DE69511370T2

DE69511370T2 - Trägermechanismus für Druckmaterial für Tintenstrahldrucker

Info

Publication number: DE69511370T2
Application number: DE69511370T
Authority: DE
Inventors: Jeffrey G. Patrick; Steve O. Rasmussen
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 1995-02-28
Filing date: 1995-11-01
Publication date: 1999-11-25
Anticipated expiration: 2015-11-02
Also published as: EP0729843A1; US5489160A; JP3662660B2; JPH08252954A; DE69511370D1; EP0729843B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Papier- oder Druckmedientragevorrichtung zum Tragen eines Druckmediums benachbart zu einem Druckkopf eines Druckers in der Druckzone des Druckers.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Fig. 1 und 2 zeigen ein Beispiel einer bekannten Druckmedientragevorrichtung 20 und eines zugeordneten Druckkopfs 22. Diese beispielhaften Komponenten entsprechen denjenigen des Farbtintenstrahldruckers "DESKJET 560C", der von der Abteilung der Hewlett-Packard Company in Vancouver, Washington, hergestellt wird. Die Druckmedientragevorrichtung 20 weist im allgemeinen eine Mehrzahl von Antriebsrollen oder Antriebsrollenrädern 24 auf, die lateral über die Breite des Papierwegs verteilt sind. Die Antriebsrollen 24 sind auf einer Rollenwelle 26 angebracht, die sich lateral über den Papierweg erstreckt. Zu Darstellungszwecken ist ein Blatt Papier 28 teilweise dargestellt, wie es in die Druckmedientragevorrichtung unterhalb der Antriebsrollen 24 eintritt. Das Papier wird mittels Klemmrollen, nicht gezeigt, und mittels einer oberen Druckmedienführung 30 gegen die Rollen 24 gehalten. Das Papier wickelt sich nach oben und um die Rollen und tritt nach dem Durchführen einer Drehung von etwa 180º an der Oberseite der Rollen aus der Tragevorrichtung aus.
Der Druckkopf 22 weist im allgemeinen einen Wagen 34, eine Farbkassette 36 und eine Kassette 38 für schwarze Farbe auf. Der Druckkopf weist eine Anzahl von Düsen (nicht gezeigt) auf, die nach unten gerichtet sind, um Tintentröpfchen auf dem Papier 28 aufzubringen. Der Druckkopf wird durch eine Wagenstange (nicht gezeigt) auf einer festen Höhe getragen.
Der Druckkopf ist entworfen, um die laterale Breite des darunterliegenden Papiers wiederholt zu überqueren, während die Druckmedientragevorrichtung 20 das Papier longitudinal unterhalb des Druckkopfs zuführt.
Die Düsen des Druckkopfs 22 sind für eine Länge entlang des Papierwegs von etwa 0,406 cm (1/6 Zoll) longitudinal über dem Papier ausgerichtet. Der Bereich unterhalb der Düsen, der durch eine einzelne laterale Überquerung des Druckkopfs überdeckt wird, wird als "Druckzone" bezeichnet. Um die Druckqualität zu optimieren, ist es wünschenswert, das Papier in einem sehr spezifischen Abstand von den Düsen zu halten, wenn sich das Papier durch die Druckzone bewegt. Falls das Papier zu weit von den Düsen entfernt ist, wird die Genauigkeit und die Druckqualität beeinträchtigt. Falls sich das Papier zu nahe an den Düsen befindet, kann das Papier die Düsen berühren und die aufgetragene Tinte kann verschmieren. Eine Papierpositionierung ist bei Tintenstrahldruckern aufgrund der Tendenz des Papiers, sich zu wölben oder zu verbiegen, wenn nasse Tinte aufgetragen wird, kompliziert.
Drucker besitzen eine Druckmedientragevorrichtung zum korrekten Positionieren von Papier relativ zu den Druckköpfen. Mit wirtschaftlichen Herstellungstoleranzen ist es jedoch manchmal schwierig, bei jedem Drucker die korrekte Medien- Zu-Druckkopfbeabstandung genau beizubehalten. Folglich besitzen Druckmedientragevorrichtungen häufig mechanische Verstellmöglichkeiten zum Einrichten einer gewünschten Drucker-Zu-Druckkopfbeabstandung für einen bestimmten Drucker. Diese Verstellmöglichkeiten könnten während oder unmittelbar nach der Herstellung oder von dem Endnutzer des Druckers nach dem Kauf eingestellt werden.
