[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Gerät zum erzeugen eines Druckbildes,
insbesondere eine Frankiermaschine, mit einer Hauptplatine zur Aufnahme wenigstens
einer Verarbeitungseinrichtung, wenigstens einer entfernt und beweglich zur Hauptplatine
angeordneten ersten Baueinheit, wenigstens einer mit der Verarbeitungseinrichtung
verbundenen Sensoreinrichtung zur Erfassung des Erreichens wenigstens einer vorgegebenen
ersten Raumposition der beweglichen Baueinheit und einem zum Zusammenwirken mit der
Sensoreinrichtung vorgesehenen, mit der beweglichen Baueinheit verbundenen Betätigungselement.
[0002] Bei solchen Geräten ist es häufig erforderlich, das Einnehmen bestimmter vorgegebener
Raumpositionen durch einzelne, im Betrieb bewegte Baueinheiten, wie beispielsweise
dem Druckkopf, zu erfassen, um diese Information für den weiteren Betrieb des Gerätes
zu verwerten. So kann es beispielsweise erforderlich sein, zu erfassen, dass der Druckkopf
eine bestimmte Startposition eingenommen hat, von der aus dann der Druckvorgang beginnen
kann.
[0003] Hierzu werden in der Regel Sensoreinrichtungen eingesetzt, die in unmittelbarer Nähe
der Baueinheit angeordnet sind. Diese sind dann mit auf einer entfernten Hauptplatine
des Gerätes angeordneten Verarbeitungseinrichtung verbunden, welche die Signale der
Sensoreinrichtung zur weiteren Steuerung des Gerätebetriebs verwendet.
[0004] Bei der beschriebenen Verwendung solcher Sensoreinrichtungen besteht jedoch häufig
der Nachteil bzw. das Problem, dass sie nur mit relativ hohem Aufwand in der Nähe
des bewegten Bauteils platziert werden können, da dies in der Regel mit dem Vorsehen
eines speziellen, entsprechend großen Trägers hierfür bzw. einer speziellen Anpassung
der umliegenden Bauteile verbunden ist. Ein weiterer Nachteil liegt in den relativ
langen Verbindungsleitungen zur Verarbeitungseinrichtung, die zum einen relativ anfällig
für eine Unterbrechung der Verbindung sind und zum anderen meist relativ aufwändig
durch das Gehäuse geführt werden müssen.
[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung der
eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei der die oben genannten Nachteile
nicht oder zumindest in geringerem Maße auftreten und insbesondere eine kostengünstige
Herstellung und ein zuverlässiger Betrieb gewährleistet sind.
[0006] Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Gerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
[0007] Der vorliegenden Erfindung liegt die technische Lehre zu Grunde, dass man ein einfach
herzustellendes, zuverlässig arbeitendes Gerät erhält, wenn die Sensoreinrichtung
auf der Hauptplatine angeordnet ist und das Betätigungselement durch die Baueinheit
betätigbar oder fest mit der Baueinheit verbunden ist sowie zum Betätigen der Sensoreinrichtung
bei Erreichen der ersten Raumposition durch die bewegliche Baueinheit ausgebildet
ist.
[0008] Es hat sich gezeigt, dass hiermit eine deutlich einfacher herzustellende Konfiguration
erzielt wird, die zudem erheblich weniger zu Ausfällen neigt. So können zum einen
lange, aufwändige und meist relativ anfällige Verbindungsleitungen zwischen der Sensoreinrichtung
und der Verarbeitungseinrichtung durch wenig anfällige Verbindungen an oder innerhalb
der Hauptplatine ersetzt werden. Zudem erübrigen sich aufwändige, in unmittelbarer
Nähe der betreffenden bewegten Baueinheit anzuordnende Halterungen für die Sensoreinrichtung.
[0009] Es müssen bei dem erfindungsgemäßen Gerät beispielsweise lediglich die in der Regel
auch bisher schon erforderlichen Betätigungselemente dahingehend modifiziert werden,
dass sie eine entsprechende Länge und Gestaltung aufweisen, um den Zwischenraum zwischen
der betreffenden Baueinheit und der Hauptplatine zu überbrücken. Diese modifizierten
Betätigungselemente sind dann aber weit weniger störanfällig als die benannten elektrischen
Verbindungen zwischen der Sensoreinrichtung und der Verarbeitungseinrichtung. Alternativ
können auch durch die Baueinheit betätigbare Betätigungselemente vorgesehen sein,
die durch die Baueinheit in der entsprechenden Position betätigt werden. Auch hier
lassen sich wenig störanfällige Konfigurationen erzielen.
[0010] Eine weitere Alternative stellen Kombinationen aus Betätigungselementen und Sensoren
dar, die über eine relativ weite Strecke wirken, ohne dass das Betätigungselement
in der Nähe der Sensoreinrichtung angeordnet sein muss oder gar unmittelbaren Kontakt
zur Sensoreinrichtung haben muss. Als Beispiel sind hier Kombinationen aus einem so
genannten Reed-Schalter und einem magnetischen Element zu nennen.
