DE69520697T2

DE69520697T2 - Druckmedientransportsteuerung mit einer Kodierung doppelter Auflösung

Info

Publication number: DE69520697T2
Application number: DE69520697T
Authority: DE
Inventors: Samuel Arthur Stodder; Paul Jeffrey Wield
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 1994-01-31
Filing date: 1995-01-30
Publication date: 2001-11-15
Anticipated expiration: 2015-01-31
Also published as: EP0665116A2; ES2156167T3; EP0665116A3; EP0665116B1; DE69520697D1; US5598201A

Description

1. Bereich der Erfindung

Die Erfindung betrifft allgemein eine Rasterabtasteinrichtung, beispielsweise einen Tintenstrahldrucker, die Bilder als eine Anordnung einer großen Anzahl einzelner computergesteuerter Tintentropfen auf einem Druckmedium konstruiert, das in sehr kleinen Schritten durch den Drucker computer-verschoben wird; insbesondere eine Kodiervorrichtung zum sehr genauen Vorschieben oder Steuern des Vorschubs des Druckmediums durch den Drucker.
Großformatige Drucker dieser Art werden manchmal als "Plotter" bezeichnet. In Verbindung mit diesem Dokument umfassen die Bezeichnungen "Drucker", " Druckeinrichtungen" usw. solche Plotter, sofern dieses im Text nicht anders angezeigt wird.

