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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Kopier- und
Drucksystem zum Ausrichten von blattförmigen Aufzeichnungsträgern.
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Derartige
Verfahren werden in Kopier- und Drucksystemen mit elektrofotografischen
Druckwerken verwendet. Ein solches Drucksystem ist beispielsweise
aus der
EP 0 977 095
A2 bekannt. Dieses Drucksystem weist zum Beispiel zwei
elektrofotografische Druckwerke auf, mit welchen zwei unterschiedliche
Farben gedruckt werden können.
Dieser Zweifarbendruck wird auch als Highlightcolor-Druck bezeichnet,
wobei in der Regel eine der beiden Farben schwarz ist und die andere
Farbe einen beliebigen Farbton aufweist. Den Druckwerken werden
mit einer Geschwindigkeit von zum Beispiel 100 Blatt DIN A4 pro
Minute die Aufzeichnungsträger
zugeführt.
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Damit
die Ausrichtung der Aufzeichnungsträger bezüglich des Druckwerkes korrekt
erfolgt, ist das in der
US
6,135,446 A beschriebene Verfahren und eine entsprechende
Vorrichtung entwickelt worden. Diese Vorrichtung weist eine Zuführeinrichtung
und eine Fördereinrichtung
auf. Diese beiden Einrichtungen besitzen jeweils eine Förderwalze,
an die eine oder mehrere Andruckwalzen anliegen, so dass der Aufzeichnungsträger zwischen
der jeweiligen Förderwalze
und den Andruckwalzen durch Drehen der Förderwalze befördert werden
kann. Die Förderwalzen sind
jeweils mit einem Motor verbunden, der sie antreibt. Die Fördereinrichtung
ist der Transporteinrichtung nachgeordnet, so dass ein Aufzeichnungsträger zunächst von
der Transporteinrichtung und dann von der Fördereinrichtung befördert wird.
Zur Steuerung des Papiertransportes sind vor der Transporteinrichtung
kurz vor und nach der Fördereinrichtung
jeweils Lichtschranken angeordnet, mit welchen die Lage einer Seitenlängskante
des Aufzeichnungsträgers
detektiert werden kann. Die Fördereinrichtung
ist mit einem Verstellmechanismus versehen, mit dem sie in Längsrichtung
der Förderwalze
verfahren werden kann.
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Beim
Betrieb dieser Vorrichtung wird ein Aufzeichnungsträger zunächst von
der Transporteinrichtung in Richtung zur Fördereinrichtung befördert. Die Fördereinrichtung
wird zunächst
nicht angetrieben oder in Richtung entgegen zur Förderrichtung
angetrieben, damit der zur Fördereinrichtung
beförderte blattförmige Aufzeichnungsträger mit
seiner Vorderkante in den schlitzförmigen Bereich zwischen der Förderwalze
und der Andruckwalzen der Fördereinrichtung
eindringt und sich über
die gesamte Breite an der Förderwalze
gleichmäßig anlegt.
Hierdurch wird die Vorderkante des Aufzeichnungsträgers parallel
zur Förderwalze
ausgerichtet.
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Mit
den im Bereich der Fördereinrichtung
angeordneten Lichtschranken wird die Position der Längsseitenkante
erfasst und in Abhängigkeit
von dieser Position die Fördereinrichtung
in Längsrichtung
der Förderwalze
verstellt. Hierdurch wird der Aufzeichnungsträger quer zur Förderrichtung
ausgerichtet.
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Mit
dieser bekannten Vorrichtung werden die Aufzeichnungsträger somit
sowohl in Längsrichtung als
auch in Querrichtung ausgerichtet.
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Die
Fördereinrichtung
ist um eine Schwenkachse, die senkrecht auf der Ebene der Aufzeichnungsträger steht,
die mit der Fördereinrichtung
befördert
werden, schwenkbar ausgebildet. Eine solche Fördereinrichtung wird von Hand
um diese Schwenkachse geschwenkt und in der jeweiligen Position
fixiert. Bei der Inbetriebnahme eines Druck- oder Kopiersystems
mit einer derartigen Vorrichtung werden einige Aufzeichnungsträger mit
einem vorgeschriebenen Druckbild bedruckt. Diese bedruckten Aufzeichnungsträger werden
von Hand vermessen, um die Lage des Druckbildes bezüglich der
Seitenkanten des Aufzeichnungsträgers
zu ermitteln. Aufgrund dieser Daten wird ein Einstellwinkel berechnet,
auf den dann die Fördereinrichtung
manuell eingestellt wird. Da die Lage von Druckbildern auf Aufzeichnungsträgern statistischen
Schwankungen unterliegen, ist es zweckmäßig, mehrere Aufzeichnungsträger zu bedrucken
und diese statistisch auszuwerten, d.h. den Mittelwert einer Verdrehung
des Druckbildes gegenüber
dem Aufzeichnungsträger
zu berechnen. Bei den im Druckprozess erforderlichen Genauigkeiten kann
das bedeuten, dass 10 oder sogar 100 Aufzeichnungsträger zu bedrucken
sind, was zum Auswerten einen erheblichen Aufwand bedeutet.
