EP1170141A2 - Vorrichtung zum Bedrucken eines Druckträgers - Google Patents

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EP1170141A2
EP1170141A2 EP01250214A EP01250214A EP1170141A2 EP 1170141 A2 EP1170141 A2 EP 1170141A2 EP 01250214 A EP01250214 A EP 01250214A EP 01250214 A EP01250214 A EP 01250214A EP 1170141 A2 EP1170141 A2 EP 1170141A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
opening
driven
transport drum
transport
pressure
Prior art date
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EP01250214A
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English (en)
French (fr)
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EP1170141A3 (de
EP1170141B1 (de
Inventor
Wolfgang Von Inten
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Francotyp Postalia GmbH
Original Assignee
Francotyp Postalia GmbH
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Publication date
Application filed by Francotyp Postalia GmbH filed Critical Francotyp Postalia GmbH
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Publication of EP1170141A3 publication Critical patent/EP1170141A3/de
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Publication of EP1170141B1 publication Critical patent/EP1170141B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J11/00—Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
    • B41J11/0035—Handling copy materials differing in thickness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J13/00—Devices or arrangements of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, specially adapted for supporting or handling copy material in short lengths, e.g. sheets
    • B41J13/02—Rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J13/00—Devices or arrangements of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, specially adapted for supporting or handling copy material in short lengths, e.g. sheets
    • B41J13/10—Sheet holders, retainers, movable guides, or stationary guides
    • B41J13/12—Sheet holders, retainers, movable guides, or stationary guides specially adapted for small cards, envelopes, or the like, e.g. credit cards, cut visiting cards

Definitions

  • the invention relates to a device for printing on a printing medium in the printing area according to the preamble of claim 1.
  • the invention is used in fully electronic digital printing devices which record carriers have variable dimensions (thickness and size) exhibit. It is particularly suitable for use in receipt printers, Franking machines, addressing machines and other mail processing devices with a transport and printing device for mail pieces.
  • Modern franking machines such as those from US 4,746,234 well-known thermal transfer franking machine, set fully electronic digital printing devices. In principle it is possible to use any Texts, code and special characters in the franking stamp printing area and a any or an advertising cliché assigned to a cost center to press.
  • a franking machine for example T1000 from the applicant Francotyp-Postalia AG & Co., is controlled by a microprocessor controlled, which is surrounded by a secured housing, which has an opening for feeding a letter. With every letter feed transmits a mechanical letter sensor (microswitch) Print request signal to the microprocessor, which is a print image generated and after a settlement of the postage to be franked triggers a print.
  • the franking imprint contains one before entered and stored postal information for transportation of the letter.
  • a printing device for an ink jet franking machine has already been described in US Pat. No. 5,467,709 proposed, being on a piece of mail at a approximately horizontal letter transport a franking imprint using a Inkjet printhead is printed.
  • the inkjet print head is for Printing stationary in a recess behind a guide plate arranged.
  • a circulating conveyor belt serves as the transport device, which is also arranged on the side of the guide plate.
  • On the other side opposite the guide plate is a counter pressure device arranged with several roles, so that a fed Mail piece between the rollers of the back pressure device and the circulating conveyor belt is pinched.
  • the arrangement can do not avoid skewing of the print media.
  • This transport and printing device is arranged in the base and is controlled by a meter.
  • a trigger sensor for the printing process is in the base for letter start detection just before the inkjet printhead recess arranged and works with an incremental encoder on Drive the conveyor belt together.
  • Trigger sensor EP 901 108 A2
  • a light barrier as Trigger sensor (EP 901 108 A2) also makes the front edge special thick mail items clearly recognized.
  • Upstream of the JetMail® franking machine are in the franking system Condord® an automatic feeder and a dynamic one Weighing arranged what a real mixed mail processing for mail pieces of very different formats, thicknesses and weights.
  • Stamp print of higher quality which is a machine Allows evaluation with high security.
  • a rotating conveyor belt should therefore also with mechanical and thermal load have no stretch and the pressure elements must not Allow slippage when transporting mail items. Only complicated and meet costly transportation and printing devices so far these requirements.
  • the invention has for its object a device for Printing to create a print carrier, their training also at very high printing speeds a print of higher quality allows. It is said to be on print media which are up to 10 mm thick have to be printed directly.
  • a revolving transport drum serves as the transport device is arranged on the same side of a guide plate as the Inkjet printhead.
  • a resilient counter pressure device is arranged so that a supplied print medium (letter) between the transport drum and one Counter pressure roller of the counter pressure device is pinched.
  • This Clamping location is hereinafter called the power transmission area because there the force for transport in the transport direction onto the print carrier is transmitted.
  • the inkjet printhead is not one of those Counter pressure rollers of the counter pressure device arranged.
  • the inkjet printhead is on the one hand from the transport drum in the axial direction and on the other hand from the contact surface between the guide plate and Print carriers spaced, both distances are minimized.
  • the pressure area is opposite to the power transmission area in the X direction offset and lies on the edge of the printing drum.
  • the at least one ink jet print head behind a guide plate in a Recess arranged stationary, which on the edge of the printing drum starts.
  • the impression is in the Z direction during the print medium transport in the print area on the print carrier without contact applied.
  • the printing device can be used for an approximately horizontal inclined or vertical transport of the print medium in the Z direction be trained. For example, in a franking machine with the at least one inkjet printhead in the printing area Franking printing of high print quality on a moving mail piece printed.
  • the transport drum is very large, so that even thicker mail items are properly picked up and transported are, however, lies in the device according to the invention most distant pixels of the print area closer to the power transmission area, than the radius of the transport drum.
  • the device for printing a print carrier in the printing area uses in the power transmission area a driven transport drum 51 and non-driven counter pressure rollers or alternatively a non-driven one Back pressure conveyor belt of the back pressure device.
  • FIG. 1 shows a section through the front view of a printing device with a transport and counter pressure device in a first variant.
  • a printing device can be used in a franking machine, addressing machine or in another mail processing device with mail piece transport.
  • the printing device 1 is arranged in a housing 4 with an opening 3 for the mail item feed.
  • the direction of transport for a mail item (not shown) that is fed in is indicated by an arrow and runs downstream from the left to the right in the Z direction.
  • the mail piece comes to rest against a guide plate 2 during transport.
  • the transport and drive device 5 lies on one side of the guide plate 2.
  • a driven feed roller 71 also lies on the same side of the guide plate 2.
  • a motor 13 generates the required driving force.
  • Openings 9 and 11 for the driven feed roller 71 and for a driven transport drum 51 are arranged offset in the Z direction in the guide plate 2.
  • a non-driven counterpressure device 6 and a non-driven pilot control mechanism 7 are arranged on the other side opposite the guide plate 2.
  • a lay-on deck 8 limits the thickness of the mail item fed to 10 mm.
  • openings 81, 82 are arranged offset in the Z direction.
  • the openings 11 and 81 or 9 and 82 face each other.
  • the opening 81 is provided for counter-pressure rollers 61, 62 of the counter-pressure device 6 mounted on a resilient rocker 66 and the opening 82 is provided for a pull-in roller 72 of the pilot control mechanism 7 mounted on a resilient rocker 76.
  • the rockers 66, 67 are preferably each formed from two fixed pivotally mounted angle levers, on each of which a spring 63, 73 acts.
  • the angle levers are coupled to one another via a lifting rod 77.
  • a transport drum 51 is used for a highly precise transmission of the driving force to the print carrier, inside which there is enough space for receiving ink containers (cartridges) of the two ink-jet print heads. This makes the printing device very compact.
  • Both ink-jet print heads which are arranged with their ink containers in the transport drum 51 and are covered by them in FIG. 1, are arranged to be exchangeable. For example, 1 ⁇ 2 inch bubble jet print heads can be inserted and removed in the Y direction after they have first been moved in the X direction.
  • the X direction and Y direction are orthogonal to the transport direction (Z direction).
  • the bearing axis 516 of the transport drum 51 is parallel to the X direction.
  • a worm wheel 517 is fastened on the bearing axis 516 and is connected to the motor axis 131 of a direct current motor 13 via a worm pinion 16 and the coupling sleeve 15.
  • the inkjet print head 21, 22 is arranged in the X direction so that its nozzles are located on the edge of the transport drum 51 in order to eject ink drops on demand in the printing area against the Y direction on a surface of the print carrier.
  • the nozzles of both ink jet print heads are oriented orthogonally to the transport direction and orthogonally to the bearing axis 516 of the transport drum 51 in the direction of the print carrier. It is provided that in the guide plate 2 next to the opening 11 in the X direction offset - an opening 111 (not shown) for inkjet printing from the nozzles of the inkjet printhead 21, 22 is arranged, with a size corresponding to the printing area.
  • the compact device in which the nozzles of the ink jet print heads are arranged so close to the edge 511 of the transport drum 51 that practically no distortions can occur in the printed image, is of course advantageous. Another advantage is that the transport drum can be manufactured with great precision, which results in a uniform transport of the print carriers under the ink jet print heads.
