-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Thermodruckvorrichtung zum Drucken
auf flaches Material, und insbesondere eine Frankiermaschine, bei
welcher der Thermodruck von Postwertzeichen auf Umschläge eingesetzt
wird.
-
Konventionellerweise
weist eine Thermodruckvorrichtung jener Art, die zum Drucken von
Porto verwendet wird, ein Deck mit einer ausgerichteten Ausrichtungswand
auf. An der Ausrichtungswand ist ein Thermodruckkopf und eine Übertragungs-Farbbandkassette
angebracht. Der Thermodruckkopf und die Übertragungs-Farbbandkassette
sind so ausgerichtet, daß sie
ein gedrucktes Bild auf einem Umschlag erzeugen, der ordnungsgemäß positioniert
ist, gesteuert durch eine Mikrosteuerung.
-
Konventionellerweise
arbeitet eine Thermodruck-Frankiermaschinenvorrichtung
mit einer einzigen Betriebsgeschwindigkeit, was zu Einschränkungen
in Bezug auf die Qualität
des Umschlagpapiermaterials führt,
die von der Thermo-Frankiermaschine bearbeitet werden kann. Auf
dem Gebiet des Thermodrucks ist es bekannt, daß Thermodruckzyklusgeschwindigkeiten
so eingestellt werden, daß mit
einer einzigen Zyklusgeschwindigkeit gearbeitet wird, die so optimiert
ist, daß eine
vorgegebene Druckqualität
in Abhängigkeit
vom Papiermaterial zur Verfügung
gestellt wird. In Bezug auf den Druckbetrieb einer Frankiermaschine,
bei welchem die Druckqualität
relativ hoch sein muß,
um Fälschungen
zu vermeiden, muß daher
die Umschlag-Papierqualität, die bei
der vorbestimmten Druckzyklusgeschwindigkeit bearbeitet werden kann,
eingeschränkt werden,
um die Druckqualität
aufrecht zu erhalten. Die EP-A-165601 von Pitney Bowes Inc. beschreibt
ein Beispiel für
eine bereits veröffentlichte
Thermodruck-Frankiermaschinenvorrichtung.
-
Es
wäre wünschenswert,
wenn eine Thermodruckvorrichtung verfügbar wäre, welche dazu befähigt ist,
mit variabler Geschwindigkeit zu drucken.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist eine Thermodruck-Frankiermaschine
einen Thermodruckkopf auf, der an der Ausrichtungswand einer Trägerplattform
angebracht ist. Der Thermodruckkopf weist ein lineares Feld von
Wärmeheizelementen
auf, die mit einer länglichen,
konvexen Erhöhung
verbunden sind, die auf der Druckseite eines Keramiksubstrats vorgesehen
ist. Das Feld der Heizelemente befindet sich im Zentrum der Erhöhung. Es
wird ein an der nahegelegenen Kante angeordneter Thermodruckkopf
verwendet, was sich auf die Position des Wärmeheizelementfeldes in Bezug
auf die Vorderkante des Substrats bezieht. Das Substrat ist an der
Ausrichtungswand in einem Winkel von annähernd 10° in Bezug auf das Transportdeck
der Halterungsplattform angebracht.
-
Eine
Walzenrolle, die von einem Antriebsmotor angetrieben wird, ist gegenüberliegend
dem Thermodruckkopf und zu diesem ausgerichtet angeordnet. Der Antriebsmotor
reagiert auf ein Mikrosteuersystem. Eine Thermofarbbandkassette
ist abnehmbar auf der Ausrichtungswand so angebracht, daß ein Abschnitt
des Thermofarbbands der Kassette dem Thermodruckkopf gegenüberliegend
so angeordnet ist, daß die
Farbseite nach unten zeigt. Die Walze ist so vorgespannt, daß der Druckbereich
des Umschlags gegen das Farbband der Kassette gedrückt wird,
wobei der Thermodruckkopf als Verstärkung dient. Der Umschlag wird
synchron an dem Thermodruckkopf-Wärmeelementenfeld
vorbei transportiert, welches von der Mikrosteuerung betätigt wird.
-
Die
Farbkassette ist so aufgebaut, daß sie eine Tintenlösung entweder
auf Polymerbasis oder auf Wachsbasis aufnimmt. Die Basiskassette
ist so konstruiert, daß sie
eine konventionelle Vorratsspule und eine Aufwickelspule verwendet,
die drehbeweglich an dem Kassettengehäuse angebracht sind. Das Übertragungsfarbband
ist zwischen mehrere Pfeiler von der Vorratsspule zur Aufwickelspule
eingefädelt
und geht durch eine Drucköffnung
hindurch. Die Kassettenöffnung
weist solche Abmessungen auf, daß sie den im Winkel angeordneten
Thermodruckkopf aufnimmt, der das Übertragungsfarbband so positioniert,
daß es
dem Wärmeelement gegenüberliegt.
