WO2009127194A2 - Closure device, print head, printing system, method for closing a print head, and use of the closure device - Google Patents

Closure device, print head, printing system, method for closing a print head, and use of the closure device Download PDF

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WO2009127194A2
WO2009127194A2 PCT/DE2009/000481 DE2009000481W WO2009127194A2 WO 2009127194 A2 WO2009127194 A2 WO 2009127194A2 DE 2009000481 W DE2009000481 W DE 2009000481W WO 2009127194 A2 WO2009127194 A2 WO 2009127194A2
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WO
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print head
closure device
printhead
sealing element
ink
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PCT/DE2009/000481
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Werner SCHÄFFER
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Aps Alternative Printing Services Gmbh
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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/165Preventing or detecting of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles
    • B41J2/16505Caps, spittoons or covers for cleaning or preventing drying out

Definitions

  • the invention relates to a closure device for sealingly closing ink outlet openings of a ready-to-use print head according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a print head with ink outlet openings according to the preamble of claim 12.
  • the invention also relates to a printing system for printing on workpieces according to the preamble of the claim 16.
  • the invention relates to a method for closing at least one ink outlet opening of a printhead according to the preamble of claim 19.
  • the invention relates to the use of a closure device according to claim 21.
  • printheads and closure devices for printheads in which the closure device is detachably connectable to the print head.
  • the ready printhead is moved from a print position to a service or rest position. There, the printhead is cleaned and / or rinsed free before further operation.
  • a closure device for an ink cartridge wherein the closure device is detachably arranged on the ink cartridge.
  • the closure device in this case closes a refill opening of the ink cartridge.
  • the invention includes the technical teaching that is provided in a closure device for sealingly closing ink outlet openings of an operable printhead, in particular an ink jet printhead provided with ink ejection nozzles, with at least one sealing sealing element for sealing at least one ink outlet opening, that the closure device printhead attachment means for stationary fastening of the closure device, in particular equidistant, to the printhead.
  • the printhead includes ejection elements for ejecting a printing medium, such as printing ink.
  • the printing ink is fed to the print head via a cartridge or cartridge.
  • the cartridge may be integrally formed with the printhead or separately therefrom.
  • the printhead may include the cartridge and a cartridge mount.
  • the printhead may be an integral part of the cartridge, that is, integrally formed with the cartridge, or may be embodied as a separate part connected to the cartridge via respective feeders for transporting print media from the cartridge to the printhead.
  • the cartridge may be releasably connectable to the printhead.
  • To print on a workpiece the print head must be in a ready-to-use position. That is, the print head is located in close proximity to the workpiece to be printed.
  • the printhead can be movable or fixed.
  • the workpiece can be movably guided past the print head or can be arranged stationarily relative to the print head.
  • the printhead is particularly designed for ink printing, that is, it comprises ink cartridges. Accordingly, the print head has ink outlet openings from which ink can be conveyed out as a print medium on the workpiece to be printed.
  • the closure device has at least one sealing sealing element for sealing off at least one ink outlet opening.
  • the sealing element is designed so that all ink outlet openings are sealingly closed.
  • a single sealing element is preferably provided.
  • the shutter has at least one printhead attachment means.
  • the printhead attachment means is designed in particular for the stationary fastening of the closure device to the printhead.
  • the print head attachment means is designed so that an equidistant attachment of the closure device to the print head can be realized.
  • the sealing of the print head can be done so advantageous in the print position of the print head without this in a different position, for example, a maintenance or rest position, must be moved.
  • the closure device can be attached to a print head.
  • the closure device is attached to the region of the print head, which faces the workpiece to be printed. Accordingly, the closure device has a low overall height.
  • the protruding part of the shutter device has such a dimension as to fit in the area between the workpiece to be printed and the ink exit port.
  • the print head preferably comprises an ink cartridge detachably arranged in a holder, the ink outlet openings and the ejection elements being formed on the ink cartridge.
  • the print head attachment means are designed for direct attachment to the print head. If the printhead is integrally formed with the cartridge or cartridge, then the closure device can be attached directly to the cartridge via the printhead attachment means. If the cartridge is formed separately from the printhead, the shutter can be attached directly to the printhead or cartridge via the printhead attachment means.
  • the printhead attachment means are adapted to be attached directly, that is without further equipment, to a portion of the printhead, such as the cartridge, the ink discharge elements, the support, and the like.
  • the print head attachment means are formed for indirect attachment to the print head.
  • the attachment via an aid, for example, an additional holder.
  • a further embodiment of the closure device according to the invention provides that the closure device has a mechanism for moving the sealing element in order to move the sealing element into an ink outlet opening-closing closed position and an ink outlet opening-releasing opening position.
  • the sealing element is also connected to the print head.
  • the sealing element is designed to be movable relative to the print head and / or at least to the fastening means of the closure device.
  • the mechanism may be the sealing element move in a rotational, translatory or a combination thereof.
  • the mechanism is preferably fixed relative to the printhead, preferably directly on the printhead.
  • all parts of the fastening device other than the mechanism and the sealing element are fixed, that is arranged substantially immovable relative to the print head.
  • the mechanism has a guide, in which the sealing element is movable, in particular displaceable and / or raisable, is arranged.
  • the guide may comprise a groove-like path along which the sealing element is at least partially guided.
  • the guide may be formed as a projection or the like.
  • the guide may be linear, curved and the like. In particular, the guide may comprise several tracks.
  • a further advantageous embodiment of the closure device according to the invention provides that the sealing element is designed as a movement unit with an elastic sealing part for contacting a region having ink-discharge openings.
  • Trained as a moving unit sealing element is preferably plate-shaped, for example, formed with a rectangular base. In this way, a small-sized construction can be realized.
  • the sealing element can be so easily positioned between printing workpiece and printhead.
  • the positioning unit is preferably designed as a sliding unit, which can be moved along the track. Alternatively, other designs with rolling elements can be imagined.
  • the mechanism includes an actuator to move the sealing member.
  • the actuator may be, for example, a pneumatically or hydraulically operated actuator. Further, the actuator may be formed as an electric motor or the like. It can also be comprised of a plurality of actuators, wherein the actuators can also be designed differently.
  • a controller is provided to control the movement of the sealing member. The controller can control the actuator, which in turn drives the sealing element.
  • the controller may be a timer which, after a certain time interval without printing, closes the printhead. Also, the controller may be an optical controller that detects when a workpiece to be printed can be printed in a local area in which it is printed. The control may also be acoustically, sensory, haptic, manual, or similar or as a combination of the foregoing.
  • the print head fastening means have a carrier plate which can be fastened with one of its plate sides indirectly and / or directly equidistantly to the print head.
  • the support plate can thus be arranged in a simple manner on a likewise plate-shaped region of the print head.
  • the carrier plate may have a recess, so that a print head of a cartridge at least partially protrude into the recess or may protrude beyond.
  • the support plate may be formed as a kind of frame. With such a support plate, a small-sized closure device can be realized.
  • the carrier plate is connected to the guide with another plate side.
  • the support plate is sandwiched between the guide (and thus the seal member) and the print head.
  • the guide may be at least partially integrated in the carrier plate. Further, the guide may be integrally formed with the guide plate. Alternatively, the guide can also be manufactured as a single part and connected to the guide plate in a subsequent step.
  • the guide can guide the sealing element such that a movement along the plane of the support plate or in another direction can be done to it. Preferably, the Much of the movement in the plane of the support plate to realize a small-sized closure device.
  • the guide can provide a guide in several directions, so that the sealing element, for example, liftable from the plane of the support plate, that is at least partially movable in the normal direction of the support plate, and then parallel to the plane of the support plate is movable.
  • the sealing element can also perform guided rotational movements. The rotation of the sealing element is preferably carried out in the plane of the support plate.
  • the mechanism has latching means to lock the sealing element in the open position and / or the closed position.
  • latching devices can be provided which prevent an inadvertent movement of the sealing element.
  • locking elements may be provided which prevent the sealing element from accidentally loosening from a sealing position (closed position) and correspondingly causing unwanted drying of the printing ink.
  • the invention further includes the technical teaching that is provided in a print head with ink outlet openings that the print head has a closure device according to the invention.
  • the printhead comprises, as stated above, ejection elements for ejecting a printing medium, such as printing ink.
  • the printing ink is fed to the print head via a cartridge or cartridge.
  • the cartridge may be integrally formed with the printhead or separately therefrom.
  • the printhead may include the cartridge and a cartridge mount.
  • the printhead may be an integral part of the cartridge, that is, integrally formed with the cartridge, or may be embodied as a separate part connected to the cartridge via respective feeders for transporting print media from the cartridge to the printhead.
  • the cartridge may be releasably connectable to the printhead.
  • the closure device can be attached directly to the printhead of a cartridge or be attached to a holding a cartridge holder of the print head.
  • the closure device is preferably fixedly attached to the print head and is not intended for frequent release. Accordingly, the closure device can be arranged in a form-fitting, non-positive or cohesive manner on the print head.
  • the print head is at least partially integrated with a printer cartridge.
  • the ejection elements are formed integrally with the printer cartridge.
  • the print cartridge or cartridge is preferably accommodated in a holder of the print head, so that it is held exchangeable.
  • the closure device can be attached directly to the printer cartridge or to the holder.
  • the print head is formed separately from a printer cartridge.
  • the printer cartridge is formed substantially as a pressure medium reservoir, that is, the cartridge has no active ink ejection elements.
  • the printhead has control for controlling ink ejection.
  • This control is advantageously coupled to the controller for controlling the movement of the sealing element of the closure device.
  • the two controllers can also be integrally formed as a unit. In this way it is ensured that the ink ejection does not take place when the sealing element is positioned in the closed position. On the other hand, it is ensured that the sealing element is not moved into the closed position when an ink ejection takes place.
  • the invention also includes the technical teaching that in a printing system for printing on workpieces, comprising a transport path on which workpieces are transported, and a print head, which at one point along the Transport path is arranged so that relative to the print head transported workpieces are printed, it is provided that the print head is designed as a printhead according to the invention.
  • the printhead, or a printer using the printhead is constructed along a transport path on which workpieces are passed past the printhead for identification.
  • Workpieces for the purposes of this invention are all products for industrial labeling including food, packaging, tablets, cables, components and components and the like.
  • ink is used as the printing medium. It is important for the printing process that the ink dries quickly on the work piece so that the print does not blur.
  • the closure device In order to prevent these inks from drying during longer printing pauses, the closure device according to the invention is provided. This closes when appropriate pauses the ink outlet openings accordingly tight.
  • the closure device must be formed.
  • the sealing element must be arranged between the ink outlet opening and the workpiece to be printed.
  • the shutter speed is in the range of less than one second, preferably in the range of a few tenths of a second or less. Due to the sometimes required fast response times, the print head does not have to be moved to a rest position.
  • the closure device is arranged directly on the print head. Since ink is used as the printing medium, it must be effectively protected against drying out during printing breaks. Accordingly, the sealing element is driven such that after certain times this closes the ink outlet opening and moves into the closed position. Upon resumption of pressing, the sealing member moves back to an open position, which allows printing.
  • the invention includes the technical teaching that in a method of closing at least one ink exit port of a printhead, comprising the steps of stopping ink ejection and closing the ink exit port with a seal member, sealing is performed directly on the printhead in a print position without moving the printhead from the print position to another position. In this way, a reaction time between non-printing and printing can be reduced.
  • the closing takes place by means of a sealing element, so that a sealed closing of ink outlet openings is carried out.
