DE3000466A1

DE3000466A1 - Anordnung zum behandeln eines aufzeichnungsmediums in einem als kopiergeraet eingesetzten tintenstrahldrucker

Info

Publication number: DE3000466A1
Application number: DE19803000466
Authority: DE
Inventors: Rodgar L Gamblin; George Marinoff
Original assignee: Mead Corp
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1979-01-08
Filing date: 1980-01-08
Publication date: 1980-07-24
Also published as: CA1129478A; FR2445766A1; DE3000466C2; NL7908927A; IT1129051B; GB2040818A; FR2445766B1; GB2040818B; IT8067015A0; JPS55111264A; US4207579A

Description

	Patentanwälte	. 3000:466
Dlpl.-lng.	Dipl.-Chem.	Dipl.-lng.
E. Prinz	Dr. G. Hauser	G. Leiser
	Ernsbergerstrasse 19
	8 München 60

Unser Zeichen; M 1492 4.Januar 1980

THE MEAD CORPORATION
Courthouse Plaza Northeast
Dayton, Ohio 45463 , V.St.A.

Anordnung zum Behandeln eines Aufzeichnungsmediums in einem als Kopiergerät eingesetzten

Tintenstrahldrucker

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Kopiergerät und insbesondere auf ein Gerät, bei dem das Aufzeichnen mit Hilfe eines kontaktlos arbeitenden Tintenstrahldruckers erfolgt. Solche Geräte sind beispielsweise aus der US-PS 1 817 098, der US-PS 3 604 846 und der US-PS Re 27 555 bekannt. In Jedem dieser bekannten Geräte wird ein Kopierbogen auf einer rotierenden Trommel gehalten, und ein Tintenstrahldruckkopf wird quer zu dieser Trommel bewegt. Eine etwas anders ausgeführte Anordnung ist in der US-PS 3 564 beschrieben; bei dieser Anordnung werden mehrere Tintenstrahldruckköpfe bogenförmig über ein Druckaufnähmepapier geführt, das in einer horizontalen Ebene bewegt wird. Diese bekannten Geräte und Anordnungen sind so ausgebildet, daß sie im allgemeinen für die Verwendung als Kopierer für Bürozwecke angepaßt werden können. Sie werden Jedoch allgemein für die meisten Bürokopier-Schw/Ba

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zwecke als zu langsam angesehen.

Ein schneller arbeitender Kopierer ist in der US-PS 3 689 693 beschrieben; bei diesem Kopierer werden mehrere, typischerweise acht Tintenstrahldruckköpfe dazu benutzt, in Zusammenwirkung Teile eines Originals und gemeinsam eine vollständige Reproduktion eines Originals zu drucken.Dadurch wird die Druckzeit beträchtlich reduziert, jedoch ist die Anordnung in gewisser Hinsicht durch die Tatsache eingeschränkt, daß pro Druckkopf nur eine DruckdUse vorhanden ist. Ein noch schneller arbeitender Drucker ist in der US-PS 4 009 332 beschrieben, bei dem mit mehreren Düsen ausgestattete Druckköpfe benutzt werden, die ineinanderverschachtelte, schraubenlinienförmige Spuren drucken.

In beiden Anordnungen muß jedoch ein Aufzeichnungsmedium, beispielsweise Papier, an einer rotierenden Trommel befestigt werden, die dann um eine gewünschte Anzahl von Umdrehungen unter einem Druckkopf zur Erzeugung der Reproduktion eines Originals gedreht werden muß. Papierbehandlungsanordnungen zum Zuführen und Entnehmen von Papier zu bzw. von der Trommel machten zusammen mit den Anforderungen nach unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten der Trommel bei verschiedenen Verarbeitungsstufen die Systeme mit rotierender Trommel kompliziert, und es ergaben sich nachteilige Auswirkungen auf die Gesamtzuverlässigkeit dieser Anordnungen. Es besteht daher ein Bedarf nach äiniem einfachen und zuverlässigen Pap i er behänd lung ssystem, das einfache oder mehrfache Durchläufe eines Aufzeichnungsmediums, beispielsweise Kopierpapier, unter einem Tintenstrahldruckkopf zur Reproduktion von Originalen durchführen kann.

