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Dokumentenidentifikation DE69900203T2 16.05.2002
EP-Veröffentlichungsnummer 0992353
Titel Verfahren und Gerät zum Drucken auf eine durchlaufende Materialbahn
Anmelder Gerber Technology, Inc., Tolland, Conn., US
Erfinder Plumley, Bruce A., Middletown, US;
Stein, Darryl Colburn, Andover, US
Vertreter Schaumburg und Kollegen, 81679 München
DE-Aktenzeichen 69900203
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 04.10.1999
EP-Aktenzeichen 991196346
EP-Offenlegungsdatum 12.04.2000
EP date of grant 01.08.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.05.2002
IPC-Hauptklasse B41J 19/14
IPC-Nebenklasse B41J 19/20   

Beschreibung[de]
Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Drucken auf blattförmiges Arbeitsmaterial und ist insbesondere auf ein Gerät und ein Verfahren zum Drucken von Grafiken auf Blattmaterial gerichtet, das in einer ununterbrochenen Bewegung durch das Gerät transportiert wird.

Hintergrund der Erfindung

Beim Drucken von Grafiken auf ein Blatt Arbeitsmaterial mit bekannten Druckgeräten wird das Arbeitsmaterial gewöhnlich schrittweise durch das Gerät transportiert, wobei die Transportbewegung zwischen den Schritten jeweils kurz angehalten wird. Im allgemeinen überquert ein Druckkopf zwischen den Schritten das Arbeitsmaterial in einer Richtung senkrecht zu der Richtung, in der das Arbeitsmaterial transportiert wird, und überträgt entsprechend der zu druckenden Grafik einen Abschnitt Druckmedium wie beispielsweise Tinte auf das Arbeitsmaterial. Dieser Prozeß wird wiederholt, wodurch bei jedem Durchgang des Druckkopfs aufeinanderfolgende Abschnitte Tinte direkt angrenzend aneinander auf das Arbeitsmaterial übertragen werden.

Das Dokument US-A-3 742 846 offenbart einen Drucker mit einem Ganzzeilen- Matrixdruckkopf mit grober Auflösung. Zum Kompensieren der groben Auflösung wird der Druckkopf um einen Betrag, der dem Abstand zwischen zwei Druckelementen entspricht, in horizontaler Richtung bewegt. Während der Druckkopf sich horizontal bewegt, wird das Papier vertikal transportiert. Um eine horizontale Linie von einem Druckelement gedruckter Punkte zu erhalten, wird der gesamte Druckkopf gleichzeitig mit seiner horizontalen Bewegung vertikal angehoben.

Ein Problem bei dem oben beschriebenen schrittweisen Transportieren des Arbeitsmaterials durch den Drucker besteht darin, daß die zum Drucken einer Grafik benötigte Zeit relativ lang ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn es sich um große und/oder komplexe Grafiken handelt. Außerdem führen in einem Betrieb solche langen Druckzeiten zu erhöhten Kosten und zu geringerer Druckleistung. Folglich besteht ein Bedarf an Druckern und Plottern, die Grafiken in kürzerer Zeit erstellen können als es momentan möglich ist.

Ein weiteres Problem in Verbindung mit dem schrittweisen Transportieren des Arbeitsmaterials tritt auf, wenn das Arbeitsmaterial eine von einer Rolle zugeführte Materialbahn ist. Im allgemeinen ist eine beträchtliche Kraft erforderlich, um das Transportieren der Materialbahn durch die Drehung der Rolle in Gang zu setzen. Ebenso ist es aufgrund der Trägheit der Rolle schwierig, ein plötzliches sanftes Anhalten zu realisieren. Dies führt zuweilen dazu, daß Stoßimpulse in der Arbeitsmaterialbahn erzeugt werden, welche die Qualität der gedruckten Grafik nachteilig beeinflussen können.

Ausgehend von obigen Ausführungen liegt eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Gerät und ein Verfahren zum Drucken von Grafiken auf Arbeitsmaterial anzugeben, das die Nachteile und Probleme der Geräte nach dem Stand der Technik beseitigt.

Eine speziellere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Druckgerät anzugeben, durch das der Transport des Arbeitsmaterials durch das Gerät und die Bewegung des Druckkopf beim Überqueren des Arbeitsmaterials und beim Drucken auf das Arbeitsmaterial so synchronisiert werden, daß das Arbeitsmaterial kontinuierlich in einer ununterbrochenen Bewegung durch das Gerät transportiert wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein Gerät zum Drucken auf eine kontinuierlich durchlaufende Bahn Arbeitsmaterial, das einen Rahmen und Mittel zum kontinuierlichen Transportieren der Bahn durch das Gerät' in einer X- Koordinatenrichtung in ihrer Längsrichtung relativ zu dem Rahmen mit einer Geschwindigkeit vwx enthält. Zumindest ein Druckkopf zum Drucken einer Grafik auf die kontinuierlich durchlaufende Materialbahn ist zum Bewegen relativ zu dem Rahmen an diesen gekoppelt und enthält mehrere Druckelemente, die angrenzend an die Bahn positioniert und in einem in der X-Koordinatenrichtung verlaufenden Quellarray angeordnet sind.

Mittel sind vorgesehen, die das Quellarray wiederholt relativ zu dem Rahmen entlang einem Pfad bewegen, der zumindest ein Abtastsegment und ein Rückstellsegment enthält. Beim Betrieb durchläuft das Quellarray das Abtastsegment mit einer Gesamtgeschwindigkeit va, definiert durch eine erste Geschwindigkeitskomponente vax in X-Koordinatenrichtung, die gleich der Bahngeschwindigkeit vwx ist, und eine zweite Geschwindigkeitskomponente vay in einer Y-Koordinatenrichtung senkrecht zur X-Koordinatenrichtung. Dadurch, daß die erste Geschwindigkeitskomponente vax gleich der Bahngeschwindigkeit vwx ist, tastet das Quellarray beim Durchlaufen des Abtastsegments des Pfads einen Abschnitt auf der Materialbahn ab, der parallel zur Y-Koordinatenrichtung verläuft und eine Abschnittshöhe hs hat. Die zweite Geschwindigkeitskomponente vay ist derart, daß in der Zeit, die notwendig ist, um das Quellarray über die gesamte Länge des Abtastsegments des Pfades zu bewegen, die Materialbahn eine Strecke hw in X-Koordinatenrichtung vorrückt, die kleiner ist als die Abschnittshöhe hs, die von dem Quellarray beim Überqueren des Abtastsegments abgetastet wird.

Sobald das Quellarray das gesamte Abtastsegment durchlaufen hat, veranlaßt das Mittel zum wiederholten Bewegen des Quellarrays, daß sich dieses entlang dem Rückstellsegment bewegt. Diese Bewegung erfolgt in einer Zeit, die kürzer als oder genauso lang wie die Zeit ist, welche die Materialbahn zum Vorrücken einer Strecke d benötigt, wobei d = hs - hw gilt. Auf diese Weise ist das Quellarray zum sofortigen Bewegen entlang einem Abtastsegment zurückgestellt, wodurch aufeinanderfolgende Abschnitte der von dem Quellarray abgetasteten Materialbahn auf der kontinuierlich durchlaufenden Materialbahn direkt angrenzend aneinander positioniert werden.

Der oben beschriebene Pfad, entlang dem das Quellarray sich bewegt, kann unterschiedliche Konfigurationen annehmen. In einer Konfiguration bewegt sich das Quellarray beispielsweise entlang einem Abtastsegment quer über die kontinuierlich durchlaufende Materialbahn. Während dieser Bewegung umfaßt die Geschwindigkeit des Arrays die erste und zweite Geschwindigkeitskomponente, die oben beschrieben wurden. Sobald das Abtastarray das gesamte Abtastsegment durchlaufen hat, bewegt es sich sofort entlang dem Rückstellsegment, das in diesem Beispiel das Abtastsegment spiegelt. Folglich bewegt sich das Quellarray entlang dem gleichen Pfad vor und zurück. Jedoch muß sich das Array entlang dem Rückstellsegment in einer Zeit bewegen, die kürzer als oder genauso lang ist wie die Zeit, welche die Materialbahn benötigt, um die Strecke "d" vorzurücken, damit aufeinanderfolgende Abschnitte der von dem Quellarray abgetasteten Materialbahn auf der kontinuierlich durchlaufenden Materialbahn direkt angrenzend aneinander senkrecht zur X-Koordinatenrichtung positioniert werden.