  • the method generally includes all the steps that can be implemented by the above-described devices, devices, means, and the like.
  • the time between two ink ejections may also be in the range of several minutes, several hours and several days and beyond. In this way, it is effectively prevented that ink dries out during printing breaks. In addition, the printhead is protected from damage.
  • the invention includes the technical teaching that a closure device according to the invention is used in the following applications: a print head, a printing system, a method for printing on workpieces, an ink jet printer for the home and / or office, an inkjet printer for the industrial sector , a pen plotter, an ink cartridge, and the like.
  • the closure device is versatile applicable to all devices which print by means of ink workpieces or the like.
  • the closure device can also be used on other heads with sensitive parts, such as sensors, in particular optical sensors, nozzles and the like.
  • 1a shows a perspective view of a print head with a closure device, wherein the ink outlet openings are closed
  • FIG. 1b shows a perspective view of a print head with a closure device, wherein the ink outlet openings are not closed (opened),
  • FIG. 2a is a perspective view of FIG. 1 with parts hidden to more clearly identify other components;
  • Fig. 2b shows the perspective view of Figure 1, with parts hidden to more clearly recognize other components, wherein the ink outlet openings are not closed (opened).
  • FIG. 3 shows the perspective view according to FIG. 2, with further parts being hidden in order to clearly recognize other components
  • Fig. 5 shows in perspective the carriage.
  • Fig. 6 shows the view of Fig. Ib, with parts hidden to more clearly recognize other components.
  • Figures Ia and Ib show a perspective view of a print head 1 with a closure device 2.
  • Figure Ia shows the closure device in the closed state
  • Figure Ib shows the closure device in the open state.
  • the printhead 1 comprises a printer cartridge or printer cartridge 3, which in the present case is designed as an inkjet printer cartridge.
  • printer cartridge 3 On the print cartridge 3 are not shown here Ink ejection elements and corresponding ink outlet openings TA arranged or formed integrally formed.
  • the printhead 1 comprises a housing 5 which is closed by a cover 4.
  • the housing accommodates the electronics for controlling the print cartridge 3.
  • the side panels of the housing hold the printer cartridge 3 and the locking lever 6 supports the insertion of the printer cartridge 3. It holds the printer cartridge 3 in the inserted, ready-to-use position and releases it as desired accordingly.
  • the closure device 2 is attached to the print head 1.
  • the shutter 2 includes printhead attachment means 7, a seal member 9, and a moving mechanism for moving the seal member 9.
  • the printhead attachment means 7 serve to attach the closure device 2 to the printhead 1.
  • the printhead attachment means 7 comprise screwing means, of which only screwing openings 7a are shown. About the screw the closure device 2 can be screwed to the print head 1.
  • Other printhead mounting means 7, in particular non-positive, positive and / or cohesive are also used.
  • the print head mounting means 7 comprises a support plate 8 in which the screw holes 7a are formed. The carrier plate 8 is designed to abut the printhead 1 and will be described in more detail with reference to FIG. 4.
  • the mechanism for moving the sealing element 9 comprises at least one actuator 13, which can transmit a force to the sealing element 9 via coupling members 14 in order to move it.
  • the mechanism further comprises at least one guide, along which the sealing element 9 can be guided.
  • a plurality of guides are formed, wherein one of the guides integrated in the support plate 8 is formed and according to more detailed in Referring to Fig. 4 will be described.
  • Another guide is designed as Dichtungselementaufhahme 12.
  • this sealing element receptacle 12 is designed as a frame attached to the carrier plate 8, which limits the sealing element 9 laterally, both in a direction of travel of the sealing element 9 and in a plane transverse thereto.
  • the sealing element 9 is bounded by the carrier plate 8 in a direction pointing at least partially in the normal direction.
  • the coupling to the actuator 13 takes place via a shaft 15, on which a Equalizing piece 16 is attached, which in turn is coupled to the actuator 13.
  • the coupling with the sealing element 9 via a plug connection, wherein the end portions of the coupling means 14 are inserted into correspondingly corresponding openings 17 of the sealing element 9.
  • the sealing element 9 is embodied as a multipart positioning unit and in the present case comprises a carriage 11 in which a sheet 10, preferably a stainless steel sheet, is received, preferably stationarily accommodated, in a correspondingly shaped receptacle, and an elastomer arranged on the sheet 10 (which is not visible here) is).
  • the elastomer is used for damage-free, elastic pressing against the ink outlet openings (not shown here) of the print head 1, so that the ink outlet openings are sealingly closed.
  • Fig. Ib shows in perspective the print head 1 according to Figure Ia, wherein the ink outlet openings TA is opened.
  • the sealing element 9 is arranged in a position in which a passage of the sealing member 9 is arranged corresponding to the printer cartridge head.
  • the sealing element 9 is in a lowered position, so that the printer cartridge head projects slightly beyond the metal sheet 10. Workpieces can be printed in this position.
  • FIGS. 2a and 2b show the perspective view with the print head 1 of Figure 1, with parts hidden to more clearly recognize other components. Hidden are the printer cartridge 3, the housing 5 with cover 4 and the locking lever 6, so that only the closure device 2 is shown without printhead 1. For like parts, like reference numerals are used in the figures. A detailed description of already described parts is omitted.
  • the movement mechanism with two coupling means 14 can be clearly seen on the basis of FIGS. 2a and 2b.
  • the coupling means 14 are connected to the print head via a hinge, wherein corresponding spacers 18 (only one of which is shown) are provided on the hinge between the housing 5 and the cover 4 and coupling means 14.
  • Figure 2a shows the closure device 2 in the closed state
  • Figure 2b shows the closure device 2 in the open state, wherein a hole 21a can be seen where the ink outlet openings TA of the printer cartridge 3 protrudes.
  • the printer cartridge 3 with the ink outlet opening TA is not shown in this figure for clarity.
  • FIG. 3 shows the perspective view according to FIG. 2, with further parts being hidden in order to more clearly recognize other components.
  • the further hidden parts are the sealing element 9, that is to say the sheet 10, the carriage 11 and the elastomer. By hiding these parts, a further guidance of the movement mechanism for the carriage 11 can be seen.
  • the guides are presently formed as elevations 19, which lower from a raised state in a flush with the support plate 8 state. This will be in a process the carriage 11 at the same time causes a raising or lowering along a plane of the support plate 8, so that the sealing member 9 can be lowered onto the ink outlet openings TA and lifted accordingly. In addition, this ensures that the sealing element 10 is lowered in the "open" position and requires no space between the printer cartridge 3 and the product to be printed, as a result of which the print head 1 can be placed very close to the product to be printed.
  • the support plate 8 also has slots 20 through which the coupling means 14 project, so that the coupling means 14 are also guided along these slots 20.
  • Fig. 4 shows a perspective view of the support plate 8.
  • the support plate 8 has as a base 8a on a plate on which a peripheral frame 8b is formed, so that a recessed lying arranged interior is formed.
  • the main body 8a has two slots 20 and three further through holes 21 and two lowered through holes 22, which act as screw holes 7a on.
  • the central through hole 21 has a contour that is formed for a corresponding head of a printer cartridge 3, so that the printer cartridge head can protrude through the through hole 21.
  • the main body 8a in the present case has four elevations 19, which are formed flush from a surface of the main body 8a in the direction of travel of the sealing element 9 to a projection 19 or a projection. As a result, the sealing element 9 is lifted onto the ink outlet opening TA of the printer cartridge 3.
  • Fig. 5 shows in perspective the carriage 11.
  • Fig. 5a shows here the carriage 11 alone without plate 10 and elastomer EM.
  • Fig. 5b shows the carriage 11 with the elastomer EM.
  • the elastomer EM is attached to the carriage 11 with the sheet 10. This is shown in Fig. 5c.
  • Fig. 6 shows the view of Fig. Ib, with parts hidden to more clearly recognize other components. Hidden are all parts of the printhead 1 except the Printer cartridge 3. Clearly here are the aligned positions of the print cartridge 3 and the seal member 9 can be seen.
  • the printer cartridge 3 is set in a state where the seal member 9 is disposed in the printing position as shown. In a closed position, the sealing element 9 passes over the elevations 19, so that the sealing element 9 is lifted and is moved over the printer cartridge head.
  • the elastomer EM not shown here, which is located in an arranged next to the passage area of the sheet 10, a seal of the ink outlet openings TA is effected.
  • the elastomer can be slightly wedge-shaped to realize a more suitable contact pressure for closing the ink outlet openings.

Abstract

The invention relates to a method, a use, a printing system, a print head, and a closure device (2) for the sealed closing of ink outlet openings (TA) of a ready-to-use print head (1), particularly an ink jet print head provided with ink outlet nozzles, comprising at least one sealing element (9) for sealing at least one ink outlet opening (TA), wherein the closure device (2) has print head fastening means (7) for the stationary fastening of the closure device (2) at an equal distance from the print head (1).

Description

Verschlussvorrichtung, Druckkopf, Druckanlage, Verfahren zum Verschließen eines Druckkopfes und Verwendung der Verschlussvorrichtung Closure device, printhead, printing device, method for closing a printhead and use of the closure device
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine Verschlussvorrichtung zum abdichtenden Verschließen von Tintenaustrittsöffnungen eines betriebsbereiten Druckkopfs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiter betrifft die Erfindung einen Druckkopf mit Tintenaustrittsöffnungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12. Auch betrifft die Erfindung eine Druckanlage zum Bedrucken von Werkstücken gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 16. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verschließen mindestens einer Tintenaustrittsöffnung eines Druckkopfes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 19. Nicht zuletzt betrifft die Erfindung die Verwendung einer Verschlussvorrichtung gemäß Anspruch 21.The invention relates to a closure device for sealingly closing ink outlet openings of a ready-to-use print head according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a print head with ink outlet openings according to the preamble of claim 12. The invention also relates to a printing system for printing on workpieces according to the preamble of the claim 16. Furthermore, the invention relates to a method for closing at least one ink outlet opening of a printhead according to the preamble of claim 19. Last but not least, the invention relates to the use of a closure device according to claim 21.
Allgemein sind aus dem Stand der Technik Druckanlagen, Druckköpfe und Verschlussvorrichtungen für Druckköpfe bekannt, bei denen die Verschlussvorrichtung lösbar mit dem Druckkopf verbindbar ist. Um den Druckkopf zu verschließen, wird der betriebsbereite Druckkopf von einer Druckposition in eine Wartungs- oder Ruheposition verfahren. Dort wird der Druckkopf vor dem weiteren Betrieb gereinigt und/oder freigespült.Generally known from the prior art printing units, printheads and closure devices for printheads, in which the closure device is detachably connectable to the print head. To close the printhead, the ready printhead is moved from a print position to a service or rest position. There, the printhead is cleaned and / or rinsed free before further operation.
