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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Niederhaltevorrichtung
für ein
flexibles Blattmaterial oder Druckmedien für eine Druckvorrichtung, insbesondere
Tintenstrahldruckvorrichtung, mit einer Vakuumerzeugungsvorrichtung.
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Es
ist bekannt, eine vakuuminduzierte Kraft zu verwenden, um ein Blatt
eines flexiblen Materials an einer Oberfläche anzuhaften, z. B. um ein
Blatt eines Druckmediums temporär
auf einer Auflageplatte zu halten. Im nachfolgenden wird "vakuuminduzierte Kraft" auch als "vakuuminduzierter
Fluß", "Vakuumfluß" oder einfach nur
als "Vakuum" oder "Ansaugung" bezeichnet. Solche
Vakuumniederhaltersysteme sind eine relativ herkömmliche, ökonomische Technologie zur
kommerziellen Implementierung und können die Durchsatzanforderungen
verbessern. Es ist z. B. bekannt, eine rotierende Trommel mit Löchern durch
die Oberfläche
bereitzustellen, wobei ein Vakuum durch den Trommelzylinder eine
Ansaugkraft an den Löchern
in der Trommeloberfläche
bereitstellt. Die Bezeichnung "Trommel", wie sie nachfolgend
verwendet wird, ist beabsichtigt als Synonym für irgendeine krummlinige Implementierung
zu dienen, die die vorliegende Erfindung ausführt, wohingegen die Bezeichnung "Auflageplatte" als eine flache
Halteoberfläche
definiert werden kann, die in der Drucktechnologie auch für krummlinige
Oberflächen verwendet
wird, wie z. B. für
eine herkömmliche Schreibmaschinengummirolle,
so daß folglich
für die vorliegende
Erfindung "Auflageplatte" für eine Papierniederhalteroberfläche beliebiger
Form verwendet wird, die in einer Druckvorrichtung (Hardcopy-Vorrichtung)
verwendet wird.
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Bei
einer Druckvorrichtung, wie z. B. einem Kopierer oder einem Computerdrucker,
wird eine Auflageplatte entweder zum Transport von Einzelblatt-(Cut
Sheet)-Druckmedien zu einer internen Druckstation oder zum Halten
der Druckmedien an der Druckstation verwendet, während Bilder gebildet werden,
oder für
beides. Um die Beschreibung zu vereinfachen, wird im nachfolgenden
die Bezeichnung "Papier" verwendet, um auf
alle Arten von Druckmedien Bezug zu nehmen, wobei keine Beschränkung des
Umfangs der Erfindung dadurch beabsichtigt oder impliziert ist.
Ein universelles Problem stellt die Handhabung von Papier mit unterschiedlicher
Größe dar.
Offene Löcher
um die Kanten eines Blattes, das kleiner ist als die Abmessungen
des Vakuumfeldes in der Auflageplattenoberfläche führen zu Vakuumverlusten zum
Halten des Papiers. Mit anderen Worten resultieren zu viele freiliegende
Vakuumanschlüsse
in einer Änderung
der Flußkräfte in jedem
Vakuumanschluß und
einem Verlust des Haltedrucks an den bedeckten Anschlüssen. Folglich
wird ein Blatt Papier, das kleiner ist als das gesamte Vakuumfeld,
nicht fest an der Oberfläche
anhaften. Bekannte Vorrichtungen verlassen sich allgemein auf einen
Anwender, der die Betriebsfunktionen manuell umschaltet, um das
Vakuumfeld einzustellen, um es an die Größe des derzeitig verwendeten
Papiers anzupassen.
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Bei
der Durchführung
von Versuchen, ein Vakuum zu verwenden, um Papier in "Naß"-Druckumgebungen
niederzuhalten, d. h. in Druckvorrichtungen, wie z. B. einem Tintenstrahldrucker,
der einen flüssigen
Farbstoff verwendet, wurde ein anderes Problem offensichtlich. Die
Bezeichnung "flüssiger Farbstoff" oder "nasser Farbstoff" oder nur "Farbstoff" wird hier als allgemeiner
Ausdruck für
alle solchen Druckvorrichtungen verwendet, unabhängig davon, ob diese Tinte
(die selber auf Farbstoff oder auf Pigmenten basieren kann), einen
nassen Toner oder ein anderes flüssiges
Färbemittel
verwenden. Die Tintenstrahltechnologie ist relativ gut entwickelt.
Herkömmliche
Produkte, wie z. B. Computerdrucker, Graphikplotter, Kopierer und
Faksimilemaschinen, verwenden die Tintenstrahltechnologie, um Ausdrucke
zu erzeugen. Die Grundsätze
dieser Technologie sind z. B. in verschiedenen Artikeln des Hewlett-Packard
Journal offenbart: Bd. 36, Nr. 5 (Mai 1985), Bd. 39, Nr. 4 (August
1988), Bd. 39, Nr. 5 (Oktober 1988), Bd. 43, Nr. 4 (August 1992),
Bd. 43, Nr. 6 (Dezember 1992) und Bd. 45, Nr. 1 (Februar 1994). Tintenstrahlgeräte sind
ebenfalls durch W. J. Lloyd und H. T. Taub in Output Hardcopy [sic]
Devices, Kapitel 13 (Ed. R. C. Durbeck und S. Sherr, Academic Press,
San Diego, 1988), beschrieben.
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Mit
einer Trommeloberfläche,
die z. B. ein Feld von diskreten Vakuumlöchern verwendet, führt der
lokalisierte Vakuumdruck gegen die Unterseite des Papiers dazu,
daß der
nasse Farbstoff durch die Kapillaren des Papiermaterials gezogen
wird, bevor der Farbstoff Zeit hat, sich zu setzen. Dies führt zu wechselnden
Konzentrationen von dunklen und hellen Abschnitten des Farbstoffs
in dem abschließenden
Bild, entsprechend den individuellen Einflußregionen der Löcher in
dem Feld. Überdies
könnte
bei einer Tintenstrahlumgebung ein Luftfluß aufgrund der Vakuumkräfte durch
die Anschlüsse
um die Peripherie des Papiers die Tintentropfenabschußtrajektorie beeinflussen,
was zu Fehldrucken oder zufälligen
Artefakten in dem abschließenden
Bild führt.
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Ein
anderes Problem tritt beim Tintenstrahldrucken auf, wenn sich der
Stift-zu-Papier-Abstand über
die Oberfläche
des Papiers ändert.
Wenn diese Abstandsvariation schnell ist, treten Druckdefekte aufgrund
von Tröpfchentrajektoriefehlern
und Flugzeitdifferenzen auf. Solche Abstandsvariationen treten auf,
wenn das Papier durch die Vakuumanschlüsse von signifikanter Größe, z. B.
größer als
etwa 1 bis 2 mm, lokal verformt wird.