Das Quellarray kann auch einen Pfad in Form der Zahl 8 relativ zu dem Rahmen verfolgen. Dazu muß sich das Quellarray entlang einem ersten Abtastsegment mit einem ersten und einem zweiten Ende und einem zweiten Abtastsegment mit einem dritten und einem vierten Ende bewegen, wobei jedes Abtastsegment quer über die Materialbahn verläuft. Vorzugsweise grenzen das dritte und das vierte Ende des zweiten Abtastsegments an das zweite bzw. das erste Ende des ersten Abtastsegments. Ein erstes Rückstellsegment verläuft zwischen dem zweiten Ende des ersten Abtastsegments und dem dritten Ende des zweiten Abtastsegments. Außerdem verläuft ein zweites Rückstellsegment zwischen dem ersten Ende des ersten Abtastsegments und dem vierten Ende des zweiten Abtastsegments.

Wenn das Quellarray den die Zahl 8 beschreibenden Pfad verfolgt, durchläuft es zunächst das erste Abtastsegment des Pfades vom ersten zum zweiten Ende mit einer Geschwindigkeit, die eine erste Geschwindigkeitskomponente v1ax in der X- Koordinatenrichtung, die gleich der Geschwindigkeit vwx der Bahn ist, und eine zweite Geschwindigkeitskomponente v1ay in der Y-Koordinatenrichtung hat. Folglich tastet das Quellarray einen ersten Abschnitt auf der Materialbahn ab, der parallel zur Y-Koordinatenrichtung verläuft und eine erste Abschnittshöhe h1s hat.

Wenn das Quellarray das erste Abtastsegment durchläuft, ist die zweite Geschwindigkeitskomponente v1ay so, daß in der Zeit, die das Array benötigt, um das gesamte erste Abtastsegment zu durchlaufen, die Materialbahn um eine Strecke h1w in X-Koordinatenrichtung vorrückt, die kleiner ist als die Abschnittshöhe h1s. Nach Durchlaufen des gesamten ersten Abtastsegments durchläuft das Quellarray als nächstes das erste Rückstellsegment in einer Zeit, die kürzer als oder genauso lang ist wie die Zeit, welche die Bahn zum Vorrücken einer Strecke d&sub1; benötigt, wobei d&sub1; = h1s - h1w gilt. Nun ist der Druckkopf für eine sofortige Bewegung entlang dem zweiten Abtastsegment positioniert.

Dann durchläuft das Quellarray das zweite Abtastsegment mit einer Geschwindigkeit -va, definiert durch eine erste Geschwindigkeitskomponenten v2ax in der X- Koordinatenrichtung, die gleich der Bahngeschwindigkeit vwx ist, und eine zweite Geschwindigkeitskomponente -v2ay. Beim Durchlaufen des zweiten Abtastsegments tastet das Quellarray einen zweiten Abschnitt auf der Bahn ab, der parallel zur Y-Koordinatenrichtung verläuft und eine zweite Abschnittshöhe h2s hat. Außerdem ist die Geschwindigkeitskomponente -v2ay so, daß in der Zeit, die das Abtastarray benötigt, um das gesamte zweite Abtastsegment zu durchlaufen, die Materialbahn die Strecke h2w in X-Koordinatenrichtung vorrückt, die kleiner ist als die zweite Abschnittshöhe h2s.

Folglich läuft das Quellarray nach Durchlaufen des gesamten zweiten Abtastsegments entlang dem zweiten Rückstellsegments, in einer Zeit, die kürzer als oder genauso lang ist wie die Zeit, welche die Materialbahn benötigt, um eine Strecke d&sub2; vorzurücken, wobei d&sub2; = h2s - h2w gilt. Auf diese Art ist der Druckkopf wieder zum sofortigen Bewegen entlang dem ersten Abtastsegment positioniert, so daß der von dem Quellarray verfolgte Pfad relativ zu dem Rahmen die Zahl 8 beschreibt. Bei jedem Durchlaufen des Pfads in Form einer 8 tastet das Quellarray zwei aufeinanderfolgende Abschnitte auf der kontinuierlich durchlaufenden Materialbahn ab, die direkt aneinander angrenzen und parallel zur Y- Koordinatenrichtung verlaufen.

Der Druckkopf kann so konfiguriert sein, daß er ein Array diskreter Druckelemente enthält, wobei die Gesamtzahl der Druckelemente als Quellarray bezeichnet wird, aus der ein "Abtastarray" ausgewählt wird. Wenn der Druckkopf beim Betrieb die Materialbahn entlang einem Abtastsegment überquert, werden Gruppen von Druckelementen, die das Abtastarray umfassen, wahlweise und progressiv aktiviert, wodurch das Abtastarray die Geschwindigkeitskomponente vax hat, relativ zu dem Rahmen in X-Koordinatenrichtung, die gleich der Bahngeschwindigkeit vwx ist. So werden Abschnitte auf dem Arbeitsmaterial senkrecht zur Y- Koordinatenrichtung abgetastet.

Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind mehrere Druckköpfe an den Rahmen gekoppelt, um sich relativ zu diesem über die Materialbahn zu bewegen. Vorzugsweise sind die Druckköpfe versetzt zueinander angeordnet, so daß die bei einem Durchlaufen des Abtastsegments abgetastete Abschnittshöhe von der Anzahl der an den Rahmen gekoppelten Druckköpfe abhängt.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Drucken auf eine kontinuierlich durchlaufende Materialbahn, bei dem ein Druckgerät gemäß vorstehender Beschreibung vorgesehen ist. Das Gerät enthält eine Steuerung zum Speichern von Daten entsprechend einer zu druckenden Grafik. Beim Betrieb wird die Materialbahn kontinuierlich mit der Geschwindigkeit vwx relativ zu dem Rahmen in X-Koordinatenrichtung transportiert. Das Quellarray wird relativ zu dem Rahmen entlang dem Abtastsegment bewegt, und zwar mit einer Geschwindigkeit va, die derart mit der Bahngeschwindigkeit vxw zusammenhängt, daß, wenn das Abtastarray das Abtastsegment durchläuft, das Array eine erste Geschwindkeitskomponente vax in X-Koordinatenrichtung, die gleich vwx ist, und eine zweite Geschwindigkeitskomponente vay in Y-Koordinatenrichtung hat. Wenn das Quellarray das Abtastsegments des Pfads durchläuft wird von ihm ein einen Abschnitt auf der Materialbahn abgetastet und bedruckt, der parallel zur Y-Koordinatenrichtung verläuft und eine Abschnittshöhe hs hat, in Abhängigkeit von Befehlen, die von der Steuerung ausgegeben werden.

Die Bewegung des Quellarrays entlang dem Abtastsegment in X- Koordinatenrichtung ist derart, daß in der Zeit, in der das Quellarray entlang dem gesamten Abtastsegment bewegt wird, die Materialbahn eine Strecke hw in X- Koordinatenrichtung vorrückt, die kleiner ist als die Abschnittshöhe hs. Nach Durchlaufen des gesamten Abtastsegments bewegt sich das Quellarray sofort entlang einem Rückstellsegment, nachdem es das gesamte Abtastsegment durchlaufen hat, und zwar in kürzerer oder in der gleichen Zeit, welche die Materialbahn benötigt, um eine Strecke d vorzurücken, wobei d = hs - hw gilt. Folglich ist der Druckkopf wieder zur sofortigen Bewegung entlang dem Abtastsegment positioniert.

