DE4319872C2 - Vorrichtung 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., mit einem Lichtgeber, demselben gegen­ überliegenden lichtelektrischen Elementen, dem Lichtgeber zugeordneten optischen Mitteln zur Lichtparallelisierung, die gemeinsam mit den lichtelektrischen Elementen und dem Lichtgeber eine Meßeinheit bilden und in einem Gehäuse ange­ ordnet sind, das mittels eines Transportmittels an ein Antriebsmittel gekoppelt ist, und mit einer Regeleinheit, die in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Meßeinheit Transportwalzen für das Blatt zu einem Vorschub des Blattes in dessen Sollposition veranlaßt.

Die US-A-4,734,868 offenbart ein Präzisionstransportsystem für Papier. Das System besitzt Transportrollen, die den Papiervorschub bewirken. Ein Sensor ist vorgesehen, der die Papierposition mittels Rand- oder Markierungsabtastung ermittelt. Die Ausgangssignale des Sensors werden an eine Elektronikeinheit übermittelt, die die Papierposition ent­ sprechend der Abweichung von Soll- und Istwert regelt. Der Sensor besteht aus einem Lichtaussendemittel und einem Lichtempfangsmittel. Der hier vorgeschlagene Sensor über­ wacht die Randposition des Papiers parallel zur Transport­ richtung.

Das deutsche Gebrauchsmuster 72 277 037 zeigt eine Vorrich­ tung zur lichtelektrischen Messung der seitlichen Bogenlage an bogenbe- und verarbeitenden Maschinen. Die Bogenlage wird mittels einer ausgedehnten Lichtquelle ermittelt, die sich unterhalb des Anlagetisches befindet. Vom einlaufenden Bogen wird die ausgedehnte Lichtquelle teilweise abgeschattet, und der Photoempfänger gibt entsprechend der Lage des Bogens ein elektrisches Signal ab, das zur Bestimmung der Bogenlage verwendet wird. Die hier verwendete Meßeinrichtung ist orts­ fest und kann somit nicht den Transport eines Bogens entlang eines Transportweges regeln.

Die deutsche Offenlegungsschrift DE-A 37 10 161 zeigt eine Vorrichtung zum Erkennen von Unregelmäßigkeiten in der Bogenzufuhr einer bogenverarbeitenden Maschine. Eine Photo­ sensorenreihe ist in einen ersten und einen zweiten Bereich unterteilt. Der erste Bereich dient zur Überwachung der Bogenkante, der zweite Bereich beobachtet den inneren Bereich (Reflexion, Transparenz etc.) des bedruckten Bogens. Werden bestimmte Schwellwerte überschritten, so wird eine Fehlermeldung angezeigt. Die Sensorreihe ist ortsfest und ist nur zur Anpassung an andere Bogenbreiten verstellbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungs­ gemäße Vorrichtung derart weiterzubilden, daß die Papier­ positionierung bzw. der Papiertransport im µm-Bereich kosten­ günstig geregelt wird.

Dies wird erfindungsgemäß für die gattungsgemäße Vorrichtung dadurch erreicht, daß das Gehäuse mittels des Transportmit­ tels parallel zur Transportrichtung des Blattes bewegbar ist und mittels der Regeleinheit in Abhängigkeit von der jeweiligen Lage des Blattes relativ zur Meßeinheit nahezu entlang des gesamten für das Bedrucken des Blattes benötig­ ten Transportweges dem Blatt nachgeführt wird.

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 Arbeitsweise der Vorrichtung 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 6. 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 die Öffnung 10 wieder in das Gehäuse 3 ein. Hinter der Öffnung 10 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 6, 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 2 verbunden ist. Die über die zweite Ausgangs­ leitung 32 gelieferten elektrischen Signale machen die Meß­ einheit 2 mit Hilfe der Antriebs- und Transportmittel in Richtung des Doppelpfeils B bewegbar.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung 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 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 eine 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 eine Elektronikeinheit 13 der Antriebsmittel 36 der Meßeinheit 2 gesandt, um eine Nachführung der Meßeinheit 2 zu bewirken bis nahezu sämt­ liche lichtelektrischen Elemente 16 abgeschattet sind. Nun kann die Position der Kante des zu transportierenden Papierblatts 6 wieder solange ohne eine Nachführung der Meßeinheit 2 kon­ trolliert werden, bis die Papierkante annähernd sämtliche lichtelektrischen Elemente 16 überstrichen hat. Die Nach­ führung der Meßeinheit 2 ist bis zur Beendigung des Aus­ drucks zu wiederhohlen. Danach wird der Ablauf durch ein Beendigungselement 15 beendet. Ein erneuter Ausdruck startet den Ablauf abermals.

Claims (6)

1. Vorrichtung (1) zur Regelung des Transports und der Positionierung von Papierblättern (6) in Druckern oder dergl., mit einem Lichtgeber (12), demselben gegenüberliegenden lichtelektrischen Elementen (16), dem Lichtgeber (12) zugeordneten optischen Mitteln (14) zur Lichtparallelisierung, die gemeinsam mit den licht­ elektrischen Elementen (16) und dem Lichtgeber (12) eine Meßeinheit (2) bilden und in einem Gehäuse (3) angeordnet sind, das mittels eines Transportmittels (38) an ein Antriebsmittel (36) gekoppelt ist, und mit einer Regeleinheit, die in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Meßeinheit (2) Transportwalzen (34) für das Blatt (6) zu einem Vorschub des Blattes (6) in dessen Sollposition veranlaßt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse (3) mittels des Transportmit­ tels (38) parallel zur Transportrichtung (A-A) des Blattes (6) bewegbar ist und mittels der Regeleinheit (20) in Abhängigkeit von der jeweiligen Lage des Blattes (6) relativ zur Meßeinheit (2) nahezu entlang des gesamten für das Bedrucken des Blattes (6) benötigten Transport­ weges dem Blatt (6) nachgeführt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Mittel (14) durch eine Sammellinse gebildet sind.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtelektrischen Elemente (16) die einzelnen Zellen einer CCD-Sensorzeile bilden.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinheit (20) über eine elektrische Leitung (22) mit einer elektroni­ schen Einheit (24) zur Druckersteuerung verbunden ist, die ihrerseits über eine elektrische Leitung (26) mit einer Schnittstelle (28) einer Datenverarbeitungsein­ heit verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) mittels einer Datenverarbeitungseinheit (5) das Verhältnis zwischen den abgeschatteten und beleuchteten lichtelektrischen Elementen (16) bestimmbar ist, das den Ort oder den Transportweg des Papierblattes (6) festlegt,
• b) die bestimmte Ist-Position des Papierblatts (6) mit der von der Druckersteuerung (24) vorgegebenen Soll-Position verglichen wird, und
• c) entsprechend der Abweichung zwischen Soll-Wert und Ist-Wert von der Regeleinheit (20) über eine erste elektrische Ausgangsleitung (30) ein Steuersignal an eine Elektronikeinheit (11) der Antriebsmittel der Transportwalzen (34) übermittelt wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 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 eine Elektronikeinheit (13) des Antriebsmittels (36) für das Transportmittel (38) übermittelbar ist, und daß die Meßeinheit (2) nachgeführt wird, bis nahezu sämtliche lichtelektrischen Elemente (16) abgeschattet sind.