DE19634609A1

DE19634609A1 - Micro-tooth carriage drive system for inkjet printheads

Info

Publication number: DE19634609A1
Application number: DE19634609A
Authority: DE
Inventors: Jeffrey T Hendricks; James O Beehler; John P Sturman
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1995-10-27
Filing date: 1996-08-27
Publication date: 1997-04-30
Also published as: GB9617475D0; GB2306400A; JPH09131939A

Abstract

To quiet inkjet printhead carriage motion in a inkjet printing mechanism (20), a friction drive system (70; 80) is provided for driving a carriage (50) that moves an inkjet printhead (60, 62) across a printzone (25). A belt (78; 88) is secured to the carriage (50) and a drive pulley (75; 85) is coupled to the output shaft of a carriage drive motor (56). The drive pulley (75; 85) has a drive surface (76; 86) comprising a plurality of microteeth that engage a flat drive surface (78; 88) of the belt (78; 88). The microteeth may be randomly arranged on the drive surface, and formed of a granular material (86), for instance. The microteeth may also be arranged in a pattern (76) on the drive surface of the drive pulley, such as in a knurled diamond pattern or in a series of slated ridges formed by defining lands surrounded by depressions in the drive surface of the drive pulley. A method is also provided for quieting inkjet printhead carriage motion in a inkjet printing mechanism (20).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Tinten strahldruckvorrichtungen und insbesondere auf ein leiseres und wirtschaftlicheres System zum Antreiben eines Wagens, der einen Tintenstrahldruckkopf trägt.The present invention relates generally to inks jet printing devices and in particular on a quieter and more economical system for driving a car, that carries an inkjet printhead.

Tintenstrahldruckvorrichtungen verwenden Tintenstrahlkasset ten, die oft "Stifte" genannt werden, welche Tropfen eines flüssigen Farbmittels, welches in dieser Anmeldung allgemein als "Tinte" bezeichnet wird, auf eine Seite abfeuern. Jeder Stift weist einen Druckkopf auf, der mit sehr kleinen Düsen gebildet ist, durch die die Tintentropfen gefeuert werden. Um ein Bild zu drucken, wird der Druckkopf über die Seite hin- und herbewegt, wobei er Tintentropfen in einem ge wünschten Muster schießt, während er sich bewegt. Die ein zelne Tintenauswurfvorrichtung in dem Druckkopf kann irgend eine einer Vielzahl von verschiedenen Formen aufweisen, die Fachleuten bekannt sind, wie z. B. die, die eine piezoelek trische oder eine thermischer Druckkopftechnologie verwen den.Inkjet printing devices use an inkjet cartridge ten, often called "pens", which drops of a liquid colorant, which is general in this application is called "ink", fire to one side. Everyone Pen has a printhead with very small nozzles through which the drops of ink are fired. To print an image, the print head is over the page back and forth, taking ink drops in a ge desired pattern shoots as it moves. The one individual ink ejection device in the printhead can be any have a variety of different shapes that Are known to experts, such. B. the one that has a piezoelectric trical or thermal printhead technology the.

Zwei bekannte thermische Tintenauswurfvorrichtungen sind beispielsweise in den U.S. Patenten Nr. 5,278,584 und Nr. 4,683,481 gezeigt, die beide dem vorliegenden Bevoll mächtigten, d. h. der Hewlett-Packard Company, übertragen sind. Bei einem thermischen System ist eine Barriereschicht, die Tintenkanäle und Verdampfungskammern enthält, zwischen einer Düsenöffnungsplatte und einer Substratschicht positio niert. Diese Substratschicht enthält typischerweise lineare Arrays von Heizelementen, wie z. B. Widerständen, welche un ter Strom gesetzt werden, um Tinte in den Verdampfungskam mern zu erwärmen. Durch das Erwärmen wird ein Tintentröpf chen aus einer Düse ausgeworfen, die dem unter Strom gesetz ten Widerstand zugeordnet ist. Durch selektives unter Strom Setzen der Widerstände, während sich der Druckkopf über eine Seite bewegt, wird die Tinte in einem Muster auf das Druck medium ausgeworfen, um ein gewünschtes Bild, z. B. ein Bild, ein Diagramm oder Text, zu bilden.Two known thermal ink ejectors are, for example, in U.S. Patents No. 5,278,584 and No. 4,683,481, both of which are presented to the present assignee powerful, d. H. from the Hewlett-Packard Company are. In a thermal system, there is a barrier layer, which contains ink channels and vaporization chambers, between a nozzle orifice plate and a substrate layer positio kidney. This substrate layer typically contains linear ones Arrays of heating elements such as B. resistors, which un ter current to put ink in the evaporation chamber to warm. By heating it becomes an ink droplet Chen ejected from a nozzle that is under power resistance is assigned. Through selective power Set the resistors while the print head is over a Moved page, the ink is printed in a pattern on the print medium ejected to a desired image, e.g. B. a picture to form a diagram or text.

Um den Druckkopf zu reinigen und zu schützen, ist typischer weise eine "Wartungsstation"-Vorrichtung in dem Druckerge häuse befestigt, derart, daß der Druckkopf zur Wartung über die Station bewegt werden kann. Für eine Lagerung oder wäh rend Perioden des Nichtdruckens umfassen die Wartungsstatio nen üblicherweise ein Abdeckungssystem, welches die Druck kopfdüsen vor Verschmutzungen und vor einem Austrocknen her metisch abdichten. Bestimmte Abdeckungen wurden ebenfalls entwickelt, um das Vorbereiten für das Drucken zu erleich tern, wobei dieselben beispielsweise mit einer Pumpeinheit oder mit einer anderen Vorrichtung verbunden sind, die ein Vakuum über den Druckkopf anlegt. Während des Betriebs wer den Verstopfungen in dem Druckkopf periodisch gereinigt, in dem eine Anzahl von Tintentropfen durch jede der Düsen abge feuert werden, wobei dieses Verfahren als "Ausspritzen" be kannt ist, und die verbrauchte Tinte in einem "Auffang"-Be hälterabschnitt der Wartungsstation gesammelt wird. Nach dem Ausspritzen, nach dem Entfernen der Abdeckung oder gelegent lich während des Druckens verwenden die meisten Wartungssta tionen einen elastomerischen Wischer, der die Druckkopfober fläche wischt, um Tintenreste sowie jeden Papierstaub oder andere Verschmutzungen, die sich auf der Vorderseite des Druckkopfs angesammelt haben, zu entfernen.To clean and protect the printhead is more typical as a "maintenance station" device in the Druckge attached to the housing so that the printhead for maintenance the station can be moved. For storage or wuh The non-printing periods include the maintenance station NEN usually a cover system, which the pressure head nozzles from contamination and from drying out seal metically. Certain covers were also made designed to facilitate preparation for printing tern, the same for example with a pump unit or connected to another device that a Apply vacuum over the printhead. During operation who periodically cleaned the blockages in the printhead, in which dispensed a number of ink drops through each of the nozzles be fired, this method be called "spraying" is known, and the used ink in a "catch" BE section of the maintenance station is collected. After this Eject, after removing the cover or occasionally Most maintenance stacks are used during printing an elastomeric wiper that covers the printhead area wipes around ink residue as well as any paper dust or other contaminants that are on the front of the Printhead have accumulated to remove.