Bei der Druckmedientragevorrichtung 20 von Fig. 1 und 2 wird die Papierpositionierung durch ein sogenanntes Schwenkelement erreicht, auf das allgemein durch das Bezugszeichen 40 verwiesen wird. Das Schwenkelement 40 ist an der Rollenwelle 26 angebracht und schwenkt sich um dieselbe zwischen einer zurückgezogenen und einer nicht-zurückgezogenen Position. Das Schwenkelement 40 ist sowohl in Fig. 1 als auch 2 in seiner nicht-zurückgezogenen Position dargestellt. In dieser Position weist das Schwenkelement 40 eine untere Druckmedienführung oder Führungsoberfläche 42 auf, auf der das Papier 28 ruht, wenn sich dasselbe unterhalb des Druckkopfs 22 durch die Druckzone bewegt. Während des Druckens befindet sich das Schwenkelement 40 in der nicht-zurückgezogenen Position, um das Papier 28 zu tragen, wie es dargestellt ist. Das Schwenkelement 40 zieht sich (im Uhrzeigersinn, wie es in Fig. 2 gezeigt ist) zurück, um dadurch die Führungsoberfläche 42 abzusenken, wenn ein neues Blatt Papier in die Vorrichtung zugeführt wird. Das Schwenkelement 40 wird ferner zurückgezogen, wenn ein bedrucktes Blatt in einen Ausgabeablagebehälter ausgeworfen wird. Die Komponenten einer Kupplung 44 sind in den Fig. 1 und 2 gezeigt. Die Kupplung 44 führt die Funktion des Zurückziehens des Schwenkelements 40 zu geeigneten Zeitpunkten unter der Steuerung einer Betriebslogik durch, die hier nicht weiter erörtert wird.
Die Führungsoberfläche 42 erstreckt sich lateral über den Papierweg und unterhalb einer unteren Tragekante der oberen Druckmedienführung 30. Die vertikale Position dieser oberen Oberfläche bestimmt die vertikale Position des Papiers 28 und folglich den Abstand oder die Beabstandung zwischen dem Papier 28 und den Düsen des Druckkopfs 22. Um diese Beabstandung zu optimieren und um die Herstellungstoleranzen zu berücksichtigen, ist in der Druckmedientragevorrichtung 20 ein einstellbarer Anschlag vorgesehen, um die Drehung des Schwenkelements 40 zu dessen nicht-zurückgezogener Position hin und folglich die Aufwärtsbewegung der Führungsoberfläche 42 zu begrenzen. Dieser Anschlag definiert im wesentlichen die nicht-zurückgezogene Position des Schwenkelements 40 und der Führungsoberfläche 42. Der Anschlag in der Vorrichtung von Fig. 1 und 2 weist einen Finger 46 (Fig. 2) auf, der sich von der oberen Druckmedienführung 30 nach innen erstreckt, und der an einem Streifen 50 auf der Kupplung 44 anschlägt, wenn das Schwenkelement in Richtung seiner nicht-zurückgezogenen Position gedreht wird. Da sich das Schwenkelement 40 mit der Kupplung 44 dreht, begrenzt der Streifen 50 die Drehung des Schwenkelements 40 und richtet folglich die Ausrichtung des Schwenkelements 40 und die vertikale Höhe der Führungsoberfläche 42 ein, wenn das Schwenkelement nicht zurückgezogen ist. Der Finger kann manuell verstellt werden, um den Punkt zu variieren, an dem derselbe an dem Streifen 50 anschlägt, wodurch die nicht-zurückgezogene Höhe der Führungsoberfläche 42 festgelegt wird. Diese Verstellung wird üblicherweise während der Herstellung eines Druckers durchgeführt, um eine gewünschte Papierhöhe zu erreichen, während ferner ein spezifizierter minimaler Zwischenraum zwischen der Führungsoberfläche 42 und der oberen Druckmedienführung 30 beibehalten wird. Der spezifizierte minimale Zwischenraum ist gerade groß genug, um einen Durchgang des dicksten in Betracht gezogenen Druckmediums, wie z. B. eines Umschlags, zu ermöglichen.