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In der nach der Erfindung ausgebildeten Anordnung wird ein Aufzeichnungsmedium, beispielsweise Kopierpapier, einem endlosen Transportriemen zugeführt, der vorzugsweise porös ist. Unterhalb der Unterseite des Transportriemens ist eine Vakuumkammer angebracht, die eine Einrichtung zum Festhalten des Aufzeichnungsmediums auf dem Transportriemen bildet. Der Transportriemen kann durch die Verwendung einer Antriebsvorrichtung, beispielsweise von zwei mit dem Transportriemen verbundenen Servomotoren, in Vorwärtsrichtung oder in Rückwärtsrichtung angetrieben werden.

Über dem Transportriemen ist ein Tintenstrahldruckkopf angebracht, der in einer zur Bewegung des Transportriemens (und somit zur Bewegung des Aufzeichnungsmediums) senkrechten Richtung beweglich ist. Das Kopieren wird dadurch erzielt, daß das Aufzeichnungsmedium in einer vorbestimmten Anzahl von Zyklen unter dem Druckkopf hin- und herbewegt wird. Diese Anzahl kann sich abhängig von der Anzahl von Öffnungen ändern, die für den Druckvorgang im Druckkopf verwendet wird; außerdem kann sie sich abhängig vom gewünschten Auflösungsvermögen und von der Kopiergeschwindigkeit des Systems ändern. Nach Jedem Durchlauf des Aufzeichnungsmediums unter dem Druckkopf wird der Druckkopf in einer senkrecht zur Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmediums verlaufenden Richtung um eine vorbestimmte Strecke weiterbewegt. Diese Strecke ist ebenfalls variabel, und sie hängt davon ab, ob der Druckvorgang durch Drucken einzelner Streifen oder unter Erzielung einer Verschachtelung mit Abdrucken aus vorangehenden Zyklen durchgeführt werden soll. Das Drucken erfolgt sowohl während der Vorwärtsbewegung als auch während der Rückwärtsbewegung des Aufzeichnungsmediums. Bei der Anwendung im Zusammenhang mit bekannten Dokumentabtast- und Drucksteuerverfahren ergibt das nach der Erfindung

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ausgebildete Aufzeichnungsmedium-Behandlungssystem eine wirksame und zuverlässige Anordnung zum Kopieren von Dokumenten.

Es ist auch erwünscht, daß die Anordnung ao ausgebildet wird, daß feine vollständige Kopie in einer ungeraden Anzahl von Zyklen gedruckt wird. Auf diese Weise wird der Druckvorgang am Ende des Vorwärtsbewegungsabschnitts des Zyklus beendet, die fertige Kopie kann in einem Empfänger ausgestoßen werden und ein neuer Bogen des Kopiermaterials kann dem Transportriemen zugeführt werden, während der Druckkopf zu seiner Ausgangsposition zurückbewegt wird.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, mit einem ortsfesten Druckkopf zu arbeiten, der die volle Breite des Aufzeichnungsmediums überdeckt. Eine vollständige Kopie kann dann in einem einzigen Durchlauf des Aufzeichnungsmediums unter dem Druckkopf gedruckt werden.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen:

Fig.1 eine perspektivische Ansicht der Hauptbauteile des Kopiergeräts,

Fig.2 eine Draufsicht auf den Transportriemen und die Antriebsvorrichtung, wobei die Anordnung des Druckkopfs bezüglich des Aufzeichnungsmediums dargestellt ist, und

Fig.3 eine Seitenansicht des Kopiergeräts.

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Wie in Fig.1 allgemein dargestellt ist, wird ein Aufzeichnungsmedium, beispielsweise das Papier 12, in der Papierzufuhrvorrichtung 10 gespeichert und von dieser aus zugeführt. Einzelne Papierbögen 12 werden in bekannter Weise (mittels einer nicht dargestellten Vorrichtung) der Papierbehandlungsanordnung 20 zugeführt. Die Papierbehandlungsanordnung 20 enthält mehrere endlose Riemen 22, in denen Perforationen 24 angebracht sind. Die Riemen können aber auch aus einem ausreichend porösen Material hergestellt sein, so daß ein aus einer Unterdruckkammer 26 unterhalb der Riemen 22 wirkender·Unterdruck genügt, einzelne Papierbögen 12 während des Druckvorgangs an ihrer Stelle zu halten. In einer weiteren Ausführungsform kann auch als Haltevorrichtung für das Papier ein einzelner Riemen benutzt werden.

