Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Positionieren
von Mediumblättern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erzeugen
eines Bildpunkttaktes für einen Abtaster.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein System zum Positio
nieren eines lichtempfindlichen Mediumblattes auf einer Be
lichtungsplatte in Ausrichtung mit einem gegebenen Bezugs
punkt, wobei ein Abtastbetrieb auf dem Mediumblatt von dem
Bezugspunkt aus geführt wird, und befaßt sich genauer mit
einem Medienhandhabungssystem, wobei nachgiebige Medien ge
eignet sind, von einer Zuführung derartiger Medien in fla
cher Form gehandhabt und von dem System so angeordnet zu
werden, daß sie die Form der Trommelhaltefläche einnehmen,
und befaßt sich ferner mit einer Verbesserung bei Laserab
tastern, wobei die Bewegungssteuerungen der Kreiselanord
nung direkt von der gewünschten Druckauflösung des Bildes
abhängen. Eine höhere Effizienz beim Belichten von Medien
durch Abtasten wird durch die Verwendung von Trommelplot
tern erreicht, die einen sich schnell drehenden Abbildungs
spiegel verwenden, der einen Lichtstrahl von einer Laser
quelle nach unten auf das lichtempfindliche Material lenkt,
das an der Trommelhaltefläche gehalten wird. Medien, die an
der Trommelfläche gehalten werden, müssen flexibel genug
sein, daß sie sich der gebogenen Kontur dieser Fläche an
passen, aber aus einem Material sein, das stark genug ist,
um z. B. direkt in einer Lithographiedruckpresse verwendet
zu werden. Die Medien bestehen aus einer fotoempfindlichen
Schicht, z. B. einer Emulsion, auf einem Basismaterial aus
Polyester oder Aluminium. Derartige Mediumblätter werden
üblicherweise in einer Zuführung derartiger Blätter bereit
gestellt, die in flacher Ausrichtung aufeinander geschich
tet und in einer Kassette enthalten sind. Daher muß jede
Handhabungsvorrichtung, die zum automatischen Laden der Me
diumblätter in Trommelplotter verwendet wird, in der Lage
sein, ein mechanisch etwas unstabiles Element zwischen die
ser Zuführstation und anschließend zu einer nachfolgenden
Behandlungsstation zu befördern, wie eine solche, in der
die Medien entwickelt werden. Solche Medien, mit denen die
vorliegende Erfindung befaßt ist, haben eine darauf ausge
bildete lichtempfindliche Schicht oder Emulsion, die für
eine Strahlungsenergie bei einer gegebenen Wellenlänge emp
findlich sind, um Bereiche der Emulsion zu belichten, in
denen ein positives oder negatives Bild zu erstellen ist.
In einigen Fällen ist die verwendete Emulsion für Raumlicht
empfindlich, und es ist daher erforderlich, daß die Lade-
und Abtastbetriebe in "dunklen Räumen" durchgeführt werden.
Von einem Produktionsstandpunkt aus ist das Arbeiten in
dunklen Räumen nicht vorteilhaft, da an dem Behandlungsvor
gang beteiligte Arbeiter in einem Raum mit schwachem Licht,
üblicherweise bei Rotlicht, arbeiten müssen und müssen sich
immer über die Belichtung der Medien durch Streuraumlicht
bewußt sein müssen, z. B., wenn sich eine Tür öffnet.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Medienhand
habungssystem zu schaffen, wodurch Medien von einer unter
lichtdichter Bedingung in das System eingelegten Medienzu
führung genommen werden und anschließend innerhalb der
lichtdichten Grenzen einer Abtastvorrichtung abgetastet
werden.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Medienhand
habungsvorrichtung für einen Plotter zu schaffen, wobei die
behandelten Medien solche sind, die flexibel sind, und die
Handhabungsvorrichtung geeignet ist, ein einzelnes Medium
blatt aufzunehmen und zu plazieren und es einer gegebenen
Konfiguration anzupassen, so daß es an der teilweise zylin
drischen Haltefläche eines Trommelplotters gehalten werden
kann.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein sehr
genaues Abtastsystem zu schaffen, das zum Abtasten eines
Mediumblattes mit unterschiedlichen Bildpunktdichten und
Lichtpunktdurchmesser in Übereinstimmung mit Grafikinfor
mationen geeignet ist, die als Code in den Plotter eingege
ben werden.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Abta
ster zu schaffen, der von Vibrationen, die andernfalls auf
die Abtasterkomponenten wirken, durch einen Aufbau isoliert
ist, die die Wirkungen derartiger Vibrationen unwirksam
macht.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Abta
ster der vorstehend angegebenen Art zu schaffen, wobei die
Abtastgeschwindigkeit und die Axialbewegung der Kreisel
achse auf die maximalen Auflösungsfähigkeiten des Systems
bezogen sind.
Diese Aufgaben werden durch eine Vorrichtung nach Anspruch
1 bzw. ein Verfahren nach Anspruch 24 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils abhängi
gen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung liegt in einer Abtastvorrichtung, einem damit
zusammenhängenden Materialbehandler und damit zusammenhän
genden Verfahren, wobei ein Rahmen vorgesehen ist und eine
Trommel hält, die Einrichtungen zum Halten eines Medium
blattes an der Haltefläche in Ausrichtung mit wenigstens
einer Bezugsachse und eine teilweise zylindrische Halteflä
che hat, die sich längs einer Mittelachse eines gegebenen
Krümmungsradius erstreckt, der längs der Mittelachse ver
läuft. Eine Abtasteinrichtung wird von dem Rahmen gehalten
und grenzt relativ an die Haltefläche an, um einen Licht
strahl zu veranlassen, um über einen Weg über die Halteflä
che hinwegzustreichen. Der Rahmen definiert eine Einrich
tung zum Aufnehmen einer Zuführung von Mediumblättern und
zum Halten der Zuführung von Mediumblättern in einer gege
benen Ausrichtung bezüglich der wenigstens einen Bezugs
achse. Der Rahmen trägt Transporteinrichtungen, die sich
zwischen der Trommel und den Zuführeinrichtungen erstrec
ken, um ein Mediumblatt von der Zuführung der Mediumblätter
anzuheben und es auf die Haltefläche zu befördern, wo ein
Abtastbetrieb darauf ausgeführt wird, und zum Entfernen des
Mediumblattes von der Haltefläche nach dem Abtasten. Die
Zuführeinrichtungen halten die Blätter der Medien in einem
im wesentlichen flachen Zustand und die Transporteinrich
tungen bewirken, daß sich das beförderte Mediumblatt, nach
dem es von den Zuführeinrichtungen angehoben wurde, an eine
teilweise zylindrische Anordnung anpaßt, um es auf der ent
sprechend geformten teilweise zylindrischen Haltefläche zu
plazieren. Die Erfindung liegt ferner in einem System und
einem Verfahren zum Erzeugen eines Bildpunkttaktes zum Tak
ten von Bilddaten zu einem Laser in einem Abtaster des
Typs, der einen rotierenden Kreiselspiegel hat, der für das
Umlenken eines Lichtstrahls längs seiner Kreiselachse auf
eine teilweise zylindrische Trommelhaltefläche verantwort
lich ist, die in einer gegebenen Entfernung von der Achse
liegt, wobei die Kreiselgeschwindigkeit als ein Bezugstakt
verwendet wird, um eine Datenrate für die Bildpunktinforma
tionen und für die lineare Positionierung des Kreiselspie
gels längs einer Achse zu verwenden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei
spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher be
schrieben, in der:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Plotter-
und Medienhandhabungsvorrichtung ist, die
von ihrem Gehäuse umgeben gezeigt ist,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der in Fig. 1
gezeigten Vorrichtung ist, wobei ihr Gehäuse
entfernt ist,
Fig. 3 eine Oberseitendraufsicht der in Fig. 2 ge
zeigten Vorrichtung ist,
Fig. 4a eine perspektivische Ansicht der Medien
transportvorrichtung ist,
Fig. 4b eine Seitenaufrißansicht der Transportvor
richtung von Fig. 4a ist,
Fig. 5 eine rückseitige Aufrißansicht des Hauptwa
gens ist,
Fig. 6 eine die Transportvorrichtung in gestrichel
ter Linie in ihrer ausgefahrenen Position
zeigende Seitenaufrißansicht der Vorrichtung
ist,
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht ist, die den
Ausgabewalzenmechanismus der Vorrichtung
zeigt,
Fig. 8a und 8b schematisch den automatisierten Zwischenla
genpappier-Entfernungsvorgang darstellen,
Fig. 9 eine Draufsicht auf die Oberseite der Ver
schiebetabletteinrichtungen ist,
Fig. 10 eine Frontaufrißansicht der Verschiebeta
bletteinrichtungen von Fig. 9 ist,
Fig. 11 eine Seitenaufrißansicht der Trommel und des
Kreiselspiegelhaltesystems ist,
Fig. 12 eine teilweise fragmentartige Frontaufrißan
sicht des Kreiselpositioniersystems ist,
Fig. 13 eine ohne den Kreiselmotor oder eine Leit
spindelantriebsnut gezeigte Seitenaufrißan
sicht des Kreiselaufbauwagens ist,
Fig. 14 eine Draufsicht auf die Oberseite des Krei
selaufbauwagens bei entfernter Bahn ist,
Fig. 15 eine perspektivische Ansicht einer Kassette
und eines fahrbaren Kassettenmontagege
stellaufbaus ist,
Fig. 16 eine Seitenaufrißansicht des in Fig. 15 ge
zeigten Aufbaus ist,
Fig. 17 ein Schema der allgemeinen Systemsteuerung
für die Vorrichtung ist,
Fig. 18 eine Schema ist, das eine Bildpunkt
taktsteuerung zeigt, und
Fig. 19 ein Schema ist, das eine Linearpositionie
rungssystemsteuerung zeigt.
