[0001] Die Erfindung betrifft einen Druckkopf für einen Tintenstrahldrucker mit mehreren
Druckdüsen.
[0002] Die Kennzeichnung von Produkten mittels frei programmierbarer Kennzeichnungssysteme
ist seit langem bekannt und wird industriell in vielen Bereichen eingesetzt. So werden
unter anderem für eine Vielzahl von Anwendungen Tintenstrahldrucker verwendet, welche
berührungslos eine Kennzeichnung von Produkten ermöglichen, indem Tintentropfen aus
einer oder einer Vielzahl von Düsen eines Druckkopfes so ausgestoßen werden, dass
hierdurch auf der zu bedruckenden Oberfläche ein Druckbild in Form eines Punktrasters
aufgebaut werden kann.
[0003] Es sind hierbei im Wesentlichen zwei verschiedene Techniken bekannt, zum einem die
Continuous InkJet Technik und zum anderen die Drop-on-Demand Technik.
[0004] Bei der Continuous InkJet Technik wird meist nur aus einer einzelnen Düse ein kontinuierlich
austretender Tintenstrahl mittels eines Modulationselementes zur Erzeugung von Druckschwankungen,
beispielsweise mittels eines Piezoschwingers, so moduliert, dass dieser nach seinem
Austritt aus der Düse in einem bestimmten Abstand zur Düse in einzelne im wesentlichen
gleich große Tropfen aufbricht.
[0005] Die so entstandenen Tintentropfen können dabei unmittelbar vor ihrer Ablösung von
dem Tintenstrahl unterschiedlich elektrostatisch aufgeladen werden und können anschließend
in einem nachfolgenden elektrischen Feld eines Plattenkondensators entsprechend ihrer
jeweiligen elektrostatischen Ladung abgelenkt werden, wodurch sich für die jeweiligen
Tintentropfen zumindest in einer Ablenkrichtung unterschiedliche Flugbahnen ergeben.
[0006] Hierdurch ist es möglich, zumindest in einer Richtung quer zur Ausbreitungsrichtung
der Tintentropfen unterschiedliche Positionen der jeweils unterschiedlich geladenen
Tintentropfen auszuwählen, wodurch bei einer gleichzeitigen und synchronisierten Relativbewegung
eines zu kennzeichnenden Produktes zu dem Druckkopf ein punktweise aufgebautes Druckbild
erzeugt werden kann.
[0007] Da dieses Arbeitsprinzip auch über einen bestimmten Abstand zwischen Druckkopf und
zu bedruckender Oberfläche mit guter Qualität arbeitet, ist es auch möglich, beispielsweise
mäßig strukturierte Oberflächen zu kennzeichnen. Nachteilig ist jedoch, dass die maximale
Höhe einer hierdurch erzeugten Drucklinie systembedingt nur etwa 10 mm bis 20 mm betragen
kann, wodurch es beispielsweise nicht möglich ist, eine größere Beschriftung mit nur
einem einzigen Druckkopf zu erzeugen oder eine Kennzeichnung beispielsweise eines
Rohres oder eines Kabels so durchzuführen, dass die Mantelfläche des Rohres oder des
Kabels in einem Winkelbereich von mehr als 120 Grad oder gar in einem Winkelbereich
von 360 Grad bedruckt werden kann.
[0008] In diesen Fällen ist es erforderlich, mehrere Druckköpfe und / oder Drucksysteme
zu verwenden und diese entsprechend geeignet anzuordnen, beispielsweise für eine 360°
Bedruckung kreisförmig um das zu bedruckende Objekt anzuordnen, wobei das Druckbild
auf die Anzahl der eingesetzten Drucksystem verteilt werden muss und entsprechend
synchron gedruckt werden muss. Ein solches Verfahren ist naturgemäß aufwändig und
fehleranfällig und kostenintensiv.
[0009] Im Gegensatz zum Continuous InkJet Verfahren weist ein Druckkopf eines Drop-on-Demand
Drucksystems eine Vielzahl von einzelnen jeweils im wesentlichen voneinander unabhängig
ansteuerbaren Düsen auf, welche in der Regel in einer Linie in einer Düsenplatte angeordnet
sind und zueinander jeweils den gleichen Abstand aufweisen.
