DE69609217T2

DE69609217T2 - Media transport with an inkjet printer

Info

Publication number: DE69609217T2
Application number: DE1996609217
Authority: DE
Inventors: Jeffrey G. Patrick
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 1995-02-28
Filing date: 1996-02-28
Publication date: 2000-11-30
Anticipated expiration: 2016-02-29
Also published as: JPH09512506A; EP0729842A3; DE69609217D1; EP0729842A2; EP0729842B1; WO1996026839A1

Description

Field of invention

Diese Erfindung bezieht sich auf Komponenten innerhalb eines Druckers zum Halten eines Druckmediums, wie beispielsweise eines Papiers, durch die Druckzone des Druckers und zum Beibehalten einer gewünschten Trennung zwischen dem Druckmedium und dem Druckkopf des Druckers.This invention relates to components within a printer for holding a print medium, such as paper, through the print zone of the printer and for maintaining a desired separation between the print medium and the print head of the printer.

Background of the invention

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.A very significant challenge in the design of inkjet printers is to provide reliable paper conveying and handling. While older printers generally use pull-feed mechanisms, newer printers are expected to convey individual sheets of paper. This is particularly difficult in inkjet printing because it involves applying liquid ink directly to the surface of the paper. The portions of the paper that have wet ink cannot be touched without smearing the ink. Furthermore, in order to apply the ink, there must be an open and accessible portion of the paper that is not obstructed by paper handling components. Since it is desirable to print as close to the transverse edges of the paper as possible, and since paper widths vary, it is undesirable or impractical to grip the paper by its edges while it is being printed.

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.The printhead of an inkjet printer generally has a plurality of nozzles aligned along the longitudinal path of the paper. The printhead is moved along the print media path and repeatedly traverses the paper between its transverse edges. After each transverse pass of the printhead, the paper is moved longitudinally. The area covered by a The area covered by a single pass of the print head is called a print zone. Print heads are provided with a greater number of nozzles to increase printing speeds. This in turn increases the longitudinal dimension of the print zone associated with the print heads. However, as the print zones become larger, the problems of adequately supporting the paper as it passes through the print zones become greater. For example, the top surface of the paper generally cannot be touched as it moves through the print zone, or for a short distance after the print zone, within which the ink used may still be wet.

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.A further complicating factor is the effect that wet ink has on paper. The application of wet ink has a tendency to bend or warp paper. This effect becomes more pronounced with larger print zones since larger areas are exposed to the presence of wet ink. However, bending to any significant degree cannot be tolerated in a high resolution ink jet printer. Bending downward away from the print head reduces printing accuracy. Bending upward toward the print head can cause the paper to collide with the print head and smear applied ink. Therefore, it is very desirable, but also very difficult, to control the precise path of the paper or other printing medium as it passes through the print zone of an ink jet printer.

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 Druckmediumweg 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 es 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.Inkjet printers manufactured by the Hewlett-Packard Company are provided with a paper control through the print zone with a combination of upper and lower print media guides as described in U.S. Patent No. 5,356,229. The paper is driven into the print zone with one or more drive rollers and associated pinch wheels. The drive rollers define a print media path that begins below the rollers, continues around the back of the rollers, and then continues over the top of the rollers and into the print zone. The lower print media guide holds the paper through the print zone from below. An upper print media guide, positioned immediately upstream of the print zone, contacts the paper from above before it enters the print zone. The positioning of the components is such that the drive rollers first feed the paper to the print zone in a generally downward path. The upper print media guide contacts the upper surface of the paper and cooperates with the drive rollers to direct the paper downward. The lower print media guide contacts the paper downstream of the upper print media guide along a transverse line below the print zone and directs the paper upward, effectively defining a concave shape relative to the print head in the paper. The paper is desirably contacted near the print zone only by the upper and lower print media guides, and only along longitudinally spaced lines of contact.

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.For the most part, this configuration has been very successful. However, problems remain. Some of these problems arise from the limited space available for locating components near the print zone. For example, the upper media guide must be very precisely located as close to the print zone as possible. However, the printer carriage and print head often extend beyond this area. Therefore, the upper media guide must be thinner than would otherwise be desirable for economical production with acceptable manufacturing tolerances.

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 Druckzone 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.Another problem is positioning the pinch wheels over the drive rollers. Such pinch wheels would desirably be positioned to contact the drive rollers at the pinch points immediately adjacent to the print zone such that precise control over the longitudinal position of the paper can be achieved even when the bottom of a sheet of paper is print zone. However, this is the location occupied by the lower print media guide. Furthermore, the physical diameter of the pinch wheels limits their proximity to the print zone. Therefore, the pinch points established by the pinch wheels arise significantly in the direction of travel in front of the print zone, reducing the printer's ability to print on the bottom edges of sheets of paper.

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.Controlling the edges of the paper is another problem. Although the concave shape of the paper through the print zone reduces its tendency to bend longitudinally, applying ink to the edges of the paper often causes such edges to bend upward. This can interfere with the print head and cause smearing.

