DE60020141T2

DE60020141T2 - Digitaler tintenstrahldrucker

Info

Publication number: DE60020141T2
Application number: DE60020141T
Authority: DE
Inventors: Tobin Allen King; Paul Lapstun; Kia Silverbrook
Original assignee: Silverbrook Research Pty Ltd
Current assignee: Silverbrook Research Pty Ltd
Priority date: 1999-05-25
Filing date: 2000-05-24
Publication date: 2006-01-19
Anticipated expiration: 2020-05-25
Also published as: BR0010905A; US6502614B1; EP1815306A4; KR20020012232A; US20050010771A1; CA2374624A1; US6644642B1; EP1218198A4; EP1216159A4; BR0010847A; US6789191B1; CA2400684C; CN100360321C; US20050022937A1; IL146642A; WO2000071354A1; AU771812B2; CN1144687C; US7278018B2; EP1218198B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Druckmedien und insbesondere auf das Binden von bedruckten Blättern eines Druckträgers zu gebundenen Schriftstücken.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Mit dem Aufkommen des Internet ist für die Druckmedienindustrie die Gelegenheit zur "On-Line"-Herausgabe entstanden, anstatt herkömmliche Veröffentlichungen auf Papier zu produzieren und zu verteilen. Die On-Line-Herausgabe hat eine ganze Reihe von Vorteilen. Vom Standpunkt des Verbrauchers aus gesehen ist Information nach Bedarf verfügbar, auf sie kann über Hyperlinks hingewiesen werden, nach Informationen kann man suchen, und sie können automatisch personalisiert werden. Vom Standpunkt des Herausgebers her gesehen entfallen die Kosten für das Drucken und die tatsächliche Verteilung, und die Veröffentlichung wird für Anzeigenkunden attraktiver, weil sie zielgerichtet auf bestimmte Bevölkerungsgruppen losgelassen und mit produktgebundenen Web-Seiten verknüpft werden kann.
Die On-Line-Herausgabe hat aber auch Nachteile. Computerbildschirme sind Papier unterlegen. Bei derselben Qualität, wie sie eine Seite einer Illustrierten hat, zeigt ein SVGA-Computerbildschirm nur etwa ein Fünftel der Information an. Sowohl CRTs (Cathode Ray Tubes = Kathodenstrahlröhren) als auch LCDs (Liquid Crystal Displays = Flüssigkristallanzeigen) haben Helligkeits- und Kontrastprobleme, insbesondere bei starkem Umgebungslicht. Druckfarbe auf Papier, die eher reflektierend und nicht ausstrahlend ist, ist bei Umgebungslicht sowohl hell als auch kontrastscharf. Dementsprechend haben Menschen eine natürliche Vorliebe dahingehend, Zeitungen, Illustrierte, Kataloge, Prospekte und andere Veröffentlichungen in gebundenem Format auf Papierbasis zu lesen.
Digitale Tintenstrahldrucker, die das Binden der bedruckten Blättern eines Druckträgers ermöglichen, erledigen dies bequemerweise in kleinen Büros bzw. Heimbüros (SOHO = small office/home office). Dabei wäre es auch im Bereich der Möglichkeiten, dass man an einige der bestehenden Nachteile der On-Line-Herausgabe herangeht. Für diese, in breitem Maßstab anzuwendende Einrichtung sollte dies jedoch ausreichend schnell vonstatten gehen. Von daher darf eine Einrichtung zum Binden separater Blätter zu einem gebundenen Schriftstück keinen nennenswerten Zeitbetrag zur Herstellung des Schriftstücks beitragen.
In der Europäischen Patentanmeldung mit der Nr. EP 0 734 864 A1 , die am 29. März 1996 eingereicht wurde, ist eine Erfindung offenbart, die sich auf das variable Drucken und selektive Binden von Schriftstücken (" Variable Printing and Selective Binding of Documents") richtet. Die Anmeldung beschreibt eine Vorrichtung, die Blätter bedruckt und Leim oder Klebstoff auf ausgewählte Blätter aufbringt, so dass, wenn die Blätter gebunden sind, einige der Blätter als Einzelblätter vorliegen, während andere zu Schriftstücken gebunden sind. Darüber hinaus beschreibt die Anmeldung einen manuellen Bindevorgang sowie einen automatisierten Bindevorgang, bei dem ein Stapel bedruckter Blätter entweder per Hand oder auch automatisch einer Bindevorrichtung zum Binden zugeführt wird.
Es sollte klar sein, dass sich so eine Vorrichtung nicht für den Fall eignet, wo Dateien heruntergeladen und auch gleich ausgedruckt werden. Wegen der unterschiedlichen Arten der aus dem Internet heruntergeladenen Dateien erfordert diese Situation ein bündelweises Ausdrucken und Binden. Außerdem wäre ein automatisches oder manuelles Transferieren des Stapels zum Binden nicht effizient im Hinblick auf kurze, einzelne Serien, die den Großteil des im Internet erhältlichen Schriftguts bilden.
