DE69905509T2

DE69905509T2 - Vorrichtung zum Beschneiden von Zeichnungen aus bogen- oder bahnförmigen Materialien

Info

Publication number: DE69905509T2
Application number: DE69905509T
Authority: DE
Inventors: Valter Maddalon
Original assignee: Fotoba Int Srl
Current assignee: Fotoba Int Srl
Priority date: 1998-04-23
Filing date: 1999-04-22
Publication date: 2003-11-13
Anticipated expiration: 2019-04-23
Also published as: ITMI980289U1; EP0951973A1; DE69905509D1; EP0951973B1; IT243960Y1; ES2191406T3; US6820526B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Endbearbeitung und das Schneiden von Papier und anderen graphischen und photographischen Trägermaterialien und insbesondere eine automatische Vorrichtung, die auf schnelle und einfache Weise das möglicherweise rechtwinklige Schneiden der genannten Trägermaterialien ermöglicht, die Von digitalen Wiedergabesystemen bedruckt wurden.
Die photographische Technik durchläuft derzeit bekanntermaßen einen tiefgreifenden Wandel, und die Entwicklung geht dahin, daß digitale Drucksysteme für all diejenigen Aufträge eingesetzt werden, die zuvor mit herkömmlichen optischen Systemen erledigt wurden. ]
Die derzeit verfügbaren Systeme haben das Merkmal, daß sie mit derselben Geschwindigkeit auf Trägermaterialien unterschiedlicher Größe drucken, üblicherweise auf Rollen, die eine Breite von etwa 140 cm erreichen können. Um die Leistungsfähigkeit zu steigern, werden angesichts der unbegrenzten Umbruchmöglichkeiten der genannten Systeme mehrere Kopien kleinerer Formate, die parallel zueinander und rechtwinklig zur Längsachse der Rolle angeordnet sind, über eine einzige Exposition auf dem größten zulässigen Format gedruckt.
Der Druck in unterschiedlichen Formaten und an unterschiedlichen Positionen macht die bekannten Schneidesysteme unbrauchbar. Der Schnittvorgang wird dann üblicherweise mit manuellen Mitteln (Schneidemaschinen usw.) oder halbautomatischen Mitteln durchgeführt, die vom Bediener die optische/manuelle Ausrichtung der Lücke zwischen den Aufdrucken auf die Schnittlinie erfordern. Dies impliziert die Notwendigkeit kontinuierlicher Aufmerksamkeit und die damit verbundene Möglichkeit eines Fehlers sowie eine erhebliche Zeitverschwendung, wobei dieser Nachteil um so schwerer wiegt, je größer die Menge des vom Bediener zu verarbeitenden Materials ist.
Es besteht daher ein klarer Bedarf an der Entwicklung von Systemen, die den Bediener von der manuellen Erledigung dieses ein hohes Maß an Feinfühligkeit erfordernden Vorgangs befreien, indem der Vorgang automatisiert wird und damit schnell, einfach und präzise durchgeführt werden kann.
Unter den vorbekannten Lösungsversuchen wird im US- Patent 5,586,479 eine Vorrichtung für das Schneiden von Bildern offenbart, die auf Trägermaterialbögen nicht parallel zu den Seiten der Trägermaterialien aufgedruckt sind. Dieses vorbekannte Patent behandelt das Problem der Festlegung des Schnitts entlang der Kante des Aufdrucks, auch wenn es keine offensichtlichen optischen Kontraste zwischen dem Trägermaterial und dem Bild gibt, indem mit Hilfe geeigneter Software kleine schwarze Markierungen vor der Kopie erzeugt werden. Die optischen Sensoren sind an der Seite des Trägermaterials angeordnet, und somit muß das Trägermaterial geführt und die Anordnung und Position der Sensoren bei jeder Änderung im Format geändert werden, was besonders nachteilig ist, wenn das Trägermaterial aus einzelnen Bögen besteht.
Ein solches automatisches Schneidesystem auf der Grundlage der optischen Erkennung der Kante und der Erzeugung einer Markierung wurde jedenfalls vom Antragsteller bereits seit 1986 für Papierrollen und Photosatzfilm eingesetzt. Um Probleme von Erkennungsfehlern und fehlerhafter Interpretation der Markierung zu verhindern, wurde neben anderen Sicherheitsmitteln auch der Parameter der Länge der Markierung verwendet, die gemessen werden mußte, damit die Markierung akzeptiert wurde.