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Daher
besteht ein Bedürfnis
nach einem Vakuumniederhalter, der sich automatisch auf eine relativ
universale Vielzahl von Größen eines
flexiblen Materials einstellen kann. Das Niederhaltersystem sollte
betreibbar sein, während
es mit relativ hoher Geschwindigkeit bewegt wird (z. B. für eine Trommel, die
sich mit etwa 76,2 cm/Sekunde (30 Inches/Sekunde) dreht). Überdies
besteht ein Bedürfnis
nach einem Vakuumpapierniederhalter, der zur Verwendung in einer
Naßfarbstoff-Druckumgebung
geeignet ist.
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Die
US 2,753,181 A beschreibt
eine zylindrische Zuführrolle
zum Zuführen
von Gewebematerial wie Papier oder photographischem Film. Die Zuführrolle
weist eine Mehrzahl von Öffnungen
auf. Die Öffnungen
sind gruppenweise mit Kammern verbunden. Jede Kammer ist über einen
Durchgang mit dem Inneren der Zuführrolle und über dieses
im weiteren Verlauf mit einer Vakuumquelle verbunden. Über dem
Durchgang ist im Inneren jeder Kammer eine Blattfeder angeordnet.
Wenn eine oder mehrere der Öffnungen
zu der Kammer unbedeckt sind, bewirkt der zunächst resultierende Luftstrom,
daß die
Blattfeder den Durchgang verschließt. Wenn alle Öffnungen zu
einer Kammer bedeckt sind, gibt die Blattfeder den Durchgang frei.
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Die
US 3,307,818 A beschreibt
Vakuumhalter für
dünne flexible
photographische Blätter
oder Filme. Ein Vakuumhalter weist eine große Anzahl von Saugpunkten auf,
die über
die Oberfläche
einer Tragplatte verteilt sind. Jedem Saugpunkt ist ein durch eine
Kugel und eine ebene Spiralfeder in einer zylindrischen Bohrung
mit konischem Ende gebildetes Ventil zugeordnet. Wenn der Saugpunkt
nicht von einem Blatt bedeckt ist, wird die Kugel durch die zunächst resultierende
Luftströmung
gegen die Kraft der Spiralfeder zum konischen Ende der zylindrischen
Bohrung hin bewegt und verschließt dann mit der Spiralfeder
zusammen weitgehend eine Verbindung des Saugpunktes mit einer Vakuumquelle.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zum Niederhalten eines flexiblen Blattmaterials zu schaffen, die
sich automatisch auf eine relativ universelle Vielzahl von Größen des
flexiblen Materials einstellen läßt, bei
hohen Geschwindigkeiten wirksam ist und für den Einsatz in einer Naßfarbstoff-Druckumgebung
geeignet ist.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Niederhaltevorrichtung nach Anspruch 1 sind
in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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Es
ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß diese einen Vakuumniederhalter
bereitstellt, der automatisch auf die Größe des gehaltenen Materials eingestellt
ist.
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Es
ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß diese
ein einzelnes Ventilelement in Verbindung mit einer Mehrzahl von
Vakuumkraftverteilungsmechanismen verwendet, wodurch die Herstellung
vereinfacht wird.
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Es
ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß diese
die Vakuumverschwendung limitiert, wodurch die Vakuumleistungsanfordernisse reduziert
werden.
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Es
ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß diese
eine höhere
Vakuumleistung erlaubt, was es ermöglicht, steiferes Material
zu halten.
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Es
ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß diese die Vakuumkräfte im wesentlichen
gleichmäßig über ein
Blatt Papier, das gehalten wird, verteilt, wodurch die lokalisierten
Deformationen vermieden werden.
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Es
ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß diese die Vakuumkräfte im wesentlichen
gleichmäßig über ein
Blatt Papier verteilt, das gehalten wird, wodurch diese geeignet
ist, in Verbindung mit einer Naßfarbstoff-Druckvorrichtung
verwendet zu werden.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf
die beiliegenden Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1A eine
perspektivische Darstellung (von oben) eines Vakuumniederhalters
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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1B eine
perspektivische Darstellung (von unten) des Vakuumniederhalters
gemäß der vorliegenden
Erfindung, der in 1A gezeigt ist;
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2A eine
perspektivische Explosionsdarstellung (von oben) des Vakuumniederhalters
gemäß der vorliegenden
Erfindung, der in 1A und 1B gezeigt
ist;
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2B eine
perspektivische Explosionsdarstellung (von unten) des Vakuumniederhalters
gemäß der vorliegenden
Erfindung, der in 1A, 1B und 2A gezeigt
ist;
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2C eine
perspektivische Explosionsdarstellung (von oben) des Vakuumniederhalters
gemäß der vorliegenden
Erfindung, der in 2A und 2B gezeigt
ist, aus einem anderen Winkel als in 2A;
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3A und 3B schematische
Zeichnungen, die den Betrieb des Vakuumsteuerungsventils der vorliegenden
Erfindung, die in 1A bis 2C gezeigt
ist, darstellen;
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4A bis 4E schematische
Zeichnungen, die alternative, duale Auslöseanschlußimplementierungen für die vorliegende
Erfindung, die in 1A bis 2C gezeigt
ist, darstellen; und
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5 eine
Tintenstrahldruckvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung, die ferner das Verfahren und die Vorrichtung, die anhand
der 1A bis 4E beschrieben
wurden, verwendet.
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Die
Figuren, auf die in der nachfolgenden Beschreibung Bezug genommen
wird, sind nicht maßstabsgetreu
dargestellt, sofern dies nicht speziell erwähnt ist.
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Nachfolgend
wird Bezug genommen auf ein spezielles Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung, welches die den Erfindern derzeit beste Art zur Ausführung der
Erfindung darstellt. Alternativ anwendbare Ausführungsbeispiele werden ebenfalls kurz
beschrieben. Die Beschreibung erfolgt nachfolgend anhand von Druckvorrichtungsausführungsbeispielen.
Es wird jedoch durch Fachleute erkannt werden, daß der Niederhalter,
der beschrieben wird, für fast
jedes flexible Material verwendet werden kann, z. B. zum Transport
relativ großer
Metallblätter,
Kartons und ähnlichem.
Zur Vereinfachung der Erklärung
wird die vorliegende Erfindung anhand exemplarischer Ausführungsbeispiele
beschrieben, die eine Druckervorrichtung umfassen, die Einzelblatt-Druckmedien verwendet.
