DE4003134A1 - Anordnung zum abtasten einer mit abtastelementen versehenen bewegten materialbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Abtasten einer mit Abtastelementen versehenen bewegten Materialbahn, insbesondere eine optoelektronische Abtasteinrichtung mit einer Auswertean­ ordnung zum Abtasten von Aufzeichnungsträgern in Druck- oder Kopiergeräten.

Um die Position von bewegten Materialbahnen feststellen zu kön­ nen, ist es allgemein bekannt, optoelektronische Abtaster zu verwenden. Diese Materialbahnen können z. B. Bauelemente tra­ gende Trägerbahnen für Bestückungsautomaten für elektrische Leiterplatten, Kunststoffolien in der chemischen Industrie, Walzbleche in der Stahlherstellung oder aber Aufzeichnungsträ­ ger in Druckeinrichtungen sein. In allen diesen Fällen geht es darum, den Rand der Materialbahn positionsgenau zu erfassen, um dann die Materialbahn über entsprechende Steuerungseinrich­ tungen zu justieren oder andere Elemente auf die festgestellte Lage der Materialbahn auszurichten.

Bei nichtmechanischen Druckeinrichtungen mit hoher Druckge­ schwindigkeit, die nach dem elektrofotografischen oder dem ma­ gnetischen Prinzip arbeiten, ist es üblich, Endlospapier mit Transportlochungen zu verwenden. Dabei wird das Endlospapier von einem Stapel abgezogen, durch eine Umdruckstation mit Hilfe von in die Randlochungen eingreifenden Traktoren transportiert und dabei zeichenabhängig mit einer Tonerschicht beschichtet. Die auf dem Aufzeichnungsträger befindliche Tonerschicht wird dann in einer Fixierstation thermodruckfixiert. Eine derartige Fixierstation ist z. B. aus der US-PS 41 47 922 bekannt. Zu diesem Zweck enthält die Fixierstation in üblicher Weise eine elektrisch beheizte Fixierwalze und eine an die Fixierwalze an- und abschwenkbare Andruckwalze. Der Aufzeichnungsträger muß da­ bei ohne Relativbewegung zur Fixierwalze exakt durch die Fi­ xierstation geführt werden. Bauartbedingt befindet sich jedoch die Fixierstation in relativ großem Abstand von der Umdrucksta­ tion und den dort angeordneten, die Papierbahn führenden und transportierenden Papiertraktoren. Damit besteht die Gefahr, daß während des Druckbetriebes die Papierbahn in der Fixiersta­ tion horizontal wandert. Dies kann zu einem Verspannen der Pa­ pierbahn führen und bei den hohen Transportgeschwindigkeiten der Papierbahn gegebenenfalls zu einem Papierriß.

Nichtmechanische Druckeinrichtungen müssen außerdem so ausge­ staltet sein, daß sie Aufzeichnungsträgerbahnen unterschiedli­ cher Breite verarbeiten können. Damit ist es notwendig die Fi­ xierstation mit den darin angeordneten Walzen entsprechend der größten Aufzeichnungsträgerbreite auszulegen. Bereiche der Fi­ xierwalze bzw. der Andruckwalze in der Fixierstation, die nicht in Berührungskontakt mit dem Aufzeichnungsträger kommen, er­ hitzen sich lokal stärker als die eigentlichen Kontaktbereiche mit dem Aufzeichnungsträger, weil der Aufzeichnungsträger beim Fixiervorgang der Fixierwalze im Fixierbereich Wärme entzieht. Dies führt zu einem Wärmeabhängigen unterschiedlichen Durchmes­ ser der Andruckwalze. Der Aufzeichnungsträger wird dadurch hori­ zontal ausgelenkt.

Es hat sich deshalb als notwendig herausgestellt, die seitliche Lage des Aufzeichnungsträgers beim Einlauf in die Fixierstation exakt zu überwachen, um gegebenenfalls regelnd eingreifen zu können. Neben der seitlichen Position des Aufzeichnungsträgers ist es auch günstig, die Bewegung des Aufzeichnungsträgers zu überwachen, um bei Störungen den weiteren Druckbetrieb unter­ brechen zu können.

