DE102012103712A1

DE102012103712A1 - Vorrichtung und Verfahren zum seriellen Bedrucken von Druckmedien

Info

Publication number: DE102012103712A1
Application number: DE102012103712A
Authority: DE
Inventors: Bernd Höpner; Arne Brück
Original assignee: Boewe Systec GmbH
Current assignee: Boewe Systec GmbH
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2013-10-31
Anticipated expiration: 2032-04-28
Also published as: DE102012103712B4; US20130286126A1; US9090104B2; EP2657915A1; JP2013230668A; EP2657915B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum seriellen Bedrucken von Druckmedien (1), insbesondere von Postsendungen, mit einem Druckkopf (2) mit einer in einer Ebene liegenden Druckfläche (3) und einem sich in einer Längsrichtung erstreckenden Druckbereich (3a) und mit einer Transportvorrichtung (4) zur Zuführung der zu bedruckenden Druckmedien (1) zu dem Druckkopf (2), wobei die Transportvorrichtung (4) eine erste Transporteinrichtung (5) und wenigstens eine zweite Transporteinrichtung (6) aufweist, welche die Druckmedien (1) parallel zur Druckfläche (3) bewegen und in orthogonaler Richtung relativ zur Druckfläche (3) verfahrbar sind, um ein auf den Transporteinrichtungen (5, 6) geführtes Druckmedium (1) an die Druckfläche (3) des Druckkopfs (2) heranzuführen und in einen für das Bedrucken geeigneten Abstand zur Druckfläche (3) zu bringen. Um bei einer solchen Vorrichtung einen schnellen Zu- und Abtransport der Druckmedien zu ermöglichen und den Durchsatz zu erhöhen, sieht die Erfindung vor, dass die erste Transporteinrichtung (5) und die zweite Transporteinrichtung (6) in orthogonaler Richtung relativ zur Druckfläche (3) unabhängig voneinander verfahrbar sind und ein Übergabebereich (7) vorgesehen ist, welcher sich im Druckbereich (3a) der Druckfläche (3) befindet, um ein Druckmedium (1) im Übergabebereich (7) von der ersten Transporteinrichtung (5) auf die zweite Transporteinrichtung (6) zu übergeben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum seriellen Bedrucken von Druckmedien nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum seriellen Bedrucken von Druckmedien.
Aus der US 2011/0074844 A1 ist ein Verfahren zum Bedrucken von Druckmedien bekannt, bei dem die zu bedruckenden Medien mittels einer Transportvorrichtung einem Druckkopf zugeführt werden. Die Transportvorrichtung umfasst dabei mehrere in Transportrichtung hintereinander angeordnete und gelenkig miteinander verbundene Transportbänder, wobei sich ein zentrales Transportband unterhalb des Druckkopfs befindet und bezüglich des Druckkopfs höhenverstellbar ist, um einen für den Druckvorgang geeigneten Abstand zwischen dem zu bedruckenden Druckmedium und dem Druckkopf einzustellen, wenn sich das Druckmedium unterhalb des Druckkopfs befindet. Dieses zentrale Transportband ist gelenkig mit den benachbarten Transportbändern verbunden, wobei das in Transportrichtung vorgelagerte Transportband eine Zufuhrrampe und das in Transportrichtung nachgeordnete Transportband eine Abfuhrrampe für die Druckmedien bildet.
Zum Heranführen eines zu bedruckenden Druckmediums an den Druckkopf in einen zum Bedrucken geeigneten Abstand zwischen der zu bedruckenden Oberfläche des Druckmediums und einer Druckfläche des Druckkopfs wird zunächst die Dicke des Druckmediums erfasst, während das Druckmedium mit der Transportvorrichtung zu dem Druckkopf transportiert wird. Wenn sich ein zu bedruckendes Druckmedium auf dem zentralen Transportband unterhalb des Druckkopfs befindet, wird das zentrale Transportband in eine geeignete Höhe gegenüber dem Druckkopf verschoben, um einen zum Bedrucken geeigneten Abstand zwischen der zu bedruckenden Oberfläche des Druckmediums und der Druckfläche des Druckkopfs einzustellen, wobei hierfür die erfasste Dicke des Druckmediums berücksichtigt wird. Sobald sich das Druckmedium in einem geeigneten Abstand zum Druckkopf und unterhalb des Druckkopfs befindet, wird der Druckvorgang gestartet, wobei das Druckmedium mit einer für das Bedrucken geeigneten Geschwindigkeit in Transportrichtung bewegt wird. Nach dem Bedrucken wird das bedruckte Druckmedium von dem zentralen Transportband auf das in Transportrichtung nachgeordnete Transportband übergeben und abtransportiert.