  • a main circuit board (not shown) for the control controls the printing device.
  • markings are applied close to the circumference, which are distributed over the circumference of the transport drum 51.
  • the markings are, for example, reflective lines which are detected by a reflection light barrier of an encoder 52 and are converted into pressure pulses in a ratio of 1: 1 by the microprocessor of the above-mentioned control system. Fluctuations in the transport speed therefore have no influence on a printed image.
  • the encoder 52 can be arranged on the motor axis 131.
  • FIG. 2 shows a perspective rear view of the printing device from above.
  • the mailpiece is again fed in the Z direction.
  • the transport drum 51 is replaced by a motor 13 via the worm wheel 517, which is fastened on the bearing shaft 516, in motion when an unillustrated sensor for detecting mail items emits a signal and the microprocessor determines a need for printing.
  • Upstream of the poststream there are a driven feed roller 71 on the same side of the guide plate as the transport drum 51 and a feed roller 72 of an additional pilot control mechanism 7 for the feed of printing media (letters, mail pieces) up to 10 mm.
  • the upper feed roller 71 is coupled to a driven wheel 711, which is driven by the drive belt 519, which is set in motion by a driving wheel 518 on the bearing axis 516.
  • the driving wheel 518 and driven wheel 711 are, for example, toothed belt wheels and the drive belt 519 is a toothed belt (FIG. 3).
  • the non-driven feed roller 72 is rotatably mounted on an axis 761 of the front rocker 76 of the pilot control mechanism 7.
  • the legs lying parallel to each other, which support the axis 761 of the feed roller 72, are firmly connected via a spacer 768.
  • the rocker 76 is pivotally mounted about a fixed bearing axis 766.
  • the transport drum 51 has an increase in the friction values on its outer surface at least one annular friction lining 513, 514 corresponding to the circumference of the transport drum 51.
  • the counter pressure rollers 61, 62 are rotatably mounted on an axis 661 of the rear rocker 66 of the counter pressure device 6.
  • the mutually parallel legs of the rockers 66, which carry the axis 661 of the rollers 61, 62, are connected via a spacer 668.
  • the rocker 66 is pivotally mounted about a fixed bearing axis 666.
  • the transport drum 51 and the spring-loaded counter-pressure rollers in the vicinity of the printing area make it possible to dispense with further means of transport downstream in the area of the print carrier ejection. It is therefore excluded that other means of transport lead to a pressure offset.
  • the two 1 ⁇ 2 inch ink jet print heads 21, 22 protrude with their ink containers into the opening 515 of the transport drum 51. This ensures that the 1 inch print area is very close to the force transmission area.
  • the connection side of the 1 ⁇ 2 inch ink jet print heads 21, 22 lies in the X direction and is designed in a particularly predetermined manner.
  • Corresponding contacting units 211 and 221 are adapted for the electronic signal conversion and mechanical connection to the connection side of the 1 ⁇ 2 inch ink jet print heads 21, 22.
  • FIG. 3 shows a perspective front view of the printing device from below.
  • the rockers 66 and 76 are each formed from two fixed pivotally mounted angle levers 662 and 663 or 762 and 763.
  • the two angle levers 662 and 663 or 762 and 763 of each of the rockers 66 and 76 are parallel to one another.
  • a bolt 65 and 75 is fastened for spring suspension.
  • the rockers 66 and 76 can advantageously be produced by injection molding as a plastic molded part.
  • the rockers 66 and 76 respectively pivot about the fixed bearing axis 666 and 766.
  • the rocker 76 is pivoted due to the thickness of a pressure carrier, but that of the rocker 66 due to its coupling to the front rocker 76 via a lifting rod 77 Swinging the rockers 66 and 76 counteracting springs to different degrees are designed as tension springs 63 and 73, respectively, the tension springs acting on the legs 664, 665 and 764, 765 of the angle levers 662, 663 and 762, 763 and on a bolt 65 and 75 are attached to the spring suspension.
  • the tension springs 63 and 73 are attached at the other end to a fixed bolt 64 and 74 for spring suspension.
  • the fixed bolts 64 and 74 are part of a support frame (not shown) or the housing 4 or attached to the latter in a manner known per se. Due to the spring force of at least the first tension spring 63, the counter-pressure rollers 61, 62 act - in a manner not shown - through an opening 81 in the deck 8 on the pressure carrier 12. Due to the spring force of the second tension spring 73, the lower feed roller 72 can - in a manner not shown - act through an opening 82 in the laying deck 8 on the upper feed roller 71 or on the pressure carrier 12.
  • the opening 82 is arranged - in a manner not shown - next to the opening 81, the opening 81 being offset in the Z direction from the further opening 82.
  • the tension spring 63 of the rear rocker 66 and the tension spring 73 of the front rocker 76 each cause a spring-loaded counterpressure on a pressure carrier 12 which bears against the driven feed roller 71, the driven transport drum 51 and the guide plate 2.
  • the latter is, for example, a - in the Fig.3 not shown - mail piece.
  • the legs 664, 665 of the angle levers of the rear rocker arm 66 are coupled via a lifting rod 77 to the legs 764, 765 of the angle levers of the front rocker arm 76 such that opening the front rocker arm 76 with the feed roller 72 means less opening of the rear rocker arm 66 the counter pressure rollers 61, 62 result.
  • a movement of the front rocker 76 caused by the thickness of the pressure carrier 12 is at least partially transmitted to the rear rocker 66.
  • a bolt 7671 - the front rocker 76 in the transport path - is arranged in a hole 771 in the lifting rod 77 at one end thereof.
  • the bolt 65 - the rear rocker 66 in the transport path - is arranged in an elongated hole 772 of the lifting rod 77 at the other end thereof.
  • the elongated hole 772 in the lifting rod 77 allows the rear rocker 66 with the counterpressure rollers 61, 62 to open further on the one hand and the feed rollers 71, 72 to close on the other hand.
  • the spring constant of the tension spring 63 is considerably larger but at least twice as large as that of the tension spring 73. For example, there is a contact pressure of 5 to 20 Newtons between the feed rollers 71, 72, but a contact force between the transport drum 51 and the counterpressure rollers 61, 62 from 10 to 50 Newton in order not to negatively influence the transport or the printed image by the pilot control.
  • FIG. 4 shows a section through the front view of a printing device with a transport and counter pressure device according to a second variant.
  • the transport and drive device 5 essentially corresponds to the device already explained according to the first variant.
  • the guide plate 2 and the deck 8 including the openings therein have been omitted for the sake of simplicity.
  • the arrangement of the encoder 52 close to the motor axis 131 is also different.
  • An encoder disk 524 is fastened on the motor axis 131 and is scanned by a light barrier 523 of the encoder 52.
  • the encoder 52 can be arranged on the transport drum 51.
  • the counterpressure device consists of at least one long rocker arm 68 which is pivotally mounted and of at least one short rocker arm 69 which is pivotally mounted.
  • the aforementioned rockers each pivot about the fixed bearing axis 696 against a spring force.
  • it does not require a pilot control mechanism. Since two annular friction linings 513 and 514 are arranged on the outer surface in accordance with the circumference of the transport drum 51 to increase the coefficients of friction, a counterpressure device 6 is equipped with two fixed long rockers 67, 68, each of which has at least one non-driven counterpressure conveyor belt 671, 672 or 681, 682 wear.
  • the latter also pulls thicker mail pieces - without a precontrol mechanism - into the force transmission area and then adapts better to the mail piece lying on the circumference of the transport drum 51 and increases the contact surface between the mail piece and the transport drum 51.
  • the support rollers 6711, 6721 and 674 and 6811 , 6821 and 684 are rotatably mounted on axes 675, 676 and 685 and 686.
  • the counter-pressure conveyor belt can be pretensioned by means of an axis 673 or 683 of the inner deflection rollers.
  • the axle 673 or 683 can be fixed using the locking nut 6731 or 6831.
  • FIG. 5 shows a view from below of the counter pressure device according to the second variant.
  • the structure of the long rockers 67, 68 is preferably approximately the same.
  • the structure is box-shaped with a central web, which carries a spring guide cam 679, 689, on which one side of a compression spring 47, 48 engages, which is supported with its other side (in a manner not shown) on the bottom or on the frame of the housing 4 ,
  • Only one of the two fixed long rockers 67, 68 has an integrated and fixed short rocker 69, which is also supported by a spring guide cam 699 and a compression spring 43 on the housing base or on the frame.
  • the short rocker 69 is pivotally mounted on the common fixed bearing axis 696 and carries a lower non-driven feed roller 691. Upstream of the pair of intake rollers 71, 691, a sensor for detecting mail items is also arranged in corresponding further openings in the guide plate 2 and / or in the support deck 8 (Not shown).
  • An arrangement for mail piece detection has been disclosed, for example, in the unpublished German patent application number 10021250.6.