Bei den Markierungen, die nach diesem vorbekannten US-Patent verwendet werden, handelt es sich außerdem um eine kleine dunkle Markierung direkt vor der vorlaufenden Kante jedes Bilds oder das Aufbringen eines hellen Toners- mit einem höheren Reflexionsvermögen als das Bild selbst. Jedoch können im Bild zufällige dunkle Markierungen oder Zonen helleren Toners vorhanden sein, was eine zuverlässige Bestätigung der Bildkanten verhindert. Darüber hinaus ist eine gewisse Genauigkeit bei der Positionierung des Trägermaterials und dem Sicherstellen einer geeigneten Ausrichtung in Bezug auf die Vorwärtsbewegung erforderlich, damit die Vorrichtung korrekt arbeitet.
Auch das US-Patent 5,079,981 betrifft eine automatische Schneidevorrichtung, insbesondere für transparente Trägermaterialien mit einer automatischen Ausrichtung des Messers auf dem Trägermaterial dank zweier Sensoren, die an zwei verschiedenen Punkten die Transparenz-/Opazitätsgrenze zwischen Trägermaterial und Bild erkennen. Die zeitliche Verzögerung zwischen den beiden Signalen wird von einem Prozessor in eine Reihe von Impulsen umgewandelt, die verwendet werden, um den Schnittwinkel zu korrigieren. Jedoch kann dieses Lösung nur für das Beschneiden und Abschneiden von Kopien verwendet werden, die einzeln in einem transparenten Film eingeschlossen sind, wohingegen sie eindeutig ungeeignet ist für das Abtrennen von Kopien innerhalb eines größeren Formats, bei dem die Opazität konstant ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher eine automatische Schneidevorrichtung, die möglicherweise rechtwinklig schneidet und in der Lage ist, ohne die Nachteile vorbekannter Vorrichtungen mehrere Kopien auf einfache und schnelle Weise einzeln zu trennen, entsprechend der Positionierung, die durch die Systemsoftware während des Druckschritts eingestellt würde.
Diese Aufgabe wird mit Hilfe einer Vorrichtung erfüllt, welche die in Anspruch 1 offenbarten Kennzeichen hat.
Das Hauptmerkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, daß sie an den Stellen, an denen zwischen den Kopien oder Aufdrucken das Schneiden erforderlich ist, die Einfügung komplexer, linearer optischer Markierungen vorsieht, die leicht durch kontinuierliches Abtasten erkannt werden können, uni mit Hilfe eines doppelten Schnitts parallel zur Länge der Markierung geschnitten oder entfernt zu werden. Auf diese Weise erfolgt die Korrektur des Schnittwinkels in Bezug auf eine Markierung und nicht in Bezug auf die Kante eines lichtundurchlässigen Materials, das auf einem transparenten Material kaschiert ist, oder die Kante von Bildern, die nicht rechtwinklig zum Trägermaterial aufgedruckt wurden, was Seitenführungen notwendig macht. Ein wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht eben darin, daß sie das Schneiden von Trägermaterialien auf Rollen und in Bögen auch ohne ein Führungssystem ermöglicht.
Diese und andere Vorteile und Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden den Fachkundigen aus der folgenden näheren Beschreibung einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlich. In diesen Zeichnungen zeigt
Fig. 1 eine schematische Aufsicht auf eine erfindungsgemäße automatische Schneidevorrichtung während des normalen Betriebs;
Fig. 2a und Fig. 2b die Vorrichtung aus Fig. 1 im Betrieb, wobei die Schneideeinrichtung in entgegengesetzten Winkeln in Bezug zur Vorschubrichtung schräg gestellt ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung sorgt für die automatische elektromotorische Ausrichtung der Schnittlinie auf die genannten Markierungen entsprechend dem Vorschub eines Trägermaterials 1 für mehrere Kopien 10, 10', 10".
Diese automatische Ausrichtung wird dadurch erreicht, daß eine Grenzlinie M zwischen den einzelnen Kopien als Bezugselement verwendet wird, die durch geeignete Lesesysteme erkannt werden kann. Die Linie M umfaßt eine festgelegte Abfolge von ordnungsgemäß wiederholten schwarzen und weißen Linien, die zuvor im Speicher der Vorrichtung gespeichert wird, und erstreckt sich über die gesamte Breite des Bildes, so daß ihr Vorhandensein auch dann erkannt werden kann, wenn das Trägermaterial 1 ohne Führungen oder Bezugselemente ist.
