DE69406577T2

DE69406577T2 - Friction surface for a print media transport device in a heated printer

Info

Publication number: DE69406577T2
Application number: DE1994606577
Authority: DE
Inventors: Damon Broder; David C Burney; Franklin G Nasworthy
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 1993-04-30
Filing date: 1994-04-26
Publication date: 1998-03-05
Anticipated expiration: 2014-04-27
Also published as: EP0622226A3; DE69406577D1; EP0622226A2; JPH072387A; EP0622226B1

Description

Diese Anmeldung ist mit dem U.S. Patent Nr. 5406316 verwandt, das den Titel "Airflow System for Inkjet Printer" trägt und von William Schwiebert u. a. am gleichen Tag wie die vorliegende Anmeldung eingereicht wurde. Diese Anmeldung ist ferner auf den Anmelder der vorliegenden Anmeldung übertragen.This application is related to U.S. Patent No. 5,406,316, entitled "Airflow System for Inkjet Printer," filed by William Schwiebert et al. on the same date as the present application. This application is also assigned to the assignee of the present application.

Background of the invention 1. Field of the invention

Diese Erfindung bezieht sich auf thermische Drucker und insbesondere auf eine Struktur zum Vorschieben von Druckmedien durch eine Druckzone des Druckers, wobei die Struktur während des Betriebs des Druckers mit Wärme beaufschlagt ist. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf das Beschichten einer Oberfläche einer Druckerantriebsrolle, um einen guten Zug zwischen der Druckrolle und dem Druckmedium zu erhalten, derart, daß eine gleichmäßige Bewegung der Druckmedien erhalten wird.This invention relates to thermal printers and, more particularly, to a structure for advancing print media through a print zone of the printer, the structure being subjected to heat during operation of the printer. More particularly, the invention relates to coating a surface of a printer drive roller to provide good traction between the print roller and the print media such that smooth movement of the print media is obtained.

2. Related technology

Bei einem Tintenstrahldrucker umfaßt ein Druckwagen einen oder mehrere Druckkassetten, in denen ein Tintenbehälter gebildet ist, um Tinte mit einer speziellen Farbe zu halten. Jede Druckkassette umfaßt ferner einen Druckkopf mit einer Mehrzahl von Düsen, durch die Tinte ausgestoßen wird. Die Tinte wird entweder unter Verwendung eines piezoelektrischen Wandlers oder durch Erwärmen der Tinte mit einem Widerstand ausgeworfen, derart, daß sich eine Dampfblase bildet und Tinte durch die Düsen heraus auf den Abschnitt der Druckmedien treibt, der die Druckzone ist (d. h. der Bereich der Druckmedien, auf den Tinte zu jedem beliebigen gegebenen Zeitpunkt ausgestoßen werden kann). Der Druckwagen wird seitlich hin- und herbewegt, wobei die Druckmedien an dem Druckwagen vorbei vorgeschoben werden, um das Drucken eines gewünschten Bildes oder von gewünschten Bildern auf den Druckmedien zu ermöglichen.In an inkjet printer, a print carriage includes one or more print cartridges in which an ink reservoir is formed to hold ink of a specific color. Each print cartridge further includes a print head having a plurality of nozzles through which ink is ejected. The ink is ejected either using a piezoelectric transducer or by heating the ink with a resistor such that a vapor bubble is formed and Ink is forced out through the nozzles onto the portion of the print media that is the print zone (that is, the area of the print media onto which ink can be ejected at any given time). The print carriage is moved laterally, advancing the print media past the print carriage to enable printing of a desired image or images on the print media.

Es ist wünschenswert, einen hohen Durchsatz (d. h. eine lineare Bewegung der Druckmedien durch den Drucker pro Zeiteinheit) in einem Drucker zu erhalten. Bei früheren Versuchen, um einen hohen Durchsatz in Tintenstrahldruckern zu erhalten, war jedoch eine Störung der Druckmedien, wie z. B. ein Knittern (d. h. ein Druckmedienzerknittern, das der Absorption und Trocknung der Flüssigtinte auf den Druckmedien zugeordnet ist) ein Problem. Als Ergebnis war es nötig, einen Heizer zu verwenden, um Abschnitte der Druckmedien vor und während der Zeit zu erwärmen, in der Abschnitte der Druckmedien in der Druckzone sind.It is desirable to obtain high throughput (i.e., linear movement of print media through the printer per unit time) in a printer. However, in previous attempts to obtain high throughput in inkjet printers, disturbance of the print media, such as wrinkling (i.e., print media crumpling associated with the absorption and drying of liquid ink on the print media) has been a problem. As a result, it has been necessary to use a heater to heat sections of the print media before and during the time that sections of the print media are in the print zone.

Bei einem Drucker mit hohem Durchsatz existiert nur eine relativ kurze Zeitdauer, um Wärme auf die Druckmedien zu übertragen. Somit wird ein Heizer mit einer hohen thermischen Ausgangsleistung benötigt. Die Integration eines Druckmedienantriebssytems (d. h. einer Struktur zum Vorschieben der Druckmedien durch die Druckzone) mit einer Heizung mit hoher thermischer Ausgangsleistung für die Druckmedien war schwierig. Bei einem möglichen Lösungsansatz wird eine Druckantriebsstruktur außerhalb der Wärmezone aufgebaut, um die Druckmedien durch die Druckzone vorzuschieben. Bei einem anderen möglichen Lösungsansatz wird eine Antriebskomponente mit hoher Temperatur verwendet, welche in vollständigem Kontakt mit den Druckmedien ist, um die Druckmedien durch die Druckzone vorzuschieben.In a high throughput printer, there is only a relatively short period of time to transfer heat to the print media. Thus, a heater with a high thermal output is required. Integrating a print media drive system (i.e., a structure for advancing the print media through the print zone) with a heater with a high thermal output for the print media has been difficult. One possible solution is to build a print drive structure outside the heat zone to advance the print media through the print zone. Another possible solution is to use a high temperature drive component that is in full contact with the print media to advance the print media through the print zone.

Gegenwärtig wird eine Druckantriebsstruktur außerhalb der Wärmezone im Gegensatz zum Bereitstellen einer Direktkontakt-Wärmeantriebskomponente vorgezogen. Dies ist hauptsächlich der Fall, da die Druckantriebsstruktur, die außerhalb der Wärmezone positioniert ist, preisgünstiger ist. Wenn ferner eine Direktkontakt-Wärmeantriebskomponente verwendet wird, stellt die Wärmeantriebskomponente während des normalen Wartens eine Gefahr dar. Zusätzliche Kosten müssen aufgewendet werden, um einen Schutz gegen diese Gefahr zu schaffen.Currently, a pressure drive structure outside the heat zone is used as opposed to providing a direct contact heat drive component This is mainly because the pressure drive structure positioned outside the heat zone is less expensive. Furthermore, if a direct contact heat drive component is used, the heat drive component presents a hazard during normal servicing. Additional costs must be incurred to provide protection against this hazard.

Typischerweise umfaßt die Druck- oder "Push"-Antriebsstruktur eines oder mehrere Paare einer Antriebsrolle und einer Klemmrolle. Bei bekannten Vektorausgabeplottern war die Antriebsrolle mit Körnern aus Einkristallaluminiumoxid beschichtet, welche mittels eines Klebstoffs an der Antriebsrolle haften, um ein "Gitterrad" zu bilden, das eine ausreichende Steuerung der Druckmedienbewegung schaffte. Zusätzlich wurden solche Beschichtungen auf Kunststoffantriebsrollen, die bei früheren nicht geheizten Tintenstrahldruckern verwendet wurden, eingesetzt. Diese beschichtete Antriebsrolle hat jedoch mehrere Nachteile, wenn sie in einer erwärmten Druckumgebung verwendet wird.Typically, the pressure or "push" drive structure includes one or more pairs of a drive roller and a pinch roller. In prior vector output plotters, the drive roller was coated with grains of single crystal alumina which adhered to the drive roller by means of an adhesive to form a "grid wheel" that provided adequate control of print media movement. In addition, such coatings were used on plastic drive rollers used in earlier non-heated ink jet printers. However, this coated drive roller has several disadvantages when used in a heated printing environment.

Der Klebstoff, der zur Verbindung des Gitters mit der Rolle in den Vektorausgabeplottern verwendet wurde, wurde entwickelt, um eine Verbindung an einer verchromten Aluminiumantriebsrolle zu schaffen. Die Verbindungsstärke des Klebstoffs ist nicht ausreichend, um thermischen Belastungen zu widerstehen, die in einer erwärmten Umgebung aufgrund von unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Klebstoff und der Antriebsrolle auftreten. Ferner liegt die Glasübergangstemperatur möglicher Klebstoffe in der Nähe der erwarteten Betriebstemperatur des erwärmten Druckers, wodurch die Verbindungsstärke des Klebstoffs weiter negativ beeinträchtigt wird.The adhesive used to bond the grid to the roller in the vector output plotters was designed to create a bond to a chrome-plated aluminum drive roller. The bond strength of the adhesive is not sufficient to withstand thermal stresses that occur in a heated environment due to differences in thermal expansion coefficients between the adhesive and the drive roller. Furthermore, the glass transition temperature of potential adhesives is close to the expected operating temperature of the heated printer, further negatively affecting the bond strength of the adhesive.