Ein weiteres Problem bezieht sich auf den Auswurf von Papier aus der Druckzone. Ein zuverläßiges Auswerfen einer bedruckten Seite in eine Ausgabeablage eines Druckers ohne das bedruckte Blatt zu beschädigen ist für das Druckerverhalten entscheidend. Seiten, die nicht ordnungsgemäß abgelegt werden, können durch den Druckmechanismus beschädigt werden, während die nächste Seite bedruckt wird, können die vorher bedruckten Seiten verschmieren, können von dem Drucker herunterfallen oder können sogar einen Druckmechanismus eines Druckers beschädigen. Eine Anzahl von Faktoren, die die Positionen von Teilen innerhalb des Papierhandhabungsmechanismus, den Papiertyp, die Papierausrichtung, den Druckpapierstoß, den Betrag einer Papierkrümmung und Umweltbedingungen, wie beispielsweise Temperatur und Luftfeuchtigkeit, umfassen, beeinflußt ein Auswurfverhalten.Another problem relates to the ejection of paper from the print zone. Reliable ejection of a printed page into a printer's output tray without damaging the printed sheet is critical to printer performance. Pages that are not properly deposited can be damaged by the print mechanism while the next page is being printed, can smear the previously printed pages, can fall off the printer, or can even damage a printer's print mechanism. A number of factors, including the positions of parts within the paper handling mechanism, the paper type, the paper orientation, the print paper jolt, the amount of paper curl, and environmental conditions such as temperature and humidity, affect ejection performance.

Summary of the invention

Die nachfolgend beschriebene Erfindung löst oder reduziert die Schwierigkeit der oben beschriebenen Papierhandhabungsprobleme.The invention described below solves or reduces the difficulty of the paper handling problems described above.

Gemäß der Erfindung besitzt eine obere Druckmedienführung eine Mehrzahl von Rippen, die sich abwärts erstrecken, um das Papier von oben zu berühren und zu halten. Die Rippen sind voneinander derart beabstandet, daß sie das Papier lediglich entlang transversal beabstandeter Abschnitte des Papiers berühren. Es hat sich gezeigt, daß dieses für ein Auswerfen des Papiers aus der Druckzone hilfreich ist.According to the invention, an upper print media guide has a plurality of ribs extending downwardly to contact and hold the paper from above. The ribs are spaced apart from one another such that they contact the paper only along transversely spaced portions of the paper. This has been found to aid in ejecting the paper from the print zone.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die obere Druckmedienführung aus einem geformten (gegossenen) Kunststoffabschnitt in Kombination mit einer Metallverstärkungsplatte gebildet. Der Kunststoffabschnitt kann ökonomisch hergestellt werden, um gewünschte Umriße und Kanten für einen Papierkontakt und eine Papierführung bereitgestellt während die Metallverstärkungsplatte eine strukturelle Festigkeit liefert, ohne die Größe der Druckmedienführung signifikant zu erhöhen. Bei noch einem weiteren Ausführungsbeispiel 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. Bei noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Papierkantensteuerung erreicht, indem eine untere Halterkante entlang der unteren Druckmedienführung vorgesehen ist, die sich abwärts entlang ihrer äußeren Enden biegt. Dieses biegt die Papierkanten abwärts und reduziert deren Tendenz, den Druckkopf zu stören.In another embodiment of the invention, the upper print media guide is formed from a molded (cast) plastic section in combination with a metal reinforcement plate. The plastic section can be economically manufactured to provide desired contours and edges for paper contact and paper guidance, while the metal reinforcement plate provides structural strength without significantly increasing the size of the print media guide. In yet another embodiment of the invention, a clamp finger is provided to provide a clamping point over a drive roller that is closer to the print zone than can be achieved by a clamp wheel. In yet another embodiment of the invention, paper edge control is achieved by providing a lower retainer edge along the lower print media guide that bends downward along its outer ends. This bends the paper edges downward and reduces their tendency to interfere with the print head.

Description of the drawings

Fig. 1 ist eine perspektivische Draufsicht eines Papier- Halte- und Handhabungs-Mechanismus sowie eines zugeordneten Wagens und Druckkopfes gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.Fig. 1 is a top perspective view of a paper holding and handling mechanism and an associated carriage and print head according to a preferred embodiment of the invention.

Fig. 2 ist eine vergrößerte perspektivische Draufsicht eines Abschnitts des Papier-Halte- Und- Handhabungs- Mechanismus von Fig. 1, der mit herausgebrochenen Abschnitten seiner oberen Druckmedienführung dargestellt ist.Fig. 2 is an enlarged top perspective view of a portion of the paper holding and handling Mechanism of Fig. 1, shown with sections of its upper media guide broken away.

Fig. 3 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Papier-Halte- Und- Handhabungsmechanismus von Fig. 1 entlang einer Linie 3-3 von Fig. 2.Fig. 3 is an enlarged cross-sectional view of the paper holding and handling mechanism of Fig. 1 taken along line 3-3 of Fig. 2.

Fig. 4 ist eine abschnittsweise und vergrößerte Vorderansicht eines Abschnittes des Papier-Halte- Und- Handhabung-Mechanismus von Fig. 1.Fig. 4 is a sectional and enlarged front view of a portion of the paper holding and handling mechanism of Fig. 1.

