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Title:
PRINTING SYSTEM WITH CLEANING STATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/044564
Kind Code:
A2
Abstract:
A maintenance-free printing system has a printing head housing (1) in which is arranged an inkjet printing head (3), and a cleaning station (6) integrated in the printing head housing (1).

Inventors:
BUEHLER LEO (CH)
Application Number:
PCT/IB2004/003462
Publication Date:
May 19, 2005
Filing Date:
October 22, 2004
Export Citation:
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Assignee:
BUEHLER LEO (CH)
International Classes:
B41J2/165; B41J11/00; B41J; (IPC1-7): B41J/
Foreign References:
US5929877A1999-07-27
EP1029684A12000-08-23
US20030043226A12003-03-06
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN Bd. 1999, Nr. 12, 29. Oktober 1999 (1999-10-29) & JP 11 192731 A (NEC ENG LTD), 21. Juli 1999 (1999-07-21)
Attorney, Agent or Firm:
Rosenich, Paul (BGZ, Triesenberg, LI)
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Claims:
Patentansprüche
1. Wartungsfreies Drucksystem mit einem Druckkopfgehäuse (1), einem darin angeordneten TintenstrahlDruckkopf (3) sowie einer Reinigungs station (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsstation (6) im Druckkopfgehäuse (1) integriert angeordnet ist.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck kopf (3) innerhalb des Druckkopfgehäuses (1) um wenigstens eine Ach se (4) schwenkbar gelagert ist, wobei er sich in der einen Endstellung in einer der Reinigungsstation (6) gegenüberliegenden Reinigungsbzw. Parkposition und in der anderen Endstellung in der Druckposition befin det.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkopf (3) innerhalb des Druckkopfgehäuses (1) seitlich verschiebbar ist, wobei er sich in der einen Endstellung in der Druckposition und in der anderen Endstellung in einer der Reinigungsstation (6) gegenüberlie genden Reinigungsbzw. Parkposition befindet.
4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsstation (6) im Druckkopfgehäuse (1) beweglich ge lagert und vor den Druckkopf (3) bringbar ist.
5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass der Druckkopf (3) in der Reinigungsbzw. Parkposition auf seiner Austrittsseite (5) durch die Reinigungsstation (6) luftdicht ab geschlossen ist.
6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass der Druckkopf (3) in der Reinigungsbzw. Parkposition mittels Vakuum spülbar ist.
7. Verfahren zum Bedrucken von Gegenständen mit einem einen Tinten strahlDruckkopf (3) aufweisenden Drucksystem, dadurch gekenn zeichnet, dass die Tinte nach dem Drucken mittels aus einer Lichtquelle zuführbarem Licht trockenbar ist.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 7, da durch gekennzeichnet, dass das Licht aus der Lichtquelle über wenigs tens einen Lichtwellenleiter (9) zuführbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mün dung der Lichtwellenleiter (9) so angeordnet ist, dass LichtReflexionen von der Oberfläche der zu bedruckenden Gegenstände auf den Druck kopf (3) vermieden werden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Mündung der Lichtwellenleiter (9) und dem Druckkopf (3) eine die LichtReflexion auf den Druckkopf (3) verhindernde Abschirmung (11) vorgesehen ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Lichtquelle insbesondere UVLicht produziert, sodass die Trocknung mit UVLicht erfolgt.
Description:
Drucksystem mit Reinigungsstation Die Erfindung betrifft ein wartungsfreies Drucksystem mit einem Druckkopfge- häuse, einem darin angeordneten Tintenstrahl-Druckkopf sowie einer Reini- gungsstation.

Aus der W091/10569 ist ein Drucksystem mit einem Druckkopfgehäuse und einem darin angeordneten (auswechselbaren) Druckkopf ersichtlich. Das Druckkopfgehäuse ist auf einem verschiebbaren Wagen befestigt. Ausserhalb der Druckzone befindet sich eine Reinigungs-und Dichtstation. Zwischen den einzelnen Druckvorgängen oder auf entsprechenden Befehl kann der Wagen mit dem darauf angeordneten Druckkopf automatisch in eine der Reinigungs- und Dichtstation gegenüberliegende Position verschoben werden, wo die Dü- sen des Druckkopfes gereinigt und bei Nichtgebrauch durch Verschliessen gegen Austrocknen abgedichtet werden.

Diese Anordnung erfordert relativ viel Platz und ergibt viele Leerlaufwege des Wagens mit dem darauf angeordneten Druckkopf.

Die DE 37 36 916 A1 zeigt eine ähnliche Anordnung wie in der oben genann- ten Druckschrift. Auch hier befindet sich eine sog. Wiederherstellungseinrich- tung außerhalb des Druckbereiches. Auch diese Anordnung weist bezüglich Platzbedarf und Weg-bzw. Zeitaufwand die oben erwähnten Nachteile auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein wartungsfreies Drucksystem zu schaffen, das eine kompakte Bauweise ermöglicht und die oben angegebe- nen Nachteile vermeidet. Das Drucksystem soll darüber hinaus Freihand be- dienbar sein.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Reinigungs- station im Druckkopfgehäuse integriert angeordnet ist.