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Aus
der
DE 40 17 777 A1 geht
ein Kopiergerät
mit einem Ausrichtrollenpaar hervor, bei welchem das Rollenpaar
um eine zur senkrecht der Ebene der Aufzeichnungsträger stehenden
Achse schwenkbar ausgebildet ist. Zum Schwenken des Rollenpaares ist
ein Schrittmotor vorgesehen, so dass das Rollenpaar automatisch
justiert werden kann. Das Rollenpaar wird von einer Steuereinrichtung
angesteuert, die mittels Sensoren, wie zum Beispiel Lichtschranken,
die Vorderkante eines Papierblattes detektiert, so dass in Abhängigkeit
der tatsächlich
gemessenen Lage des Papierblattes das Rollenpaar geschwenkt wird.
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Die
DE 35 46 781 C2 offenbart
ein elektrofotografisches Kopiergerät, das ein Förderwalzenpaar aufweist,
das in dessen Längsrichtung
mittels eines Motors verstellbar ausgebildet ist.
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Die
DE 197 00 396 A1 beschreibt
eine Bilderzeugungsvorrichtung mit einer Aufzeichnungsmedium-Fördereinrichtung.
Diese Fördereinrichtung
ist mit einer Einrichtung zur Erfassung einer Verschiebung des Aufzeichnungsmediums
versehen, die einen CCD-Bildsensor aufweist. Mit diesem Bildsensor kann
die Position der Aufzeichnungsmedium-Referenzkante erfasst werden. In Abhängigkeit
der von diesem Sensor erhaltenen Signale wird die Lage des Aufzeichnungsmediums
korrigiert.
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In
Controll Engineering 5 (1964), Seite 77–80 ist in dem Artikel „Sheet
process lines ... 17 Ways to Track the Edge" von S.L. Sorsen werden unterschiedliche
Möglichkeiten
offenbart, wie man Kanten eines automatischen zu befördernden
Gegenstandes optisch erfasst. Die offenbarten Kantendetektoren (Edge
Detector) sollen auch berührungsfrei
arbeiten und die Kante oder eine Bezugslinie auf dem Material detektieren.
Mit diesen Sensoren soll eine kontinuierliche Überwachung der seitlichen Position
der Bögen möglich sein.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Kopier-
und Drucksystem zu schaffen, mit welchen eine Verdrehung des Druckbildes
bezüglich
des Aufzeichnungsträgers
sehr präzise
korrigiert werden kann und die zur Anwendung in einem kontinuierlichen
Förderstrom
von Aufzeichnungsträgern
geeignet sind.
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Bezüglich des
Verfahrens wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 und bezüglich
des Kopier- und
Drucksystems wird die Aufgabe durch ein Kopier- und Drucksystem
mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zum Ausrichten von blattförmigen
Aufzeichnungsträgern
in einem Drucker oder Kopierer mit einem elektrofotografischen Druckwerk,
umfasst folgende Schritte:
- – Drucken eines vorbestimmten
Druckbildes auf einen blattförmigen
Aufzeichnungsträger
mit dem elektrographischen Druckwerk,
- – Abtasten
des bedruckten Aufzeichnungsträgers mit
einem optischen Detektor, wobei die Lage des Druckbildes bezüglich des
Aufzeichnungsträgers beschreibende
Daten erfasst werden,
- – Auswerten
der erfassten Daten und Bestimmen eines Korrekturwertes zum Steuern
der Förderung
weiterer Aufzeichnungsträger,
wobei der Korrekturwert die Lage des Druckbildes bezüglich des
Aufzeichnungsträgers
beschreibt, und
- – Steuern
der Förderung
weiterer Aufzeichnungsträger
zum Druckwerk nach Maßgabe
des Korrekturwertes, derart, dass die Lage des Druckbildes bezüglich des
Aufzeichnungsträgers
korrigiert wird.
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Gemäß diesem
Verfahren werden die bedruckten Aufzeichnungsträger abgetastet und eine Verdrehung
des Druckbildes gegenüber
dem Aufzeichnungsträger
selbsttätig
festgestellt. Nach Maßgabe
der hierdurch ermittelten Daten wird die Förderung weiterer Aufzeichnungsträger zum
Druckwerk gesteuert.
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Durch
das Abtasten der bedruckten Aufzeichnungsträger kann somit selbsttätig die
Lage der Aufzeichnungsträger
beim Zuführen
zum Druckwerk derart justiert werden, dass die Lage des Druckbildes bezüglich des
Aufzeichnungsträgers
korrigiert wird. Dies stellt eine wesentliche Erleichterung gegenüber den
herkömmlichen,
manuellen Justierverfahren dar, da dies automatisch erfolgt. Zudem
ist das automatische Abtasten mittels einer Kamera oder einem anderen
optischen Sensor wesentlich präziser
als das manuelle Nachmessen von Druckbildern auf Aufzeichnungsträgern. Zudem
können
einfach eine große
Anzahl von Aufzeichnungsträgern
abgetastet werden, wobei die hierbei ermittelten Daten vorzugsweise
statistisch ausgewertet werden, wodurch die Präzision der Justage wesentlich
steigt.