2. Stand der Technik

In diesem Bereich ist es bekannt, Positionskodierungseinrichtungen, die in abgekürzter Form als "Kodierer" bezeichnet werden, zu nutzen, um das Ausbilden der Position eines Stücks des Druckmediums relativ zu den Tintentropfenausstoßmodulen eines Druckers, die oft als "Stifte" oder "Druckköpfe" bezeichnet werden, zu unterstützen. Ein Kodierer umfaßt im allgemeinen zwei Hauptelemente, die einer Relativbewegung unterliegen.
Eines dieser Elemente erstreckt sich in der einen oder anderen Weise entlang der Richtung der Relativbewegung und weist Graduierungen bzw. Gradeinteilungen auf, die in der Tat entlang der Bewegungsrichtung angeordnet sind. Das andere Element ist positioniert, um den relativen Durchgang einer solchen Graduierung zu erfassen und als Reaktion eine Art Signal zu erzeugen, das als digitales, elektronisches Signal ausgedrückt oder in ein solches entwickelt wird.
Bei einer Art von Kodierern für ein Drehantriebssystem sind sichtbare Graduierungen um die Welle oder die Nabe eines Drehantriebselements (eine Rolle oder eine Walze) angeordnet, welches direkt mit dem Druckmedium in Verbindung tritt und das Druckmedium vorschiebt. Ein optischer Sensor ist angeordnet, um mit einem elektrischen Impuls auf den Durchgang jeder Graduierung bzw. Gradeinteilung zu reagieren. Das einzige Element, daß sich in einem solchen Drehantriebssystem linear bewegt, ist das Druckmedium selbst.
Alternativ kann ein lineares Antriebselement vorgesehen sein - ein Druckmedium-Trägerbett, das mit dem Medium in Verbindung tritt, dieses hält und vorschiebt -, sofern dieses bevorzugt wird. In diesem Fall des linearen Antriebs können Graduierungen entlang der Längsausdehnung des Betts angeordnet sein. Ein Sensor ist angeordnet, um auf jede Graduierung zu reagieren, was im allgemeinen dem Drehfall entspricht.
Es wird darauf hingewiesen, daß es in den meisten solchen Systemen, ob linear oder rein drehend, im Grundsatz unbedeutend ist, ob die Graduierungen relativ zu dem Drehantriebselemt (Drehwalze oder Bett) fixiert sind und der Sensor bezüglich der Ruhestellung des Druckers ortsfest ist oder ob der Sensor an dem Bewegungsantriebselement fixiert ist oder auf diesem läuft, wohingegen die Graduierungen ortsfest sind. Folglich werden all diese topologischen Umkehrungen in Verbindung mit diesem Dokument als äquivalent betrachtet.
Wie oben vorgeschlagen wurde, können die Graduierungen hauptsächlich nur sichtbare Merkmale sein, wie gemalte oder geätzte Marken oder einen eher mechanischen Charakter aufweisen, wie beispielsweise im Fall von Rillen, Öffnungen oder erhöhten Rippen. Selbstverständlich variiert der Typ des angewendeten Sensors entsprechend.
Ein Spezielfall eines bekannten Drehkodierers nutzt nur eine einzelne Graduierung, welche nur einen Sensorimpuls für jede Drehung der zugehörigen Welle veranlaßt. Die in einem solchen System genutzte Graduierung kann an einer Drehwelle magnetbefestigt sein. Der Sensor kann ein anderes magnetisches Element sein, beispielsweise ein zweiter Magnet oder eine Drahtspule, welches montiert ist, um auf den Drehmagneten mechanisch oder elektrisch zu reagieren.
Wenn die Graduierungen entlang eines linearen Antriebselements, beispielsweise eines Druckmedium - Trägerbetts angeordnet sind, weist die Relativbewegung des Mediums bezüglich des Rests des Druckers eine sehr einfache Beziehung zu der Relativbewegung des Kodierersensors hinsichtlich der Kodierergraduierungen auf. Diese Beziehung ist eine Ein-zu- Eins-Beziehung.
In einem solchen linearen Kodierer, bei dem eines der zwei Elemente (Graduierungsanordnung und -sensor) relativ zu dem Druckmedium und das andere relativ zum Rest des Druckers fixiert sind, ist die Genauigkeit von Positionsbestimmungen entlang der Vorschubsrichtung des Mediums im Ergebnis durch die Auflösung des Kodierersystems begrenzt.
Diese Auflösung ist die Fähigkeit des Systems in geeigneter Weise und zuverlässig jede Graduierung von der benachbarten Graduierung zu unterscheiden. Diese Fähigkeit kann auch als die Lesbarkeit der Graduierungen durch Auswertung der Sensorimpulse oder die Genauigkeit beschrieben werden, mit welcher die Sensorimpulse dem Durchgang von Graduierungen durch die Sensorpositionen entsprechen.
Zusätzlich zu diesen Genauigkeitsbetrachtungen ist die Exaktheit von Positionsbestimmungen entlang der Vorschubrichtung des Mediums durch die Positionsexaktheit der Kodiersystemgraduierungen begrenzt. In dem relativ einfachen Fall eines linearen Antriebssystems werden die Gesamtgenauigkeit und -exaktheit solcher Positionsbestimmungen nicht nur durch die Präzision und die Exaktheit des Kodiersystems gesetzt, sondern sind im wesentlichen gleich der Präzision und der Exaktheit des Kodierersystems.
Diese Beziehung wird eher nicht gewünscht. Für die verlangte Druckpräzision liegt sie in der Größenordnung eines Bruchteils eines Millimeters (etwa 0,008 mm oder etwa 0,0003 inch). Solche feinauflösenden, linearen Kodierer sind modern und werden tatsächlich für die Druckkopfpositionierung in der Richtung quer zum Druckmediumvorschub in den zu betrachtenden Druckern genutzt.
Auch für die Bewegung entlang der Querrichtung (welche gewöhnlich sehr viel kürzer als der Druckmedium-Vorschub ist) sind solche Kodiersysteme relativ teuer und verlangen zwei in kleinem Abstand angeordnete Graduierungen, beispielsweise in Form von sehr schmalen Öffnungen, die in einem Metallstreifen geätzt sind, sowie zwei Sensoren, die sehr genau beabstandet angeordnet sind und quer lesen, um zwischen diesen Feingraduierungen wirksam zu interpolieren. Für die Druckmedium-Vorschubrichtung würde eine noch längere Anordnung von Graduierungen notwendig sein.
In jedem Fall könnte ein solches System für einen Linearantriebs-Bettdrucker praktisch sein. Gegenwärtig wird ein solcher Mechanismus aus ökonomischen Gründen jedoch in gewöhnlichen, kommerziellen Druckern und in Druckern nicht favorisiert, die sehr lange Konstruktionszeichnungen machen, beispielsweise auf Endlospapierrollen. Die gegenwärtige Praxis favorisiert Mechanismen, die das Druckmedium mit Hilfe von Rollen oder um Walzen selbst durch den Drucker treiben, die kostengünstig und nicht schwer sind.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, einen Kodierer zu nutzen, um die Position in einem solchen Drehantriebssystem auszubilden, wobei eines der Kodiererelemente direkt an der Welle oder der Nabe einer Antriebswalze fixiert ist und die Graduierungen um die Walzenachse angeordnet sind. (In Verbindung mit diesem Dokument ist es zweckmäßig, einen solchen Kodierer in verbal verkürzter Form als einen "direkt gekoppelten Kodierer" oder in einer noch mehr verkürzten Form als einen "Direktkodierer" zu bezeichnen.) Wenn diese Skala in der Nähe der umlaufenden Walzen- oder Rollenoberfläche radial angeordnet ist, ist die Auflösung entlang des Druckmediums wie im linearen Fall im wesentlichen gleich der linearen Auflösung des Kodiersystems selbst, was im wesentlichen dem Abstand der Kodiergraduierungen entspricht.
In einem Drehsystem kann die Winkelauflösung des Kodiersystems und hierdurch die lineare Auflösung entlang des Druckmediums mittels des Anordnens der Anordnung von Graduierungen und des zugehörigen Sensors mit einem größeren Radius von der Walzen- oder Rollenachse verbessert werden. Mit dem größeren Radius kann eine größere Anzahl von Unterteilungen oder lesbaren Unterteilungen bei jeder Drehung des Schafts geliefert werden. Die sich ergebene Verbesserung der Feinheit der linearen Auflösung entlang des Mediums ist proportional zu dem Verhältnis oder einem Vielfachen des Graduierung-Sensor-Radius relativ zu dem Walzenradius.
Aus praktischen Gründen ist dieses Vielfache durch den verfügbaren Raum in dem Druckergehäuse begrenzt. Darüber hinaus können sich mit zunehmenden Radius Probleme des Rundlaufs bzw. der Konzentrizität bemerkbar machen. Eine große, abgestufte Schreibe kann auch zu neuen Bedenken führen, beispielsweise hinsichtlich der Herstellungskosten oder der mechanischen und der thermischen Stabilität.
