DE102013204966A1

DE102013204966A1 - Pneumatische Bogenausrichtung und Feststellung

Info

Publication number: DE102013204966A1
Application number: DE102013204966A
Authority: DE
Inventors: Douglas K. Herrmann; James J. Spence
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2012-03-28
Filing date: 2013-03-20
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2033-03-21
Also published as: US20130256972A1; CN103358711B; US8579284B2; CN103358711A; DE102013204966B4

Abstract

Offenbart wird ein Drucklufttisch zum Ausrichten eines Substratmedienbogens. Der Tisch umfasst eine Medienplatte, ein umkehrbares Luftgebläse, eine Ausrichtungswand und ein Bogenfestlegelement. Die Medienplatte weist eine mit Löchern versehene obere Oberfläche auf, um den Bogen aufzunehmen. Das umkehrbare Luftgebläse erzeugt selektiv mindestens eine von einer positiven Luftströmung und einer negativen Luftströmung durch die mit Löchern versehene obere Oberfläche. Die positive Luftströmung bildet eine gasförmige Schicht aus Luft zwischen der mit Löchern versehenen oberen Oberfläche und dem Bogen. Die negative Luftströmung bewirkt, dass der Bogen ortsfest und auf der mit Löchern versehenen oberen Oberfläche in Eingriff bleibt. Die Ausrichtungswand erstreckt sich an mindestens einem Rand der mit Löchern versehenen oberen Oberfläche entlang. Das Bogenfestlegelement übt selektiv eine waagerechte Festlegkraft auf den Bogen aus und bewirkt die Bewegung des Bogens über die mit Löchern versehene obere Oberfläche, um den Bogen mit der Ausrichtungswand in Eingriff zu bringen.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ausrichten und Feststellen von Substratmedienbögen, die auf einer bewegbaren Platte in einem Drucksystem transportiert werden.
Schnelle Tintenstrahl-Markierungsvorrichtungen für großformatige Einzelbögen werden durch die Verwendung moderner Systeme im Hinblick auf Produktionsrate, Medientyp und Bildqualität besonders beansprucht. Systeme, die solche großformatigen Einzelbögen handhaben, können eine überdimensionierte Medienplatte verwenden, um den Bogen während des Markierungsprozesses zu tragen, doch Anordnung und Ausrichtung des Bogens auf der Platte erfordern Präzision. Auch muss, sobald der Bogen in die gewünschte Ausrichtungsposition bewegt wird, diese Position zuverlässig bewahrt werden. Solche großen Bögen sind jedoch besonders schwierig in die Ausrichtung zu manipulieren und in der richtigen Ausrichtung auf der Platte zu halten, insbesondere wenn es sich dabei um eine bewegbare Platte handelt.
Entsprechend wäre es wünschenswert, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ausrichten und Feststellen eines Substratmedienbogens auf einer Medienplatte zum Handhaben in einem Drucksystem bereitzustellen, welche die diversen Nachteile nach dem Stand der Technik aufheben.
Gemäß den hier beschriebenen Aspekten wird eine Vorrichtung offenbart, die einen Drucklufttisch bildet, um darauf einen Substratmedienbogen zum Handhaben in einem Drucksystem auszurichten und festzulegen. Der Drucklufttisch umfasst eine Medienplatte, ein umkehrbares Luftgebläse, eine Ausrichtungswand und ein Bogenfestlegelement. Die Medienplatte weist eine mit Löchern versehene obere Oberfläche auf, um einen Substratmedienbogen aufzunehmen. Das umkehrbare Luftgebläse erzeugt selektiv mindestens eine von einer positiven Luftströmung und einer negativen Luftströmung durch die mit Löchern versehene obere Oberfläche. Die positive Luftströmung bildet eine gasförmige Schicht aus Luft zwischen der mit Löchern versehenen oberen Oberfläche und dem Substratmedienbogen. Die negative Luftströmung bewirkt, dass der Substratmedienbogen ortsfest und mit der mit Löchern versehenen oberen Oberfläche in Eingriff bleibt. Die Ausrichtungswand erstreckt sich an mindestens einem Rand der mit Löchern versehenen oberen Oberfläche entlang. Das Bogenfestlegelement übt selektiv eine waagerechte Festlegkraft auf den Substratmedienbogen aus und bewirkt eine Bewegung des Substratmedienbogens über die mit Löchern versehene obere Oberfläche, um den Substratmedienbogen mit der Ausrichtungswand in Eingriff zu bringen.
Zudem kann das umkehrbare Luftgebläse konfiguriert sein, um einen nahezu augenblicklichen Übergang von einer positiven Luftströmung auf eine negative Luftströmung bereitzustellen. Alternativ kann das umkehrbare Luftgebläse konfiguriert sein, um einen allmählichen Übergang über die mit Löchern versehene obere Oberfläche von der positiven Luftströmung auf die negative Luftströmung bereitzustellen. Der Drucklufttisch kann ferner einen Randsensor umfassen, um eine Position des Substratmedienbogens zu erkennen. Der Randsensor ist an einem Teil der Ausrichtungswand entlang angeordnet, um zu erkennen, dass der Substratmedienbogen eine angestrebte Ausrichtungsposition erreicht hat. Die Ausrichtungswand kann sich an zwei angrenzenden Rändern der mit Löchern versehenen oberen Oberfläche entlang erstrecken. Die Ausrichtungswand kann sich auch durchgehend an dem mindestens einen Rand entlang erstrecken, im Wesentlichen mindestens so weit wie ein Rand des Substratmedienbogens. Mindestens ein Teil der Ausrichtungswand kann selektiv bewegbar sein, um es dem Substratmedienbogen zu ermöglichen, von der mit Löchern versehenen oberen Oberfläche abzugleiten. Das Bogenfestlegelement kann ein mechanisches Element umfassen, das direkt mit dem Substratmedienbogen in Eingriff kommt, um seine Bewegung zu bewirken. Auch kann das Bogenfestlegelement einen mindestens teilweise waagerechten Luftstrom umfassen, der über eine Oberfläche des Substratmedienbogens ausgestoßen wird. Zudem kann das Bogenfestlegelement eine Kippbaugruppe umfassen, die konfiguriert ist, um die mit Löchern versehene obere Oberfläche zu kippen, damit die Schwerkraft die waagerechte Festlegkraft als Teil einer nach unten gleitenden Kraft über die mit Löchern versehene obere Oberfläche zuführen kann. Ferner kann das Bogenfestlegelement direkt mit dem Substratmedienbogen an mindestens einem Rand in Eingriff kommen.