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Das
erfindungsgemäße Kopier-
und Drucksystem zum Ausführen
des oben erläuterten
Verfahrens ist ausgebildet mit einer Fördereinrichtung zum Befördern der
blattförmigen
Aufzeichnungsträger,
mit einer Förderwalze,
die mit einem Motor zum Antreiben der Förderwalze versehen ist, und
zumindest einer Andruckwalze, die an der Förderwalze derart anliegt, dass
ein blattförmiger
Aufzeichnungsträger
zwischen der Förderwalze
und der Andruckwalze gehalten werden kann, und die Fördereinrichtung
um eine zur Längserstreckung
der Förderwalze
und der Andruckwalze senkrecht verlaufende Schwenkachse zum Ausrichten
eines blattförmigen
Aufzeichnungsträgers
schwenkbar ausgebildet ist, wobei
ein Motor zum Schwenken der
Fördereinrichtung
um die Schwenkachse vorgesehen ist,
einem optischen Detektor
zum Abtasten von bedruckten Aufzeichnungsträgern, wobei die Lage eines
Druckbildes bezüglich
des Aufzeichnungsträgers beschreibende
Daten erfasst werden,
einer Auswerteeinrichtung zum Ermitteln
eines Korrekturwertes anhand der vom optischen Detektor erfassten
Daten, der die Lage des Druckbildes bezüglich des Aufzeichnungsträgers beschreibt,
und
eine Steuereinrichtung zum Steuern der Schwenkbewegung
der Fördereinrichtung
in Abhängigkeit
des Korrekturwertes, so dass die Lage des Druckbildes bezüglich des
Aufzeichnungsträgers
korrigiert wird.
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Mit
diesem Kopier- und Drucksystem kann durch das Abtasten der bedruckten
Aufzeichnungsträger
die Lage des Druckbildes bezüglich
des Aufzeichnungsträgers
automatisch korrigiert werden.
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Die
Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der Zeichnungen näher erläutert. In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum
Ausrichten eines Aufzeichnungsträgers
in perspektivischer Ansicht,
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2 einen Bereich eines Druckers
mit der in 1 gezeigten
erfindungsgemäßen Ausrichtvorrichtung
in perspektivischer Ansicht, und
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3 schematisch vereinfacht
die Anordnung einer erfindungsgemäßen Ausrichtvorrichtung eines
Druckwerkes und zwei Kameras in der Draufsicht,
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4a und 4b jeweils ein Druckelement auf dem mit
dem Druckwerk aus 3 bedruckten
Aufzeichnungsträgers,
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5 ein Aufzeichnungsträger mit
einem für die
optische Auswertung geeigneten Druckbild,
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6 schematisch eine Reflektorlichtschranke,
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7 schematisch vereinfacht
in einem Blockschaltbild eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit einer Messeinrichtung zum dynamischen Ausrichten der Ausrichteinrichtung,
und
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8 eine erfindungsgemäße Druckvorrichtung
mit der Messeinrichtung aus 6 und
einer weiteren Einrichtung zum statistischen Auswerten von mit einem
vorbestimmten Druckbild bedruckten Aufzeichnungsträger.
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Ein
wesentlicher Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ausrichten
von blattförmigen Aufzeichnungsträgern in
einem Drucker oder Kopierer ist in 1 perspektivisch
dargestellt. Diese Ausrichtvorrichtung 1 weist eine Fördereinrichtung 2 mit einer
Förderwalze 3 und
mehreren an der Förder walze 3 anliegenden
Andruckwalzen 4 auf. Die Förderwalze 3 ist auf
einer Welle 5 befestigt, die an beiden Enden der Förderwalze 3 vorsteht
und mit einem Ende an einen Antriebsmotor 6 gekoppelt ist.
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Unterhalb
des Bereichs der Förderwalze 3 ist eine
langgestreckte Halteplatte(Träger) 7 angeordnet.
An den beiden Endbereichen der Halteplatte 7 ist jeweils
eine Öse 8, 9 befestigt,
in der die Welle 5 verschieblich gelagert ist. Am unteren
Bereich ist an der Halteplatte 7 eine Führungsstange 10 befestigt.
Die Fördereinrichtung 2 weist
ein Tragskelett 11 auf, das aus einer horizontalen Tragstange 12 und
zwei an den Enden der horizontalen Tragstange 12 befestigten
streifenförmigen
vertikalen Stützen 13, 14 ausgebildet
ist. An der Stütze 14 ist
der Antriebsmotor 6 der Förderwalze 3 befestigt.
Die Stütze 14 weist
an ihrem unteren Endbereich eine Öffnung auf, die von der Führungsstange 10 durchsetzt
wird. Die Stütze 13 ist an
ihrem oberen Endbereich mit einer Öse 8, 9 versehen,
die von der Welle 5 durchsetzt wird und in der die Welle 5 drehbar
gelagert ist. An dem unteren Bereich weist die Stütze 13 eine Öffnung auf,
die von der Führungsstange 10 durchsetzt
wird. Dieses Tragskelett 11 ist in Richtung des Doppelpfeils 15 verschieblich
auf der Führungsstange 10 angeordnet.
