DE2232674C2

DE2232674C2 - Zahnriemenantrieb für die rotierende Walze eines Tintenstrahldruckers

Info

Publication number: DE2232674C2
Application number: DE2232674A
Authority: DE
Inventors: Lysle Dwight Dayton Ohio Cahill; George William Springboro Ohio Denlinger
Original assignee: Mead Corp
Current assignee: Mead Corp
Priority date: 1971-07-09
Filing date: 1972-07-04
Publication date: 1983-09-08
Also published as: FR2145941A5; US3730011A; GB1392646A; DE2232674A1; JPS5622706B1; CH566499A5; CA972985A

Description

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Die Erfindung betrifft einen Zahnriemenantrieb für die rotierende Walze eines Tintenstrahldruckers nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein Tintenstrahldrucker mit einer rotierenden Walze, die den zu bedruckenden Bogen trägt ist aus der US-PS 35 88 906 bekannt In einem solchen Drucker sind ein oder mehrere Tropfenerzeuger um die Walze herum angeordnet und bewegen sich in der Längsrichtung der Walze, wobei sie über die ganze Oberfläche des Bogens verfahren werden. Einzelne Tropfen werden entweder aufgefangen oder treffen auf uem Boden auf. Die Vielzahl von kleinen Tropfen bildet insgesamt den Druck.

Derartige Tintenstrahldrucker besitzen für den Antrieb der Walze einen Zahnriemenantrieb, dessen Zahnriemen mit der Trommel in Eingriff ist Zahnriemenantriebe sind nieht frei von Zahnteilungsfehlern. Diese Zahnteilungsfehler haben bei einem Tintenstrahldrucker eine ungleichförmige Bewegung der Walzenoberfläche in bezug auf den Druckkopf zur Folge. Die Walzenoberfläche erfährt in bezug auf den Druckkopf kurzzeitige Beschleunigungen und Verzögerungen, die dazu führen, daß die zum Aufdrucken einer geraden waagerechten Linie durch den Druckkopf aufgebrachten Punkte nicht genau nebeneinander liegen, da sie nicht exakt nach 360° Walzendrehung ausgelöst werden. Infolgedessen wird anstatt einer geraden waagerechten Linie eine Wellenlinie aufgedruckt.

Aus der US-PS 17 46178 ist es bekannt zur Vermeidung von Zahnteilungsfehlern in Zahnradgetrieben die Zahnräder radial zu spalten und gegeneinander zu verdrehen, bis das Spiel mit einander kämmenden Zahnrädern ausgeglichen ist, woraufhin die beiden Zahnradteile dann miteinander verspannt werden.

Ferner ist es im Getriebebau allgemein üblich, die Auswirkung von Teilungsfehlern bei Zahnrädern dadurch zu mildern, daß Zahnräder mit einer unterschiedlichen Zähnezahl verwendet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Teilungsund Konturenfehler von Zahnrad und Zahnriemen möglichst gering zu halten und Restfehler bei der wiederholten Positionierung der Druckwalze in Umfangsrichtung auszugleichen.

Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst

Bei dem erfindungsgemäßen Zahnriemenantrieb ist die Anzahl der Zähne des Zahnriemens gleich der Anzahl der Zähne des Zahnn^es, das an der Walze befestigt ist Durch diese Maßnahme wird erreicht daß stets dieselben Zähne des Zahnriemens auf dieselben Zähne des Zahnrades treffen. Nach jeder vollständigen Umdrehung der Walze tritt also zwischen deren Oberfläche und dem Druckkopf stets identisch derselbe Fehler auf, der stets demselben Teilungsfehler entspricht Da alle nacheinander aufgedruckten Punkte denselben Fehler in bezug auf ihre Idealposition aufweisen, liegen sie exakt auf einer geraden Linie.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Zahnriemen beidseitig gezahnt und mit seiner Außenseite mit einem bogenförmigen Abschnitt des Zahnrades nahezu tangential in Eingriff. Eine solche Anordnung eines Zahnriemens und eines "on diesem angetriebenen Zahnrades ist an sich bereits aus der US-PS 14 23 028 bekannt die sich mit Gerbermaschinen befaßt Bei derartigen Maschinen spielen Zahnteilungsfehler keine Rolle. Bei Anwendung eines solchen Zahnriemenantriebes auf einen Tintenstrahldrucker ergibt sich eine weitere Verbesserung der Druckpräzision.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näh jr beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Zahnriemenantriebs,