Zusätzlich resultierte die Verwendung von Einkristallaluminiumoxid als Gittermaterial in sichtbaren Spuren, die auf den Druckmedien zurückblieben, wenn die Kontaktkraft zwischen der Klemmrolle und der Antriebsrolle auf den Pegel er höht wurde, der für einen korrekten Zug benötigt wurde.In addition, the use of single crystal alumina as a grid material resulted in visible traces remaining on the printing media when the contact force between the pinch roller and the drive roller were increased to the level required for correct tension.

Ferner liefert der Klebstoff, der verwendet wird, um das Gittermaterial mit der Antriebsrolle zu verbinden, keine ausreichende Verbindungskraft zwischen dem Gitter und der Antriebsrolle, um ein Abwerfen bestimmter Gitterpartikel während einer mechanischen Handhabung der Antriebsrolle vollständig zu verhindern. Diese Verschmutzungsstoffe schaffen eine Verschmutzungsquelle für eine automatische Zusammenbauausrüstung, die bei der Herstellung von Druckern verwendet wird, welche diese Antriebsrollen verwenden. Ferner kann das Gittermaterial ebenfalls während eines erwärmten Betriebs der Antriebsrolle abgeworfen werden, was in einer Verschmutzung des Druckers und des Druckens auf das Druckmedium resultierte.Furthermore, the adhesive used to bond the grid material to the drive roller does not provide sufficient bonding force between the grid and the drive roller to completely prevent shedding of certain grid particles during mechanical handling of the drive roller. These contaminants create a source of contamination for automatic assembly equipment used in the manufacture of printers that use these drive rollers. Furthermore, the grid material can also be shed during heated operation of the drive roller, resulting in contamination of the printer and printing on the print media.

In der US-A-4532525 ist ein Bilderzeugungsgerät offenbart, welches eine Klemmrolle und eine Antriebsrolle zum Liefern eines Papierblatts, ein Übertragungsband mit Tinte auf demselben und einen thermischen Kopf zum Erwärmen des Übertragungsbands aufweist, um Tinte thermisch auf das Blatt zu übertragen. Die Antriebsrolle ist mit einer Beschichtung aus Keramik und Wolframkarbid versehen, um den Reibungskoeffizienten der Oberfläche der Antriebsrolle zu erhöhen.US-A-4532525 discloses an image forming apparatus comprising a pinch roller and a drive roller for supplying a paper sheet, a transfer belt with ink thereon, and a thermal head for heating the transfer belt to thermally transfer ink to the sheet. The drive roller is provided with a coating of ceramic and tungsten carbide to increase the friction coefficient of the surface of the drive roller.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Struktur zum Vorschieben von Druckmedien durch eine Druckzone eines Druckers geschaffen, wie es in dem nachfolgenden Anspruch 1 spezifiziert ist.According to the present invention, there is provided a structure for advancing print media through a print zone of a printer as specified in claim 1 below.

Die Struktur wird während des Betriebs des Druckers Wärme unterworfen und liefert einen guten Zug zwischen der Struktur und den Druckmedien. Die Struktur liefert einen hochgenauen Druckmedienantrieb für einen Druckbetrieb mit offener Schleife. Der Zug wird während eines Bereichs von Temperaturen, für einen Bereich von Druckmedienzerrkräften und über eine längere Verwendungsdauer beibehalten.The structure is subjected to heat during operation of the printer and provides good tension between the structure and the print media. The structure provides a highly accurate print media drive for open loop print operation. The tension is maintained over a range of temperatures, for a range of print media pulling forces and over an extended period of use.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt die Struktur eine Klemmrolle, eine Antriebsrolle, gegenüber der die Klemmrolle eine Kontaktkraft ausübt, und eine Einrichtung zum Drehen der Antriebsrolle. Das Drehen der Antriebsrolle bewirkt, daß die Druckmedien zwischen der Antriebsrolle und der Klemmrolle durchlaufen. Die Antriebsrolle ist mit einem Material beschichtet, derart, daß für einen Bereich von Druckmedienzerrkräften zwischen 0 und 150 Gramm und für eine Kontaktkraft von etwa 1000 Gramm der Zugverlust der Druckmedien kleiner als 0,05 ist.In one embodiment of the invention, the structure includes a pinch roller, a drive roller against which the pinch roller exerts a contact force, and means for rotating the drive roller. Rotation of the drive roller causes the print media to pass between the drive roller and the pinch roller. The drive roller is coated with a material such that for a range of print media pulling forces between 0 and 150 grams and for a contact force of about 1000 grams, the draw loss of the print media is less than 0.05.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung ist bei der obigen Struktur für einen Bereich von Druckmedienzerrkräften zwischen 0 und 200 Gramm der Zugverlust der Druckmedien geringer als 0,013%, und nachdem 210.000 Druckmedien durch die Klemmrolle und die Antriebsrolle gelaufen sind, ist der Zugverlust geringer als 0,06%.In further embodiments of the invention, with the above structure, for a range of print media pulling forces between 0 and 200 grams, the draw loss of the print media is less than 0.013%, and after 210,000 print media have passed through the pinch roller and the drive roller, the draw loss is less than 0.06%.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt die Struktur eine Klemmrolle, eine Antriebsrolle und eine Einrichtung zur Drehung, wobei die Antriebsrolle mit einem Material beschichtet ist, derart, daß für einen Bereich von Druckmedienzerrkräften zwischen 0 und 200 Gramm und eine Kontaktkraft von etwa 1000 Gramm der Zwischenraumdurchmesser der Rolle innerhalb eines Bereichs von 0,0254 mm (0,001 Zoll) kleiner als und 0,0254 mm (0,001 Zoll) größer als ein vorbestimmter Nennzwischenraumdurchmesser gehalten wird. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung beträgt der Nennzwischenraumdurchmesser 177,8254 mm (7,001 Zoll).In another embodiment of the invention, the structure includes a pinch roller, a drive roller and a means for rotating, the drive roller being coated with a material such that for a range of print media drag forces between 0 and 200 grams and a contact force of about 1000 grams, the gap diameter of the roller is maintained within a range of 0.0254 mm (0.001 inches) less than and 0.0254 mm (0.001 inches) greater than a predetermined nominal gap diameter. In another embodiment of the invention, the nominal gap diameter is 177.8254 mm (7.001 inches).

Bei jedem der obigen Ausführungsbeispiele kann die Antriebsrolle mit einem thermischen Metallspray beschichtet sein. Das thermische Metallspray kann ein Plasma-gesprühtes Wolframkarbid sein.In any of the above embodiments, the drive roller may be coated with a thermal metal spray. The thermal metal spray may be a plasma sprayed tungsten carbide.

Bei noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt die Struktur eine Klemmrolle, eine Antriebsrolle und eine Einrichtung zur Drehung, wobei die Antriebsrolle mit einem Material beschichtet ist, das Wolframkarbid aufweist. Das Material kann ebenfalls ein Bindemittel haben, das dabei hilft, das Wolframkarbid an der Antriebsrolle zu befestigen. Wie es oben erörtert wurde, kann das Beschichtungsmaterial durch Plasmasprühen auf der Antriebsrolle aufgebracht werden. Nach der Beschichtung liegt der Nenndurchmesser der Antriebsrolle in einer Toleranz von 25 µm.In yet another embodiment of the invention, the structure comprises a pinch roller, a drive roller and a means for rotation, wherein the drive roller is coated with a material comprising tungsten carbide. The material may also have a binder that helps to attach the tungsten carbide to the drive roller. As discussed above, the coating material may be applied to the drive roller by plasma spraying. After coating, the nominal diameter of the drive roller is within a tolerance of 25 µm.

Die Beschichtung auf der Antriebsrolle der Erfindung liefert einen guten Zug zwischen der Antriebsrolle und den Druckmedien, ohne daß es erforderlich ist, daß die Kontaktkraft der Klemmrolle gegenüber der Antriebsrolle so groß ist, daß sichtbare Oberflächenmarken auf den Druckmedien gebildet werden, nachdem die Druckinedien zwischen der Druckrolle und der Antriebsrolle durchgelaufen sind.The coating on the drive roller of the invention provides good traction between the drive roller and the print media without requiring the contact force of the pinch roller against the drive roller to be so great that visible surface marks are formed on the print media after the print media has passed between the pressure roller and the drive roller.

Die Struktur gemäß der Erfindung kann auf vorteilhafte Art und Weise mit einem thermischen Tintenstrahldrucker und insbesondere mit thermischen Tintenstrahldruckern verwendet werden, bei denen die Auflösung des Druckers größer als 200 Punkte pro Zoll ist. Die Antriebsrollenbeschichtung verhält sich in dem tpyischen Bereich von Temperaturen, z. B. zwischen 10ºC und 130ºC, denen die Antriebsrolle unterworfen werden wird, ohne weiteres akzeptabel.The structure according to the invention can be used in an advantageous manner with a thermal ink jet printer and in particular with thermal ink jet printers where the resolution of the printer is greater than 200 dots per inch. The drive roller coating behaves readily acceptably in the typical range of temperatures, e.g. between 10ºC and 130ºC, to which the drive roller will be subjected.

Die Struktur kann eine oder mehrere Antriebsrollen und zugeordnete Klemmrollen umfassen. Bei zusätzlichen Ausführungsbeispielen der Erfindung umfaßt eines der obigen Ausführungsbeispiele eine zweite Klemmrolle und eine zweite Antriebsrolle, wobei die zweite Klemmrolle eine Kontaktkraft auf die zweite Antriebsrolle ausübt, und wobei die zweite Antriebsrolle mit dem gleichen Material wie die erste Antriebsrolle beschichtet ist.The structure may include one or more drive rollers and associated pinch rollers. In additional embodiments of the invention, any of the above embodiments includes a second pinch roller and a second drive roller, wherein the second pinch roller exerts a contact force on the second drive roller, and wherein the second drive roller is coated with the same material as the first drive roller.