Es wird erkannt werden, daß die
vorliegende Erfindung eine weitergehende Anwendbarkeit hat. Die
Verwendung einer Druckervorrichtung als exemplarisches Ausführungsbeispiel
ist nicht als Beschränkung
des Umfangs der Erfindung anzusehen, und es sollte auch keine solche
Beschränkung
dadurch impliziert werden.
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1A und 1B zeigen
einen zusammengebauten Niederhalter 101 für ein flexibles
Material zur Verwendung in einer Druckervorrichtung, der eine Aufnahme-
und Halteplatte oder "Auflageplatte" 103, eine
Vakuumtorventilplatte (Vakuumanschlußventilplatte) 105,
einen Vakuumverteiler 107 und eine Basisplatte 109 umfaßt. Die
Vakuumkraft kann unter Verwendung einer im Stand der Technik bekannten Technik,
wie z. B. unter Verwendung eines Sauggebläsemechanismus, implementiert
sein. Die Papierzuführungsrichtung
ist durch den Pfeil 102 in 1B angezeigt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist das Papier, das zu der Auflageplatte 103 geführt wird,
bezüglich
der Seitenkante 104 des Niederhalters 101 kantenausgerichtet.
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Bezugnehmend
auf 2A, 2B und 2C ist
die Auflageplatte 103 gezeigt, die eine Mehrzahl von Vakuumdurchgangslöchern oder "Vakuumtoren" bzw "Vakuumanschlüssen" 113 aufweist, wobei
jeder Anschluß fluidmäßig mit
einem Luftfluß zu
einem zugeordneten Vakuumkanal 112, nur in 2A und 2C gezeigt,
in der Außenoberfläche 111 der
Auflageplatte 103 gekoppelt ist. Ein Vakuumanschluß 113 erstreckt
sich von dem Boden seines zugeordneten Kanals 112 durch
die Auflageplatte 103 zu der inneren Oberfläche 115 der
Platte 103 (nur 2B), wohingegen
die Kanäle 112 dies
nicht tun. Die Bezeichnung "innere", wie sie nachfolgend verwendet
wird, ist als Synonym für
die Seite der Konstruktion oder für die Richtung, von der das
Vakuum aus angelegt wird, aufzufassen. Folglich verteilt ein Vakuum,
das in den Niederhalter 101 über die Vakuumanschlüsse 113 gezogen
ist, die Ansaugkraft über
die äußere Oberfläche 111 über die
Kanäle 112. Die
Vakuumverteilungsauslöseanschlüsse 117 benachbart
zu der Kante 104 der äußeren Oberfläche 111 und
benachbart zu einem Ende der Kanäle 112 sind
jeweils einer Mehrzahl von Vakuumanschlüssen 113 und deren
jeweiligen Vakuumkanälen 112 zugeordnet.
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Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist
die Auflageplattenoberfläche 111 in
drei Sektoren 121, 122, 123 unterteilt.
Jeder Sektor 121 bis 123 hat einen Vakuumauslöseanschluß 117 und
einen Satz von fünf
Paaren von Vakuumanschlüssen 113 und deren
jeweils zugeordneter Vakuumkanäle 112.
Bei einer spezifischen Implementierung kann der Layout-Entwurf der
Oberfläche 111 und
die relativen Dimensionen der Kanäle, Vakuumanschlüsse 113 und Vakuumauslöseanschlüsse 117 in Übereinstimmung mit
spezifischen Erfordernissen modifiziert werden. Auf ähnliche
Weise hängen
die Vakuumquellenspezifikationen von der spezifischen Implementierung
ab.
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Obwohl
der Niederhalter 101 als ein planarer Aufbau gezeigt ist,
ist zu erkennen, daß eine
spezifische Implementierung der vorliegenden Erfindung andere Form
annehmen kann, wie z. B. eine sich drehende Trommelkonstruktion,
bei der die Ba sisplatte 109 die innere Oberflächenschicht
der Trommel bilden würde,
und der Niederhalteraufbau 101 würde einen Zylinder bilden,
durch den eine Vakuumkraft angelegt wird. Kurz bezugnehmend auf 5 ist
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
dargestellt, bei dem die Auflageplatte 103' und deren darunterliegende Anordnung
als der zylindrische Trommelniederhalter 101' mit den Kanälen 112' gebildet ist, die parallel zu der
Achse des Zylinders ausgerichtet sind und in der Zylinderoberfläche liegen.
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Wieder
bezugnehmend auf 1A bis 2C ist
dargestellt, daß die
Vakuumtorventilplatte 105 auf irgendeine geeignete, bekannte
Herstellungstechnik "unterhalb" bzw. "unterhalb benachbart zu" der inneren Oberfläche 115 der
Auflageplatte 103 befestigt ist. Näher bezugnehmend auf die 2A und 2C schließt die äußere Oberfläche 214 der Torventilplatte 105,
die benachbart zu der Unterseite der inneren Oberfläche 115 der
Auflageplatte 103 sein wird, einen Satz von sechs äußeren Vakuumverteilungshohlräumen 221 bis 226 ein,
die in drei Paaren 221/222, 223/224, 225/226 angeordnet
sind, um den drei Sektoren 121, 122 bzw. 123 der
Auflageplattenoberfläche 111 der
Vakuumverteilung der Auflageplatte 103 zu entsprechen.
Die Sektorauslöseanschlüsse 117 sind
ein kontinuierlicher fluidmäßiger Durchgang
von der äußeren Oberfläche 111 der
Auflageplatte 103 durch die Auflageplatte 103 und
dann durch die Torventilplatte 105, die auf einer inneren Oberfläche 235 derselben, 2B,
auftauchen. Wie genauer in 2B zu
erkennen ist, hat die innere Oberfläche 235 der Torventilplatte 105 einen
Satz von drei inneren Vakuumverteilungshohlräumen 231, 232, 233,
die alle als Vakuumplenums derart wirksam sind, daß ein Plenum
jedem der Auflageplattensektoren 121, 122, 123 zugeordnet
ist. Jeder der inneren Vakuumverteilungshohlräume 231, 232 und 233 ist fluidmäßig durch
Anschlüsse 295 gekoppelt,
die Luftflußdurchgänge zurück durch
die Torventilplatte 105 zu drei der äußeren Vakuumverteilungshohlräume 221, 223, 225 in
der äußeren Oberfläche 214 der
Torventilplatte 105 bilden, wie dies in 2A und 2C zu
sehen ist. Die anderen drei äuße ren Vakuumverteilungshohlräume 222, 224, 226 jedes
Paares 221/222, 223/224, 225/226 sind
ihrerseits fluidmäßig durch
einen getrennten, torgesteuerten Durchgang 292, 294, 296 mit
ihren individuell zugeordneten inneren Vakuumverteilungshohlräumen 231, 232, 233 (nur 2B)
gekoppelt, wodurch folglich die Vakuumanschlüsse 113 jedes der
Sektoren 121, 122, 123 der Auflageplatte 103 mit
deren zugeordneten Kanälen 112 mit
den inneren Vakuumverteilungshohlräumen 231, 232, 233 verbunden
ist. Auf diese Art bildet, wie nachfolgend genauer unter Bezugnahme
auf 3A und 3B beschrieben
wird, die Torventilplatte 105 einen Teil des torgesteuerten
Vakuumplenums und einen Teil des Verteilers von der Vakuumquelle
zu den Oberflächenkanälen 112 der
Auflageplatte 103. Eine flexible Membran (Diaphragma) 237 bedeckt
die inneren Vakuumverteilungshohlräume 231 bis 233,
wie dies in 2B durchsichtig und in Phantomlinien
in 2C als die drei ausgerichteten äußeren Vakuumverteilungshohlräume 231', 232', 233' des Verteilers 107 benachbart
zu den jeweiligen inneren Vakuumverteilungshohlräumen der Torventilplatte bedeckend
gezeigt ist. Wenn sie zusammengesetzt sind, sind die ausgerichteten
jeweiligen Paare 231/231', 232/232', 233/233' der Vakuumverteilungshohlräume der
Torventilplatte 105 und des Verteilers 107 durch
die Membran 237 getrennt und bilden eine getrennte Vakuumplenumkammer,
von der das Vakuum ultimativ zu den Kanälen 112 der Oberfläche 111 der
Auflageplatte 103 verteilt wird.
