Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft Drucker und speziell eine
Steuereinrichtung für den Zwischenraum zwischen den Blättern
während eines fortlaufenden Druckvorgangs, um den
Zwischenraum auf ein Minimum zu reduzieren, um dadurch den
Durchsatz oder Mengendurchsatz maximal zu gestalten und
um gleichzeitig die Chancen zu verringern, daß der
Zwischenraum bis zu einem Punkt reduziert wird, bei dem
der Drucker aufgrund einer Papierstaubedingung ausfällt.
Hintergrund der Erfindung
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Bei Druckern, bei denen eine Fähigkeit vorhanden ist
mehrere Blätter zu transportieren oder zuzuführen, müssen
die Blätter zum Drucker in einer solchen Weise zugeführt
werden, daß sich die Seiten nicht überlappen. Diese
Zwischenraumsteuerung kann gemäß einem von mehreren
verschiedenen
Wegen oder Möglichkeiten gehandhabt werden.
Eine Technik besteht darin, das Papier abzustufen oder
das Blatt zu einem bekannten Bezugspunkt nahe dem
Druckmechanismus zuzuführen und das Blatt gegen einen Anschlag
anlaufen zu lassen. Wenn der geeignete Moment auftritt,
um das Blatt zum Druckermechanismus zuzuführen, wird die
Sperre oder der Anschlag weggezogen und das Blatt
transportiert. Dieser Stufentransport erhöht jedoch inhärent
den Zwischenraum zwischen den Blättern und vermindert die
Durchgangsleistung des Druckers.
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Ein alternativer Versuch, Papier in Stufen zu
transportieren besteht darin, die Blätter fortlaufend zuzuführen
und zwar mit einer Geschwindigkeit und einem Abstand, daß
selbst bei Längenschwankungen von Seite zu Seite und bei
Schwankungen der Zuführgeschwindigkeit unterschiedlicher
Blätter, der Zwischenraum ausreichend groß bemessen ist,
um ein Überlappen benachbarter Blätter zu verhindern oder
der Zwischenraum bis zu einem Punkt vermindert ist, daß
die Maschine eine Bedingung oder Zustand detektiert, den
sie nicht von einem Papierstau unterscheiden kann, was es
erforderlich macht, daß der Drucker abgeschaltet wird.
Wenn aber der Zwischenraum vergrößert wird, um dem
schlechtesten Fall bzw. Bedingung Rechnung zu tragen,
wird der effektive Mengendurchsatz des Druckers ernsthaft
verschlechtert, da der Druckermechanismus für Perioden
leerläuft, die weit über demjenigen liegen, was für einen
zuverlässigen Betrieb erforderlich ist.
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Ein weiteres Verfahren zur Überwachung einer
Blattzuführung ist in dem Deutschen Patent mit der Nummer 37 36 163
erläutert, die ein System offenbart mit
Blatteintrittsund Blattaustrittsdetektoren und mit einem Zähler, der
die jeweiligen Detektorsignale registriert. Durch
Überwachung der Differenz zwischen diesen zwei Werten kann
bestimmt werden, ob die Zahl der Blätter zwischen den zwei
Zählern eine vorbestinnnte Zahl überschreitet, wodurch
dann ein möglicher Stauzustand angezeigt wird. Diese
Druckschrift befaßt sich jedoch nicht mit der Steuerung
oder Regelung des Zwischenraumes von Blättern, um dadurch
den Druckwirkungsgrad maximal zu gestalten.
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Es ist wünschenswert den Zwischenraumabstand minimal zu
gestalten und zwar in Einklang mit der
Druckerkonstruktion, um dadurch unerwünschte Leerlaufzeit zu beseitigen.
Zur gleichen Zeit ist es aber wichtig, daß der
Zwischenraum zwischen den Blättern nicht zu stark verengt wird
und die Steuerung des Papierzuführsystems nicht
fehlgeleitet wird, um Bedingungen oder Zustände zu erkennen,
die ansonsten einen Papierstau anzeigen, was es dann
erforderlich machen würde, den Drucker abzuschalten und daß
eine Bedienungsperson die Bedingung beseitigt und die
Maschine erneut startet.
Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß der Erfindung wird eine Steuereinrichtung für die
Steuerung der Weite eines Zwischenraumes zwischen
Blättern geschaffen und zwar für ein Benutzungsgerät mit
einer Blattzuführeinrichtung mit einer Blattzuführbahn
zum Zuführen von Blättern zu dem Benutzungsgerät in einer
nicht abgestuften Weise und mit Mitteln zum Abziehen der
Seiten, wobei die Steuereinrichtung folgendes enthält:
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Eine Einrichtung zum Überwachen des Durchlaufs der Seiten
entlang der Zuführbahn,
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und eine auf die Einrichtung zum Überwachen des
Durchlaufs ansprechende Einrichtung, um die Vorrichtung zum
Abziehen zu steuern, um weiterhin die Weite oder Breite
des Zwischenraums zwischen den Seiten zu steuern,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung zum Überwachen des Durchgangs einen
Sensor aufweist, der wenigstens zum Teil in der Zuführbahn
angeordnet ist, um den Durchlauf einer Vorderkante und
einer Hinterkante der Seite zu detektieren und zwar
relativ zu dem Sensor.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die
Parameter, welche den Zwischenraum zwischen benachbarten
Blättern in einer Folge oder einem Strom von Blättern
beeinflussen, die zu dem Druckermechanismus eines Druckers
zugeführt werden, wobei die Blätter nicht abgestuft
gefördert werden, detektiert und wenn festgestellt wird,
daß ein Zwischenraum erzeugt wird, der zu eng ist, so
wird der nächste Zwischenraum dadurch erweitert indem die
Abziehzeiten des nachfolgenden Blattes verzögert werden,
um dadurch den erforderlichen Sicherheitsabstand
vorzusehen, während dann, wenn die detektierten Parameter so
bemessen sind, daß sich der Zwischenraum erweitert, die
Steuerung für den Papiertransport und für den Drucker das
nachfolgende Blatt zu einem Zeitpunkt abzieht, bei dem
der Zwischenraum geringfügig verengt wird und wenn der
nächste Zwischenraum noch zu weit ist, so wird der
Zwischenraum erneut geringfügig verengt und zwar durch
Einstellen der Abziehzeit.