Bei modernen elektrofotografischen oder magnetischen Druckgerä­ ten können unabhängig vom Anwendungsbereich unterschiedliche Aufzeichnungsträgermaterialien verwendet werden. Diese Auf­ zeichnungsträger können z. B. aus stark reflektierendem weißen Papier oder einer Folie mit metallisierter Oberfläche bestehen oder aber aus durchsichtiger Kunststoffolie. In allen diesen Fällen ist es wegen der unterschiedlichen Lichtdurchlässigkeit der verwendeten Materialien schwierig mit einem optoelektroni­ schen Abtaster den Rand des Aufzeichnungsträgers abzutasten. Da außerdem die eigentliche Positionierung des randgelochten Aufzeichnungsträgers in der Umdruckstation durch in die Randlo­ chungen eingreifende Traktoren erfolgt, ist es günstig, die Pa­ pierbahn bezüglich dieser Randlochungen zu positionieren. Auch in diesem Fall ist es schwierig mit herkömmlichen optoelektro­ nischen Abtasteinrichtungen bei unterschiedlichen Aufzeich­ nungsträgermaterialien die Position der Randlochungen zu erfas­ sen.

Aus dem IBM Technical Disclosure Bulletin Vol. 23, Nr. 7a, December 1980 ist eine Anordnung zur Abtastung der Position ei­ nes Papierblattes in einer Druckeinrichtung bekannt. Diese An­ ordnung enthält zwei gegenüberliegend angeordnete Sensorflächen und eine ein homogenes Licht ausstrahlende Lichtquelle, wobei das Papierblatt mit seiner Seitenkante zwischen Lichtquelle und den Sensorflächen hindurchgeführt wird. Das an den Sensorflä­ chen abnehmbare Sensorsignal ist abhängig von der empfangenen Lichtmenge. Eine den Sensorflächen nachgeschaltete Auswertean­ ordnung vergleicht die Sensorsignale der beiden Sensorflächen und bildet daraus ein von der Position der Kante des Papier­ blattes abhängiges Positionssignal. Zur Abtastung der Papierge­ schwindigkeit ist ein gesonderter Abtaster vorgesehen.

Eine weitere Vorrichtung zur Abtastung der Position von Auf­ zeichnungsträgern in Druckeinrichtungen wird z. B. in der EP-PS 00 31 137 beschrieben.

Alle diese Abtasteinrichtungen sind nicht geeignet auf dem Auf­ zeichnungsträger befindliche Abtastelemente seien es nun ir­ gendwelche Markierungen auf dem Aufzeichnungsträger oder aber die Transportlochungen des Aufzeichnungsträgers selbst abzuta­ sten.

Ziel der Erfindung ist es deshalb, eine Anordnung mit einer optoelektronischen Abtasteinrichtung bereitzustellen mit der aus unterschiedlichen Materialien bestehende Materialbahnen mit darauf angeordneten Abtastelementen sicher abgetastet werden können.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es die Anordnung so auszu­ gestalten, daß sie zur Überwachung des Aufzeichnungsträger­ transports in Druckeinrichtungen durch Abtasten der Transport­ lochungen des Aufzeichnungsträgers verwendbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der genannten Art gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen gekennzeichnet.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Anordnung enthält die als Bewegungs- und Lagesensor ausgebildete optoelektroni­ sche Abtasteinrichtung großflächige Fotoelemente (Sensorflä­ chen), die mit geringem Abstand nebeneinander montiert sind. Die Elemente werden von einer darüber angeordneten Lichtquelle homogen ausgeleuchtet. Das zu messende Material bewegt sich mit seiner Lochung parallel zur Trennungslinie zwischen den Foto­ elementen. Jedes Fotoelement liefert ein Signal, das von der jeweiligen Beleuchtungsstärke abhängig ist. Durch die Auswer­ tung der einzelnen Sensorsignale kann die Bewegung des Mate­ rials und die Lage senkrecht zur Bewegungsrichtung parallel zu den Sensoroberflächen gemessen werden. Durch eine geeignete Auswertung der Sensorsignale, die die konstanten Meßwertanteile unterdrückt, können auch Materialien gemessen werden, die für das zur Beleuchtung verwendete Licht teildurchlässig sind. Wei­ terhin ist es dadurch auch möglich, solche Materialien zu er­ fassen, bei denen die Lochung am Rand liegt, so daß eine Sen­ sorfläche nur teilweise abgedeckt wird. Dies ist von besonderem Vorteil wenn die Anordnung in Druckeinrichtungen verwendet wird, bei denen durchscheinende und randgelochte Papiere zur Anwendung gelangen.

