-
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Gerät und ein Verfahren zum Transport von Bögen von Substratmedien durch einen Markierungsbereich entlang einer Luftlager-Halteschiene.
-
Die Erzielung einer hohen Bildqualität in einer Druckeinheit erfordert die Überwindung von Varianten statischer Reibungskoeffizienten und dynamischem Reibungskoeffizienten in einem System. Die Kontrolle der Reibung führt zu einer präzise gesteuerten Geschwindigkeit, wobei es ich um ein bedeutendes Element der feinen Pixelanordnung handelt. Ebenso ist die Pixelanordnung eine Komponente der Mediengeschwindigkeit, da ein Markierungselement auf dem Bogen angebracht ist. Somit ist es wünschenswert, sowohl die statischen als auch die dynamischen Reibungskoeffizienten zu steuern, die oft mit dem Stick-Slip assoziiert werden, der bei Wälzlagersystemen gewöhnlich ist.
-
Außerdem unterliegen gegenwärtige Systeme, die ausschließlich Wälzlagerelemente für Medienwagen verwenden, dem Verschleiß, der weiter zu Fehlberechnungen der Geschwindigkeit und/oder der Position zwischen den Markierungssystemen und dem Bogen, der markiert werden soll, vermehrt. Auf diese Weise machen gegenwärtige Lageroberflächen und Wälzlager-Einheiten die Wiederholbarkeit der Maschinenleistung weniger beständig. Außerdem kann der Verschleiß die Druckkopf-Lücke zwischen den Druckkopf-Oberflächen und dem Substratmedien-Bogen erhöhen. Bei der Verwendung der Tintenstrahl-Technologie kann als eine Folge einer erhöhten Druckkopf-Lücke das nach unten gerichtete Sprühen von Tinte weiter als beabsichtigt ausfächern, wodurch die Präzision der Markierungsgeräts abnimmt.
-
Außerdem weisen gegenwärtige Wälzlager-Wagenanordnungen auch in einer Richtung quer zum Prozess Unregelmäßigkeiten der Positionierung auf. Die Bewegung des Wagens durch einen Druckbereich ist oft von einer zyklischen Hin-und-Her-Bewegung über den Markierungsbereich begleitet, was zu einer nicht-linearen Bahn für den Medienwagen und den Bogenträger darauf führt. Eine derartige nicht-lineare Bahn kann weiter die Genauigkeit verringern, wenn versucht wird, den Substrat-Medienbogen zu markieren.
-
Dementsprechend wäre es wünschenswert, ein Medientransportsystem und ein -verfahren bereitzustellen, um Medien effizient durch einen Druckbereich zu bewegen, um Ausgaben mit hoher Qualität zu ermöglichen, und das andere Nachteile des Standes der Technik beseitigt.
-
US 2011 / 0 048 319 A1 beschreibt eine Substrattransferverarbeitungsvorrichtung, die ein Substrat mit hoher Geschwindigkeit verarbeiten kann. Ein Montagetisch, auf dem ein Substrat montiert ist, umfasst einen plattenförmigen Hauptkörper und einen vertieften Teil, der in einer hinteren Oberfläche des plattenförmigen Hauptkörpers ausgebildet ist. Da der Montagetisch im Vergleich zum Montagetisch leicht ist, bevor das vertiefte Teil darin geformt wird, ist die Belastung eines Motors gering und die Betriebskosten sind gering, selbst wenn der Montagetisch mit hoher Geschwindigkeit bewegt wird. Da der plattenförmige Hauptkörper aus Granit besteht, kann die Montagefläche durch Polieren flach und glatt gemacht werden. Da die Montagefläche flach und glatt ist, ist die Genauigkeit bei der Positionierung des Substrats hoch.
-
US 4 704 712 A beschreibt eine reibungsarme Gleitvorrichtung zur Verwendung mit der Translationsstufe eines optischen Plattenaufzeichnungs- / Wiedergabesystems. Die Vorrichtung umfasst eine Schiene, die in ihrer Position fixiert ist. Die Schiene enthält poröse Streifen, die entlang ihrer Längsabmessung an zwei orthogonalen Seiten befestigt sind. Durch mehrere Durchgänge zwischen der Schiene und den porösen Streifen kann Luft durch die Poren des Streifenmaterials nach außen gedrückt werden. Das Gleitelement, das beweglich auf der Schiene montiert ist, hat Lagerflächen neben den an der Schiene befestigten porösen Streifen. Entlang dieser Lagerflächen montierte Permanentmagnete halten eine Anziehungskraft zwischen dem Schlitten und der Schiene aufrecht, die der Kraftrichtung des Luftstroms entgegenwirkt, wodurch ein reibungsarmer Lagerfilm aus Druckluft bereitgestellt wird. Ein in der Schiene und im Gleitelement enthaltener Linearmotor induziert eine Bewegung des Schiebers entlang der Schiene. In einer zweiten Ausführungsform wird die Anziehungskraft, die der Kraftrichtung des Luftstroms entgegenwirkt, durch ein Vakuum in der Schiene bereitgestellt, das die beiden Lagerflächen des Gleitelements in Richtung der Schiene zieht.
-
US 7 233 387 B2 beschreibt eine Bilderzeugungsvorrichtung, die eine Bilderzeugungsverarbeitung auf einem Aufzeichnungsmedium effizient durchführen und eine Verbesserung der Produktionseffizienz erzielen kann. In der Bilderzeugungsvorrichtung, in der das Aufzeichnungsmedium an einer Ladeposition auf ein Bühnenelement geladen wird, wird das Bild in dem Aufzeichnungsmedium erzeugt, während das Bühnenelement durch eine Bilderzeugungseinheit und das Aufzeichnungsmedium läuft, in dem sich das Bild befunden hat gebildet wird, wird von dem Bühnenelement an einer Entladeposition entladen, zwei Bühnenelemente sind vorgesehen. Die Bilderzeugungsvorrichtung umfasst obere und untere Zirkulationsmittel, bei denen eines der beiden Stufenelemente unterhalb der Bilderzeugungseinheit von der Entladeposition in die Ladeposition bewegt wird, während das andere Stufenelement die Bilderzeugungseinheit mit dem darauf geladenen Aufzeichnungsmedium durchläuft.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Luftlagermedientransport zu verbessern. Dieses Ziel wird durch ein Gerät gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 4 erreicht. Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen niedergelegt.
