inkjet printer, since, for example a printhead module is required for printing with an ink that is different in color or texture.
  • a storage device that can be displaced in the X direction is provided in the storage area for the or each print head module, in which a set print head module assumes its storage position, the protective cover being part of the storage device.
  • the storage area and the maintenance area can expediently be coupled in such a way that the or each storage device can be moved in the X-direction with the print head module set from the storage area to the maintenance area.
  • a print head module set in its storage position on the storage device of the storage area can be displaced together with its bearing in the transverse direction (X-direction) from the storage area to the maintenance area and vice versa.
  • a lifting/lowering device acting in the Z-direction is not required to change a print head module from its storage position to the maintenance position.
  • the replacement of print head modules is simplified in the storage area.
  • Printhead modules intended for replacement or maintenance are moved between the maintenance area and the storage area with the appropriate bearing. Since the storage of the print head modules in the storage device in turn corresponds to the storage in the printing area, it is particularly possible to externally adjust the print head modules provided for installation in the single-pass inkjet printer in advance to a reference position.
  • the displaceable storage device preferably comprises the open bearings already described above, into which corresponding bearing pieces arranged on the print head module sink in a self-aligning alignment when lifted. More preferably, catch means are designed for self-adjustment on the displaceable storage device, which, in conjunction with catch means on the print head module, pre-orient a suspended print head module oriented by gravity with regard to the desired print position or storage position and in this case the maintenance position.
  • the means of capture are as already described expediently designed with a safety wedge, which is received by a corresponding wedge shaft.
  • the storage area and the maintenance area each have guide elements for guiding the or each storage device, wherein the guide elements of the storage area and the guide elements of the maintenance area can be coupled to one another to form a continuous displacement path in the X direction.
  • the printhead module intended for replacement or maintenance is moved along the guide elements in a continuous displacement path from the storage area to the maintenance area and vice versa, with the entrainment of the stored storage device.
  • the storage device as such can be displaced along the displacement track via the coupled guide elements between the storage area and the maintenance area.
  • the maintenance area is expediently designed as a mobile maintenance vehicle. If a print head module is to be exchanged, removed from the single-pass inkjet printer for maintenance or fed to the storage area, the maintenance carriage is guided laterally to the storage area and, in particular, is mechanically coupled to it. The print head module is then exchanged by moving the storage device that supports the print head module.
  • the maintenance area comprises a stop buffer and/or a locking element for one or each retracted storage device.
  • the mechanical displacement of a set print head module in its mounting is prevented by the stop buffer, which could possibly be an undesired consequence of replacing it too quickly.
  • a retracted storage device is fixed in the maintenance area by the locking element, so that the print head module can be safely moved to another location, in particular by means of a mobile maintenance trolley.
  • a sensor arrangement is advantageously also included in the maintenance area, which detects the presence a set print head module and/or a retracted storage device is sensed or detected.
  • In 1 1 shows the print area 2 in a three-dimensional representation for a single-pass inkjet printer 1 .
  • An orthogonal coordinate system with the three spatial directions X, Y and Z is drawn in for orientation.
  • a print medium 4 is continuously moved in the Y direction (running direction) along a track 3 .
  • a print head module 6 extends in the X direction (transverse direction) over the entire print medium 4 and is mounted in an aligned printing position on a frame structure 8 of the single-pass inkjet printer 1 standing essentially in the Z direction (vertical direction).
  • the print head module 6 comprises a support frame 10 which extends across the print medium 4 with a cross member 11 in the X-direction.
  • a crossbar 12 is mounted hanging over two side walls 13.
  • the bearing allows the crossbar 12 to oscillate about an oscillating axis aligned in the X-direction.
  • the pendulum axis runs in particular through the cross member 11 or just below the cross member 11, so that the center of gravity of the cross bar 12 is located below the cross member 11 in the Z direction.
  • the transverse bracket 12 aligns itself below the transverse beam 11 oriented by gravity.
  • a multiplicity of print heads 14 are arranged on the crossbar 12 along the X-direction across the print medium 4 .
  • Control boards 15 and supply lines for equipment or for the supply of electrical energy are mounted on the support frame 10.
  • the weight of components of the print head module 6 acting on the print heads 14 is reduced.
  • a weight-related deformation of the crossbar 12 and thus an undesired displacement of the print heads 14 with respect to the adjusted printing position are prevented. This allows the dimension of the printhead module 6 along the X-direction to be increased over the prior art.
  • the crossbar 12 of the in 1 illustrated single-pass inkjet printer 1 has a length of more than 2.5 m, for example, in the X-direction.
  • a coupling module 16 can be coupled to and decoupled from the cross member 11 of the support frame 10 via a multi-coupling, which is not shown in detail.
  • the multi-coupling is operated via an electric motor 17 mounted on the coupling module 16 .
  • the motor 17 drives screw connections via which the coupling module 16 and the cross member 11 are coupled to one another while simultaneously connecting supply lines, control lines and/or electrical lines.
  • the cross member 11 and the coupling module 16 approach each other.
  • the cross member 11 and the coupling module 16 move away from each other.
  • the coupling module 16 enables the print head module 6 to be easily connected to the supply and control lines of the single-pass inkjet printer 1.
  • mounting aids 19 are also arranged on the coupling module 16, which are designed, for example, as cable fastening means. Cable ends of a lifting/lowering device (not shown) are coupled to the assembly aids 19 . By changing the cable length using the lifting/lowering device, the print head module 6 is raised or lowered for installation or removal. Furthermore, two ink reservoirs 20 are mounted on the coupling module 16, with over the supply lines, which are also coupled by means of the multi-coupling, the print heads 14 are supplied with ink during the printing operation.
  • the crossbeam 11 of the printhead module 6 has two support arms 22 extending laterally in the X-direction up to the frame structure 8 .
  • the support arms 22 and thus the support frame 10, which carries the main weight of the print head module 6, are placed on a support structure 25 formed on both sides, which in turn is mounted on the frame structure 8 of the single-pass inkjet printer 1. For reasons of clarity, only the in 1 right support structure 25 drawn.
  • the print head module 6 placed on the support structures 25 via the support means 24 is already aligned by gravity according to the intended printing position.
  • the support arms 22 are guided vertically upwards with respect to the cross member 11 . Accordingly, the print head module 6 can easily be lifted in and out of the single-pass inkjet printer 1 in the vertical direction.
  • the support means 24 are each placed on the support arms 22 on a support 27 of the support structure 25 .
  • the support 27 is shown enlarged in a detailed view.
  • Each bearing 27 includes a flat bearing surface 28 which is pivotally mounted in a ball joint.
  • the bearing surface 28 of the bearing 27 is oriented in the ball joint, so that even if the print head module 6 is tilted at an angle that may be desired in the printing position, there is always a flat bearing between the bearing means 24 and the bearing 27.
  • Bearing pieces 30 are mounted on the lower ends of the side walls 13 of the oscillating crossbar 12 .
  • the bearing pieces 30 are finely adjusted by means of respective catch means 32 in relation to corresponding bearing pans of open bearings 34.
  • the catch means 32 are each designed as a combination of a catch wedge and a wedge shaft receiving this.
  • the bearing pieces 30 are designed, for example, as ball pivots.
  • the storage pans the open bearings 34 arranged on the frame construction on both sides of the raceway 3 are preferably designed as cone, ball or prismatic sockets. It is further preferred that one of the open bearings 34 is designed as a fixed bearing with respect to the X-direction and the other of the open bearings 34 as a movable bearing.
  • a bearing combination with a spherical or conical socket on one side and with a prismatic socket on the other side of the print head module 6 is formed.
  • a prismatic pan extending in the X-direction allows displacement in the X-direction, while the Y-coordinate and the Z-coordinate are fixed.
  • Such a fixed-loose bearing combination in the open bearings 34 accommodates a defined length offset of the print head module 6 in the X-direction due to thermal cycling.
  • a creeping displacement of the print head module in the X-direction is prevented, since both a length expansion and a length contraction are always defined by the same bearing 34, namely by the movable bearing.
  • a stop piece 36 is mounted on a side cheek 13 of the transverse bracket 12 in order to define the device-fixed printing position of the print head module 6 accommodated in the single-pass inkjet printer 1 .
  • the stop piece 36 is defined as a stop surface 38 of the frame construction 8 .
  • the tilt or polar angle of the print head module 6 in the device-fixed printing position is defined via the stop piece 36 and the stop surface 38 .
  • FIG. 2 1 schematically shows the entire structure of a single-pass inkjet printer 1 in a plan view from above 1 .
  • Each of the print head modules 6 lifted into the print area 2 is provided for printing the print medium 4 with a specific color or ink.
  • the single-pass inkjet printer 1 also includes a storage area 40, in which, for cleaning purposes or to protect the print heads, print head modules 6 can be removed from the print area 2 by means of a lifting/lowering device (not shown here) after lifting in vertical direction by moving in the Y direction and then lowering. In the present case, three print head modules 6 are lifted into the storage area 40 in their respective storage position 49 .
  • the single-pass inkjet printer 1 also includes a maintenance area 45, which is arranged to the side of the storage area 40 in the X-direction.
  • the maintenance area 45 is designed, for example, as a mobile maintenance trolley 51 which is designed to be movable in particular in the Y direction and can be coupled to the storage area 40 .
  • Individual print head modules 6 are exchanged between the storage area 40 and the maintenance area 45 by being pushed in or out from the side.
  • the print head modules 6 located in the maintenance area 45 in the respective maintenance position 50 are moved to another location for the purpose of inspection or replacement by moving the maintenance carriage 51 .
  • In 3 1 shows a three-dimensional view of the storage area 40 and the maintenance area 45 of the single-pass inkjet printer 1 in an exemplary embodiment.
  • the maintenance area 45 is designed as a mobile maintenance carriage 51 . In the situation shown, a print head module 6 is not raised either in the storage area 40 or in the maintenance area 45 .
  • a frame construction 52 can be seen on the storage area 40 .
