DE4039742A1

DE4039742A1 - LIQUID JET PRINTING DEVICE FOR STAMPING AND VALUE STAMPING MACHINES

Info

Publication number: DE4039742A1
Application number: DE4039742A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dietrich; Stephan Guenther; Norbert Knoth; Friedrich-Viktor Miehe; Wolfgang Dr Thiel
Original assignee: Francotyp Postalia GmbH
Current assignee: Francotyp Postalia GmbH
Priority date: 1990-12-08
Filing date: 1990-12-08
Publication date: 1992-06-11
Also published as: EP0494363A2; HU913795D0; CA2057209A1; PL292333A1; CS370891A3; KR920011729A; HUT60193A; ZA919080B; EP0494363A3

Description

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.The invention relates to a liquid jet Printing device for franking and stamping machines, the by ejecting drops from nozzles characters and graphic signs and symbols on a record carrier generate, the nozzles in a guide plate one Printhead held with associated control means and at an angle to the direction of movement of the recording medium are arranged.

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).It is known to spray nozzles into a writing device to install a stationary print head in such a way that are parallel to each other or their imaginary longitudinal axes intersect at a point on the writing plane (DE - 30 04 530 A1).

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).Other ink mosaic writing mechanisms lead to the achievement of one narrow nozzle grid the nozzles at their tips closely together. The number of nozzles in connection with several ink tanks a different one Coloring of the printed image (DE - 34 30 921 A1).

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.In such liquid jet printing devices is one exact adjustment of the printheads necessary to a to always ensure a perfect print image. Besides, is it is necessary to keep a record carrier uniform strength to use, so that always an equal Distance between record carrier and printhead or Outlet openings of the spray nozzles is observed.

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.When using such printing devices in franking machines the problem arises that the record carrier have different strengths and thus the distance between the writing nozzles and the recording medium has to be redetermined and adapted each time.

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.The invention was based on the object To create liquid jet printing device which also at differently strong record carriers always one same distance and by the arrangement of the nozzles in the Printhead a differentiated, tight print pattern guaranteed.

Diese Aufgabe ist durch die Erfindung gelöst, wie sie im Kennzeichnungsteil des ersten Patentanspruches dargelegt ist.This object is achieved by the invention, as in Labeling part of the first claim is set out.

Die Unteransprüche beschreiben weitere vorteilhafte Maßnahmen der Erfindung.The subclaims describe further advantageous measures the invention.

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.The advantage of the arrangement of the nozzles concave with and with a fictitious focus of the liquid jets below of the record carrier is in a higher resolution of the print image as it is the distance of the nozzles in the print head corresponds.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer aus zwei Figuren bestehenden Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt dieThe invention is described below using one of two figures existing drawing explained in more detail. In it shows the

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau eines Druckkopfes und die Fig. 1 shows the basic structure of a print head and the

Fig. 2 die schematische Darstellung eines Abstands meßsystems. Fig. 2 shows the schematic representation of a distance measuring system.

In den Figuren tragen gleiche Teile dieselben Bezugszeichen.In the figures, the same parts have the same reference numerals.

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.The nozzles 10 are held in the guide plate 20 . In the example in FIG. 1, the guide plate 20 has a concave shape. Instead of a concave shape of the guide plate 20 , this can also be made plane-parallel. In this case, the outlet openings of the nozzles 10 are arranged concavely with respect to the recording medium 30 . The position of the nozzles 10 in relation to the recording medium 30 is such that the fictitious focal point 50 of all liquid jets 40 lies below the recording medium 30 . The printing width is determined by the distance between the edge rays 41 , 42 at the level of the recording medium 30 . Due to the position of the fictional focal point 50 below the recording medium 30 , a high resolution of the characters is achieved despite the relatively large distance between the nozzles 10 which are next to one another.

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.Since the liquid jet printing device is used for franking and stamping machines, special measures for ensuring a uniform printing image on different recording media 30 are necessary, since the recording media 30 can have different thicknesses. For example, letters vary in thickness due to the number of pages they contain and / or the envelope paper used. Check forms that go through stamp machines can also have different paper thicknesses. With a rigid arrangement of the print head and the support for the recording medium relative to one another, a uniform print image is not guaranteed.

Aus diesem Grund wird erfindungsgemäß der Druckvorrichtung ein Abstandsmeßsystem 60, 70 zugeordnet. Das Abstandsmeß system 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.For this reason, according to the invention, a distance measuring system 60 , 70 is assigned to the printing device. The distance measuring system 60 , 70 causes an even control distance between guide plate 20 and record carrier 30 by raising or lowering either the print head or the support for the record carrier via an assigned control system.

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.For the distance determination, a method is required that enables a high resolution in the range of tenths of a millimeter. The distance measuring system 60 , 70 is arranged in the print head and is preferably integrated in the guide plate 20 . Distance sensors that work according to the ultrasound echo sounder principle can be used as measuring methods, as can sensors based on the reflection of optical signals.

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:A preferred embodiment is described in more detail. A laser 60 directed at an acute angle on the recording medium, e.g. B. a CO2 laser, generates a focused laser beam which strikes the surface of the recording medium 30 at an angle alpha and generates the light spot A. A portion of the diffusely scattered laser beam passes through the section AL. In the focal plane of the imaging lens L with the focal length f, an image B of the light spot A is formed. When the scattering surface of the recording medium 30 is displaced in the vertical direction, for example by a less filled envelope, the point of incidence A 'and the image point B' arise. The distance BB 'in the focal plane of the imaging lens 80 is a measure of the vertical displacement d of the surface of the recording medium 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.To register the route BB 'is in the focal plane Imaging lens L is a system of several optoelectronic Detectors arranged. Can be particularly advantageous use monolithically integrated CCD line sensors for this.

Claims

1. Liquid jet printing device for franking and stamping machines, the characters and graphical characters and symbols generated by ejecting drops from nozzles on a record carrier, the nozzles being held in a guide plate of a print head with associated control means and arranged at an angle to the direction of movement of the record carrier characterized by a concave arrangement of the nozzles (10) in the printhead over the recording medium (30), wherein the liquid jets of the individual nozzles in a notional focal point (50) support below the recording cut (30) and an associated print head measuring system (60 , 70 ), which measures the distances between nozzles ( 10 ) and recording medium ( 30 ) and serves to compensate for different distances.

2. Liquid jet printing device according to claim 1, characterized by a concave shape of the guide plate ( 20 ).

3. A liquid jet printing device according to claim 1, characterized by a concave arrangement of the nozzles ( 10 ) in a plane-parallel guide plate ( 20 ).

4. Liquid jet printing device according to claim 1, characterized in that the distance sensor ( 60 , 70 ) in the guide plate ( 20 ) of the print head is integrated.

5. Liquid jet printing device according to claim 1 and 4, characterized in that the distance measuring system ( 60 , 70 ) uses the reflection of an optical or acoustic signal to measure the distance.

6. A liquid jet printing device according to claim 5, characterized in that as an optical signal Laser beam is used.

7. A liquid jet printing device according to claim 1, 4 and 5, characterized in that optoelectronic Means for detection of the optical signal can be used.

8. A liquid jet printing device according to claim 1, 4 and 5, characterized in that as optoelectro detector a monolithically integrated CCD Line sensor is used.

9. A liquid jet printing device according to claim 1, 4 and 5, characterized in that the distance measuring system ( 60 , 70 ) uses an ultrasonic echo sounder.