表面を印刷する装置
【課題】表面を印刷する装置であって、運動可能な複数の印刷ヘッドを備え、印刷ヘッドは、それぞれ個別に制御可能な複数のノズルを備えており、印刷ヘッドのための少なくとも１つの印刷位置および少なくとも１つの休止位置を備え、印刷ヘッドは、各位置に移動可能であるものを改良して、任意に成形された表面の印刷を実現するものを提供する。
【解決手段】少なくとも１つの第１の印刷ヘッド３ａと第２の印刷ヘッド３ｂ〜３ｄとが、それぞれ異なるノズル配置構造１０ａ〜１０ｄを備えており、第１のモードでは、第１の印刷ヘッド３ａは、印刷位置５ａに配置されていて、第２の印刷ヘッド３ｂ〜３ｄは、休止位置５ｂ〜５ｄに配置されており、第２のモードでは、第１の印刷ヘッド３ａは、休止位置５ｂ〜５ｄに配置されていて、第２の印刷ヘッド３ｂ〜３ｄは、印刷位置５ａに配置されている。
【解決手段】少なくとも１つの第１の印刷ヘッド３ａと第２の印刷ヘッド３ｂ〜３ｄとが、それぞれ異なるノズル配置構造１０ａ〜１０ｄを備えており、第１のモードでは、第１の印刷ヘッド３ａは、印刷位置５ａに配置されていて、第２の印刷ヘッド３ｂ〜３ｄは、休止位置５ｂ〜５ｄに配置されており、第２のモードでは、第１の印刷ヘッド３ａは、休止位置５ｂ〜５ｄに配置されていて、第２の印刷ヘッド３ｂ〜３ｄは、印刷位置５ａに配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部に記載の構成を有する、表面を印刷する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景技術において、可動のインクジェット印刷ヘッドを備えたいわゆるインクジェット印刷機が公知である。インクジェット印刷機は、紙を多色刷りで印刷するために家庭およびオフィスで用いられる。各色のインキに個別の印刷ヘッドが提供される。個々の印刷ヘッドもしくは個々の印刷ヘッドのノズル配置構造は同一である。多色刷り印刷を行う際に、複数のヘッドは、同時に紙に対して移動して、その際に同時にインク滴を吐出し、つまり全てのヘッドが作動している。印刷後に、全ての印刷ヘッドは、多くの場合ヘッドのクリーニングも行われる共通の休止位置にもたらされ、つまり全てのヘッドは非作動である。さらにインクジェットヘッドの産業上の利用が公知であり、その際、ヘッドは、たとえば比較的大きなＸＹフレームもしくはＸＹステージに収容されていて、大面積のペーパーシートまたは材料ウェブを印刷するために用いられる。既に空間内で自由に可動のロボットアームにインクジェットヘッドを取り付けることも公知であり、このようにすると平らな表面だけでなく（任意の）カーブした表面、たとえば車両の車体部分を印刷することができる。車体部分を印刷（塗装）する際に、多くの場合スプレーノズルが用いられ、つまり車体部分に噴霧が吹き付けられる。そのようなスプレーノズルは、インクジェットヘッドとは異なり、個々の滴を個々の制御パルスで吐出することができない。したがって不均一であり、特にビットマップ画像の画素をベースに（局所的な多色の）画像情報を形成するのが困難であるが、その代わりに、たとえば車体部分は、多くの場合専ら単色または多色に（つまり全体的に多色、局所的に単色に）塗装される。以下に背景技術の例を説明する。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第４１２０２９３号公報には、ＸＹフレームに設けられた回動可能な（個別に制御可能なノズルを備え、たとえば圧電効果の原理に従った）インクジェットヘッドが記載されており、このインクジェットヘッドにより、同一の塗工厚さで任意の経過をしたカーブを印刷することができる。多色刷り（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）のために、相応の複数の、もちろん同一の複数のヘッドを設けることができる。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００８０５３１７８号明細書には、たとえば車両の車体部分のための被覆装置が記載されており、そこでは（個別に制御可能なノズルを備え、たとえば圧電効果の原理に従った）インクジェットヘッドが、ロボットアームに収容されており、したがって任意の位置にもたらされ、任意の軌道に沿って移動可能である。印刷ヘッドは、被覆剤を連続的に吐出する部分と滴の吐出を行う部分とを備えることができる。印刷ヘッドは、様々なサイズのノズル開口を備えてもよく、たとえば比較的大きなノズルを有するノズル列と比較的小さなノズルを有するノズル列とを備えてよい。カーブした構成部分の表面に対する良好な適合を実現するために、相互に旋回可能である同一の複数の印刷ヘッドを備えてもよい（ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００８０５３１７８号明細書の図２２参照）。
【０００５】
欧州特許公開第９７０８１１号明細書において、複数の塗料のための噴霧ピストルを備えた、車両用の自動塗装装置が記載されている。同一の多数の噴霧ピストルは、ＸＹフレームに収容されていて、その都度の間隔で、個別に車両表面に対してＺ方向に移動可能である。
【０００６】
背景技術において、複数のヘッドを使用する際に、常に同一のヘッド、つまり同一のノズル配置構造が用いられる。さらに常に全てのヘッドは、同時に作動化され印刷を行うか、非作動化され印刷を行わない。カーブした構成部材の表面に対する適合は、構成部材に接近するようにヘッドをガイドして、間隔を維持しながら構成部材に沿ってガイドするか、または、複数のヘッドを相対的に位置決めすることにより行われる。したがって（比較的小さな曲率半径の）大きくカーブした表面、特に（片持ち式に突出し、たとえば別の表面区分に対する自由なアプローチを妨げる表面区分を有する）いわゆるアンダカットを備えた表面の印刷は、引き続き問題である。
【０００７】
別の問題は、印刷ヘッドの寸法設定から生じることがある。長さＬのインクジェット印刷ヘッドでは、印刷されるべき表面に対する所定の作業間隔Ａおよび幾何学性質に基づく作業間隔の所定のトレランスＴＡでは、最小曲率半径Ｒｍｉｎを有する表面しか印刷されない（ＬおよびＡ：図１参照）。
【０００８】
例
【表１】
【０００９】
表１から判るように、Ｒｍｉｎは、Ｌが増加するにつれ増加し、ＴＡが増加するにつれ減少する。Ｒｍｉｎは、理論上のものであり、つまり純粋に幾何学的な観点からＡに依存している。したがってＡは、１０ｍｍの有効値で設定される。実際には、Ｒｍｉｎは、もちろんＡに依存しているが、印刷ヘッドにおいて表面に対するあらゆる間隔Ａで同じ解像度が得られ、したがってＲｍｉｎはＡが増加するにつれ（所定の解像度で）減少する、ということが予測されるとは限らない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許出願公開第４１２０２９３号公報
【特許文献２】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００８０５３１７８号明細書