- 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Geräts zum Transport eines Bogens von Substratmedien durch einen Markierungsbereich in Übereinstimmung mit einem Gesichtspunkt der offenbarten Technologien.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht des Medienwagens, gezeigt in 1, wenn er eine Luftlager-Halteschiene erreicht, in Übereinstimmung mit einem Gesichtspunkt der offenbarten Technologien.
- 3 ist eine perspektivische Ansicht des Medienwagens, gezeigt in 1, wenn er sich einem Markierungsbereich nähert, darin eingeschlossen zusätzliche vorgelagerte und nachgelagerte Segmente eines Prozesswegs, in Übereinstimmung mit einem Gesichtspunkt der offenbarten Technologien.
- 4 ist eine perspektivische Ansicht des Medienwagens, gezeigt in 1, der durch einen Markierungsbereich passiert, in Übereinstimmung mit einem Gesichtspunkt der offenbarten Technologien.
- 5 ist eine perspektivische Ansicht des Medienwagens, gezeigt in 1 nach der Passage durch den Markierungsbereich, in Übereinstimmung mit einem Gesichtspunkt der offenbarten Technologien.
- 6 ist eine perspektivische Ansicht des Medienwagens, gezeigt in 1 im Markierungsbereich, wenn sich eine Tintenstrahleinheit in einer Richtung quer zum Prozess bewegt, um einen Substratmedienbogen zu markieren, in Übereinstimmung mit Gesichtspunkten der offenbarten Technologien.
- 7 ist eine Draufsicht des Medienwagens, gezeigt in 1 von 6.
- 8 ist eine perspektivische Ansicht eines Medienwagens in Übereinstimmung mit Gesichtspunkten der offenbarten Technologien.
- 9 eine vordere Aufrissansicht des Geräts von 1, gesehen nachgelagert vom Markierungsbereich nach oben.
- 10 ist eine seitliche Aufrissansicht eines Medienwagens auf einem Segment des Prozesswegs, in Übereinstimmung mit Gesichtspunkten der offenbarten Technologien.
- 11 ist eine perspektivische Ansicht des Medienwagens und des Segment des Prozesswegs von 10.
- 12 ist eine perspektivische Ansicht eines Übergangsabschnitts des Medienprozesswegs.
- 13 ist eine vordere Aufriss-Reliefansicht von Luftlager-Halteschienen mit einem Abschnitt des Medienwagens in Übereinstimmung mit Gesichtspunkten der offenbarten Technologien.
- 14 ist eine perspektivische Ansicht einer seitlichen federgeladenen Radanordnung in Übereinstimmung mit Gesichtspunkten der offenbarten Technologien.
-
Nun werden in weiteren Einzelheiten diese exemplarischen Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die Figuren beschrieben. Die offenbarten Technologien verbessern die Bildqualität für Druckaufträge mit großem Format, während sie ein effizientes Bogenhandhabungssystem bereitstellen, das die Produktivität verbessern kann. Das Gerät und die Verfahren, die hier offenbart werden, können in einer ausgewählten Position oder in mehreren Positionen eines Markierungsvorrichtungswegs verwendet werden, der einen Medienwagen umfasst, der hergestellt ist, um auf einer Spur zu fahren. Somit wird hier nur ein Abschnitt eines exemplarischen Substratmedien-Handhabungswegs veranschaulicht.
-
Wie hier verwendet bezieht sich „Substratmedienbogen“, „Substratmedium“ oder „Bogen“ auf ein Substrat, auf das ein Bild aufgebracht werden kann. Derartige Substrate können Papier, Transparente, Pergament, Film, Gewebe, Plastik, Photopapiere, Wellpappe oder andere beschichtete oder nicht beschichtete Substratmedien, auf denen Informationen oder Markerungen visualisiert und/oder reproduziert werden können, umfassen. Während hier spezifisch auf einen Bogen oder Papier Bezug genommen wird, sollte davon ausgegangen werden, dass jedes Substratmedium in Form eines Bodens ein geeignetes Äquivalent dazu darstellt. Auch bezieht sich die „vordere Kante“ eines Substrats auf eine Kante des Bogens, die sich am weitesten nachgelagert in einer Prozessrichtung befindet.
-
Wie hier verwendet, bezieht sich „Markierungsbereich“ auf die Position in einem Substratmedien-Verarbeitungsweg, in dem das Substratmedium durch eine „Markierungsvorrichtung“ verändert wird. Markierungsvorrichtungen, wie hier verwendet, umfassen einen Drucker, eine Druckanordnung oder ein Drucksystem. Derartige Markierungsvorrichtungen können digitale Kopier-, Buchherstellungs-, Falt-, Stempel-, Faksimile-, Multifunktionsgerät- und ähnliche Technologien verwenden. Insbesondere diejenigen, die eine Druckausgabe-Funktion für irgendeinen Zweck durchführen.