[0011] Es hat sich weiterhin überraschend gezeigt, dass es einfacher ist, gegebenenfalls
den Bewegungsraum für das betreffende Betätigungselement freizuhalten, als die oben
genannten Halterungen für die Sensoreinrichtung in der Nähe der betreffenden Baueinheit
anzuordnen.
[0012] Die Sensoreinrichtung kann nach einem beliebigen Funktionsprinzip arbeiten. So kann
das Betätigungselement beispielsweise direkt mit einem entsprechenden Schalter zusammenwirken,
um bei Erreichen der vorgegebenen Position ein entsprechendes Signal an die Verarbeitungseinrichtung
abzugeben. Bevorzugt arbeitet die Sensoreinrichtung aber berührungslos und umfasst
demgemäss einen berührungslos betätigbahren Sensor. Hierdurch wird eine besonders
einfache Gestaltung des Betätigungselements möglich, da dieses dann nur noch die aus
seinem Eigengewicht resultierenden Belastungen aufzugeben hat.
[0013] Es kommen beliebige berührungslos arbeitende Sensoren in Betracht. So können beispielsweise
Sensoren eingesetzt werden, die auf eine Änderung des in ihrer Umgebung herrschenden
Magnetfeldes oder elektrischen Feldes etc. infolge der Annäherung bzw. des Entfernens
des Betätigungselements ansprechen. Bei besonders einfach aufgebauten und zuverlässig
arbeitenden Varianten des erfindungsgemäßen Gerätes umfasst die Sensoreinrichtung
einen optischen Sensor. Bei diesen Varianten sind zudem keine besonderen Anforderungen
an das Betätigungselement hinsichtlich Masse sowie elektrischer oder magnetischer
Eigenschaften zu stellen, sodass hier besonders große Freiheit hinsichtlich der Gestaltung
des Betätigungselements besteht.
[0014] Das Betätigungselement kann in beliebiger geeigneter Weise ausgebildet sein. Bei
bevorzugten, weil besonders einfachen Varianten des erfindungsgemäßen Gerätes ist
es als fest mit der Baueinheit verbundener Betätigungsarm ausgebildet. Dieser muss
lediglich eine ausreichende Formstabilität und Steifigkeit aufweisen, um sicherzustellen,
dass er bei den auf ihn im Betrieb, d.h. beim Bewegen der mit ihm verbundenen Baueinheit
wirkenden Beschleunigungen die Sensoreinrichtung stets bei Erreichen der vorgegebenen
Position betätigt.
[0015] Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gerätes ist das
Betätigungselement als durch die bewegte Baueinheit betätigbarer Schwenkarm ausgebildet.
Hierdurch lassen sich ebenfalls besonders einfache und robuste Gestaltungen erzielen.
Auch dieser Schwenkarm muss lediglich eine ausreichende Formstabilität und Steifigkeit
aufweisen, um sicherzustellen, dass er bei den auf ihn im Betrieb, d.h. beim Bewegen
der mit ihm verbundenen Baueinheit wirkenden Beschleunigungen die Sensoreinrichtung
stets bei Erreichen der vorgegebenen Position betätigt.
[0016] Bei anderen bevorzugten Varianten des erfindungsgemäßen Gerätes ist vorgesehen, dass
das Betätigungselement ein magnetisches Element, vorzugsweise ein Permanentmagnet
ist und die Sensoreinrichtung zur Erfassung einer Änderung des Magnetfeldes im Bereich
des Gerätes ausgebildet ist.
[0017] Hierdurch ist es möglich, das Erreichen einer vorgegebenen ersten Position der ersten
Baueinheit zu erfassen, an der das magnetische Element, beispielsweise ein einfacher
Permanentmagnet, angeordnet ist, da sich dabei das Magnetfeld im Bereiche des Gerätes
ändert. Das Feststellen einer dem Erreichen der vorgegebenen ersten Position entsprechenden
Änderung des Magnetfeldes kann dann durch bzw. in der Verarbeitungseinrichtung des
Gerätes durch Auswertung der von der Sensoreinrichtung gelieferten Signale erfolgen.
[0018] Das magnetische Element und das Erfassungselement sind so aufeinander abgestimmt,
dass sich eine durch die Sensoreinrichtung erfassbare Änderung des Magnetfeldes ergibt,
wenn die erste Baueinheit die erste Position erreicht. Bevorzugt ist die Änderung
des Magnetfeldes dank der geeigneten Auswahl des magnetischen Elements so charakteristisch,
dass die Änderung zuverlässig von anderen Änderungen des Magnetfeldes im Bereich des
Gerätes unterschieden werden kann, die im normalen Betrieb des Gerätes auftreten können.