Die oben beschriebene Tragevorrichtung ist entworfen, um Papier durch eine Druckzone von etwa 0,406 cm (1/6 Zoll) zu tragen. Neuere Druckerentwürfe versuchen jedoch, Druckköpfe mit längeren Druckzonen, wie z. B. 1,27 cm (1/2 Zoll) oder mehr, aufzunehmen. Längere Druckzonen sind erwünscht, um die Druckgeschwindigkeiten zu erhöhen. Es ist jedoch erheblich schwieriger, eine genaue Papierpositionierung entlang einer Druckzone dieser Länge beizubehalten. Zusätzlich zu dieser Schwierigkeit tritt die Tendenz des Papiers auf, sich in den Bereichen, in denen Tinte aufgetragen wird, nach oben (in Richtung des Druckkopfs) zu verziehen oder zu krümmen. Diese Tendenz ist mit langen Druckzonen erheblich dramatischer, bei denen der mögliche Bereich, in dem Tinte aufgetragen wird, viel größer ist. Jede signifikante Ausbeulung wird jedoch bewirken, daß das Papier auf die Druckkopfdüsen auftrifft, wodurch die Tinte verschmiert wird. Das Bewegen des Papiers von dem Druckkopf weg, um diese Störung zu vermeiden, verringert die Düsengenauigkeit und reduziert die gesamte Druckqualität. Es wäre wünschenswert, das Papier der art zu steuern, um dessen Tendenz, sich zu krümmen oder auszubeulen, zu beseitigen oder zumindest drastisch zu reduzieren. Dieser Grad einer Steuerung ist in der Vergangenheit nicht erreicht worden.
Die EP-A-0631877 beschreibt eine Vorrichtung zum Tragen von Papierblättern, die vor Druckköpfen vorbei laufen. Die Vorrichtung umfaßt eine Antriebsrollenwelle mit einer Längsachse, eine Antriebsrolle, die sich um die Längsachse der Antriebsrollenwelle dreht, wobei die Antriebsrolle in Verarbeitungsrichtung vor der Druckzone des Druckers positioniert ist, um ein blattartiges Druckmedium in die Druckzone zuzuführen, eine obere Druckmedienführung zwischen der Antriebsrolle und der Druckzone, um das Druckmedium von oben zu berühren und zu tragen, und eine untere Druckmedienführung, die in Verarbeitungsrichtung nach der oberen Druckmedienführung angebracht ist, um sich zwischen den unterschiedlichen Betriebspositionen relativ zu der Druckzone um die Antriebsrollenwelle zu drehen, wobei die untere Druckmedienführung zumindest in einigen ihrer Betriebspositionen positioniert ist, um das Druckmedium von unten zu berühren und zu tragen. Die Position der unteren Druckmedienführung ist ausgehend von einer obersten Position während Perioden mit einer niedrigen Tintendruckdichte bis zu unteren Positionen während Perioden mit einer mittleren und hohen Tintendruckdichte variabel, wobei diese Anordnung vorgesehen ist, um zu verhindern, daß sich das Druckmedium nach oben kräuselt und dadurch den Druckkopf berührt.
Die EP-A-0360728 beschreibt eine Anordnung zum Verstellen der relativen Positionen eines Druckkopfs und eines Druckmediums.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung, wie sie durch Anspruch 1 beschrieben ist, reduziert die Tendenz von Papier, sich auszubeulen, indem eine obere und eine untere Druckmedienführung eines Druckers verwendet wird, um die Gestalt und den Winkel des Papiers energisch zu steuern, wenn sich das Papier durch die Druckzone des Druckers erstreckt. Insbesondere sind die obere und die untere Druckmedienführung relativ zueinander vertikal verstellbar, um die gewünschte Druckmedienform und den gewünschten Druckmedienwinkel unabhängig von der Medien-Zu- Druckkopfbeabstandung festzulegen. Eine getrennte und unabhängige Verstellung ist für eine Medien-Zu-Druckkopfbeabstandung vorgesehen, so daß die optimale Medien-Zu-Druckkopfbeabstandung erreicht werden kann, ohne die optimale Druckmedienform und den optimalen Druckmedienwinkel zu beeinträchtigen. Außerdem kann die Verstellung der oberen und unteren Druckmedienführung und der Medien-Zu-Druckkopfbeabstandung durch eine automatisierte Ausrüstung während der Produktherstellung erreicht werden.

BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische perspektivische Draufsicht einer im Stand der Technik bekannten Medientragevorrichtung und eines zugeordneten Druckkopfs.
Fig. 2 ist eine schematische Seitenansicht der im Stand der Technik bekannten Druckmedientragevorrichtung und des Druckkopfs, die in Fig. 1 gezeigt sind.
Fig. 3 ist eine schematische perspektivische Draufsicht einer Druckmedientragevorrichtung und eines zugeordneten Druckkopfs gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 4 ist eine schematische Seitenansicht der in Fig. 3 gezeigten Druckmedientragevorrichtung.
Fig. 5 ist eine vergrößerte schematische Seitenansicht der in Fig. 3 gezeigten Druckmedientragevorrichtung, die in einer ersten eingestellten Einstellung konfiguriert ist.
Fig. 6 ist eine vergrößerte schematische Seitenansicht der in Fig. 3 gezeigten Druckmedientragevorrichtung, die in einer zweiten eingestellten Einstellung konfiguriert ist.
Fig. 7 ist eine perspektivische Unteransicht eines verstellbaren Anschlagrads gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Fig. 3-7 zeigen eine Druckmedientragevorrichtung 100 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Tragen von Papier in einer Druckzone eines Druckers benachbart zu einem Druckkopf 102. Es sollte beachtet werden, daß, obwohl sich diese Beschreibung wiederholt auf "Papier" und "Papier"-Druckmedien bezieht, die beschriebenen Komponenten ferner verwendet werden, um andere Typen von blattartigen Medien, wie z. B. Mylar, Umschläge, Transparentfolien, Karton, usw. zu tragen. Folglich sollte der Ausdruck "Papier" breit ausgelegt werden, um solche anderen Typen von blattartigen oder papierartigen Medien zu umfassen. Es sollte ferner beachtet werden, daß weitere Details hinsichtlich Papierhandhabungs- und Druckmedientragevorrichtungen aus weiteren anhängigen US-Patentanmeldungen, die der Hewlett- Packard Company übertragen sind, entnommen werden können, wie z. B. in der Anmeldung mit dem Titel "Print Medium Handling System Including Cockle Ribs to Control Pen-To-Print Medium Spacing During Printing", die am 28. Februar 1994 eingereicht wurde; oder einer weiteren Anmeldung mit dem Titel "Media Handling in an Ink-Jet Printer", die gleichzeitig mit dieser Anmeldung eingereicht wurde.
Die Druckmedientragevorrichtung 100 und der Druckkopf 102 sind an einer Wagenplatte 104 angebracht, die, wenn nötig, in den Zeichnungen weggebrochen ist, um die Komponenten, die im folgenden erörtert werden, zu zeigen. Die Wagenplatte 104 ist angepaßt, um die Komponenten in einem speziellen Drucker (nicht gezeigt) anzubringen.
Der Druckkopf 102 ist ein Farbtintenstrahldruckkopf mit einem Wagen 103, der eine Farbkassette 106 und eine Kassette 108 für schwarze Tinte trägt. Jede Kassette weist eine Mehrzahl von Düsen (nicht gezeigt) auf, die nach unten gerichtet sind, um Tintentröpfchen auf ein darunterliegendes Blatt Papier 110 aufzubringen. Der Druckkopf wird vertikal durch eine Wagenstange 111 getragen. Während des Betriebs führt die Druckmedientragevorrichtung 100 Papier 110 entlang eines longitudinalen Papierwegs unterhalb des Druckkopfs zu, während der Druckkopf wiederholt die laterale Breite des darunterliegenden Papiers überquert, und während die Druckmedientragevorrichtung 100 das Papier longitudinal unterhalb des Druckkopfs zuführt. Der Druckkopf 102 weist eine Druckzone auf, wie es in Fig. 5 und 6 beschriftet ist (die sich zwischen den gestrichelten vertikalen Linien erstreckt). Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt die Länge der Druckzone etwa 1,27 cm (1/2 Zoll).
Die allgemeine Funktionsweise der Druckmedientragevorrichtung 100 besteht darin, Papier 110 entlang eines longitudinalen Stromaufwärts-Nach-Stromabwärts-Druckmedienwegs zuzuführen, während ferner das Papier 110 in der Druckzone benachbart zu dem Druckkopf 102 getragen wird. Zu diesem Zweck weist die Druckmedientragevorrichtung 100 eine Mehrzahl von Antriebsrollen oder Antriebsrollenrädern 114 auf, die lateral über die Breite des Papierwegs verteilt sind. Die Antriebsrollen 114 sind auf einer Rollenwelle 116 angebracht, die eine Längsachse aufweist, die sich lateral über die Breite des Papierwegs und senkrecht zu der Richtung des Papierwegs erstreckt. Das Papier 110 tritt in die Druckmedientragevorrichtung unterhalb der Antriebsrollen 114 ein. Das Papier wickelt sich nach oben und um die Rollen und tritt aus der Tragevorrichtung an der Oberseite der Rollen nach dem Durchführen einer Drehung von etwa 180º aus. Die Antriebsrollen 114 werden durch die Rollenwelle 116 angetrieben, um sich um die Längsachse der Rollenwelle 116 zu drehen. Die Antriebsrollen sind in Verarbeitungsrichtung vor der Druckzone angebracht und positioniert, um Papier zu der Druckzone zuzuführen.