  • a protective cover 53 for covering the print heads of print head modules 6 accommodated is formed at each storage position 49 of the storage area 40 .
  • the protective cover 53 is an integral part of a storage device 54 that can be moved in the X-direction, which in turn has the corresponding print area 2 (see 1 ) trained support structures 25 including the bearing 27 and the catch means 32 has. From the pressure area 2 or from their local Print position 47 lifted in the vertical direction print head modules 6 can be lifted accordingly in the respective storage device 54 with appropriate alignment.
  • the support means 24 of the print head modules 6 accordingly lie on the corresponding supports 27 of the respective storage devices 54 .
  • the bearing pieces 30 of raised print head modules 6 are positioned in the corresponding open bearings 34 . Only stop surfaces 38 for tilting raised print head modules 6 via their corresponding stop pieces 36 are not provided in the storage devices 54 . Raised print head modules 6 are aligned in the respective storage position 49 in the vertical direction.
  • Each of the four storage devices 54 in the exemplary embodiment shown is guided on the frame construction 52 by means of guide elements 57 so that it can be displaced in the X direction.
  • the guide elements 57 of the storage area 40 can be coupled to corresponding guide elements 57 of the maintenance trolley 51 to form a continuous displacement track 60 along the X direction, provided that the maintenance trolley 51 is positioned opposite the storage area 40 in the Y direction.
  • the maintenance carriage 51 has retaining brackets 62, which are used to store cover plates of a print head module 6 that has been accommodated.
  • cover plates not shown, correspond to the print head modules 6 1 mounted on the open sides there to cover the interior and for mechanical stabilization. This can in particular also the figure 5 and 6 (see reference number 66) can be removed.
  • a storage device 54 with a raised print head module 6 can be shifted from the storage area 40 to the maintenance area 45 and vice versa via the jointly formed continuous displacement path 60 .
  • Each raised print head module 6 can be pushed out or pushed in separately.
  • a stop buffer 63 is mounted on the end of the maintenance trolley 51.
  • a cleaning device 64 is also formed in the storage area 40 of the illustrated single-pass inkjet printer 1 .
  • the cleaning device 64 comprises a plurality of individual squeegees 65, which are directed from below against the print heads of the print head modules 6 that have been set.
  • the squeegees 65 are also part of the displaceable depositing device 54 and are operated via a squeegee drive device (reference number 87 in 8 ) in the X direction in a reciprocating motion.
  • the storage area 40 and the maintenance area 45 of the single-pass inkjet printer 1 are corresponding 3 presented in a three-dimensional view.
  • one of the storage devices 54 is pushed out in the X-direction along the displacement path 60 formed by means of the guide elements 57 of the storage area 40 and of the maintenance area 45 onto the maintenance trolley 51 .
  • the pushed-out storage device 54 hits the stop buffer 63 of the maintenance trolley 51 .
  • the storage device 54 including the supporting structures 25, the catch means 32, the open bearings 34 and the scrapers 65 have been moved onto the maintenance carriage 51.
  • the squeegees 65 are mounted inside the protective cover 53 .
  • FIG 5 and 6 are the storage area 40 and the maintenance area 45 of a single-pass inkjet printer 1 according to the 3 and 4 shown from a different perspective, namely from a viewing direction in the Y direction (direction of travel).
  • a printhead module 6 is now appropriate 1 lifted into a respective storage device 54.
  • the lateral support arms 22, the coupling module 16, the motor 17 and the stop piece 36 can be seen from the print head module 6.
  • the supports 27 of the print head module 6 rest on the support surface 28 of the support structures 25 arranged on both sides.
  • the bearing pieces 30 are accommodated in the corresponding open bearing 34 of the storage device 54 .
  • the printhead module 6 is in the figure 5 and 6 shown with the cover plates 66 inserted.
  • the print head module 6 with the storage device 54 is positioned in the storage area 40 .
  • the storage device 54 with the print head module 6 accommodated is pushed out onto the maintenance trolley 51.
  • the stop opposite the stop buffer 63 can be seen.
  • FIG. 7 shows a detail of the cleaning device 64, partly in cross section and partly in plan view.
  • the mounting of the squeegees 65 for cleaning the print heads of set print head modules 6 can be seen in particular.
  • a squeegee positioning device 67 is assigned to each squeegee 65 of the cleaning device 64 .
  • Each squeegee adjusting device 67 includes an adjusting element 68 which is designed, for example, as a magnetic element 81 .
  • the squeegees 65 are collectively mounted on a squeegee support 70 slidable in the X direction in a reciprocating motion. Corresponding guide rollers 71 for this can be seen.
  • the squeegees 65 are in turn mounted displaceably in the Z direction by means of a support element 73 opposite the squeegee carrier 70 .
  • each squeegee 65 is guided by means of a respective engagement element 74 either in a first guide track 77 extending in the X-direction or in a second guide track 78 extending in the X-direction. Both guide tracks 77, 78 are coupled to one another via a connecting section 80 which extends essentially in the Z direction.
  • the squeegee carrier 70 moves relative to the components of the cleaning device 64 in the X direction.
  • the squeegee 65 shown is in a distance position A, with the engagement element 74 being guided in the second guide track 78 . If the squeegee carrier 70 is moved in the X direction, the squeegee 65 remains in a spaced position relative to the print head 14 of a set print head module 6 with respect to the Z direction. The squeegee 65 is further spaced from the respectively assigned print head 14 than in the cleaning position.
  • the support element 73 is pretensioned in relation to the doctor blade carrier 70 in the Z-direction. Is aligned during the cleaning movement, the support member 73 with the Actuating element 68 without this being activated, the engagement element 74 is pulled upwards along the connecting section 80 due to the mechanical pretension.
  • the squeegee carrier 70 moves back, the squeegee 65 is then in the cleaning position R, with the engagement element 74 being guided in the first guide track 77 .
  • the cleaning position R is the mechanically predefined position of the squeegee 65.
  • the actuating element 68 or, for example, the magnetic element 81 is activated during the cleaning movement if the carrying element 73 is aligned. In this way, the engagement element 74 is brought into the second guide track 78 or remains there via the connecting section 80 against the mechanical prestress, so that the distance position A is given during the cleaning movement of the squeegee carrier 70 (a back and forth movement in the X direction). .
  • the activated magnetic element 81 acts on a correspondingly ferrimagnetic or ferromagnetic material element on the support element 73 against the mechanical pretension.
  • the cleaning device 64 shown makes it possible to move each doctor blade 65 separately between a cleaning position R, in which the doctor blade 65 is close to the print head 14 of an adjusted print head module 6, preferably touches the print head 14, and a distance position A, in which the doctor blade 65 is separated from the print head 14 is further apart to switch. If each print head 14 of a set print head module 6 is assigned a squeegee 65, it becomes possible to control each print head 14 separately for cleaning.
  • Each stacker 54 includes a squeegee support 70 slidable in the X-direction, which has a plurality of squeegees corresponding thereon 7 mounted squeegees 65 carries.
  • a squeegee drive device 87 is assigned in each case for displacing the squeegee carrier 70 in a reciprocating movement along the X-direction.
  • an electric motor is provided, for example, which acts directly on the doctor blade carrier 70 via a spindle drive.
  • On the inserted storage device 54 is in 8
  • the open bearing 34 on the left can also be clearly seen, which comprises a conical socket for receiving a bearing piece 30, designed as a ball pivot, of an adjusted print head module 6.
  • Part of the support structure 25 and the catch means 32 here the catch wedge) can also be seen.
  • the corresponding actuating elements 68 or magnetic elements 81 remain in the storage area 40 from the cleaning device 64.
  • a set print head module 6 remains securely and stably positioned on the storage device 54, with the print heads 14 remaining securely protected in the protective cover 53.
  • the squeegee setting device 67 is decoupled. When the storage device 54 is retracted, it acts through the bottom of the protective cover 53 .
  • doctor blade carrier 70 In 9 a detailed view of the doctor blade carrier 70 is shown. One can now clearly see the support element 73 and the engagement element 74 mounted on it, which accordingly 7 is positively guided in the guideways 77, 78.
  • the support element 73 is biased upwards relative to the squeegee carrier 70 via a spring element 88 .
  • Guide rollers 71 whose axes of rotation extend in the Z direction and in the Y direction, are also clearly visible.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Single-Pass-Tintenstrahldrucker nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Single-Pass-Tintenstrahldrucker ist aus WO 2014/185451 A1 bekannt.
  • Während bei einem herkömmlichen Tintenstrahldrucker die auf einem Schlitten montierten Druckköpfe in Querrichtung (Folgenden auch als X-Richtung bezeichnet), zeilenweise Tintentropfen auf das in Laufrichtung (im Folgenden auch als Y-Richtung bezeichnet) diskontinuierlich transportierte Medium sprühen, sind bei einem Single-Pass-Tintenstrahldrucker die Druckköpfe in Druckkopfmodulen der eingangs genannten Art in Querrichtung (X-Richtung) über die gesamte Breite des Druckmediums montiert. Das Druckmedium wird kontinuierlich in Laufrichtung (Y-Richtung) bewegt. 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 ggf. Schwarz, zugeordnet. Für besondere Druckeinsätze sind Druckkopfmodule mit einer Spezialfarbe hinzugefügt.
  • 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 beispielsweise widerstandsfähig gegenüber einem späteren Schutzüberzug sind.
  • Gegenüber herkömmlichen Druckverfahren, wie beispielsweise dem Tiefdruck, 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 des Dekors sowie sogenannte "unmögliche" Dekore, 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.