In der Vergangenheit wurde der Tintenstrahldruckkopf über die Seite hin- und hergetragen, und zwar in einem Wagen, der an einem Riemen angebracht war, der durch eine Antriebsrolle und durch einen Wagenantriebsmotor angetrieben wurde. Typi scherweise war die Antriebsrolle an einem Ende der Druckzone positioniert, während eine Mitlaufrolle an dem entgegenge setzten Ende der Druckzone positioniert war. Mehrere ver schiedene Riemen- und Antriebsrollensysteme wurden verwen det. Eines der verbreitesten Systeme verwendet einen Zahn riemen, der Synchronriemen in Automobilen ähnlich ist, wel cher von einer Rolle mit mit dem Zahnriemen zusammenpassen den Zähnen, die in der Antriebsoberfläche der Rolle gebildet sind, getrieben wird. Die Rollenzähne nehmen die Riemenzähne in Eingriff, um ein sehr zuverlässiges System zu schaffen, das niemals rutschen wird. Diese Zahnanordnung hatte ein hohes Spannungsverhältnis über der Antriebsrolle, woraus sich eine niedrige Riemenspannungsanforderung ergab. Der Ausdruck Riemenspannung bezieht sich auf die statische axia le Last oder Nennspannung in dem Riemen, auf die der Riemen vor seiner Verwendung gespannt wird. Niedrige Riemenspannun gen werden bevorzugt, da höhere Riemenspannungen eine erhöh te Reibung, eine höhere Motorerwärmung und eine höhere Ab nutzung ergeben. Darüber hinaus können bei niedrigeren Rie menspannungen sowohl der Motor als auch die Riemenspannungs rolle ohne Kugellager aufgebaut werden, was die Gesamtsy stemkosten reduziert.In the past, the inkjet printhead was over carried the page back and forth in a car that was attached to a belt through a drive pulley and was powered by a carriage drive motor. Typi Typically, the drive roller was at one end of the print zone positioned while a idler on the opposite set end of the pressure zone was positioned. Several ver Different belt and drive roller systems were used det. One of the most common systems uses a tooth belt, which is similar to synchronous belts in automobiles, wel from a roll to match with the timing belt the teeth formed in the drive surface of the roller are driven. The roller teeth take the belt teeth engaged to create a very reliable system that will never slide. This tooth arrangement had one high tension ratio over the drive roller, from which there was a low belt tension requirement. Of the The expression belt tension refers to the static axia le load or nominal tension in the belt to which the belt is stretched before use. Low belt tension conditions are preferred because higher belt tension increases friction, higher engine warming and higher exhaust use result. In addition, at lower rie both the motor and the belt tension roll without ball bearings, which is the total sy reduced costs.

Ungünstigerweise weist der Zahnriemenantrieb eine Vielzahl von Nachteilen auf. Die Zähne übertragen beispielsweise die Leistung nicht glatt, wenn sie den Wagen antreiben, da die Ineingriffnahme und Außereingriffnahme (die "Versetzung") der Zähne eine ungleichmäßige Antriebskraft erzeugt. Zu sätzlich tritt die Riemenzahnversetzung bei Frequenzen auf, die eine unerwünschte Wagengeschwindigkeitswelligkeit ein führen. Ferner erregten diese Zahnineingriffnahmestörungen viele Geräuschquellen in dem Drucker, und zwar aufgrund einer Resonanz, welche in schmalen Frequenzbereichen kon zentriert war. Somit empfand man Drucker, die ein Zahnrie men-Wagenantriebssystem verwenden, als laut, was für Kunden ein Ärgernis war.Unfortunately, the toothed belt drive has a large number of disadvantages. For example, the teeth transmit the Performance not smooth when driving the car because the Engaging and disengaging (the "transfer") the teeth generate an uneven driving force. To belt tooth dislocation also occurs at frequencies an undesirable car speed ripple to lead. These also aroused dental interference many sources of noise in the printer due to a resonance, which is con in narrow frequency ranges was centered. So you felt printers that a tooth Use men cart drive system as loud, what for customers was a nuisance.

Ein weiteres bekanntes Wagenantriebssystem verwendet einen V-förmigen Riemen, der von einer Rolle mit einer V-förmigen Rille um ihren Umfang angetrieben wurde. Obwohl die V-Rie men-Antriebssysteme verbesserte akustische Eigenschaften und konsistentere Antriebskräfte erzeugen, weisen sie ebenfalls wesentliche Nachteile auf. Das V-Riemen-Antriebssystem ist auf ein Rutschen anfällig, wenn Öl oder andere Schmierstoffe unbeabsichtigterweise auf den Riemen kommen. Die V-Riemen sind von sich aus dick und müssen um eine Rolle fit großem Durchmesser gewickelt werden, was es notwendig machte, einen größeren Motor zu verwenden, da der Rollendurchmesser nicht ausgewählt werden konnte, um die Motorleistung zu optimie ren. Ferner erhöht eine Rolle mit größerem Durchmesser eben falls den internen Platz, der für das V-Riemen-Antriebssy stem in dem Drucker benötigt wird. Ein weiterer Nachteil des V-Riemen-Antriebs ist das niedrige Spannungsverhältnis über der Antriebsrolle, was ungünstigerweise eine hohe Riemen spannung einführt, was die Riemen für ein vorzeitiges Bre chen anfällig macht. Somit ist die Zuverlässigkeit der V-Riemen-Antriebssysteme zumindest fraglich. Diese hohe Rie menspannung erhöht ebenfalls die Reibung in dem V-Riemen-System, es sei denn, daß teuere Kugellager bei den sich dre henden Komponenten verwendet werden.Another known carriage drive system uses one V-shaped belt from a reel with a V-shaped Groove was driven around its circumference. Although the V-Rie men drive systems improved acoustic properties and They also generate more consistent driving forces significant disadvantages. The V-belt drive system is prone to slipping if oil or other lubricants accidentally get on the strap. The V-straps are inherently fat and have to fit around a roll Diameter, which made it necessary larger motor to use because the roller diameter is not could be selected to optimize engine performance ren. Also increases a role with a larger diameter if the internal space for the V-belt drive system stem where printer is needed. Another disadvantage of V-belt drive is about the low tension ratio the drive roller, which is disadvantageously a high belt tension introduces what the straps for a premature bre Chen makes vulnerable. So the reliability of the V-belt drive systems at least questionable. This high rie mens tension also increases the friction in the V-belt system, unless expensive ball bearings at the dre components are used.

Ein weiteres Wagenantriebssystem, das vorgeschlagen wurde, ist ein weicher Riemen, welcher auf einer weichen Rolle läuft. Ungünstigerweise ist das System mit einem weichen Riemen bezüglich der Leistungsmenge, welches dasselbe über tragen kann, stark eingeschränkt. In anderen Worten ausge drückt, rutschen die weichen Riemen auf den weichen Rollen, wenn sich die Antriebslast erhöht, beispielsweise aufgrund größerer Tintenstrahlkassetten, die größere Tintenvorräte tragen. Ferner nimmt dieses Rutschen ebenfalls natürlich zu, wenn das System mit einem weichen Riemen Öl oder anderen schmierenden Verschmutzungen ausgesetzt wird.Another car propulsion system that has been proposed is a soft belt, which is on a soft roll running. Unfortunately, the system is soft Belt regarding the amount of power, which the same about can wear, severely restricted. In other words, out presses, the soft straps slide on the soft rollers, when the drive load increases, for example due to larger inkjet cartridges, the larger ink supplies carry. Furthermore, this slipping also increases naturally, if the system with a soft belt of oil or other lubricating dirt is exposed.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Tin tenstrahlvorrichtungen zu schaffen, die leise und zuverläs sig sind.The object of the present invention is to Tin to create beam devices that are quiet and reliable are sig.

Diese Aufgabe wird durch ein Reibungsantriebssystem gemäß Anspruch 1, eine Tintenstrahldruckvorrichtung gemäß Anspruch 11 und durch ein Verfahren zum Geräuschmindern einer Tinten strahldruckkopfwagenbewegung in einer Tintenstrahldruckvor richtung gemäß Anspruch 12 gelöst. This task is accomplished by a friction drive system Claim 1, an ink jet printing device according to claim 11 and by a method for noise reduction of an ink jet print carriage movement in ink jet printing direction solved according to claim 12.