Diese bekannte Anordnung zum seriellen Bedrucken von Druckmedien erweist sich insbesondere dann als nachteilig, wenn es sich bei dem Druckkopf um einen Druckkopf handelt, der in Transportrichtung der zu bedruckenden Druckmedien eine gewisse Längsausdehnung aufweist. Dies ist beispielsweise bei Tintenstrahl-Druckköpfen der Fall, in denen in Längsrichtung des Druckkopfs (und damit in Transportrichtung der zu bedruckenden Druckmedien) mehrere Tintenstrahl-Düsen (ggf für unterschiedliche Druckfarben) hintereinander und im Abstand zueinander angeordnet sind. Auch andere Druckköpfe, wie z. B. Laser-Druckköpfe weisen in Längsrichtung des Druckkopfs eine gewisse Längsausdehnung auf. Dies hat zur Folge, dass die höhenvariable Transportvorrichtung, mit der die zu bedruckenden Druckmedien seriell dem Druckkopf zugeführt werden, während des Bedruckens eines Druckmediums, welches auf dem zentralen Transportband liegend von diesem an den Druckkopf herangeführt worden ist, die Höhe des zentralen Transportbands bezüglich des Druckkopfs nicht geändert werden kann, weil das sich auf dem zentralen Transportband befindliche Druckmedium während des Bedruckens in dem geeigneten Druckabstand zum Druckkopf gehalten werden muss. Aus diesem Grund können nachfolgende Druckmedien erst dann auf das zentrale Transportband übergeben und von diesem in einen geeigneten Abstand zum Druckkopf gebracht werden, wenn das vorausgehende Druckmedium fertig bedruckt und auf das nachgeordnete Transportband übergeben worden ist. Dies bedingt eine Verringerung der möglichen Transportgeschwindigkeit der Transportvorrichtung für den Zu- und Abtransport der Druckmedien und verringert den Durchsatz der Druckvorrichtung.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum seriellen Bedrucken von Druckmedien aufzuzeigen, mit denen ein schneller Zu- und Abtransport der Druckmedien ermöglicht wird. Insbesondere soll der Durchsatz von bedruckten Druckmedien in der Druckvorrichtung erhöht werden.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung zum seriellen Bedrucken von Druckmedien mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einem Verfahren zum seriellen Bedrucken von Druckmedien mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 9 angegeben.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbesondere zum Bedrucken von Postsendungen, wie z. B. von Briefumschlägen, auf denen z. B. die Empfänger- und Absenderadresse und/oder ein Portoaufdruck und/oder Werbeaufdrucke aufzudrucken sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum seriellen Bedrucken von Druckmedien umfasst einen sich in einer Längsrichtung erstreckenden Druckkopf mit einer in einer Ebene liegenden Druckfläche und einem sich in Längsrichtung erstreckenden Druckbereich. Ferner umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Transportvorrichtung zum Zuführen der zu bedruckenden Druckmedien zu dem Druckkopf, wobei die Transportvorrichtung zumindest eine erste Transporteinrichtung und eine zweite Transporteinrichtung aufweist, welche sich jeweils in einer Transportrichtung bewegen und in orthogonaler Richtung relativ zur Druckfläche des Druckkopfs unabhängig voneinander verfahrbar sind, um ein auf den Transporteinrichtungen geführtes Druckmedium an die Druckfläche des Druckkopfs heranzuführen und die zu bedruckende Oberfläche des Druckmediums in einen für das Bedrucken geeigneten Abstand zur Druckfläche zu bringen. Die Transportvorrichtung weist dabei erfindungsgemäß einen Übergabebereich auf, der sich im Druckbereich der Druckfläche befindet, so dass ein Druckmedium in dem Übergabebereich und damit innerhalb des Druckbereichs der Druckfläche von der ersten Transporteinrichtung auf die zweite Transporteinrichtung übergeben werden kann. Es können auch mehrere, innerhalb des Druckbereichs in Längsrichtung hintereinander angeordnete Übergabebereiche vorgesehen sein.
Durch diese Anordnung eines Übergabebereichs oder mehrerer Übergabebereiche im Druckbereich des Druckkopfs wird ermöglicht, dass ein Druckmedium bereits vor, während oder spätestens unmittelbar nach Beendigung des Bedruckens von der ersten Transporteinrichtung auf die zweite Transporteinrichtung übergeben wird. Dadurch kann die Positionierung der in Transportrichtung gesehen vorderen Transporteinrichtung bezüglich der Druckfläche bereits an das nächste Druckmedium angepasst werden, welches nach dem Druckmedium, das sich gerade im Druckbereich befindet, bedruckt werden soll. Dieses nächste Druckmedium kann gegebenenfalls eine andere Dicke aufweisen als das Druckmedium, welches sich gerade im Druckbereich befindet. Die Anpassung der Positionierung der vorderen Transporteinrichtung bezüglich der Druckfläche erfolgt damit ggf noch während des Bedruckens des Druckmediums, das sich gerade im Druckbereich befindet, oder unmittelbar nach Beendigung des Druckvorgangs. Es erfolgt daher eine schnellere Anpassung der Positionierung der vorderen Transporteinrichtung unter Berücksichtigung der Dicke des in Transportrichtung nachfolgenden Druckmediums bezüglich der Druckfläche. Dadurch kann eine höhere Zu- und Abtransport-Geschwindigkeit mit der Transportvorrichtung gefahren werden. Ferner kann ein geringerer Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Druckmedien gewählt werden, welche mit der Transportvorrichtung dem Druckkopf seriell zugeführt werden. Durch beide Maßnahmen kann jeweils ein erhöhter Durchsatz der Druckvorrichtung erzielt werden.
Erfindungsgemäß sind in der Vorrichtung zum seriellen Bedrucken von Druckmedien die erste Transporteinrichtung und die zweite Transporteinrichtung in orthogonaler Richtung relativ zur Druckfläche unabhängig voneinander verfahrbar, um geeignete Abstände zwischen den Transportflächen der ersten bzw. der zweiten Transporteinrichtung bezüglich der Druckfläche einzustellen. Zweckmäßig sind hierfür sowohl die erste Transporteinrichtung als auch die zweite Transporteinrichtung an einen Antrieb gekoppelt. Bei dem Antrieb kann es sich beispielsweise um einen Servomotor oder um einen Linearmotor handeln. Zweckmäßig weist jeder Antrieb ein Gegengewicht zum Ausgleich der Massenkräfte auf.
