DE60024256T2

DE60024256T2 - Spannapparatur für Drucker

Info

Publication number: DE60024256T2
Application number: DE60024256T
Authority: DE
Inventors: Antonio 08191 Rubi Hinojosa; Joaquim Brugue; Marc Jansa; Xavier. Magrans; Valles Lluis
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2000-08-24
Filing date: 2000-08-24
Publication date: 2006-08-03
Anticipated expiration: 2020-08-25
Also published as: EP1182040B1; US6927841B2; DE60024256D1; US20020097311A1; JP2002120420A; JP3745989B2; EP1182040A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Medienniederhaltevorrichtung für Druckkopiegeräte wie z.B. Drucker, Kopierer, Scanner und Faxgeräte. Insbesondere bezieht sie sich auf eine Sog- oder Vakuumniederhaltevorrichtung, um ein Medium flach auf einer Auflageplatte zu halten.
Ein Beispiel eines bisherigen Geräts, das eine derartige Niederhaltevorrichtung aufweist, ist der Drucker Design Jet 1000 von HP, von dem viele Merkmale in der EP-A-0997308 offenbart sind. Die Niederhaltevorrichtung dieses Druckers umfasst eine Auflageplatte, eine Mehrzahl von Vakuumkammern zum Ausüben eines Unterdrucks auf ein auf der Auflageplatte positioniertes Medium, eine mit den Vakuumkammern verbundene Vakuumleitung und eine mit der Vakuumleitung verbundene Vakuumquelle. Die Mehrzahl der Vakuumkammern ist in einer einzigen Reihe unter der Auflageplatte angeordnet. Wenn ein Medium auf die Auflageplatte aufgebracht wird, beginnt die Wirkung des Unterdrucks einen geringen Einfluss auszuüben, sobald der vordere Rand des Mediums die Löcher in der Auflageplatte, die sich am nächsten an der Eingangsseite der Auflageplatte befinden, passiert. Jedoch wird erst dann ein ausreichend hoher Unterdruck auf das Medium ausgeübt, wenn sein vorderer Rand alle Löcher in der Auflageplatte abdeckt, d.h. wenn das Medium sich der Ausgangsseite der Auflageplatte nähert. Dies kann eine beträchtliche Strecke für das Medium darstellen, während der es eventuell nicht flach auf der Auflageplatte aufliegt, und es kann Probleme bei der Druckqualität bewirken, insbesondere wenn ganz bis zum Rand des Mediums gedruckt wird.
Da derartige Drucker eine relativ geringe Anzahl von Vakuumkammern aufweisen, ist der auf die Auflageplatte ausgeübte Druck bei bestimmten Medienbreiten dazu, tendenziell zu gering. Eine Lösung wäre, den Pegel der Maximaldrücke zu erhöhen, um auch die Minimaldrücke zu erhöhen, dies erfor dert jedoch größere Gebläse oder mehr Gebläse und führt zu einem Anstieg des Geräuschpegels.
Ein weiterer Nachteil derartiger Drucker ist die fehlende Einheitlichkeit des Drucks, der entlang der Länge der Auflageplatte ausgeübt wird.
Die vorliegende Erfindung überwindet einen oder mehrere der obigen Nachteile.
In der EP-A-1022147 ist eine Medienniederhaltevorrichtung offenbart, die eine Auflageplatte und zwei Vakuumkammern zum Ausüben eines Unterdrucks auf ein Medium, das über die Auflageplatte vorgeschoben wird, umfasst, wobei die Vakuumkammern in der Richtung des Medienvorschubs hintereinander angeordnet sind. Die Vakuumkammern sind mit jeweiligen Vakuumquellen verbunden. Die Offenbarung dieses Dokuments entspricht allgemein dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In der US-A-4,992,805 ist eine Medienniederhaltevorrichtung offenbart, die eine Auflageplatte, eine Mehrzahl von in einer Reihe angeordneten Vakuumkammern zum Ausüben eines Unterdrucks auf ein Medium, das auf der Auflageplatte positioniert ist, einen mit den Vakuumkammern verbundenen Verteiler und eine mit dem Verteiler verbundene Vakuumquelle umfasst. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Größe des Abschnitts der Auflageplatte, auf den ein Sog ausgeübt wird, entsprechend der Größe des verwendeten Druckmediums ausgewählt, z.B. A4, A3, A2 und A1, wobei die Grenzen dieser Sogabschnitte durch Wände, die die Vakuumkammern definieren, definiert sind. Bei einem Ausführungsbeispiel ist zwischen jeder Vakuumkammer und dem Verteiler ein Druckaufhebungsventil vorgesehen. Die Anzahl und das Muster der Löcher variiert zwischen den Kammern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Medienniederhaltevorrichtung vorgesehen, die eine Auflageplatte und zwei oder mehr Reihen von Vakuumkammern zum Ausüben eines Unter drucks auf ein Medium, das über eine Fläche der Auflageplatte vorgeschoben wird, umfasst, wobei die Kammern im Wesentlichen eingeschlossene Regionen neben der anderen Fläche der Auflageplatte sind und die Reihen in der Richtung des Medienvorschubs hintereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede Reihe eine Mehrzahl von Kammern aufweist und dass die Kammern mittels einer Vakuumleitung mit einer Vakuumquelle verbunden sind, wobei eine oder mehr Öffnungen in jeder Kammer mit der Leitung kommunizieren, wobei die Anordnung derart ist, dass sich die Anzahl und/oder Größe und/oder das Muster der Öffnungen zwischen zumindest manchen der Kammern unterscheiden.
