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VERWANDTES PATENTDOKUMENT
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Das
US-Patent 5,276,970 (Darren W. Wilcox und Joseph P. Milkovitz mit
dem Titel „Codestrip
in a large-format image-related device" (Codestreifen in bildbezogener Einrichtung))
lehrt den Einsatz eines Ganzmetallstreifens in einem großformatigen
Drucker/Plotter oder Scanner.
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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft im allgemeinen bildbezogene Vorrichtungen und
Prozeduren oder Verfahren. Sowohl drucken solche „bildbezogenen" Vorrichtungen und
Prozeduren, als auch erfassen sie Bilder – in anderen Worten sie umfassen
sowohl Drucker als auch Scanner mit beiden Prozeduren.
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Insofern
betrifft die Erfindung Apparaturen und Prozeduren zum Drucken von
Text oder Grafiken auf Druckmedien, wie Papier, Folienmaterial oder
andere glänzende
Medien; und insbesondere betrifft die Erfindung ein Codierungssystem
und ein Verfahren für
einen großformatigen
Drucker, welcher Text oder Bilder aus Einzeltintenpunkten gemäß einer
zweidimensionalen Pixel-Matrix oder -Feld erzeugt, welche Tintenpunkte
auf einem Druckmedium aufgebracht werden.
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Ähnlich dazu
betrifft die Erfindung Apparaturen und Prozeduren zum Abtasten oder
Scannen von Bildern; insbesondere betrifft die Erfindung ein Codierungssystem
und ein Codierungsverfahren für
einen Großformatscanner,
der Text oder Grafiken oder beides als eine zweidimensionale Pixel-Matrix
lesen oder erkennen kann.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Wie
in dem US-Patent 5,276,970 von Wilcox und Milkovitz erläutert ist,
werden Codierungsstreifen oder „Codestreifen" bei bildbezogenen
Vorrichtungen, wie Druckern/Plottern, Scannern, Telefaxgeräten oder dergleichen,
eingesetzt. Ein Codestreifen unterstützt das Festlegen der Position
einer Markierungs- oder Abtasteinrichtung, die zum Scannen quer über ein
Druckmedium montiert ist, auf welchem ein Bild zu bedrucken ist
oder von welchem ein Bild auszulesen ist.
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Der
Begriff „Scan" (mit dessen verwandten
Begriff „Scanner") hat üblicherweise
zwei Bedeutungen. Eine erste Bedeutung betrifft die Bewegung eines
Schlittens quer über
ein Bild, das entweder zu drucken oder abzutasten ist. Der Schlitten
hält eine
Markierungs- oder Abtasteinrichtung, die entweder das Bild erzeugt
bzw. liest. Bei diesem Gerätetyp
erzeugt oder liest die querscannende Einrichtung eine Pixellinie
oder eine Pixelschwade quer über
das Bild, und anschließend
wird die bildaufnehmende Seite oder das bildaufnehmende Blatt in
einer orthogonalen Richtung – Längsrichtung – bewegt,
so daß die
Markierungs- oder Abtasteinrichtung die nächste Linie oder Schwade erzeugen
oder lesen kann. Auf diese Weise wird jedenfalls das gesamte Bild erzeugt
oder gelesen.
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Die
zweite Bedeutung bezieht sich insbesondere mehr auf das Lesen eines
Bildes und weniger auf das Erzeugen desselben. Bei dieser Sinnrichtung
bezieht sich „Scannen" (oder "Scanner") auf Einrichtungen, die
Bilder lesen, unabhängig
davon, ob die Vorrichtung eine Scannbewegung im Sinne der ersten
Bedeutung aufweist, der in dem vorstehenden Versatz oben beschrieben
ist. Somit kann ein „Scanner" eine lange lineare Anordnung
von Sensierelementen einsetzen, die sich quer über ein ganzes Bild erstreckt – so daß es einer Querbewegung
nicht bedarf. Üblicherweise
bewegt sich ein bildaufnehmendes Blatt bei diesem Scannertyp in Längsrichtung
an eine Sensoranordnung vorbei, und das Scannen findet nur in dieser
Richtung statt.
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Die
Erfindung betrifft lediglich Vorrichtungen, die im Sinne der ersten
oben beschriebenen Bedeutung scannen. Diese Erfindung betrifft das
Bestimmen und das Kontrollieren oder Steuern oder Regeln einer Schlittenposition
und einer Schlittengeschwindigkeit, und zwar für den Schlitten, der die Markierungs-
oder Sensiereinrichtung trägt.
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EP 0 622 236 A2 offenbart
einen optischen Sensor für
einen Farbbildtintenstrahldrucker, welcher Sensor an einem serienmäßigen Druckkopf
befestigt ist, um eine Fehlausrichtung des Stiftes zu erfassen,
in dem ein besonderes Druckmuster optisch gescannt wird.
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Ein ähnliches
Bildregistrierungssystem für
einen Mehrfarbtintenstrahldrucker (Plotter) ist aus der
EP 0 622 239 A2 bekannt.
Dieser erfaßt
optisch das Bild und prüft
das erfaßte
Signal in Antwort auf Positionscodierungssignale, um die Düsenaktivierungstaktsignale
zu korrigieren. Der Drucker hat eine Einrichtung zur Durchführung der
Druckregistrierung zwischen mehreren Stiften, indem ein Testmuster
gedruckt wird und anschließend
das Muster mit Hilfe eines optischen Sensors optisch gelesen wird.
Offsets, Verschiebungen oder Versatz werden anschließend berechnet
und beim Drucken genutzt, um die Fehlausrichtungen der Stifte auszugleichen.
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US 5,276,970 offenbart einen
Codestreifen zum Positionieren des Schlittens für einen großformatigen automatischen Drucker/Plotter.
Er hat Perforationen, die Abstufungen oder Gradeinteilungen sind,
die beim Bestimmen der Position des Schlittens genutzt werden, und
zwei nicht perforierte Abschnitte, die relativ breit und schmal
sind. Der Codestreifen hat einen Metallstreifen, der länger als
die Querabmessung eines großformatigen
visuellen bildtragenden Blattes ist, wobei Montagelöcher an
den Enden des Streifens definiert sind, um den Streifen unter Aufbringen
einer Spannung zu montieren, und wobei enge Öffnungen eine Reihe von feinen
Abstufungen definieren, um die Position des Schlittens längs des
Streifens festzustellen. Der Codestreifen umfaßt geätzte Öffnungen.
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US 5,155,499 beschäftigt sich
mit einer Bildranddruck-Steuerungseinrichtung für einen Tintenstrahldrucker:
die Steuereinrichtung modifiziert Druckdaten, so daß Düsen, die
sich nicht über
dem Bildbereich befinden, nicht drucken; die Steuereinrichtung umfaßt einen
Positionscodierer, der einen Indexmarkierer verwendet.
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EP 0 644 056 A2 beschreibt
einen Schlitten mit nur einem Positionsdetektor und einem Streifen.
Der Drucker hat einen Druckkopf, der an dem Schlitten angebracht
ist. Der Schlitten hat auch Sensoren für einen linearen Codierer,
um die Position des Schlittens zu erfassen. Ein flexibles Kabel
ist an einem Ende mit dem Schlitten und an dem anderen Ende mit
dem Druckerrahmen verbunden. Es liefert Hochenergiesignale für den Kopf
und Niedrigenergie-Codierungssignale.
Diese Technik verhindert die Notwendigkeit einer Abschirmschicht
an dem Kabel.
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Ein
Tintenstrahldrucker mit einer genauen Steuerung oder Regelung ist
aus
DE 31 33 992 A1 bekannt. Der
Schlitten hat eine Zahl von Tintenstrahldruckköpfen, die durch piezoelektrische Bauteile
gesteuert werden. Der Schlitten ist an einer Führungsstange gelagert, die
durch Spulen aufgebaut ist, die ein Antriebsfeld in Kombination
mit einer Dauermagnetenbasis und magnetischen Endplatten erzeugt.
Ein Netzrasterstreifen verläuft längs des
Druckers und hat Markierungslinien in Abständen oder Intervallen, die
der Auflösung
des Systems entsprechen. In dem Schlitten ist eine Lichtausstrahldiode
und ein Fotodetektor eingebaut, was den Gitterstreifen spannt. Jeder
Bewegungsschritt erzeugt einen Impuls, mit dem die Geschwindigkeit
und die Position beobachtet werden kann. Eine elektrische Verbindung
mit dem Schlitten ist via eines flachen Streifenverbinders realisiert.
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Ähnliche
Tintenstrahldrucker sind aus
US
5,600,350 ,
US 4,916,467 ,
US 5,134,779 und
US 5,031,331 bekannt.
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Ein
Codierstreifen ist ein abgestufter Streifen, der im allgemeinen
quer über
einen Bereich angeordnet ist, an dem das Medium gehalten wird, und
der Abstufungen aufweist, die automatisch erfaßt oder abgetastet werden können. In
der Vergangenheit wurden Codestreifen aus einem Polymermaterial,
das beispielsweise unter der Handelsbezeichnung Mylar® bekannt
ist, hergestellt, wobei Abstufungen fotografisch ausgebildet sind.
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Für einen
optimalen Leistungsbetrieb sollten die Codestreifenabstufungen sehr
nah sowohl an der Lichtquelle als auch an dem Detektor sein, welche
als Teile eines Sensiersystems eingesetzt werden, um die Abstufungen
lesen zu können.
Diese Vorraussetzung wurde am häufigsten
effektiv dadurch erfüllt,
daß der Codestreifen
durch eine enge Queröffnung
in dem in Querrichtung scannenden Schlitten geschraubt oder eingefädelt ist.
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Unmittelbar
an einer Seite der Öffnung
ist eine optische Quelle und unmittelbar auf der anderen Seite ein
Detektor vorgesehen. Der Codestreifen wird gespannt, um zumindest
das Scheuern, Reiben oder Anschlagen gegen die sich schnell bewegenden
Flächen
der engen Öffnungen
zu minimieren, sowie um eine geeignete Geradheit zu schaffen (und
auf diese Weise eine systematische Einheitlichkeit bei den Lesevorgängen).
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Diese
Polymerstreifen eignen sich gut bei Desktop- oder Schreibtischeinrichtungen,
um mit Druckmediumblättern
umgehen zu können,
die eine Breite von etwa 20 cm (8 ½ Inch) aufweisen – oder ein
wenig größer sind,
bis zu beispielsweise etwa 30 cm (12 Inch). Für stetig breiter werdende Bilder
waren jedoch die Polymerstreifen wegen verschiedener Faktoren, die
in dem oben erwähnten
Patent detailliert angegeben sind, immer weniger zufriedenstellend.