Zur Erfassung der Dicke der zu bedruckenden und dem Druckkopf mittels der Transportvorrichtung seriell zuzuführenden Druckmedien ist zweckmäßig eine Dickenmesseinrichtung vorgesehen, welche in Transportrichtung vor dem Druckkopf angeordnet ist. Bei der Dickenmesseinrichtung kann es sich beispielsweise um einen Rotationsencoder handeln. Bevorzugt wird zur Erfassung der Dicke der Druckmedien ein optischer Sensor verwendet, der mittels eines Triangulationsverfahrens die Dicke der Druckmedien erfasst. Die von der Dickenmesseinrichtung erfasste Dicke jedes Druckmediums wird bei der Einstellung der Positionen der ersten bzw. der zweiten Transporteinrichtung bezüglich der Druckfläche des Druckkopfs berücksichtigt, um zu gewährleisten, dass die zu bedruckende Oberfläche der ggf. unterschiedlich dicken Druckmedien während des Bedruckens in einem geeigneten Abstand zur Druckfläche kommt.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Transportvorrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein erstes Transportband und ein zweites Transportband, wobei jedes Transportband an seinem vorderen Ende und an seinem hinteren Ende über eine Rolle geführt ist. Wenigstens eine der beiden Rollen jedes Transportbands ist dabei von einem Motor angetrieben.
Bevorzugt sind die Transportbänder der ersten Transporteinrichtung und der zweiten Transporteinrichtung jeweils als Saugriemenbänder ausgebildet, welche ein auf der Transportfläche liegendes Druckmedium mittels Unterdruck ansaugen.
In einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Übergabebereich der Transportvorrichtung durch einen Überlappungsbereich gebildet, in dem sich die beiden Transporteinrichtungen in Längsrichtung überlappen. Hierzu sind die beiden Transporteinrichtungen zweckmäßig seitlich versetzt nebeneinander angeordnet. Die Ausdehnung des Überlappungsbereichs in Längsrichtung entspricht dabei zweckmäßig im Wesentlichen der Längsausdehnung des Druckbereichs des Druckkopfs.
Um eine sichere Übergabe eines Druckmediums von der ersten Transporteinrichtung auf die zweite Transporteinrichtung sicher zu stellen, befinden sich die Transportflächen der beiden Transporteinrichtungen bei der Übergabe eines Druckmediums zweckmäßig auf gleicher Ebene.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die erste Transporteinrichtung und/oder die zweite Transporteinrichtung bezüglich der Druckfläche verschwenkbar. Dies ermöglicht eine Schrägstellung der Transportflächen der Transporteinrichtung bezüglich der Druckfläche. Die Schrägstellung der Transportflächen erfolgt dabei zweckmäßig in der zur Transportrichtung senkrechten Richtung. Diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung eignet sich zum seriellen Bedrucken von Druckmedien mit einer über deren Breite oder Länge veränderlichen Dicke. Durch eine Schrägstellung der Transportflächen der Transporteinrichtung kann hierbei gewährleistet werden, dass die zu bedruckenden Oberflächen der auf den Transportflächen der Transporteinrichtungen liegenden Druckmedien in eine zur Druckfläche parallelen Ebene gebracht werden.
Diese und weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschriebenen Ausführungsbeispiel. Die Zeichnungen zeigen:
1: Schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum seriellen Bedrucken von Druckmedien in einer perspektivischen Ansicht;
2: Seitenansicht der Vorrichtung von 1;
3: schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum seriellen Bedrucken von Druckmedien in einer perspektivischen Ansicht;
4: schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum seriellen Bedrucken von Druckmedien mit einem sich unterhalb des Druckkopfes befindlichen Druckmedium;
5: Seitenansicht der Vorrichtung von 5 mit dem zu bedruckenden Druckmedium;
6: perspektivische Ansicht der Vorrichtung von 4 mit einem ersten zu bedruckenden Druckmedium, welches sich gerade beim Bedrucken unterhalb des Druckkopfes befindet und eines zweiten, noch unbedruckten Druckmediums, welches mit der Transportvorrichtung dem Druckkopf zugeführt wird;
7: Seitenansicht der Darstellung von 6;
8: Darstellung einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum seriellen Bedrucken von Druckmedien in einer Ansicht in Transportrichtung;
9: Darstellung einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum seriellen Bedrucken von Druckmedien in einer Ansicht in Transportrichtung;
In 1 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum seriellen Bedrucken von Druckmedien gezeigt. Bei den zu bedruckenden Druckmedien kann es sich beispielsweise um Postsendungen, wie z. B. Briefumschläge, handeln, auf denen ein Empfänger- und Absenderaufdruck sowie gegebenenfalls ein Portoaufdruck und/oder Werbeaufdrucke aufzudrucken ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann jedoch auch zum Bedrucken anderer Druckmedien eingesetzt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich in besonderer Weise zum seriellen Bedrucken von Druckmedien, welche unterschiedliche Geometrien und insbesondere unterschiedliche Dicken aufweisen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist hierzu mit einer Transportvorrichtung 4 sowie einem Druckkopf 2 ausgestattet, wobei die Transportvorrichtung 4 die zu bedruckenden Druckmedien in einer Transportrichtung R, welche kolinear zur Längsrichtung der Transportvorrichtung liegt, zu dem Druckkopf 2 transportiert und nach dem Bedrucken von dem Druckkopf 2 abtransportiert. Die Transportvorrichtung 4 ist dabei in ihrer Position in einer zur Transportrichtung orthogonalen Richtung bezüglich des Druckkopfs verfahrbar, um eine Einstellung eines für das Bedrucken der Druckmedien geeigneten Abstands bezüglich des Druckkopfs einstellen zu können. Dieser Einstellmechanismus geht aus der folgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels von 1 hervor.
