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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Bilderzeugungssysteme und
insbesondere die Verbesserung der Arbeitsweise eines Ausrichtsystems in
dem Bilderzeugungssystem.
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Bilderzeugungssysteme,
wie zum Beispiel elektrografische Hochleistungsdrucker und -kopierer, werden
zum Übertragen
von Bildern auf eine Vielzahl von Blättern aus Papier oder einem
anderen Medium verwendet. Bei einem typischen Bilderzeugungsauftrag überträgt oder
druckt das Bilderzeugungssystem ein oder mehrere Bilder auf ein
oder mehrere Blätter. Bei
der Übertragung
von mehreren Bildern werden die Bilder im Bilderzeugungsprozess
gewöhnlich
so übertragen,
dass die Anordnung der ausgegebenen Blätter dem Bilderzeugungsauftrag
entspricht. Die Reihenfolge, mit der die Blätter ausgegeben werden, entspricht
typischerweise der Reihenfolge, mit der die Bilder in das Bilderzeugungssystem
eingegeben werden. Durch diese geordnete Eingabe und ent-sprechende
Ausgabe wird vermieden, dass die Blätter neu geordnet oder auf
andere Weise kompiliert werden müssen.
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Viele
Bilderzeugungssysteme verfügen über ein
Markierungsgerät,
ein Einfügegerät und eine
Finishingvorrichtung. Das Markierungsgerät überträgt oder druckt Bilder auf die
Blätter.
Wenn der Bilderzeugungsauftrag dies erfordert, fügt das Einfügegerät einen Tabulator, ein vorgedrucktes
Blatt, ein leeres Blatt oder ein anderes Vorratsblatt in die Blattausgabe
des Markierungsgeräts
ein. Die Finishingvorrichtung sammelt die ausgegebenen Blätter, um
den Bilderzeugungsauftrag abzuschließen oder die Blätter für eine weitere
Verarbeitung vorzubereiten.
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Verschiedene
andere Bilderzeugungssysteme werden in früher erteilten Patenten erörtert. Die
in US-A-S 415 387 (Suzuki) erörterte
Blattfördereinrichtung
betrifft eine Blattfördereinrichtung
für Bilderzeugungsanlagen,
bei der ein Blattförderabschnitt
und ein Ausrichtabschnitt jeweils über einen eigenen Antrieb verfügen. Ein
in einem Bilderzeugungsabschnitt erzeugtes Förderstartsignal veranlasst
den Bildförderabschnitt,
die Förderung
eines Blatts zum Ausrichtabschnitt einzuleiten. Der Zeitpunkt, an
dem der Blattförderabschnitt
veranlasst wird, die Förderung eines
Blatts einzustellen, oder der Zeitpunkt, an dem der Ausrichtabschnitt
veranlasst wird, den Antrieb des Blatts einzuleiten, wird zum Anpassen
an eine Druckgeschwindigkeit verzögert. Infolgedessen stellt der
Blattförderabschnitt
ein Blatt mit ausreichender Entspannung bereit, während der
Ausrichtabschnitt das Blatt genau mit einem Bild ausrichtet und
die Position eines Bildes auf dem Blatt nach oben und unten verändern kann.
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Das
in DE-A-4444755 (Krueger) erörterte Verfahren
zum Fördern
von Blättern
in einem Förderbereich
eines Blattverarbeitungsgeräts
und die dort beschriebene Vorrichtung betreffen Blätter, die
einzeln von einem Vorratsstapel abgezogen und auf den Tisch der
Fördereinrichtung
abgelegt werden, wo ein endloses Band sie dem Prozess in versetzter
Anordnung zuführt.
Das endlose Band wird von einem eigenen Elektromotor angetrieben.
Dabei messen Überwachungseinrichtungen
an der Prozesswalze und der Transportwalze die Prozess- und Fördergeschwindigkeiten.
Eine Steuereinheit regelt die Fördergeschwindigkeit
auf einen Mindestwert, wenn sich die Vorderkante eines Blatts dem Übergabepunkt
an den Prozess nähert
und ein neues Blatt auf den Tisch geladen wird. Die Überlappung
der Blätter
auf dem Tisch entspricht einem einfachen Bruch der Tischlänge. Die überwachten
Signale werden mit einem gespeicherten Geschwindigkeitsverlauf verglichen,
und die Geschwindigkeit des Gesamtsystems kann mit einem Bedienfeld
eingestellt werden. Der Fördergeschwindigkeitsverlauf
weist Höchst-
und Mindestwerte sowie konstante Werte zwischen diesen Punkten auf.
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Der
in US-A-S 931090 (Ohkawa) erörterte Drucker
betrifft einen Drucker, bei dem ein Zwischenoriginal um eine Druckwalze
geschlungen und ein Blatt gegen das Zwischenoriginal mit der Druckwalze
oder einer Pressenwalze gedrückt
wird. Eine Impulsscheibe an der Pressenwalze überwacht Änderungen der Drehgeschwindigkeit
der Pressenwalze, sodass ein Zeitpunkt für die Förderung der Vorderkante des
Blatts zu einer Klemmvorrichtung gesteuert werden kann. Die Klemmvorrichtung
kann die Vorderkante eines Blatts sicher klemmen und verhindern,
dass diese sich aufrollt. Das Blatt kann stabil und zuverlässig gefördert und
daher genau ausgerichtet werden.
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Das
in US-A-6 144 814 (Newell) erörterte Verfahren
zum automatischen Ausführen
einer Seitenstoppvorgabe in einer Druckvorrichtung betrifft ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum automatischen Kalibrieren von Medienförderzeiteinstellungsoperationen
für den
internen Medientransport und für
die Übergabe
von Medien zwischen gekoppelten Förder- und Empfangsvorrichtungen.
Jede dieser Vorrichtungen ist mit einem Mikroprozessor und einem
Festspeicher (ROM) zum Speichern von Programmen ausgerüstet. Für die Medienförderbahn
einer jeden Aufnahmevorrichtung wird ein Anhaltepunkt bestimmt.
Zusätzlich
ist die Medienbahn einer jeden Fördervorrichtung
in der Nähe
ihres Austritts mit einem Mediumerkennungssensor ausgerüstet. Der
Abstand zwischen diesem Sensor und dem Austritt der Medienbahn der
Fördervorrichtung
kann durch manuelles Messen bestimmt werden. Außerdem muss jede Fördervorrichtung
die Geschwindigkeit „kennen", mit der sie Blätter entlang
der Medienbahn transportiert. Jeder Fördervorrichtung werden beim Booten
des Systems die Seitenstoppvorgaben gegebenenfalls angebauter Empfangsvorrichtungen über einen
Kommunikationsbus mitgeteilt. Anhand dieser Informationen stellt
die Fördervorrichtung
dann den Zeitgeber ihres Seitenfördermotors
auf einen Wert ein, der bewirkt, dass Medienseiten von der Fördervorrichtung
zum richtigen Punkt in der Empfangsvorrichtung bewegt werden.
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Das
Markierungsgerät
umfasst gewöhnlich Bilderzeugungsausrüstungen,
eine Blattfördereinrichtung
und ein Ausrichtsystem. Die Blattfördereinrichtung stellt das
ausgewählte
Papier oder andere Medium für
das Bilderzeugungssystem zum Übertragen
oder Drucken eines Bildes an einem Abbildungs- und Ausrichtsystem
in dem Markiergerät
bereit. Das Abbildungssystem verfügt über eine Abbildungsschleife.
Das Ausrichtsystem bringt den Fotoleiter zum richtigen Zeitpunkt
in die richtige Position und Ausrichtung. Das ausgewählte Papier
kann zu einem beliebigen Zeitpunkt von verschiedenen Teilen des Bilderzeugungssystems
am Ausrichtsystem ankommen. Die Ungenauigkeit oder Schwankung, mit
der das Papier am Ausrichtsystem ankommt, kann eine wirksame Ausrichtung
und Orientierung des Papiers durch das Ausrichtsystem vor Durchlaufen
des Ausrichtsystems behindern. Ferner ist es bei einem elektrografischen
Markierungsgerät
wünschenswert,
die Geschwindigkeit, mit der ein Bild für einen gegebenen Durchsatz
verarbeitet und fixiert wird, zu minimieren. Zu diesem Zweck werden
die Blätter
in der Förderrichtung
mit verhältnismäßig geringem
Abstand zueinander positioniert. Andererseits ist für Papierfördereinrichtungen
im Allgemeinen eine höhere Transportgeschwindigkeit
wünschenswert,
und zwar deswegen, weil Hochleistungsfördereinrichtungen mit Unterdruck
arbeiten und daher zuverlässiger
und leistungsfähiger
sind als Fördereinrichtungen
anderer Art. Zur Maximierung der Leistung erfordern diese mit Unterdruck
arbeitenden Fördersysteme
eine signifikante Zeitspanne zwischen den einzelnen Blättern, damit
diese vor dem Fördern
sicher mit Unterdruck erfasst werden. Zu diesem Zweck wird das Blatt
während
der Förderung
mit einer höheren
Geschwindigkeit transportiert, sodass zwischen aufeinander folgenden
Fördervorgängen mehr
Zeit zum Erfassen des nächsten
Blatts verbleibt. Diese Geschwindigkeit übersteigt zuweilen die für einen
zuverlässigen
Betrieb des Ausrichtsystems zulässige Grenze.
