DE19740395A1 - Vorrichtung zum Transport und zum Bedrucken von Druckträgern - Google Patents
Vorrichtung zum Transport und zum Bedrucken von DruckträgernInfo
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- Handling Of Cut Paper (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transport und zum
Bedrucken von Druckträgern, insbesondere von Briefen in Frankier
maschinen.
Bei derartigen Maschinen werden der Druckträger an einer
Druckeinrichtung entlanggeführt und in einem Durchlauf die Frankierung
und gegebenenfalls weitere Informationen gedruckt.
Es ist üblich, den Druckträger entweder flach liegend, siehe
beispielsweise US 5,467,709 oder auf einer Kante stehend, siehe
beispielsweise DE 25 24 670 C2 und US 5,025,386, an der
Druckeinrichtung entlangzuführen.
In jedem Fall ist es wichtig, daß der Druckträger und die
Druckeinrichtung zueinander in eine definierte Position gelangen,
damit der Abdruck an der vorgesehenen Stelle und mit ausreichender
Qualität erfolgt.
Beim waagerechten Transport wird entsprechend dem größten zum
Einsatz kommenden Druckträgerformat eine relativ große
Auflagefläche benötigt, wodurch wiederum für die Maschine eine
entsprechend große Standfläche bedingt ist.
In der Lösung gemäß US 5,467,709 wird berührungslos mittels eines
Tintendruckkopfes gedruckt. Der Brief wird zwischen einem angetriebe
nen Transportband und federnd gelagerten Andruckrollen eingeklemmt
befördert, wobei der Brief außerdem an einer Längsführungsplatte
anliegt. Die Längsführungsplatte ist mit einer dem Transportband
angepaßten Ausnehmung und mit einer rechteckförmigen Ausnehmung
für den Tintendruckkopf versehen, über deren Diagonale die
Düsenreihe des Tintendruckkopfes verläuft. Das Transportband, die
Längsführungsplatte und der Tintendruckkopf sind über dem Brief
angeordnet. Die federnden Andruckrollen und eine im Druckbereich
federnd gelagerte Andruckrolle sind unter dem Brief angeordnet. Der
Federweg der Andruckrollen und der Andruckplatte entspricht der
maximalen Dicke der Briefe, die zwischen 0,2 mm und 20 mm
schwanken kann. Die Federkraft muß für den gesamten
Gewichtsbereich der Briefe ausreichen - ungefähr 20 bis 1000 g - und
außerdem dafür, daß die Briefe ausreichend plan im Bereich der
Ausnehmung für den Druckkopf anliegen. Für das berührungslose
Tintendruckverfahren muß ein konstanter, möglichst geringer Abstand
zwischen Druckträger und Tintendruckkopf eingehalten werden, damit
einerseits Schiefspritzer geringe Auswirkungen haben und andererseits
der Druckträger nicht die Düsenfläche berührt und somit Schmierer
vermieden werden. Die Gefahr der Verschmierung besteht aber
trotzdem noch, wenn der Brief den Bereich der Ausnehmung verläßt
und dann zwangsläufig an der Längsführungsplatte entlanggleitet.
Bei schnell wechselnder Mischpost sind diese Bedingungen schwer
einzuhalten.
Es ist andererseits eine Anlage zur Bearbeitung ausgehender
Postbriefe unterschiedlichen Gewichts und unterschiedlicher
Abmessungen bekannt, siehe DE 24 24 670 C2, bei der die Briefe
mittels einer Transportbahn hochkant befördert werden. Die
Transportbahn weist angetriebene Rollenpaare und ein Förderband
auf. Im Bereich vor dem Frankierdruck wird der Brief durch das
Förderband in Form eines Reibriemens erfaßt und über Führungsrollen
zu einer Portotrommel beziehungsweise Druckwalze mit
Gegendruckwalze transportiert. Die Gegendruckwalze ist auf einem
beweglichen Druckboden gelagert, dessen Abstand von der
Druckwalze entsprechend der Dicke des die Frankiereinrichtung
gerade durchlaufenden Briefes einstellbar ist.
Abgesehen davon, daß Druckwalzen zukünftig nicht mehr den
gestiegenen Anforderungen genügen, enthält der Druckboden eine
beträchtliche Anzahl von zu bewegenden Bauteilen. Das bedingt zur
Überwindung der Massenträgheit einen entsprechend großen
Energieaufwand.
Weiterhin ist eine Frankiermaschine bekannt, vergleiche US 5,025,386
bei der die Briefe hochkant, leicht geneigt auf einem umlaufenden
Transportband befördert werden. Die Briefe liegen dabei an einem
Führungsblock an, in dem ein Druckfenster vorgesehen ist. Im
Druckfenster ist ein Thermodruckkopf höhen- und seitenverschiebbar
angeordnet, mit dem der Frankierdruck auf den Brief erfolgt. Die Größe
des Druckfensters muß der maximalen Länge und Breite des
Druckbildes angepaßt sein. Der einzelne Brief wird bis zu dem
Druckfenster bewegt und dann angehalten und mittels einer
Andruckplatte gegen das Führungsblech beziehungsweise das
Druckfenster gedrückt. Die Andruckplatte wird von einem Motor über
Zahnradgetriebe und ein Kurbelgelenk angetrieben. Das ist ein relativ
großer mechanischer Aufwand und die aufzubringenden
Gegendruckkräfte für Thermodruck sind gleichfalls groß.
Nach dem Bedrucken wird der Brief freigegeben und weiter
transportiert. Es ist offensichtlich, daß mit diesem intermittierenden
Betrieb nur geringe Brief-Durchlaufquoten erreichbar sind. Der
Aufwand für die Thermodruckkopfverstellung ist erheblich.
Im deutschen Patent DE 196 05 014 C1 wurde bereits zur
Vereinfachung des Brieftransports und zur Verbesserung der
Drucktechnik eine Vorrichtung zum Bedrucken eines auf der Kante
stehenden Druckträgers geschaffen, die einen berührungslosen Druck
mittels eines Tintendruckkopfes gestattet. Gegenüber der Standfläche
der Frankier- und/oder Adressiermaschine wird eine geringfügig über
90° geneigte Führungsplatte mit Ausnehmung für einen
Tintendruckkopf und orthogonal zur Führungsplatte ein umlaufendes
Transportband vorgeschlagen, auf dem die Druckträger, insbesondere
Briefenumschläge oder andere Poststücke (gekippt) anliegend an der
Führungsplatte stehen, wobei die Führungsplatte vorzugsweise 18°
aus dem Lot geneigt ist. Aufgrund des Einsatzes des kontinuierlichen
Transports und des Tintendruckkopfes ist ein kontinuierlicher
Druckvorgang möglich. Da berührungslos gedruckt wird, ist die
Anlegekraft auf Grund der Neigung der Führungsplatte und des
Transportbandes für eine definierte Lage des Poststückes zum
Druckkopf ausreichend. Die Reibung an der Führungsplatte kann durch
entsprechende glatte Oberfläche und/oder Gleitschienen niedrig
gehalten werden. Die in Transportrichtung offene Ausnehmung
verhindert ein Verschmieren des Druckbildes und verlängert die
Trocknungszeit für die Druckpunkte. Für den Fall, daß die
Trocknungszeit der Tinte sehr kurz ist, wurde vorgeschlagen, eine
entsprechend lange geschlossene Ausnehmung vorzusehen.
Nun liegt es an der zu hohen Transportgeschwindigkeit oder
mangelnden Wischfestigkeit der Tinte, wenn bei der Ablage der
Poststücke Verschmierungen des Druckbildes auftreten, jedenfalls soll
eine die Transportgeschwindigkeit begrenzende Trocknungszeit für die
gedruckten Bildpunkte aufgebrachten Tintentröpfchen möglichst kurz
sein. Aber das ist durch eine entsprechend gewählte Tinte nur in
begrenztem Maße möglich.
Bei Poststücken, welche einen labilen oder unebenen Inhalt haben, ist
es schwierig im Bereich der Ausnehmung einen definierten Abstand
von der Druckträgeroberfläche zu den Düsen des Tintenstrahldruck
kopfes konstant einzuhalten.
Es ist auch klar, daß bei einer starken Neigung der Führungsplatte
gegenüber dem Lot auf die Bezugsebene zwischen einem dünnen
Briefumschlag, insbesondere einem Frankierstreifen oder einem
ähnlichen Druckträger und dem Transportband eine Differenz
geschwindigkeit entstehen kann, wenn die Reibung der Kuvert- bzw.
Druckträgeroberfläche an der Führungsplatte und/oder den Gleit
schienen gegenüber der Reibung der Kuvert- bzw. Druckträgerkante
am Transportband nicht niedrig genug gehalten werden kann. Es ist
offensichtlich, daß eine solche Vorrichtung für dicke Briefumschläge
oder Päckchen bzw. Poststücke mit höherem Eigengewicht besser
geeignet ist, als für dünne Briefumschläge bzw. leichte Poststücke. Für
das Bedrucken von Adressen- oder Frankierstreifen ist diese Lösung
ungeeignet.