Der Druckkopf 2, bei dem es sich bspw. um einen Tintenstrahl-Druckkopf handeln kann, weist ein Gehäuse und mehrere in Längsrichtung im Abstand zueinander angeordnete Druckdüsen 2a, 2b, 2c, 2d auf. Bei den Druckdüsen handelt sich bspw. um Tintenstrahldüsen. Die Austrittsflächen der Druckdüsen bilden eine sich in einer Ebene befindliche Druckfläche 3, welche sich in Längsrichtung (also in Richtung zur Transportrichtung R der Transportvorrichtung) über einen Druckbereich 3a erstreckt, der von der vorderen Druckdüse 2a bis zur hinteren Druckdüse 2d reicht. Zweckmäßig liegt die Druckfläche 3 in einer horizontalen Ebene, wobei auch eine andere Anordnung des Druckkopfs möglich ist. Alternativ zu einem Tintenstrahl-Druckkopf kann auch bspw. ein Laser-Druckkopf verwendet werden, der in entsprechender Weise über eine ebene Druckfläche 3 und einen sich in Längsrichtung erstreckenden Druckbereich 3a verfügt.
Die Transportvorrichtung 4 umfasst bei dem Ausführungsbeispiel von 1 eine erste Transporteinrichtung 5 und eine zweite Transporteinrichtung 6. Die Transporteinrichtungen 5 und 6 umfassen jeweils ein Transportband 15 und 16, welches zweckmäßig als Saugriemenband ausgebildet ist. Jedes Saugriemenband 15, 16 verfügt über eine Mehrzahl von Öffnungen, welche in Längsrichtung des jeweiligen Transportbands 15, 16 im Abstand zueinander angeordnet sind. Jedes Saugriemenband 15, 16 kann mit Unterdruck beaufschlagt werden, um ein auf der Transportfläche 5c bzw. 6c des oberen Trums der Saugriemenbänder 15, 16 liegendes Druckmedium anzusaugen. Die Transportflächen 5c bzw. 6c der Transportbänder 15 und 16 bewegen sich zweckmäßig synchron in einer Transportrichtung R, um ein auf der jeweiligen Transportfläche 5c bzw. 6c aufliegendes Druckmedium in Transportrichtung R zu transportieren. Das in Transportrichtung R gesehen vordere Transportband 15 der ersten Transporteinrichtung 5 ist an seinem vorderen Ende 5a über eine erste Rolle 11 und an seinem hinteren Ende 5b über eine zweite Rolle 12 geführt. In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die erste Rolle 11 von einem Motor 13 drehend angetrieben, um das Transportband 15 in Transportrichtung R zu bewegen. In entsprechender Weise ist das Transportband 16 der zweiten Transporteinrichtung 6 an seinem vorderen Ende 6a über eine erste Rolle 11 und an seinem hinteren Ende 6b über eine zweite Rolle 12 geführt, wobei bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel die zweite Rolle 12 von einem Motor 13 angetrieben ist, um das Transportband 16 der zweiten Transporteinrichtung 6 in Transportrichtung R zu bewegen.
In Querrichtung zur Transportrichtung R sind zu beiden Seiten der Transportbänder 15 und 16 Transportauflagen 17 und 18 angeordnet. Die Transportauflagen 17 und 18 dienen der Führung der sich auf den Transportflächen 5c bzw. 6c befindlichen Druckmedien bei deren Transport in der ersten Transporteinrichtung 5 bzw. der zweiten Transporteinrichtung 6.
Sowohl die erste Transporteinrichtung 5 als auch die zweite Transporteinrichtung 6 ist senkrecht zur Transportrichtung R bezüglich des feststehenden Druckkopfs 2 verfahrbar. Hierfür ist an der ersten Transporteinrichtung 5 ein Antrieb 8 und an der zweiten Transporteinrichtung 6 ein Antrieb 9 vorgesehen. Bei den Antrieben 8, 9 kann es sich beispielsweise um einen Servomotor oder um einen Linearmotor handeln. Über die Antriebe 8 und 9 können die beiden Transporteinrichtungen 5 und 6 unabhängig voneinander in einer zur Transportrichtung R orthogonalen Richtung und relativ zum Druckkopf 2 bewegt werden. Dadurch kann die erste Transporteinrichtung 5 unabhängig von der zweiten Transporteinrichtung 6 bezüglich des feststehenden Druckkopfs 2 so positioniert werden, dass innerhalb vorgegebener Grenzen stufenlos der Abstand zwischen der Transportfläche 5c und der Druckfläche 3 des Druckkopfs 2 eingestellt werden kann. In entsprechender Weise kann auch der Abstand zwischen der Transportfläche 6c der zweiten Transporteinrichtung 6 und der Druckfläche 3 des Druckkopfs 2 stufenlos innerhalb vorgegebener Grenzen und unabhängig von der Positionierung der ersten Transporteinrichtung 5 eingestellt werden.