Es besteht somit ein Konflikt zwischen der gewünschten relativ niedrigeren
Geschwindigkeit des Abbildungssystems und der gewünschten
höheren
Geschwindigkeit für
die Blattfördereinrichtungen.
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Es
besteht daher ein Bedarf für
ein Bilderzeugungssystem, das Papierblätter an ein Ausrichtsystem
zu einem Zeitpunkt übergeben
kann, der mit der Zeiteinstellung des Ausrichtsystems abgestimmt ist.
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Die
Erfindung betrifft eine für
den Einsatz in einem Bilderzeugungssystem mit einem Markierungsgerät geeignete
Vorrichtung und ein dafür
geeignetes Verfahren. Solche Systeme können auch ein Papiervorratsmodul,
ein Einfügegerät und eine Finishingvorrichtung
beinhalten. Das Bilderzeugungssystem verfügt über ein Markierungsgerät, das mindestens
ein Blatt und vorzugsweise eine Vielzahl von Blättern empfängt, auf das bzw. die ein Bild übertragen
wird. Eine Blattfördereinrichtung
transportiert das Blatt mit einer ersten Geschwindigkeit zum Markierungsgerät. Das Markierungsgerät verfügt über ein
Abbildungssystem, welches das Bild auf das Blatt überträgt. Ein
dem Abbildungssystem vorgeschaltetes Ausrichtsystem richtet das
Blatt zum Abbildungssystem aus und bewegt das Blatt mit einer zweiten Geschwindigkeit
durch das Abbildungssystem. Das Markierungsgerät weist einen Ausgang auf,
der dem Abbildungssystem nachgeschaltet ist. Ein Geschwindigkeitseinstellsystem
ist dem Ausrichtsystem vorgeschaltet. Das Geschwindigkeitseinstellsystem
ist derart verbunden, dass es das Blatt von der Blattfördereinrichtung
mit der ersten Geschwindigkeit empfängt und das Blatt mit der zweiten
Geschwindigkeit an das Ausrichtsystem übergibt. Vorzugsweise bestimmt das
Geschwindigkeitseinstellsystem auch den richtigen Zeitpunkt für die Förderung
des mindestens einen Blatts zum Ausrichtsystem.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst das Markierungsgerät
eine Markierungsgerätesteuerung
und ein Geschwindigkeitseinstellsystem. Das Geschwindigkeitseinstellsystem
weist eine Geschwindigkeitseinstellsystem-Steuereinheit auf. Das Markierungsgerät überträgt ein Synchronisierungsimpulssignal
zur Geschwindigkeitseinstellsystem-Steuereinheit. Das Geschwindigkeitseinstellsystem überträgt bei Ankunft
des Blatts ein Signal an den Geschwindigkeitseinstellsystem-Sensor.
Die Geschwindigkeitseinstellsystem-Steuereinheit vergleicht die
gemessene Ankunftszeit mit dem Synchronisierungsimpulssignal, um
eine Geschwindigkeit des Blatts einzustellen, bevor dieses zum Ausrichtsystem überführt wird.
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Andere
Systeme, Verfahren, Merkmale und Vorteile der Erfindung wird der
Fachmann bei Prüfung
der folgenden Abbildungen und ausführlichen Beschreibung erkennen.
Alle diese zusätzlichen
Systeme, Verfahren, Merkmale und Vorteile sollen in diese Beschreibung
und den Schutzumfang der Erfindung eingeschlossen und von den folgenden
Ansprüchen
geschützt
werden.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten
bevorzugten Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines Markierungsgeräts des Bilderzeugungssystems;
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2 eine
schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines Einfügegeräts und einer
Finishingvorrichtung des Bilderzeugungssystems;
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3 eine
schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines Geschwindigkeitseinstellsystems;
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4 ein
Ablaufdiagramm eines Algorithmus oder eines Verfahrens, das beispielhaft
zeigt, wie die Erfindung in dem Bilderzeugungssystem verwertet wird;
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5 eine
schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Geschwindigkeitseinstellsystem-Steuereinheit
und einer Markierungsgerätesteuerung;
und
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6 einen
Impulsplan des in 3 dargestellten Geschwindigkeitseinstellsystems.
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In
der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
anhand der Zeichnung werden gleiche Bauteile mit gleichen Bezugsziffern
bezeichnet. Diese Beschreibungen haben nur beispielhaften Charakter
und sollen den Schutzumfang der Erfindung nicht begrenzen.
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Das
in der Zeichnung dargestellte Bilderzeugungssystem 100 umfasst:
ein Markierungsgerät 103 (1),
ein Einfügegerät 105 (2),
eine Finishingvorrichtung 107 (2) und eine
Ausgabehilfe 109 (2).
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1 zeigt
eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform
eines Markierungsgeräts
des Bilderzeugungssystems. Das Markierungsgerät 103 ist ein Modul,
welches das gewünschte
Bild auf das Papier oder ein anderes Medium druckt. Es wird auch
als elektrofotografisches Prozessmodul bezeichnet. Das Markierungsgerät 103 umfasst
vorzugsweise eine Abbildungseinheit 121, eine Fördereinrichtung 123 und
eine Markierungsgerätesteuerung 127.
Die Abbildungseinheit 121 kann auch als Abbildungssystem
bezeichnet werden. Das Markierungsgerät kann auch ein über Papiertransporteinrichtungen 133, 135, 137 und 139 verbundenes
Einfügegerät 131 aufweisen.
Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform empfängt die
Papiertransporteinrichtung 135 das Blatt von der Papiertransporteinrichtung 133.
Ein Geschwindigkeitseinstellsystem 129 ist mit einer Geschwindigkeitseinstellsystem-Steuereinheit 125 versehen.
Das Geschwindigkeitseinstellsystem 129 stellt die Geschwindigkeit
und vorzugsweise den Zeitpunkt, an dem die Blätter an das Ausrichtsystem 176 übergeben
werden, ein.
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Als
Transporteinrichtungen 133, 135, 137 und 139 können beliebige
geeignete Fördermechanismen
für den
Transport von Blättern
im gesamten Markierungsgerät 103 verwendet
werden. So können die
Papiertransporteinrichtungen 133, 135, 137 und 139 beispielsweise
als Walzensätze,
Förderband, Plattenförderer oder
in einer anderen geeigneten Konfiguration ausgebildet sein. Die
Papiertransporteinrichtungen 133, 135, 137 und 139 können massiv oder
gelocht ausgeführt
werden und mit Druckluft, Unterdruck oder einem Kombinationssystem
arbeiten, um die Blätter,
beispielsweise an der Transporteinrichtung, festzuhalten. Führungen
und ähnliche Vorrichtungen
(nicht dargestellt) können
vorgesehen werden, um die Blätter
auf eine andere Papiertransporteinrichtung oder in eine bestimmte
Richtung zu lenken oder umzulenken. Die Papiertransporteinrichtungen 133, 135, 137 und 139 wirken
mit Papiertransportwalzen 119a zusammen, von denen eine oder
mehrere motorisch angetrieben sein können. In der offenbarten Ausführungsform
sind die Papiertransportwalzen 119a als paarweise einander
gegenüberliegend
an den Papiertransporteinrichtungen 133, 135, 137 und 139 angeordnete
Walzen konfiguriert. Die Papiertransportwalzen 119a können auch andere
für den
Transport der Blätter
geeignete Konfigurationen aufweisen. Stattdessen können die
Papiertransporteinrichtungen 133, 135, 137 und 139 auch
als Durchlass oder Bahn für
die Blätter
ausgebildet sein. Die Papiertransportwalzen 119a können so
angeordnet werden, dass mindestens eine Walze oder ein Walzenpaar
mit jedem Blatt an einer beliebigen Stelle entlang den Papiertransporteinrichtungen 133, 135, 137 und 139 in
Berührung
steht.
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Vorzugsweise
führt die
Fördereinrichtung 123 der
Abbildungseinheit 121 Papier oder ein anderes Medium zu.
Die Fördereinrichtung 123 arbeitet vorzugsweise
mit Unterdruck. Wie bereits erwähnt, wird
die Förderung
mit Unterdruck bevorzugt, weil sie zuverlässiger und leistungsstärker arbeitet
als Fördereinrichtungen
anderer Art. Das Markierungsgerät 103 kann
zum Umgehen der Fördereinrichtung 123 eine
Förderposition
A aufweisen. An der Förderposition
A kann ein Benutzer ein Blatt oder ein anderes Medium auf die Eingabe-Papiertransporteinrichtung 135 laden.