Ein Vorteil der obigen Anordnung besteht darin, dass ein zufrieden stellender Unterdruck auf das Medium ausgeübt wird, sobald sein vorderer Rand alle Löcher durch die Auflageplatte, die in Kommunikation mit den Kammern in der ersten Reihe stehen, im Wesentlichen bedeckt.
Unter erneuter Bezugnahme auf den Drucker Design Jet 1000 von HP sind die Vakuumkammern und die Vakuumleitung aus einem einzigen Stück extrudierten Aluminiums hergestellt. Jedoch müssen die Wände zwischen den Vakuumkammern in einem getrennten Herstellungsschritt hinzugefügt werden. Überdies müssen Löcher, die die Vakuumkammern mit der Vakuumleitung verbinden, in einem weiteren Herstellungsschritt gebohrt werden. Diese zusätzlichen Herstellungsschritte sind zeitaufwändig und erhöhen die Kosten.
Demgemäß sind die Vakuumkammern bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung Teil einer ersten Komponente, und die Vakuumleitung ist Teil einer zweiten, separaten Komponente.
Die erste Komponente ist vorzugsweise geformt. Dies weist den Vorteil auf, dass die Wände zwischen den Kammern und die Kommunikationsöffnungen zwischen den Kammern und der Leitung in dem Formungsvorgang hergestellt werden können.
Die erste Komponente ist zweckmäßigerweise aus einem Kunststoffmaterial hergestellt, was den Vorteil aufweist, dass ein relativ geringes Gewicht vorliegt.
Die zweite Komponente ist vorzugsweise metallisch, z.B. aus einem Metallblechmaterial. Dies weist den Vorteil auf, dass dem Druckkopiegerät bei relativ geringen Kosten eine strukturelle Festigkeit verliehen wird.
Die erste Komponente kann zwei, drei oder mehr Teilkomponenten umfassen, die entlang der Länge einer einzelnen zweiten Komponente angeordnet sind.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel weist zwei Reihen von Kammern auf, falls gewünscht können jedoch auch drei oder mehr Reihen vorgesehen sein.
Vorzugsweise sind die Wände, die die Kammern in der ersten Reihe voneinander trennen, mit den Wänden ausgerichtet, die die Kammern in der zweiten Reihe voneinander trennen. Der Vorteil unterschiedlicher Öffnungen besteht darin, dass der Sogeffekt auf das Medium genauer gesteuert werden kann, wenn das Medium an der Auflageplatte ankommt und dieselbe verlässt.
Unter erneuter Bezugnahme auf den Drucker Design Jet 1000 von HP offenbart dieser eine Auflageplatte und eine Mehrzahl von Vakuumkammern zum Ausüben eines Unterdrucks auf ein Medium, das auf der Auflageplatte positioniert ist, wobei jeweilige Wände benachbarte Paare von Kammern entlang der Auflageplatte voneinander trennen, wobei die Kammern über jeweilige Pfade mit einer Vakuumquelle verbunden sind, die in der Lage ist, einen Unterdruck p auszuüben. Bei diesem Drucker sind die Positionen der Wände entlang der Auflageplatte so gewählt, dass sie den herkömmlichen Medienbreiten entsprechen, z.B. 36 Zoll und 42 Zoll (914 mm und 1067 mm). Jedoch werden keine Maßnahmen ergriffen, um eine ineffiziente Nutzung der Vakuumquelle für alle möglichen Medienbreiten und insbesondere für Medien einer geringen Größe zu verhindern.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung überwinden die obigen Nachteile und gewährleisten gleichzeitig, dass ein ausreichender Unterdruck im Wesentlichen immer in im Wesentlichen allen Bereichen eines Mediums, das auf der Auflageplatte positioniert ist, aufrechterhalten wird, ungeachtet der Breite des Mediums.
Bei diesen Ausführungsbeispielen ist eine Medienniederhaltevorrichtung vorgesehen, die eine Auflageplatte und eine Mehrzahl von Vakuumkammern zum Ausüben eines Unterdrucks auf ein Medium umfasst, das auf der Auflageplatte positioniert ist, wobei jeweilige Wände benachbarte Paare von Kammern entlang der Auflageplatte voneinander trennen, wobei die Kammern über jeweilige Pfade mit einer Vakuumquelle verbunden sind, die in der Lage ist, einen Unterdruck p auszuüben, wobei die Anordnung derart ist, dass die Wände so positioniert sind, dass für im Wesentlichen alle Medienbreiten, die sich von einem Ende der Auflageplatte zu dem anderen erstrecken, der geringste auf das Medium ausgeübte Unterdruck nicht unter q liegt, wobei q geringer ist als p.
Der Wert q entspricht vorzugsweise einem Unterdruck von einem Zoll (25,4 mm) Wasser. Der Wert von p beträgt üblicherweise zwei Zoll (50,8 mm) Wasser.
Vorzugsweise ist die Anordnung für ausgewählte Medienbreiten derart, dass der geringste auf das Medium ausgeübte Unterdruck nicht unter r liegt, wobei r zwischen q und p liegt.