Der Anmelder hat die vorliegende Erfindung erdacht, um ein Mittel bereitzustellen, durch das Schriftstücke, die in elektronischer Form in einem Netz wie dem Internet verfügbar sind, in einem nahtlosen Prozess gedruckt und gebunden werden können.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der Erfindung wird ein digitaler Tintenstrahldrucker mit einem Halterahmen bereitgestellt, einer auf dem Rahmen montierten Druckkopfvorrichtung, einer Zuführungsvorrichtung, um einzelne Blätter eines Druckträgers entlang einem Zuführungspfad an der Druckkopfvor richtung vorbeizuführen, einer Leimauftragvorrichtung, die nachgeordnet zur Druckkopfvorrichtung angebracht ist, um Leim auf die Blätter des Druckträgers aufzutragen, und einer auf dem Rahmen befestigten Bindevorrichtung, die nachgeordnet zur Leimauftragvorrichtung angeordnet ist, um bedruckte Blätter des Druckträgers zu binden, wobei der Drucker dadurch gekennzeichnet ist, dass:
die Leimauftragvorrichtung eine Leimradvorrichtung ist, welche zum Zuführungspfad hin versetzbar ist, um Leim auf die Ränder der Blätter des Druckträgers entlang einer zum Zuführungspfad im Wesentlichen parallelen Linie aufzutragen, wenn die Blätter von der Druckkopfvorrichtung in die Bindevorrichtung eingeführt werden, und die Bindevorrichtung so platziert ist, dass sie jedes bedruckte Blatt annehmen und halten kann, wobei die Bindevorrichtung hinsichtlich des Rahmens hin- und hergehend versetzbar ist, um ein bedrucktes Blatt gegen ein vorhergehendes Blatt drücken zu können, damit die Blätter aufeinanderfolgend zusammengeleimt werden.
Vorzugsweise umfasst die Leimradvorrichtung ein Leimrad, welches auf einer teilweise hohlen Achse angebracht ist, die mit einer Leimbevorratung in Fließverbindung steht, wobei das Leimrad so gestaltet ist, dass es Leim von der Achse aufnimmt. Die Achse kann eine Drehkupplung haben, wobei die Leimbevorratung ein Leimversorgungsschlauch ist, der mit der Achse durch die Drehkupplung verbunden ist.
Die Leimradvorrichtung kann ein Gehäuse umfassen, in welchem das Leimrad platziert ist. Das Gehäuse kann eine Öffnung haben, um das Leimrad freizulegen. Es kann eine Verschlussvorrichtung auf dem Gehäuse angebracht sein, um die Öffnung zu verschließen, wenn das Leimrad nicht in Betrieb ist.
Die Bindevorrichtung kann eine Halteplatte umfassen, die Blätter des Druckträgers hält, und eine Bindedruckplatte, die hinsichtlich der Halteplatte aufeinanderfolgend hin- und hergehend versetzbar ist, um ein Blatt des Druckträgers von der Leimradvorrichtung zu der Halteplatte zu transportieren, damit ein Blatt des Druckträgers an ein vorhergehendes Blatt angeleimt und gebunden wird.
Es sollte klar sein, dass die Bindevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform den Klebstoff unmittelbar vor Aufpressen des Klebstoffs auf das vorherige Blatt aufträgt. Dies ist effizienter als das Auftragen von Klebstoff auf die Rückseite jedes Blatts und das aufeinanderfolgende Verpressen jedes Blatts mit dem darauf folgenden, da durch jede Unterbrechung des Druckvorgangs wie das Aufstocken des Papiervorrats der auf das letzte angefügte Blatt aufgetragene Klebstoff in der Qualität nachlassen und weniger wirksam werden kann.
In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist das Leimrad so ausgelegt, dass es Klebstoff aus einer Klebstoffbevorratung durch Kapillarwirkung bezieht. Vorzugsweise ist das Leimrad in einer dicht verschlossenen Kammer enthalten, um eine Umgebung zu schaffen, in der die Leistungsfähigkeit des Klebstoff im Wesentlichen erhalten bleibt, wenn das Leimrad nicht in Einsatz ist.
In einigen Ausführungsformen wird eine motorisch angetriebene Nockenwelle dazu hergenommen, das Leimrad durch eine verschließbare Öffnung in der Kammer bis in Anlage an der Oberfläche des Blatts vorzuschieben. In diesen Ausführungsformen wird vorzugsweise ein flexibles Polster gegenüber dem Leimrad positioniert, um beim Auftragen des Klebstoffs einen im Wesentlichen konstanten Druck zwischen dem Blatt und dem Leimrad aufrechtzuerhalten.
In einigen Formen der Erfindung ist der Druckkopf so ausgelegt, dass er gleichzeitig die volle Breite des Blatts bedruckt.
Es sollte klar sein, dass durch das Vorsehen einer Bindevorrichtung, die die Blätter entlang einer zur Laufrichtung des Blatts parallelen Linie bindet, der Bindevorgang zumindest schon ausgelöst werden kann, während der Drucker noch mit dem Drucken des Blatts beschäftigt ist, was die zur Herstellung des Schriftstücks erforderliche Zeit verkürzt. Die vorliegende Erfindung erlaubt auch die Herstellung von bedrucktem Material in der traditionell ansprechenden Form eines gebundenen Dokuments bzw. Schriftstücks anstelle von separaten Blättern. Mithilfe von modernen Druckern und Computernetztechnologie hat die Erfindung viele Anwendungen bei der On-Line-Herausgabe von Zeitungen, Illustrierten, Prospekten und dergleichen. Die vorliegende Erfindung wird mit besonderem Be zug auf das Netpage-System beschrieben. Nachstehend ist ein Überblick über dieses System dargelegt. Es ist entwickelt worden, damit eine große Anzahl von Einzelnutzern mit vernetzten Daten über Drucksachen und optische Sensoren interagieren können, um dadurch nach Bedarf interaktive Drucksachen von miteinander vernetzten Hochgeschwindigkeits-Farbdruckern zu erhalten.