Gemäß weiteren hier beschriebenen Aspekten wird ein Verfahren zum Ausrichten und Befestigen eines Substratmedienbogens auf einer Medienplatte zur Handhabung in einem Drucksystem offenbart. Das Verfahren umfasst das Ablegen eines Substratmedienbogens auf eine Medienplatte. Die Medienplatte umfasst eine mit Löchern versehene obere Oberfläche, um den Substratmedienbogen in Eingriff zu bringen. Auch erzeugt sie eine positive Luftströmung durch die mit Löchern versehene obere Oberfläche. Die positive Luftströmung bildet eine gasförmige Schicht aus Luft zwischen der mit Löchern versehenen oberen Oberfläche und dem Substratmedienbogen. Das Verfahren umfasst ferner das Ausüben einer im Allgemeinen waagerechten Festlegkraft auf den Substratmedienbogen, der mindestens teilweise über der gasförmigen Schicht schwebt. Zudem umfasst das Verfahren das Erzeugen einer negativen Luftströmung durch die mit Löchern versehene obere Oberfläche. Die negative Luftströmung bewirkt, dass der Substratmedienbogen ortsfest und in Eingriff auf der mit Löchern versehenen oberen Oberfläche bleibt.
Zudem kann die negative Luftströmung als Reaktion darauf erzeugt werden, dass die positive Luftströmung nicht mehr durch mindestens einen Teil der mit Löchern versehenen oberen Oberfläche geht, durch welche die positive Luftströmung zuvor gegangen war. Auch kann ein nahezu augenblicklicher Übergang von der Erzeugung der positiven Luftströmung auf die Erzeugung der negativen Luftströmung bereitgestellt werden. Alternativ kann ein allmählicher Übergang über die mit Löchern versehene obere Oberfläche von der Erzeugung der positiven Luftströmung auf die Erzeugung der negativen Luftströmung bereitgestellt werden. Die negative Luftströmung kann als Reaktion auf eine Angabe durch einen Sensor erzeugt werden, dass der Substratmedienbogen mit einer Ausrichtungswand in Eingriff gekommen ist, die sich an mindestens einem Rand der mit Löchern versehenen oberen Oberfläche entlang erstreckt. Der Eingriff der Ausrichtungswand kann umfassen, dass die Substratmedien mit zwei Erstreckungen der Ausrichtungswand in Eingriff kommen. Die beiden Erstreckungen der Ausrichtungswand können an zwei angrenzenden Rändern der mit Löchern versehenen oberen Oberfläche entlang angeordnet sein. Die im Allgemeinen waagerechte Festlegkraft kann durch ein mechanisches Element ausgeübt werden, das direkt mit dem Substratmedienbogen in Eingriff kommt, um seine Bewegung zu bewirken. Auch kann die im Allgemeinen waagerechte Festlegkraft durch mindestens einen im Wesentlichen waagerechten Luftstrom ausgeübt werden, der über eine Oberfläche des Substratmedienbogens ausgestoßen wird. Der mindestens eine im Wesentlichen waagerechte Strom kann mindestens zwei verschiedene Luftströme umfassen, die unterschiedliche durchschnittliche Richtungsvektoren der Festlegkraft aufweisen. Alternativ kann die im Allgemeinen waagerechte Festlegkraft durch eine Kippbaugruppe ausgeübt werden, die konfiguriert ist, um die mit Löchern versehene obere Oberfläche zu kippen, damit die Schwerkraft die waagerechte Festlegkraft als Teil einer nach unten gleitenden Kraft über die mit Löchern versehene obere Oberfläche bereitstellen kann. Auch kann der allmähliche Übergang das Umschalten ausgewählter Bereiche der mit Löchern versehenen oberen Oberfläche getrennt von der positiven auf die negative Luftströmung umfassen.
Es zeigen:
1 eine Draufsicht eines Drucklufttischs zum Ausrichten und Transportieren eines verdrehten Substratmedienbogens, der in eine Ausrichtungsecke festgelegt wird, gemäß einem Aspekt der offenbarten Technologien.
2 eine Draufsicht des Drucklufttischs, der in 1 gezeigt wird, wobei ein geradegerichteter Substratmedienbogen in eine ausgerichtete Orientierung festgelegt wird, gemäß einem Aspekt der offenbarten Technologien.
3 eine Draufsicht des Drucklufttischs, der in 1 gezeigt wird, wobei der Substratmedienbogen ausgerichtet und festgestellt ist, gemäß einem Aspekt der offenbarten Technologien.
4 eine seitliche Aufrissansicht im Querschnitt des Drucklufttischs, der in 1 gezeigt wird, mit einer positiven Luftströmung durch die Tischplatte, gemäß einem Aspekt der offenbarten Technologien.