In einem Drehsystem kommen darüber hinaus neue Variable ins Spiel. Eine dieser Variablen ist der systematische Fehler, der durch den effektiven Radius der Druckmedium-Oberfläche eingeführt wird, auf welcher der Drucker die Markierungen macht. Dieser effektive Radius wird durch die Dicke des Mediums selbst und Herstellungstoleranzen sowie im Grunde durch Abnutzung der Walzen beeinflußt.
Eine andere variable Größe ist das umlaufende Gleiten bzw. Rutschen des Mediums relativ zu der Walze. Es ist bekannt, Mittel zum Messen der komplexen Wirkung dieser Variablen beim Betrieb mittels eines Druckernutzers im Feld vorzusehen und ein Mikrocomputer zu programmieren, welcher jeden Drucker steuert, um diese gemessenen Variablen mittels der Berücksichtigung bei der Positionsberechnung entlang der Medium-Vorschubrichtung zu kompensieren.
Bei einem kommerziell verfügbaren Drucker von Hewlett-Packard werden deshalb Markierungen automatisch mittels des Druckers entlang der Stift-Vorschubrichtung in rechten Winkeln zum Medium-Vorschub gemacht. Diese Markierungen werden auf einem Stück des selben Druckmediums gemacht, das zum exakt positionierten Drucken entlang der Medium- Vorschubrichtung genutzt wird, um eine spezielle, zugeschnittene Skala zu schaffen. Der Druckernutzer dreht dann das Stück des Druckmediums mit der gedruckten Skala durch einen rechten Winkel und führt das dann orientierte Stück zum Durchgang durch den Drucker in der gewöhnlichen Vorschubbetriebsart wieder ein. Der Drucker weist optische Sensoren zum Auffinden der zugeschnittenen Skalenmarkierungen auf, und sein Steuercomputer weist eine Programmierung zum Nutzen der Markierungen zum Bestimmen der zusammengesetzten Wirkungen einer diametralen Toleranz (und theortischen Abnutzung) und Rutschen auf, um für eine Nutzung beim späteren Betrieb eine Kalibrierungstabelle zu entwickeln, um die Information zu korrigieren, die von dem Kodiersystem geliefert wird.
Ein solches System hat den wichtigen Vorteil des Kompensierens von Druckmedium-Dicke und -Abnutzung, d. h. von systematischen Faktoren, die die Genauigkeit beeinträchtigen und nicht bekannt sind, wenn der Drucker hergestellt wird. Es korrigiert auch begrenzte andere Arten von systematischen Fehlern, wie zyklische Fehler in Folge des Verdrehens einer Walze oder einer Antriebsrolle und exzentrischer Anordnung der Kodierskala relativ zu der Walzen- oder Rollenachse.
Es wird trotzdem deutlich, daß dieses System für die Nutzung irgendwie ungünstig ist und in jedem Fall nicht die Auflösung oder die Präzision eines Medium-Vorschubrichtungs- Kodiersystems über die Auflösung und die Präzision hinaus verbessern kann, die diesem in mechanischer Hinsicht zu eigen ist.
Das früher erwähnte Einzelgraduierungs-Drehsystem ist eine zu der Lösung mit einem(r) größeren Radius/größeren Anzahl von Unterteilungen prinzipiell entgegengesetzte Lösung. Weil für jede Wellendrehung nur ein Impuls erzeugt wird und eine typische Druckmedium-Walze bzw. eine typische Druckmedium-Antriebsrolle einen Radius zwischen etwa 5 mm bis 3 cm aufweist, ergibt sich eine schlechte Auflösung (etwa 1 ¹/&sub2; bis 9 cm) bei der Anordnung eines solchen Systems direkt auf dem Walzen- oder Antriebsrollenschaft.
Auch mit Modifikationen zum Zählen von zwei oder vier Impulsen pro Schaftdrehung (beispielsweise mittels des Zählens beider Enden eines Permanentmagnetens, der in Querrichtung an dem Schaft montiert ist) ist eine solche Auflösung für moderne Zwecke vollkommen ungeeignet, bei denen Auflösungsgrößen von wenigen Bruchteilen eines Millimeters verlangt werden.
Deshalb ist es üblich, solche Einzelgraduierungs-Kodierer (Kodierer mit einer kleinen Anzahl von Graduierungen) auf Wellen anzuordnen, die relativ zu der Welle, deren Position gemessen wird, mit einem sehr großen mechanischen Vorteil arbeiten. Beispielsweise können solche Kodierer auf Wellen angeordnet werden, die mit Riemen- oder Zahnradgetrieben verbunden sind, die einen mechanischen Vorteil von 100 : 1 bis vielleicht 10.000 : 1 liefern (Zur sprachlichen Verkürzung wird ein solcher Kodierer in diesem Dokument manchmal als "ferngekoppelter Kodierer" oder noch kürzer als " Fernkodierer" bezeichnet).
Um die Zunahme der Kosten für das Vorsehen eines solchen Antriebs ausschließlich für die Positionsmessung zu vermeiden, ist es bekannt, einen solchen Kodierer auf der Welle eines Motors zu montieren, der in dem System sowieso vorhanden ist, beispielsweise ein Motor, der die Druckmedium-Walze oder -Rolle treibt. Der Motor ist durch ein Getriebe, das in dem System ebenfalls schon vorhanden ist, mit der Walze verbunden.
In diesem Fall kann eine weitere Unterteilung jeder Drehung mit einem mittleren Faktor (beispielsweise 8 bis 64) durch das Nutzen eines Schrittmotors erhalten werden. Ein Schrittmotor ist tatsächlich ein Spezialfall eines magnetischen Kodierers, weil die Anker- und die Festspule eines solchen Motors zusätzlich zu der motorischen Kraft eine Drehzählfunktion (oder Teildrehzählfunktion) liefern, die zu der Antwort einer Kodierspule auf ihren Drehmagneten äquivalent ist. In diesem Sinne ist diese Art des Motors im Kern selbst kodierend, jedoch bei wesentlichen zusätzlichen Kosten.
Bei Nutzung eines Schrittmotors oder eines getrennten Graduierungs- Sensor- Kodierers erzeugt die Überlagerung einer Getriebebox oder anderer Mittel zum Liefern eines mechanischen Vorteils immer noch ungewünschte Effekte bzw. Wirkungen. Dieses sind verschiedene Phänomene, die zu einer nicht exakten und nicht genauen Übereinstimmung zwischen Vorschub der Kodiererzählung (oder Selbstkodiererzählung) und dem theoretisch entsprechenden, linearen Vorschub des Druckmediums führen können.
Zu allererst betrifft dieses zyklische Fehler, die sich aus exzentrischen oder in anderer Weise unvollkommenen Getrieben ergeben. Einige weitere trügerische Wirkungen können sich aufdrängen, beispielsweise das ungleiche Aufnehmen eines Spiels, zum Beispiel in bidirektionalen Medium-Vorschubsystemen. Während Medium-Vorschubrichtungskodierer in komplizierter Weise genutzt werden, hat sich diese Nutzung nicht auf die Beschäftigung mit der Auflösung und der Präzision oder mit vom Getriebezug erzeugten, zyklischen Fehlern und den hierzu in Beziehung stehenden Problemen konzentriert.
Es kann deshalb zusammengefaßt werden, daß Systeme, in den Kodiererelemente sich nahezu direkt mit dem Druckmedium bewegen, eine relativ schlechte Auflösung aufweisen, wobei sie sehr exakt sind. Demgegenüber weisen Systeme, in denen Kodiererelemente sich relativ zu dem Druckmedium mit einem hohen mechanischen Vorteil bewegen, nicht akzeptierbare, systematische Ungenauigkeiten auf, während sie eine feine Auflösung zur Verfügung stellen. Der erste Systemtyp kann in technischer Hinsicht nur unter Nutzung von relativ teuren, hochauflösenden Kodierern akzeptabel gestaltet werden, wohingegen der zweite Typ in technischer Hinsicht nur unter Nutzung von relativ teueren, hoch präzisen Getrieben akzeptabel gestaltet werden kann.
Auch bei sehr teueren Kodierern sind zyklische Fehler anderer Art typisch: Fehler auf den Kodiererscheiben oder Fehler, die mit diesen in Verbindung stehen. Diese Fehler resultieren aus einer Montageexentrizität, einer Montagevertikalität, zyklischen Fehlern in einer Meisterausrüstung (mastering equipment), die zum Erzeugen eines Vorbild-Graduieiungsmusters genutzt wird (welches später unzählige Male mittels Siebdruckens oder Fotoätzens reproduziert wird) und anderen Beiträgen. Bei frühereh Systemen können diese Fehlerquellen nur mittels Techniken hoher Toleranz und sorgfältiger, teurer Montage kontrolliert werden.
Hieraus ergibt sich, daß wichtige Aspekte der Technologie, die auf dem Gebiet der Erfindung benutzt wird, einer nützlichen Verfeinerung bedürfen, weil bisher kein System eingeführt wurde, das sowohl eine hohe Auflösung als auch eine gute systematische Genauigkeit bei relativ moderaten Kosten aufweist.
Aus der Druckschrift JP-A-63 317 371 ist eine Vorrichtung bekannt, die die Merkmale (a) bis (d) des Anspruchs 1 und eine Latch-Schaltung umfaßt, wobei die Latch-Schaltung von ersten Positionsüberwachungsmitteln einen Ausgang empfängt und an einen Linienanzahlzähler ein Signal ausgibt. An den Linienanzahlzählter wird von den zweiten Positionsüberwachungsmitteln ein Signal geliefert. Der Linienanzahlzähler zählt bis zu einem vorbestimmten Wert und startet dann einen Thermodruckkopf.