Die beiden Transporteinrichtungen 5 und 6 sind in Längsrichtung hintereinander und miteinander fluchtend angeordnet. Das hintere Ende 5b der ersten Transporteinrichtung 5 grenzt dabei an das vordere Ende 6a der zweiten Transporteinrichtung 6. Das hintere Ende 5b der ersten Transporteinrichtung 5 und das vordere Ende 6a der zweiten Transporteinrichtung 6 bilden einen Übergabebereich 7. In diesem Übergabebereich 7 kann ein Druckmedium von der ersten Transporteinrichtung 5 an die zweite Transporteinrichtung 6 übergeben werden. Die genaue Länge des Übergabebereichs 7 in Längsrichtung hängt dabei von den Abmessungen der zu transportierenden Druckmedien ab. Der Übergabebereich 7 ist dabei durch den Bereich in Längsrichtung definiert, in dem eine sichere Übergabe eines Druckmediums von der ersten Transporteinrichtung 5 auf die zweite Transporteinrichtung 6 erfolgen kann.
Wie sich insbesondere aus der Seitenansicht von 2 ergibt, befindet sich dieser Übergabebereich 7 unterhalb des Druckkopfs 2, der in dem Ausführungsbeispiel der 1 und 2 so angeordnet ist, dass die Druckfläche 3 in einer horizontalen Ebene liegt. Der unterhalb des Druckkopfes 2 liegende Übergabebereich 7 befindet sich innerhalb des Druckbereichs 3a des Druckkopfs 2, also in Längsrichtung zwischen der vorderen Druckdüse 2a und der hinteren Druckdüse 2d. Um eine sichere Übergabe eines Druckmediums von der ersten Transporteinrichtung 5 auf die zweite Transporteinrichtung 6 zu gewährleisten, werden die Positionen der Transporteinrichtungen 5 und 6 mittels der Antriebe 8 und 9 zweckmäßig so eingestellt, dass sich die Transportflächen 5c und 6c während der Übergabe auf gleicher Position (also gleicher Höhe) befinden.
In den 4 und 5 ist schematisch in einer perspektivischen Ansicht bzw. einer Seitenansicht die Zuführung eines Druckmediums 1 zu dem Druckkopf 2 dargestellt. Zur Zuführung des Druckmediums 1 zu dem Druckkopf 2, mit dem das Druckmedium 1 bedruckt werden soll, wird das sich auf der Transportfläche 5c der ersten Transporteinrichtung 5 befindliche Druckmedium 1 von der Transporteinrichtung 5 in Transportrichtung R zum Druckkopf 2 hin bewegt. Um die zu bedruckende Oberfläche 1a des Druckmediums 1 in einen zum Bedrucken geeigneten Abstand zur Druckfläche 3 zu bringen, wird die Position der ersten Transporteinrichtung 5 mittels des Antriebs 8 bezüglich der Druckfläche 3 verfahren.
Die genaue Positionierung der ersten Transporteinrichtung 5 bezüglich des Druckkopfs 2 ergibt sich dabei aus dem geeigneten Abstand zwischen der zu bedruckenden Oberfläche 1a des Druckmediums 1 und der Dicke des Druckmediums. Zur Erfassung der Dicke des Druckmediums ist daher eine zeichnerisch hier nicht dargestellte Dickenmesseinrichtung vorgesehen, welche in Transportrichtung R gesehen vor dem Druckkopf 2 angeordnet ist. Bei der Dickenmesseinrichtung kann es sich beispielsweise um einen Rotationsencoder handeln.
Bevorzugt wird allerdings zur Erfassung der Dicke der Druckmedien 1 ein optischer Sensor verwendet. Hierbei hat sich insbesondere ein optischer Sensor als geeignet erwiesen, welcher die Dicke der Druckmedien 1 über ein optisches Triangulationsverfahren bestimmt.
Die von der Dickenmesseinrichtung erfasste Dicke jedes Druckmediums 1, welches dem Druckkopf 2 mittels der Transportvorrichtung 4 zugeführt wird, wird an eine Steuereinrichtung (hier nicht dargestellt) übergeben und die Steuereinrichtung ermittelt unter Berücksichtigung des geeigneten Druckabstands zwischen der Oberfläche 1a des Druckmediums 1 und der Druckfläche 3 des Druckkopfs 3 die einzustellende Position der ersten Transporteinrichtung 5 bezüglich des Druckkopfs 2. Die so bestimmte optimale Position der ersten Transporteinrichtung 5 wird dann über den Antrieb 8 eingestellt und das zu bedruckende Druckmedium 1 wird von der ersten Transporteinrichtung 5 in dieser Position an den Druckkopf 2 herangefahren. Befindet sich die in Transportrichtung R gesehen vordere Kante des Druckmediums 1 am vorderen Anfang des Druckbereichs 3, beginnt der Druckvorgang. Während des Bedruckens wird das Druckmedium von der ersten Transporteinrichtung 5 weiter in Transportrichtung R bewegt, bis die hintere Kante des Druckmediums 1 am hinteren Ende des Druckbereichs 3 angelangt ist und der Druck beendet ist. Nach Beendigung des Druckvorgangs wird das bedruckte Druckmedium 1 von der ersten Transporteinrichtung 5 auf die zweite Transporteinrichtung 6 übergeben. Die Übergabe erfolgt bei dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel durch An- bzw. Abschaltung des Unterdrucks in den Saugriemenbändern 15 bzw. 16 der ersten Transporteinrichtung 5 bzw. der zweiten Transporteinrichtung 6. Nach erfolgter Übergabe des bedruckten Druckmediums 1 von der ersten Transporteinrichtung 5 auf die zweite Transporteinrichtung 6 wird das bedruckte Druckmedium 1 von der zweiten Transporteinrichtung 6 weiter in Transporteinrichtung R abtransportiert und anschließend auf eine in Transportrichtung R nachgeordnete (hier nicht gezeigte) weitere Transporteinrichtung oder eine Verarbeitungseinrichtung übergeben.