Unter Bezugnahme nun auf Fig. 1 ist ein angegebenes Fo
toplott- und Handhabungssystem gezeigt. Das System enthält
eine Vorrichtung, die allgemein mit 2 bezeichnet ist, und
einen Zentralcomputer, der mit einer in der Hauptvorrich
tung angeordneten Systemsteuerung 6 verbunden ist, die zum
Handhaben von von dem Zentralcomputer 4 geladenen Bildin
formationen und zum gesteuerten Bewegen angelenkter Teile
des Systems in Übereinstimmung mit numerischen Steuerbefeh
len verantwortlich ist, die von der Systemsteuerung ausge
geben werden. Der Computer und die Systemsteuerung sind
durch eine geeignete Steuerdatenleitung verbunden, die z. B.
eine RS-232 C-Leitung sein kann. Die in Fig. 1 dargestellte
Vorrichtung ist speziell eingerichtet, um für lichtdichte
Anwendungen verwendet zu werden. Zu diesem Zweck ist die
Vorrichtung gegen ein Eindringen von Licht von einem Gehäu
se 5 und lichtdichten Türen 3, 3 umgeben, die, wenn sie of
fen sind, den Zutritt einer Betätigungsperson nach inner
halb der inneren Grenzen der Vorrichtung für Zwecke des Me
dieneinlegens und der Systemerhaltung zulassen. Ferner ist
in einer Seite des Gehäuses eine Öffnung 1 zum Zweck der
Ausgabe von Medien in einer Weise angebracht, die anschlie
ßend deutlich wird, und diese Öffnung öffnet sich zu einer
weiteren lichtdichten Umgebung, wie einem Prozessorbe
treuer.
Die Vorrichtung 2 besteht, wie in Fig. 2 dargestellt ist,
aus einem Medienbehandler 10 und einem Fotozeichner- oder
-plotter 12, die jeweils innerhalb getrennten kastenähnli
chen Rahmenstrukturen 14 bzw. 16 gehalten werden und als
Module verbunden sind, um eine einzige Einheit zu erzeugen,
wie dargestellt ist, die aber geeignet sind, getrennt von
einander betrieben zu werden, wie in dem Fall, in dem es
wünschenswert ist, den Plotter getrennt von dem Behandler
zu verwenden.
Der Plotter enthält eine halbmondförmige Trommel 18, die
eine teilzylindrische Haltefläche 20 zum Halten eines Medi
umblattes 22 an der Trommel in einer gegebenen Ausrichtung
relativ zu einem Punkt längs der angegebenen Mittelachse Z
hat. Es ist hier zu beachten, daß der Ausdruck teilzylin
drisch, wie er zum Beschreiben der Fläche 20 verwendet
wird, bedeutet, daß die Fläche 20 entlang der Z-Achse einen
gleichmäßigen Krümmungsradius hat, der ihr im Querschnitt
eine gebogene Form gibt. Eine Mehrzahl von Bohrgängen 23, 23
sind in der Fläche 20 ausgebildet und zu dem Zweck vorgese
hen, das betroffene Mediumblatt unter Vakuumdruck nach un
ten auf die Trommel zu ziehen. Die Trommel enthält für die
sen Zweck ein Rohrverteilersystem, das unter der Fläche 20
angeordnet ist und eine Verbindung zwischen den Löchern 23
herstellt, und eine Druckluftquelle (nicht gezeigt). Für
eine vollständigere Beschreibung des grundsätzlichen Auf
baus der Trommel 18 wird auf die ebenfalls anhängige US-Pa
tentanmeldung mit der Nummer 07/838, 398 Bezug genommen, die
im Namen von Alan Menard et al. am 20. Februar 1992 ange
meldet wurde und eine Plottertrommel und Verfahren zu ihrer
Herstellung und Ausrichtung betrifft.
Der Fotoplotter enthält Abtasteinrichtungen 24, die eine
Laserstrahlungsenergiequelle 26, die gegen eine Bewegung
zur Trommel 18 gesichert ist, und einen Lichtumlenkspiegel
28 enthält, der ebenfalls am Rahmen 16 befestigt ist, um
den von dem Laser 26 emittierten Lichtstrahl umzulenken, so
daß er mit der Längsrichtung der Mittelachse Z der Trommel
18 zusammenfällt. Die Abtasteinrichtungen enthalten ferner
einen Kreiselaufbau 30, die einen außeraxialen paraboli
schen Spiegel enthalten, um zu bewirken, daß der längs der
Z-Achse gerichteten Lichtstrahl auf die Haltefläche 20 ge
richtet wird, entlang eines gegebenen Bogens im Rasterfor
mat über das Mediumblatt hinwegstreicht und auf die Medien
fläche fokussiert wird. Obwohl es zum Zwecke der Klarheit
in Fig. 2 nicht gezeigt ist, ist der Kreiselaufbau 30 längs
der Achse Z durch ein geeignetes Bahnsystem gesteuert be
weglich, das befestigt ist an und nach außen vorsteht von
der Trommel 18.
Unter Zuwendung nun zum Aufbau des Medienbehandlers 10 ist
zu sehen, daß der Behandler oder Handhaber einen Hauptwagen
32 enthält, der zur Bewegung längs am Rahmen 14 befestigter
Schienen eingerichtet ist, um sich in der angegebenen
S-Verstellwegrichtung zwischen einer Ausgangsposition S1,
die dem Ort einer Medienzuführung entspricht, einer Ver
stellwegendposition S2, die dem Ort entspricht, wo das Auf
legen und Abnehmen der Medien auf und von der Trommel auf
tritt, und einer Zwischenposition S3 zu bewegen, die ent
sprechend dort ist, wo die Medien an Ausgabeeinrichtungen
zum Abtransport von der Vorrichtung abgegeben werden. Ein
Vorgesehener Sekundärwagen 34 wird von dem Hauptwagen ge
tragen und ist relativ zu diesem längs einer Bahn 36 beweg
lich, die gegen eine Bewegung gegenüber dem Hauptwagen ge
sichert und in der S-Verstellwegrichtung angeordnet ist.
Jeder der Haupt- und Sekundärwagen 32 und 34 enthält zwei
Drehpositioniereinrichtungen zum Handhaben der Medien in
koordinierter Linear- und Drehbewegung, so daß die Medien
von einer flach gestapelten Zuführung derartiger Medien an
gehoben und in einer teilzylindrischen Form zur Trommel
transportiert werden können. Zu diesen Zwecken sind erste
Drehantriebseinrichtungen mit einem ersten Schrittpositio
niermotor 43 vorderhalb außerhalb des Hauptwagens an zwei
Montagearmen 40, 40 angebracht, um ein durch einen Querstab
56 definiertes, allgemein U-förmiges Bügelelement 54 und
zwei beabstandete Unterarme 58, 58 zu drehen, die sich or
thogonal nach außerhalb des Querstabes 56 erstrecken. Der
Bügel ist innerhalb der Haltearme 40, 40 angelenkt und an
triebsmäßig mit dem Antriebsmotor 43 Verbunden, so daß be
wirkt wird, daß das Querstabelement 56 um die R1-Achse ge
dreht wird. Die Montagearme 40, 40 halten ferner zweite
Drehantriebseinrichtungen 38 mit einem zweiten Schrittmotor
37 zum Drehen eines Aufnahmestabes 46 um eine zweite Dreh
achse R2, die außerhalb und parallel beabstandet zur Dreh
achse R1 angeordnet ist. Innerhalb der Unterarme 58, 58 ist
ein Drehstab 60 angelenkt, der zur gleichmäßigen Drehbewe
gung mit dem Aufnahmestab 46 um die R2-Achse verbunden ist.