Einer der Kassettenpfeiler, nämlich
der Druckpfeiler, der unmittelbar stromabwärts des Thermodruckkopfes angeordnet
ist, ist zwischen einer ersten und einer zweiten Position bewegbar.
Der Effekt der Positionierung des Druckpfeilers ändert den Winkel, der zwischen
dem Druckkopf und dem Druckpfeiler vorhanden ist. In einer ersten
Position des Druckpfeilers ist die Kassette besonders dazu geeignet,
eine Wachstintenmischung zu enthalten. Der Druckpfeiler wird in
diese Position eingestellt, was dazu führt, daß das Übertragungsfarbband horizontal
und parallel zum Deck zwischen dem Druckkopf und dem Druckpfeiler über eine Entfernung
von annähernd
64 mm (2,5 Zoll) verläuft.
In einer zweiten Position des Druckpfeilers ist die Kassettenkonstruktion
besonders dazu geeignet, eine Polymertintenmischung zu enthalten,
wobei der Druckpfeiler auf einen solchen Ort eingestellt wird, daß das Übertragungsfarbband
unmittelbar nach dem Thermodruckkopf eine Winkel von 10° einnimmt.
-
Das
Kassettengehäuse
weist weiterhin einen beweglichen Stift oder Ständer auf. In der ersten Position berührt der
Stift oder Ständer
einen ersten Schalter, der in Verbindung mit der Mikrosteuerung
steht, und teilt so der Mikrosteuerung mit, daß eine Tintenmischung auf Polymerbasis
verwendet wird. In der zweiten Position berührt der Stift oder Ständer einen
zweiten Schalter, der in Verbindung mit der Mikrosteuerung steht,
wodurch der Mikrosteuerung mitgeteilt wird, daß eine Tintenmischung auf Wachsbasis
verwendet wird. Durch diese Information wird die Mikrosteuerung
so programmiert, daß sie
die Druckgeschwindigkeit zur Optimierung der Druckqualität einstellt.
-
Die
Erfindung wird noch besser aus der nachstehenden, nicht einschränkenden
Beschreibung eines Beispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf
die beigefügten
Zeichnungen deutlich. Es zeigt:
-
1 eine
Vorderansicht einer Thermo-Frankiermaschine und einer Farbbandkassette
gemäß der momentan
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung;
-
2 eine
schematische Darstellung einer Mikrosteuerung, die bei der vorliegenden
Erfindung verwendet werden kann;
-
3 eine
Schnittansicht von oben auf die Thermo-Frankiermaschine von 1;
-
4 eine
geschnittene Endansicht der in 1 dargestellten
Thermo-Frankiermaschine;
-
5 eine
Teilschnittansicht des Kassettenantriebssystems; und
-
6 eine
Vorderansicht einer ersten Thermofarbbandkassette, die bei der vorliegenden
Erfindung verwendet werden kann.
-
In 1 weist
eine Thermo-Frankiermaschine, die insgesamt durch das Bezugszeichen 11 bezeichnet ist,
eine Basis 13 auf, die horizontal ein längliches Deck 15 haltert.
Weiterhin haltert die Basis 13 eine Ausrichtungswand 17 durch
irgendeine konventionelle Vorrichtung. Die Ausrichtungswand 17 erstreckt
sich in Vertikalrichtung von dem Deck 15 nach oben, entlang
der Rückseite
des Decks 15. Die Ausrichtungswand ist entlang der rückwärtigen Länge des
Decks 15 ausgerichtet. Eine Thermodruckkopf-Stütze 19 ist
durch irgendeine konventionelle Vorrichtung fest an der Ausrichtungswand 17 angebracht.
An der Thermodruckkopf-Stütze 19 ist,
wie nachstehend noch genauer erläutert
wird, ein Thermodruckkopf 20 in einem Winkel von annähernd 10° so angebracht,
daß er über das
Deck 15 verläuft,
wie nachstehend noch genauer erläutert
wird.
-
Bei
der bevorzugten Ausführungsform
der Frankiermaschine ist in der Basis 13 eine Positionsmeßanordnung
angebracht, die insgesamt durch 24 bezeichnet ist, zur
Erfassung der Position eines Umschlags 25, der entlang
dem Deck 15 durch eine Walzenrollenanordnung transportiert
wird, die insgesamt mit 26 bezeichnet ist. Eine detailliertere
Beschreibung einer geeigneten Ausführungsform für eine Thermo-Frankiermaschine, die
besonders für
die vorliegende Erfindung geeignet ist, findet sich in der europäischen Patentanmeldung
Nr. 93-307602.8,
die am 24. September 1993 eingereicht wurde.