Für übliche Medienbreiten, die größer oder gleich 24 Zoll (610 mm) sind, beträgt r vorzugsweise 1,75 Zoll (44,5 mm) Wasser. Für geringere übliche Medienbreiten beträgt r vorzugsweise 1,40 Zoll (35,6 mm) Wasser.
Bei einem Verfahren zum Bestimmen, wo Kammern trennende Scheidewände zwischen den Vakuumkammern einer Medienniederhaltevorrichtung, bei der die Kammern und die Wände entlang einer Auflageplatte angeordnet sind, platziert werden sollen, befindet sich eine derartige die Kammern trennende Scheidewand an oder neben der Stelle, wo der Unterdruck andernfalls für Medien, die eine entsprechende Breite aufweisen, unter einen vorbestimmten Wert q absinken würde, um zu gewährleisten, dass immer ein ausreichender Unterdruck im Wesentlichen immer durch eine Vakuumquelle auf ein auf der Auflageplatte positioniertes Medium ausgeübt wird, ungeachtet der Breite des Mediums,.
Scheidewände in einer zweiten Kategorie können zusätzlich an oder neben Stellen angeordnet sein, die herkömmlichen Medienbreiten wie z.B. 36 Zoll (914 mm), 24 Zoll (610 mm) und A3 (297 mm) entsprechen. Dort, wo eine Scheidewand in der ersten Kategorie (d.h. zum Aufrechterhalten eines ausreichenden Unterdrucks) an derselben Stelle wie eine oder nahe einer Scheidewand in der zweiten Kategorie angeordnet wäre, kann eine derselben weggelassen werden.
Die Komponente, die die Vakuumkammern bildet, kann selbst in eine Mehrzahl von Teilkomponenten von allgemein ähnlichen Längen entlang der Auflageplatte unterteilt sein, so dass Teilkomponenten-Endwände vorliegen, wodurch eine dritte Wandkategorie gebildet wird. Die Enden der Teilkomponenten können Regionen aufweisen, in denen sie mit dem Vakuumstrahl verbunden sind, und diese Regionen können durch Scheidewände, die eine vierte Wandkategorie darstellen, von dem Rest der Teilkomponente getrennt sein. Dort, wo eine Scheidewand in der ersten Kategorie an derselben Stelle wie oder nahe einer Wand in der dritten oder vierten Kategorie angeordnet wäre, kann die Wand in der ersten Kategorie weggelassen werden.
Obwohl Löcher in der Auflageplatte nötig sind, um eine Kommunikation mit den Vakuumkammern darunter zu liefern, soll te der Querschnitt oder Durchmesser dieser Löcher so gering wie möglich gehalten werden, um die Luftströmung, die durch dieselben gelangt, wenn kein Medium sie abdeckt, zu verringern. Bei einer herkömmlichen Querschnittsform, z.B. einer kreisförmigen, stellt man fest, dass die Luftströmung ein Pfeifen erzeugt, wenn der Querschnitt zu gering ist, z.B. einen Durchmesser von 2,0 mm oder weniger aufweist. Somit überwindet oder verringert die vorliegende Erfindung das Pfeifgeräusch und seine Auswirkung auf den Benutzer.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass, falls der Lochquerschnitt symmetrisch ist, das Geräusch (Pfeifen) die Summierung aller verschiedenen Drücke ist, die erzeugt werden, wenn die Strömung durch das Loch gelangt, wohingegen bei einem unsymmetrischen Querschnitt manche dieser Drücke das Geräusch erhöhen, manche derselben es jedoch verringern, und das Ergebnis ist ein Pfeifen mit geringerer Intensität. Mit anderen Worten möchte man eine unsymmetrische Luftströmung liefern, und dies kann dadurch erzielt werden, indem die Biegekonfiguration um ein Loch herum unsymmetrisch gemacht wird.
Somit weist die Auflageplatte bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung Löcher auf, von denen zumindest manche einen asymmetrischen Querschnitt aufweisen. Beispielsweise kann der obere Rand jedes Lochs zwei gekrümmte Abschnitte aufweisen, die in verschiedenen Winkeln abgeschrägt sind.
