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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wechseln von Tintenkartuschen
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung
kommt in mikroprozessorgesteuerten Druckgeräten zum Einsatz und
ist für Frankiermaschinen und andere Postverarbeitungsgeräte
geeignet. Die Erfindung gestattet kurze Verfahrzeiten von einer
Druckposition bis in eine Auswechselposition.
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Aus
dem
EP 1 300 807 B1 ist
ein Verfahren zum Öffnen eines Sicherheitsgehäuses
für eine Frankiermaschine bekannt, welche durch eine Querbewegung
eines Druckmoduls mittels Querbewegungsmittel, in eine Entriegelungsposition
zum Entriegeln des Sicherheitsgehäuses oder in eine Wechselposition gebracht
wird. Dabei wird das Druckmodul quer zur Poststücktransportrichtung,
d. h. in Richtung der Rückwand der Frankiermaschine verfahren,
um dadurch einen Zugang im Sicherheitsgehäuse zum Wechseln
von Tintenkartuschen mechanisch freizugeben.
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Die
Tintenkartusche besteht aus einem Tintenstrahldruckkopf, einem Tintenbehälter
und einem Kontaktierfeld. Der Tintenbehälter liegt in einer
Ausbauchung des Gehäuses der Tintenkartusche, welche etwa
zwei Drittel der Ausdehnung der Tintenkartusche in Querbewegungsrichtung
ausmacht. In der Druckposition sind diese zwei Drittel in eine Transporttrommel
eingetaucht, welche in frontseitig geschlossen und in Richtung Rückwand
der Frankiermaschine geöffnet ist. Das übrige
Drittel des Gehäuses der Tintenkartusche umschließt
den Tintenstrahldruckkopf und ragt aus der Transporttrommel heraus und
ist auf die Poststückoberseite gerichtet, welche nach einem
bekannten Tintenstrahldruckverfahren mit einem Poststempelbild bedruckt
werden soll. Damit eine Reinigungsposition für den Tintenstrahldruckkopf
schnell erreicht werden kann, liegt die Reinigungsposition zwischen
der Druckposition und der Wechselposition. Bei den heute in Gebrauch
befindlichen 600 dpi ½ Zoll Tintenkartuschen werden jeweils
zwei Tintenkartuschen verwendet, welche um eine Druckkopfbreite
zueinander in Querbewegungsrichtung versetzt in einem Druckwagen
angeordnet sind. Beide Tintenkartuschen, der Druckwagen und eine
Kontaktier- und Ansteuerungselektronik bilden das Druckmodul. Durch
die Ummantelung des Tintenstrahldruckkopfes durch das Gehäuses
der Tintenkartusche beträgt die Ausdehnung dieses Drittels der
Tintenkartusche in Querbewegungsrichtung bei Tintenkartuschen der
Firma Hewlett Packart annähernd 20 mm. Somit wird während
der Querbewegung eines Druckmoduls eine Strecke von wesentlich mehr
als drei Dritteln der Ausdehnung der Tintenkartusche zurückgelegt,
bevor ein Zugang zum Wechseln von Tintenkartuschen mechanisch freigegeben
wird. Beim waagerechten Transport flacher Güter bzw. Poststücke
wird davon ausgegangen, dass mindestens eine Tintenkartusche über
einem Druckfenster in z-Richtung eines kartesischen Koordinatensystems,
d. h. entgegen der Schwerkraftrichtung angeordnet ist. Ein Tintenstrahldruckkopf
stößt beim Drucken Tintentropfen in Schwerkraftrichtung aus,
die durch das Druckfenster hindurchfliegen. Das Druckfenster ist
am Rand eines Transportbandes in y-Richtung in einem Gehäuseteil
angeordnet, wobei das Transportband ein am Rande zu bedruckendes flaches
Gut während des Druckens in Transportrichtung x an dem
mindestens einen Druckkopf vorbei transportiert.
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Die
Ausdehnung der Druckvorrichtung in y-Richtung ergibt sich durch
die Anzahl der unterschiedlichen Positionen, in welche ein Druckmodul durch
eine Querbewegung verfahren werden kann.