Zusammenfassung der Offenbarung

Die vorliegende Erfindung schafft eine solche Verfeinerung. Vor einer relativ genauen Diskussion der vorliegenden Erfindung werden einige informelle Orientierungen geliefert.
Es wird darauf hingewiesen, daß diese ersten Kommentierungen nicht als eine Beschreibung der Erfindung zu werten sind. Es handelt sich um Einblicke einfacher Natur, die zum Verständnis des grundlegenden Charakters der diskutierten Probleme des Standes der Technik nützlich sind (beispielsweise werden Einblicke betrachtet, die Teil des mit der vorliegenden Erfindung verbundenen Erfindungsbeitrag sind). Darüber hinaus können die Einblicke beim Verständnis der zugrunde liegenden Prinzipien helfen, auf denen die Erfindung basiert.
Wie in dem vorhergehenden Abschnitt erwähnt wurde, kann eine hohe Positionsgenauigkeit bei moderaten Kosten mittels der Nutzung einer engen Kopplung zwischen dem zu dem Druckmedium direktesten Antriebselement und dem Kodierer erreicht werden (d. h., mittels des Fixierens einer Seite des KodiererskalalSensor-Paares mit der Walze oder der Endantriebsrolle). Demgegenüber kann eine hohe Auflösung bei mäßigen Kosten mittels der Nutzung einer Fernkopplung durch einen großen mechanischen Vorteil zwischen dem Kodierer und dem direktesten Antriebselement erreicht werden.
Die vorliegende Erfindung nutzt sehr preiswerie~Mehrfachdrehkodierer in Kombination -einen eng gekoppelten (oder mehr) für hohe Genauigkeit und einen ferngekoppelten für hohe Auflösung. Information hoher Genauigkeit wird dann mit Information hoher Auflösung in einem digitalen Verarbeitungssystem kombiniert, um einen zusammengefaßte Införmation zu liefern, die über eine hohe Genauigkeit und eine hohe Auflösung verfügt. Diese Information kann genutzt werden, um eine Bildpositionierung auf einem Druckmedium auszubilden.
Die Gesamtsystemkosten sind geringer als bei einem äquivalenten Einzelkodierer. Typische zyklische Probleme des Kopplungssystems (Getriebezug oder dergleichen) werden ohne teure Vorrichtungen mit hohen Toleranzen und Zusammenbau- oder Testvorrichtungen entfernt.
Der verbleibende zyklische Fehler in Folge der exzentrischen Montage oder ein anderer Fehler in der direkt gekoppelten Kodiererskala können im wesentlichen auch mittels des Hinzufügens eines anderen oder mehrerer anderer Kodierer, die die Skala lesen, und des geeigneten Kombinierens der Information über die Skala von verschiedenen Sensoren vermieden werden, sofern dies gewünscht ist. Die Information wird derart kombiniert, daß die systematischen, zyklischen Fehler verschwinden oder für eine Nutzung in einer ausdrücklichen Korrektur quantifiziert werden.
Nach diesen Voraberläuterungen wird die Diskussion mit einer eher formalen Übersicht fortgesetzt. Die Erfindung umfaßt mehr als einen Hauptaspekt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines ersten Hauptaspekts betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Steuern des Druckmedium-Vorschubs in einem Tintenstrahldrucker. Die Vorrichtung umfaßt Mittel zum Greifen und Vorschieben eines solchen Druckmediums. Zur Erweiterung und Verallgemeinerung bei der Beschreibung der Erfindung werden diese Mittel einfach als "Greif und Vorschubvorrichtung" bezeichnet.
Die Vorrichtung umfaßt weiterhin Mittel zum Erzeugen eines ersten elektronischen Signals, welches die Position der Greif und Vorschubvorrichtung repräsentiert. Zur Verallgemeinerung und zur Ausweitung wird dieses als "erste Positionsüberwachungs-Einrichtung" bezeichnet. Die erste Positionüberwachungs-Einrichtung ist im wesentlichen direkt an die Greif- und Vorschubvorrichtung gekoppelt.
Darüber hinaus umfaßt die Vorrichtung Mittel zum Erzeugen eines mechanischen Vorteils, der zur Erweiterung und Verallgemeinerung als "mechanisches Vorteilsmittel" bezeichnet wird und direkt an die Greif und Vorschubvorrichtung gekoppelt ist. Die mechanischen Vorteilsmittel umfassen ein Element, das sich in etwa korrespondierend zu der Bewegung der Greif und Vorschubvorrichtung bewegt. Das Element weist jedoch einen mechanischen Vorteil relativ zu der Greif und Vorschubvorrichtung auf.
Die Vorrichtung umfaßt weiterhin Mittel zum Erzeugen eines zweiten elektronischen Signals, das die Position des Elements repräsentiert. Diese Mittel werden in Verbindung mit diesem Dokument als "zweite Positionsüberwachungs- Einrichtung" bezeichnet und sind im wesentlichen direkt an das oben erwähnte Element der mechanischen Vorteilsmittel gekoppelt. Die Vorrichtung umfaßt weiterhin einige digitale, elektronische Einrichtungen zum Empfangen des ersten und des zweiten elektronischen Signals und zum Kombinieren dieser, um eine Hybridinformation zu erhalten, die die Position der Greif und Vorschubvorrichtung repräsentiert, und zum Liefern eines Ausgangs zum Steuern der mechanischen Vorteilsmittel. Die vorhergehende Beschreibung ist eine Beschreibung oder eine Definition des ersten Hauptaspekts der vorliegenden Erfindung in allgemeinster Form. Aber auch in dieser allgemeinen Form ergibt sich, daß die Erfindung die vorher ausgeführten Probleme des Standes der Technik löst.
Die Vorrichtung nach dem ersten Aspekt der Erfindung leidet insbesondere weder unter einer geringen Genauigkeit noch unter einer geringen Auflösung, kann in Folge seiner Konstruktionsart relativ kostengünstige, niedrig auflösende Vorrichtungen für die erste und die zweite Überwachungseinrichtung verwenden und so für weniger als einen einzigen Kodierer mit hoher Auflösung und Genauigkeit hergestellt werden.
Obwohl die Erfindung wesentliche Vorteile bezüglich des Standes der Technik liefert, wird sie zur weiteren Ausprägung der Vorteile vorzugsweise in Verbindung mit bestimmten anderen Merkmalen und Charakteristika benutzt, die die Vorteile verstärken.
Beispielsweise wird bevorzugt, daß die Greif und Vorschubvorrichtung drehbar ist und daß das erste Signal, das von der Positionsüberwachungs-Einrichtung geliefert wird, eine Winkelpostion der drehenden Greif und Vorschubvorrichtung repräsentiert. In einem solchen bevorzugten System wird weiterhin bevorzugt, daß die erste Positionsüberwachungs-Einrichtung folgende Merkmale aufweist:
- ein einziges Referenzmuster, das zur gemeinsamen Drehung mit der Greif und Vorschubeinrichtung angeordnet ist; und
- mehrere Sensoren, die im Abstand um eine Achse der Greif und Vorschubseinrichtung angeordnet sind, um das Referenzmuster im wesentlichen gleichzeitig abzulesen und entsprechende Sensorsignale zu erzeugen;
- Mittel zum Kombinierender Signale aus den mehreren Sensoren, um ein Signal verhältnismäßig hoher zyklischer Genauigkeit im Vergleich zu jedem der mehreren, individuell betrachteten Sensorsignale zu gewinnen.
In Bezug auf die breiteste und allgemeinste Form des ersten Aspekts der Erfindung wird weiterhin bevorzugt, daß die mechanischen Vorteilsmittel einen Getriebezug mit wenigstens einem Getrieberad-Paar umfassen. Der Getriebezug sollte an einem Ende des Zugs mit der Greif und Vorschubvorrichtung und am anderen Ende des Zugs mit dem Element des mechanischen Vorteilsmittels gekoppelt sein.
Weiterhin wird bevorzugt, daß die erste Überwachungseinrichtung und das erste Signal eine relativ hohe zyklische Genauigkeit aber eine relativ niedrige Auflösung im Vergleich mit der zweiten Überwachungseinrichtung und dem zweiten Signal aufweisen, wohingegen die Bewegung des Elements und dementsprechend diejenige der zweiten Überwachungseinrichtung und das zweite Signal eine relativ hohe Auflösung aber eine relativ kleinere zyklische Genauigkeit im Vergleich zur ersten Überwachungseinrichtung und zum ersten Signal haben. Bei diesem bevorzugten System umfaßt die digitale elektronische Vorrichtung Mittel zum Kombinieren der Signale zum Gewinnen von Hybrid-Informationen, deren
- zyklische Genauigkeit durch die zyklische Genauigkeit der ersten Überwachungseinrichtung, und deren
- Auflösung durch diejenige der zweiten Überwachungseinrichtung bestimmt wird.
Unter Berücksichtigung der allgemeinsten Form des ersten Aspekts der Erfindung umfaßt die digitale, elektronische Vorrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung Mittel zum Kombinieren der Signale mit Hilfe der Nutzung:
- des ersten Signals zum Erzeugen der absoluten Position der Greif und Vorschubvorrichtung; und
- des zweiten Signals zum Erzeugen der relativen Position zwischen absoluten Positionen, die von dem ersten Signal bestimmt werden.
Deshalb kann das erste Signal beispielsweise elektronische Impulse umfassen, die gezählt werden. Das zweite Signal kann beispielsweise elektronische Impulse umfassen, die gezählt werden. Die digitale, elektronische Vorrichtung umfaßt dann Mittel zum Kombinieren der Signale mit Hilfe der Nutzung der Impulse des zweiten Signals zum Erzeugen der relativen Position zwischen den Impulsen des ersten Signals.
Dieses System kann dadurch weiter verfeinert werden, daß die digitale, elektronische Vorrichtung Mittel zum Vergleichen der ersten und der zweiten Signale zum Bestimmen eines zyklischen Fehlers in dem zweiten Signal und Mittel zum Anwenden des so bestimmten zyklischen Fehlers zum Verfeinern des zweiten Signals umfassen, wie dies genutzt wurde, um relative Positionen zwischen absoluten Positionen zu erzeugen, die aus dem ersten Signal bestimmt wurden. Diese weitere Verfeinerung sollte für ungewöhnliche Fälle reserviert werden. Üblicherweise wird es weder notwendig noch wünschenswert sein, weil zyklische Fehler normalerweise innerhalb typischer mechanischer Vorteilsmittel, beispielsweise in Getriebezügen, entwickelt werden und so klein sind, daß sie nicht signifikant sind, wenn sie nur über einen sehr kurzen Abstand akkumuliert werden, beispielsweise in dem Intervall zwischen zwei Impulsen des ersten Signals (niedrige Auflösung, hohe Genauigkeit).