[0010] Die Erzeugung einzelner Tintentropfen erfolgt prinzipgemäß dadurch, dass jede Düse
mit einer ihr zugeordneten Düsenkammer und einem ihr zugeordneten Modulationselement
ein eigenes unabhängig ansteuerbares Druckmodul darstellt. Hierzu sind beispielsweise
alle in einem Druckkopf vorhandenen Düsenkammern über gemeinsame Tintenzuführungen
mit einem gemeinsamen Tintenreservoir verbunden, so dass im Betrieb die Düsenkammern
jeweils mit Tinte gefüllt sind.
[0011] Die jeweiligen Modulationselemente sind dabei so an der jeweiligen Düsenkammer angebracht,
dass diese bei einer entsprechenden elektrischen Ansteuerung in den jeweiligen Düsenkammern
impulsartig einen Überdruck aufbauen können, wodurch ein Tintentropfen aus der Düse
nach Außen geschleudert wird. Dadurch, dass die Druckmodule im Wesentlichen voneinander
unabhängig ansteuerbar sind, ist es so möglich, eine vollständige Drucklinie mit einem
einzigen gemeinsamen Steuerimpuls zu erzeugen, wobei der Steuerimpuls alle erforderlichen
Düsen über entsprechende Ansteuerschaltungen gleichzeitig auslöst.
[0012] Je nach Art und Ausführung der Druckköpfe sind die jeweiligen Druckkammern über die
genannte Tintenzuleitung untereinander verbunden und können darüber hinaus je nach
Arbeitsweise der Modulationselemente die Düsen beispielsweise nur in bestimmten Gruppierungen
zur Tropfenerzeugung angesteuert werden, indem beispielsweise mit einem ersten Druckimpuls
die Düsen 1, 4, 7, ... angesteuert werden, in einem zweiten Druckimpuls die Düsen
2, 5, 8, .. angesteuert werden und in einem dritten Druckimpuls die Düsen 3, 6, 9,
angesteuert werden, wodurch sich bei einer kontinuierlichen Bewegung eines zu bedruckenden
Objektes am Druckkopf entlang eine sägezahnartige Drucklinie ergibt.
[0013] Systembedingt ist es mit Drop-On-Demand Druckköpfen nicht möglich, eine qualitativ
hochwertige Bedruckung über einen größeren Abstand auf eine beispielsweise gekrümmte
oder strukturierte Oberfläche eines Produktes zu erzeugen, da die mit diesem Verfahren
erzeugten Tintentropfen eine relativ geringe Ausstoßgeschwindigkeit aufweisen und
einen geringen Durchmesser und damit eine geringe Masse aufweisen und somit bereits
nach einer kurzen Flugstrecke durch den Luftwiderstand und äußere Luftbewegungen,
wie sie beispielsweise durch eine Bewegung des zu beschriftenden Objekts entstehen,
aus ihrer jeweiligen Flugbahn unkontrolliert abgelenkt werden können und sich somit
eine mit dem Abstand zunehmende Verschlechterung des Druckbildes einstellt.
[0014] Da es jedoch in der Regel erwünscht ist, eine hohe Druckqualität zu erreichen, ist
es darüber hinaus erforderlich, eine hohe Anzahl von Druckkanälen bereitzustellen,
wobei gleichzeitig der Abstand benachbarter Düsen klein sein muss und die jeweils
ausgestoßenen Tintentropfen klein sein müssen. Technisch wird dies dadurch gelöst,
dass der Aufbau eines kompletten Druckkopfes mehr oder weniger monolithisch erfolgt,
indem beispielsweise alle Düsenkammern, deren entsprechende Tintenzuleitungen und
die jeweiligen Modulationselemente in einem gemeinsamen Grundkörper zusammengefasst
sind und einen starren Block bilden.
[0015] Entsprechende Druckköpfe, welche nach dem Drop-On-Demand Verfahren arbeiten, werden
beispielsweise von den Firmen Spectra, Xaar, Konika Minolta, Hewlett Packard oder
Epson industriell hergestellt und vertrieben.
[0016] Nachteilig bei den genannten Druckköpfen ist jedoch, dass stärker gekrümmte Oberflächen
nur unzufriedenstellend oder gar nicht in einem einzelnen Arbeitsgang bedruckt werden
können, oder nur unter Einsatz einer Vielzahl von Druckköpfen, was eine hohe Investition
bedeutet.