Ferner ist ein Drucker zum Erzeugen von Bildern auf Druckmedien vorgesehen, wobei der Drucker eine Einrichtung zum Auswerfen von Tinte auf die Druckmedien, eine Einrichtung zum Bewegen der Medien zum Auswerfen seitlich über die Druckmedien, einen Heizer zum Erwärmen der Druckmedien, eine Klemmrolle, eine Antriebsrolle, gegen die die Klemmrolle eine Kontaktkraft aufweist, und eine Einrichtung zum Drehen der Antriebsrolle aufweist, derart, daß die Druckmedien durch die Druckzone vorgeschoben werden, wobei die Antriebsrolle mit einem Material beschichtet ist, derart, daß ein guter Zug oder eine gute Traktion, wie es oben erörtert wurde, zwischen der Antriebsrolle und den Druckmedien gehalten wird.Furthermore, a printer for producing images on print media is provided, the printer comprising a device for ejecting ink onto the print media, a device for moving the media laterally across the print media for ejection, a heater for heating the print media, a pinch roller, a drive roller against which the pinch roller has a contact force, and means for rotating the drive roller such that the print media is advanced through the print zone, the drive roller being coated with a material such that good traction, as discussed above, is maintained between the drive roller and the print media.

Short description of the drawings

Fig. 1 ist eine vereinfachte perspektivische Ansicht eines Druckers gemäß der Erfindung.Fig. 1 is a simplified perspective view of a printer according to the invention.

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts des Druckmedienzuführungswegs durch einen Drucker gemäß der Erfindung.Figure 2 is a cross-sectional view of a portion of the print media feed path through a printer according to the invention.

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts des Druckmedienzuführungswegs durch einen Drucker gemäß der Erfindung, wobei die Wärmezonen während des Druckens dargestellt sind.Figure 3 is a cross-sectional view of a portion of the print media feed path through a printer according to the invention, showing the heat zones during printing.

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht, die die Anordnung der Druckmedienantriebs- und Erwärmungselemente von Fig. 2 darstellt.Fig. 4 is a perspective view illustrating the arrangement of the print media drive and heating elements of Fig. 2.

Fig. 5 stellt einen Druckzonensieb zur Verwendung mit der Erfindung dar.Fig. 5 illustrates a pressure zone screen for use with the invention.

Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie A-A von Fig. 5 eines Wärmesiebs zur Verwendung mit der Erfindung.Fig. 6 is a cross-sectional view taken along section line A-A of Fig. 5 of a heat screen for use with the invention.

Fig. 7A ist eine perspektivische Ansicht von oben eines Abschnitts des Druckers gemäß der Erfindung.Fig. 7A is a top perspective view of a section of the printer according to the invention.

Fig. 7B ist eine perspektivische Ansicht von oben eines Abschnitts des Druckers von Fig. 7A.Fig. 7B is a top perspective view of a portion of the printer of Fig. 7A.

Detailed description of embodiments of the invention

Fig. 1 ist eine vereinfachte perspektivische Ansicht eines Druckers 10 gemäß der Erfindung. Ein Deckel 11 des Druckers 10 umfaßt einen Druckwagen 12, in dem vier Druckkassetten 15a, 15b, 15c, 15d (die ebenfalls als "Stifte", "Druckkopfkassetten" oder "Kassetten" bekannt sind) eingesetzt sind. Der Druckwagen 12 ist auf einer Gleiterschiene 13 befestigt, derart, daß ein Druckkopf (nicht gezeigt) auf jeder Druckkassette 15a, 15b, 15c, 15d neben den Druckmedien 14, z. B. Papier, Kunststofftransparenzfolien oder Kunststoffglanzmedien, ist. Ein Endlosriemen (nicht gezeigt) wird verwendet, um den Druckwagen 12 entlang der Gleiterschiene 13 auf eine herkömmliche Art und Weise anzutreiben. Ein herkömmlicher linearer Codiererstreifen (nicht gezeigt) wird verwendet, wie es in der Technik bekannt ist, um die Position des Druckwagens 12 zu erfassen, während sich derselbe neben dem Druckmedium 14 hin- und herbewegt, derart, daß der Wagen 12 während des Druckens korrekt positioniert werden kann. Der Druckwagen 12 ist ebenfalls auf einer Führungsschiene (nicht gezeigt) befestigt, um zu verhindern, daß sich der Druckwagen 12 um den Gleiterstab 13 dreht.Fig. 1 is a simplified perspective view of a printer 10 according to the invention. A cover 11 of the printer 10 includes a print carriage 12 in which four print cartridges 15a, 15b, 15c, 15d (also known as "pens", "printhead cartridges" or "cassettes") are mounted. The print carriage 12 is mounted on a slider rail 13 such that a printhead (not shown) on each print cartridge 15a, 15b, 15c, 15d is adjacent to the print media 14, e.g., paper, plastic transparency films or plastic gloss media. An endless belt (not shown) is used to drive the print carriage 12 along the slider rail 13 in a conventional manner. A conventional linear encoder strip (not shown) is used, as is known in the art, to sense the position of the print carriage 12 as it reciprocates alongside the print media 14 so that the carriage 12 can be properly positioned during printing. The print carriage 12 is also mounted on a guide rail (not shown) to prevent the print carriage 12 from rotating about the slider bar 13.

Jede der Druckkassetten 15a, 15b, 15c, 15d wird in einem entsprechenden Stand des Druckwagens 12 durch einen Reibungssitz an ihrem Platz gehalten. Ein elastischer Arm (nicht gezeigt) steht von einer unteren Oberfläche jedes Stands hervor, derart, daß jede Druckkassette 15a, 15b, 15c, 15d in den entsprechenden Stand eingepaßt ist, indem die Druckkassette 15a, 15b, 15c oder 15d an ihren Platz "einschnappt", derart, daß der entsprechende elastische Arm verhindert, daß sich die Druckkassette 15a, 15b, 15c oder 15d in einer Richtung senkrecht zu dem Gleiterstab 13 bewegt. Federn (nicht gezeigt) sind an einer Seite jedes Stands angebracht, derart, daß, wenn jede Druckkassette 15a, 15b, 15c, 15d an ihrem Platz in dem entsprechenden Stand eingeschnappt ist, die Feder komprimiert ist und eine Kraft auf die Druckkassette 15a, 15b, 15c oder 15d ausübt, um zu verhindern, daß sich die Druckkassette 15a, 15b, 15c oder 15d seitlich (d. h. parallel zu dem Gleiterstab 13) innerhalb des Stands bewegt.Each of the print cartridges 15a, 15b, 15c, 15d is held in place in a corresponding stand of the print carriage 12 by a friction fit. A resilient arm (not shown) projects from a lower surface of each stand such that each print cartridge 15a, 15b, 15c, 15d is fitted into the corresponding stand by "snapping" the print cartridge 15a, 15b, 15c or 15d into place such that the corresponding resilient arm prevents that the print cartridge 15a, 15b, 15c or 15d moves in a direction perpendicular to the slider bar 13. Springs (not shown) are mounted on one side of each stand such that when each print cartridge 15a, 15b, 15c, 15d is snapped into place in the corresponding stand, the spring is compressed and applies a force to the print cartridge 15a, 15b, 15c or 15d to prevent the print cartridge 15a, 15b, 15c or 15d from moving laterally (ie, parallel to the slider bar 13) within the stand.

Die Druckmedien 14 werden von einem Druckmedieneingabestapel 17 in einem Eingabebehälter 16 durch eine Druckmedienzuführungsvorrichtung (nicht gezeigt) zugeführt. Die Druckmedien 14 werden dann durch Rollen (nicht gezeigt) in einer Richtung senkrecht zu dem Gleiterstab 103 vorgeschoben, während der Druckwagen 12 auf dem Gleiterstab 13 hin- und herbewegt wird. Sobald sich die Druckkassetten 15a, 15b, 15c, 15d bezüglich der Druckmedien 14 bewegen, wird Tinte durch Düsen ausgestoßen, die in jedem der Druckköpfe gebildet sind. Tinte wird in einem Behälter innerhalb jeder Druckkassette 15a, 15b, 15c, 15d gehalten. Typischerweise enthält jede Druckkassette 15a, 15b, 15c, 15d eine unterschiedliche Tintenfarbe, z. B. Schwarz, Cyan, Magenta, Gelb. Die Tinte läuft durch Kanäle, die in jeder Druckkassette 15a, 15b, 15c, 15d gebildet sind, zu Abfeuerkammern, die in jeder Druckkassette 15a, 15b, 15c, 15d in der Nähe der Düsen gebildet sind. Die Tinte in der Abfeuerkammer wird erwärmt und verdampft, wobei Tintenblasen in der Tinte bewirken, daß ein Tintentröpfchen durch eine zugeordnete Düse auf die Druckmedien 14 ausgestoßen wird. Die Düsen in dem Druckkopf jeder Druckkassette 15a, 15b, 15c, 15d sind in einer Struktur angeordnet, wie z. B. in einer rechteckigen Matrix, wobei Tinte selektiv auf die Druckmedien 14 ausgestoßen wird, derart, daß erwünschte Zeichen oder Bilder auf den Druckmedien 14 gedruckt werden.The print media 14 is fed from a print media input stack 17 in an input tray 16 by a print media feeder (not shown). The print media 14 is then advanced by rollers (not shown) in a direction perpendicular to the slider bar 103 while the print carriage 12 is reciprocated on the slider bar 13. As the print cartridges 15a, 15b, 15c, 15d move relative to the print media 14, ink is ejected through nozzles formed in each of the printheads. Ink is held in a reservoir within each print cartridge 15a, 15b, 15c, 15d. Typically, each print cartridge 15a, 15b, 15c, 15d contains a different color of ink, e.g., black, cyan, magenta, yellow. The ink passes through channels formed in each print cartridge 15a, 15b, 15c, 15d to firing chambers formed in each print cartridge 15a, 15b, 15c, 15d near the nozzles. The ink in the firing chamber is heated and vaporized, with ink bubbles in the ink causing an ink droplet to be ejected through an associated nozzle onto the print media 14. The nozzles in the print head of each print cartridge 15a, 15b, 15c, 15d are arranged in a pattern, such as a rectangular matrix, whereby ink is selectively ejected onto the print media 14 such that desired characters or images are printed on the print media 14.