F i g. 2 Einzelheiten im Aufbau und in der Anordnung des Tropfenerzeugers,

Fig.3 einen schematischen Schnitt durch den Tropfenerzeuger,

Fig.4 eine Teilansicht eines gespaltenen Zahnriemens,

F i g. 5 ein Diagramm, das ein Gitternetz zeigt welches unter Verwendung eines herkömmlichen Synchronantriebs gedruckt wurde und

F i g. 6 ein ähnliches Diagram,") wie F i g. 5, das ein Gitternetz zeigt, das unter Anwendung des erfindungsgemäßen Zahnriemenantriebs gedruckt wurde.

Die Fig.2 zeigt einen Druckkopf 10, der an einem einstellbaren Rahmen 12 montiert ist. um der Oberfläche der Druckwalze 14 folgen zu können, welche an ihrer Oberfläche einen Druckbogen aufweist, z. B. aus Papier. Die Walze dreht sich in Pfeilrichtung, und an einem Ende der Walze oder an ihrer Antriebswelle ist ein Zahnrad 18 befestigt welches das angetriebene Rad für die Druckwalze ist Dieses Rad ist auch in F i g. 1 gezeigt, zusammen mit der Welle 19, die die Walze und das Zahnrad 18 trägt. Ein Antrieb ist schematisch mit 20 bezeichnet; er weist eine mit einem Antriebsrad 25 verbundene Antriebswelle 22 und eine separate Abnehmerwelle 26 auf, die mit einer Spindel 28 verbunden ist; diese ist mit einer Mutter 29 in Eingriff, welche im Support 30 angeordnet ist Der Support 30 bildet die Halterung für den Rahmen 12. Dieser bildet die Halterung für den Druckkopf 10, der so angeordnet ist, daß er in Längsrichtung der Druckwalze sich bewegen kann, um über die Oberfläche eines Bogens 15 verfahren zu werden.

Die Welle 26 kann langsamer rotieren als die Antriebswelle 22 und wirkt so, daß der Druckkopf einer wenig geneigten Spirallinie folgt; vorzugsweise ist der Antrieb der Welle 26 intermittierend, damit die Gleitbahn und die Tropfenerzeugung für jede Umdrehung der Walze schrittweise erfolgt, wobei bewirkt

!5

20

wird, daß der Druckkopf parallele Linien um die Walze und entlang der Oberfläche des Bogens 15 beschreibt Einzelheiten des Druckkopfes sind in der vorgenannten US-PS 35 88 906 beschrieben. Einige Teile sind auch in der F i g. 3 dargestellt

Ein Rohr 30 führt die Tinte zu einer Öffnung 31, von welcher ein Tintenstrahl ausgesendet und in Tropfen -aufgeteilt wird. Die Tropfen werden von einer Anregungsvorrichtung 32 erzeugt, die die Größe der Tropfen und den Abstand zwischen den einzelnen Tropfen je nach Wunsch reguliert Die Abtrennung der Tropfen aus dem Flüssigkeitsstrahl geschieht im Bereich einer ladeelektrode 35, wo die Tropfen selektiv elektrostatisch geladen werden. Die Bahn der Tropfen erstreckt sich an einer Abtenkelektrode 36 vorbei, wo die Bahn abgelenkt wird. Ein Tröpfchenfänger 38 fängt die nicht-druckenden Tropfen auf. Die Anordnung kann so ausgeführt sein, daß entweder die geladenen oder die ungeladenen Tropfen vom Tröpfchenfänger 38 aufgefangen werden.