[0017] In der Offenlegungsschrift
DE 40 33 816 A1 wird dem gegenüber ein flexibler Druckkopf beschrieben, mit dem es möglich ist, eine
gekrümmte Oberfläche innerhalb eines Teilbereiches der Krümmung zu bedrucken, jedoch
ist die Form des Druckkopfes lediglich als ein Kreissegment um einen festen Mittelpunkt
und somit nur mit einer Krümmung in einer Ebene einstellbar und daher für die Bedruckung
von andersartig geformten Flächen nicht geeignet. Zudem ist eine 360° Bedruckung mit
einem solchen Druckkopf nicht möglich.
[0018] Aufgabe der Erfindung ist es, einen Druckkopf zu schaffen, mit welchem es möglich
ist, die Oberfläche eines ausgeformten Körpers im wesentlichen unabhängig von der
Form der Oberfläche des Körpers entlang einer vorgegebenen Richtung zu bedrucken,
ohne den Körper oder den Druckkopf während der Bedruckung zu drehen.
[0019] Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass der Druckkopf mehrere benachbarte
Druckmodule mit jeweils wenigstens einer Druckdüse aufweist, wobei zwei benachbarte
Druckmodule untereinander durch ein zumindest in Verbindungsrichtung, bevorzugt in
alle Raumrichtungen flexibles Material und/oder Element verbunden sind.
[0020] So kann der Druckkopf beispielsweise eine Vielzahl von einzelnen im Wesentlichen
voneinander unabhängig oder auch gemeinsam ansteuerbaren Druckmodulen umfassen, welche
so zusammengefasst sein können, dass die Düsenöffnungen der jeweiligen Druckmodule
eine gemeinsame Düsenanordnung bilden. Die Düsenanordnung kann dabei erfindungsgemäß
so ausgeführt sein, dass die Düsen der Druckmodule auf einer gemeinsamen dreidimensional
ausbildbaren Düsenfläche liegen, insbesondere die in mehreren Dimensionen gekrümmt
sein kann bzw. gekrümmt werden kann und im wesentlichen unabhängig von der jeweiligen
Form der Düsenfläche untereinander einen gleichen Abstand zueinander aufweisen.
[0021] Die Anordnung der Düsen der Druckmodule zu einer Düsenfläche kann dabei erfindungsgemäß
so ausgebildet sein, dass die Düsen der Druckmodule beispielsweise im Wesentlichen
eine linienhafte Anordnung oder eine flächenhafte Anordnung bilden.
[0022] Um eine so gebildete Düsenfläche den jeweiligen Erfordernissen bei einer Beschriftung
unterschiedlich geformter Produktoberflächen anpassen zu können, kann es erfindungsgemäß
in einer bevorzugten Ausführung vorgesehen sein, zumindest die Düsen der Druckmodule,
bzw. die Endbereiche der Druckmodule, welche die wenigstens eine Düse aufweisen und
somit zumindest die sogenannten Düsenplatten der Druckmodule in einer aus einem flexiblen
Material beispielsweise aus einem elastomeren, insbesondere gummiartigen Material
bestehenden Aufnahmevorrichtung zu einer bestimmten Düsenfläche zusammenzufassen.
[0023] Hierdurch ist es möglich, die so gebildete Düsenfläche aufgrund der Flexibilität
des Material der Aufnahmevorrichtung einer Oberfläche eines dreidimensional ausgebildeten
zu beschriftenden Produkts, beispielsweise der Oberfläche eines zylinderförmigen Produktes
so anzupassen, dass alle Düsen von der Oberfläche des Produktes einen im wesentlichen
gleichen Abstand aufweisen, so dass eine von einem Bedruckungsabstand unabhängige
gleichbleibenden Druckqualität erreicht werden kann. Hierbei kann bevorzugt ein elastomeres
Material für die Aufnahmevorrichtung gewählt werden, welches hinsichtlich seiner Flexibilität
isotrope Eigenschaften aufweist.
[0024] Mit einer solchen Aufnahmevorrichtung ist es ebenfalls möglich, die Düsenfläche in
einem Radius von beispielsweise 360° zu verformen und/oder zusätzlich zu verdrillen,
um so beispielsweise einen Kreis oder eine Spirale zu bilden, wodurch beispielsweise
ein zylinderförmiges Produkt vollständig an seiner Außenfläche oder bei einem rohrförmigen
Material dessen Innenfläche bedruckt werdenkann.