-
Wie
aus den 1 und 2 hervorgeht,
befindet sich die Thermodruck-Frankiermaschine 11 unter dem
Einfluß einer
System-Mikrosteuerung, die insgesamt durch 28 bezeichnet
ist. Das Mikrosteuerungssystem 28 weist eine programmierbare
Mikrosteuerung 30 mit geeigneter, konventioneller Konstruktion
auf, die in Verbindung mit einer Motorsteuerung 34 über einen
Bus 32 steht, und weist eine Sensorsteuerung 36 und
die Thermodruckkopfsteuerung 38 auf. Die Motorsteuerung 34,
die Sensorsteuerung 36 und die Thermodruckkopfsteuerung 38 können auf
irgendeine geeignete, konventionelle weise konstruiert sein. Die
Motorsteuerung 34 steht in Verbindung, über einen Motorbus 40,
mit mehreren Antriebsmotoren 42, 44 und 46.
Der Motorsteuerbus 40 verbindet darüber hinaus die Motorsteuerung 34 mit
einem Bandkodierer 48. Die Sensorsteuerung 36 steht
in Verbindung, über
einen Sensorbus 50, mit mehreren Sensoren 52 bis 55,
und die Thermodrucksteuerung 38 steht in Verbindung, über einen
Druckkopfbus 58, mit dem Thermodruckkopf 20. Ein
erster Schalter 33 und ein zweiter Schalter 35 stehen
in Leitungsverbindung mit jeweiligen Eingangsanschlüssen der
Mikrosteuerung 30.
-
Wie
aus den 1 und 3 hervorgeht,
weist die Positionsmeßanordnung 24 eine
U-förmige
Halterungsstütze 75 auf,
die an der Basis 13 angebracht ist. Die U-förmige Halterungsstütze 75 weist
eine Stützenvorderwand 77 und
eine Rückwand 79 auf.
Vorzugsweise ist die Stütze 75 an
einer Basishalterungswand 81 durch irgendeine konventionelle
Vorrichtung angebracht.
-
Eine
Welle 83 ist drehbeweglich so angeordnet, daß sie sich
zwischen den Stützwänden 77 und 79 erstreckt,
durch irgendeine konventionelle Vorrichtung, beispielsweise eine
Lageranordnung. Ein Antriebszahnrad 85 ist an einem Ende
der Welle 83 fest montiert. Der Motor 42 weist
ein Ausgangszahnrad 87 auf, welches in ständigem Eingriff
mit dem Antriebszahnrad 85 steht, um die Welle 83 dazu
zu veranlassen, sich unter Einwirkung des Motors 42 zu
drehen. Ein Positionshebel 89, der eine einem Umschlag
gegenüberliegende
Oberfläche 91 aufweist,
ist gleitbeweglich auf der Rückwand 79 der
Stütze 75 angebracht.
Ein Nocken 105 ist exzentrisch an der Welle 83 so
angebracht, daß der
Eingriffsumfang des Nockens 105 der Eingriffsoberfläche 93 des
Positionshebels 89 gegenüberliegt. Eine Feder 107 ist
abnehmbar an dem Positionshebel an einem Ende angebracht, und an
einer vorgesehenen Zunge 109 in der Rückwand 79 am anderen
Ende. Die Feder spannt den Positionshebel 89 so vor, daß die Eingriffsoberfläche 93 gegen
die Nockenoberfläche
des Nockens 105 vorgespannt wird.
-
An
der vorderen Stützwand 77 ist
ein Umschlagstopphebel 120 angebracht. Der Stopphebel 120 ist drehbar
auf einer Nabe 130 angebracht, die in der vorderen Stützwand 77 vorgesehen
ist. Eine Feder 132, deren eines Ende abnehmbar an einer
Zunge 134 angebracht ist, die auf der hinteren Stützwand 77 vorgesehen
ist, und deren anderes Ende abnehmbar an der mit einem Ansatz versehenen
Zunge 126 angebracht ist, spannt die Eingriffsoberfläche 127 gegen
den Nocken 105 vor. Ein Verriegelungshebel 136 weist
eine Verriegelungszunge 138 und 140 auf, um die
Verriegelungszunge 128 des Umschlagstopphebels 20 zwischen
den Verriegelungszungen 138 und 140 des Verriegelungshebels 136 zu
befestigen. Der Verriegelungshebel 136 weist weiterhin
gegenüberliegend
dem Nocken 105 eine Eingriffsoberfläche auf. Eine Feder 148,
die abnehmbar an einem Ende an einer Zunge 149 angebracht
ist, und an ihrem anderen Ende an dem Umschlagstopphebel 120 angebracht
ist, ist dazu vorgesehen, den Verriegelungshebel 136 in
der Richtung des Nockens 105 vorzuspannen.