Obwohl der Druckwagen 12 in der obigen Beschreibung vier Druckkassetten 15a, 15b, 15c, 15d enthält, wobei jede Druckkassette 15a, 15b, 15c, 15d entweder eine schwarze, eine Cyan-, eine Magenta- oder eine Gelb-Tinte enthält, ist es offensichtlich, daß andere Anzahlen von Druckkassetten verwendet werden, z. B. drei Druckkassetten, und daß andere Tintenfarben verwendet werden, z. B. Rot, Grün und Blau. Die Erfindung betrifft ferner beispielsweise Drucker, die nur eine Druckkassette aufweisen.Although the print carriage 12 in the above description has four print cartridges 15a, 15b, 15c, 15d, each print cartridge 15a, 15b, 15c, 15d containing either a black, a cyan, a magenta or a yellow ink, it will be apparent that other numbers of print cartridges are used, e.g. three print cartridges, and that other colors of ink are used, e.g. red, green and blue. The invention also relates, for example, to printers having only one print cartridge.

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts des Druckmedienzuführungswegs durch einen Drucker gemäß der Erfindung. Die Druckmedien 90 werden von dem Eingabebehälter (siehe Fig. 1) zugeführt und in den Druckmedienzuführungsweg in der Richtung des Pfeils 92 getrieben. Die Druckmedien 90 treten in einen Schlitz 94 ein, der durch die gekrümmten Oberflächen eines Bauglieds 70 und eines Vorheizers 72 definiert ist. Druckmedien 90 berühren die gekrümmte Oberfläche des Bauglieds 70 und werden herum und in Kontakt mit der gekrümmten Oberfläche geführt, die durch den Vorheizer 72 definiert ist. Die Führung 96 ist über dem Auslaß des Schlitzes 94 befestigt und führt Druckmedien 90 derart, daß sich die Druckmedien 90 in der entgegengesetzten Richtung bewegen, bezüglich der die Druckmedien 90 mit der Bewegung begannen, als sie von dem Eingabebehälter aufgenommen wurden.Figure 2 is a cross-sectional view of a portion of the print media feed path through a printer according to the invention. Print media 90 is fed from the input tray (see Figure 1) and propelled into the print media feed path in the direction of arrow 92. Print media 90 enters a slot 94 defined by the curved surfaces of a member 70 and a preheater 72. Print media 90 contacts the curved surface of member 70 and is guided around and into contact with the curved surface defined by preheater 72. Guide 96 is mounted over the outlet of slot 94 and guides print media 90 such that print media 90 moves in the opposite direction to that in which print media 90 began moving when it was picked up from the input tray.

Druckmedien können ebenfalls mittels der Hand in den Druckmedienzuführungsweg eingespeist werden. Bauglieder 70 und 79 definieren einen Schlitz 78, durch den ein Druckmedium in den Druckmedienzuführungsweg eintreten kann. Das Druckmedium wird mit der Hand durch den Schlitz 70 gedrückt, bis es von der Druckzone 104 in Eingriff genommen und durch dieselbe gezogen wird, wie es nachfolgend beschrieben ist.Print media may also be fed into the print media feed path by hand. Members 70 and 79 define a slot 78 through which print media may enter the print media feed path. The print media is pushed by hand through the slot 70 until it is engaged by and pulled through the print zone 104, as described below.

Eine flexible Vorspannungsführung 150 ist über der oberen Führung 140 und dem Vorheizer 72 positioniert, derart, daß eine Oberfläche der flexiblen Vorspannungsführung 150 in Kontakt mit dem Vorheizer 72 ist, wenn kein Druckmedium vorhanden ist. Sobald das Druckmedium 90 unter der flexiblen Vorspannungsführung 150 läuft, treibt die flexible Vorspannungsführung 150 das Druckmedium 90 gegen den Vorheizer 72, um ein ausreichendes Vorheizen des Druckmediums 90 sicherzustellen. Die vordere Kante des vorgeheizten Druckmediums 90 wird dann in den "Walzenspalt" eingespeist (d. h. in den Bereich des Anlegens einer Normallast gegen das Druckmedium 90) zwischen der Antriebsrolle 100 und der Klemmrolle 102. Die Antriebsrolle 100 und die Klemmrolle 102 drehen sich, um das Druckmedium 90 durch die Druckzone 104 zu treiben. In der Druckzone 104 wird Strahlungswärme auf die untere Oberfläche des Druckmediums 90 durch einen Reflektor 106 und durch ein Heizerelement 108 gerichtet, das in einem Heizerhohlraum 110 angeordnet ist, der durch, den Reflektor 106 definiert ist. Das Druckzonensieb 112 ist über dem Hohlraum 110 angebracht und trägt das Druckmedium 90, sobald das Druckmedium 90 durch die Druckzone 104 durch läuft, während es gleichzeitig ermöglicht, daß Strahlungswärme von dem Hohlraum 110 auf das Druckmedium 90 übertragen wird.A flexible bias guide 150 is positioned above the upper guide 140 and the preheater 72 such that a surface of the flexible bias guide 150 is in contact with the preheater 72 when no print media is present. Once the print media 90 is under the flexible bias guide 150, the flexible bias guide 150 drives the print media 90 against the preheater 72 to ensure adequate preheating of the print media 90. The leading edge of the preheated print media 90 is then fed into the "nip" (i.e., the area of application of a normal load against the print media 90) between the drive roller 100 and the pinch roller 102. The drive roller 100 and the pinch roller 102 rotate to drive the print media 90 through the print zone 104. In the print zone 104, radiant heat is directed to the lower surface of the print media 90 by a reflector 106 and by a heater element 108 disposed in a heater cavity 110 defined by the reflector 106. The pressure zone screen 112 is mounted over the cavity 110 and supports the pressure medium 90 as the pressure medium 90 passes through the pressure zone 104 while simultaneously allowing radiant heat to be transferred from the cavity 110 to the pressure medium 90.

Sobald das Druckmedium 90 in die Druckzone 104 eintritt, kann das Druckmedium 90 durch Anhalten der Antriebsrolle 100 angehalten werden (eine Spannungsrolle 114, die synchron mit der Antriebsrolle 100 angetrieben wird, hält ebenfalls an). Tinte wird dann von der Druckkassette 80 ausgestoßen, während die Druckkassette 80 seitlich über das Druckmedium 90 bewegt wird, wie es oben bezugnehmend auf Fig. 1 beschrieben wurde, um einen erwünschten Bereich auf die obere Oberfläche des Druckmediums 90 zu drucken. Nach dem Drucken eines Bandes auf das Druckmedium 90 werden die Antriebsrolle 100 und die Spannungsrolle 114 betätigt, wobei das Druckmedium 90 um einen vorbestimmten Betrag vorgeschoben wird. Wieder werden die Antriebsrolle 100 und die spannungsrolle 114 angehalten, wonach ein neuer Bereich über der Breite des Druckmediums 90 gedruckt wird. Nachdem das Druckmedium 90 eine bestimmte Strecke an der Druckzone 104 vorbeigelaufen ist, kontaktiert das Druckmedium 90 die Spannungsrolle 114 (die etwas schneller als die Antriebsrolie 100 angetrieben wird), welche das Druckmedium 90 an einem Sternrad 115 vorbei in den Ausgabebehälter treibt (siehe Fig. 1).Once the print media 90 enters the print zone 104, the print media 90 can be stopped by stopping the drive roller 100 (a tension roller 114 driven in synchronism with the drive roller 100 also stops). Ink is then ejected from the print cartridge 80 as the print cartridge 80 is moved laterally across the print media 90 as described above with reference to FIG. 1 to print a desired area on the upper surface of the print media 90. After printing a swath onto the print media 90, the drive roller 100 and tension roller 114 are actuated, advancing the print media 90 a predetermined amount. Again, the drive roller 100 and tension roller 114 are stopped, after which a new area is printed across the width of the print media 90. After the printing medium 90 has passed a certain distance past the printing zone 104, the printing medium 90 contacts the tension roller 114 (which is driven slightly faster than the drive roller 100 which drives the print medium 90 past a star wheel 115 into the output container (see Fig. 1).

