DE3224878A1 - Steuerung des kopierprozesses und des antriebs eines kopiergeraetes - Google Patents

Description

DR. - I NG. H. H. WILH ELW..-' ^:D^:I PL*. \J^:N:i5. H. DAU STE R D-7000 STUTTGART 1 · GYMNASIUMSTRASSE 31B- TELEFON (07 11) 2911 33.'29 28

Anmelder; -3- P 6474

Develop Dr. Eisbein
GmbH & Co.
Dieselstraße 8

7016 Gerlingen 1

Steuerung des Kopierprozesses und des Antriebs eines Kopiergerätes

Die Erfindung betrifft eine Steuerung des Kopierprozesses und des Antriebs eines zum Kopieren von wenigstens zwei Formaten ausgelegten Kopiergerätes, bei welchem ein angelegtes Original streifenweise abgefahren und auf einen Zwischenbildträger übertragen wird, auf dem ein Tonerbild entwickelt und anschließend auf einen zugeführten Papierbogen übertragen und auf diesem fixiert wird, mittels eines Prozessors, der den Antrieb und das Ein- und Ausschalten aller Aggregate steuert.

Bei Kopiergeräten, die die Möglichkeit bieten, unterschiedliche Formate zu kopieren, beispielsweise ein DIN-A4-Format und ein DIN-A3-Format, ist es üblich, daß die Steuerung auf das größte Format ausgelegt ist, so daß immer der Kopierprozeß mit der gleichen Arbeitsgeschwindigkeit abläuft, auch wenn das kleinere Format kopiert wird. Dadurch ergeben sich unnötig lange Zeiten für ein Arbeitsspiel bei kleinerem Format. Außerdem besteht die Gefahr, daß gerade bei dem Kopieren des kleineren Formates Toner auf den Zwischenbildträger übertragen wird, der zu einer Verschmutzung des Kopiergerätes führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Steuerung eines für wenigstens zwei Formate geeigneten Kopiergerätes so auszug bilden, daß für jedes Format eine möglichst hohe Arbeitsge- "-._ schwindigkeit erreicht wird und daß die Gefahr einer (ferätev'"* verschmutzung verringert wird. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß mittels eines Fühlers die Hinterkante des einlaufenden Papierbogens erkannt und in den Prozessor zur Begrenzung des Kopierprozesses und des Abfahrens des Originals eingegeben wird.

Dadurch wird erreicht, daß mittels der Steuerung selbsttätig abhängig von dem jeweiligen Format der gesamte Verfahrensablauf gesteuert wird, so daß die optimalen Arbeitszeiten für jedes Format erzielt werden. Da die Steuerung selbsttätig abhängig von dem Format des einlaufenden Papierbogens erfolgt, sind Fehlbedienungen durch eine Bedienungsperson ausgeschlossen. Außerdem ist es dadurch möglich, auch zwischen der maximalen Größe und der minimalen Größe liegende Formate zu den jeweils günstigsten Arbeitsgeschwindigkeiten zu kopieren.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein Schlitten für das anzulegende Original vorgesehen, der einen ' mechanisch von einem Hauptantriebsmotor getrennten und von dem Prozessor gesteuerten Antriebsmotor aufweist, welcher ein Positionspotentiometer zum Erkennen der Schlittenposition antreibt und der eine Servo-Steuerung besitzt, welche den Rücklauf aus der formatabhängigen Endposition nach einem vorgegebenen Beschleunigungs- und Verzögerungsprofil steuert. Dadurch wird erreicht, daß selbsttätig bei jedem Format mit einer maximal hohen Rücklaufgeschwindigkeit für den Schlitten gearbeitet wird, ohne daß durch ein plötzliches Beschleunigen und insbesondere ein plötzliches Abbremsen des Schlittens starke Erschütterungen an dem Kopiergerät auftreten. Das gleiche Prinzip läßt sich auch verwirklichen, wenn das Original ortsfest angelegt wird und ein verfahrbares Objektiv mit Belichtungseinrichtung vorgesehen wird. Um bei dieser Ausführungsform eine exakte Synchronisation des Schlittens und der übrigen

Elemente zu erhalten, wird weiter vorgesehen, daß zwischen dem Hauptantriebsmotor und dem Antriebsmotor des Schlittens während des Vorlaufs eine Synchronisation durch Frequenz- und Phasenvergleich beider Antriebsmotoren erfolgt, wobei die Frequenz des Hauptantriebsmotors die Leitfrequenz ist.