[0025] Jedes einzelne Druckmodul kann hierbei beispielsweise einen Grundkörper umfassen,
welcher eine Tintenzuführung, eine Tintenkammer mit einer nachgeschalteten Düsenöffnung
sowie elektrische Ansteuerelemente zur Erzeugung eines einzelnen Tintentropfens und
elektrische Verbindungselemente zum Anschluss an eine übergeordnete Steuerung aufweist.
[0026] Erfindungsgemäß können die einzelnen Druckmodule beispielsweise untereinander mittels
der vorgenannten Aufnahmevorrichtung oder allgemein einem flexiblen und / oder verformbaren
Material so verbunden werden, dass deren jeweiligen Düsenplatten in einer Grundstellung
eine gemeinsame Fläche bilden und deren Düsen beispielsweise in einer Linie angeordnet
sind oder eine Linie bilden, wodurch es möglich ist, eine so geschaffene Düsenreihe
durch eine Verformung des flexiblen und / oder verformbaren Materials in eine beliebige
Form zu bringen, beispielsweise zu einem Kreis oder Kreisbogen zu formen oder zu einer
Spirale oder zu einer Schlangenlinie zu verformen. Unter dieser Grundstellung kann
somit eine solche Anordnung der Düsenmodule zueinander verstanden werden, die diese
ohne verformende Kräfte automatisch einnehmen. Somit kann das eingesetzte Material
elastisch und hinsichtlich der Form selbstständig rückstellend sein.
[0027] Es kann weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Druckmodule untereinander
mittels eines plastisch verformbaren, insbesondere eines thermoplastischen Materials
verbunden sind, wobei eine Ausbildung einer bestimmten dreidimensionalen Düsenanordnung
beispielsweise dadurch erreicht werden kann, dass das beispielhafte thermoplastische
Material durch eine Erwärmung in einen verformbaren Zustand gebracht werden kann,
so dass es in eine gewünschte Form gebracht werden kann. Eine anschließende Abkühlung
fixiert das Material beispielsweise dauerhaft. Je nach verwendetem Material kann die
Verformung beispielsweise irreversibel sein oder durch eine erneute Erwärmung des
Materials reversibel sein.
[0028] Es kann weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Düsenreihe entlang einer
Achse beispielsweise entlang ihrer Längsachse, insbesondere somit derjenigen Achse,
entlang der die Düsenplatten hintereinander angeordnet sind, verdrehbar ist, wodurch
die jeweiligen Ausstoßrichtungen der Tintentropfen aus den jeweiligen Düsen beispielsweise
von der genannte Längsachse in verschiedene Richtungen radial nach außen weisen, um
so beispielsweise das Innere eines Hohlkörpers ganz oder teilweise zu bedrucken.
[0029] Es kann weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen sein, die Düsenreihe um eine beispielsweise
senkrecht und insbesondere beabstandet zur genannten Längsachse einer Düsenreihe liegende
Arbeitsachse zu verformen, wodurch die jeweiligen Ausstoßrichtungen der Tintentropfen
aus den jeweiligen Düsen beispielsweise radial nach innen zur beispielhaft genannten
Arbeitsachse weisen, um so beispielsweise das Äußere eines Körpers ganz oder teilweise
zu bedrucken.
[0030] Es kann weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen sein, die Düsenreihe um eine beispielsweise
senkrecht und insbesondere beabstandet zur genannten Längsachse einer Düsenreihe liegende
Arbeitsachse zu verformen, wodurch die jeweiligen Ausstoßrichtungen der Tintentropfen
aus den jeweiligen Düsen beispielsweise radial nach außen relativ zur beispielhaft
genannten Arbeitsachse weisen, um so beispielsweise das Innere eines Körpers ganz
oder teilweise zu bedrucken.
[0031] Es kann weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen sein, die jeweiligen Druckmodule mit
jeweiligen Ventilen beispielsweise Rückschlagventilen und / oder jeweiligen Pumpen
beispielsweise Mikropumpen in ihren Tintenversorgungsleitungen und /oder jeweiligen
Tintenreservoirs auszustatten, wodurch beispielsweise mechanische Druckschwankungen
in einer gemeinsamen Tintenzufuhr nicht auf die Druckmodule übertragen werden und
sich hierdurch die Betriebssicherheit eines solchen Druckkopfes erheblich erhöht.