In einer alternativen Verfahrensführung erfolgt die Übergabe des Druckmediums 1 von der ersten Transporteinrichtung 5 auf die zweite Transporteinrichtung 6 bereits während des Bedruckens, d. h. während sich das Druckmedium 1 im Druckbereich 3a des Druckkopfs 2 befindet. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es auch möglich, ein zu bedruckendes Druckmedium 1 bereits vor dem Beginn des Druckvorgangs von der ersten Transporteinrichtung 5 auf die zweite Transporteinrichtung 6 zu übergeben. Die Übergabe eines Druckmediums 1 erfolgt dabei immer im Übergabebereich 7, der sich im Druckbereich 3a der Druckfläche 3 befindet. Bei dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, in dem die Druckfläche 3 in einer horizontalen Ebene liegt, ist der Druckbereich 3a durch den sich in Längsrichtung erstreckenden Bereich zwischen der vorderen Druckdüse 2a und der hinteren Druckdüse 2d definiert. Bei Verwendung von anderen Druckköpfen, welche nicht über eine Mehrzahl von hintereinander angeordneten Druckdüsen verfügen, ist der Druckbereich 3a durch den sich in Längsrichtung erstreckenden Bereich definiert, in dem der Druckkopf 2 Druckfarbe abgibt.
In 6 und 7 ist die serielle Zuführung von Druckmedien 1 zu dem Druckkopf 2 sowie deren Abtransport nach dem Bedrucken gezeigt. In den 6 und 7 ist ein erstes Druckmedium 1 gezeigt, welches sich auf der Transportfläche 6c der zweiten Transporteinrichtung 6 und innerhalb des Druckbereichs 3a befindet und gerade bedruckt wird. Ein zweites Druckmedium 1' befindet sich auf der Transportfläche 5c der ersten Transporteinrichtung 5. Die zweite Transporteinrichtung 6 transportiert dabei das Druckmedium 1 während des Bedruckens durch den Druckbereich 3a des Druckkopfs 2 und befindet sich hierfür in einer Position, in der die Oberfläche 1a des Druckmediums 1 einen zum Bedrucken geeigneten Abstand zur Druckfläche 3 des Druckkopfs 2 aufweist. Dem gegenüber befindet sich die erste Transporteinrichtung 5 in einer bezüglich des Druckkopfs 2 tieferen Position. Die erste Transporteinrichtung 5 transportiert in dieser Position ein zweites, noch zu bedruckendes Druckmedium 1' zu dem Druckkopf 2. Aufgrund der unabhängigen Einstellung der Positionen der ersten Transporteinrichtung 5 und der zweiten Transporteinrichtung 6 bezüglich des Druckkopfs 2 ist es möglich, die Position (im gezeigten Ausführungsbeispiel die Höhe) der ersten Transporteinrichtung 5 bezüglich des Druckkopfs 2 an die Dicke des Druckmediums 1' anzupassen, um den optimalen Abstand der zu bedruckenden Oberfläche 1a' von der Druckfläche 3 einzustellen. Da das Druckmedium 1' eine andere Dicke aufweisen kann als das vorangehende Druckmedium 1, kann die erste Transporteinrichtung 5 – unabhängig von der Position der zweiten Transporteinrichtung 6 – bezüglich des Druckkopfs 2 so eingestellt werden, dass die Oberfläche 1a' des Druckmediums 1' den zum Bedrucken geeigneten Abstand zur Druckfläche 3 des Druckkopfs 2 aufweist. Dadurch kann die Position der ersten Transporteinrichtung 5 bereits an die Dicke des Druckmediums 1' angepasst werden, während das vorangehende Druckmedium 1 sich noch im Druckbereich 3a des Druckkopfs 2 befindet und dort bedruckt wird.
Die Erfindung ist nicht auf das in den 1 und 2 gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. 3 zeigt beispielsweise eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, in der die erste Transporteinrichtung 5 mehrere parallel zueinander und in Längsrichtung verlaufende und in Querrichtung im Abstand zueinander angeordnete Transportbänder 15a, 15b und 15c umfasst. In entsprechender Weise umfasst auch die zweite Transporteinrichtung 6 mehrere in Querrichtung im Abstand zueinander angeordnete Transportbänder 16a, 16b, 16c und 16d. Die Transportbänder 15a, 15b und 15c der ersten Transporteinrichtung 5 sind dabei bezüglich der Transportbänder 16a, 16b, 16c und 16d der zweiten Transporteinrichtung 6 in Querrichtung versetzt zueinander angeordnet. Der Übergabebereich 7, der zur Übergabe eines Druckmediums von der ersten Transporteinrichtung 5 auf die zweite Transporteinrichtung 6 vorgesehen ist, wird dabei durch einen Überlappungsbereich gebildet, in dem sich die beiden Transporteinrichtungen 5 und 6 in Längsrichtung überlappen. Zur Bildung des Überlappungsbereichs befindet sich das hintere Ende 5b der ersten Transporteinrichtung 5 hinter dem vorderen Ende 6a der zweiten Transporteinrichtung 6. Die Ausdehnung des Überlappungsbereichs 7 in Längsrichtung entspricht dabei zweckmäßig im Wesentlichen der Längsausdehnung des Druckbereichs 3a des Druckkopfs 2.