Je nach Ausgestaltung der Auswerteanordnung kann das gelieferte Meßsignal ein relatives Positionssignal oder ein absolutes Po­ sitionssignal sein.

Die Auswerteanordnung kann dabei Schaltelemente zur Erzeugung eines spannungsvariablen Meßsignals enthalten, wobei jeder Po­ sition des abzutastenden Abtastelementes in einem Abtastbereich ein entsprechender Spannungspegel zugeordnet ist.

Damit läßt sich das von der Anordnung gelieferte Meßsignal be­ sonders leicht verarbeiten.

In vorteilhafter Weise kann die Anordnung eine optoelektroni­ sche Abtasteinrichtung enthalten, die sowohl als Durchlicht­ abtasteinrichtung als auch als Drauflichtabtasteinrichtung aus­ gebildet ist.

Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen darge­ stellt und werden im folgenden beispielsweise näher beschrie­ ben. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung der in der Anordnung ver­ wendeten Abtasteinrichtung als Durchlichtabtaster

Fig. 2 eine schematische Darstellung der in der Anordnung ver­ wendeten Abtasteinrichtung als Drauflichtabtaster

Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung der in der Anord­ nung verwendeten Abtasteinrichtung zum Abtasten der Randlo­ chungen in einem Aufzeichnungsträger

Fig. 4 ein schematisches Blockschaltbild der Auswerteanordnung zum Auswerten der von den Sensorflächen gelieferten Sensor­ signale

Fig. 5 ein detailliertes Schaltbild der in der Fig. 4 darge­ stellten Auswerteanordnung

Fig. 6 eine schematische Darstellung des Verlaufs des Meß­ signales am Ausgang der Anordnung in Abhängigkeit von der Lochposition im Abtastbereich und

Fig. 7 eine schematische Darstellung des Verlaufs des Meß­ signales über die Zeit während des Abtastvorganges.

In einer elektrofotografischen Druckeinrichtung ist zwischen der Umdruckstation und der Fixierstation eine in den Fig. 1 und 3 dargestellte optoelektronische Abtasteinrichtung ange­ ordnet. Diese dient dazu, die Position und die Bewegung eines Aufzeichnungsträgers 100 (Endlospapier) über dessen Transport­ lochungen 101 zu erfassen. Bei dem Aufzeichnungsträger handelt es sich um ein übliches Falt-Endlospapier mit im Randbereich des Endlospapieres angeordneten Transportlochungen 101 über die das Endlospapier in üblicher Weise innerhalb der Druckeinrich­ tung transportiert wird. Dazu weisen die Druckeinrichtungen im allgemeinen sogenannte Papiertraktoren mit Transportstiften auf, die in die Transportlochungen 101 eingreifen. Der Durch­ messer D der Transportlochungen 101 und ihr Folgeabstand A auf dem Aufzeichnungsträger 100 sind dabei normiert. Die optoelek­ tronische Abtasteinrichtung enthält eine Lichtquelle 102 in Form einer Leuchtdiode und zwei Sensorflächen 103 und 104 zur Erzeugung von elektrischen Ausgangssignalen in Abhängigkeit von der Beleuchtungsstärke. Die in Bewegungsrichtung X des Auf­ zeichnungsträgers 100 gesehene linke Sensorfläche 103 liefert dabei ein elektrisches Sensorsignal SL und die rechte Sensor­ fläche 104 ein elektrisches Sensorsignal SR. Beide Sensorflä­ chen können jeweils aus einem einzigen Fotoelemente bestehen oder aber sie können aus mehreren miteinander verschalteten Fotoelementen zusammengesetzt sein. Linke und rechte Sensor­ flächen 103 und 104 sind entlang einer Trennungslinie T einan­ der gegenüberliegend angeordnet, wobei die Trennungslinie T entsprechend der Bewegungsrichtung X des Aufzeichnungsträgers 100 bzw. der abzutastenden Transportlochungen 101 verläuft.