Fig. 5 ist eine perspektivische Draufsicht eines Papier- Halte- Und- Handhabungs-Mechanismus, der eine alternative obere Druckmedienführung gemäß der Erfindung besitzt; undFig. 5 is a top perspective view of a paper holding and handling mechanism having an alternative upper print media guide in accordance with the invention; and

Fig. 6 ist eine vergrößerte perspektivische Draufsicht eines Abschnitts des Papier-Halte- Und- Handhabungs- Mechanismus von Fig. 5, der mit herausgebrochenen Abschnitten der oberen Druckmedienführung dargestellt ist.Fig. 6 is an enlarged top perspective view of a portion of the paper holding and handling mechanism of Fig. 5, shown with portions of the upper print media guide broken away.

Die Fig. 1-4 zeigen einen Druckmedienhaltemechanismus 100 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, um ein Papier oder ein anderes Druckmedium in einer Druckzone eines Druckers benachbart 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.Figures 1-4 show a print media holding mechanism 100 according to a preferred embodiment of the invention for holding a paper or other print medium in a print zone of a printer adjacent a printhead 102. It should be noted that although this description repeatedly refers to "paper" and "paper" print media, the components described are also used to hold other types of sheet-like media, such as mylar, cardboard, envelopes, or transparencies. The term "paper" should be interpreted broadly to include such other types of sheet-like or paper-like media.

Der Papierhaltemechanismus 100 und der Druckkopf 102 sind auf einer Wagenplatte 104 befestigt, die in den Zeichnungen nach Notwendigkeit herausgebrochen wurde, um die unten erörterten Komponenten zu zeigen. Die Wagenplatte 104 ist angepaßt, um die Komponenten innerhalb eines speziellen Druckers (der nicht gezeigt ist) zu befestigen.The paper holding mechanism 100 and the print head 102 are mounted on a carriage plate 104, which in the drawings broken away as necessary to show the components discussed below. The carriage plate 104 is adapted to mount the components within a special printer (not shown).

Der Druckkopf 102 ist eine Farbtintenstrahlanordnung, die einen Wagen 103 und ein Paar von Kassetten 106 und 108 aufweist. Der Wagen 103 überquert lateral 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 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.The printhead 102 is a color inkjet assembly that includes a carriage 103 and a pair of cassettes 106 and 108. The carriage 103 laterally traverses an underlying sheet 110 of paper or other sheet-like print media, carrying a color cassette 106 and a black cassette 108. Each cassette has a plurality of nozzles (not shown) directed downward to apply ink drops to an upper side or upper surface of a paper 110. The carriage 103 is supported vertically by a carriage rod 111. In operation, the paper holding mechanism 100 advances the paper 110 along a longitudinal print media path beneath the printhead as the printhead repeatedly laterally traverses the underlying paper, thereby defining a laterally extending print zone across the paper between its transverse edges. In the preferred embodiment, the print zone is approximately 0.5 inches long. It is shown generally by the dashed lines in Figure 3.

Der Papierhaltemechanismus 100 umfaßt eine Einrichtung zum Treiben 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 Rollerwelle 116 befestigt, die eine longitudinale Achse besitzt, die sich lateral oder transversal über die Breite des Druckmedienwegs erstreckt. Die Antriebsrollen 114 besitzen gummiartige Peripherien für eine Rei bungsberührung 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 Rollerwelle 116 angetrieben, damit sich dieselben um die longitudinale Achse der Rollerwelle 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.The paper holding mechanism 100 includes means for driving a print medium along a front-to-back print medium path through a print zone while also holding the paper 110 in the print zone adjacent the print head 102. In the preferred embodiment, such means includes at least one and preferably a plurality of drive rollers or drive roller wheels 114 laterally distributed across the print medium path. The drive rollers 114 are mounted on a roller shaft 116 having a longitudinal axis extending laterally or transversely across the width of the print medium path. The drive rollers 114 have rubbery peripheries for rubbing contact with the paper 110 to propel the paper 110 along the print media path. The paper 110 enters the paper holding mechanism below the drive rollers 114, wraps up and around the rollers, and exits the holding mechanism at the top of the rollers after completing approximately 180º of rotation. The drive rollers 114 are driven by the roller shaft 116 to rotate about the longitudinal axis of the roller shaft 116. The drive rollers are mounted upstream of the print zone and are positioned to convey or propel the paper into and through the print zone.

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.Fig. 3 shows the positional relationship between the drive rollers 114 and the printhead carriage 103. As can be seen, portions of the carriage 103 traverse the drive rollers in immediate proximity to the drive roller, thereby defining a very limited space between the carriage and the drive rollers.

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 Druckrnedienwegs 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.An upper print media guide 118 is positioned in this confined space to support the paper 110 from above. The upper print media guide 118 has an extended portion 119 that extends in a downward and forward direction over the paper 110 to contact the paper 110 along a transverse line located along the print media path in the direction of travel immediately upstream of the print zone, between the print zone and the rollers 114. More specifically, the upper print media guide 118 includes an inner surface 120 that is inclined or slanted downward from the horizontal in the forward direction of travel of the print media path. The inner surface 120 terminates at a lower retaining edge 122 that extends over the upper surface of the paper 110, contacting and supporting the paper 110 from above. The lower retaining edge 122 is located slightly below the upper edge of the rollers 114 such that the paper 110 is forced into a downward path as it leaves the rollers 114.

