DE4035357A1 - Drucker - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drucker mit einem Transportmechanismus für Medienmaterial und ins­ besondere einen Transportmechanismus mit einem hochge­ nauen Sauggurt in Verbindung mit Klemm- oder Andrückwal­ zenanordnungen zur genauen Handhabung von Medienmate­ rialien.

Der hierin gewürdigte Stand der Technik bezieht sich auf Drucker, obwohl die Erfindung in gleicher Weise in anderen Vorrichtungen verwendbar ist, die Sauggurte in Verbindung mit Klemmwalzenanordnungen verwenden.

Es besteht seit langem das Bedürfnis nach genauer Handhabung der Druckmedien, zum Beispiel Papier oder Folienblätter, in einem Drucker, besonders in dem Be­ reich der jeweiligen Medien, in dem der Druckvorgang stattfindet. Die in den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik verwendeten Verfahren zum Medientransport durch den Druckbereich weisen jedoch sämtlich inhären­ te Nachteile auf, die sich ungünstig auf die Genauig­ keit des Drucks auswirken.

Eine Vorrichtung nach dem Stand der Technik verwendet Reibantriebswalzen. Üblicherweise sind zwei Gruppen von Reibantriebswalzen auf zwei getrennten Antriebs­ wellen vorgesehen. Die Verwendung von Reibantriebswal­ zen bringt jedoch aufgrund einiger Nachteile Druckun­ genauigkeiten mit sich. Zunächst ist es schwierig, zwei Antriebswellen zu synchronisieren. Ein üblicher Weg, dieses Problem zu lösen, ist es, die Ausgangswal­ zen etwas zu schnell zu treiben, um so sicherzustel­ len, daß das Medium adäquat gespannt ist. Jedoch wird das Medium beim Ein- bzw. Austritt zeitweilig nur von einer Gruppe der Walzen niedergehalten. Während des Übergangs von einer Walzengruppe zur anderen können daher Ungenauigkeiten auftreten. Ferner können Unge­ nauigkeiten entstehen, weil sich die Walzen verformen können. Darüber hinaus werden sowohl die Oberkante, als auch die Unterkante des Mediums von den beiden An­ triebswalzengruppen nicht gut erfaßt.

Eine weitere bekannte Vorrichtung verwendet eine Dreh­ walze zum Vorwärtsbewegen des jeweiligen Mediums durch den Druckbereich. Da jedoch die Druckfläche gekrümmt ist, variiert der entstehende Druckabstand, was zu Ungenauigkeiten im Druck führt.

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung wird eine Traktorzugvorrichtung zum Transport von Endlosmedien durch einen Druckbereich verwendet. Jedoch wird die Positionsgenauigkeit des Papiers durch die Genauigkeit der Perforationslöcher in den jeweiligen Medien erheb­ lich beeinflußt. Darüber hinaus eignen sich Traktor­ zugvorrichtungen nicht zum Transport einzelner Blät­ ter.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Mechanismus zum Transport von Medien vorzusehen, der es ermöglicht, endlose und einzelne Medienblätter genauer durch den Druckbereich eines Druckers zu transportieren, um Un­ genauigkeiten im Druck zu verringern.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.

Der erfindungsgemäße Medientransportmechanismus weist einen Sauggurt auf, der um zwei diesen stützende Trans­ portwalzenanordnungen gelegt und dem Druckkopf gegen­ überliegend angeordnet ist, wobei der Sauggurt zwei über die Vorderseite des Sauggurtes voneinander beab­ standet angeordnete Klemm- oder Andrückwalzenanordnun­ gen aufweist, die jeweils zwei Klemmwalzen umfassen, welche ein Blatt eines Mediums in Verbindung mit dem Sauggurt greifen und während des Druckvorgangs entlang der Vorderfläche des Sauggurtes vorwärts schieben, wobei der Sauggurt eine durch den Unterdruck erzeugte Ansaugkraft aufbringt, welche das Medium flach an die Vorderfläche des Sauggurtes zieht.

