JP7206128B2 - 印刷ヘッド調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、印刷バーの印刷ヘッドを調整する装置に関する。

印刷バーは、頁幅の印刷に、たとえばインクジェット印刷に用いられる。通常、印刷バーは、相互に調整しなければならない一連の複数の印刷ヘッドを有する。

独国特許出願公開第１０２０１６２０９９４５号明細書（DE 10 2016 209 945 A1）では、印刷バーおよび印刷ヘッドに対して異なる専門用語が用いられている。そこでは、印刷バーが印刷ヘッドと称されており、印刷ヘッドがモジュールと称されている。各々のモジュールは、モジュール同士を相対的に調整する調整装置を有し、キャリッジが設けられており、キャリッジは、これらのモジュールに向けて相前後して移動可能であり、かつ調整装置を作動させるための作動装置を有する。キャリッジを１つのモジュールから別のモジュールへ移動させるために、第１のモータが、キャリッジを駆動する駆動スピンドルを回動させる。各々のモジュールは、調整車が装着された調整スピンドルを有する。調整されるべきモジュールとの対向位置にキャリッジを移動させることにより、駆動車は、調整車と噛み合わされる。噛み合うと、駆動車は、調整車を駆動することが可能であり、これによりモジュールが調整される。その欠点は、すべてのモジュールの調整に必要である準備時間が長いことである。すべてのモジュールが相前後して単一の共通のキャリッジにより調整されるので、調整は総じて極めて長く掛かる。

本発明の課題は、短い準備時間を実現可能にする調整装置を提供することである。

この課題は、印刷バーの印刷ヘッドを調整する装置において、複数のモータが、一列に配置されていて、かつ一緒に摺動可能に支持されており、各々のモータは、歯車を支持しており、各々の歯車は、相前後して少なくとも２つの歯車それぞれと噛み合い可能であることを特徴とする、印刷バーの印刷ヘッドを調整する装置により解決される。

本発明に係る装置の利点によれば、この装置により、複数の印刷ヘッドの、時間的に並行して行われる調整が可能である。これにより準備時間が削減される。

様々な改良形態が実現可能である：
複数のモータが、１本のレールに装着されており、少なくとも２つの歯車は、歯車の１つの列を成して配置されており、レールは、歯車の列に対して相対的に平行に摺動可能に支持されている。

レールを摺動させるための駆動装置を設けることが可能である。

少なくとも２つの歯車を、それぞれ１つのねじ部材に配置することが可能であり、ねじ部材は、互いに平行に向けられている。

ねじ部材は、楔形押圧部を形成するそれぞれ１つのテーパ部を有することが可能である。

少なくとも２つの歯車の回動角度位置を固定するための多重係止部を設けることが可能である。

この場合、ねじ部材は、凹部を有し、凹部は、押圧部材と協働して多重係止部を形成する。

好適には、多重係止部の凹部の数は、少なくとも２つの歯車の歯数と一致させることが可能である。

別の形態によれば、モータにより支持される各々の歯車は、少なくとも２つの歯車のそれぞれよりも大きい軸方向の噛み合い長さを有する。

好適には、印刷ヘッドは、インクジェット印刷ヘッドである。

改良形態は、以下の実施の形態の説明および付属の図面から明らかである。

印刷機の全体を示す。 調整装置を有する印刷機の印刷バーを側面図で示す。 調整装置の歯車の１つの相対位置を平面図で示す。 調整装置の歯車の１つの相対位置を平面図で示す。 調整装置の歯車の１つの相対位置を平面図で示す。 調整装置の変化形態を示す。

図１～図４において、相互に対応する構成部材には、同一の符号を付してある。

図１は、同一の構造の複数の印刷バー２を有する印刷機１を示している。各々の印刷バー２は、頁幅のインクジェットで、それぞれ別の色の印刷を行う。

図２は、印刷バー２のうちの１つを例示している。印刷バー２は、１列に並んだ複数の印刷ヘッド３を有する。各々の印刷ヘッド３は、インキを吐出するノズルを有するノズルプレート４を具備する。各々の印刷ヘッド３には、第１のねじ部材５および第２のねじ部材６が対応付けられており、これにより印刷ヘッド３が、これに隣り合う印刷ヘッド３に対して相対的に調整される。各々のねじ部材５，６は、印刷ヘッド３のそれぞれ別の１つの自由度を調整する；たとえば第１のねじ部材５は、軸線ｚ（印刷バー高さ軸線）まわりの回動を調整し、第２のねじ部材６は、軸線ｘ（印刷バー縦軸線）に沿った並進移動を調整する。直交座標系の軸線ｙ（印刷バー横軸線）は、被印刷物搬送方向と平行である。

