DE69103546T2

DE69103546T2 - Vorrichtung zum Positionieren von beweglichen Elementen.

Info

Publication number: DE69103546T2
Application number: DE69103546T
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Itoh; Akihisa Kusano; Kazuhiko Okazawa; Kaoru Sato; Tatsuto Tachibana
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-02-23
Filing date: 1991-02-22
Publication date: 1995-01-12
Anticipated expiration: 2011-02-23
Also published as: EP0443590B1; JP2858151B2; JPH03249023A; EP0443590A1; DE69103546D1; US5172138A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Positioniergerät zum Positionieren eines bewegbaren Teiles und insbesondere bezieht sie sich auf ein Positioniergerät, das in Verbindung mit einem Blattfördersystem eines Kopiergeräts eines Printers und dergleichen verwendbar ist. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Positioniergerät, das ein bewegbares Teil umfaßt, um die Führung einer Vielzahl von Papiersorten unterschiedlicher Breite zu ermöglichen.
In der Vergangenheit umfaßte, um die Führung von Papier unterschiedlicher Breite in einem Gerät wie einer Kopiermaschine zu ermöglichen, ein Mechanismus zum Positionieren des Papiers in transversaler Richtung (Breite) einen Sensor, der an einer Referenzposition bezüglich der Position des Papieres angeordnet ist, so daß das bewegbare Teil, das zu der Referenzposition zurück bewegt wird, durch diesen Sensor erfaßt wird, um einen Schrittmotor zu stoppen. Wenn ein Blatt mit einer differierenden Breite zu dem Positioniermechanismus gesandt wird, wird der Schrittmotor unter einer Zeitsteuerung oder Impulssteuerung betrieben, um das bewegbare Teil von der Referenzposition zu einer vorbestimmten Position zu bewegen und so das bewegbare Teil bezüglich des zu leitenden Papieres zu positionieren.
Das IBM TECHNICAL DISCLOSURE BULLETIN Band 32 Nr. 2 Seiten 56-58 offenbart ein elektronisches Spielausgleichsgerät mit einem hin und her bewegbaren Teil einer Antriebseinrichtung zum Hin- und Herbewegen des bewegbaren Teiles und einer Detektionseinrichtung zur Erfassung, ob das bewegbare Teil in der Nähe der Referenzposition vorliegt. Weiterhin umfaßt dieses Gerät einen Fotounterbrecher, der als Sensor benutzt wird und an einer Referenzposition angeordnet ist und einen weiteren Fotounterbrecher als Impulssender, der die wahre Position des bewegbaren Trägers angibt. Bei diesem Gerät ist die Antriebseinrichtung vom geschlossenen Schleifentyp, der spiralförmig ausgebildet ist und keine feste Referenzposition aufweist.
Jedoch ist bei einem solchen herkömmlichen Positionsmechanismus der Fehler an der Referenzposition mindestens 0,5 mm oder sogar mehr, da z.B. ein Fotounterbrecher als Sensor verwendet wird, der an der Referenzposition angebracht ist, wobei die Breite jedes Spalts eines solchen Fotounterbrechers etwa 0,5 mm beträgt. Weiterhin wird, da sich ein Fehler in der Anordnung des Sensors, ein Winkelfehler des Schrittmotors, ein Dimensionierungsfehler des bewegbaren Teiles und dergleichen addieren, der Positionsfehler größer sein.
Dabei wird, um die Genauigkeit der Positionierung einer Bilderzeugungsposition in einem Kopiergerät und dergleichen zu steigern, die Positionierung eines Blattes in einer Hauptabtastrichtung bewirkt. Jedoch ist, wenn ein herkömmlicher oben erwähnter Positioniermechanismus verwendet wird, der Positionsfehler zu groß, um das bewegbare Teil korrekt zu positionieren. Wie oben erwähnt, erwächst daraus das Problem, daß die Abweichung des Bildes von der korrekten Bilderzeugungsposition bemerkbar ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den oben erwähnten herkömmlichen Nachteil zu beseitigen und ein Positioniergerät zu schaffen, das ein bewegbares Teil korrekt positionieren kann.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Positioniergerät für ein bewegbares Teil gelöst, das umfaßt: ein hin und her bewegbares Teil, eine Antriebseinrichtung zum Hin- und Herbewegen des bewegbaren Teiles, eine Detektionseinrichtung zum Erfassen der Tatsache, daß das bewegbare Teil sich in der Nähe einer Referenzposition befindet, gekennzeichnet durch eine Zähleinrichtung zum Zählen des Verstellweges des bewegbaren Teiles, wobei die Detektionseinrichtung das bewegbare Teil erfaßt, wenn das bewegbare Teil mittels der Antriebseinrichtung von der Referenzposition zu einer Betriebsposition bewegt wird und eine Regeleinrichtung zum Speichern der gezählten Verstellwege, die mittels der Zähleinrichtung gezählt wurden, und zur Steuerung auf der Basis der gezählten Verstellwege des Anhaltens der Antriebseinrichtung wenn das bewegbare Teil zu der Referenzposition zurück bewegt wurde und dort gestoppt wurde.