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Das
Sicherheitsgehäuse ist schon wegen der Transporttrommel
und dem Zugang relativ groß gebaut. Zum Wechseln müssen
die Tintenkartuschen nach dem Lösen des Verschlusses im
Druckmodul nach vorn gekippt werden, um die Kontakte zur Kontaktier-
und Ansteuerungselektronik zu lösen. Die Zugänglichkeit
wird durch die Größe der Gehäuseöffnung
des Zugangs zum Wechseln von Tintenkartuschen bestimmt.
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Im
Marktsegment der Frankiermaschinen mit kleinen bis mittleren Postgutdurchsatz
wird eine kompakte Transportvorrichtung für Poststücke
benötigt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Wechseln
von Tintenkartuschen zu entwickeln, die diese Nachteile vermeidet und
einen schnellen Zugang zum Wechseln von Tintenkartuschen und eine
gute Zugänglichkeit zu den Tintenkartuschen ermöglicht.
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Außerdem
soll eine hohe Druckqualität bei geringen Herstellungskosten
und bei einem mittleren Postgutdurchsatz erzielt werden, ohne dass
die Zuverlässigkeit der Druckvorrichtung dadurch beeinträchtigt
wird. Dabei sollen einerseits Postkarten und andererseits C4 Briefe
mit einem Briefdicken bis 10 mm verarbeitet werden. Der Druckversatz
in X-Richtung und Y-Richtung sollte gering sein, kleiner 100 μm
in beiden Richtungen.
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Die
Aufgabe wird mit den Merkmalen der Anordnung nach dem Anspruch 1
gelöst.
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Durch
eine Querbewegung eines Druckmoduls quer zur Poststücktransportrichtung
mittels Querbewegungsmittel wird eine Druckposition erreicht. Beim
Drucken nach einem Tintenstrahldruckverfahren wird das Druckmodul
in der Druckposition gehalten und eine Poststücktransportvorrichtung
ist entsprechend angeordnet, um das Poststück am Druckkopf
vorbei waagerecht zu transportieren. Die Poststücktransportvorrichtung
ist ortsfest in der Druckvorrichtung gegenüber einer Andruckvorrichtung
angeordnet, welche das Poststück an das Transportband andrückt.
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Das
Transportband wirkt im Transportbereich mit einer vorbestimmten
Haftreibung auf einen Teil der Oberfläche der Poststückes,
welcher nicht bedruckt wird, aber nahe dem zu bedruckenden Bereich
gelegen ist.
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Es
ist vorgesehen, dass sich eine Wechselposition für Tintenkartuschen
vor dem Transportbereich an der Vorderseite der Druckvorrichtung
oder über dem Transportbereich einer entsprechend ausgebildeten
Transportvorrichtung befindet. Vorteilhaft und im Unterschied zu
den bisherigen bekannten Lösungen muss das Druckmodul nicht
mehr mittels Querbewegungsmittel aus der Druckposition in die y-Richtung
zurückbewegt werden, um die Wechselposition für
Tintenkartuschen erreichen zu können. Dadurch wird die
Ausdehnung der Druckvorrichtung in y-Richtung minimal. Zugleich
wird die Zugänglichkeit zu den Tintenkartuschen verbessert.
Die Druckvorrichtung ist insbesondere ein Bestandteil einer Frankiermaschine.
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Das
Transportband ist vorzugsweise ein angetriebener breiter gespannter
Flachriemen. Letzterer wird nach einer ersten Variante mittels Umlenkrollen
sowohl über das Druckmodul als auch unter dem Druckmodul
entlang geführt, während sich das Druckmodul in
einer Druckposition befindet. Zum Auswechseln von Tintenkartuschen
wird das Druckmodul mittels Querbewegungsmittel quer zur Poststücktransportrichtung,
ausgehend von der Druckposition zu einer Wechselposition an der
Vorderseite der Druckvorrichtung verfahren. Die Querbewegungsmittel
sind dazu entsprechend ausgebildet.