Die Erfindung sieht einen Transportmechanismus vor, der die lineare Geschwindigkeit und die Verschiebung eines Mediums exakt steuert. Der Transportmechanismus weist vorteilhafterweise eine nahe dem Druckkopf an­ geordnete ebene Druckfläche auf, die das Einhalten eines konstanten Druckabstandes ermöglicht. Ein wei­ terer Vorteil des Transportmechanismus ist, daß ein Kontakt zwischen dem Druckkopf und dem Medium ver­ mieden wird und daß die vordere und die hintere Kante des Mediums zu jeder Zeit geführt sind. Ferner ver­ hindert der erfindungsgemäße Mechanismus einen Trans­ portversatz des Mediums.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausfüh­ rungsbeispieles in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen näher beschrieben.

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung der Saug­ gurt- und Klemmwalzenanordnung;

Fig. 2 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Klemmwalzenanordnung;

Fig. 3 ist eine Darstellung der rechten Wand der Saug­ gurt- und Klemmwalzenanordnung und

Fig. 4 ist eine vergrößerte Darstellung eines Teiles des Sauggurtes.

Die Fig. 1 und 2 stellen die zur Verwendung in ei­ nem Drucker vorgesehene Sauggurt- und Klemmwalzenan­ ordnung dar. Bei dem Drucker kann es sich um einen Tintenstrahldrucker (Non-Impact-Drucker), aber auch um einen Impact-Drucker handeln. Ein Sauggurt 2 ist um zwei Gruppen von Transportwalzen gelegt, wobei das erste Paar von oberen Transportwalzen eine obere linke 20 und eine obere rechte Transportwalze 22 aufweist, und das zweite Paar von unteren Transportwalzen eine untere linke 24 und eine untere rechte Transportwalze 26 aufweist. Die obere linke 20 und die obere rechte Transportwalze 22 sind an gegenüberliegenden Enden einer oberen Welle 34 befestigt. Die Welle 34 bildet darüber hinaus die Achse einer Riemenscheibe 16, wel­ che die Welle 34 und damit den Sauggurt 2 antreibt. Sowohl die obere linke 20, als auch die obere rechte Transportwalze 22 weist Mitnehmerstifte 28 auf, die zum Eingriff in Perforationslöcher 30 an gegenüber­ liegenden Rändern des Sauggurtes 2 zum Antrieb dessel­ ben vorgesehen sind. Der Sauggurt ist von den oberen Transportwalzen geführt und getrieben. Im Gegensatz zu den oberen Transportwalzen weist die untere linke 24 und die untere rechte Transportwalze 26 keine Mitneh­ merstifte 28 auf. Daher dienen die unteren Transport­ walzen lediglich der Führung, nicht jedoch dem Antrieb des Sauggurtes 2. Die untere linke 24 und die untere rechte Transportwalze 26 sind ebenfalls an gegenüber­ liegenden Enden einer entsprechenden unteren Welle 38 befestigt. Im Gegensatz zur oberen Welle 34 ist die untere Welle 38 nicht mit einer Riemenscheibe verbun­ den und nicht angetrieben.

Die linken Enden mehrerer länglicher Stützstäbe oder -walzen 36 sind an der Innenseite der oberen linken Transportwalze 20 angebracht, während die rechten En­ den der Stützstäbe 36 an der Innenseite der oberen rechten Transportwalze 22 angebracht sind. Die Stütz­ stäbe 36 verlaufen parallel zur Welle 34. Die oberen Stützstäbe 36 unterstützen das Flachhalten des Saug­ gurtes 2 und verhindern ein Zusammenfallen des Saug­ gurtes 2 im Mittelbereich. Darüber hinaus sind mehrere untere Stützstäbe oder -walzen 40 vorgesehen, deren linke Enden an der unteren linken Transportwalze 24 und deren rechte Enden an der unteren rechten Trans­ portwalze 26 befestigt sind. Die Stützstäbe 40 ver­ laufen parallel zur Welle 38. Die unteren Stützstäbe 40 dienen dem gleichen Zweck wie die oberen Stützstäbe 36, das heißt, sie unterstützen das Flachhalten des Sauggurtes 2 und verhindern ein Zusammenfallen des Sauggurtes 2 im Mittelbereich.