Um eine Unterbrechung des Kopierprozesses abhängig von der Hinterkante eines einlaufenden Papierbogens möglichst ohne Totstrecken sofort durchführen zu können, wird in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der die Hinterkante eines einlaufenden Papierbogens erkennende Fühler in einer Länge des von dem Papierbogens zurückzulegenden Weges vor einer das Tonerbild auf dem Papierbogen übertragenden Transfercorona angeordnet ist, die der Länge des Umfangs einer als Zwischenbildträger dienenden Trommel zwischen der Stelle, auf der das Original auf dieser Trommel abgebildet wird, und der Transfercorona entspricht. Dadurch wird sichergestellt, daß nur soweit auf dem Zwischenbildträger ein Ladungsmuster und ein Tonerbild erzeugt werden, wie dies durch das Format aufnehmbar ist.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß das Kopiergerät mit einer Hilfseinzugseinrichtung zum Zuführen eines einzelnen Papierbogens versehen ist, die unter Umgehen einer Haupteinzugseinrichtung zu Transportelementen und einem den Beginn eines Arbeitsspiels auslösenden Fühler führt und die einen das Vorhandensein des Papierbogens erkennenden und in dem Prozessor ein Startsignal auslösenden Fühler enthält. Dadurch ist es möglich, über einen sogenannten Bypass einen einzelnen Papierbogen, auf welchem eine Kopie erzeugt werden soll, zuzuführen, ohne daß es für die Bedienungsperson notwendig ist, zu überwachen, welches Format die gerade in dem Gerät befindlichen Papierbögen aufweisen und ohne irgendwelche Umstellungen vorzunehmen. Es kann praktisch ein Papierbogen eingeführt werden, der eine

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beliebige, zwischen der maximalen und minimalen Formatgröße liegende Länge aufweist. Auch für diesen einzelnen Papier -■-.-. bogen wird ein Kopieren mit maximal möglichen Arbeitsge-r schwindigkeiten erhalten, ohne daß die Gefahr einer Geräteverschmutzung erhöht wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer in der Zeichnung darge-. stellten Ausfuhrungsform.

Fig. 1 zeigt eine Steuerung eines mit einem verfahrbaren Schlitten für ein anzulegendes Original ausgerüstetes Kopiergerät und

Fig. 2 ein Beschleunigungs- und Verzögerungsprofil für den verfahrbaren Schlitten während des Vorlaufs und des Rücklaufs.

Die Oberseite des in Fig. 1 dargestellten Kopiergerätes wird von einem Schlitten 2 gebildet, der im wesentlichen aus einer Glasplatte besteht, auf welcher das zu kopierende Original in einer vorgegebenen Position angelegt wird:. Der Schlitten 2 ist in die in Fig. 1 mit strichpunktierten Linien dargestellten Endpositionen verfahrbar, wobei die in der Zeichnung rechte Stellung einer Startposition bei Beginn eines Vorlaufs für einen Kopiervorgang und die in Fig. 1 links dargestellte Stellung der Endstellung des Schlittens für das Kopieren des maximalen Formates entspricht. Der Schlitten 2 wird von einem Antriebsmotor 5 mittels eines nicht dargestellten Kettentriebes oder Zahnriementriebes o.dgl. angetrieben. Der Antriebsmotor 5 treibt außerdem ein Positionspotentiometer 6 an, dem in einem Prozessor 4 Vergleichspotentiale zugeordnet sind, so daß damit die jeweilige Stellung des Schlittens 2 über das Positionspotentiometer 6 definiert ist.