Aus der EP 0 970 760 A2 ist eine Verschlussvorrichtung für eine Tintenpatrone bekannt, wobei die Verschlussvorrichtung lösbar an der Tintenpatrone angeordnet ist. Die Verschlussvorrichtung verschließt hierbei eine Nachfüllöffnung der Tintenpatrone.From EP 0 970 760 A2 a closure device for an ink cartridge is known, wherein the closure device is detachably arranged on the ink cartridge. The closure device in this case closes a refill opening of the ink cartridge.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfache Verschlussvorrichtung zu schaffen, bei welcher ein einfaches Abdichten des Druckkopfes zum Verhindern eines Trocknens von Drucktinte realisiert ist. Weiter ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Druckkopf und eine Druckanlage mit einer entsprechend einfacher aufgebauten Verschlussvorrichtung zu schaffen. Zudem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum einfacheren Verschließen eines Druckkopfes zu schaffen, um ein Trocknen des Druckkopfes bzw. dessen Drucktinte zu verhindern.It is an object of the present invention to provide a simple closure device in which a simple sealing of the print head for preventing drying of printing ink is realized. Further, it is an object of the present invention to provide a printhead and a printing machine with a correspondingly simpler Established closure device to create. In addition, it is an object of the present invention to provide a method of more easily closing a printhead to prevent drying of the printhead or its printing ink.
Diese Aufgaben werden ausgehend von einer Verschlussvorrichtung gemäß Anspruch 1, einem Druckkopf gemäß Anspruch 12, einer Druckanlage gemäß Anspruch 16, einem Verfahren gemäß Anspruch 19 und der Verwendung der Verschlussvorrichtung gemäß Anspruch 21. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.These objects are based on a closure device according to claim 1, a print head according to claim 12, a printing system according to claim 16, a method according to claim 19 and the use of the closure device according to claim 21. Advantageous developments of the invention are given in the dependent claims.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass bei einer Verschlussvorrichtung zum abdichtenden Verschließen von Tintenaustrittsöffnungen eines betriebsbereiten Druckkopfs, insbesondere eines mit Tintenaustrittsdüsen versehenen Tintenstrahl-Druckkopfs, mit mindestens einem abdichtenden Dichtungselement zum Abdichten mindestens einer Tintenaustrittsöffnung, vorgesehen ist, dass die Verschlussvorrichtung Druckkopf- Befestigungsmittel zum ortsfesten Befestigen der Verschlussvorrichtung, insbesondere gleichbeabstandet, zu dem Druckkopf aufweist. Der Druckkopf umfasst Ausstoßelemente zum Ausstoßen von einem Druckmedium, wie Drucktinte. Die Drucktinte wird über eine Kartusche oder Patrone zu dem Druckkopf zugeführt. Die Kartusche kann integriert mit dem Druckkopf ausgebildet sein oder separat davon. Beispielsweise kann der Druckkopf die Kartusche und eine Halterung für die Kartusche umfassen. Der Druckkopf kann integraler Bestandteil der Kartusche sein, das heißt einteilig mit der Kartusche ausgebildet sein, oder als separater Teil ausgeführt sein, der mit der Kartusche über entsprechende Zuführungen verbunden ist, um Druckmedium von der Kartusche zum Druckkopf zu transportieren. Die Kartusche kann lösbar mit dem Druckkopf verbindbar sein. Um ein Werkstück zu bedrucken, muss sich der Druckkopf in einer betriebsbereiten Position befinden. Das heißt, der Druckkopf ist in unmittelbarer Nähe zu dem zu bedruckenden Werkstück angeordnet. Der Druckkopf kann verfahrbar oder fest ausgebildet sein. Das Werkstück kann verfahrbar an dem Druckkopf vorbeiführbar sein oder ortsfest relativ zu dem Druckkopf angeordnet sein. Der Druckkopf ist insbesondere für Tintendrucke ausgebildet, das heißt, er umfasst Tintenkartuschen. Entsprechend weist der Druckkopf Tintenaustrittsöffnungen auf, aus denen Tinte als Druckmedium auf das zu bedruckende Werkstück herausbefördert werden kann.The invention includes the technical teaching that is provided in a closure device for sealingly closing ink outlet openings of an operable printhead, in particular an ink jet printhead provided with ink ejection nozzles, with at least one sealing sealing element for sealing at least one ink outlet opening, that the closure device printhead attachment means for stationary fastening of the closure device, in particular equidistant, to the printhead. The printhead includes ejection elements for ejecting a printing medium, such as printing ink. The printing ink is fed to the print head via a cartridge or cartridge. The cartridge may be integrally formed with the printhead or separately therefrom. For example, the printhead may include the cartridge and a cartridge mount. The printhead may be an integral part of the cartridge, that is, integrally formed with the cartridge, or may be embodied as a separate part connected to the cartridge via respective feeders for transporting print media from the cartridge to the printhead. The cartridge may be releasably connectable to the printhead. To print on a workpiece, the print head must be in a ready-to-use position. That is, the print head is located in close proximity to the workpiece to be printed. The printhead can be movable or fixed. The workpiece can be movably guided past the print head or can be arranged stationarily relative to the print head. The printhead is particularly designed for ink printing, that is, it comprises ink cartridges. Accordingly, the print head has ink outlet openings from which ink can be conveyed out as a print medium on the workpiece to be printed.
Die Verschlussvorrichtung weist mindestens ein abdichtendes Dichtungselement zum Abdichten mindestens einer Tintenaustrittsöffnung auf. Insbesondere ist das Dichtungselement so ausgebildet, dass alle Tintenaustrittsöffnungen abdichtend verschließbar sind. Hierzu ist bevorzugt ein einziges Dichtungselement vorgesehen. Um den betriebsbereiten Druckkopf abzudichten, das heiß den in der Druckposition befindlichen Druckkopf, weist die Verschlussvorrichtung mindestens ein Druckkopf-Befestigungsmittel auf. Das Druckkopf-Befestigungsmittel ist insbesondere zum ortsfesten Befestigen der Verschlussvorrichtung an dem Druckkopf ausgebildet. Insbesondere ist das Druckkopf- Befestigungsmittel so ausgebildet, dass eine gleichbeabstandete Befestigung der Verschlussvorrichtung an dem Druckkopf realisierbar ist. Das Abdichten des Druckkopfes kann so vorteilhaft in der Druckposition des Druckkopfes erfolgen, ohne dass dieser in eine andere Position, zum Beispiel eine Wartungs- oder Ruheposition, verfahren werden muss.The closure device has at least one sealing sealing element for sealing off at least one ink outlet opening. In particular, the sealing element is designed so that all ink outlet openings are sealingly closed. For this purpose, a single sealing element is preferably provided. To seal the operational printhead, which is the printhead in the print position, the shutter has at least one printhead attachment means. The printhead attachment means is designed in particular for the stationary fastening of the closure device to the printhead. In particular, the print head attachment means is designed so that an equidistant attachment of the closure device to the print head can be realized. The sealing of the print head can be done so advantageous in the print position of the print head without this in a different position, for example, a maintenance or rest position, must be moved.
Die Verschlussvorrichtung ist an einem Druckkopf anbringbar. Dabei wird die Verschlussvorrichtung an dem Bereich des Druckkopfes angebracht, welcher zu dem zu bedruckenden Werkstück weist. Entsprechend weist die Verschlussvorrichtung eine geringe Bauhöhe auf. Ein Teil der Verschlussvorrichtung, insbesondere das Dichtungselement, ragt in Richtung eines Tintenausstoßes über den Druckkopf in Richtung zu bedruckendes Werkstück hervor. Der hervorragende Teil der Verschlussvorrichtung weist eine derartige Dimension auf, dass dieser in den Bereich zwischen zu bedruckendem Werkstück und Tintenaustrittsöffnung passt. Insbesondere weist der hervorragende Teil in Richtung Tintenausstoß eine Dimension auf, die in dem Bereich von > 0 mm und <= 20 mm, bevorzugt > 0 mm und <= 15 mm, weiter bevorzugt in dem Bereich > 0 mm und <= 10 mm und am meisten bevorzugt in dem Bereich > 0 mm und <= 7 mm liegt, wobei die Dimension bevorzugt <= 6 mm beträgt. Bevorzugt umfasst der Druckkopf eine lösbar in einer Halterung angeordnete Tintenpatrone, wobei die Tintenaustrittsöffnungen und die Ausstoßelemente an der Tintenpatrone ausgebildet sind.The closure device can be attached to a print head. In this case, the closure device is attached to the region of the print head, which faces the workpiece to be printed. Accordingly, the closure device has a low overall height. A part of the closure device, in particular the sealing element, protrudes in the direction of an ink ejection via the print head in the direction of the workpiece to be printed. The protruding part of the shutter device has such a dimension as to fit in the area between the workpiece to be printed and the ink exit port. In particular, the protruding part toward ink ejection has a dimension ranging from> 0 mm and <= 20 mm, preferably> 0 mm and <= 15 mm, more preferably in the range> 0 mm and <= 10 mm and at the most preferably in the range> 0 mm and <= 7 mm, wherein the dimension is preferably <= 6 mm. The print head preferably comprises an ink cartridge detachably arranged in a holder, the ink outlet openings and the ejection elements being formed on the ink cartridge.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Druckkopf- Befestigungsmittel zur direkten Befestigung an dem Druckkopf ausgebildet sind. Ist der Druckkopf integriert mit der Patrone oder Kartusche ausgebildet, dann lässt sich die Verschlussvorrichtung direkt über die Druckkopf- Befestigungsmittel an der Kartusche anbringen. Ist die Patrone separat zu dem Druckkopf ausgebildet, so lässt sich die Verschlussvorrichtung direkt an dem Druckkopf oder der Patrone über die Druckkopf- Befestigungsmittel anbringen. Die Druckkopf-Befestigungsmittel sind derart ausgebildet, dass sie sich direkt, das heißt ohne weitere Einrichtungen, an einem Teil des Druckkopfs, zum Beispiel der Patrone, den Tintenaustrittselementen, der Halterung und dergleichen befestigen lassen.In an embodiment according to the invention, it is provided that the print head attachment means are designed for direct attachment to the print head. If the printhead is integrally formed with the cartridge or cartridge, then the closure device can be attached directly to the cartridge via the printhead attachment means. If the cartridge is formed separately from the printhead, the shutter can be attached directly to the printhead or cartridge via the printhead attachment means. The printhead attachment means are adapted to be attached directly, that is without further equipment, to a portion of the printhead, such as the cartridge, the ink discharge elements, the support, and the like.
In einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Druckkopf-Befestigungsmittel zur indirekten Befestigung an dem Druckkopf ausgebildet sind. Hierbei erfolgt die Befestigung über ein Hilfsmittel, zum Beispiel eine zusätzliche Halterung.In an alternative embodiment, it is provided that the print head attachment means are formed for indirect attachment to the print head. Here, the attachment via an aid, for example, an additional holder.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung sieht vor, dass die Verschlussvorrichtung einen Mechanismus zum Bewegen des Dichtungselements aufweist, um das Dichtungselement in eine Tintenaustrittsöffnung-verschließende Schließposition und eine Tintenaustrittsöffnung freigebende Öffnungsposition zu bewegen. Über die Verschlussvorrichtung, welche ortsfest mit dem Druckkopf verbunden ist, ist das Dichtungselement ebenfalls mit dem Druckkopf verbunden. Um eine Freigabe und ein Verschließen der Tintenaustrittsöffnungen zu ermöglichen, ist das Dichtungselement relativ zu dem Druckkopf und/oder zumindest zu den Befestigungsmitteln der Verschlussvorrichtung bewegbar ausgebildet. Der Mechanismus kann das Dichtungselement rotatorisch, translatorisch oder als Kombination davon bewegen. Der Mechanismus ist bevorzugt relativ zu dem Druckkopf ortsfest angeordnet, bevorzugt direkt an dem Druckkopf. Bevorzugt sind alle Teile der Befestigungsvorrichtung außer dem Mechanismus und dem Dichtungselement ortsfest, das heißt im Wesentlichen unbeweglich relativ zu dem Druckkopf angeordnet.A further embodiment of the closure device according to the invention provides that the closure device has a mechanism for moving the sealing element in order to move the sealing element into an ink outlet opening-closing closed position and an ink outlet opening-releasing opening position. About the closure device, which is fixedly connected to the print head, the sealing element is also connected to the print head. In order to enable a release and closing of the ink outlet openings, the sealing element is designed to be movable relative to the print head and / or at least to the fastening means of the closure device. The mechanism may be the sealing element move in a rotational, translatory or a combination thereof. The mechanism is preferably fixed relative to the printhead, preferably directly on the printhead. Preferably, all parts of the fastening device other than the mechanism and the sealing element are fixed, that is arranged substantially immovable relative to the print head.