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem des lauten Wagenantriebs durch Bereitstellen ei nes Reibungsantriebssystems zum Antreiben eines Wagens, der einen Tintenstrahldruckkopf über eine Druckzone in einer Tintenstrahldruckvorrichtung bewegt. Das Reibungsantriebs-System weist einen Riemen auf, der an dem Wagen befestigt ist, wobei der Riemen eine im wesentlichen flache Antriebs oberfläche aufweist. Das Reibungsantriebssystem weist ferner einen Wagenantriebsmotor mit einer Ausgangswelle auf. Eine Antriebsrolle ist mit der Motorausgangswelle gekoppelt. Die Antriebsrolle weist eine Antriebsoberfläche auf, die eine Mehrzahl von Mikrozähnen aufweist, die die flache Antriebs oberfläche des Riemens in Eingriff nehmen.One aspect of the present invention is concerned with the problem of noisy car propulsion by providing nes friction drive system for driving a car, the an inkjet printhead over a print zone in one Inkjet printing device moved. The friction drive system has a strap that attaches to the carriage the belt is a substantially flat drive has surface. The friction drive system also has a carriage drive motor with an output shaft. A The drive roller is coupled to the motor output shaft. The Drive roller has a drive surface, the one Has a plurality of micro teeth that drive the flat engage the surface of the belt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Tinten strahldruckvorrichtung geschaffen, die ein Medienhandha bungssystem, das Druckmedien über eine Druckzone transpor tiert, und einen Wagen aufweist, der einen Tintenstrahl druckkopf über die Druckzone bewegt. Ein Riemen ist an dem Wagen befestigt, wobei der Riemen eine im wesentlichen fla che Antriebsoberfläche aufweist. Die Druckvorrichtung umfaßt ferner einen Wagenantriebsmotor mit einer Ausgangswelle. Eine Antriebsrolle ist mit der Motorausgangswelle gekoppelt. Die Antriebsrolle weist eine Antriebsoberfläche auf, die eine Mehrzahl von Mikrozähnen aufweist, die die flache An triebsoberfläche des Riemens in Eingriff nehmen.According to another aspect of the invention, an ink Jet printing device created that a Medienhandha system that transports print media across a print zone animals, and has a carriage that has an ink jet printhead moved across the print zone. There is a strap on that Carriage attached, the strap a substantially fla che drive surface. The printing device includes also a carriage drive motor with an output shaft. A drive roller is coupled to the engine output shaft. The drive roller has a drive surface that has a plurality of micro teeth which are flat engage the belt drive surface.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Geräuschmindern einer Tintenstrahldruck kopfwagenbewegung in einer Tintenstrahldruckvorrichtung geschaffen. Das Verfahren umfaßt den Schritt des Koppelns eines Riemens mit einer im wesentlichen flachen Antriebs oberfläche an einen Wagen, der einen Tintenstrahldruckkopf über eine Druckzone in einer Tintenstrahldruckvorrichtung bewegt. In einem Befestigungsschritt wird eine Antriebsrolle an einer Ausgangswelle eines Wagenantriebsmotors befestigt, wobei die Antriebsrolle eine Antriebsoberfläche aufweist, die eine Mehrzahl von Mikrozähnen aufweist. In einem An triebsschritt wird der Wagen durch Ineingriffnahme der fla chen Antriebsoberfläche des Riemens mit der Mehrzahl von Mi krozähnen und durch Drehen der Antriebsrolle durch Betätigen des Antriebsmotors angetrieben.According to another aspect of the present invention a method for noise reduction of an inkjet print head carriage movement in an ink jet printing device created. The method includes the step of coupling a belt with a substantially flat drive surface of a carriage that has an inkjet printhead across a print zone in an ink jet printing device emotional. In a fastening step, a drive roller attached to an output shaft of a carriage drive motor, the drive roller having a drive surface, which has a plurality of micro teeth. In one kind The car is driven by engaging the fla Chen drive surface of the belt with the plurality of Mi crooked and by turning the drive roller by pressing driven by the drive motor.

Ein allgemeines Ziel der vorliegenden Erfindung besteht da rin, eine Tintenstrahldruckvorrichtung zu schaffen, welche auf zuverlässige Weise klare lebhafte Bilder erzeugt, wäh rend der Tintenstrahldruckkopf während des Druckens weich über eine Seite bewegt wird.A general object of the present invention is there rin to create an inkjet printing device which reliably produces clear, vivid images, while rend the inkjet printhead soft during printing is moved over one side.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Geräuschmindern der Druckkopfwagenbewegung zu schaffen, um eine Tintenstrahldruckvorrichtung zu schaf fen, welche leiser als ihre Vorgänger arbeitet.Another object of the present invention is a method for reducing the noise of the printhead carriage movement to create an inkjet printing device fen, which works quieter than its predecessors.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich nungen detaillierter erläutert. Es zeigtPreferred embodiments of the present invention are referred to below with reference to the attached drawing nations explained in more detail. It shows

Fig. 1 eine teilweise schematische perspektivische Teil ansicht einer Form einer Tintenstrahldruckvorrich tung, die eine Form eines Mikrozahn-Wagenantriebs systems der vorliegenden Erfindung zum Treiben ei nes Tintenstrahldruckkopfs zum Drucken über einer Druckzone verwendet; Fig. 1 is a partially schematic perspective partial view of a form of an ink jet printing device using a form of a micro-tooth carriage drive system of the present invention for driving an ink jet print head for printing over a print zone;

Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Ab schnitts des Mikrozahn-Wagenantriebssystems von Fig. 1; Fig. 2 is an enlarged perspective view of a section from the micro-tooth carriage drive system of Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Ab schnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels des Mikrozahn-Wagenantriebssystems von Fig. 1. Fig. 3 is an enlarged perspective view of an Ab-section of another embodiment of the micro-tooth carriage drive system of Fig. 1,.

Fig. 1 stellt ein Ausführungsbeispiel einer Tintenstrahl druckvorrichtung dar, die hier als ein Tintenstrahldrucker 20 gezeigt ist und gemäß der vorliegenden Erfindung aufge baut ist, wobei dieselbe zum Drucken von Geschäftsberichten, von Korrespondenz, zum Desktop-Publishing und dergleichen in der Industrie, im Büro, zu Hause oder irgendwo anders ver wendet werden kann. Eine Vielzahl von Tintenstrahldruckvor richtungen sind kommerziell erhältlich. Einige der Druckvor richtungen, die die vorliegende Erfindung ausführen können, umfassen beispielsweise Plotter, tragbare Druckeinrichtun gen, Kopierer, Kameras, Videodrucker und Faksimile-Geräte, um nur ein paar zu nennen. Um das Konzept der vorliegenden Erfindung darzustellen, ist dieselbe bezüglich eines Tinten strahldruckers 20 beschrieben. Fig. 1 illustrates an embodiment of an inkjet printing device, shown here as an inkjet printer 20 and constructed in accordance with the present invention, for printing business reports, correspondence, desktop publishing and the like in the industry, in the office , can be used at home or anywhere else. A variety of ink jet printing devices are commercially available. Some of the printing devices that can implement the present invention include, for example, plotters, portable printers, copiers, cameras, video printers, and facsimile machines, to name a few. To illustrate the concept of the present invention, the same is described with respect to an ink jet printer 20 .