5 eine seitliche Aufrissansicht im Querschnitt des Drucklufttischs, der in 2 gezeigt wird, mit einer positiven Luftströmung durch die Tischplatte, gemäß einem Aspekt der offenbarten Technologien.
6 eine seitliche Aufrissansicht im Querschnitt des Drucklufttischs, der in 2 gezeigt wird, mit einer negativen Luftströmung durch die Tischplatte, gemäß einem Aspekt der offenbarten Technologien.
7 eine Draufsicht eines Drucklufttischs zum Ausrichten und Transportieren eines Substratmedienbogens gemäß einem weiteren Aspekt der offenbarten Technologien.
8 eine Draufsicht eines Drucklufttischs zum Ausrichten und Transportieren eines Substratmedienbogens gemäß noch einem weiteren Aspekt der offenbarten Technologien.
9 eine seitliche Aufrissansicht im Querschnitt des Drucklufttischs, der in 7 gezeigt wird, mit einer negativen Luftströmung, die von einer Anfangszone der Tischplatte ausgeht, und einer positiven Luftströmung, die vom Rest der Tischplatte ausgeht, gemäß einem Aspekt der offenbarten Technologien.
10 eine seitliche Aufrissansicht im Querschnitt des Drucklufttischs, der in 7 gezeigt wird, mit einer negativen Luftströmung, die von zwei Anfangszonen der Tischplatte ausgeht, und einer positiven Luftströmung, die vom Rest der Tischplatte ausgeht, gemäß einem Aspekt der offenbarten Technologien.
11 eine seitliche Aufrissansicht im Querschnitt des Drucklufttischs, der in 7 gezeigt wird, mit einer negativen Luftströmung, die aus alle Zonen der Tischplatte ausgeht, gemäß einem Aspekt der offenbarten Technologien.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Diese beispielhaften Ausführungsformen werden nun mit Bezug auf die Figuren ausführlicher beschrieben. Die offenbarten Technologien verbessern die Bildqualität für großformatige Druckaufträge und stellen dabei ein effizientes System zum Ausrichten und Handhaben von Bögen bereit, das die Produktivität verbessern kann. Die hier offenbarten Vorrichtungen und Verfahren können an einer ausgewählten Stelle oder an mehreren Stellen eines Markierungsvorrichtungspfades verwendet werden, der einen Drucklufttisch umfasst. Somit sind hier nur ein Teil eines beispielhaften Drucklufttisches sowie Verfahren zu seiner Verwendung abgebildet.
Wie sie hier verwendet werden beziehen sich die Begriffe „Substratmedienbogen”, „Substratmedien” oder „Bogen” auf ein Substrat, auf das man ein Bild auftragen kann. Derartige Substrate können Papier, Transparente, Pergament, Folie, Gewebe, Kunststoff, Fotopapier, Wellpappe oder andere gestrichene oder nicht gestrichene Substratmedien, auf denen man Informationen oder Markierungen visualisieren und/oder wiedergeben kann, umfassen. Obwohl hier spezifisch auf einen Bogen oder auf Papier Bezug genommen wird, versteht es sich, dass beliebige Substratmedien in Form eines Bogens dazu ein angemessenes Äquivalent bilden. Auch bezieht sich der „Vorderrand” eines Substratmediums auf den Rand des Bogens, der in Prozessrichtung am weitesten stromabwärts liegt.
Wie er hier verwendet wird, bezieht sich der Begriff „Sensor” auf eine Vorrichtung, die auf eine physische Stimulierung reagiert und einen sich ergebenden Impuls in Form eines Signals für die Messung und/oder den Betrieb von Bedienelementen überträgt. Derartige Sensoren umfassen solche, die Druck, Licht, Bewegung, Wärme, Schall und Magnetismus verwenden. Auch kann jeder dieser Sensoren, auf die hier Bezug genommen wird, einen oder mehrere Sensoren umfassen, um die Charakteristiken eines Substratmediums, wie etwa Geschwindigkeit, Orientierung, Prozess- oder Querprozessposition und sogar die Größe der Substratmedien, zu erkennen und/oder zu messen. Somit kann der Bezug auf einen „Sensor” hier mehr als einen Sensor umfassen.
Wie er hier verwendet wird, bezieht sich der Begriff „Markierungszone” auf die Stelle auf einem Substratmedien-Verarbeitungspfad, an der die Substratmedien durch eine „Markierungsvorrichtung” verändert werden. Markierungsvorrichtungen, wie sie hier verwendet werden, umfassen einen Drucker, eine Druckbaugruppe oder ein Drucksystem. Derartige Markierungsvorrichtungen können digitale Kopier-, Buchbinde-, Falt-, Stempel-, Fax-, Multifunktionsmaschinen- und ähnliche Technologien verwenden. Und zwar insbesondere solche, die eine Druckausgabefunktion für beliebige Zwecke ausführen.
Besondere Markierungsvorrichtungen umfassen Drucker, Druckbaugruppen oder Drucksysteme, die einen „elektrostatographischen Prozess”, um Ausdrucke zu erzeugen, womit die Bildung eines Bildes auf einem Substrat unter Verwendung von elektrostatisch geladenen Mustern zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Informationen gemeint ist, einen „xerographischen Prozess”, womit die Verwendung eines harzartigen Pulvers auf einer elektrisch geladenen Platte zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Informationen gemeint ist, oder andere geeignete Prozesse zum Erzeugen von Ausdrucken, wie etwa einen Tintenstrahlprozess, einen Flüssigtintenprozess, einen Festtintenprozess und dergleichen verwenden können. Auch kann ein Drucksystem entweder einfarbige oder farbige Bilddaten drucken und/oder handhaben.