Die Fördereinrichtung 123 umfasst
ein oder mehrere Blattvorratsmagazine 141a, 141b und 141c mit
jeweils einer oder mehreren Papierfördereinrichtungen 143a, 143b und 143c.
Papierfördereinrichtungen
können
als Blattfördereinrichtungen
bezeichnet werden.
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Die
Blattvorratsmagazine 141a, 141b und 141c nehmen
Blätter
aus Papier oder einem anderen Medium auf. Es können auch andere mehrfache Blattvorratsmagazine,
auch in verschiedenen Größen, verwendet werden. Die Blätter können gleiches, unterschiedliches
und eine Kombination von Formaten aufweisen. Die Blätter können ferner
auch aus gleichen, unterschiedlichen und einer Kombination von Papierarten
und anderen Medien bestehen.
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Im
Betrieb entnehmen die Papierfördereinrichtungen 143a, 143b und 143c den
Vorratsmagazinen 141a, 141b und 141c ein
Blatt und geben dieses auf eine Papiertransporteinrichtung 133 aus.
Die Papiertransporteinrichtung 133 bewegt das Blatt auf
die Eingabe-Papiertransporteinrichtung 135, die das Blatt
zur Abbildungseinheit 121 transportiert.
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Die
Abbildungseinheit 121 ist der Ort im Markierungsgerät 103,
an dem die Bilder auf die Papierblätter übertragen oder gedruckt werden.
Die Abbildungseinheit 121 kann Bestandteil eines Kopierers, eines
Faxgeräts,
eines elektrofotografischen Bilderzeugungsgeräts und dergleichen sein.
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Ein
Ausrichtsystem 176 richtet das Blatt zur Fotoleiter- oder
Bildschleife in der richtigen Position und Orientierung und zu dem
für die
Abbildung richtigen Zeitpunkt aus. Das Ausrichtsystem 176 korrigiert zum
Beispiel die Schräglage,
die zeitliche Position und die Seitenausrichtung der Blätter, bevor
diese an die Bildschleife des Markierungsgeräts 103 übergeben
werden. Im Einzelnen justieren dabei Ausrichtwalzen im Ausrichtsystem 176 die
Schräglage,
die zeitliche Position und die Seitenausrichtung der Blätter so,
dass das Papier mit der richtigen Orientierung an der Abbildungseinheit 121 ankommt.
Das Ausrichtsystem 176 kann auch mit der Markierungsgerätesteuerung 127 verbunden
sein. Bei einer Ausführungsform
umfasst die Abbildungseinheit 121 einen Fotoleiter 145,
Stützwalzen 147,
eine motorisch angetriebene Walze 149, eine Primärladevorrichtung 151,
ein Belichtungsgerät 153,
eine Tonungsstation 155, eine Fixierstation 159,
eine Reinigungsvorrichtung 161 sowie zugehörige Ausrüstungen
und Zubehörteile.
Der Fotoleiter 145 ist in Wirkverbindung auf den Stützwalzen 147 montiert.
Die motorisch angetriebenen Walze 149 bewegt den Fotoleiter 145 in
der von dem Pfeil B angezeigten Richtung. Die Primärladevorrichtung 151,
das Belichtungsgerät 153,
die Tonungsstation 155, die Fixierstation 159 und
die Reinigungsvorrichtung 161 sind in Wirkverbindung neben dem
Fotoleiter 145 angeordnet. Vorzugsweise wird der Fotoleiter 145 mit
einem Band und Walzen konfiguriert, eine Trommel- oder andere geeignete
Konfiguration ist jedoch ebenfalls möglich.
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Zur
Erzeugung eines Bildes lädt
die Primärladevorrichtung 151 den
Fotoleiter 145 elektrostatisch auf, und das Belichtungsgerät 153 übernimmt dann
die optische Belichtung und die Erzeugung eines elektrostatischen
Bildes auf dem Fotoleiter 145. In der Tonungsstation 155 wird
der Fotoleiter 145 mit aufgeladenem Toner beaufschlagt.
Die Ladung des Toners bewirkt, dass dieser an dem elektrostatischen Bild
haftet. Eine Transferladevorrichtung (nicht dargestellt) überträgt den Toner
von dem Fotoleiter 145 auf ein Blatt. Die Fixierstation 159 empfängt das
Blatt von der Transferladevorrichtung und fixiert den Toner auf
dem Blatt, um ein bedrucktes Blatt herzustellen.
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Wie
aus 1 ersichtlich, kann in dem Markierungsgerät 103 eine
Wendevorrichtung 131 für
die Herstellung beidseitig bedruckter Blätter vorgesehen werden. Wenn
kein beidseitig bedrucktes Blatt hergestellt werden soll, wird die
Wendevorrichtung 131 nicht benutzt. Die Wendevorrichtung 131 umfasst eine
als Wendevorrichtung verwendbare Papiertransporteinrichtung 137,
die aus einem beliebigen, zum Wen den der Blätter geeigneten Mechanismus bestehen
kann. Die Wendevorrichtung 131 dreht das beidseitig zu
bedruckende Blatt um, bevor dieses auf die Eingabe-Papiertransporteinrichtung 135 übergeben
wird. Zur Unterstützung
beim Wenden des beidseitig zu bedruckenden Blatts kann die Wendevorrichtung 131 mit
einem Transfermagazin (nicht dargestellt) oder einer ähnlichen
Vorrichtung versehen werden. Nach Übertragung eines ersten Bildes
auf eine erste Seite eines beidseitig zu bedruckenden Blatts gelangt
das beidseitig zu bedruckende Blatt aus der Abbildungseinheit 121 auf
die Ausgabe-Papiertransporteinrichtung 139. Anschließend wird
das beidseitig zu bedruckende Blatt auf die als Wendevorrichtung
verwendbare Papiertransporteinrichtung 137 umgelenkt, die
das beidseitig zu bedruckende Blatt wendet und an die Eingabe-Papiertransporteinrichtung 135 übergibt.
Das beidseitig zu bedruckende Blatt läuft dann in die Abbildungseinheit 121,
wo ein zweites Bild auf eine zweite Seite eines beidseitig zu bedruckenden
Blatts übertragen
wird. Aus der Abbildungseinheit 121 und dem Markierungsgerät 103 gelangt
das beidseitig bedruckte Blatt unter Umgehung der Wendevorrichtung 137 auf
die als Ausgang des Markierungsgeräts 103 dienende Ausgabe-Papiertransporteinrichtung 139.
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Der
elektrofotografische Drucker beinhaltet ferner ein Geschwindigkeitseinstellsystem. 3 zeigt
eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform
eines Geschwindigkeitseinstellsystems 129. Wie bereits
erwähnt,
ist das Geschwindigkeitseinstellsystem 129 dem Ausrichtsystem 176 vorgeschaltet.
Bei dieser Ausführungsform
umfasst das Geschwindigkeitseinstellsystem 129 vorgeschaltete
Quetschwalzen 120, mindestens einen Geschwindigkeitseinstellsensor 175,
Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 und eine Geschwindigkeitseinstell-Steuereinheit 125.
Außerdem
steht das Geschwindigkeitseinstellsystem 129 in Wirkverbindung mit
der Markierungsgerätesteuerung 127.
Der Geschwindigkeitseinstellsensor 175 steht in Wirkverbindung
mit der Geschwindigkeitseinstellsystem-Steuereinheit 125.
Die Geschwindigkeitseinstellsystem-Steuereinheit 125 steuert
den Betrieb des Geschwindigkeitseinstellsystems 129 in
Abhängigkeit von
Informationen, welche die Geschwindigkeitseinstellsystem-Steuereinheit 125 von
dem Geschwindigkeitseinstellsensor 175 empfängt. In
der bevorzugten Ausführungsform
korrigiert das Geschwindigkeitseinstellsystem 129 die Zeiteinstellung
von Blättern
für Papierfördereinrichtungen
A, Wendevorrichtung 131, 43a, 143b, 143c vor Übergabe
der Blät ter an
das Ausrichtsystem 176 in einer Weise, die im Folgenden
ausführlicher
beschrieben wird.
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In
dieser Ausführungsform
sind die Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 über mindestens einen
Riemen und Riemenscheiben mit einem an die Geschwindigkeitseinstellsystem-Steuereinheit 125 angeschlossenen
Schrittmotor 128 verbunden. Die Geschwindigkeitseinstellsystem-Steuereinheit 125 bedient
sich des Schrittmotors 128, um die Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 so
zu steuern, dass die Zeiteinstellung der am Ausrichtsystem 176 ankommenden
Blätter
korrigiert wird. Auf diese Weise fördert das Geschwindigkeitseinstellsystem 129 das Blatt
mit einer justierten Geschwindigkeit und vorzugsweise mit einer
justierten Zeiteinstellung in das Ausrichtsystem 176, welches
das Papier für
die Bildübertragung
an der Abbildungseinheit 129 genau positioniert. Bei einer
bevorzugten Ausführungsform befindet
sich die Geschwindigkeitseinstellsystem-Steuereinheit 125 in
der Markierungsgerätesteuerung 127 oder
ist Bestandteil derselben.
