DE3884997T2

DE3884997T2 - Papiervorschubvorrichtung für einen Tintenstrahldrucker.

Info

Publication number: DE3884997T2
Application number: DE3884997T
Authority: DE
Inventors: Paul J Harmon; Larry A Jackson; David W Pinkernell; Steve O Rasmussen; John D Rhodes
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1987-03-11
Filing date: 1988-03-10
Publication date: 1994-05-19
Anticipated expiration: 2008-03-11
Also published as: US4728963A; CA1295181C; CN1017509B; EP0292094A3; EP0534500A2; EP0534500A3; EP0292094A2; KR960012770B1; EP0292094B1; KR880010905A; DE3855586D1; JPS63239073A; DE3884997D1; EP0534500B1; CN88101317A; JP2857394B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Tintenstrahldrucken und insbesondere einen eine dem Benutzer zugewandte Blattzuführ- und -rückführeinrichtung aufweisenden thermischen Tintenstrahldrucker mit mechanischer Einfachheit und einer größeren Fähigkeit zum Trocknen von Tinte als bei Druckern ohne zusätzliche Trockeneinrichtungen, welcher weniger teuer als Drucker mit solchen Einrichtungen ist.
Bislang umfaßte bei der Technik des Tintenstrahldruckens ein allgemein verbreitetes Verfahren zum Zuführen von Papier oder anderen Medien zu einem Druckkopf die Verwendung von Klemm- oder Vorschubrollen, welche speziell dafür vorgesehen sind, Papier von einem Papiertrog zu dem Bereich des Druckers zwischen dem Druckkopf und dem diesem benachbarten Papierauflageteil (Auflageplatte) zu transferieren. In diesem zuletzt genannten Bereich ist ein zusätzlicher Papierantriebsmechanismus nötig, der dafür verwendet wird, um den Transport des Papiers an dem Druckkopf und dem Druckbereich vorbei zu einem Papiersammeltrog oder dgl. fortzusetzen.
Daher erfordert die Antriebsanordnung des Druckers einen ersten Antriebsmechanismus zum Transportieren von Papier aus dem Papierversorgungstrog heraus und einen zweiten Papierantriebsmechanismus zum Transportieren von Papier an dem Druckkopf vorbei und in den Papiersammeltrog hinein. Das Erfordernis von mehreren Papierantriebsmechanismen erhöht die Kosten und die Komplexität des Tintenstrahldruckers.
Zusätzlich müssen solche früheren Tintenstrahldrucker das Problem des Trocknens der Tinte bewältigen, außer wenn ein speziell beschichtetes Papier verwendet wird. Wenn keine Einrichtung zum Trocknen der Tinte vorgesehen ist, wird bei dem raschen Ausstoß von Papier ein Blatt in den Papierausgabeschacht gelegt, bevor die Tinte auf dem darunterliegenden Blatt die Gelegenheit hatte, zu trocknen, wodurch ein Verschmieren der Tinte auf dem unteren Blatt verursacht wird. Eine allgemein verbreitete Vorkehrung besteht darin, eine Trockeneinrichtung irgendeiner Art, wie eine Lampe oder ein Heizgerät, vorzusehen. Ein solches Erfordernis erhöht jedoch die Komplexität des Druckers, da eine Energiequelle, eine Lampe oder eine andere Heizvorrichtung und zugeordnete Einrichtungen bereitgestellt werden müssen. Solche Einrichtungen erhöhen auch das Gewicht des Tintenstrahldruckers.
Es ist gewünscht, die Kosten und die Komplexität des Druckers zu verringern, während die Bestandteile und ihre interaktive Zuordnung vereinfacht werden.
In der GB-A-1408753 ist ein Drucker mit elektrischer Entladung zum Drucken auf einem Metall/Papier-Gewebe offenbart, welcher eine Einrichtung zum Fördern des Gewebes durch einen Druckbereich, an einem Druckkopf zum Drucken auf dem Gewebe vorbei, aufweist. Der offenbarte Drucker umfaßt auch eine Einrichtung zum Erzeugen einer umgekehrten Biegung in dem Gewebe, indem die konvexe Krümmung leicht herabgedrückt wird, um den Kontaktdruck aufrechtzuerhalten. Die Offenbarung dieser Druckschrift entspricht allgemein dem einleitenden Teil von Anspruch 1.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Tintenstrahldrucker zum Drucken auf blattförmige Elemente aus einem Druckmedium wie Papier mit einer Druckmedium-Versorgungseinrichtung, einer Druckmedium-Sammeleinrichtung und einer Einrichtung zum Fördern eines Blatts des Druckmediums von der Druckmedium-Versorgungseinrichtung durch einen Druckbereich zu der Druckmedium- Sammeleinrichtung vorbei an einem Druckkopf zum Drucken auf dem Blatt des Druckmediums in dem Druckbereich geschaffen, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß er eine Einrichtung zum Bewirken einer umgekehrten Biegung in dem Blatt, wenn dieses dem Druckbereich zugeführt wird, um die Flachheit des Blatts aufrechtzuerhalten, wenn es durch den Druckbereich läuft, und eine Einrichtung zum Verzögern des Kontakts zwischen einem vorangehend bedruckten Blatt des Druckmediums und dem nächsten zu bedruckenden Blatt des Druckmediums aufweist, um dadurch der Tinte zu gestatten, während des Bedrukkens dieses nächsten Blatts des Druckmediums zu trocknen, welche ein Paar von einander gegenüberliegenden Träger schienen umfaßt, die oberhalb der Druckmedium-Sammeleinrichtung angeordnet sind und eine Breite aufweisen, die ausreicht, um das Blatt des Druckmediums während des Druckens zu tragen, die aber geringer ist als diejenige Breite, die zum Unterstützen des gesamten Blattes nach dem Abschluß des Druckvorgangs erforderlich ist.