Zu diesem Zweck hat der Anmelder eine ganze Reihe von Netpage-Druckern entwickelt. Von diesen sind die wandmontierten Drucker bzw. Wanddrucker dazu ausgelegt, an einer Wand in dem Bereich angebracht zu werden, wo der Benutzer normalerweise als erstes am Tag die Morgennachrichten ansieht, wie z.B. in der Küche oder neben dem Frühstückstisch. In Anbetracht dessen geht man davon aus, dass der Wanddrucker einer der am meisten verwendeten Netpage-Drucker sein wird, weshalb er nachstehend ausführlich beschrieben wird, um eine bestimmte Ausführungsform der Erfindung darzustellen. Es sollte aber auch klar sein, dass dies nur ein Beispiel für die Erfindung ist, die in vielen anderen Formen verwirklicht werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Schrägansicht des Wanddruckers von vorne;
2 zeigt einen Längsschnitt durch den Wanddrucker;
2a ist ein vergrößerter Abschnitt aus 2, in dem ein Teil der Druckmaschinen in Doppelanordnung gezeigt ist;
3 zeigt eine einfache auseinander gezogene Ansicht des Wanddruckers;
4 zeigt eine auseinander gezogene Ansicht der Druckfarbenkartusche;
5 zeigt Schrägansichten der Druckfarbenkartusche;
6 zeigt eine Schrägansicht einer einzelnen Druckfarbenblase;
die 7a und 7b zeigen einen Seiten- bzw. Längsschnitt der Druckfarbenkartusche,
8 zeigt eine vordere Schrägansicht der offenen Druckträgerablage;
9 zeigt die Versorgungsschläuche für Druckfarbe, Luft und Klebstoff, die zu den Druckmaschinen führen;
10 zeigt eine vordere Schrägansicht des elektrischen Systems des Druckers;
11 zeigt eine Schrägansicht des elektrischen Systems von hinten;
12 zeigt eine vordere Schrägansicht des Wanddruckers, wobei die untere Frontabdeckung abgenommen ist;
13 zeigt einen Schnitt durch die Bindevorrichtung;
14 zeigt eine Schrägansicht der offenen Leimradvorrichtung von hinten;
15 zeigt einen Schnitt durch die Bindevorrichtung und den Ausgabeschacht;
16 zeigt eine dreidimensionale Ansicht eines Schnittstellenmoduls;
17 zeigt eine auseinander gezogene Ansicht eines Schnittstellenmoduls;
18 zeigt eine Schrägansicht der Druckträgerablage von oben; und
19 zeigt einen Schnitt durch den oberen Teil des Druckers.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN UND ANDEREN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Zur Beachtung: Memjet^TM ist die Marke von Silverbrook Research Pty Ltd., Australien.
In der bevorzugten Ausführungsform ist die Erfindung so ausgelegt, dass sie mit dem Netpage-System zusammenarbeitet, von dem ein Überblick folgt. In dieser Beschreibung wird das System so beschrieben, dass die Notwendigkeit auf externe Bezugnahme verringert ist, wenn man den Kontext verstehen möchte, in dem die bevorzugten Ausführungsformen und Aspekte der vorliegenden Erfindung liegen.
In seiner bevorzugten Form beruht das Netpage-System auf der Erstellung von und der menschlichen Interaktion mit Netzseiten. Diese sind Seiten mit Text, Grafiken und Bildern, die auf gewöhnlichem Papier ge druckt sind, die jedoch wie interaktive Web-Seiten arbeiten. Auf jeder Seite ist unter Verwendung von Druckfarbe Information verschlüsselt angegeben, die für das bloße menschliche Auge im Wesentlichen unsichtbar ist. Die Druckfarbe jedoch, und damit auch die verschlüsselte Information, kann mit einem optisch bildgebenden Stift (dem Netpage-Stift) erfasst und an das Netpage-System übermittelt werden.
In der bevorzugten Form können mit dem Netpage-Stift auf jeder Seite aktive Tasten und Hyperlinks angeklickt werden, um vom Netzwerk Information abzurufen oder um einem Netzwerk-Server Vorlieben zu signalisieren. In einer Ausführungsform wird über den Stift handgeschriebener Text auf einer Netzseite automatisch erkannt, was das Ausfüllen von Formularen ermöglicht. In anderen Ausführungsformen werden auf einer Netzseite aufgezeichnete Unterschriften automatisch erkannt, was eine sichere Legitimation für Transaktionen im elektronischen Handel ermöglicht.
Der Netpage-Stift arbeitet zusammen mit einem Netpage-Drucker, einer ans Internet angeschlossenen Druckeinrichtung für den Hausgebrauch, das Büro oder den mobilen Einsatz. Der Stift arbeitet drahtlos und hat eine sichere Verbindung mit dem Netpage-Drucker über eine Funkverbindung kurzer Reichweite.
Regelmäßig wiederkehrend oder nach Bedarf liefert der Netpage-Drucker personalisierte Zeitschriften, Illustrierte, Kataloge, Prospekte und andere Veröffentlichungen, die jeweils mit hoher Qualität als interaktive Netzseiten gedruckt sind. Anders als ein PC ist der Netpage-Drucker ein Gerät, das z.B. an der Wand angrenzend an einen Bereich montiert sein kann, wo als Erstes am Tag die Morgennachrichten angesehen werden, wie z.B. in der Küche eines Benutzers, in der Nähe des Frühstückstischs, oder an der Stelle im Haus, wo man sich für den Tag verabschiedet. Er ist als auch Tischgerät, Arbeitsplatzgerät sowie in tragbarer Version und Miniaturversion erhältlich.