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Diese
Faktoren umfassen Ausdehnen und Zusammenziehen wegen Temperatur-
und Feuchtigkeitsänderungen,
und das Ausdehnen oder „Kriechen" bei erhöhter Temperatur
und steigender Spannung. Bei einem großformatigen Gerät zum Umgehen
mit Bildern von 55 cm (22 Inch) sind diese Nachteile sehr schwierig auf
eine ökonomische
Weise zu beheben.
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Wilcox
und Milkovitz gingen diese Schwierigkeiten mit einem Codestreifen
an, der vollständig
aus Metall gebildet ist und ca. 0,051 mm (0,0020 Inch) dick ist.
Die Skalierungsabstufungen bilden eine Reihe von extrem dünnen Öffnungen,
die durch das Metall hindurch eingeätzt sind.
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Dieser
Streifentyp eignet sich äußerst gut
in dem Bereich des Gerätebetriebs,
allerdings erzeugt das Ätzen
durch Metall hindurch Lochgrenzen (Linien), die nicht so genau akkurat
wie die Grenzen von Abstufungen sind, die an einem Film ausgebildet
sind. Es sei verstanden, daß diese
Beschränkung
teilweise auftreten, weil die Dicke des Streifens für einen
ausreichend starken Streifen nicht viel kleiner als die Breite der
Fenster ist.
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Beispielsweise
beschreiben Wilcox und Milkovitz einen Streifen, der 0,051 mm dick
ist und ein 0,08 mm-Fenster aufweist. Somit kann Ätzen die
Festigkeit der Streifenstruktur beeinträchtigen oder auf andere Weise
verändern – und zwar
auf unregelmäßige Weise,
was zu nicht reproduzierbaren Rändern
führt – wobei auch
beabsichtigte Öffnungen
gebildet werden können.
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Diese
Eigenschaft begrenzt die Bildauflösung, die erreicht werden kann,
wenn ein Metallcodestreifen verwendet wird, wobei nur ein geringer
Spielraum für
Verbesserungen bei diesem Aspekt des Standes der Technik besteht.
Zudem kann der Metallstreifen ein Verletzungsrisiko wegen unabsichtlichen
Kontakts mit den dünnen
Metallrändern
in sich bergen. Außerdem
ist der Metallstreifen weniger vielfältig, und er kann nur schwer
modifiziert werden.
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Im
Hinblick auf die Vielfältigkeit
ist ein sehr großes
Werkzeug oder Befestigungsteil notwendig, um mehrere Streifen zu
erstellen, weil diese Codestreifen derart lang sind. Folglich beinhaltet
schon eine kleine Veränderung
einen großen
Aufwand für
das Umgestalten.
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Bei
einigen Druckern oder Plottern ist es beispielsweise für die Bedienerfreundlichkeit
wünschenswert, den
Weg des Schlittens zu verlängern,
um an verwandte Einrichtungen – beispielsweise
eine Stiftwiederbefüllungsstation – im Inneren
des Gehäuses
des Geräts
anpaßbar
zu sein. Im kommerziellen Kontext ist es im wesentlichen wünschenswert,
Drucker/Plotter-Produkte
anzubieten, die unterschiedliche Leistungsniveaus und unterschiedliche
Kosten aufweisen.
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Diese
einfachen Änderungsmöglichkeiten
implizieren nicht tatsächlich
die Codierungsfunktion des Codierstreifens, allerdings fordern sie
lediglich geringfügig
länger
oder kürzer
zu sein. Beim Metall-Codestreifen wurden jedoch sogar solche einfachen
mechanischen Modifikationen eine signifikante Arbeit, was die Rekonfigurierungskosten
betreffen.
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Allerdings
ist der kontinuierliche Einsatz und die Wartung eines separaten
Kundenwerkzeugs wahrscheinlich erforderlich, und zwar für jede dieser
kleinen Variationen bei den Streifen. Einige dieser divergierenden
Anforderungen können
durch ein durchdachtes Design vermieden werden, allerdings üblicherweise
unter der Inkaufnahme zusätzlicher
Kosten oder anderer Unannehmlichkeiten – damit die verschiedenen mechanischen
Zwänge
umgangen werden können.
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Zusammenfassend
ist ein Metallstreifen weit weniger vielfältig oder kann nicht einfach
modifiziert werden, um für
verschiedene Anforderungen zu passen, wie es ein Filmstreifen erreicht,
welcher aus irgendeinem neuen Hauptmuster schnell und einfach fabriziert
werden kann, sogar in kleine Stückzahlen,
mittels kostengünstiger
Fotografiktechniken.
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Bei
dem Einsatz von Metall-Codestreifen sind ziemlich fundamentale Grenzen
durch die Metallätztechnologie
gesetzt, die eingesetzt wird, um die Öffnungen oder Fenster zu bilden.
Je höher
die gewünschte Auflösung, desto
kleiner ist selbstverständlich
die notwendige Fensterbreite.
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Um
eine geeignete, ordentliche Kontrolle hinsichtlich der Formen während des Ätzens aufrechtzuerhalten,
muß jedoch,
wie oben erwähnt
ist, die Dicke des Metallstreifens im wesentlichen die selbe Größenordnung
wie die Fensterbreite aufweisen und sollte vorzugsweise zumindest
ein wenig geringer sein. Auf diese Weise fordert die höhere Auflösung bei
dem Pixelgitter des Plotters ein dünneres Metallband.
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Das
Einsetzen eines erheblich dünneren
Streifens verursacht ein stärkeres
Metallkriechen, was ein Hauptvorteil des Metallstreifensystems gegenüber dem
Kunststoffsystem stark beeinträchtigt – nämlich die
dimensionelle Stabilität.
Zudem kann ein dünner
Streifen ein Verletzungsrisiko in dem Gebiet erhöhen und fordert eine erhöhte Sorgfältigkeit,
um ein Brechen während
des Zusammenbaus und des Testens zu vermeiden.
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Die
Möglichkeit
eines Bruches führt
zur Notwendigkeit größerer Sorgfalt
und zu relativ schwierigen Arbeitsschritten beim Zusammenbau, beim
Testen und beim Service oder Warten – all diese Tätigkeiten
führen zu
versteckten Kosten oder anderen Fehlern oder Schwierigkeiten bei
den Hochauflösungsplottern.
Somit neigt der Metall-Codestreifen dazu, den Technikfortschritt
zu einer höheren
Leistungsfähigkeit
und insbesondere zu einer höheren
Auflösung
zu bremsen.
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Eine
weitere bekannte Codestreifenausführung beinhaltet den Einsatz
einer Skalierung, die auf einem Film ausgebildet ist, wie ein Polymerfilm.
Die Filmskalierung ist an einer starren Platte oder Tafel des Vorrichtungsgehäuses oder
des Trägers
angeklebt.
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Obwohl
dieses System einige Vorteile aufweist, ist es unerwünscht, daß die Skalierung
nicht unmittelbar und ökonomisch
in unmittelbarer Nachbarschaft zu dem Sensiersystem liegt, das die
Skala lesen muß.
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Diese
wichtigen Aspekte der Drucktechnologie, die in dem Erfindungsgebiet
eingesetzt wird, bleiben für
nützliche
Verbesserungen bestehen.
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Die
oben beschriebenen Nachteile werden durch eine Vorrichtung mit den
Merkmalen von Anspruch 1 und durch das Verfahren mit dem Merkmal
von Anspruch 19 überwunden.
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ABRISS DER
ERFINDUNG
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Die
Erfindung schlägt
eine derartige Aufgabelösung
vor. Bei ihren bevorzugten Ausführungen
hat die Erfindung einige Aspekte und Facetten, die unabhängig voneinander
genutzt werden können,
obwohl sie vorzugsweise nur zusammen angewendet werden können, um
deren Vorteile zu optimieren.
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Bei
bevorzugten Ausführungen
eines ersten Aspekts ist die Erfindung ein Positionscodierungssystem für eine großformatige
automatische bildbezogene Vorrichtung. Die Vorrichtung hat einen
Träger
zum Halten eines bildaufnehmenden Blattes.
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Sie
umfaßt
auch einen Schlitten, der quer über
den Träger
scannt und eine Einrichtung zum Bilden oder Sensieren von Markierungen
auf dem Blatt trägt.
Das Positionscodierungssystem umfaßt ein langgestrecktes Codierungsstreifensubstrat,
das quer über
den Träger
gespannt ist.
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Das
System umfaßt
auch eine langgestreckte polymerische Codierstreifenskalierung oder
-skala, die an dem Substrat befestigt ist und zusammen mit dem Substrat
quer über
dem Träger
gespannt ist. Die Skalierung umfaßt Zeichen, Kennzeichen oder
Markierungen, die zum Bestimmen der Schlittenposition relativ zu dem
Träger
frei liegen.
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Die
vorstehenden Merkmale können
eine Beschreibung oder eine Definition des ersten Erfindungsaspekts
in der breitesten und allgemeinsten Version angeben. Sogar bei dieser
allgemeinen Version sei jedoch ersichtlich, daß dieser Erfindungsaspekt erheblich
die Nachteile abschwächt,
die durch den Stand der Technik ungelöst bleiben.
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Insbesondere
kann das Substrat derart ausgebildet sein, daß sie allen mechanischen Anforderungen bei
dem Codierungsstreifen standhält,
genauso wie der Metallstreifen von Wilcox und Milkovitz – während die Skalierung
die optischen Funktionen übernimmt,
und zwar nicht nur genauso gut wie der Metallstreifen sondern tatsächlich besser.
Das Substratmaterial kann derart ausgewählt und dimensioniert werden,
daß es
sowohl vernachlässigbar
auf eine Spannungsbelastung reagiert („Kriechen") und eine vernachlässigbare Verformung bei sich ändernden
atmosphärischen
Bedingungen aufweist – ohne
eine Beeinträchtigung
der optischen oder chemisch-ätzenden
Eigenschaft.
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Da
die Skalierung eher mit dem Substrat gespannt ist – mit anderen
Worten, kann sie auch längs
des gespannten Substrats liegen – als unabhängig von dem Substrat gespannt
zu sein, wird das Substrat eigentlich eine Spannung sowie Umgebungseinwirkungen
auf der Skalierung minimieren. Diese Änderungen reduzieren signifikant
die Temperatur – und
Feuchtigkeitsempfindlichkeit sowie das Kriechverhalten bei Spannungen.
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Durch
den Einsatz der Polymerskalierung werden die Vorteil der feinen
Auflösung – mit Raum
für eine Verbesserung,
wenn sich die Anforderungen an die Technik noch stärker erhöhen – beibehalten.
Gleichzeitig sind, wie noch ersichtlich sein wird, Maßnahmen
bereitstellbar, um erforderlichenfalls vor potentiellen Verletzungen
durch die Substratränder
zu schützen.
