DE9420734U1

DE9420734U1 - Arrangement for a franking machine

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Publication number: DE9420734U1
Application number: DE9420734U
Authority: DE
Original assignee: Francotyp Postalia GmbH
Current assignee: Francotyp Postalia GmbH
Priority date: 1994-12-13
Filing date: 1994-12-13
Publication date: 1995-02-23
Anticipated expiration: 2004-12-14

Description

Francotyp-Postalia GmbH
Triffweg 21-26Francotyp-Postalia GmbH
Treffweg 21-26

16547 Birkenwerder 9. Dezember 199416547 Birkenwerder 9 December 1994

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Anordnung für eine FrankiermaschineArrangement for a franking machine

Die Erfindung betrifft eine Anordnung für eine Frankiermaschine, die mit mindestens einem Tintendruckkopf ausgerüstet ist.The invention relates to an arrangement for a franking machine which is equipped with at least one ink print head.

Im Unterschied zum üblichen Bürodrucker mit zeilenweisem Abdruck erfolgt der Druck bei Frankiermaschinen als einmaliger Abdruck in einem Durchlauf des Aufzeichnungsträgers. Auf Grund dieser wesentlich größeren Druckbreite - ungefähr 1 inch - ist die Anzahl untereinander anzuordnender Tintendüsen erheblich größer als bei Tintendruckköpfen für Bürodrucker. Bei modernem Komfort - Klischees mit Wort und Bildzeichen sind Druckauflösungen von annähernd 200 dpi - dots per inch - erforderlich. Das bedeutet Tintendruckköpfe mit 200 Düsen.
Neben dem Problem der Herstellung und Reinhaltung von Tintendruckköpfen mit großen Düsenzahlen bestehen noch weitere Schwierigkeiten beim Tintendruck.In contrast to the usual office printer with line-by-line printing, franking machines print as a single imprint in one pass through the recording medium. Due to this much larger printing width - approximately 1 inch - the number of ink nozzles that can be arranged one below the other is considerably larger than with ink print heads for office printers. For modern convenience - clichés with words and symbols - printing resolutions of approximately 200 dpi - dots per inch - are required. This means ink print heads with 200 nozzles.
In addition to the problem of manufacturing and keeping inkjet print heads with a large number of nozzles clean, there are other difficulties with inkjet printing.

Zwischen Druckkopf und Aufzeichnungsträger - Postgut - ist stets ein geringer konstanter Abstand - ungefähr 1 mm plus Toleranz - einzuhalten.A small, constant distance - approximately 1 mm plus tolerance - must always be maintained between the print head and the recording medium - the mail item.

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Da der Aufzeichnungsträger unterschiedlich dick und unebenmäßig gefüllt sein kann, ist er distanzverstellbar am Druckkopf vorbei zu führen. Berücksichtigt man, daß das Postgewicht zwischen 5 und 2000 &rgr; schwanken kann, so wird deutlich, welche unterschiedlichen Massenträgheitsmomente zu beherrschen sind, ganz zu schweigen von der erforderlichen Abstimmung zwischen Transport- und Druckgeschwindigkeit. Wird der Aufzeichnungsträger nicht genau positioniert und mit auf den Druckkopf abgestimmter Geschwindigkeit an letzterem vorbeibewegt, dann kann das zu wesentlichen Verschlechterungen der Druckqualität führen. Für den Klischeedruck wird aber eine hohe Druckqualität gefordert.Since the recording medium can be of different thicknesses and filled unevenly, it must be guided past the print head at an adjustable distance. If you take into account that the weight of the mail can vary between 5 and 2000 &rgr;, it becomes clear which different mass moments of inertia must be mastered, not to mention the necessary coordination between transport and printing speed. If the recording medium is not positioned precisely and moved past the print head at a speed that is coordinated with the latter, this can lead to a significant deterioration in print quality. However, high print quality is required for cliché printing.