Obwohl es offensichtlich ist, daß die Druckerkomponenten von Modell zu Modell variieren können, umfaßt der typische Tin tenstrahldrucker 20 ein Gestell 22, das von einem Gehäuse oder einer Gehäuseeinfassung 24, welche typischerweise aus einem Kunststoffmaterial ist, umgeben ist. Blätter eines Druckmediums werden durch ein Druckmedienhandhabungssystem 26 durch eine Druckzone 25 geliefert. Das Druckmedium kann irgendein geeignetes Blattmaterial, wie z. B. Papier, Kartei karten, Textilien, Transparenz-Folien, Mylar und dergleichen sein, wobei aus Zweckmäßigkeitsgründen das dargestellte Aus führungsbeispiel unter Verwendung von Papier als das Druck medium beschrieben wird. Das Druckmediumhandhabungssystem 26 umfaßt einen Zuführbehälter 28 zum Lagern von Papierblättern vor dem Drucken. Eine Serie von herkömmlichen Papieran triebsrollen (nicht gezeigt), die durch einen Schrittmotor 30 und durch eine Antriebsgetriebeanordnung 32 getrieben werden, kann verwendet werden, um das Druckmedium von dem Behälter 28 zum Drucken in die Druckzone 25 zu bewegen, wie es beispielsweise für ein Medienblatt 34 gezeigt ist.Although it is apparent that the printer components may vary from model to model, the typical inkjet printer 20 includes a frame 22 surrounded by a housing or housing bezel 24 , which is typically made of a plastic material. Sheets of print media are delivered through a print zone 25 by a print media handling system 26 . The print medium can be any suitable sheet material, such as e.g. As paper, card index cards, textiles, transparency films, Mylar and the like, the exemplary embodiment shown being described for the sake of expediency using paper as the printing medium. The print media handling system 26 includes a hopper 28 for storing sheets of paper prior to printing. A series of conventional paper drive rollers (not shown) driven by a stepper motor 30 and by a drive gear assembly 32 can be used to move the print medium from the container 28 into the print zone 25 for printing, such as for a media sheet 34 is shown.

Nach dem Drucken treibt der Motor 30 das gedruckte Blatt 34 auf ein Paar von zurückziehbaren Ausgabetrocknungs-Flügel bauglieder 36. Die Flügel 36 halten das neu gedruckte Blatt momentan über irgendwelchen vorher gedruckten Blättern, die noch in einem Ausgabebehälterabschnitt 38 trocknen, wobei die Flügel 36 anschließend zu den Seiten hin zurückgezogen werden, um das neu gedruckte Blatt in den Ausgabebehälter 36 fallen zu lassen. Das Medienhandhabungssystem 26 kann eine Serie von Einstellvorrichtungen zum Anpassen an verschiedene Größen von Druckmedien, die beispielsweise eine Briefgröße, das Papierformat Legal (13 × 16 Zoll = 33,02 × 40,64 cm), das Papierformat A-4, Briefumschläge, usw. umfassen, wie z. B. einen gleitenden Längeneinstellungshebel 44, einen gleitenden Breiteneinstellungshebel 42 und eine gleitende Kuvertzuführungsplatte 44.After printing, the motor 30 drives the printed sheet 34 onto a pair of retractable output drying wing members 36 . The wings 36 momentarily hold the newly printed sheet over any previously printed sheets that are still drying in a hopper section 38 , and the wings 36 are then retracted to the sides to drop the newly printed sheet into the hopper 36 . Media handling system 26 may include a series of adjustment devices to accommodate different sizes of print media, such as letter size, legal paper size (13 × 16 inches = 33.02 × 40.64 cm), A-4 paper size, envelopes, etc. include such. As a sliding length adjustment lever 44, a sliding width adjustment lever 42, and a sliding envelope feed plate 44th

Der Drucker 20 weist ebenfalls eine Drucksteuerung auf, die schematisch als ein Mikroprozessor 45 gezeigt ist, die Be fehle von einem Hauptgerät, d. h. typischerweise von einem Computer, wie z. B. einem Personalcomputer (nicht gezeigt), empfängt. Die Drucksteuerung 45 kann ebenfalls als Reaktion auf Benutzereingaben arbeiten, die über ein Tasteneingabe feld 46 bereitgestellt werden, das auf der Außenseite des Gehäuses 24 angeordnet ist. Ein Monitor, der mit dem Compu terhauptgerät gekoppelt ist, kann verwendet werden, um einem Betreiber sichtbare Informationen, wie z. B. den Druckersta tus oder ein spezielles Programm, das gerade auf dem Haupt computer läuft, anzuzeigen. Personalcomputer, ihre Eingabe geräte, wie z. B. eine Tastatur und/oder ein Mausgerät, und Monitore sind für Fachleute bekannt.Printer 20 also has a print controller, shown schematically as a microprocessor 45 , which commands from a master, typically from a computer such as a computer. B. a personal computer (not shown) receives. The pressure controller 45 can also operate in response to user inputs that are provided via a key entry field 46 that is arranged on the outside of the housing 24 . A monitor, which is coupled to the main computer compu, can be used to provide an operator with visible information such as. B. the printer status or a special program that is currently running on the main computer. Personal computers, their input devices such. B. a keyboard and / or a mouse device, and monitors are known to those skilled in the art.

Ein Wagenführungsstab 48 wird von dem Gestell 22 getragen, um einen Tintenstrahlwagen 50 gleitbar zu tragen, damit sich derselbe über die Druckzone 25 entlang einer Durchlaufachse 52 hin- und herbewegen kann. Ein geeigneter Typ eines Wagen trägersystems ist in dem U.S.-Patent Nr. 5,366,305 gezeigt, das der Hewlett-Packard Company übertragen ist, die auch die Bevollmächtigte der vorliegenden Erfindung ist. Der Wagen 50 wird ebenfalls entlang des Führungsstabs 48 in eine War tungsregion geführt, die eine Wartungsstation 54 enthält, welche in dem Inneren des Gehäuses 24 positioniert ist. Die Wartungsstation 54 kann irgendein Typ einer Wartungsstation sein, welche dimensioniert ist, um die speziellen Druckkas setten, die in einer speziellen Implementation verwendet werden, zu warten. Wartungsstationen, wie sie üblicherweise in kommerziell verfügbaren Druckern verwendet werden, umfas sen typischerweise Wisch-, Abdeckungs- und Vorbereitungsge räte sowie einen Auffangabschnitt, wie es oben bezüglich des Stands der Technik beschrieben wurde. Eine geeignete bevor zugte Wartungsstation ist in den Farbtintenstrahldruckern DeskJet (DeskJet ist ein eingetragenes Warenzeichen) 850C und 855C verfügbar, welche von dem vorliegenden Bevollmäch tigten, d. h. der Hewlett-Packard Company aus Palo Alto, Ka lifornien, hergestellt wird.A carriage guide rod 48 is carried by the frame 22 to slidably support an ink jet carriage 50 so that it can reciprocate across the print zone 25 along a pass axis 52 . A suitable type of car carrier system is shown in U.S. Patent No. 5,366,305, assigned to Hewlett-Packard Company, which is also the assignee of the present invention. The carriage 50 is also guided along the guide rod 48 into a maintenance region that includes a maintenance station 54 positioned inside the housing 24 . Service station 54 may be any type of service station that is sized to service the particular print cartridges used in a particular implementation. Service stations, such as those commonly used in commercially available printers, typically include wiping, covering, and preparation devices, and a catch section as described above in relation to the prior art. A suitable preferred maintenance station is available in the DeskJet (DeskJet is a registered trademark) color ink jet printers 850C and 855C, which are manufactured by the present representative, ie the Hewlett-Packard Company of Palo Alto, California.

Der Drucker 20 weist ebenfalls einen Wagenantriebsgleich spannungsmotor 56 auf, der, wie es nachfolgend detaillierter beschrieben ist, mit dem Stiftwagen 50 gekoppelt ist, um den Wagen entlang des Führungsstabs 48 inkrementell vorzuschie ben. Der Motor 56 arbeitet als Reaktion auf Steuersignale, die er von der Druckersteuerung 45 empfängt. Um Wagenposi tions-Rückkopplungsinformationen zu der Druckersteuerung 45 zu liefern, erstreckt sich ein Codiererstreifen 58 entlang der Länge der Druckzone 25 und über die Wartungsstation 54. Ein herkömmliches optisches Codiererlesegerät kann ebenfalls auf der hinteren Oberfläche des Druckkopfwagens 50 ange bracht werden, um Positionsinformationen zu lesen, die von dem Codiererstreifen 58 geliefert werden. Die Art und Weise des Bereitstellens von Positionsrückkopplungsinformationen über das Codiererstreifen-Lesegerät kann auf eine Vielzahl von unterschiedlichen Arten und Weisen erreicht werden, die für Fachleute bekannt sind.The printer 20 also has a carriage drive DC motor 56 which, as described in more detail below, is coupled to the pen carriage 50 to incrementally advance the carriage along the guide rod 48 . Motor 56 operates in response to control signals received from printer controller 45 . To provide carriage position feedback information to printer controller 45 , encoder strip 58 extends the length of print zone 25 and over service station 54 . A conventional optical encoder reader can also be mounted on the rear surface of printhead carriage 50 to read position information provided by encoder strip 58 . The way in which position feedback information is provided via the encoder strip reader can be accomplished in a variety of different ways known to those skilled in the art.