Bei einem Verfahren zum Herstellen einer Medienniederhaltevorrichtung, die eine Auflageplatte, eine erste Komponente, die eine oder mehr Vakuumkammern definiert, und eine zweite Komponente, die eine Vakuumleitung definiert, aufweist, ist die erste Komponente an der zweiten Komponente befestigt, wird eine Oberfläche der ersten Komponente anschließend präzise bearbeitet und wird die Auflageplatte dann an der bearbeiteten Oberfläche der ersten Komponente befestigt.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen lediglich beispielhaft beschrieben. Es zeigen:
1 eine schematische Schnittansicht einer Medienniederhaltevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 und 3 eine obere bzw. eine untere perspektivische Ansicht einer Teilkomponente einer Vakuumkammereinheit einer Medienniederhaltevorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
4 und 5 perspektivische Draufsichten auf zwei weitere Teilkomponenten der Vakuumkammereinheit des ersten Ausführungsbeispiels;
6 einen Graphen, der den Unterdruck, der auf den Randbereich eines auf der Medienniederhaltevorrichtung positionierten Mediums ausgeübt wird, bezogen auf die Breite des Mediums angibt;
7 eine perspektivische Draufsicht auf eine Auflageplatte der Vorrichtung der 2 bis 5 in einem vergrößerten Maßstab;
8 eine weitere vergrößerte Ansicht des Teils der 7;
9 eine perspektivische Draufsicht auf eine zweite Teilkomponente einer Vakuumkammereinheit einer Medienniederhaltevorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die erste Teilkomponente identisch mit der in 1 Gezeigten ist; und
10 einen Graphen des Unterdrucks, der durch ein Gebläse der Medienniederhaltevorrichtung ausgeübt wird, bezogen auf die Luftströmung.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zeigt 1 eine schematische Schnittansicht einer Medienniederhaltevorrichtung 10 eines Druckers gemäß der vorliegenden Erfindung. Die verschiedenen Teile der Vorrichtung sind nicht maßstabsgetreu gezeigt. Die Vorrichtung umfasst eine Auflageplatte 11, die Löcher 15 durch dieselbe aufweist, so dass von unten ein Sog ausgeübt werden kann, um ein Medium 12 flach auf derselben zu halten. Bauliche Einzelheiten einer geeigneten Auflageplatte und außerdem weiterer Komponenten der Niederhaltevorrichtung 10 finden sich in der EP-A-0997308. Wie gezeigt ist, ist das Medium 12 schmäler als die Auflageplatte, so dass die Auflageplattenlöcher in einer Region A offen sind, wohingegen die Löcher, die sich in 1 rechts davon befinden, durch das Medium geschlossen werden. Somit ist die Luftströmung durch die Löcher unter der Region A, der durch Pfeile 16 angegeben ist, viel höher als die Luftströmung durch die Löcher 15 unter dem Medium 12.
Die Auflageplatte 11 ist an der Oberseite einer hohlen Vakuumführung 14 aus Kunststoffmaterial, die eine Abfolge von Vakuumkammern 21–24 aufweist, die Wände 41–43 zwischen denselben aufweisen, befestigt. Die Kammern weisen in ihren unteren Flächen, die in 1 durch Luftströmungspfeile angegeben sind, Öffnungen 61 bis 64 auf. Das Kunststoffmaterial der Auflageplatte 11 ist vorzugsweise Polycarbonat, das zum Zweck einer strukturellen Festigkeit 15% Kohlenstofffaser und zum Zweck von Eigenschaften niedriger Reibung 6% PTFE umfasst. Die Führung 14 ist aus demselben Material, um den Eigenschaften der Auflageplatte 11 zu entsprechen.
Die Vakuumführung 14 ist an der Oberseite eines strukturellen Vakuumträgers 80 befestigt. Der Träger ist aus Metall blech, z.B. Aluminium, ist hohl und weist auf seiner unteren Fläche eine durch einen Luftströmungspfeil 81 angegebene Öffnung auf, die in Kommunikation mit einem Gebläsekasten 82 steht. Der Gebläsekasten enthält ein (nicht gezeigtes) Gebläse, das, indem es eine Sogwirkung erzeugt, bewirkt, dass auf die Unterseite des Mediums 12 auf der Auflageplatte 11 ein Unterdruck ausgeübt wird. Der maximale durch das Gebläse erzeugte Unterdruck ist äquivalent zu 2 Zoll (50,8 mm) Wasser.
10 zeigt die typische Kennlinie eines Druckergebläses, die die Beziehung zwischen Unterdruck und Luftströmung zeigt. Bei bevorzugten Anordnungen liegen die Luftströmungsraten zwischen 0,3 und 0,4 m³/Min. Demgemäß sind bei erfindungsgemäßen Anordnungen die Größen der verschiedenen Öffnungen und Durchgänge, insbesondere die Durchmesser und Tiefen der Öffnungen 61 bis 64, auf die Kennlinie der 10 abgestimmt, insbesondere indem man versucht, die Luftströmungsrate unter dem Wert von 0,4 m³/Min. zu halten, wenn das am häufigsten verwendete Medium für diese Art von Druckern eingesetzt wird.
Die Löcher 15, die durch die Auflageplatte 11 verlaufen und in Kommunikation mit den oberen Flächen der Kammern 21 und 22 stehen, sind offen, so dass ein Luftverlust durch die Öffnungen 61 und 62 erfolgt, was zu einer erhöhten Luftströmung führt. Jedoch sind die Flächen der Öffnungen 61–64 in den Vakuumkammern im Vergleich zu der Fläche der unteren Fläche jeder Kammer 21–24 klein, so dass an den Öffnungen 61 und 62 ein beträchtlicher Widerstand gegenüber der Luftströmung auftritt und durch das Gebläse trotzdem noch ein beträchtlicher Unterdruck auf das Medium 12 ausgeübt wird. Obwohl das Vakuum bzw. der Unterdruck mit zunehmender Luftströmung abnimmt, soll die Abnahme auf einem tolerierbaren Niveau gehalten werden.
Auf Grund des Erfordernisses, ein hohes Vakuum und eine gewünschte Strömungsrate aufrechtzuerhalten, sind Anordnungen gemäß der vorliegenden Erfindung dazu entworfen, die die Strömung begrenzenden Öffnungen 61–64 derart zu dimensionieren und die Wände 41 bis 43 derart zu positionieren, dass der Vakuum- und Strömungsratenwert innerhalb gewünschter Grenzen bleiben. Bei derartigen Anordnungen besteht das Ziel darin, eine Vakuumverteilung entlang des Mediums zu haben, die so gleichmäßig wie möglich ist, und die Anforderungen an die Gebläseleistung so niedrig wie möglich zu halten.