Mit der Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das bewegbare Teil korrekt zu der Referenzposition zu bewegen und so ein Positioniergerät zu schaffen, das Geräusche aufgrund eines Außer-Phase-Zustands (unsynchron) des Motors vermeidet, weil durch das Herabzählen die Zeit in der das bewegbare Teil an einem Regelteil anstößt, bekannt ist, wodurch es möglich ist, die Übertragung der Kraft zum bewegbaren Teil plötzlich zu unterbrechen, nachdem das bewegbare Teil an dem Regelteil anstößt. Im Gegensatz dazu werden, wenn es in einer solchen Weise konstruiert ist und das bewegbare Teil zu einer vorbestimmten Position mit vorbestimmten Impulsen gebracht wird und danach das bewegbare Teil zu der Referenzposition mittels vorbestimmter Impulse zurückgebracht wird, um gegen ein Regelteil anzustoßen, Geräusche entstehen, aufgrund des Außer-Phase-Zustands des Motors. Der Grund hierfür ist, daß, da der Rückkehrweg des bewegbaren Teiles in Voraussicht des Fehlers übermäßig angesetzt wurde, die Kraft für eine Weile zum bewegbaren Teil übertragen wird, nachdem das bewegbare Teil gegen das Regelteil angestoßen ist.
Weiterhin ist es möglich, am Anfang, wenn der Verstellweg des bewegbaren Teiles mittels der Zähleinrichtung gezählt wird, mittels einer Absenkung der Fahrgeschwindigkeit des bewegbaren Teiles ein zuverlässigeres Zählen zu erhalten und so die Wahrscheinlichkeit eines Außer-Phase-Kommens des Motors aufgrund des Fehlers zu vermindern und ebenso das Geräusch aufgrund eines solchen Außer-Phase-Zustands.
Durch die Anwendung eines solchen Positioniergeräts zum Positionieren eines bewegbaren Teiles bei einem Kopiersystem ist es möglich, die Bilderzeugungsposition immer zu stabilisieren.
Fig. 1 ist eine Konstruktionsansicht, die ein Gerät zur Positionierung eines bewegbaren Teiles gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 und 3 sind Flußdiagramme, die den Betrieb des Positioniergeräts für das bewegbare Teil gemäß Fig. 1 zeigen;
Fig. 4 ist ein Flußdiagramm, das den Betrieb des Positioniergeräts für das bewegbare Teil gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 5 ist eine erklärende Ansicht, die eine konkrete Konstruktion eines Positioniergeräts für das bewegbare Teil gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 6 ist eine Teilansicht eines Bilderzeugungssystems, das mit der Erfindung ausgestattet ist;
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht eines Kopfträgermechanismus bei dem die Erfindung angewandt wird;
Fig. 8 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Aufnahmekopfes;
Fig. 9A bis 9G sind erklärende Ansichten zur Erläuterung des Bubble Jet Aufnahmeprinzips.
Die Erfindung wird nun in Verbindung mit Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 zeigt die Konstruktion eines Positioniergeräts für ein bewegbares Teil gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Fig. 1 sind auf beiden Seiten eines Blattes S, das in der durch den Pfeil gekennzeichneten Richtung befördert wird, bewegbare Platten 1, 2 angeordnet, die als bewegbare Elemente agieren und in transversaler Richtung des Blattes S (Breite) bewegbar sind. Plattenteile 3, 4 haben Zahnstangen 31, 41 und sind fest mit den bewegbaren Platten 1, 2 jeweils verbunden. Ein Zahnrad 6 ist an einer Welle eines Schrittmotors (Antriebsquelle) 5 angebracht; die Zahnstangen 31, 41 sind mit dem Zahnrad 6 so in Eingriff, daß bei Drehung des Schrittmotors die bewegbaren Platten 1, 2 in der transversalen Richtung des Blattes S hin und her gehend symmtetrisch bewegt werden.
In Fig. 1 gibt das Bezugszeichen 10 ein Regelteil zum Stoppen der bewegbaren Platte 1 an einer Referenzposition an. Auf der anderen Seite steht ein Sensormerker 7 von der bewegbaren Platte 2 vor, so daß wenn die bewegbare Platte 2 in der Nähe der Referenzposition ist, der Sensormerker 7 von dem Sensor 8 erfaßt wird. Der Sensormerker 7 und der Sensor 8 bilden eine Detektionseinrichtung.
Eine Regeleinrichtung 9 umfaßt erste und zweite Zähler 11, 12, die als Zähleinrichtung wirken und dient dazu, den Verstellweg der bewegbaren Platten 1, 2 zu steuern. Der erste Zähler 11 zählt den Verstellweg der bewegbaren Platte 2, während der Sensormerker 7 von dem Sensor 8 erfaßt wird. Der zweite Zähler 12 zählt den Verstellweg (von der Referenzposition zu einer vorbestimmten Position) der bewegbaren Platte 2, wenn diese bewegbare Platte 2 in Übereinstimmung mit der Breite des Papieres verstellt wird. Es wurde so konstruiert, daß der Betrag, der mittels des ersten Zählers gezählt wird, wesentlich geringer ist als der Betrag, der durch den zweiten Zähler 12 gezählt wird. Die Regeleinrichtung 9 speichert den von dem ersten Zähler 11 gezählten Wert, der benutzt wird, um die Rückkehr der bewegbaren Platte zu der Referenzposition zu steuern.