Wie in der Fig. 3 dargestellt, sind Lichtquelle 102 und Sensor­ flächen in einer Halterung 105 angeordnet, die über Befesti­ gungsöffnungen 106 in der Druckeinrichtung befestigt werden kann. Die Halterung 105 besteht dabei aus einem Oberteil 107 zur Aufnahme der Lichtquelle 102 in Form einer Leuchtdiode und einem Unterteil 108 mit den beschriebenen Befestigungsöffnungen 106. Zwischen Ober- und Unterteil ist mit Hilfe von Befestigungs­ schrauben 109 eine Leiterplatte 110 befestigt, auf deren vor­ deren Teil die Sensorflächen 103 und 104 angeordnet sind. Auf ihrem hinteren Teil befinden sich Elemente der später beschrie­ benen Auswerteanordnung für die Sensorsignale. Die Leiterplatte ist über Leitungen 111 mit entsprechenden elektrischen An­ schlüssen der Druckeinrichtung gekoppelt.

Um den Randbereich des Aufzeichnungsträgers 100 mit den Trans­ portlochungen 101 abtasten zu können, ist der Oberteil 107 der Halterung 105 U-förmig ausgebildet. Er umfaßt dabei den Randbe­ reich des Aufzeichnungsträgers 100. Zum Schutz der Sensorflä­ chen 103 und 104 befindet sich oberhalb der Sensorflächen eine Glasplatte 112.

Der in der Halterung 105 befestigte optoelektronische Sensor wird in der Druckeinrichtung so justiert, daß im Normalbetrieb die Transportlochungen 101 mittig über die Trennungslinie T ge­ führt werden. Befindet sich entsprechend der Darstellung der Fig. 3 ein Transportloch zentral über den Sensorflächen 103 und 104, so wirkt das Transportloch 101 als Blende und auf den Sensorflächen 102 und 103 wird ein Lichtkreis K erzeugt. Durch die geometrische Anordnung der Abtasteinrichtung und deren Auf­ bau ergibt sich ein Abtastbereich AA auf dem Aufzeichnungsträ­ ger 100 mit einer Abtastbreite AB und einer Abtastlänge AL (Fig. 1) der in diesem Fall bestimmt ist durch die Gesamtbrei­ te der Sensorflächen und deren Länge. Um sicherzustellen, daß während des Abtastvorganges nur jeweils ein Transportloch 101 abgetastet wird, ist die Länge AL des Abtastbereiches so ge­ wählt, daß sie kürzer ist als der Folgeabstand A der Trans­ portlochungen 101.

Läßt es der Aufbau der Druckeinrichtung nicht zu einen Durch­ lichtabtaster entsprechend der Fig. 3 zu verwenden, so kann die optoelektronische Abtasteinrichtung auch als Auflichtab­ taster entsprechend der Fig. 2 ausgebildet sein. Dabei sind die Sensorflächen 103 und 104 zusammen mit der Lichtquelle 102 auf einer Halterung 113 oberhalb des abzutastenden Aufzeich­ nungsträgers 100 angeordnet. Die Lichtquelle 102 beleuchtet dabei homogen den Abtastbereich AA mit seiner Abtastbreite AB und seiner Abtastlänge AL der mit Hilfe einer optischen Ein­ richtung z. B. einer Linse 121 auf die Sensorflächen 103 und 104 projiziert wird. Das beleuchtete Transportloch 101 wird da­ bei ebenfalls auf den Sensorflächen 103 und 104 abgebildet. Da das im Abtastbereich AA auftreffende Licht im Bereich der Transportlochung 101 schwächer reflektiert wird, erscheint das Transportloch 101 auf den Sensorflächen 103 und 104 als dunkler Kreis. Damit sind die beim Abtasten erzeugten Sensorsignale SL, SR bei einem Auflichtabtaster entsprechend der Fig. 2 in ihrem Signalverlauf invers zu den Sensorsignalen SL und SR bei einem Durchlichtabtaster mit einem Aufbau entsprechend der Fig. 3.