Netzseiten, die an ihrem Verbrauchspunkt gedruckt werden, kombinieren den problemlosen Einsatz von Papier mit der Aktualität und Interaktivität eines interaktiven Mediums.
Wegen der funktionellen Überlegenheit der Netpage-Drucker ist das Netpage-System noch wesentlich bequemer geworden. Kernstücke dieser Drucker sind Hochgeschwindigkeits-Druckfarbendruckköpfe (Memjet^TM), die auf mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) beruhen. In der bevorzugten Form dieser Technologie ist das Drucken mit relativ hoher Geschwindigkeit und hoher Qualität für Verbraucher erschwinglicher geworden. In ihrer bevorzugten Form hat eine Netpage-Veröffentlichung die physikalischen Merkmale eines herkömmlichen Nachrichtenmagazins, wie z.B. eine Reihe an Hochglanzseiten, die in Briefgröße im Vollfarbendruck auf beiden Seiten bedruckt sind, und zur leichteren Übersichtlichkeit und bequemen Handhabung gebunden sind.
Ein Netpage-Drucker druckt Seiten mit Bildern in Fotoqualität und mit Text in Illustriertenqualität mit einer Geschwindigkeit von über 30 doppelseitig bedruckten Blättern pro Minute (also mehr als 60 Seiten pro Minute). Sie sind in einer Vielzahl von Formen erhältlich, einschließlich wandmontierter Versionen, Tischgeräteversionen, tragbarer Versionen sowie Pocketversionen. In Anbetracht der Eigenart des Netpage-Systems ist ins Auge gefasst, dass eine der am meisten im Handel auftauchenden Formen des Netpage-Druckers die wandmontierte Version sein wird, die als Wanddrucker bezeichnet wird. Der Zweckmäßigkeit halber wird die vorliegende Erfindung ausführlich mit Bezug auf diese spezifische Version beschrieben, die in den begleitenden Zeichnungen gezeigt ist.
Der vertikal montierte Netpage-Wanddrucker 601 ist in den 1 und 2 in seinem vollständig zusammengebauten Zustand gezeigt. Wie am besten in den 2, 2a und 19 zu sehen ist, druckt er Netzseiten auf Druckträger in der Größe A4, und zwar mittels 8½-Zoll-Memjet^TM-Druckmaschinen 602 und 603 in Doppelanordnung. Er verwendet eine gerade Papierlaufbahn, wobei das Papier 604 durch die Druckmaschinen 602 und 603 in Doppelanordnung hindurch läuft, in denen beide Seiten eines Blatts gleichzeitig in Vollfarbendruck und über den Rand hinaus bedruckt werden. Ein Multi-DSP-Rasterbildprozessor (RIP = raster image processor) rastert Seiten zur Übermittlung an einen internen Speicher ab, und zwei herkömmliche Druckmaschinensteuerungen bereiten die Seitenbilder so auf, dass sie von den doppelten Druckköpfen in Echtzeit gedruckt werden können.
Eine integrale Bindevorrichtung 605 bringt einen Leimstreifen entlang einem Rand jedes bedruckten Blatts auf, wodurch es mit dem vorigen Blatt verklebt werden kann, wenn es dagegen gedrückt wird. Dadurch entsteht ein fertiges, gebundenes Dokument 618, das in der Dicke im Bereich von einem Blatt bis zu mehreren 100 Blättern liegen kann. Nachstehend wird mit besonderer Bezugnahme auf die 13, 14 und 15 die Bindevorrichtung näher betrachtet.
Mit Bezug auf die 1 bis 9 besteht der Wanddrucker 600 aus einem Hauptgehäuse 606, in dem alle Hauptbestandteile und Anbauteile untergebracht sind. Wie am Besten in 8 zu sehen ist, verfügt er über eine schwenkbare Druckträgerablage 607 am vorderen, oberen Abschnitt, die von einem vorderen Formteil 608 und einem Griffformteil 609 überdeckt ist. Das vordere Formteil 608, das Griffformteil 609 und ein unteres, vorderes Formteil 610 können in der Farbe, Textur und Oberflächenbearbeitung variieren, um so das Produkt für Verbraucher noch ansprechender zu machen. Sie werden vorne auf den Wanddrucker 600 einfach aufgeklipst.
In den 10 und 11 ist das elektrische System des Wanddruckers einzeln gezeigt. Eine flexible Leiterplatte (PCB) 611 läuft von der Druckträgerablage 607 zur Hauptleiterplatte 612. Sie umfasst LEDs 613, 614, 615 und 616 in vier verschiedenen Farben sowie eine Drucktaste 617. Die LEDs sind durch das vordere Formteil hindurch sichtbar und zeigen "Ein" 613, "Druckfarbe nachfüllen" 614, "Papier nachfüllen" 615, und "Fehlermeldung" 616 an. Über die Drucktaste 617 erlangt man gedruckte "Hilfe" in der Form von Bedienungsanleitungen, Information über den Drucker und den Verbrauchsstatus, und ein Verzeichnis von Anlaufstellen im Netpage-Netz.
