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Title:
TWO-DIMENSIONAL METHOD COMPRISING A SCANNING PRINTER MODULE AND A MEDIA ADVANCING SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/180818
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for printing at least one section of a surface of a medium using a scanning method, with a printer that works together with a scanning printer module and a media advancing system. According to said method, a scanning direction is defined for said printer module and an advancing direction is defined for the medium, the advancing direction of the medium and the scanning direction of the printer module being different, the medium being at least partially printed during scanning, and an advancing speed of the medium and a scanning speed of the printer module simultaneously being, at least intermittently and preferably constantly, greater than zero during printing.

Inventors:
BRUNNER EDUARD (IT)
Application Number:
PCT/EP2015/000905
Publication Date:
December 03, 2015
Filing Date:
May 04, 2015
Export Citation:
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Assignee:
DURST PHOTOTECHNIK AG (IT)
International Classes:
B41J19/16
Domestic Patent References:
WO2003008195A12003-01-30
Foreign References:
EP2055490A12009-05-06
US20100225982A12010-09-09
US20080284805A12008-11-20
Other References:
ANONYMOUS: "Inkjet printing using a rotary carousel pen carriage", RESEARCH DISCLOSURE, MASON PUBLICATIONS, HAMPSHIRE, GB, vol. 485, no. 58, 1 September 2004 (2004-09-01), XP007134293, ISSN: 0374-4353
Attorney, Agent or Firm:
KEMPKENS, Anke (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Verfahren zum Bedrucken von zumindest einem Teil einer Oberfläche eines Mediums (111) mittels eines Scanverfahrens mit einem Drucker, der mit einem scannenden Druckmodul (101) und mit einem Medienvorschub arbeitet, wodurch eine Scanrichtung des Druckmoduls (101) und eine Vorschubrichtung des Mediums (111) definiert werden, wobei Vorschubrichtung und Scanrichtung sich unterscheiden und während des Scannens das Medium (111) zumindest zeitweise bedruckt wird dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorschubgeschwindigkeit des Mediums (111) und eine Scangeschwindigkeit des Druckmoduls (101) während des Bedruckens zumindest zeitweise, bevorzugt die ganze Zeit gleichzeitig größer Null sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Vorschubgeschwindigkeit zu Scangeschwindigkeit konstant gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass während dem Bedrucken die Vorschubgeschwindigkeit und die Scangeschwindigkeit konstant gehalten werden.

4. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Druckmodul (101) Zeilen (113) aneinander angrenzend, teilweise oder vollständig überlappend gedruckt werden.

5. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Scannen des Druckmoduls (101) auf einer zyklisch in sich geschlossenen Bahn (115) erfolgt.

6. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Bedrucken von zumindest einem Teil einer Oberfläche eines Mediums (111) zumindest teilweise kontinuierlich und bevorzugt kontinuierlich erfolgt.

7. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Bedrucken von unterschiedlichen Teilen einer Oberfläche eines Mediums (111) mit jeweils unterschiedlichen Vorschubgeschwindigkeiten und Scangeschwindigkeiten erfolgt, wobei die jeweils gewählten Geschwindigeken konstant gehalten werden.

8. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüch 5 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die zyklisch in sich geschlossenen Bahn (115) zumindest eine zweite Scanrichtung aufweist.

9. Verfahren nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass erste und die zumindest eine zweite Scanrichtung sich unterscheiden.

10. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Druckmodule (103) in einer Scanrichtung hintereinander laufen.

11. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass in einer Scanrichtung die zumindest zwei hintereinanderlaufenden Module (101) zeitlich getrennt, zeitlich unmittelbar hintereinander oder zumindest teilweise zeitlich überlappend drucken.

12. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 11 dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest zwei Scanrichtungen zumindest zeitweise gleichzeitig gedruckt wird.

13. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmodul (101) für eine Tintenfarbe einen Druckkopf (103) umfasst, wobei das Druckmodul (101) ein der Tintenfarbe assoziierte Zeile (113) einer vorbestimmten Zeilen-Breite auf das Medium (111) bereitstellt über welche Zeilen-Breite bei Bedarf die Tintenfarbe auf das Medium (111) gedruckt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass eine der Tintenfarbe assoziierte Zeile (113) einer vorbestimmten Zeilen-Breite von einer Düsenreihe von nebeneinander in einer Linie angeordneten Düsen oder von einer Düsenanordnung von nebeneinander nicht in einer Linie angeordneten Düsen auf das Medium (111) bereitgestellt wird.

15. Verfahrens nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmodul (101) auf das Medium zumindest zwei Zeilen (113) bereitstellt, wobei jede bereitgestellte Zeile (113) einen ersten Zeilenrand und davon ausgehend in Vorschubrichtung des Mediums (111) stromabwärts zweiten Zeilenrand aufweist und die jeweiligen Zeilenrand bildenden Enden der zumindest zwei Zeilen (113) eine gemeinsame Achse aufweisen, welche Achse bezüglich der Scanrichtung parallel oder nicht parallel verläuft.

16. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 13 bis 15 dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmodul (101) zumindest eine zweite Tintenfarbe umfasst, wobei jeweils ein der jeweiligen Tintenfarbe assoziierte Zeile (113) einer vorbestimmten Zeilen-Breite auf das Medium (111) bereitgestellt wird über welche Zeilen-Breiten bei Bedarf die jeweilige Tintenfarben auf das Medium (111) gedruckt werden.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16 dadurch gekennzeichnet, dass die durch das Druckmodul (101) bereitgestellten Zeilen (113) aneinander angrenzen, sich teilweise oder vollständig überlappen.

18. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren durch Ausführen einer Vielzahl von Druckpässen erfolgt, wobei ein Druckpass jeweils folgende Schritte umfasst:

a) Positionieren eines Druckmoduls (101) vor dem Bedrucken in einem Ausgangspunkt A

b) Scannen des Druckmoduls (101) entlang der Scanrichtung von einem Ausgangspunkt A hin zu einem Endpunkt B und Medienvorschub in die Vorschubrichtung, wobei Schritt a) den Anfang eines neuen Druckpasses bildet und und während des Scannens das Medium (111) in Schritt b) zumindest zeitweise bedruckt wird, wobei die Vorschubgeschwindigkeit des Mediums (111) und die Scangeschwindigkeit des Druckmoduls (101) während des Bedruckens zumindest zeitweise, bevorzugt die ganze Zeit gleichzeitig größer Null sind.

19. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass zum Bedrucken des zumindest einen Teils der Oberfläche des Mediums (111) die Vorschubgeschwindigkeit und die Scangeschwindigkeit variabel gehalten werden.

20. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Drucker ein Tintenstrahldrucker ist.

21. Drucker umfassend ein Druckmodul (101) und eine Positionierungseinrichtung, welche dazu ausgelegt ist das Druckmodul (101) und ein Medium (111) mit einer zu bedruckenden Oberfläche in vorbestimmter Weise bei konstantem Abstand des Druckmoduls (101) von der Oberfläche in zwei Dimensionen relativ zueinander bewegen zu können, wobei das Druckmodul (101) mindestens einen Druckkopf (103) für eine Tintenfarbe umfasst dadurch gekennzeichnet ist, dass der Drucker eine Steuerungseinheit zum Durchführen eines Verfahrens nach eines der Ansprüche 1- 20 umfasst.

22. Drucker nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungseinrichtung ein Führungssystem umfasst, welches das Druckmodul (101) entlang einer zyklisch in sich geschlossenen Bahn (115) in vorbestimmter Weise zwei oder dreidimensional führt.

Description:
Zweidimensionales Verfahren mit scannendem Druckmodul und Medienvorschub

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein zweidimensionales Verfahren zum Bedrucken der Oberfläche eines Mediums mit Tinte mittels eines Druckers, der mit einem scannenden Druckmodul und Medienvorschub arbeitet, insbesondere eines Tintenstrahldruckers.

Tintenstrahldrucker (auch Inkjet-Druckeinrichtungen genannt) weisen mindestens einen Inkjet Druckkopf auf mit mindestens einer Düsenreihe von nebeneinander angeordneten Düsen über die Tinte auf die zu bedruckende Oberfläche aufgebracht werden kann. Das Bedrucken findet dabei durch den Ausstoss von Tintentropfen gemäss einer vorgegebenen gegebenenfalls variablen Druckfrequenz und Tropfenanzahl statt.

Während des Ausstossens führt der Inkjet-Druckkopf eine lineare Scanbewegung durch, wodurch eine Zeile bedruckt werden kann. Diese Scanbewegung legt die Scanrichtung fest. Das im Stand der Technik bekannte Verfahren Zeilenweise zu drucken wird daher auch Scanverfahren genannt. Erstrecken sich ein oder mehrere Inkjet-Druckköpfe über die ganze Breite des zu bedruckenden Mediums kann alternativ zur obigen Ausführungsform das Medium senkrecht zu einer Scanbewegung verfahren werden, wobei der oder die Inkjet-Druckköpfe nicht bewegt werden. Dieses Verfahren ist unter anderem als Single-Pass-Verfahren bekannt. Unter einen Single-Pass-Drucker versteht man einen Drucker, bei dem das Medium in einem Betriebsmodus kontinuierlich bewegt wird und ein Druckkopf das Medium ein einziges Mal erblickt, wobei die Druckköpfe nicht gemäß dem bekannten Scanverfahren betrieben werden, sondern im Wesentlichen stationär angeordnet sind.

Fährt der Druckkopf im Scanverfahren lediglich ein Mal über die Zeile, so spricht man vom Singlescanverfahren. Fährt der Druckkopf mehrmals über dieselbe Zeile so spricht man vom Multiscanverfahren. Das Multiscanverfahren lässt beispielsweise eine höhere Druckqualität zu, da das Bild in mehreren Druckpässen aufgebaut wird. Ist im Scanverfahren eine Zeile fertig bedruckt, so wird das zu bedruckende Medium um eine Zeile senkrecht zur vom Druckkopf ausgeführten Scanrichtung in eine

BESTÄTIGUNGSKOPIE Vorschubrichtung bewegt und das Bedrucken der nächsten Zeile kann beginnen. Dabei gibt es unidirektionale Verfahren, d.h. der Druckkopf druckt lediglich bei der Scanbewegung in eine Richtung und fährt bei Erreichen des Zeilenendes ohne zu drucken zum Zeilenanfang zurück. Es gibt aber auch bidirektionale Verfahren, bei denen nach Erreichen des Zeilenendes das zu bedruckende Medium um eine Zeile verschoben wird und bei Zurückfahren des Druckkopfes in die Ausgangsposition bereits die nächste Zeile bedruckt wird. Erfolgt der Aufbau jeder Zeile des Bildes Schrittweise in mehreren Druckpässen aus zwei Richtungen, also bidirektional, können die sogenannten„Banding Probleme" teilweise minimiert werden. Erfolgt der Aufbau jeder Zeile des Bildes aus derselben Richtung, also unidirektional, können die sogenannten„Banding Probleme" noch weiter minimiert werden, allerdings erfolgt dies auf Kosten der Produktivität.