Die im folgenden beschriebene Auswerteanordnung zur Auswertung der Sensorsignale ist zur Verarbeitung von Sensorsignalen eines Durchlichtabtasters entsprechend der Fig. 3 ausgelegt. Soll mit einer derartigen Auswerteanordnung Sensorsignale eines Auf­ lichtabtasters entsprechend der Fig. 2 abgetastet werden, ist es gegebenenfalls notwendig über entsprechende bekannte elek­ trische Bauelemente die Sensorsignale zu invertieren.

Die in einem Blockschaltbild in der Fig. 4 dargestellte elek­ trische Anordnung zur Auswertung der Sensorsignale enthält mit den Fotoelementen 103, 104 der Sensorflächen gekoppelte Strom­ spannungswandler 114, die den von der Beleuchtungsstärke ab­ hängigen Fotoleiterstrom in eine Spannung umsetzen. Jedem ein­ zelnen Fotoelement der Sensorflächen kann dabei ein derartiger Stromspannungswandler zugeordnet sein. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht jede Sensorfläche aus einem Foto­ element. Damit ist nur jeweils ein Stromspannungswandler 114 mit jeder Sensorfläche gekoppelt. Es können jedoch auch ent­ sprechend der gestrichelten Darstellung mehrere Fotoelemente zu einer gemeinsamen Sensorfläche verschaltet werden. Die Aus­ gänge der Wandler 114 werden dann über Summationselemente zu­ sammengeführt. Den Stromspannungswandlern 114 nachgeschaltet ist eine Filtereinrichtung in Form eines Hochpasses 115, die dazu dient, die konstanten Meßwertanteile der linken und rech­ ten Sensorsignale zu unterdrücken. Die Anordnung erfaßt damit nur die dynamischen Meßwertanteile der Sensorsignale. Dies ist von großem Vorteil für die Auswertung. Beim Abtasten des Auf­ zeichnungsträgers 100 mit einer Abtastanordnung entsprechend der Fig. 3 kann es vorkommen, daß der Aufzeichnungsträger 100 soweit aus dem Abtastbereich des Abtasters herausgeführt wird, daß Teile z. B. der rechten Sensorfläche freiliegen und damit Abtastlicht auf die rechtere Sensorfläche fällt. Die freilie­ gende Sensorfläche erzeugt ein zusätzliches Sensorsignal zu­ sätzlich zu dem von der Transportlochung 101 erzeugten Sensor­ signal. Das resultierende Gesamtsensorsignal ist damit ver­ fälscht und kann nicht mehr eindeutig der Transportlochung 101 zugeordnet werden.

Ähnliche das Meßsignal verfälschende Störungen können auftre­ ten, wenn der Rand eingerissen ist oder aber wenn als Abtast­ elemente nicht die Transportlochungen des Aufzeichnungsträgers verwendet werden, sondern z. B. gezielt angebrachte Ausnehmun­ gen am Rand des Aufzeichnungsträgers.

Verwendet man eine Abtasteinrichtung entsprechend der Fig. 2, können damit auch Abtastelemente auf dem Aufzeichnungsträger abgetastet werden, die aus balkenförmigen Aufdrucken oder ähn­ lichem bestehen. Diese Aufdrucke sind im allgemeinen am Rand des Aufzeichnungsträgers angeordnet, so daß der Rand des Auf­ zeichnungsträgers innerhalb des Abtastbereiches geführt wird. Damit überdeckt der Abtastbereich auch einen nicht zum Auf­ zeichnungsträger gehörenden Bereich, der in der beschriebenen Weise das Sensorsignal verfälscht.