-
Wie
wiederum aus den 1 und 3 hervorgeht,
weist die Walzenrollenanordnung 126 eine Verbindungsarmanordnung 201 auf,
die mit einem ersten Verbindungsabschnitt 203 und einem
zweiten Verbindungsabschnitt 207 versehen ist. Ein Ende
des ersten Verbindungsabschnitts 208 ist um die Welle 83 herum exzentrisch
angebracht. Eine Feder 210, deren jeweilige Enden abnehmbar
in dem ersten bzw. zweiten Abschnitt des Verbindungsarms 203 bzw. 207 angebracht
sind, spannt den zweiten Abschnitt 207 innerhalb des Aufnahmekanals
des ersten Verbindungsabschnitts 203 vor. Das freiliegende
Ende des zweiten Abschnitts 207 weist eine Nabe 212 auf.
Eine zweite Verbindungsarmanordnung 214 ist identisch zur
Verbindungsanordnung 201 aufgebaut, und ist exzentrisch
so angebracht, daß sie
mit der Verbindungsarmanordnung 201 auf der Welle 83 zusammenarbeitet.
-
Eine
Schwenkgelenkanordnung, die insgesamt durch 218 bezeichnet
ist, ist an einer Welle 216 angebracht, die drehbeweglich
zwischen der hinteren und vorderen Stützwand 77 bzw. 79 angebracht
ist. Die Schwenkgelenkanordnung 218 weist eine erste Verbindungsplatte 220 auf,
die um die Welle 216 an einem Punkt drehbar angebracht
ist, und um die Nabe 212 an einem anderen Punkt drehbar
angebracht ist. Eine zweite Verbindungsplatte 222 ist um
die Welle 216 schwenkbar an einem Punkt angebracht, und
weist einen Schlitz 224 auf, in welchem die Nabe 212 läuft. Ein
Federhaken 223 ist in der ersten Verbindungsplatte 220 ausgebildet,
und ein Federhaken 225 ist in der zweiten Verbindungsplatte 222 vorgesehen.
-
Bei
einer Feder 227 sind deren Enden um den jeweiligen Federhaken 223 und 225 herum
auf konventionelle Weise befestigt. Eine zweite Schwenkgelenkanordnung 226,
identisch zur Schwenkgelenkanordnung 218, ist schwenkbar
an der Welle 216 im Abstand zur Schwenkgelenkanordnung 218 angeordnet.
Ein Plattenmodul 228 ist, durch irgendeine konventionelle
Vorrichtung drehbeweglich, an den Verbindungsplatten 220 der jeweiligen
Schwenkgelenkanordnung 218 und 226 angebracht.
Eine Walzenrolle 230 ist fest um die Walzenrollenwelle 228 herum
angebracht, zwischen den Schwenkgelenkanordnungen 218 und 226.
-
Eine
Druckrollenwelle 232 ist drehbeweglich durch irgendeine
konventionelle Vorrichtung an den Verbindungsplatten 222 der
Schwenkgelenkanordnungen 218 und 226 angebracht.
Druckrollen 234 sind beabstandet fest um die Druckrollenwelle 232 herum
angebracht. Die Druckrollen 234 sind im wesentlichen gegenüberliegend
einem Verstärkungsteil
ausgerichtet angeordnet, welches fest auf der Ausrichtungswand 17 montiert
ist, und in Querrichtung zu dieser verläuft. Eine Antriebswelle 236,
auf deren einem Ende eine Spule 238 fest angebracht ist,
reagiert auf den Motor 44. Eine Spulengetriebeanordnung 240 weist
eine Nabe 242 auf, die drehbeweglich um die Welle 216 herum
vorgesehen ist, eine Spule 244, die fest an der Nabe 242 angebracht
ist, und ein Zahnrad 246, welches ebenfalls fest an der
Nabe 242 angebracht ist. Ein Zahnrad 248 ist fest
an der Welle 232 befestigt, und ein Zahnrad 250 ist
fest an der Welle 228 befestigt. Das Zahnrad 246 steht ständig im
Eingriff mit dem Zahnrad 248 und 240, und ein
Endlosriemen 252 verläuft
um die Spulen 238 und 244 herum.