【特許文献３】欧州特許公開第９７０８１１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって本発明の課題は、冒頭で述べたような、表面を印刷する装置を改良して、上述の問題を解消し、任意に成形された、特に任意の大きさでカーブした表面の印刷を実現するかもしくはそのために好都合な条件を成すものを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この課題を解決するために本発明の構成では、表面を印刷する装置であって、運動可能な複数の印刷ヘッドを備え、印刷ヘッドは、それぞれ個別に制御可能な複数のノズルを備えており、印刷ヘッドのための少なくとも１つの印刷位置および少なくとも１つの休止位置を備え、印刷ヘッドは、各位置に移動可能であるものにおいて、少なくとも１つの第１の印刷ヘッドと第２の印刷ヘッドとが、それぞれ異なるノズル配置構造を備えており、第１のモードでは、第１の印刷ヘッドは、印刷位置に配置されていて、第２の印刷ヘッドは、休止位置に配置されており、第２のモードでは、第１の印刷ヘッドは、休止位置に配置されていて、第２の印刷ヘッドは、印刷位置に配置されている。
【００１３】
本発明の好適な態様は、従属請求項ならびに発明を実施するための形態および付属の図面の記載から明らかである。
【００１４】
好適には、それぞれ異なるノズル配置構造は、それぞれノズルの数で異なっており、第１の印刷ヘッドのノズル配置構造のノズルの数は、第２の印刷ヘッドのノズル配置構造のノズルの数よりも少ない。
【００１５】
好適には、それぞれ異なるノズル配置構造は、それぞれノズルの空間的な配置構造において異なっている。
【００１６】
好適には、少なくとも１つの印刷ヘッドのノズル配置構造におけるノズルの空間的な配置構造は、リニア状である。
【００１７】
好適には、少なくとも１つの印刷ヘッドのノズル配置構造におけるノズルの空間的な配置構造は、フック状である。
【００１８】
好適には、少なくとも１つの印刷ヘッドのノズル配置構造におけるノズルの空間的な配置構造は、カーブ状である。
【００１９】
好適には、少なくとも１つの第１の印刷ヘッドおよび第２の印刷ヘッドは、共通の搬送装置に配置されており、搬送装置は、印刷ヘッドを、各位置に移動させる。
【００２０】
好適には、共通の搬送装置は、回転装置、または、循環走行するベルトを備えた搬送装置である。
【００２１】
好適には、共通の搬送装置は、ロボットアームに配置されている。
【００２２】
また、このような印刷装置とロボットアームとから成るシステムが好適である。
【発明の効果】
【００２３】
印刷されるべき表面は、好適には、任意に成形された、特に任意の大きさでカーブした表面である。表面は、アンダカットを備えてもよい。本発明によれば、様々なノズル配置構造の選択により、たとえば平らな面区分だけでなく（大きく）カーブした表面区分をも印刷する条件が成される。好適には、位相幾何学においてそれぞれ異なる表面区分を有する表面を印刷することもできる。その際、平らな、カーブしたまたは大きくカーブした区分またはアンダカットを有する区分のために設計された各ノズル配置構造がその都度局所的に用いられる。したがってこのような印刷装置により、ヘッド間の交換が許容され、つまり、どのノズル配置構造を有するヘッドを作動させ、どれを非作動にするか決定することができる。
【００２４】
ヘッドは、好適には空間内で自由に可動であり、したがって好適には任意に成形された表面（区分）に接近ガイド可能であり、任意に成形された軌道上を表面（区分）に沿ってガイド可能である。任意に成形された面に対して所定の作業間隔を維持することができる。
【００２５】
ノズルは、好適には、１次元または２次元的な配置構造を有する、滴を形成するインクジェットノズルである。ノズルは、好適には、噴霧を形成するノズルではなく、もしくはそのようなノズルとは異なるものである。
【００２６】
休止位置は、種々の印刷ヘッドにとって同一であってよい。択一的に、各印刷ヘッドに、個別の休止位置を設けてもよい。印刷位置に関しても同じことが当てはまる。
【００２７】
比較的大きな平らな面の高速印刷および比較的小さなカーブした面の低速印刷にとって好適で、したがって本発明による装置の好適な別の態様によれば、それぞれ異なるノズル配置構造は、それぞれノズルの数で異なっており、第１の印刷ヘッドのノズル配置構造のノズルの数は、第２の印刷ヘッドのノズル配置構造のノズルの数よりも少ない。たとえば１つの印刷ヘッドが１１個以上のノズルを備え、１つの印刷ヘッドが９個以下のノズルを備えてよい。「低速」および「高速」という概念は、本願において、印刷基体（対象）とノズルとの間の相対速度に関するものではなく、時間あたり印刷される面積、つまりたとえば単位（１分あたりの面積）に関するものである。
【００２８】
比較的大きな平らな面の高速印刷および比較的小さなカーブした面の低速印刷にとって好適で、したがって本発明による装置の好適な別の態様によれば、それぞれ異なるノズル配置構造は、それぞれノズルの空間的な配置構造で異なっている。たとえば印刷ヘッドは、カーブしないライン状（リニア状）の配置構造を有してよく、また、印刷ヘッドは、カーブした（カーブ状の）ライン状の配置構造を有してよい。さらにノズル配置構造はフック状であってよく、したがって縁部または折返し部分を印刷するために用いられる。
【００２９】
印刷ヘッドの交換にとって好適で、したがって本発明による装置の好適な態様によれば、少なくとも１つの第１の印刷ヘッドおよび第２の印刷ヘッドは、共通の搬送装置に配置されており、搬送装置は、印刷ヘッドを各位置に移動させる。搬送装置により、作動中の印刷ヘッドは休止位置に移動可能であり、非作動の印刷ヘッドは印刷位置に移動可能であり、その際、作動状態が変化する。好適には、搬送装置は回転装置であり、回転装置を用いると、回転装置に収容された個々の印刷ヘッドが回動により任意の位置（および作動状態）を変更することができる。択一的に、循環走行するベルトまたは（たとえば電気式の）リニア駆動装置を設けてもよい。
【００３０】
空間的に自由な位置決めおよび運動にとって好適で、したがって本発明による装置の好適な態様によれば、共通の搬送装置が、制御可能で複数の構成部材から成るロボットアームまたはＸＹＺフレームに配置されており、その際、ＸＹＺは、３方向を表しており、これらの方向に、搬送装置が、フレームにより、相互に独立して運動可能である。
【００３１】
本発明ならびに本発明の構造的かつ／または機能的に好適な実施の形態を、付属の図面を用いて、少なくとも１つの好適な態様に関して詳説する。図面には、それぞれ対応する構成部材には同一の符号を用いた。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による表面を印刷する装置の好適な態様を示す概略側面図である。
【図２】アンダカット印刷状態を示す図である。
【図３】本発明による表面を印刷する装置の別の好適な態様を示す概略側面図である。
【図４ａ】本発明による表面を印刷する装置の好適な態様を示す概略投影図である。
【図４ｂ】本発明による表面を印刷する装置の好適な態様を示す概略投影図である。
【図４ｃ】本発明による表面を印刷する装置の好適な態様を示す概略投影図である。
【図４ｄ】本発明による表面を印刷する装置の好適な態様を示す概略投影図である。
【図４ｅ】本発明による表面を印刷する装置の好適な態様を示す概略投影図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
次に本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳説する。
【００３４】