In der Druckzone 25 empfängt das Medienblatt 34 Tinte von einer Tintenkassette, wie z. B. von einer Monochrom-Schwarz- Tintenkassette 60 und/oder von einer Farbtintenkassette 62. Die Kassetten 60 und 62 werden ebenfalls oft von Fachleuten als "Stifte" bezeichnet. Der dargestellte Farbstift 62 ist ein dreifarbiger Stift mit drei Abteilungen, obwohl bei be stimmten Ausführungsbeispielen ein Satz von diskreten Mo nochromstiften verwendet werden kann. Die dargestellten Stifte 60, 62 umfassen jeweils einen Behälter eines Tinten vorrats und Druckköpfe 64 bzw. 66 zum selektiven Auswerfen der Tinte. Der Monochrom-Schwarz-Stift 60 weist einen einzi gen Behälter auf, der schwarze Tinte enthält, wohingegen der Farbstift 62 drei Behälter zum Tragen von Zyan-, Magenta und gelber Tinte aufweist. Obwohl der Farbstift 62 Pigment-ba sierte Tinte enthalten kann, wird der Stift 62 zwecks der Darstellung derart beschrieben, daß er drei Farbstoff-ba sierte Tintenfarben enthält. Der Schwarz-Tintenstift 60 ist hier derart dargestellt, daß er Pigment-basierte Tinte ent hält. Es ist offensichtlich, daß auch weitere Typen von Tin ten in den Stiften 60, 62 verwendet werden können, wie z. B. Paraffin-basierte Tinten oder Hybrid- oder Verbund-Tinten, die sowohl Farbstoff- als auch Pigment-Charakteristika auf weisen.In the print zone 25 , the media sheet 34 receives ink from an ink cartridge, such as an ink cartridge. B. from a monochrome black ink cartridge 60 and / or from a color ink cartridge 62nd Cassettes 60 and 62 are also often referred to as "pens" by those skilled in the art. The color pen 62 shown is a three-color, three-section pen, although in certain embodiments, a set of discrete mo-chrome pens can be used. The illustrated pens 60 , 62 each include a container of an ink supply and printheads 64 and 66 for selectively ejecting the ink. The monochrome black pen 60 has a single container containing black ink, whereas the color pen 62 has three containers for carrying cyan, magenta and yellow ink. While the color pen 62 may contain pigment-ba catalyzed ink, the pen 62 is described for purposes of illustration such that it contains three dye-ba catalyzed ink colors. The black ink stick 60 is shown here in such a way that it contains pigment-based ink. It is obvious that other types of ink can also be used in the pins 60 , 62 , such as e.g. B. paraffin-based inks or hybrid or composite inks, which have both dye and pigment characteristics.

Jeder Druckkopf 64, 66 weist eine Öffnungsplatte mit einer Mehrzahl von Düsen auf, die auf eine für Fachleute bekannte Art und Weise durch dieselbe gebildet sind. Die dargestell ten Druckköpfe 64, 66 sind thermische Tintenstrahldruck köpfe, obwohl auch andere Druckkopftypen, wie z. B. piezo elektrische Druckköpfe, verwendet werden könnten. Die Druck köpfe 64, 66 umfassen typischerweise eine Substratschicht mit einer Mehrzahl von Widerständen, welche den Düsen zuge ordnet sind. Beim Erregen eines ausgewählten Widerstandes wird ein Gasbläschen gebildet, um ein Tintentröpfchen aus einer zugeordneten Düse und auf ein Blatt 34 in der Druck zone 25 auszuwerfen. Die Tinte kann ebenfalls in einen Auf fangbeckenabschnitt der Wartungsstation 54 während des War tens ausgeworfen werden, oder um verstopfte Düsen zu rei nigen. Die Druckkopfwiderstände werden selektiv als Reaktion auf Abfeuerbefehlssteuersignale erregt, die von einem Mehr leiterstreifen 68 von der Steuerung 45 zu dem Druckkopfwagen geliefert werden.Each printhead 64 , 66 has an orifice plate with a plurality of nozzles formed therethrough in a manner known to those skilled in the art. The illustrated printheads 64 , 66 are thermal inkjet printheads, although other types of printheads, such as. B. piezoelectric print heads could be used. The print heads 64 , 66 typically comprise a substrate layer with a plurality of resistors, which are assigned to the nozzles. When a selected resistance is excited, a gas bubble is formed to eject an ink droplet from an associated nozzle and onto a sheet 34 in the pressure zone 25 . The ink can also be ejected into a catch basin portion of the service station 54 during maintenance, or to clean clogged nozzles. The printhead resistors are selectively energized in response to firing command signals provided by a multi-conductor strip 68 from the controller 45 to the printhead carriage.

Micro tooth cart drive system

Fig. 2 zeigt eine detaillierte Ansicht eines Reibungsmikro zahn-Wagenantriebssystems 70, das gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, zum Treiben des Druckkopfwagens 50 über die Druckzone 25 und die Wartungsstation 54. Das An triebssystem 70 kann eine oder mehrere Mitlaufwalzen oder -rollen, wie z. B. Mitlaufrollen 72 und 74, die von dem Gestell 22 getragen werden, umfassen. Zumindest eine der Mitlaufrollen 72, 74 ist vorzugsweise Feder-vorgespannt, um bei der Riemenspannung zu helfen. Das Antriebssystem 70 weist ferner eine Antriebsrolle 75 auf, welche mit einer Ausgangswelle des Motors 56 gekoppelt ist. Die Antriebsrolle 75 kann aus einem Metall, wie z. B. aus Stahl, Messing oder Aluminium, oder aus einem Kunststoffmaterial, wie z. B. Nylon, Polycarbonat oder einem Glas-gefüllten Polycarbonat, aufgebaut sein. FIG. 2 shows a detailed view of a friction micro-tooth carriage drive system 70 constructed in accordance with the present invention for driving the printhead carriage 50 across the print zone 25 and the service station 54 . At the drive system 70 may be one or more idler rollers or rollers, such as. B. idlers 72 and 74 carried by the frame 22 . At least one of the idler rollers 72 , 74 is preferably spring biased to assist in belt tensioning. The drive system 70 also has a drive roller 75 which is coupled to an output shaft of the motor 56 . The drive roller 75 may be made of a metal, such as. B. of steel, brass or aluminum, or of a plastic material such. B. nylon, polycarbonate or a glass-filled polycarbonate.