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Es wird die Zeit, die erforderlich ist, um ein erstes
Papierblatt von einer Papierablage oder Papierfach zur
Sensorstation zu fördern, bestimmt und wird als ein
Zeitstandardwert für die Abzieh-zu-Detektionszeit
gespeichert. Zu dem Zeitpunkt, bei dem das Blatt bei dem Sensor
detektiert wird, wird ein Zeitgeber gestartet und dieser
läuft so lange, bis er einen Wert erreicht, der eine
Standard-Verzögerungszeit ist. Die Verzögerungszeit ist
der Intervall vom Detektieren eines Blattes bis zum
Abziehen des folgenden Blattes.
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Wenn das erste Blatt durch die Sensorstation hindurch
bewegt wird, läuft ein Zeitgeber, um die Papierlänge zu
bestimmen. Diese Zeit enthält einen Faktor, der die
Hysterese des Sensors wiedergibt. Dieser Zeitwert wird
mit einem anfänglichen Standard-Papierlängen-Zeitwert
verglichen, der in dem Steuerspeicher gespeichert ist.
Wenn die Papierlängenzeit größer ist als die gespeicherte
Standard-Papierlängenzeit, so wird die neue
Papierlängenzeit verwendet, um die gespeicherte Papierlängenzeit zu
ersetzen. Wenn in ähnlicher Weise die Papierlängenzeit
kleiner ist als die gespeicherte Papierlängenzeit, so
wird die gespeicherte Papierlängenzeit durch einen
Zeitwert ersetzt, der geringfügig kleiner ist als die
gespeicherte Papierlängenzeit.
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Die Verzögerungszeit von der Detektionszeit des laufenden
Blattes wird aus der gespeicherten Papierlänge, dem
laufenden Abzieh-Detektionszeitpunkt, der gewünschten
Zwischenraumlängenzeit und der Hysterese-Zeitkonstanten
berechnet und der resultierende Verzögerungszeitwert wird
dann verwendet, um die Abziehoperation der
Papierabziehvorrichtung zu steuern.
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Im folgenden wird nun eine Ausführungsform der Erfindung
als Beispiel und unter Hinweis auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
Zeichnungen
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Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm einer
Drucker-Papierzuführbahn mit zugeordneten
Zuführvorrichtungen, Feststell- oder
Detektionsvorrichtungen und Benutzungsgeräten als auch mit
Bezugspunkten in einern Gerät mit Merkmalen
nach der Erfindung.
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1 Fig.2 und 3 sind Flußdiagramme der Betriebsweise der
Steuerungen zum Steuern und Zuführen von
Papier in einem Drucker;
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Fig. 4 ist ein Blockdiagramm einer
Drucker-Steuereinrichtung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Um den Zwischenraum beim Zuführen von Papier zu einem
Drucker zu steuern, sei auf das Diagramm der
Papierzuführbahn eines Druckers Bezug genommen, die in Fig. 1
veranschaulicht ist.
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Fig. 1 zeigt eine Papierbahn, die exemplarisch für einen
Drucker ist, wobei ein zu druckendes Bild auf eine
Trommel 10 gelegt wird, die photoleitfähige Eigenschaften hat
und wobei das Bild dann entwickelt wird und auf ein Blatt
übertragen wird unter Verwendung bekannter und
herkömmlicher elektrophotografischer Techniken. Das Anordnen des
Bildes auf der Trommel 10 erfolgt durch eine nicht
gezeigte Belichtungseinrichtung und ist nicht Teil der
Erfindung. Das Anordnen des Bildes auf der Trommel 10 kann
so gesteuert Werden, um dieses so zu positionieren, daß
das Bild in der richtigen relativen Position auf dem
Papierblatt 11 plaziert wird. Es ist daher erforderlich,
die Position der Papierfrontkante oder Vorderkante mit
sehr hoher Genauigkeit zu kennen. Dies wird mit Hilfe
eines Sensors 22 realisiert, der einen Finger oder ein
Teil 24 verwendet, welches an das Papierblatt 11
angreift, wenn das Blatt zu der Trommel 10 gefördert wird.
