DE69612523T2

DE69612523T2 - Medien-Förderung bei einem Tintenstrahldrucker

Info

Publication number: DE69612523T2
Application number: DE69612523T
Authority: DE
Inventors: Larry A. Jackson; Bruce A. Mcfadden; Larry G. Neubauer; Steve O. Rasmussen
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 1995-02-28
Filing date: 1996-02-06
Publication date: 2001-08-23
Anticipated expiration: 2016-02-07
Also published as: EP0729841A2; DE69623508D1; JPH08252957A; EP1046509B1; DE69612523D1; EP1046509A1; EP0729841B1; US5527123A; US5564847A; JP3789966B2; DE69623508T2; EP0729841A3

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf Komponenten innerhalb eines Druckers zum Halten eines Druckmediums, wie beispielsweise eines Papiers, durch die Druckzorie des Druckers und zum Beibehalten einer gewünschten Trennung zwischen dem Druckmedium und dem Druckkopf des Druckers.

Hintergrund der Erfindung

Eine sehr bedeutende Herausforderung beim Design von Tintenstrahldruckern ist es, eine verläßliche Papier-Beförderung und -Handhabung zu liefern. Während ältere Drucker im allgemeinen Zugvorrichtungsbeförderungsmechanismen verwenden, wird von neueren Druckern erwartet, daß einzelne Papierblätter befördert werden. Dies ist besonders bei einem Tintenstrahldrucken schwierig, da es das Aufbringen von flüssiger Tinte direkt auf die Oberfläche des Papiers einbezieht. Die Abschnitte des Papiers, die feuchte Tinte aufweisen, können nicht berührt werden, ohne die Tinte zu verschmieren. Ferner muß es, um die Tinte aufzubringen, einen offenen und zugänglichen Abschnitt des Papiers geben, der nicht durch Papierhandhabungskomponenten versperrt ist. Da es wünschenswert ist, so nah wie möglich an die transversalen Kanten des Papiers zu drucken, und da Papierbreiten variieren, ist es unerwünscht oder unpraktisch, das Papier an seinen Kanten zu greifen, während es bedruckt wird.
Der Druckkopf eines Tintenstrahldruckers weist im allgemeinen eine Mehrzahl von Düsen auf, die entlang des longitudinalen Wegs des Papiers ausgerichtet sind. Der Druckkopf wird über den Druckmedienweg gefahren und überquert wiederholt das Papier zwischen dessen transversalen Kanten. Nach jedem transversalen Durchlauf des Druckkopfes wird das Papier longitudinal weiterbewegt. Der Bereich, der durch einen einzelnen Durchlauf des Druckkopfes überdeckt wird, wird als eine Druckzone bezeichnet. Druckköpfe sind mit einer größeren Anzahl von Düsen versehen, um die Druckgeschwindigkeiten zu erhöhen. Dies wiederum erhöht die longitudinale Abmessung der Druckzone, die den Druckköpfen zugeordnet ist. Wenn jedoch die Druckzonen größer werden, werden die Probleme eines ausreichenden Haltens des Papiers, während dasselbe die Druckzonen durchläuft, größer. Beispielsweise kann die obere Oberfläche des Papiers im allgemeinen nicht berührt werden, während sich dasselbe durch die Druckzone bewegt, oder für eine kurze Strecke nach der Druckzone, innerhalb derer die verwendete Tinte noch feucht sein kann.
Ein weiter verkomplizierender Faktor ist der Effekt, der feuchte Tinte auf ein Papier besitzt. Das Aufbringen von feuchter Tinte besitzt eine Tendenz, Papier zu krümmen oder zu verziehen. Dieser Effekt wird mit größeren Druckzonen ausgeprägter, da größere Bereiche der Gegenwart von feuchter Tinte ausgesetzt sind. Ein Biegen bis zu einem merklichen Grad kann in einem Hochauflösungs-Tintenstrahldrucker jedoch nicht toleriert werden. Ein Abwärtsbiegen von dem Druckkopf weg vermindert die Druckgenauigkeit. Ein Aufwärtsbiegen zu dem Druckkopf hin kann bewirken, daß das Papier mit dem Druckkopf zusammentrifft und aufgebrachte Tinte verschmiert wird. Daher ist es sehr wünschenswert, jedoch ebenso sehr schwierig, den präzisen Weg des Papiers oder eines anderen Druckmediums zu steuern, wenn dasselbe die Druckzone eines Tintenstrahldruckers durchläuft.