Im deutschen Patent DE 196 05 015 C1 wurde bereits zur
Verbesserung des Brieftransports eine Vorrichtung zum Bedrucken
eines auf der Kante stehenden Druckträgers geschaffen, die einen
berührungslosen Druck mittels eines Tintendruckkopfes auf dünne
Druckträger gestattet. Als Mittel zum Aufbringen einer Vorschubkraft
auf den Druckträger entlang der Führungsplatte sind auf dem
Transportband spezielle auf die Führungsplatte zu- und wegbewegbare
Andruckelemente angeordnet. Das von der Anmelderin auf Basis des
o.g. Patentes entwickelte Frankiersystem jet mail® gestattet immerhin
den Transport von bis zu 5500 Briefen pro Stunde mit einer Dicke bis
zu 20 mm und ist somit das schnellste Frankiersystem mit Ink-Jet-
Druck-Technologie. Diese Lösung garantiert auch den schlupffreien
Transport von Frankierstreifen und verarbeitet sogar Mischpost. Durch
den Einsatz von Andruckelementen auf der Transportbandoberfläche,
ist letztere aber im Unterschied zur Lösung nach DE 196 05 014 C1
nicht in voller Breite ausnutzbar. Das führt natürlich zu ärgerlichen
Verzögerungen, wenn bei zu dicken Briefen das Frankiersystem
gestoppt wird, um einen Frankierstreifen zu bedrucken und um diesen
dann per Hand aufzukleben. Deshalb wäre es wünschenswert, wenn
automatisch noch dickere Briefe transportiert und frankiert werden
könnten.
Die Andruckelemente ragen außerdem soweit aus der Transportband
oberfläche heraus, daß eine Position gegenüber der Ausnehmung für
den Tintendruckkopf erreicht wird. Für das Aufbringen von Frankier
abdrucken muß eine erste Düse des Tintendruckkopfes bereits im
Abstand von 10 mm von der Anlegekante an der Transportband
oberfläche drucken. Damit existiert mindestens ein Andruckelement
und mindestens eine Anzahl von Düsen, für die eine Klemmung des
Poststückes oder Druckträgers, beispielsweise eines Frankierstreifens,
wirksam wird. Diese Klemmung ist bei bestimmten dünnen Poststücken
nur bedingt anwendbar, wenn beispielsweise der Brief Büroklammern
oder andere Unebenheiten in diesem Bereich enthält oder wenn ein
labiler Kuvertinhalt keine Formstabilität des Poststückes garantiert. In
solchen Fällen kann der Abstand der Druckträgeroberfläche zur
Düsenebene des Tintendruckkopfes nicht konstant gehalten werden,
was zur Beeinträchtigung der Druckqualität beiträgt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum schnellen
Transport und Bedrucken eines auf der Kante stehenden Druckträgers
zu schaffen, die einen berührungslosen Druck mittels eines Tinten
strahldruckkopfes für sehr dünne und dicke Poststücke gleichermaßen
gestattet und dabei die Nachteile des Standes der Technik vermeidet.
Die Druckqualität des mittels Tintenstrahldrucktechnik gedruckten
Aufdruckes soll auch für jede Art an Poststücken verbessert werden,
unabhängig davon, ob sie einen unebenen oder labilen Inhalt haben.
Eine weitere Aufgabe ist es, eine hohe Geschwindigkeit in
Transportrichtung sicher auf den Druckträger zu übertragen und die
Trocknungszeit der Tinte nach dem Abdruck zu minimieren.
Bei einer Variante soll für die Maschinenstandfläche sogar eine
Neigung zur Bezugsebene in beliebiger Richtung zulässig sein, bei
gleichbleibender Druckqualität.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gemäß den Patentansprüchen
gelöst.
Die Vorrichtung zum Transport und zum Bedrucken von Druckträgern,
schließt eine geneigte Führungsplatte und ein Transportmittel orthogo
nal zu dieser Führungsplatte sowie eine Hilfsvorrichtung ein. Ein durch
eine Steuerung gesteuerter Tintenstrahldruckkopf in einer Ausneh
mung der Führungsplatte ist während des Druckens fest angeordnet.
Die Ausnehmung ist so gestaltet, daß der Druckträger stromabwärts mit
dem aufgedruckten Bereich freiliegt, d. h. nicht an der Führungsplatte
anliegt.
Der Druckträger steht mit seiner Kante bzw. liegt mit seiner
Seitenfläche auf dem Transportmittel, so daß seine zu bedruckende
Oberfläche an einer Führung anliegt. Die Vorrichtung zum Bedrucken
eines derartig stehenden bzw. liegenden Druckträgers hat eine
vertikale Führungsplatte oder eine gegenüber der Vertikalen geneigte
Führungsplatte, wobei die Neigung positiv oder negativ gegenüber der
Vertikalen zur Bezugsebene sein kann. Die Bezugsebene ist eine
ebene waagerechte Standfläche der Maschine, beispielsweise auf
einer Tischplatte. Die o.g. Vertikale wird nachfolgend auch als Lot zur
Bezugsebene bezeichnet.
Es hat sich gezeigt, daß die beste Druckqualität erzielt wird, wenn die
zu bedruckende Oberfläche glatt anliegt und unabhängig davon, in
welcher Lage zur Bezugsebene der Druckträger während des
Bedruckens transportiert wird. Es wird weiterhin davon ausgegangen,
daß eine geeignete Art des Anlegens des Druckträgers an die Führung
entscheidend ist und eine Klemmung im Druckbereich vermieden
werden muß. Somit wird zur Straffung der Druckträgeroberfläche eine
Hilfsvorrichtung mit einer Führung ohne Klemmung eingesetzt.
Diese Hilfsvorrichtung nach einer ersten Variante schließt ein erstes
Transport- und Führungsmittel ein und ist an einer gegenüber der
Vertikalen zur Bezugsebene positiv geneigten Führungsplatte unter
Schwerkrafteinfluß wirksam. Der Druckträger steht auf einem
Transportmittel und liegt zugleich an der Hilfsvorrichtung an, welche
eine ansteigende Führung aufweist und einen definierten Schlupf
senkrecht auf die Transportmitteloberfläche zuläßt. Das Transportmittel
gestattet im Zusammenwirken mit dem Transport- und Führungsmittel
eine hohe Geschwindigkeit in Transportrichtung schlupffrei auf den
Druckträger zu übertragen.
Erfindungsgemäß ist bei einem Transport des Druckträgers mittels dem
ersten Transport- und Führungsmittel vorgesehen, durch eine Steigung
des Führungsmittels der Führungsplatte, welches mit einem einen
Unterdruck ausübenden Transportmittel ausgestattet ist, den Abstand
der zum bedruckenden Bereich fernliegenden Teilen der Druckträger
oberfläche zu den nahe der Anlegekante des Druckträgers auf der
Transportmitteloberfläche liegenden Teilen der Druckträgeroberfläche
zu vergrößern, um die gewünschte Straffung unter Schwerkrafteinfluß
auf den Druckträger zu erzielen.
Zur Straffung der Druckträgeroberfläche wird alternativ eine
Hilfsvorrichtung nach einer zweiten Variante eingesetzt, wobei die
Hilfsvorrichtung an einer vertikalen Führungsplatte bzw. an einer
gegenüber der Vertikalen zur Bezugsebene negativ geneigten
Führungsplatte angeordnet ist, um eine klemmungsfreie Führung zu
erzielen. Eine solche Hilfsvorrichtung schließt zwei Transport- und
Führungsmittel ein. Der Vorteil gegenüber der ersten Variante besteht
darin, daß eine Straffung auch bei sehr leichten Druckträgern,
insbesondere dünnen Briefen, mit der gleichen Wirksamkeit möglich
ist, wie bei dickeren Druckträgern bzw. Briefen.
Erfindungsgemäß wird die Straffung der zu bedruckenden Druckträger
oberfläche durch vorgenannte Transport- und Führungsmittel der
Hilfsvorrichtung erzielt, die einen Unterdruck beidseitig zum
bedruckenden Bereich auf Teile der Druckträgeroberfläche ausüben,
wobei mindestens ein erstes Transport- und Führungsmittel auf fern
zum bedruckenden Bereich liegende Teile der Druckträgeroberfläche
einen Unterdruck ausübt und mit einer in Transportrichtung
ansteigenden Führung ausgestattet ist sowie wobei ein weiteres
Transport- und Führungsmittel einen Unterdruck auf Teile der
Druckträgeroberfläche nahe der Anlegekante des Druckträgers auf der
Transportmitteloberfläche und parallel zur Transportrichtung des
Transportmittels ausübt.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Hilfsvorrichtung nach der
zweiten Variante besteht darin, daß die Standfläche der Maschine nicht
eben sein muß. Die Transport- und Führungsmittel sichern eine Anlage
an die Führungsplatte bzw. deren Gleitschienen auch unter
erschwerten Bedingungen. Die Standfläche muß gegenüber der ersten
Varianten deshalb nicht neigungslos zur Bezugsfläche liegen, sondern
hier ist bei der Aufstellung sogar eine Neigung erlaubt.
Weitere Ausführungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Die Erfindung wird nachstehend am Ausführungsbeispiel näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1a perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
nach der ersten Variante, mit einer Hilfsvorrichtung an einer
gegenüber der Vertikalen zur Bezugsebene positiv geneigten
Führungsplatte mit einer Führung ohne Klemmung.