  • Ein Druckkopfmodul für einen Single-Pass-Tintenstrahldrucker erreicht in Querrichtung und in der Höhe Abmessungen von mehr als 1 m, wobei eine Tendenz zu noch größeren Druckbreiten und damit zu einer weiteren Vergrößerung der Abmessungen gegeben ist. Die in einem Druckkopfmodul zusammengefassten einzelnen Druckköpfe weisen jeweils Breiten bis zu einigen 10 cm auf. Dabei sind Auflösungen bis zu 600 x 600 dpi (dots per inch) und mehr erreicht. Pro Druckkopf sind hierbei mehrere tausend einzelne Druckdüsen enthalten. Im Druckkopfmodul sind demnach mehrere Druckköpfe angeordnet, die ihrerseits jeweils eine Vielzahl von Druckdüsen enthalten. Insbesondere erstreckt sich das Druckkopfmodul als solches in Querrichtung (X-Richtung) über die gesamte Druckbreite bzw. über die gesamte Breite des Druckmediums.
  • Mit dem menschlichen Auge sind in einem Druckbild Lageabweichungen von wenigen Mikrometern (µm) sichtbar. Bei den oben genannten Auflösungen liegen die einzelnen Druckdüsen eines Druckkopfes nur einige 10 µm auseinander. Die Größe eines Bild- bzw. Druckpunkts selbst bewegt sich im Bereich von 10 µm. Es wird ersichtlich, dass bei einem Single-Pass-Tintenstrahldrucker mit mehreren in Laufrichtung (Y-Richtung) des Mediums hintereinander angeordneten Druckkopfmodulen eine Justierung der Druckköpfe im Mikrometerbereich notwendig wird, um ein qualitativ hochwertiges Druckbild zu erzeugen. Die Justierung eines Druckkopfmoduls in einem Single-Pass-Tintenstrahldrucker gestaltet sich daher aufwendig. Die Lage der Druckköpfe muss beispielsweise lichtmikroskopisch erfasst und manuell aufwendig eingestellt werden. So ist der Aufbau eines Single-Pass-Tintenstrahldruckers verhältnismäßig langwierig. Auch nach jedem Austausch eines Druckkopfmoduls muss eine Justierung durchgeführt werden. Dies führt zu einer unnötigen Verlängerung der Stillstandszeiten.
  • Aus der WO 2012/157282 A1 ist ein Single-Pass-Tintenstrahldrucker der eingangs genannten Art bekannt. Dort sind die Druckkopfmodule in hängender, schwerkraftorientierter Ausrichtung in vertikaler Richtung (die vorliegend der Z-Richtung entspricht) in die gerätefeste Druckposition einsetzbar. Mittels einer Hub-SenkVorrichtung werden die Druckkopfmodule, beispielsweise zum Zweck einer Wartung oder eines Austausches, gemeinsam in hängender Ausrichtung in vertikaler Richtung (Z-Richtung) aus der gerätefesten Druckposition am Single-Pass-Tintenstrahldrucker ausgehoben. In der gerätefesten Druckposition sind die Druckkopfmodule im Wesentlichen bezüglich der vertikalen Richtung stehend gelagert. Mit der Formulierung "im Wesentlichen" ist vorliegend mit umfasst, dass bei einem bogenförmigen Verlauf des Druckmediums einzelne der Druckkopfmodule in ihrer gerätefesten Druckposition um einen Polarwinkel gegenüber der Z-Richtung geneigt stehen, so dass die Druckköpfe insbesondere auch in Y-Richtung jeweils parallel zum Druckmedium ausgerichtet sind. In der ausgehobenen Position kann ein Reinigungsmodul unter die Druckkopfmodule eingefahren werden, in das die Druckkopfmodule anschließend abgesenkt werden.
  • Ähnliche Single-Pass-Tintenstrahldrucker sind auch aus US 2012/0092403 A1 und US 2011/0149003 A1 bekannt.
  • Bei einer hängenden Anordnung der Druckkopfmodule, wie sie für den Single-Pass-Tintenstrahldrucker entsprechend der WO 2012/157282 A1 offenbart ist, führt die am Schwerpunkt angreifende Schwerkraft zu einer Selbstausrichtung des frei beweglichen Druckkopfmoduls. Beim Einsetzen eines hängenden Druckkopfmoduls in den Single-Pass-Tintenstrahldrucker ist hierdurch bereits eine Grobpositionierung zu der späteren gerätefesten Druckposition gegeben. Insbesondere ist die hängende Ausrichtung beim Einsetzen zu einer Selbstjustierung des Drucckopfmoduls in die gerätefeste Druckposition genutzt, wozu am Single-Pass-Tintenstrahldrucker offene Lagerelemente vorgesehen sind, in die entsprechende Lagerstücke des Druckkopfmoduls beim Einheben unter exakter Ausrichtung einsinken. Eine manuelle Nachjustage ist nicht mehr notwendig. Das Ein- und Ausheben von Druckkopfmodulen gestaltet sich im Vergleich zu anderen Single-Pass-Tintenstrahldruckern einfach, so dass unnötige Stillstandszeiten vermieden sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen Single-Pass-Tintenstrahldrucker der eingangs genannten Art eine möglichst lange Betriebsdauer zu erreichen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Single-Pass-Tintenstrahldrucker der eingangs genannten Art zusätzlich einen Ablagebereich umfasst, in dem eine Anzahl von Druckkopfmodulen in einer jeweiligen Ablageposition im Wesentlichen in Z-Richtung (etwa Vertikalrichtung) stehend und entlang der Z-Richtung reversibel einsetzbar und entnehmbar lagerbar ist, wobei die Druccköpfe von in Ablageposition eingestellten Druckkopfmodulen in einer Schutzabdeckung aufgenommen sind.
  • Die Erfindung geht dabei in einem ersten Schritt von der Überlegung aus, dass die Druckkopfmodule des angegebenen Single-Pass-Tintenstrahldruckers aufgrund ihrer stehenden Anordnung in Druckposition vergleichsweise einfach im Wesentlichen in vertikaler Richtung (Z-Richtung) ein- und ausgehoben werden können, ohne dass eine Nachjustierung erforderlich ist. Daher ist es möglich, für die Druckkopfmodule im Single-Pass-Tintenstrahldrucker selbst beabstandet zum Druckbereich einen zusätzlichen Ablagebereich zu schaffen, in dem einzelne Druckkopfmodule, sofern kein Druckbetrieb stattfindet oder das jeweilige Drucckopfmodul zum Drucken nicht benötigt wird, geschützt abgestellt sind. An der Ablageposition ist hierzu für jedes Druckkopfmodul eine Schutzabdeckung umfasst, in der die Druckköpfe zum Schutz vor äußeren Einflüssen aufgenommen sind. Insbesondere werden die Druckköpfe der in der Schutzabdeckung aufgenommenen Druckkopfmodule mit einem Schutzgas umspült. Durch die Verwendung eines entsprechenden Schutzgases wird ein Oxidieren und/oder ein Austrocknen und Verkleben der Druckdüsen vermieden. Das Schutzgas ist insbesondere abhängig von der eingesetzten Tinte gewählt. Bevorzugt werden die Druckdüsen mit einem Schutzgas einer Temperatur zwischen 15°C und 30°C, vorteilhaft zwischen 20°C und 24°C, umspült, welches eine relative Feuchtigkeit von 30% bis 80%, vorteilhaft von 45% bis 55 % enthält.
  • In einem zweiten Schritt erkennt die Erfindung, dass ein leichter Wechsel der Druckkopfmodule zwischen der Druckposition und der Ablageposition dann ermöglicht ist, wenn im Ablagebereich eine der Druckposition entsprechende Lagerung geschaffen ist. Daher sind die Druckkopfmodule im Ablagebereich dem Druckbereich entsprechend in einer jeweiligen Ablageposition ebenso im Wesentlichen in Z-Richtung stehend und entlang der Z-Richtung reversibel einsetzbar und entnehmbar gelagert. Zu einem Wechsel eines Druckkopfmoduls aus seiner Druckposition in die Ablageposition wird dieses im Wesentlichen in vertikaler Richtung aus der Druckposition bzw. aus der entsprechenden Lagerung ausgehoben und hängend und somit schwerkraftorientiert in den Ablagebereich verbracht. Dort wird es entsprechend unter Erreichen seiner Ablageposition eingehoben. In umgekehrter Reihenfolge erfolgt ein ebenso einfacher Wechsel des Druckkopfmoduls aus seiner Ablageposition im Ablagebereich in seine Druckposition im Druckbereich.
  • Der Ablagebereich ist in X- oder in Y-Richtung zum Druckbereich versetzt. Insbesondere ist eine Hub-Senk-Einrichtung vorgesehen, die für ein- und Ausheben der Druckkopfmodule in Z-Richtung ausgebildet und in Y-Richtung und/oder in X-Richtung entlang des Single-Pass-Tintenstrahldruckers verfahrbar ist. Dadurch ist ein serielles oder paralleles Verfahren der einzelnen Druckkopfmodule zwischen dem Druckbereich und dem Ablagebereich ohne großen Raumbedarf ermöglicht.
  • In einer einfachen Ausgestaltung ist der Ablagebereich in Y-Richtung zum Druckbereich versetzt. Dabei werden die Druckkopfmodule ohne Änderung ihrer Reihenfolge mittels einer Hub-Senk-Einrichtung in Y-Richtung zwischen dem Druckbereich und dem Ablagebereich seriell verfahren. Ein Austausch einzelner Drucckopfmodule wird bevorzugt im Ablagebereich ermöglicht.
  • Ganz generell ist vorliegend zur Beschreibung des Sigle-Pass-Tintenstrahldruckers ein orthogonales Koordinatensystem verwendet, wobei die drei Raumrichtungen mit X-, Y- und Z-Richtung bezeichnet sind. Die verwendeten Richtungsangaben beziehen sich auf den positiven Raumsektor. Befindet sich ein Bauteil entlang einer der Raumachsen "oberhalb" eines anderen Bauteils, so ist sein entsprechender Achsabschnitt größer. Umgekehrt ist der Achsabschnitt eines Bauteils kleiner, sofern sich dieses "unterhalb" eines anderen Bauteils bezüglich der genannten Raumachse befindet. Die X-Richtung wird vorliegend auch als Querrichtung bezeichnet. Die Y-Richtung wird auch als Laufrichtung (des Druckmediums) benannt. Die Z-Richtung entspricht im montierten Drucker im Wesentlichen der Vertikalrichtung.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Single-Pass-Tintenstrahldrucker eine in Y-Richtung verfahrbare Hub-Senk-Einrichtung, die zu einem durch Schwerkraft frei orientierten Ein- und Ausheben eines Druckkopfmoduls im Wesentlichen in vertikaler Richtung ausgebildet ist. Dazu sind bevorzugt an jedem Druckkopfmodul Montagehilfsmittel vorgesehen, in die entsprechende Befestigungsmittel der Hub-Senk-Einrichtung eingreifen. Die Montagehilfsmittel sind zweckmäßigerweise als Seilbefestigungsmittel ausgebildet.