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.The upper print media guide, in accordance with one aspect of this invention, comprises two sections: a thin molded (cast) section 170 with limited structural strength to contact and guide the paper 110, and an upper metal reinforcement plate or section 172 with higher structural strength to support and reinforce the molded plastic section. This construction allows the lower section 170 to be inexpensively molded from plastic to a desired contour shape for contacting, supporting and guiding the paper 110, as well as to include openings as needed to accommodate the drive roller and associated parts. It would be expensive to machine these complex contour details from a stronger material such as metal. However, plastic does not provide sufficient strength to meet the desired tolerances while still maintaining the thinness needed to fit the part within the limited space available between the carriage 103 and the rollers 114. Because the part is thin, it tends to bend from end to end when it is attached or suspended across the width of an underlying sheet of paper. The metal reinforcement section 172 overcomes this deficiency with a part that can be inexpensively stamped and bent from sheet metal, thereby providing precise positioning of the complex contour details of the molded plastic section. The two sections are ultrasonically welded together during manufacture using rivets 174 that extend upward from the molded section 170 through corresponding openings in the reinforcement section 172. The metal portion 172 preferably includes a horizontal plate 176 to which the molded portion 170 is attached, and a rear flange 178 bent at a right angle to the horizontal plate 176 to add further strength to the structure and to prevent any tendency of the upper print media guide from bending from one end to the other. The rear flange 178 extends upwardly behind and out of the path of the carriage 103.

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 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.The paper holding mechanism 100 further includes at least one and preferably a plurality of pinch wheels 180 mounted to the upper print media guide 118. The pinch wheels are arranged in pairs, each pair mounted on a common axis 182 (FIG. 2) oriented transversely with respect to the underlying paper. Each drive roller 114 has a corresponding pair of pinch wheels 180. Each axis includes opposite end portions projecting transversely from opposite sides of each pair, which are received in upwardly opening apertures 183 in the lower molded portion 170 of the upper print media guide 118. Spring plates 184 are mounted within the upper print media guide 118, located between the upper and lower portions thereof, to bias the pinch wheels against their corresponding drive rollers. Each spring plate includes a rear portion 186 having apertures through which the rivets 174 are received to anchor the leaf spring. Each spring plate further includes a pair of spring leaves 188 extending from the rear portion 186 in a forward or travel forward direction over the opposite end portions of a respective axle 182. The spring leaves are bent downward from the horizontal to apply a downward force through the pinch wheels to the underlying drive rollers 114.

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 Reibungsbe rührung zwischen dem Druckmedium und der Antriebsrollenperipherie 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.Each pinch wheel is positioned to contact the print media at a first pinch point 190 near the print zone along the drive roller periphery in the direction of travel along the print media path in front of the lower retaining edge 122 of the upper print media guide 118. The purpose and function of the pinch wheels is to provide a frictional contact between the print media and the drive roller periphery at the first nip points 190. Within the spatial and physical constraints of the overall arrangement, the nip wheels are located as close to the print zone as possible to enable control of the paper while printing lowermost portions of the paper 110. However, the nip wheel diameters limit the proximity of the first nip points to the print zone.

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 näher an die unteren Kante des Papiers gedruckt wird.The preferred embodiment of the invention includes a pinch finger 191 associated with each drive roller 114 to enable printing to be performed closer to the lower edge of the paper 110. The pinch fingers extend to the print zone below the lower print media guide 118 and beyond the pinch wheels. The pinch fingers comprise an elongated leaf spring, which may alternatively be described as a thin, flat elongated plate of a resilient material such as spring steel. It is anchored at a proximal end 196 behind the corresponding drive roller, and extends thence forwardly in the direction of travel along the print media path to a distal portion or tip 198. More particularly, the pinch finger 191 is formed by the spring plate 184 between the leaf springs 188. Its proximal end 196 is formed by the rear portion 186 of the spring plate 184. The clamp finger 191 is therefore supported by the upper print media guide 118 and extends therefrom along the print media path from a point in the direction of travel in front of the clamp wheels 180. It is bent downward to extend between the clamp wheels 180 below the axis 182 of the clamp wheels 180. The anchoring of the proximal end provides a torsional force on the clamp finger which biases the distal portion or tip thereof downward against the periphery of the drive roller 114 to press the paper 110 against the drive roller periphery at a second clamping point 192 while maintaining frictional contact between the drive roller and the paper 110 at the second clamping point. The second nip point, where the distal portion or tip 198 contacts the paper 110, is significantly closer to the print zone than the first nip points 190 formed by the nip wheels. This allows the paper to be steered much closer to the print zone than was previously possible and therefore allows printing to be done much closer to the bottom edge of the paper.