Tintenstrahldrucker, die von der Hewlett-Packard Company hergestellt werden, sind durch die Druckzone mit einer Papiersteuerung mit einer Kombination einer oberen und unteren Druckmedienführung, wie es in dem U. S. -Patent Nr. 5,356,229 beschrieben ist, versehen. Das Papier wird in die Druckzone mit einer oder mehreren Antriebsrollen und damit verbundenen Klemmrädern getrieben. Die Antriebsrollen legen einen Druckmedienweg fest, der unterhalb der Rollen beginnt, sich um die Rückseite der Rollen herum fortsetzt, und sich danach über die obere Seite der Rollen und in die Druckzone hinein fortsetzt. Die untere Druckmedienführung hält das Papier von unten durch die Druckzone. Eine obere Druckmedienführung, die in Bewegungsrichtung unmittelbar vor der Druckzone positioniert ist, berührt das Papier von oben, bevor es die Druckzone betritt. Die Positionierung der Komponenten ist derart, daß die Antriebsrollen das Papier zuerst in einem im allgemeinen abwärtsgerichteten Weg zu der Druckzone befördern. Die obere Druckmedienführung berührt die obere Oberfläche des Papiers und wirkt mit den Antriebsrollen zusammen, um das Papier abwärts zu lenken. Die untere Druckmedienführung berührt das Papier in Bewegungsrichtung nach der oberen Druckmedienführung entlang einer transversalen Linie unterhalb der Druckzone und lenkt das Papier aufwärts, wodurch sie wirksam eine konkave Form relativ zu dem Druckkopf in dem Papier festlegt. Das Papier wird wünschenswerterweise in der Nähe der Druckzone nur durch die obere und die untere Druckmedienführung, und lediglich entlang longitudinal beabstandeter Berührungslinien berührt.
Diese Konfiguration war zum größten Teil sehr erfolgreich. Probleme bestehen jedoch weiterhin. Einige dieser Probleme ergeben sich aufgrund der begrenzt verfügbaren Räume zum Anordnen von Komponenten in der Nähe der Druckzone. Beispielsweise muß die obere Druckmedienführung sehr präzise so nah wie möglich bei der Druckzone angeordnet sein. Der Wagen und der Druckkopf des Druckers ragen jedoch oftmals über diesen Bereich. Daher muß die obere Druckmedienführung dünner sein, als es für eine ökonomische Produktion mit annehmbaren Herstellungstoleranzen anderweitig wünschenswert wäre.
Ein weiteres Problem besteht in einem Positionieren der Klemmräder über den Antriebsrollen. Solche Klemmräder würden wünschenswerterweise positioniert werden, um die Antriebsrollen bei den Klemmpunkten direkt benachbart zu der Druck- Zone derart zu berühren, daß eine genaue Steuerung über die longitudinale Position des Papiers erzielt werden kann, sogar wenn der unterste Teil eines Papierblattes durch die Druckzone befördert wird. Dies ist jedoch der Ort, der durch die untere Druckmedienführung besetzt ist. Weitergehend begrenzt der physische Durchmesser der Klemmräder deren Nähe zu der Druckzone. Daher ergeben sich die Klemmpunkte, die durch die Klemmräder festgelegt werden, signifikant in Bewegungsrichtung vor der Druckzone, wodurch die Fähigkeit des Druckers, auf die unteren Ränder von Papierblättern zu drucken, reduziert wird.
Ein Steuern der Papierkanten ist ein weiteres Problem. Obwohl die konkave Form des Papiers durch die Druckzone seine Tendenz zum longitudinalen Biegen reduziert, bewirkt ein Aufbringen von Tinte an den Kanten des Papiers oft, daß sich solche Kanten aufwärts biegen. Dies kann zu Störungen mit dem Druckkopf führen und ein Verschmieren bewirken.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung, die in den folgenden Ansprüchen definiert und nachfolgend beschrieben wird, löst oder reduziert die Schwierigkeit der oben beschriebenen Papierhandhabungsprobleme. Gemäß einem Hauptaspekt der Erfindung wird eine Papierkantensteuerung erreicht, indem eine untere Haltekante entlang der unteren Druckmedienführung vorgesehen ist, die sich abwärts entlang ihrer äußeren Enden biegt. Dieses biegt die Papierkanten abwärts und reduziert deren Tendenz bzw. Neigung, den Druckkopf zu stören bzw. störend auf diesen einzuwirken. Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine obere Druckmedienführung aus einem geformten (gegossenen) Kunststoffabschnitt in Kombination mit einer Metallverstärkungs-Platte gebildet. Der Kunststoffabschnitt kann ökonomisch hergestellt werden, um gewünschte Umriße und Kanten für einen Papierkontakt und eine Papierführung bereit zu stellen, während die Metallverstärkungs-Platte eine strukturelle Festigkeit schafft, ohne die Größe der Druckmedienführung signifikant zu erhöhen. Bei noch einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Klemmfinger vorgesehen, um einen Klemmpunkt über einer Antriebsrolle zu liefern, der näher bei der Druckzone ist als es durch ein Klemmrad erreicht werden kann.

Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Draufsicht eines Papier- Halte- und Transport-Mechanismus sowie eines zugeordneten Wagens und Druckkopfes gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine vergrößerte perspektivische Draufsicht eines Abschnitts des Papier-Halte- und Transport-Mechanismus von Fig. 1, der mit herausgebrochenen Abschnitten seiner oberen Druckmedienführung dargestellt ist.
Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht des Papier-Halte- und Transport-Mechanismus von Fig. 1 entlang einer Linie 3-3 von Fig. 2.
Fig. 4 zeigt eine abschnittsweise und vergrößerte Vorderansicht eines Abschnittes des Papier-Halte- und Transport-Mechanismus von Fig. 1.

Beschreibung der Erfindung

Die Fig. 1-4 zeigen einen Druckmedienhaltemechanismus 100 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, um ein Papier oder ein anderes Druckmedium in einer Druck- Zone eines Druckers benachbart bzw. in der Nähe zu einem Druckkopf 102 zu halten. Es sollte angemerkt werden, daß, obwohl sich diese Beschreibung wiederholt auf "Papier" und "Papier"-Druckmedien bezieht, die beschriebenen Komponenten ebenso verwendet werden, um andere Typen von blattartigen Medien, wie beispielsweise Mylar, Pappe, Umschläge oder transparente Folien, zu halten. Der Begriff "Papier" sollte breit interpretiert werden, um solch andere Typen von blattartigen oder papierartigen Medien einzuschließen.
Der Papierhaltemechanismus 100 und der Druckkopf 102 sind auf einer Wagenplatte 104 befestigt, die in den Zeichnungen nach Notwendigkeit herausgebrochen wurde, um die unten diskutierten Komponenten zu zeigen. Die Wagenplatte 104 ist angepaßt, um die Komponenten innerhalb eines speziellen Druckers (der nicht gezeigt ist) zu befestigen.
Der Druckkopf 102 ist eine Farbtintenstrahlanordnung, die einen Wagen 103 und ein Paar von Kassetten bzw. Patronen 106 und 108 aufweist. Der Wagen 103 überquert lateral bzw. in Querrichtung ein darunterliegendes Blatt 110 eines Papiers oder eines anderen blattartigen Druckmediums, wobei derselbe eine Farb-Kassette 106 und eine Schwarz-Kassette 108 trägt. Jede Kassette besitzt eine Mehrzahl von Düsen (die nicht gezeigt sind), die abwärts gerichtet sind, um Tintentropfen auf eine obere Seite oder eine obere Oberfläche eines Papiers 110 aufzubringen. Der Wagen 103 wird vertikal durch einen Wagenstab 111 gehalten. Im Betrieb befördert der Papierhaltemechanismus 100 das Papier 110 entlang eines longitudinalen bzw. in Längsrichtung verlaufenden Druckmedienweges unter dem Druckkopf, während der Druckkopf wiederholt das darunterliegende Papier lateral überquert, wodurch eine sich lateral erstreckende Druckzone über das Papier zwischen seinen transversalen Kanten definiert wird. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Druckzone annähernd 0,5 Inch lang. Dieselbe ist allgemein durch die gestrichelten Linien in Fig. 3 gezeigt.
Der Papierhaltemechanismus 100 umfaßt eine Einrichtung zum Treiben bzw. Bewegen eines Druckmediums entlang eines in Bewegungsrichtung von vorne nach hinten gehenden Druckmedienwegs durch eine Druckzone, während ferner das Papier 110 in der Druckzone benachbart zu dem Druckkopf 102 gehalten wird. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt eine solche Einrichtung zumindest eine und bevorzugt eine Mehrzahl von Antriebsrollen oder Antriebsrollenrädern 114, die lateral über den Druckmedienweg verteilt sind. Die Antriebsrollen 114 sind auf einer Rollenwelle 116 befestigt, die eine longitudinale Achse besitzt, die sich lateral oder transversal über die Breite des Druckmedienwegs erstreckt. Die Antriebsrollen 114 besitzen gummiartige Peripherien bzw. Umfange für eine Reibungsberührung bzw. reibungsmäßigen Kontakt mit dem Papier 110, um das Papier 110 entlang des Druckmedienwegs zu treiben. Das Papier 110 betritt den Papierhaltemechanismus unterhalb der Antriebsrollen 114, wickelt sich aufwärts und um die Rollen und verläßt den Haltemechanismus an der oberen Seite der Rollen nachdem es eine ungefähr Drehung von 180º vollbracht hat. Die Antriebsrollen 114 werden durch die Rollenwelle 116 angetrieben, damit sich dieselben um die longitudinale Achse der Rollenwelle 116 drehen. Die Antriebsrollen sind in Bewegungsrichtung vor der Druckzone befestigt und positioniert, um das Papier in die und durch die Druckzone zu befördern oder zu treiben.