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts des Druckmedienzuführungswegs durch einen Drucker gemäß der Erfindung, wobei die Wärmezonen während des Druckens dargestellt sind. Für eine automatische Druckmedienzführung, d. h. Druckmedien 90, die durch den Schlitz 94 laufen, wird das Druckmedium 90 in der Region zwischen dem Punkt, der in Fig. 3 mit F bezeichnet ist, und dem Punkt, der mit E bezeichnet ist, vorgewärmt. Von dem Punkt E zu dem Punkt D wird keine Wärme an das Druckmedium 90 angelegt. Dann, wenn das Druckmedium 90 von dem Punkt D zu dem Punkt A läuft (einschließlich des Laufens durch die Druckzone 104) wird das Druckmedium 90 wieder erwärmt.Fig. 3 is a cross-sectional view of a portion of the print media feed path through a printer according to the invention, showing the heat zones during printing. For automatic print media feeding, i.e., print media 90 passing through slot 94, the print media 90 is preheated in the region between the point labeled F in Fig. 3 and the point labeled E. From point E to point D, no heat is applied to the print media 90. Then, as the print media 90 passes from point D to point A (including passing through print zone 104), the print media 90 is reheated.

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht, die die Anordnung der Druckmedienantriebs- und Erwärmungselemente von Fig. 2 darstellt. Aus Klarheitsgründen ist in dieser Ansicht das Sieb 112 nicht gezeigt. Die Antriebsrollen 100A und 100B sind für eine Drehung um die Antriebswelle 160 befestigt. Die Zugrolle 114 ist auf der Spannungswelle 162 befestigt. Sowohl die Antriebswelle 160 als auch die Spannungswelle 162 haben einen relativ kleinen Durchmesser, z. B. 6,35 mm (0,25 Zoll). Sowohl die Antriebswelle 160 als auch die Spannungswelle 162 bestehen aus 1018-Stahl. Dieses Material macht in Kombination mit dem relativ kleinen Durchmesser sowohl die Antriebswelle 160 als auch die Spannungswelle 162 relativ weich. Um Stabilität und die Wellensteifheit zu schaffen, welche für einen genauen Betrieb nötig sind, sind sowohl die Antriebswelle 160 als auch die Spannungswelle 162 an drei Lagern befestigt. Die Antriebswelle 160 ist an den Lagern 161A, 161B und 161C befestigt. Die Spannungsweile 162 ist an den Lagern 163A, 163B und 163C befestigt. Verbinderplatten 165A und 165B sind mit den Lagern 161A, 163A bzw. 161B, 161C, 163B, 163C einstückig, derart, daß die Lager 161A, 163A, 161B, 161C, 163B, 163C die relative Position zwischen der Antriebswelle 160 und der Spannungswelle 162 selbst ausrichten.Fig. 4 is a perspective view illustrating the arrangement of the print media drive and heating elements of Fig. 2. For clarity, the screen 112 is not shown in this view. The drive rollers 100A and 100B are mounted for rotation about the drive shaft 160. The tension roller 114 is mounted on the tension shaft 162. Both the drive shaft 160 and the tension shaft 162 have a relatively small diameter, e.g., 6.35 mm (0.25 inches). Both the drive shaft 160 and the tension shaft 162 are made of 1018 steel. This material, in combination with the relatively small diameter, makes both the drive shaft 160 and the tension shaft 162 relatively soft. To provide stability and shaft stiffness necessary for accurate operation, both the drive shaft 160 and tension shaft 162 are mounted on three bearings. The drive shaft 160 is mounted on bearings 161A, 161B and 161C. The tension shaft 162 is mounted on bearings 163A, 163B and 163C. Connector plates 165A and 165B are integral with bearings 161A, 163A and 161B, 161C, 163B, 163C, respectively, such that the bearings 161A, 163A, 161B, 161C, 163B, 163C self-align the relative position between the drive shaft 160 and the tension shaft 162.

Die Antriebsrollen 100A und 100B weisen einen Druchmesser von 17,8 mm (0,701 Zoll) auf und bestehen aus einem wärmewiderstandsfähigen Material, das mit einer Beschichtung bedeckt ist, wie es nachfolgend detaillierter beschrieben ist. Da die Antriebsrollen 100A und 100B einen größeren Durchmesser als die Welle 160 aufweisen, kann der effektive Wärmebereich, der durch die Reflektoröffnung definiert ist, maximiert werden, da die Rollen 100A und 100B hergestellt werden können, um in die Bänder des Hohlraums 110 einzudringen, jedoch ohne den Bereich der Öffnung des Reflektors 106 zwischen den Antriebsrollen 100A und 100B zu reduzieren. Die Klemmrolle 102 (Fig. 2 und 3) hat eine ähnliche Konfiguration bezüglich der Antriebsrolle 100, wobei das Sternrad 115 (Fig. 2 und 3) eine ähnliche Konfiguration wie die Spannungsrolle 114 hat. Als Ergebnis muß kein Wärmebereich, der durch die Heizeranordnung, die den Reflektor 106 aufweist, geschaffen ist, geopfert werden, wobei gleichzeitig die Übergabestrecke zwischen den Antriebsrollen 100A, 100B und den Spannungsrollen 114 klein gehalten werden kann. Ein Minimieren der Druckmedienübergabestrecke zwischen den Antriebsrollen 100A, 100B und den Spannungsrollen 114 trägt zu einer Genauigkeit des Druckmedienvorschubs bei, da somit der Druckmedienbereich minimiert wird, indem die Antriebsrollen 100A, 100B und die Spannungsrollen 114 gleichzeitig wirken. Ferner werden keine zusätzlichen Ausgaberollen oder Vorrichtungen außer der Spannungsrolle 114 benötigt, um die Medien in dem Ausgabebehälter (Fig. 1) zu stapeln. Bei früheren Tintenstrahldruckern war es üblich, zwei Ausgaberollen zu verwenden, um die Medien zu stapeln.The drive rollers 100A and 100B have a diameter of 17.8 mm (0.701 inches) and are made of a heat resistant material covered with a coating as described in more detail below. Because the drive rollers 100A and 100B have a larger diameter than the shaft 160, the effective heat area defined by the reflector opening can be maximized because the rollers 100A and 100B can be made to penetrate the bands of the cavity 110, but without reducing the area of the opening of the reflector 106 between the drive rollers 100A and 100B. The pinch roller 102 (Figs. 2 and 3) has a similar configuration to the drive roller 100, with the star wheel 115 (Figs. 2 and 3) having a similar configuration to the tension roller 114. As a result, no heat area created by the heater assembly including the reflector 106 needs to be sacrificed, while at the same time the transfer distance between the drive rollers 100A, 100B and the tension rollers 114 can be kept small. Minimizing the print media transfer distance between the drive rollers 100A, 100B and the tension rollers 114 contributes to accuracy of print media advancement, since the print media area is thus minimized by having the drive rollers 100A, 100B and the tension rollers 114 act simultaneously. Furthermore, no additional output rollers or devices other than the tension roller 114 are needed to stack the media in the output tray (Fig. 1). In earlier inkjet printers, it was common to use two output rollers to stack the media.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel nehmen die Antriebsrollen 100A und 100B das Druckmedium 90 (Fig. 2) neben gegenüberliegenden Kanten desselben und innerhalb von Randbereichen, auf denen kein Drucken auftritt, in Eingriff. Die Rollen haben eine breite Abmessung von bei diesem Beispiel 9,52 mm (0,375 Zoll), wobei diese Abmessung kleiner als die Druckmedienrandbreite ist.In the preferred embodiment, the drive rollers 100A and 100B engage the print media 90 (Fig. 2) adjacent opposite edges thereof and within marginal areas where no printing occurs. The rollers have a wide dimension of 9.52 mm (0.375 inches) in this example, which dimension is smaller than the Print media margin width.

Die Druckmedienantriebsvorrichtung des Druckers umfaßt ferner einen Schrittmotor 166 mit zwei Ritzeln 168 und 170, welche eine unterschiedliche Größe aufweisen und an der Motorwelle 172 befestigt sind. Die Ritzel 168 und 170 treiben die Antriebswelle 160 bzw. die Spannungswelle 162 durch ein Antriebszahnrad 174 bzw. ein Spannungszahnrad 176. Das Antriebszahnrad 174 ist etwas größer als das Spannungszahnrad 176. Die Größen der Ritzel 168 und 170 sind zusammen mit den Größen des Antriebszahnrads 174 und des Spannungszahnrads 176 ausgewählt, um im wesentlichen gleiche lineare Oberflächengeschwindigkeiten der Antriebswelle 160 und der Spannungswelle 162 zu erzeugen. Alle Zahnräder haben eine schraubenförmige Verzahnung, um das Antriebszuggeräusch zu minimieren. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind sowohl das Antriebszahnrad 174 als auch das Spannungszahnrad 176 aus einem technischen Kunststoff hergestellt.The printer's print media drive mechanism further includes a stepper motor 166 having two pinions 168 and 170 of different sizes attached to the motor shaft 172. The pinions 168 and 170 drive the drive shaft 160 and the tension shaft 162 through a drive gear 174 and a tension gear 176, respectively. The drive gear 174 is slightly larger than the tension gear 176. The sizes of the pinions 168 and 170, along with the sizes of the drive gear 174 and the tension gear 176, are selected to produce substantially equal linear surface velocities of the drive shaft 160 and the tension shaft 162. All gears have helical gearing to minimize drive train noise. In this embodiment, both the drive gear 174 and the tension gear 176 are made of an engineering plastic.