Dem Hochpaß 115 nachgeschaltet ist ein Spitzenwertmesser 116. Dieser ermittelt den Maximalwert des Sensorsignales beim Abta­ sten des Transportloches und damit den zur Lochmitte gehörenden Meßwert. Weiterhin mittelt er über eine Anzahl von Transportlö­ chern während eines Abtastzyklus. Die Abtasteinrichtung wird damit unempfindlich gegenüber Störungen durch ausgefranste und verdeckte Transportlöcher.

Werden in der Druckeinrichtung teildurchlässige Aufzeichnungs­ träger, wie z. B. Folien verwendet, so sorgt der Hochpaß 115 für eine Unterdrückung der statischen Meßwertanteile und damit für eine Unterdrückung des Sensorsignalanteiles, das durch Licht hervorgerufen wird, das den Aufzeichnungsträger durch­ dringt. Der Spitzenwertmesser ermöglicht die genaue Erfassung des zur Transportlochungsmitte gehörigen Meßwertes auch bei teildurchlässigem Material.

Zur Bildung eines Positionssignales aus den über den Hochpaß 115 und den Spitzenwertmesser 116 verarbeiteten linken und rechten Signalen SLS und SRS weist die Auswerteanordnung eine Vergleichseinrichtung V1, V2 auf. Diese Vergleichseinrichtung besteht im einfachsten Fall V1 aus einem Subtrahierer 117 mit nachgeschaltetem Integrator 118. Die Vergleichseinrichtung bil­ det ein Ausgangssignal UD, dessen Spannungspegel eine Funktion der Differenz aus den verarbeiteten linken SL und rechten SR Sensorsignalen ist. Das Signal UD ist ein Maß für die Lage des Transportloches in bezug auf den Mittelpunkt des Abtastberei­ ches des Abtasters. In den meisten Anwendungsfällen ist dieses über die Vergleichseinrichtung V1 generierte relative Posi­ tionssignal ausreichend.

Zur Bildung eines der absoluten Position des Abtastelementes 101 zugeordneten Positionssignales UA kann eine weitere Ver­ gleichseinrichtung V2 angeordnet sein. Diese Vergleichsein­ richtung enthält einen Summierer 119 mit nachgeordnetem Inte­ grator 118 sowie ein Quotientenglied 120. Das von dem am Aus­ gang des Summierers 119 anliegenden Integrator gebildete Posi­ tionssignal US ist ein von der Summe aus den verarbeitenden Sensorsignalen SL und SR abhängiges Spannungssignal. Aus dem Signal US kann die Bewegung des gelochten Aufzeichnungsträgers ermittelt werden. Weiterhin ist es möglich das Summensignal US zur Normierung der Lageabweichung zu benutzen. Das dann am Aus­ gang des Quotientengliedes 120 abgreifbare Positionssignal UA ist ein Maß für die absolute Lage des Transportloches 101 im Abtastbereich AA. Dieses absolute Positionssignal UA entspricht dem Quotienten aus dem Differenzsignal UD und dem Summen­ signal US,

Der Aufbau der Auswerteanordnung ist im Detail in der Fig. 5 dargestellt. Die beiden Fotoelemente 103 und 104 bestehen aus üblichen Fotodioden. Der von der Beleuchtung abhängige durch die Dioden fließende Fotostrom wird in den Stromspannungswand­ lern über Operationsverstärker OP1 mit zugehörigen Widerständen R in Positionssignale SL und SR in Form einer Spannung umgewan­ delt. Die Hochpässe 115 mit Operationsverstärkern OP2 Wider­ ständen R und Kondensatoren C unterdrücken die statischen An­ teile der Sensorsignale SL und SR. Verbunden mit den Hochpässen 115 sind die Spitzenwertmesser 116 aus Operationsverstärkern OP3 mit zugehörigen Begrenzerdioden DB und Glättungselementen aus Widerständen R und Kondensatoren C.