Folgend wird der Betrieb des Positioniergeräts für ein bewegbares Teil, das in der vorher erwähnten Weise konstruiert wird, vollständig mit Bezugnahme auf die Flußdiagramme gemäß Fig. 2 und 3 beschrieben.
Wenn sich die bewegbaren Platten 1 und 2 an ihren Referenzpositionen (Heimatposition) befinden, erfaßt der Sensor 8 den Sensormerker 7 und der Sensor 8 befindet sich so im AN- Zustand. In diesem Zustand setzt die Kontrolleinrichtung 9, wenn der Antrieb gestartet wurde, den zweiten Zähler 12 zum Zählen der Schritte entsprechend dem festgesetzten Verstellweg (von der Referenzposition) und den Zähler 11 zum Zählen der Anzahl von Schritten, wenn der Sensor 8 in der Nähe der Referenzposition (Schritt 1) auf AN geschaltet wurde. Dann wird der Einschrittantrieb bewirkt, um den zweiten Zähler 12 hochzuzählen (Schritt 2).
In diesem Fall ist es, da die Verspätung im Aufbauen oder im Abbauen vorweggenommen ist, wenn der Sensor 8 vom AN- Zustand in den AUS-Zustand oder vom AUS-Zustand in den AN- Zustand geschaltet wird, um die korrekte Anzahl der Schritte (Verstellweg) zu zählen, vorteilhaft, die Fahrgeschwindigkeit der bewegbaren Platten 1, 2 abzusenken, so daß diese geringer als die normale Fahrgeschwindigkeit innerhalb des Bereiches ist, bei dem das Aufbauverhalten des Sensors 8 vernachlässigbar ist, wenn der Sensor 8 den Sensormerker 7 erfaßt. Diese Justage kann mittels der Regeleinrichtung 9 bewirkt werden.
Dann wird beurteilt, ob der zweite Zähler eine vorbestimmte Anzahl von Schritten (von der Referenzposition zu der vorbestimmten Position) zählt, entsprechend der Breite des Blattes (Schritt 3); falls dies bestätigt wird, wird der Antrieb gestoppt (Schritt 6). Falls dies negativ ist, geht die Folge zum nächsten Schritt. Im nächsten Schritt wird beurteilt, ob der Sensor 8 in den AN- oder AUS-Zustand geschaltet ist (Schritt 4); wenn AN-Zustand vorliegt, wird der erste Zähler 11 hochgezählt (Schritt 5), falls AUS- Zustand, geht die Folge zum nächsten Schritt. Ist die oben erwähnte Serie von Betriebsschritten beendet, ist die Anzahl von Schritten (Verstellweg) gezählt vom Start des Antriebs bis zum Verlassen des Sensors 8 durch den Sensormerker 7 der bewegbaren Platte 2 in dem ersten Zähler 11 gespeichert.
Nun wird eine Folge zum Rückkehren der bewegbaren Platten 1, 2 zu den Referenzpositionen unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm gemäß Fig. 3 erläutert.
Zunächst wird ein Einschrittantrieb (Schritt 11) bewirkt, und dann wird beurteilt, ob der Sensor 8 in den AN-Zustand mittels des Sensormerkers 7 geschaltet ist (Schritt 12). Wenn der Sensor 8 AN geschaltet ist, wird der nächste Einschrittantrieb bewirkt. Im Schritt 12, wenn der Sensor 8 angeschaltet ist, zählt der erste Zähler 11 herab (Schritt 13).
Als nächstes wird anschließend an das Herabzählen des zweiten Zählers 12, wenn der Inhalt des ersten Zähler 11 gleich Null ist, der Antrieb gestoppt; andernfalls wird der nächste Einschrittantrieb bewirkt. In diesem Fall ist dies so konstruiert, daß sofort, bevor der Inhalt des ersten Zählers 11 gleich Null wird, die bewegbare Platte an den Regelteil 10 anstößt.
Aufgrund einer anfänglichen Bewegung der bewegbaren Platten 1, 2 und/oder aufgrund der Rückstellung des ersten Zählers 11 kann der gezählte Wert des ersten Zählers 11 inkorrekt sein, so daß die Positionen der bewegbaren Platten 1, 2 nicht stabil sein werden. Daher ist es zu bevorzugen, die Regeleinrichtung 9 so zu setzen, daß wenn die bewegbaren Platten 1, 2 zu ihrer Referenzposition zurückkehren, mit Bezug zu einer Distanz der Bewegung der bewegbaren Platte 1 von der Erfassung des Sensormerkers 7 durch den Sensor 8 bis zum Anstoßen der bewegbaren Platte 1 gegen das Regelteil 10, das an der Referenzposition vorgesehen ist, ein Korrekturwert unter Berücksichtigung der Fehler der Zähler des Sensors und dergleichen kalkuliert wird und der erste Zähler 11 den Verstellweg auf der Basis dieses Korrekturwertes zählt. Mittels Durchführung einer solchen Regelung kann die Startposition der bewegbaren Platte 1 und 2 am Anfang des Antreibens korrekt gesetzt werden.
Weiter, wenn die bewegbaren Platten 1, 2 zu ihren Referenzpositionen zurückgebracht werden, ist es mittels Verminderung der Fahrgeschwindigkeit der bewegbaren Platten 1, 2 nachdem der Sensor 8 angeschaltet wurde, aufgrund der anfänglichen Bewegung der bewegbaren Platten, oder auch wenn dort ein Fehler bezüglich der Anzahl von Schritten gezählt in den Zählern auftritt, möglich, das Auftreffgeräusch aufgrund eines Anstoßens der bewegbaren Platte gegen das Regelteil und ein Abweichen von der Stopposition der bewegbaren Platte aufgrund eines Abprallens zu vermindern.