Eine Anpaßbarkeit
der Gesamtcodierstreifentechnik auf sich schnell verändernde
Skalierungsmusteranforderungen wird im Handel erreicht, wobei ein
Inventar von zahlreichen Mustern ökonomisch beibehalten werden
kann.
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Die
Kosten für
die beiden Komponenten des zusammengesetzten Streifens mit den notwendigen
Befestigungsvorsehungen und -verfahren sind tatsächlich geringer als die Kosten
für einen
Ganzmetallstreifen. Dieser Kostenunterschied resultiert teilweise
aus den niedrigen Kosten für
die fotografische Bildung der polymerbasierten Skalierung im Vergleich
zu dem Fotoätzen
eines Metallstreifens und teilweise von der einfacheren Handhabung
und vor allem in der unmittelbar standardisierten Bearbeitung oder
Konfigurierung.
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Obwohl
dieser Erfindungsaspekt in dessen breitestem Umfang einen signifikanten
Fortschritt der Technik darstellt, wird er vorzugsweise in Verbindung
mit gewissen anderen Merkmalen, Maßnahmen oder Eigenschaften
praktiziert, die den Gesamtvorteil noch erhöhen.
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Beispielsweise
ist bevorzugt, daß das
Substrat Metall ist – und
daß auch
die Skalierung größer als
die Höhe
des Substrats ist und derart angebracht ist, daß beide Ränder des Substrats überlappt
werden. Es ist bevorzugt, eine Einrichtung zum Schützen der
dünnen
Ränder
eines Metallstreifens bereitzustellen; tatsächlich stellt diese Anbringung
der polymerischen Skalierung, die sich über den oberen Rand und unterhalb
des unteren Rands des Substrats erstrecken soll, gerade eine solche
Einrichtung bereit, und es stellte sich heraus, daß diese
sehr wirkungsvoll ist.
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Auf
der anderen Seite ist es mit diesem zusammengesetzten Streifen – weil das
Metall nicht mehr geätzt
werden muß – falls
gewünscht,
möglich,
einen erheblich dickeren Metallstreifen anzuwenden, dessen Ränder weit
weniger zu möglichen
Unfällen
neigen, wobei die Dicke vollkommen unabhängig von der Empfindlichkeit
der gewünschten
Auflösung
der Skalierung ist.
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Für die Erfindung
ist lediglich eine Version eines Metallstreifens für alle (drei)
geläufigen
Drucker/Plotter-Modelle ausreichend, obgleich sich Montagelöcher bei
einigen Ausführungen
unterscheiden können.
Er kann auf herkömmliche
Weise aus Standardrohlingen gefertigt sein, wobei die Enden geschnitten
und bearbeitet werden und die Löcher
eingestanzt werden, wobei die Notwendigkeit von speziellen Einspannwerkzeugen
und Spezialbearbeitungen fast vollständig eliminiert werden kann.
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Sogar
mit der angebrachten Skalierung reduziert der breitere oder dickere
Streifen erheblich die Notwendigkeit eines aufwendigen Umgangs,
mit dem eine Beschädigung
beim Zusammenbau und beim Test vermieden werden soll. (Es ist im
Prinzip auch möglich,
anstatt dessen einen unter Spannung stehenden Streifen aus einem
anderen geeigneten kriechfesten Material einzusetzen. Bei einigen
Materialien können
Ränder
kostengünstig
in einem Präger
gebildet werden, um weiter die Verletzungswahrscheinlichkeit zu
reduzieren. Ein solches alternatives Material könnten beispielsweise Glas-
oder Metallfasern oder Materialien sein, die im Handel als Kevlar® bekannt
sind, oder selbst ein Composite sein.)
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Es
ist auch bevorzugt, daß die
Skalierung im wesentlichen transparent ist und derart angebracht
ist, daß zumindest
ein Teil jedes Zeichens physikalisch über einen Substratrand vorsteht,
um da hindurch einen optischen Sensierstrahl zu übertragen. Diese Anordnung
vermeidet jegliche Notwendigkeit, die Metallskalierung zu perforieren,
außer
für Montagelöcher an
deren Enden, wodurch ein erheblicher ökonomischer Vorteil erreicht
wird.
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Vorzugsweise
wird die Skalierung an dem Substrat durch einen Kleber befestigt – wobei
ein gewisser Unterschied hinsichtlich der Montageposition längs des
Substrats für
die unterschiedlichen Ausführungen
vorhanden sein kann. Wie das Substrat kann die Skalierung in nur
einer Ausführung
hergestellt sein, und es wurde von der Patentinhaberin herausgefunden,
daß dies
insbesondere ökonomisch
ist, um die Länge
zu standardisieren – was
die Skalierung länger
macht, als es für
zumindest einige der Installationen notwendig ist. Um den Einfluß von Endeffekten
(bei der Skalierungsherstellung) auf die Leistungsfähigkeit
des Produkts zu minimieren, umfaßt unsere Standardskalierung
einige Abstufungen, die eigentlich nicht für einen Schlitten verwendet werden,
der in irgendeinem Produkt positioniert ist.
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Vorzugsweise
umfaßt
die Erfindung bei deren ersten Aspekt auch einige Einrichtungen
zum Halten des Substrats in einem gespannten Zustand. Diese Einrichtungen
sind an dem Träger definiert,
und in diesem Dokument sind sie zum Zwecke der Allgemeinheit und
des Umfangs der Erfindung einfach „Montageeinrichtung" genannt.
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Die
Erfindung umfaßt
auch einige Einrichtungen zum Lesen der Kennzeichen. Diese Einrichtungen sind
an dem Schlitten befestigt, und sie werden zum Zwecke des breiten
Schutzumfangs und der Allgemeinheit „optische Sensoreinrichtung" genannt.
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Das
System umfaßt
auch vorzugsweise den Träger,
den Schlitten und einige Einrichtungen zum Antreiben des Schlittens
quer über
den Träger – den „Antrieb". Zudem umfaßt das System
einige Einrichtungen zum Steuern und/oder Regeln der Antriebseinrichtung,
um die Position und die Geschwindigkeit des Schlittens relativ zu
dem Träger
festzulegen. Diese Einrichtung wird „Steuer- und/oder Regeleinrichtung" genannt. Sie spricht
auch auf die optische Sensoreinrichtung an.
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Es
ist außerdem
bevorzugt, daß das
System einigen Einrichtungen zum Betätigen des Geräts zum Bilden
oder Sensieren einer Markierung unter der Kontrolle der Steuer-
und/oder Regeleinrichtung, welche Betätigungseinrichtung auf die
optische Sensoreinrichtung anspricht. Diese Komponenten arbeiten
zusammen, um Markierungen auf dem Blatt an festgelegten Positionen
relativ zu dem Träger
durch die Steuer- und/oder Regeleinrichtung zu bilden oder zu Sensieren.
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Bei
bevorzugten Ausführungen
gemäß einem
zweiten Erfindungsaspekt, wie bei bevorzugten Ausführungen
des ersten Erfindungsaspekts, betrifft die Erfindung ein Positionscodierungssystem
für eine
großformatige
automatische bildbezogene Vorrichtung. Ebenso wie oben beschrieben
ist, umfaßt
die Vorrichtung einen Träger
zum Halten eines bildaufnehmenden Blattes und einen Schlitten, der
quer über
den Träger
scannt, der die Einrichtung zum Formen oder Sensieren von Markierungen
auf dem Blatt trägt.
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Bei
diesem zweiten Erfindungsaspekt umfaßt das Codierungssystem einige
Einrichtungen zum Tragen des Schlittens und zum Antreiben des Schlittens
quer über
den Trägern
in einer Scannrichtung. Diese Einrichtungen werden nunmehr „Trag-
und Antriebseinrichtung" genannt.
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Das
System umfaßt
auch eine in dem Schlitten definierte Öffnung längs der Scannrichtung. Zudem umfaßt das System
ein langgestrecktes Codiererstreifensubstrat, das durch die Öffnung hindurch
eingewunden, eingefädelt
oder geschraubt ist, und zwar längs
der Scannrichtung, und ist an dem Träger befestigt.
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Außerdem ist
eine langgestreckte polymerische Codiererstreifenskalierung vorgesehen,
die an dem Substrat befestigt ist und damit durch die Öffnung hindurch
eingefädelt,
geschraubt oder eingewunden ist. Die Skalierung hat Kennzeichen
oder Markierungen, die zum Bestimmen von bestimmten Positionen relativ
zu dem Träger
frei liegen.
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Das
Vorstehende kann eine Beschreibung oder eine Definition des zweiten
Erfindungsaspekts in dem breitesten Umfang und in der allgemeinsten
Form darstellen. Sogar bei dieser allgemeinen Form kann es jedoch
ersichtlich sein, daß dieser
Erfindungsaspekt auch signifikant die Schwierigkeiten abschwächt, die
in dem Stand der Technik verblieben sind.
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Da
insbesondere das Substrat und die Skalierung zusammen befestigt
sind, und zwar zusammen durch die Schlittenöffnung hindurch eingewunden
oder eingefädelt
sind, ist die polymerische Skalierung Idealerweise zum Lesen durch
ein Sensorsystem angeordnet oder positioniert, das an dem Schlitten
getragen wird – wobei
die strukturellen/optischen Anforderungen des Codestreifens vorteilhafterweise
zwischen dem Substrat und der Skalierung unterteilt sind, wie im
allgemeinen auch bei dem ersten Erfindungsaspekt der Fall ist.
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Obwohl
dieser zweite Erfindungsaspekt in dessen breitesten Umfang somit
einen signifikanten Fortschritt der Technik darstellt, wird der
Erfindungsaspekt vorzugsweise in Verbindung mit gewissen anderen Merkmalen,
Maßnahmen
oder Eigenschaften praktiziert, die die Gesamtvorteile noch verstärken.
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Beispielsweise
ist bevorzugt, daß die
Skalierung im wesentlichen transparent ist und derart angebracht
ist, daß zumindest
ein Teil jedes Kennzeichens oder jeder Markierung physikalisch über einen
Substratrand hinaus hervorsteht, um da hindurch einen optischen
Sensierstrahl zu übertragen.
Das System umfaßt dann
außerdem
eine optische Sensoreinrichtung, die an dem Schlitten befestigt
ist, um die Kennzeichen zu lesen; und die Sensoreinrichtung liegt
unmittelbar benachbart der Öffnung
und in einem sehr nahen Abstand zur Skalierung.