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Das auf dem Schlitten 2 angelegte Original wird streifenweise mittels einer Belichtungslampe 13 belichtet und entsprechend streifenweise über ein Glasfaserobjektiv 14 auf einer als Zwischenbildträger dienenden Trommel 8 abgebildet, deren Umfang mit einem fotoleitenden Halbleiter versehen ist. In Drehrichtung der Trommel 8 vor der durch das Glasfaserobjektiv bestimmten Belichtungsstelle ist dem Umfang der Trommel eine Ladecorona 15 zugeordnet, durch die auf dem Umfang der Trommel 8 ein gleichförmiges elektrostatisches Potential erzeugt wird, das durch Belichtung über das Glasfaserobjektiv 14 zu einem Ladungsmuster entsprechend dem zu kopierenden Original entladen wird. In Drehrichtung der Trommel 8 folgt dem Glasfaserobjektiv 14 eine Entwicklungseinrichtung 16 mit einer Magnetwalze, durch die auf der Trommel 8 entsprechend dem Ladungsmuster ein Tonerbild erzeugt wird. Weiter in Drehrichtung der Trommel 8 folgt der Entwicklungseinrichtung 16 eine Transfercorona 7, mit deren Hilfe das Tonerbild von der Trommel 8 auf einen zugeführten Papierbogen übertragen wird. Die Ablösung des Tonerbildes und des Papierbogens von der Trommel wird durch eine weiter folgende Ablösecorona 17 bewirkt. Der Papierbogen mit dem Tonerbild wird nach der Ablösecorona 17 mittels einer aus mehreren Bändern gebildeten Transporteinrichtung 18 zu einer Fixiereinrichtung 19 transportiert, die das Tonerbild auf dem Papierbogen fixiert. Anschließend wird der Papierbogen mit dem fixierten Tonerbild durch ein Ausgabewalzenpaar 20 aus dem Kopiergerät ausgegeben. Die Papierbögen werden dem Kopiergerät mittels einer Haupteinzugseinrichtung zugeführt, das aus einer einen Stapel der Papierbögen enthaltenden Kassette 21 besteht, aus welcher die einzelnen Papierbögen durch mehrere auf einer gemeinsamen Welle angeordnete Einzugssegmente 22 entnommen werden und einem Transportwalzenpaar 11 zugeführt werden, das vor der Transfercorona 7 angeordnet ist.

Die Einzugssegmente 22 und das Transportwalzenpaar 11 können jeweils über Kupplungen einem Hauptantrieb zugeschaltet werden, der von einem Hauptantriebsmotor 3 angetrieben wird. Der Hauptantriebsmotor 3 treibt über einen nicht dargestell·*· ten Kettentrieb außerdem die Trommel 8, die Magnetwalze der Entwicklungseinrichtung 16, die Transporteinrichtung 18, die Fixiereinrichtung 19 und das Abzugswalzenpaar 20 an. Außerdem treibt der Hauptantriebsmotor 3 eine Reinigungseinrichtung 23 an, die außerdem eine der Trommel 8 zugeordnete Löschlampe 24 enthält und die dazu bestimmt ist, von der Trommel 8 nicht übertragenes Tonermaterial von der Trommel zu entfernen und diese zu reinigen.

Der Antriebsmotor 5 des Schlittens 2 und der Hauptantriebsmotor 3 sind mechanisch voneinander getrennt. Ein Synchronlauf während des Kopierprozesses zwischen den beiden Antriebsmotoren wird durch einen Mikroprozessor 4 über einen Frequenz- und Phasenvergleich gesteuert. Hierzu ist der Hauptantriebsmotor 3 mit einem Frequenzgeber 25 versehen, dessen Frequenz als Leitfrequenz dient.