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Der
Verteiler 107 ist unterhalb der inneren Oberfläche 235 (nur 2B)
der Torventilplatte 105 durch irgendeine geeignete Befestigungstechnik
befestigt. Zurückkehrend
zu 2A hat der Verteiler 107 eine äußere Oberfläche 244,
die die drei äußeren Vakuumverteilungshohlräume 231', 232', 233' einschließt, die
mit den drei inneren Vakuumverteilungshohlräumen 231, 232, 233 ausgerichtet
sind, die in der Unterseite der inneren Oberfläche 205 der Torventilplatte 105 gebildet
sind. Jeder der drei Auslöseanschlüsse 117 erstreckt
sich individuell von der inneren Oberfläche 235 der Torventilplatte 105 in
die benachbarte äußere Oberfläche 244 des Verteilers 107,
nur 2A und 2C. Wie
in 2B gezeigt ist, hat die innere Oberfläche 245 des
Verteilers 107 drei Hohlräume, die Auslösekanäle 241, 242, 243 bilden,
die die Auslöseanschlüsse 117 fluidmäßig an die äußeren Vakuumverteilungshohlräume 231', 232', 233' des Verteilers 107 über jeweilige
Hohlraumbodenlöcher 251, 252, 253 koppeln.
Wie in 2A und 2B zu
sehen ist, erzeugt dies eine kontinuierliche fluidmäßige Verbindung
von der Auflageplattenoberfläche 111 in
die Auslöseanschlüsse 117,
nach innen durch die Auflageplatte 103, fortlaufend durch
die Torventilplatte 105, durch den Verteiler 107,
dann in der Ebene des Aufbaus des Niederhalters 101 entlang
der Auslösekanäle 241 bis 243 drehen
und zurück
nach außen
in die äußeren Vakuumverteilungshohlräume 231' bis 233' des Verteilers
auf der inneren Seite der Membran 237, d. h. zwischen dem
Verteiler 107 und der Torventilplatte 105, die
die Hohlräume 231/231', 232/232', 233/233' in jeweilige äußere und
innere Vakuumplenumregionen trennt. Mit anderen Worten existiert
eine fluidmäßige Kopplung
zwischen der Öffnung
des Auslöseanschluß 117 in
der Oberfläche 111 und
der inneren Region jeder der getrennten Vakuumverteilungshohlräume 231/231', 232/232', 233/233'. Drei andere Öffnungen 281, 282, 283 sind
durch den Verteiler 107 bereitgestellt, deren Zweck nachfolgend
erläutert
wird. Die zugeordneten Hohlräume
und Öffnungen
in dem Verteiler 107 sind ebenfalls ausgerichtet, um individuell in
Paaren bezüglich
der ausgerichteten Sektoren 121, 122, 123 der
Auflageplattenoberfläche 111 zu wirken.
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Die
Basisplatte 109 ist durch eine geeignete Befestigungstechnik
unterhalb der inneren Oberfläche 245 (nur 2B)
des Verteilers 107 befestigt. Die innere Oberfläche 265 der
Basisplatte 109 ist die Oberfläche, die anfänglich gegenüber der
Vakuumkraft freiliegt. Die Basisplatte hat sechs Öffnungen 261, 262, 263, 271, 272, 273,
die sich von der Vakuumseitenoberfläche 265 zu einer äußeren Oberfläche 264 (2A und 2C)
erstrecken, die, wenn zusammengesetzt, benachbart zu der inneren
Oberfläche 245 des
Verteilers 107 (2B) ist.
Diese Öffnungen
sind wiederum gepaart 261/271, 262/272, 263/273,
um individuell mit den jeweiligen ausgerichteten Sektoren 121, 122, 123 der
Auflageplattenoberfläche 111 zusammenzuwirken.
Drei der Öffnungen 261, 262, 263 der
Basisplatte 109 sind "Ausströmlöcher" mit relativ kleinem
Durchmesser, die fluidmäßig mit
den darüber
angeordneten Auslösekanälen 241, 242, 243 des
Verteilers 107 gekoppelt und ausgerichtet sind, wodurch
die Auslösekanäle der Vakuumkraft zu
allen Betriebszeiten ausgesetzt sind. Die anderen drei Öffnungen 271, 272, 273 der
Basisplatte 109 sind Vakuumzuglöcher mit relativ großem Durchmesser
und sind, wenn der Niederhalter 101 zusammengesetzt ist,
in direkter Ausrichtung mit den drei Löchern 281, 282 bzw. 283,
durch den Verteiler, die ihrerseits mit den drei Löchern 291, 292 bzw. 293 der Ventiltorplatte 105 ausgerichtet
sind, die sich dann in die drei äußeren Vakuumhohlräume 221, 223, 225 in der äußeren Oberfläche 214 der
Ventiltorplatte 105 (2A) öffnen. Diese
drei äußeren Vakuumhohlräume 221, 223, 225 sind
jeweils mit einer Mehrzahl von Vakuumanschlüssen 295 versehen,
die fluidmäßig mit
den drei inneren Vakuumverteilungshohlräumen 231, 232, 233 der
Torventilplatte 105 in der äußeren Oberfläche der
Torventilplatte auf der äußeren Seite
der Membran 237 gekoppelt sind. Mit anderen Worten sind
die ausgerichteten Vakuumzuglöcher
in dem Tripple 271/281/291, 272/282/292 angeordnet, um
einen Vakuumdurchgang von der Basisplattenvakuumseite 265 (2B)
der Basisplatte 109 den gesamten Weg durch die Konstruktion
nach oben zu der äußeren Seite
der Membran 237 (nur 2C) zu bilden.