Wie in den Fig. 1, 2 und 4 dargestellt weist der Sauggurt 2 mehrere durchgehende Sauglöcher 32 auf, die um ein achtel Inch voneinander beabstandet sind. Die Sauglöcher sollten im wesentlichen klein sein. um dem Luftstrom ausreichend Widerstand entgegenzusetzen, wenn kein Blatt 14 die Löcher 32 bedeckt. Das Blatt 14 kann jede Art eines bedruckbaren blattförmigen Mediums sein, zum Beispiel Papier, Transparentfolien oder Film. Die Sauglöcher 32 sollten zudem nahe beieinander lie­ gen, so daß sich über die gesamte Fläche des Sauggur­ tes 2 unter dem Blatt 14 ein gleichmäßiger Unterdruck ("Vakuum") bildet. Wie in Fig. 1 dargestellt, erstrec­ ken sich die Sauglöcher 32 über eine Breite des Saug­ gurtes 2, die größer ist als die Breite des Blattes 14. Der Sauggurt 2 weist darüber hinaus mehrere Mit­ nahmelöcher 30 auf, die an den Rändern des Sauggurtes 2 angeordnet sind und einen größeren Durchmesser als die Sauglöcher 32 haben. Die am linken Rand des Saug­ gurtes 2 angeordneten Mitnahmelöcher sind zur Aufnahme der Mitnehmerstifte 28 der oberen linken Transportwal­ ze 20 ausgebildet, während die Mitnahmelöcher am rech­ ten Rand des Sauggurtes 2 zur Aufnahme der Mitnehmer­ stifte 28 der oberen rechten Transportwalze 22 ausge­ bildet sind. Der Sauggurt 2 besteht aus einem elasti­ schen Material, wie Polyester, so daß Ungenauigkeiten aufgrund von Gurtdehnungen minimal sind.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Sauggurt- und Klemm- oder Andrückwalzenanordnung weist darüber hin­ aus zwei Gruppen von Klemmwalzen, eine obere und eine untere Gruppe, auf. Die obere Gruppe besteht aus zwei Klemmwalzen 8, die an der Außenfläche des oberen Ab­ schnitts des Sauggurtes 2 anliegen. Die Klemmwalzen 8 sind an einer oberen Walzenwelle 4 befestigt, deren linkes Ende an einem oberen linken Arm 52 und deren rechtes Ende an einem oberen rechten Arm 50 angebracht ist. Die Walzenwelle 4 ist eine Mitläuferwelle und ist nicht angetrieben. Der obere rechte Arm 50 ist an dem Rahmen einer rechten Wand 42 befestigt, während der obere linke Arm 52 an dem Rahmen einer entsprechenden linken Wand 41 angebracht ist. Die Klemmwalzen 8 sind federbelastete Walzen, die nur aufgrund der Bewegung des sie berührenden Sauggurtes 2 drehen. Die untere Gruppe der Klemmwalzen gleicht der oberen Gruppe. Die untere Gruppe weist zwei Klemmwalzen 10 auf, die an der Außenfläche des unteren Abschnitts des Sauggurtes 2 anliegen und an einer unteren Walzenwelle 6 ange­ bracht sind, die an beiden Enden von einem unteren rechten Arm 54 und einem unteren linken Arm 56 stüt­ zend gehalten ist. Der untere rechte Arm 54 und der untere linke Arm 56 sind am Rahmen der rechten Wand 42 bzw. der linken Wand 41 befestigt.

Der Sauggurt 2 bildet eine Unterdruck- oder Ansaug­ luftkammer, die auf gegenüberliegenden Seiten von der linken 41 und der rechten Wand 42 begrenzt ist. Die linke Wand 41 ist luftdicht, so daß aus dieser keine Luft entweichen kann. Wie in den Fig. 1 bis 3 ge­ zeigt, weist die rechte Wand 42 eine Öffnung 44 auf, die über eine Rohrleitung 46 mit einem Unterdruckge­ bläse 48 verbunden ist. Das Unterdruckgebläse erzeugt einen Unterdruck von 0,2 bis 0,4 Inch Wassersäule bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 10-100 cf/m (cubic feet per minute). An der Innenseite des Sauggurtes 2 ist eine (nicht dargestellte) biegesteife Platte an­ geordnet, die den Querschnittsbereich des Sauggurtes 2 zwischen den beiden Transportwalzenanordnungen stützt. Die biegesteife Platte ist mit Saugschlitzen versehen, so daß sich der erzeugte Unterdruck während der Bewe­ gung des Sauggurtes 2 wirksam auf die Vielzahl von Sauglöchern 32 überträgt.