Beim Tintenstrahldruck wird die Auflösung durch den Abstand der durch den Druck aufgebrachten Tröpfchen bestimmt.

Im Scanverfahren kann die Auflösung in einer Dimension sich von der Auflösung in der anderen Dimension unterscheiden. Beispielsweise wird die Auflösung entlang der Scanbewegung des Druckkopfes von der Geschwindigkeit des Druckkopfes und gegebenenfalls von der Tropfenausstossfrequenz bestimmt, während die Auflösung in Vorschubrichtung des Mediums durch den Abstand der Düsen in der Düsenreihe des Druckkopfes bestimmt wird. Dabei sei darauf hingewiesen, dass sich diese Auflösung durch Schrägstellen der Düsenreihe erhöhen lässt. Alternativ kann aber auch eine höhere Auflösung erreicht werden, indem beispielsweise eine Düsenreihe eines ersten Druckkopfes zu einer Düsenreihe eines zweiten Druckkopfes derart gegeneinander versetzt auf einem Druckschlitten angeordnet wird, dass die Auflösung in Vorschubrichtung verdoppelt wird. Weiter sei darauf hingewiesen, dass die Auflösung in Vorschubrichtung bei einem Multiscanverfahren durch verschachteltes Drucken erhöht werden kann, indem beispielsweise in einem Zwei- Druckpass-Modus im zweiten Druckpass Tintentropfen zwischen jenen im ersten Druckpass gedruckten Tintentropfen gedruckt werden, sodass die Auflösung in Vorschubrichtung beispielsweise ebenfalls verdoppelt wird. Das Scanverfahren kennzeichnet sich dadurch aus, dass die Auflösungen in beiden Dimensionen veränderbar sind. Demgegenüber kennzeichnet sich das Single-Pass- Verfahren dadurch aus, dass die Auflösung nur in eine Dimension veränderbar ist und in der zweiten Dimension durch den Abstand der Düsen vorgegeben ist.

Im Single-Pass-Verfahren wird die Auflösung entlang der Vorschubrichtung des Mediums beispielsweise von der Geschwindigkeit des Druckmediums und gegebenenfalls der Tropfenausstossfrequenz des Druckkopfs bestimmt. Demgegenüber ist die Auflösung entlang der zur Vorschubrichtung senkrecht stehenden Richtung durch den Abstand der angeordneten Düsen bestimmt. Durch Schrägstellen der Düsenreihe lässt sich die Auflösung in dieser Dimension erhöhen. Alternativ kann auch eine höhere Auflösung erreicht werden, indem beispielsweise eine Düsenreihe eines ersten Druckkopfes zu einer Düsenreihe eines zweiten Druckkopfes derart gegeneinander versetzt angeordnet wird, dass die Auflösung in dieser Dimension verdoppelt wird.

Im Vergleich zu Single-Pass-Druckern ist die Produktivität von scannenden Druckern grundsätzlich deutlich geringer.

Das im Scanverfahren gegebene Faktum der geringeren Produktivität gegenüber einem Single-Pass-Verfahren ist systemimmanent und einhergehend mit den periodisch auftretenden Lehrlauf Perioden in denen nicht gedruckt wird. Die Lehrlaufperioden resultieren aus den periodisch stattfindenden Stop and Go Intervallen des scannenden Druckmoduls und des Mediums. Ein Stop and Go Intervall des scannenden Druckmoduls bzw. Mediums erfolgt spätestens nach jeder fertig gedruckten Zeile.

Wird im Scanverfahren eine erste Zeile fertig bedruckt, so wird das scannende Druckmodul abgebremst und gestoppt und das zu bedruckende Medium um eine Zeile senkrecht zu der vom Druckkopf ausgeführten Scanbewegung in eine Vorschubrichtung verschoben. In einer zweiten auf die erste Zeile folgende Zeile wird das Druckmodul zunächst auf eine vorbestimmte Scangeschwindigkeit beschleunigt und anschließend wird mit dem Bedrucken der Zeile begonnen. Die infolge der stattfindenden Druck-Stop-Intervalle resultierenden häufigen Lehrlaufperioden, in denen nicht gedruckt wird, kosten viel Zeit.

Die Produktivität von scannenden Druckern kann man zwar erhöhen indem ein Druckmodul mit einer Vielzahl an Druckköpfen ausgestattet wird, derart, dass die Druckbreite erhöht wird. Allerdings kann dadurch das Problem der Produktivität nur teilweise gelöst werden, abgesehen davon, dass einer solchen Verbreiterung mechanische und physikalische Grenzen gesetzt sind, die insbesondere bei einseitig gehalterten und entlang einer Linearführungsbahn geführten Druckschlitten mit darauf montiertem Druckmodul verstärkt zum Tragen kommen.