Die umgekehrte Biegung ist eine Änderung der Richtung des Blattes, wenn das Blatt von einer Antriebsrolle kommt und entlang der Auflageplatte gleitet. Diese Änderung der Richtung wird erreicht, indem die Auflageplatte in einem Winkel angeordnet wird, der verschieden von der Tangente der Papier-Antriebsrolle in dem Druckbereich ist.
Ein mechanisch betätigter Multiplexer ist zumindest für das Initiieren des Förderns des Blattes von dem Papierversorgungstrog zu dem Druckbereich vorgesehen. Der Multiplexer enthält eine Vielzahl von parallelen Multiplexer-Zahnrädern, welchen jeweils eine verschiedene Funktion zugeordnet ist. Das Betätigen eines solchen Zahnrades wird mit Hilfe eines Auslösermechanismus bewirkt. Der Auslöser wird nach oben von einem Zuhalter über einen geeignet positionierten Schaltarm gedrückt, der von dem Druckkopfwagen getragen wird. Das Positionieren des Schaltarms wird durch die Steuereinrichtung bewirkt.
Der sich ergebende Tintenstrahldrucker ist leicht herzustellen, weist eine verringerte Komplexität durch das Eliminieren von Bestandteilen in der Papierantriebseinrichtung und durch das Vorsehen einer neuen Papiertrockeneinrichtung auf und ist mit geringeren Kosten verbunden.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht des neuartigen Tintenstrahldruckers der Erfindung;
Fig. 2 ist eine Ansicht ähnlich derjenigen der Fig. 1, außer daß die obere Abdeckung entfernt ist und ein Blatt Papier während des Druckvorgangs vor seiner Ablage in dem Papiersammelschacht gezeigt ist;
Fig. 3a-d zeigen im Querschnitt die Abfolge der Papierförderung von dem Aufnehmen des Papiers aus dem Papierversorgungstrog zu der Ablage des Papiers in dem Papiersammelstrog;
Fig. 4 ist ein teilweise weggebrochener Aufriß des Papierantriebsgetriebes, einschließlich des Papierantriebsmotors, der Papierantriebsrolle und dem Getriebezug, die bei dem Papieraufnahmevorgang eingesetzt werden,
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils des mechanisch betätigten Multiplexers, der bei der Durchführung der Erfindung verwendet wird, welche eine Mehrzahl von Multiplexerzahnrädern und diesen zugeordnete Auslöser enthält;
Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht des Eingriffs des in Fig. 5 dargestellten Multiplexers mit einer Zuhaltereinrichtung zum Betätigen der Multiplexerzahnräder des Multiplexers; und
Fig. 7 ist eine Draufsicht des Teils der Anordnung zum Betätigen der Multiplexerzahnräder, welcher einen Schaltarm umfaßt, der auf dem Druckkopfwagen montiert ist.
Es wird nunmehr auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen gleiche Bezugszeichen durchgängig gleiche Elemente bezeichnen. Ein Tintenstrahldrucker ist allgemein mit 10 bezeichnet. Der neuartige Tintenstrahldrucker ist durch mehrere Merkmale gekennzeichnet, die spezifisch für das Tintenstrahldrucken und insbesondere das thermische Tintenstrahldrucken sind.
Das erste spezifische Merkmal erkennt man in den Fig. 1 und 2. Hier erkennt man, daß ein Papiereinzugs- oder -versorgungstrog 12 auf der Vorderseite oder der dem Benutzer zugewandten Seite 14 des Druckers 10 vorgesehen ist. Der Papiereinzugstrog 12 ist so gestaltet, daß er eine größere Menge Papier 16a oder eines anderen Mediums zum Bedrucken aufnimmt. Ebenfalls auf der Vorderseite 14 des Druckers 10 ist ein Papierausgabe- oder -sammeltrog 18 vorgesehen. Der Papierausgabetrog 18 ist ebenfalls so eingerichtet, daß er eine größere Menge an Papier 16b aufnimmt.
Es gibt zwei Merkmale, welche bei dem Papierausgabetrog 18 beachtet werden sollten. Zunächst ist ein rampenförmiger Schlitz 20 in der Nähe der Rückseite des Papierausgabetrogs 18 vorgesehen, der nach unten von der Oberseite von Papiertrogschienen 18a abfällt. Dieser Schlitz gestattet das Einführen von Umschlägen. Einzelne Blätter werden einfach oben auf den Einzugsstapel gelegt und das zuletzt auf den Stapel gelegte Blatt ist das Blatt, das als nächstes aufgenommen wird.