  • the measurement location is located near the transport path upstream of one of the print heads positioned in the printing position.
  • Rigid light guide elements are arranged at the measurement location in the opening 3, which are designed as transparent plastic light guides for fixing and bundling an IR light beam and pass IR light to the main circuit board 14 on the housing base.
  • the short rocker 69 is pivotally mounted in a first box-shaped opening 6801 of the long rocker 68 on the common fixed bearing axis 696. It has two legs 694, 695 and carries a lower non-driven feed roller 691 rotatably on an axis 692, which is arranged between the two legs. A center piece 693 between the legs 694, 695 of the short rocker 69 carries a spring guide cam 699.
  • the compression spring 43 of the short rocker 69 and the compression springs 47, 48 of the long rocker 67, 68 bring about a spring-loaded counterpressure on a pressure carrier which is in contact with the driven feed roller 71, with the driven transport drum 51 or with the guide plate 2. Due to the spring force of the first compression spring 47, 48, the non-driven counter-pressure conveyor belt 671, 672 or 681, 682 acts - in a manner not shown - through an opening 81 in the laying deck 8 on the pressure carrier.
  • the spring constant of the first compression spring 47, 48 is substantially greater than that of the second compression spring 43.
  • the non-driven lower feed roller 691 acts - in a manner not shown - through an opening 82 in the deck 8 on the pressure carrier 12 and applies the latter to the guide plate 2 or the driven feed roller 71.
  • the lower non-driven feed roller 691 and the driven feed roller 71 form a pair of feed rollers 71, 691, which thus exerts a lower transport force on the printing medium, for example a mail item (not shown).
  • the at least one non-driven counter-pressure conveyor belt 671, 672 or 681, 682 is mounted on rollers in a second box-shaped opening 6702, 6802 of the at least one long rocker arm 67, 68.
  • the non-driven counter-pressure conveyor belt 671, 672 is shown cut open for the purpose of explaining the roller arrangement.
  • the roller arrangement is the same for each of the long rockers 67, 68.
  • Two outer support rollers 6711, 6721 and 6811, 6821 are rotatably mounted on the axis 676 and 686 and are mounted at a distance from each other by means of spacers 6713, 6723 and, 6813, 6823.
  • a guide edge 6712, 6722 or 6812, 6822 of the outer support rollers prevents the aforementioned counter-pressure conveyor belt 671, 672 or 681, 682 from sliding down.
  • a central support roller 674 or 684 engages in the space between the outer support rollers which are spaced apart and is on the axis 675 or 685 pivoted.
  • the inner deflection rollers 677, 678 and 687, 688 are rotatably mounted on the axis 673 and 683 and have a reduced diameter compared to other support rollers. This results in a rising course from the beginning when guiding the counter-pressure conveyor belt 671, 672 or 681, 682 on the aforementioned roller arrangement to the middle support roller 674 or 684. Because of the aforementioned guidance, mail piece thicknesses (letter thicknesses) below 10 mm an additional pilot control mechanism is eliminated.

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)
  • Delivering By Means Of Belts And Rollers (AREA)

Abstract

Die Vorrichtung zum Bedrucken eines Druckträgers im Druckbereich nutzt im Kraftübertragungsbereich eine angetriebene Transporttrommel (51) und nicht angetriebene Gegendruckrollen (61, 62) bzw. alternativ ein nicht angetriebenes Gegendruckförderband (671, 672 bzw. 681, 682). Ein stationärer Tintenstrahldruckkopf (21, 22) bedruckt im Druckbereich den stromabwärts bewegten Druckträger, wobei der Tintenstrahldruckkopf (21, 22) axial zur Transporttrommel (51) angeordnet ist. Der Druckbereich beträgt vorzugsweise ca. 1 Zoll und ist vom Kraftübertragungsbereich beabstandet, wobei der Abstand des entferntesten Pixels vom Rand der Transporttrommel (51) kleiner als der Radius des Umfanges der Transporttrommel (51) ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bedrucken eines Druckträgers im Druckbereich gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung kommt in vollelektronischen digitalen Druckvorrichtungen zum Einsatz, in denen Aufzeichnungsträger variable Abmessungen (Dicke und Grösse) aufweisen. Sie ist besonders geeignet zur Anwendung in Belegdruckern, Frankiermaschinen, Adressiermaschinen und anderen Postverarbeitungsgeräten mit einer Transport- und Druckvorrichtung für Poststücke.
Aus dem P.B.-Patent DE 25 01 035 C2 ist eine Drucktrommel mit einem einzigen Ink-Jet-Druckkopf bekannt. Die Drucktrommel hat eine Transportfunktion und eine Druckfunktion, so dass der Ink-Jet-Druckkopf nicht den gesamten Druckbereich bedrucken kann. Nur mit letzterem sind variable Informationen druckbar. Somit verbleiben im Druckbild Bereiche, in welchen die Druckinformation prinzipiell nicht gewechselt werden kann.
Moderne Frankiermaschinen, wie beispielsweise die aus US 4.746.234 bekannte Thermotransfer-Frankiermaschine, setzen vollelektronische digitale Druckvorrichtungen ein. Damit ist es prinzipiell möglich, beliebige Texte, Code und Sonderzeichen im Frankierstempeldruckbereich und ein beliebiges oder ein einer Kostenstelle zugeordnetes Werbeklischee zu drucken. Eine Frankiermaschine, beispielsweise T1000 der Anmelderin Francotyp-Postalia AG & Co., wird von einer Mikroprozessor-Steuerung gesteuert, welche von einem gesicherten Gehäuse umgeben ist, welches eine Öffnung für die Zuführung eines Briefes aufweist. Bei jeder Briefzuführung übermittelt ein mechanischer Briefsensor (Mikroschalter) ein Druckanforderungssignal an den Mikroprozessor, der ein Druckbild generiert und nach einer Abrechnung des zu frankierenden Portowertes ein Drucken auslöst. Der Frankierabdruck beinhaltet eine zuvor eingegebene und gespeicherte postalische Information zur Beförderung des Briefes.
In dem US 5.467.709 wurde bereits eine Druckvorrichtung für eine Ink-Jet-Frankiermaschine vorgeschlagen, wobei auf ein Poststück bei einem annähernd waagerechten Brieftransport ein Frankierdruck mittels einem Tintenstrahldruckkopf aufgedruckt wird. Der Tintenstrahldruckkopf ist zum Drucken hinter einer Führungsplatte in einer Ausnehmung stationär angeordnet. Als Transportvorrichtung dient ein umlaufendes Transportband, welches ebenfalls auf der Seite der Führungsplatte angeordnet ist. Auf der anderen Seite gegenüber der Führungsplatte ist eine Gegendruckvorrichtung mit mehreren Rollen angeordnet, so dass ein zugeführtes Poststück zwischen den Rollen der Gegendruckvorrichtung und dem umlaufenden Transportband eingeklemmt wird. Die Anordnung kann aber ein Schieflaufen der Druckträger nicht vermeiden. Schon ein ungenügend gespanntes Transportband oder eine nicht exakt parallele Ausrichtung der Achsen von denjenigen Rollen, auf welchen das Transportband umläuft, birgt die vorgenannte Gefahr in sich. Durch die Vielzahl der Rollen der Gegendruckvorrichtung ist letztere dynamisch überbestimmt.
In der DE 196 05 015 C1 (US 5.949.444) ist bereits eine Ausführung für eine Druckvorrichtung einer Ink-Jet-Frankiermaschine JetMail® der Anmelderin Francotyp-Postalia AG & Co. vorgeschlagen worden, die bei einem nichtwaagerechten annähernd vertikalen Brieftransport einen Frankierdruck mittels einem Tintenstrahldruckkopf durchführt, der hinter einer Führungsplatte in einer Ausnehmung stationär angeordnet ist. Als Transportvorrichtung dient ein umlaufendes Transportband mit Andruckelementen für die Poststücke (Briefe bis 20 mm Dicke, DIN B4-Format) oder für Frankierstreifen, die auf Päckchen beliebiger Dicke aufklebbar ausgebildet sind. Der Druckträger (Brief, Päckchen, Frankierstreifen) wird zwischen den Andruckelementen und der Führungsplatte eingeklemmt. Diese Transport- und Druckvorrichtung ist in der Base angeordnet und wird durch ein Meter gesteuert. Ein Auslöse-Sensor für den Druckprozess ist in der Base zur Briefanfangserkennung kurz vor der Tintenstrahldruckkopf-Ausnehmung angeordnet und wirkt mit einem Inkrementalgeber am Antrieb des Transportbandes zusammen. Mit einer Durchlichtschranke als Auslöse-Sensor (EP 901 108 A2) wird die Vorderkante auch besonders dicker Poststücke eindeutig erkannt. Ausserdem kommen in der Base der JetMail® optische Sensoren zur Poststück-Stauerkennung zum Einsatz. Poststromaufwärts der Frankiermaschine JetMail® sind im Frankiersystem Condord® eine automatische Zuführung und eine dynamische Waage angeordnet, was eine echte Mischpostverarbeitung für Poststücke von sehr unterschiedlichen Formaten, Dicken und Gewichten gestattet. Bei sehr hohen Druckgeschwindigkeiten wird es immer schwieriger einen Stempelabdruck von höherer Qualität zu drucken, der eine maschinelle Auswertung mit hoher Sicherheit ermöglicht. Ein umlaufendes Transportband soll deshalb auch bei mechanischer und thermischer Belastung keine Dehnung aufweisen und die Andruckelemente dürfen keinen Schlupf beim Transport der Poststücke zulassen. Nur kompliziert aufgebaute und kostenaufwendige Transport- und Druckvorrichtungen erfüllen bisher diese Anforderungen.