Die Verschiebebewegung der Fördereinrichtung 2 bezüglich der
an der Halteplatte 7 befestigten Führungsstange 10 wird
von einer Antriebseinheit 16 ausgeführt, die einen Elektromotor
mit einem Zahnrad 17, einen Förderriemen 18 und
ein Abtriebszahnrad 19 aufweist.
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Die
Halteplatte 7 ist mit ihrem zum Antriebsmotor 6 weisenden
Endbereich mittels eines Scharniergelenkes 20 mit einer
vertikal angeordneten Tragstange 21 verbunden, die am Gehäuse eines Druckers
oder Kopierers befestigt ist. Durch das vordere Ende des Scharniergelenkes 20 kann
die Halteplatte 7 und somit auch die Fördereinrichtung 2 um eine
vertikale Schwenkachse 22 geschwenkt werden, die sich durch
das Scharniergelenk 20 erstreckt. Das dem Scharniergelenk 20 gegen überliegende Ende
der Halteplatte 7 ist als Schlitten 23 ausgebildet,
der verschieblich in einem Querschnitt der L-förmigen Führungsschiene 24 gelagert
ist. Die Führungsschiene 24 weist
eine horizontale Basis 25 und eine vertikale Wandung 26 auf.
An der Oberseite der Basis 25 sind zwei Zahnräder gelagert.
Lediglich eines davon ist in 1 erkennbar,
die von einem Zahnriemen 28 umschlungen sind. Eines der
beiden Zahnräder 27 ist
an einen Schrittmotor 29 gekuppelt, so dass dieses Zahnrad
vom Schrittmotor 29 (2) angetrieben
oder durch die Drehung der Zahnräder bewegt
wird. An einem Trum des Zahnriemens 28 ist der Schlitten 23 befestigt,
so dass der Schlitten 23 in der Führungsschiene 24 beim
Betätigen
des Schrittmotors 29 um einen gewissen Bereich hin- und
herverfahren werden kann. Durch Bewegen des Schlittens 23 wird
die Halteplatte 7 zusammen mit der Fördereinrichtung 2 um
die Schwenkachse 22 geschwenkt.
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Bei
dieser Ausrichtvorrichtung 1 kann somit die Fördereinrichtung 2 mittels
elektromotorischer Antriebe selbsttätig um die Schwenkachse 22 geschwenkt
und in Längsrichtung
der Förderwalze 3 verfahren
werden.
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Der
Schrittmotor 29 und der daran gekoppelte Riemenantrieb
mit den Zahnrädern 27 und
dem Zahnriemen 28 sind derart ausgebildet, dass die Fördereinrichtung 2 jeweils
in Schritten im Bereich von 0,3° bis
1° geschwenkt
werden kann.
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2 zeigt einen Bereich einer
Druckvorrichtung mit der erfindungsgemäßen Ausrichtvorrichtung 1.
Hierbei sind lediglich die wesentlichen Elemente zum Ausführen eines
erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Vereinfachung der zeichnerischen Darstellung gezeigt. Der Ausrichtvorrichtung 1 werden
blattförmige
Aufzeichnungsträger 30 in
Förderrichtung 56 zugeführt. Von
der Fördereinrichtung 2 der
Ausrichtvorrichtung 1 werden die blattförmigen Aufzeichnungsträger 30 einem
elektrografischen Druckwerk 31 zugeführt, das in 2 schematisch durch eine Fotoleitertrommel
dargestellt ist. Am Druckwerk 31 wird der Aufzeichnungsträger 30 mit einem
vorbestimmten Druckbild bedruckt. Dem Druckwerk 31 sind
nachgeordnet zwei Kameras 32, 33 angeordnet, die
jeweils mit einem Objektiv 34 auf die bedruckte Seite des
Aufzeichnungsträgers 30 gerichtet
sind. Die beiden Kameras 32, 33 sind symmetrisch
um eine Längsmittellinie 35 einer
idealen Förderbahn
der Aufzeichnungsträger 30 angeordnet. Die
Kameras 32, 33 sind jeweils elektrisch mit einer Auswerteeinrichtung 36 verbunden.
Die Auswerteeinrichtung 36 ist wiederum mit einer Steuereinrichtung 37 zum
Ansteuern der Ausrichtvorrichtung 1 verbunden. Von der
Steuereinrichtung 37 führen
drei Steuerleitungen 38, 39, 40 zum Ansteuern
des Antriebsmotors 6 der Fördereinrichtung 2,
zum Ansteuern des Schrittmotors 29 zum Ausführen der Schwenkbewegung
der Fördereinrichtung 2 und
zum Ansteuern der Antriebseinheit 16 zum Ausführen der Translationsbewegung
der Fördereinrichtung 2 zur Antriebsvorrichtung 1.
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Die
von den Kameras 32, 33 erfassten Bilddaten werden
in der Auswerteeinrichtung 36 dahingehend ausgewertet,
dass die Lage des Druckbildes auf dem jeweiligen Aufzeichnungsträger 30 durch eine
bestimmte Anzahl von Parametern exakt beschrieben wird. Anhand dieser
Parameter kann ein Schwenkwinkel und ein Translationsweg zum Ansteuern
der Ausrichtvorrichtung 1 ermittelt werden. Vorzugsweise
werden Bilddaten von mehreren Aufzeichnungsträgern 30 gesammelt
und statistisch ausgewertet, wodurch die Qualität der entsprechenden Parameter
erheblich gesteigert werden kann.