[0019] Die Sensoreinrichtung ist dabei bevorzugt so abgestimmt, dass es nur dann ein entsprechendes
Erfassungssignal an die Verarbeitungseinrichtung abgibt, wenn tatsächlich die das
Erreichen der ersten Position signalisierende charakteristische Änderung eintritt,
sodass nur diese erfasst werden muss und keine weitere Auswertung bzw. Weiterverarbeitung
in der Verarbeitungseinrichtung erfolgen muss.
[0020] Die Sensoreinrichtung ist auf der Hauptplatine des Gerätes untergebracht, da sie
so problemlos mit der Verarbeitungseinrichtung verbunden werden kann. Bevorzugt umfasst
die Sensoreinrichtung einen so genannten Reed-Schalter.
[0021] Die soeben beschriebene Verwendung einer solchen Kombination zur Positionserfassung
eines Bauteils des Gerätes aus einem Betätigungselement in Form eines magnetischen
Elements und einer Sensoreinrichtung zur Erfassung einer Änderung des Magnetfeldes
im Bereich des Gerätes stellt im übrigen auch unabhängig von der Anordnung der Sensoreinrichtung
auf der Hauptplatine einen eigenständig schutzfähigen Erfindungsgedanken dar.
[0022] Bei der bewegbaren Baueinheit kann es sich um beliebige Baueinheiten des Gerätes
handeln, deren Erreichen einer bestimmten Position erfasst werden muss, um den weiteren
Betriebsablauf zu beeinflussen bzw. zu steuern oder bestimmte Meldungen bzw. Signale
an den Benutzer zu initiieren.
[0023] Besonders vorteilhaft lässt sich die vorliegende Erfindung einsetzen, wenn die Baueinheit
ein Druckkopf ist, der vorzugsweise in mittels eines mit der Verarbeitungseinrichtung
verbundenen ersten Antriebs verfahrbar ist. So kann beispielsweise mit den geschilderten
Vorteilen die oben bereits erwähnte Startposition des Druckkopfes ermittelt werden.
[0024] Bei weiteren bevorzugten Ausführungen des erfindungsgemäßen Gerätes ist die Baueinheit
eine Klemmeinrichtung zum Festklemmen eines zu bedruckenden Bildträgers, die vorzugsweise
mittels eines mit der Verarbeitungseinrichtung verbundenen zweiten Antriebs betätigbar
ist. Hierbei kann beispielsweise ermittelt werden, ob die Klemmeinrichtung eine bestimmte
Position erreicht oder durchfahren hat, bei der dann der Druckvorgang, gegebenenfalls
bei Erfüllung weiterer Bedingungen, gestartet werden kann.
[0025] Ebenso kann es sich, wie dies bei weiteren bevorzugten Varianten der Erfindung der
Fall ist, bei der Baueinheit um eine Klappe oder Tür am oder im Gerätegehäuse handeln.
So kann bei einer Frankiermaschine beispielsweise die Geschlossenstellung einer Klappe
erfasst werden, welche den Zugang zu einem Bereich der Frankiermaschine verschließt,
in dem der Druckkopf zum Austauschen verfahrbar ist. So kann erfasst werden, wenn
versucht wird, die Klappe zu öffnen, obwohl sich der Druckkopf nicht in dem genannten
Austauschbereich befindet. In diesem Fall kann dann beispielsweise der Betrieb der
Frankiermaschine sofort unterbrochen werden.
[0026] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen
bzw. der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, welche auf die
beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt. Es zeigen:
- Figur 1
- eine schematische Teilansicht einer bevorzugten Ausführung eines erfindungsgemäßen
Gerätes;
- Figur 2
- einen schematischen Teilschnitt durch das Gerät aus Figur 1 entlang Linie II-II;
- Figur 3
- einen schematischen Teilschnitt durch das Gerät aus Figur 1 entlang Linie III-III;
- Figur 4
- eine schematische Teilansicht einer weiteren bevorzugten Ausführung eines erfindungsgemäßen
Gerätes;
- Figur 5
- einen schematischen Teilschnitt durch eine weitere bevorzugte Ausführung eines erfindungsgemäßen
Gerätes.
[0027] Figur 1 zeigt eine schematische Teilansicht eines erfindungsgemäßen Gerätes in Form
einer Frankiermaschine 1 mit einem Druckkopf 2 zum Erzeugen eines Druckbildes in Form
eines Frankierabdruckes 3 auf einem den Bildträger darstellenden Brief 4. Der Frankierabdruck
3 besteht dabei aus zwei quer zu einer ersten Richtung 5 versetzten Teilbildern 3.1
und 3.2, die einander zu dem Frankierabdruck 3 ergänzen.
[0028] Zum Erzeugen der beiden Teilbilder 3.1 und 3.2 sind erste Antriebsmittel 6 mit einem
Motor 6.1 und einem dadurch angetriebenen Riementrieb 6.2 vorgesehen, der wiederum
mit einer durch eine Längsführung 7 entlang der ersten Richtung 5 geführten Halterung
8 verbunden ist. In der Halterung 8 sitzt quer zur ersten Richtung 5 verschieblich
eine Kartusche 9 mit dem Druckkopf 2. Die Kartusche 9 und damit der Druckkopf 2 können
dabei durch - nicht dargestellte - zweite Antriebsmittel quer zur ersten Richtung
5 versetzt werden.