Fig. 3 zeigt die Lage-Beziehung zwischen den Antriebsrollen 114 und dem Druckkopfwagen 103. Wie zu sehen ist, überqueren Abschnitte des Wagens 103 die Antriebsrollen in unmittelbarer Nähe zu der Antriebsrolle, wodurch ein sehr begrenzter Raum zwischen dem Wagen und den Antriebsrollen definiert ist.
Eine obere Druckmedienführung 118 ist in diesem begrenzten Raum positioniert, um das Papier 110 von oben zu halten. Die obere Druckmedienführung 118 besitzt einen ausgedehnten Abschnitt 119, der sich in einer Abwärts- und Bewegungsvorwärts-Richtung über das Papier 110 erstreckt, um das Papier 110 entlang einer transversalen Linie, die sich entlang des Druckmedienwegs in Bewegungsrichtung unmittelbar vor der Druckzone befindet, zwischen der Druckzone und den Rollen 114 zu berühren. Spezifischer umfaßt die obere Druckmedienführung 118 eine innere Oberfläche 120, die von der Horizontalen in der Bewegungsvorwärtsrichtung des Druckmedienwegs abwärts geneigt oder schräggestellt ist. Die innere Oberfläche 120 endet bei einer unteren Haltekante 122, die sich über die obere Oberfläche des Papiers 110 erstreckt, wobei dieselbe das Papier 110 von oben berührt und hält. Die untere Haltekante 122 befindet sich etwas unterhalb der oberen Kante der Rollen 114, derart, daß das Papier 110 in einen Abwärtsweg gezwungen wird, wenn dasselbe die Rollen 114 verläßt.
Die obere Druckmedienführung weist gemäß einem Aspekt dieser Erfindung zwei Abschnitte auf: einen dünnen geformten (gegossenen) Abschnitt 170 mit einer begrenzten strukturellen Festigkeit, um das Papier 110 zu berühren und zu führen, sowie eine obere Metallverstärkungs-Platte oder einen Metallverstärkungs-Abschnitt 172 mit einer höheren strukturellen Festigkeit, um den geformten Kunststoffabschnitt zu halten und zu verstärken. Diese Konstruktion ermöglicht, daß der untere Abschnitt 170 kostengünstig aus Kunststoff geformt werden kann, um eine gewünschte Umrißform zum Berühren, zum Halten und zum Führen des Papiers 110 zu erhalten, sowie um nach Bedarf Öffnungen zu enthalten, um die Antriebsrolle und derselben zugeordnete Teile unterzubringen. Es wäre aufwendig, diese komplexen Umrißdetails aus einem stärkeren Material, wie beispielsweise einem Metall, maschinell herzustellen. Kunststoff liefert jedoch keine ausreichende Festigkeit, um die gewünschten Toleranzen einzuhalten, während dennoch die Dünnheit beibehalten wird, die zum Einpassen des Teils innerhalb des begrenzt verfügbaren Raums zwischen dem Wagen 103 und den Rollen 114 benötigt wird. Da das Teil dünn ist, tendiert es dazu, sich von einem Ende zum anderen zu biegen, wenn dasselbe über die Breite eines darunterliegenden Papierblattes befestigt oder aufgehängt ist. Der Metallverstärkungsabschnitt 172 behebt diesen Mangel mit einem Teil, das kostengünstig aus Blech geprägt und gebogen werden kann, wodurch es eine genaue Positionierung der komplexen Umrißdetails des geformten Kunststoffabschnitts liefert. Die zwei Abschnitte werden durch Ultraschall während der Herstellung miteinander verschweißt, indem Nieten 174 verwendet werden, die sich von dem geformten Abschnitt 170 aufwärts durch entsprechende Öffnungen in dem Verstärkungsabschnitt 172 erstrecken. Der Metallabschnitt 172 umfaßt bevorzugt eine horizontale Platte 176, an der der geformte Abschnitt 170 befestigt ist, sowie einen rückwärtigen Flansch 178, der in einem rechten Winkel zu der horizontalen Platte 176 gebogen ist, um der Struktur noch mehr Festigkeit hinzuzufügen und um jede Tendenz der oberen Druckmedienführung, sich von einem Ende zu einem anderen zu biegen, zu eliminieren. Der rückwärtige Flansch 178 erstreckt sich aufwärts hinter den und aus dem Weg des Wagens 103 heraus.