Die Riemen 22 werden von Synchronmotoren 28 und 30 angetrieben, die an Rollen 27 bzw. 29 befestigt sind. Wenn der Papierbogen 12 dem Transportband 12 zugeführt wird, wird er vorwärtsbewegt, bis seine Vorderkante an einem Halter 25 anstößt. In der Kammer 25 und durch den Riemen hindurch wird dann ein Unterdruck erzeugt, damit der Bogen 12 während des gesamten Kopiervorgangs an der richtigen Stelle gehalten wird. Der Motor 30 treibt die Rolle 29 so an, daß der Transportriemen und der Bogen 12 in Vorwärtsrichtung gegen eine Linie bewegt werden, die durch die Überschneidung einer vom Druckkopf ausgehenden Vertikalebene mit Üem Transportriemen entsteht. Der Druckvorgang beginnt, wenn der Bogen 12 diese Linie erreicht, und er wird fortgesetzt, bis die erste Informationsspur längs der gesamten Bogenlänge gedruckt worden ist. Der Vorwärtsantriebsmotor wird dann abgeschaltet, damit der Vorschubmotor 34 den Druckkopf 32 um eine vorbestimmte Strecke quer zur

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Bewegungsrichtung des Bogens 12 weitertransportieren kann.Nachdem das Weitertransportieren beendet ist, wirkt der Rückwärtsantriebsmotor 28 auf die Rolle 27 ein, und der Bogen 12 wird in der entgegengesetzten Richtung für das Aufdrucken einer weiteren Informationsspur unter dem Druckkopf 32 hindurchbewegt. Wie noch genauer erläutert wird, gibt es verschiedene Verfahren zum Drucken dieser Spur.

Nachdem der Papierbogen eine vorbestimmte Anzahl von Zyklen unter dem Druckkopf 32 durchlaufen hat, ist der Kopiervorgang beendet, und der Bogen wird in Vorwärt srichtung vom Motor 30 weiterbewegt und in einen Papierempfänger 40 ausgestoßen, der eine Vielzahl fertiger Kopien 42 aufnehmen kann. Vorzugsweise wird der Kopiervorgang in einer ungeraden Anzahl von Zyklen beendet, so daß beim Vorwärtsbewegen des Bogens 12 von den Riemen 22 in den Papierempfänger 40 den Transportriemen aus der Papierzufuhrvorrichtung 10 ein neuer Bogen zugeführt wird. Dies ist in Fig.2 am besten dargestellt, wo eine fertige Kopie in Vorwärtsrichtung von den Riemen 22 wegbewegt wird, während ein neuer Bogen den Riemen 22 zugeführt wird. Zur Erzielung des richtigen Abstands zwischen den Bögen sind längs der Riemen 22 die Halterungen 25 angebracht.

Wie die Pfeile in Fig.3 zeigen, wird ein Bogen 12 aus der Papierzufuhrvorrichtung 10 auf den Transportriemen aufgebracht und mit Hilfe des Unterdrucks in der Kammer festgehalten. Die Vorwärts- und Rückwärtsantriebsmotoren drehen die Rollen 27 und 29 so, daß sich der Bogen 12 in Vorwärtsrichtung und in Rückwärtsrichtung zu dem Druckkopf 32 bewegt. Nachdem das Kopieren beendet ist, wird der Bogen 12 in Vorwärtsrichtung in den Pnpierempfanger 40 transportiert.

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In einer anderen Ausführungsform kann sich der Druckkopf über die gesarate Breite des Bogens 12 erstrecken. Wenn der Bogen 12 unter dem ortsfesten Druckkopf hindurchbewegt wird, wird das Kopieren in einem Durchlauf beendet. Im Druckkopf können Löcher in einer einzigen Reihe oder in einer Doppelreihe, wobei eine Reihe gegen die andere versetzt ist, angebracht sein, aus denen Tintentropf enströme auf den Bogen 12 fallen.

Der Druckkopf 32 ist vorzugsweise in Schichten aufgebaut, wie in der US-PS 3 586 907 beschrieben ist; er erzeugt eine Matrix aus Strahlen, die in Längsrichtung im Abstand voneinander liegen. Wie oben angegeben wurde, kann der Druckkopf zwei parallele Lochreihen zur Erzeugung von Tropfenstrahlen aufweisen, wobei eine Reihe geringfügig gegenüber der anderen versetzt ist, wie in der US-PS 3 701 beschrieben ist. Typische Abmessungen für die Löcher sind ein Durchmesser von 0,04 mm bei einem Mittenabstand von 0,5 mm. Einzelheiten der Tropfenanregung sind in den bereits genannten US-PSen 3 586 907 und 3 701 998 und in der US-PS 3 739 393 erläutert.