Fig. 1b perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
nach der zweiten Variante, mit einer Hilfsvorrichtung an einer
gegenüber der Vertikalen zur Bezugsebene negativ geneigten
Führungsplatte mit einer Führung ohne Klemmung.
Fig. 2a bzw. 2b Ansicht der erfindungsgemäßen Hilfsvorrichtung an
der Führungsplatte nach der ersten bzw. zweiten Variante,
Fig. 3a, Schnitt entlang der Linie I-I' durch eine Hilfsvorrichtung an der
Führungsplatte, gemäß der ersten Variante,
Fig. 3b, Schnitt entlang der Linie A-A' durch eine Hilfsvorrichtung an
der Führungsplatte, gemäß der zweiten Variante,
Fig. 4a, 4b, Schematische Luftführungsanordnung der Hilfsvorrichtung
bei der Führungsplatte und deren Steuerung, nach der ersten
bzw. zweiten Variante,
Fig. 5, Variante für waagerechten Druckträgertransport.
Zur Vereinfachung der Darstellung und zum besseren Verständnis ist
die Zeichnung teilweise schematisiert ausgeführt.
Die Fig. 1a zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungs
gemäßen Vorrichtung nach der ersten Variante, mit einer Hilfsvor
richtung an einer gegenüber der Vertikalen zur Bezugsebene positiv
geneigten Führungsplatte, welche eine klemmungsfreie Führung auf
weist. Ein erstes Transportmittel 1 besteht aus einem Transportband 10
und zwei Walzen 11, 11'. Eine der Walzen ist die Antriebswalze 11'.
Beide Walzen 11, 11' sind vorzugsweise in nicht dargestellter Weise
als Zahnwalzen ausgeführt, entsprechend auch das Transportband 10
als Zahnriemen. Damit sind eindeutige Kraftübertragungen gesichert.
Die Antriebswalze 11 sitzt mit einem Inkrementalgeber 5 fest auf einer
gemeinsamen Achse und sichert eine genaue Erfassung des
Transportweges. Der Inkrementalgeber 5 ist beispielsweise als
Schlitzscheibe ausgeführt, die mit einer Reflexlichtschranke 6 (Leucht
diode/Fotozelle) zusammenwirkt. Das ist bereits in der DE 196 05 014 C1
erläutert worden.
Die Koordinaten eines gedachten Koordinatenkreuzes zeigen mit x in
Transportrichtung und bezeichnen die Längskante des Transport
bandes. Sie zeigen mit z in Breitenrichtung des Transportbandes 10
und mit y in die orthogonale Richtung dazu, d. h. in Richtung der
Ausdehnung der Führungsplatte 2. Das Transportband 10 liegt in der
xz-Ebene im Winkel α zur Bezugsebene. Die Führungsplatte 2 liegt in
der xy-Ebene und bildet mit dem Transportband 10 einen Winkel von
90°.
Bei positiver Neigung liegt die Neigung der Führungsplatte über 90°
zur Bezugsebene und der Druckträger 3 hat bereits durch die
Schwerkraft eine sichere Anlegeposition an Führungsmitteln 231 der
Führungsplatte 2, wie das bereits bei der DE 196 05 014 C1 dargestellt
ist. Die Übertragung der Transportgeschwindigkeit auf den Druckträger
3 erfolgt neben dem ersten Transportmittel 1, nun nach der ersten
Variante auch durch die erfindungsgemäße spezielle Ausbildung der
Hilfsvorrichtung 20 als ein einen Unterdruck erzeugendes Transport- und
Führungsmittel der Führungsplatte 2. Die Schräglage ist
vorzugsweise in einem Winkel α < 18° der zx-Ebene aus dem Lot.
Aufgrund des geringeren Winkels α wird schon eine geringere
Reibung zwischen Führungsmitteln 23 der Führungsplatte 2 und dem
Druckträger 3 erreicht. Bei dem Transportmittel 1 handelt es sich nur
vorzugsweise um ein Transportband 10. Alternativ kommen auch eine
Anordnung einer Vielzahl an Rollen oder dergleichen zur Anwendung.
Die Führungsmitteln 23 der Führungsplatte 2 sind vorzugsweise
Gleitschienen 231. Bei dem Druckträger 3 handelt es sich
beispielsweise um einen Brief, der frankiert werden soll. Zur Erzielung
hoher Druckträgerstückzahlen kommt es vor allem auf eine hohe Takt
geschwindigkeit und ein Drucken in einem einzigem Durchlauf an.
Eine Führungsplatte 2 ist orthogonal zum Transportband 10 beispiels
weise in einem Winkel α = 10° zum Lot positiv geneigt angeordnet. Die
auf dem Transportband 10 stehenden Briefe 3 liegen an der Führungs
platte 2 mit ihrer zu bedruckenden Oberfläche 300 an. Bei Bewegung
des Transportbandes 10 gleiten die Briefe 3 an der feststehenden
Führungsplatte 2 entlang. Zur Verbesserung der Gleiteigenschaften ist
die Führungsplatte 2 mit Gleitschienen 231 parallel zur Transport
richtung versehen. Im stromabwärtigen Teil weist die Führungsplatte 2
mindestens eine Ausnehmung 21 auf. Die Ausnehmung 21 ist in Höhe
des aufzubringenden Frankierabdrucks angeordnet. Ein Tintenstrahl
druckkopf 4 ist in der Ausnehmung 21 mit seiner Düsenfläche parallel
zur Führungsplatte 2 so angeordnet, daß der Abstand zum vorbei
geführten Brief ungefähr 1 bis 2 mm beträgt. Noch weiter stromabwärts
sind eine Tintentrocknung beschleunigende Mittel, beispielsweise eine
Motorsaugpumpe 12 mit Gebläse 121, angeordnet. Der Brief wird dabei
in Höhe des bedruckten Bereiches mit einem Luftstrom beblasen und
vorzugsweise mittels Gleitschienen 231 berührungsfrei geführt.
Ein Sensor 7 ist in der Führungsplatte 2 kurz vor der Ausnehmung 21
zur Briefanfangserkennung vorgesehen. In Zusammenwirken mit dem
Inkrementalgeber 5 wird durch den Sensor 7 das Drucksignal
ausgelöst. Der Tintenstrahldruckkopf 4 wird von einer Steuerung 40
angesteuert und ist mit einem Tintenvorratsbehälter über ein
Tintenzuführsystem verbunden (nicht gezeigt).
Während des Druckens behält der in der Ausnehmung angeordnete
Tintenstrahldruckkopf 4 eine feste Position, aus welcher der
Tintenstrahldruckkopf 4 in den Druckpausen bzw. nach Abschluß aller
Druckvorgänge in eine Position zu einer - nicht dargestellten -
Reinigungs- und Dicht-Station (RDS) geschwenkt werden kann, was in
der nichtvorveröffentlichten deutschen Anmeldung mit dem Titel:
"Anordnung zur Positionierung eines Tintenstrahldruckkopfes und einer
Reinigungs- und Dichtvorrichtung" näher erläutert wird (AZ 3089-DE).
Zu einer gedachten Parallele im Abstand zur Anlegekante 31 des
Druckträgers 3 auf der Transportbandoberfläche des ersten Transport
mittels existiert eine Linie I-I' mit der Steigung h am Ende der
Hilfseinrichtung in Transportrichtung. Die Führung des einen
Unterdruck erzeugenden Transport- und Führungsmittels 20 orientiert
sich an dieser Linie I-I', um den Abstand der zum bedruckenden
Bereich fernliegenden Teilen der Druckträgeroberfläche zu den nahe
der Anlegekante 31 des Druckträgers 3 an der Transportbandober
fläche liegenden Teilen der Druckträgeroberfläche 300 zu vergrößern,
um eine Straffung unter Einwirkung der Schwerkraft zu erzielen. Die
Linie I-I' schließt mit einer Parallelen im Abstand zur Anlegekante 31
einen Winkel β von kleiner gleich 20° ein.
In der Fig. 2a ist eine Ansicht der erfindungsgemäßen Hilfsvorrichtung
an der Führungsplatte 2 zur Straffung der Druckträgeroberfläche und
zur Führung ohne Klemmung nach der ersten Variante dargestellt. Bei
der erfindungsgemäßen Hilfsvorrichtung handelt es sich um ein mittels
Führungsmittel 204 bis 206 im Winkel β geführtes Transportband 201.
Beidseitig jeweils vor und nach der Ausnehmung 21 in der
Führungsplatte 2 für Tintenstrahldruckkopf 4, d. h. beidseitig zum
Druckbereich, liegen Halteschienen 205, 208 der Hilfvorrichtung an der
jeweiligen Anlageschiene 232, 233 der Führungsplatte 2 an.