Die Riemenscheibe 16 wird über einen Gurt 18 angetrie­ ben. Ein (nicht dargestellter) Schrittmotor treibt die Riemenscheibe 16 derart an, daß sie die obere Welle 34, die obere linke 20 und die obere rechte Transport­ walze 22 im Uhrzeigersinn dreht (Fig. 2 und 3). Aufgrund der Drehung der oberen Transportwalzen, dre­ hen die in die Mitnahmelöcher 20 des Sauggurts 2 ein­ greifenden Mitnehmerstifte 28 den Sauggurt 2.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der Sauggurt- und Klemmwalzenanordnung unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 3 beschrieben. Zunächst wird ein Blatt 14 aus einem Blattvorratsspeicher entnommen, zum Beispiel einem Fach oder einer Kassette, wobei die vordere Kan­ te des Blattes 14 dem unteren Bereich der Vorderseite des Sauggurtes 2 zugeführt wird. Die vordere Kante des Blattes 14 wird von den unteren Klemmwalzen 20 und dem Sauggurt 2 gegriffen. Mit der Bewegung des Sauggurtes 2 drehen sich die unteren Klemmwalzen 10 und unterstüt­ zen den Vorschub des Mediums 14 entlang der Vordersei­ te des Sauggurtes 2. Die Unterdruckkammer auf der In­ nenseite des Sauggurtes 2 erzeugt durch den Unterdruck eine Ansaugkraft, die gewährleistet, daß das Blatt 14 beim Vorschub durch einen Druckbereich des Druckers flach an die Vorderseite des Sauggurtes gehalten ist. Der Druckbereich ist der Bereich des Sauggurtes 2 zwi­ schen den oberen Klemmwalzen 8 und den unteren Klemm­ walzen 10. Die Pfeile 58 in Fig. 3 geben die Richtung an, in der das Blatt 14 durch die Ansaugkraft auf den Sauggurt 2 gezogen wird.

Beim Vorwärtsbewegen des Blattes 14 durch den Druckbe­ reich druckt ein zu beiden Seiten hin verfahrbarer Druckkopf 12, der außer Kontakt mit dem Medium 14 gehal­ ten ist, das gewünschte Muster oder den gewünschten Text auf das Blatt 14 (Fig. 1). Beim weiteren Vor­ schub des Blattes 14 über die Vorderfläche des Saug­ gurtes 2 greifen die oberen Klemmwalzen 8 die vordere Kante des Blattes 14 und arbeiten synchron mit dem Sauggurt 2 und den unteren Klemmwalzen 10. Wenn sich die untere Kante des Blattes 14 von den unteren Klemm­ walzen 10 löst, führen die oberen Klemmwalzen 8 zu­ sammen mit dem Sauggurt 2 das Blatt 14, bis die untere Kante des Blattes 14 ebenfalls von den oberen Klemm­ walzen 8 gelöst ist und in ein (nicht dargestelltes) Ablagefach ausgegeben wird.

Die beschriebene Sauggurt- und Klemmwalzenanordnung führt exakt den Transport von Endlos- und Einzelblatt­ material 14 durch den Druckbereich und gewährleistet eine exakt konstante lineare Geschwindigkeit und eine lineare Verschiebung des Blattes. Die Verwendung der Klemmwalzen in Zusammenwirken mit dem Sauggurt erlaubt zu jeder Zeit eine Führung der vorderen und der un­ teren Kante des Blattes 14 während dieses den Druck­ bereich durchläuft. Die Sauggurt- und Klemmwalzenan­ ordnung verhindert darüber hinaus eine Berührung zwi­ schen Druckkopf 12 und Blatt 14, und die durch den Unterdruck erzeugte Ansaugkraft, sowie die ebene Ober­ fläche des Sauggurtes gewährleisten, daß der Abstand zwischen dem jeweiligen Blatt 14 und dem Druckkopf 12 konstant ist, wodurch eine Verbesserung der Druckqua­ lität erreicht wird.