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In
diesem Fall umfaßt
vorzugsweise die Sensoreinrichtung eine Quelle elektromagnetischer
Strahlung, die an einer Seite der Öffnung angeordnet ist und in
einem geringen Abstand zur Skalierung liegt, und einen Sensor, der
an der gegenüberliegenden
Seite der Öffnung
und ebenfalls in einem sehr geringen Abstand zur Skalierung angeordnet
ist. Zudem umfaßt
das System einige auf die optische Sensoreinrichtung ansprechenden
Einrichtungen zum Steuern und/oder Regeln der Schlittenantriebseinrichtung,
um die Position und die Geschwindigkeit des Schlittens relativ zu
dem Träger
festzustellen.
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Dieses
System umfaßt
auch vorzugsweise einige auf die optische Sensoreinrichtung ansprechenden Einrichtungen
zum Betätigen
der Einrichtung zum Bilden oder Sensieren einer Markierung unter
der Kontrolle der Steuer- und/oder Regelungseinrichtung; diese Betätigung wird
fortgesetzt, um die Markierungen auf dem Medium an festgestellten
Positionen relativ zu dem Träger
mit Hilfe der Steuer- und/oder Regelungseinrichtung zu bilden oder
zu sensieren. Zudem sind die eben im Hinblick auf den ersten Aspekt
der Erfindung erwähnten Vorzüge zu diesem
Aspekt auch anwendbar – beispielsweise
ist vorzugsweise das Substrat ein dünnes Metallstück, und
das System umfaßt
eine Einrichtung zum Schützen
der dünnen
Ränder
(wie sie oben beschrieben ist).
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Bei
bevorzugten Ausführungen
eines dritten Basisaspekts oder -gesichtspunkts der Erfindung betrifft letztere
die bevorzugten Ausführungen
der ersten beiden Erfindungsaspekte im Hinblick auf ein Positionscodierungssystem
für eine
großformatige,
automatische bildbezogene Vorrichtung. Dieses System betrifft auch insofern
die ersten beiden, als die Vorrichtung einen Träger zum Halten eines bildaufnehmenden
Blattes und einen Schlitten aufweist, der quer über dem Träger scannt, der die Einrichtung
zum Formen oder Sensieren von Markierungen auf dem Blatt trägt.
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Das
Positionscodierungssystem umfaßt
ein langgestrecktes Metallcodiererstreifensubstrat mit zwei Enden,
die an sich gegenüberliegenden
Seiten des Trägers
befestigt sind, und eine langgestreckte Codiererstreifenskalierung,
die an dem Substrat befestigt und durch das Substrat getragen ist.
An allen Stellen zwischen den beiden Enden des Metallsubstrats ist
bei diesem dritten Aspekt der Erfindung die Skalierung ohne direkte
Stützung
durch den Träger.
Die Skalierung hat Kennzeichen, die zum Bestimmen der Schlittenposition relativ
zu dem Träger
frei liegen.
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Dies
kann eine breite Definition oder Beschreibung bevorzugter Ausführungen
des dritten Erfindungsaspekts sein. Sogar bei dieser so breit formulierten
Definition kann dieser Erfindungsaspekt als ein signifikanter Fortschritt
von Technik relativ zu den vorbekannten Geräten angesehen werden.
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Wenn
insbesondere von einer direkten Trägeranbringung bezüglich der
Skalierung abgesehen wird, kann eine verteilte Skalierungshalterung
längs des
Substrats in Betracht gezogen werden, an welchem die Skalierung
fest anzubringen ist. Diese verteilte Lagerung befreit das Substrat
von Zwängen
wegen mechanischer oder struktureller Anforderung des Standes der
Technik, so daß dessen
Aufbaumaterial auf geeignete Weise ausgewählt werden kann.
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Trotzdem
ist der Erfindungsaspekt in Verbindung mit gewissen zusätzlichen
Merkmalen, Maßnahmen oder
Eigenschaften bevorzugt, die die durch die Erfindung erreichbaren
Vorteile verstärken
können.
Beispielsweise ist es bevorzugt, daß das Metallsubstrat außer an dessen
beiden Enden unperforiert ist, und daß im wesentlichen keine Codestreifen-Funktionskennzeichen
direkt auf dem Metallsubstrat ausgebildet werden.
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Bei
bevorzugten Ausführungen
eines vierten Erfindungsaspekts ist nicht ein System sondern ein
Postionscodierungsverfahren für
eine großformatige
automatische bildbezogene Vorrichtung vorgesehen. Die Vorrichtung
hat einen Träger
zum Halten eines bildaufnehmenden Blattes und einen Schlitten, der über den
Träger scannt
und eine Einrichtung zum Bilden oder Erfassen von Markierungen auf
dem Blatt trägt.
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Die
Vorrichtung hat auch eine Einrichtung zum Antreiben des Schlittens
quer über
den Träger
in einer Scannrichtung und besitzt längs der Scannrichtung eine Öffnung,
die in dem Schlitten definiert ist. Die Vorrichtung hat zusätzlich einen
zusammengesetzten Codiererstreifen, der eine Skalierung umfaßt, die
aus einem im wesentlichen transparenten Material gefertigt ist und
an einem opaken Substrat befestigt ist.
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Das
Positionscodierungsverfahren umfaßt die Verfahrensschritte des
Einfädelns
des zusammengesetzten Codierstreifens durch die Öffnung hindurch längs der
Scannrichtung. Außerdem
umfaßt
das Verfahren den Verfahrensschritt des Anziehens oder Spannens
des zusammengesetzten Codiererstreifens, indem dem Substrat eine
Spannung mitgeteilt wird, die einen Funktionsausfallwert für die Skalierung
in einer Alleinstellung überschreitet.
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Mit
einem „furilctionellen" Ausfallwert ist
nicht notwendigerweise ein Wert gemeint, der zu einem starken mechanischen
Ausfall der Skalierung führen
würde.
Die Spannung, die zu unakzeptierbarem Kriechgrad führen würde, reicht
aus, um ein funktionales Ausfallkriterium der Patentinhaberin zu
befriedigen.
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Das
Verfahren umfaßt
auch den Verfahrensschritt des Betätigens der Schlittenantriebseinrichtung – die Schlittenantriebseinrichtung
soll den Schlitten quer über
den Träger
scannen, während
das Codierstreifensubstrat durch die Öffnung eingefädelt verbleibt.
Ein noch weiterer Verfahrensschritt betrifft das Lesen der Skalierung
während
des Betätigungsschritts,
bei dem ein Sensorstrahl direkt durch das Skalierungsmaterial hindurch
ausgesendet wird, um die Position des Schlittens zu bestimmen.
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Das
voranstehende kann eine Beschreibung der Verfahrensaspekte der Erfindung
in der breitesten oder allgemeinsten Version bilden. Sogar in dieser
Definitionsversion ist explizit vorgesehen, daß der zusammengesetzte Streifen über die
Funktionstüchtigkeit
der Skalierung in Alleinstellung hinaus gespannt wird und daß der Streifen
durch den Schlitten hindurch eingefädelt ist, um einen optimalen,
sehr kurzen, optischen Weg bereitstellen zu können.
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Außerdem ist
bevorzugt, dieses Verfahren mit gewissen weiteren Merkmalen, Maßnahmen
und Eigenschaften zu praktizieren, um dessen Vorteile zu maximieren.
Beispielsweise wird beim Lesen der Skalierung vorzugsweise der Sensorstrahl
durch das Skalierungsmaterial hindurch längs eines Pfades ausgesendet,
der das Substrat nicht schneidet oder durchdringt.
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Vorzugsweise
wird beim Aussenden der Sensorstrahl durch das Skalierungsmaterial
hindurch in einem Bereich des zusammengesetzten Codestreifens ausgerichtet,
in dem das Substrat nicht perforiert ist.
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Es
ist bevorzugt, daß beim
Betätigen
der Schlitten bei einem Abstand gescannt wird, der 30 cm (12 Inch)
quer über
den Träger überschreitet.
Außerdem
ist bevorzugt, daß beim
Anziehen und Betätigen
das Substrat genutzt wird, um die Skalierung auf ungefähr 1/12
eines Millimeters (1/300 eines Inch) präzise zu stabilisieren, und
zwar im wesentlichen unabhängig
von Feuchtigkeit und Temperatur und im wesentlichen ohne Kriechen.
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Bei
bevorzugten Ausführungen
eines fünften
und sechsten erfindungsgemäßen Aspekts
ist eine Familie oder Gruppe von mindestens zwei Positionscodierungssystemen
vorgesehen. Die Gruppe ist für
einen Einsatz in einer entsprechenden Gruppe von wenigstens zwei
großformatigen,
automatischen bildbezogenen Vorrichtungen vorgesehen.
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Jede
bildbezogene Vorrichtung (welche den Zusammenhang oder die Umgebung
der Erfindung darstellen) hat einen Träger zum Halten eines bildaufnehmenden
Blattes. Jede Vorrichtung hat auch einen Schlitten, der über den
Träger
scannt und eine Einrichtung zum Formen oder Sensieren von Markierungen
auf einem Blatt trägt.
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Die
Gruppe aus Positionscodierungssystemen umfaßt für jedes Positionscodierungssystem
ein entsprechendes langgestrecktes Metall-Codiererstreifensubstrat.
Das Substrat hat zwei Enden, die an sich gegenüberliegenden Seiten des Trägers befestigt
sind.
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Die
Gruppe von Positionscodierungssystemen umfaßt auch für jedes Positionscodiersystem
eine entsprechende langgestreckte Polymercodiererstreifenskalierung,
die an dem Substrat befestigt und davon gehalten wird. Die Skalierung
hat Kennzeichen, die zum Bestimmen der Schlittenposition relativ
zu dem Träger frei
liegen.
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Immer
noch auf den fünften
und sechsten Erfindungsaspekt bezugnehmend, sind die Skalierung
und das Substrat unterschiedlich zueinander bei den wenigstens zwei
Positionscodierungssystemen angeordnet.
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Nunmehr
nur bezugnehmend auf den fünften
breiten Erfindungsaspekt sind die Substrate von wenigstens zwei
der Positionscodierungssysteme identisch. Bei dem sechsten Erfindungsaspekt
sind die Skalierungen bei wenigstens zwei der Positionscodiersysteme
identisch.
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Die
vorstehende Beschreibung der fünften
und sechsten Erfindungsaspekte soll klarmachen, daß die Erfindung
standardisierte oder teilweise standardisierte Skalierungen und
Substrate verwenden kann. Diese Fähigkeit und die Fähigkeit,
diese Standardkomponenten oder diese Teilstandardkomponenten zu
mischen oder auszutauschen, bestanden in der Vergangenheit bei den
Hochqualitätscodestreifen
vier großformatige Geräte nicht.