Eine obere Druckmedienführung 118 erstreckt sich über die Papierbahn in Verarbeitungsrichtung vor der Druckzone zwischen der Druckzone und den Rollen. Die obere Druckmedienführung 118 umfaßt eine innere Oberfläche 120 (Fig. 4), die ausgehend von der Horizontalen in der Stromabwärtsrichtung des Papierwegs nach unten geneigt oder abgeschrägt ist. Die innere Oberfläche 120 endet in einer unteren Tragekante 122 (Fig. 3 und 4), die das Papier 110 von oben berührt und trägt.
Die Druckmedientragevorrichtung 100 umfaßt ein Schwenkelement 124, das angebracht ist, um sich um die Rollenwelle 116 zu schwenken oder zu drehen. Das Schwenkelement 124 bildet eine untere Druckmedienführung 126, die sich in Verarbeitungsrichtung hinter der oberen Druckmedienführung befindet. Die untere Druckmedienführung 126 umfaßt eine obere Oberfläche 128 (die in Fig. 4 beschriftet ist), die in der Stromabwärtspapierrichtung in einem verstellbaren Winkel ausgehend von der Horizontalen bis zu einer oberen Tragekante 130, die das Papier 110 von unten berührt und trägt, nach oben geneigt oder abgeschrägt ist. Die untere Druckmedienführung 126 dreht sich mit dem Schwenkelement 124 relativ zu der Druckzone zwischen einer nicht-zurückgezogenen Position (gezeigt) und einer zurückgezogenen Position (nicht gezeigt). Wenn die untere Druckmedienführung 126 zurückgezogen ist, befindet sich dieselbe in einer abgesenkten Position, die von dem Papier 110 entfernt ist. In der nicht-zurückgezogenen Position berührt und trägt die untere Druckmedienführung 126 das Papier 110 von unten.
Wenn das Schwenkelement 124 nicht zurückgezogen ist, arbeiten die Antriebsrollen 114, die untere Tragekante 122 und die obere Tragekante 130 zusammen, um das Papier 110 zu spannen, und um die Höhe und die Ausrichtung des Papiers 110 zu steuern, wenn dasselbe durch die Druckzone läuft. Um dies zu erreichen, befinden sich sowohl die untere Tragekante 122 als auch die obere Tragekante 130 unter der obersten Höhe der Antriebsrollen. Außerdem ist es wünschenswert, daß die obere Tragekante 130 ein wenig höher als die untere Tragekante 122 ist. Dies zwingt das Papier 110 durch einen ersten nach unten gerichteten Weg von der Antriebsrolle 114 zu der unteren Tragekante 122 und dann durch einen ein wenig nach oben gerichteten Weg von der unteren Tragekante 122 zu der oberen Tragekante 130. Typischerweise ist die obere Tragekante auf eine Höhe über der der unteren Tragekante der oberen Druckmedienführung verstellbar, um das Druckmedium nach oben in der Stromabwärtsrichtung durch die Druckzone zu neigen. Dies steht im Gegensatz zu der im Stand der Technik bekannten Vorrichtung, die in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, bei der die untere Führungsoberfläche auf einer Höhe unter der oberen Druckmedienführung gehalten werden muß, um einen minimalen Zwischenraum für das Druckmedium zu erzeugen, durch den dasselbe hindurchlaufen kann. Das Steuern der Biegung und Wölbung des Papiers durch die Druckzone auf diese Art und Weise reduziert die Tendenz des Papiers, sich nach dem Aufbringen von Tinte mit hoher Dichte zu verziehen.
Um eine Verstellung der unteren Tragekante 122 zu ermöglichen, umfaßt die Druckmedientragevorrichtung einen unteren Druckmedienführungsanschlag oder einen Schwenkelementanschlag, an dem das Schwenkelement 124 anliegt, wenn dasselbe in seine nicht-zurückgezogener Position gedreht ist. Der Schwenkelementanschlag ist verstellbar, um die vertikale Position der unteren Druckmedienführung 126 relativ zu der oberen Druckmedienführung 118 einzustellen, wenn die untere Druckmedienführung in ihre nicht-zurückgezogene Position gedreht ist, und um dadurch die gewünschte Druckmediengestalt und den gewünschten Druckmedienwinkel einzustellen oder ein zurichten. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Schwenkelementanschlag eine bewegbare Nocke 140 mit variierender Dicke auf. Die Nocke 140 ist vorzugsweise ein drehbares Anschlagrad oder ein Nockenrad, das unterhalb der Wagenplatte 104 angebracht ist. Ein Widerlager 146 erstreckt sich von dem Schwenkelement 124, um das Nockenrad 140 zu berühren, wenn das Schwenkelement 124 nicht zurückgezogen ist. Das Nockenrad 140 ist an der Wagenplatte 104 von oben drehbar angebracht. Das Nockenrad 140 weist eine untere Oberfläche 148 auf, die aufgrund der Dickenänderung des Rads an dem Kontaktpunkt zwischen dem Nockenrad 140 und dem Widerlager 146 bezüglich der Höhe variiert. Die Dicke des Nockenrads oder die vertikale Höhe seiner unteren Oberfläche an dem Punkt, an dem dasselbe durch das Widerlager 146 berührt wird, legt die vertikale Position der unteren Druckmedienführung 126 fest. Das Nockenrad 140 kann gedreht werden, um die Höhe seiner unteren Oberfläche an dem Kontaktpunkt zu variieren, und um dadurch die vertikale Position der unteren Druckmedienführung 126 zu verstellen. Das Nockenrad 140 ist mit einer Dickenvariation von etwa 1 mm hergestellt, um eine vertikale Verstellung an der unteren Tragekante 122 von etwa 0,7 mm zu ermöglichen. Als ein weiteres Merkmal weist das Nockenrad 140 Zahnradzähne 150 um seinen äußeren Umfang auf, um eine automatisierte Verstellung der nicht-zurückgezogenen Positionierung der unteren Druckmedienführung während der Herstellung der Druckmedientragevorrichtung zu ermöglichen.
Das Papier 110 weist eine Form und einen Winkel in der Druckzone auf, die zumindest teilweise durch die Unterstützung der oberen und unteren Druckmedienführung gegen die gegenüberliegenden Seiten des Papiers festgelegt wird. Die oben beschriebene Nockenradverstellung wird verwendet, um die optimale Beziehung zwischen der unteren Tragekante 122 und der oberen Tragekante 130 nach dem Zusammenbau eines Druckers vorzusehen, und um dadurch eine optimale oder gewünschte Druckmedienform und einen optimalen oder gewünschten Druckmedienwinkel durch die Druckzone des Druckers festzulegen. Die Druckmedienform und der Druckmedienwinkel wer den während der Einstellung durch Messen der Form eines Papierstücks bestimmt, wenn dasselbe durch die Druckzone hindurchläuft. Typischerweise wird ein Lasermeßgerät verwendet, um die Papierhöhe an fünf unterschiedlichen Punkten entlang der Druckzone zu messen. Die Punkte werden vorzugsweise direkt über der oberen Tragekante 130 und in einem Abstand von 2 und 4 mm vor und nach der oberen Tragekante 130 gewählt. Eine gerade Linie wird an diese Punkte angepaßt und verwendet, um die mittlere Papierausrichtung und Höhe darzustellen. Als Reaktion auf diese Messungen wird das Nockenrad 140 verstellt, um die gewünschte Druckmedienausrichtung vorzusehen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Nockenrad eingestellt, so daß der mittlere Papierwinkel unter der Druckzone etwa 0,25º von der Horizontalen (nach oben abgeschrägt in der Stromabwärtsrichtung) plus oder minus 2º beträgt.
Sobald die gewünschte Druckmedienform und der gewünschte Druckmedienwinkel festgelegt sind, wird die Medien-Zu-Druckkopfbeabstandung durch eine unabhängige Vorrichtung festgelegt. Typischerweise ist die Wagenstange 111 an der Wagenplatte 104 mit einem Paar von Exzenterbuchsen 160 an jedem Ende der Wagenstange 111 angebracht. Die Buchsen 160 weisen Außendurchmesser auf, die für eine Drehung in und um die Mitte der entsprechenden Löcher 162 in der Wagenplatte 104 passen. Die Wagenstange 111 ist innerhalb der Buchsen angebracht, wobei sich deren Mittelachse ein wenig hinter den Mittelpunkten der Löcher 162 befindet. Das Drehen der Buchsen hebt die Wagenstange 111 an oder senkt dieselbe ab, wobei als Ergebnis der Wagen 103 angehoben oder abgesenkt wird. Endplatten 164 sind an den Buchsen befestigt, um ein Drehen der Buchsen zu erleichtern. Die Endplatten 164 weisen Zahnradzähne 166 für eine Ineingriffnahme durch eine externe Vorrichtung zum Einstellen der Höhe des Wagens 103 auf. Die Wagenstange und die zugeordneten Exzenterbuchsen bilden eine Medien-Zu-Druckkopf-Beabstandungs-Einstelleinrichtung zum Einstellen der vertikalen Positionierung des Druckkopfs des Druckers relativ zu der oberen und unteren Druckmedienfüh rung und dadurch zum Einstellen des Druckkopfs in einer gewünschten Beabstandung von dem Papier, ohne die Druckmedienform oder den Druckmedienwinkel zu ändern, der bereits durch die Einstellung des Schwenkelementanschlags festgelegt ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung eingestellt, um eine nominelle Medien-Zu-Druckkopfbeabstandung von 0,139 cm (0,055 Zoll) zu erhalten.