図１は、本発明による、任意に成形された表面（略して：３Ｄ表面）を印刷する装置の好適な態様を示す概略側面図である。図１に示すように、表面１は、少なくとも１つのカーブを有している。表面は、たとえば車両の、塗装されるべき車体部分であってよい。本発明による印刷装置２を用いると、カーブしたまたは任意に成形された表面を単色または多色で塗装するか、または多色の情報（画像、パターンまたはテキスト）を付けることができる。
【００３５】
印刷装置２は、種々の幾何学形状を有する可動で複数の印刷ヘッド３ａ〜３ｃを備えており、印刷ヘッド３ａ〜３ｃは、それぞれ個別に制御可能な複数のノズル４ａ〜４ｃを備えている。図示の態様では、３つの印刷ヘッドが例示されている。３つの印刷ヘッド３ａ〜３ｃは、それぞれ（作動中の）印刷位置５ａまたは（非作動の）休止位置５ｂまたは５ｃに移動可能である。印刷位置５ａは、印刷ヘッド３ａがトレランスＴＡの範囲内で表面１に対して作業間隔Ａを有して配置された位置である。作業間隔は、いわゆるインクジェットヘッドを用いる際に、たとえば到達距離、つまり実質的に妨害のない条件におけるインク滴の飛翔距離により制限される。作業間隔は、たとえば衝突を回避するための最小間隔によっても制限される。図１では、印刷ヘッド３ａは、印刷位置５ａにあり、これに対して２つの印刷ヘッド３ｂ，３ｃは、それぞれ休止位置５ｂ，５ｃにある。これらの休止位置は、印刷ヘッドが印刷せず、クリーニング可能な位置である。非作動の印刷ヘッドのクリーニングは、作動中の印刷ヘッドの印刷中に行うことができる。
【００３６】
図１に示すように、３つの印刷ヘッド３ａ〜３ｃは、回転装置７（矢印７’参照）として構成された共通の搬送装置６に配置されており、搬送装置６は、印刷ヘッド３ａ〜３ｃを、各位置５ａ〜５ｃに移動もしくは回動させる。択一的に、４つ以上または２つの印刷ヘッドを設けてもよい。個別の各印刷ヘッド３ａ〜３ｃは、回転装置７に回動可能に収容することができる（矢印７’’参照）。
【００３７】
反時計回り方向の１２０°の回動７’により、第１の（作動中の）印刷ヘッド３ａは、印刷位置５ａから休止位置５ｃへ移動し、第２の（非作動の）印刷ヘッド３ｂは、休止位置５ｂから印刷位置５ａへ移動する（したがって第２の印刷ヘッドは作動であり、第１の印刷ヘッドは非作動である）。第３の印刷ヘッド３ｃは、２つの休止位置５ｃと５ｂとの間で変化する。回転装置７は、図示のように、幾つかの印刷ヘッドのための回動可能な中心の支持体８を備えてよい。回動は、電動モータにより行うか、または空気力式に行うことができる。３６０°以上の回動の代わりに、双方向の回動を行ってもよい。
【００３８】
回転装置の使用により、特にヘッドの交換およびこれに応じた画像データの交換のために行われる迅速な制御および／または調整に関して、その都度使用される印刷ヘッド間の迅速で正確な交換が許容される。印刷ヘッド３ａ〜３ｃのノズル４ａ〜４ｃのその都度の位置は、作動中の印刷ヘッドを交換する際に、画像移行部において印刷画像に不都合な効果が生じない、つまり第１の印刷ヘッドの印刷画像が第２の印刷ヘッドの印刷画像に繋ぎ目なく続く、またはその逆であるように、選択されている。
【００３９】
個々の印刷ヘッド３ａ〜３ｃは、種々の塗料、ワニスまたはインキのため、特にいわゆるＣＭＹＫ印刷（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のためのノズル４ａ〜４ｃを備えることができる。選択的に、個々の印刷ヘッド３ａ〜３ｃは、それぞれ１つの塗料で印刷する、複数、好適には４つの部分ヘッドから構成してもよい。画像形成により得られる色空間は、たとえば６色印刷（ＣＭＹＫ、ライトシアンおよびライトマゼンタ）ならびに別の表色系により拡張することができる。特に追加的に白色の塗料、ワニスまたはインキにより、得られる色空間を拡張することができる。
【００４０】
さらにインクジェットヘッドの管路系におけるインク印刷（もしくはノズルの吐出開口におけるその都度のインクメニスカス）を一定に維持するための静水力学的な補整機構が印刷ヘッドと共に１つのユニットを成すようにしてもよい。したがってこのユニットは、印刷位置から休止位置へ変化する際にその全体が移動させられる。
【００４１】
第１のモードでは、第１の印刷ヘッド３ａが、印刷位置５ａに配置されており、第２の印刷ヘッド３ｂが、休止位置５ｂに配置されている。第２のモードでは、第１の印刷ヘッド３ａは、休止位置５ｂまたは５ｃに配置されており、第２の印刷ヘッド３ｂは、印刷位置５ａに配置されている。選択的に、２つの印刷ヘッドを同時に印刷位置に移動させ、交互に印刷ヘッドを切り換えることができ、このようにして不都合な作用を生じさせることなく画像移行部を形成することができる。その際、第３のヘッドは、休止位置に留まる。
【００４２】
各休止位置５ｂまたは５ｃでは、印刷ヘッド３ａ〜３ｃは、搬送装置に取り付けたままにするか、または搬送装置から分離して、たとえば格納することができる。好適には、印刷ヘッドのためのインキ供給部は、印刷ヘッドを格納する際に、搬送装置と結合したままである。
【００４３】
さらに図１に示すように、共通の搬送装置６は、制御可能で複数の構成部材から成るロボットアーム９に配置されている。ロボットアーム９により、搬送装置は、印刷ヘッド３ａ〜３ｃと共に、表面１に対して位置決めし、印刷するために表面１に沿ってガイドし、つまり表面に対して相対運動することができる。ロボットアームにより、任意の運動を行い、したがって作業間隔Ａ（トレランスＴＡの範囲内）で任意の軌道上を移動することができる。従来慣用のロボットアームやフレキシブルなアーム（たとえばいわゆるｂｉｏｎｉｓｃｈｅｒ Ｈａｎｄｌｉｎｇ Ａｓｓｉｓｔｅｎｔ Ｆｅｓｔｏ社、Ｅｓｓｌｉｎｇｅｎ）を用いることができる。択一的に、搬送装置は、ＸＹＺフレームに配置してもよい。
【００４４】
図面に例示する印刷ヘッド３ａ〜３ｃは、それぞれ個別に制御可能な複数のノズル４ａ〜４ｃを備えている。好適には、印刷ヘッドは、好ましくは圧電式に作動可能なノズルをベースとするいわゆるインクジェットヘッドである。さらに搬送装置６に、インクジェットヘッド３ａ〜３ｃに対して追加的に噴霧を形成する少なくとも１つのヘッド（つまり個別に制御可能な複数のノズルを備えていないヘッド）を設けてもよく、このヘッドは、大面積で単色の塗装の際に用いられる。さらに本発明によれば、いわゆる「ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｗａｖｅ（連続波）」システム、いわゆる「ｖａｌｖｅ ｊｅｔ（バルブジェット）」印刷システム、またはいわゆる「ｂｕｂｂｌｅ ｊｅｔ（バブルジェット）」システムを用いることができる。
【００４５】
図１に例示する印刷ヘッド３ａ〜３ｃは、それぞれ異なるノズル配置構造１０ａ〜１０ｃを備えている。それぞれ異なるノズル配置構造は、それぞれノズルの数で異なっており、たとえば第１の印刷ヘッド３ａのノズル配置構造のノズル４ａの数は、第２の印刷ヘッド３ｂのノズル配置構造１０ｂのノズル４ｂの数よりも少ない。第１の印刷ヘッドは、個別に制御可能な少数のノズルしか備えていない。これに対して第２の印刷ヘッドは、個別に制御可能な多数のノズルを備えている。したがって第１の印刷ヘッドは、好適には、比較的小さな曲率半径Ｒ１を有する表面１の（低速）印刷に適切であり、第２の印刷ヘッドは、比較的大きな曲率半径Ｒ２を有する表面または平らな表面の（高速）印刷に適切である。図示のように、表面は、凸状または凹状の区分を備えてよい。比較的小さな印刷ヘッド３ａは、特に比較的小さな曲率半径を有する凹状の部分の印刷に適切である。したがって本発明によれば、印刷されるべき表面セグメントの位相幾何学に応じて適切な印刷ヘッド３ａ〜３ｃをセグメントの傍の印刷位置５ａにもたらすことができる。