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In
der schematisch vereinfachten Darstellung gemäss 3 dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist ein Aufzeichnungsträger 30 gezeigt,
der mit einem für
die Auswertung und die automatische Justage der Ausrichtungsvorrichtung 1 geeigneten Druckbild
bedruckt ist. Dieses Druckbild weist zwei winkelförmige Druckelement
bzw. Druckbilder 41, 42 mit jeweils zwei im rechten
Winkel zueinander angeordneten Schenkel auf. Bei idealer Ausrichtung
des Druckbildes auf dem Aufzeichnungsträger sind die Abstände zwischen
den Schenkeln und den benachbarten Randkanten des Aufzeichnungsträgers 30 jeweils
gleich groß.
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Die 4a und 4b zeigen jeweils von den Kameras 32, 33 aufgenommenen
Bilder der beiden vorderen Eckbereiche des zu untersuchenden Aufzeichnungsträgers 30.
Hierin sind die Abstände
H1, H2 der Druckelemente 41, 42 zu der vorderen
Kante 43 des Aufzeichnungsträgers 30 und die Abstände V1,
V2 der Druckelemente 41, 42 zum benachbarten in
der Draufsicht rechten seitlichen Kante 44 bzw. linken
seitlichen Kante 45 eingezeichnet. Die rechte seitliche
Kante hat das Bezugszeichen 44. Diese Abstände H1,
H2, V1 und V2 werden in der Auswerteeinrichtung 36 aus
den Bilddaten mittels einer Bildverarbeitungseinheit gewonnen. Diese
Abstände
H1, H2, V1 und V2 stellen Parameter dar, die exakt die Lage des
Druckbildes bezüglich
des jeweiligen Aufzeichnungsträgers 30 beschreiben.
Diese Parameter beschreiben nicht nur den Abstand des Druckbildes von
den seitlichen Rändern,
sondern durch die Kombination dieser Abstände wird auch ein Winkel α beschrieben,
der die Verdrehung des Druckbildes gegenüber dem jeweiligen Aufzeichnungsträger 30 angibt.
Der Winkel α ist
der Winkel zwischen einer Längsmittellinie 46 eines
Aufzeichnungsträgers 30 und
einer Längsmittellinie 47 des
jeweiligen Druckbildes (5).
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Von
der Auswerteeinrichtung 36 wird beispielsweise ein Satz
Parameter umfassend den Verdrehwinkel α, dem mittleren Abstand zwischen
der Vorderkante 43 des Aufzeichnungsträgers 30 und der Vorderkante
des entsprechenden Druckbildes und ein seitlicher Versatz der Längsmittellinie 47 des Druckbildes
gegenüber
der Längsmittellinie 46 des Aufzeichnungsträgers 30 an
die Steuereinrichtung 37 weitergegeben.
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Zum
Ausgleich des Verdrehwinkels α wird die
Ausrichtvorrichtung 1 um die Schwenkachse 22 um
einen entsprechenden Winkel weitergeschwenkt, der auch als Schwenkwinkel
bezeichnet wird.
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Zum
Ausgleich des seitlichen Versatzes der beiden Längsmittellinien 46, 47 wird
die Fördereinrichtung 2 um
einen bestimmten Betrag in Längsrichtung
der Förderwalze 3 bewegt.
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Zum
Ausgleich einer Abweichung des Abstandes zwischen der Vorderkante 43 des
Aufzeichnungsträgers 30 und
der entsprechenden Vorderkante des Druckbildes gegenüber dem
korrespondierenden idealen Abstand wird der Zeitpunkt, an welchem beispielsweise
die Vorderkante des Aufzeichnungsträgers 30 die Fördereinrichtung 2 passiert,
gesteuert. Im Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung erfolgt dies dadurch, dass die Förderwalze 3 zunächst angehalten
oder entgegen der Förderrichtung 56 angetrieben
wird, wodurch sich die Vorderkante 43 des jeweiligen Aufzeichnungsträgers 30 in dem
Spalt zwischen der Förderwalze 3 und
den Andruckwalzen 4 anlagert. Der Zeitpunkt, ab dem die Förderwalze
in Förderrichtung 56 angetrieben
wird, wird nach Maßgabe
des festgestellten Abstandes zwischen der Vorderkante des Druckbildes
und der Vorderkante des Aufzeichnungsträgers 30 bestimmt.
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Vorzugsweise
werden mit der Auswerteeinrichtung 36 die Bilddaten mehrerer
Aufzeichnungsträger 30 ausgewertet
und gemittelt, so dass mit den Parametern zur Justage der Ausrichtvorrichtung 1 die
mittleren Abweichungen des Druckbildes gegenüber der idealen Position auf
dem Aufzeichnungsträger 30 kompensiert
werden. Dies ist zweckmäßig, da erfahrungsgemäß die Abweichungen
der Lage des Druckbildes bezüglich
des Aufzeichnungsträgers 30 um
die eingestellte Position entsprechend einer Normalverteilung schwanken.
Die Auswertung eines einzigen Aufzeichnungsträgers 30 kann daher
zu einer nicht korrekten Justage der Ausrichtvorrichtung 1 führen.