Wie sie hier verwendet werden, beziehen sich die Begriffe „Prozess” und „Prozessrichtung” auf einen Prozess des Bewegens, Transportierens und/oder Handhabens eines Substratmedienbogens. Die Prozessrichtung fällt im Wesentlichen mit einer Richtung eines Strömungspfades P zusammen, an dem entlang sich ein Teil des Medienschlittens bewegt, und/oder auf dem das Bild oder die Substratmedien hauptsächlich innerhalb der Medienhandhabungsbaugruppe bewegt werden. Man geht davon aus, dass ein derartiger Strömungspfad P von stromaufwärts nach stromabwärts geht. Entsprechend beziehen sich Querprozess-, seitliche und Querrichtungen auf Bewegungen oder Richtungen, die zur Prozessrichtung rechtwinklig sind und sich im Allgemeinen entlang einer gemeinsamen ebenen Ausdehnung derselben erstrecken.
1 zeigt eine Draufsicht eines Drucklufttischs 10 zum Ausrichten und Feststellen eines darauf gelegten Substratmedienbogens 5. Wenn ein Bogen, wie etwa ein Bogen Papier, auf einer Medienplatte bedruckt wird, muss eine präzise Ausrichtung des Bogens erreicht werden, bevor der Bogen markiert oder weiterverarbeitet werden kann. Die Medienplatte ist im Allgemeinen als flache unbiegsame Platte gebildet, um den Substratmedienbogen zu tragen. Im Allgemeinen kann die Medienplatte eine flache Metallfläche sein, die den Bogen trägt, wenn Druck darauf ausgeübt wird, insbesondere im Rahmen eines Druckprozesses unter Verwendung von Markierungsvorrichtungen. Wie gezeigt, kann der Bogen 5, wenn er auf die Platte 100 gelegt wird, verdreht und/oder falsch auf der Platte 100 positioniert sein. Somit ist es gemäß einem Aspekt der offenbarten Technologien wünschenswert, dass der Bogen 5 im Verhältnis zu einer Prozessrichtung P sowie zu einer Querprozessrichtung C_T richtig ausgerichtet wird. Eine bevorzugte Ausrichtungsposition für den Vorderrand L_E des Bogens 5 ist gegeben, wenn er präzise auf den Stromabwärtsrand der Medienplatte 100 ausgerichtet ist. Dieser Rand der Medienplatte 100 fällt mit einer Seite des Vorderrandes der Ausrichtungswand 130 zusammen. Somit wird dadurch, dass der Vorderrand L_E des Bogens 5 mit dem Vorderrand der Ausrichtungswand 130 in Eingriff gebracht wird, der erste Teil der angestrebten Ausrichtungsposition erreicht. Ähnlich liegt eine bevorzugte Ausrichtungsposition für den linken Seitenrand des Bogens 5 vor (in den Zeichnungen der untere gezeigte Rand), wenn dieser Bogenrand auf den äußeren Rand der Medienplatte 100 (ebenfalls in den Zeichnungen der untere gezeigte Rand) ausgerichtet ist. Indem somit der linke seitliche Bogenrand mit dem Seitenrand der Ausrichtungswand 140 in Eingriff gebracht wird, wird der zweite Teil der angestrebten Ausrichtungsposition erreicht. Die Reihenfolge, in der diese Teile der Position gegebenenfalls erreicht werden, liegt im Bereich der Konstruktion und ist davon abhängig, wie der Bogen in die angestrebte Ausrichtungsposition bewegt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der offenbarten Technologien umfasst der Drucklufttisch 10 eine Medienplatte 100, die eine mit Löchern versehene obere Oberfläche 102 aufweist. Der Drucklufttisch 10 funktioniert mit Luftmitteln, insbesondere mit Druckluft, die durch die mit Löchern versehene obere Oberfläche 102 ausgestoßen werden kann oder deren Strömung umgekehrt werden kann, um eine Vakuumkraft an der mit Löchern versehenen oberen Oberfläche 102 zu erstellen. Die mit Löchern versehene obere Oberfläche kann porös oder perforiert sein oder auf andere Art und Weise zahlreiche Löcher umfassen, so dass Luft aus der mit Löchern versehenen oberen Oberfläche 102 der Medienplatte 100 ausgestoßen werden kann. Bei der abgebildeten Ausführungsform umfasst die mit Löchern versehene obere Oberfläche 102 eine Vielzahl von Luftlöchern 120, die gleichmäßig in Spalten und Reihen über die obere Oberfläche der Medienplatte 100 verteilt sind. Es versteht sich, dass andere Konfigurationen aus Luftlöchern 120 bereitgestellt werden könnten, so dass weniger oder mehr dieser Löcher die mit Löchern versehene obere Oberfläche bilden können. Zudem könnten andere Muster gebildet werden, wie etwa konzentrische Bögen, die aus einer Ecke zwischen den beiden Ausrichtungswänden 130, 140 hervorgehen. Auch müssen die Luftlöcher 120 nicht gleichmäßig über die ganze Oberfläche beabstandet sein. Als Alternative zu den Luftlöchern 120 könnte die mit Löchern versehene obere Oberfläche 102 eine im Allgemeinen poröse Oberfläche mit weniger getrennten Öffnungen sein. Unabhängig davon stehen die getrennten Luftlöcher 120 oder weniger getrennten Öffnungen, die eine poröse Oberfläche bilden, bevorzugt in Fluidkommunikation mit mindestens einem umkehrbaren Luftgebläse, das eine Quelle einer selektiv positiven und/oder negativen Luftströmung für den Drucklufttisch 10 bereitstellt.