Bei einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der allgemeinsten Form des ersten Aspekts der Erfindung umfaßt die digitale, elektronische Vorrichtung (1) eine Vergleichsvorrichtung zum Vergleichen des ersten und des zweiten Signals zum Bestimmen eines zyklischen Fehlers in dem zweiten Signal und (2) Mittel zum Anwenden des so bestimmten zyklischen Fehlers zum Ableiten eines Einheitssignals vom dem zweiten Signal, das eine relativ sehr hohe zyklische Genauigkeit aufweist. Bei dieser alternativen bevorzugten Ausführungsform umfaßt die digitale, elektronische Vorrichtung darüber hinaus Mittel zum Nutzen des abgeleiteten Einheitssignals bzw. einheitlichen Signals zum Repräsentieren der Position der Greif und Vorrschubvorrichtung.
Diese Alternative scheint umständlicher als die früher erwähnte, bevorzugte Ausführungsform zu sein, bei der das zweite Signal einfach genutzt wird, um die Position zwischen den Impulsen des ersten Signals zu bestimmen. Die digitale, elektronische Vorrichtung kann jedoch vorzugsweise die Form eines programmierten, allgemeinen Zwecken dienenden Mikroprozessors annehmen, während die digitale, elektronische Vorrichtung leicht in der Form verdrahteter, diskreter, elektronischer Logikelemente oder in der Form einer oder mehrerer Spezialleiterplatten, die solche Logikelemente als integrierte Schaltungen kombinieren, ausgeführt sein kann.
Es kann sich herausstellen, daß viele Verfahren, wenn sie durch die Nutzung eines solchen programmierten Prozessors implementiert werden, weniger kosten und bei der tatsächlichen Ausführung noch schneller sind, wenn der Prozessor veranlaßt wird, zunächst einige umfangreiche arithmetische Vorabspeicherungen der Ergebnisse zu machen und diese dann während der tatsächlichen Betriebszeit zu solchen kumulierten Ergebnissen umzusortieren. Wenn ein programmierter Prozessor genutzt wird, wird darauf hingewiesen, daß verschiedene "Mittel", die hiervon umfaßt und in dieser Diskussion spezifiziert sind, natürlich in der Form eines Programms oder sogenannter "Firmware"-Module in den Prozessor oder irgendwelche zugehörigen Speicher integriert werden.
In dem Beispiel kann diese alternativ bevorzugte Ausführungsform des ersten allgemeinen Aspekts der Erfindung ihrerseits vorzugsweise dadurch umgesetzt werden, daß Fehler- Anwendungsmittel Mittel zum Ausbilden einer digitalen, elektronischen Vergleichstabelle umfassen, daß heißt eine Tabelle, welche aufgelistete Werte des zweiten Signals mit aufgelisteten Werten des eine hohe zyklische Genauigkeit aufweisenden, einheitlichen Signals korreliert. Diese aufgelisteten Werte des eine hohe zyklische Genauigkeit aufweisenden, einheitlichen Signals bilden die Hybrid-Information.
Die Mittel zum Nutzen des abgeleiteten Signals umfassen dann Mittel zum Nutzen der aufgelisteten Werte das eine hohe zyklische Genauigkeit aufweisenden, einheitlichen Signals zum Repräsentieren der Position der Greif und Vorschubvorrichtung. Das Gesamtergebnis besteht darin, daß das System, welches jeden durch gezählte Impulse des zweiten Signals repräsentierten Abstand getrieben hat, die tatsächliche Position der Greif und Vorschubvorrichtung bestimmen kann.
In äquivalenter Weise kann die Auflistung auch in umgekehrter Form genutzt werden, daß heißt ausgehend von dem einheitlichen Signal, das eine gewünschte Position der Greif und Vorschubvorrichtung repräsentiert, wird der korrelierte Wert des zweiten Signals nachgeschaut. Diese umgekehrte Prozedur ermöglicht es dem System, zu bestimmen, wie weit zu verschieben bzw. zu treiben ist, um irgendeine gewünschte Position zu erreichen.
Ein praktischer Drucker umfaßt eine Antriebsvorrichtung zum Antreiben der Greif und Vorschubvorrichtung. Typischerweise sind diese über mechanische Vorteilsmittel, beispielsweise die, die bereits als Teil der Erfindung erwähnt wurden, mit der Greif und Vorschubvorrichtung gekuppelt. Dementsprechend wird bevorzugt, daß die zweite Positionsüberwachungs- Einrichtung die Position der motorischen Mittel im wesentlichen direkt überwacht, wodurch einzelne mechanische Vorteilsmittel veranlaßt werden, eine Doppelfunktion zu erfüllen, nämlich das Antreiben des Druckmediums und das Liefern des gewünschten mechanischen Vorteils, den die Erfindung nutzt, um eine Information hoher Auflösung zu erhalten.
Die zweite Positionsüberwachungs-Einrichtung kann entweder einen Kodierer, der im wesentlichen direkt an die motorischen Mittel gekoppelt ist, oder einen Schrittantriebsmechanismus umfassen, der als Teil der motorischen Mittel ausgebildet ist.
Ein zweiter Aspekt der Hauptaspekte der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern eines Druckmedium-Vorschubs in einem Tintenstrahldrucker. Die Vorrichtung umfaßt ein Kodierrad, das zum Erfassen einer Winkelposition eines mechanischen Elements, das ein " Druckmedium vorschiebt, angeordnet ist. Dieses Kodierrad weist Graduierungen bzw. Gradeinteilungen auf, die in unangenehmer Weise harmonische Fehler aufweisen.
Die Vorrichtung nach dem zweiten Hauptaspekt der Erfindung umfaßt weiterhin mehrere Sensoren, die um das Kodierrad bei gleichen Winkeln angeordnet sind, um zu den Kodierrad- Gradeinteilungen entsprechende Signale zu liefern, die gegenseitig komplementäre, harmonische Fehlerphasen aufweisen.
Darüber hinaus umfaßt der zweite Hauptaspekt der Erfindung Mittel zum Kombinieren der Signale zum Entwickeln einer zusammengefaßten Information, in welcher insbesondere harmonische Fehler gegenseitig beseitigt sind.
Während das vorhergehende eine Beschreibung oder eine Definition des zweiten Aspekts der Erfindung in seiner breitesten und allgemeinsten Form ist, wird auch bei dieser breiten Form deutlich, daß die Erfindung schwerwiegende Probleme eines Getriebefehlers oder eines Kodierradfehlers, die in einem vorhergehenden Abschnitt dieses Dokuments beschrieben wurden, löst. Wiederum können einige bevorzugte, zusätzliche Merkmale oder Charakteristika beschrieben werden.
Beispielsweise wird bevorzugt, daß die Vorrichtung einen zusätzlichen Kodierer umfaßt, der über mechanische Vorteilsmittel mit dem Kodierer gekuppelt ist. Signale von diesem zusätzlichen Kodierer weisen in unangenehmer Weise zyklische Fehler auf, die typischer Weise in den mechanischen Vorteilsmitteln entstehen.
Die Vorrichtung umfaßt weiterhin bevorzugt Vergleichsmittel zum jeweiligen Kombinieren von Signalen der mehreren Sensoren mit Signalen von dem zusätzlichen Kodierer zum Entwickeln einer zusammengefaßten Information über die zyklischen Fehler und Mittel zum Anwenden der zyklischen Fehlerinformation zum Kalibrieren der Vorrichtung, wodurch eine Positionssteuerung erreicht wird, die von den zyklischen Fehlern unabhängig ist.
Bei bevorzugten Ausführungsformen nach einem dritten Hauptaspekt der Erfindung betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Tintenstrahl-Bedrucken eines Druckmediums in einer Tintenstrahl-Druckvorrichtung. Die Vorrichtung ist eine, die über erste und zweite Positionsüberwachungs-Einrichtungen verfügt, die mit den mechanischen Vorteilsmitteln gekoppelt sind. Die erste Positionsüberwachungs-Einrichtung ist relativ direkt an das Druckmedium gekoppelt.
Das Verfahren umfaßt den Schritt zum Eingreifen des Druckmediums und zum Vorschieben seiner Position in der Druckvorrichtung. Es umfaßt weiterhin den Schritt zum Nutzen der ersten Überwachungs-Einrichtung zum automatischen Erzeugen eines ersten elektronischen Signals, daß die Position des Druckmediums während des Vorschubs exakt repräsentiert.
Das Verfahren umfaßt die Schritte zum Nutzen der mechanischen Vorteilsmittel zum Verstärken der Bewegung der ersten Postitionsüberwachungs-Einrichtung, wobei die Bewegung den Vorschub des Druckmediums während des Vorschubs repräsentiert, zum Nutzen der zweiten Überwachungs-Einrichtung zum automatischen Erzeugen eines zweiten elektronischen Signals, zum automatischen Kombinieren des ersten und des zweiten elektronischen Signals zum Erhalten einer Hybrid-Infromation, die die Position des Druckmediums exakt repräsentiert, und zum Liefern eines Ausgangs zum Steuern des mechanischen Vorteilsmittels. Diese Schritte können eine Definition oder eine Beschreibung des dritten Aspekts der Erfindung in seiner breitesten und allgemeinsten Form bilden. Auch in einer solchen allgemeinen Form ergibt sich, daß der dritte Aspekt der Erfindung eine wünschenswerte Verfeinerung liefert, die aus dem Stand der Technik nicht bekannt ist. Vorzugsweise wird dieser Aspekt der Erfindung mit zusätzlichen Verfahrensmerkmalen oder -charakteristika praktiziert, die optimierend wirken und hierdurch die Vorteile verstärken.
Die vorhergehenden Betriebsprinzipien und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus einer Betrachtung der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf eine zugehörige Zeichnung.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Fig. 1 ist eine schematische perspektivische oder isometrische Darstellung eines Druckmedium-Antriebzugs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zum Bestimmen und Steuern eines Druckmedium-Vorschubs, einschließlich zweier Kodierer eines optischen Übertragungstyps;
Fig. 2 ist eine ähnliche Darstellung eines Antriebszugs mit einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, einschließlich eines Kodierers eines optischen Reflexionstyps und (anstelle eines zweiten Kodierers und gewöhnlichen Motors) eines Schrittmotors, der zum Antreiben des Systems genutzt wird;
Fig. 3 ist eine zu Fig. 1 ähnliche Darstellung eines Antriebszugs mit einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, einschließlich mehrerer Sensoren als Teil des direkt gekoppelten Kodierers;
Fig. 4 ist eine isometrische oder perspektivische Darstellung eines Druckers gemäß der Erfindung und gemäß einigen angefügten Ansprüchen; und