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Nach
einer zweiten Variante wird der Flachriemen immer unter dem Druckmodul
oder wenigstens unter Teilen davon hin- und zurückgeführt
und die Wechselposition ist mit der Druckposition identisch. Die
Transportvorrichtung ist derart ausgebildet, dass das Druckmodul
in der Druckposition verbleiben kann. Zum Wechseln von Tintenkartuschen
wird ein Zugang im Sicherheitsgehäuse freigeben. Offensichtlich
ist dann die Ausdehnung der Druckvorrichtung in y-Richtung minimal.
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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:
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1,
Perspektivische Ansicht einer Transportvorrichtung nach einer ersten
Variante mit Druckmodul in der Druckposition,
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2,
Perspektivische Ansicht einer Transportvorrichtung nach der ersten
Variante mit herausgezogenem Druckmodul in der Wechselposition,
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3,
Draufsicht auf die Transportvorrichtung nach der ersten Variante
mit herausgezogenem Druckmodul in der Wechselposition,
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4,
Perspektivische Ansicht einer Transportvorrichtung nach einer zweiten
Variante mit Druckmodul in einer Druck- und Wechselposition,
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In
der 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Transportvorrichtung
für flache Güter bzw. Poststücke nach
einer ersten Variante mit einem Druckmodul in einer Druckposition
dargestellt. Die Poststücktransportvorrichtung 1 ist
ein wesentlicher Bestandteil einer Frankiermaschine und ist oberhalb eines
Zuführtisches 13 angeordnet. Eine – nicht
gezeigte – von unten federnd gegendrückende Andruckvorrichtung
ist unterhalb des Zuführtisches angeordnet und wirkt durch
eine Öffnung 130 durch den Zuführtisch
hindurch in z-Richtung.
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Eine
Frankiermaschine besteht bekanntlich u. a. aus einem – nicht
gezeigten – elektronischen Teil (Meter) und der Poststücktransportvorrichtung mit
einer – nicht gezeigten – elektronischen Steuerung.
Eine Tastatur und eine Anzeigeeinheit des Meters sind mit dem elektronischen
Teil – in nicht gezeigter Weise – verbunden. Die
elektronische Steuerung ist mit einem Antrieb 19 der Poststücktransportvorrichtung
zu deren Ansteuerung elektrisch verbunden. Zum Antrieb wird beispielsweise
ein Elektromotor mit Getriebe eingesetzt. Die Transportvorrichtung 1 weist
ein Transportband 2 auf, welches als Flachriemen ausgebildet
ist.
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Der
Flachriemen wirkt im Transportbereich mit einer vorbestimmten Haftreibung
auf einen Teil der Oberfläche der flachen Güter
bzw. Poststücke ein, welcher nicht bedruckt wird, aber
dem Druckbereich nahe ist. Der Flachriemen der Poststücktransportvorrichtung
besitzt eine große Quersteifigkeit und wird über
zwei Umlenkrollen 5 und 6 geführt. Hierbei läuft
der Flachriemen einerseits unter dem Druckmodul hindurch und wird
andererseits über das Druckmodul zurückgeführt.
Das Druckmodul besteht bekanntlich aus einem Druckwagen 24,
einer – nicht gezeigten – Kontaktier- und Ansteuerungselektronik
auf der Rückseite des Druckwagens 24, und mindestens einem
Druckkopf, beispielsweise einer Tintenkartusche mit integriertem
Tintenstrahldruckkopf. Der Druckwagen 24 trägt
im dargestellten Beispiel nach 1 vorzugsweise
zwei Tintenkartuschen 11, 12, die in x- und y-Richung
gegeneinander versetzt sind. Alternativ sind auch mehrere Tintenkartuschen
möglich. Der Druckwagen 24 hat je eine Öffnung 2410, 2420 zum
Einsetzen der Tintenkartuschen 11, 12, welche
seitlich durch eine rechte und linke Seitenplatte 244 und 243 und
bodenseitig durch ein Trägerformteil sowie rückseitig
durch ein Kontaktfeld der Kontaktier- und Ansteuerungselektronik
begrenzt wird. Das Trägerformteil besteht aus zwei Hälften, wobei
eine erste Hälfte 241 mit einer ersten Öffnung 2410 zum
Einsetzen der ersten Tintenkartusche 11 und eine zweite
Hälfte 242 mit einer zweiten Öffnung 2420 zum
Einsetzen der zweiten Tintenkartusche 12 ausgestattet und
in x-Richung zur ersten Hälfte versetzt ist. Die ersten
Trägerformteilhälfte 241 ist in y-Richung
zur zweiten Hälfte versetzt. Jede Öffnung, wird
nach oben durch je einen Verschlusshebel 247, 248 pro
Kartusche verschlossen. Das Druckmodul ragt in der Druckposition
in den Zwischenraum zwischen den Umlenkrollen 5 und 6 herein,
wobei sich die Tintenstrahldruckköpfe der beiden Tintenkartuschen 11, 12 außerhalb
der Transportbereiches befinden und über einem – nicht
gezeigten – Druckfenster entgegen der Schwerkraftrichtung
in z-Richtung eines kartesischen Koordinatensystems angeordnet sind.
