Die Erfindung betrifft eine Kombination aus mindestens einem Tintenstrahldruckkopf und einer Vorrichtung zum Freispritzen eines Tintenstrahldruckkopfes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung kommt in mikroprozessorgesteuerten Druckgeräten zum Einsatz und ist für Frankiermaschinen und andere Postverarbeitungsgeräte geeignet.

Aus dem DE 40 00 416 C2 ist ein Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Betriebssicherstellung einer Tintendruckeinrichtung bekannt, deren Tintendruckkopf während des Druckens bewegt wird und einerseits In einer Reinigungspositlon gereinigt und gewartet wird sowie andererseits in einer Druckpause in Druckbereitschaft gehalten und regelmäßig freigespritzt werden kann.

Aus dem DE 10 2005 052 151 83 Ist eine Vorrichtung zum Freispritzen eines Tintendruckkopfes eines Tintendrucksystems bekannt, in welchem das Druckgut bzw. Poststücke an einem während des Druckens feststehenden Tintendruckkopf vorbei transportiert werden und wobei der Tintendruckkopf hinter einer Führungsplatte stationär schwenkbar angeordnet ist, und mit der neben den üblichen Funktionen, wie Wischen und Abdichten, auch ein Freispritzen während des Transports des Druckgutes bzw. der Poststücke möglich ist. Vorteilhaft gestattet eine Freispritzposition nahe der Druckposition den Wegfall der längeren Verfahrzeiten von einer Druckposition bis in eine Reinigungs- und Dichtposition.

Aus dem US 5,806,994 ist eine Frankiermaschine mit Tintenstrahldruck- und Wartungssystem bekannt, welches ein periodisches Freispritzen in der Druckposition erlaubt. Die Poststücke werden waagerecht liegend transportiert und die Düsenflächen sind parallel dazu angeordnet sind. Bei diesen Maschinen werden die beim Drucken wenig oder nicht benutzten Düsen freigespritzt, solange kein Brief vor dem Druckkopf vorliegt. Der Tintenverbrauch wird auf diese Weise reduziert. Die Freispritzposition ist zugleich die Druckposition und somit entfällt ein Bewegen des Tintenstrahldruckkopfes durch Verfahren. Die Brieftransporteinrichtung ist mit entsprechenden Ausnehmungen versehen und unterhalb derselben ein Auffangbehälter für die freigespritzte Tinte angeordnet.

Dagegen wird im US 6.390.577 B1 vorgeschlagen, eben nicht alle Düsen freizuspritzen, sondern nur die ungenutzten Düsen, wenn kein Poststück vor den Druckkopf gelangt bzw. kurz vor dem nächsten zu bedruckenden Poststück. Das gezielte Freispritzen der für einen Abdruck ungenutzten Düsen, verhindert Rückwirkungen von diesen dann eintrocknenden/ verstopfenden Düsen auf die gesamte Düsenreihe. Zudem kann mit diesem selektiven Freispritzen die Anzahl der Düsenbetätigungen der normal genutzten Düsen herabgesetzt werden, indem eben genau diese normal druckenden Düsen nicht freigespritzt werden.

Im Marktsegment der Frankiermaschinen mit kleinen bis mittleren Postgutdurchsatz wird eine kompakte Transportvorrichtung für Poststücke benötigt, die durch das Freispritzen aber nicht verschmutzt werden sollen. Beim waagerechten Poststücktransport wird davon ausgegangen, dass mindestens eine Tintenkartusche entgegen der Schwerkraftrichtung über einem Druckfenster in z-Richtung eines kartesischen Koordinatensystems angeordnet ist. Beim Drucken stößt mindestens ein Tintenstrahldruckkopf Tintentropfen entgegengesetzt zur z-Richtung in Schwerkraftrichtung aus, die durch das Druckfenster hindurchfliegen. Das Druckfenster ist am Rand eines Transportbandes in y-Richtung in einem Gehäuseteil angeordnet, wobei das Transportband ein am Rande zu bedruckendes flaches Gut während des Druckens in Transportrichtung x an dem mindestens einen Druckkopf vorbei transportiert.