Die Fig. 5 und 6 zeigen unterschiedliche Verstellmöglichkeiten sowohl des Schwenkelements 124 als auch der Wagenstange 111. In Fig. 5 ist das Schwenkelement 124 in einer ersten nicht-zurückgezogenen Position gezeigt, wobei die Wagenstange 111 in einer ersten Höhe dargestellt ist. In Fig. 6 ist das Nockenrad 140 gedreht worden, so daß dessen dickerer Abschnitt das Widerlager 146 berührt. Dies senkt die untere Tragekante 130 von ihrer Position in Fig. 5 ab. Die Buchse 160 ist in Fig. 6 gedreht worden, um die Wagenstange 111 abzusenken.
Das Vorsehen der oben beschriebenen Komponenten ermöglicht eine genaue und unabhängige Einstellung sowohl der Druckmedienform als auch der Medien-Zu-Druckkopfbeabstandung. Bei bevorzugten Verfahrensaspekten der Erfindung weist ein Schritt eine vertikale Verstellung der oberen und unteren Druckmedienführung relativ zueinander auf, um eine gewünschte Druckmedienform und einen gewünschten Druckmedienwinkel durch die Druckzone festzulegen. Ein unabhängiger Schritt weist ein Einstellen der vertikalen Positionierung des Druckkopfs des Druckers relativ zu der oberen und unteren Druckmedienführung auf, um den Druckkopf auf eine gewünschte Beabstandung zu dem Papier einzustellen, ohne die Druckmedienform und den Druckmedienwinkel zu ändern, der durch die vertikale Einstellung der oberen und unteren Druckmedienführungen festgelegt sind. Ein weiterer Schritt gemäß der Erfindung umfaßt ein Verstellen eines unteren Druckmedienführungsanschlags, um die vertikale Position der unteren Druckmedienführung relativ zu der oberen Druckmedienführung einzustellen, wenn die untere Druckmedienführung in ihre nicht-zurückgezogene Position gedreht ist, und um dadurch die gewünschte Druckmedienform und den gewünschten Druckmedienwinkel festzulegen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird dies auf eine automatische Art und Weise durchgeführt, indem als erstes die Druckmedienform und der Druckmedienwinkel in der Druckzone gemessen und daraufhin eine Nocke mit einem externen Betätigungsglied bewegt oder gedreht wird, um das Papier in die gewünschte Form und den gewünschten Winkel zu bringen.
Die Erfindung liefert eine Anzahl von Vorteilen gegenüber dem Stand der Technik. Ein bedeutender Vorteil besteht darin, daß die Druckmedienform und der Druckmedienwinkel unabhängig von der Medien-Zu-Druckkopfbeabstandung gesteuert werden können. Dies ermöglicht das Festlegen einer Druckmedienform, die entworfen ist, um das Ausbeulen nach einer Tintenaufbringung zu minimieren. Die Einstellung der Druckmedienform und des Druckmedienwinkels wird unter Verwendung des Teils der Druckmedientragevorrichtung durchgeführt, der einen der größten Positionsfehler aufweist, die die Druckmedienform beeinflussen, d. h. des Schwenkelements. Außerdem vereinfacht das Verstellen des Schwenkelements nach dem Zusammenbau die Teile- und Anordnungstoleranzen, die ansonsten erforderlich sein würden. Die spezielle Implementierung der Erfindung ermöglicht, daß die Einstellung automatisiert durchgeführt werden kann, um während des Zusammenbaus Kosten einzusparen. Die Einstellung beseitigt ferner die Beteiligung des Endanwenders beim Einstellen der Druckmedienform und Position. Die Einstellung wird einmal in der Fabrik fertiggestellt und erfordert keine zusätzliche Aufmerksamkeit.
Gemäß den Vorschriften ist die Erfindung in einer mehr oder weniger spezifischen Sprache bezüglich der Struktur- und Verfahrensmerkmale beschrieben worden. Es sollte jedoch offensichtlich sein, daß die Erfindung nicht auf die geschriebenen spezifischen Merkmale beschränkt ist, da die hierin offenbarte Einrichtung bevorzugte Ausführungformen zum Verwirklichen der Erfindung aufweist. Die Erfindung ist daher in jeder ihrer Formen oder Modifikationen innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche beansprucht.