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Dieser
Vorteil ist von extrem großer ökonomischer
Bedeutung auf dem Gebiet von großformatigen bildbezogenen Vorrichtungen
mit Schlittenscannung. Verschiedene bevorzugte Ausführungen
hinsichtlich dieser Erfindungsaspekte werden deutlich – unter
diesen Erfindungsaspekten existiert ein Vorzug für ein Herstellungsverfahren
bei einigen Gruppen von Codiersystemen darin, daß sowohl (1) die Substrate
als auch (2) die Skalierungen identisch sind.
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Alle
voranstehenden Betriebsprinzipien und Vorteile der Erfindung werden
noch stärker
geschätzt, wenn
die folgende Detailbeschreibung anhand der beiliegenden Zeichnungen
berücksichtigt
wird.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Stirnansicht einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen zusammengesetzten
Codestreifens;
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2 ist
eine ähnliche
Ansicht der 1-Ausführung, jedoch wesentlich vergrößert, und
zeigt nur den Bereich, der von der Linie 2-2 gemäß 1 umfaßt ist;
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3 ist
eine linksendige Ansicht der gleichen Ausführung und mit dem gleichen
Maßstab
wie in 2;
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4 ist
eine Stirnansicht des Substrats in Alleinstellung für die in 1 gezeigte
Ausführung;
-
5 ist
eine Stirnansicht von bestimmten Segmenten der Skalierung in Alleinstellung
für die
gleiche Ausführung;
-
6 ist
eine Stirnansicht von der linken oberen Ecke der Skalierung in Alleinstellung
für die
gleiche Ausführung;
-
7 ist
eine perspektivische oder isometrische Ansicht einer großformatigen,
bildbezogenen Vorrichtung (Drucker/Plotter oder Scanner), in der
die Erfindung integriert ist;
-
8 ist
eine ähnliche
aber vergrößerte Ansicht,
die den allgemeinen Betriebsaufbau der in 7 gezeigten
Vorrichtung darstellt, welcher Aufbau den Bildumsetzer (beispielsweise
einen Stift oder andere Markierungseinrichtungen oder einen Scannkopf),
einen Schlitten, einen Antrieb, einen optischen Sensor und einen Codestreifen
für die
in 7 gezeigte Vorrichtung umfaßt – und auch die Anwendung der
Sensorsignale zum Steuern des Umsetzers und des Scannantriebs ist
schematisch in Form eines Blockdiagramms dargestellt;
-
9 ist
eine rechtendige Querschnittsansicht des Stifts, des Schlittens
und des Codestreifens – auf ähnliche
Weise sind das optische Sensiersystem und die Verarbeitung dessen
Ausgangssignale zum Steuern des Stifts sehr schematisch dargestellt;
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10 ist
eine isometrische oder perspektivische Ansicht einer Montiereinrichtung,
die an einem Ende der Erfindung genutzt wird und als Codiererfeder
bekannt ist;
-
11 ist
eine Draufsicht der Codiererfeder gemäß 10;
-
12 ist
eine Stirnansicht der gleichen Feder; und
-
13 bis 16 sind
sehr schematische Darstellungen von einigen Familien oder Gruppen
von Positionscodierungssystemen, wobei jedes Diagramm eine Seitenansicht
von Komponenten innerhalb eines Gerätegehäuses oder Trägers ist.
Jedes Codierungssystem ist im Zusammenhang mit einer jeweiligen
unterschiedlichen großformatigen
bildbezogenen Vorrichtung dargestellt; die verschiedenen Bauteile
jeder Gruppe haben hochvorteilhafte Wechselbeziehungen. Jede dieser
Zeichnungen repräsentiert
ein Bauteil der Systemgruppe;
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13, 14 und 15,
die zusammen betrachtet sind, repräsentieren eine Gruppe von Codierungssystemen
mit identischen Skalierungen;
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13, 15 und 16,
die zusammen betrachtet sind, repräsentieren eine Gruppe von Codierungssystemen
mit identischen Substraten.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
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Die 1 bis 3 zeigen,
daß bei
bevorzugten Ausführungen
der Erfindung die polymerische Film- oder Folienskalierung 41 und
das Metallsubstrat 91 eine Anordnung 32 bilden.
Es wird bevorzugt, diese mit dem Substrat 91 hinter der
Skalierung 41 zusammen zu kleben, in dem ein Acrylklebestoff
(3M Scotch® 467 Laminating
Adhesive) eingesetzt wird, der einem Kriechen wegen thermischer
Einflüsse
widersteht.
-
Der
Klebstoff, der anfänglich
in Blattform vorliegt, wird durch den Käufer oder den Lieferanten in
Streifen geschnitten, um mit der Abmessung der gewünschten
Zwischenfläche
zwischen dem Substrat und der Skalierung zusammenzupassen, und anschließend wird
er auf den Kunststoff angeordnet – wobei er durch ein Vakuum
gehalten wird, bis die Zusammensetzung abgeschlossen ist.
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Die
Skalierung 41 besteht aus einem fotoempfindlichen antistatischen
Film oder Folie auf einer Polyesterbasis, wobei die Abstufungen 43 fotografisch
an der Rückseite
ausgebildet sind. Sie steht sowohl über als auch leicht unter dem
Substrat vor.
-
Sozusagen
liegt der obere und untere Rand 44, 48 der Skalierung 41 jeweils über- und
unterhalb der entsprechenden Ränder 94, 98 des
Substrats 91. Diese Geometrie legt die Abstufungen 43 für eine Lichtübertragung
durch die Skalierung 41 hindurch in einer unidirektionalen
Richtung frei (d. h. ohne Reflektion an der Substratoberfläche).
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Die
Kunststoffränder 44, 48 sind
ungefähr
zweimal so dick wie die Metallränder 94, 98 und
sind ziemlich nachgiebig, wodurch sie als Schutz der dünnen Metallränder gegen
ein Kontakt durch Personal geschützt sind.
Da es außerdem
nicht länger
notwendig ist, Öffnungen
in das Metallsubstrat 91 zu ätzen, kann sie genauso dick
wie die ursprünglichen
Ganzmetallcodestreifen nach Wilcox und Milkovitz gefertigt werden – auf diese
Weise wird sogar das Verletzungsrisiko reduziert, während die
Rotations- und Positionsstabilität
der Anordnung verbessert werden.
-
Falls
gewünscht,
könnten
eine oder beide Ränder 44, 48 der
Kunststoffskalierung in einem Rollwerkzeug oder Bördler geformt
sein, um einen weiteren Schutz bereit zu stellen. Beobachtungen
der Patentinhaber zeigten jedoch, daß die Kunststoffvorsprünge mit
einfachen geraden Rädern
nicht scharf genug sind, um eine signifikante Verletzung hervorzurufen,
und die Kunststoffvorsprünge
sind auch – wegen
der äußeren Erscheinung
von schwarzen Abstufungen gegenüber
der transparenten Skalierung – viel
auffälliger
als die Metallränder
des bekannten Ganzmetallstreifens nur mit den ungefärbten sehr
dünnen Öffnungen.
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Es
ist bevorzugt, daß die
Abstufungen an dem fotoempfindlichen Film ausgebildet werden, indem
ein Laserdrucker eingesetzt wird, der auf den Film in Längsrichtung
fortschreitend längs
der Skalierung schreibt, wobei eine Autokompensation für Fehler
längs des
Weges besteht. Verglichen mit einem gesamten Einzelfreigabeverfahren
neigt dieses Verfahren dazu, ungefähr die gleiche Gesamtvariation
hervorzurufen, allerdings mit einem wesentlich besseren (langsameren)
Drift oder Abweichungen.
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2 zeigt
einen Bereich (2-2 gemäß 1)
an dem linken Ende 47 der Skalierung 41. Der Codestreifen 32 ist
unterbrochen bei 45, um diesen Bereich stark vergrößert darzustellen.
Wie sowohl diese Zeichnung als auch 1 andeuten,
erstreckt sich das Substrat 91 nach links über das
linke Ende 47 der Skalierung hinaus zu einer Gruppe von
Montage- und Indexlöchern 92, 93.
Das Substrat 91 erstreckt sich auch nach rechts über das
rechte Ende der Skalierung hinaus zu einer zweiten Gruppe von drei
Montagelöchern 93' (1).
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Wenn
die Skalierung 41 zu einem Substrat 91 zusammengesetzt
wird, sind die unteren Enden aller fotografisch geformten Abstufungen 43 nominal
mit dem oberen Rand 94' (2)
des Substrats 91 ausgerichtet, wie dargestellt ist – wobei
das Substrat 91 hinter der Skalierung 41 verläuft. Diese
Ausrichtung wurde als vorteilhaft erachtet, um die Lesbarkeit der
Skalierung bei Berücksichtigung
aller akkumulierten Toleranzen, insbesondere bei Vibration, zu optimieren.
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Ein
Satz von sechs optischen Kreuzhaaren oder Kreuzfasern 46 ist
fotografisch in der Skalierung 41 zur gleichen Zeit, wie
die Abstufungen 43 ausgebildet. Diese sind teilweise dazu
geeignet, besondere Abstufungen visuell aufzufinden, die beim Durchführen gewisser
Qualitätskontrolluntersuchungen
verwenden werden, wie unten erläutert
wird.
-
Zudem
dient das äußerst links
liegende Kreuzhaar oder Kreuzfaser 46 als eine Ausrichtmarkierung zum
Positionieren der Skalierung 41 bezüglich eines Indexmerkmals 96 des
Substrats 91. Wie deutlich 4 zeigt,
ist das Merkmal 96 ein kreisförmiges Loch, das in einem Abstand
von dem linken Ende 97 des Substrats 91 angeordnet
ist.
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Ein
Montageschlitz 92 und drei Montagelöcher 93 sind auch
in dem Substrat 91 in der Nähe dieses Endes 97 angeordnet;
in der Nähe
des rechten Endes 33 des Substrats 91 sind drei
zusätzliche
Montagelöcher 93'. Diese und
andere Montagemerkmale kommen im wesentlichen einem früheren Übergangsbereich
des Codestreifens 91 und der Montagehardware nahe, die
mit dem Träger
verbunden ist, um Änderungskosten
zu minimieren und auch um eine Neukonfigurierung älterer Einheiten
zu erleichtern, falls dies gewünscht
ist.
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Die
Erfindung ist in eine großformatige
bildbezogene Vorrichtung 11–15 (7)
integriert oder die Erfindung im Hinblick auf die beiliegenden Ansprüche bildet
eine großformatige
bildbezogene Vorrichtung 11–15 (7),
die ein Drucker/Plotter oder Scanner sein kann. Der Träger der
Vorrichtung ist vorzugsweise in einem Gehäuse mit zwei separaten Abteilen 12, 13 untergebracht,
die durch eine transparente Abdeckung 11 miteinander verbunden
sind.