Der Papierhaltemechanismus 100 umfaßt ferner zumindest ein und bevorzugt eine Mehrzahl von Klemmrädern 180, die an der oberen Druckmedienführung 118 befestigt sind. Die Klemmräder sind in Paaren angeordnet, wobei jedes Paar auf einer gemeinsamen Achse 182 (Fig. 2), die bezogen auf das darunterliegende Papier transversal orientiert ist, befestigt ist. Jede Antriebsrolle 114 besitzt ein entsprechendes Paar von Klemmrädern 180. Jede Achse umfaßt gegenüberliegende Endabschnitte, die transversal bzw. in Querrichtung von gegenüberliegenden Seiten jedes Paars hervorstehen, wobei dieselben in nach oben offene Öffnungen 183 in dem unteren geformten Abschnitt 170 der oberen Druckmedienführung 118 aufgenommen sind. Federplatten 184 sind innerhalb der oberen Druckmedienführung 118 befestigt, wobei dieselben sich zwischen dem oberen und unteren Abschnitt derselben befinden, um die Klemmräder gegen ihre entsprechenden Antriebsrollen vorzuspannen. Jede Federplatte umfaßt einen rückwärtigen Abschnitt 186, der Öffnungen besitzt, durch die die Nieten 174 aufgenommen sind, um die Blattfeder zu verankern. Jede Federplatte besitzt ferner ein Paar von Federblättern 188, die sich von dem rückwärtigen Abschnitt 186 in eine Vorwärts- oder Bewegungsvorwärts-Richtung über die gegenüberliegenden Endabschnitte einer entsprechenden Achse 182 erstrecken. Die Federblätter sind von der Horizontale abwärts gebogen, um eine abwärts gerichtete Kraft durch die Klemmräder auf die darunterliegenden Antriebsrollen 114 auszuüben.
Jedes Klemmrad ist positioniert, um das Druckmedium an einem ersten Klemmpunkt 190 in der Nähe der Druckzone entlang der Antriebsrollenperipherie in Bewegungsrichtung entlang des Druckmedienwegs vor der unteren Haltekante 122 der oberen Druckmedienführung 118 in Berührung zu bringen. Der Zweck und die Funktion der Klemmräder ist es, eine Reibungsberührung zwischen dem Druckmedium und der Antriebsrollen- Peripherie an den ersten Klemmpunkten 190 beizubehalten. Innerhalb der räumlichen und physischen Beschränkungen der Gesamtanordnung befinden sich die Klemmräder so nah wie möglich bei der Druckzone, um ein Steuern des Papiers zu ermöglichen, während unterste Abschnitte des Papiers 110 bedruckt werden. Die Klemmräderdurchmesser begrenzen jedoch die Nähe der ersten Klemmpunkte zu der Druckzone.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt einen Klemmfinger 191, der jeder Antriebsrolle 114 zugeordnet ist, um zu ermöglichen, daß näher an die untere Kante des Papiers 110 gedruckt wird. Die Klemmfinger erstrecken sich zu der Druckzone unterhalb der unteren Druckmedienführung 118 und über die Klemmräder hinaus. Die Klemmfinger weisen eine längliche Blattfeder auf, die alternativ als eine dünne, flache längliche Platte eines elastischen Materials, wie beispielsweise Federstahl, beschrieben werden kann. Dieselbe ist an einem nahen Ende 196 hinter der entsprechenden Antriebsrolle verankert, und erstreckt sich von dort in Bewegungsrichtung vorwärts entlang des Druckmedienwegs zu einem fernen Abschnitt oder einer fernen Spitze 198. Spezieller ist der Klemmfinger 191 durch die Federplatte 184 zwischen den Blattfedern 188 gebildet. Sein nahes Ende 196 ist durch den rückwärtigen Abschnitt 186 der Federplatte 184 gebildet. Der Klemmfinger 191 wird deshalb durch die obere Druckmedienführung 118 gehalten und erstreckt sich von derselben entlang des Druckmedienwegs von einem Punkt in Bewegungsrichtung vor den Klemmrädern 180. Derselbe ist abwärts gebogen, um sich zwischen den Klemmrädern 180 unterhalb der Achse 182 der Klemmräder 180 zu erstrecken. Die Verankerung des nahen Endes liefert eine Torsionskraft auf den Klemmfinger, die den fernen Abschnitt oder die ferne Spitze desselben abwärts gegen die Peripherie der Antriebsrolle 114 vorspannt, um das Papier 110 gegen die Antriebsrollenperipherie an einem zweiten Klemmpunkt 192 zu pressen, während eine Reibungsberührung zwischen der Antriebsrolle und dem Papier 110 an dem zweiten Klemmpunkt beibehalten wird. Der zweite Klemmpunkt, an dem der ferne Abschnitt oder die ferne Spitze 198 das Papier 110 berührt, ist signifikant näher an der Druckzone als die ersten Klemmpunkte 190, die durch die Klemmräder gebildet sind. Dies ermöglicht, daß das Papier wesentlich näher zu der Druckzone gesteuert werden kann, als es bisher möglich war und ermöglicht daher, daß wesentlich naher an die unteren Kante des Papiers gedruckt wird.