Claims

1. Eine Druckmedientragevorrichtung (100) zum Tragen eines blattartigen Druckmediums (110) in einer Druckzone benachbart zu einem Druckkopf eines Druckers (102), mit folgenden Merkmalen:

einer Antriebsrollenwelle (116) mit einer Längsachse;

zumindest einer Antriebsrolle (114), die sich um die Längsachse der Antriebsrollenwelle dreht, wobei die Antriebsrolle in Verarbeitungsrichtung vor der Druckzone des Druckers positioniert ist, um ein blattartiges Druckmedium (110) in die Druckzone zuzuführen;

einer oberen Druckmedienführung (118) zwischen der Antriebsrolle und der Druckzone, um das Druckmedium von oben zu berühren und zu tragen;

einer unteren Druckmedienführung (126), die in Verarbeitungsrichtung nach der oberen Druckmedienführung angebracht ist, um sich um die Antriebsrollenwelle zwischen einer zurückgezogenen und einer nicht-zurückgezogenen Position relativ zu der Druckzone zu schwenken, wobei die untere Druckmedienführung positioniert ist, wenn sich dieselbe in ihrer nicht-zurückgezogenen Position befindet, um das Druckmedium von unten an einer Position innerhalb der Druckzone zu berühren und zu tragen, wobei das Druckmedium eine Form und einen Winkel in der Druckzone aufweist, die zumindest teilweise durch die Unterstützung der oberen und unteren Druckmedienführung gegen gegenüberliegende Seiten des Druckmediums festgelegt sind;

einem unteren Druckmedienführungsanschlag (140) für die untere Druckmedienführung, wenn dieselbe in ihre nicht-zurückgezogene Position geschwenkt wird, wobei der untere Druckmedienführungsanschlag verstellbar ist, um die vertikale Position der unteren Druckmedienführung relativ zu der oberen Druckmedienführung einzustellen, wenn die untere Druckmedienführung in ihre nicht-zurückgezogene Position geschwenkt ist, und um dadurch eine gewünschte Form und einen gewünschten Winkel einzustellen; und

einer Medien-Zu-Druckkopf-Beabstandungs-Einstellungseinrichtung (111, 160) zum Verstellen der vertikalen Positionierung des Druckkopfs des Druckers relativ zu der oberen und unteren Druckmedienführung und dadurch zum Einstellen des Druckkopfs in einem gewünschten Abstand zu dem Druckmedium, ohne die Druckmedienform und den Druckmedienwinkel zu ändern, die durch die Einstellung des unteren Druckmedienführungsanschlags festgelegt sind.

2. Eine Druckmedientragevorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der Anschlag eine bewegbare Nocke (140) mit variierender Dicke aufweist.

3. Eine Druckmedientragevorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der Anschlag eine drehbares Nockenrad (140) aufweist.

4. Eine Druckmedientragevorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der Anschlag ein drehbares Nockenrad (140) aufweist, wobei das drehbare Nockenrad Zahnradzähne (150) um seinen äußeren Umfang aufweist, um eine automatische Verstellung der nicht-zurückgezogenen Positionierung der unteren Druckmedienführung während der Herstellung der Druckmedientragevorrichtung zu ermöglichen.

5. Eine Druckmedientragevorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Medien-Zu-Druckkopf-Beabstandungs-Einstellungseinrichtung eine Wagenstange (111) und eine zugeordnete Exzenterbuchse (160) aufweist.

6. Eine Druckmedientragevorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die obere Druckmedienführung eine Oberfläche (120) aufweist, die in der Stromabwärtsrichtung nach unten zu einer unteren Kante (122) geneigt ist, die das Druckmedium von unten berührt.

7. Eine Druckmedientragevorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die untere Druckmedienführung eine Oberfläche (128) aufweist, die in der Stromabwärtsrichtung nach oben zu einer oberen Tragekante (130) geneigt ist, die das Druckmedium von unten berührt, wobei die obere Tragekante auf eine Höhe über der der oberen Druckmedienführung verstellbar ist, um das Druckmedium nach oben in der Stromabwärtsrichtung durch die Druckzone zu neigen.

8. Eine Druckmedientragevorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der:

die obere Druckmedienführung eine Oberfläche (120) aufweist, die in der Stromabwärtsrichtung nach unten zu einer unteren Kante (122) geneigt ist, die das Druckmedium von oben berührt;

die untere Druckmedienführung eine Oberfläche (128) aufweist, die in der Stromabwärtsrichtung nach oben zu einer oberen Tragekante (130) geneigt ist, die das Druckmedium von unten berührt;

die Antriebsrolle eine oberste Höhe aufweist; und

sich sowohl die untere Kante der oberen Druckmedienführung als auch die obere Tragekante der unteren Druckmedienführung unter der obersten Höhe der An triebsrolle befinden, wobei die obere Tragekante auf eine Höhe über der der oberen Druckmedienführung verstellbar ist, um das Druckmedium nach oben in der Stromabwärtsrichtung durch die Druckzone zu neigen.

9. Eine Druckmedientragevorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der:

der Anschlag ein drehbares Nockenrad (140) aufweist, wobei das drehbare Nockenrad Zahnradzähne (150) um seinen äußeren Umfang aufweist, um eine automatisierte Verstellung der nicht-zurückgezogenen Positionierung der unteren Druckmedienführung während der Herstellung der Druckmedientragevorrichtung zu ermöglichen;

die obere Druckmedienführung eine Oberfläche (120) aufweist, die in der Stromabwärtsrichtung nach unten zu einer unteren Kante (122) geneigt ist, die das Druckmedium von unten berührt;

die Antriebsrolle eine oberste Höhe aufweist; und

sich sowohl die untere Kante der oberen Druckmedienführung als auch die obere Tragekante der unteren Druckmedienführung unter der obersten Höhe der Antriebsrolle befindet.