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Die
Markierungsgerätesteuerung 127 wird vorzugsweise
mit einer Benutzerschnittstelle verbunden, die es einem Benutzer
ermöglicht,
den Betrieb des Bilderzeugungsgeräts zu steuern. Als Benutzerschnittstelle
kann eine grafische Benutzeroberfläche oder eine beliebige andere
Benutzerschnittstelle verwendet werden.
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2 zeigt
eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform
eines Einfügegeräts und einer
Finishingvorrichtung des Bilderzeugungssystems. Aus dem Markierungsgerät 103 an die
Ausgabe-Papiertransporteinrichtung 139 übergebene Blätter gelangen
anschließend
beim Einlauf der Blätter
in das Einfügegerät 105 zu
einer Durchlauf-Papiertransporteinrichtung 163. Die Ausgabe-Papiertransporteinrichtung 139 und
die Durchlauf-Papiertransporteinrichtung 163 bilden eine Blatt-Ausgabebahn
und können
mit der Papiertransporteinrichtung identisch sein. Die Blatt-Ausgabebahn kann
die Ausgabe-Papiertransporteinrichtung 139 oder andere
Papiertransporteinrichtungen, wie zum Beispiel eine oder mehrere
Finishing-Papiertransporteinrichtungen 173a, 173b und 173c umfassen.
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Das
Einfügegerät 105 ist
ein Papierhilfsmodul, das Blätter
aus den Blattvorräten
aus dem Markierungsgerät 103 vor
der Finishingvorrichtung 107 mischt. Wenn der Bilderzeugungsauftrag
keine eingefügten
Blätter
vorsieht, gelangen die Blätter
aus dem Einfügegerät 105 in
die Finishingvorrichtung 107. Wenn Blätter eingefügt werden sollen, fügt das Einfügegerät 105 die
einzufügenden
Blätter
zwischen den entsprechenden Ausgabeblättern des Markierungsgeräts 103 ein.
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Das
Einfügegerät 105 umfasst
vorzugsweise Einfüg-Vorratsmagazine 165a, 165b,
und 165c mit Papierfördereinrichtungen 167a, 167b und 167c.
Es können
ein oder mehrere Magazine und entsprechend auch nur ein oder mehrere
Papierfördereinrichtungen
verwendet werden. An der richtigen Stelle in der Blattausgabe des
Markierungsgeräts 103,
einer Blatteinfügeposition,
führen
ein oder mehrere Papierfördereinrichtungen 167a, 167b und 167c der Einfüg-Papierfördereinrichtung 169 aus
den Vorratsmagazinen 165a, 165b und 165c einzufügende Blätter zu.
Die Papierfördereinrichtungen 167a, 167b und 167c entnehmen
den Vorratsmagazinen 165a, 165b und 165c ein
einzufügendes
Blatt und übergeben dieses
an die Einfüg-Papiertransporteinrichtung 169.
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Die
Einfüg-Papiertransporteinrichtung 169 bietet
eine Möglichkeit,
das eine oder mehrere Blätter (eine
Vielzahl von Blättern)
auf eine Durchlauf-Papiertransporteinrichtung 156 zu überführen. Die
Papiertransporteinrichtungen 156 und 169 wirken
mit den Papiertransportwalzen 119b, von denen eine oder
mehrere motorisch angetrieben sein können, zusammen. Die Papiertransportwalzen 119b können als
paarweise einander gegenüberliegend
an den Papiertransporteinrichtungen 156 und 169 angeordnete
Walzen konfiguriert sein. Die Papiertransportwalzen 119b können aber
auch andere, dem Fachmann bekannte Konfigurationen aufweisen, soweit diese
für den
Transport von Blättern
geeignet sind. Stattdessen können
die Papiertransporteinrichtungen 156 und 169 auch
einen Durchlauf oder eine Bahn für
die Blätter
bereitstellen. Die Papiertransportwalzen 119b können so
angeordnet werden, dass mindestens eine Walze oder ein Walzenpaar mit
jedem Blatt an einer beliebigen Stelle entlang den Papiertransporteinrichtungen 156 und 169 in
Berührung
steht.
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Die
Papiertransporteinrichtung 156 überträgt das mindestens eine eingefügte Blatt
oder mehrere eingefügte
Blätter
von dem Einfügegerät 105 an
die Papiertransporteinrichtung 171 der Finishingvorrichtung 107.
Die Einfüge-Papiertransporteinrichtung 169 übergibt
die eingefügten
Blätter
an die Durchlass-Papiertransporteinrichtung 156. Die Papiertransporteinrichtung 156 überträgt das mindestens eine
eingefügte
Blatt von dem Einfügegerät 105 an die
Papiertransporteinrichtung 171 der Finishingvorrichtung 107.
Die Einfüge-Papiertransporteinrichtung 169 übergibt
die eingefügten
Blätter
an die Durchlass-Papiertransporteinrichtung 156.
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Die
Blatt-Vorratsmagazine 165a, 165b und 165c nehmen
eingefügte
Blätter
auf, die als leere Blätter,
Vordrucke und dergleichen vorliegen können. Die eingefügten Blätter können dieselbe
Größe, unterschiedliche
Größen und
eine Kombination von Größen aufweisen.
Die eingefügten
Blätter
können die
gleiche, unterschiedliche und eine Kombination von Papierarten und
anderen Medien aufweisen. Die eingefügten Blätter können dieselbe Größe haben wie
die von der Fördereinrichtung 123 für die Abbildungseinheit 121 bereitgestellten
Blätter
oder eine davon abweichende Größe. Die
eingefügten
Blätter können ferner
aus dem gleichen Papier bestehen wie die von der Fördereinrichtung 123 bereitgestellten Blätter oder
aus einem anderen Medium.
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Vorzugsweise
wird eine Finishingvorrichtung 107 vorgesehen, welche die
Blattausgabe sammelt, um den Bilderzeugungsauftrag abzuschließen oder ihn
für eine
weitere Verarbeitung, wie zum Beispiel Heften, Binden, Kollationieren
und dergleichen, vorzubereiten. In der Finishingvorrichtung 107 werden die
Blätter
auf eine der Papiertransporteinrichtungen 173a, 173b und 173c der
Finishingvorrichtung übergeben.
Jede der Papiertransporteinrichtungen 173a, 173b und 173c der
Finishingvorrichtung kann zu einem oder mehreren Finishingvorgängen (nicht
dargestellt) führen,
wie zum Beispiel Heften, Binden, Kollationieren und dergleichen.
Eine der Papiertransporteinrichtungen 173a, 173b und 173c der
Finishingvorrichtung kann mit der Durchlass-Papiertransporteinrichtung 171 identisch
sein. Die Finishingvorrichtung 107 übergibt die Blätter an
eine Ausgabehilfe 109, welche die Darstellung der Blätter in
einem Dokument oder einem Druckauftrag in einer bestimmten Weise
erleichtert. Eine oder mehrere optionale Ausgabehilfen 109 können der
Finishingvorrichtung 107 nachgeschaltet werden.
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5 zeigt
eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform
einer mit der Markierungsgerätesteuerung
verbundenen Geschwindigkeitseinstellsystem-Steuereinheit. Die Geschwindigkeitseinstellsystem-Steuereinheit 125 ist eine
Vorrichtung, die im Zusammenwirken mit anderen Komponenten des Geschwindigkeitseinstellsystems 129 die
Ankunftszeit eines Blattes oder einer Vielzahl von Blättern am
Geschwindigkeitseinstellsystem 129 misst. Die Geschwindigkeitseinstellsystem-Steuereinheit 125 steuert
beispielsweise die Bewegung der Vielzahl von Blättern im Geschwindigkeitseinstellsystem 129 durch
Steuern des Schrittmotors 128, der die Bewegung der in 2 dargestellten
Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 steuert. Die Markierungsgerätesteuerung 127 hat
die Aufgabe, die Funktionen mehrerer Subsysteme in dem Markierungsgerät 103,
einschließlich
der Abbildungseinheit 121, zu koordinieren.
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Die
Markierungsgerätesteuerung 127 umfasst
eine Eingabe-Schnittstelle 127a, eine Ausgabe-Schnittstelle 127c und
einen Mikroprozessor 127b. In einer bevorzugten Ausführungsform
wird als Mikroprozessor 127b ein M68332-Prozessor verwendet.