Die FR-A-2768078 ist der nächstliegende Stand der Technik der Erfindung nach Anspruch 1 und zeigt eine Kombination aus einer Tintenstrahldruckeinrichtung und einer Wartungsstation. Die Tintenstrahldruckeinrichtung hat zwei Tintenstrahldruckköpfe. In der Wartungsstation ist jedem Tintenstrahldruckkopf eine schachtartige Schutzkappe zugeordnet, die mit einer Saugvorrichtung zum Absaugen von Tinte verbunden ist. Die schachtartigen Kappen sind an einem Schachtträger angeordnet, der mittels eines motorisch angetriebenen Nockens entgegen einer Federkraft aus einer ersten Stellung, in der die Schutzkappen durch Öffnungen in dem Zuführtisch hindurch an den Druckköpfen anliegen, und einer zweiten Stellung verstellbar ist, in der die Schutzkappen von den Tintenstrahldruckköpfen entfernt sind und den Weg für ein zu bedruckendes Poststück freigeben.

Die US 2006/001696 A1 zeigt ebenfalls einen Tintenstrahldrucker mit einem oberhalb einer Auflagefläche für das Druckgut angeordneten Tintenstrahldruckkopf und einer unterhalb der Lauffläche angeordneten Schutzvorrichtung für den Tintenstrahldruckkopf mit einer Abdeckkappe, die mittels einer Stellvorrichtung durch die Lauffläche hindurch zwischen einer Abdeckstellung und einer Freigabestellung verstellbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kombination aus mindestens einem Tintenstrahldruckkopf und einer Vorrichtung zum Freispritzen eines Tintenstrahldruckkopfes zu entwickeln, die einen Freispritzschacht zur Reduzierung der Tintenverschmutzung in einer Frankiermaschine einsetzt.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der Anordnung nach dem Anspruch 1 gelöst.

Die Vorrichtung besteht aus einem Zuführtisch mit einem entgegen einer Federkraft auslenkbaren Schachtträger, der mit mindestens einem Freispritzschacht ausgestattet ist, welcher gegenüber mindestens einem Tintenstrahldruckkopf angeordnet ist. Je Tintenstrahldruckkopf ist ein Freispritzschacht vorgesehen, der an einen federnden Schachtträger angeformt ist, welcher mit mindestens einem Betätigungselement gekoppelt und im Transportpfad unterhalb des mindestens einen Tintenstrahldruckkopfes angeordnet ist, wobei der Zuführtisch eine Öffnung für das Betätigungselement enthält. Der Schachtträger ist derart geformt, dass der mindestens eine Freispritzschacht durch den Einlauf eines zugeführten Poststückes aus dem Transportpfad herausgelenkt wird.

Je Tintenstrahldruckkopf wird ein Freispritzschacht eingesetzt. Je nach Anzahl der Tintenstrahldruckköpfe werden ein oder zwei Freispritzschächte eingesetzt, die an einen federnden Schachtträger mit mindestens einem Betätigungselement gekoppelt sind und im Transportpfad unterhalb der Druckköpfe angeordnet sind. Durch die Federwirkung werden Freispritzschächte nahe an die Tintenstrahldruckköpfe gebracht, so dass sich alle Tintenstrahlen im Inneren der Freispritzschächte befinden. Beim zwischenzeitlichen Warten auf Poststücke kann mittels dieser Anordnung in die Schächte freigespritzt werden. Die Freispritzposition ist die Druckposition. Die Tintenstrahldruckköpfe bleiben während des Druckens ortfest in der Druckposition stationiert und nur der mindestens eine Freispritzschacht, wird vom Tintenstrahldruckkopf wegbewegt. Dafür ist kein separater Motor erforderlich.
Beim Einlauf eines Poststückes oder eines flachen Gutes, das über den Zuführtisch bewegt wird, wird das Betätigungselement, welches mit einer Leitkurve ausgestattet ist, betätigt und der Schachtträger mit den Freispritzschächten wird nach unten entgegen einer Federkraft aus dem Poststücktransportpfad herausbewegt. Nun kann eine Bedruckung der Poststücke realisiert werden. Der Poststückdurchlauf wird durch Sensoren überwacht. Nach dem Poststückdurchlauf wird der Schachtträger mit den Freispritzschächten aufgrund der Federwirkung zurück in die Position unterhalb der Tintenstrahldruckköpfe bewegt, um ein weiteres Freispritzen zu ermöglichen, sobald die vorgenannten Sensoren an eine Steuerung melden, dass der Poststücktransportpfad frei von Poststücken ist. Dann erfolgt ein entsprechendes Ansteuern der Tintenstrahldruckköpfe, um das Freispritzen auszulösen.
Der Vorteil besteht darin, dass ein sofortiges Freispritzen in Druckposition ermöglicht wird, ohne dass die Tintenstrahldruckköpfe zuvor bewegt werden müssen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass kein separater Antrieb benötigt wird, um den Schachtträger zu bewegen.
Der federnde Schachtträger ist einseitig auf einer Drehachse unterhalb eines Poststückzuführtisches drehbeweglich gelagert und weist am anderen Ende mindestens einen Freispritzschacht auf, der durch eine zugehörige Öffnung im Poststückzuführtisch in z-Richtung aufragt. Im Poststückzuführtisch sind weitere Öffnungen für einen Freispritzschacht, für eine Poststückandruck- und Stützvorrichtung und für das mindestens eine Betätigungselement des Schachtträgers vorgesehen, welche in z-Richtung durch jeweils eine zugehörige Öffnung aufragen.
Eine Transportvorrichtung ist waagerecht und ortsfest in der Duckvorrichtung in z-Richtung gegenüber einer - nicht gezeigten - Andruckvorrichtung angeordnet, welche das Poststück an ein Transportband der Transportvorrichtung andrückt. Das Transportband wirkt im Transportbereich mit einer vorbestimmten Haftreibung auf einen Teil der Oberfläche des Poststückes, welcher nicht bedruckt wird. Das Transportband ist vorzugsweise ein angetriebener breiter gespannter Flachriemen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