Der Papierhaltemechanismus 100 umfaßt einen Drehzapfen 124, der zum Schwenken oder zum Drehen um die Rollerwelle 116 befestigt ist. Der Drehzapfen 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 beschriftet 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 relativ zu der Druckzone zwischen einer nicht-eingezogenen Stellung (die gezeigt ist) und einer eingezogenen Stellung (die nicht gezeigt ist). In der eingezogenen Stellung ist der Drehzapfen 124 um annähernd 65 Grad (in den Zeichnungen in Uhrzeigersinn) bezüglich der gezeigten nicht-eingezogenen Stellung gedreht. In der nicht-eingezogenen Stellung berührt und hält die untere Papierführung 126 das Papier 110 von unten. Obwohl dieselben keinen Teil der hierin beanspruchten Erfindung bilden, sind die Merkmale des Drehzapfens 124 in einer ebenfalls anhängigen U. S.-Patentanmeldung der Hewlett-Packard Company mit dem Titel "Paper Support Mechanism For Ink-Jet Printers", die gleichzeitig mit dieser Anmeldung angemeldet wurde, beschrieben.The paper holding mechanism 100 includes a pivot 124 mounted for pivoting or rotating about the roller shaft 116. The pivot 124 defines a lower print media guide 126 downstream of the upper print media guide. The lower print media guide 126 includes an upper surface 128 (labeled in Figure 3) that slopes or cants upwardly in the paper advancement direction at an adjustable angle with respect to the horizontal to an upper holding edge 130 that extends laterally below the paper 110. The upper holding edge 130 is positioned to contact the paper 110 along the print media path downstream of the lower holding edge 122 of the upper print media guide 118. The lower print media guide 126 rotates relative to the print zone between a non-retracted position (shown) and a retracted position (not shown). In the retracted position, the pivot pin 124 is rotated approximately 65 degrees (clockwise in the drawings) relative to the non-retracted position shown. In the non-retracted position, the lower paper guide 126 contacts and supports the paper 110 from below. Although not forming part of the invention claimed herein, the features of the pivot pin 124 are described in a co-pending U.S. patent application of Hewlett-Packard Company entitled "Paper Support Mechanism For Ink-Jet Printers" filed concurrently with this application.

Wenn der Drehzapfen 124 nicht eingezogen 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 sind unterhalb der höchsten Erhebung der Antriebsrollen. Sobald das Papier 110 die Antriebsrollen 114 verläßt, wird es durch die untere Haltekante 122 abwärts gezwungen. 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.If the pivot pin 124 is not retracted, the Drive rollers 114, lower edge 122, and upper retaining edge 130 work together to tension and control the lift of the paper 110 as it passes through the print zone. The print media path extends sequentially (a) partially around and over the upper side of the drive roller peripheries, (b) between the drive rollers and the pinch wheels, (c) between the drive rollers and the distal ends of the pinch fingers, (d) away from the drive rollers, (e) below the lower retaining edge of the upper print media guide, and (f) over the upper retaining edge of the lower print media guide. Both the lower retaining edge 122 and the upper retaining edge 130 are below the highest elevation of the drive rollers. As the paper 110 leaves the drive rollers 114, it is forced downward by the lower retaining edge 122. The upper support edge 130 is desirably slightly higher than the lower edge 122. The relative positioning of the components forces the paper 110 first through a downward path from the drive roller 114 to the lower edge 122 and then in a slightly upward path from the lower edge 122 to the upper support edge 130. The print media path is therefore formed in a generally concave shape below and relative to the print zone.

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. Dieses Merkmal ist in einer ebenfalls anhängigen Patentanmeldung der Hewlett- Packard Company mit dem Titel "Print Medium Handling System Including Cockle Ribs to Control Pen-To-Print Medium Spacing During Printing", die am 28. Februar 1994 eingereicht wurde, beschrieben. Der Zweck der Rippen ist es, zu ermöglichen, daß das gehaltene Papier leicht abwärts zwischen die Rippen verzogen wird. Dies verringert einen Grad der Belastung, die während eines hochauflösenden Druckens in dem Papier hervorgerufen wird, wodurch die Tendenz des Papiers reduziert wird, sich aufwärts und in den Druckkopf zu verziehen.In the preferred embodiment shown, the upper holding edge 130 is formed by a plurality of raised ribs 198 distributed throughout the lower print media guide and spaced from one another. This feature is described in a co-pending patent application of Hewlett-Packard Company entitled "Print Medium Handling System Including Cockle Ribs to Control Pen-To-Print Medium Spacing During Printing" filed on February 28, 1994. The purpose of the ribs is to allow the held paper to be easily pulled downward between the ribs. This reduces a level of stress induced in the paper during high resolution printing, thereby reducing the tendency of the paper to pull upward and into the printhead.

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.The invention further includes means for bending the print medium downward at each of its transverse edges in the print zone. This has been found to reduce the tendency of the transverse edges of the print medium to bend or warp upward and thereby interfere with the print head. In the preferred embodiment, this function is performed by having end portions of the lower support edge 122 inclined downward over the transverse edges of the paper 110. More specifically, the lower support edge 122 has a central segment and two end segments. The end segments are positioned over the transverse edges of the underlying paper. The end segments are lower than the central segment to bend the paper edges downward. This is most clearly seen in Figure 4, which shows one side of the lower support edge 122. As shown in the preferred embodiment, both the center segment and the end segments of the lower retaining edge are straight. However, the end segments (one of which is designated by reference numeral 210 in Figure 4) are angled downward from the center segment over the transverse edges of the paper to bend the edges of the paper.