Die folgende detaillierte Beschreibung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft das rechtwinklige Schneiden von in einem kontinuierlichen Streifen oder auf einer Rolle vorhandenem Photopapier, aber es ist offensichtlich, daß sie auch für andere graphische und photographische Trägermaterialien gültig ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt mindestens ein Paar von Walzen 2 zum Vorschub des Papierstreifens 1, einen ersten Motor 3 für den Antrieb der Walzen, ein Lesesystem mit zwei optischen Sensoren 4, 4' für die optische Reflexionserkennung der Grenzlinie M zwischen den Kopien, eine bewegliche Schneideeinrichtung 7, einen zweiten Motor 9 für den Antrieb der beweglichen Schneideeinrichtung, einen dritten Motor 5 für die Änderung der Ausrichtung derselben in Bezug auf die Walzen 2, um die bewegliche Schneideeinrichtung auf die Markierung (M) auszurichten, und einen Mikroprozessor (nicht abgebildet), der das Signal vom Lesesystem verarbeitet und an den dritten Motor 5 übermittelt.
Wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird ein Streifen 1 mit mehreren Kopien 10, 10', 10 " an einem Ende der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingeführt und von dem in der Figur abgebildeten einen Paar von Walzen 2 (von dem nur die obere Walze zu sehen ist), das auf bekannte Weise vom Motor 3 angetrieben wird, zugeführt, bis er das Lesesystem erreicht, das in der vorliegenden Ausführungsform aus einem Paar von optischen Zellen 4, 4' besteht.
Es ist darauf hinzuweisen, daß der Trägermaterialbogen 1 nur eine Bedingung erfüllen muß, nämlich daß er den Bereich zwischen - den optischen Lesezellen abdeckt, so daß die Markierung M von beiden Sensoren erfaßt werden kann. Der Abstand zwischen den beiden Sensoren oder Zellen 4, 4' beträgt vorzugsweise 1/10 der Breite des Trägermaterials; bei einer Vorrichtung, die für einen Bogen mit einer maximalen Breite von 82 cm geeignet ist, beträgt der Abstand zwischen den Zellen dementsprechend 8 cm.
Die Differentiallesung der beiden optischen Zellen wird an den Mikroprozessor (in der Figur nicht abgebildet) übermittelt, der das Signal verarbeitet und die Verschiebung der Schneideeinrichtung in Bezug auf die Kante der Kopie definiert, um eine perfekte beiderseitige Ausrichtung zueinander zu erreichen.
Der Mikroprozessor treibt auf der Grundlage der erforderlichen Verschiebung den Motor 5 (in der vorliegenden Ausführungsform einen Winkelmotor), der die Verschiebung und anschließende Korrektur der Position der Schneideeinrichtung 7 über ein Antriebsglied 6 durchführt (das in der Zeichnung als Schnecke abgebildet ist, die auf bekannte Weise mit einem Ende der beweglichen Schneideeinrichtung 7 im Eingriff ist, zum Beispiel über ein darin ausgebildetes Innengewinde). Die Schneideeinrichtung 7 ist an Punkt 8 schwenkbar, so daß sie gedreht werden kann, solange sie vom Motor 5 angetrieben wird.
Die Winkelverstellung für die Korrektur der Ausrichtung ist in Fig. 2a und Fig. 2b beispielhaft dargestellt, in denen die Schneideeinrichtung zwei verschiedene und entgegengesetzte Positionen im Vergleich zum normalen Betrieb in Fig. 1 einnimmt, bei dem sich das Innengewinde der Antriebsbaugruppe 6 in der Mittelposition der Schnecke befindet. Diese Winkelverstellung erfolgt in Abhängigkeit von einer möglichen unterschiedlichen Schrägstellung des Photopapiers, das in die erfindungsgemäße Vorrichtung eingeführt wird, oder von der Schrägstellung der Kante der Kopie in Bezug auf die Einzugswalzen 2 und das Messer der Schneideeinrichtung 7, das in senkrechter Richtung zur korrekten Papierzufuhrrichtung angeordnet ist.