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Das
obige Ausführungsbeispiel
arbeitet mit zwei Kameras 32, 33 als optische
Detektoren. Allerdings ist es auch möglich, die Kameras 32, 33 jeweils durch
eine Reflektorlichtschranke 48 (6) zu ersetzen. Die Reflektorlichtschranke
weist eine Lichtquelle 49 auf, die einen Lichtstrahl aussendet,
der vom Aufzeichnungsträger 30 reflektiert
wird. Das reflektierte Licht wird von einem Detektor 50 detektiert. Das
Ausgangssignal der Reflektorlichtschranke 48 weist drei
Zustände
auf, die beispielsweise mit 1,0 und –1 bezeichnet werden und jeweils
angeben, ob kein Aufzeichnungsträger
vorhanden ist, so dass kein Licht reflektiert wird (1), dass Licht
von einer weißen
Fläche
des Aufzeichnungsträgers 30 reflektiert wird
(0) oder dass Licht von einer farbigen Fläche des Aufzeichnungsträgers 30 reflektiert
wird (–1).
Anhand diesem Signal lassen sich gleichermaßen wie mit einer Kamera die
entsprechenden Parameter zum Bestimmen der Lage des Druckbildes
auf dem Aufzeichnungsträger 30 feststellen.
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In 7 ist schematisch ein weiteres
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Druckvorrichtung
gezeigt. Diese Druckvorrichtung weist wiederum eine Ausrichtvorrichtung 1 auf,
die beispielsweise wie die in 1 dargestellte
Ausrichtvorrichtung ausgebildet ist. Diese Ausrichtvorrichtung 1 ist
in Förderrichtung 56 eine
Messeinrichtung 51 vorgeordnet. Diese Messeinrichtung 51 ist
vor dem Druckwerk 31, also zwischen der Ausrichtvorrichtung 1 und
dem Druckwerk 31 angeordnet. Die Messeinrichtung weist
zwei optische Detektoren 52, 53 zum Detektieren
jeweils eines Punktes der Vorderkante 43 eines Aufzeichnungsträgers 30 auf.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiele
sind die Detektoren 52, 53 als Lichtschranken
ausgebildet mit jeweils einer Lichtquelle und einem Detektor, wobei
die Lichtquelle ein Halbleiterlaser mit Kolimator ist, der einen
Lichtstrahl mit einem Strahldurchmesser von 0,2 mm erzeugt. Dieser
Lichtstrahl verläuft
senkrecht zur Ebene des jeweiligen Aufzeichnungsträgers 30,
so dass beim Durchfahren der Lichtschranken 52, 53 diese unterbrochen
werden. Die Messeinrichtung 51 wird so nahe an der Ausrichtvorrichtung 1 angeordnet, dass
sich ein von den Lichtschranken 52, 53 detektierter
Aufzeichnungsträger 30 noch
im Bereich der Ausrichtvorrichtung 1 befindet, d.h., dass
er zwischen der Förderwalze
und der Andruckwalze gehalten wird.
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Die
Messeinrichtung 51 ist mit einer weiteren Auswerteeinrichtung 54 verbunden,
welcher die Messsignale der beiden Lichtschranken 52, 53 zugeführt werden.
Anhand der Zeitpunkte, zu welchen die Lichtschranken 52, 53 jeweils
unterbrochen werden, bestimmt die Auswerteeinrichtung 54 einen
Winkel γ, den
die Vorderkante 43 mit der die beiden Lichtschranken 52, 53 verbindenden
Messlinie einschließt.
Die Messeinrichtung 51 ist im Idealfall exakt parallel
zum Druckwerk 31 eingestellt, so dass der Winkel γ die Verdrehung
des Aufzeichnungsträgers 30 bezüglich des
Druckwerkes 31 beschreibt. Der Winkel γ wird deshalb von der Auswerteeinrichtung 54 an
einer Steuereinrichtung 37 über eine Verbindungsleitung
zugeführt.
Die Steuereinrichtung 37 verschwenkt nach Maßgabe dieses
Winkels die Fördereinrichtung
(vgl. 1 und den zugehörigen Text),
so dass der Aufzeichnungsträger
mit seiner Vorderkante 43 parallel zur Messeinrichtung 51 und damit
zum Druckwerk 31 ausgerichtet wird. Hierdurch wird jeder
einzelne Aufzeichnungsträger 30 bezüglich des
Druckwerkes 31 ausgerichtet, d.h. derart gedreht, dass
er mit seiner Vorderkante parallel zum Druckwerk 31 bzw.
dessen Drucklinie verläuft. Die
Messeinrichtung 51, die Auswerteeinrichtung 54, die
Steuereinrichtung 37 und die Ausrichtvorrichtung 1 bilden
somit eine dynamische Steuerung zur Ausrichtung der Aufzeichnungsträger 30.
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8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung, bei dem nachfolgend zur Ausrichtvorrichtung 1 die
Messeinrichtung 51, das Druckwerk 31 und dann
noch zwei Kameras 32, 33 gemäss dem in den 2–6 gezeigten Ausführungsbeispiel
angeordnet sind. Die beiden Kameras 32, 33 sind
mit einer statistischen Auswerteeinrichtung 36/1 verbunden,
die genau so ausgebildet ist, wie die oben beschriebene Auswerteeinrichtung 36.