Es wurden auch schon einfacher aufgebaute Transport-und Antriebsvorrichtungen ohne Gegendruckvorrichtung (DE 196 05 014 C1) oder mit Gegendruckvorrichtung (WO 99/44174) in der Nähe des Druckbereiches von mindestens einem Ink-Jet-Druckkopf vorgeschlagen. Letzterer ist in WO 99/44174 in Transportrichtung poststromabwärts von einem Einzugsrollenpaar angeordnet, wobei die obere Rolle angetrieben und die untere Gegendruckrolle gefedert ist. Ein weiteres Rollenpaar poststromabwärts vom Ink-Jet-Druckkopf nahe dem Auswurf übt ebenfalls eine Kraft auf den Druckträger aus, Der Druckbereich ist mehr als einen Radius der jeweils angetriebenen Rolle vom Kraftübertragungsbereich eines der Rollenpaare beabstandet. Die Druckinformation kann durch ein digitales Drucken prinzipiell zwar in allen Bereichen gewechselt werden, aber der Druck ist von geringerer Qualität je höher die Transportgeschwindigkeit gewählt wird. Insbesondere kann beim Einsatz zweier Ink-Jet-Druckköpfe ein Versatz im Druckbild (Anschlussfehler) längs einer Drucklänge in Transportrichtung auftreten, der die maschinelle Auswertung des Druckbildes erschwert. Die Kraftwirkung des weiteren Rollenpaares poststromabwärts vom Ink-Jet-Druck-kopf nahe dem Auswurf führt zu unterschiedlichen Weglängen und somit im Falle von zwei zueinander versetzten Ink-Jet-Druckköpfen zu dem Anschlussfehler im Druckbild. Die im Rahmen von aktuellen Programmen der Postbeförderer - beispielsweise Information Based Indicia Programm der USPS - verlangte Druckqualität wäre somit nur mit einer niedrigen Druckgeschwindigkeit erreichbar. Nachteilig ist auch die geringe Dicke der Druckträger, die von einer derartig einfach aufgebauten Druckvorrichtung bedruckt werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Bedrucken eines Druckträgers zu schaffen, deren Ausbildung auch bei sehr hohen Druckgeschwindigkeiten einen Druck von höherer Qualität ermöglicht. Es soll auf Druckträger, welche eine Dicke bis zu 10 mm haben, direkt gedruckt werden.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der Anordnung nach dem Anspruch 1 gelöst.
Als Transportvorrichtung dient eine umlaufende Transporttrommel, welche auf derselben Seite einer Führungsplatte angeordnet ist, wie der Tintenstrahldruckkopf. Auf der anderen Seite gegenüber der Transporttrommel ist eine federnde Gegendruckvorrichtung angeordnet, so dass ein zugeführter Druckräger (Brief) zwischen der Transporttrommel und einer Gegendruckrolle der Gegendruckvorrichtung eingeklemmt wird. Dieser Klemmungsort wird nachfolgend Kraftübertragungsbereich genannt, weil dort die Kraft zum Transport in Transportrichtung auf den Druckträger übertragen wird. Dem Tintenstrahldruckkopf gegenüber ist keine der Gegendruckrollen der Gegendruckvorrichtung angeordnet. Der Tintenstrahldruckkopf ist einerseits von der Transporttrommel in axialer Richtung und andererseits von der Berührungsfläche zwischen Führungsplatte und Druckträger beabstandet, wobei beide Abstände minimiert sind. Der Druckbereich ist gegenüber dem Kraftübertragungsbereich in X-Richtung versetzt und liegt am Rand der Drucktrommel. Zum Drucken ist der mindestens eine Tintenstrahldruckkopf hinter einer Führungsplatte in einer Ausnehmung stationär angeordnet, welche am Rand der Drucktrommel beginnt. Der Abdruck wird während des Druckträgertransportes in Z-Richtung im Druckbereich auf den Druckträger berührungslos aufgebracht. Die Druckvorrichtung kann für einen annähernd waagerechten, geneigten oder senkrechten Transport des Druckträgers in Z-Richtung ausgebildet sein. Zum Beispiel wird in einer Frankiermaschine mit dem mindestens einen Tintenstrahldruckkopf im Druckbereich ein Frankierdruck von hoher Druckqualität auf ein bewegtes Poststück gedruckt. Obwohl die Transporttrommel sehr gross ausgeführt ist, so dass auch dickere Poststücke ordnungsgemäss aufgegriffen und transportiert werden, liegt bei der erfindungsgemässen Vorrichtung dennoch der entfernteste Pixel des Druckbereiches näher am Kraftübertragungsbereich, als der Radius der Transporttrommel beträgt.
Die Vorrichtung zum Bedrucken eines Druckträgers im Druckbereich nutzt im Kraftübertragungsbereich eine angetriebene Transporttrommel 51 und nicht angetriebene Gegendruckrollen bzw. alternativ ein nicht angetriebenes Gegendruckförderband der Gegendruckvorrichtung.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
Figur 1,
Schnitt durch die Vorderansicht einer Druckvorrichtung mit einer Transport- und Gegendruckvorrichtung in einer ersten Variante,
Figur 2,
perspektivische Rückansicht der Druckvorrichtung von oben,
Figur 3,
perspektivische Vorderansicht der Druckvorrichtung von unten,
Figur 4,
Schnitt durch die Vorderansicht einer Druckvorrichtung mit einer Transport- und Gegendruckvorrichtung in einer zweiten Variante,
Figur 5,
Ansicht von unten der Gegendruckvorrichtung nach der zweiten Variante.
Die Figur 1 zeigt einen Schnitt durch die Vorderansicht einer Druckvorrichtung mit einer Transport- und Gegendruckvorrichtung in einer ersten Variante. Eine solche Druckvorrichtung kann in einer Frankiermaschine, Adressiermaschine oder in einem anderem Postverarbeitungsgerät mit Poststücktransport eingesetzt werden. Die Druckvorrichtung 1 ist in einem Gehäuse 4 mit einer Öffnung 3 für die Poststückzuführung angeordnet.
Die Transportrichtung für ein zugeführtes - nicht gezeigtes - Poststück ist durch einen Pfeil gekennzeichnet und verläuft poststromabwärts von links nach rechts in Z-Richtung. Das Poststück kommt beim Transport zum Anliegen an eine Führungsplatte 2. Die Transport- und Antriebsvorrichtung 5 liegt auf einer Seite der Führungsplatte 2. Eine angetriebene Einzugsrolle 71 liegt ebenfalls auf derselben Seite der Führungsplatte 2. Ein Motor 13 erzeugt die benötigte Antriebskraft. In der Führungsplatte 2 sind Öffnungen 9 und 11 für die angetriebene Einzugsrolle 71 und für eine angetriebene Transporttrommel 51 in Z-Richtung versetzt angeordnet.
Auf der anderen Seite gegenüber der Führungsplatte 2 sind eine nichtangetriebene Gegendruckvorrichtung 6 und eine nichtangetriebene Vorsteuerungsmechanik 7 angeordnet. Ein Auflegedeck 8 begrenzt die Dicke des zugeführten Poststückes auf 10 mm. Im Auflegedeck 8 sind Öffnungen 81, 82 in Z-Richtung versetzt angeordnet. Die Öffnungen 11 und 81 bzw. 9 und 82 liegen zueinander gegenüber. Die Öffnung 81 ist für auf einer federnden Schwinge 66 gelagerte Gegendruckrollen 61, 62 der Gegendruckvorrichtung 6 und die Öffnung 82 ist für eine auf einer federnden Schwinge 76 gelagerte Einzugsrolle 72 der Vorsteuerungsmechanik 7 vorgesehen. Die Schwingen 66, 67 sind vorzugsweise aus jeweils zwei ortsfest schwenkbar gelagerten Winkelhebeln gebildet, auf welche jeweils eine Feder 63, 73 wirkt. Die Winkelhebel sind über eine Hubstange 77 miteinander gekoppelt.