Gekoppelt mit den Ausgängen der Spitzenwertmesser 116 ist ein Subtrahierer 117 mit darin angeordnetem Operationsverstärker OP4 mit zugehörigen Widerständen R, der aus dem Ausgangssignal SLS des Spitzenwertmessers 116 der linken Sensorfläche und dem Ausgangssignal SRS des Spitzenwertmessers 116 der rechten Sen­ sorfläche ein Differenzsignal bildet, das in dem Integrator 118 mit Operationsverstärker OP4 und entsprechenden Netzwerken aus Widerständen R und Kondensatoren C verstärkt wird. Am Ausgang des Integrators 118 ist ein Meßsignal UD abgreifbar, dessen Spannungspegel der relativen Position der Abtastelemente im Ab­ tastbereich AA entspricht. Zur Spannungsversorgung der Auswer­ teanordnung ist eine Spannungsquelle Q vorgesehen.

Über den Integrator 118 in Verbindung mit dem Subtrahierer 117 wird der Abtastbreite AB des Abtastbereiches AA ein Spannungs­ hub von 12 Volt zugeordnet. Jede Spannung unterhalb von 12 Volt definiert eine Position der Abtastelemente entlang der Abtast­ breite AB. Damit läßt sich das Positionssignal UD mit Hilfe der Steuereinrichtung des Druckers besonders einfach verarbeiten.

Der Zusammenhang zwischen der Lage der Transportlochung 101 im Abtastbereich AA (Abszisse) und dem Positionssignal UD (Ordi­ nate) ist aus der Fig. 6 ersichtlich. Die Abweichung des Mit­ telpunktes der Transportlochung 101 von der Mittellinie des Ab­ tastbereiches AA (entsprechend dem Verlauf der Trennungslinie T) ist in Einheiten des Durchmessers D der Transportlochung 101 entlang der Abszisse 2 angegeben. Die zugehörige Position der Transportlochung 101 im Abtastbereich AA ist schematisch über dem Diagramm der Fig. 6 dargestellt. Befindet sich die Trans­ portlochung 101 zentral im Abtastbereich AA über der Trennungs­ linie T ergibt sich ein resultierendes Positionssignal UD von 6 Volt. Hat das Positionssignal UD einen Pegel größer als 6 Volt, so befindet sich das Transportloch im Bereich der rech­ ten Sensorfläche 104, ist der Pegel kleiner als 6 Volt, befin­ det sich das Transportloch im Bereich der linken Sensorfläche 103.

Trägt man entsprechend der Fig. 7 den Verlauf des Positonssi­ gnales UD (Ordinate) über die Zeit t (Abszisse) beim Abtasten des Aufzeichnungsträgers auf, so ergibt sich im Normalbetrieb der in der Fig. 7 ersichtliche Signalverlauf. Das Positions­ signal UD schwankt um den der Mittellage des Abtastbereiches zugeordneten Spannungspegel von 6 Volt.

Bezugszeichenliste

100 Aufzeichnungsträger, Endlospapier
101 Transportlochung, Abtastelemente
102 Lichtquelle
103 linke Sensorfläche
104 rechte Sensorfläche
105 Halterung
106 Befestigungsöffnung
107 Oberteil
108 Unterteil
109 Schrauben
110 Leiterplatte
111 Leitung
112 Glasplatte
113 Halterung
114 Stromspannungswandler
115 Hochpaß
116 Spitzenwertmesser
117 Subtrahierer
118 Integrator
119 Summierer
120 Quotienten bildendes Element
121 Linse, Abbildungsoptik
A Folgeabstand
D Durchmesser der Transportlochung
X Bewegungsrichtung
SL Sensorsignal links
SR Sensorsignal rechts
T Trennungslinie
K Lichtkreis
AA Abtastbereich
AB Abtastbreite
AL Abtastlänge
V1 Vergleichseinrichtung (relative Lage)
V2 Vergleichseinrichtung (absolute Lage)
UD relatives Positionssignal (Differenzsignal)
US relatives Positionssignal (Summensignal)
UA absolutes Positionssignal
SLS Signal am Ausgang des Spitzenwertmessers der linken Sensorfläche
SRS Signal am Ausgang des Spitzenwertmessers der rechten Sensorfläche
OP1, OP2, OP3, OP4 Operationsverstärker
R Widerstände
C Kondensatoren
DB Dioden
t Zeit
Q Spannungsquelle