-
Besondere Markierungsvorrichtungen umfassen Drucker, Druckanordnungen oder Drucksysteme, die einen „elektrostatographischen Prozess“ verwenden können, um Ausdrucke zu generieren, was sich auf die Bildung eines Bildes auf einem Substrat durch die Verwendung von elektrostatisch geladenen Mustern bezieht, um Informationen aufzuzeichnen und zu reproduzieren, einen „xerographischen Prozess“, was sich auf die Verwendung eines harzigen Pulvers auf einer elektrisch geladenen Platte bezieht, und Informationen aufzuzeichnen und zu reproduzieren, oder andere geeignete Prozesse, um Ausdrucke zu generieren, wie z.B. einen Tintenstrahlprozess, einen Flüssigtinten-Prozess, einen Festtinten-Prozess und dergleichen. Ebenso kann ein Drucksystem entweder monochrome oder farbige Bilddaten drucken und/oder handhaben.
-
Wie hier verwendet, beziehen sich die Ausdrücke „Prozess“ und „Prozessrichtung“ auf einen Prozess des Bewegens, des Transportierens und/oder des Handhabens eines Substratmedienbogens. Die Prozessrichtung stimmt im Wesentlichen mit einer Richtung eines Flusswegs P überein, entlang dessen sich ein Abschnitt des Medienwagens bewegt und /oder das Bild oder Substratmedium primär innerhalb der Medienhandhabungs-Einheit bewegt wird. Ein derartiger Flussweg P soll wird als von oben nach unten fließend bezeichnet. Dementsprechend beziehen sich quer zum Prozess liegende, seitliche und quer verlaufende Richtung auf Bewegungen oder Richtungen, die senkrecht zur Prozessrichtung und im Allgemeinen entlang einer gemeinsamen planeren Ausdehnung davon liegen.
-
Wie hier verwendet bezieht sich „Wagen“ oder „Medienwagen“ auf eine Medientransportvorrichtung, die entlang einem Prozessweg zur Förderung eines Substratmedienbogens übertragen werden kann. Eine derartige Medientransportvorrichtung umfasst einen Rahmen, der eine Platte hält, um direkt den Substratmedienbogen darauf zu halten. Ein Wagen oder Medienwagen, wie hier beschrieben, kann einen Schlitten umfassen, der auf Schienen läuft, wobei eine Beförderung Räder in rollendem Eingriff mit einer Spur aufweist, eine andere bewegliche Trägerstruktur und/oder eine Kombination daraus.
-
Ein Luftlager-Substratmedienstransport wird offenbart, der einen Bogen von Substratmedien entlang einem Prozessweg durch einen Markierungsbereich mit Präzision transportiert. Das offenbarte Gerät verwendet Luftlager, die hier als „Luftstangen“ bezeichnet werden, um bei der Positionierung und der Ausrichtung des Substratmedienbogens zu helfen, wenn dieser durch einen Markierungsbereich passiert. Durch die Bereitstellung einer Präzisionsbewegungsqualität kann eine Markierungsvorrichtung, wie z.B. ein Tintenstrahldrucksystem, ein Bild genau auf dem Substratmedium ablegen. Der Substratmedienbogen wir auf einer Platte befördert, die auf einem Medienwagen montiert ist, der sich entlang einer Spur bewegt, die den Prozessweg definiert. Der Medienwagen umfasst Wälzlagerräder, die entlang Lagerflächen auf Abschnitten der Spur rollen. Der Medienwagen umfasst auch kontaktlose Lagerflächen, die dem Wagen ermöglichen, über Luftstangen auf anderen Abschnitten der Spur, insbesondere über den Markierungsbereich, zu schweben. Der Medienwagen wird vom Wälzlager-Halter an die kontaktlose Lagerung mit Hilfe einer Übergangsrampe übertragen, die den Medienwagen nach unten fahren lässt und ermöglicht, dass die Luftstangen die Halterung des Wagens auf einem Luftkissen mit einer dünnen Schicht übernehmen. Nachdem der Medienwagen von den Luftstangen gehalten wird, gleitet er auf eine faktisch reibungslose Weise durch den Markierungsbereich.
-
1 zeigt das Gerät 100, umfassend einen Medienmarkierungswagen 80, der einen Substrat-medienbogen 5 entlang dem Prozessweg 40 in einer Prozessrichtung P fördert. Der Medienwagen 80 umfasst eine Platte 82, die besonders geeignet ist, um den Bogen eines Substratmediums 5 zu halten. Auf diese Weise sollte der Substratmedienbogen 5 mit Bezug auf die Platte 82 befestigt bleiben, wenn sich der Wagen 80 entlang dem Prozessweg 40 bewegt. In dieser Hinsicht können verschiedene bekannte Festhaltemechanismen verwendet werden, um den Bogen 5 auf der Platte 82 zu halten, wie z.B. elektrostatische, Niedervakuumdruck- oder mechanische Befestigungen. Auch kann, um zu vermeiden, dass der Bogen 5 auf die Markierungselemente im Markierungsbereich, wie z.B. den Druckköpfen, prallt, besondere Aufmerksamkeit auf das Herunterdrücken der vorderen Kante des Bogens 5 gerichtet werden.
-
Der Prozessweg 40 wird von einem Satz von Spuren gebildet, entlang dessen der Medienwagen 80 zum Fahren ausgelegt ist. 1 zeigt einen Abschnitt der Spuren entlang dem Prozessweg 40, der Luftlager-Halteschienen 42 auf entgegen gesetzten Seiten der Spur umfasst, um den Medienwagen 80 entlang dem Prozessweg 40 durch einen Markierungsbereich 20 zu halten. Die Spuren, die den Prozessweg 40 definieren, werden in einem linearen Weg veranschaulicht, insbesondere, wenn die Spurabschnitte, gezeigt in 1, durch einen Markierungsbereich passieren, jedoch müssen sich andere Abschnitte des Prozesswegs nicht in die gleiche gezeigte Richtung erstrecken und müssen nicht gerade sein. Auch müssen nicht alle Abschnitte des Prozesswegs 40 die Luftlager-Halteschienen 42 umfassen.