Figur 1a,

Perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Freispritzen eines Tintenstrahldruckkopfes mit der Lage eines Schachtträgers im Transportpfad während eines Freispritzens,

Figur 1b,

Perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Freispritzen eines Tintenstrahldruckkopfes mit der Lage eines Schachtträgers im Transportpfad kurz vor einem Drucken,

Figur 2,

Draufsicht auf den Zuführtisch,

Figur 3,

Perspektivische Ansicht auf einen Schachtträger von vorn oben rechts,

Figur 4,

ein Verdrahtungsdiagramm.

In der Figur 1a ist eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Freispritzen eines Tintenstrahldruckkopfes mit der Lage eines Schachtträgers im Transportpfad während eines Freispritzens von vorn oben links dargestellt. Ein Zuführtisch 13 für flache Güter ist zusammen mit zwei Tintenkartuschen 11, 12 eines Druckmoduls in einer Druck- und Freispritzposition in einem ersten Zeitabschnitt gezeigt, in welchem kein flaches Gut zugeführt wird. Eine - nicht gezeigte - Transportvorrichtung für flache Güter bzw. Poststücke ist oberhalb des Zuführtisches 13 angeordnet und wurde aber aus Gründen der besseren Übersicht weggelassen. Eine - ebenfalls nicht gezeigte - von unten federnd gegendrückende Andruckvorrichtung für flache Güter bzw. Poststücke ist unterhalb des Zuführtisches angeordnet. Der Zuführtisch 13 weist eine Grundplatte 135 und poststromausgangsseitig eine große rechteckförmige Öffnung 130 für die vorgenannte Andruckvorrichtung auf. Der Zuführtisch 13 weist poststromeingangsseitig im Zuführbereich Gleitschienen 136 auf, welche auf der Grundplatte 135 angeformt sind und die Gleitreibung für zugeführte flache Güter herabsetzen. Zwischen dem Zuführbereich und der rechteckförmigen Öffnung 130 ist eine Rampe 137 angeordnet, welche die Vorderkante der zugeführten flachen Güter anhebt. Eine lang gestreckte rampenförmige Leitflosse 143, 144 ist als poststromaufwärts angeordnetes Betätigungselement des Schachtträgers 14 einer jeweiligen Fensteröffnung vorgelagert, in welchem je ein Freispritzschacht 141, 142 beweglich angeordnet ist. Der obere Schachtrand jedes Freispritzschachtes 141, 142 ist mit einer Leitflosse 1411, 1421 ausgestattet. Im Zusammenwirken aller Flossen wird der Schachtträger 14 durch ein - in Fig. 1b dargestelltes - poststromaufwärts einlaufende flaches Gut bzw. Poststück gemäß einer Leitkurve entgegen einer Federkraft der Druckfeder 146 nach unten in Schwerkraftrichtung bewegt. Die Tintendruckköpfe 11.2 und 12.2 der Tintenkartuschen 11, 12 sind in Druckposition in z-Richtung, d.h. entgegen der Schwerkraftrichtung unmittelbar über dem jeweiligen Druckfenster bzw. Freispritzschacht 141, 142 angeordnet. Die Bäuche 11.1 und 12.1 der Tintenkartuschen 11, 12 sind quer zur Transportrichtung und entgegen der y-Richtung angeordnet. Im Zuführbereich ist eine in Transportrichtung laufende und sich orthogonal in z-Richtung erstreckende Führungswand 139 auf der Grundplatte 135 angeformt, die im Einlaufbereich 138 für flache Güter bzw. Poststücke aufgeweitet ist. Letztere werden nach einem Überschreiten der Rampe 137 mittels Sensoren erfasst. In der Grundplatte 135 sind Löcher 1301, 1302 und 1303 (nicht sichtbar) eingeformt, welche für die Sendedioden der Sensoren vorgesehen sind. Eine Trägerplatte 15 kann Fototransistoren bzw. - dioden aufnehmen. Die Sendedioden und Fototransistoren bzw. - dioden sind Bestandteil von Durchlichtschranken.