  • Während des Ein- und Aushebens hängt das jeweilige Druckkopfmodul insbesondere pendelnd an der Hub-Senk-Einrichtung. Vorteilhaft sind zur Positionierung eines Druckkopfmoduls des Single-Pass-Tintenstrahldruckers im Druckbereich und im Ablagebereich jeweils offene Lager vorgesehen, in die unter einer selbstjustierenden Ausrichtung entsprechende am Druckkopfmodul angeordnete Lagerstücke einsinken. Bevorzugt sind zur Selbstjustierung am Druckkopfmodul und am Single-Pass-Tintenstrahldrucker Fangmittel ausgebildet, über die beim Einheben eine Vororientierung des durch Schwerkraft orientierten aufgehängten Druckkopfmoduls hinsichtlich der angestrebten Druckposition bzw. Ablageposition erfolgt. Die Fangmittel wiederum sind bevorzugt mit einem Fangkeil ausgebildet, der von einem entsprechenden Keilschacht aufgenommen wird. Fangkeil und Keilschacht sind hierbei dem Druckkopfmodul bzw. einer Rahmenkonstruktion des Single-Pass-Tintenstrahldruckers oder umgekehrt zugeordnet.
  • In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung des Single-Pass-Tintenstrahldruckers ist im Ablagebereich eine Reinigungseinrichtung angeordnet, die eine Anzahl von jeweils einer Ablageposition zugeordneten und bevorzugt in X-Richtung verschiebbaren Rakelträgern umfasst, die jeweils eine Anzahl von Rakeln tragen. Mit anderen Worten ist die Reinigungseinrichtung für jedes eingestellte Druckkopfmodul mit einem Rakelträger versehen, durch dessen Bewegung, insbesondere in X-Richtung (Querrichtung), die jeweiligen Druckköpfe von Staub- und Schmutzresten sowie Tintenresten mittels der sich entlang bewegenden Rakeln gereinigt werden. In einer alternativen Ausgestaltung sind die Reinigungseinrichtung und/oder die Rakelträger zu einer Bewegung der Rakeln in Y-Richtung ausgebildet. Die Rakeln sind hierbei bevorzugt wischend, saugend oder blasend ausgestaltet. Die Reinigung geschieht im Single-Pass-Tintenstrahldrucker insbesondere automatisiert, während die Druckkopfmodule in der jeweiligen Ablageposition eingestellt sind. Dazu ist bevorzugt eine Sensoranordnung umfasst, die für jede Ablageposition die Anwesenheit eines eingestellten Druckkopfmoduls indiziert. Der Startvorgang des Reinigungsverfahrens wird eingeleitet, sofern für eine Ablageposition durch die Sensoranordnung ein Anwesenheitssignal erzeugt ist. Eine externe äußere Reinigung der Druckkopfmodule ist nicht erforderlich. Die Intervalle zu einer externen Wartung der Druckkopfmodule können verlängert werden. Zweckmäßigerweise ist von der Reinigungseinrichtung eine Antriebseinrichtung zum Verschieben eines oder jedes Rakelträgers, insbesondere entlang der X-Richtung, umfasst.
  • Zweckmäßigerweise ist an dem oder jedem Rakelträger für jeden Druckkopf eines eingestellten Druckkopfmoduls genau eine Rakel zugeordnet. Dies ermöglicht eine spezifische Reinigung jedes einzelnen Druckkopfs. Die Verschiebbarkeit des Rakelträgers ist nur für eine Länge zu gewährleisten, die der Länge eines einzelnen Druckkopfs in X-Richtung entspricht.
  • Um die Reinigungsfunktion auf tatsächlich in die Ablageposition eingestellte Druckkopfmodule zu beschränken, ist es weiter zweckmäßig, wenn die Reinigungseinrichtung an jeder Ablageposition eine separate Antriebseinheit zum Verschieben jeweils eines Rakelträgers umfasst. Die Verschiebebewegung findet dann durch entsprechendes Ansteuern der jeweiligen Antriebseinheit lediglich für den Rakelträger statt, der sich an der Position eines eingestellten Druckkopfmoduls befindet.
  • In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung ist die oder jede Rakel am jeweiligen Rakelträger in Z-Richtung zwischen einer Reinigungsposition und einer Abstandsposition verstellbar geführt, wobei eine Rakelstelleinrichtung zum Verstellen jeweils einer Rakel zwischen der Reinigungsposition und der Abstandsposition umfasst ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, für ein in die Ablageposition eingestelltes Druckkopfmodul spezifisch einen zu reinigen Druckkopf auszuwählen, und nur den ausgewählten Druckkopf einer Reinigung zu unterziehen. Hierzu wird die zugeordnete Rakel in Z-Richtung in die Reinigungsposition verstellt, wobei sie insbesondere beim Verschieben in X-Richtung oder in Y-Richtung mit dem Druckkopf in Kontakt steht oder diesem nahe ist. Ist die Rakel in die Abstandsposition verstellt, so ist diese in Z-Richtung zum Druckkopf beabstandet bzw. gegenüber der Reinigungsposition weiter beabstandet. Die in der Abstandsposition verstellte Rakel wischt insofern bei einer Verschiebebewegung des Rakelträgers nicht an dem jeweils zugeordneten Druckkopf entlang, oder ist bei einer saugenden oder blasenden Ausgestaltung weiter vom Druckkopf entfernt. Die Ansteuerung der jeweiligen Rakelstelleinrichtungen erfolgt insbesondere anhand von Signalen, die für jeden Druckkopf separat eine Verschmutzung oder eine Betriebsstörung anzeigen. Ein derartiges Signal wird beispielsweise in den Steuereinheiten der entsprechenden Druckkopfmodule generiert, die eingerichtet sind, die Funktionsfähigkeit der jeweiligen Druckköpfe anhand von gemessenen Parametern beispielsweise in der Tintenzuleitung zu überwachen. Alternativ werden die zu reinigenden Druckköpfe durch Überwachung des Druckbildes festgelegt.
  • Zweckmäßigerweise ist die oder jede Rakel in der Reinigungsposition entlang einer ersten, sich bevorzugt in X-Richtung, erstreckenden Führungsbahn und in der Abstandsposition entlang einer zweiten, sich bevorzugt in X-Richtung, erstreckenden Führungsbahn zwangsgeführt, wobei die erste Führungsbahn und die zweite Führungsbahn über einen, sich insbesondere in Z-Richtung erstreckenden, Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind, und wobei die jeweilige Rakelstelleinrichtung zu einem schaltbaren Festlegen der eingenommenen Führungsbahn ausgebildet ist. Diese mechanische Ausgestaltung erlaubt ein Verschieben des Rakelträgers insbesondere in X-Richtung, wobei sich jede Rakel entweder in der Reinigungsposition entlang der ersten Führungsbahn oder in der Abstandsposition entlang der zweiten Führungsbahn bewegt. Durch Verstellen der Rakel in Z-Richtung im Bereich des Verbindungsabschnitts ist für die jeweilige Rakel ein Wechsel zwischen den beiden Führungsbahnen und somit ein Wechsel zwischen der Abstandsposition und der Reinigungsposition ermöglicht.
  • Bevorzugt ist die oder jede Rakel mittels eines Eingriffselements in der ersten Führungsbahn und in der zweiten Führungsbahn geführt. Weiter umfasst dabei die Rakelstelleinrichtung zweckmäßigerweise ein auf das jeweilige Eingriffselement im Verbindungsabschnitt wirkendes Magnetelement. Über das Magnetelement erfolgt ein berührungsloses Schalten der jeweiligen Rakel zwischen den Führungsbahnen. Mit anderen Worten wird es nicht nötig, den insbesondere in X-Richtung verschiebbaren Rakelträger mechanisch mit der Rakelstelleinrichtung zu koppeln, um ein Schalten zwischen der ersten und der zweiten Führungsbahn zu ermöglichen.