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Papier wird in rauhen Mengen in einem Stapel 12 in
herkömmlicher Weise gespeichert. Die Papierblätter 11 werden
durch eine D-Rolle 16 abgezogen und beginnen ihre
Bewegung
entlang einer Papierförderbahn 14, wie dies
veranschaulicht ist. Die D-Rolle 16 wird durch einen Solenoid
bzw. Elektromagneten 18 aktiviert und die Zeit, in
welcher der Elektromagnet 18 aktiviert ist, um das
Papierblatt 11 abzuziehen, wird als die Abziehzeit
bezeichnet. Die Abziehzeit oder der Abziehzeitpunkt stellt eine
Stelle oder Punkt entlang einer Zeitfolge dar und wird
durch eine Verzögerungszeit gegenüber dem früheren
Blatt-Detektionszeitpunkt versetzt. Die Papierbahn wird durch
ein herkömmliches Papierzuführgerät definiert,
angetrieben durch den Antriebsmotor 17, der auch die D-Rolle 16
antreibt und zwar unter der Steuerung des Elektromagneten
18.
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Nach dem Abziehen passiert das Papierblatt 11 die
Abziehstelle 20 und schreitet in seiner Bewegung entlang der
Papierbahn 14 voran, bis der Vorderrand an den Finger 24
angreift. An dieser Stelle versetzt oder verschiebt das
Papierblatt 11 den Finger 24, bis es die Stellung
erreicht, die durch das Bezugszeichen 26 angezeigt ist. Bei
der Stellung 26 detektiert der Sensor 22 die Armstellung
und damit das Vorhandensein des Papierblattes 11 an der
Detektionsstelle 26, wobei sich dessen Vorderkante an der
Stelle 26 befindet. Der Sensor 22 sendet dann ein
Detektionssignal zu der Steuereinrichtung 30.
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Die Steuereinrichtung 30 umfaßt einen Mikroprozessor 40,
der unter dem Einfluß eines Steuerprogramms läuft. Die
bevorzugte Ausführungsform der Steuereinrichtung 30
umfaßt einen Motorola 68000 Mikroprozessor, es sei jedoch
darauf hingewiesen, daß andere Mikroprozessoren anderer
Hersteller mit gleichen Ergebnissen ebenso verwendet
werden können. Der Mikroprozessor 40 ist mit einem
ausreichend bemessenen Speicher 42 ausgestattet, Wie in Fig. 4
dargestellt ist, oder mit Registern, um die Zeiten zu
speichern, die erforderlich sind, um den Zwischenraum
zwischen den Blattseiten zu steuern, was im folgenden
noch näher erläutert werden soll.
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Der allgemeine Betrieb des Papierzuführabschnitts des
Druckers der Fig. 1 startet mit dem Betrieb des
Elektromagneten 18 durch die Steuereinrichtung 30, um die D-
Rolle 16 in Drehung zu versetzen. Die Drehung der D-Rolle
16 bewirkt, daß das oberste Blatt 11 des Papierstapels 12
abgezogen wird und in die Papierbahn 14 geleitet wird.
Wenn das Blatt 11 entlang der Papierbahn 14 gefördert
wird und zwar durch fortlaufende Drehung von Förderrollen
und an den Sensorarm 24 angreift und dann den Arm 24 in
die Detektionsposition 26 verschiebt, erfaßt der
Mikroprozessor den Abziehzeitpunkt, um die Zeit (TI) für das
laufende Blatt zu detektieren. Wenn sich das Papier dann
weiter am Sensor 22 vorbei bewegt, wird der Arm 24 in die
Stellung 28 verschoben und bleibt in derselben, bis das
Papierblatt 11 vorbeigelaufen ist und der hintere Rand
dann den Arm 24 freigibt.
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Da das Papierblatt 11 tatsächlich einen Abstand
durchwandern muß, der größer als seine Länge ist und zwar von der
Detektionsstelle zu der Stelle, bei der der hintere Rand
den Arm 24 an der Stelle 28 freigibt und da der Arm 24
eine gewisse Zeit benötigt, um in die Detektionsstellung
26 zurückzukehren, ist der Sensor mit einer mechanischen
Hysterese behaftet, die aber bestimmbar ist und zwar
mittels des Abstandes von der Detektionsposition 26 bis zum
Freikommen des Armes von dem Papierblatt 11 an der Stelle
28 (Hysterese-Abstand), der Geschwindigkeit des
Papierblattes 11 und der Zeit für die Rückwärtsbewegung des
Armes in die Detektionsstellung 26. Beispielsweise
beträgt für eine Papierzuführgeschwindigkeit von 3 m (120
Inches) pro Minute und einem Hysteresabstand von 1 cm
(0,4 Inch) die Reise- oder Bewegungszeit gleich 0,2
Sekunden und mit einer gemessenen Armrückführzeit von 0,06
Sekunden, kann die Hystereszeit bestimmt werden als eine
konstante Größe entsprechend 0,26 Sekunden.