Sobald ein Bogen 5 auf den Drucklufttisch 10 gelegt wird, veranlasst eine positive Luftströmung, die aus der mit Löchern versehenen oberen Oberfläche 102 ausgeht, dass der Bogen 5 auf einer gasförmigen Luftschicht schwebt, die sich zwischen der oberen Oberfläche 102 und dem Bogen 5 bildet. Es versteht sich, dass die positive Luftströmung ausgegeben werden kann, bevor, während oder nachdem der Bogen 5 auf den Drucklufttisch 10 gelegt wird bzw. wurde. Die gasförmige Luftschicht reduziert Reibung oder elektrostatische Kräfte, die ansonsten den Bogen 5 in einer verdrehten oder anderweitig verschobenen Position auf der Platte halten könnten. Wenn der Bogen 5 gemäß einem Aspekt der offenbarten Technologien auf Grund der positiven Luftströmung schwebt, wird eine waagerechte Festlegkraft B₁ auf den schwebenden Bogen 5 ausgeübt. Bevorzugt bewirkt die waagerechte Festlegkraft B₁, dass sich der Bogen 5 in Richtung auf die beiden Ausrichtungswände 130, 140 bewegt. Eine derartige Festlegkraft B₁ kann anhand eines Bogenfestlegelements 200 umgesetzt werden. Sobald der Bogen 5 sowohl mit der Vorderrand-Ausrichtungswand 130 als auch mit der Seitenrand-Ausrichtungswand 140 in Eingriff steht, hat er die angestrebte Ausrichtungsposition erreicht, wie in 2 gezeigt. Die Ausrichtungswände 130, 140 können sich über die gesamte Ausdehnung jedes der jeweiligen Plattenränder erstrecken, wie etwa die Seitenwand 140, oder können sich über eine geringere Ausdehnung erstrecken, wie etwa die Vorderrandwand 130. Auch können die Wände 130, 140 durchgehende feste Wände sein oder können Öffnungen umfassen, um eine störende Luftströmung hindurch zu lassen.
1 und 2 bilden ein Bogenfestlegelement 200 in der Form einer bewegbaren mechanischen Sperre ab, die einen rechten Winkel aufweist, um zwei angrenzende Ränder des Substratbogens 5 in Eingriff zu bringen und anzudrücken. Obwohl einer der beiden Eingriffsränder des Bogenfestlegelements 200 eventuell früher mit dem Bogen in Eingriff kommt als der andere Eingriffsrand, wie in 2 gezeigt, stellen die beiden Eingriffsränder im Endeffekt sicher, dass der Bogen 5 an den beiden Ausrichtungswände 130, 140 richtig ausgerichtet ist. Das Festlegelement 200 kann zwei senkrechte Wände umfassen, die ausgelegt sind, um mit zwei angrenzenden Rändern des Bogens 5 in Eingriff zu kommen. Die Tatsache, dass der Bogen 5 auf Grund der positiven Luftströmung aus der mit Löchern versehenen oberen Oberfläche 102 geringfügig über der Plattenoberfläche schweben sollte, soll verhindern, dass der Bogen 5 unter dem Festlegelement 200 steckenbleibt. Es versteht sich, dass ein anderes Festlegelement 200 bereitgestellt werden kann, wie es für die bestimmte Anwendung gewünscht ist. Beispielsweise kann das Festlegelement die Form einer steuerbaren angetriebenen Eingriffswalze annehmen, die selektiv auf eine obere Oberfläche des Bogens 5 angelegt wird. Nachdem sie mit dem Bogen 5 in Eingriff gebracht wurde, kann eine angetriebene Walze eine Festlegkraft B₁ durch einen Reibungseingriff mit der oberen Oberfläche des Bogens 5 ausüben. Als noch eine andere Alternative kann das Festlegelement 200 die Form einer oder mehrerer Düsenbaugruppen annehmen, um einen mindestens teilweise waagerechten Luftstrom von der oberen Seite des Bogens 5 in der Richtung der gewünschten Festlegkraft B₁ auszuüben. Auch kann das Festlegelement 200 durch zwei getrennte Elemente gebildet werden, wie etwa zwei getrennte Führungswände, wobei sich eine in einer Prozessrichtung und eine andere in einer Querprozessrichtung erstreckt. Ferner kann bzw. können ein oder mehrere gleitbare Führungsstifte, der bzw. die sich senkrecht rechtwinklig zu der Plattenoberfläche erstreckt bzw. erstrecken, doch in Richtung auf die Ausrichtungswände 130, 140 bewegbar ist bzw. sind, als Festlegelement 200 verwendet werden, das eine Festlegkraft B₁ bereitstellt. Ferner kann eine Festlegkraft B₁ bereitgestellt werden, indem die Platte 100 derart gekippt wird, dass die obere Oberfläche 102 nicht mehr gerade ist, sondern vielmehr in der Richtung der gewünschten Festlegkraft nach unten gekippt ist. Auf diese Art und Weise sollte unabhängig von dem verwendeten Festlegelement dieses in der Lage sein, eine selektive, anpassbare und/oder sogar variable Festlegkraft auf einen Substratmedienbogen 5 auszuüben.