Der Mikroprozessor 4 steuert die einzelnen Antriebe sowie das Ein- und Ausschalten der einzelnen Aggregate, abhängig von ihm zugeführten Signal. Mit dem Mikroprozessor 4 ist eine Ein- und Ausgabeeinheit 26 verbunden, mit der beispielsweise die Helligkeit der Belichtung und insbesondere die Anzahl der gewünschten Kopien gewählt sowie ein Startsignal gegeben werden kann. Aufgrund des Startsignals der Ein- und Ausgabeeinheit 26 startet der Mikroprozessor den Hauptantriebsmotor 3 und schaltet außerdem eine Löschlampe 26 ein, die unmittelbar der Belichtungsstelle des Glasfaserobjektivs 14 benachbart ist. Bevor ein Papiereinzug erfolgt, prüft ein der Kassette 21 zugeordneter Fühler 27, beispielsweise eine Lichtschranke., ob eine Kassette 21 vorhanden ist und ob in dieser Kassette Papierbögen enthalten sind. Wenn dies der Fall ist, schaltet

der Mikroprozessor 4 die Kupplung der Einzugssegmente 22, so daß sich diese um einen vorgegebenen Winkelbetrag verdrehen und die Vorderkante des Papierbogens unter einen, beispielsweise ebenfalls als Lichtschranke ausgebildeten Fühler 1, fühlen. Erreicht die Papiervorderkante den Fühler 1, so gibt dieser ein Signal an den Mikroprozessor 4, der daraufhin den Antriebsmotor 5 des Schlittens 2 einschaltet, so daß dieser in die Startposition fährt (Fig. 1, rechts). Das Positionspotentiometer meldet das Erreichen der Startposition des Schlittens 2 an den Mikroprozessor 4, worauf der Antriebsmotor 5 auf Vorlauf umgeschaltet wird. An dem Schlitten 2 sind Betätigungselemente für zwei in dem Kopiergerät angeordnete Schalter 28 und 29 vorgesehen, die abhängig von der Schlittenstellung betätigt werden. Dabei sind die Betätigungselemente des Schlittens zweckmäßigerweise in Verschieberichtung justierbar an diesem befestigt. Aufgrund des Signals des Schalters 28 schaltet der Mikroprozessor die Löschlampe 13 aus und gleichzeitig die Ladecorona 15 und die Belichtungslampe 13 ein. Mit einer kurzen Verzögerung wird außerdem die Kupplung der Einzugssegmente 22 derart betätigt, daß diese die Vorderkante des Papierbogens an das Transportwalzenpaar 11 schieben. Nach einem weiteren kurzen Weg wird der Schalter 29 betätigt, aufgrund dessen Signal der Mikroprozessor die Kupplung des Transportwalzenpaares 11 einschaltet, wonach der Synchronlauf zwischen dem Schlitten 2 und dem Papierbogen sowie der Trommel 8 und den übrigen Elementen beginnt.

Durch den Schalter 29 werden außerdem innerhalb des Mikroprozessors Zähler auf verschiedene Werte gesetzt, die mit einer gewissen Verzögerung, die durch Impulse des eine Leitfrequenz abgebenden Hauptantriebsmotors 3 bestimmt werden, die Transfercorona und die Ablösecorona einschalten. Nach einer weiteren Verzögerung wird ein Fühler 30 der Transporteinrichtung 18 aktiviert, der feststellt, ob sich der Papierbogen mit dem Tonerbild auch von der Trommel 8 gelöst und korrekt weiter transportiert wird. Mit einer weiteren Ver-

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zögerung wird dann ein Fühler 31 aktiviert, der beispielsweise ein bekannter, dem Ausgabewalzenpaar 20 zugeordneter Ringschalter sein kann und der zur Auslaufkontrolle des Papierbogens dient.

Nach einem vorgegebenen Transportweg des Transportwalzenpaares 11, der beispielsweise ebenfalls durch Impulse des Hauptantriebsmotors 3 bestimmt werden kann, wird der Fühler 1 aktiviert, um die-Hinterkante des-einlaufenden Papierbogens zu erkennen und an den Mikroprozessor 4 zu melden, der danach ein Abschaltprogramm steuert, das sich für die Fälle etwas unterscheidet, daß eine Einzelkopie oder Mehrfachkopien angefertigt werden sollen. In jedem Fall wird jedoch der Antriebsmotor 5 des Schlittens von Vorlauf auf Rücklauf umgeschaltet. Der Fühler 1 gibt einen Impuls an einen durch die Ein- und Ausgabeeinheit 26 gesetzten Zähler des Mikroprozessors, der diesen jeweils zurückstellt. Solange dieser Zähler nicht auf Null zurückgestellt ist, läuft ein Wiederholungsprogramm, bei welchem der Schlitten in seine Startposition gebracht und die Papierentnahme mittels der Einzugssegmente 22 erneut gestartet wird. Außerdem wird die Löschlarape 13 eingeschaltet, um möglichst ein übertragen von Tonermaterial auf den zwischen den einzelnen Bildern verbleibenden Bereich der Trommel 8 zu verhindern. Dabei ist es wichtig, daß der Fühler 1 und die Belichtungsstelle den gleichen Abstand zu der Ladecorona 7 haben. Danach werden die von den Schaltern 28 und 29 ausgelösten Arbeitsabläufe in der beschriebenen Weise erneut durchgeführt.