  • Vorteilhafterweise ist vom Single-Pass-Tintenstrahldrucker zusätzlich in X-Richtung zum Ablagebereich versetzt ein Wartungsbereich umfasst, in dem die Druckkopfmodule in einer jeweiligen Wartungsposition im Wesentlichen in Z-Richtung stehend und entlang der Z-Richtung reversibel einsetzbar und entnehmbar lagerbar sind. Mit anderen Worten ist auch im Wartungsbereich eine der Druckposition entsprechende Lagerung für die aufgenommenen Druckkopfmodule geschaffen. Auf diese Weise ist ein einfacher Wechsel von Druckkopfmodulen aus der Ablageposition in die Wartungsposition und umgekehrt möglich. In den Wartungsbereich werden insbesondere solche Druckkopfmodule aufgenommen, die beispielsweise einer externen Wartung unterzogen werden müssen oder die im Single-Pass-Tintenstrahldrucker ausgetauscht werden sollen, da beispielsweise ein Druckkopfmodul zum Bedrucken mit einer hinsichtlich Farbe oder Beschaffenheit anderen Tinte benötigt wird.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Single-Pass-Tintenstrahldruckers ist im Ablagebereich für das oder jedes Druckkopfmodul jeweils eine in X-Richtung verschiebbare Ablagevorrichtung vorgesehen, in der ein eingestelltes Druckkopfmodul seine Ablageposition einnimmt, wobei die Schutzabdeckung ein Teil der Ablagevorrichtung ist. Der Ablagebereich und der Wartungsbereich sind dabei zweckmäßigerweise derart koppelbar, dass die oder jede Ablagevorrichtung mit eingestelltem Druckkopfmodul in X-Richtung aus dem Ablagebereich auf den Wartungsbereich verschoben werden kann. Mit anderen Worten ist ein in seiner Ablageposition auf der Ablagevorrichtung des Ablagebereichs eingestelltes Drucckopfmodul gemeinsam mit seinem Lager in Querrichtung (X-Richtung) vom Ablagebereich auf den Wartungsbereich und umgekehrt verschiebbar. Eine in Z-Richtung wirkende Hub-Senk-Einrichtung ist zu einem Wechsel eines Druckkopfmoduls aus seiner Ablageposition in die Wartungsposition nicht benötigt. Der Austausch von Druckkopfmodulen ist im Ablagebereich vereinfacht. Zum Austausch oder zur Wartung vorgesehene Druckkopfmodule werden mit entsprechendem Lager zwischen dem Wartungsbereich und dem Ablagebereich verschoben. Da die Lagerung der Druckkopfmodule in der Ablagevorrichtung wiederum der Lagerung im Druckbereich entspricht, wird es insbesondere möglich, die zum Einbau in den Single-Pass-Tintenstrahldrucker vorgesehenen Druckkopfmodule bereits vorab extern zu einer Referenzposition zu justieren.
  • Bevorzugt umfasst die verschiebbare Ablagevorrichtung die bereits vorbeschriebenen offenen Lager, in die beim Einheben unter einer selbstjustierenden Ausrichtung entsprechende am Druckkopfmodul angeordnete Lagerstücke einsinken. Weiter bevorzugt sind zur Selbstjustierung an der verschiebbaren Ablagevorrichtung Fangmittel ausgebildet, die im Zusammenspiel mit Fangmitteln am Drucckopfmodul eine Vororientierung eines durch Schwerkraft orientierten aufgehängten Druckkopfmoduls hinsichtlich der angestrebten Druckposition bzw. Ablageposition und vorliegend der Wartungsposition erfolgt. Die Fangmittel sind wie bereits beschrieben zweckmäßigerweise mit einem Fangkeil ausgebildet, der von einem entsprechenden Keilschacht aufgenommen wird.
  • Vorteilhafterweise weisen der Ablagebereich und der Wartungsbereich jeweils Führungselemente zur Führung der oder jeder Ablagevorrichtung auf, wobei die Führungselemente des Ablagebereichs und die Führungselemente des Wartungsbereichs zur Bildung einer in X-Richtung durchgehenden Verschiebebahn aneinander koppelbar sind. Nach erfolgter Kopplung wird das zum Austausch oder zur Wartung vorgesehene Druckkopfmodul unter Mitführung der lagernden Ablagevorrichtung entlang der Führungselemente in einer durchgehenden Verschiebebahn aus dem Ablagebereich in den Wartungsbereich und umgekehrt verschoben. Mit anderen Worten ist die Ablagevorrichtung als solche entlang der Verschiebebahn über die gekoppelten Führungselemente zwischen Ablagebereich und Wartungsbereich geführt verschiebbar.
  • Zweckmäßigerweise ist der Wartungsbereich als ein mobiler Wartungswagen ausgebildet. Soll ein Druckkopfmodul ausgetauscht, zur Wartung dem Single-Pass-Tintenstrahldrucker entnommen oder dem Ablagebereich zugeführt werden, so wird der Wartungswagen seitlich an den Ablagebereich geführt und mit diesem insbesondere mechanisch gekoppelt. Anschließend wird der Austausch des Druckkopfmoduls durch Verschieben der das Druckkopfmodul lagernden Ablagevorrichtung vorgenommen.
  • In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Wartungsbereich für eine oder jede eingefahrene Ablagevorrichtung einen Anschlagpuffer und/oder ein Feststellelement. Durch den Anschlagpuffer ist ein mechanischer Versatz eines eingestellten Druckkopfmoduls in seiner Lagerung verhindert, der gegebenenfalls eine unerwünschte Folge eines zu raschen Austausches sein könnte. Durch das Feststellelement wird im Wartungsbereich eine eingefahrene Ablagevorrichtung fixiert, so dass insbesondere mittels eines mobilen Wartungswagens ein sicheres Verbringen des Druckkopfmoduls an einen anderen Ort gegeben ist. Vorteilhafterweise ist im Wartungsbereich auch eine Sensoranordnung umfasst, die die Anwesenheit eines eingestellten Druckkopfmoduls und/oder einer eingefahrenen Ablagevorrichtung sensiert bzw. detektiert.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
    • Fig. 1
    im Ausschnitt den Druckbereich eines Single-Pass-Tintenstrahldruckers mit einem in eine gerätefesten Druckposition eingestellten Druckkopfmodul,
    Fig. 2
    schematisch einen Single-Pass-Tintenstrahldrucker, der einen Druckbereich, einen Ablagebereich und einen Wartungsbereich umfasst,
    Fig. 3
    in einer Teilansicht einen Ablagebereich und einen Wartungsbereich eines Single-Pass-Tintenstrahldruckers, wobei eine zwischen Ablagebereich und Wartungsbereich verschiebbare Ablagevorrichtung umfasst ist,
    Fig. 4
    in einer Teilansicht einen Ablagebereich und einen Wartungsbereich eines Single-Pass-Tintenstrahldruckers entsprechend Fig. 3, wobei die verschiebbare Ablagevorrichtung auf den Wartungsbereich verschoben ist,
    Fig. 5
    in einer Aufsicht einen Ablagebereich und einen Wartungsbereich eines Single-Pass-Tintenstrahldruckers, wobei ein Druckkopfmodul in eine verschiebbare Ablagevorrichtung im Ablagebereich eingestellt ist,
    Fig. 6
    in einer Aufsicht einen Ablagebereich und einen Wartungsbereich eines Single-Pass-Tintenstrahldruckers entsprechend Fig. 5, wobei die Ablagevorrichtung mit eingestelltem Druckkopfmodul auf den Wartungsbereich verschoben ist,
    Fig. 7
    in einer vergrößerten Detailansicht eines Ablagebereichs eines Single-Pass-Tintenstrahldruckers eine Reinigungseinrichtung mit einem verschiebbaren Rakelträger,
    Fig. 8
    in einer anderen vergrößerten Detailansicht den Ablagebereich eines Single-Pass-Tintenstrahldruckers entsprechend Fig. 7, wobei eine Ablagevorrichtung mit Rakelträger ausgeschoben ist und
    Fig. 9
    in einer perspektivischen Teilansicht einen verschiebbaren Rakelträger einer Reinigungseinrichtung entsprechend Fig. 7 und 8.
  • In Fig. 1 ist in einer dreidimensionalen Darstellung für einen Single-Pass-Tintenstrahldrucker 1 der Druckbereich 2 gezeigt. Zur Orientierung ist ein orthogonales Koordinatensystem mit den drei Raumrichtungen X,Y und Z eingezeichnet.
  • Entlang einer Laufbahn 3 wird während eines Druckvorgangs ein Druckmedium 4 in Y-Richtung (Laufrichtung) kontinuierlich bewegt. In X-Richtung (Querrichtung) erstreckt sich über das gesamte Druckmedium 4 ein Druckkopfmodul 6, welches im Wesentlichen in Z-Richtung (Vertikalrichtung) stehend gerätefest an einer Rahmenkonstruktion 8 des Single-Pass-Tintenstrahldruckers 1 in ausgerichteter Druckposition gelagert ist.
  • Das Druckkopfmodul 6 umfasst einen Tragrahmen 10, der sich mit einem Querträger 11 in X-Richtung quer über das Druckmedium 4 erstreckt. Am Querträger 11 des Tragrahmens 10 ist ein Querbügel 12 über zwei Seitenwangen 13 hängend gelagert. Die Lagerung erlaubt hierbei ein Pendeln des Querbügels 12 um eine sich in X-Richtung ausgerichtete Pendelachse. Die Pendelachse verläuft insbesondere durch den Querträger 11 oder knapp unterhalb des Querträgers 11, so dass sich der Schwerpunkt des Querbügels 12 in Z-Richtung unterhalb des Querträgers 11 befindet. Bei einem vertikalen Ausheben des Druckkopfmoduls 6 in Z-Richtung richtet sich der Querbügel 12 durch Schwerkraft orientiert unterhalb des Querträgers 11 aus.
  • Am Querbügel 12 sind entlang der X-Richtung über das Druckmedium 4 hinweg eine Vielzahl von Druckköpfen 14 angeordnet. Steuerplatinen 15 sowie Versorgungsleitungen für Betriebsmittel oder zur Zufuhr von elektrischer Energie sind am Tragrahmen 10 montiert. Hierdurch ist das auf die Druckköpfe 14 wirkende Gewicht von Komponenten des Druckkopfmoduls 6 reduziert. Eine gewichtsbedingte Verformung des Querbügels 12 und damit eine unerwünschte Verlagerung der Druckköpfe 14 gegenüber der justierten Druckposition sind verhindert. Dies erlaubt es, die Dimension des Druckkopfmoduls 6 entlang der X-Richtung gegenüber dem Stand der Technik zu vergrößern. Der Querbügel 12 des in Fig. 1 dargestellten Single-Pass-Tintenstrahldruckers 1 hat beispielsweise in X-Richtung eine Länge von über 2,5 m.