Die Markierungsgerätesteuerung 127 ist über ihre
Eingabe-Schnittstelle 127a mit verschiedenen Komponenten
und Sensoren im Markierungsgerät 103,
wie zum Beispiel einem Sensoreinlass (nicht dargestellt) neben einem
Fotoleiter 145 der Abbildungseinheit 121, verbunden.
Der Sensoreinlass tastet Perforationen oder Indices auf der Fotoleiterschleife 145 ab.
Jedes Mal, wenn der Sensoreinlass eine Perforation auf dem Fotoleiter 145 entdeckt, empfängt die
Eingabe-Schnittstelle 127a ein Signal, das der Perforation
entspricht, worauf der Mikroprozessor 127 ein F-PERF-Signal erzeugt. Der
Mikroprozessor 127b sendet das F-PERF-Signal über eine Ausgabe-Schnittstelle 127c an
einen Gerätzeiteinstellungsbus 126.
Die Walzen 147 sind mit einer Impulsscheibe versehen. Die
Walzen 147 treiben den Fotoleiter 145 an. Die
Impulsscheibe erzeugt pro 2,54 cm (1 Zoll) vom Fotoleiter 145 zurück-gelegter Wegstrecke
600 Zählimpulse.
Die Markierungsgerätesteuerung 127 ist über die
Eingabe-Schnittstelle 127a mit
der Impulsscheibe verbunden, sodass die Markierungsgerätesteuerung 127 Zählimpulse
empfängt
und diese Zählimpulse über ihre
Ausgabe-Schnittstelle 127c auf
den Gerätzeiteinstellungsbus 126 gibt.
Die Eingabe-Schnittstelle 127a überwacht außerdem die Funktionen der Subsysteme
auf Fehlerzustände
in der Verdrahtung der Subsysteme.
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Der
Gerätzeiteinstellungsbus 126 wird
vorzugsweise als digitale Schaltung dargestellt, welche die Möglichkeit
bietet, die Zeiteinstellung der Subsysteme im Markierungsgerät 103 zu
koordinieren. Die Eingabe-Schnittstelle 127a übernimmt
darüber
hinaus weitere Funktionen, wie zum Beispiel den Empfang von Informationen
aus anderen Subsystemen im Markierungsgerät 103, beispielsweise
der Abbildungseinheit 121.
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Die
Ausgabe-Schnittstelle 127c hat die Aufgabe, Befehle von
dem Mikroprozessor 127b zu empfangen und diese in eine
für den
Betrieb der verschiedenen Subsysteme im Markierungsgerät, beispielsweise
den Betrieb der Abbildungseinheit 121, geeignete Form zu
bringen.
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Der
Mikroprozessor 127b kann außerdem einen Takt-/Zeitgeber,
einen elektrisch löschbaren
programmierbaren Festwertspeicher (EEPROM) oder Flash-Speicher,
einen statischen Direktzugriffsspeicher (RAM) und einen Festspeicher
(ROM) aufweisen. Der Mikroprozessor 127b verfügt ferner über ein Softwareprogramm,
das ihn in die Lage versetzt, Messungen aus der mit verschiedenen
Systemen im Markierungsgerät 105,
wie zum Beispiel dem Sensoreinlass am Fotoleiter 145, verbundenen
Eingabe-Schnittstelle 127a ständig zu überwachen.
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Die
Geschwindigkeitseinstellsystem-Steuereinheit 125 umfasst
eine Eingabe-Schnittstelle 125a, einen
Mikroprozessor 125b und eine Ausgabe-Schnittstelle 125c.
In einer bevorzugten Ausführungsform
dient als Mikroprozessor 125b ein 8051-Prozessor. Die Geschwindigkeitseinstellsystem-Steuereinheit 125 ist über ihre
Eingabe-Schnittstelle 125a mit
dem Geschwindigkeitseinstellsensor 175 im Geschwindigkeitseinstellsystem 129 verbunden.
Wenn eine Vorderkante eines jeden der Vielzahl von Blättern mit
dem Geschwindigkeitseinstellseneor 175 in Berührung gelangt,
sendet der Geschwindigkeitseinstellsensor 175 ein Signal
zur Geschwindigkeitseinstellsystem-Steuereinheit 125. Die
Eingabe-Schnittstelle 125a ist ferner mit einem Ausgang 127c verbunden,
an dem die Eingabe-Schnittstelle 125a ein Synchronisierungsimpulssignal
von der Ausgabe 127c empfangen kann.
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Die
Ausgabe-Schnittstelle 125c hat die Aufgabe, Befehle vom
Mikroprozessor 125b zu empfangen und diese in eine für den Betrieb
der verschiedenen Komponenten, wie zum Beispiel des Schrittmotors 128,
geeignete Form zu bringen. Der Mikroprozessor 125b kann
auch einen Takt-/Zeitgeber, einen elektrisch löschbaren programmierbaren Festwertspeicher
(EEPROM) oder Flash-Speicher, einen statischen Direktzugriffsspeicher
(RAM) und einen Festspeicher (ROM) aufweisen. Der Mikroprozessor 125e verfügt ferner über ein
Softwareprogramm, das ihn in die Lage versetzt, die Zeit vom Synchronisierungsimpulssignal
bis zum Zeitpunkt des Signals vom Geschwindigkeitseinstellsensor 175 als
tatsächlich
gemessene Zeit zu messen. Der Mikroprozessor 125b vergleicht
dann die tatsächlich
gemessene Zeit mit einer Nominalzeit, um den Zeitpunkt zu bestimmen,
an dem die Blätter
verlangsamt werden müssen.
In der bevorzugten Ausführungsform
beträgt
die Nominalzeit 0,095 Sekunden. Die Nominalzeit ist ein theoretischer
Wert der Zeitspanne zwischen der Übertragung eines Synchronisierungsimpulssignals an
den Mikroprozessor 125b und dem Zeitpunkt, an dem eine
Vorderkante mindestens eines Blatts aus dem Markierungsgerät 103 den
Geschwindigkeitseinstellsensor 175 berühren sollte. Die Nominalzeit wird
vorzugsweise bestimmt und im Speicher des Mikroprozessors 125b der
Geschwindigkeitseinstellsystem-Steuereinheit 125 gespeichert. Über die
Ausgabe-Schnittstelle 125c weist
der Mikroprozessor 125b den Schrittmotor 128 an,
die Geschwindigkeitseinstellwalzen 177, und damit die Blätter, zu
verlangsamen.
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Das
Ausrichtsystem 176 kann ebenfalls eine Eingabe-Schnittstelle
(nicht dargestellt), einen Mikroprozessor (nicht dargestellt) und
eine Ausgabe-Schnittstelle (nicht dargestellt) wie in der Geschwindigkeitseinstellsystem-Steuereinheit 125 umfassen.
Der Mikroprozessor im Ausrichtsystem 176 verfügt jedoch über ein
besonderes Softwareprogramm, das die optimale Nominalzeit relativ
zu einem Synchronisierungsimpuls der Blattverlangsamung durch die
Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 bestimmt. Das Ausrichtsystem 176 steht
ferner in Wirkverbindung mit der Markierungsgerätesteuerung 127, wobei
das Ausrichtsystem 176 diese optimale Nominalzeit über seine
Ausgabe-Schnittstelle an die Eingabe-Schnittstelle 127a überträgt. Die
Eingabe-Schnittstelle 127a überträgt die optimale Nominalzeit über den
Mikroprozessor 127b und die Ausgabe-Schnittstelle 127c an
die Eingabe-Schnittstelle 125a. Die Eingabe-Schnittstelle 125a überträgt die optimale
Zeit an den Mikroprozessor 125b, der das Blatt ausrichtet.
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4 zeigt
ein Ablaufdiagramm eines Algorithmus oder eines Verfahrens, das
beispielhaft zeigt, wie die Erfindung in dem Bilderzeugungssystem 100 verwertet
wird. Bei der hier beschriebenen Ausführungsform folgen die Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 einem
vorbestimmten Geschwindigkeitsprofil und wechseln dabei zu einem
auf der Ankunftszeit mindestens eines Blattes aus einer Vielzahl
von Blättern
am Geschwindigkeitseinstellsensor 175 basierenden Zeitpunkt
von der Eingangsgeschwindigkeit zu der gewünschten Ausgangsgeschwindigkeit.