Das Bewegen des Quellarrays entlang dem Abtastsegment und entlang dem Rückstellsegment wird wiederholt, wodurch in Abhängigkeit von Befehlen, die von der Steuerung ausgegeben werden, aufeinanderfolgende aneinander angrenzende Abschnitte auf der kontinuierlich durchlaufenden Materialbahn, die parallel zur Y-Koordinatenrichtung verlaufen, abgetastet und bedruckt werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine perspektivische Teilansicht eines Ausführungsbeispiels des Geräts der vorliegenden Erfindung zum Drucken auf eine kontinuierlich durchlaufende Bahn Arbeitsmaterial.

Fig. 2 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Geräts und zeigt den Druckkopfschlitten, der zwecks Bewegung an den Rahmen gekoppelt ist, und die Materialbahn, die kontinuierlich durch das Gerät transportiert wird.

Fig. 3 ist eine teilweise schematische Ansicht von oben des in Fig. 2 gezeigten Druckkopfs, in der dargestellt ist, wie ein Synchronriemen zum Bewegen des Druckkopfschlittens über das in Fig. 1 gezeigte Gerät an dem Druckkopfschlitten befestigt ist.

Fig. 4 ist eine Teilansicht von oben des in Fig. 2 gezeigten Druckkopfs, die eine alternative Art zeigt, den Synchronriemen an dem Druckkopfschlitten zu befestigen.

Fig. 5 ist eine schematische Teilansicht von oben des in Fig. 2 gezeigten Druckkopfs, die eine alternative Art zeigt, den Synchronriemen an dem Druckkopfschlitten zu befestigen.

Fig. 6 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Druckkopfschlittens, die zwei Druckköpfe in einer teilweise vorderen Stellung zeigt.

Fig. 7 ist eine teilweise Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels des Druckkopfschlittens, die einen Nockenmechanismus zum Bewegen des Druckkopfs zwischen einer vorderen und einer hinteren Stellung zeigt.

Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht eines der in Fig. 6 gezeigten Druckköpfe, die ein Array von Druckelementen zeigt.

Fig. 9 ist eine schematische Ansicht eines Pfads, den der Druckkopf bei dem Betrieb des in Fig. 1 gezeigten Geräts relativ zu dem Rahmen durchläuft.

Fig. 10 ist eine schematische Ansicht des von dem Druckkopf in Fig. 9 durchlaufenen Pfads relativ zu der kontinuierlich durchlaufenden Materialbahn.

Fig. 11 ist eine schematische Ansicht eines alternativen Pfads, den der Druckkopf bei dem Betrieb des in Fig. 1 gezeigten Geräts relativ zu dem Rahmen durchläuft.

Fig. 12 ist ein schematische Ansicht des von dem Druckkopf in Fig. 11 durchlaufenen Pfads relativ zu der kontinuierlich durchlaufenden Materialbahn.

Fig. 13 ist eine teilweise schematische perspektivische Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Geräts, die ein Druckgerät vom Flachbett-Typ zeigt.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, ist ein Ausführungsbeispiel des Geräts der vorliegenden Erfindung allgemein mit dem Bezugszeichen 20 gekennzeichnet. Das Gerät 20 hat einen Rahmen 22 mit einer Walze 24, die drehbar an den Rahmen gekoppelt ist, um eine Bahn Arbeitsmaterial 26 zu stützen und kontinuierlich in ihrer Längsrichtung in einer ersten Koordinatenrichtung durch das Gerät zu transportieren, wie durch den mit "X" bezeichneten Pfeil angezeigt ist. Um die Materialbahn kontinuierlich zu transportieren, wird die Walze 24 durch geeignete Mittel angetrieben, wie beispielsweise einen Motor (nicht dargestellt), ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Der Motor reagiert auf Befehle, die von einer programmierbaren Steuerung 28 ausgegeben werden, die an das Gerät 20 gekoppelt ist und in der Daten in einem maschinenlesbaren Format entsprechend einer auf die Materialbahn 26 zu druckenden Grafik gespeichert sind.

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist ein länglicher Schlittenträger 30 an dem Rahmen 22 befestigt und verläuft in Längsrichtung der Walze 24 nahezu parallel zu ihr. Ein Druckkopfschlitten 32 ist über eine obere und eine untere Schiene 34 bzw. 36 verschiebbar an den Schlittenträger 30 gekoppelt. Die obere und die untere Schiene 34 bzw. 36 sind an dem Schlittenträger 30 angebracht und zueinander und zu der Walze 24 nahezu parallel. Die obere Schiene 34 und die untere Schiene 36 verlaufen jeweils durch eine Laufbuchse 38 (nur eine ist dargestellt), die an dem Druckkopfschlitten 32 befestigt ist. Beim Betrieb gleitet der Druckkopfschlitten 32 vorwärts und rückwärts entlang der oberen und der unteren Schiene in Y- Koordinatenrichtung, in Abhängigkeit von Befehlen, die von der Steuerung 28 ausgegeben werden. Um ein ruhiges Gleiten des Druckkopfschlittens 32 entlang der oberen und der unteren Schiene 34 bzw. 36 zu ermöglichen, müssen die Laufbuchsen 38 aus einem geeigneten Material bestehen wie beispielsweise, jedoch nicht ausschließlich Polytetrafluorethylen. Zwar werden hier Laufbuchsen 38 gezeigt und beschrieben, doch ist die Erfindung in dieser Hinsicht keineswegs eingeschränkt, da andere, dem Fachmann auf dem Gebiet, zu dem die vorliegende Erfindung gehört, wohlbekannte Elemente wie lineare Rollenlager stattdessen verwendet werden können, ohne von den weiter gefaßten Aspekten der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Gemäß den Fig. 1 und 2 ist ein (nicht dargestellter) Schrittmotor an einer Rückseite des Schlittenträgers 30 an einem ersten Ende desselben angebracht und enthält eine drehbare Welle 40, die durch den Schlittenträger hindurch verläuft. Eine erste Riemenscheibe 42 ist auf der Welle 40 befestigt und steht mit dem Riemen 44 antreibend in Kontakt. Eine zweite Riemenscheibe 46 ist drehbar an dem Schlittenträger an einem zweiten Ende desselben angebracht und steht ebenfalls mit dem Riemen 44 in Kontakt. Wie im folgenden beschrieben wird, ist der Riemen an seinen Enden an dem Druckkopfschlitten 32 befestigt. Vorzugsweise ist der Riemen 44 ein Zahnflachriemen mit mehreren in gleichmäßigen Abständen über seine Länge verteilten Zähnen, und die erste und die zweite Riemenscheibe 42 bzw. 46 sind Zahnriemenscheiben, die jeweils mehrere an ihrem Umfang verteilte beabstandete Gegenzähne haben, die geeignet sind, mit den Zähnen an dem Zahnflachriemen in Eingriff zu treten. Die vorliegende Erfindung ist jedoch in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt, da andere, dem Fachmann auf dem Gebiet, zu dem die Erfindung gehört, bekannte Arten von Riemen und Riemenscheiben, wie beispielsweise Keilriemen und Antriebsscheiben, stattdessen verwendet werden können, ohne von den weiter gefaßten Aspekten der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Wie in Fig. 3 dargestellt, steht der Riemen 44 mit den Riemenscheiben 40 und 42 in Eingriff und ist an einem ersten Ende 48 über eine Klemmvorrichtung 50 an einer Seite des Druckkopfschlittens 32 angebracht. Eine Schraubenfeder 52 ist über ein erstes hakenförmiges Ende 54 an einen Vorsprung 56 montiert, der von dem Druckkopfschlitten 32 ausgeht. Ein zweites Ende 58 des Riemens 44 verläuft durch einen Kanal 60, der der Klammer 50 abgewandt an dem Druckkopfschlitten 32 angeordnet ist, und ist durch ein zweites hakenförmiges Ende 61 der Feder 52 festgehalten. Die Länge des Riemens 44 ist so gewählt, daß das Befestigen des Riemens an dem zweiten hakenförmigen Ende der Feder 52 bewirkt, daß die Feder sich dehnt und dadurch eine Zugkraft auf den Riemen ausübt.