Der den zweiten Antriebseinrichtungen zugeordnete Antriebs
motor 37 ist an dem anderen Haltearm angebracht, der nicht
den Antriebsmotor 43 hält, und ist drehantriebsmäßig durch
die Zwischenschaltung eines Zahnriemen-Scheiben-Systems 61
an den Aufnahmestab 46 gekoppelt, das zwischen dem Aus
gangszahnrad des Motors 37 und dem Drehstab 60 angeschlos
sen ist. Längs der Länge des Aufnahmestabes 46 ist eine
Mehrzahl von Sauggreifelementen 62, 62 angeordnet, von denen
jedes einzeln mit einer Vakuumquelle verbunden ist, um an
dem obersten Medium einer Medienzuführung anzugreifen und
es für die nachfolgende Handhabung durch das System in ei
ner nachfolgend deutlich werdenden Weise nach oben anzuhe
ben.
Der Sekundärwagen 34 enthält dritte Drehantriebseinrichtun
gen 48 mit einem dritten Schrittmotor 47 zum Drehen einer
Fixierhalterung 50 um eine dritte Drehachse R3. Die Fixier
halterung enthält zwei beabstandete Klemmarme 86, 88, die
daran starr befestigt und an einem zweiten Drehstab 84
festgeklemmt sind, so daß der Antriebsmotor 47 der dritten
Antriebseinrichtung 48 den zweiten Drehstab 84 und die zwei
Klemmarme 86 und 88 gesteuert dreht, die die Halterung 50
zur Drehung um die R3-Achse mit dem Sekundärwagen verbin
den. An der Fixierhalterung 50 sind vierte Drehantriebsein
richtungen 52 angebracht, die einen vierten Schrittmotor 51
zum gesteuerten Drehen eines zweiten Aufnahmestabes 55 um
eine vierte Drehachse R4 enthalten. Der zweite Aufnahmestab
55 ist in der Halterung 50 drehbar angelenkt, um durch ein
Zahnradantriebssystem 53 um die R4-Achse gesteuert gedreht
zu werden. Eine Mehrzahl von Sauggreifelementen 90, 90 ist an
dem zweiten Aufnahmestab 55 befestigt, und jedes ist zur
gesteuerten Aufnahme der Medien getrennt mit einer Vakuum
quelle verbunden. Zusätzlich enthält die Rückseite des
zweiten Aufnahmestabes 55 eine Mehrzahl von Bohrgängen
92, 92, die mit innerhalb des Aufnahmestabes 55 ausgebilde
ten Innenkammern verbunden sind, wobei die Kammern durch
getrennte Leitungen mit der Vakuumquelle verbunden sind,
wobei diese zugeordneten Leitungen von jenen getrennt sind,
die die Sauggreifer 90, 90 anschließen.
Der Hauptwagen 32 enthält einen Antriebsmotor 64, der an
triebsmäßig Positiv mit einem Antriebsstab 66 gekoppelt
ist, der undrehbar mit ihm verbundene Antriebsritzel 68, 68
hat, um eine Bewegung zwischen der angegebenen S1-Position
unmittelbar über der Kassette 63 und der angegebenen
S2-Position zu bewirken, die allgemein nahe und über der
führenden Kante LE der Trommel 18 angeordnet ist. An einer
seitlichen Seitenfläche 70 des Wagens 32 sind zwei Paare
74, 74 und 72, 72 von vertikal beabstandeten Führungsrollen
angeordnet, von denen jede eine Umfangsnut in sich ausge
bildet hat, um entsprechend mit einer horizontal angeordne
ten Bahn 76, 76 in Eingriff zu sein, die an dem Rahmen 14
befestigt ist. In ähnlicher Weise sind zwei Paare von ver
tikal beabstandeten glatten Rollen 78, 78 an der entgegenge
setzten Seite des Wagens 32 angeordnet und fahren längs
Bahnen 80, 80, die in parallel beabstandeter Beziehung zu
einander und zu den Bahnen 76, 76 an dem Rahmen 14 befestigt
sind. Vertikal zwischen den oberen und unteren Bahnen ist
auf jeder Seite des Rahmens 14 eine längliche Zahnstange
82, 82 angeordnet, die mit den an entgegengesetzten Seiten
des Hauptwagens angeordneten Antriebsritzeln zusammenwirkt.
Durch diese Zusammenwirkung wird bewirkt, daß der Hauptwa
gen durch das Einschalten und Ausschalten des Antriebsmo
tors 64 gesteuert zwischen den S1-, S2- und S-Positionen
bewegt wird. Der Sekundärwagen 34 ist durch die Zwischen
schaltung von Sekundärantriebseinrichtungen 94 an der Bahn
36 relativ zum Hauptwagen 32 linear bewegbar. Diese Ein
richtungen enthalten einen zweiten Linearantriebsmotor 95,
eine Leitspindel 96, die durch die Zwischenschaltung eines
Antriebsriemens 98 antriebsmäßig an die Ausgangswelle des
Motors 95 gekoppelt ist, und eine Antriebsmutter 100, die
fegen eine Bewegung zum Wagen 34 gesichert ist, um die an
dernfalls vom Antriebsmotor 95 gelieferte Drehbewegung in
eine linear gesteuerte Bewegung in zwei Richtungen längs
der angegebenen S-Verstellrichtung umzuwandeln. Der Sekun
därwagen 34 enthält ferner zwei Paare von Führungsrollen 102, 102,
von denen jede in sich eine Umfangsnut zum Zusam
menwirken mit entsprechend ausgebildeten Führungskanten
104, 104 hat, die in einer parallelen Ausrichtung an der
Bahn längs deren entgegengesetzten Seiten angeordnet sind.
Durch seine Montagehalterung 50, wie am besten in Fig. 4b
dargestellt ist, trägt der Sekundärwagen 34 ferner ein
schiebebaugliedartiges Stellglied 106 mit einem an seinem
Verschiebeausgang befestigten abhängigen hakenähnlichen
Element 108. Das Hakenelement 108 ist normalerweise an der
rechten Seite der Halterung gehalten, um sich quer zur För
derlinie S zu bewegen, um eine ansonsten geschlossene Kas
settenabdeckung zu öffnen, wie später leichter deutlich
wird, wenn speziell Bezug auf die Einzelheiten der Kassette
genommen wird.
Der Rahmen 14 des Medienhandhabers schafft eine Aufnahme
bucht 65, die unmittelbar benachbart der Türen 3, 3 ist, um
eine Zuführkassette 63 aufzunehmen, in der eine Bereitstel
lung mit Medien in gestapelter Form enthalten ist. Obwohl
die Blätter des Stapels in Größe und Form gleichmäßig sind,
können sie dennoch von Stapel zu Stapel in der Größe vari
ieren. Die Mediumblätter können eine maximale Blattgröße
von 42 Inch × 32 Inch bis zu einem Bereich von 26 Inch × 20
Inch oder weniger haben, wobei die größere Abmessung die
Parallel zur Achse Z betrachtete Abmessung ist. Trotzdem
ist jedes in der Kassette 63 enthaltene Blatt gleichmäßig
zu einem gegebenen Bezugspunkt justiert. Wie in Fig. 3 dar
gestellt ist, ist dieser Bezugspunkt durch den Punkt O an
gegeben, der dem Schnittpunkt der angegebenen X- und
Y-Koordinatenachsen entspricht. Das heißt, daß von jedem
Mediumblatt, das innerhalb der Kassette 63 gehalten wird,
die untere linke Ecke an internen, sich längs der angegeben
nen X- und Y-Koordinatenrichtungen erstreckenden Seitenflä
chen der Kassette anliegt. Auf diese Weise liegt die füh
rende Kante 110 des Mediums übereinstimmend zur angegebenen
Y-Koordinatenachse, die parallel zur Z-Achse angeordnet
ist, während die seitliche Seitenkante 111 des Mediumblat
tes übereinstimmend zur angegebenen X-Koordinatenachse
liegt. Jede Variation der Breite des Blattes längs der
X-Koordinatenrichtung wird durch Bewegen des Sekundärwagens
34 zu einer Position über dem Medium kompensiert, so daß
die zweite Reihe von Sauggreifern 90, 90 längs des Medium
blattes unmittelbar benachbart seiner hinteren Kante ange
ordnet ist. Auf diese Weise werden vordere und hintere Be
reiche des unmittelbar benachbarten Mediumblattes durch ei
ne Art oder alle der Sauggreifer 62, 62 und 90, 90 abgedeckt.