Fig. 5 ist ein repräsentatives Flußdiagramm, daß interne Firmware-Operationen eines programmierten Mikroprozessors zum Ausführen der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen Fig. 1 zeigt in Übereinstimmung mit der Erfindung zwei Kodierer 41, 51, die über einen Getriebezug 21 gekuppelt sind. Der Getriebezug 21 umfaßt ein Stirnrad 22 auf der Welle 12 der Druckmedium-Antriebswalze/-rolle 11 und ein Ritzel 23, das mit dem Stirnrad 22 eingreift und auf einer Welle 32 eines Motors 31 läuft.
Der Motor 31, der Zug 21 und die Walze oder die Rolle 11 schieben 13 ein Stück eines Druckmediums 1 längs zu einem Druckkopf oder Stift 71. Der Stift 71 ist für eine Querbewegung 72 montiert, um das Medium 1 in den Koordinatenpositionen zu markieren, die mittels des Mediumvorschub 13 und einer Stiftbewegung 72 orthogonal erzeugt werden, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist.
Jeder Kodierer 41, 51 umfaßt eine jeweilige Kodiererscheibe 42, 52 und einen Kodierersensor 43, 53. Eine Kodiererscheibe (oder ein sogenanntes "Kodiererrad") 42 ist auf der Schreibwalzenwelle 12, und das andere 52 ist auf der Motorwelle 32. Dementsprechend weist letztere Kodiererscheibe 52 relativ zu der Walze 11 einen mechanischen Vorteil auf.
(In diesem spezifisch dargestellten System fließt tatsächlich mechanische Kraft von der Welle 32, die die Kodiererscheibe 52 trägt, zu der Schreibwalzenwelle 12. Wie sich aus anderen Beispielen jedoch ergibt, ist diese Richtung des Kraftflusses nicht eine Bedingung für die Erfindung und ist nicht irgendein Bestandteil der Bedeutung der Worte "mechanischer Vorteil", zumindest in der Bedeutung wie sie in diesem Dokument genutzt werden.)
Beide Kodierer, 41, 51 sind im wesentlichen äquivalent, weisen eine im wesentlichen niedrige Auflösung auf und sind im wesentlichen kostengünstige Einrichtungen. Der ferngekoppelte Kodierer 51 weist gegenüber der Schreibwalze 11 wegen der Bewegungsverstärkung in Folge des Getriebezugs 21 jedoch eine höhere effektive Auflösung auf. Genauigkeit wird typischer Weise durch den Zug 21 verloren. Der direkt gekoppelte Kodierer 41 liefert jedoch die Winkelgenauigkeitsreferenz an der Walze 11 ohne den Getriebefehler.
Als ein System liefert der ferngekoppelte Kodierer 51 über den Getriebezug 21 im wesentlichen die hohe Auflösung, die notwendig ist, wohingegen der direkt gekoppelte Kodierer 41 die Genauigkeit liefert. Diese Anordnung geht davon aus, daß die relevanten räumlichen Frequenzen des Getriebezugs 21 größer als die Linienabstandsfrequenz des direkt gekoppelten Kodierers 41 sind.
Dieses bedeutet mit anderen Worten, daß in dem Winkeldrehbereich die Wiederholungen signifikanter zyklischer Fehler, die durch das Getriebe 21 eingeführt werden, weiter von einander beabstandet sind (vorzugsweise viel weiter) als die Graduierungen bzw. Gradeinteilungen des Direktkodierers 41. Für das dargestellte System wird diese Bedingung sehr leicht mittels des Vermeidens der Nutzung eines sehr großen Übersetzungsverhältaisses des Getrieberad-Paares 22, 23 erreicht. In dieser Beziehung sollte jedoch sorgfältig gehandelt werden, wenn zwei oder mehr Getrieberad-Paare 21 in Reihe angewendet werden.
Beide Sensoren 43, 53 in Fig. 1 sind optische Übertragungstypen. Beide Scheiben 42, 52 können mittels übertragenen Lichts sichtbar gemacht werden, entweder mit im allgemeinen durchsichtigen Scheiben, die Abdeckgraduierungen aufweisen, oder opake Scheiben mit lichtdurchlässigen, schmalen Schlitzen, die als Graduierungen dienen.
Durchsichtige bzw. lichtdurchlässige Scheiben 42, 52 für diesen Zweck können aus Glas oder Kunststoff mit Graduierungen sein, die vorzugsweise mittels Siebdruck oder Fotochemie aufgebracht werden. Im Allgemeinen werden opake Scheiben 42, 52 aus Metall mit feinen Schlitzen bevorzugt, die vorzugsweise fotogeätzt sind.
Eine einzelne feste Antriebsrolle oder Walze 11 kann bevorzugt und dargestellt werden. Es liegt jedoch im Bereich der vorliegenden Erfindung, daß diese durch zwei oder mehr schmale Antriebsrollen (nicht dargestellt) ersetzt wird, die entlang der Welle 12 beabstandet angeordnet sind. Bei der Erfindung kann auch ein Mehrstufen-Getriebezug verwendet werden, beispielsweise einer mit einem großen mechanischen Vorteil. In diesem Fall kann der zweite Kodierer 51 eher auf einem der Zwischengetriebewellen als auf der Motorwelle 32 laufen, sofern dieses bevorzugt wird.
Es wird weiterhin darauf hingewiesen, daß der zweite Kodierer 51 überhaupt nicht entlang des Antriebsgetriebezugs 21 sein muß. Er kann eher seinen eigenen Getriebezug, Riementrieb oder andere mechanische Vorteilsmittel (nicht dargestellt) aufweisen, die von der Walze oder der Rolle 11 getrieben werden, wenn dieses bevorzugt wird. In einem solchen System gelangt im Gegensatz zu der Tatsache, daß der Kodierer 51 einen "mechanischen Vorteil" relativ zu der Walze bzw. Schreibwalze 11 aufweist, mechanische Kraft eher von der Walze 11 entlang der mechanischen Vorteilsmittel zu dem Kodierer 51 als in der entgegengesetzten Richtung. Es wird erneut darauf hingewiesen, daß die Verwendung der Begriffe "mechanische Vorteilsmittel" und "mechanischer Vorteil" nicht so zu interpretieren sind, daß die Kraft notwendiger Weise entlang der mechanischen Vorteilsmittel von dem zweiten Kodierer 51 auf die Walze 11 gelangen muß.
Der zweite Kodierer 51 kann mit einem getrennten Getriebezug (nicht dargestellt) betrieben werden, welcher von dem Motor 31 angetrieben wird, jedoch nicht in dem Antriebszug 21 zu der Walze 11 ist. Ein solcher getrennter Getriebezug kann noch weiter als der Motor 31 nach unten übersetzt werden (relativ zu der Walzenwelle 12) oder teilweise nach oben übersetzt werden.
Obwohl der zweite Kodierer 51 relativ zu der Walze 11 einen mechanischen Vorteil aufweist, wird von dem Kodierer 51 zu der Walze 11 keine mechanische Kraft übertragen. In jeder dieser Varianten sollte der zweite Kodierer 51 für den Zweck der vorliegenden Erfindung relativ zu der Walzenwelle 12 einen mechanischen Netto-Vorteil haben, der von mechanischen Vorteilsmitteln geliefert wird.
Beim Betrieb gelangen Kodierersignale 44, 54 von dem jeweiligen Kodierer 41, 51 (typischer Weise über jeweilige herkömmliche Signalaufbereitungs-Vorverstärker, die nicht dargestelltsind) zu einer digitalen, elektronischen Vorrichtung zum Kombinieren der Signale, vorzugsweise einem programmierten Mikroprozessor 61. Wie bereits erwähnt wurde, verkörpert der Prozessor 61 mit seiner integrierten Firmware die verschiedenen, vorher eingeführten Mittel und Untermittel zum Kombinieren dieser Signale zum Erhalten einer Hybrid-Information, die die Position der Walze/Rolle 11 oder anderer Greif und Vorschubvorrichtungen repräsentiert.
Die oben erwähnte Ausführungsform der Erfindung funktioniert vorteilhaft, wie dies in dem Firmware-Ablaufdiagramm nach Fig. 5 gezeigt ist. In diesem Diagramm repräsentiert "N1" die Auflösung des direkt gekoppelten Kodierers 41, 141, 241 (Fig. 1 bis 3) in Zähleinheiten pro Umdrehung und "N2" die Motorauflösung 131 in Schritten oder Zählungen pro Umdrehung oder äquivalent die Auflösung des motorgekoppelten Kodierers S 1, 251. Die Variable "R" ist der mechanische Vorteil (beispielsweise eine Getriebeübersetzung), so daß das Produkt "N2*R" gleich einer Motorauflösung in Schritten oder Zählungen pro Umdrehung der Antriebsrolle ist, was bezüglich der Einheiten mit der von N1 vergleichbar ist.
"Kante" meint die vordere Kante einer Graduierung bzw. Gradeinteilung oder einer Skalenmarkierung auf dem direkt gekoppelten Kodiererrad 42 (Fig. 1). Die Buchstaben "i" und "j" werden jeweils genutzt, um einen Index in einem Zähler zu repräsentieren. Die Variablen "A", "B" und "C" werden durch den Betrieb des Mikroprozessors definiert, wie dieses in der Zeichnung angedeutet ist. Für den Fachmann auf dem Gebiet des Programmierens von Mikroprozessoren und Tintenstrahldrucker-Positionierungssteuerung erklärt sich das Diagramm im übrigen von selbst.
Wie Fig. 2 vorschlägt, kann jeder der Kodierer eher vom Reflexionstyp 141 als vom durchlässigen Typ (41, 51 in Fig. 1) sein, so daß die Kosten durch das Eliminieren eines mechanischen Elements (mit mechanischen Anordnungen für die Wellenanordnung) durch ein Abziehbild, eine Folienscheibe oder einen Film 142 reduziert werden. Ein solches Dünnelement 142 kann die Graduierungen in Form gedruckter, mittels Siebdruck erzeugter oder fotochemisch gebildeter Markierungen tragen und haftend auf der Seite eines Getriebes 122 montiert sein. Die Graduierungen können tatsächlich mittels Siebdruck oder fotochemisch auf die Oberfläche eines Getriebes 122 aufgebracht werden, wenn dieses bevorzugt wird.
Fig. 2 zeigt auch, daß im Bereich der Erfindung ein Selbstkodierer-Schrittmotor 131 den zweiten Kodierer 51 (Fig. 1) und einen gewöhnlichen Motor 31 ersetzen kann. Darüber hinaus belegt die Zeichnung den früher erwähnten Punkt, daß ein Getriebezug mit zwei oder mehr Stufen 121, beispielsweise ein Zwischenclustergetriebe 124, den Einzelstufenzug 21 nach Fig. 1 ersetzen kann. Ein solcher Mehrstufenzug 121 kann das Erreichen einer höheren Gesamtgetriebeübersetzung unterstützen, welche in Verbindung mit einem Schrittmotor 131 wünschenswert ist, weil die Winkelauflösung eines solchen Motors 131 typischer Weise viel geringer als die mit einem sehr kostengünstigen Kodierer 51 erreichbare ist.
Eine noch höhere Genauigkeit der Medium-Vorschub-Positionssteuerung eines Tintenstrahldruckers kann mit Hilfe des Eliminierens zyklischer Fehler in dem Code-Rad bzw. Kodiererrad oder durch das Eliminieren zyklischer Fehler die mit den Code-Rädern bzw. Kodiererrädern verbunden sind (insbesondere die direkt gekoppelte Kodiererscheibe 41, 141). Wie bereits erwähnt wurde, ergeben sich solche Fehler bei der Graduierungsmuster-Erzeugung oder aus einer exzentrischen oder nicht rechtwinkligen Montage, usw.