Wie ferner in Fig. 3 gezeigt, hat der Kanal 60 einander gegenüberliegende Wände 62 und 64, wobei die Wand 64 von einem ersten Ende 66 des Kanals 60 zum einer Außenwand 68 des Druckkopfschlittens 32 hin zunehmend spitz zuläuft. Ein Halteelement 70 ist verschiebbar in dem Kanal 60 angeordnet und hat eine erste Fläche 72, die eine Abschrägung definiert, die mit der Abschrägung der Wand 64 zusammenpaßt. Das Halteelement 70 hat ferner eine zweite Fläche 74, die der ersten Fläche abgewandt ist und an den Riemen 44 angrenzt. Bei dieser Konfiguration gleitet das Halteelement 70 entlang der spitz zulaufenden Wand 64 des Kanals 60, wodurch der Riemen 44 lösbar festgesetzt, wird, wenn auf ihn eine Kraft in der durch den Pfeil "A" angezeigten Richtung ausgeübt wird, wodurch ein Durchhängen des Riemens oder ein Lockern während des Betriebs verhindert wird.

Alternative dazu und wie in Fig. 4 gezeigt, kann, statt ein Halteelement 70 gemäß vorstehender Beschreibung einzusetzen, der Kanal 60 zwei fluchtende spitz zulaufende Wände 76 enthalten, die jeweils eine davon abstehende Lippe 78 ausbilden. Zwischen jeder der Wände 76 und dem Riemen 44 ist jeweils eine Kugel 80 angeordnet, wobei zwischen Kugel und Lippe jeweils eine Feder 82 eingesetzt ist, um die Kugeln gegen den Riemen vorzuspannen. Beim Betrieb übt also die Feder 52 einen Zug auf den Riemen 44 aus, während die federbelasteten Kugeln 80 ein Lockern des Riemens verhindern, indem sie zwischen den spitz zulaufenden Wänden 76 und dem Riemen 44 eingekeilt werden und so den Riemen 44 lösbar festsetzen. Während hier federbelastete Kugeln gezeigt und beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt, da andere Bauteile wie ein federbelasteter Keil 84, wie in Fig. 5 dargestellt, stattdessen eingesetzt werden können, ohne von den weiter gefaßten Aspekten der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Wie in Fig. 6 dargestellt, enthält der Druckkopfschlitten 32 zwei Druckköpfe 86, die lösbar an einem Träger 88 befestigt sind, welcher wiederum über ein Paar Schienen 90 (eine dargestellt) verschiebbar an dem Schlitten angebracht ist. Die Schienen 90 stehen außen von dem Druckkopfschlitten 32 ab, wobei jede durch Paar Öffnungen 92 verläuft, die durch außen von dem Träger 88 wegstehende Naben 94 definiert sind. Ein Betätiger 96 ist an dem Druckkopfschlitten 32 befestigt und enthält ein Betätigungselement 98, das durch den Druckkopfschlitten hindurch verläuft und mit dem Träger 88 in Eingriff steht. Vorzugsweise ist der Betätiger 96 ein Schrittmotor, und das Betätigungselement 98 ist eine drehbar mit dem Schrittmotor verbundene Verstellschraubenspindel. Wenn sich die Verstellschraubenspindel dreht, bewegen sich der Schlitten 88 und die Druckköpfe 86 zwischen einer vorderen und einer hinteren Stellung, in Abhängigkeit von Befehlen, die von der Steuerung 28, Fig. 1, ausgegeben werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt, da andere Arten von dem Fachmann auf dem Gebiet, zu dem die Erfindung gehört, bekannten Betätigern und Betätigungselementen wie ein Pneumatikzylinder mit einer ausziehbaren Zylinderstange stattdessen verwendet werden können, ohne von den weiter gefaßten Aspekten der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Außerdem sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Druckköpfe 86 gezeigt, jedoch ist die vorliegende Erfindung in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt, da es auch möglich ist, nur einen Druckkopf oder mehrere versetzt zueinander angeordnete Druckköpfe einzusetzen.

Ein zweites Ausführungsbeispiel des Druckkopfschlittens der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 7 gezeigt und allgemein mit dem Bezugszeichen 232 gekennzeichnet; dieses ist dem oben beschriebenen Druckkopfschlitten 32 in vielem ähnlich. Daher werden gleiche Bezugszeichen, denen die Ziffer 2 vorangestellt ist, verwendet, um gleiche Elemente zu bezeichnen. Der Druckkopfschlitten 232 unterscheidet sich von dem Druckkopfschlitten 32 darin, daß der Druckkopf statt durch einen Betätiger und ein Betätigungselement über einen Nockenmechanismus 234 zwischen der vorderen und der hinteren Stellung bewegt wird.

Der Nockenmechanismus 234 enthält einen Nocken 236, der an dem Druckkopfschlitten 232 befestigt und durch einen geeigneten Antrieb drehbar ist, beispielsweise durch einen Schrittmotor (nicht dargestellt), ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Ein Träger 288 mit einem lösbar daran befestigten Druckkopf 286 ist zwecks Bewegung zwischen einer vorderen und einer hinteren Stellung verschiebbar an dem Druckkopfschlitten 232 angeordnet. Der Träger 288 enthält eine Verlängerung 238, die von ihm absteht und ein Ende 240 hat, an dem ein Rad 242 drehbar befestigt ist, welches mit einer Umfangsfläche 244 des Nockens 236 in Kontakt steht. Eine Führung 246 erstreckt sich von dem Druckkopfschlitten 232 und steht in Gleitkontakt mit einer Kante 248 des Trägers 288, um die Ausrichtung des Trägers während der Bewegung zwischen der vorderen und der hinteren Stellung beizubehalten. Ein Vorspannelement, das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Feder 250 gezeigt ist, ist mit einem Ende an dem Träger 288 und mit einem anderen Ende an dem Druckkopfschlitten 232 befestigt, um den Träger in die hintere Stellung zu bringen. Wenn sich beim Betrieb der Nocken 234 dreht, bewegt sich der Träger 288 und damit der Druckkopf 286 von der hinteren in die vordere Stellung, bis das Rad 242 auf den in Fig. 7 mit "P" bezeichneten Punkt trifft. Dort bewirkt die von der Feder 250 auf den Träger 288 ausgeübte Kraft, daß der Träger 288 in die hintere Stellung zurückkehrt und das Rad mit der mit "S" bezeichneten Fläche in Kontakt tritt.

Wie in Fig. 8 dargestellt, hat jeder Druckkopf 86, Fig. 1, oder 286, Fig. 7, mehrere diskrete Druckelemente 100, die in einem matrixartigen Quellarray 102 angeordnet sind. Die Druckelemente 100 stehen mit einem Tintenbehälter (nicht dargestellt) in Verbindung, so daß beim Betrieb, wenn der Druckkopfschlitten 32, Fig. 1 und 2, oder 232, Fig. 7, die Materialbahn 26 überquert, Tinte über das Quellarray 102 der Druckelemente 100 auf die Materialbahn übertragen wird, in Abhängigkeit von Befehlen, die von der Steuerung 28 ausgegeben werden. Obwohl ein Tintenstrahldruckkopf dargestellt und beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt, da andere, dem Fachmann auf dem Gebiet, zu dem die vorliegende Erfindung gehört, bekannte Druckköpfe, wie Matrixdruckköpfe oder Thermodruckköpfe stattdessen eingesetzt werden können, ohne von den weiter gefaßten Aspekten der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Die Funktionsweise des Geräts 20 wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 sowie Fig. 9 ausführlich beschrieben. Während die Materialbahn 26 beim Betrieb mit einer Geschwindigkeit vwx kontinuierlich in X-Richtung transportiert wird, bewirkt der Riemen 44, daß der Druckkopfschlitten 32 und damit das Quellarray 102 die Materialbahn 26 in Abhängigkeit von Befehlen der Steuerung 28 wiederholt überqueren. Während der Druckkopfschlitten 32 die Materialbahn 26 überquert, bewirkt der Betätiger 96, daß der Träger 88 und damit die Druckköpfe 86 zwischen der hinteren und der vorderen Stellung bewegt werden.