-
Die Luftlager-Halteschienen
42 (hier auch als „Luftstangen“ bezeichnet), stellen kontaktlose Lagerhalteflächen bereit, über die der Medienwagen
80 über den Markierungsbereich
20 gleiten kann. Im Gegensatz zu Kontakt-Wälzlagern wie z.B. Rädern, die auf einer weichen starren Fläche mit niedriger Reibung fahren, verwenden Luftstangen
42 einen dünnen Film aus unter Druck gesetzter Luft, um eine Last-tragende Schnittstelle zwischen der Spur
40 und dem Medienwagen
80 mit einer äußerst niedrigen Reibung bereitzustellen. Eine dünne gasförmige Luftschicht wird über den Luftstangen
42 gebildet, über denen kontaktlose Halteflächen des Wagens
80 fahren können, ohne die Luftstangen
42 selbst zu berühren. Da sie kontaktlos sind, vermeiden die Luftstangen
42 die Reibung, Abnutzung, Probleme mit Partikeln auf der Spur und die Notwendigkeit von Schmiermitteln. Außerdem stellen Luftstangen
42 bei der Positionierung eine Präzision bereit und sind insbesondere für Hochgeschwindigkeitsanwendungen geeignet. Ein Beispiel für eine Luftlager-Technologie wird in U.S. Patent Nr.
7,607,647 an Zhao et al. offenbart.
-
Die Verwendung von Luftstangen 40 stellt eine verbesserte Bildqualität bereit, indem effektiv die Varianz des statischen Reibungskoeffizienten und des dynamischen Reibungskoeffizienten im System beseitigt wird. Dieses reduzierte Reibungsumfeld führt zu einer präziser gesteuerten Geschwindigkeit und Positionierung des transportierten Substratmedienbogens. Daher würde dies eine verbesserte Pixelplatzierung bereitstellen, insbesondere in einem Tintenstrahl-Umfeld. Luftlager-Einheiten sind insbesondere vorteilhaft, da sowohl statischen als auch die dynamischen Reibungskoeffizienten ausgeglichen werden. Dies ermöglicht die Beseitigung von Stick-Slip, der im Allgemeinen mit Wälzlagersystemen assoziiert wird. Insbesondere ist es durch die Reduzierung der statischen Reibung auf faktisch null möglich, eine höhere Auflösung und Wiederholbarkeit zu erzielen. Außerdem eliminiert mit der Beseitigung von Kontaktlagerflächen zwischen sich bewegenden Elementen die Reduzierung des Verschleißes weiter die Verbreitung von zusätzlichen Fehlern bei der Markierungsgenauigkeit. Außerdem kann das System durch die Beseitigung der Kontaktflächen, insbesondere im Markierungsbereich, zu reduzierten Wartungs- und Arbeitskosten führen, wenn berücksichtigt wird, dass keine Schmiermittel (oder zumindest weniger Schmiermittel) für das System erforderlich sind. Luftlager sind auch dadurch vorteilhaft, dass sie selbstreinigend sind, da ständig Luft aus der Oberfläche austritt, die Fasern und Verunreinigungen vom Prozessweg wegbläst. Ebenso beseitigt die kontaktlose Oberfläche Variationen, die mit der Endbearbeitung der Oberfläche oder mit Unregelmäßigkeiten eines Stick-Slip-Systems assoziiert sind. Die Verwendung einer kontaktlosen Lagerfläche gleicht die Oberflächenprofile aus und führt zu einer geraderen Bewegungsbahn. Die Luftstangen 42 stellen auch eine Wiederholbarkeit und Genauigkeit der Druckkopflücke bereit, wie weiter unten erörtert.
-
Wie in 1 gezeigt, erstrecken sich Luftstangen 42 durch den Markierungsbereich 20 von oben entlang der Spur 40 über den Markierungsbereich 20 hinaus nach unten entlang der Spur 40. Auf diese Weise werden die Luftstangen 42 verwendet, um die Bewegungsqualität innerhalb des Markierungsbereichs zu steuern, wenn der Substratmedienbogen 5 darin zugeführt wird. Drei Sätze von Luftstangen 42 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel enthalten. Zwei der Luftstangen 42 erstrecken sich entlang gegenüber liegenden Seiten der Spur 40, um eine vertikale Gewichtstragende Ladung des Medienwagens 80 zu tragen, während sich eine dritte Luftstange 42 entlang einer seitlichen Fläche der Spur zur Steuerung der seitlichen Bewegung des Wagens erstreckt. Auf diese Weise gleitet der Wagen 42 auch entlang einer seitlichen Luftstange 42, wobei er eine präzise Position in einer Richtung quer zum Prozess beibehält.
-
2 - 5 zeigen den Medienwagen 80, wenn er sich entlang des Prozesswegs 40 in einer Prozessrichtung P bewegt. Außer den kontaktlosen Lagerflächen, die entlang den Luftstangen 42 fahren, kann der Medienwagen 80 Kontaktlagerelemente umfassen, um den Wagen entlang von Abschnitten des Prozesswegs 40 zu tragen, die keine Luftstangen 42 umfassen. 2 -5 zeigen Abschnitte von Kontaktlager-Halteflächen 50 (hier auch als „Lagerspur“ bezeichnet), die einen Teil der Spuren 40 in Bereichen bilden, in denen keine Luftstangen 42 bereitgestellt sind. Somit umfasst der Medienwagen 80 einen Satz on Wälzlagerrädern, die entlang der Lagerspur 50 fahren, die sich entlang der Prozessspur 40 erstreckt. Ebenso wird eine Übergangsrampe 60 bereitgestellt, um den Medienwagen 80 von einer Art von Haltefläche auf die andere und umgekehrt zu bewegen.
