DE19508180A1

DE19508180A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Drucken von Markierungen auf flache Sendungen

Info

Publication number: DE19508180A1
Application number: DE19508180A
Authority: DE
Inventors: Josef Dipl Ing Mok; Uwe Dipl Ing Maertin
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1995-03-09
Filing date: 1995-03-09
Publication date: 1996-09-12
Anticipated expiration: 2015-03-10
Also published as: EP0759003B1; WO1996028374A1; JPH10500384A; JP3775511B2; EP0759003A1; DE59602059D1; DE19508180C2; US5883643A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Drucken von Markierungen auf flache Sendungen nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 11.

Zum Entwerten von Briefmarken können mechanische Drucker eingesetzt werden, wobei allerdings das Stempel-Layout sehr eingeschränkt ist. Alternativ dazu besteht die Möglichkeit, berührungslose Drucksysteme, insbesondere Tintenstrahldrucker, zu verwenden, mit denen hohe Druckqualitäten erreichbar sind und eine freie Gestaltung des Stempel-Layouts möglich ist. Vorteilhaft bei diesem System ist der geringere Verschleiß gegenüber mechanischen Systemen. Attraktiv ist insbesondere die Verwendung von Drucksystemen mit einer freien Gestaltung des Stempel-Layout, wenn auf der einen Seite einer Sendung Briefmarken entwertet und auf der gleichen oder der anderen Seite Werbung aufgedruckt werden soll. In einem solchen Fall können die Werbelogos von Sendung zu Sendung wechseln, damit je nach Bestimmungsort unterschiedliche Kundenkreise angesprochen werden können.

Um eine hohe Druckqualität zu erreichen, ist es bei Tintenstrahldruckern erforderlich, daß die Sendungen in einem vorgegebenen Abstand, z. B. von 0,5 mm möglichst ruhig an den Druckköpfen vorbeigeführt werden. Dabei ist von Bedeutung, daß die Sendungen mit einer mit der Steuerung der Druckköpfe synchronisierten vorgegebenen Geschwindigkeit gefördert werden. Insbesondere dann, wenn die Sendungsförderung über paarweise angeordnete Förderbänder erfolgt, zwischen denen die Sendungen reibschlüssig mitgezogen werden, besteht das Problem, daß eine Differenzgeschwindigkeit zwischen den Förderbändern und den Sendungen entsteht.

Eine solche Differenzgeschwindigkeit wirkt sich besonders nachteilig aus, wenn durch verschiedene Druckköpfe, die hintereinander angeordnet sind und zeitlich zueinander versetzt drucken, eine einheitliche Markierung auf die Sendungen aufgebracht werden soll.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, mit dem eine sichere und ruhige Förderung der Sendungen mit vorgegebenem Abstand von den Druckköpfen erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 11 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind den Unteransprüchen sowie der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.

Die zur Erläuterung der Erfindung verwendeten Zeichnungen zeigen in:

Fig. 1 ein Beispiel eines zeitlich korrekt ausgeführten und eines nicht korrekt ausgeführten Druckes durch zwei zeitlich versetzt druckende Druckköpfe;

Fig. 2 eine Obenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrich tung;

Fig. 3 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrich tung;

Fig. 4 eine Detaildarstellung der Öffnungszeit bei einer dicken Sendung und

Fig. 5 eine Ausführungsform einer Saugdruckeinstellvor richtung zur Konstanthaltung der Normalkraft auf die Sendung.

Die Fig. 1 zeigt die Unterschiede zwischen zeitlich korrekt und zeitlich nicht korrekt ausgeführten Drucken durch zwei zeitlich versetzt druckende Druckköpfe. Letzterer zeigt eine Versetzung der beiden Druckbilder gegeneinander. Bei ansonsten korrekter Ansteuerung der Druckköpfe entsteht eine solche Versetzung, wenn zwischen Sendung und den zum Transport verwendeten Förderbändern Schlupf entstanden war.

