DE4319872A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Regelung des Transports und der Positionierung von Papierblättern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung des Transports und der Positionierung von Papierblättern in Druckern oder dergl., bestehend aus einem Lichtgeber und in einem Abstand demselben gegenüberliegenden lichtelektrischen Elementen.

Eine lichtelektrische Meßeinrichtung an bogenbe- und bogen­ verarbeitenden Maschinen ist in der Offenlegungsschrift 2 202 087 offenbart. Hierzu sind mehrere lichtelektrische Empfänger im Bereich der Bezugslinie angeordnet. Jedem oder einer Gruppe von lichtelektrischen Empfängern ist ein Licht­ geber zugeordnet. Der Abstand der einzelnen Empfänger resul­ tiert in einer Meßgenauigkeit, die im Zehntelmillimeter­ bereich liegt. Im Bereich zwischen den Lichtgebern und den lichtelektrischen Empfängern wird der geförderte Bogen ge­ führt. Je nach dem wie weit der Bogen in den Strahlengang zwischen Lichtgeber und Empfänger gelangt ist, wird eine entsprechende Anzahl der Empfänger abgeschattet. Mit Hilfe einer geeigneten Auswerteschaltung kann im Rahmen der vor­ richtungsbedingten Meßgenauigkeit die Lage des Bogens be­ stimmt werden. Diese Vorrichtung erlaubt es lediglich die Lage eines einlaufenden Bogens zu kontrollieren. Es ist nicht möglich die Papierpositionierung oder den Papier­ transport zu steuern.

Die europäische Patentschrift EP 0 152 873 beschreibt eine Vorrichtung zur Papiertransportkontrolle in einem Drucker. Dazu werden Schlitzplatten verwendet, die an der Antriebs­ welle für den Papiertransportmotor befestigt sind. Jeder Schlitzplatte ist ein lichtelektrisches Element zugeordnet, das zur Detektion der einzelnen Schlitze in der Platte ver­ wendet wird. Die von den lichtelektrischen Elementen abgege­ benen elektrischen Signale werden zur Steuerung des Schritt­ motors der Papiertransportwalze herangezogen. Mittels dieser Signale ist eine Feinsteuerung des Schrittmotors möglich. Diese Vorrichtung kann aber nicht schlupfbedingte Ver­ änderungen der Papierposition während des Papiertransports ausgleichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die es erlaubt die Papierpositionierung bzw. den Papiertransport berührungslos und kostengünstig im µm- Bereich zu verwirklichen.

Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Schlupf zwischen dem Papier und den Papiertransportwalzen mittels einer geeigneten Steuerung auszugleichen, um somit quali­ tativ hochwertige Ausdrucke zu erhalten.

Dies wird erfindungsgemäß für die gattungsgemäße Vorrichtung dadurch erreicht, daß dem Lichtgeber optischen Mittel zur Strahlaufweitung zugeordnet sind, die gemeinsam mit den lichtelektrischen Elementen eine Meßeinheit bilden und in einem Gehäuse angeordnet sind, und daß eine Regeleinheit über eine elektrische Leitung mit den Ausgängen der licht­ elektrischen Elemente verbunden ist.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegen darin, daß Anforderungen an die Mechanik gering sind, um eine Genauigkeit der Papierpositionierung im µm-Bereich zu er­ reichen.

Hinzu kommt, daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Blattkante des zu positionierenden Papiers zur berührungs­ losen Ortsbestimmung herangezogen wird, die dann ein Regel­ signal für die Transportwalzen darstellt. Der zwangsweise auftretende Schlupf wird kompensiert.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, daß die Einheit zur Registrierung der Blattkante nachführbar ist, wodurch die Feinregelung des Papiertransports im µm- Bereich über die gesamte Papierlänge erzielt werden kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.

Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungs­ beispiels wird der Gegenstand der Erfindung beschrieben. Die Zeichnung zeigt in der

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Meßeinheit zur Bestimmung der Position eines Papierblattes,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Vorrichtung zur Regelung der Positionierung oder des Transports eines Papierblattes und

Fig. 3 einen Ablaufplan der Verfahrens zur Regelung der Positionierung oder des Transports eines Papier­ blattes.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Meßein­ heit 2 zur Bestimmung der Position eines Papierblattes. Die Meßeinheit 2 besteht aus einem Gehäuse 3, das eine Öffnung 4 aufweist, in die die Kante des zu messenden Papierblattes 6 in Richtung des Doppelpfeils A ein- bzw. ausgeführt werden kann. Ferner sind am Gehäuse 3 zwei lichtdurchlässige Öffnungen 8 und 10 sich gegenüberliegend angebracht. Das durch einen Lichtgeber 12 erzeugte und durch ein nachge­ schaltetes optisches Mittel 14 parallelisierte Licht (darge­ stellt durch parallele Pfeile C) verläßt das Gehäuse 3 durch die Öffnung 8. Auf der gegenüberliegenden Seite tritt das Lichtbündel durch Öffnung 10 wieder in das Gehäuse 3 ein. Hinter der Öffnung befinden sich lichtelektrische Elemente 16, die je nach auftreffender Strahlungsmenge ein elek­ trisches Signal abgeben. Im Ausführungsbeispiel ist das optische Mittel 14 eine Sammellinse, und die lichtelektri­ schen Elemente 16 entsprechen den einzelnen Zellen eines CCD-Arrays, die je nach Lage des zu messenden Papierblatts 6 vom Lichteinfall abgeschattet oder beleuchtet werden.

Die Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der Meßein­ heit 2 aus Fig. 1 in Verbindung mit einer Regelung des Transports von Papierblättern, wie sie beispielsweise bei Druckern verwendet wird. Die aufgrund des Lichteinfalls durch die lichtelektrischen Elemente 16 erzeugten elek­ trischen Signale werden über eine elektrisch leitfähige Ver­ bindung 18 einer Regeleinheit 20 zugeführt. Diese Regel­ einheit 20 wird zusätzlich über eine Leitung 22 mit elek­ trischen Signalen von der Druckersteuerungseinheit 24 ver­ sorgt, die ihrerseits über eine Leitung 26 mit einer Rech­ nerschnittstelle 28 verbunden ist. Die Regeleinheit 20 be­ sitzt eine erste und eine zweite Ausgangsleitung 30 und 32. Die erste Ausgangsleitung 30 ist mit einem Antriebsmittel (hier nicht dargestellt) verbunden und versorgt dieses mit Steuersignalen zum Antrieb der Transportwalzen 34. Der Papiertransport erfolgt in Richtung des Doppelpfeils A. Die zweite Ausgangsleitung 32 ist ebenfalls mit einem Antriebs­ mittel 36 verbunden, das über ein Transportmittel 38 mit der Meßeinheit 3 verbunden ist. Die über die zweite Ausgangs­ leitung 32 gelieferten elektrischen Signale machen die Meß­ einheit 3 mit Hilfe der Antriebs- und Transportmittel in Richtung des Doppelpfeils B bewegbar.

Das Verfahren zur Regelung des Transports und der Posi­ tionierung von Papierblättern 6 ist in Fig. 3 durch einen Ablaufplan dargestellt. Nach dem Start des Druckvorgangs und der Positionierung des Papierblatts 6 in der Ausgangsposi­ tion wird die Position des Papierblatts 6 bis zur Beendigung des Druckvorgangs kontrolliert. In einem ersten Verfahrens­ schritt wird in einer Datenverarbeitungseinheit 5 das Ver­ hältnis der abgeschatteten zu den beleuchteten lichtelek­ trischen Elementen 16 bestimmt. Im folgenden Entscheidungs­ element 7 wird geprüft, ob das Verhältnis zwischen den abge­ schatteten und den beleuchteten lichtelektrischen Elementen 16 gegen Null geht, d. h. nahezu sämtliche lichtelektrischen Elemente 16 mit Licht bestrahlt werden. Ist dies nicht der Fall, so wird in Verbindung mit den Daten aus der Drucker­ steuerung 24 in einer zweiten Datenverarbeitungseinheit 9 festgestellt, ob eine Abweichung zwischen dem Soll-Wert und dem Ist-Wert der Position eines Papierblattes 6 auftritt. Im Falle einer Abweichung wird ein entsprechendes Regelsignal an die Elektronikeinheit 11 der Antriebsmittel der Transportwalzen 34 gesandt, um somit den Ist-Wert herzu­ stellen.