Diese Einrichtung zum Biegen der transversalen Kanten des Papiers 110 weist ferner Modifikationen der oberen Haltekante 130 auf. Gleichartig zu 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.This means for bending the transverse edges of the paper 110 further includes modifications to the upper retaining edge 130. Similar to the lower retaining edge 122, the upper retaining edge 130 can be thought of as having a central segment and two end segments positioned below the transverse edges of the paper 110, with end segments being lower than the central segment to allow the paper to bend downward into the print zone at its transverse edges and to further reduce the tendency of the paper ends to interfere with the print head. In the preferred embodiment already described, the upper retaining edge is formed by the raised ribs 198. These ribs include end ribs 199 (only one of which is visible in the drawings) toward each transverse end of the lower print media guide, which are generally positioned below the transverse edges of the paper. As shown in Figure 4, the deeper positioning of the end segments in the lower print media guide is achieved by positioning the end ribs 199 lower than the remainder of the raised ribs 198. The paper 110 bends downward at its transverse edges as shown due to the unique configuration and shape of the upper and lower paper guides 118 and 126.

In einigen Fällen kann es sein, daß das agressive Papier- Formen und Papier-Steuern, das sich aus den oben beschriebenen Strukturen ergibt, ein Auswerfen von bedruckten Blättern verhindert. Bei dem oben beschriebenen Mechanismus wird das Papier durch die Antriebsrolle 114 und den Drehzapfen 124 ausgeworfen. Nachdem die letzte Zeile eines Papierblattes gedruckt ist, wird das Papier durch ein Drehen der Antriebsrollen zu der Auswurfposition weiterbewegt. Der Drehzapfen wird danach, während sich die Antriebsrolle noch dreht, abwärts zu seiner eingezogenen oder abgesenkten Stellung gedreht, wodurch ermöglicht wird, daß die Hinterkante des Papiers auf die vordere Oberfläche der Antriebsrolle fällt, um von dem Haltemechanismus gestossen zu werden.In some cases, the aggressive paper forming and paper steering resulting from the structures described above may prevent ejection of printed sheets. In the mechanism described above, the paper is ejected by the drive roller 114 and the pivot pin 124. After the last line of a sheet of paper is printed, the paper is advanced to the ejection position by rotating the drive rollers. The pivot pin is then rotated downward to its retracted or lowered position while the drive roller is still rotating, thereby allowing the trailing edge of the paper to fall onto the front surface of the drive roller to be pushed by the holding mechanism.

Bei dem Haltemechanismus 100 kann die Krümmung, die bezüglich des Papiers erzwungen wird, dazu führen, daß das Papier an der oberen Druckmedienführung hängen bleibt. Dies verhindert, daß das Papier auf die Antriebsrolle fällt und ordnungsgemäß ausgeworfen wird. Weitere Faktoren, die verhindern, daß das Papier ordnungsgemäß ausgeworfen wird, umfassen eine elektrostatische Anziehung zwischen dem Papier und der oberen Druckmedienführung, einen Luftfluß, der durch die Antriebsrollen, die das Papier aufwärts drücken, produziert wird, und Bedingungen an der Hinterkante des Papiers, die es nicht ermöglichen, daß das Papier ordnungsgemäß von den Antriebsrollen in Eingriff genommen wird.In the retention mechanism 100, the curl imposed on the paper can cause the paper to catch on the upper media guide. This prevents the paper from falling onto the drive roller and being properly ejected. Other factors that prevent the paper from being properly ejected include electrostatic attraction between the paper and the upper media guide, air flow produced by the drive rollers pushing the paper upward, and conditions at the trailing edge of the paper that do not allow the paper to be properly engaged by the drive rollers.

Fig. 5 zeigt einen verbesserten Haltemechanismus 200, der die Tendenz reduziert, daß das Papier an der oberen Druckmedienführung hängen bleibt. Anders als bei der oberen Druckmedienführung sind die Komponenten von Fig. 5 identisch zu denen von Fig. 1 und wurden daher identisch beschriftet.Fig. 5 shows an improved retention mechanism 200 that reduces the tendency for paper to stick on the upper media guide. Other than the upper media guide, the components of Fig. 5 are identical to those of Fig. 1 and have therefore been labeled identically.

Der verbesserte Druckmedienhaltemechanismus von Fig. 5 umfaßt eine obere Druckmedienführung 202, die eine Mehrzahl von Rippen 204 besitzt, die relativ zu der Druckzone positioniert sind, um das Druckmedium von unten zu berühren und zu halten. Die Rippen 204 sind derart voneinander beabstandet, daß dieselben das Druckmedium nur in über das Druckmedium transversal beabstandeten Intervallen berühren.The improved print media holding mechanism of Figure 5 includes an upper print media guide 202 having a plurality of ribs 204 positioned relative to the print zone to contact and hold the print media from below. The ribs 204 are spaced apart such that they contact the print media only at intervals spaced transversely across the print media.