Ein Transport- und Führungsmittel 20 der erfindungsgemäßen
Hilfsvorrichtung wird zur Führung des Druckträgers 3 orthogonal zu
den Anlageschienen 232, 233 durch vorgenannte Anlageschienen 232,
233 der Führungsplatte 2 in Position und durch Befestigung an
Halteschienen 205, 208 im definierten Abstand zur Anlegekante 31
gehalten. Die Befestigung des Führungsmittels 204, 206 erfolgt vor der
Ausnehmung 21 an der Halteschiene 205 im definierten Abstand. Die
Befestigung des Führungsmittels 204, 206 erfolgt nach der
Ausnehmung 21 in der Führungsplatte 2 an der Halteschiene 208 in
einem solchen Abstand, daß der Abstand um die Weglänge h länger
ist, als der Abstand der Befestigung an der Halteschiene 205 vor der
Ausnehmung 21 in der Führungsplatte 2. Somit ergibt sich ein Anstieg
h bei der Führung des Druckträgers 3 in Transportrichtung entlang der
Linie I-I' zwischen den beiden Halteschienen 205 und 208. Zur
Ausübung eines Unterdrucks ist das Transport- und Führungsmittel
201 bis 204, 206 mit einem Ansaugkanal 17 verbunden.
Das - in der Fig. 3a gezeigte - Transportband 201 läuft über Führungs
rollen 18 und eine Antriebsrolle 19 des Transport- und Führungsmittels
20 der Hilfsvorrichtung mit der gleichen Transportgeschwindigkeit, wie
das - in der Fig. 1a gezeigte - Transportband 10, sobald mittels Sensor
8 ein Druckträger 3 detektiert wird. Vorzugsweise werden beide
Antriebe, d. h. der Antrieb des Transportmittels 1 und der Antrieb 25 der
Hilfsvorrichtung miteinander gekoppelt. Ein Antrieb 25 der Antriebsrolle
19 in der Hilfsvorrichtung arbeitet dabei synchron zum Antrieb der
Antriebswalze 11'. Beispielsweise ist einer der Antriebe als Umlenk
getriebe ausgebildet und bezieht eine Kraftkopplung aus dem anderen
Antrieb, sobald ein Druckträger 3 den Sensor 8 erreicht. Der Antrieb 25
ist dazu mit einer Steuerung 40 verbunden, welche eine entsprechende
Umschaltung bzw. Kupplung steuert.
Vorzugsweise verbindet eine flexible Welle 24 die Achse 28 des
Antriebes 25 mit der Achse 29 der Antriebsrolle 19 für das
Transportband 201. Beide Achsen 28 und 29 liegen dabei im Winkel β
zueinander. Die flexible Welle besteht beispielsweise aus einer
Schraubenfeder und einem passenden Kunststoffschlauchstück.
Alternativ kann die Welle 24 auch als Kardanwelle ausgebildet sein.
Die Fig. 3a zeigt einen Schnitt durch die Hilfsvorrichtung entlang der
Linie I-I' an der Führungsplatte 2. Der Ansaugkanal 17 verbindet einen
Ansaugraum 203 im Sauggehäuse 204 des Transport- und
Führungsmittels 20 der Hilfsvorrichtung über einen Stutzen 16 mit
einem - in der Fig. 4a gezeigten - Druckschlauch 15, der einen
vorbestimmten Unterdruck p anlegt. Der Unterdruck p im Ansaugraum
203 des Sauggehäuse 204 wird durch eine Lochplatte 206 an die
Löcher 202 des Transportbandes 201 geleitet. Das Transportband 201
hat eine vorbestimmte Länge und weist nur im Bereich 200 eine Anzahl
Öffnungen 202 auf, welche den Unterdruck auf die Druckträger
oberfläche 300 weiterleiten können.
Das Transportband 201 verschließt alle Öffnungen in der Lochplatte
206 - wie in der Fig. 3a gezeigt wird - und somit kann ein Unterdruck im
Ansaugraum 203 aufgebaut werden. Sobald mittels Sensor 8 ein
Druckträger 3 detektiert wird, erhöht die Steuerung 40 den Unterdruck
und versetzt das Transportband 201 in eine Transportbewegung längs
der Führung entlang der Linie I-l'. Die Länge des Transportbandes 201
entspricht der Summe aus der Druckträgerlänge des kürzesten
Druckträgers 3 und dem kürzesten Abstand zweier nacheinander
zugeführter Druckträger 3. Der Antrieb 25 wird von der Steuerung 40
entsprechend angesteuert, so daß das Transportband 201 nach einem
Umlauf wieder gestoppt wird, wenn kein weiterer Druckträger detektiert
wird. Das kann dadurch erreicht werden, indem der Antrieb 25 vom
Antrieb der Antriebswalze 11 'abgekoppelt und gestoppt wird.
Die Reibpaarung zwischen der Hilfsvorrichtung und dem Druckträger 3
(Papier oder ähnliches Material) weist möglichst hohe Werte auf.
Innerhalb des Transport- und Führungsmittels 20 der Hilfsvorrichtung
zwischen der Lochplatte 206 und dem Transportband 201 werden
möglichst niedrige Reibungswerte erreicht. Das Transportband 201 des
Transport- und Führungsmittels 20 der Hilfsvorrichtung besteht aus
einem gleitfähigem, abriebfesten und flexiblen Kunststoff, welcher
außen mit Gummi beschichtet ist. Somit ergibt sich beispielsweise bei
der Reibpaarung Papier/Gummi ein hoher Haftreibungskoeffizient µ.
Auf die Oberfläche 300 des Druckträgers 3 wird über Öffnungen 202 im
Transportband 201 orthogonal eine Saugkraft FS ausgeübt, welche
dem Produkt aus dem Druck p und der Fläche A einer Öffnung 202 am
Transportband 201 proportional ist. Für die Fläche A der Oberfläche
300, auf welche der Druck p einwirkt, gilt:
FS = p.A (1).
Die über alle Öffnungen 202 am Druckträger 3 anliegende von der
Hilfvorrichtung ausgeübte Kraft ist proportional der Saugkraft FS und
somit ergibt sich die Haftreibungskraft aus der Gleichung:
FH = µ.FS = µ.p.ΣA (2).
Die Fig. 4a zeigt eine schematische Luftführungsanordnung bei der
Führungsplatte, nach der ersten Variante, mit zugehöriger Steuerung
40. Die Luftführung erfolgt vom Ansaugraum 203 des Transport- und
Führungsmittels 20 der Hilfsvorrichtung über den Ansaugkanal 17, den
Stutzen 16, dem Druckschlauch 15 zum Ventil 14, dem Druckschlauch
13 zur Motorsaugpumpe 12 mit einem die Tintentrocknung beschleuni
gendem Mittel 121.
Die Steuerung 40 ist eingangsseitig mindestens mit dem Sensor 8 und
ausgangsseitig mit dem steuerbaren Ventil 14 und der Motorsaug
pumpe 12 verbunden. Der Druckbeginn wird von der Steuerung 40
entsprechend der Transportgeschwindigkeit errechnet. Bei einer über
einen vorbestimmten Unterdruck hinausgehenden Unterdruckerhöhung
zieht das Ventil 14 Nebenluft aus der Umgebung. Die Größe des
vorbestimmten Unterdrucks ist von der Steuerung steuerbar.
Erreicht der Druckträger 3 einen ersten Sensor 8 wird dann das Ventil
14 für Nebenluft geschlossen, beispielsweise indem das Ventil 14 zur
Erzielung eines maximalen Unterdrucks entsprechend von der
Steuerung 40 gestellt wird. Gegebenenfalls wird die Leistung eines
Motors der Pumpe 12 kurzzeitig erhöht. Anschließend wird schrittweise
mit dem Transport des Druckträgers entlang der Linie I-I' die Saugkraft
FS allmählich verringert, indem mittels des steuerbaren Ventils 14 der
Druck p reduziert wird. Der Kraftaufwand zur Überwindung der durch
das Transport- und Führungsmittel 20 ausgeübten Haftreibungskraft
wird so in Transportrichtung bei voranschreitenden Transport immer
geringer, so daß kein Abheben des Druckträgers erfolgt, sondern
lediglich die Straffung der Oberfläche des Druckträgers resultiert.
Die Steuerung 40 ist beispielsweise in weiterer Ausbildung - in der in
Fig. 1a gezeigten Weise - eingangsseitig mit den Sensoren 7, 8 und 9
verbunden. Der Druckbeginn wird von der Steuerung 40 entsprechend
der Transportgeschwindigkeit errechnet, wobei unter Einbeziehung der
Sensoren 7 und 8 der tatsächlich erfolgte Transport des Druckträgers 3
überprüft werden kann.
Beim Druckkopf in Höhe der Anlegekante 31 des Druckträgers 3 auf
der Transportbandoberfläche des ersten Transportmittels ist ein
zusätzlicher Sensor 9 angeordnet, der durch die Steuerung 40
abgefragt wird, um ein eventuelles Abheben des Druckträgers 3 von
der Transportbandoberfläche des ersten Transportmittels 1 zu melden,
um dann die Saugkraft FS entsprechend zu vermindern, indem mittels
des steuerbaren Ventils 14 der Unterdruck p reduziert wird.