【００４６】
図１には、たとえば溝により形成され得るいわゆるアンダカット１１を備えた、印刷されるべき表面１の区分を示す。車体部分において、そのようなアンダカットは、たとえばドアグリップまたは曲げ返された外縁に形成されることがある。この区分の印刷は、比較的小さな印刷ヘッド３ｃでしか行うことができない。第３の印刷ヘッド３ｃは、特にそのようなアンダカットを印刷するために設計されている。このために第３の印刷ヘッドは、極めて小さなノズル配置構造１０ｃを備えている。このノズル配置構造は、印刷ヘッドのカーブした区分１２に取り付けられており、この区分１２により、アンダカットの内側にノズル配置構造をガイドすることができる。図２には、そのような状況を例示する。
【００４７】
種々の印刷ヘッド３ａ〜３ｃは、相互に一定の間隔で回転装置７に取付可能である。これに対して択一的に、種々の印刷ヘッドは、相互に異なる間隔で回転装置に取り付けてもよく、異なる間隔により、回転装置と印刷ヘッドとから成るシステム全体はバランスがとれている。さらに選択的に、回転装置に個別のバランスウェイト１３を取り付けてもよい。
【００４８】
図３には、本発明による表面を印刷する装置の別の好適な態様を概略側面図で示す。図１に示す回転装置の代わりに、循環走行するベルト１４が設けられており、ベルト１４に、それぞれ異なるノズル配置構造１０ａ〜１０ｄを有する種々の印刷ヘッド３ａ〜３ｃが配置されている。ベルトは、その都度の位置５ａ〜５ｄに印刷ヘッドを移動させる機能を有している。印刷ヘッド３ａが印刷位置５ａに位置し、全ての別の印刷ヘッド３ｂ〜３ｄが休止位置５ｂ〜５ｄに位置する際に、印刷ヘッド３ｄは、同時にクリーニング位置５ｄを占める。印刷位置では、作動中の印刷ヘッドは、たとえば非作動の印刷ヘッドの列から突出し、このようにして問題なく表面１に対して作業間隔Ａにもたらすことができる。
【００４９】
ベルト１４、または、ベルトならびにベルトのガイドローラを備えた装置は、ロボットアーム６またはＸＹＺフレームに配置可能である。回転装置またはベルト装置に対して択一的に、印刷ヘッド３ａ〜３ｄを移動させるためのリニア駆動装置を設けてもよい。
【００５０】
図４ａ〜図４ｅは、本発明による印刷装置の好適な態様を示す概略投影図である。図４ａから看取されるように、印刷ヘッド３ａのノズル配置構造１０ａにおけるノズル４ａの空間的な配置構造は、ライン状（リニア状）であり、比較的多数のノズルを備えている。図４ｂには、比較的少数のノズル４ａを有する同様の印刷ヘッド３ａを示す。両方の印刷ヘッド３ａは、フック状またはＬ字状の構成により、アンダカット１１を印刷するために用いられるものである。図４ｃに示すように、ノズル配置構造１０ａ自体のノズル４ａの空間的な配置構造は、フック状またはＬ字状であってよく、相応に成形された表面１を印刷することができる。図４ｄには、ノズル配置構造１０ａのノズル４ａの空間的な配置構造を示し、この配置構造は、カーブ状であり、特に円弧状に構成されている。このノズル配置構造は、凸状の表面１を印刷するために用いられるものである。図４ｅには、ノズル配置構造のノズル４ａの空間的な配置構造を示し、この配置構造も同様にカーブ状であり、特に円弧状に構成されている。このノズル配置構造は、凹状の表面１を印刷するために用いられるものである。図４ａ〜図４ｅから看取されるように、それぞれ異なるノズル配置構造１０ａは、ノズル４ａの空間的な配置構造で異なっている。
【符号の説明】
【００５１】
１ 印刷されるべき表面、 ２ 印刷装置、 ３ａ （作動中の）印刷ヘッド、 ３ｂ〜３ｄ （非作動の）印刷ヘッド、 ４ａ〜４ｃ ノズル、 ５ａ 印刷位置、 ５ｂ，５ｃ 休止位置、 ５ｄ 休止／クリーニング位置、 ６ 搬送装置、 ７ 回転装置、 ７’ 回動運動、 ７’’ 回動運動、 ８ 支持体、 ９ ロボットアーム、 １０ａ〜１０ｄ ノズル配置構造、 １１ アンダカット、 １２ カーブした区分、 １３ バランスウェイト、 １４ ベルト、 Ａ 作業間隔、 ＴＡ 作業間隔のトレランス、 Ｒ１，Ｒ２ 曲率半径
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部に記載の構成を有する、表面を印刷する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景技術において、可動のインクジェット印刷ヘッドを備えたいわゆるインクジェット印刷機が公知である。インクジェット印刷機は、紙を多色刷りで印刷するために家庭およびオフィスで用いられる。各色のインキに個別の印刷ヘッドが提供される。個々の印刷ヘッドもしくは個々の印刷ヘッドのノズル配置構造は同一である。多色刷り印刷を行う際に、複数のヘッドは、同時に紙に対して移動して、その際に同時にインク滴を吐出し、つまり全てのヘッドが作動している。印刷後に、全ての印刷ヘッドは、多くの場合ヘッドのクリーニングも行われる共通の休止位置にもたらされ、つまり全てのヘッドは非作動である。さらにインクジェットヘッドの産業上の利用が公知であり、その際、ヘッドは、たとえば比較的大きなＸＹフレームもしくはＸＹステージに収容されていて、大面積のペーパーシートまたは材料ウェブを印刷するために用いられる。既に空間内で自由に可動のロボットアームにインクジェットヘッドを取り付けることも公知であり、このようにすると平らな表面だけでなく（任意の）カーブした表面、たとえば車両の車体部分を印刷することができる。車体部分を印刷（塗装）する際に、多くの場合スプレーノズルが用いられ、つまり車体部分に噴霧が吹き付けられる。そのようなスプレーノズルは、インクジェットヘッドとは異なり、個々の滴を個々の制御パルスで吐出することができない。したがって不均一であり、特にビットマップ画像の画素をベースに（局所的な多色の）画像情報を形成するのが困難であるが、その代わりに、たとえば車体部分は、多くの場合専ら単色または多色に（つまり全体的に多色、局所的に単色に）塗装される。以下に背景技術の例を説明する。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第４１２０２９３号公報には、ＸＹフレームに設けられた回動可能な（個別に制御可能なノズルを備え、たとえば圧電効果の原理に従った）インクジェットヘッドが記載されており、このインクジェットヘッドにより、同一の塗工厚さで任意の経過をしたカーブを印刷することができる。多色刷り（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）のために、相応の複数の、もちろん同一の複数のヘッドを設けることができる。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００８０５３１７８号明細書には、たとえば車両の車体部分のための被覆装置が記載されており、そこでは（個別に制御可能なノズルを備え、たとえば圧電効果の原理に従った）インクジェットヘッドが、ロボットアームに収容されており、したがって任意の位置にもたらされ、任意の軌道に沿って移動可能である。印刷ヘッドは、被覆剤を連続的に吐出する部分と滴の吐出を行う部分とを備えることができる。印刷ヘッドは、様々なサイズのノズル開口を備えてもよく、たとえば比較的大きなノズルを有するノズル列と比較的小さなノズルを有するノズル列とを備えてよい。カーブした構成部分の表面に対する良好な適合を実現するために、相互に旋回可能である同一の複数の印刷ヘッドを備えてもよい（ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００８０５３１７８号明細書の図２２参照）。