Ist der von der Ein- und Ausgabeeinheit 26 gesetzte Zähler des Mikroprozessors 4 durch die Impulse des Fühlers 1 auf Null zurückgesetzt, so läuft durch den Fühler 1 gesteuert ein Abschaltprogramm ab, bei welchem der Schlitten in die in Fig. 1 mit ausgezogenen Linien dargestellte Mittelposition zurückgeführt wird. Außerdem wird die Ladecorona 15

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abgeschaltet. Mit einer entsprechenden Verzögerung, die jeweils einem Weg entspricht, werden die Transfercorona 7 und die Ablösecorona 17 ausgeschaltet. Mit einer weiteren Verzögerung wird dann der Fühler 30 abgeschaltet, um eine unberechtigte Meldung eines Papierstaus zu verhindern. Außerdem wird mit einer weiteren Verzögerung der Schalter 31 aktiviert, der von der Hinterkante des Papierbogens betätigt wird und der den Hauptantriebsmotor 3 abschaltet.

Der Antriebsmotor 5 des Schli-ttens 2 ist mit einer Servosteuerung versehen, die das in Fig. 2 dargestellte Besen Ie unigungs- und Verzögerungsprofil für die Bewegung des Schlittens 2 gibt. Aus jeder Position, die durch die von dem Fühler 1 erkannte Hinterkante des Papierbogens festgestellt wird, läuft der Schlitten entsprechend den von links nach rechts geführten Pfeilen bis zu einem Mittelweg mit einer bestimmten Beschleunigung an und wird danach mit einer bestimmten Verzögerung gebremst, so daß der notwendige Weg mit einer maximalen Geschwindigkeit zurückgelegt wird, ohne daß jedoch ruckartige Beschleunigungs- und/oder Verzögerungskräfte auftreten, die zu einer Erschütterung des Kopiergerätes führen könnten. Der Vorlauf von dem Start aus beginnt mit einer gewissen Beschleunigung und wird dann mit einer konstanten Geschwindigkeit gesteuert, die durch Frequenz- und Phasenvergleich zwischen dem Hauptantriebsmotor 3, der die Leitfrequenz gibt, und der Tachofrequenz des Antriebsmotors 5 synchronisiert wird. Danach erfolgt ein Abbremsen mit einer vorgegebenen Verzögerung.

Dadurch, daß die Hinterkante eines einlaufenden Papierbogens eine Wiederholungsprogrammsteuerung und eine Abschaltprogrammsteuerung auslöst, werden jeweils die optimalen Arbeitsgeschwindigkeiten für die einzelnen Formate erzielt, ohne daß die Bedienungsperson besondere Einstellungen beachten muß. Es genügt, eine Kassette 21 mit dem entsprechenden Format einzuführen.