Darüber hinaus steuert die Steuerung 40 die - nicht gezeigte - RDS
und weitere Baugruppen der Basisstation, beispielsweise den
Tintenstrahldruckkopf 4, bzw. ggf. weitere - nicht gezeigte - Stationen
eines Frankiersystems an, wie das beispielsweise in der nicht
vorveröffentlichten deutschen Anmeldung 197 11 997.2, mit dem Titel:
"Anordnung zur Kommunikation zwischen einer Basisstation und
weiteren Stationen einer Postbearbeitungsmaschine und zu deren
Notabschaltung" näher beschrieben wurde.
Die Fig. 1b zeigt eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen
Vorrichtung nach der zweiten Variante, mit einer Hilfsvorrichtung an
einer gegenüber der Vertikalen zur Bezugsebene negativ geneigten
Führungsplatte, welche ebenfalls mit einer Führung ohne Klemmung
ausgestattet ist. Neben den ersten Transport- und Führungsmittel 20 ist
zusätzlich ein weiteres Transport- und Führungsmittel 20' erfindungs
gemäß beidseitig zum Tintenstrahldruckkopf 4 so angeordnet, daß eine
Straffung der zu bedruckenden Druckträgeroberfläche 300 erfolgt.
Gegenüber der ersten Variante wird nunmehr die Straffung auch ohne
Schwerkraftwirkung erzielt, so daß die Straffung auch bei sehr leichten
Druckträgern 3, insbesondere dünnen Briefen, mit der gleichen
Wirksamkeit möglich ist, wie bei dickeren Druckträgern 3 bzw. Briefen.
Erfindungsgemäß wird durch vorgenannte Transport- und Führungs
mittel 20, 20' ein Unterdruck beidseitig zum bedruckenden Bereich auf
Teile der Druckträgeroberfläche ausgeübt, wobei das erste Transport- und
Führungsmittel 20 auf fern zum bedruckenden Bereich liegende
Teile der Druckträgeroberfläche 300 einen Unterdruck ausübt und mit
einer in Transportrichtung ansteigenden Führung ausgestattet ist,
sowie wobei das weitere Transport- und Führungsmittel 20' einen
Unterdruck auf Teile der Druckträgeroberfläche nahe der Auflagekante
des Druckträgers auf der Transportbandoberfläche und parallel zur
Transportrichtung des Transportbandes ausübt.
Bei negativer Neigung liegt die Neigung der Führungsplatte unter 90°
zur Bezugsebene und der Druckträger 3 hat eine Anlegeposition auf
Führungsmitteln der Führungsplatte 2, welche durch Mittel aufrecht
erhalten werden, die einen Unterdruck ausüben. Erfindungsgemäß
kann bei der Vorrichtung nach der zweiten Variante die Führungsplatte
auch genau 90° oder eine positive Neigung zur Bezugsebene
einnehmen. Bei der Version mit genau 90° ist die Führungsplatte im
Lot. Dabei wird gegenüber der Version mit positiver Neigung bereits
eine Minimierung der Reibung zwischen dem Druckträger 3 und den
anderen Führungsmitteln 23 erreicht, welche kein Transportmittel
haben. Die Schräglage ist vorzugsweise in einem Winkel 0° ≦ α < 10°
der zx-Ebene aus dem Lot. Diese positive Neigung zur Bezugsebene
kann bereits durch eine Schräglage der Standfläche der Maschine
verursacht werden, ohne daß dies eine negative Auswirkung auf die
Druckqualität haben würde.
Eine negative Neigung ergibt kaum noch Reibungsverluste bzw.
Materialverschleiß. Eine solche Schräglage erleichtert außerdem das
Drehen und die Ablage der Poststücke nach dem Drucken, so daß der
Aufdruck nach deren Ablage bei Draufsicht sichtbar ist. Eine zusätzlich
vorangestellte Anlegehilfsvorrichtung 30 hat gegenüber der Führungs
platte 2 eine positive Neigung, d. h. die Neigung einer - in Fig. 1b
gezeigten - Anlegeführungsplatte 32 liegt über 90° zur Bezugsebene
und der Druckträger 3 hat hier bereits durch die Schwerkraft eine
sichere Anlegeposition an den Führungsmitteln der Anlegeführungs
platte 32. Die Anlegehilfsvorrichtung 30 weist an der Anlegeführungs
platte 32 vorzugsweise Gleitschienen 33 auf, welche eine positive
Neigung oder Vertikale zu einer negativen Neigung der Führungsplatte
2 adaptieren.
Eine parallel zur Anlegehilfsvorrichtung 30 ebenfalls vorangestellte -
nicht gezeigte - Streifengebereinrichtung legt den Streifen an das
weitere Transport- und Führungsmittel an, welches ab dem Anlegen
einen Unterdruck auf Teile der Druckträgeroberfläche nahe der Anlege
kante 31 des Druckträgers auf der Oberfläche des Transportbandes 10
und parallel zur Transportrichtung des Transportbandes 201 ausübt.
Die Streifengebereinrichtung ist vorzugsweise so aufgebaut, wie das in
der nichtvorveröffentlichten deutschen Anmeldung 197 12 077.6 mit
dem Titel: "Anordnung zum Bedrucken streifenförmiger Druckträger"
näher erläutert wird. Sie kann erforderlichenfalls, ebenso wie die
Anlegehilfsvorrichtung 30 eine positive Neigung oder Vertikale zu einer
negativen Neigung adaptieren.
Die Unterdruck erzeugenden Transport- und Führungsmittel der
Führungsplatte 2 mit negativer Neigung halten den durch die
Anlegehilfsvorrichtung 30 übergebenen Druckträger 3 entgegen der
Schwerkraftwirkung fest, vermeiden zunächst durch einen hohen
Anfangsdruck pa - erzeugt durch die Saugleistung der Pumpe 12 - ein
Umfallen des Druckträgers auf das Transportband 10 und sichern dann
die Straffung später im Verlaufe des Transportes durch einen Anstieg
in der Führung bei einer größer werdenden Saugfläche ΣA auf der
Druckträgeroberfläche 300 und bei gleichzeitig abnehmenden Druck p.
Dabei ist vorgesehen, daß der Druck p' des zweiten Transport- und
Führungsmittels 20' der Hilfvorrichtung nahe der Anlegekante 31 nicht
verringert wird. In vorteilhafter Weise wird durch einen Schupf in
senkrechter Richtung auf das Transportband 10 eine Überdehnung
bzw. ein Zerreißen der zu bedruckenden Oberfläche vermieden. Ein
Abheben auch dünner Druckträger von der Anlegekante 31 wird
ebenso sicher vermieden und auf einen zusätzlichen Sensor 9 kann
deshalb verzichtet werden. Gleichzeitig ist durch das Zusammenwirken
mit dem Transportband 10 des Transportmittels 1 ein schlupffreier
Transport in Transportrichtung garantiert.
Diese - in der Fig. 1b gezeigte - zweite Variante der
erfindungsgemäßen Vorrichtung, hat ebenfalls eine Führung ohne
Klemmung und eignet sich gleichermaßen für eine gegenüber der
Vertikalen zur Bezugsebene positiv oder negativ geneigten
Führungsplatte 2. Der ausgenommene Bereich in der Führungsplatte 2
hat mindestens eine Ausnehmung 21 für einen Tintendruckkopf 4,
dessen Düsenebene parallel zur Führungsplatte 2 angeordnet ist,
wobei die Mittel der Führungsplatte 2 hinter der Ausnehmung 21 in
Transportrichtung (stromabwärts) derart gestaltet ist, daß der Druck
träger 3 in Höhe dieser Ausnehmung 21 berührungsfrei anliegt und die
Trocknung der Tintendruckpunkte beschleunigt wird.
Zur Unterstützung einer schnellen Antrocknung der Tinte ist ein einen
Luftstrahl ausstoßendes Mittel vorgesehen. Damit wird die Lösungs
mittelverdunstung beschleunigt und das verdunstende Lösungsmittel
der Tinte schnell abführt. Das Luftstrahl ausstoßende Mittel 121 ist
vorzugsweise Bestandteil der Motorsaugpumpe 12. Der Luftstrahl ist
auf die Oberfläche 300 des Druckträgers gerichtet. Das Blasen mit dem
Luftstrahl beschleunigt auch das Ablösen des Druckträgers von den
Führungsmitteln und die Drehung in die gewünschte Ablageposition.
Die Fig. 2b zeigt eine Ansicht der Hilfsvorrichtung an einer Führungs
platte zur Straffung der Druckträgeroberfläche und zur Führung ohne
Klemmung nach der zweiten Variante. Der Druckträger 3 ist noch nicht
vom Sensor 8 detektiert worden und die Transportbänder 201, 201' der
Transport- und Führungsmittel 20, 20' werden noch nicht wirksam und
verharren in der gezeichneten Ausgangsposition. Hierbei liegt die eine
Seite der Transportbänder 201, 201' ohne die Öffnungen 202, 202' im
Druckbereich zwischen den Halteschienen 205 und 208 und die andere
Seite der Transportbänder 201, 201' mit den Öffnungen 202, 202'
außerhalb des Druckbereiches mehrheitlich hinter der Führungsplatte
2. Ein Oberflächenteil 200, 200' der Transportbänder 201, 201' mit den
Öffnungen 202, 202' liegt dann unmittelbar vor dem Detektionsbereich
des Sensors 8. Der Oberflächenteil 200, 200' der Transportbänder
gelangt mit dem Oberflächenteil 300 des Druckträgers 3 in Kontakt,
wenn ein Anlegen des Druckträgers 3 durch die - hier nicht gezeigte -
Anlegehilfsvorrichtung 30 vom Sensor 8 detektiert wurde und die
Transportbänder 201, 201' in Bewegung versetzt werden.