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Ein
Steuerfeld 14 ist an einem Abteil 13 vorgesehen,
und ein Schlitz 15 ist unter der Vorderseite der Abdeckung 11 zum
Ausgeben eines bildaufnehmenden Blattes 21 vorgesehen – welches
Blatt das Bild 22 trägt,
das gebildet oder von der Einrichtung 11–15 gelesen
wird. Vorteilhafterweise wird die gesamte Einrichtung 11–15 an
einem angehobenen Wagen 16 mit Rädern 17 getragen.
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Abschnitte
des Trägers
bilden Halterungen oder Flansche 58, 59 (8)
zum Befestigen der beiden gegenüberliegenden
Enden 97, 33 der zusammengesetzten Codestreifenanordnung 32 in
der Vorrichtung. Bevor dieses Anbringen abgeschlossen ist, wird
jedoch die Anordnung 32 durch eine Öffnung 61' in einen Schlitten 61 eingefädelt, eingebunden
oder eingeschraubt.
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Für das Querscannen
ist der Schlitten 61 gleitbar an einer Stange (nicht dargestellt)
gelagert, die sich im allgemeinen zwischen den Flanschen 58, 59 erstreckt.
Der Schlitten 61 ist längs
der Stange durch einen Motor 81 über ein Endlosschleifenübertragungsband 82,
einer Antriebsscheibe 83 in der Nähe eines Flansches 59 und
einen Querriemen 84 angetrieben, der ebenfalls endlos ist
und an den Schlitten 61 befestigt ist. In der Nähe des gegenüberliegenden
Flansches 58 läuft
der Querriemen 84 um eine Leerlaufscheibe 85.
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Der
Schlitten 61 umfaßt
eine Aufnahme oder Fach 62 zum Halten eines Bildumsetzers 71,
der entweder eine Anordnung von Bildsensoren oder eine Bildformeinrichtung,
wie ein Tintenstrahlstift sein kann. Ein Sensiersystem 51–53, 60 ist
ebenfalls an dem Schlitten 61 montiert, um die Abstufungen
an dem Codestreifen 32 zu lesen.
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Die
oben erwähnte
Schlittenöffnung 61 läuft durch
das Gehäuse 60 des
Sensiersystems 51–53 hindurch.
Wie bei den bekannten Ganzmetallcodestreifen erreicht die Erfindung
den Vorteil eines sehr kurzen Versatzes D (9) zwischen
den Codestreifen 32 und den Schreib- oder Leseelementen 72 des
Bildumsetzers 71.
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Das
Sensiersystem in dem Gehäuse 60 umfaßt eine
optische Quelle 51, einen optischen Strahl 52, der
durch die Codestreifenanordnung 32 hindurchläuft, und
einen Detektor oder Sensor 53. Die Abstufungen 43 des
Codestreifens 32 veranlassen das Licht, das den Detektor
erreicht, alternierend gesperrt und übertragen zu werden, wenn der
Schlitten 61 und dessen Lichtstrahl 52 längs des
Ortsstreifens 32 bewegt wird.
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Der
Detektor 53 spricht auf die daraus resultierenden Veränderungen
des empfangenen Licht mit einem entsprechend variierenden elektrischen
Signal 54 an, das einen programmierten digitalen, elektronischen Mikroprozessor 55 zugeführt wird.
Der Prozessor 55 ist Teil eines zentralen Prozessorsystems
in der Vorrichtung 11–15,
das zum Betreiben und Steuern und/oder Regeln der gesamten Vorrichtung
programmiert ist.
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Der
Prozessor 55 interpretiert die Positionssignale 54,
zählt diese
und entwickelt aus diesen eine Information nicht nur über die
Position sondern auch über
die Geschwindigkeit des Schlittens 61 längs seines Pfads zwischen den
sich gegenüberliegenden
Trägerflanschen 58, 59.
Der Prozessor spricht auf Kontrollsignale 56, 57 an,
die sowohl den Motor 81 als auch der Bilderzeugungs- oder
-erfassungseinrichtung oder dem Bildumsetzer 71 zugeführt werden.
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Die
Signale 56 zum Motor 81 stabilisieren und halten
die Geschwindigkeit des Motors 81 aufrecht – dies basiert
auf das Informationsfeedback, das von den Positionssignalen 54 abgeleitet
wird – während der Schlitten 61 den
Bereich des Blattes 21 quert. Die Signale 56 kehren
den Motor 81 um, wenn der Schlitten an den Rändern des
Blattes 21 oder darüber
hinaus liegt.
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Die
Signale 57 an dem Bildumsetzer 71, insbesondere,
falls eine Bildformeinrichtung, wie ein Stift, vorgesehen ist, veranlassen
die Vorrichtungen, Markierungen 22 an dem Blatt 21 an
genau bestimmten Positionen zu bilden, die analog von den Positionssignalen 54 abgeleitet
sind. Falls der Bildumsetzer 71 eine Bildsensiereinrichtung,
wie eine Anordnung von Sensoren, ist, können die Signale 57 das
Aktivieren der Sensoren steuern oder andere Funktion bereitstellen,
abhängig
von dem Sensortyp im Einsatz oder anderen Eigenarten des Systems.
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Weitere
mechanische Merkmale, Maßnahmen
und Eigenschaften des zusammengesetzten Codestreifens 32 kommen
denjenigen des bekannten Ganzmetallstreifens ausreichend nahe, um
eine exzellente Rückwärtskompabilität bereitzustellen,
wobei insbesondere die allgemeinen mechanischen Anforderungen an übliche Trägerflansche 58, 59 vermieden
werden. Diese Merkmale, Maßnahmen
und Eigenschaften umfassen:
- – die ungefähre Gesamthöhe und Gesamthöhe des Codestreifens 91 als
eine Anordnung (gleich der Höhe 144 der
Skalierung 41 bzw. der Länge 191 des Substrats),
und
- – die
dimensionellen Beziehungen zwischen der Mittellinie 49 (2 und 6)
der Abstufungen 43 in der Skalierung 41 und der
Mittellinie 93'' der Montagelöcher 92, 93, 93' in dem Substrat 91.
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Ein
Merkmal des zusammengesetzten Codestreifens 91, das sich
ziemlich von dem des bekannten Codestreifens unterscheidet, betrifft
die Gesamtdicke 132 (3) der zusammengesetzten
Anordnung 91: diese ist ungefähr sechs Mal so groß wie die
des bekannten Ganzmetallcodestreifens. In dem geometrischen schlechtesten
Fall bei bevorzugten Ausführungen
gibt es eine kleine, aber nicht vernachlässigbare Wahrscheinlichkeit,
daß die
Anordnung 91 die Fläche
der Schlittenöffnung 61' berührt.
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Um
die Probleme bei diesem Fall hinsichtlich des Sensorstreifens gegen
die Skalierung und der damit einhergehenden Beschädigung der
Abstufungen zu überwinden,
ist es bevorzugt, die Skalierung derart mit den Abstufungen zu versehen,
daß sie
hin zur Rückseite
der Anordnung weisen – mit
anderen Worten, hin zu der Seite, die an dem Metallsubstrat befestigt
ist. Bei dieser Konfiguration neigt die sich nach außen erstreckende
Dicke des Substrats dazu, die Abstufungen selbst vor einem derartigen
Kontakt zu schützen.
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Um
den freien Raum zu erhalten, ist es auch wichtig, daß der Restklebstoff
entfernt ist, wenn der zusammengesetzte Codestreifens 91 erstellt
ist. Klebstoffstücke,
die abfallen können
oder einen Betrieb behindern, dürfen
auf keiner der Seiten der Anordnung vorliegen. Es wurde herausgefunden,
daß dies
besonders kritisch längs
der Ränder 94' (2)
des Substrats 91 ist, die direkt benachbart der Fläche der
Skalierung 41 liegen.
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Bei
dieser einfachen Geometrie – die
Skalierungsabstufungen gehen vollständig über den Rand des Substrats
hinaus – besteht
kein Bedarf, eine Reflektion eines optischen Strahls an der Substratfläche, und
es besteht kein Bedarf zum Bilden eines Schlitzes oder eines Fensters
in dem Substrat. Diese Skalierung ist ausreichend steif, so daß sie in
ihrer Position relativ zu der Öffnung
in dem Schlitten bleibt und somit relativ zu dem optischen Pfad
des Sensors.
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Wie
dem Fachmann klar sein wird, haben andere Konfigurationen, die eine
Reflektion oder einen Schlitz nutzen, ihre jeweiligen Vorteile und
fallen in den Schutzumfang der Erfindung, wie sie in einigen der beiliegenden
Ansprüche
definiert ist. Interessanterweise wird der gleiche zusammengesetzte
Streifen bei gewissen Installationen in einer Ausrichtung genutzt – die Kunststoffskalierung
erstreckt sich nach oben, beispielsweise von dem Metallsubstrat
weg – und
es werden die gleichen zusammengesetzten Streifen in einer entgegengesetzten
Ausrichtung bezüglich
der Skalierung, die sich nach unten erstreckt, nämlich bei anderen Installationen
genutzt.
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Diese
doppelte Funktionität
paßt sich
beim Variieren der Architektur des Sensors und beim Verändern von
Schlittendetails an. Während
bei bekannten Metallstreifen eine Breite von 13 mm vorgesehen ist,
wobei die Montagelöcher
in der Nähe
oder auf der longitudinalen Mittellinie liegen, sind die Löcher gemäß der Erfindung
in der Nähe
des Rands des Metallsubstrats, wobei sie nur noch in der Nähe der Hauptsystemmittellinie liegen.
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Wie
in den 13 bis 15 gezeigt
ist, kann eine identische Skalierung 41 bei vielen ziemlich
unterschiedlichen bildbezogenen Vorrichtungen zum Einsatzkommen.
Beispielsweise stellt 13 eine Vorrichtung mit einem
breiten Träger 251 dar,
um an ein Trägermodul 252 anpaßbar zu
sein, das Blätter
oder Walzen für
ein Druckmedium 21 hält,
das ziemlich breit ist.
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Bei
der 13 ist der Stift 71 an dem Schlitten
montiert, und zwar für
eine bidirektionale Bewegung 254 längs einer Scanntragstange 253 zum
Drucken – und
auch für
eine Bewegung 255 hin zu einer alternativen Position 71' innerhalb eines
Hilfsstiftservicestationsmoduls 257, das eine spezielle
Ausstattung 258 für stiftbezogene
Funktionen umfaßt,
wie Antreiben, Reinigen, Testen von Tintenausstrahlung, Tintenausstrahlungabdeckung
im Falle eines Teilversagens, etc.