Unter Bezugnahme nun auf Fig. 6 ist zu sehen, daß ein Medi
umblatt aus der Kassette 63 gezogen und auf der Haltefläche
20 der Trommel 18 in Ausrichtung mit einem gegebenen Be
zugspunkt plaziert wird, der relativ zu einer Kreiselachse
Z liegt, und daß ein Medienbehandler oder -handhaber 10 den
Hauptwagen 32 anfänglich an der S1-Stelle über der Kassette
63 anordnet, wobei die Sauggreifelemente jeweils in einer
abhängigen Ausrichtung ausgerichtet sind. Die Systemsteue
rung 6 weist die Schrittmotoren 37, 43, 47 und 51, die je
weils den R1-, R2-, R3- und R4-Achsenantriebseinrichtungen
zugeordnet sind, an, die ersten und zweiten Aufnahmestäbe
46 und 55 nach nach unten zu drehen, um die jeweiligen
Greifersaugelemente 62, 62 und 90, 90 zu veranlassen, an dem
obersten Blatt der Medien 22 anzugreifen. Zusammen mit die
ser Bewegung wird ein geeignetes Magnetventil aktiviert, um
in beiden Reihen von Greiferelementen ein Vakuum zu schaf
fen. Der Vakuumdruck an den Sauggreiferelementen wird dann
abgetastet, um zu bestimmen, ob eine Abdichtung eingetreten
ist. Wenn keine festgestellt wird, wird ein Fehlerzustand
angezeigt, andernfalls geht der Handhabungsvorgang weiter.
Die R1-, R2-, R3- und R4-Achsenantriebsmotoren werden dann
umgekehrt, um zu bewirken, daß das Mediumblatt in den ange
zeigten Zustand gehoben wird, der in Fig. 6 an der
S1-Station gezeigt ist. Anschließend wird ein Einschalten
des Antriebsmotors 64 des Hauptwagens veranlaßt, so daß der
Wagen zur Trommel 18 vorbewegt wird. Es ist hier bevorzugt,
daß sich die Trommel-Halbzylinder-Haltefläche zum Hauptwa
gen oder -schlitten unter einem Winkel von ungefähr 20 bis
29° öffnet. Dieses Merkmal erlaubt es den Medien, direkt
linear zur Haltefläche 20 längs einer direkten Beförde
rungsrichtung vorbewegt zu werden, die durch die Bahnen
76, 76 und 80, 80 geschaffen wird, ohne über eine andernfalls
nach oben stehende Kante gehoben werden zu müssen. Somit
wird, wenn das Mediumblatt beginnt, sich der führenden
Kante LE der Trommel zu nähern, es so angepaßt, daß das Me
dium die von der Trommelhaltefläche bestimmte im wesentli
chen gebogene Form annimmt. Dies wird durch eine gesteuerte
Linearbewegung des Sekundärwagens oder -beförderungsmittels
relativ zum Hauptwagen zusammen mit dem gedrehten
R3-Achsensteuermotor erledigt, um die Montagehalterung 50
von einer andernfalls 3-Uhr-Position zu einer allgemeinen
6-Uhr-Position zu drehen. Parallel zu dieser Bewegung wird
der R4-Achsenmotor anschließend in einer Gegenuhrzeiger
richtungsbedingung gedreht, um das führende Ende des Medi
umblattes nach oben zu ziehen, um es einer allgemein halb
zylindrischen Anordnung anzupassen.
Ein derartiges Anpassen der Medien an die teilzylindrische
Form hängt natürlich von der Materialdicke und -art ab.
Trotzdem ist der Medienbehandler 10 zum Handhaben einer
Vielfalt von Medien mit verschiedenen Dicken und Abmessun
gen geeignet. Zum Beispiel ist die Vorrichtung zum Handha
ben von Medien in Form von in Lithographiepressen verwende
ten lichtempfindlichen Platten geeignet, die in einem Fall
eine Aluminiumbasis verwenden und eine Gesamtdicke von zwi
schen 8 bis 16 Mils haben, oder alternativ Platten mit ei
ner Polymerbasis mit einer Dicke im Bereich von 7 bis 12
Mils sein können. Zusätzlich können die Medien aus einem
Film bestehen, dessen Dicke etwas geringer als die oben an
gegebenen ist und z. B. im Bereich von 4 bis 7 Mils liegt.
Die führende Kante 110 des Mediumblattes 22 wird automa
tisch in einer parallelen Beziehung zur Z-Achse ausgerich
tet, wenn es von dem Behandler in ein Paar von Wegbe
grenzern 112, 112 hinein vorwärtsbewegt wird, die an der
Fläche 20 der Trommel 18 befestigt sind. Die Wegbegrenzer
wirken als Anlage, gegen die die führende Kante 110 des Me
diumblattes durch die Rotationswirkung einer oder beider
der R1-, R2-Achsen-Antriebe dagegenbewegt wird. Die Wegbe
grenzer 112, 112 sind so positioniert, daß sie eine Linie
erzeugen, die sich parallel zur Z-Achse erstreckt, um da
durch eine richtige Ausrichtung der führenden Kante damit
sicherzustellen. Die Wegbegrenzer sind zum Abtasten einer
richtigen Anlage der führenden Kante ungeachtet des verwen
deten Typs von Medien eingerichtet. Im Falle der Verwendung
einer Aluminiumplatte ist ein schwaches Elektropotential in
der Größenordnung von z. B. 15 Volt an jeden der Wegbe
grenzer angeschlossen und der Schaltkreis wird durch den
Aluminiumgrundkörper geschlossen, wenn dazwischen ein Kon
takt auftritt. In dem Fall, in dem eine Polymerbasisplatte
verwendet wird, enthalten die Wegbegrenzer einen mechani
schen Schalter, der durch die gegen diesen Schalter gerich
tete Bewegung der führenden Kante betätigt wird. Wenn das
Medium gegen die Wegbegrenzer 112, 112 anliegt, wird an den
Trommelrohrverteiler ein Vakuum angelegt, das das Medium
gegen die Fläche 20 zieht, um seine Ausrichtung zu fixie
ren.
Zusätzlich zum Sicherstellen der Ausrichtung des Medium
blattes parallel zur Z-Achse enthält die Trommel 18 ferner
Axialausricht-Anzeigeeinrichtungen, die als Teil der Trom
melfläche 20 enthalten sind. Diese Einrichtungen enthalten
einen länglichen Fotosensor, der innerhalb der Trommel be
festigt ist und außerhalb des Abtastweges des Kreisels 30
von einem ausgeschnittenen Schlitz durch die Oberflächen
schicht der Haltefläche 20 belichtet wird. Die äußerste
Kante dieses Sensors fällt mit der linken Kante 116 der
Haltefläche zusammen und erstreckt sich davon über eine ge
gebene Entfernung von ungefähr ½ Inch nach innen. Die
X-Achsenposition der Medien in der Kassette 63 sind relativ
zur äußeren Kante 116 der Haltefläche 20 seitlich innerhalb
angeordnet, wie durch die Entfernung D in Fig. 3 gezeigt
ist. Daher wird die Medienhandhabungsvorrichtung ein gege
benes Mediumblatt auf die Haltefläche hin vorwärtsbewegen,
so daß die seitliche Seitenkante 111 des Mediumblatts all
gemein längs der angegebenen Linie D angeordnet sein wird.
Jedoch können Variationen beim Plazieren der seitlichen
Seitenkante des Blattmaterials innerhalb bestimmter Grenzen
toleriert werden, wie bezüglich der Länge des optischen
Sensors 114. Das heißt, daß die seitliche Seitenkante 111
des Mediumblattes 22 den Sensor 114 teilweise abdecken wird
und die verbleibende Länge zwischen dieser Kante und der
Kante 116 der Haltefläche 20 offen läßt. Diese Anordnung
schafft eine Einrichtung, durch die ein weicher oder un
scharfer Bezugspunkt elektronisch von der Systemsteuerung 6
bestimmt werden kann, indem der Abtaster 30 veranlaßt wird,
startend an der äußeren Kante 116 der Haltefläche 20 einen
Strahl auf die Fläche 20 zu projizieren und von jener Kante
längs der angezeigten Z-Achse vorangehen zu lassen. Dabei
fragt die Steuerung 6 den Sensor in gegebenen Zeitabständen
ab, um den Punkt längs der Z-Achse festzustellen, an dem
der Abtaststrahl durch das Medium blockiert wird, was an
gibt, daß eine Kante erreicht wurde. Das Feststellen dieses
Zustandes signalisiert den Start des Bildpunkttaktes für
die erste Rasterinformation, die von dem Laser beim Abta
sten verwendet wird. Es ist zu beachten, daß, bevor dieser
Kantenabfragevorgang auftritt, der Hauptwagen oder
-schlitten in die Zwischenposition S3 bewegt wird, um die
Fertigstellung des Abtastens abzuwarten, jedoch kann das
Abbilden unmittelbar nach der Kantendetektion beginnen.