Mittels der Transport- und Führungsmittel 20, 20' wird ein Unterdruck
beidseitig zum bedruckenden Bereich auf Teile der Druckträger
oberfläche ausgeübt, wobei das erste Transport- und Führungsmittel 20
zwischen den Halteschienen 205 und 208 entlang der Linie I-I'
einen Anstieg h bezüglich der Führung der angesaugten Teile der
Oberfläche 300 des Druckträgers 3 bewirkt, während das weitere
Transport- und Führungsmittel 20' die Teile der Oberfläche 300 des
Druckträgers 3 in der Nähe der Anlegekante 31 hält.
Die Breite des Transportbandes 201' bzw. des weiteren Transport- und
Führungsmittels 20' beträgt max. 8 mm. Die Ausnehmung 21 für den
Tintenstrahldruckkopf 4 beginnt im Abstand von ca. 9 mm von der
Anlegekante 31 auf der Oberfläche des Transportbandes 10. Damit
wird sichergestellt, daß der Druck bereits im Abstand von ca. 10 mm
von der Anlegekante 31 auf der Oberfläche 300 des Druckträgers 3
erfolgen kann. Ein solches Erfordernis besteht beispielsweise beim
Frankieren von Poststücken.
Die Breite des Transportbandes 201 bzw. des ersten Transport- und
Führungsmittels 20 kann demgegenüber variieren. Beim Schnitt ent
lang der Linie I-I' durch das erste Transport- und Führungsmittel 20 der
Hilfsvorrichtung an der Führungsplatte, ergibt sich wieder eine entspre
chende Darstellung, wie für die erste Variante in Fig. 3a gezeigt wurde.
In der Fig. 3b ist ein Schnitt durch die Linie A-A' der Hilfsvorrichtung an
der Führungsplatte dargestellt. Auf der Achse 28 des Antriebes 25 ist
eine Antriebsrolle 19' befestigt, welche das Transportband 201'
antreibt. Das Transportband 201' ist rund um die Führungsplatte 2
herum mittels Führungsrollen 18' gelagert und hat eine vorbestimmte
Länge. Es liegt auf dem Sauggehäuse 204' bzw. der Lochplatte 206'
des Transport- und Führungsmittels 20' der Hilfvorrichtung luft
abschließend auf. Die eine Seite des Transportbandes 201' ohne die
Öffnungen 202' liegt im Druckbereich zwischen den Halteschienen 205
und 208 und verschließt den Ansaugraum 203' bzw. die Öffnungen der
Lochplatte 206', solange bis das Transportband 201' vom Antrieb 25
in eine synchrone Bewegung zur Transportbewegung des Transport
bandes 10 versetzt wird. Eine Welle 24 verbindet die Achse 28 des
Antriebes 25 mit der Achse 29 der Antriebsrolle 19 für das
Transportband 201. Beide Achsen 28 und 29 liegen dabei im Winkel β
zueinander. Die Welle 24 kann flexibel oder als Kardanwelle
ausgebildet sein.
Das Transportband 201' läuft über Führungsrollen 18' und eine
Antriebsrolle 19' mit der gleichen Transportgeschwindigkeit, wie das -
in der Fig. 1b gezeigte - Transportband 10, sobald mittels Sensor 8 ein
Druckträger 3 detektiert wird. Vorzugsweise werden beide Antriebe des
Transportmittels 1 und der Hilfsvorrichtung miteinander gekoppelt. Ein
Antrieb 25 der Hilfsvorrichtung für die Antriebsrolle 19' arbeitet dabei
synchron zum Antrieb der Antriebswalze 11'. Der Antrieb 25 ist dazu
mit einer Steuerung 40 verbunden, welche eine entsprechende
Umschaltung bzw. Kupplung steuert.
Die Fig. 4b zeigt eine schematische Anordnung zur Luftführung an der
Führungsplatte und deren Steuerung für die zweite Variante der
erfindungsgemäßen Hilfsvorrichtung. Die Luftführung an der Führungs
platte 2 erfolgt durch folgende aufeinander angeordnete Mittel
einerseits ebenso, wie in Zusammenhang mit der ersten Variante
anhand der Fig. 4a bereits erläutert wurde. Von einem Ansaugraum 203
des Transport- und Führungsmittels 20 der Hilfsvorrichtung erfolgt die
Luftführung über den Ansaugkanal 17, den Stutzen 16, dem Druck
schlauch 15 zum gesteuerten Ventil 14, den Druckschläuchen 13 und
27 zur Motorsaugpumpe 12 mit einem die Tintentrocknung beschleuni
gendem Mittel 121. Andererseits erfolgt die Luftführung von einem
Ansaugraum 203' des an der Führungsplatte 2 nahe der Anlegelinie 31
angeordneten weiteren Transport- und Führungsmittels 20' der
Hilfsvorrichtung ausgehend, ebenfalls über einen Ansaugkanal 17',
einen Stutzen 16', einen Druckschlauch 15' zum ungesteuerten Ventil
14' sowie den Druckschläuchen 13' und 27 zur Motorsaugpumpe 12.
Ein Schlauchverbindungsstück 26 verbindet die Druckschläuche 13
und 13', welche von den Ventilen 14,14' der beiden Transport- und
Führungsmittel 20 und 20' herangeführt werden, mit dem Druck
schlauch 27 zur Motorsaugpumpe 12. Alternativ kann ebenso eine
zweite Motorsaugpumpe 12' eingesetzt werden, wobei dann das
Schlauchverbindungsstück 26 und der Druckschlauch 27 zur
Motorsaugpumpe 12 wegfallen. Es ist weiterhin vorgesehen, daß das
die Tintentrocknung beschleunigende Mittel 121 ein dem Tintenstrahl
druckkopf 4 in Höhe der Ausnehmung 21 der Führungsplatte 2
stromabwärts angeordnetes Gebläsemittel ist.
Die Steuerung 40 ist eingangsseitig mit den Sensoren 7 und 8 sowie
ausgangsseitig mit dem Antrieb 25, mit dem steuerbaren Ventil 14 und
mit der Motorsaugpumpe 12 verbunden. Bei einer über einen
vorbestimmten Unterdruck hinausgehenden Unterdruckerhöhung zieht
das Ventil 14 Nebenluft aus der Umgebung. Die Größe des
vorbestimmten Unterdrucks ist von der Steuerung steuerbar. Das
ungesteuerte Ventil 14' zieht Nebenluft aus der Umgebung, wenn eine
fest eingestellte Größe des Unterdrucks überschritten wird, wobei der
fest eingestellte Unterdruck immer stärker ist, als der mittels des
steuerbaren Ventils 14 eingestellte Unterdruck. Das steuerbare Ventil
14 wird dabei so angesteuert, daß der Kraftaufwand zur Überwindung
der durch das Transport- und Führungsmittel 20 ausgeübten
Haftreibungskraft bei voranschreitenden Transport immer geringer
wird, so daß weder ein Zerreißen noch ein Abheben des Druckträgers
erfolgen kann, sondern lediglich die Straffung der Oberfläche des
Druckträgers resultiert.
Wenn für die in der Fig. 1b gezeigte erfindungsgemäße Vorrichtung
nach der zweiten Variante, mit einer Hilfsvorrichtung an einer
gegenüber der Vertikalen zur Bezugsebene negativ geneigten
Führungsplatte, der Neigungswinkel α weiter vergrößert wird entsteht
im Grenzfall eine weitere Variante mit waagerechten Druckträger
transport. Die Fig. 5 zeigt eine solche weitere Variante mit
waagerechten Druckträgertransport. Orthogonal zur Führungsplatte 2,
welche eine Hilfsvorrichtung 20, 20' aufweist, ist ein Transportmittel 10
angeordnet, vorzugsweise ein umlaufendes Transportband 10. Die
Hilfsvorrichtung übt auch hier keinerlei Gegendruck auf den
Druckträger aus.
Bei unterschiedlichen Dicken und Massen der zu befördernden Briefe
tritt bei einer hohen Transportgeschwindigkeit V eine durch die Druck
station aufzunehmende Kraft F auf:
F= m.a = m.V/t (3).