Für eine hochgenaue Übertragung der Antriebskraft auf den Druckträger kommt eine Transporttrommel 51 zum Einsatz, in deren Innern genug Platz für die Aufnahme von Tintenbehältern (Kartuschen) der zwei Ink-Jet-Druckköpfe ist. Dadurch ist die Druckvorrichtung sehr kompakt aufgebaut. Beide Ink-Jet-Druckköpfe, die mit ihren Tintenbehältern in der Transporttrommel 51 angeordnet und durch diese in Figur 1 verdeckt werden, sind auswechselbar angeordnet. Zum Beispiel können ½ Zoll Bubble-Jet-Druckköpfe eingesetzt und in Y-Richtung herausgenommen werden, nachdem sie zuerst in X-Richtung verfahren wurden. Die X-Richtung und Y-Richtung liegen orthogonal zur Transportrichtung (Z-Richtung).
Die Lagerachse 516 der Transporttrommel 51 liegt zur X-Richtung parallel. Auf der Lagerachse 516 ist ein Schneckenrad 517 befestigt, welches über ein Schneckenritzel 16 und der Ankupplungsmuffe 15 mit der Motorachse 131 eines Gleichstrommotors 13 in Verbindung steht. Der Tintenstrahldruckkopf 21, 22 ist in X-Richtung so angeordnet, dass seine Düsen am Rand der Transporttrommel 51 liegen, um Tintentröpfen on demand im Druckbereich entgegen der Y-Richtung auf eine Oberfläche des Druckträgers auszustossen. Die Düsen beider Ink-Jet-Druckköpfe sind orthogonal zur Transportrichtung und orthogonal zur Lagerachse 516 der Transporttrommel 51 in Richtung auf den Druckträger ausgerichtet. Es ist vorgesehen, dass in der Führungsplatte 2 neben der Öffnung 11 in X-Richtung versetzt eine - nicht gezeigte - Öffnung 111 für einen Tintenstrahldruck aus den Düsen des Tintenstrahldruckkopfes 21, 22 angeordnet ist, mit einer Grösse entsprechend des Druckbereiches. Die kompakte Vorrichtung, bei welcher die Düsen der Ink-Jet-Druckköpfe so nahe zum Rand 511 der Transporttrommel 51 angeordnet sind, dass praktisch keine Verzerrungen im Druckbild auftreten können, ist natürlich vorteilhaft. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Transporttrommel unaufwendig mit hoher Präzision gefertigt werden kann, was einen gleichmässigen Transport der Druckträger unter den Ink-Jet-Druckköpfen bewirkt.
Eine - nicht gezeigte - Hauptleiterplatte für die Steuerung steuert die Druckvorrichtung. Auf der Stirnseite 512 der Transporttrommel 51 sind nahe zum Umfang Markierungen aufgebracht, die über den Umfang der Transporttrommel 51 verteilt sind. Die Markierungen sind beispielsweise reflektierende Striche, die von einer Reflexlichtschanke eines Encoders 52 erfasst und vom Mikroprozessor der o.g. Steuerung in Druckimpulse im Verhältnis 1:1 umgesetzt werden. Schwankungen in der Transportgeschwindigkeit haben somit keinen Einfluß auf ein erzeugtes Druckbild. Alternativ dazu kann der Encoder 52 auf der Motorachse 131 angeordnet werden.
Die Figur 2 zeigt eine perspektivische Rückansicht der Druckvorrichtung von oben. Die Poststückzuführung erfolgt wieder in Z-Richtung. Die Transporttrommel 51 wird von einem Motor 13, über das auf der Lagerachse 516 befestigte Schneckenrad 517 in Bewegung ersetzt, wenn ein nicht dargestellter Sensor zur Poststückdetektierung ein Signal abgibt und der Mikroprozesser ein Erfordernis zum Drucken feststellt.
Poststromaufwärts liegen eine angetriebene Einzugsrolle 71 auf derselben Seite der Führungsplatte, wie die Transporttrommel 51 und eine Einzugsrolle 72 einer zusätzlichen Vorsteuerungsmechanik 7 für den Einzug von Druckträgern (Briefe, Poststücke) bis zu 10 mm. Die obere Einzugsrolle 71 ist mit einem getriebenen Rad 711 gekoppelt, welches über den Antriebsriemen 519 angetrieben wird, der von einem treibenden Rad 518 auf der Lagerachse 516 in Bewegung versetzt wird. Das treibende Rad 518 und getriebene Rad 711 sind zum Beispiel Zahnriemenräder und der Antriebsriemen 519 ist ein Zahnriemen (Fig.3). Die nicht angetriebene Einzugsrolle 72 ist auf einer Achse 761 der vorderen Schwinge 76 der Vorsteuerungsmechanik 7 drehbar gelagert. Die zueinander parallel liegenden Schenkel, die die Achse 761 der Einzugsrolle 72 tragen, sind über ein Distanzstück 768 fest verbunden. Die Schwinge 76 ist um eine feststehende Lagerachse 766 schwenkbar gelagert. Eine Beeinflussung des Druckbildes durch das Einzugsrollenpaar wird dadurch ausgeschlossen, dass die Andruckkräfte und Reibwerte zwischen der Transporttrommel 51 und Gegendruckrolle 61 um mindestens eine Größenordnung höher ausgelegt sind, als die bei der Paarung der Einzugsrollen 71, 72. Zur Erhöhung der Reibwerte weist die Transporttrommel 51 auf ihrer äusseren Oberfläche mindestens einen ringförmigen Reibbelag 513, 514 entsprechend dem Umfang der Transporttrommel 51 auf. Die Gegendruckrollen 61, 62 sind auf einer Achse 661 der hinteren Schwinge 66 der Gegendruckvorrichtung 6 drehbar gelagert. Die zueinander parallel liegenden Schenkel der Schwingen 66, die die Achse 661 der Rollen 61, 62 tragen sind über ein Distanzstück 668 verbunden. Die Schwinge 66 ist um eine feststehende Lagerachse 666 schwenkbar gelagert. Durch die Transporttrommel 51 und die angefederten Gegendruckrollen in der Nähe des Druckbereiches kann auf weitere Transportmittel poststromabwärts im Bereich des Druckträgerauswurfes verzichtet werden. Somit wird ausgeschlossen, dass weitere Transportmittel zu einem Druckversatz führen.
Die zwei ½ Zoll Ink-Jet-Druckköpfe 21, 22 ragen mit ihren Tintenbehältern in die Öffnung 515 der Transporttrommel 51. Damit wird sichergestellt, dass der 1 Zoll Druckbereich sehr nahe am Kraftübertragungsbereich liegt. Die Anschluss-Seite der ½ Zoll Ink-Jet-Druckköpfe 21, 22 liegt in X-Richtung und ist in besonderer vorbestimmter Weise ausgebildet. Entsprechende Kontaktiereinheiten 211 und 221 sind zur elektronischen Signalwandlung und mechanischen Verbindung an die Anschluss-Seite der ½ Zoll Ink-Jet-Druckköpfe 21, 22 angepasst.
In der Figur 3 ist eine perspektivische Vorderansicht der Druckvorrichtung von unten dargestellt. Vorteilhaft sind die Schwingen 66 bzw. 76 aus jeweils zwei ortsfest schwenkbar gelagerten Winkelhebeln 662 und 663 bzw. 762 und 763 gebildet. Die zwei Winkelhebel 662 und 663 bzw. 762 und 763 jeder der Schwingen 66 bzw. 76 liegen zueinander parallel. Sie sind mit ihren ersten Schenkeln, die jeweils die Achse 661 bzw. 761 der Rollen 61, 62 bzw, 72 tragen, über ein Distanzstück 668 bzw. 768 und mit ihren zweiten Schenkeln 664, 665 bzw. 764, 765 über ein Distanzstück 667 bzw. 767 miteinander fest verbunden. An letzteren Schenkeln 664, 665 bzw. 764, 765 ist ein Bolzen 65 bzw. 75 zur Federaufhängung befestigt. Vorteilhaft können die Schwingen 66 bzw. 76 im Spritzgussverfahren als Kunststoff-Formteil hergestellt werden.
Die Schwingen 66 bzw. 76 schwenken jeweils um die feste Lagerachse 666 bzw. 766. Jedoch geschieht das Schwenken der Schwinge 76 aufgrund der Dicke eines Druckträgers aber das der Schwinge 66 aufgrund ihrer Kopplung mit der vorderen Schwinge 76 über eine Hubstange 77. Die dem jeweiligen unterschiedlich weiten Ausschwenken der Schwingen 66 bzw. 76 entgegenwirkenden Federn sind als Zugfedern 63 bzw 73 ausgebildet, wobei die Zugfedern auf die Schenkel 664, 665 bzw. 764, 765 der Winkelhebel 662, 663 bzw. 762, 763 wirken und an einem Bolzen 65 bzw. 75 zur Federaufhängung befestigt sind. Die Zugfedern 63 bzw. 73 sind am anderen Ende an einem festen Bolzen 64 bzw. 74 zur Federaufhängung befestigt. Die festen Bolzen 64 bzw. 74 sind Bestandteil eines - nicht gezeigten - Stützrahmens oder des Gehäuses 4 bzw. an letzteren in an sich bekannter Weise befestigt.