-
Wie
aus den 1 und 4 hervorgeht,
weist eine Thermodruck-Kassettenantriebsanordnung, die insgesamt
mit 300 bezeichnet ist, eine Montageplattform 301 von
geeigneter Konstruktion auf. Die Montageplattform 301 ist
durch irgendeine konventionelle Vorrichtung fest an der Rückseite
der Ausrichtungswand 17 angebracht. Der Bandmotor 46 ist
fest an der Montageplattform 301 angebracht, durch irgendeine
geeignete konventionelle Vorrichtung. Bei der Ausgangswelle 303 des
Antriebsmotors 46 ist ein Antriebszahnrad 305 fest an
der Ausgangswelle 303 des Antriebsmotors angebracht. Ein
konventioneller Doppelzahnradsatz 304 weist ein erstes
Zahnrad 309 auf, welches ständig im Eingriff mit dem Antriebszahnrad 305 steht,
sowie ein zweites Zahnrad 311, welches drehbeweglich an
der Rückseite
der Ausrichtungswand 17 angebracht ist. Ein konventioneller
Doppelleerlaufzahnradsatz 313, der ein erstes Zahnrad 315 in
ständigem
Eingriff mit dem Zahnrad 311 sowie ein zweites Zahnrad 317 aufweist,
ist drehbeweglich durch irgendeine konventionelle Vorrichtung an
einer Zahnradnabe 319 angebracht. Die Zahnradnabe 319 ist
fest an der Montageplattform 301 durch irgendeine konventionelle
Vorrichtung angebracht, und haltert drehbar den Leerlaufzahnradsatz 313 durch
irgendeine geeignete konventionelle Vorrichtung. Eine Ausrichtungswandöffnung 312 ist
in der Ausrichtungswand 17 vorgesehen. Eine konventionelle
Lagernabenanordnung 323 ist fest an der Rückseite
der Ausrichtungswand 17 angebracht, zur Öffnung 321 ausgerichtet.
Eine Bandantriebswelle 325 verläuft durch die Öffnung 321 und
wird drehbeweglich durch die Lagernabenanordnung 323 gehaltert.
Ein Zahnrad 327 ist durch irgendeine konventionelle Vorrichtung
fest an einem Ende der Bandantriebswelle 325 angebracht
und steht in ständigem
Eingriff mit dem Zahnrad 317. Eine Aufwickelspule 329 ist
fest durch irgendeine konventionelle Vorrichtung an einem Abschnitt
der Bandantriebswelle 325 angebracht.
-
Eine
Bandvorratsanordnung, die insgesamt durch 331 bezeichnet
ist, ist an der Rückseite
der Ausrichtungswand 17 angebracht, ausgerichtet zu einer
Ausrichtungswandöffnung 333.
Die Bandvorratsanordnung 331 weist eine konventionelle Einwegreibungskupplungs-
und Wellenanordnung 335 mit geeignetem Aufbau auf, die
fest an der Rückseite
der Ausrichtungswand 17 angebracht ist, ausgerichtet zur Öffnung 333.
Die Anordnung 335 weist eine Zufuhrwelle 337 auf,
die sich durch die Öffnung 333 hindurch
erstreckt. Eine Bandvorratsspule 339 ist durch irgendeine
konventionelle Vorrichtung fest um einen Abschnitt der Zufuhrwelle 337 herum
angebracht. An der Rückseite
der Ausrichtungswand 17, ausgerichtet zu einer Öffnung in
der Ausrichtungswand 17, sind Schalter 33 und 35 angebracht.
-
Eine
Kodieranordnung, die insgesamt durch 341 bezeichnet ist,
ist fest an einer Montagespindel 343 angebracht, die fest
an der Rückseite
der Ausrichtungswand 17 angeordnet ist, durch irgendeine
geeignete konventionelle Vorrichtung, und zwar ausgerichtet zu einer
Ausrichtungswandöffnung 345.
Die Kodieranordnung 341 weist einen Ansatz 347 und
eine Eingangswelle 349 auf. Eine angepaßte Innenwelle 351 wird
von der Welle 349 so aufgenommen, daß die Innenwelle 351 eine
begrenzte Axialverschiebung innerhalb der Welle 349 durchführen kann,
und so, daß die
Innenwelle die Welle 349 zu einer Drehbewegung veranlassen
kann, beispielsweise durch irgendeine geeignete konventionelle Längsgetriebeanordnung
oder eine Einzelwellenanordnung. Eine Feder 353 ist um
die Welle 351 herum angeordnet, und ein Endkappenzahnrad 355 ist
durch irgendeine konventionelle Vorrichtung fest an der Welle 351 innerhalb
der Öffnung 345 befestigt.