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Eine
Sensoranordnung 51–53 mit
einer Lichtquelle 51 (9), einem
optischen Pfad 52 und einem optischen Detektor 53 wird
zusammen mit dem Stift 71 verlagert. Die Sensoreinrichtung 51–53 wirkt
mit der Skalierung 41 zusammen, um eine Positionsinformation
bereitzustellen; damit dieses Zusammenwirken innerhalb der besonderen
geometrischen Zwänge
der bildbezogenen Vorrichtung nach 13 ermöglicht werden kann,
ist, wie dargestellt, die zusammengesetzte Codestreifenanordnung 32 mit
der Skalierung 41 montiert, die von dem Substrat 91 abhängt oder
sich davon nach unten erstreckt.
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14 zeigt
eine gemäßigte und ökonomische
bildbezogene Vorrichtung mit einem schmaleren und flacheren Träger 251', mit einer
kürzeren
Scanntragstange 253' und
mit einem kürzeren
Substrat 91',
sowie ohne Stiftservicestation. Diese Skalierung 41 ist
jedoch zu der gemäß 13 identisch – dies kann
auch zutreffen auf das Papierhaltebauteil 252 des Trägers, ein
normal breites Papier 21, einen Stift 71 und die
Sensoren 51–53.
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In 14 ist
die Skalierung selbst identisch, jedoch umgedreht, in anderen Worten
verkehrt herum, in Bezug auf die Skalierung gemäß 13: die
zusammengesetzte Codestreifenanordnung 32 ist mit der Skalierung 41 montiert,
die von dem Substrat 91 vorsteht oder sich von dem Substrat 91 nach
oben erstreckt. Diese Ausrichtung paßt sich besser an bestimmte
geometrische Zwänge
der bildbezogenen Vorrichtung gemäß 14 an.
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Im
Hinblick auf all die erwähnten
Unterschiede wird es offensichtlich, daß die zusammengesetzte Codestreifenanordnung 32' gemäß 14 von
der Anordnung 32 gemäß 13 unterschiedlich
ist. Trotzdem wirkt bei der Vorrichtung gemäß 14 die
Sensoranordnung 51–53 mit
der Skalierung 41 zusammen, um eine Positionsinformation
bereitzustellen, die im wesentlichen der gemäß der Vorrichtung nach 13 entspricht.
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Wie
in 15 gezeigt ist, können Variationen, die eine
identische Skalierung 41 aufweisen, auch ein identisches
Substrat 91 einsetzen, allerdings mit einer unterschiedlichen
gegenseitigen Anordnung. 15 zeigt
insbesondere, daß die
Skalierung 41 mit einer Vierschiebung längs des Substrats 91 in
Vergleich zu der in 13 gezeigten Anordnung 32 montiert
ist, wodurch eine noch weitere zusammengesetzte Codestreifenanordnung 32'' erzeugt ist – obwohl der Träger 251,
das Substrat 91, der Stift 71, die Sensoren 51–53,
die Scanntragstange 253 und eine mäßig breite Druckmedienaufnahme 252 im
wesentlichen identisch zu denjenigen gemäß 13 sein
können.
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15 schlägt vor,
daß das
Positionieren dieser Bauteile innerhalb des Trägers 251 zum Anpassen an
einige andere Innenbauteile 257' ausgelegt ist. Dieses Bauteil
kann einen Charakter aufweisen, der dem Konstrukteur der Gesamtvorrichtung
dazu veranlaßt,
die Betriebspositionen der Druckmediumaufnahme 252, etc.
innerhalb des Trägers
vorteilhafterweise zu verlagern.
-
Auf
diese Weise werden die Flexibilität und Vielfältigkeit der erfindungsgemäßen neuen
zusammengesetzten Codestreifenanordnung auf eine entsprechende Flexibilität und Vielfältigkeit
für den
Konstrukteur beim Auslegen des Geräts übertragen. Dieser Vorteil ist
von einer besonders großen ökonomischen
Bedeutung.
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Eine
noch weitere Veränderung
liegt in 16 vor, wobei im wesentlichen
ein identischer Träger 251, eine
identische Scanntragstange 253, ein identisches Substrat 91,
ein identischer Stift 71 und/oder ein identischer Sensor 51–53 genutzt
werden können,
wie in den 13 und 15 gezeigt
ist – allerdings
ist es möglich,
eine etwas breitere Druckmedienaufnahme 252' und somit ein breiteres Druckmedium 21' zu integrieren. Die
Druckmedienbreite überschreitet
erheblich die Breite gemäß der vorherigen
Figuren, bei denen die Breite nur mäßig groß war.
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Die
Skalierung 41' ist
im wesentliche länger
als die Skalierung bei den oben erörterten Konfigurationen, um
eine Positionsinformation über
die größere Länge eines
Stiftweges bereitzustellen, der für das breitere Druckmedium
notwendig ist. Somit zeigt 16 noch
eine weitere zusammengesetzte Codestreifenanordnung 32''' – diese
Anordnung unterscheidet sich von den vorher beschriebenen, obwohl
ein gemeinsames Substrat verwendet wird.
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Während einige
besondere Variationen in den 13 bis 16 gezeigt
sind, liegt deren Zweck hauptsächlich
darin, die Erfindung auf allgemeine Weise als Positionscodierungssystem-Familien zu illustrieren,
wobei Überlappungen
bestehen können.
Somit sind in den 13 bis 15 eine
Familie von Systemen dargestellt, die alle identische Skalierungen
aufweisen; in den 13, 14 und 16 ist
eine weitere Familie dargestellt, wobei alle Substrate identisch
sind; und bei den Systemen gemäß der 13 und 15 sind
zwei gemeinsame Familien dargestellt – beide Familien haben sowohl
identische Skalierungen als auch identische Substrate.
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Eine
genaue Positionierung der Abstufungen 43 relativ zu dem
Substrat 91 – und
somit relativ zu dem Träger 58, 59 und
dem bildaufnehmenden Blatt 21 – ist sehr wichtig. Bei dem
bekannten Ganzmetallstreifen wurden selbstverständlich die Abstufungen einstückig in
den Streifen eingebracht; wir haben daher besondere Sorgfalt darauf
gelegt, dieses sehr wichtige Positionieren in dem vorliegenden zusammengesetzten
Aufbau beizubehalten.
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Während die
dimensionelle Integrität
mit Abstufungen 43 vorieilhafterweise durch das Metallsubstrat 91 stabilisiert
ist, sobald die beiden ständig
zusammengesetzt sind, sind bis zu diesem Augenblick außerdem die
Abstufungen 43 für
verschiedenartige Verformungen und andersartige Bearbeitungen geeignet.
Es wird als außerordentlich
wichtig erachtet, diese Pro bleme aufmerksam zu prüfen und
auf diese Weise zusammengesetzte Codestreifen auszuschließen, bei
denen Fehler eine Toleranzschwelle überschritten haben.
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In
dieser Hinsicht muß eine
Pitch- oder Abstandsänderung
zwischen benachbarten Abstufungen 43 einer stringenten
maximalen Zulassung unterliegen. Noch kritischer ist eine Spezifizierung
hinsichtlich einer maximalen Variation von einem nominalen Abstand
für nicht
benachbarte Abstufungen 43 – weil diese Variationen einen
absoluten Fehler repräsentieren,
der kumulativ ist, was das logische Elektroniksystem nicht erfassen
kann oder nicht dagegen wirken kann.
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Es
ist ratsam, aufeinanderfolgende Sätze von einigen hundert Abstufungen
zu inspizieren und zwar in jedem der einzelnen Bereiche des Codestreifens.
Insbesondere die oben erwähnten
Kreuzhaare oder Kreuzfasern sind zum Identifizieren der Startpunkte
in fünf
verschieden Inspektionssequenzen vorgesehen.
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Es
sind darauffolgende Sätze
von einigen hundert (225, 450, 1005 und 1215) Abstufungen 43 zu
inspizieren, wobei jeweils an jedem der ersten fünf Kreuzfasern 46 begonnen
wird. Diese Abstufungen werden in einer Gesamtproduktionsqualitätskontrolle
für nicht
benachbarte Abstufungsabschnitte überprüft. (Außer dieser Inspektion kann
eine Pitch- oder Abstandsänderung
hinsichtlich benachbarter Abstufungen intern beim Herstellungsprozeß überprüft werden – als eine
Art Überwachung
der Richtigkeit dieses Prozesses.) Um diese Inspektionen durch Formen
der Kennzeichen an der Skalierung zu vereinfachen, ist es vorgesehen,
den linken Rand der vertikalen Linie jedes Kreuzhaars oder jeder
Kreuzfaser mit dem linken Rand der entsprechenden Abstufung auszurichten.
Dies erleichtert eine schnelle und korrekte Identifikation durch
ein Inspektionspersonal oder mittels eines automatischen Geräts im Hinblick
auf die gewünschte
Startabstufung für
jede Messung.
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Die
Zahl von Abstufungen, die von dem Startkreuzhaar oder der Startkreuzfaser
zu zählen
sind, und zwar in jedem Teil des Tests, sind in 5 konzeptionell
dargestellt. (Die Bezugsziffern 171, 172, 173 identifizieren
nur Gruppen von Linien; sie sind nicht die tatsächlichen Zahlen von Linien
in den Gruppen. Tatsächliche repräsentative
Zahlen sind später
in diesem Dokument tabellenartig dargestellt.) Diese Darstellung
ist längs dem
unteren Ende 45' sowie auch
links und rechts unterbrochen – und
ebenfalls bei den Zwischenstellen 45'' unterbrochen – um eine
angemessene Vergrößerung bereitstellen
zu können.
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Bei 5 sind
drei zusammengesetzte Gruppen 171, 172 und 173 von
Abstufungen identifizierbar. Zum Testen werden die Zahlen der Abstufungen
in jeder Gruppe und der korrekte Abstand quer über jede Gruppe spezifiziert.
(Selbstverständlich
ist 5 nur beispielhaft im Hinblick auf die Zahl von überprüften Gruppen.)
Bei diesem Test wird jede spezifizierte Zahl von Abstufungen abgezählt, und
der Abstand quer über die
Gruppe von Abstufungen wird gemessen und mit dem entsprechenden
spezifizierten Abstand verglichen.
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Es
ist auch wichtig, geeignete Bezugsindexstellen zu definieren und
konsequent alle Messungen auf die Bezugsindexstellen zu beziehen.
Bei dem erfindungsgemäßen zusammengesetzten
Codestreifen ist der Hauptindex sowohl für eine horizontale als auch
für eine
vertikale Messung die Mitte des Indexlochs 96 (4).