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Die
fluidmäßige Vakuumschaltung
wird durch die Vakuumanschlüsse 113 der
Auflageplatte 103 zu der Vakuumseite der Basisplatte 109 durch Ausrichten
der Vakuumanschlüsse 113 der
drei Sektoren 121, 122 bzw. 123 zu den
drei äußeren Vakuumverteilungshohlräumen 231, 232, 233 der
Torventilplatte 105 über
die drei äußeren Vakuumverteilungshohlräume 222, 224, 226 vervollständigt, die konfiguriert
sind, um "Vakuumanschlußkanäle" 222, 224, 226 in
der äußeren Oberfläche 214 der
Torventilplatte 105 zu bilden, durch Bereitstellen von
relativ großen
Löchern 292, 294, 296,
nur in
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2B und 2C zu
sehen, durch die Torventilplatte, wodurch drei äußere Vakuumanschlußkanäle 222, 224, 226 zu
der äußeren Seite
der Membran 237 fluidmäßig gekoppelt
sind, das die Vakuumverteilungshohlräume 231/231', 232/232', 233/233' der zusammengefügten Ventiltorplatte 105 und
des Verteilers 107 überspannt
und trennt. Der Vakuumseitenumfang jedes Mittellochs 292, 294, 296 ist
mit einem Ventilsitz oder einer "Lippendichtung" 299 (nur 2B)
versehen.
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Die
fluidmäßige Vakuumschaltung
und der Betrieb eines zusammengefügten Niederhalters 101 sind
schematisch in 3A und 3B gezeigt.
Die Vakuumkraft ist durch das Pfeilende 300 dargestellt. 3A stellt
ein auslöseaktiviertes
Torventilgerät
eines Niederhalters 101 gemäß der vorliegenden Erfindung
in einer Auslöser-offen,
Torventil-geschlossen Bedingung, z. B. für den Sektor 121 der
Oberfläche 111 dar, 2A bis 2C. 3B stellt
das gleiche auslöseaktivierte
Torventilgerät
gemäß der vorliegenden
Erfindung in einer Auslöser-geschlossen, Torventil-offen
Bedingung dar.
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Mit
dem offenen Auslöseanschluß 117,
d. h., daß kein
Papier den Auslöseanschluß bedeckt,
existiert, wenn eine Vakuumkraft 300 angelegt wird, ein atmosphärischer
Druck oberhalb des Auslöseanschluß. Das Ausströmloch 261 der
Basisplatte 109 hat einen relativ sehr kleinen Durchmesser
verglichen mit dem größeren Auslöseanschluß 117 und dem
Vakuumanschluß 113 der
Auflageplatte 103. Die Vakuumkraft 300 wird an
den Aufbau mit einem vorbestimmten Wert angelegt, der die Membran 237 nach
außen
zieht und nach oben in eine Stellung, an der es die Lippenabdichtung 299 kontaktieren
wird. Das heißt,
das Vakuum hat einen breiten Weg über die Vakuumzugöffnung 271 der
Basisplatte 109, die damit ausgerichtete Verteileröffnung 281 und
die ausgerichtete Öffnung 291 der
Ventiltorplatte 105 in den äußeren Vakuumverteilungshohlraum 221 der Ventiltorplatte 105;
dieser wird wiederum über
die Vakuumanschlüsse 295 der
Ventiltorplatte 105 an den inneren Vakuumverteilungshohlraum 231 der
Ventiltorplatte 105 angelegt, die die Membran 237 nach oben
gegen die Lippenabdich tung 299 des Mittellochs 292 zieht.
Der Vakuumzug durch das Ausströmloch 261 ist
verglichen damit vernachlässigbar. Folglich
resultiert der offene Auslöseanschluß 117 in der
Verschließung
seines zugeordneten Satzes von fünf
Vakuumanschlüssen 113 und
deren jeweiliger zugeordneter Oberflächenkanäle 112 gegenüber der Vakuumkraft 300,
wenn die Membran gegen die Lippenabdichtung 299 gezogen
wird. Über
den Vakuumanschluß 113 sind
der äußere Vakuumanschlußkanal 222 der
Ventiltorplatte 105 und das Mittenloch 292 atmosphärischen
Druckbedingungen ausgesetzt. Auf gleiche Weise ist der äußere Vakuumhohlraum 231' des Verteilers 107 über den
Weg, der durch den kombinierten Auslöseanschluß 117, den Auslösekanal 241 des
Verteilers 107 und das Bodenloch 251 gebildet
ist, im wesentlichen auch auf Atmosphärendruck, da das Ausströmloch 261 verglichen mit
diesem Durchgangsweg relativ klein ist.
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Es
sei nun angenommen, daß ein
Blatt Papier 302 (siehe 1A, Pfeil 102)
auf bekannte Art und Weise zu der Oberfläche 111 der Auflageplatte 103 zugeführt wird,
wobei die Papierkante mit der Kante 104 des Niederhalters 101 derart
ausgerichtet ist, daß eine
Vorderkante einen Auslöseanschluß 117 bedeckt.
Dies ist in 3B gezeigt. Über das Ausströmloch 261 zieht
die Vakuumkraft 300 über
den ausgerichteten und nun geschlossenen Auslöseanschluß 117 und den inneren
Auslösekanal 241 des Verteilers 107 und
das Bodenloch 251 des Verteilers 107 an der Membran 237 über den äußeren Vakuumverteilungshohlraum 231' des Verteilers 107 als
geschlossene Schleife der Vakuumdurchgangsschaltung, wodurch die
Vakuumkraft darin aufgebaut wird und die Membran 237 von
der Lippenabdichtung 299 des inneren Vakuumverteilungshohlraums 231 der Ventiltorplatte 105 weggezwungen
wird. Folglich hat das Vakuum nun einen breiten Durchgang über die Vakuumzugöffnung 271 der
Basisplatte 109, der damit ausgerichteten Verteileröffnung 281 und
der Öffnung 291 der
Ventiltorplatte 105 in den äußeren Vakuumverteilungshohlraum 221 der
Ventiltorplatte 105 über
die fünf
Vakuumanschlüsse 295,
dann durch das Mittenloch 292 und als nächstes durch den äußeren Vaku umverteilungshohlraum 222 der
Vakuumtorplatte 105, die fünf zugeordneten Vakuumanschlüsse 113 und
dem zugeordneten Satz von fünf
Kanälen 112 der
Auflageplattenoberfläche 111.