Die Antriebsrolle 75 weist eine Antriebsoberfläche 76 mit einer Mehrzahl von Mikrozähnen auf, die in derselben ge bildet sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Antriebsoberfläche 76 ein im wesentlichen gleichmäßiges Muster von Mikrozähnen auf, die rändelartig in einem Diaman tenmuster angeordnet sind. Vorzugsweise wird das Mikrozahn muster durch Definieren von Gebieten gebildet, die von Ab senkungen in der Antriebsoberfläche gebildet sind, wie z. B. durch Bearbeiten einer glatten Oberfläche, oder durch Formen der Zähne, während die Rolle 75 geformt wird. Weitere Muster sind ebenfalls möglich, wie z. B. Muster mit einer Kombinati on von diamantenförmigen Zähnen und schräg gerippten Zähnen. Eine Gruppe von schräg gerippten Mikrozähnen kann ohne wei teres gebildet werden, indem eine Gruppe von parallelen Ril len eines herkömmlichen Diamantenrändelmusters weggelassen wird. Auf diese Art und Weise liegt jede der Rippen entlang einer Ebene, die eine Antriebsachse 77 der Rolle 75 bei ei nem spitzen Winkel schneidet. Weitere Mikrozahnmuster können ebenfalls verwendet werden, wie z. B. eine gerade Zahnrände lung (nicht gezeigt), die eine Mehrzahl von rechteckförmigen Zähnen aufweist, die durch Rillen parallel zu der Rollenan triebsachse 77, welche Rillen schneiden, die die Antriebs achse 77 umgeben, definiert sind. The drive roller 75 has a drive surface 76 having a plurality of micro teeth formed therein. In the illustrated embodiment, the drive surface 76 has a substantially uniform pattern of micro teeth that are knurled in a diamond pattern. Preferably, the micro tooth pattern is formed by defining areas that are formed from dimples in the drive surface, such as. By machining a smooth surface, or by shaping the teeth while the roller 75 is being formed. Other patterns are also possible, such as. B. Pattern with a combination of diamond-shaped teeth and obliquely ribbed teeth. A group of obliquely ribbed micro teeth can be easily formed by omitting a group of parallel grooves of a conventional diamond knurling pattern. In this way, each of the ribs lies along a plane that intersects a drive axis 77 of the roller 75 at an acute angle. Other micro tooth patterns can also be used, such as. B. a straight Zahnrände lung (not shown) having a plurality of rectangular-shaped teeth, which driving axle by grooves parallel to the Rollenan 77 cut, which grooves the axle drive 77 are surrounded defined.

Das Antriebssystem 70 umfaßt ebenfalls einen Riemen 78, wel cher auf eine herkömmliche Art und Weise an dem Stiftwagen 50 befestigt sein kann. Vorzugsweise ist der Antriebsriemen 78 ein flacher, zahnloser Riemen aus einem Material, das ur sprünglich im wesentlichen entlang der Antriebsoberfläche glatt ist, welche die Schnittstelle zu der Antriebsriemen oberfläche 76 ist. Während der Verwendung paßt sich die An triebsoberfläche des Riemens 78 vorzugsweise an die Vorstän de der Mehrzahl von Mikrozähnen während der Verwendung an. Ein Riemen aus einem Faser-verstärkten elastomerischen Ma terial ist beispielsweise geeignet, wobei ein Riemen aus einem Polyurethan-Material, das mit Kevlar-Fasern (Kevlar ist ein eingetragenes Warenzeichen) verstärkt ist, sich als gut erwiesen hat. Weitere Verstärkungsfasern können eben falls verwendet werden, wie z. B. Glasfasern, Nomex-Fasern (Nomex ist ein eingetragenes Warenzeichen) oder Polyester fasern. Bei der Verwendung des Riemens 78 und den gleichen Wagenbeschleunigungen müssen die Riemenspannungen über die Spannungen erhöht werden, die auftreten, wenn die früheren Zahnriemen, die in Verbindung mit dem Stand der Technik be schrieben wurden, verwendet werden. Diese erhöhte Riemen spannung tritt aufgrund des reduzierten Spannungsverhält nisses über der Antriebsrolle 75 auf, bei dem das Durch rutschen beginnt, und zwar im Vergleich zu dem Verhältnis, das bei einem herkömmlichen Zahnriemen-Antriebssystem auf tritt.The drive system 70 also includes a belt 78 which can be secured to the pen carriage 50 in a conventional manner. Preferably, the drive belt 78 is a flat, toothless belt made of a material that is originally substantially smooth along the drive surface which is the interface to the drive belt surface 76 . During use, the drive surface of belt 78 preferably conforms to the bosses of the plurality of micro teeth during use. For example, a belt made of a fiber-reinforced elastomeric material is suitable, and a belt made of a polyurethane material reinforced with Kevlar fibers (Kevlar is a registered trademark) has proven to be good. Other reinforcing fibers can also be used if such. B. glass fibers, Nomex fibers (Nomex is a registered trademark) or polyester fibers. When using belt 78 and the same car accelerations, the belt tensions must be increased above the tensions that occur when using the prior toothed belts described in connection with the prior art. This increased belt tension occurs due to the reduced tension ratio on the drive roller 75 at which the slippage begins, compared to the ratio that occurs in a conventional toothed belt drive system.

Während der Studien des Antriebssystems 70 wurde ein inter essantes Attribut entdeckt. Während der Lebensdauer des An triebssystems 70 führen die wiederholten Eindrücke, die die Mikrozahnoberfläche 76 auf der Antriebsoberfläche des Rie mens 78 zurückläßt, eine Speicherwirkung in das Riemenma terial ein. Diese eingeführte Speicherwirkung resultiert aus den Diamant-gerändelten Punkten, die die Riemenoberfläche lokal verformen, was dem Riemen 78 eine Kriecheinstellung erteilt. Auf vorteilhafte Weise bilden diese lokalen Riemen verformungen den Rändelzwischenraum direkt ab, was eine me chanische Verbindung zwischen dem Riemen 78 und der An triebsrolle 75 erzeugt, um die Verwendung eines höheren an gelegten Motordrehmoments zu erlauben. Es stellte sich fer ner heraus, daß aufgrund dieser mechanischen Verbindung zwi schen den Riemen 78 und der Rolle 75 irgendwelche ungünsti gen Schmierverunreinigungen, wie z. B. von Ölen oder derglei chen, die versehentlich auf den Riemen tropfen, lediglich eine kleine ungünstige Rutschauswirkung auf den Riemen haben. Somit beeinträchtigten diese Schmierverunreinigungen das Riemenrutschverhalten lediglich gering, wie es während eines Prototyptests verifiziert wurde.An interesting attribute was discovered during the studies of the drive system 70 . During the life of the drive system to 70 lead, the repeated impressions which leaves the micro-tooth surface 76 on the drive surface of Rie mens 78, a memory effect in the Riemenma a TERIAL. This introduced storage effect results from the diamond knurled points that locally deform the belt surface, giving the belt 78 a creep setting. Advantageously, these local belt deformations form the knurled space directly, which creates a mechanical connection between the belt 78 and the drive roller 75 to allow the use of a higher applied engine torque. It also turned out ner due to this mechanical connection between the belt 78 and the roller 75 any unfavorable lubricating contaminants such. B. oils or derglei Chen, which accidentally drip on the belt, only have a small unfavorable slip effect on the belt. Thus, these lubricating contaminants only slightly affected the belt slip behavior, as was verified during a prototype test.