[0032] Darüber hinaus ist hierdurch eine Entleerung oder Befüllung einzelner Druckmodule
mit Tinte in einfacher Weise möglich, so dass beispielsweise zu Servicezwecken auch
einzelne Druckmodule ohne Beeinträchtigung der Funktionalität der übrigen Druckmodule
ausgetauscht werden können. Darüber hinaus ist es hierdurch ebenfalls möglich, zur
Düsenreinigung einzelner Düsen gezielt eine bestimmte Tintenmenge auszustoßen, wodurch
beispielsweise eingedrungene Luft oder störende Verunreinigungen gezielt aus der jeweiligen
Düse ausgestoßen werden kann.
[0033] Ein erfindungsgemäßer Druckkopf kann wie oben beschrieben aus einer Anzahl von einzelnen
Druckmodulen aufgebaut. Dabei ist es erfindungsgemäß unerheblich, ob die einzelnen
Druckmodule lediglich elektrisch oder pneumatisch ansteuerbare Ventile darstellen,
oder ob jedes einzelne Druckmodul einen eigenen Druckkopf mit wenigstens einer Düse
darstellt.
[0034] Die einzelnen Druckmodule können erfindungsgemäß untereinander bevorzugt entlang
einer Längsachse miteinander mit einem verformbaren Material verbunden sein, beispielsweise
mittels eines Gummimaterials oder beispielsweise mittels eines thermoplastischen Materials
oder beispielsweise über eine oder mehrere Federelemente, an welcher die einzelnen
Druckmodule befestigt sind.
[0035] Da die jeweiligen Druckmodule zum Betrieb mit Tinte oder einem anderen zu verdruckenden
Mittel versorgt werden müssen, kann die Versorgung mit diesen Mitteln erfindungsgemäß
beispielsweise über einzelne externe Zuleitungen erfolgen oder bei einer entsprechenden
Ausführung der Druckmodule und des Verbindungsmaterials über eine gemeinsame Zuleitung.
[0036] Dies kann bei Verwendung einer genannten elastomeren, insbesondere gummiartigen Verbindung
in einer bevorzugten Ausführung im Inneren des elastomeren Materials erfolgen, wobei
dieses in diesem Fall gleichzeitig die Funktion eines Versorgungssystems und / oder
Reservoirs für das Mittel, insbesondere die Tinte hat.
[0037] Entsprechend können bei Verwendung einer oder mehrerer Spiralfedern als Verbindungselemente
diese hohl ausgeführt sein und somit ebenfalls als Versorgungsschläuche dienen. Die
benötigten elektrischen Zuleitungen zu den einzelnen Druckmodulen werden zweckmäßigerweise
jeweils mittels Kabel zu einer gemeinsamen Steuerelektronik und / oder einer übergeordneten
Steuerung geführt.
[0038] Bei Verwendung von Tinten können diese beispielsweise übliche niedrigviskose Öl-basierende
Druckfarben oder UV-härtende Druckfarben darstellen, aber auch andere niedrigviskose
Flüssigkeiten wie beispielsweise Klebstoffe oder Öle oder Reaktionsflüssigkeiten je
nach Erfordernis. Weisen die Druckmodule zusätzlich jeweils Ventile und / oder entsprechende
Pumpen beispielsweise Mikropumpen auf, werden hierdurch einerseits bei Verwendung
von den genannten zu verdruckenden Tinten bekannte Probleme mit Fremdluft in den Zuleitungen
eliminiert, da diese durch die Förderwirkung der genannten Pumpen wirkungsvoll aus
dem Tintensystem gefördert werden und die Düsenelemente damit eine Selbstreinigungsfunktion
aufweisen können, zum anderen besteht zusätzlich die Möglichkeit, anstelle von Flüssigkeiten
Gase, im Besonderen reaktive Gase zu fördern und gezielt und dosiert an individuelle
Positionen einer Oberfläche innerhalb eines Produktionsprozesses zu bringen um beispielsweise
chemische oder physikalische Reaktionen auszulösen, zu behindern oder zu unterstützen.
[0039] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den nachfolgenden Figuren dargestellt.