-
Wenn sich der Wagen 80 dem Markierungsbereich 20 nähert, fahren die Wälzlagerräder des Wagen eine Übergangsrampe 60 nach unten, wodurch verursacht wird, dass sich der Wagen 80 und insbesondere die Wagenräder weiter als die obere Fläche der Lagerspur 50 nach unten bewegt/bewegen. Da sich der Wagen 80 über die Übergangsrampe 60 nach unten bewegt, übernehmen die kontaktlosen Lagerflächen 90 des Medienwagens 80 die Lagerung des Wagens 80. Danach wird der Wagen 80 entlang den Luftstangen 42 befördert, während die Räder keine Lagerfläche mehr eingreifen. Auf diese Weise gleitet der Medienwagen 80 entlang einer gasförmigen Schicht der Luftstangen 42, und stellt eine faktisch reibungslose Bewegung bereit, wenn sich der Wagen 80 über den Markierungsbereich 20 bewegt. Auf diese Weise steuert das Gerät 100 ausgezeichnet die Geschwindigkeit und die Position des Substratmedienbogens 5.
-
3 zeigt eine verlängerte Spureinheit, die eine Lagerspur 50, vorgelagert zum Markierungsbereich, ebenso wie eine Lagerspur 50, nachgelagert zum Markierungsbereich, umfasst. Auf diese Weise fährt der Medienwagen 80 aus einer vorgelagerten Position 26 auf die Übergangsrampe 60, in der der Wagen 80 einen Übergang aus der Halterung durch Wälzlagerräder zu kontaktlosen Lagerungen des Medienwagens durchführt. Die Übergangsrampe 60 überlappen Abschnitte der Luftstangen 42, die sich aus einer ersten Position 22 entlang dem Prozessweg 40 in eine nachgelagerte zweite Position 24, ebenso entlang dem Prozesswerg 40 erstrecken. Zwischen der ersten und der zweiten Position 22, 24 befindet sich der Markierungsbereich 20. Eine weitere nachgelagerte Position 28 des Medienwegs wird im am weitesten links angeordneten Abschnitt von 3 gezeigt. Jedoch sollte davon ausgegangen werden, dass sich der Medienweg 40 weiter als die nachgelagerte Position 28 erstrecken kann. Ebenso können weitere Spursegmente oder zusätzliche Markierungsbereiche wie erforderlich hinzugefügt werden.
-
Fig.. 2 zeigt den Medienwagen 80, während er sich auf der Übergangsrampe 60 befindet, genau vor dem Übergang, um von den kontaktlosen Lagerung 90 des Medienwagens 80 gehalten zu werden. Geringfügig nachgeordnet zur Position, gezeigt in 2, zeigt 3 den Medienwagen, der nicht mehr auf den Wälzlagerrädern fährt und nun von den Luftstangen 42 getragen wird. Wenn der Wagen in der Prozessrichtung P weiter fährt, zeigt 4 den Medienwagen 80, der innerhalb des Markierungsbereichs 20 angekommen ist. Danach kann der Medienwagen 80 weiter hin zur nachgelagerten Übergangsrampe 60 fahren, wo die Wälzlagerräder erneut die Halterung des Medienwagens 80 übernehmen, und dabei den Medienwagen von den Luftstangen 42 anheben. Auf diese Weise kann der Medienwagen weiterhin in rollendem Eingriff mit der Spur 40 weiter nach unten fahren.
-
In Übereinstimmung mit einem Gesichtspunkt der offenbarten Technologien wird innerhalb des Markierungsbereichs 20 ein Bild durch ein Tintenstrahl-Drucksystem 30 auf den Substratmedienbogen 5 aufgebracht. 6 und 7 zeigen eine Darstellung einer Tintenstrahlanordnung 30 innerhalb des Markierungsbereichs 20. Die Tintenstrahlanordnung 30 wird von einer Reihe von kleineren Tintenstrahlköpfen dargestellt, obwohl davon ausgegangen werden sollte, dass eine weitere Tragestruktur derartige Tintenstrahlköpfe tragen und sie in Übereinstimmung und/oder mit einer synchronisierten Bewegung bewegen würde. Das Schwanken von zahlreichen kleinen Druckköpfen erzeugt eine breite Strahlreihe, die eine sehr schnell druckende Anordnung bereitstellen kann. Es wird eine 8-Farben-Druckanorndung gezeigt, die eine Serie von Reihen von Tintenstrahlköpfen umfasst, die sich in einer Richtung quer zum Prozess erstrecken. Jede Reihe oder jedes Paar von Reihen (wie gezeigt) kann eine einzige Farbe bereitstellen, aber zusammen stellen alle Reihe die erforderlichen Farben bereit. Es sollte davon ausgegangen werden, dass während eine 8-Farben-Druckanordnung veranschaulicht wird, geringere oder größere Anzahlen von Reihen oder Farben innerhalb des Schutzumfangs der offenbarten Technologien liegen.