2 bis 5 zeigen drei separate Teilkomponenten 114, 214 und 314, die entlang eines Vakuumträgers 80 (in 2 bis 5 nicht gezeigt) Ende an Ende positioniert sind, um eine Vakuumführung 14 zu bilden. 2 bis 3 zeigen eine Drauf- und eine Unteransicht einer rechten Teilkomponente 114, 4 zeigt eine mittige Teilkomponente 214, und 5 zeigt eine linke Teilkomponente 314. Die Führung ist zur Verwendung bei einem 42 Zoll-Drucker (1067 mm-Drucker) gedacht.
Die Teilkomponente 114 weist die allgemeine Form eines offenen rechteckigen Kastens auf, der Endwände 115, 116 und Längswände 117, 118 aufweist. Zur Befestigung an dem Vakuumträger 80 ist die untere Fläche 120 der Teilkomponente 114 mit zwei mittig angeordneten Befestigungslöchern 121, 122 und mit zwei zusätzlichen Befestigungslöchern 123, 124 und 125, 126 in jeder von zwei Endverbindungsregionen 129 versehen. Die Löcher 123–126 befinden sich an den Enden von Armen 133–136, die sich von den Endregionen der Wände 117, 118 erstrecken. Man wird feststellen, dass die Endverbindungsregionen 129 um die Arme 133–136 herum keine untere Fläche 120 aufweisen. Unter jeder dieser Regionen 129 ist das obere Ende des Trägers 80 mit einem einzigen, einen Durchmesser von 7 mm aufweisenden Loch versehen, um die Vakuumführung mit dem Träger zu verbinden.
Die Endverbindungsregionen 129 sind durch Scheidewände 143, 144, die parallel zu den Endwänden sind, von dem Rest der Teilkomponente getrennt. Der Raum zwischen den Wänden 143, 144 bildet zwei Kammern 150, 151, die durch eine weitere Scheidewand 147 getrennt sind, und jede Kammer 150, 151 ist durch eine sich längs erstreckende Zwischenwand 153 selbst in eine vordere und eine rückwärtige Kammer 150a, 150b bzw. 151a, 151b unterteilt. Intern dienen allgemein V-förmige Unterteilungen 156, die entlang der Teilkomponente 114 verteilt sind, dazu, für Steifheit zu sorgen.
Auf der Unterseite jeder Kammer sind kreisförmige Öffnungen 160 vorgesehen, die in Form von schlauchförmigen Baugliedern 161 aus der Unterseite der Teilkomponente hervortreten. Unter der Teilkomponente 114 ist das obere Ende des Trägers 80 mit jeweiligen (nicht gezeigten) Löchern versehen, die dazu angeordnet sind, die schlauchförmigen Bauglieder 161 aufzunehmen. Da die Bauglieder 161 aus einem Kunststoffmaterial sind, das in Löcher in einem metallischen Material eingetreten ist, und auf Grund von Unregelmäßigkeiten bei den umgebenden Oberflächen besteht eine Gefahr eines unerwünschten Austretens von Luft um die Bauglieder 161 herum. Demgemäß ist die untere Oberfläche 120 der Teilkomponente 114 mit einem (nicht gezeigten) Dichtungsmaterial aus geschäumtem Ethylen-Propylen-Terpolymer bedeckt, um Luftverlust zu vermeiden. Die Aufbringungsdicke und -fläche des geschäumten Dichtungsmaterials werden sorgfältig gesteuert, so dass sie nicht die Genauigkeit der anschließenden Befestigung der Teilkomponente 114 an dem Träger 80 beeinträchtigen.
Die Oberkanten der langen Wände 117 und 118 sind mit einer Mehrzahl von mit einem Gewinde versehenen Löchern 163 zur Befestigung einer Auflageplatte 15 versehen. Ein rundes Loch 165 und ein längliches Loch 166 sind für eine anfängliche Positionierungsfunktion der Auflageplatte 11 vorgesehen. Zur anschließenden Befestigung von Abdeckungsbaugliedern des Druckers sind Kantenklemmbauglieder 169 vorgesehen.
Die Teilkomponente 214 ist auf ähnliche Weise wie die Teilkomponente 114 gebildet. Sie weist Endwände 215, 216, Scheidewände 243, 244, die die Endverbindungsregionen 129 abtrennen, sowie zusätzliche Scheidewände 248, 249 auf.
Eine Teilkomponente 314 ist ebenfalls auf ähnliche Weise wie die Teilkomponente 114 gebildet. Sie weist Endwände 315, 316, Scheidewände 343, 344 und eine zusätzliche Scheidewand 350 auf.
Die Teilkomponenten sind Ende an Ende an einem einzelnen Vakuumträger 80 angeordnet, und die in Millimetern angegebenen Zahlen in den 2, 4 und 5 geben den Abstand von dem rechten Ende der Teilkomponente 14 aller End- und Scheidewände an.