【０００５】
欧州特許公開第９７０８１１号明細書において、複数の塗料のための噴霧ピストルを備えた、車両用の自動塗装装置が記載されている。同一の多数の噴霧ピストルは、ＸＹフレームに収容されていて、その都度の間隔で、個別に車両表面に対してＺ方向に移動可能である。
【０００６】
背景技術において、複数のヘッドを使用する際に、常に同一のヘッド、つまり同一のノズル配置構造が用いられる。さらに常に全てのヘッドは、同時に作動化され印刷を行うか、非作動化され印刷を行わない。カーブした構成部材の表面に対する適合は、構成部材に接近するようにヘッドをガイドして、間隔を維持しながら構成部材に沿ってガイドするか、または、複数のヘッドを相対的に位置決めすることにより行われる。したがって（比較的小さな曲率半径の）大きくカーブした表面、特に（片持ち式に突出し、たとえば別の表面区分に対する自由なアプローチを妨げる表面区分を有する）いわゆるアンダカットを備えた表面の印刷は、引き続き問題である。
【０００７】
別の問題は、印刷ヘッドの寸法設定から生じることがある。長さＬのインクジェット印刷ヘッドでは、印刷されるべき表面に対する所定の作業間隔Ａおよび幾何学性質に基づく作業間隔の所定のトレランスＴＡでは、最小曲率半径Ｒｍｉｎを有する表面しか印刷されない（ＬおよびＡ：図１参照）。
【０００８】
例
【表１】
【０００９】
表１から判るように、Ｒｍｉｎは、Ｌが増加するにつれ増加し、ＴＡが増加するにつれ減少する。Ｒｍｉｎは、理論上のものであり、つまり純粋に幾何学的な観点からＡに依存している。したがってＡは、１０ｍｍの有効値で設定される。実際には、Ｒｍｉｎは、もちろんＡに依存しているが、印刷ヘッドにおいて表面に対するあらゆる間隔Ａで同じ解像度が得られ、したがってＲｍｉｎはＡが増加するにつれ（所定の解像度で）減少する、ということが予測されるとは限らない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許出願公開第４１２０２９３号公報
【特許文献２】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００８０５３１７８号明細書
【特許文献３】欧州特許公開第９７０８１１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって本発明の課題は、冒頭で述べたような、表面を印刷する装置を改良して、上述の問題を解消し、任意に成形された、特に任意の大きさでカーブした表面の印刷を実現するかもしくはそのために好都合な条件を成すものを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この課題を解決するために本発明の構成では、表面を印刷する装置であって、運動可能な複数の印刷ヘッドを備え、印刷ヘッドは、それぞれ個別に制御可能な複数のノズルを備えており、印刷ヘッドのための少なくとも１つの印刷位置および少なくとも１つの休止位置を備え、印刷ヘッドは、各位置に移動可能であるものにおいて、少なくとも１つの第１の印刷ヘッドと第２の印刷ヘッドとが、それぞれ異なるノズル配置構造を備えており、第１のモードでは、第１の印刷ヘッドは、印刷位置に配置されていて、第２の印刷ヘッドは、休止位置に配置されており、第２のモードでは、第１の印刷ヘッドは、休止位置に配置されていて、第２の印刷ヘッドは、印刷位置に配置されている。
【００１３】
本発明の好適な態様は、従属請求項ならびに発明を実施するための形態および付属の図面の記載から明らかである。
【００１４】
好適には、それぞれ異なるノズル配置構造は、それぞれノズルの数で異なっており、第１の印刷ヘッドのノズル配置構造のノズルの数は、第２の印刷ヘッドのノズル配置構造のノズルの数よりも少ない。
【００１５】
好適には、それぞれ異なるノズル配置構造は、それぞれノズルの空間的な配置構造において異なっている。
【００１６】
好適には、少なくとも１つの印刷ヘッドのノズル配置構造におけるノズルの空間的な配置構造は、リニア状である。
【００１７】
好適には、少なくとも１つの印刷ヘッドのノズル配置構造におけるノズルの空間的な配置構造は、フック状である。
【００１８】
好適には、少なくとも１つの印刷ヘッドのノズル配置構造におけるノズルの空間的な配置構造は、カーブ状である。
【００１９】
好適には、少なくとも１つの第１の印刷ヘッドおよび第２の印刷ヘッドは、共通の搬送装置に配置されており、搬送装置は、印刷ヘッドを、各位置に移動させる。
【００２０】
好適には、共通の搬送装置は、回転装置、または、循環走行するベルトを備えた搬送装置である。
【００２１】
好適には、共通の搬送装置は、ロボットアームに配置されている。
【００２２】
また、このような印刷装置とロボットアームとから成るシステムが好適である。
【発明の効果】
【００２３】
印刷されるべき表面は、好適には、任意に成形された、特に任意の大きさでカーブした表面である。表面は、アンダカットを備えてもよい。本発明によれば、様々なノズル配置構造の選択により、たとえば平らな面区分だけでなく（大きく）カーブした表面区分をも印刷する条件が成される。好適には、位相幾何学においてそれぞれ異なる表面区分を有する表面を印刷することもできる。その際、平らな、カーブしたまたは大きくカーブした区分またはアンダカットを有する区分のために設計された各ノズル配置構造がその都度局所的に用いられる。したがってこのような印刷装置により、ヘッド間の交換が許容され、つまり、どのノズル配置構造を有するヘッドを作動させ、どれを非作動にするか決定することができる。
【００２４】
ヘッドは、好適には空間内で自由に可動であり、したがって好適には任意に成形された表面（区分）に接近ガイド可能であり、任意に成形された軌道上を表面（区分）に沿ってガイド可能である。任意に成形された面に対して所定の作業間隔を維持することができる。
【００２５】
ノズルは、好適には、１次元または２次元的な配置構造を有する、滴を形成するインクジェットノズルである。ノズルは、好適には、噴霧を形成するノズルではなく、もしくはそのようなノズルとは異なるものである。
【００２６】
休止位置は、種々の印刷ヘッドにとって同一であってよい。択一的に、各印刷ヘッドに、個別の休止位置を設けてもよい。印刷位置に関しても同じことが当てはまる。
【００２７】
比較的大きな平らな面の高速印刷および比較的小さなカーブした面の低速印刷にとって好適で、したがって本発明による装置の好適な別の態様によれば、それぞれ異なるノズル配置構造は、それぞれノズルの数で異なっており、第１の印刷ヘッドのノズル配置構造のノズルの数は、第２の印刷ヘッドのノズル配置構造のノズルの数よりも少ない。たとえば１つの印刷ヘッドが１１個以上のノズルを備え、１つの印刷ヘッドが９個以下のノズルを備えてよい。「低速」および「高速」という概念は、本願において、印刷基体（対象）とノズルとの間の相対速度に関するものではなく、時間あたり印刷される面積、つまりたとえば単位（１分あたりの面積）に関するものである。