In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Mechanismus eine Führung aufweist, in welcher das Dichtungselement bewegbar, insbesondere verschiebbar und/oder anhebbar, angeordnet ist. Die Führung kann eine nutartige Bahn umfassen, entlang welcher das Dichtungselement zumindest teilweise geführt ist. Alternativ kann die Führung als Vorsprung oder dergleichen ausgebildet sein. Die Führung kann linear, gekrümmt und dergleichen ausgebildet sein. Insbesondere kann die Führung mehrere Bahnen umfassen.In another embodiment, it is provided that the mechanism has a guide, in which the sealing element is movable, in particular displaceable and / or raisable, is arranged. The guide may comprise a groove-like path along which the sealing element is at least partially guided. Alternatively, the guide may be formed as a projection or the like. The guide may be linear, curved and the like. In particular, the guide may comprise several tracks.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung sieht vor, dass das Dichtungselement als Verfahreinheit mit einem elastischen Dichtungsteil zur Kontaktierung eines Tintenaustrittsöffnungen aufweisenden Bereichs ausgebildet ist. Das als Verfahreinheit ausgebildete Dichtungselement ist bevorzugt plattenförmig, beispielsweise mit einer rechteckigen Grundfläche ausgebildet. Auf diese Weise ist eine kleinbauende Bauweise realisierbar. Insbesondere lässt sich das Dichtungselement so einfach zwischen zu bedruckendem Werkstück und Druckkopf positionieren. Die Verfahreinheit ist bevorzugt als Gleiteinheit ausgebildet, welche entlang der Bahn geführt verfahrbar ist. Alternativ lassen sich andere Ausführungen mit Wälzkörpern vorstellen.A further advantageous embodiment of the closure device according to the invention provides that the sealing element is designed as a movement unit with an elastic sealing part for contacting a region having ink-discharge openings. Trained as a moving unit sealing element is preferably plate-shaped, for example, formed with a rectangular base. In this way, a small-sized construction can be realized. In particular, the sealing element can be so easily positioned between printing workpiece and printhead. The positioning unit is preferably designed as a sliding unit, which can be moved along the track. Alternatively, other designs with rolling elements can be imagined.
In noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Mechanismus einen Aktuator aufweist, um das Dichtungselement zu bewegen. Der Aktuator kann beispielsweise ein pneumatisch oder hydraulisch betriebener Aktuator sein. Weiter kann der Aktuator als Elektromotor oder dergleichen ausgebildet sein. Es können auch mehrere Aktuatoren umfasst sein, wobei die Aktuatoren auch unterschiedlich ausgebildet sein können. In einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass eine Steuerung vorgesehen ist, um das Bewegen des Dichtungselements zu steuern. Die Steuerung kann dabei den Aktuator ansteuern, der wiederum das Dichtungselement antreibt. Die Steuerung kann eine zeitliche Steuerung sein, welche nach einem bestimmten Zeitintervall ohne zu drucken, den Druckkopf verschließt. Auch kann die Steuerung eine optische Steuerung sein, welche erkennt, wann ein zu bedruckendes Werkstück in einem örtlichen Bereich in dem gedruckt werden kann, vorhanden ist. Die Steuerung kann ebenso akustisch, sensorisch, haptisch, manuell oder auf ähnliche Weise oder als Kombination von den vorgenannten Ausführungen ausgebildet sein.In yet another embodiment of the present invention, it is contemplated that the mechanism includes an actuator to move the sealing member. The actuator may be, for example, a pneumatically or hydraulically operated actuator. Further, the actuator may be formed as an electric motor or the like. It can also be comprised of a plurality of actuators, wherein the actuators can also be designed differently. In another embodiment of the present invention, it is provided that a controller is provided to control the movement of the sealing member. The controller can control the actuator, which in turn drives the sealing element. The controller may be a timer which, after a certain time interval without printing, closes the printhead. Also, the controller may be an optical controller that detects when a workpiece to be printed can be printed in a local area in which it is printed. The control may also be acoustically, sensory, haptic, manual, or similar or as a combination of the foregoing.
In einem anderen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung ist vorgesehen, dass die Druckkopf-Befestigungsmittel eine Trägerplatte aufweisen, welche mit einer ihrer Plattenseiten mittelbar und/oder unmittelbar gleichbeabstandet zu dem Druckkopf befestigbar ist. Die Trägerplatte kann somit auf einfache Weise an einem ebenfalls plattenförmigen Bereich des Druckkopfes angeordnet werden. Die Trägerplatte kann eine Aussparung aufweisen, sodass ein Druckkopf einer Patrone zumindest teilweise in die Aussparung hineinragen oder darüber hinausragen kann. Auf diese Weise kann die Trägerplatte als eine Art Rahmen ausgebildet sein. Mit einer derartigen Trägerplatte lässt sich eine kleinbauende Verschlussvorrichtung realisieren.In another exemplary embodiment of the closure device according to the invention, it is provided that the print head fastening means have a carrier plate which can be fastened with one of its plate sides indirectly and / or directly equidistantly to the print head. The support plate can thus be arranged in a simple manner on a likewise plate-shaped region of the print head. The carrier plate may have a recess, so that a print head of a cartridge at least partially protrude into the recess or may protrude beyond. In this way, the support plate may be formed as a kind of frame. With such a support plate, a small-sized closure device can be realized.
Noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Verschlussvorrichtung sieht vor, dass die Trägerplatte mit einer anderen Plattenseite mit der Führung verbunden ist. Auf diese Weise ist die Trägerplatte sandwichartig zwischen der Führung (und damit dem Dichtungselement) und dem Druckkopf angeordnet. Die Führung kann zumindest teilweise in die Trägerplatte integriert ausgebildet sein. Weiter kann die Führung einteilig mit der Führungsplatte ausgebildet sein. Alternativ kann die Führung auch als Einzelteil gefertigt sein und in einem nachfolgenden Schritt mit der Führungsplatte verbunden worden sein. Die Führung kann das Dichtungselement derart führen, dass eine Bewegung entlang der Ebene der Trägerplatte oder auch in eine andere Richtung dazu erfolgen kann. Bevorzugt erfolgt der Großteil der Bewegung in der Ebene der Trägerplatte, um eine kleinbauende Verschlussvorrichtung zu realisieren. Die Führung kann jedoch eine Führung in mehrere Richtungen vorsehen, sodass das Dichtungselement beispielsweise anhebbar aus der Ebene der Trägerplatte, also zumindest teilweise in Normalenrichtung der Trägerplatte bewegbar ist, und dann parallel zu der Ebene der Trägerplatte bewegbar ist. Neben translatorischen Bewegungen kann das Dichtungselement auch geführt rotatorische Bewegungen vornehmen. Die Rotation des Dichtungselements erfolgt dabei bevorzugt in der Ebene der Trägerplatte.Yet another embodiment of the present closure device provides that the carrier plate is connected to the guide with another plate side. In this way, the support plate is sandwiched between the guide (and thus the seal member) and the print head. The guide may be at least partially integrated in the carrier plate. Further, the guide may be integrally formed with the guide plate. Alternatively, the guide can also be manufactured as a single part and connected to the guide plate in a subsequent step. The guide can guide the sealing element such that a movement along the plane of the support plate or in another direction can be done to it. Preferably, the Much of the movement in the plane of the support plate to realize a small-sized closure device. However, the guide can provide a guide in several directions, so that the sealing element, for example, liftable from the plane of the support plate, that is at least partially movable in the normal direction of the support plate, and then parallel to the plane of the support plate is movable. In addition to translational movements, the sealing element can also perform guided rotational movements. The rotation of the sealing element is preferably carried out in the plane of the support plate.
Noch ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, dass der Mechanismus Rasteinrichtungen aufweist, um das Dichtungselement in der Öffnungsposition und/oder der Schließposition zu verrasten. Um sicherzustellen, dass beim Drucken das Dichtungselement nicht die Tintenaustrittsöffnungen verschließt, können Rasteinrichtungen vorgesehen werden, welche ein versehentliches Bewegen des Dichtungselements verhindern. Ebenso können Rastelemente vorgesehen sein, die verhindern, dass das Dichtungselement sich aus einer abdichtenden Position (Schließposition) versehentlich löst und entsprechend ein ungewolltes Trocknen der Drucktinte erfolgt.Yet another embodiment of the invention provides that the mechanism has latching means to lock the sealing element in the open position and / or the closed position. In order to ensure that the sealing element does not close the ink outlet openings during printing, latching devices can be provided which prevent an inadvertent movement of the sealing element. Likewise, locking elements may be provided which prevent the sealing element from accidentally loosening from a sealing position (closed position) and correspondingly causing unwanted drying of the printing ink.
Die Erfindung schließt weiter die technische Lehre ein, dass bei einem Druckkopf mit Tintenaustrittsöffnungen vorgesehen ist, dass der Druckkopf eine erfindungsgemäße Verschlussvorrichtung aufweist. Der Druckkopf umfasst, wie bereits vorstehend ausgeführt, Ausstoßelemente zum Ausstoßen von einem Druckmedium, wie Drucktinte. Die Drucktinte wird über eine Kartusche oder Patrone zu dem Druckkopf zugeführt. Die Kartusche kann integriert mit dem Druckkopf ausgebildet sein oder separat davon. Beispielsweise kann der Druckkopf die Kartusche und eine Halterung für die Kartusche umfassen. Der Druckkopf kann integraler Bestandteil der Kartusche sein, das heißt einteilig mit der Kartusche ausgebildet sein, oder als separater Teil ausgeführt sein, der mit der Kartusche über entsprechende Zuführungen verbunden ist, um Druckmedium von der Kartusche zum Druckkopf zu transportieren. Die Kartusche kann lösbar mit dem Druckkopf verbindbar sein. Entsprechend kann die Verschlussvorrichtung direkt an dem Druckkopf einer Kartusche oder an einer eine Kartusche haltenden Halterung des Druckkopfes angebracht sein. Die Verschlussvorrichtung ist bevorzugt fest an dem Druckkopf angebracht und ist nicht für ein häufiges Lösen vorgesehen. Entsprechend kann die Verschlussvorrichtung formschlüssig, kraftschlüssig oder stoffschlüssig an dem Druckkopf angeordnet sein.The invention further includes the technical teaching that is provided in a print head with ink outlet openings that the print head has a closure device according to the invention. The printhead comprises, as stated above, ejection elements for ejecting a printing medium, such as printing ink. The printing ink is fed to the print head via a cartridge or cartridge. The cartridge may be integrally formed with the printhead or separately therefrom. For example, the printhead may include the cartridge and a cartridge mount. The printhead may be an integral part of the cartridge, that is, integrally formed with the cartridge, or may be embodied as a separate part connected to the cartridge via respective feeders for transporting print media from the cartridge to the printhead. The cartridge may be releasably connectable to the printhead. Accordingly, the closure device can be attached directly to the printhead of a cartridge or be attached to a holding a cartridge holder of the print head. The closure device is preferably fixedly attached to the print head and is not intended for frequent release. Accordingly, the closure device can be arranged in a form-fitting, non-positive or cohesive manner on the print head.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Druckkopfes ist vorgesehen, dass der Druckkopf zumindest teilweise integriert mit einer Druckerpatrone ausgebildet ist. Insbesondere sind die Ausstoßelemente einteilig mit der Druckerpatrone ausgebildet. Die Druckerpatrone oder Kartusche ist bevorzugt in einer Halterung des Druckkopfes aufgenommen, sodass diese austauschbar gehalten wird. Die Verschlussvorrichtung kann direkt an der Druckerpatrone oder an der Halterung befestigt sein.In a preferred embodiment of the print head according to the invention it is provided that the print head is at least partially integrated with a printer cartridge. In particular, the ejection elements are formed integrally with the printer cartridge. The print cartridge or cartridge is preferably accommodated in a holder of the print head, so that it is held exchangeable. The closure device can be attached directly to the printer cartridge or to the holder.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Druckkopf separat von einer Druckerpatrone ausgebildet ist. Hierbei ist die Druckerpatrone im Wesentlichen als Druckmediumreservoir ausgebildet, das heißt, die Patrone weist keine aktiven Tintenausstoßelemente auf.In a further embodiment, it is provided that the print head is formed separately from a printer cartridge. Here, the printer cartridge is formed substantially as a pressure medium reservoir, that is, the cartridge has no active ink ejection elements.