Während ein Beispiel, bei dem das Zählen jeder Bewegung der bewegbaren Platte mittels eines ersten Zählers 11 bewirkt wird, erläutert wurde, kann die Regeleinrichtung so eingestellt sein, daß der erste Zähler den Verstellweg der bewegbaren Platte nur bei einer ersten Bewegung der bewegbaren Platte zählt, und der gezählte Wert in der Regeleinrichtung 9 gespeichert wird, wobei der erste Zähler den Verstellweg der bewegbaren Platte betreffend der weiteren Verstellbewegung der bewegbaren Platte zu der Referenzposition nicht zählt. In diesem Fall besteht, da der erste Zähler 11 die Verstellwerte der bewegbaren Platte nach der zweiten Verstellbewegung der bewegbaren Platte nicht mehr zu zählen braucht usw., beim Start der Bewegung der bewegbaren Platte kein Bedürfnis, die Fahrgeschwindigkeit der bewegbaren Platte herabzusetzen, so daß ein negativer Einfluß auf die Fahrgeschwindigkeit des Blattes S vermindert wird.
Gemäß dem Positioniergerät für eine bewegbare Platte das oben erläutert wurde, wird, wenn die bewegbaren Platten zu ihrer Referenzposition zurückbewegt werden, kein Geräusch aufgrund eines Außer-Phase-Zustands des Schrittmotors auftreten, da die bewegbaren Platten 1, 2 immer an den selben Positionen gestoppt werden. Der Grund dafür ist, daß in der Nähe der Referenzposition eine geringe Nummer von Impulsen herabgezählt wird, so daß der Fehler kaum auftritt.
Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Da bei dem zweiten Ausführungsbeispiel die grundlegende Konstruktion die gleiche wie beim ersten Ausführungsbeispiel, dargestellt in Fig. 1, ist, zeigt Fig. 4 nur ein Flußdiagramm der Betriebsweise des zweiten Ausführungsbeispiels.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird beim Beginn des Antriebs eine vorbestimmte ganze Zahl n vorausgehend im ersten Zähler 11 gesetzt und der zweite Zähler 12 wird auf null zurückgesetzt. Die weitere Abfolge, die in Fig. 4 dargestellt ist, ist die gleiche wie die des ersten Ausführungsbeispiels (Fig. 2).
Beim zweiten Ausführungsbeispiel ist, da die Zahl n vorausgehend im ersten Zähler 11 gesetzt wurde, wenn die bewegbaren Platten 1, 2 zu ihren Referenzpositionen zurückbewegt werden, die Anzahl von Schritten, nachdem der Sensor 8 angeschaltet wurde, größer als die Anzahl von Impulsen, die bei normaler Drehung des Schrittmotors um n Impulse gezählt wurden. Auch wenn der gezählte Wert des ersten Zählers 11 im Schritt 5 in Fig. 2 hochgezählt wird, ist er bezüglich des vorher erwähnten ersten Ausführungsbeispiels gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel geringer, da ein +n Schrittantrieb bewirkt wird, wobei die bewegbaren Platten 1, 2 korrekt zu ihren Referenzpositionen zurückkehren können. Wird jedoch die Zahl n zu groß gewählt, wird der Schrittmotor außer Phase geraten, was Geräusch erzeugt, da die bewegbare Platte 1 zu einer Bewegung tendieren, nachdem sie an dem Regelteil 10 an der Referenzposition angestoßen sind. Entsprechend wird es bevorzugt, wenn der Schrittmotor N Phasen hat, n < N zu setzen. Weiter soll die Zahl +n gesetzt werden, nachdem das Heraufzählen des ersten Zählers 11 beendet ist.
Als nächstes wird ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.
Fig. 5 ist eine schematische erläuternde Ansicht, die ein Positioniergerät für ein bewegbares Element zum Positionieren eines Blattes in einem Aufzeichnungssystem entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
In Fig. 5 entspricht eine bewegbare Platte 121 der bewegbaren Platte 1, dargestellt in Fig. 1. Diese ist einteilig mit einer Verlängerung 122 ausgebildet, die eine Zahnstange 128 hat und in einer Richtung dargestellt durch den Pfeil c oder d mittels Drehung des Schrittmotors 111 bewegt werden kann. Der Schrittmotor 111 hat einen Motor mit 4 Phasen und ein Zahnrad, das sich mit der Zahnstange 128 in Eingriff befindet, ist an der Rotationswelle 129 des Schrittmotors 111 befestigt. So wird die bewegbare Platte 121 mittels Drehung der Rotationswelle 129 bewegt. Ein Vorsprung 123, der an einem Ende der Verlängerung 122 angeformt ist, arbeitet mit einem Photosensor 112 (entsprechend dem Sensor 8) zusammen, um das Licht von diesem abzuschirmen, wenn die bewegbare Platte 121 in Richtung c bewegt wird, um sich der Referenzposition anzunähern (dargestellt als eine Position der bewegbaren Platte 121a), um so das Erfassen der Position der bewegbaren Platte zu ermöglichen. Eine Referenzplatte 113 zum Regeln der Verstellbewegung der bewegbaren Platte 121 entspricht dem Regelteil 10, dargestellt in Fig. 1. Die Referenzplatte 113 dient zur Regelung der weiteren Bewegung der bewegbaren Platte 121 in Richtung c, indem diese mit einem Vorsprung 130, ausgebildet an der Verlängerung 122 nahe dem Photosensor 112, in Eingriff gelangt.