Der äußere Vakuumverteilungshohlraum 231' des Verteilers 107, dessen
Bodenloch 251, der Auslösekanal 241 und der
Auslöseanschluß 117 sind
immer noch dem Vakuum 300 über das Ausströmloch 261 ausgesetzt. Dadurch
wird es ermöglicht,
daß die
Vakuumkraft 300 die Membran 237 von der Lippenabdichtung 299 weghält. Das
Vakuum wird über
die Sektoren mit einem geschlossenen Auslöseanschluß 117 verteilt, aber
kein Sektor der Auflageplattenoberfläche 111, der ein offenes
Auslöseloch
hat, hat ein Vakuum, das in dessen Kanälen 112 zieht. Das
heißt,
daß eine
Vakuumbedingung automatisch nur durch die Sektoren der Auflageplattenoberfläche 111 vorhanden
ist, in denen ein Auslöseanschluß 117 verschlossen
wurde. Nachdem unterschiedliche Papiergrößen nur bestimmte Auslöseanschlüsse bedecken
werden, werden nur zugeordnete Sektoren vakuummäßig betätigt.
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Für Druckvorrichtungsimplementierungen wird
eine zylindrische Trommelimplementierung bevorzugt, nachdem die
Vorderkante des Blatts nur einen Auslöseanschluß eines zu betätigenden
Vakuumsektors bedecken muß,
derart, daß eine
gesamte Vorderregion des Blatts gefangen wird. Während sich die Trommel dreht,
werden nachfolgende Regionen des Blatts über nachfolgende Auslöseanschlüsse gelegt,
wodurch die Vakuumaktion für
diese Regionen betätigt
wird und beibehalten wird, wenn das nachlaufende Ende des Papiers
gefangen wird. Dadurch, daß ein
Trommelumfang größer ist
als die längste Abmessung
des mit der Vorrichtung verwendeten Papiers und dadurch, daß zumindest
ein Auslöseanschluß unbedeckt
ist, wenn ein solches Papier gefangen wird, kann ein nachfolgendes
Papier während des
Entladens eines derzeitig gefangenen Papiers gefangen werden. Es
wird darauf hingewiesen, daß andere
Implementierungen entworfen werden können, wie z. B. eine ebene
Auflageplatte, bei der das Blatt über der Auflageplatte zugeführt wird
und eine Vorderkante dann vertikal auf einen oder mehrere Auslöseanschlüsse, abhängig von
der Mediengröße, abgelegt
wird.
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Die
Anordnung der bisher beschriebenen Kanäle, Anschlüsse, Öffnungen und Hohlräume der Auflageplatte,
der Torventilplatte, des Verteilers und der Basisplatte bilden in
Kombination einen Mechanismus zum Verteilen der Vakuumkraft an Oberflächensektoren
abhängig
davon, ob der Auslöseanschluß des Oberflächensektors
offen oder bedeckt ist. Durch Anordnen der Auslöseanschlüsse unter Bezugnahme auf die
verschiedenen Mediengrößen, von
denen erwartet wird, daß diese
in der Druckvorrichtung verwendet werden, ist das Oberflächenvakuum
geeignetermaßen
beschränkt,
um automatisch alle Größen aufzunehmen,
ohne daß ein
Anwendereingriff erforderlich werde, um die Vorrichtung auf ein derzeitig
verwendetes Medium einzustellen.
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Eine
Modifikation einer Anordnung eines Vakuumauslöseanschluß 117 auf einer Oberfläche 111 der
Auflageplatte 103 für
eine Vakuumtrommelimplementierung ist in 4A und 4B gezeigt.
Es wurde herausgefunden, daß es
vorteilhaft ist, zwei Auslöseanschlüsse 417, 417' für jeden
Sektor 121, 122, 123 der Auflageplattenoberfläche 111 zu
haben. Ein Auslöseanschluß 417, 417' ist an jeder
Kante des Arrays von Vakuumkanälen 112 des
Sektors 121 angeordnet. Wenn einer der Auslöseanschlüsse 417, 417' geschlossen
wird, wird ein Fluß erzeugt,
der äquivalent
zu dem ist, wenn beide Anschlüsse
geschlossen sind, so daß die
darunterliegende Vakuumplenumventilvorrichtung, die durch den Mechanismus
zum Verteilen des Vakuumkraftsystems aus 2A bis 2C gebildet
ist, aktiviert wird, um ein Vakuum in den zugeordneten Oberflächenkanälen 112 bereitzustellen.
Folglich aktiviert die Vorderkante oder die Hinterkante des Papiers,
die einen Sektor der Oberfläche 111 von
irgendeiner Seite aus bedeckt, das Vakuum für diesen Sektor. Dies eliminiert im
wesentlichen die Möglichkeit,
daß entweder
die Vorderkantenregion oder die Hinterkantenregion eines Blatt Papiers
nicht einer Vakuumbefestigung ausgesetzt ist.
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4C zeigt
schematisch eine Implementierung, bei der eine Oberfläche der
Auflageplatte 103 duale Vakuumauslöseanschlüsse 417, 417' hat, wobei
jeder Auslöseanschluß 417, 417' eine einstückig damit
ausgeführte
Klappe 418, 418' hat.
Ausgehend von den Klappen 418, 418' nach innen gerichtet sind die
getrennten Auslöseanschlüsse 417, 417' zu einem einzelnen
Auslösedurchgang
oder Anschluß 117'' kombiniert, der konfiguriert ist
und auf dieselbe Art arbeitet wie der Vakuumdurchgang des Auslöseanschluß 117 der
Ausführungsbeispiele
aus 1A bis 3B. Der
Vakuumzugfluß wird
durch einen Pfeil, der mit "Fluß(f)" bezeichnet ist,
dargestellt. Die Klappen 418, 418' sind konfiguriert und in eine
offene Stellung derart vorgespannt, daß, wenn keiner der Auslöseanschlüsse 417, 417' durch Papier
bedeckt ist, der Fluß,
der an jeder Klappe vorbei läuft,
gleich der Hälfte
des gesamten Flusses ist oder "f/2", was nicht ausreichend
ist, um die Klappen gegen die Vorspannung auszulenken. Auf ähnliche
Weise ist der Entwurf für
einen Fluß(f),
der größer als
f/2 ist, derart, daß die
Klappen 418, 418' in
die Richtung des Vakuumzuges abgelenkt werden. Wenn einer der Auslöseanschlüsse 418, 418' bedeckt ist,
nämlich
durch eine Vorder- oder
eine Hinterkante eines Papiers, wird dadurch der Fluß durch
den unbedeckten Anschluß ansteigen,
bis dieser die volle Kraft "f" erreicht und die
Klappe gegen deren Vorspannung auslenkt, wodurch der unbedeckte
Anschlußdurchgang
geschlossen wird. Folglich wird dem Membranvakuumplenumventil des
Mechanismus zum Verteilen der Vakuumkraft signalisiert, daß beide
Auslöseanschlüsse 417, 417' des Paars geschlossen
sind, und der Niederhaltebetrieb geht weiter, wie dies anhand der 3A und 3B beschrieben
wurde.
