DE4244278C1 - Schaltungsanordnung zum Detektieren von im Mehrfarbendruck erzeugten Registermarken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Detektieren von im Mehrfarbendruck erzeugten Registermarken nach dem Oberbegriff des Anspruchs. Die Schaltungsanordnung ist Bestandteil einer Abtastanordnung für Registermarken, welche die Bestimmung des Ortes der Registermarke bezüglich eines festen Bezugswertes ermöglicht.

Bekannte Schaltungsanordnungen bestehen aus mindestens zwei in Differenz geschalteten fotoelektrischen Registermarkensensoren, deren Differenzsignal einer Triggerschaltung zugeführt wird. Die Registermarkensensoren sind in Transportrichtung des Bedruckstoffes hintereinander angeordnet, wobei das Differenzsignal beim Durchgang einer Kante einer der ebenfalls in Transportrichtung hintereinander auf dem Bedruckstoff gedruckten Registermarken entsteht. Beim Überschreiten der festen oder veränderlichen Triggerschwelle wird in einer Auswerteschaltung der Zählerstand eines Referenzzählers in einem Meßwertspeicher abgelegt. Anhand des Zählerstandes kann in einer Auswerteschaltung der Ort der Registermarken bzw. Registermarkenkanten relativ zu einem festen Bezugsort ermittelt werden. Registermarken verschiedener Farben erzeugen aber infolge der unterschiedlichen Kontrastverhältnisse Differenzsignale unterschiedlicher Amplitude, wodurch ein Fehler bei der Bestimmung des Ortes der Registermarken auftritt. Der Fehler kann maximal in der Größenordnung der Abmessungen der fotoempfindlichen Fläche eines einzelnen Registermarkensensors liegen, wodurch derartige Schaltungen die erreichbare Genauigkeit von Registerregeleinrichtungen einschränken. Der Fehler lädt sich verringern, wenn Registermarkensensoren mit einer möglichst geringen fotoempfindlichen Empfangsfläche eingesetzt werden. Derartige Registermarkensensoren sind aber kostenaufwendig und benötigen eine hohe Lichtmenge.

In der DE 28 15 133 A1 ist eine derartige Schaltungsanordnung zur Messung der Registerabweichungen beschrieben. Die Registerabweichungen werden dadurch bestimmt, daß der Mittenabstand der getriggerten Signale von zwei Registermarkensensoren ermittelt wird. Die Registermarkensensoren, welche nicht in Differenz geschaltet sind, erfassen simultan Registermarken unterschiedlicher Farben. Die Signale der Registermarkensensoren werden einer Schaltung zugeführt, die mehrere Torschaltungen, Speicher und eine Zählerschaltung enthält. Mit der Schaltung wird digital die Differenz des Mittelwertes der getriggerten Registermarkensignale gemessen, die proportional den Registerabweichungen ist. Dazu wird eine Referenzfrequenz verwendet, die proportional der Geschwindigkeit des Bedruckstoffes ist, auf den die Marken wegen der simultanen Abtastung in mehreren Spuren in Farben getrennt nebeneinander angeordnet sein müssen.

Die in DE 40 14 706 A1 und DE 40 14 708 A1 beschriebenen Schaltungsanordnungen enthalten einen Spitzenwertdetektor für die von Registermarkensensoren erzeugten Signale. Die detektierten Spitzenwerte sollen unabhängig von der Farbe den Zeitpunkt beinhalten, zu welchem die jeweilige Registermarke eine vorbestimmte Position einnimmt. Derartige Lösungen sind aufwendig und berücksichtigen nicht die Orte der Kante der Registermarken sondern lediglich die Spitzenwerte der Registermarkensignale, so daß Informationen, welche in den Kanten der Registermarken stecken, nicht weiter verwendet werden. Die Abhängigkeit der Steilheit der Registermarkensignale von der aktuellen Transportgeschwindigkeit des Druckerzeugnisses findet bei diesen Anordnungen keine Berücksichtigung.

Es wurde auch bereits vorgeschlagen, die Registermarkensignale in Abhängigkeit von ihrer Farbe bzw. den Kontrastverhältnissen auf eine einheitliche Signalamplitude zu verstärken, so daß o.g. Fehler bei Triggern des Differenzsignals der Registermarkensensoren verringert wird (DE 42 18 762 A1). Derartige Schaltungen sind ebenfalls aufwendig, wobei die Verstärkungsregelung insbesondere bei hohen Transportgeschwindigkeiten des Druckerzeugnisses nur endlich genau ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zum Detektieren von im Mehrfarbendruck erzeugten Registermarken zu entwickeln, die eine lagegenaue Erfassung der Kanten der Registermarken bei geringem Aufwand und über den gesamten Bereich der Transportgeschwindigkeit des Druckerzeugnisses ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schaltungsanordnung nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Mit Hilfe dieser digitalen Schaltungsanordnung kann die Lage einer Kante einer jeden Registermarke in Bezug auf einen festen Bezugsort genau bestimmt werden. Die die Lage der Kanten repräsentierenden Zählerstände können zur Registerregelung weiterverarbeitet werden.

Die Schaltungsanordnung speichert nicht den Zählerstand der am Schnittpunkt des Differenzsignals mit einem Schwellwert eines Triggers auftritt, sondern sie speichert den Zählerstand im Maximum des Differenzsignals. Das Maximum tritt bei allen Farben der Registermarken dann auf, wenn eine Empfängerfläche eines Registermarkensensors vollständig von der Abbildung der Registermarke überdeckt ist, während die Empfängerfläche des diesem zugeordneten zweiten Registermarkensensors frei liegt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll anhand einer Zeichnung noch näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schema der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,

Fig. 2 die Ausgangssignale des Differenzgliedes der Triggerschaltung.