  • Über eine im Detail nicht dargestellte Multikupplung ist am Querträger 11 des Tragrahmens 10 ein Kopplungsmodul 16 an- und entkoppelbar. Die Multikupplung wird hierbei über einen dem Kopplungsmodul 16 aufgesetzten elektrischen Motor 17 betrieben. Beispielsweise treibt der Motor 17 Schraubverbindungen an, über die das Kopplungsmodul 16 und der Querträger 11 miteinander unter gleichzeitigem Verbinden von Versorgungsleitungen, Steuerleitungen und/oder elektrischen Leitungen gekoppelt werden. Beim Ankuppeln nähern sich der Querträger 11 und das Kopplungsmodul 16 einander an. Während des Entkuppelns bewegen sich der Querträger 11 und das Kopplungsmodul 16 voneinander weg. Das Kopplungsmodul 16 ermöglicht ein einfaches Anschließen des Druckkopfmoduls 6 an die Versorgungs- und Steuerleitungen des Single-Pass-Tintenstrahldruckers 1.
  • Zum Ausheben und Einheben des Druckkopfmoduls 6 in Z-Richtung (Vertikalrichtung) sind weiter am Kopplungsmodul 16 Montagehilfsmittel 19 angeordnet, die beispielsweise als Seilbefestigungsmittel ausgebildet sind. An den Montagehilfsmitteln 19 werden Seilenden einer nicht dargestellten Hub-Senk-Einrichtung gekoppelt. Durch Verändern der Seillänge mittels der Hub-Senk-Einrichtung wird das Druckkopfmodul 6 zu einem Ein- oder Ausbau angehoben oder abgesenkt. Ferner sind auf dem Kopplungsmodul 16 zwei Tintenreservoire 20 montiert, wobei über die ebenfalls mittels der Multikupplung gekoppelten Versorgungsleitungen die Druckköpfe 14 während des Druckbetriebs mit Tinte versorgt werden.
  • Der Querträger 11 des Druckkopfmoduls 6 weist zwei sich seitlich in X-Richtung bis über die Rahmenkonstruktion 8 erstreckende Tragarme 22 auf. Über hier nicht näher erkennbare Auflagemittel 24 sind die Tragarme 22 und damit der das wesentliche Gewicht des Druckkopfmoduls 6 tragende Tragrahmen 10 einer beidseitig ausgebildeten Tragkonstruktion 25 aufgelegt, die ihrerseits an der Rahmenkonstruktion 8 des Single-Pass-Tintenstrahldruckers 1 montiert ist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist hierbei lediglich die in Fig. 1 rechte Tragkonstruktion 25 gezeichnet.
  • Das über die Auflagemittel 24 auf den Tragkonstruktionen 25 abgelegte Drucckopfmodul 6 ist bereits durch Schwerkraft orientiert entsprechend der vorgesehenen Druckposition ausgerichtet. Dazu sind die Tragarme 22 bezüglich des Querträgers 11 vertikal nach oben geführt. Entsprechend kann das Druckkopfmodul 6 in vertikaler Richtung leicht dem Single-Pass-Tintenstrahldrucker 1 ein- und ausgehoben werden. Die Auflagemittel 24 sind an den Tragarmen 22 jeweils auf einem Auflager 27 der Tragkonstruktion 25 abgelegt. Das Auflager 27 ist in einer Detailansicht vergrößert dargestellt. Jedes Auflager 27 umfasst eine ebene Auflagefläche 28, die in einem Kugelgelenk drehbeweglich montiert ist. Durch das Gewicht des abgelegten Tragrahmens 10 orientiert sich die Auflagefläche 28 des Auflagers 27 im Kugelgelenk, so dass auch im Falle eines in der Druckposition gegebenenfalls gewünschten Neigungswinkels des Druckkopfmoduls 6 stets eine flächige Auflage zwischen den Auflagemitteln 24 und dem Auflager 27 gegeben ist.
  • An den unteren Enden der Seitenwangen 13 des pendelnd aufgehängten Querbügels 12 sind jeweils Lagerstücke 30 montiert. Beim Einheben des bereits durch Schwerkraft vororientierten Druckkopfmoduls 6 werden die Lagerstücke 30 mittels jeweiliger Fangmittel 32 gegenüber entsprechenden Lagerpfannen von offenen Lagern 34 feinjustiert. Die Fangmittel 32 sind hierbei jeweils als eine Kombination aus einem Fangkeil und einem diesen aufnehmenden Keilschacht ausgebildet. Die Lagerstücke 30 sind beispielsweise als Kugelzapfen ausgebildet. Die Lagerpfannen der beidseitig der Laufbahn 3 an der Rahmenkonstruktion angeordneten offenen Lager 34 sind dazu bevorzugt als Kegel-, Kugel- oder Prismenpfannen ausgebildet. Dabei ist weiter bevorzugt eines der offenen Lager 34 bezüglich der X-Richtung als ein Festlager und das andere der offenen Lager 34 als ein Loslager ausgebildet. Mithin ist beispielsweise eine Lagerkombination mit einer Kugel- oder Kegelpfanne auf der einen und mit einer Prismenpfanne auf der anderen Seite des Druckkopfmoduls 6 gebildet. Eine sich in X-Richtung erstreckende Prismenpfanne erlaubt eine Verschiebbarkeit in X-Richtung, während die Y-Koordinate und die Z-Koordinate festgelegt sind. Durch eine derartige Fest-Los-Lagerkombination in den offenen Lagern 34 ist ein Längenversatz des Druckkopfmoduls 6 in X-Richtung aufgrund einer Temperaturwechselbeanspruchung definiert aufgenommen. Insbesondere ist ein schleichender Versatz des Druckkopfmoduls in X-Richtung verhindert, da sowohl eine Längenausdehnung als auch eine Längenkontraktion definiert durch stets dasselbe der Lager 34, nämlich durch das Loslager, aufgenommen ist.
  • Zur Festlegung der gerätefesten Druckposition des in den Single-Pass-Tintenstrahldrucker 1 aufgenommenen Druckkopfmoduls 6 ist an einer Seitenwange 13 des Querbügels 12 ein Anschlagstück 36 montiert. Das Anschlagstück 36 ist zu einer Anschlagfläche 38 der Rahmenkonstruktion 8 definiert. Beim Einheben des Druckkopfmoduls 6 wird über das Anschlagstück 36 und die Anschlagfläche 38 der Neigungs- oder Polarwinkel des Druckkopfmoduls 6 in der gerätefesten Druckposition definiert.
  • Fig. 2 zeigt in einer Aufsicht von oben schematisch den gesamten Aufbau eines Single-Pass-Tintenstrahldruckers 1 entsprechend Fig. 1. Man erkennt in der Aufsicht den in Fig. 1 dargestellten Druckbereich 2, wobei in Y-Richtung (Laufrichtung) des Druckmediums 4 hintereinander beispielhaft drei Druckkopfmodule 6 jeweils an ihrer entsprechenden Druckposition 47 eingehoben sind. Jedes der in den Druckbereich 2 eingehobenen Druckkopfmodule 6 ist hierbei zum Bedrucken des Druckmediums 4 mit einer spezifischen Farbe bzw. Tinte vorgesehen.
  • In Y-Richtung beabstandet zum Druckbereich 2 umfasst der Single-Pass-Tintenstrahldrucker 1 weiter einen Ablagebereich 40, in dem zu Reinigungszwecken oder zum Schutz der Druckköpfe Druckkopfmodule 6 aus dem Druckbereich 2 mittels einer hier nicht dargestellten Hub-Senk-Einrichtung nach einem Ausheben in vertikaler Richtung durch Verfahren in Y-Richtung und anschließendem Absenken eingebracht werden können. Vorliegend sind drei Druckkopfmodule 6 in ihrer jeweiligen Ablageposition 49 in den Ablagebereich 40 eingehoben.
  • Zu einer externen Wartung oder zum Austausch von einzelnen Druckkopfmodulen 6 umfasst der Single-Pass-Tintenstrahldrucker 1 weiter einen Wartungsbereich 45, der in X-Richtung seitlich des Ablagebereichs 40 angeordnet ist. Der Wartungsbereich 45 ist beispielsweise als ein mobiler Wartungswagen 51 ausgebildet, der insbesondere in Y-Richtung verfahrbar ausgebildet ist und an den Ablagebereich 40 gekoppelt werden kann. Einzelne Druckkopfmodule 6 werden durch seitliches Ein- oder Ausschieben zwischen dem Ablagebereich 40 und dem Wartungsbereich 45 gewechselt. Die sich im Wartungsbereich 45 in jeweiliger Wartungsposition 50 befindlichen Druckkopfmodule 6 werden durch Verfahren des Wartungswagens 51 an einen anderen Ort zum Zwecke einer Inspektion oder eines Austausches verbracht.
  • In Fig. 3 ist in einer dreidimensionalen Ansicht der Ablagebereich 40 und der Wartungsbereich 45 des Single-Pass-Tintenstrahldruckers 1 in einer beispielhaften Ausgestaltung dargestellt. Der Wartungsbereich 45 ist als ein verfahrbarer Wartungswagen 51 ausgestaltet. In der dargestellten Situation ist weder im Ablagebereich 40 noch im Wartungsbereich 45 ein Druckkopfmodul 6 eingehoben.
  • Am Ablagebereich 40 ist eine Rahmenkonstruktion 52 erkennbar. An jeder Ablageposition 49 des Ablagebereichs 40 ist eine Schutzabdeckung 53 zum Abdecken der Druckköpfe aufgenommener Druckkopfmodule 6 ausgebildet. Die Schutzabdeckung 53 ist jeweils fester Bestandteil einer in X-Richtung verschiebbaren Ablagevorrichtung 54, die ihrerseits jeweils die entsprechend dem Druckbereich 2 (siehe Fig. 1) ausgebildete Tragkonstruktionen 25 einschließlich der Auflager 27 und der Fangmittel 32 aufweist. Aus dem Druckbereich 2 bzw. aus ihrer dortigen Druckposition 47 in vertikaler Richtung ausgehobene Druckkopfmodule 6 können entsprechend in die jeweilige Ablagevorrichtung 54 unter entsprechender Ausrichtung eingehoben werden. Dabei liegen entsprechend die Auflagemittel 24 der Druckkopfmodule 6 den entsprechenden Auflagern 27 der jeweiligen Ablagevorrichtungen 54 auf. Die Lagerstücke 30 eingehobener Druckkopfmodule 6 sind in den entsprechenden offenen Lagern 34 positioniert. Lediglich Anschlagflächen 38 zur Neigung eingehobener Druckkopfmodule 6 über deren entsprechende Anschlagstücke 36 sind in den Ablagevorrichtungen 54 nicht vorgesehen. Eingehobene Druckkopfmodule 6 stehen in der jeweiligen Ablageposition 49 in vertikaler Richtung ausgerichtet.