Wenn anstelle des Postgutes der Druckkopf distanzverstellbar angeordnet ist, sind die Schwierigkeiten kaum geringer. Ein Tintendruckkopf mit 200 Düsen hat eine beachtliche Masse. Besonders problematisch ist jedoch die Beherrschung der Tintenmechanik - Vermeidung von Meniskusabriß - bei größeren Beschleunigungen. Deshalb ist es zweckmäßig, den Tintendruckkopf starr anzuordnen.If the print head is arranged so that its distance can be adjusted instead of the mail, the difficulties are hardly any less. An inkjet print head with 200 nozzles has a considerable mass. However, it is particularly problematic to control the ink mechanics - avoiding meniscus tearing - at higher accelerations. It is therefore advisable to arrange the inkjet print head rigidly.

Ein weiterer wesentlicher Unterschied gegenüber einem Bürodrucker besteht in bezug auf den Aufzeichnungsträger und die zu verwendende Tinte. Beim Bürodrucker wird in der Regel ein Aufzeichnungsträger gleichbleibender Qualität verwendet, der teilweise vorgewärmt oder zumindest nach dem Bedrucken durch eine Trocknungseinrichtung - Wärmequelle - geführt wird.Another significant difference compared to an office printer is in relation to the recording medium and the ink to be used. Office printers generally use a recording medium of consistent quality, which is partially preheated or at least passed through a drying device - heat source - after printing.

Die Tinte ist meist eine wäßrige Lösung. Bei der Frankiermaschine kommen als Aufzeichnungsträger sehr unterschiedliche Papiersorten zum Einsatz. Deshalb und wegen der unterschiedlichen Umweltbedingungen beim Posttransport werden bisher wasserunlösliche Tinten eingesetzt. Als Antriebselemente für den Tintenausstoß dienen hierbei Piezoaktoren und nicht Heizelemente wie beim Bubble-Jet-Drucker, siehe auch Jeanmaire, P. "Mit dem Tintenstrahldrucker in neue Gefilde", Technische Rundschau TRANSFER Nr. 35, 1994, Seite 52-56.The ink is usually an aqueous solution. The franking machine uses very different types of paper as a recording medium. For this reason and because of the different environmental conditions during mail transport, water-insoluble inks have been used up to now. Piezo actuators are used as the drive elements for the ink ejection and not heating elements as in the bubble jet printer, see also Jeanmaire, P. "With the ink jet printer in new areas", Technical Review TRANSFER No. 35, 1994, pages 52-56.

Ein effektives Trocknen ist auf Grund der Transportgeschwindigkeit und der unterschiedlichen Massen - gleichbedeutend unterschiedliche Wärmekapazitäten - kaum möglich.Effective drying is hardly possible due to the transport speed and the different masses - which mean different heat capacities.

Es sind verschiedene Anstrengungen unternommen worden, um die genannten Probleme wenigstens teilweise zu lösen.Various efforts have been made to at least partially solve the problems mentioned.

Eine bekannte Einweg-Frankiervorrichtung zum Drucken von Gebührenwerten und Hinweisen auf Umschlagen und/oder Frankierstreifen, vergleiche EP 0 499 703 A2 beziehungsweise DE 41 05 497 A1, ist aus einerA known one-way franking device for printing postage values and information on envelopes and/or franking strips, see EP 0 499 703 A2 or DE 41 05 497 A1, is known from a

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Grundeinheit und einem nicht nachladbaren Einwegmodul zusammengesetzt. Basic unit and a non-rechargeable disposable module.

Die Grundeinheit ist nachladbar für sicherheitsunabhängige Informationen und dient zum Druck von Standardinformationen, wie Absender, Werbung, Beförderungsart. Zu diesem Zweck wird hinsichtlich Auflösung und Druckbreite ein leistungsfähiger Druckkopf eingesetzt. Dieser Druckkopf kann dann auch bezüglich des Druck-Klischees veränderbar sein, ohne daß sicherungstechnischer Aufwand erforderlich ist.
Das Einwegmodul ist nur zum Druck der veränderlichen Informationen, wie Gebührenwerte, Datum und Sicherheitsinformation, vorgesehen. Es stellt ein programmierbares Druckwerk dar, das auf Streifen druckt, die separat auf Umschläge aufgebracht werden. Da zum Druck der veränderlichen Informationen nicht zwingend die volle Druckbreite des Frankierabdruckes erforderlich ist, genügt ein schmalerer Tintendruckkopf. Im Einwegmodul ist ein vorgedruckter Streifen integriert, der gegebenenfalls farbige Hinweise enthält.The basic unit can be reloaded for security-independent information and is used to print standard information such as sender, advertising, type of transport. For this purpose, a high-performance print head is used in terms of resolution and print width. This print head can then also be changed in terms of the printing cliché without any security effort being required.
The disposable module is only intended for printing variable information, such as fee values, date and security information. It is a programmable printer that prints on strips that are applied separately to envelopes. Since the full print width of the franking imprint is not necessarily required to print the variable information, a narrower inkjet print head is sufficient. A pre-printed strip is integrated into the disposable module, which may contain colored information.