Bezüglich des Zwischenraums der Rändelung auf der Oberfläche 76 kann ein größerer Rändelungszwischenraum (die Anzahl von Punkten in einem Einheitsumfang, typischerweise in Zoll oder Millimeter) in niedrigeren lokalen Kontaktkräften auf dem Riemen 78 resultieren, wodurch auf vorteilhafte Weise die Spannungsverhältniseigenschaft über der Rolle 75 reduziert ist. Auf der anderen Seite kann ein kleiner Rändelungszwi schenraum inkonsistente Antriebskräfte in den Wagen 50 einführen, was in einer Geschwindigkeitswelligkeit oder in einer Zunahme des akustischen Lautstärkeverhaltens des Sy stems resultiert, welches beide ungünstige Situationen sind, die bei den früheren Zahnriemenantriebssystemen beobachtet wurden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, daß ein Diamantmuster mit gerändelten Zwischen räumen mit einem Zwischenraum in der Größenordnung von 0,5- 1,2 (hier in Punkten pro Millimeter, was etwa gleich 12-30 Zwischenräumen in Punkten pro Zoll entspricht) oder vorzugs weise mit einem Zwischenraum in Millimetern von 0,7-1,0 (18-26 Zwischenräume in Zoll) oder noch besser mit einem Zwischenraum in Millimetern von 0,83-0,91 (etwa 22 Zwi schenräume in Zoll) eine adäquate Kontaktfläche mit dem Rie men 78 schafft. Darüber hinaus ergibt dieser bevorzugte Zwi schenraum ebenfalls eine adäquate Belastung für eine lokale Riemendeformation, während derselbe ebenfalls außerordent lich niedrige Geschwindigkeitswelligkeitscharakteristika er gibt. Ferner ergibt der bevorzugte Zwischenraum ein gutes akustisches Verhalten. Während des Testens wurde heraus gefunden, daß das gerändelte Antriebssystem 70 die Schallpe gel um bis zu 12 Dezibel (dB) reduziert, und zwar im Ver gleich zu den Schallpegeln, die bei früheren Zahnriemensy stemen beobachtet wurden. Es wurde ebenfalls herausgefunden, daß die Höhe der Schallreduktion von der Druckvorrichtungs architektur und ihrer Resonanzfrequenz abhängt.Regarding the knurling clearance on surface 76 , a larger knurling clearance (the number of dots in a unit circumference, typically in inches or millimeters) may result in lower local contact forces on belt 78 , which advantageously reduces the tension ratio property over roller 75 . On the other hand, a small knurling gap can introduce inconsistent driving forces into the carriage 50 , resulting in speed ripple or an increase in the acoustic volume behavior of the system, both of which are unfavorable situations observed in the previous timing belt drive systems. In a preferred embodiment it is assumed that a diamond pattern with knurled spaces with a space of the order of 0.5-1.2 (here in dots per millimeter, which corresponds to approximately equal to 12-30 spaces in dots per inch) or preferably with a gap in millimeters of 0.7-1.0 (18-26 spaces in inches) or even better with a space in millimeters of 0.83-0.91 (approximately 22 spaces in inches) an adequate contact area with the strap 78 . In addition, this preferred interspace also provides an adequate load for local belt deformation, while also giving extraordinarily low speed ripple characteristics. Furthermore, the preferred space results in good acoustic behavior. During testing, it was found that the knurled drive system 70 reduced the sound level by up to 12 decibels (dB) compared to the sound levels observed in previous timing belt systems. It has also been found that the level of sound reduction depends on the printer architecture and its resonant frequency.

Fig. 3 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Rei bungsmikrozahn-Wagenantriebssystems 80, das gemäß der vor liegenden Erfindung aufgebaut ist. Das System 80 kann eine oder mehrere Mitlaufrollen, wie z. B. die Rollen 72, 74, und eine Antriebsrolle 85 aufweisen, die an eine Ausgangswelle des Antriebsmotors 56 gekoppelt ist. Hier weist die An triebsrolle 85 eine Antriebsoberfläche 86 auf, welche mit einer zufälligen Anordnung von Mikrozähnen beschichtet ist, wobei dieselben hier aus einem scheuernden granularen Ma terial oder Medium sind. Vorzugsweise ist dieses scheuernde Material eine Beschichtung, die dem Quarzgriesmaterial ähn lich ist, das bei Schleifpapier verwendet wird, obwohl es offensichtlich ist, daß andere Griesmaterialien ebenfalls verwendet werden können, wie z. B. Diamant, Silizium, Carbid, Granat oder Wolframcarbid. Vorzugsweise kann das scheuernde Material eine Körnung zwischen 80 und 200 oder vorzugsweise etwa 100 aufweisen. Das Antriebssystem 80 umfaßt ebenfalls einen flachen Endlosriemen 88, welcher das gleiche Material aufweisen kann, wie es oben für den Riemen 78 beschrieben wurde. Fig. 3 shows an alternative embodiment of a Rei micro micro-tooth drive system 80 , which is constructed according to the prior invention. System 80 may include one or more idler rollers, such as. B. the rollers 72 , 74 , and a drive roller 85 which is coupled to an output shaft of the drive motor 56 . Here, the drive roller 85 has a drive surface 86 which is coated with a random arrangement of micro teeth, the same here being made of an abrasive granular material or medium. Preferably, this abrasive material is a coating similar to the quartz grit material used in abrasive paper, although it is obvious that other grit materials can also be used, such as e.g. B. diamond, silicon, carbide, garnet or tungsten carbide. Preferably, the abrasive material can have a grain size between 80 and 200 or preferably about 100. The drive system 80 also includes a flat endless belt 88 , which may be of the same material as that described for the belt 78 above.

Diese zufällige Anordnung von scheuernden oder Griesmikro zähnen 86 verringert bedeutsam das Druckergeräusch und lie fert gleichzeitig eine weiche, welligkeitsfreie Antriebs bewegung. Das zufällige Wesen der scheuernden Mikrozähne 86 verringert auf vorteilhafte Weise die Amplitude von Störun gen, die während der Riemenineingriffnahme eingeführt wer den, da das zufällige Muster weniger wahrscheinlich Re sonanzen in den anderen Komponenten des Druckers 20 erregt. Darüber hinaus verstreut die Zufälligkeit der Grieszähne 86 die Ineingriffnahmeenergie im Vergleich zu dem früheren Fall, bei dem dieselbe in sehr schmalen Frequenzbändern konzentriert ist, wie z. B. wenn die früheren Zahnriemen antriebe verwendet werden.This random arrangement of abrasive or semolina micro teeth 86 significantly reduces printer noise while delivering a smooth, ripple-free drive motion. The random nature of the abrasive micro teeth 86 advantageously reduces the amplitude of disturbances introduced during belt engagement because the random pattern is less likely to excite resonances in the other components of the printer 20 . In addition, the randomness of the semolina teeth 86 scatters the engaging energy compared to the previous case, where it is concentrated in very narrow frequency bands, e.g. B. if the earlier timing belt drives are used.

Als weiterer Vorteil ist das Antriebssystem 80 in der Lage, einen flachen Riemen 88 mit einer kleineren Durchschnitts dicke zu verwenden, als sie für die früheren Zahnriemen erforderlich ist. Diese dünnere Abmessung des Riemens 88 erlaubt die Verwendung von einer Rolle 85 mit kleinerem Durchmesser, als es für die früheren Zahnriemenkonfigura tionen erforderlich war. Die Verwendung einer Rolle 85 mit kleinerem Durchmesser ermöglicht auf vorteilhafte Weise die Verwendung eines Motors 86 mit einer kleineren Nennleistung, als sie für Motoren bei den früheren Zahnriemensystemen not wendig war. Die Verwendung eines kleineren Motors 56 verrin gert nicht nur die anfänglichen Herstellungskosten, sondern ebenfalls die Betriebskosten, die ein Verbraucher sieht.As a further advantage, the drive system 80 is able to use a flat belt 88 with a smaller average thickness than that required by the earlier timing belts. This thinner dimension of the belt 88 allows the use of a smaller diameter roller 85 than was required for the earlier timing belt configurations. The use of a roller 85 with a smaller diameter advantageously enables the use of a motor 86 with a smaller nominal power than was necessary for motors in the earlier toothed belt systems. The use of a smaller motor 56 reduces not only the initial manufacturing cost but also the operating cost that a consumer sees.

Wenn die herausragenden akustischen Eigenschaften und die konsistente Antriebskraft des Systems 80 mit den Vorteilen des oben beschriebenen Systems 70 verglichen werden, wird davon ausgegangen, daß das gerändelte Antriebssystem 70 bestimmte Vorteile gegenüber dem Griesantriebssystem 80 besitzt. Es sind beispielsweise zusätzliche Arbeitskosten notwendig, um die zufällige Griesoberfläche 86 auf die Rolle 85 aufzubringen, wohingegen das gerändelte Muster 76 ohne weiteres in einer Kunststoffrolle gebildet oder in eine Metallrolle bearbeitet werden kann. Somit wird davon aus gegangen, daß der gerändelte Entwurf der Rolle 75 einfacher als das Grieskonzept der Rolle 85 herzustellen ist.When the outstanding acoustic properties and consistent driving force of system 80 are compared to the advantages of system 70 described above, it is believed that knurled drive system 70 has certain advantages over gritty drive system 80 . For example, additional labor costs are required to apply the random grit surface 86 to the roll 85 , whereas the knurled pattern 76 can be readily formed in a plastic roll or machined into a metal roll. It is therefore assumed that the knurled design of the roller 75 is easier to produce than the semolina concept of the roller 85 .