Der Papierhaltemechanismus 100 umfaßt ein Drehelement 124, das zum Schwenken oder zum Drehen um die Rollenwelle 116 befestigt ist. Das Drehelement 124 bildet in Bewegungsrichtung nach der oberen Druckmedienführung eine untere Druckmedienführung 126. Die untere Druckmedienführung 126 umfaßt eine obere Oberfläche 128 (die in Fig. 3 gekennzeichnet ist) die in der Papier-Vorwärtsbewegungsrichtung in einem einstellbaren Winkel bezüglich der Horizontalen zu einer oberen Haltekante 130, die sich lateral unterhalb dem Papier 110 erstreckt, aufwärts geneigt oder schräggestellt ist. Die obere Haltekante 130 ist positioniert, um das Papier 110 entlang des Druckmedienwegs in Bewegungsrichtung nach der unteren Haltekante 122 der oberen Druckmedienführung 118 zu berühren. Die untere Druckmedienführung 126 dreht sich bzw. verschwenkt relativ zu der Druckzone zwischen einer nicht- zurückgezogenen Stellung (die gezeigt ist) und einer zurückgezogenen Stellung (die nicht gezeigt ist). In der zurückgezogenen Stellung ist das Drehelement 124 um annähernd 65 Grad (in den Zeichnungen in Uhrzeigersinn) bezüglich der gezeigten nicht-zurückgezogenen Stellung gedreht bzw. verschwenkt. In der nicht-zurückgezogenen Stellung berührt und hält die untere Papierführung 126 das Papier 110 von unten.
Wenn das Drehelement 124 nicht zurückgezogen ist, arbeiten die Antriebsrollen 114, die untere Kante 122 und die obere Haltekante 130 zusammen, um das Papier 110 zu spannen und das Heben desselben zu steuern, während dasselbe die Druckzone durchläuft. Der Druckmedienweg erstreckt sich aufeinanderfolgend (a) teilweise um und über die obere Seite der Antriebsrollenperipherien, (b) zwischen den Antriebsrollen und den Klemmrädern, (c) zwischen den Antriebsrollen und den fernen Enden der Klemmfinger, (d) von den Antriebsrollen weg, (e) unterhalb der unteren Haltekante der oberen Druckmedienführung und (f) über die obere Haltekante der unteren Druckmedienführung. Sowohl die untere Haltekante 122 als auch die obere Haltekante 130 befinden sich unterhalb der höchsten Erhebung der Antriebsrollen. Sobald das Papier 110 die Antriebsrollen 114 verläßt, wird es durch die untere Haltekante 122 abwärts gezwungen bzw. gedrückt. Die obere Haltekante 130 ist wünschenswerterweise leicht höher als die untere Kante 122. Die relative Positionierung der Komponenten zwingt das Papier 110 zuerst durch einen abwärts gerichteten Weg von der Antriebsrolle 114 zu der unteren Kante 122 und danach in einem leicht aufwärtsgerichteten Weg von der unteren Kante 122 zu der oberen Haltekante 130. Der Druckmedienweg ist deshalb in einer allgemein konkaven Form unterhalb und relativ zu der Druckzone gebildet.
Bei dem bevorzugten gezeigten Ausführungsbeispiel ist die obere Haltekante 130 durch eine Mehrzahl von erhöhten Rippen 198 gebildet, die über die untere Druckmedienführung verteilt und voneinander beabstandet sind. Der Zweck der Rippen ist es, zu ermöglichen, daß das gehaltene Papier zwischen den Rippen leicht nach unten verzogen wird. Dies verringert einen Grad der Belastung, die während eines hochauflösenden Drückens in dem Papier hervorgerufen wird, wodurch die Tendenz des Papiers reduziert wird, sich aufwärts und in den Druckkopf zu verziehen. Dieses Merkmal von derartigen Rippen ist in der US-A-539315 offenbart.