Gemäß Fig. 1 besteht die Schaltungsanordnung aus zwei Registermarkensensoren 1, 2, die auf Registermarken 3 auf einem Bogen 4 gerichtet sind. Die Registermarkensensoren 1, 2 sind in Transportrichtung 5 des Bogens 4 hintereinander so angeordnet, daß sie jeweils genau eine Kante genau einer entlang einer gestrichelt dargestellten Abtastlinie erzeugten Registermarke 3 erfassen. Der Bogen 4 wird in Transportrichtung 5 an den Registermarkensensoren 12 vorbeigeführt. Die Registermarkensensoren 1, 2 sind mit einem Differenzglied 6 verbunden, an dessen Ausgang ein Schnitt-Trigger 7 geschaltet ist. Der Ausgang des Schnitt-Triggers 7 ist mit dem Ladeeingang 8 eines n-Bit-Zählers 9 und mit dem Starteingang 10 einer DMA-Einheit 11 verbunden. Der Dateneingang 12 des n-Bit-Zählers 9 ist mit dem Datenausgang 13 eines weiteren n-Bit-Zählers 14 verbunden. Der Zählimpulseingang 15 des n-Bit-Zählers 9 steht mit dem Ausgang 16 eines rücksetzbaren 2 : 1 Frequenzteilers 17 in Verbindung. Der Rücksetzeingang 18 des Frequenzteilers 17 ist ebenfalls mit dem Ausgang des Schmitt-Triggers 7 verbunden. Desweiteren enthält die Schaltungsanordnung einen Festfrequenzgenerator 19, dessen Ausgang mit dem Zählimpulseingang 20 des weiteren n-Bit-Zählers 14 und mit dem Eingang 21 des Frequenzteilers 17 verbunden ist.

Anhand der in Fig. 2 gezeigten Signalverläufe soll die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung erläutert werden:

In Fig. 2.1 ist der Verlauf des Differenzsignals am Ausgang des Differenzgliedes 6 für zwei Registermarken 3 unterschiedlicher Farbe dargestellt. Die Kurve 22 entspricht beispielsweise dem Differenzsignal für eine schwarze Registermarke 3 und die Kurve 23 entspricht dem Differenzsignal für eine gelbe Registermarke 3. Die den Kanten 22, 23 entsprechenden Signale werden jeweils zeitlich nacheinander erzeugt und verarbeitet, wenn eine Kante genau einer Registermarke 3 an den Registermarkensensoren 1, 2 vorbeigeführt wird. Der Schwellwert 24, auf dem der Schmitt-Trigger 7 eingestellt ist, ist für beide Farben gleich. In den Fig. 2.2 und 2.3 sind die zu den Kurven 22 und 23 gehörigen getriggerten Signale am Ausgang des Schmitt-Triggers 7 dargestellt. Das Maximum der Kurven 22 und 23 liegt im zeitlichen Mittelpunkt zwischen den Schnittpunkten der Kurve 22 und 23 mit dem Schwellwert 24. Der durch die unvermeidliche Hysterese des Schmitt-Triggers 7 verursachte Fehler kann vernachlässigt werden.

Die aufsteigende Flanke 25 am Ausgang des Triggers 7 bewirkt am Ladeeingang 8, daß der Zählerstand des Zählers 14 in den Zählern 9 geladen wird, und daß gleichzeitig der Frequenzteiler 17 rückgesetzt wird. Ausgehend von diesem geladenen Zählerstand wird der Zähler 9 durch das Ausgangssignal des Frequenzteilers 17 mit der halben Frequenz des Frequenzgenerators 19 inkrementiert. Die abfallende Flanke 26 des Triggers 7 bewirkt ein Abspeichern des Zählerstandes des Zählers 9, in die als Zwischenspeicher wirkende DMA-Einheit 11. Da der Zähler 9 ab dem Zeitpunkt des Auftretens der Signalflanke 25 nur mit der halben Frequenz erhöht wurde, entspricht der in der DMA-Einheit 11 abgespeicherte Zählerstand dem Zählerstand, den Zähler 14 im Maximum der Kurve 22 bzw. 23 aufwies. Dieser Zählerstand wird als Kenngröße für die Lage der Kante der jeweiligen Registermarke 3 bezüglich eines festen Bezugswertes verwendet und steht am Ausgang der DMA-Einheit 11 zur Weiterverarbeitung in einem nicht dargestellten Rechner zur Verfügung.

Claims (1)

1. Schaltungsanordnung zum Detektieren von im Mehrfarbendruck erzeugten Registermarken,

   • - bestehend aus mindestens zwei in Differenz geschalteten, in Transportrichtung eines Bedruckstoffes hintereinanderliegenden fotoelektrischen Registermarkensensoren, die mit einer Triggerschaltung für das Differenzsignal der Registermarkensensoren verbunden sind,
   • - und bestehend aus einer Zählerschaltung, deren Zählimpulseingang von einem Festfrequenzgenerator gespeist wird, wobei der Ausgang der Triggerschaltung mit einem ersten Eingang und der Ausgang der Zählerschaltung mit einem zweiten Eingang einer Auswerteeinrichtung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet,
   • - daß der Dateneingang (12) der Zählerschaltung (9) mit dem Datenausgang (13) einer weiteren Zählerschaltung (14) verbunden ist, deren Zählimpulseingang (20) mit dem Festfrequenzgenerator (19) in Verbindung steht, und
   • - daß dem Zählimpulseingang (15) der Zählerschaltung (9) ein durch den Ladeimpuls der Zählerschaltung (9) rücksetzbarer 2 : 1 Frequenzteiler (17) vorgeschaltet ist, dessen Eingang (21) mit dem Festfrequenzgenerator (19) in Verbindung steht.