ねじ部材５，６は、同一の構造を有し、したがって第１のねじ部材５の詳細だけを説明する。ねじ部材５は、テーパ部７を有し、テーパ部７に印刷ヘッド３がキー８を介して当て付けられている。テーパ部７とキー８とが協働して楔形押圧部伝動装置を形成する。ねじ部材５がより深く螺入されると、テーパ部７が印刷ヘッド３を要求される方向に押す。ねじ部材５は、その周にわたって均等に分配された複数の凹部９の円環を有し、凹部９に、ばね弾性的な押圧部材１０が係合する。凹部９は、多重係止部を形成する。押圧部材１０がねじ部材５のあらゆる螺入深さで凹部９に係合することが可能であるように、凹部９は、ねじ部材５の回動軸線と平行に延在する溝として構成されている。

さらに、ねじ部材５は、歯車１１を有する。歯車１１の歯数は、凹部９の数に一致する。これにより多重係止部は、ねじ部材５が、歩進的に回動するときに歯車１１の歯の噛合い位置に対応する角度位置でしか止まらないことを保証する。歯車１１は、ねじ部材５の胴部に装着することが可能である、またはねじ部材５にねじ頭部として一体的に成形することが可能である。代替的に、凹部９の円環が省かれる場合、歯車１１と押圧部材１０とが協働することにより多重係止部を形成することが可能であり、この場合、押圧部材１０は、歯車１１の歯溝に係合する。これは、省スペースである。

横桁またはレール１２に、複数のモータ１３が、ねじ部材５，６の列と平行に延在する１つの列を成して取り付けられている。レール１２は、ねじ部材５，６の列と平行の方向に、つまり軸線ｘと平行に、好ましくは駆動装置１４、たとえば空圧シリンダにより摺動可能に支持されている。代替的に、駆動装置１４が省かれる場合、レール１２または一連のモータ１３は、軸線ｘと平行に手動により摺動可能であってよい。各々のモータ１３は、それぞれ別の印刷ヘッド３の２つのねじ部材５，６を駆動するために用いられる。つまり印刷ヘッド３ごとの好適には単一のモータ１３により、印刷ヘッド３は、２つの自由度に関して調整される。

モータ１３の軸に歯車１５および係止円盤１６が装着されており、係止円盤１６の凹部にばね弾性的な押圧部材１７が係合する。係止円盤１６と押圧部材１７とが協働して多重係止部を形成する。歯車１５の歯数は、係止円盤１６の凹部の数に相当する。代替的に、係止円盤１６が省かれる場合、多重係止部は、歯車１５と押圧部材１７とが協働することにより形成することが可能であり、この場合、押圧部材１７は、歯車１５の歯溝に係合する。これは、省スペースである。多重係止部は、正確な噛合いのためにモータ１３の回動位置が検出されて制御されるときには完全に省くことが可能である。

歯車１５の噛み合い長さが延長されているので、ねじ部材５の螺入時に、駆動されるべき歯車１１の軸方向の動きにかかわらず、歯車１１は、歯車１５に係合しなくなることがない。要するに好ましくは、歯車１５は、スプライン軸として構成されている。代替的に、歯車１５の噛み合い長さが通常の場合、歯車１１をスプライン軸として構成してよい。歯車１５の回動軸線は、ねじ部材５，６の歯車１１の回動軸線と平行に向けられている。歯車１１，１５は、真っ直ぐな噛み合い部を有する平歯車である。

図３ａ～図３ｃには、ねじ部材５，６の歯車１１に対して相対的な歯車１５の様々な位置が示されており、これらの位置は、レール１２の摺動により調整される。印刷バー２および調整装置のすべての歯車１１，１５の回動軸線または中心点は、共通の１本の直線上に位置する。モータ歯車１５の直径がねじの歯車１１の直径よりも小さい（図３ａ～図３ｃのように）または大きいまたはこれらが同じ大きさである（図２のように）かどうかは重要ではない。

図３ａは、歯車１５の中央の中立位置を示している。中立位置では、歯車１５と、これに隣り合う両方の歯車１１との間にそれぞれ十分な空気または隙間が設けられており、これにより印刷バー２に印刷ヘッド３を挿着するとき、印刷ヘッド３を、歯車１１に関する衝突のおそれなく取り扱うことが可能である。中立位置では、歯車１５は、歯車１１と噛み合わず、ねじ部材５，６および歯車１５の多重係止部により、歯車１５が、両方のねじ部材５，６の歯車１１に関して噛合い準備された隙間－歯－回動角度位置にある。