Die Messeinrichtung 51 ist mit einer dynamischen Auswerteeinrichtung 54/1 verbunden,
die genau so ausgebildet ist, wie die oben beschriebene Auswerteeinrichtung 54.
Diese beiden Auswerteeinrichtungen 36/1 und 54/1 sind
mit einer Verknüpfungseinrichtung 55 verbunden,
die mit einer Steuereinrichtung 37 zum Ansteuern der Ausrichtvorrichtung 1 verbunden ist.
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In
der Verknüpfungseinrichtung 55 werden die
von der statistischen Auswerteeinrichtung 37/1 und von
der dynamischen Auswerteeinrichtung 54/1 ermittelten Parameter
zur Weiterleitung an die Steuereinrichtung 37 miteinander
verknüpft.
Hierbei wird mit der statistischen Auswerteeinrichtung 36/1 der Korrekturwert
bzw. Winkel β ermittelt,
mit dem die Justage der Ausrichtvorrichtung 1 ausgeführt werden muss,
damit die Druckbilder im Mittel keine Verdrehung gegenüber dem
jeweiligen Aufzeichnungsträger 30 aufweisen.
Wird die Ausrichtvorrichtung 1 bzw. die darin enthaltene
Fördereinrichtung 2 entsprechend
ausgerichtet, so kann es sein, dass die Förderwalze 3 der Ausrichtvorrichtung 1 nicht
exakt parallel zur Messlinie der Lichtschranken 52, 53 angeordnet
ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist
es auch nicht notwendig, dass diese parallele Anordnung exakt eingehalten
wird, da die mit den Kameras 32, 33 ermittelten
Drehwinkel des Druckbildes bezüglich
des jeweiligen Aufzeichnungsträgers 30 mit
dem bei den jeweiligen Aufzeichnungsträgern 30 durch die
Messeinrichtung 51 festgestellten Winkel γ verknüpft werden.
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Für diese
Verknüpfung
wird der Mittelwert γm der Winkel γ aller Aufzeichnungsträger 30,
die bei der statistischen Auswertung durch die Auswerteeinrichtung 36/1 berücksichtigt
werden, ermittelt. Nach Abschluss der statistischen Auswertung wird
ein Winkel γ' durch Subtrahieren
des von der statischen Auswerteeinrichtung 36/1 ermittelten
Korrekturwinkels β von dem
gemittelten Winkel γm erhalten. Der Korrekturwinkel β der statistischen
Auswerteeinrichtung stellt, wie es oben erläutert ist, die mittlere Verdrehung
des Druckbildes gegenüber
dem Aufzeichnungsträger 30 dar.
Der ermittelte Winkel γm beschreibt die mittlere Position der Vorderkante
der Aufzeichnungsträger 30,
die bei der statistischen Auswertung berücksichtigt worden sind, gegenüber der
Messlinie der beiden Lichtschranken 52, 53. Die
mittlere ideale Anordnung der Vorder kanten der Aufzeichnungsträger 30 bezüglich der
Messlinie zwischen den beiden Lichtschranken 52, 53 wird
somit durch den Winkel γ' dargestellt, da
die tatsächlich
gemessene mittlere Position der Vorderkanten durch den anhand des
Druckbildes ermittelten Korrekturwinkel β entsprechend zu korrigieren
ist. Der Winkel γ' stellt somit die
Soll-Anordnung der Vorderkante des Aufzeichnungsträgers 30 bezüglich der
Messlinie der beiden Lichtschranken 52, 53 dar
und wird als solcher bei der weiteren dynamischen Ausrichtung der
Aufzeichnungsträger 30 verwendet.
Dies bedeutet, dass bei den weiteren Druckvorgängen die von der Messeinrichtung 51 ermittelten
Winkel γ durch
die dynamische Auswerteeinrichtung 54/1, Verknüpfungseinrichtung 55 und
Steuereinrichtung 37 nicht auf Null, sondern auf den Wert von γ' geregelt werden.
Hierdurch werden die Vorderkanten 43 der Aufzeichnungsträger 30 nicht
parallel zu der Messlinie zwischen Lichtschranken 52, 53, sondern
mit dem Winkelversatz γ' ausgerichtet. Mit anderen
Worten beschreibt γ' den Winkel zwischen der
durch das Druckwerk 31 definierten Drucklinie und der Messlinie
zwischen den beiden Lichtschranken 52, 53.
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Bei
dieser Vorrichtung wird somit durch die statistische Auswerteeinrichtung 36/1 die
Soll-Lage vorgegeben, auf die dann die Aufzeichnungsträger 30 mittels
der Messeinrichtung 51 und der dynamischen Auswerteeinrichtung 54 in
Verbindung mit der Auswerteeinrichtung 1 ausgerichtet werden.