[0029] Bei der Kartusche 9 handelt es sich im gezeigten Beispiel um eine Tintenpatrone mit
integriertem Tintenstrahldruckkopf 2. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung
auch in Verbindung mit Druckköpfen angewendet werden kann, die mit beliebigen anderen
Druckprinzipien arbeiten.
[0030] Zum Erzeugen des ersten Teilbildes 3.1 wird der Druckkopf 2 ausgehend von einer durch
die Kontur 2.1 angedeuteten ersten Position, bei welcher der Druckvorgang beginnt,
in einem ersten Schritt in der ersten Richtung 5 bezüglich des festgehaltenen Briefes
4 in eine durch die Kontur 2.2 angedeutete zweite Position verfahren, bei welcher
der Druckvorgang zunächst endet. Anschließend wird der Druckkopf 2 in einem zweiten
Schritt auf dem Umweg über eine durch die Kontur 2.3 angedeutete dritte Position quer
zur ersten Richtung 5 in einer zweiten Richtung 10 versetzt. Daraufhin wird der Druckkopf
2 in einem dritten Schritt zum Erzeugen des zweiten Teilbildes 3.2 ausgehend von einer
durch die Kontur 2.4 angedeuteten vierten Position, bei welcher der Druckvorgang wieder
beginnt, entlang der ersten Richtung 5 in Richtung des Pfeils 11 in eine durch die
Kontur 2.5 angedeutete fünfte Position verfahren, bei welcher der Druckvorgang endet.
[0031] Um zwei sich zu dem Frankierabdruck 3 ergänzende Teilbilder 3.1 und 3.2 zu erhalten
ist eine mit dem Druckkopf 2 und dem Motor 6.1 in herkömmlicher Weise verbundene Verarbeitungseinrichtung
12 vorgesehen, welche die synchronisierte Ansteuerung von Druckkopf 2 und dem Motor
6.1 übernimmt. Dank dieser Synchronisierung ergibt sich zwischen den beiden Teilbildern
3.1 und 3.2 kein Längsversatz entlang der ersten Richtung 5, so dass ein übergangsloser
Frankierabdruck 3 entsteht.
[0032] Die Verarbeitungseinrichtung 12 ist auf einer durch Halterungen 13 fixierten Hauptplatine
14 angeordnet, welche auch den Großteil der übrigen - aus Gründen der Übersichtlichkeit
nicht dargestellten - elektronischen Schaltungen und Bauteile des Gerätes trägt. Die
von einer Leiterplatte gebildete Hauptplatine 14 liegt bezüglich der Kartusche 9 jenseits
einer Trägerplatte 14, an welcher wiederum der Motor 6.1 und der Riementrieb 6.2 befestigt
sind.
[0033] Unmittelbar auf der Hauptplatine 14 ist weiterhin auch eine erste Sensoreinrichtung
16 mit einem ersten optischen Sensor 16.1 angeordnet. Diese erste Sensoreinrichtung
16 ist über eine - nicht dargestellte - Leitung der Hauptplatine 14 mit der Verarbeitungseinrichtung
12 verbunden.
[0034] Die Sensoreinrichtung 16 ist dazu vorgesehen, mit dem freien Ende 17.1 eines fest
mit der Halterung 8 verbundenen, stabförmigen ersten Betätigungsarmes 17 zusammenzuwirken,
um ein entsprechendes Signal an die Verarbeitungseinrichtung 12 zu übergeben, wenn
der relativ zur Hauptplatine 14 bewegliche Druckkopf 2 durch entsprechendes Verfahren
der Halterung 8 in Richtung des Pfeils 11 eine sechste Position erreicht hat, wie
dies durch die Kontur 2.6 angedeutet ist.
[0035] Um ein Verfahren des ersten Betätigungsarmes 17 mit der Halterung 8 des Druckkopfs
2 entlang der ersten Richtung 5 zu ermöglichen, ist in der Trägerplatte 15 eine längliche
Ausnehmung 15.1 vorgesehen, durch welche der erste Betätigungsarm 17 hindurchragt.
[0036] Der erste Betätigungsarm 17 ist gerade so lang, dass er in der sechsten Position
des Druckkopfes 2 den ersten Sensor 16.1 überdeckt und so ein entsprechendes erstes
Signal der ersten Sensoreinrichtung 16 auslöst. Der erste Betätigungsarm 17 besteht
aus einem einfachen, ausreichend starren und formstabilen Kunststoffbauteil, welches
das Licht des ersten optischen Sensors 16.1 reflektiert, um das erste Signal auszulösen.