Claims (5)

1. Drucker mit

• - einem Druckkopf (12),
• - zwei Transportanordnungen, wobei jede Transportan­ ordnung zwei Transportwalzen (20, 22; 24, 26) aufweist, die an gegenüberliegenden Enden einer Antriebswelle (34; 38) und an gegenüberliegenden Enden mehrerer Stützstäbe (36; 40) angebracht sind,
• - einem Sauggurt (2), der um die Stützstäbe (36; 40) der beiden Transportanordnungen (20, 22, 24, 26) ge­ legt und von diesen gehalten ist, und der dem Druck­ kopf (12) gegenüberliegend angeordnet ist,
• - zwei Klemmwalzenanordnungen (8, 10) die voneinander beabstandet über die Oberfläche des Sauggurtes (2) angeordnet sind, wobei jede Klemmwalzenanordnung (8, 10) mehrere an einer Welle (4, 6) angebrachte Klemmwal­ zen (8, 10) aufweist,
• - einem Druckbereich, der in einer Fläche des Sauggur­ tes (2) angeordnet ist, die dem Druckkopf (12) direkt zugewandt ist und innerhalb des Raumes zwischen den beiden Klemmrollenanordnungen (8, 10) liegt,
• - wobei der Sauggurt (2) eine durch Unterdruck bewirk­ te Ansaugkraft zum flachen Anliegen eines Blattmateri­ als (14) an der Vorderfläche des Sauggurtes (2) auf­ bringt, und
• - wobei der Sauggurt (2) von wenigstens einer der Trans­ portanordnungen (20, 22, 24, 26) zum Vorschub des Blatt­ materials (14) durch den Druckbereich angetrieben ist, wobei das Blattmaterial (14) von dem Sauggurt (2) und den Klemmwalzen (8, 10) wenigstens einer der Klemm­ walzenanordnungen (8, 10) gegriffen ist.

2. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Unterdruck bewirkte Ansaugkraft von einem Unterdruckgebläse (48) erzeugt ist.

3. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Transportwalzen (20, 22) mehrere Mitneh­ merstifte (28) aufweist, und daß der Sauggurt (2) Saug­ löcher (32) und Mitnahmelöcher (30) aufweist, wobei die Mitnahmelöcher (30) zur Aufnahme der Mitnehmer­ stifte (28) ausgebildet sind.

4. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schrittmotor die Transportwalzen (20, 22, 24, 26) und den Sauggurt (2) drehend antreibt.

5. Verfahren zum Vorschub von Blattmaterial durch einen Druckbereich in einem Drucker hindurch, mit den folgenden Schritten:

• - Greifen der Vorderkante des Blattmaterials (14) durch eine erste Klemmwalzenanordnung (10) und einen getriebenen Sauggurt (2) ,
• - Aufbringen einer Ansaugkraft auf das Blattmaterial (14) durch den Sauggurt (2), um das Blattmaterial (14) flach an der Vorderfläche des Sauggurtes (2) zu hal­ ten,
• - Vorschieben, vorzugsweise Aufwärtsbewegen, des Blattmaterials (14) entlang der Vorderfläche des Saug­ gurtes (2) bis die gewünschte Druckfläche des Blattma­ terials (14) einem Druckkopf (12) gegenüberliegt,
• - Drucken eines gewünschten Musters oder Textes auf das Blattmaterial (14),
• - Greifen der Vorderkante des Blattmaterials (14) durch eine zweite Klemmwalzenanordnung (8) und den Sauggurt (2),
• - Vorschieben, vorzugsweise Aufwärtsbewegen, des Blatt­ materials (14) entlang der Vorderfläche des Sauggurtes (2) bis die Unterkante des Blattmaterials (14) von der ersten Klemmwalzenanordnung (10) gelöst ist, wobei der Druckvorgang währenddessen weiterläuft, und
• - Vorschieben, vorzugsweise Aufwärtsbewegen, des Blatt­ materials (14) entlang der Vorderfläche des Sauggurtes (2) bis die Unterkante des Blattmaterials (14) von der zweiten Klemmwalzenanordnung (8) gelöst ist.