Ein Blatt 124 wird an seinem lateralen Rand mittels der bewegbaren Platte 121 so eingeregelt, daß die Bewegungsrichtung des Blattes 124 justiert werden kann. Das Bezugszeichen 125 gibt einen Blattsensor zum Erkennen der Anwesenheit/Abwesenheit eines Blattes 124 an. Eine abgeschrägte Transportwalze 126 belastet das Blatt 124 gegen die bewegbare Platte 121 und arbeitet mit der bewegbaren Platte 121 zusammen, um die Förderrichtung des Blattes 124 einzuregeln. Das Bezugszeichen 127 gibt eine Transportwalze zum Bewirken einer umgekehrten Bewegung des Blattes 124 an. Folgend wird die Positionierung des Blattes 124 in dem Positioniergerät für ein bewegbares Teil vollständig erläutert.
Das Positionieren des Blattes 124 wird bewirkt, wenn das Blatt 124 rückwärts befördert wird, um ein Bild auf der zweiten Oberfläche des Blattes 124 aufzunehmen, nachdem ein Bild auf der ersten Oberfläche des Blattes 124 bei einem Zweiseitenaufzeichungsmodus aufgezeichnet wurde. Zuerst wird bei einem Zustand, in dem sich die bewegbare Platte 121 in ihrer Referenzpoßition befindet, das Blatt 124 in der durch den durchgezogenen Pfeil angegebenen Richtung befördert. Wenn der Blattsensor 125 die Tatsache erfaßt, daß ein Blatt transportiert wird, dreht eine Regeleinrichtung (entsprechend der Regeleinrichtung 9 in Fig. 1) den Schrittmotor 111 in Richtung b, so daß die bewegbare Platte 121 in der Richtung d um einen bestimmten Betrag bewegt wird. Zur selben Zeit wird die abgeschrägte Förderwalze 126 drehend angetrieben, um das Blatt 124 so zu fördern, daß es gegen die bewegbare Platte 121 anstößt, wodurch das Blatt 124 positioniert wird. In diesem Fall differiert die Position der bewegbaren Platte entsprechend der Größe der Blätter und ist in solcher Weise ausgewählt, daß die Mitte jedes Blattes mit einer mittleren Markierung in dem Bilderzeugungsabschnitt zusammenfällt.
Weiter dreht die Regeleinrichtung die Transportwalze 127 nachdem eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, um das Blatt in einer Richtung, dargestellt durch die unterbrochene Linie, zu fördern, um das positionierte Blatt umzudrehen. Das beförderte Blatt wird wieder zu dem Bilderzeugungsabschnitt durch einen Rückförderpfad ausgerichtet. Die Transportwalze 127 umfaßt eine halbkreisförmige Walze, die frei kommt bezüglich des Blattes 124 bei der Positionierung des Blattes 124. Auf diese Weise, wenn die Transportwalze 127 um einen vorbestimmten Betrag gedreht wird, wird der Schrittmotor 111 in die Richtung a um einen vorbestimmten Betrag gedreht, so daß die bewegbaren Platten 121 in Richtung c bewegt werden, um in ihre Referenzposition (Heimatposition) zurückzukehren.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird es durch die Erhöhung der Positioniergenauigkeit der bewegbaren Platte 121 bezüglich der Referenzposition (dargestellt durch die unterbrochene Linie 121a) möglich, die Positioniergenauigkeit des Blattes 124 zu erhöhen.
Als nächstes wird ein Bilderzeugungssystem erläutert, das mit der Erfindung versehen ist,
Fig. 6 zeigt einen Laserstrahldrucker 301. Eine Kassette, die Blattelemente P enthält, ist in die rechte Wand des Druckers 301 eingesetzt. Der Drucker 301 umfaßt eine Blattzuführwalze 303, Registerwalzen 304, eine photoempfindliche Walze 305, einen Übertragungslader 306, eine Transportwalze 307, eine Transporteinheit 308, die einen Transporter umfaßt, eine Paar von Halterollen 309, Transportwalzen 310 und einen Verteiler 311, der axial auf einer Welle 311a gelagert ist. Eine Führung 312 ist oberhalb des Verteilers 311 angeordnet. Die Endabschnitte der Führung 312 sind offen zu einer Ablage 313, die an der oberen Fläche des Hauptgehäuses 301a vorgesehen ist und Ausgabewalzen 314 sind an diesem Endabschnitt angeordnet.
Eine Führung 315 ist angeordnet, um sich unterhalb des Verteilers 311 zu erstrecken. Transportwalzen 316 sind an einem Endabschnitt der Führung 315 angeordnet und Transportwalzen 318 sind an einem Abschnitt stromunterhalb der horizontalen Führung 317 folgend der Führung 315 angeordnet.
Eine Führung 319, die abwärts geschwungen sich von dem Endabschnitt der horizontalen Führung 317 durch die rechte Wand des Hauptgehäuses 301a erstreckt. Die Führung 319 hat einen U-förmigen Abschnitt. Die folgende Führung 319 entspricht nicht der Führung 317 aber der Führung 322. Eine halbkreisförmige Walze 127, die in beide Richtungen, der normalen und der Rückwärts-Richtung gedreht werden kann, ist zwischen den lateralen Registerplatten und dem drehbaren Roller 321 gegenüber dem Roller 127 angeordnet. Die abwärts geschwungene Führung 322 erstreckt sich von der Führung 319 zu den Registerwalzen 304. Ein Lichtstrahl, aufgenommen von dem polygonalen Scanner 323 wird zu der photoempfindlichen Walze 305 mittels eines Spiegels 324 geleitet.