[0037] Die sechste Position ist die Parkposition des Druckkopfes 2, in die er unter anderem
beim Ausschalten der Frankiermaschine 1 oder bei längeren Pausen ohne Druckauftrag
verfahren wird. Weiterhin ist diese sechste Position auch die Reinigungs- und Wartungsposition
des Druckkopfes 2, in der er gereinigt wird. Hierzu ist eine nur schematisch angedeutete
Wartungs- und Reinigungsstation 18 vorgesehen, die im übrigen eine - nicht dargestellte-Kappe
zum Verschließen des Druckkopfes 2 bei längerem Stillstand der Frankiermaschine 1
aufweist.
[0038] Liegt das erste Signal der ersten Sensoreinrichtung 16 an der Verarbeitungseinrichtung
12 an, so können hierdurch in Abhängigkeit von bzw. in Verbindung mit weiteren Steuersignalen
verschiedene Betriebszustände der Frankiermaschine 1 initiiert werden. So kann beispielsweise
ein Wartungsund Reinigungszyklus durch die Wartungs- und Reinigungsstation 18 gestartet
werden. Andererseits kann das erste Signal auch als Freigabesignal für einen neuen
Druckvorgang verwendet werden. Die sechste Position ist dann auch die Startposition
für einen, vorzugsweise jeden Druckvorgang.
[0039] Figur 2 zeigt einen schematischen Teilschnitt durch die Frankiermaschine 1 aus Figur
1. Wie dieser Figur zu entnehmen ist, wird der Brief 4 über eine bewegliche Klemmeinrichtung
19 gegen eine Anschlagplatte 20 mit einem Druckfenster 20.1 gedrückt, durch welches
der Druckkopf 2 den Brief 4 bedrucken kann.
[0040] Die Klemmeinrichtung 19 umfasst eine Klemmplatte 19.1 und zwei Hebel 19.2 und 19.3,
über welche die Klemmplatte 19.1 zwischen einer durch die Kontur 19.4 angedeuteten
ersten Position und der dargestellten zweiten Position parallel geführt ist. In dieser
ersten Position kann der Brief 4 eingeführt werden. Anschließend wird die Klemmplatte
19.1 über die Hebel 19.2 und 19.3 in die zweite Position angehoben, in der der Brief
4 fest geklemmt ist. Einer der beiden Hebel 19.2, 19.3 wird dabei durch eine - nicht
dargestellte-zweite Antriebseinrichtung angetrieben.
[0041] Am der Klemmplatte 19.1 abgewandten Ende des Hebels 19.3 ist ein langgestreckter,
stabförmiger zweiter Betätigungsarm 21 befestigt. Dieser erstreckt sich durch ein
Fenster 15.2 in der Trägerplatte 15 hindurch. Die Länge des zweiten Betätigungsarmes
21 ist so gewählt, dass sein freies Ende 21.1 mit dem zweiten, optischen Sensor 22.1
einer direkt auf der Hauptplatine 14 angeordneten zweiten Sensoreinrichtung 22 zusammenwirken
kann.
[0042] In der dargestellten zweiten Position überdeckt der zweite Betätigungsarm 22 den
zweiten Sensor 21.1 und bewirkt so ein entsprechendes zweites Signal der zweiten Sensoreinrichtung
21. Der zweite Betätigungsarm 22 besteht wiederum aus einem einfachen, ausreichend
starren und formstabilen Kunststoffbauteil, welches das Licht des zweiten, optischen
Sensors 21.1 reflektiert, um das zweite Signal auszulösen.
[0043] Die zweite Sensoreinrichtung 22 ist über eine - nicht dargestellte - Verbindungsleitung
der Hauptplatine 14 mit der Verarbeitungseinrichtung 12 verbunden. Die Verarbeitungseinrichtung
12 ist so ausgebildet, dass ein Druckvorgang nur gestartet werden kann, wenn ein zweites
Signal an der zweiten Sensoreinrichtung 22 anliegt bzw. zumindest kurz zuvor angelegen
hat. Die zweite Sensoreinrichtung 22 und der zweite Betätigungsarm 21 sind so angeordnet,
dass das zweite Signal anliegt, wenn die relativ zur Hauptplatine 14 bewegliche Klemmplatte
19.1 eine Position erreicht hat, bei der ein Poststück mit maximaler zu verarbeitender
Dicke festgeklemmt wurde. Hierdurch wird verhindert, dass bei einer Fehlfunktion der
Klemmeinrichtung 19 gedruckt wird, obwohl die Klemmeinrichtung 19 nicht nach oben
verfahren wurde und beispielsweise noch in ihrer ersten Position verharrt.
[0044] Figur 3 zeigt einen weiteren schematischen Teilschnitt durch die Frankiermaschine
1 aus Figur 1. Wie dieser Figur zu entnehmen ist, weist die Frankiermaschine 1 ein
Gehäuse 23 mit einer Klappe 23.1 auf. Diese Klappe 23.1 ist über ein Scharnier 23.2
am Gehäuse 23 angelenkt und verschließt eine Öffnung im Gehäuse 23, durch welche die
Kartusche 9 ausgetauscht werden kann, wenn sich der an der Kartusche 9 befindliche
- in Figur 3 nicht dargestellte - Druckkopf 2 in einer siebten Position befindet,
welche seine Austauschposition darstellt. Die Klappe 23.1 kann hierzu geöffnet werden,
wie dies durch die Kontur 23.3. angedeutet ist.