Die Erfindung umfaßt ferner eine Einrichtung zum Abwärtsbiegen des Druckmediums an jeder seiner transversalen Kanten in der Druckzone. Es hat sich gezeigt, daß dies die Tendenz der transversalen Kanten des Druckmediums reduziert, sich aufwärts zu biegen oder zu verziehen und dadurch den Druckkopf zu stören. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird diese Funktion ausgeführt, indem Endabschnitte der unteren Haltekante 122 abwärts über die transversalen Kanten des Papiers 110 geneigt sind. Spezifischer besitzt die untere Haltekante 122 ein Mittelsegment und zwei Endsegmente. Die Endsegmente sind über den transversalen Kanten des darunterliegenden Papiers positioniert. Die Endsegmente sind tiefer als das Mittelsegment, um die Papierkanten abwärts zu biegen. Am deutlichsten ist dies in Fig. 4 zu sehen, die eine Seite der unteren Haltekante 122 zeigt. Wie es in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel gezeigt ist, sind sowohl das Mittelsegment als auch die Endsegmente der unteren Haltekante gerade. Die Endsegmente (von denen eins in Fig. 4 mit der Referenznummer 210 bezeichnet ist) sind jedoch von dem Mittelsegment über die transversalen Kanten des Papiers abwärts gewinkelt, um die Kanten des Papiers zu biegen.
Diese Einrichtung zum Biegen der transversalen Kanten des Papiers 110 weist ferner Modifikationen der oberen Haltekante 130 auf. Entsprechend der unteren Haltekante 122, kann man sich die obere Haltekante 130 als ein Mittelsegment und zwei Endsegmente, die unterhalb der transversalen Kanten des Papiers 110 positioniert sind, aufweisend vorstellen, wobei Endsegmente tiefer als das Mittelsegment sind, um zu ermöglichen, daß sich das Papier an seinen transversalen Kanten abwärts in die Druckzone biegt, und um ferner die Tendez der Papierenden, den Druckkopf zu stören, zu reduzieren. Bei dem bereits beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die obere Haltekante durch die erhöhten Rippen 198 gebildet. Diese Rippen umfassen Endrippen 199 (von denen nur eine in den Zeichnungen sichtbar ist) zu jedem transversalen Ende der unteren Druckmedienführung hin, die allgemein unterhalb der transversalen Kanten des Papiers positioniert sind. Wie es in Fig. 4 gezeigt ist, wird die tiefere Positionierung der Endsegmente in der unteren Druckmedienführung erreicht, indem die Endrippen 199 tiefer als der Rest der erhöhten Rippen 198 positioniert sind. Das Papier 110 biegt sich, wie es gezeigt ist, an seinen transversalen Kanten aufgrund der einzigartigen Konfiguration und Form der oberen und unteren Papierführung 118 und 126 abwärts.
Die Erfindung umfaßt sowohl die oben beschriebene Vorrichtung als auch die oben beschriebenen Komponenten, ebenso wie methodische Schritte zum Implementieren der Erfindung. Beispielsweise umfaßt die Erfindung methodische Schritte eines Treibens bzw. Einbringens eines Druckmediums in eine Druckzone eines Druckers sowie eines Haltens des Druckmediums durch die Druckzone unterhalb eines Druckkopfs. Bevorzugte methodische Aspekte der Erfindung umfassen ein Positionieren eines Klemmrades, um das Druckmedium an einem ersten Klemmpunkt entlang einer Antriebsrollenperipherie in der Nähe der Druckzone zu berühren, sowie ein Vorspannen eines Druckfingers gegen das Druckmedium an einem zweiten Klemmpunkt, der näher an der Druckzone ist als der erste Klemmpunkt. Bevorzugte methodische Schritte umfassen ferner ein Abwärtsbiegen des Druckmediums an seinen transversalen Kanten durch die Druckzone. Weitere methodische Aspekte der Erfindung umfassen ein Konstruieren einer oberen Druckmedienführung als einen zweistückigen Aufbau mit einem geformten (gegossenen) Abschnitt für eine Papierberührung und eine Papierführung und einem oberen Verstärkungsabschnitt für eine Festigkeit.
Die Erfindung führt zu bedeutenden Verbesserungen bei einer Papiersteuerung vor einer und durch eine Druckzone eines Druckers. Aufgrund des Klemmfingers wird eine Papiersteuerung sogar aufrecht erhalten, wenn die unteren Ränder eines Blattes bedruckt werden. Ein Nach-Außen-Biegen von Kanten des Papiers durch die Druckzone ermöglicht ein hochauflösendes Drucken auf die Papierkanten ohne ein Verziehen der Kanten. Die spezielle obere Druckmedienführungs-Konstruktion ermöglicht, daß die Form der Führung gesteuert und sehr präzise aufrecht erhalten wird, wodurch wiederum die Genauigkeit, mit der ein Papier relativ zu der Druckzone positioniert wird, erhöht wird.