Wird im Entscheidungselement 7 festgestellt, daß das Ver­ hältnis zwischen den abgeschatteten und den beleuchteten lichtelektrischen Elementen 16 gegen Null geht, d. h. nahezu sämtliche lichtelektrischen Elemente werden beleuchtet, wird der Transport des Papierblattes 6 mittels der Transport­ walzen 34 gestoppt. Sodann wird ein Steuersignal an die Elektronikeinheit 13 der Antriebsmittel 36 gesandt, um eine Nachführung der Meßeinheit 3 zu bewirken bis nahezu sämt­ liche lichtelektrischen Elemente abgeschattet sind. Nun kann die Position der Kante des zu transportierenden Papierblatts 6 wieder solange ohne eine Nachführung der Meßeinheit 3 kon­ trolliert werden bis die Papierkante annähernd sämtliche lichtelektrischen Elemente 16 überstrichen hat. Die Nach­ führung der Meßeinheit 3 ist bis zur Beendigung des Aus­ drucks zu wiederhohlen. Danach wird das Verfahren durch ein Beendigungselement 15 beendet. Ein erneuter Ausdruck startet das Verfahren abermals.

Claims (8)

1. Vorrichtung (1) zur Regelung des Transports und der Positionierung von Papierblättern in Druckern oder dergl., bestehend aus Lichtgeber (12) und demselben gegenüberliegenden lichtelektrischen Elementen (16), dadurch gekennzeichnet, daß dem Lichtgeber (12) op­ tische Mittel (14) zur Strahlaufweitung zugeordnet sind, die gemeinsam mit den lichtelektrischen Elemen­ ten (16) eine Meßeinheit (2) bilden und in einem Ge­ häuse (3) angeordnet sind, und daß eine Regeleinheit (20) über eine elektrische Leitung (18) mit den Aus­ gängen der lichtelektrischen Elemente (16) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste elektrische Ausgangsleitung (30) der Regeleinheit (20) mit einem Antriebsmittel der Transportwalzen (34) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) durch ein Transportmittel (38) an ein Antriebsmittel (36) gekoppelt ist, dem eine zweite elektrische Ausgangsleitung (32) der Regeleinheit (20) zugeordnet ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das optische Mittel (14) eine Sammellinse ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die lichtelektrischen Elemente (16) die einzelnen Zellen einer CCD-Sensorzeile bilden.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Regeleinheit (20) über eine elektrische Leitung (22) mit einer elektronischen Ein­ heit (24) zur Druckersteuerung verbunden ist, die ihrerseits über eine elektrische Leitung (26) mit einer Schnittstelle (28) einer Datenverarbeitungsein­ heit verbunden ist.

7. Verfahren zur Steuerung des Transports und der Posi­ tionierung, von Papierblättern in Druckern oder dergl., wobei der Ort einer Kante eines Papierblatts (6) mittels einer Meßeinheit (2) aus einem Lichtgeber (12) und lichtelektrischen Elementen (16) bestimmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) das mittels einer Datenverarbeitungseinheit (7) das Verhältnis zwischen den abgeschatteten und beleuchteten lichtelektrischen Elementen (16) be­ stimmt wird, das den Ort oder den Transport des Papierblattes (6) festlegt,
• b) die bestimmte Ist-Position des Papierblatts mit der von der Druckersteuerung (24) vorgegebenen Soll-Position verglichen wird, und
• c) entsprechend der Abweichung zwischen Soll-Wert und Ist-Wert von einer Regeleinheit (20) über eine erste elektrische Ausgangsleitung (30) ein Steuersignal an die Elektronikeinheit (11) der Antriebsmittel der Transportwalzen (34) über­ mittelt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Lichteinfall auf nahezu sämtliche Zellen der lichtelektrischen Elemente (16) die Regeleinheit (20) über eine zweite elektrische Ausgangsleitung (32) ein elektrisches Signal an die Elektronikeinheit (13) des Antriebs (36) des Transportmittels (38) sendet und daß die Meßeinheit (2) aus Lichtgeber (12), optischem Mittel (14) und lichtelektrischen Elementen (16), nachgeführt wird, bis nahezu sämtliche lichtelek­ trischen Elemente (16) abgeschattet sind.