  • Jede der im dargestellten Ausführungsbeispiel vier Ablagevorrichtungen 54 ist an der Rahmenkonstruktion 52 mittels Führungselementen 57 in X-Richtung verschiebbar geführt. Die Führungselemente 57 des Ablagebereichs 40 sind mit entsprechenden Führungselementen 57 des Wartungswagens 51 zu einer durchgehenden Verschiebebahn 60 entlang der X-Richtung koppelbar, sofern der Wartungswagen 51 in Y-Richtung entsprechend gegenüber dem Ablagebereich 40 positioniert ist. Zusätzlich zu den Führungselementen 57 weist der Wartungswagen 51 Haltebügel 62 auf, die zur Ablage von Abdeckblechen eines aufgenommenen Druckkopfmoduls 6 dienen. Derartige nicht dargestellte Abdeckbleche sind den Druckkopfmodulen 6 entsprechend Fig. 1 an den dort offenen Seiten zum Abdecken des Innenraums und zur mechanischen Stabilisierung montiert. Dies kann insbesondere auch den Fig. 5 und 6 (siehe Bezugszeichen 66) entnommen werden.
  • Über die gemeinsam gebildete durchgehende Verschiebebahn 60 kann eine Ablagevorrichtung 54 mit eingehobenem Druckkopfmodul 6 aus dem Ablagebereich 40 in den Wartungsbereich 45 und umgekehrt verschoben werden. Jedes eingehobene Druckkopfmodul 6 ist separat aus- oder einschiebbar. Zum Begrenzen der Verschiebebewegung einer Ablagevorrichtung 54 ist am Wartungswagen 51 ein Anschlagpuffer 63 endseitig montiert.
  • Im Ablagebereich 40 des dargestellten Single-Pass-Tintenstrahldruckers 1 ist weiter eine Reinigungseinrichtung 64 ausgebildet. Die Reinigungseinrichtung 64 umfasst hierbei eine Mehrzahl von einzelnen Rakeln 65, die von unten gegen die Druckköpfe eingestellter Druckkopfmodule 6 gerichtet sind. Die Rakeln 65 sind ebenfalls Teil der verschiebbaren Ablagevorrichtung 54 und sind über eine Rakelantriebseinrichtung (Bezugszeichen 87 in Fig. 8) in X-Richtung in einer Hin- und Herbewegung verschiebbar.
  • In Fig. 4 ist der Ablagebereich 40 und der Wartungsbereich 45 des Single-Pass-Tintenstrahldruckers 1 entsprechend Fig. 3 in einer dreidimensionalen Ansicht dargestellt. Gegenüber Fig. 3 ist nun jedoch in Fig. 4 eine der Ablagevorrichtungen 54 in X-Richtung entlang der mittels der Führungselemente 57 des Ablagebereichs 40 und des Wartungsbereichs 45 gebildeten Verschiebebahn 60 auf den Wartungswagen 51 ausgeschoben. Die ausgeschobene Ablagevorrichtung 54 schlägt hierbei an dem Anschlagpuffer 63 des Wartungswagens 51 an. Man erkennt insbesondere, dass die Ablagevorrichtung 54 einschließlich der Tragkonstruktionen 25, der Fangmittel 32, der offenen Lager 34 und der Rakeln 65 auf den Wartungswagen 51 verschoben ist. Die Rakeln 65 sind insbesondere im Inneren der Schutzabdeckung 53 montiert.
  • In den Fig. 5 und 6 sind der Ablagebereich 40 und der Wartungsbereich 45 eines Single-Pass-Tintenstrahldruckers 1 entsprechend den Fig. 3 und 4 aus einer anderen Perspektive, nämlich aus einer Blickrichtung in Y-Richtung (Laufrichtung) gezeigt. Im Unterschied zu den Fig. 3 und 4 ist nun jedoch ein Druckkopfmodul 6 entsprechend Fig. 1 in eine jeweilige Ablagevorrichtung 54 eingehoben. Vom Druckkopfmodul 6 sind insbesondere die seitlichen Tragarme 22, das Kopplungsmodul 16, der Motor 17 und das Anschlagstück 36 erkennbar. Die Auflager 27 des Druckkopfmoduls 6 liegen der Auflagefläche 28 der beidseits angeordneten Tragkonstruktionen 25 auf. Die Lagerstücke 30 sind in dem entsprechenden offenen Lager 34 der Ablagevorrichtung 54 aufgenommen. Das Druckkopfmodul 6 ist in den Fig. 5 und 6 mit eingesetzten Abdeckblechen 66 dargestellt.
  • In Fig. 5 ist das Druckkopfmodul 6 mit Ablagevorrichtung 54 im Ablagebereich 40 positioniert. Im Fig. 6 ist die Ablagevorrichtung 54 mit aufgenommenem Drucckopfmodul 6 auf den Wartungswagen 51 ausgeschoben. Der Anschlag gegenüber dem Anschlagpuffer 63 ist erkennbar.
  • Fig. 7 zeigt teils im Querschnitt und teils in Aufsicht ein Detail der Reinigungseinrichtung 64. In diesem Detail wird insbesondere die Lagerung der Rakeln 65 zum Reinigen der Druckköpfe eingestellter Druckkopfmodule 6 ersichtlich.
  • Jeder Rakel 65 der Reinigungseinrichtung 64 ist eine Rakelstelleinrichtung 67 zugeordnet. Jede Rakelstelleinrichtung 67 umfasst ein Stellelement 68, welches beispielsweise als ein Magnetelement 81 ausgebildet ist. Die Rakeln 65 sind gemeinsam auf einem in X-Richtung in einer Hin- und Herbewegung verschiebbaren Rakelträger 70 montiert. Entsprechende Führungsrollen 71 dazu sind erkennbar. Gegenüber dem Rakelträger 70 sind die Rakeln 65 wiederum jeweils mittels eines Tragelements 73 in Z-Richtung verschiebbar gelagert. Das Tragelement 73 jeder Rakel 65 ist dazu mittels eines jeweiligen Eingriffselements 74 jeweils entweder in einer sich in X-Richtung erstreckenden ersten Führungsbahn 77 oder in einer sich in X-Richtung erstreckenden zweiten Führungsbahn 78 geführt. Beide Führungsbahnen 77, 78 sind über einen sich im Wesentlichen in Z-Richtung erstreckenden Verbindungsabschnitt 80 miteinander gekoppelt. Der Rakelträger 70 bewegt sich während eines Reinigungsvorgangs gegenüber den Komponenten der Reinigungseinrichtung 64 relativ in X-Richtung.
  • Vorliegend befindet sich die dargestellte Rakel 65 in einer Abstandsposition A, wobei das Eingriffselement 74 in der zweiten Führungsbahn 78 geführt ist. Wird der Rakelträger 70 in X-Richtung bewegt, so verbleibt die Rakel 65 bezüglich der Z-Richtung in einer Abstandsposition gegenüber dem Druckkopf 14 eines eingestellten Druckkopfmoduls 6. Die Rakel 65 ist vom jeweils zugeordneten Druckkopf 14 weiter beabstandet als in der Reinigungsposition.
  • Das Tragelement 73 ist gegenüber dem Rakelträger 70 in Z-Richtung vorgespannt. Fluchtet während der Reinigungsbewegung das Tragelement 73 mit dem Stellelement 68, ohne dass dieses aktiviert ist, so wird das Eingriffselement 74 aufgrund der mechanischen Vorspannung entlang des Verbindungsabschnitts 80 nach oben gezogen. Bei einer Rückbewegung des Rakelträgers 70 befindet sich dann die Rakel 65 in der Reinigungsposition R, wobei das Eingriffselement 74 in der ersten Führungsbahn 77 geführt ist. Mit anderen Worten ist die Reinigungsposition R die mechanisch vordefinierte Position der Rakel 65. Soll eine Rakel 65 in die Abstandsposition A gebracht werden, so wird während der Reinigungsbewegung das Stellelement 68 bzw. beispielhaft das Magnetelement 81 aktiviert, wenn das Tragelement 73 fluchtet. Auf diese Weise wird das Eingriffselement 74 über den Verbindungsabschnitt 80 entgegen der mechanischen Vorspannung in die zweite Führungsbahn 78 verbracht bzw. verbleibt dort, so dass die Abstandsposition A während der Reinigungsbewegung des Rakelträgers 70 (eine Hin- und Herbewegung in X-Richtung) gegeben ist. Das aktivierte Magnetelement 81 wirkt auf ein entsprechend ferri- oder ferromagnetisches Materialelement am Tragelement 73 entgegen der mechanischen Vorspannung.
  • Die dargestellte Reinigungseinrichtung 64 ermöglicht es, jede Rakel 65 separat zwischen einer Reinigungsposition R, in der die Rakel 65 nahe am Druckkopf 14 eines eingestellten Druckkopfmoduls 6 ist, bevorzugt den Druckkopf 14 berührt, und einer Abstandsposition A, in der die Rakel 65 vom Druckkopf 14 weiter beabstandet ist, zu schalten. Ist jedem Druckkopf 14 eines eingestellten Druckkopfmoduls 6 eine Rakel 65 zugeordnet, so wird es möglich, jeden Druckkopf 14 separat zu einer Reinigung anzusteuern.
  • In Fig. 8 werden in einer Aufsicht Details des Ablagebereichs 40 und insbesondere der verschiebbaren Ablagevorrichtungen 54 ersichtlich. Deutlich erkennbar ist die Schutzabdeckung 53 einer eingeschobenen Ablagevorrichtung 54. Die vordere Ablagevorrichtung 54 (in Fig. 8 unten) ist ausgeschoben.