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4D zeigt
schematisch eine alternative Konfiguration eines dualen Auslöseanschluß 417, 417', die eine mittensymmetrische
Feder 419 verwendet, um anstelle der Klappe 418, 418' aus 4C wirksam
zu sein. Wenn einer der Anschlüsse 417, 417' geschlossen
ist, steigt der Fluß durch
den anderen Anschluß an,
wodurch die Feder 419 gekippt wird, um diese ebenfalls
unabhängig
davon, daß kein
Papier über
dieser liegt, zu schließen.
Dem Membranvakuumplenumventil des Mechanismus zum Verteilen der
Vakuumkraft wird wiederum "signalisiert", daß beide
Anschlüsse
geschlossen sind, und der Betrieb wird fortgesetzt, wie dies anhand
der 3A und 3B beschrieben
wurde.
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4E zeigt
schematisch eine andere Konfiguration des dualen Auslöseanschluß 417, 417', die einen
Membranausgleicher 421 verwendet, um eine Auslösevakuumkammer 422, 422' derart zu trennen, daß zwei Ausgangsdurchgänge 423, 423' – gezeigt und
ebenfalls bezeichnet als Ausgang 1 und Ausgang 2 – von den
jeweiligen Regionen der getrennten Kammer geregelt sind, um als
die Auslösevorrichtung
für das
Membranvakuumplenumventil des Mechanismus zum Verteilen der Vakuumkraft
wirksam zu sein. Ein Balkentor 425 ist mit der Mitte der
Membran 421 gekoppelt und mit zwei Durchgangsanschlägen 427, 427' versehen, einer
an jedem Ausgangsdurchgang 423, 423'. Jeder Auslöseanschluß 417, 417' ist fluidmäßig über eine
zugeordnete Röhre 420, 420' mit einer gegenüberliegenden
Seite der Membran 421 gekoppelt.
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Wenn
keine Medien auf der Oberfläche 111 der
Auflageplatte 103 angeordnet sind, sind die relativen Drücke auf
beiden Seiten der Membran 421 ausgeglichen, und beide Durchgänge 423, 423' sind offen;
d. h., Luft mit Atmosphärendruck
fließt
durch die beiden Ausgangsdurchgänge 423, 423' zu dem Membranvakuumplenumventil
des Mechanismus zum Verteilen der Vakuumkraft. Wenn ein Medienblatt
(nicht gezeigt) auf der Oberfläche 111 der
Auflageplatte 103 beide Auslöseanschlüsse 417, 417' bedeckt, wird
der oben beschriebene Fluß gestoppt, wobei
die Membran 421 mittig ausgerichtet ist, wobei das Vakuum
durch die Auslöseanschlüsse 417, 417' ziehen wird,
wodurch das Papier an Ort und Stelle gehalten wird. Wenn eine Vorderkante
eines Papiers einen Auslöseanschluß 417 bedeckt,
wird der Fluß gestoppt
und ein Vakuum wird auf der Oberfläche der Membran 421 über den
Vakuumzug durch den Ausgang-1-Durchgang 423 aufgebaut.
Die Membran 421 wird in Richtung Ausgang 1 ausgelenkt,
bis der Durchgangsanschlag 427' des Balkentors 425 den Ausgang-2-Durchgang 423 verschließt, wodurch
ein Luftfluß von
dem Hinterkantenanschluß 417' zu dem Membranvakuumplenumventil
des Mechanismus zum Verteilen der Vakuumkraft abgeschnitten wird, wodurch
signalisiert wird, daß beide
Anschlußtore 417, 417' geschlossen
sind. Wenn nur die Hinterkante eines Medienblattes einen Auslöseanschluß 417' bedeckt, wird
auf ähnliche
Weise ein Luftfluß durch dessen
zugeordnete Röhre 420, 420' angehalten
und ein Vakuum baut sich in der Auslösevakuumkammer 422' auf der anderen
Seite – der
Ausgang-2-Seite – der
Membran 421 auf. Während
das Vakuum durch den Durchgang 423' zieht, wird die Membran 421 in die
entgegengesetzte Richtung, als wenn der Anschluß der Vorderkanteante 417 bedeckt
wäre, bewegt,
wodurch das Balkentor 425 bewegt wird, bis der Ausgang-1-Durchgangsanschlag 427 verschlossen
ist. Mit dem durch den Anschlag 427 verschlossenen Ausgang 1 wird
der Fluß zu
dem Membranvakuumplenumventil des Mechanismus zum Verteilen der
Vakuumkraft ebenfalls abgeschnitten, so daß ein Vakuum zu den Kanälen 112 in
der Oberfläche übertragen
wird.
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5 zeigt
einen Tintenstrahldrucker 501, der einen Papierniederhalter 101' gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet. Ein Gehäuse 503 schließt den elektrischen
und mechanischen Betriebmechanismus des Druckers 501 ein.
Der Betrieb wird durch eine elektronische Steuerung verwaltet (normalerweise
ein Mikroprozessor oder durch eine gedruckte Schaltungsplatine (nicht
gezeigt), die durch eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung ("ASIC") gesteuert wird),
die durch geeignete Kabel mit dem Computer (nicht gezeigt) verbunden
ist. Es ist bekannt, Bild-, Druck-, Druckmedien-Handhabungs-, -Steuerungs-Funktionen
und Logikoperationen anhand von Firmware- oder Software-Befehlen für herkömmliche
oder allgemein eingesetzte Mikroprozessoren oder ASICs zu programmieren
und auszuführen.