Der Bedarf nach einer sorgfältigen Montage und nach Toleranzen kann in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung dadurch eliminiert werden, daß ein zusätzliches Kodierersignal eingearbeitet wird, das relativ zu einem speziellen zyklischen, in Betracht zu ziehenden Fehler um 180º phasenverschoben ist. Beispielsweise ermöglicht ein zusätzlicher Kodiererwandler 243b (Fig. 3) an dem direkt gekoppelten Kodierer 241 die Beseitigung eines zyklischen Fehlers der ersten Harmonischen, daß heißt eines einmal pro Umdrehung auftretenden Fehlers.
Zu diesem Zweck ist der zweite Wandler 243b direkt entgegengesetzt zu dem ersten Wandler 243a montiert (180º-Phasenverschiebung). Die jeweiligen Signale 244a, 244b von den zwei Wandlern 243a, 243b werden gemittelt 263, um ein einzelnes Signal 244 zu erhalten, das sich zu dem Mikroprozessor (61 in Fig. 1, nicht dargestellt in den Fig. 2 und 3) fortsetzt.
In dem Prozessor wird das einzelne, gemittelte Signal 244 als eine Repräsentation der Walzenposition 211 genutzt. Die Fehlerkomponenten der zwei Signale 244a, 244b sind zueinander um 180º phasenverschoben und löschen sich deshalb bei der Mittelung. Das verbleibende Signal 244 weist keinen Fehler der ersten Harmonischen auf.
In ähnlicher Weise können Fehler der n-ten-Harmonischen eliminiert werden. Dieses wird mittels der Nutzung einer größeren Anzahl von Wandlern 243 ermöglicht, beispielsweise 2n.
Die vorliegende Erfindung kann auch derart betrachtet werden, daß Graduierungen des ferngekoppelten Kodierers 51, 251 oder Schritte des Schrittmotors 131 gemäß einer Erfassung zum Interpolieren zwischen Graduierungen des direkt gekoppelten Kodierers 41, 141, 241 genutzt werden. Zyklische Fehler der Graduierungen des Fernkodierers 51, 251 oder der Schrittmotorenschritte 131 gemäß der Erfassung wirken als Störungen der Gleichmäßigkeit dieser Interpolation. Dementsprechend sollten solche zyklischen Fehler über die kurze Distanz oder das Winkelintervall zwischen Graduierungen des Direktkodierers 41, 141, 241 auf einem unwesentlichen Niveaus gehalten werden.
Diese sehr wünschenswerte Bedingungen wird üblicherweise leicht erreicht, wenn (wie früher erwähnt wurde) die räumliche Periodizität oder die Winkelperiodizität der zyklischen Fehler viel größer als der Abstand von Graduierungen des direkt gekoppelten Kodierers 41, 141, 241 gemacht wird. Wenn diese Periodizitätsbeziehung beobachtet wird, verhält sich der Abstand der Interpolationsgraduierungen über das begrenzte Intervall zwischen Graduierungen des Direktkodierers vernünftig, d. h. entweder nahezu konstant (wie in der Nähe eines Peaks oder eines Durchgangs eines zyklischen Fehlers) oder im wesentlichen sehr langsam und monoton hinsichtlich der Variation.
In einigen Fällen, beispielsweise, wenn ein ungewöhnlich hoher mechanischer Vorteil aus irgendeinem Grund notwendig ist, kann es sein, daß die zyklischen Fehler über das Intervall zwischen den Graduierungen des Direktkodierers nicht leicht auf einem unwesentlichen Niveau gehalten werden können. In einer solchen Situation kann ein Designer auf eine alternative Bedingung zurückgreifen, nämlich die Größe der zyklischen Fehler, d. h. die Veränderung des Graduierungsabstands des Fernkodierers 51, 251 oder die Schrittmotorenschritte 131 gemäß der Erfassung, muß viel kleiner als der Abstand der Graduierungen des Direktkodierers 41, 141, 241 sein.
Eine Übereinstimmung mit dieser alternativen Bedingung kann mit Hilfe einer weiteren Anwendung der Prinzipien der Erfindung durchgesetzt werden. In diesem Fall wird der Fernkodierer 51, 251 oder der Schrittmotor 131 mit seiner hohen Auflösung (durch den Getriebezug 21, 121, 221) in Kombination mit mehreren Wandlern oder Mehrfachwandlern 243 (Fig. 3) des Direktkodierers 241 genutzt, um den effektiven zyklischen Fehler auf eine Niveau zu vermindern, das kleiner als der Graduierungsabstand des Direktkodierers 242 ist.
Für den Fall des Doppelsensors 243 gemäß Fig. 3 wird dieses mittels des Ausbildens von zwei Vergleichen mit dem Signal des Fernkodierers 251 erreicht: (1) Vergleich des Signals mit dem Signal von einem ersten Sensor oder Wandler 243 des Direktkodierers 251, und (2) Vergleich des selben Signals des Fernkodierers mit dem Signal eines zweiten Sensors oder Wandlers 243 des Dirketkodierers 241. Wie bereits erwähnt wurde, weist der zweite Wandler 243b eine entgegensetzte Phase zu dem ersten 243a auf oder ist um 180º phasenverschoben. Jeder der zwei Vergleiche liefert ein Signal mit einem gemischten Getriebefehler und einem zyklischen Direktkodiererfehler.
Die zyklischen Fehler des Direktkodierers 241, die von den zwei Vergleichssignalen umfaßt sind, sind jedoch nicht dieselben. Insbesondere weisen sie gegenseitig eine Phasenverschiebung von 180º auf.
Die zwei gemischten Fehlervergleichssignale werden dann gemittelt. In dem Umfang, in welchem der Direktkodierer 241 keine Fehler zweiter oder höherer Harmonischer aufweist, liefert die Mittlung nur Getriebefehlerdaten 221, weil das Code-Rad 242 zyklische Fehler der ersten Harmonischen auslöscht. Die dann bestimmten Getriebefehlerdaten 221 werden als Kalibrierungsdaten mit hoher Auflösung genutzt, um sie auf den Direktkodierer 241 zum exakten Bewegen der Walze 211 durch das Getriebe 221 anzuwenden.
Wie dies bereits beschrieben wurde, kann in Kombination mit dieser Fehlerisoliertechnik eine größere Anzahl von Wandlern 243 angewendet werden, um die Genauigkeitsverschlechterungseffekte der Fehler der zweiten oder der höheren Harmonischen zu vermindern, wenn solche Störungen sich als praktisches Problem herausstellen. All diese Varianten mit mehreren Sensoren pro Code-Rad betreffen die Verbesserung der Gesamtpositionierungsgenauigkeit und sind von der Auflösung zu unterscheiden.
Die Erfindung schafft einen Kodierer in einer Raster-Scan-Einrichtung, beispielsweise einem Tintenstrahldrucker 80 nach Fig. 4, welche eine Eingangsablage 82 aufweist, die eine Zuführung 84 mit vielen Blättern eines Druckmediums 1 aufweist. Diese gelangen 13 von der Ablage 82 durch eine Druckzone, in welcher sie einer Bedruckung mit vorzugsweise mehreren Stiften (die manchmal auch als "Druckpatronen" oder " Druckköpfe" bezeichnet werden) 71c, 71 m, 71y und 71b ausgesetzt sind, die blaue, rote, gelbe bzw. schwarze Tinte enthalten. In jedem Fall erfolgt die Bedruckung mit wenigstens einem Stift 71b, der typischer Weise schwarze Tinte enthält. Diese Stifte sind vorzugsweise thermische Tintenstrahler, können jedoch auch andere Tintenstrahler sein.
Die Blätter gelangen von der Druckzone nach einem Eingang 18 in eine Ausgangsablage 16. Ein bewegbarer Träger 70 hält den Stift oder die Stifte 71 zum Abtasten einer Bewegung 72 quer zu der Bewegung 13 des Mediums.
Die Front des Schlittens 70 weist einen Stützpuffer (nicht dargestellt) auf, der entlang einer Führung (nicht dargestellt) läuft. Die Rückseite des Schlitten 70 umfaßt Mehrfachlaufbuchsen (nicht dargestellt), die entlang eines Gleitstabs 76 laufen. Die Position des Stiftschlittens 70 beim bidirektionalen Queren 72 des Druckmediums wird mittels des Erfassens eines Kodiererstreifens 77 bestimmt und genutzt, um die verschiedenen Tintendüsen jedes Stifts 71 während des Schlittenscannens einzeln zu starten. Auf diese Weise erzeugt der Drucker automatisch Markierungen, die in den zwei orthogonalen Richtungen der Bewegung 72, 13 positioniert werden, um auf der Basis einer benutzerspezifischen Informationseingabe an einen elektronischen Prozessor in dem Drucker mehr Farbenbilder zu erzeugen.
Die vorliegende Erfindung gemäß den zugehörigen Ansprüchen ist für thermische Tintenstrahldrucker und andere Tintenstrahldrucker anwendbar, die eine große Breite mechanischer Anordnungen nutzen, einschließlich beispielsweise von Systemen, in denen das Papier oder das Druckmedium 1 effektiv tangential zu den Antriebswälzen oder -getrieben bewegt wird, beispielsweise in Bewegungsbettsystemen, wie sie im Vorhergehenden diskutiert wurden. Die Erfindung ist gleichfalls in anderen Anordnungen zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen einem Druckmedium und Druckköpfen anwendbar, beispielsweise in stationären Bettkonfigurationen, bei denen ein Druckkopfschlitten mit Querbewegung über das ortsfeste Druckmedium auch in Längsrichtung betrieben wird (Gestelltyp).
Verschiedene Arten der Anwendung der Information von den zwei Kodierern 41, 51 usw. liegen um Bereich der Erfindung. Beispielsweise kann das Datenverarbeitungssystem beim Betreiben des Mechanismus eine Positionszählung umkehren, indem ausschließlich Impulse von einem Sensor (dem Fernkodierersensor) 51 genutzt werden, bis von einem anderen Sensor (ein Direktkodierersensor) 41 eine Rückkopplung empfangen wird. In diesem Punkt wird der Gesamtpositionszähler auf der Basis der Information von dem anderen Sensor 41 (Direktkodierer) reinitialisiert. In einem anderen Beispiel kann das Verarbeitungssystem die Position, die in der Form der Direktkodierer-Skala 142 ausgedrückt wird, nach jedem Signalimpuls von dem Fernkodierer 51 aktualisieren.
Bei einem anderen Beispiel können zwei Implementierungen miteinander verbunden werden, wie dieses bereits diskutiert wurde. Die Nutzung der Nachschlagetabellen kann mit der Nutzung mehrerer Kodierer oder von Mehrfachkodierern 243 dadurch kombiniert werden, daß entsprechend den Kodierersignalen 244a bzw. 244b Vielfach-Nachschlagtabellen oder mehrere getrennte Nachschlagetabellen konstruiert und anschließend gemittelt werden.
Es wird darauf hingewiesen, daß die vorhergehende Beschreibung lediglich beispielhaft ist und den Bereich der Erfindung nicht begrenzt, wie er mit den zugehörigen Ansprüchen bestimmt wird.