【００２８】
比較的大きな平らな面の高速印刷および比較的小さなカーブした面の低速印刷にとって好適で、したがって本発明による装置の好適な別の態様によれば、それぞれ異なるノズル配置構造は、それぞれノズルの空間的な配置構造で異なっている。たとえば印刷ヘッドは、カーブしないライン状（リニア状）の配置構造を有してよく、また、印刷ヘッドは、カーブした（カーブ状の）ライン状の配置構造を有してよい。さらにノズル配置構造はフック状であってよく、したがって縁部または折返し部分を印刷するために用いられる。
【００２９】
印刷ヘッドの交換にとって好適で、したがって本発明による装置の好適な態様によれば、少なくとも１つの第１の印刷ヘッドおよび第２の印刷ヘッドは、共通の搬送装置に配置されており、搬送装置は、印刷ヘッドを各位置に移動させる。搬送装置により、作動中の印刷ヘッドは休止位置に移動可能であり、非作動の印刷ヘッドは印刷位置に移動可能であり、その際、作動状態が変化する。好適には、搬送装置は回転装置であり、回転装置を用いると、回転装置に収容された個々の印刷ヘッドが回動により任意の位置（および作動状態）を変更することができる。択一的に、循環走行するベルトまたは（たとえば電気式の）リニア駆動装置を設けてもよい。
【００３０】
空間的に自由な位置決めおよび運動にとって好適で、したがって本発明による装置の好適な態様によれば、共通の搬送装置が、制御可能で複数の構成部材から成るロボットアームまたはＸＹＺフレームに配置されており、その際、ＸＹＺは、３方向を表しており、これらの方向に、搬送装置が、フレームにより、相互に独立して運動可能である。
【００３１】
本発明ならびに本発明の構造的かつ／または機能的に好適な実施の形態を、付属の図面を用いて、少なくとも１つの好適な態様に関して詳説する。図面には、それぞれ対応する構成部材には同一の符号を用いた。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による表面を印刷する装置の好適な態様を示す概略側面図である。
【図２】アンダカット印刷状態を示す図である。
【図３】本発明による表面を印刷する装置の別の好適な態様を示す概略側面図である。
【図４ａ】本発明による表面を印刷する装置の好適な態様を示す概略投影図である。
【図４ｂ】本発明による表面を印刷する装置の好適な態様を示す概略投影図である。
【図４ｃ】本発明による表面を印刷する装置の好適な態様を示す概略投影図である。
【図４ｄ】本発明による表面を印刷する装置の好適な態様を示す概略投影図である。
【図４ｅ】本発明による表面を印刷する装置の好適な態様を示す概略投影図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
次に本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳説する。
【００３４】
図１は、本発明による、任意に成形された表面（略して：３Ｄ表面）を印刷する装置の好適な態様を示す概略側面図である。図１に示すように、表面１は、少なくとも１つのカーブを有している。表面は、たとえば車両の、塗装されるべき車体部分であってよい。本発明による印刷装置２を用いると、カーブしたまたは任意に成形された表面を単色または多色で塗装するか、または多色の情報（画像、パターンまたはテキスト）を付けることができる。
【００３５】
印刷装置２は、種々の幾何学形状を有する可動で複数の印刷ヘッド３ａ〜３ｃを備えており、印刷ヘッド３ａ〜３ｃは、それぞれ個別に制御可能な複数のノズル４ａ〜４ｃを備えている。図示の態様では、３つの印刷ヘッドが例示されている。３つの印刷ヘッド３ａ〜３ｃは、それぞれ（作動中の）印刷位置５ａまたは（非作動の）休止位置５ｂまたは５ｃに移動可能である。印刷位置５ａは、印刷ヘッド３ａがトレランスＴＡの範囲内で表面１に対して作業間隔Ａを有して配置された位置である。作業間隔は、いわゆるインクジェットヘッドを用いる際に、たとえば到達距離、つまり実質的に妨害のない条件におけるインク滴の飛翔距離により制限される。作業間隔は、たとえば衝突を回避するための最小間隔によっても制限される。図１では、印刷ヘッド３ａは、印刷位置５ａにあり、これに対して２つの印刷ヘッド３ｂ，３ｃは、それぞれ休止位置５ｂ，５ｃにある。これらの休止位置は、印刷ヘッドが印刷せず、クリーニング可能な位置である。非作動の印刷ヘッドのクリーニングは、作動中の印刷ヘッドの印刷中に行うことができる。
【００３６】
図１に示すように、３つの印刷ヘッド３ａ〜３ｃは、回転装置７（矢印７’参照）として構成された共通の搬送装置６に配置されており、搬送装置６は、印刷ヘッド３ａ〜３ｃを、各位置５ａ〜５ｃに移動もしくは回動させる。択一的に、４つ以上または２つの印刷ヘッドを設けてもよい。個別の各印刷ヘッド３ａ〜３ｃは、回転装置７に回動可能に収容することができる（矢印７’’参照）。
【００３７】
反時計回り方向の１２０°の回動７’により、第１の（作動中の）印刷ヘッド３ａは、印刷位置５ａから休止位置５ｃへ移動し、第２の（非作動の）印刷ヘッド３ｂは、休止位置５ｂから印刷位置５ａへ移動する（したがって第２の印刷ヘッドは作動であり、第１の印刷ヘッドは非作動である）。第３の印刷ヘッド３ｃは、２つの休止位置５ｃと５ｂとの間で変化する。回転装置７は、図示のように、幾つかの印刷ヘッドのための回動可能な中心の支持体８を備えてよい。回動は、電動モータにより行うか、または空気力式に行うことができる。３６０°以上の回動の代わりに、双方向の回動を行ってもよい。
【００３８】
回転装置の使用により、特にヘッドの交換およびこれに応じた画像データの交換のために行われる迅速な制御および／または調整に関して、その都度使用される印刷ヘッド間の迅速で正確な交換が許容される。印刷ヘッド３ａ〜３ｃのノズル４ａ〜４ｃのその都度の位置は、作動中の印刷ヘッドを交換する際に、画像移行部において印刷画像に不都合な効果が生じない、つまり第１の印刷ヘッドの印刷画像が第２の印刷ヘッドの印刷画像に繋ぎ目なく続く、またはその逆であるように、選択されている。
【００３９】
個々の印刷ヘッド３ａ〜３ｃは、種々の塗料、ワニスまたはインキのため、特にいわゆるＣＭＹＫ印刷（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のためのノズル４ａ〜４ｃを備えることができる。選択的に、個々の印刷ヘッド３ａ〜３ｃは、それぞれ１つの塗料で印刷する、複数、好適には４つの部分ヘッドから構成してもよい。画像形成により得られる色空間は、たとえば６色印刷（ＣＭＹＫ、ライトシアンおよびライトマゼンタ）ならびに別の表色系により拡張することができる。特に追加的に白色の塗料、ワニスまたはインキにより、得られる色空間を拡張することができる。
【００４０】
さらにインクジェットヘッドの管路系におけるインク印刷（もしくはノズルの吐出開口におけるその都度のインクメニスカス）を一定に維持するための静水力学的な補整機構が印刷ヘッドと共に１つのユニットを成すようにしてもよい。したがってこのユニットは、印刷位置から休止位置へ変化する際にその全体が移動させられる。
【００４１】
第１のモードでは、第１の印刷ヘッド３ａが、印刷位置５ａに配置されており、第２の印刷ヘッド３ｂが、休止位置５ｂに配置されている。第２のモードでは、第１の印刷ヘッド３ａは、休止位置５ｂまたは５ｃに配置されており、第２の印刷ヘッド３ｂは、印刷位置５ａに配置されている。選択的に、２つの印刷ヘッドを同時に印刷位置に移動させ、交互に印刷ヘッドを切り換えることができ、このようにして不都合な作用を生じさせることなく画像移行部を形成することができる。その際、第３のヘッドは、休止位置に留まる。