[0045] Im Bereich des Scharniers 23.2 ist an der Klappe 23.1 ein dritter Betätigungsarm
24 vorgesehen. Die Länge des dritten Betätigungsarmes 24 ist so gewählt, dass sein
freies Ende 24.1 mit dem dritten, optischen Sensor 25.1 einer direkt auf der Hauptplatine
14 angeordneten dritten Sensoreinrichtung 25 zusammenwirken kann.
[0046] In der dargestellten Position überdeckt der dritte Betätigungsarm 24 den zweiten
Sensor 25.1 und bewirkt so ein entsprechendes drittes Signal der dritten Sensoreinrichtung
25. Der dritte Betätigungsarm 24 besteht wiederum aus einem einfachen, ausreichend
starren und formstabilen Kunststoffbauteil, welches das Licht des zweiten, optischen
Sensors 25.1 reflektiert, um das dritte Signal auszulösen.
[0047] Die dritte Sensoreinrichtung 25 ist über eine - nicht dargestellte - Verbindungsleitung
der Hauptplatine 14 mit der Verarbeitungseinrichtung 12 verbunden. Die Verarbeitungseinrichtung
12 ist so ausgebildet, dass ein Druckvorgang nur gestartet werden kann, wenn ein drittes
Signal an der dritten Sensoreinrichtung 22 anliegt. Mit anderen Worten kann ein Druckvorgang
nur gestartet werden, wenn die relativ zur Hauptplatine 14 bewegliche Klappe 23.1
geschlossen ist.
[0048] An der Klappe 23.1 ist ein Verriegelungselement 26 vorgesehen, welches mit dem Riegel
27.1 einer Verriegelungseinrichtung 27 zusammenwirkt. Die Verriegelungseinrichtung
27 ist über eine - nicht dargestellte - Verbindungsleitung mit der Verarbeitungseinrichtung
12 verbunden. Sie dient dazu, das Öffnen der Klappe 23.1 zu verhindern, wenn sich
der Druckkopf 2 nicht in seiner Austauschposition befindet.
[0049] Die dargestellte Austauschposition entspricht im vorliegenden Beispiel der in Figur
1 durch die Kontur 2.6 angedeuteten Wartungs- und Reinigungsposition des Druckkopfes
2. Das Einnehmen dieser Wartungs- und Reinigungsposition wird durch die erste Sensoreinrichtung
16 erfasst. Die Verarbeitungseinrichtung 12 ist so ausgebildet, dass sie die Verriegelungseinrichtung
27 nur dann zum Entriegeln ansteuert, wenn das erste Signal der ersten Sensoreinrichtung
16 anliegt.
[0050] Figur 4 zeigt eine schematische Teilansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Gerätes in Form einer Frankiermaschine 1'. Diese Variante unterscheidet
sich in ihrem grundsätzlichen Aufbau und ihrer grundsätzlichen Funktion nicht von
derjenigen aus Figur 1, sodass gleichartige Bauteile mit denselben Bezugziffern bezeichnet
sind und hier lediglich auf die Unterschiede eingegangen werden soll.
[0051] Der Unterschied besteht darin, dass der erste Betätigungsarm 17' schwenkhebelartig
bzw. als Schwenkarm ausgebildet ist. Er weist dabei ein erstes freies Ende 17.1' und
ein zweites freies Ende 17.2' auf. Im Gegensatz zur vorbeschriebenen Variante ist
der erste Betätigungsarm 17' nicht fest mit der Halterung 8 verbunden, sondern um
eine - senkrecht zur Zeichnungsebene verlaufende - Achse 17.3' schwenkbar in einer
Ausnehmung 15.1' der Trägerplatte 15' angeordnet.
[0052] Unmittelbar auf der Hauptplatine 14 ist wiederum eine erste Sensoreinrichtung 16'
mit einem ersten optischen Sensor 16.1' angeordnet. Diese erste Sensoreinrichtung
16' ist über eine - nicht dargestellte - Leitung der Hauptplatine 14 mit der Verarbeitungseinrichtung
12 verbunden.
[0053] Die Sensoreinrichtung 16' ist dazu vorgesehen, mit dem ersten freien Ende 17.1' des
ersten Betätigungsarmes 17' zusammenzuwirken, um ein entsprechendes Signal an die
Verarbeitungseinrichtung 12 zu übergeben, wenn der relativ zu Hauptplatine 14 bewegliche
Druckkopf 2 durch entsprechendes Verfahren der Halterung 8 in Richtung des Pfeils
11 eine sechste Position erreicht hat, wie dies durch die Kontur 2.6 angedeutet ist.