Zweitens ist ein Paar von einander gegenüberliegenden Ausgabeschienen 22 oberhalb des Ausgabetrogs 18 vorgesehen. Diese Ausgabe schienen 22 tragen zusammen mit der Auflageplatte 26 (die in den Fig. 3c und 3d zu sehen ist) ein Blatt Papier 16c während des Druckvorgangs, um es der Tinte auf dem Blatt 16b darunter zu gestatten, zu trocknen. Am Ende des Druckzyklus kippt die Auflageplatte 26, wenn das Blatt 16c sich nahe der Vorderseite 14a des Papierausgabetrogs 18 befindet, nach unten und beendet das Einkleinmen des Blatts zwischen der Auflageplatte und der Papierführung 27. Das Blatt 16c fällt dann in den Papierausgabeschacht durch sein eigenes Gewicht. Bis zur Beendigung des Druckzyklus wird das rückwärtige Ende des Papiers durch die Papierantriebsrolle 24 und die Auflageplatte 26 (die genauer in Fig. 4 gezeigt sind und nachfolgend erörtert werden) getragen.
Das Vorderteil 14 des Druckes 10 ist weiterhin mit einem Steuerfeld 28 versehen, welches elektrisch einem Mikroprozessor 29 zum Auswählen von verschiedenen Optionen hinsichtlich des Druckvorgangs zugeordnet ist. Solche Steuervorgänge, welche durch derzeit erhältliche Mikroprozessoren durchgeführt werden, sind nach dem Stand der Technik wohlbekannt und bilden keinen Teil dieser Erfindung.
Weiterhin sind Vorkehrungen für das Einführen von einem oder mehreren Druckformatmodulen 30 getroffen. Solche Druckformatmodule gestatten es dem Bediener, einen oder mehrere Druckmodi (styles) oder Schrifttypen (fonts) zu wählen, um die Druckausgabe den Kundenwünschen anzupassen. Eine solche Druckmoduswahl ist wohlbekannt und bildet keinen Teil der Erfindung.
In Fig. 2 sind weiterhin ein Druckkopfwagen 35, welcher auf einer Führungsschiene 34 läuft, und die Papierführung 27 und der Druckkopf 32 gezeigt, welcher über ein flexibles elektrisches flaches Band 36 mit dem Mikroprozessor 29 verbunden ist. Der Mikroprozessor 29 steuert den Motor 37, welcher für die Bewegung des Druckkopfwagens 35 sorgt. Der Druckkopf 32 ist speziell für diesen Tintenstrahldrucker konzipiert und verwendet die Technologie des thermischen Tintenstrahldruckens. Der Drucker könnte jedoch mit anderen Tintenstrahl-Druckköpfen, wenn die Anschlußstellen des Druckkopfwagens kompatibel sind, oder mit anderen Wagenkonfigurationen arbeiten. Weiterhin würde die Umgestaltung des Druckkopfwagens 32 die Verwendung von anderen Tintenstrahl-Techniken gestatten, wie dem piezoelektrische Verfahren. Eine solche Umgestaltung liegt im Bereich der Fähigkeiten eines Fachmanns.
Fig. 3a stellt einen Getriebezug 38 dar, welcher verwendet wird, um Papier 16a von dem Papiereinzugsschacht 12 zu dem Papierausgabeschacht 18 zu transportieren. Der Getriebezug 38 wird durch einen Papierantriebsmotor 40 (in Fig. 4 gezeigt) über eine Papierantriebswelle 42 gesteuert. Auf der Papierantriebswelle 42 sind die Antriebsrollen 24 montiert.
Der Getriebezug 38 umfaßt zehn Zahnräder 44-62, welche derart angeordnet sind, daß sie die Drehbewegung der Papierantriebswelle 42 von dem daran befindlichen Zahnrad 44 auf einen Nokken 64 übertragen, welcher dem Zahnrad 62 zugeordnet ist. Die entsprechenden Bewegungen sind in Fig. 3a gezeigt. Der Einfachheit halber ist der Getriebezug 38 jedoch nicht in den Fig. 3b-d gezeigt. Die Anordnung der Zahnräder 44-62 ist in Fig. 4 dargestellt. Der Betrieb des Getriebezuges wird durch das Eingreifenlassen eines mechanischen Multiplexers 100 eingeleitet, dessen Arbeitsweise nachfolgend genauer beschrieben wird.
Der Getriebezug 38 dreht den Nocken 64, welcher in einer ersten Näherung einen flachen Abschnitt 66 aufweist. Konkreter besitzt der Nocken 64 eine ungefähre Nierenform, um die Funktion zu ermöglichen, das Papier in eine Position zum Aufnehmen eines Blatts 16c davon zu bringen und das Papier in eine Anfangsposition zurückzuführen.
Um diese Bewegung zu bewirken, umfaßt der Papiereinzugstrog 12 zwei getrennte Teile, einen Papierträger 12a und eine Druckplatte 12b, welche sich hinter dem Papierträger und allgemein in derselben Ebene befindet. Die Druckplatte 12b ist mit einer Feder 68, wie einem Paar von Spiralfedern oder Blattfedern, federbelastet. Wenn die Druckplatte 12b des Papiereinzugstrogs 12 mit dem vollen Durchmesser des Nockens 64 in Kontakt steht, wird sie in der horizontalen Position und in derselben Ebene wie der Papierträger 12a gehalten, wie dies in Fig. 3a gezeigt ist.
Wenn der Nocken 64 rotiert und der flache Abschnitt 66 in Kontakt mit der oberen Fläche der Druckplatte 12b kommt, drückt die Feder 68 die Druckplatte nach oben, welche sich um einen festen axialen Zapfen 69 verschwenkt und es dadurch der Hinterkante 70 des Papiers 16a gestattet, in Kontakt mit den Papierantriebsrollen 24 zu kommen, wie dies in Fig. 3b gezeigt ist.