Laut dieser Gleichung würden bei großen Massen hohe Kräfte F
erforderlich sein. Beim Andrücken an ein Führungsblech mittels einer
federnden Gegendruckvorrichtung könnten somit störende Schwingun
gen übertragen werden. Erfindungsgemäß kann wieder auf eine
Gegendruckvorrichtung verzichtet werden und lediglich eine Vor
steuerung mittels einer speziell ausgebildeten Anlegehilfsvorrichtung
30' ist zusätzlich erforderlich, welche eine grobe Dickenanpassung und
eine Adaption des Anstellwinkels γ und des Neigungswinkels α
vornimmt. Der Brief gelangt dann zur Anlage an die Führungsplatte 2,
deren Sensor 8 den Brief detektiert. Die Steuerung 40 veranlaßt den
Transport durch die den Brief ansaugende erfindungsgemäße Hilfvor
richtung. Diese ist entsprechend aufgebaut und ebenso wie bei der
zweiten Variante mit zwei Transport- und Führungsmitteln 20, 20'
ausgestattet, welche jedoch unter der Bedingung des waagerechten
Transportes eine größere Kraft ausüben müssen. Dabei erfolgt
gegenüber dem Briefinhalt ein Anheben der Briefoberfläche im Druck
bereich an die Führungsplatte 2, wohingegen der Briefboden und
Briefinhalt im wesentlichen auf demjenigen Niveau bleibt, welches
durch den Anstellwinkels γ und gegebenenfalls des Neigungswinkels α
der Anlegehilfsvorrichtung 30' vorbestimmt ist. Zur Vorsteuerung ist
zx-Transportebene Anlegehilfsvorrichtung 30' in Transportbandhöhe nach
oben/unten in y-Richtung - in nicht gezeigter Weise - verstellbar. Der
Vorteil besteht darin, daß nicht mehr in der Druckstation der Brief bis
an die Führungsplatte beschleunigt bewegt und dann abgebremst
werden muß und ebenfalls nicht mittels einer Gegendruckvorrichtung
zur Klemmung an die Führungsplatte 2 angedrückt werden braucht.
Somit werden Schwingungen vermieden. Es soll lediglich die Ober
fläche des Briefkuvertes oder vergleichbaren Druckträgers an die
Führungsplatte gelangen. Die massereiche Füllung des Briefkuvertes
soll nicht an die Führungsplatte stoßen. Zur Einhaltung dieser
Bedingungen werden unter Berücksichtigung des Anstellwinkels y die
Vorsteuerung und Beschleunigung in der Anlegehilfsvorrichtung 30'
aufeinander abgestimmt eingestellt. Diese Abstimmung erfolgt so, daß
jeder Druckträger immer auf eine vorbestimmte Parabelflugbahn P
durch die Anlegehilfsvorrichtung 30' gebracht wird. An einem in der
Nähe des Scheitelpunktes der Parabelflugbahn P gelegenen Punkt
wird die Druckstation erreicht. Durch das Ansaugen an die zwei
Transport- und Führungsmitteln 20, 20' wird wieder die Oberfläche
gestrafft, welche der Tintenstrahldruckkopf 4 durch die Ausnehmung 21
hindurch berührungslos bedrucken soll. Die beim Ansaugen
entstehende Abluft kann wieder zum Trocknen benutzt werden, um die
Wischfestigkeit des frischen Abdruckes zu verbessern. Ein positiver
Anstieg h/2 in der Führung des Transport- und Führungsmittels 20 und
ein negativer Anstieg h'/2 in der Führung des Transport- und
Führungsmittels 20' wirken nun gleichzeitig in entgegengesetzte
Richtungen und führen somit zur Straffung. Die Transportbänder 201
und 201' sind folglich jeweils schräg im Winkel von β/2 zur
Transportrichtung angeordnet. Das Transportband 10 liegt nun seitlich.
Auf dessen Oberfläche drückt die Briefkante aufgrund der Führung des
Transport- und Führungsmittels 20' mit negativen Anstieg h'/2.
Die steuerbaren Ventile 14 und 14' werden dabei so angesteuert, daß
der Kraftaufwand zur Überwindung der durch die Transport- und
Führungsmittel 20 und 20' ausgeübten Haftreibungskräfte bei
voranschreitenden Transport zwar immer geringer werden, aber die
Haltekraft für die Anlage der Briefoberfläche an die Führungsplatte 2
bis zum Beenden des Druckens ausreicht. Im Zusammenwirken mit
dem Beharrungsvermögen träger Massen, welche durch die
Vorsteuerung mittels der speziell ausgebildeten Anlegehilfsvorrichtung
30' beschleunigt wurden, ist bei einer hohen Transportgeschwindigkeit
nur eine um eine Größenordnung höhere Saugleistung durch die
Motorsaugpumpe 12 zu erbringen. Erfindungsgemäß erzeugt die
Anlegehilfsvorrichtung 30' eine Parabelflugbahn P mit einer größten
Annäherung an die Mitte der Führungsplatte. Es ist die Steuerung 40
mit den Sensoren 7, 8 und Aktoren verbunden und zur Synchronisation
aller Transportbewegungen ausgebildet und entsprechend program
miert.
Zwischen der Anlegehilfsvorrichtung 30' und der Führungsplatte 2 oder
in der Anlegehilfsvorrichtung 30' oder in der Führungsplatte 2 kann
eine - nicht gezeigte - Vorrichtung zur Entfernung von Staub, Fasern
u. a. störenden Partikeln von der zu bedruckenden Oberfläche
vorgesehen werden. Vorzugsweise arbeitet diese Vorrichtung nach
einen Staubsaugerprinzip und ist über einen Schlauch, ein
ungesteuertes Ventil und einen Filter sowie über das Verbinderstück
ebenfalls 26 an die Motorsaugpumpe 12 angeschlossen oder hat einen
separaten Antrieb.
Die Erfindung ist nicht auf die vorliegenden Ausführungsform
beschränkt, da offensichtlich weitere andere Anordnungen bzw.
Ausführungen des Verfahrens für andere Einrichtungen entwickelt bzw.
eingesetzt werden können, die vom gleichen Grundgedanken der
Erfindung ausgehend, von den anliegenden Ansprüchen umfaßt
werden.
Claims (20)
1. Vorrichtung zum Transport und zum Bedrucken von Druckträgern,
mit einer geneigten Führungsplatte (2) und einem Transportmittel (1)
orthogonal zu dieser Führungsplatte (2) sowie mit einer
Hilfsvorrichtung, wobei ein durch eine Steuerung (40) gesteuerter
Tintenstrahldruckkopf (4) in einer Ausnehmung (21) der Führungsplatte
(2) während des Druckens fest angeordnet ist und wobei die
Ausnehmung (21) so gestaltet ist, daß der Druckträger (3)
stromabwärts mit dem aufgedruckten Bereich freiliegt, dadurch
gekennzeichnet, daß der mit dem Transportmittel (1)
transportierte Druckträger (3) klemmungsfrei an einer Hilfsvorrichtung
anliegt, welche eine ansteigende Führung aufweist und einen
senkrecht zur Transportmitteloberfläche gerichteten definierten Schlupf
der Oberfläche des Druckträgers (3) zuläßt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsplatte (2) mit einem positiven Winkel α aus dem Lot
geneigt ist und daß die Hilfsvorrichtung ein erstes Transport- und
Führungsmittel (20) aufweist, welches an der Führungsplatte (2)
angeordnet ist, daß das erste Transport- und Führungsmittel (20) der
Hilfsvorrichtung mit einem einen Unterdruck ausübenden Transport
mittel (201) ausgestattet ist, daß eine Steigung des Führungsmittels
(204) an der Führungsplatte (2) vorgesehen ist, wobei bei einem
Transport des Druckträgers (3) mittels dem Transportmittel (1) und dem
ersten Transport- und Führungsmittel (20), durch die Steigung des
Führungsmittels der Führungsplatte der Abstand der zum bedrucken
den Bereich fernliegenden Teilen der Druckträgeroberfläche zu den
nahe der Anlegekante (31) des Druckträgers (3) auf der Oberfläche
des Transportmittels (1) liegenden Teilen der Druckträgeroberfläche zu
vergrößern, um eine gewünschte Straffung unter Schwerkrafteinfluß
auf den Druckträger zu erzielen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsplatte (2) vertikal zur Bezugsebene angeordnet oder
aus dem Lot geneigt ist und daß die Hilfsvorrichtung ein erstes
Transport- und Führungsmittel (20) und ein weiteres Transport- und
Führungsmittel (20') aufweist, welche an der Führungsplatte (2)
angeordnet sind und einen Unterdruck beidseitig zum bedruckenden
Bereich auf Teile der Druckträgeroberfläche ausüben, wobei das erste
Transport- und Führungsmittel (20) auf fern zum bedruckenden Bereich
liegende Teile der Druckträgeroberfläche einen Unterdruck ausübt und
mit einer in Transportrichtung ansteigenden Führung ausgestattet ist
sowie wobei das weitere Transport- und Führungsmittel (20') einen
Unterdruck auf Teile der Druckträgeroberfläche nahe der Anlegekante
(31) des Druckträgers (3) auf der Transportmitteloberfläche und
parallel zur Transportrichtung des Transportmittels (1) ausübt, damit
eine Straffung der zu bedruckenden Druckträgeroberfläche durch beide
vorgenannte Transport- und Führungsmittel der Hilfsvorrichtung erzielt
wird.
4. Vorrichtung, nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Führungsplatte (2) eine
Anlegehilfsvorrichtung (30) zur Adaption des Neigungswinkels α der
Führungsplatte (2) vorangestellt ist.