-
Die
Bandkassette
21 weist ein Kassettengehäuse
400 auf, welches
mit einer Aufwickelspule
402 versehen ist. Bei der Aufwickelspule
402 sind
in Axialrichtung verlaufende Zahnradzähne
404 vorgesehen.
Die Aufwickelspule
402 ist durch eine geeignete konventionelle
Vorrichtung drehbeweglich in dem Kassettengehäuse
400 so angebracht,
daß sie
in Axialrichtung zu einer Öffnung
406 in
der Rückwand
408 des
Gehäuses
400 ausgerichtet
ist. Die Zahnradzähne
404 der
Aufwickelspule
402 sind so konstruiert, daß sie zu
axialen Zahnradzähnen
330 passen,
die auf dem Umfang der Aufwickelspule
329 vorgesehen sind.
In entsprechende Weise wie bei der Aufwickelspule
402 weist
das Kassettengehäuse
eine Vorratsspule
410 auf, die in Axialrichtung verlaufende
Getriebezähne
412 hat,
und drehbeweglich an der Rückwand
408 angebracht
ist, ausgerichtet zu einer Öffnung
414 in
der Rückwand
408.
Die Zahnradzähne
412 sind
so ausgelegt, daß sie
zu axialen Zahnradzähnen
340 passen,
die auf dem Umfang der Bandvorratsspule
339 vorgesehen
sind. Ein Kodierpfeiler
416 ist drehbeweglich in der Kassettenrückwand
408 angebracht,
durch irgendeine geeignete konventionelle Vorrichtung, und weist
eine kurze Welle
418 auf, die durch die Rückwand
408 hindurch
und in die Öffnung
345 in
der Ausrichtungswand
17 hineingeht. Ein Zahnrad
420 ist
fest an einem Ende der kurzen Welle
418 so angebracht,
daß es
in ständigem
Eingriff mit dem Zahnrad
355 der Kodieranordnung
341 steht.
Mehrere Zugpfeiler
421,
422,
423,
424 und
425 sind
an strategischen Orten, fest durch irgendeine konventionelle Vorrichtung,
an der Kassettenrückwand
408 befestigt.
Das Kassettengehäuse
400 weist
weiterhin eine Kassettenöffnung
426 auf,
durch welche sich der Druckkopf
19 so erstreckt, daß das Thermofarbband
427 von
dem Vorrat
339 zur Aufwickelspule
304 so verläuft, daß es zwischen
dem Pfeiler
421 und dem Pfeiler
422 eingefädelt ist, durch
die Öffnung
426 unterhalb
des Druckkopfes
19 verläuft,
und zwischen die Pfeiler
423,
424 und
425 eingefädelt ist.
Die Kassette ist durch irgendeine konventionelle Vorrichtung abnehmbar
angebracht, etwa zwischen einer oberen Klemme
428 und einer
unteren Klemme
430, die von der Ausrichtungswand
17 aus
ausgehen. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind folgende Abmessungen
in der Thermofarbbandkassette vorgesehen.
| Kodiererpfeiler | Polyurethan
mit einem Reibungskoeffizienten größer gleich 1,5, |
| Erster
Zugpfeiler | Oberflächenreibungskoeffizient
zwischen 0,2 und 0,5, |
| Vorratspfeiler | Oberflächenreibungskoeffizient
zwischen 0,2 und 0,5, |
Winkel zwischen erstem Zugpfeiler und Kodiererpfeiler
eingestellt auf einen Horizontalwinkel zwischen 0° und 5°,
Winkel
zwischen Vorratspfeiler und erstem Zugpfeiler eingestellt auf zwischen
30° und
45°.
-
Wie
insbesondere aus den 1 und 5 hervorgeht,
besteht die Funktion der Thermo-Frankiermaschine 11 darin,
einen Umschlag 25 anzunehmen, einen Wertstempel unter Verwendung
von Thermoübertragungsdrucktechnik
aufzudrucken, und den Umschlag 25 aus dem Drucker auszustoßen. Die
Transportrichtung des Druckers ist von links nach rechts. Die Funktion
der Walzenrolle 230 besteht darin, den Umschlag mit gleichmäßiger Rate
zuzuführen,
und den Druckkopfdruck zu liefern, der zur Übertragung der Thermotinte
von dem Farbband erforderlich ist. Wenn die Walze 230 den
Umschlag durch die Druck-Einquetschstelle zuführt, führt sie auch das Thermoübertragungsfarbband
zu. Würde
man daher die Walzenrolle 230 für den Ausstoß verwenden,
so würde
dies zu einer Farbbandverschwendung führen. Eine getrennte Ausstoßrolle 234 wird dazu
verwendet, den Umschlag nach dem Druck aus dem Drucker zu befördern.