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Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß der Arm
24 des Sensors 22 wenigstens in die Detektionsstellung 26
zurückkehren muß, um den Durchgang des hinteren Randes
oder Endrandes des Blattes 11 anzuzeigen. Wenn das
nachfolgende Blatt zu dicht liegt, um dem Arm 24 die
Möglichkeit zu geben, zur Position 26 zurückzukehren und dann
nach vorne gestoßen zu werden durch die Position 26
hindurch und zwar durch das nachfolgende Blatt, so gibt der
Sensor keinerlei Signal ab, welches als eine Anzeige des
Endes eines Blattes und als Anzeige der vorderen Kante
des nächsten interpretiert werden könnte. Dies zeigt der
Druckersteuereinrichtung 30 an, daß ein Papierblatt in
der Maschine gestaut ist und sich nicht bewegt. Die
Maschine wird dann abgeschaltet und es wird dann kein Bild
auf das zweite Blatt aufgebracht, da der Mikroprozessor
dann nicht weiß, wo das zweite Blatt beginnt und daher
nicht die Möglichkeit hat, das Bild relativ zur
Vorderkante desselben zu plazieren.
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Die Papierblattlänge des Papierblattes 11 wird in
Zeiteinheiten gemessen und zwar durch Zeitsteuerung der
Periode zwischen der Detektionszeit (dem Zeitpunkt, bei dem
der Sensor 22 den Arm in der Stellung 26 detektiert) und
dem Detektionszeitpunkt des Armes, erneut beginnend in
der Position 26 während der Rückbewegung enthaltend oder
inklusive der Hysterese-Zeitkonstanten. Das Ergebnis
besteht aus einer Länge des Papierblattes 11 ausgedrückt in
Zeiteinheiten oder in einer Zeitlänge des Blattes (TL).
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Gemäß Fig. 2 zeigt das Flußdiagramm den Steuerfluß des
Mikroprozessors 40 für das erste geförderte Blatt an.
Natürlich steuert der Mikroprozessor 40 viele weitere
Aspekte des Betriebes des Druckers, jedoch diese weiteren
Aspekte beeinflussen nicht direkt die Papierförderung und
die Zwischenraum-Steueroperation
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Der Elektromagnet 18 wird durch ein Signal von der
Steuereinheit 30 erregt und der Mikroprozessor 40 startet die
Zeitsteuerung des Abzieh-zu-Detektionszeitintervalls zu
diesem Zeitpunkt des Betriebes 100.
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Der Mikroprozessor 40 nimmt fortlaufend Proben vom Sensor
22, um zu bestimmen wann das Blatt an der
Detektionsstelle 26 anlangt, gemäß dem Operationsschritt 102. Wenn dies
nicht festgestellt wird, wird die Probeentnahme
wiederholt, bis schließlich der Sensor 22 anzeigt, daß die
Papiervorderkante den Arm 24 in die Detektionsposition 26
bewegt hat, wobei die Steuerung dann zum
Operationsschritt 103 voranschreitet.
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Beim Operationsschritt 103 startet der Mikroprozessor den
Papierlängen-Zeitgeber, um in Ausdrücken von
Zeiteinheiten die Länge der an dem Sensor 22 vorbeibewegten Seite
zu bestimmen. Der Zeitwert, welcher die Papierlänge
wiedergibt, die durch die Ausgangsgrößen des Sensors
bestimmt ist, ist als TL bezeichnet.
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Da das geforderte Blatt 11 das erste einer angenommenen
Folge von Blättern ist, wird die
Abzieh-zu-Detektionsbezugsgröße (Trpd) in einer Speicherstelle in dem Speicher
42 gespeichert, welcher dem Mikroprozessor 40 zugeordnet
ist. Dieser Wert Trpd wird dann zu einer Bezugsgröße
gegenüber der nächsten Blatt-Abzieh-zu-Detektionszeit, mit
der er verglichen wird, um sicherzustellen, daß das Blatt
mit der gleichen Geschwindigkeit wie das vorhergehende
Blatt gefördert wird. Da aber kein früheres Blatt
vorhanden ist und auch keine frühere Abzieh-zu-Detektionszeit
vorhanden ist, wird die Größe Trpd als der laufende
gemessene Wert angenommen.
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Das zweite Blatt muß zu einem Zeitpunkt gefördert werden,
der einen gewünschten Zwischenraum zwischen dem ersten
und dem zweiten Blatt erzeugt. Da die Verzögerungszeit
berechnet wird auf der Grundlage der von der
Bedienungsperson eingegebenen Blattgröße und der gewünschten
Zwischenraumgröße, ist die Verzögerung von der ersten
Blatt-Detektionszeit gleich der Papierlänge geteilt durch die
Fördergeschwindigkeit plus einer ähnlich berechneten
Konstanten für die Zwischenraumgröße oder Länge minus dem
Abzieh-zu-Detektionszeit-Bezugswert. Diese
Verzögerungszeit (Td) ist eine berechnete Verzögerungszeit, die von
der richtigen Eingabe der Papierlänge durch die
Bedienungsperson abhängig ist. Die Bedienungsperson kann die
verwendete Papiergröße auswählen und zwar durch
Aktivieren eines Schalters 21 an der Maschine, damit diese der
verwendeten Papiergröße entspricht. Dieser Schalter 21
signalisiert dem Mikroprozessor welchen Wert er aus dem
Speicher auswählen muß, der die Länge des Blattes
wiedergibt und zwar in Ausdrücken von Zeiteinheiten. Die
Verzögerungszeit Td ist die Zeit, die erforderlich ist, um den
verbleibenden Teil des vorhergehenden Blattes an der
Abziehstelle 20 vorbeizufördern und um einen zusätzlichen
Abstand zu fördern, der gleich ist dem gewünschten
Zwischenraum beispielsweise 2,54 cm (1 Inch). Unter
Verwendung dieser oben beschriebenen Gleichung und dem
resultierenden Wert, setzt der Mikroprozessor 40 die
Verzögerungszeit Td in eine der Speicherstellen des Speichers 42
bei dem Operationsschritt 106.