[0054] Um dies zu erreichen, kann das zweite freie Ende 17.2' des ersten Betätigungsarmes
17' mit der Halterung 8 zusammenwirken, um den ersten Betätigungsarm 17' aus seiner
dargestellten ersten Position in eine durch die Kontur 28 angedeutete zweite Position
zu verschwenken, in der das erste freie Ende 17.1' des ersten Betätigungsarmes 17'
mit der Sensoreinrichtung 16' zusammenwirkt.
[0055] Der erste Betätigungsarm 17' ist demgemäss so ausgestaltet und gerade so lang, dass
er in der sechsten Position des Druckkopfes 2 den ersten Sensor 16.1 überdeckt und
so ein entsprechendes erstes Signal der ersten Sensoreinrichtung 16 auslöst. Der erste
Betätigungsarm 17 besteht aus einem einfachen, ausreichend starren und formstabilen
Kunststoffbauteil, welches das Licht des ersten optischen Sensors 16.1 reflektiert,
um das erste Signal auszulösen.
[0056] Um sicherzustellen, dass der Betätigungsarm 17' nur dann mit der Sensoreinrichtung
16' zusammenwirkt, wenn sich der Druckkopf 2 in seiner sechsten Position befindet,
ist der Betätigungsarm 17' durch eine - nicht dargestellte - Federeinrichtung gegen
einen - ebenfalls nicht dargestellten - Anschlag derart vorgespannt, dass er die dargestellte
erste Position einnimmt bzw. in diese zurückkehrt, sobald der Druckkopf 2 wieder in
der ersten Richtung 5 aus seiner sechsten Position bewegt wird.
[0057] Der vorbeschriebene schwenkbare Betätigungsarm 17' bringt den Vorteil mit sich, dass
er besonders einfach und robust ausgebildet ist. Es versteht sich zudem, dass solche
schwenkbaren oder in anderer Weise durch die bewegte Baueinheit betätigbaren Betätigungselemente
auch in Verbindung mit den zu den Figuren 2 und 3 beschriebenen Baueinheiten in vorteilhafter
Weise einsetzbar sind.
[0058] Figur 5 zeigt einen schematischen Teilschnitt durch eine weitere bevorzugte Ausführung
eines erfindungsgemäßen Gerätes in Form einer Frankiermaschine 1". Diese Variante
unterscheidet sich in ihrem grundsätzlichen Aufbau und ihrer grundsätzlichen Funktion
nicht von derjenigen aus Figur 3, sodass gleichartige Bauteile mit denselben Bezugsziffern
bezeichnet sind und hier lediglich auf die Unterschiede eingegangen werden soll.
[0059] Der Unterschied besteht darin, dass das Betätigungselement ein magnetisches Element
in Form eines Permanentmagneten 29 ist, der an der Klappe 23.1 des Gehäuses 23 angeordnet
ist. Die zugehörige Sensoreinrichtung zur Erfassung einer Änderung des Magnetfeldes
im Bereich der Frankiermaschine 1" umfasst einen Reed-Schalter 30, der auf der Hauptplatine
14 angeordnet ist und über eine - nicht dargestellte - Verbindungsleitung innerhalb
der Hauptplatine 14 mit der Verarbeitungseinrichtung 12 verbunden ist.
[0060] Die Klappe 23.1 ist über ein Scharnier 23.2 am Gehäuse 23 angelenkt und verschließt
eine Öffnung im Gehäuse 23, durch welche die Kartusche 9 ausgetauscht werden kann,
wenn sich der an der Kartusche 9 befindliche - in Figur 3 nicht dargestellte - Druckkopf
2 in einer siebten Position befindet, welche seine Austauschposition darstellt. Die
Klappe 23.1 kann hierzu geöffnet werden, wie dies durch die Kontur 23.3 angedeutet
ist.
[0061] Die Kombination aus dem Permanentmagneten 29 und dem Reed-Schalter 30 dient dazu,
die geschlossene Stellung als erste Position der Klappe 23.1 zu erfassen.
[0062] Der Permanentmagnet 29 und der Reed-Schalter 30 sind so aufeinander abgestimmt, dass
sich eine durch den Reed-Schalter 30 erfassbare Änderung des Magnetfeldes im Bereich
der Frankiermaschine 1" ergibt, wenn die Klappe 23.1 ihre erste Position erreicht.
Die Änderung des Magnetfeldes beim Erreichen der ersten Position der Klappe 23.1 bzw.
der sich in der ersten Position der Klappe 23.1 einstellende Wert des Magnetfeldes
ist dank der geeigneten Auswahl des Permanentmagneten 29 so charakteristisch, dass
die Änderung zuverlässig von anderen Änderungen des Magnetfeldes im Bereich des Gerätes
unterschieden werden kann, die im normalen Betrieb des Gerätes auftreten können. Ebenso
kann vorgesehen sein, dass der sich in der ersten Position der Klappe 23.1 einstellende
Wert des Magnetfeldes einen bestimmten für diese erste Position charakteristischen
Wert einnimmt.