Auf der anderen Seite des getriebenen Zahnrades 18 befinden sich ein Leitrad 40 und das Antriebsrad 25. Ein Zahnriemen 44 ist über das Zahnrad 18, um dns Antriebsrad 25 und um das Leitrad 40 herum geführt Da der Zahnriemen 44 an beiden Seiten, nämlich an der Außen- sowie an der Innenseite mit Zähnen versehen ist erfolgt eine genaue Übertragung der Drehbewegung vom Antriebsrad 25 auf das getriebene Zahnrad 18 mittels des Riemens. Der Antriebsteil des Zahnriemens kann so nahe an seinem Rücklaufteil angeordnet werden, daß ein Separator 46 vorgesehen werden muß.

Trotz sorgfältiger Herstellung von biegsamen Zahnriemen 44 wurde gefunden, daß kleine Schwankungen, beispielsweise in der Zahnhöhe oder in der Zahnteilung, vorkommen können. Kleine Schwankungen dieser Art kennen nicht sofort entdeckt werden und verursachen kleine Störungen im Drehantrieb der Druckwalze. Dies ist beobachtet worden wie es die F i g. 5 anzeigt indem auf den Druckbogen ein Netz aufgedruckt wurde und die horizontalen und vertikalen Linien des Netzes beobachtet w-trden. Die Bewegungsrichtung des Druckbogens ist in Fig.5 mit einem Pfeil angegeben. Die vertikalen Linien entstanden durch eine kontinuierliche Abgabe von Tropfen entlang eines Abschnittes, von sinem Ende zum anderen des Bogens, während dieser rotiert Die horizontalen Linien entstanden durch Abgabe von nebeneinanderliegenden Tropfen während der sukzessiven Drehung der Walze. Die Welligkeit der horizontalen Linien in Fig.5 weist auf die Störungen hin, die in herkömmlichen Antriebsmechanismen vorkommen.

Um diese Art von Schwankungen in den herkömmlichen Zahnriemenantrieben zu reduzieren, wird ein relativ breiter Riemen in der Längsrichtung in mehrere Teile 44a, 446, 44c und 44c/ aufgespalten, wie es in der Fig.4 dargestellt ist Danach werden die Teile in Längsrichtung verschoben, bis die Zähne miteinander fluchten. Eine zufällige Gleichrichtung hat sich als zufriedenstellend erwiesen.

Zum Beispiel kann in einem fünfteiligen Riemen mit 225 Zähnen und mit einem getriebenen Zahnrad, das dann auch 225 Zähne aufweist und mit einem Antriebsrad mit 30 Zähnen sow^; einem Leitrad folgende Zahngiiederung verwendet werben:

5C

	Riemenabschnitt	I	b	C	d	e
	a	2	46	91	136	181
Zahn	47	92	137	182

225

90

135

Es wurde gefunden, daß dieser Zahnriemenantrieb bemerkenswert kleine Fehler aufweist, und es war möglich, ein Liniennetz, v;ie es in der F i g. 6 dargestellt ist herzustellen, in dem die horizontalen und vertikalen Linien in der Qualität vergleichbar sind. Dies ist bedeutend für den Präzisionsdruck, insbesondere ^r-3r die Herstellung von sehr genauen Landkarten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zahnriemenantrieb für die rotierende Walze eines Tintenstrahldruckers, wobei die Walze einen zu bedruckenden Bogen trägt, mit einem Druckkopf, der an der Walzenoberfläche in Axialrichtung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein an der Walze (14) befestigtes Zahnrad (18) mit dem Zahnriemen (44) kämmt, daß die Anzahl der Zähne des Zahnriemens (44) gleich der Anzahl der Zähne des Zahnrades (18) ist und daß der Zahnriemen (44) in eine Vielzahl paralleler, in Längsrichtung gegeneinander versetzter Teilriemen aufgespalten ist um Zahnteilungsfehler auszuglei- π chen.

2. Zahnriemenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnriemen (44) beidseitig gezahnt ist und mit seiner Außenseite mit einem bogenförmigen Abschnitt des Zahnrades (18) nahezu tangentiilin Eingriff ist