Ein einzelnes Papierblatt 16c wird von dem Stapel Einzugspapier 16c abgehoben und zwischen die Papierantriebsrolle 24 und erste Klemmräder 72 eingeführt, die dieser zugeordnet sind. Eckentrenner (nicht gezeigt), welche in der Technik des Einzelblatteinzugs konventionell sind, werden vorteilhafterweise verwendet, um es zu ermöglichen, ein einzelnes Blatt Papier aufzunehmen. Es können jedoch andere Blatttrennverfahren ebenfalls verwendet werden.
Das Blatt Papier 16c läuft weiter um die Rollen 24 herum zwischen der Papierführung 27 und einem zweiten Satz von Klemmrädern 76 zu der Auflageplatte 26 hin, wo das Bedrucken des Blatts 16c geschieht (Druckbereich).
Der Übergang von der Führung 27 zu der Auflageplatte 26 führt zu einer umgekehrten Biegung des Papiers 16c an dem Punkt A (Fig. 3c). Diese umgekehrte Biegung bei A veranlaßt das Papier 16c, flach auf der Platte 26 in dem Bereich zu liegen, über den der Druckkopf 32 läuft (der Druckbereich A), wodurch eine konstante und genau überwachte Lücke zwischen dem Druckkopf und dem Papier eingehalten wird, was für das Tintenstrahlverfahren erforderlich ist. Die umgekehrte Biegung ist eine Änderung der Richtung des Papiers, wenn das Papier von der Antriebsrolle 24 kommt und entlang der Auflageplatte 26 gleitet.
Diese Änderung der Richtung wird dadurch hervorgerufen, daß die Auflageplatte 26 in einem Winkel eingestellt wird, der verschieden von der Tangente der Papierantriebsrolle 24 an dem Punkt A ist.
Die umgekehrte Biegung veranlaßt auch das Blatt 16c, sich in Querrichtung zu biegen, wodurch verhindert wird, daß das Blatt sich in Längsrichtung biegt, was ihm sonst gestatten würde, zwischen die Schienen 22 zu fallen.
Wenn die Lücke zwischen dem Druckkopf 32 und dem Papier 16c zu klein ist, verschmiert der Druckkopf den Druck, während sich eine schlechte Druckqualität ergibt, wenn die Lücke zu groß ist. Die Beschränkungen für die Lücke hängen von dem speziellen verwendeten Druckkopf ab. Für viele Druckköpfe liegt die Lücke wahrscheinlich in dem Bereich von ungefähr 0,0508 cm bis 0,127 cm (0,020 bis 0,050 inch).
Die Lücke zwischen dem Druckkopf 32 (nicht in den Fig. 3a-d gezeigt) und dem Papier 16c wird über einen Bereich der Mediendicke konstant gehalten und übersteigt vorzugsweise für den hier offenbarten Drucker nicht 0,0762 cm (0,030 inch). Die Verwendung eines deformierbaren Materials für die Auflageplatte 26, um sie etwas nachgiebig zu machen, ermöglicht eine leichte Deformation, um dickeres Papier zu verwenden und die gewünschte enge Lücke aufrechtzuerhalten.
Man erkennt, daß die Form des Nockens 64 so gewählt ist, daß es einem Papierblatt 16c möglich ist, in die Führungsrollenanordnung einzutreten. Die Bedingung muß so erfüllt sein, daß Papier richtig aufgenommen und durch den ersten Satz von Klemmrollen 72 eingeführt wird, bevor sich die Druckplatte 12b nach unten zu bewegen beginnt. Die Variable der Papierstapelgröße muß berücksichtigt werden, so daß unter allen Umständen das Vorangehende eingehalten wird. Die Länge des Papiers ist unwichtig, da ein Sensor (nicht gezeigt) sowohl die Oberals auch die Unterkante des Papiers abtastet. Schließlich dreht sich der Nocken 64 jedesmal um eine volle Umdrehung, wenn er durch den mechanischen Multiplexer 100 aktiviert wird.
Das Papier 16c, das bedruckt wird, liegt auf der Oberseite der Schienen 22 auf, bis das Drucken beendet ist. Man stellt fest, daß die Breite der Schienen 22 ausreichend ist, um das Papierblatt 16c während des Druckens zu unterstützen, aber nicht ausreicht, um das Blatt beim Wegfall der Unterstützung zu tragen, die durch die Auflageplatte 26 geleistet wird. Die Breite der Schienen 22 ist so gewählt, daß ein Überlapp mit einem Blatt 16c in einem Bereich von ungefähr 0,318 cm bis 0,953 cm (1/8 bis 3/8 inch) auf jeder Schiene möglich ist.
Beim Beendigen des Druckens kippt die Auflageplatte 26 nach unten, wie in Fig. 3d gezeigt ist. Das Verschwenken der Auflageplatte 26 wird durch einen zweiten Getriebezug 80 gesteuert. Wie bei dem Nocken 64 durchläuft der Getriebezug 80 jedesmal einen vollständigen Zyklus, wenn er durch den mechanischen Multiplexer 100 aktiviert wird.