Durch die Anordnung der Reinigungsstation im Druckkopfgehäuse werden Leerlaufwege des Druckkopfes vermieden und die Reinigungsstation durch

das Druckkopfgehäuse ausserdem gegen Verschmutzung von aussen ge- schützt. Durch die in das Druckkopfgehäuse integrierte Anordnung der Reini- gungsstation wird es ermöglicht, den Druckkopf in unterschiedlichen Ge- brauchslagen (z. B. horizontal, vertikal oder schräg) einzusetzen.

Der Druckkopf ist vorteilhaft innerhalb des Druckkopfgehäuses um wenigstens eine Achse schwenkbar gelagert, wobei er sich in der einen Endstellung in einer der Reinigungsstation gegenüberliegenden Reinigungs-bzw. Parkpositi- on und in der anderen Endstellung in der Druckposition befindet. Der Druck- kopf kann bspw. durch Federn in der Reinigungs-bzw. Parkposition gehalten und für den Druckvorgang entgegen der Federkraft in die Druckposition be- wegt werden.

Eine weitere zweckmässige Ausführungsform besteht darin, dass der Druck- kopf innerhalb des Druckkopfgehäuses seitlich verschiebbar ist, wobei er sich in der einen Endstellung in der Druckposition und in der anderen Endstellung in einer der Reinigungsstation gegenüberliegenden Reinigungs-bzw. Parkpo- sition befindet. Für den Reinigungsvorgang wird der Druckkopf vor die Reini- gungsstation geschoben und dann der Reinigungsvorgang eingeleitet.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Reinigungsstation im Druckkopfgehäuse beweglich gelagert und elektromotorisch angesteuert vor den Druckkopf bringbar ist. Dies kann beispielsweise durch Schwenken und/oder Verschie- ben der Reinigungsstation erfolgen.

Der Druckkopf ist in der Reinigungs-bzw. Parkposition auf seiner Austrittssei- te zweckmässigerweise durch die Reinigungsstation luftdicht abgeschlossen.

Dadurch wird verhindert, dass Tinte im Bereich der Mündung des Druckkopfes eintrocknet und die Spritzdüsen dadurch verstopft werden.

Nach Beendigung des Druckvorganges kann es vorkommen, dass einzelne Tintentropfen in oder an der Mündung der Düsen hängen bleiben. Um ein Ein- trocken der Tinte oder Verschmutzungen auf den zu bedruckenden Gegens-

tänden zu vermeiden, ist es vorteilhaft, dass der Druckkopf in der Reinigungs- bzw. Parkposition mittels Vakuum gespült wird. Überschüssige Tinte kann da- bei abgesaugt werden.

Insbesondere beim Drucken auf nichtsaugendem Untergrund dauert es relativ lang, bis die aufgespritzte Tinte getrocknet ist. Es ist daher zweckmässig, dass die Tinte nach dem Drucken mittels vorzugsweise UV-Licht getrocknet wird. Das Trocknen kann beispielsweise mittels ein-und ausschaltbaren vor- zugsweise UV-Lampen erfolgen.

Um ein Verschmieren der durch den Druckvorgang aufgebrachten Zeichen oder Markierungen zu verhindern, wird das UV-Licht vorteilhaft über wenigs- tens einen Lichtwellenleiter zugeführt. Lichtwellenleiter benötigen im Gegen- satz zu UV-Lampen nur sehr wenig Platz und können somit direkt neben dem Druckkopf, bzw. neben dem Druckkopfgehäuse angeordnet werden. Durch die für Lichtwellenleiter typische Eigenschaft der Flexibilität können diese auch Bewegungen des Druckkopfes mitmachen.

Durch die UV-Strahlung soll ein rasches Eintrocknen der Tinte auf dem zu bedruckenden Gegenstand erreicht werden. Um gleichzeitig ein Eintrocken der Tinte im Bereich der Mündung des Druckkopfes zu verhindern, ist es zweckmässig, die Mündung der Lichtwellenleiter so anzuordnen, dass UV- Licht-Reflexionen von der Oberfläche der zu bedruckenden Gegenstände auf den Druckkopf vermieden werden.

Insbesondere wenn die Lichtwellenleiter gegenüber dem Druckkopf etwas ver- setzt angeordnet sind, müssen diese gegenüber der Senkrechten zu der zu bedruckenden Oberfläche unter einem spitzen Winkel angeordnet werden.

Um eine UV-Licht-Reflexion auf den Druckkopf zu verhindern ist es daher vor- teilhaft, zwischen der Mündung der Lichtwellenleiter und dem Druckkopf eine Abschirmung vorzusehen.

Ausbildungen der Erfindung und Varianten dazu sind in den abhängigen Pa- tentansprüchen und in den Figurenbeschreibungen angegeben.