Der Aufwand von zwei unterschiedlichen Druckköpfen und der zugehörigen unterschiedlichen Reinigungs- und Dichteinrichtungen ist beträchtlich. Bei Verwendung eines Tintendruckkopfes in der Grundeinheit bleiben die meisten der eingangs genannten Probleme ungelöst.The effort required for two different print heads and the associated different cleaning and sealing devices is considerable. When using an inkjet print head in the basic unit, most of the problems mentioned above remain unsolved.

Es ist weiterhin eine computergesteuerte Tintenstrahldruckvorrichtung zum Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers bekannt, vergleiche DE 32 36 297 C2, bei der der Aufzeichnungsträger an einem Feld von Tintendruckköpfen, beispielsweise sechs Stück, vorbeigeführt wird. Das Druckbild wird auf diese Weise zeilenweise zusammengesetzt. Mit dieser Vorrichtung können zwar Frankier- und Adressendruck zugleich erfolgen, der Aufwand ist aber erheblich, wenn alle zu bedruckenden Bereiche durch Tintendruckköpfe abgedeckt werden müssen. Hinzu kommt, daß die Probleme bezüglich unterschiedlicher Dicke der Aufzeichnungsträger bleiben.A computer-controlled inkjet printing device is also known for printing on a recording medium, see DE 32 36 297 C2, in which the recording medium is guided past a field of ink print heads, for example six. The print image is assembled line by line in this way. Although franking and address printing can be carried out simultaneously with this device, the effort is considerable if all areas to be printed have to be covered by ink print heads. In addition, the problems relating to different thicknesses of the recording medium remain.

Zweck der Erfindung ist es, den Tintendruck bei Frankiermaschinen überhaupt und ohne Einschränkungen bezüglich Beschaffenheit des Postgutes zu ermöglichen.The purpose of the invention is to enable ink printing in franking machines at all and without restrictions regarding the nature of the postal items.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Lösung zu finden, bei der mit maximal zwei gleichen Tintendruckköpfen der Frankierdruck und der Adressenaufdruck erfolgt, bei der problemlos zwischen Aufzeichnungsträger und Tintendruckkopf ein konstanter Abstand einhaltbar ist, bei der Tintentrocknungszeiten keinen einschränkenden Einfluß auf dieThe invention is based on the task of finding a solution in which the franking and address printing is carried out with a maximum of two identical inkjet print heads, in which a constant distance can be easily maintained between the recording medium and the inkjet print head, in which ink drying times have no limiting influence on the