Verständlicherweise weist die waagerechte Festlegkraft B₁ einen durchschnittlichen Richtungsvektor auf. Obwohl in dieser Hinsicht die Richtung dieser Anfangskraft B₁ im Allgemeinen auf die Ecke zu gehen sollte, welche die beiden Ausrichtungswände 130, 140 verbindet, kann die Kraftmenge in Abhängigkeit von Faktoren, wie etwa Größe und Gewicht des Substratmedienbogens 5, variieren. Es versteht sich auch, dass eine sekundäre Festlegkraft B₂ optional nach der anfänglichen Festlegkraft B₁ ausgeübt werden kann, um nicht mehr zu bewirken, dass sich der Bogen 5 in diese angestrebte Ausrichtungsposition bewegt. Eine derartige alternative oder sekundäre Festlegkraft B₂ würde einen anderen durchschnittlichen Richtungsvektor gegenüber der anfänglichen Festlegkraft B₁ aufweisen. Es versteht sich ferner, dass man gegebenenfalls eine oder mehrere weitere Festlegkräfte, einschließlich einer Drehkraft, auf den Bogen ausüben könnte. Sobald sich der Bogen 5 in der angestrebten Ausrichtungsposition befindet, können die Randsensoren 150 verwendet werden, um diesen Ausrichtungszustand zu bestätigen. Solche Randsensoren erkennen bevorzugt das Vorliegen oder Fehlen eines Substratmedienbogens mit Bezug auf den Sensor 150. In diesem Fall stellt das Vorliegen des Bogens 5 unter allen drei Randsensoren 150 eine Angabe bereit, dass der Bogen 5 die angestrebte Ausrichtungsposition erreicht hat.
Zudem können die hier beschriebenen waagerechten Festlegkräfte durch diverse Mittel auf den Bogen 5 ausgeübt werden. Beispielsweise kann ein mechanisches Element, wie etwa eine Stoßwand, ein bewegbarer Stift oder eine Antriebswalze, verwendet werden, um den Bogen 5 direkt in Eingriff zu bringen, um eine Festlegkraft zu verleihen. Alternativ könnte ein Luftstrom, der über eine obere Oberfläche des Bogens 5 ausgestoßen wird, den Bogen in Ausrichtung festlegen. Ein derartiger Luftstrom könnte auch eine nach unten gerichtete Komponente aufweisen, um dazu beizutragen, den Bogen festzuhalten und ihn dabei in die Ausrichtungsposition zu bewegen. Der waagerechte Luftstrom kann ein steter Strom sein oder es kann sich um periodische Luftstöße handeln, um dazu beizutragen, den Bogen in die richtige Position zu schieben. Auch kann der Drucklufttisch 10 als weitere Alternative zum Kippen konfiguriert sein. Durch das Kippen des Tisches 10, so dass die Ecke der beiden Ausrichtungswände 130, 140 der tiefste Punkt auf dem Tisch 10 ist, legt die Schwerkraft den Bogen in Richtung auf die angestrebte Ausrichtungsposition fest.
Der Drucklufttisch und die Verfahren, die hier beschrieben werden, sind besonders zur Handhabung großformatiger Substratmedienbögen nützlich. Insbesondere ist es ohne Weiteres möglich, großformatiges Papier mit Dimensionen von 62'' × 42'' mit den offenbarten Technologien zu handhaben. Hinzu kommt, dass man noch größere Bögen handhaben kann, vorausgesetzt die Medienplatte 100 ist entsprechend dimensioniert.
Zudem versteht es sich, dass der hier offenbarte Drucklufttisch 10 zusammen mit einem (nicht gezeigten) Controller betrieben werden kann. Der Controller kann auch eine beliebige Anzahl von Funktionen und Systemen steuern, die sich innerhalb des Drucklufttisches 10 und damit verbundenen Markierungssystemen befinden oder damit verbunden sind. Der Controller kann einen oder mehrere Prozessoren und Software umfassen, die in der Lage sind, Steuersignale zu erzeugen. Durch die koordinierte Steuerung der Vorrichtungsteilelemente, einschließlich des umkehrbaren Luftgebläses, der waagerechten Festlegelemente und der Sensoren, kann der Substratmedienbogen wirksam gehandhabt und markiert werden. Ferner versteht es sich, dass der Controller auch damit zusammenhängende Elemente betreiben kann, wie etwa eine Bogenablagevorrichtung, um den Substratmedienbogen anfänglich auf den Drucklufttisch 10 zu legen. Eine derartige Bogenablagevorrichtung kann die Form eines 6-achsigen adaptiven Robotersystems zum Anheben und Ablegen von Bögen, wie etwa von großen Substratmedienbögen, auf die Medienplatte 100 annehmen.
Sobald der Bogen 5 die angestrebte Ausrichtungsposition erreicht, wie in 2 und 3 gezeigt, schaltet das umkehrbare Luftgebläse vom Erzeugen einer positiven Luftströmung zum Erzeugen einer Vakuumkraft (hier auch als negative Luftströmung bezeichnet) um. Eine solche negative Luftströmung stellt eine Ansaugkraft bereit, die bewirkt, dass der Substratmedienbogen ortsfest und mit der mit Löchern versehenen oberen Oberfläche in Eingriff bleibt. Nach einem Aspekt der offenbarten Technologien kann das Umschalten zwischen positiver Luftströmung und negativer Luftströmung ein nahezu augenblicklicher Übergang sein. Es versteht sich jedoch, dass ein derartiger augenblicklicher Übergang durch das bestimmte umkehrbare Gebläse, das für das System gewählt wird, eingeschränkt sein könnte. Dennoch ist es wünschenswert, dass der Übergang so schnell wie möglich erfolgt, so dass der Substratmedienbogen 5 in der angestrebten Ausrichtungsposition bleibt und dort verbleibt, wenn die negative Luftströmung angewendet wird. Als weitere Alternative kann der Übergang zwischen der positiven und negativen Luftströmung allmählich über die mit Löchern versehene obere Oberfläche bereitgestellt werden. Auf diese Art und Weise schalten anfänglich nur einige der Luftlöcher 120 auf die negative Luftströmung um, gefolgt von einer größeren Anzahl von Luftlöchern 120, bis aus den Luftlöchern unter dem Bogen 5 keine positive Luftströmung mehr kommt. Beispielsweise kann die linke Spalte mit Luftlöchern 120 anfänglich auf die negative Luftströmung umschalten, und dann können zusätzliche Spalten, die in Richtung auf den hinteren Rand des Bogens T_E vorrücken, von der positiven Luftströmung auf die negative Luftströmung umschalten. Sobald eine ausreichende Menge des Bogens 5 durch die negative Luftströmung festgehalten wird, kann der Rest der mit Löchern versehenen oberen Oberfläche dazu gebracht werden, vollständig auf die negative Luftströmung umzuschalten.