Es ist klar, daß das Schneiden schnell, weil vollständig automatisch, und perfekt im rechten Winkel erfolgt, da die Abweichung von der Position der korrekten Ausrichtung auf die Kante der Kopie vom optischen Lesesystem genau definiert und von dem mit dem Verschiebungsmotorsystem der Schneideeinrichtung verbundenen Mikroprozessor ausreichend genau berechnet wird, um die genannte Abweichung auszugleichen.
Nachdem der Schnitt durchgeführt wurde, führt ein zweites nachgeschaltetes Paar von Walzen (sofern vorhanden; in den Zeichnungen nicht abgebildet) die von der erfindungsgemäßen Vorrichtung abgeschnittene Kopie heraus.
Es ist darauf hinzuweisen, daß die Drehung der Schneideeinrichtung auf andere Weise erreicht werden könnte, zum Beispiel durch Anordnung des Eingriffs mit dem Verstellmotor an einem Ende und des Schwenkpunkts 8 am gegenüberliegenden Ende.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann ebenfalls leicht erreicht werden, wenn die Ausrichtung der Schneideeinrichtung fest ist, während der Winkel der Achsen der Vorschubwalzen verstellbar ist, etwa durch die Wirkung des sogenannten dritten Motors 5 auf selbige Vorschubwalzen, deren Achsen schwenkbar befestigt sind, ebenfalls mit dem Ziel, die Markierungslinien M auf das Messer der Schneideeinrichtung auszurichten.
Die Tatsache, daß die Ausrichtung auf der Grundlage der durch das Lesesystem durchgeführten optischen Lesung der optischen Markierung erfolgt, die während des Umbruchschritts an der Kante der Kopie oder im Grenzbereich zwischen den Kopien aufgedruckt wurde, macht es möglich, das Lesesystem in Abhängigkeit vom optischen Markierungssystem auszuwählen, das im Umbruchschritt eingesetzt wird, wodurch die erfindungsgemäße Vorrichtung sehr vielseitig wird und an die verschiedensten Bedürfnisse angepaßt werden kann.
In der Vergangenheit war das automatische Schneiden auf der Grundlage der Erkennung einer Markierung, die zwischen photographischen Bildern eingesetzt war, immer vermieden worden, da das Fehlerrisiko als zu hoch angesehen wurde. Dagegen sind durch das erfindungsgemäße simultane Lesen durch zwei Sensoren die Erkennung der Markierung und die Genehmigung zum Schneiden mit immerhin sechs unterschiedlichen Sicherheitsstufen verknüpft, nämlich:
- Die Schnittmarkierung besteht aus einer präzisen Weiß/Schwarz-Sequenz, die im Mikroprozessor gespeichert ist, der durch Abtasten jede Art von Markierung mit dem genannten Merkmalen ohne Formateinschränkung erkennen kann.
- Während des Abtastens speichert der Mikroprozessor der Vorrichtung den Intensivitätsgrad der weißen und schwarzen Linien, um Annahme- und Erkennungsgrenzwerte zu generieren.
- Jede Linie wird mit einer Genauigkeit von 0,05 mm ebenfalls in ihrer Dicke gemessen und wird dann mit der entsprechenden gespeicherten Größe verglichen.
- Die Summe der Linien muß mit der gespeicherten Summe übereinstimmen, um zu verhindern, daß die Toleranzen durch Addition zu Fehlern führen.
- Die Markierung M muß von beiden Sensoren erfaßt werden, um die Genehmigung des Schneidevorgangs auszulösen.
- Nach der ersten Ausrichtung und dem ersten Schneidevorgang muß die Winkelkorrektur innerhalb eines Winkels liegen, der dem höchsten Verzug entspricht, der durch die Walzen 2 bei der Papierzuführung verursacht werden kann.
Insbesondere ein Strichcode (der in diesem Fall aus drei bis vier Linien unterschiedlicher Dicke besteht) ermöglicht eine sehr präzise und saubere Trennung der Kopien, insofern als der Schnitt auf der ersten und der letzten Linie dieses Codes erfolgt (wobei vernachlässigbarer Abfall entsteht), so daß die abgeschnittenen Kopien keine Spuren des Markierungssystem aufweisen, die bei der Verwendung anderer Systeme verbleiben würden.
Die Möglichkeit, daß trotz des Zusammenfallens all dieser Bedingungen dennoch ein Fehler auftritt, ist extrem unwahrscheinlich.