Der Verlust der Unterstützung und die umgekehrte Biegung am Ende des Papierblatts 16c reichen aus, um dazu zu führen, daß das Papierblatt aufgrund seines eigenen Gewichts in den Papierausgabetrog 18 fällt, wo es das Ausgabepapierblatt 16b umfaßt. Während der Zeit des Druckens ist die Tinte auf dem Papierblatt 16b, das vorher bedruckt wurden getrocknet und zu dem Zeitpunkt, wenn das nächste bedruckte Blatt 16c aufgrund seines eigenen Gewichts herunterfällt, ist das untere Blatt vollständig getrocknet, wodurch ein Verschmieren der Tinte darauf vermieden wird. Dementsprechend wird man feststellen, daß keine Trockeneinrichtung mit den damit zusammenhängenden Teilen und Energieerfordernissen nötig ist, um die Tinte auf einem gerade bedruckten Papierblatt zu trocknen.
Die Papierantriebsrolle ist in Segmente aufgeteilt und umfaßt eine Vielzahl von Rädern 24, die entlang der Papierantriebswelle 42 angeordnet sind. Die aufgeteilte Antriebsrolle 24 erfüllt zwei Funktionen: sie ist erstens in der Lage, Papier von dem Eingangsstapel 12 aufzunehmen sowie Papier zu dem Druckbereich bei A herumzuführen, und sie gestattet es zweitens der Auflageplatte 26, sich nach dem Drucken einer Seite zu verschwenken, da die Auflageplatte zwischen die Segmente der Antriebsrolle wie in Fig. 4 gezeigt paßt.
Vorteilhafterweise umfaßt die in Segmente aufgeteilte Antriebsrolle 24 drei Räder, eines nahe jeder Seite des Mediums 16, ungefähr um 1,27 cm bis 1,91 cm (1/2 bis 3/4 inch) versetzt, um einen Verformungsbereich zu bilden und eines in der Mitte, wodurch es der Auflageplatte 26 ermöglicht wird, sich zwischen den Rädern 24 zu erstrecken, um die umgekehrte Biegung zu bewirken. Die Räder 24 können weiterhin dazu verwendet werden, um ein Blatt aus der Papierversorgung aufzunehmen. Ein Verformungsbereich ist nötig, um ein solches Blatt auf zunehmen. Diese Anordnung ist mit der Verwendung einer festen Papierantriebsrolle zu vergleichen, welche gewöhnlich auf diesem Gebiet verwendet wird.
Die Räder 24 umfassen geeigneterweise ein synthetisches Gummimaterial, das für das Antreiben von Papier geeignet ist.
Jedem Rad 24 ist ein erstes Klemmrad 72 zum Greifen eines Papierblatts 16c zugeordnet, das aus dem Papierstapel 16a aufgenommen wird. Ebenfalls jedem Rad 24 zugeordnet ist ein zweites Klemmrad 76.
Die Klemmräder 72, 76 weisen einen nachgiebigen Schaumgummi auf. Die Klemmräder 72, 76 halten das Papier 16c gegen die Papierantriebsrollen 24, wenn dieses die nahezu 180º um die Antriebsrolle herum durchläuft. Das mittlere Klemmrad 76 ist hinter die zwei anderen gesetzt, um das Papier an den Antriebsrollen in einem Bereich zu halten, der nahe bei einem Papiermangel-Sensor (nicht gezeigt) liegt.
Das Getriebe für den Papierantrieb ist in Fig. 4 gezeigt und umfaßt den Papierantriebsmotor 40, welcher mechanisch mit der Papierantriebswelle 42 über einen Getriebezug 78 verbunden ist. Drei Papierantriebsrollenräder 24 sind entlang der Papierantriebswelle 42 angeordnet.
Das Verschwenken der Auflageplatte 26 nach unten (in Fig. 3d gezeigt) wird durch einen Arm (nicht gezeigt) auf dem Träger 79 für die Schwenkplatte gesteuert, welcher in Kontakt mit einem Versatzstift (nicht gezeigt) auf einem Verschwenkungszahnrad (nicht gezeigt) kommt. Das Verschwenkungszahnrad ist mit dem mechanischen Multiplexer 100 über einen Getriebezug 80 gekoppelt.
Der hier verwendete Multiplexer 100 wirkt auf drei Getriebezüge, einen Getriebezug 38 zum Zuführen eines Papierblattes bei den Antriebsrädern, einen Getriebezug 80 zum Verschwenken der Platte 26 und einen Getriebezug 82 zum Aktivieren einer Pumpe (nicht gezeigt) zum Initiieren des Druckkopfes 32.
Die folgende Beschreibung des Multiplexers 100, der in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist, bezieht sich auf die zusammengehörigen Teile, welche bei einem Getriebezug zusammenwirken. Man wird erkennen, daß die zusammengehörigen Teile, welche bei den anderen Getriebezügen zusammenwirken, identisch sind und, soweit sie sichtbar sind, mit identischen Bezugszeichen, aber verschiedenen Buchstaben (z. B. 100a, 100b, 100c) bezeichnet sind.
Der Multiplexer 100 besitzt drei Multiplexerzahnräder 102a-c. Jedes Multiplexerzahnrad 102 besitzt einen Ausschnitt 104 in den Zähnen 106, welcher das Eingreifen mit einem Multiplexerritzel 108 verhindert. Ein Halteelement 110 ermöglicht es einem Arm 111 einer Multiplexerfeder 112, das Multiplexerzahnrad 102 festzuhalten. Ein Hakenelement 114 auf dem Zahnrad paßt mit einem Hakenabschnitt 115 auf einem Auslöser 116 zusammen, wodurch es dem Auslöser möglich ist, das Multiplexerzahnrad 102 zu drehen und das Multiplexerzahnrad in das Multiplexerritzel 108 eingreifen zu lassen.