【００４２】
各休止位置５ｂまたは５ｃでは、印刷ヘッド３ａ〜３ｃは、搬送装置に取り付けたままにするか、または搬送装置から分離して、たとえば格納することができる。好適には、印刷ヘッドのためのインキ供給部は、印刷ヘッドを格納する際に、搬送装置と結合したままである。
【００４３】
さらに図１に示すように、共通の搬送装置６は、制御可能で複数の構成部材から成るロボットアーム９に配置されている。ロボットアーム９により、搬送装置は、印刷ヘッド３ａ〜３ｃと共に、表面１に対して位置決めし、印刷するために表面１に沿ってガイドし、つまり表面に対して相対運動することができる。ロボットアームにより、任意の運動を行い、したがって作業間隔Ａ（トレランスＴＡの範囲内）で任意の軌道上を移動することができる。従来慣用のロボットアームやフレキシブルなアーム（たとえばいわゆるｂｉｏｎｉｓｃｈｅｒ Ｈａｎｄｌｉｎｇ Ａｓｓｉｓｔｅｎｔ Ｆｅｓｔｏ社、Ｅｓｓｌｉｎｇｅｎ）を用いることができる。択一的に、搬送装置は、ＸＹＺフレームに配置してもよい。
【００４４】
図面に例示する印刷ヘッド３ａ〜３ｃは、それぞれ個別に制御可能な複数のノズル４ａ〜４ｃを備えている。好適には、印刷ヘッドは、好ましくは圧電式に作動可能なノズルをベースとするいわゆるインクジェットヘッドである。さらに搬送装置６に、インクジェットヘッド３ａ〜３ｃに対して追加的に噴霧を形成する少なくとも１つのヘッド（つまり個別に制御可能な複数のノズルを備えていないヘッド）を設けてもよく、このヘッドは、大面積で単色の塗装の際に用いられる。さらに本発明によれば、いわゆる「ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｗａｖｅ（連続波）」システム、いわゆる「ｖａｌｖｅ ｊｅｔ（バルブジェット）」印刷システム、またはいわゆる「ｂｕｂｂｌｅ ｊｅｔ（バブルジェット）」システムを用いることができる。
【００４５】
図１に例示する印刷ヘッド３ａ〜３ｃは、それぞれ異なるノズル配置構造１０ａ〜１０ｃを備えている。それぞれ異なるノズル配置構造は、それぞれノズルの数で異なっており、たとえば第１の印刷ヘッド３ａのノズル配置構造のノズル４ａの数は、第２の印刷ヘッド３ｂのノズル配置構造１０ｂのノズル４ｂの数よりも少ない。第１の印刷ヘッドは、個別に制御可能な少数のノズルしか備えていない。これに対して第２の印刷ヘッドは、個別に制御可能な多数のノズルを備えている。したがって第１の印刷ヘッドは、好適には、比較的小さな曲率半径Ｒ１を有する表面１の（低速）印刷に適切であり、第２の印刷ヘッドは、比較的大きな曲率半径Ｒ２を有する表面または平らな表面の（高速）印刷に適切である。図示のように、表面は、凸状または凹状の区分を備えてよい。比較的小さな印刷ヘッド３ａは、特に比較的小さな曲率半径を有する凹状の部分の印刷に適切である。したがって本発明によれば、印刷されるべき表面セグメントの位相幾何学に応じて適切な印刷ヘッド３ａ〜３ｃをセグメントの傍の印刷位置５ａにもたらすことができる。
【００４６】
図１には、たとえば溝により形成され得るいわゆるアンダカット１１を備えた、印刷されるべき表面１の区分を示す。車体部分において、そのようなアンダカットは、たとえばドアグリップまたは曲げ返された外縁に形成されることがある。この区分の印刷は、比較的小さな印刷ヘッド３ｃでしか行うことができない。第３の印刷ヘッド３ｃは、特にそのようなアンダカットを印刷するために設計されている。このために第３の印刷ヘッドは、極めて小さなノズル配置構造１０ｃを備えている。このノズル配置構造は、印刷ヘッドのカーブした区分１２に取り付けられており、この区分１２により、アンダカットの内側にノズル配置構造をガイドすることができる。図２には、そのような状況を例示する。
【００４７】
種々の印刷ヘッド３ａ〜３ｃは、相互に一定の間隔で回転装置７に取付可能である。これに対して択一的に、種々の印刷ヘッドは、相互に異なる間隔で回転装置に取り付けてもよく、異なる間隔により、回転装置と印刷ヘッドとから成るシステム全体はバランスがとれている。さらに選択的に、回転装置に個別のバランスウェイト１３を取り付けてもよい。
【００４８】
図３には、本発明による表面を印刷する装置の別の好適な態様を概略側面図で示す。図１に示す回転装置の代わりに、循環走行するベルト１４が設けられており、ベルト１４に、それぞれ異なるノズル配置構造１０ａ〜１０ｄを有する種々の印刷ヘッド３ａ〜３ｃが配置されている。ベルトは、その都度の位置５ａ〜５ｄに印刷ヘッドを移動させる機能を有している。印刷ヘッド３ａが印刷位置５ａに位置し、全ての別の印刷ヘッド３ｂ〜３ｄが休止位置５ｂ〜５ｄに位置する際に、印刷ヘッド３ｄは、同時にクリーニング位置５ｄを占める。印刷位置では、作動中の印刷ヘッドは、たとえば非作動の印刷ヘッドの列から突出し、このようにして問題なく表面１に対して作業間隔Ａにもたらすことができる。
【００４９】
ベルト１４、または、ベルトならびにベルトのガイドローラを備えた装置は、ロボットアーム６またはＸＹＺフレームに配置可能である。回転装置またはベルト装置に対して択一的に、印刷ヘッド３ａ〜３ｄを移動させるためのリニア駆動装置を設けてもよい。
【００５０】
図４ａ〜図４ｅは、本発明による印刷装置の好適な態様を示す概略投影図である。図４ａから看取されるように、印刷ヘッド３ａのノズル配置構造１０ａにおけるノズル４ａの空間的な配置構造は、ライン状（リニア状）であり、比較的多数のノズルを備えている。図４ｂには、比較的少数のノズル４ａを有する同様の印刷ヘッド３ａを示す。両方の印刷ヘッド３ａは、フック状またはＬ字状の構成により、アンダカット１１を印刷するために用いられるものである。図４ｃに示すように、ノズル配置構造１０ａ自体のノズル４ａの空間的な配置構造は、フック状またはＬ字状であってよく、相応に成形された表面１を印刷することができる。図４ｄには、ノズル配置構造１０ａのノズル４ａの空間的な配置構造を示し、この配置構造は、カーブ状であり、特に円弧状に構成されている。このノズル配置構造は、凸状の表面１を印刷するために用いられるものである。図４ｅには、ノズル配置構造のノズル４ａの空間的な配置構造を示し、この配置構造も同様にカーブ状であり、特に円弧状に構成されている。このノズル配置構造は、凹状の表面１を印刷するために用いられるものである。図４ａ〜図４ｅから看取されるように、それぞれ異なるノズル配置構造１０ａは、ノズル４ａの空間的な配置構造で異なっている。
【符号の説明】
【００５１】
１ 印刷されるべき表面、 ２ 印刷装置、 ３ａ （作動中の）印刷ヘッド、 ３ｂ〜３ｄ （非作動の）印刷ヘッド、 ４ａ〜４ｃ ノズル、 ５ａ 印刷位置、 ５ｂ，５ｃ 休止位置、 ５ｄ 休止／クリーニング位置、 ６ 搬送装置、 ７ 回転装置、 ７’ 回動運動、 ７’’ 回動運動、 ８ 支持体、 ９ ロボットアーム、 １０ａ〜１０ｄ ノズル配置構造、 １１ アンダカット、 １２ カーブした区分、 １３ バランスウェイト、 １４ ベルト、 Ａ 作業間隔、 ＴＡ 作業間隔のトレランス、 Ｒ１，Ｒ２ 曲率半径
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面を印刷する装置であって、