7 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Teils der oberen Oberfläche der Auflageplatte 11. Wie man aus der EP-A-0997308 weiß, sind, um das Druckmedium flach zu halten, Druckbereichsvakuumkanäle oder -vertiefungen 90 in der Oberfläche der Auflageplatte vorgesehen, die in Löcher 91 führen, die in Kommunikation mit den Vakuumkammern 150, 151 stehen. Statt jedoch wie im Stand der Technik symmetrisch zu sein, ist der Querschnitt der Löcher 91 durch die Auflageplatte 11 asymmetrisch. Somit umfasst der obere Rand 92 jedes Lochs einen relativ steil abfallenden Abschnitt 93 und einen weniger steil abfallenden Abschnitt 94. Die zwei Abschnitte 93, 94 sind durch Rippen 95 getrennt.
Die Niederhaltevorrichtung wird zusammengebaut, indem jede Teilkomponente 114, 214, 314 durch jeweils sechs Schrauben an der oberen Oberfläche des Metallblech-Vakuumträgers 80 befestigt wird. Bei der Teilkomponente 114 gelangen beispielsweise die Schrauben durch die Löcher 121–126. Die oberen Oberflächen aller Wände der Teilkomponente werden dann so bearbeitet, dass sie genau flach sind, damit sie eine genaue Referenz für die Auflageplatte 11 liefern. Dies eliminiert die Auswirkungen etwaiger Verzerrungen, die wäh rend des Befestigens an dem Vakuumträger in dem Kunststoffteil 114 verursacht werden.
Dann wird die Auflageplatte 11 anfänglich mittels jeweils zweier Einschnapp-Befestigungen an den oberen bearbeiteten Oberflächen der Vakuumführungsteilkomponenten befestigt. Die Auflageplatte wird anschließend an den Teilkomponenten befestigt, indem Schrauben in die Löcher 163 eingeführt werden, wobei bei einem Ende der Auflageplatte begonnen wird und wobei die Schrauben sequentiell entlang der Länge der Auflageplatte angezogen werden, um Probleme bezüglich der Flachheit zu vermeiden.
Im Gebrauch wird ein Medium 12 eingefügt, wobei ein Rand im Wesentlichen an dem rechten Rand der Auflageplatte 11 liegt. In der Praxis liegt die Führung für den Rand des Mediums 12 14,375 mm links von der Omm-Angabe in 2. Für Medien mehrerer herkömmlicher Breiten ist der andere Rand im Wesentlichen mit einer der Scheidewände ausgerichtet oder zu einer derselben benachbart.
Die Position der Scheidewände ist derart, dass der Unterdruck für herkömmliche Medienbreiten von mehr als oder gleich 24 Zoll (610 mm) äquivalent zu zumindest 1,75 Zoll (44,5 mm) Wasser ist. Derartige Breiten betragen 42 Zoll (1067 mm), 36 Zoll (914 mm) und 24 Zoll (610 mm). Für herkömmliche Medienbreiten von weniger als 24 Zoll (610 mm), z.B. A3 (297 mm) und A4 (210 mm) ist der Unterdruck äquivalent zu zumindest 1,45 Zoll (35,6 mm) Wasser. Für andere Medienbreiten, die selten verwendet werden, ist der Unterdruck äquivalent zu zumindest 1 Zoll (25,4 mm) Wasser. Dies ist in 6 angegeben, die einen Graphen des Unterdrucks zeigt, der als Funktion der Medienbreite auf die andere Randregion (d.h. den linken Rand in 1 bis 5) ausgeübt wird. Man wird feststellen, dass, wenn die Medienbreite abnimmt, jedes Mal dann, wenn der linke Rand des Mediums mit einer Scheidewand der Vakuumführung zusammenfällt, eine beträchtliche Verbesserung vorliegt.
Man wird erkennen, dass der in 6 gezeigte Unterdruck auf die Region des Mediums ausgeübt wird, die sich in den 1 bis 5 zwischen dessen Rand und der nächsten Kammerscheidewand zur rechten Seite hin erstreckt. In allen Fällen ist der auf das restliche Medium (d.h. zwischen der Kammerscheidewand und dem rechten Rand) ausgeübte Druck auf einem hohen, im Wesentlichen einheitlichen Druck, der gleich dem Maximum der Kurve ist, die der nächsten Scheidewand auf der rechten Seite entspricht.
Man wird feststellen, dass es schmale Bandbreiten von ungewöhnlichen Medienbreiten gibt, für die das obige Kriterium für Unterdruck nicht ganz und gar erfüllt wird. In der Praxis ist dies nicht wichtig, da derartige Medienbreiten definitionsgemäß selten verwendet werden und die Abnahme der Leistungsfähigkeit unbedeutend ist, ausgenommen unterhalb etwa 200 mm, und da derartig geringe Medienbreiten in der Praxis nicht bei diesem Druckertyp verwendet würden. Ferner wird man feststellen, dass sie Entfernung zwischen den Wänden zur linken Seite der Reihe von Vakuumkammern hin größer ist als bei denjenigen, die weiter zur Mitte der Reihe hin liegen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die entsprechenden Drücke an den Maxima zur linken Seite der 6 hin relativ hoch sind, so dass entlang der horizontalen Achse ein beträchtlicher Abstand vorliegt, bevor ein unannehmbar niedriger Druck auftritt.