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Bei dem Operationsschritt 108 wird die eben gespeicherte
Verzögerungszeit Td mit der Zeit verglichen, die vom
Detektionszeitpunkt an verstrichen ist. Wenn die
Verzögerungszeit Td größer ist als die Zeitdauer, die seit der
Detektionszeit verstrichen ist, verläuft der Steuerfluß
zurück und es wird die Probeentnahme der verstrichenen
Zeit fortgesetzt, bis schließlich die Verzögerungszeit Td
verstrichen ist. Es sei darauf hingewiesen, daß eine
kurze Seitenlänge aus der Verzögerungszeit resultieren kann,
die verstreicht bevor die erste Seite detektiert wird und
der Abziehzeitpunkt der zweiten Seite unmittelbar nach
dem Setzen der Verzögerungszeit Td liegen kann.
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Die Drucker-Steuereinrichtung prüft die Zahl der Seiten
von Daten, die zu ihr durch ihre Quelle gesendet worden
sind gegenüber der Zahl der Seiten, welche sie gefördert
hat und wenn diese zwei Mengen nicht gleich sind, ist
eine nächste Seite vorhanden und dieser Zustand oder
Bedingung wird bei dem Operationsschritt 109 bestimmt.
Sollte dabei aber keine nächste Seite vorhanden sein,
kehrt der Steuerfluß zurück zur Steuerung des Druckers
und nicht zur Papierzuführung, was bei einem
Operationsschritt 111 der Fall ist.
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Sobald festgestellt worden ist, daß die Verzögerungszeit
Td verstrichen ist und ein Erfordernis für eine nächste
Seite beim Operationsschritt 109 bestimmt wird, wird eine
Kupplung 18 aktiviert, um bei dem Operationsschritt 110
das nachfolgende Blatt abzuziehen. Der Zeitgeber wird
dann erneut gestartet, um die Abzieh-zu-Detektionszeit
zeitlich zu steuern und zwar für das laufende Blatt (TI).
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Bei dem Operationsschritt 112 nimmt der Mikroprozessor 40
Proben von dem Sensor 22, um zu bestimmen, ob das Blatt
11 den Sensorarm 24 verlassen hat oder zurückgesetzt hat
und ob dieser in die Detektionsstellung 26 zurückgekehrt
ist und wenn dies nicht der Fall ist wird die
Probeentnahme fortgesetzt. Wenn der Sensor anzeigt, daß das Blatt
ausgetreten ist oder herausgelangt ist, wird der
Zeitgeber bei dem Operationsschritt 113 angehalten und der
Zeitwert zwischen dem Detektionszeitpunkt und der
Sensor-Austrittszeit wird gespeichert und zwar als die laufende
Seitenlängenzeit (TL). Für das erste Blatt wird die
laufende Seitenlängenzeit TL bei dem Operationsschritt 114
mit der Papierlängen-Standardzeit verglichen, die in dem
Speicher 42 gespeichert ist. Wenn der TL Wert größer ist
als oder gleich ist der gespeicherten Standardzeit, wird
Trl bei dem Operationsschritt 116 gleichgesetzt mit TL.
Wenn der Vergleich beim Operationsschritt 114 negativ
verläuft, werden 0,25 Sekunden zu TL addiert und es wird
dann die Summe mit der Papierlängen-Standardzeit bei
einem Operationsschritt 118 verglichen. Sollte die zuvor
genannte Summe kleiner sein als die
Papierlängen-Standardzeit, wird Tr1 gleichgesetzt mit TL + 0,1 Sekunden,
um dadurch teilweise die extrem kurz gemessene
Papierlängenzeit TL beim Operationsschritt 122 zu korrigieren.
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Wenn die Testergebnisse beim Operationsschritt 118
negativ sind, wird der Tr1 Wert gleichgesetzt der
Standardzeit und zwar basierend auf der von der Bedienungsperson
über die Wählvorrichtung 21 in Fig. 4 eingegebene
Papiergröße. Es sei darauf hingewiesen, daß die Zeit Tr1 nicht
eine wahre oder tatsächliche Wiedergabe der Länge des
Papiers ist, da sie den Hysterese-Zeitwert enthält,
jedoch trotzdem als eine zuverlässige Anzeige der relativen
Blattlänge dienen kann.
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Gemäß Fig. 3 wird der Steuerfluß von Fig. 2 beim
Operationsschritt 200 fortgesetzt. Bei dem Sensor 22 wird
angefragt zu bestimmen, ob die Vorderkante der nächsten
Seite 11 sich bei der Detektionsposition 26 befindet.