Schließlich ist es mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, die auf einem digital bedruckten Trägermaterial vorhandenen Kopien zu trennen und zu schneiden, insofern als die Einfügung von Schnittmarkierungen zur Erzeugung eines Photosatzes mit Bildern (von denen jedes durch die genannten Markierungen eingerahmt ist), die so gedruckt werden, daß sich eine Matrix aus Reihen und Spalten ergibt, nur durch die Digitaltechnik möglich und einfach ist. Nachdem der Abtastvorgang abgelaufen ist, können die einzelnen Kopien getrennt werden durch das Erfassen und Schneiden der Markierungen zuerst in einer Richtung und dann, nachdem das Trägermaterial um 90º gedreht wurde, in der anderen Richtung.

Claims

1. Automatische Vorrichtung zum Beschneiden und rechtwinkligen Schneiden von Papier und anderen graphischen und photographischen Trägermaterialien (1) mit Serien von Bildern (10) oder "Kopien", die darauf gedruckt sind und durch Markierungen (M) markiert sind, umfassend mindestens ein Paar von Walzen (2) zum Vorschub des Trägermaterials, einen ersten Motor (3) für den Antrieb derselben, eine Schneideeinrichtung (7), einen zweiten Motor (9) für den Antrieb der Schnittbewegung der Schneideeinrichtung (7), einen dritten Motor (5) für die jeweilige relative Ausrichtung der genannten Schneideeinrichtung (7) auf eine der genannten Markierungen (M), ein Lesesystem, das geeignet ist, eine Grenzmarkierung (M) zwischen den Kopien zu erkennen, und einen Mikroprozessor für das Verarbeiten des Signals von dem genannten Lesesystem und die Ansteuerung des genannten dritten Motors (5), wobei jede Markierung (M) aus einer voreingestellten, in dem genannten Mikroprozessor gespeicherten Sequenz von weißen und schwarzen Linien besteht, die sich mindestens über eine gesamte Kante jedes der genannten Bilder (10) erstrecken, welche rechtwinklig zu der Kante des Trägermaterials (1) ausgerichtet ist, die sich im wesentlichen in Laufrichtung desselben erstreckt, und wobei das genannte Lesesystem ein Paar von optischen Sensoren (4, 4') umfaßt, die auf einer quer zur genannten Laufrichtung verlaufenden Linie angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Trägermaterial (1) von den genannten Walzen (2) ohne jegliche Führung oder Bezugsbasis gefördert wird, wodurch es möglich wird, den Schnitt durch Drehung des Trägermaterials (1) um 90º in zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Richtungen durchzuführen, und der Abstand zwischen den genannten optischen Sensoren (4, 4') ein Bruchteil der Breite des Trägermaterials ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Schneideeinrichtung (7) schwenkbar an einem Punkt (8) befestigt ist, so daß sie von dem genannten dritten Motor (5) im Winkel gedreht werden kann, mit dem sie an einem Ende verbunden ist, um auf die genannte Markierung (M) ausgerichtet zu werden, wobei der genannte Drehpunkt (8) in einem mittleren Bereich der Schneideeinrichtung oder an dem Ende gegenüber dem mit dem Motor (5) verbundenen Ende angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Paar von Walzen (2) schwenkbar ist, so daß es von dem genannten dritten Motor (5) im Winkel gedreht werden kann, um die genannte Markierung (4) auf die genannte Schneideeinrichtung (7) auszurichten, welche fest montiert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den beiden optischen Sensoren (4, 4') etwa 1/10 der maximalen Breite des Trägermaterials (1), die durch die Schnittbreite zulässig ist, beträgt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung jeder weißen oder schwarzen Linie, die die genannte Markierung (M) bildet, mit einer Genauigkeit von 0,05 mm erfolgt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidvorrichtung (7) ein Signal zur Genehmigung des Schneidevorgangs nur dann enthält, wenn die Markierung (M) von beiden optischen Sensoren (4, 4') erkannt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideeinrichtung zwei Messer umfaßt, die parallel zueinander in einem Abstand angeordnet sind, welcher der Gesamtgröße der Markierung (M) in Laufrichtung des Trägermaterials entspricht, wodurch die Markierung durch den Schneidevorgang vollständig entfernt wird.