Der Betrieb des Ausführungsbeispiels wird folgend beschrieben.
Ein Blattelement P, zugeführt von der Kassette 302 mittels der Blattzufuhrwalze 303, wird durch die Registerwalzen 304 synchron mit dem Timing der photoempfindlichen Walze 305 transportiert und ein Bild, ausgebildet auf der photoempfindlichen Walze 305, wird auf das Blattelement P übertragen. Das Bild, das auf das Blattelement P übertragen wurde, wird durch ein Paar von Fixierrollen 309 über die Transporteinrichtung 308 fixiert. Das Blattelement P wird dann mittels der Transportwalzen 310 zu dem Verteiler 311 transportiert.
Wenn Bilder auf beide Oberflächen des Blattelements P gedruckt werden, wird das Blattelement P auf der ersten Oberfläche auf der ein Bild gedruckt ist, in Richtung des Pfeiles A mittels des Verteilers 311 an der durch die durchgehende Linie gekennzeichneten Position in Fig. 6 transportiert und wird dann in Richtung der Führung 319 mittels der Transportwalzen 316 und 318 geleitet.
Die Walze 127 wird dann in Richtung des gestrichelten Pfeiles gedreht, um das Blattelement P zurückzubewegen und sanft in die Führung 322 in Richtung des Pfeiles C in Fig. 6 zu transportieren
Bei den vorangehend erläuterten Ausführungsbeispielen (Fig. 1 und 5), bei denen ein Beispiel, bei dem die Transportrichtung des Blattes eingeregelt wurde, erläutert wurde, ist die Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt, sondern kann auch auf die Positionierung eines Trägers eines Druckers zu seiner Heimatposition und auf die Positionierung verschiedener Transportelemente angewendet werden.
Als nächstes wird ein solches Beispiel erläutert.
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht eines Aufzeichnungsgeräts, das eine Einrichtung zum Verhindern des Verlaufens aufweist; ein vorbestimmtes Bild wird auf ein Aufzeichnungsblatt 403 aufgezeichnet, indem Tintentropfen von einem Aufzeichnungskopf 409a im Ansprechen auf ein Bildsignal ausgestoßen werden. Ein Positionssensor 403e zum Erfassen der Heimatposition eines Trägers 409c ist an der Heimatposition des Trägers 409c angeordnet.
Weiterhin umfaßt ein Blatt-Niederhalteteil 404 einen plattenförmigen Niederhalteabschnitt 404a und Armabschnitte 404b, die an beiden Enden des Niederhalteabschnitts ausgebildet sind. Die Armabschnitte 404b sind drehbar auf einer Walzenwelle 407&sub3; einer ersten Transportwalze 407&sub2; montiert. Mittels einer Spannfeder 404c, verbunden mit dem Niederhalteabschnitt 404a, kann der letztere das Aufzeichnungsblatt 403 gegen die Platte 403b drängen.
Das Blattniederhalteteil 404 kann in Anlage mit dem Aufzeichnungsblatt 403 gebracht werden oder von diesem mittels einer Belastungs / Zurückzieheinrichtung, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen Elektromagneten 405 umfaßt, weggebracht werden. Genauer ist der Elektromagnet 405 an einem Ende des Armabschnitts 404b vorgesehen und wenn der Elektromagnet 405 eingeschaltet wird, wird der Armabschnitt 404b in Richtung des Pfeiles D gedreht, so daß der Niederhalteabschnitt 404a von dem Aufzeichnungsblatt 403 separiert wird. Auf der anderen Seite wird, wenn der Elektromagnet 405 ausgeschaltet wird, der Niederhalteabschnitt 404a durch die Feder 404c gedrückt, um das Aufzeichnungsblatt 403 gegen die Platte 403b zu drängen. Das Niederhalteteil 404 ist nach rechts unten geneigt.
Bei dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht der Sensor 403e dem Sensor 8, dargestellt in Fig. 1, und der Kopf 409 entspricht dem Sensormerker 7.
Als nächstes wird die Aufzeichnungseinrichtung des Beispiels dargestellt in Fig. 7 erläutert.
Die Aufzeichnungseinrichtung dient dazu, das Tintenbild auf dem Aufzeichnungsblatt 403 aufzuzeichnen, das mittels der Transporteinrichtung transportiert wird. Als Aufzeichnungseinrichtung dieses Geräts wird bevorzugt ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren benutzt.
Ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf umfaßt Flüssigkeitsauslaßöffnungen zum Auslassen der Aufzeichnungstinte als fliegende Tintentröpfchen. Flüssigkeitspassagen kommunizieren mit entsprechenden Auslaßöffnungen und Auslaßenergieerzeugungselemente zum Aufbringen von Ausstoßenergie auf die Tintenflüssigkeit in den jeweiligen Passagen, um fliegende Tropfen zu formen. Mittels selektivem Energetisieren der Ausstoßenergieerzeugungseinrichtung im Ansprechen auf das Bildsignal werden Tintentröpfchen ausgestoßen, um das Bild auf dem Aufzeichnungsblatt 403 auszubilden.