In einem weiteren, hier zeichnerisch nicht dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die erste Transporteinrichtung 5 und die zweite Transporteinrichtung 6 statt Transportbänder mehrere in Längsrichtung hintereinander angeordnete Transportrollen. Die Transportrollen können dabei separat von einem jeder Transportrolle zugeordneten Motor angetrieben werden. Es istr auch möglich, einen einzigen Motor zum Antrieb der Transportrollen vorzusehen und die Transportrollen untereinander über einen Antriebsriemen miteinander zu koppeln. Dabei können auch mehrere Übergabebereiche 7 vorgesehen sein, welche in Längsrichtung hintereinander und innerhalb des Druckbereichs 3a angeordnet sind.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein einziger Motor 13 vorgesehen, um die beiden Transporteinrichtungen 5 und 6 in Transportrichtung R zu bewegen. Dabei wird die erste Transporteinrichtung 5 direkt mit diesem einzigen Motor gekoppelt. Die zweite Transporteinrichtung 6 ist über eine Kupplung mit dem Motor verbunden. Bei dieser Ausführungsvariante ist es möglich, durch Verwendung einer Übersetzungskupplung eine unterschiedliche Transportgeschwindigkeit der ersten Transporteinrichtung 5 bezüglich der zweiten Transporteinrichtung 6 einzustellen. Dadurch wird es beispielsweise ermöglicht, einen schnelleren Abtransport der bereits bedruckten Druckmedien mit der zweiten Transporteinrichtung 6 einzustellen, im Vergleich zum Zutransport der noch unbedruckten Druckmedien zu dem Druckkopf 2 mit der ersten Transporteinrichtung 5.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, die Steuereinrichtung der Vorrichtung so zu programmieren, dass ein sich auf der ersten Transporteinrichtung 5 befindliches Druckmedium auf die zweite Transporteinrichtung 6 übergeben und von dieser in Transportrichtung R weitertransportiert wird, sobald sich das Druckmedium im Übergabebereich 7 befindet.
Zum Ausgleich der Schwungmassen ist ferner in einem zeichnerisch nicht dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, die beiden Antriebe 8, 9 jeweils mit einem Gegengewicht zum Ausgleich der Massenkräfte zu versehen. Dies ermöglicht eine schwingungsfreie Annäherung der Transporteinrichtungen 5, 6 an den Druckkopf 2.
In den 7 und 8 sind zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt, welche sich insbesondere zum seriellen Bedrucken von Druckmedien eignen, die über ihre Breite bzw. ihre Länge einen Dickenverlauf aufweisen. Um die zu bedruckende Oberfläche solcher Druckmedien mit einem Dickenverlauf beim Bedrucken in eine optimale Stellung bezüglich des Druckkopfs zu bringen, ist bei diesen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass die erste Transporteinrichtung 5 und/oder die zweite Transporteinrichtung 6 bezüglich der Druckfläche 3 verschwenkbar ist. Die Verschwenkbarkeit der Transporteinrichtungen 5, 6 ermöglicht eine Schrägstellung der Transportflächen 5c bzw. 6c der Transporteinrichtungen 5 und 6 bezüglich der Druckfläche 3. Die Schrägstellung der Transportflächen 5c, 6c erfolgt dabei zweckmäßig, wie in den 7 und 8 gezeigt, in der zur Transportrichtung R senkrechten Richtung S. Durch die Schrägstellung der Transportflächen 5c, 6c der Transporteinrichtungen 5, 6 kann gewährleistet werden, dass die zu bedruckenden Oberflächen der auf den Transportflächen der Transporteinrichtungen 5, 6 liegenden Druckmedien 1 in eine zur Druckfläche 3 parallelen Ebene gebracht werden. Durch die gleichzeitige Anpassung der Höhe der Transporteinrichtungen 5, 6 bezüglich des Druckkopfs 2 können die zu bedruckenden Oberflächen der Druckmedien also in eine zur Druckfläche 3 parallelen und dazu in einem geeigneten Druckabstand liegenden Ebene gebracht werden.
Die Schrägstellung der Transportflächen 5c, 6c erfolgt zweckmäßig durch ein Verschwenken der ersten Transporteinrichtung 5 bzw. der zweiten Transporteinrichtung 6 bezüglich des Druckkopfs 2. Bei dem in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel ist jede der beiden Transporteinrichtungen 5, 6 auf wenigstens zwei Spindeln 20, 21 gelagert. Diese Spindeln 20, 21 sind in der zur Transportrichtung R senkrechten Richtung S im Abstand zueinander angeordnet. Die Spindeln 20, 21 sind an einen Motor, bspw. einem Servomotor, gekoppelt und können von diesem unabhängig voneinander bewegt werden, um die Schrägstellung der Transporteinrichtung 5 bzw. 6 zu realisieren.