Die Bäuche 11.1, 12.1 der beiden Tintenkartuschen 11, 12 befinden
sich innerhalb des Zwischenraums zwischen den Umlenkrollen 5 und 6 oberhalb einer
Stützplatte 9. Die Druckposition ist zwischen
einer Wechselposition und einer Reinigungs- und Dichtposition gelegen.
Um die Tintenkartuschen nach oben hin auszuwechseln, wird das Druckmodul nach
vorne aus der Poststücktransportvorrichtung heraus in die
Wechselposition bewegt.
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In
der 2 wird eine perspektivische Ansicht einer Poststücktransportvorrichtung
nach der ersten Variante mit herausgezogenem Druckmodul in der Wechselposition
dargestellt. In der Nähe der Umlenkrollen 5 und 6 bzw.
zwischen diesen sind Gleitstangen 271 (verdeckt) und 272 eines
Querbewegungsmittels 27 angeordnet, auf welchen sich der Druckwagen 24 abstützt
bzw. geführt wird. Der Druckwagen kann mittels eines Griffs 2421 nach
vorn in die Wechselposition gezogen oder alternativ verfahren werden.
Der weitere Aufbau entspricht dem vorgenannten bereits erläuterten
Aufbau. Einer der beiden Verschlusshebel, nämlich der Verschlusshebel 247 ist
geöffnet gezeichnet. Das bodenseitig angeordnete Trägerformteil
des Druckwagens 24 lässt zur oberen Hälfte
der Vorderseite hin die Druckwagenöffnungen 2410, 2420 nach
vorne offen.
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Die
Tintenkartusche 11 kann deshalb nach vorn oben herausgenommen
werden, da der Verschlusshebel 247 nach oben geschwenkt
ist. Der andere Verschlusshebel 248 ist ungeöffnet
gezeichnet. Zum Öffnen muss der Verschlusshebel 248 um
die Drehachse 246 ebenfalls nach oben geschwenkt werden.
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Der
Griff 2421 ist an der zweiten Hälfte des Trägerformstücks
des Druckwagens 24 angeformt. Alternativ kann ein Griff
ist an der ersten Hälfte oder ersten Hälfte und
zweiten Hälfte des Trägerformstücks angeformt
werden.
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In
der 3 wird eine Draufsicht auf die Transportvorrichtung
nach der ersten Variante mit herausgezogenem Druckmodul in der Wechselposition
dargestellt. In der Darstellung wurde das Transportband wegge lassen,
damit sonst verdeckte Teile sichtbar werden. Es wird darauf hingewiesen,
dass der Rollenträger, die Umlenkrollen und das Transportband
Bestandteile der Transportvorrichtung 1 sind.
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Sowohl
Querbewegungsmittel 27, als auch das Druckmodul sind zur
Durchführung einer Querbewegung, d. h. entgegen der y-Richtung
ausgebildet. In einer Ausführungsform wird ein – nicht
gezeigter – Elektromotor, vorzugsweise ein Schrittmotor,
als Antrieb der Querbewegungsmittel 27 eingesetzt. In einer
bevorzugten Ausführungsform kann der Elektromotor entfallen.