Noch eine weitere Ausführungsform des Druckkopfes sieht vor, dass der Druckkopf eine Steuerung zum Steuern eines Tintenausstoßes aufweist. Diese Steuerung ist vorteilhafterweise mit der Steuerung zum Steuern der Bewegung des Dichtungselements der Verschlussvorrichtung gekoppelt ist. Die beiden Steuerungen können auch integriert als eine Einheit ausgebildet sein. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass der Tintenausstoß nicht stattfindet, wenn das Dichtungselement in der Schließposition positioniert ist. Andererseits ist sichergestellt, dass das Dichtungselement nicht in die Schließposition bewegt wird, wenn ein Tintenausstoß erfolgt.Yet another embodiment of the printhead provides that the printhead has control for controlling ink ejection. This control is advantageously coupled to the controller for controlling the movement of the sealing element of the closure device. The two controllers can also be integrally formed as a unit. In this way it is ensured that the ink ejection does not take place when the sealing element is positioned in the closed position. On the other hand, it is ensured that the sealing element is not moved into the closed position when an ink ejection takes place.
Die Erfindung schließt ebenfalls die technische Lehre ein, dass bei einer Druckanlage zum Bedrucken von Werkstücken, umfassend eine Transportstrecke, auf welcher Werkstücke transportiert werden, und einen Druckkopf, welcher an einer Stelle entlang der Transportstrecke angeordnet ist, sodass relativ zu dem Druckkopf transportierte Werkstücke bedruckbar sind, vorgesehen ist, dass der Druckkopf als erfindungsgemäßer Druckkopf ausgebildet ist. Der Druckkopf, bzw. ein den Druckkopf verwendender Drucker ist entlang einer Transportstrecke aufgebaut, auf welcher Werkstücke zur Kennzeichnung an dem Druckkopf vorbeigeführt werden. Werkstücke im Sinne dieser Erfindung sind alle Produkte zur industriellen Kennzeichnung umfassend Lebensmittel, Verpackungen, Tabletten, Kabel, Bauteile und Komponenten und dergleichen. Zur Kennzeichnung der Werkstücke erhalten diese jeweils einen Aufdruck zum Identifizieren des jeweiligen Werkstücks und/oder zur Kennzeichnung mit Daten umfassend Produktionsdatum, Chargennummer, Haltbarkeitsdatum, allgemeine und spezielle Identifikationsinformationen, Barcode und dergleichen. Zur Kennzeichnung wird Tinte als Druckmedium verwendet. Für den Druckvorgang ist es wichtig, dass die Tinte schnell auf dem Werkstück trocknet, damit der Aufdruck nicht verwischt. Hierzu hat sich die Anwendung von Drucktinten mit einem hohen Alkoholgehalt in dem Gewichtsprozent-Bereich von >=20 % bis <= 95 %, bevorzugt von >= 40 % bis <= 90 %, weiter bevorzugt von >= 55 % bis <= 75% und am meisten bevorzugt von >= 60 % bis <= 70 %, bevorzugt also zum Beispiel etwa um 70 % als besonders vorteilhaft gezeigt. Es sind aber auch wasserbasierende Tinten verwendbar, das heißt Tinten ohne Alkoholanteil. Um zu verhindern, dass diese Tinten während zeitlich längerer Druckpausen trocknen, ist die erfindungsgemäße Verschlussvorrichtung vorgesehen. Diese schließt bei entsprechenden Druckpausen die Tintenaustrittsöffnungen entsprechend dicht ab.The invention also includes the technical teaching that in a printing system for printing on workpieces, comprising a transport path on which workpieces are transported, and a print head, which at one point along the Transport path is arranged so that relative to the print head transported workpieces are printed, it is provided that the print head is designed as a printhead according to the invention. The printhead, or a printer using the printhead, is constructed along a transport path on which workpieces are passed past the printhead for identification. Workpieces for the purposes of this invention are all products for industrial labeling including food, packaging, tablets, cables, components and components and the like. To identify the workpieces they each receive a print for identifying the respective workpiece and / or for marking with data including production date, batch number, expiration date, general and specific identification information, barcode and the like. For labeling, ink is used as the printing medium. It is important for the printing process that the ink dries quickly on the work piece so that the print does not blur. For this purpose, the use of printing inks having a high alcohol content in the weight percent range of> = 20% to <= 95%, preferably from> = 40% to <= 90%, more preferably from> = 55% to <= 75 % and most preferably from> = 60% to <= 70%, preferably thus for example about 70% shown to be particularly advantageous. But there are also water-based inks usable, that is, inks without alcohol content. In order to prevent these inks from drying during longer printing pauses, the closure device according to the invention is provided. This closes when appropriate pauses the ink outlet openings accordingly tight.
Eine weitere Ausführungsform der Druckanlage sieht vor, dass der Abstand zwischen dem Druckkopf und dem Werkstück in einem Bereich von <= 10 mm, bevorzugt <= 7 mm, weiter bevorzugt <= 5 mm und am meisten bevorzugt <= 4 mm liegt. Für ein präzises Bedrucken sind geringe Abstände von Tintenaustrittsöffnung zu dem zu bedruckenden Werkstück gefordert. Entsprechend kleinbauend muss die Verschlussvorrichtung ausgebildet sein. Insbesondere das Dichtungselement muss zwischen Tintenaustrittsöffnung und zu bedruckendem Werkstück angeordnet sein. In einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass das Dichtungselement zwischen Werkstück und Druckkopf angeordnet ist, wobei das Dichtungselement derart angesteuert ist, dass es zwischen zwei zeitlich voneinander beabstandet vorbeibewegenden Werkstücken Tintenaustrittsöffnungen des Druckkopfes verschließt, wenn eine vorgebbare Zeitdauer verstrichen ist, bevorzugt eine Zeitdauer >= 0,1 Sekunden, weiter bevorzugt >= 2,5 Sekunden, noch weiter bevorzugt >= 4,5 Sekunden und am meisten bevorzugt >= 6,0 Sekunden. Die Verschlusszeit liegt in einem Bereich unter einer Sekunde, bevorzugt im Bereich von einigen Zehntelsekunden oder darunter. Aufgrund der zum Teil geforderten schnellen Reaktionszeiten muss der Druckkopf nicht in eine Ruheposition bewegt werden. Um dennoch ein Trocknen der Drucktinte zu vermeiden, ist die Verschlussvorrichtung direkt an dem Druckkopf angeordnet. Da Tinte als Druckmedium verwendet wird, muss diese bei Druckpausen wirkungsvoll gegen Eintrocknen geschützt werden. Entsprechend wird das Dichtungselement derart angesteuert, dass nach gewissen Zeiten dieses die Tintenaustrittsöffnung verschließt und in die Schließposition verfährt. Bei Wiederaufnahme des Drückens verfährt das Dichtungselement zurück in eine Öffnungsposition, welche ein Drucken ermöglicht.Another embodiment of the printing system provides that the distance between the print head and the workpiece in a range of <= 10 mm, preferably <= 7 mm, more preferably <= 5 mm and most preferably <= 4 mm. For precise printing small distances from the ink outlet opening to the workpiece to be printed are required. According to small construction, the closure device must be formed. In particular, the sealing element must be arranged between the ink outlet opening and the workpiece to be printed. In a further exemplary embodiment of the invention, it is provided that the sealing element is arranged between the workpiece and the print head, wherein the sealing element is actuated such that it closes ink outlet openings of the print head between two workpieces spaced apart from each other in time when a predefinable time has elapsed, preferably a period of time > = 0.1 seconds, more preferably> = 2.5 seconds, even more preferably> = 4.5 seconds, and most preferably> = 6.0 seconds. The shutter speed is in the range of less than one second, preferably in the range of a few tenths of a second or less. Due to the sometimes required fast response times, the print head does not have to be moved to a rest position. In order nevertheless to avoid drying of the printing ink, the closure device is arranged directly on the print head. Since ink is used as the printing medium, it must be effectively protected against drying out during printing breaks. Accordingly, the sealing element is driven such that after certain times this closes the ink outlet opening and moves into the closed position. Upon resumption of pressing, the sealing member moves back to an open position, which allows printing.
Ebenfalls schließt die Erfindung die technische Lehre ein, dass bei einem Verfahren zum Verschließen mindestens einer Tintenaustrittsöffnung eines Druckkopfes, umfassend die Schritte, Stoppen eines Tintenausstoßes und Verschließen der Tintenaustrittsöffnung mit einem Dichtungselement, vorgesehen ist, dass das Verschließen direkt an dem Druckkopf in einer Druckposition durchgeführt wird, ohne dass der Druckkopf von der Druckposition in eine andere Position verfahren werden muss. Auf diese Weise kann eine Reaktionszeit zwischen Nichtdrucken und Drucken reduziert werden. Das Verschließen erfolgt mittels eines Dichtungselements, sodass ein abgedichtetes Verschließen von Tintenaustrittsöffnungen durchgeführt wird. Das Verfahren umfasst allgemein alle Schritte, die durch die vorstehend beschriebenen Vorrichtungen, Einrichtungen, Mittel und dergleichen realisierbar sind. In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verschließen zwischen zwei zeitlich beabstandeten Tintenausstoßvorgängen durchgeführt wird, wobei ein Zeitabstand zwischen zwei Tintenausstoßvorgängen >= 10 Sekunden, bevorzugt >= 25 Sekunden, weiter bevorzugt >= 45 Sekunden, noch weiter >= 60 Sekunden am meisten bevorzugt >= 75 Sekunden beträgt. Die Zeit zwischen zwei Tintenausstoßvorgängen kann auch im Bereich von mehreren Minuten, mehreren Stunden und mehreren Tagen und darüber hinaus liegen. Auf diese Weise wird wirksam verhindert, dass Tinte in Druckpausen austrocknet. Zudem wird der Druckkopf vor Beschädigungen geschützt.Also, the invention includes the technical teaching that in a method of closing at least one ink exit port of a printhead, comprising the steps of stopping ink ejection and closing the ink exit port with a seal member, sealing is performed directly on the printhead in a print position without moving the printhead from the print position to another position. In this way, a reaction time between non-printing and printing can be reduced. The closing takes place by means of a sealing element, so that a sealed closing of ink outlet openings is carried out. The method generally includes all the steps that can be implemented by the above-described devices, devices, means, and the like. In one embodiment of the invention, it is contemplated that the closure is performed between two time spaced ink ejections, with a time interval between two ink ejections> = 10 seconds, preferably> = 25 seconds, more preferably> = 45 seconds, still more> = 60 seconds most preferably> = 75 seconds. The time between two ink ejections may also be in the range of several minutes, several hours and several days and beyond. In this way, it is effectively prevented that ink dries out during printing breaks. In addition, the printhead is protected from damage.