Bei dem in 9 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die beiden Transporteinrichtungen 5, 6 jeweils nur auf einer einzigen Spindel 20 gelagert. Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Schrägstellung der Transportflächen 5c bzw. 6c bezüglich der Druckfläche 3 durch zeichnerisch hier nicht dargestellte Einstellmittel.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2011/0074844 A1 [0002]

Claims

Vorrichtung zum seriellen Bedrucken von Druckmedien (1), insbesondere von Postsendungen, mit einem Druckkopf (2) mit einer in einer Ebene liegenden Druckfläche (3) und einem sich in einer Längsrichtung erstreckenden Druckbereich (3a) und mit einer Transportvorrichtung (4) zur Zuführung der zu bedruckenden Druckmedien (1) zu dem Druckkopf (2), wobei die Transportvorrichtung (4) eine erste Transporteinrichtung (5) und wenigstens eine zweite Transporteinrichtung (6) aufweist, welche die Druckmedien (1) parallel zur Druckfläche (3) bewegen und in orthogonaler Richtung relativ zur Druckfläche (3) verfahrbar sind, um ein auf den Transporteinrichtungen (5, 6) geführtes Druckmedium (1) an die Druckfläche (3) des Druckkopfs (2) heranzuführen und in einen für das Bedrucken geeigneten Abstand zur Druckfläche (3) zu bringen, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Transporteinrichtung (5) und die zweite Transporteinrichtung (6) in orthogonaler Richtung relativ zur Druckfläche (3) unabhängig voneinander verfahrbar sind und ein Übergabebereich (7) vorgesehen ist, welcher sich im Druckbereich (3a) der Druckfläche (3) befindet, um ein Druckmedium (1) im Übergabebereich (7) von der ersten Transporteinrichtung (5) auf die zweite Transporteinrichtung (6) zu übergeben.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergabebereich (7) durch einen Überlappungsbereich gebildet ist, in dem sich die beiden Transporteinrichtungen (5, 6) in Längsrichtung überlappen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Transporteinrichtungen (5, 6) seitlich versetzt nebeneinander angeordnet sind und jede der die beiden Transporteinrichtungen (5, 6) ein in Transportrichtung (R) gesehen vorderes Ende (5a, 6a) und ein hinteres Ende (5b, 6b) aufweist, wobei das hintere Ende (5b) der in Transportrichtung gesehen vorderen Transporteinrichtung (5) hinter dem vorderen Ende (6a) der hinteren Transportreinrichtung (6) liegt.
Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich auf der vorderen Transporteinrichtung (5) befindliches Druckmedium (1) auf die hintere Transporteinrichtung (6) übergeben und dann von diesem in Transportrichtung (R) weiter transportiert wird, sobald sich das Druckmedium (1) im Übergabebereich (7) befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich bei einer Übergabe eines Druckmediums (1) von der vorderen Transporteinrichtung (5) auf die hintere Transporteinrichtung (6) die Transportflächen (5c, 6c) der beiden Transportrichtungen (5, 6) auf gleicher Ebene befinden.
Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Transporteinrichtungen (5, 6) jeweils als Saugriemenbänder ausgebildet sind, welche ein auf der Transportfläche (5c, 6c) liegendes Druckmedium (1) mittels Unterdruck ansaugen.
Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedem der beiden Transporteinrichtungen (5, 6) ein Antrieb (8, 9) zugeordnet ist, mit dem die jeweilige Transporteinrichtung (5; 6) unabhängig von der anderen Transporteinrichtung (6; 5) in orthogonaler Richtung bewegt werden kann.
Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede der beiden Transporteinrichtungen (5, 6) an ihrem vorderen Ende (5a, 6a) über eine erste Rolle (11) und an ihrem hinteren Ende (5b, 6b) über eine zweite Rolle (12) verfügt, wobei jeweils wenigstens eine der Rollen (11) von einem Motor (13) angetrieben ist.
Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (4) einen einzigen Motor (13) aufweist, welcher mit einer der beiden Transporteinrichtungen (5 oder 6) verbunden ist um diese in Transportrichtung in Bewegung zu setzen und dass die andere Transporteinrichtung (6 oder 5) über eine Kupplung mit diesem Motor (13) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Transporteinrichtung (5) und/oder die zweite Transporteinrichtung (6) bezüglich der Druckfläche (3) verschwenkbar ist.
Verfahren zum seriellen Bedrucken von Druckmedien (1), mit folgenden Schritten: – Serielles Zuführen der zu bedruckenden Druckmedien (1) zu einem Druckkopf (2) mit einer in einer Ebene liegenden Druckfläche (3) und einem sich in Längsrichtung erstreckenden Druckbereich (3a) mittels einer Transportvorrichtung (4), welche eine erste Transporteinrichtung (5) und wenigstens eine zweite Transporteinrichtung (6) umfasst, die sich jeweils in einer parallel zur Längsrichtung der Transporteinrichtungen (5, 6) verlaufenden Transportrichtung (R) bewegen und in orthogonaler Richtung relativ zur Druckfläche (3) unabhängig voneinander verfahrbar sind, – Heranführen eines zu bedruckenden Druckmediums (1) an den Druckkopf (2) in einen für das Bedrucken geeigneten Abstand durch Verfahren wenigstens einer der beiden Transporteinrichtungen (5, 6) in orthogonaler Richtung, – Übergabe des Druckmediums (1) von der ersten Transporteinrichtung (5) auf die zweite Transporteinrichtung (6) in einem Übergabebereich (7), wobei sich der Übergabebereich (7) im Druckbereich (3a) der Druckfläche (3) befindet.