Bedruckte, gebundene Schriftstücke 618 gelangen durch den Boden des Wanddruckers 600 in eine durchsichtige, abnehmbare Sammelablage 619 aus Kunststoff. Dies wird in näherer Einzelheit nachstehend mit besonderer Bezugnahme auf 15 erläutert.
Der Wanddrucker 600 wird über eine interne Stromversorgung 620 mit 110V/220V mit Strom versorgt und weist eine metallische Montageplatte 621 auf, die durch vier Schrauben an einer Wand oder einer stabilen vertikalen Fläche befestigt ist. Über gestanzte Schlüssellochöffnungen 622 in der Metallplatte 621 können vier an der Rückseite des Druckers angebrachte Zapfen in die Platte eingehängt werden. Ein Abheben des Wanddruckers 600 ist durch eine Schraube verhindert, die an einer Stelle hinter der Druckträgerablage 607 das Gehäuseformteil 606 an der Platte 621 festsetzt.
Mit Bezug auf die 3, 16 und 17 befindet sich seitlich am Wanddrucker 600 eine Modulaufnahme 624, in der ein Netzwerkschnittstellenmodul 625 untergebracht ist, welches eine Verbindung des Druckers mit dem Netpage-Netzwerk und einem lokalen Computer oder Netzwerk ermöglicht. Das Schnittstellenmodul 625 kann in der Fabrik ausgewählt und eingebaut werden, oder auch vor Ort, um die Schnittstellen bereitzustellen, die der Benutzer braucht. Die Module können über gemeinsame Anschlussoptionen verfügen, wie z.B. eine IEEE-1394-(Firewire)-Verbindung, eine standardmäßige Centronics-Druckeranschlussverbindung oder einen kombinierten Anschluss aus USB2 649 und Ethernet 650. Damit kann der Verbraucher den Wanddrucker 600 an einen Computer anschließen oder ihn als Netzwerkdrucker verwenden. In 17 ist die auseinander gezogene Anordnung des Moduls 625 gezeigt. Das Schnittstellenmodul PCB 651 (mit Goldkontaktrandstreifen) wird über einen Randstecker 654 direkt in die Haupt-PCB 612 des Wanddruckers eingesteckt. Die verschiedenen Steckerkonfigurationen sind in der Modulkonstruktion durch die Verwendung eines Werkzeugeinsatzes 652 untergebracht. Fingermulden 653 an jeder Seite des Moduls 625 gestatten ein leichtes Einsetzen oder Entfernen per Hand.
Mit Bezug auf 19 ist die Haupt-PCB 612 an der Rückseite des Gehäuses 606 angebracht. Die Leiterplatte 612 bildet eine Schnittstelle zum Schnittstellenmodul 625 und durch das Gehäuseformteil 606 hindurch. Die Leiterplatte PCB 612 trägt auch die benötigte Peripherieelektronik für die Memjet^TM-Druckköpfe 705. Diese umfasst eine Haupt-CPU mit 32MB-DRAMs, Flashspeicher, IEEE-1394-Schnittstellenchip, sechs Mo torsteuerungen, verschiedenen Sensoranschlüssen, einem Randstecker für die PCB des Schnittstellenmoduls, Leistungsmanagement, Anschlüssen für interne/externe Daten und einem QA-Chip.
8 zeigt den Zugang zum Papier 604 und die Druckfarbenkartusche 627 über die vordere Haube. Mit Bezug auf 18 wird Papier 604 in eine über ein Scharnier angelenkte, obere Ablage 607 eingelegt, und wird nach unten gegen eine federbelastete Platte 666 gedrückt. Die Ablage 607 ist am Gehäuse 606 über Scharniere 700 angebracht. Jedes Scharnier hat eine Basis, einen Scharnierhebel und eine Scharnierseite. Drehzapfen an der Basis und an der Papier-/Druckträgerablage 607 greifen am Hebel und an der Scharnierseite an, so dass die Papier-/Druckträgerablage 607 in der Art und Weise verschwenkt, dass ein Knicken der Versorgungsschläuche 646 vermieden ist.
Vor dem Schließen wird das Papier 604 unter Randführungen 667 positioniert und automatisch mit einer Seite der Ablage 607 ausgerichtet, und zwar durch die Wirkung eines Metallfederteils 668. Über mehrere selbstabdichtende Kupplungen 629 wird eine Druckfarbenkartusche 627 in ein schwenkbares Verbindungsformteil 628 für Druckfarbe eingesteckt. Über die Kupplungen 629 werden Druckfarbe, Luft und Leim an ihre jeweiligen Stellen geführt. Das Verbindungsformteil 628 für Druckfarbe enthält einen Sensor, der einen QA-Chip auf der Druckfarbenkartusche erfasst und vor dem Druckvorgang eine Erkennung sicherstellt. Wenn erfasst wird, dass die Fronthaube geschlossen ist, gibt ein Lösemechanismus die federbelastete Platte 666 frei, so dass das Papier 604 gegen eine motorisch angetriebene Aufnahmewalzenvorrichtung 626 für die Druckträger gedrückt wird.