-
Das
Thermoübertragungsfarbband
ist um eine urethanbeschichtete Kodierrolle 416 innerhalb
der Kassette herumgeführt
(vgl. 5). Bei dem Farbbandvorschub veranlaßt die Reibung
des Farbbands in Bezug auf die Kodierrolle 416 diese zur
Drehung. Das Kodierrollenzahnrad 420 steht von der Rückseite
der Kassette aus vor, und ist mit einem passenden Zahnrad 355 in
dem Drucker gekuppelt. Das passende Zahnrad 355 dreht einen
optischen Kodierer 341, der zur Überwachung der Farbbandbewegung
verwendet wird.
-
Sobald
die Walzenrolle 230 den Umschlag 25 vollständig erfaßt hat,
werden der Motor 44 und der Farbbandantriebsmotor 46 gestartet.
Es wird darauf hingewiesen, daß der
Motor 44 sowohl die Walzenrolle 230 als auch die
Ausstoßrollen 234 dreht.
Die Ausstoßrollen 234 befinden
sich jedoch nicht in dem Zufuhrpfad, so daß sie keine Auswirkung auf
den Umschlag 25 haben. Der Umschlag 25 und das
Kassettenfarbband beginnen mit dem Vorschub, und werden auf eine
bestimmte Geschwindigkeit gebracht. Der Druck beginnt dann damit,
daß in
den Druckkopf mit konstanter Rate von der Mikrosteuerung 30 über die
Druckkopfsteuerung 38 Daten geladen werden. Die Geschwindigkeit
wird überwacht
und gesteuert über
den Kodierer (nicht gezeigt) auf dem Motor 44. Bei der
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erfordert die Druckoperation etwa 525
ms für
eine Tintenübertragungsfarbbandmischung
auf Polymerbasis und 425 ms für
ein Tintenübertragungsfarbband
auf Wachsbasis. Polymerfarbbänder
erfordern mehr Energie als Wachsfarbbänder zur Übertragung eines Bildes. Eine
Verringerung der Druckgeschwindigkeit verringert den Energietastzyklus des
Druckkopfes, wodurch die Lebensdauer des Druckkopfes erhöht wird.
-
Beim
Druck wird das Farbband durch die Druck-Einquetschstelle durch die
Bewegung des Umschlags 25 getrieben. Der Farbbandaufwickelmotor 46 wickelt
das Farbband auf den Aufwickelkern auf, und stellt eine gleichmäßige Spannung
zur Verfügung,
ohne das Farbband durch die Druck-Einquetschstelle zu ziehen. Um die
gewünschte,
gleichmäßige Spannung
zur Verfügung
zu stellen, wird die Rück-EMK
des Motors 46 überwacht. Änderungen
der Rück-EMK
zeigen die Menge an Farbband an, und der Farbbandantrieb wird entsprechend
geändert.
Darüber
hinaus zeigt eine drastische Änderung
der Rück-EMK
des Motors an, daß das
Farbband hinter dem Druckkopf gerissen ist, oder das Farbband angehalten
hat.
-
Auch
die Spannung auf der Zufuhrseite der Druck-Einquetschstelle muß aufrechterhalten werden.
Das Farbband wird über
eine Reihe von Pfeilern 416, 421, 422, 423, 424 und 425 zugeführt (der
Pfeiler 416 ist die Kodiererrolle, welche den Zug für das Farbband über die
Reibung des Farbbands gegenüber
den Pfeilern zur Verfügung
stellt). Eine leichte Kupplungsbelastung wird durch die Einwegkupplung 385 auf
den Farbbandvorratskern ausgeübt,
um eine festere Wicklung des Farbbands um den Pfeiler zur Verfügung zu
stellen. Der Farbbandkodierer 341 wird durch die Reibung
des Farbbands gedreht, welches sich an der Rolle 416 vorbeibewegt. Die
Kodiererbewegung wird über
die Mikrosteuerung 30 überwacht,
um zu bestimmen, ob das Farbband reißt, bevor es den Druckkopf
erreicht, oder ob das Farbband zu Ende geht. Darüber hinaus kann der Kodierer
dazu verwendet werden, die Geschwindigkeit des Farbbands und daher
die Geschwindigkeit des Umschlags durch die Druck-Einquetschstelle
zu überwachen.
-
Wenn
der Druck beendet ist, dreht sich die Welle 83 um 180° zurück in ihre
ursprüngliche
Ausgangslage. Die Antriebsverbindung 201 und 204 wird
zu einer festen Anordnung, welche die Ausstoßrolle 234 gegen den
Umschlag 25 drückt.