Durch die Federkraft mindestens der ersten Zugfeder 63 wirken die Gegendruckrollen 61, 62 - in nicht gezeigter Weise - durch eine Öffnung 81 im Auflegedeck 8 auf den Druckträger 12. Durch die Federkraft der zweiten Zugfeder 73 kann die untere Einzugsrolle 72 - in nicht gezeigter Weise - durch eine Öffnung 82 im Auflegedeck 8 auf die obere Einzugsrolle 71 oder auf den Druckträger 12 einwirken. Dabei ist die Öffnung 82 - in nicht gezeigter Weise - neben der Öffnung 81 angeordnet ist, wobei die Öffnung 81 in Z-Richtung versetzt zu der weiteren Öffnung 82 liegt. Die Zugfeder 63 der hinteren Schwinge 66 und die Zugfeder 73 der vorderen Schwinge 76 bewirken jeweils einen gefederten Gegendruck auf einen an der angetriebenen Einzugsrolle 71, an der angetriebenen Transporttrommel 51 bzw. an der Führungsplatte 2 anliegenden Druckträger 12. Letzterer ist beispielsweise ein - in der Fig.3 nicht dargestelltes - Poststück.
Die Schenkel 664, 665 der Winkelhebel der hinteren Schwinge 66 sind über eine Hubstange 77 mit den Schenkeln 764, 765 der Winkelhebel der vorderen Schwinge 76 so gekoppelt, dass ein Öffnen der vorderen Schwinge 76 mit der Einzugsrolle 72 ein geringeres Öffnen der hinteren Schwinge 66 mit den Gegendruckrollen 61, 62 zur Folge hat. Eine durch die Dicke des Druckträgers 12 verursachte Bewegung der vorderen Schwinge 76 wird mindestens teilweise auf die hintere Schwinge 66 übertragen. Zu diesem Zweck ist ein Bolzen 7671 - der im Transportpfad vorderen Schwinge 76 - in einem Loch 771 der Hubstange 77 an deren einem Ende angeordnet. Der Bolzen 65 - der im Transportpfad hinteren Schwinge 66 - ist in einem Langloch 772 der Hubstange 77 an deren anderem Ende angeordnet. Das Langloch 772 in der Hubstange 77 ermöglicht einerseits der hinteren Schwinge 66 mit den Gegendruckrollen 61, 62 sich weiter zu öffnen und andererseits der Einzugsrollen 71, 72 sich zu schliessen. Die Federkon-stante der Zugfeder 63 ist wesentlich grösser aber wenigstens doppelt so gross als diejenige der Zugfeder 73. Zum Beispiel herrscht zwischen den Einzugsrollen 71, 72 eine Anpresskraft von 5 bis 20 Newton aber zwischen der Transporttrommel 51 und den Gegendruckrollen 61, 62 eine Anpresskraft von 10 bis 50 Newton, um den Transport bzw. das Druckbild durch die Vorsteuerung nicht negativ zu beeinflussen.
In der Figur 4 ist ein Schnitt durch die Vorderansicht einer Druckvorrichtung mit einer Transport- und Gegendruckvorrichtung gemäss einer zweiten Variante dargestellt. Die Transport- und Antriebsvorrichtung 5 entspricht im Wesentlichen der bereits erläuterten Vorrichtung nach der ersten Variante. Jedoch sind die Führungsplatte 2 und das Auflagedeck 8 einschliesslich der Öffnungen darin aus Gründen der Vereinfachung weggelassen worden. Unterschiedlich dazu ist auch die Anordnung des Encoders 52 nahe an der Motorachse 131. Auf der Motorachse 131 ist eine Encoderscheibe 524 befestigt, den eine Lichtschranke 523 des Encoders 52 abtastet. Alternativ dazu kann der Encoder 52 an der Transporttrommel 51 angeordnet werden. Die Gegendruckvorrichtung nach der zweiten Variante besteht aus mindestens einer ortsfest schwenkbar gelagerten langen Schwinge 68 und aus mindestens einer ortsfest schwenkbar gelagerten kurzen Schwinge 69. Die vorgenannten Schwingen schwenken jeweils um die feste Lagerachse 696 jeweils gegen eine Federkraft. Hervorzuheben ist bezüglich der Gegendruckvorrichtung 6 nach der zweiten Variante, dass diese ohne eine Vorsteuerungsmechanik auskommt.
Da entsprechend dem Umfang der Transporttrommel 51 auf der äusseren Oberfläche zwei ringförmige Reibbeläge 513 und 514 zur Erhöhung der Reibwerte angeordnet sind, wird eine Gegendruckvorrichtung 6 mit zwei ortsfest schwenkbar gelagerten langen Schwingen 67, 68 ausgestattet, welche jeweils mindestens ein nicht angetriebenes Gegendruckförderband 671, 672 bzw. 681, 682 tragen. Letzteres zieht auch dickere Poststücke - ohne eine Vorsteuerungsmechanik - in den Kraftübertragungsbereich hinein und passt sich dann dem am Umfang der Transporttrommel 51 anliegenden Poststück besser an und erhöht die Anlegefläche zwischen dem Poststück und der Transporttrommel 51. Die Stützrollen 6711, 6721 und 674 bzw. 6811, 6821 und 684 sind auf Achsen 675, 676 bzw. 685 und 686 drehbar gelagert. Mittels einer Achse 673 bzw. 683 der inneren Umlenkrollen kann das Gegendruckförderband vorgespannt. Mittels Feststellmutter 6731 bzw. 6831 kann die Achse 673 bzw. 683 fixiert werden.
Die Figur 5 zeigt eine Ansicht von unten der Gegendruckvorrichtung nach der zweiten Variante. Vorzugsweise ist der Aufbau der langen Schwingen 67, 68 annähernd gleich. Der Aufbau ist jeweils kastenförmig mit einem Mittelsteg, der einen Federführungsnocken 679, 689 trägt, an welchen die eine Seite einer Druckfeder 47, 48 angreift, welche sich mit ihrer anderen Seite (in nicht gezeigter Weise) am Boden oder am Rahmen des Gehäuses 4 abstützt. Nur eine von beiden ortsfest schwenkbar gelagerten langen Schwingen 67, 68 weist eine integrierte und ortsfest schwenkbar gelagerte kurze Schwinge 69 auf, welche sich ebenfalls über einen Federführungsnocken 699 und eine Druckfeder 43 am Gehäuseboden oder am Rahmen abstützt. Die kurze Schwinge 69 ist auf der gemeinsamen festen Lagerachse 696 schwenkbar gelagert und trägt eine untere nicht angetriebene Einzugsrolle 691. Poststromaufwärts vor dem Einzugsrollenpaar 71, 691 ist auch ein Sensor zur Poststückdetekierung in entsprechenden weiteren Öffnungen in der Führungsplatte 2 und/oder im Auflagedeck 8 angeordnet (nicht gezeigt). Eine Anordnung zur Poststückdetektierung ist beispielweise in der nichtvorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung Nummer 10021250.6 mitgeteilt worden. Der Messort ist in der Nähe des Transportpfades poststromaufwärts von einem der in Druckposition positionierten Druckköpfe angeordnet. Am Messort in der Öffnung 3 sind starre Lichtleiterelemente angeordnet, die zur Fixierung und Bündelung eines IR-Lichtstrahles als transparente Kunststofflichtleiter ausgebildet sind und IR-Licht zur Hauptleiterplatte 14 am Gehäuseboden weiterleiten. Ein Unterbrechen des IR-Lichtstrahles führt zum Ansteuern des Motors 13.
Die kurze Schwinge 69 ist in einer ersten kastenförmigen Öffnung 6801 der langen Schwinge 68 auf der gemeinsamen festen Lagerachse 696 schwenkbar gelagert. Sie hat zwei Schenkel 694, 695 und trägt eine untere nicht angetriebene Einzugsrolle 691 drehbar auf einer Achse 692, die zwischen den beiden Schenkeln angeordnet ist. Ein Mittelstück 693 zwischen den Schenkeln 694, 695 der kurzen Schwinge 69 trägt einen Federführungsnocken 699.
Die Druckfeder 43 der kurzen Schwinge 69 und die Druckfedern 47, 48 der langen Schwingen 67, 68 bewirken einen gefederten Gegendruck auf einen an der angetriebenen Einzugsrolle 71, an der angetriebenen Transporttrommel 51 bzw. an der Führungsplatte 2 anliegenden Druckträger. Durch die Federkraft der ersten Druckfeder 47, 48 wirkt - in nicht gezeigter Weise - das nicht angetriebene Gegendruckförderband 671, 672 bzw. 681, 682 durch eine Öffnung 81 im Auflegedeck 8 auf den Druckträger. Die Federkonstante der ersten Druckfeder 47, 48 ist wesentlich grösser, als die der zweiten Druckfeder 43. Durch die Federkraft der zweiten Druckfeder 43 wirkt die nicht angetriebene untere Einzugsrolle 691 - in nicht gezeigter Weise - durch eine Öffnung 82 im Auflegedeck 8 auf den Druckträger 12 und legt letzteren an die Führungsplatte 2 bzw. die angetriebene Einzugsrolle 71 an. Die untere nicht angetriebene Einzugsrolle 691 und die angetriebene Einzugsrolle 71 bilden ein Einzugsrollenpaar 71, 691, das somit eine geringere Transportkraft auf den Druckträger, beispielsweise ein - nicht dargestelltes - Poststück, ausübt.