  • Jede Ablagevorrichtung 54 umfasst einen sich in X-Richtung verschiebbaren Rakelträger 70, der eine Mehrzahl von darauf entsprechend Fig. 7 gelagerten Rakeln 65 trägt. Zum Verschieben des Rakelträgers 70 in einer Hin- und Herbewegung entlang der X-Richtung ist jeweils eine Rakelantriebseinrichtung 87 zugeordnet. Dazu ist beispielsweise ein elektrischer Motor vorgesehen, der über einen Spindelantrieb unmittelbar auf den Rakelträger 70 wirkt. An der eingeschobenen Ablagevorrichtung 54 ist in Fig. 8 weiter deutlich das linke offene Lager 34 zu erkennen, welches eine Kegelpfanne zur Aufnahme eines als Kugelzapfen ausgebildeten Lagerstücks 30 eines eingestellten Druckkopfmoduls 6 umfasst. Weiter ist ein Teil der Tragkonstruktion 25 und der Fangmittel 32 (vorliegend der Fangkeil) erkennbar.
  • Wird die Ablagevorrichtung 54 in X-Richtung entlang der Führungselemente 57 verschoben (eine entsprechende Führungsrolle 85 ist in den Fig. 7 und 8 dargestellt), so verbleiben im Ablagebereich 40 von der Reinigungseinrichtung 64 die entsprechenden Stellelemente 68 bzw. Magnetelemente 81. Ein eingestelltes Druckkopfmodul 6 verbleibt sicher und stabil positioniert auf der Ablagevorrichtung 54, wobei die Druckköpfe 14 weiterhin sicher geschützt in der Schutzabdeckung 53 verbleiben. Die Rakelstelleinrichtung 67 ist entkoppelt. Bei eingefahrener Ablagevorrichtung 54 wirkt diese durch den Boden der Schutzabdeckung 53 hindurch.
  • In Fig. 9 ist einer Detailansicht der Rakelträger 70 dargestellt. Man erkennt nun deutlich das Tragelement 73 sowie das an diesem montierte Eingriffselement 74, welches entsprechend Fig. 7 in den Führungsbahnen 77, 78 zwangsgeführt ist. Über ein Federelement 88 ist das Tragelement 73 gegenüber dem Rakelträger 70 nach oben vorgespannt. Führungsrollen 71, deren Rotationsachsen sich in Z-Richtung und in Y-Richtung erstrecken, sind ebenfalls gut erkennbar.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Single-Pass-Tintenstrahldrucker
    2
    Druckbereich
    3
    Laufbahn
    4
    Druckmedium
    6
    Druckkopfmodul
    8
    Rahmenkonstruktion
    10
    Tragrahmen
    11
    Querträger
    12
    Querbügel
    13
    Seitenwange
    14
    Druckköpfe
    15
    Steuerplatine
    16
    Kopplungsmodul
    17
    Motor
    19
    Montagehilfsmittel
    20
    Tintenreservoir
    22
    Tragarm
    24
    Auflagemittel
    25
    Tragkonstruktion
    27
    Auflager
    28
    Auflagefläche
    30
    Lagerstück
    32
    Fangmittel
    34
    offenes Lager
    36
    Anschlagstück
    38
    Anschlagfläche
    40
    Ablagebereich
    45
    Wartungsbereich
    47
    Druckposition
    49
    Ablageposition
    50
    Wartungsposition
    51
    Wartungswagen
    52
    Rahmenkonstruktion
    53
    Schutzabdeckung
    54
    Ablagevorrichtung
    57
    Führungselement
    60
    Verschiebebahn
    62
    Haltebügel
    63
    Anschlagpuffer
    64
    Reinigungseinrichtung
    65
    Rakel
    66
    Abdeckblech
    67
    Rakelstelleinrichtung
    68
    Stellelement
    70
    Rakelträger
    71
    Führungsrolle
    73
    Tragelement
    74
    Eingriffselement
    77
    erste Führungsbahn
    78
    zweite Führungsbahn
    80
    Verbindungsabschnitt
    81
    Magnetelement
    85
    Führungsrolle
    87
    Rakelantriebseinrichtung
    88
    Federelement
    R
    Reinigungsposition
    A
    Abstandsposition

Claims (13)

  1. Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) mit einer Laufbahn (3) zum Führen eines Druckmediums in Y-Richtung sowie mit einer Mehrzahl von in Y-Richtung hintereinander angeordneten Druckkopfmodulen (6), die sich jeweils mit einer Mehrzahl von Druckköpfen (14) in X-Richtung quer über die Laufbahn (3) erstrecken, und mit einem Druckbereich (2), in dem die Druckkopfmodule (6) in einer jeweiligen Druckposition (47) im Wesentlichen in Z-Richtung stehend lagerbar sind, wobei zusätzlich zum Druckbereich (2) ein Ablagebereich (40) umfasst ist, der in X- oder in Y-Richtung zu dem Druckbereich (2) versetzt ist, und in dem eine Anzahl von Druckkopfmodulen (6) in einer jeweiligen Ablageposition (49) im Wesentlichen in Z-Richtung stehend lagerbar ist, wobei die Druckköpfe (14) von in Ablageposition (49) eingestellten Druckkopfmodulen (6) in einer Schutzabdeckung (53) aufgenommen sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Druckkopfmodule (6) reversibel durch Einheben im Wesentlichen in Z-Richtung in ihre jeweiligen Druckposition (47) einsetzbar und durch Ausheben im Wesentlichen in Z-Richtung aus ihrer jeweiligen Druckposition (47) entnehmbar sind, und
    - dass die Druckkopfmodule (6) reversibel durch Einheben im Wesentlichen in Z-Richtung in ihre jeweiligen Ablageposition (49) einsetzbar und durch Ausheben im Wesentlichen in Z-Richtung aus ihrer jeweiligen Ablageposition (49) entnehmbar sind.
  2. Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass im Ablagebereich (40) eine Reinigungseinrichtung (64) angeordnet ist, die eine Anzahl von jeweils einer Ablageposition (49) zugeordneten, insbesondere in X-Richtung, verschiebbaren Rakelträgern (70) umfasst, die jeweils eine Anzahl von Rakeln (65) tragen.
  3. Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an dem oder jedem Rakelträger (70) für jeden Druckkopf (14) eines eingestellten Druckkopfmoduls (6) genau eine Rakel (65) zugeordnet ist.
  4. Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Reinigungseinrichtung (64) eine Antriebseinrichtung (87) zum Verschieben eines oder jedes Rakelträgers (70), insbesondere entlang der X-Richtung, umfasst.
  5. Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Reinigungseinrichtung (64) an jeder Ablageposition (49) eine Antriebseinheit zum Verschieben jeweils eines Rakelträgers (70) umfasst.
  6. Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die oder jede Rakel (65) am jeweiligen Rakelträger (70) in Z-Richtung zwischen einer Reinigungsposition (R) und einer Abstandsposition (A) verstellbar geführt ist, und dass eine Rakelstelleinrichtung (67) zum Verstellen jeweils einer Rakel (65) zwischen der Reinigungsposition (R) und der Abstandsposition (A) umfasst ist.
  7. Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die oder jede Rakel (65) in der Reinigungsposition (R) entlang einer ersten, sich insbesondere in X-Richtung erstreckenden, Führungsbahn (77) und in der Abstandsposition (A) entlang einer zweiten, sich insbesondere in X-Richtung, erstreckenden Führungsbahn (78) zwangsgeführt ist, wobei die erste Führungsbahn (77) und die zweite Führungsbahn (78) über einen Verbindungsabschnitt (80) miteinander verbunden sind, und wobei die jeweilige Rakelstelleinrichtung (67) zu einem schaltbaren Festlegen der eingenommenen Führungsbahn (77, 78) ausgebildet ist.
  8. Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die oder jede Rakel (65) mittels eines Eingriffselements (74) in der ersten Führungsbahn (77) und in der zweiten Führungsbahn (78) geführt ist, und dass die Rakelstelleinrichtung (67) ein auf das jeweilige Eingriffselement (74) im Verbindungsabschnitt (80) wirkendes Magnetelement (81) umfasst.
  9. Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zusätzlich in X-Richtung zum Ablagebereich (40) versetzt ein Wartungsbereich (45) umfasst ist, in dem die Druckkopfmodule (6) in einer jeweiligen Wartungsposition (50) im Wesentlichen in Z-Richtung stehend und entlang der Z-Richtung reversibel einsetzbar und entnehmbar lagerbar sind.
  10. Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Ablagebereich (40) für das oder jedes Druckkopfmodul (6) jeweils eine in X-Richtung verschiebbare Ablagevorrichtung (54) vorsieht, in der ein eingestelltes Druckkopfmodul (6) seine Ablageposition (49) einnimmt, wobei die Schutzabdeckung (53) ein Teil der Ablagevorrichtung (54) ist, und dass der Ablagebereich (40) und der Wartungsbereich (45) derart koppelbar sind, dass die oder jede Ablagevorrichtung (54) mit eingestelltem Drucckopfmodul (6) in Z-Richtung aus dem Ablagebereich (40) auf den Wartungsbereich (45) verschoben werden kann.
  11. Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet
    dass der Ablagebereich (40) und der Wartungsbereich (45) jeweils Führungselemente (57) zur Führung der oder jeder Ablagevorrichtung (54) aufweisen, wobei die Führungselemente (57) des Ablagebereichs (40) und die Führungselemente (57) des Wartungsbereichs (45) zur Bildung einer in X-Richtung durchgehenden Verschiebebahn (60) aneinander koppelbar sind.
  12. Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) nach Anspruch 10 oder 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Wartungsbereich (45) als ein mobiler Wartungswagen (51) ausgebildet ist.
  13. Single-Pass-Tintenstrahldrucker (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Wartungsbereich (45) für eine oder jede eingefahrene Ablagevorrichtung (54) einen Anschlagpuffer (63) und ein Feststellelement umfasst.
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