In 4 ist der komplette Aufbau der auswechselbaren Druckfarbenkartusche 627 gezeigt. Sie verfügt über Blasen oder Kammern zum Speichern von Fixiermittel 644, Klebstoff 630, und Druckfarben in den Farben Zyan 631, Magenta 632, Gelb 633, Schwarz 634 und Infrarot 635. Die Kartusche 627 enthält auch einen Mikroluftfilter 636 in einem Bodenformteil 637. Wie in 9 gezeigt ist, arbeitet der Mikroluftfilter 636 mit einem Luftgebläse 638 im Inneren des Druckers über einen Schlauch 639 zusammen. Dadurch werden die Druckköpfe 705 mit gefilterter Luft um spült, um einen Eintritt von Mikropartikeln in die Memjet^TM-Druckköpfe 705 zu verhindern, was die Düsen verstopfen kann. Indem man in die Kartusche 627 einen Luftfilter 636 integriert, ist die Lebensdauer des Filters effektiv an die Lebensdauer der Kartusche gekoppelt. Dadurch ist sichergestellt, dass der Filter zusammen mit der Kartusche ersetzt wird, und man muss sich nicht darauf verlassen, dass der Benutzer den Filter zu den geforderten Zeitintervallen reinigt oder ersetzt. Darüber hinaus werden zusammen mit der Druckfarbe und dem Luftfilter der Klebstoff und die Infrarot-Druckfarbe erneuert, wodurch man die Anzahl der Unterbrechungen des Druckvorgangs auf Grund des Ausgehens eines Verbrauchsmaterials reduziert.
Die Kartusche 627 hat ein dünnwandiges Gehäuse 640. Die Blasen 631 bis 635 für Druckfarbe und die Blase 644 für das Fixiermittel sind innerhalb des Gehäuses über einen Stift 645 aufgehängt, der die Kartusche zusammenhält. Die einzige Blase 630 für Leim ist im Bodenformteil 637 untergebracht. Diese Kartusche ist ein voll aufbereitbares Erzeugnis mit einer Kapazität zum Bedrucken und Verkleben von 3000 Seiten (1500 Blätter).
Mit Bezug auf die 2, 2a, 10, 11 und 19 schiebt die motorisch angetriebene Aufnahmewalzenvorrichtung 626 für die Trägermedien das oberste Blatt direkt von der Druckträgerablage 607 vorbei an einem Papiersensor (nicht gezeigt) an der ersten Druckmaschine 602 in die in Doppelanordnung vorgesehene Memjet^TM-Druckkopfvorrichtung.
Die beiden Memjet^TM-Druckmaschinen 602 und 603 sind entlang der geraden Papierlaufbahn gegenüberliegend und der Reihe nach angebracht. Durch integrale, motorisch angetriebene Aufnahmewalzen 626 wird das Papier 604 in die erste Druckmaschine 602 eingezogen. Position und Größe des Papiers 604 werden erfasst und das Drucken über den Rand beginnt.
Gleichzeitig wird ein Fixiermittel aufgedruckt, um den Trocknungsvorgang in der kürzest möglichen Zeit erfolgen zu lassen.
Wie am Besten in 2a zu sehen ist, umfassen die Memjet^TM-Druckmaschinen 602 und 603 eine Rotationsabdeckvorrichtung, eine Ablöscheinrichtung und eine Andruckvorrichtung 669. Die Abdeckvorrichtung schützt die Memjet^TM-Druckköpfe 705, wenn sie nicht in Gebrauch sind. Sie schwenkt weg und verdreht sich, um eine integrale Ablöschvorrichtung hervorzubringen, die zum Absorbieren von Druckfarbe verwendet wird, die während der üblichen Hochlauf/Wartungsprozedur des Druckers von den Druckköpfen 705 abgeschossen wird. Gleichzeitig bewegt sie eine innenliegende Abdeckvorrichtung im Inneren des Memjet^TM–Druckkopfs 705, wodurch nun Luft in den Abschirmschutzbereich um die Düse einströmen kann. Die dritte Drehung der Vorrichtung verschiebt eine Plattenfläche an Ort und Stelle, die beim Drucken eine Seite des Blatts 604 unterstützt.
Das Papier verlässt die erste Memjet^TM–Druckmaschine 602 über eine Gruppe von motorisch angetriebenen ausgabeseitigen Stachelwalzen (entlang der geraden Papierlaufbahn ausgerichtet), die mit einer Walze mit Gummiauflage zusammenwirken. Diese Stachelwalzen berühren die "nasse", bedruckte Oberfläche und leiten das Blatt 604 zur zweiten Memjet^TM-Druckmaschine 603 weiter.
Diese zweite Druckmaschine 603 ist in Bezug auf die erste Druckmaschine auf der entgegengesetzten Seite angeordnet, um die Unterseite des Blatts 604 bedrucken zu können.
Wie in den 2, 2a, 9, 13 und 14 gezeigt ist, läuft das Papier 604 von den in Doppelanordnung vorgesehenen Druckmaschinen 602 und 603 in die Bindevorrichtung 605. Die bedruckte Seite läuft zwischen einer motorisch angetriebenen Stachelwalzenwelle 670 mit Kunststoff-Stützwalze und einer anderen, beweglichen Welle mit Stachelwalzen und einem vorübergehend in Aktion tretenden Leimrad 673 hindurch. Die bewegliche Anordnung 673 aus Welle/Leimrad ist an einem metallischen Haltebügel angebracht und wird nach vorne gebracht, um über die Wirkung einer Nockenwelle 642 mit der motorisch angetriebenen Welle 670 in Eingriff zu gelangen. Ein separater Motor 675 treibt diese Nockenwelle an. Beide Motoren 676 werden von den Memjet^TM–Druckköpfen gesteuert.