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Außerdem wird es möglich, unabhängig von dem in der Kassette 21 vorhandenen Papierformat einen einzelnen Papierbogen zuzuführen, der ein abweichendes Format haben kann, wobei auch hier die optimalen Arbeitsgeschwindigkeiten erhalten werden und gleichzeitig die Gefahr einer Verschmutzung verringert wird. Zum Einführen eines einzelnen Papierbogens ist eine Hilfseinzugsrichtung 9 vorgesehen, ein sogenannter By-Pass, der ein Hilfseinzugswalzenpaar 32 enthält, das mit einer Kupplung an den von dem Hauptantriebsmotor 3 angetriebenen Antrieb über den Mikroprozessor 4 angeschlossen werden kann. Das Vorhandensein eines Papierbogens in der Hilfseinzugseinrichtung wird durch einen Fühler 12 festgestellt und dem Mikroprozessor 4 gemeldet, der dann mit einer gewissen Verzögerung die Hilfseinzugswalzen 32 durch ein Einschalten der Kupplung startet. Die Hilfseinzugswalzen 32 führen den eingelegten Papierbogen bis zu dem Fühler 1, der ein entsprechendes Startsignal an den Mikroprozessor 4 gibt, wonach der bereits geschilderte Kopierprozess entsprechend wie bei einer Einzelkopie abläuft, mit dem Unterschied, daß anstelle der Einzugssegmente 22 die Hilfseinzugswalzen 32 noch einmal aufgrund des Schalters 28 kurz betätigt werden, um die Papiervorderkante in das Transportwalzenpaar 11 einzulegen. Auch in diesem Fall steuert dann die Hinterkante des eingelegten Papierbogens das Abschaltprogramm, entsprechend den vorausgegangenen Ausführungen.

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Claims (5)

D R. - 1 N G. H. H. Wl LH E LWI4.·:-" 'DM PL'.\J:N£. H. DAU STER D-7000 STUTTGART 1 · GYMNASIUMSTRASSE 31B· TELEFON (07 11) 29 1133/29 28 Anmelder; Stuttgart, den 2. Juli 1982 P 6474 Develop Dr. Eisbein Da/Ei GmbH & Co. Dieselstraße 8 Gerungen 1 Patentansprüche

1. Steuerung des Kopierprozesses und des Antriebs eines zum Kopieren von wenigstens zwei Formaten ausgelegten Kopiergerätes, bei welchem ein angelegtes Original streifenweise abgefahren und auf einen Zwischenbildträger übertragen wird, auf dem ein Tonerbild entwickelt und anschließend auf einen zugeführten Papierbogen übertragen und auf diesem fixiert wird, mittels eines Prozessors, der den Antrieb und das Ein- und Ausschalten aller Aggregate steuert, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines Fühlers (1) die Hinterkante des einlaufenden Papierbogens erkannt und in den Prozessor (4) zur Begrenzung des Kopierprozesses und des Abfahrens des Originals eingegeben wird.

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schlitten (2) für das anzulegende Original vorgesehen ist, der einen mechanisch von einem Hauptantiiebsinotor (3) getrennten und von dem Prozessor (4) gesteuerten Antriebsmotor (5) aufweist, welcher ein Positionspotentiometer (6) zum Erkennen der Schlittenposition antreibt und der eine Servo-Steuerung besitzt, welche den Rücklauf aus der formatabhängigen Endposition nach einem vorgegebenen Beschleunigungs- und Verzögerungsprofil steuert.

3. Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Hauptantriebsmotor (3) und dem Antriebsmotor (5) des Schlittens (2) während des Vorlaufs ^xne Synchronisation durch Frequenz- und Phasenvergleich bei- ⁱ der Antriebsmotore erfolgt, wobei die Frequenz des Hauptantriebsmotors (3) die Leitfrequenz ist.

4. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Hinterkante eines einlaufenden Papierbogens erkennende Fühler (1) in einer Länge des von dem papierbogen zurückzulegenden Weges vor einer das Tonerbild auf den Papierbogen übertragenden Transfercorona (7) angeordnet ist, die der Länge des Umfangs einer als Zwischenbildträger dienenden Trommel (8) zwischen der Stelle, auf der das Original auf dieser Trommel (8) abgebildet wird, und der Tranfercorona (7) entspricht.

5. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopiergerät mit einer Hilfseinzugseinrichtung (9) zum Zuführen eines einzelnen Papierbogens versehen ist, die unter umgehen einer Haupteinzugseinrichtung (10) zu Transportelementen (11) und einem den Beginn eines Arbeitsspiels auslösenden Fühler (1) führt und"die einen das Vorhandensein des Papierbogens erkennenden und in dem Prozessor (4) ein Startsignal auslösenden Fühler (12) enthält.