図３ｂは、歯車１５がねじ部材６の歯車１１と噛み合う位置に右方へ摺動された状態を示しており、図３ｃは、これとは逆の、歯車１５が別のねじ部材５の歯車１１と噛み合う位置に左方へ摺動された状態を示しており、この場合、これらの両方の位置においてモータ１３はそれぞれねじ部材５または６を駆動する。歯車１５とともにモータ１３が摺動されることにより、歯車１５は、半径方向に相前後して両方の歯車１１と噛み合わされる。

モータ１３は、並列動作で作動し、これによりすべての印刷ヘッド３はまず１つの自由度に関して調整され、その後で別の１つの自由度に関して調整される。この場合、モータ１３は、たとえば１つの印刷ヘッド３を軸線ｘに関して別の１つの印刷ヘッド３とは異なる程度だけ調整しなければならない場合、個別に制御することが可能である。

図４は、１つまたは複数の印刷ヘッド３の３つ以上の歯車１１が、１つの歯車１５を有する共通の１つのモータにより相前後して駆動される変化形態を示している。この変化形態では、歯車１５は、レールにより、歯車１１の共通の１本の接線と平行に延在する線Ｌに沿って位置調整される。歯車１５が線Ｌに沿って一の歯車１１から他の歯車１１へ向けて移動するとき、歯車１５は回動する。これらの歯車１１の回動軸線の間の間隔ａが歯車１１の歯の間隔の数倍に相当するとき、歯車１５は、仮想のラック上を転動するかのように動く。間隔ａが前述の数倍ではない場合、歯車１５は、その全体の並進移動中に回転するのではなく、歯車１１の噛み合い部の領域においてのみ回転し、これに従って歯車１５のモータが制御される。

１ 印刷機
２ 印刷バー
３ 印刷ヘッド
４ ノズルプレート
５ 第１のねじ部材
６ 第２のねじ部材
７ テーパ部
８ キー
９ 凹部
１０ 押圧部材
１１ 歯車
１２ レール
１３ モータ
１４ 駆動装置
１５ 歯車
１７ 押圧部材
ａ 間隔
Ｌ 線
ｘ 軸線
ｙ 軸線
ｚ 軸線

Claims (9)

1. 印刷バー（２）の、第１の方向に一列に並んだ複数の印刷ヘッド（３）を調整する装置において、
   複数のモータ（１３）は、前記第１の方向に一列に配置されていて、かつ一緒に摺動可能に支持されており、
   各々の前記モータ（１３）は、第１の歯車（１５）を支持しており、
   各々の前記第１の歯車（１５）は、前記第１の方向に一列に配置された、少なくとも２つの第２の歯車（１１）それぞれと噛み合い可能であり、
   前記少なくとも２つの前記第２の歯車（１１）は、それぞれ１つのねじ部材（５，６）に配置されており、該ねじ部材（５，６）は、互いに平行に向けられており、
   前記ねじ部材（５，６）は、それぞれ対応する前記印刷ヘッド（３）に螺合している
   ことを特徴とする、印刷バー（２）の印刷ヘッド（３）を調整する装置。
2. 前記複数のモータ（１３）は、１本のレール（１２）に装着されており、
   前記レール（１２）は、前記第１の方向に摺動可能に支持されている
   ことを特徴とする、請求項１記載の装置。
3. 前記レール（１２）を摺動させるための駆動装置（１４）が設けられていることを特徴とする、請求項２記載の装置。
4. 前記ねじ部材（５，６）は、楔形押圧部を形成する、それぞれ１つのテーパ部（７）を有することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
5. 少なくとも２つの前記第２の歯車（１１）の回動角度位置を固定する多重係止部が設けられていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
6. 前記ねじ部材（５，６）は、押圧部材（１０）と協働して前記多重係止部を形成する凹部（９）を有することを特徴とする、請求項５記載の装置。
7. 前記多重係止部の前記凹部（９）の数は、少なくとも２つの前記第２の歯車（１１）の歯数と一致することを特徴とする、請求項６記載の装置。
8. 前記複数のモータ（１３）により支持される各々の前記第１の歯車（１５）は、少なくとも２つの前記第２の歯車（１１）のそれぞれよりも大きい軸方向の噛み合い長さを有することを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
9. 前記印刷ヘッド（３）は、インクジェット印刷ヘッドであることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。

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