Drei Auslöser 116a-c besitzen jeweils ein Hakenelement 115, welches zu dem Hakenabschnitt 114 des entsprechenden Multiplexerzahnrads 102 paßt. Der Auslöser 116 weist einen unteren Vorsprung 118 auf, dessen obere Oberfläche 120 es einem Zuhalter 122 gestattet, den Auslöser in eine untere Position zu drücken, und dessen untere Oberfläche es dem Zuhalter über den offenen Teil 125 gestattet, den Auslöser leicht anzuheben, was das Multiplexerzahnrad 102 derart dreht, daß der Ausschnitt 104 und der Halter 110 richtig positioniert sind. Der Auslöser 116 besitzt auch einen oberen Vorsprung 126, welcher von einem Schaltarm 128 benutzt wird, um den Auslöser anzuheben und das Drehen des Multiplexerzahnrads 102 zu beginnen.
Die Multiplexerfeder 112 ist mit drei Armen 111 versehen, welche in Eingriff mit den entsprechenden Halteelementen 110 in den Multiplexerzahnrädern 102a-c stehen.
Das Multiplexerritzel 108 umfaßt drei Zahnradabschnitte 130, welche mit dem entsprechenden Multiplexerzahnrad 102 zusammenpassen. Auf derselben Achse wie die Abschnitte 130 des Multiplexerritzels sind zwei versetzte Nockenstifte (nicht gezeigt) zugeordnet, welche den Zuhalter 122 tragen. Das Ritzel 108 ist mit dem Papierantriebsmotor 40 über die Papierantriebswelle 42 gekoppelt.
Der Zuhalter 122 umfaßt zwei Trägerarme 136, 138, welche auf den zwei abgesetzten Nockenstiften der Multiplexer-Ritzelanordnung 108 ruhen. Der Zuhalter 122 ist weiterhin mit einem Führungsvorsprung 140 zum Unterstützen des Schaltarms 128 versehen. Schließlich weist der Zuhalter 122 drei Gruppen von Vorsprüngen auf, welche mit den oberen und unteren Oberflächen 120, 124 des unteren Vorsprungs 118 des Auslösers 116 zusammenpassen sollen.
Der Schaltarm 128 ist auf dem Druckkopfwagen 35 wie in Fig. 7 gezeigt montiert und umfaßt ein Endelement 144, welches die Bewegung des Zuhalters 122 auf einen Auslöser 116 überträgt, wenn das Endelement sich unter einem Auslöser wie in Fig. 6 gezeigt befindet. Der Schaltarm 128 enthält weiterhin eine Feder 146, um es dem Endelement 144 zu ermöglichen, vor den Auslösern 116a-c vorbeizulaufen, wenn der Zuhalter 122 sich auf dem Höhepunkt seiner Bewegung befindet.
Im Betrieb wird der Schaltarm 128 unter einem Auslöser (hier 116a in Fig. 6; 116b in Fig. 7) plaziert. Eine solche Plazierung wird erreicht, indem der Druckkopfwagen 35 unter der Steuerung des Mikroprozessors 29 zu der geeigneten Position bewegt wird.
Der Auslöser 116a wird angehoben, wodurch das Multiplexerzahnrad 102a veranlaßt wird, sich zu drehen. Das sich drehende Multiplexerzahnrad 102a greift in den Abschnitt 130a des Multiplexerritzels ein.
Der Schaltarm 128 wird zurückbewegt (durch seitliches Bewegen des Druckkopfwagens 35).
Das Multiplexerzahnrad 102a dreht sich um eine Umdrehung. Während dieser Zeit zieht der Zuhalter 122 den Auslöser 116a zurück in die "Unten"-Position. Der Ausschnitt 104a auf dem Multiplexerzahnrad 102a veranlaßt das Ritzel 108, das Antreiben des Multiplexerzahnrads 102a zu beenden. Der Zuhalter 122 hebt in der "Oben"-Position den Auslöser 116a an, um das Multiplexerzahnrad 102a in der Haltestellung zu positionieren, um den Zyklus abzuschließen.
Wie man aus dem Vorangehenden erkennt, kann jede der drei Steuerfunktionen mechanisch eingeschaltet werden, wodurch die Notwendigkeit einer elektronischen Steuerung entfällt. Der einzige elektronische Beitrag besteht in der richtigen Plazierung des Druckkopfwagens 35 durch den Mikroprozessor 29. Natürlich können mehr oder weniger Multiplexerzahnräder 102 in Abhängigkeit von der Zahl der Funktionen verwendet werden, von denen gewünscht ist, daß sie gesteuert werden.
Die Beziehung zwischen dem in den Fig. 5 und 6 dargestellten Multiplexer 100 und den Getriebezügen 38, 80, 82 ist in Fig. 4 dargestellt. In Fig. 3a sind die Bezugszeichen in Klammern (102b und 108b) angegeben, um die Beziehung des Multiplexerzahnrads 102 und des Ritzels 108 mit dem Getriebezug 38 zu zeigen.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Der neuartige Einzelblatt-Tintenstrahldrucker 10 der Erfindung ist für eine Vielzahl von Anwendungen beim Drucken einsetzbar.
Ein Tintenstrahldrucker mit verringerten Kosten und verringerter Komplexität, welcher den Papierbewegevorgang in einer Einrichtung zusammenfaßt und ein angemessenes Trocknen von Blättern gestattet, wurde also geschaffen. Es ist für die Fachleute klar, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen offensichtlicher Natur vorgenommen werden können, ohne von der Erfindung abzuweichen, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.