Wenn der Sensor 22 nicht das Vorhandensein des nächsten
Blattes 11 anzeigt, fährt der Mikroprozessor 40 damit
fort den Sensor 22 abzufragen, bis das nächste Blatt 11
bei dem Sensor 22 detektiert wird indem der Arm 24 in die
Detektionsstellung 26 bewegt wird. Daraufhin startet der
Mikroprozessor 40 den Zeitgeber TL bei einem
Operationsschritt 201 und beendet die Zeitsteuerung des
Abzieh-zu-Detektionsintervalls TI für die zweite Seite und
vergleicht diesen beim Operationsschritt 202 mit der
Bezugs-Abzieh-zu-Detektionszeit Trpd. Wenn die laufende Zeit
oder Intervall TI den Bezugswert Trpd nicht um mehr als
0,02 Sekunden überschreitet, wird der neue Wert Trpd in
einem Operationsschritt 204 gleichgesetzt der laufenden
Abzieh-zu-Detektionszeit TI.
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Dieser Zustand oder Bedingung einer schnellen oder kurzen
Abzieh-zu-Detektionszeit relativ zu dem Wert Trpd kann
sich einstellen aufgrund einer Rückkehr zum Normalzustand
und zwar von einem langsamen Abziehvorgang zur
Detektionszeit oder aufgrund eines teilweise geförderten
Blattes, welches verdichtet oder zusammengeschoben wurde bei
einer früheren Zuführoperation. In jedem Fall wurde der
Zwischenraum detektiert, da eine Detektionszeit
festgestellt wurde und das laufende Blatt wurde in richtiger
Weise zu dieser Stelle transportiert. Es muß dabei jedoch
in Betracht gezogen werden, daß das nächste Blatt ebenso
eine schnelle bzw. kurze Zeit Trpd haben kann und daß die
Verzögerungszeit in einer etwas intensiveren Weise
eingestellt werden muß. Es wird daher der Wert von Trpd gleich
der Abzieh-zu-Detektionszeit TI beim Operationsschritt
204 gesetzt.
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Sollte jedoch der laufende Wert TI den Bezugswert Trpd um
mehr als 0,02 Sekunden überschreiten, so wird die
Bezugs-Abzieh-zu-Detektionszeit dadurch auf den neuesten
Stand gebracht indem 0,02 Sekunden zu der bestehenden
Bezugszeit beim Operationsschritt 206 hinzu addiert
werden.
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Der Übergang vom Operationsschritt 204 oder 206 erzeugt
den auf den neuesten Stand gebrachten Wert Trpd, der dann
beim Operationsschritt 208 dazu verwendet werden kann, um
die Verzögerungszeit für das dritte Blatt der
Aufeinanderfolge zu berechnen. Die Bestimmung der
Verzögerungszeit Td wird aus der Bezugspapierlänge Tr1 bestimmt indem
die Hysterese-Konstante Tkh subtrahiert wird, ferner die
Zwischenraumkonstante Tkg hinzu addiert wird und die
neuerlich bestimmte Abzieh-zu-Detektionsbezugszeit Trpd
subtrahiert wird.
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Nach der Bestimmung der Verzpögerungszeit für die dritte
oder nächste Blattabzieh-Operation, wird bei dem
Operationsschritt 210 eine Bestimmung dahingehend gemacht, ob
die Verzögerungszeit bereits verstrichen ist. Wenn ein
gewisses Inkrement der Verzögerungszeit übrigbleibt
verzweigt sich der Steuerfluß zurück zum Operationsschritt
210 für einen weiteren Test des Verstreichens der
Verzögerungszeit. Nach dem Verstreichen von Td gelangt der
Steuerfluß zum Entscheidungs-Operationsschritt 212, bei
dem eine Bestimmung dahingehend durchgeführt wird ob eine
nachfolgende Seite vorhanden ist, wie dies oben in
Verbindung mit dem Operationsschritt 109 erläutert wurde.
Wenn die laufende Seite, die von dem Sensor 22
festgestellt worden ist, die letzte Seite in der Druckfolge
ist, verzweigt sich die Steuerung beim Operationsschritt
212 zum Operationsschritt 213, um zum Hauptsteuerprogramm
zurückzukehren, gemäß welchem die anderen
Operationsschritte des Druckers gesteuert werden, inklusive der
Vervollständigung der Druckoperation und des Ausschaltens
des Druckers nachdem das letzte Blatt 11 gedruckt worden
ist.
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Wenn in dieser Folge ein nächstes Blatt existiert,
welches gedruckt werden soll, gelangt der Steuerfluß zum
Operationsschritt 214, bei dem die Kupplung betätigt
wird, um das dritte oder nachfolgende Blatt in der Folge
zu fördern. Gleichzeitig mit dem Abziehen des nächsten
Blattes wird die Zeitsteuerung des
Abzieh-zu-Detektionszeitintervalls initialisiert, um den laufenden Wert TI
für das dritte oder nachfolgende Blatt in der
Aufeinanderfolge zu bestimmen.
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Danach wird der Sensor 22 gepolt, um zu bestimmen, ob die
Hinterkante des laufenden Blattes 11 den Arm 24 des
Sensors 22 freigegeben hat, wodurch der Durchgang der
Hinterkante des Blattes 11 beim Operationsschritt 216
angezeigt wird. Wenn dies nicht der Fall ist, wird die Polung
fortgesetzt, bis die Hinterkante des Blattes 11 den
Sensorarm 24 freigibt. Wenn das laufende Blatt den Sensor
freigibt, signalisiert der Sensor dem Mikroprozessor 40
die Zeitsteuerung der Papierlänge TL beim
Operationsschritt 217 zu beenden und es wird dann beim
Operationsschritt 218 die laufende Papierlängenzeit TL mit der
Papierlängen-Bezugszeit Tr1 verglichen. Wenn die laufende
Papierlängenzeit TL gleich ist oder größer ist als die
Bezugszeit Tr1, so wird beim Operationsschritt 220 der
Bezugswert Tr1 gleichgesetzt der laufenden
Papierlängenzeit TL.