Medienblätter sind manchmal innerhalb der Kassette 63 durch
ein dünnes Zwischenlagenpapierblatt voneinander getrennt,
das ein Verkratzen der Emulsionsschicht durch die darüber
liegende Platte verhindert. Somit müssen diese Papierblät
ter durch den Medienhandhaber automatisch entfernt und vor
der Vorwärtsbewegung des darunterliegenden Mediumblattes
zur Trommel 18 abgenommen werden. Zu diesen Zwecken sind
Papierausgabeeinrichtungen 120 am Eingangsende des Rahmens
14 vorgesehen und erstrecken sich zum Aufnehmen von Papier
und dessen Wegwerfen in einen darunter angeordneten Kasten
allgemein quer zur Vorschubrichtung S. Diese Einrichtungen
enthalten eine obere Rolle 122 und eine untere Rolle 124,
einen kontinuierlich arbeitenden Antriebsmotor 126 und ei
nen Zahnradantrieb 128, der die zwei Rollen antriebsmäßig
miteinander verbindet, so daß sich die zwei Rollen relativ
zueinander entgegengesetzt drehen. Die obere Rolle ist in
allgemein vertikal ausgerichteten Schlitzen 132, 132 ange
lenkt oder gelenkig gelagert, die es der oberen Rolle ge
statten, durch das Materialblatt leicht verschoben zu wer
den, das von dem sich im übrigen entgegengesetzt drehenden
Rollenpaar gegriffen wird. Um den Greifvorgang zu unter
stützen, sind die Rollen mit einer Mehrzahl von elastischen
ringförmigen Greifelementen 134, 134 versehen.
Der Vorgang des Entfernens einer Papierzwischenlage, wie in
den Fig. 8a und 8b dargestellt ist, wird zunächst durch
Drehen des zweiten Aufnahmestabes 55, so daß seine Rück
seite nach unten zur Medienkassette weist, um die Vakuumlö
cher 92 gegenüber dem Zwischenlegepapierblatt 140 anzuord
nen, und dann durch Anlegen einer Vakuumquelle an diese
Öffnungen ausgeführt. Dieses Nebeneinanderliegen verursacht
das Aufwärtsziehen des Zwischenlegeblattes in Eingriff mit
dem zweiten Aufnahmestab 55, woraufhin, wie in der Fig. 8b
dargestellt ist, der Stab anschließend um die R4-Achse ge
dreht wird, um den führenden Endabschnitt 142 der Papier
lage zu den Papierausgabeeinrichtungen 120 zu lenken.
Gleichzeitig mit dieser Drehung wird der zweite Aufnahme
stab 55 zu der Position vorwärtsbewegt, die er an der in
Fig. 6 dargestellten S1-Position einnimmt, um den führenden
Kantenabschnitt 142 in die entgegengesetzt drehenden Rollen
der Ausgabeeinrichtungen 120 einzuführen, woraufhin das an
den Stab angelegte Vakuum abgeschaltet wird, um zu bewir
ken, daß das Papier an die Ausgabeeinrichtungen 120 freige
geben wird.
Ferner sind zweite Ausgabeeinrichtungen 152 vorgesehen und
längs einer Seite der Vorrichtung unmittelbar benachbart
der Öffnung 1 und in Übereinstimmung mit der Zwischenposi
tion S3 angeordnet, um ein belichtetes Mediumblatt 22 zum
Entwickeln auf z. B. einen Förderer auszugeben. Um diesen
Vorgang zu unterstützen, sind ferner Gelenkverschiebeein
richtungen 154 vorgesehen und drehbar an dem Rahmen 14 an
geordnet, um das belichtete Mediumblatt unter Schwerkraft
einwirkung zu den Ausgabeeinrichtungen 152 hin und an
schließend durch die Öffnung 1 zu verschieben. Die Ausgabe
einrichtungen 152 sind identisch mit der bezüglich den Ein
richtungen 120 beschriebenen Vorrichtung, mit der Ausnahme,
daß die Längen der sich entgegengesetzt drehenden Rollen
kürzer als jene sind, die bei den ersten Ausgabeeinrichtun
gen verwendet werden, da sie die kürzere
X-Koordinatenrichtung-Abmessung des Blattes anstatt der
längeren Y-Koordinatenabmessung aufnehmen, wie im Falle der
Ausgabeeinrichtungen 120.
Wie am besten in den Fig. 9 und 10 dargestellt ist, beste
hen die Verschiebeeinrichtungen 154 aus einem im wesentli
chen flachen Tablett 156, das zwei angrenzende Seiten hat,
die von nach oben stehenden Seitenwänden 158 und 160 be
grenzt sind. Eine Achsstange 162 ist quer über dem Boden
des Tabletts 156 längs der Diagonale angeordnet und an ih
ren entgegengesetzten distalen Enden am Rahmen 14 in Wiegen
164 und 166 gehalten, die es der Stange und dem Tablett ge
statten, zur Drehung um die dargestellte Achse R′ an dem
Rahmen frei drehbar montiert zu sein. Die untere Wiege oder
Drehaufhängung 166 ist vertikal tiefer als die andere Wiege
164 angeordnet, so daß sich die Achse R′ nicht nur diagonal
durch den Rahmen 14 erstreckt, sondern auch unter einem
Winkel T relativ zu einer horizontalen Ebene H ausgerichtet
ist. Auf diese Weise nimmt das Tablett eine erste Schräg
stellung ein, in der die Fläche des Tabletts von dessen
vorderen Kante 170 nach unten geneigt ist, wenn es um die
Achse R′ in der angezeigten Richtung 172 gedreht ist, und
nimmt eine zweite Schrägstellung ein, wenn es in die entge
gengesetzte Richtung 174 gedreht ist, wobei in dieser Aus
richtung die seitliche Seitenkante 176 des Tabletts unmit
telbar angrenzend an die Rollen der zweiten Ausgabeeinrich
tungen 152 angeordnet ist. Um das Tablett in dieser Weise
gesteuert zu positionieren, ist ein doppelt wirkendes
Stellglied 180 vorgesehen und für diesen Zweck zwischen der
linken Ecke des Tabletts und dem Rahmen 14 angebracht. Das
Stellglied wird durch ein Magnetsteuerventil, das seiner
seits durch die Systemsteuerung 6 gesteuert wird, zwischen
der ausgefahrenen und der zurückgezogenen Position betä
tigt.
Um das Entfernen und nachfolgende Ausgeben eines belichte
ten Mediumblattes oder -bogens von der Trommelfläche 20 zu
bewirken, werden der Hauptwagen und der Sekundärwagen von
der geparkten S3-Stelle zu der S2-Position vorbewegt, so
daß die Sauggreifer 62 und 90 unmittelbar neben der oberen
Oberfläche des belichteten Mediums positioniert sind, das
an der Trommel allgemein an denselben Stellen gehalten
wird, die beim Zuführvorgang eingenommen wurden. Das an die
Trommel 18 angelegte Vakuum wird beibehalten, bis die Saug
greifer in dieser Weise ausgerichtet wurden. In diesem Mo
ment wird an die Sauggreifer 62, 62 und 90, 90 ein Vakuum an
gelegt, während gleichzeitig der negative Druck an der
Trommel umgekehrt wird, so daß das Mediumblatt durch die
schwimmende Wirkung des von dem umgekehrten Luftstrom er
zeugten Luftbettes von der Trommelhaltefläche 20 wegge
drängt wird. Diese umgekehrte Wirkung in Kombination mit
dem an die Sauggreifelemente angelegten Vakuum sorgt dafür,
daß das belichtete Mediumblatt wieder von der Handhabungs
vorrichtung gegriffen wird. Eine Umkehr oder Reversion der
Bewegungen in den R1-, R2-, R3- und R4-Achsen wird bewirkt,
um das betroffene Mediumblatt von der Trommel zu entfernen
und wieder eine allgemein planare Medienanordnung zu erzeu
gen. Der Hauptwagen 32 wird dann an der S3-Position ange
halten, wo das Vakuum an den Sauggreifern abgestellt wird,
und das Mediumblatt fällt in das Tablett und wird an einer
weiteren Bewegung nach unten durch eine oder beide der End
wände 158 und 160 gehindert. Es ist zu beachten, daß wäh
rend dieses gesamten Vorganges das Stellglied 180 in seine
ausgefahrene Position beaufschlagt ist, so daß das Tablett
seine zur Bucht 65 geneigte Schrägstellung einnimmt. Nach
einem gegebenen Zeitraum betätigt die Systemsteuerung 6 das
Stellglied 180 umgekehrt, was bewirkt, daß das Tablett zu
den Ausgabeeinrichtungen 152 hin gekippt wird, so daß das
Medium unter seiner eigenen Triebkraft zu den sich entge
gengesetzt drehenden Rollen der Einrichtungen gleitet und
anschließend aus der Medienhandhabungsvorrichtung hinausbe
fördert wird. Wenn der Hauptwagen einmal das Mediumblatt
auf das Tablett fallenließ, bewegt er sich zu seiner Aus
gangs- oder S1-Position, um den Handhabungsvorgang zu wie
derholen.