Im Einzelnen lautet die Entsprechung zwischen der Position der Wände und den üblicherweise verwendeten Medienbreiten wie folgt:
Man wird feststellen, dass für gewisse Medienbreiten keine Wand vorgesehen ist. Dies ist darauf zurückzuführen, dass diese Werte Positionen auf der Kurve der 6 entsprechen, in denen der Druck oberhalb des erforderlichen Minimums liegt, z.B. 1,4 Zoll (35,6 mm) für A0 und 1 Zoll (25,4 mm) für A4 und Medien geringerer Breiten. Der Rand des A3-Mediums liegt über der Kammer zwischen 272 mm und 337 mm. Diese Kammer ist klein, da mehrere standardmäßige Medienbreiten innerhalb oder in der Nähe dieser Bandbreite liegen und dies dazu dient, zu verhindern, dass der ausgeübte Druck zu stark absinkt.
Die Anzahl, Größe und das Muster (d.h. Positionen) der Öffnungen 160 in dem Vakuumträger 80 sind, wenn man die (nicht gezeigten) Löcher unter den Endverbindungsregionen 129 berücksichtigt, dazu ausgewählt, die gewünschte Sogwirkung für alle Medienbreiten zu liefern. Insbesondere kann die Größe der Öffnung 160¹ , die dazu angeordnet ist, unter und neben dem linken Rand eines A3-Blattes positioniert zu sein, größer sein, da die Kammer 150b, die diese Öffnung aufweist, durch die meisten Mediengrößen bedeckt wird. Eine oder mehr Öffnungen zur rechten Seite dieser Öffnung 160¹ können ebenfalls eine größere Größe aufweisen.
Die Anzahl, die Größe und das Muster der Öffnungen 160 sind auch beim Bestimmen der Handhabungscharakteristika des vorderen und des hinteren Randes des Mediums 12, das in der durch den Pfeil M angegebenen Medienvorschubsrichtung über die Auflageplatte 11 wandert, relevant. In der Abwesenheit der Zwischenwand 153 würde die Niederhaltevorrichtung keine umfassende Sogwirkung auf das Medium 12 ausüben, wobei sich dasselbe nahezu über die gesamte Breite W der Vakuumführung, d.h. über alle Löcher in der Auflageplatte 11, er streckt. Angesichts des Vorhandenseins der Wand 153 weist die Niederhaltevorrichtung auf einer viel früheren Stufe eine beträchtliche Wirkung auf, und das Ausmaß dieses Effekts für den vorderen Rand kann durch eine geeignete Auswahl der Anzahl, der Größe und des Musters der Öffnungen 160 gesteuert werden.
Die oben beschriebene Anordnung weist zahlreiche Vorteile auf. Beispielsweise ist die Montage der Niederhaltevorrichtung als zwei separate Komponenten, nämlich Metallblech-Vakuumträger und Kunststoff-Vakuumführung, kostengünstiger als die Aluminiumextrusion des Druckers Design Jet 1000 von HP. Die Verwendung von geformtem Kunststoffmaterial ermöglicht außerdem die Bereitstellung zahlreicher anderer Merkmale, z.B. um die Luftströmung zu steuern oder um geformte Schraublöcher zum Befestigen der Auflageplatte zu liefern. Die Verwendung desselben Kunststoffmaterials für die Vakuumführung 14, 114, 214, 314 und für die Auflageplatte 11 vermeidet Probleme unterschiedlicher Ausdehnung, wenn sich die Temperatur verändert; somit bleibt die Auflageplatte flach, und es wird keine Verschlechterung der Druckqualität bewirkt.
Die Verwendung zweier separater Komponenten ermöglicht ferner, dass die Luftströmung genau gesteuert wird, insbesondere bei Vorrichtungen eines kleinen oder mittleren Formats, z.B. bis zu einer Breite von 42 Zoll (1067 mm).
Die Bereitstellung von Scheidewänden 147 usw. entlang der Vakuumführung 14 gewährleistet die Aufrechterhaltung eines zufrieden stellenden Unterdrucks für alle Medienbreiten. Dies ist sogar bei einer höheren Anzahl von Löchern in der Auflageplatte 11 als bei Druckern des Standes der Technik gewährleistet, wobei die höhere Anzahl von Löchern den Vorteil aufweist, dass entlang der Länge der Auflageplatte ein gleichmäßigerer Druck ausgeübt werden kann.
Dadurch, dass die Luftströmung effizienter gemacht wird, kann ein kleineres Gebläse verwendet werden, wodurch Kosten eingespart und Geräusche verringert werden. Außerdem kann die Position des Gebläsekastens 82 entlang des Trägers je nach Wunsch ausgewählt werden, und es können zwei oder mehr Gebläse, parallel oder in Serie, verwendet werden.
Die Bereitstellung der Unterteilungen 156 dient dazu, die Form der Teilkomponenten 114, 214, 314 aufrechtzuerhalten, vor allem, während ihre oberen Oberflächen bearbeitet werden.
Ein Vorteil der Verwendung asymmetrischer Löcher 91 besteht darin, dass der Geräuschpegel nicht steigt, wenn das Medium nicht die gesamte Auflageplatte bedeckt. Zur selben Zeit können kleine Lochquerschnitte beibehalten werden, um eine geringe Luftströmung beizubehalten, und unter dem Medium kann ein gleichmäßiges Vakuum vorgesehen sein.