Die mit der Verbreiterung des Druckmoduls verbundene Erhöhung der Schwungmasse des Druckmoduls kann zu längeren Beschleunigungs- und Bremswegen führen, sodass auf der einen Seite erforderlich sein kann den Drucker größer zu dimensionieren und auf der anderen Seite daraus folgend sich die Zeitintervalle, in denen nicht gedruckt wird, vergrössern.

Ein sich bei einer Verbreiterung eines einseitig gehalterten Druckmoduls zusätzlich ergebendes Problem stellen die mechanischen Unzulänglichkeiten des Führungssystems in Bezug auf eine stabile und geradlinige Führung des Druckschlittens mit darauf montiertem Druckmodul dar, welche stabile Führung ab einer bestimmten Breite des Druckmoduls nicht mehr gerantiert werden kann. Beispielsweise ist das gegenüber dem einseitig gehalterten Ende frei stehende Ende des Druckmoduls anfällig für vertikale Schwingungsbewegungen, welche im Scanvorgang beispielsweise durch eine nicht ausreichend gegebene Steifigkeit des Führungssystems hervorgerufen werden können. Dabei ist klar, dass je breiter das Druckmodul ist, desto größer tritt das Problem der Schwingungsbewegung auf, welche sich direkt auf die Druckqualität des Druckbildes wiederspiegelt.

In scannenden Druckern haben zwar zweiseitig gehalterte Druckschlitten mit darauf montiertem Druckmodul den Vorteil, dass solche vertikalen Schwingungsbewegungen grossteils aufgehoben werden können. Allerdings stellt eine solche Ausgestaltung eines scanenden Druckmoduls einen nicht zufriedenstellenden Lösungsansatz in Bezug auf die Steigerung der Produktivität des Druckens dar, da dadurch nach wie vor das Hauptproblem der Druck-Stop-Intervalle des Druckmoduls und Mediums und die daraus resultierenden Lehrlaufphasen nicht gelöst werden.

Demgegenüber können Single-Pass-Drucker derart betrieben werden, dass im Betriebsmodus keine Druck-Stop-Intervalle stattfinden, sodass diese die erste Wahl darstellen, wenn es darum geht hohe Produktivitäten zu erzielen.

Für einen Kunden ist bei der Wahl zwischen einem scannenden Drucker und einem Single-Pass-Drucker unter anderem der finanzielle Aspekt ein wichtiges Kriterium für die Kaufentscheidung. Ein vernünftiger Preis für eine einzelne Düse kann beispielsweise mit ca. zwei Euro angegeben werden. Da bei Single-Pass-Druckern die Auflösung in einer Dimension durch den Düsenabstand festgelegt ist erhöhen sich entsprechend die Anschaffungskosten mit zunehmender Breite und gewünschter Auflösung. Je höher die Druckbreite ist, desto höher ist der Anteil der Kosten der Druckköpfe gegenüber den restlichen Komponenten des Druckers. In der unten stehenden Tabell sind beispielhaft und der Übersicht halber die Anzahl Düsen für vier Farbreihen bei unterschiedlichen Druckauflösungen und Breiten zu entnehmen.

Single-Pass-Drucker kennzeichnen sich wie oben geschildert durch ihre hohe Produktiv aus, allerdings auf Kosten der Flexibilität in Bezug auf die Auflösung.

Es wäre daher wünschenswert ein Verfahren zur Verfügung zu haben, mit dem einerseits die Produktivität von Scannenden Druckern erhöhen werden kann und andererseits einen Drucker bereitzustellen, der gegenüber einem Single-Pass- Drucker preisgünstiger ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Druckverfahren für einen Drucker anzugeben, mit dem die genannten Lehrlaufphperioden zumindest teilweise vermieden und bevorzugt vollständig eliminiert werden können, sodass die Produktivität eines scannenden Druckers erhöht werden kann.

Die Aufgabe wird durch das Vorgehen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem Drucker, der mit einem scannenden Druckmodul und mit einem Medienvorschub arbeitet, nach Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Varianten des vorliegenden erfinderischen Verfahrens.

Erfindungsgemäss wird so vorgegangen, dass die durch die im Scanverfahren stattfindenen Druck-Stop-lntervalle hervorgerufenen Lehrlaufperioden zumindest teilweise reduziert und vorzugsweise vollständig eliminiert werden, indem ein Verfahren bereitgestellt wird, bei dem die Vorschubgeschwindigkeit des Mediums und die Scangeschwindigkeit des Druckmoduls derart gewählt werden, dass die beiden Geschwindigkeiten während des Bedruckens zumindest zeitweise, bevorzugt die ganze Zeit gleichzeitig grösser Null sind.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren im Detail und beispielhaft beschrieben.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung der Verfahrensschritte A bis D zum Bedrucken eines Mediums 111 gemäß einem Scanverfahren des Stands der Technik in Draufsicht

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung der Verfahrensschritte A bis D zum Bedrucken eines Mediums 111 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in Draufsicht

Figur 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in Draufsicht, gemäß der in eine einer ersten Scanrichtung entgegengesetzten zweiten Scanrichtung gedruckt wird Figur 4 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in Draufsicht, bei der Zeilen überlappend gedruckt werden

Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung der im erfindungsgemäßen Verfahren beispielsweise realisierbaren Druckrichtungen (DR1 , DRO, DR1') bezüglich unterschiedlicher Scanrichtungen

Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung der Verfahrensschritte A und E zum Bedrucken eines Mediums 111 gemäß einer besonders bevorzugten

Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in Draufsicht, bei dem das Druckmodul 01 entlang einer zyklisch in sich geschlossenen Bahn 115 verfahren wird

Figur 7 zeigt eine schematische Gegenüberstellung des im Scanverfahren A) und einer der erfindungsgemäßen Verfahren B, C, D) stattfindenen STOP and GO Zeitintervalle hinsichtlich Drucken, Scannen und Medienvorschub

Figur 8 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bei unterschiedlichen Vorschubgeschwindigkeiten in Draufsicht

Figur 9 zeigt eine schematische Darstellung der im erfindungsgemäßen Verfahren beispielsweise realisierbaren Druckrichtungen (DR1 , DR2) bezüglich einer

Scanrichtung

Figur 10 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Verfahrens in Draufsicht bezüglich einer ersten Scanrichtung und einer zweiten Scanrichtung

Figur 11 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung eines Druckmoduls 101 im

erfindungsgemäßen Verfahrens in Draufsicht, bei der das Druckmodul 101 zwei Zeilen 113 bereitstellt

Figur 12 zeigt eine weitere bevorzugte Ausgestaltung eines Druckmoduls 101 im erfindungsgemäßen Verfahrens in Draufsicht, bei der das Druckmodul 101 zwei Zeilen 113 bereitstellt

Figur 13 zeigt eine schematische Darstellung der Zeilenrand bildenden Enden und deren gemeinsamen Achse A bezüglich der Scanrichtung In Figur 1 werden in den Darstellungen A bis D beispielhaft jeweils einzelne Schritte zum Bedrucken eines Bildes gemäß einem im Stand der Technik bekannten Scanverfahren dargestellt, in denen ein Druckmodul 101 bidirektional in eine X1 und X2 Richtung verfahren wird.

In einem Verfahrensschritt gemäß Darstellung A wird das Druckmodul 101 ein Mal über das Medium 111 gescannt und eine Zeile 113 wird gedruckt während dessen das Medium 111 nicht bewegt wird. Ist die Zeile 113 fertig gedruckt, so wird das scannende Druckmodul 101 abgebremst und gestoppt und das zu bedruckende Medium 111 senkrecht zur Scanrichtung X1 in eine Vorschubrichtung Y um eine Zeilen-Breite weiterbewegt (Darstellungen B und C).

In einem Verfahrenssschritt gemäß Darstellung D ist eine Richtungsänderung des scannenden Druckmoduls 101 erfolgt, wobei das Druckmodul 101 in eine der Scanrichtung X1 entgegengesetzten Scanrichtung X2 verfahren wird und eine weitere Zeile 113 gedruckt wird während dessen das Medium 11 nicht bewegt wird.

Zum Bedrucken weiteren Zeilen 113 kann in analoger Weise zu den Schritten gemäß den Darstellungen A bis D vorgegangen werden. Die in Figur 1 bedruckten Zeilen 113 können gemäß dem in Figur 7 Darstellung A gezeigten Ablauf der STOP and GO Zeitintervalle hinsichtlich Drucken, Scannen und Medienvorschub, erfolgen.

An dieser Stelle wird darauf hingewiesen, dass in Figur 7 unter dem Begriff „LF" Lehrlaufperiode, unter„Z" die Zeilennummer (1 bis 5) und unter„X1" oder„X2"" die Druckrichtung gemeint ist.

In Figur 1 wird das Druckmodul 101 beispielhaft mit Hilfe eines Linearführungssystems 105 geführt, welches Linearführungssystem 105 eine Führungsschiene 107 und mindestens ein in Laufrichtung der Führungsschiene 107 mit Führungselementen 109 versehenen beweglich führbaren Druckmodul 101 aufweist.

In Figur 2 werden in den Darstellungen A bis D beispielhaft jeweils einzelne Schritte zum Bedrucken von zumindest einem Teil einer Oberfläche eines Mediums 111 mittels eines Scanverfahrens mit einem Drucker, der mit scannenden Druckmodulen 101 und mit einem Medienvorschub arbeitet, dargestellt, in denen die Druckmodule 101 in eine Scanrichtung verfahren werden. In einem Verfahrensschritt gemäß der Darstellung A wird ein Druckmodul 10ΊΑ über das Medium 11 1 gescannt und eine Zeile 1 13 wird gedruckt während dessen das Medium 11 1 in eine Vorschubrichtung bewegt wird, wodurch eine Scanrichtung des Druckmoduls 101 und eine Vorschubrichtung des Mediums 11 1 definiert werden, wobei Vorschubrichtung und Scanrichtung sich unterscheiden.

Zum Bedrucken weiteren Zeilen 113 kann in analoger Weise zum Verfahrensschritt gemäß Darstellung A vorgegangen werden.