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Wenn die laufende Papierlängenzeit TL von der
Bezugspapierlängenzeit Tr1 in solcher Weise abweicht, daß sie
größer ist als die Bezugszeit, so kann der Zwischenraum
beim Zuführen des nächsten Blattes stark beeinflußt
werden. Es ist dabei imperativ das Abziehen des nächsten
Blattes zu einem Zeitpunkt zu verzögern, der
sicherstellt, daß der Zwischenraum nicht ausreichend stark
geschlossen wird zu bewirken, daß der Sensor den
Zwischenraum zwischen den Blättern nicht feststellen kann und dem
Mikroprozessor angezeigt wird, daß ein Papierstau
vorliegt und zwar begleitet von einem Abschalten der Maschine.
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Obwohl nicht Teil der vorliegenden Erfindung können
Papierstaus detektiert werden und auch das Abschalten des
Druckers, wenn der TL Zeitgeber einen Wert erreicht, der
über dem Wert liegt, welcher der ausgewählten
Papiergrößen zugeordnet ist und zwar um einen Betrag, der
typischerweise 1,90 cm (0,75 Inch) wiedergibt.
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In dem Fall, bei dem die laufende Papierlängenzeit TL
kleiner oder kürzer ist als der Bezugswert für die
Papierlänge, wird bei dem Operationsschritt 222 der
Bezugswert um 0,01 Sekunden vermindert.
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Anschließend an die Einstellung der
Papierlängen-Bezugszeit Tr1 läuft der Steuerfluß dann zurück zum
Operationsschritt 220 oder vom Operationsschritt 222 zum
Operationsschritt 200, bei dem die Logik sich im Zyklus
fortsetzt und zwar für jedes nachfolgende Blatt. Demzufolge
wird der Zwischenraum nach Bedarf verengt oder erweitert,
um dadurch die Durchsatzleistung zu verbessern und zwar
unter Beachtung der Erfordernis, einen feststellbaren
Zwischenraum zwischen benachbarten Blättern aufrecht zu
erhalten.
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Die Verminderung des Bezugswertes, welcher die
Papierlänge wiedergibt, hat die Wirkung die Verzögerungszeit zu
vermindern und die Abziehzeit für das nächste Blatt zu
beschleunigen. Wenn die Abziehzeit erhöht oder
beschleunigt wird, wird der Zwischenraum zwischen dem laufenden
Blatt und dem nachfolgenden Blatt verkürzt oder
geschlossen, um dadurch die nicht produktive Zeit des Druckers zu
vermindern, wenn der Zwischenraum zwischen den Blättern
in der Aufeinanderfolge durch den Druckermechanismus
hindurch gelangt.
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Es läßt sich somit erkennen, daß dann, wenn entweder die
Abzieh-zu-Detektionszeit nicht mehr als 0,02 Sekunden
größer ist als die Bezugs-Abzieh-zu-Detektionszeit oder
wenn die Papierlängenzeit TL ihre jeweilige Bezugsgröße
überschreitet, der Zwischenraum zwischen benachbarten
Blättern verengt wird und daß es erforderlich ist, um ein
Abschalten der Maschine zu verhindern, den Zwischenraum
schnell zu erweitern, um die Möglichkeit der Abschaltung
zu verhindern. Wenn die entgegengesetzten Bedingungen
oder Zustände existieren, ist der Zwischenraum übermäßig
weit oder groß und er kann geschlossen werden, um die
Durchsatzleistung zu verbessern. Um keine Überlagerung
hinsichtlich der Reaktion auf eine Veränderung der Zeiten
zu erreichen, die eine Erweiterung des Zwischenraums
anzeigen würde und dann bei einem nachfolgenden Blatt
herausfinden würde, daß beispielsweise ein kurzes
Papierblatt in der Ablage vorhanden gewesen ist und einen
anormalen Zustand herbeigeführt hat, der, wenn er unmittelbar
korrigiert werden würde, eine potentielle Ursache für
eine Stauanzeige darstellen würde. Eine langsame bzw.
kurze oder große Abzieh-zu-Detektionszeit kann eine
Anzeige dafür sein, daß das Blatt schlecht abgezogen worden
ist, wobei der Abziehmechanismus gegenüber dem Papier
einen Schlupf gehabt hat und daher das Papierblatt nicht
richtig gestartet würde, um durch den Zuführmechanismus
gefördert zu werden und zwar zur rechten Zeit. In
ähnlicher Weise kann eine schnelle oder kurze
Abzieh-zu-Detektionszeit von einem Blatt bewirkt werden, welches in die
Förderbahn eingedrückt wurde, als das frühere oder
vorhergehende Blatt abgezogen wurde. Dieses Zusammendrücken
reduziert die von dem Blatt zurückgelegte Strecke und
demzufolge auch die Transportzeit.