Der Druckkopf 32 wird von einer Schnecke 36 getragen, die von einem Synchronmotor 34 unter der Steuerung durch eine Steuereinheit 38 angetrieben wird. Die Steigung der Schnecke 36 und die Drehzahl des Motors 34 können zur Erzeugung der gewünschten Querbewegungsstrecke des Druckkopfs 32 verändert werden. Die Bewegung der Riemen 32 durch die Vorwärts-^ und Rückwärtsantriebsmotoren wird ebenfalls von der Steuereinheit 38 zusammen mit dem Motor 34 gesteuert, damit sich eine richtige zeitliche Beziehung bei der Bewegung des Papierbogens und des Druckkopfs 32 ergibt. Die Steuereinheit 38 kann auch mit einer Abtastvorrichtung verbunden werden,

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wie sie in der US-PS 4 112 469 beschrieben ist, wobei sie jedoch so modifiziert ist, daß eine in zwei Richtungen erfolgende Bewegung des Abtastspiegels vorliegt. Das Abtasten eines zu kopierenden Dokuments kann mit dem gleichzeitigen Drucken der abgetasteten Information gekoppelt sein, wie in der erwähnten US-PS 4 112 469 erläutert ist.

Es ist zu erkennen, daß das in der gedruckten Kopie erzielte Auflösungsvermögen von der Größe der Tintentropfen und vom Abstand zwischen den Tropfen auf dem Aufzeichnungsmedium abhängt. Zur Vergrößerung des erzielbaren Auflösungsvermögens sind verschiedene Wege beschritten worden. Beispielsweise wurden mehrere Strahlreihen im Druckkopf benutzt, wobei jede Reihe auf dem Aufzeichnungsmedium Drucklinien bedient, die mit Drucklinien verschachtelt sind, die von einer anderen Strahlreihe bedient werden. In einer anderen Lösung können Strahlen in einem beträchtlichen Abstand voneinander liegen, wobei das Druckmedium wiederholt unter dem Druckkopf hindurchbewegt wird. Nach einer ausreichenden Anzahl von Durchläufen (mit einer Vorschubbewegung des Druckkopfs um eine vorbestimmte Strecke nach jedem Durchlauf) hat jeder Strahl eine solche Anzahl von Drucklinien auf dem Aufzeichnungsmedium bedient, daß ein Streifen mit einer Breite entstanden ist, der gleich dem Strahlabstand ist. Eine solche Anordnung ist in einem mit einer rotierenden Trommel ausgestatteten Kopiergerät gemäß der US-PS 3 689 693 dargestellt.

In der US-PS 4 112 469 wird ein Druckverfahren mit Verschachtelung angewendet, bei dem eine oder mehrere Strahlmatrizen in axialer Richtung längs einer rotierenden Trommel bewegt werden, auf der ein Kopierbogen befestigt

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ist. In einer Matrix mit η Düsen, die im Abstand von k Auflösungselementen voneinander entfernt liegen, wird die DUsenmatrix in axialer Richtung um η Auflösungselemente während jeder Umdrehung der Trommel •vorwärtsbewegt. Die Zahlen η und k sind so gewählte, daß sie keinen gemeinsamen Primfaktor größer als Eins haben. Das Drehen der Trommel und die Axialbewegung der Matrix ergibt ein ineinanderverschachteltes Muster aus Drucklinien, die bezüglich des Kopierpapiers leicht schräg verlaufen. In Kopiergeräten mit rotierender Trommel sind auch andere Druckverfahren mit Verschachtelung angewendet worden. Dazu sei beispielsweise auf die Patentanmeldung P 28 40 279.1-27 und die USA-Patentanmeldung 867 669 vom 9.Januar 1978 verwiesen. Jedes dieser Druckverfahren kann ohne weiteres so abgewandelt werden, daß es mit der Antriebsriemenanordnung nach der Erfindung arbeitet. Das speziell gewählte Druckverfahren hängt von der Art des Inhalts des zu kopierenden Originals und vom gewünschten Auflösungsvermögen ab.

Die Erfindung ist hier im Zusammenhang mit einem speziellen Ausführungsbeispiel beschrieben worden, doch ist für den Fachmann erkennbar, daß im Rahmen der Erfindung ohne weiteres Abänderungen möglich «ind,

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Claims

Patentanvi/älie Dipl.-Ing. 3000466 Dlpl.-lng. Dipl.-Cham. G. Leiser E. Prinz Dr. G. Hauser Ernstaergerstrasse 19 8 München 60

Unser Zeichen: M 1492 A.Januar 1980

THE MEAD CORPORATION
Courthouse Plaza Northeast
Dayton, Ohio 45463 , V.St.A.