Die Ausstoßenergieerzeugungseinrichtung kann z.B. eine Druckenergieerzeugungseinrichtung sein, die elektrisch/mechanische Wandlerelemente wie piezoelektrische Elemente aufweist oder ein elektromagnetisches Energieerzeugungselement zum Ausstoßen der Tinte durch Anlegen einer elektromagnetischen Welle, wie auch einen Laser zum Aufheizen der Tintenflüssigkeit oder eine thermische Energieerzeugungseinrichtung zum Ausstoßen der Tintenflüssigkeit mittels Heizen der Tintenflüssigkeit mit elektrischen/thermischen Wandlerelementen. Unter diesen wird die thermische Energieerzeugungseinrichtung, die elektrische/thermische Wandlerelemente benutzt, am meisten bevorzugt, da die Ausstoßöffnungen mit hoher Dichte angeordnet werden können, um eine Aufzeichnung mit hoher Auflösung zu erzeugen und des weiteren kann der Aufzeichnungskopf kompakt sein.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden als Bildaufzeichnungseinrichtung Strahlaufzeichnungsköpfe des seriellen Typs verwendet, die eine bestimmte Art von Tintenstrahlaufzeichnungsköpfen sind.
Fig. 8 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines Aufzeichnungskopfs, der die Aufzeichnungseinrichtung bildet und Fig. 9A bis 9G zeigen das Prinzip des Strahlaufzeichnungsverfahrens. Die grundsätzliche Konstruktion und das Prinzip hiervon ist beispielsweise in den U.S. Patenten Nr. 4 723 129 und 4 740 796 offenbart.
In Fig. 8 gibt das Bezugszeichen 1a eine Heizplatte an, in der elektrisch/thermische Wandler (Ausstoßheizer) 1b und Elektroden 1c, aus Aluminium hergestellt, die elektrischen Strom zu den elektrisch/thermischen Wandlern führen, auf einem Siliconsubstrat mittels eines Filmherstellungsverfahrens ausgebildet sind. Eine Topplatte 1e, die Teilwände hat, um Aufzeichnungsflüssigkeitspassagen (Düsen) 1d zu begrenzen, ist an die Heizplatte 1a angefügt. Weiter ist eine Tintenpatrone (nicht dargestellt) zur Zuführung von Tinte zu dem Aufzeichnungskopf 1 entfernbar am Kopf montiert.
Die Tinte, die von der Tintenpatrone zum Aufzeichnungskopf über eine Flüssigkeitszuführleitung (nicht dargestellt) zugeführt wird, wird zu einer gemeinsamen Flüssigkeitskammer 1g im Kopf 1 über eine Zuführöffnung 1f, die auf der Topplatte 1e ausgebildet ist, gerichtet und dann zu den Düsen 1d von der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 1g aus geleitet. Die Düsen 1d haben Tinteausstoßöffnungen 1d&sub1;, die jeweils entlang der Papierförderrichtung in vorbestimmten Abständen gegenüber dem Blatt angeordnet sind.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Aufzeichnungskopf an einen hin und her bewegbaren Träger montiert und die Aufzeichnung wird durch ein Ausstoßen der Tinte vom Aufzeichnungskopf 1 synchron mit der Bewegung des Trägers ausgeführt.
Folgend wird ein Prinzip zum Ausbilden der fliegenden Tröpfchen beim Strahlaufzeichnungsverfahren mit Bezugnahme auf die Fig. 9A bis 9G erläutert.
Im Ruhezustand ist wie in Fig. 9A gezeigt, die Spannkraft der Tinte 2, die die Düse 1d füllt, im Gleichgewicht mit der äußeren Kraft an der Oberfläche der Ausstoßöffnung. In diesem Zustand wird, wenn fliegende Tinte erwünscht wird, der in der Düse 1d angeordnete elektrisch/thermische Wandler 1b energetisiert, um abrupt die Temperatur der Tinte in der Düse 1d zu erhöhen, wobei die Kernkochtemperatur (nucleate boiling) überschritten wird.
Entsprechend wird wie in Fig. 9B dargestellt, der Tintenabschnitt, benachbart zu dem elektrisch/thermischen Wandler 1b, erhitzt, um eine feine Blase zu erzeugen und anschließend wird der erhitzte Tintenabschnitt verdampft, um ein Filmkochen (film boiling) zu erzeugen, wodurch die Blase 3 schnell wächst wie in Fig. 9C dargestellt. Wenn die Blase 3 zu ihrer maximalen Ausdehnung wie in Fig. 9D gezeigt, gewachsen ist, wird das Tintentröpfchen aus der Ausstoßöffnung der Düse 1d ausgestoßen. Wenn der elektrisch/thermische Wandler 1b disenergetisiert wird wie in Fig. 9E dargestellt, wird die gewachsene Blase 3 gekühlt mittels der Tinte 2 in der Düse 1d, um sich zusammenzuziehen, so daß während des Zusammenziehens der Blase 3 der Tintentropfen von der Ausstoßöffnung wegfliegt. Weiter wird wie in Fig. 9F gezeigt, die Tinte 2, die die Oberfläche des elektrisch/thermischen Wandlers 1b kontaktiert, schnell abgekühlt, so daß die Blase 3 abnimmt oder im Volumen zu einem vernachlässigbaren Ausmaß vermindert wird.
Wenn die Blase 3 aufgelöst ist, wie in Fig. 9G gezeigt, wird wieder Tinte in die Düse 1d von der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 1g mittels eines kapillaren Phänomens aufgefüllt. So wird die nächste Ausbildung eines Tintentropfens vorbereitet.
Entsprechend kann mittels selektiven Energetisierens der elektrisch/thermischen Konverter 1b im Ansprechen auf ein Bildsignal ein Tintenbild auf dem Blatt aufgezeichnet werden.