Es wurde ein Verfahren zum Bedrucken von zumindest einem Teil einer Oberfläche eines Mediums 111 mittels eines Scanverfahrens mit einem Drucker offenbart, der mit einem scannenden Druckmodul 101 und mit einem Medienvorschub arbeitet, wodurch eine Scanrichtung des Druckmoduls 101 und eine Vorschubrichtung des Mediums 111 definiert werden, wobei Vorschubrichtung und Scanrichtung sich unterscheiden und während des Scannens das Medium 111 zumindest zeitweise bedruckt wird.

Erfindungsgemäß werden dabei eine Vorschubgeschwindigkeit des Mediums 111 und eine Scangeschwindigkeit des Druckmoduls 101 derart gesteuert, dass diese während des Bedruckens zumindest zeitweise, bevorzugt die ganze Zeit gleichzeitig größer Null sind.

In der Darstellung 2E wird ein Druckchritt dargestellt, in dem das Bild zu Ende gedruckt wurde. In diesem Verfahrensschritt wurden Vorschubgeschwindigkeit des Mediums 111 und Scangeschwindigkeit des Druckmoduls 101 beispielsweise derart gesteuert, dass während des Bedruckens die Scangeschwindigkeit grösser Null gehalten wurde während dessen die Vorschubgeschwindigkeit des Mediums 111 Null betrug.

In Figur 2 wird jede Zeile 113 mit einem anderen Druckmodul 101 gedruckt. Beispielsweise kann beim Bedrucken zwei hintereinanderfolgender Zeilen 113 derart vorgegangen werden, dass im Augenblick in dem eine erste Zeile 1 13 von einem ersten Druckmodul 101 A fertig gedruckt wurde das Medium 11 1 in Vorschubrichtung soweit transportiert wurde, dass zeitlich anschliessend in analoger Weise gemäß Darstellung A eine zweite Zeile 1 13 mit einem zweiten Druckmodul 101 B gedruckt werden kann. Im erfindungsgemäßen Verfahren kann das Verhältnis von Scangeschwindigkeit zu Vorschubgeschwindigkeit konstant gehalten werden. Dies hat den Vorteil, dass bei Bedarf die Produktivität des Druckers erhöht werden kann und gleichzeitig die Druckrichtung der gedruckten Zeilen 113 konstant gehalten werden kann.

Im Verfahren können während dem Bedrucken die Vorschubgeschwindigkeit und die Scangeschwindigkeit konstant gehalten werden. Dadurch können Zeilen 113 ebenfalls in diesselbe Druckrichtung bezüglich Scanrichtung gedruckt werden. Der Vorteil besteht beispielsweise darin, dass Zeilen 113 aneinander angrenzend gedruckt werden können, ohne dass unbedruckte Bereiche entstehen. Dies wird in den Figuren 2A-2D oder Figur 6B beispielhaft dargestellt.

Die in Figur 2 gemäß den Schritten 2A-2E gedruckten Zeilen können gemäß dem in den Darstellungen B oder C der Figur 7 gezeigten Ablauf der STOP and GO Zeitintervalle hinsichtlich Drucken, Scannen und Medienvorschub, erfolgen. Deutlich wird dabei, dass das in Figur 2 gemäß den Schritten 2A-2D veranschaulichte erfindungsgemäße Verfahren zum Bedrucken eines „4-Zeilen-Bildes" gegenüber dem in Figur 1 gezeigten Verfahren, zwar einen zusätzlichen fünften Stand der Technik Druckschritt 2E erfordert, jedoch durch die erfindungsgemäßen Druckschritte das„4-Zeilen-Bild" trotzdem um At1 (Darstellung B) schneller gedruckt werden kann.

Figur 3 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der dieselbe Vorschubrichtung des Mediums 111 wie im oben genannten Fall beibehalten wird, allerdings das Druckmodul 101 zum Bedrucken eines Teils einer Oberfläche eines Mediums 111 anstatt entlang einer ersten Scanrichtung X1 entlang einer der ersten Scanrichtung X1 entgegengesetzten zweiten Scanrichtung X2 verfahren wird.

Mit einem Druckmodul 101 können beispielsweise Zeilen 113 aneinander angrenzend, teilweise oder vollständig überlappend gedruckt werden. Eine teilweise Überlappung der gedruckten Zeilen 113 wird in Figur 4 beispielhaft dargestellt.

Das Scannen des Druckmoduls 101 kann auf einer zyklisch in sich geschlossenen Bahn 115 erfolgen. Unter einer zyklisch in sich geschlossenen Bahn 115 wird eine Bahn verstanden, welche keine Umkehrpunkte besitzt, sodass der Rücklauf des Druckmoduls 101 an einer anderen Stelle erfolgt. Ein solches Verfahren wird beispielsweise in Figur 6 dargestellt.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Bedrucken von zumindest einem Teil einer Oberfläche eines Mediums 111 zumindest teilweise kontinuierlich und bevorzugt kontinuierlich erfolgen. Diese Ausführungsform der Erfindung erweist sich als besonders vorteilhaft, da das Bedrucken des Mediums 111 derart durchgeführt werden kann, dass die durch die periodisch stattfindenden Druck-Stop-Intervalle erfolgenden Lehrlaufperioden - in denen nicht gedruckt wird - zumindest teilweise und im optimalsten Fall vollständig eliminiert werden können, sodass kontinuierlich gedruckt werden könnte.