4 bis 6 zeigen eine seitliche Aufrissansicht im Querschnitt des Drucklufttischs, der in 1 und 2 gezeigt wird. Diese Seitenansichten umfassen eine schematische Darstellung des umkehrbaren Luftgebläses 180, die eine beliebige Vorrichtung darstellt, die in der Lage ist, um einen Luft- oder Gasstrom selektiv in mindestens zwei Richtungen zu erzeugen. Die Bereitstellung von geeigneten Rohrkanälen oder Leitungen (nicht gezeigt) zwischen den Luftlöchern 120 und dem umkehrbaren Luftgebläse 180 bringt die Luftlöcher 120 in Fluidkommunikation mit dem umkehrbaren Luftgebläse 180. Auf diese Art und Weise tritt Luft, die aus dem umkehrbaren Luftgebläse kommt, aus den Luftlöchern in der mit Löchern versehenen oberen Oberfläche 102 aus, oder die erzeugte Vakuumkraft kommuniziert eine Ansaugkraft auf dieser oberen Oberfläche 102.
4 stellt eine anfängliche Ablageposition des Bogens 5 dar, ähnlich wie diejenige, die in 1 gezeigt wird. Es versteht sich, dass in 4 und 5 die waagerechte Festlegkraft B₃ anders ist als diejenige, die in 1 und 2 gezeigt wird, weil sie nur eine Festlegkraft in Prozessrichtung oder mindestens die Prozessrichtungskomponente einer Festlegkraft darstellt. Es wird eine positive Luftströmung 160 gezeigt, wie sie von der oberen Oberfläche 102 ausgeht. Auch ist der Zwischenraum Z zwischen dem Bogen 5 und der oberen Oberfläche 102 mit einer gasförmigen Schicht ausgefüllt, die bewirkt, dass der Bogen 5 über der oberen Oberfläche schwebt. 6 zeigt eine negative Luftströmung 170, die aus der mit Löchern versehenen oberen Oberfläche 102 aufsteigt. Die negative Luftströmung 170 stellt den Bogen 5 in direktem Eingriff mit der oberen Oberfläche 102 durch die Saugkraft, die von dem Gebläse 180 erzeugt wird, fest.
Sobald der Bogen 5 in der angestrebten Ausrichtungsposition festgestellt ist, ist er bereit zur Markierung oder Weiterverarbeitung durch ein Drucksystem. Ein weiterer Aspekt der offenbarten Technologien sieht vor, dass eine der Ausrichtungswände, wie etwa die Vorderrand-Ausrichtungswand 130, selektiv bewegbar oder abnehmbar ist. Auf diese Art und Weise hindert die Wand 130 den Bogen nicht mehr daran, sich über den Vorderrand der Medienplatte 100 hinweg zu bewegen. Das Abnehmen einer oder beider der Ausrichtungswände kann erfolgen, während sich die Medienplatte 100 einer Markierungsstation nähert, oder während Markierungsbaugruppen in die Nähe der Medienplatte bewegt werden. Zudem kann eine oder können die beiden der Ausrichtungswände abgenommen oder entfernt werden, wenn es an der Zeit ist, den Bogen 5 von der Platte 100 zu nehmen.
Ferner kann der Drucklufttisch 10 von einem Medienschlitten in eine Markierungszone befördert werden. Auf diese Art und Weise kann ein Drucksystem, wie etwa eine Tintenstrahlbaugruppe, den Substratbogen 5 markieren, wenn er vorbeigeht. Alternativ und/oder zusätzlich könnten diverse Vorrichtungen verwendet werden, um ein Bild zu erzeugen. Beispielsweise könnten xerographische, Flexo- oder lithographische Bildübertragungssysteme verwendet werden.