Das mindestens eine nicht angetriebene Gegendruckförderband 671, 672 bzw. 681, 682 ist in einer zweiten kastenförmigen Öffnung 6702, 6802 der mindestens einen langen Schwinge 67, 68 auf Rollen gelagert. Das nicht angetriebene Gegendruckförderband 671, 672 ist zwecks Erläuterung der Rollenanordnung aufgeschnitten gezeichnet. Die Rollenanordnung ist für jede der langen Schwinge 67, 68 gleich. Zwei äussere Stützrollen 6711, 6721 bzw. 6811, 6821 sind auf der Achse 676 bzw. 686 drehbar gelagert und mittels Abstandsscheiben 6713, 6723 bzw, 6813, 6823 zueinander beabstandet montiert. Ein Führungsrand 6712, 6722 bzw. 6812, 6822 der äusseren Stützrollen verhindert ein Herruntergleiten des vorgenannten Gegendruckförderbandes 671, 672 bzw. 681, 682. Eine mittlere Stützrolle 674 bzw. 684 greift in den Zwischenraum der voneinander beabstandeten äusseren Stützrollen und ist auf der Achse 675 bzw. 685 drehbar gelagert. Die innere Umlenkrollen 677, 678 bzw. 687, 688 sind auf der Achse 673 bzw. 683 drehbar gelagert und haben einen gegeüber anderen Stützrollen einen verminderten Durchmesser. Dadurch ergibt sich ein vom Anfang an ansteigender Verlauf bei der Führung des Gegendruckförderbandes 671, 672 bzw. 681, 682 auf der vorgenannten Rollenanordnung bis zur jeweils mittleren Stützrolle 674 bzw. 684. Aufgrund der vorgenannten Führung kann für Poststückdicken (Briefdicken) unterhalb von 10 mm eine zusätzliche Vorsteuerungsmechanik entfallen.
Die Erfindung ist nicht auf die vorliegenden Ausführungsform beschränkt. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten im Rahmen der Ansprüche denkbar. So können offensichtlich weitere andere Ausführungen der Erfindung entwickelt bzw. eingesetzt werden, die vom gleichen Grundgedanken der Erfindung ausgehend, die von den anliegenden Ansprüchen umfaßt werden.
Bezugszeichenliste:
  • 1 Druckvorrichtung, Frankiermaschine,
  • 2 Führungsplatte,
  • 3 Öffnung für die Poststückzuführung,
  • 4 Gehäuse,
  • 43, 47, 48 Druckfedern,
  • 5 Transport- und Antriebsvorrichtung
  • 51 Transporttrommel,
  • 511 Rand der Transporttrommel
  • 512 Stirnseite der Transporttrommel,
  • 513, 514 Reibbelag,
  • 515 Öffnung der Transporttrommel,
  • 516 Lagerachse der Transporttrommel,
  • 517 Schneckenrad,
  • 518treibendes Rad, Zahnriemenrad,
  • 519 Antriebsriemen, Zahnriemen,
  • 52 Encoder,
  • 521 Reflexlichtschanke,
  • 522 Markierungen,
  • 523 Lichtschranke,
  • 524 Encoderscheibe,
  • 6 Gegendruckvorrichtung,
  • 61, 62 Gegendruckrollen,
  • 63 Zugfeder,
  • 64 Fester Bolzen zur Federaufhängung,
  • 65 Bolzen zur Federaufhängung,
  • 66 Schwinge für Gegendruck,
  • 661 Achse der Gegendruckrollen,
  • 662, 663 Winkelhebel der hinteren Schwinge,
  • 664, 665 Schenkel des Winkelhebel,
  • 666 Feste Lagerachse,
  • 667, 668 Distanzstück,
  • 67 lange Schwinge für Gegendruck,
  • 6701, 6702 kastenförmige Öffnung der langen Schwinge,
  • 671, 672 Gegendruckförderband,
  • 6711, 6721 äussere Stützrollen,
  • 6712, 6722 Führungsrand der äusseren Stützrollen,
  • 673 Achse der Umlenkrolle,
  • 6731 Feststellmutter,
  • 674 mittlere Stützrolle,
  • 675 Achse der mittleren Stützrolle,
  • 676 Achse der äusseren Stützrollen,
  • 677, 678 innere Umlenkrollen,
  • 679 Federführungsnocken,
  • 68 lange Schwinge für Gegendruck,
  • 6801, 6802 kastenförmige Öffnung der langen Schwinge,
  • 681, 682 Gegendruckförderband,
  • 6811, 6821 äussere Stützrollen,
  • 6812, 6822 Führungsrand der äusseren Stützrollen
  • 683 Achse der Umlenkrolle,
  • 6831 Feststellmutter,
  • 684 mittlere Stützrolle,
  • 685 Achse der mittleren Stützrolle,
  • 686 Achse der äusseren Stützrollen,
  • 687, 688 innere Umlenkrollen,
  • 689 Federführungsnocken,
  • 69 kurze Schwinge für Einzugrolle,
  • 691 untere nicht angetriebene Einzugrolle,
  • 692 Achse für untere nicht angetriebene Einzugrolle,
  • 693 Mittelstück,
  • 694, 695 Schenkel der kurzen Schwinge,
  • 696 gemeinsame Lagerachse,
  • 699 Federführungsnocken,
  • 7 Vorsteuerungsmechanik,
  • 71, 72 Einzugsrollenpaar
  • 71 angetriebene obere Einzugsrolle
  • 711 getriebenes Rad, Zahnriemenrad
  • 72 nicht angetriebene untere Einzugsrolle
  • 73 Zugfeder,
  • 74 Fester Bolzen zur Federaufhängung,
  • 75 Bolzen zur Federaufhängung,
  • 76 Vordere Schwinge für Einzugsrolle,
  • 761 Achse der Einzugsrolle 72,
  • 762, 763 Winkelhebel der vorderen Schwinge,
  • 764, 765 Schenkel des Winkelhebel,
  • 766 feste Lagerachse,
  • 767, 768 Distanzstück
  • 7671 Bolzen für die Hubstange,
  • 769 Achse der Einzugsrolle 71,
  • 77 Hubstange,
  • 771 Loch,
  • 772 Langloch in der Hubstange
  • 8 Auflegedeck,
  • 81, 82 Öffnungen,
  • 9 Öffnung der Führungsplatte,
  • 10 Kraftübertragungsbereich,
  • 11 Öffnung der Führungsplatte,
  • 111 Öffnung für den Tintendruck,
  • 12 Druckträger,
  • 13 Motor,
  • 131 Motorachse,
  • 14 Hauptleiterplatte für die Steuerung,
  • 141 Mikroprozessor,
  • 15 Ankupplungsmuffe,
  • 16 Schneckenritzel,
  • 20 Duckbereich,
  • 21, 22 Ink-Jet-Druckköpfe,
  • 211, 221 Kontaktiereinheit,

    • Claims (24)

    1. Vorrichtung zum Bedrucken eines Druckträgers im Druckbereich mittels eines stationären Tintenstrahldruckkopfes (21, 22) und mit einem im Druckbereich in Z-Richtung stromabwärts bewegten Druckträger, dadurch gekennzeichnet, dass eine angetriebene Transporttrommel (51) und eine nicht angetriebene in Y-Richtung federnde Gegendruckvorrichtung (6) in einem Kraftübertragungsbereich eine Transportkraft auf den Druckträger ausüben und dass der Tintenstrahldruckkopf (21, 22) in X-Richtung axial zur Transporttrommel (51) angeordnet ist, so dass der Druckbereich vom Kraftübertragungsbereich beabstandet ist, wobei die X-Richtung orthogonal zur Z-Richtung und orthogonal zur Y-Richtung liegt.
    2. Vorrichtung, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand des entferntesten Pixels im Druckbereich vom Rand (511) der Transporttrommel (51) kleiner als der Radius des Umfanges der Transporttrommel (51) ist.