In der Figur 1b ist eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Freispritzen eines Tintenstrahldruckkopfes mit der Lage eines Schachtträgers im Transportpfad kurz vor einem Drucken von vorn oben links dargestellt. Der Zuführtisch 13 für flache Güter ist zusammen mit einem Druckmodul in einer Druck- und Freispritzposition und mit einem flachen Gut 10 gezeigt, das in einem zweiten Zeitabschnitt zugeführt und über Gleitschienen 136 und die Rampe 137 bewegt wird. Dabei bewegt das flache Gut 10 mit seiner Vorderkante ab der Berührung der Leitflossen 143, 144 den Schachtträger nach unten entgegen der Federkraft, welche durch die Druckfeder 146 aufgebracht wird. Da auch der obere Schachtrand jedes Freispritzschachtes 141, 142 mit einer Leitflosse 1411, 1421 ausgestattet ist, gelangt das flache Gut in der Folge in den Zwischenraum zwischen den Tintenstrahldruckköpfen der Tintenkartuschen 11, 12 und den oberen Schachtrand jedes Freispritzschachtes 141, 142 ohne dass ein Stau entsteht.

In der Figur 2 wird eine Draufsicht auf einen Zuführtisch dargestellt, auf welchem Poststücke von links zugeführt werden können, wobei das Poststück (nicht gezeigt) mit seiner nicht zu bedruckenden Unterseite der Grundplatte 135 des Zuführtisches 13 zugewandt ist. Die Grundplatte 135 ist in Poststücktransportrichtung x nach der Rampe 137 angeordnet und weist eine mittelgroße erste Öffnung 131 und eine mittelgroße zweite Öffnung 132 gegenüber den Tintenstrahldruckköpfen auf, wobei die erste Öffnung 131 im Vergleich mit der zweiten Öffnung 132 in y-Richtung, d.h. in Querrichtung zur Poststücktransportrichtung um einen ersten Abstand A versetzt angeordnet ist. Der erste Abstand A beträgt etwas weniger als die ganze Druckkopflänge a eines ½"-HP-Druckkopfes. Die zweite Öffnung 132 ist gegenüber der ersten Öffnung 131 in x-Richtung, d.h. in Poststücktransportrichtung um einen zweiten Abstand B versetzt angeordnet, der mehr als eine ganze Druckkopfbreite b beträgt. Die Druckkopflänge a und die Druckkopfbreite b entsprechen in Länge und Breite den Innenmaßen jeder Schachtöffnung. Beide, die erste und zweite Öffnung 131 und 132 im Zuführtisch 13 sind entsprechend der Abmaße des jeweiligen Querschnitts des Freispritzschachtes 141, 142 und der Leitflosse 1411, 1421 π-förmig (Phi-förmig) geformt.
Die Grundplatte 135 hat weiterhin eine sich in Poststücktransportrichtung x erstreckende relativ große rechteckförmige dritte Öffnung 130, deren Fläche die Fläche der mittelgroßen zweiten Öffnung 132 um mehr als eine Größenordnung übertrifft, wobei die zweite Öffnung 132 in y-Richtung zur dritten Öffnung 130 versetzt ist, wobei der Versatz so minimal ist, dass beide Öffnungen unmittelbar einander angrenzend benachbart sind oder nur durch einen sehr dünnen Verbindungssteg getrennt sind. Die dritte Öffnung 130 gestattet ein Hindurchtreten von Elementen der federnd gegen ein flaches Gut bzw. Poststück drückenden - nicht dargestellten - Andruckvorrichtung, welche unterhalb des Zuführtisches angeordnet ist. Den beiden ersten und zweiten Öffnungen 131 und 132 sind jeweils eine langgestreckte rechteckförmige Öffnung 133, 134 poststromaufwärts vorgelagert. Im Zuführtisch sind außerdem Öffnungen 1301, 1302 und 1303 für Sensoren S1, S2 und S3 angeordnet.