Es zeigen:
- Figur 1:
- eine erste erfindungsgemäße Ausführung eines Druckkopfes
- Figur 2:
- eine zweite erfindungsgemäße Ausführung eines Druckkopfes
- Figur 3:
- eine Rückansicht einer ersten oder zweiten Ausführung eines Druckkopfes
- Figur 4:
- eine erste mögliche Form eines erfindungsgemäßen Druckkopfes gemäß Figur 1 oder Figur
2
- Figur 5:
- eine zweite mögliche Form eines erfindungsgemäßen Druckkopfes gemäß Figur 1 oder Figur
2
- Figur 6:
- eine dritte mögliche Form eines erfindungsgemäßen Druckkopfes gemäß Figur 1 oder Figur
2
[0040] Eine erste erfindungsgemäße Ausführung eines Druckkopfes zeigt Figur 1. Ein erfindungsgemäßer
Druckkopf weist beispielsweise eine aus einem flexiblen, z.B. elastomeren Material
bestehende Aufnahmeplatte 1 auf, in welcher eine Anzahl von Aufnahmeöffnungen 1a zur
Aufnahme von voneinander unabhängig ansteuerbaren Druckmodulen 2 vorgesehen sind.
Die Aufnahmeplatte bildet die eingangs genannte Aufnahmevorrichtung und kann hier
in bevorzugter Ausführung eine solche Dicke aufweisen, dass die Aufnahmevorrichtung
zumindest weitestgehend selbsttragend ist, sich also zumindest nicht wesentlich unter
der Wirkung der Schwerkraft verformt, sondern erst durch äußere angewendete Kräfte.
[0041] Die Öffnungen 1 a können dabei so ausgeführt sein, dass beispielsweise an den Druckmodulen
2 jeweils vorhandene Ausformungen 24 passgenau in die Öffnungen eingreifen und beispielsweise
in diesen festklemmen, was insbesondere bei Verwendung eines gummiartigen Materials
für die Aufnahmeplatte 1 leicht möglich ist. Alternativ oder auch ergänzend hierzu
kann es vorgesehen sein, entsprechende nicht dargestellte Befestigungsvorrichtungen
an der Aufnahmevorrichtung 1 vorzusehen, um die Druckmodule 2 in ihren jeweiligen
Öffnungen 1 a festzuhalten, unabhängig von einer für einen bestimmten Einsatzzweck
erforderlichen Verformung der Aufnahmeplatte 1. Es kann erfindungsgemäß beispielsweise
auch vorgesehen sein, die Druckmodule 2 in ihren Aufnahmeöffnungen 1a entsprechend
zu verkleben.
[0042] Es kann weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die jeweiligen Druckmodule
so in die Aufnahmeöffnungen 1a der Aufnahmeplatte 1 eingebracht sind, dass die jeweiligen
Düsenplatten 22 mit der Fläche 1 b zumindest in einer Grundform eine im wesentlichen
geschlossene Fläche bilden. Dabei kann diese Fläche bei einer unverformten Grundform
z.B. in einer Ebene liegen.
[0043] Die Anordnung der Düsenplatten 22 in der Aufnahmevorrichtung 1 kann dabei so sein,
dass die jeweiligen Düsen 23 beispielsweise eine Linie bilden wie in Figur 1 gezeigt,
wobei der Abstand benachbarter Düsen 23 zueinander zumindest in einer Grundstellung
der Aufnahmevorrichtung bevorzugt gleich ist.
[0044] Die Druckmodule 2 können erfindungsgemäß beispielsweise aus einem Grundkörper 21
bestehen, in welchem beispielsweise je nach Art und Ausführung des Druckmoduls Mikropumpen,
Ventile, Tintenfilter, Druckerzeugungselemente , Tintenzuführungen und gegebenenfalls
elektronische Ansteuerschaltungen vorgesehen sein können und welcher an einem stirnseitigen
Ende eine Düsenplatte 22 mit wenigstens einer Düse 23 aufweist.
[0045] Zur Ansteuerung der jeweiligen Druckmodule 2 mittels einer übergeordneten nicht dargestellten
Steuerung weisen die Druckmodule 2 jeweils elektrische Anschlüsse 26 auf, wodurch
es möglich ist, jedes Druckmodul unabhängig zu betreiben. Darüber hinaus weist jedes
Druckmodul 2 wenigstens einen Anschluss 25 zur Tintenversorgung auf, wobei die jeweiligen
Anschlüsse 25 beispielsweise zu einer gemeinsamen nicht dargestellten Versorgungsleitung
zusammen gefasst sein können.