Unter Bezugnahme nun auf die Fig. 11, 12, 13 und 14 und
insbesondere auf den Aufbau zum Halten des Kreiselaufbaus
30 zur Bewegung längs der Z-Achse, ist zu sehen, daß der
Kreiselaufbau 30 im Raum wirksam durch ein Haltesystem 184
aufgehängt ist, das gegen eine Bewegung längs einer Seiten
kante der Trommel gesichert ist. Das Haltesystem enthält
einen Überhängblock 186, an dem eine sehr glatte rechtec
kige Bahn 188, die sich parallel zur Mittelachse Z er
streckt, ein Kreiselschlitten 182, der sich längs der Bahn
188 bewegt, und Positioniereinrichtungen 190 fest gehalten
sind, die zum gesteuerten Positionieren des Schlittens mit
einer sehr genau definierten Zunahme längs der Z-Achse an
triebsmäßig zwischen dem Schlitten 182 und der Bahn 188
zwischengeschaltet sind. Der von dem Schlitten 182 getra
gene Kreiselaufbau 30 besteht aus einem Kreiselmotor 224,
einem Parabolspiegel 226, der einen mit der dargestellten
Z-Achse zusammenfallenden geometrischen Mittelpunkt hat,
und einem Codierer 228 zum Abtasten des Drehinkrements des
Motors und Übertragen desselben in Impulssignale zur Ver
wendung durch die Systemsteuerung.
Der Kreiselschlitten 182 enthält, wie am besten in den Fig.
13 und 14 dargestellt ist, ein Basiselement 192 und einen
integral angeschlossenes Montageflansch 194, der vom Basis
element 192 abhängt. Der Montageflansch 194 hat eine darin
ausgebildete geeignete Öffnung 196 zum Befestigen des Krei
selachsenmotors 224 an dem Schlitten. Das Basiselement 192
hat, wie in Fig. 13 dargestellt ist, im vertikalen Quer
schnitt einen allgemein U-förmigen oberen Abschnitt 198,
der zum Aufnehmen der entsprechend bemessenen und geformten
Bahn 188 darin bemessen und geformt und durch einen Vorder
wandabschnitt 208 und eine Bodenfläche 213 definiert ist.
Das Basiselement 192 ist ferner mit einer Mehrzahl von Ma
gnetlagern 202, 202 versehen, die in darin ausgebildeten
Blindbohrungen untergebracht sind. Jedes der magnetischen
Lager 202, 202 ist in der entsprechenden Bohrung 204 durch
geeignete Befestigungseinrichtungen, wie die mit Gewinde
versehene Schraube 206, befestigt. Die Mehrzahl von Magnet
lagern schafft eine Gleitlagerfläche 209 und 210, die längs
gegenüberliegenden Seiten der Bodenfläche 213 des
U-förmigen Abschnittes 188 angeordnet sind, um das Basis
element 192 nach oben in Eingriff mit der metallischen Bahn
188 zu ziehen. Ähnlich ist die vordere nach oben stehende
Wand 208 des U-förmigen Abschnittes mit einer Mehrzahl von
ähnlichen metallischen Lagerelementen 208 versehen, die in
der Wand in derselben Weise befestigt sind, wie jene, die
bezüglich der Lager 202, 202 erörtert wurde. Die kombinier
ten Wirkungen der Vorderwandlager und der Bodenflächenlager
verursachen, daß der Schlitten in der angegebenen
U-Richtung in Kontakt mit der Bahn gezogen sowie in der an
gegebenen I-Richtung seitlich in Kontakt mit der Bahn ge
halten wird, um einen ununterbrochenen Eingriff zwischen
dem Schlitten 182 und der Bahn zu erzeugen, auf der er sich
bewegt.
Der Kreiselschlitten 182 wird gegen die im übrigen halten
den Kräfte, die durch die Mehrzahl der Magnetlager 202, 202
und 208, 208 erzeugt werden, unter der gesteuerten linearen
Positionierkraft der Positioniereinrichtungen 190 verscho
ben. Diese Einrichtungen enthalten, wie am besten in
Fig. 12 dargestellt ist, einen Schrittantriebsmotor 211,
der gegen eine Bewegung an der Bahn 188 gesichert ist, ei
ner eine Steigung von 5 aufweisenden Präzisionsleitspindel
212, die sich parallel zur zentralen Z-Achse erstreckt und
durch die Zwischenschaltung eines 1 : 10 Reduktionsgetriebes
durch den Antriebsmotor 211 drehangetrieben ist, und An
triebsmuttereinrichtungen 214, die zum Umwandeln der an
dernfalls drehenden Bewegung, die von dem Schrittmotor 211
geliefert wird, in eine lineare Positionierbewegung zwi
schen dem Schlitten 182 und der Leitspindel 212 zwischenge
schaltet ist. Es ist ein Merkmal der Erfindung, die Leit
spindel mit einer gegebenen Länge zu versehen, die die
Breite der Trommelfläche 20 überragt, um eine reichliche
Restlänge zum Parken des Schlittens außerhalb einer Wech
selwirkung mit der Bewegung des Medienbehandler-Unterwagens
34 zu parken, wenn er ein Mediumblatt in der in Fig. 6 ge
zeigten Weise auf die Trommel zu bewegt. Auf diese Weise
wird die Notwendigkeit zum Zurückführen des Kreiselschlit
tens in eine Ausgangsstellung vor dem Vorschub des Mediums
vermieden und daher der Durchsatz in dem System erhöht. Die
Antriebsmutter 214 ist gegen eine Bewegung zum Basiselement
192 des Kreiselschlittens durch den Montageflansch gesi
chert und erstreckt sich konzentrisch mit einer darin aus
gebildeten Durchgangsöffnung 223.
Die Bahn 188 ist durch die Zwischenschaltung von Verbin
dungsschrauben 218, 218 an dem Überhängblock 186 befestigt,
so daß die gegenüberliegenden Flächen der Bahn und des
Blocks aneinandergepreßt werden. Um, da während des Abtast
vorganges Wärme erzeugt wird, die Wirkungen von relativen
thermischen Expansionen zwischen der Bahn und dem Überhäng
block zu vermindern, sind in dem Überhangblock nach ein
wärts gerichtete Ausschnitte 220, 220 ausgebildet und er
strecken sich allgemein parallel zur angegebenen Z-Achse,
um einen Teil der Länge der Überhängblockfläche von einem
Kontakteingriff mit der Bahn fernzuhalten.
Die Plott- oder Zeichentrommel 18 ist an dem Rahmen 12 an
vier tragenden, schwimmenden Haltern 227, 227 gehalten, die
an den vier Ecken der rechteckigen Basisbodenberührunsflä
che der Plottertrommel angeordnet sind. Die schwimmenden
Halter 227, 227 sind jeweils mit einer Druckluftquelle ver
bunden und wirken im wesentlichen als Einwegstellglieder,
die, wenn sie beaufschlagt werden, die Trommel veranlassen,
sich aus ihrem andernfalls abgesenkten harten Haltezustand
am Rahmen 12 zu erheben. In ihrem abgesenkten Zustand, wenn
die schwimmenden Halter nicht beaufschlagt sind, ruht das
Gewicht der Trommel auf harten Anschlägen, die einen Teil
jedes Halters ausmachen, wodurch die Wiederholbarkeit der
Handhabung der Medien auf die und von der Trommelhalteflä
che 20 sichergestellt ist. Jedoch wird während eines Plott-
oder Zeichenbetriebes Druckluft in jeden der schwimmenden
Halter 227, 227 eingeführt, um die Trommel auf einem Luft
kissen zu halten. Diese Anordnung unterstützt das Dämpfen
von Vibrationen, die andernfalls von anderen betriebenen
Quellen auf die Abtastvorrichtung übertragen werden. Zu
diesen Zwecken sind ferner der Laser 26 und der Lichtum
lenkspiegel 28 beide gehalten an und verbunden mit der
Trommel 18, so daß sie denselben Vibrationen und anderen
auf die Trommel einwirkenden externen Effekten ausgesetzt
sind.