Nicht zuletzt schließt die Erfindung die technische Lehre ein, dass eine erfindungsgemäße Verschlussvorrichtung in folgenden Anwendungen verwendet wird: einem Druckkopf, einer Druckanlage, einem Verfahren zum Bedrucken von Werkstücken, einem Tintenstrahldrucker für den Heim- und/oder Bürobereich, einem Tintenstrahldrucker für den industriellen Bereich, einem Stiftplotter, einer Tintenpatrone und dergleichen. Die Verschlussvorrichtung ist vielseitig an allen Geräten einsetzbar, welche mittels Tinte Werkstücke oder dergleichen bedrucken. Alternativ lässt sich die Verschlussvorrichtung auch an weiteren Köpfen mit empfindlichen Teilen, wie Sensoren, insbesondere optischen Sensoren, Düsen und dergleichen einsetzen.Last but not least, the invention includes the technical teaching that a closure device according to the invention is used in the following applications: a print head, a printing system, a method for printing on workpieces, an ink jet printer for the home and / or office, an inkjet printer for the industrial sector , a pen plotter, an ink cartridge, and the like. The closure device is versatile applicable to all devices which print by means of ink workpieces or the like. Alternatively, the closure device can also be used on other heads with sensitive parts, such as sensors, in particular optical sensors, nozzles and the like.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben oder ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, welches in den Figuren schematisch dargestellt ist. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.Further measures improving the invention are specified in the dependent claims or will become apparent from the following description of an embodiment of the invention, which is shown schematically in the figures. All of the claims, the description or the drawings resulting features and / or advantages, including constructive details, spatial arrangements and method steps may be essential to the invention, both in itself and in a variety of combinations.
Die Fig. zeigen: Fig. Ia zeigt eine perspektivische Ansicht eines Druckkopfes mit einer Verschlussvorrichtung, wobei die Tintenaustrittsöffnungen verschlossen sind,The figures show: 1a shows a perspective view of a print head with a closure device, wherein the ink outlet openings are closed,
Fig. Ib zeigt eine perspektivische Ansicht eines Druckkopfes mit einer Verschlussvorrichtung, wobei die Tintenaustrittsöffnungen nicht verschlossen (geöffnet) sind,1b shows a perspective view of a print head with a closure device, wherein the ink outlet openings are not closed (opened),
Fig. 2a zeigt die perspektivische Ansicht nach Figur 1, wobei Teile ausgeblendet sind, um andere Komponenten deutlicher zu erkennen,FIG. 2a is a perspective view of FIG. 1 with parts hidden to more clearly identify other components; FIG.
Fig. 2b zeigt die perspektivische Ansicht nach Figur 1, wobei Teile ausgeblendet sind, um andere Komponenten deutlicher zu erkennen, wobei die Tintenaustrittsöffnungen nicht verschlossen (geöffnet) sind.Fig. 2b shows the perspective view of Figure 1, with parts hidden to more clearly recognize other components, wherein the ink outlet openings are not closed (opened).
Fig. 3 zeigt die perspektivische Ansicht nach Figur 2, wobei weitere Teile ausgeblendet sind, um andere Komponenten deutlicher zu erkennen,3 shows the perspective view according to FIG. 2, with further parts being hidden in order to clearly recognize other components,
Fig. 4 zeigt perspektivisch die Trägerplatte,4 shows in perspective the carrier plate,
Fig. 5 zeigt perspektivisch den Schlitten.Fig. 5 shows in perspective the carriage.
Fig. 6 zeigt die Ansicht nach Fig. Ib, wobei Teile ausgeblendet sind, um andere Komponenten deutlicher zu erkennen.Fig. 6 shows the view of Fig. Ib, with parts hidden to more clearly recognize other components.
Figuren Ia und Ib zeigen eine perspektivische Ansicht eines Druckkopfes 1 mit einer Verschlussvorrichtung 2. Figur Ia zeigt die Verschlussvorrichtung im geschlossenen Zustand, Figur Ib zeigt die Verschlussvorrichtung im geöffneten Zustand. Der Druckkopf 1 umfasst eine Druckerpatrone oder Druckerkartusche 3, die vorliegend als Tintendruckerpatrone ausgebildet ist. An der Druckerpatrone 3 sind hier nicht sichtbar dargestellte Tintenausstoßelemente und entsprechende Tintenaustrittsöffnungen TA angeordnet bzw. integriert ausgebildet.Figures Ia and Ib show a perspective view of a print head 1 with a closure device 2. Figure Ia shows the closure device in the closed state, Figure Ib shows the closure device in the open state. The printhead 1 comprises a printer cartridge or printer cartridge 3, which in the present case is designed as an inkjet printer cartridge. On the print cartridge 3 are not shown here Ink ejection elements and corresponding ink outlet openings TA arranged or formed integrally formed.
Der Druckkopf 1 umfasst ein mit einem Deckel 4 verschlossenes Gehäuse 5. In dem Gehäuse ist die Elektronik zur Ansteuerung der Druckpatrone 3 untergebracht. Die Seitenteile des Gehäuses halten die Druckerpatrone 3 und der Verriegelungshebel 6 unterstützt das Einsetzen der Druckerpatrone 3. Er hält die Druckerpatrone 3 in der eingesetzten, betriebsbereiten Position fest und gibt diese auf Wunsch entsprechend frei.The printhead 1 comprises a housing 5 which is closed by a cover 4. The housing accommodates the electronics for controlling the print cartridge 3. The side panels of the housing hold the printer cartridge 3 and the locking lever 6 supports the insertion of the printer cartridge 3. It holds the printer cartridge 3 in the inserted, ready-to-use position and releases it as desired accordingly.
An dem Druckkopf 1 ist die erfindungsgemäße Verschlussvorrichtung 2 angebracht. Die Verschlussvorrichtung 2 umfasst Druckkopf- Befestigungsmittel 7, ein Dichtungselement 9 und einen Bewegungsmechanismus zum Bewegen des Dichtungselements 9.The closure device 2 according to the invention is attached to the print head 1. The shutter 2 includes printhead attachment means 7, a seal member 9, and a moving mechanism for moving the seal member 9.
Die Druckkopf-Befestigungsmittel 7 dienen zur Befestigung der Verschlussvorrichtung 2 an dem Druckkopf 1. Vorliegend umfassen die Druckkopf-Befestigungsmittel 7 Verschraubungsmittel, von denen nur Verschraubungsöffnungen 7a dargestellt sind. Über die Verschraubungsmittel ist die Verschlussvorrichtung 2 an dem Druckkopf 1 anschraubbar. Andere Druckkopf- Befestigungsmittel 7, insbesondere kraftschlüssige, formschlüssige und/oder stoffschlüssige sind ebenfalls einsetzbar. Ebenfalls umfassen die Druckkopf- Befestigungsmittel 7 eine Trägerplatte 8, in welcher die Verschraubungsöffnungen 7a ausgebildet sind. Die Trägerplatte 8 ist zur Anlage an den Druckkopf 1 ausgebildet und wird in Bezug auf Fig. 4 detaillierter beschrieben.The printhead attachment means 7 serve to attach the closure device 2 to the printhead 1. In the present case, the printhead attachment means 7 comprise screwing means, of which only screwing openings 7a are shown. About the screw the closure device 2 can be screwed to the print head 1. Other printhead mounting means 7, in particular non-positive, positive and / or cohesive are also used. Also, the print head mounting means 7 comprises a support plate 8 in which the screw holes 7a are formed. The carrier plate 8 is designed to abut the printhead 1 and will be described in more detail with reference to FIG. 4.
Der Mechanismus zum Bewegen des Dichtungselements 9 umfasst mindestens einen Aktuator 13, der über Kopplungsglieder 14 eine Kraft an das Dichtungselement 9 übertragen kann, um dieses zu Bewegen. Um eine definierte Bewegung des Dichtungselements 9 zu realisieren, weist der Mechanismus weiter mindestens eine Führung auf, entlang welcher das Dichtungselement 9 führbar ist. Vorliegend sind mehrere Führungen ausgebildet, wobei eine der Führungen integriert in der Trägerplatte 8 ausgebildet ist und entsprechend detaillierter in Bezug auf Fig. 4 beschrieben wird. Eine andere Führung ist als Dichtungselementaufhahme 12 ausgebildet. Diese Dichtungselementaufnahme 12 ist vorliegend als an der Trägerplatte 8 angebrachter Rahmen ausgebildet, welcher das Dichtungselement 9 seitlich begrenzt, sowohl in einer Verfahrrichtung des Dichtungselements 9 als auch in einer Ebene quer dazu. Zusätzlich ist das Dichtungselement 9 durch die Trägerplatte 8 in einer zumindest zum Teil in Normalenrichtung dazu weisende Richtung begrenzt. Die Kopplungsmittel 14, die vorliegend als zwei seitlich zueinander beabstandete Schiebehebel ausgebildet sind, sind an einem ihrer Endbereiche mit dem Aktuator 13 gekoppelt und an dem anderen Endbereich mit dem Dichtungselement 9. Die Kopplung mit dem Aktuator 13 erfolgt über eine Welle 15, an welcher ein Ausgleichsstück 16 angebracht ist, welches wiederum mit dem Aktuator 13 gekoppelt ist. Die Kopplung mit dem Dichtungselement 9 erfolgt über eine Steckverbindung, wobei die Endbereiche der Kopplungsmittel 14 in entsprechend korrespondierende Öffnungen 17 des Dichtungselements 9 eingesteckt sind. Durch eine entsprechende Kraftbzw. Bewegungsübertragung des Aktuators 13, der vorliegend als Hub-/Zugmagnet ausgebildet ist, der aber auch aus mehreren Aktuatoren, beispielsweise einem separaten Hubmagneten und einem separaten Zugmagneten bestehen kann, ist das Dichtungselement 9 entsprechend bewegbar.The mechanism for moving the sealing element 9 comprises at least one actuator 13, which can transmit a force to the sealing element 9 via coupling members 14 in order to move it. In order to realize a defined movement of the sealing element 9, the mechanism further comprises at least one guide, along which the sealing element 9 can be guided. In the present case, a plurality of guides are formed, wherein one of the guides integrated in the support plate 8 is formed and according to more detailed in Referring to Fig. 4 will be described. Another guide is designed as Dichtungselementaufhahme 12. In the present case, this sealing element receptacle 12 is designed as a frame attached to the carrier plate 8, which limits the sealing element 9 laterally, both in a direction of travel of the sealing element 9 and in a plane transverse thereto. In addition, the sealing element 9 is bounded by the carrier plate 8 in a direction pointing at least partially in the normal direction. The coupling means 14, which in the present case are designed as two laterally spaced sliding levers, are coupled at one of their end regions to the actuator 13 and at the other end region to the sealing element 9. The coupling to the actuator 13 takes place via a shaft 15, on which a Equalizing piece 16 is attached, which in turn is coupled to the actuator 13. The coupling with the sealing element 9 via a plug connection, wherein the end portions of the coupling means 14 are inserted into correspondingly corresponding openings 17 of the sealing element 9. By an appropriate Kraftbzw. Motion transmission of the actuator 13, which is presently designed as a lifting / pulling magnet, but which may also consist of several actuators, for example a separate lifting magnet and a separate pull magnet, the sealing element 9 is correspondingly movable.