Die in Figur 6 gemäß den Darstellungen 6A und 6E gedruckten Zeilen 113 können gemäß dem in Darstellung D der Figur 7 gezeigten Ablauf der STOP and GO Zeitintervalle hinsichtlich Drucken, Scannen und Medienvorschub, erfolgen. Dabei werden die Vorteile dieser besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ersichtlich. Theoretisch könnten unendlich viele Zeilen 113 bedruckt werden, ohne dass ein einziger STOP and GO Intervall in Bezug auf das Bedrucken erfolgen müsste.

Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung der im erfindungsgemäßen Verfahren beispielsweise realisierbaren Druckrichtungen (DR1 , DR0, DR1') bezüglich unterschiedlicher Scanrichtungen X1 bzw. X2.

Das Bedrucken von unterschiedlichen Teilen einer Oberfläche eines Mediums 111 kann mit jeweils unterschiedlichen Vorschubgeschwindigkeiten und Scangeschwindigkeiten erfolgen, wobei die jeweils gewählten Geschwindigkeiten konstant gehalten werden.

Dies hat den Vorteil, dass die Produktivität ebenfalls erhöht werden kann. Ein solcher Fall wird beispielhaft in Figur 8 dargestellt. Die Steigerung der Produktivität zwischen Teil 1 (T1) und Teil 2 (T2) erfolgt beispielsweise durch die Änderung der Vorschubgeschwindigkeit des Mediums 111 von Vy1 zu Vy2 bei gleichbleibender Scangeschwindigkeit Vx1. Die genannten Vorschubgeschwindigkeiten und die Scangeschwindigkeit werden schematisch in Figur 9 in den Darstellungen A (TeiH) und B (Teil2) gezeigt. Die mit der Änderung der Vorschubgeschwindigkeit des Mediums 111 von Vy1 zu Vy2 einhergehenden Änderung der Druckrichtung von DR1 zu DR2 bei gleich bleibender Scangeschwindigkeit Vx1 zeigt sich in der Änderung des Druckwinkels von a1 = 6,75° zu a2 = 16,07°. Aus der Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit resultiert eine Erhöhung der Produktivität, da die Anzahl der gedruckten Zeilen pro Zeiteinheit steigt.

Die zyklisch in sich geschlossene Bahn 115 kann in einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zumindest eine zweite Scanrichtung aufweisen.

Von Vorteil kann eine zweite Scanrichtung sein, wenn beispielsweise in der ersten Scanrichtung eine erste Schicht gedruckt wird und in der zweiten Scanrichtung eine zweite Schicht auf die erste Schicht gedruckt wird. Beispielsweise kann in einer ersten Scanrichtung ein opakes bzw. nicht weißes Medium 111 mit einer Grundierung versehen werden und in der zweiten Druckrichtung kann auf der ersten Grundierungsschicht ein gewünschtes Bild gedruckt werden.

Alternativ kann beispielsweise in einer ersten Scanrichtung ein transparentes Medium 111 mit einem ersten Bild versehen werden, in einer zweiten Scanrichtung eine weiße Deckschicht auf das erste Druckbild und/oder gesamten Fläche aufgetragen werden und optional in einer dritten Scanrichtung ein zweites Bild auf die weiße Deckschicht aufgetragen werden. In Figur 10 wird beispielhaft ein Verfahren gezeigt, gemäß dem in einer ersten und zweiten Scanrichtung X1 , X2 unterschiedliche Schichten übereinander gedruckt werden. In der ersten Scanrichtung X1 werden beispielsweise Zeilen 113A gedruckt und in der zweiten Scanrichtung X2 werden die Zeilen 113A mit Zeilen 113B überdruckt.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens können sich erste und die zumindest eine zweite Scanrichtung unterscheiden.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens können zumindest zwei Druckmodule 101 in einer Scanrichtung hintereinander laufen. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens können die zumindest zwei in einer Scanrichtung hintereinanderlaufenden Druckmodule 101 zeitlich getrennt, zeitlich unmittelbar hintereinander oder zumindest teilweise zeitlich überlappend drucken.

Im Verfahren kann in zumindest zwei Scanrichtungen zumindest zeitweise gleichzeitig gedruckt werden.

Im Verfahren kann das Druckmodul 101 für eine Tintenfarbe einen Druckkopf 103 umfassen, wobei das Druckmodul 101 ein der Tintenfarbe assoziierte (Druck)Zeile 113 einer vorbestimmten Breite auf das Medium 111 bereitstellt über welche Zeilen- Breite bei Bedarf die Tintenfarbe auf das Medium 111 gedruckt wird. Gemäß dieser einfachen Ausgestaltung des Druckmoduls 101 können beispielsweise mit einer schwarzen Tintenfarbe schwarz/weiß Bilder gedruckt werden.

Im Verfahren kann eine der Tintenfarbe assoziierte Zeile 113 einer vorbestimmten Zeilen-Breite von einer Düsenreihe von nebeneinander in einer Linie angeordneten Düsen oder von einer Düsenanordnung von nebeneinander nicht in einer Linie angeordneten Düsen auf das Medium 111 bereitgestellt werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt das Druckmodul 101 auf das Medium zumindest zwei Zeilen 113 bereit, wobei jede bereitgestellte Zeile 113 einen ersten Zeilenrand und davon ausgehend in Vorschubrichtung des Mediums 111 stromabwärts zweiten Zeilenrand aufweist und die jeweiligen Zeilenrand bildenden Enden der zumindest zwei Zeilen 113 eine gemeinsame Achse aufweisen, welche Achse bezüglich der Scanrichtung parallel oder nicht parallel verläuft.