Ein Antirückschlaggerät 202 ist vorgesehen, um eine Rückschlagbewegung des Getriebezugs zu verhindern, wodurch die Genauigkeit und Steuerung des Vorschubs und der Positionierung des Druckmediums 90 (Fig. 2) verbessert wird. Das Gerät 202 umfaßt ein erstes Paar von Federfingern 202A und 202B, welche das Spannungszahnrad 176 mit ausreichender Greifkraft leicht greifen, um eine Rückschlagbewegung zu verhindern, wodurch jedoch erlaubt wird, daß das Spannungsrad 176 durch den Motor 166 angetrieben wird. Das Gerät 202 umfaßt ferner ein zweites Paar von Federf ingern 202C und 202D, welche das Antriebszahnrad 174 auf die gleiche Art und Weise antreiben.An anti-kickback device 202 is provided to prevent backward movement of the gear train, thereby improving the accuracy and control of the advancement and positioning of the print media 90 (Fig. 2). The device 202 includes a first pair of spring fingers 202A and 202B which lightly grip the tension gear 176 with sufficient gripping force to prevent backward movement, yet allowing the tension gear 176 to be driven by the motor 166. The device 202 further includes a second pair of spring fingers 202C and 202D which drive the drive gear 174 in the same manner.

Das Heizerelement 108 umfaßt eine transparente Quarzröhre, die an jedem Ende derselben offen ist, und ein Heizerdrahtelement, das durch eine Niederspannungsversorgung getrieben wird. Das Drahtelement erzeugt Strahlungswärmeenergie, wenn elektrischer Strom durch das Drahtelement geleitet wird.The heater element 108 comprises a transparent quartz tube, open at each end thereof, and a heater wire element driven by a low voltage supply. The wire element generates radiant heat energy when electric current is passed through the wire element.

Das Druckzonensieb 112 ist bei diesem Ausführungsbeispiel ferner in den Fig. 5 und 6 dargestellt und führt mehrere Funktionen durch. Das Druckzonensieb 112 trägt das Druckmedium an der Druckzone 104 und über dem Heizerreflektor 106. Das Sieb 112 ist stark genug, um zu verhindern, daß Benutzer das Heizerelement 108 berühren. Das Sieb 112 überträgt Strahlungs- und Konvektionswärmeenergie zu dem Druckmedium, während es wenig oder gar keine Leitungswärmeenergie überträgt, weiche Druckanomalitäten aufgrund der ungieichmäßigen Wärmeübertragung bewirken würde. Das Sieb 112 ist entworfen, derart, daß sich das Druckmedium nicht an einer Oberfläche des Siebs 112 verfängt, während es durch die Druckzone 104 getrieben wird.The pressure zone screen 112 is in this embodiment 5 and 6 and performs several functions. The print zone screen 112 supports the print media at the print zone 104 and above the heater reflector 106. The screen 112 is strong enough to prevent users from touching the heater element 108. The screen 112 transfers radiant and convective heat energy to the print media while transferring little or no conductive heat energy which would cause printing anomalies due to uneven heat transfer. The screen 112 is designed such that the print media does not catch on a surface of the screen 112 while being forced through the print zone 104.

Das Sieb 112 führt diese Funktionen durch Plazieren eines Netzes von dünnen Primär- und Sekundärstegen durch, welche relativ große Sieböffnungen umgeben. Beispielhafte Primär- und Sekundärstege sind als jeweilige Elemente 190 und 192 gezeigt. Beispielhafte Sieböffnungen sind als 194 gezeigt. Die Sekundärstege 192 liefern dem Stegnetz eine zusätzliche Stärke. Das Sieb 112 besteht vorzugsweise aus einem Material mit hoher Stärke, wie z. B. rostfreiem Stahl. Die Öffnungen 194 können durch ein Chipschneide- oder durch ein Ätzverfahren gebildet werden. Das Sieb 112 wird verarbeitet, um alle Grate zu entfernen, welche das Druckmedium einfangen könnten.The screen 112 performs these functions by placing a network of thin primary and secondary webs surrounding relatively large screen openings. Example primary and secondary webs are shown as elements 190 and 192, respectively. Example screen openings are shown as 194. The secondary webs 192 provide additional strength to the web network. The screen 112 is preferably made of a high strength material, such as stainless steel. The openings 194 can be formed by a die cutting or by an etching process. The screen 112 is processed to remove any burrs that could trap the print media.

Fig. 6 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie A-A von Fig. 5 des einstückigen Bauglieds, das das Sieb 112 definiert, und das an einem Rand gebogen ist, um einen Flansch 112A zu definieren, und das an dem anderen Rand gebogen ist, um einen Flansch 112b zu definieren. Das Stegnetz ist um die Kante 112C gewickelt, derart, daß es nicht nur auf der horizontalen Oberfläche 112D des Siebs 112 sondern ebenfalls in dem Flansch 112A bis herunter zur Linie 112E definiert ist. Dies verhindert, daß Strahlungswärme durch die Flanschöffnungen sowie durch die Öffnungen, die in der horizontalen Oberfläche 112d definiert sind, entweicht, wodurch der Nachdruck-Wärmebereich erweitert wird.Fig. 6 shows a cross-sectional view along section line A-A of Fig. 5 of the one-piece member defining screen 112, which is bent at one edge to define flange 112A and bent at the other edge to define flange 112b. The web mesh is wrapped around edge 112C such that it is defined not only on horizontal surface 112D of screen 112 but also in flange 112A down to line 112E. This prevents radiant heat from escaping through the flange openings as well as through the openings defined in horizontal surface 112d, thereby expanding the post-pressure heat area.

Fig. 7A ist eine perspektivische Ansicht von oben eines Abschnitts des Druckers gemäß der Erfindung. Der Druckwagen ist aus Klarheitsgründen nicht gezeigt. Klemmrollen 702a, 702b kontaktieren Antriebsrollen 701a, 701b. Ein Druckmedium (aus Klarheitsgründen nicht gezeigt) wird zwischen die Klemmrollen 702a, 702b und die Antriebsrollen 701a, 701b eingespeist, wie es bereits oben beschrieben wurde. Die Klemmrollen 702a, 702b drücken das Druckmedium gegen die Antriebsrollen 701a, 701b, welche das Druckmedium ergreifen und das Druckmedium in die Druckzone ziehen, wie es oben beschrieben wurde.Fig. 7A is a top perspective view of a portion of the printer according to the invention. The print carriage is not shown for clarity. Pinch rollers 702a, 702b contact drive rollers 701a, 701b. A print medium (not shown for clarity) is fed between the pinch rollers 702a, 702b and the drive rollers 701a, 701b as previously described. The pinch rollers 702a, 702b press the print medium against the drive rollers 701a, 701b, which grip the print medium and pull the print medium into the print zone as previously described.

Fig. 7B ist eine perspektivische Ansicht von oben eines Abschnitts des Druckers 700 von Fig. 7A. In Fig. 7B ist der Bereich des Anlegens einer Normallast durch die Klemmrolle 702a durch das Druckmedium gegen die Antriebsrolle 701a (d. h. der "Walzenspalt") durch das Bezugszeichen 703 bezeichnet.Fig. 7B is a top perspective view of a portion of the printer 700 of Fig. 7A. In Fig. 7B, the area of application of a normal load by the pinch roller 702a by the print medium against the drive roller 701a (i.e., the "nip") is designated by reference numeral 703.

Jede Klemmrolle 702a, 702b hat einen Nenndurchmesser von 8,89 mm (0,350 Zoll). Die innere Achse (nicht gezeigt), auf der die Klemmrollen 702a, 702 befestigt sind, besteht aus rostfreiem Stahl und ist auf einem Schwingarm befestigt, der verwendet wird, um die Kontaktkraft der Klemmrollen 702a, 702b gegen die Antriebsrollen 701a, 701b anzulegen. Jede Klemmrolle 702a, 702b umfaßt einen inneren und einen äußeren Rollenabschnitt. Der innere Rollenabschnitt ist auf der inneren Achse befestigt und besteht aus wärmeausgehärtetem Urethan mit einer Härte von 60 Durometer Shore D. Der äußere Rollenabschnitt besteht ebenfalls aus wärmeausgehärtetem Urethan. Die äußere Rolle hat jedoch eine Härte von 80 Durometer Shore A.Each pinch roller 702a, 702b has a nominal diameter of 8.89 mm (0.350 inches). The inner axle (not shown) on which the pinch rollers 702a, 702 are mounted is made of stainless steel and is mounted on a swing arm which is used to apply the contact force of the pinch rollers 702a, 702b against the drive rollers 701a, 701b. Each pinch roller 702a, 702b includes an inner and an outer roller section. The inner roller section is mounted on the inner axle and is made of heat-cured urethane having a hardness of 60 durometer Shore D. The outer roller section is also made of heat-cured urethane. However, the outer roller has a hardness of 80 durometer Shore A.