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Bei 301 wird
mindestens ein Blatt, vorzugsweise eine Vielzahl von Blättern, von
den Papierfördereinrichtungen 143a, 143b und 143c an
den Papiertransporteinrichtungen 133, 135 des
Markierungsgeräts 103 zum
Geschwindigkeitseinstellsystem 129 befördert oder überführt. Die Blätter werden dabei mit einer
gängigen
Geschwindigkeit, beispielsweise 168 cm/s (66 Zoll pro Sekunde) überführt. Nominal
Förderzeiteinstellungssysteme
im Markierungsgerät 103 steuern
den Zeitpunkt, an dem die Blätter
aus dem Gerät
austreten und zu der Abbildungseinheit 121 transportiert
werden. Für
jedes Blatt empfängt
die Markierungsgerätesteuerung 127, vorzugsweise
an ihrer Eingabe-Schnittstelle 127a, mit zeitlicher Verzögerung nach
einem F-PERF-Signal
3200 Zählimpulse.
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Nach
Empfang der 3200 Zählimpulse überträgt die Markierungsgerätesteuerung 127 bei 303 für jedes
Blatt ein Synchronisierungsimpulssignal an die Geschwindigkeitseinstellsystem-Steuereinheit 125, wenn,
und nur wenn, sich eines der Blätter
dem Geschwindigkeitseinstellsystem 129 nähert. Die
Geschwindigkeitseinstellsystem-Steuereinheit 125 empfängt an einer
Eingabe-Schnittstelle 125a das Synchronisierungsimpulssignal,
welches anzeigt, dass sich mindestens ein Blatt der Vielzahl von
Blättern
dem Geschwindigkeitseinstellsystem 129 nähert. Dieses
Signal dient als Grundlage für
den Beginn einer Messzeit. Das Synchronisierungsimpulssignal dient
außerdem
als ein Bezugspunkt, der anzeigt, wann das mindestens eine Blatt
aus der Vielzahl von Blättern
an die Abbildungseinheit 121 übergeben werden sollte. Bei
dieser Ausführungsform wird
das Synchronisierungsimpulssignal dazu verwendet, die Geschwindigkeit
der Einstellwalzen 177 auf die Geschwindigkeit des ankommenden
Blatts von 168 cm/s (66 Zoll pro Sekunde) zu beschleunigen.
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Bei 305 übergibt
die Papiertransporteinrichtung 135 das mindestens eine
Blatt aus der Vielzahl von Blättern
an das Geschwindigkeitseinstellsystem 129. Nachdem das
mindestens eine Blatt aus der Vielzahl von Blättern die vorgeschalteten Quetschwalzen 120 durchlaufen
hat, gelangt die Vorderkante des mindestens einen Blatts mit dem
Geschwindigkeitseinstellsensor 175 in Berührung. Wenn
die Vorderkante des mindestens einen Platz aus der Vielzahl von
Blättern
den Geschwindigkeitseinstellsensor 175 berührt, überträgt der Geschwindigkeitseinstellsensor 175 an
die Geschwindigkeitseinstellsystem-Steuereinheit 125 ein
Signal, welches anzeigt, dass „Papier
vorhanden" ist.
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Bei 307 erkennt
der Geschwindigkeitseinstellsensor 175 die Ankunftszeit
des mindestens einen Blatts aus der Vielzahl von Blättern, die
das Geschwindigkeitseinstellsystem 129 passieren, und überträgt ein Signal,
das eine Ankunft anzeigt, an die Eingabe-Schnittstelle 125a.
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Bei 309 bestimmt
der Mikroprozessor 125b eine Ankunftszeit aus dem Signal
des Geschwindigkeitseinstellsensors 175. Der Mikroprozessor 125b vergleicht
dann die von der Eingabe-Schnittstelle 125a empfangene
gemessene Ankunftszeit mit dem Synchronisierungsimpulssignal und
bestimmt eine von der Nominalzeit abweichende Zeitdifferenz zwischen
dem Synchronisierungsimpulssignal und der Ankunftszeit.
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Bei 311 ermittelt
der Mikroprozessor 125b entweder durch Berechnung oder
Nachschlagen der gemessenen Zeit in einer in der Geschwindigkeitseinstellsystem-Steuereinheit 125 gespeicherten Nachschlagtabelle
einen Zeitpunkt (Einstellzeitpunkt) für den Wechsel der Geschwindigkeitseinstellwalzen von
der ersten Eingangsgeschwindigkeit, d.h. 168 cm/s (66 Zoll pro Sekunde),
in die gewünschte
zweite Ausgangsgeschwindigkeit des mindestens einen Blatts aus der
Vielzahl von Blättern,
beispielsweise 84 cm/s (33 Zoll pro Sekunde).
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Bei 313 weist
der über
eine Ausgabe-Schnittstelle 125c mit dem Schrittmotor 128 verbundene
Mikroprozessor 125b den Schrittmotor 128 an, die
Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 auf die Geschwindigkeit
von 84 cm/s (33 Zoll pro Sekunde) abzubremsen, sodass die Ankunftszeit
des mindestens einen Blatts aus der Vielzahl von Blättern am
Ausrichtsystem 176 mit der Zeiteinstellung des Fotoleiters 145 an
der Abbildungseinheit 121 korreliert. Je nach Ankunftszeit
des mindestens einen Blatts aus der Vielzahl von Blättern am
Geschwindigkeitseinstellsystem 129 gibt es vier, als Optionen 314, 315, 316 und 317 dargestellte
Möglichkeiten,
das mindestens eine Blatt abzubremsen.
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Bei 314 kommt
das mindestens eine Blatt zur Nominalzeit an. Entsprechend der berechneten
Zeit für
die Förderung
des mindestens einen Blatts zum Ausrichtsystem zum richtigen Zeitpunkt
wird daher die Geschwindigkeit der Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 von
168 cm/s auf 84 cm/s (66 Zoll pro Sekunde auf 33 Zoll pro Sekunde)
verlangsamt.
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Da
das mindestens eine Blatt aus der Vielzahl von Blättern mit
gleich bleibenden Zeitintervallen an dem Ausrichtsystem 176 ankommen
muss, verstellt das Geschwindigkeitseinstellsystem 129 auch die
Zeiteinstellung für
den Austritt der Blätter
aus den Geschwindigkeitseinstellwalzen 177, wenn das mindestens
eine Blatt früher
oder später
als zum nominalen Zeitpunkt ankommt. Wenn das mindestens eine Blatt,
wie bei 315 gezeigt, früher
ankommt, weist der Mikroprozessor 125b die Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 an,
das Blatt früher
abzubremsen. Auf diese Weise wird das mindestens eine Blatt aus
der Vielzahl von Blättern
länger
mit der niedrigeren Geschwindigkeit angetrieben, um das Blatt entsprechend
zu verlangsamen. Wenn zum Beispiel die Vorderkante des mindestens
einen Blatts 90 Millisekunden nach Übertragung des Synchronisierungsimpulssignals
an die Geschwindigkeitseinstellsystem-Steuereinheit 129 am
Geschwindigkeitseinstellseneor 175 erkannt wird, weist
die Geschwindigkeitseinstell-Steuereinheit 129 den Schrittmotor 128 an, die
Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 (45 + (90 – 95) =
40 Millisekunden nach Entdeckung des mindestens einen Blatts durch
den Geschwindigkeitseinstellsensor 175 abzubremsen.
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Wenn
das mindestens eine Blatt aus der Vielzahl von Blättern, wie
bei 317 gezeigt, später
als zum nominalen Zeitpunkt ankommt, weist der Mikroprozessor 125b die
Geschwindigkeitseinstellwalzen 177b an, das Blatt später abzubremsen.
Auf diese Weise wird das Blatt länger
mit der höheren
Geschwindigkeit angetrieben, um die Zeitdifferenz auszugleichen.
Wenn zum Beispiel die Vorderkante des mindestens einen Blatts aus
der Vielzahl von Blättern nach
100 Millisekunden statt zum nominalen Zeitpunkt von 95 Millisekunden
am Geschwindigkeitseinstellsensor 175 entdeckt wird, weist
der Mikroprozessor 125b den Schrittmotor 128 über die
Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 an, das mindestens eine
Blatt 50 Millisekunden nach seiner Entdeckung durch den Geschwindigkeitseinstellsensor 175 abzubremsen. Der
Zeitpunkt, an dem die Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 die
Blätter
abbremsen sollten, wird wie folgt berechnet: (45 + (100 – 95) =
50 Millisekunden).
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Bei
dieser Ausführungsform
wird der größte theoretische
Einstellbereich anhand der Differenz zwischen Eingabegeschwindigkeit
und gewünschter Geschwindigkeit,
des Abstands des Geschwindigkeitseinstellsensors 175 und
eines Eintrittssensors (nicht dargestellt) von der nachgeschalteten
Vorrichtung und der zum Abbremsen des Blatts erforderlichen Wegstrecke
bestimmt.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
wird der Spielraum für
die Zeiteinstellung durch Verwendung einer größeren Geschwindigkeitsdifferenz
für die
Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 vergrößert. Bei
dieser Ausführungsform
wird die Geschwindigkeit der Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 auf
Werte gesteuert, die höher
sind als die Eingangsgeschwindigkeit für die Blätter, die zu spät ankommen,
um auf andere Weise korrigiert werden zu können. Die Blätter werden
beispielsweise pro Millisekunde mit der 3-fachen Ausgangsgeschwindigkeit
von 251 cm/s (99 Zoll pro Sekunde) transportiert. Dabei werden 2
Millisekunden eingespart.