-
Wenn das Zielsubstratmedium 5 vom Medienwagen 80 im Markierungsbereich getragen wird, wird die Geschwindigkeit des Medienwagens 80 genau gesteuert. Dennoch muss das Drucksystem, wie z.B. die Tintenstrahl-Anordnung 30, das Substratmedium 5 treffen, wenn es passiert. Während die Luftlager die Präzision der Positionierung des Zielsubstratmediums unterstützen, bringt ein weiterer Gesichtspunkt der offenbarten Technologien die Tintenstrahlmarkierung unter Verwendung einer Bewegung quer zum Prozess der Tintenstrahlanordnung 30 auf. Wenn der Medienwagen durch den Markierungsbereich 20 passiert, werden die Tintenstrahlköpfe der Tintenstrahlanordnung 30 veranlasst, sich über den Substratmedienbogen 5 zu bewegen, wenn er passiert. Die Tintenstrahl-Anordnung 30 bewegt sich so in einer Richtung quer zum Prozess CP, die sich seitlich mit Bezug auf die Prozessrichtung P erstreckt. In Übereinstimmung mit einem Gesichtspunkt der offenbarten Technologie markiert die Tintenstrahleinheit 30 das Substratmedienblatt 5bei einem einzigen seitlichen Durchgang in der Richtung quer zum Prozess CP. Die Bereitstellung einer Architektur mit einem einzigen Durchgang minimiert weiter die Variationen der Bogenregistrierung, die auftreten können, wenn versucht wird, den Bogen erneut bei einem zweiten oder einem darauf folgenden Durchgang zu treffen. Dennoch sollte davon ausgegangen werden, dass während hier ein Tintenstrahlsystem veranschaulicht und beschrieben wird, eine Vielzahl von Vorrichtungen zur Generierung eines Bildes alternativ und/oder zusätzlich verwendet werden könnte. Zum Beispiel könnten xerographische, flexographische oder lithographische Bildübertragungssysteme verwendet werden.
-
7 zeigt eine Draufsicht des Medienwagens 80, wenn er durch den Markierungsbereich 20 passiert, Wie gezeigt wird die Tintenstrahlanordnung 30 dargestellt, wie sie näher an einer der zwei seitlichen Flächen der Spuren 40 (hin zur unteren Seite von 7) verlagert ist. Somit könnte die Tintenstrahlanordnung 30 entweder in dieser Position starten und sich in der Richtung quer zum Prozess auf die gegenüber liegende Seite bewegen, um den Bogen 5 zu markieren, oder von der anderen Seite starten und in der gezeigten Position enden. Es sollte davon ausgegangen werden, dass sich nicht jede Reihe von Tintenstrahlköpfen gleichzeitigen zum Druck über den Bogen bewegen muss.
-
7 zeigt auch kontaktlose Lagerungen 90 des Medienwagens 80, die entlang der Luftstangen 42 gleiten. Somit umfasst der Medienwagen 80 zwei gegenüber liegende verlängerte Flächen, die als eine kontaktlose Lagerung 90 dienen, um das Gewicht des Wagens zu tragen. Diese kontaktlosen Lagerungen 90 fahren entlang eines dünnen Luftfilms, der auf einer oberen Seite der Luftstangen 42 gebildet wird.
-
8 - 11 zeigen weitere Einzelheiten des Medienwagens 80. Wobei der Medienwagen eine Platte 82 umfasst, um den Substratmedienbogen 5 zu halten. Es sollte davon ausgegangen werden, dass die Platte 82 breit genug entworfen werden sollte, um die gewünschte Größe des Substratmedienbogens zu halten. Insbesondere kann das Gerät der hier offenbarten Technologien für große Bögen verwendet werden, wie z.B. großes Papier mit den Abmessungen 62" x 42". Jedoch können die Platte und der Wagen in fast jeder gewünschten Größe hergestellt werden. Die Spur 40 müsste sich vermutliche an die geeignete Größe von Wagen 80 anpassen.
-
Der Medienwagen 80 umfasst ein Paar vordere Wälzlagerräder 84 und hintere Lagerräder 86. Die vorderen und die hintern Lagerräder 84, 86 sind ausgelegt, um entlang der Lagerspur 50 zu fahren. Es sollte weiter beachtet werden, dass die vorderen Lagerräder 84 weiter hin zu den gegenüber liegenden seitlichen Kanten der Spur 40 angeordnet sind, während die hinteren Wälzlagerräder 86 mit Bezug auf die vorderen Lagerräder 84 geringfügig eingesetzt sind. Der versetzte Entwurf zwischen den vorderen und den hinteren Wälzlagerrädern 84, 86 ermöglicht der Platte 82, ebenenhorizontal zu bleiben, wenn sich der Wagen über jede Übergangsrampe 60 auf gegenüber liegenden Seiten des Markierungsbereichs 20 bewegt. Wie in 12 gezeigt, umfasst die Übergangsrampe 60 eine innere Lagerfläche 63und eine äußere Lagerfläche 65. Ebenfalls umfasst die Übergangsrampe 60 einen inneren geneigten Abschnitt 64 und einen äußeren geneigten Abschnitt 66. Dieser Entwurf ist dazu ausgelegt, dass die hinteren Wälzlagerräder 86 die innere Übertragungsrampe 64 nach unten fahren, während die vorderen Wälzlagerräder 84 gleichzeitig den äußeren Übertragungsrampen-Abschnitt 66 nach unten fahren. Es sollte beachtet werden, dass der Übertragungsrampen-Abschnitt, gezeigt in 12, dem entsprechenden Abschnitt der Übertragungsrampe entspricht, der im rechten unteren Abschnitt von 11 (gesehen von der gegenüber liegenden Seite) gezeigt wird.