Figur 11 zeigt ein Druckmodul 101 mit zwei Druckköpfen 103_Y und 103_M, welches Druckmodul 101 zwei Zeilen 113 bereitstellt, deren Zeilenrand bildenden Enden eine gemeinsame Achse A aufweisen, die parallel zur Scanrichtung X1 ist (Figur 13, Darstellung A). Demgegenüber zeigt Figur 12 ein Druckmodul 101 mit zwei Druckköpfen 103Y und 103_M, welches Druckmodul 101 zwei Zeilen 113 bereitstellt, deren Zeilenrand bildenden Enden eine gemeinsame Achse A aufweisen, welche nicht parallel zur Scanrichtung X1 ist (Figur 13, Darstellung B), sondern einen Winkel ß aufweist, der in diesem Beispiel einem Druckwinkel α entspricht, jedoch selbstverständlich auch einen anderen Winkel aufweisen kann.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das Druckmodul 101 zumindest eine zweite Tintenfarbe umfassen, wobei jeweils ein der jeweiligen Tintenfarbe assoziierte Zeile 113 einer vorbestimmten Zeilen-Breite auf das Medium 111 bereitstellt wird, über welche Zeilen-Breiten bei Bedarf die jeweilige Tintenfarben auf das Medium 111 gedruckt werden.

Ein Druckmodul 101 kann selbstverständlich auch mehr als zwei Druckköpfe 103 umfassen.

Im Verfahren können die durch das Druckmodul 101 bereitgestellten Zeilen 113 aneinander angrenzen, sich teilweise oder vollständig überlappen.

Im Verfahren können die von einem Druckmodul 101 bereitgestellten Zeilen 113 gleiche oder unterschiedliche Zeilen-Breiten aufweisen.

Das Verfahren kann durch Ausführen einer Vielzahl von Druckpässen erfolgen, wobei ein Druckpass jeweils folgende Schritte umfasst:

a) Positionieren eines Druckmoduls 101 vor dem Bedrucken in einem Ausgangspunkt A

b) Scannen des Druckmoduls 101 entlang der Scanrichtung von einem Ausgangspunkt A hin zu einem Endpunkt B und Medienvorschub in die Vorschubrichtung,

wobei Schritt a) den Anfang eines neuen Druckpasses bildet und und während des Scannens das Medium 111 in Schritt b) zumindest zeitweise bedruckt wird, wobei die Vorschubgeschwindigkeit des Mediums 111 und die Scangeschwindigkeit des Druckmoduls 101 während des Bedruckens zumindest zeitweise, bevorzugt die ganze Zeit gleichzeitig größer Null sind Als Druckpass wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung das Abfahren einer bestimmten Scanstrecke mit dem Druckmodul 101 mit anschließend folgendem Stopp-Intervall verstanden, mit oder ohne Richtungsänderung.

Im Verfahren können zum Bedrucken eines Teils der Oberfläche des Mediums 111 die Vorschubgeschwindigkeit und die Scangeschwindigkeit variabel gehalten werden. Beispielsweise können dadurch die Geschwindigkeiten während dem Bedrucken einer Zeile mehrmals geändert werden. Dadurch könnte beispielsweise halbrundförmige Zeilen im Zuge halbrundförmiger Relativbewegungen des Druckmoduls zum Medium gedruckt werden.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Drucker ein Tintenstrahldrucker sein.

Im erfindungsgemäßen Drucker umfasst der Drucker ein Druckmodul 101 und eine Positionierungseinrichtung, welche dazu ausgelegt ist das Druckmodul 101 und ein Medium 111 mit einer zu bedruckenden Oberfläche in vorbestimmter Weise bei konstantem Abstand des Druckmoduls 101 von der Oberfläche in zwei Dimensionen relativ zueinander bewegen zu können, wobei das Druckmodul 101 mindestens einen Druckkopf 103 für eine Tintenfarbe umfasst dadurch gekennzeichnet ist, dass. der Drucker eine Steuerungseinheit zum Durchführen zumindest eines erfindungsgemässen Verfahrens umfasst.

Die Positionierungseinrichtung kann ein Führungssystem umfassen, welches das Druckmodul 101 entlang einer zyklisch in sich geschlossenen Bahn 115 in vorbestimmter Weise zwei oder dreidimensional führt.

Der Drucker kann mindestens einen zweiten Druckmodul 101 umfassen.

Der Drucker kann ein Tintenstrahldrucker sein.

Umfasst ein Druckmodul 101 mehrere Druckköpfe 103, können diese zueinander in Vorschubrichtung eine bestimmte Versetzung aufweisen. Es darauf hingewiesen, dass die Bezugszeichen für die Elemente in einer Figur auf gleiche Elemente in einer anderen Figur übertragen werden können und umgekehrt.

Abschließend sei der Ordnung halber darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis der Drucker und dessen Bestandteile in den Figuren teilweise nicht maßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.