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Eine langsame bzw. lange Abzieh-zu-Detektionszeit hat die
Wirkung, die Verzögerungszeit Td zu reduzieren, um
dadurch die Durchsatzleistung zu erhöhen. Wenn das frühere
oder vorhergehende Blatt eine langsame bzw. lange
Abziehzu-Detektionszeit aufweist, die anormal war und eine
plötzliche Änderung von Td auf dieser Grundlage
vorgenommen wurde, kann ein Ausfall bei der nachfolgenden
Blattförderung vorausgesagt werden.
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Die Verwendung von Schleifen für eine wiederholte
Probeentnahme bei den Operationsschritten 102, 108, 112, 200,
210 und 216 stellt eine Möglichkeit oder Annäherung dar,
den Zustand, der zu testen ist, zu detektieren. Eine
wirksamere Möglichkeit oder Annäherung, welche dem
Mikroprozessor ermöglicht, andere nicht bezogene Operationen
während der Zeit auszuführen, die durch die Schleifen
wiedergegeben ist, würde darin bestehen, den
Mikroprozessor auf einer Unterbrechungsbasis zu betreiben wobei ein
Unterbrechungssignal zu dem Mikroprozessor gesendet wird,
wenn sich eine Bedingung oder Zustand ändert wie
beispielsweise dann, wenn die Verzögerungszeit verstrichen
ist oder wenn der Arm 24 in die Detektionsposition 26
zurückkehrt nachdem er von der Hinterkante des Blattes 11
freigegeben worden ist. Das Ergebnis der zwei
unterschiedlichen Möglichkeiten oder Annäherungen ist das
gleiche, wobei die Möglichkeit der Unterbrechung
wirksamer ist hinsichtlich der Fähigkeiten des
Mikroprozessors 40.
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Der Mikroprozessor 40 ist in Fig. 4 gezeigt. Der
Mikroprozessor empfängt Signale von dem Sensor 22, welche den
Durchgang des Blattes 11 anzeigen und er verwendet diese
Signale beim Starten und Stoppen der Zeitgeber für die
Papierlänge und für die Abzieh-zu-Detektionszeit. Diese
Zeiten werden in Speicherstellen in dem Speicher 42
gespeichert und werden dann auf den neuesten Stand
gebracht, um Bezugs-Zeiten zu bilden. In dem Speicher 42
wird auch eine weitere Information gespeichert, die
erforderlich ist, um die Drucker-Papierzuführung zu steuern
wie beispielsweise die Verzögerungszeit, die
Standard-Papierlänge, die Hysterese-Konstante, die
Zwischenraumkonstante und viele weitere Parameter, die der
Druckoperation zugeordnet sind. Das Ablegen und Wiederauslesen
dieser Zeiten und der weiteren Betriebsparameter in bzw.
aus dem Speicher kann nach Bedarf erfolgen und es werden
dabei nicht notwendigerweise vorgeschriebene Stellen in
dem Speicher belegt. Der Mikroprozessor 40 sendet auf der
Grundlage der Operationen, die in dem Flußdiagramm der
Fig. 2 und 3 wiedergegeben sind, Signale zu dem Treiber
44 und steuert die Kupplung 18, die ihrerseits den
Antrieb der D Rolle 16 steuert.
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Die Zwischenraum-Steueroperationen und die Kompensationen
sind auf einen einzelnen Druckdurchlauf beschränkt. Wenn
ein neuer Druckdurchlauf startet wird auch die gesamte
Folge oder Sequenz der Fig. 2 und 3 erneut gestartet. Die
beste Möglichkeit der Realisierung der Erfindung besteht
darin, den Mikroprozessor so zu programmieren, daß die
Operationen ausgeführt werden, die in dem Flußdiagramm
der Fig. 2 und 3 wiedergegeben sind. Obwohl detailierte
Konstruktionsangaben hier nicht aufgeführt sind, kann ein
versierter Programmierer unter Verwendung des
Flußdiagramms in den Fig. 2 und 3 Instruktionen schreiben, um
die Erfindung zu realisieren. Es sei darauf hingewiesen,
daß die Beschreibung bis zu einem Punkt verallgemeinert
ist, der bei irgendeinem Mikroprozessor für allgemeine
Zwecke möglich ist oder durchführbar ist und daß die
detailierte Programminstruktionsauflistung variieren
kann, was von dem Programmierer und der Wahl des
Mikroprozessors abhängig ist.
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Die hier beschriebene Erfindung ist nicht ausschließlich
anwendbar auf elektrophotographische Drucker, sondern
kann bei irgendeiner Druck-Technologie realisiert werden,
bei der eine Papierblattförderung zur Anwendung gelangt,
wobei die Förderung keine abgestufte Förderung ist und
wobei die Weite oder Breite des Zwischenraums zwischen
den Blättern gesteuert wird, um die
Drucker-Durchsatzleistung zu optimieren.
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Obwohl die Folge der Operationen veranschaulicht ist ohne
die weiteren Operationen, die zum Betreiben des Druckers
erforderlich sind, sei darauf hingewiesen, daß der
Mikroprozessor 40 viele weitere nicht-Zwischenraum-Steuerope
rationen während des Zuführvorgangs der Blätter ausführen
kann und daß der Programmierer dies berücksichtigen kann
beim Schreiben irgendeines Steuerprogramms für den Drucker.