Ein Einzelblatt-Druckmedium 505 wird durch einen Endanwender
in den Eingabebehälter 507 eingebracht,
wird durch einen geeigneten Papier-Weg-Transportmechanismus (nicht
gezeigt) in der X-Achse
(siehe entsprechend bezeichneten Pfeil) zu dem Vakuum trommelniederhalter 101' zugeführt, der
das Blatt auf der Oberfläche 111' der Auflageplatte 103' fängt, gemäß den im
vorhergehenden beschriebenen Details des Verfahrens und der Vorrichtung,
und der es an eine interne Druckstation bewegt. Ein Wagen 509,
der auf einem Gleiter 501 befestigt ist, bewegt sich hin
und her über
das Druckmedium in der Y-Achse (siehe entsprechend bezeichneten
Pfeil). Ein Codiererstreifen 513 und zugehörige bekannte
Geräte
(nicht gezeigt) sind vorgesehen, um die Stellung des Wagens 509 zu
jeder vorgegebenen Zeit nachzuverfolgen. Ein Satz von individuellen
Tintenstrahlstiften oder Druckkartuschen 515 ist lösbar in
dem Wagen 509 zum leichten Zugriff und zum leichten Ersetzen
befestigt (im allgemeinen werden in einem vollständigen Farbsystem Tinten für die primären Subtraktionsfarben
Cyan, Gelb, Magenta (CYM) und für
wahres Schwarz (K) bereitgestellt). Jeder Stift oder jede Kartusche 515 hat
einen oder mehrere Druckkopfimchanismen (in dieser Darstellung nicht
zu sehen), um sehr kleine Tintentröpfchen auszuspritzen ("jetting"), um Punktbahnen
auf benachbart angeordneten Druckmedien zu bilden, wobei graphische
Bilder und alphanumerischer Text unter Verwendung herkömmlicher
Punktmatrix-Manipulationstechniken erzeugt werden. Es wird darauf
hingewiesen, daß auch
ein stationärer,
seitenbreiter Tintenstrahlmechanismus verwendet werden könnte.
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Eine
Vielzahl von Mechanismen zum Entfernen eines Blatt Papiers, das
auf einem Vakuumniederhalter 101' gehalten ist, wie z. B. Gebläse, auswählbar anhebbare
Finger und ähnliches,
sind im Stand der Technik bekannt und können in Verbindung mit der
vorliegenden Erfindung verwendet werden. Eine weitergehende Erklärung dieser
Mechanismen ist zum Verständnis
der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich.
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Wie
für Fachleute
ersichtlich ist, kann das beschriebene Ausführungsbeispiel abgeändert werden,
um auf spezifische Entwurfserfordernisse angepaßt zu werden. Die Auflageplattengröße, die
Anzahl der Ventile und die zugeordnete Anzahl von Vakuumführungskonstruktionen
in der Auflageplatte können verändert werden,
um an eine bestimmte Implementierung angepaßt zu sein. In diesem Sinn
kann das bevorzugte Ausführungsbeispiel
auf einen spezifischen Entwurf einer Druckvorrichtung zurechtgeschneidert
sein. Bei einer Naßfarbstoff-Druckvorrichtung
sollten die Abmessungen der Kanäle
und Anschlüsse
minimiert sein, derart, daß Druckartefakte durch
ein Vakuumziehen von nassem Farbstoff durch die Kapillaren des Mediums
nicht erzeugt werden.
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Ferner
müssen
bei Tintenstrahldruckgeräten die
Abmessungen der Kanäle
und Anschlüsse
und die Vakuumkraftpegel derart ausgewählt sein, daß eng beanstandete
lokale Deformationen der Medienoberfläche nicht erzeugt werden. Solche
lokale Deformationen können
zu Druckartefakten führen,
wenn die inhärente
Modifikation der Stift-zu-Papier-Beabstandung mit Tintentropfen-Flugzeit-Variationen
und -Trajektoriefehlern wechselwirkt.
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Obwohl
Faktoren, wie z. B. Papierzusammensetzung, Farbstoffzusammensetzung
und ähnliches,
wie sie einem Fachmann bekannt sein würden, sich verändern, wurde
herausgefunden, daß für herkömmliches
einfaches Papier eine Trommeloberfläche mit Merkmalen im Bereich
von etwa 0,2 bis 1,0 Millimeter ("mm"),
die eine Vakuumdruckkraft, die gleich etwa 5 Inch Wassersäule ("W. S.") ist, auf ein Membranvakuumplenumventil
des Mechanismus zum Verteiler der Vakuumkraft mit einer runden Membran
mit einem Durchmesser von etwa 10 mm anwendet, ein annehmbares Verhalten
schafft. Im allgemeinen ist das Verfahren und die Vorrichtung zum Anordnen
des Membranvakuumplenumventils des Mechanismus zum Verteiler der
Vakuumkraft ausgebildet, um die Ventile zu maximieren, während ein kleiner
Bereich der Oberfläche
des Plenums gesteuert wird. Durch Ermöglichen, daß jedes Ventil sich unter einen
benachbarten Satz von Oberflächenvakuumkanälen erstreckt,
kann der Ventildurchmesser größer als
die Spannweite der Kanäle
sein, z. B. kann eine 10-mm-Membran für jeden Sektor aus fünf Kanälen mit
einer Querschnittsabmessung von etwa 7,5 mm verwendet werden. (Es
wird somit deutlich, daß in 5 die Größen der
Kanäle 112' der Auflageplatte 103' aus Gründen der
Darstellung übertrieben
gezeigt sind.) Verallgemeinert gesprochen wurde herausgefunden,
daß ein
Verhältnis
von offenem zu geschlossenem Fluß von etwa 100:1 geeignet ist.
Die Stufeneinteilung der Anordnung jedes Membranvakuumplenumventils
des Mechanismus zum Verteilen der Vakuumkraft, wie es in 2A bis 2C gezeigt
ist, ist vorteilhaft, nachdem größere Detailmerkmale
des spezifischen Ventilentwurfs die Empfindlichkeiten hinsichtlich
Herstellungs- und Zusammenbau-Toleranzen reduzieren können.
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Die
vorliegende Erfindung schafft also eine Vorrichtung, die das Vorhandensein
von Papier auf einer Auflageplattenoberfläche erfaßt und automatisch das Vakuum
nur in den Sektoren der Oberfläche einschaltet,
die bedeckt sind. Eine Spannung in dem Ventilmechanismus, die durch
eine Druckdifferenz zwischen dem Verteilervakuum und dem Atmosphärendruck
hervorgerufen wird, wird derart ausgeglichen, daß kein Vakuumansaugen an der
Oberfläche erfolgt,
bis der Ventilmechanismus durch eine Änderung der Druckdifferenz,
die durch ein Blatt Papier, das auf der Oberfläche aufliegt, bewirkt wird,
ausgelöst
wird.
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Es
ist in Fachkreisen bekannt, daß Druckmedien
und zugeordnete Druckvorrichtungen typischerweise als A-Größe, z. B.
im Bereich von 12,7 × 17,78 cm
bis 13,97 × 35,56
(5 × 7
Inch bis 5,5 × 14
Inch (oder "legal")), und nachfolgend
ansteigend zur B-Größe, C-Größe und D-Größe, die
für große Ingenieurausdrucke,
Blaupausen und ähnliches
geeignet sind, eingeteilt werden.