Die Leimradvorrichtung 673 besteht aus einer teilweise hohlen Welle 679 mit einer Drehkupplung 680 für den von der Druckfarbenkartusche 627 kommenden Versorgungsschlauch 641 für Leim. Diese Welle 679 ist mit einem Leimrad 681 verbunden, welches über Kapillarwirkung durch radiale Bohrungen Klebstoff aufnimmt. Ein Formgehäuse umgibt das Leimrad 681, wobei sich an der Vorderseite eine Öffnung befindet. An dem metallischen Haltebügel sind schwenkbare Seitenformteile 683 und federbelastete Außentüren 684 befestigt, die zur Seite hin aufschwenken, wenn der Rest der Anordnung 673 nach vorne verschoben wird. Durch diese Aktion wird das Leimrad 681 durch die Vorderseite des Formgehäuses freigelegt. Zugfedern 685 schließen die Vorrichtung und kapseln das Leimrad 681 während Ruhezeiten sicher ab.
Wenn das Blatt 604 in die Leimradanordnung 673 hineinläuft, wird Klebstoff auf einen vertikalen Rand an der Vorderseite (außer beim ersten Blatt eines Schriftstücks) aufgetragen, während es nach unten in die Bindevorrichtung 605 transportiert wird. Es sollte klar sein, dass während des Druckens bei dieser Anordnung Klebstoff auf jede Seite so aufgebracht wird, dass der Papiervorschub durch den Drucker nicht an einer separaten Leimstation unterbrochen oder aufgehalten wird. Dadurch steigt die Druckergeschwindigkeit an, wobei es hier jedoch erforderlich ist, dass die Seiten den Drucker in "Hochformat"-Ausführung durchlaufen (also in einer Richtung parallel zu den Längsrändern). Dadurch muss natürlich auch die Ablage für das Papier, die Bindestation und die Sammelstation in der Hochformatausführung vorliegen. Dadurch kann die Gesamtlänge des Druckers eventuell zu groß werden, um in Bereiche mit begrenztem Raum noch bequem hinein zu passen. In diesen Fällen können die Druckträgerablage, die Bindestation und die Sammelstation auch in "Querformat"-Ausrichtung (die kurzen Seiten parallel zum Papiervorschub) angeordnet werden, um den Drucker kürzer werden zu lassen. Die Leimvorrichtung muss aber immer noch dazu in der Lage sein, Leim entlang den Längsseiten der Seiten aufzubringen. In dieser Version des Wanddruckers (nicht gezeigt) wird der Klebstoff auf den Längsrand jeder Seite mit einem hin- und hergehenden Leimstreifen aufgebracht.
Die "Hochformat"-Bindevorrichtung 605 ist am Besten in 13 zu sehen. Sie hat ein metallisches Trägergehäuse 686, eine federbelastete, geformte Bindeplatte 687, die auf vier Querstäben läuft, eine abgewinkelte Formplatte 689, auf der das Schriftstück 618 aufliegt, nachdem das Blatt 604 sich darüber hinwegbewegt hat, und eine Ausgabeklappe 690 mit Stützbügel 691. Die bedruckte Seite 604 wird zugeführt, bis sie an der Ausgabeklappe 690 anliegt. Über ein Rädersystem 692 mit Treibriemen und ein federbelastetes Stahlseil 693, das an einer motorisch angetriebenen Seilwindenwelle 694 angebracht ist, wird die Bindeplatte 687 mit hoher Geschwindigkeit nach vorne getrieben. Bei Drehung der Seilwindenwelle 694 verkürzt sich die Seilschlaufe 693 und transportiert die Bindeplatte 687 nach vorne. Diese motorisch angetriebene Welle 694 hat einen Rutschkupplungsmechanismus und liefert die notwendige Geschwindigkeit, das Blatt 604 nach vorne auf die Rückseite des vorigen Blatts zu schieben, es zu leimen/binden, und dann unter der Wirkung von Rückholfedern 699 in die Ausgangsposition zurückzubringen, um das nächste bedruckte Blatt aufnehmen zu können. Ein einzelner Betriebszyklus der hin- und hergehenden Platte nimmt weniger als zwei Sekunden in Anspruch.
Die Bindevorrichtung 605 bindet Seiten nacheinander zu einem gebundenen Schriftstück, wodurch gebundene Schriftstücke hergestellt werden, und zwar ohne dass sich der Zeitaufwand nennenswert über den hinaus erhöht, den das Drucken der einzelnen Seiten des Schriftstücks in Anspruch nimmt. Außerdem trägt sie den Klebstoff auf, unmittelbar bevor sie ihn gegen die vorherige Seite drückt. Dies ist effizienter, als den Klebstoff auf die Rückseite jeder Seite aufzutragen und dann nacheinander jede Seite auf die nachfolgende Seite aufzudrücken, weil durch jede Unterbrechung des Druckvorgangs, wie z.B. das Aufstocken des Papiervorrats, der auf die zuletzt angeklebte Seite aufgetragene Klebstoff in der Qualität schlechter und weniger effektiv werden kann.
Das Seil 693 ist mit einer Feder belastet, damit zur Unterstützung des Bindevorgangs das vorige Blatt mit einem positiven Druck beaufschlagt werden kann. Außerdem ist die abgewinkelte Platte 689 oben flacher ausgebildet als unten, um das Schriftstück 618 in Schräglage zu haltern.