Die Querbewegung kann per Handhebel betrieben durchgeführt
werden, was die Herstellungskosten verringert. An der linken Seitenwand
der ersten Hälfte 241 des Trägerformteils
des Druckwagens 24 des Druckmoduls ist ein Führungs- und
Gleitstück 249 angeformt, das auf der Gleitstange 271 gleiten
kann. An der rechten Seitenwand der zweiten Hälfte 242 des
Trägerformteils des Druckwagens 24 des Druckmoduls
ist ein Gleitstück 240 angeformt, das auf der
Gleitstange 272 gleiten kann. Die Gleitstangen 271, 272 sind
vorzugsweise aus Metall geformt.
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Der
Druckwagen des Druckmoduls ist entsprechend ausgebildet, um quer
zur Poststücktransportrichtung, ausgehend von der Druckposition
zu einer Wechselposition an der Vorderseite der Druckvorrichtung
bewegt zu werden. Der Druckwagen 24 gleitet mit dem Führungs-
und Gleitstück 249 und dem Gleitstück 240 auf
den zwei Gleitstangen 271, 272, welche rückseitig
an einer Rückwand eines Chassis (nicht gezeigt) und vorderseitig
an einer Lagerplatte eines Rollenträgers (nicht gezeigt)
für die Umlenkrollen 5 und 6 befestigt
sind.
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In
der 4 wird eine perspektivische Ansicht einer Poststücktransportvorrichtung
nach einer zweiten Variante mit Druckmodul in der Druck- und Wechselposition
dargestellt. Der Flachriemen wird über mehrere Umlenkrollen 5, 6, 7 und 8 komplett
unter den Druckmodul oder Teilen davon entlang geführt.
Unter einer Stützplatte 9 ist der Flachriemen zwischen
den beiden äußeren Umlenkrollen 5, 6 und oberhalb
zwischen den beiden inneren Umlenkrollen 7, 8 gespannt.
Dadurch ist der schleifenförmige Verlauf des Transportbandes 2 (Flachriemens)
von oben eingebuchtet, um Platz für den Druckmodul zu schaffen.
Der Druckwagen 24 des Druckmoduls hat je eine Öffnung 2410, 2420 zum
Einsetzen der Tintenkartuschen 11, 12, welche
seitlich durch eine rechte und linke Seitenplatte 244 und 243 und
bodenseitig durch ein Trägerformteil sowie rückseitig
durch ein Kontaktfeld der Kontaktier- und Ansteuerungselektronik
begrenzt wird. Das Trägerformteil besteht aus zwei Hälften 241 und 242,
die zueinander versetzt sind und ist dazu ausgebildet, dass die
Tintenkartuschen 11, 12 mit dem Bauch 11.1, 12.1 nach
vorn eingesetzt werden. Ein Verschlusshebel 247, 248 ist
jeweils an der rechten und linken Seitenplatte 244 und 243 drehbar
befestigt. Die rechte äußere Umlenkrolle 5 wird
von einem Antrieb 19 angetrieben. Eine – nicht gezeigte – von
unten federnd gegendrückende Andruckvorrichtung wirkt durch
eine Öffnung 130 im Zuführtisch hindurch
in z-Richtung auf die Poststücke, die mittels der Transportvorrichtung 1 in
x-Richtung transportiert werden.
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Das
Druckmodul kann beim Wechseln in der Druckposition verbleiben und
die Tintenkartuschen können direkt nach oben entnommen
werden, ohne dass das Druckmodul in eine andere Position verfahren
werden müsste.
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Es
ist vorgesehnen, dass ein Gehäuse für die Druckvorrichtung
zum Austausch der Tintenkartuschen ausgebildet ist und eine nach
vorn zu öffnende Klappe hat sowie dass die Druckvorrichtung
ein Bestandteil einer Frankiermaschine ist. Die Druckvorrichtung
mit der Vorrichtung zum Wechseln von Tintenkartuschen ist auch für
andere Postverarbeitungsgeräte geeignet.
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Die
Erfindung ist nicht auf die vorliegenden Ausführungsform
an sich beschränkt. Vielmehr ist eine Anzahl von Geräten
im Rahmen der Ansprüche denkbar, die eingesetzt werden
und die vom gleichen Grundgedanken der Erfindung ausgehend, von
den anliegenden Ansprüchen umfasst werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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