Claims

1. Ein Positioniergerät für ein bewegbares Teil mit einem hin und her bewegbaren Teil (1, 2), einer Antriebseinrichtung (3, 4, 5) zum Hin und Herbewegen des bewegbaren Teiles (1, 2) und einer Detektionseinrichtung (7, 8) zum Erfassen der Tatsache, daß das bewegbare Teil (1, 2) sich in der Nähe einer Referenzposition befindet, gekennzeichnet durch

eine Zähleinrichtung (11, 12) zum Zählen des Verstellbetrages des bewegbaren Teiles (1, 2) während die Detektionseinrichtung (7, 8) das bewegbare Teil (1, 2) erfaßt, wenn das bewegbare Teil (1, 2) mittels der Antriebseinrichtung (3, 4, 5) von der Referenzposition zu einer Betriebsposition bewegt wird; und

eine Regeleinrichtung (9) zum Speichern des gezählten Verstellbetrages, der durch die Zähleinrichtung (11, 12) gezählt wurde und zum Steuern des Anhaltens der Antriebseinrichtung (3, 4, 5) auf der Basis des gezählten Verstellbetrages, wenn das bewegbare Teil zu der Referenzposition zurückbewegt und dort gestoppt wird.

2. Ein Positioniergerät für ein bewegbares Teil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähleinrichtung eine erste Zähleinrichtung (11) und eine zweite Zähleinrichtung (12) hat, wobei die erste Zähleinrichtung (11) den Verstellbetrag des bewegbaren Teiles (1, 2) in der Nähe der Referenzposition zählt, wenn das bewegbare Teil (1, 2) von der Referenzposition in die Betriebsposition bewegt wird und die zweite Zähleinrichtung (12) den Verstellbetrag des bewegbaren Teiles (1, 2) zählt, wenn das bewegbäre Teil (1, 2) von der Referenzposition zu der Betriebsposition bewegt wird.

3. Ein positioniergerät für ein bewegbares Teil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer anfänglichen Bewegung des bewegbaren Teiles (1, 2) oder bei einem Zurücksetzen der Zähleinrichtung (11, 12) ein Korrekturwert zur Korrektur eines mechanischen Fehlers, der auftritt, wenn das bewegbare Teil (1, 2) mittels der Detektionseinrichtung (7, 8) erfaßt wird, wenn das bewegbare Teil (1, 2) die Referenzposition erreicht, in der Regeleinrichtung (9) gesetzt wird.

4. Ein Positioniergerät für ein bewegbares Teil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrgeschwindigkeit des bewegbaren Teiles (1, 2) niedriger als die normale Fahrgeschwindigkeit eingestellt wird, wenn die Detektionseinrichtung (7, 8) das bewegbare Teil (1, 2) erfaßt.

5. Ein Positioniergerät für ein bewegbares Teil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegbare Teil (1, 2) als Führungselement zum Führen eines lateralen Randes eines Blattes in einem Bilderzeugungssystem arbeitet.

6. Ein Positioniergerät für ein bewegbares Teil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegbare Teil (1, 2) in einen Blattrückführpfad angeordnet ist.

7. Ein Positioniergerät für ein bewegbares Teil nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein Regelteil (10) zum Stoppen des bewegten bewegbaren Element (1, 2) an der Referenzposition mittels Anstoßens des bewegbaren Teiles (1, 2) an diesem.

8. Ein Positioniergerät für ein bewegbares Teil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegbare Element (1,2) als Kopf in einem Bilderzeugungssystem arbeitet.

9. Ein Positioniergerät für ein bewegbares Teil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bilderzeugungssystem einen Drucker umfaßt.

10. Ein Positioniergerät für ein bewegbares Teil nach einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählung mittels der ersten Zähleinrichtung (11) nur einmal beim ersten Mal durchgeführt wird, wenn das bewegbare Teil (1, 2) von der Referenzposition zu der Betriebsposition bewegt wird, wobei der gezählte Wert in einem Speicher gespeichert wird.

11. Ein positioniergerät für ein bewegbares Teil nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (3, 4, 5) einen Schrittmotor (111) umfaßt, und die Zähleinrichtung (11, 12) Licht empfangende Schlitzelemente und einen Sensormerker (Sensorfleck) umfaßt.

12. Ein Positioniergerät für ein bewegbares Teil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Bilderzeugungssystem ein Tintenstrahlaufzeichungssystem aufweist, in welchem eine Aufzeichnungseinrichtung Tinte im Ansprechen auf ein Bildsignal ausläßt, um die Aufzeichnung durchzuführen.

13. Ein Positioniergerät für ein bewegbares Teil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Bilderzeugungssystem ein Tintenstrahlaufzeichnungssystem umfaßt, in dem eine Aufzeichnungseinrichtung elektrisch/thermische Wandler im Ansprechen auf ein Bildsignal energetisiert, um die Aufzeichnung mittels Auslassen der Tinte durch den Gebrauch thermischer Energie von den elektrisch/thermischen Wandlern durchzuführen.

14. Ein Positioniergerät für ein bewegbares Teil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Bilderzeugungssystem ein Strahlaufzeichnungssystem umfaßt, bei dem eine Aufzeichnungseinrichtung elektrisch/thermische Wandler im Ansprechen auf ein Bildsignal energetisiert, um die Aufzeichnung mittels Auslassen der Tinte von einer Ausstoßöffnung aufgrund des Wachsens einer Blase durchzuführen, die durch Erhitzen der Tinte mittels des elektrisch/thermischen Wandlers, um Filmkochen (film boiling) zu überschreiten, erzeugt wird.