Claims

1. Tintenstrahldrucker zum Drucken auf blattförmige Elemente aus einem Druckmedium wie Papier mit einer Druckmedium-Versorgungseinrichtung (16a), einer Druckmedium-Sammeleinrichtung (16b) und einer Einrichtung (24, 72, 76) zum Fördern eines Blatts des Druckmediums von der Druckmedium-Versorgungseinrichtung (16a) durch einen Druckbereich (26, A) zu der Druckmedium- Sammeleinrichtung (16b) vorbei an einem Druckkopf zum Drucken auf das Blatt des Druckmediums in dem Druckbereich, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Einrichtung (26, 27, 76) zum Bewirken einer umgekehrten Biegung in dem Blatt, wenn dieses dem Druckbereich zugeführt wird, um die Flachheit des Blatts aufrechtzuerhalten, wenn es durch den Druckbereich läuft, und eine Einrichtung zum Verzögern des Kontakts zwischen einem vorangehend bedruckten Blatt des Druckmediums und dem nächsten zu bedruckenden Blatt des Druckmediums aufweist, um dadurch der Tinte zu gestatten, während des Bedruckens dieses nächsten Blatts des Druckmediums zu trocknen, wobei ein Paar von einander gegenüberliegenden Trägerschienen (22) vorgesehen ist, die oberhalb der Druckmedium-Sammeleinrichtung (16b) angeordnet sind und eine Breite aufweisen, die ausreicht, um das Blatt des Druckmediums während des Druckens zu tragen, die aber geringer ist als diejenige Breite, die zum Unterstützen des gesamten Blattes nach dem Abschluß des Druckvorgangs erforderlich ist.

2. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 1, bei dem die Blattfördereinrichtung einen Mechanismus (12b, 68, 64) zum Aufnehmen eines Blatts des Druckmediums aus dem hinteren Bereich der Druckmedium-Versorgungseinrichtung, eine drehbare Papierantriebswelle (42), an der eine Vielzahl von Druckmedium-Antriebsrollenrädern (24) montiert sind, eine Einrichtung (40) zum Drehen der Papierantriebswelle und eine Klemmradeinrichtung (72, 76) zum Halten des Blatts des Druckmediums gegen die Druckmedium-Antriebsrollenräder enthält.

3. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 2, bei dem der Mechanismus zum Aufnehmen eines Blatts des Druckmediums einen gelenkig angebrachten Teil (12b) der Druckmedium-Versorgungseinrichtung, der zum Verschwenken um einen axialen Zapfen (69) eingerichtet ist, eine Federeinrichtung (68) zum Drücken des gelenkig angebrachten Teils nach oben zu den Druckmedium-Antriebsrollen hin, einen Nocken (64), der eine abgeschnittene Kreisscheibe umfaßt, deren Kreisscheibenabschnitt den gelenkig angebrachten Teil nach unten drückt und deren abgeschnittener Abschnitt (66) die nach oben gerichtete Bewegung des gelenkig angebrachten Teils gestattet, und einen Getriebezug (38) zum Übertragen der Drehbewegung der Antriebswelle auf den Nocken enthält.

4. Tintenstrahldrucker nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einem Druckkopf (32), der auf einem Druckkopfwagen (35) montiert ist, der dafür eingerichtet ist, sich zum Drucken auf das Blatt des Druckmediums orthogonal zu der Bewegung des Blatts des Druckmediums zu bewegen, während dieses auf einer Auflageplatte (26) in dem Druckbereich getragen wird.

5. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 4, bei dem der auf dem Druckkopfwagen montierte Druckkopf ein thermischer Druckkopf ist.

6. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 4 oder 5, der weiterhin eine Einrichtung zum Verschwenken der Auflageplatte (26) nach unten bei Beendigung des Bedruckens jedes Blattes enthält.

7. Tintenstrahldrucker nach den Ansprüchen 2 und 6, bei dem Teile der Auflageplatte sich zwischen den Antriebsrollenrädern (24) befinden, wenn die Auflageplatte (26) sich verschwenkt.

8. Tintenstrahldrucker nach einem der Ansprüche 4 bis 7, bei dem die Auflageplatte (26) deformierbar ist, um einen Bereich von Mediumdicken zuzulassen.

9. Tintenstrahldrucker nach einem der vorangehenden Ansprüche, welcher weiterhin eine mechanisch betätigte Multiplexereinrichtung (100) enthält, um zumindest das Aufnehmen des Blatts zu initiieren.

10. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 9, bei dem die Multiplexereinrichtung (100) eine Vielzahl von Multiplexerzahnrädern (102), eine Einrichtung zum Verhindern der Rotation der Multiplexerzahnräder, bis diese durch eine Initiiereinrichtung initiiert wird, eine Auslöseeinrichtung (116) zum Initiieren der Rotation der Multiplexerzahnräder für eine Umdrehung und eine Initiiereinrichtung zum Aktivieren der Auslöseeinrichtung umfaßt.

11. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 10, bei dem die Initiiereinrichtung einen Satz von Ritzeln (108), die jeweils einem Multiplexerzahnrad zugeordnet sind, einen Zuhalter (122), der Nocken zugeordnet ist, die koaxial zu den Ritzeln sind, und einen Schaltarm (128) auf dem Druckkopfwagen umfaßt, der dafür eingerichtet ist, in eine Stellung zwischen dem Zuhalter und der Auslöseeinrichtung durch die Steuereinrichtung bewegt zu werden.

12. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 11, bei dem die Multiplexerzahnräder jeweils mit einem ausgeschnittenen Bereich (104) zum Verhindern des Eingriffs der Multiplexerzahnräder mit den Ritzeln, einem Halteelement (110), welches dafür eingerichtet ist, mit einer Multiplexerfeder (112) zusammenzuwirken, um die Rotation des Multiplexerzahnrads nach einer Umdrehung zu beenden, und mit einem Hakenelement (114) zur Betätigung durch die Auslöseeinrichtung versehen sind.

13. Tintenstrahldrucker nach einem der vorangehenden Ansprüche, der mit einem dem Benutzer zugewandten Druckmedium-Versorgungstrog (12) und einem dem Benutzer zugewandten Druckmedium-Sammeltrog (18) versehen ist.

14. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 13, bei dem der Druckmedium-Sammeltrog (18) oberhalb des Druckmedium- Versorgungstrogs (12) in einer Tandemanordnung gehalten ist.