Die Übertragungsrampe(n) 60 wird/werden verwendet, um den Medienwagen 80 von der Lagerspur 50 auf die Luftstangen 42 und dann von den Luftstangen 42 zurück auf eine weitere Lagerspur 50 auf der nachgelagerten Seite des Markierungsbereichs 20 zu bewegen. Somit tragen die Wälzlagerräder 84, 86 den Medienwagen 80 entlang der Lagerspur 50, von einer vorgelagerten Position 26 zu einem ersten Paar von gegenüber liegenden Übertragungsrampen 60. (eine Rampe auf jeder seitlichen Fläche der Spur, ausgerichtet mit Abschnitten der Lagerspur). Ursprünglich passieren die Wälzlagerräder 84, 86, die den Wagen tragen, und die kontaktlosen Lagerungen 90 des Medienwagens, während sie sich entlang der Übertragungsrampe bewegen (wie in 2 gezeigt), über Anfangssegmente der Luftstangen 42. Über diesem Anfangssegment der Übertragungsrampe 60 befindet eine Lücke G zwischen den kontaktlosen Lagerungen 90 des Medienwagens 80 und den Luftstangen 42. Während der Medienwagen 80 weiter den Prozessweg nach unten fährt, bewegen sich dann die Wälzlagerräder 84, 86 den inneren/äußeren geneigten Abschnitt 64, 66 nach unten und lassen die Lücke G zwischen den kontaktlosen Lagerungen 90 und den Luftstangen 42 abnehmen. Schließlich wird die Lücke G klein genug, und bevor die kontaktlosen Lagerungen 90 des Wagens tatsächlich die Luftstangen 42 eingreifen, trägt die gasförmige Luftschicht, gebildet auf der oberen Fläche der Luftstangen 42, das Gewicht des Wagens. Dies befreit die Wälzlagerräder 84, 86 von ihrer Last. Somit ist, sobald die Luftstangen 42 den Medienwagen 80 tragen, keine Ladespur 50 auf diesem Segment des Prozesswegs 40 erforderlich. Auf diese Weise (wie in 2 - 5) gezeigt, werden keine horizontalen Lagerspuren 50 oder seitlichen Lagerwände 51 zwischen den zwei Sätzen von Übertragungsrampen 60, beabstandet in der Prozessrichtung P, bereitgestellt.
-
9 zeigt eine Vorderansicht des Wagens 80, die einen Abschnitt der Spur von einer Position, nachgelagert zum Druckbereich 20, der mit dem nachgelagerten Ende der Übertragungsrampen 60 übereinstimmt, nach unten gerichtet ist. In dieser Ansicht hat der Medienwagen die nachgelagerten Übertragungsrampen 60 noch nicht erreicht (z.B. wie in 4 gezeigt). Somit hängen in 9, während die vorderen und die hinteren Wälzlagerräder 84, 86 die Lagerspur 50 einzugreifen scheinen, die Wälzlagerräder 84, 86 an diesem Punkt tatsächlich nur unter der Lagerspurfläche, da der Medienwagen 80 an diesem Punkt von den Luftstangen 42 getragen wird. Somit befinden sich die Wälzlagerräder 84, 86, gezeigt in 9, tatsächlich hinter (in der gezeigten Ausrichtung) und nicht in Eingriff mit dem Abschnitt der gezeigten Lagerspur 50.
-
Außerdem veranschaulicht 9 die Wechselwirkung der Luftstangen 42 mit den kontaktlosen Lagerungen 90 des Medienwagens. Insbesondere sind zwei gegenüber liegende Sätze von Luftstangen 42 auf gegenüber liegenden Seiten des Medienwagens 80 angebracht. Die Luftstangen 42 weisen eine breite und im Wesentlichen flache obere planare Fläche auf, die sich an eine flache kontaktlose Lagerung des Medienwagens anpasst, um über sie zu gleiten. Es sollte davon ausgegangen werden, dass während eine nicht ebene Luftlagerfläche alternativ für die Luftstangen 42 verwendet werden könnte, dann die kontaktlosen Lagerungen 90 des Medienwagens hergestellt sein sollten, um zu einer derartigen alternativen Form der Luftstangen zu passen oder sich dieser anzupassen. Die Verwendung der zwei Sätze von Luftstangen 42, eines für jede seitliche Fläche der Spur, ermöglicht eine ausgezeichnete Steuerung des vertikalen Raums Z' zwischen der Oberfläche des Substratmedienbogens 5, getragen auf der Platte 82, und der untersten Fläche der Druckköpfe 30.
-
Außerdem umfasst, um die seitliche Positionssteuerung aufrecht zu erhalten, der Medienwagen 80 seitliche federgeladene Räder 94, 96 auf dem unteren Abschnitt des Wagens. Diese seitlichen federgeladenen Räder 94, 96 stellen eine allgemeine seitliche Steuerung entlang dem Prozessweg 40 bereit. Während die seitlichen federgeladenen Räder 94, 96 auf den Segmenten der Lagerspur 50 fahren, können sie die seitlichen Seitenwände der Spur eingreifen, wie z.B. die seitliche Wand 51, gezeigt vor- und nachgelagert zum Markierungsbereich 20 in 3. Eine derartige seitliche Wand 51 kann auf beiden Seiten des Prozesswegs wie erforderlich bereitgestellt sein. in der Tat können im Markierungsbereich 20 die seitlichen federgeladenen Räder 94, 96 weiter sicherstellen, dass der Medienwagen 80 auf die dritte Luftstange 42 hin, die für die seitliche Steuerung verwendet wird, gerichtet ist. Es sollte beachtet werden, dass die seitlichen Wände 51 auch entlang denjenigen Abschnitten des Prozesswegs bereitgestellt werden können, die mit den Luftstangen übereinstimmen, um eine seitliche Stabilität im Markierungsbereich bereitzustellen. Insbesondere können die seitlichen federgeladenen Räder 94, 96 den Medienwagen auf eine seitliche Fläche hin richten, die eine vertikale Stabilitätswand 91 umfasst. Ähnlich den kontaktlosen Lagerungen 90 kann die vertikale Stabilitätswand entlang der dritten Luftstange 42 gleiten, die sich vertikal über die anderen zwei Luftstangen erhebt. Auf diese Weise halten die seitlichen federgeladenen Räder 94, 96 die vertikale Stabilitätswand hin zur dritten Luftstange 42 gerichtet. Die dritte Luftstange sollte sich mindestens über den Markierungsbereich 20 erstrecken, aber sie kann sich weiter erstrecken. In den veranschaulichten Beispielen ist die dritte Luftstange über die gleiche Ausdehnung wie die unteren zwei Luftstangen bereitgestellt. Dies ermöglicht dem Medienwagen 80, jede seitliche Bewegung zu stabilisieren, wenn er den Markierungsbereich erreicht.