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Prinzipiell
wäre es
auch möglich,
die Messeinrichtung 51 jeweils durch eine zusätzliche Schwenkeinrichtung
auf die Soll-Lage
einzustellen, so dass dann die Vorderkanten der Aufzeichnungsträger 30 parallel
zur Messlinie der Lichtschranken 52, 53 ausgerichtet
werden. Das Vorsehen einer solchen zusätzlich automatisch arbeitenden
Schwenkeinrichtung stellt jedoch einen finanziell größeren Aufwand
als die Verknüpfungseinrichtung 55 dar.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
und das erfindungsgemäße Verfahren
werden besonders bevorzugt bei Druckern mit zwei Druckwerken eingesetzt,
bei welchen die beiden Druckwerke in unterschiedlichen Farben auf
einen Aufzeichnungsträger drucken.
Derartige Highlightcolor-Drucke erfordern, dass die beiden unterschiedlichen
Druckbilder exakt zueinander ausgerichtet sind. Durch die oben beschriebene
statistische Justage der Ausrichtvorrichtung 1 wird eine
wesentlich präzisere
Ausrichtung der Fördereinrichtung
bezüglich
des Druckwerkes 31 erzielt, da einfach und schnell eine
große
Anzahl von Probedrucken ausgewertet und die hierbei ermittelte Soll-Lage
durch eine entsprechende Positionierung der Fördereinrichtung 2 exakt
eingestellt werden kann. Die oben beschriebene dynamische Regelung der
Position der Aufzeichnungsträger 30 bezüglich des
Druckwerkes 31 vermindert wesentlich die statistischen
Abweichungen der Soll-Lage. Gegenüber herkömmlichen Verfahren kann die
Varianz der Abweichung gegenüber
der Idealposition ca. bis auf 1/10-tel vermindert werden.
-
Die
oben beschriebenen Auswerte-, Steuer- und Verknüpfungseinrichtungen werden
vorzugsweise als Computerprogramme dargestellt und auf einem im
Druck- oder Kopiersystem integrierten Computer zur Ausführung gebracht.
-
Die
Erfindung kann folgendermaßen
kurz zusammengefasst werden:
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Ausrichten von blattförmigen
Aufzeichnungsträgern
in einem Drucker oder Kopierer und Verfahren zum Ausrichten von
blattförmigen
Aufzeichnungsträgern.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
weist eine um eine senkrecht zur Ebene der Aufzeichnungsträger stehende
Schwenkachse schwenkbare Fördereinrichtung
auf, die von einem Motor angetrieben geschwenkt werden kann. Hierdurch
ist eine automati sche und schnelle Korrektur der Drehposition der
Aufzeichnungsträger
möglich.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
lassen zum einen eine statistische Regelung auf die mittlere Abweichung
der Position des Druckbildes gegenüber dem Aufzeichnungsträger als
auch eine dynamische Regelung der Drehposition der Aufzeichnungsträger bezüglich des
jeweiligen Druckwerkes zu.
-
Das
erfindungsgemäße Verfahren
erlaubt eine automatische Justage der Ausrichtvorrichtung bzw. ein
individuelles Ausrichten der einzelnen Aufzeichnungsträger bezüglich des
Druckwerkes.
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- 1
- Ausrichtvorrichtung
- 2
- Fördereinrichtung
- 3
- Förderwalze
- 4
- Andruckwalze
- 5
- Welle
- 6
- Antriebsmotor
- 7
- Halteplatte/Träger
- 8
- Öse
- 9
- Öse
- 10
- Führungsstange
- 11
- Tragskelett
- 12
- horizontale
Tragstange
- 13
- vertikale
Stütze
- 14
- vertikale
Stütze
- 15
- Doppelpfeil
- 16
- Antriebseinheit
- l7
- Zahnrad
- 18
- Förderriemen
- 19
- Abtriebszahnrad
- 20
- Scharniergelenk
- 21
- Tragstange
- 22
- Schwenkachse
- 23
- Schlitten
- 24
- Führungsschiene
- 25
- Basis
- 26
- Wandung
- 27
- Zahnrad
- 28
- Zahnriemen
- 29
- Schrittmotor
- 30
- Aufzeichnungsträger
- 31
- Druckwerk
- 32
- Kamera/optischer
Detektor
- 33
- Kamera/optischer
Detektor
- 34
- Objektiv
- 35
- Längsmittellinie
- 36
- Auswerteeinrichtung
- 36/1
- statistische
Auswerteeinrichtung
- 37
- Steuereinrichtung
- 38
- Steuerleitung
- 39
- Steuerleitung
- 40
- Steuerleitung
- 41
- Druckelement/Druckbild
- 42
- Druckelement/Druckbild
- 43
- Vorderkante
- 44
- rechte
seitliche Kante
- 45
- linke
seitliche Kante
- 46
- Längsmittellinie
- 47
- Längsmittellinie
- 48
- Reflektorlichtschranke/optischer
Detektor
- 49
- Lichtquelle
- 50
- Detektor
- 51
- Messeinrichtung
- 52
- Lichtschranke/optischer
Sensor
- 53
- Lichtschranke/optischer
Sensor
- 54
- Auswerteeinrichtung
- 54/1
- dynamische
Auswerteeinrichtung
- 55
- Verknüpfungseinrichtung
- 56
- Förderrichtung
- β
- Korrekturwert/Winkel
- γ
- Winkel
- α
- Verdrehwinkel