[0046] Es kann erfindungsgemäß weiterhin vorgesehen sein, dass die Druckmodule 2 wie in
Figur 2 gezeigt, ihrerseits jeweils Druckköpfe darstellen, welche auf Ihrer jeweiligen
der Aufnahmevorrichtung 1 zugewandten Seite eine Düsenplatte 22 mit einer bestimmten
Anzahl von einzelnen Düsen 23a aufweisen. Je nach Art und Ausführung der Druckköpfe
2 können die einzelnen Düsen 23a jedes Druckkopfes 2 dabei in Gruppen oder jeweils
voneinander unabhängig ansteuerbar sein. Durch die Anordnung einer bestimmten Anzahl
von Druckköpfen 2 in einer gemeinsamen Aufnahmeplatte 1 und deren jeweiligen im wesentlichen
planen Abschluss der jeweiligen Düsenplatten 22 mit der Fläche 1 b wird hierdurch
eine gemeinsamen Fläche 1b als gemeinsame Düsenplatte geschaffen, wobei aufgrund der
Flexibilität des als Düsenplatte verwendeten Materials der Aufnahmeplatte 1 die gemeinsame
Düsenplatte 1 b verformbar ist.
[0047] Die Figuren 1 und 2 zeigen weiterhin schematisch eine Möglichkeit, einzelne Druckmodule
2 auszutauschen, indem beispielsweise einzelne Druckmodule 2a aus der gemeinsamen
Aufnahmevorrichtung 1 entnommen bzw. hinzugefügt werden können.
[0048] Eine Rückansicht einer erfindungsgemäßen Ausführung eines Druckkopfes mit mehreren
einzelnen Druckmodulen 2 gemäß Figur 1 oder Figur 2 ist in Figur 3 dargestellt. Die
einzelnen Druckmodule 2, 2a weisen dabei beispielsweise zur elektrischen Ansteuerung
über eine nicht dargestellte übergeordnete Steuerung jeweils elektrische Anschlüsse
26 auf, über welche die jeweiligen Druckmodule entsprechend einem zu druckenden Gesamtbild
angesteuert werden können.
[0049] Die Versorgung mit einer jeweils zu verdruckenden Tinte erfolgt beispielsweise über
Zuführungen 25, welche beispielsweise mittels entsprechenden Verbindungselementen
zu einer gemeinsamen Tintenversorgungszuleitung zusammengefasst werden können. Es
ist erfindungsgemäß ebenso möglich, unterschiedliche Druckmodule mit unterschiedlichen
Tinten aus unterschiedlichen Tintenreservoirs zu versorgen, wodurch es möglich ist,
beispielsweise bei einer Rundum - Bedruckung eines zylinderförmigen Bedruckstoffes
wie beispielsweise eines Kabels oder eines Rohres unterschiedliche Bedruckungen mit
unterschiedlichen Druckfarben in unterschiedlichen Bereichen in einem Arbeitsgang
zu erzeugen.
[0050] Figur 4 zeigt beispielhaft eine erste mögliche Verformung eines erfindungsgemäßen
Druckkopfes beispielsweise für Bedruckung einer konkaven Ausformung eines zu bedruckenden
Objektes. Hierzu werden beispielsweise die stirnseitigen Flächen 1 c, 1 d der Aufnahmeplatte
1 entlang einer beispielsweise durch die Düsenanordnung der Druckmodule gebildeten
Längsachse 110 so gegeneinander in Drehrichtung 100a bzw. 100b verdrillt, dass sich
die gewünschte Düsenanordnung und eine gewünschte Ausstoßrichtung der jeweiligen Tintentropfen
aus den Düsen 23 ausbilden kann. Hierbei verläuft diese Längsachse bevorzugt genau
durch die Mündungsöffnungen der Düsen.
[0051] Eine weitere mögliche Verformung eines erfindungsgemäßen Druckkopfes zeigt Figur
5, wobei in dieser beispielhaft gezeigten Verformung der Aufnahmeplatte 1 lediglich
ein Teil der Aufnahmeplatte 1 um eine beispielsweise senkrecht zu einer durch die
Düsenanordnung der Druckmodule gebildeten Achse 111 in Richtung 100c verformt ist,
wodurch beispielsweise die Bedruckung einer abgerundeten Kante eines zu bedruckenden
Objektes ermöglicht wird.