Im obigen Text wird zwar auf ein Tintenstrahl-Drucksystem Bezug genommen ; die Erfindung ist jedoch nicht darauf eingeschränkt, sondern steht vielmehr auch anderen Benutzern (z. B. für Farbspritzgeräte etc. ) offen.

Die Patentansprüche sind dementsprechend breit auszulegen.

Die Bezugszeichenliste und die Zeichnung sind zusammen mit den in den An- sprüchen beschriebenen, beziehungsweise geschützten Gegenständen integ- rierende Bestandteile der Offenbarung dieser Anmeldung.

Figurenbeschreibung Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Glei- che Bezugszeichen bedeuten gleiche Bauteile, Bezugszeichen mit unter- schiedlichen Indizes geben funktionengleiche Bauteile an.

Es zeigen dabei : Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemässes Druckkopfgehäuse, mit einem darin schwenkbar gelagerten Druckkopf, in Reinigungs- bzw. Parkposition, Fig. 2 eine Ansicht des in Fig. 1 dargestellten Druckkopfgehäuses, in Rich- tung des Pfeils A und Fig. 3 das Druckkopfgehäuse gemäss Fig. 1, mit sich in Druckposition befind- lichem Druckkopf.

Das aus den Fig. 1 bis 3 ersichtliche, wartungsfreie Drucksystem besteht aus einem Druckkopfgehäuse 1, das über einen Versorgungs-

schlauch 2 mit einer nicht dargestellten Steuerung verbunden ist. Im Versor- gungsschlauch 2 können elektrische Leitungen, Steuerleitungen Druckluft, bzw. Vakuumleitungen oder Leitungen zur Zuführung der Tinte enthalten sein.

Im Druckkopfgehäuse 1 ist ein beweglich gelagerter Druckkopf 3 angeordnet.

Der Druckkopf 3 ist um eine Drehachse 4 schwenkbar und mittels eines Betä- tigungszylinders 8 in zwei unterschiedliche Endlagen bringbar. Der Druckkopf 3 weist an seinem freien Ende Austrittsdüsen 5 für die aufzubringende Tinte auf.

Im Druckkopfgehäuse 1 befindet sich ferner eine Reinigungsstation 6, welche in das Druckkopfgehäuse 1 integriert ist. Die Reinigungsstati- on 6 ist um ein Gelenk 7 schwenkbar. In der in Fig. 1 dargestellten ei- nen Endstellung befindet sich der Druckkopf in einer der Reinigungs- station 6 gegenüberliegenden Reinigungs-bzw. Parkposition. Die Austrittsdüsen 5 des Druckkopfes 3 werden in dieser Position durch die Reinigungsstation 6 luftdicht abgeschlossen. Der Reinigungsvor- gang kann in bekannter Weise beispielsweise dadurch bestehen, dass die sich in der Mündung der Austrittsdüsen befindliche Tinte mit- tels Vakuum abgesaugt wird. Mittels des Betätigungszylinders 8 wird der Druckkopf 3 um die Drehachse 4 im Uhrzeigersinn in die in Fig. 3 dargestellte Druckposition gebracht. Die Reinigungsstation 6 wird da- bei beispielsweise mittels Federkraft um das Gelenk 7 nach unten ge- klappt.

Seitlich des Druckkopfgehäuses 1 sind mehrere Lichtwellenleiter 9 angeordnet. Die Lichtwellenleiter 9 sind mittels eines Halters 10 am Druckkopfgehäuse 1 befestigt. Die Lichtwellenleiter 9 dienen zum schnellen Trocknen mittels des Druckkopfes 3 auf einen zu bedruck- ten Gegenstand aufgebrachten Tinte. Dabei wird über die Lichtwellen- leiter UV-Licht zugeführt. Die UV-Strahlen können durch die Oberflä- che des beispielsweise metallischen, zu bedruckenden Materials re- flektiert werden. Um ein Austrocknen der Austrittsdüsen 5 am Druck- kopf 3 zu verhindern, ist daher am vorderen Ende des Druckkopfge-

häuses 1 eine Abschirmung 11 vorgesehen. Diese Abschirmung 11 ist Teil des Druckkopfgehäuses 1, kann jedoch auch als separates Teil ausgebildet und mit dem Druckkopfgehäuse 1 verbunden werden.

Anstelle eines schwenkbaren Druckkopfes, bzw. einer schwenkbaren Reinigungsstation können diese auch lateral verschiebbar und in eine miteinander zusammenwirkende Position gebracht werden. Die schwenkbare Anordnung dieser beiden Baugruppen ergibt jedoch ins- besondere Vorteile durch eine einfache Lagerung.

Bezugszeichenliste 1 Druckkopfgehäuse 2 Versorgungsschlauch 3 Druckkopf (Tintenstrahl-Druckkopf) 4 Drehachse (Achse) 5 Austrittsdüse 6 Reinigungsstation 7 Gelenk 8 Betätigungszylinder 9 Lichtwellenleiter 10 Halter 11 Abschirmung