Gleichartig zu der oben beschriebenen oberen Druckmedienführung besitzt die obere Druckmedienführung 202 einen ausgedehnten Abschnitt 206, der sich in einer Abwärts- und Bewegungsvorwärts-Richtung über das Papier 110 erstreckt, um das Papier 110 entlang einer transversalen Linie oder Haltekante, die sich entlang des Druckmedienwegs in Bewegungsrichtung unmittelbar vor der Druckzone befindet, zwischen der Druckzone und den Rollen 114 zu berühren. In diesem Fall sind jedoch Einkerbungen in dem ausgedehnten Abschnitt 206 gebildet, um die Haltekante sägeartig zu zahnen und die Rippen 204 zu formen. Die Einkerbungen sind bevorzugt 0.5 mm breit und 4.5 mm tief, wobei dieselben beabstandet sind, um Rippen von annähernd 4 mm Breite zu belassen. Zwei Einkerbungen sind bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weggelassen. Die Positionen, an denen sich die Einkerbungen andernfalls befinden würden, entsprechen der transversalen Position von Kanten eines Umschlags, der durch den Haltemechanismus läuft. Es hat sich gezeigt, daß das Auslassen der Einkerbungen an diesen Orten die Fähigkeit des Papierhaltemechanismus erhöht, Umschläge ohne Beschädigung zu transportieren. Ein Bezugszeichen 208 zeigt eine Position, an der eine Einkerbung weggelassen wurde.Similar to the upper print media guide described above, the upper print media guide 202 has an extended portion 206 that extends in a downward and forward direction across the paper 110 to contact the paper 110 along a transverse line or retaining edge located along the print media path in the direction of travel immediately upstream of the print zone, between the print zone and the rollers 114. In this case, however, notches are formed in the extended portion 206 to serrate the retaining edge and form the ridges 204. The notches are preferably 0.5 mm wide and 4.5 mm deep, spaced apart to leave ridges approximately 4 mm wide. Two notches are omitted in the preferred embodiment. The positions where the notches would otherwise be located correspond to the transverse position of edges of an envelope passing through the holding mechanism. It has been found that omitting the notches at these locations increases the ability of the paper holding mechanism to transport envelopes without damage. A reference numeral 208 indicates a position where a notch has been omitted.

Die Rippen können auf verschiedene Arten gebildet sein, bei spielsweise durch ein Formen von Rillen entlang der inneren Oberfläche der oberen Druckmedienführung 202. Solche Rillen sind optimalerweise 1 mm breit, 0,5 mm tief und 2 mm bezüglich der Mittelpunkte beabstandet. Alternativ können die erhöhten Rippen auf der inneren Oberfläche der oberen Druckmedienführung 202 geformt (gegossen) werden. Solche erhöhten Rippen sind optimalerweise 0, 4 mm dick und 2 mm breit. Eir Minimum von drei solchen Rippen liefert eine Verbesserung des Auswurfverhaltens. Vorzugsweise sind sieben bis zehn Rippen über die Blattbreite voneinander beabstandet.The ribs can be formed in different ways, for example, by forming grooves along the inner surface of the upper print media guide 202. Such grooves are optimally 1 mm wide, 0.5 mm deep and 2 mm spaced apart on centers. Alternatively, the raised ribs may be molded (cast) on the inner surface of the upper print media guide 202. Such raised ribs are optimally 0.4 mm thick and 2 mm wide. A minimum of three such ribs provides an improvement in ejection performance. Preferably, seven to ten ribs are spaced apart across the sheet width.

Die Rippen bilden eine unterbrochene oder sägezahnförmige untere Haltekante. Dieses Merkmal verbessert den Papierauswurf, indem es die Tendenz des Papiers reduziert, an der oberen Druckmedienführung hängen zu bleiben, nachdem das hintere Ende des Papiers aus dem Klemmpunkt, der durch den Klemmfinger 191 gegen die Antriebsrolle 114 gebildet ist, aufgetaucht ist. Dieses Ergebnis wird zum Teil durch den reduzierten Aufbau von statischer Elektrizität erhalten, der sich aufgrund des reduzierten Oberflächenkontakts zwischen der oberen Druckmedienführung und dem Papier ergibt. Zusätzlich wird durch die Rippen ein Luftstrom über die obere Seite des Papiers ermöglicht. Dies reduziert die Tendenz, daß ein Luftstrom, der durch die sich drehenden Antriebsrollen erzeugt wird, die Hinterkante des Papiers zu der oberen Druckmedienführung anhebt.The ribs form a discontinuous or sawtooth shaped lower retaining edge. This feature improves paper ejection by reducing the tendency of the paper to catch on the upper media guide after the trailing end of the paper has emerged from the nip formed by the nip finger 191 against the drive roller 114. This result is achieved in part by the reduced buildup of static electricity resulting from the reduced surface contact between the upper media guide and the paper. In addition, the ribs allow airflow over the top of the paper. This reduces the tendency for airflow generated by the rotating drive rollers to lift the trailing edge of the paper toward the upper media guide.

Ferner reduziert eine sägezahnartige Ausgestaltung der unteren Haltekante deren Tendenz, einer longitudinalen Bewegung des Papiers physisch entgegenzustehen. Ein Grund für dies besteht darin, daß die reduzierte Oberflächenberührung eine geringere Reibung zwischen dem oberen Papierhalter und dem Papier zur Folge hat. Ein weiterer Grund ist, daß die unterbrochene untere Haltekante ermöglicht, daß die Hinterkante des Papiers eine entspannte Krümmung annimmt, wodurch jede Tendenz reduziert wird, daß sich Unregelmäßigkeiten der Papierkante auf der unteren Haltekante der oberen Druckmedienführung verfangen oder einhängen.Furthermore, a sawtooth design of the lower holding edge reduces its tendency to physically resist longitudinal movement of the paper. One reason for this is that the reduced surface contact results in less friction between the upper paper holder and the paper. Another reason is that the discontinuous lower holding edge allows the trailing edge of the paper to assume a relaxed curve, thereby reducing any tendency for irregularities in the paper edge to catch or snag on the lower holding edge of the upper media guide.

