Flüssigkeitsstrahl-Druckvorrichtung für Frankier- und Wertstempelmaschinen

Abstract

 Für eine Flüssigkeitsstrahl-Druckvorrichtung für Frankier- und Wertstempelmaschinen, die durch Ausstoßen von Tropfen aus Düsen Schriftzeichen und grafische Zeichen sowie Symbole auf einem Aufzeichnungsträger erzeugt, wird vorgeschlagen, die Düsen (10) konkav über dem Aufzeichnungsträger (30) anzuordnen. Dabei soll der fiktive Brennpunkt (50) der Flüssigkeitsstrahlen unterhalb des Aufzeichnungsträgers (30) liegen. Ein Abstandsmeßsystem (60,70) dient der Kompensation der verschiedenen Stärken der Aufzeichnungsträger (30) durch Heben oder Senken des Druckkopfes.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsstrahl-Druckvorrichtung für Frankier- und Wertstempelmaschinen, die durch Ausstoßen von Tropfen aus Düsen Schriftzeichen und grafische Zeichen sowie Symbole auf einem Aufzeichnungsträger erzeugen, wobei die Düsen in einer Führungsplatte eines Druckkopfes mit zugeordneten Steuerungsmitteln gehalten und winklig zur Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers angeordnet sind.

[0002] Es ist bekannt, bei Schreibvorrichtungen Spritzdüsen in einen ortsfesten Schreibkopf derart zu installieren, daß diese parallel zueinander stehen oder deren gedachte Längsachsen sich in einem Punkt der Schreibebene schneiden (DE - 30 04 530 A1).

[0003] Andere Tintenmosaik-Schreibwerke führen zum Erzielen eines engen Düsenrasters die Düsen an deren Spitzen eng zusammen. Hierbei gestattet die Anzahl der Düsen in Verbindung mit mehreren Tintenvorratsbehältern eine unterschiedliche Farbgebung des Druckbildes (DE - 34 30 921 A1).

[0004] Bei derartigen Flüssigkeitsstrahl-Druckvorrichtungen ist eine exakte Justage der Druckköpfe notwendig, um ein stets einwandfreies Druckbild zu gewährleisten. Außerdem ist es erforderlich, ständig einen geführten Aufzeichnungsträger einheitlicher Stärke zu verwenden, so daß immer ein gleicher Abstand zwischen Aufzeichnungsträger und Druckkopf bzw den Austrittsöffnungen der Spritzdüsen eingehalten wird.

[0005] Beim Einsatz solcher Druckvorrichtungen in Frankiermaschinen tritt das Problem auf, daß die Aufzeichnungsträger unterschiedliche Stärken aufweisen und somit der Abstand zwischen den Schreibdüsen und dem Aufzeichnungsträger jedesmal neu zu bestimmen und anzupassen ist.

[0006] Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkeitsstrahl-Druckvorrichtung zu schaffen, die auch bei unterschiedlich starken Aufzeichnungsträgern einen immer gleichen Abstand und durch die Anordnung der Düsen im Druckkopf ein differenziertes, enges Druckraster gewährleistet.

[0007] Diese Aufgabe ist durch die Erfindung gelöst, wie sie im Kennzeichnungsteil des ersten Patentanspruches dargelegt ist.

[0008] Die Unteransprüche beschreiben weitere vorteilhafte Maßnahmen der Erfindung.

[0009] Der Vorteil der Anordnung der Düsen konkav gegenüber und mit einem fiktiven Brennpunkt der Flüssigkeitsstrahlen unterhalb des Aufzeichnungsträgers besteht in einer höheren Auflösung des Druckbildes als es dem Abstand der Düsen im Druckkopf entspricht.

[0010] Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer aus zwei Figuren bestehenden Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt die

Fig.1

den prinzipiellen Aufbau eines Druckkopfes und die

Fig.2

die schematische Darstellung eines Abstandsmeßsystems.

[0011] In den Figuren tragen gleiche Teile dieselben Bezugszeichen.

[0012] Die Düsen 10 sind in der Führungsplatte 20 gehalten. Im Beispiel der Fig.1 ist die Führungsplatte 20 konkav geformt. Statt einer konkaven Formung der Führungsplatte 20 kann diese auch planparallel ausgeführt sein. In diesem Fall sind die Austrittsöffnungen der Düsen 10 konkav gegenüber dem Aufzeichnungsträger 30 angeordnet. Die Düsen 10 sind in ihrer Lage zum Aufzeichnungsträger 30 so orientiert, daß der fiktive Brennpunkt 50 aller Flüssigkeitsstrahlen 40 unterhalb des Aufzeichnungsträgers 30 liegt. Die Druckbreite wird durch den Abstand der Randstrahlen 41, 42 in Höhe des Aufzeichnungsträgers 30 bestimmt. Durch die Lage des fiktiven Brennpunktes 50 unterhalb des Aufzeichnungsträgers 30 ist trotz relativ weitem Abstand nebeneinander liegender Düsen 10 eine hohe Auflösung der Zeichen erreicht.