Die Antriebsrollen 701a, 701b haben einen Nenndurchmesser von 17,8 mm (0,701 Zoll) und eine Breite von 9,525 mm (0,375 Zoll). Die Antriebsrollen 701a, 701b sind auf einer Welle (nicht gezeigt) befestigt, die beispielsweise aus 1018-Stahl besteht. Da die Antriebsrollen 701a, 701b relativ dünn sind, schirmen die Antriebsrollen 701a, 701b das Druckmedium bezüglich der Wärmequelle nicht um einen nennbaren Betrag ab. Der relativ kleine Durchmesser der Antriebsrollen 701a, 701b minimiert die Abschirmung des Druckmediums von der Wärmequelle durch die Antriebsrollen 701a, 701b. Bei bestimmten bekannten erwärmten Tintenstrahldruckern wurden Antriebsrollen mit einem Durchmesser über 50,8 mm (2,0 Zoll) verwendet. Somit können die Antriebsrollen 701a, 701b nahe an der erwärmten Druckzone positioniert werden, derart, daß die Strecke zwischen den Antriebsrollen 701a, 701b und der Spannungsrolle minimiert ist, wodurch eine bessere Steuerung des Druckmediums ermöglicht wird, weshalb eine besssere Druckqualität geschaffen wird, als sonst zu erreichen ist.The drive rollers 701a, 701b have a nominal diameter of 17.8 mm (0.701 inches) and a width of 9.525 mm (0.375 inches). The drive rollers 701a, 701b are mounted on a shaft (not shown) made of 1018 steel, for example Because the drive rollers 701a, 701b are relatively thin, the drive rollers 701a, 701b do not shield the print media from the heat source by any appreciable amount. The relatively small diameter of the drive rollers 701a, 701b minimizes the shielding of the print media from the heat source by the drive rollers 701a, 701b. Certain prior art heated inkjet printers have used drive rollers having a diameter greater than 50.8 mm (2.0 inches). Thus, the drive rollers 701a, 701b can be positioned close to the heated print zone such that the distance between the drive rollers 701a, 701b and the tension roller is minimized, thereby allowing better control of the print media, thus providing better print quality than otherwise achievable.

Wie es oben erklärt wurde, werden die Antriebsrollen 701a, 701b während eines Betriebs des Druckers 700 Wärme ausgesetzt. Die Temperatur der Antriebsrollen 701a, 701b während des Betriebs des Druckers 700 sind typischerweise zwischen 10ºC und 130ºC. Bekannte frühere Antriebsrollenbeschichtungen, wie z. B. klebstoffmäßig verbundenes Aluminiumoxid, arbeiten in einer solchen erwärmten Umgebung nicht akzeptabel, da das Beschichtungsmaterial während des Druckens beispielsweise abgeworfen wird.As explained above, the drive rollers 701a, 701b are exposed to heat during operation of the printer 700. The temperature of the drive rollers 701a, 701b during operation of the printer 700 is typically between 10ºC and 130ºC. Known prior drive roller coatings, such as adhesively bonded aluminum oxide, do not perform acceptably in such a heated environment because the coating material is shed during printing, for example.

In dem Drucker 700 muß eine Beschichtung für die Antriebsrollen 701a, 701b mehrere Betriebskriterien erfüllen. Die Beschichtung muß tolerant sein (z. B. darf sie nicht abgeworfen werden), und zwar gegenüber beiden Temperaturextremen und einer zyklischen thermischen Veränderung, welcher die Antriebsrollen 701a, 701b während eines Betriebs des Druckers 700 ausgesetzt werden. Die Beschichtung sollte ebenfalls dimensionsmäßig während der Temperaturausschläge relativ stabil bleiben, denen die Antriebsrollen 701a, 701b während des Betriebs des Druckers 700 unterzogen werden, d. h. der thermische Ausdehnungskoeffizient (CTE; CTE = Coefficient of Thermal Expansion) der Beschichtung sollte relativ nahe bei dem CTE der Antriebsrollen 701a, 701b liegen.In the printer 700, a coating for the drive rollers 701a, 701b must meet several operational criteria. The coating must be tolerant (e.g., not shed) of both temperature extremes and cyclic thermal change to which the drive rollers 701a, 701b are subjected during operation of the printer 700. The coating should also remain relatively dimensionally stable during the temperature excursions to which the drive rollers 701a, 701b are subjected during operation of the printer 700, i.e., the coefficient of thermal expansion (CTE) of the coating should be relatively close to the CTE of the drive rollers 701a, 701b.

Zusätzlich zu den thermischen Anforderungen muß die Beschichtung einen ausreichenden Druckmedienzug oder eine ausreichende Druckmedientraktion schaffen. Für eine gegebene Walzenspaltkonfiguration muß die Beschichtung einen ausreichenden Zug schaffen, um das Druckmedium durch den Druckmedienbewegungsweg für einen Bereich von Druckmedienzerrlasten genau (d. h. innerhalb einer spezifizierten Toleranz) zu bewegen. Ferner muß dieser Zug während der gesamten Lebensdauer des Druckers beibehaltbar sein. Zusätzlich muß ein ausreichender Zug erhalten werden, um es zu ermöglichen, daß die Kontaktkraft zwischen den Antriebsrollen 701a, 701b und den entsprechenden Klemmrollen 702a, 702b klein genug gemacht werden kann, derart, daß Spuren oder Einkerbungen auf dem Druckmedium nicht zurückbleiben, nachdem dasselbe durch den Walzenspaltbereich gelaufen ist.In addition to thermal requirements, the coating must provide sufficient print media pull or traction. For a given nip configuration, the coating must provide sufficient pull to move the print media through the print media travel path accurately (i.e., within a specified tolerance) for a range of print media drag loads. Furthermore, this pull must be maintainable throughout the life of the printer. In addition, sufficient pull must be maintained to allow the contact force between the drive rollers 701a, 701b and the corresponding pinch rollers 702a, 702b to be made small enough such that marks or indentations are not left on the print media after it has passed through the nip region.

Die Beschichtung muß ebenfalls dafür geeignet sein, in automatisierten, hochvolumigen und preisgünstigen Herstellungsverfahren verwendet zu werden, die vorzugsweise verwendet werden, um den Drucker 700 herzustellen. Die Beschichtung muß gegenüber einer mechanischen Handhabungsbeschädigung widerstandfähig sein, die während der Herstellungsverfahren auftreten kann. Die Beschichtung muß in der Lage sein, aufgebracht zu werden, derart, daß enge Beschichtungsdicken-, Rauhigkeits- und Gleichmäßigkeits- (der Dicke und Rauhheit zwischen beschichteten Rollen) Spezifikationen erfüllt werden können.The coating must also be suitable for use in the automated, high volume, low cost manufacturing processes that are preferably used to manufacture the printer 700. The coating must be resistant to mechanical handling damage that may occur during manufacturing processes. The coating must be capable of being applied such that tight coating thickness, roughness, and uniformity (the thickness and roughness between coated rolls) specifications can be met.

Gemäß der Erfindung sind die Antriebsrollen 701a und 701b mittels eines thermischen Metallsprays beschichtet. Bei einem Ausführungsbeispiel umfaßt die Beschichtung Wolframkarbid. Die Beschichtung wird beispielsweise durch Plasmasprühen aufgebracht. Bei einem zusätzlichen Ausführungsbeispiel umfaßt die Beschichtung zusätzlich zu Wolframkarbid ein Bindemittel, das dabei hilft, das Woiframkarbid an den Antriebsrollen 701a, 701b zu befestigen. Das Bindemittel kann beispielsweise ein metallisches Bindemittel sein. Die Beschichtung wird durch sorgfältiges Steuern der Beschichtungszusammensetzung, der Beschichtungspartikelgröße, der Beschichtungsflußraten, der Plasmaenergie und der Ausrichtung der Antriebsrolle bezüglich der Beschichtungsausrüstung aufgebracht.According to the invention, the drive rollers 701a and 701b are coated by means of a thermal metal spray. In one embodiment, the coating comprises tungsten carbide. The coating is applied, for example, by plasma spraying. In an additional embodiment, the coating comprises, in addition to tungsten carbide, a binder that helps to attach the tungsten carbide to the drive rollers 701a, 701b. The binder may be, for example, a metallic binder. The coating is applied by carefully controlling the coating composition, coating particle size, coating flow rates, plasma energy, and drive roll orientation with respect to the coating equipment.

Eine Antriebsrolle mit einer Beschichtung gemäß der Erfindung kann in einem geheizten Drucker verwendet werden, um einen guten Zug des Druckmediums mit der Antriebsrolle beizubehalten. Unter Verwendung von James-River-Normalkopierpapier als Druckmedium, unter Verwendung einer Klemmrolle mit einem Nennaußendurchmesser von 9,0 mm, einer Nennbreite von 5,0 mm und einer Härte von 80 Durometer Shore A, unter Verwendung einer Antriebsrolle mit einem Nennaußendurchmesser von 17,8 mm und bei Anlegen einer Nennkontaktkraft von 1000 Gramm gegen die Antriebsrolle mit der Klemmrolle wird der Zugverlust (d. h. ein Rutschen des Druckmediums aus der Nicht-Rutschen-Position) unter 0,05% für einen Bereich von Papierzerrkräften zwischen 0 und 150 Gramm gehalten. Ferner überschreitet der Zugverlust nicht 0,13% für einen Bereich von Papierzerrkräften zwischen 0 und 200 Gramm. (Es sei angemerkt, daß bei einem Drucker gemäß der vorliegenden Erfindung die Druckmedienzerrkraft typischerweise zwischen 20 und 180 Gramm liegt.) Zusätzlich werden auf dem Papier keine sichtbaren Oberflächenmarkierungen gebildet.A drive roller with a coating according to the invention can be used in a heated printer to maintain good traction of the print media with the drive roller. Using James River plain copy paper as the print media, using a pinch roller with a nominal outside diameter of 9.0 mm, a nominal width of 5.0 mm and a hardness of 80 durometer Shore A, using a drive roller with a nominal outside diameter of 17.8 mm and applying a nominal contact force of 1000 grams against the drive roller with the pinch roller, the traction loss (i.e. slippage of the print media from the non-slip position) is maintained below 0.05% for a range of paper traction forces between 0 and 150 grams. Furthermore, the draw loss does not exceed 0.13% for a range of paper pull forces between 0 and 200 grams. (Note that for a printer according to the present invention, the print media pull force is typically between 20 and 180 grams.) In addition, no visible surface marks are formed on the paper.