Die Fig. 2 und 3 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Oben- bzw. Seitenansicht. Hierbei ist eine Kulisse 1 so angeordnet, daß die zwischen dem paarweise angeordneten Deckband 2 und gelochtem Transportband 4 geförderte Sendung 3 in einem vorgegebenen Abstand an den Druckköpfen 8 vorbeigeführt wird. Die Druckstation 8a weist neben den in diesem Ausführungsbeispiel dargestellten zwei Druckköpfen 8 noch Tintenbehälter 7 sowie ein Tintenzuführsystem und eine Reinigungspumpe auf, die jedoch im folgenden nicht genauer dargestellt werden. Die Druckstationen werden von einem Elektronikmagazin gesteuert. Vorzugsweise werden zwei Druckstationen eingesetzt, wobei jede Station eine Seite einer Sendung bedruckt. Zur Steuerung des Druckbeginns wird eine Lichtschranke 10 eingesetzt. Eine ein laufende Sendung löst über diese Lichtschranke das Signal zum Drucken aus. Dabei beginnt zuerst der erste Druckkopf zu drucken. Zeitlich versetzt beginnt der zweite Druckkopf zu drucken. Die Druckbeginne müssen dabei so aufeinander abgestimmt sein, daß ein einheitliches Bild erzeugt wird. Die Steuerung des Druckvorganges wird vorzugsweise mit einem Taktgeber synchronisiert, der vom Transportband 4 angetrieben wird. Dabei wird die Entfernung der Lichtschranke 10 zum ersten Druckkopf bzw. zum zweiten Druckkopf in eine Anzahl von Takten umgesetzt. Der Beginn des Druckens setzt ein, wenn die entsprechende Anzahl Takte erreicht ist, dies entspricht wiederum einem bestimmten Weg. Der Druckvorgang selbst wird direkt durch den Taktgeber gesteuert. Da die Steuerung des Druckens wegabhängig erfolgt, ist es unerheblich, welche Geschwindigkeit die Sendungen haben. Vorzugsweise sind die Druckköpfe als Tintenstrahldrucker ausgeführt. Dabei sitzt in den Druckköpfen eine Pixelplatte, in der Düsen 11 so angeordnet sind, daß eine vorgegebene Anzahl von diesen jeweils einen Pixel auf der Druckvorlage erzeugen.

Bevorzugt wird eine lineare Anordnung von Düsen verwendet, obwohl auch Matrix- oder andere Anordnungen möglich sind. Für den Druck eines einheitlichen Bilds durch zwei Druckköpfe werden diese räumlich entsprechend senkrecht versetzt und unter einem vorgegebenen Winkel α angeordnet. Der Abstand von der Lichtschranke 10 zu den jeweiligen ersten Düsen des jeweiligen Druckkopfes wird einem elektronischen Rechner als Delay angegeben. Der Rechner wandelt die Strecke in Takte um. Durch eine Änderung des Delays kann der Druckbeginn der Köpfe jeweils justiert werden.

Deckband 2 und gelochtes Transportband 4 laufen über Rollen 12, zwischen denen die Vorrichtung angeordnet ist. Die Rollen 12 bewirken ein Schließen der Aufspreizung zwischen Deckband 2 und gelochtem Transportband 4.

Zwischen den Förderbändern, gemäß den Fig. 2 und 3, dem Deckband 2 und Transportband 4, besteht eine Brief-Haltekraft, die abhängig ist von dem Reibkoeffizienten µ und der Normalkraft FN. Diese Normalkraft setzt sich üblicherweise aus zwei Teilen zusammen, der Normalkraft infolge der Dehnung der Transportbänder FN₁ und infolge der Vorspannung der Bänder FN₂. Das gilt:

FR = J · µ (FN₁ + FN₂).

Der Faktor J beschreibt die Anzahl der Reibflächenpaare, J = 2. Die Größe der Normalkraft wird durch die Aufspreizung der Förderbänder durch den Brief bestimmt. Die Aufspreizung führt zu einer Dehnung der Bänder. Vor und hinter der Sendung wird die Aufspreizung der Förderbänder durch die Rollen 12 geschlossen. Zusätzlich ist die Größe der durch die Aufspreizung anstehenden Normalkraft durch den Abstand dieser beiden Rollen bestimmt. Da die Vorrichtung zum Drucken zwischen den Rollen 12 angeordnet ist, ist der Abstand der Rollen nicht groß genug, um eine schlupfreiche Sendungsführung zu gewährleisten.

Fig. 2 und 3 zeigen eine im wesentlichen im Bereich der Druckköpfe angeordnete Saugwanne 5. Vorzugsweise erstreckt sich diese Saugwanne linear bis in den Bereich der Rollen 12 beidseitig zur Druckstation 6, die zwischen den Rollen 12 angeordnet ist.

Die Saugwanne 5 weist eine Öffnung auf, die den Förderbändern, dem Deckband 2 und dem gelochten Transportband 4 angepaßt ist, so daß die Sendungen von dem Unterdruck gegen das Transportband 4 gedrückt werden. Dies wird dadurch ermöglicht, daß das Transportband 4 an der Kulisse anliegt, die über die Saugwanne läuft. Vorzugsweise ist die Öffnung als Lochblech ausgeführt.

Um eine möglichst lange Führung der Sendung zu gewährleisten, erstreckt sich die Saugwanne länger als die Kulisse. Vorzugsweise ist die Öffnung der Unterdruckvorrichtung, d. h. im wesentlichen der Saugwanne, derartig an Deckband und Transportband angepaßt, daß Sendungen zwar von dem Unterdruck gegen das gelochte Band gedrückt werden, daß jedoch, wenn keine Sendung vor der Unterdruckeinrichtung steht, ein Verschluß der Löcher des gelochten Transportbandes erfolgt.