Ein Sensor (nicht gezeigt), der in Wirkverbindung mit der Steuerung des Schrittmotors stehen kann, kann dazu verwendet werden, um die Position der letzten, an das Schriftstück angefügten Seite zu bestim men, damit die Platte die nächste auf sie folgende Seite genau ankleben kann.
Ein Papierabgreifer 643 stößt das Blatt 604 zu einer Seite des Bindegeräts 605, wenn es über die abgewinkelte Platte 689 transportiert wird. Die Haupt-PCB 612 steuert die Motoren 695, 696 und 697 für die Seilwindenwelle 694, den Abgreifer 643 bzw. die Ausgabeklappe 690.
Wenn ein Schriftstück 618 gebunden und fertig gestellt ist, öffnet sich die motorisch angetriebene Ausgabeklappe 690. Ein Service-Sensor (nicht gezeigt) ist vorgesehen, um einen Papierstau oder eine andere Störung zu erfassen, die ein Schließen der Ausgabeklappe 690 verhindert. Durch den Abgreifer 643 wird auch das gedruckte Schriftstück 618 während der Ausgabe aus dem Bindegerät 605 in die Sammelablage 619 ausgerichtet. Kunststofffolien 698 an dem unteren, vorderen Formteil 610 wirken mit der Klappe 690 so zusammen, dass das fertig gestellte Schriftstück 618 in den hinteren Bereich der Sammelablage 619 geleitet wird und alle weiteren Schriftstücke in die Ablage so geleitet werden, dass sie nicht auf die bereits dort Befindlichen treffen. Es können mehrere dieser flexiblen Folien vorgesehen sein, wobei sie alle unterschiedliche Längen haben, um Schriftstücke mit unterschiedlichen Seitengrößen aufzunehmen. Die Sammelablage 619 ist aus klarem Kunststoff gebildet und lässt sich mit einer bestimmten Kraftaufbringung aus ihrer Aufnahme herausziehen. Ein Zugang zum Entnehmen der Schriftstücke ist auf drei Seiten vorgesehen.

Claims

Digitaler Tintenstrahldrucker (600) mit einem Halterahmen (606), einer auf dem Rahmen (606) montierten Druckkopfvorrichtung (602, 603), einer Zuführungsvorrichtung (626), um einzelne Blätter eines Druckträgers entlang einem Zuführungspfad an der Druckkopfvorrichtung (602, 603) vorbeizuführen, einer Leimauftragvorrichtung (673), die nachgeordnet zur Druckkopfvorrichtung (602, 603) angebracht ist, um Leim auf die Blätter des Druckträgers aufzutragen, und einer auf dem Rahmen (606) befestigten Bindevorrichtung (605), die nachgeordnet zur Leimauftragvorrichtung (673) angeordnet ist, um bedruckte Blätter des Druckträgers zu binden, wobei der Drucker (600) dadurch gekennzeichnet ist, dass: die Leimauftragvorrichtung eine Leimradvorrichtung ist (673), welche zum Zuführungspfad hin versetzbar ist, um Leim auf die Ränder der Blätter des Druckträgers entlang einer zum Zuführungspfad im Wesentlichen parallelen Linie aufzutragen, wenn die Blätter von der Druckkopfvorrichtung (602, 603) in die Bindevorrichtung eingeführt werden, und die Bindevorrichtung (605) so platziert ist, dass sie jedes bedruckte Blatt annehmen und halten kann, wobei die Bindevorrichtung (605) hinsichtlich des Rahmens (606) hin- und hergehend versetzbar ist, um ein bedrucktes Blatt gegen ein vorhergehendes Blatt drücken zu können, damit die Blätter aufeinanderfolgend zusammengeleimt werden.
Tintenstrahldrucker (600) nach Anspruch 1, bei dem die Leimradvorrichtung (673) ein Leimrad (681) umfasst, welches auf einer teilweise hohlen Achse (679) angebracht ist, die mit einer Leimbevorratung (641) in Fließverbindung steht, wobei das Leimrad (681) so gestaltet ist, dass es Leim von der Achse (679) aufnimmt.
Tintenstrahldrucker (600) nach Anspruch 2, bei dem die Achse (679) eine Drehkupplung (680) hat und die Leimbevorratung ein Leimversorgungsschlauch (641) ist, der mit der Achse (679) durch die Drehkupplung (680) verbunden ist.
Tintenstrahldrucker (600) nach Anspruch 2, bei dem die Leimradvorrichtung (673) ein Gehäuse umfasst, in welchem das Leimrad (681) platziert ist, wobei das Gehäuse eine Öffnung hat, um das Leimrad (681) freizulegen.
Tintenstrahldrucker (600) nach Anspruch 4, bei dem eine Verschlussvorrichtung (683, 684) auf dem Gehäuse angebracht ist, um die Öffnung zu verschließen, wenn das Leimrad (681) nicht in Betrieb ist.
Tintenstrahldrucker (600) nach Anspruch 1, bei dem die Bindevorrichtung (605) eine Halteplatte (689) umfasst, die Blätter des Druckträgers hält, und eine Bindedruckplatte (687), die hinsichtlich der Halteplatte (689) aufeinanderfolgend hin- und hergehend versetzbar ist, um ein Blatt des Druckträgers von der Leimradvorrichtung (673) zu der Halteplatte (689) zu transportieren, damit ein Blatt des Druckträgers an ein vorhergehendes Blatt angeleimt und gebunden wird.