Bezugnehmend nun auf die Fig. 15 und 16 sind eine Kassette
und ein fahrbarer Kassettenmontagegestellaufbau in perspek
tivischer Ansicht dargestellt und so gezeigt, als würde er
in die Bucht 65 der Medienhandhabungsvorrichtung in der an
gegebenen S-Richtung gerollt werden. Die Kassette 63 hat
eine allgemein rechteckige Form mit kurzen Seiten 268, 268
und langen Seiten 266, 266, wobei sich ihre langen Seiten
parallel zu der angegebenen Y-Koordinatenrichtung und ihre
kurzen Seiten parallel zu der angegebenen
X-Koordinatenrichtung erstrecken, wenn der Aufbau in der
Bucht in Position gerollt ist. Wie am besten in Fig. 3 dar
gestellt ist, enthält der Behandlerrahmen 14 einen Stoßfän
ger 270, der federnd an dem Rahmen angebracht ist, um eine
der kurzen Seiten 268, 268 nachgiebig in seitliche Ausrich
tung mit einer befestigten Führung 272 zu führen, die an
der entgegengesetzten Seite des Rahmens 14 angeordnet ist,
um die Kassette bezüglich der angegebenen
X-Koordinatenrichtung zu justieren. Die Justierung der Kas
sette längs der Y-Koordinatenrichtung wird durch magneti
sche Stoppelemente bewirkt, die an dem Rahmen 14 befestigt
und daran so positioniert sind, daß sie mit der führenden
Seitenfläche 266 der Kassette in Eingriff kommen.
Die Kassette enthält ferner eine Rolloberseite oder einen
Tambourdeckel 276, der einen Vorsprung 278 hat, der in
Übereinstimmung mit dem abhängigen Haken 108 des Verschie
bestellglieds 106 positioniert ist, das von dem Sekundärwa
gen 34 getragen wird. Der abhängige Haken 108 ist an einem
Ende der Bewegungsposition angeordnet, so daß er geeignet
ist, mit dem Vorsprung 278 in Eingriff zu sein, wenn er zu
seinem entgegengesetzten Bewegungsende bewegt wird, und
öffnet daher die Abdeckung automatisch, wenn die Türen 3, 3
geschlossen sind, um ein Öffnen in der lichtdichten Umge
bung der Vorrichtung zu beeinflussen.
Das fahrbare Montagegestell trägt auch einen Korb 280, der
sich nach hinterhalb hinter die hintere lange Seite 266 der
Kassette erstreckt, um die Papierzwischenlagen aufzufangen,
die durch die Ausgabeeinrichtungen 120 ausgegeben werden.
Der fahrbare Montagewagen hält ferner die Kassette 63 an
zwei nach oben stehenden Rahmenelementen in einem im we
sentlichen flachen Betriebszustand, wie in Fig. 16 darge
stellt ist. Die Kassette ist durch eine geeignete Drehver
bindung 279 an jedem der Rahmenelemente 277, 277 drehbar an
gebracht. Ein erster Anlageanschlag 282 ist an einer Seite
der Rahmenelemente 277, 277 vorgesehen, um die Kassette in
ihrem normalen flachen Betriebszustand zu halten, wobei je
doch ist ein zweiter Anlageanschlag 284 enthalten ist, um
ein begrenztes Kippen der Kassette um die Drehverbindungen
279 zuzulassen, um ein leichteres Laden der Medien zu be
wirken. Verschiebbare Riegeleinrichtungen 286, 286 sind an
den jeweiligen Anlageanschlägen 282 und 284 vorgesehen, um
mit Sperrstiften 290, 290 zusammenzuwirken, die an der Kas
sette angeordnet sind, um die Kassette in jeder dieser Aus
richtungen zu halten.
Unter Bezugnahme nun auf Fig. 17 und das allgemeine Schema
der Systemsteuerung 6 ist zu sehen, daß das System eine
Haupt-Zentralverarbeitungseinheit, die z. B. ein MOTOROLA
6800-Prozessor sein kann, einen Unterprozessor 252, der zum
Steuern der Bewegungen des Medienhandhabers 10 vorgesehen
ist, und eine Schnittstelle 254 enthält, die zum Steuern
speziellerer Operationen des Fotoplotters 12 vorgesehen
ist.
Der Hauptprozessor steuert die Geschwindigkeit des Kreisel
motors 224 durch einen geeigneten Kreiselverstärker 256, um
das Erreichen einer konstanten Kreiseldrehzahl sicherzu
stellen. Der Hauptprozessor betreibt ferner ebenfalls den
Schrittmotor 211 des Linearantriebs gemäß dem in Fig. 18
erörterten Schema und steuert das Takten der Bildpunktin
formationen, die von dem Laser zum Erzeugen eines abgeta
steten Bildes verwendet werden. Der Unterprozessor 252
steuert die Antriebsachsenmotoren der Handhabungsvorrich
tung und die Linearantriebsmotoren durch die Zwischenschal
tung einer Reihe von Steuerungen 260, die ihrerseits durch
ein Bewegungssteuerboard 258 gesteuert werden, das durch
einen geeigneten Datenbus 262 mit der Untersteuerung ver
bunden ist. Die Schnittstelle 254 ist u. a. für das Abfragen
des Kantendetektors 114 verantwortlich, um den weichen Be
zugspunkt zu bestimmen, der zum Anfangen eines Plott- oder
Zeichenbetriebes verwendet wird, wie oben erörtert wurde.
Es ist ein Merkmal der Erfindung, den Fleckdurchmesser mit
der geforderten Auflösung zu variieren. Zum Beispiel ist
das System geeignet, in vier Auflösungsbetriebsarten, 3810
Punkte pro Inch, 2540 Punkte pro Inch, 1270 Punkte pro Inch
und 1905 Punkte pro Inch, abzutasten. Entsprechend werden
die Punkt- oder Fleckdurchmesser mit der Auflösungsänderung
folgendermaßen variiert:
Auflösung |
Punktgröße |
3810 |
8 Mikrometer |
2540 |
10 Mikrometer |
1905 |
15 Mikrometer |
1270 |
20 Mikrometer |
Die zweite Untersteuerung 254 ist ferner für die Auswahl
der Punktgrößen in Übereinstimmung mit dem als ein Parame
ter des Abtastens angegebenen Auflösungserfordernis verant
wortlich. Dies kann auf zwei Arten ausgeführt werden, von
denen die erste in der Verwendung eines Lasers zum Erzeugen
eines Strahls mit einem festen Durchmesser besteht und an
schließend der Strahl veranlaßt wird, durch eine ausge
wählte Linse hindurchzugehen, um eine gegebene Durchmesser
größe entweder zu verkleinern oder zu vergrößern. Alternativ
kann der Laser selbst die Möglichkeit zum Erzeugen eines
Strahls mit variablen Durchmessern haben, die direkt durch
von der Untersteuerung 254 ausgegebene Befehle gesteuert
werden können. Ein derartiger LASAR wird von Special Optics
Inc. of bittle Falls, New Jersey, unter der Modell-Nr. 56-
30-2-8X hergestellt und unter der Handelsbezeichnung Varia
ble Zoom Beam Expander verkauft.
Unter Bezugnahme nun auf die Fig. 18 und 19 ist ein Schema
zum Erzeugen einer Frequenz gezeigt, durch die Bildpunktin
formationen vom Zentralcomputer 4 an den LASAR getaktet
werden, und zum Erzeugen einer Antriebsfrequenz zum Antrei
ben des Leitspindelantriebsmotors 211, deren Rate dem Ende
einer Rasterlinie und dem Anfang der nächsten folgenden Li
nie entspricht. Wie in Fig. 18 dargestellt ist, ist zu se
hen, daß die Bildpunkttaktfrequenz von der Ausgabe des
Kreiselcodierers 228 erhalten wird, der als der Referenz
takt verwendet wird. Der Kreiselcodierer hat ferner einen
Winkelpositionsdetektor, der von der Steuerung 6 als ein
Indikator verwendet wird, wann eine Abtastlinie für ein ge
gebenes Raster zu beginnen ist. Jedoch ist, da der Codierer
nur in 1000 Schritte pro Umdrehung unterteilt ist, eine
viel höhere Auflösung zum Betreiben der LASAR-Bildpunktin
formationen erforderlich. Daher wird die Ausgangsfrequenz
des Codierers einer Phasenregelschleife 311 zugeführt, um
die Pulsauflösung um ein Vielfaches einer bestimmten Kon
stante C zu erhöhen, die auf einer maximalen Druckauflösung
des Systems basiert und deren Ausgangsfrequenz anschließend
durch einen Datenselektor 314 heruntergeteilt wird, um für
die verbleibenden Auflösungen zu sorgen.