$t»$t» 99 99 99 ···«····«·

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Transportgeschwindigkeit des Postgutes haben und bei der Klischees in beliebiger Farbvielfalt und Offset-Druckqualität möglich sind.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gemäß den Schutzansprüchen gelöst.
Auf Grund der vorgeschlagenen Lösung ergeben sich eine Reihe von Vorteilen. Erstmals - bisher sind noch keine Frankiermaschinen mit Tintendruck auf dem Markt - wird auf einfache Weise der Tintendruck in Frankiermaschinen mit einer Gerätetechnik ermöglicht, die bereits traditionell beherrscht wird, siehe auch dazu DE 22 19 270 C3 "Frankiermaschine zum alternativen Bedrucken von Briefen oder Streifen mit einem gemeinsamen Antrieb", DE 40 33 164 A1 "Frankierstreifen-geber-System" und DE 38 39 534 A1 "Modulare Postaufgabevorrichtung". Rollen-Etiketten beziehungsweise Streifen blanko oder 1- bis 6- farbig bedruckt und mit Kleber permanent haftend sind entsprechend den Kundenwünschen als Kaufteil beziehbar, siehe Stielow Postbearbeitung und Etikettenservice Prospektunterlagen, 1994.transport speed of the postal items and where clichés in any color variety and offset printing quality are possible.
According to the invention, this object is achieved in accordance with the claims.
The proposed solution offers a number of advantages. For the first time - there are currently no franking machines with ink printing on the market - ink printing in franking machines is made possible in a simple way using equipment technology that has already been mastered traditionally, see also DE 22 19 270 C3 "Franking machine for alternative printing of letters or strips with a common drive", DE 40 33 164 A1 "Franking strip dispenser system" and DE 38 39 534 A1 "Modular mailing device". Roll labels or strips, blank or printed in 1 to 6 colors and permanently adhesive with adhesive, can be purchased as part of the customer's requirements, see Stielow Postverarbeitung und Etikettenservice brochure documents, 1994.

Die Imprägnierung mit einem Mittel, um wasserlösliche Tinten nach dem Aufbringen wasserunlöslich zu machen, kann beim Streifenhersteller bereits nach dem von Kunden gelieferten Know-how erfolgen.
Die Tintendruckköpfe können gleichfalls mitsamt der zugeordneten Reinigungs- und Dichttechnik als Kaufteil bezogen werden, alternativ als Piezo- oder als Bubble-Jet-Drucker, gleichfalls die zugehörige Tinte.
Da der Aufzeichnungsträger vorgewärmt äst, wird die Tintentrocknungszeit beziehungsweise die Reaktionszeit wesentlich verkürzt und möglicherweise kann sogar eine Nachtrocknung entfallen.Impregnation with an agent to make water-soluble inks water-insoluble after application can already be carried out by the strip manufacturer according to the know-how provided by the customer.
The inkjet print heads can also be purchased together with the associated cleaning and sealing technology as a purchased part, alternatively as a piezo or bubble jet printer, as well as the associated ink.
Since the recording medium is preheated, the ink drying time or reaction time is significantly reduced and post-drying may even be unnecessary.

Die Erfindung wird nachfolgend am Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Es zeigen:The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment.
Show it:

Fig. 1 Eine Frankiermaschine mit einem Streifen und einem Tintendruckkopf,
Fig. 2 eine Frankiermaschine mit zwei Streifen und zwei Tintendruck-Fig. 1 A franking machine with a strip and an ink print head,
Fig. 2 a franking machine with two strips and two ink printing

köpfen.behead.

Die Figuren sind zur Erleichterung der Darstellung schematisiert gezeichnet. The figures are drawn schematically to facilitate illustration.

Gemäß Fig. 1 weist eine Frankiermaschine 1 nachfolgend genannte Baugruppen auf. Einen Streifengeber 11 mit einer Heizvorrichtung 111. Einen Tintendruckkopf 12, dessen Düsenfläche ein Anschlag 13 im Abstand d gegenüber angeordnet ist. Eine Vereinzelungsvorrichtung 14, in der in nicht näher dargestellter Weise eine Trennvorrichtung, eine Schneidevor-According to Fig. 1, a franking machine 1 has the following components: A strip dispenser 11 with a heating device 111. An Ink print head 12, whose nozzle surface is opposite a stop 13 at a distance d. A separating device 14, in which a separating device, a cutting device,