[0063] Der Reed-Schalter 30 ist dabei so abgestimmt, dass er nur dann ein entsprechendes
Signal an die Verarbeitungseinrichtung 12 abgibt, wenn tatsächlich die das Erreichen
der ersten Position der Klappe 23.1 signalisierende charakteristische Änderung eintritt,
sodass nur diese erfasst werden muss und keine weitere Auswertung bzw. Weiterverarbeitung
in der Verarbeitungseinrichtung 12 erfolgen muss.
[0064] Die soeben im Zusammenhang mit Figur 5 beschriebene Verwendung einer Kombination
zur Positionserfassung eines Bauteils des Gerätes aus einem Betätigungselement in
Form eines magnetischen Elements und einer Sensoreinrichtung zur Erfassung einer Änderung
des Magnetfeldes im Bereich des Gerätes stellt auch unabhängig von der Anordnung der
Sensoreinrichtung auf der Hauptplatine einen eigenständig schutzfähigen Erfindungsgedanken
dar. Es versteht sich, dass die Sensoreinrichtung, also beispielsweise der Reed-Schalter,
bei anderen Frankiermaschinen in der ersten Position des betreffenden Bauteils auch
in unmittelbarer Nähe des magnetischen Elements angeordnet sein kann, wie dies in
Figur 5 durch die Kontur 31 angedeutet ist.
[0065] Es versteht sich weiterhin, dass sich die Erfindung auch auf weitere bewegliche Baueinheiten
eines entsprechenden Gerätes anwenden lässt. Insbesondere versteht es sich, dass bei
Varianten mit durch eine bewegte Halteeinrichtung bewegtem Bildträger gegebenenfalls
auch eine erfindungsgemäße Anordnung für die Erfassung bestimmter Positionen der Halteeinrichtung
vorgesehen sein kann.
1. Elektronisches Gerät zum Erzeugen eines Druckbildes (3), insbesondere Frankiermaschine,
mit einer Hauptplatine (14) zur Aufnahme wenigstens einer Verarbeitungseinrichtung
(12), wenigstens einer entfernt und beweglich zur Hauptplatine (14) angeordneten ersten
Baueinheit (2, 8, 9; 19; 23.1) wenigstens einer mit der Verarbeitungseinrichtung (12)
verbundenen Sensoreinrichtung (16; 22; 25; 16'; 30) zur Erfassung des Erreichens wenigstens
einer vorgegebenen ersten Raumposition der beweglichen Baueinheit (2, 8, 9; 19; 23.1)
und einem zum Zusammenwirken mit der Sensoreinrichtung (16; 22; 25; 16') vorgesehenen,
mit der beweglichen Baueinheit (2, 8, 9; 19; 23.1) verbundenen Betätigungselement
(17; 21; 24; 17'; 29), dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (16; 22; 25; 16'; 30) auf der Hauptplatine (14) angeordnet
ist und das Betätigungselement (17; 21; 24; 17'; 29) durch die Baueinheit (2, 8, 9;
19; 23.1) betätigbar oder fest mit der Baueinheit (2, 8, 9; 19; 23.1) verbunden ist
sowie zum Betätigen der Sensoreinrichtung (16; 22; 25; 16'; 30) bei Erreichen der
ersten Raumposition durch die bewegliche Baueinheit (2, 8, 9; 19; 23.1) ausgebildet
ist.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (16; 22; 25; 30) einen berührungslos betätigbaren Sensor (16.1;
22.1; 25.1; 16.1') umfasst.
3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (17; 21; 24; 17') eine ausreichende Länge zum Betätigen der
Sensoreinrichtung (16; 22; 25; 16') bei Erreichen der ersten Raumposition durch die
bewegliche Baueinheit (2, 8, 9; 19; 23.1) aufweist.
4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (16; 22; 25) einen optischen Sensor (16.1; 22.1; 25.1; 16.1')
umfasst.
5. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement als fest mit der Baueinheit (2, 8, 9; 19; 23.1) verbundener
Betätigungsarm (17; 21; 24) ausgebildet ist.
6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement als durch die Baueinheit (2) betätigbarer Schwenkarm (17')
ausgebildet ist.
7. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement ein magnetisches Element (29), vorzugsweise ein Permanentmagnet
ist und die Sensoreinrichtung (30) zur Erfassung einer Änderung des Magnetfeldes im
Bereich des Gerätes ausgebildet ist.
8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung einen Reed-Schalter (30) umfasst.
9. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (2, 8, 9) einen Druckkopf (2) umfasst, der vorzugsweise mittels eines
mit der Verarbeitungseinrichtung (12) verbundenen ersten Antriebs (6) verfahrbar ist.
10. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit eine Klemmeinrichtung (19) zum Festklemmen eines zu bedruckenden Bildträgers
(4) umfasst, die vorzugsweise mittels eines mit der Verarbeitungseinrichtung (12)
verbundenen zweiten Antriebs betätigbar ist.
11. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit eine Klappe oder Tür (23.1) am oder im Gerätegehäuse (23) umfasst.