Wie in Fig. 9 zu erkennen, bewirkt die oben beschriebene Bewegung, daß die Druckköpfe 86 und damit das Quellarray 102, Fig. 7 einen Pfad über die Materialbahn 26 relativ zu dem Rahmen verfolgen, der ein Abtastsegment, das von dem mit A bezeichneten Punkt zu dem mit B bezeichneten Punkt verläuft, und ein Rückstellsegment enthält, das von Punkt B zu Punkt A verläuft. Das Quellarray 102 durchläuft das Abtastsegment von Punkt A zu Punkt B mit einer Gesamtgeschwindigkeit va. Die Geschwindigkeit va hat eine erste Geschwindigkeitskomponente vax in X-Koordinatenrichtung und eine zweite Geschwindigkeitskomponente vay in Y-Koordinatenrichtung, wobei vax die Geschwindigkeit ist, mit der der Betätiger 96 den Träger 88 in X-Koordinatenrichtung von der hinteren in die vordere Stellung bewegt. Sie ist gleich der Geschwindigkeit vwx der kontinuierlich durchlaufenden Materialbahn. Wie am deutlichsten in Fig. 10 zu sehen, die den Pfad darstellt, den das Quellarray 102 relativ zu der Materialbahn 26 verfolgt, tastet das Quellarray beim Durchlaufen des Abtastsegments AB einen Abschnitt auf der Materialbahn ab, der parallel zur Y-Koordinatenrichtung verläuft und eine Abschnittshöhe hs hat.

Wie in Fig. 9 zu erkennen, entspricht die zweite Geschwindigkeitskomponente der Geschwindigkeit, mit der der Druckkopfschlitten 232 sich in Y-Koordinatenrichtung über die Materialbahn 26 bewegt. Sie ist so geartet, daß in der Zeit, die erforderlich ist, um das Quellarray 102 über das gesamte Abtastsegment AB zu bewegen, die Materialbahn 26 eine Strecke hw in X-Koordinatenrichtung vorrückt, die kleiner ist als die Abschnittshöhe hs. Nach Durchlaufen des Abtastsegments AB läuft das Quellarray 102 entlang dem Rückstellsegment BA, so daß das Quellarray 102 vor der Zeit oder zur gleichen Zeit, die die Materialbahn zum Vorrücken einer Strecke d benötigt, wobei d = hs - hw gilt, zum sofortigen Bewegen entlang dem Abtastsegment AB zurückgestellt ist. Wie wiederum in Fig. 10 zu erkennen, werden, während der oben beschriebene Prozeß wiederholt und die Materialbahn kontinuierlich in X-Koordinatenrichtung transportiert wird, aufeinanderfolgende Abschnitte der Materialbahn von dem Quellarray 102 abgetastet, die parallel zur Y- Koordinatenrichtung verlaufen und direkt aneinander angrenzen. Während diese aufeinanderfolgenden Abschnitte abgetastet werden, wird die gewünschte Grafik in Abhängigkeit von von der Steuerung 28 ausgegebenen Befehlen auf die Materialbahn 26 gedruckt.

Die Funktionsweise des Geräts 20 wurde vorstehend unter Bezugnahme auf den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Druckkkopfschlitten 32 beschrieben. Die Beschreibung ist jedoch ebenso für den Druckkopfschlitten 232 aus Fig. 7 gültig. Der Unterschied besteht darin, daß nicht die Verstellschraubenspindel 98 zum Bewegen des Trägers 88 eingesetzt wird, sondern der Nocken 236 mit dem Träger 288 in Eingriff steht und den Druckkopf 286 mit der Geschwindigkeit vax zwischen der vorderen und der hinteren Stellung bewegt.

Als Alternative kann ein Abtastarray von Druckelementen aus dem Quellarray 102 ausgewählt werden, so daß beim Betrieb, wenn der Druckkopf die Materialbahn 26 entlang einem Abtastsegment AB überquert, Gruppen von Druckelementen, die das Abtastarray enthalten, wahlweise aktiviert werden, wodurch das Abtastarray veranlaßt wird, über das Quellarray 102 in X-Koordinatenrichtung mit einer Geschwindigkeit vax relativ zu dem Rahmen 22 und entsprechend der Geschwindigkeit vwx der Materialbahn zu wandern.

In den Fig. 9 und 10 wurde die Bewegung des Druckkopfs 86 und damit des Quellarrays 102 der Druckelemente als vor und zurück entlang dem durch die Punkte A und B definierten Liniensegment beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt, da der Druckkopf 86 auch andere Pfade relativ zu dem Rahmen 22 verfolgen kann. Wie in den Fig. 11 und 12 schematisch dargestellt, kann das Quellarray 102 beispielsweise einen Pfad in Form der Zahl 8 verfolgen, der aus einem ersten und einem zweiten Abtastsegment AB bzw. CD und einem ersten und einem zweiten Rückstellsegment BC bzw. DA besteht.

Beim Betrieb des Geräts 20 durchläuft das Quellarray 102 zunächst das erste Abtastsegment AB von dem mit A bezeichneten ersten Ende zu dem mit B bezeichneten zweiten Ende mit einer Geschwindigkeit v1a, die eine erste Geschwindigkeitskomponente v1ax in X-Koordinatenrichtung, die gleich der Geschwindigkeit vwx der Materialbahn ist, und eine zweite Geschwindigkeitskomponente v1ay in Y- Koordinatenrichtung hat. Folglich tastet das Quellarray einen ersten Abschnitt auf der Materialbahn ab, der parallel zur Y-Koordinatenrichtung verläuft und eine erste Abschnittshöhe h1s hat.

Wenn das Quellarray das erste Abtastsegment durchläuft, ist die zweite Geschwindigkeitskomponente v1ay so, daß in der Zeit, die das Array benötigt, um das gesamte erste Abtastsegment zu durchlaufen, die Materialbahn eine Strecke h1w in X-Koordinatenrichtung vorrückt, die kleiner ist als die Abschnittshöhe h1s. Nach Durchlaufen des gesamten ersten Abtastsegments durchläuft das Quellarray als nächstes das erste Rückstellsegment von Punkt B zu Punkt C in einer Zeit, die kürzer als oder genau so lang ist wie die Zeit, in der die Materialbahn eine Strecke d&sub1; vorrückt, wobei d&sub1; = h1s - h1w gilt. Der Druckkopf ist nun zum sofortigen Bewegen entlang dem zweiten Abtastsegment CD positioniert.

Wie in Fig. 11 zu sehen, durchläuft das Quellarray als nächstes das zweite Abtastsegment mit einer Geschwindigkeit -v2a, definiert durch eine erste Geschwindigkeitskomponente v2ax in X-Koordinatenrichtung, die gleich der Geschwindigkeit vwx der Materialbahn ist, und eine zweite Geschwindigkeitskomponente -V2ay. Beim Durchlaufen des zweiten Abtastsegments von Punkt C zu Punkt D tastet das Quellarray einen zweiten Abschnitt auf der Materialbahn ab, der parallel zur Y- Koordinatenrichtung verläuft und eine zweite Abschnittshöhe h2s hat. Die Geschwindigkeitskomponente -v2ay ist so, daß in der Zeit, in der das Abtastarray das gesamte zweite Abtastsegment durchläuft, die Materialbahn eine Strecke h2w in X- Koordinatenrichtung vorrückt, die kleiner ist als die zweite Abschnittshöhe h2s.