Claims

1. Vorrichtung zum Steuern des Druckmedium-Vorschubes in einer Raster- Scanvorrichtung, wie einem Tintenstrahldrucker, umfassend:

(a) eine Greif und Vorschubvorrichtung (11) für ein Druckmedium;

(b) eine erste Positionsüberwachungs-Einrichtung (41), die im wesentlichen direkt mit der Greif und Vorschubvorrichtung (11) gekoppelt ist, um ein erstes, die Position der Greif und Vorschubvorrichtung (11) repräsentierendes elektronisches Signal (44) auszugeben;

(c) ein Mittel (21) zum Erzeugen eines mechanischen Vorteils, das mit der Greif- und Vorschubvorrichtung (11) gekoppelt ist und ein Element (23) aufweist, welches sich etwa korrespondierend zur Bewegung der Greif und Vorschubvorrichtung (11) bewegt, jedoch einen mechanischen Vorteil relativ zu der Greif und Vorschubvorrichtung aufweist;

(d) eine zweite Positionsüberwachungs-Einrichtung (51), welche direkt mit dem Element (23) des Mittels (21) gekoppelt ist, um ein zweites, die Position des Elementes (23) repräsentierendes elektronisches Signal (54) auszugeben; und

(f) eine digitale elektronische Einrichtung (61) zum Empfangen und Kombinieren der ersten und zweiten elektronischen Signale derart, daß eine Hybrid- Information (62) gewonnen wird, welche die Position der Greif und Vorschubvorrichtung (11) repräsentiert, und ein Ausgangssignal (62) zum Steuern des Mittels (21) bereitgestellt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei dem die Greif und Vorschubvorrichtung (11) drehbar ausgebildet ist und das erste elektronische Signal (44), welches von der ersten Positionsüberwachungs-Einrichtung (41) geliefert wird, eine Winkelposition der drehbaren Greif und Vorschubvorrichtung (11) repräsentiert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die erste Positionsüberwachungs- Einrichtung umfaßt:

ein einziges Referenzmuster (242), das zur gemeinsamen Drehung mit der Greif und Vorschubvorrichtung (11) angeordnet ist, und mehrere Sensoren (243a, b), die im Abstand um eine Achse (212) der Greif und Vorschubvorrichtung (11) herum angeordnet sind, um das Referenzmuster (242) im wesentlichen gleichzeitig abzulesen und entsprechende Sensorsignale (244a, b) zu erzeugen; und

Mittel zum Kombinieren der Signale (244a, b) aus den mehreren Sensoren (243a, b) um ein Signal (244) verhältnismäßig hoher zyklischer Genauigkeit im Vergleich zu jedem der mehreren, individuell betrachteten Sensorsignale (244a, b) zu gewinnen.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Mittel zum Erzeugen eines mechanischen Vorteils einen Getriebezug (21) mit mindestens einem Getrieberad-Paar (22, 23) hat, wobei der Getriebezug an einem Ende mit der Greif- und Vorschubvorrichtung (11) und am anderen Ende (21) mit dem Element (23) des Mittels (21) gekuppelt ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die erste Überwachungsvorrichtung (41) und das erste Signal (44) relativ hohe zyklische Genauigkeit, jedoch relativ niedrige Auflösung im Vergleich zur zweiten Überwachungsvorrichtung (51) und dem zweiten Signal (54) haben; die Bewegung des Elements (23) und dementsprechend diejenige der zweiten Überwachungsvorrichtung (51) und des zweiten Signals (54) relativ hohe Auflösung, jedoch relativ kleine zyklische Genauigkeit im Vergleich zur ersten Überwachungsvorrichtung (41) und zum ersten Signal (44) haben; und

die digitale elektronische Vorrichtung (61) Mittel zum Kombinieren der genannten Signale zum Gewinnen von Hybrid-Information (62) aufweisen, deren zyklische Genauigkeit durch die zyklische Genauigkeit der ersten Überwachungsvorrichtung (41) und deren Auflösung durch diejenige der zweiten Überwachungsvorrichtung (51) bestimmt sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die digitale elektronische Vorrichtung (61) Mittel zum Kombinieren der Signale aufweist, wobei ausgenutzt ist,

daß das erste Signal (44) zum Erzeugen der Absolut-Position der Greif und Vorschubvorrichtung (11) in Gestalt elektronischer Impulse ("Kante auf Treibrollen- Kodierer") dient, welche gezählt werden; und

daß das zweite Signal (54) zum Erzeugen der Relativ-Position zwischen Absolut- Positionen dient, die aus dem ersten Signal (44) in Gestalt elektronischer Impulse ("Motorzählungen") bestimmt werden, welche gezählt werden; und

daß die digitale elektronische Vorrichtung Mittel zum Kombinieren der Signale unter Verwendung von Impulsen ("Motorzählungen") des zweiten Signals (54) aufweisen, um die Relativ-Position zwischen Impulsen ("Kante auf Treibrollen-Kodierer") des ersten Signals (44) herzustellen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher die digitale elektronische Vorrichtung aufweist:

eine Vergleichsvorrichtung zum Vergleichen der ersten und zweiten Signale (44, 54) zum Ermitteln des zyklischen Fehlers im zweiten Signal (54);

eine Fehlernutzvorrichtung zum Nutzen des ermittelten zyklischen Fehlers zum Ableiten aus dem zweiten Signal (54) eines einheitlichen Signals (62), das eine relativ sehr hohe zyklische Genauigkeit aufweist; und

Mittel zum Nutzen des abgeleiteten einheitlichen Signals (62) zum Repräsentieren der Position der Greif und Vorschubvorrichtung (11).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Fehlernutzvorrichtung Mittel zum Bilden einer digitalen, elektronischen Vergleichstabelle aufweisen, welche aufgelistete Werte des zweiten Signals mit aufgelisteten Werten des eine hohe zyklische Genauigkeit aufweisenden Signales korreliert; die aufgelisteten Werte des Signals hoher zyklischer Genauigkeit die Hybrid-Information bilden und die Mittel zum Nutzen des abgeleiteten Signales Mittel zum Verwenden der aufgelisteten Werte des Signals hoher zyklischer Genauigkeit zum Repräsentieren der Position der Greif und Vorschubvorrichtung aufweisen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der eine Antriebsvorrichtung, wie ein Motor (31, 231), zum Antreiben der Greif und Vorschubvorrichtung (11) mit dieser über das Mittel (21, 221) gekuppelt ist;

die zweite Positionsüberwachungs-Vorrichtung (51, 251) die Position der Antriebsvorrichtung im wesentlichen direkt erfaßt;

die zweite Positionsüberwachungs-Vorrichtung einen Kodierer (251) aufweist, der im wesentlichen direkt mit der Antriebsvorrichtung (231) gekuppelt ist; und

die zweite Positionsüberwachungs-Vorrichtung einen Schrittantriebsmechanismus (131) aufweist, der Bestandteil der Antriebsvorrichtung bildet.

10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Greif und Vorschubvorrichtung mindestens eine rotierende Walze (11, 111) aufweist, welche im Betrieb rotiert;

die erste Positionssignalerzeugungs-Vorrichtung einen Drehkodierer (41, 141) aufweist;

das erste Signal (44) die Winkelposition der rotierenden Walze (11) repräsentiert; und

das Mittel zum Erzeugen eines mechanischen Vorteils einen mit der Walze gekuppelten Getriebezug (21, 121) aufweist und das Element (23, 123) des Getriebes (21, 121) eine Welle (32, 132) aufweist, welche nahezu korrespondierend mit der Walze (11, 111) rotiert, wobei jedoch die Welle (32, 132) einen mechanischen Vorteil (21, 121) bezüglich der Walze (11, 111) aufweist, so daß die Welle (32, 132) eine größere Drehzahl als die korrespondierende Drehzahl der Walze (11, 111) hat;

die zweite Positionssignalerzeugungs-Vorrichtung (51, 131) mit der Welle (32, 132) gekuppelt ist und das zweite Signal (54) die Winkelposition der Welle (32) repräsentiert; und

die Hybrid-Information (62), die mittels der digitalen elektronischen Vorrichtung (61) gewonnen ist, die Position der Walze (11, 111) repräsentiert.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei welcher der Drehkodierer (141) umfaßt:

ein Muster von Indizes (142), die auf einer Oberfläche eines Getrieberades (122) vorgesehen sind, welches an der Walze (111) befestigt ist und ein erstes Getrieberad des Getriebezuges (121) bildet; und

einen reflektierenden Sensor (143), der zum Lesen der Indizes (142) angeordnet und eingerichtet ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche zum Steuern des Druckmedium-Vorschubes eines Tintenstrahldruckers, umfassend:

ein Kodierrad (242), das zum Erfassen der Winkelposition der Greif und Vorschubvorrichtung (211) für das Druckmedium (1) dient, wobei das Kodierrad (242) Gradeinteilungen (242) hat, die harmonischen Fehlern unterworfen sind; mehrere Sensoren (243a, b), die um das Kodierrad (242) mit gleichen Umfangswinkeln verteilt angeordnet sind, um erste Signale (244a, b) entsprechend den Kodierrad-Gradeinteilungen (242) mit gegenseitig komplementären Phasen harmonischer Fehler verteilt angeordnet sind; und

Mittel zum Kombinieren der Signale (244a, b) zum Entwickeln einer zusammengesetzten Information (244), in welcher spezielle harmonische Fehler gegenseitig gelöscht werden.

13. Verfahren zum Tintenstrahl-Bedrucken eines Druckmediums (1) in einem Tintenstrahldrucker (80), der erste und zweite Positionsüberwachungs-Vorrichtungen (41, 51) aufweist, die mittels Mitteln (21) zum Erzeugen eines mechanischen Vorteils gekoppelt sind, wobei die erste Positionsüberwachungs-Vorrichtung (41) relativ direkt mit dem Druckmedium gekoppelt ist und das Verfahren die folgenden Schritte (gemäß Fig. 5) aufweist:

Greifen des Druckmediums (1) und Vorschieben seiner Position (13) im Drucker (80);

Nutzen der ersten Überwachungsvorrichtung (51) zum automatischen Erzeugen eines ersten elektronischen Signals (54), welches exakt die Position des Druckmediums (1) repräsentiert, und zwar während des Vorschiebens;

Nutzen des Mittels (21) zum Übersetzen der Bewegung der ersten Positionsüberwachungs-Vorrichtung (41), wobei diese Bewegung das Vorschieben des Druckmediums repräsentiert, und zwar während des Vorschiebens;

Nutzen der zweiten Überwachungsvorrichtung (51) zum automatischen Erzeugen eines zweiten elektronischen Signals (54);

selbsttätiges Kombinieren der ersten und zweiten elektronischen Signale zum Gewinnen von Hybrid-Information (62), welche exakt die Position des Druckmediums repräsentiert; und

Erzeugen eines Ausgangssignals (62) zum Steuern des Mittels (21) zum Erzeugen eines mechanischen Vorteils.