−運動可能な複数の印刷ヘッド（３ａ〜３ｄ）を備え、該印刷ヘッド（３ａ〜３ｄ）は、それぞれ個別に制御可能な複数のノズル（４ａ〜４ｄ）を備えており、
−印刷ヘッド（３ａ〜ｄ）のための少なくとも１つの印刷位置（５ａ）および少なくとも１つの休止位置（５ｂ〜５ｄ）を備え、印刷ヘッド（３ａ〜３ｄ）は、各位置（５ａ〜５ｄ）に移動可能であるものにおいて、
−少なくとも１つの第１の印刷ヘッド（３ａ）と第２の印刷ヘッド（３ｂ〜３ｄ）とが、それぞれ異なるノズル配置構造（１０ａ〜１０ｄ）を備えており、
−第１のモードでは、第１の印刷ヘッド（３ａ）は、印刷位置（５ａ）に配置されていて、第２の印刷ヘッド（３ｂ〜３ｄ）は、休止位置（５ｂ〜５ｄ）に配置されており、
−第２のモードでは、第１の印刷ヘッド（３ａ）は、休止位置（５ｂ〜５ｄ）に配置されていて、第２の印刷ヘッド（３ｂ〜３ｄ）は、印刷位置（５ａ）に配置されている、
ことを特徴とする、表面を印刷する装置。
【請求項２】
それぞれ異なるノズル配置構造（１０ａ〜１０ｄ）は、それぞれノズル（４ａ〜４ｄ）の数で異なっており、第１の印刷ヘッド（３ａ）のノズル配置構造（１０ａ）のノズル（４ａ）の数は、第２の印刷ヘッド（３ｂ）のノズル配置構造（１０ｂ）のノズル（４ｂ）の数よりも少ない、請求項１記載の装置。
【請求項３】
それぞれ異なるノズル配置構造（１０ａ〜１０ｄ）は、それぞれノズル（４ａ〜４ｄ）の空間的な配置構造で異なっている、請求項２記載の装置。
【請求項４】
少なくとも１つの印刷ヘッド（３ａ〜３ｄ）のノズル配置構造（１０ａ〜１０ｄ）におけるノズル（４ａ〜４ｄ）の空間的な配置構造は、リニア状である、請求項３記載の装置。
【請求項５】
少なくとも１つの印刷ヘッド（３ａ〜３ｄ）のノズル配置構造（１０ａ〜１０ｄ）におけるノズル（４ａ〜４ｄ）の空間的な配置構造は、フック状である、請求項３記載の装置。
【請求項６】
少なくとも１つの印刷ヘッド（３ａ〜３ｄ）のノズル配置構造（１０ａ〜１０ｄ）におけるノズル（４ａ〜４ｄ）の空間的な配置構造は、カーブ状である、請求項３記載の装置。
【請求項７】
少なくとも１つの第１の印刷ヘッド（３ａ）および第２の印刷ヘッド（３ｂ〜３ｄ）は、共通の搬送装置（６）に配置されており、該搬送装置（６）は、印刷ヘッド（３ａ〜３ｄ）を、各位置（５ａ〜５ｄ）に移動させる、請求項１記載の装置。
【請求項８】
共通の搬送装置（６）は、回転装置（７）、または、循環走行するベルト（１４）を備えた搬送装置である、請求項７記載の装置。
【請求項９】
共通の搬送装置（６）は、ロボットアーム（９）に配置されている、請求項７または８記載の装置。
【請求項１０】
請求項１から８までいずれか１項記載の装置とロボットアームとから成るシステム。
【請求項１】
表面を印刷する装置であって、
−運動可能な複数の印刷ヘッド（３ａ〜３ｄ）を備え、該印刷ヘッド（３ａ〜３ｄ）は、それぞれ個別に制御可能な複数のノズル（４ａ〜４ｄ）を備えており、
−印刷ヘッド（３ａ〜ｄ）のための少なくとも１つの印刷位置（５ａ）および少なくとも１つの休止位置（５ｂ〜５ｄ）を備え、印刷ヘッド（３ａ〜３ｄ）は、各位置（５ａ〜５ｄ）に移動可能であるものにおいて、
−少なくとも１つの第１の印刷ヘッド（３ａ）と第２の印刷ヘッド（３ｂ〜３ｄ）とが、それぞれ異なるノズル配置構造（１０ａ〜１０ｄ）を備えており、
−第１のモードでは、第１の印刷ヘッド（３ａ）は、印刷位置（５ａ）に配置されていて、第２の印刷ヘッド（３ｂ〜３ｄ）は、休止位置（５ｂ〜５ｄ）に配置されており、
−第２のモードでは、第１の印刷ヘッド（３ａ）は、休止位置（５ｂ〜５ｄ）に配置されていて、第２の印刷ヘッド（３ｂ〜３ｄ）は、印刷位置（５ａ）に配置されている、
ことを特徴とする、表面を印刷する装置。
【請求項２】
それぞれ異なるノズル配置構造（１０ａ〜１０ｄ）は、それぞれノズル（４ａ〜４ｄ）の数で異なっており、第１の印刷ヘッド（３ａ）のノズル配置構造（１０ａ）のノズル（４ａ）の数は、第２の印刷ヘッド（３ｂ）のノズル配置構造（１０ｂ）のノズル（４ｂ）の数よりも少ない、請求項１記載の装置。
【請求項３】
それぞれ異なるノズル配置構造（１０ａ〜１０ｄ）は、それぞれノズル（４ａ〜４ｄ）の空間的な配置構造で異なっている、請求項２記載の装置。
【請求項４】
少なくとも１つの印刷ヘッド（３ａ〜３ｄ）のノズル配置構造（１０ａ〜１０ｄ）におけるノズル（４ａ〜４ｄ）の空間的な配置構造は、リニア状である、請求項３記載の装置。
【請求項５】
少なくとも１つの印刷ヘッド（３ａ〜３ｄ）のノズル配置構造（１０ａ〜１０ｄ）におけるノズル（４ａ〜４ｄ）の空間的な配置構造は、フック状である、請求項３記載の装置。
【請求項６】
少なくとも１つの印刷ヘッド（３ａ〜３ｄ）のノズル配置構造（１０ａ〜１０ｄ）におけるノズル（４ａ〜４ｄ）の空間的な配置構造は、カーブ状である、請求項３記載の装置。
【請求項７】
少なくとも１つの第１の印刷ヘッド（３ａ）および第２の印刷ヘッド（３ｂ〜３ｄ）は、共通の搬送装置（６）に配置されており、該搬送装置（６）は、印刷ヘッド（３ａ〜３ｄ）を、各位置（５ａ〜５ｄ）に移動させる、請求項１記載の装置。
【請求項８】
共通の搬送装置（６）は、回転装置（７）、または、循環走行するベルト（１４）を備えた搬送装置である、請求項７記載の装置。
【請求項９】
共通の搬送装置（６）は、ロボットアーム（９）に配置されている、請求項７または８記載の装置。
【請求項１０】
請求項１から８までいずれか１項記載の装置とロボットアームとから成るシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図４ｃ】
【図４ｄ】
【図４ｅ】
【図２】
【図３】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図４ｃ】
【図４ｄ】
【図４ｅ】
【公開番号】特開２０１２−２０６１１６（Ｐ２０１２−２０６１１６Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−７３８８５（Ｐ２０１２−７３８８５）
【出願日】平成２４年３月２８日（２０１２．３．２８）
【出願人】（３９０００９２３２）ハイデルベルガー ドルツクマシーネン アクチエンゲゼルシヤフト (347)
【氏名又は名称原語表記】Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇｅｒ Ｄｒｕｃｋｍａｓｃｈｉｎｅｎ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｋｕｒｆｕｅｒｓｔｅｎ−Ａｎｌａｇｅ ５２−６０， Ｄ−６９１１５ Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年３月２８日（２０１２．３．２８）
【出願人】（３９０００９２３２）ハイデルベルガー ドルツクマシーネン アクチエンゲゼルシヤフト (347)
【氏名又は名称原語表記】Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇｅｒ Ｄｒｕｃｋｍａｓｃｈｉｎｅｎ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｋｕｒｆｕｅｒｓｔｅｎ−Ａｎｌａｇｅ ５２−６０， Ｄ−６９１１５ Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]