5. Vorrichtung, nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Führungsplatte (2) Anlageschienen 232,
233 und die Hilfsvorrichtung Halteschienen 205, 208 aufweist, wobei
beidseitig jeweils vor und nach der Ausnehmung (21) in der
Führungsplatte (2) für Tintenstrahldruckkopf (4) Halteschienen (205,
208) der Hilfvorrichtung an der jeweiligen Anlageschiene (232, 233) der
Führungsplatte (2) anliegen und daß das erste Transport- und
Führungsmittel (20) durch Befestigung an den Halteschienen (205,
208) im definierten Abstand zur Anlegekante 31 gehalten wird und ein
mittels Führungsmittel (204 bis 206) im Winkel β geführtes
Transportband (201) ausweist, so daß sich ein Anstieg h bei der
Führung des Druckträgers (3) in Transportrichtung entlang der Linie I-I'
zwischen den beiden Halteschienen (205 und 208) ergibt sowie daß
zur Ausübung eines Unterdrucks das Transport- und Führungsmittel
(20) Mittel (200 bis 204, 206) aufweist und mit einem Ansaugkanal (17)
verbunden ist.
6. Vorrichtung, nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß das Transport- und Führungs
mittel (20) der Hilfsvorrichtung einen Antrieb (25) aufweist, der durch
die Steuerung (40) gesteuert wird, daß das Transportband (201) über
Führungsrollen (18) und eine Antriebsrolle (19) umläuft und mit der
gleichen Transportgeschwindigkeit, wie ein Transportband (10) des
Transportmittels (1) transportiert, sobald mittels eines Sensors (8) ein
Anliegen des Druckträgers (3) an der Hilfsvorrichtung detektiert wird.
7. Vorrichtung, nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Transport
mittels (1) und der Antrieb (25) der Hilfsvorrichtung miteinander gekop
pelt sind, so daß der Antrieb (25) der Antriebsrolle (19) in der Hilfsvor
richtung synchron zum Antrieb der Antriebswalze 11' des Transport
mittels (1) arbeitet, sobald ein Druckträger (3) den Sensor (8) erreicht.
8. Vorrichtung, nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß der Antrieb (25) eine Achse
(28) hat, welche mit der Achse (29) der Antriebsrolle (19) für das
Transportband (201) über eine Welle (24) verbunden ist, welche
während des Antreibens den Winkel β zwischen den Achsen
ausgleicht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Welle (24) als flexible Welle oder Kardanwelle ausgebildet ist.
10. Vorrichtung, nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß das Transportband (201) eine
vorbestimmte Länge und einen Oberflächenbereich (200) mit
Öffnungen (202) zum Ansaugen der Druckträgeroberfläche (300)
aufweist, daß der Ansaugkanal (17) einen Ansaugraum (203) im
Sauggehäuse (204) des Transport- und Führungsmittels (20) der
Hilfsvorrichtung über einen Stutzen (16) mit einem Druckschlauch (15)
verbindet, der einen vorbestimmten Unterdruck p anlegt, wobei der
Unterdruck p durch die Lochplatte (206) an die Öffnungen (202) des
Transportbandes (201) geleitet wird, wenn nach Detektierung eines
Druckträgers (3) das Transportband (201) angetrieben wird und wobei
ohne Detektierung eines Druckträgers (3) das Transportband (201) so
weit transportiert wird, daß es alle Öffnungen in der Lochplatte (206)
verschließt.
11. Vorrichtung,nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß die Länge des Transportbandes (201) der Summe aus der
Druckträgerlänge des kürzesten Druckträgers (3) und dem kürzesten
Abstand zweier nacheinander zugeführter Druckträger (3) entspricht
und daß der Antrieb (25) von der Steuerung (40) entsprechend
angesteuert wird, so daß das Transportband (201) nach einem Umlauf
wieder gestoppt wird, wenn kein weiterer Druckträger detektiert wird
oder daß die Steuerung (40) den Unterdruck erhöht und das
Transportband (201) in eine Transportbewegung längs der Führung
entlang der Linie I-l' versetzt, wenn mittels Sensor (8) ein weiterer
Druckträger (3) detektiert wird.
12. Vorrichtung, nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (40) den
Unterdruck mittels eines Ventils (14) und einer Motorsaugpumpe (12)
so steuert, daß der Kraftaufwand zur Überwindung der durch das
Transport- und Führungsmittel (20) ausgeübten Haftreibungskraft in
Transportrichtung bei voranschreitenden Transport immer geringer
wird, so daß ein Abheben des Druckträgers vermieden wird und die
Straffung der Oberfläche des Druckträgers resultiert.
13. Vorrichtung, nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich
net, daß die Steuerung (40) eingangsseitig mindestens mit dem
Sensor (8) und ausgangsseitig mit dem steuerbaren Ventil (14) und
der Motorsaugpumpe (12) verbunden ist und der Druckbeginn von der
Steuerung (40) entsprechend der Transportgeschwindigkeit errechnet
wird sowie daß bei einer über einen vorbestimmten Unterdruck
hinausgehenden Unterdruckerhöhung das steuerbare Ventil (14)
Nebenluft aus der Umgebung zieht, wobei die Größe des
vorbestimmten Unterdrucks von der Steuerung (40) steuerbar ist.
14. Vorrichtung, nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich
net, daß durch folgende aufeinander angeordnete Mittel eine
Luftführung von einem Ansaugraum (203) des ersten Transport- und
Führungsmittels (20) der Hilfsvorrichtung über den Ansaugkanal (17),
den Stutzen (16), den Druckschlauch (15) zum gesteuerten Ventil (14),
den Druckschläuchen (13 und 27) zur Motorsaugpumpe (12) mit einem
die Tintentrocknung beschleunigenden Mittel (121) erfolgt.
15. Vorrichtung, nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß beim Druckkopf in Höhe der
Anlegekante (31) des Druckträgers (3) auf der Transportbandober
fläche des ersten Transportmittels (1) ein zusätzlicher Sensor (9)
angeordnet ist, der durch die Steuerung (40) abgefragt wird, um ein
eventuelles Abheben des Druckträgers (3) von der Transportbandober
fläche des ersten Transportmittels (1) zu melden, um dann die
Saugkraft FS entsprechend zu vermindern, indem mittels des
steuerbaren Ventils (14) der Unterdruck p reduziert wird.
16. Vorrichtung, nach den Ansprüchen 3 bis 14, dadurch ge
kennzeichnet, daß auf der Achse (28) des Antriebes (25) eine
weitere Antriebsrolle (19') des weiteren Transport- und Führungsmittels
(20') befestigt ist, welche das weitere Transportband (201') antreibt,
das rund um die Führungsplatte (2) herum mittels Führungsrollen (18')
gelagert ist und eine vorbestimmte Länge hat, daß auf dem Saugge
häuse (204') bzw. der Lochplatte (206') des weiteren Transport- und
Führungsmittels (20') der Hilfvorrichtung luftabschließend aufliegt,
wobei die eine öffnungsfreie Seite des Transportbandes (201') im
Druckbereich zwischen den Halteschienen (205 und 208) liegt und den
Ansaugraum (203') bzw. die Öffnungen der Lochplatte (206') solange
verschließt, bis das weitere Transportband (201') vom Antrieb (25) in
eine synchrone Bewegung zur Transportbewegung des Transport
bandes (10) versetzt wird, daß ein ungesteuertes Ventil (14')
vorgesehen ist, welches Nebenluft aus der Umgebung zieht, wenn eine
fest eingestellte Größe des Unterdrucks überschritten wird, wobei der
fest eingestellte Unterdruck immer stärker ist, als der mittels des
steuerbaren Ventils (14) eingestellte Unterdruck und daß durch folgende
aufeinander angeordnete Mittel eine Luftführung vom Ansaugraum
(203i) des an der Führungsplatte (2) nahe der Anlegelinie (31)
angeordneten weiteren Transport- und Führungsmittels (20')
ausgehend, über einen Ansaugkanal (17'), einen Stutzen (16'), einen
Druckschlauch (15') zum ungesteuerten Ventil (14') sowie den
Druckschläuchen (13') bzw. (27) zur Motorsaugpumpe (12) mit dem die
Tintentrocknung beschleunigenden Mittel (121) erfolgt.
17. Vorrichtung, nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich
net, daß die Druckschläuche (13', 13) und (27) miteinander über ein
Schlauchverbinderstück (26) verbunden oder separat an eine
Motorsaugpumpe (12) angeschlossen sind.
18. Vorrichtung, nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich
net, daß das die Tintentrocknung beschleunigende Mittel (121) ein
dem Tintenstrahldruckkopf (4) in Höhe der Ausnehmung (21) der
Führungsplatte (2) stromabwärts angeordnetes Gebläsemittel ist,
welches an die Motorsaugpumpe (12) angeschlossen ist.
19. Vorrichtung, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß zur Adaption von einem waagerechten zu einem senkrechten
Transport eines Druckträgers (3) oder umgekehrt bzw. von einer
Neigung der Anlegeführungsplatte (32) auf eine andere Neigung der
Führungsplatte (2) eine Anlegehilfsvorrichtung (30, 30') zur Adaption
des Neigungswinkels α vorangestellt ist.
20. Vorrichtung, nach Anspruch 19, dadurch gekennzeich
net, daß zur Adaption des Neigungswinkels α Gleitschienen (33) der
Anlegeführungsplatte (32) vorgesehen sind.
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