Claims (9)

1. Anordnung zum Abtasten einer mit Abtastelementen (101) ver­ sehenen bewegten Materialbahn (100) mit

• a) einer optoelektronischen Abtasteinrichtung mit einer Licht­ quelle (102) zur Bereitstellung eines Abtastlichtes für die Ab­ tastelemente (101) und mehreren Sensorflächen (103, 104) zum Empfang des durch die Abtastelemente (101) modulierten Abtast­ lichtes und zur Erzeugung von elektrischen Sensorsignalen (SL, SR) in Abhängigkeit von dem aus einem Abtastbereich (AA) defi­ nierter Abtastlänge (AL) und Abtastbreite (AB) empfangenen mo­ dulierten Abtastlicht, wobei
• a1) entlang einer Trennungslinie (T) mindestens eine linke und eine rechte Sensorfläche (103, 104) einander gegenüberliegend angeordnet sind;
• a2) die Trennungslinie einer Bewegungsrichtung (X) der Abtast­ elemente (101) zugeordnet ist;
• a3) die Abtastlänge (AL) kürzer ist als ein Folgeabstand (A) der Abtastelemente;
• b) einer Auswerteanordnung mit einer Vergleichseinrichtung (V1, V2) und einer Filtereinrichtung (115), die die Sensorsignale (SL, SR) der linken und rechten Sensorfläche bei der Bewegung des Aufzeichnungsträgers (100) erfaßt und durch Vergleich der Sensorsignale (SL, SR) ein von der Bewegung und der Position der Abtastelemente abhängiges Meßsignal (UD, UA) generiert, wobei die Filtereinrichtung (115) konstante Meßwertanteile der Sensorsignale (SL, SR) unterdrückt, so daß nur die der Bewegung der Abtastelemente (102) zuordbaren Meßwertanteile von der Aus­ werteanordnung ausgewertet werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter­ einrichtung (115) aus einem elektrischen Hochpaß besteht.

3. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vergleichseinrichtung (V1) mit einem Subtraktionsglied (115) zur Bildung eines der Differenz der Sensorsignale (SL-SR) zugeordneten relativen Positionssignales (UD).

4. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein der Vergleichseinrich­ tung (V1) nachgeordnetes Quotientenglied (120) zur Bildung ei­ nes absoluten Positionssignales (UA) aus dem Quotienten des re­ lativen Positionssignales (UD) und einem durch Summation der Sensorsignale (SL + SR) über ein Summationsglied (119) gebilde­ ten Summationssignals (US).

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtast­ einrichtung eine optische Abbildungseinrichtung (121) aufweist, die den beleuchteten Abtastbereich (AA) der Materialbahn (100) auf die Sensorflächen (103, 104) abbildet.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtast­ elemente (101) durch Ausnehmungen der Materialbahn (100) gebil­ det werden und die Materialbahn zwischen der Beleuchtung (102) und den Sensorflächen (103, 104) der Abtasteinrichtung hin­ durchgeführt wird.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtast­ einrichtung in einer Druck- oder Kopiereinrichtung zur Abta­ stung eines Aufzeichnungsträgers (100) angeordnet ist.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Abtast­ elemente (101) die Transportlochungen eines Aufzeichnungsträ­ gers (100) verwendet werden.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswer­ teanordnung Schaltelemente (V1, V2) zur Erzeugung eines span­ nungsvariablen Meßsignales (UD, UA) aufweist, wobei der Breite des Abtastbereiches (AA) ein Maximalspannungspegel des Meß­ signales (UD, UA) zugeordnet wird und der Position der Abtast­ elemente im Abtastbereich ein entsprechender relativer Anteil des Maximal-Spannungspegels.