In der Figur 3 wird eine perspektivische Ansicht auf einen Schachtträger von vorn oben rechts dargestellt. Der Schachtträger 14 hat zwei Seitenplatten 147, 148, welche Lagerzapfen 1471, 1481 am ersten poststromaufwärts angeordneten Ende tragen und zwei Freispritzschächte 141, 142 sind am zweiten poststromabwärts gelegenen Ende angeordnet, wobei letztere auf einer Basisfläche 145 stehend in z-Richtung aufragen. Der obere Schachtrand jedes Freispritzschachtes 141, 142 ist mit einer Leitflosse 1411, 1421 ausgestattet. Die Leitflosse ist derart ausgebildet, dass es nicht möglich ist, dass sich während eines Poststücktransportes eine Kante eines flachen Poststückes am oberen Schachtrand verhakt. Durch die Kante, die auf dem Rande der Leitflosse entlanggleitet, wird der Schachtträger nach unten entgegen einer Federkraft aus dem Poststücktransportpfad herausbewegt. Den beiden Freispritzschächten 141, 142 sind jeweils eine langgestreckte rampenförmige Leitflosse 143, 144 als poststromaufwärts angeordnetes Betätigungselement vorgelagert, so dass der Schachtträger 14 im Zusammenwirken aller Flossen mit einer Leitkurve für poststromaufwärts einlaufende Poststücke ausgestattet ist, welche den Schachtträger 14 mit den Freispritzschächten 141, 142 nach unten aus dem Poststücktransportpfad herausbewegt, ohne dass dadurch die Lage des Poststückes verändert wird. Der Schachtträger 14 hat eine längliche Form, wobei seine Seitenplatten 147, 148 an der Basisfläche 145 in der Mitte des Schachtträgers 14 um 90° abgewinkelt angeformt sind. Beide Seitenplatten 147, 148 sind durch eine Abstandsplatte 149 von einander beabstandet. Der Übergang von der Abstandsplatte 149 zur Basisfläche 145 ist in der Mitte des Schachtträgers 14 als Stufe ausgebildet, wobei nach Montage des Schachtträgers 14 die Basisfläche 145 näher an der Grundplatte 135 des Zuführtisches 13 angeordnet ist, als die Abstandsplatte 149.

Die Lagerzapfen 1471, 1481 der Seitenplatten 147, 148 am ersten poststromaufwärts angeordneten Ende des Schachtträgers 14 werden an der Unterseite in entsprechenden Halterungen des Zuführtisches 13 drehbeweglich montiert. Die Basisfläche 145 des Schachtträgers 14 liegt damit unter der Grundplatte 135 des Zuführtisches 13 annähernd parallel zu einer x/y-Ebene, wenn kein flaches Gut bzw. Poststück zugeführt wird.

Die Vorrichtung zum Freispritzen eines Tintenstrahldruckkopfes wird in mikroprozessorgesteuerten Druckgeräten, zum Beispiel in einer Frankiermaschine zum Frankieren von Poststücken eingesetzt. Eine Frankiermaschine besteht bekanntlich u.a. aus einem - nicht gezeigten - elektronischen Teil (Meter) und der Poststücktransportvorrichtung mit einer - nicht gezeigten - elektronischer Steuerung. Eine Tastatur und eine Anzeigeeinheit des Meters sind mit dem elektronischen Teil - in nicht gezeigter Weise - verbunden.

In Fig. 4 wird ein Verdrahtungsdiagramm gezeigt. Die elektronische Steuerung 150 ist einerseits mit der Transportvorrichtung 151 und mit Sensoren S1, S2, S3 einschließlich der Lichtschranken L1S1, L2S2, L3S3 sowie andererseits mit den Tintenstrahldruckköpfen 11, 12 zu deren Ansteuerung elektrisch verbunden. Mittels der Lichtschranken und der elektronischen Steuerung kann die Zuführung eines Poststückes bzw. flachen Gutes oder dessen Fehlen im Transportpfad festgestellt werden.