Das Dichtungselement 9 ist vorliegend als mehrteilige Verfahreinheit ausgebildet und umfasst vorliegend einen Schlitten 11, in dem in einer entsprechend ausgeformten Aufnahme ein Blech 10, bevorzugt ein Edelstahlblech aufgenommen, bevorzugt ortsfest aufgenommen ist, und ein an dem Blech 10 angeordnetes Elastomer (welches hier nicht sichtbar ist). Das Elastomer dient zum beschädigungsfreien, elastischen Anpressen an die Tintenaustrittsöffnungen (hier nicht dargestellt) des Druckkopfes 1, sodass die Tintenaustrittsöffnungen abdichtend verschließbar sind.In the present case, the sealing element 9 is embodied as a multipart positioning unit and in the present case comprises a carriage 11 in which a sheet 10, preferably a stainless steel sheet, is received, preferably stationarily accommodated, in a correspondingly shaped receptacle, and an elastomer arranged on the sheet 10 (which is not visible here) is). The elastomer is used for damage-free, elastic pressing against the ink outlet openings (not shown here) of the print head 1, so that the ink outlet openings are sealingly closed.
Fig. Ib zeigt perspektivisch den Druckkopf 1 nach Figur Ia, wobei die Tintenaustrittsöffnungen TA geöffnet ist. In der dargestellten Stellung der Verschlussvorrichtung ist das Dichtungselement 9 in einer Position angeordnet, in welcher ein Durchläse des Dichtungselements 9 korrespondierend zu dem Druckerpatronenkopf angeordnet ist. Das Dichtungselement 9 befindet sich in einer abgesenkten Position, sodass der Druckerpatronenkopf etwas über das Blech 10 herausragt. In dieser Position können Werkstücke bedruckt werden.Fig. Ib shows in perspective the print head 1 according to Figure Ia, wherein the ink outlet openings TA is opened. In the illustrated position of the closure device, the sealing element 9 is arranged in a position in which a passage of the sealing member 9 is arranged corresponding to the printer cartridge head. The sealing element 9 is in a lowered position, so that the printer cartridge head projects slightly beyond the metal sheet 10. Workpieces can be printed in this position.
Figuren 2a und 2b zeigen die perspektivische Ansicht mit dem Druckkopf 1 nach Figur 1, wobei Teile ausgeblendet sind, um andere Komponenten deutlicher zu erkennen. Ausgeblendet sind die Druckerpatrone 3, das Gehäuse 5 mit Deckel 4 und der Verriegelungshebel 6, sodass nur die Verschlussvorrichtung 2 ohne Druckkopf 1 abgebildet ist. Für gleiche Teile werden in den Figuren gleiche Bezugszeichen verwendet. Eine ausführliche Beschreibung bereits beschriebener Teile wird weggelassen. Anhand der Figuren 2a und 2b ist der Bewegungsmechanismus mit beiden Kopplungsmitteln 14 deutlich zu erkennen. Die Kopplungsmittel 14 sind über ein Drehgelenk mit dem Druckkopf lverbunden, wobei an dem Drehgelenk zwischen dem Gehäuse 5 bzw. dem Deckel 4 und Kopplungsmitteln 14 entsprechende Distanzscheiben 18 (von denen nur eine dargestellt ist) vorgesehen sind.Figures 2a and 2b show the perspective view with the print head 1 of Figure 1, with parts hidden to more clearly recognize other components. Hidden are the printer cartridge 3, the housing 5 with cover 4 and the locking lever 6, so that only the closure device 2 is shown without printhead 1. For like parts, like reference numerals are used in the figures. A detailed description of already described parts is omitted. The movement mechanism with two coupling means 14 can be clearly seen on the basis of FIGS. 2a and 2b. The coupling means 14 are connected to the print head via a hinge, wherein corresponding spacers 18 (only one of which is shown) are provided on the hinge between the housing 5 and the cover 4 and coupling means 14.
Figur 2a zeigt die Verschlussvorrichtung 2 im geschlossenen Zustand, Figur 2b zeigt die Verschlussvorrichtung 2 im geöffneten Zustand, wobei ein Loch 21a dort zu sehen ist, wo die Tintenaustrittsöffnungen TA der Druckerpatrone 3 hindurchragt. Die Druckerpatrone 3 mit der Tintenaustrittsöffnung TA ist in dieser Figur zur besseren Übersicht nicht dargestellt.Figure 2a shows the closure device 2 in the closed state, Figure 2b shows the closure device 2 in the open state, wherein a hole 21a can be seen where the ink outlet openings TA of the printer cartridge 3 protrudes. The printer cartridge 3 with the ink outlet opening TA is not shown in this figure for clarity.
Figur 3 zeigt die perspektivische Ansicht nach Figur 2, wobei weitere Teile ausgeblendet sind, um andere Komponenten deutlicher zu erkennen. Bei den weiter ausgeblendeten Teilen handelt es sich um das Dichtungselement 9, also um das Blech 10, den Schlitten 11 und das Elastomer. Durch das Ausblenden dieser Teile ist eine weitere Führung des Bewegungsmechanismus für den Schlitten 11 zu erkennen. Die Führungen sind vorliegend als Erhebungen 19 ausgebildet, welche sich von einem erhobenen Zustand in einen bündig mit der Trägerplatte 8 abschließenden Zustand absenken. Hierdurch wird bei einem Verfahren des Schlittens 11 entlang einer Ebene der Trägerplatte 8 gleichzeitig ein Anheben bzw. Absenken bewirkt, sodass das Dichtungselement 9 auf die Tintenaustrittsöffnungen TA abgesenkt und entsprechend abgehoben werden kann. Außerdem wird dadurch sichergestellt, dass das Dichtungselement 10 in der Stellung „offen" abgesenkt ist und keinen Platz zwischen der Druckerpatrone 3 und dem zu bedruckenden Produkt benötigt. Der Druckkopf 1 kann dadurch sehr nah an das zu bedruckende Produkt platziert werden.FIG. 3 shows the perspective view according to FIG. 2, with further parts being hidden in order to more clearly recognize other components. The further hidden parts are the sealing element 9, that is to say the sheet 10, the carriage 11 and the elastomer. By hiding these parts, a further guidance of the movement mechanism for the carriage 11 can be seen. The guides are presently formed as elevations 19, which lower from a raised state in a flush with the support plate 8 state. This will be in a process the carriage 11 at the same time causes a raising or lowering along a plane of the support plate 8, so that the sealing member 9 can be lowered onto the ink outlet openings TA and lifted accordingly. In addition, this ensures that the sealing element 10 is lowered in the "open" position and requires no space between the printer cartridge 3 and the product to be printed, as a result of which the print head 1 can be placed very close to the product to be printed.
Die Trägerplatte 8 weist zudem Schlitze 20 auf, durch welche die Kopplungsmittel 14 ragen, sodass die Kopplungsmittel 14 entlang dieser Schlitze 20 ebenfalls geführt sind.The support plate 8 also has slots 20 through which the coupling means 14 project, so that the coupling means 14 are also guided along these slots 20.
Fig. 4 zeigt perspektivisch die Trägerplatte 8. Die Trägerplatte 8 weist als Grundkörper 8a eine Platte auf, an welcher ein umlaufender Rahmen 8b ausgebildet ist, sodass ein vertieft liegend angeordneter Innenraum ausgebildet ist. Der Grundkörper 8a weist zwei Schlitze 20 und drei weitere Durchgangsöffnungen 21 sowie zwei abgesenkte Durchgangslöcher 22, die als Verschraubungsöffnungen 7a fungieren, auf. Die mittlere Durchgangsöffnung 21 weist eine Kontur auf, die für einen entsprechenden Kopf einer Druckerpatrone 3 ausgebildet ist, sodass der Druckerpatronenkopf durch die Durchgangsöffnung 21 ragen kann. Weiter weist der Grundkörper 8a vorliegend vier Erhebungen 19 auf, welche sich bündig von einer Oberfläche des Grundkörpers 8a in die Verfahrrichtung des Dichtungselements 9 zu einer Erhebung 19 oder einem Vorsprung ausformen. Hierdurch wird das Dichtungselement 9 auf die Tintenaustrittsöffhung TA der Druckerpatrone 3 gehoben.Fig. 4 shows a perspective view of the support plate 8. The support plate 8 has as a base 8a on a plate on which a peripheral frame 8b is formed, so that a recessed lying arranged interior is formed. The main body 8a has two slots 20 and three further through holes 21 and two lowered through holes 22, which act as screw holes 7a on. The central through hole 21 has a contour that is formed for a corresponding head of a printer cartridge 3, so that the printer cartridge head can protrude through the through hole 21. Further, the main body 8a in the present case has four elevations 19, which are formed flush from a surface of the main body 8a in the direction of travel of the sealing element 9 to a projection 19 or a projection. As a result, the sealing element 9 is lifted onto the ink outlet opening TA of the printer cartridge 3.
Fig. 5 zeigt perspektivisch den Schlitten 11. Fig. 5a zeigt hier den Schlitten 11 alleine ohne Blech 10 und Elastomer EM. Fig. 5b zeigt den Schlitten 11 mit dem Elastomer EM. Das Elastomer EM wird am Schlitten 11 mit dem Blech 10 befestigt. Dies ist in Fig. 5c dargestellt.Fig. 5 shows in perspective the carriage 11. Fig. 5a shows here the carriage 11 alone without plate 10 and elastomer EM. Fig. 5b shows the carriage 11 with the elastomer EM. The elastomer EM is attached to the carriage 11 with the sheet 10. This is shown in Fig. 5c.