    3. Vorrichtung, nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporttrommel (51) und die Gegendruckvorrichtung (6) in einer schlitzförmigen Öffnung (3) des Gehäuses (4) die Transportkraft auf den Druckträger ausüben, wobei sich die Tiefe der Öffnung (3) orthogonal zu einer Z-Richtung für den stromabwärts bewegten Druckträger in X-Richtung erstreckt, so dass der Kraftübertragungsbereich (10) und Druckbereich (20) innerhalb der Öffnung (3) liegen, dass die Lagerachse (516) der Transporttrommel (51) zur X-Richtung parallel verläuft, dass der Tintenstrahldruckkopf (21, 22) mit seinem Tintenbehälter mindestens teilweise in einer Öffnung (515) der Transporttrommel (51) in X-Richtung so angeordnet ist, dass seine Düsen am Rand (511) der Transporttrommel (51) liegen, um Tintentröpfen on demand im Druckbereich entgegen der Y-Richtung auf eine Oberfläche des Druckträgers auszustossen und dass die nicht angetriebene federnde Gegendruckvorrichtung (6) in Y-Richtung den Federdruck ausübt.
    4. Vorrichtung, nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegendruckvorrichtung (6) nicht angetriebene Gegendruckrollen (61, 62) als federnde Mittel aufweist.
    5. Vorrichtung, nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegendruckvorrichtung (6) mindestens ein nicht angetriebenes Gegendruckförderband (671, 672 bzw. 681, 682) als federndes Mittel aufweist.
    6. Vorrichtung, nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Seite der Öffnung (3) des Gehäuses (4) eine Führungsplatte (2) angeordnet ist, an welcher das Poststück (12) anliegt und dass von dieser Seite ausgehend durch eine Öffnung (11) in der Führungsplatte (2) die Transporttrommel (51) die Transportkraft auf das Poststück in Transportrichtung ausübt, wenn ein Motor (13) angesteuert wird und
      dass an einer anderen Seite der Öffnung (3) des Gehäuses (4) gegenüber der Führungsplatte (2) ein Auflegedeck (8) angeordnet ist, welches Öffnungen (81, 82) für die federnde Mittel der Gegendruckvorrichtung (6) aufweist, so dass sich die Öffnungen (11) und (81) gegenüberliegen.
    7. Vorrichtung, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Führungsplatte (2) neben der Öffnung (11) in X-Richtung versetzt eine Öffnung (111) für einen Tintenstrahldruck aus den Düsen des Tintenstrahldruckkopfes (21, 22) angeordnet ist, mit einer Grösse entsprechend des Druckbereiches.
    8. Vorrichtung, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Führungsplatte (2) neben der Öffnung (11) eine Öffnung (9) für eine angetriebene Einzugsrolle (71) angeordnet ist, wobei die Öffnung (11) für die angetriebene Transporttrommel (51) in Z-Richtung versetzt zur Öffnung (9) liegt.
    9. Vorrichtung, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Auflegedeck (8) neben der Öffnung (81) eine weitere Öffnung (82) für eine nicht angetriebene Einzugsrolle (72, 691) angeordnet ist, wobei die Öffnung (81) in Z-Richtung versetzt zu der weiteren Öffnung (82) liegt.
    10. Vorrichtung, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Führungsplatte (2) neben der Öffnung (11) eine weitere Öffnung für eine Detektierung eines Druckträgers (12) angeordnet ist, wobei die Öffnung (11) für die angetriebene Transporttrommel (51) in Z-Richtung versetzt zu der weiteren Öffnung liegt.
    11. Vorrichtung, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Auflegedeck (8) neben der Öffnung (81) eine weitere Öffnung für eine Detektierung eines Druckträgers (12) angeordnet ist, wobei die Öffnung (81) in Z-Richtung versetzt zu der weiteren Öffnung liegt.
    12. Vorrichtung, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegendruckrollen (61, 62) auf einer Achse (661) drehbar gelagert sind, wobei die Achse (661) auf einer gefederten Schwinge (66) befestigt ist, welche um eine feste Lagerachse (666) schwenkbar gelagert ist, wobei durch die Federkraft mindestens einer ersten Zugfeder (63) die Gegendruckrollen (61, 62) durch die Öffnung (81) im Auflegedeck (8) auf den Druckträger (12) wirken.
    13. Vorrichtung, nach den Ansprüchen 4, 8 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht angetriebene Einzugsrolle (72) auf einer Achse (761) drehbar gelagert ist, wobei die Achse (761) auf einer gefederten im Transportpfad vorderen Schwinge (76) befestigt ist, welche um eine feste Lagerachse (766) schwenkbar gelagert ist, wobei durch die Federkraft einer zweiten Zugfeder (73) die Einzugsrolle (72) durch die Öffnung (82) im Auflegedeck (8) auf die obere Einzugsrolle (71) oder auf den Druckträger (12) einwirkt, dass die beiden Schwingen (66, 76) miteinander über eine Hubstange (77) so gekoppelt sind, dass eine durch die Dicke des Druckträgers (12) verursachte Bewegung der vorderen Schwinge (76) mindestens teilweise auf die hintere Schwinge (66) übertragen wird.
    14. Vorrichtung, nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkonstante der ersten Zugfeder (63) wesentlich grösser ist, als die der zweiten Zugfeder (73).
    15. Vorrichtung, nach den Ansprüchen 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingen (66, 76) als Winkelhebel ausgebildet sind, wobei jeweils zwei Winkelhebel (662, 663 bzw. 762, 763) über ein Distanzstück (668 bzw. 768) an deren einen Schenkeln verbunden sind und über ein Distanzstück (667 bzw. 767) an deren anderen Schenkeln (664, 665 bzw. 764, 765) verbunden sind, wobei an deren anderen Schenkeln (664, 665 bzw. 764, 765) ein Bolzen (65 bzw. 75) zur Federaufhängung befestigt ist.
    16. Vorrichtung, nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bolzen (7671), der im Transportpfad vorderen Schwinge (76), in einem Loch (771) an einem Ende der Hubstange (77) angeordnet und das der Bolzen (65), der im Transportpfad hinteren Schwinge (66), in einem Langloch (772) am anderen Ende der Hubstange (77) angeordnet ist.
    17. Vorrichtung, nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das nicht angetriebene Gegendruckförderband (671, 672 bzw. 681, 682) auf Stützrollen (674 und 6711, 6721 bzw. 684 und 6811, 6821) läuft, die auf Achsen (675 und 676 bzw. 685 und 686) drehbar gelagert sind, wobei die Achsen (675 und 676 bzw. 685 und 686) auf einer gefederten langen Schwinge (67, 68) befestigt sind, dass Umlenkrollen (677, 678 bzw. 687, 688) für das nicht angetriebene Gegendruckförderband auf Achsen (673 bzw. 683) drehbar gelagert sind, wobei die Achsen (673 bzw. 683) auf der gefederten langen Schwinge (67, 68) befestigt sind,
      dass eine nicht angetriebene untere Einzugsrolle (691) auf einer Achse (692) drehbar gelagert ist, wobei die Achse (692) auf einer gefederten kurzen Schwinge (69) befestigt ist,
      dass die langen Schwinge (67, 68) und die kurze Schwinge (69) um eine gemeinsame feste Lagerachse (696) schwenkbar gelagert sind, wobei durch die Federkraft einer ersten Druckfeder (47,48) das nicht angetriebene Gegendruckförderband (671, 672 bzw. 681, 682) durch die Öffnung (81) im Auflegedeck (8) und wobei durch die Federkraft einer zweiten Druckfeder (43) die nicht angetriebene untere Einzugsrolle (691) durch eine Öffnung (82) im Auflegedeck (8) auf den Druckträger (12) wirken.
    18. Vorrichtung, nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkonstante der ersten Druckfeder (47,48) wesentlich grösser ist, als die der zweiten Druckfeder (43).
    19. Vorrichtung, nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (673 bzw. 683) an der gefederten langen Schwinge (67, 68) mittels Feststellmutter (6731 bzw. 6831) fixiert ist.
    20. Vorrichtung, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporttrommel (51) mindestens einen Reibbelag (513, 514) aufgebracht ist, der auf deren Umfang ringformig anliegt.
    21. Vorrichtung, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nahe einer Stirnseite (512) der Transporttrommel (51) auf deren Lagerachse (516) ein Schneckenrad (517) und ein treibendes Rad (518) für einen Antriebsriemen (519) angeordnet sind, wobei die Transporttrommel (51) von einem Motor (13) über ein Schneckenritzel (16) auf der Motorenachse (131) und das Schneckenrad (517) angetrieben wird und wobei die obere Einzugsrolle (71) mit einem getriebenen Rad (711) gekoppelt ist, welches über den Antriebsriemen (519) angetrieben wird.
    22. Vorrichtung, nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das treibende Rad (518) und getriebene Rad (711) Zahnriemenräder sind und dass der Antriebsriemen (519) ein Zahnriemen ist.
    23. Vorrichtung, nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Motorenachse (131) eine Encoderscheibe (524) angeordnet ist, welche durch eine Lichtschranke (523) im Encoder (52) abtastbar ist.
    24. Vorrichtung, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Stirnseite (512) der Transporttrommel (51) Markierungen (522) nahe am Umfang der Transporttrommel (51) für einen Encoder (52) angeordnet sind.
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