[0013] Da die Flüssigkeitsstrahl-Druckvorrichtung für Frankier- und Wertstempelmaschinen verwendet wird, sind besondere Maßnahmen zum Gewährleisten eines einheitlichen Druckbildes auf verschiedene Aufzeichnungsträger 30 notwendig, da die Aufzeichnungsträger 30 eine unterschiedliche Stärke aufweisen können. So sind beispielsweise Briefe aufgrund der Anzahl der enthaltenen Seiten und/oder des verwendeten Umschlagpapiers verschieden in ihrer Stärke. Auch Scheckvordrucke, die Wertstempelmaschinen durchlaufen, können unterschiedliche Papierstärken aufweisen. Bei einer starren Anordnung des Druckkopfes und der Auflage für den Aufzeichnungsträger zueinander ist ein gleichmäßiges Druckbild nicht gewährleistet.

[0014] Aus diesem Grund wird erfindungsgemäß der Druckvorrichtung ein Abstandsmeßsystem 60,70 zugeordnet. Das Abstandsmeßsystem 60,70 bewirkt über ein zugeordnetes Regelsystem einen gleichmäßigen Abstand zwischen Führungsplatte 20 und Aufzeichnungsträger 30 durch Heben oder Senken entweder des Druckkopfes oder der Auflage für den Aufzeichnungsträger.

[0015] Für die Abstandsbestimmung ist ein Verfahren erforderlich, das eine hohe Auflösung im Bereich von Zehntel Millimetern ermöglicht. Das Abstandsmeßsystem 60, 70 ist im Druckkopf angeordnet und vorzugsweise in die Führungsplatte 20 integriert. Als Meßverfahren können sowohl Abstandssensoren, die nach dem Ultraschall-Echolotprinzip arbeiten, eingesetzt werden, als auch solche, die auf der Reflexion optischer Signale basieren.

[0016] Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist näher beschrieben. Ein im spitzen Winkel auf dem Aufzeichnungsträger gerichteter Laser 60, z. B. ein CO2-Laser, erzeugt einen fokussierten Laserstrahl, der unter dem Winkel alfa auf die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 30 trifft und den Lichtfleck A erzeugt. Ein Anteil des diffus gestreuten Laserstrahls durchläuft die Strecke AL. In der Brennebene der Abbildungslinse L mit der Brennweite f entsteht ein Bild B des Lichtfleckes A. Bei einer Verschiebung der streuenden Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 30 in vertikaler Richtung, beispielsweise durch einen weniger gefüllten Briefumschlag entstehen der Auftreffpunkt A' und der Bildpunkt B'. Der Abstand BB' in der Brennebene der Abbildungslinse 80 ist ein Maß für die vertikale Verschiebung d der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 30:


Zur Registrierung der Strecke BB' wird in der Brennebene der Abbildungslinse L ein System mehrerer optoelektronischer Detektoren angeordnet. Besonders vorteilhaft lassen sich hierzu monolithisch integrierte CCD-Zeilensensoren einsetzen.

Ansprüche

1. Flüssigkeitsstrahl-Druckvorrichtung für Frankier- und Wertstempelmaschinen, die durch Ausstoßen von Tropfen aus Düsen Schriftzeichen und grafische Zeichen sowie Symbole auf einem Aufzeichnungsträger erzeugt, wobei die Düsen in einer Führungsplatte eines Druckkopfes mit zugeordneten Steuerungsmitteln gehalten und winklig zur Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers angeordnet sind, gekennzeichnet durch eine konkave Anordnung der Düsen (10) im Druckkopf gegenüber dem Aufzeichnungsträger (30), wobei sich die Flüssigkeitsstrahlen der einzelnen Düsen in einem fiktiven Brennpunkt (50) unterhalb des Aufzeichnungsträgers (30) schneiden und ein dem Druckkopf zugeordnetes Abstandsmeßsystem (60, 70), das die Abstände zwischen Düsen (10) und Aufzeichnungsträger (30) mißt und der Kompensation unterschiedlicher Abstände dient.

2. Flüssigkeitsstrahl-Druckvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine konkave Ausformung der Führungsplatte (20).

3. Flüssigkeitsstrahl-Druckvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch konkave Anordnung der Düsen (10) in einer planparallel gestalteten Führungsplatte (20).

4. Flüssigkeitsstrahl-Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandssensor (60, 70) in der Führungsplatte (20) des Druckkopfes integriert ist.

5. Flüssigkeitsstrahl-Druckvorrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandsmeßsystem (60, 70) die Reflexion eines optischen oder akustischen Signals zur Messung des Abstandes nutzt.

6. Flüssigkeitsstrahl-Druckvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als optisches Signal ein Laserstrahl verwendet wird.

7. Flüssigkeitsstrahl-Druckvorrichtung nach Anspruch 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß optoelektronische Mittel zur Detektion des optischen Signals benutzt werden.

8. Flüssigkeitsstrahl-Druckvorrichtung nach Anspruch 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß als optoelektronischer Detektor ein monolithisch integrierter CCD-Zeilensensor eingesetzt wird.

9. Flüssigkeitsstrahl-Druckvorrichtung nach Anspruch 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandsmeßsystem (60, 70) ein Ultraschall-Echolot nutzt.

Zeichnung