Patentansprüche

1i· Anordnung zur Behandlung eines Aufzeichnungsträgers in einem als Kopiergerät eingesetzten Tintenstrahldrucker, gekennzeichnet durch eine ebene Haltevorrichtung eines zu bedruckenden Bogens, eine Papierzufuhrvorrichtung zu» Zuführen des Bogens zu der flachen Haltevorrichtung, einen Drehantrieb zum Antreiben der ebenen Haltevorrichtung in Vorwärtsrichtung und in Rückwärtsrichtung, einen über der Haltevorrichtung angebrachten Druckkopf mit einer Lochplatte, die mit einer Reihe von Löchern versehen ist, die eine Matrix aus Strahldruckdüsen bilden und eine Matrix aus parallelen Strahlen erzeugen, damit eine Reihe von Bildinformationsspuren auf dem Bogen auf der ebenen Haltevorrichtung gedruckt werden, eine Vorschubvorrichtung zum Fortbewegen des Druckkopfs in einer allgemein quer zur Bewegungsrichtung der ebenen Haltevorrichtung verlaufenden Richtung und eine Papieraufnahmevorrichtung, die den Bogen nach Beendigung des Bedrückens von der ebenen Haltevorrichtung empfängt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ebene Haltevorrichtung aus einem porösen, endlosen Transportriemen besteht. ScIw/Dn

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3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß unter der unteren Fläche des Transportriemens eine Unterdruckkammer angebracht ist.
4. Anordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb zwei Synchronmotoren enthält, von denen einer den Transportriemen in Vorwärtsrichtung und einer den Transportriemen in Rückwärtsrichtung antreibt.
5. Anordnung nach Anspruch 3_t gekennzeichnet durch eine Steuervorrichtung zum Steuern und Koordinieren des Betriebs des Drehantriebs der Vorschubvorrichtung,
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkopf bei Jedem Durchlauf des Bogens unter dem Druckkopf eine Bildinformationsspur auf den Bogen druckt.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der wiederholten Vorbeibewegung des Bogen am Druckkopf von der Vorschubvorrichtung mit der Vorschubgeschwindigkeit des Druckkopfs so in Beziehung gesetzt wird, daß aufeinanderfolgende Gruppen gedruckter Bildinformationsspuren um eine Strecke verschoben werden, die gleich der Breite einer Spur multipliziert mit der Anzahl der Düsen des Druckkopfs ist.
8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubvorrichtung den Druckkopf im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der ebenen Haltevorrichtung bewegt.

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9. Papierbehandlungsanordnung für einen als Kopiergerät eingesetzten Tintenstrahldrucker, gekennzeichnet durch einen ebenen, porösen, endlosen Transportriemen, unter dem zum Halten eines zu bedruckenden Papierbogens eine Vakuumkammer angebracht ist, eine Papierzufuhrvorrichtung zum Zuführen des Papierbogens zu dem Transportriemen, zwei mit dem Transportriemen verbundene Synchronmotoren, von denen der eine den Transportriemen in Vorwärtsrichtung und_#der andere in RUckwärtsrichtung antreibt, einen über dem Transportriemen angebrachten Druckkopf mit einer Lochplatte mit einer Reihe von Löchern, die eine Matrix aus Strahldruckdüsen bilden, die eine Matrix aus parallelen Strahlen zum Drucken einer Reihe von Bildinformationsspuren auf dem Bogen auf dem Transportriemen erzeugen, ein mit dem Druckkopf verbundenes und von einem Antriebsmotor angetriebenes Schneckengetriebe zum Fortbewegen des Druckkopfs in einer allgemein quer zur Bewegungsrichtung des Transportriemens verlaufenden Richtung, eine Papieraufnahmevorrichtung, die nach Beendigung des Bedrückens den Papierbogen von dem Transportriemen empfängt, und eine Steuervorrichtung zum Steuern und Koordinieren des Betriebs der Synchronmotoren und der Bewegung des Druckkopfs, wodurch der Papierbogen wiederholt unter dem Druckkopf hindurchläuft und bei Jedem aufeinanderfolgenden Durchlauf Informationsspuren gedruckt werden.

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