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richtung und eine verstellbar, federnd gelagerte Walze 141 enthalten ist. Ein Transportband 16 für das Postgut 3. Ein Streifen 2 ist als abspulbare Rolle in dem Streifengeber 11 gelagert. Der Streifengeber 2 ist vorbehandelt derart, daß auf diesen bereits das Klischee und der Absender sowie andere feststehende Informationen in Offsetdruck nacheinander aufgedruckt, aber Freiräume zum Aufdrucken der veränderlichen Informationen und der Empfängeradressen vorgesehen sind. Mindestens die Freiräume sind bei Verwendung wasserlöslicher Tinte so imprägniert, daß letztere mit dem Streifen eine wasserlösliche chemische Verbindung eingeht. Außerdem ist der Streifen 2 in an sich bekannter Weise rückseitig mit einem selbstklebenden Belag versehen, der mit dem Postgut 3 eine unlösbare Verbindung eingeht. Der Streifen 2 durchläuft die Heizvorrichtung 111 und wird in dieser erwärmt. Es wäre auch denkbar, den gesamten Streifengeberraum zu erwärmen. Der Streifen 2 verläßt den Streifengeber 11 durch einen Schütz 112 und passiert den Zwischenraum zwischen Tintendruckkopf 12 und Anschlag 13. Der Tintendruckkopf 12 ist als Zweifarbendruckkopf ausgeführt. Eine Gruppe von Tintendüsen ist für den roten Frankierdruck und eine andere Gruppe von Tintendüsen ist für den schwarzen Adressendruck vorgesehen. Um eine effektive Reinigung des Tintendruckkopfes 12 zu ermöglichen, haben beide Tinten die gleiche Lösungsmittelgrundlage. Nach dem Tintendruckkopf 12 gelangt der Streifen in eine Umlenkrolle 15 geführt in die Vereinzelungseinrichtung 14. Er wird hier im Frankierabschnitt 211 und Adressenabdruck 221 vereinzelt, die dann mittels der Walze 141 auf das Postgut 3 unlösbar aufgedrückt beziehungsweise aufgeklebt werden. Neben den entsprechenden Vorrichtungen zum Trocknen, Vereinzeln, zur parallelen Führung, die im Detail aber nicht Gegenstand dieser Erfindung sind, wird zweckmäßig auch der Streifenantrieb in der Vereinzelungsvorrichtung enthalten sein.direction and an adjustable, spring-mounted roller 141 is included. A conveyor belt 16 for the mail 3. A strip 2 is mounted as an unwindable roll in the strip dispenser 11. The strip dispenser 2 is pretreated in such a way that the cliché and the sender as well as other fixed information are already printed on it in offset printing one after the other, but free spaces are provided for printing the variable information and the recipient addresses. At least the free spaces are impregnated when using water-soluble ink so that the latter forms a water-soluble chemical bond with the strip. In addition, the strip 2 is provided on the back in a manner known per se with a self-adhesive coating which forms an inseparable bond with the mail 3. The strip 2 runs through the heating device 111 and is heated in it. It would also be conceivable to heat the entire strip dispenser space. The strip 2 leaves the strip dispenser 11 through a gate 112 and passes through the gap between the ink print head 12 and stop 13. The ink print head 12 is designed as a two-color print head. One group of ink nozzles is provided for the red franking print and another group of ink nozzles is provided for the black address print. In order to enable effective cleaning of the ink print head 12, both inks have the same solvent base. After the ink print head 12, the strip is guided into a deflection roller 15 and into the separating device 14. Here it is separated in the franking section 211 and address imprint 221, which are then permanently pressed or glued onto the mail item 3 by means of the roller 141. In addition to the corresponding devices for drying, separating and parallel guidance, which are not the subject of this invention in detail, the strip drive is also expediently included in the separating device.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 2 sind von vornherein zwei Streifen 21 und 22 auf einer Achse parallel abspulbar in dem Streifengeber 11 gelagert. Der erste Steifen 21 ist ein Frankierstreifen und der zweite Streifen 22 ist ein Adressenstreifen. Entsprechend angepaßt sind zwei Tintendruckköpfe 121, 122 vorgesehen, denen gemeinsam der Anschlag 13 gegenüber angeordnet ist. In der Vereinzelungsvorrichtung 14 erfolgt dann nur noch die Aufteilung in die Frankierabschnitte 211 und die Adressenabschnitte 221. Zum Aufbringen derselben auf das Postgut 3 genügt die gemeinsame Walze 141.In the arrangement according to Fig. 2, two strips 21 and 22 are mounted in the strip dispenser 11 so that they can be unwound in parallel on an axis. The first strip 21 is a franking strip and the second strip 22 is an address strip. Two inkjet print heads 121, 122 are provided in a correspondingly adapted manner, with the stop 13 arranged opposite them. In the separating device 14, all that is left is to divide the strips into the franking sections 211 and the address sections 221. The common roller 141 is sufficient to apply them to the mail item 3.