Durch die Unterdruckvorrichtung wird eine Erhöhung der Normalkraft auf die Sendungen erreicht, da die Sendungen durch das über die Kulisse laufende Transportband angesaugt werden.

Die Treibkraft wird daher zu

F_R =j·µ·(F_N1 + F_N1 + F_S),

wobei FS die durch die Unterdruckeinrichtung erzeugte Normalkraft bezeichnet. Die Größe der zusätzlichen Normalkraft liegt mindestens um einen Faktor 10 höher als je durch die Förderbänder allein erreichten Kräfte.

In Fig. 4 ist eine Situation gezeigt, bei der zwischen dem gelochten Transportband hier und dem Deckband 2 eine dickere Sendung beigeklemmt ist. Bei ordnungsgemäßem Betrieb wird die Öffnung der Saugwanne durch die Sendung und das Deckband 2 geschlossen. Ist jedoch eine dicke Sendung zwischen die Förderbänder geklemmt, kann vor und hinter der Sendung ein Öffnungskeil 18 entstehen. In diesem Fall kann das Deckband 2 den Keil 18 nicht schließen, wodurch Löcher des Transportbandes F₄ nicht abgedeckt werden. Dadurch entsteht eine Leckage die zum Absenken des Drucks führt.

Fig. 5 zeigt schematisch eine Saugdruckeinstellvorrichtung zum Anschluß an die Saugkammer. An der Pumpe 20 wird ein Unterdruck erzeugt der durch das Unterdruckventil 21 konstant gehalten wird. Ist ein bestimmter Unterdruck erreicht, so öffnet das Unterdruckventil und Luft wird über einen Bypass 22 angesaugt. Der Unterdruck bleibt konstant. Bricht durch Leckage der Druck zusammen, wird der Bypass 22 geschlossen. Da ein großer Volumenstrom gefördert wird, sind nur geringe Druckschwankungen vorhanden.

Um eine einheitlich gute Druckqualität zu erreichen, ist zusätzlich zu den bereits erwähnten Förderbändern ein Rundriemen 9 vorgesehen, um die Sendungen im unteren Teil zusätzlich an die Kulisse 1 zu drücken. Dies ist insbesondere sinnvoll, wenn, wie in Fig. 3 ersichtlich, die Förderbänder 2 und 4 über den Druckköpfen liegen. Durch den Rundriemen 9 wird eine zusätzliche Beruhigung der Sendung und eine höhere Druckqualität erreicht. Vorzugsweise ist der Rundriemen 9 mit dem Transportband 4 gekoppelt.

Claims

1. Vorrichtung zum Drucken von Markierungen auf flachen Sendungen mit einer oder mehreren Druckstationen, die jeweils mindestens einen Druckkopf aufweisen und bei der die Sendungen einzeln mittels einer Fördereinrichtung an den Druckstationen vorbeigeführt werden, wobei die Sendungen an einer Kulisse anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Druckstation eine Unterdruckvorrichtung angeordnet ist, durch die mittels Unterdruck eine Normalkraft auf die Sendungen im wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung der Sendungen in Richtung auf die Druckstationen ausgeübt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich jeder Druckstation die Kulisse derart angeordnet ist, daß die jeweils zu bedruckende Oberfläche der Sendungen einen vorgegebenen Abstand von den Druckköpfen hat.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung aus einem Deckband und einem äußeren Transportband besteht, die paarweise angeordnet sind und zwischen denen die Sendungen reibschlüssig mitgezogen werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportband Löcher aufweist und die Unterdruckvorrichtung eine an Deckband und Transportband angepaßte Öffnung aufweist, derart, daß die Sendungen von dem Unterdruck gegen das Transportband gedrückt werden und daß ein Verschluß der Löcher des gelochten Transportbandes erfolgt, wenn keine Sendung vor der Unterdruckeinrichtung steht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Saugdruckeinstellvorrichtung vorgesehen ist, um die Normalkraft konstant zu halten.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckköpfe Tintenstrahldrucker vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckköpfe jeweils unter einem vorgegebenen Winkel α gegenüber der Horizontalen angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Druckstation mindestens zwei Druckköpfe aufweist, die jeweils zeitlich versetzt drucken.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckköpfe derart zeitlich versetzt drucken, daß eine einheitliche Markierung gedruckt wird.

10. Druckvorrichtung zum Drucken von Markierungen auf flachen Sendungen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Vorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 9 vorgesehen sind und daß mindestens eine dieser Vorrichtungen für das Bedrucken jeweils einer Seite der Sendungen vorgesehen ist.

11. Verfahren zum Drucken von Markierungen auf flachen Sendungen mit einer oder mehreren Druckstationen, bei der die Sendungen einzeln an den Druckstationen vorbeigefördert werden, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Druckstationen durch Unterdruck eine Normalkraft auf die Sendungen im wesentlichen senkrecht zur Fördereinrichtung der Sendungen in Richtung auf die Druckstation ausgeübt wird.