Fig. 6 zeigt die Ansicht nach Fig. Ib, wobei Teile ausgeblendet sind, um andere Komponenten deutlicher zu erkennen. Ausgeblendet sind alle Teile des Druckkopfes 1 mit Ausnahme der Druckerpatrone 3. Deutlich sind hier die ausgerichteten Positionen der Druckerpatrone 3 und des Dichtungselements 9 zu erkennen. Bevorzugt wird die Druckerpatrone 3 in einem Zustand eingesetzt, in dem das Dichtungselement 9 in der Druckposition, wie dargestellt, angeordnet ist. In eine Schließposition verfahrt das Dichtungselement 9 über die Erhebungen 19, sodass das Dichtungselement 9 angehoben wird und über den Druckerpatronenkopf verfahren wird. Durch das hier nicht dargestellte Elastomer EM, welches sich in einem neben dem Durchläse angeordneten Bereich des Blechs 10 befindet, wird eine Abdichtung der Tintenaustrittsöffnungen TA bewirkt. Vorteilhafterweise lässt sich das Elastomer leicht keilförmig ausbilden, um einen geeigneteren Anpressdruck zum Verschließen der Tintenaustrittsöffnungen zu realisieren. Fig. 6 shows the view of Fig. Ib, with parts hidden to more clearly recognize other components. Hidden are all parts of the printhead 1 except the Printer cartridge 3. Clearly here are the aligned positions of the print cartridge 3 and the seal member 9 can be seen. Preferably, the printer cartridge 3 is set in a state where the seal member 9 is disposed in the printing position as shown. In a closed position, the sealing element 9 passes over the elevations 19, so that the sealing element 9 is lifted and is moved over the printer cartridge head. By the elastomer EM, not shown here, which is located in an arranged next to the passage area of the sheet 10, a seal of the ink outlet openings TA is effected. Advantageously, the elastomer can be slightly wedge-shaped to realize a more suitable contact pressure for closing the ink outlet openings.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Druckkopf1 printhead
2 Verschlussvorrichtung2 closure device
3 Druckerpatrone3 printer cartridge
4 Deckel4 lids
5 Gehäuse5 housing
6 Verriegelungshebel6 locking lever
7 (Druckkopf- ) Befestigungsmittel7 (printhead) fastener
7a Verschraubungsöffhung7a screw opening
8 Trägerplatte8 support plate
9 Dichtungselement9 sealing element
10 Blech10 sheet metal
11 Schlitten11 sleds
12 Dichtungselementaufnahme12 sealing element receptacle
13 Aktuator13 actuator
14 Kopplungsglieder14 coupling links
15 Welle15 wave
16 Ausgleichsstück16 compensation piece
17 Öffnung17 opening
18 Distanzscheibe18 spacer
19 Erhebung19 survey
20 Schlitz20 slot
21 Durchgangsöffnung21 passage opening
21a Loch21a hole
22 Durchgangsloch22 through hole
TA TintenaustrittsöffnungTA ink outlet opening
EM Elastomer EM elastomer

Claims

Patentansprüche claims
1. Verschlussvorrichtung (2) zum abdichtenden Verschließen von Tintenaustrittsöffnungen (TA) eines betriebsbereiten Druckkopfs (1), insbesondere eines mit Tintenaustrittsdüsen versehenen Tintenstrahl- Druckkopfs, mit mindestens einem abdichtenden Dichtungselement (9) zum Abdichten mindestens einer Tintenaustrittsöffnung (TA), dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussvorrichtung (2) Druckkopf-Befestigungsmittel (7) zum ortsfesten Befestigen der Verschlussvorrichtung (2) gleichbeabstandet zu dem Druckkopf (1) aufweist.1. A closure device (2) for sealingly sealing ink outlet openings (TA) of an operable printhead (1), in particular an ink jet printhead provided with ink ejection nozzles, with at least one sealing sealing element (9) for sealing at least one ink outlet opening (TA), characterized in that the closure device (2) has printhead attachment means (7) for fixedly fixing the closure device (2) equidistant from the printhead (1).
2. Verschlussvorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkopf-Befestigungsmittel (7) zur direkten Befestigung an dem Druckkopf (1) ausgebildet sind.2. Closure device (2) according to claim 1, characterized in that the print head fastening means (7) are designed for direct attachment to the print head (1).
3. Verschlussvorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkopf-Befestigungsmittel (7) zur indirekten Befestigung an dem Druckkopf (1) ausgebildet sind.3. Closure device (2) according to claim 1, characterized in that the print head attachment means (7) for indirect attachment to the print head (1) are formed.
4. Verschlussvorrichtung (2) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussvorrichtung (2) einen Mechanismus zum Bewegen des Dichtungselements (9) aufweist, um das Dichtungselement (9) in eine Tintenaustrittsöffnung (TA) verschließende Schließposition und eine Tintenaustrittsöffnung (TA) freigebende Öffnungsposition zu bewegen. 4. Closure device (2) according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the closure device (2) has a mechanism for moving the sealing element (9) to the sealing element (9) in an ink outlet opening (TA) closing closing position and to move an ink exit opening (TA) releasing opening position.
5. Verschlussvorrichtung (2) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus eine Führung aufweist, in welcher das Dichtungselement (9) verschiebbar und/oder anhebbar angeordnet ist.5. Closure device (2) according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the mechanism comprises a guide, in which the sealing element (9) is arranged displaceably and / or liftable.
6. Verschlussvorrichtung (2) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (9) als Verfahreinheit mit einem elastischen Dichtungsteil zur Kontaktierung eines Tintenaustrittsöffnungen (TA) aufweisenden Bereichs ausgebildet ist.6. Closure device (2) according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that the sealing element (9) is designed as a movement unit with an elastic sealing part for contacting an ink outlet openings (TA) having area.
7. Verschlussvorrichtung (2) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus einen Aktuator (13) aufweist, um das Dichtungselement (9) zu bewegen.7. Closure device (2) according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that the mechanism comprises an actuator (13) to move the sealing element (9).
8. Verschlussvorrichtung (2) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung vorgesehen ist, um das Bewegen des Dichtungselements (9) zu steuern.8. Closure device (2) according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that a controller is provided to control the movement of the sealing element (9).
9. Verschlussvorrichtung (2) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkopf-Befestigungsmittel (7) eine Trägerplatte (8) aufweisen, welche mit einer ihrer Plattenseiten mittelbar und/oder unmittelbar gleichbeabstandet zu dem Druckkopf (1) befestigbar ist. 9. Closure device (2) according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that the print head fastening means (7) have a carrier plate (8) which is indirectly and / or directly equidistant with one of its plate sides to the print head (1). is fastened.
10. Verschlussvorrichtung (2) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (8) mit einer anderen Plattenseite mit der Führung verbunden ist.10. Closure device (2) according to one of the preceding claims 1 to 9, characterized in that the carrier plate (8) is connected to another plate side with the guide.
11. Verschlussvorrichtung (2) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus Rasteinrichtungen aufweist, um das Dichtungselement (9) in der Öffnungsposition und/oder der Schließposition zu verrasten.11. Closure device (2) according to one of the preceding claims 1 to 10, characterized in that the mechanism has latching means to lock the sealing element (9) in the open position and / or the closed position.
12. Druckkopf (1) mit Tintenaustrittsöffhungen (TA), dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkopf (1) eine Verschlussvorrichtung (2) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 11 aufweist.12. printhead (1) with Tintenaustrittsöffhungen (TA), characterized in that the print head (1) has a closure device (2) according to one of the preceding claims 1 to 11.
13. Druckkopf (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkopf (1) zumindest teilweise integriert mit einer Druckerpatrone (3) ausgebildet ist.13. Printhead (1) according to claim 12, characterized in that the print head (1) is at least partially integrated with a printer cartridge (3).
14. Druckkopf (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkopf (1) separat von einer Druckerpatrone (3) ausgebildet ist.14. Printhead (1) according to claim 13, characterized in that the print head (1) is formed separately from a printer cartridge (3).
15. Druckkopf (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkopf (1) eine Steuerung zum Steuern eines Tintenausstoßes aufweist, welche mit der Steuerung zum Steuern der Bewegung des Dichtungselements (9) der Verschlussvorrichtung (2) gekoppelt ist. A printhead (1) according to any one of the preceding claims 13 to 14, characterized in that the printhead (1) has a control for controlling an ink ejection associated with the control for controlling the movement of the sealing member (9) of the shutter device (2). is coupled.
16. Druckanlage zum Bedrucken von Werkstücken, umfassend eine Transportstrecke, aufweicher Werkstücke transportiert werden, und einen Druckkopf (1), welcher an einer Stelle entlang der Transportstrecke angeordnet ist, sodass relativ zu dem Druckkopf (1) transportierte Werkstücke bedruckbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkopf (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 13 bis 16 ausgebildet ist.16. A printing system for printing on workpieces, comprising a transport path, on which workpieces are transported, and a print head (1), which is arranged at a position along the transport path, so that relative to the print head (1) transported workpieces can be printed, characterized in that the print head (1) is designed according to one of the preceding claims 13 to 16.
17. Druckanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Druckkopf (1) und dem Werkstück in einem Bereich von <= 10 mm, bevorzugt <= 7 mm, weiter bevorzugt <= 5 mm und am meisten bevorzugt <= 4 mm liegt.17. A printing installation according to claim 16, characterized in that the distance between the print head (1) and the workpiece in a range of <= 10 mm, preferably <= 7 mm, more preferably <= 5 mm and most preferably <= 4 mm is located.
18. Druckanlage nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (9) zwischen Werkstück und Druckkopf (1) angeordnet ist, wobei das Dichtungselement (9) derart angesteuert ist, dass es zwischen zwei zeitlich voneinander beabstandet vorbeibewegenden Werkstücken Tintenaustrittsöffnungen (TA) des Druckkopfes (1) verschließt, wenn eine vorgebbare Zeitdauer verstrichen ist, bevorzugt eine Zeitdauer >= 0,1 Sekunden, weiter bevorzugt >= 2,5 Sekunden, noch weiter bevorzugt >= 4,5 Sekunden und am meisten bevorzugt >= 6,0 Sekunden.18. A printing system according to claim 16 or 17, characterized in that the sealing element (9) between the workpiece and the printhead (1) is arranged, wherein the sealing element (9) is driven such that it between two temporally spaced from each passing by moving ink outlet openings (TA ) of the printhead (1) closes when a predeterminable period of time has elapsed, preferably a period of time> = 0.1 seconds, more preferably> = 2.5 seconds, even more preferably> = 4.5 seconds, and most preferably> = 6 , 0 seconds.
19. Verfahren zum Verschließen mindestens einer Tintenaustrittsöffnung (TA) eines Druckkopfes (1), umfassend die Schritte,19. A method for closing at least one ink outlet opening (TA) of a print head (1), comprising the steps of
Stoppen eines Tintenausstoßes undStopping an ink ejection and
Verschließen der Tintenaustrittsöffnung (TA) mit einem Dichtungselement (9), dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließen direkt an dem Druckkopf (1) in einer Druckposition durchgeführt wird, ohne dass der Druckkopf (1) von der Druckposition in eine andere Position verfahren werden muss. Closing the ink outlet opening (TA) with a sealing element (9), characterized in that the closure is performed directly on the printhead (1) in a printing position, without the printhead (1) must be moved from the printing position to another position.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließen zwischen zwei zeitlich beabstandeten Tintenausstoßvorgängen durchgeführt wird, wobei ein Zeitabstand zwischen zwei Tintenausstoßvorgängen >= O1I Sekunden, bevorzugt >= 2,5 Sekunde, weiter bevorzugt >= 4,5 Sekunden, noch weiter >= 6,0 Sekunden am meisten bevorzugt >= 7,5 Sekunden beträgt.A method according to claim 19, characterized in that the sealing is performed between two temporally spaced ink ejections, with a time interval between two ink ejections> = O 1 I seconds, preferably> = 2.5 seconds, more preferably> = 4.5 seconds , even further> = 6.0 seconds, most preferably> = 7.5 seconds.
21. Verwendung einer Verschlussvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 bei: einem Druckkopf (1), einer Druckanlage, einem Verfahren zum Bedrucken von Werkstücken, einem Tintenstrahldrucker für den Heim- und/oder Bürobereich, einem Tintenstrahldrucker für den industriellen Bereich, einem Stiftplotter, einer Tintenpatrone (3) und dergleichen. Use of a shutter device (2) according to any one of claims 1 to 12 in: a print head (1), a printing line, a method of printing on workpieces, an ink jet printer for home and / or office use, an ink jet printer for industrial use , a pen plotter, an ink cartridge (3) and the like.
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