Da für
den Ausstoß eine
geringere Belastung als für
den Druck erforderlich ist, wird die Feder 227 zur einzigen
aktiven Feder. Der Motor 44 treibt weiterhin beide Rollen 230 und 234 an.
Allerdings wird zu diesem Zeitpunkt die Walzenrolle 230 inaktiv,
da sie sich unterhalb des Vorschubdecks befindet. Gleichzeitig wird
der Farbbandmotor 46 angehalten. Wenn die Ausstoßrolle 234 in
Eingriff gelangt, befördert sie
den Umschlag 25 aus dem Drucker mit dem Doppelten bis Dreifachen
der Druckgeschwindigkeit bei der bevorzugten Ausführungsform.
Sobald der Umschlag 25 die Druck-Einquetschstelle verlassen
hat, kehren die Stopp- und Auslösehebel 120 bzw. 89 in
ihre Ausgangslage zurück.
Der Antriebsmotor 44 wird angehalten, und der Vorgang ist
beendet.
-
In
der Thermodruckkopfstütze 19 ist
auf irgendeine geeignete konventionelle Art und Weise der Thermodruckkopf 20 angebracht,
beispielsweise innerhalb von Muffen 450. Der Thermodruckkopf 20 weist
ein lineares Feld aus Wärmeheizelementen 452 auf,
die an einer länglichen,
konvexen Erhebung 254 befestigt sind, welche aus einem
Keramikmaterial besteht, um ein Keramiksubstrat zur Verfügung zu
stellen. Das Feld der Heizelemente 452 befindet sich im
Zentrum der keramischen Erhebung 454. Es wird ein Thermodruckkopf an
der nahen Kante verwendet, was den Positionierungsort des Thermoheizelementfeldes 454 an
der Vorderkante des Thermodruckkopfs 20 bezeichnet. Wie
voranstehend erwähnt
ist der Thermodruck 20 an der Ausrichtungswand in einem
Winkel von annähernd
10° in Bezug
auf das Transportdeck der Halterungsplattform angebracht. Wie aus 4 hervorgeht,
weist die Rückwand 408 der
Kassette 21 weiterhin einen Schlitz 458 auf, in
welchem ein Stift 456 gleitbeweglich durch irgendeine konventionelle
Anordnung so angebracht ist, daß der
Stift 456 gleitbeweglich in einer ersten oder zweiten Position
angeordnet werden kann. Der Stift 456 erstreckt sich durch
eine Öffnung 460 in
der Ausrichtungswand 17, um entweder den ersten Schalter 33 in
der ersten Position des Stifts 456 zu berühren, oder
den zweiten Schalter 35 in der zweiten Position des Stifts 456 zu
berühren,
um so den jeweiligen Schalter 33 bzw. 35 zu betätigen. Die
Rückwand 408 der
Kassette 21 weist weiterhin einen Schlitz 462 auf,
in welchem der Pfeiler 423 in einer ersten Position oder
einer zweiten Position angeordnet werden kann, durch irgendeine
geeignete konventionelle Vorrichtung, um eine Änderung des Weges des Übertragungsfarbbands 427 vom
Druckkopf 20 zu bewirken.
-
Im
Betrieb wird, wenn die Kassette 21 eine Tintenmischung
auf Wachsbasis enthält,
der Pfeiler 423 in der ersten Position angeordnet, und
befindet sich der Stift 456 in der ersten Position. Durch
diese Anordnung wird der Kontakt des Stiftes 456 zwischen
dem Umschlag 25 in dem Druckbereich für eine ausreichende Zeit aufrechterhalten,
von welcher sich herausgestellt hat, daß die Tintenübertragung
verbessert wird. Die Position des Stiftes aktiviert den Schalter 33,
wodurch der Mikrosteuerung 30 mitgeteilt wird, daß eine Wachstintenmischung
verwendet wird. Die Mikrosteuerung 30 ist so programmiert,
daß sie
den Drukvorgang mit der optimalen Geschwindigkeit für eine Wachstintenübertragung
durchführt.
Wenn die Kassette 21 eine Tintenmischung auf Polymerbasis
enthält,
wird der Pfeiler 423 in der zweiten Position und der Stift 456 in
der zweiten Position angeordnet. Durch diese Anordnung des Stifts 456 wird
die Berührung
zwischen dem Umschlag 25 in dem Druckbereich unmittelbar
nach dem Druck beendet, wovon sich herausgestellt hat, daß hierdurch
der Tintenübertragungsvorgang
verbessert wird.
-
Die
voranstehende Beschreibung schildert die bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung, und sollte nicht als einschränkend angesehen werden. Es
lassen sich Abänderungen
vornehmen, ohne von der Erfindung abzuweichen.