7 bis 11 bilden weitere Verfahren zum Umsetzen des Übergangs von einer positiven 160 auf eine negative 170 Luftströmung aus der mit Löchern versehenen oberen Oberfläche 102 ab. Insbesondere zeigen die beiden 7 und 8 einen gestaffelten Verlauf von Zonen (jeweils A–F und A–G), die selektiv gesteuert werden, um individuell entweder eine positive Luftströmung 160 oder eine negative Luftströmung 170 zu erzeugen. 9 bis 11 bilden ferner einen derartigen gestaffelten Verlauf unter Verwendung einer seitlichen Aufrissansicht im Querschnitt über eine Prozessrichtung im Verhältnis zu der Medienplatte 100 ab. Anfänglich können alle Zonen A–F oder A–G eine positive Luftströmung 160 bereitstellen. Sobald der Substratmedienbogen 5 auf die Platte abgelegt wird und an den beiden Ausrichtungswänden 130, 140 ausgerichtet ist, wird die Luftströmung in der ersten Zone A auf eine negative Luftströmung 170 umgeschaltet, wobei die übrigen Zonen weiterhin eine positive Luftströmung 160 bereitstellen, wie in 9 gezeigt. Dies ermöglicht, dass nur ein Anfangsteil des Substratbogens auf die Medienplatte angesaugt wird, was das Verrutschen des Bogens während des Übergangs von einer positiven auf eine negative Luftströmung minimieren kann. Anschließend würde eine nächste angrenzende Zone B umgeschaltet, wie in 10 gezeigt, wodurch zusätzliche Teile des Bogens 5 festgehalten werden können. Der Verlauf würde in einer Stromaufwärtsrichtung weitergehen, bis alle Zonen umgeschaltet sind, wie in 11 gezeigt. 7 und 8 bilden ab, wie verschiedene Gruppen von Öffnungen 120 zusammengestellt werden können, um zu ändern, wie die allmähliche Kombination aus negativer/positiver Luftströmung den Substratmedienbogen 5 in Eingriff bringt. Auf diese Art und Weise teilt die in 7 gezeigte Zonenkonfiguration die Zonen über die Querprozessrichtung ein, während 8 die Zonen unterteilt, die sich diagonal sowohl in Prozessrichtung als auch in Querprozessrichtung erstrecken. Auch zeigen die beiden Ausführungsformen in 7 und 8 eine allmähliche Zunahme der Größe jeder Zone von der Ausrichtungswand 130 in Prozessrichtung zur Stromaufwärtsrichtung. Es versteht sich jedoch, dass die Zonen anders unterteilt sein können. Beispielsweise kann jede Zone eine gleiche Anzahl von Öffnungen oder eine andere Unterteilung aufweisen. Auch kann jede Zone eine einzige Reihe (in einer beliebigen Richtung) umfassen, wobei andere Zonen ebenfalls eine einzige, wenn auch andere, Reihe von Öffnungen umfassen. Ferner können die Änderungen der Zonengröße, soweit vorhanden, je nach Bedarf variiert werden.

Claims

Drucklufttisch zum Ausrichten und Feststellen eines Substratmedienbogens darauf zur Handhabung in einem Drucksystem, wobei der Drucklufttisch Folgendes umfasst: eine Medienplatte, wobei die Medienplatte eine mit Löchern versehene obere Oberfläche aufweist, um einen Substratmedienbogen aufzunehmen; ein umkehrbares Luftgebläse, wobei das umkehrbare Luftgebläse selektiv mindestens eine von einer positiven Luftströmung und einer negativen Luftströmung durch die mit Löchern versehene obere Oberfläche erzeugt, wobei die positive Luftströmung eine gasförmige Schicht aus Luft zwischen der mit Löchern versehenen oberen Oberfläche und dem Substratmedienbogen bildet, wobei die negative Luftströmung bewirkt, dass der Substratmedienbogen ortsfest und in Eingriff auf der mit Löchern versehenen oberen Oberfläche bleibt; eine Ausrichtungswand, die sich an mindestens einem Rand der mit Löchern versehenen oberen Oberfläche entlang erstreckt; und ein Bogenfestlegelement, wobei das Bogenfestlegelement selektiv eine waagerechte Festlegkraft auf den Substratmedienbogen ausübt, die eine Bewegung des Substratmedienbogens über die mit Löchern versehene obere Oberfläche bewirkt, um den Substratmedienbogen mit der Ausrichtungswand in Eingriff zu bringen.
Drucklufttisch nach Anspruch 1, wobei das umkehrbare Luftgebläse konfiguriert ist, um einen nahezu augenblicklichen Übergang von einer positiven Luftströmung auf eine negative Luftströmung bereitzustellen.
Drucklufttisch nach Anspruch 1, wobei das umkehrbare Luftgebläse konfiguriert ist, um einen allmählichen Übergang über die mit Löchern versehene obere Oberfläche von einer positiven Luftströmung auf eine negative Luftströmung bereitzustellen.
Drucklufttisch nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Randsensor zum Erkennen einer Position des Substratmedienbogens, wobei der Randsensor an einem Teil der Ausrichtungswand entlang angeordnet ist, um zu erkennen, dass der Substratmedienbogen eine angestrebte Ausrichtungsposition erreicht hat.
Drucklufttisch nach Anspruch 1, wobei sich die Ausrichtungswand an zwei angrenzenden Rändern der mit Löchern versehenen oberen Oberfläche entlang erstreckt.
Drucklufttisch nach Anspruch 1, wobei sich die Ausrichtungswand durchgehend an dem mindestens einen Rand entlang erstreckt, der im Wesentlichen so lang ist wie mindestens ein Rand des Substratmedienbogens.
Drucklufttisch nach Anspruch 1, wobei mindestens ein Teil der Ausrichtungswand selektiv bewegbar ist, um es dem Substratmedienbogen zu ermöglichen, von der mit Löchern versehenen oberen Oberfläche abzugleiten.
Drucklufttisch nach Anspruch 1, wobei das Bogenfestlegelement ein mechanisches Element umfasst, das den Substratmedienbogen direkt in Eingriff bringt, um seine Bewegung zu bewirken.
Drucklufttisch nach Anspruch 1, wobei das Bogenfestlegelement den Substratmedienbogen an mindestens einem Rand des Bogens in Eingriff bringt.
Drucklufttisch nach Anspruch 1, wobei das Bogenfestlegelement den Substratmedienbogen an mindestens zwei verschiedenen Rändern des Bogens in Eingriff bringt.