Zusätzlich tendieren diese Verzahnungen dazu, daß leicht periodische Krümmungen oder Rillen über die Hinterkante des Papiers erzeugt werden, wenn dasselbe den Papierhandhabungsmechanismus verläßt. Die unteren Abschnitte dieser Rillen tendieren dazu, daß dieselben von den Antriebsrollen besser als bei einer komplett geraden Hinterkante in Eingriff genommen werden.In addition, these serrations tend to create slightly periodic curves or grooves across the trailing edge of the paper as it exits the paper handling mechanism. The lower portions of these grooves tend to be better engaged by the drive rollers than a completely straight trailing edge.

Wie es bereits offenbart wurde, ist es wünschenswert, daß sich das Papier an seinen äußeren Kanten abwärts biegt. Dies wird bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 5 erreicht, indem die äußeren Rippen tiefer als die Mittelrippen ausgebildet sind. Die obere Druckmedienführung besitzt bevorzugt eine untere Haltekante mit einem unterbrochenen Umriß, gleichartig zu dem kontinuierlichen Umriß, der in Fig. 4 gezeigt ist.As previously disclosed, it is desirable that the paper bend downward at its outer edges. This is accomplished in the embodiment of Figure 5 by making the outer ribs deeper than the center ribs. The upper media guide preferably has a lower retaining edge with a discontinuous outline, similar to the continuous outline shown in Figure 4.

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 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.The invention includes both the apparatus and components described above, as well as methodological steps for implementing the invention. For example, the invention includes methodological steps of driving a print medium into a print zone of a printer and holding the print medium through the print zone beneath a print head. Preferred methodological aspects of the invention include positioning a pinch wheel to contact the print medium at a first pinch point along a drive roller periphery near the print zone and biasing a pressure finger against the print medium at a second pinch point that is closer to the print zone than the first pinch point. Preferred methodological steps further include bending the print medium downward at its transverse edges through the print zone. Further methodological aspects of the invention include constructing an upper print media guide as a two-piece construction having a molded (cast) portion for paper contact and paper guide and an upper reinforcement portion for strength.

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.The invention provides significant improvements in paper control in front of and through a print zone of a printer. Due to the pinch finger, paper control is maintained even when the bottom edges of a sheet are being printed. Bending edges of the paper outward through the print zone enables high resolution printing on the paper edges without warping the edges. The special upper print media guide design allows the shape of the guide to be controlled and maintained very precisely, which in turn increases the accuracy with which a paper is positioned relative to the print zone.

Claims

1. A print media holding mechanism (200) for holding a sheet-like print media in a print zone of a printer, having the following features:

at least one drive roller (114) positioned in the direction of movement in front of the print zone of the printer to transport a sheet-like printing medium (110) into the print zone;

an upper print media guide (202) positioned in the direction of movement in front of the print zone;

wherein the upper print media guide includes a plurality of ribs (204) positioned relative to the print zone to contact and retain the print media from below, the ribs being spaced apart to contact the print media only at intervals spaced transversely across the print media;

a lower print media guide (126) in the direction of movement after the upper print media guide to contact and hold the print media from below;

wherein the lower print media guide is movable between a raised and lowered position relative to the print zone to enable the drive roller to drive the print media out of the print zone after the print media has been printed on.

2. A holding mechanism according to claim 1, wherein the upper print media guide has an extended portion (206) that slopes downward to terminate at a lower holding edge, the extended Section has notches that form the ribs.

3. A holding mechanism according to claim 1, wherein the lower media guide has a plurality of ribs (13ü) that contact the printing medium from below.

4. A holding mechanism according to claim 1, wherein the ribs comprise outer ribs and central ribs, the outer ribs being deeper than the central ribs to bend the printing medium downwardly at each of its transverse edges as it enters the printing zone.

5. A holding mechanism according to claim 1, wherein the drive roller rotates about a rotation axis, the lower print media guide rotating about the rotation axis to move between its raised and lowered positions.

6. A holding mechanism according to claim 1, further comprising a clamp finger (191) held by the upper print media guide to extend toward the print zone, the clamp finger having a distal tip (198) biased against the drive roller to obtain frictional contact between the drive roller and the print media.

7. A holding mechanism according to claim 1, further comprising the following features:

at least one pinch wheel (180) mounted in the upper print media guide, the pinch wheel biased against the drive roller to maintain frictional contact between the drive roller and the print media at a first pinch point, the pinch wheel having a diameter that limits the proximity of the first pinch point to the print zone;

a clamp finger (191) supported by the upper print media guide to extend beyond the clamp wheel toward the print zone, the clamp finger having a distal tip (198) biased against the drive roller to maintain a second frictional contact between the drive roller and the print media at a second clamp point closer to the print zone than the first clamp point.

8. A holding mechanism according to claim 1, wherein the upper print media guide comprises a molded plastic portion (170) of limited structural strength for contacting and guiding the print media and an upper metal reinforcement portion (172) of higher structural strength for holding and reinforcing the molded plastic portion.