-
10 zeigt eine seitliche Aufrissansicht des Medienwagens, der entlang der Übergangsrampe 60 fährt. Hier sind die horizontale kontaktlose Lagerung 90 und die vertikale kontaktlose Lagerstabilitätswand 91 zu sehen (es wird keine dritte vertikale Luftstange gezeigt, um die kontaktlosen Lagerungen des Medienwagens sichtbarer zu machen). Es sollte beachtet werden, dass während die zwei unteren Luftstangen 42 in 10 gezeigt werden, die Unteranordnung der Spur 40 entfernt wurde, um die Wechselwirkung des Medienwagens 80 mit den Luftstangen 42 deutlicher zu sehen. Die versetzte Position der vorderen und hinteren Wälzlagerräder 84, 86 ist zu sehen. Insbesondere sind die vorderen Wälzlagerräder 84 hin zur Außenseite des Wagenrahmens offenbart, während sich die hinteren Wälzlagerräder 86 auf der Innenseite des Wagenrahmens befinden. Ähnlich weisen die seitlichen federgeladenen Räder 94, 96 eine versetzte Konfiguration auf. Auf diese Weise sind die vorderen seitlichen federgeladenen Räder 94 vertikal niedriger als die hinteren seitlichen federgeladenen Räder 96 angeordnet. Es sollte beachtet werden, dass während 10 eine Lücke G zwischen der kontaktlosen Lagerung 90 und der oberen porösen Fläche 44 der Luftstangen zeigt, diese Lücke geringfügig größer als die gasförmige Filmschicht ist, die schließlich den Medienwagen hält, wenn er über die Luftstangen fährt. 11 ist eine perspektivische Ansicht für einen ähnlichen Spurabschnitt als demjenigen, der in 10 gezeigt wird. Wenn der Medienwagen 80 die Übertragungsrampe 60 quert, beginnen die kontaktlosen Lagerungen 90 des Medienwagens, entlang der Luftstangen 42 zu fahren, wobei die Wälzlagerräder 84, 86 hängen gelassen werden und sich nicht mehr in rollendem Eingriff mit der Spur befinden.
-
13 zeigt eine Reliefansicht der Wechselwirkung zwischen kontaktlosen Lagerungen 90und der vertikalen Stabilitätswand 91 des Wagens mit den horizontalen und vertikalen Luftstangen 42. Insbesondere trägt die horizontale und planare kontaktlose Lagerung 90sobald sie auf der gasförmigen Schicht Z" aus Luft, gebildet auf den Luftstangen 42 fährt, das Gewicht des Medienwagens 80 und des Bogens 5 darauf. Die Luftstangen 42 umfassen eine poröse obere Fläche 44(gegenüber der kontaktlosen Lagerung 90 - angegeben in 10), die unter Druck gesetzte Luft vom Inneren der Luftstangen 42 emittiert. Ähnlich fährt die vertikale Wand 91 auf einer gasförmigen Filmschicht X", die zwischen dieser vertikalen Wand 91 und der dritten, vertikal ausgerichteten Luftstange 42 auf der rechten Seite von 13 angeordnet ist. Es sollte davon ausgegangen werden, dass während in die Luftstangen typischerweise Luft eingeführt wird, so dass sie durch die oberen porösen Flächen 44 austreten kann, andere Gase verwendet werden könnten, um die gasförmigen Schichten Z", X" zwischen den kontaktlosen Lagerungen 90, 91 und den Luftstangen 42 bereitzustellen.
-
14 zeigt eine Reliefansicht der seitlichen federgeladenen Räder 94. Es sollte beachtet werden, dass die seitlichen federgeladenen Räder 96 im Wesentlichen die Gleichen wie diejenigen, gezeigt in 14, sein können. Die seitlichen federgeladenen Räder 94, 96 umfassen eine federgeladene Radhalteklammer 95 und Vorspannelemente 97, insbesondere in Form von Federn. Sobald diese Anordnung auf dem Medienwagen 80 montiert ist, richtet sie den Wagten seitlich aus. Insbesondere kann eine seitliche Ausrichtung dazu führen, dass sich die vertikale Wand des Medienwagens 91 auf die vertikale Seite der Luftstangen 42 neigt. Es sollte davon ausgegangen werden, dass alternative Mechanismen für die seitliche Vorspannung des Medienwagens anstelle von und/oder zusätzlich zu den seitlichen federgeladenen Rädern 94, 96 verwendet werden können.
-
In Übereinstimmung mit Gesichtspunkten der offenbarten Technologien können der Medienwagen 80, das Drucksystem 30 oder andere Teile des Geräts 100 von einer Steuervorrichtung (nicht gezeigt) betrieben werden. Die Steuervorrichtung kann auch jede Anzahl von Funktionen und Systemen innerhalb des gesamten Geräts 100 steuern. Die Steuervorrichtung kann einen oder mehrere Prozessoren und Software umfassen, die dazu in der Lage sind, Steuersignale zu generieren. Durch die koordinierte Steuerung der Unterelemente des Geräts, darin eingeschlossen die Bewegung des Wagens und die Drucksysteme, kann der Substratmedienbogen 5 effizient gehandhabt und markiert werden. Zum Beispiel kann der Medienwagen 80 veranlasst werden, zu beschleunigen, zu verlangsamen oder sogar an verschiedenen Positionen entlang des Prozesswegs zu stoppen. Ähnlich kann die Taktgebung und die Geschwindigkeit des Drucksystems 30 gesteuert werden, um eine verbesserte Bildqualität beizubehalten.