Claims

1. Ein Drucker mit folgenden Merkmalen:

einem Druckkopf (102), der sich quer über ein blattartiges Druckmedium (110) bewegt, wobei das Druckmedium transversale Kanten aufweist, die dazu neigen, sich nach oben zu biegen und störend auf den Druckkopf einzuwirken, und wobei der Druckkopf eine sich in Querrichtung erstreckende Druckzone zwischen den transversalen Kanten des Druckmediums definiert;

zumindest einer Antriebsrolle (114), die einen Umfang für einen reibungsmäßigen Kontakt mit dem Druckmedium aufweist, um das Druckmedium entlang eines Druckmedienwegs durch die Druckzone hindurch anzutreiben;

wobei der Druckmedienweg sich teilweise um und über die obere Seite der Antriebsrolle und dann weg von dem Antriebsrollenumfang durch die Druckzone erstreckt;

einer oberen Druckmedienführung (118), die eine untere Haltekante (122) aufweist, die sich über das Druckmedium hinweg erstreckt, wobei die untere Haltekante derart angeordnet ist, daß sie mit dem Druckmedium zwischen der Antriebsrolle und der Druckzone in Kontakt tritt, und wobei die untere Haltekante ein Mittelsegment und zwei Endsegmente aufweist, wobei die Endsegmente über den tranversalen Kanten des Druckmediums angeordnet sind;

wobei die Endsegmente (210) der unteren Haltekante tiefer als das Mittelsegment der unteren Haltekante sind, um das Druckmedium an jeder seiner transversalen Kanten nach unten zu biegen, wenn es sich in die Druckzone hineinbewegt, und um dadurch die Neigung der transversalen Kanten des Druckmediums zu verringern, störend auf den Druckkopf einzuwirken.

2. Ein Drucker nach Anspruch 1, der ferner einen Klemmfinger (191) aufweist, der von der oberen Druckmedienführung derart gehalten wird, daß er sich in Richtung der Druckzone erstreckt, wobei der Klemmfinger eine ferne Spitze (198) aufweist, die gegen die Antriebsrolle vorgespannt ist, um einen reibungsmäßigen Kontakt zwischen der Antriebsrolle und dem Druckmedium beizubehalten.

3. Ein Drucker nach Anspruch 1, ferner mit folgenden Merkmalen:

zumindest einem Klemmrad (180), das an der oberen Druckmedienführung angebracht ist, wobei das Klemmrad gegen die Antriebsrolle vorgespannt ist, um einen reibungsmäßigen Kontakt zwischen der Antriebsrolle und dem Druckmedium an einem ersten Klemmpunkt (190) beizubehalten, wobei das Klemmrad einen Durchmesser aufweist, der die Nähe des ersten Klemmpunkts zu der Druckzone begrenzt;

einem Klemmfinger (191), der von der oberen Druckmedienführung derart gehalten wird, daß er sich in Richtung der Druckzone unterhalb des Klemmrads erstreckt, wobei der Klemmfinger eine ferne Spitze (198) auf weist, die gegen die Antriebsrolle vorgespannt ist, um einen reibungsmäßigen Kontakt zwischen der Antriebsrolle und dem Druckmedium an einem zweiten Klemmpunkt (192) beizubehalten, der sich näher an der Druckzone befindet als der erste Klemmpunkt.

4. Ein Drucker nach Anspruch 1, wobei die obere Druckmedienführung einen geformten Kunststoffabschnitt (170) mit einer begrenzten strukturellen Festigkeit zum Kontaktieren und Führen des Druckmediums, und einen oberen Metallverstärkungs-Abschnitt (172) mit höherer Festigkeit, um den geformten Kunststoffabschnitt zu halten und zu verstärken, aufweist.

5. Ein Drucker nach Anspruch 1, ferner mit folgenden Merkmalen:

einer unteren Druckmedienführung (126), die eine obere Haltekante (130) in Querrichtung unterhalb des Druckmediums bildet, wobei die obere Haltekante ein Mittelsegment und zwei Endsegmente aufweist, und wobei die Endsegmente unterhalb der transversalen Kanten des Druckmediums angeordnet sind;

wobei die Endsegmente der oberen Haltekante tiefer als das Mittelsegment der oberen Haltekante sind, um zu ermöglichen, daß sich das Druckmedium an seinen transversalen Kanten in der Druckzone nach unten biegt, und um die Neigung der transversalen Kanten des Druckmediums zu verringern, auf den Druckkopf störend einzuwirken.