Folglich durchläuft das Quellarray nach Durchlaufen des gesamten zweiten Abtastsegments das zweite Rückstellsegment von Punkt D zu Punkt A in einer Zeit, die kürzer als oder gleich lang ist wie die Zeit, in der die Materialbahn eine Strecke d&sub2; vorrückt, wobei d&sub2; = h2s - h2w gilt. Auf diese Weise ist der Druckkopf wieder zum sofortigen Bewegen entlang dem ersten Abtastsegment positioniert, so daß der von dem Quellarray verfolgte Pfad relativ zu dem Rahmen die Zahl 8 beschreibt.

Betrachtet man den die Zahl 8 beschreibenden Pfad in Fig. 11 relativ zu der kontinuierlich durchlaufenden Materialbahn 26, tastet das Quellarray 102 wie in Fig. 12 dargestellt bei jedem Durchlaufen des die Zahl 8 beschreibenden Pfades zwei aufeinanderfolgende Abschnitte der kontinuierlich durchlaufenden Materialbahn ab, die direkt aneinander angrenzen und parallel zur Y-Koordinatenrichtung verlaufen. Das Quellarray 102 überträgt Druckabschnitte entsprechend der gewünschten Grafik in Abhängigkeit von von der Steuerung 28, Fig. 1, ausgegebenen Befehlen auf die Materialbahn 26.

Die vorliegende Erfindung wurde in den Fig. 9 bis 12 so dargestellt und beschrieben, daß sie die Bewegung des gesamten Quellarrays in X-Richtung umfaßt, um die Geschwindigkeitskomponenten vax, v1ax und -v2ax zu erreichen, die jeweils gleich der Geschwindigkeit vwx der Materialbahn sind. Jedoch ist die vorliegende Erfindung in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt. Beispielsweise kann ein Abtastarray, das einen Teil des Quellarrays 102 enthält, in Abhängigkeit von Befehlen der Steuerung 28 wahlweise aktiviert werden. Beim Betrieb verschiebt sich das Abtastarray, während der Druckkopf 86 ein Abtastsegment auf der Materialbahn 26 durchläuft, entlang dem Quellarray 102 in X-Koordinatenrichtung mit der Geschwindigkeit vax, v1ax bzw. -v2ax. So tastet das Abtastarry aufeinanderfolgende Abschnitte auf der Materialbahn 26 ab, die parallel zur Y-Koordinatenrichtung verlaufen und direkt aneinander angrenzen.

Zwar wurde das Quellarray 102 so dargestellt, daß es die gesamte Breite der Materialbahn 26 überquert, doch ist die vorliegende Erfindung in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt. Je nach der gerade gedruckten Grafik, kann es sein, daß das Quellarray 102 nur einen Teil der Bahnbreite überqueren muß. Außerdem kann die Geschwindigkeit vwx der Materialbahn je nach Komplexität der gerade gedruckten Grafik und/oder der Breite der Materialbahn 26 variieren. Die Geschwindigkeit vwx kann ferner in Abhängigkeit der Geschwindigkeit variieren, mit der die Steuerung 28, Fig. 1, die Daten entsprechend der zu druckenden Grafik verarbeiten kann. Die Geschwindigkeit des Druckkopfschlittens 32, Fig. 1, oder 232, Fig. 7, und damit des Quellarrays 102 kann so eingestellt werden, daß Änderungen der Bahngeschwindigkeit vwx auf Befehle der Steuerung hin kompensiert werden.

Die Fig. 13 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel des Geräts der vorliegenden Erfindung, das viele gleiche Merkmale wie das Gerät 20 enthält. Entsprechend sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen unter Voranstellen einer 3 gekennzeichnet. Während das Gerät 20, Fig. 1, gemäß der Darstellungen und der Beschreibung eine Walze 24 enthält, die eine Auflagefläche für die durchlaufende Materialbahn 26 bildet, ist die vorliegende Erfindung in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt. Wie in Fig. 13 gezeigt, kann auch ein Drucker 320 vom Flachbett-Typ mit einer im wesentlichen flachen Arbeitsauflagefläche 324 verwendet werden, bei dem das Quellarray 302 die Materialbahn 326 in der gleichen Art und Weise entlang den gleichen Pfaden wie vorstehend beschrieben überquert.

Alternativ und wie in Fig. 13 gezeigt, kann der oben beschriebene die Zahl 8 beschreibende Pfad verfolgt werden, indem ein Träger 328 für den Druckkopfschlitten verwendet wird, der schwenkbar an das Gerät 320 gekoppelt ist, um eine Bewegung zwischen einem ersten Winkel θ&sub1; relativ zur X-Koordinatenrichtung und einem zweiten Winkel θ&sub2;, der gleich dem ersten Winkel ist und diesem gegenüberliegt, auszuführen. Beim Betrieb bewegt sich das Quellarray 302 entlang dem Schlittenträger 328, der in dem Winkel θ&sub1; ausgerichtet ist. Ist das Ende des ersten Abtastsegments erreicht, schwenkt der Schlittenträger in den Winkel θ&sub2; und positioniert so das Quellarray 302 zum Durchlaufen des zweiten Abtastsegments. Dieser Prozeß wird so lange wiederholt, bis die gewünschte Grafik auf die kontinuierlich durchlaufende Materialbahn gedruckt ist.

Während bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt und beschrieben wurden, ist es möglich Modifikationen vorzunehmen und Elemente auszutauschen, ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen. Folglich ist darauf hinzuweisen, daß die vorliegende Erfindung beispielhaft und nicht einschränkend beschrieben wurde.


Anspruch[de]

1. Gerät (20, 320) zum Drucken auf eine kontinuierlich durchlaufende Materialbahn (26, 326) mit einem Rahmen (22) und Mitteln (24) zum kontinuierlichen Transportieren der Bahn in ihrer Längsrichtung relativ zu dem Rahmen in einer X-Koordinatenrichtung mit einer Geschwindigkeit vwx, wobei das Gerät enthält:

zumindest einen Druckkopf (86, 286), der zum Bewegen relativ zu dem Rahmen (22) an diesen gekoppelt ist, und mehrere Druckelemente (100) enthält, die in einem in X-Koordinatenrichtung verlaufenden Abtastarray (102, 302) angeordnet sind;

Mittel (44) zum wiederholten Bewegen des Abtastarrays (102, 302) relativ zu dem Rahmen (22) entlang einem Pfad, der zumindest ein Abtastsegment und ein Rückstellsegment enthält, mit einer mit der Bahngeschwindigkeit vwx in Beziehung stehenden Geschwindigkeit va, bei der das Abtastarray, wenn es das Abtastsegment des Pfades durchläuft, eine erste Geschwindigkeitskomponente vax in X-Koordinatenrichtung und eine zweite Geschwindigkeitskomponente vay in einer zur X-Koordinatenrichtung senkrechten Y-Koordinatenrichtung hat;

wobei die Mittel (44) zum wiederholten Bewegen des Abtastarrays (102, 302) von Druckelementen (100) ferner so ausgebildet sind, daß die erste Geschwindigkeitskomponente vax gleich vwx ist, so daß das Abtastarray beim Durchlaufen des Abtastsegments des Pfades einen Abschnitt auf der Materialbahn (26, 326) abtastet, der parallel zur Y-Koordinatenrichtung verläuft und eine Abschnittshöhe hs hat;

wobei die Mittel (44) zum wiederholten Bewegen des Abtastarrays (102, 302) von Druckelementen (100) ferner so ausgebildet sind, daß die zweite Geschwindigkeitskomponente vay so ist, daß die Materialbahn in der Zeit, die notwendig ist, um das Abtastarray über das gesamte Abtastsegment des Pfades zu bewegen, um eine Strecke hw in X-Koordinatenrichtung vorrückt, die kleiner ist als die Abschnittshöhe hs, und wobei

das Abtastarray (102, 302) nach Durchlaufen des Abtastsegments an dem Rückstellsegment entlang läuft, so daß der Druckkopf (86, 286) vor oder genau zu einer Zeit, in der die Materialbahn (26, 326) um eine Strecke d, wobei d = hs - hw, vorrückt, zum sofortigen Bewegen entlang einem Abtastsegment zurückgestellt ist, wodurch aufeinanderfolgende Abschnitte der von dem Abtastarray abgetasteten Materialbahn auf der kontinuierlich durchlaufenden Materialbahn direkt aneinander angrenzend positioniert werden.