Beim Implementieren der Konzepte der Mikrozahnantriebssysteme 70, 80, die hierin dargestellt sind, ist es offensicht lich, daß ein Verfahren zum Geräuschmindern des Betriebs eines Tintenstrahldruckers realisiert werden kann. Bei diesem Verfahren wird der Antriebsriemen 78, 88 mit dem Druckkopfwagen 50 gekoppelt. Bei einem Oberflächenschritt wird eine Mikrozahn-Antriebsoberfläche auf die Antriebsrolle 75, 85 aufgebracht. Der Riemen 78, 88 wird dann durch einen Motor 56 und die Rolle 75, 85 angetrieben, um den Wagen 50 in Eingriff zu nehmen und wechselweise hin und her zu trei ben (wie es durch die Doppelspitzenpfeile gezeigt ist), um die Druckköpfe 64, 66 über die Druckzone 25 und über die Wartungsstation 54 zu treiben. Bei einem Antriebsschritt wird die Antriebsrolle 75, 85 von dem Motor 56 als Reaktion auf Wagenbewegungssignale gedreht, die von der Drucksteue rung 45 empfangen werden. Bei den dargestellten Ausführungs beispielen kann der Oberflächenschritt erreicht werden, in dem der Rollenantriebsoberfläche ein sich wiederholendes Muster gegeben wird, wie z. B. das Diamant-gerändelte Muster 76 von Fig. 2. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann das Mikrozahnmuster zufällig auf der Riemenantriebs oberfläche angeordnet sein, wie es beispielsweise durch die Quarzgriesoberfläche 86 dargestellt ist, die auf der Rolle 85 gebildet ist.When implementing the concepts of the micro tooth drive systems 70 , 80 illustrated herein, it is apparent that a method for noise reducing the operation of an ink jet printer can be implemented. In this method, the drive belt 78 , 88 is coupled to the print head carriage 50 . In a surface step, a micro tooth drive surface is applied to the drive roller 75 , 85 . The belt 78 , 88 is then driven by a motor 56 and roller 75 , 85 to engage and reciprocate the carriage 50 (as shown by the double-headed arrows) to move the printheads 64 , 66 to drive over the pressure zone 25 and the maintenance station 54 . In a drive step, the drive roller 75 , 85 is rotated by the motor 56 in response to carriage motion signals received from the print controller 45 . In the illustrated embodiments, the surface step can be achieved by giving the roller drive surface a repeating pattern, such as. For example, the diamond knurled pattern 76 of FIG. 2. In an alternative embodiment, the micro tooth pattern may be randomly arranged on the belt drive surface, such as represented by the quartz grit surface 86 formed on the roller 85 .

Conclusion

Somit ist eine Vielzahl von Vorteilen durch Implementieren entweder des gerändelten Antriebssystems 70 oder des Gries-Antriebssystems 80 realisiert, wie es dargestellt wurde. Die Riemenantriebsdrehmomentreserve beispielsweise wird sich erwartungsgemäß über der Lebensdauer des Druckerprodukts 20 verbessern. Durch Ersetzen der früheren Zahnriemen und Rol lensysteme durch einen weichen Riemen 78 und eine gerändelte Rolle 75 werden zusätzlich die Wahrnehmung von Schall und die Akustikpegel, die von dem Wagenantriebssystem emittiert werden, wesentlich reduziert. Darüber hinaus tritt im Ver gleich zu früheren Zahnriemensystemen eine kleinere Wagenge schwindigkeitswelligkeit auf, wenn das gerändelte Antriebs system 70 oder das Griesantriebssystem 80 verwendet wird.Thus, a variety of advantages are realized by implementing either the knurled drive system 70 or the Gries drive system 80 as illustrated. For example, the belt drive torque reserve is expected to improve over the life of the printer product 20 . In addition, by replacing the previous timing belts and roller systems with a soft belt 78 and a knurled roller 75 , the perception of sound and the acoustic levels emitted by the carriage drive system are significantly reduced. In addition, a lower Wagenge speed ripple occurs when compared to previous timing belt systems when the knurled drive system 70 or the grits drive system 80 is used.

Claims

1. A friction drive system ( 70 ; 80 ) for driving a carriage ( 50 ) which moves an ink jet print head ( 60 , 62 ) over a print zone ( 25 ) in an ink jet print device ( 20 ), the friction drive system ( 70 ; 80 ) having the following features:
a belt ( 78 ; 88 ) attached to the carriage ( 50 ), the belt ( 78 ; 88 ) having a substantially flat drive surface;
a carriage drive motor ( 56 ) with an output shaft; and
a drive roller ( 75 ; 85 ) coupled to the motor output shaft, the drive roller ( 75 ; 85 ) having a drive surface ( 76 ; 86 ) which includes a plurality of micro teeth which drive the flat drive surface of the belt ( 78 ; 88 ).

2. The friction drive system according to claim 1, wherein the plurality of micro teeth are randomly arranged on the drive surface ( 86 ) of the drive roller ( 85 ).

3. The friction drive system of claim 2, wherein the plurality of micro teeth are made of a granular material ( 86 ) selected from the group consisting of quartz grit, diamond, silicon carbide, garnet or tungsten carbide.

4. A friction drive system according to claim 1, wherein the plurality of micro teeth on the drive surface ( 76 ) of the drive roller ( 75 ) are arranged in a pattern.

5. A friction drive system according to claim 4, wherein the plurality of micro teeth are arranged in a knurled diamond pattern on the drive surface ( 76 ) of the drive roller ( 75 ).

6. The friction drive system of claim 4, wherein the drive roller ( 75 ) rotates about a drive axis, the plurality of micro teeth being arranged as a series of ribs that lie along planes that intersect the drive axis at an acute angle.

A friction drive system according to any one of the preceding claims, wherein the plurality of micro teeth are formed by defining regions surrounded by depressions in the drive surface ( 76 , 86 ) of the drive roller ( 75 , 85 ).

8. A friction drive system according to any one of the preceding claims, in which the drive surface ( 76 ; 86 ) of the drive roller ( 75 ; 85 ) is either made of a plastic material or of metal.

A friction drive system according to any one of the preceding claims, wherein the belt ( 78 ; 88 ) is made of a material which is initially substantially flat and which conforms to the plurality of micro teeth during use.

10. A friction drive system according to any one of the preceding claims, in which the belt ( 78 ; 88 ) is made of a polyurethane material that is reinforced with fibers selected from the group consisting of Kevlar fibers, from glass fiber Nomex fibers or polyester fibers are available.

11. Inkjet printing device with the following features:
a media handling system ( 26 ) that transports print media ( 34 ) across a print zone ( 25 );
a carriage ( 50 ) that moves an ink jet printhead ( 60 , 62 ) across the print zone ( 25 ); and
a friction drive system ( 70 ; 80 ) for driving the carriage ( 50 ) which moves the ink jet print head ( 60 , 62 ) across the print zone ( 25 ) according to any one of the preceding claims.

12. A method for reducing noise of an inkjet print carriage movement in an inkjet printing device ( 20 ), comprising the following steps:
Coupling a belt ( 78 ; 88 ) having a substantially flat drive surface to a carriage ( 50 ) which moves an ink jet printhead ( 60 , 62 ) across a print zone ( 25 ) in the ink jet printing device ( 20 );
Attaching a drive belt ( 75 ; 85 ) to an output shaft of a vehicle drive motor ( 56 ), the drive roller ( 75 ; 85 ) having a drive surface ( 76 ; 86 ) which has a plurality of micro teeth;
Driving the carriage ( 50 ) by engaging the flat drive surface of the belt ( 78 ; 88 ) with the plurality of micro teeth and by rotating the drive roller ( 75 ; 85 ) by operating the drive motor ( 56 ).

13. The method of claim 12, further comprising the step of adapting the belt drive surface ( 78 , 88 ) to the plurality of micro teeth ( 76 , 86 ) during the drive step.