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Entsprechend
wird das mindestens eine Blatt aus der Vielzahl von Blättern mit
einer Geschwindigkeit angetrieben, die unter der Ausgangsgeschwindigkeit
für zu
früh ankommende
Blätter liegt.
Wenn das mindestens eine Blatt aus der Vielzahl von Blättern beispielsweise
zu früh
ankommt, um unmittelbar nach Ankunft des Blatts am Geschwindigkeitseinstellsensor 175 durch
Abbremsen der Ausgangsgeschwindigkeit der Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 auf
84 cm/s (33 Zoll pro Sekunde) korrigiert werden zu können, kann
die Geschwindigkeitseinstellsystem-Steuereinheit 125 die
Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 anweisen, das mindestens
eine Blatt auf eine Geschwindigkeit zu verlangsamen, die noch unter
der Ausgangsgeschwindigkeit von 84 cm/s (33 Zoll pro Sekunde) liegt,
um die zusätzliche „Vorzeitigkeit" des mindestens einen
Blatts aus der Vielzahl von Blättern
auszugleichen. Wenn die Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 sich
mit einer Geschwindigkeit bewegen, die unter der Ausgangsgeschwindigkeit
von 84 cm/s (33 Zoll pro Sekunde) liegt, wird für den Transport des mindestens einen
Blatts über
die gleiche Wegstrecke mehr Zeit aufgewendet, sodass die „Vorzeitigkeit" des mindestens einen
Blatts aus der Vielzahl von Blättern
korrigiert werden kann. Die Geschwindigkeit des mindestens einen
Blatts aus der Vielzahl von Blättern
wird daher von den Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 auf
84 cm/s (33 Zoll pro Sekunde) beschleunigt und das Blatt dem Ausrichtsystem 176 zum
richtigen Zeitpunkt zugeführt.
Aufgrund der Drehmomentbegrenzungen des Motors und der zum Beschleunigen
auf diese höheren
Geschwindigkeiten und Abbremsen auf diese niedrigeren Geschwindigkeiten
erforderlichen Wegstrecke erhöht
dies den Spielraum.
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In
einer anderen Ausführungsform
wird das Blatt am Geschwindigkeitseinstellsystem 129 eine Zeit
lang angehalten, wie bei 316 in 4 gezeigt. Bei
dieser Ausführungsform
wird das Blatt nach Entdeckung der Vorderkante durch den Geschwindigkeitseinstellsensor 175 über ein
vorbestimmtes Geschwindigkeitsprofil angehalten. Bei 316 werden
die Blätter
angehalten oder verspätet,
wenn der Mikroprozessor 125b die Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 anweist,
die Blätter
anzuhalten, nachdem eine Vorderkante des Blatts aus der Vielzahl
von Blättern mit
dem Geschwindigkeitseinstellsensor 175 in Berührung gelangt
ist. Vorzugsweise dauert dieses Anhalten etwa 5–50 Millisekunden. Die Verspätung der Blätter hält an, bis
eine vorbestimmte Zeitdauer nach dem Synchronisierungsimpulssignal
verstrichen ist. Dadurch wird die Ankunftszeit der Blätter am
Geschwindigkeitseinstellsystem 129 automatisch ausgeglichen.
Nach Ablauf des vorbestimmten Zeitraums weist der Mikroprozessor 125b den
Schrittmotor 128 über
die Ausgabe-Schnittstelle 125c an, die Geschwindigkeitseinstellwalzen 175 zu
bewegen, sodass das mindestens eine Blatt aus der Vielzahl von Blättern veranlasst
wird, sich mit einer Geschwindigkeit von 84 cm/s (33 Zoll pro Sekunde)
in Richtung der Abbildungseinheit 121 zu bewegen. Dieses
Verfahren greift zwar das Papier und den Mechanismus an, bietet
aber einen sehr großen
Spielraum für
die Zeiteinstellung. Eine gute Lösung
ist diese Steuerung für
Systeme mit größeren Zeiteinstellungsschwankungen
oder einem kurzen Transportweg, beispielsweise für Systeme mit einer externen
Fördereinrichtung,
wie zum Beispiel einer Rollen-/Blattzuführung.
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Da
das Geschwindigkeitseinstellsystem 129 nur über einen
begrenzten Spielraum für
die Eingangszeiteinstellung verfügt,
ist es wünschenswert, die
nominale Förderzeiteinstellung
für alle
Fördereinrichtungen
zu optimieren. Wenn die Tendenz des mindestens einen zu früh ankommenden
Blatts aus der Vielzahl von Blättern
die gleiche ist wie die des zu spät ankommenden Blatts, sollte
die Zeiteinstellung so gewählt
werden, dass sie den Einstellungsspielraum für zu früh ankommende Blätter und
zu spät
ankommende Blätter
zentriert. In diesem Fall liegt die optimale nominale Blattankunftszeit
in der Mitte zwischen der nominalen Betätigung des Geschwindigkeitseinstellsensors 175 und
dem spätesten
Zeitpunkt, an dem die Abbremsung der Blätter von den Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 eingeleitet
werden kann und die Blätter
immer noch mit der gewünschten
Geschwindigkeit von 33 Zoll pro Sekunde an der Abbildungseinheit 121 ankommen.
Diese optimale nominale Blattankunftszeit beträgt etwa 0,095 Sekunden ±0,032
s. Bei dieser Ausführungsform muss
die Abbremsung des mindestens einen Blatts aus der Vielzahl von
Blättern
unabhängig
von der tatsächlichen
Ankunftszeit zwangsläufig
nominal relativ zur Ankunftszeit des Blatts am Geschwindigkeitseinstellsensor 175 erfolgen.
Wenn mehrere Blätter
aus der Vielzahl von Blättern
aus einem der Papiervorräte,
beispielsweise dem Markierungsgerät 103, gefördert werden,
wird die mittlere Ankunftszeit am Ausrichtsystem 176 gemessen.
Nach erfolgter Bestimmung der mittleren Ankunftszeit kann ein Zeitpunkt für die Papiervorratsförderung
des Markierungsgeräts 103 so
geändert
werden, dass mindestens ein Blatt aus der Vielzahl von Blättern nominal
am Geschwindigkeitseinstellsystem 129 ankommt.
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In 5 benötigen die
Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 zum Beschleunigen oder
Abbremsen der Blätter
periphere Vorrichtungen, wie zum Beispiel Magnetkupplungen (nicht
dargestellt), einen Elektromagneten (nicht dargestellt), einen Kleinmotor (nicht dargestellt)
und kraftarme Walzen (nicht dargestellt), die sämtlich neben den vorgeschalteten
Quetschwalzen 120 angeordnet sind und mit diesen in Wirkverbindung
stehen. Die Eingabe-Schnittstelle 127a empfängt zum
Beispiel über
ihre Verbindung mit dem Geschwindigkeitseinstellsensor 175 ein
Signal, das anzeigt, ob „Papier
vorhanden" ist.
Die Eingabeschnittstelle 127a überträgt das Signal an den Mikroprozessor 127b,
der die Ausgabe-Schnittstelle 127c anweist, die Geschwindigkeit
der Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 einzustellen. Der
Mikroprozessor 127b überträgt die Anweisungen über die
Ausgabe-Schnittstelle 127c an eine Verbindung mit den Magnetkupplungen,
um die vorgeschalteten Quetschwalzen 129 zu zwingen, das
mindestens eine Blatt aus der Vielzahl von Blättern auf der Papiertransporteinrichtung 135 freizugeben,
damit die Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 die Transportgeschwindigkeit
des Blatts einstellen können.
Bei einem anderen Beispiel überträgt der Mikroprozessor 127b Anweisungen über die
Ausgabe-Schnittstelle 127c an eine Verbindung mit dem Elektromagneten oder
einem Kleinmotor, um die Quetschwalzen 120 zu öffnen, damit
die Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 die Transportgeschwindigkeit
des Blatts einstellen können.
Bei einem weiteren Beispiel lassen die kraftarmen Walzen das Blatt
durchschlüpfen,
ohne es anhalten zu können,
sodass die Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 in der Lage
sind, die Transportgeschwindigkeit des Blatts einzustellen.
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Für ein Blatt,
dessen Größe das Normalformat übersteigt,
können
Sondermaßnahmen
erforderlich sein. Sondermaßnahmen
sind insbesondere dann erforderlich, wenn das Blatt so groß ist, dass eine
Hinterkante des Blatts bei normaler Abbremsung oder Verlangsamung
nicht freigegeben werden kann. So kann zum Beispiel, wenn die Größe des Blatts
das Normalformat übersteigt,
also beispielsweise das Format 45 cm (18 Zoll) hat, die Abbremsung
des Blatts durch die Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 nicht
erfolgen, wenn der Geschwindigkeitseinstellsensor 175 mit
der Vorderkante des mindestens einen Blatts aus der Vielzahl von
Blättern
in Berührung
gelangt. Die Abbremsung des mindestens einen Blatts muss erfolgen,
wenn das mindestens eine Blatt die vorgeschalteten Quetschwalzen 120 durchlaufen
hat und die Vorderkante des Blatts sich dem Ausrichtsystem 176 nähert. Der
Mikroprozessor 127b stellt den Zeitpunkt für die Förderung
der Blätter aus
dem Papiervorrat oder der Papierfördereinrichtung 143b zu
den Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 auf einen späteren Zeitpunkt
ein, was zur Folge hat, dass auch die Abbremsung des Blatts später erfolgt.