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5 Verwendete Bezugszeichen5 Reference symbols used

11 FrankiermaschineFranking machine 1111 StreifengeberStrip dispenser 111111 HeizvorrichtungHeating device 112112 Schlitz im Streifengeber 11Slot in the strip dispenser 11 1212 Tintendruckkopf für Frankier- und AdressendruckInk print head for franking and address printing 121121 Tintendruckkopf für FrankierdruckInk print head for franking printing 122122 Tintendruckkopf für AdressendruckInk print head for address printing 1313 Anschlagattack 1414 VereinzelungsvorrichtungSeparation device 141141 Walzeroller 1515 UmlenkrolleDeflection pulley 1616 TransportbandConveyor belt 22 StreifenStripes 2121 erster Streifen, Frankierstreifenfirst strip, franking strip 211211 FrankierabschnittFranking section 2222 zweiter Streifen, Adressenstreifensecond strip, address strip 221221 AdressenabschnittAddress section

3 Postgut3 Postal items

d Abstand zwischen Gleitfläche des Anschlages 13 und Düsenfläched Distance between sliding surface of stop 13 and nozzle surface

des Tintendruckkopfes 30of the ink print head 30

Claims

G3012-DE "-8- "' Protection claims:

1. Arrangement for a franking machine with at least one ink print head and a strip dispenser, characterized by the following features:

· a pre-treated strip (2) is stored in the strip dispenser (11), which is already provided with the cliché to be used and the sender and which has sufficient space for printing the variable information and addresses,

• the strip dispenser (11) contains a heating device (111) for preheating the strip (2),

• the strip (2) rests against a stop (13) which has a fixed distance (d) from the nozzle surface of the ink print head (12),

• downstream of the ink print head (12) there is a separating device (14) in which the strip (2) is dried as required, separated into a franking section (211) and an address section (221) and these are pressed onto the mail item (3) by means of an adjustable, spring-mounted roller (141).

2. Arrangement for a franking machine with at least one inkjet print head and a strip dispenser, characterized by the following features:

• two pre-treated strips (21, 22) are stored in the strip dispenser (11), of which the first strip (21) is intended as a franking strip and is already provided with the cliché to be used and the sender and the second strip (22) is unprinted and intended as an address strip,

• the strip dispenser (11) contains a heating device (111) for preheating the strips (21, 22),

· the first strip (21) rests against a stop (13) which has a fixed distance (d) from the nozzle surface of a first ink print head (121),

• the second strip (22) also rests against the stop (13), which has a fixed distance (d) from the nozzle surface of a second ink print head (122),

• after the ink print heads (121, 122) a separating device (14) is arranged, in which the strips (21, 22) are dried as required, divided into a franking section (211) and into an address

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section (221) and these are pressed onto the mail item (3) by means of an adjustable, spring-mounted roller (141).

3. Arrangement according to claims 2 to 3, characterized in that the strip (2, 21, 22) is provided with a self-adhesive coating which forms an inseparable connection with the mail item (3).

4. Arrangement according to claim 1, characterized in that the ink print head (12) is a two-color print head, with an area for red franking ink and an area for black ink for address printing.

5. Arrangement according to claim 2, characterized in that the first ink print head (121) is provided for red franking ink.

6. Arrangement according to claim 2, characterized in that the second ink print head (122) is provided for black ink for address printing.

7. Arrangement according to claims 4 or 5 and 6, characterized in that both inks always have the same solvent base.

8. Arrangement according to claims 1 to 2 and 4 to 7, characterized in that the ink print heads (12, 121, 122) are driven by piezo actuators and the ink is water-insoluble.

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9. Arrangement according to claims 1 to 2 and 4 to 7, characterized in that the ink print heads (12, 121, 122) are designed according to the bubble jet principle and the strip (2, 21, 22) is impregnated in such a way that the water-soluble ink forms an insoluble chemical bond with it.
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