2. Gerät (20, 320) zum Drucken auf eine kontinuierlich durchlaufende Materialbahn (26, 326) nach Anspruch 1, wobei die Geschwindigkeit vwx konstant ist.

3. Gerät (20, 320) zum Drucken auf eine kontinuierlich durchlaufende Materialbahn (26, 326) nach Anspruch 1, wobei die Geschwindigkeit vwx in Abhängigkeit von einer durch die Materialbahn bestimmten Breite variiert.

4. Gerät (20, 320) zum Drucken auf eine kontinuierlich durchlaufende Materialbahn (26, 326) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zumindest eine Druckkopf (86, 286) ein Tintenstrahldruckkopf ist.

5. Gerät (20, 320) zum Drucken auf eine kontinuierlich durchlaufende Materialbahn (26, 326) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der zumindest eine Druckkopf (86, 286) ein Thermodruckkopf ist.

6. Gerät (20, 320) zum Drucken auf eine kontinuierlich durchlaufende Materialbahn (26, 326) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der zumindest eine Druckkopf (86, 286) ein Matrixdruckkopf ist.

7. Gerät (20, 320) zum Drucken auf eine kontinuierlich durchlaufende Materialbahn (26, 326) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch:

eine programmierbare Steuerung (28) zum Speichern von Daten, die einer auf die Materialbahn (26, 326) zu druckenden Grafik entsprechen, und zum Ausgeben von Befehlssignalen an die Mittel (24) zum kontinuierlichen Transportieren der Materialbahn, den Druckkopf (86, 286) und die Mittel (44) zum wiederholten Bewegen des Abtastarrays (102, 302) von Druckelementen (100), um die Grafik auf die Materialbahn zu drucken.

8. Gerät (20, 320) zum Drucken auf eine kontinuierlich durchlaufende Materialbahn (26, 326) nach Anspruch 7, wobei der Druckkopf (86, 286) ein Quellarray (102, 302) von Druckelementen (100) enthält und das Abtastarray (104) aus diesem Quellarray so gewählt wird, daß das Abtastarray die Geschwindigkeit vax erhält.

9. Gerät (20, 320) zum Drucken auf eine kontinuierlich durchlaufende Materialbahn (26, 326) nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Geschwindigkeit vwx auf Befehle von der Steuerung (28) hin zeitlich variiert, in Abhängigkeit von der Komplexität der in der Steuerung gespeicherten Grafik und von der Fähigkeit der Steuerung, die der Grafik entsprechenden Daten zu verarbeiten.

10. Gerät (20, 320) zum Drucken auf eine kontinuierlich durchlaufende Materialbahn (26, 326) nach Anspruch 7, 8 oder 9, wobei das Abtastsegment eine Länge hat, die in Abhängigkeit von der auf die Materialbahn übertragenen Grafik variiert.

11. Gerät (20, 320) zum Drucken auf eine kontinuierlich durchlaufende Materialbahn (26, 326) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch:

einen Druckkopfschlitten (32, 232), der zum Bewegen in Y-Koordinatenrichtung mit einer Geschwindigkeit gleich der Geschwindigkeitskomponente vay an den Rahmen (22) gekoppelt ist, und wobei

der Druckkopf (86, 286) zum Bewegen in X-Koordinatenrichtung relativ zu dem Rahmen mit einer Geschwindigkeit gleich der Geschwindigkeitskomponente vax an dem Druckkopfschlitten (32, 232) angebracht ist.

12. Gerät (20, 320) zum Drucken auf eine kontinuierlich durchlaufende Materialbahn (26, 326) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei:

das Mittel (24) zum kontinuierlichen Transportieren der Materialbahn in ihrer Längsrichtung relativ zu dem Rahmen in der X-Koordinatenrichtung mit einer Geschwindigkeit vwx eine drehbar an dem Rahmen (22) angebrachte Walze (24) zum Stützen und Transportieren der Materialbahn (26, 326) und Antriebsmittel enthält, um die Walze (24) auf Befehle der Steuerung (28) hin mit einer Geschwindigkeit kontinuierlich zu drehen, die ausreicht, um die Geschwindigkeit vwx auf die Materialbahn (26, 326) zu übertragen.

13. Gerät (20, 320) zum Drucken auf eine kontinuierlich durchlaufende Blattmaterialbahn (26, 326) nach Anspruch 12, wobei das erste Antriebsmittel ein mit der Walze (24) verbundener Motor ist.

14. Gerät (20, 320) zum Drucken auf eine kontinuierlich durchlaufende Materialbahn (26, 326) nach Anspruch 12 oder 13, ferner gekennzeichnet durch:

einen länglichen Schlittenträger (30, 328), der angrenzend an und nahezu parallel zu der Walze (24) an dem Rahmen (22) befestigt ist;

einen Druckkopfschlitten (32, 232), der zum Bewegen in Y-Koordinatenrichtung an den Schlittenträger (30; 328) gekoppelt ist;

zweite Antriebsmittel (40) zum Bewegen des Druckkopfschlittens (32, 232) entlang dem Schlittenträger (30, 328) auf von der Steuerung (28) ausgegebene Befehle hin,

wobei der Druckkopf (86, 286) verschiebbar an dem Druckkopfschlitten (32, 232) angebracht ist; und

einen an den Druckkopf (86, 286) gekoppelten Betätiger (96, 234) zum Bewegen des Druckkopfs auf von der Steuerung (28) ausgegebene Befehle hin in X-Koordinatenrichtung mit einer Geschwindigkeit, die gleich der Geschwindigkeitskomponente ist.

15. Gerät (20, 320) zum Drucken auf eine kontinuierlich durchlaufende Blattmaterialbahn (26, 326) nach Anspruch 14, wobei der Betätiger (96, 234) eine Servoeinrichtung ist.

16. Gerät (20, 320) zum Drucken auf eine kontinuierlich durchlaufende Materialbahn (26, 326) nach Anspruch 14, wobei der Betätiger (96, 234) ein Schrittmotor ist.

17. Gerät (20, 320) zum Drucken auf eine kontinuierlich durchlaufende Materialbahn (26, 326) nach Anspruch 14, wobei der Betätiger (96, 234) ein Nocken ist.

18. Gerät (20, 320) zum Drucken auf eine kontinuierlich durchlaufende Materialbahn (26, 326) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch

mehrere Druckköpfe (86, 286), die jeweils mehrere Druckelemente (100) enthalten, welche in einem Abtastarray angeordnet sind, das in der zur Y- Koordinatenrichtung senkrechten X-Koordinatenrichtung verläuft, wobei die Druckköpfe versetzt zueinander angeordnet an den Rahmen (22) gekoppelt sind, und wobei die mehreren Druckköpfe (86, 286) jeweils mehrere Druckelemente (100) enthalten, welche in einem Abtastarray angeordnet sind, das in einer zur Y- Koordinatenrichtung senkrechten X-Koordinatenrichtung verläuft, so daß, wenn die mehreren Druckköpfe das Abtastsegment des Pfades durchlaufen, der auf der Materialbahn (26, 326) parallel zur X-Koordinatenrichtung abgetastete Abschnitt eine effektive Abschnittshöhe hs hat, die eine Funktion der zusammengenommenen Abtastarrays der mehreren Druckköpfe ist.

19. Gerät (20, 320) zum Drucken auf eine kontinuierlich durchlaufende Materialbahn (26, 326) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei:

das Mittel (24) zum kontinuierlichen Transportieren der Bahn in ihrer Längsrichtung relativ zu dem Rahmen (22) in X-Koordinatenrichtung mit einer Geschwindigkeit vwx eine im wesentlichen flache Auflagefläche (324) für die Bahn hat, über die die Bahn (26, 326) transportiert wird.