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Der
Montageschlitz 92 und alle Montagelöcher 93, 93' werden gemeinsam
vertikal an der horizontalen Mittellinie 93'' dieses
Indexloches 96 ausgerichtet. Der Schlitz 92 und
die Montagelöcher 93, 93' und das geformte
linke Ende 97, 97' des
Substrats sind auf ähnliche
Weise längs
des Streifens entweder direkt oder indirekt mit Bezug auf die vertikale
Mittellinie dieses Loches 96 angeordnet.
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Für das Substrat
wird Edelstahl, Standardzahl 1.4310 oder ein Äquivalent dazu, mit einem entgradeten Finish.
Für die
Skalierung ist ein antistatisches Film- oder Foliemmaterial auf
Polyesterbasis bevorzugt, das kommerziell als Agfa® StarlineTM RLS3 erhältlich ist.
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Antistatische
Eigenschaften (die im allgemeinen in Volt pro Zahl von Reibzyklen
spezifiziert werden) sind wichtig, um die Effekte von einem elektrostatischen
Ladungsaufbau zu minimieren. Eine derartige statisch elektrische
Ladung kann naheliegende Elektronik beeinträchtigen – und eine derartige statische
elektrische Ladung kann bei einem Tintenstrahldrucksystem störende Ablenkungen
von Tintentropfen auf dem Flug von dem Stift auf das Druckmedium
hin verursachen.
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Der
antistatische Film kann jedoch eine Ladung nur über das Metallsubstrat ableiten.
Insofern ist eine gute Erdung des Metallsubstrats hin zu den Trägerflanschen
auch wichtig.
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Obwohl
das Substrat gemäß der Erfindung
stabiler und robuster gegen Beschädigungen als der bekannte Ganzmetallstreifen
ist, fordert trotzdem ein erfolgreicher praktischer Einsatz der
Erfindung nach einem Schutz des Substrats gegen eine übermäßige örtliche
mechanische Beanspruchung – beispielsweise
indem das Substrat zu stark und scharf an den Montagestellen gebogen
wird. Das bekannte Patent von Wilcox und Milkovitz integrieren gemäß den 17 bis 19 eine
federartige Metallplatte, die als ein einziger Flansch oder Halterung
benutzt wird.
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Die
Platte mit einer Nase zum Aufnehmen eines Montagelochs in dem Codestreifen
hat einen gleichmäßig gekrümmten Weg
oder eine gleichmäßig gekrümmte Bahn,
auf der der Ganzmetallcodestreifen vorbeiläuft, um ein übermäßig scharfes
Biegen zu vermeiden. Für
die beste Ausführung
oder Teilausführung
der Erfindung ist dieses Teil – was „Codierfeder" genannt wird – verbessert.
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Dieses
neue Bauteil 201, wie es in den 10 bis 12 gezeigt
ist, ist aus einer Edelstahlplatte 202 mit zwei PEM-Nasen 203 gefertigt,
die ortsfest angeschweißt
oder angelötet
sind. Die Nasen ragen durch zwei von drei Montagelöchern 93 in
der Nähe
des rechten Endes des Substrats 91.
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Diese
Untergruppe 201 umfaßt
auch – im
allgemeinen wie oben ausgeführt – ein Montageloch 204, eine
gekrümmte
Zunge 205 mit einer breiteren Spitze 206 und umgebogene
laterale Ösen 207,
die von der Zunge durch Schlitze 209 getrennt sind. Der
Einsatz von zwei Nasen 203, anstatt nur einer Nase, stellt
einen zusätzlichen
Träger
zum Minimieren des Biegens des Substrats 91 dar. Die Nasen
sind mit dem gleichen Abstand 182 (4) wie die
entsprechenden Montagelöcher 93' voneinander
entfernt.
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Die
Dichte jeder Abstufung 43 sollte groß genug sein, um sicherzustellen,
daß das
Sensiersystem 51–53 eindeutig
antworten kann. Es ist bevorzugt, die Übertragung von nicht mehr als
zwei Prozent (minimale 98 prozentige Blockade) zu spezifizieren,
was mit einem Lichtdensimeter bei einer Durchschnittswellenlänge von
100 bis 700 Nanometern gemessen wird.
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Weitere
Spezifikationen, wie oben erläutert,
umfassen diese Näherungswerte:
| Millimeter | Bauteil
und Dimension |
| | Substrat 91 |
| 1,442 | Länge 191 |
| 8,0 | Breite 192 |
| 0,1 | Dicke |
| 2,2 | Durchmesser
eines Indesloches 96 |
| 5,0 | Länge 181 eines
Montageschlitzes 92 |
| 3,7 | Durchmesser
eines ersten und eines zweiten Montagelochs 93 |
| 3,25 | Durchmesser
eines dritten Montagelochs 93 sowie eines |
| | vierten
und fünften
Montagelochs 93' |
| 2,2 | Einsatz 184 für Montageloch
und -schlitz gemeinsame |
| | Mittellinie
von dem oberen Rand 94 des Substrats 91 |
| | nach
unten |
| 30,70 | Versatz 193 des
dritten Montagelochs 93 nach rechts von |
| | dem
Index 96 (alle Lochpositionen sind zu der Mittellinie festgelegt) |
| 1,374.9 | Versatz 194 des
fünften
Montagelochs 93' nach rechts |
| | van
dem Index 96 |
| 10,9 | Versatz 195 des
zweiten Montagelochs 93 nach links von |
| | dem
dritten Loch |
| 29,00 | Versatz 182 vom
vierten und sechsten Montageloch 93' |
| | nach
links bzw. nach rechts von dem fünften
Loch 93' |
| 1,315.2 | Versatz 196 horizontal
zwischen dem dritten und vierten |
| | Loch 93, 92' (nur Bezug) |
| 30,6 | Einsatz 198 des
Index 96 vom linken Ende 97 des Substrats 91 |
| 22,1 | Versatz 198 des
linken Rands des Montageschlitzs 92 |
| | von
dem Index 96 |
| 8,6 | Versatz 199 des
ersten Montagelochs 93 nach links von |
| | dem
Index 96 |
| | Skalierung 41 |
| 1241 | Länge 141 |
| 13,0 | Höhe 144 |
| 2 | Höhe und Breite
von jedem Kreuzhaar 46 |
| 0,1 | Dicke
der vertikalen und horizontalen Kreuzstange für |
| | jedes
Kreuzhaar 46 |
| 3,54 | Einsatz 142 des
ersten Kreuzhaares 46 horizontal von |
| | dem
linken Rand 47 der Skalierung 41 |
| 1,0 | Einsatz 143 der
ersten Abstufung 43 horizontal von dem |
| | linken
Rand 47 der Skalierung 41 |
| 4,1 | gemeinsame
Höhe 145 der
Abstufungen 43 |
| 0,2 | gemeinsamer
Einsatz 146 der oberen Enden der Abstufungen 43 vertikal
von dem oberen Rand 44 der Skalierung 41 |
| 0,16933 | gemeinsame
Periode 147 (reziprok für
den Abstand oder |
| | Pitch)
der Abstufungen 43 |
| 0,003 | maximal
zulässige Änderung
in der Periode 147 für be |
| | nachbarte
Abstufungen 43 |
| 0,0810 | gemeinsame
Breite 148 von Abstufungen 43 |
| 6,28 | gemeinsamer
Versatz 149 für
horizontale Kreuzstangen |
| | von
Kreuzhaaren 46 nach unten von einer gemeinsamen |
| | Oberlinie 49 von
Abstufungen 43 |
| 205,74 | Abstand 171 quer über 1,215
Abstufungen nach rechts |
| | von
jedem Kreuzhaar |
| 170,18 | Abstand 172 quer über 1,005
Abstufungen nach rechts |
| | von
jedem Kreuzhaar |
| 76,20 | Abstand 173 quer über 450
Abstufungen nach rechts von |
| | jedem
Kreuzhaar |
| 38,10 | Abstand
quer über
225 Abstufungen nach rechts von |
| | jedem
Kreuzhaar |
| | Anordnung 32 |
| 63,54 | Versatz 131 des
ersten Kreuzhaars 46 nach rechts von |
| | dem
Indexloch 96 |
| 0 | Versatz
von horizontalen Stangen für
das Kreuzhaar 46 vertikal von der horizontalen Mittellinie
des Indexloches 96 |
| 0,5
min. | Einsatz 133 des
unteren Rands des Substrats 91 vertikal nach oben von dem
unteren Rand 48 der Skalierung 41 (nur Bezug). |
-
Wie
für die
kumulativen Messungen des Abstands quer über bestimmte Zahlen von Abstufungen
ist es bevorzugt, nicht mehr als ± 0,05 % des jeweiligen Nennwerts
zuzulassen. Es sollen alle Abstufungsperiodenmessungen und alle
nicht benachbarten Abstufungsmessungen mit dem Codestreifen unter
einer bestimmten Spannung durchgeführt werden. Um dieser Voraussetzung
zu genügen,
wird eine Spannkraft von 32 Newton mitgeteilt, was auch die Nennbetriebsspannung
für die
Anordnung ist.
-
Alle
Abmessungen und Toleranzen sollten unter bestimmten atmosphärischen
Bedingungen verifiziert sein. Es sollen eine Temperatur von 22 °C (+2 und –3 Grad)
und eine relative Feuchtigkeit von 50 % (+ oder –10 %) vorliegen.
-
Die
Neigung oder Schräge 97' der unteren
linken Ecke des Substrats liegt bei einem Winkel von 45 Grad.
-
Der
Klebstoff, der zum Befestigen der Skalierung und des Substrats miteinander
genutzt wird, sollte ausreichend fest sein. Um dieser Voraussetzung
zu genügen,
wurde ein Test durchgeführt,
in dem folgende Prozedur eingesetzt wurde:
- 1)
Die Anordnung wurde unter eine Spannung von 32 Newton gesetzt.
- 2) Die Anordnung wurde auf eine Temperatur von 70 °C erwärmt, wobei
diese Temperatur 14 Stunden aufrecht gehalten wurde. Anschließend wurde
sie auf 0 Grad abgekühlt
und auf 6 Stunden gehalten.
- 3) Dieser Zyklus wurde für
die Anordnung 48 Stunden lang zwischen 40 Grad unter Null und 70
Grad über 0 °C durchgeführt, wobei
eine Stunde Verweilzeit an jedem Extrem vorgesehen ist, wobei eine Änderungsrate
von 110 °C
pro Stunde vorgesehen ist.
- 4) Der Kunststoffstreifen wird bei einem Winkel von 180 Grad
gegenüber
dem Metallstreifen abgezogen oder abgelöst, während zur gleichen Zeit verifiziert
wird, daß die
Scherkraft zumindest bei einem Newton liegt.
-
Die
obige Offenbarung soll nur beispielhaft und nicht als den Umfang
der Erfindung beschränkend
angesehen sein – der
Umfang der Erfindung ist durch die beiliegenden Ansprüche bestimmt.