[0052] Eine weitere mögliche Verformung eines erfindungsgemäßen Druckkopfes zeigt Figur
6, wobei in dieser beispielhaft gezeigten Verformung der Aufnahmeplatte 1 diese im
wesentlichen zu einem um eine beispielsweise senkrecht zu einer durch die Düsenanordnung
der Druckmodule gebildeten Achse 112 im wesentlichen kreisförmig in Richtung 100d
gebogen ist insbesondere wobei hier beispielsweise die sich nun gegenüber stehenden
stirnseitigen Flächen 1 c, 1 d zusätzlich gegeneinander verschoben sein können, so
dass die Aufnahmeplatte 1 im wesentlichen spiralförmig verformt ist. Hierdurch ist
es beispielsweise möglich, einen zylinderförmigen Bedruckstoff wie beispielsweise
Kabel oder Rohre in einem Arbeitsgang mit einer Rundum- Bedruckung zu versehen.
[0053] Bezüglich sämtlicher Ausführungen ist festzustellen, dass die in Verbindung mit einer
Ausführung genannten technischen Merkmale nicht nur bei der spezifischen Ausführung
eingesetzt werden können, sondern auch bei den jeweils anderen Ausführungen. Sämtliche
offenbarten technischen Merkmale dieser Erfindungsbeschreibung sind als erfindungswesentlich
einzustufen und beliebig miteinander kombinierbar oder in Alleinstellung einsetzbar.
1. Druckkopf, insbesondere für einen Tintenstrahldrucker mit mehreren Druckdüsen, dadurch gekennzeichnet, dass er mehrere benachbarte Druckmodule (2) mit jeweils wenigstens einer Druckdüse (23)
aufweist, wobei zwei benachbarte Druckmodule (2) untereinander durch ein zumindest
in Verbindungsrichtung, insbesondere in alle Raumrichtungen flexibles Material (1)
und/oder Element (1) verbunden sind.
2. Druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Orientierung der Druck-Strahlen der Druckdüsen (23) zueinander und/oder der Abstand
der Druckdüsen (23) zueinander aufgrund der Flexibilität des die Druckmodule verbindenden
Materials, insbesondere in mehreren Raumrichtungen einstellbar ist.
3. Druckkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstrahlen benachbarter Druckdüsen (23) zumindest bereichsweise zueinander
konvergent oder divergent einstellbar sind.
4. Druckkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstrahlen benachbarter Druckdüsen (23) zumindest bereichsweise senkrecht
zur Richtung der Aufreihung der Druckdüsen (23) verstellbar sind, insbesondere die
Orientierung der Druckdüsen (23) um die Längsachse (110) der Druckdüsenreihe verdrehbar
ist.
5. Druckkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Druckmodule (2) eine gemeinsame Druckmittelzuleitung aufweisen.
6. Druckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das alle Druckmodule (2) voneinander getrennte Druckmittelzuleitungen aufweisen.
7. Druckkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen zwei benachbarten Druckmodulen (2) hohl ausgebildet ist,
insbesondere um durch die hohle Verbindung ein Druckmittel zu den Druckdüsen (23)
zu transportieren.
8. Druckkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem flexiblen Material (1) um ein elastomeres Material, insbesondere
ein Gummi, Silikon oder Akryl handelt.
9. Druckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem flexiblen Element (1) um ein Federelement handelt.
10. Druckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem flexiblen Material (1) um ein insbesondere reversibel thermoplastisch
verformbares Material handelt
11. Druckkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Druckdüsen (23) in einem Winkelbereich von wenigstens 360 Grad um eine
Achse (111, 112) herum anordenbar sind.
12. Druckkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Druckdüsen (23) spiralförmig um eine Achse (110, 112) angeordnet sind,
insbesondere wobei die Druckstrahlen auf die Achse (110, 112) oder von dieser weg
orientiert sind.
13. Druckkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckdüse (23) ein ansteuerbares Ventil aufweist.
14. Druckkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmodule (2) in einer Aufnahmevorrichtung (1) aus flexiblem, insbesondere
elastomerem Material lösbar zusammengefasst sind.
15. Druckkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung (1) insbesondere vollständig aus dem flexiblen Material,
insbesondere in der Art einer Matte ausgebildet ist und mehrere, insbesondere in einer
Linie nebeneinander liegende Öffnungen (1 a) aufweist jeweils zur insbesondere formschlüssigen
Aufnahme eines Druckmoduls (2).