20. Gerät (20, 320) zum Drucken auf eine kontinuierlich durchlaufende Materialbahn (26, 326) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei:

der Pfad ein erstes Abtastsegment mit einem ersten und einem zweiten Ende und ein zweites Abtastsegment mit einem dritten und einem vierten Ende enthält, wobei das erste und das zweite Abtastsegment jeweils quer über die Materialbahn (26, 326) verlaufen;

das erste Abtastsegment in einem ersten Winkel relativ zur X-Koordinatenrichtung ausgerichtet ist;

das zweite Abtastsegment in einem zweiten Winkel ausgerichtet ist, der annähernd gleich dem ersten ist und diesem gegenüberliegt, und ein an das zweite Ende des ersten Abtastsegments angrenzendes drittes Ende und ein an das erste Ende des ersten Abtastsegments angrenzendes viertes Ende hat;

wobei der Pfad ferner ein erstes Rückstellsegment zwischen dem ersten Ende des ersten Abtastsegments und dem vierten Ende des zweiten Abtastsegments sowie ein zweites Rückstellsegment zwischen dem zweiten Ende des ersten Abtastsegments und dem dritten Ende des zweiten Abtastsegments hat, so daß das Abtastarray (102, 302) beim Durchlaufen des ersten Abtastsegments des Pfades von dem ersten zu dem zweiten Ende die erste Geschwindigkeitskomponente v1ax in X-Koordinatenrichtung und die zweite Geschwindigkeitskomponente v1ay in Y-Koordinatenrichtung hat und einen ersten Abschnitt der Materialbahn abtastet, der parallel zur Y-Koordinatenrichtung verläuft und eine erste Abschnittshöhe h1s hat;

wobei die Mittel (44) zum Bewegen des Abtastarray (102, 302) von Druckelementen (100) ferner so ausgebildet sind, daß

die zweite Geschwindigkeitskomponente v1ay so ist, daß in der Zeit, die notwendig ist, um das Abtastarray (102, 302) entlang dem gesamten ersten Abtastsegment des Pfades zu bewegen, die Materialbahn (26, 326) um eine Strecke h1w in X-Koordinatenrichtung vorrückt, die kleiner ist als die Abschnittshöhe h1s;

das Abtastarray (102, 302) nach Durchlaufendes ersten Abtastsegments an dem ersten Rückstellsegment entlang läuft, so daß der Druckkopf (86, 286) vor oder genau zu einer Zeit, in der die Materialbahn (26, 326) um eine Strecke d&sub1;, wobei d&sub1; = h1s - h1w, vorrückt, zum sofortigen Bewegen entlang dem zweiten Abtastsegment zurückgestellt ist;

wobei die Mittel (44) zum wiederholten Bewegen des Abtastarrays (102, 302) von Druckelementen (100) relativ zu dem Rahmen (22) ferner so ausgebildet sind, daß

das Abtastarray (102, 302) beim Durchlaufen des zweiten Abtastsegments des Pfades die erste Geschwindigkeitskomponente v2ax in X-Koordinatenrichtung und eine dritte Geschwindigkeitskomponente -v2ay in Y-Koordinatenrichtung hat, deren Größe gleich der der zweiten Geschwindigkeitskomponente v2ay und deren Richtung entgegengesetzt zu der der zweiten Geschwindigkeitskomponente v2ay ist;

wobei die Mittel (44) zum Bewegen des Arrays von Druckelementen ferner so ausgebildet sind, daß die dritte Geschwindigkeitskomponente v2ax entlang dem zweiten Abtastsegment gleich vwx ist, so daß das Abtastarray beim Durchlaufen des zweiten Abtastsegments des Pfades einen zweiten Abschnitt der Materialbahn abtastet, der parallel zur Y-Koordinatenrichtung verläuft und eine zweite Abschnittshöhe h2s hat;

wobei die Mittel (44) zum Bewegen des Arrays (102, 302) von Druckelementen (100) ferner so ausgebildet sind, daß

die dritte Geschwindigkeitskomponente -v2ay so ist, daß in der Zeit, die notwendig ist, um das Abtastarray (102, 302) an dem gesamten zweiten Abtastsegement des Pfades entlang zu bewegen, die Materialbahn (26, 326) um eine Strecke h2w in X-Koordinatenrichtung vorrückt, die kleiner ist als die Abschnittshöhe h2s; und wobei das Abtastarray (102, 302) nach Durchlaufen des zweiten Abtastsegments an dem zweiten Rückstellsegment entlang läuft, so daß der Druckkopf (86, 286) vor oder genau zu einer Zeit, in der die Materialbahn (26, 326) um eine Strecke d&sub2;, wobei d&sub2; = h2s - h2w, vorrückt, zum sofortigen Bewegen entlang dem zweiten Abtastsegment zurückgestellt ist, so daß der Pfad relativ zu dem Rahmen die Zahl 8 beschreibt.

21. Gerät (20, 320) zum Drucken auf eine kontinuierlich durchlaufende Materialbahn (26, 326) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Druckkopf (86, 286) ein Quellarray (102, 302) von Elementen (100) enthält und das Abtastarray aus dem Quellarray so gewählt wird, daß das Abtastarray die Geschwindigkeit vax hat.

22. Verfahren zum Drucken auf eine kontinuierlich durchlaufende Materialbahn (26, 326), gekennzeichnet durch die Schritte:

a. Bereitstellen eines Druckgeräts (20, 320) mit einem Rahmen (22), zumindest einem Druckkopf (86, 286), der zum Bewegen relativ zu dem Rahmen an diesen gekoppelt ist und mehrere Druckelemente (100) enthält, die in einem Abtastarray (102, 302) angeordnet sind, die in einer X-Koordinatenrichtung verläuft, und mit einer Steuerung (28) zum Speichern von Daten, die einer zu druckenden Grafik entsprechen;

b. kontinuierliches Transportieren der Materialbahn (26, 326) relativ zu dem Rahmen (22) in einer zur Y-Koordinatenrichtung senkrechten X-Koordinatenrichtung mit einer Geschwindigkeit vwx;

c. Bewegen des Abtastarrays (102, 302) von Druckelementen (100) relativ zu dem Rahmen (22) entlang einem Abtastsegment mit einer Geschwindigkeit va, die mit der Materialbahngeschwindigkeit vwx in Beziehung steht und bei der das Abtastarray beim Durchlaufen des Abtastsegments eine erste Geschwindigkeitskomponente vax in X-Koordinatenrichtung, die gleich vwx ist, und eine zweite Geschwindigkeitskomponente vay in Y-Koordinatenrichtung hat, so daß das Abtastarray beim Durchlaufen des Abtastsegments des Pfades einen Abschnitt auf der Materialbahn (26, 326) abtastet, der parallel zur Y-Koordinatenrichtung verläuft und eine Abschnittshöhe hs hat;

d. Bewegen des Abtastarrays (102, 302) von Druckelementen (100) derart, daß die Geschwindigkeitskomponente vax so ist, daß die Materialbahn (26, 326) in der Zeit, die notwendig ist, um das Abtastarray über das gesamte Abtastsegment zu bewegen, um eine Strecke hw in X-Koordinatenrichtung vorrückt, die kleiner ist als die Abschnittshöhe hs; und

e. Bewegen des Abtastarrays (102, 302) entlang einem Rückstellsegment nach Durchlaufen des gesamten Abtastsegments, so daß vor oder genau zu einer Zeit, in der die Materialbahn (26, 326) um eine Strecke d vorrückt, wobei d = hs - hw, der Druckkopf (86, 286) zum sofortigen Bewegen entlang einem Abtastsegment zurückgestellt ist,

f. Wiederholen der Schritte b bis e, wodurch von dem Array abgetastete aufeinanderfolgende Abschnitte der Materialbahn (26, 326) auf der kontinuierlich durchlaufenden Materialbahn direkt angrenzend aneinander angeordnet werden.







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