Ferner hält eine Antriebsrolle mit einer Beschichtung gemäß der Erfindung eine gute Steuerung des Antriebsrollenzwischenraumdurchmessers in einer erwärmten Druckerumgebung bei. (Der Zwischenraumdurchmesser ist der effektive Antriebsdurchmesser einer Rolle, die Druckmedien durch Reibungskraft vorschiebt, d. h. die Menge der linearen Bewegung, die durch eine Umdrehung der Rolle erzeugt wird. Der Zwischenraumdurchmesser wird durch die Charakteristika des Druckerwalzenspalts, durch den Zug der Rolle und die Oberflächenrauhigkeit der Rolle beeinflußt.) Gemäß der Erfindung wird für eine beschichtete Antriebsrolle mit einen Nennzwischenraumdurchmesser von 177,825 mm (7,001 Zoll) der tatsächliche Zwischenraumdurchmesser innerhalb einer Toleranz von 0,0254 mm (0,001 Zoll) für eine Papierspannung zwischen 0 und 200 Gramm gehalten. Ferner wird die Exzentrizität der Beschichtung unter 0,007 mm gehalten.Furthermore, a drive roll with a coating according to the invention maintains good control of the drive roll gap diameter in a heated printer environment. (The gap diameter is the effective drive diameter of a roll that advances print media by frictional force, that is, the amount of linear motion produced by one revolution of the roll. The gap diameter is influenced by the characteristics of the printer nip, by the pull of the roll and by the surface roughness of the roll.) According to the invention, for a coated drive roll with a nominal gap diameter of 177.825 mm (7.001 inches), the actual gap diameter is kept within a tolerance of 0.0254 mm (0.001 inches) for a paper tension between 0 and 200 grams. Furthermore, the eccentricity of the coating is kept below 0.007 mm.

Die Antriebsrollenbeschichtung gemäß der Erfindung widersteht ebenfalls einer auftretenden Abnutzung gut. Nach einer Zuführung von 210.000 Papierblättern durch die Antriebsrollen und die Klemmrollen lag der Zugverlust nur bei 0,06% für Papierzerrkräfte zwischen 0 und 150 Gramm.The drive roller coating according to the invention also resists wear well. After feeding 210,000 sheets of paper through the drive rollers and the pinch rollers, the draw loss was only 0.06% for paper pulling forces between 0 and 150 grams.

Die Antriebsrollenbeschichtung weist ebenfalls gute thermische Eigenschaften auf. Typischerweise werden die Antriebsrollen in einem Drucker gemäß der Erfindung Temperaturen zwischen 10ºC und 130ºC unterworfen. Die Beschichtung gemäß der Erfindung ist in der Lage, Temperaturen auszuhaiten, die vier- bis fünfmal größer als die typische obere Temperatur von 130ºC sind. Der GTE der Beschichtung ist kleiner als der GTE der Antriebsrollen. Trotz dieser Differenz der CTEs ist jedoch die Verbindungsstärke der Beschichtung mit den Antriebsrollen ausreichend groß (über 137,9 MN/mm² (20 kpsi)), um Belastungen zu widerstehen, die aus unterschiedlichen Ausdehnungs- und Zusammenziehungsraten der Beschichtung und der Antriebsrollen während thermischer Ausschläge entstehen. Aufgrund der hohen Verbindungsstärke ist das Material, das für die Antriebsrollen verwendet wird, nicht durch Betrachtungen bezüglich thermischer Belastungen begrenzt.The drive roller coating also has good thermal properties. Typically, the drive rollers in a printer according to the invention are subjected to temperatures between 10ºC and 130ºC. The coating according to the invention is capable of withstanding temperatures four to five times greater than the typical upper temperature of 130ºC. The GTE of the coating is less than the GTE of the drive rollers. Despite this difference in CTEs, however, the bond strength of the coating to the drive rollers is sufficiently large (over 137.9 MN/mm2 (20 kpsi)) to withstand stresses resulting from different expansion and contraction rates of the coating and the drive rollers during thermal excursions. Due to the high bond strength, the material used for the drive rollers is not limited by thermal stress considerations.

Die Beschichtung gemäß der Erfindung kann ebenfalls einen Kontakt mit relativ harten Oberflächen aushalten, wobei die Beschichtung durch einen Kontakt mit Oberflächen, die eine Härte kleiner als 40 Rc aufweisen, unbeeinflußt bleibt. Die Beschichtung wird während der Verwendung nicht abgeworfen.The coating according to the invention can also withstand contact with relatively hard surfaces, the coating remaining unaffected by contact with surfaces having a hardness of less than 40 Rc. The coating will not shed during use.

Die Beschichtung kann ebenfalls wiederholt hergestellt werden. Der Außendurchmesser der beschichteten Antriebsrollen 701a, 701b kann innerhalb einer Toleranz von 0,011 mm gehalten werden. Der Nenndurchmesser der beschichteten Antriebsrollen 701a, 701b kann innerhalb einer Toleranz von 0,005 mm erreicht werden.The coating can also be produced repeatedly. The outer diameter of the coated drive rollers 701a, 701b can be kept within a tolerance of 0.011 mm. The nominal diameter of the coated drive rollers 701a, 701b can be achieved within a tolerance of 0.005 mm.

Obwohl die Struktur gemäß der Erfindung zur Verwendung mit Druckern beschrieben worden ist, bei denen das Druckmedium vor und/oder während des Druckens erwärmt wird, kann die Struktur gemäß der Erfindung ebenfalls mit nicht erwärmten Druckern, d. h. Druckern, bei denen das Druckmedium während des Druckens nicht erwärmt wird (absichtlich, wie es oben beschrieben wurde), verwendet werden.Although the structure according to the invention has been described for use with printers in which the printing medium is heated before and/or during printing, the structure according to the invention can also be used with non-heated printers, i.e. printers in which the printing medium is not heated (intentionally, as described above) during printing.

Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung wurden beschrieben. Die Beschreibungen sollen veranschaulichend und nicht begrenzend sein. Somit wird es für Fachleute offensichtlich sein, daß bestimmte Modifikationen bezüglich der Erfindung, wie sie beschrieben wurde, durchgeführt werden können, ohne von dem Bereich der Ansprüche, welche nachfolgend dargelegt sind, abzuweichen.Various embodiments of the invention have been described. The descriptions are intended to be illustrative and not limiting. Thus, it will be apparent to those skilled in the art that certain modifications can be made to the invention as described without departing from the scope of the claims set forth below.

Claims

1. A structure for advancing a print medium (90) through a print zone (104) of a printer, the printer having means for heating the print medium during printing such that the structure is subjected to heat during operation of the printer, the structure having the following features:

a clamping roller (102);

a drive roller (100) having a tungsten carbide coating material applied to the drive roller by means of plasma spraying;

a device for pre-tensioning the clamping roller against the drive roller such that the clamping roller (102) exerts a contact force on the drive roller; and

means for rotating the drive roller such that the printing medium (90) can be pulled between the drive roller (100) and the clamp roller such that the coating material contacts the printing medium as the printing medium passes between the drive roller and the clamp roller, wherein:

the coating material has a composition and a particle size such that for a range of print media tensile forces between 0 and 150 grams, when the contact force exerted by the pinch roller on the drive roller is about 1000 grams, the tensile loss of the print media (90) is less than 0.05%, and such that the coating material has a bond strength sufficient to withstand thermal stresses resulting from different thermal expansion of the drive roller and the coating material, which results from heating of the structure.

2. The structure of claim i, wherein the printer is a thermal inkjet printer.

3. The structure of claim 2, wherein the resolution of the printer is greater than 200 dots per inch.

4. The structure of any one of claims 1, 2 or 3, wherein the diameter of the drive roller (100) is made sufficiently small such that the drive roller provides substantially no shielding of the printing medium from heat.

5. The structure of any one of claims 1, 2, 3 or 4, wherein the width of the drive roller (100) is made sufficiently small such that the drive roller provides substantially no shielding of the print medium from heat.

6. The structure according to any one of claims 1, 2, 3, 4 or 5, further comprising:

a second clamping roller (102) spaced from the first clamping roller (102); and

a second drive roller (100) spaced from the first drive roller (100), the means for biasing causing the second clamp roller (102) to exert a contact force against the second drive roller, the print medium (90) passing between the first and second drive rollers (100) and the first and second clamp rollers (102), the second drive roller (100) being coated with the same material as the first drive roller (100) and having the same dimensions as the first drive roller (100).

7. The structure of any one of claims 1, 2, 3, 4, 5 or 6, wherein the drive roller or rollers (100) and the drive roller coating material or materials are heated to temperatures between 10°C and 130°C.

8. The structure according to any one of the preceding claims, wherein the nominal diameter of the drive roller or rollers (100) after coating is in a range of 0.005 mm less than and 0.005 mm greater than a predetermined nominal diameter.