Da das System die Ausgabe des Kreisels als seinen Referenz
takt verwendet, sind Einrichtungen vorgesehen, um den Krei
selmotor 224 genau mit einer gewünschten Geschwindigkeit
laufen zu lassen. Die Einrichtungen enthalten einen vorge
sehenen Haupttaktgeber 300 mit einer Taktgeschwindigkeit
von 20 MHz, die durch eine geeignete Schaltung bei 302 ge
teilt wird, um eine 20 KHz-Geschwindigkeit zu erzeugen, und
durch einen Phasendetektor 301 hindurchgeleitet wird. Das
Phasendifferential wird gefiltert und dann in den Hilfsver
stärker 256 eingegeben, der den Motor 224 antreibt und die
Drehgeschwindigkeit des Kreiselmotors 224 steuert, um diese
Geschwindigkeit auf einer konstanten Winkelgeschwindigkeit
zu halten. Wie angegeben wurde, ist das System zum Abtasten
mit verschiedenen Auflösungen geeignet und entsprechend
werden Abtastungen bei jeder Auflösung folgendermaßen bei
unterschiedlichen Frequenzen betrieben:
Auflösung (DIP) |
Datenrate (MHz) |
3810 |
54,8 |
2540 |
36,6 |
1905 |
27,40 |
1270 |
18,30 |
Die Geschwindigkeit des Kreiselmotors ist so ausgewählt,
daß sie unabhängig die höchste oben aufgelistete Auflösung
unterstützt. Das heißt, daß sich der Kreiselmotor 224 mit
einer Geschwindigkeit von 200 Umdrehungen pro Sekunde
dreht, so daß eine Frequenz von 200 KHz erzeugt und der
Phasenregelschleife 311 basierend auf 200 U/s × 1000
Pulse/U eingegeben wird, um für die höchste Auflösung zu
Sorgen. Trotzdem ist es ein Merkmal der Erfindung, einen
Vielfachgeschwindigkeitsspiegel zu schaffen, der für be
stimmte Anwendungen einen schnelleren Referenztakt erzeugen
kann. Das heißt, daß die Datenrate von 54,8 MHz für die
Auflösung von 3810 dpi eine obere Grenze bei der Takterzeu
gung ist und gleichzeitig die Abtastrate auf 200 Abtastun
gen pro Sekunde einstellt. Jedoch sind die Datenraten bei
1120 dpi, 1905 dpi und 2540 dpi wesentlich geringer, so daß
eine Abtastrate von 300 Abtastungen pro Sekunde oder eine
ebenso große Spiegelgeschwindigkeit verwendet werden kann.
Dies ist wünschenswert, da bei einer höheren Rate die Ab
bildungs- oder Bilderzeugungszeit vermindert wird.
Die Phasenregelschleife 311 besteht aus einem Phasendetek
tor 310, einem Tiefpaßfilter 313 und einem spannungsgesteu
erten Oszillator 312, dessen Ausgabe in den Datenselektor
314 eingespeist wird. Der Phasendetektor erzeugt ein Aus
gangssignal, das entweder positiv oder negativ ist, in Ab
hängigkeit davon, ob eine Phasennacheilung oder eine Phasenvoreilung
detektiert wird. Der Tiefpaßfilter 313 filtert
jegliches Rauschen oder jegliche Streusignale von dem Span
nungsgesteuerten Oszillator 312 aus, der die Ausgangsfre
quenz erzeugt, die als der Bildpunkttakt verwendet wird.
Ein digitaler Zähler 315 ist vorgesehen, um die Ausgangs
frequenz des Oszillators zum Phasendetektor zurückzuführen
und sie durch die Konstante c herunterzuteilen. Der Phasen
detektor sperrt die Phase zwischen dem Eingangssignal, das
die Eingabe von dem Rotationscodierer 228 ist, und dem her
untergeteilten Frequenzsignal.
Die Ausgabe des spannungsgesteuerten Oszillators wird in
den Datenselektor oder Multiplexer 314 eingegeben, dessen
Ausgangsfrequenz schließlich das Takten der Bildpunktinfor
mationen durch eine von dem LASAR 26 verwendeten Schiebere
gister 316 steuert. Wie angegeben wurde, ist die Bild
punktausgaberate in Abhängigkeit von der für eine gegebene
Abtastung nachgesuchten Auflösung variabel, und daher ist
der Datenselektor zum Ändern der Eingangsfrequenz für jede
gewählte Auflösung mit Ausnahme der 3810-Auflösung geeig
net. Dies wird durch Teilen der Eingangsfrequenz durch 2,
in dem Fall, in dem eine 1905-Auflösung erforderlich ist,
oder durch Teilen der Eingangsfrequenz durch 3 in dem Fall,
in dem eine 1270-Auflösung erforderlich ist, und Multipli
zieren der Eingangsfrequenz mit zwei Drittel (2/3) in dem
Fall, in dem eine 2540-Auflösung nachgesucht ist, erfüllt.
Unter Bezugnahme nun auf Fig. 19 und auf das System zum
Steuern des Linearantriebschrittmotors 211 ist zu sehen,
daß dieses System aus einem Differentialdatenakkumulator
378 besteht, der einen Addierer 380 enthält, dessen Ausgabe
einem getakteten Register 382 zugeführt wird. Der Addierer
besteht aus einem 42-Bit-Akkumulator mit im wesentlichen
zwei Eingängen und einem Ausgang 390, der den Schrittmotor
211 betreibt. Die erste Eingabe ist die Ausgabe des Regi
sters 382, der bei 383 mit der Frequenz oder Datenrate ent
sprechend der höchsten Druckauflösung getaktet ist und die
Taktrate hält, egal welche unterschiedliche Auflösungsein
stellung ausgewählt ist. Die zweite Eingabe zum Akkumulator
wird von einem Datenbus 384 abgenommen und durch drei ge
trennte Register 386, 386, 386 zugeführt, die dem Akkumulator
eine Konstante N eingeben. Diese Konstante kann als ein Sy
stemparameter geändert werden und wird zum Verändern der
Frequenz verwendet, die den Schrittmotor 211 antreibt. Als
Beispiel, wie der Akkumulator arbeitet, enthält das System
einen 16-Bit-Datenbus, an den die Konstante N eingegeben
wird, die nachfolgend in die drei getrennten Register
386, 386, 386 geladen wird, von denen jeder eine Größe von 16
Bit hat. Vorausgesetzt, daß ein 42-Bit-Akkumulator verwen
det wird, wird die Ausgabe 390 des Akkumulators durch die
folgende Gleichung definiert:
Die konstante Zahl N wird in einen Eingang des Addierers
eingegeben und die zweite Eingabe in den Addierer ist das
letzte Ergebnis im Akkumulator. Wenn der Register getaktet
wird, wird nun eine neue Summe in den Akkumulator geschoben
und diese wiederum wird gegen den Kontakt N aufaddiert. Der
zum Akkumulator addierte Wert ist kleiner als 1 und jede
Übernahme davon durch den Akkumulator ist das Ergebnis von
aufeinanderfolgenden Additionen zu demselben Wert, so daß
der auf summierte Wert evtl. Eins übersteigen wird. Somit
ist die Frequenz F(out) gleich der Frequenz in F(in) multi
pliziert mit der Konstante N, so daß dann, wenn N eine Zahl
gleich zu 240 ist, die Ausgabefrequenz F(out) bei 390
gleich einem Viertel der Frequenz in F(in) sein würde. Die
ses Überlaufsignal wird somit zum Betreiben des Leitspin
delmotors 211 verwendet.
Durch das Vorstehende wurden ein Fotoplotter und eine Me
dienhandhabungsvorrichtung in ihren bevorzugten Ausführungs
formen beschrieben. Jedoch können zahlreiche Modifikationen
und Substitutionen vorgenommen werden, ohne den Umfang der
Erfindung zu verlassen. Zum Beispiel kann, um eine größere
Auflösung beim durch den Kreiselmotor 224 eingestellten Re
ferenztakt zu erzeugen, die Kreiselmotorgeschwindigkeit er
höht werden, um einen höheren Durchsatz in der Maschine zu
bewirken. Schließlich wurden, wie bei der bevorzugten Aus
führungsform erörtert wurde, die bei der Vorrichtung ver
wendeten Antriebsmotoren von ihrer Art her als Schrittmoto
ren angegeben. Jedoch ist es sehr wohl innerhalb des Blick
feldes der Erfindung, die angetriebenen Teile mit servoge
steuerten Motoren anzutreiben, um dieselben Zwecke zu be
wirken.
Entsprechend wurde die Erfindung zum Zwecke des Beispiels
statt der Beschränkung beschrieben.