An der oben beschriebenen Anordnung können verschiedene Modifikationen vorgenommen werden. Beispielsweise können sich die Scheidewände 147 usw. von der Wand 117 zu 118 oder von einer dieser Wände bis zur Zwischenwand 153 erstrecken, siehe beispielsweise die Scheidewand 143. Bei einer weiteren Modifikation können mehr als eine Zwischenwand 153 vorgesehen sein, so dass drei oder mehr Reihen von Kammern vorliegen.
Die Auflageplatte 11 kann in einem oder mehreren Teilen vorgesehen sein, und die Länge der Teile kann der Länge der Teilkomponenten 114, 214, 314 entsprechen.
Der Träger 80 kann gänzlich oder teilweise seitlich der Vakuumführung 14 angeordnet sein, und die Positionen der Öffnung 160 werden nach Bedarf geändert.
Die Vakuumführung 14 kann eine einzelne Komponente umfassen. Alternativ dazu kann sie zwei oder vier oder mehr Teilkomponenten umfassen, die sich Ende an Ende an dem Vakuumträger 80 entlang erstrecken.
Die Asymmetrie der Löcher 91 kann sich teilweise oder gänzlich entlang deren Länge erstrecken. Ferner kann die Beschaffenheit der Symmetrie von Loch zu Loch unterschiedlich sein, und in der Tat können manche der Löcher einen herkömmlichen symmetrischen Querschnitt aufweisen, vor allem diejenigen, die neben dem rechten Ende der Niederhaltevorrichtung vorliegen und die üblicherweise durch ein Medium bedeckt sind.
9 zeigt die linke Teilkomponente 714 einer zweiteiligen Vakuumführung, deren rechte Teilkomponente identisch mit der in 2 und 3 Gezeigten ist. Diese dient der Verwendung bei einem 24 Zoll-Drucker (610 mm-Drucker). Wiederum geben die Zahlen in Millimetern die Entfernung der Endwände 715, 716 und der Scheidewände 743, 744 und 750 von dem rechten Ende der Teilkomponente 114 an. In anderer Hinsicht ist die Teilkomponente 714 auf ähnliche Weise wie die Teilkomponenten 114, 214 und 314 hergestellt und befestigt.
Die Verwendung eines einzigen geformten Teils 114 für zwei Modelle bei einer Bandbreite von Druckern weist Größenvorteile auf.

Claims

Eine Medienniederhaltevorrichtung (10), die eine Auflageplatte (11) und zwei oder mehr Reihen von Vakuumkammern (150a, 151a, 150b, 151b) zum Ausüben eines Unterdrucks auf ein Medium (12), das über eine Fläche der Auflageplatte vorgeschoben wird, umfasst, wobei die Kammern im Wesentlichen eingeschlossene Regionen neben der anderen Fläche der Auflageplatte sind und die Reihen in der Richtung des Medienvorschubs (M) hintereinander angeordnet sind, wobei jede Reihe eine Mehrzahl von Kammern aufweist und die Kammern (150a, 151a, 150b, 151b) mittels einer Vakuumleitung (80) mit einer Vakuumquelle (82) verbunden sind, wobei eine oder mehr Öffnungen (160) in jeder Kammer mit der Leitung kommunizieren, wobei die Anordnung derart ist, dass sich die Anzahl und/oder Größe und/oder das Muster der Öffnungen (160) zwischen zumindest manchen der Kammern unterscheiden.
Eine Medienniederhaltevorrichtung (10) gemäß Anspruch 1, bei der die Vakuumkammern Teil einer ersten Komponente (14) sind und die Vakuumleitung Teil einer zweiten, separaten Komponente (80) ist.
Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der die erste Komponente (14) aus einem anderen Material besteht als die zweite Komponente (80).
Eine Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Auflageplatte (11) aus demselben Material besteht wie die erste Komponente (14).
Eine Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die erste Komponente (14) aus einem Kunststoffmaterial besteht und die zweite Komponente (80) aus Metallblech besteht.
Eine Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die erste Komponente (14) eine Mehrzahl von separaten Teilkomponenten umfasst, die entlang einer einzelnen zweiten Komponente (80) angeordnet sind.
Eine Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die zweite Komponente (80) ein struktureller Träger der Vorrichtung (10) ist.
Eine Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Reihen von Kammern durch eine oder mehr dazwischenliegende Längswände (153) getrennt sind.
Eine Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Kammern in jeder Reihe durch quer verlaufende Scheidewände (144, 147, 143, 244, 248, 249, 243, 344, 350, 343; 744, 750, 743) getrennt sind.
Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der die Kammern über jeweilige Pfade (160) mit der Vakuumquelle (82) verbunden sind, die in der Lage ist, einen Unterdruck p auszuüben, und bei der die Wände so positioniert sind, dass für im Wesentlichen alle Breiten des Mediums (12), die sich von einem Ende der Auflageplatte zu dem anderen erstrecken, der niedrigste auf das Medium ausgeübte Unterdruck nicht unter q liegt, wobei q geringer ist als p.
Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 10, bei der für ausgewählte Breiten des Mediums (12) die Anordnung derart ist, dass der niedrigste auf das Medium ausgeübte Unterdruck nicht unter r liegt, wobei r zwischen q und p liegt.
Eine Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Öffnungen in der Auflageplatte (11) durch Löcher (91) gebildet sind, von denen zumindest manche einen asymmetrischen Querschnitt aufweisen.