Die Verspätung
kann auch ab einer Papierfördereinrichtung 143a, 143c,
A, 131, oder wo immer sich das zu fördernde Blatt gerade befindet,
eingestellt werden.
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In 4 sollte
der Abstand zwischen den Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 und
der Ausrichtwalze 176 bei einer bevorzugten Ausführungsform
etwa 18–20
cm (7–8
Zoll) betragen. Dieser Abstand ist insofern optimal, als er gewährleistet,
dass die Vorderkante mindestens eines Blatts aus der Vielzahl von
Blättern
am Ausrichtsystem 176 ankommt, bevor eine Hinterkante des
Blatts die Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 verlässt. Wenn
die Vorderkante des mindestens einen Blatts aus der Vielzahl von
Blättern
etwa 2,54 cm (1 Zoll) aus dem Ausrichtsystem 176 ragt,
sollte die Hinterkante des Blatts die Geschwindigkeitseinstellwalzen 177 verlassen.
Das Ausrichtsystem 176 ist dann in der Lage, das mindestens
eine Blatt für
ein Bild, mit dem es bedruckt werden soll, richtig zu orientieren
und zu positionieren.
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Bei 319 durchläuft das
mindestens eine Blatt aus der Vielzahl von Blättern auf seinem Weg zum Ausrichtsystem
zur Gänze
das Geschwindigkeitseinstellsystem 129. Der Ablauf endet
bei 321.
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6 zeigt
einen Impulsplan des Geschwindigkeitseinstellsystems. Wie bereits
erwähnt,
werden beim Transport des Fotoleiters 145 um die Walzen 147 F-PERF-Signale erzeugt und
an den Mikroprozessor 127b übertragen. Der Mikroprozessor 127b der
Markierungsgerätesteuerung 127 erzeugt
das Synchronisierungsimpulssignal (Sync) zu einem festen Zeitpunkt
relativ zu den F-PERF-Signalen, wenn sich die Vorderkante mindestens
eines Blatts aus der Vielzahl von Blättern dem Geschwindigkeitseinstellsystem 129 nähert. Ferner
versetzt der Mikroprozessor 127b das Geschwindigkeitseinstellsystem 129 über den
Mikroprozessor 125b in die Lage, ein Signal (Motor ein)
für den
Schrittmotor 128 auszulösen,
das die Geschwindigkeitseinstellsystem-Steuereinheit 125 veranlasst,
den Schrittmotor 128 zu bestromen und auf das erste Synchronisierungsimpulssignal
zu warten. Wenn der Schrittmotor 128 eingeschaltet wird,
erhöht
sich die Geschwindigkeit des Schrittmotors 128 von 0 cm
auf 84 cm/s (0 Zoll pro Sekunde auf 33 Zoll pro Sekunde).
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Wenn
sich das erste Blatt oder mindestens das eine Blatt aus der Vielzahl
von Blättern
dem Geschwindigkeitseinstellsystem 129 nähert, wird
das Synchronisierungsimpulssignal erzeugt. Die Geschwindigkeit des
Schrittmotors 128 erhöht
sich dann auf 168 cm/s (66 Zoll pro Sekunde). Anschließend wartet
das Geschwindigkeitseinstellsystem 129, bis das Blatt mit
dem Geschwindigkeitseinstellsensor 175 (Sensor) in Berührung gelangt
oder diesen betätigt.
Wenn das Blatt mit dem Geschwindigkeitseinstellsensor 175 in
Berührung
gelangt, misst der Mikroprozessor 125b die Zeit zwischen
dem Synchronisierungsimpulssignal und der Sensorbetätigung (Ts). Anhand
von Ts verändert
der Mikroprozessor 125b die Zeit bis zum Abbremsen (Td).
Wenn zum Beispiel das Blatt zu früh mit dem Geschwindigkeitseinstellsensor 175 in
Berührung
gelangt, ist Ts kleiner als der gewünschte Wert und Td kurz. Das
Blatt wird dann früher
abgebremst. Wenn das Blatt zu spät
mit dem Geschwindigkeitseinstellsensor in Berührung gelangt, ist Ts größer als
der gewünschte
Wert und Td lang. Das Blatt wird daher später abgebremst. In beiden Fällen wird
die Ankunft des Blatts am Ausrichtsystem korrigiert.
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Der
Abstand zwischen dem Geschwindigkeitseinstellsensor 175 und
dem Ausrichtsystem 176 kann Schwankungen unterliegen. Das
Gleiche gilt auch für
die Geschwindigkeit des Markierungsgeräts 103. Diese Schwankungen
wirken sich zum Nachteil der optimalen Zeit zwischen dem Synchronisierungsimpuls
und der gewünschten Übergabe
des Blatts an das Ausrichtsystem 176 aus. Eine Möglichkeit,
dies auszugleichen, besteht darin, die Zeiteinstellung des Synchronisierungsimpulses
zu präzisieren.
Ein dafür geeignetes
Mittel ist ein besonderes Softwareprogramm ähnlicher Art wie das zum Einstellen
des Förderzeitpunkts
für die
Fördereinrichtungen
verwendete Programm. In diesem Fall wird das Geschwindigkeitseinstellsystem 129 eingeschaltet,
um die Zeiteinstellung des Blatts auszugleichen, wie dies im normalen
Betrieb geschieht. Wenn mehrere Blätter aus einem der Papiervorräte, beispielsweise
dem Markierungsgerät 103,
gefördert
werden, wird die mittlere Ankunftszeit am Ausrichtsystem 176 gemessen. Nach
erfolgter Bestimmung der mittleren Ankunftszeit kann die Zeiteinstellung
des von der Markierungsgerätesteuerung 127 übertragenen
Synchronisierungsimpulssignals so geändert werden, dass die Blätter nominal
am Ausrichtsystem 176 ankommen. Sollte sich die Geschwindigkeit
des Markierungsgeräts 103 im
Laufe der Zeit ändern,
könnte
sie gemessen und durch Modifizierung der Zeiteinstellung des Synchronisierungsimpulses
ausgeglichen werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt der Ausgleich
dieser Änderung
wie nachstehend beschrieben. Zuerst wird die Änderung in der Zeiteinstellung
des Blatts relativ zur Geschwindigkeit des Markierungsgeräts charakterisiert.
Anschließend wird
mittels einer linearen Beziehung zwischen der Geschwindigkeit des
Markierungsgeräts
und der Zeiteinstellung des Synchronisierungsimpulses durch Approximation
ein Ausgleichalgorithmus bestimmt. Die Geschwindigkeit des Geräts wird
aus dem Signal des Gerätzeiteinstellungsbus
zu Beginn eines jeden Laufs berechnet und mit der Geschwindigkeit
des Geräts
bei Aufruf des Synchronisierungsimpuls-Einstellprogramms verglichen.
Auf diese Weise wird die Zeiteinstellung des Synchronisierungsimpulses
modifiziert, wenn in der Geschwindigkeit des Markierungsgeräts 103 und
dem Abstand zwischen dem Geschwindigkeitseinstellsensor 175 und
dem Ausrichtsystem 176 Schwankungen auftreten.
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Das
erfindungsgemäße Geschwindigkeitseinstellsystem
bietet somit im Vergleich zu herkömmlichen Systemen mehrere Vorteile.
Das System ermöglicht
die Förderung
von Blättern
aus den Papiervorräten
mit Geschwindigkeiten, die über
der Akzeptanz der Ausrichtung liegen. Infolgedessen steht mehr Zeit
für die
Erfassung der Blätter
durch mit Unterdruck arbeitende Förderköpfe zur Verfügung. Das System
minimiert ferner Schwankungen in der Zeiteinstellung von Blatt zu
Blatt bei der Übergabe
der Blätter
an das Ausrichtsystem. Darüber
hinaus ermöglicht
das erfindungsgemäße System
die Verwendung einer Hilfsfördereinrichtung,
die sich im Vergleich zu dem starr integrierten Markierungsgerät und den
Papiervorräten
durch eine größere Veränderbarkeit
des Förderungszeitpunkts
auszeichnet.
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Die
vorangehende ausführliche
Beschreibung soll die Erfindung nur veranschaulichen und keineswegs
begrenzen. Der Schutzumfang der Erfindung soll ausschließlich durch
die folgenden Ansprüche,
einschließlich
aller Äquivalente,
abgegrenzt werden.